JPWO2015052972A1 - グリッパを備える搬送装置 - Google Patents

Abstract

大面積で充分な制振効果が得られる制振部材を用いることを可能にすると共に、仮に制振部材が破損した際への安全機構を提供する。搬送装置のグリッパは複数個のハンドを備えている。ハンドは、開閉部材に取り付けられる固定部材と、物品を下方から支持するフィンガ部材と、制振材料から成り、固定部材とフィンガ部材との間に配置され、かつ固定部材上に載置されると共に、フィンガ部材を載置する制振部材と、固定部材に対するフィンガ部材の相対位置を規制する規制部材、とを備えている。制振部材により、固定部材の振動がフィンガ部材に伝達されることを抑制すると共に、規制部材により、フィンガ部材が固定部材に対し許容範囲を超えて移動することを規制する。

Description

この発明はグリッパを備える搬送装置とグリッパの制振方法とに関する。

特許文献１，２は搬送装置での物品支持部に粘弾性を設けることにより、物品に加わる振動を抑制することを開示している。特許文献１（JP2001-298065）は無人搬送車のスカラアームの先端に設けたハンドの制振を示し、ハンドを２層で構成し、２層の間に粘弾性体を配置することを開示している。特許文献２（JP2006-298535）は、天井走行車のグリッパ、即ち物品を把持するハンドを有する昇降台と、グリッパの昇降駆動部との間に、制振材を配置することを開示している。そしてハンドの物品との接触面を粘弾性で構成することも開示している。

JP2001-298065 JP2006-298535

しかしながら特許文献２の構成では、制振材料を配置できる範囲が物品との接触面内に限られるため、大面積で充分な制振効果が得られる制振材を用いることが難しい。また仮に制振材料が破損した際の、安全機構が検討されていない。

この発明の課題は、大面積で充分な制振効果が得られる制振部材を用いることを可能にすると共に、仮に制振部材が破損した際への安全機構を提供することにある。

この発明は、物品を下方から支持するグリッパを備える搬送装置であって、
グリッパは、複数個のハンドと、複数個のハンドを同期して開閉する開閉部材とを備え、
ハンドは、
開閉部材に固定されている固定部材と、
物品を下方から支持するフィンガ部材と、
制振材料から成り、固定部材とフィンガ部材との間に配置され、かつ固定部材上に載置されると共に、フィンガ部材を載置する制振部材と、
フィンガ部材が固定部材に対し許容範囲を越えて移動することを規制する規制部材、とを備えていることを特徴とする。

またこの発明は、物品を下方から支持するグリッパを備える搬送装置でのグリッパの制振方法であって、
グリッパは、複数個のハンドと、複数個のハンドを同期して開閉する開閉部材とを備え、
ハンドは、
開閉部材に固定されている固定部材と、
物品を下方から支持するフィンガ部材と、
制振材料から成り、固定部材とフィンガ部材との間に配置され、かつ固定部材上に載置されると共に、フィンガ部材を載置する制振部材と、
固定部材に対するフィンガ部材の相対位置を規制する規制部材、とを備え、
制振部材により、固定部材の振動がフィンガ部材に伝達されることを抑制すると共に、
規制部材により、フィンガ部材が固定部材に対し許容範囲を超えて移動することを規制することを特徴とする。

この発明では、制振部材を物品と接触する面の範囲内に配置する必要がないので、大面積でかつ変形しやすい制振部材を用いることができ、効果的に制振できる。また仮に制振部材が破損すると、規制部材によりフィンガ部材の位置を規制できる。従って振動を吸収しやすい制振材料を用いることができる。この明細書において、搬送装置に関する記載はそのままグリッパの制振方法にも当てはまる。

好ましくは、制振部材は上下方向の貫通孔を有し、貫通孔内に規制部材が配置されている。このようにすると、規制部材を配置する余分のスペースが不要で、ハンドをコンパクトにできる。例えば、制振部材の貫通孔と上下に重なるように、固定部材もしくはフィンガ部材の一方の部材に第２の貫通孔が設けられている。規制部材は、固定部材もしくはフィンガ部材の他方の部材に取り付けられ、かつ第２の貫通孔内へ延びて、水平方向の相対移動を規制する第１部材と、第１部材に取り付けられ、第２の貫通孔を貫通し、かつ第２の貫通孔よりも大径で、鉛直方向への相対移動を規制するフランジとから成る。

