KR20160088313A - 직동 회동 장치 - Google Patents

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Abstract

물품 지지부의 제1 방향을 따른 이동과 그 이동 축심 주위의 회동과의 양쪽을 실현할 수 있으면서도, 대형화나 중량의 증가를 억제할 수 있는 직동 회동 장치를 실현한다. 직동 회동 장치는, 물품 지지부(S)가 일체로 설치된 피조작 부재(24)를 이동 축심(X1) 주위로 회동 가능하게 지지하고 또한 제1 방향 D1을 따라 이동 가능하게 지지하는 지지부(23)와, 구동부(M1)에 의해 제1 방향 D1을 따라 이동되는 직선 이동체(21a)를 구비한다. 피조작 부재(24)는, 이동 축심(X1)을 따른 방향에서 보았을 때 이동 축심(X1)으로부터 이격된 부분에서 직선 이동체(21a)와 연결되어 있다. 직동 회동 장치는, 피조작 부재(24)의 이동 축심(X1) 주위의 회동을 규제하고 또한 피조작 부재(24)의 제1 방향 D1을 따르는 이동을 허용하는 직동 상태와, 피조작 부재(24)의 이동 축심(X1) 주위의 회동을 허용하고 또한 피조작 부재(24)의제1 방향 D1을 따르는 이동을 규제하는 회동 상태로 전환 가능한 동작 상태 전환부(L)를 구비한다.

Description

직동 회동 장치{LINEAR MOTION-ROTATIONAL MOTION DEVICE}
본 발명은, 물품을 지지하는 물품 지지부를 직선형의 제1 방향을 따라 이동시키고 또한 그 물품 지지부를 제1 방향에 직교하는 이동 축심(軸心) 주위에서 회동시키는 직동(直動) 회동(回動) 장치에 관한 것이다.
상기와 같은 직동 회동 장치는, 예를 들면, 공장 등에서 물품을 반송(搬送)하는 천정 반송차(搬送車)에 설치된다. 천정 반송차는, 천정으로부터 현수(懸垂)된 주행 레일 상을 주행부가 주행하도록 구성되어 있다. 주행부에는, 물품 지지부가 지지되어 있다. 그 물품 지지부에는, 물품을 파지하는 파지부(把持部)와, 파지부를 승강 구동시키는 승강 구동부가 구비되어 있다. 천정 반송차는, 파지부를 하강시킨 상태에서 물품을 수수(授受)하는 수수 개소(箇所)와의 사이에서 반송 대상의 물품을 수수한다. 이 때, 직동 회동 장치에 의해, 물품 지지부의 평면에서 볼 때의 물품의 위치 및 자세가 조정된다. 이로써, 파지부에 의해 파지하는 물품의 평면에서 볼 때의 위치 및 자세가 수수 개소에 적합한 것으로 되고, 천정 반송차는, 수수 개소에 대하여 물품을 적절하게 수수할 수 있다.
일본 공개특허 제2000―161457호 공보(특허 문헌 1)에는, 직동 회동 장치의 일례가 개시되어 있다. 이 직동 회동 장치는, 상하 방향을 따르는 이동 축심 주위로 회동 가능한 피니언 기어와 일체로 회동하는 물품 지지부를 가지고 있다. 그 피니언 기어는, 대향하는 한 쌍의 랙 기어(rack gear)에 끼워져 있다. 한 쌍의 랙 기어의 각각은, 나사축의 회전에 의해 나사축을 따라 이동하는 블록에 장착되어 있다. 각 블록은, 나사축의 각각과 나사결합되어 있다. 한 쌍의 랙 기어의 각각은, 나사축의 회전에 따라 나사축의 회전 축심을 따른 방향(이 방향을 「제1 방향」이라고 함)으로 이동한다. 그리고, 이들 나사축을 회전 구동시키는 모터가 한 쌍의 나사축에 대응하여 한 쌍 설치되어 있다.
이와 같은 직동 회동 장치를 사용하여, 물품 지지부를 제1 방향을 따라 이동시킬 때는, 한 쌍의 랙 기어를, 물품 지지부의 이동량에 따른 이동량만큼 같은 방향으로 이동하도록 2개의 모터의 회전이 제어된다. 한편, 물품 지지부를 상하 방향을 따르는 이동 축심 주위에서 회동시키는 경우에는, 각각의 랙 기어의 이동량을 상이하게 하도록 2개의 모터의 회전이 제어된다. 즉, 2개의 랙 기어의 이동량의 차이에 따라 물품 지지부를 회동시키는 것이 가능하다.
일본 공개특허 제2000―161457호 공보
전술한 바와 같이, 특허 문헌 1의 직동 회동 장치는, 물품 지지부의 제1 방향을 따른 이동과, 물품 지지부의 상하 방향을 따르는 이동 축심 주위의 회동을 실현하는데 있어서, 2개의 구동부를 필요로 한다. 그러나, 직동 회동 장치에 대하여 구동부를 2개 설치하면, 장치가 대형화되거나, 직동 회동 장치의 중량이 무거워지거나 할 가능성이 있다. 이와 같은 직동 회동 장치의 대형화나 중량의 증가는, 하중을 천정측에서 지지할 필요가 있는 천정 반송차에 있어서는 특히 억제하는 것이 요구된다.
그러므로, 물품 지지부의 제1 방향을 따른 이동(직동)과, 제1 방향에 직교하는 이동 축심 주위의 회동과의 양쪽을 실현할 수 있으면서도, 대형화나 중량의 증가를 억제할 수 있는 직동 회동 장치의 실현이 요구된다.
