物品搬运设备的制作方法

文档序号:11537065阅读:191来源:国知局
物品搬运设备的制造方法与工艺

本发明涉及对物品进行搬运的物品搬运设备。



背景技术:

在例如各种产品的制造设备等中,为了搬运材料或中间产品、成品等而使用物品搬运设备。通常,物品搬运设备具备物品搬运装置,该物品搬运装置包括行进部和移载单元,前述行进部在沿着搬运路径配置的行进轨道上行进,前述移载单元连结于该行进部,在与搬运对象部位之间进行物品的移载作业。在该物品搬运设备在例如洁净室等中使用的情况下,物品搬运设备中除了物品搬运装置以外,有时还具备清扫装置,该清扫装置包括行进部和清扫单元,前述清扫单元连结于该行进部并对于清扫对象部位进行清扫作业。具备这样的清扫功能的物品搬运设备公开于例如日本专利第5495070号公报(专利文献1)。

在专利文献1的物品搬运设备中,相对于物品搬运装置〔2〕和清扫装置〔2a〕的行进部〔42f、42r〕的驱动电力从非接触式的供电部〔24、25〕供给(参照专利文献1的0087及0109段)。另一方面,相对于清扫单元〔g、41〕的驱动电力从搭载于该清扫单元的蓄电装置供给(参照0113段)。

但是,在从蓄电装置供给相对于清扫单元的驱动电力时,清扫单元的驱动状态依赖于蓄电装置的蓄电状态。因此,实际能够进行清扫作业的时间存在极限,为了蓄电装置的更换等而需要中断清扫作业。



技术实现要素:

期望在具备清扫功能的物品搬运设备中,能够尽量不间断地进行清扫作业。

本发明的物品搬运设备是对物品进行搬运的物品搬运设备,其具备行进部、清扫单元、供电部、蓄电装置以及电力控制部,前述行进部在沿着搬运路径配置的行进轨道上行进,前述清扫单元连结于前述行进部,对于包括前述行进轨道的清扫对象部位进行清扫作业,前述供电部以分成前述行进轨道侧和前述行进部侧的方式设置,供给相对于前述行进部的行进驱动电力和相对于前述清扫单元的清扫驱动电力,前述蓄电装置电气连接于前述供电部与前述清扫单元之间,能够进行充电及放电,前述电力控制部利用与前述行进部的驱动状态和沿着前述搬运路径的前述行进部的位置对应的电力对前述蓄电装置进行充电,并且在来自前述供电部的受电电力相对于前述行进驱动电力与前述清扫驱动电力的合计电力不足时,为了向前述清扫单元供给电力而使前述蓄电装置放电。

根据该结构,能够通过从供电部供给的电力来驱动行进部及清扫单元,使清扫单元沿着搬运路径移动并自动地进行包括行进轨道的清扫对象部位的清扫作业。清扫单元的驱动电力主要从供电部供给,因此与仅从蓄电装置供给的情况不同,能够不受可持续时间的限制地进行清扫作业。

另一方面,由于供电部的供电能力存在极限,所以在来自供电部的电力向行进部及清扫单元这两者供给时,也可能发生来自供电部的电力相对于合计电力不足的情况,前述合计电力是相对于行进部的行进驱动电力与相对于清扫单元的清扫驱动电力的合计电力。在这样的情况下,使蓄电装置放电并将来自该蓄电装置的放电电力向清扫单元供给,因此也能够使清扫作业继续。蓄电装置在行进部的行进中或停止中利用与该行进部的驱动状态和位置对应的电力进行充电,因此容易在蓄电装置中确保一定量以上的蓄电量。因而,在必要时,能够适当地将放电电力向清扫单元供给。

根据以上内容,可实现能够尽量不间断地进行清扫作业的物品搬运设备。

本发明的进一步的特征和优点可通过参照附图并记述的以下的例示性且非限定性的实施方式的说明来进一步明确。

附图说明

图1是表示物品搬运设备中的搬运路径的示意图;

图2是物品搬运装置的侧视图;

图3是物品搬运装置的主视图;

图4是表示搬运路径的分支点处的物品搬运装置的状态的俯视图;

图5是清扫装置的侧视图;

图6是清扫装置的立体图;

图7是清扫装置的主视图;

图8是图7的要部放大图;

图9是相对于清扫装置的供电系统的框图;

图10是表示各控制模式与设定充电电力的关系的说明图;

图11是表示第一控制模式下的供电状态的示意图;

图12是表示第二控制模式下的供电状态的示意图;

图13是表示第三控制模式及第四控制模式下的供电状态的示意图;

图14是表示直线区间中的行进轨道与清扫装置的位置关系的示意图;

图15是表示转弯区间中的行进轨道与清扫装置的位置关系的示意图;

图16是表示分支点处的行进轨道与清扫装置的位置关系的示意图。

具体实施方式

对物品搬运设备的实施方式进行说明。在本实施方式中,作为一例,说明在例如各种产品的制造设备等中使用的物品搬运设备1。本实施方式的物品搬运设备1在例如半导体产品等的制造工艺中用于对材料或中间产品、成品等进行搬运。以下,详细地说明本实施方式的物品搬运设备1。

如图1~图4所示,物品搬运设备1具备行进轨道10和物品搬运装置2,前述行进轨道10沿着搬运路径r配置,前述物品搬运装置2沿着行进轨道10行进并对物品a进行搬运。作为物品a,例示收纳例如半导体基板的容器(前端开启式晶圆传送盒(foup,frontopeningunifiedpod))等。并且,如图5~图8所示,本实施方式的物品搬运设备1还具备清扫装置3,该清扫装置3沿着与物品搬运装置2共通的行进轨道10行进,对于预先确定的清扫对象部位t进行清扫作业。

