JP5040271B2

JP5040271B2 - 有軌道搬送装置

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Publication number: JP5040271B2
Application number: JP2006311595A
Authority: JP
Inventors: 千三久徳
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2006-11-17
Filing date: 2006-11-17
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2026-11-17
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Description

本発明は、軌道を走行する搬送台車により被搬送物を搬送する有軌道搬送装置に関する。

特許文献１には、天井に敷設された軌道に懸垂状態で支持されている搬送台車によって、被搬送物を搬送する有軌道搬送装置が開示されている。係る懸垂式の有軌道搬送装置は、フロアを占有しないためスペース単価が高額になる半導体製造用クリーンルーム等において有用である。

図９に示すように、特許文献１における搬送装置の搬送台車１３０は、被搬送物を懸垂状態で保持する台車部１３１と、台車部１３１上における走行方向（図中矢印で示す方向）の前方及び後方にそれぞれ配置された２つの走行ユニット１４０とを有している。各走行ユニット１４０は、その幅方向（走行方向と直交する方向）両端に２つずつ、合計４つのガイドローラ１４１〜１４４を備えている。そして、走行ユニット１４０は、図示しないユニット駆動機構の駆動によって、その幅方向に沿ってそれぞれシフト可能となっている。なお、２つの走行ユニット１４０は、ユニット連結部材１４８によって互いに回転自在に連結されている。

また、近年の半導体製造工場においては、生産規模の大型化、複雑化が一層進んでいる。これに伴って、上述のような搬送装置の軌道の経路は複雑化しており、図９に示すような分岐・合流を多く含んでいる。図９に示す軌道は、分岐、合流が連続するＨ形の軌道であり、図中左右方向に延びる互いに平行な主軌道１１１及び副軌道１１２と、図中左下方から右上方に延びていると共に、主軌道１１１と副軌道１１２とを接続する接続軌道１１３とで構成される。

主軌道１１１と接続軌道１１３との接続部分近傍には、方向制御ガイド１１４、１１５が設けられている。方向制御ガイド１１４は、主軌道１１１の幅方向一方側（図９中下方）において主軌道１１１の伸延方向に延びている。方向制御ガイド１１５は、接続軌道１１３の幅方向他方側（図９中左方）において接続軌道１１３の伸延方向に延びていると共に、主軌道１１１まで延びている。

同様に、副軌道１１２と接続軌道１１３との接続部分近傍には、方向制御ガイド１１６、１１７が設けられている。方向制御ガイド１１６は、副軌道１１２の幅方向他方側（図９中上方）において副軌道１１２の伸延方向に延びている。方向制御ガイド１１７は、接続軌道１１３の幅方向一方側（図９中右方）において接続軌道１１３の伸延方向に延びていると共に、副軌道１１２まで延びている。なお、接続軌道１１３において、方向制御ガイド１１５と方向制御ガイド１１７とは、接続軌道１１３の伸延方向に関して長さＬ１０の離隔領域を隔てて離隔している。

ここで、図９に示すようなＨ形の軌道において、図中下方の主軌道１１１を図中右方向に走行する搬送台車１３０が主軌道１１１から分岐し、図中上方の副軌道１１２に合流する際の動作について説明する。

まず、主軌道１１１を走行している走行ユニット１４０の幅方向他方側に位置するガイドローラ１４２、１４４が、接続軌道１１３に延びる方向制御ガイド１１５に案内されるよう、走行ユニット１４０をユニット駆動機構の駆動力によって幅方向他方側（図９中上方）にシフトさせる。この状態で、搬送台車１３０を接続軌道１１３との接続部分に向かって走行させて、搬送台車１３０を接続軌道１１３へと分岐させる。

その後、図９に示すように、前方の走行ユニット１４０のガイドローラ１４２、１４４の方向制御ガイド１１５による案内が解除されてから、ユニット駆動機構の駆動力によって当該走行ユニット１４０をその幅方向にシフトさせ、当該走行ユニット１４０の幅方向一方側における走行方向前方のガイドローラ１４１が方向制御ガイド１１７によって案内される位置まで移動させる。これにより、前方の走行ユニット１４０のガイドローラ１４１、１４３が方向制御ガイド１１７によって案内される。後方の走行ユニット１４０についても、ガイドローラ１４２、１４４の方向制御ガイド１１５による案内が解除された後、同様にシフトさせることで、搬送台車１３０は副軌道１１２へと合流する。
特開２００１−２７０４３５号公報

上述のように、特許文献１に記載されているような搬送装置では、方向制御ガイド１１５、１１７の切り替えが行われる離隔領域の長さＬ１０は、少なくとも、１つの走行ユニット１４０の走行方向に沿う長さＬ１１、ユニット駆動機構による走行ユニット１４０のシフト動作中に走行する距離Ｌ１２、及び走行ユニット１４０をシフトさせるタイミングが遅れる等のシフト動作不良により緊急に停止しなければならない場合に、これを検出して搬送台車１３０が停止するのに必要な長さＬ１３の合計長さを要する。しかしながら、前述のように半導体製造用クリーンルーム等はスペース単価が高額であるため軌道の占有面積を可能な限り小さくしなければならず、この離隔領域も可能な限り小さくし、接続軌道の更なる短縮化を図ることが望まれている。

