JP2016065499A - 真空ポンプ - Google Patents

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Abstract

【課題】安全に移動させることができ、且つ所定の位置に容易に停止させることができる真空ポンプを提供する【解決手段】本発明による真空ポンプ30は、ポンプ本体34と、ポンプ本体34を駆動させるポンプモータ32と、真空ポンプ30を移動させるための前車輪35a及び後車輪35bと、後車輪35bを制動するように構成された機械式ブレーキ38と、後車輪35bの制動を解除可能に構成されたブレーキワイヤ37及びレバー36と、を有する。機械式ブレーキ38は、ブレーキワイヤ37及びレバー36により後車輪35bの制動を解除されているときを除いて、後車輪35bを制動するように構成される。【選択図】図2

Description

本発明は、真空容器等の容器内の気体を排気するための真空ポンプに関する。
ドライ真空ポンプは、半導体デバイスや液晶の製造設備として広く使用されている。半導体デバイス、特にマイクロプロセッサーやフラッシュメモリー、DRAMなど最先端世代の半導体の生産には、半導体(シリコン)ウエハが使用される。
ウエハの径を大型化すると、ウエハ1枚から得られる半導体チップ数が増加し、半導体チップの製造コストを低減することができる。このため、ウエハの径は大型化する傾向にある。しかしながら、ウエハの径が大型化すると半導体製造設備も大型化し、同様に半導体を製造する真空容器の容積も大型化する。この場合、大型化した真空容器内の気体を高速に排気することが求められるので、ドライ真空ポンプ等の真空ポンプのサイズも大型化する傾向がある。近年では、数百Kgから中には1トンに及ぶ重量を有する真空ポンプも存在する。
また、半導体の分野と同様に、液晶パネルの分野においても、液晶パネルの大型化に従って液晶製造装置が大型化する傾向がある。液晶製造装置の大型化に伴い、真空ポンプの大型化が求められている。大型の真空容器内の気体を急速に排気するために大きな排気速度が求められているので、ドライ真空ポンプは特に大型化する傾向がある。
真空ポンプは、使用により軸受の劣化、シール用オーリングの劣化、及びポンプ内部への副生成物の付着が発生する。このため、一般的には、半年から1年程度の間隔で定期的にオーバーホールが行われる。上記副生成物は、人体に悪影響を及ぼす恐れがあるので、製造現場においてオーバーホールを行うことは困難である。このため、オーバーホールを行う際には、真空ポンプが据え付けられている製造設備から真空ポンプを取り外して、オーバーホール工場へ運搬する必要がある。
真空ポンプ(ポンプA)をオーバーホールしている間も製造設備を稼働させるために、別の真空ポンプ(ポンプB)を製造設備に据え付けて製造設備を稼働させる。この別の真空ポンプ(ポンプB)を半年から1年程度使用した後は、この別の真空ポンプ(ポンプB)は同様にオーバーホールされるために、オーバーホール工場へ搬送される。これに伴い、既にオーバーホールされた真空ポンプ(ポンプA)が再び製造現場へ搬送されて製造設備に備え付けられ、製造設備が稼働される。即ち、いずれかの真空ポンプのオーバーホールを行うタイミングで、真空ポンプの交換作業(搬送作業)が発生する。
したがって、半年から1年程度の頻度で真空ポンプを製造現場とオーバーホール工場との間を搬送する作業が発生する。半導体製造工場においては、通常、1工場につき数百台の真空ポンプが設置されるので、真空ポンプの搬送は日常業務として発生している。
従来、吊り金具が取り付けられた構成を有する真空ポンプが知られている(特許文献1参照)。この真空ポンプは、例えばクレーンにより吊り金具を介して吊り上げられて移動される。しかしながら、真空ポンプをクレーンにより製造設備とオーバーホール工場との間を移動させるには、手間とコストがかかる。また、重量物である真空ポンプをクレーンで吊り上げることには危険が伴うという問題もある。
また、従来、底部に移動用の車輪を有する真空ポンプが知られている。この真空ポンプ
においては、作業員が真空ポンプを押したり引いたりして車輪を回転させることにより真空ポンプを移動させている。しかしながら、上述したように近年の真空ポンプの大型化により真空ポンプの重量が大きくなっているので、人力で真空ポンプを移動させることができたとしても、重量物である真空ポンプの移動を停止させるには大きな力を要する。場合によっては、移動している真空ポンプが他の製造設備に衝突してしまったり、移動している真空ポンプと固定された障害物との間に作業員が挟まれたりする恐れがある。
また、真空ポンプを製造設備に備え付けるときは、真空ポンプを配管に接続するために、配管に対するmm単位の位置合わせが必要となる。上述したように、移動している真空ポンプを所定の位置に停止させることは容易ではない。真空ポンプと配管との位置関係がずれると、互いに接続することができない。また、仮に互いに接続できたとしても、気体のリークが発生する恐れがあり、リークした気体が人体に有害な気体である場合は非常に危険である。
ところで、制動アシスト機能又は走行アシスト機能を備えた台車が知られている。この台車に真空ポンプを搭載して、真空ポンプを運搬させることも考えられる。しかしながら、台車ではおおよその位置まで真空ポンプを運搬することはできても、最終的には台車から真空ポンプを降ろして、位置決め及び据付けを行わなくてはならない。
また、真空ポンプを装置内に組み込む形で設置することもあり、この場合、真空ポンプの周囲に十分なスペースがない中で位置決め作業を実施することもある。このような限られたスペースでは台車やクレーンが入り込むスペースがなく、真空ポンプを台車やクレーンを用いて装置近傍まで運搬することが困難な場合もある。
また、ポンプは真空容器と、主にステンレスの配管によって接続される。自在に曲げたり伸ばしたりできないステンレスの配管を、気体の漏れが発生しないようにポンプに接続するためには、ポンプのミリメートル単位の正確な位置決めが必要になる。したがって、真空ポンプ自体に位置決めを容易にする機能が備えつけられていることが望ましい。
特開2005−69163号公報
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたもので、その目的は、安全に移動することができ、且つ所定の位置に容易に停止することができる真空ポンプを提供することである。
