JP6696406B2

JP6696406B2 - 移載機

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Publication number: JP6696406B2
Application number: JP2016212409A
Authority: JP
Inventors: 尚也末廣; 敬司柴田
Original assignee: Daifuku Co Ltd
Current assignee: Daifuku Co Ltd
Priority date: 2016-10-31
Filing date: 2016-10-31
Publication date: 2020-05-20
Anticipated expiration: 2036-10-31
Also published as: JP2018070330A; TW201817666A; KR20180048266A; KR102362498B1; TWI729148B; CN108016953B; CN108016953A

Description

本発明は、天井側に設けられるレールに沿って走行する走行部と、前記走行部に設けられ被搬送物を昇降自在に支持する昇降部と、を備える移載機に関するものである。

従来の移載機としては、天井側に設けられるレールに、当該レール上を走行する走行台車（走行部）を設け、走行台車から昇降装置（昇降部）を介して被搬送物を保持して吊り下げるものが知られている。このような移載機における昇降装置には、昇降部本体と、昇降部本体に対して昇降自在で且つ被搬送物を支持するための昇降ケージと、が設けられ、当該昇降ケージに設けられるモータを駆動させることにより被搬送物を把持する把持機構の開閉動作を行う。また、上記昇降ケージには、上記モータを制御するための制御回路等が設けられている。そして、上記モータ及び上記モータの制御回路等への給電は、つまりは、上記昇降部本体と上記昇降ケージとの間の給電は、昇降ケージを昇降部本体に対して昇降させるための昇降ベルト（吊り下げ材）の内部に内蔵された導電線を介して行われる（例えば、特許文献１）。
しかしながら、このような昇降ベルトの内部に内蔵された導電線を介して上記昇降部本体と上記昇降ケージとの間の給電を行う方式では、昇降ベルトの撓み、摩耗、変形等により導電線の接触不良等が発生するという問題があった。
そこで、近年の移載機においては、上記昇降部本体と上記昇降ケージとの間の給電を、導電線を介さない無接触で行う方式が採用されている。この方式においては、上記昇降ケージに対して電力を供給するための給電装置を上記昇降部本体に設け、当該給電装置から無接触で電力を受電するための受電装置を昇降ケージに設ける。これにより、上記給電装置の給電コイルで発生される磁界によって昇降ケージ側での必要電力を当該受電装置の受電コイルに発生させて、無接触状態で給電を行う。

特開２０００−２８１２７８号公報

しかしながら、上記移載機においては、上記昇降ケージが上記昇降部本体に対して上昇して上記昇降部本体と上記昇降ケージとの間で給電を行う際に、上記昇降部本体に設けられる給電装置と、上記昇降ケージに設けられる受電装置とが接触（衝突）する場合があり、当該接触により発塵するという問題があった。特に、発塵に厳しいクリーンルーム等で用いる移載機においては問題となっている。

そこで、本発明は、昇降部の昇降部本体と昇降ケージとの間で給電を行う際に、当該昇降部本体に設けられる給電装置と、当該昇降ケージに設けられる受電装置との接触（衝突）を防止可能な移載機を提供することを目的とする。

本発明の解決しようとする課題は以上であり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、本発明の移載機は、天井側に設けられるレールに沿って走行する走行部と、前記走行部に設けられ被搬送物を昇降自在に支持する昇降部と、を備える移載機であって、前記昇降部は、前記走行部に対して支持される昇降部本体と、前記昇降部本体に対して昇降自在で且つ被搬送物を支持する昇降ケージと、前記昇降部本体に設けられ、前記昇降ケージに対して電力を供給する給電装置と、前記昇降ケージに設けられ、前記給電装置から無接触で電力を受電する受電装置と、を備え、前記給電装置の給電面と前記受電装置の受電面とが、前記昇降部本体に対する前記昇降ケージの上昇時に、前記昇降ケージの昇降方向に対して交差する方向に向けて、互いに向き合うように配置され、前記昇降部本体は、前記昇降部本体に対する前記昇降ケージの距離を検出する距離検出部を備え、前記受電装置は、前記昇降部本体に対する前記昇降ケージの上昇時に、前記距離検出部の近傍となるように設けられるものである。
上記構成では、昇降ケージが昇降部本体まで上昇した際に、給電装置の給電面と、受電装置の受電面と、が、昇降ケージの昇降方向に対して交差する方向で互いに所定の間隔を空けて向き合う状態で接近する。
上記構成では、距離検出部が検出する値（距離）とズレのない値で給電装置の給電面と、受電装置の受電面と位置関係を制御することができる。

