JP7544282B2 - 天井搬送車 - Google Patents

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Description

本発明の一側面は、天井搬送車に関する。
特許文献1には、台車と、台車の上に防振用のダンパーを介して載置される無人搬送車本体と、無人搬送車本体に設けられる移載装置と、を備える、無人搬送車が開示されている。特許文献1の無人搬送車では、走行中に物品に伝わる振動を低減することができる。
特開2001-298065号公報
しかしながら、物品(被搬送物)を保持する本体部が走行部に懸垂支持される構成の天井搬送車においては、特許文献1のように、走行部の上に防振用のダンパーを介して本体部を載置するような構成とすることができない。
そこで、本発明の一側面の目的は、被搬送物を保持する本体部が走行部に懸垂支持される構成の天井搬送車であっても、走行部からの振動が被搬送物に伝播することを抑制できる天井搬送車を提供することにある。
本発明の一側面に係る天井搬送車は、被搬送物を保持する本体部が走行部に懸垂支持される天井搬送車であって、走行部に懸垂されるベース部と、ベース部と一体的に設けられると共に水平方向に延在する水平軸と、本体部に設けられると共にゴムブッシュを介して水平軸を支持する支持部と、を備える。
この構成の天井搬送車では、走行部から懸垂されるベース部に一体的に構成される水平軸がゴムブッシュを介して支持部に支持されている。すなわち、走行部と本体部とはゴムブッシュを介して連結されている。これにより、走行部からベース部に伝達される振動がゴムブッシュによって吸収される。この結果、被搬送物を保持する本体部が走行部に懸垂支持される構成の天井搬送車であっても、走行部からの振動が被搬送物に伝播することを抑制できる。
本発明の一側面に係る天井搬送車では、水平軸は、走行部の走行方向及び鉛直方向の両方に直交する方向に延在するように配置されていてもよい。この構成では、本体部に対して走行部の角度変化を許容するにあたり、走行部の走行方向にのみ角度変化が許容されるので、走行方向に直交する左右方向(横方向)への被搬送物の移載時に本体部が傾くことを最小限に留めることができる。
本発明の一側面に係る天井搬送車では、水平軸が複数設けられていてもよい。この構成では、走行部と本体部との相対位置関係(走行部に対する本体部の姿勢)をより安定的に維持することができる。
本発明の一側面に係る天井搬送車では、水平軸は、一つだけ設けられており、走行部の走行方向において、水平軸を挟むようにベース部に設けられると共に、本体部に接触するように構成される一対のダンパーを更に備えてもよい。この構成では、振動の伝播を抑制できるだけでなく、振動を早期に減衰させることができる。更にこの構成では、本体部と走行部との相対位置関係をより安定的に維持することができる。
本発明の一側面に係る天井搬送車では、ベース部は、走行部から鉛直方向下方に向かって延在する一対の懸垂部材を介して走行部に懸垂されており、ベース部は、懸垂部材の延在方向を回動軸とする軸周りに回動可能に懸垂部材を支持してもよい。この構成では、懸垂部材において走行部に対する取付部分とベース部に対する取付部分との間にねじれ応力が生じることを低減できる。
本発明によれば、被搬送物を保持する本体部が走行部に懸垂支持される構成の天井搬送車であっても、走行部からの振動が被搬送物に伝播することを抑制できる。
図1は、第一実施形態に係る天井搬送車を側面から見た側面図である。 図2は、図1の天井搬送車の本体フレームを斜め上方から見た斜視図である。 図3は、防振ユニットを斜め上方から見た斜視図である。 図4は、防振ユニットを側面から見た側面図である。 図5は、図3のV-V線から見たときの断面図である。 図6は、防振ユニットを前後方向に沿って切断した断面図である。 図7は、第二実施形態に係る防振ユニットを斜め上方から見た斜視図である。 図8は、第二実施形態に係る防振ユニットを側面から見た側面図である。 図9は、図7のIX-IX線から見たときの断面図である。 図10は、第二実施形態に係る防振ユニットを前後方向に沿って切断した断面図である。 図11は、図10のダンパーの内部構成を示した断面斜視図である。
