JP2623341B2 - 給電ケーブルにて給電される走行体の駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は直線状の走行路上を走行し給電ケーブルにて
給電される走行体の駆動装置に関する。

〈従来の技術〉 従来から実施されているロープトロリー式自動搬送装
置に於ては走行体の前後部に一端が連結された２本のロ
ープのそれぞれの他端を走行路の前後端部に配設した別
設の巻取装置に個別に連結し、前記２本のロープをそれ
ぞれの巻取装置によって巻取り巻出しすることにより走
行体を走行路に沿って前後進させるように構成されてい
る。

そして走行体は被搬送物を載置して所望位置まで搬送
するほかに停止位置に於て被搬送物の移載等の所望の動
作をするための動力設備と、この動力設備に地上側より
給電する給電装置とを搭載しており、給電装置にはケー
ブルコンベヤ、カーテン式ケーブル、トロリー線による
集電装置等が用いられている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、前記搬送装置に於ては、巻取装置を２
組要するので、搬送装置の設置距離が長くなり、制限さ
れたスペースでは走行路有効長が短くなる。また、給電
装置にケーブルコンベヤを用いた場合には、走行距離が
長くなるとケーブルコンベヤの嵩重量が増大するため、
走行体が大型化し、設置スペースが増加するほか搬送装
置全体の設備費が高価となる。

他方、カーテンケーブル式トロリー線による場合に
は、走行路が長くなるとケーブルハンガの数を増やすか
ケーブルのハンガからの垂下長を長くする必要がある。
しかし、一般的には前記ケーブルの垂下長が一定範囲内
に制限されるので、前記垂下長を制限内に納めるために
ケーブルハンガの数を増加せざるを得ず、このため前記
と同様に走行体が大形化するほか、走行体の寄りが悪く
なるという問題点がある。

また集電装置による場合は、前記問題点の外に摩耗に
よる寿命や腐食によるスパーク、さらにこのための通信
不良等があり、信頼性に問題がある。

本発明は上記事情に鑑みて創案されたもので、給電ケ
ーブルによって給電される走行体をコンパクト化し、搬
送装置全体を小型化することを目的としている。

〈課題を解決するための手段〉 本発明に係る給電ケーブルにて給電される走行体の駆
動装置は、直線状の走行路（20）上を走行し、給電ケー
ブル（56）にて給電される走行体（30）の駆動装置であ
って、前記走行路（20）の一端に設けられモータ（42）
で駆動される固定ドラム（41）と、前記走行路（20）の
他端に設けた従動固定ドラム（52）と、前記固定ドラム
（41）と走行体（30）の間に移動可能に設けた中間ドラ
ム（50）と、第１のロープ（61）と、第２のロープ（6
2）と、第３のロープ（63）と、第３のロープ（63）の
ロープ緊張手段（64）とを具備しており、前記第１のロ
ープ（61）はその基端が固定ドラム（41）に固定されそ
の先端が中間ドラム（50）の第１のロープシーブ（51）
を介して固定ドラム（41）の下方を経て走行路（20）の
一端の適宜位置（22）に固定されており、前記第２のロ
ープ（62）はその基端が固定ドラム（41）に固定されそ
の先端が固定ドラム（41）を第１のロープ（51）と逆方
向に巻回して延伸し従動固定ドラム（52）を介して走行
体（30）に固定されており、前記第３のロープ（63）は
その基端が走行体（30）に固定されその先端が中間ドラ
ム（50）の第３のロープシーブ（53）を介して走行路
（20）の略中央部近傍に設けたロープ緊張手段（64）に
固定されており、前記給電ケーブル（56）の巻取り巻出
し用ケーブルドラム（54）を中間ドラム（50）に軸支す
るとともに、給電ケーブル（56）を走行体（30）とケー
ブルドラム（54）の間が前記第３のロープ（63）と略平
行するように配置せしめ、かつ、ケーブルドラム（54）
を巻回して、走行路（20）の適宜位置（60）で電源に接
続するようにしたことを特徴としている。

〈作用〉 第１のロープの巻取りによって走行体は中間ドラムを
介して第３のロープで引っ張られ固定ドラム側に向かっ
て中間ドラムの移動長の２倍の長さを走行する。また第
２のロープの巻取りによって走行体は中間ドラムを介し
前記と反対方向に中間ドラムの移動長の２倍の長さを走
行する。給電ケーブルは中間ドラムの移動に伴い巻取り
巻出しされる。

