JP3625004B2 - 軌条式走行台車及び軌条式走行台車を有する搬送装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分岐部を有する軌条経路上を走行する軌条式走行台車及び軌条式走行台車を有する搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
軌条経路上を走行する走行台車は、病院、半導体製造工場等で幅広く利用されている。しかし、複数ラインにおける走行方向の変更は軌道の一部を移動させる大がかりな物となっている。例えば、図９に示すように、リニア搬送装置の直動形分岐機構９１は、本経路９２と分岐経路９３とを往復する往復テーブル９４を有している。この往復テーブル９４は、本経路９２及び分岐経路９３と直交するリニアガイド９５上を往復するようになっている。そして、往復テーブル９４には、送りネジ９６が設けられている。また、この送りネジ９６には、回動駆動装置９７が設けられている。尚、これらはフレーム９８により支えられている。このように、往復テーブル９４は、回動駆動装置９７が送りネジ９６を回動させることによって、左右に往復運動するようになっている。
以上のように構成される直動形分岐機構は、まず、往復テーブル９４を本経路９２から乗り入れできるように移動させる。そして、往復テーブル９４の手前の▲１▼地点に達した走行台車９９は、往復テーブル９４上に乗り入れ、往復テーブル９４上である▲２▼地点で停止する。次に、往復テーブル９４は、分岐経路９３に乗り入れできるように分岐経路９３の手前の▲３▼地点まで移動する。そして、走行台車９９は分岐経路９３へ走行を開始する。このように、往復テーブル９４の移動により走行台車９９は、走行方向を変更している。
【０００３】
また、図１０に示すように、リニア搬送装置の旋回形分岐機構１０１は、本経路１０２と分岐経路１０３との間を中心として旋回する旋回テーブル１０４と、旋回テーブル１０４その他を支えるフレーム１０６とを有している。この旋回テーブル１０４は、回動駆動装置１０５を有しており、この回動駆動装置１０５を回動させることによって左右自在に回動するようになっている。
以上のように構成される旋回形分岐機構１０１は、まず、旋回テーブル１０４の手前の▲１▼地点に達した走行台車１０７は、旋回テーブル１０４に乗り入れ、旋回テーブル１０４上である▲２▼地点で停止する。次に、旋回テーブル１０４は、分岐経路１０３に乗り入れできるように１８０°旋回した▲３▼地点まで旋回する。そして、走行台車１０７は、分岐経路１０３へ走行を開始する。このように、旋回テーブル１０４の移動により走行台車１０７は、走行方向を変更している。
【０００４】
上記の直動形分岐機構９１や旋回形分岐機構１０１を有する軌条経路を走行する走行台車９９・１０７は、図１１（ａ）に示すように、軌条経路の内壁と当接する内側ガイドローラ１１１を有している。また、台車の４隅には、支持車輪１１２が設けられている。さらに、図１１（ｂ）に示すように、走行台車９９・１０７に磁気誘導作用による推進力を発生させるために、軌条経路上にリニアモータの一次側（固定子）１１３が設けられ、これに対向する台車の下面にリニアモータの二次側導体（移動子）１１４が設けられている。以上のように構成される走行台車９９・１０７は軌条経路の内壁に拘束され、軌条経路に沿って走行するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の走行台車９９・１０７は、軌条経路に設けられた往復・旋回テーブル９４・１０４の移動等により分岐経路９３・１０３に乗り入れることにより走行方向を変更していたため、軌条経路を走行する走行台車９９・１０７の走行方向を変更させる場合、往復・旋回テーブル９４・１０４を有する直動形分岐機構９１や旋回形分岐機構１０１が必要である。このような分岐機構の質量は重く、往復・旋回テーブル９４・１０４を支えるフレーム９８・１０６や往復・旋回テーブル９４・１０４を移動させる送りネジ９６等の強度を大きくする必要があり、分岐機構を複数設けると、搬送装置の材料コストが上昇するという問題点があった。