JP4298683B2 - 搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、搬送用走行体から繰り出された巻取り繰り出し自在なベルトにより被搬送物支持手段が昇降可能に吊り下げられた搬送装置に関するものである。

この種の搬送装置は、搬送用走行体に巻取り繰り出し用回転体が設けられ、この巻取り繰り出し用回転体から繰り出されたベルトを案内用回転体により定位置で下向きに垂下させた状態で、当該ベルトの端末で被搬送物支持手段を吊り下げる構成となっているが、例えば特許文献１に開示されるように、従来のこの種の搬送装置では、ベルトを下向きに垂下させるための案内用回転体として、ベルトを幅方向の両側から挟むフランジ付きのプーリーを使用していた。而して、当該フランジ付きプーリーは、搬送装置全体の小型軽量化やコストダウンのために、巻取り繰り出し用回転体に対して小径のものが使用されるのが普通である。
特開平１１−１１２９９号公報

従来の、ベルトを下向きに垂下させるための案内用回転体としてフランジ付きのプーリーを使用する構成では、このフランジ付きのプーリーの位置からベルトの磨耗に伴う粉塵が発生し、クリーンな雰囲気が要求される環境、例えば半導体製造のためのクリーンルーム内での搬送手段として、活用することができない。

即ち、この種の搬送装置では、吊下ベルトの巻取り繰り出し用回転体としてもベルトを幅方向の両側から挟むフランジ付きのプーリーが使用されるが、この巻取り繰り出し用回転体は長尺のベルトを巻き取る必要がある関係から直径が大きく、これに対してベルトを下向きに垂下させるための案内用回転体としてのフランジ付きプーリーは、搬送装置全体の小型軽量化やコストダウンのために、案内するベルトに無理な応力を生じさせない範囲でできる限り小径のものが使用されるのが普通である。従って、案内用回転体の周速度は巻取り繰り出し用回転体の周速度と比較して大幅に高速になるので、吊下ベルトの側縁が巻取り繰り出し用回転体のフランジや案内用回転体のフランジに摺接する状況となったとき、これら回転体から接線方向に離れるベルトの側縁とフランジとの相対摺接速度は、案内用回転体の方が断然高速になり、この結果、巻取り繰り出し用回転体の位置ではベルト（側縁）の磨耗に伴う粉塵の発生が皆無かまたは僅少であるのに対し、案内用回転体の位置では顕著となり、上記のようにクリーンルーム内での活用の妨げとなると考えられる。

本発明は上記のような従来の問題点を解消し得る搬送装置を提供することを目的とするものであって、その手段を後述する実施形態の参照符号を付して示すと、搬送用走行体１に設けられた巻取り繰り出し用回転体１５ａ〜１６ｂから繰り出され且つ当該巻取り繰り出し用回転体１５ａ〜１６ｂより小径の案内用回転体２２ａ〜２３ｂにより下向きに垂下された巻取り繰り出し自在なベルト１３ａ〜１４ｂにより被搬送物支持手段１０が昇降可能に吊り下げられた搬送装置において、前記案内用回転体２２ａ〜２３ｂとして、その軸方向両端ともフランジ無しの回転体が使用され、この案内用回転体２２ａ〜２３ｂの近傍位置に、前記ベルト１３ａ〜１４ｂの幅方向の位置を規制するベルト位置決め用ガイド２４ａ〜２５ｂが配設された構成となっている。

上記構成の本発明を実施するについて、具体的には、前記ベルト位置決め用ガイド２４ａ〜２５ｂは、ベルト１３ａ〜１４ｂを左右両側から挟む左右一対の回転体２６ａ，２６ｂから構成することができる。この場合、前記ベルト位置決め用ガイド２４ａ〜２５ｂを構成する左右一対の回転体２６ａ，２６ｂは、ベルト１３ａ〜１４ｂの左右両側辺が嵌合する凹溝２７を備えたものとすることができるし、更には、前記左右一対の回転体２６ａ，２６ｂの凹溝２７は、ベルト側辺の厚さ方向両角部に当接する断面円弧状または断面Ｖ字状に構成することができる。また、前記ベルト位置決め用ガイド２４ａ〜２５ｂのベルト１３ａ〜１４ｂとの当接面は、合成樹脂製とするのが望ましい。

