垂直搬送装置
【課題】複数階において様々な搬送方向の搬送軌道が敷設される搬送システムにおいて階層間の搬送効率を向上させる。
【解決手段】昇降コンベア５は、ターンテーブル１７とローラコンベア１８から構成される。ローラコンベア１８はターンテーブル１７上に支持され、ターンテーブルコントローラ７によりターンテーブル１７を旋回して荷受け又は荷渡しするコンベアレールの搬送方向とローラコンベア１８を一致させた上でコンベアレールとローラコンベア１８を駆動してＦＯＵＰ８を荷受け又は荷渡しする。昇降コンベア５は、ケーブルベア２０の結合部材２０ｂで昇降空間９内に設置されるケーブル２０ａに支持され、昇降コンベアコントローラ４によりケーブルベア２０の垂直方向の往復循環によりケーブルベア２０の動きに連動して各階に設置されたポート２１に昇降自在に停止する。
【解決手段】昇降コンベア５は、ターンテーブル１７とローラコンベア１８から構成される。ローラコンベア１８はターンテーブル１７上に支持され、ターンテーブルコントローラ７によりターンテーブル１７を旋回して荷受け又は荷渡しするコンベアレールの搬送方向とローラコンベア１８を一致させた上でコンベアレールとローラコンベア１８を駆動してＦＯＵＰ８を荷受け又は荷渡しする。昇降コンベア５は、ケーブルベア２０の結合部材２０ｂで昇降空間９内に設置されるケーブル２０ａに支持され、昇降コンベアコントローラ４によりケーブルベア２０の垂直方向の往復循環によりケーブルベア２０の動きに連動して各階に設置されたポート２１に昇降自在に停止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数階に敷設された複数の搬送軌道を接続し、被搬送物を垂直方向に搬送する垂直搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工場、液晶表示パネル製造工場等の製造工場では、製造過程の品物（例えば、半導体製造工場の場合、半導体基板や液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等の処理対象物）を収納したキャリアを、搬送コンベア、ＯＨＴ、ＯＨＳ等を用いた搬送システムにより、プロセスに従って、搬送する。搬送システムを用いた製造工場では、生産規模の拡大、製造工場の大規模化が図られ、これに伴い、製造装置台数の増加、搬送システムの規模拡大がなされ、製造工程が複数の階にまたがって構成されている場合がある。そのような場合は、垂直方向である階層間の搬送と、水平方向である同一階内の搬送とが行われる。
【０００３】
ここで、コンベア搬送方式を用いて階層間に荷を搬送する搬送システムにおいて、垂直方向の搬送を行う従来技術として、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載されるコンベア機能を備えるリフタ等の垂直搬送装置がある。特許文献１では、コンベア機能付きリフタが開示されており、リフターコンベアは、１，２階部分の立体ループ搬送装置の水平部に隣接した荷揚げ場に設置され１，２階を昇降し、ローラ搬送を実施する。また、特許文献２は、特許文献１と類似する機能を有するリフタ付入出庫チェーンコンベアが開示されている。
【０００４】
また、コンベア搬送方式以外の搬送方式を用いて階層間に荷を搬送する搬送システムにおいて、垂直方向の搬送を行う従来技術としては、スタッカクレーン、移載装置を装備したエレベータ、パンタグラフ方式の昇降装置等の垂直搬送装置がある。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２３９４１６号公報
【特許文献２】特開平５−２６２４０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、近年、生産効率に対する要求が更に強まり、搬送システムにおいて搬送効率の向上（例えば、搬送時間の短縮）が求められている。特に、搬送能力が高く、高い生産効率を達成できるコンベア搬送方式を用いた搬送システムでは、階層間に荷を搬送する垂直搬送装置についても、その搬送能力に調和させるために、階層間を効率よく搬送可能とすることが重要になっている。しかしながら、先行技術の一例として前述した特許文献１及び２に係るコンベア機能を備えるリフタでは、いずれの場合もリフタに装備されたコンベアの搬送方向は常に固定され、荷受けする階に敷設されるコンベアのコンベア搬送方向と、荷渡しする階に敷設されるコンベアのコンベア搬送方向は常に一致するよう固定されており、コンベア搬送方向を考慮した上で全て統一した仕様で規制しないと搬送コンベア軌道のライン構築ができないという問題を有している。即ち、先行技術に係るリフタは、様々な搬送方向の搬送コンベア軌道を有するコンベア搬送方式を用いた搬送システムに適用することができない、また、搬送システムの規模拡大に伴う搬送コンベア軌道の搬送方向の変更に対応できないという問題を有していた。また、垂直搬送装置に荷物を移載するための移載機（移載ロボットなど）を組み合わせることにより、複数階において様々な搬送方向の搬送コンベア軌道を備える搬送システムに対応することができるが、移載機は搬送能力が低いため、コンベア搬送方式の持つ高い搬送能力に調和することができず、非効率な搬送システムになるという問題がある。
【０００７】
