JP5707833B2 - 搬送車及び搬送システム - Google Patents

Description

本発明は、例えば半導体装置製造用の各種基板等が収容された容器などの被搬送物を軌道上で搬送する搬送車、及び該搬送車を備える搬送システムの技術分野に関する。

この種の搬送車として、例えば天井に敷設された軌道を走行することで、ＦＯＵＰ(Front Opening Unified Pod)等の被搬送物を搬送する懸垂型のもの（所謂ＯＨＴ：Overhead Hoist Transport）が知られている。このような搬送車には、走行領域に存在する障害物との衝突を防止するための障害物センサが設けられる場合がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−２３７８６６号公報

しかしながら、上述した技術では、仮に障害物センサの走査範囲を水平方向にすると、他の搬送車に設けられた障害物センサにより誤検出の原因となるおそれがある。即ち、一の搬送車の障害物センサから発せられたレーザ光が、他の搬送車の障害物センサに入射することで、互いの障害物センサが干渉してしまうおそれがある。

このような干渉を防止するためには、例えば障害物センサの走査範囲を水平方向より少しだけ上方向にずらす方法が考えられるが、走査範囲が上方向にずれる分だけ、搬送車の下方側に位置する障害物が検出し難くなってしまう。障害物は、搬送車の下方側に位置することが多いため、このような構成は好ましくない。

一方で、障害物センサの走査範囲を水平方向より下方向にずらす方法を用いる場合には、走査範囲が比較的低い位置にまで達してしまうため、搬送車の下方に配置された他の装置を検出してしまうおそれがある。即ち、障害物として検出すべきでないものまで障害物として検出してしまうおそれがある。

更に、障害物センサが走査に用いるレーザ光は、典型的にはセンサの下端より２、３ｃｍ程度内側から発せられる。よって、障害物センサの下方２、３ｃｍの範囲は、障害物が検出できないデッドスペースとなってしまうおそれがある。

以上のように、上述した技術には、搬送車の走行を妨害してしまうような障害物を、精度よく検出することが困難であるという技術的問題点がある。

本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、走行領域に存在する障害物を好適に検出することが可能な搬送車及び搬送システムを提供することを課題とする。

本発明の搬送車は上記課題を解決するために、軌道に沿って走行する走行部と、前記走行部に取り付けられており、被搬送物を積載して搬送可能な搬送部と、前記搬送部の前面部又は後面部の端部周辺に設けられた一対の障害物センサとを備え、前記一対の障害物センサは、正面視して互いにハの字状となるように傾斜して配置されていると共に、正面視して互いの走査範囲が交差するように、且つ互いの走査範囲の交線が前記走行部の走行方向と平行な交線となるように配置されている。

本発明の搬送車は、軌道を走行部が走行すると共に、走行部に取り付けられた搬送部が被搬送物を搬送する。尚、軌道が天井に敷設されている場合には、搬送部は、走行部に吊り下げられた形で取り付けられる。また、軌道が地上に敷設されている場合には、搬送部は、走行部の上に取り付けられる。搬送部は、例えば被搬送物を把持する把持部を備えており、把持部が被搬送物を把持することで被搬送物を積載する。

また本発明の搬送車には、搬送部の前面部又は後面部の端部周辺に一対の障害物センサが設けられている。尚、ここでの「前面部又は後面部」とは、搬送車の進行方向で見た場合の前側及び後側に位置する部分を指している。また、ここでの「端部」とは、軌道とは反対側に位置する側の端部（即ち、天井に敷設された軌道を走行する搬送車においては下端部分、地上に敷設された軌道を走行する搬送車においては上端部分）を指している。障害物センサは、搬送部における前面部に一対、若しくは後面部に一対、又は前面部及び後面部の各々に一対ずつ設けられる。障害物センサは、例えばレーザ光を照射すると共に反射されたレーザ光を検出し、レーザ光が照射された範囲に存在する障害物を検出可能なものとして構成されている。

ここで本発明では特に、一対の障害物センサは、正面視して互いにハの字状となるように傾斜して配置される。例えば、前面部に一対のセンサが設けられる場合には、前面部を正面から見て、左側に位置する障害物センサが時計回りにわずかに傾斜され、右側に位置する障害物センサが反時計回りにわずかに傾斜される。尚、ここでの「傾斜」は、障害物センサの走査範囲が水平方向に沿った状態を基準としたものであり、障害物センサが傾斜された分だけ、その走査範囲が水平方向に対して傾斜されることになる。障害物センサの傾斜角度は設計事項であり適宜設定できるが、例えば各々が５度ずつ傾斜された状態とされる。