如图1所示,搬运路径r(物品搬运装置2的行进路径)以经由多个物品处理部9的方式形成。并且,搬运路径r形成为包括直线区间is和转弯区间ic的环状。需要说明的是,在此所述的直线区间is和转弯区间ic是着眼于该区间的形状的概念,是与搬运控制用的设定行进区间不同的概念。例如可能存在在一个直线区间is中包括连续的多个设定行进区间的情况,也可能存在在一个转弯区间ic中包括连续的多个设定行进区间的情况。当然,也可以是在一个直线区间is或转弯区间ic中仅包括一个设定行进区间那样的结构。

虽然图示省略,但是图1所示的组装件(sub-unit)聚集多个,它们作为整体形成为环状。而且,由多个组装件构成的单元聚集多个,它们还可以作为整体形成为环状。如此,搬运路径r通过将直线区间is与转弯区间ic组合来构成,以物品搬运装置2及清扫装置3能够朝向一定方向(图中箭头表示的方向)行进的方式形成为无端状。以下,有时将物品搬运装置2及清扫装置3行进的方向称为“前后方向”,将俯视下与该行进方向正交的方向称为“宽度方向(或左右方向)”。

如图3所示,行进轨道10配置于设置有物品搬运设备1的建筑物的顶棚s附近。行进轨道10具备在宽度方向上分离地设置的一对轨道体11。行进轨道10(轨道体11)通过从顶棚s悬吊设置的悬吊支承部件18来进行悬吊支承。一对轨道体11配置成左右对称状。左右一对轨道体11分别具有行进轮支承面11a和引导轮抵接面11b,前述行进轮支承面11a从下方支承物品搬运装置2的行进部21具有的行进轮22或清扫装置3的行进部30具有的行进轮32,前述引导轮抵接面11b从宽度方向外侧与物品搬运装置2的行进部21具有的引导轮23或清扫装置3的行进部30具有的引导轮33抵接。

在本实施方式中,行进轨道10还具备一对支承体12,该一对支承体12从一对轨道体11分别在宽度方向上朝向内延伸。各支承体12固定于对应的轨道体11的下端部。一对支承体12以延伸末端部彼此隔开既定间隔并相互相对的方式配置。并且,在各个支承体12的延伸末端部从下方支承有构成供电部50的供电线51。这样,左右一对供电线51与行进轨道10一样沿着搬运路径r配置。

在本实施方式中,支承体12的延伸长度(宽度方向的长度)能够根据搬运路径r中的位置而不同。具体而言,搬运路径r的转弯区间ic中的转弯内侧的支承体12的长度设定为比直线区间is中的支承体12的长度短(参照图15)。并且,对应于此,转弯区间ic中的转弯内侧的供电线51偏向转弯内侧配置。因此,转弯区间ic中的一对支承体12的分离宽度比直线区间is中的一对支承体12的分离宽度长。

如图3所示,物品搬运设备1还具备引导轨道15,该引导轨道15用于在搬运路径r的分支点b处对物品搬运装置2或清扫装置3的行进朝向进行引导。引导轨道15在行进轨道10的上方固定于u字状的框体19,该u字状的框体19跨越固定于一对轨道体11。引导轨道15在宽度方向的中央位置处固定于框体19的下表面。引导轨道15由纵截面形状为t字状的引导片16构成。引导轨道15(引导片16)具有辊第一抵接面16a和辊第二抵接面16b,前述辊第一抵接面16a从宽度方向一侧相对于物品搬运装置2的行进部21具有的引导辊24或清扫装置3的行进部30具有的引导辊34抵接,前述辊第二抵接面16b从宽度方向另一侧相对于引导辊24、34抵接。引导轨道15在搬运路径r的分支点b处分支成两股。

如图2~图4所示,物品搬运装置2具备行进部21和移载单元27,前述行进部21在行进轨道10上行进,前述移载单元27在与作为搬运对象部位的物品处理部9的支承台91(参照图1)之间进行物品a的移载作业。在本实施方式中,物品搬运装置2具备前后一对行进部21,前述一对行进部21分别经由连结轴26与移载单元27连结。各行进部21相对于移载单元27能够绕沿着上下方向的连结轴26的轴心相对旋转。

一对行进部21分别具备由电动式的驱动马达旋转驱动的左右一对行进轮22。行进轮22在轨道体11的行进轮支承面11a上滚动。并且,一对行进部21分别具备能够绕沿着上下方向的轴心自由旋转的左右一对引导轮23。该左右一对引导轮23以在前后方向上排列的状态各设置两个(针对前后一对行进部21分别设置四个)。引导轮23与轨道体11的引导轮抵接面11b抵接。并且,一对行进部21分别具备引导辊24和切换机构25,前述引导辊24能够绕沿着上下方向的轴心自由旋转,前述切换机构25对该引导辊24的轴心的宽度方向位置进行切换。引导辊24借助切换机构25切换成与引导轨道15(引导片16)的辊第一抵接面16a抵接的状态和与辊第二抵接面16b抵接的状态。切换机构25的状态根据搬运路径r的分支点b处的物品搬运装置2的行进朝向来控制。

悬吊支承于一对行进部21的移载单元27具备收纳于壳体内的物品保持部28。物品保持部28具备一对把持爪29,该一对把持爪29对形成于物品a的上部的凸缘部进行把持。一对把持爪29由把持用马达驱动,能够切换成对物品a进行把持的把持姿势和将物品a的把持解除的解除姿势。需要说明的是,移载单元27具备升降机构、滑动机构和旋转机构,前述升降机构使物品保持部28沿着上下方向移动,前述滑动机构使物品保持部28沿着宽度方向移动,前述旋转机构使物品保持部28绕沿着上下方向的轴心旋转。这些升降机构、滑动机构、旋转机构及一对把持爪29相互协作,在与搬运源及搬运目的地的支承台91之间进行物品a的交接。

物品搬运装置2通过从供电部50供给的电力来驱动。在本实施方式中,采用非接触供电方式,供电部50具备设于行进轨道10侧的供电线51和设于物品搬运装置2侧的受电线圈(未图示)。