上記構成の本発明に係る搬送装置によれば、ベルトを下向きに垂下させるための案内用回転体はその軸方向両端ともフランジ無しの回転体であるから、その直径を必要最小限に小径としても、当該回転体とベルトとの間で相対的な摺接箇所がないので、ベルトが磨耗する恐れは実質的に皆無となる。反面、この案内用回転体の位置では、当該案内用回転体の軸心水平精度の誤差やベルト表裏両面の平滑性のばらつきなどに起因する吊下ベルトの幅方向の移動、即ち、吊下ベルトの幅方向の揺れ動きを規制することができなくなるが、本発明の構成では、当該案内用回転体の近傍位置に、前記ベルトの幅方向の位置を規制するベルト位置決め用ガイドを配設しているので、案内用回転体としてフランジ付きプーリーを使用していた従来の構成と実質的に同程度に、当該案内用回転体の位置での吊下ベルトの幅方向の移動を規制することができる。

以上の説明から明らかなように、本発明の構成の採用により、ベルトを下向きに垂下させるための案内用回転体を大径にすることなく、換言すれば、当該案内用回転体を必要最小限の直径に抑えて、搬送装置の小型化、コストダウンを図りながら、当該案内用回転体の位置でベルトの磨耗粉が発生するという従来の問題点を解消し、しかも吊下ベルトの幅方向の揺れ動きを従来と変わりなく抑制でき、クリーンルームでの搬送手段としても有利に活用することができるに至ったのである。

尚、請求項２に記載の構成によれば、ベルトを下向きに垂下させるための案内用回転体とは別に配設するベルト位置決め用ガイドとベルトとの間の相対摺接に伴う磨耗粉の発生も効果的に抑制できる。この場合に請求項３に記載の構成によれば、ベルトの厚み方向の位置も規制し、延いてはベルトの厚み方向の揺れ動きを抑制することができる。更に、請求項４に記載の構成によれば、ベルトと前記左右一対の回転体の凹溝との接触を点接触にまたはそれに近い状態とすることができ、延いてはベルトと当該回転体凹溝との相対摺接に起因するベルトからの磨耗粉の発生を抑えることができる。何れの場合も、請求項に記載５の構成を採用することにより、ベルト位置決め用ガイドのベルトと接触する面の摩擦係数を小さくしてベルト面に対する攻撃性を抑え、磨耗粉の発生を更に効果的に抑えることができる。

以下に本発明の具体的実施例を添付図に基づいて説明すると、図１において、１は電車タイプの搬送用走行体であって、ガイドレール２にパワートロリーユニット３とフリートロリーユニット４とによって走行可能に吊り下げられている。各トロリーユニット３，４は、走行用水平軸ホイール５，６と振れ止め用垂直軸ローラー７，８とを備え、パワートロリーユニット３の方の走行用水平軸ホイール５は、搭載のモーター９によって回転駆動される。

上記の搬送用走行体１には、その下部に、被搬送物支持手段１０を昇降可能に吊り下げる吊下昇降駆動ユニット１１が設けられている。被搬送物支持手段１０は、被搬送物Ｗの上部を把持する開閉自在な把持手段１２を備えたものを示しているが、被搬送物Ｗの形態などに応じて様々な構成の被搬送物支持手段が利用される。

吊下昇降駆動ユニット１１は、図２〜図６に示すように、幅方向が搬送用走行体１の走行方向と平行な向きの４本のベルト１３ａ，１３ｂ及び１４ａ，１４ｂにより被搬送物支持手段１０の前後左右４箇所を吊り下げるものであり、各ベルト１３ａ〜１４ｂの巻取り繰り出し用回転体１５ａ〜１６ｂを備えている。これら４つの巻取り繰り出し用回転体１５ａ〜１６ｂは、左右一方の前後一対のベルト１３ａ，１３ｂの巻取り繰り出し用回転体１５ａ，１５ｂが左右他方の前後一対のベルト１４ａ，１４ｂの巻取り繰り出し用回転体１６ａ，１６ｂの外側に位置するように、搬送用走行体１の走行方向に並ぶように同心状に配列されている。