好ましくは、フィンガ部材は、制振部材上に載置される取付部材と、取付部材よりも低い位置にあって物品を支持する支持部材と、取付部材と支持部材とを連結する連結部材、とを備えている。このようにすると、単純に固定部材、制振部材、フィンガ部材を上下に重ねる場合に比べ、高さ方向にコンパクトなハンドが得られる。例えば、制振部材は少なくとも一対設けられ、取付部材と連結部材も一対設けられ、一対の取付部材の間に、支持部材が配置されている。

実施例の天井走行車の側面図 実施例のグリッパの分解状態を示す平面図で、鎖線は部材の接続関係を示し、図の上部のフィンガ部材と下部の固定部材の間に制振部材が配置されている。 実施例のグリッパの正面図 実施例のグリッパの要部断面図 変形例のグリッパの要部断面図

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。この発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づき、明細書の記載とこの分野での周知技術とを参酌し、当業者の理解に従って定められるべきである。

図１〜図５に、実施例とその変形とを示す。図１は搬送装置の例としての天井走行車２を示し、４はクリーンルームの天井スペースに設けられた走行レール、６は天井走行車２の走行駆動部で、走行レール４内に配置されている。走行駆動部６から、軸７を介して、横移動部８，回転駆動部９，昇降駆動部１０、グリッパ１４等から成る天井走行車本体が吊り下げられている。横移動部８は、回転駆動部９，昇降駆動部１０等を走行レール４に水平面内で直角な方向へ横移動させ、回転駆動部９は昇降駆動部１０を鉛直軸回りに回転させる。なお横移動部８，回転駆動部９は設けなくても良い。

昇降駆動部１０は、ベルト、ロープ、ワイヤ等の吊持材１２を介して、グリッパ１４を昇降させる。グリッパ１４は、一対のハンド１６，１６を、図１のＸ−Ｘ方向（天井走行車２の走行方向に平行な方向）に開閉させることにより、FOUP等の物品１７のフランジ部を下方から支持する。ハンドの数は複数個で、１対に限らず、３個、あるいは４個等でも良い。１８は開閉部材で、ハンド１６，１６を同期してＸ−Ｘ方向に進退させることにより、ハンド１６，１６を開閉させる。１９，１９は前後一対の落下防止カバーで、落下防止片１９ａ，１９ａを出退させることにより、物品１７がハンド１６，１６から外れて落下することを防止する。搬送装置は、物品１７ののフランジ部の下部を支持するとともに、水平方向に開閉自在な複数個のハンドを有するグリッパを備えるものであればよく、台車を有するものでも、有しないものでも良い。

図２はハンド１６，１６の構造を示し、一対のハンド１６，１６は同じ構造である。２０は開閉部材１８に取り付けられ、かつハンド１６の下部に位置する固定部材で、２２は固定部材２０の上部に位置し、かつ物品１７のフランジ部を支持するフィンガ部材で、２４，２６は制振部材で、フィンガ部材２２と固定部材２０との間にあり、フィンガ部材２２を支持すると共に、固定部材２０の振動がフィンガ部材２２に伝達されることを防止する。制振部材２４，２６はシート状、直方体状等の粘弾性体であるが、防振ゴム、制振合金等でも良い。また仮に制振部材２４が破損すると、フィンガ部材２２の位置は筒状片３０とフランジ５１とから成る規制部材により、許容範囲内に規制される。このため制振部材２４は、強度と剛性等よりも、振動吸収能力の点から選択することができる。なお制振部材２６は制振部材２４よりも破損する可能性が少ない。制振部材２４は貫通孔２５を備え、貫通孔２５内に筒状片３０を配置し、フランジ５１と筒状片３０とにより、フィンガ部材２２が固定部材２０に対し、上下いずれの方向に対しても許容長以上シフトすることを防止する。筒状片３０は内周に雌ネジを設けた筒状の部材で、両端部２８に固定されているが、雌ネジを備えない単なる筒状の部材でも良い。筒状片３０とフランジ５１とにより、規制部材を構成する。