そこで、本発明の目的は、２つの軌道を接続する接続軌道を短くすることができる有軌道搬送装置を提供することである。

本発明の有軌道搬送装置は、第１及び第２の本軌道、並びに前記第１及び第２の本軌道を接続する接続軌道を有する軌道と、前記軌道に支持されると共に案内されて走行する搬送台車と、前記接続軌道の幅方向一方側において当該接続軌道の伸延方向に沿って延びていると共に、前記第１の本軌道まで延びる第１の方向制御ガイドと、前記接続軌道の前記幅方向一方側に対する幅方向他方側において、当該接続軌道の伸延方向に関して前記第１の方向制御ガイドと重ならないように当該接続軌道の伸延方向に沿って延びていると共に、前記第２の本軌道まで延びる第２の方向制御ガイドとを備える有軌道搬送装置であって、前記搬送台車が、前記第１の方向制御ガイドに案内される第１のローラ、及び前記第２の方向制御ガイドに案内される第２のローラを有する複数のローラユニットを備えており、前記接続軌道の伸延方向に沿って延びる前記第１の方向制御ガイドの仮想延長線と交差していると共に、前記第２のローラが前記第２の方向制御ガイドに案内される位置に在る際の前記第１のローラと当接する位置まで延びており、前記第１のローラを当接させつつ案内する順シフト時当接面を有し、前記搬送台車が前記接続軌道を前記第１の本軌道側から前記第２の本軌道側に向かう順方向に走行する際に、前記第１の方向制御ガイドによる１つの前記ローラユニットが有する前記第１のローラの案内が解除された後、当該ローラユニットの前記第２のローラが前記第２の方向制御ガイドに案内される位置まで当該ローラユニットを案内する順シフトガイドを備えている。

この構成によると、第１の方向制御ガイドによる第１のローラの案内が解除されたローラユニットを、当該ローラユニットの第２のローラが第２の方向制御ガイドに案内される位置まで強制的にシフトさせることができる。したがって、第１の方向制御ガイドと第２の方向制御ガイドとの間の離隔領域の長さは、１つのローラユニットの走行方向に沿う長さと、第２のローラが第２の方向制御ガイドに案内される位置までシフトする間にローラユニットが走行する距離との合計長さだけあればよく、シフト動作不良の際における緊急停止のための長さを確保する必要はない。よって、不要となる緊急停止用の長さ分だけ、接続軌道の長さを短くすることができる。そして、第１の方向制御ガイドによる案内が解除された第１のローラを順シフトガイドの順シフト時当接面に当接させ、第２のローラが第２の方向制御ガイドに案内される位置まで確実に案内することができる。

本発明の有軌道搬送装置は、前記順シフト時当接面の案内方向に沿う形状が、正弦曲線形状であってもよい。この構成によると、第１の方向制御ガイドによる第１のローラの案内が解除された後、第２のローラが第２の方向制御ガイドに案内される位置までシフトさせる際のシフト動作時に、搬送台車に加わる衝撃を少なくすることができる。よって、搬送台車によって搬送される被搬送物に損傷等の不具合が生じるのを防ぐことができる。

本発明の有軌道搬送装置は、前記順シフト時当接面の案内方向に沿う形状が、前記接続軌道の伸延方向に沿って一定速度で走行しつつ前記順シフトガイドによって案内される前記ローラユニットの前記接続軌道の幅方向に沿う速度が、まず等加速度で増し、所定速度に達した後は所定時間所定速度となり、所定時間経過後は等加速度で低下するように定められていることが好ましい。

この構成によると、シフト動作時に搬送台車に加わる衝撃を確実に少なくすることができる。よって、搬送台車によって搬送される被搬送物に損傷等の不具合が生じるのを確実に防ぐことができる。

本発明の有軌道搬送装置は、前記搬送台車が、前記接続軌道を前記第２の本軌道側から前記第１の本軌道側に向かう逆方向に走行する際に、前記第２の方向制御ガイドによる１つの前記ローラユニットが有する前記第２のローラの案内が解除された後、当該ローラユニットの前記第１のローラが前記第１の方向制御ガイドに案内される位置まで当該ローラユニットを案内する逆シフトガイドをさらに備えていることが好ましい。

この構成によると、搬送台車を逆方向に走行させる際にも、シフト動作不良の際における緊急停止のための長さは不要であり、１つのローラユニットの走行方向に沿う長さと、第１のローラが第１の方向制御ガイドに案内される位置までシフトする間にローラユニットが走行する距離との合計長さだけあれば、第２の方向制御ガイドによる第２のローラの案内が解除された後、第１のローラが第１の方向制御ガイドに案内される位置までシフトさせることができる。

本発明の有軌道搬送装置では、前記逆シフトガイドが、前記接続軌道の伸延方向に沿って延びる前記第２の方向制御ガイドの仮想延長線と交差していると共に、前記第１のローラが前記第１の方向制御ガイドに案内される位置に在る際の前記第２のローラと当接する位置まで延びており、前記第２のローラを当接させつつ案内する逆シフト時当接面を有していることが好ましい。

