TW202416428A - 旋轉機構及高架搬運車 - Google Patents
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Abstract
旋轉機構具備有:第1部分;及繞旋轉軸線相對於第1部分相對旋轉的第2部分。第1部分及第2部分的任一方,具有:圓筒構件、及傳動構件;上述傳動構件,在超過圓筒構件的外周面的一周的捲繞區域中螺旋狀地捲繞於上述圓筒構件的外周面。第1部分及第2部分的任另一方具有將傳動構件送出的驅動部。在圓筒構件的外周面,設置有至少一個導引構件,上述至少一個導引構件,在周方向配置在上端部及下端部的至少其中一方的延長線上的捲繞區域外的位置,且在旋轉軸線方向與捲繞區域鄰接。
Description
本發明是關於旋轉機構及高架搬運車。
以往的例如搬運物品的高架搬運車,已知在移載裝置設置有旋轉驅動部。例如在專利文獻1記載的高架搬運車,橫向機構及升降驅動部,是藉由第1旋轉驅動部繞第1垂直軸旋轉270度的範圍。藉此,讓橫向機構使用於朝橫向的滑動的物品的移載位置(方向),可在其旋轉角度的範圍內變更。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 國際公開第2020/090288號
[發明欲解決的課題]
為了藉由旋轉驅動部使垂直的旋轉軸線的周圍的部分旋轉,例如考慮在配置於上方的第1部分、與配置在下方的第2部分的任一方的外周面捲繞皮帶等的傳動構件,並且在第1部分與第2部分的任另一方設置將傳動構件送出的驅動部之機構。在該情況,傳動構件在第1部分與第2部分的任一方的外周面例如捲繞成螺旋狀。
在將傳動構件捲繞在超過一周的範圍(超過外周面的整個圓周的範圍)的情況,傳動構件的局部與其他部分會在旋轉軸線的方向相鄰。當藉由驅動部將傳動構件送出時,與驅動部接觸的傳動構件的局部暫時與外周面分離,但之後再回到外周面。而如果在回到外周面上的傳動構件的局部的附近存在傳動構件的其他部分的話,該局部可能會上疊到該其他部分。該上疊可能會導致旋轉精度的降低。
本發明要說明一種旋轉機構及高架搬運車,能防止傳動構件的局部上疊到其他部分。
[用以解決課題的手段]
一種旋轉機構,具備有:第1部分、第2部分;上述第2部分,配置於第1部分的下方,繞朝上下方向延伸的旋轉軸線相對於第1部分相對旋轉;第1部分及第2部分的任一方具有:圓筒構件、傳動構件;圓筒構件與旋轉軸線配置為同心狀;傳動構件,在超過圓筒構件的外周面的一周的捲繞區域中螺旋狀地捲繞於上述圓筒構件的外周面,並且包含有與圓筒構件固定的上端部及下端部;第1部分及第2部分的任另一方,具有藉由對傳動構件施加驅動力來將傳動構件送出的驅動部;在圓筒構件的外周面,設置有至少一個導引構件,上述至少一個導引構件,在周方向配置在上端部及下端部的至少其中一方的延長線上的捲繞區域外的位置,且在旋轉軸線方向與捲繞區域鄰接。
藉由該旋轉機構,藉由將傳動構件捲繞超過外周面的一周,則能達成360度以上的旋轉。傳動構件是開放式的,所以容易拆卸能達成優異的維修性。並且至少一個導引構件在旋轉軸線方向與捲繞區域鄰接。藉此藉由導引構件將傳動構件導引到捲繞區域。於是可防止傳動構件的局部上疊到其他部分。結果可提升旋轉機構的旋轉精度。
至少一個導引構件,也可具有下導引構件,上述下導引構件配置在周方向的下端部的延長線上的捲繞區域外的位置,下導引構件也可包含:將傳動構件的上端部附近的局部朝上方導引的上傾斜面。藉由下導引構件的上傾斜面,可順暢導引傳動構件,且能確實防止傳動構件的上端部附近的局部上疊到下端部附近的其他部分。
至少一個導引構件,也可具有上導引構件,上述上導引構件配置在周方向的上端部的延長線上的捲繞區域外的位置,上導引構件也可包含:將傳動構件的下端部附近的局部朝下方導引的下傾斜面。藉由上導引構件的下傾斜面,可順暢導引傳動構件,且能確實防止傳動構件的下端部附近的局部上疊到上端部附近的其他部分。
至少一個導引構件,也可配置成在周方向與上端部及下端部的至少其中一方鄰接。傳動構件的容易產生上疊的區域,是從上端部或下端部開始的捲繞區域的端部附近的區域。因此藉由該構造,能更確實防止傳動構件的上疊。
本發明的其他型態,也可提供一種高架搬運車,具備有:包含第1部分的行走台車、與主體部;上述主體部具有:第2部分、及安裝在第2部分的下方用來移載搬運物的移載裝置。在該高架搬運車,能藉由移載裝置朝側方及下方移載物品,並且藉由上述旋轉機構,能相對於行走台車使主體部繞旋轉軸線旋轉。也就是說,藉由該高架搬運車,讓具有移載裝置的主體部的旋轉精度(迴旋精度)提升,能更正確地載置物品。
[發明效果]
藉由本發明,於是可防止傳動構件的局部上疊到其他部分。結果可提升旋轉機構的旋轉精度。
以下參考圖面來詳細說明本發明的實施方式。在圖面的說明中同一元件用同一符號而省略重複說明。在圖面中,為了方便說明,實施方式的各構造是適當地變更比例尺來表現。在一些圖面中也顯示了XYZ正交座標系統。在以下說明為了容易說明而參考該座標系統。以下將沿著水平面的方向當作X方向(第1方向),將與X方向正交且沿著水平面的方向當作Y方向(第2方向),將鉛直方向說明為Z方向。
如圖1所示,實施方式的高架行走車系統(行走車系統)1,例如是半導體製造工廠的潔淨室,這是藉由高架行走車(高架搬運車)2搬運物品M的網格系統(搬運系統或有軌道台車系統)。高架行走車系統1,例如具備有:複數的高架行走車2(以下總稱為「行走車2」)、用來控制複數的行走車2的系統控制器5、及讓複數的行走車2行走的軌道R。行走車2沿著高架行走車系統1的軌道R移動。行走車2,沿著軌道R行走,用來搬運:收容半導體晶圓的FOUP(前開式晶圓傳送盒)(Front Opening Unified Pod)、或收容光罩的光罩盒(Pod)等的物品M。行走車2也稱為台車、搬運車、搬運台車、或行走台車等。藉由複數的行走車2,可進行物品M的高密度搬運,提升物品M的搬運效率。高架行走車系統1也可只具備一個行走車2。
