JPS63284608A - 台車の搬送物移載位置決め装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は無人台車等の停止時における搬送物の移載位置
決め装置に関する。

〔従来技術〕

工場等の施設内において無人台車等を誘導し、所定位置
にて搬送物を移載するシステムには、上位の制御コンピ
ュータから無人台車に搭載されたコンピュータへ通信装
置を介して制御信号を送り、搬送システムを制御する一
方、無人台車は、搬送経路からの磁力線１反射光線また
は台車車輪の回転数等を検知し、これに基づき自身が搭
載するコンピュータによって走行を制御されて施設内に
設けられた所定ステーションにて停止し、ステーション
に備えた移載機等との間で搬送物の移載を行なうものが
あり、その場合、搬送物の移載位置は台車の停止位置に
よって定まることとなる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、半導体を製造するクリーンルーム等にこのよ
うな搬送システムを導入する場合、台車の停止位置、即
ち搬送物の移載位置、の位置決め精度が低いときはステ
ーションにおける台車移載機間の搬送物取り合いの際、
両者間に摩擦が生し、これにより発生する塵埃が半導体
の製品歩留りを低下させる。従って、台車の停止位置決
め精度としては±１１１以下が要求されるが、クリーン
ルーム内では、室内の塵埃濃度を一定値以下に保つべく
、天井から清浄な空気を常時流し、この空気を床のグレ
ーチング穴、パンチ穴等から排出する構造であってこの
床穴が、台車の停止位置決め精度を±１０■ｌ以下に保
つことを困難にしている。そのため、床材の台車走行部
分のみを穴無しのものに交換し、さらに停止前の速度を
極端に低下させ停止位置の位置決め精度を高めている。

しかし、上述の如き方法であっては、穴なしの床材によ
ってクリーンルーム内における空気の流れが乱れ、室内
清浄度の保持効果を低下させ、また搬送経路変更の都度
、床材の交換が必要となり、経路変更が困難であり、さ
らに、停止の都度、台車速度を極端に低下させるため、
搬送作業の効率が低いという問題点があった。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
のであって、台車の搬送物移載位置決めを高精度にて実
現し得る装置の提供を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明発明装置は、搬送経路に設定された所定位置に停
止して搬送物の移載を行なう台車の１般送物移載位置決
め装置であって、前記所定位置にて搬送物を移載すべき
位置を示す識別体と、搬送物を積載し、台車の本体に対
して所定方向へ移動可能な荷台と、該荷台を駆動する手
段と、荷台と識別体との距離を検知するセンサと、該セ
ンサが検知した距離に基づき荷台を移動させて荷台の１
ｕｌｌ送物移載を行わせるべくなしてあることを特徴と
する。

〔作用〕

本発明装置は、搬送経路の所定位置近傍に台車を停止し
、停止位置と所定位置との距離をセンサによって検知し
、検知した距離に基づき荷台を所定方向へ移動させて荷
台を所定位置と並行に定め、必要ならばさらに並行を保
ちながら所定位置との並行方向へ荷台を移動させ、最終
的な荷台の設定位置を決定し、決定した設定位置にて搬
送物の移載を行なう。

〔実施例〕

以下台車長手方向位置決めも台車側にて行なう本発明の
実施例をその実施例を示す図面に基づき詳述する。

第１図及び第２図は本発明に係る無人台車の停止状態を
、ワークの搬送経路沿いの所要箇所に設けたステーショ
ンとの関係において模式的に表した図である。図中１は
台車本体であって、従来と同様の停止位置制御精度を有
し、またその上面に、台車本体１と独立して水平方向へ
移動し得るＸＹθステージ等からなる矩形の荷台２を備
え、荷台２は半導体等のワーク３を積載し、これを搬送
する。

