JP6366468B2 - リフト装置 - Google Patents

Description

本発明は、リフト装置に関し、特に、高い精度が要求される揚重作業において、複数方向から状況を確認しつつ、状況に応じた作業を進めることのできるリフト装置に関する。

従来では、ティーチング操作を行う産業用ロボットにおいて、それぞれにイネーブルスイッチが搭載された複数の操作入力部を用いて制御されるロボット制御装置があった（特許文献１の請求項１、段落［０００６］〜［０００８］、及び図２参照。）。

特開２００３−２１１６６５号公報

例えば半導体製造装置の部品等のように、重量物の揚重が必要であり、昇降の高い精度が要求される揚重作業を行う場合において、常に状況を確認しつつ慎重に作業を進めることが求められている。

よって、本発明が解決しようとする課題は、高い精度が要求される揚重作業において、複数方向から状況を確認しつつ、状況に応じた作業を進めることのできるリフト装置を提供することである。

前記課題を解決するための手段として、本発明に係るリフト装置は、昇降動作により荷物の揚重可能なリフト装置であって、荷物の幅方向両側に少なくとも１本ずつ立設され、それぞれが伸縮自在であり、その間において荷物に係合可能な吊下げ部材が設けられる伸縮支柱と、荷物の周囲において対向する位置に少なくとも１つずつ設けられる駆動スイッチと、を備え、全ての駆動スイッチがオン状態となると、伸縮支柱の伸縮動作が可能になる。

また、本発明に係るリフト装置は、伸縮支柱は、荷物の幅方向両側に２本ずつ立設され、駆動スイッチは、２つ設けられ、一方が一の伸縮支柱に対して取付けられ、他方が一の伸縮支柱に対して対角線上に位置する伸縮支柱に対して取付けられるのが好ましい。

また、本発明に係るリフト装置は、伸縮支柱の伸縮動作を操作する操作入力部を備え、一の駆動スイッチは操作入力部の一部に設けられているのが好ましい。

また、本発明に係るリフト装置は、全ての駆動スイッチがオン状態で伸縮支柱が伸縮動作中において、一以上の駆動スイッチがオフ状態となると、伸縮支柱の伸縮動作が停止するのが好ましい。

本発明によると、駆動スイッチをオン状態にする作業者が、対向する位置に少なくとも２人必要であるので、荷物の周囲を危険が無いか複数の作業者によって視認可能である。また、荷物の揚重に精度が要求される場合にも、荷物の揚重状況等を複数の作業者によって視認しつつ揚重作業を進めることが可能なリフト装置を提供することができる。

また、本発明の好ましい形態によると、伸縮支柱が荷物の幅方向両側に２本ずつ立設されている場合、駆動スイッチは斜向かい同士の伸縮支柱にそれぞれ取付けられることになる。荷物の平面形状が矩形である場合、２人の作業者が、荷物の角部近傍から荷物の側面部を全周に亘って容易に視認可能である。これにより、重量物等の揚重作業における危険性の低減を図ることができる。

本発明の他の好ましい形態によると、駆動スイッチを操作する作業者の一人が、操作入力部を用いて伸縮支柱の伸縮動作も操作することができるので、荷物に近接した位置から荷物の状況等を視認しつつ伸縮動作の操作が可能となる。結果として、揚重作業の状況をより一層正確に把握した上で伸縮支柱の操作が可能となるので、伸縮支柱の伸縮動作の精度の向上を図ることができる。

本発明の他の好ましい形態によると、複数の作業者のうちの一人が荷物の揚重作業中に異常を検知したときに、伸縮動作中であっても駆動スイッチをオフ状態にすれば揚重作業を中断することができる。これにより、揚重作業における危険性の更なる低減を図ることができる。

本発明の一実施形態を示すリフト装置の平面図である。 図１に示したリフト装置を後方から前方に向かって見たときの側面図である。 図１に示したリフト装置を右方から左方に向かって見たときの側面図である。 図１に示したリフト装置を左方から右方に向かって見たときの側面図である。 図１に示したリフト装置における制御系の一部を示すブロック図である。

