JPH04327406A - トランスファーロボット - 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】この発明はトランスファーロボッ
トに関する。

【０００２】

【発明の目的】この発明は、例えば走行台車に載置され
て荷降ろしステーションまで搬送されて来た被搬送物を
走行台車から持ち上げて荷降ろし位置に降ろすと同時に
、荷降ろし位置における被搬送物の向きを変更すること
が出来るトランスファーロボットを提供することを目的
とするものである。

【０００３】

【実施例】以下にこの発明を図面に示す実施例に基づい
て説明する。なお、この明細書において、前とは図１紙
面表側を、後とは同裏側をいい、左とは図１左側を、右
とは同右側をいう。

【０００４】図１及び図２に示すごとく、クリーン倉庫
１（詳細は後述する。）の前方上方にガイドレール１３
１が長手方向を左右方向に向けるようにして設けられ、
このガイドレール１３１に沿って走行台車１３２がリニ
アーモーター（図示略）等の走行駆動装置によって走行
自在となされている。

【０００５】図４に示すごとく、前記走行台車１３２の
荷台１３３には、走行方向に下り傾斜した傾斜荷台面１
５６及びストッパー１５７を有する荷載置台１５８が設
けられている。この荷載置台１５８に多数の半導体ウエ
ハ１６１が上下方向に収納されたキャリア１６０が載置
されるようになされている。

【０００６】図２、図３及び図４に示すごとく、前記キ
ャリア１６０は、上端に一対の張り出し片１６２を有し
ている。そして、このキャリア１６０は、出し入れ口側
が走行台車１３２の走行方向後方を向くようにして、且
つ、張り出し片１６２が走行台車１３２の走行方向を基
準として両側に位置するようにして、荷載置台１５８に
載置されるものである。

【０００７】図２、図３、図４及び図５に示すごとく、
クリーン倉庫１の頂壁２に、走行台車１３２が停止ステ
ーション１７０に停止すると、その荷台１３３上のキャ
リア１６０を、クリーン倉庫１の、頂壁２に形成された
搬入口３に移載するトランスファーロボット１７１が設
置されている。

【０００８】前記トランスファーロボット１７１は、搬
入口３の前後方向（図２の左右方向）中心と荷台１３３
の幅方向中心とを結ぶ中間において、クリーン倉庫１の
頂壁２に立設された固定ガイド筒１７２を有しており、
この固定ガイド筒１７２に、それとは相対回転しないよ
うにして、昇降筒体１７３が昇降自在に設けられ、この
昇降筒体１７３は流体圧シリンダ１７４によって昇降す
るようになされている。前記昇降筒体１７３に正逆回転
自在なモーター１７８によって回転させられる回転軸１
７７が回転自在に嵌められ、この回転軸１７７に水平旋
回アーム１７９が取り付けられている。このような構成
によって、水平旋回アーム１７９は、昇降筒体１７３の
昇降によって昇降すると共に、回転軸１７７の回転によ
って水平旋回（なお、ここで水平旋回とは水平揺動をも
含むものである。）、具体的には１８０度の往復揺動を
するようになされている。前記水平旋回アーム１７９の
自由端に、正逆回転自在なモーター１８１によって回転
駆動させられる回転軸１８２が軸心を上下方向に向ける
ようにして、回転自在に設けられ、この回転軸１８２の
下端に物品保持具１８３が取り付けられている。前記物
品保持具１８３は、一対の支承片１８４を有している。 これら支承片１８４は作動装置７０によって相互に近接
・離隔自在となされている（図５参照）。前記支承片１
８４には、キャリア１６０の張り出し片１６２を支承す
る傾斜支承面及び前後一対のガイド突起を有する物品支
承台１８５が設けられている。前記物品支承台１８５の
上方空間は張り出し片１６２挿入空間となされている。

【０００９】上記のごとき構成によって以下のごとき作
用がなされる。物品保持具１８３がガイドレール１３１
の上方であって、その物品支承台１８５が走行台車１３
２上のキャリア１６０の張り出し片１６２より下方に位
置するような状態で、且つ支承片１８４が相互に離隔し
た状態で、待機していると、キャリア１６０が載った走
行台車１３２が走行して来て、停止ステーション１７０
に停止する。その後、支承片１８４が相互に接近して、
物品支承台１８５をキャリア１６０の張り出し片１６２
の真下に位置させる。

