WO2021181923A1 - グリッパ装置、搬送車、及び搬送方法 - Google Patents

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WO2021181923A1
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小林　誠
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村田機械株式会社
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    • B65G2811/00—Indexing codes relating to common features for more than one conveyor kind or type
    • B65G2811/09—Driving means for the conveyors

Definitions

  • the present disclosure relates to a gripper device for holding an article, a transport vehicle equipped with the gripper device, and a transport method for holding and transporting the article.
  • Patent Document 1 there is known an overhead transport vehicle system for transporting an article such as FOUP (Front Opening Unified Pod) in a suspended state.
  • FOUP Front Opening Unified Pod
  • the flanges provided on the upper surface of the FOUP are gripped by the lift from both sides of the flange.
  • one flange is provided on the upper surface of the article, and this flange is gripped by an elevating table.
  • a large gripper device is required to grip the flange from both sides.
  • the present disclosure describes a gripper device, a transport vehicle, and a transport method capable of holding an article in a compact configuration.
  • One aspect of the present disclosure is a gripper device for holding an article provided on the upper surface of the article and provided with a pair of held portions that are separated in a direction along the upper surface, and is an elevating portion that can be raised and lowered above the article. From the standby position where the distance between the pair of engaging parts that are attached and each engages with the pair of held parts and the distance between the pair of engaged parts is shorter than the distance between the pair of held parts, the pair of engaged parts A drive unit for moving the pair of engaging portions along the above direction so that the pair of engaging portions are separated from each other is provided at an engaging position capable of engaging with the pair of held portions.
  • the pair of engaging parts attached to the elevating part is moved from the standby position to the engaging position by the driving part.
  • a pair of held portions separated in a predetermined direction are provided on the upper surface of the article.
  • the pair of engaging portions are arranged (inside) between the pair of held portions as the gripper device attempts to hold the article, and move from the inside to the outside of the article along the predetermined direction described above. Be made to. Due to the arrangement of the engaging portion and the movement and engagement in one direction, the gripper device is made compact as a whole. According to this gripper device, the article can be held in a compact configuration.
  • the gripper device may be provided with a pair of fall prevention portions that are fixed to the elevating portion and are arranged so as to be separated in the direction at intervals longer than the interval.
  • a first gap through which each of the pair of held portions can pass in the vertical direction is formed between the pair of fall prevention portions and the pair of engaging portions located at the standby positions, respectively, and the pair of fall prevention portions
  • a second gap may be formed between the pair of engaging portions and the pair of engaging portions located at the engaging positions so that each of the pair of held portions cannot pass in the vertical direction.
  • the held portion cannot pass through. For example, even if one held portion (or one engaging portion) is damaged due to some unexpected situation, the other held portion is prevented from falling with the other engaging portion. It is sandwiched between the parts and held. In this way, since the engaging structure of either one is maintained, the article can be held and the article can be prevented from falling.
  • the article may be provided with at least a pair of struts erected on the upper surface and a pair of held portions fixed to the struts.
  • Each of the pair of engaging portions may have a notch that accepts the stanchion when the pair of engaging portions are located in the engaging position.
  • the drive unit may have one link mechanism for moving the pair of engaging units. Since the pair of engaging portions are moved by only one link mechanism, the structure is simpler than when a plurality of link mechanisms are used. Further, since one common link mechanism is provided for the pair of engaging portions, it is easy to synchronize the operations of the pair of engaging portions.
  • a transport vehicle may be provided that includes any of the gripper devices described above and travels along a track provided on the ceiling. According to this transport vehicle, since the gripper device has a compact configuration, the transport vehicle can be made compact and lighter than the size and weight of the article.
  • Yet another aspect of the present disclosure is a transport method in which an article provided on the upper surface of the article and provided with a pair of held portions separated in a direction along the upper surface is held and conveyed by the gripper device, and the gripper device is used.
  • the process includes a step of raising the elevating portion and a holding step of holding the article by engaging the pair of engaging portions at the engaging positions with the pair of held portions.
  • the same actions and effects as described above can be achieved. That is, in the holding step, the article can be held in a compact structure. Since the gripper device has a compact structure, the advantages of the device being compact and lightweight can be utilized even when transporting the held article. For example, this transfer method is advantageous from the viewpoint of increasing the transfer speed and reducing the power consumption.
  • the article can be held in a compact configuration.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a transport vehicle provided with a gripper device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a plan view showing the gripper device in FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view showing an article transported by the transport vehicle system of FIG.
  • FIG. 4 is a view showing the gripper device viewed from the side, and is a view showing a state in which a pair of engaging portions are located in a standby position.
  • FIG. 5 is a view showing the gripper device viewed from the side, and is a view showing a state in which the pair of engaging portions are located at the engaging positions.
  • FIG. 6 is a plan view showing a state in which the engaging portion is engaged with the held portion.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII of FIG.
  • FIG. 8 is a partially enlarged view of FIG.
  • FIG. 9 is a diagram showing a state in which the other held portion is held when one held portion is damaged
  • the ceiling transport vehicle (transport vehicle) 1 of one embodiment travels along a track 100 laid on the ceiling 110 of a clean room where a semiconductor device is manufactured.
  • the ceiling carrier 1 of one embodiment transports a FOUP (Front Opening Unified Pod) (article) 200 in which a plurality of semiconductor wafers are housed, and a transfer unit provided in a processing device for performing various treatments on the semiconductor wafers.
  • the FOUP200 is relocated to the load port 300 and the like.
  • the track 100 is suspended from the ceiling 110 by a suspension column 108.
  • the track 100 has a traveling rail 101 and a feeding rail 102 provided below the traveling rail 101.
  • the ceiling carrier 1 includes a frame unit 2, a traveling unit 3a, a power receiving unit 3b, a lateral unit 4, a theta unit 5, an elevating drive unit 6, a gripper device 10, and a controller 8. ..
  • the frame unit 2 includes a center frame 21, a front frame 22, and a rear frame 23.
  • the front frame 22 extends downward from the end of the center frame 21 on the front side (front side in the traveling direction of the ceiling carrier 1).
  • the rear frame 23 extends downward from the end of the center frame 21 on the rear side (rear side in the traveling direction of the ceiling carrier 1).
  • the traveling unit 3a and the power receiving unit 3b are arranged above the center frame 21.
  • the traveling unit 3a is attached to the traveling rail 101.
  • the power receiving unit 3b receives power from, for example, a high-frequency current line laid along the power feeding rail 102 in a non-contact manner. By supplying electric power to the power receiving unit 3b, the traveling unit 3a travels along the track 100.
  • the lateral unit 4 is arranged below the center frame 21.
  • the lateral unit 4 moves the theta unit 5, the elevating drive unit 6, and the gripper device 10 in the lateral direction (sideways in the traveling direction of the ceiling carrier 1).
  • Theta unit 5 is arranged below the lateral unit 4.
  • Theta unit 5 rotates the elevating drive unit 6 and the gripper device 10 in a horizontal plane.
  • the elevating drive unit 6 is arranged below the theta unit 5.
  • the elevating drive unit 6 elevates and elevates the gripper device 10.
  • the gripper device 10 is arranged below the elevating drive unit 6.
  • the gripper device 10 holds the flange portion (held portion) 202 of the FOUP 200.
  • the controller 8 is arranged on the front frame 22 and the rear frame 23.
  • the controller 8 is an electronic control unit composed of a CPU, a ROM, a RAM, and the like. The controller 8 controls each part of the ceiling carrier 1.
