搬运台车和搬运台车系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供能够在横竖的轨道上悬垂行驶的搬运台车。搬运台车在正交或者倾斜交叉的第一轨道和第二轨道上行驶，第一、第二轨道均在中央具备开口且在其两侧具备踏面。搬运台车具备：上部的台车部；下部的搬运部，其保持物品；以及从台车部朝下伸向搬运部的支柱。台车部沿着第一轨道在支柱的前后具备至少一对第一行驶单元，第一行驶单元具备用于在第一轨道的踏面行驶的第一行驶轮、和沿着第一轨道位于第一行驶轮的前后的第一辅助轮，沿着第二轨道在支柱的前后具备至少一对第二行驶单元，第二行驶单元具备用于在第二轨道的踏面行驶的第二行驶轮、和沿着第二轨道位于第二行驶轮的前后的第二辅助轮，还具备使至少一对第一行驶单元和至少一对第二行驶单元这两者中的一方升降的升降机构。
【专利说明】
搬运台车和搬运台车系统
技术领域
[0001]本发明涉及搬运台车和搬运台车系统。
【背景技术】
[0002]在无尘室等中的搬运中，使用高架行驶车系统，专利文献1(JP2012-162096A)记载了在行驶路径设置分叉部和合流部的方案。专利文献2(JP2012-40961A)记载了使高架行驶车的行驶路径横竖交叉的方案。但是因为在专利文献2中在交叉部机械式地使轨道旋转，所以高架行驶车不能自主地转换行驶方向。
[0003]专利文献1:JP2012-162096A
[0004]专利文献2:JP2012-40961A
[0005]若搬运台车能够在横竖的轨道上自主地一边转换方向一边行驶，则能够设置多个轨道的交叉部。于是能够将轨道配置得密，轨道的布局也变得自由。因此对于搬运台车而言，行驶路径的选择项增加，从而能够选择行驶路径，以能够迂回绕过阻塞位置等而以短距离到达目的地。另外，若在轨道的中央设置开口，并在其两侧设置踏面，利用通过开口的支柱来支承搬运部，则能够实现悬垂式的搬运台车，能够在与轨道的正下方之间进行物品交换。
[0006]然而，为此，需要使搬运台车能够在轨道交叉的位置产生的开口稳定地行驶，并且使搬运台车自主并且可靠地切换纵向的行驶和横向的行驶的机构。
【发明内容】
[0007]本发明的课题在于，提供能够自主地在横竖的轨道上悬垂行驶的搬运台车和其系统。
[0008]该发明涉及搬运台车，其在正交或者倾斜交叉的第一轨道和第二轨道上行驶，上述第一轨道和第二轨道均在中央具备开口且在该开口的两侧具备踏面，其特征在于，
[0009]具备:上部的台车部；下部的搬运部，其保持物品；以及从台车部朝下伸向搬运部的支柱，
[0010]上述台车部沿着第一轨道在上述支柱的前后具备至少一对第一行驶单元，该第一行驶单元具备用于在第一轨道的踏面行驶的第一行驶轮、和沿着第一轨道位于该第一行驶轮的前后的第一辅助轮，
[0011]上述台车部沿着第二轨道在上述支柱的前后具备至少一对第二行驶单元，该第二行驶单元具备用于在第二轨道的踏面行驶的第二行驶轮、和沿着第二轨道位于该第二行驶轮的前后的第二辅助轮，
[0012]上述台车部还具备使至少一对第一行驶单元和至少一对第二行驶单元这两者中的一方升降的升降机构。
[0013]本发明的搬运台车系统的特征在于，具备:行驶轨道，其由第一轨道和第二轨道构成，上述第一轨道在中央具备开口并在该开口的两侧具备踏面，上述第二轨道与第一轨道正交或者倾斜交叉，并且在中央具备开口且在该开口的两侧具备踏面；以及