如图5所示,清扫装置3具备行进部30和清扫单元40,前述行进部30在行进轨道10上行进,前述清扫单元40对于预先确定的清扫对象部位t进行清扫作业。在本实施方式中,清扫装置3具备前后一对行进部30(第一行进部30a及第二行进部30b),这些一对行进部30a、30b分别经由连结轴36与清扫单元40连结。各行进部30a、30b相对于清扫单元40能够绕沿着上下方向的连结轴36的轴心相对旋转。作为一对行进部30a、30b中的一个行进部的第一行进部30a具备与物品搬运装置2的行进部21相同的结构。即,第一行进部30a具备由电动式的驱动马达旋转驱动的一对行进轮32、一对引导轮33、引导辊34和切换机构35。

作为一对行进部30a、30b中的另一个行进部的第二行进部30b除了具备一对行进轮32、一对引导轮33、引导辊34和切换机构35以外,如图6及图7所示,还具备第一清扫部37、第二清扫部38和第三清扫部39。作为清扫单元40的清扫作业的对象的部位即清扫对象部位t至少包括行进轨道10,在本实施方式中,行进轨道10和引导轨道15设为清扫对象部位t。更具体而言,轨道体11的行进轮支承面11a、支承体12的上表面、引导片16的辊第一抵接面16a及辊第二抵接面16b、引导片16的下表面设为清扫对象部位t。

如图7所示,左右一对第一清扫部37以吸引口与分别对应的轨道体11的行进轮支承面11a相对的方式设置。左右一对第二清扫部38以吸引口与分别对应的支承体12的上表面相对的方式设置。第一清扫部37及第二清扫部38各自的吸引口经由内部通气路及软管43与搭载于壳体41内的扫除机42连通。在扫除机42被驱动时,通过该扫除机42的吸引力,第一清扫部37对于轨道体11的行进轮支承面11a进行吸引作用,第二清扫部38对于支承体12的上表面进行吸引作用。

如图6所示,第三清扫部39包括除尘刷39a和接盘部39b,前述除尘刷39a与引导辊34联动并能够沿宽度方向移动,前述接盘部39b相对于该除尘刷39a以朝上开口的状态设置于行进方向后方侧且下侧。在本实施方式中,设有左右一对除尘刷39a,一个除尘刷39a与引导片16的辊第一抵接面16a及与此相连的下表面滑动接触(参照图7),另一个除尘刷39a与引导片16的辊第二抵接面16b及与此相连的下表面滑动接触。除尘刷39a根据切换机构35的状态而对于引导片16的辊第一抵接面16a及与此相连的下表面、或辊第二抵接面16b及与此相连的下表面进行刮取作用。借助除尘刷39a刮取的尘埃由接盘部39b集尘。在接盘部39b设有吸引口,该吸引口经由内部通气路及软管43与扫除机42连通。在扫除机42被驱动时,通过该扫除机42的吸引力,将由除尘刷39a刮取并收集于接盘部39b的尘埃吸引除去。

需要说明的是,第一清扫部37、第二清扫部38及第三清扫部39可以构成为同时受到扫除机42的吸引作用,也可以构成为择一性地受到吸引作用。在后者的情况下,可以在清扫单元40中具备断续机构,该断续机构使各清扫部37~39与扫除机42的连通选择性地断续。

清扫装置3主要通过从供电部50供给的电力来驱动。如上述那样,在本实施方式中,采用非接触供电方式,供电部50如图7及图8所示的那样具备设于行进轨道10侧的供电线51和设于清扫装置3侧的受电线圈52。受电线圈52由卷绕于铁芯的次级绕组构成,配置于俯视下与供电线51重叠的位置。供电部50通过电磁感应将在初级侧的供电线51中流动的高频电流的磁场转换成在次级侧的受电线圈52中产生的电动势,向清扫装置3(行进部30及清扫单元40)供给直流电力。供电部50至少供给相对于行进部30的行进驱动电力和相对于清扫单元40的清扫驱动电力。

并且,在本实施方式中,清扫装置3具备能够进行充电及放电的蓄电装置54(参照图9)。蓄电装置54能够将从外部接受的电力充电,并且能够对于电力负载放电。作为蓄电装置54,可使用例如双电层电容器或锂离子电容器等蓄电器、例如锂离子二次电池或镍氢充电池等蓄电池等。

参照图9并提及相对于清扫装置3的供电系统时,行进部30和清扫单元40并联地相对于供电部50电气连接。蓄电装置54电气连接于供电部50与清扫单元40之间。蓄电装置54经由转换器56连接于供电部50与清扫单元40之间。并且,相互并联地连接的供电部50和蓄电装置54经由接触器57和变换器58与清扫单元40连接。转换器56对输入的直流电压进行变压(升压或降压)。接触器57对通电状态(接通/断开)进行切换。变换器58将输入的直流电压转换成交流电压。

如图9所示,对清扫装置3的驱动状态进行控制的控制部6具备行进控制部61和电力控制部62。行进控制部61对行进部30的行进状态进行控制。行进控制部61例如通过对以能够向行进轮32传递驱动力的方式连结于行进轮32的驱动马达进行驱动控制,来控制行进部30的行进速度(包括零)。并且,行进控制部61通过对用于将切换机构25的状态切换的驱动马达进行驱动控制,来控制搬运路径r的分支点b处的行进部30的行进方向。电力控制部62例如通过对转换器56的工作进行控制,来控制以蓄电装置54为中心的电力的流动(充电/放电)、输入电压与输出电压之间的变压比等。并且,电力控制部62通过对接触器57的工作进行控制来控制相对于清扫单元40的电力供给状态(通电/切断)。

本实施方式的物品搬运设备1的特征在于,电力控制部62利用与行进部30的驱动状态和沿着搬运路径r的行进部30的位置对应的电力对蓄电装置54进行充电。在本实施方式中,“行进部30的驱动状态”包括该行进部30行进的状态和停止的状态。在行进部30停止的状态下,电力控制部62利用在行进部30行进的状态下充电时的电力以上的电力对蓄电装置54进行充电。