본 발명에 관한 직동 회동 장치의 특징적 구성은,
물품을 지지하는 물품 지지부를 직선형의 제1 방향을 따라 이동시키고 또한 상기 물품 지지부를 상기 제1 방향에 직교하는 이동 축심 주위에서 회동시키는 직동 회동 장치로서,
상기 물품 지지부가 일체로 설치된 피(被)조작 부재와,
상기 피조작 부재를 상기 이동 축심 주위로 회동 가능하게 지지하고, 또한 상기 피조작 부재를 상기 제1 방향을 따라 이동 가능하게 지지하는 지지부와,
구동부에 의해 상기 제1 방향을 따라 이동되는 직선 이동체를 구비하고,
상기 피조작 부재는, 상기 이동 축심을 따른 방향에서 볼 때 상기 이동 축심으로부터 이격된 부분에서 상기 직선 이동체와 연결되고,
또한, 상기 피조작 부재의 상기 이동 축심 주위의 회동을 규제하고, 또한 상기 피조작 부재의 상기 제1 방향을 따른 이동을 허용하는 직동 상태와, 상기 피조작 부재의 상기 이동 축심 주위의 회동을 허용하고, 또한 상기 피조작 부재의 상기 제1 방향을 따른 이동을 규제하는 회동 상태로 전환 가능한 동작 상태 전환부를 구비하는 점에 있다.
이 구성에 의하면, 직동 상태(피조작 부재의 이동 축심 주위의 회동을 규제하고 또한 피조작 부재의 제1 방향을 따른 이동을 허용하는 상태)에 있어서 직선 이동체를 제1 방향을 따라 이동시킴으로써, 피조작 부재를 제1 방향을 따라 이동시킬 수 있다. 즉, 피조작 부재와 일체로 설치된 물품 지지부를 제1 방향을 따라 이동시킬 수 있다(직동시킬 수 있다). 또한, 회동 상태(피조작 부재의 이동 축심 주위의 회동을 허용하고 또한 피조작 부재의 제1 방향을 따른 이동을 규제하는 상태)에 있어서 직선 이동체를 제1 방향을 따라 이동시킴으로써, 피조작 부재를 이동 축심 주위에서 회동시키는 것이 가능하다. 즉, 피조작 부재와 일체로 설치된 물품 지지부를 이동 축심 주위에서 회동시키는 것이 가능하다.
이와 같이, 직선 이동체의 제1 방향을 따른 이동 조작을 위한 단일의 구동부를 구비함으로써, 물품 지지부의 제1 방향을 따른 이동과, 물품 지지부의 이동 축심 주위에서의 회동과의 양쪽을 실행할 수 있다. 그러므로, 직동 회동 장치의 대형화나 중량의 증가를 억제할 수 있다. 즉, 물품 지지부의 제1 방향을 따른 이동과, 물품 지지부의 상하 방향을 따르는 이동 축심 주위의 회전과의 양쪽을 실현할 수 있으면서도, 그 대형화나 중량의 증가를 억제할 수 있는 직동 회동 장치를 실현할 수 있다.
여기서, 상기 구동부는, 회전 축심이 상기 제1 방향을 따른 자세로 되도록 설치된 나사축과, 상기 나사축을 상기 회전 축심 주위로 회전 구동시키는 회전 모터를 구비하고, 상기 직선 이동체는, 상기 나사축의 회전에 따라 상기 제1 방향을 따라 이동하도록 상기 나사축에 장착되어 되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 직선 이동체가 회전 모터에 의해 회전 구동되는 나사축에 의해 제1 방향을 따라 이동되므로, 직선 이동체의 제1 방향을 따른 이동량을 양호한 정밀도로 조정할 수 있다. 그러므로, 직동(직선 이동체의 이동에 의해 물품 지지부의 제1 방향을 따른 이동)과, 회동(물품 지지부의 상하 방향을 따르는 이동 축심 주위의 회전)을 실현하는데 있어서, 물품 지지부의 제1 방향을 따른 이동량과, 물품 지지부의 이동 축심 주위의 회전량을, 양호한 정밀도로 조정할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 관한 직동 회동 장치는, 일 태양(態樣)으로서, 상기 구동부 및 상기 동작 상태 전환부의 작동을 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부가, 상기 동작 상태 전환부를 상기 직동 상태로 하여 상기 구동부를 작동시킴으로써 상기 물품 지지부를 상기 제1 방향을 따라 이동시키는 직동 구동 제어와, 상기 동작 상태 전환부를 상기 회동 상태로 하여 상기 구동부를 작동시킴으로써 상기 물품 지지부를 이동 축심 주위에서 회동시키는 회동 제어를 실행하는 것이 바람직하다. 즉, 제어부에 의해, 동작 상태 전환부의 전환 상태와 구동부의 작동을 제어하여, 물품 지지부의 직동과 회동을 자동적으로 전환할 수 있어, 사용 편리성이 양호한 직동 회동 장치를 얻을 수 있다.