〈実施例〉 以下、図面を参照して本発明に係る一実施例を説明す
る。

第１図は、給電ケーブルにて給電される走行体の駆動
装置（以下本発明装置という）の構成を示し、（ａ）は
平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図、第２図は本
発明装置のロープの掛け方を示す説明図、第３図は一部
を省略した本発明装置の一実施例を示す外観斜視図、第
４図は中間ドラムを示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は側
面図、第５図はケーブル保持手段の動作説明図で（ａ）
はローラの進入時、（ｂ）はローラの脱出時を示してい
る。

本発明装置10は走行体30が走行する直線状走行路20の
一端を設けた固定ドラム41と、固定ドラム41を正逆回転
駆動させるモータ42と、走行路20の他端に設けた従動固
定ドラム52と、中間ドラム50と、走行体30への給電ケー
ブル56と、金属ワイヤからなる第１、第２、第３のロー
プ61、62、63第３のロープ63のロープ緊張手段64とから
なっている。

第３図はクリーンルーム内で使用されるウエハ自動搬
送装置の一部を示しており、走行路20の両端部は図示が
省略されている。

走行路に配設された図外のストッカと製造装置11との
間に所定長にわたってリニアガイド21が床面に設けたピ
ットの底壁に沿って配設されて直線状の走行路20が形成
されている。図中23はクリーンルーム内を流下する空気
排出用のグレーチングである。

走行体30は側面視断面がＬ字状に形成された垂直脚部
の底面に前記リニアガイド21に嵌まるリニアベアリング
31（第２図参照）を備えており、走行路20上を被搬送物
例えばウエハ35を保持して所定距離を後記するロープに
引っ張られて走行するようになっている。

固定ドラム（以下単にドラムという）41は走行路20の
一端に設けられており、ドラムに連結されたモータ42に
よって正逆回転し、後記する第１と第２のロープを巻取
り巻出しする。

従動固定ドラムは第２のロープシーブ52であって、走
行路20の他端に回転可能に固定されている。

中間ドラムはケーブルドラムユニット50であって、フ
レーム57の脚部底面にリニアガイド21に嵌まるリニアベ
アリング58（第４図参照）を備えており、走行路20に移
動可能に設けられている。

さらにケーブルドラムユニット50は第１のロープシー
ブ51と第３のロープシーブ53と給電ケーブル56をそれぞ
れ巻回する第１のケーブルドラム54と第２のケーブルド
ラム55とを備えている。前記第１のロープシーブ51はケ
ーブルドラムユニット50の略中央部に位置しており、こ
れを挟んで右左に第１のケーブルドラム54と第２のケー
ブルドラム55とロープシーブ51とが一体に又はそれぞれ
分割して形成されている。前記第３のロープシーブ53は
第１のケーブルドラム54の外側（図示例では右側）に設
けられている。そして第１のロープシーブ51とこれを挟
む第１と第２のケーブルドラム54、55と、第３のロープ
シーブ53とは軸59に個別に回転可能に軸支されている。
57aはフレーム57の連結ロッド、59aは給電ケーブル56の
垂下を防止するガイドローラである。

前記第１のロープ61はその基端がドラム41に固定され
ており、その先端が第１のロープシーブ51を介して前記
ドラム41の下方を経て走行路20の一端適宜位置22に固定
されている。

また第２のロープ62はその基端がドラム41に固定され
ており、その先端がドラム41を第１のロープ61と逆方向
に巻回して延伸し、第２のロープシーブ52を介して走行
体30の固定位置33に固定されている。

従って、前記第１のロープ61と第２のロープ62とはド
ラム41の回転によって一方が巻き取られると他方が巻き
出されるように構成されている。さらに、第３のロープ
63はその先端が走行体30の固定位置34に固定されてお
り、その基端が第３のロープシーブ53を介して第３のロ
ープのロープ緊張手段64としてのエアシリンダのピスト
ンロッド先端64aに固定されている。前記ロープ緊張手
段64は走行路20の略中央部近傍に設けられている。

給電ケーブル56は先端が走行体30の端子盤32に接続さ
れ、基端は第１と第２のケーブルドラム54、55を巻回し
て走行路20の適宜位置60でクリートを介して電源に接続
されている。そして給電ケーブル56は走行体30と第１と
第２のケーブルドラム54、55との間が第３のロープ63と
略平行するように配置されており、そして走行体30が前
後に走行すると、ケーブルドラムユニット50が前後に移
動し、第１と第２のケーブルドラム54、55に巻回された
給電ケーブル56が走行体30に対し巻出し又は巻取りされ
るようになっている。