以下に、本発明に係るリフト装置について、図面を参照しつつ説明する。
まず本発明の一実施形態に係るリフト装置１の概要について図１〜図５を参照しつつ説明する。図１は、本発明の一実施形態を示すリフト装置１の平面図である。図２は、リフト装置１を後方から前方に向かって見たときの側面図である。図３は、リフト装置１を右方から左方に向かって見たときの側面図である。図４は、リフト装置１を左方から右方に向かって見たときの側面図である。図５は、リフト装置１の制御系の一部を示すブロック図である。

図１に示すように、リフト装置１は、４本の伸縮支柱２１、２２、２３及び２４と、２本の第１部材３と、２本の第２部材４と、２本の第３部材５と、２つの走行部材６とを備えている。

なお、本実施形態に係るリフト装置１は、図１及び図２において二点鎖線で示す荷物Ｗ、例えば半導体製造装置の容器における蓋部材、及び、該蓋部材の上方に載置される他の部品等を揚重する作業、更に別の領域まで搬送する作業に用いることができる。
本発明に係るリフト装置は、揚重する荷物が半導体製造装置の一部品に限られず、例えば荷物を水平状態に維持しつつ、ブレ、振動及び衝撃等を生じさせないように揚重することが求められている荷物に対して適用することができる。

４本の伸縮支柱２１、２２、２３及び２４は、それぞれが伸縮自在の筒状部材である。図１に示すように、右側前方に伸縮支柱２１が配置され、右側後方に伸縮支柱２２が配置され、左側前方に伸縮支柱２３が配置され、左側後方に伸縮支柱２４が配置されている。また、図２〜図４に示すように伸縮支柱２１、２２、２３及び２４は、リフト装置１の接地面に対して略直交して立設されている。更に、右側に２本配置される伸縮支柱２１及び２２は、それぞれが後述の右側の走行部材６の上部に立設され、左側に２本配置される伸縮支柱２３及び２４も同様に、それぞれが後述の左側の走行部材６の上部に立設されている。
なお、４本の伸縮支柱２１、２２、２３及び２４は、本発明における伸縮支柱の一例である。伸縮支柱２１、２２、２３及び２４は、別の参照符号が付されているが、基本的に全て同一部材を用いることができる。本発明における伸縮支柱は、荷物の幅方向両側、図１における荷物Ｗの左右両側に少なくとも１本ずつ配置されれば良く、３本以上ずつ設けられていても良い。

また、本発明においては、例えば後述の吊下げ部材を係合させる高さが荷物の部位によって異なる場合は、少なくとも一の伸縮支柱を他の伸縮支柱より伸長した状態を維持しつつ揚重作業を行う必要がある。したがって、荷物の形状によっては、伸縮支柱はそれぞれ独立して伸縮動作が可能であるのが好ましい。

伸縮支柱２１、２２、２３及び２４の伸縮機構としては、特に制限されないが、例えば半導体製造装置の部品の揚重作業ではミリ単位での昇降制御が必要となることがあるので、微少な昇降制御が容易な伸縮機構、具体的には電動モータとボールネジとを組み合わせた機構等を採用するのが好ましい。

２つの走行部材６は、特に図２〜図４に示すように伸縮支柱２１、２２、２３及び２４の各下端部に取付けられ、リフト装置１全体を前後方向に沿って移動可能にする駆動力を発生させる部材である。図１に示すように、走行部材６は左右両側に配置されている。また、図３及び図４に示すように、右側及び左側の走行部材６は、それぞれが車輪６１と、走行フレーム６２と、走行モータ６３とを有する。

