KR20060048163A

KR20060048163A - 천정주행차

Info

Publication number: KR20060048163A
Application number: KR1020050047674A
Authority: KR
Inventors: 타카시 나카오; 요이찌 나카무라
Original assignee: 무라타 기카이 가부시키가이샤
Priority date: 2004-06-28
Filing date: 2005-06-03
Publication date: 2006-05-18
Also published as: JP2006008355A; TW200600446A; US7464823B2; DE602005013152D1; EP1612182B1; EP1612182A1; US20060180565A1

Abstract

승강대(12)를 4개의 벨트(22~25)로 지지하고, 그 중 1쌍의 벨트(24,25)를 요동암(26)에, 요동축(28)을 중심으로 요동가능하게 설치한다. 벨트(24,25) 간의 길이의 차 등을 요동암(26)의 요동으로 흡수시킨다.

승강대의 승강구동기구를 간단하게 할 수 있고, 또한 벨트 길이의 조절을 용이하게 할 수 있다. 또한 승강 중의 진동을 적게 하여, 벨트의 수명을 길게 할 수 있다.

Description

천정주행차{OVERHEAD TRAVELING VEHICLE}

도 1은 실시예의 천정주행차의 측면도이다.

도 2는 실시예에서의 승강대의 요부평면도이다.

도 3은 실시예에서의 승강대의 요부측면도이다.

도 4는 실시예에서의 승강구동부의 요부저면도이다.

도 5는 실시예에서의 승강대의 가로 이송을 나타내는 도면이다.

도 6은 종래예에서의 승강구동부의 드럼 배치를 나타내는 도면이다.

도 7은 다른 종래예에서의 승강대에의 벨트의 설치를 나타내는 도면이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

2 … 천정주행차 4 … 주행 레일

6 … 주행구동부 8 … 가로 이송부

10 … 승강구동부 12 … 승강대

14 … 척 16 … 카세트

18 … 낙하방지커버 20 … 돌기

22~25 … 벨트 26 … 요동암

28 … 요동축 29a,29b … 경사 센서

30,34 … 설치부재 32 … 핀 접속부

36 … 접속부재 37 … 유동(遊動)구멍

38 … 핀 40 … 센터링부재

42,43 … 드럼 44 … 축

46 … 구동모터 48 … 기어박스

50,52 … 풀리 54 … 아이들러 풀리

60 … 측면 드라이브 62 … 볼나사

64 … 볼나사 구동기구 66 … 프레임

68,70 … 스프로킷 72 … 벨트

74,76 … 고정부 78 … 덮개

80 … 승강구동부 82 … 드럼

84 … 기어박스 86 … 구동모터

90 … 승강대 92 … 매달림 지지재

본 발명은 천정주행차에 관한 것으로, 특히 그 승강대의 매달림 지지에 관한 것이다.

천정주행차는 클린룸이나 일반 공장, 창고, 도서관, 병원 등에 설치되고, 건물의 천정 부근에 설치된 천정레일을 따라서 주행하고, 승강대를 승강시켜서 물품을 반송한다. 승강대의 승강에는, 승강대의 3점을 벨트나 와이어, 로프 등의 매달 림 지지재로 지지하여 승강시키는 것과, 승강대의 4점에서 지지하여 승강시키는 것이 고려된다.

특허문헌1은, 도 6과 같은 승강구동부(80)를 제안하고 있고, 정삼각형의 3변을 따라서, 각각 1쌍의 드럼(82)을 설치하여, 매달림 지지재의 감기와 풀기를 행한다. 구동모터(86)의 출력을 기어박스(84)를 통해서, 정삼각형의 3변에 배치된 드럼에 전달한다. 그리고 정삼각형의 각 변의 좌우 1쌍의 드럼(82,82)으로부터의 매달림 지지재를, 도시하지 않은 승강대의 동일 점에 접속한다. 이 결과, 승강대의 3점을 각각 2개씩의 합계 6개의 매달림 지지재로 지지하게 되고, 승강대는 3점 지지이므로, 그 자세를 안정되게 할 수 있다. 그러나 승강구동부(80)측에서는 주행모터(86)의 출력을, 정삼각형의 3변에 배치된 각 드럼에 전달할 필요가 있어, 기어박스(84) 등의 동력전달기구가 복잡하게 된다.

