KR100563457B1

KR100563457B1 - 분기궤도를 구비한 반송설비

Info

Publication number: KR100563457B1
Application number: KR1019980019685A
Authority: KR
Inventors: 마사나오 무라타; 쓰요시 다나까
Original assignee: 아시스트 신꼬, 인코포레이티드
Priority date: 1998-02-03
Filing date: 1998-05-29
Publication date: 2006-07-25
Also published as: GB2333747A8; GB9806900D0; GB2333747A; US6095054A; JPH11222122A; GB2333747B; KR19990071350A; TW430628B

Abstract

본 발명은 반도체 제조공장과 병원등에서 이용되는 분기궤도를 구비한 반송설비에 관한 것이다.

본 발명은 커다란 장치를 사용하지 않고 분기할 수 있도록 하고 먼지 발생에 대응하는 대책의 용이화를 도모하고자 개발된 것으로, 반송대차와 분기점에서 반송대차의 주행해야 할 궤도를 선택하는 궤도선택수단을 구비하고, 분기점을 커버하는 구간의 박스단면형 궤도의 내부에 주궤도측 분기가이드 및 분기궤도측 분기가이드를 설치하고, 궤도선택수단으로서 좌우분기선택롤러를 반송대차에 탑재하고, 구동기구에 의해 어느 것인가의 분기선택롤러를 분기가이드에 계합함에 의해 진행방향을 선택하도록 구성한 것이다.

따라서, 본 발명은 분기선택롤러에 의해 진행방향을 선택할 수 있어서, 종래의 왕복·선회테이블 등을 가지는 직동형·선회분기기구가 불필요하고, 반송장치의 재료·운전비용의 상승을 억제할 수 있고, 분기가이드를 궤도 내부에 설치했으므로 롤러의 섭동부를 궤도안에 수납할 수 있어서 먼지 발생에 대응하는 대책을 간단한 구성으로 확실히 행할 수 있다.

Description

분기궤도를 구비한 반송설비{The transfer robot comprising a ramified railroad}

궤도식 반송설비는 병원, 반도체 제조공장등에서 폭넓게 사용되고 있다. 그러나, 복수라인에서의 주행방향의 변경은 궤도의 일부를 이동시키는 대규모의 것으로 되어 있다.

예컨대, 도 5에 도시한 바와 같이, 리니어 반송장치의 직동형(直動形) 분기기구(91)는 본경로(92)와 분기경로(93)를 왕복하는 왕복테이블(94)을 가지고 있다. 이 왕복테이블(94)은 본경로(92) 및 분기경로(93)와 직교하는 리니어가이드(95) 위를 왕복하도록 되어 있다. 그리고, 왕복테이블(94)에는 송급나사(96)가 설치되어 있다. 또한, 이 송급나사(96)에는 회동구동장치(97)가 설치되어 있다. 게다가, 이들은 프레임(98)에 의해 지지되고 있다. 이렇게 왕복테이블(94)은 회동구동장치(97)가 송급나사(96)를 회전시킴에 의해 좌우로 왕복하도록 되어 있다.

이상과 같이 구성되는 직동형 분기기구는 왕복테이블(94)을 본경로(92)에서 태워 넣을 수 있도록 이동시킨다. 그리고, 왕복테이블(94)의 직전인 A 지점에 도달한 주행대차(99)는 왕복테이블(94) 위에 태워 넣어져 왕복테이블(94) 위인 B 지점에서 정지한다. 다음으로, 왕복테이블(94)은 분기경로(93)에 태워 넣을 수 있도록 분기경로(93)의 직전인 C 지점까지 이동한다. 그리고, 주행대차(99)는 분기경로(93)로 주행을 개시한다. 이렇게, 왕복테이블(94)의 이동에 의해 주행대차(99)는 주행방향을 변경한다.