図２〜図４に示すように、各走行部材６の下方には、リフト装置１を移動させたい方向に延在するレール７がそれぞれ敷設されている。レール７は、同一形状、同一寸法の長尺状部材が左右両側にそれぞれ設けられ、相互に平行に配置されている。レール７は、その上部において略水平面を形成する走行部７１を有する。
図２〜図４に示すように、走行部材６の車輪６１は、走行部７１の上部に載置され、車輪６１の回転によって走行部７１上を移動可能になっている。走行フレーム６２は、リフト装置１の左右両側にそれぞれ設けられ、前後方向に延在する長尺状部材である。右側の走行フレーム６２は、図３に示すように、リフト装置１の右側において前方及び後方に配置される２本の伸縮支柱２１及び２２の下端部の間を接続する。左側の走行フレーム６２は、図４に示すように、リフト装置１の左側において前方及び後方に配置される２本の伸縮支柱２３及び２４の下端部の間を接続する。走行モータ６３は、伸縮支柱２１、２２、２３及び２４にそれぞれ内蔵される伸縮用の電動モータとは別のモータであり、電動モータ又は油圧モータ等を用いることができる。

図１及び図２に示すように、２本の第１部材３は、長尺状の梁部材であり、左右方向に沿って相互に平行になるように配置される。２本の第１部材３のうち、一方は左右両側の前方にそれぞれ配置される２本の伸縮支柱２１及び２３の上端部間に渡され、他方は左右両側の後方にそれぞれ配置される２本の伸縮支柱２２及び２４の上端部間に渡される。第１部材３は、それぞれが水平方向に沿って延在し、伸縮支柱２１、２２、２３及び２４が伸縮することによって第１部材３も上下動することができる。

図１及び図２に示すように、２本の第２部材４は、長尺状の梁部材であり、前後方向に沿って相互に平行になるように配置される。第２部材４のそれぞれが前方及び後方において吊下げ部材８を有し、２本の第１部材３の間に渡される。第２部材４は、第１部材３の上方から掛け渡されるように配置される。第２部材４と第１部材３との間には、例えばいわゆるリニアガイド等の可動部材９を設けることによって、第２部材４は荷物Ｗの幅方向、つまり左右方向に沿って移動自在である。

図３及び図４に示すように、吊下げ部材８は、荷物Ｗに対して係合可能な部材であり、第２可動部材１０を介して、第２部材４の下方に設けられる。吊下げ部材８は、係合リング８１を有する。係合リング８１は、荷物Ｗである半導体製造装置の蓋部材の左右両側から水平方向に突出するピンＰに係合可能な環状部材であり、ピンＰを挿通可能な径を有する。第２可動部材１０は、上記可動部材９と同様に、例えばリニアガイドを採用することができ、吊下げ部材８を荷物Ｗの幅方向に沿って円滑に移動可能にする部材である。
なお、吊下げ部材８は、本発明における吊下げ部材の一例である。

図１に示すように、２本の第３部材５は、長尺状の梁部材であり、２本の第２部材４の間において、前後方向に沿って相互に平行になるように配置される。各第３部材５は、第２部材４に対して略平行に配置され、第１部材３の間に渡される。第３部材５は、第２部材４と同様に、可動部材９の配設によって荷物Ｗの幅方向、つまり左右方向に沿って移動自在である。第３部材５は、荷物Ｗとは別の荷物（図１〜図４には図示せず。）を吊下げることのできる第２吊下げ部材（図１〜図４には図示せず。）が取付け可能である。第２吊下げ部材は、例えば第３部材５に対して着脱自在であり、蓋部材等の荷物Ｗの上に載置又は取付けられる備品等の別の荷物を移動させる必要が生じた場合に適宜取付けられる。第２吊下げ部材として具体的には、例えばスリング、チェーン、又は上記吊下げ部材８と同様の部材を用いることができる。

図２及び図３に一点鎖線で示すように、伸縮支柱２１、２２、２３及び２４を伸長することによって、第１部材３、第２部材４及び第３部材５を天井面に近接する高さまで上昇させることができる。また、図２に示すように、第２部材４は、伸縮支柱２１、２２、２３及び２４の伸縮動作とは関係無く移動可能である。