도 1은 실시형태에 관한 천정 반송차의 일부 파단(破斷) 측면도
도 2는 직동 회동 장치의 전체 구성도
도 3은 제어 블록도
도 4는 직동 구동 제어와 회동 제어를 설명하는 플로우차트
도 5는 직동 구동 제어를 설명하는 평면도
도 6은 회동 제어를 설명하는 평면도
도 7은 반송 지령이 있었던 경우에서의 물품 지지부의 위치 조정을 설명하는 플로우차트
도 8은 다른 실시형태에 관한 천정 반송차의 일부 파단 측면도
도 9는 다른 실시형태에 있어서의 직동 구동 제어 및 회동 제어를 설명하는 평면도
본 발명의 직동 회동 장치를 천정 반송차에 적용한 경우를 예로 들어, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 천정 반송차(1)는, 천정에 설치된 레일 지지체(2S)로부터 현수된 주행 레일(2) 상을 주행 가능한 주행부(11)와, 주행부(11)로부터 현수 지지되는 본체부(12)를 구비하고 있다. 주행부(11)는, 주행 레일(2) 상을 회전 이동하는 주행 차륜(W)과, 그 주행 차륜(W)을 회전 구동시키는 주행 구동부(M4)를 구비하고 있다. 천정 반송차(1)는, 반도체 기판을 수납한 용기(B)를 반송 대상의 물품으로서, 복수의 처리 장치의 수수 개소(이후, 스테이션이라고 함)의 사이에서 용기(B)를 반송하도록 구성되어 있다. 처리 장치에서는, 반도체 기판의 제조 도중에서의 반제품 등에 대하여 소정의 처리를 행하도록 구성되어 있다.
본체부(12)는, 주행부(11)의 주행 방향의 전후에 커버부(12C)를 구비하고 있고, 도 1에 나타낸 바와 같이, 측면에서 볼 때 아래쪽으로 개구된 C자형으로 형성되어 있다. 본체부(12)는 수평 자세의 지지판(12S)에 의해 상하로 구획되어 있다. 지지판(12S)의 하방측에는, 용기(B)를 지지하는 물품 지지부(S)가 구비되고, 지지판(12S)의 상방 측으로는, 후술하는 직동 회동 장치가 설치되어 있다. 그리고, 직동 회동 장치는, 물품 지지부(S)를 직선형의 제1 방향 D1을 따라 이동시키고, 또한 물품 지지부(S)를 제1 방향 D1과 직교하고 또한 상하 방향을 따르는 이동 축심(후술하는 "X1") 주위에서 회동시키기 위해 사용되는 것이다.
물품 지지부(S)는, 용기(B)를 파지하는 파지부(30)와, 파지부(30)를 승강 구동시키는 승강 구동부(35)를 구비하고 있다. 파지부(30)는, 파지부 구동부(M3)에 의해 서로 접근 방향 및 이격 방향으로 이동 가능한 파지용 요동체(搖動體)(31)를 구비하고 있다. 파지용 요동체(31)는, 파지부 구동부(M3)의 구동에 의해 근접 상태로 되는 것에 의해, 용기(B)에서의 용기 본체(Bh)의 상단(上端)에 장착되어 있는 플랜지(Bf)와 걸어맞추어진다. 즉, 파지용 요동체(31)는, 플랜지(Bf)와 걸어맞추어지는 형태로 용기(B)를 파지하게 되어 있다. 또한, 파지용 요동체(31)는, 파지부 구동부(M3)의 구동에 의해 이격 상태로 되는 것에 의해, 플랜지(Bf)와의 걸어맞춤을 해제하여 용기(B)를 파지 상태로부터 해방한다.
그리고, 파지부 구동부(M3)로부터 파지용 요동체(31)로의 구동력의 전달은, 예를 들면, 이송 나사 기구(機構)나 크랭크 기구 등의 기지의 기구를 사용하여 실현되어 있고, 설명은 생략한다. 또한, 파지부(30)가 용기(B)를 안정적으로 파지 가능하도록, 파지용 요동체(31)와 플랜지(Bf)는, 평면에서 볼 때 규정된 「설정 걸어맞춤 위치 관계」가 되는 형태로 걸어맞추어지도록 구성되어 있다.
승강 구동부(35)에는, 승강 구동부(M2)가 지지되어 있다. 승강 구동부(M2)에는, 승강용 모터와, 그 승강용 모터에 의해 회전 구동되는 승강용 드럼이 구비되어 있다. 상기 승강용 드럼에 의해 권취 또는 송출되는 와이어(19a)의 단부(端部)는, 파지부(30)에 접속되어 있다. 파지부(30)는, 승강 구동부(35)로부터 와이어(19a)에 의해 현수 지지되는 상태로 되어 있다. 승강용 모터를 정회전 구동 또는 역회전 구동시킴으로써, 파지부(30)는, 상승 또는 하강한다.
다음에, 본 실시형태의 직동 회동 장치를, 도 1∼도 3에 기초하여 설명한다. 지지판(12S)에는, 평면에서 볼 때 주행부(11)의 주행 방향에 직교하는 슬릿이 형성되어 있다. 또한, 지지판(12S)에는, 그 슬릿의 개구단부를 따라, 직동용 지지체(23)의 이동을 안내하는 가이드 레일(12G)이 설치되어 있다. 직동용 지지체(23)는, 도 2 또는 도 3에 나타낸 바와 같이, 직사각형으로 형성되어 있다. 평면에서 볼 때 직동용 지지체(23)에서의 주행부(11)의 주행 방향 전후에 대향하는 변이, 가이드 레일(12G)의 기립부(12Ga)와 맞닿는 상태로 되어 있다. 이로써, 직동용 지지체(23)는, 평면에서 볼 때 가이드 레일(12G)에 대한 자세를 유지하여 이동할 수 있도록 되어 있다. 또한, 직동용 지지체(23)의 바닥면부는, 가이드 레일(12G)의 수평부 상면과의 마찰이 작은 상태로 되도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서는, 직동용 지지체(23)의 바닥면부에 베어링 볼을 지지하는 구조이지만, 예를 들면, 직동용 지지체(23)의 바닥면부를 마찰 계수가 작은 재질에 의해 구성해도 된다. 본 실시형태에 있어서, 가이드 레일(12G)에 의한 직동용 지지체(23)의 안내 방향이 제1 방향 D1에 상당한다.