또한, 도 6에 도시한 바와 같이, 리니어 반송장치의 선회형(旋回形) 분기기구(101)는 본경로(102)와 분기경로(103)의 사이를 중심으로하여 선회하는 선회테이블(104)과, 선회테이블(104), 기타를 지지하는 프레임(106)을 가지고 있다. 이 선회테이블(104)은 회동구동장치(105)를 가지고 있고, 이 회동구동장치(105)를 회전시킴에 의해 좌우 자재로 회동하도록 되어 있다.

이상과 같이 구성되는 선회형 분기기구(101)는, 먼저 선회테이블(104)의 직전인 A 지점에 도달한 주행대차(99)는 왕복테이블(94) 위에 태워 넣어져 왕복테이블(94) 위인 B 지점에서 정지한다. 다음으로, 왕복테이블(94)은 분기경로(93)에 태워 넣을 수 있도록 180도 선회한 C 지점까지 선회한다. 그리고, 주행대차(99)는 분기경로(93)로 주행을 개시한다. 이렇게, 왕복테이블(94)의 이동에 의해 주행대차(99)는 주행방향을 변경한다.

상기 직동형 분기기구(91)와 선회형 분기기구(101)를 가지는 궤조(軌條)경로를 주행하는 주행대차(99, 107)는 도 7(a)에 도시한 바와 같이 궤도경로의 내벽과 당접하는 내측 가이드롤러(111)를 가지고 있다. 또한, 대차의 사각에는 지지차륜(112)이 설치되어 있다. 게다가, 도 7(b)에 도시한 바와 같이 주행대차(99, 107)에 자기유도작용에 의한 추진력을 발생시키기 위해 궤도경로 위에 리니어모터의 일차측도체(고정자; 113)가 설치되고, 이에 대향하는 대차의 하면에 리니어모터의 이차측도체(이동자; 114)가 설치되어 있다. 이상과 같이 구성되는 주행대차(99, 107)는 궤도 경로의 외벽에 구속되어 궤도 경로에 따라서 주행하도록 되어 있다.

상기 종래의 주행대차(99, 107)는 궤조경로에 설치된 왕복·선회테이블(94, 104)의 이동 등에 의해 분기경로(93, 103)에 태워 넣어짐에 의해 주행방향을 변경하고 있으므로 궤조경로를 주행하는 주행대차(99, 107)의 주행방향을 변경시키는 경우, 왕복·선회테이블(94, 104)을 가지는 직동형 분기기구(91)와 선회형 분기기구(101)가 필요하다. 이러한 분기기구의 질량은 무겁고, 왕복·선회테이블(94, 104)을 지지하는 프레임(98, 106)과 왕복·선회테이블(94, 104)을 이동시키는 송급나사(96) 등의 강도를 크게할 필요가 있고, 분기기구를 복수설치하면 반송장치의 재료비용이 상승한다는 문제점이 있었다. 또한, 왕복·선회테이블(94, 104)의 운전에 큰 에너지가 필요하고, 반송장치의 운전비용이 상승한다는 문제도 있었다.

또한, 반도체 제조공장의 크린룸안에 설치하도록 된 경우에는 웨이퍼에 악영향을 미치는 분진을 극력 억제하기 위해 가능한 움직이는 부분을 노출시키지 않으려는 사정이 있었다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 된 것으로 직동형 분기기구와 선회형 분기기구와 같은 궤조경로에 설치된 분기기구를 필요로 하지 않고, 분기부에서 자주적으로 주행방향을 변경시킴에 의해 반송장치의 재료비용 및 그 운전비용의 상승을 억제할 수 있고, 게다가 외부로의 먼지 발생을 극력 억제할 수 있어 간단한 먼지 대책으로 크린룸 등에 설치할 수 있는 분기궤도를 구비한 반송설비를 제공하는 것을 목적으로 한다.