軌道R設置在潔淨室等的建築物的頂棚或頂棚附近。軌道R例如設置成與處理裝置、貯藏庫(自動倉庫)等鄰接。處理裝置例如是曝光裝置、塗佈顯影裝置、成膜裝置、蝕刻裝置等,對行走車2所搬運的物品M內的半導體晶圓進行各種處理。貯藏庫用來保管行走車2所搬運的物品M。
軌道R從俯視方向觀察配置成格子狀。軌道R沿著水平方向延伸。在本實施方式,軌道R是藉由在X方向及Y方向排列設置複數的軌道單元100來建構,複數的軌道單元100具備有:第1軌道R1、第2軌道R2、及交叉部軌道R3。高架行走車系統1,具備有:在X方向及Y方向排列設置的複數的軌道單元100、與將複數的軌道單元100互相連結的複數的連結構件140。藉由複數的軌道單元100與複數的連結構件140,形成軌道組裝體200。軌道組裝體200,在藉由連結構件140將軌道單元100彼此連結的部分,藉由複數的懸吊構件H懸吊於未圖示的頂棚等。
圖2是顯示組成圖1中的軌道組裝體200的4個軌道單元100以及將其連結的連結構件140的分解立體圖。各軌道單元100為長方體狀(框狀)的構件且具有相同構造。各軌道單元100包含:沿著X方向配置的兩個第1軌道構件110、沿著Y方向配置的兩個第2軌道構件120、及配置成在第1軌道構件110及第2軌道構件120的延長線上(也就是格子的交點的位置)形成有間隙的4個交叉部軌道構件130。在從俯視方向觀察軌道單元100的情況,平行的兩個第1軌道構件110與平行的兩個第2軌道構件120配置成正方形,在該正方形的頂點的位置配置有4個交叉部軌道構件130。
各軌道單元100,例如為金屬製,是在第1軌道構件110、第2軌道構件120、及交叉部軌道構件130的各部分成形後一體化的單元。各第1軌道構件110,包含:配置在軌道單元100的上端位置且朝X方向延伸的第1樑部111、配置在軌道單元100的下端位置且朝X方向延伸的第1軌道R1、及配置在第1樑部111及第1軌道R1之間並且與第1樑部111及第1軌道R1接合的第1支承壁113。各第2軌道構件120,包含:配置在軌道單元100的上端位置且朝Y方向延伸的第2樑部121、配置在軌道單元100的下端位置且朝Y方向延伸的第2軌道R2、及配置在第2樑部121及第2軌道R2之間並且與第2樑部121及第2軌道R2接合的第2支承壁123。藉由複數的第1樑部111與複數的第2樑部121,在軌道組裝體200的上端位置形成沿著XY平面延伸的格子狀的構造體。第1支承壁113沿著XZ平面延伸。第2支承壁123沿著YZ平面延伸。
交叉部軌道構件130,包含:在第1樑部111及第2樑部121直角接合的位置沿著Z方向(鉛直方向)延伸的交叉部支承柱133、及設置在交叉部支承柱133的下端的交叉部軌道R3。
如圖1所示,複數的第1軌道R1分別沿著X方向延伸。複數的第2軌道R2分別沿著Y方向延伸。軌道R,藉由複數的第1軌道R1與複數的第2軌道R2,在俯視方向觀察形成為格子狀。軌道R,藉由複數的第1軌道R1與複數的第2軌道R2,形成複數的方格。交叉部軌道R3配置在與第1軌道R1與第2軌道R2的交叉點對應的部分。交叉點軌道R3,相對於第1軌道R1在X方向隔著間隔相鄰。交叉點軌道R3,相對於第2軌道R2在Y方向隔著間隔相鄰。交叉部軌道R3是使用於:行走車2沿著第1軌道R1行走時、行走車2沿著第2軌道R2行走時、行走車2從第1軌道R1行走到第2軌道R2、或從第2軌道R2行走到第1軌道R1時。
各軌道單元100,在其內側形成與一個方格對應的正方形的(或長方形的)軌道R。藉由將複數的軌道單元100排列於X方向及Y方向,讓複數的第1軌道R1在X方向相連而延伸,讓複數的第2軌道R2在Y方向相連而延伸。在X方向上,在一個第1軌道R1與另一個第1軌道R1之間,隔著間隔配置有兩個交叉部軌道R3。在Y方向上,在一個第2軌道R2與另一個第2軌道R2之間,隔著間隔配置有兩個交叉部軌道R3。從另一個角度來說明軌道R。在著眼於由排列於X方向的2個方格及排列於Y方向的2個方格所構成的4個方格的情況,在Y方向相鄰的2個第1軌道R1、與在Y方向相鄰的其他2個第1軌道R1之間,隔著間隔配置有在X方向及Y方向相鄰的4個交叉部軌道R3(相對於第1軌道R1)。而且在X方向相鄰的2個第2軌道R2、與在X方向相鄰的其他2個第2軌道R2之間,與上述同樣地隔著間隔配置有4個交叉部軌道R3(相對於第2軌道R2)。
在軌道組裝體200,將複數的第1軌道R1、複數的第2軌道R2、及複數的交叉部軌道R3相互隔著預定間隔配置,藉此建構出軌道R。在各第1軌道R1與各交叉部軌道R3之間形成有與上述間隔相當的間隙G。在各第2軌道R2與各交叉部軌道R3之間形成有與上述間隔相當的間隙G。軌道R的間隙G具有恆定的大小。各第1軌道R1,在上面部包含平坦且水平的第1行走面R1a,讓行走車2的行走車輪31在X方向(第1行走方向D1)行走於第1行走面R1a上。各第2軌道R2,在上面部包含平坦且水平的第2行走面R2a,讓行走車2的行走車輪31在Y方向(第2行走方向D2)行走於第2行走面R2a上。交叉部軌道R3在上面部包含平坦且水平的交叉部行走面R3a。涵蓋軌道R全體,第1行走面R1a、第2行走面R2a、及交叉部行走面R3a的高度相等。第1行走面R1a、第2行走面R2a、及交叉部行走面R3a配置在相同或大致相同的水平面上。