また、往復・旋回テーブル９４・１０４の運転に大きなエネルギーが必要であり、搬送装置の運転コストが上昇するという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、直動形分岐機構や旋回形分岐機構のように軌条経路に設けられた分岐機構を必要とせずに、分岐部で自立的に走行方向を変更させることにより、搬送装置の材料コスト及びその運転コストの上昇を抑えることができる軌条式走行台車を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、分岐部を有する軌条経路に沿って、走行する軌条式走行台車であって、前記軌条経路の内壁をガイドする内側ガイドローラと、前記軌条経路の外壁と当接できる分岐路選択ローラと、分岐部で、走行方向を変更する際に、一方の外壁に、前記分岐路ローラを当接させ、ガイドすることにより、所望の方向に走行方向を変更できる分岐路選択手段と、変更する方向を検知する変更方向検知手段と、該検知手段により、変更する方向が検知されたときに、前記分岐路選択手段を制御する分岐路選択制御手段とを有し、前記分岐選択ローラは、前記軌条経路の壁を挟んで、前記内側ガイドローラに対向する位置で当接できるように設けられていることを特徴としたものである。
走行方向検知手段が走行方向を検知したときに、分岐路選択制御手段により、分岐路選択ローラを外壁と当接させ、軌条式走行台車をガイドすることにより、所望の方向に走行方向を変更できる。これにより、従来、往復・旋回テーブル上に走行台車を載せたまま、分岐経路まで移動させることによって、走行台車の走行方向を変更させていたときのように、往復・旋回テーブル等を有する直動形・旋回分岐機構が不要であるため、複数の分岐部を必要とする軌条経路を有する搬送装置であっても、搬送装置の材料・運転コストの上昇を抑えることができる。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１において、前記内側ガイドローラは、走行台車の前後左右４か所に設けられ、前記分岐路選択ローラは、この４か所の内側ガイドローラの各々に対応して４か所に設けられているものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を図１〜図８に基づいて説明する。図１に示すように、軌条式走行台車１は、分岐路選択ローラ回動装置１０（分岐路選択手段）と、軌条経路８の内壁をガイドする内側ガイドローラ４と、給電線７から電力を受電するピックアップコイル６（受電装置）とを有している。一方、この軌条式走行台車１が走行する軌条経路８の本体は、アルミ合金の押し出し材等で制作され、その分岐部は、機械加工・鋳造等により制作されるものである。また、軌条経路８の底面中央部には、軌条式走行台車１の推進力を発生させるリニア直流モータの磁石９がＳ，Ｎ，Ｓ，Ｎ，Ｓ，Ｎ，Ｓ，Ｎ，Ｓ，Ｎ，Ｓ・・・と相互に繰り返し走行方向に向かって敷設されている。
【００１０】
図２に示すように、この軌条経路８を支える基盤２８は、クリーンルームの天井２９から吊りボルト２６により吊り下げられている。この天井２９の上部には、クリーンルーム内に清浄空気を送る図示されない空気清浄装置と天井フィルタ２７とが設けられている。
【００１１】
上記の軌条経路８の側壁８ａ・ｂには、塵を含んだ空気が軌条経路８の底部に流れるように通気孔３１が一定間隔に設けられており、軌条経路８の下部には、軌条経路８上に生じる塵を浄化する浄化装置３０が設けられている。この浄化装置３０は、フィルタと、空気を吸引し排気する吸引・排気ポンプとを有している。さらに、軌条経路８の底部には、浄化装置３０により塵を含んだ空気を吸引・するための吸引口が設けられている。そして、クリーンルームの天井フィルタ２７から垂直に流れてくる清浄空気を上記の通気孔３１から流入させて、軌条経路８上に発生する塵を空気と共に浄化装置３０が吸引し、浄化するようになっている。
【００１２】