[0014]搬运台车，其具备台车部、搬运部以及支柱，上述台车部在第一轨道上以及第二轨道上行驶并位于上部，上述搬运部保持物品并位于下部，上述支柱通过开口从台车部伸向搬运部，
[0015]上述台车部沿着第一轨道在上述支柱的前后具备至少一对第一行驶单元，该第一行驶单元具备用于在第一轨道的踏面行驶的第一行驶轮、和沿着第一轨道位于该第一行驶轮的前后的第一辅助轮，
[0016]并且上述台车部沿着第二轨道在上述支柱的前后具备至少一对第二行驶单元，该第二行驶单元具备用于在第二轨道的踏面行驶的第二行驶轮、和沿着第二轨道位于该第二行驶轮的前后的第二辅助轮，
[0017]上述台车部还具备使至少一对第一行驶单元和至少一对第二行驶单元这两者中的一方升降的升降机构。
[0018]在本发明中，支柱前后的行驶单元或者左右的行驶单元被轨道支承，前后行驶单元和左右行驶单元通过升降机构被切换。升降机构可以对前后行驶单元和左右行驶单元，例如使一方上升，使另一方下降。另外，也可以使它们中的一方升降，另一方固定。而且，在各行驶单元中，在行驶轮的前后有辅助轮，在行驶轮通过开口的期间，通过前后的辅助轮支承行驶单元。因此，搬运台车能够稳定地通过开口，利用通过开口的支柱能够支承搬运部。由于第一轨道和第二轨道能够横竖自由地配置，所以轨道配置的自由度高。并且，能够密集地配置第一轨道和第二轨道。而且，在第一轨道的正下方以及第二轨道的正下方等之间，搬运台车能够交换物品。
[0019]优选为，至少一对第一行驶单元还具备:至少两个导向辊，它们位于第一轨道的中央的开口内，在与第一轨道的方向在水平面内成直角的方向上距开口的中央的位置不同；和第一扩大缩小机构，其使至少两个导向辊的间隔扩大缩小，至少一对第二行驶单元还具备:至少两个导向辊，它们位于第二轨道的中央的开口内，在与第二轨道的方向在水平面内成直角的方向上距开口的中央的位置不同；和第二扩大缩小机构，其使至少两个导向辊的间隔扩大缩小，并且构成为使第一行驶单元和第二行驶单元这两者中的、下降的一侧的行驶单元的导向辊的间隔扩大。通过扩大下降的一侧的行驶单元的导向辊的间隔，而使导向辊被轨道的面向开口的侧面等引导面引导，若缩小导向辊的间隔，则能够避免与引导面之间的滑动，并且能够使导向辊上升。
[0020]优选为，第一行驶轮与第一辅助轮的车轴间隔，不管是相对于前后哪一个第一辅助轮，均比第二行驶轨道的开口的宽度大，第二行驶轮与第二辅助轮的车轴间隔，不管是相对于前后哪一个第二辅助轮，均比第一行驶轨道的开口的宽度大。这样，第一行驶轮通过开口时，其前后的第一辅助轮被支承于踏面，第二行驶轮通过开口时，其前后的第二辅助轮被支承于踏面。因此，能够更稳定地在开口行驶。
[0021]优选为，第一行驶单元和第二行驶单元以支柱为中心配置为十字状。这样，能够稳定地支承从搬运部经由支柱施加于台车部的负载，在交叉部在其前后左右有行驶单元，从而能够可靠地转换行驶方向。
[0022]优选为，第一行驶轮和第二行驶轮为驱动轮，第一辅助轮和第二辅助轮为从动轮，对于第一行驶轮和第一辅助轮而言，沿着踏面的第一轨道的短边方向位置不同，对于第二行驶轮和第二辅助轮而言，沿着踏面的第二轨道的短边方向位置不同，并且，在距第一轨道与第二轨道所交叉的交叉部规定的范围内，第一辅助轮与第一轨道的踏面接触，并且第二辅助轮与第二轨道的踏面接触;在其他范围内，在第一轨道的踏面的与第一辅助轮相对的位置设置有槽，并且在第二轨道的踏面的与第二辅助轮相对的位置设置有槽，以在其他范围内使第一辅助轮以及第二辅助轮从踏面浮起。若行驶轮和辅助轮均与踏面接触，则施加于作为驱动轮的行驶轮的负载减少，并且限制加减速性能。因此，若在从交叉部的周围离开的位置在踏面设置槽而使辅助轮浮起，则不产生对加减速性能的制约。另外，在从交叉部的周围离开的位置的大部分在踏面有槽就可以，也可以存在一部分没有槽的位置。