上記目的を達成するため、本発明の第1形態に係る真空ポンプは、気体を排気するための真空ポンプであって、ポンプ本体と、前記ポンプ本体を駆動するためのポンプモータと、前記真空ポンプを移動させるための車輪と、前記車輪を制動するように構成されたブレーキと、前記車輪の制動を解除可能に構成されたブレーキ解除部と、を有し、前記ブレーキは、前記ブレーキ解除部により前記車輪の制動が解除されているときを除いて、前記車輪を制動するように構成される。
上記目的を達成するため、本発明の第2形態に係る真空ポンプは、第1形態に係る真空ポンプにおいて、前記車輪を駆動させるように構成された車輪モータと、前記車輪の向きを調節することで前記真空ポンプの移動方向を調節するように構成されたステアリング装
置と、前記車輪モータ、前記ステアリング装置、及び前記ブレーキ解除部を制御するように構成された制御部と、を有し、前記制御部は、外部からの指示に応じて、前記ブレーキ解除部で前記車輪の制動を解除し、前記ステアリング装置で前記真空ポンプの移動方向を調節し、前記車輪モータを駆動させるように構成される。
上記目的を達成するため、本発明の第3形態に係る真空ポンプは、第2形態に係る真空ポンプにおいて、前記真空ポンプに加えられた外力を検出するように構成されたセンサを有し、前記センサは、前記センサが検出した外力の情報を前記制御部に伝達するように構成され、前記制御部は、前記センサが前記外力を検出したときに、前記ブレーキ解除部で前記車輪の制動を解除し、前記ステアリング装置で前記真空ポンプの移動方向を調節し、前記車輪モータを駆動させるように構成され、前記制御部は、前記センサが前記外力の検出をしないときに、前記ブレーキ解除部による前記車輪の制動の解除を停止させ且つ前記車輪モータの駆動を停止させるように構成される。
上記目的を達成するため、本発明の第4形態に係る真空ポンプは、第3形態に係る真空ポンプにおいて、前記制御部は、前記センサが検出した外力に基づいて前記外力の方向を算出し、前記真空ポンプの移動方向が前記外力の方向に一致するように前記ステアリング装置を制御するように構成される。
上記目的を達成するため、本発明の第5形態に係る真空ポンプは、第2形態ないし第4形態のいずれかに係る真空ポンプにおいて、作業者からの指示を入力可能に構成された入力部を有し、前記制御部は、前記入力部に入力された作業者からの指示に応じて、前記ブレーキ解除部で前記車輪の制動を解除し、前記ステアリング装置で前記真空ポンプの移動方向を調節し、前記車輪モータを駆動させるように構成される。
上記目的を達成するため、本発明の第6形態に係る真空ポンプは、第2形態ないし第5形態のいずれかに係る真空ポンプにおいて、前記ポンプモータ及び前記車輪モータの回転を制御するモータドライバと、前記モータドライバと前記ポンプモータとの電気的接続を開閉可能に構成された第1開閉器と、前記モータドライバと前記車輪モータとの電気的接続を開閉可能に構成された第2開閉器と、を有し、前記制御部は、前記第1開閉器及び前記第2開閉器のいずれか一方が閉じ且つ他方が開くように、前記第1開閉器及び前記第2開閉器を制御し、前記第1開閉器及び前記第2開閉器の開閉状態に応じて、前記モータドライバの出力を制御するように構成される。
上記目的を達成するため、本発明の第7形態に係る真空ポンプは、第2形態ないし第6形態のいずれかに係る真空ポンプにおいて、前記車輪モータ、前記ステアリング装置、及び前記前記ブレーキ解除部に電力を供給するためのバッテリを有する。
上記目的を達成するため、本発明の第8形態に係る真空ポンプは、第7形態に係る真空ポンプにおいて、前記バッテリは、前記ポンプモータに電力を供給可能に構成され、前記制御部は、外部電力の停電時に、前記バッテリから前記ポンプモータに電力を供給するように前記バッテリを制御する。
上記目的を達成するため、本発明の第9形態に係る真空ポンプは、第2形態ないし第8形態のいずれかに係る真空ポンプにおいて、前記真空ポンプの外側に設けられる圧力センサを有し、前記制御部は、前記圧力センサが所定値以上の圧力値を検出したときに、前記真空ポンプが障害物と接触したと判定し、前記ブレーキ解除部による前記車輪の制動の解除を停止させるように構成される。
上記目的を達成するため、本発明の第10形態に係る真空ポンプは、第2形態ないし第
9形態のいずれかに係る真空ポンプにおいて、前記真空ポンプの外側に設けられ、障害物との距離を測定する近接センサを有し、前記制御部は、前記近接センサが測定した前記距離が所定値以下のときに、前記真空ポンプが前記障害物に接近したと判定し、前記ブレーキ解除部による前記車輪の制動の解除を停止させるように構成される。
上記目的を達成するため、本発明の第11形態に係る真空ポンプは、第2形態ないし第10形態のいずれかに係る真空ポンプにおいて、前記制御部は、前記真空ポンプが存在する現在地と、前記真空ポンプの目的地と、前記現在地から前記目的地までの走行経路を記憶可能なメモリを有し、前記制御部は、作業者からの指示に応じて、前記走行経路に従って前記真空ポンプが移動するように、前記ブレーキ解除部、前記車輪モータ、及び前記ステアリング装置を制御するように構成される。
上記目的を達成するため、本発明の第12形態に係る真空ポンプは、第11形態に係る真空ポンプにおいて、前記真空ポンプの現在地の情報を受信可能なGPS受信機を有し、前記メモリは、前記GPS受信機で受信した前記現在地の情報を記憶する。
上記目的を達成するため、本発明の第13形態に係る真空ポンプは、第11形態に係る真空ポンプにおいて、前記真空ポンプの現在地の情報を示すRFIDを読み取り可能なRFIDリーダを有し、前記メモリは、前記RFIDリーダで読み取った前記現在地の情報を記憶する。
上記目的を達成するため、本発明の第14形態に係る真空ポンプは、第2形態ないし第13形態のいずれかに係る真空ポンプにおいて、前記真空ポンプを昇降可能なジャッキを有し、前記ジャッキは、前記制御部からの指示により前記真空ポンプを所定の高さに昇降させるように構成される。
上記目的を達成するため、本発明の第15形態に係る真空ポンプは、第1形態ないし第14形態のいずれかに係る真空ポンプにおいて、前記真空ポンプは、ドライ真空ポンプである。
本発明によれば、安全に移動することができ、且つ所定の位置に容易に停止することができる真空ポンプを提供することができる。