ケーブル保持手段70は走行路20に沿って複数組配設さ
れており、その各々の組はケーブル56を保持するローラ
71とローラ71を略90度旋回させるエアシリンダ72と、走
行体30の位置を検知する１対のセンサ73、74と、センサ
73、74の出力によってエアシリンダ72を作動させる制御
部75とからなっている。

ローラ71は円筒体とこれを回転可能に軸支するととも
にその先端が固定された軸71aからなっている。また軸7
1aの固定端から離隔した位置71bにはエアシリンダ72の
ピストロッド先端が連結されている。

センサ73、74は前記ローラ71の位置を中心として走行
路の前後に所定間隔をもって配設されており、走行体30
の通過を検知するもので、例えば１対のリミットスイッ
チによって構成されている。そして常時はローラ71は走
行路20に長手方向と直交する方向に進入しており、ケー
ブル56を保持しており、走行体30が近接すると90度旋回
し、走行路20から脱出するようになっている。すなわち
第５図（ａ）において、矢印方向に走行する走行体30を
センサ74が検知し、この出力が制御部75に入力される。
制御部75はセンサ74の出力に基づいてエアシリンダ72を
作動させる。ローラ71はこれにより略90度旋回し、同図
（ｂ）に示すように走行路20から脱出し、走行体30が通
過できる。そして走行体30の通過後、ローラ71をエアシ
リンダ72の作動により走行路20に進入させる。

つぎに本発明装置10の動作について説明する。

（１）ドラム41を図示例では反時計方向に駆動し、第１
のロープ61を巻き取ると、第１のロープシーブ51を介し
てケーブルドラムユニット50が走行路20上をドラム41側
に移動する。同時に第２のロープ62がドラム41から巻き
出される。

（２）ケーブルドラムユニット50の移動とともに、第３
のロープ63によって走行体30もドラム41側に引っ張られ
て走行する。このときケーブルドラムユニット50の移動
距離は走行体30の走行距離の1/2である。

（３）ドラム41を前記と逆に時計方向に駆動すると、第
１のロープ61がドラム41から巻き出されるが、同時に第
２のロープ62がドラム41に巻き取られるので、第２のロ
ープシーブ52を介して、走行体30が引っ張られ、前記と
逆方向に走行する。このときケーブルドラムユニット50
の移動距離は前記と同様に走行体30の走行距離の1/2で
ある。

（４）走行体30の走行とともに、ケーブルドラムユニッ
ト50が第３のロープシーブ53を介して第３のロープ63に
よって引っ張られる。

（５）前記の走行体30の走行中に生じる各ロープ61、6
2、63の張力の変化はロープ緊張手段64によって吸収さ
れ、ロープの張力が常に一定に保たれる。

（６）給電ケーブル56は走行体30とケーブルドラムユニ
ット50との間が第３のロープ63と略平行するように配置
されているので、走行体30の移動によるケーブルのたる
みが中間ドラムの移動により吸収される。また給電ドラ
ム56は走行体30又はケーブルドラムユニット50の移動に
際し、第３のロープ63によって保護されるので損耗を受
けることがない。

ケーブル保持手段70は前記したように作動するので、
ローラ71は走行体30の走行を妨げることなくケーブル56
保持する。

前記したようなロープ式の駆動機構とこれと一体化し
たケーブルドラムユニットとによって構成された駆動装
置にケーブルハンガを用いた場合、ケーブルハンガーの
垂下長及びケーブルハンガーの走行方向の寄り寸法等の
制約によって、従来の走行体の走行距離が４〜5mが限度
であったものを、本実施例に於ては同じ大きさの走行体
でクリーンルーム内の制限寸法のもとで、ケーブルドラ
ムユニットの移動量を走行体の1/2に構成したため給電
ケーブルの所要長を増大させることが可能となり、その
走行距離を一気に20mにまで延長させることができた。