また、コンベア搬送方式以外の搬送方式を用いて階層間に荷を搬送する搬送システムにおける垂直搬送装置では、例えば、パンタグラフ方式の昇降装置は、昇降高さに限界があり、多階層からなる搬送システムには対応できない問題がある。また、スタッカクレーンは高さ方向に制限のない昇降自在な搬送装置であるが、荷物の移載には移載ロボットなどの移載機が必要となり、移載機の移載時間が階層間の搬送効率を低下させる原因となるという問題がある。更に、従来技術の垂直搬送装置では、移載装置を装備したエレベータでは移載装置を使用するため、荷の移載に時間を要し、階層間の搬送効率の向上は得られない。
【０００８】
そこで、本発明は、複数階において様々な搬送方向の搬送軌道が敷設される搬送システムにおいて、階層間の搬送効率を向上することができる垂直搬送装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００９】
本発明に係る垂直搬送装置は、複数階に敷設された複数の搬送軌道を接続し、被搬送物を垂直方向に搬送する垂直搬送装置であって、前記搬送軌道のいずれかから搬送される被搬送物を載置すると共に当該被搬送物を前記搬送軌道のいずれかに搬送することが可能な搬送コンベアと、前記搬送軌道の搬送方向に合わせて当該搬送コンベアを旋回させる回転装置と、を備える搬送方向設定装置と、前記複数階の搬送軌道間で、前記搬送方向設定装置を垂直方向に昇降させる昇降装置と、被搬送物に対する搬送指令に基づいて、前記搬送方向設定装置と前記昇降装置を制御する垂直搬送制御装置と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
これにより、上位の搬送システムからの被搬送物に対する搬送指令に基づいて、回転装置で荷受けする搬送軌道及び荷渡しする搬送軌道の搬送方向に搬送コンベアを一致せると同時に、昇降装置で荷受けする搬送軌道が敷設される階から荷渡しする搬送軌道が敷設される階に搬送方向設定装置を昇降することができ、複数階において様々な搬送方向の搬送軌道が敷設される搬送システムにおいて、階層間の搬送効率を向上することができる。
【００１１】
ここで、本発明に係る垂直搬送装置は、前記垂直搬送制御装置が、被搬送物を荷受けする際に、前記搬送方向設定装置を荷受けする搬送コンベアが敷設される階に昇降するよう前記昇降装置を制御すると同時に前記搬送コンベアを荷受けする前記搬送軌道の搬送方向と一致するよう前記回転装置を制御し、被搬送物を荷渡しする際に、前記搬送方向設定装置を荷渡しする搬送コンベアが敷設される階に昇降するよう前記昇降装置を制御すると同時に前記搬送コンベアを荷渡しする前記搬送軌道の搬送方向と一致するよう前記回転装置を制御して良い。
【００１２】
これにより、垂直搬送制御装置により、上位の搬送システムからの被搬送物に対する搬送指令に基づいて、自動的に、回転装置で荷受けする搬送軌道及び荷渡しする搬送軌道の搬送方向に搬送コンベアを一致させるとともに、昇降装置で荷受けする搬送軌道が敷設される階から荷渡しする搬送軌道が敷設される階に搬送方向設定装置を昇降することができ、複数階において様々な搬送方向の搬送軌道が敷設される搬送システムにおいて、階層間の搬送効率をより向上することができる。
【００１３】
また、本発明に係る垂直搬送装置は、前記昇降装置が、前記搬送軌道が敷設される複数階にまたがって垂直方向に設置される昇降軌道と、前記搬送方向設定装置を前記昇降軌道に支持させる支持部材と、から構成され、前記昇降軌道又は前記支持部材のいずれか一方が駆動することにより、前記搬送方向設定装置を昇降させて良い。
【００１４】
これにより、簡易な構成により昇降装置を実現することができ、複数階において様々な搬送方向の搬送軌道が敷設される搬送システムにおいて、階層間の垂直方向の搬送、特に多階層間の垂直方向の搬送をも容易に実現することができる。
【００１５】
更に、本発明に係る垂直搬送装置は、前記搬送軌道が、複数階からなる製造工場に敷設されたものであり、前記搬送軌道及び前記搬送コンベアが、ローラコンベアから構成されて良い。
【００１６】
これにより、特に、生産規模の拡大、製造工場の大規模化が図られ、これに伴い、製造装置台数の増加、搬送システムの規模拡大がなされ、製造工程が複数の階にまたがって構成されている搬送システムを用いた製造工場において、階層間を効率よく搬送可能とすることが重要になっているローラコンベア搬送方式を用いた階層間に荷を搬送する搬送システムに本発明に係る垂直搬送装置を適用することにより、階層間の搬送効率の向上を実現することができる。
【００１７】
本発明において、搬送軌道とは、コンベア搬送方式を採用する搬送システムの搬送コンベア軌道の他、ＯＨＳ、ＯＨＴ等の搬送方式を採用する搬送システムの搬送軌道を含むものである。また、搬送コンベアとは、ローラコンベア、チェーンコンベアの他、ベルトコンベア等を含むものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る垂直搬送装置を実施するための最良の形態について具体的な一例に即して説明する。尚、本実施形態においては、製造工程が複数の階にまたがって構成されている半導体製造工場において、複数階に敷設されるローラコンベアを用いた搬送システムに適用する場合を想定する。
【００１９】
本実施形態に係る垂直搬送装置について、図１に基づいて以下に説明する。図１は、本実施形態に係る垂直搬送装置を示す斜視図である。
【００２０】
図１に示すように、垂直搬送装置１は、昇降コンベア（搬送方向設定装置）５と、ケーブルベア（昇降装置）２０と、昇降コントローラ４及びターンテーブルコントローラ７とからなる垂直搬送コントローラ（垂直搬送制御装置）３と、から構成される。尚、図１中のシステムコントローラ２は、搬送システム全体を制御するコントローラであり、被搬送物であるＦＯＵＰ８に対する搬送指令を出すものである。