具体的に説明すると、減速機付きモーター１７の減速機１８から前後方向に突出する１本の駆動軸１９に、巻取り繰り出し用回転体１６ａ，１５ａと巻取り繰り出し用回転体１６ｂ，１５ｂとが減速機１８の前後両側に振り分け状に取り付けられている。尚、各巻取り繰り出し用回転体１５ａ〜１６ｂは、フランジ付きのプーリーから成るものであり、それぞれ独立した４つのプーリーを個別に駆動軸１９に取り付けることができるが、この実施形態では、減速機１８の前後両側で隣接する２つの巻取り繰り出し用回転体１６ａ，１５ａ及び１６ｂ，１５ｂは、中間のフランジを共通にする一体構造に構成している。

各巻取り繰り出し用回転体１５ａ〜１６ｂに対するベルト１３ａ〜１４ｂの巻き方向は同一であり、これら巻取り繰り出し用回転体１５ａ〜１６ｂの内、外側の巻取り繰り出し用回転体１５ａ，１５ｂの上側から繰り出されたベルト１３ａ，１３ｂは、これら両巻取り繰り出し用回転体１５ａ，１５ｂのベルト繰り出し側に隣接するように駆動軸１９と平行な支軸２０ａ，２０ｂで軸支されたフランジ無しの案内用回転体２２ａ，２２ｂに掛け渡されて垂下され、内側の巻取り繰り出し用回転体１６ａ，１６ｂの下側から繰り出されたベルト１４ａ，１４ｂは、これら両巻取り繰り出し用回転体１６ａ，１６ｂのベルト繰り出し側に隣接するように駆動軸１９と平行な支軸２１ａ，２１ｂで軸支されたフランジ無しの案内用回転体２３ａ，２３ｂに掛け渡されて垂下されている。これら案内用回転体２２ａ〜２３ｂは、ベルト１３ａ〜１４ｂの幅と同一幅のものでも良いが、ベルト１３ａ〜１４ｂの幅より適当に幅広のものを使用するのが望ましい。

上記構成において、各案内用回転体２２ａ〜２３ｂは、巻取り繰り出し用回転体１５ａ〜１６ｂより小径のものであるが、その最小直径は、これら回転体によって向きが変えられるベルト１３ａ〜１４ｂに無理な曲げ応力が作用しない範囲で決定される。図示の本発明実施形態において、ベルト１４ａ，１４ｂをＳ字形に曲げる方の案内用回転体２３ａ，２３ｂを他方の案内用回転体２２ａ，２２ｂよりも大径にしているのは、案内用回転体２２ａ，２２ｂ側に別の案内用回転体を追加することなく、巻取り繰り出し用回転体１５ａ，１５ｂにおけるベルト巻取り量と巻取り繰り出し用回転体１６ａ，１６ｂにおけるベルト巻取り量との差異を実質的な影響が出ない範囲内に抑えるためである。換言すれば、巻取り周面の直径が等しい巻取り繰り出し用回転体１５ａ〜１６ｂから完全にベルト１３ａ〜１４ｂを繰り出した状態で、巻取り繰り出し用回転体１５ａ，１５ｂから延出するベルト１３ａ，１３ｂと巻取り繰り出し用回転体１６ａ，１６ｂから延出するベルト１４ａ，１４ｂとが駆動軸１９に対して点対称に近くなるように、案内用回転体２２ａ，２２ｂの直径より案内用回転体２３ａ，２３ｂの直径を大きくしている。

上記各案内用回転体２２ａ〜２３ｂには、これら各案内用回転体２２ａ〜２３ｂから垂下するベルト１３ａ〜１４ｂを、これら各案内用回転体２２ａ〜２３ｂの直下位置でベルト幅方向に関して位置決めするベルト位置決め用ガイド２４ａ〜２５ｂが併設されている。この実施形態における各ベルト位置決め用ガイド２４ａ〜２５ｂは、それぞれベルト１３ａ〜１４ｂをその幅方向の両側から挟む左右一対の回転体２６ａ，２６ｂから構成されている。更に詳細に説明すると、図７に示すように、各左右一対の回転体２６ａ，２６ｂは、ベルト１３ａ〜１４ｂの幅方向両側辺の厚み方向の両角部が当接する円弧状の凹溝２７を周囲の備えた合成樹脂製の溝付きローラーから成るものであり、その支軸２８は、当該支軸２８に対し偏心量αだけ偏心する状態で当該支軸２８の内端から一体に連設された偏心螺軸２９と締結用ナット３０とで、軸受け板３１に片持ち状に支持されている。２８ａは、支軸２８に一体形成された把持用ナット部である。尚、回転体２６ａ，２６ｂは合成樹脂製の溝付きローラーであると説明したが、具体的には、少なくともベルト１３ａ〜１４ｂと接触する凹溝２７を形成する外周環状部分が合成樹脂製であれば良い。