以下、図面を参照して一実施形態に係る天井搬送車1について説明する。図面の説明において、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
(第一実施形態)
第一実施形態に係る天井搬送車1について説明する。図1に示される天井搬送車1は、クリーンルームの天井等、床面より高い位置に設けられる走行レールRに沿って走行する。天井搬送車1は、例えば保管設備と所定のロードポートとの間で被搬送物90を搬送する。被搬送物90の例には、複数の半導体ウェハを格納するFOUP(Front Opening Unified Pod)及びガラス基板を格納するレチクルポッド等のような容器、並びに一般部品等が含まれる。上記の容器は、天井搬送車1に保持されるフランジ98を有している。
以下の説明では、説明の便宜のため、図1における左右方向(X軸方向)を天井搬送車1の前後方向(第二方向)とする。図1における上下方向(Z軸方向)を天井搬送車1の上下方向(鉛直方向)方向とする。図1における奥行方向(Y軸方向)を天井搬送車1の左右方向又は幅方向(第一方向)とする。X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向は互いに直交する。
図1及び図2に示されるように、天井搬送車1は、走行部2と、本体部3と、昇降部10と、を備えている。走行部2は、天井搬送車1を走行レールRに沿って移動させる。走行部2は、走行レールR内に配置されている。
走行部2は、前方走行体2Aと、後方走行体2Bと、を有している。前方走行体2Aに設けられる連結部2Dと後方走行体2Bに設けられる連結部2Dとは、連結軸2Eによって回動可能に連結されている。前方走行体2A及び後方走行体2Bのそれぞれには、走行ローラ2C,2Cと、走行駆動部2M,2Mと、が設けられている。第一実施形態の走行駆動部2Mは、走行レールRの上面に配置された磁気プレートとの間で発生する磁力によって、天井搬送車1を加速又は制動させるLDM(Linear DC Motor)である。
本体部3は、走行部2に懸垂支持されている。より詳細には、走行部2から鉛直方向下方に延在する一対の懸垂部材2F,2Fが本体部3の本体フレーム4に設けられる防振ユニット20に接続されることによって、本体部3は、走行部2に懸垂支持されている。なお、防振ユニット20の詳細については、後段にて詳述する。本体部3は、本体フレーム4と、水平駆動部5と、回転駆動部6と、昇降駆動部7と、昇降部10と、一対のカバー8,8と、コントローラ80と、を有している。
水平駆動部5は、本体フレーム4の下部に固定されている。水平駆動部5は、回転駆動部6、昇降駆動部7及び昇降部10を、水平面内で走行レールRの延在方向に直交する方向(左右方向)に移動させる。回転駆動部6は、昇降駆動部7及び昇降部10を、水平面内で回転させる。昇降駆動部7は、四本のベルト9の巻き上げ及び繰り出しにより昇降部10を昇降させる。なお、昇降駆動部7におけるベルト9は、ワイヤ及びロープ等、適宜の吊持部材を用いてもよい。
昇降部10は、昇降駆動部7によって昇降可能に設けられており、天井搬送車1における昇降台として機能している。昇降部10は、被搬送物90を把持する保持装置11を有すると共に、本体部としての水平駆動部5、回転駆動部6及び昇降駆動部7に対してベルト9によって昇降される。保持装置11は、被搬送物90を保持する。保持装置11は、L字状に形成された一対のアーム12,12と、各アーム12,12に固定された爪部13,13と、一対のアーム12,12を開閉させる開閉機構15と、を備えている。
開閉機構15は、一対のアーム12,12を、互いに近接する方向及び互いに離間する方向に移動させる。一対のアーム12,12は、開閉機構15の動作によって前後方向に進退する。これにより、アーム12,12に固定された一対の爪部13,13が開閉する。
第一実施形態では、一対の爪部13,13が開状態のときに、爪部13の保持面がフランジ98の下面の高さより下方となるように、保持装置11(昇降部10)の高さ位置が調整される。そして、この状態で一対の爪部13,13が閉状態となることで、爪部13,13の保持面がフランジ98の下面の下方へ進出し、この状態で昇降部10を上昇させることにより、一対の爪部13,13によってフランジ98が保持(把持)され、被搬送物90が支持される。