本発明の移載機は、上記移載機において、前記昇降部が、前記昇降部本体と前記昇降ケージとの位置合わせを行う位置合わせ手段を備え、前記位置合わせ手段が、前記昇降部本体に対する前記昇降ケージの上昇時に、前記昇降部本体が前記昇降ケージを誘い込むように、前記昇降部本体と前記昇降ケージとが係合可能に構成されるものである。
上記構成では、昇降ケージが昇降部本体まで上昇した際に、昇降部本体が昇降ケージを誘い込むように、昇降ケージと係合する。

本発明の移載機は、上記移載機において、前記昇降部が、前記昇降部本体に対して前記昇降ケージを昇降可能に吊り下げる少なくとも一対の吊り下げ材を備え、前記給電装置及び前記受電装置は、前記一対の吊り下げ材が配置される位置の間に設けられるものである。
上記構成では、一対の吊り下げ材が配置される位置の間で、給電装置と受電装置とが接近する。

本発明の移載機は、上記移載機において、前記昇降部は、前記昇降部本体に対して前記昇降ケージを昇降可能に吊り下げる少なくとも一対の吊り下げ材を備え、前記位置合わせ手段は、前記一対の吊り下げ材が配置される位置の間に設けられるものである。
上記構成では、一対の吊り下げ材が配置される位置の間で、昇降部本体と昇降ケージとが係合する。

本発明の移載機によれば、昇降ケージが昇降部本体まで上昇する際に、給電装置の給電面と、受電装置の受電面とが接触（衝突）することがない。そのため、当該接触（衝突）による発塵の恐れがない。

本発明に係る移載機の側面図である。本発明に係る移載機の正面図である。本発明に係る移載機の平面図である。本発明に係る移載機の走行部及び昇降部の拡大側面図である。

本発明に係る移載機１０について説明する。なお、以下においては、移載機１０の車体走行方向（移載機１０の長手方向）を前後方向、移載機１０の車体走行方向に対して水平方向に直交する方向（移載機１０の幅方向）を左右方向、移載機１０の車体走行方向に対して鉛直方向に直交する方向（移載機１０の高さ方向）を上下方向、として説明する。

図１から図３に示すように、移載機１０は、例えば、半導体基板の製造工場内に設けられ、当該製造工場内に設けられる走行レールに沿って走行する天井搬送車（図示なし）と、半導体基板に対して所定の処理を行う処理装置（図示なし）と、の間で、半導体基板を収納したカセット８０（「被搬送部」の一例）を移載するものである。

移載機１０は、天井９０に設けられるレール９１に沿って走行する。レール９１は、天井９０側から吊り下げボルト９２等により吊り下げられた状態で支持され、移載機１０が上記天井搬送車からカセット８０を受け取る受け取り位置と、移載機１０がカセット８０を昇降させて上記処理装置に移載する昇降位置と、の間で直線状に延設される。レール９１には移載機１０に電力を供給するための給電線（図示せず）が設けられている。

移載機１０は、レール９１に沿って走行する走行部２０と、カセット８０を昇降自在に支持する昇降部３０と、から主に構成されている。
走行部２０は、レール９１を走行するための左右両側の走行車輪２１を一体的に回転するように備え、当該左右両側の走行車輪２１が前後に一対設けられている。走行部２０は、前後一方側の走行車輪２１を駆動する駆動モータ（図示せず）を備え、前後一方側の走行車輪２１を駆動輪とし、前後他方側の走行車輪２１を従動輪として、上記駆動モータの駆動により前後一方側の走行車輪２１を回転させて、レール９１に沿って走行するように構成されている。