台車本体Ｉは自身に搭載したコンピュータ及びシステム
全体を制御する上位コンピュータの制御により、所定の
搬送経路を走行するとともに、搬送コース沿いの所要箇
所に設けられたステーション４にて停止する。前記荷台
２の長手方向であって、ステーション４に対向する側面
には、近接スイッチ等からなる３個の距離センサ５１，
５２．５３が水平方向に所定長離隔して配設され、ステ
ーション４の荷台２と対接する側面に設けられた磁性体
からなるマーカ６との関係により、荷台２を所定位置に
停止させる。

前記距離センサ５Ｌ５２，５３は、第１距離センサ５１
と第２距離センサ５２とを用いて、荷台２をステーショ
ン４から所定長離隔させて平行に保ち、第３距離センサ
５３を用いて最終の位置決めを行なう。

前記マーカ６は、これら距離センサ５１．５２．５３と
同し高さに位置し、距離センサ５が配された荷台２側面
と平行な面を、距離センサ５の感応面とするとともに、
その感応面の所定位置に段差をつけた平面視コの字形を
なし、荷台２とステーション４とを所定距離に保ち得る
長さにて側方へ突出している。

マーカ６の段差は、マーカ６の突出部６ａ、６ｂがら所
定距離以内に接近して第１．第２距離センザ５１□５２
がＯＮとなった距離において第３距離センサ５３がその
段差部分６ｃとの境界点ＡにおいてはＯＦＦとなり得る
長さを凹ませる。

第３図は、荷台２として用いるＸＹθステージの構造を
模式的に表した斜視図であるが、その駆動装置は、ウオ
ームギヤ２１及び互いに直交する方向へ摺動するＸ軸す
ニアガイド２２．Ｙ軸すニアガイド２３を積層してなり
、各装置は夫々個別のステ。

プモーク２１ａ、２２ａ、２３ａにより独立的に駆動さ
れ、最上層のＹ軸すニアガイド２３に矩形の荷台本体２
４が固設され、各駆動装置は下層の動きと一体的に動（
が、上層の動きからは独立している。

荷台２は、前記３層の駆動装置により、台車本体１と相
対的に水平面上の３方向、即ち互いに直交する２方向ｘ
、ｙ及び所定点を中心とする円周方向θ、への移動が可
能であって、その動きは、台車本体Ｉ上に仮定するＸ、
　Ｙ、　　θ３軸の相対的動きとして定量的に捉え得る
。第４図はこれら３軸の関係を模式的に示した図である
が、台車本体１にて、ステーション４と対接する側端と
平行にＸ軸すニアガイド２２摺動に応して駆動されるＸ
軸、Ｘ軸と直交する方向へＹ軸すニアガイド２３摺動に
応して駆動されるＹ軸、Ｘ、７両軸と同一平面上であっ
て、ウオームギヤ２１のウオームホイル２１＋１軸心を
中心として回動されるθ軸を仮定する。

各軸は夫々のステップモータにより、その所要制御精度
により定まる所定ピンチにてステップ駆動され、そのス
テップ数をカウントするステップカウンタを各別に備え
る。また、各軸の移動方向は、Ｘ軸のマーカ６方向への
移動をプラス、逆方向をマイナス、第４図中右方向への
移動をＹ軸のプラス、逆方向をマイナス、θ軸の反時計
回りをプラス、時計回りをマイナスとし、各軸のステッ
プカウンタは、図示しない荷台の原点検出センサにより
先の作業完了後、荷台の原点復帰時にゼロセントされて
おり、台車がステーションに停止した、荷台２の制御開
始時には、ゼロセットされている。このカウンタはプラ
ス、マイナス両方向につき上限値、下限値の範囲内にて
制御行なうためのものである。

即ち、これらの範囲内にて適正状態への制御が不可能な
場合は、台車本体１の停止位置決め精度等の異常が考え
られるため、制御不能として適切な処理へ移行すること
により、徒らに無駄な制御動が繰り返され、搬送効率が
低下することを防く。

また、前記駆動装置の積層順は、制御手順により定まる
ものであって、本発明方法は後に詳述する如く、まずＸ
軸とθ軸とを交互的に駆動しつつ荷台２をマーカ６と平
行に定めるものであって、Ｘ軸、θ軸の駆動順を逆にし
ても制御可能である。

