JP4277471B2 - 有軌道台車システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、物品搬送台車を非接触給電方式により軌道を走行させる有軌道台車システムに係り、更に詳しくは、この有軌道台車の位置検出用センサの取り付け構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、軌道と、軌道に沿って物品を搬送する有軌道台車と、軌道に沿って配設され、有軌道台車に非接触で電力を供給する給電線ホルダからなる有軌道台車システムでは、床面に敷設された走行レールに沿って、二本の平行な給電線を保持する給電ホルダが配設されている。
一方、有軌道台車には走行レールを走行する車輪と、この車輪を駆動するための、及び機上通信などに用いるための電源部と、走行レールに沿って配設された給電線により発生する誘導起電力を非接触で受電し、該電源部に電力を供給する受電コイルとが搭載されている。
また、有軌道台車には走行管理をするための位置検出用のセンサが搭載され、この位置検出情報に基づき有軌道台車を所定の位置に停止させたり、現在位置からの適正な搬送指令の制御を行ったりしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記位置検出方法としては、例えば、有軌道台車の下面に反射型センサを配設し、レール面、床面、あるいは給電線ホルダに、ドックと呼ばれる被検出部材（この場合は反射板）を反射型センサに対向するように配設する方法などが採用されている。
しかし、この方法では、有軌道台車が床面の継ぎ目などの凹凸により走行時に振動すると、反射型センサと反射板との距離は、有軌道台車が反射板の配設位置に到達する度に変動し、一定しない。その結果センサが作動するタイミングも一定せず、所定位置に精度良く停止させるなどの走行管理を困難にしていた。
また、クリーンルーム内で走行レールを床面に敷設し、有軌道台車を使用する場合、走行レールの水平レベルを調整するためにレールと床面の間にスペーサ等を適宜介在させることがある。
しかし、この部分に有軌道台車が差し掛かると、車重によりレールが沈み込み、湾曲する。これは、クリーンルーム床面は通常グレーチング床であり、床面自体を排気経路として利用するため、排気面積を確保する観点から補強材等は極力少なくすることが望ましいことによる。
結果として、レール面、床面、あるいは給電線ホルダに配設された被検出部材（反射板）と反射型センサとの間の距離が変動したり、反射板の反射型センサに対する角度が変化してセンサが作動するタイミングが一定しない場合がある。
特に近年、大型の液晶パネルや大径の半導体ウエハなど、より大重量の搬送物を取り扱う機会が多くなり、位置検出精度の確保が求められている。
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、有軌道台車の位置検出を精度良く行い得る有軌道台車システムを提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００５】
即ち、請求項１においては、軌道と、軌道に沿って物品を搬送する有軌道台車と、軌道に沿って配設され、有軌道台車に非接触で電力を供給する給電線ホルダとを備えた有軌道台車システムであって、
有軌道台車には位置検出用の光透過型光電センサが搭載され、給電線ホルダに該光透過型光電センサの照射光の光路を遮るもしくは透過させる被検出部が設けられており、
上記給電線ホルダは、給電線をそれぞれ保持する平行な一対の脚壁部と、この一対の脚壁部の側面に互いに内向きに対向するよう突設された棚部とを含み、
上記被検出部は、側方に突出する被検出基部と固定板とで棚部を挟み、給電線ホルダの所定位置に着脱自在に取り付けられる被検出部材にて構成されるものである。
【０００６】
請求項２においては、上記給電線ホルダは、上記脚壁部と該脚壁部間を連結する基部と、給電線ホルダを軌道に係合固定するための係合部とを含み、合成樹脂の一体押出成形により製せられるものである。
【０００８】
請求項１に記載の発明では、有軌道台車は軌道に沿って配設された給電線より非接触で受電し、その動力を得て軌道上を走行する。そして、有軌道台車には光透過型光電センサが搭載され、一方軌道側の給電線ホルダには、光透過型光電センサの照射光を遮るもしくは透過させるように被検出部が配設されることから、有軌道台車が振動したり、車重により床面や軌道が湾曲しても、光透過型光電センサの位置検出精度が低下することなく所定位置で確実に作動する。