并且,“沿着搬运路径r的行进部30的位置”至少包括该搬运路径r的直线区间is和转弯区间ic。在本实施方式中,除此以外,分支点b也包含于“沿着搬运路径r的行进部30的位置”。需要说明的是,在本实施方式中,分支点b是包含搬运路径r中的行进部30的行进路径分成两个的地点(通常意义下的分支点)和两个行进路径合流并汇集成一个的地点(合流点)的概念。在行进部30位于直线区间is的状态下,电力控制部62利用在行进部30位于转弯区间ic的状态下充电时的电力以上的电力对蓄电装置54进行充电。并且,在本实施方式中,在行进部30位于分支点b的状态下,电力控制部62利用与在行进部30位于转弯区间ic的状态下充电时的电力相等的电力对蓄电装置54进行充电。换言之,在本实施方式中,电力控制部62在控制上将转弯区间ic和分支点b作为同等的位置来处理。

电力控制部62根据行进部30的驱动状态(行进/停止)和沿着搬运路径r的行进部30的位置(直线区间is/转弯区间ic或分支点b)来对从第一控制模式至第四控制模式的四个控制模式进行切换。需要说明的是,行进部30的驱动状态例如可以基于相对于行进部30的来自行进控制部61的控制信号等来进行判定。行进部30的位置例如可以基于能够由控制部6取得的搬运控制用的行进区间信息(通过检测按照搬运路径r的设定行进区间设置的标记(例如附有地点信息的条形码标签等)来获得的信息)等来进行判定。在想要进行更详细的位置判定的情况下,可以在清扫装置3中装备与标记检测传感器不同的适当的传感器,基于该传感器的检测结果来进行位置判定。关于这点在后进行说明。

如图10所示,第一控制模式在行进部30在直线区间is行进的状态下执行。如图11所示,在第一控制模式下,来自供电部50的受电电力分成两份向行进部30和清扫单元40供给。在直线区间is,在供电部50中实现相对(例如与转弯区间ic或分支点b相比)高的受电效率,因此即使来自供电部50的受电电力被行进部30及清扫单元40消耗,多数情况仍产生充分的剩余电力。因此,在第一控制模式下,电力控制部62利用预先设定为正值的第二设定电力w2对蓄电装置54进行充电。

在此,直线区间is中的来自供电部50的受电电力可以通过运算或实际测量来预先求出。用于驱动行进部30的行进驱动电力可能根据状况而不同,但是例如可以通过运算或实际测量来预先求出预见比较大的电力消耗的加速时的消耗电力,使之为直线区间is中的假想最大行进驱动电力。关于用于驱动清扫单元40的清扫驱动电力,可以通过运算或实际测量来预先求出扫除机42能够实现的最大吸引力下的清扫作业时的消耗电力,使之为假想最大清扫驱动电力。基于这些,第二设定电力w2设定为从直线区间is中的受电电力减去假想最大行进驱动电力、假想最大清扫驱动电力和既定的富余量(余量)而得到的值。

如图10所示,第二控制模式在行进部30在转弯区间ic或分支点b行进的状态下执行。如图12所示,在第二控制模式下,来自供电部50的受电电力分成两份向行进部30和清扫单元40供给。在转弯区间ic或分支点b,供电部50中的受电效率相对(例如与直线区间is相比)变低,因此在来自供电部50的受电电力被行进部30及清扫单元40消耗时,几乎无法期待剩余电力。因此,在第二控制模式下,电力控制部62利用第一设定电力w1对蓄电装置54进行充电,前述第一设定电力w1预先设定为比第二设定电力w2小的值。需要说明的是,“利用第一设定电力w1进行充电”是包括在第一设定电力w1为“零”时“不充电”的概念。

在此,转弯区间ic和分支点b处的来自供电部50的受电电力可以通过运算或实际测量来预先求出,可以使它们中的较小的一方为转弯区间ic或分支点b处的受电电力。在转弯区间ic和分支点b处多为进行等速行进的情况,因此关于用于驱动行进部30的行进驱动电力,例如可以通过运算或实际测量来预先分别求出转弯区间ic及分支点b处的恒速行进时的消耗电力,使它们中的较大的一方为转弯区间ic或分支点b处的假想最大行进驱动电力。关于用于驱动清扫单元40的清扫驱动电力,如上述那样使扫除机42能够实现的最大吸引力下的清扫作业时的消耗电力为假想最大清扫驱动电力。基于这些,第一设定电力w1例如可以设定为从转弯区间ic或分支点b处的受电电力减去假想最大行进驱动电力、假想最大清扫驱动电力和既定的富余量(余量)而得到的值。

在本实施方式中,由于在控制上对于转弯区间ic和分支点b未严格区别地进行处理的关系,所以转弯区间ic或分支点b处的受电电力常常较小地评价,且假想最大行进驱动电力常常较大地评价。因此,在如上述那样设定第一设定电力w1的情况下,若想要确保足够大的富余量,则可能存在算出值为负值的情况。考虑了这种情况,在本实施方式中,将对蓄电装置54进行充电时的第一设定电力w1设定为零。换言之,在第二控制模式下,电力控制部62禁止蓄电装置54的充电。

而且,在转弯区间ic或分支点b处,实际也可能发生来自供电部50的受电电力相对于合计电力不足的情况,前述合计电力是相对于行进部30的行进驱动电力与相对于清扫单元40的清扫驱动电力的合计电力。在这样的情况下,电力控制部62反而为了向清扫单元40供给电力而使蓄电装置54放电。即,电力控制部62在第二控制模式下,通常使蓄电装置54既不充电也不放电,在来自供电部50的受电电力被行进部30及清扫单元40消耗时发生电力不足的情况下,使蓄电装置54放电。如此,本实施方式的物品搬运设备1的特征在于,在来自供电部50的受电电力相对于行进驱动电力与清扫驱动电力的合计电力不足时,电力控制部62为了向清扫单元40供给电力而使蓄电装置54放电。