従ってＸＹθステージからなる荷台２における駆動装置
の積層順は本実施例に限らない。

次に、本発明装置の実施手順を、第５図乃至第８図に示
すフローチャートに従い説明する。本実施例では、荷台
２を３段階にて駆動制御するものであるが、第５図にそ
の全体の流れを示す如く、台車停止時にχＹθＹ軸のス
テップカウンタはゼロセットされている。第１段階にお
いては、台車の停止状態に応じて０Ｎ１０ＦＦいずれか
の状態にある第１距離センサ５１及び第２距離センザ５
２を、近接スイッチのヒステリシスによる誤差発生を避
けるため、両センサ共、一旦ＯＦＦにする。

第２段階においては、第１距離センザ５１及び第２距離
センサ５２を用いて、荷台２をマーカ６と所定長離隔し
て平行に位置決めし、第３段階において、第３距離セン
ザ５３を用い、このセンサをマーカ６のＡ点に対応さゼ
、荷台２の最終停止位置を決定する。

なお、各段階においてステップ数の上限値又は下限値を
超えると、エラー（Ｉｉｒｒｏｒ）処理のルーチンへ移
行する。エラー処理のルーチンでは、台車本体１に設け
た異常警報ランプの点灯、（絞込システム全体を制御す
る上位コンピュータへの信号送信等を指示する。

さらに各段階につき詳述すれば、第１段階は、第６図に
示す如く、第１距離センサ５１．第２距離センサ５２の
０Ｎ１０ＦＦ状態を鋼へ、両センサ共叶Ｆであれば（１
１、第２段階へ進むが、両センサ共ＯＮてあれば（２）
、Ｙ軸をマイナス方向、即ちステーシコン４から遠ざか
る方向へ両センサがＯＦＦとなるまで１ステツプ駆動す
る。また第１距離センサ５１がＯＮ、第２距離センサ５
２が叶Ｆであれば（３）、θ軸をプラス方向、即ち反時
計回りに第１距離センサ５１が叶Ｆとなるまで１ステツ
プ駆動した後、両センサＯＦＦとなった時点で第２段階
へ進む。両センサがＯＮになればＹ軸をマイナス方向へ
、１ステツプ駆動する。逆に、第１距離センサ５１がＯ
ＦＦ　、第２距離センサ５２が侃であれば（４）、θ軸
をマイナス方向へ、第２距離センサ５２が叶Ｆとなるま
で１ステツプ駆動したのち、両センサがＯＦＦとなった
時点で、第２段階へ進む。両センサがＯＮになればＹ軸
をマイナス方向へ、１ステツプ駆動する。ところが、一
方のセンサがＯＮ、他方がＯＦＦの場合、θ軸の回転中
心が両センサの中程にあるため、θ軸駆動によっても、
両センサがＯＮに揃わず、交互に逆のＯＮ。

ＯＦＦを繰り返す状態が発生する。この場合は、一方が
ＯＮ、他方がＯＦＦのまま、Ｙ軸をマイナス方向へ、Ｏ
ＮのセンサがＯＦＦとなるまで１ステツプずつ駆動する
（５）。

続（第２段階では、第１段階においてマーカ６から第１
距離センサ５１．第２距離センサ５２がＯＦＦとなるま
で離した荷台２のＹ軸をプラス方向へ１ステツプずつ駆
動させ、両センサがＯＮとなるまで寄せる〈６）。両セ
ンサが同時にＯＮになれば、荷台２はマーカ６の端部と
平行状態にあるので、第３段階へ進む。また、Ｙ軸を駆
動させた結果、一方のセンサがＯＦＦのまま、他方がＯ
Ｎになった場合＋７１　＋８１、その時点からθ軸をプ
ラス方向又はマイナス方向へ、ＯＦＦのセンサがＯＮと
なるまで１ステツプずつ駆動する。両センサがＯＦＦに
なれば（９）、次にＹ軸をプラス方向へ１ステツプずつ
駆動し、両センザが同時にＯＮ状態となるまで繰り返す
。しかし、θ軸の回転中心が両センサの中間にあるため
、θ軸をプラス方向、マイナス方向へ交互に駆動しても
、両センサがＯＮに揃わず、交互に逆のＯＮ、　ＯＦＦ
を繰り返す状態が発生ずる。この場合は、θ軸の１ステ
ツプ値が所要制御精度に比べ充分に小さい値に設定され
ているため、これを平行状態として第３段階へ進むＯＯ
）。

