WO2021235029A1 - 天井搬送システム - Google Patents

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WO2021235029A1
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ceiling
wheels
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靖久 伊藤
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村田機械株式会社
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Definitions

  • One aspect of the present invention relates to a ceiling transfer system.
  • Ceiling transport systems with, are known.
  • the traveling portion includes traveling wheels provided steerably at each of the four corner portions of the main body portion.
  • the rail includes a plurality of straight rails and a plurality of intersection rails, and the linear rails and the intersection rails are the first direction and the second direction perpendicular to the first direction, respectively. In, they are arranged alternately with a gap. In such a ceiling transfer system, vibration may occur due to the traveling wheels falling into the gap not only during traveling but also during steering for steering the traveling wheels.
  • one aspect of the present invention is to provide a ceiling transfer system capable of suppressing vibration during steering.
  • the ceiling transport system has a traveling portion that travels on a rail arranged in a grid pattern at least in part, and a main body portion that is suspended from the traveling portion and holds an article under the rail. It comprises a ceiling carrier and a control unit that controls the operation of the ceiling carrier, the traveling section includes traveling wheels steerable at each of the four corners of the main body, and a plurality of rails.
  • the linear rails and the intersection rails include a linear rail and a plurality of intersection rails, and the linear rails and the intersection rails are alternately arranged with a gap in each of the first direction and the second direction perpendicular to the first direction, and the control unit is arranged.
  • Steering control is performed to steer the traveling wheels with the four traveling wheels located on different intersection rails, and the steering center of the traveling wheels in the steering control is closer to the grounding point of the traveling wheels on the intersection rails. It is provided so as to be located inside the main body.
  • the traveling unit may include auxiliary wheels arranged on at least one of the front side and the rear side in the traveling direction with respect to the traveling wheel.
  • the traveling wheels can be suppressed from falling into the gap by the auxiliary wheels, and vibration can be suppressed. It will be possible.
  • the lower end of the auxiliary wheel is located at a position higher than the lower end of the traveling wheel, and the auxiliary wheel is provided on the end of the linear rail so as to be able to ride on the auxiliary wheel.
  • a raised portion having a height corresponding to the difference between the lower end of the wheel and the lower end of the traveling wheel may be provided.
  • the auxiliary wheel may be located at a position away from the raised portion when the steering control is executed.
  • FIG. 1 is a front view showing a part of the ceiling transfer system according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view showing a part of the ceiling transfer system of FIG.
  • FIG. 3 is a front view showing an example of delivery of a transport container by the ceiling carrier of FIG. 1.
  • FIG. 4A is an enlarged plan view showing the traveling portion and the connecting portion of FIG. 1.
  • FIG. 4B is an enlarged front view showing the traveling portion and the connecting portion of FIG. 1.
  • FIG. 4C is an enlarged side view showing the traveling portion and the connecting portion of FIG. 1.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the contact height of the rails of the traveling wheel and the auxiliary wheel of FIG.
  • FIG. 6A is a diagram showing an operation when the ceiling carrier of FIG.
  • FIG. 6B is a diagram showing a continuation of the operation state of FIG. 6A.
  • FIG. 6C is a diagram showing a continuation of the operation state of FIG. 6B.
  • FIG. 7 is a plan view illustrating a traveling wheel in steering control.
  • FIG. 8A is a perspective view illustrating a traveling wheel and an auxiliary wheel in steering control.
  • FIG. 8B is a perspective view showing a continuation of the operating state of FIG. 8A.
  • 9 (A) is a perspective view showing a continuation of the operation state of FIG. 8 (B).
  • 9 (B) is a perspective view showing a continuation of the operation state of FIG. 9 (A).
  • FIG. 10 is a perspective view showing a continuation of the operating state of FIG. 9B.
  • the directions in the figure will be described using the XYZ coordinate system.
  • a plane parallel to the horizontal plane is defined as an XY plane.
  • the traveling direction of the ceiling carrier 100 and one straight line direction is referred to as the Y direction for convenience, and the direction orthogonal to the Y direction is referred to as the X direction.
  • the direction perpendicular to the XY plane is expressed as the Z direction.
  • the direction of the arrow of the coordinate axis in the figure is the + direction
  • the direction opposite to the direction of the arrow is the-direction.
  • the rotation direction about the Z direction is referred to as the ⁇ Z direction.
  • FIG. 1 is a front view showing the ceiling transfer system SYS.
  • FIG. 2 is a plan view showing a part of the ceiling transfer system SYS.
  • the ceiling transfer system SYS conveys a transfer container M such as a FOUP accommodating a semiconductor wafer or a reticle Pod accommodating a reticle as an article in a clean room of a semiconductor manufacturing factory, for example. It is a system.
  • the ceiling transport system SYS includes a rail R and a ceiling transport vehicle 100.
  • Rail R is laid near the ceiling of a building such as a clean room.
  • the rail R is fixed in a state of being suspended from the ceiling C by a fixing member (not shown). At least a part of the rail R is arranged in a grid pattern.
  • the rail R has a plurality of linear rails R1 and a plurality of intersection rails R2.
  • the linear rail R1 and the intersection rail R2 are alternately arranged with a gap S in the X direction (first direction) and the Y direction (second direction), respectively.
  • the ceiling carrier 100 has a main body 10, a traveling unit 20, a connecting unit 30, and a control unit 40.
  • the ceiling carrier 100 travels along the rail R and transports the transport container M.
  • the ceiling transport vehicle 100 is not limited to one in the ceiling transport system SYS, and a plurality of ceiling transport vehicles 100 may be used. By transporting the transport container M by each of the plurality of ceiling transport vehicles 100, high-density transport becomes possible.
  • the main body 10 is arranged below the rail R (-Z side).
  • the main body portion 10 is formed in a rectangular shape having four corner portions in a plan view. Further, the main body portion 10 is formed in a size that fits within one section of the grid-like rail R in a plan view. Therefore, it is possible to pass each other with other ceiling transport vehicles 100 traveling on adjacent rails R, and when a plurality of ceiling transport vehicles 100 are arranged on the rail R, the ceiling transport vehicles 100 do not interfere with each other. It is possible to expand the range in which the vehicle can travel.
  • the main body portion 10 is suspended from the traveling portion 20.
  • the main body 10 has a transfer device 12.
  • the transfer device 12 holds the transport container M below the rail R, and can transfer the transport container M to a predetermined mounting location below the rail R.
  • the transfer device 12 includes a grip portion 13 that grips the flange portion Ma of the transport container M, and suspends and holds the transport container M.
  • the grip portion 13 is connected to a plurality of hanging members such as belts or ropes.
  • the transfer device 12 raises and lowers the grip portion 13 by feeding or winding the suspending member with a hoist or the like (not shown), and the shelf portion 15 of the storage device 14 arranged below the rail R (see FIG. 3).
  • the transport container M is delivered to and from the carry-in / carry-out section or the carry-in / carry-out section of the processing device or the like.
  • FIG. 3 is a front view showing an example of delivery of the transport container M by the ceiling transport vehicle 100.
  • the transport container M is delivered between the ceiling transport vehicle 100 and the shelf portion 15 of the storage device 14.
  • the storage device 14 is arranged below the traveling path of the ceiling carrier 100, and includes a shelf portion 15 and a hanging rod 16.
  • the shelf portion 15 is suspended from the ceiling C by a hanging rod 16.
  • a plurality of pins (not shown) are projected from the shelf portion 15, and when the transport container M is placed on the shelf portion 15, the plurality of pins enter the groove portion provided on the bottom surface of the transport container M, and the transport container M is provided. To position.
  • the illustrated storage device 14 is a storage device for temporary storage of the transport container M arranged in a suspended structure below the traveling path of the ceiling transport vehicle 100.
  • the storage device 14 is not limited to the structure shown in the figure.
  • the transfer device 12 may include a side-out mechanism for moving the transport container M in the horizontal direction (X direction or Y direction). By driving the side-out mechanism, the transfer device 12 projects horizontally from the main body 10. Therefore, even if the transfer location of the transport container M is deviated from the lower part of the main body portion 10, the transfer device 12 can be positioned above the transfer location by the lateral transfer mechanism, and the transfer device 12 can be laterally extended. By raising and lowering the transport container M later, the transport container M can be delivered to and from the transfer location displaced from below the main body 10. Further, the transfer device 12 may include a rotation mechanism for rotating the holding transport container M about the vertical direction as an axis.
