TWI676589B

TWI676589B - 搬送台車及搬送台車系統

Info

Publication number: TWI676589B
Application number: TW105107748A
Authority: TW
Inventors: 泉孝憲; Takanori Izumi
Original assignee: 日商村田機械股份有限公司; Murata Machinery, Ltd.
Priority date: 2015-03-19
Filing date: 2016-03-14
Publication date: 2019-11-11
Also published as: TW201637982A; US20160272468A1; CN105984701B; JP6168476B2; JP2016175506A; CN105984701A; US10065840B2

Abstract

本發明之課題在於提供能懸掛移行於縱橫之軌道上之搬送台車。本發明之搬送台車係移行於正交或傾斜地交叉之第1軌道及第2軌道，該第1軌道及第2軌道皆於中央具備有開口且於兩側具備有踏面(tread face)。搬送台車具備有上部之台車部、保持物品之下部之搬送部、及自台車部向下朝搬送部延伸之支柱。台車部沿著第1軌道於支柱之前後至少具備有一對之第1移行單元，該第1移行單元具備有用以移行於第1軌道之踏面之第1移行輪、及沿著第1軌道被設於該第1移行輪前後之第1補助輪，沿著第2軌道於上述支柱之前後至少具備有一對之第2移行單元，該第2移行單元具備有用以移行於第2軌道之踏面之第2移行輪、及沿著第2軌道被設於該第2移行輪前後之第2補助輪，並且具備有升降機構，其使至少一對之第1移行單元及至少一對之第2移行單元中之一對升降。

Description

搬送台車及搬送台車系統

本發明係關於搬送台車及搬送台車系統。

於無塵室等所進行之搬送，使用有高架移行車系統，專利文獻1(JP2012-162096A)記載有於移行路線上設置分支部及合流部之發明。專利文獻2(JP2012-40961A)記載有使高架移行車之移行路線縱橫交叉之發明。然而，於專利文獻2中，由於使軌道機械式地在交叉部旋轉，因此，高架移行車無法自主地轉換移行方向。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]JP2012-162096A

[專利文獻2]JP2012-40961A

若能使搬送台車一邊自主地轉換方向一邊移行於縱橫之軌道，便可設置多個軌道之交叉部。如此一來，便可密集地配置軌道，軌道之佈局也會變得自由。因此，搬送台車移行路徑之選擇便會增加，而能以迂迴繞過塞車部位等，以較短距離抵達目的地之方式來選擇移行路徑。又，若於軌道之中央設置開口，於其兩側設置踏面，並藉由通過開口之支柱支撐搬送部，便可實現懸掛式之搬送台車，而可在與軌道之正下方之間交接物品。

然而，為了達成上述目的，就需要一種機構，其能使搬送台車穩定地移行於軌道交叉之部位所產生之開口，且能使搬送台車自主地且確實地切換縱向之移行及橫向之移行。

本發明之課題，在於提供一種能自主地懸掛移行於縱橫之軌道上之搬送台車及其系統。

本發明係一種搬送台車，係移行於正交或傾斜地交叉之第1軌道及第2軌道者，該第1軌道及第2軌道皆於中央具備有開口且於兩側具備有踏面；其特徵在於：具備有上部之台車部、保持物品之下部之搬送部、及自台車部向下朝搬送部延伸之支柱，上述台車部，沿著第1軌道於上述支柱之前後至少具備有一對之第1移行單元，該第1移行單元具備有用以移行於第1軌道之踏面之第1移行輪、及沿著第1軌道被設於該第1移行輪前後之第1補助輪，沿著第2軌道於上述支柱之前後至少具備一對之第2移行單元，該第2移行單元具備有用以移行於第2軌道之踏面之第2移行輪、及沿第2軌道被設於該第2移行輸前後之第2補助輪，並且具備有升降機構，其使至少一對之第1移行單元及至少一對之第2移行單元中之一對升降。