例如在上述4個交叉部軌道R3之間未形成像間隙G的大小的間隙。當行走車2直線通過複數的軌道單元100時,行走車2的行走車輪31行走於交叉部行走面R3a上。此時行走車輪31通過上述4個交叉部軌道R3的任兩個之上。或者當行走車2在軌道單元100之間變更行走方向時(將行走方向變更90度也就是轉向時),行走車2的行走車輪31通過交叉部行走面R3a上(同時變更方向)。
如以上,在軌道組裝體200,藉由第1軌道構件110、第2軌道構件120、及交叉部軌道構件130組成格子狀的軌道R。高架行走車系統1的格子狀的軌道R的佈置,可藉由將複數的軌道單元100任意排列(包含軌道單元100的新增或刪除)而適當調整或變更。
參考圖2來說明連結構件140的軌道單元100的連結構造。如圖2所示,各連結構件140包含:上連結構件141與下連結構件142。在朝水平延伸的板狀或框狀的上連結構件141,安裝著複數的(典型是4個)軌道單元100的四個角落的任一個的上面部。上連結構件141抵接於各軌道單元100的第1樑部111與第2樑部121的交點附近。在朝水平延伸的板狀或框狀的下連結構件142,安裝著複數的(典型是4個)軌道單元100的四個角落的任一個的下面部。下連結構件142抵接於各軌道單元100的交叉部軌道R3。
沿著鉛直方向延伸的棒狀的懸吊構件H,將上連結構件141及下連結構件142貫穿。藉由未圖示的緊固構件等將上連結構件141及/或下連結構件142固定於軌道單元100,藉此將軌道單元100彼此連結。在軌道單元100之間形成有朝Z方向延伸的空間100e,在X方向及Y方向相鄰的4個交叉部軌道R3之間(俯視方向觀察的中央部分)形成有朝Z方向延伸的空間R3e。懸吊構件H插通於空間100e及空間R3e,而相對於懸吊構件H將上連結構件141及/或下連結構件142固定。
高架行走車系統1具備有通訊系統(並未圖示)。通訊系統使用於行走車2及系統控制器5的通訊。行走車2及系統控制器5,分別經由通訊系統可通訊地連接。
接著參考圖1、圖3、及圖4,針對行走車2的構造來說明。如圖1及圖3所示,行走車2設置成可沿著軌道R行走。行走車2具有:行走於軌道R上的行走台車20、及安裝於行走台車20的下部且可相對於行走台車20自由迴旋的主體部10。行走台車20包含:配置在軌道R的下方的例如矩形的台車單元50、從俯視方向觀察設置在台車單元50的四個角落的位置且設置成從台車單元50朝上方突出的行走部30、及使行走部30的4個行走車輪31分別相對於台車單元50迴旋的4個車輪迴旋機構40。在台車單元50的內部設置有台車控制器(控制部)8。
主體部10配置於軌道R的下方。如圖3及圖4所示,主體部10具有例如形成為圓筒狀的主體框架12。主體框架12具有下面部開放的形狀,且包含:圓盤狀的頂板部12a、及從頂板部12a的周緣部垂下的圓筒框架12b。主體部10從俯視方向觀察形成為可收容在軌道R的一個方格(參考圖1)的尺寸。行走車2能夠與在相鄰的第1軌道R1或第2軌道R2上行走的其他行走車2交錯。主體部10具備有:配置於主體框架12的內部的移載裝置18。移載裝置18例如從俯視方向觀察為矩形。圓筒框架12b其周方向的局部開放。形成有開放部(缺口部)的範圍,為足夠能容許讓移載裝置18通過的大小。移載裝置18,當水平移動時,通過圓筒框架12b的開放部。
主體部10,安裝於台車單元50的下部,且相對於台車單元50可繞Z方向的旋轉軸線L10自由迴旋。設置在台車單元50的四個角落的位置的行走車輪31,放置於軌道R上(第1行走面R1a上、第2行走面R2a、或交叉部行走面R3a上)。台車單元50,經由4個行走車輪31及4個車輪迴旋機構40而懸吊於軌道R。藉由4個行走車輪31,能穩定懸吊台車單元50及主體部10,且能使主體部10穩定行走。也就是說,行走車2,以沿著軌道R行走的行走車輪31所懸吊支承,而在軌道R的下方移動。
移載裝置18,相對於主體部10朝水平方向移動,而與裝載埠(載置台)之間移載物品M。移載裝置18設置於主體框架12的頂板部12a的下方。包含移載裝置18的主體部10,可藉由設置於頂板部12a的驅動部(後面詳細敘述)繞旋轉軸線L10旋轉。移載裝置18具有:在軌道R的下側保持物品M的物品保持部13、使物品保持部13在鉛直方向升降的升降驅動部14、及使升降驅動部14在水平方向滑動的滑動機構11。滑動機構11被保持在頂板部12a的下面部。在滑動機構11與升降驅動部14之間設置有旋轉驅動部16,旋轉驅動部16將升降驅動部14相對於滑動機構11繞旋轉軸線L14旋轉驅動。旋轉驅動部16設置在滑動機構11的下方,升降驅動部14設置在旋轉驅動部16的下方。物品保持部13經由複數支懸吊構件13b設置在升降驅動部14的下方。裝載埠是行走車2的移載目的地或移載來源,是與行走車2進行物品M的交貨的地點。
物品保持部13,藉由將物品M的凸緣部Ma抓持,而將物品M懸吊保持。物品保持部13,例如是具有可朝水平方向移動的爪部13a的夾頭。物品保持部13,使爪部13a進入物品M的凸緣部Ma的下方,藉由使物品保持部13上升,來保持物品M。物品保持部13,連接於纜線或皮帶等的懸吊構件13b。
升降驅動部14例如是起重機,藉由放出懸吊構件13b使物品保持部13下降,藉由捲繞懸吊構件13b使物品保持部13上升。升降驅動部14,是以台車控制部8控制,能以預定速度使物品保持部13下降或上升。升降驅動部14,是以台車控制部8控制,將物品保持部13保持在目標的高度。
滑動機構11,例如具有在Z方向重疊配置的複數的可動板。藉由使主體部10迴旋,滑動機構11,使在最下層的可動板處安裝之旋轉驅動部16、升降驅動部14、及物品保持部13朝水平面內的任意方向移動。藉由主體部10相對於台車單元50的迴旋角度,決定滑動機構11的可動板的移動方向。在主體部10,設定移載裝置18與主體框架12的方位,以讓可動板的移動方向與圓筒框架12b的開放部的位置一致。