【００２１】
昇降コンベア５は、４層階を貫き外壁２２で区切られた昇降空間９に設置される。そして、昇降空間９には、各階毎にポート２１−１〜２１−４が設置され、各階のポート２１−１〜２１−４には、それぞれ１つ又は複数のコンベアレール（搬送軌道）が接続設置されている。図１に示す例では、１階において３つのコンベアレール（コンベアレール１０−１、コンベアレール１１−１、コンベアレール１２−１）がポート２１−１で接続設置され、２階において３つのコンベアレール（コンベアレール１０−２、コンベアレール１１−２、コンベアレール１２−２）がポート２１−２で接続設置され、３階において２つのコンベアレール（コンベアレール１０−３、コンベアレール１１−３）がポート２１−３で接続設置され、更には、４階において１つのコンベアレール（コンベアレール１３）がポート２１−４で接続設置されている。尚、１〜４階の各階のコンベアレールには、各階のコンベアレールに対応したコンベアレールコントローラ６−１、６−２、６−３、６−４が設置される。
【００２２】
ここで、本実施形態に係るケーブルベア２０について図８に基づいて、詳細に説明する。図８は、本実施形態に係る垂直搬送装置のケーブルベアを示す一部断面を含む正面図である。ケーブルベア２０は、ケーブル（昇降軌道）２０ａと、結合部材（支持部材）２０ｂとから構成されている。そして、昇降コンベア５は、例えば、図８に示すような結合部材２０ｂで、昇降空間９内に設置されるケーブル２０ａに支持され、昇降コンベアコントローラ４の制御下で、ケーブルベア２０（即ち、ケーブル２０ａ）の垂直方向への往復循環によりケーブルベア２０（即ち、ケーブル２０ａ）の動きに連動して、１〜４の各階に設置されたポート２１に昇降自在に停止する。
【００２３】
ここで、本実施形態に係る昇降コンベア５について図２〜図４に基づいて、詳細に説明する。図２は、本実施形態に係るＦＯＵＰを搭載した垂直搬送装置のターンテーブルを示す一部断面を含む正面図である。図３は、本実施形態に係る垂直搬送装置のターンテーブルの旋回位置決め駆動原理を説明するＡ−Ａ´断面図である。図４は、本実施形態に係る垂直搬送装置のローラコンベアの駆動原理を説明する正面図である。
【００２４】
昇降コンベア５は、図２に示すように、ターンテーブル（回転装置）１７と、ローラコンベア（搬送コンベア）１８とから構成されている。ここで、ローラコンベア１８は、ターンテーブル１７を構成するテーブル４１に支持される。そして、テーブル４１は、支持部材３３により旋回軸３５に支持され、旋回軸３５は軸受け３６を介してリフタ枠１６に固定される。また、旋回軸３５にはプーリ３４が軸止され、タイミングベルト３７を介し駆動モータ３８の回転軸４０に軸止されたプーリ３９に連結され、駆動モータ３８の駆動のより正逆回転する。そして、リフタ枠１６内にはターンテーブルコントローラ７が設置され、後述するフォトセンサ４５及びドグ３０で検出したテーブル４１の回転方向に基づいて、後述するシステムコントローラ２からの搬送指令に基づいて、駆動モータ３８を駆動させてテーブル４１を旋回させる。尚、昇降コンベア５に備えられる搬送コンベアは、ローラコンベア１８に限らず、チェーンコンベア、ベルトコンベア等であっても良い。
【００２５】
ここで、昇降コンベア５を構成するターンテーブル１７の旋回位置決め機構及びその駆動原理について、図２及び図３に基づいて説明する。図２に示すように、リフタ枠１６の上部端面には受光素子３１と発光素子３２が対となって構成されるフォトセンサ４５が、テーブル４１の下面に設置されたドグ３０を挟んだ状態で設置される。このうちフォトセンサ４５とドグ３０は、ターンテーブル１７、即ちテーブル４１の回転方向を検出し、ローラコンベアの搬送方向を決定するために設置されるものである。図３に示すように、ターンテーブル１７の旋回位置決め機構は４つのドグ検出センサ４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ、補助ドグ検出センサ４５ｅと、ドグ３０とから構成される。ドグ３０は、テーブル４１の回転位置認識手段であって、テーブル４１の外周に沿ってテーブル４１上に湾曲させて設置された平板である。尚、ドグ３０は、テーブル４１の半周より僅かに短い範囲をカバーする長さで形成される。４つのドグ検出センサ４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄは、リフタ枠１６の上面円周縁部であって、回転軸５２を中心として中心角を４等分する各分割線の延長線上に、発光素子３１と受光素子３２とでドグ３０を挟んで固定設置される。また、補助ドグ検出センサ４５ｅは、ドグ検出センサ４５ａより時計回り方向に中心角θだけ離れたリフタ枠１６の上面円周縁部に固定設置される。ここに、ドグ検出センサ４５ａは−９０°位置センサ、ドグ検出センサ４５ｂは０°位置センサ、ドグ検出センサ４５ｃは＋９０°位置センサ、ドグ検出センサ４５ｄは＋１８０°位置センサ、ドグ検出センサ４５ｅはオーバ位置判別センサと呼ぶ。補助ドグ検出センサ４５ｅは、＋１８０°オーバ位置と、−９０°オーバ位置を判別するために設置されている。テーブル４１の回転位置はドグ３０の中心位置で判断され、例えば、図３ではドグ３０の中心は０°の位置にあり、テーブル４１は０°位置にあると言う。