この構成によると、第２の方向制御ガイドによる案内が解除された第２のローラを逆シフトガイドの逆シフト時当接面に当接させ、第１のローラが第１の方向制御ガイドに案内される位置まで確実に案内することができる。

本発明の有軌道搬送装置は、前記逆シフト時当接面の案内方向に沿う形状が、正弦曲線形状であってもよい。この構成によると、逆方向に走行している際のシフト動作時においても、搬送台車に加わる衝撃を少なくし、被搬送物に損傷等の不具合が生じるのを防ぐことができる。

本発明の有軌道搬送装置は、前記逆シフト時当接面の案内方向に沿う形状が、前記接続軌道の伸延方向に沿って一定速度で走行しつつ前記逆シフトガイドによって案内される前記ローラユニットの前記接続軌道の幅方向に沿う速度が、まず等加速度で増し、所定速度に達した後は所定時間所定速度となり、所定時間経過後は等加速度で低下するように定められていることが好ましい。この構成によると、逆方向に走行している際のシフト動作時に搬送台車に加わる衝撃を確実に少なくし、被搬送物に損傷等の不具合が生じるのを確実に防ぐことができる。

以下、本発明の好適な一実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

本実施の形態に係る有軌道搬送装置は、半導体製造設備において基板が収納されたＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）を搬送する搬送装置であって、ＦＯＵＰを保持した状態で天井に敷設された軌道に支持された台車を搬送させる懸垂式搬送装置（ＯＨＴ:Over head Hoist Transport）である。図１は、本実施の形態に係るＯＨＴが適用されたＯＨＴ搬送システムの概略構成を示す上面図である。

図１に示すように、本実施の形態のＯＨＴ１の軌道１０は、環状となっている主軌道１１と、主軌道１１の一部と平行な副軌道１２と、主軌道１１と副軌道１２とを接続する複数の接続軌道１３とを有している。環状の主軌道１１の外側であって、その直下近傍には、複数の半導体製造装置９１が配置されている。そして、副軌道１２は、主軌道１１の半導体製造装置９１が近接配置されている箇所と平行となっている。副軌道１２の近傍及び直下には、ＦＯＵＰ６０をストックするストッカ９３、及び工程調整のため必要に応じてＦＯＵＰ６０を一時的に保管する複数の簡易バッファ９５が配置されている。

搬送台車３０は、上述のような軌道１０に懸垂状態で支持されていると共に、軌道１０に案内されて走行する。そして、搬送台車３０は、ＦＯＵＰ６０を保持して半導体製造装置９１や、ストッカ９３や、簡易バッファ９５の間を走行し、これらにＦＯＵＰ６０を載置したり、また、これらからＦＯＵＰ６０を回収したりする。なお、搬送台車３０は、通常、順方向（図１中矢印で示す反時計回りの方向）に走行するが、トラブルからの復旧作業時やメンテナンス作業時等には逆方向に走行する場合もある。

次に、図２、３を用いて、ＯＨＴ１の構成についてより詳細に説明する。図２は、ＯＨＴ１を上面から見た透視図であり、図１における接続軌道１３近傍（破線で囲まれた領域）を拡大したものである。図３は、図２における軌道１０幅方向に一致するIII-III線に沿う断面図である。

図３に示すように、軌道１０は、略矩形の断面を有するダクト状の部材であり、天井９７に吊り下げるように敷設されている。ダクト状の軌道１０の下壁には、搬送台車３０の後述する台車部３１を懸垂するためのスリット２が、その伸延方向（図３における紙面表裏方向）に沿って形成されている。

図２に示すように、軌道１０における接続軌道１３近傍には、方向制御ガイド１４〜１７、順シフトガイド１８、及び逆シフトガイド１９が設けられている。これらのガイド１４〜１９は、図３に示すように、軌道１０の内側側面に設けられた軌道１０の内部上面に対して略平行な部材であり、その一端部は内部側面と一体となり、他端部は下方向に折り曲げられるように成形されている。

図２に示すように、方向制御ガイド１４、１５は、主軌道１１と接続軌道１３との接続部分近傍に設けられている。方向制御ガイド１４は、主軌道１１の幅方向一方側（図中下方）において主軌道１１の伸延方向に延びている。方向制御ガイド１５は、主軌道１１の幅方向他方側（図中上方）において主軌道１１の伸延方向に延びていると共に、接続軌道１３への分岐点で屈曲しており、接続軌道１３の幅方向他方側（図中左方）において接続軌道１３の伸延方向に延びている。

一方、方向制御ガイド１６、１７は、副軌道１２と接続軌道１３との接続部分近傍に設けられている。方向制御ガイド１６は、副軌道１２の幅方向他方側（図２中上方）において副軌道１２の伸延方向に延びている。方向制御ガイド１７は、接続軌道１３の幅方向一方側（図２中右方）において接続軌道１３の伸延方向に延びていると共に、副軌道１２への合流点で屈曲しており、副軌道１２の幅方向一方側（図中下方）において副軌道１２の伸延方向に延びている。なお、接続軌道１３において、方向制御ガイド１５と方向制御ガイド１７とは、接続軌道１３の伸延方向に関して重ならないようになっている。すなわち、方向制御ガイド１５と方向制御ガイド１７とは、接続軌道１３の伸延方向に関して長さＬ０の離隔領域を隔てて離隔している。