이것에 대해서, 4점 지지의 승강대의 예를 도 7의 승강대(90)로서 나타낸다. 92는 매달림 지지재이고, 승강구동부측에서는 예컨대 좌우 1쌍의 드럼을 이용하여, 각 드럼으로 매달림 지지재(92)를 2개씩 감기/풀기한다. 이렇게 함으로써, 승강구동부측의 구조는 간단하게 된다. 그러나 4개의 매달림 지지재(92)에, 균일하게 승강대(90)의 하중을 가하는 것은 어렵다. 실제로는 어느 1개의 매달림 지지재가 놀려져 버려, 장력이 가해지지 않은(장력이 빠진) 매달림 지지재가 생긴다. 또한 4개의 매달림 지지재(92)에 하중을 지지시키기 위해서는, 매달림 지지재(92)의 길이 등을 정확하게 조절할 필요가 있지만, 3점 지지에 대해서 여분의 1점을 갖는 4개의 매달림 지지재(92)를 이용한 경우, 매달림 지지재(92)의 길이 등의 조절은 매우 어 렵다. 매달림 지지재의 조절은 승강대의 소정 높이로 행하는 것만으로는 불충분하고, 매달림 지지재를 풀거나 또는 감아 가면, 매달림 지지재의 두께의 편차 등에 의해, 도중에 매달림 지지재(92) 간의 균형이 무너지게 된다. 이 때문에 승강대의 승강에 따라서, 지금까지 장력이 가해지고 있던 매달림 지지재로부터 장력이 빠지고, 대신에 지금까지 장력이 가해져 있지 않았던 매달림 지지재에 장력이 가해지는 경우가 있다. 이것에서는, 승강대를 지지하는 3점의 위치가 승강의 도중에 바뀌게 되고, 승강대의 자세가 승강 중에 변화하여 진동이 가해진다. 이상과 같이, 승강대의 진동을 방지하는 것과, 진동기구를 간단하게 하는 것의 2가지의 과제를 양립한 기구는 알려져 있지 않다.

[특허문헌1] 일본 특허공개 2003-118972호 공보

본 발명의 기본적 과제는, 4개의 매달림 지지재를 이용하면서, 승강대의 진동이 적고, 매달림 지지재의 길이 조절이 용이하고, 또한 매달림 지지재가 장수명인 천정주행차를 제공하는 것에 있다. 청구항2의 발명에서의 추가 과제는, 승강대의 진동을 보다 확실하게 억제하는 것에 있다. 청구항3의 발명에서의 추가 과제는, 승강구동부의 구조를 간단화하는 것에 있다.

본 발명은, 승강대를 4개의 매달림 지지재에 의해 지지하여 승강시키는 천정주행차에 있어서, 상기 4개의 매달림 지지재 중 2개를, 요동암의 요동축의 양측에 설치하여, 상기 요동축을 중심으로 연직면내에서 요동가능하게 상기 요동암을 승강 대에 설치하고, 또한 다른 2개의 매달림 지지재를 요동암을 개재하지 않고, 예컨대 직접 승강대에 설치한 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 4개의 매달림 지지재를 벨트로 구성하여, 벨트의 폭방향이 상기 요동암의 길이방향에 평행하게 되도록 설치한다. 특히 바람직하게는, 벨트의 폭방향이 천정주행차의 주행방향에 평행하게 되도록 한다.

또한 바람직하게는, 상기 천정주행차의 승강구동부측은, 축이 공통된 드럼으로 상기 4개의 매달림 지지재를 감기/풀기하도록 구성된다. 특히 바람직하게는, 드럼을 축을 공통으로 좌우 1쌍 설치하여, 각 드럼으로 매달림 지지재를 2개씩 감기/풀기하고, 좌우의 드럼 사이에 기어 등의 동력전달수단을 접속하여, 단일의 구동모터로 구동한다.

이하에 본 발명을 실시하기 위한 최적의 실시예를 나타낸다.