一対のカバー8,8は、水平駆動部5、回転駆動部6、昇降駆動部7、昇降部10及び保持装置11を覆うように、走行方向の前後に設けられている。一対のカバー8,8は、昇降部10が上昇端まで上昇した状態において保持装置11の下方に、被搬送物90が収容される空間を形成している。一対のカバー8,8のそれぞれは、落下防止機構8Aと、揺れ抑制機構8Bと、を有している。落下防止機構8Aは、昇降部10が上昇端まで上昇した状態において保持装置11に保持された被搬送物90の落下を防止する。揺れ抑制機構8Bは、走行時における保持装置11に保持された被搬送物90の天井搬送車1の前後方向(走行方向)及び左右方向の揺れを抑制する。
コントローラ80は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等からなる電子制御ユニットである。コントローラ80は、天井搬送車1における各種動作を制御する。具体的には、コントローラ80は、走行部2と、水平駆動部5と、回転駆動部6と、昇降駆動部7と、を制御する。コントローラ80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。コントローラ80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。コントローラ80は、走行レールRの給電部(給電線又はフィーダー線)等を利用して、上位コントローラ(図示せず)と通信を行う。
以下、主に、図3~図6を用いて、防振ユニット20について説明する。防振ユニット20は、一対の支持部21,21と、ベース部23と、一対の水平軸28,28と、を備えている。
一対の支持部21,21は、左右方向に間隔をあけて配列されており、本体フレーム4の上面4aに固定されている。一対の支持部21,21は、例えば、ネジ22等の部材によって本体フレーム4に固定されている。一対の支持部21,21には、左右方向に水平に延在する一対の水平軸28,28が掛け渡されている。より詳細には、一対の支持部21,21のそれぞれには、一対の水平軸28,28がそれぞれ挿通される挿通孔21b,21bが形成されている。挿通孔21b,21bは、前後方向におけるベース部23の両端に形成されている。挿通孔21bには、筒状のゴムブッシュ29が内挿され、水平軸28は、ゴムブッシュ29に内挿されている。すなわち、水平軸28は、ゴムブッシュ29を介して一対の支持部21に支持されている。ゴムブッシュ29は、例えば、ニトリルゴム等の材料によって形成されている。水平軸28の延在方向における両端には、挿通孔21bからの抜け止めとして作用するボルト28A及びワッシャ28Bが設けられている。
一対の支持部21,21に内挿されるゴムブッシュ29,29は、互いに硬度が異なる材料によって形成されてもよい。例えば、左右のゴムブッシュ29,29の硬度を互いに異ならせることによって、Z軸方向から見たときの防振ユニット20の重心位置と本体部3の重心位置とが異なる場合や、左右方向(横方向)に被搬送物90を移載する場合に、走行部2に対する本体部3の相対位置(姿勢)の維持を容易にできる。
ベース部23は、走行部2に一対の懸垂部材2F,2Fを介して懸垂される。ベース部23は、前後方向に延在する部材である。ベース部23には、一対の懸垂部材2F,2Fを挿通可能な挿通孔23a,23aが形成されている。挿通孔23a,23aは、ベース部23の前後方向における両端部に形成されている。また、挿通孔23aの内周面には、懸垂部材2Fの延在方向に沿う軸周りに回動可能に懸垂部材2Fを支持するベアリング23bが設けられている。
ベース部23は、水平軸28に対して回動不能に設けられている。より詳細には、水平軸28は、ベース部23に形成された挿通孔23dに挿入されており、水平軸28とベース部23とはネジ24Bによって固定されている。挿通孔23d,23dは、前後方向におけるベース部23の両端に設けられている。すなわち、ベース部23には、二つの水平軸28,28が回動不能に設けられている。ベース部23は、水平軸28,28を介して一対の支持部21,21に支持されている。
上記第一実施形態の天井搬送車1における作用効果について説明する。上記第一実施形態の天井搬送車1では、走行部2から懸垂されるベース部23に一体的に構成される水平軸28がゴムブッシュ29を介して支持部21に支持されている。すなわち、走行部2と本体部3とはゴムブッシュ29を介して連結されている。これにより、走行部2からベース部23に伝達される振動がゴムブッシュ29によって吸収される。この結果、被搬送物90を保持する本体部3が走行部2に懸垂支持される構成の天井搬送車1であっても、走行部2からの振動が被搬送物90に伝播することを抑制できる。