図３及び図４に示すように、前後の伸縮支柱２１と２２との間、及び、伸縮支柱２３と２４との間において、制御部１１がそれぞれ配設されている。制御部１１は、左右両側の走行部材６の上部にそれぞれ立設され、リフト装置１の各部材に入力される電気信号を制御可能な部材であり、演算処理、各部材の駆動及び停止等を行うことができる。制御部１１には、リフト装置１を駆動又は停止するスイッチ、緊急遮断スイッチ、駆動時に点灯又は点滅する表示灯等が適宜に付設される。

特に図３に示すように、右側の制御部１１からはケーブルが延在し、該ケーブルに表示パネル付きの操作入力部１２が接続されている。操作入力部１２は、リフト装置１から離れた位置において、リフト装置１に対する種々の操作、例えば伸縮支柱２１、２２、２３及び２４の伸縮動作に係る操作等を入力することができるようになっている。更に、操作入力部１２の側方部には、第１駆動スイッチ１２１が設けられている。
更に図４に示すように、左側の制御部１１からはケーブルが延在し、該ケーブルに第２駆動スイッチ１３が接続されている。第２駆動スイッチ１３は、グリップ部分に押ボタンが設けられて成る形態が採用され、該グリップ部分を作業者が強く把持すると駆動スイッチがオン状態にすることができる。

第１駆動スイッチ１２１及び第２駆動スイッチ１３は、本発明における駆動スイッチの一例である。また、操作入力部１２は、本発明における操作入力部の一例である。なお、本発明において操作入力部は、図３に示す実施形態のようにケーブルを介する有線の形態に代えて、無線で操作を入力可能になっていても良い。

図１に示すように、右側後方に位置する伸縮支柱２２の後部において不使用時の操作入力部１２が取付け可能であり、左側前方に位置する伸縮支柱２３の前部において不使用時の第２駆動スイッチ１３が取付け可能である。つまり、本実施形態において２つ設けられる駆動スイッチは、対角線上に位置する２つの伸縮支柱２２及び２３にそれぞれ取付け可能である。

第１駆動スイッチ１２１及び第２駆動スイッチ１３は同様の部材であり、それぞれに設けられる押ボタンを押圧又は解除することによって、オン状態及びオフ状態を切り換えることができる。第１駆動スイッチ１２１及び第２駆動スイッチ１３としては、イネーブルスイッチを採用している。

なお、本実施形態における第１駆動スイッチ１２１及び第２駆動スイッチ１３は、例えば押ボタンの非押圧状態、押ボタンの所定量の押しこみを行った第一段階の押圧状態、及び、第一段階の押圧状態から更に押ボタンの所定量の押しこみを行った第二段階の押圧状態の３つに分けられた操作形態が採用されている。つまり、第１駆動スイッチ１２１及び第２駆動スイッチ１３は、押ボタンを非押圧状態又は操作量の異なる２つの押圧状態にすることによって操作することができる。更に、非押圧状態及び第二段階の押圧状態ではオフ状態となり、第一段階の押圧状態ではオン状態となるように設定されている。例えば作業者が伸縮支柱２１、２２、２３及び２４の伸縮動作を開始しない場合及び停止する場合は、第１駆動スイッチ１２１及び第２駆動スイッチ１３の少なくとも一方を離しておくか、第二段階の押圧状態になるまで強く把持することにより達成される。

なお、本発明において駆動スイッチの操作形態としては、採用する機器及びオンオフ制御の設定等によって様々であり、例えば単純な押ボタン式の駆動スイッチを用いて非押圧状態及び押圧状態の２つの操作によってオン状態及びオフ状態を選択する形態であっても良い。

