JP7099245B2 - 物品搬送車 - Google Patents

Description

本発明は、走行経路に沿って走行して物品を搬送する物品搬送車に関するものであり、特に、設備の天井近くに設けられる走行経路に沿って走行する天井搬送車に関するものである。

従来、半導体デバイス等の製造設備においては、半導体基板等のワークを収容した搬送容器を、設備の天井近くに設けられた走行レールに沿って走行する天井搬送車（物品搬送車）により把持した状態で、複数の処理装置間を順次搬送する場合がある。

例えば、特許文献１においては、複数の搬送対象場所の間で移動経路に沿って移動して物品を搬送する物品搬送車と、当該物品搬送車を制御する制御装置と、を備えた物品搬送設備において、前記物品搬送車は、前記物品を収容する収容部と、当該収容部を覆うカバー部と、前記収容部と当該収容部に対して外側に位置する前記複数の搬送対象場所の一つとの間で前記物品を移動させて当該搬送対象場所と前記物品搬送車との間の前記物品の移載を行う移載機構と、搬送中の前記物品の姿勢を変更する姿勢変更機構と、を有し、前記移載機構は、前記物品を把持する把持部と、前記把持部を鉛直方向に沿って昇降させる昇降部と、前記搬送経路に交差すると共に水平方向に沿う方向である横方向に沿って前記把持部を横移動させる横移動部と、を備えることが開示されている。

特許文献１に示すような従来の物品搬送車においては、把持部を横移動させる（水平方向に移動させる）横移動部のベースプレートを物品搬送車の本体部（収容部）に固定することにより、横移動部が本体部（収容部）に支持される。
また、横移動部は、ベースプレートにより支持されるフォークを備え、フォークを横移動させることにより把持部及び昇降部を横移動させる。さらに、横移動部のフォークは、物品搬送車の本体部（収容部）に対して水平方向に延設されるガイドレールと、ガイドレールに係合するガイドブロックとの間の摺動により、横移動する。

特開２０１８－４９９４３号公報

しかしながら、特許文献１に示すような従来の物品搬送車では、横移動部のベースプレートにガイドブロックを固定する構成、すなわち、フォークにガイドレールのみを固定した構成であるため、フォークの長手方向の長さを、把持部を所定の位置までスライドさせるために必要な長さまで延ばして形成する必要がある。そのため、フォーク（横移動部）自体が重くなり、結果として物品搬送車全体の重量が重くなるという問題があった。

そこで、本発明は、従来のフォークのストローク量を確保しながら物品搬送車全体の軽量化が可能な物品搬送車を提供することを目的とする。

本発明の解決しようとする課題は以上であり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、本発明は、走行経路に沿って走行して物品を搬送する物品搬送車であって、前記走行経路を走行する走行部と、前記走行部に支持される本体部と、を備え、前記本体部は、前記物品を収容する収容部と、前記物品を把持する把持部と、前記把持部を昇降させる昇降部と、前記収容部に固定され、前記把持部及び前記昇降部を前記収容部に対して水平方向に移動させる横移動部と、を備え、前記横移動部は、前記収容部に固定されるベースプレートと、前記把持部及び前記昇降部を前記収容部に対して水平方向に移動させるための第１フォークと、前記第１フォークの下方に配置されて前記把持部及び前記昇降部を前記収容部に対して水平方向に移動させるための第２フォークと、前記収容部に対して水平方向に延設される第１ガイドレールと、前記第１ガイドレールの下方に前記収容部に対して水平方向に延設される第２ガイドレールと、前記第１ガイドレールに移動可能に係合する第１ガイドブロックと、前記第２ガイドレールに移動可能に係合する第２ガイドブロックと、を備え、前記第１ガイドレールは、前記ベースプレートに固定され、前記第１フォークは、その移動方向の長さが前記ベースプレートの長さより短く形成され、その上面に前記第１ガイドブロックが固定され、その下面に前記第２ガイドブロックが固定され、前記第１ガイドブロックが前記第１ガイドレールに対して摺動することにより、前記収容部に対して水平方向に移動し、前記第２フォークは、その上面に前記第２ガイドレールが固定され、前記第２ガイドレールが前記第２ガイドブロックに対して摺動することにより、前記収容部に対して水平方向に移動するものである。

