JP4221603B2 - 天井走行車システム - Google Patents

Description

この発明は、天井走行車システムに関し、特に物品の保管能力の向上に関する。

出願人は、天井走行車システムでのロードポートとロードポートとの間に、バッファを設けて、物品を一時保管することを提案した（特許文献１）。バッファは例えば天井走行車の走行レールから吊り下げて支持する。しかしながら発明者はその後、ロードポートとロードポートとの間のバッファのみでは、天井走行車システムでの物品の一時保管能力がなおも不足することに着目して、この発明に到った。
特許３０６７６５６号

この発明の課題は、２本の走行レールの間に共用のサイドバッファを設けることにより、搬送効率を改善することにある。

この発明は、天井走行車の走行レールを天井空間に設けると共に、天井空間よりも下方の地上空間に処理装置のロードポートを設けて、天井走行車の昇降台で保持した物品を受け渡しするようにした天井走行車システムにおいて、少なくとも２本の走行レールを設けると共に、いずれの走行レールを走行する天井走行車によっても物品の受け渡しが自在に、物品の載置台からなるサイドバッファを前記２本の走行レールの間に設けると共に、前記２本の走行レールの一方のみの下方に前記ロードポートを設けて、前記一方の走行レールを走行する天井走行車により、前記ロードポートと前記サイドバッファとの間で物品の受け渡しを行い、かつ前記２本の走行レールの内の他方の走行レールを走行する天井走行車により、搬送元から前記サイドバッファへの物品の搬送、及び前記サイドバッファから搬送先への物品の搬送を行うようにしたことを特徴とする。

好ましくは、前記２本の走行レールを平行に配置するとともに、前記一方の走行レールの側方に前記処理装置を配置し、前記他方の走行レールを前記一方の走行レールから見て処理装置の反対側に配置する。

また好ましくは、前記２本の走行レールを平行に配置するとともに、各走行レールの下方に下部バッファを設けて、当該走行レールを走行する天井走行車との間で物品の受け渡しを自在にする。

この発明では、２本の走行レールの間に共用のサイドバッファを設けることにより、より効率的に物品を搬送できる。

この発明では、一方の走行レールを走行する天井走行車によりロードポートとサイドバッファとの間で物品を受け渡しし、他方の走行レールを走行する天井走行車により搬送元や搬送先とサイドバッファとの間で物品を搬送することにより、搬送効率をさらに高めることができる。

請求項２の発明では、下部バッファを設けることにより物品の保管能力をさらに高めることができる。

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。

図１〜図４に、各実施例を示す。各実施例において、共通の符号は同じものを表す。図１，図２の天井走行車システム２は、実施例の前提となる参考例を示す。４はクリーンルームなどの天井部付近に設けた走行レールで、その下方に下部バッファ６を設けると共に、側方にサイドバッファ８を設け、７，９はこれらの支柱である。１０は天井走行車１６で搬送中の物品で、例えば半導体基板を収容したカセットであり、１２は半導体などの処理装置で、１４はそのロードポートである。

天井走行車１６には走行部１８を設けて、走行レール４内を走行させ、受電通信部２０により例えば非接触給電で走行レール４側から受電すると共に、走行レール４の給電線などを利用して通信を行う。２２は本体フレームで、２４は横送り部であり、２６はθドライブ、２８は昇降駆動部、３０は昇降台である。横送り部２４は、θドライブ２６〜昇降台３０を一括して、走行レール４の走行方向と直角な方向に横送りする。θドライブ２６は、昇降駆動部２８や昇降台３０を水平面内で所定の角度範囲内で回動させる。昇降駆動部２８は、昇降台３０をワイヤやロープ、ベルトなどの吊持材の巻き取り／繰り出しにより昇降させる。そして昇降台３０にはチャックを設けて、前記の物品１０を把持／解放自在にする。