上記構成のベルト位置決め用ガイド２４ａ〜２５ｂによれば、締結用ナット３０を弛緩させた状態で把持用ナット部２８ａを介して支軸２８を偏心螺軸２９の軸心の周りに回転させることにより、各回転体２６ａ，２６ｂの位置をこれら両回転体２６ａ，２６ｂ間で挟むベルト１３ａ〜１４ｂの幅方向に前記偏心量αの２倍の範囲内で移動させることができる。従って、上記のように各回転体２６ａ，２６ｂの位置を調整することにより、これら両回転体２６ａ，２６ｂ間で挟むベルト１３ａ〜１４ｂの位置をその幅方向に微調整したり、両回転体２６ａ，２６ｂ間の間隔Ｄを微調整することができる。この微調整の後は、把持用ナット部２８ａを介して支軸２８を固定した状態で締結用ナット３０を締め付けることにより、支軸２８（各回転体２６ａ，２６ｂ）を軸受け板３１に固定することができる。

尚、図３に示すように、駆動軸１９の一端には電磁ブレーキ３２が取り付けられ、駆動軸１９の他端には、ベルト１３ａ〜１４ｂに長さ方向に沿って埋設された補強用金属線材の内、少なくとも１本のベルトの補強用金属線材を、例えば被搬送物支持手段１０の把持手段１２を駆動するモーターなどへの給電用電線として使用する場合の集電用スリップリング装置３３が取り付けられている。従って、ベルト１３ａ，１４ａの案内用回転体２２ａ，２３ａの支軸２０ａ，２１ａは、減速機１８の一側に配置された側板３４ａと前記集電用スリップリング装置３３を支持する支持板３５との間に架設することができ、ベルト１３ｂ，１４ｂの案内用回転体２２ｂ，２３ｂの支軸２０ｂ，２１ｂは、減速機１８の他側に配置された側板３４ｂと前記電磁ブレーキ３２を支持する支持板３６との間に架設することができる。更に、ベルト位置決め用ガイド２４ａ，２４ｂの軸受け板３１には上方内側に向かって取付板部３７を連設し、この取付板部３７によってベルト位置決め用ガイド２４ａ，２４ｂを前記側板３４ａ，３４ｂに取り付けることができ、ベルト位置決め用ガイド２５ａ，２５ｂは、その軸受け板３１を、減速機１８を支持する基板３７の下側に取り付けられている取付部材３８にボルト止めすることにより、取り付けることができる。

上記構成の吊下昇降駆動ユニット１１によれば、電磁ブレーキ３２を解除すると共に減速機付きモーター１７を稼働して駆動軸１９を正転駆動し、４つの巻取り繰り出し用回転体１５ａ〜１６ｂをベルト繰り出し方向に回動させることにより、各巻取り繰り出し用回転体１５ａ〜１６ｂに巻き込まれているベルト１３ａ〜１４ｂが、吊り下げている被搬送物支持手段１０側の重力で繰り出され、図１に仮想線で示す上昇限位置にある被搬送物支持手段１０が降下する。被搬送物支持手段１０が所定レベルまで降下したところで減速機付きモーター１７を停止させると共に電磁ブレーキ３２を働かせ、各巻取り繰り出し用回転体１５ａ〜１６ｂを停止させることにより、当該被搬送物支持手段１０に対する被搬送物の積み下ろし作業が行える。

下降させた被搬送物支持手段１０を図１に仮想線で示す上昇限位置まで吊り上げるときは、電磁ブレーキ３２を解除すると共に減速機付きモーター１７を稼働して駆動軸１９を逆転駆動し、４つの巻取り繰り出し用回転体１５ａ〜１６ｂをベルト巻取り方向に回動させることにより、各巻取り繰り出し用回転体１５ａ〜１６ｂでベルト１３ａ〜１４ｂを巻取り、以て、これらベルト１３ａ〜１４ｂで吊り下げられている被搬送物支持手段１０を上昇限位置まで吊り上げれば良い。