尚、テーブル４１の停止位置は、ドグ３０の中心位置が０°、＋９０°、＋１８０°、−９０°の４箇所に限定される。以上により、テーブル４１の回転位置は、検出センサ４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄと補助ドグ検出センサ４５ｅの合計５個のフォトセンサ４５による、ドグ３０の検出の有無の組合せにより認識できる。また、テーブル４１の回転には時計回り方向と反時計回り方向の２方向がある。回転は０°の位置が原点となり、−９０°位置に位置合せする場合は原点から時計回り方向に回転させ、＋９０°と＋１８０°の位置に位置合せする場合は原点から反計回り方向にテーブル４１を回転させる。そして、フォトセンサ４５及びドグ３０で検出したテーブル４１の回転位置に基づいて、システムコントローラ２からの搬送指令に基づいてターンテーブルコントローラ７から出力される旋回指令により、駆動モータ３８を駆動させてテーブル４１を旋回させる。尚、上述したターンテーブル１７の旋回位置決め機構は、ローラコンベアの搬送方向の決定のみならず、電源投入時に実施するテーブル位置初期化に於ける、ターンテーブル位置検出も行う。また、ターンテーブル１７の旋回位置決め機構は、上述の構成に限らず、ターンテーブル１７の回転位置に基づいて、ターンテーブル１７を所定の方向に旋回することができる機構であれば良い。
【００２６】
次に、昇降コンベア５を構成するローラコンベア１８の説明を、図２及び図４に基づいて行う。ローラコンベア１８は、ターンテーブル１７上に支持され、ローラ支持フレーム２９、ローラ２７、ローラ軸２８から構成される。そして、ローラ２７はフレーム２９の両側に設けられ、一方の側に設けられる駆動機構を有する駆動ローラ４７と、他方の側に設けられる駆動機構を有せず回転自在な従動ローラ４４と、で構成される。駆動ローラ４７は、図４に示すように、５個のローラ２７により１ブロックで構成される。そして、駆動ローラ４７は、ローラコンベア１８のローラ支持フレーム２９に対してローラ軸２８が回動自在に支持され、ローラ軸２８には荷受け部４９と鍔部５０が一体に設けられ、荷受け部４９の外周にはウレタンゴム５１が挿入される。また、ローラ軸２８には歯付プーリ４８が挿入され、駆動モータ５３の駆動軸５５には、スプロケット５４が固定され、当該スプロケット５４は、一連のローラ２７に固定されたスプロケット４８と同一垂直平面に配置されている。また、タイミングベルト４６は、ローラ２７の駆動源となる駆動モータ５３のスプロケット５４及び直線状に並ぶ一連のローラ２７のそれぞれに設けた複数個（図４に示す例では５個）のスプロケット４８に対して順次歯部側（内周面）を係合し、１ループを形成している。そして、タイミングベルト４６の歯部を有しない側（外周面）の適所（図４に示す例では２箇所）には、テンションローラ５２が配置されている。尚、テンションローラ５２の支持軸は、タイミングベルト４６に張力を与えている。また、鍔部５０はローラコンベア１８上を輸送されるＦＯＵＰ８がコンベア軌道上から逸脱しないよう左右方向の動きを強制的に規正する機能を担う。
【００２７】
また、ローラコンベア１８のローラ支持フレーム２９には１対のセンサ支持部材２６が取り付けられ、１対のセンサ支持部材２６上には、それぞれ、在荷センサ２５が設置される。１対の在荷センサ２５はＦＯＵＰ８の存在の有無と、ＦＯＵＰ８が正規の位置に搭置されているかどうかの判定を行う。１対の在荷センサ２５の双方が検出する状態にあればＦＯＵＰ８は正規の位置に搭置されていると判断し、１対の在荷センサ２５のいずれか一方が検出する状態にあればＦＯＵＰ８は正規の位置に搭置されていないと判断し、１対の在荷センサ２５の双方が検出しない状態にあればＦＯＵＰ８は存在しないと判断する。尚、在荷センサ２５におけるＦＯＵＰ８の存在の有無と、ＦＯＵＰ８が正規の位置に搭置されているかどうかの判定は、ターンテーブルコントローラ７に出力される。
【００２８】
次に、昇降コンベア５及びケーブルベア２０を制御する垂直搬送コントローラ３の動作説明を、図５に基づいて行う。図５は、本実施形態に係る垂直搬送装置の垂直搬送コントローラを示すブロック図である。図５に示すように、垂直搬送コントローラ３は、昇降コンベア５を制御するためのターンテーブルコントローラ７と、ケーブルベア２０を制御するための昇降コントローラ４と、から構成される。
【００２９】
ターンテーブルコントローラ７は、システムコントローラ２と、昇降コントローラ４と、各階のコンベアレールコントローラ６（１〜Ｎ階コンベアレールコントローラ６−１〜６−Ｎ）とに接続され、ターンテーブルコントローラ７と接続される各コントローラとの間で信号の送受信が行われる。また、ターンテーブルコントローラ７は、ＦＯＵＰ８に付属するデータ（各階毎に固有なターンテーブル１７の搬送方向データ、昇降コントローラ４が移動する階データ）を記憶する。そして、ターンテーブルコントローラ７は、システムコントローラ２からの搬送要求を受信して、現在の階が目標の階（荷受けするコンベアレールが敷設される階或いは荷渡しするコンベアレールが敷設される階）であるかを判断して、異なる階である場合は昇降コントローラ４に対して昇降指令を送信する。同時に、ターンテーブルコントローラ７は、ターンテーブル１７を目標のコンベアレール（荷受けするコンベアレール或いは荷渡しするコンベアレール）の搬送方向に一致させるように旋回する。また、ターンテーブルコントローラ７は、目標の階（荷受けするコンベアレールが敷設される階或いは荷渡しするコンベアレールが敷設される階）に到着後、荷受け或いは荷渡しするコンベアレールと昇降コンベア５とのローラコンベア１８を軌道連結させた状態で、その階のコンベアレールコントローラ６に対してコンベアレールのローラの駆動指令を送信すると共に、昇降コンベア５の駆動ローラ４７を駆動させる。