本実施形態に係る真空ポンプが半導体製造装置に据え付けられた状態を示す概略図である。 第1実施形態に係る真空ポンプの概略側断面図である。 第2実施形態に係る真空ポンプの概略側断面図である。 第3実施形態に係る真空ポンプの概略側断面図である。 第4実施形態に係る真空ポンプの概略側断面図である。 第5実施形態に係る真空ポンプの概略側断面図である。 第6実施形態に係る真空ポンプの概略側断面図である。 第7実施形態に係る真空ポンプの概略側断面図である。 第8実施形態に係る真空ポンプの概略側断面図である。 第9実施形態に係る真空ポンプの概略側断面図である。 第10実施形態に係る真空ポンプの概略側断面図である。 第11実施形態に係る真空ポンプの概略側断面図である。
以下、本発明の複数の実施形態について図面を参照して説明する。以下で説明する図面において、同一の又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図1は、以下で説明する本発明の第1実施形態ないし第11実施形態に係る真空ポンプが半導体製造装置に据え付けられた状態を示す概略図である。図示のように、半導体製造装置21は、床25に設置され、ドライ真空ポンプ等の真空ポンプ30は、床25の下方に位置する床26に設置される。半導体製造装置21は、処理される半導体を内部に配置するための真空容器22と、真空容器22を外部雰囲気と隔離するためのバルブ23とを有する。真空ポンプ30は、SUS(ステンレス鋼)等から形成される配管24を介してバルブ23と接続される。真空ポンプ30は、配管24と接続され且つバルブ23が開いた状態で、真空容器22内の気体を排気するように構成される。
真空ポンプ30を半導体製造装置21に据え付けるときは、固定された配管24の位置に、真空ポンプ30の図示しない接続部の位置を合わせる必要がある。上述したように、ドライポンプのような大型の真空ポンプ30は、オーバーホール工場から搬送されて半導体製造装置21に据え付けられるので、安全に真空ポンプ30を移動させることができ、且つ真空ポンプ30を所定の位置(真空ポンプ30の接続部を配管24と接続可能な位置)に容易に停止させることが必要である。以下、本発明に係る真空ポンプ30の複数の実施形態について説明する。
<第1実施形態>
図2は、第1実施形態に係る真空ポンプ30の概略側断面図である。真空ポンプ30は、筐体39と、真空ポンプ30を移動させるための一対の前車輪35a(図2では一方のみ図示される)及び一対の後車輪35b(図2では一方のみ図示される)と、図1に示した真空容器22内の気体を排気するためのポンプ本体34と、ポンプ本体34を駆動させるためのポンプモータ33と、ポンプモータ33の回転を制御するポンプモータドライバ32と、ポンプモータドライバ32を制御する制御部31と、後車輪35bを制動する機械式ブレーキ38と、機械式ブレーキ38による後車輪35bの回転の制動を解除するためのブレーキワイヤ37と、ブレーキワイヤ37を操作するためのレバー36と、を有する。
ポンプ本体34は、図示しない配管を有し、この図示しない配管を介して図1に示した配管24と接続可能に構成される。前車輪35a及び後車輪35bは、筐体39の底部に設けられる。前車輪35a及び後車輪35bは、前車輪35a及び後車輪35bの向き(真空ポンプ30が移動する方向)を変えることができるように構成される。
機械式ブレーキ38は、例えばバンドブレーキ又はドラムブレーキ等から構成され、後車輪35bに摩擦力を印加することにより、後車輪35bを制動する。機械式ブレーキ38は、レバー36及びブレーキワイヤ37により後車輪35bの制動を解除されているときを除いて、常に後車輪35bを制動するように構成される。なお、機械式ブレーキ38は、前車輪35a及び後車輪35bのいずれか一方又は両方に設けることができる。
ブレーキワイヤ37は、レバー36と機械式ブレーキ38とを機械的に結合する。レバー36を操作することにより、ブレーキワイヤ37を介して機械式ブレーキ38が後車輪35bに印加する摩擦力を解除して、後車輪35bの制動を解除することができる。したがって、レバー36及びブレーキワイヤ37は、機械式ブレーキ38による後車輪35bの回転の制動を解除可能なブレーキ解除部を構成する。
真空ポンプ30を移動させるときは、まず、作業者はレバー36を操作して後車輪35
bの制動を解除する。続いて、作業者は、後車輪35bの制動を解除したまま任意の方向に真空ポンプ30を押す又は引くことにより、真空ポンプ30を任意の方向に移動させることができる。移動している真空ポンプ30を停止させるときは、作業者はレバー36の操作を止める(レバー36から手を放す)ことにより、機械式ブレーキ38により後車輪35bが制動される。
以上で説明したように、真空ポンプ30は、後車輪35bを制動する機械式ブレーキ38を有するので、真空ポンプ30に外力が加えられても、真空ポンプ30が不意に移動してしまうことを抑制することができる。
また、真空ポンプ30は、レバー36及びブレーキワイヤ37によって後車輪35bの回転の制動を解除することができるので、作業者が機械式ブレーキ38による後車輪35bの制動を解除して、真空ポンプ30を移動させることができる。加えて、移動している真空ポンプ30が例えば障害物(人又は物体)に接触しそうになったとき等、真空ポンプ30の移動を停止させなければならないときには、作業者がレバー36から手を放すことで後車輪35bを制動させることができる。したがって、真空ポンプ30を安全に移動及び停止させることができる。また、真空ポンプ30を図1に示した配管24等に接続するために、真空ポンプ30の位置を所定位置に合わせる必要があるときは、作業者は、真空ポンプ30を所定位置に移動させてレバー36から手を放すことで、真空ポンプ30を所定位置に容易に停止させることができる。作業者は、真空ポンプ30を容易に移動及び停止させることができるので、真空ポンプ30の交換時間(据え付け及び設置、又はメンテナンスの所要時間)を短縮することができる。
<第2実施形態>
図3は、第2実施形態に係る真空ポンプ30の概略側断面図である。第2実施形態に係る真空ポンプ30は、前車輪35a及び後車輪35bを駆動させる車輪モータ41と、車輪モータ41の回転を制御する車輪モータドライバ40と、前車輪35a及び後車輪35bを制動する電磁ブレーキ43a,43bと、前車輪35a及び後車輪35bの向きを調節可能に構成されたステアリング装置42と、真空ポンプ30に加えられた外力を検出するように構成されたひずみセンサ46と、を有する。