上記構成では、フォークが固定されたガイドブロックを、収容部に対して水平方向に延設されてベースプレートに固定されたガイドレールに対して摺動させることにより、フォークが収容部に対して水平方向に移動する。

また、本発明は、上記記載の物品搬送車において、前記横移動部は、前記第２フォークに固定される第３ガイドレールと、前記第３ガイドレールに移動可能に係合する第３ガイドブロックと、前記第３ガイドブロックに固定されて、前記第３ガイドブロックが前記第３ガイドレールに対して摺動することにより、前記収容部に対して水平方向に移動するとともに、前記把持部及び昇降部を支持する第３フォークと、を備えるものである。

上記構成では、第１フォークが固定された第１ガイドブロックを、収容部に対して水平方向に延設されてベースプレートに固定された第１ガイドレールに対して摺動させることにより、第１から第３の全てのフォークが収容部に対して水平方向に移動する。

本発明の物品搬送車によれば、収容部に固定されるベースプレートに対してガイドレールを固定し、そのガイドレールに対してガイドブロックを移動可能に係合することで、ガイドブロックに固定されたフォークを収容部に対して水平方向に移動させる構成、すなわち、フォークにガイドブロックのみを固定した構成であることから、従来のフォークのストローク量を確保しながらも、フォークの長手方向の長さを、把持部を所定の位置までスライドさせるために必要な長さより短くすることができる。そのため、フォーク自体を軽量化することができ、結果として物品搬送車全体を軽量化することができる。

本発明に係る物品搬送車の一例である天井搬送車が搬送容器を移載する様子を示す図である。 同天井搬送車の正面図である。 同天井搬送車の横移動部の近傍を示す拡大正面図である。 同天井搬送車の横移動部の動作を示す拡大側面図である。

まず、本発明に係る物品搬送車の一例である天井搬送車１０について説明する。
図１に示すように、天井搬送車１０は、半導体基板等のワーク（図示せず）に対して所定の処理を行う処理装置９１に、ワークが収納された搬送容器９２（「物品」の一例）を搬送するためのものである。天井搬送車１０は、半導体デバイス等の製造設備９０の天井９３近くに敷設される走行レール９４（「走行経路」の一例）に対して吊下げられた状態で取り付けられる。天井搬送車１０は、搬送容器９２を把持した状態で走行レール９４に沿って走行する。
天井搬送車１０が搬送する搬送容器９２は、略直方体の箱状の搬送容器であり、内部に複数のワークを収納可能な複数段の載置部を有する。

図１及び図２に示すように、天井搬送車１０は、走行レール９４に沿って走行する走行部１１と、走行部１１に吊下げ支持される本体部２０と、から主に構成されている。
走行部１１は、走行レール９４に吊下げられた状態で取り付けられ、リニアモータ等の走行用モータ１２（クリーンルーム等のクリーン度が要求される空間で駆動可能な駆動手段）により駆動されることによって走行レール９４に沿って走行する。走行部１１は、走行用モータ１２によって駆動されて走行レール９４を搬送方向Ｈに沿って転動する走行輪１３と、走行レール９４に当接して走行部１１を走行レール９４に沿って案内する案内輪１４と、を有する。
本体部２０は、走行部１１によって吊り下げ支持されることによって走行部１１に連結されている。本体部２０は、走行部１１の走行によって走行部１１と一体的に走行レール９４に沿って移動する。本体部２０は、搬送容器９２を収容する収容部２１と、収容部２１を覆うカバー部２２と、を有する。収容部２１は、カバー部２２の内側に配置されている。カバー部２２は、横方向Ｙの両側及び下方が開放された門状に形成されている。そのため、収容部２１は、横方向Ｙの両側及び下方において、収容部２１の外側と連通している。