  • the traveling unit 20 travels on the rail R.
  • the traveling unit 20 has a traveling wheel 21 and an auxiliary wheel 22.
  • the traveling wheel 21 is provided at each of the four corners of the main body 10 so as to be steerable (turning).
  • the traveling wheel 21 comes into contact with the rail R including the straight rail R1 and the intersection rail R2.
  • the outer diameter of the traveling wheel 21 is set to be larger than the length of the gap S.
  • the traveling wheel 21 is rotatably supported by a connecting portion 30 described later.
  • the traveling wheel 21 may be subjected to anti-slip processing by attaching rubber or the like to the peripheral surface in contact with the rail R.
  • One auxiliary wheel 22 is arranged on each of the front side and the rear side in the traveling direction with respect to the traveling wheel 21.
  • the auxiliary wheel 22 arranged on the front side of the traveling wheel 21 is referred to as a front auxiliary wheel 22F
  • the auxiliary wheel 22 arranged on the rear side of the traveling wheel 21 is described.
  • the two auxiliary wheels 22 are rotatably supported by the connecting portion 30, which will be described later.
  • the axes of rotation of the two auxiliary wheels 22 are parallel to each other, but are not limited to this and may not be parallel to each other.
  • the two auxiliary wheels 22 are arranged in front of and behind the traveling direction of the traveling wheel 21, the traveling wheel 21 and the two auxiliary wheels 22 are arranged side by side in the traveling direction.
  • the two auxiliary wheels 22 are arranged inside the traveling wheels 21, respectively.
  • the auxiliary wheel 22 may be processed to reduce friction on the peripheral surface in contact with the rail R.
  • the auxiliary wheel 22 has a smaller coefficient of friction with respect to the rail R than the traveling wheel 21.
  • the distance between the auxiliary wheel 22 and the traveling wheel 21 is set to be larger than the distance of the gap S.
  • the auxiliary wheel 22 has a smaller diameter than the traveling wheel 21. Therefore, the total length of the traveling portion 20 can be shortened.
  • the front auxiliary wheel 22F and the rear auxiliary wheel 22B have the same diameter, but the diameter is not limited to this, and may be different from each other.
  • the connecting unit 30 includes a connecting member 31, a traveling drive unit 32, a position detection unit 33, and a swivel drive unit 34.
  • One connecting member 31 is arranged at each of the four corners of the main body 10.
  • the main body 10 and the traveling wheel 21 (auxiliary wheel 22) are connected by the connecting member 31.
  • the connecting member 31 is provided so as to be steerable in the ⁇ Z direction with the swivel shaft AX as the center. When the connecting member 31 turns, the traveling wheel 21 and the auxiliary wheel 22 can turn in the ⁇ Z direction to change the traveling direction.
  • the traveling drive unit 32 is attached to the connecting member 31.
  • the traveling drive unit 32 drives the traveling wheels 21.
  • the traveling drive unit 32 is attached to a connecting member 31 arranged at two diagonal corners of the four corners. Therefore, of the four traveling wheels 21, the two traveling wheels 21 driven by the traveling drive unit 32 are the driving wheels. By arranging the drive wheels diagonally, even when one traveling wheel 21 is in the gap S, the other traveling wheel 21 is located on the rail R, so that the driving force can be continuously generated.
  • the traveling drive unit 32 has, for example, a drive source 35 such as a motor and a transmission mechanism 36 described later.
  • the output shaft (not shown) of the drive source 35 is connected to the shaft portion 21a (see FIG. 4) of the traveling wheel 21 via the transmission mechanism 36.
  • the drive source 35 is fixed to the connecting member 31. Therefore, the drive source 35 is integrally swiveled in the ⁇ Z direction when the connecting member 31 is swiveled.
  • the drive source 35 is arranged so as to be within the range of the main body portion 10 in a plan view. This makes it possible to prevent the drive source 35 from protruding outward from the main body 10 even when the drive source 35 turns. Further, since the two drive sources 35 are arranged in a point object with respect to the center point of the main body portion 10 in a plan view, the relatively heavy drive source 35 can be arranged in the main body portion 10 in a well-balanced manner.
  • the position detection unit 33 is attached to the connecting member 31.
  • the position detection unit 33 is connected to the traveling wheel 21 via the transmission mechanism 36.
  • the position detection unit 33 can detect the position of the ceiling carrier 100 by detecting the amount of rotation of the traveling wheel 21 and the like.
  • the position detecting unit 33 is attached to the other two connecting members 31 to which the traveling drive unit 32 is not provided, out of the four connecting members 31.
  • the position detection unit 33 detects, for example, the mileage of the traveling wheel 21 (the position of the ceiling carrier 100) based on the amount of rotation of the shaft portion 21a (see FIG. 4) of the traveling wheel 21.
  • the position detection unit 33 is also provided at the end of the drive source 35.
  • the position detection unit 33 provided in the drive source 35 detects the output shaft of the drive source 35, the rotational position of the traveling wheel 21, and the like.
  • As the position detection unit 33 for example, a rotary encoder or the like is used.
  • the detection result of the position detection unit 33 is sent to, for example, the control unit 40 or the like.
  • the control unit 40 By complementing the detection results from the two position detection units 33 with each other, the control unit 40, for example, even if one traveling wheel 21 is located in the gap S and does not rotate, the position of the other traveling wheel 21.
  • the position of the ceiling carrier 100 can be accurately detected.
  • the swivel drive unit 34 is provided in the main body unit 10 for each connecting member 31.
  • the swivel drive unit 34 has a drive source (not shown) such as a motor, and swivels the connecting member 31 around the swivel shaft AX.
  • the swivel drive unit 34 is controlled by the control unit 40.
  • the swivel drive unit 34 is not limited to being provided for each connecting member 31, and may be configured to swivel drive a plurality of connecting members 31 by one swivel drive unit 34.
  • the control unit 40 is a computer including a CPU (Central Processing Unit), a ROM (ReadOnlyMemory), a RAM (RandomAccessMemory), and the like.
  • the control unit 40 can be configured as software in which a program stored in the ROM is loaded on the RAM and executed by the CPU, for example.
  • the control unit 40 may be configured as hardware using an electronic circuit or the like.
  • the control unit 40 may be composed of one device or a plurality of devices. When it is composed of a plurality of devices, one control unit 40 is logically constructed by connecting them via a communication network such as the Internet or an intranet.
  • the control unit 40 controls the operation of the ceiling carrier 100.
  • the control unit 40 comprehensively controls the operation of each unit such as the traveling drive unit 32 and the turning drive unit 34.
  • the control unit 40 is provided, for example, in the main body unit 10, but may be provided outside the main body unit 10. Further, the control unit 40 may control the operation of each unit according to an instruction from an external upper control device.
  • the control unit 40 executes steering control for steering (turning) the traveling wheels 21 in the ⁇ Z direction about the turning axis AX in a state where the four traveling wheels 21 are located on different intersection rails R2. In the steering control, the traveling direction of the ceiling carrier 100 is changed from the Y direction to the X direction or from the X direction to the Y direction.
  • FIGS. 4 (A), 4 (B) and 4 (C) are a plan view, a front view and a side view showing the traveling portion 20 and the connecting portion 30 in an enlarged manner.
  • the traveling wheel 21 of the traveling portion 20 is rotatably provided by the shaft portion 21a along the horizontal direction.
  • the shaft portion 21a is supported by the connecting portion 30.
  • the two auxiliary wheels 22 are rotatably provided by the shaft portion 22a along the horizontal direction, respectively.
  • Each shaft portion 22a is supported by the connecting portion 30.
  • the shaft portion 22a is arranged in parallel with the shaft portion 21a of the traveling wheel 21, but the present invention is not limited to this, and the shaft portion 21a and the shaft portion 22a may not be parallel to each other.
  • the connecting member 31 of the connecting portion 30 has a wheel support portion 31a, an intermediate portion 31b, and a main body connecting portion 31c.
  • the wheel support portion 31a is arranged on the side of the rail R.
  • the wheel support portion 31a rotatably supports the shaft portion 21a of the traveling wheel 21 and the shaft portion 22a of the auxiliary wheel 22 described above.
  • the intermediate portion 31b extends downward from the wheel support portion 31a and is formed in a plate shape having a thickness shorter than the length of the gap S of the rail R.
  • the intermediate portion 31b allows the connecting portion 30 to pass through the gap S.