制御部31は、車輪モータドライバ40を介して車輪モータ41を制御可能に構成される。また、制御部31は、電磁ブレーキ43a,43b及びステアリング装置42を制御可能に構成される。
車輪モータ41は、前車輪35a及び後車輪35bを駆動させることにより、真空ポンプ30を移動させる。車輪モータ41は、前車輪35a及び後車輪35bのいずれか一方のみを駆動させるように構成されていてもよい。
制御部31は、電磁ブレーキ43a,43bによる前車輪35a及び後車輪35bの制動を解除するためのブレーキ解除部31aを有する。電磁ブレーキ43a,43bは、ブレーキ解除部31aにより前車輪35a及び後車輪35bの制動が解除されているときを除いて、常に前車輪35a及び後車輪35bを制動するように構成される。なお、電磁ブレーキ43a及び電磁ブレーキ43bは、いずれか一方のみが前車輪35a又は後車輪35bに設けられていてもよい。
ひずみセンサ46は、真空ポンプ30の筐体39に接触して設けられる。ひずみセンサ46は、制御部31と通信可能に接続され、真空ポンプ30の筐体39に加えられた外力による筐体39のひずみ(外力)を検出し、ひずみデータ(外力の情報)を制御部31に送信(伝達)するように構成される。
制御部31は、外部からの指示に応じて、ブレーキ解除部31aで前車輪35a及び後車輪35bの制動を解除し、ステアリング装置42で真空ポンプ30の移動方向を調節し、車輪モータ41を駆動させるように構成される。具体的には、制御部31は、ひずみセンサ46が外力を検出したとき、即ちひずみセンサ46からひずみセンサ46が検出した外力の情報を受信したときに、ブレーキ解除部31aを制御して電磁ブレーキ43a,43bによる前車輪35a及び後車輪35bの制動を解除し、ステアリング装置42で真空ポンプ30の移動方向を調節し、車輪モータ41を駆動させるように構成される。
また、制御部31は、ひずみセンサ46が検出したひずみデータ(外力の情報)に基づいて、真空ポンプ30に加えられた外力の方向を算出し、真空ポンプ30の移動方向が外力の方向に一致するようにステアリング装置42を制御する。これにより、作業者が真空ポンプ30を移動させたい方向に前車輪35a及び後車輪35bを向けて、車輪モータ41により前車輪35a及び後車輪35bを回転させて、所望の方向に真空ポンプ30を移動させることができる。
本実施形態ではひずみセンサ46により外部からの指示(外力)が検出されるように構成されるが、これに代えて、接触センサ又はプッシュスイッチ等のセンサを使用することもできる。
また、制御部31は、ひずみセンサ46が検出する外力(ひずみ)が所定時間以上(例えば1秒以上)継続したときに、ブレーキ解除部31a、ステアリング装置42、及び車輪モータ41を制御するように構成されていてもよい。このように制御部31が構成されることにより、作業環境からの振動及び真空ポンプ30自体の振動等のノイズによる短時間の外力が、作業者からの外力と認識されることを防止し、ブレーキ解除部31a、ステアリング装置42、及び車輪モータ41が誤作動することを抑制することができる。なお、例えば近くにあった障害物が真空ポンプ30に衝突した場合に、真空ポンプ30が動き出すのを防止するために、制御部31に対して「移動を開始する」旨、即ち制御部31によるブレーキ解除部31a、ステアリング装置42、及び車輪モータ41の制御を有効にする旨を、作業者が予め入力する入力手段が設けられていてもよい。
さらに、制御部31は、ひずみセンサ46が検出した外力の大きさに応じて車輪モータドライバ40を制御し、車輪モータ41の回転数の大小を制御することができる。具体的には、ひずみセンサ46が検出した外力が比較的大きい場合は、車輪モータ41の回転数を比較的大きくし、前車輪35a及び後車輪35bの回転速度(真空ポンプ30の移動速度)を比較的速くする。これにより、真空ポンプ30の周囲に障害物がない場合等において、作業者が真空ポンプ30に大きい外力を加えることで、真空ポンプ30を比較的速く移動させることができる。一方で、ひずみセンサ46が検出した外力が比較的小さい場合は、車輪モータ41の回転数を比較的小さくし、前車輪35a及び後車輪35bの回転速度(真空ポンプ30の移動速度)を比較的遅くする。これにより、真空ポンプ30の周囲に障害物が存在したり、真空ポンプ30を狭い通路を通過させたりする場合等において、作業者が真空ポンプ30に小さい外力を加えることで、真空ポンプ30を比較的遅く移動させることができる。
制御部31は、ひずみセンサ46が外力を検出しなくなったときに、車輪モータ41の駆動を停止させるとともに、ブレーキ解除部31aによる前車輪35a及び後車輪35bの制動の解除を停止させる。これにより、真空ポンプ30は、ひずみセンサ46が外力を検出しなくなったときに停止する。
以上で説明したように、制御部31は、外部からの指示に応じて、即ち、ひずみセンサ
46が検出する外力に応じて、ブレーキ解除部31aで前車輪35a及び後車輪35bの制動を解除し、ステアリング装置42で真空ポンプ30の移動方向を調節し、車輪モータ41を駆動させるように構成される。このため、重量物である真空ポンプ30の移動を電動でアシストすることができ、作業者は容易に真空ポンプ30を所望の方向に移動させることができる。したがって、重量物の真空ポンプ30が高重量のドライ真空ポンプであっても、少ない作業者(例えば一人の作業者)で、所望の方向に移動させることができる。
また、制御部31は、ひずみセンサ46が外力の検出をしないときに、ブレーキ解除部31aによる前車輪35a及び後車輪35bの制動の解除を停止させ、車輪モータ41の駆動を停止させるように構成されるので、作業者が真空ポンプ30から手を離したときに、真空ポンプ30を容易に停止させることができる。ひいては、作業者は、所望の位置に真空ポンプ30を配置させることができ、設置位置を微調整することもできる。また、少ない作業者(例えば一人の作業者)であっても、移動している真空ポンプ30を停止させることができる。
また、制御部31は、ひずみセンサ46センサが検出した外力に基づいて外力の方向を算出し、真空ポンプ30の移動方向が外力の方向に一致するようにステアリング装置42を制御するので、作業者は自身が真空ポンプ30を押したり引いたりする方向に、真空ポンプ30を移動させることができる。