【００１０】然る後、水平旋回アーム１７９が上昇する
ことによって、物品支承台１８５が張り出し片１６２を
持ち上げて、究極的にキャリア１６０を持ち上げる。そ
の後、水平旋回アーム１７９が図３において１８０度反
時計方向に水平揺動することによって、走行台車１３２
に載っていたキャリア１６０がクリーン倉庫１の搬入口
３に移動させられる。

【００１１】それと同時に、モーター１８１が回転して
、走行台車１３２に載っていたキャリア１６０が２７０
度時計方向に回転させられる。即ち、走行台車１３２上
において、進行方向を向いていたキャリア１６０の面が
搬入口３側において固定ガイド筒１７２側に向くように
なされるものである。要するに、キャリア１６０の向き
を、走行台車１３２上にあるときと、クリーン倉庫１の
搬入口３にあるときとにおいて、変更し得るようになさ
れている。

【００１２】その後、水平旋回アーム１７９が下降する
ことによって、クリーン倉庫１の搬入口３の位置まで上
昇している後述の昇降台４６の荷載置台４８に降ろされ
る。そして、水平旋回アーム１７９が下降して物品支承
台１８５が張り出し片１６２から外れると、支承片１８
４が相互に離隔して、張り出し片１６２の下側への移動
を許容する状態となる。その後、水平旋回アーム１７９
は、上昇・図３においての１８０度時計方向の揺動・下
降という動作を行なって、元の位置に戻る。なお、物品
保持具１８３は２７０度反時計方向に回転させられる。 そして、水平旋回アーム１７９が元の位置に戻るまでに
、空の走行台車１３２は走行を開始している。

【００１３】なお、キャリア１６０を持ち上げたり降ろ
したりする位置において、水平旋回アーム１７９の長手
方向に、物品保持具１８３の一対の支承片１８４が並ぶ
状態となるようにすれば、物品支承台１８５が張り出し
片１６２の下方に位置する状態とした後、水平旋回アー
ム１７９の揺動によって、支承片１８４をキャリア１６
０の張り出し片１６２より抜くことができるので、支承
片１８４を固定のものとすることも出来る。

【００１４】図２に示すごとく、クリーン倉庫１の搬入
口３と平面から見て重なるようにして、クリーン倉庫１
内に搬入用の昇降台４６が公知の昇降装置４７によって
昇降自在に設けられている。前記昇降台４６には傾斜荷
台面及びストッパーを有する荷載置台４８が設けられて
いる。

【００１５】上記のごとき構成によって以下のごとき作
用がなされる。前記したごとく、水平旋回アーム１７９
によって走行台車１３２に載せられていたキャリア１６
０は、搬入口３の位置まで上昇している昇降台４６の荷
載置台４８に移載される。その後、水平旋回アーム１７
９が元の位置に戻った後、昇降台４６が下降することに
よって、キャリア１６０はクリーン倉庫１内に搬入され
る。その後、後述するロボットハンド５６によってキャ
リア１６０は取り出される。

【００１６】図６及び図７に示すごとく、クリーン倉庫
１は、頂壁２に形成された搬入口３、右壁４に形成され
た２つの搬出口５及び前後壁下部に設けられた外気取入
口１４等の所定の開口を除いて密閉室となされている。 前記クリーン倉庫１の床６の上方に間隙７をあけるよう
にして水平壁８が設けられ、この水平壁８の前後方向中
央に左右方向に長い開口９が形成されている。また、前
側の水平壁８の前端部及び後側の水平壁８の後端部には
開口１０が形成されている。前記水平壁８の直ぐ下に空
気通路１１を画するようにして囲い壁体１２が設けられ
ている。前記水平壁８の、開口９の縁部とクリーン倉庫
１の床６との間に、垂直な仕切フィルター１３が渡され
ている。