또한, 직동용 지지체(23)에는, 본체부(L1a)와 록핀(L1b)을 구비하여 구성된 제1 록 기구(L1)가 장착되어 있다. 제1 록 기구(L1)는, 록핀(L1b)을 돌출 상태로 하여 가이드 레일(12G)의 기립부(12Ga)와 접촉시킴으로써, 직동용 지지체(23)의 가이드 레일(12G)에 대한 상대(相對) 이동을 규제하는 록 상태로 할 수 있다. 또한, 제1 록 기구(L1)는, 록핀(L1b)을 퇴피 상태로 하여 가이드 레일(12G)로부터 이격시킴으로써, 직동용 지지체(23)의 가이드 레일(12G)에 대한 상대 이동을 허용하는 해방 상태로 할 수 있다.
또한, 직동용 지지체(23)는, 평면에서 볼 때 대략 중앙에 회동축부(回動軸部)(22)를 회동 가능하게 지지하고 있다. 회동축부(22)의 하단(下端)에는, 승강 구동부(35)가 고정되어 있다. 따라서, 승강 구동부(35)는, 직동용 지지체(23)에 대하여 회동축부(22)를 회동 축심으로 하여 상대 회동 가능하게 지지되어 있다.
지지판(12S)에 있어서 주행부(11)의 주행 방향의 한쪽 측의 단부에는, 나사축(12B)이, 그 회전 축심이 가이드 레일(12G)을 따르는 자세(즉, 제1 방향 D1을 따른 방향)로 되도록 나사축 지지체(12D)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 지지판(12S) 상에는, 나사축(12B)을 회전 구동시키는 회전 모터(MK)가 설치되어 있다. 또한, 나사축(12B)에는, 상기 나사축(12B)과 나사결합되는 암나사를 가지고, 나사축(12B)의 회전에 따라 나사축(12B)을 따라 이동 가능한 블록체(21a)가 구비되어 있다. 따라서, 블록체(21a)는, 나사축(12B)의 회전에 따라 제1 방향 D1을 따라 이동하도록 나사축(12B)에 장착되어 있다. 블록체(21a)는, 위쪽에, 후술하는 연결 부재(24)의 긴 구멍부(24h)와 걸어맞추어지는 걸어맞춤핀(21b)을 구비하고 있다.
연결 부재(24)는, 회동축부(22)와 일체로 회동하도록 연결되어 있고, 평면에서 볼 때, 회동축부(22)를 회동 중심으로 하여 회동 가능하게 되어 있다. 또한, 연결 부재(24)와 회동축부(22)와의 사이에는, 이들의 상대 회동을 허용하는 해방 상태와 상대 회동을 규제하는 록 상태로 전환 가능한 전자(電磁) 브레이크식의 제2 록 기구(L2)가 설치되어 있다.
본 실시형태에 있어서, 회동축부(22)의 축심(X1)이 이동 축심에 상당하고, 연결 부재(24)가 피조작 부재에 상당하고, 블록체(21a)가 직선 이동체에 상당하고, 가이드 레일(12G) 및 직동용 지지체(23)가 지지부에 상당하고, 회전 모터(MK) 및 나사축(12B)으로 구성되는 위치 조정용 구동부(M1)가 구동부에 상당한다. 즉, 직동 회동 장치는, 물품 지지부(S)가 일체로 설치된 연결 부재(24)와, 연결 부재(24)를 회동축부(22)의 축심(X1) 주위로 회동 가능하게 지지하고 또한 연결 부재(24)를 제1 방향 D1을 따라 이동 가능하게 지지하는 가이드 레일(12G) 및 직동용 지지체(23)와, 회전 모터(MK) 및 나사축(12B)에 의해 제1 방향 D1을 따라 이동 조작되는 블록체(21a)를 구비하고 있고, 연결 부재(24)는, 회동축부(22)의 축심(X1)을 따른 방향에서 보았을 때 회동축부(22)의 축심(X1)으로부터 이격된 부분에서 블록체(21a)와 연결되어 있다.
이어서, 본 실시형태에 있어서의 제어 구성을 설명한다. 천정 반송차(1)에는, 그 각 부의 작동을 제어하는 제어부(H)가 설치되어 있다. 제어부(H)는, 예를 들면, 메모리, 레지스터, 연산부 등을 구비한 마이크로 컴퓨터를 중핵(中核)으로 하여 구성되며, 제어 프로그램을 메모리에 기억하는 동시에 필요에 따라 그 프로그램을 연산부에 로드하여 실행한다. 또한, 제어부(H)에는, 위치 조정용 구동부(M1), 승강 구동부(M2), 파지부 구동부(M3), 주행 구동부(M4), 및 제1 록 기구(L1), 및 제2 록 기구(L2)가 통신 가능한 형태로 접속되고, 제어부(H)는, 이들 각각의 작동을 제어한다.
그리고, 도시는 생략하지만, 천정 반송차에 반송 지령을 지령하는 상위 관리 장치가, 제어부(H)와 서로 통신 가능한 형태로 설치되어 있다. 제어부(H)는, 상위 관리 장치로부터의 반송 지령을 수취하여, 상기 반송 지령에 따른 각종 제어(주행 제어, 승강 제어, 파지 상태 전환 제어 등)를 실행한다. 여기서, 주행 제어란, 목적으로 하는 스테이션에 대응하는 주행 위치까지 주행부(11)를 이동시키기 위해 주행 구동부(M4)를 작동시키는 제어이다. 또한, 승강 제어란, 그 주행 위치에 있어서, 파지부(30)를 승강시키기 위해 승강 구동부(M2)를 작동시키는 제어이다. 또한, 파지 상태 전환 제어란, 파지부(30)에서의 파지용 요동체(31)를 이격 상태 또는 근접 상태로 하기 위해, 파지부 구동부(M3)를 작동시켜 용기(B)의 플랜지(Bf)의 파지 상태를 전환하는 제어이다.