ここで、図５を参照しつつ、本実施形態における駆動スイッチの操作を含む制御系について説明する。

図５に示すように、本実施形態の制御系において、第１駆動スイッチ１２１及び第２駆動スイッチ１３は、セーフティリレーユニット１４に接続されている。セーフティリレーユニット１４は、第１サーボアンプ１５１、第２サーボアンプ１５２、第３サーボアンプ１５３、第４サーボアンプ１５４、右側走行インバータ１６１、及び左側走行インバータ１６２に対して、作動を許可する作動可能信号をそれぞれ出力することができる。第１サーボアンプ１５１は第１リフトモータ１７１に対して、第２サーボアンプ１５２は第２リフトモータ１７２に対して、第３サーボアンプ１５３は第３リフトモータ１７３に対して、第４サーボアンプ１５４は第４リフトモータ１７４に対して、右側走行インバータ１６１は図３に示した右側の走行モータ６３に対して、左側走行インバータ１６２は図４に示した左側の走行モータ６３に対して、それぞれ電気的に接続されている。

第１サーボアンプ１５１及び第１リフトモータ１７１は伸縮支柱２１を伸縮動作するための部材であり、第２サーボアンプ１５２及び第２リフトモータ１７２は伸縮支柱２２を伸縮動作するための部材であり、第３サーボアンプ１５３及び第３リフトモータ１７３は伸縮支柱２３を伸縮動作するための部材であり、第４サーボアンプ１５４及び第４リフトモータ１７４は伸縮支柱２４を伸縮動作するための部材である。また、右側走行インバータ１６１は図３に示した走行モータ６３を駆動制御するための部材であり、左側走行インバータ１６２は図４に示した走行モータ６３を駆動制御するための部材である。

セーフティリレーユニット１４は、第１駆動スイッチ１２１及び第２駆動スイッチ１３がオン状態になっているときのみ、第１サーボアンプ１５１等の各部材に対して作動可能信号を出力する。作動可能信号が入力された第１サーボアンプ１５１等の各部材は、上記操作入力部１２等によって入力される操作に基づいて、電源等から供給された電力で駆動することができるようになる。つまり、全ての駆動スイッチがオン状態となると、セーフティリレーユニット１４から各部材に対して作動可能信号を出力する。これによって、例えば伸縮支柱２１、２２、２３及び２４の伸縮動作、及び、走行部材６による走行が可能になる。

なお、セーフティリレーユニット１４は、第１駆動スイッチ１２１及び第２駆動スイッチ１３の少なくとも一方がオフ状態になっているときに、第１サーボアンプ１５１等の各部材に対して作動可能信号を出力しない。作動可能信号が入力されていない第１サーボアンプ１５１等の各部材は、操作が入力され、電力が供給されたとしても駆動しない。

また、第１駆動スイッチ１２１及び第２駆動スイッチ１３がオン状態で伸縮支柱２１、２２、２３及び２４の伸縮動作を行っている途中で、少なくとも一方の駆動スイッチがオフ状態となると、セーフティリレーユニット１４はそれまで出力していた作動可能信号を遮断する。作動可能信号が遮断された第１サーボアンプ１５１等の各部材は、駆動を停止し、次に作動可能信号が入力されるまで、操作が入力され、電力が供給されたとしても駆動しない。

操作入力部１２と第２駆動スイッチ１３とは、特に図１から明らかなように、荷物Ｗの平面形状における角部近傍で対角線上に一致又は略一致するように配置されている。この配置によって、操作入力部１２を把持して操作を入力することになる作業者が荷物Ｗの右方側面部及び後方側面部を視認可能となり、第２駆動スイッチ１３を把持することになる作業者が荷物の左方側面部及び前方側面部を視認可能となる。これにより、平面形状が矩形の荷物Ｗを全周に亘って視認しつつ揚重作業を行うことができる。