<第3実施形態>
図4は、第3実施形態に係る真空ポンプ30の概略側断面図である。第3実施形態に係る真空ポンプ30は、制御部31と通信可能に構成され、作業者からの指示を入力可能に構成された入力部44を有する。入力部44は、例えばタッチパネルやキーパッド等からなり、作業者が入力部44で入力した情報は、制御部31に送られる。入力部44には、真空ポンプ30を前進、後退、左旋回、及び右旋回させるためのそれぞれのボタンが設けられる。
制御部31は、入力部44に入力された作業者からの指示に応じて、ブレーキ解除部31aで前車輪35a及び後車輪35bの制動を解除し、ステアリング装置42で真空ポンプ30の移動方向を調節し、車輪モータ41を駆動させるように構成される。具体的には、制御部31は、作業者により前進、後退、左旋回、及び右旋回させるためのボタンのいずれかが作動されている間、真空ポンプ30がそれぞれのボタンに対応する動きをするように、ブレーキ解除部31aで前車輪35a及び後車輪35bの制動を解除し、ステアリング装置42で真空ポンプ30の移動方向を調節し、車輪モータ41を駆動させるように構成される。
また、制御部31は、作業者による入力部44への入力(ボタンの操作)がないときは、ブレーキ解除部31aによる前車輪35a及び後車輪35bの制動の解除を停止させ、車輪モータ41の駆動を停止させるように構成される。
以上で説明したように、第3実施形態に係る真空ポンプ30によれば、入力部44により作業者の指示を入力することができ、作業者の指示に応じて、重量物である真空ポンプ30の移動を電動で行うことができ、作業者は容易に真空ポンプ30を所望の方向に移動させることができる。
また、作業者が入力部44への入力を止めたときに(真空ポンプ30から手を離したときに)、真空ポンプ30を容易に停止させることができる。ひいては、作業者は、所望の位置に真空ポンプ30を配置させることができる。
なお、第3実施形態においては、入力部44はタッチパネルやキーパッド等であるとして説明しているが、例えば作業者が操作可能な遠隔装置からの入力情報を受信可能に構成されていてもよい。その場合は、作業者は真空ポンプ30から離れた位置で、真空ポンプ30を所望の方向に移動させることができる。同様に、作業者が遠隔装置の入力を止めることにより、真空ポンプ30は停止するように構成される。
<第4実施形態>
図5は、第4実施形態に係る真空ポンプ30の概略側断面図である。第4実施形態に係る真空ポンプは、図3及び図4に示したポンプモータドライバ32及び車輪モータドライバ40に代えて、ポンプモータ33及び車輪モータ41の回転を制御するモータドライバ48(インバータ)と、モータドライバ48とポンプモータ33との電気的接続を開閉可能に構成された電磁開閉器45a(第1開閉器)と、モータドライバ48と車輪モータ41との電気的接続を開閉可能に構成された電磁開閉器45b(第2開閉器)と、を有する。
制御部31は、電磁開閉器45a及び電磁開閉器45bのいずれか一方を閉じ且つ他方を開くように電磁開閉器45a及び電磁開閉器45bを制御する。したがって、ポンプモータ33によりポンプ本体34が駆動されているときは、モータドライバ48は車輪モータ41とは電気的に接続されておらず、車輪モータ41により前車輪35a及び後車輪35bが駆動することはない。一方、車輪モータ41により前車輪35a及び後車輪35bが駆動されているときは、モータドライバ48はポンプモータ33とは電気的に接続されておらず、ポンプモータ33によりポンプ本体34が駆動することはない。
例えば、ポンプ本体34の駆動が停止した状態で、作業者が入力部44を介して真空ポンプ30を移動させる「移動モード」に切り替えることにより、電磁開閉器45bが閉じてモータドライバ48と車輪モータ41とが電気的に接続され、且つ電磁開閉器45aが開いてモータドライバ48とポンプモータ33との電気的接続が切断される。これにより、制御部31は、入力部44に入力された作業者からの指示に応じて、ブレーキ解除部31aで前車輪35a及び後車輪35bの制動を解除し、ステアリング装置42で真空ポンプ30の移動方向を調節し、車輪モータ41を駆動させることができる。
また、例えば、真空ポンプ30を所定の場所に移動させた後、作業者が入力部44を介してポンプ本体34を駆動させる「ポンプ運転モード」に切り替えることにより、電磁開閉器45aが閉じてモータドライバ48とポンプモータ33とが電気的に接続され、且つ電磁開閉器45bが開いてモータドライバ48と車輪モータ41との電気的接続が切断される。これにより、制御部31は、図1に示した真空容器22内の気体を排気するようにポンプ本体34を駆動させることができる。
制御部31は、電磁開閉器45a及び電磁開閉器45bの開閉状態に応じて、モータドライバ48の出力を制御可能に構成される。具体的には、電磁開閉器45aが閉じて電磁開閉器45bが開いているときは、制御部31は、ポンプ本体34が適切な回転数で駆動するための出力をポンプモータ33に供給することができる。また、電磁開閉器45bが閉じて電磁開閉器45aが開いているときは、制御部31は前車輪35a及び後車輪35bが適切な速度で回転駆動するための出力を車輪モータ41に供給することができる。
以上で説明したように、第4の実施形態に係る真空ポンプ30によれば、ポンプモータドライバ32及び車輪モータドライバ40に代えて、モータドライバ48を有するので、ドライバの数を減らすことができ、真空ポンプ30のコストを低減することができる。また、モータドライバ48がポンプモータ33と車輪モータ41の共通のドライバとなるので、ポンプモータ33と車輪モータ41のいずれか一方のみが駆動され、両方が同時に駆
動されることがない。このため、ポンプ本体34の駆動中(図1に示した真空容器22内の気体の排気中)に、真空ポンプ30が誤作動により移動することが確実に防止される。
なお、第4の実施形態に係る真空ポンプ30においては、入力部44を有するものとしているが、これに代えて、又はこれと共に図3に示したひずみセンサ46を有するものとしてもよい。
<第5実施形態>
図6は、第5実施形態に係る真空ポンプ30の概略側断面図である。第5実施形態に係る真空ポンプ30は、車輪モータ41、ステアリング装置42、及びブレーキ解除部31aに電力を供給可能なバッテリ47を有する。バッテリ47は、基本的には真空ポンプ30が移動するために必要な電力を供給するための電源であるが、制御部31、ひずみセンサ46にも電力を供給するように構成されていてもよい。
