JPH04222402A - 磁気浮上式搬送装置およびその分岐機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、台車が搬送路に沿っ
て浮上した状態で走行して、物品等の搬送を行う磁気浮
上式搬送装置およびその分岐機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体集積回路の高集積化、極微
細化に伴い、それを製造するクリーンルームには高クリ
ーン度が要求されている。このようなクリーンルーム内
において、シリコンウェハ等を搬送する搬送装置には、
塵埃の発生を極力抑える必要上、台車が搬送路上を浮上
した状態で、すなわち非接触で走行する磁気浮上式搬送
装置が理想的であるとして、注目を集めている。

【０００３】図３〜図５は、従来の磁気浮上式搬送装置
の一例を示す図である。これらの図において、１は搬送
路に沿って設けられた箱状のフレームであり、その上面
には、搬送路に沿って延びる開口部１ａが形成されてい
る。このフレーム１の天井面には、鋼材によって構成さ
れた１対の浮上用レール２Ｌ，２Ｒが搬送路に沿って各
々架設されており、また、同様にフレーム１の左右の内
側面にも、鋼材によって構成された１対の案内用レール
３Ｌ，３Ｌが各々架設されている。

【０００４】５は搬送路上を走行する台車であり、この
台車５には、浮上用レール２Ｌ，２Ｒの各下面と各々対
向する４個の浮上用電磁石７ａ〜７ｄと、案内用レール
３Ｌ，３Ｒの各側面と各々対向する４個の案内用電磁石
８ａ〜８ｄとが設けられている。さらに、図示しないが
、充電式のバッテリと、浮上用電磁石７ａ〜７ｄと浮上
用レール２Ｌ，２Ｒの各下面との間の垂直ギャップＧｖ
、および案内用電磁石８ａ〜８ｄと案内用レール３Ｌ，
３Ｒの各側面との間の水平ギャップＧｈを各々検出する
ギャップセンサと、これらのギャップセンサの検出信号
に基づいて、バッテリーから浮上用電磁石７ａ〜７ｄお
よび案内用電磁石８ａ〜８ｄに各々供給される励磁電流
を制御し、垂直ギャップＧｖおよび水平ギャップＧｈを
常に一定とする電流制御回路とが設けられている。

【０００５】ここで、浮上用電磁石７ａは、図６に示す
ように、コ字状の一次側コア７Ａと、このコア７Ａの各
磁極７Ａ１，７Ａ２に各々巻回されたコイル７Ｂ，７Ｃ
とによって構成されており、一対の磁極７Ａ１，７Ａ２
を台車の５の幅方向に一致させた状態で配設されている
。また、その他の浮上用電磁石７ｂ〜７ｄも同様に構成
されている。このような浮上用電磁石７ａ〜７ｄが浮上
用レール２Ｌ，２Ｒの下面を磁気的に吸引することによ
り、台車５が浮上し、さらに、浮上用レール２Ｌ，２Ｒ
の幅寸法の範囲内で、その幅方向への移動が緩やかに規
制される。さらに、案内用電磁石８ａ〜８ｄが、案内用
レール３Ｌ，３Ｒの各側面を磁気的に吸引することによ
り台車５の幅方向の移動が、強固に規制される。

【０００６】また、フレーム１の内底面にはリニアイン
ダクションモータの一次側コイル１５，１５…が所定間
隔を隔てて取り付けられており、台車５には一次側コイ
ル１５と所定のギャップを隔てて上下に対向する二次側
導体１６が取り付けられている。この場合、二次側導体
１６としては鉄心を有する場合と有しない場合がある。 さらに、台車５の上面には、支柱１７を介して荷台１８
が取り付けられ、この荷台１８上に荷物１９が積載され
る。

【０００７】このような構成において、浮上用電磁石７
ａ〜７ｄおよび案内用電磁石８ａ〜８ｄに対して励磁電
流が供給されると、台車５が浮上し、一方、リニアイン
ダクションモータの一次側コイル１５に交流電流が供給
されると、この一次側コイル１５上に図に矢印Ｆ方向の
進行磁界が発生し、これにより、台車５が一次側コイル
１５の上方を通過する毎に矢印Ｆ方向へ加速され、その
他の区間においては惰性により走行する。この結果、台
車５は浮上した状態で加速と惰性走行を交互に繰り返し
ながら連続的に走行する。

【０００８】また、このような磁気浮上式搬送装置にお
いては、自動移載装置による荷物１９の積み下ろしや、
自動充電装置によるバッテリの充電等を行うために、搬
送路に沿って複数のステーションが設けられている。こ
の場合、図７に示すように、ループ状の主搬送路Ｍの側
方に複数のステーションＳＴ１〜ＳＴｎを配設し、これ
らの各ステーションＳＴ１〜ＳＴｎと主搬送路Ｍとの間
を分岐路Ｂ１〜Ｂｎで接続し、主搬送路Ｍ上を循環走行
している台車５を、必要に応じて各ステーションＳＴ１
〜ＳＴｎに分岐させるようになっている。