청구항 1의 발명은 반송대차와, 이 반송대차를 유도하는 주궤도에서 분기한 분기궤도와, 상기 반송대차에 탑재되는 주궤도 및 분기궤도의 분기점에서 반송대차의 주행해야 할 궤도를 선택하여 선택한 궤도로 반송대차를 인도하는 궤도선택수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 분기궤도를 구비한 반송설비에 있어서, 적어도 상기 분기점을 커버하는 구간의 박스단면형 궤도의 내부에 주궤도측 분기가이드 및 분기궤도측 분기가이드가 설치됨과 함께, 상기 궤도선택수단으로서 미끄러질 수 있게 장비되어 상기 주궤도측 분기가이드에 대응하는 당접 위치로 미끄러지는 것으로 반송대차를 주궤도측으로 유도하는 제1 선택롤러와, 미끄러질 수 있게 장비되어 상기 분기궤도측 분기가이드에 대응하는 당접 위치로 미끄러지는 것으로 반송대차를 분기궤도측으로 유도하는 제2 선택롤러와, 상기 제1 선택롤러 및 제2 선택롤러의 어느 것인가 한쪽을 선택적으로 상기 분기가이드에 대응하는 당접 위치로 미끄러지게 하는 구동기구와, 가 설치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 2의 발명은 제 1항에 있어서, 상기 주궤도측 분기가이드 및 분기궤도측 분기가이드가 궤도의 좌우측벽 일방 및 타방의 내면에 각각 돌출설치된 L자 형 부재로 되고, 상기 제1 및 제2 선택롤러가 상기 L자형 부재의 수직벽에 접촉 전동하게 회전축선을 수직으로 하여 장비되고, 또 상하방향으로 미끄러질 수 있게 장비되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이하 본 발명의 실시형태를 도면에 기하여 설명한다.

도 1, 도 2에 도시한 바와 같이, 이 반송설비는 반송대차(1)와, 반송대차(1)를 유도 안내하는 박스단면형 반송궤도(2)로 되어 있다. 반송궤도(2)는 분기점에서 주궤도(2A)와 분기궤도(2B)로 나눠져 있다. 궤도(2)의 본체부(분기부 이외)는 알루미늄합금의 압출제등으로 제작되고 분기부는 기계가공과 주조 등에 의해 제작되어 있다. 또한, 궤도(2)의 저면 중앙부에는 반송대차(1)의 추진력을 발생시키는 리니어 직류모터의 자석(9)이 S, N, S, N, S, N, S, N, S, N, S, …… 으로 서로 교대로 반복하여 주행방향으로 향하여 설치되어 있다.

이 궤도(2)를 지지하는 기반(28)은 크린룸의 천정(29)에서 매달린 볼트(26)에 의해 내려져 있다. 이 천정(29)의 상부에는 크린룸안으로 청정공기를 보내는 도시하지 않은 공기청정장치와 천정필터(27)가 설치되어 있다. 정화장치(30)는 필터(30a)와 공기를 흡입하여 배기하는 흡입·배기팬(30b)을 가지고 있다. 더구나, 궤도(2)의 저부에는 정화장치(30)에 의해 먼지를 포함한 공기를 흡입하기 위한 흡입구가 설치되어 있다.

또한, 상기의 먼지가 크린룸 안으로 확산하지 않도록 궤도(2)의 측벽(2a, 2b) 상단에는 반송대차(1)의 위쪽을 씌우는 커버(25)가 일체로 연설되어 있다. 이 커버(25)의 상면에는 구상(溝狀)개구부(33)가 설치되어 있다. 더구나, 커버(25)의 측벽에는 반송대차(1)의 제어전력, 주행전력 등을 지상측에서 보내기 위한 송전선(7)이 지지부재에 의해 지지되어 있다.

또한, 적어도 분기점을 커버하는 구간의 박스단면형 반송궤도(2)의 내부에는 주궤도측 분기가이드(3A) 및 분기궤도측 분기가이드(3B)가 설치되어 있다. 주궤도측 분기가이드(3A) 및 분기궤도측 분기가이드(3B)는 반송궤도(2) 및 주궤도(2A), 분기궤도(2B)의 좌우측벽(2a, 2b) 내면에 각각 돌출 설치된 L자형 부재로 된다.

