JP7359321B2 - 天井保管システム - Google Patents

Description

本開示は、天井保管システムに関する。

天井保管システムに関する技術として、例えば特許文献１に記載された有軌道台車システムが知られている。特許文献１に記載された有軌道台車システムでは、レールが格子状に配置され、レールに沿って天井搬送車（有軌道台車）がレールの下側で物品を保持して搬送する。特許文献１に記載された有軌道台車システムでは、レールの下方に保管棚（保管装置の棚部）が配置され、保管棚に物品が保管されている。保管棚は、吊り棒によって天井から吊り下げられている。

国際公開第２０１８／０３７７６２号

上述した従来の天井保管システムでは、吊り棒の上端部でレールが支持され、吊り棒の下端部で棚板が支持されているが、棚板の平面的なレイアウトに関しては特に言及されていない。

本開示は、保管棚のレイアウト設計を容易に行うことができ、かつ施工も容易に行うことができる天井保管システムを説明する。

本開示の一態様に係る天井保管システムは、少なくとも一部が格子状に配置されたレール上を走行する走行部、及び、走行部から懸垂されレールの下側で物品を保持する本体部を有する天井搬送車と、レールの下方に配置され、物品を保管する保管棚と、を備えた天井保管システムであって、保管棚は、上下方向に延在する複数本の吊り部材であって、中間部にレール支持部が設けられるとともに下端部にユニット支持部が設けられる吊り部材と、吊り部材のユニット支持部に支持される棚ユニット及び足場ユニットと、を有し、棚ユニットのコーナー部、及び足場ユニットのコーナー部が、ユニット支持部に支持されている。

この天井保管システムによれば、レールを支持する吊り部材の下端部に、棚ユニット、及び足場ユニットが支持される。棚ユニットには物品が載せられ、保管される。また作業者が、足場ユニット上を歩くことができ、メンテナンス作業等も行うことができる。棚ユニットのコーナー部が、吊り部材のユニット支持部に支持され、足場ユニットのコーナー部が、吊り部材のユニット支持部に支持される。よって、吊り部材の下端部の位置には棚ユニット又は足場ユニットのコーナー部が配置されることとなり、保管棚のレイアウト設計を容易に行うことができる。加えて、保管棚の施工も容易に行うことができる。

棚ユニット、及び足場ユニットは、平面視において四角形状であってもよい。四角形状の棚ユニット及び足場ユニットによれば、保管棚のレイアウト設計をより容易に行うことができる。

吊り部材は、レール支持部から下端が突出する上吊り部材と、上吊り部材に上端が連結される下吊り部材と、を含んでもよい。棚ユニット及び／又は足場ユニットが設けられる場合には下吊り部材を取り付け、そうでない場合には下吊り部材を省くことができる。すなわち、下吊り部材を選択的に配置することができるため、施工をより容易に行うことができる。

足場ユニットが、棚ユニットと別の棚ユニットとの間に配置されてもよい。この場合、作業の利便性が向上する。

レールは、第１方向に沿って延びる複数の第１レールと、第１方向と交差する第２方向に沿って延びる複数の第２レールと、第１レールの端部及び第２レールの端部のそれぞれに対して、走行部と本体部とを連結する連結部が通過可能な隙間をあけて配置された複数の交差点レールと、を含み、第２方向に並ぶ一対の第１レールと、第１方向に並ぶ一対の第２レールと、によって、格子状の一つのマス目を構成するセルが画成されており、棚ユニット、及び足場ユニットは、それぞれ、平面視において、整数個配列されたセルに対応する形状及び大きさを有してもよい。この場合、レールによって画成されたセルが、棚ユニット及び足場ユニットの基準となる。よって、保管棚のレイアウト設計をより一層容易に行うことができ、また、保管棚の施工もより一層容易に行うことができる。

本開示によれば、保管棚のレイアウト設計を容易に行うことができる。加えて、保管棚の施工も容易に行うことができる。

図１は、実施形態に係る天井保管システムを示す側面図である。 図２は、実施形態に係る天井搬送車を示す斜視図である。 図３は、実施形態に係る天井保管システムを示す斜視図である。 図４は、レールの下方に設けられた保管棚を示す斜視図である。 図５は、保管棚を示す正面図であり、図６のV－V線矢視図である。 図６は、図５の保管棚を示す平面図である。 図７（ａ）及び図７（ｂ）は、２種類の棚ユニットを示す平面図、図７（ｃ）及び図７（ｄ）は、２種類の足場ユニットを示す平面図である。 図８は、保管棚を示す正面図であり、図６のVIII－VIII線矢視図である。 図９は、吊り部材におけるレール支持部付近の構造を示す側面図である。 図１０は、吊り部材におけるユニット支持部の構造を示す斜視図である。 図１１は、ユニット支持部における支持構造の一例を示す斜視図である。 図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、ユニット支持部における支持構造の一例を示す平面図である。 図１３は、足場ユニットの取付構造を示す斜視図である。

以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。図面においては、説明の便宜上、適宜縮尺を変更して表現する。水平面に沿った一方向をＸ方向と表記し、Ｘ方向に直交する水平方向をＹ方向とし、鉛直方向をＺ方向とする。上下の語は、鉛直方向の上下方向に対応する。