【０００９】ここで、上記主搬送路Ｍと各分岐路Ｂ１〜
Ｂｎとの間の分岐点には、図８に示すような大がかりな
分岐機構が設けられていた。すなわち、旋回自在に支持
されたターンテーブル１３上に図示せぬフレームを介し
て旋回レール１２Ｌ，１２Ｒが架設されており、これら
全体がモータ１４によって旋回駆動されるようになって
いる。そして、台車５を分岐される場合は、この分岐機
構の手前の一次側コイル１５を逆相で励磁して矢印Ｆと
逆方向の進行磁界を発生させ、これにより台車５を充分
に減速させた後、ターンテーブル１３に設けられた位置
決め停止用電磁石（図示略）に励磁電流を供給し、台車
５をターンテーブル１３上に停止させる。

【００１０】次に、モータ１４によって、ターンテーブ
ル１３を矢印Ｒ方向へ旋回駆動し、図に２点鎖線で示す
ように、旋回レール１２Ｒ，１２Ｌが分岐方向Ｂに沿っ
て架設された分岐レール２Ｌｂ，２Ｒｂに一致する位置
で、ターンテーブル１３を停止させる。その後、位置決
め停止用電磁石に対する励磁電流の供給を止め、図示せ
ぬリニアインダクションモータの一次側コイルによって
分岐方向Ｂに沿う進行磁界を発生させて、同方向に台車
５を走行させる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の分岐機構においては、ターンテーブル１３上にフレ
ームを介して旋回レール１２Ｌ，１２Ｒが架設され、こ
れら全体がモータ１４によって旋回駆動されるようにな
っているため、ターンテーブル１３自体の重量が大であ
り、このターンテーブル１３を旋回自在に支持する支持
機構や、モータ１４をも含めると、その重量、ならびに
外形寸法が極めて大となってしまうという問題があった
。また、クリーンルーム内に設置する場合、塵埃の発生
を極力抑えることが重要な課題となるが、上述したター
ンテーブル１３上の各部に塵埃が滞留し、旋回させる度
に発塵がいつまでも続き、十分なクリーン度が得られな
いという問題もあった。さらに、上述した磁気浮上式搬
送装置をクリーンルーム内の天上直下に吊り下げて設置
する場合、従来の分岐機構では、その重量を支えるため
に、十分な剛性を有する支柱や支持フレーム等を用いな
ければならず、これにより占有空間が大となり、クリー
ンルーム内の限られた空間を有効利用することができな
くなるという問題も生じる。

【００１２】一方、上述した従来の磁気浮上式搬送装置
においては、走行中に台車５が横揺れを起こさないよう
に、台車５に設けられた浮上用電磁石７ａ〜７ｄの各々
の浮上用レール２Ｌ，２Ｒとの対向面を長方形（図４，
図８では正方形に見えるが）にして、その長さ方向を浮
上用レール２Ｌ，２Ｒの長さ方向になるようにしている
。この場合、上述した従来の分岐装置においては、主搬
送路Ｍから各分岐路Ｂ１〜Ｂｎへ進行して行く場合、タ
ーンテーブル１３により台車５の向きを変更するため、
各分岐路Ｂ１〜Ｂｎにおいて浮上用電磁石７ａ〜７ｄの
各々のレール対向面の幅方向が浮上用レール２Ｌ，２Ｒ
の長さ方向になることはない。しかし、このような場合
になっても、横揺れ幅を小さくすることが必要である。

【００１３】この発明は上述した事情に鑑みてなされた
もので、可動部分を必要最小限に抑えることにより、発
塵を極力抑えることができると共に、機構全体を小型か
つ軽量に構成することができる磁気浮上式搬送装置の分
岐機構、および、搬送路でも分岐路でも同程度に台車の
横ゆれ幅を小さくすることができる磁気浮上式搬送装置
を提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
搬送路に沿って架設された浮上用レールと、前記搬送路
上を走行する台車に設けられ、前記浮上用レールの下面
を一定の垂直ギャップを隔てて磁気的に吸引する浮上用
電磁石とを有する磁気浮上式搬送装置において、前記搬
送路の分岐点に設けられた旋回レールと、前記旋回レー
ルを前記浮上用レールの架設面と同じ水平面内であって
、かつ前記浮上用レールの延長線上の前記浮上用電磁石
の停止位置を中心として旋回自在に支持する支持手段と
、前記旋回レールを、前記浮上用レールと平行な方向、
もしくは分岐方向へ旋回させる駆動手段とを具備するこ
とを特徴とする。