한편, 반송대차(1)는 반송궤도(2)의 저면 위를 주행하는 자재차륜(4)과, 반송궤도(2)의 내벽을 안내하는 내벽가이드롤러(5)와, 송전선(7)에서 전력을 수전하는 피크업코일(6; 수전장치)을 가지고 있다. 송전선(7)에서 수전하는 피크업코일(6)은 E자형을 하고 있고, 그 요부에 송전선(7)이 접촉하지 않게 위치하도록 반송대차(1)에 설치되어 있다. 이 피크업코일(6)은 반송대차(1)의 제어장치(8) 등에 전원을 공급한다. 또한, 반송대차(1)에는 궤도(2)의 저면 위에 격설된 리니어직류모터의 자석(9)과의 사이에서 자기유도작용에 의해 추진력을 발생하는 리니어직류모터의 코일(20)이 설치되어 있다. 게다가, 반송대차(1)에는 상기 구상개구부(33)에서 커버(25)의 바깥으로 돌출한 트레이지주(22)가 설치되고, 커버(25) 바깥으로 돌출한 트레이지주(22)의 상단에는 제어장치(8) 및 트레이(23)가 설치되고, 이 트레이(23)에 반송물(32)을 적재하여 상기의 추진력에 의해 반송궤도(2) 위를 주행하도록 되어 있다.

또한, 반송대차(1)에는 좌분기선택롤러(제1 선택롤러; 10A) 및 우분기선택롤러(제2 선택롤러; 10B)가 설치되어 있다. 이들 선택롤러(10A, 10B)는 분기점에서 반송대차(1)의 주행해야 할 궤도를 선택하고, 선택한 궤도로 반송대차(1)를 인도하는 궤도선택수단을 구성하는 것이므로, 회전축선을 수직으로한 자세에서 상하방향으로 미끄러질 수 있게 장비되어 전후좌후 전부 4개 배치되어 있다. 여기에서는 좌분기선택롤러(10A)는 주궤도측 분기가이드(3A)에 대응하는 당접 위치로 미끄러지게 하는 것으로 반송대차(1)를 주궤도(2A)쪽으로 유도하는 것으로 되고, 또 우분기선택롤러(10B)는 분기궤도측 분기가이드(3B)에 대응하는 당접 위치로 미끄러지게 하는 것으로 반송대차(1)를 분기궤도(2B)쪽으로 유도하는 것으로 되어 분기점의 직전에서 어느 쪽인가 한쪽의 선택롤러(10A, 10B)가 상승되게 하여 분기가이드(3A 또는 3B)에 계합함에 의해 분기해야 할 방향을 선택할 수 있도록 되어 있다.

2개의 분기선택롤러(10A, 10B)를 승강시키는 구동기구(50)는 도 3에 도시한 바와 같이 구성되어 있다. 전후의 좌우분기선택롤러(10A, 10B)의 축(51)은 가동수평베이스(52)에 고정되고, 가동수평베이스(52)는 수직가이드로드(53)에 끼여서 상하로 안내된다. 가동수평베이스(52)에는 볼나사(54)가 나합되어 있고, 모터(57)로 벨트(58)를 개재하여 볼나사(54)를 회전시킴에 의해 가동수평베이스(52)를 개재하여 분기선택롤러(10A, 10B)를 승강시킬 수 있도록 되어 있다. 따라서, 모터(57)에 의해 좌분기선택롤러(10A)를 상승시켜 좌분기가이드(주궤도측 분기가이드; 3A)를 구성하는 L자형 부재의 수직벽에 계합시키면, 좌분기가이드(3A)에 따라서 반송대차(1)를 주궤도(2A)쪽(도 1 참조)으로 유도할 수 있고, 우분기선택롤러(10B)를 상승시켜 우분기가이드(3B)를 구성하는 L자형 부재의 수직벽에 계합시키면, 우분기가이드(분기궤도측 분기가이드; 3B)에 따라서 반송대차(1)를 분기궤도(2B)쪽(도 1 참조)으로 유도할 수 있다.