昇降部３０は、走行部２０の下方に設けられ、昇降部本体３１と、昇降ケージ３４と、から主に構成されている。
昇降部本体３１は、昇降部３０の本体部分であり、走行部２０に対して吊り下げられた状態で支持される。昇降部本体３１は、昇降ベルト３２（「吊り下げ材」の一例）により昇降ケージ３４を吊り下げた状態で支持する。
図３に示すように、昇降ベルト３２は、移載機１０の左右両側（移載機１０の幅方向の両側）の昇降ベルト３２を一体的に巻き取り及び巻き出すように備え、移載機１０の左右両側の昇降ベルト３２が移載機１０の前後（移載機１０の長手方向）に一対設けられている。
昇降部本体３１は、昇降ケージ３４を昇降するための昇降モータ３３を備え、昇降モータ３３の駆動により昇降ベルト３２を昇降部本体３１に対して巻き取り及び巻き出しすることで、昇降ケージ３４を昇降させる。

図１から図３に示すように、昇降ケージ３４は、昇降部本体３１に対して昇降自在に設けられてカセット８０を支持する部分である。昇降ケージ３４は、カセット８０のフランジ部８１と係合する係合部３５を備える。係合部３５は、フランジ部８１と係合する係合部分を旋回させることにより、フランジ部８１と係合する係合状態と、フランジ部８１との係合を解除する係合解除状態と、にフランジ部８１との係合状態を切り換える。

移載機１０は、昇降部本体３１に対する昇降ケージ３４の距離を検出するためのレーザー距離計４０（「距離検出部」の一例）を備える。具体的には、レーザー距離計４０が昇降部本体３１に設けられ、レーザー距離計４０から照射されるレーザー光を反射する反射板４１が昇降ケージ３４に設けられる。レーザー距離計４０は、昇降ケージ３４に設けられる反射板４１までの距離を検出することで、昇降部本体３１に対する昇降ケージ３４の距離を検出する。レーザー距離計４０は、移載機１０の前後両側にそれぞれ設けられている。レーザー距離計４０は、昇降ベルト３２が巻き取り或いは巻き出しされる位置の近傍に設けられる。

移載機１０は、昇降部本体３１と昇降ケージ３４との位置合わせを行う位置合わせ手段４５を備える。位置合わせ手段４５は、昇降ケージ３４が昇降部本体３１に対して上昇して昇降部本体３１と昇降ケージ３４とが接近した際に、昇降ケージ３４を昇降部本体３１に対して所定の位置で保持するための位置合わせ機構である。位置合わせ手段４５は、昇降ケージ３４側に設けられる突出部４６と、昇降部本体３１側に設けられる受け部４７と、から構成される。位置合わせ手段４５は、昇降ケージ３４が昇降部本体３１に対して上昇して昇降部本体３１と昇降ケージ３４とが接近した際に、昇降ケージ３４側の突出部４６と、昇降部本体３１側の受け部４７と、を係合させることにより、昇降部本体３１に対する昇降ケージ３４の位置を合わせる。
突出部４６は、昇降ケージ３４の上部から上方に向けて突出する凸状部分である。突出部４６は、受け部４７と係合して接触した際に発塵しない材料により構成される。
受け部４７は、突出部４６の凸状部分を受ける凹状部分である。受け部４７は、突出部４６と係合して接触した際に発塵しない材料により構成される。受け部４７は、その凹状部分の窪みが水平方向に向けて配置され、突出部４６と係合する際に突出部４６の凸状部分の両側から把持するように構成される。また、受け部４７は、突出部４６と係合する際に突出部４６の凸状部分が受け部４７の凹状部分から若干外れた位置にあっても、突出部４６の凸状部分を受け部４７の凹状部分に誘い込むように構成される。具体的には、受け部４７の凹状部分の下方に複数のローラ４８を設け、ローラ４８を突出部４６の凸状部分の側面に当接させることで、突出部４６と受け部４７とが係合する前に、突出部４６の凸状部分の上昇方向を、受け部４７の凹状部分側に規制して突出部４６の凸状部分を受け部４７の凹状部分に誘い込む。
このように位置合わせ手段４５を構成することで、昇降部本体３１に対する昇降ケージ３４の上昇時に、昇降部本体３１が昇降部本体３１に対する昇降ケージ３４の位置を矯正し、昇降部本体３１と昇降ケージ３４とが常に所定の位置で係合するようになる。すなわち、昇降ケージ３４を昇降部本体３１に対してズレなく上昇させることができる。