  • the main body connecting portion 31c is arranged below the intermediate portion 31b and is arranged on the ⁇ Z side of the rail R.
  • the main body connecting portion 31c is rotatably connected to the upper surface of the main body portion 10 in the ⁇ Z direction via a bearing (not shown) centered on the swivel shaft AX.
  • a connecting member 31 can be swiveled in the ⁇ Z direction about the swivel shaft AX on the main body 10.
  • the connecting member 31 is configured such that the swivel shaft AX is close to the edge of the main body 10 in a plan view.
  • the connecting member 31 is configured such that the turning shaft AX is located inside the main body 10 with respect to the ground contact point of the traveling wheel 21 on the crossing rail R2 in a plan view when the steering control is executed (details are shown). , See below).
  • the transmission mechanism 36 of the connecting portion 30 transmits the driving force generated by the driving source 35 (see FIG. 1).
  • the transmission mechanism 36 has a drive source side gear 36a, an intermediate gear 36b, and a traveling wheel side gear 36c.
  • the drive source side gear 36a, the intermediate gear 36b, and the traveling wheel side gear 36c are arranged side by side in a straight line in the vertical direction, but the arrangement is not limited to this.
  • the drive source side gear 36a can rotate about a rotation axis along the horizontal direction.
  • the drive source side gear 36a is connected to the output shaft of the drive source 35 and meshes with the intermediate gear 36b.
  • the intermediate gear 36b is rotatable about a rotation axis along the horizontal direction and meshes with the traveling wheel side gear 36c.
  • the traveling wheel side gear 36c is connected to the shaft portion 21a of the traveling wheel 21. Therefore, when the output shaft of the drive source 35 rotates, the rotational drive force is transmitted to the traveling wheel 21 at a predetermined reduction ratio via the drive source side gear 36a, the intermediate gear 36b, and the traveling wheel side gear 36c. ..
  • the transmission mechanism 36 is not limited to the configuration in which a plurality of gears are combined as described above, and may be configured to use a belt, a chain, or the like.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the contact height of the rail R on the traveling wheel 21 and the auxiliary wheel 22.
  • the contact height of the auxiliary wheel 22 with respect to the rail R is higher than the contact height of the traveling wheel 21 with respect to the rail R. That is, the lower end of the auxiliary wheel 22 is located at a position higher than the lower end of the traveling wheel 21.
  • the gap D corresponds to the difference between the lower end of the auxiliary wheel 22 and the lower end of the traveling wheel 21.
  • the gap D is set, for example, from 100 ⁇ m to 1 mm, but the size of the gap D can be set arbitrarily.
  • the gap D of the front auxiliary wheel 22F and the gap D of the rear auxiliary wheel 22B are set to be the same.
  • the diameter of the front auxiliary wheel 22F and the diameter of the rear auxiliary wheel 22B are formed to be the same.
  • the auxiliary wheel 22 has a smaller coefficient of friction with respect to the rail R than the traveling wheel 21. As a result, when the traveling wheel 21 is turned, the peripheral surface of the auxiliary wheel 22 can easily move so as to slide on the rail R, and the traveling direction of the traveling wheel 21 can be easily changed.
  • FIGS. 6 (A), 6 (B), and 6 (C) are diagrams showing an operation when the ceiling carrier 100 moves across the linear rail R1 and the intersection rail R2.
  • a raised portion KA on which the auxiliary wheel 22 can be mounted is provided at the end of the linear rail R1.
  • the raised portion KA is a portion that rises upward on the linear rail R1.
  • the raised portion KA is formed in an outer region in the width direction of the linear rail R1 where the traveling wheels 21 do not contact and only the auxiliary wheels 22 contact.
  • the height of the raised portion KA is set according to the difference between the lower end of the auxiliary wheel 22 and the lower end of the traveling wheel 21.
  • the height of the raised portion KA here is set to be lower than the void D (see FIG. 6).
  • the traveling wheel 21 travels on the linear rail R1 and is linear.
  • the front auxiliary wheel 22F and the rear auxiliary wheel 22B have a gap D (see FIG. 6) separated upward from the linear rail R1.
  • the front auxiliary wheel 22F is approaching the gap S, but since the traveling wheel 21 is in contact with the linear rail R1, the front auxiliary wheel 22F is held above the gap S. Therefore, even if the front auxiliary wheel 22F reaches the gap S, vibration or the like does not occur in the main body portion 10.
  • the traveling wheel 21 moves from the gap S to the intersection rail R2, and the rear auxiliary wheel 22B approaches the gap S from the linear rail R1.
  • the amount of the traveling wheel 21 falling into the gap S is suppressed, the amount of rise when the traveling wheel 21 exits the gap S is also small, and the vibration given to the main body 10 is suppressed.
  • the rear auxiliary wheel 22B approaches the gap S, but is held above the gap S because the traveling wheel 21 is in contact with the intersection rail R2. Therefore, even if the rear auxiliary wheel 22B reaches the gap S, vibration or the like does not occur in the main body portion 10.
  • FIG. 7 is a plan view illustrating the traveling wheel 21 in steering control.
  • 8 (A), 8 (B), 9 (A), 9 (B) and 10 are perspective views illustrating the traveling wheel 21 and the auxiliary wheel 22 in steering control.
  • the turning shaft AX which is the steering center of the traveling wheel 21 in the steering control, is provided so as to be located inside the main body 10 with respect to the ground contact point of the traveling wheel 21 on the intersection rail R2. ing.
  • the ceiling carrier 100 changes the direction of the traveling wheel 21 by 90 ° without rolling the traveling wheel 21 so as to straddle the gap S between the linear rail R1 and the intersection rail R2 during steering. be able to.
  • a specific description will be given.
  • the control unit 40 stops the ceiling carrier 100 in a state where the four traveling wheels 21 are located on different intersection rails R2.
  • the traveling wheel 21 (traveling wheel 21A in FIG. 7) is in contact with the intersection rail R2, and the auxiliary wheel 22 is located at a position off the raised portion KA (not riding on the raised portion KA).
  • the turning shaft AX which is the center of steering, exists in the inner corner on the intersection rail R2 and is located inside the ground contact point of the traveling wheel 21.
  • the ground contact point is a position where the traveling wheel 21 touches the ground (contact) on the crossing rail R2, and may be, for example, one point on the crossing rail R2 or a certain region on the crossing rail R2. Alternatively, it may be a linear portion on the intersection rail R2.
  • the control unit 40 starts steering control.
  • the turning drive unit 34 is driven to turn the connecting portion 30, and each of the traveling wheel 21 and the auxiliary wheel 22 arranged at the four corners of the main body portion 10 is set in the ⁇ Z direction about the turning axis AX. Steering 90 °.
  • the steering operations of the traveling wheels 21 and the auxiliary wheels 22 arranged at the four corners may be performed at the same timing or at different timings.
  • FIG. 8B shows a state in which the traveling wheel 21 and the auxiliary wheel 22 are steered by about 30 ° counterclockwise about the turning axis AX from the state of FIG. 8A.
  • the traveling wheel 21 (traveling wheel 21B in FIG. 7) is on the intersection rail R2. In, it rolls while turning, does not come off from the intersection rail R2, and does not fall into the gap S.
  • the auxiliary wheel 22 turns without contacting the raised portion KA of the linear rail R1 and the intersection rail R2.
  • FIG. 9A shows a state in which the traveling wheel 21 and the auxiliary wheel 22 are steered counterclockwise by about 45 ° about the turning axis AX from the state of FIG. 8A.
  • the traveling wheel 21 is rolling while turning on the intersection rail R2, and is rolling from the intersection rail R2 as in the state shown in FIG. 8B. It does not come off and does not fall into the gap S.
  • the auxiliary wheel 22 turns without contacting the raised portion KA of the linear rail R1 and the intersection rail R2.
  • FIG. 9B shows a state in which the traveling wheel 21 and the auxiliary wheel 22 are steered by about 60 ° counterclockwise about the turning axis AX from the state of FIG. 8A.
  • the traveling wheel 21 (traveling wheel 21C in FIG. 7) rolls while turning on the intersection rail R2, as in the state shown in FIG. 8B. It does not come off from the intersection rail R2 and does not fall into the gap S.
  • the auxiliary wheel 22 turns without contacting the raised portion KA of the linear rail R1 and the intersection rail R2.
  • FIG. 10 shows a state in which the traveling wheel 21 and the auxiliary wheel 22 are steered by about 90 ° counterclockwise in the ⁇ Z direction about the turning axis AX from the state of FIG. 8A.