横送り部２４で昇降駆動部２８等を横送りし、昇降台３０を僅かに昇降させることにより、サイドバッファ８との間で物品を受け渡しする。また昇降駆動部２８で昇降台を昇降させることにより、下部バッファ６やロードポート１４との間で、物品を受け渡しする。横送り部２４は、走行レール４の左右両側にθドライブ２６〜昇降台３０を横送りできるようにしても良いが、片側にのみ横送りできるようにしても良い。θドライブ２６は、バッファ６，８，ロードポート１４に設けたキネマチックピンなどにフィットするように、物品１０の姿勢を揃えるためのもので、設けなくても良い。３３は落下防止カバーで、例えば天井走行車１６の走行方向の前後に一対設け、図示しない爪などを出没させて、搬送中に物品１０が落下することを防止する。天井走行車１６は走行レール４に沿って１方向に走行し、例えば前方の落下防止カバーに先入品センサ３４，３５を設け、先入品センサ３４でサイドバッファ８上の先入物品の有無を検出し、先入品センサ３５でロードポート１４上の物品や下部バッファ６上の物品を検出する。なお先入品センサ３４，３５は設けなくても良い。

３１はクリーンルームの天井空間、３２は地上空間で、天井空間３１の下方の空間である。下部バッファ６やサイドバッファ８は物品を載置するための台で、物品１０のＩＤを読み取るためのＩＤリーダや、先入品センサ３４，３５で先入品の有無を検出することを容易にするためのカラーマーク、などを設けても良い。またこの他に、天井走行車１６との通信部や、一時保管物品の有無と保管物品のＩＤなどを記憶するための記憶部などを設けても良い。下部バッファ６の高さは、保管物品１０の上面が天井走行車１６の走行と干渉しない範囲で、なるべく高くすることが好ましい。サイドバッファ８の高さは、保管物品の高さが天井走行車１６で搬送中の物品の高さよりもやや低い高さ、例えば３〜３０ｃｍ程度低い高さとすることが好ましい。さらに下部バッファ６は、ロードポート１４の上部を避けるように配置して、ロードポート１４と天井走行車１６間の物品１０の受け渡しと、干渉しないようにする。

図２に、天井走行車１６とサイドバッファ８との間の物品１０の受け渡しを示す。この図では、走行方向前方の落下防止カバーを取り外し、横送り部２４の構造が見えるようにして示す。３６はボールネジで、３７はボールネジ駆動部、３８はエンドレスのベルトで、ベルト３８は固定部４０で本体フレーム２２に固定され、固定部４２でθドライブ２６に固定されている。またベルト３８のプーリーはフレーム４４に取り付けてあり、フレーム４４はボールネジ３６で水平動する。この結果、ボールネジ３６を駆動して、フレーム４４を横移動させると、その２倍のストロークで固定部４２が横送りされ、物品１０を本体フレーム２２の下部の位置と、サイドバッファ８の上部の位置との間で横送りできる。なおサイドバッファ８との間での物品１０の受け渡しには、昇降駆動部２８で昇降台３０を昇降させると良い。横送りの機構は他の倍速機構でも実現でき、横送り機構自体は任意である。

図３に、バイパス用の走行レール４６を設けた実施例を示す。走行レール４６を走行する天井走行車４８は、右側のサイドバッファ８との間で物品を受け渡しし、他に走行レール４６の下方の下部バッファ６ａとの間でも物品を受け渡しする。天井走行車１６は左側のサイドバッファと、下部バッファ６ｂ及びロードポート１４との間で、物品を受け渡しする。他の点では、天井走行車４８は天井走行車１６と同一である。図３の実施例では、天井走行車１６はロードポート１４とサイドバッファ８などとの間の物品の搬送を行い、天井走行車４８はサイドバッファ８と図示しない搬送元や搬送先との間の搬送を行う。この結果、天井走行車４８はロードポート１４の状態を意識せずに物品を搬送でき、天井走行車１６はサイドバッファ８や下部バッファ６ｂを利用しながら、天井走行車４８で搬送する物品をロードポート１４との間で受け渡しする。また天井走行車１６自体も物品のイントラベイ搬送やインターベイ搬送に用いることができる。なお走行レールは３車線以上平行に配置しても良い。

図４に、メインラインとしての走行レール４と、バイパスラインとしての走行レール４６とを並列に配置した天井走行車システムの例を示す。この例では、図示しない天井走行車は走行レールの左右両側に対して物品を横送りできるものとする。５０，５１は新たなサイドバッファで、走行レール４，４６の間には前記のサイドバッファ８がある。また走行レール４，４６の下方の天井空間には、前記の下部バッファ６があり、下部バッファ６ｃは処理装置１２ａのロードポート１４に物品を荷下ろしできない時のバッファとして用いる。同様に下部バッファ６ｄは、処理装置１２ｂのロードポートに物品を荷下ろしできない際のバッファとする。ロードポート１４に物品を荷下ろしできない場合、これ以外にロードポート１４と向かい合ったサイドバッファを用いても良い。さらに図の矢印は、天井走行車の走行方向で、走行レール４，４６はショートカット４９で接続されている。

