JP2012136173A - 走行車システム - Google Patents

Abstract

【課題】走行車の登坂を容易にし、走行車システムのレイアウトの自由度を増す。
【解決手段】登坂レール２内に左右一対のベルト４が設けられ、ギヤ６で駆動される。８はガイドレールで、登坂レール２と平坦区間の間には中間レール１０が設けられている。登坂区間では、ベルト４が走行方向に天井走行車１２を付勢するように駆動する。通常のレールと登坂レール２とではレール幅が異なるので、中間レール１０でこれらのレールを接続する。
【選択図】図１

Description

この発明は所定の走行ルートを走行車が走行するシステムに関し、特に走行車の登坂に関する。

特許文献１（JP2008-44400A）は、天井走行車の駆動輪に大径の駆動輪と小径の駆動輪とを設け、大径の駆動輪で平坦区間を走行し、小径の駆動輪で登坂区間を走行することを提案している。また天井走行車が登坂走行できるようにすることにより、走行車システムのレイアウトの自由度が増すことを開示している。そして天井走行車が登坂走行できると、走行レールを立体交差させる、天井走行車の走行レールを上下２層に配置する、上層のフロアと下層のフロアを天井走行車が行き来できる、等のことが可能になる。またこのことは、無人搬送車、有軌道台車等の他の搬送車の場合も同様である。

しかしながら駆動輪の径を小さくすることで得られる登坂能力は限られている。そこで走行車システムのレイアウトの自由度を高めるためには、より高い登坂能力が必要である。

JP2008-44400A

この発明の課題は、走行車の登坂を容易にすることにより、走行車システムのレイアウトの自由度を高めることにある。
この発明の他の課題は、平坦区間の走行に適した走行車が登坂走行できるようにすることにある。

この発明は、所定の走行ルートに沿って走行車が自走するシステムであって、
前記走行ルートは登坂区間を含み、登坂区間には走行車を走行方向へ付勢する付勢機構が設けられ、走行車は登坂区間を付勢手段による付勢と自走とによって走行するように構成されていることを特徴とする。所定の走行ルートとは、単なる道路網などではなく、例えば天井走行車あるいは有軌道台車の走行ルートのように走行レールからなるルートを意味するが、無人搬送車の走行ルート等でも良い。付勢機構は例えばベルト，チェーン等のエンドレスの媒体を用い、ベルトあるいはエンドレスの媒体に取り付けた摩擦板等との間の摩擦力、あるいはエンドレスの媒体に取り付けたバー等からの当接力で、走行車を付勢する。

この発明では、付勢機構により走行車を付勢し、走行車の自走能力と合わせて、登坂走行させる。付勢機構による付勢では、走行ルートの傾斜角が大きくても、走行車を登坂させることができるので、走行ルートのレイアウトの自由度が増す。また走行車は平坦区間の走行用の走行車で良く、既存の走行車をそのまま、あるいは付勢機構からの付勢を受ける部分のみを追加して、走行させることができる。

好ましくは、付勢機構は、エンドレスの駆動媒体と、前記駆動媒体に取り付けられて走行車側へ伸びて走行車を付勢するバーとを備え、前記バーは走行方向へ折り畳み自在である。このようにすると、走行車がバーよりも優速の場合バーが折り畳まれるので、バーと走行車との干渉がない。

好ましくは、登坂区間へ走行車が接近したことを検出するための検出手段をさらに備えて、走行車が登坂区間に接近した際に付勢機構を起動し、登坂区間内に走行車がいなくなると付勢機構の動作を停止させる。このようにすると、小さな消費電力で付勢機構を駆動できる。

実施例の走行車システムの要部平面図 実施例の走行車システムの一部切欠部付き正面図 変形例の走行車システムの要部平面図 第２の実施例の走行車システムの一部切欠部付き正面図 実施例の登坂機構の制御系を示す図

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。この発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づき、明細書の記載とこの分野での周知技術とを参酌し、当業者の理解に従って定められるべきである。