  • the traveling wheel 21 (traveling wheel 21D in FIG. 7) is rolling while turning on the intersection rail R2, as in the state shown in FIG. 8 (B), and intersects. It does not come off from the part rail R2 and does not fall into the gap S.
  • the auxiliary wheel 22 turns without contacting the raised portion KA of the linear rail R1 and the intersection rail R2.
  • the ceiling carrier 100 can change its traveling direction between the X direction and the Y direction.
  • the direction of the main body 10 when the ceiling carrier 100 travels in either the X direction or the Y direction is the X direction and the Y direction of the ceiling carrier 100. It is the same as the direction when traveling to either one of the two.
  • the traveling unit 20 includes auxiliary wheels 22 arranged on the front side and the rear side in the traveling direction with respect to the traveling wheels 21.
  • the auxiliary wheels 22 can suppress the traveling wheels 21 from falling into the gap, thereby suppressing vibration. Is possible.
  • the lower end of the auxiliary wheel 22 is located at a position higher than the lower end of the traveling wheel 21 by the gap D.
  • an auxiliary wheel 22 is provided so as to be able to ride on the rail R1, and a raised portion KA having a height corresponding to the gap D is provided.
  • the auxiliary wheels 22 and the raised portion KA suppress the traveling wheels 21 from falling into the gap S while suppressing the traveling wheels 21 from falling into the gap S.
  • the traveling wheel 21 is in contact with the rail R, it is possible to prevent the auxiliary wheel 22 from coming into contact with the rail R and the raised portion KA, and it is possible to suppress wear of the auxiliary wheel 22. It is possible to suppress the generation of particles.
  • the auxiliary wheel 22 is located at a position away from the raised portion KA when the steering control is executed. In this configuration, the auxiliary wheel 22 does not come into contact with the raised portion KA during steering, and it is possible to suppress wear of the auxiliary wheel 22.
  • the traveling wheel 21 In the ceiling transfer system SYS, since the turning shaft AX, which is the center of steering, is separated from the ground contact point of the traveling wheel 21 at the time of steering, the traveling wheel 21 is not stationary and is moved to the traveling wheel 21. Damage can be reduced. In the ceiling transfer system SYS, when traveling in the X direction or the Y direction immediately after steering, the traveling wheel 21 rolls so as to straddle the gap S, but at this time, it assists the traveling wheel 21 to fall into the gap S. It can be suppressed by the wheels 22, and vibration can be suppressed.
  • the two traveling wheels 21 are used as driving wheels, but the present invention is not limited to this.
  • three or all traveling wheels 21 may be driving wheels, or only one traveling wheel 21 may be a driving wheel.
  • the drive source 35 is not limited to the two traveling wheels 21 which are the drive wheels.
  • the driving force may be transmitted from one driving source 35 to two traveling wheels 21.
  • the auxiliary wheels 22 are arranged on the front side and the rear side in the traveling direction with respect to the traveling wheel 21, but the auxiliary wheels 22 may be arranged on at least one of the front side and the rear side in the traveling direction with respect to the traveling wheel 21. In some cases, the auxiliary wheel 22 may not be provided.
  • the configuration in which the auxiliary wheel 22 rotates has been described as an example, but the present invention is not limited to this.
  • the auxiliary wheel 22 may be configured to slide without rotating.
  • the layout of the straight rail R1 and the intersection rail R2 is not particularly limited, and various layouts may be adopted.
  • the lower end of the auxiliary wheel 22 is located higher than the lower end of the traveling wheel 21, but the lower end of the auxiliary wheel 22 and the lower end of the traveling wheel 21 are at the same height. It may be located.