本体部２０は、収容部２１と、収容部２１に対して外側に位置する処理装置９１との間で、搬送容器９２を移動させて移載を行う移載機構３０を備える。なお、本実施の形態において、搬送容器９２の移載とは、天井搬送車１０（収容部２１）と処理装置９１（授受部９１ａ）との間で搬送容器９２を移動させることをいう。また、搬送容器９２の搬送とは、製造設備９０内の複数の処理装置９１（授受部９１ａ）のうち、搬送元となる処理装置９１（授受部９１ａ）から搬送先となる他の処理装置９１（授受部９１ａ）まで搬送容器９２を移動させることをいう。

移載機構３０は、搬送容器９２を把持する把持部３１と、把持部３１を鉛直方向に沿って昇降させる昇降部３２と、把持部３１を横方向Ｙ（走行レール９４に沿う搬送容器９２の搬送方向に交差する水平方向）に移動させる横移動部４０と、を備える。天井搬送車１０においては、把持部３１と、昇降部３２と、横移動部４０と、によって、天井搬送車１０（収容部２１）と処理装置９１（授受部９１ａ）との間での搬送容器９２の移載を行う。

把持部３１は、搬送容器９２を上方から把持する。把持部３１は、昇降部３２の昇降ベルト３３に連結されている。把持部３１は、把持用モータ（図示せず）により駆動されて把持姿勢と解除姿勢との間で切り替わり自在な一対の把持爪３４を有する。一対の把持爪３４は、互いに接近する方向に移動することで、搬送容器９２のフランジ部９２ａを把持する把持姿勢となり、互いに離間する方向に移動することで、搬送容器９２のフランジ部の把持を解除する解除姿勢となる。
昇降部３２は、本体部２０のカバー部２２が配置される高さから処理装置９１の授受部９１ａが配置される高さまでの間で搬送容器９２を昇降させる。昇降部３２は、昇降用モータ（図示せず）によって昇降用プーリ（図示せず）を駆動させることで、複数本の昇降ベルト３３を同時に巻き取り又は巻き出して、昇降ベルト３３により吊下げ支持された把持部３１を昇降させる。

横移動部４０は、縮んだ状態で本体部２０のカバー部２２の内側に収容され、伸びた状態でその一部がカバー部２２の外側に突出するように、横方向Ｙに伸縮自在に構成されている。横移動部４０は、本体部２０の収容部２１に取り付けられている。
横移動部４０は、ベースプレート４１と、ターシャリフォーク４２（「第１フォーク」の一例）と、セカンダリフォーク４３（「第２フォーク」の一例）と、プライマリフォーク４４（「第３フォーク」の一例）と、を備える。
ベースプレート４１は、平板状の部材であり、本体部２０の収容部２１に固定されている。ベースプレート４１は、ターシャリフォーク４２、セカンダリフォーク４３、プライマリフォーク４４の順で鉛直方向に平行に配置される３段のフォークを支持する。
ターシャリフォーク４２は、ベースプレート４１側に配置されるフォークある。ターシャリフォーク４２は、中央部が突出するように凸状に折曲げられた板部材により構成され、その移動方向（横方向Ｙ）の長さが、ベースプレート４１の長さより短く形成されている。ターシャリフォーク４２は、平面視においてベースプレート４１が設けられる範囲内で横方向Ｙに移動可能に構成されている。
セカンダリフォーク４３は、ターシャリフォーク４２の下方に配置されるフォークである。セカンダリフォーク４３は、平板状の部材により構成され、その移動方向（横方向Ｙ）の長さが、ターシャリフォーク４２の移動方向（横方向Ｙ）の長さより長く、且つベースプレート４１の長さと略同程度の長さに形成されている。セカンダリフォーク４３は、その移動方向（横方向Ｙ）の先端側が、平面視においてベースプレート４１が設けられる範囲を超えて突出するように横方向Ｙに移動可能に構成されている。
プライマリフォーク４４は、セカンダリフォーク４３の下方に配置されるフォークであり、把持部３１及び昇降部３２を支持するものである。プライマリフォーク４４は、平板状の部材により構成され、その移動方向（横方向Ｙ）の長さが、ベースプレート４１及びセカンダリフォーク４３の移動方向（横方向Ｙ）の長さより短く、且つターシャリフォーク４２の移動方向（横方向Ｙ）の長さと同程度の長さに形成されている。プライマリフォーク４４は、平面視においてセカンダリフォーク４３が設けられる範囲内で横方向Ｙに移動可能に構成されている。