また、バッテリ47は、ポンプモータ33と電気的に接続され、制御部31は非常時にバッテリ47からポンプモータ33に電力を供給するようにバッテリ47を制御することができる。具体的には、真空ポンプ30が図1に示した真空容器22内の気体を排気しているときにポンプモータ33に電力を供給している外部電力が停電した場合に、制御部31は停電を検出し、ポンプモータ33の電源を外部電力からバッテリ47に切り替える。なお、バッテリ47の電圧が低下すると、制御部31は自動的にポンプモータドライバ32及びポンプモータ33の動作を停止させる。
以上で説明したように、第5実施形態に係る真空ポンプ30は、真空ポンプ30が移動するために必要な電力を供給するためのバッテリ47を有する。これにより、外部からの指示に応じて、制御部31が、ブレーキ解除部31aで前車輪35a及び後車輪35bの制動を解除し、ステアリング装置42で真空ポンプ30の移動方向を調節し、車輪モータ41を駆動させるときに、外部電力に接続するケーブルが届かない場所(より遠くの場所)まで真空ポンプ30を移動させることができる。
また、制御部31が、外部電力の停電時に、バッテリ47からポンプモータ33に電力を供給するようにバッテリ47を制御するので、真空ポンプ30のポンプ本体34の駆動が長時間停止することを防止することができる。
なお、第5の実施形態に係る真空ポンプ30においては、ひずみセンサ46を有するものとしているが、これに代えて、又はこれと共に図4に示した入力部44を有するものとしてもよい。また、真空ポンプ30が図4及び図5に示した入力部44を有している場合は、バッテリ47は、入力部44にも電力を供給するように構成されていてもよい。
<第6実施形態>
図7は、第6実施形態に係る真空ポンプ30の概略側断面図である。第6実施形態に係る真空ポンプ30は、筐体39の外側に設けられるバンパ49と、真空ポンプ30の外側にバンパ49を介して設けられる圧力センサ50と、を有する。バンパ49及び圧力センサ50は、真空ポンプ30の周囲を取り囲むように設けることができる。
圧力センサ50は、制御部31と通信可能に構成され、障害物と接触したときに圧力センサ50に加わる圧力を検出する。圧力センサ50は、検出した圧力の値を制御部31に送信する。制御部31は、受信した圧力値が所定値以上であるとき、真空ポンプ30が障害物と接触したと判定し、ブレーキ解除部31aによる前車輪35a及び後車輪35bの制動の解除を停止させる(即ち、電磁ブレーキ43a,43bにより前車輪35a及び後車輪35bを制動させる)。また、バンパ49は、真空ポンプ30が障害物と接触したと
きの衝撃を和らげる。
以上で説明したように、第6実施形態に係る真空ポンプ30は、圧力センサ50を有し、圧力センサ50が検出した圧力の値に応じて、制御部31が電磁ブレーキ43a,43bで前車輪35a及び後車輪35bを制動させる。これにより、真空ポンプ30の移動中に真空ポンプ30が障害物と衝突した場合に、真空ポンプ30の移動を直ちに停止させることができ、障害物及び真空ポンプ30が破損することを抑制することができる。
なお、第6の実施形態に係る真空ポンプ30においては、ひずみセンサ46を有するものとしているが、これに代えて、又はこれと共に図4に示した入力部44を有するものとしてもよい。また、第6の実施形態では、真空ポンプ30が障害物と接触したときの衝撃を和らげる目的でバンパ49を有するものとしているが、バンパ49は任意である。真空ポンプ30がバンパ49を有していない場合は、圧力センサ50は真空ポンプ30(筐体39)の外側に直接設けられる。
<第7実施形態>
図8は、第7実施形態に係る真空ポンプ30の概略側断面図である。第7実施形態に係る真空ポンプ30は、図7に示した圧力センサ50に代えて、真空ポンプ30の外側にバンパ49を介して設けられる近接センサ51を有する。近接センサ51は、バンパ49と共に真空ポンプ30の周囲を取り囲むように設けることができる。近接センサ51として、例えば赤外線式の近接センサを採用することができる。
近接センサ51は、制御部31と通信可能に構成され、近接センサ51に接近した障害物との距離を測定し、その値を制御部31に送信する。制御部31は、受信した値が所定値以下(例えば5cm以下)であるとき、真空ポンプ30が障害物と接近したと判定し、ブレーキ解除部31aによる前車輪35a及び後車輪35bの制動の解除を停止させる(即ち、電磁ブレーキ43a,43bにより前車輪35a及び後車輪35bを制動させる)。
以上で説明したように、第7実施形態に係る真空ポンプ30は、近接センサ51を有し、近接センサ51が検出した障害物との距離の値に応じて、制御部31がブレーキ解除部31aによる前車輪35a及び後車輪35bの制動の解除を停止させる(即ち、電磁ブレーキ43a,43bにより前車輪35a及び後車輪35bを制動させる)。これにより、真空ポンプ30の移動中に真空ポンプ30が障害物に近接した場合に、真空ポンプ30の移動を停止させることができ、障害物と真空ポンプ30との接触を防止することができる。
なお、第7の実施形態に係る真空ポンプ30においては、ひずみセンサ46を有するものとしているが、これに代えて、又はこれと共に図4に示した入力部44を有するものとしてもよい。また、第7の実施形態では、真空ポンプ30が障害物と接触したときの衝撃を和らげる目的でバンパ49を有するものとしているが、バンパ49は任意である。真空ポンプ30がバンパ49を有していない場合は、近接センサ51は真空ポンプ30(筐体39)の外側に直接設けられる。さらに、近接センサ51は、図7に示した圧力センサ50と併用してもよい。
<第8実施形態>
図9は、第8実施形態に係る真空ポンプ30の概略側断面図である。第8実施形態に係る真空ポンプ30は、入力部44により入力された情報を記憶可能なメモリ52を制御部31内に有する。メモリ52は、真空ポンプ30が存在する現在地と、真空ポンプ30の目的地と、現在地から目的地までの走行経路を記憶することができる。