本発明では更に、一対の障害物センサは、互いの走査範囲が交差するように配置される。即ち、上述したように、一対の障害物センサがハの字状に配置されることで、各々の走査範囲が水平方向から互いに逆向きに傾斜し（言い換えれば、逆ハの字状となり）、一対の障害物センサの中間地点付近においてＸ字状に交差する。

上述した構成によれば、一対の障害物センサの走査範囲は、互いの交線部分（即ち、Ｘ字状に交差している部分）において概ね水平方向となり、搬送部より側方側に外れる部分においては、障害物センサ自身と大きく異なる高さとなる。また、一対の障害物センサがハの字状に配置されているため、走査範囲の交線部分は、一対の障害物センサが配置された高さより少しだけ端部側の位置に存在することになる。以上の結果、搬送車から見て正面方向については、障害物センサより端部側にずれた位置を基準にして水平方向に沿って走査が行われ、側方側に外れる方向については、障害物センサとは比較的大きく高さが異なる位置で走査が行われることになる。

このような走査範囲であれば、搬送車の正面（即ち、搬送車の通過する走行領域）に位置する障害物を極めて好適に検出することが可能となる。より具体的には、交線部分は障害物センサより端部側となるため、搬送車の正面端部側に位置する障害物を高い精度で検出することが可能となる。具体的には、懸垂型の搬送車は、天井に敷設された軌道を走行するため、障害物は搬送車より下方側に位置する場合が多いと考えられる。一方で、地上を走行する搬送車は、障害物が搬送車より上方側に位置する場合が多いと考えられる。よって、このような効果は、実践上極めて有益である。

更には、搬送車から側方側に外れる方向については、走査範囲が障害物センサとは大きく異なる高さとなるため、例えば隣接する軌道を走行する搬送車の障害物センサから照射されるレーザ光等を検出してしまうことを防止することができる。即ち、障害物センサに対して入射すべきでない光が入射してしまうことによる誤検出を効果的に防止できる。

以上説明したように、本発明の搬送車によれば、ハの字状に配置された一対の障害物センサにより、搬送車の走行を妨害してしまうような障害物を極めて好適に検出することが可能である。

本発明の搬送車の一態様では、前記一対の障害物センサは、互いの走査範囲の交線が、水平方向に沿って延びるように配置されている。

この態様によれば、走査範囲の交線が水平方向に延びるため、搬送車の走行を妨害してしまうような障害物を好適に検出することが可能となる。尚、走査範囲の交線は、完全に水平方向に沿う必要はなく、水平方向に近づけられるだけであっても、上述した効果を相応に得ることができる。

本発明の搬送車の他の態様では、前記一対の障害物センサは、互いの走査範囲が重なる部分が前記搬送部の幅より広くなるように設定されている。

この態様によれば、搬送車の走行領域に存在する障害物を、一対の障害物センサの各々によって検出することが可能となる。尚、本態様における「幅」とは、横方向の大きさを意味するほか、搬送車の走行領域に影響を与えるような方向の大きさを含む広い概念である。本態様では、走行領域に存在する障害物が２つの障害物センサによって夫々検出されるため、より的確に障害物の検出を行うことができる。

本発明の搬送車の他の態様では、前記一対の障害物センサは、一方の障害物センサの走査範囲が、他方の障害物センサが設けられる位置よりも端部側において、前記前面部又は前記後面部の端部若しくは該端部よりも外側に位置するように配置されている。

この態様によれば、障害物センサよりも端部側において、搬送部の端部若しくは端部よりも外側まで走査（即ち、障害物の検出）が行える。

障害物センサは、その構造上、自身よりも端部側の走査を行うことは極めて困難である。しかしながら、本態様によれば、一方の障害物センサによって他の障害物センサの走査できない部分を走査することができる。即ち、互いのデッドスペースをカバーし合うように障害物の検出を行うことができる。従って、より好適に障害物の検出が可能である。

本発明の搬送車の他の態様では、前記一対の障害物センサは、互いの走査範囲の交線が、前記前面部又は後面部の端部若しくは該端部よりも外側に位置するように配置されている。

この態様によれば、一対の障害物センサの走査範囲の交線が、搬送部の端部若しくは該端部よりも外側に位置するため、搬送車の正面端部側に位置する障害物を極めて好適に検出することができる。

本発明の搬送システムは上記課題を解決するために、上述した本発明の搬送車（但し、その各種態様も含む）を複数具備してなる。

本発明の搬送システムによれば、複数の搬送車が備えられているため、仮に障害物センサに対して何ら対策を施さなければ、一の搬送車の障害物センサから発せられたレーザ光を、他の搬送車の障害物センサが検出してしまうおそれがある。