図２の鎖線は、固定部材２０とフィンガ部材２２との位置関係、及び制振部材２４，２６の固定部材２０とフィンガ部材２２上での位置を示す。フィンガ部材２２が上部に、固定部材２０が下部に有り、これらの間に制振部材２４，２６が配置されている。なおFOUP等の物品１７は、一対のハンド１６，１６の一方に他方よりも大きな荷重が加わる構造をしている。そこで荷重が大きい側の制振部材２４，２６の弾性率を荷重が小さな側よりも大きくすると、FOUP等の物品１７を水平に支持できる。弾性率を変える代わりに、制振部材２４，２６の面積を、荷重が大きい側で大きく、小さい側で小さくしても良い。

固定部材２０は、中央部２７の左右両側に、FOUP等の物品１７側に突き出す両端部２８，２８を備えている。両端部２８の上面に前記の筒状片３０が設けられ、両端部２８，２８の物品１７側の先端に突出部３２，３２が設けられて、その上面が突出部３２，３２の先端側へ向けて下降するテーパー面３４，３４となっている。取付部材３６は、グリッパ本体側の開閉部材１８へ、ハンド１６を取り付ける。またケーブル３８は、フィンガ部材２２の着座センサ５４とグリッパ本体とを接続する。

フィンガ部材２２は左右方向の中央に支持部材４０を備え、支持部材４０がFOUP等の物品１７のフランジ部に接して下方から支持する。なおこの明細書での左右は図２の左右方向で、中央部２７と支持部材４０の長手方向である。支持部材４０の左右両側に取付部材４４が設けられ、取付部材４４は支持部材４０よりも高い位置にあり、支持部材４０と取付部材４４との間に連結部材４２があって、支持部材４０と取付部材４４を連結する。取付部材４４は貫通孔４６を有し、取付部材４４の底面を制振部材２４，２６の上面により支持し、制振部材２４，２６の底面は両端部２８により支持されている。そして筒状片３０の雌ネジ部にネジ５０がネジ止めされている。

筒状片３０とフランジ５１の役割は、両端部２８に対する取付部材４４の移動範囲を許容範囲内に制限することであり、ネジ止めする代わりに単に嵌め合わせても良い。実施例では筒状片３０を固定部材２０に、フランジ５１と貫通孔４６をフィンガ部材２２に設けたが、これらの配置を上下逆にし、筒状片３０をフィンガ部材２２に、フランジ５１と貫通孔４６を固定部材２０に設けても良い。５２は揺動片で、支持部材４０に物品１７のフランジ部の底面が接触すると回動し、着座センサ５４により揺動片５２の回動を検出し、ブラケット５６に取り付けたハーネス５８を介して、取付部材３６へ配線する。

図３，図４にハンド１６の詳細を示し、図４では着座センサ５４，取付部材３６等を省略している。貫通孔２５内に筒状片３０が配置され、筒状片３０にフランジ５１がネジ５０でネジ止めされている。取付部材４４は、貫通孔４６と筒状片３０との外径の差の範囲で水平方向にシフトでき、フィンガ部材２２は固定部材２０に対し、制振部材２４，２６の変形により鉛直方向にシフト可能で、かつ貫通孔４６と筒状片３０との外径の差の範囲で水平方向にシフト可能である。

仮に制振部材２４が破損したような場合は、フランジ５１と筒状片３０とによりフィンガ部材２２が係止されて、フィンガ部材２２が固定部材２０に対し許容範囲を越えてシフトすることが防止される。また仮に制振部材２４が破損すると、突出片４８は図４の下方向に下降し、テーパー面３４に乗り上げることにより、突出片４８の図４の右側への後退範囲が制限される。このためフィンガ部材２２が許容範囲を越えて後退し、物品１７から外れることが、突出片４８とテーパー面３４とによっても防止される。なお物品１７からの荷重により、取付部材４４が図４の左側を前として前傾することは、制振部材２６が上方へ引き延ばされることにより防止される。