【附图说明】
[0023]图1是实施例的搬运台车的主要部分仰视图。
[0024]图2是实施例的搬运台车的侧视图。
[0025]图3是实施例中的行驶轨道的俯视图。
[0026]图4是图3的IV-1V方向的剖视图。
[0027]图5是表示实施例的搬运台车系统的布局的俯视图。
[0028]图6是表不实施例的搬运台车系统的布局的主视图。
[0029]图7是表示实施例中的行驶方向的切换的时间图，其中，I)表示纵向的行驶速度，2)表示纵向的导向棍的扩大缩小，3)表示纵向的行驶单元的升降，4)表示横向的行驶单元的升降，5)表不横向的导向棍的扩大缩小，6)表不横向的行驶速度。
【具体实施方式】
[0030]以下，表示用于实施本发明的最佳实施例。本发明的范围应该基于权利要求所记载的范围，参考说明书的记载和该领域公知技术，根据本领域技术人员的理解来确定。
[0031 ] 实施例
[0032]图1?图7表示实施例的搬运台车2和搬运台车系统，图2用实线表示搬运台车2，用点划线表示行驶轨道5。图3、图4用实线表示行驶轨道50，用点划线表示搬运台车2。搬运台车2为悬垂行驶式的台车，具备在行驶轨道50上行驶的台车部4，和经由支柱8悬吊于台车部4，并在行驶轨道50的下部移动的搬运部6。在台车部4与搬运部6之间有受电部10，通过磁芯Ila以非接触的方式从绞合线(Litz Wire)60受电，并通过通信部Ilb经由通信线62与未图示的地上侧的设备通信。另外，若搭载2次电池、电容器等，而在搬运台车2停止时进行充电，则也可以不设置受电部10。另外，也可以不在支柱8固定台车部4和搬运部6，而是使它们中的一方绕支柱8转动。
[0033]台车部4沿纵向具备前后一对行驶单元12、12，沿横向具备左右一对行驶单元13、13，行驶单元12、13的构造是相同的，并在台车部4的中央有支柱8。行驶单元12、13具备升降部14，其是由菱形架(P a n t ο g r a P )、凸轮、滚珠丝杠等公知的升降机构构成的。沿着行驶方向，在各行驶单元12、13的底部中央设置有一对驱动轮16，在其两侧各设置有一对辅助轮20、21，并且在驱动轮16的两侧各设置有一对导向辊22。驱动轮16被由马达和减速机等构成的行驶驱动部18驱动，辅助轮20、21为从动轮，导向辊22安装于一对杆25、25。扩大缩小机构24由凸轮、4节连杆等组成，使杆25、25的间隔扩大缩小。另外，也可以将驱动轮16设为从动轮，并另外设置驱动轮。另外，升降部14使驱动轮16?杆25等行驶所需的部件升降，其行程例如为20mm左右。
[0034]搬运部6具备旋转机构30、升降机32以及升降台34，对物品36进行保持并搬运。旋转机构30使升降机32绕铅垂轴旋转，特别是通过± 180度的旋转使物品36的朝向旋转180度，除此之外优选通过±10度左右的旋转使物品36的朝向与装载口、缓存区等一致。升降机32通过带等而使升降台34升降，升降台34通过卡盘35把持物品36的头部。物品36例如为FOUP(front-opening-unif ied-pod:晶片传送盒)，由门37和收容半导体晶圆的主体38组成，有朝向。因此通过旋转机构30调整物品36的朝向。另外，也可以在升降台34设置旋转机构而使物品36旋转。台车部6例如具备一对罩40、40，从其底部使能够进退的一对支架42进入物品36的底部，防止物品36的落下。另外，所搬运的物品36并不局限于FOUP而是任意的。也可以在搬运部6设置横向输送机构，而能够将旋转机构30等向离开行驶轨道50的正下方的位置横向输送。