また、上記の塵がクリーンルーム内に拡散しないように、軌条経路８上を走行する軌条式走行台車１を覆うように軌条経路８の側壁８ａ・ｂには、カバー２５が設けられている。このカバー２５の上部には、溝状開口部３３が設けられている。さらに、カバー２５の側壁には、軌条式走行台車１の制御電力、走行電力等を地上側から送るための給電線７が支持部材によって支持されている。この給電線７から受電するピックアップコイル６は、コの字型をしており、その凹部に給電線７が接触することなく位置するように軌条式走行台車１に設けられている。このピックアップコイル６は、軌条式走行台車１の制御装置５や分岐選択ローラ回動装置１０やリニア直流モータのコイル２０等に電源を供給するようになっている。
【００１３】
また、軌条式走行台車１には、軌条経路８上を走行できるように自在車輪２１が設けられている。そして、軌条経路８上に敷設された上記のリニア直流モータの磁石９と磁気誘導作用による推進力を発生させるリニア直流モータのコイル２０が設けられている。さらに、上記の溝状開口部３３からカバー２５の外へ突き出たトレー支柱２２が設けられている。カバー２５の外部のトレー支柱２２の端には、搬送物３２を積載させるトレー２３が設けられている。このトレー２３に搬送物３２を積載して上記の推進力により軌条経路８上を走行するようになっている。また、軌条式走行台車１の走行と分岐路選択ローラ回動装置１０とを制御する制御装置５（分岐路選択制御手段）が設けられている。この制御装置５は、図示されない中央システム制御装置が送信する走行信号及び停止信号を図示されない受信装置から受けると、上記のリニア直流モータのコイル２０に通電させたり通電を禁止したりするようになっている。また、走行方向を示す信号（走行方向を変更する方向を示す信号）を図示されない受信装置（変更方向検知手段）から受けると、分岐路選択ローラ回動装置１０を作動させるようになっている。
【００１４】
上記の分岐路選択ローラ回動装置１０は、図３（ａ）に示すように、分岐路選択ローラ３ａ・ｂと回動軸２４と駆動装置２とを有している。図３（ｂ）に示すように、この分岐路選択ローラ３ａ・ｂは一本の回動軸２４の両端に、互いに９０°の偏角を有するように設けられている。従って、分岐路選択ローラ３の一方が外壁と当接すると他方の分岐路選択ローラ３は外壁と当接しないようになっている。そして、この駆動装置２の有する駆動モータの駆動力により回動軸２４を回動させると、分岐路選択ローラ３ａ・ｂのいずれか一方が外壁と当接するようになっている。
【００１５】
上記の構成において、図２・図４を用いて本実施形態の動作を説明する。図２に示すように、クリーンルームの天井フィルタ２７から清浄空気が垂直下向きに流れて、軌条経路８を覆っているカバー２５の上部に設けられた溝状開口部３３からカバー２５内に流入する。そして、カバー２５内に流入した清浄空気は、軌条経路８の側壁に設けられた通気孔３１を通って軌条経路８の底部に達する。そして、軌条式走行台車１の走行時に発生する塵を空気と共に、浄化装置３０の吸引ポンプにより吸引する。そして、フィルタを通して浄化した後、浄化装置３０の排気ポンプによりクリーンルームに排気する。このように、クリーンルームの垂直層流清浄空気を流入させることで、軌条式走行台車１の走行時に発生する塵を軌条経路８上から容易に除去することができ、クリーンルーム内の清浄度を高く保つことができる。
【００１６】
次に、図４に示すように、走行開始地点Ａから軌条式走行台車１は、走行を開始して、ステーションＳ１で搬送物３２を積載して、ステーションＳ３で搬送物３２を降ろし、Ｂ地点まで走行する場合を説明する。
【００１７】