【００３０】
昇降コントローラ４は、ターンテーブルコントローラ７からの昇降指令を受信してケーブルベア２０を垂直方向に往復循環させることにより昇降コンベア５を目標の階（荷受けするコンベアレールが敷設される階或いは荷渡しするコンベアレールが敷設される階）に昇降させ、目標の階（荷受けするコンベアレールが敷設される階或いは荷渡しするコンベアレールが敷設される階）のポートに到着したことを確認すると、昇降動作完了信号をターンテーブルコントローラ７に送信する。
【００３１】
ここで、システムコントローラ２から搬送要求が出され、ある階にて荷受けし、ある階（同一階の場合もある）まで昇降し、荷渡しするまでの垂直搬送コントローラ３の処理の手順について、図６及び図７に基づいて説明する。図６は、本実施形態に係る垂直搬送コントローラ３のターンテーブルコントローラ７の処理の手順を示したフローチャートである。図７は、本実施形態に係る垂直搬送コントローラ３の昇降コントローラ４の処理の手順を示したフローチャートである。
【００３２】
まず、ターンテーブルコントローラ７の処理の手順について、図６に基づいて説明する。図６に示すように、まず、ターンテーブルコントローラ７は、所定の時間間隔毎に、搬送システムコントローラ２からの搬送要求があるかどうか判断し、搬送システムコントローラ２からの搬送要求を受信すると（ステップＳ１：ＹＥＳ）、現在位置が荷受け階であるか否かの判断を行う（ステップＳ２）。
【００３３】
そして、現在位置が荷受け階の場合は（ステップＳ２：ＹＥＳ）、昇降コントローラ４に対して昇降指令を送信せず、ターンテーブル１７の駆動モータ３８を駆動させてターンテーブル１７を荷受けするコンベアレールの搬送方向に一致させるように旋回する（ステップＳ３）。一方、現在位置が荷受け階と異なる場合は（ステップＳ２：ＮＯ）、昇降コントローラ４に対して荷受け階までの昇降指令を送信すると同時に、ターンテーブル１７の駆動モータ３８を駆動させてターンテーブル１７を荷受けするコンベアレールの搬送方向に一致させるように旋回する（ステップＳ４）。
【００３４】
次いで、荷受け階に到着して昇降コントローラ４から昇降動作完了信号を受信すると（ステップＳ５：ＹＥＳ）、昇降コンベア５のローラコンベア１８と、荷受けするコンベアレールとを軌道連結させた状態で、荷受けするコンベアレールが敷設される階のコンベアレールコントローラ６に対して荷受けするコンベアレールのローラの駆動指令を送信すると共に、昇降コンベア５の駆動ローラ４７の駆動モータ５５を駆動させ、ＦＯＵＰ８を荷受けするコンベアレールから昇降コンベア５上まで輸送し、荷受けを完了させる（ステップＳ６）。尚、昇降コンベア５上の１対の在荷センサ２５の双方が検出する状態にありＦＯＵＰ８は正規の位置に搭置されていると判断した場合に、荷受けが完了する。
【００３５】
荷受けが完了すると（ステップＳ６：ＹＥＳ）、昇降コントローラ４に対して荷渡し階までの昇降指令を送信すると同時に、ターンテーブル１７の駆動モータ３８を駆動させてターンテーブル１７を荷渡しするコンベアレールの搬送方向に一致させるように旋回する（ステップＳ７）。
【００３６】
次いで、荷渡し階に到着して昇降コントローラ４から昇降動作完了信号を受信すると（ステップＳ８：ＹＥＳ）、昇降コンベア５のローラコンベア１８と、荷渡しするコンベアレールとを軌道連結させた状態で、荷渡しするコンベアレールが敷設される階のコンベアレールコントローラ６に対して荷渡しするコンベアレールのローラの駆動指令を送信すると共に、昇降コンベア５の駆動ローラ４７の駆動モータ５５を駆動させ、ＦＯＵＰ８を昇降コンベア５から荷渡しするコンベアレール上まで輸送し、荷受けを完了させる（ステップＳ９）。尚、昇降コンベア５上の１対の在荷センサ２５の双方が検出しない状態にありＦＯＵＰ８は存在しないと判断した場合に、荷渡しが完了する。
【００３７】
次に、昇降コントローラ４の処理の手順について、図７に基づいて説明する。図７に示すように、まず、昇降コントローラ４は、所定の時間間隔毎に、ターンテーブルコントローラ７からの昇降指令があるかどうか判断し、ターンテーブルコントローラ７からの昇降指令を受信すると（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、ケーブルベア２０を垂直方向に往復循環させることにより、昇降コンベア５を、指令を受けた目標の階（荷受けするコンベアレールが敷設される階或いは荷渡しするコンベアレールが敷設される階）に昇降させる（ステップＳ２２）。
【００３８】
そして、指令を受けた目標の階（荷受けするコンベアレールが敷設される階或いは荷渡しするコンベアレールが敷設される階）のポートに到着したことを確認すると（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、昇降動作完了信号をターンテーブルコントローラ７に送信し（ステップＳ２４）、昇降動作完了となる。
【００３９】