本發明之搬送台車系統，其特徵在於，其具備有：移行軌道，其由第1軌道及第2軌道所構成，該第1軌道係於中央具備有開口且於其兩側具備有踏面，該第2軌道係與第1軌道正交或傾斜地交叉，於中央具備有開口且於其兩側具備有踏面；及搬送台車，其具備有移行於第1軌道上及第2軌道上且位於上部之台車部、保持物品且位於下部之搬送部、及通過開口自台車部朝搬送部延伸之支柱；上述台車部，沿著第1軌道於上述支柱之前後至少具備有一對之第1移行單元，該第1移行單元具備有用以移行於第1軌道之踏面之第1移行輪、及沿著第1軌道被設於該第1移行輪前後之第1補助輪，沿著第2軌道於上述支柱之前後至少具備有一對之第2移行單元，該第2移行單元具備有用以移行於第2軌道之踏面之第2移行輪、及沿著第2軌道被設於該第2移行輪前後之第2補助輪，並且具備有升降機構，其使至少一對之第1移行單元及至少一對之第2移行單元中之一對升降。

於本發明中，支柱前後之移行單元或左右之移行單元係被軌道所支撐，前後之移行單元及左右之移行單元可藉由升降機構進行切換。升降機構對於前後之移行單元及左右之移行單元，例如可使一者上升，而使另一者下降。又，也可僅使該等之一者升降，而將另一者固定。而且，於各移行單元中，於移行輪之前後具有補助輪，於移行輪通過開口之期間，藉由前後之補助輪來支撐移行單元。因此，搬送台車可穩定地通過開口，可藉由通過開口之支柱來支撐搬送部。第1軌道與第2軌道由於可縱橫自由地配置，因此軌道配置之自由度高。又，能密集地配置第1軌道與第2軌道。而且，搬送台車可在與第1軌道正下方及第2軌道正下方等之間交接物品。

較佳為，至少一對之第1移行單元進一步具備有：位於第1軌道之中央之開口內，沿著與第1軌道之方向在水平面內呈直角之方向，離開口之中央之位置不同之至少2個導輥；及使至少2個導輥之間隔擴大縮小之第1擴縮機構；至少一對之第2移行單元進一步具備有：位於第2軌道之中央之開口內，沿著與第2軌道之方向在水平面內呈直角之方向，離開口之中央之位置不同之至少2個導輥；及使至少2個導輥之間隔擴大縮小之第2擴縮機構；上述搬送台車係構成為使第1移行單元與第2移行單元中，下降側之移行單元之導輥之間隔擴大。藉由使下降側之移行單元之導輥之間隔擴大，若以面向開口之軌道之側面等之導引面對導輥進行導引，而使導輥之間隔縮小，便可一邊避免與導引面之間之滑動一邊使導輥上升。

較佳為，第1移行輪與第1補助輪之車軸間隔，無論相對於前後任一之第1補助輪，皆寬於第2移行軌道之開口之寬度，第2移行輪與第2補助輪之車軸間隔，無論相對於前後任一之第2補助輪，皆寬於第1移行軌道之開口之寬度。如此一來，於第1移行輪通過開口時，其前後之第1補助輪便由踏面所支撐，於第2移行輪通過開口時，其前後之第2補助輪便由踏面所支撐。因此，可更穩定地移行於開口。

較佳為，第1移行單元與第2移行單元係以支柱為中心被配置成十字狀。如此一來，可穩定地支撐自搬送部經由支柱而施加於台車部之負載，且於交叉部在其前後左右存在有移行單元，而可確實地轉換移行方向。

較佳為，第1移行輪與第2移行輪係驅動輪，第1補助輪與第2補助輪係從動輪，第1移行輪與第1補助輪，其等沿著踏面之第1軌道之短邊方向位置不同，第2移行輪與第2補助輪，其等沿著踏面之第2軌道之短邊方向位置不同，且以於自第1軌道與第2軌道交叉之交叉部既定之範圍內使第1補助輪與第1軌道之踏面接觸並使第2補助輪與第2軌道之踏面接觸，而於上述其他之範圍內使第1補助輪及第2補助輪自踏面懸空之方式，於其他之範圍內，在第1軌道中踏面之與第1補助輪對向之位置設置溝槽，並在第2軌道之踏面之與第2補助輪對向之位置設置溝槽。若移行輪與補助輪皆接觸於踏面，則施加於驅動輪即移行輪之負載便會減少，而限制加減速性能。因此，若於自交叉部之周圍離開之部位，在踏面設置溝槽而使補助輪懸空，便不會對加減速性能產生限制。再者，只要於自交叉部之周圍離開之部位之大部分，在踏面有在有溝槽即可，也可於一部分存在無溝槽之部位。