さらに、第３段階では、第２段階でマーカ６と平行状態
になった荷台２のＹ軸を駆動するが、第３距離センサ５
３がマーカＧのＡ点に対応すれば、センサはＯＦＦとな
る点を利用し、第３距離センサ５３がＯＮからＯＦＦに
変わった時点にて、Ａ点に対応したとし、荷台２の最終
停止位置を決定する。

即ち、第３距離センサ５３が叶Ｆであれば（１１）、一
旦センサがＯＮになるまでＹ軸をマイナス方向へ１ステ
ツプずつ駆動し、センサがＯＮになった時点から、逆に
Ｙ軸をプラス方向へ１ステツプ駆動し、センサがＯＦＦ
になった位置を停止位置とする。また第３距離センサ５
３がＯＮであれば（１２）、これが叶ＦになるまでＹ軸
をプラス方向へ１ステツプずつ駆動し、第３距離センサ
５３がＯＦＦとなった位置を停止位置とする。

また、第９図は荷台２の他の実施例を示す模式的斜視図
であるが、荷台本体７ａは矩形の内フレーム７１及び外
フレーム７２からなり外フレーム７２は内フレーム７１
外側に設けられた２個のリニアガイド７３ａ、　７３ｂ
に固設され、台車本体１の長平方向へ、内フレーム７１
とは独立的に摺動され、その底部四隅に夫々フリーロー
ラ７４．７４・・・を備え、台車本体１上面にて回動が
可能となっている。また、マーカ６と対接する外フレー
ム７２外側面には、近接スイッチ等からなる３個の距離
センサ５１．’５２．５３が水平方向に所定長離隔して
付設され、第１距離センサ５１及び第２距離センサ５２
を用いて台車７をステーション４と平行に定め、第３距
離センサ５３を用いて荷台７の最終停止位置を決定する
。

内フレーム７１は、外フレーム７２に内蔵される大きさ
を有し、その内側に外フレーム７２を摺動せしめるリニ
アガイド７３ａを駆動するステップモータ７３ｃを備え
、ステ・ノブモータ７３ｃ及びその動力をリニアガイド
７３ａへ伝達する摺動体７３ｅは、ハックラッシュ防止
用のバネ７３ｄにより連結され、また内フレーム７１の
底面には、円形及び楕円形の２個の誘導孔７４ａ、　７
４ｂが設けられ、後述する駆動装置のリンク７５．７６
に接続されて水平面上での回動及び台車幅方向への移動
を同時的に行ない得る。

さらに、内フレーム７Ｉの底面内側方向へは、対向する
２箇所から厚き上がり防止板７７ａ、　７７ｂが所要長
突出し、内フレーム７１の動きを防げない深さで、台車
本体１上面に設置される浮き上がりおさえ板７８ａ、　
７８ｂとかみ合い、フレームの浮き」二がりを防止して
いる。