【００１７】前記水平壁８の上方に、前後方向に所定間
隔をあけて前後一対のラック装置１５が設けられている
。なお、ラック装置１５は、前記昇降台４６の移動軌跡
内には突出せず、また、後述の搬出装置１０１の作動を
邪魔しないようになされると共に、搬出装置１０１上の
キャリア１６０とも衝突・干渉しないようになされてい
る。

【００１８】前記ラック装置１５は上下・左右に多数の
物品収納棚１６を有しており、これら前後の物品収納棚
１６の物品出し入れ口１７は相互に対向している。なお
、水平壁８は物品収納棚としても使用される。前記物品
収納棚１６各々及び水平壁８の物品収納棚部分には、前
側に向かって下り傾斜した傾斜荷台面及びその前端のス
トッパーを有する荷載置台１８が設けられている。

【００１９】前記クリーン倉庫１の前後壁に沿って、中
央側に向かって開口した空気噴出口２０を有する空気ダ
クト１９が形成されている。前記空気噴出口２０にはフ
ィルター２１が設けられている。上記の構成を更に具体
的に説明すれば、フィルター２１をクリーン倉庫１の前
後壁との間に空気通路を形成するようにして、水平壁８
に立設したものである。

【００２０】前記クリーン倉庫１の下部に、ファン２２
が、吸い込み口２３を間隙７に位置させるようにして、
且つ、空気噴出口２４を囲い壁体１２に形成された開口
に接続させるようにして、設けられている。

【００２１】前記空気通路１１には空気噴出口２４と開
口１０とを画するようにして、フィルター２５が収納さ
れている。また、前記外気取入口１４にもフィルター２
６が取り付けられている。このような構成によって、吸
い込み口２３から吸引された空気は、空気噴出口２４、
空気通路１１、開口１０、空気ダクト１９、フィルター
２１を経て物品収納棚１６の物品収納空間等に向かって
噴出され、その空気はラック装置１５間の間隙（クリー
ン倉庫１の前後方向中央）を上から下に向かって流れ仕
切フィルター１３を経て再びファン２２の吸い込み口２
３に吸引される。また、外気取入口１４からも所要量の
外気が吸い込み口２３に吸引される。なお、ファン２２
を２つ以上設けるようにしてもよい。空気通路１１を構
成するクリーン倉庫１の側壁にフィルター２５の交換の
ための開口２７が形成され、この開口２７は通常は閉塞
され、フィルター２５交換のときにのみ開かれるように
なされている。

【００２２】前記水平壁８間の中央の開口９の下方に位
置するようにして左右方向に長い前後一対のケーシング
３１が配され、これらケーシング３１は上部に左右方向
に長いスリット３２を有している。前記ケーシング３１
内には左右方向に長いガイドレール３３が設けられ、こ
れらガイドレール３３にスタッカークレーン３７の走行
台車３８が左右動自在に案内され、この走行台車３８は
図示略の駆動装置によって左右に摺動するようになされ
ている。

【００２３】前記走行台車３８に筒状のマスト４０が立
設され、このマスト４０に中空状の昇降台４１が、マス
ト４０内に収納されたタイミングベルト等を含む昇降装
置４２によって、昇降自在となされている。

【００２４】図８、図９、図１０及び図１１に示すごと
く、前記中空状の昇降台４１に物品移載装置である、以
下に詳述するロボットハンド５６が設けられている。前
記ロボットハンド５６は前記中空状の昇降台４１の内部
に、作動装置５７によって相互に近接・離隔自在に設け
られた左右一対の左右動ブロック５８を有しており、こ
れら左右動ブロック５８に中空状の柱５９が立設され、
これら柱５９は昇降台４１に形成されたスリットを通じ
て上方に突出している。

【００２５】前記柱５９の上端に軸心を左右方向に向け
た枢軸６０Ａが回転自在に設けられ、これら枢軸６０Ａ
に、柱５９の内側（対向部側）に位置するようにして下
側の中空状の第１揺動アーム６１Ａの基部が固定され、
これら第１揺動アーム６１Ａの自由端に、軸心を左右方
向に向けた枢軸６３Ａが回転自在に設けられ、これら枢
軸６３Ａに、第１揺動アーム６１Ａの内側に位置するよ
うにして中空状の第２揺動アーム６４Ａの基部が固定さ
れている。