旋轉驅動部16,例如包含電動馬達等,繞朝鉛直方向延伸的旋轉軸線L14而在預定的角度範圍使升降驅動部14(及物品保持部13)旋轉。藉由旋轉驅動部16可旋轉的角度,例如是180度以下的任意角度,而其上限並不限於180度。藉由旋轉驅動部16能夠使橫向移動的物品保持部13(或由物品保持部13保持的物品M)朝向期望的方向。滑動機構11及旋轉驅動部16,是藉由台車控制器8所控制。即使在滑動機構11的可動板未移動而被收納的狀態(在圖3以實線顯示的狀態),仍可以旋轉驅動部16進行升降驅動部14的旋轉。在該情況,例如升降驅動部14的旋轉軸線L14與主體部10的旋轉軸線L10一致。
台車單元50,在下端具有圓筒狀的支承構件(圓筒構件)52。在支承構件52的下面側可旋轉地安裝著主體框架12的頂板部12a。例如在頂板部12a設置有電動馬達等的驅動部(後面詳細敘述)。藉由將驅動部的驅動力傳遞到支承構件52,讓主體框架12相對於台車單元50繞朝鉛直方向延伸的旋轉軸線L10旋轉。主體框架12可旋轉的角度,例如是360度以上540度以下的任意角度,而其上限並不限於540度。滑動機構11安裝於頂板部12a的下面側,頂板部12a支承著滑動機構11。主體框架12及移載裝置18一體化,主體框架12與移載裝置18一起旋轉。行走車2藉由使用移載裝置18,而可對於裝載埠進行物品M的交貨。
在圓筒框架12b的外面側也可安裝未圖示的外殼。在該情況,外殼將移載裝置18及移載裝置18所保持的物品M包圍。外殼為下端開放的筒狀,且具有將滑動機構11的可動板突出的部分(上述的開放部)作成缺口的形狀。
行走部30具有4個行走車輪31。在各行走車輪31設置有2個輔助車輪32。如圖4所示,行走車輪31,在台車單元50的四個角落的位置,設置成從上面外殼51朝上方突出。各行走車輪31可繞沿著XY平面的水平或大致水平的車軸旋轉。在各行走車輪31的旋轉軸上設置有行走驅動馬達33。各行走車輪31藉由行走驅動馬達33的驅動力旋轉驅動。行走驅動馬達33,例如可切換正轉及反轉。行走車輪31分別滾動於軌道R上。行走車輪31分別滾動於:第1軌道R1、第2軌道R2、及交叉部軌道R3的行走面R1a、R2a、R3a上,使行走車2行走。而也可不限定將4個行走車輪31全部藉由行走驅動馬達33的驅動力旋轉驅動,而也可針對4個行走車輪31的其中局部旋轉驅動。
在台車單元50內的未圖示的台車框架固定有4個車輪迴旋機構40,在各車輪迴旋機構40經由車輪迴旋機構40的迴旋軸連結著台座部34。在台座部34上經由連結部35及支承構件36安裝著行走車輪31、2個輔助車輪32、及1個行走驅動馬達33。例如在殼體53的上面部設置有正方形的上面外殼51,在上面外殼51的四個角落形成的缺口配置有台座部34。連結部35、行走車輪31、輔助車輪32、及行走驅動馬達33配置在較上面外殼51更上方。
如圖3及圖4所示,連結部35,用來連結台車單元50(詳細來說是固定於台車單元50內的車輪迴旋機構40)與行走車輪31。藉由該連結構造,台車單元50及主體部10成為配置於較軌道R更下方且從行走部30懸吊的狀態。連結部35其厚度形成為可通過第1軌道R1與交叉部軌道R3之間、及第2軌道R2與交叉部軌道R3之間的間隙G。支承構件36設置於連結部35的上部,且可旋轉地支承:行走車輪31的旋轉軸、及輔助車輪32的旋轉軸。支承構件36,用來保持行走車輪31與輔助車輪32的相對位置。
如圖4所示,行走車輪31設置成能以朝鉛直方向延伸的迴旋軸線L30為中心迴旋。4條迴旋軸線L30,從俯視方向觀察配置在正方形的頂點的位置,在迴旋軸線L30的中心配置有旋轉軸線L10。換言之,4條迴旋軸線L30,是相對於主體部10的旋轉軸線L10配置在四重對稱的位置。從俯視方向觀察,行走車輪31的位置與迴旋軸線L30的位置不同(錯開)。行走車輪31藉由車輪迴旋機構40迴旋,結果能變更行走車2的行走方向。
輔助車輪32,在行走車輪31的行走方向的前後各配置有一個。各輔助車輪32可繞沿著XY平面的水平或大致水平的車軸旋轉。輔助車輪32的下端例如設定成較行走車輪31的下端更高。於是當行走車輪31行走於行走面R1a、R2a、R3a時,輔助車輪32不會接觸行走面R1a、R2a、R3a。而且當行走車輪31通過第1軌道R1與交叉部軌道R3之間、及第2軌道R2與交叉部軌道R3之間的間隙G時,輔助車輪32接觸於在第1軌道R1及第2軌道R2處設置的未圖示的輔助構件,而能抑制行走車輪31落入。而不限定在一個行走車輪31設置兩個輔助車輪32。例如也可在一個行走車輪31設置一個輔助車輪32,也可不設置輔助車輪32。
4個車輪迴旋機構40,例如配置在台車單元50的殼體53內的四個角落的位置。各車輪迴旋機構40,具有:轉向馬達43、及設置於轉向馬達43與行走車輪31之間的驅動力傳遞部42。驅動力傳遞部42,固定在台車單元50內的未圖示的台車框架。經由迴旋軸將驅動力傳遞部42與台座部34連結。各車輪迴旋機構40,使台座部34、連結部35、支承構件36、行走車輪31、輔助車輪32、及行走驅動馬達33繞迴旋軸線L30一體地迴旋。在行走車2位於各軌道單元100的中心的狀態,將各迴旋軸線L30作為中心使各行走車輪31迴旋90度。藉此讓行走車輪31在交叉部軌道R3上迴旋。藉此能讓行走車2轉彎。所謂轉彎,是讓行走車2從行走於第1行走方向D1的第1狀態切換為行走於第2行走方向D2的第2狀態,或者讓行走車2從行走於第2行走方向D2的第2狀態切換為行走於第1行走方向D1的第1狀態。行走車2的轉彎例如在行走車2的停止狀態進行。行走車2的轉彎,也可在行走車2停止但物品M仍移動(例如迴旋)的狀態進行。車輪迴旋機構40的驅動,是藉由台車控制器8所控制。