2‧‧‧搬送台車

4‧‧‧台車部

6‧‧‧搬送部

8‧‧‧支柱

10‧‧‧受電部

11a‧‧‧磁芯

11b‧‧‧通信部

12‧‧‧第1移行單元

13‧‧‧第2移行單元

14‧‧‧升降機構

16a‧‧‧第1移行輪

16b‧‧‧第2移行輪

18‧‧‧移行驅動部

20a、21a‧‧‧第1補助輪

20b、21b‧‧‧第2補助輪

22‧‧‧導輥

24a‧‧‧第1擴縮機構

24b‧‧‧第2擴縮機構

25‧‧‧桿

28‧‧‧控制器

30‧‧‧旋轉機構

32‧‧‧吊車

34‧‧‧升降台

35‧‧‧夾具

36‧‧‧物品(FOUP)

37‧‧‧門

38‧‧‧本體

40‧‧‧罩體

42‧‧‧支撐器

50‧‧‧移行軌道

51a‧‧‧第1軌道

51b‧‧‧第2軌道

52a、52b‧‧‧開口

54‧‧‧交叉部

55‧‧‧踏面

56‧‧‧補助踏面

57‧‧‧溝槽

58‧‧‧導引面

60‧‧‧鉸合線

62‧‧‧通信線

70‧‧‧高架移行車

71、72‧‧‧線路

73‧‧‧處理裝置

74‧‧‧裝載埠

75‧‧‧緩衝區

G‧‧‧間隙

D‧‧‧車軸間隔

H‧‧‧補助踏面之長度

圖1為實施例之搬送台車之主要部位仰視圖。

圖2為實施例之搬送台車之側視圖。

圖3為實施例中之移行軌道之俯視圖。

圖4為圖3之IV-IV方向剖視圖。

圖5為顯示實施例之搬送台車系統之佈局之俯視圖。

圖6為顯示實施例之搬送台車系統之佈局之前視圖。

圖7為顯示實施例中之移行方向之切換之時序圖，1)顯示縱向之移行速度，2)顯示縱向之導輥之擴縮，3)顯示縱向之移行單元之升降，4)顯示橫向之移行單元之升降，5)顯示橫向之導輥之擴縮，6)顯示橫向之移行速度。

以下，顯示用以實施本發明之最佳實施例。本發明之範圍，應基於申請專利之範圍之記載，參酌說明書之記載及本領域之周知技術，且根據本業者之理解而確定。

[實施例]

圖1至圖7顯示實施例之搬送台車2及搬送台車系統，圖2係以實線顯示搬送台車2，並以鏈線顯示移行軌道5。圖3、圖4係以實線顯示移行軌道50，並以鏈線顯示搬送台車2。搬送台車2係懸掛移行式之台車，其具備有移行於移行軌道50上之台車部4、及經由支柱8而被懸吊於台車部4且於移行軌道50之下部移動之搬送部6。於台車部4與搬送部6之間存在有受電部10，藉由磁芯11a以非接觸之方式自鉸合線60受電，藉由通信部11b並經由通信線62與未圖示之地面側之設備進行通信。再者，若搭載二次電池、電容器等，而於搬送台車2停止時進行充電，則亦可不設置受電部10。又，也可不將台車部4與搬送部6固定於支柱8，而使該等中之一者繞支柱8轉動。