しかるに本発明の搬送システムに備えられる搬送車は、上述した本発明に係る搬送車であり、一対の障害物センサがハの字状となるように設けられている。よって、搬送車間で障害物センサが干渉することに起因する誤検出を防止すると共に、極めて好適に障害物の検出を行うことが可能である。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。

実施形態に係る搬送システムの全体構成を示す上面図である。 実施形態に係る搬送車の構成を示す側面図である。 実施形態に係る搬送車の移載動作を示す斜視図である。 実施形態に係る搬送車の横移載動作を示す斜視図である。 障害物センサの配置及び走査範囲を示す正面図である。 障害物センサの配置及び走査範囲を示す側面図である。 障害物センサの配置及び走査範囲を示す上面図である。 互いに隣接する軌道を走行する複数の搬送車を示す上面図である。 比較例に係る搬送車における障害物センサの走査範囲を示す正面図である。 実施形態に係る搬送車における障害物センサの走査範囲を示す正面図である。 比較例に係る搬送車における障害物センサの走査範囲を示す側面図である。 実施形態に係る搬送車における障害物センサの走査範囲を示す側面図である。

以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。

先ず、本実施形態に係る搬送システムの全体構成について、図１を参照して説明する。ここに図１は、実施形態に係る搬送システムの全体構成を示す上面図である。

図１において、本実施形態に係る搬送システムは、軌道１００と、搬送車２００と、コントローラ３００とを備えて構成されている。

軌道１００は、例えば天井に敷設されており、アルミニウムやステンレス等の金属から構成される。

搬送車２００は、軌道１００上に複数配置されており、軌道１００上を走行することによって被搬送物であるＦＯＵＰやレチクル等を搬送することが可能である。

コントローラ３００は、例えば演算回路やメモリ等を含んで構成されており、搬送車２００に搬送指令を出すことが可能に構成されている。搬送車２００に設けられた走行制御部（図示せず）は、コントローラ３００からの搬送指令を受けて、搬送車２００を所定の位置へと走行させる。

尚、ここでの図示は省略しているが、軌道１００に沿った位置には、ＦＯＵＰを一時的に保管する一時保管棚が複数設けられている。この一時保管棚の構成については、後に詳述する。

次に、軌道１００を走行する搬送車２００の構成について、図２を参照して説明する。ここに図２は、実施形態に係る搬送車の構成を示す側面図である。

図２において、搬送車２００は、走行部２１０、本体部２２０、移動部２３０、昇降ベルト２４０、把持部２５０、及び一対の障害物センサ２６１及び２６２を備えて構成されている。

搬送車２００は、走行部２１０が例えばリニアモータ等によって推進力を与えることで、走行ローラ２１５が転動されつつ、軌道１００に沿って走行する。走行部２１０の下面には、本発明の「搬送部」の一例である本体部２２０が吊り下がる形で取り付けられている。

本体部２２０には、移動部２３０が取り付けられている。移動部２３０は、軌道１００の側方（即ち、図における左右方向）に移動することが可能である。移動部２３０の下面には、ＦＯＵＰを把持する把持部２５０が昇降ベルト２４０によって取り付けられている。把持部２５０は、昇降ベルト２４０を巻き出す或いは巻き取ることで、本体部２２０に対し昇降可能である。

一対の障害物センサ２６１及び２６２は、例えばレーザ光を照射することで走査を行い、走査範囲（即ち、レーザ光を照射可能な範囲）に存在する障害物を検出する。一対の障害物センサ２６１及び２６２は、搬送部２２０の前面部に夫々設けられている。即ち、搬送車２００の進行方向に位置する障害物を検出可能な位置に設けられている。尚、一対の障害物センサ２６１及び２６２は、搬送部２２０の後面部に設けられてもよい。

一対の障害物センサ２６１及び２６２は特に、互いに逆方向に傾斜されることで、ハの字状に配置されている。このような配置によって得られる本実施形態特有の効果については、後に詳述する。

次に、搬送車によるＦＯＵＰの移載方法について、図３及び図４を参照して説明する。ここに図３は、実施形態に係る搬送車の移載動作を示す斜視図であり、図４は、実施形態に係る搬送車の横移載動作を示す斜視図である。

図３において、搬送車２００が軌道１００の真下に位置する一時保管棚５１０（即ち、アンダーバッファ）上のＦＯＵＰ４００を移載する際には、先ず搬送車２００が軌道１００上を走行して、一時保管棚５１０上に設置されたＦＯＵＰ４００の上方に停止する。