在第二控制模式下,蓄电装置54仅能够放电且未充电,因此根据情况有可能蓄电量较大地下降。在蓄电量较大地下降时,会无法继续清扫单元40的清扫作业。因此在本实施方式中,还考虑了确保清扫作业的完成区间和未完成区间的容易把握性,构成为在行进部30的行进中蓄电装置54的蓄电量下降至预先确定的第一基准量时,行进控制部61在该时刻使行进部30停止。第一基准量例如可以设定为以充满电状态下的蓄电量为基准的1%~20%左右的值。在本实施方式中,第一基准量相当于“基准量”。在该情况下,电力控制部62同时对接触器57进行断开控制来切断相对于清扫单元40的电力供给。如此,在本实施方式中,在第二控制模式的执行中,有时行进部30在清扫单元40被驱动停止的状态下停止于转弯区间ic或分支点b处。

如图10所示,第三控制模式在行进部30停止于转弯区间ic或分支点b的状态下执行。如图13所示,在第三控制模式下,来自供电部50的受电电力向蓄电装置54供给,没有向行进部30及清扫单元40供给。在该情况下,来自供电部50的受电电力的全部向蓄电装置54供给。如上述那样,转弯区间ic和分支点b处的来自供电部50的受电电力可以通过运算或实际测量来预先求出,可以使它们中的较小的一方为转弯区间ic或分支点b处的受电电力。转弯区间ic或分支点b处的受电电力在经验上多为与从直线区间is中的受电电力减去假想最大行进驱动电力和假想最大清扫驱动电力而得到的值接近的值。因此,在本实施方式中,还考虑了实现控制的简化,将第三控制模式下的蓄电装置54的设定充电电力与第一控制模式下的蓄电装置54的设定充电电力共通化。即,在第三控制模式下,电力控制部62利用与第一控制模式下的蓄电装置54的设定充电电力相等的第二设定电力w2对蓄电装置54进行充电。

需要说明的是,在此说明了基于直线区间is中的受电电力、假想最大行进驱动电力和假想最大清扫驱动电力来设定第二设定电力w2,并将该第二设定电力w2使用于第一控制模式及第三控制模式这两模式的例子,但是并不限定于该结构。例如,也可以将第二设定电力w2设定为从转弯区间ic及分支点b处的各自的受电电力中的较小的一方减去既定的富余量(余量)而得到的值,将该第二设定电力w2使用于第一控制模式及第三控制模式这两模式。或者,也可以利用上述两个方法分别算出第二设定电力w2的候选值,使它们中的较小的一方为正式的第二设定电力w2,将该第二设定电力w2使用于第一控制模式及第三控制模式这两模式。

虽然转弯区间ic和分支点b处的受电效率相对较低,但是来自供电部50的受电电力未在行进部30及清扫单元40中消耗,因此能够比较迅速地对蓄电装置54进行充电。在本实施方式中,在第三控制模式的执行中蓄电装置54的蓄电量上升至第二基准量时,电力控制部62对接触器57进行接通控制来将供电部50及蓄电装置54连接于清扫单元40,前述第二基准量预先设定为比第一基准量大的值。由此,通过从供电部50或蓄电装置54供给的电力,使清扫单元40的清扫作业重新开始。对应于此,行进控制部61使行进部30的行进重新开始。第二基准量例如可以设定为以充满电状态下的蓄电量为基准的80%~100%左右的值。

如图10所示,第四控制模式在行进部30停止于直线区间is的状态下执行。第四控制模式的基本性的控制内容与第三控制模式相同,仅蓄电装置54的设定充电电力不同。在第四控制模式下,来自供电部50的受电电力的全部向蓄电装置54供给。直线区间is中的受电效率相对较高,能够为了蓄电装置54的充电而供给更多的受电电力。因此,在第四控制模式下,电力控制部62利用第三设定电力w3对蓄电装置54进行充电,前述第三设定电力w3预先设定为比第三控制模式下的蓄电装置54的设定充电电力即第二设定电力w2大的值。

如上述那样,直线区间is中的来自供电部50的受电电力例如可以通过运算或实际测量来预先求出。第三设定电力w3例如设定为从直线区间is中的受电电力减去既定的富余量(余量)而得到的值。在第四控制模式下,与第三控制模式相比能够更迅速地对蓄电装置54进行充电。

如此,本实施方式的电力控制部62在第二控制模式下使第一设定电力w1为零来禁止蓄电装置54的充电,在第一控制模式及第三控制模式下利用第二设定电力w2(w2>w1)对蓄电装置54进行充电,在第四控制模式下利用第三设定电力w3(w3>w2)对蓄电装置54进行充电。即,相对于根据行进部30的驱动状态(行进中/停止中)和位置(直线区间is/转弯区间ic)的组合而确定的四个控制模式,利用按三级设定的某一个设定电力(包括零)来实施蓄电装置54的充电(包括充电的禁止)。与控制模式的个数相比,设定充电电力的级数较小,与针对各控制模式单独设定充电电力的结构相比,实现控制的简化。

如上述那样,在本实施方式中,有时在第二控制模式的执行中蓄电装置54的蓄电量下降而行进部30停止,向第三控制模式转移并对蓄电装置54进行充电。该蓄电装置54的充电通常持续地执行至该蓄电装置54的蓄电量达到第二基准量为止,但是也可以构成通过作业者的手动操作而强制性地从第三控制模式恢复为第二控制模式。例如在蓄电装置54的蓄电量即使没有达到第二基准量也达到一定程度的量的情况下,能够利用该蓄电电力来驱动清扫单元40并使清扫装置3至少前进至处于前方的直线区间is。若到达直线区间is,则能够在第一控制模式下对蓄电装置54进行充电并进一步使清扫装置3前进,或者能够基于作业者的手动操作使行进部30强制停止并向第四控制模式转移,从而进行迅速充电。

为了向作业者提供用于前述判断的基础信息,在本实施方式的清扫单元40中例如图5所示的那样设有显示部45,该显示部45显示与蓄电装置54的充电状态相关的指标。显示部45例如将供电部50的受电电力和蓄电装置54的端子间电压以能够对比的方式排列显示。或者,显示部45也可以显示蓄电装置54的蓄电量(例如可以为以充满电状态下的蓄电量为基准的百分率(%)的方式)。若这样的显示部45装备于清扫单元40,则能够使作业者容易得知在清扫作业中蓄电装置54的蓄电量不断下降和在蓄电装置54的充电中蓄电量不断恢复等。