また、順シフトガイド１８は、接続軌道１３の幅方向他方側（図２中左方）に設けられており、搬送台車３０が順方向（図２中矢印で示す方向）に走行する際に、離隔領域において接続軌道１３の幅方向にシフトする後述する走行ユニット４０のガイドローラ４２が当接する当接面１８ａを有している。逆シフトガイド１９は、接続軌道１３の幅方向一方側（図２中右方）に設けられており、搬送台車３０が逆方向に走行する際に、離隔領域において接続軌道１３の幅方向にシフトする後述する走行ユニット４０のガイドローラ４３が当接する当接面１９ａを有している。順シフトガイド１８の当接面１８ａ、及び逆シフトガイド１９の当接面１９ａの形状については、後述する。

図３に戻って、軌道１０の内側上面には、２次側永久磁石３が設けられている。２次側永久磁石３は、搬送台車３０を走行させる駆動源であるリニアモータの２次側部材であり、所定の形状に加工された多数の永久磁石が、その極性を反転させながら軌道１０の伸延方向（図３における紙面表裏方向）に沿って順に配置されたものである。

また、軌道１０の内側側面には、折り返し往復路で一組となっており、軌道１０の伸延方向（図３における紙面表裏方向）に沿って延びる１次側給電線４が設けられている。１次側給電線４には、高周波電力が印加されるようになっており、後述するように搬送台車３０に設けられた２次側鉄心３５と共に搬送台車３０への非接触給電を実現するものである。なお、１次側給電線４は、搬送台車３０の動きを制御するコントローラ（図示せず）と搬送台車３０との通信線としても利用される。

搬送台車３０には、図３に示すように、軌道１０の内側上面に設けられた２次側永久磁石３と所定間隔を隔てつつ対向するように、１次側積層鉄心３４が設けられている。１次側積層鉄心３４は、２次側永久磁石３と共にリニアモータを構成する１次側部材であり、コイルが巻回されている。

また、搬送台車３０は、断面形状が略Ｅ状であり、その２つの凹部に軌道１０の内側側面に設けられた一組の１次側給電線４が挿通される２次側鉄心３５を備えている。そして、１次側給電線４に高周波電力が印加されると、２次側鉄心３５に巻回されたコイル（図示せず）に１次側の高周波電力が誘導され、非接触で電力伝達が行われるようになっている。なお、搬送台車３０に必要な電力は、全てこの非接触給電で賄われる。

ここで、搬送台車３０の駆動源であるリニアモータの駆動方法について説明する。まず、上述のように非接触給電方式により２次側鉄心３５に誘導された高周波電力は、整流部（図示せず）において全波整流により直流に変換され、さらに電源制御部（図示せず）においてＰＷＭ方式の３相交流電力に変換された後、リニアモータを構成する１次側積層鉄心３４に供給される。１次側積層鉄心３４に電力が供給されると、１次側積層鉄心３４には直線状に移動する進行磁界が発生し、対向配置されている２次側永久磁石３との間の磁気作用によって、１次側積層鉄心３４に推進力が発生する。ここで、１次側積層鉄心３４は、後で詳述するように、ダクト状の軌道１０内を走行可能な走行ユニット４０に接続されている。よって、走行ユニット４０は、リニアモータによって軌道１０の伸延方向に沿う駆動力が付与され、軌道１０内を走行するようになっている。

さらに、搬送台車３０は、図２に示すように、台車部３１と、搬送台車３０の走行方向に並んで配置されており、互いに同様の構成である２つの走行ユニット４０とを備えている。図３に示すように、走行ユニット４０は、ダクト状の軌道１０内に位置している。台車部３１は、軌道１０のスリット２を介して軌道１０の内部から外部へ延びる吊下げ部材３３によって２つの走行ユニット４０とそれぞれ接続されており、軌道１０の下方において懸垂状態で保持されている。

ここで、走行ユニット４０の側面図である図４をさらに参照しつつ、走行ユニット４０の構成について説明する。各走行ユニット４０は、搬送台車３０の走行方向を選択させるための４つのガイドローラ４１〜４４と、搬送台車３０を走行させるための２つの走行ローラ４９、５０とをそれぞれ備えている。

ガイドローラ４１〜４４は、走行ユニット４０の幅方向両端にそれぞれ２つずつ設けられた水平方向に回転自在なローラであり、軌道１０の分岐、合流部分において方向制御ガイド１４〜１７のいずれかに当接することで、搬送台車３０の直進または分岐、合流を選択させることができるようになっている。

図２、４に示すように、幅方向一方側の２つのガイドローラ４１、４３は、アーム４５によって連結されている。同様に、幅方向他方側の２つのガイドローラ４２、４４は、アーム４６によって連結されている。さらに、アーム４５、４６は、走行ユニット４０の幅方向（すなわち軌道１０の幅方向）に延びるアーム連結部材４７によって連結されている。アーム連結部材４７は、図示しないユニット駆動機構によって、その伸延方向に沿って駆動可能となっている。つまり、各走行ユニット４０は、ユニット駆動機構の駆動によって、軌道１０の幅方向に沿ってシフト可能となっている。また、各走行ユニット４０のアーム連結部材４７は、ユニット連結部材４８によって互いに回動自在に連結されている。