図１〜図５に、実施例とその変形とを示す。実施例の走行車システムは例えばクリーンルーム内に設けられ、走行車は天井走行車であるが、地上走行の有軌道台車もしくは地上を無軌道で走行する無人搬送車などでもよい。また設置場所はクリーンルーム内には限らない。天井走行車は所定の走行ルートに沿って走行し、その一部に登坂区間と下降区間とが設けられている。以下に登坂区間での走行を説明する。

図において、２は登坂レールで、例えば登坂レール２内に左右一対のベルト４，４が設けられ、ギア６で駆動されている。８はガイドレールで、登坂レール２と平坦区間の間には中間レール１０が設けられている。通常のレールと登坂レール２とではレール幅が異なるので、中間レール１０でこれらのレールを接続する。

下りのスロープからなる下降区間でも、同様に登坂レール２を設けるが、登坂区間とは逆に、ベルト４，４が走行方向とは反対側に天井走行車１２を付勢するように、ベルト４，４を駆動する。即ち、下降区間で天井走行車１２が受ける下向きの力を、ベルト４，４からの付勢力で部分的ないしは全面的に打ち消す。下降区間での走行レールの構成は、付勢方向が逆であることを除き、登坂区間と全く同様である。

１２は天井走行車で、例えばその上面にガイドローラ１４，１６を備えて、ガイドレール８でガイドされる。登坂レール２等は支柱２０によりクリーンルームの天井から支持され、登坂レール２内に設けたモータ２２によりギア６を駆動してベルト４を循環させる。なおベルト４は例えば歯付ベルトとするが、ベルトの種類は任意である。天井走行車１２は台車２４を備え、その下部に走行車輪２６があり、台車２４は軸２８を介して受電台車３０と本体３２とを支持している。そして受電台車３０は登坂レール２から非接触給電により受電するが、受電台車３０に代えて電池などを設けても良い。

天井走行車１２の本体３２は横送り部３４と回動部３６並びにホイスト３８を備え、ホイスト３８により昇降台４０を昇降させる。４２はFOUPなどの物品である。そして回動部３６はホイスト３８を鉛直軸回りに回動させ、横送り部３４は回動部３６とホイスト３８を登坂レール２などの走行レールに水平面内で直角な方向に横移動させる。なお横送り部３４と回動部３６は設けなくても良い。さらに有軌道台車、無人搬送車などの場合、ホイスト３８に代えて、スカラアームあるいはスライドフォークなどの他の移載装置を設ける。

登坂レール２は少なくとも登坂区間に設けるが、これ以外に下りのスロープからなる下降区間にも設けて、天井走行車１２を走行方向とは逆向きに付勢してブレーキする。そして登坂区間と下降区間とを設けると、走行車システムを上下のフロアを接続するように設けることができる、走行レールを立体交差させることができる、走行レールを上下２層に設けることができる、などのレイアウト上の自由度が得られる。

登坂区間及び下降区間で、天井走行車１２は左右のベルト４，４により付勢されて走行する。ベルト４，４から天井走行車１２へ大きな力を加えるため、ベルト４，４の間隔を天井走行車１２の車体幅よりも小さくすることが好ましい。より大きな力をベルト４，４から天井走行車１２へ加えるため、左右一対のベルト４，４の例えば一方に対し、弾性体等によりギア６を天井走行車１２側へ付勢する機構を設けても良い。あるいはまたベルト４，４の天井走行車１２側の面に定ピッチで歯を刻み、天井走行車１２の両側面にラック等を設けてベルト４，４の歯と噛み合わせても良い。

天井走行車１２は、ベルト４，４により付勢されている間も、自己の走行モータを動作させ、ベルト４，４による付勢と自己の走行モータとの双方で登坂する。またこの時、天井走行車１２の走行目標速度とベルト４，４の速度とを等しくすることが好ましい。なお天井走行車１２の速度とベルト４，４の速度とを異ならせ、天井走行車１２とベルト４間の摩擦力で、一方が他方の速度に倣うようにしても良い。