例えば駆動スイッチを設けない形態、又は第１駆動スイッチ１２１のみを設ける形態であれば、揚重作業に最低限必要な作業者は１人だけであるので、荷物Ｗの周囲において作業者から死角になる箇所が多く、危険の発見可能性が下がってしまうことがある。これに対して、リフト装置１を用いた揚重作業には第１駆動スイッチ１２１及び第２駆動スイッチ１３のオンオフを切り換える作業者が対向する位置に２人必要であるので、作業者が１人である場合よりも視認領域が広がる。これにより、荷物Ｗの周囲の危険性等を確認しつつ揚重作業が可能であるので好ましい。

本実施形態のように、半導体製造装置の蓋部材を荷物Ｗとしたときに、例えば荷物Ｗの水平状態を精度良く維持すること、揚重過程でのブレ、振動及び衝撃等の発生を可能な限り防止すること等が作業者に求められる。このような高い精度を以って行う揚重作業であっても、第１駆動スイッチ１２１及び第２駆動スイッチ１３を操作する作業者が、それぞれ異なる領域から荷物Ｗの状態、揚重状況、及び荷物Ｗの周囲の状況等を常に視認しつつ作業を進めることができるので、揚重作業に対する要求を満足することができる。

仮に、作業者のうちの一方が荷物Ｗの揚重作業中に異常を検知すれば、伸縮動作中であっても駆動スイッチをオフ状態にすることによって、揚重作業を中断することができる。

本発明において、大型の荷物の揚重作業を行う場合、及び複雑形状を有する荷物の揚重作業を行う場合は、操作入力部は上記実施形態の操作入力部１２のように１つだけ設けておき、駆動スイッチの数を全体で３つ以上に増やすことによって、揚重作業に必要な作業者の数を増やし、視認領域を荷物の全周に亘る状態に維持するのが好ましい。

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により、本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。

１：リフト装置、２１、２２、２３及び２４：伸縮支柱、３：第１部材、４：第２部材、５：第３部材、６：走行部材、６１：車輪、６２：走行フレーム、６３：走行モータ、７：レール、７１：走行部、８：吊下げ部材、８１：係合リング、９：可動部材、１０：第２可動部材、１１：制御部、１２：操作入力部、１２１：第１駆動スイッチ、１３：第２駆動スイッチ、１４：セーフティリレーユニット、１５１：第１サーボアンプ、１５２：第２サーボアンプ、１５３：第３サーボアンプ、１５４：第４サーボアンプ、１６１：右側走行インバータ、１６２：左側走行インバータ、１７１：第１リフトモータ、１７２：第２リフトモータ、１７３：第３リフトモータ、１７４：第４リフトモータ、Ｗ：荷物

Claims (4)

1. 昇降動作により荷物の揚重可能なリフト装置であって、
   前記荷物の幅方向両側に少なくとも１本ずつ立設され、それぞれが伸縮自在であり、その間において前記荷物に係合可能な吊下げ部材が設けられる伸縮支柱と、
   前記荷物の周囲において対向する位置に少なくとも１つずつ設けられる駆動スイッチと、を備え、
   全ての前記駆動スイッチがオン状態となると、前記伸縮支柱の伸縮動作が可能になる、
   リフト装置。
2. 前記伸縮支柱は、前記荷物の幅方向両側に２本ずつ立設され、
   前記駆動スイッチは、２つ設けられ、一方が一の前記伸縮支柱に対して取付けられ、他方が一の前記伸縮支柱に対して対角線上に位置する前記伸縮支柱に対して取付けられる、
   請求項１に記載のリフト装置。
3. 前記伸縮支柱の伸縮動作を操作する操作入力部を備え、
   一の前記駆動スイッチは前記操作入力部の一部に設けられている、
   請求項１又は２に記載のリフト装置。
4. 全ての前記駆動スイッチがオン状態で前記伸縮支柱が伸縮動作中において、一以上の前記駆動スイッチがオフ状態となると、前記伸縮支柱の伸縮動作が停止する、
   請求項１〜３のいずれかに記載のリフト装置。
   

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