【００２６】前記柱５９の上端に枢軸６０Ａの真上に位
置するようにして枢軸６０Ｂが回転自在に設けられ、こ
れら枢軸６０Ｂに、柱５９の内側（対向部側）に位置す
るようにして上側の中空状の第１揺動アーム６１Ｂの基
部が固定され、これら第１揺動アーム６１Ｂの自由端に
、軸心を左右方向に向けた枢軸６３Ｂが回転自在に設け
られ、これら枢軸６３Ｂに、第１揺動アーム６１Ｂの内
側に位置するようにして中空状の第２揺動アーム６４Ｂ
の基部が固定されている。

【００２７】前記下側の第２揺動アーム６４Ａの自由端
と上側の第２揺動アーム６４Ｂの自由端とに枢軸８９Ａ
・枢軸８９Ｂを介して連結リンク８８が渡されている。

【００２８】前記枢軸６０Ａと枢軸６３Ａとの距離、枢
軸６３Ａと枢軸８９Ａとの距離、枢軸６０Ｂと枢軸６３
Ｂとの距離及び枢軸６３Ｂと枢軸８９Ｂとの距離は全て
等しくなされている。また、枢軸６０Ａと枢軸６０Ｂと
の距離及び枢軸８９Ａと枢軸８９Ｂとの距離は等しくな
されている。

【００２９】前記連結リンク８８の高さ方向中央に物品
保持具６７が固定され、これら物品保持具６７は相互に
対向する物品支承片６８を有しており、これら物品支承
片６８が水平となるように物品保持具６７が連結リンク
８８に固定されている。前記物品支承片６８に、前記キ
ャリア１６０の張り出し片１６２を支承する傾斜支承面
及び前後一対のガイド突起を有する物品支承台６９が設
けられている。

【００３０】前記ロボットハンド５６は第１揺動アーム
６１Ａの揺動に連動して、第２揺動アーム６４Ａ、第１
揺動アーム６１Ｂ及び第２揺動アーム６４Ｂを所定の向
きにするための揺動制御装置７２を有している。前記揺
動制御装置７２は、柱５９の下部を串刺し状にして、柱
５９の左右動を許容するようにして、中空状の昇降台４
１の内部に回転自在に設けられたスプラインを有する回
転軸７３を有しており、この回転軸７３は正逆回転自在
なモーター７４によって回転させられるようになされて
いる。前記回転軸７３には、各柱５９に回転自在に設け
られたホイール７６がスプライン連結され、このホイー
ル７６と対となるようにして枢軸６０Ａにホイール７７
が嵌め止められ、このホイール７７とホイール７６とに
チェーン等からなるエンドレス帯７８が掛け渡されてい
る。

【００３１】前記柱５９の上端に、枢軸６０Ａと同軸と
なるようにして、且つ第１揺動アーム６１Ａ内部に位置
するようにして、固定ホイール８０Ａが固定されている
。この固定ホイール８０Ａと対となるようにして、枢軸
６３Ａにホイール８１Ａが嵌め止められ、このホイール
８１Ａと固定ホイール８０Ａとにチェーン等からなるエ
ンドレス帯８２Ａが掛け渡されている。

【００３２】前記固定ホイール８０Ａとホイール８５Ａ
とは同じ大きさとなされ、ホイール８１Ａ及び固定ホイ
ール８４Ａは、固定ホイール８０Ａの２分の１の大きさ
となされている。

【００３３】上記のごとき構成によって、第１揺動アー
ム６１Ａが所定角度θ揺動すると、この第１揺動アーム
６１Ａに対して第２揺動アーム６４Ａが逆方向に２θ揺
動するようになされている。

【００３４】前記下側の第１揺動アーム６１Ａの枢軸６
０Ａと上側の第１揺動アーム６１Ｂの枢軸６０Ｂとは、
両者が逆方向に同一角度回転するように、同一の大きさ
の歯車９０Ａ、歯車９０Ｂによって、動力連結されてい
る。