  • the main body portion 10 may be formed to have a size larger than that of one section of the rail R in a plan view, or may have a shape in which a part thereof protrudes from one section of the rail R.
  • each configuration in the above-described embodiments and modifications can be arbitrarily applied to each configuration in another embodiment or modification.
  • a part of each configuration in the above-described embodiment or modification can be appropriately omitted without departing from the gist of one aspect of the present invention.

Abstract

天井搬送システムは、少なくとも一部が格子状に配置されたレール上を走行する走行部、及び、走行部から懸垂されレールの下側で物品を保持する本体部を有する天井搬送車と、天井搬送車の動作を制御する制御部と、を備える。走行部は、本体部の４つのコーナー部のそれぞれにステアリング可能に設けられた走行車輪を含む。レールは、複数の直線状レール及び複数の交差部レールを含む。直線状レール及び交差部レールは、第１方向及び第１方向に垂直な第２方向のそれぞれにおいて、隙間をあけて交互に配置される。制御部は、４つの走行車輪がそれぞれ異なる交差部レール上に位置する状態で走行車輪をステアリングさせるステアリング制御を実行する。ステアリング制御における走行車輪のステアリング中心は、交差部レール上における走行車輪の接地点よりも本体部の内側に位置するように設けられている。

Description

天井搬送システム
　本発明の一側面は、天井搬送システムに関する。
　格子状に配置されたレール上を走行する走行部、及び、走行部から懸垂されレールの下側で物品を保持する本体部を有する天井搬送車と、天井搬送車の動作を制御する制御部と、を備えた天井搬送システムが知られている。例えば特許文献１に記載された天井搬送システムでは、走行部は、本体部の４つのコーナー部のそれぞれにステアリング可能に設けられた走行車輪を含んでいる。
国際公開第２０１８／０３７７６２号
　上述したような天井搬送システムでは、レールは、複数の直線状レール及び複数の交差部レールを含み、直線状レール及び交差部レールは、第１方向及び第１方向に垂直な第２方向のそれぞれにおいて、隙間をあけて交互に配置される。このような天井搬送システムでは、走行時だけでなく、走行車輪をステアリングさせるステアリング時においても、走行車輪が当該隙間に落ち込むことに起因して、振動が発生する場合がある。
　そこで、本発明の一側面は、ステアリング時における振動を抑制することが可能な天井搬送システムを提供することを目的とする。
　本発明の一側面に係る天井搬送システムでは、少なくとも一部が格子状に配置されたレール上を走行する走行部、及び、走行部から懸垂されレールの下側で物品を保持する本体部を有する天井搬送車と、天井搬送車の動作を制御する制御部と、を備え、走行部は、本体部の４つのコーナー部のそれぞれにステアリング可能に設けられた走行車輪を含み、レールは、複数の直線状レール及び複数の交差部レールを含み、直線状レール及び交差部レールは、第１方向及び第１方向に垂直な第２方向のそれぞれにおいて、隙間をあけて交互に配置され、制御部は、４つの走行車輪がそれぞれ異なる交差部レール上に位置する状態で走行車輪をステアリングさせるステアリング制御を実行し、ステアリング制御における走行車輪のステアリング中心は、交差部レール上における走行車輪の接地点よりも本体部の内側に位置するように設けられている。
　この天井搬送システムでは、走行車輪をステアリングさせるステアリング時において、直線状レール及び交差部レール間の隙間を跨ぐように走行車輪を転動させる必要がなくなり、走行車輪が隙間に落ち込むこともない。よって、ステアリング時における振動を抑制することが可能となる。
　本発明の一側面に係る天井搬送システムでは、走行部は、走行車輪に対する走行方向の前側及び後側の少なくとも一方に配置された補助車輪を含んでいてもよい。この構成では、レールに沿って第１方向又は第２方向に直線的に天井搬送車が走行する走行時に、走行車輪が隙間に落ち込むことを補助車輪により抑制することができ、振動を抑えることが可能となる。
　本発明の一側面に係る天井搬送システムでは、補助車輪の下端は、走行車輪の下端よりも高い位置に位置し、直線状レールの端部には、補助車輪が乗上げ可能に設けられ、補助車輪の下端と走行車輪の下端との差に応じた高さの嵩上げ部が設けられていてもよい。この構成では、レールに沿って第１方向又は第２方向に直線的に天井搬送車が走行する走行時において、走行車輪が隙間に落ち込むことを補助車輪及び嵩上げ部により抑制しつつ、走行車輪がレール上に接触しているときには補助車輪がレール及び嵩上げ部上に接触することを抑制でき、補助車輪の摩耗を抑えることが可能となる。
　本発明の一側面に係る天井搬送システムでは、補助車輪は、ステアリング制御の実行時において、嵩上げ部から外れた位置に位置していてもよい。この構成では、ステアリング時に補助車輪が嵩上げ部上に接触することを抑制でき、補助車輪の摩耗を抑えることが可能となる。
　本発明の一側面によれば、ステアリング時における振動を抑制することが可能な天井搬送システムを提供することが可能となる。
図１は、一実施形態に係る天井搬送システムの一部を示す正面図である。 図２は、図１の天井搬送システムの一部を示す平面図である。 図３は、図１の天井搬送車による搬送容器の受渡しの例を示す正面図である。 図４（Ａ）は、図１の走行部及び連結部を拡大して示す平面図である。図４（Ｂ）は、図１の走行部及び連結部を拡大して示す正面図である。図４（Ｃ）は、図１の走行部及び連結部を拡大して示す側面図である。 図５は、図１の走行車輪及び補助車輪におけるレールの接触高さの一例を示す図である。 図６（Ａ）は、図１の天井搬送車が直線状レールと交差部レールとの間を跨いで移動する際の動作を示す図である。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の続きの動作状態を示す図である。図６（Ｃ）は、図６（Ｂ）の続きの動作状態を示す図である。 図７は、ステアリング制御における走行車輪を説明する平面図である。 図８（Ａ）は、ステアリング制御における走行車輪及び補助車輪を説明する斜視図である。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の続きの動作状態を示す斜視図である。 図９（Ａ）は、図８（Ｂ）の続きの動作状態を示す斜視図である。図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の続きの動作状態を示す斜視図である。 図１０は、図９（Ｂ）の続きの動作状態を示す斜視図である。
　以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。図面においては、便宜上、一部分を大きく又は強調して記載する等、適宜に縮尺を変更して表現している。
　以下の各図において、ＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。ＸＹＺ座標系においては、水平面に平行な平面をＸＹ平面とする。ＸＹ平面において天井搬送車１００の走行方向であって一の直線方向を便宜上Ｙ方向と表記し、Ｙ方向に直交する方向をＸ方向と表記する。また、ＸＹ平面に垂直な方向はＺ方向と表記する。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれは、図中の座標軸の矢印の方向が＋方向であり、矢印の方向と反対の方向が－方向であるものとして説明する。また、Ｚ方向を軸とする回転方向をθＺ方向と表記する。
　図１は、天井搬送システムＳＹＳを示す正面図である。図２は、天井搬送システムＳＹＳの一部を示す平面図である。図１及び図２に示されるように、天井搬送システムＳＹＳは、例えば、半導体製造工場のクリーンルームにおいて、半導体ウエハを収容するＦＯＵＰ、あるいはレチクルを収容するレチクルＰｏｄ等の搬送容器Ｍを物品として搬送するシステムである。天井搬送システムＳＹＳは、レールＲと、天井搬送車１００と、を備える。
　レールＲは、クリーンルーム等の建屋の天井付近に敷設されている。レールＲは、不図示の固定部材により天井Ｃから吊り下げられた状態で固定される。レールＲは、その少なくとも一部が格子状に配置されている。レールＲは、複数の直線状レールＲ１と、複数の交差部レールＲ２とを有する。直線状レールＲ１及び交差部レールＲ２は、Ｘ方向（第１方向）及びＹ方向（第２方向）にそれぞれ隙間Ｓを空けて交互に配置される。
　レールＲの交差部分では、１つの交差部レールＲ２の＋Ｘ側、－Ｘ側、＋Ｙ側、及び－Ｙ側のそれぞれに直線状レールＲ１が配置され、このような配置がＸ方向及びＹ方向に繰り返される。直線状レールＲ１と交差部レールＲ２とは、レールジョイントＲＪ等の連結機構によってレールＲの上部側で連結される。直線状レールＲ１と交差部レールＲ２との間に形成された隙間Ｓは、天井搬送車１００が走行する際に、連結部３０が通過する部分である。直線状レールＲ１の長手方向の端部には、後述する嵩上げ部ＫＡが設けられている。なお、説明の便宜上、図１及び図３では嵩上げ部ＫＡの表示を省略する。