５２ａ〜５２ｄは、バッファ６，８，５０，５１の状態や、ロードポート１４の状態を天井走行車に対して送出するための送出部である。送出部５２ａ〜５２ｄには例えばＲＦＩＤを設け、天井走行車にはＲＦＩＤリーダを設けてＲＦＩＤのデータを読み取る。また送出部５２ａ〜５２ｄからは、ロードポート１４やバッファ６，８，５０，５１に対する移載用の停止位置や横送り距離、昇降距離、θドライブの回動角などの停止データを送出する。なお送出部５２ａ〜５２ｄには、天井走行車に対してデータを送出することができる、任意の通信手段を用いることができる。さらに実施例では、処理装置１２ａ，１２ｂは、走行レール４に沿って設けた給電線などをＬＡＮとして、天井走行車システムとの通信に利用し、ロードポート１４の状態やロードポート上の物品のＩＤなどをＬＡＮに出力する。各送出部５２ａ〜５２ｄの受け持ち範囲は、その位置から下流側の次の送出部の上流までの、バッファやロードポートとする。

コントローラ５４は天井走行車システムを管理し、各ロードポートの状態を図示しない生産コントローラ側から入力される。これに代えて、処理装置１２ａ，１２ｂから走行レール４に沿ったＬＡＮに出力された、ロードポートの状態データを受信しても良い。記憶部５６はバッファ６，８，５０，５１やロードポート１４の状態を記憶し、そのデータは各バッファやロードポートの空き／在荷と、在荷の場合、物品のＩＤ並びに搬送先などである。そして記憶部５６から送出部５２ａ〜５２ｄへのデータの書き込み信号Ｓ１〜Ｓ４で、バッファやロードポートに関するデータを送出部５２ａ〜５２ｄへ書き込む。なおロードポート１４に関するデータは、処理装置１２ａ，１２ｂ側から直接書き込むようにしても良く、あるいは送出部５２ａ〜５２ｄには書き込まないようにしても良い。

図４の実施例での動作を示す。走行レール４６を走行する天井走行車は、下部バッファ６やサイドバッファ８，５１に物品を仮置きし、あるいは仮置きされた物品を荷積みして次の搬送先へと搬送する。走行レール４を走行する天井走行車は、下部バッファ６やサイドバッファ８，５０を利用して、物品の受け渡しや搬送を行う。ロードポート１４やバッファ６，８，５０，５１に対する停止データは、送出部５２ａ〜５２ｄで読み取ることができ、これらのポートやバッファでの物品の有無も送出部５２ａ〜５２ｄで確認できる。なお停止データを簡単にするため、ロードポート１４に向かい合ったサイドバッファに対しては、ロードポート１４への停止データに所定の補正値を加えて停止できるようにする。そして前記の送出部５２ａ〜５２ｄに補正データが書き込まれている。さらに処理装置１２ａのロードポート１４が塞がっている場合、天井走行車は送出部５２ａでそのことを認識し、下部バッファ６ｃに荷下ろしする。同様に処理装置１２ｂのロードポート１４が塞がっている場合、天井走行車は下部バッファ６ｄに物品を荷下ろしする。

走行レール４，４６を走行してきた天井走行車は、所定の荷下ろし先の状態を送出部５２ａ〜５２ｄで読み取り、搬送指令中の荷下ろし先に荷下ろしできない場合、例えばコントローラ５４にその旨を送信して、代わりの荷下ろし先を指定される。コントローラ５４は記憶部５６により各バッファやロードポートの状態を知っているので、代わりのバッファを指定できる。特に、処理装置１２ａの上流側の下部バッファ６ｃや処理装置１２ｂの上流側の下部バッファ６ｄを用いると、搬送してきた物品を仮置きして、コントローラ５４から新たな搬送指令を割り付けられ、ロードポート１４を塞いでいた物品を指定された搬送先へと搬送できる。下部バッファ６ｃ，６ｄに仮置きした物品は、後続の天井走行車により搬送先のロードポートが空くのを待って、搬送する。仮置き先にサイドバッファ８を用いても良いが、下部バッファ６ｃ、６ｄを用いると、昇降台の昇降動作だけで物品を仮置きできる。これに対してサイドバッファ８では、横送り部で昇降駆動部等を横送りした後に、昇降台を昇降させる必要があり、仮置きに必要な時間が長い。