走行ローラ４９、５０は、走行ユニット４０の幅方向両端にそれぞれ１つずつ設けられており、図３に示すように、軌道１０の内側下面と当接しつつ回転自在となっているローラである。

上述のような２つの走行ユニット４０に対して懸垂状態で保持されている台車部３１は、図３に示すように、台車位置調整機構３６、懸垂機構３７、及び把持機構３８を備えている。台車位置調整機構３６は、水平面内で移動可能であり、被搬送物であるＦＯＵＰ６０を載置する際や回収する際に位置合わせを行うための機構である。懸垂機構３７は、懸垂ベルト３７ａの送り出しや巻き上げを行うための機構である。把持機構３８は、懸垂ベルト３７ａの先端部に取り付けられており、グリッパ３８ａによってＦＯＵＰ６０を把持できるようになっている。

ここで、図２を参照しつつ、順方向（図中矢印で示す方向）に走行する搬送台車３０が主軌道１１から分岐し副軌道１２に合流する際の動作について説明する。なお、以下の説明において、軌道１０（主軌道１１、副軌道１２、又は接続軌道１３）の幅方向、伸延方向を単に「幅方向」、「伸延方向」と称する場合がある。

まず、主軌道１１上を順方向に走行する搬送台車３０を、接続軌道１３へ分岐させる場合には、主軌道１１を走行する搬送台車３０の２つの走行ユニット４０をユニット駆動機構の駆動力によって幅方向他方側（図２中上方）にシフトさせておく。この状態で、搬送台車３０を接続軌道１３との接続部分に向かって走行させると、２つの走行ユニット４０の幅方向他方側のガイドローラ４２、４４が方向制御ガイド１５にそれぞれ案内され、搬送台車３０は接続軌道１３へと分岐する。

その後、搬送台車３０の走行方向前方に位置する走行ユニット４０のガイドローラ４２、４４の方向制御ガイド１５による案内が解除されてから、方向制御ガイド１５、１７の間の離隔領域において、伸延方向に沿って一定速度で走行している当該走行ユニット４０を、ユニット駆動機構の駆動力によって幅方向一方側（図中右方）にシフトさせることで、当該走行ユニット４０の幅方向一方側における走行方向前方のガイドローラ４１が方向制御ガイド１７によって案内される位置（図２中破線で示す位置）まで移動させるシフト動作を行う。これにより、前方の走行ユニット４０のガイドローラ４１、４３が方向制御ガイド１７によって案内される。そして、走行方向後方の走行ユニット４０についても同様に離隔領域においてシフト動作を行うことで、搬送台車３０は副軌道１２へと合流する。

上述のシフト動作が行われる最中は、走行ユニット４０の幅方向他方側における走行方向前方のガイドローラ４２は、順シフトガイド１８の当接面１８ａに当接する。すなわち、順シフトガイド１８の当接面１８ａは、接続軌道１３の伸延方向に沿って延びる方向制御ガイド１５の仮想延長線と交差しており、方向制御ガイド１５による案内が解除された状態の走行ユニット４０のガイドローラ４２と当接する位置である案内解除位置から、走行ユニット４０のガイドローラ４１が方向制御ガイド１７によって案内される位置にある際のガイドローラ４２と当接する位置である案内再開位置まで延びている。なお、順方向走行時におけるシフト動作の際には、いずれのガイドローラ４１〜４４も逆シフトガイド１９には当接しない。

ここで、上述のようにシフト動作が行われる際の、幅方向に関する走行ユニット４０の速度変化を図５に示す。図５に示すように、幅方向に関する走行ユニット４０の速度ｖは、まず時刻ｔ０からｔ１までの間は加速度α（αは定数）で増し、時刻ｔ１において所定速度に達した後は時刻ｔ２まで所定速度となり、時刻ｔ２以降は時刻ｔ３まで加速度αで減速する。よって、時刻ｔ０≦ｔ≦ｔ１における速度ｖ１、時刻ｔ１＜ｔ≦ｔ２における速度ｖ２、及び時刻ｔ２＜ｔ≦ｔ３における速度ｖ３は、以下の式（１）〜（３）でそれぞれ表すことができる。
ｖ１＝α・ｔ（１）
ｖ２＝α・ｔ１（２）
ｖ３＝α・（ｔ１＋ｔ２−ｔ）（３）

本実施の形態においては、シフト動作時における幅方向に関する走行ユニット４０の速度が上述のように変化するように、走行ユニット４０を駆動するユニット駆動機構がコントローラ（図示せず）によって制御される。これにより、シフト動作時に搬送台車３０に加わる衝撃を小さくすることができる。よって、搬送台車３０が保持しているＦＯＵＰ６０に収納されている基板が滑ることで摩擦が生じ、パーティクルを発生させ、これに起因するパターン欠陥により製品の歩留まりが低下するのを防ぐことができる。