　天井搬送車１００は、本体部１０と、走行部２０と、連結部３０と、制御部４０と、を有する。天井搬送車１００は、レールＲに沿って走行し、搬送容器Ｍを搬送する。天井搬送車１００は、天井搬送システムＳＹＳにおいて、１台であることに限定されず、複数台が用いられてもよい。複数の天井搬送車１００のそれぞれによって搬送容器Ｍを搬送することにより、高密度な搬送が可能となる。
　本体部１０は、レールＲの下方（－Ｚ側）に配置される。本体部１０は、平面視で４つのコーナー部を有する矩形状に形成される。また、本体部１０は、平面視で格子状のレールＲの一区画内に収まる寸法に形成される。このため、隣り合うレールＲを走行する他の天井搬送車１００とすれ違うことが可能であり、レールＲに複数の天井搬送車１００を配置した場合に、各天井搬送車１００が互いに干渉することなく走行できる範囲を拡げることができる。本体部１０は、走行部２０から懸垂される。
　本体部１０は、移載装置１２を有する。移載装置１２は、レールＲの下方で搬送容器Ｍを保持し、且つ、レールＲの下方における所定の載置箇所に対して搬送容器Ｍを移載可能である。移載装置１２は、搬送容器Ｍのフランジ部Ｍａを把持する把持部１３を備え、搬送容器Ｍを吊り下げて保持する。把持部１３は、複数のベルトあるいはロープ等の吊り下げ部材に接続される。移載装置１２は、この吊り下げ部材を不図示のホイスト等で繰り出し又は巻き取ることにより把持部１３を昇降させ、レールＲの下方に配置された保管装置１４の棚部１５（図３参照）あるいは搬入搬出部、又は加工装置等の搬入搬出部等との間で搬送容器Ｍの受渡しを行う。
　図３は、天井搬送車１００による搬送容器Ｍの受渡しの一例を示す正面図である。図３に示されるように、搬送容器Ｍは、天井搬送車１００と、保管装置１４の棚部１５との間で受け渡される。保管装置１４は、天井搬送車１００の走行経路の下方に配置され、棚部１５及び吊り棒１６を備える。棚部１５は、吊り棒１６により天井Ｃに吊り下げられる。棚部１５には、不図示の複数のピンが突出して設けられ、搬送容器Ｍを棚部１５に載置した際、複数のピンが搬送容器Ｍの底面に備える溝部に入り込んで、搬送容器Ｍを位置決めする。
　図示した保管装置１４は、天井搬送車１００の走行経路の下方において、吊り下げ構造で配置された搬送容器Ｍの仮置き用の保管装置である。保管装置１４として図示の構造に限定するものではなく、例えば、床上に設置されて上下に複数の載置用の棚を有する保管装置、あるいは加工装置の近傍に設置されて搬送容器Ｍを一時的に保管する保管装置等であってもよい。
　移載装置１２は、搬送容器Ｍを水平方向（Ｘ方向又はＹ方向）に移動させる横出し機構を備えてもよい。横出し機構を駆動することにより、移載装置１２は、本体部１０から水平方向に突出する。したがって、搬送容器Ｍの移載箇所が本体部１０の下方からずれている場合でも、横出し機構によって移載装置１２を移載箇所の上方に位置させることができ、移載装置１２の横出し後に搬送容器Ｍを昇降させることにより、本体部１０の下方からずれた移載箇所との間で搬送容器Ｍの受渡しが可能となる。また、移載装置１２は、保持している搬送容器Ｍを、上下方向を軸として回転させる回転機構を備えてもよい。
　図１及び図２に示されるように、走行部２０は、レールＲ上を走行する。走行部２０は、走行車輪２１と、補助車輪２２と、を有する。走行車輪２１は、本体部１０の４つのコーナー部のそれぞれに、ステアリング（旋回）可能に設けられている。走行車輪２１は、直線状レールＲ１及び交差部レールＲ２を含むレールＲ上に接触する。走行車輪２１の外径は、隙間Ｓの長さより大きく設定される。走行車輪２１は、後述する連結部３０に回転可能に支持される。走行車輪２１には、レールＲと接触する周面にゴム等が張り付けられて滑り止め加工が施されてもよい。
　補助車輪２２は、走行車輪２１に対する走行方向の前側及び後側のそれぞれに１つずつ配置されている。以下、前後の補助車輪２２を区別して説明する場合には、走行車輪２１の前側に配置される補助車輪２２を前側補助車輪２２Ｆと表記し、走行車輪２１の後側に配置される補助車輪２２を後側補助車輪２２Ｂと表記する。２つの補助車輪２２は、走行車輪２１と同様に、それぞれ後述する連結部３０に回転可能に支持される。２つの補助車輪２２の回転軸は互いに平行であるが、これに限定されず、互いに平行でなくてもよい。
　２つの補助車輪２２は、走行車輪２１の走行方向の前後に配置されるので、これら走行車輪２１及び２つの補助車輪２２は、走行方向に並んだ状態となる。２つの補助車輪２２は、それぞれ走行車輪２１よりも内側に配置される。補助車輪２２には、レールＲと接触する周面に摩擦を低減する加工が施されてもよい。この場合、補助車輪２２は、レールＲに対する摩擦係数が走行車輪２１よりも小さくなる。なお、補助車輪２２と走行車輪２１との間隔は、隙間Ｓの距離よりも大きく設定される。補助車輪２２は、走行車輪２１に比べて直径が小さい。このため、走行部２０の全長を短くすることができる。前側補助車輪２２Ｆと後側補助車輪２２Ｂとは、直径が同一であるが、これに限定されず、互いに異なる直径であってもよい。
　連結部３０は、連結部材３１と、走行駆動部３２と、位置検出部３３と、旋回駆動部３４と、を有する。連結部材３１は、本体部１０の４つのコーナー部のそれぞれに１つずつ配置される。連結部材３１により、本体部１０と走行車輪２１（補助車輪２２）とが連結される。連結部材３１は、旋回軸ＡＸを中心としてθＺ方向にステアリング可能に設けられている。連結部材３１が旋回することにより、走行車輪２１及び補助車輪２２は、θＺ方向に旋回して走行方向を変更することが可能である。
　走行駆動部３２は、連結部材３１に取り付けられる。走行駆動部３２は、走行車輪２１を駆動する。走行駆動部３２は、４つのコーナー部のうち対角となる２つのコーナー部に配置された連結部材３１に装着される。したがって、４つの走行車輪２１のうち走行駆動部３２によって駆動される２つの走行車輪２１が駆動輪となる。駆動輪を対角に配置することにより、一方の走行車輪２１が隙間Ｓにある場合でも他方の走行車輪２１がレールＲ上に位置するので、駆動力を継続的に発生させることができる。
　走行駆動部３２は、例えばモータ等の駆動源３５と、後述する伝達機構３６と、を有する。駆動源３５の不図示の出力軸は、伝達機構３６を介して走行車輪２１の軸部２１ａ（図４参照）に接続される。また、駆動源３５は、連結部材３１に固定される。したがって、駆動源３５は、連結部材３１の旋回時に一体となってθＺ方向に旋回する。なお、駆動源３５は、平面視において、本体部１０の範囲内に収まるように配置される。これにより、駆動源３５が旋回した場合でも本体部１０から外側に突出するのを防止できる。また、２つの駆動源３５が、平面視で、本体部１０の中心点を基準として点対象に配置されるので、比較的重量が大きい駆動源３５を本体部１０にバランスよく配置できる。
　位置検出部３３は、連結部材３１に装着される。位置検出部３３は、伝達機構３６を介して走行車輪２１と接続されている。位置検出部３３は、走行車輪２１の回転量等を検出することにより、天井搬送車１００の位置を検出可能である。位置検出部３３は、４つの連結部材３１のうち、走行駆動部３２が設けられない他の２つの連結部材３１に装着される。位置検出部３３は、例えば、走行車輪２１の軸部２１ａ（図４参照）の回転量に基づいて走行車輪２１の走行距離（天井搬送車１００の位置）を検出する。また、位置検出部３３は、駆動源３５の端部にも設けられる。駆動源３５に設けられる位置検出部３３は、駆動源３５の出力軸あるいは走行車輪２１の回転位置等を検出する。位置検出部３３としては、例えば、ロータリーエンコーダ等が用いられる。
　位置検出部３３の検出結果は、例えば、制御部４０等に送られる。制御部４０は、２つの位置検出部３３からの検出結果を互いに補完することにより、例えば１つの走行車輪２１が隙間Ｓに位置して回転しない場合であっても、他の走行車輪２１の位置検出部３３による検出結果を用いることで天井搬送車１００の位置を正確に検出することができる。
　旋回駆動部３４は、連結部材３１ごとに本体部１０に設けられる。旋回駆動部３４は、モータ等の不図示の駆動源を有し、連結部材３１を旋回軸ＡＸまわりに旋回させる。旋回駆動部３４は、制御部４０により制御される。なお、旋回駆動部３４は、連結部材３１ごとに設けられることに限定されず、１つの旋回駆動部３４により複数の連結部材３１を旋回駆動する構成であってもよい。
　制御部４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read OnlyMemory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等からなるコンピュータである。制御部４０は、例えばＲＯＭに格納されているプログラムがＲＡＭ上にロードされてＣＰＵで実行されるソフトウェアとして構成することができる。制御部４０は、電子回路等によるハードウェアとして構成されてもよい。制御部４０は、一つの装置で構成されてもよいし、複数の装置で構成されてもよい。複数の装置で構成されている場合には、これらがインターネット又はイントラネット等の通信ネットワークを介して接続されることで、論理的に一つの制御部４０が構築される。