[0035]搬运台车2除此之外还具备控制器28，对台车部4和搬运部6进行控制，并与地上侧的设备以及其他搬运台车2，或者是除此之外还与后述的高架行驶车70之间进行通信。搬运部6通过升降机使物品36升降并且对其进行保持，但至少能够对物品36进行保持并搬运即可。行驶单元12、13的状态为，一方下降并行驶，另一方上升而退避，做好在下降的一侧使杆25的间隔扩大而使导向辊22被引导，在上升的一侧使杆25的间隔缩小并将导向辊22插入后述的开口 52的准备。
[0036]对于行驶轨道50而言，纵向的轨道51a和横向的轨道51b例如在水平面内配置成横竖并且格子状，轨道51a、51b分别具备一对轨道和其间的开口 52a、52b。另外，轨道51a、51b虽然横竖正交，也可以斜着相交。另外，优选在行驶轨道50设置罩，来防止向外部产生灰尘，但省略图示。开口 52a、52b在交叉部54交叉，搬运台车2在交叉部54能够在纵向与横向之间变更行驶方向。轨道51a、51b在开口 52a、52b的两侧各具备一对踏面54，供搬运台车2的驱动轮16行驶，在交叉部54的前后左右设置有辅助踏面56，供辅助轮20、21行驶。辅助轮20、21若总是与轨道51a、51b接触，则施加于驱动轮16的负载降低，限制加减速。因此在离开交叉部54的位置，在轨道51a、51b设置槽57，以使得辅助轮20、21不与轨道51a、51b接触。轨道51a、51b的开口52a、52b侧的面构成引导面58，对导向辊进行引导。另外，也可以不设置槽57，并且不设置导向辊22，而是在驱动轮16等设置凸缘，用设置在轨道51a、51b的未图示的引导面进行引导也可以。
[0037]行驶单元12、13中的一方下降至与轨道51a、51b接触的高度。另一方的行驶单元上升，特别是导向辊22位于比轨道51a、51b高的位置。将开口 52a、52b的宽度(轨道51a、51a之间等的间隙)设为G，将驱动轮16和辅助轮20、21的车轴间隔设为D，将辅助踏面56的长度设为H。间隙G比支柱8的直径大，交叉部54例如是一边为G的正方形。这里设为H>D>G。通过设为H>D>G，在一个行驶单元12、13中，驱动轮16位于交叉部54时，两侧的辅助轮20、21与辅助踏面56接触，从而稳定地支承行驶单元12、13。
[0038]导向辊22被扩大缩小机构24按压于引导面58，在每个行驶单元12、13前后各设置一对以上，由此在交叉部54附近任意一对导向辊22与引导面58接触，而对行驶单元12、13进行引导。
[0039]使行驶单元12、13中的一方下降至与轨道51a、51b接触的高度，利用前后的驱动轮16、16行驶，并利用导向辊22进行引导。而且，利用槽57防止辅助轮20、21与轨道51&、5113的接触。使另一方的行驶单元上升，导向辊的间隔例如预先缩小好。
[0040]图5、图6表示将搬运台车系统设置于无尘室的分区(bay)，与高架行驶车系统共存的布局。70是高架行驶车，71是高架行驶车70的交互分区路线(inter bay route)，72是高架行驶车70的内部分区路线(intra bay route)。73是半导体等的处理装置，74是其装载口，是物品36进出处理装置73的端口。例如将行驶轨道50配置于上段，将内部分区路线72配置于中段，将缓存区75配置于下段，在比它们中的任一个都靠下方的位置有装载口 74。另夕卜，也可以将内部分区路线72配置于比行驶轨道50靠上部的位置。而且，改变内部分区路线72和行驶轨道50的高度，避免高架行驶车70与搬运台车2的干扰。