図示されない中央システム制御装置から信号を受信した軌条式走行台車１は、制御装置５によりリニア直流モータのコイル２０への通電を可能とすることにより、走行開始地点Ａから走行を開始する。軌条式走行台車１は、分岐部４１に到達したときに、図示されないノードマークや図示されない指令光発射装置の発光等により分岐部４１に到達したことを認識する。そして、図示されない受信装置により、分岐部４１での走行方向を示す信号を図示されない中央システム制御装置から受信する。この受信信号は、制御装置５に伝達され、制御装置５は、この受信信号に基づいて駆動装置２を制御する。この駆動装置２は駆動モータの駆動力を回動軸２４に伝達し、回動軸２４に固設された分岐路選択ローラ３ａを軌条経路の外壁８ａと当接させる。一方、回転軸２４の他端に設けられた分岐路選択ローラ３ｂは、分岐路選択ローラ３ａと９０°の偏角を有するように設けられているため、分岐路選択ローラ３ａが外壁８ａと当接しているときは、外壁８ｂと当接しない。このように、軌条式走行台車１は、外壁８ａにのみ拘束されるため、外壁８ａに沿ってステーション１に向かって走行することができる。
これにより、従来、往復・旋回テーブル上に走行台車を載せたまま、分岐経路まで移動させることによって、走行台車の走行方向を変更させていたときのように、往復・旋回テーブル等を有する直動形・旋回分岐機構が不要であるため、複数の分岐部を必要とする軌条経路を有する搬送装置であっても、搬送装置の材料・運転コストの上昇を抑えることができる。また、上記の分岐機構が不要となったため、分岐部の軌条経路の設置面積を小さくすることができ、工場の床面積利用効率を上げることができる。
尚、軌条式走行台車１は、分岐路選択ローラ回動装置１０の作動中も分岐部４１で一旦停止することなく走行する。即ち、連続的に走行しながら走行方向を変更し、軌条経路８を乗り替わることで搬送時間の短縮を図ることができる。さらに、搬送時間を短縮することで、軌条式走行台車１の台数を減らすことができ、より一層搬送装置の運転・材料コストを抑えることができる。
【００１８】
ステーションＳ１に向かって走行を継続し、ステーションＳ１に到達すると図示されない中央システム制御装置から信号を受信してステーションＳ１で走行を停止する。そして、図示されない積み降ろし装置により搬送物３２が軌条式走行台車１のトレー２３の上に積載される。搬送物３２を積載した軌条式走行台車１は、再び走行を開始する。
【００１９】
次に、分岐部４２に到達すると、分岐部４１に到達したときと同様に、図示されないノードマークや図示されない指令光発射装置の発光等により分岐部４２に到達したことを認識する。そして、図示されない受信装置により、分岐部４２での走行方向を図示されない中央システム制御装置から受信する。この受信信号は、制御装置５に伝達される。制御装置５は、この受信信号に基づいて駆動装置２を制御する。この駆動装置２は、駆動モータの駆動力を回動軸２４に伝達して回動させ、回動軸２４に固設された分岐路選択ローラ３ｂを軌条経路８の外壁８ｂと当接させる。一方、回転軸２４の他端に設けられた分岐路選択ローラ３ａは、分岐路選択ローラ３ｂと９０°以上の偏角を有するように設けられているため、分岐路選択ローラ３ｂが外壁８ｂと当接しているときは、外壁８ａと当接しない。このように、軌条式走行台車１は、外壁８ｂにのみ拘束されるため、ステーションＳ２を回避して外壁８ｂに沿って直進することができる。
【００２０】
次に、ステーションＳ３に向かって走行を継続し、分岐部４３に到達すると、分岐部４１に到達したときと同様に分岐路選択ローラ３ａを外壁８ａに当接させることによりステーションＳ３に向かって走行することができる。また、ステーションＳ３に到達すると、ステーションＳ１で停止したときと同様に走行を停止する。そして、トレー２３上の搬送物３２を図示されない積み降ろし装置により降ろした後、走行を開始し、Ｂ地点まで走行する。
【００２１】
本発明は以上の実施形態に限定されるものではない。従って、上記の分岐路選択ローラ回動装置１０に代えて、図５に示すように、分岐路選択ローラ回動装置５３によっても達成される。この分岐路選択ローラ回動装置５３は、分岐路選択ローラ３ａ・ｂと回動軸５１と駆動装置５２とを有している。分岐路選択ローラ３ａ・ｂは、回動軸５１の両端に設けられている。そして、駆動装置５２に設けられた回動軸５１の中心は一定の角度を有していて、分岐路選択ローラ３の一方が外壁と当接すると他方の分岐路選択ローラ３は外壁と当接しないようになっている。そして、この駆動装置５２の有する駆動モータの駆動力により回動軸５１を回動させると、分岐路選択ローラ３ａ・ｂのいずれか一方が外壁と当接するようになっている。