  • the front frame 22 and the rear frame 23 are provided with four downward fall prevention portions 26 and two lid fall prevention portions 27 that prevent the FOUP 200 from falling from the frame unit 2.
  • the lower fall prevention portion 26 is attached to the lower end of the front frame 22 and the lower end of the rear frame 23 at the four corners of the frame unit 2, and faces the front end and the rear end of the bottom surface of the FOUP 200, respectively.
  • the lid fall prevention portion 27 is attached to the lower portion of the front frame 22 and the lower portion of the rear frame 23, respectively, and faces the FOUP 200 from the lid 205 side (see FIG. 3).
  • the lower fall prevention unit 26 and the lid fall prevention unit 27 are opened and closed at appropriate timings with the transfer of the FOUP 200.
  • the ceiling carrier 1 configured as described above operates as follows, as an example.
  • the ceiling carrier 1 that does not hold the FOUP 200 stops above the load port 300. If the horizontal position of the gripper device 10 deviates from the position directly above the load port 300, the lateral unit 4 and theta unit 5 are driven to reduce the horizontal position and angle of the holding unit together with the elevating drive unit 6. adjust. Subsequently, the elevating drive unit 6 lowers the gripper device 10, and the gripper device 10 holds the flange portion 202 of the FOUP 200 mounted on the load port 300.
  • the elevating drive unit 6 raises the gripper device 10 to the ascending end, and arranges the FOUP 200 between the front frame 22 and the rear frame 23.
  • the lower fall prevention part 26 and the lid fall prevention part 27 are closed.
  • the ceiling carrier 1 holding the FOUP 200 starts traveling.
  • the ceiling carrier 1 holding the FOUP 200 stops above the load port 300.
  • the lower fall prevention part 26 and the lid fall prevention part 27 are opened.
  • the elevating drive unit 6 lowers the gripper device 10 to mount the FOUP 200 on the load port 300, and the gripper device 10 releases the holding of the flange portion 202 of the FOUP 200.
  • the elevating drive unit 6 raises the gripper device 10 to the ascending end. Subsequently, the ceiling carrier 1 that does not hold the FOUP 200 starts running.
  • the gripper device 10 is connected to the motor 16 via an elevating portion 11 forming the main body of the gripper device 10, a motor 16 fixed to the elevating portion 11, and an output shaft 16a of the motor 16. It includes one link mechanism 20 and a pair of finger portions (engagement portions) 12 attached to the tip of the link mechanism 20.
  • the motor 16, the link mechanism 20, and the pair of finger portions 12 are attached to the elevating portion 11.
  • the motor 16 and the link mechanism 20 form a drive unit 7 for moving a pair of finger units 12.
  • the elevating part 11 is suspended by, for example, four belts 6a constituting the elevating drive unit 6 described above.
  • the elevating unit 11 can be elevated and lowered above the FOUP 200 (above the load port 300) by controlling the elevating drive unit 6 by the controller 8.
  • the elevating drive unit 6 may have three belts 6a, and the elevating portion 11 may be suspended by the three belts 6a.
  • the FOUP 200 held by the gripper device 10 of the present embodiment will be described with reference to FIG.
  • the FOUP 200 has, for example, a rectangular parallelepiped main body 201.
  • a lid 205 is attached to the side surface of the main body 201 (the side surface of the ceiling carrier 1 in the traveling direction) so as to be openable and closable.
  • the FOUP 200 accommodates a plurality of semiconductor wafers in the main body 201.
  • the FOUP 200 may accommodate a plurality of semiconductor panels, which are rectangular substrates, in the main body 201.
  • a pair of flange portions 202 held by the gripper device 10 are provided on the rectangular upper surface 201a of the main body 201.
  • the pair of flange portions 202 are separated from each other in a direction along the upper surface 201a and in a direction corresponding to the traveling direction of the ceiling carrier 1 (X direction shown in the drawing). In the following description, this direction is referred to as "first direction”.
  • the pair of flange portions 202 are arranged at the ends 201b and 201b of the upper surface 201a in the X direction, and are in the direction along the upper surface 201a and orthogonal to the first direction (Y shown in the drawing). It extends long in the direction).
  • the direction orthogonal to the first direction is referred to as a "second direction”.
  • first and second directions can be used to describe the FOUP 200, but can also be used to describe the gripper device 10 that holds the FOUP 200.
  • the first direction corresponds to the traveling direction of the ceiling carrier 1 in a state where the elevating drive unit 6 and the gripper device 10 are aligned with the frame unit 2.
  • a plurality of pairs (three pairs in this embodiment) of columns 203 are erected at each of the ends 201b and 201b.
  • the three columns 203 are arranged in the Y direction, for example, separated from each other in the Y direction.
  • Each column 203 extends perpendicular to the upper surface 201a, and its lower end is fixed to the upper surface 201a.
  • three columns 203 having the same length are erected at one end 201b of the upper surface 201a in the first direction, and one flange portion 202 is welded or bolted to the upper end of these columns 203. It is fixed by etc.
  • Each flange portion 202 is, for example, a long plate-shaped member arranged parallel to the upper surface 201a and extending in the Y direction. For example, three columns 203 having the same length are erected at the other end 201b of the upper surface 201a in the first direction, and one flange portion 202 is welded or bolted to the upper end of these columns 203. It is fixed by etc.
  • the pair of flange portions 202 extend, for example, parallel to the upper surface 201a of the FOUP 200.
  • the FOUP 200 includes a pair of flange portions 202 provided on the upper surface 201a and separated in the first direction along the upper surface 201a.
  • a predetermined space is formed between the upper surface 201a and the flange portion 202. Further, as shown in FIG. 1, the pair of flange portions 202 are within the range of the length of the main body 201 in the first direction (the total length of the FOUP 200).
  • the finger portion 12 of the gripper device 10 is inserted into the space between the upper surface 201a and the flange portion 202 from the central portion to the end portion 201b of the upper surface 201a.
  • the FOUP 200 is an article that is moved from the inside to the outside and is held (supported) from below by the finger portion 12 inserted into the space.
  • the gripper device 10 will be described in detail with reference to FIGS. 2, 4 and 5.
  • the pair of finger portions 12 of the gripper device 10 move along the first direction (X direction shown in the drawing).
  • the pair of finger portions 12 are supported by the elevating portion 11 so that they can move (slide) horizontally in the gripper device 10.
  • the gripper device 10 holds the FOUP 200
  • the finger portion 12 advances so as to approach the flange portion 202.
  • the gripper device 10 releases the holding of the FOUP 200
  • the finger portion 12 retracts so as to move away from the flange portion 202.
  • the link mechanism 20 is a mechanism for moving the finger portion 12.
  • the link mechanism 20 has a first end on one central link 17 that is connected to the output shaft 16a of the motor 16 and rotates about the output shaft 16a, and a pair of shafts 17a provided at both ends of the central link 17. It includes a pair of rotatably connected first links 18 and a pair of second links 19 whose base ends are rotatably connected to a pair of shafts 18a provided at the second end of the first link 18.
  • the central link 17 rotates with the rotation of the output shaft 16a, and one of the first link 18 and the second link 19 and the other first link 18 and the second link 19 And move in synchronization. Finger portions 12 are attached to the tips of the pair of second links 19.
  • the finger portion 12 includes a rectangular engaging plate 13 in a plan view.
  • the engaging plate 13 is inserted into the space between the upper surface 201a of the FOUP 200 and the flange portion 202 to support the flange portion 202 from below.