上記第一実施形態の天井搬送車1では、走行部2の走行方向及び鉛直方向の両方に直交する方向(左右方向)に延在するように水平軸28が配置されている。これにより、本体部3に対して走行部2の角度変化を許容するにあたり、走行部2の走行方向にのみ角度変化が許容されるので、走行方向に直交する左右方向(横方向)への被搬送物90の移載時に本体部3が傾くことを最小限に留めることができる。
上記第一実施形態の天井搬送車1では、水平軸が二つ設けられているので、本体部3と走行部2との相対位置関係(走行部2に対する本体部3の姿勢)をより安定的に維持することができる。
上記第一実施形態の天井搬送車1では、ベース部23は、懸垂部材2F,2Fの延在方向を回動軸とする軸周りに回動可能に懸垂部材2F,2Fを支持しているので、懸垂部材2F,2Fにおいて走行部2に対する取付部分とベース部23に対する取付部分との間にねじれ応力が生じることを低減できる。
(第二実施形態)
以下、主に図1、図7~図11を用いて、第二実施形態に係る天井搬送車1Aについて説明する。なお、第二実施形態に係る天井搬送車1Aでは、防振ユニット120の構成が第一実施形態に係る天井搬送車1の防振ユニット20の構成と異なっている。ここでは、互いに構成が異なる、防振ユニット120について詳細に説明し、その他の構成については説明を省略する。防振ユニット120は、一対の支持部121,121と、ベース部123と、一対のダンパー130,130と、を備えている。
一対の支持部121,121は、左右方向に間隔をあけて配列されており、本体フレーム4の上面4aに固定されている。一対の支持部121,121は、例えば、ネジ122等の部材によって本体フレーム4に固定されている。一対の支持部121,121には、左右方向に水平に延在する一本の水平軸126が掛け渡されている。より詳細には、一対の支持部121,121のそれぞれには、水平軸126が挿通される挿通孔121aが形成されている。水平軸126は、水平軸126の両端に設けられたボルト126A及びワッシャ126Bを介して支持部121,121に取り付けられている。挿通孔121aには、筒状のゴムブッシュ127が内挿され、水平軸126は、ゴムブッシュ127に内挿されている。すなわち、水平軸126は、ゴムブッシュ127を介して一対の支持部121,121に支持されている。ゴムブッシュ127は、例えば、ニトリルゴム等の材料によって形成されている。水平軸126は、前後方向において本体フレーム4の略中央部に配置されている。
ベース部123は、走行部2に一対の懸垂部材2F,2Fを介して懸垂される。ベース部123は、前後方向に延在する部材である。ベース部123には、一対の懸垂部材2F,2Fを挿通可能な挿通孔123a,123aが形成されている。挿通孔123a,123aは、ベース部123の前後方向における両端部に形成されている。また、挿通孔123aの内周面には、懸垂部材2Fの延在方向に沿う軸周りに回動可能に懸垂部材2Fを支持するベアリング123bが設けられている。
ベース部123は、水平軸126に対して回動不能に設けられている。より詳細には、水平軸126は、ベース部123に形成された挿通孔123cに挿入されており、水平軸126とベース部123とはネジ124Aによって固定されている。ベース部123は、水平方向に延在する水平軸126を介して回動可能な状態で一対の支持部121,121に支持されている。言い換えれば、一対の支持部121,121は、ベース部123と一体的に回動する水平軸126を回動可能に支持している。
一対のダンパー130,130は、前後方向において、水平軸126を挟むように設けられると共に本体フレーム4の上面4aに接触するように設けられている。また、ダンパー130は、ベース部123に形成された挿通孔123dに内挿されており、下方(本体フレーム4の上面4a)に向かって一部が突出するように設けられている。ダンパー130は、本体フレーム4の上面4aに接触したときに生じるエネルギーを吸収する。