台車本体Ｉの上面央部には、くの字形に屈曲した２本の
リンク７５．７６が設けられ、台車本体１長手方向の適
宜の２点７５ａ、　７６ａにて水平方向への回動可能に
支持され、リンク７５．７６の中点７５ｂ、　７６ｂは
、両者の衝突をさけるべく段差を設け、また、リンク７
５．７６の先端には夫々ピン７５ｃ、　７６ｃが設けら
れ、前記誘導孔７４ａ、　７４ｂに嵌め込まれ、内フレ
ーム７１を誘導する。その際、誘導孔７４ａ、　１４ｂ
の一方、本実施例では７４ａ、はピン７５ｃが嵌まり得
る円形とするが、他方、本実施例では７４ｂ、はピン７
６ｃが嵌まり得るとともに、荷台本体７ａの回動及び直
進により生ずる両ピン７５ｃ、　７６ｃの位置関係の変
動に応した自由度を備えるべく楕円形とする。

即ち、両リンク７５．７６は、その中点７５ｂ、　７６
ｂにおいてバンクラッシュを防止するハ、；、７５ｄに
より連結され、互いの動きを拘束し合うとともに、他か
ら力が加わらない平常時には、両リンクを一定の定常状
態に保ち、これによって後述するりニアガイドにより駆
動される逆方向へフレームを誘導する。

台車本体１上面の長平方向両端側には、ステップモータ
７９ａ、　８０ａにより台車幅方向へ摺動するリニアガ
イド７９ｂ、　８０ｂが設けられ、その先端には夫々、
回動自在のカムツメロア７９ｃ、　８０ｃがイ」設され
、その周縁は内フレーム７１の内側面に対接され、内フ
レーム７１を回動及び台車幅方向へ直進させる。

従って荷台７は、ステップモータ７９ａ、　８０ａによ
りカムフォロア方向へ摺動されるリニアガイド７９１］
。

８０ｂにより、時計方向へ回動及び台車幅方向へ直進せ
しめられ、また逆方向へ摺動されるリニアガイド７９ｂ
、　８０ｂ及び両リンク７５．７６を連結するへネ７５
ｄの復元力により、反時計方向へ回動及び台車幅方向へ
直進せしめられる。さらに、台車且手方向への移動、即
ち前述のＹ軸駆動は、外フレーム７２のみの駆動により
行なわれる。

なお、本実施例では駆動源として、一定ピンチにて駆動
するステップモータを用いたがこれに限らず、所要制御
量に連続的に駆動するサーボモータであってもよい。

また、本実施例では荷台２と識別体６との距離検出に近
接スイッチを用いたがこれに限らず、アナログ方式にて
距離を検出する距離センサを用いてもよい。

さらに、本実施例では３個の距離センサを用いたが、Ｘ
軸方向の位置決めをステーション側の移載機等で行なう
場合には２個の距離センサだけでよく、Ｘ軸方向位置決
めを台車側で行なう場合であっても荷台をマーカと平行
にさだめる２個の距離センサのいずれかを、最終位置決
定の第３距離センサとして用いる構成としても同様の効
果が得られる。