そして、シフト動作が行われる際の、幅方向に関する走行ユニット４０の移動距離Ｓを表す式は、以下の式（４）〜（６）ように求まる。

ここで、シフト動作時における伸延方向に関する走行ユニット４０の速度は一定である。したがって、シフト動作時における幅方向に関する走行ユニット４０の移動距離Ｓと、伸延方向に関する走行ユニット４０の移動距離Ｌとの関係（すなわち、シフト動作時における走行ユニット４０の軌跡）を示すグラフは図６のようになる。図６において、点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで示す箇所は、時刻ｔ０、ｔ１、ｔ２、ｔ３にそれぞれ対応する。図６に示すように、シフト動作時の走行ユニット４０の軌跡は滑らかな線で示されており、時刻ｔ０からｔ１まで及びｔ２からｔ３までは、２次曲線形状となっており、時刻ｔ１からｔ２までは、直線状となっている。なお、本実施の形態においては、走行ユニット４０がシフト動作時に伸延方向に関して走行する距離Ｌ２は、図２に示すように、方向制御ガイド１５、１７間の離隔領域の長さＬ０から、１つの走行ユニット４０の長さＬ１を引いた長さとなっている。

そして、シフト動作の最中にガイドローラ４２が当接する順シフトガイド１８の当接面１８ａの案内解除位置から案内再開位置までの形状（案内方向に沿う形状）は、図６に示すグラフの曲線と一致している。

ここで、ユニット駆動機構の不具合等により、シフト動作時に走行ユニット４０に対して幅方向への駆動力が付与されなかった場合について述べる。かかる場合であっても、走行ユニット４０のガイドローラ４２が、順シフトローラ１８の当接面１８ａに当接しつつ、案内解除位置から再開位置まで案内され、強制的にシフト動作が行われる。このとき、順シフトガイド１８の当接面１８ａが上述のような形状をしていることにより、リニアモータによって付与された伸延方向に沿って一定速度で走行するような駆動力により走行する走行ユニット４０の幅方向に沿う速度は、図５に示すように変化することとなる。

また、逆方向（図２中矢印で示す方向とは反対方向）に走行する搬送台車３０が副軌道１２から分岐し主軌道１１に合流する際についても同様である。すなわち、方向制御ガイド１７による走行ユニット４０のガイドローラ４１、４３の案内が解除された後、ユニット駆動機構の駆動力によって、伸延方向に関して一定速度で走行する当該走行ユニット４０を、そのガイドローラ４４が方向制御ガイド１５に案内される位置までシフトさせるシフト動作が行われる。かかるシフト動作時における幅方向に関する走行ユニット４０の速度についても、図５に示すように変化するように制御される。

逆方向に走行する際のシフト動作の最中は、走行ユニット４０の幅方向一方側（図２中右方）における走行方向前方のガイドローラ４３は、逆シフトガイド１９の当接面１９ａに当接する。すなわち、逆シフトガイド１９の当接面１９ａは、接続軌道１３の伸延方向に沿って延びる方向制御ガイド１７の仮想延長線と交差しており、方向制御ガイド１７による案内が解除された状態の走行ユニット４０のガイドローラ４３と当接する位置である案内解除位置から、走行ユニット４０のガイドローラ４４が方向制御ガイド１５によって案内される位置にある際のガイドローラ４３と当接する位置である案内再開位置まで延びている。そして、逆シフトガイド１９の当接面１９ａの案内方向に沿う形状についても、図６に示すグラフの曲線と一致する。なお、逆方向走行時におけるシフト動作の際には、いずれのガイドローラ４１〜４４も順シフトガイド１８には当接しない。

上述のような順シフトガイド１８及び逆シフトガイド１９は、軌道１０における、図２に示すように順方向に走行する搬送台車３０が主軌道１１から分岐させ、副軌道１２に合流させるようなＨ形の箇所のみならず、副軌道１２から分岐させ、主軌道１１に合流させるようなＨ形の箇所や、主軌道１１から分岐させ副軌道１２の一端側（図１中左側）に侵入させるようなＹ形の箇所（図７参照）、副軌道１２の他端側（図１中右側）から主軌道１１に合流させるようなＹ形の箇所にも設置されている。

以上のように、本実施の形態のＯＨＴ１は、主軌道１１と副軌道１２とを接続する接続軌道１３の幅方向他方側（図２中左方）に設けられており、接続軌道１３の伸延方向に延びる方向制御ガイド１５と、接続軌道１３の幅方向一方側（図２中右方）に設けられており、接続軌道１３の伸延方向に関して方向制御ガイド１５と離隔領域を隔てて離隔していると共に、接続軌道１３の伸延方向に沿って延びる方向制御ガイド１７とを備えている。また、搬送台車３０が順方向（図２中矢印で示す方向）に走行する際に、方向制御ガイド１５による走行ユニット４０のガイドローラ４２、４４の案内が解除された後、当該走行ユニット４０のガイドローラ４１が、方向制御ガイド１７に案内される位置まで当該走行ユニット４０を案内することができる順シフトガイド１８を備えている。したがって、走行ユニット４０は、シフト動作時において、ユニット駆動機構による走行ユニット４０のシフトのタイミングが遅れる等の不具合があった場合であっても、方向制御ガイド１５による案内が解除された後は、順シフトガイド１８に案内されて、方向制御ガイド１５に案内される位置まで強制的にシフトする。よって、方向制御ガイド１５から方向制御ガイド１７に切り替わる離隔領域の長さＬ０は、１つの走行ユニット４０の走行方向に沿う長さＬ１と、シフト動作時に走行ユニット４０が走行する距離Ｌ２との合計長さだけあればよく、シフト動作不良の際における緊急停止のための長さを確保する必要はない。これにより、不要となる緊急停止用の長さ分だけ、接続軌道１３の長さを短くすることができる。