ダンパー130は、ゴム部材131と、バネ部材132と、接触部133と、収容部134と、緩衝部135と、を有する。ゴム部材131は、弾性力を有しており、例えば、ウレタンゴム等の材料により形成されている。バネ部材132は、ゴム部材131を内挿するように配置されている。バネ部材132の弾性力は、ゴム部材131の弾性力よりも大きくてもよい。これにより、バネ部材132がある程度縮むとゴム部材131の弾性力が接触部133に追加されるようになる。バネ部材132の弾性力は、ゴム部材131の弾性力よりも大きい。接触部133は、本体フレーム4の上面4aに接触する部材である。接触部133の下部の本体フレーム4の上面4aに接触する部分は、超高分子量ポリエチレン等の耐圧縮性を有する材料によって形成されている。接触部133の上部には、ゴム部材131の下端及びバネ部材132の下端に接触するフランジ部133aが形成されている。本実施形態のバネ部材132は、圧縮が加えられた状態、すなわち与圧が付加された状態で接触部133に接している。収容部134は、ゴム部材131と、バネ部材132と、接触部133の一部とを収容する。緩衝部135は、接触部133の上下動による摩耗を防ぐために設けられる樹脂ブッシュである。
ベース部123には、挿通孔123dの上部開口を覆う蓋部128が設けられている。蓋部128は、ネジ128A等でベース部123に固定される。蓋部128の中央部には、ダンパー130による本体フレーム4への押付量(接触部133の突出量)を調整する調整用ネジ129が設けられている。調整用ネジ129の先端は、本体フレーム4の上面4aに当接している。ベース部123の下面から突出する接触部133の突出量は、蓋部128に対する調整用ネジ129を回転させることによって調整することができる。
上記第二実施形態の天井搬送車1Aにおける作用効果について説明する。上記第二実施形態の天井搬送車1Aでは、走行部2から懸垂されるベース部123に一体的に構成される水平軸126がゴムブッシュ127を介して支持部121に支持されている。すなわち、走行部2と本体部3とはゴムブッシュ127を介して連結されている。これにより、走行部2からベース部123に伝達される振動がゴムブッシュ127によって吸収される。この結果、上記第一実施形態の天井搬送車1と同様に、被搬送物90を保持する本体部3が走行部2に懸垂支持される構成の天井搬送車1Aであっても、走行部2からの振動が被搬送物90に伝播することを抑制できる。
上記第二実施形態の天井搬送車1Aでは、走行部2の走行方向及び鉛直方向の両方に直交する方向(左右方向)に延在するように水平軸126が配置されている。これにより、本体部3に対して走行部2の角度変化を許容するにあたり、走行部2の走行方向にのみ角度変化が許容されるので、走行方向に直交する左右方向(横方向)への被搬送物90の移載時に本体部3が傾くことを最小限に留めることができる。
上記第二実施形態の天井搬送車1Aでは、水平軸126は、一つだけ設けられている。そして、走行部2の走行方向において、水平軸126を挟むようにベース部123に設けられると共に本体部3に接触する一対のダンパー130,130を備えている。この構成では、走行部2において発生する振動の本体部3への伝播を抑制できるだけでなく、振動を早期に減衰させることができる。更に、上記第二実施形態の天井搬送車1Aの構成では、走行部2と本体部3との相対位置関係(走行部2に対する本体部3の姿勢)をより安定的に維持することができる。
上記第二実施形態の天井搬送車1Aでは、ダンパー130は、図11に示されるように、ゴム部材131とバネ部材132とを有しているので、バネ部材132の圧縮量を調整することによってダンパー130に生じさせる与圧の調整を容易に行うことができる。上記第二実施形態のダンパー130では、所定の与圧が付与されている。また、上記第二実施形態の天井搬送車1Aでは、走行部2及び本体部3の両方に傾きが無い場合には、ダンパー130の接触部133と本体フレーム4の上面4aとは、接触部133が本体フレーム4に力を作用させない状態で互いに接触している。なお、調整用ネジ129を回転させて接触部133の突出量を調整することで、接触部133を本体フレーム4の上面4aに接触させることができる。