このように、本実施形態に係る垂直搬送装置１によると、システムコントローラ２からのＦＯＵＰ８に対する搬送要求に基づいて、昇降コンベア５のターンテーブル１７で荷受けするコンベアレール及び荷渡しするコンベアレールの搬送方向に、ＦＯＵＰ８を載置して階層間を昇降する昇降装置を合わせるとともに、ターンテーブル１７で荷受けするコンベアレール及び荷渡しするコンベアレールの搬送方向に昇降コンベア５のローラコンベア１８を一致せると同時に、ケーブルベア２０で荷受けするコンベアレールが敷設される階から荷渡しするコンベアレールが敷設される階に昇降コンベア５を昇降することができ、複数階において様々な搬送方向のコンベアレールが敷設される搬送システムにおいて、階層間の搬送効率を向上することができる。
【００４０】
特に、生産規模の拡大、製造工場の大規模化が図られ、これに伴い、製造装置台数の増加、搬送システムの規模拡大がなされ、製造工程が複数の階にまたがって構成されている搬送システムを用いた製造工場において、階層間を効率よく搬送可能とすることが重要になっているローラコンベア搬送方式を用いた階層間に荷を搬送する搬送システムに本発明に係る垂直搬送装置１を適用することにより、階層間の搬送効率の向上を実現することができる。
【００４１】
また、昇降空間９内に設置されるケーブルベア２０という簡易な構成により昇降装置を実現することができ、複数階において様々な搬送方向の搬送コンベアが敷設されるコンベア搬送方式の搬送システムにおいて、階層間の垂直方向の搬送、特に多階層間の垂直方向の搬送をも容易に実現することができる。
【００４２】
また、垂直搬送コントローラ３により、システムコントローラ２からのＦＯＵＰ８に対する搬送要求に基づいて、自動的に、昇降コンベア５のターンテーブル１７で荷受けするコンベアレール及び荷渡しするコンベアレールの搬送方向に、昇降コンベア５のローラコンベア１８を合わせるとともに、ケーブルベア２０で荷受けするコンベアレールが敷設される階から荷渡しするコンベアレールが敷設される階に昇降コンベア５を昇降することができ、複数階において様々な搬送方向のコンベアレールが敷設される搬送システムにおいて、階層間の搬送効率をより向上することができる。
【００４３】
以上、本発明は、上記の好ましい実施形態に記載されているが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされる。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。また、具体例は、本発明の構成を例示したものであり、本発明を限定するものではない。
【００４４】
例えば、上述の実施形態では、昇降装置を、図８に示すような昇降コンベア５を結合部材２０ｂで結合した昇降空間９内に設置されるケーブル２０ａで構成されるケーブルベア２０で実現しているがそれに限らない。例えば、図９に示すように、昇降空間内９の垂直方向にレール（昇降軌道）６０ａを設けると共に、昇降コンベア５を結合する結合部材（支持部材）６０ｂにギア６０ｃ及びギア６０ｃを駆動させるモータ６０ｄを設け、当該レール６０ａとギア６０ｃをかみ合わせ、モータ６０ｄによりギア６０ｃを駆動させることにより、レール６０ａに沿って、昇降コンベア５を垂直方向に昇降させるような昇降装置６０の構成であっても良い。
【００４５】
また、上述の実施形態に係る垂直搬送装置は、ローラコンベアを用いた搬送システムに適用する場合を想定しているが、それに限らない。例えば、上述の実施形態に係る垂直搬送装置を、ベルトコンベア、チェーンコンベア等の他の搬送コンベアを用いた搬送システムや、ＯＨＴ、ＯＨＳ等の搬送方式を用いた搬送システムに用いることもできる。ここで、ＯＨＴ、ＯＨＳ等の搬送方式を用いた搬送システムに上述の実施形態に係る垂直搬送装置を用いる場合は、ＯＨＴ、ＯＨＳの搬送軌道から、隣接設置したＯＨＴ、ＯＨＳ用のポートを介して図１における各ポート２１に搬送するようにすると良い。尚、ＯＨＳの場合は、更に、荷台をコンベア構成とすることにより、ＯＨＳ用のポートとコンベア搬送で被搬送物を受け渡しが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本実施形態に係る垂直搬送装置を示す斜視図である。
【図２】本実施形態に係るＦＯＵＰを搭載した垂直搬送装置のターンテーブルを示す一部断面を含む正面図である。
【図３】本実施形態に係る垂直搬送装置のターンテーブルの旋回位置決め駆動原理を説明するＡ−Ａ´断面図である。
【図４】本実施形態に係る垂直搬送装置のローラコンベアの駆動原理を説明する正面図である。
【図５】本実施形態に係る垂直搬送装置の垂直搬送コントローラを示すブロック図である。
【図６】本実施形態に係る垂直搬送コントローラのターンテーブルコントローラの処理の手順を示したフローチャートである。
【図７】本実施形態に係る垂直搬送コントローラの昇降コントローラの処理の手順を示したフローチャートである。
【図８】本実施形態に係る垂直搬送装置のケーブルベアを示す一部断面を含む正面図である。
【図９】他の実施形態に係る垂直搬送装置のケーブルベアを示す一部断面を含む正面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１ 垂直搬送装置
３ 垂直搬送コントローラ（垂直搬送制御装置）
４ 昇降コントローラ
５ 昇降コンベア（搬送方向設定装置）
７ ターンテーブルコントローラ
８ ＦＯＵＰ（被搬送物）
１０−１〜１０−３ コンベアレール（搬送軌道）
１１−１〜１１−３ コンベアレール（搬送軌道）
１２−１〜１２−２ コンベアレール（搬送軌道）
１３ コンベアレール（搬送軌道）
１７ ターンテーブル（回転装置）
１８ ローラコンベア（搬送コンベア）
２０ ケーブルベア（昇降装置）