図１、図２及び図３に示されるように、天井保管システムＳＹＳは、例えば半導体製造工場のクリーンルームにおいて、物品Ｍを天井搬送車１００により搬送、保管するためのシステムである。天井保管システムＳＹＳは、複数の処理装置６間等で物品Ｍを搬送する天井搬送車１００と、レールＲと、保管棚４と、システムコントローラ５と、を備える。物品Ｍは、例えば、半導体ウエハを収容するＦＯＵＰ、あるいはレチクルを収容するレチクルＰｏｄ等である。物品Ｍは、例えば物品Ｍの蓋部Ｍｂ側と反対側が正面である。

天井搬送車１００は、天井保管システムＳＹＳのレールＲに沿って移動し、物品Ｍを搬送する。天井搬送車１００は、建屋の天井近傍を走行するため、天井走行車と称する場合がある。天井搬送車１００は、例えば複数台用いられてもよい。複数の天井搬送車１００によって物品Ｍを搬送することにより、高密度な搬送が可能となり、物品Ｍの搬送効率を向上させることが可能となる。

レールＲは、クリーンルーム等の建屋の天井又は天井付近に敷設されている。レールＲは、複数の第１レールＲ１と、複数の第２レールＲ２と、複数の交差点レールＲ３と、を有する格子状レールである。レールＲは、その少なくとも一部が格子状に配置されている。第１レールＲ１は、格子状の桟部分を構成する部位であって、Ｘ方向（第１方向）に沿って設けられている。第２レールＲ２は、格子状の桟部分を構成する部位であって、Ｙ方向（第２方向）に沿って設けられている。交差点レールＲ３は、格子状の交差部分を構成する部位であって、第１レールＲ１の端部及び第２レールＲ２の端部のそれぞれに対して隙間Ｄをあけて配置されている。

レールＲは、第１レールＲ１と第２レールＲ２とが直交する方向に沿って設けられることで、平面視で複数のセルＣ（区画）が隣り合う状態となっている。セルＣは、レールＲの当該格子状の一つのマス目を構成する。セルＣは、Ｙ方向に並ぶ一対の第１レールＲ１と、Ｘ方向に並ぶ一対の第２レールＲ２と、により画成された領域である。なお、図３ではレールＲの一部について示しており、レールＲは、図示している構成からＸ方向及びＹ方向に同様の構成が連続して形成されている。第１レールＲ１、第２レールＲ２及び交差点レールＲ３は、吊り部材７０によって天井２００に吊下げ支持されている。吊り部材７０の詳細については後述する（図３及び図５参照）。

第１レールＲ１、第２レールＲ２及び交差点レールＲ３は、それぞれ、天井搬送車１００の後述する走行車輪２１が走行する走行面Ｒ１ａ、Ｒ２ａ、Ｒ３ａを有する。隙間Ｄは、天井搬送車１００が第１レールＲ１を走行して第２レールＲ２を横切る際、あるいは第２レールＲ２を走行して第１レールＲ１を横切る際に、天井搬送車１００の一部である後述の連結部３０が通過する部分である。隙間Ｄは、連結部３０が通過可能な幅に設けられている。第１レールＲ１、第２レールＲ２、及び交差点レールＲ３は、同じ水平面に沿って設けられる。

図１及び図２に示されるように、天井搬送車１００は、レールＲに沿って走行可能な搬送車であって、本体部１０と、走行部２０と、連結部３０と、台車コントローラ５０と、を有する。本体部１０は、レールＲの下方に配置される。本体部１０は、平面視で例えば矩形状に形成される。本体部１０は、平面視でレールＲにおける１つのセルＣに収まる寸法に形成される。このため、隣り合う第１レールＲ１又は第２レールＲ２を走行する他の天井搬送車１００とすれ違うことが可能となる。本体部１０は、走行部２０から懸垂され、レールＲの下側で物品Ｍを保持する。本体部１０は、上部ユニット１７と、移載装置１８とを備える。

上部ユニット１７は、連結部３０を介して走行部２０に吊下げ支持される。上部ユニット１７は、例えば平面視で矩形状であり、上面１７ａに４つのコーナー部を有する。本体部１０の４つのコーナー部のそれぞれには、走行車輪２１、連結部３０及び方向転換機構３４が設けられている。

移載装置１８は、少なくとも保管棚４及びロードポート６２に対して物品Ｍを移載可能な装置である。移載装置１８は、上部ユニット１７の下方に設けられる。移載装置１８は、物品Ｍを保持する物品保持部１３と、物品保持部１３を鉛直方向に昇降させる昇降駆動部１４と、昇降駆動部１４をスライド移動させるスライド駆動部１１と、スライド駆動部１１を保持する回動部１２と、本体部１０に対してスライド駆動部１１を第１垂直軸ＡＸ１まわりに水平旋回（回転駆動）する第１旋回駆動部１５と、スライド駆動部１１に対して昇降駆動部１４を第２垂直軸ＡＸ２まわりに水平旋回する第２旋回駆動部１６と、を有する。

昇降駆動部１４及びスライド駆動部１１は、物品保持部１３が直線的に移動するように駆動する直線駆動部を構成する。第１旋回駆動部１５及び第２旋回駆動部１６は、物品保持部１３が水平旋回するように駆動する旋回駆動部を構成する。水平旋回は、鉛直方向に沿う軸を回転軸として旋回することを意味する。