[실시예]

도 1~도 5는, 실시예의 천정주행차(2)를 나타낸다. 이들 도면에 있어서, 4는 주행레일이고, 클린룸의 천정부근 등에 설치된다. 6은 주행구동부이고, 주행레일(4)을 따라 천정주행차(2)를 주행시킨다. 천정주행차(2)는, 주행레일(4)측으로부터 급전을 받고, 도시하지 않은 천정주행차의 컨트롤러와의 사이에서 통신을 행한다. 8은 가로 이송부이고, 승강구동부(10), 승강대(12) 및 반송물품의 예로서의 카세트(16)를, 주행레일(4)의 길이방향에 대해서 가로방향으로 이동시킨다. 승강구동부(10)는 승강대(12)를 승강시킴으로써, 예컨대 주행레일(4)의 하부의 로드 포트(load port)나, 주행레일(4)의 측방의 임시적재대나 스토커(stocker), 컨베이어 등 과의 사이에서 카세트(16)를 주고받는다. 승강대(12)에는 척(14)을 설치하고, 예컨대 카세트(16)의 상부의 플랜지를 좌우로부터 파지하여 유지한다. 18은 낙하방지커버이고, 천정주행차(2)의 주행시 등에 돌기(20)를 카세트(16)의 저면측으로 돌출시켜서, 낙하를 방지한다.

도 2에, 승강대(12)를 상측으로부터 바라본 상태에서, 매달림 지지재로서의 벨트(22~25)의 설치를 나타낸다. 또한 실시예에서는 벨트(22~25)를 이용하지만, 이 대신에 와이어나 로프 등이어도 좋다. 벨트(22~25)의 폭방향은 도 2에 화살표로 나타내는 천정주행차의 주행방향과 평행하고, 벨트(22~25)의 두께방향이 좌우방향[수평면내에서 주행레일(4)의 주행방향에 직각인 방향, 가로방향이라고도 함]을 향하고 있다. 또한 4개의 벨트(22~25)가 이루는 4각형에서는, 벨트(22,23)가 이루는 변과, 벨트(24,25)가 이루는 변은 평행하다. 다음에 예컨대 주행방향 우측에, 1쌍의 벨트(22,23)를 설치부재(34)를 통해서 승강대(12)에 설치하고, 좌측에서는 1쌍의 벨트(24,25)를 요동암(26)의 요동축(28)의 양측에 설치부재(30)를 통해서 설치한다. 요동암(26)의 길이방향은 천정주행차의 주행방향에 평행하고, 요동암(26)은, 요동축(28)을 통해서 승강대(12)에 설치되고, 연직면내에서 소정의 최대요동각 내에서 요동가능하다. 29a,29b는 전체적으로 1개의 경사센서이고, 요동암(26)의 경사가 소정범위 내인지의 여부를 검출하고, 예컨대 광센서 등을 이용하여 실현한다. 즉 요동암(26)의 하부 등에 돌기를 형성하여, 이 돌기가 경사센서(29a,29b) 사이의 광축을 차단하는지의 여부를 검사하고, 요동암(26)이 최대요동각 이상 경사지면, 예컨대 승강대의 승강동작을 정지시키거나, 승강속도를 감소시키거나 한다.

도 3은, 승강대(12)를 요동암(26)측으로부터 바라봐서 나타내고, 요동암(26)에 설치된 1쌍의 벨트(24,25)의 간격은, 반대측의 1쌍의 벨트(22,23) 사이의 간격보다 좁다. 이것은 도 4에 나타낸 바와 같이, 공통의 축(44)을 이용한 좌우 1쌍의 드럼(42,43)으로 4개의 벨트(22~25)를 감기 위해서는, 벨트(24,25) 사이의 간격과, 벨트(22,23) 사이의 간격을 다르게 할 필요가 있기 때문이다. 또한 실시예에서는, 벨트(22,23) 및 요동축(28)에 의해, 승강대(12)를 실질적으로 3점 지지한다. 이를 위해 벨트(22,23) 사이의 간격을 크게 할 필요가 있다.

벨트(24,25)의 설치부재(30)는, 핀 접속부(32) 등의 부재에 의해 요동암(26)에, 약간의 각도범위에서 요동할 수 있게 설치하여 둔다. 또한, 벨트(22,23)는 설치부재(34)에 설치되고, 설치부재(34)는 핀(38)을 이용하여 접속부재(36)의 유동 구멍(37) 내에 설치된다. 그리고 핀(38)의 위치를 도시하지 않은 광센서 등에 의해 감시하여, 벨트(22,23)가 끊어지면, 핀(38)의 위치가 유동 구멍(37)의 하측으로 내려감으로써 검출된다. 또한 벨트(24,25) 양쪽이 끊어지는 것은 생각하기 어려우므로, 요동암(26)측에서는 벨트의 끊어짐 검출이 아니고, 요동각의 범위의 검출을 행한다.