【００３５】前記上側の第１揺動アーム６１Ｂが所定角
度θ揺動すると、この第１揺動アーム６１Ｂに対して第
２揺動アーム６４Ｂが逆方向に２θ揺動するように、下
側の第１揺動アーム６１Ａと第２揺動アーム６１Ａとに
設けられた動力伝達機構と同様のものが設けられている
（図示略）。なお、前記動力伝達機構は、上側又は下側
のいずれか一方にあればよい。

【００３６】上記のごとき構成によって以下のごとき作
用がなされる。第１揺動アーム６１Ａ、６１Ｂ及び第２
揺動アーム６４Ａ、６４Ｂを伸ばして、物品支承片６８
の物品支承台６９をキャリア１６０の張り出し片１６２
の下方に位置させた後、今まで相互に離隔していた柱５
９を相互に近寄らせて物品支承台６９をキャリア１６０
の張り出し片１６２の真下に位置させる。その後、昇降
台４１を上昇させて物品支承台６９によって張り出し片
１６２を支承した後、第１揺動アーム６１Ａ、６１Ｂ及
び第２揺動アーム６４Ａ、６４Ｂを折りたたんで垂直状
態とすることによって、キャリア１６０を昇降台４１に
持ち込むことが出来、また前記と逆の作動によって、キ
ャリア１６０を昇降台４１から降ろすことが出来る。要
するに、このロボットハンド５６によって、昇降台４６
からキャリア１６０を取りだしたり、物品収納棚１６に
キャリア１６０を収納したり、そこから搬出したりする
ことが出来る。

【００３７】前記下側の第２揺動アーム６４Ａの基部端
に相互に対向するアーム９１が設けられ、これらアーム
９１の一方に断面が円形でない突起９２が設けられ、同
他方に突起９２が整合・嵌合する凹所９３が形成されて
いる。そして、柱５９（第２揺動アーム６４Ａ）が相互
に接近してキャリア１６０を持ち上げる設定位置に移動
した状態において、前記突起９２が凹所９３に完全に嵌
入するようになされ、この状態になったことを検知する
、左右動ブロック５８によって作動されるリミットスイ
ッチ等の検知器９４が昇降台４１等に設けられている（
図１０参照）。そして、柱５９（第２揺動アーム６４Ａ
）を相互に接近させる方向に作動装置５７が駆動した後
、前記検知器９４がＯＮ状態となると作動装置５７が停
止するようになされ、他方、所定時間後までに検知器９
４がＯＮ状態とならないと、即ち、突起９２がアーム９
１端に突き当たって柱５９（第２揺動アーム６４Ａ）が
相互に接近しないと、ロボットハンド５６等が停止する
と共に警報が発せられるようになされている。前記突起
９２は、柱５９（第２揺動アーム６４Ａ）が相互に離隔
した際において、凹所９３から完全に抜け出すようにな
されている。

【００３８】図１２、図１３、図１４及び図１５に示す
ごとく、前記クリーン倉庫１の各搬出口５に対応するよ
うにして搬出装置１０１がクリーン倉庫１内に設けられ
ている。

【００３９】前記搬出装置１０１の、クリーン倉庫１の
左右方向（搬出装置１０１の物品搬送方向）に長い平面
形状矩形の基枠１０２は中空状となされており、この基
枠１０２内に位置するようにして、基枠１０２の底壁に
、長手方向を搬送方向に向けたガイドレール１０３が設
けられ、このガイドレール１０３に中空部を有するスラ
イダ１０４が摺動自在に設けられ、このスライダ１０４
に垂直回転軸１０６が回転自在に設けられ、この垂直回
転軸１０６の上端は、スライダ１０４から上方に突出す
ると共に、基枠１０２の頂壁に形成された搬送方向に長
いスリット１０７を通じて、基枠１０２の上部に露出し
ている。

【００４０】前記垂直回転軸１０６の上端に水平回転台
１０８が固定されている。また、垂直回転軸１０６には
ピニオン１０９が嵌め止められ、このピニオン１０９に
噛み合うラック１１０が、その長手方向を搬送方向と直
交させるようにして、スライダ１０４に水平摺動自在に
設けられている。なお、前記ラック１１０は、スライダ
１０４を左右方向に貫通している。