２０ａ ケーブル（昇降軌道）
２０ｂ 結合部材（支持部材）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数階に敷設された複数の搬送軌道を接続し、被搬送物を垂直方向に搬送する垂直搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工場、液晶表示パネル製造工場等の製造工場では、製造過程の品物（例えば、半導体製造工場の場合、半導体基板や液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等の処理対象物）を収納したキャリアを、搬送コンベア、ＯＨＴ、ＯＨＳ等を用いた搬送システムにより、プロセスに従って、搬送する。搬送システムを用いた製造工場では、生産規模の拡大、製造工場の大規模化が図られ、これに伴い、製造装置台数の増加、搬送システムの規模拡大がなされ、製造工程が複数の階にまたがって構成されている場合がある。そのような場合は、垂直方向である階層間の搬送と、水平方向である同一階内の搬送とが行われる。
【０００３】
ここで、コンベア搬送方式を用いて階層間に荷を搬送する搬送システムにおいて、垂直方向の搬送を行う従来技術として、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載されるコンベア機能を備えるリフタ等の垂直搬送装置がある。特許文献１では、コンベア機能付きリフタが開示されており、リフターコンベアは、１，２階部分の立体ループ搬送装置の水平部に隣接した荷揚げ場に設置され１，２階を昇降し、ローラ搬送を実施する。また、特許文献２は、特許文献１と類似する機能を有するリフタ付入出庫チェーンコンベアが開示されている。
【０００４】
また、コンベア搬送方式以外の搬送方式を用いて階層間に荷を搬送する搬送システムにおいて、垂直方向の搬送を行う従来技術としては、スタッカクレーン、移載装置を装備したエレベータ、パンタグラフ方式の昇降装置等の垂直搬送装置がある。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２３９４１６号公報
【特許文献２】特開平５−２６２４０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、近年、生産効率に対する要求が更に強まり、搬送システムにおいて搬送効率の向上（例えば、搬送時間の短縮）が求められている。特に、搬送能力が高く、高い生産効率を達成できるコンベア搬送方式を用いた搬送システムでは、階層間に荷を搬送する垂直搬送装置についても、その搬送能力に調和させるために、階層間を効率よく搬送可能とすることが重要になっている。しかしながら、先行技術の一例として前述した特許文献１及び２に係るコンベア機能を備えるリフタでは、いずれの場合もリフタに装備されたコンベアの搬送方向は常に固定され、荷受けする階に敷設されるコンベアのコンベア搬送方向と、荷渡しする階に敷設されるコンベアのコンベア搬送方向は常に一致するよう固定されており、コンベア搬送方向を考慮した上で全て統一した仕様で規制しないと搬送コンベア軌道のライン構築ができないという問題を有している。即ち、先行技術に係るリフタは、様々な搬送方向の搬送コンベア軌道を有するコンベア搬送方式を用いた搬送システムに適用することができない、また、搬送システムの規模拡大に伴う搬送コンベア軌道の搬送方向の変更に対応できないという問題を有していた。また、垂直搬送装置に荷物を移載するための移載機（移載ロボットなど）を組み合わせることにより、複数階において様々な搬送方向の搬送コンベア軌道を備える搬送システムに対応することができるが、移載機は搬送能力が低いため、コンベア搬送方式の持つ高い搬送能力に調和することができず、非効率な搬送システムになるという問題がある。
【０００７】
また、コンベア搬送方式以外の搬送方式を用いて階層間に荷を搬送する搬送システムにおける垂直搬送装置では、例えば、パンタグラフ方式の昇降装置は、昇降高さに限界があり、多階層からなる搬送システムには対応できない問題がある。また、スタッカクレーンは高さ方向に制限のない昇降自在な搬送装置であるが、荷物の移載には移載ロボットなどの移載機が必要となり、移載機の移載時間が階層間の搬送効率を低下させる原因となるという問題がある。更に、従来技術の垂直搬送装置では、移載装置を装備したエレベータでは移載装置を使用するため、荷の移載に時間を要し、階層間の搬送効率の向上は得られない。
【０００８】
そこで、本発明は、複数階において様々な搬送方向の搬送軌道が敷設される搬送システムにおいて、階層間の搬送効率を向上することができる垂直搬送装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００９】
本発明に係る垂直搬送装置は、複数階に敷設された複数の搬送軌道を接続し、被搬送物を垂直方向に搬送する垂直搬送装置であって、前記搬送軌道のいずれかから搬送される被搬送物を載置すると共に当該被搬送物を前記搬送軌道のいずれかに搬送することが可能な搬送コンベアと、前記搬送軌道の搬送方向に合わせて当該搬送コンベアを旋回させる回転装置と、を備える搬送方向設定装置と、前記複数階の搬送軌道間で、前記搬送方向設定装置を垂直方向に昇降させる昇降装置と、被搬送物に対する搬送指令に基づいて、前記搬送方向設定装置と前記昇降装置を制御する垂直搬送制御装置と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