在本实施方式中,清扫装置3具备收集基础信息的功能,前述基础信息用于高精度地判定沿着搬运路径r的自身的位置。这样的位置判定用基础信息收集功能在本实施方式中借助在受电线圈52的附近设置的检测部48来实现。如图7及图8所示,对应于左右一对供电线51及与此对应的左右一对受电线圈52,检测部48设有左右一对。并且,在本实施方式中,如图14所示,左右一对检测部48分别设于俯视下与前后一对行进部30重叠的位置。即,两组左右一对检测部48前后分开地设置,设置共四个检测部48。如图8及图14所示,各检测部48在比供电线51靠下侧处设置于至少在直线区间is中俯视下与对应的供电线51重叠的位置。

各检测部48对于对应的供电线51或支承体12分别进行检测作用。在本实施方式中,供电线51及支承体12相当于“被检测体”。作为检测部48,例如可使用具有投光部和受光部的扩散反射型的光电传感器。但是,并不限定于这样的结构,只要能够对于作为被检测体的供电线51或支承体12进行检测作用并判别其存在与否即可,例如可以将磁传感器或图像传感器等作为检测部48使用。

在直线区间is中,如图14所示,四个全部的检测部48俯视下与供电线51重叠,全部的检测部48至少对作为被检测体的供电线51进行检测。另一方面,在转弯区间ic中,如图15所示,转弯外侧的支承体12的长度设定为与直线区间is中的支承体12的长度相等,且转弯内侧的支承体12的长度设定为比直线区间is中的支承体12的长度短。并且,对应于此,转弯内侧的供电线51偏向转弯内侧配置。因此,在转弯区间ic中,虽然位于转弯外侧的两个(整体的半数)检测部48俯视下与供电线51重叠,但是位于转弯内侧的两个检测部48俯视下与供电线51及支承体12均不重叠。因而,虽然位于转弯外侧的两个检测部48对供电线51进行检测,但是位于转弯内侧的两个检测部48对供电线51及支承体12中的哪一个均未进行检测。

并且,在分支点b处,如图16所示,转弯内侧的供电线51以与转弯区间ic相同的方式配置,并且转弯外侧的供电线51相互以非连续的状态配置。转弯外侧的两根供电线51从在分支目的地(或合流源)的直线区间is配置的左右一对供电线51分别延伸。因此,在分支点b处,与转弯区间ic一样,位于转弯内侧的两个检测部48俯视下与供电线51及支承体12中的哪一个均未重叠。并且,根据分支点b中的具体的位置,位于转弯外侧的两个检测部48中的至少一个也在俯视下与供电线51及支承体12中的哪一个均未重叠。因而,位于转弯内侧的两个检测部48和位于转弯外侧的至少一个检测部48对供电线51及支承体12中的哪一个均未进行检测。

考虑了这样的情况,本实施方式的电力控制部62在借助全部的检测部48检测到被检测体时,判定为行进部30位于直线区间is。并且,电力控制部62根据行进部30的驱动状态(行进/停止)来执行第一控制模式或第四控制模式。另一方面,电力控制部62在借助某一个检测部48未检测到被检测体时,判定为行进部30位于转弯区间ic或分支点b。并且,电力控制部62根据行进部30的驱动状态(行进/停止)来执行第二控制模式或第三控制模式。

若这样,则能够基于多个检测部48的检测结果(检测到被检测体的检测部48的个数或比例)来准确地判定行进部30位于直线区间is和转弯区间ic或分支点b中的哪个位置。利用设置于清扫装置3的检测部48,更直接地判定该清扫装置3的行进部30的位置,因此能够进行高精度的位置判定。尤其,与例如基于能够由物品搬运设备1的控制部6取得的搬运控制用的行进区间信息来进行位置判定的情况相比,能够提高位置判定精度。因而,能够进一步提高蓄电装置54的充电效率。

〔其他实施方式〕

(1)在上述的实施方式中,以两组左右一对(共四个)检测部48前后分开设置的结构为例进行了说明。但是,并不限定于那样的结构,左右一对检测部48的组数是任意的。可以仅设置一组左右一对(共两个)检测部48,也可以设置三组以上的左右一对(共六个、八个、…)检测部48。

(2)在上述的实施方式中,以检测部48设于比供电线51靠下侧的清扫单元40侧的结构为例进行了说明。但是,并不限定于那样的结构,只要能够对于作为被检测体的供电线51或支承体12进行检测作用并判别其存在与否即可,例如检测部48也可以设置于比供电线51靠上侧的行进部30侧。

(3)在上述的实施方式中,以使用多个检测部48的检测结果的信息来进行高精度的位置判定的结构为例进行了说明。但是,并不限定于那样的结构,例如也可以不装备检测部48,仅基于能够由物品搬运设备1的控制部6取得的搬运控制用的行进区间信息来进行位置判定。

(4)在上述的实施方式中,主要假想了装备于清扫单元40的显示部45对与蓄电装置54的充电状态相关的指标进行数值显示的结构并进行了说明。但是,并不限定于那样的结构,例如显示部45也可以用各种方式对供电部50的受电电力及蓄电装置54的端子间电压或蓄电装置54的蓄电量等进行图形显示。或者,那样的显示部45也可以不装备于清扫单元40。

(5)在上述的实施方式中,以第二控制模式下的蓄电装置54的设定充电电力即第一设定电力w1为零(换言之,蓄电装置54的充电被禁止)的结构为例进行了说明。但是,并不限定于那样的结构,例如也可以将第一设定电力w1设定为正值。在该情况下,在全部的控制模式下对蓄电装置54进行充电,因此优选在物品搬运设备1中具备切换单元,该切换单元用于在突发性地发生的电力不足时不产生错误地将蓄电装置54瞬间切换成放电状态。