図３に示すように、ベースプレート４１の下面には、２本の第１ガイドレール４５が横方向Ｙに対して直交する方向に所定の間隔を空けて平行に配置されて固定されている。第１ガイドレール４５は、ベースプレート４１から下方に突出した凸状のレール部材であり、ベースプレート４１の長さと同程度の長さで、且つ横方向Ｙ（本体部２０の収容部２１に対して水平方向）に延設される。
２本の第１ガイドレール４５のそれぞれには、第１ガイドブロック４６が第１ガイドレール４５に沿って移動可能に係合するように設けられている。第１ガイドブロック４６は、第１ガイドレール４５に嵌め合わせ可能な凹状のブロックである。第１ガイドブロック４６は、第１ガイドレール４５に嵌め合わされた状態で摺動することにより第１ガイドレール４５に沿って横方向Ｙに移動する。
２本の第１ガイドレール４５のそれぞれに係合される第１ガイドブロック４６の下部には、ターシャリフォーク４２が固定されている。すなわち、ターシャリフォーク４２は、第１ガイドレール４５に係合される２体の第１ガイドブロック４６により支持されている。ターシャリフォーク４２は、その上面中央であって、その幅方向（長手方向（横方向Ｙ）に対して直交する方向）の両端部に第１ガイドブロック４６が固定されている。ターシャリフォーク４２は、第１ガイドブロック４６が第１ガイドレール４５に沿って移動することにより横方向Ｙに移動する。
ターシャリフォーク４２の下面中央には、２体の第２ガイドブロック４７が固定されている。第２ガイドブロック４７は、第１ガイドブロック４６と同様に凹状のブロックにより構成されている。
このように、ターシャリフォーク４２には、その上面及び下面にガイドブロック（第１及び第２ガイドブロック４６、４７）のみが固定されている。このため、ターシャリフォーク４２は、ガイドブロック（第１及び第２ガイドブロック４６、４７）を固定可能な長さに形成すれば良く、把持部３１を所定の位置までスライドさせるために、横方向Ｙに延ばして長く形成する必要がない。

また、セカンダリフォーク４３の上面中央には、２本の第２ガイドレール４８が横方向Ｙに対して直交する方向に平行に配置されて固定されている。第２ガイドレール４８は、第１ガイドレール４５と同様に、セカンダリフォーク４３から上方に突出した凸状のレール部材であり、セカンダリフォーク４３の長さと同程度の長さで、且つ横方向Ｙに水平に延設されている。
セカンダリフォーク４３に固定される２本の第２ガイドレール４８のそれぞれには、ターシャリフォーク４２に固定される第２ガイドブロック４７が第２ガイドレール４８に沿って移動可能に係合する。第２ガイドレール４８は、第２ガイドブロック４７に嵌め合わされた状態で摺動することにより第２ガイドブロック４７を介して横方向Ｙに移動する。すなわち、セカンダリフォーク４３が第２ガイドブロック４７を介して横方向Ｙに移動する。