台車部4係於縱向具備有前後一對之第1移行單元12、12，於橫向具備有左右一對之第2移行單元13、13，第1、第2移行單元12、13之構造相同，且於台車部4之中央存在有支柱8。第1、第2移行單元12、13具備有升降機構14，其由伸縮架(pantograph)、凸輪、滾珠螺桿等周知之升降機構所構成。沿著移行方向，於各第1、第2移行單元12、13之底部中央分別設有一對之第1移行輪16a、及一對之第2移行輪16b，於其兩側分別設有一對之第1補助輪20a、21a、及一對之第2補助輪20b、21b，並且於第1、第2移行輪16a、16b之兩側設有各一對之導輥22。第1、第2移行輪16a、16b係藉由由馬達與減速機等構成之移行驅動部18所驅動，第1補助輪20a、21a、及第2補助輪20b、21b係從動輪，而導輥22係安裝於一對之桿25、25。第1、第2擴縮機構24a、24b係由凸輪、4節連桿等所構成，對桿25、25之間隔進行擴大縮小。再者，也可將第1、第2移行輪16a、16b設為從動輪，而另外設置驅動輪。又，升降機構14係使第1移行輪16a至桿25之移行所需要之構件進行升降，其行程例如為20mm左右。

搬送部6具備有旋轉機構30與吊車32及升降台34，對物品36進行保持及搬送。較佳為，旋轉機構30係使吊車32繞鉛垂軸旋轉，尤其係以±180度之旋轉使物品36之方向旋轉180度，此外，較佳為藉由±10度之旋轉使物品36之方向對準於裝載埠、緩衝區等。吊車32係藉由皮帶等使升降台34進行升降，升降台34係藉由夾頭35握持物品36之頭部。物品36例如為FOUP(Front Opening Unified Pod；前開式晶圓傳送盒)，其由門37與收容半導體晶圓之本體38所構成，且具有方向性。因此，藉由旋轉機構30來調整物品36之方向。再者，也可於升降台34設置旋轉機構而使物品36旋轉。台車部6例如具備有一對之罩體40、40，能自其底部使進退自如之一對之支撐器42進出於物品36之底部，防止物品36之落下。再者，搬送之物品36並不限於FOUP而為任意者。也可於搬送部6設置橫向進給機構，而可將旋轉機構30等朝與移行軌道50之正下方離開之位置進行橫向進給。

搬送台車2進一步具備有控制器28，對台車部4及搬送部6進行控制，在與地面側之設備及其他之搬送台車2之間、或者除了該等外亦可在與後述之高架移行車70之間進行通信。搬送部6雖藉由吊車使物品36進行升降並加以保持，但只要至少能將物品36加以保持並進行搬送即可。第1、第2移行單元12、13之狀態係使一者下降而移行，使另一者上升而退避，並於下降側擴大桿25之間隔做好使導輥22被導引之準備，而於上升側縮小桿25之間隔，做好供導輥22插入後述之開口52之準備。

移行軌道50係將縱向之第1軌道51a與橫向之第2軌道51b，例如於水平面內被配置為朝縱橫且呈格子狀者，第1、第2軌道51a、51b分別具備有一對之軌道及其間之開口52a、52b。再者，第1、第2軌道51a、51b雖縱橫地正交，但也可傾斜地交叉。又，雖較佳為，於移行軌道50設置罩體，以防止對外部之發塵，但省略圖示。開口52a、52b係於交叉部54交叉，搬送台車2係於交叉部54，可於縱向與橫向之間變更移行方向。第1、第2軌道51a、51b係於開口52a、52b之兩側具備有各一對之踏面55，供搬送台車2之第1、第2移行輪16a、16b移行，於交叉部54之前後左右設有補助踏面56，供第1補助輪20a、21a、第2補助輪20b、21b移行。若第1補助輪20a、21a、第2補助輪20b、21b一直與第1、第2軌道51a、51b接觸，施加於第1、第2移行輪16a、16b之負載便會下降，而限制加減速。因此，於與交叉部54離開之位置，在第1、第2軌道51a、51b設置溝槽57，以使第1補助輪20a、21a、第2補助輪20b、21b不接觸於第1、第2軌道51a、51b。第1、第2軌道51a、51b之開口52a、52b側之面構成導引面58，用以對導輥進行導引。再者，也可不設置溝槽57，又，也可不設置導輥22，而於第1、第2移行輪16a、16b等設置凸緣，以設於第1、第2軌道51a、51b之未圖示之導引面來進行導引。