　制御部４０は、天井搬送車１００の動作を制御する。制御部４０は、走行駆動部３２及び旋回駆動部３４等の各部の動作を統括的に制御する。制御部４０は、例えば本体部１０に設けられるが、本体部１０の外部に設けられてもよい。また、制御部４０は、外部の上位制御装置からの指示により各部の動作を制御してもよい。制御部４０は、４つの走行車輪２１がそれぞれ異なる交差部レールＲ２上に位置する状態で、旋回軸ＡＸを中心としてθＺ方向に走行車輪２１をステアリング（旋回）させるステアリング制御を実行する。ステアリング制御では、天井搬送車１００の走行方向をＹ方向からＸ方向又はＸ方向からＹ方向に変更させる。
　図４（Ａ）、図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）は、走行部２０及び連結部３０を拡大して示す平面図、正面図及び側面図である。図４（Ａ）、図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）に示されるように、走行部２０の走行車輪２１は、水平方向に沿った軸部２１ａにより回転可能に設けられている。軸部２１ａは、連結部３０に支持されている。また、２つの補助車輪２２は、それぞれ水平方向に沿った軸部２２ａにより回転可能に設けられている。各軸部２２ａは、連結部３０に支持されている。軸部２２ａは、走行車輪２１の軸部２１ａと平行に配置されるが、これに限定されず、軸部２１ａと軸部２２ａとが平行でなくてもよい。
　連結部３０の連結部材３１は、車輪支持部３１ａと、中間部３１ｂと、本体連結部３１ｃと、を有する。車輪支持部３１ａは、レールＲの側方に配置される。車輪支持部３１ａは、上記した走行車輪２１の軸部２１ａ及び補助車輪２２の軸部２２ａを回転可能に支持する。中間部３１ｂは、車輪支持部３１ａから下方に延び、レールＲの隙間Ｓの長さより短い寸法の厚さを持った板状に形成されている。この中間部３１ｂにより、連結部３０が隙間Ｓを通過可能となる。本体連結部３１ｃは、中間部３１ｂの下方に配置され、レールＲの－Ｚ側に配置されている。本体連結部３１ｃは、本体部１０の上面に対して、旋回軸ＡＸを中心軸とするベアリング（不図示）を介してθＺ方向に旋回可能に連結されている。このような連結部材３１は、本体部１０上において、旋回軸ＡＸを中心にθＺ方向に旋回可能である。連結部材３１は、平面視で旋回軸ＡＸが本体部１０の縁に近接するように構成されている。連結部材３１は、ステアリング制御の実行時において、平面視で旋回軸ＡＸが交差部レールＲ２上の走行車輪２１の接地点よりも本体部１０の内側に位置するように構成されている（詳しくは、後述）。
　連結部３０の伝達機構３６は、駆動源３５（図１参照）で発生した駆動力を伝達する。伝達機構３６は、駆動源側ギア３６ａと、中間ギア３６ｂと、走行車輪側ギア３６ｃと、を有する。駆動源側ギア３６ａ、中間ギア３６ｂ及び走行車輪側ギア３６ｃは、上下方向に直線状に並んで配置されるが、この配置に限定するものではない。駆動源側ギア３６ａは、水平方向に沿った回転軸を中心として回転可能である。駆動源側ギア３６ａは、駆動源３５の出力軸に接続され、中間ギア３６ｂに噛み合っている。中間ギア３６ｂは、水平方向に沿った回転軸を中心として回転可能であり、走行車輪側ギア３６ｃに噛み合っている。走行車輪側ギア３６ｃは、走行車輪２１の軸部２１ａに接続される。したがって、駆動源３５の出力軸が回転することにより、駆動源側ギア３６ａ、中間ギア３６ｂ、及び走行車輪側ギア３６ｃを介して、所定の減速比で走行車輪２１に回転駆動力が伝達される。なお、伝達機構３６は、上記のような複数のギアを組み合わせた構成に限定されず、ベルトあるいはチェーン等を用いる構成でもよい。
　図５は、走行車輪２１及び補助車輪２２におけるレールＲの接触高さの一例を示す図である。図５に示されるように、補助車輪２２は、レールＲに対する接触高さが走行車輪２１のレールＲに対する接触高さよりも高い。つまり、補助車輪２２の下端は、走行車輪２１の下端よりも高い位置に位置する。これにより、通常走行時においては、走行車輪２１がレールＲに接触し、そのときの補助車輪２２は、レールＲに対してＺ方向に空隙Ｄをあけた状態となる。なお、空隙Ｄは、補助車輪２２の下端と走行車輪２１の下端との差に対応する。空隙Ｄは、例えば１００μｍから１ｍｍに設定されるが、空隙Ｄの大きさは任意に設定可能である。
　また、前側補助車輪２２Ｆの空隙Ｄと後側補助車輪２２Ｂの空隙Ｄとは、同一に設定されている。前側補助車輪２２Ｆの直径と後側補助車輪２２Ｂの直径とは、同一に形成されている。補助車輪２２は、レールＲに対する摩擦係数が走行車輪２１よりも小さい。これにより、走行車輪２１を旋回させる場合、補助車輪２２の周面がレールＲの上を滑るように移動しやすくなり、走行車輪２１における走行方向の変更を容易に行うことができる。
　図６（Ａ）、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）は、天井搬送車１００が直線状レールＲ１と交差部レールＲ２との間を跨いで移動する際の動作を示す図である。図６（Ａ）、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）に示されるように、直線状レールＲ１の端部には、補助車輪２２が乗上げ可能に設けられた嵩上げ部ＫＡが設けられている。嵩上げ部ＫＡは、直線状レールＲ１上において上方に隆起する部分である。嵩上げ部ＫＡは、直線状レールＲ１の幅方向において、走行車輪２１が接触せず且つ補助車輪２２のみが接触する外側の領域に形成されている。嵩上げ部ＫＡの高さは、補助車輪２２の下端と走行車輪２１の下端との差に応じた高さとされている。ここでの嵩上げ部ＫＡの高さは、空隙Ｄ（図６参照）よりも低い高さとされている。
　図６（Ａ）に示されるように、天井搬送車１００が直線状レールＲ１から交差部レールＲ２に向けて矢印方向に走行する場合において、走行車輪２１が直線状レールＲ１を走行し、直線状レールＲ１と接触しているとき、前側補助車輪２２Ｆ及び後側補助車輪２２Ｂは、直線状レールＲ１から空隙Ｄ（図６参照）が上方に離れている。このとき、前側補助車輪２２Ｆが隙間Ｓに差し掛かっているが、走行車輪２１が直線状レールＲ１に接触しているため、前側補助車輪２２Ｆは、隙間Ｓの上方に保持される。したがって、前側補助車輪２２Ｆが隙間Ｓに達しても本体部１０に振動等が生じない。
　続いて、図６（Ｂ）に示されるように、走行車輪２１が直線状レールＲ１から隙間Ｓに差し掛かると、前側補助車輪２２Ｆが交差部レールＲ２上に配置され、後側補助車輪２２Ｂが直線状レールＲ１の嵩上げ部ＫＡ上に配置される。したがって、走行車輪２１が隙間Ｓに入り込んでも、走行車輪２１が隙間Ｓに落ち込む量が抑制されるため、走行車輪２１の上下動が小さくなり、本体部１０（搬送容器Ｍ）に与える振動が抑制される。
　続いて、図６（Ｃ）に示されるように、走行車輪２１が隙間Ｓから交差部レールＲ２に移り、後側補助車輪２２Ｂが直線状レールＲ１から隙間Ｓ上に差し掛かる。このとき、走行車輪２１が隙間Ｓに落ち込む量が抑制されていることから、走行車輪２１が隙間Ｓから出るときの上昇量も小さくなり、本体部１０に与える振動が抑制される。また、後側補助車輪２２Ｂは、隙間Ｓに差し掛かるが、走行車輪２１が交差部レールＲ２に接触しているため、隙間Ｓの上方に保持される。したがって、後側補助車輪２２Ｂが隙間Ｓに達しても本体部１０に振動等が生じない。このように、走行車輪２１が隙間Ｓを通過する場合でも、走行車輪２１の上下動を小さくすることにより本体部１０に加わる振動を抑制することができる。その結果、搬送容器Ｍ及び搬送容器Ｍ内の収容物等の破損等を防止できる。
　次に、ステアリング制御に関して説明する。
　図７は、ステアリング制御における走行車輪２１を説明する平面図である。図８（Ａ）、図８（Ｂ）、図９（Ａ）、図９（Ｂ）及び図１０は、ステアリング制御における走行車輪２１及び補助車輪２２を説明する斜視図である。図７に示されるように、ステアリング制御における走行車輪２１のステアリング中心となる旋回軸ＡＸは、交差部レールＲ２上の走行車輪２１の接地点よりも本体部１０の内側に位置するように設けられている。これにより、天井搬送車１００は、ステアリング時において、直線状レールＲ１及び交差部レールＲ２間の隙間Ｓを跨ぐように走行車輪２１を転動させずに、走行車輪２１の向きを９０°変更することができる。以下、具体的に説明する。
　まず、ステアリング制御の開始前、図８（Ａ）に示されるように、制御部４０は、４つの走行車輪２１がそれぞれ異なる交差部レールＲ２上に位置する状態で天井搬送車１００を停止させる。このときの走行車輪２１（図７の走行車輪２１Ａ）は交差部レールＲ２上に接地し、補助車輪２２は嵩上げ部ＫＡから外れた（嵩上げ部ＫＡ上に乗り上げていない）位置に位置する。ステアリング中心となる旋回軸ＡＸは、交差部レールＲ２上の内側の隅部に存在し、走行車輪２１の接地点よりも内側に位置する。当該接地点は、交差部レールＲ２において走行車輪２１が接地（接触）する位置であり、例えば交差部レールＲ２上の一点であってもよいし、交差部レールＲ２上の一定領域であってもよいし、交差部レールＲ２上の直線状の部分であってもよい。
　続いて、制御部４０は、ステアリング制御を開始する。ステアリング制御では、旋回駆動部３４を駆動して連結部３０を旋回させ、本体部１０の４つのコーナー部に配置された走行車輪２１及び補助車輪２２のそれぞれを、旋回軸ＡＸを中心としてθＺ方向に９０°ステアリングさせる。なお、４つのコーナー部に配置された走行車輪２１及び補助車輪２２のステアリング動作は、同一のタイミングで行われてもよいし、異なるタイミングで行われてもよい。