図３に示すように、位置合わせ手段４５は、移載機１０の中央部の左右両側のそれぞれに設けられる。位置合わせ手段４５は、移載機１０の前後両側に配置されている１対の昇降ベルト３２の間に設けられる。具体的には、位置合わせ手段４５は、移載機１０の左右両側に配置される昇降ベルト３２のうちの片側（例えば左側）の昇降ベルト３２であって移載機１０の前側に配置される昇降ベルト３２と、移載機１０の左右両側に配置される昇降ベルト３２のうちの片側（例えば左側）の昇降ベルト３２であって移載機１０の後側に配置される昇降ベルト３２との間の中央位置に設けられる。すなわち、位置合わせ手段４５は、前側の昇降ベルト３２から位置合わせ手段４５までの距離と、後側の昇降ベルト３２から位置合わせ手段４５までの距離とが略同じ距離となる位置に設けられる。このように位置合わせ手段４５を配置することで、前後の昇降ベルト３２が配置される位置の間で昇降部本体３１と昇降ケージ３４とを係合させることができる。すなわち、昇降部本体３１に対する昇降ケージ３４の傾きが少ない位置で昇降部本体３１と昇降ケージ３４とを係合させることができる。そのため、昇降ケージ３４を昇降部本体３１に対してズレなく上昇させることができる。

移載機１０は、昇降ケージ３４の係合部３５におけるフランジ部８１との係合状態の切り換え動作を、昇降部本体３１から昇降ケージ３４に供給される電力により行う。そして、移載機１０においては、昇降部本体３１から昇降ケージ３４への電力の供給を導電線を介さない無接触の方式で行う。
移載機１０は、昇降部本体３１と昇降ケージ３４との間の給電を無接触で行うために、昇降部本体３１に給電装置５０を設け、昇降ケージ３４に受電装置６０を設けている。

給電装置５０は、昇降ケージ３４に対して電力を供給するものであり、レール９１に設けられる給電線を介して電力を受け、受けた電力を昇降ケージ３４の受電装置６０に供給する。給電装置５０は、受電装置６０に対して電力を供給するための給電部５１を備える。給電部５１は、給電コイルにより構成される。
受電装置６０は、給電装置５０から供給される電力を無接触で受電するものであり、給電装置５０の給電部５１から供給される電力を受ける。受電装置６０は、給電部５１から供給される電力を受けるための受電部６１を備える。受電部６１は、受電コイルにより構成される。受電装置６０は、受電部６１より受電した電力を蓄えるキャパシタ（図示せず）を備える。受電装置６０においては、昇降ケージ３４が昇降部本体３１に対して上昇して昇降部本体３１に接近した際に、給電部５１から供給される電力を上記キャパシタに充電する。そしてキャパシタに充電された電力は、昇降ケージ３４が昇降部本体３１に対して下降して昇降部本体３１から離れた際に行われる係合部３５の係合状態の切り換え動作に主に用いられる。すなわち、昇降ケージ３４が昇降部本体３１に対して下降した際には、上記キャパシタに蓄えられる電力により係合部３５の係合状態の切り換え動作を行う。

給電装置５０は、給電部５１の給電コイルで発生される磁界により昇降ケージ３４側での必要電力を受電部６１の受電コイルに発生させて、無接触状態で給電を行う。
図１及び図４に示すように、給電装置５０は、その給電部５１の給電面５２（受電装置６０に対して電力を供給するための面）が、昇降ケージ３４の昇降方向に対して交差する方向に向くように配置される。具体的には、給電部５１は、その給電面５２が移載機１０の中央部側に向けて昇降ケージ３４に対向するように配置される。すなわち、給電部５１を昇降部本体３１の後方に設ける場合には、給電面５２が昇降部本体３１の前方を向くように給電部５１を配置する。給電部５１は、昇降部本体３１の前後一方側（移載機１０の車体走行方向一方側）で昇降部本体３１から吊り下げられた状態で支持される。
受電装置６０は、その受電部６１の受電面６２（給電装置５０から供給される電力を受電するための面）が、昇降ケージ３４の昇降方向に対して交差する方向に向くように配置される。具体的には、受電部６１は、その受電面６２が移載機１０の前後方向の外側に向けて給電部５１の給電面５２と対向するように配置される。すなわち、受電部６１を昇降ケージ３４の後方に設ける場合には、受電面６２が昇降ケージ３４の後方を向くように受電部６１を配置する。受電部６１は、昇降ケージ３４の前後一方の端部（移載機１０の車体走行方向一方の端部）で昇降ケージ３４から突出した状態で支持される。