【００２２】
図４に示す分岐部４１に到達したことを認識すると、制御装置５は、受信信号に基づいて駆動装置５２を制御する。この駆動装置５２は駆動モータの駆動力を回動軸５１に伝達し、回動軸５１に固設された分岐路選択ローラ３ａを軌条経路の外壁８ａと当接させる。一方、分岐路選択ローラ３ｂは、外壁８ｂと当接しない。このように、軌条式走行台車１は、外壁８ａにのみ拘束されるため、外壁８ａに沿ってステーション１に向かって走行することができる。
【００２３】
また、上記の分岐路選択ローラ回動装置１０に代えて、図６（ａ）に示すように、上記の分岐路選択ローラ回動装置６１によっても達成される。この分岐路選択ローラ回動装置６１は、回動軸６３と分岐路選択ローラ３とローラピン６５を有する回転子６４とを有している。この回転子６４は回動軸６３の一端に固設されている。分岐路選択ローラ３ａ・ｂは、回転子６４の内側の回動軸６３に上下対称となるように２個固設されている。また、回転軸６３の他端には、分岐路選択ローラ３ｃ・ｄが上下対称となるように２個固設されている。そして、これらの分岐路選択ローラ３ａ〜ｄは、図６（ｃ）に示すように、互い違いにそれぞれ９０°の偏角を有している。また、図６（ｂ）に示すように、上記の回転子６４の有するローラピン６５は、回転子６４の周に等間隔に４つ設けられている。そして、上下駆動装置６７に設けられた分岐路選択カム６６と当接するようになっている。この上下駆動装置６７は、分岐部の手前の軌条経路８の側方に設けられている。以上のように構成される分岐路選択ローラ回動装置６１は、上下駆動装置６７の有する駆動モータの駆動力によって分岐路選択カム６６を上昇させることによりローラピン６５と当接させ、軌条式走行台車１の走行力によって回転子６４を回動させる。このように回転子６４が回動すると回動軸６３に設けられた分岐路選択ローラ３ａ〜ｄのいずれかが外壁と当接するようになっている。
【００２４】
図４に示す分岐部４１に到達したことを認識すると、分岐部４１の軌条経路８の側方に設けられた上下駆動装置６７は、図示されない中央システム制御装置から走行方向を示す信号（走行方向を変更する方向を示す信号）を受信すると、分岐路選択カム６６を上昇させる。そして、軌条式走行台車１が分岐路選択カム６６の側方を通過する際に、回転子６４に設けられたローラピン６５が分岐路選択カム６６と当接する。この軌条式走行台車１の走行力により、回転子６４が回動し、回動軸６３に設けられた分岐路選択ローラ３ａが外壁８ａと当接する。一方、分岐路選択ローラ３ｃは分岐路選択ローラ３ａ・ｂと９０°の偏角を有するように回動軸６３に設けられているため、分岐路選択ローラ３ａが外壁８ａと当接しているときは、外壁８ｂと当接しない。このように、軌条式走行台車１は、外壁８ａにのみ拘束されるため、外壁８ａに沿ってステーション１に向かって走行することができる。
【００２５】
また、上記の軌条式走行台車１の推進力は、リニアモータによる推進力に限るものではない。従って、図７（ａ）に示すように、駆動機構７７を有する軌条式走行台車７１によっても達成される。図７（ｂ）に示すように、この軌条式走行台車７１の一方側には、自在車輪７３が設けられている。また、他方側には、駆動機構７８が設けられている。この駆動機構７８は、駆動モータ７４とタイミングプーリ７６・７７とタイミングベルト７５とを有している。上記のタイミングプーリ７７は走行駆動輪７２に固設されている。以上のように構成される駆動機構７８により、駆動モータ７４の駆動力をタイミングプーリ７６に伝え、タイミングベルト７５、タイミングプーリ７７を介して走行駆動輪７１が回動するようになっている。
【００２６】