スライド駆動部１１は、例えばＺ方向に重ねて配置された複数の可動板を有する。可動板は、Ｙ方向に移動可能である。最下層の可動板には、第２旋回駆動部１６が取り付けられている。スライド駆動部１１は、不図示の駆動装置により可動板を移動させ、最下層の可動板に取り付けられた昇降駆動部１４及び物品保持部１３を走行方向に対して一方向に、つまり一直線方向のうちの一方向に突出するようスライド移動させることができる。回動部１２は、スライド駆動部１１と上部ユニット１７との間において第１旋回駆動部１５に取り付けられ、スライド駆動部１１を保持する。

物品保持部１３は、物品Ｍのフランジ部Ｍａを把持することにより、物品Ｍを吊り下げて保持する。物品保持部１３は、例えば、水平方向に移動可能な爪部１３ａを有するチャックであり、爪部１３ａを物品Ｍのフランジ部Ｍａの下方に進入させ、物品保持部１３を上昇させることで、物品Ｍを保持する。物品保持部１３は、ワイヤあるいはベルトなどの吊り部材１３ｂに接続されている。

昇降駆動部１４は、第２旋回駆動部１６に取り付けられている。昇降駆動部１４は、例えばホイストであり、吊り部材１３ｂを繰り出すことにより物品保持部１３を下降させ、吊り部材１３ｂを巻き取ることにより物品保持部１３を上昇させる。昇降駆動部１４は、台車コントローラ５０に制御され、所定の速度で物品保持部１３を下降あるいは上昇させる。昇降駆動部１４は、台車コントローラ５０に制御され、物品保持部１３を目標の高さに保持する。

第１旋回駆動部１５は、電動モータ等が用いられ、回動部１２を第１垂直軸ＡＸ１まわりに回転させる。第１旋回駆動部１５は、回動部１２の回転とともに、スライド駆動部１１を第１垂直軸ＡＸ１まわりに回転させることができる。第１旋回駆動部１５によりスライド駆動部１１が第１垂直軸ＡＸ１まわりに回転する場合、スライド駆動部１１の下側に取り付けられる第２旋回駆動部１６、昇降駆動部１４、及び物品保持部１３が一体で第１垂直軸ＡＸ１まわりに回転する。第２旋回駆動部１６は、電動モータ等が用いられ、昇降駆動部１４を第２垂直軸ＡＸ２まわりに回転させる。

図１、図２及び図３に示されるように、走行部２０は、レールＲ上を走行する。走行部２０は、走行車輪２１と、補助車輪２２とを有する。走行車輪２１は、上部ユニット１７（本体部１０）の上面１７ａの４つのコーナー部にそれぞれ配置される。走行車輪２１のそれぞれは、連結部３０に設けられた不図示の車軸に取り付けられている。車軸は、ＸＹ平面に沿って平行又はほぼ平行に設けられている。走行車輪２１のそれぞれは、後述する走行駆動部３３の駆動力により回転駆動する。走行車輪２１のそれぞれは、レールＲ上を転動する。走行車輪２１のそれぞれは、レールＲにおいて、第１レールＲ１、第２レールＲ２、及び交差点レールＲ３の走行面Ｒ１ａ、Ｒ２ａ、Ｒ３ａを転動し、天井搬送車１００を走行させる。なお、４つの走行車輪２１の全てが走行駆動部３３の駆動力により回転駆動することに限定されず、４つの走行車輪２１のうち一部について回転駆動させる構成であってもよい。

走行車輪２１は、旋回軸ＡＸ３を中心として旋回可能に設けられる。走行車輪２１は、後述する方向転換機構３４によって水平旋回し、その結果、天井搬送車１００の走行方向を変更することができる。補助車輪２２は、走行車輪２１の走行方向の前後にそれぞれ１つずつ配置される。補助車輪２２のそれぞれは、走行車輪２１と同様に回転可能となっている。補助車輪２２の下端は、走行車輪２１の下端より高くなるように設定されている。従って、走行車輪２１が走行面Ｒ１ａ、Ｒ２ａ、Ｒ３ａを走行しているときは、補助車輪２２は、走行面Ｒ１ａ、Ｒ２ａ、Ｒ３ａに接触しない。また、走行車輪２１が隙間Ｄ（図３参照）を通過する際には、補助車輪２２が走行面Ｒ１ａ、Ｒ２ａ、Ｒ３ａに接触して、走行車輪２１の落ち込みを抑制する。なお、１つの走行車輪２１に２つの補助車輪２２を設けることに限定されず、例えば、１つの走行車輪２１に１つの補助車輪２２が設けられてもよいし、補助車輪２２が設けられなくてもよい。

図１に示されるように、走行部２０では、移載装置１８及び移載装置１８に保持している物品Ｍを囲むようにカバーＷが設けられてもよい。カバーＷは、下端を開放した形状であって、且つ、スライド駆動部１１の可動板が突出する部分（スライド移動する部分）を切り欠いた形状を有している。カバーＷは、上端が回動部１２に取り付けられており、回動部１２の回動に伴って第１垂直軸ＡＸ１まわりに回動する。

連結部３０は、本体部１０の上部ユニット１７と走行部２０とを連結する。連結部３０は、上部ユニット１７（本体部１０）の上面１７ａの４つのコーナー部にそれぞれ設けられる。この連結部３０によって本体部１０は、吊り下げられた状態となり、レールＲより下方に配置される。連結部３０は、支持部材３１と、接続部材３２とを有する。支持部材３１は、走行車輪２１の回転軸及び補助車輪２２の回転軸を回転可能に支持する。支持部材３１により、走行車輪２１と補助車輪２２との相対位置を保持する。支持部材３１は、例えば板状に形成され、隙間Ｄを通過可能な厚さに形成される。