セカンダリフォーク４３の幅方向（長手方向（横方向Ｙ）に直交する方向）の下部両端には、２本の第３ガイドレール４９がセカンダリフォーク４３の幅方向に所定の間隔を空けて平行に配置されて固定されている。第３ガイドレール４９は、第１及び第２ガイドレール４５、４８と同様に、セカンダリフォーク４３から下方に突出した凸状のレール部材であり、セカンダリフォーク４３の長さと同程度の長さで、且つ横方向Ｙに水平に延設されている。
また、プライマリフォーク４４の幅方向（長手方向（横方向Ｙ）に直交する方向）の上面両端には、２体の第３ガイドブロック５０がプライマリフォーク４４の幅方向に所定の間隔を空けて平行に配置されて固定されている。第３ガイドブロック５０は、第１及び第２ガイドブロック４６、４７と同様に凹状のブロックにより構成されている。
プライマリフォーク４４に固定される２体の第３ガイドブロック５０のそれぞれには、セカンダリフォーク４３に固定される２本の第３ガイドレール４９が移動可能に係合する。第３ガイドブロック５０は、第３ガイドレール４９に嵌め合わされた状態で摺動することにより第３ガイドレール４９に沿って横方向Ｙに移動する。すなわち、プライマリフォーク４４が第３ガイドレール４９を介して横方向Ｙに移動する。さらには、プライマリフォーク４４に連結される把持部３１及び昇降部３２が第３ガイドレール４９を介して横方向Ｙに移動する。

次に、横移動部４０の動作について説明する。
図４に示すように、横移動部４０は、３段のフォーク（ターシャリフォーク４２、セカンダリフォーク４３、プライマリフォーク４４）を段階的に横方向Ｙに移動させることで、把持部３１及び昇降部３２を横方向Ｙに移動させる。
図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、横移動部４０は、ターシャリフォーク４２が固定されている第１ガイドブロック４６を、ベースプレート４１に固定されている第１ガイドレール４５に対して摺動させることで、ターシャリフォーク４２が横方向Ｙに移動する。この時、第１ガイドブロック４６は、第１ガイドレール４５の中央部から一端部（処理装置９１が設置されている側の端部）まで移動する。ターシャリフォーク４２は、第２及び第３ガイドレール４８、４９、第２及び第３ガイドブロック４７、５０を介して、セカンダリフォーク４３、プライマリフォーク４４、把持部３１及び昇降部３２を支持しているため、ターシャリフォーク４２が横方向Ｙに移動することで、セカンダリフォーク４３、プライマリフォーク４４、把持部３１及び昇降部３２が横方向Ｙに移動する。

図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、横移動部４０は、セカンダリフォーク４３が固定されている第２ガイドレール４８を、ターシャリフォーク４２に固定されている第２ガイドブロック４７に対して摺動させることで、セカンダリフォーク４３がさらに横方向Ｙに移動する。セカンダリフォーク４３は、第３ガイドレール４９、第３ガイドブロック５０を介して、プライマリフォーク４４、把持部３１及び昇降部３２を支持しているため、セカンダリフォーク４３が横方向Ｙに移動することで、プライマリフォーク４４、把持部３１及び昇降部３２が横方向Ｙに移動する。

図４（ｃ）及び（ｄ）に示すように、横移動部４０は、プライマリフォーク４４が固定されている第３ガイドブロック５０を、セカンダリフォーク４３に固定されている第３ガイドレール４９に対して摺動させることで、プライマリフォーク４４がさらに横方向Ｙに移動する。この時、第３ガイドブロック５０は、第３ガイドレール４９の中央部から一端部（処理装置９１が設置されている側の端部）まで移動する。プライマリフォーク４４は、把持部３１及び昇降部３２を支持しているため、プライマリフォーク４４が横方向Ｙに移動することで、把持部３１及び昇降部３２が横方向Ｙに移動する。

以上のように、天井搬送車１０においては、収容部２１に固定されるベースプレート４１に対して第１ガイドレール４５を固定し、その第１ガイドレール４５に対して第１ガイドブロック４６を移動可能に係合することで、第１ガイドブロック４６に固定されたターシャリフォーク４２を収容部２１に対して水平方向に移動させる構成、すなわち、ターシャリフォーク４２に第１及び第２ガイドブロック４６、４７のみを固定した構成であることから、従来のフォークのストローク量を確保しながらも、ターシャリフォーク４２の長手方向の長さを、把持部３１を所定の位置までスライドさせるために必要な長さより短く形成することができる。そのため、ターシャリフォーク４２自体を軽量化することができ、結果として天井搬送車１０全体を軽量化することができる。