実施例では送出部５２ａ〜５２ｄにより、各バッファやロードポートの状態を天井走行車に通知するようにした。しかしながらこれに代えて、天井走行車は先入品センサによりバッファやロードポートの状態を認識しても良い。またこのようなセンサを設けず、搬送先のロードポートが塞がっていることを当該ロードポートの上部で認識して後方へ逆走し、下部バッファ６ｃ，６ｄへの仮置きを行っても良い。

実施例では以下の効果が得られる。
(1) 走行レール４，４６の下方と側方とにバッファ６，８などを設けることができるので、物品の保管能力を高めることができる。
(2) 保管能力を高めると、物品の一時保管用のストッカなどを不要に、あるいはその数を減らすことができる。また搬送指令の割付において、搬送先のロードポートが塞がっていても、その周囲のバッファを利用できるので、ロードポートの状態をあまり意識せずに搬送指令を発行できる。さらにロードポートへ搬入予定の物品を周囲のバッファにストックするなどにより、搬送効率を改善できる。これらに伴ってインターベイルートを経由する、ロードポートとロードポート間の直接長距離搬送が容易になる。
(3) バイパス用の走行レール４６を設けて、走行レール４と走行レール４６の間に共用のサイドバッファ８を設けると、効率的に物品を搬送できる。
(4) 搬送先のロードポートが塞がっている場合、その上流側の下部バッファ６ｃ，６ｄに仮置きし、塞がっているロードポート上の物品を次の搬送先へと搬送できる。
(5) 送出部５２ａ〜５２ｄを設けると、各バッファやロードポートでの停止データや、バッファの状態などを、容易に天井走行車が認識できる。

参考例の天井走行車システムの要部正面図 参考例で、天井走行車がサイドバッファとの間で物品を受け渡ししている姿を示す正面図で、天井走行車の落下防止カバーを取り外して示す 天井走行車の走行レールを並列に設けた実施例を示す図 実施例で、走行レールと下部バッファ及びサイドバッファの配置を示す平面図

符号の説明

２ 天井走行車システム
４ 走行レール
６ 下部バッファ
７，９ 支柱
８ サイドバッファ
１０ 物品
１２ 処理装置
１４ ロードポート
１６ 天井走行車
１８ 走行部
２０ 受電通信部
２２ 本体フレーム
２４ 横送り部
２６ θドライブ
２８ 昇降駆動部
３０ 昇降台
３１ 天井空間
３２ 地上空間
３３ 落下防止カバー
３４，３５ 先入品センサ
３６ ボールネジ
３７ ボールネジ駆動部
３８ ベルト
４０，４２ 固定部
４４ フレーム
４６ 走行レール
４８ 天井走行車
４９ ショートカット
５０，５１ サイドバッファ
５２ａ〜ｄ 送出部
５４ コントローラ
５６ 記憶部

Claims (3)

1. 天井走行車の走行レールを天井空間に設けると共に、天井空間よりも下方の地上空間に処理装置のロードポートを設けて、天井走行車の昇降台で保持した物品を受け渡しするようにした天井走行車システムにおいて、
   少なくとも２本の走行レールを設けると共に、いずれの走行レールを走行する天井走行車によっても物品の受け渡しが自在に、物品の載置台からなるサイドバッファを前記２本の走行レールの間に設けると共に、
   前記２本の走行レールの一方のみの下方に前記ロードポートを設けて、前記一方の走行レールを走行する天井走行車により、前記ロードポートと前記サイドバッファとの間で物品の受け渡しを行い、かつ前記２本の走行レールの内の他方の走行レールを走行する天井走行車により、搬送元から前記サイドバッファへの物品の搬送、及び前記サイドバッファから搬送先への物品の搬送を行うようにしたことを特徴とする、天井走行車システム。
2. 前記２本の走行レールを平行に配置するとともに、前記一方の走行レールの側方に前記処理装置を配置し、前記他方の走行レールを前記一方の走行レールから見て処理装置の反対側に配置したことを特徴とする、請求項１の天井走行車システム。
3. 前記２本の走行レールを平行に配置するとともに、各走行レールの下方に下部バッファを設けて、当該走行レールを走行する天井走行車との間で物品の受け渡しを自在にしたことを特徴とする、請求項１の天井走行車システム。
   

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