接続部材３２は、支持部材３１から下方に延びて上部ユニット１７の上面１７ａに連結され、上部ユニット１７を保持する。接続部材３２は、後述する走行駆動部３３の駆動力を走行車輪２１に伝達する伝達機構を内部に備える。この伝達機構は、チェーン又はベルトが用いられる構成であってもよいし、歯車列が用いられる構成であってもよい。接続部材３２は、旋回軸ＡＸ３を中心として回転可能に設けられる。この接続部材３２が旋回軸ＡＸ３を中心として回転することで、走行車輪２１を水平旋回させることができる。

連結部３０には、走行駆動部３３と、方向転換機構３４とが設けられる。走行駆動部３３は、接続部材３２に装着される。走行駆動部３３は、走行車輪２１を駆動する駆動源であり、例えば電気モータ等が用いられる。４つの走行車輪２１は、それぞれ走行駆動部３３によって駆動されて駆動輪となる。４つの走行車輪２１は、同一又はほぼ同一の回転数となるように台車コントローラ５０によって制御される。なお、４つの走行車輪２１のうち何れかを駆動輪として用いない場合は、その接続部材３２に走行駆動部３３は装着されない。

方向転換機構３４は、本体部１０に対して連結部３０の接続部材３２を、旋回軸ＡＸ３を中心として旋回させることにより、走行車輪２１を水平旋回させる。走行車輪２１を水平旋回させることにより、天井搬送車１００の走行方向をＸ方向とする第１状態から走行方向をＹ方向とする第２状態に、又は走行方向をＹ方向とする第２状態から走行方向をＸ方向とする第１状態に切り替えることが可能である。

方向転換機構３４は、駆動源３５と、ピニオンギア３６と、ラック３７とを有する。駆動源３５は、走行駆動部３３において旋回軸ＡＸ３から離れた側面に取り付けられている。駆動源３５は、例えば電気モータ等が用いられる。ピニオンギア３６は、駆動源３５の下面側に取り付けられており、駆動源３５で発生した駆動力により回転駆動する。ピニオンギア３６は、平面視で円形状であり、外周の周方向に複数の歯を有する。ラック３７は、上部ユニット１７の上面１７ａに固定される。ラック３７は、上部ユニット１７の上面１７ａの４つのコーナー部にそれぞれ設けられ、走行車輪２１の旋回軸ＡＸ３を中心とした円弧状に設けられる。ラック３７は、外周の周方向に、ピニオンギア３６の歯と噛み合う複数の歯を有する。ピニオンギア３６及びラック３７は、互いの歯が噛み合った状態で配置される。ピニオンギア３６が回転することにより、ラック３７の外周に沿うようにピニオンギア３６が旋回軸ＡＸ３を中心とする円周方向に移動する。このピニオンギア３６の移動により、接続部材３２が旋回し、走行駆動部３３及び方向転換機構３４がピニオンギア３６とともに旋回軸ＡＸ３を中心とする円周方向に旋回する。

方向転換機構３４の旋回により、上面１７ａの４つのコーナー部に配置された走行車輪２１及び補助車輪２２のそれぞれが旋回軸ＡＸ３を中心として水平旋回する。方向転換機構３４の駆動は、台車コントローラ５０によって制御される。台車コントローラ５０は、４つの走行車輪２１の旋回動作を同一のタイミングで行うように制御してもよいし、異なるタイミングで行うように制御してもよい。走行車輪２１及び補助車輪２２を旋回させることにより、走行車輪２１が第１レールＲ１及び第２レールＲ２の一方に接触した状態から他方に接触した状態に移行する。このため、天井搬送車１００の走行方向をＸ方向とする第１状態と、走行方向をＹ方向とする第２状態とで切り替えることができる。

台車コントローラ５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等からなるコンピュータである。台車コントローラ５０は、例えばＲＯＭに格納されているプログラムがＲＡＭ上にロードされてＣＰＵで実行されるソフトウェアとして構成することができる。台車コントローラ５０は、電子回路等によるハードウェアとして構成されてもよい。台車コントローラ５０は、一つの装置で構成されてもよいし、複数の装置で構成されてもよい。複数の装置で構成されている場合には、これらがインターネット又はイントラネット等の通信ネットワークを介して接続されることで、論理的に一つの台車コントローラ５０が構築される。台車コントローラ５０は、本体部１０に設けられるが、本体部１０の外部に設けられてもよい。

台車コントローラ５０は、天井搬送車１００の各部の動作を統括的に制御する。台車コントローラ５０は、搬送指令に基づいて、天井搬送車１００の動作を制御する。台車コントローラ５０は、走行駆動部３３、方向転換機構３４等を制御することにより、天井搬送車１００の走行を制御する。台車コントローラ５０は、搬送指令に基づいて、天井搬送車１００の移載動作を制御する。台車コントローラ５０は、移載装置１８等を制御することにより、天井搬送車１００の移載動作を制御する。台車コントローラ５０は、周期的に状態情報を生成し更新する。台車コントローラ５０は、状態情報をシステムコントローラ５に送信する。状態情報は、例えば、天井搬送車１００の現在位置の情報、正常又は異常等の天井搬送車１００の現在の状態を示す情報、搬送指令等の各種指令の天井搬送車１００による実行状態（実行中、実行完了、実行失敗）に関する情報である。