第8実施形態に係る真空ポンプ30の使用において、作業者は、入力部44を介して真空ポンプ30が存在する現在地と、真空ポンプ30を移動させる目的地を入力することができる。メモリ52に予め真空ポンプ30が配置される環境のマップが記憶されている場合は、制御部31は、入力された現在地及び目的地に基づいて、真空ポンプ30を移動させる走行経路を算出し、メモリ52に記憶させる。上記マップがメモリ52に記憶されていない場合は、作業者は入力部44を介して走行経路も入力する。
メモリ52に上記現在地、上記目的地、及び上記走行経路が記憶されている状態で、作業者は、入力部44に真空ポンプ30を移動させる旨の指示を入力する。制御部31は、入力部44に入力された作業者からの指示(外部からの指示)に応じて、上記走行経路に従って真空ポンプ30が移動するように、ブレーキ解除部31a、車輪モータ41、及びステアリング装置42を制御するように構成される。なお、真空ポンプ30が移動を開始するための作業者からの指示は、入力部44から入力される指示に限らない。例えば、図3等に示したひずみセンサ46を真空ポンプ30に設けて、ひずみセンサ46が外力を検出したことを真空ポンプ30が移動を開始するための作業者からの指示として、制御部31が真空ポンプ30の移動を開始するように構成することもできる。
真空ポンプ30は、図示しない警報装置を有してもよい。警報装置は、真空ポンプ30が上記走行経路に従って移動している間に警報音を鳴らし、周囲の作業員への注意喚起をするように構成される。第8実施形態に係る真空ポンプ30においては、メモリ52を含む制御部31、入力部44、ブレーキ解除部31a、車輪モータ41、及びステアリング装置42を駆動するために必要な電力はバッテリ47から供給される。
以上で説明したように、第8実施形態に係る真空ポンプ30は、上記現在地、上記目的地、及び上記走行経路を記憶することができるメモリ52を有し、制御部31により上記走行経路に従って移動することができる。したがって、真空ポンプ30を人力で押す必要なく、真空ポンプ30を所望の位置(目的地)まで移動させ、所望の位置で安全に停止させることができる。また、真空ポンプ30は、予め定められた走行経路を移動するので、障害物に接触しない走行経路を選択して安全に移動することができる。
<第9実施形態>
図10は、第9実施形態に係る真空ポンプ30の概略側断面図である。第9実施形態に係る真空ポンプ30は、GPS(Global Positioning System)衛星から、真空ポンプ30の現在地情報を受信可能に構成されるGPS受信機53を有する。GPS受信機53は、制御部31と通信可能に構成され、受信した真空ポンプ30の現在地情報を制御部31に送信するように構成される。
制御部31は、受信した真空ポンプ30の現在地情報をメモリ52に記憶させる。したがって、第9実施形態に係る真空ポンプ30では、真空ポンプ30の現在地を作業者が入力する必要はない。真空ポンプ30の目的地及び走行経路は、第8実施形態の真空ポンプ30と同様の方法で、メモリ52に記憶される。また、真空ポンプ30に上記走行経路を移動させる方法は、第8実施形態の真空ポンプと同様の方法であるので、説明を省略する。
第9実施形態に係る真空ポンプ30においては、GPS受信機53、メモリ52を含む制御部31、入力部44、ブレーキ解除部31a、車輪モータ41、及びステアリング装置42を駆動するために必要な電力はバッテリ47から供給される。
以上で説明したように、第9実施形態に係る真空ポンプ30は、GPS受信機53を有
するので、真空ポンプ30の現在地を手入力することなく、メモリ52に現在地を記憶させることができる。
<第10実施形態>
図11は、第10実施形態に係る真空ポンプ30の概略側断面図である。第10実施形態に係る真空ポンプ30は、RFID(Radio Frequency IDentifier)タグを読み取り可能なRFIDリーダ54を有する。RFIDリーダ54は、制御部31と通信可能に構成される。真空ポンプ30の現在地情報を含むRFIDタグを準備し、RFIDリーダ54でRFIDタグを読み取ることで、RFIDリーダ54は、読み取った現在地情報を制御部31に送信するように構成される。
制御部31は、受信した真空ポンプ30の現在地情報をメモリ52に記憶させる。したがって、第10の実施形態に係る真空ポンプ30では、真空ポンプ30の現在地を作業者が入力する必要はない。真空ポンプ30の目的地及び走行経路は、第8実施形態の真空ポンプ30と同様の方法で、メモリ52に記憶される。また、真空ポンプ30に上記走行経路を移動させる方法は、第8実施形態の真空ポンプと同様の方法であるので、説明を省略する。
第10実施形態に係る真空ポンプ30においては、RFIDリーダ54、メモリ52を含む制御部31、入力部44、ブレーキ解除部31a、車輪モータ41、及びステアリング装置42を駆動するために必要な電力はバッテリ47から供給される。
以上で説明したように、第10実施形態に係る真空ポンプ30は、RFIDリーダ54を有するので、真空ポンプ30の現在地を手入力することなく、メモリ52に現在地を記憶させることができる。
<第11実施形態>
図12は、第11実施形態に係る真空ポンプ30の概略側断面図である。第11実施形態に係る真空ポンプ30は、真空ポンプ30を昇降させることができるジャッキ55を有する。作業者は、入力部44に所望の高さを入力することにより、ジャッキ55が上昇させる真空ポンプ30の高さを設定することができる。
ジャッキ55は、制御部31により駆動制御される。真空ポンプ30が所望の位置に移動された後、ジャッキ55は、制御部31からの指示により真空ポンプ30を入力部44で設定された所定の高さに昇降させる。
第11実施形態の真空ポンプ30によれば、制御部31及びジャッキ55により、真空ポンプ30の高さ方向の位置決めを容易に行うことができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、上述した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲及び明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、又は省略が可能である。
30…真空ポンプ
31…制御部
31a…ブレーキ解除部
33…ポンプモータ
34…ポンプ本体
35a…前車輪
35b…後車輪
38…機械式ブレーキ
41…車輪モータ
42…ステアリング装置
43a,43b…電磁ブレーキ
44…入力部
45a,45b…電磁開閉器