如上述,在軌道R形成有間隙G。當行走車2行走於第1軌道R1且橫越第2軌道R2時,或行走車2行走於第2軌道R2且橫越第1軌道R1時,行走車2的局部(詳細來說例如連結部35)通過間隙G。
在行走車輪31與車輪迴旋機構40之間(例如連結部35附近),也可設置與交叉部軌道R3的側面抵接的導引滾子。藉由導引滾子,防止行走台車20(行走車2)相對於軌道R的位置偏移。
行走車2具備有用來檢測位置資訊的未圖示的位置檢測部。位置檢測部,藉由檢測例如設置在軌道R的表示位置資訊的位置標誌,來檢測行走車2的現在位置。位置檢測部藉由非接觸方式檢測位置標誌。
台車控制器8對行走車2進行綜合控制。台車控制器8,是由:CPU(中央處理器)(Central Processing Unit)、ROM(唯讀記憶體)(Read Only Memory)及RAM(隨機存取記憶體)(Random Access Memory)等所構成的電腦。台車控制器8,例如是以RAM讀取ROM所儲存的程式,而以CPU執行的軟體。台車控制器8,也能以電子電路等的硬體所構成。台車控制器8也能以一個裝置組成,也能以複數裝置組成。在以複數裝置組成的情況,則藉由經由網際網路或網際網路等的通訊網路連接這些裝置,在邏輯上建構一個台車控制器8。台車控制器8例如設置於台車單元50。
台車控制器8根據搬運指令來控制行走車2的行走。台車控制器8藉由控制行走驅動馬達33及轉向馬達43等,來控制行走車2的行走。台車控制器8例如用來控制行走速度、與停止相關的動作、及與方向轉換相關的動作。台車控制器8根據搬運指令來控制行走車2的移載動作。台車控制器8藉由控制主體部10(主體框體12及移載裝置18)的迴旋(旋轉),來控制移載裝置18的移載方向。台車控制器8藉由控制移載裝置18等,來控制行走車2的移載動作。台車控制器8控制:將配置在預定的裝載埠的物品M夾持的裝貨動作、以及將所保持的物品M卸載到預定的裝載埠的卸貨動作。
系統控制器5,是由CPU、ROM及RAM所構成的電腦。系統控制器5,例如是以RAM讀取ROM所儲存的程式,而以CPU執行的軟體。系統控制器5,也能以電子電路等的硬體所構成。系統控制器5也能以一個裝置組成,也能以複數裝置組成。在以複數裝置組成的情況,則藉由經由網際網路或網際網路等的通訊網路連接這些裝置,在邏輯上建構一個系統控制器5。系統控制器5的各種控制的至少局部也能藉由台車控制器8執行。
系統控制器5,選擇可搬運物品M的複數的行走車2的其中任一台,對所選擇的行走車2分配搬運指令。搬運指令包含:使行走車2執行至裝載埠的行走的行走指令、配置於裝載埠的物品M的裝貨指令、或所保持的物品M對裝載埠的卸貨指令。
接著參考圖5及圖6,針對行走車2所具備用來使主體部10旋轉(迴旋)的機構詳細敘述。行走車2具備有用來使主體部10旋轉的旋轉機構300(參考圖6)。旋轉機構300具備有:台車單元50的局部也就是台車框架下部(第1部分)50a、與配置在台車框架下部50a的下方的主體框架(第2部分)12。旋轉機構300,是相對於台車框架下部50a,用來使主體框架12相對旋轉的機構。主體框架12,繞朝上下方向延伸的旋轉軸線L10而相對於台車框架下部50a相對旋轉。
如圖5所示,台車框架下部50a具有:構成台車框架的下端的支承構件(圓筒構件)52。支承構件52與旋轉軸線L10配置為同心狀。朝水平延伸的主體框架12的頂板部12a,例如具有:與旋轉軸線L10形成為同心狀的圓形的凹部12c、及形成在凹部12c的中央(旋轉軸線L10通過的位置)的中央孔12e。台車框架與頂板部12a例如藉由貫穿中央孔12e的軸體所連結。並且為了讓頂板部12a相對於支承構件52繞旋轉軸線L10旋轉,在支承構件52及頂板部12a的任一方設置導引構件(突部等),在支承構件52及頂板部12a的另一方設置被導引部(凹部等)。例如也可讓台車框架下部50a的局部嵌入凹部12c。藉由該舉例的構造,主體框架12可旋轉地設置成懸吊於台車框架下部50a的狀態。
如圖6所示,台車框架下部50a具有:捲繞於支承構件52的外周面52a的傳動構件66。傳動構件66例如是具有扁平剖面的皮帶。傳動構件66的剖面,在沿著旋轉軸線L10的方向較長,在以旋轉軸線L10為中心的徑向較短。也就是說,傳動構件66的剖面的長邊方向平行於旋轉軸線L10,傳動構件66的剖面的短邊方向(厚度方向)平行於上述徑向。傳動構件66是螺旋狀地捲繞超過外周面52a的一周的範圍。
參考圖7更詳細說明。圖7為支承構件52的側視圖。如圖7所示,在支承構件52的外周面52a涵蓋整個圓周形成溝狀部55。傳動構件66配置於該溝狀部55內。如圖6及圖7所示,在外周面52a形成有:用來將傳動構件66的上端部67A固定的上固定用溝57A、及用來將傳動構件66的下端部67B固定的下固定用溝57B。上固定用溝57A及下固定用溝57B都形成在溝狀部55的中途處。上固定用溝57A及下固定用溝57B,例如在周方向的位置不同,且在旋轉軸線L10的方向的位置也不同。在旋轉軸線L10方向,上固定用溝57A形成在外周面52a的上部,下固定用溝57B形成在外周面52a的下部。