【００１５】請求項２記載の発明は、前記浮上用電磁石
の前記各レールと対向する面の形状を一辺が該各レール
の幅と等しい正方形状にしたことを特徴とする。

【００１６】

【作用】請求項１記載の構成によれば、単に旋回レール
のみを旋回させるだけで、台車を分岐方向へ送り出すこ
とができるので、可動部分が少なくて済み、発塵が抑え
られ、さらに、この旋回レールを支持する支持手段や、
旋回レールを旋回させる駆動手段も全て小型にすること
ができる。

【００１７】請求項２記載の構成によれば、台車に設け
られる浮上用電磁石の各レール、と対向する面の形状を
一辺が該各レールの幅と等しい正方形状にすることによ
り、搬送路においても分岐路においても台車の横ゆれ幅
を小さくすることができる。

【００１８】

【実施例】以下、図面を参照し、この発明の実施例につ
いて説明する。図１はこの発明の一実施例の外観構成を
示す一部切欠平面図、図２は同実施例の要部の構成を示
す正断面図である。

【００１９】これらの図において、２２Ｌ，２２Ｒは搬
送路の分岐点に設けられた旋回レールであり、これら旋
回レール２２Ｌ，２２Ｒは、旋回駆動装置２３Ｌ，２３
Ｒによって、各々浮上用レール２Ｌ，２Ｒの架設面と同
じ水平面内において旋回自在に支持され、それらの旋回
中心は浮上用レール２Ｌ，２Ｒの延長線上にあって、台
車５の浮上用電磁石７ｃ，７ｂの停止位置Ｐｃ，Ｐｂに
各々位置している。そして、これら旋回レール２２Ｌ，
２２Ｒは、浮上用レール２Ｌ，２Ｒと各々平行な位置か
ら、図に２点鎖線によって示すように、分岐方向Ｂに沿
って架設された分岐レール２２Ｌｂ，２２Ｒｂと各々平
行となる位置まで旋回駆動される。

【００２０】上記旋回駆動装置２３Ｌは、図２に示すよ
うに構成されている。この図において、２４は搬送路の
側方に配設された中空のフレームであり、その基底部か
ら上方へ延びる垂直部２４ａの内部にはモータ２５が内
蔵されている。また、この垂直部２４ａの上端から側方
へ延びる水平部２４ｂの先端部には、軸２６，２７が取
り付けられ、これら軸受２６，２７によって、垂直方向
へ配置された旋回軸２８が回転自在に支持されている。 この旋回軸２８には、スプロケット２９が取り付けられ
ており、モータ２５の回転軸に取り付けられたスプロケ
ット３０およびチェーンベルト３１を介して、モータ２
５の回転力が伝達されるようになっている。

【００２１】また、旋回軸２８の下端部は、フレーム２
４の水平部２４ｂの下面から突出しており、その下端面
に旋回レール２２Ｌが取り付けられている。さらに、旋
回軸２８がフレーム２４から突出している部分には、磁
性体シール３２が取り付けられている。この磁性体シー
ル３２は、磁性体を包含する潤滑油を、永久磁石の磁力
の作用により旋回軸２８の周面との間の空隙内に保持す
るもので、これにより、フレーム２４の内部が完全に密
封され、旋回軸２８が突出している部分に取り付けられ
た軸受２７の隙間からの発塵が抑えられている。また、
旋回駆動装置２３Ｒも同様に構成されている。

【００２２】このような構成において、台車５を分岐さ
せる場合は、まず、この分岐機構の手前に設けられた一
次側コイル１５を逆相で励磁して矢印Ｆと逆方向の進行
磁界を発生させ、これにより台車５を充分に減速させた
後、この分岐機構に設けられた位置決め停止用電磁石（
図示略）の励磁電流を供給し、台車５を位置決め停止さ
せる。この場合、台車５の各浮上用電磁石７ａ〜７ｄが
図１に示す停止位置Ｐａ〜Ｐｄに各々位置する状態で、
台車５を位置決め停止させる。次に、旋回駆動装置２３
Ｌ，２３Ｒによって、旋回レール２２Ｌ，２２Ｒを図に
示す矢印Ｒ方向へ各々旋回駆動し、これら旋回レール２
２Ｌ，２２Ｒを、図に２点鎖線で示すように、分岐方向
Ｂに沿って架設された分岐レール２２Ｌｂ，２２Ｒｂと
各々平行となる位置で停止させる。その後、位置決め停
止用電磁石に対する励磁電流の供給を止め、図示せぬリ
ニアインダクションモータの一次側コイルによって図に
示す分岐方向Ｂに沿う進行磁界を発生させて、同方向に
台車５を走行させる。