승강대(12)의 하부에는, 예컨대 센터링부재(40)를 설치하여, 탄성체 등에 의해 하측으로 밀고, 카세트(16)의 플랜지 중앙의 오목부 등에 결합시켜서 센터링을 행한다. 승강대(12)의 좌우 양측에 설치한 척(14,14)을 좌우 이동가능하게 하여, 플랜지를 파지 또는 해방할 수 있게 한다.

도 4에, 승강구동부(10)측에서의 드럼(42,43) 등의 배치를 나타낸다. 드럼 (42,43)은 축(44)이 공통이고, 예컨대 브레이크가 부착된 단일의 구동모터(46)이므로, 기어박스(48)에 의해, 좌우의 드럼(42,43) 사이의 위치에서 구동한다. 그런데 구동모터(46)가 점유하는 길이 등 때문에, 승강구동부(10)의 도 4의 상하방향의 중앙 부근에 기어박스(48)를 배치하는 것이 어렵다. 50,50은 벨트(24,25)측의 풀리이고, 52,52는 벨트(22,23)측의 풀리이다. 54,55는 풀리(52,52)와 드럼(42,43) 사이의 아이들러 풀리이다. 이것에 의해서, 드럼(42,43)의 축으로부터, 풀리(50)까지의 거리와, 풀리(52)까지의 거리가 다른 것에 의한 불균형을, 아이들러 풀리(54)에 의해 해소한다. 도 4의 승강구동부(10)에서는, 단일의 구동모터(46)로부터 기어박스(48)를 통해서, 공통의 축(44)을 구동하는 것만으로 좋다.

도 5에, 실시예의 가로 이송부(8)를 나타낸다. 60은 측면 드라이브이고, 가로 이송부(8)의 저면을 따라 좌우로 이동한다. 62는 볼나사, 64는 볼나사 구동기구이고, 볼나사(62)의 회전에 의해 측면 드라이브(60)는 도 5의 화살표방향으로 좌우 이동한다. 측면 드라이브(60)의 프레임(66)에는, 양단에 스프로킷(68,70)을 설치하여, 벨트(72)를 걸어 감고, 벨트(72)의 상부를 고정부(74)로 가로 이송부(8)에 고정하고, 벨트(72)의 하부를 고정부(76)로 승강구동부(10)에 고정한다.

볼나사(62)를 회전시키면, 측면 드라이브(60)가 좌우 이동하고, 이것에 따라 스프로킷(68)과 고정부(74)의 간격이 줄고, 고정부(76)와 스프로킷(70)의 간격도 줄어든다. 이 때문에 승강구동부(10)는 볼나사(62)의 스트로크의 약 2배의 스트로크로 좌우 이동한다. 이와 같이 측면 드라이브(60)는 배속(double speed)기구를 이용한 가로 이송의 기구의 예이다.

승강대(12)에서는 요동암측에, 카세트(16)의 하중이 큰 부분을 배치하고, 승강대에 직접 설치한 2개의 벨트(22) 등의 측에, 카세트(16)의 하중이 작은 부분을 배치하는 것이 바람직하다. 카세트(16)의 경우, 덮개(78)측의 하중이 크므로, 요동암을 덮개(78)측에 배치한다. 실시예에서는 벨트에의 하중의 분배는 기본적으로 3점 지지와 마찬가지이므로, 승강대에 직접 설치한 벨트(22)측에서는, 벨트당 장력이 비교적 크고, 요동암에 설치한 벨트측에서는, 장력이 비교적 작게 된다. 그 때문에 요동암측에 물품의 무거운 측이 면하도록 하는 것이 유리하다.

실시예에서는 이하의 효과가 얻어진다. (1) 매달림 지지재의 벨트 등을 4개 이용하고, 승강구동부측에서는 좌우 1쌍의 드럼(42,43)에 대해서 공통의 축(44)을 설치한 간단한 구성으로 할 수 있다. (2) 승강대의 지지는 기본적으로 3점 지지이므로, 안정되게 승강대를 지지할 수 있다. 또한 4개의 벨트의 설치길이 등의 조절이 용이하고, 또한 승강의 도중에 승강대가 경사지는 일이 없다. 이 때문에 승강대의 진동을 방지할 수 있다. (3) 도 2의 좌우방향으로 승강대가 진동하여도, 요동암(26)이 요동하지 않는다. 이 때문에 승강대(12)의 진동을 보다 확실하게 방지할 수 있다. (4) 4개의 벨트 전체에 하중을 지지시킬 수 있으므로, 벨트를 장수명으로 할 수 있다. (5) 4개의 벨트 사이에 다소의 불균형이 있더라도, 요동암으로 흡수할 수 있다. 이 때문에 사용개시후의 벨트의 늘어남 등에 의해 생긴 벨트간의 불균형을 보정할 필요가 없다.