如圖6所示,傳動構件66的上端部67A配置於外周面52a的上部,傳動構件66的下端部67B配置於外周面52a的下部。傳動構件66是捲繞於外周面52a涵蓋一周(360度)以及預定的角度範圍(例如60度~90度)相加的長度。預定的角度範圍,是從俯視方向觀察(從旋轉軸線L10的方向觀察),傳動構件66彼此重複的範圍。在該範圍,傳動構件66大致平行地排列。預定的角度範圍,也可小於180度,也可為180度以上。傳動構件66,從上端部67A(上固定用溝57A)朝向下端部67B(下固定用溝57B)螺旋狀捲繞於延伸到一周以及1/3~1/2周程度(合計小於兩周)的範圍的捲繞區域A。也就是說,捲繞區域A,是將上固定用溝57A與下固定用溝57B連結的螺旋狀的區域,是傳遞構件66原本(正常狀態下)通過的區域。
如圖7所示,捲繞區域A,包含:配置著傳動構件66之中的上端部67A附近的部分66a的上緣部55a。而且捲繞區域A,包含:配置著傳動構件66之中的下端部67B附近的部分66b的下緣部55b。上緣部55a及下緣部55b在旋轉軸線L10方向上下鄰接。捲繞區域A包含:將上緣部55a及下緣部55b之間連結的一條圓弧狀的傾斜部分(在圖7其大部分隱藏於背後)。由於傳動構件66是螺旋狀地捲繞,所以上緣部55a及下緣部55b分別螺旋狀地稍微傾斜。上述外周面52a的溝狀部55,其高度(旋轉軸線L10方向的長度)稍大於傳動構件66的剖面的長邊方向的長度的兩倍。藉此,在上緣部55a及下緣部55b鄰接的範圍,也就是說傳動構件66平行排列的範圍,傳動構件66彼此間的間隙,較傳動構件66的剖面的長邊方向的長度更短。
如圖6所示,主體框架12具有:藉由對傳動構件66施加驅動力而將傳動構件66送出的驅動部60。例如頂板部12a的直徑大於支承構件52的直徑(參考圖5)。驅動部60例如配置於支承構件52的徑向外側。驅動部60包含:安裝於頂板部12a的背面側的驅動馬達63、固定於驅動馬達63的驅動軸63a的一個驅動滑輪61、及安裝於驅動滑輪61的兩側的一對輔助滾子62。在傳動構件66的背面(與外周面52a抵接的面部,也就是朝向徑向內側的面部)的全區域形成有齒部。傳動構件66為正時皮帶。在驅動滑輪61的外周面形成有與傳動構件66的齒部嚙合的齒部。區動滑輪61是正時滑輪。將傳動構件66的局部拉出,將該拉出部66f繞掛於驅動滑輪61。一對輔助滾子62壓在拉出部66f的基部。驅動滑輪61的旋轉軸線L61例如與旋轉軸線L10平行。一對輔助滾子62的旋轉軸線也與旋轉軸線L10平行。驅動軸63a是以相對於頂板部12a可自由旋轉的狀態貫穿頂板部12a。驅動馬達63藉由台車控制器8所控制。驅動部60,藉由驅動馬達63及驅動滑輪61的旋轉驅動力,將傳動構件66朝周方向(嚴格來說是沿著螺旋的方向)送出。
在旋轉機構300,藉由讓驅動滑輪61繞旋轉軸線L61旋轉,將傳動構件66牽引,讓主體框架12相對於台車框架下部50a旋轉。
如圖6至圖8所示,在支承構件52的外周面52a固定有2個導引構件70。其中一個導引構件70也就是上導引構件70A,配置在周方向的上端部67A的延長線上的捲繞區域A外的位置(圖8所示的上固定用溝57A的左側的上安裝部58A)。另一個導引構件70也就是下導引構件70B,配置在周方向的下端部67B的延長線上的捲繞區域A外的位置(圖8所示的下固定用溝57B的右側的下安裝部58B)。上導引構件70A及下導引構件70B,分別安裝在外周面52a之中的形成為螺旋狀的捲繞區域A以外的部分。
如圖6所示,上導引構件70A的傾斜面73a(參考圖9),在旋轉軸線L10方向,設置成與傳動構件66的局部66d的上面部相接。下導引構件70B的傾斜面73a,在旋轉軸線L10方向,設置成與傳動構件66的局部66c的上面部相接。
如圖8所示,使用共通(相同)的零件也就是導引構件70作為上導引構件70A及下導引構件70B。可是對外周面52a上安裝的方向不同。如圖9(a)及圖9(c)所示,上導引構件70A包含:設置在其一端的固定部71、與從固定部71圓弧狀延伸的導引部73。在固定部71例如設置有兩個孔部72。藉由未圖示的小螺釘等將該孔部72與固定部71固定於上固定用溝57A或下固定用溝57B。導引部73的曲率半徑與支承構件52的外周面52a(溝狀部55的底面)的曲率半徑大致一致,因此導引部73沿著支承構件52(溝狀部55的底面)延伸。
如圖6及圖8所示,上導引構件70A配置成在周方向與上端部67A鄰接。下導引構件70B配置成在周方向與下端部67B鄰接。由於將各導引構件70與傳動構件66的端部接近配置,所以將各導引構件70的安裝部設定在與上端部67A及下端部67B的安裝部(固定部)相同的區域(或互相接近的區域)。更詳細來說,在上固定用溝57A,設置有用來將傳動構件66的上端部67A固定的凹部及/或孔部,並且設置有用來將上導引構件70A的固定部71固定的凹部及/或孔部。在下固定用溝57B,設置有用來將傳動構件66的下端部67B固定的凹部及/或孔部,並且設置有用來將下導引構件70B的固定部71固定的凹部及/或孔部。上固定用溝57A及下固定用溝57B,為了容易固定傳動構件66及導引構件70,也可分別平坦地形成。結果,在與上固定用溝57A鄰接的上安裝部58A配置上導引構件70A的導引部73,在與下固定用溝57B鄰接的下安裝部58B配置下導引構件70B的導引部73。
如圖9(b)所示,在導引構件70的導引部73上的旋轉軸線L10方向(參考圖6)的一端面,形成有讓旋轉軸線L10方向的高度位置漸漸變化的傾斜面73a。也就是說,如圖6所示,上導引構件70A包含:將傳動構件66的下端部67B附近的局部66d朝下方導引的傾斜面73a(下傾斜面)。下導引構件70B包含:將傳動構件66的上端部67A附近的局部66c朝上方導引的傾斜面73a(上傾斜面)。在本說明書,在使用像「下端部67B附近的局部66d」、「上端部67A附近的局部66c」這樣的「某物附近的部分」的用語的情況,表示該部分位於接近某物的其中一方的端部的位置。也就是說,「某物附近」代表「較接近某物」。