続いて、図に示すように、昇降ベルト２４０が巻き出されることで把持部２５０がＦＯＵＰ４００の位置まで降下する。そして、把持部２５０とＦＯＵＰ４００との位置の微調整が行われ、ＦＯＵＰ４００が把持される。

ＦＯＵＰ４００が把持されると、昇降ベルト２４０が巻き取られ、把持部２５０及び把持されたＦＯＵＰ４００が本体部２２０の位置まで上昇する。そして、再び搬送車２００が軌道１００上を走行して、ＦＯＵＰ４００が搬送される。

図４において、ＦＯＵＰ４００が軌道１００の側方にそれた位置にある一時保管棚５２０（即ち、サイドバッファ）上に設置されている場合には、移動部２３０が軌道１００の側方に移動した後に、昇降ベルト２４０が巻き出され、把持部２５０がＦＯＵＰ４００の位置まで降下する。このように動作することで、軌道部１００からＦＯＵＰ４００の横移載を行うことが可能となる。

次に、本実施形態に係る搬送車における障害物センサの走査範囲について、図５から図７を参照して詳細に説明する。ここに図５は、障害物センサの配置及び走査範囲を示す正面図である。また図６は、障害物センサの配置及び走査範囲を示す側面図である。更に図７は、障害物センサの配置及び走査範囲を示す上面図である。

図５において、本実施形態に係る搬送車２００では、一対の障害物センサ２６１及び２６２がハの字状に配置されているため、その走査範囲は、図に示すようにＸ字状になる。具体的には、障害物センサ２６１の走査範囲であるＡ１と、障害物センサ２６２の走査範囲であるＡ２とが互いに交わるような構成となっている。

このような構成によれば、一対の障害物センサ２６１及び２６２が、互いのデッドスペース（即ち、走査できない領域）をカバーし合うことができる。例えば、図中の円で囲った領域のように、障害物センサ２６１及び２６２の直下の領域は、自身では走査できない領域である。しかしながら、一対の障害物センサ２６１及び２６２をハの字状に配置することにより、このデッドスペースが解消される。具体的には、障害物センサ２６１の走査範囲であるＡ１が、障害物センサ２６２の直下の領域を走査可能となり、障害物センサ２６２の走査範囲であるＡ２が、障害物センサ２６１の直下の領域を走査可能となる。

図６において、障害物センサ２６１の走査範囲であるＡ１と、障害物センサ２６２の走査範囲であるＡ２との交線Ａｘは、側方から見て水平方向に延びる。また、図５を見ても分かるように、交線Ａｘの位置は、一対の障害物センサ２６１及び２６２が設けられている位置よりも下側（より具体的には、障害物センサ２６１及び２６２における走査用のレーザ光照射部より下側）となる。よって、搬送部２２０の正面下方側に位置する障害物を好適に検出可能である。尚、図５及び図６において、光線Ａｘの位置は本体部２２０と重なる位置に存在しているが、障害物センサ２６１及び２６２の角度を調整して、本体部２２０より下側の位置としてもよい。

図７において、一対の障害物センサ２６１及び２６２は、上方から見て異なる方向を向くように配置されている。これにより、障害物センサ２６１の走査範囲であるＡ１と、障害物センサ２６２の走査範囲であるＡ２とは、部分的に重なると共に、極めて広い領域をカバーする。具体的には、障害物センサ２６１及び２６２を夫々２０度ずつ逆方向に向けて配置すれば、合計で２２０度の走査領域を実現できる。尚、図７における走査範囲Ａ１及びＡ２は、夫々扇状となっているが、こうした障害物を検出するための走査範囲は、プログラミング等によって任意に変更することが可能である。

次に、上述した一対の障害物センサの更なる効果について、図８から図１２を参照して説明する。ここに図８は、互いに隣接する軌道を走行する複数の搬送車を示す上面図である。また図９は、比較例に係る搬送車における障害物センサの走査範囲を示す正面図であり、図１０は、実施形態に係る搬送車における障害物センサの走査範囲を示す正面図である。更に図１１は、比較例に係る搬送車における障害物センサの走査範囲を示す側面図であり、図１２は、実施形態に係る搬送車における障害物センサの走査範囲を示す側面図である。