システムコントローラ５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等からなるコンピュータである。システムコントローラ５は、例えばＲＯＭに格納されているプログラムがＲＡＭ上にロードされてＣＰＵで実行されるソフトウェアとして構成することができる。システムコントローラ５は、電子回路等によるハードウェアとして構成されてもよい。システムコントローラ５は、一つの装置で構成されてもよいし、複数の装置で構成されてもよい。複数の装置で構成されている場合には、これらがインターネット又はイントラネット等の通信ネットワークを介して接続されることで、論理的に一つのシステムコントローラ５が構築される。

システムコントローラ５は、搬送指令を生成する。システムコントローラ５は、物品Ｍを搬送可能な複数の天井搬送車１００のうちの何れかを選択し、選択した天井搬送車１００に搬送指令を割付ける。搬送指令は、搬送元への走行を実行させる走行指令と、搬送元に載置された物品Ｍの荷つかみ指令と、搬送先への走行を実行させる走行指令と、保持している物品Ｍの搬送先への荷下ろし指令と、を含む。レールＲにおいて搬送元のロードポート６２へ走行する際に辿る走行経路は、種々の公知の手法により取得することができる。レールＲにおいて搬送先のロードポート６２へ走行する際に辿る走行経路は、同様に、種々の公知の手法により取得することができる。

続いて、図４～図８を参照して、本実施形態の保管棚４について詳細に説明する。図４及び図５に示されるように、保管棚４は、レールＲの下方に配置されている。図４では、保管棚４上の各構成を容易に理解するため、レールＲの一部が破断されている。保管棚４は、天井搬送車１００から物品Ｍを受け取り、保管する。保管棚４は、オーバーヘッドバッファ（ＯＨＢ）である。保管棚４は、平面視において少なくとも１つのセルＣに重なる位置及び範囲に設けられる。保管棚４は、複数本の吊り部材７０によって天井２００から吊り下げられる。吊り部材７０は、平面視において、セルＣの角部（格子点）の位置、すなわち交差点レールＲ３が配置された位置で上下方向に延在している。天井搬送車１００は、吊り部材７０と吊り部材７０との間を通過することができる。天井搬送車１００の走行を妨げることなく、吊り部材７０が配置されており、そのような構成によって保管棚４の設置が可能となっている。

図５及び図６に示されるように、保管棚４は、例えば処理装置６の上方に配置されている。保管棚４は、平面視において、処理装置６の装置本体６１に重なる位置に配置されていてもよく、この配置により、装置本体６１の上方空間が有効に活用されている。保管棚４は、処理装置６のロードポート６２に対して物品Ｍを移載するため、ロードポート６２には重ならない位置に配置されている（図６参照）。図５に示されるように、保管棚４は、天井２００と装置本体６１との間に配置されている。保管棚４は、装置本体６１の上方において、装置本体６１から離間して配置されるが、保管棚４の下端の高さは特に限定されず、適宜に設定されてよい。

図４～図６に示されるように、保管棚４は、物品Ｍを載置（保管）可能な棚ユニット８０と、作業者Ｘがメンテナンス時等に歩行可能な足場ユニット９０とを有する。天井保管システムＳＹＳにおけるメンテナンスは、例えば天井搬送車１００のメンテナンス、レールＲのメンテナンス、棚ユニット８０（保管棚４）のメンテナンス等である。足場ユニット９０は、キャットウォークとも呼ばれる。各棚ユニット８０は、１つ又は複数のユニット本体８１を含む。各足場ユニット９０は、１つ又は複数のユニット本体９１を含む。ユニット本体８１及びユニット本体９１は、例えば、略同じ高さに設置されている。図５及び図８に示されるように、吊り部材７０の上下方向の中間部には、レールＲを支持するレール支持部７０Ａが設けられている。吊り部材７０の下端部には、棚ユニット８０及び足場ユニット９０を支持するユニット支持部７０Ｂが設けられている。レール支持部７０Ａ及びユニット支持部７０Ｂは、上下方向に離間している。レールＲと、棚ユニット８０及び足場ユニット９０とは、上下方向に離間している。レールＲと棚ユニット８０との間の空間Ｓ１が、天井搬送車１００の本体部１０の通過を許容するとともに、物品Ｍの保管を可能とする。レールＲと足場ユニット９０との間の空間Ｓ２が、作業者Ｘの搭乗及び通行を可能とする。

保管棚４には、足場ユニット９０に接続された階段（図示せず）等が設けられており、作業者Ｘは足場ユニット９０上にアクセス可能となっている。また足場ユニット９０上に乗った作業者Ｘは、棚ユニット８０及び棚ユニット８０上の物品Ｍにアクセス可能となっている。なお、図４と、図５、図６及び図８とでは、保管棚４の別の箇所が図示されているため、これらの図に示される棚ユニット８０及び足場ユニット９０の配置は異なって見える。

図４に示されるように、保管棚４の角部には、保管棚４の揺れを防止する吊り棒７０Ｃ及び斜材７８が設けられてもよい。図５及び図６に示されるように、足場ユニット９０の端部の位置には、安全対策（落下防止）のための手すり４５が設けられる。天井保管システムＳＹＳでは、天井搬送車１００の稼働中においても、作業者Ｘによる作業が可能とされており、各種の安全対策がなされている。例えば、作業者Ｘが足場ユニット９０上において作業をしている最中には、システムコントローラ５によって、天井搬送車１００が当該足場ユニット９０上を走行することが禁止される。その場合に、足場ユニット９０上の作業中のエリアへの天井搬送車１００の侵入を物理的に防止するストッパ等が設置されてもよい。