  • the pair of finger portions 12 of the gripper device 10 engage with the pair of flange portions 202 of the FOUP 200.
  • the engaging plate 13 includes a thick plate portion 13a attached to the tip of the second link 19 and a thin plate portion formed on the tip end side of the thick plate portion 13a. Includes 13b.
  • the thin plate portion 13b is thinner than the thick plate portion 13a.
  • the lower surface of the thin plate portion 13b is flush with the lower surface of the thick plate portion 13a, but the upper surface of the thin plate portion 13b is formed at a position lower than the upper surface of the thick plate portion 13a.
  • One first cushioning member 14 and two second cushioning members 15 having the same thickness as above are attached.
  • the first buffer member 14 and the second buffer member 15 are, for example, resin members.
  • the rectangular second cushioning member 15 is attached to both ends of the thin plate portion 13b in the second direction, and the rectangular first cushioning member 14 is attached between the second cushioning members 15.
  • the position where the second cushioning member 15 is attached corresponds to the position of the central support column 203 among the three support columns 203 erected on the FOUP 200.
  • the thin plate portion 13b and the first buffer member 14 are formed with triangular notches having substantially the same size and shape.
  • the finger portion 12 is formed with a notch portion 12a that receives the central support column 203.
  • the notch portion 12a is, for example, a V-shaped recess including two hypotenuses, and is open at the tip 12b of the finger portion 12 in the X direction.
  • the length of the engaging plate 13 in the Y direction is shorter than the distance between the columns 203 located at both ends.
  • the finger portion 12 With the notch 12a of the finger portion 12 receiving the central support column 203 (that is, with the central support column 203 housed in the notch portion 12a), the finger portion 12 is placed between the support columns 203 located at both ends. Arranged (see FIG. 6).
  • the standby position P1 in which the distance between the pair of finger portions 12 is shorter than the distance between the pair of flange portions 202 and the pair of finger portions 12 can be engaged with the pair of flange portions 202.
  • a pair of finger portions 12 are moved along the first direction with and from the engaging position P2.
  • the engaging position P2 is a position where the distance between the pair of finger portions 12 is longer than the distance between the pair of flange portions 202.
  • the pair of finger portions 12 move linearly by the link mechanism 20.
  • the “distance between the pair of finger portions 12” means the distance between the tips 12b of the finger portions 12 shown in FIG.
  • the “distance between the pair of flange portions 202” means the distance between the inner end surfaces 202b of the pair of flange portions 202 in the first direction shown in FIG.
  • the drive unit 7 moves the pair of finger portions 12 along the first direction from the standby position P1 to the engagement position P2 so that the pair of finger portions 12 are separated from each other.
  • the drive unit 7 moves the pair of finger portions 12 from the inside of the elevating portion 11 (the position closer to the center of the elevating portion 11) to the outside (the position closer to the front frame 22 and the rear frame 23). In this way, the drive unit 7 extends and deploys the pair of finger units 12. Further, the drive unit 7 moves the pair of finger portions 12 along the first direction from the engagement position P2 to the standby position P1 so that the pair of finger portions 12 approach each other.
  • the drive unit 7 moves the pair of finger portions 12 from the outside (positions closer to the front frame 22 and the rear frame 23) to the inside (positions closer to the center of the elevating portion 11) of the elevating portion 11. In this way, the drive unit 7 retracts and stores the pair of finger units 12.
  • the gripper device 10 of the present embodiment includes a fall prevention unit 30 for preventing the FOUP 200 from falling in case the device (FOUP 200 or finger unit 12) is damaged or the like.
  • a pair of fall prevention portions 30 are fixed to both ends of the elevating portion 11 in the first direction.
  • the pair of fall prevention portions 30 are arranged so as to be separated in the first direction with a distance longer than the distance between the pair of flange portions 202. More specifically, the pair of fall prevention portions 30 are separated in the first direction with a distance longer than the distance between the outer end surfaces 202a (see FIG. 8) of the pair of flange portions 202 in the first direction.
  • Each fall prevention portion 30 includes a hanging plate 31 that hangs down from the elevating portion 11.
  • the lower end 31a of the hanging plate 31 is located at a height lower than the flange portion 202 in a state where the gripper device 10 is lowered to match the height of the gripper device 10 with respect to the FOUP 200. More specifically, in a state where the finger portion 12 is engaged with the flange portion 202 and the gripper device 10 holds the FOUP 200 (the state shown in FIGS. 5 and 8), the lower end 31a of the hanging plate 31 is the flange portion 202. Located at a lower height, the inner surface 31b of the hanging plate 31 faces the outer end surface 202a of the flange portion 202 with a predetermined gap.
  • each of the pair of flange portions 202 can pass through the first pair in the vertical direction.
  • a gap G1 is formed.
  • each of the pair of flange portions 202 cannot pass vertically between the pair of fall prevention portions 30 and the pair of finger portions 12 located at the engagement position P2.
  • Second gap G2 is formed.
  • the first gap G1 and the second gap G2 can be defined as the distance between the tip 12b of the finger portion 12 and the inner surface 31b of the hanging plate 31.
  • the first gap G1 is larger than the size of the flange portion 202 in the first direction.
  • the second gap G2 is smaller than the size of the flange portion 202 in the first direction.
  • a method of transporting the FOUP 200 by the ceiling transport vehicle 1 provided with the gripper device 10 of the present embodiment will be described. Each of the following operations is executed based on the control by the controller 8. First, the elevating portion 11 is lowered in a state where the horizontal position of the gripper device 10 is located directly above the load port 300 (lowering step). In this descent step, the gripper device 10 is positioned in the height direction and the horizontal direction with respect to the FOUP 200 by using a known positioning means or the like provided on the elevating unit 11.
  • the drive unit 7 moves the pair of finger units 12 along the first direction (see the moving process, FIGS. 4 and 5).
  • the central support column 203 is inserted into the notch portion 12a of the finger portion 12, and the finger portion 12 is inserted into the lower surface side of the flange portion 202.
  • the elevating portion 11 is raised, the pair of finger portions 12 at the engaging position P2 are engaged with the pair of flange portions 202, and the FOUP 200 is held by the gripper device 10 (holding step).
  • the pair of finger portions 12 attached to the elevating portion 11 are moved from the standby position P1 to the engaging position P2 by the motor 16.
  • a pair of flange portions 202 that are separated from each other in the first direction are provided on the upper surface 201a of the FOUP 200.
  • the pair of finger portions 12 are arranged (inside) between the pair of flange portions 202 when the gripper device 10 tries to hold the FOUP 200, and move from the inside to the outside of the FOUP 200 along the first direction. Be made to.
  • the arrangement of the finger portions 12 and the movement and engagement in the first direction make the gripper device 10 compact as a whole. According to the gripper device 10, the article can be held in a compact configuration.
  • the pair of finger portions 12 are moved by only one link mechanism 20, the structure is simpler than when a plurality of link mechanisms are used. Further, since one common link mechanism 20 is provided for the pair of finger portions 12, it is easy to synchronize the operations of the pair of finger portions 12.
  • the first gap G1 between the finger part 12 and the fall prevention part 30 is formed in each of the both end regions in the first direction.
  • the flange portion 202 passes through (see FIG. 4).
  • the pair of finger portions 12 are moved to the engagement position P2 and engaged with the pair of flange portions 202, the second portion between the finger portion 12 and the fall prevention portion 30 is provided in each of the both end regions in the first direction.
  • the flange portion 202 cannot pass through the gap G2 (see FIG. 5). For example, as shown in FIG.