また、本実施の形態のＯＨＴ１では、順シフトガイド１８が、接続軌道１３の伸延方向に沿って延びる方向制御ガイド１５の仮想延長線と交差しており、案内解除位置から案内再開位置まで延びていると共に、ガイドローラ４２を当接させつつ案内する当接面１８ａを有している。したがって、ガイドローラ４２を案内解除位置から案内再開位置まで確実に案内することができる。

さらに、本実施の形態のＯＨＴ１では、順シフトガイド１８の当接面１８ａの案内方向に沿う形状が、接続軌道１３の伸延方向に沿って一定速度で走行しつつ順シフトガイド１８によって案内される走行ユニット４０の接続軌道１３の幅方向に沿う速度が、まず等加速度で増し、所定速度に達した後は所定時間所定速度となり、所定時間経過後は等加速度で低下するように定められている。したがって、シフト動作不良時に、順シフトガイド１８によって強制的にシフトした場合であっても、搬送台車３０に加わる衝撃を少なくすることができる。よって、搬送台車３０が保持しているＦＯＵＰ６０に収納されている基板に不具合が生じるのを防ぐことができる。

加えて、本実施の形態のＯＨＴ１では、搬送台車３０が逆方向に走行する際に、方向制御ガイド１７による案内が解除された後、方向制御ガイド１５に案内される位置まで走行ユニット４０を案内する逆シフトガイド１９を備えている。したがって、トラブルからの復旧作業時やメンテナンス作業時等に搬送台車３０を逆方向に走行させる際にも、シフト動作不良の際における緊急停止のための長さは不要であり、１つの走行ユニット４０の走行方向に沿う長さＬ１と、シフト動作時に走行ユニット４０が走行する距離Ｌ２との合計長さだけあれば、方向制御ガイド１７による案内が解除された後、方向制御ガイド１５に案内される位置まで走行ユニット４０をシフトさせることができる。

また、本実施の形態のＯＨＴ１では、逆シフトガイド１９が、接続軌道１３の伸延方向に沿って延びる方向制御ガイド１７の仮想延長線と交差しており、案内解除位置から案内再開位置まで延びていると共に、ガイドローラ４３を当接させつつ案内する当接面１９ａを有している。したがって、ガイドローラ４３を案内解除位置から案内再開位置まで確実に案内することができる。

さらに、逆シフトガイド１９の当接面１９ａの案内方向に沿う形状が、接続軌道１３の伸延方向に沿って一定速度で走行しつつ逆シフトガイド１９によって案内される走行ユニット４０の接続軌道１３の幅方向に沿う速度が、まず等加速度で増し、所定速度に達した後は所定時間所定速度となり、所定時間経過後は等加速度で低下するように定められている。したがって、逆方向に走行している際にシフト動作不良により、逆シフトガイド１９によって強制的にシフトした場合であっても、搬送台車３０に加わる衝撃を少なくすることができる。よって、搬送台車３０が保持しているＦＯＵＰ６０に収納されている基板に不具合が生じるのを防ぐことができる。

以上、本発明の好適な一実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて、様々な設計変更を行うことが可能なものである。

例えば、上述の実施の形態では、逆方向に走行する搬送台車３０が、離隔領域においてシフト動作を行う際に、ガイドローラ４３が当接する当接面１９ａを有する逆シフトガイド１９が設けられている場合について説明したが、逆シフトガイド１９はなくてもよい。

また、上述の実施の形態では、順シフトガイド１８の当接面１８ａ、及び逆シフトガイド１９の当接面１９ａの案内方向に沿う形状が、いずれも、シフト動作時における走行ユニット４０の接続軌道１３の幅方向に沿う速度が、まず等加速度で増し、所定速度に達した後は所定時間所定速度となり、所定時間経過後は等加速度で低下するように定められており、図６に示すような形状である場合について説明したが、これには限られない。当接面１８ａ、１９ａの案内方向に沿う形状は、例えば、図８に示すような１／２周期に相当する正弦曲線形状であってもよい。

また、上述の実施の形態では、搬送台車３０が、その走行方向に並んだ２つの走行ユニット４０を備えている場合について説明したが、搬送台車３０は３つ以上の走行ユニット４０を備えていてもよい。