(6)在上述的实施方式中,在位于相同区间的情况彼此之间的比较中,以电力控制部62在行进部30停止的状态和行进的状态下利用不同的设定充电电力对蓄电装置54进行充电的结构为例进行了说明。但是,并不限定于那样的结构,例如电力控制部62也可以利用根据行进部30停止的状态、恒速行进的状态、加速行进的状态及减速行进的状态等而不同的设定充电电力对蓄电装置54进行充电。或者,电力控制部62也可以利用根据行进部30的行进速度、加速度或它们的组合等而不同的设定充电电力对蓄电装置54进行充电。

(7)在上述的实施方式中,以在控制上对于转弯区间ic和分支点b未严格区别地进行处理的结构为例进行了说明。但是,并不限定于那样的结构,也可以对转弯区间ic和分支点b区别地进行控制。在该情况下,例如优选的是在行进部30位于转弯区间ic的状态下,电力控制部62利用在行进部30位于分支点b的状态下充电时的电力以上且在行进部30位于直线区间is的状态下充电时的电力以下的电力对蓄电装置54进行充电。并且,优选在行进部30位于分支点b的状态下的设定充电电力设定为零。

如此,在对转弯区间ic和分支点b区别地进行控制的情况下,在使用检测部48进行高精度的位置判定时,例如能够如以下那样进行。即,电力控制部62能够在借助偶数个的检测部48中的半数的检测部48检测到被检测体(此时,借助半数的检测部48未检测到被检测体)时,判定为行进部30位于转弯区间ic。并且,电力控制部62能够在借助小于半数的检测部48检测到被检测体(此时,借助比半数多的个数的检测部48未检测到被检测体)时,判定为行进部30位于分支点b。行进部30位于直线区间is的情况可以与上述的实施方式同样地进行判定。

(8)在上述的实施方式中,以通过适当切换从第一控制模式至第四控制模式的四个控制模式来使清扫装置3已经移动的区间与清扫作业的完成区间始终大致一致的结构为例进行了说明。但是,并不限定于那样的结构,根据情况,也可以容许在使清扫单元40为非驱动状态的情况下直接使清扫装置3移动(换言之,清扫装置3已经移动的区间与清扫作业的完成区间不一致)。例如在清扫装置3(行进部30)停止并进行蓄电装置54的充电的状态下,后续的物品搬运装置2被迫待机,在这样的状况下,为了避免停滞不前,可以通过作业者的手动操作而在中断清扫作业的状态下仍使清扫装置3移动。

(9)在上述的实施方式中,以行进轨道10(轨道体11及支承体12这两者)和引导轨道15为清扫对象部位t的结构为例进行了说明。但是,并不限定于那样的结构,例如也可以仅使行进轨道10为清扫对象部位t。并且,不管引导轨道15是否包含于清扫对象部位t,都可以仅使轨道体11及支承体12中的某一方为清扫对象部位t。根据清扫对象部位t的设定来决定清扫装置3(行进部30)的各清扫部37~39的设置的有无。而且,也可以使与行进轨道10及引导轨道15不同的部位为清扫对象部位t,在该情况下,行进部30还具备相对于该部位的清扫部。

(10)上述的各实施方式(包括上述的实施方式及其他实施方式;下同)中公开的结构只要不发生矛盾,就能够与其他实施方式中公开的结构组合并应用。关于其他的结构,本说明书中公开的实施方式在全部方面都是例示,在不脱离本公开的主旨的范围内能够适当进行改变。

〔实施方式的概要〕

本实施方式的物品搬运设备是对物品进行搬运的物品搬运设备,其具备行进部、清扫单元、供电部、蓄电装置以及电力控制部,前述行进部在沿着搬运路径配置的行进轨道上行进,前述清扫单元连结于前述行进部,对于包括前述行进轨道的清扫对象部位进行清扫作业,前述供电部以分成前述行进轨道侧和前述行进部侧的方式设置,供给相对于前述行进部的行进驱动电力和相对于前述清扫单元的清扫驱动电力,前述蓄电装置电连接于前述供电部与前述清扫单元之间,能够进行充电及放电,前述电力控制部利用与前述行进部的驱动状态和沿着前述搬运路径的前述行进部的位置对应的电力对前述蓄电装置进行充电,并且在来自前述供电部的受电电力相对于前述行进驱动电力与前述清扫驱动电力的合计电力不足时,为了向前述清扫单元供给电力而使前述蓄电装置放电。

根据该结构,能够通过从供电部供给的电力来驱动行进部及清扫单元,使清扫单元沿着搬运路径移动并自动地进行包括行进轨道的清扫对象部位的清扫作业。清扫单元的驱动电力主要从供电部供给,因此与仅从蓄电装置供给的情况不同,能够不受可持续时间的限制地进行清扫作业。

另一方面,由于供电部的供电能力存在极限,所以在来自供电部的电力向行进部及清扫单元这两者供给时,也可能发生来自供电部的电力相对于合计电力不足的情况,前述合计电力是相对于行进部的行进驱动电力与相对于清扫单元的清扫驱动电力的合计电力。在这样的情况下,使蓄电装置放电并将来自该蓄电装置的放电电力向清扫单元供给,因此也能够使清扫作业继续。蓄电装置在行进部的行进中或停止中利用与该行进部的驱动状态和位置对应的电力进行充电,因此容易在蓄电装置中确保一定量以上的蓄电量。因而,在必要时,能够适当地将放电电力向清扫单元供给。

根据以上内容,可实现能够尽量不间断地进行清扫作业的物品搬运设备。

根据一方式,优选的是,前述物品搬运设备具备行进控制部,前述行进控制部对前述行进部进行控制,在前述行进部的行进中前述蓄电装置的蓄电量下降至预先确定的基准量时,前述行进控制部在该时刻使前述行进部停止,在前述行进部停止的状态下,前述电力控制部利用在前述行进部行进的状态下充电时的电力以上的电力对前述蓄电装置进行充电。

以往,在蓄电装置的蓄电量变没有的情况或剩余变少的情况下,使清扫单元为非驱动状态并移动至维护站,在该维护站进行蓄电装置的更换或充电。因此,对于物品搬运设备的作业者而言,存在难以把握清扫作业的完成区间和未完成区间的问题。