図４及び図６に示されるように、保管棚４では、複数のユニット本体８１と、複数のユニット本体９１とが、一列または複数列に配列されている。本実施形態の保管棚４において、棚ユニット８０及び足場ユニット９０は、それぞれ、平面視において、整数個配列されたセルＣに対応する形状及び大きさを有している。

図６に示されるように、足場ユニット９０は、棚ユニット８０と別の棚ユニット８０との間に配置されている。すなわち、一列または複数列に配列された足場ユニット９０の両側において、棚ユニット８０が一列または複数列に配列されている。この構成により、作業者Ｘにとっての作業の利便性が向上している。

例えば、図７（ａ）に示される第１棚ユニット８０Ａは、平面視において長方形状であり、隣り合う２つのセルＣに対応する形状及び大きさを有する。図７（ｂ）に示される第２棚ユニット８０Ｂは、平面視において長方形状であり、１つのセルＣに対応する形状及び大きさを有する。なお、第２棚ユニット８０Ｂは、平面視において正方形状であってもよい。第１棚ユニット８０Ａの第１ユニット本体８１Ａ上には、６つの物品Ｍを載置可能となっている。第２棚ユニット８０Ｂの第２ユニット本体８１Ｂ上には、２つの物品Ｍを載置可能となっている。

第１ユニット本体８１Ａ及び第２ユニット本体８１Ｂのそれぞれには、位置決めピン４６が設けられている。位置決めピン４６は、上方に突出するようにサブフレーム材８６（図１０参照）に設けられている。位置決めピン４６は、棚ユニット８０上の所定位置に物品Ｍを載置する際、物品Ｍの底面の溝部に入り込んで物品Ｍを位置決めする。保管棚４は、例えば、蓋部Ｍｂが空間Ｓ１の外側を向いた状態で物品Ｍを載置可能である。保管棚４は、例えば、蓋部Ｍｂ側と反対の丸みを帯びた側が空間Ｓ１の内側を向いた状態で物品Ｍを載置可能である。棚ユニット８０上に載置された物品は、空間Ｓ１の範囲内に収まっており、第１ユニット本体８１Ａ又は第２ユニット本体８１Ｂの外縁からははみ出さない。

上記したように、棚ユニット８０は、セルＣを一単位として、１×２の大きさに相当する第１ユニット本体８１Ａと、１×１の大きさに相当する第２ユニット本体８１Ｂとを含むが、棚ユニット８０がこれら以外の大きさのユニット本体を含んでもよい。棚ユニット８０は、ｍ×ｎ個のセルＣ（ｍとｎはそれぞれ１以上の整数）に対応する形状及び大きさを有するユニット本体を含んでもよい。

また、図７（ｃ）に示される第１足場ユニット９０Ａは、平面視において長方形状であり、隣り合う２つのセルＣに対応する形状及び大きさを有する。図７（ｄ）に示される第２足場ユニット９０Ｂは、平面視において長方形状であり、１つのセルＣに対応する形状及び大きさを有する。なお、第２足場ユニット９０Ｂは、平面視において正方形状であってもよい。第１足場ユニット９０Ａの第１ユニット本体９１Ａは、例えば４枚の足場板９２が敷き詰められてなる。第２足場ユニット９０Ｂの第２ユニット本体９１Ｂは、例えば２枚の足場板９２が敷き詰められてなる。足場板９２は、例えば、グレーチング、パンチングメタル等のような複数の孔を有する部材である。

図６及び図７に示されるように、保管棚４では、棚ユニット８０のコーナー部８３の全て又はいずれか一部が、ユニット支持部７０Ｂによって支持され、足場ユニット９０のコーナー部９３の全て又はいずれか一部が、ユニット支持部７０Ｂによって支持される。このように、セルＣを単位としてモジュール化された棚ユニット８０及び足場ユニット９０が配列され、それらのコーナー部８３，９３がユニット支持部７０Ｂによって吊り下げ支持される構成により、複雑な配置が排除されており、各ユニットの配列が単純化されている。この構成は、レイアウト設計の観点で有利である。

続いて、図９～図１３を参照して、吊り部材７０の構成の詳細について説明する。まず、図９を参照してレール支持部７０Ａについて説明する。吊り部材７０の中間部に設けられたレール支持部７０Ａは、第１レールＲ１を吊り下げるための第１部分Ｈ１と、第２レールＲ２を吊り下げるための第２部分Ｈ２と、交差点レールＲ３を吊り下げるための第３部分Ｈ３と、を有する。第３部分Ｈ３は、Ｘ方向に離間する一対の第１部分Ｈ１及び第２部分Ｈ２の間に配置されると共に、Ｙ方向に離間する他の一対の第１部分Ｈ１及び第２部分Ｈ２の間に配置される。

吊り部材７０は、レール支持部７０Ａから下端７１ｂが突出する上吊り部材７１と、この上吊り部材７１に上端が連結される下吊り部材７２と、を含む。上吊り部材７１の上端７１ａは、例えば取付金具７３（図８参照）等を用いて、天井２００に固定される。上吊り部材７１には、レール支持部７０Ａが固定される。上吊り部材７１の下端７１ｂに、筒状の連結部材７５を介して、棒状部７４の上端７４ａが連結される。連結部材７５及び棒状部７４は、下吊り部材７２の一部を構成する。下吊り部材７２は、上吊り部材７１に対して、任意に取り付けることができる。すなわち、下吊り部材７２は、上吊り部材７１に対して着脱自在である。上吊り部材７１の鉛直方向下方に、支持すべき棚ユニット８０のコーナー部８３又は足場ユニット９０のコーナー部９３が存在しない場合には、下吊り部材７２は設けられない。