第1、第2移行單元12、13中之一者下降至與第1、第2軌道51a、51b接觸之高度。另一者之移行單元則上升，尤其導輥22係位於較第1、第2軌道51a、51b高之位置。將開口52a、52b之寬度(第1軌道51a、51a之間、第2軌道51b、51b等之間隙)設為G，將第1、第2移行輪16a、16b與第1補助輪20a、21a、第2補助輪20b、21b之車軸間隔設為D，並將補助踏面56之長度設為H。間隙G較支柱8之直徑大，交叉部54例如係一邊為G之正方形。此處，設為H>D>G。藉由H>D>G，於1個第1、第2移行單元12、13中，當第1、第2移行輪16a、16b位於交叉部54時，兩側之第1補助輪20a、21a、第2補助輪20b、21b係與補助踏面56接觸，而穩定地支撐第1、第2移行單元12、13。

導輥22係藉由第1、第2擴縮機構24a、24b而被壓抵於導引面58，藉由於每一第1、第2移行單元12、13前後設置各一對以上，任意一對之導輥22便在交叉部54之附近與導引面58接觸，而對第1、第2移行單元12、13進行導引。

使第1、第2移行單元12、13中之一者下降至接觸於第1、第2軌道51a、51b之高度，而藉由前後之第1移行輪16a、16a及前後之第2移行輪16b、16b進行移行，並藉由導輥22進行導引。然後，藉由溝槽57，防止第1補助輪20a、21a、第2補助輪20b、21b與第1、第2軌道51a、51b之接觸。使另一者之移行單元上升，並預先使導輥之間隔例如縮小。

圖5、圖6顯示將搬送台車系統設置於無塵室之灣區(Bay)，而與高架移行車系統共存之佈局。元件符號70為高架移行車，71為高架移行車70之跨灣區輸送路線，72為高架移行車70之灣區內輸送路線。73為半導體等之處理裝置，74為其裝載埠且為將物品36對處理裝置73進行搬出搬入埠。例如，將移行軌道50配置於上層，將灣區內輸送路線72配置於中層，並將緩衝區75配置於下層，而於較該等之任一者下方均存在有裝載埠74。再者，也可將灣區內輸送路線72配置於較移行軌道50更上部。而且，改變灣區內輸送路線72與移行軌道50之高度，來避免高架移行車70與搬送台車2之干擾。

高架移行車70具備有吊車及橫向進給機構，可將物品36卸載或堆積於緩衝區75，搬送台車2係於緩衝區75與裝載埠74之間搬送物品。如圖5所示，移行軌道50不需要規則地配置成棋盤狀等，佈局之自由度高。又，即使於移行軌道50之三叉路口或呈直角彎曲之位置，亦可如圖3之交叉點24般，於縱橫之四方配置第1、第2軌道51a、51b，使搬送台車2進行方向轉換。

搬送台車2可於每個交叉部54進行方向轉換，可自由地選擇可退避或迂迴之移行路徑，且搬送台車2塞車之可能較少。又，由於並非如灣區內輸送路線72般，藉由彎道來改變軌道之方向，因此可密集地配置移行軌道50。因此，也可密集地大量配置緩衝區75。

圖7係以俯視時從縱向之移行成為橫向的移行之轉換為例，顯示在交叉點24所進行之方向轉換。搬送台車2在抵達交叉點24前之位置進行減速，並以使支柱8位於交叉點24之中心部之方式停止。縱向之第1移行單元12、12例如於停止後，縮小導輥22、22之間隔，並使第1移行單元12、12上升。例如，在與第1移行單元12、12之上升同時，使橫向之第2移行單元13、13下降，且例如於下降後使導輥22、22之間隔擴大。然後，若完成第2移行單元13、13之下降，並使間隔擴大至導輥22可被導引面58導引之位置，便開始由橫向之第2移行單元13、13所進行之移行。

再者，於更慎重地進行方向轉換之情形時，較佳為依以下之方式進行。於移行停止後使下一進行移行側之移行單元下降，接著擴大導輥之間隔。然後，將停止進行移行側之移行單元之導輥之間隔縮小，最後使該移行單元上升。又，於不進行方向轉換之情形時，可不進行第1、第2移行單元12、13之切換以及由第1、第2擴縮機構24a、24b所進行之導輥22之切換，而例如不進行減速地通過交叉部54即可。而且，於第1、第2移行輪16a、16b自踏面55懸空之位置，由於前後之第1補助輪20a、21a及前後之第2補助輪20b、21b支撐第1、第2移行單元12、13，且前後之導輥22中之任一者係由導引面58所導引，因此可穩定地移行於交叉部54。