上記のようにベルト１３ａ〜１４ｂの巻取り繰り出し操作により、被搬送物支持手段１０を搬送用走行体１に対し昇降移動させることができるのであるが、このとき各ベルト１３ａ〜１４ｂは、それぞれベルト位置決め用ガイド２４ａ〜２５ｂの左右一対の回転体２６ａ，２６ｂの凹溝２７により幅方向の位置が規制されて、案内用回転体２２ａ〜２３ｂがベルトの幅方向位置を規制するフランジを有しないものであるにもかかわらず、当該案内用回転体２２ａ〜２３ｂの周面上でベルト１３ａ〜１４ｂが幅方向に移動することがない。また、左右一対の回転体２６ａ，２６ｂの凹溝２７に対しては、図７に示すように、ベルト１３ａ〜１４ｂはその両側辺の厚さ方向両角部が点接触に近い状態で当接するので、当該回転体２６ａ，２６ｂが合成樹脂製であることと相まって、ベルト１３ａ〜１４ｂの磨耗が抑えられると共に、当該ベルト１３ａ〜１４ｂを厚み方向に関しても位置決めできる。勿論、案内用回転体２２ａ〜２３ｂはベルトの幅方向位置を規制するフランジを有しないものであるから、周速度が巻取り繰り出し用回転体１５ａ〜１６ｂの周速度と比較して高速であるにもかかわらず、これら案内用回転体２２ａ〜２３ｂの周囲を回動する間にベルト１３ａ〜１４ｂが磨耗することもなくなる。

尚、上記実施形態では、４本のベルト１３ａ〜１４ｂを使用して被搬送物支持手段１０を吊り下げているが、その本数は限定されない。例えば幅広のベルトを使用するならば、２本のベルトで被搬送物支持手段１０を吊り下げることもできるし、重心位置真上の一点を吊り下げることができるような被搬送物支持手段であれば、１本のベルトで吊り下げることも可能である。更に複数本のベルトを使用する場合、その全てのベルトの幅方向が互いに平行である必要もない。また、ベルトの幅方向は、搬送用走行体１の走行方向に対し直角な左右横方向向きとすることもできる。

搬送装置全体の側面図である。 吊下昇降駆動ユニットの正面図である。 吊下昇降駆動ユニットの平面図である。 吊下昇降駆動ユニットの右側面図である。 吊下昇降駆動ユニットの左側面図である。 ベルト、巻取り繰り出し用回転体、案内用回転体、及びベルト位置決め用ガイドを示す斜視図である。 ベルト位置決め用ガイドの具体構造を示す一部横断平面図である。

符号の説明

１ 電車タイプの搬送用走行体
１０ 被搬送物支持手段
１１ 吊下昇降駆動ユニット
１３ａ〜１４ｂ ベルト
１５ａ〜１６ｂ 巻取り繰り出し用回転体
１７ 減速機付きモーター
１８ 減速機
１９ 駆動軸
２２ａ〜２３ｂ フランジ無しの案内用回転体
２４ａ〜２５ｂ ベルト位置決め用ガイド
２６ａ，２６ｂ 回転体（溝付きプーリー）
２７ 凹溝

Claims (2)

1. 搬送用走行体に設けられた巻取り繰り出し用回転体から繰り出され且つ当該巻取り繰り出し用回転体より小径の案内用回転体により下向きに垂下された巻取り繰り出し自在なベルトにより被搬送物支持手段が昇降可能に吊り下げられた搬送装置において、
   前記案内用回転体として、その軸方向両端ともフランジ無しの回転体が使用され、この案内用回転体の近傍位置に、前記ベルトの幅方向の位置を規制するベルト位置決め用ガイドが配設され、
   前記ベルト位置決め用ガイドは、ベルトを左右両側から挟む左右一対の回転体から構成され、
   前記ベルト位置決め用ガイドを構成する左右一対の回転体は、ベルトの左右両側辺が嵌合する凹溝を備え、
   前記ベルト位置決め用ガイドを構成する左右一対の回転体の凹溝は、ベルト側辺の厚さ方向両角部に当接する断面円弧状または断面Ｖ字状である、搬送装置。
2. 前記ベルト位置決め用ガイドのベルトとの当接面は、合成樹脂製である、請求項１に記載の搬送装置。

Images