着座センサ５４の信号は、ソケット６０を介して、ハーネス５８により出力される。物品１７が着座する毎に、フィンガ部材２２が固定部材２０に対して下降するので、ハーネス５８は屈曲を繰り返すことになる。これによってハーネス５８が断線する可能性があるので、結束バンド６２によりハーネス５８を下方で結束し、その上方で固定リング６４によりハーネス５８をブラケット５６に固定することにより、ハーネス５８の断線を防止する。

図５は変形例のハンドを示し、特に指摘する点以外は図１〜図４の実施例と同様で、同じ符号は同じものを表す。両端部２９は先端の突出部３２を有しない他は、両端部２８と同様で、取付部材４５は貫通孔７０が下方へ向けて広がるテーパー面を有している他は、取付部材４４と同様である。筒状片６６は、上方が狭くなるテーパー面６８を有している他は、筒状片３０と同様である。図５の変形例で、仮に制振部材２４が破損すると、テーパー面６８がテーパー面７１に接触して係止され、取付部材４５の位置と姿勢とが固定される。

制振に付いて説明する。天井走行車２の走行により、上下方向、走行方向、左右方向等の振動が走行駆動部６からハンド１６，１６へ加わり、制振部材２４，２６によりいずれの方向の振動も制振される。制振部材２４は大面積で、かつ弾性率が小さく変形しやすいので、効果的に制振できる。このため物品１７中の半導体ウェハ等への振動の影響を小さくできる。

実施例には以下の特徴がある。
1) 比弾性率が小さい、即ち軟らかい、制振部材２４を用い、大きな面積で取付部材４４，４５を支持できる。このため比弾性率が大きい、即ち硬くて、小さな面積の制振部材を用いる場合に比べ、効果的にフィンガ部材２２を制振できる。
2) フィンガ部材２２を、低い位置にある支持部材４０と、高い位置にある取付部材４４、及びこれらを連結する連結部材４２で構成することにより、高さ方向にコンパクトなハンド１６にできる。
3) フィンガ部材２２の運動範囲を筒状片３０とフランジ５１、貫通孔４６により制限し、制振部材２４が破損した場合でも、フィンガ部材２２の位置を姿勢を制限できる。
4) 筒状片３０とフランジ５１を貫通孔２５内に配置するので、コンパクトである。
5) テーパー面３４と突出片４８，あるいはテーパー面６８，７１により、フィンガ部材２２が不用意に後退することを防止できる。
6) フィンガ部材２２の前傾を制振部材２６により抑制できる。
7) 制振部材２４，２６は物品１７に接触しないので、汚れたり傷ついたりしにくい。
8) 結束バンド６２によりハーネス５８の下方を結束し、その上方で固定リング６４によりブラケット５６に固定すると、ハーネス５８が昇降を繰り返しても断線しない。
9) 物品１７からの荷重が一対のハンド１６，１６に不均衡に加わる場合、荷重が大きい側の制振部材２４，２６の弾性率を荷重が小さい側よりも高くすると、物品１７を水平に支持できる。

２ 天井走行車 ４ 走行レール ６ 走行駆動部 ７ 軸
８ 横移動部 ９ 回転駆動部 １０ 昇降駆動部
１２ 吊持材 １４ グリッパ １６ ハンド １７ 物品
１８ 開閉部材 １９ 落下防止カバー ２０ 固定部材
２２ フィンガ部材 ２４，２６ 制振部材 ２５ 貫通孔
２７ 中央部 ２８ 両端部 ３０ 筒状片 ３２ 突出部
３４ テーパー面 ３６ 取付部材 ３８ ケーブル
４０ 支持部材 ４２ 連結部材 ４４ 取付部材
４６ 貫通孔 ４８ 突出片 ５０ ネジ ５１ フランジ
５２ 揺動片 ５４ 着座センサ ５６ ブラケット
５８ ハーネス ６０ ソケット ６２ 結束バンド
６４ 固定リング ６６ 筒状片 ６８，７１ テーパー面
７０ 貫通孔

この発明はグリッパを備える搬送装置に関する。

この発明は、物品を下方から支持するグリッパを備える搬送装置であって、
グリッパは、複数個のハンドと、複数個のハンドを同期して開閉する開閉部材とを備え、
ハンドは、
開閉部材に固定されている固定部材と、
物品を下方から支持するフィンガ部材と、
制振材料から成り、固定部材とフィンガ部材との間に配置され、かつ固定部材上に載置されると共に、フィンガ部材を載置する制振部材と、
制振部材が破損した際に、フィンガ部材が固定部材に対し許容範囲を越えて移動することを規制する規制部材、とを備え、
前記制振部材は上下方向の貫通孔を有し、前記貫通孔内に前記規制部材が配置されていることを特徴とする。