상기 제어장치(8)에는 상기 구동기구(50)의 좌우모터(57)를 구동하는 기능도 구비하고 있다. 이 제어장치(8)는 중앙시스템제어장치(도시생략)가 송신하는 주행신호 및 정지신호를 수신하면, 리니어직류모터의 코일(20)에 통전시키기도 하고 통전을 금지시키기도 한다. 또한, 주행방향을 나타내는 신호(주행방향을 변경하는 방향을 나타내는 신호)를 수신하면, 모터(57)를 구동하여 어느 쪽인가의 분기선택롤러(10A, 10B)를 분기가이드(3A, 3B)에 계합시킨다. 게다가, 제어장치(8)에 미리 경로지도를 등록하여 두고 중앙시스템제어장치에서 행선스테이션의 지시를 받으면 스스로 분기로를 선택하여 진로를 결정하는 기능을 가지게 할 수도 있다.

다음에 작용을 설명한다.

도 2에 도시한 바와 같이 크린룸의 천정필터(27)에서 보내져 오는 청정공기는 수직 하향으로 흘러서 커버(25) 상부의 구상개구부(33)에서 커버(25) 안으로 유입한다. 커버(25) 안으로 유입한 청정공기는 박스단면형상의 궤도(2) 내측을 통하여 궤도(2)의 저부에 달한다. 그리고, 반송대차(1)의 주행시에 발생하는 먼지를 공기와 함께 정화장치(30)의 팬(30a)으로 흡입하고, 필터(30b)를 통하여 정화한 후 크린룸안으로 보낸다.

다음에 주행동작을 도 4를 이용하여 설명한다.

여기에서는 주행개시지점 A에서 반송대차(1)는 주행을 개시하여 스테이션 S1에서 반송물을 적재하여 스테이션 S3에서 반송물을 내리고, B지점까지 주행하는 경우를 설명한다. 도시하지 않은 중앙시스템제어장치에서 신호를 수신한 반송대차(1)는 제어장치(8)에 의해 리니어직류모터의 코일(20)로의 통전을 가능하게 하여 주행개시지점 A에서 주행을 개시한다.

반송대차(1)는 분기부(41)의 직전에 도달한 때에 노드마크(Node mark)와 지령광(指令光)발사장치의 발광 등에 의해 분기부(41)의 직전에 도달한 것을 확인한다. 그리고, 분기부(41)에서의 주행방향을 나타내는 신호를 수신한다. 이 수신신호를 받아 제어장치(8)는 구동기구(50)의 모터(57)를 제어한다. 분기부(41)에서는 우측의 분기궤도로 나가므로 우측의 분기선택롤러(10B)를 상승시킴과 함께 좌측의 분기선택롤러(10A)를 하강시켜 우측의 궤도로 진행한다.

스테이션 S1으로 향하여 주행을 계속하고, 스테이션 S1에 도달하면, 중앙시스템제어장치에서의 신호에 의해 주행을 정지한다. 그리고, 도시하지 않은 하적장치에 의해 반송물이 반송대차(1)의 트레이 위에 적재된다. 반송물을 적재한 반송대차(1)는 다시 주행을 개시한다. 그리고, 합류부(42)에서 그대로 주궤도로 타고 들어간다.

다음에, 분기부(43)의 직전에 도달하면, 분기부(41)의 경우와 동일하게 노드마크와 지령광발사장치의 발광 등에 의해 분기부(43)의 직전에 도달한 것을 확인한다. 그리고, 분기부(43)에서의 주행방향의 수신신호를 수신하는 것으로 제어장치(8)가 구동기구(50)의 모터(57)를 제어한다. 분기부(43)에서는 좌측의 주궤도로 나가므로 좌측의 분기선택롤러(10A)를 상승시킴과 함께 우측의 분기선택롤러(10B)를 하강시켜 좌측의 궤도로 진행한다. 다음 분기부(45)에서도 동일한 제어에 의해 우측의 궤도로 들어가 스테이션 S3에서 반송물을 내린다.