また、図２に示すような、天井フィルタ２７や清浄装置３０や図示されない空気清浄装置を設けなくても、図８に示すように、天井２９から吊りボルト２６により吊り下げられた基盤２８上に設けられ、カバー２５を有する軌条経路８と、軌条経路８上を走行する軌条式走行台車１とを有する搬送装置によっても達成される。従って、本発明は、クリーンルーム内に設けられた搬送装置に限られない。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明は、分岐部を有する軌条経路に沿って、走行する軌条式走行台車であって、前記軌条経路の内壁をガイドする内側ガイドローラと、前記軌条経路の外壁と当接できる分岐路選択ローラと、分岐部で、走行方向を変更する際に、一方の外壁に、前記分岐路ローラを当接させ、ガイドすることにより、所望の方向に走行方向を変更できる分岐路選択手段と、変更する方向を検知する変更方向検知手段と、該検知手段により、変更する方向が検知されたときに、前記分岐路選択手段を制御する分岐路選択制御手段とを有し、前記分岐選択ローラは、前記軌条経路の壁を挟んで、前記内側ガイドローラに対向する位置で当接できるように設けられていることを特徴とした構成である。
走行方向検知手段が走行方向を検知したときに、分岐路選択制御手段により、分岐路選択ローラを外壁と当接させ、軌条式走行台車をガイドすることにより、所望の方向に走行方向を変更できる。これにより、従来、往復・旋回テーブル上に走行台車を載せたまま、分岐経路まで移動させることによって、走行台車の走行方向を変更させていたときのように、往復・旋回テーブル等を有する直動形・旋回分岐機構が不要であるため、複数の分岐部を必要とする軌条経路を有する搬送装置であっても、搬送装置の材料・運転コストの上昇を抑えることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明である軌条式走行台車と軌条経路との略図である。
【図２】本発明である軌条式走行台車と軌条経路との構成を説明する図である。
【図３】分岐路選択ローラ回動装置を説明する図である。
【図４】軌条経路の全体図である
【図５】分岐路選択ローラ回動装置を説明する図である。
【図６】分岐路選択ローラ回動装置を説明する図である。
【図７】本発明の他の実施形態である軌条式走行台車と軌条経路との略図である。
【図８】本発明の他の実施形態である搬送装置の構成を説明する図である。
【図９】従来の軌条経路に設けられた直動形分岐機構を説明する図である。
【図１０】従来の軌条経路に設けられた旋回形分岐機構を説明する図である。
【図１１】従来の走行台車を説明する図である。
【符号の説明】
１ 軌条式走行台車
２ 駆動装置
３ 分岐路選択ガイドローラ
４ 内側ガイドローラ
５ 制御装置
６ ピックアップコイル
７ 給電線
８ 軌条経路
９ リニア直流モータの磁石
１０ 分岐路選択ローラ回動装置
２０ リニア直流モータのコイル
２１ 自在車輪
２２ トレー支柱
２３ トレー
２４ 回動軸
２６ 吊りボルト
２７ 天井フィルタ
２８ 基盤
２９ 天井
３０ 清浄装置
５３ 分岐路選択ローラ回動装置
６１ 分岐路選択ローラ回動装置
７１ 軌条式走行台車
７８ 駆動機構

Claims (2)

1. 分岐部を有する軌条経路に沿って、走行する軌条式走行台車であって、
   前記軌条経路の内壁をガイドする内側ガイドローラと、前記軌条経路の外壁と当接できる分岐路選択ローラと、
   分岐部で、走行方向を変更する際に、一方の外壁に、前記分岐路ローラを当接させ、ガイドすることにより、所望の方向に走行方向を変更できる分岐路選択手段と、
   変更する方向を検知する変更方向検知手段と、
   該検知手段により、変更する方向が検知されたときに、前記分岐路選択手段を制御する分岐路選択制御手段とを有し、
   前記分岐選択ローラは、前記軌条経路の壁を挟んで、前記内側ガイドローラに対向する位置で当接できるように設けられていることを特徴とする軌条式走行台車。
2. 前記内側ガイドローラは、走行台車の前後左右４か所に設けられ、前記分岐路選択ローラは、この４か所の内側ガイドローラの各々に対応して４か所に設けられている請求項１に記載の軌条式走行台車

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