また、脚壁部側面に設けられた棚部が補強リブとして機能して脚壁部が補強されるとともに、この棚部が被検出部材の取付部として有効活用できる。また被検出部材の取付部が一対の脚壁部間のスペースに存在することから有軌道台車の走行機能等の障害とならず、軌道周辺に新たに被検出部材の取付部を設ける必要がない。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明の作用に加えて、被検出部を含む給電線ホルダが安価に供給されるとともに、軌道に給電ホルダの係合部を係合させることにより軌道に給電線ホルダを容易に配設することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の有軌道台車システムにおける有軌道台車の側面図、図２は図１のII―II線拡大断面図、図３は図１のIII―III線拡大断面図、図４は被検出部材の斜視図である。
【００１２】
まず、本発明の有軌道台車システムの全体構成を説明する。図１に示すようにＲａｉｌ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ（以下、ＲＧＶという）１は、床面に敷設された軌道２に沿って走行する有軌道台車であり、クリーンシステムにおいては、半導体製造装置と、半導体ウエハなどを保管する自動倉庫との間をウエハ用カセット（図示せず）を積載して走行する。ＲＧＶ１の上面には上記ウエハ用カセットを積載するための昇降自在な受台１１が装備される他、必要に応じて半導体製造装置や自動倉庫の移載ステーションとの間でカセットやウエハを移載するための移載装置が搭載される場合もある。軌道２は、走行輪１２の走行面であるレール部２０と、ガイド輪の案内部でもあり給電線ホルダ３の係合部でもある凹部２２とを備え、アルミ材による一体押出成形されたものである。凹部２２は一対の垂直部２１と垂直部２１間を連結する水平部とを備えている。そして凹部２２は、その垂直部２１で給電線ホルダ３の左右方向の位置決めをし、水平部で給電線ホルダ３を軌道２にボルト固定するようになっており、また垂直部２１のいずれか一方の外側あるいは両外側は、台車を案内するガイド輪の転動面となっている。ＲＧＶ１は、レール部２０を円滑に走行するため複数の走行輪１２により支持され、この走行輪１２の一部または全部が駆動輪とされる。該駆動輪を駆動させるため、ＲＧＶ１には駆動源（図示せず）が搭載されるが、該駆動源への電力供給は以下に述べる非接触給電方式により行われる。
【００１３】
次に、本発明の有軌道台車システムの非接触給電方式について、図１および図２を用いて説明する。
二本の軌道２が床面上に平行に敷設され、この軌道２上をＲＧＶ１の走行輪１２が転動する。図２に示すように、軌道２の垂直部２１にはＲＧＶ１に設けられたガイド輪（図示せず）が転接し、走行輪１２の脱輪を防止する。また、一方の軌道２には二本の給電線４・４を軌道２に対して平行に支持するための給電線ホルダ３が全軌道にわたって添設されている。軌道２の上面には後記する給電線ホルダ３の基部係合部３２を受容する凹部２２が長手方向（すなわちＲＧＶ１の走行方向）に沿って形成され、給電線ホルダ３はこの凹部２２に係合・固定される。
このような構成にすることにより、給電線ホルダ３を軌道２に対して所定間隔を設けながら平行に添設する、という従来煩雑であった作業を簡略化することができる。
給電線ホルダ３はＲＧＶ１の走行方向から見て断面視略Ｕ字型に形成され、上端に給電線４・４を圧入受容する開環筒状の保持部３１ａ・３１ａを有する一対の平行な脚壁部３１・３１と、該脚壁部３１・３１の下端間を連結する基部としての機能と軌道２の凹部２２に係合・固定する係合部としての機能を併せ持つ基部係合部３２と、脚壁部３１・３１の側面途中（上下方向のほぼ中間部）より互いに内向きに対向するよう突設された棚部３３・３３からなる。また給電線ホルダ３は合成樹脂の押出一体成型により製せられる。
【００１４】
給電線ホルダ３に支持される二本の給電線４・４は、その基端部が交流電源に接続され、先端部は互いに単絡されている。二本の給電線４・４はそれぞれが電流の往路および復路とされ、給電線４に通電されたときには、給電線４の周囲に磁界が発生する。有軌道台車システム全体が大規模になる場合は軌道を複数のエリアに分割し、エリアごとに電源および給電線が組み合わされた給電ユニットが配設される。
【００１５】
ＲＧＶ１の下部には前後に二個の受電コイル５・５が設けられる。受電コイル５は、コア５１と、ピックアップコイル部５２とで構成される。コア５１は磁性材料からなり、コア基部５１ａと、コア基部５１ａから下方に突設された中央突片５１ｂおよび側部突片５１ｃ・５１ｃで構成され、ＲＧＶ１の走行方向から見て断面視倒Ｅ型の形状を有する。ピックアップコイル部５２は中央突片５１ｂに導線が巻回されたものであり、該導線はＲＧＶ１の走行用等の駆動源（モーターなど）に接続される。また、中央突片５１ｂおよび側部突片５１ｃ・５１ｃで挟まれた空所５３・５３に二本の給電線４・４が位置し、かつ給電線４・４とピックアップコイル部５２が接触しないように受電コイル５と給電線４との位置関係が定められている。