이상의 반송설비에서는 반송대차(1)에 탑재한 분기선택롤러(10A, 10B)의 동작에 의해 계속 개행(改行)되어 분기부에서의 진행방향을 선택할 수 있으므로 종래의 왕복·선회테이블 등을 가지는 직동형·선회분기기구가 불필요하고, 반송설비의 재료·운전비용의 상승을 억제할 수 있다. 또한, 분기선택롤러(10A, 10B)에 계합하는 분기가이드(3A, 3B)를 박스단면형상의 궤도(2) 내부에 설치했으므로 분기선택롤러(10A, 10B)의 접촉전동부를 궤도안에 수납할 수 있어서 먼지 발생에 대응하는 대책을 간단한 구성으로 확실히 행할 수 있다.

더구나, 상기 반송대차(1)의 추진력은 리니어모터에 의한 추진력으로 한정되는 것은 아니다. 또한 도 2에 도시한 바와 같은 천정필터(27)와 청정장치(30)와 도시하지 않은 공기청정장치를 설치하지 않아도 좋다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 반송대차에 탑재한 분기선택롤러의 동작에 의해 분기부에서의 진행방향을 선택할 수 있어서, 종래의 왕복·선회테이블 등을 가지는 직동형·선회분기기구가 불필요하고, 반송장치의 재료·운전비용의 상승을 억제할 수 있다. 또한, 분기선택롤러에 계합하는 분기가이드를 박스단면형상의 궤도 내부에 설치했으므로 롤러의 섭동부를 궤도안에 수납할 수 있어서 먼지 발생에 대응하는 대책을 간단한 구성으로 확실히 행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 요부구성을 도시한 평면도,

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선단면도,

도 3은 도 2의 분기선택롤러의 구동기구의 개념도,

도 4는 반송설비의 동작을 설명하는 평면도,

도 5는 종래의 평면도,

도 6은 다른 종래의 평면도,

도 7은 종래의 개략구성도로서, (a)는 평면도, (b)는 정면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 --- 반송대차 2 --- 반송궤도 2a, 2b --- 측벽

2A --- 주궤도 2B --- 분기궤도

3A --- 좌분기가이드(주궤도측 분기가이드)

3B --- 우분기가이드(분기궤도측 분기가이드)

10A --- 좌분기선택롤러 10B --- 우분기선택롤러 50 --- 구동기구

Claims

반송대차와, 이 반송대차를 유도하는 주궤도 및 이 주궤도에서 분기한 분기궤도와, 상기 반송대차에 탑재되는 주궤도 및 분기궤도의 분기점에서 반송대차의 주행해야 할 궤도를 선택하여 선택한 궤도로 반송대차를 인도하는 궤도선택수단을 구비하는 분기궤도를 구비한 반송설비에 있어서,

상기 분기점을 커버하는 구간의 박스단면형 궤도의 내부에 주궤도측 분기가이드 및 분기궤도측 분기가이드가 설치됨과 함께,

상기 궤도선택수단으로서

미끄러질 수 있게 장비되어 상기 주궤도측 분기가이드에 그 외주가 접촉되도록 미끄러지게 하여 반송대차를 주궤도측으로 유도하는 제1 선택롤러와,

미끄러질 수 있게 장비되어 상기 분기궤도측 분기가이드에 그 외주가 접촉되도록 미끄러지게 하여 반송대차를 분기궤도측으로 유도하는 제2 선택롤러와,

상기 제1 선택롤러 및 제2 선택롤러의 어느 것인가 한쪽을 선택적으로 상기 분기가이드에 그 외주가 접촉되도록 미끄러지게 하는 구동기구가 설치되어 있고,

상기 주궤도측 분기가이드 및 분기궤도측 분기가이드가 궤도의 좌우측벽 일방 및 타방의 내면에 각각 돌출 설치된 L자형 부재로 되고, 상기 제1 및 제2 선택롤러가 상기 L자형 부재의 수직벽에 접촉 전동하게 회전축선을 수직으로 하여 장비되고, 또 상하방향으로 미끄러질 수 있게 장비되어 있는 것을 특징으로 하는 분기궤도를 구비한 반송설비.