ベルト４，４はモータ２２により常時駆動しても良いが、消費電力を小さくするため、図５に示すように、光電センサ等で天井走行車１２を監視し、天井走行車１２がベルト４，４の入口側に接近すると、ベルト４，４の駆動を開始することが好ましい。この場合、ベルト４，４を設置した区間から抜け出したことを、ベルト４，４の出口側に設けた光電センサ等で検出して、駆動を停止しても良い。天井走行車１２を検出するセンサの種類と位置は任意で、センサを設ける代わりに、天井走行車システムを制御する上位のコントローラから天井走行車１２の位置をベルト４，４を駆動するモータ２２の制御部へ送出して、駆動の開始と停止とを制御しても良い。また天井走行車１２からモータ２２の制御部へ無線通信、あるいは光通信等で、ベルト４，４の駆動開始と停止とを要求しても良い。さらに天井走行車１２がベルト４，４が設置された区間を通過し終わると、ベルト４，４の駆動モータに必要な駆動電流及び駆動トルクが低下するので、これらの低下を検出して、モータ２２を停止させても良い。

天井走行車１２がフロア間を昇降する場合のように昇降高さが大きい場合、登坂区間あるいは下降区間が長くなる。このような場合、ベルト４，４を複数組直列に配置することが好ましい。この場合、上流側のベルトと下流側のベルトとの間等に光電センサ等を設け、天井走行車１２が下流側のベルトにより付勢される位置まで移動したことを検出し、上流側のベルトを停止させるとと共に下流側のベルトを起動することが好ましい。

図３は変形例を示し、特に指摘する点以外は図１，図２の実施例と同様である。ベルト４に代えてチェーン４５を設け、ギア６に代えてスプロケット４６を設けて、エンドレスのチェーン４５を、天井走行車１２に近い側で、井走行車１２の走行方向と同じ向きになるように循環させる。天井走行車１２には例えば左右一対のラック４４を設け、チェーン４５と噛み合わせて、チェーン４５で天井走行車１２の走行方向と同じ方向に付勢する。

実施例ではベルト４，ギア６，モータ２２から成る付勢機構を登坂レール２内に配置したが、走行レールの外部に配置して、天井走行車１２の本体３２の例えば両側面で付勢してもよい。ただしベルト４を登坂レール２内に配置すると、天井走行車１２とベルト４との接触に伴う発塵がレール２の外部へ洩れることを少なくできる。

図４は第２の実施例を示し、特に指摘する点以外は図１，図２の実施例と同様である。天井走行車１２のレール５０は通常の平坦区間のものと同様であるが、例えばその左右一方にエンドレスのチェーン５４を設けて、スプロケット５６で駆動し、５８はその駆動モータである。チェーン５４，スプロケット５６，モータ５８はカバー６０で覆われ、支柱６２によりレール５０の支柱２０等で支持されている。チェーン５４には、先端にフック６４を備えたバー６５が取り付けられ、フック６４を天井走行車１２の前後いずれかの面と係合させて付勢する。なお付勢にはフック６４以外に、摩擦板等の任意の部材を用いることができる。ただし摩擦板で付勢する場合、登坂区間では例えば天井走行車１２の後面を、下降区間では天井走行車１２の前面を付勢することが好ましい。

バー６５はカバー６０の開口６６から突き出し、バー６５は天井走行車１２の走行方向、従ってチェーン５４の運動方向前方には折り畳み自在で、後方には折り畳めないように、チェーン５４に取り付けられている。このため何らかの原因で、バー６５が天井走行車１２と不適切な位置で接触すると、バー６５が前方に折り畳まれることにより、干渉を回避する。またチェーン５４の走行方向前端等に、バー６５を折り畳む機構を設けて、チェーン５４の戻り側でバー６５がカバー６０内に納まるようにする。逆にチェーン５４の走行方向後端等にバー６５を開く機構を設けて、天井走行車１２とバー６５が当接できるようにする。