도 4의 플로우차트에 나타낸 바와 같이, 제어부(H)는, 상위 관리 장치로부터, 물품 지지부(S)를 제1 방향 D1을 따라 슬라이딩시키는 것을 지령하는 슬라이딩 지령을 받으면(스텝 #1), 다음과 같은 제어를 실행한다. 제어부(H)는, 제2 록 기구(L2)가 록 상태로 되도록 제어하는 동시에, 제1 록 기구(L1)가 해방 상태로 되도록 제어한다(스텝 #2). 즉, 제어부(H)는, 제2 록 기구(L2)를 록 상태로서 연결 부재(24)의 회동축부(22)의 축심(X1) 주위의 회동을 규제하고, 또한 제1 록 기구(L1)를 해방 상태로 하여 연결 부재(24)의 제1 방향 D1을 따르는 이동을 허용하는 상태로 되도록, 제1 록 기구(L1) 및 제2 록 기구(L2)의 작동을 제어한다. 그리고, 그 상태에 있어서, 슬라이딩의 종료가 지령될 때까지(스텝 #4: Yes) 위치 조정용 구동부(M1)를 구동하여 나사축(12B)을 회전시킨다(스텝 #3). 이로써, 도 5에 나타낸 바와 같이, 연결 부재(24)가 블록체(21a)의 이동에 따라, 평면에서 볼 때 회동축부(22)의 축심(X1) 주위에서의 회동 자세를 유지한 채 이동함으로써, 직동용 지지체(23)가 제1 방향 D1을 따라 이동한다. 따라서, 물품 지지부(S)의 회동축부(22)의 축심(X1) 주위에서의 회동 자세를 유지한 채, 직동용 지지체(23)에 지지되는 회동축부(22) 및 그 회동축부(22)의 하단에 지지되는 물품 지지부(S)를 제1 방향 D1을 따라 이동시킬 수 있다. 본 실시형태에 있어서, 스텝 #2 및 스텝 #3에 관한 제어가, 직동 구동 제어에 상당한다.
또한, 제어부(H)는, 상위 관리 장치로부터, 물품 지지부(S)를 회동축부(22)의 축심(X1) 주위로 회동시키기 위해 회동 지령을 받으면(스텝 #5), 다음과 같은 제어를 실행한다. 제어부(H)는, 제2 록 기구(L2)가 해방 상태로 되도록 제어하는 동시에, 제1 록 기구(L1)가 록 상태로 되도록 제어한다(스텝 #6). 즉, 제어부(H)는, 제2 록 기구(L2)를 해방 상태로서 연결 부재(24)의 회동축부(22)의 축심(X1) 주위의 회동을 허용하고, 또한 제1 록 기구(L1)를 록 상태로서 연결 부재(24)의 제1 방향 D1을 따르는 이동을 규제하는 상태로 되도록, 제1 록 기구(L1) 및 제2 록 기구(L2)의 작동을 제어한다. 그리고, 그 상태에 있어서, 회동의 종료가 지령될 때까지(스텝 #4: Yes) 위치 조정용 구동부(M1)를 구동하여 나사축(12B)을 회전시킨다(스텝 #7). 이로써, 도 6에 나타낸 바와 같이, 블록체(21a)의 이동에 따라, 직동용 지지체(23)가 제1 방향 D1에 따른 방향에서의 위치를 유지한 채, 연결 부재(24)가 회동축부(22)의 축심(X1)을 중심으로 하여 회동한다. 연결 부재(24)와 회동축부(22)와는 일체로 회동하도록 연결되어 있으므로, 회동축부(22)도, 그 축심(X1)을 중심으로 하여 회동한다. 또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 회동축부(22)의 하단에는, 물품 지지부(S)를 구성하는 승강 구동부(35)가 고정되어 있으므로, 승강 구동부(35)[물품 지지부(S)]도 마찬가지로 회동한다. 따라서, 직동용 지지체(23)의 제1 방향 D1을 따르는 위치를 유지한 채, 물품 지지부(S)를 회동축부(22)의 축심(X1) 주위에서 회동시키는 것이 가능하다. 본 실시형태에 있어서, 스텝 #6 및 스텝 #7에 관한 제어가, 회동 제어에 상당한다.
그리고, 본 실시형태에 있어서는, 제1 록 기구(L1) 및 제2 록 기구(L2)가, 동작 상태 전환부(L)에 상당한다. 또한, 「제2 록 기구(L2)를 록 상태로 하고, 또한 제1 록 기구(L1)를 해방 상태로 한 상태」가 직동 상태에 상당한다. 또한, 「제2 록 기구(L2)를 해방 상태로 하고, 또한 제1 록 기구(L1)를 록 상태로 한 상태」가, 회동 상태에 상당한다. 그리고, 제어부(H)는, 제1 록 기구(L1) 및 제2 록 기구(L2)의 작동을 제어함으로써, 직동 상태와 회동 상태를 전환할 수 있다.