図４に示すように、給電装置５０の給電部５１及び受電装置６０の受電部６１は、昇降ケージ３４が昇降部本体３１に対して上昇して昇降部本体３１と昇降ケージ３４とが接近した際に、給電部５１の給電面５２と、受電部６１の受電面６２とが所定の間隔を空け、且つ互いに対向するように設けられる。ここで、所定の間隔とは、給電部５１から受電部６１へ無接触で電力の供給が可能な間隔をいう。具体的には、給電部５１の給電面５２及び受電部６１の受電面６２を鉛直面で構成し、且つ昇降ケージ３４が昇降部本体３１に対して上昇して昇降部本体３１と昇降ケージ３４とが接近した際に、受電部６１の受電面６２が、給電部５１の給電面５２の位置より移載機１０の中央部側へズレた位置において、給電部５１の給電面５２と対向するように配置される。
以上のように給電装置５０及び受電装置６０を配置することで、給電部５１の給電面５２と受電部６１の受電面６２とは、昇降ケージ３４が昇降部本体３１に対して上昇して昇降部本体３１と昇降ケージ３４とが接近した際に、昇降ケージ３４の昇降方向（上下方向）に対して交差する方向（前後方向）に向けて、互いに接することなく所定の間隔を空けて平行に向き合う。そのため、昇降部本体３１と昇降ケージ３４とが接近した際に、給電部５１と受電部６１とが接触（衝突）せず、接触（衝突）により発塵しない。

図４に示すように、給電装置５０及び受電装置６０は、昇降ケージ３４が昇降部本体３１に対して上昇して昇降部本体３１と昇降ケージ３４とが接近した際に、レーザー距離計４０の近傍となるように設けられる。具体的には、給電装置５０が反射板４１の近傍に設けられ、反射板４１の近傍で、給電部５１の給電面５２と受電部６１の受電面６２とが対向するように給電装置５０及び受電装置６０が配置される。
このように、給電装置５０及び受電装置６０をレーザー距離計４０（反射板４１）の近傍に設けることで、レーザー距離計４０が検出する値（距離）とズレのない値に基づいて、給電部５１の給電面５２に対する受電部６１の受電面６２の位置を制御することができるため、昇降ケージ３４が昇降部本体３１まで上昇した際に、給電部５１の給電面５２と、受電部６１の受電面６２とを精度よく接近させることができ、給電装置５０から受電装置６０への電力の供給を効率よく行うことができる。

さらに、図３に示すように、給電装置５０及び受電装置６０は、一対の昇降ベルト３２の間に配置される。具体的には、給電装置５０及び受電装置６０を、移載機１０の左側に設けられる昇降ベルト３２と、移載機１０の右側に設けられる昇降ベルト３２と、の間に設けられる。すなわち、給電装置５０及び受電装置６０は、移載機１０の左右両側の昇降ベルト３２が巻き取り及び巻き出される位置より内側（移載機１０の中央側）に設けられる。
このように給電装置５０及び受電装置６０を設けることで、一対の昇降ベルト３２が配置される位置の間で給電部５１の給電面５２と受電部６１の受電面６２とが対向する。すなわち、昇降部本体３１に対する昇降ケージ３４の傾きが少ない位置で、給電部５１の給電面５２と受電部６１の受電面６２とを対向させることができる。そのため、昇降ケージ３４が昇降部本体３１まで上昇した際に、給電部５１の給電面５２と、受電部６１の受電面６２とを所定の位置で精度よく接近させることで、昇降部本体３１から昇降ケージ３４への電力の供給を効率よく行うことができる。