본 발명에서는, 승강대를 4개의 매달림 지지재에 의해 매달아 지지하지만, 이 중 2개의 매달림 지지재를 연직면내에서 요동가능한 요동암을 개재해서 승강대에 설치한다. 그리고 다른 2개의 매달림 지지재는 요동암을 개재하지 않고, 예컨대 직접 승강대에 설치한다. 이 때문에 승강대측으로부터 바라보면, 요동암의 지점과 다른 2개의 조제(調劑)의 설치위치의 3점에서 지지되어 있는 것과 동일하게 되어, 승강대를 안정되게 지지하여 진동을 방지하면서 승강시킬 수 있다.

본 발명에서는, 4개의 매달림 지지재 중, 요동암에 설치되어 있지 않은 2개의 매달림 지지재에는 항시 장력이 가해진다. 이것은 3점 지지 중의 2점의 지지에 상당하는 매달림 지지재이기 때문이다. 또한 요동암에 설치한 2개의 매달림 지지재에도 항시 장력이 가해진다. 예컨대 요동암에 설치한 2개의 매달림 지지재의 길이가 불균형한 경우, 요동암이 요동하여 길이의 차 등의 불균형을 해소한다. 이 때문에 4개의 매달림 지지재에 항상 장력이 가해지게 된다. 매달림 지지재의 길이의 조절 등은, 기본적으로 3점 지지의 경우와 마찬가지이므로 간단하다. 예컨대 요동암이 수평하게 되도록, 요동암에 설치한 2개의 매달림 지지재를 조절하고, 다음에 다른 2개의 매달림 지지재를, 승강대가 수평하게 되도록 조절하면 된다. 또한 매달림 지지재의 조절의 방법 자체는 임의이다. 이와 같이 매달림 지지재 간의 불균형은 요동암의 요동에 의해 보정되고, 승강의 도중에 매달림 지지재간의 상태가 불균형하게 되어도, 마찬가지로 요동암이 요동하여 이것을 흡수한다.

이들의 결과 본 발명에서는, 승강대의 진동을 방지하면서 승강시킬 수 있다. 또한, 매달림 지지재의 조절이 용이하고, 각 매달림 지지재에 장력을 분배할 수 있으므로 매달림 지지재를 장수명으로 할 수 있다. 승강구동부측에서는, 4개의 매달 림 지지재를 감거나 또는 풀면 되므로, 구동기구는 간단하게 된다.

청구항2의 발명에서는, 4개의 매달림 지지재를 벨트로 구성하고, 이 중 2개의 벨트의 폭방향이 요동암의 길이방향에 평행하게 되도록, 요동암에 설치한다. 승강대의 진동은 벨트의 두께방향으로 생기기 쉽지만, 요동암의 길이방향과 벨트의 폭방향을 평행하게 하여 두면, 벨트의 두께방향으로 승강대가 진동하여도, 요동암 자체는 요동하지 않는다. 이 때문에 진동을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

청구항3의 발명에서는, 축을 공통으로 한 드럼으로 4개의 매달림 지지재를 감기/풀기한다. 이 때문에 구동모터 등으로 공통의 축을 구동하면 되며, 승강구동부의 구조가 특히 간단하게 된다.

Claims

승강대를 4개의 매달림 지지재에 의해 매달아 지지하여 승강시키는 천정주행차에 있어서, 상기 4개의 매달림 지지재 중의 2개를, 요동암의 요동축의 양측에 설치하여, 상기 요동축을 중심으로 연직면내에서 요동가능하게 상기 요동암을 승강대에 설치하고, 또한 다른 2개의 매달림 지지재를 요동암을 개재하지 않고, 승강대에 설치한 것을 특징으로 하는 천정주행차.
제1항에 있어서, 상기 4개의 매달림 지지재를 벨트로 구성하여, 벨트의 폭방향이 상기 요동암의 길이방향에 평행하게 되도록 설치하는 것을 특징으로 하는 천정주행차.
제1항에 있어서, 상기 천정주행차의 승강구동부측은, 축이 공통된 드럼으로 상기 4개의 매달림 지지재를 감기/풀기하도록 구성된 것을 특징으로 하는 천정주행차.