또한, 제어부(H)는, 전술한 바와 같이, 직동 구동 제어와 회동 제어를 실행하도록 구성되어 있다. 여기서, 「직동 구동 제어」란, 「제1 록 기구(L1) 및 제2 록 기구(L2)를 직동 상태로서 위치 조정용 구동부(M1)를 구동시켜 나사축(12B)을 회전시킴으로써, 물품 지지부(S)를 상기 제1 방향 D1을 따라 이동시키는 제어」이다. 또한, 「회동 제어」란, 「제1 록 기구(L1) 및 제2 록 기구(L2)를 회동 상태로서 위치 조정용 구동부(M1)를 구동시켜 나사축(12B)을 회전시킴으로써, 물품 지지부(S)를 회동축부(22)의 축심(X1) 주위에서 회동시키는 제어」이다.
계속하여, 본 실시형태의 천정 반송차를 사용하여 용기(B)의 반송을 행하는 경우의 제어를 설명한다. 본 실시형태에 있어서는, 도시는 생략하지만, 물품 지지부(S)[구체적으로는 파지부(30)]에 의해 지지하는 용기(B)를 수수하는 스테이션이, 평면에서 볼 때 주행 레일(2)을 따라, 또한 물품 지지부(S)의 아래쪽으로 되는 위치에 설치되어 있다.
제어부(H)는, 상위 관리 장치로부터의 반송 지령에 기초하여, 용기(B)를 반송원(搬送元)의 스테이션에서 들어올리는 이송탑재(移載; transfer)를 행하고, 반송처(搬送處)의 스테이션에서 내려놓는 이송탑재를 행한다. 이 때문에, 제어부(H)는, 반송원의 스테이션 또는 반송처의 스테이션에 대응하는 주행 위치로 주행부(11)를 주행 이동시키고, 그 주행 위치로 주행부(11)를 정지시킨 상태에서 들어올리는 이송탑재 또는 내려놓는 이송탑재를 행한다. 이하의 설명에서는, 반송원의 스테이션에 대응하는 위치로의 주행부(11)의 주행 이동, 및 반송원의 스테이션에 대응하는 위치로부터 반송처의 스테이션에 대응하는 위치로의 주행부(11)의 주행 이동에 대해서는 생략한다. 이하, 반송원의 스테이션이나 반송처의 스테이션을 용기(B)의 이송탑재 대상의 스테이션으로서, 상기 이송탑재 대상의 스테이션에서의 이송탑재 동작을 중심으로 설명한다.
스테이션에 있어서는, 용기(B)를 지지할 때의 평면에서 볼 때의 자세가 규정되어 있다(이송탑재용 규정 자세라고 함). 그러나, 스테이션에 지지된 용기(B)를 들어올리기 위해 파지부(30)를 하강시켰을 때, 스테이션에 지지된 용기(B)의 플랜지(Bf)의 위치와, 파지부(30)의 파지용 요동체(31)와의 위치 관계가, 전술한 「설정 걸어맞춤 위치 관계」로 되지 않는 경우가 있다. 또한, 반대로, 용기(B)를 스테이션에 언로드하기 위해 파지부(30)를 하강시킨 경우에 있어서, 용기(B)의 평면에서 볼 때의 자세가 스테이션에서의 「이송탑재용 규정 자세」가 되지 않는 경우가 있다. 제어부(H)는, 들어올림 시에 스테이션에 지지된 용기(B)의 플랜지(Bf)의 위치와 파지부(30)의 파지용 요동체(31)와의 위치 관계를 설정 걸어맞춤 위치 관계로 하기 위해, 직동 구동 제어 및 회동 제어를 실행한다. 또는, 제어부(H)는, 내려놓음 시에 용기(B)의 평면에서 볼 때의 자세를 스테이션에서의 이송탑재용 규정 자세로 하기 위해, 직동 구동 제어 및 회동 제어를 실행한다.
제어부(H)는, 들어올림에 있어서 설정 걸어맞춤 위치 관계를 만족시키기 위해 필요한 이동량과, 내려놓음에 있어서 이송탑재용 규정 자세를 만족시키기 위해 필요한 이동량을, 스테이션마다 기억하고 있다. 전자(前者)의 이동량은, 들어올림 시에 스테이션에 지지된 용기(B)의 플랜지(Bf)의 위치와 파지부(30)의 파지용 요동체(31)와의 위치 관계를 설정 걸어맞춤 위치 관계로 하기 위해 필요한 이동량이다. 환언하면, 이 이동량은, 「물품 지지부(S)를 제1 방향 D1을 따라 이동시키는 직동 이동량」, 및 「물품 지지부(S)를 회동축부(22)의 축심(X1) 주위에서 회동시키는 회전 이동량」이다. 또한, 후자의 이동량은, 내려놓음 시에 용기(B)의 평면에서 볼 때의 자세를 스테이션에서의 이송탑재용 규정 자세로 하기 위해 필요한 이동량이다. 환언하면, 이 이동량은, 「물품 지지부(S)를 제1 방향 D1을 따라 이동시키는 직동 이동량」, 및 「물품 지지부(S)를 회동축부(22)의 축심(X1) 주위에서 회동시키는 회전 이동량」이다.
그리고, 상기 「들어올림 시에서의 이동량」과「내려놓음 시에서의 이동량」은 같다. 따라서, 제어부(H)는, 각각의 스테이션에 대하여 단일의 이동량[물품 지지부(S)를 제1 방향 D1을 따라 이동시키는 직동 이동량과, 물품 지지부(S)를 회동축부(22)의 축심(X1) 주위에서 회동시키는 회전 이동량]을 기억하고 있으면 된다.