  • the second flange portion 202 is sandwiched and held between the second flange portion 12 and the second fall prevention portion 30. In this way, since the engaging structure of either one is maintained, the FOUP200 can be held, and the FOUP200 can be prevented from falling.
  • the controller 8 may detect the absence of the flange portion 202 in response to a signal from the presence sensor or the like). When the controller 8 detects the absence of the flange portion 202, it may generate an alarm or notify the operator to that effect. By such a method, not only the absence of the flange portion 202 but also the damage of the finger portion 12 can be detected.
  • the support column 203 By providing the support column 203 in the FOUP 200, it is possible to easily form a space in which the finger portion 12 is inserted between the upper surface 201a of the FOUP 200 and the flange portion 202.
  • the support column 203 plays a role of a spacer, so to speak. Further, in the movement of the finger portion 12 in the first direction, for example, it is possible to control a part of the finger portion 12 to come into contact with the support column 203 from the inside. In that case, the finger portion 12 can be positioned reliably and easily.
  • the ceiling carrier 1 of the present embodiment since the gripper device 10 has a compact configuration, the ceiling carrier 1 can be made more compact and lighter than the size and weight of the FOUP 200.
  • the same operations and effects as those of the ceiling transport vehicle 1 and the gripper device 10 described above are exhibited. That is, in the holding step, the FOUP 200 can be held in a compact configuration. Since the gripper device 10 has a compact structure, the advantages of the device being compact and lightweight can be utilized even when the held FOUP 200 is conveyed. For example, the transport method of the present embodiment is advantageous from the viewpoint of increasing the transport speed and reducing the power consumption.
  • the present invention is not limited to the above embodiments.
  • one or both of the lower fall prevention unit 26 and the lid fall prevention unit 27 may be omitted.
  • a pair of columns 203 may be erected on the upper surface 201a of the FOUP 200. That is, the columns 203 at both ends in the Y direction may be omitted.
  • the support column 203 may be erected at a substantially central portion of the flange portion 202 in the extending direction.
  • the pair of flange portions 202 may slightly protrude from the length of the main body 201 in the first direction (the total length of the FOUP 200).
  • the first finger portion 12 and the second finger portion 12 may be driven separately. Each finger portion may be driven by, for example, a ball screw or a belt instead of the link mechanism.
  • the pair of engaging portions may be moved along the upper surface 201a of the FOUP 200 in a direction that is linear and at an angle to the first direction.
  • the pair of engaging portions may be moved along the upper surface 201a of the FOUP 200 in a zigzag shape, for example, not only when the pair of engaging portions are linearly moved by the driving portion.
  • the pair of engaging portions may be moved, for example, in a curved line along the upper surface 201a of the FOUP 200.
  • the article may be SMIF (Standard Mechanical Interface) Pod, FOSB (Front Opening Shipping Box), or the like.

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Abstract