図５に、ベルト４，チェーン４５，５４等の駆動系を示す。駆動部７０はモータ２２，５８等を駆動し、光電センサ７１，７２は付勢機構の上流側で天井走行車１２を監視する。光電センサ７３，７４は天井走行車１２が付勢機構で付勢する範囲から抜け出したことを監視する。そして付勢機構の上流側で天井走行車１２を検出すると駆動部７０が起動し、付勢機構を起動する。また付勢機構で付勢する範囲内に天井走行車がいなくなると、付勢機構を停止する。これによって付勢機構に必要な電力を節減する。

ここでは光電センサ７１〜７４等で天井走行車１２を監視したが、例えば天井走行車１２の送信器７５からブロードキャスト信号を送信し、駆動部７０側の受信器７６でこの信号を受信すると、付勢機構を起動するようにしても良い。あるいは地上側コントローラ７８が天井走行車１２の位置を認識し、天井走行車１２が付勢機構を設けた区間に接近すると、地上側コントローラ７８から駆動信号を駆動部７０へ送信するようにしてもよい。駆動部７０を停止させるために光電センサ７３，７４を設けたが、地上側コントローラ７８からの信号、天井走行車１２の後面側からのブロードキャスト信号、あるいは駆動部７０に設けたタイマの信号などで停止させても良い。

付勢機構のベルト４，チェーン４５，５４等を敷設する範囲は例えば登坂区間の全長でも、それよりやや短い長さ、あるいはやや長い長さでも良い。また１個の登坂区間に対し１個の登坂レール２等を設けても、また１個の登坂区間に対し複数個の登坂レール２等を設けても良い。

実施例では以下の効果が得られる。
(1) 天井走行車１２の登坂をベルト４などで付勢するので、登坂走行が容易になる。また下降区間では、天井走行車１２をブレーキするように付勢する。この結果、走行車システムのレイアウトの自由度が増す。
(2) ベルト４，チェーン４５，５４等を登坂レール２内にもしくはカバー６０内に設けると、発塵が少ない。
(3) 天井走行車１２が付勢機構に接近したことを検出して駆動部７０を起動し、付勢機構から天井走行車が抜け出したことを検出して停止させると、電力消費を小さくできる。
(4) バー６５を前方へ折り畳み自在にすると、天井走行車１２がバー６５よりも優速の場合に、干渉が生じない。

２ 登坂レール
４ ベルト
６ ギア
８ ガイドレール
１０ 中間レール
１２ 天井走行車
１４，１６ ガイドローラ
２０ 支柱
２２，５８ モータ
２４ 台車
２６ 走行車輪
２８ 軸
３０ 受電台車
３２ 本体
３４ 横送り部
３６ 回動部
３８ ホイスト
４０ 昇降台
４２ 物品
４４ ラック
４５，５４ チェーン
４６，５６ スプロケット
５０ レール
６０ カバー
６２ 支柱
６４ フック
６５ バー
６６ 開口
７０ 駆動部
７１〜７４ 光電センサ
７５ 送信器
７６ 受信器
７８ 地上側コントローラ

Claims (3)

1. 所定の走行ルートに沿って走行車が自走するシステムであって、
   前記走行ルートは登坂区間を含み、登坂区間には走行車を走行方向へ付勢する付勢機構が設けられ、走行車は登坂区間を付勢手段による付勢と自走とによって走行するように構成されていることを特徴とする、走行車システム。
2. 付勢機構は、エンドレスの駆動媒体と、前記駆動媒体に取り付けられて走行車側へ伸びて走行車を付勢するバーとを備え、前記バーは走行方向へ折り畳み自在であることを特徴とする、請求項１の走行車システム。
3. 登坂区間へ走行車が接近したことを検出するための検出手段をさらに備えて、走行車が登坂区間に接近した際に付勢機構を起動し、登坂区間内に走行車がいなくなると付勢機構の動作を停止するようにしたことを特徴とする、請求項１または２の走行車システム。

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