この発明では、制振部材を物品と接触する面の範囲内に配置する必要がないので、大面積でかつ変形しやすい制振部材を用いることができ、効果的に制振できる。また仮に制振部材が破損すると、規制部材によりフィンガ部材の位置を規制できる。従って振動を吸収しやすい制振材料を用いることができる。

この発明では、制振部材は上下方向の貫通孔を有し、貫通孔内に規制部材が配置されている。このようにすると、規制部材を配置する余分のスペースが不要で、ハンドをコンパクトにできる。例えば、制振部材の貫通孔と上下に重なるように、固定部材もしくはフィンガ部材の一方の部材に第２の貫通孔が設けられている。規制部材は、固定部材もしくはフィンガ部材の他方の部材に取り付けられ、かつ第２の貫通孔内へ延びて、水平方向の相対移動を規制する第１部材と、第１部材に取り付けられ、第２の貫通孔を貫通し、かつ第２の貫通孔よりも大径で、鉛直方向への相対移動を規制するフランジとから成る。

Claims (6)

1. 物品を下方から支持するグリッパを備える搬送装置であって、
   前記グリッパは、複数個のハンドと、前記複数個のハンドを同期して開閉する開閉部材とを備え、
   前記ハンドは、
   前記開閉部材に固定されている固定部材と、
   物品を下方から支持するフィンガ部材と、
   制振材料から成り、固定部材とフィンガ部材との間に配置され、かつ固定部材上に載置されると共に、フィンガ部材を載置する制振部材と、
   制振部材が破損した際に、フィンガ部材が固定部材に対し許容範囲を越えて移動することを規制する規制部材、とを備えていることを特徴とする、グリッパを備える搬送装置。
2. 前記制振部材は上下方向の貫通孔を有し、前記貫通孔内に前記規制部材が配置されていることを特徴とする、請求項１のグリッパを備える搬送装置。
3. 制振部材の貫通孔と上下に重なるように、固定部材もしくはフィンガ部材の一方の部材に、第２の貫通孔が設けられ、
   前記規制部材は、固定部材もしくはフィンガ部材の他方の部材に取り付けられ、かつ第２の貫通孔内へ延びて、水平方向の相対移動を規制する第１部材と、前記第１部材に取り付けられ、第２の貫通孔を貫通し、かつ第２の貫通孔よりも大径で、鉛直方向への相対移動を規制するフランジとから成ることを特徴とする、請求項２のグリッパを備える搬送装置。
4. 前記フィンガ部材は、
   前記制振部材上に載置される取付部材と、
   取付部材よりも低い位置にあって物品を支持する支持部材と、
   取付部材と支持部材とを連結する連結部材、とを備えていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかのグリッパを備える搬送装置。
5. 前記制振部材は少なくとも一対設けられ、
   前記取付部材と前記連結部材は一対設けられ、
   一対の取付部材の間に、前記支持部材が配置されていることを特徴とする、請求項４のグリッパを備える搬送装置。
6. 物品を下方から支持するグリッパを備える搬送装置でのグリッパの制振方法であって、
   前記グリッパは、複数個のハンドと、前記複数個のハンドを同期して開閉する開閉部材とを備え、
   前記ハンドは、
   前記開閉部材に固定されている固定部材と、
   物品を下方から支持するフィンガ部材と、
   制振材料から成り、固定部材とフィンガ部材との間に配置され、かつ固定部材上に載置されると共に、フィンガ部材を載置する制振部材と、
   制振部材が破損した際に、固定部材に対するフィンガ部材の相対位置を規制する規制部材、とを備え、
   前記制振部材により、固定部材の振動がフィンガ部材に伝達されることを抑制すると共に、
   前記規制部材により、フィンガ部材が固定部材に対し許容範囲を超えて移動することを規制することを特徴とする、グリッパの制振方法。

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