続いて、図１０～図１３を参照して、ユニット支持部７０Ｂについて説明する。ユニット支持部７０Ｂは、棚ユニット８０と棚ユニット８０とが隣り合って配列される場合には、セルＣの格子点の部分に近接して集合する複数のコーナー部８３をまとめて支持（保持）する。ユニット支持部７０Ｂは、棚ユニット８０と足場ユニット９０とが隣り合って配列される場合には、セルＣの格子点の部分に近接して集合するコーナー部８３及びコーナー部９３をまとめて支持（保持）する。ユニット支持部７０Ｂは、足場ユニット９０と足場ユニット９０とが隣り合って配列される場合には、セルＣの格子点の部分に近接して集合する複数のコーナー部９３をまとめて支持（保持）する。

図１０に示されるように、棚ユニット８０及び足場ユニット９０は、それぞれ複数のフレーム材を備えた剛体を形成している。例えば、棚ユニット８０のユニット本体８１は、Ｙ方向に延在する第１メインフレーム材８４と、Ｘ方向に延在する第２メインフレーム材８５とを含む。第１メインフレーム材８４及び第２メインフレーム材８５は、いずれも断面四角形状かつ中空の鋼材であり、コーナー部８３において、ボルトを用いた締結又は溶接等によって接合されている。第１メインフレーム材８４及び第２メインフレーム材８５によって枠状に組まれた骨格の内部に、例えば、Ｘ方向に延在する支持フレーム材８７上に、Ｙ方向に延在する複数本のサブフレーム材８６が架け渡されている。これらのサブフレーム材８６に、上記した位置決めピン４６が突設されている。

図１１に示されるように、棒状部７４の下端７４ｂには、Ｚ方向に離間する一対の板状の挟持部材７６が設けられている。棒状部７４の下端７４ｂであって挟持部材７６の間の部分には、挟持部材７６のＺ方向における間隔を規定する大径部７７が設けられている。挟持部材７６の間に第２メインフレーム材８５（又は第１メインフレーム材８４等のフレームの一部）が挟み込まれた状態で、ボルト７９及びナット等により、第２メインフレーム材８５がユニット支持部７０Ｂに対して固定されている。棒状部７４の下端７４ｂ、挟持部材７６、大径部７７、及びボルト７９が、ユニット支持部７０Ｂを構成する。このように、下吊り部材７２の下端部に、ユニット支持部７０Ｂが固定されている。

一方、図１３に示されるように、足場ユニット９０のユニット本体９１は、棚ユニット８０の第１メインフレーム材８４等に接合されて、剛体を形成している。ユニット本体９１は、メインフレーム材９４を有している。メインフレーム材９４は、断面四角形状かつ中空の鋼材である。図示は省略されるが、ユニット本体９１も、棚ユニット８０のユニット本体８１と同様に、Ｘ方向及びＹ方向に延在する複数のメインフレーム材及びサブフレーム材を有してもよい。作業者Ｘの搭乗及び安全性を考慮して、足場ユニット９０のフレーム強度は、棚ユニット８０のフレーム強度よりも高くなっている。メインフレーム材９４が、第１メインフレーム材８４に添うように配置され、第１メインフレーム材８４に接合されている。足場板９２の端部に形成されたＬ字状の係止部９２ａが、メインフレーム材９４の上に載せられている。係止部９２ａは、ビス９６等によってメインフレーム材９４に固定されてもよい。さらに図４に示されるように、足場板９２上の段部に、作業者Ｘが踏むことのできる踏み板９７が設置されてもよい。

図１０及び図１３に示されるように、第１メインフレーム材８４上には、断面Ｌ字状の鋼材からなる爪先止め板８８が立設されている。爪先止め板８８は第１メインフレーム材８４とメインフレーム材９４との境界付近で延在しており、足場板９２上に搭乗した作業者Ｘの落下（及び棚ユニット８０側への乗り越え）を防止する。さらに、爪先止め板８８は、棚ユニット８０に載置された物品Ｍの落下（及び足場ユニット９０側への乗り越え）を防止する。図１０に示されるように、第２メインフレーム材８５上にも、断面Ｌ字状の鋼材からなる爪先止め板８８が立設されている。これらの爪先止め板８８は、例えば、棚ユニット８０のエリアを包囲する。

なお、ユニット支持部７０Ｂの具体的構成は、上記構成に限られない。例えば、図１２（ａ）に示されるように、長方形板状の挟持部材７６の両端部に、別個の一対の第１メインフレーム材８４，８４が挟持された構造であってもよい。また、図１２（ｂ）に示されるように、大きな正方形板状の挟持部材７６Ａの１つ又は複数の隅部に、別個の１つ又は複数の第１メインフレーム材８４，８４が挟持された構造であってもよい。