Claims

一種搬送台車，係移行於正交或傾斜地交叉之第1軌道及第2軌道者，該第1軌道及第2軌道皆於中央具備有開口並於兩側具備有踏面；其特徵在於：其具備有上部之台車部、保持物品之下部之搬送部、及自台車部向下朝搬送部延伸之支柱，上述台車部，沿著第1軌道於上述支柱之前後至少具備有一對之第1移行單元，該第1移行單元具備有用以移行於第1軌道之踏面之第1移行輪、及沿著第1軌道被設於該第1移行輪前後之第1補助輪，沿著第2軌道於上述支柱之前後至少具備一對之第2移行單元，該第2移行單元具備有用以移行於第2軌道之踏面之第2移行輪、及沿著第2軌道被設於該第2移行輪前後之第2補助輪，並且更具備有升降機構，其使至少一對之第1移行單元及至少一對之第2移行單元中之一對升降。
如請求項1之搬送台車，其中，至少一對之第1移行單元進一步具備有：位於第1軌道之中央之開口內，沿著與第1軌道之方向在水平面內呈直角之方向，離開口之中央之位置不同之至少2個導輥；及使至少2個導輥之間隔擴大縮小之第1擴縮機構；至少一對之第2移行單元進一步具備有：位於第2軌道之中央之開口內，沿著與第2軌道之方向在水平面內呈直角之方向，離開口之中央之位置不同之至少2個導輥；及使至少2個導輥之間隔擴大縮小之第2擴縮機構；上述搬送台車係構成為使第1移行單元與第2移行單元中，下降側之移行單元之導輥之間隔擴大。
如請求項1之搬送台車，其中，第1移行輪與第1補助輪之車軸間隔，無論相對於前後任一之第1補助輪，皆寬於第2移行軌道之開口之寬度，第2移行輪與第2補助輪之車軸間隔，無論相對於前後任一之第2補助輪，皆寬於第1移行軌道之開口之寬度。
如請求項1之搬送台車，其中，第1移行單元與第2移行單元係以支柱為中心被配置成十字狀。
一種搬送台車系統，其特徵在於，其具備有：移行軌道，其由第1軌道及第2軌道所構成，該第1軌道係於中央具備有開口且於其兩側具備有踏面，該第2軌道係與第1軌道正交或傾斜地交叉，於中央具備有開口且於其兩側具備有踏面；及搬送台車，其具備有移行於第1軌道上及第2軌道上且位於上部之台車部、保持物品且位於下部之搬送部、及通過開口自台車部朝搬送部延伸之支柱；上述台車部，沿著第1軌道於上述支柱之前後至少具備有一對之第1移行單元，該第1移行單元具備有用以移行於第1軌道之踏面之第1移行輪、及沿著第1軌道被設於該第1移行輪前後之第1補助輪，沿著第2軌道於上述支柱之前後至少具備有一對之第2移行單元，該第2移行單元具備有用以移行於第2軌道之踏面之第2移行輪、及沿著第2軌道被設於該第2移行輪前後之第2補助輪，並且具備有升降機構，其使至少一對之第1移行單元及至少一對之第2移行單元中之一對升降。
如請求項5之搬送台車系統，其中，第1移行輪與第2移行輪係驅動輪，第1補助輪與第2補助輪係從動輪，第1移行輪與第1補助輪，其等沿著踏面之第1軌道之短邊方向位置不同，第2移行輪與第2補助輪，其等沿著踏面之第2軌道之短邊方向位置不同，且以於自第1軌道與第2軌道交叉之交叉部既定之範圍內使第1補助輪與第1軌道之踏面接觸並使第2補助輪與第2軌道之踏面接觸，而於上述其他之範圍內使第1補助輪及第2補助輪自踏面懸空之方式，於其他之範圍內，在第1軌道之踏面中與第1補助輪對向之位置設置有溝槽，並在第2軌道之踏面中與第2補助輪對向之位置設置有溝槽。