また、天井搬送車１０においては、ベースプレート４１に固定される第１ガイドレール４５に対して第１ガイドブロック４６を移動可能に係合する構成であるため、ベースプレート４１に固定されるガイドブロックに対してガイドレールを移動可能に係合する構成より、把持部３１のスライド時における第１ガイドブロック４６と、第３ガイドブロック５０と、の間の距離を短くすることができる。そのため、第１ガイドブロック４６にかかる荷重が、従来のガイドブロックに対してガイドレールを移動可能に係合する構成より小さくなり、スライド時の把持部３１を安定して支持することができる。

なお、本実施の形態においては、横移動部４０のフォークをターシャリフォーク４２、セカンダリフォーク４３、プライマリフォーク４４の３段のフォークにより構成しているが、これに限定されるものではなく、ベースプレートに固定されるガイドレールに対してガイドブロックを固定したフォークを移動可能な構成であれば、１段又は２段のフォーク、或いは４段以上のフォークにより構成しても構わない。

本実施の形態においては、搬送容器９２の移載先並びに搬送元、搬送先を処理装置９１としているが、これに限定されるものではなく、搬送容器９２の保管庫等を搬送容器９２の移載先並びに搬送元、搬送先としても構わない。

１０ 天井搬送車（物品搬送車）
１１ 走行部
２０ 本体部
２１ 収容部
３１ 把持部
３２ 昇降部
４０ 横移動部
４１ ベースプレート
４２ ターシャリフォーク（第１フォーク）
４３ セカンダリフォーク（第２フォーク）
４４ プライマリフォーク（第３フォーク）
４５ 第１ガイドレール
４６ 第１ガイドブロック
４７ 第２ガイドブロック
４８ 第２ガイドレール
４９ 第３ガイドレール
５０ 第３ガイドブロック
９２ 搬送容器（物品）
９４ 走行レール（走行経路）

Claims (2)

1. 走行経路に沿って走行して物品を搬送する物品搬送車であって、
   前記走行経路を走行する走行部と、
   前記走行部に支持される本体部と、
   を備え、
   前記本体部は、
   前記物品を収容する収容部と、
   前記物品を把持する把持部と、
   前記把持部を昇降させる昇降部と、
   前記収容部に固定され、前記把持部及び前記昇降部を前記収容部に対して水平方向に移動させる横移動部と、
   を備え、
   前記横移動部は、
   前記収容部に固定されるベースプレートと、
   前記把持部及び前記昇降部を前記収容部に対して水平方向に移動させるための第１フォークと、
   前記第１フォークの下方に配置されて前記把持部及び前記昇降部を前記収容部に対して水平方向に移動させるための第２フォークと、
   前記収容部に対して水平方向に延設される第１ガイドレールと、
   前記第１ガイドレールの下方に前記収容部に対して水平方向に延設される第２ガイドレールと、
   前記第１ガイドレールに移動可能に係合する第１ガイドブロックと、
   前記第２ガイドレールに移動可能に係合する第２ガイドブロックと、
   を備え、
   前記第１ガイドレールは、前記ベースプレートに固定され、
   前記第１フォークは、
   その移動方向の長さが前記ベースプレートの長さより短く形成され、
   その上面に前記第１ガイドブロックが固定され、
   その下面に前記第２ガイドブロックが固定され、
   前記第１ガイドブロックが前記第１ガイドレールに対して摺動することにより、前記収容部に対して水平方向に移動し、
   前記第２フォークは、
   その上面に前記第２ガイドレールが固定され、
   前記第２ガイドレールが前記第２ガイドブロックに対して摺動することにより、前記収容部に対して水平方向に移動すること
   を特徴とする物品搬送車。
2. 前記横移動部は、
   前記第２フォークに固定される第３ガイドレールと、
   前記第３ガイドレールに移動可能に係合する第３ガイドブロックと、
   前記第３ガイドブロックに固定されて、前記第３ガイドブロックが前記第３ガイドレールに対して摺動することにより、前記収容部に対して水平方向に移動するとともに、前記把持部及び昇降部を支持する第３フォークと、
   を備えること
   を特徴とする請求項１に記載の物品搬送車。

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