本実施形態の天井保管システムＳＹＳでは、レールＲを支持する吊り部材７０の下端部に、棚ユニット８０、及び足場ユニット９０が支持される。棚ユニット８０には物品Ｍが載せられ、保管される。また作業者Ｘが、足場ユニット９０上を歩くことができ、メンテナンス作業等も行うことができる。棚ユニット８０のコーナー部８３が、ユニット支持部７０Ｂに支持され、足場ユニット９０のコーナー部９３が、ユニット支持部７０Ｂに支持される。よって、吊り部材７０の下端部の位置には棚ユニット８０又は足場ユニット９０のコーナー部８３，９３が配置されることとなり、保管棚４のレイアウト設計を容易に行うことができる。加えて、保管棚４の施工も容易に行うことができる。

四角形状の棚ユニット８０及び足場ユニット９０によれば、保管棚４のレイアウト設計をより容易に行うことができる。

吊り部材７０は、レール支持部７０Ａから下端が突出する上吊り部材７１と、上吊り部材７１に上端が連結される下吊り部材７２と、を含む。棚ユニット８０及び／又は足場ユニット９０が設けられる場合には下吊り部材７２を取り付け、そうでない場合には下吊り部材７２を省くことができる。すなわち、下吊り部材７２を選択的に配置することができるため、施工をより容易に行うことができる。

レールＲによって画成されたセルＣが、棚ユニット８０及び足場ユニット９０の基準となる。よって、保管棚４のレイアウト設計をより一層容易に行うことができ、また、保管棚４の施工もより一層容易に行うことができる。

以上、本開示の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。例えば、ユニット本体８１及びユニット本体９１が、異なる高さに設置されていてもよい。棚ユニット８０が複数のユニット本体８１を有する場合に、一部のユニット本体８１と、他の一部のユニット本体８１とが、異なる高さに設置されてもよい。足場ユニット９０が複数のユニット本体９１を有する場合に、一部のユニット本体９１と、他の一部のユニット本体９１とが、異なる高さに設置されてもよい。それらの場合、ユニット支持部７０Ｂが、１本の吊り部材７０に対して２つ以上設けられてもよい。

保管棚４は、蓋部Ｍｂが空間Ｓ１の内側を向いた状態で物品Ｍを載置可能であってもよい。すなわち、保管棚４は、蓋部Ｍｂ側と反対の丸みを帯びた側（正面側）が空間Ｓ１の外側を向いた状態で物品Ｍを載置可能であってもよい。

棚ユニット８０及び足場ユニット９０の配列は自由に変更されてよい。一列に配列された足場ユニット９０の突き当り部に、棚ユニット８０が配置されてもよい。棚ユニット８０又は足場ユニット９０が、Ｌ字状に配列されてもよい。図４に示されるように、複数の足場ユニット９０が、棚ユニット８０を取り囲む配置が採用されてもよい。

吊り部材７０が、上吊り部材７１と下吊り部材７２とを含む構成に限られず、吊り部材７０が１本の棒状部材からなってもよい。

４…保管棚、６…処理装置、１０…本体部、１３…物品保持部、１４…昇降駆動部、１８…移載装置、２０…走行部、６２…ロードポート、７０…吊り部材、７０Ａ…レール支持部、７０Ｂ…ユニット支持部、７１…上吊り部材、７２…下吊り部材、８０…棚ユニット、８３…コーナー部、９０…足場ユニット、９３…コーナー部、１００…天井搬送車、Ｃ…セル、Ｄ…隙間、Ｍ…物品、Ｍｂ…蓋部、Ｒ…レール、Ｒ１…第１レール、Ｒ２…第２レール、Ｒ３…交差点レール、ＳＹＳ…天井保管システム。

Claims (5)

1. 少なくとも一部が格子状に配置されたレール上を走行する走行部、及び、前記走行部から懸垂され前記レールの下側で物品を保持する本体部を有する天井搬送車と、
   前記レールの下方に配置され、前記物品を保管する保管棚と、を備えた天井保管システムであって、
   前記保管棚は、
   上下方向に延在する複数本の吊り部材であって、中間部にレール支持部が設けられるとともに下端部にユニット支持部が設けられる吊り部材と、
   前記吊り部材の前記ユニット支持部に支持される棚ユニット及び足場ユニットと、を有し、
   前記棚ユニットのコーナー部、及び前記足場ユニットのコーナー部が、前記ユニット支持部に支持されている、天井保管システム。
2. 前記棚ユニット、及び前記足場ユニットは、平面視において四角形状である、請求項１に記載の天井保管システム。
3. 前記吊り部材は、前記レール支持部から下端が突出する上吊り部材と、前記上吊り部材に上端が連結される下吊り部材と、を含む、請求項１又は２に記載の天井保管システム。
4. 前記足場ユニットが、前記棚ユニットと別の前記棚ユニットとの間に配置される、請求項１～３のいずれか一項に記載の天井保管システム。
5. 前記レールは、
   第１方向に沿って延びる複数の第１レールと、
   前記第１方向と交差する第２方向に沿って延びる複数の第２レールと、
   前記第１レールの端部及び前記第２レールの端部のそれぞれに対して、前記走行部と前記本体部とを連結する連結部が通過可能な隙間をあけて配置された複数の交差点レールと、を含み、
   前記第２方向に並ぶ一対の前記第１レールと、前記第１方向に並ぶ一対の前記第２レールと、によって、前記格子状の一つのマス目を構成するセルが画成されており、
   前記棚ユニット、及び前記足場ユニットは、それぞれ、平面視において、整数個配列された前記セルに対応する形状及び大きさを有する、請求項１～４のいずれか一項に記載の天井保管システム。

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