図８において、軌道１００ａ上を搬送車２００ａ、２００ｂ、２００ｃが走行しており、軌道１００ａと隣り合う軌道１００ｂ上を搬送車２００ｄが、搬送車２００ａ、２００ｂ、２００ｃと向かい合うように走行しているとする。この場合、搬送車２００ａ、２００ｂ、２００ｃの障害物センサ２６２から照射されるレーザ光は、搬送車２００ｄの障害物センサ２６２の方向にも照射される。即ち、搬送車２００同士が互いに隣り合う軌道１００を向かい合うように走行している場合には、一方の軌道を走行している搬送車の障害物センサから照射されるレーザ光が、他方の軌道を走行している搬送車の障害物センサの方向にも照射されてしまう。

図９において、仮に、搬送車２００が１つの障害物センサ２６１しか備えていないとすると、軌道１００上ａを走行する搬送車２００ａにおける障害物センサ２６１の走査領域Ａ１は、軌道１００ｂ上を走行する搬送車２００ｄにおける障害物センサ２６１と重なってしまう。即ち、搬送車２００ａの障害物センサ２６１から照射されたレーザ光が、搬送車２００ｂの障害物センサ２６１に入射してしまう。このような場合、互いの障害物センサが干渉してしまい、誤検出の原因となってしまうおそれがある。

図１０において、しかしながら本実施形態に係る搬送車２００では、上述したように、一対の障害物センサ２６１及び２６２がハの字状に配置されている。このため、搬送車２００ａにおける障害物センサ２６１の走査範囲であるＡ１と、障害物センサ２６２の走査範囲であるＡ２は、それぞれ上下方向にずれ、搬送車２００ｄにおける障害物センサ２６２と重ならない。よって、互いの障害物センサが干渉してしまうことを防止することができる。

図１１において、上述したような障害物センサの干渉は、例えば障害物センサ２６１の方向を、わずかに上向きにすることによっても防止可能であると考えられる。しかしながら、このような方法では、障害物センサ２６１の走査領域Ａ１が上方向にずれてしまうため、図に示すような作業員６００等の障害物を検出することができない。作業員６００の頭の高さは、図を見ても分かるように、搬送車２００の高さに達している。このため、仮に作業員６００を障害物として検出できなければ、互いに衝突してしまうおそれがあり非常に危険である。

図１２において、これに対し本実施形態に係る搬送車２００では、障害物センサ２６１の走査範囲であるＡ１と、障害物センサ２６２の走査範囲であるＡ２の交線Ａｘが水平方向に延びている。また特に、走査範囲の交線Ａｘは、障害物センサ２６１及び２６２よりも下側に位置している。従って、搬送車２００の走行領域に存在する作業員６００を、確実に障害物として検出することが可能である。

以上説明したように、本実施形態に係る搬送システムによれば、搬送車２００における一対の障害物センサ２６１及び２６２がハの字状に配置されているため、搬送車２００の走行領域に存在する障害物を好適に検出することが可能である。

尚、上述した実施形態では、搬送車２００が天井に敷設された軌道１００を走行する場合を例にとり説明したが、搬送車２００が地上に敷設された軌道１００を走行する場合（例えばＯＨＳ：Over Head Shuttle）であっても、本発明は適用可能である。この場合、一対の障害物センサ２６１及び２６２を、本体部２２０の上端付近に逆ハの字状に配置すれば、同様の効果を得ることができる。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う搬送車及び搬送システムもまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１００…軌道、２００…搬送車、２１０…走行部、２１５…走行ローラ、２２０…本体部、２３０…移動部、２４０…昇降ベルト、２５０…把持部、２６１，２６２…障害物センサ、３００…コントローラ、４００…ＦＯＵＰ、５１０，５２０…一時保管棚、一時保管棚、６００…作業員

Claims (5)

1. 軌道に沿って走行する走行部と、
   前記走行部に取り付けられており、被搬送物を積載して搬送可能な搬送部と、
   前記搬送部の前面部又は後面部の端部周辺に設けられた一対の障害物センサと
   を備え、
   前記一対の障害物センサは、正面視して互いにハの字状となるように傾斜して配置されていると共に、正面視して互いの走査範囲が交差するように、且つ互いの走査範囲の交線が前記走行部の走行方向と平行な交線となるように配置されている
   ことを特徴とする搬送車。
2. 前記一対の障害物センサは、互いの走査範囲が重なる部分が前記搬送部の幅より広くなるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の搬送車。
3. 前記一対の障害物センサは、一方の障害物センサの走査範囲が、他方の障害物センサが設けられる位置よりも端部側において、前記前面部又は前記後面部の端部若しくは該端部よりも外側に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の搬送車。
4. 前記一対の障害物センサは、互いの走査範囲の交線が、前記前面部又は後面部の端部若しくは該端部よりも外側に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の搬送車。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の搬送車を複数具備してなることを特徴とする搬送システム。

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