また、移動量の上限、下限をカウンタの値によっている
がリミットスイッチ等を用いて行なう事も可能である。

〔効果〕

本発明装置は、ステーションにおける台車の停止後に、
搬送物の移載位置決めをより精密に行なうことにより、
移載位置決め精度を向」ニさせ、停止位置のずれにより
生しる搬送物取り合い時の機械摩擦による塵埃発生を避
け、また、最終的な搬送物の移載位置決めを、台車本体
に対して所定方向に移動可能な荷台を設けることにより
、台車本体の停止精度は従来通りでよく、クリーンルー
ム等の床材を台車走行用のものに交換する必要がなく、
従って経路変更が容易となり、さらにステーションでの
停止前に台車走行速度を極端に低下させる必要がないた
め、搬送効率の低下が避けられ、さらに、荷台は台車本
体よりも軽量であるため、移動のトルク、慣性は台車本
体より格段に小さく、精密な制御が容易であるとともに
、荷台に付設した距離センサとステーション側のマーカ
とにより搬送物の移載位置が決定されるため、経年使用
による台車本体及び荷台の機械的ゆるみ、摩耗等も台車
の走行及び荷台の移動に支障がない限り、停正位置制御
のために調整する必要もなく、保守が容易であるといっ
た優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に係る台車の停止状態を示す
模式図、第３図はＸＹθステージの模式的斜視図、第４
図はＸＹθ各軸の関係を示す図、第５図乃至第８図は本
発明方法の制御手順を示すフローチャート、第９図は本
発明装置の他の実施例を示す模式的斜視図である。 １・・・台車本体　２・・・荷台　３・・・ワーク　４
・・・ステーション　６・・・マーカ　２１・・・ウオ
ームギヤ２２・・・Ｘ軸すニアガイド　２３・・・Ｙ軸
すニアガイド２１ａ、２２ａ、２３ａ・・・ステンプモ
ーク　２４・・・荷台本体５１・・・第１距離センサ　
５２・・・第２距離センサ　５３・・・第３距離センサ 特　許　出願人　　株式会社椿本チェイン代理人　弁理
士　　　河　野　　登　夫第１図 第　　２　　図 第５図 手続補正書（自発） 昭和６２年７月２４日 昭和６２年特許願第１１９７４２号 ２、発明の名称 台車の搬送物移載位置決め装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 所在地　大阪市鶴見区鶴見４丁目１７番８８号名　称　
（３３５）　　株式会社　接木チェイン代表者　占　部
　友　− ４、代理人　〒５４３ 住　所　大阪市天王寺区四天王寺１丁目１４番２２号　
日進ビル２０７号 河野特許事務所（置０６−７７９−３０８８　）−一） 氏名（７８８６）弁理士河野登夫：・。 Ｉ　　　−。 ５、補正の対象　　　　　　　　　　　　　　　、−一
一、Ｊ明細書の１特許請求の範囲」の掴、及び図６、補
正の内容 ６−１　「特許請求の範囲」の欄 別紙のとおり ６−２図面 第９図を添付図面の如く訂正する。 ７、添付書類の目録 （１１補正後の特許請求の範囲の全文を記載した書面　
　　　　　　　　　　　　　　　１通（２）　　訂正図
面　　　　　　　　　　　　　１通補正後の特許請求の
範囲の全文を記載した書面２、特許請求の範囲 １、　　ｆｉｌｌ送経路に設定された所定位置に停止し
て搬送物の移載を行なう台車の搬送物移載位置決め装置
であって、 前記所定位置にて搬送物を移載すべき位置を示す識別体
と、 搬送物を積載し、台車の本体に対して所定方向へ移動可
能な荷台と、 該荷台を駆動する手段と、 呟；　に　１　　、荷台と識別体との距離を検知するユ
Ｕセンサと、 該センサが検知した距離に基づき荷台を移動、停止させ
て荷台の搬送物移載を行わせるべくなしてあることを特
徴とする台車の搬送物移載位置決め装置。 ２、鼾ｋｉ針Ｈ１１と　′−に　めるべ　、前記センサ
が、識別体と対向する有育側面に、２個離隔配設してな
る特許請求の範囲第１項記載の台車の搬送物移載位置決
め装置。 ３、前記荷立土逢側井と−ＩＬ′−に　めた　、′−役
旦て１１％特許請求の範囲第１項及び第２項記載の台車
の搬送物移載位置決め装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、搬送経路に設定された所定位置に停止して搬送物の
   移載を行なう台車の搬送物移載位置決め装置であって、 前記所定位置にて搬送物を移載すべき位置 を示す識別体と、 搬送物を積載し、台車の本体に対して所定 方向へ移動可能な荷台と、 該荷台を駆動する手段と、 荷台と識別体との距離を検知するセンサと、該センサが
   検知した距離に基づき荷台を移 動させて荷台の搬送物移載を行わせるべくなしてあるこ
   とを特徴とする台車の搬送物移載位置決め装置。 ２、前記センサが、識別体と対向する側面に、２個離隔
   配設してなる特許請求の範囲第１項記載の台車の搬送物
   移載位置決め装置。 ３、前記荷台を識別体と並行に定めるべく移動させる特
   許請求の範囲第１項及び第２項記載の台車の搬送物移載
   位置決め装置。