以上のように、移載機１０においては、昇降ケージ３４が昇降部本体３１まで上昇する際に、給電装置５０の給電部５１の給電面５２と、受電装置６０の受電部６１の受電面６２と、が、昇降ケージ３４の昇降方向に対して交差する方向で互いに所定の間隔を空けて向き合う状態で接近するため、昇降ケージ３４が昇降部本体３１まで上昇する際に、給電部５１の給電面５２と、受電部６１の受電面６２とが接触（衝突）することがない。そのため、当該接触（衝突）による発塵の恐れがない。
移載機１０においては、レーザー距離計４０を昇降ベルト３２が巻き取り或いは巻き出しされる位置の近傍に設けることで、より精度よく昇降部本体３１に対する昇降ケージ３４の距離を検出することができる。そして、このようなレーザー距離計４０の近傍に給電装置５０及び受電装置６０を設けることで、レーザー距離計４０が検出する値（距離）とズレのない値に基づいて、給電部５１の給電面５２に対する受電部６１の受電面６２の位置を制御することができる。また、位置合わせ手段４５により昇降部本体３１に対する昇降ケージ３４の位置を矯正して昇降部本体３１と昇降ケージ３４とを常に所定の位置で係合可能であることから、昇降ケージ３４が昇降部本体３１まで上昇した際に、給電部５１の給電面５２と、受電部６１の受電面６２とを常に所定の位置で対向させることができる。このようなことから、昇降ケージ３４が昇降部本体３１まで上昇した際に、給電部５１の給電面５２と、受電部６１の受電面６２とを精度よく接近させることができ、給電装置５０から受電装置６０への電力の供給を効率よく行うことができる。

なお、本実施の形態においては、給電部５１の給電面５２及び受電部６１の受電面６２を移載機１０の前後方向（移載機１０の車体走行方向）に向けて配置しているが、これに限定されるものではなく、昇降ケージ３４の昇降方向に対して交差する方向に向くような鉛直面であれば、例えば、移載機１０の左右方向（移載機１０の幅方向）に向けて配置しても構わない。
本実施の形態においては、給電装置５０及び受電装置６０を移載機１０の前後方向（移載機１０の車体走行方向）の一方側にのみ設けているが、これに限定されるものではなく、例えば、移載機１０の前後方向の両側、或いは移載機１０の左右方向（移載機１０の幅方向）の一方側又は両側に設けても構わない。

１０移載機
２０走行部
３０昇降部
３１昇降部本体
３４昇降ケージ
５０給電装置
５２給電面
６０受電装置
６２受電面
８０カセット（被搬送物）
９０天井
９１レール

Claims

天井側に設けられるレールに沿って走行する走行部と、前記走行部に設けられ被搬送物を昇降自在に支持する昇降部と、を備える移載機であって、
前記昇降部は、
前記走行部に対して支持される昇降部本体と、
前記昇降部本体に対して昇降自在で且つ被搬送物を支持する昇降ケージと、
前記昇降部本体に設けられ、前記昇降ケージに対して電力を供給する給電装置と、
前記昇降ケージに設けられ、前記給電装置から無接触で電力を受電する受電装置と、
を備え、
前記給電装置の給電面と前記受電装置の受電面とが、前記昇降部本体に対する前記昇降ケージの上昇時に、前記昇降ケージの昇降方向に対して交差する方向に向けて、互いに向き合うように配置され、
前記昇降部本体は、前記昇降部本体に対する前記昇降ケージの距離を検出する距離検出部を備え、
前記受電装置は、前記昇降部本体に対する前記昇降ケージの上昇時に、前記距離検出部の近傍となるように設けられること
を特徴とする移載機。
前記昇降部は、前記昇降部本体と前記昇降ケージとの位置合わせを行う位置合わせ手段を備え、
前記位置合わせ手段は、前記昇降部本体に対する前記昇降ケージの上昇時に、前記昇降部本体が前記昇降ケージを誘い込むように、前記昇降部本体と前記昇降ケージとが係合可能に構成されること
を特徴とする請求項１に記載の移載機。
前記昇降部は、前記昇降部本体に対して前記昇降ケージを昇降可能に吊り下げる少なく
とも一対の吊り下げ材を備え、
前記位置合わせ手段は、前記一対の吊り下げ材が配置される位置の間に設けられること
を特徴とする請求項２に記載の移載機。
前記昇降部は、前記昇降部本体に対して前記昇降ケージを昇降可能に吊り下げる少なく
とも一対の吊り下げ材を備え、
前記給電装置及び前記受電装置は、前記一対の吊り下げ材が配置される位置の間に設けられること
を特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の移載機。