グリッパ装置は、物品の上面に設けられて上面に沿った方向に離間する一対の被保持部を備えた物品を保持する。グリッパ装置は、物品の上方において昇降可能な昇降部に取り付けられ、一対の被保持部にそれぞれ係合する一対の係合部と、一対の係合部間の距離が一対の被保持部の間隔よりも短い待機位置から、一対の係合部が一対の被保持部に係合可能な係合位置へと、一対の係合部が互いに離れるように一対の係合部を上記方向に沿って移動させる駆動部と、を備える。

Description

グリッパ装置、搬送車、及び搬送方法
　本開示は、物品を保持するグリッパ装置、グリッパ装置を備える搬送車、及び物品を保持して搬送する搬送方法に関する。
　特許文献１に記載されるように、ＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ　Ｏｐｅｎｉｎｇ　Ｕｎｉｆｉｅｄ　Ｐｏｄ）等の物品を吊り下げた状態で搬送する天井搬送車システムが知られている。このシステムでは、ＦＯＵＰの上面に設けられたフランジが、昇降台によって、フランジの両側からつかまれる。
特開２０１１－３５０２２号公報
　上記した従来のシステムでは、物品の上面に、１つのフランジが設けられており、このフランジが、昇降台によってつかまれている。フランジを両側から把持するためには、大きなグリッパ装置が必要となる。本開示は、コンパクトな構成で物品を保持することができるグリッパ装置、搬送車、及び搬送方法を説明する。
　本開示の一態様は、物品の上面に設けられて上面に沿った方向に離間する一対の被保持部を備えた物品を保持するグリッパ装置であって、物品の上方において昇降可能な昇降部に取り付けられ、一対の被保持部にそれぞれ係合する一対の係合部と、一対の係合部間の距離が一対の被保持部間の間隔よりも短い待機位置から、一対の係合部が一対の被保持部に係合可能な係合位置へと、一対の係合部が互いに離れるように一対の係合部を上記方向に沿って移動させる駆動部と、を備える。
　このグリッパ装置によれば、昇降部に取り付けられた一対の係合部は、駆動部によって、待機位置から係合位置へと移動させられる。物品の上面には、所定の方向に離間する一対の被保持部が設けられている。一対の係合部は、グリッパ装置が物品を保持しようとする際、これらの一対の被保持部の間に（内側に）配置され、上記の所定の方向に沿って物品の内から外へ移動させられる。このような係合部の配置と、一方向への移動及び係合とにより、グリッパ装置が全体としてコンパクトになっている。このグリッパ装置によれば、コンパクトな構成で物品を保持することができる。
　グリッパ装置は、昇降部に固定されると共に、間隔よりも長い間隔をもって方向に離間するように配置された一対の落下防止部を備えてもよい。一対の落下防止部と待機位置に位置する一対の係合部との間には、それぞれ、一対の被保持部のそれぞれが鉛直方向に通過可能な第１隙間が形成され、一対の落下防止部と係合位置に位置する一対の係合部との間には、それぞれ、一対の被保持部のそれぞれが鉛直方向に通過不能な第２隙間が形成されてもよい。一対の係合部が待機位置に位置する状態で昇降部が下降したとき、上記方向における両端領域のそれぞれにおいて、係合部と落下防止部との間の第１隙間を、被保持部が通過する。一対の係合部が係合位置に移動させられて一対の被保持部に係合したとき、上記方向における両端領域のそれぞれにおいて、係合部と落下防止部との間の第２隙間から、被保持部が通過することはできない。例えば、何らかの不測の事態に起因して一方の被保持部（又は一方の係合部）における破損等が生じた場合であっても、他方の被保持部が、他方の係合部と落下防止部とに挟まれて、保持される。このように、いずれか一方の係合構造が維持されるので、物品を保持することができ、物品の落下を防止できる。
　物品には、上面に立設された少なくとも一対の支柱と、支柱に固定された一対の被保持部とが設けられてもよい。一対の係合部のそれぞれは、一対の係合部が係合位置に位置するときに支柱を受け入れる切欠き部を有してもよい。この構成によれば、支柱が設けられることにより、物品の上面と被保持部との間に、係合部が挿入される空間を容易に形成することができる。また、上記方向における係合部の移動において、例えば、係合部の一部を内側から支柱に当接させる制御を行うこともできる。その場合には、係合部を確実かつ容易に位置決めすることができる。
　駆動部は、一対の係合部を移動させるための１つのリンク機構を有してもよい。１つのリンク機構のみによって一対の係合部が移動させられるため、複数のリンク機構を用いる場合よりも構造が簡潔になる。また、一対の係合部に対して１つの共通のリンク機構が設けられるため、一対の係合部の動作を同期させやすい。
　本開示の別の態様として、上記したいずれかのグリッパ装置を備え、天井に設けられた軌道に沿って走行する、搬送車が提供されてもよい。この搬送車によれば、グリッパ装置がコンパクトな構成を有するので、物品の大きさ及び重量等に比して、搬送車をコンパクト化及び軽量化することができる。
　本開示の更に別の態様は、物品の上面に設けられて上面に沿った方向に離間する一対の被保持部を備えた物品をグリッパ装置で保持して搬送する搬送方法であって、グリッパ装置は、物品の上方において昇降可能な昇降部に取り付けられ、一対の被保持部にそれぞれ係合する一対の係合部を備え、昇降部を降下させる降下工程と、一対の係合部間の距離が一対の被保持部間の間隔よりも短い待機位置から、一対の係合部が一対の被保持部に係合可能な係合位置へと一対の係合部を方向に沿って移動させる移動工程と、昇降部を上昇させると共に係合位置にある一対の係合部を一対の被保持部に係合させることで物品を保持する保持工程と、を含む。
　この搬送方法によれば、上記したのと同様の作用・効果が奏される。すなわち、保持工程において、コンパクトな構成で物品を保持することができる。グリッパ装置がコンパクトな構成を有するので、保持した物品を搬送する際にも、装置がコンパクトであることや軽量であることの利点が生かされる。例えば、この搬送方法は、搬送速度の高速化の観点及び消費電力の低減の観点でも有利である。
　本開示によれば、コンパクトな構成で物品を保持することができる。
図１は、本開示の一実施形態に係るグリッパ装置を備えた搬送車の概略構成を示す図である。 図２は、図１中のグリッパ装置を示す平面図である。 図３は、図１の搬送車システムによって搬送される物品を示す斜視図である。 図４は、グリッパ装置を側方から見て示す図であり、一対の係合部が待機位置に位置する状態を示す図である。 図５は、グリッパ装置を側方から見て示す図であり、一対の係合部が係合位置に位置する状態を示す図である。 図６は、係合部が被保持部に係合している状態を示す平面図である。 図７は、図６のVII－VII線に沿う断面図である。 図８は、図５の一部拡大図である。 図９は、一方の被保持部が破損した場合に他方の被保持部が保持された状態を示す図である。
　図１に示されるように、一実施形態の天井搬送車（搬送車）１は、半導体デバイスが製造されるクリーンルームの天井１１０に敷設された軌道１００に沿って走行する。一実施形態の天井搬送車１は、複数の半導体ウェハが収容されたＦＯＵＰ（Front　Opening　Unified　Pod）（物品）２００の搬送、及び、半導体ウェハに各種処理を施す処理装置に設けられた移載部であるロードポート３００等に対するＦＯＵＰ２００の移載を行う。軌道１００は、吊下げ支柱１０８によって天井１１０から吊り下げられている。軌道１００は、走行レール１０１と、走行レール１０１の下部に設けられた給電レール１０２とを有している。
　天井搬送車１は、フレームユニット２と、走行ユニット３ａと、受電ユニット３ｂと、ラテラルユニット４と、シータユニット５と、昇降駆動ユニット６と、グリッパ装置１０と、コントローラ８と、を備えている。フレームユニット２は、センターフレーム２１と、フロントフレーム２２と、リアフレーム２３と、を有している。フロントフレーム２２は、センターフレーム２１における前側（天井搬送車１の走行方向における前側）の端部から下側に延在している。リアフレーム２３は、センターフレーム２１における後側（天井搬送車１の走行方向における後側）の端部から下側に延在している。