[0041 ]高架行驶车70具备升降机和横向输送机构，将物品向缓存区75卸货或者装货，搬运台车2在缓存区75与装载口 74之间搬运物品。如图5所示，行驶轨道50没有必要规则地配置为棋盘状等，布局的自由度高。另外，即使是行驶轨道50的三叉路或者以直角弯折的位置，也如图3的交叉点24那样，在其横竖的四方配置轨道51a、51b，以使搬运台车2能够转换方向。
[0042]搬运台车2能够在每个交叉部54转换方向，能够退避或者迂回，能够自由地选择行驶路径，并且搬运台车2阻塞的可能性低。另外，因为不是像内部分区路线72那样通过曲线来变更轨道的方向，所以能够密集地配置行驶轨道50。因此，缓存区75也能够密集地配置多个。
[0043 ]图7是表示将交叉点24处的方向转换在俯视下从纵向的行驶向横向的行驶转换的例子。搬运台车2从交叉点24的面前开始减速，停止以使得支柱8位于交叉点24的中心部。纵向的行驶单元12、12例如在停止后，使导向辊22、22的间隔缩小，并使行驶单元12、12上升。例如在与行驶单元12、12上升的同时，使横向的行驶单元13、13下降，例如在下降后使导向辊22、22的间隔扩大。，然后，若行驶单元13、13的下降结束，导向辊22扩大间隔至被引导面58引导的位置，则开始由横向的行驶单元13、13进行的行驶。
[0044]另外，在更谨慎地进行方向转换的情况下，优选如下这样进行。在行驶停止后使接下来行驶的一侧的行驶单元下降，接下来扩大导向辊的间隔。然后，缩小停止行驶的一侧的行驶单元的导向辊的间隔，最后使该行驶单元上升。另外，在不转换方向的情况下，不进行行驶单元12、13的切换以及由扩大缩小机构24进行的导向辊22的切换，例如不减速地通过交叉部54就可以。而且，在驱动轮16从踏面55浮起的位置，因为前后的辅助轮20、21支承行驶单元12、13，前后导向辊22中的任一个被引导面58引导，所以能够在交叉部54稳定地行驶。
[0045]附图标记说明
[0046]2…搬运台车;4…台车部;6…搬运部;8…支柱；10...受电部；IIa…磁芯；IIb…通信部；12、13…行驶单兀；14…升降部；16…驱动轮；18…行驶驱动部；20、21...辅助轮;22...导向棍;24...扩大缩小机构;25..?杆;28...控制器;30...旋转机构;32...升降机;34...升降台；35…卡盘；36...物品(FOUP); 37..?门；38…主体；40..?罩；42...支架；50...行驶轨道；51a、51b…轨道；52a、52b…开口 ; 54…交叉部；55...踏面;56...辅助踏面;57..?槽;58...引导面;60...绞合线;62...通信线;70...高架行驶车;71、72…路径;73...处理装置;74...装载口； 75...缓存区;G…间隙;D…车轴间隔;H…辅助踏面的长度。
【主权项】