【００４１】前記ラック１１０の図１２の下側端が垂直
ピン１１１を介してチェーン等からなるエンドレス帯１
１２に枢着され、このエンドレス帯１１２が基枠１０２
に軸心を上下方向に向けるようにして回転自在に設けら
れた４個のホイール１１３に掛け渡されている。なお、
ホイール１１３のいずれかが正逆回転自在なモーター（
図示略）によって、回転させられるようになされている
。なお、ラック１１０とエンドレス帯１１２及びホイー
ル１１３とは衝突・干渉しないように上下にずれており
、また、スライダ１０４は搬入端及び搬出端においてエ
ンドレス帯１１２と衝突・干渉しないような形状となさ
れている。前記水平回転台１０８の上面には、傾斜荷台
面及びストッパーを有する荷載置台１１５が設けられて
いる（図１４参照）。

【００４２】上記のごとき構成によって以下のごとき作
用をなす。水平回転台１０８が搬入端（図１２の左側）
に至ると水平回転台１０８に、前記ロボットハンド５６
によってキャリア１６０が移載される。なお、水平回転
台１０８が搬入端に至った状態において、垂直ピン１１
の設けられたエンドレス帯１１２の部分は図１２の下側
にある。水平回転台１０８に２個のキャリア１６０が載
せられるとエンドレス帯１１２が図１２の矢印１１６の
方向に駆動させられ、その結果、ラック１１０ひいては
それと搬送方向に遊びのないスライダ１０４（水平回転
台１０８）が搬出端側に摺動させられる。

【００４３】そして、図１５に示すごとく、垂直ピン１
１１の設けられたエンドレス帯１１２の部分が搬出端の
、図１５の下側のホイール１１３から離れ、搬送方向と
直交する方向にのみ移動するようになると、水平回転台
１０８の移動は停止する。他方、垂直ピン１１１が設け
られたエンドレス帯１１２の部分が搬出端の、図１５の
下側のホイール１１３に掛かる位置まで移動すると、そ
れ以降は、エンドレス帯１１２の駆動に伴って垂直ピン
１１１が徐々に図１５の上側に移動することとなるので
、ラック１１０がスライダ１０４に対して図１５の上側
に移動し、その結果、ピニオン１０９（水平回転台１０
８）が水平回転させられることになる。そして、水平回
転台１０８が、９０度水平回転した位置まで来るとエン
ドレス帯１１２の駆動を停止させる。なお、エンドレス
帯１１２の駆動の停止時期は、水平回転台１０８の回転
角度を基準にして、ホイール１１３の大きさやピニオン
１０９の大きさを考慮して、定められる。

【００４４】被搬送物によっては、スタッカークレーン
３７の昇降台４１に柱５９を立設固定するよにしてもよ
い。

【００４５】

【発明の効果】この発明は、前記した如き構成によって
、以下の如き効果を奏するものである。水平旋回する水
平旋回アームが昇降自在となされ、この水平旋回アーム
の自由端に物品保持具が水平旋回自在に設けられている
ので、被搬送物の向きを、被搬送物を降ろす位置にて簡
単に変更することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す正面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線拡大断面図である。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

【図５】図２のＡ部分拡大図である。

【図６】図１のＶＩ−ＶＩ線拡大断面図である。

【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う中間省略の断面
図である。

【図８】スタッカークレーンの昇降台の部分の拡大斜視
図である。

【図９】揺動制御装置の機構を示す展開立面図である。

【図１０】図８のＸ−Ｘ線断面図である。

【図１１】図８のＸＩ−ＸＩ線断面図である。

【図１２】図６のＸＩＩ−ＸＩＩ線拡大断面図である。

【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図である
。

【図１４】図１２のＸＩＶ−ＸＩＶ線断面図である。

【図１５】スライダが搬出端に至ったときの状態を示す
要部水平断面図である。

【符号の説明】

１７１　　トランスファーロボット １７９　　水平旋回アーム １８３　　物品保持具

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　水平旋回する水平旋回アームが昇降自
   在となされ、この水平旋回アームの自由端に物品保持具
   が水平旋回自在に設けられているトランスファーロボッ
   ト。