도 7의 플로우차트에 나타낸 바와 같이, 제어부(H)는, 상위 관리 장치로부터 반송 지령을 받으면(스텝 #11), 제어부(H)에 기억하고 있는 그 스테이션에 대응하는 직동 이동량과 회전 이동량에 대한 정보를 취득한다(스텝 #12). 그리고, 제어부(H)는, 취득한 직동 이동량에 기초하여, 전술한 직동 구동 제어를 실행하고(스텝 #13), 취득한 회동 이동량에 기초하여, 전술한 회동 제어를 실행한다(스텝 #14). 그 후, 제어부(H)는, 승강 구동부(M2)를 작동시켜 파지부(30)를 하강시키고(스텝 #15), 파지 상태 전환 제어를 실행한다(스텝 #16). 이 때, 직동 구동 제어 및 회동 제어에 의해, 스테이션에 지지된 용기(B)의 플랜지(Bf)의 위치와 파지부(30)의 파지용 요동체(31)와의 위치 관계가 설정 걸어맞춤 위치 관계로 되어 있다. 또는, 용기(B)의 평면에서 볼 때의 자세가 스테이션에서의 이송탑재용 규정 자세로 되어 있다. 따라서, 스테이션에서의 용기(B)의 수수는, 적절하게 행해진다.
계속, 제어부(H)는, 승강 구동부(M2)를 작동시켜 파지부(30)를 상승시킨다(스텝 #17). 그리고, 제어부(H)는, 스텝 #12에서 취득한 회동 이동량에 기초하여, 스텝 #14에 있어서 물품 지지부(S)를 회동축부(22)의 축심(X1) 주위에서 회동시킨 회동량과 같은 회동량만큼 역방향으로 물품 지지부(S)를 회동시키기 위해 회동 제어를 실행한다(스텝 #18). 또한, 제어부(H)는, 스텝 #12에 의해 취득한 직동 이동량에 기초하여, 스텝 #13에 있어서 물품 지지부(S)를 제1 방향 D1을 따라 이동시킨 이동량과 같은 이동량만큼 역방향으로 물품 지지부(S)를 이동시키기 위해 직동 구동 제어를 실행한다(스텝 #19). 이로써, 물품 지지부(S)를, 용기(B)를 반송할 때 평면에서 볼 때 상기 용기(B)가 위치할 위치에 대응하는 반송용(搬送用) 설정 위치로 되돌리는 것이 가능하다.
[다른 실시형태]
(1) 상기 설명에서는, 구동부를 나사축(12B)과 그것을 회전시키는 회전 모터(MK)로 구성하고, 직선 이동체를, 나사축(12B)과 나사결합되어 나사축(12B)의 회전에 의해 이동되는 블록체(21a)로 하는 구성을 나타냈다. 그러나, 구동부 및 직선 이동체는, 이와 같은 구성에 한정되지 않고, 예를 들면, 직선 가이드를 따라 이동 가능한 직선 이동체를 크랭크 기구에 의해 제1 방향 D1을 따라 이동시키는 구성으로 해도 된다. 이 경우, 크랭크 기구가 구동부로 된다. 또한, 제1 방향 D1을 따라 순환 구동하는 체인에 의해 직선 이동체를 제1 방향 D1을 따라 이동시키는 구성으로 해도 된다. 이 경우, 체인이 구동부가 된다. 또한, 지지판(12S)에 제1 방향 D1을 따라 랙 기어나 체인 등을 부설(敷設)하고, 직선 이동체를, 그 랙 기어나 체인과 맞물리는 피니언 기어와, 상기 피니언 기어를 회전 구동시키는 모터를 구비하는 형태로 구성해도 된다. 이 경우, 구동부가 직선 이동체에 구비되게 된다.
(2) 상기 설명에서는, 동작 상태 전환부(L)를, 제1 록 기구(L1) 및 제2 록 기구(L2)의 2개의 록 기구로 구성하는 예를 나타낸다. 그러나, 동작 상태 전환부(L)는, 이와 같은 구성에 한정되지 않고, 예를 들면, 도 8∼도 10에 나타낸 바와 같이, 동작 상태 전환부(L)를 단일의 록 기구(L3)에 의해 구성할 수도 있다. 록 기구(L3)는, 본체부(L3a)와 록핀(L3b)을 구비하고 있고, 본체부(L3a)는, 직동용 지지체(23)에 고정되어 있다. 본체부(L3a)는, 직동용 지지체(23)에서의 회동축부(22)와 가이드 레일(12G)의 기립부(12Ga)와의 사이에 설치되어 있다. 록핀(L3b)은, 회동축부(22) 측으로 돌출하는 상태와, 가이드 레일(12G)의 기립부(12Ga) 측으로 돌출하는 상태로 전환할 수 있다.
록핀(L3b)을, 회동축부(22) 측으로 돌출된 상태로 했을 때는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 록핀(L3b)이 회동축부(22)와 맞닿아 회동축부(22)가 직동용 지지체(23)에 대하여 회동하지 않도록 고정된다. 따라서, 회동축부(22)와 일체로 회동하도록 장착되어 있는 연결 부재(24)가, 회동축부(22)의 축심(X1) 주위로 회동하는 것을 규제하게 된다. 또한, 이 때, 록핀(L3b)은 가이드 레일(12G)의 기립부(12Ga)와는 이격되어 있으므로, 연결 부재(24)의 제1 방향 D1을 따르는 이동은 허용된다. 이와 같이 하여, 직동 상태가 실현될 수 있다.