1.一种搬运台车，其在正交或者倾斜交叉的第一轨道和第二轨道上行驶，所述第一轨道和第二轨道均在中央具备开口且在该开口的两侧具备踏面， 其特征在于， 具备:上部的台车部；下部的搬运部，其保持物品；以及从台车部朝下伸向搬运部的支柱， 所述台车部沿着第一轨道在所述支柱的前后具备至少一对第一行驶单元，该第一行驶单元具备用于在第一轨道的踏面行驶的第一行驶轮、和沿着第一轨道位于该第一行驶轮的前后的第一辅助轮， 所述台车部沿着第二轨道在所述支柱的前后具备至少一对第二行驶单元，该第二行驶单元具备用于在第二轨道的踏面行驶的第二行驶轮、和沿着第二轨道位于该第二行驶轮的前后的第二辅助轮， 所述台车部还具备使至少一对第一行驶单元和至少一对第二行驶单元这两者中的一方升降的升降机构。2.根据权利要求1所述的搬运台车，其特征在于， 至少一对第一行驶单元还具备:至少两个导向辊，它们位于第一轨道的中央的开口内，在与第一轨道的方向在水平面内成直角的方向上距开口的中央的位置不同；和第一扩大缩小机构，其使至少两个导向辊的间隔扩大缩小， 至少一对第二行驶单元还具备:至少两个导向辊，它们位于第二轨道的中央的开口内，在与第二轨道的方向在水平面内成直角的方向上距开口的中央的位置不同；和第二扩大缩小机构，其使至少两个导向辊的间隔扩大缩小， 并且构成为使第一行驶单元和第二行驶单元这两者中的、下降的一侧的行驶单元的导向辊的间隔扩大。3.根据权利要求1所述的搬运台车，其特征在于， 第一行驶轮与第一辅助轮的车轴间隔，不管是相对于前后哪一个第一辅助轮，均比第二行驶轨道的开口的宽度大， 第二行驶轮与第二辅助轮的车轴间隔，不管是相对于前后哪一个第二辅助轮，均比第一行驶轨道的开口的宽度大。4.根据权利要求1所述的搬运台车，其特征在于， 第一行驶单元和第二行驶单元以支柱为中心配置为十字状。5.一种搬运台车系统，其特征在于， 具备: 行驶轨道，其由第一轨道和第二轨道构成，所述第一轨道在中央具备开口且在该开口的两侧具备踏面，所述第二轨道与第一轨道正交或者倾斜交叉，并且在中央具备开口且在该开口的两侧具备踏面；以及 搬运台车，其具备台车部、搬运部以及支柱，所述台车部在第一轨道上以及第二轨道上行驶并位于上部，所述搬运部保持物品并位于下部，所述支柱通过开口从台车部伸向搬运部， 所述台车部沿着第一轨道在所述支柱的前后具备至少一对第一行驶单元，该第一行驶单元具备用于在第一轨道的踏面行驶的第一行驶轮、和沿着第一轨道位于该第一行驶轮的前后的第一辅助轮， 并且所述台车部沿着第二轨道在所述支柱的前后具备至少一对第二行驶单元，该第二行驶单元具备用于在第二轨道的踏面行驶的第二行驶轮、和沿着第二轨道位于该第二行驶轮的前后的第二辅助轮， 所述台车部还具备使至少一对第一行驶单元和至少一对第二行驶单元这两者中的一方升降的升降机构。6.根据权利要求5所述的搬运车系统，其特征在于， 第一行驶轮和第二行驶轮为驱动轮，第一辅助轮和第二辅助轮为从动轮， 对于第一行驶轮和第一辅助轮而言，沿着踏面的第一轨道的短边方向位置不同， 对于第二行驶轮和第二辅助轮而言，沿着踏面的第二轨道的短边方向位置不同， 并且，在距第一轨道与第二轨道交叉的交叉部规定的范围内，第一辅助轮与第一轨道的踏面接触，并且第二辅助轮与第二轨道的踏面接触;在其他范围内，在第一轨道的踏面的与第一辅助轮相对的位置设置有槽，并且在第二轨道的踏面的与第二辅助轮相对的位置设置有槽，以在所述其他范围内使第一辅助轮以及第二辅助轮从踏面浮起。
【文档编号】B65G35/00GK105984701SQ201610099007
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年2月23日
【发明人】泉孝宪
【申请人】村田机械株式会社