　走行ユニット３ａ及び受電ユニット３ｂは、センターフレーム２１の上側に配置されている。走行ユニット３ａは、走行レール１０１に取り付けられている。受電ユニット３ｂは、例えば、給電レール１０２に沿って敷設された高周波電流線から非接触で電力の供給を受ける。受電ユニット３ｂに対する電力の供給によって、走行ユニット３ａが軌道１００に沿って走行する。ラテラルユニット４は、センターフレーム２１の下側に配置されている。ラテラルユニット４は、シータユニット５、昇降駆動ユニット６及びグリッパ装置１０を横方向（天井搬送車１の走行方向における側方）に移動させる。シータユニット５は、ラテラルユニット４の下側に配置されている。シータユニット５は、昇降駆動ユニット６及びグリッパ装置１０を水平面内において回動させる。
　昇降駆動ユニット６は、シータユニット５の下側に配置されている。昇降駆動ユニット６は、グリッパ装置１０を昇降させる。グリッパ装置１０は、昇降駆動ユニット６の下側に配置されている。グリッパ装置１０は、ＦＯＵＰ２００のフランジ部（被保持部）２０２を保持する。コントローラ８は、フロントフレーム２２及びリアフレーム２３に配置されている。コントローラ８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等によって構成された電子制御ユニットである。コントローラ８は、天井搬送車１の各部を制御する。
　フロントフレーム２２及びリアフレーム２３には、ＦＯＵＰ２００がフレームユニット２から落下することを防止する４つの下落下防止部２６及び２つの蓋落下防止部２７が取り付けられている。下落下防止部２６は、フレームユニット２の四隅の位置において、フロントフレーム２２の下端とリアフレーム２３の下端とにそれぞれ取り付けられており、ＦＯＵＰ２００の底面の前端及び後端にそれぞれ対面する。蓋落下防止部２７は、フロントフレーム２２の下部とリアフレーム２３の下部とにそれぞれ取り付けられており、蓋２０５側（図３参照）からＦＯＵＰ２００に対面する。これらの下落下防止部２６及び蓋落下防止部２７は、ＦＯＵＰ２００の移載に伴って、適宜のタイミングで開閉される。
　以上のように構成された天井搬送車１は、一例として、次のように動作する。ロードポート３００から天井搬送車１にＦＯＵＰ２００を移載する場合には、ＦＯＵＰ２００を保持していない天井搬送車１がロードポート３００の上方に停止する。グリッパ装置１０の水平位置がロードポート３００の真上の位置からずれている場合には、ラテラルユニット４及びシータユニット５を駆動することにより、昇降駆動ユニット６ごと保持ユニットの水平位置及び角度を微調整する。続いて、昇降駆動ユニット６がグリッパ装置１０を下降させ、グリッパ装置１０が、ロードポート３００に載置されているＦＯＵＰ２００のフランジ部２０２を保持する。続いて、昇降駆動ユニット６がグリッパ装置１０を上昇端まで上昇させて、フロントフレーム２２とリアフレーム２３との間にＦＯＵＰ２００を配置する。下落下防止部２６及び蓋落下防止部２７が閉じられる。続いて、ＦＯＵＰ２００を保持した天井搬送車１が走行を開始する。
　一方、天井搬送車１からロードポート３００にＦＯＵＰ２００を移載する場合には、ＦＯＵＰ２００を保持した天井搬送車１がロードポート３００の上方に停止する。下落下防止部２６及び蓋落下防止部２７が開けられる。グリッパ装置１０（ＦＯＵＰ２００）の水平位置がロードポート３００の真上の位置からずれている場合には、ラテラルユニット４及びシータユニット５を駆動することにより、昇降駆動ユニット６ごと保持ユニットの水平位置及び角度を微調整する。続いて、昇降駆動ユニット６がグリッパ装置１０を下降させて、ロードポート３００にＦＯＵＰ２００を載置し、グリッパ装置１０がＦＯＵＰ２００のフランジ部２０２の保持を解放する。続いて、昇降駆動ユニット６がグリッパ装置１０を上昇端まで上昇させる。続いて、ＦＯＵＰ２００を保持していない天井搬送車１が走行を開始する。
　図２に示されるように、グリッパ装置１０は、グリッパ装置１０の本体をなす昇降部１１と、昇降部１１に固定されたモータ１６と、モータ１６の出力軸１６ａを介してモータ１６に接続された１つのリンク機構２０と、リンク機構２０の先端に取り付けられた一対のフィンガ部（係合部）１２とを備える。モータ１６、リンク機構２０、及び一対のフィンガ部１２は、昇降部１１に取り付けられている。モータ１６及びリンク機構２０は、一対のフィンガ部１２を移動させる駆動部７を構成している。昇降部１１は、上述した昇降駆動ユニット６を構成する例えば４本のベルト６ａによって吊り下げられている。昇降部１１は、コントローラ８によって昇降駆動ユニット６が制御されることにより、ＦＯＵＰ２００の上方（ロードポート３００の上方）において昇降可能である。なお、昇降駆動ユニット６が３本のベルト６ａを有し、昇降部１１が３本のベルト６ａによって吊り下げられてもよい。
　図３を参照して、本実施形態のグリッパ装置１０によって保持されるＦＯＵＰ２００について説明する。ＦＯＵＰ２００は、例えば直方体形状の本体２０１を有する。本体２０１の側面（天井搬送車１の走行方向における側方の面）には、蓋２０５が開閉自在に取り付けられている。ＦＯＵＰ２００は、本体２０１内に複数の半導体ウェハを収容する。ＦＯＵＰ２００は、本体２０１内に、四角形状の基板である複数の半導体パネルを収容してもよい。本体２０１の矩形の上面２０１ａには、グリッパ装置１０によって保持される一対のフランジ部２０２が設けられている。一対のフランジ部２０２は、上面２０１ａに沿った方向であって天井搬送車１の走行方向に対応する方向（図中に示されるＸ方向）に離間している。以下の説明において、この方向を「第１方向」という。一対のフランジ部２０２は、上面２０１ａのＸ方向における端部２０１ｂ，２０１ｂに配置されており、それぞれ、上面２０１ａに沿った方向であって上記第１方向に直交する方向（図中に示されるＹ方向）に長く延びている。以下の説明において、この第１方向に直交する方向を「第２方向」という。これらの第１方向及び第２方向との語は、ＦＯＵＰ２００の説明に用いられ得るが、ＦＯＵＰ２００を保持するグリッパ装置１０の説明にも用いられ得る。上述のとおり、第１方向は、昇降駆動ユニット６及びグリッパ装置１０がフレームユニット２に整列した状態における、天井搬送車１の走行方向に対応する。
　より詳細には、ＦＯＵＰ２００の上面２０１ａには、端部２０１ｂ，２０１ｂのそれぞれにおいて、複数対の（本実施形態では三対の）支柱２０３が立設されている。３本の支柱２０３が、例えば、Ｙ方向に離間し、Ｙ方向に配列されている。各支柱２０３は、上面２０１ａに垂直に延びており、その下端が上面２０１ａに固定されている。上面２０１ａの第１方向における一方の端部２０１ｂに、例えば３本の等しい長さを有する支柱２０３が立設されており、これらの支柱２０３の上端に、１枚のフランジ部２０２が溶接又はボルト等によって固定されている。各フランジ部２０２は、例えば、上面２０１ａに平行に配置されてＹ方向に延びる長尺の板状部材である。上面２０１ａの第１方向における他方の端部２０１ｂに、例えば３本の等しい長さを有する支柱２０３が立設されており、これらの支柱２０３の上端に、１枚のフランジ部２０２が溶接又はボルト等によって固定されている。一対のフランジ部２０２は、ＦＯＵＰ２００の上面２０１ａに例えば平行に延在する。以上説明したように、ＦＯＵＰ２００は、上面２０１ａに設けられて上面２０１ａに沿った第１方向に離間する一対のフランジ部２０２を備えている。
　支柱２０３が設けられることにより、上面２０１ａとフランジ部２０２との間には所定のスペースが形成されている。また図１に示されるように、一対のフランジ部２０２は、本体２０１の第１方向における長さ（ＦＯＵＰ２００の全体の長さ）の範囲内に収まっている。上面２０１ａとフランジ部２０２との間のスペースに、上面２０１ａの中央部から端部２０１ｂに向けて、グリッパ装置１０のフィンガ部１２が挿入される。ＦＯＵＰ２００は、内から外へ向けて移動され上記スペースに挿入されたフィンガ部１２によって、下方から保持（支持）される物品である。