또한, 록핀(L3b)을, 가이드 레일(12G)의 기립부(12Ga) 측으로 돌출된 상태로 했을 때는, 도 10에 나타낸 바와 같이, 록핀(L3b)이 가이드 레일(12G)의 기립부(12Ga)와 맞닿아 직동용 지지체(23)의 제1 방향 D1을 따르는 이동이 규제된다. 또한, 이 때, 록핀(L3b)은 회동축부(22)와는 이격되어 있으므로, 회동축부(22)는 직동용 지지체(23)에 대하여 회동할 수 있다. 따라서, 회동축부(22)와 일체로 회동하도록 장착되어 있는 연결 부재(24)가, 회동축부(22)의 축심(X1)을 중심으로 하여 회동하는 것을 허용하게 된다. 이와 같이 하여, 회동 상태가 실현될 수 있다.
(3) 상기에 있어서는, 직동 회동 장치를 천정 반송차(1)의 파지부의 평면에서 볼 때의 자세를 조정하기 위해 사용하는 구성을 설명하였다. 그러나, 본 발명의 직동 회동 장치는, 천정 반송차(1)에 한정되지 않고, 직동 상태와 회동 상태를 출현시키는 것이 필요한 다양한 장치에 대하여 적용할 수 있다. 또한, 상기에 있어서는, 물품 지지체가, 반도체 기판을 수납한 용기(B)를 물품으로서, 상기 용기(B)를 반송을 위해 지지하는 것인 경우를 설명하였다. 그러나, 물품 지지체는, 예를 들면, 공구나 지그(jig) 등을 지지하기 위해 사용되는 것이라도 된다. 또한, 용기(B), 공구 또는 지그 등은, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이 파지부에 의해 파지되는 것이 아니고, 물품 지지체에 고착되는 것이라도 된다.
(4) 상기에 있어서는, 상위 관리 장치로부터 반송 지령을 받았을 경우에, 파지부(30)를 하강시킨 후에 직동 구동 제어 및 회동 제어를 실행하고, 또한 직동 구동 제어 및 회동 제어를 실행한 후에 파지부(30)를 상승시키는 구성을 예시했다. 그러나, 파지부(30)의 하강 또는 상승과, 직동 구동 제어 및 회동 제어와의 순서는 역이라도 된다. 또한, 직동 구동 제어와 회동 제어 중 어느 것이 먼저 실행되어도 된다.
(5) 상기에 있어서는, 이동 축심을 제1 방향 D1과 평면에서 볼 때 직교하는(즉 상하 방향을 따르는) 형태로 구비하는 직동 회동 장치를 예시했다[이동 축심: 회동축부(22)의 축심(X1)]. 그러나, 이동 축심의 따른 방향은 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 이동 축심은, 제1 방향 D1과 수평 방향에서 볼 때 직교하는(즉 수평 방향을 따른) 형태라도, 수평 방향 또는 상하 방향으로부터 경사진 방향을 따르는 형태라도 된다.
12B: 나사축
12G: 가이드 레일(지지부)
21a: 블록체(직선 이동체)
23: 직동용 지지체(지지부)
24: 연결 부재(피조작 부재)
S: 물품 지지부
B: 물품
D1: 제1 방향
H: 제어부
J: 지지부
L: 동작 상태 전환부
MK: 회전 모터
M1: 위치 조정용 구동부(구동부)
X1: 회동축부의 축심(이동 축심)

Claims (3)

  1. 물품을 지지하는 물품 지지부를 직선형의 제1 방향을 따라 이동시키고 또한 상기 물품 지지부를 상기 제1 방향에 직교하는 이동 축심(軸心) 주위에서 회동(回動)시키는 직동(直動) 회동 장치로서,
    상기 물품 지지부가 일체로 설치된 피(被)조작 부재;
    상기 피조작 부재를 상기 이동 축심 주위로 회동 가능하게 지지하고, 또한 상기 피조작 부재를 상기 제1 방향을 따라 이동 가능하게 지지하는 지지부; 및
    구동부에 의해 상기 제1 방향을 따라 이동되는 직선 이동체;
    를 포함하고,
    상기 피조작 부재는, 상기 이동 축심을 따른 방향에서 볼 때 상기 이동 축심으로부터 이격된 부분에서 상기 직선 이동체와 연결되고,
    상기 피조작 부재의 상기 이동 축심 주위의 회동을 규제하고, 또한 상기 피조작 부재의 상기 제1 방향을 따른 이동을 허용하는 직동 상태와, 상기 피조작 부재의 상기 이동 축심 주위의 회동을 허용하고, 또한 상기 피조작 부재의 상기 제1 방향을 따른 이동을 규제하는 회동 상태로 전환 가능한 동작 상태 전환부를 더 구비하는,
    직동 회동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는, 회전 축심이 상기 제1 방향을 따른 자세로 되도록 설치된 나사축과, 상기 나사축을 상기 회전 축심 주위로 회전 구동시키는 회전 모터를 구비하고,
    상기 직선 이동체는, 상기 나사축의 회전에 따라 상기 제1 방향을 따라 이동하도록 상기 나사축에 장착되어 있는, 직동 회동 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 구동부 및 상기 동작 상태 전환부의 작동을 제어하는 제어부를 더 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 동작 상태 전환부를 상기 직동 상태로 하여 상기 구동부를 작동시킴으로써 상기 물품 지지부를 상기 제1 방향을 따라 이동시키는 직동 구동 제어와, 상기 동작 상태 전환부를 상기 회동 상태로 하여 상기 구동부를 작동시킴으로써 상기 물품 지지부를 이동 축심 주위에서 회동시키는 회동 제어를 실행하는, 직동 회동 장치.
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