このように構成することにより、給電線４・４に高周波の定電流が通電されると給電線４・４の周囲には磁界が発生し、該磁界内のピックアップコイル部５２には誘導起電力が生じる。該誘導起電力は定電圧に変換されて前記駆動源に供給され、走行輪１２（駆動輪）の駆動や機上通信用電力に供される。従って、給電線４・４に高周波の定電流が通電されている間は、ＲＧＶ１には走行時、停止時に関わらず非接触で電力の供給が行われる。
また、非接触給電方式にすることにより、給電部および受電部の摩耗による塵挨の発生を防止し、特にクリーンシステム内で使用する場合において有用性が大きい。
【００１６】
続いて、本発明の要部である位置検出用センサの構成について図１、図３および図４を用いて説明する。
ＲＧＶ１の下面に前後に配設された二つの受電コイル５・５の間にはセンサ支持部６０が垂設されている。該センサ支持部６０の下端からは発光部支持部６０ａおよび受光部支持部６０ｂが下方に突設されており、センサ支持部６０の下部はＲＧＶ１の走行方向から見て断面視門型の形状を有する。光透過型光電センサ６は発光部６１と受光部６２からなり、発光部支持部６０ａには発光部６１が取り付けられ、一方受光部支持部６０ｂには受光部６２が取り付けられている。光透過型光電センサ６は発光部６１から常時光を照射し、その対向位置に配設された受光部６２で受光する構成となっており、発光部６１からの照射光が何らかの障害物により遮断されると作動し（オン／オフのいずれでも良い）、電気信号に変換するものである。センサ支持部６０および光透過型光電センサ６は、一対の脚壁部３１・３１間に位置し、かつ周囲（後記する被検出部材７も含めて）と接触しないように構成される。
一方、半導体製造装置や自動倉庫などの移載ステーション位置や台車の待機位置などには、被検出部材７が棚部３３・３３に跨るように取り付けられている。図４に示すように被検出部材７は被検出基部４１、遮断板４２、固定板４３、および固定ネジ４４・４４からなる。被検出基部４１はＲＧＶ１の走行方向から見て断面視凸型であり、左右の係合部４１ａ・４１ａが、給電線ホルダ３の棚部３３・３３の側面および下面に当接するよう構成されている。遮断板４２は被検出基部４１に立設され、光透過型光電センサ６の照射光を遮断する。固定板４３には遮断板４２が貫通する孔４３ａが穿設され、給電線ホルダ３の棚部３３・３３の上面に、固定板４３下面の左右一部が当接するよう構成されている。固定ネジ４４・４４は固定板４３を貫通して被検出基部４１に螺装され、該固定ネジ４４・４４を締め付けることにより、固定板４３下面と係合部４１ａ・４１ａで棚部３３・３３を挟み、被検出部材７が給電線ホルダ３の所定位置に着脱自在に固定される。
このように、本実施例の被検出部材７は、長手方向に沿って連続して形成される棚部３３・３３の間に、着脱自在に固定されるので、レイアウト変更などにより移載ステーションが移動しても、固定手段であるネジをゆるめて、被検出部材７を棚部３３・３３に沿って移動させれば、容易に対応することができる。また被検出部材７の形状は、被検出部材７の上部にセンサ支持部６０および光透過型光電センサ６が到達したときに、センサ支持部６０および光透過型光電センサ６に接触せず、かつ発光部６１からの照射光を遮断できるように構成される。
【００１７】
このように構成することにより、ＲＧＶ１が軌道２に沿って走行中、光透過型光電センサ６の照射光が被検出部材７により遮断されると光透過型光電センサ６が作動して電気信号を送信し、該電気信号に基づいてＲＧＶ１を停止させる、あるいは有軌道台車システム内で稼動している各ＲＧＶ１についての位置情報としてシステム全体のＲＧＶの走行管理制御に供される。
また、ＲＧＶ１の走行中に多少の振動が発生し、あるいは車重により床面や軌道が多少湾曲しても、被検出部材７の遮断板４２は板形状であり、その面域で確実に光透過型光電センサ６の照射光を遮断することができるので、ＲＧＶ１が所定の位置で精度良く停止し、あるいは走行位置情報を送信することが可能である。
【００１８】
なお、本実施例においては、給電線ホルダ３の上に受電コイル５が配置される位置関係であったが、上下逆でも、横向きに配置されても同様の効果を奏するため、この位置関係については限定されない。また、軌道２の形状、給電線ホルダ３の形状についても本実施例に限定されず、種々の形状が採用可能である。また被検出部材７の給電線ホルダ３への固定方法についても、ＲＧＶ１の走行を阻害しない範囲において種々の方法が考えられ、限定されない。