上導引構件70A,在驅動滑輪61牽引傳動構件66的局部66d之後,當該局部66d接觸外周面52a上時,可防止局部66d上疊於其他的部分66a。下導引構件70B,在驅動滑輪61牽引傳動構件66的局部66c之後,當該局部66c接觸外周面52a上時,可防止局部66c上疊於其他的部分66b。藉此,來導引傳動構件66(當接觸時),讓傳動構件66與上端部67A及下端部67B、以及傳動構件66的各部分不會重疊而排列於正確的位置。
藉由本實施方式的旋轉機構300,藉由將傳動構件66捲繞超過外周面52a的一周,則能達成360度以上的旋轉。傳動構件66是開放式的,所以容易拆卸能達成優異的維修性。並且至少一個導引構件70在旋轉軸線L10方向與捲繞區域A鄰接。藉此藉由導引構件70將傳動構件66導引到捲繞區域A。於是可防止傳動構件66的局部上疊到其他部分。結果可防止旋轉機構300的位置偏移且讓旋轉精度提升。而且由於傳動構件66為開放式,所以只要將位於兩端的上端部67A及下端部67B的固定解除,就能進行傳動構件66的更換或調整。因此容易進行傳動構件66的更換作業或調整作業等,能達成優異的維修性。藉由旋轉機構300,將傳動構件66送出至超過支承構件52的外周面52a的一周的程度,藉此可進行驅動部60的旋轉。於是能達成360度以上的旋轉(相對旋轉)。
下導引構件70B包含:將傳動構件66的上端部67A附近的局部66c朝上方導引的傾斜面73a(上傾斜面)。藉由下導引構件70B的傾斜面73a,可順暢導引傳動構件66,且能確實防止傳動構件66的上端部67A附近的局部66c上疊到下端部67B附近的其他部分66b。
上導引構件70A包含:將傳動構件66的下端部67B附近的局部66d朝下方導引的傾斜面73a(下傾斜面)。藉由上導引構件70A的傾斜面73a,可順暢導引傳動構件66,且能確實防止傳動構件66的下端部67B附近的局部66d上疊到上端部67A附近的其他部分66a。
上導引構件70A及下導引構件70B,分別在周方向配置成與上端部67A及下端部67B鄰接。傳動構件66的容易產生上疊的區域,是從上端部67A或下端部67B開始的捲繞區域A的端部附近的區域。因此藉由該構造,能更確實防止傳動構件66的上疊。
在高架行走車系統1的行走車2,能藉由移載裝置18朝側方及下方移載物品M,並且藉由旋轉機構300,能相對於行走台車20使主體部10繞旋轉軸線L10旋轉。也就是說,藉由該行走車2,讓具有移載裝置18的主體部10的旋轉精度(迴旋精度)提升,能更正確地載置物品M。藉由防止上疊,能減輕主體部10的旋轉的傳動構件66的軌跡的偏差,有助於提升停止精度。
以上雖然說明本發明的實施方式,而本發明並不限定於上述實施方式。上導引構件70A,不限於配置成與上端部67A鄰接的方式,也能在周方向與上端部67A分離。上導引構件70B,不限於配置成與上端部67B鄰接的方式,也能在周方向與下端部67B分離。例如也可將上導引構件70A及下導引構件70B的任一方省略。在該變形例,也將導引構件70配置在捲繞區域A外的位置(螺旋狀的傳動構件66原本不通過的位置)。
在導引構件70,也可將斜面部省略。導引構件的具體構造不限於上述實施方式。例如也能用圓弧狀地長延伸的形狀以外的形狀來達成導引構件。
在上述實施方式雖然針對驅動滑輪61的旋轉軸線L61朝鉛直方向延伸的例子來說明,而也可配合傳動構件66的傾斜度來將驅動滑輪61的旋轉軸線L61傾斜。藉此可減少驅動滑輪61上的傳動構件66的滑動,能減少傳動構件66的磨損。傳動構件不限於皮帶。
藉由旋轉機構,也能讓配置在上面的第1部分相對於配置在下面的第2部分旋轉。而且在上述實施方式,第1部分也就是台車框架下部50a,具有圓筒構件也就是支承構件52與傳動構件66,第2部分也就是主體框架12具有驅動部60。也能與該構造不同也能與該構造不同,採用:讓配置在下面的第2部分具有圓筒構件與傳動構件,讓配置在上面的第1部分具有驅動部。在該情況,也可讓第2部分相對於第1部分旋轉,也可讓第1部分相對於第2部分旋轉。在這些變形例,可使用與上述實施方式相同的機構作為具體機構。
在上述實施方式,雖然是針對將行走部30及車輪迴旋機構40上的4根迴旋軸線L30從俯視方向觀察配置在正方形的頂點的位置的情況來說明,而迴旋軸線L30的配置也可不是正方形。從俯視方向觀察,行走車輪31的位置與迴旋軸線L30的位置也可一致。
在上述實施方式,雖然是針對讓行走車輪31在交叉部軌道R3上旋轉的情況來說明,而當各車輪迴旋機構40進行迴旋時,也可讓各行走車輪31從第1行走面R1a轉移到第2行走面R2a、或從第2行走面R2a轉移到第1行走面R1a。
在上述實施方式,雖然針對行走車為高架搬運車的情況來說明,而行走車也可是行走於設置在地面上的軌道的有軌道台車。
在上述實施方式,雖然採用網格系統作為高架行走車系統1,而高架行走車系統1不限定於網格系統。例如也可採用AGV(自動導引車)(Automated Guided Vehicle),也可採用行走於格子狀的行走通路的各種習知系統來作為搬運系統。在上述實施方式,雖然行走車2是在軌道R的下側保持物品M,而也能將物品M保持在軌道R的上側。
本發明的一種型態的組成要件如下所記載。
[1] 一種旋轉機構,具備有:第1部分、第2部分;上述第2部分,配置於上述第1部分的下方,繞朝上下方向延伸的旋轉軸線相對於上述第1部分相對旋轉;
上述第1部分及上述第2部分的任一方具有:圓筒構件、傳動構件;
上述圓筒構件與上述旋轉軸線配置為同心狀;
上述傳動構件,在超過上述圓筒構件的外周面的一周的捲繞區域中螺旋狀地捲繞於上述圓筒構件的外周面,並且包含有與上述圓筒構件固定的上端部及下端部;