【００２３】一方、上記台車５の浮上用電磁石７ａ〜７
ｄの各々は、図１に示すように、旋回レール３２Ｌ，３
２Ｒおよび浮上用レール２Ｌ，２Ｒと対向する面の縦横
比を１：１、すなわち正方形にしてその幅を各レールの
幅に合せている。この理由は、浮上用電磁石７ａ〜７ｄ
の各々のレール対向面形状を長方形にして、その長さ方
向を浮上用レール２Ｌ，２Ｒの長さ方向に一致させた場
合、台車５が浮上用レール２Ｌ，２Ｒから旋回レール３
２Ｌ，３２Ｒへ移動すると、当然、旋回レール３２Ｌ，
３２Ｒの長さ方向と一致する長さ（幅方向の長さ）が浮
上用レール２Ｌ，２Ｒの長さ方向と一致する長さ（長さ
方向の長さ）より短くなるので、台車５の横揺れに対す
る復元力が小さくなるからである。

【００２４】このような実施例によれば、台車５を分岐
方向Ｂへ送り出す場合、旋回レール２２Ｌ，２２Ｒを各
々旋回させるだけで良いので、従来のように、機構全体
を旋回させるものと比較して、可動部分や支持機構の重
量が低減され、さらに、モータ２５も小型もので十分駆
動することが可能となる。また、外部に露出している可
動部分が旋回レール２２Ｌ，２２Ｒのみなので、発塵が
最小限に抑えられ、清掃し易い構造とすることができる
。

【００２５】また、台車５の浮上用電磁石７ａ〜７ｄの
各々の旋回レール３２Ｌ，３２Ｒおよび浮上用レール２
Ｌ，２Ｒと対向する面の形状を、一辺がこれらレールの
幅と等しい正方形状にすることにより、浮上用レール２
Ｌ，２Ｒにおいても旋回レール３２Ｌ，３２Ｒにおいて
も横揺れ幅を小さくすることができる。

【００２６】

【発明の効果】この発明は上述したように構成されてい
るので、次に記載する効果を奏でる。請求項１記載の発
明によれば、単に旋回レールのみを旋回させるだけで、
台車を分岐方向へ送り出すことができるので、可動部分
が少なくて済み、発塵が最小限に抑えられ、また、清掃
も容易となるので、常に十分なクリーン度を維持するこ
とができ、さらに、この旋回レールを支持する支持手段
や、旋回レールを旋回させる駆動手段も全て小型に構成
することができるので、機構全体を小型かつ軽量に構成
することができ、特にクリーンルームの天井直下に設置
する場合に顕著な効果が得られる。請求項２記載の構成
によれば、台車に設けられる浮上用電磁石の各レールと
対向する面の形状を一辺を該各レールの幅と等しい正方
形状にしたので、搬送路においても分岐路においても、
台車の横ゆれ幅を小さくできるという効果が得られる。

【００２７】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の外観構成を示す一部切欠
平面図である。

【図２】同実施例の要部の構成を示す正断面図である。

【図３】従来の磁気浮上式搬送装置の外観構成を示す一
部切欠側面図である。

【図４】同磁気浮上式搬送装置の外観構成を示す平面図
である。

【図５】同磁気浮上式搬送装置の外観構成を示す正断面
図である。

【図６】同磁気浮上式搬送装置の浮上用電磁石の構成を
示す正断面図である。

【図７】同磁気浮上式搬送装置の搬送ルートの一例を示
す図である。

【図８】同磁気浮上式搬送装置の分岐機構の構成を示す
一部切欠平面図である。

【符号の説明】

２Ｌ，２Ｒ　　　　　　　　　　浮上用レール（レール
）５　　　　　　　　　　　　　　　　　　台車７ａ〜
７ｄ　　　　　　　　　　浮上用電磁石２２Ｌ，２２Ｒ
　　　　　　旋回レール２２Ｌｂ，２２Ｒｂ　　分岐レ
ール

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　搬送路に沿って架設された浮上用レー
   ルと、前記搬送路上を走行する台車に設けられ、前記浮
   上用レールの下面を一定の垂直ギャップを隔てて磁気的
   に吸引する浮上用電磁石とを有する磁気浮上式搬送装置
   において、前記搬送路の分岐点に設けられた旋回レール
   と、前記旋回レールを前記浮上用レールの架設面と同じ
   水平面内であって、かつ前記浮上用レールの延長線上の
   前記浮上用電磁石の停止位置を中心として旋回自在に支
   持する支持手段と、前記旋回レールを、前記浮上用レー
   ルと平行な方向、もしくは分岐方向へ旋回させる駆動手
   段とを具備することを特徴とする磁気浮上式搬送装置の
   分岐機構。
2. 【請求項２】　　前記浮上用電磁石の前記各レールと対
   向する面の形状を一辺が該各レールの幅と等しい長さの
   正方形状にしたことを特徴とする磁気浮上式搬送装置。