　図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の状態から、走行車輪２１及び補助車輪２２が旋回軸ＡＸを中心として反時計回りに約３０°程度ステアリングした状態を示している。図８（Ｂ）に示される状態では、ステアリング中心が交差部レールＲ２上の走行車輪２１よりも内側に存在することから、走行車輪２１（図７の走行車輪２１Ｂ）は、交差部レールＲ２上において旋回しながら転動しており、交差部レールＲ２から外れず、隙間Ｓに落ち込むこともない。補助車輪２２は、直線状レールＲ１の嵩上げ部ＫＡ及び交差部レールＲ２に接触することなく、旋回する。
　図９（Ａ）は、図８（Ａ）の状態から、走行車輪２１及び補助車輪２２が旋回軸ＡＸを中心として反時計回りに約４５°程度ステアリングした状態を示している。図９（Ａ）に示される状態では、図８（Ｂ）に示される状態と同様に、走行車輪２１は、交差部レールＲ２上において旋回しながら転動しており、交差部レールＲ２からは外れず、隙間Ｓに落ち込むこともない。補助車輪２２は、直線状レールＲ１の嵩上げ部ＫＡ及び交差部レールＲ２に接触することなく、旋回する。
　図９（Ｂ）は、図８（Ａ）の状態から、走行車輪２１及び補助車輪２２が旋回軸ＡＸを中心として反時計回りに約６０°程度ステアリングした状態を示している。図９（Ｂ）に示される状態では、図８（Ｂ）に示される状態と同様に、走行車輪２１（図７の走行車輪２１Ｃ）は、交差部レールＲ２上において旋回しながら転動しており、交差部レールＲ２からは外れず、隙間Ｓに落ち込むこともない。補助車輪２２は、直線状レールＲ１の嵩上げ部ＫＡ及び交差部レールＲ２に接触することなく、旋回する。
　図１０は、図８（Ａ）の状態から、走行車輪２１及び補助車輪２２が旋回軸ＡＸを中心としてθＺ方向の反時計回りに約９０°程度ステアリングした状態を示している。図１０に示される状態では、図８（Ｂ）に示される状態と同様に、走行車輪２１（図７の走行車輪２１Ｄ）は、交差部レールＲ２上において旋回しながら転動しており、交差部レールＲ２からは外れず、隙間Ｓに落ち込むこともない。補助車輪２２は、直線状レールＲ１の嵩上げ部ＫＡ及び交差部レールＲ２に接触することなく、旋回する。以上のように、天井搬送車１００は、その走行方向をＸ方向とＹ方向との間で変更することができる。なお、ステアリング時において本体部１０は旋回しないことから、天井搬送車１００がＸ方向及びＹ方向の何れか一方に走行する場合の本体部１０の向きは、天井搬送車１００がＸ方向及びＹ方向の何れか他方に走行する場合の向きと同じである。
　以上、天井搬送システムＳＹＳでは、走行車輪２１のステアリング時において、直線状レールＲ１及び交差部レールＲ２間の隙間Ｓを跨ぐ（乗り越える）ように走行車輪２１を転動させる必要がなくなり、走行車輪２１が隙間Ｓに落ち込むこともない。よって、走行車輪２１のステアリング時の振動を抑制することが可能となる。また、ステアリング時において、走行車輪２１が隙間Ｓを跨ぐための大きなトルクが不要となり、駆動源３５のモータ負荷を低減することが可能となる。
　天井搬送システムＳＹＳでは、走行部２０は、走行車輪２１に対する走行方向の前側及び後側に配置された補助車輪２２を含んでいる。この構成では、レールＲに沿ってＸ方向又はＹ方向に直線的に天井搬送車１００が走行する時に、走行車輪２１が隙間に落ち込むことを補助車輪２２により抑制することができ、振動を抑えることが可能となる。
　天井搬送システムＳＹＳでは、補助車輪２２の下端は、走行車輪２１の下端よりも空隙Ｄだけ高い位置に位置する。直線状レールＲ１の端部には、補助車輪２２が乗上げ可能に設けられ空隙Ｄに応じた高さの嵩上げ部ＫＡが設けられている。この構成では、レールＲに沿ってＸ方向又はＹ方向に直線的に天井搬送車１００が走行する時において、走行車輪２１が隙間Ｓに落ち込むことを補助車輪２２及び嵩上げ部ＫＡにより抑制しつつ、走行車輪２１がレールＲ上に接触しているときには補助車輪２２がレールＲ及び嵩上げ部ＫＡ上に接触することを抑制でき、補助車輪２２の摩耗を抑えることが可能となる。パーティクルの発生を抑制することができる。
　天井搬送システムＳＹＳでは、補助車輪２２は、ステアリング制御の実行時において、嵩上げ部ＫＡから外れた位置に位置している。この構成では、ステアリング時に補助車輪２２が嵩上げ部ＫＡ上に接触することがなく、補助車輪２２の摩耗を抑えることが可能となる。
　なお、天井搬送システムＳＹＳでは、ステアリング時において、ステアリング中心である旋回軸ＡＸが走行車輪２１の接地点よりも内側に離れているため、走行車輪２１の据え切りにはならず、走行車輪２１へのダメージを低減することができる。天井搬送システムＳＹＳでは、ステアリング直後のＸ方向又はＹ方向への走行時に、走行車輪２１が隙間Ｓを跨ぐように転動するが、この際には、走行車輪２１が隙間Ｓに落ち込むことを補助車輪２２により抑制することができ、振動を抑えることが可能となる。
　以上、一実施形態について説明したが、本発明の一態様は上記実施形態に限られない。
　上記実施形態では、２つの走行車輪２１を駆動輪としているが、これに限定されない。例えば、３つ又は全ての走行車輪２１が駆動輪であってもよいし、１つの走行車輪２１のみが駆動輪であってもよい。上記実施形態では、駆動輪である２つの走行車輪２１に対してそれぞれ駆動源３５を備えることに限定されない。例えば、１つの駆動源３５から２つの走行車輪２１に駆動力を伝達する構成であってもよい。
　上記実施形態では、走行車輪２１に対する走行方向の前側及び後側に補助車輪２２を配置したが、走行車輪２１に対する走行方向の前側及び後側の少なくとも一方に補助車輪２２を配置してもよいし、場合によっては補助車輪２２を設けなくてもよい。上記実施形態では、補助車輪２２が回転する構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、補助車輪２２は、回転することなく滑る構成であってもよい。
　上記実施形態では、直線状レールＲ１及び交差部レールＲ２のレイアウトは特に限定されず、様々なレイアウトを採用してもよい。上記実施形態では、補助車輪２２の下端が走行車輪２１の下端よりも高い位置に位置しているが、これに限定されず、補助車輪２２の下端と走行車輪２１の下端とが同じ高さに位置していてもよい。
　上記実施形態では、平面視において本体部１０が格子状のレールＲの一区画内に収まる構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、本体部１０は、平面視においてレールＲの一区画よりも大きい寸法に形成されてもよいし、レールＲの一区画に対して一部が突出した形状であってもよい。
　上記実施形態及び変形例における各構成には、上述した材料及び形状に限定されず、様々な材料及び形状を適用することができる。上記実施形態又は変形例における各構成は、他の実施形態又は変形例における各構成に任意に適用することができる。上記実施形態又は変形例における各構成の一部は、本発明の一態様の要旨を逸脱しない範囲で適宜に省略可能である。
　１０…本体部、２０…走行部、２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ…走行車輪、２２…補助車輪、２２Ｂ…後側補助車輪（補助車輪）、２２Ｆ…前側補助車輪（補助車輪）、４０…制御部、１００…天井搬送車、ＡＸ…旋回軸（ステアリング中心）、ＫＡ…嵩上げ部、Ｍ…搬送容器（物品）、Ｒ…レール、Ｒ１…直線状レール、Ｒ２…交差部レール、Ｓ…隙間、ＳＹＳ…天井搬送システム。

Claims (4)

  1. 　少なくとも一部が格子状に配置されたレール上を走行する走行部、及び、前記走行部から懸垂され前記レールの下側で物品を保持する本体部を有する天井搬送車と、
    　前記天井搬送車の動作を制御する制御部と、を備え、
    　前記走行部は、前記本体部の４つのコーナー部のそれぞれにステアリング可能に設けられた走行車輪を含み、
    　前記レールは、複数の直線状レール及び複数の交差部レールを含み、
    　前記直線状レール及び前記交差部レールは、第１方向及び前記第１方向に垂直な第２方向のそれぞれにおいて、隙間をあけて交互に配置され、
    　前記制御部は、４つの前記走行車輪がそれぞれ異なる前記交差部レール上に位置する状態で前記走行車輪をステアリングさせるステアリング制御を実行し、
    　前記ステアリング制御における前記走行車輪のステアリング中心は、前記交差部レール上における前記走行車輪の接地点よりも前記本体部の内側に位置するように設けられている、天井搬送システム。
  2. 　前記走行部は、前記走行車輪に対する走行方向の前側及び後側の少なくとも一方に配置された補助車輪を含む、請求項１に記載の天井搬送システム。
  3. 　前記補助車輪の下端は、前記走行車輪の下端よりも高い位置に位置し、
    　前記直線状レールの端部には、前記補助車輪が乗上げ可能に設けられ、前記補助車輪の下端と前記走行車輪の下端との差に応じた高さの嵩上げ部が設けられている、請求項２に記載の天井搬送システム。
  4. 　前記補助車輪は、前記ステアリング制御の実行時において、前記嵩上げ部から外れた位置に位置する、請求項３に記載の天井搬送システム。
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