上述第1部分及上述第2部分的任另一方,
具有藉由對上述傳動構件施加驅動力來將上述傳動構件送出的驅動部;
在上述圓筒構件的上述外周面,設置有至少一個導引構件,上述至少一個導引構件,在周方向配置在上述上端部及上述下端部的至少其中一方的延長線上的上述捲繞區域外的位置,且在上述旋轉軸線方向與上述捲繞區域鄰接。
[2] 在[1]的旋轉機構其中,上述至少一個導引構件,具有下導引構件,上述下導引構件配置在上述周方向的上述下端部的延長線上的上述捲繞區域外的位置,
上述下導引構件包含:將上述傳動構件的上述上端部附近的局部朝上方導引的上傾斜面。
[3] 在[1]或[2]的旋轉機構其中,上述至少一個導引構件,具有上導引構件,上述上導引構件配置在上述周方向的上述上端部的延長線上的上述捲繞區域外的位置,
上導引構件包含:將上述傳動構件的上述下端部附近的局部朝下方導引的下傾斜面。
[4] 在[1]至[3]中任一項的旋轉機構其中,上述至少一個導引構件,配置成在上述周方向與上述上端部及上述下端部的至少其中一方鄰接。
[5] 一種高架搬運車,具備有:包含上述第1部分的行走台車、與主體部;
上述主體部具有:上述第2部分、及安裝在上述第2部分的下方用來移載搬運物的移載裝置;
藉由[1]至[4]中任一項的旋轉機構,能相對於上述行走台車使上述主體部繞上述旋轉軸線旋轉。
1:高架行走車系統(行走車系統)
2:高架行走車(高架搬運車)
5:系統控制器
8:台車控制器(控制部)
10:主體部
12:主體框架(第2部分)
18:移載裝置
20:行走台車
30:行走部
33:行走驅動馬達
35:連結部
40:車輪迴旋機構
43:轉向馬達
50:台車單元
50a:台車框架下部(第1部分)
52:支承構件(圓筒構件)
52a:外周面
58A:上安裝部
58B:下安裝部
60:驅動部
66:傳動構件
66c:(上端部附近的)局部
66d:(下端部附近的)局部
67A:上端部
67B:下端部
70:導引構件
70A:上導引構件
70B:下導引構件
100:軌道單元
110:第1軌道構件
113:第1支承壁
120:第2軌道構件
123:第2支承壁
130:交叉部軌道構件
140:連結構件
200:軌道組裝體
300:旋轉機構
A:捲繞區域
D1:第1行走方向
D2:第2行走方向
G:間隔
H:懸吊構件
M:物品
R:軌道
R1:第1軌道
R2:第2軌道
R3:交叉部軌道
R1a:第1行走面
R2a:第2行走面
R3a:交叉部行走面
[圖1]是顯示實施方式的行走車系統的一個例子的立體圖。
[圖2]是顯示組成圖1中的軌道組裝體的4個軌道單元以及將其連結的連結構件的分解立體圖。
[圖3]是顯示圖1中的高架搬運車的側視圖。
[圖4]是顯示圖1中的高架搬運車的立體圖。
[圖5]是顯示高架搬運車的第1部分、與安裝於第1部分的主體部的立體圖。
[圖6]是顯示第1部分的圓筒構件、傳動構件、及設置於第2部分的驅動部等的立體圖。
[圖7]為圓筒構件的側視圖。
[圖8]是安裝於圓筒構件的兩個導引構件的顯示圖。
[圖9(a)]為導引構件的立體圖,[圖9(b)]為導引構件的正視圖,[圖9(c)]為導引構件的底視圖。
12:主體框架(第2部分)
12a:頂板部
50a:台車框架下部(第1部分)
52:支承構件(圓筒構件)
60:驅動部
61:驅動滑輪
62:輔助滾子
63:驅動馬達
63a:驅動軸
66:傳動構件
66a,66b:部分
66c:(上端部附近的)局部
66d:(下端部附近的)局部
66f:拉出部
67A:上端部
67B:下端部
70:導引構件
70A:上導引構件
70B:下導引構件
300:旋轉機構
L10,L61:旋轉軸線
Claims (5)
- 一種旋轉機構,具備有:第1部分、第2部分; 上述第2部分,配置於上述第1部分的下方,繞朝上下方向延伸的旋轉軸線相對於上述第1部分相對旋轉; 上述第1部分及上述第2部分的任一方具有:圓筒構件、傳動構件; 上述圓筒構件與上述旋轉軸線配置為同心狀; 上述傳動構件,在超過上述圓筒構件的外周面的一周的捲繞區域中螺旋狀地捲繞於上述圓筒構件的上述外周面,並且包含有與上述圓筒構件固定的上端部及下端部; 上述第1部分及上述第2部分的任另一方,具有藉由對上述傳動構件施加驅動力來將上述傳動構件送出的驅動部; 在上述圓筒構件的上述外周面,設置有至少一個導引構件, 上述至少一個導引構件,在周方向配置在上述上端部及上述下端部的至少其中一方的延長線上的上述捲繞區域外的位置,且在上述旋轉軸線方向與上述捲繞區域鄰接。
- 如請求項1的旋轉機構,其中,上述至少一個導引構件具有下導引構件, 上述下導引構件配置在上述周方向的上述下端部的延長線上的上述捲繞區域外的位置, 上述下導引構件包含:將上述傳動構件的上述上端部附近的局部朝上方導引的上傾斜面。
- 如請求項1或2的旋轉機構,其中,上述至少一個導引構件具有上導引構件, 上述上導引構件配置在上述周方向的上述上端部的延長線上的上述捲繞區域外的位置, 上述上導引構件包含:將上述傳動構件的上述下端部附近的局部朝下方導引的下傾斜面。
- 如請求項1的旋轉機構,其中,上述至少一個導引構件,配置成在上述周方向與上述上端部及上述下端部的至少其中一方鄰接。
- 一種高架搬運車,具備有:包含上述第1部分的行走台車、與主體部; 上述主體部具有:上述第2部分、及安裝在上述第2部分的下方用來移載搬運物的移載裝置; 藉由請求項1的旋轉機構,相對於上述行走台車使上述主體部繞上述旋轉軸線旋轉。
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