　図２、図４及び図５を参照して、グリッパ装置１０について詳細に説明する。グリッパ装置１０の一対のフィンガ部１２は、第１方向（図中に示されるＸ方向）に沿って移動する。一対のフィンガ部１２は、グリッパ装置１０において水平に移動（スライド）できるよう、昇降部１１に支持されている。グリッパ装置１０がＦＯＵＰ２００を保持する際、フィンガ部１２はフランジ部２０２に近づくように進出する。グリッパ装置１０がＦＯＵＰ２００の保持を解放する際、フィンガ部１２はフランジ部２０２から遠ざかるように退避する。
　図２及び図４に示されるように、リンク機構２０は、フィンガ部１２を移動させるための機構である。リンク機構２０は、モータ１６の出力軸１６ａに連結されて、出力軸１６ａを中心に回転する１個の中央リンク１７と、中央リンク１７の両端に設けられた一対の軸１７ａに第１端が回転可能に連結された一対の第１リンク１８と、第１リンク１８の第２端に設けられた一対の軸１８ａに基端が回転可能に連結された一対の第２リンク１９とを含む。図４及び図５に示されるように、出力軸１６ａの回転に伴い、中央リンク１７が回転し、一方の第１リンク１８及び第２リンク１９と、他方の第１リンク１８及び第２リンク１９とが、同期して移動する。一対の第２リンク１９の先端には、それぞれフィンガ部１２が取り付けられている。
　図２に示されるように、フィンガ部１２は、平面視において矩形状の係合板１３を含む。この係合板１３が、ＦＯＵＰ２００の上面２０１ａとフランジ部２０２との間のスペースに挿入され、フランジ部２０２を下方から支持する。グリッパ装置１０の一対のフィンガ部１２は、ＦＯＵＰ２００の一対のフランジ部２０２に係合する。
　より詳細には、図６及び図７に示されるように、係合板１３は、第２リンク１９の先端に取り付けられた厚板部１３ａと、厚板部１３ａの先端側に形成された薄板部１３ｂとを含む。図７に示されるように、薄板部１３ｂは厚板部１３ａよりも薄い。薄板部１３ｂの下面は厚板部１３ａの下面に面一であるが、薄板部１３ｂの上面は厚板部１３ａの上面よりも低い位置に形成されており、この薄板部１３ｂの上面に、所定の厚みを有する１枚の第１緩衝部材１４と２枚の第２緩衝部材１５とが貼付されている。これらの第１緩衝部材１４及び第２緩衝部材１５は、例えば樹脂部材である。矩形状の第２緩衝部材１５は、薄板部１３ｂの第２方向における両端部に貼付されており、矩形状の第１緩衝部材１４は、第２緩衝部材１５の間に貼付されている。
　第２緩衝部材１５が貼付された位置は、ＦＯＵＰ２００に立設された３本の支柱２０３のうちの中央の支柱２０３の位置に相当する。薄板部１３ｂ及び第１緩衝部材１４には、略等しい大きさ及び形状を有する三角形状の切欠き部が形成されている。これにより、フィンガ部１２には、中央の支柱２０３を受け入れる切欠き部１２ａが形成されている。切欠き部１２ａは、例えば、２つの斜辺を含むＶ字形状の窪みであり、フィンガ部１２のＸ方向の先端１２ｂにおいて開放されている。係合板１３のＹ方向の長さは両端に位置する支柱２０３の間隔よりも短い。フィンガ部１２の切欠き部１２ａが中央の支柱２０３を受け入れた状態で（つまり切欠き部１２ａに中央の支柱２０３が収まった状態で）、フィンガ部１２は、両端に位置する支柱２０３の間に配置される（図６参照）。
　再び図４及び図５を参照して、フィンガ部１２の移動範囲について説明する。駆動部７は、一対のフィンガ部１２間の距離が一対のフランジ部２０２間の間隔よりも短い待機位置Ｐ１（図４参照）と、一対のフィンガ部１２が一対のフランジ部２０２に係合可能な係合位置Ｐ２との間で、一対のフィンガ部１２を第１方向に沿って移動させる。この係合位置Ｐ２は、一対のフィンガ部１２間の距離が一対のフランジ部２０２間の間隔よりも長くなるような位置である。本実施形態では、リンク機構２０により、一対のフィンガ部１２は直線的に移動する。なお、「一対のフィンガ部１２間の距離」とは、図４に示されるフィンガ部１２の先端１２ｂ間の距離を意味する。「一対のフランジ部２０２間の間隔」とは、図４に示される一対のフランジ部２０２の第１方向の内端面２０２ｂの間の距離を意味する。
　すなわち、駆動部７は、待機位置Ｐ１から係合位置Ｐ２へと、一対のフィンガ部１２が互いに離れるように、一対のフィンガ部１２を第１方向に沿って移動させる。言い換えれば、駆動部７は、昇降部１１の内（昇降部１１の中心寄りの位置）から外（フロントフレーム２２及びリアフレーム２３寄りの位置）へと、一対のフィンガ部１２を移動させる。このように、駆動部７は、一対のフィンガ部１２を伸長させて展開する。また、駆動部７は、係合位置Ｐ２から待機位置Ｐ１へと、一対のフィンガ部１２が互いに近づくように、一対のフィンガ部１２を第１方向に沿って移動させる。言い換えれば、駆動部７は、昇降部１１の外（フロントフレーム２２及びリアフレーム２３寄りの位置）から内（昇降部１１の中心寄りの位置）へと、一対のフィンガ部１２を移動させる。このように、駆動部７は、一対のフィンガ部１２を縮退させて格納する。
　さらに、本実施形態のグリッパ装置１０は、万一の装置（ＦＯＵＰ２００又はフィンガ部１２）の破損等に備えて、ＦＯＵＰ２００の落下を防止する落下防止部３０を備える。図２及び図５に示されるように、一対の落下防止部３０が、昇降部１１の第１方向の両端部に固定されている。一対の落下防止部３０は、一対のフランジ部２０２間の間隔よりも長い間隔をもって第１方向に離間するように配置されている。より詳細には、一対の落下防止部３０は、一対のフランジ部２０２の第１方向の外端面２０２ａ（図８参照）の間の距離よりも長い間隔をもって第１方向に離間している。各落下防止部３０は、昇降部１１から垂下する垂下板３１を含む。垂下板３１の下端３１ａは、グリッパ装置１０が下降してＦＯＵＰ２００に対するグリッパ装置１０の高さが適合している状態で、フランジ部２０２よりも低い高さに位置する。より詳細には、フィンガ部１２がフランジ部２０２に係合してグリッパ装置１０がＦＯＵＰ２００を保持する状態（図５及び図８に示される状態）で、垂下板３１の下端３１ａは、フランジ部２０２よりも低い高さに位置し、垂下板３１の内面３１ｂが、所定の隙間をもってフランジ部２０２の外端面２０２ａに対面している。
　図４に示されるように、一対の落下防止部３０と待機位置Ｐ１に位置する一対のフィンガ部１２との間には、それぞれ、一対のフランジ部２０２のそれぞれが鉛直方向に通過可能な第１隙間Ｇ１が形成されている。また、図８に示されるように、一対の落下防止部３０と係合位置Ｐ２に位置する一対のフィンガ部１２との間には、それぞれ、一対のフランジ部２０２のそれぞれが鉛直方向に通過不能な第２隙間Ｇ２が形成されている。第１隙間Ｇ１及び第２隙間Ｇ２は、フィンガ部１２の先端１２ｂと垂下板３１の内面３１ｂとの間の距離として定義され得る。第１隙間Ｇ１は、フランジ部２０２の第１方向の大きさよりも大きい。第２隙間Ｇ２は、フランジ部２０２の第１方向の大きさよりも小さい。
　本実施形態のグリッパ装置１０を備えた天井搬送車１によるＦＯＵＰ２００の搬送方法について説明する。以下の各動作は、コントローラ８による制御に基づいて実行される。まず、グリッパ装置１０の水平位置がロードポート３００の真上に位置する状態で、昇降部１１が降下させられる（降下工程）。この降下工程では、昇降部１１に設けられた公知の位置決め手段等を用いて、ＦＯＵＰ２００に対するグリッパ装置１０の高さ方向及び水平方向の位置決めが行われる。続いて、一対のフィンガ部１２間の距離が一対のフランジ部２０２間の間隔よりも短い待機位置Ｐ１から、一対のフィンガ部１２が一対のフランジ部２０２に係合可能な係合位置Ｐ２へと、駆動部７によって一対のフィンガ部１２が第１方向に沿って移動させられる（移動工程、図４及び図５参照）。この工程により、フィンガ部１２の切欠き部１２ａに中央の支柱２０３が入り、フランジ部２０２の下面側にフィンガ部１２が挿入される。さらに、昇降部１１を上昇させると共に、係合位置Ｐ２にある一対のフィンガ部１２が一対のフランジ部２０２に係合させられ、ＦＯＵＰ２００がグリッパ装置１０によって保持される（保持工程）。