また、センサ支持部６０および光透過型光電センサ６の固定位置は、二つの受電コイル５・５の間に限定されるものではなく、例えば、軌道２の垂直部２１に転接する図示しないガイド輪を台車に取り付けるためのブラケット（図示せず）に取り付けるなど、被検出部材７が確実に検出できる場所であれば良い。また本実施例においては、光透過型光電センサ６で、棚部３３・３３間に設けられた被検出部材７により照射光が遮断されることにより検出するようにしたが、例えば、給電線ホルダ３より外側になるように一対の光透過型光電センサを配置し、移載ステーションに対応する位置の給電線ホルダ３の脚壁部３１・３１に、照射光が貫通するように孔をそれぞれ形成し、脚壁部３１・３１により遮断されていた照射光が孔を透過することにより検知するような構成にしてもよい。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【００２０】
即ち、請求項１に示す如く、軌道と、軌道に沿って物品を搬送する有軌道台車と、軌道に沿って配設され、有軌道台車に非接触で電力を供給する給電線ホルダとを備えた有軌道台車システムであって、有軌道台車には位置検出用の光透過型光電センサが搭載され、給電線ホルダに該光透過型光電センサの照射光の光路を遮るもしくは透過させる被検出部が設けられており、上記給電線ホルダは、給電線をそれぞれ保持する平行な一対の脚壁部と、この一対の脚壁部の側面に互いに内向きに対向するよう突設された棚部とを含み、上記被検出部は、側方に突出する被検出基部と固定板とで棚部を挟み、給電線ホルダの所定位置に着脱自在に取り付けられる被検出部材にて構成されるので、有軌道台車の走行中に多少の振動が発生し、あるいは車重により床面や軌道が多少湾曲しても、被検出部により確実に光透過型センサの照射光を遮断し、あるいは、照射光が透過され、該センサが作動して電気信号を送信し、該電気信号に基づいて有軌道台車を所定の位置で精度良く停止させ、あるいは有軌道台車システム内で稼動している各有軌道台車についての位置情報として供され、システム全体の有軌道台車の走行管理制御を精度良く行うことが可能である。
また、脚壁部側面に設けられた棚部が補強リブとして機能して脚壁部が補強されるとともに、この棚部が被検出部材の取付部として有効活用できる。また被検出部材の取付部が一対の脚壁部間のスペースに存在することから有軌道台車の走行機能等の障害とならず、軌道周辺に新たに被検出部材の取付部を設ける必要がない。
また、被検出部材は、長手方向に沿って連続して形成される棚部の間に、着脱自在に固定されるので、レイアウト変更などにより移載ステーションが移動しても、被検出部材を棚部に沿って移動させれば、容易に対応することができる。
【００２１】
請求項２に示す如く、上記給電線ホルダは、上記脚壁部と該脚壁部間を連結する基部と、給電線ホルダを軌道に係合固定するための係合部とを含み、合成樹脂の一体押出成形により製せられるので、被検出部を含む給電線ホルダが安価に供給されるとともに、軌道に給電線ホルダの係合部を係合させることにより軌道に給電線ホルダを容易に配設することができる。このため、搬送システムの施工が容易になり、工期を短縮することができる。また、軌道は、レール部と凹部とが一体押出成形されるものである場合は、凹部の垂直部に沿ってガイド輪を介して台車が案内されるので、台車は軌道上を、また、受電コイルおよび光電センサは給電線ホルダ上を確実に走行する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有軌道台車システムにおける有軌道台車の側面図。
【図２】図１のII―II線拡大断面図。
【図３】図１のIII―III線拡大断面図。
【図４】被検出部材の斜視図。
【符号の説明】
１ ＲＧＶ（有軌道台車）
２ 軌道
３ 給電線ホルダ
６ 光透過型光電センサ
７ 被検出部材
３１ 脚壁部
３２ 基部係合部
３３ 棚部

Claims (2)

1. 軌道と、軌道に沿って物品を搬送する有軌道台車と、軌道に沿って配設され、有軌道台車に非接触で電力を供給する給電線ホルダとを備えた有軌道台車システムであって、
   有軌道台車には位置検出用の光透過型光電センサが搭載され、給電線ホルダに該光透過型光電センサの照射光の光路を遮るもしくは透過させる被検出部が設けられており、
   上記給電線ホルダは、給電線をそれぞれ保持する平行な一対の脚壁部と、この一対の脚壁部の側面に互いに内向きに対向するよう突設された棚部とを含み、
   上記被検出部は、側方に突出する被検出基部と固定板とで棚部を挟み、給電線ホルダの所定位置に着脱自在に取り付けられる被検出部材にて構成されることを特徴とする有軌道台車システム。
2. 上記給電線ホルダは、上記脚壁部と該脚壁部間を連結する基部と、給電線ホルダを軌道に係合固定するための係合部とを含み、合成樹脂の一体押出成形により製せられることを特徴とする請求項１に記載の有軌道台車システム。

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