さらに本発明装置はケーブルの垂れ下がりがないの
で、装置の高さを低くすることが可能となり、空間をそ
れだけ有効に利用することができる。

なお、前記実施例に於て、第１のロープ61と第２のロ
ープ62は独立した２本として説明したが、１本のロープ
でも実施することができる。即ち、前記したように第１
のロープ61と第２のロープ62の基端はいずれもドラム41
に固定され、第２のロープ62がドラム41を第１のロープ
61と逆方向に巻回して従動固定ドラム52側に延伸してい
る。従って前記各ロープ61、62の基端をつなぐことによ
り１本のロープとなり、前記と同様に作用させることが
できる。

なお、本実施例で示すケーブルドラムユニット50につ
いては、ケーブルドラムに走行体を駆動する第１及び第
２のロープを巻きつけ、そのケーブルドラムの軸芯にケ
ーブルを巻き取るシーブを前記ケーブルドラムユニット
と別体に設け、前記シーブを自由に回転できるように構
成することにより、前記と同様に作動させることができ
る。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明装置は直線状の走行路の
一端に設けた固定ドラムと、他端に設けた従動固定ドラ
ムと、固定ドラムと走行体の間に移動可能に設けた中間
ドラムと、第１、第２、第３のロープと、第３のロープ
緊張手段とを具備しており、固定ドラムの正逆回転によ
って第１、又は第２のロープを巻き取り中間ドラム又は
走行体を移動するように構成されている。

そして中間ドラムの移動量は走行体30の移動量の1/2
となるように構成されているので、同長の走行路に対し
て給電ケーブルドラムを小型化することが可能となり、
従って走行体ひいては搬送装置全体をコンパクト化する
ことができる。従ってコンパクト化した本発明装置をク
リーンルームにおける搬送装置に実施することによりク
リーンルームの建屋容積を小さくすることができるの
で、全体として設備のコストダウンに大きく寄与できる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の構成を示し、（ａ）は平面図、
（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図、第２図は本発明装置
のロープの掛け方を示す説明図、第３図は一部を省略し
た本発明装置の外観斜視図、第４図はケーブルドラムユ
ニットを示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図、第５
図はケーブル保持手段の動作説明図で（ａ）はローラの
進入時、（ｂ）はローラの脱出時を示している。 10……本発明装置 20……走行路 30……走行体 41……ドラム 50……ケーブルドラムユニット 51……第１のロープシーブ 52……第２のロープシーブ 53……第３のロープシーブ 54……第１のケーブルドラム 55……第２のケーブルドラム 56……給電ケーブル 61……第１のロープ 62……第２のロープ 63……第３のロープ 64……ロープ緊張手段 70……ケーブル保持手段 71……ローラ 72……エアシリンダ 73、74……センサ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直線状の走行路（20）上を走行し、給電ケ
   ーブル（56）にて給電される走行体（30）の駆動装置で
   あって、前記走行路（20）の一端に設けられモータ（4
   2）で駆動される固定ドラム（41）と、前記走行路（2
   0）の他端に設けた従動固定ドラム（52）と、前記固定
   ドラム（41）と走行体（30）の間に移動可能に設けた中
   間ドラム（50）と、第１のロープ（61）と、第２のロー
   プ（62）と、第３のロープ（63）と、第３のロープ（6
   3）のロープ緊張手段（64）とを具備しており、前記第
   １のロープ（61）はその基端が固定ドラム（41）に固定
   されその先端が中間ドラム（50）の第１のロープシーブ
   （51）を介して固定ドラム（41）の下方を経て走行路
   （20）の一端の適宜位置（22）に固定されており、前記
   第２のロープ（62）はその基端が固定ドラム（41）に固
   定されその先端が固定ドラム（41）を第１のロープ（5
   1）と逆方向に巻回して延伸し従動固定ドラム（52）を
   介して走行体（30）に固定されており、前記第３のロー
   プ（63）はその基端が走行体（30）に固定されその先端
   が中間ドラム（50）の第３のロープシーブ（53）を介し
   て走行路（20）の略中央部近傍に設けたロープ緊張手段
   （64）に固定されており、前記給電ケーブル（56）の巻
   取り巻出し用ケーブルドラム（54）を中間ドラム（50）
   に軸支するとともに、給電ケーブル（56）を走行体（3
   0）とケーブルドラム（54）の間が前記第３のロープ（6
   3）と略平行するように配置せしめ、かつ、ケーブルド
   ラム（54）を巻回して、走行路（20）の適宜位置（60）
   で電源に接続するようにしたことを特徴とする給電ケー
   ブルにて給電される走行体の駆動装置。