さらに、上述の実施の形態では、搬送台車３０が懸垂状態で走行する天井走行型の有軌道搬送装置であるＯＨＴ１に本発明を適用した場合について説明したが、これには限定されない。例えば、本発明は、搬送台車が床面に敷設された軌道上を走行する地上走行型の有軌道搬送装置に適用することもできる。

本発明の実施の形態に係るＯＨＴを用いたＯＨＴ搬送システムの概略構成を示す図である。図１に示す軌道を部分的に拡大した図である。図２のIII-III線に沿う断面図である。図２に示す走行ユニットの側面図である。図２に示す走行ユニットがシフト動作を行う際の接続軌道の幅方向に関する速度変化を示す図である。図２に示す走行ユニットがシフト動作を行う際の軌跡を示しており、順シフトガイド及び逆シフトガイドの当接面の案内方向に沿う形状となっている。図１に示す軌道のＹ形の箇所に設置された順シフトガイド及び逆シフトガイドを示す図である。図６に示す順シフトガイド及び逆シフトガイドの当接面の案内方向に沿う形状の変形例である。従来の有軌道搬送装置において搬送台車が分岐、合流する様子を示す図である。

符号の説明

１ＯＨＴ
１１、１２主軌道、副軌道（第１及び第２の本軌道）
１３接続軌道
１５、１７方向制御ガイド（第１及び第２の方向制御ガイド）
１８順シフトガイド
１８ａ当接面（順シフト時当接面）
１９逆シフトガイド
１９ａ当接面（逆シフト時当接面）
３０搬送台車
４０走行ユニット（ローラユニット）
４１〜４４ガイドローラ（第１及び第２のローラ）

Claims

第１及び第２の本軌道、並びに前記第１及び第２の本軌道を接続する接続軌道を有する軌道と、
前記軌道に支持されると共に案内されて走行する搬送台車と、
前記接続軌道の幅方向一方側において当該接続軌道の伸延方向に沿って延びていると共に、前記第１の本軌道まで延びる第１の方向制御ガイドと、
前記接続軌道の前記幅方向一方側に対する幅方向他方側において、当該接続軌道の伸延方向に関して前記第１の方向制御ガイドと重ならないように当該接続軌道の伸延方向に沿って延びていると共に、前記第２の本軌道まで延びる第２の方向制御ガイドとを備える有軌道搬送装置であって、
前記搬送台車が、前記第１の方向制御ガイドに案内される第１のローラ、及び前記第２の方向制御ガイドに案内される第２のローラを有する複数のローラユニットを備えており、
前記接続軌道の伸延方向に沿って延びる前記第１の方向制御ガイドの仮想延長線と交差していると共に、前記第２のローラが前記第２の方向制御ガイドに案内される位置に在る際の前記第１のローラと当接する位置まで延びており、前記第１のローラを当接させつつ案内する順シフト時当接面を有し、前記搬送台車が前記接続軌道を前記第１の本軌道側から前記第２の本軌道側に向かう順方向に走行する際に、前記第１の方向制御ガイドによる１つの前記ローラユニットが有する前記第１のローラの案内が解除された後、当該ローラユニットの前記第２のローラが前記第２の方向制御ガイドに案内される位置まで当該ローラユニットを案内する順シフトガイドを備えていることを特徴とする有軌道搬送装置。
前記順シフト時当接面の案内方向に沿う形状が、正弦曲線形状であることを特徴する請求項１に記載の有軌道搬送装置。
前記順シフト時当接面の案内方向に沿う形状が、前記接続軌道の伸延方向に沿って一定速度で走行しつつ前記順シフトガイドによって案内される前記ローラユニットの前記接続軌道の幅方向に沿う速度が、まず等加速度で増し、所定速度に達した後は所定時間所定速度となり、所定時間経過後は等加速度で低下するように定められていることを特徴とする請求項１に記載の有軌道搬送装置。
前記搬送台車が、前記接続軌道を前記第２の本軌道側から前記第１の本軌道側に向かう逆方向に走行する際に、前記第２の方向制御ガイドによる１つの前記ローラユニットが有する前記第２のローラの案内が解除された後、当該ローラユニットの前記第１のローラが前記第１の方向制御ガイドに案内される位置まで当該ローラユニットを案内する逆シフトガイドをさらに備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有軌道搬送装置。
前記逆シフトガイドが、前記接続軌道の伸延方向に沿って延びる前記第２の方向制御ガイドの仮想延長線と交差していると共に、前記第１のローラが前記第１の方向制御ガイドに案内される位置に在る際の前記第２のローラと当接する位置まで延びており、前記第２のローラを当接させつつ案内する逆シフト時当接面を有していることを特徴とする請求項４に記載の有軌道搬送装置。
前記逆シフト時当接面の案内方向に沿う形状が、正弦曲線形状であることを特徴する請求項５に記載の有軌道搬送装置。
前記逆シフト時当接面の案内方向に沿う形状が、前記接続軌道の伸延方向に沿って一定速度で走行しつつ前記逆シフトガイドによって案内される前記ローラユニットの前記接続軌道の幅方向に沿う速度が、まず等加速度で増し、所定速度に達した後は所定時間所定速度となり、所定時間経過後は等加速度で低下するように定められていることを特徴とする請求項５に記載の有軌道搬送装置。