46…ひずみセンサ
47…バッテリ
48…モータドライバ
50…圧力センサ
51…近接センサ
52…メモリ
53…GPS受信機
54…RFIDリーダ
55…ジャッキ

Claims (15)

  1. 気体を排気するための真空ポンプであって、
    ポンプ本体と、
    前記ポンプ本体を駆動するためのポンプモータと、
    前記真空ポンプを移動させるための車輪と、
    前記車輪を制動するように構成されたブレーキと、
    前記車輪の制動を解除可能に構成されたブレーキ解除部と、を有し、
    前記ブレーキは、前記ブレーキ解除部により前記車輪の制動が解除されているときを除いて、前記車輪を制動するように構成される、真空ポンプ。
  2. 請求項1に記載された真空ポンプにおいて、
    前記車輪を駆動させるように構成された車輪モータと、
    前記車輪の向きを調節することで前記真空ポンプの移動方向を調節するように構成されたステアリング装置と、
    前記車輪モータ、前記ステアリング装置、及び前記ブレーキ解除部を制御するように構成された制御部と、を有し、
    前記制御部は、外部からの指示に応じて、前記ブレーキ解除部で前記車輪の制動を解除し、前記ステアリング装置で前記真空ポンプの移動方向を調節し、前記車輪モータを駆動させるように構成された、真空ポンプ。
  3. 請求項2に記載された真空ポンプにおいて、
    前記真空ポンプに加えられた外力を検出するように構成されたセンサを有し、
    前記センサは、前記センサが検出した外力の情報を前記制御部に伝達するように構成され、
    前記制御部は、前記センサが前記外力を検出したときに、前記ブレーキ解除部で前記車輪の制動を解除し、前記ステアリング装置で前記真空ポンプの移動方向を調節し、前記車輪モータを駆動させるように構成され、
    前記制御部は、前記センサが前記外力の検出をしないときに、前記ブレーキ解除部による前記車輪の制動の解除を停止させ且つ前記車輪モータの駆動を停止させるように構成された、真空ポンプ。
  4. 請求項3に記載された真空ポンプにおいて、
    前記制御部は、前記センサが検出した外力に基づいて前記外力の方向を算出し、前記真空ポンプの移動方向が前記外力の方向に一致するように前記ステアリング装置を制御するように構成される、真空ポンプ。
  5. 請求項2ないし4のいずれか一項に記載された真空ポンプにおいて、
    作業者からの指示を入力可能に構成された入力部を有し、
    前記制御部は、前記入力部に入力された作業者からの指示に応じて、前記ブレーキ解除部で前記車輪の制動を解除し、前記ステアリング装置で前記真空ポンプの移動方向を調節し、前記車輪モータを駆動させるように構成される、真空ポンプ。
  6. 請求項2ないし5のいずれか一項に記載された真空ポンプにおいて、
    前記ポンプモータ及び前記車輪モータの回転を制御するモータドライバと、
    前記モータドライバと前記ポンプモータとの電気的接続を開閉可能に構成された第1開閉器と、
    前記モータドライバと前記車輪モータとの電気的接続を開閉可能に構成された第2開閉器と、を有し、
    前記制御部は、前記第1開閉器及び前記第2開閉器のいずれか一方が閉じ且つ他方が開
    くように、前記第1開閉器及び前記第2開閉器を制御し、前記第1開閉器及び前記第2開閉器の開閉状態に応じて、前記モータドライバの出力を制御するように構成された、真空ポンプ。
  7. 請求項2ないし6のいずれか一項に記載された真空ポンプにおいて、
    前記車輪モータ、前記ステアリング装置、及び前記前記ブレーキ解除部に電力を供給するためのバッテリを有する、真空ポンプ。
  8. 請求項7に記載された真空ポンプにおいて、
    前記バッテリは、前記ポンプモータに電力を供給可能に構成され、
    前記制御部は、外部電力の停電時に、前記バッテリから前記ポンプモータに電力を供給するように前記バッテリを制御する、真空ポンプ。
  9. 請求項2ないし8のいずれか一項に記載された真空ポンプにおいて、
    前記真空ポンプの外側に設けられる圧力センサを有し、
    前記制御部は、前記圧力センサが所定値以上の圧力値を検出したときに、前記真空ポンプが障害物と接触したと判定し、前記ブレーキ解除部による前記車輪の制動の解除を停止させるように構成される、真空ポンプ。
  10. 請求項2ないし9のいずれか一項に記載された真空ポンプにおいて、
    前記真空ポンプの外側に設けられ、障害物との距離を測定する近接センサを有し、
    前記制御部は、前記近接センサが測定した前記距離が所定値以下のときに、前記真空ポンプが前記障害物に接近したと判定し、前記ブレーキ解除部による前記車輪の制動の解除を停止させるように構成される、真空ポンプ。
  11. 請求項2ないし10のいずれか一項に記載された真空ポンプにおいて、
    前記制御部は、前記真空ポンプが存在する現在地と、前記真空ポンプの目的地と、前記現在地から前記目的地までの走行経路を記憶可能なメモリを有し、
    前記制御部は、作業者からの指示に応じて、前記走行経路に従って前記真空ポンプが移動するように、前記ブレーキ解除部、前記車輪モータ、及び前記ステアリング装置を制御するように構成される、真空ポンプ。
  12. 請求項11に記載された真空ポンプにおいて、
    前記真空ポンプの現在地の情報を受信可能なGPS受信機を有し、
    前記メモリは、前記GPS受信機で受信した前記現在地の情報を記憶する、真空ポンプ。
  13. 請求項11に記載された真空ポンプにおいて、
    前記真空ポンプの現在地の情報を示すRFIDを読み取り可能なRFIDリーダを有し、
    前記メモリは、前記RFIDリーダで読み取った前記現在地の情報を記憶する、真空ポンプ。
  14. 請求項2ないし13のいずれか一項に記載された真空ポンプにおいて、
    前記真空ポンプを昇降可能なジャッキを有し、
    前記ジャッキは、前記制御部からの指示により前記真空ポンプを所定の高さに昇降させるように構成される、真空ポンプ。
  15. 請求項1ないし14のいずれか一項に記載された真空ポンプにおいて、
    前記真空ポンプは、ドライ真空ポンプである、真空ポンプ。
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