ここで、走行部2が前方に加速した場合、回動自在な状態のベース部123には前側に沈み込むような力が作用する。しかしながら、与圧が付与されたダンパー130では、ベース部123の前側が沈み込むような力が作用したとしても、所定以上の力(すなわち、与圧としてバネ部材132に付与された力以上の力)が作用するまではバネ部材132及びゴム部材131が圧縮されることはなく、ベース部123が本体フレーム4に対して傾くことはない。上記第二実施形態のダンパー130では、想定される加速度によって生じる力に耐え得るような与圧が設定されている。このような構成によって、天井搬送車1Aの加速時に本体フレーム4の姿勢変化が生じることが抑制できる。すなわち、天井搬送車1Aの加速時に被搬送物90の揺れが生じることを抑制できる。
上記第二実施形態の天井搬送車1Aでは、前後方向両方のダンパー130,130に上述したような与圧が付与されているので、天井搬送車1Aの減速時においても本体フレーム4の姿勢変化が生じることが抑制できる。すなわち、上記第二実施形態では、想定される減速度によって生じる力に耐え得るような与圧が設定されているので、天井搬送車1Aの減速時に被搬送物90の揺れが生じることを抑制できる。
以上、第一実施形態及び第二実施形態について説明したが、本発明は、上記第一実施形態及び第二実施形態に限られない。発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
上記第一実施形態では二つの水平軸28,28が設けられ、上記第二実施形態では一つの水平軸126が設けられている例を挙げて説明したが、三本以上の水平軸がベース部23(123)と一体的に設けられてもよい。
上記実施形態及び変形例では、ベース部23が前後方向にのみ回動可能に構成された例を挙げて説明したが、ベース部23が左右方向にのみ回動可能に構成されてもよい。
上記実施形態及び変形例では、走行部2が互いに回動可能な前方走行体2Aと後方走行体2Bとを有している例を挙げて説明したが、単体の走行体から形成されていてもよい。
1,1A…天井搬送車、2…走行部、2F…懸垂部材、3…本体部、4…本体フレーム、20…防振ユニット、21…支持部、23…ベース部、28…水平軸、29…ゴムブッシュ、90…被搬送物、120…防振ユニット、121…支持部、123…ベース部、126…水平軸、127…ゴムブッシュ、130…ダンパー、131…ゴム部材、132…バネ部材、133…接触部、R…走行レール。

Claims (6)

  1. 本体フレームと、前記本体フレームの下部に設けられ、被搬送物を保持する保持部を昇降させる昇降部と、を有する本体部が、走行部に懸垂支持される天井搬送車であって、
    前記走行部に懸垂されるベース部と、
    前記ベース部と一体的に設けられると共に水平方向に延在する水平軸と、
    前記本体フレームに設けられると共にゴムブッシュを介して前記水平軸を支持する一対の支持部と、を備え、
    前記本体部は、鉛直方向において前記走行部と前記本体フレームとの間に配置される前記ベース部と、前記本体フレームの上面に設けられる前記一対の支持部と、を介して前記走行部に懸垂支持されている、天井搬送車。
  2. 前記水平軸は、前記走行部の走行方向及び鉛直方向の両方に直交する方向に延在するように配置されている、請求項1記載の天井搬送車。
  3. 前記水平軸は、前記水平軸の延在方向と鉛直方向との両方に直交する方向に沿って複数配列されており、
    前記水平軸は、前記ベース部及び前記一対の支持部に対して回動不能に支持されている、請求項1又は2記載の天井搬送車。
  4. 前記水平軸は、一つだけ設けられており、
    前記走行部の走行方向において、前記水平軸を挟むように前記ベース部に設けられると共に、前記本体フレームの上面に接触するように構成される一対のダンパーを更に備える、請求項1又は2記載の天井搬送車。
  5. 前記ベース部は、前記走行部から鉛直方向下方に向かって延在する一対の懸垂部材を介して前記走行部に懸垂されており、
    前記ベース部は、前記懸垂部材の延在方向を回動軸とする軸周りに回動可能に前記懸垂部材を支持する、請求項1~4の何れか一項記載の天井搬送車。
  6. 前記一対の支持部のそれぞれに設けられる前記ゴムブッシュは、互いに硬度が異なる材料によって形成されている、請求項1~5の何れか一項記載の天井搬送車。
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