　本実施形態のグリッパ装置１０によれば、昇降部１１に取り付けられた一対のフィンガ部１２は、モータ１６によって、待機位置Ｐ１から係合位置Ｐ２へと移動させられる。ＦＯＵＰ２００の上面２０１ａには、第１方向に離間する一対のフランジ部２０２が設けられている。一対のフィンガ部１２は、グリッパ装置１０がＦＯＵＰ２００を保持しようとする際、これらの一対のフランジ部２０２の間に（内側に）配置され、上記第１方向に沿ってＦＯＵＰ２００の内から外へ移動させられる。このようなフィンガ部１２の配置と、第１方向への移動及び係合とにより、グリッパ装置１０が全体としてコンパクトになっている。このグリッパ装置１０によれば、コンパクトな構成で物品を保持することができる。
　１つのリンク機構２０のみによって一対のフィンガ部１２が移動させられるため、複数のリンク機構を用いる場合よりも構造が簡潔になる。また、一対のフィンガ部１２に対して１つの共通のリンク機構２０が設けられるため、一対のフィンガ部１２の動作を同期させやすい。
　一対のフィンガ部１２が待機位置Ｐ１に位置する状態で昇降部１１が下降したとき、第１方向における両端領域のそれぞれにおいて、フィンガ部１２と落下防止部３０との間の第１隙間Ｇ１を、フランジ部２０２が通過する（図４参照）。一対のフィンガ部１２が係合位置Ｐ２に移動させられて一対のフランジ部２０２に係合したとき、第１方向における両端領域のそれぞれにおいて、フィンガ部１２と落下防止部３０との間の第２隙間Ｇ２から、フランジ部２０２が通過することはできない（図５参照）。例えば、図９に示されるように、何らかの不測の事態に起因して第１のフランジ部２０２（又は第１のフィンガ部１２）における破損等が生じた場合であっても、第２のフランジ部２０２が、第２のフィンガ部１２と第２の落下防止部３０とに挟まれて、保持される。このように、いずれか一方の係合構造が維持されるので、ＦＯＵＰ２００を保持することができ、ＦＯＵＰ２００の落下を防止できる。
　いずれかのフィンガ部１２において、フランジ部２０２に対する適正な係合構造が実現されていない場合（図９に例示される場合）には、例えば昇降部１１の位置決め部に設けられた公知のセンサ（在席センサ等と呼ばれる）からの信号を受けて、コントローラ８がフランジ部２０２の不在を検知してもよい。コントローラ８は、フランジ部２０２の不在を検知すると、警報を発生させたり、作業者に対してその旨を報知したりしてもよい。このような手法により、フランジ部２０２の不在のみならず、フィンガ部１２の破損等も検知可能である。
　ＦＯＵＰ２００に支柱２０３が設けられることにより、ＦＯＵＰ２００の上面２０１ａとフランジ部２０２との間に、フィンガ部１２が挿入される空間を容易に形成することができる。支柱２０３は、いわばスペーサ的な役割を果たす。また、第１方向におけるフィンガ部１２の移動において、例えば、フィンガ部１２の一部を内側から支柱２０３に当接させる制御を行うこともできる。その場合には、フィンガ部１２を確実かつ容易に位置決めすることができる。
　本実施形態の天井搬送車１によれば、グリッパ装置１０がコンパクトな構成を有するので、ＦＯＵＰ２００の大きさ及び重量等に比して、天井搬送車１をコンパクト化及び軽量化することができる。
　上記した本実施形態の搬送方法によれば、上述した天井搬送車１及びグリッパ装置１０と同様の作用・効果が奏される。すなわち、保持工程において、コンパクトな構成でＦＯＵＰ２００を保持することができる。グリッパ装置１０がコンパクトな構成を有するので、保持したＦＯＵＰ２００を搬送する際にも、装置がコンパクトであることや軽量であることの利点が生かされる。例えば、本実施形態の搬送方法は、搬送速度の高速化の観点及び消費電力の低減の観点でも有利である。
　以上、本開示の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。例えば、下落下防止部２６及び蓋落下防止部２７の一方又は両方が省略されてもよい。複数対の支柱２０３がＦＯＵＰ２００の上面２０１ａに立設される場合に限られず、一対のみの支柱２０３がＦＯＵＰ２００の上面２０１ａに立設されてもよい。すなわち、Ｙ方向における両端の支柱２０３が省略されてもよい。その場合に、フランジ部２０２の延在方向の略中央部に、支柱２０３が立設されてもよい。一対のフランジ部２０２が、本体２０１の第１方向における長さ（ＦＯＵＰ２００の全体の長さ）から多少はみ出てもよい。
　駆動部７が１つのみのリンク機構２０を有する場合に限られない。第１のフィンガ部１２と第２のフィンガ部１２とが別個に駆動されてもよい。各フィンガ部が、リンク機構ではなく、例えばボールネジ又はベルト等によって駆動されてもよい。
　一対の係合部が、ＦＯＵＰ２００の上面２０１ａに沿って、直線的且つ第１方向とは角度をなす方向に移動させられてもよい。一対の係合部が駆動部によって直線的に移動させられる場合に限られず、一対の係合部がＦＯＵＰ２００の上面２０１ａに沿って例えばジグザグ状に移動させられてもよい。一対の係合部がＦＯＵＰ２００の上面２０１ａに沿って例えば曲線状に移動させられてもよい。
　物品は、ＦＯＵＰ２００に限られない。物品は、ＳＭＩＦ（Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）Ｐｏｄ又はＦＯＳＢ（Ｆｒｏｎｔ　Ｏｐｅｎｉｎｇ　Ｓｈｉｐｐｉｎｇ　Ｂｏｘ）等であってもよい。
　１…天井搬送車（搬送車）、７…駆動部、１０…グリッパ装置、１１…昇降部、１２…フィンガ部（係合部）、１３…係合板、１４…第１緩衝部材、１５…第２緩衝部材、１６…モータ、２０…リンク機構、２００…ＦＯＵＰ（物品）、２０１…本体、２０１ａ…上面、２０２…フランジ部（被保持部）、２０３…支柱、３００…ロードポート、Ｐ１…待機位置、Ｐ２…係合位置。

Claims (6)

  1. 　物品の上面に設けられて前記上面に沿った方向に離間する一対の被保持部を備えた前記物品を保持するグリッパ装置であって、
    　前記物品の上方において昇降可能な昇降部に取り付けられ、前記一対の被保持部にそれぞれ係合する一対の係合部と、
    　前記一対の係合部間の距離が前記一対の被保持部間の間隔よりも短い待機位置から前記一対の係合部が前記一対の被保持部に係合可能な係合位置へと、前記一対の係合部が互いに離れるように前記一対の係合部を前記方向に沿って移動させる駆動部と、を備える、グリッパ装置。
  2. 　前記昇降部に固定されると共に、前記間隔よりも長い間隔をもって前記方向に離間するように配置された一対の落下防止部を備え、
    　前記一対の落下防止部と前記待機位置に位置する前記一対の係合部との間には、それぞれ、前記一対の被保持部のそれぞれが鉛直方向に通過可能な第１隙間が形成され、
    　前記一対の落下防止部と前記係合位置に位置する前記一対の係合部との間には、それぞれ、前記一対の被保持部のそれぞれが鉛直方向に通過不能な第２隙間が形成される、請求項１に記載のグリッパ装置。
  3. 　前記物品には、前記上面に立設された少なくとも一対の支柱と、前記支柱に固定された前記一対の被保持部とが設けられ、
    　前記一対の係合部のそれぞれは、前記一対の係合部が前記係合位置に位置するときに前記支柱を受け入れる切欠き部を有する、請求項１又は２に記載のグリッパ装置。
  4. 　前記駆動部は、前記一対の係合部を移動させるための１つのリンク機構を有する、請求項１～３のいずれか一項に記載のグリッパ装置。
  5. 　請求項１～４のいずれか一項に記載のグリッパ装置を備え、天井に設けられた軌道に沿って走行する、搬送車。
  6. 　物品の上面に設けられて前記上面に沿った方向に離間する一対の被保持部を備えた前記物品をグリッパ装置で保持して搬送する搬送方法であって、
    　前記グリッパ装置は、前記物品の上方において昇降可能な昇降部に取り付けられ、前記一対の被保持部にそれぞれ係合する一対の係合部を備え、
    　前記昇降部を降下させる降下工程と、
    　前記一対の係合部間の距離が前記一対の被保持部間の間隔よりも短い待機位置から、前記一対の係合部が前記一対の被保持部に係合可能な係合位置へと前記一対の係合部を前記方向に沿って移動させる移動工程と、
    　前記昇降部を上昇させると共に、前記係合位置にある前記一対の係合部を前記一対の被保持部に係合させることで前記物品を保持する保持工程と、を含む、搬送方法。
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