这点,根据上述的结构,在蓄电装置的蓄电量下降至基准量时,在该时刻使行进部停止并在该场所对蓄电装置进行充电,因此在充电中清扫单元没有从中断清扫作业的位置移动。并且,在行进部停止的状态下,能够利用在该行进部行进的状态下的电力以上的电力对蓄电装置迅速地进行充电。若蓄电装置的蓄电量上升,则能够通过来自蓄电装置的放电电力来驱动清扫单元,且能够通过来自供电部的电力来驱动行进部并使清扫作业重新开始。因而,能够使行进部及清扫单元已经移动的区间与清扫作业的完成区间一致或大致一致,因此能够使作业者容易得知清扫作业的完成区间和未完成区间。

根据一方式,优选的是,前述搬运路径形成为包括直线区间和转弯区间的环状,在前述行进部位于前述直线区间的状态下,前述电力控制部利用在前述行进部位于前述转弯区间的状态下充电时的电力以上的电力对前述蓄电装置进行充电。

在行进部位于直线区间的状态下,多数情况是与转弯区间相比供电部中的受电效率较高。因此,根据上述的结构,每单位时间能够将相对较多的电荷储存于蓄电装置。因而,根据基于搬运路径中的各区间的形状的可受电电力的大小关系,能够有效地对蓄电装置进行充电。

根据一方式,优选的是,在前述行进部在前述转弯区间行进的状态下,前述电力控制部利用预先设定的第一设定电力对前述蓄电装置进行充电,在前述行进部停止于前述转弯区间的状态或前述行进部在前述直线区间行进的状态下,前述电力控制部利用第二设定电力对前述蓄电装置进行充电,前述第二设定电力预先设定为比前述第一设定电力大的值,在前述行进部停止于前述直线区间的状态下,前述电力控制部利用第三设定电力对前述蓄电装置进行充电,前述第三设定电力预先设定为比前述第二设定电力大的值。

根据该结构,相对于行进部的驱动状态(行进中/停止中)与沿着搬运路径的行进部的位置(直线区间/转弯区间)的组合(4种),蓄电装置利用按三级设定的某一个设定电力进行充电。与针对行进部的驱动状态和沿着搬运路径的行进部的位置的全部的组合而单独设定充电时的电力的结构相比,能够实现控制的简化。行进部位于直线区间的状态下的充电电力设定为比位于转弯区间的状态下的充电电力大,且行进部处于停止状态下的充电电力设定为比处于行进状态下的充电电力大,因此能够根据行进部的驱动状态与位置的组合来有效地对蓄电装置进行充电。

根据一方式,优选的是,前述第一设定电力设定为零。

在行进部位于转弯区间的状态下,多数情况是与位于直线区间的状态相比供电部中的受电效率较低,多数情况是来自供电部的受电电力的大部分为了驱动行进部及清扫单元而被消耗。在这样的情况下再强制性地对蓄电装置进行充电时,可能发生来自供电部的受电电力相对于行进驱动电力与清扫驱动电力与充电电力的合计电力(总消耗电力)不足的情况。

这点,根据上述的结构,在行进部在转弯区间行进的状态下,使充电电力为零来禁止向蓄电装置的充电。因而,能够容易避免总消耗电力超过来自供电部的受电电力的情况,能够避免由电力不足引起的动作不良等错误的发生。并且,即使在禁止向蓄电装置的充电的状态下,也容许从该蓄电装置的放电,因此假设在行进驱动电力与清扫驱动电力的合计电力超过来自供电部的受电电力的情况下,也能够通过从蓄电装置的放电电力来使清扫作业继续。

根据一方式,优选的是,前述供电部包括供电线和受电线圈,前述供电线设于前述行进轨道侧,前述受电线圈设于前述行进部侧,前述行进轨道包括一对轨道体和一对支承体,前述一对轨道体在宽度方向上分离地设置,前述一对支承体从一对前述轨道体分别在宽度方向上朝向内延伸并对前述供电线进行支承,前述行进部或前述清扫单元包括至少共两个检测部,前述至少共两个检测部对于作为被检测体的宽度方向两侧的一对前述供电线或一对前述支承体分别进行检测作用,前述转弯区间的转弯内侧的前述支承体的长度设定为比前述直线区间的前述支承体的长度短,前述电力控制部在借助全部的前述检测部检测到前述被检测体时判定为前述行进部位于前述直线区间,在借助某一个前述检测部未检测到前述被检测体时判定为前述行进部位于前述转弯区间。

根据该结构,由于转弯区间的支承体的长度设定及与此相伴的供电线的配置位置的关系,所以能够基于至少两个检测部的检测结果来准确地判定行进部位于直线区间及转弯区间中的哪个位置。利用设置于行进部或清扫单元的检测部,更直接地判定行进部的位置,因此与例如基于能够由物品搬运设备的控制装置取得的搬运控制用的行进区间信息来进行位置判定的情况相比,能够提高位置判定精度。因而,能够进一步提高蓄电装置的充电效率。

根据一方式,优选的是,在前述清扫单元上设有显示部,该显示部显示前述供电部及前述蓄电装置各自的电压、或前述蓄电装置的蓄电量。

根据该结构,能够使物品搬运设备的作业者容易得知在清扫作业中蓄电装置的蓄电量不断下降和在蓄电装置的充电中蓄电量不断恢复等。

附图标记说明

1物品搬运设备;

3清扫装置;

10行进轨道;

11轨道体;

12支承体(被检测体);

15引导轨道;

30行进部;

36连结轴;

40清扫单元;

42扫除机;

45显示部;

48检测部;

50供电部;

51供电线(被检测体);

52受电线圈;

54蓄电装置;

61行进控制部;

62电力控制部;

a物品;

r搬运路径;

is直线区间;

ic转弯区间;

b分支点;

t清扫对象部位;

w1第一设定电力;

w2第二设定电力;

w3第三设定电力。

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