これにより、上位の搬送システムからの被搬送物に対する搬送指令に基づいて、回転装置で荷受けする搬送軌道及び荷渡しする搬送軌道の搬送方向に搬送コンベアを一致せると同時に、昇降装置で荷受けする搬送軌道が敷設される階から荷渡しする搬送軌道が敷設される階に搬送方向設定装置を昇降することができ、複数階において様々な搬送方向の搬送軌道が敷設される搬送システムにおいて、階層間の搬送効率を向上することができる。
【００１１】
ここで、本発明に係る垂直搬送装置は、前記垂直搬送制御装置が、被搬送物を荷受けする際に、前記搬送方向設定装置を荷受けする搬送コンベアが敷設される階に昇降するよう前記昇降装置を制御すると同時に前記搬送コンベアを荷受けする前記搬送軌道の搬送方向と一致するよう前記回転装置を制御し、被搬送物を荷渡しする際に、前記搬送方向設定装置を荷渡しする搬送コンベアが敷設される階に昇降するよう前記昇降装置を制御すると同時に前記搬送コンベアを荷渡しする前記搬送軌道の搬送方向と一致するよう前記回転装置を制御して良い。
【００１２】
これにより、垂直搬送制御装置により、上位の搬送システムからの被搬送物に対する搬送指令に基づいて、自動的に、回転装置で荷受けする搬送軌道及び荷渡しする搬送軌道の搬送方向に搬送コンベアを一致させるとともに、昇降装置で荷受けする搬送軌道が敷設される階から荷渡しする搬送軌道が敷設される階に搬送方向設定装置を昇降することができ、複数階において様々な搬送方向の搬送軌道が敷設される搬送システムにおいて、階層間の搬送効率をより向上することができる。
【００１３】
また、本発明に係る垂直搬送装置は、前記昇降装置が、前記搬送軌道が敷設される複数階にまたがって垂直方向に設置される昇降軌道と、前記搬送方向設定装置を前記昇降軌道に支持させる支持部材と、から構成され、前記昇降軌道又は前記支持部材のいずれか一方が駆動することにより、前記搬送方向設定装置を昇降させて良い。
【００１４】
これにより、簡易な構成により昇降装置を実現することができ、複数階において様々な搬送方向の搬送軌道が敷設される搬送システムにおいて、階層間の垂直方向の搬送、特に多階層間の垂直方向の搬送をも容易に実現することができる。
【００１５】
更に、本発明に係る垂直搬送装置は、前記搬送軌道が、複数階からなる製造工場に敷設されたものであり、前記搬送軌道及び前記搬送コンベアが、ローラコンベアから構成されて良い。
【００１６】
これにより、特に、生産規模の拡大、製造工場の大規模化が図られ、これに伴い、製造装置台数の増加、搬送システムの規模拡大がなされ、製造工程が複数の階にまたがって構成されている搬送システムを用いた製造工場において、階層間を効率よく搬送可能とすることが重要になっているローラコンベア搬送方式を用いた階層間に荷を搬送する搬送システムに本発明に係る垂直搬送装置を適用することにより、階層間の搬送効率の向上を実現することができる。
【００１７】
本発明において、搬送軌道とは、コンベア搬送方式を採用する搬送システムの搬送コンベア軌道の他、ＯＨＳ、ＯＨＴ等の搬送方式を採用する搬送システムの搬送軌道を含むものである。また、搬送コンベアとは、ローラコンベア、チェーンコンベアの他、ベルトコンベア等を含むものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る垂直搬送装置を実施するための最良の形態について具体的な一例に即して説明する。尚、本実施形態においては、製造工程が複数の階にまたがって構成されている半導体製造工場において、複数階に敷設されるローラコンベアを用いた搬送システムに適用する場合を想定する。
【００１９】
本実施形態に係る垂直搬送装置について、図１に基づいて以下に説明する。図１は、本実施形態に係る垂直搬送装置を示す斜視図である。
【００２０】
図１に示すように、垂直搬送装置１は、昇降コンベア（搬送方向設定装置）５と、ケーブルベア（昇降装置）２０と、昇降コントローラ４及びターンテーブルコントローラ７とからなる垂直搬送コントローラ（垂直搬送制御装置）３と、から構成される。尚、図１中のシステムコントローラ２は、搬送システム全体を制御するコントローラであり、被搬送物であるＦＯＵＰ８に対する搬送指令を出すものである。
【００２１】
昇降コンベア５は、４層階を貫き外壁２２で区切られた昇降空間９に設置される。そして、昇降空間９には、各階毎にポート２１−１〜２１−４が設置され、各階のポート２１−１〜２１−４には、それぞれ１つ又は複数のコンベアレール（搬送軌道）が接続設置されている。図１に示す例では、１階において３つのコンベアレール（コンベアレール１０−１、コンベアレール１１−１、コンベアレール１２−１）がポート２１−１で接続設置され、２階において３つのコンベアレール（コンベアレール１０−２、コンベアレール１１−２、コンベアレール１２−２）がポート２１−２で接続設置され、３階において２つのコンベアレール（コンベアレール１０−３、コンベアレール１１−３）がポート２１−３で接続設置され、更には、４階において１つのコンベアレール（コンベアレール１３）がポート２１−４で接続設置されている。尚、１〜４階の各階のコンベアレールには、各階のコンベアレールに対応したコンベアレールコントローラ６−１、６−２、６−３、６−４が設置される。
【００２２】
ここで、本実施形態に係るケーブルベア２０について図８に基づいて、詳細に説明する。図８は、本実施形態に係る垂直搬送装置のケーブルベアを示す一部断面を含む正面図である。ケーブルベア２０は、ケーブル（昇降軌道）２０ａと、結合部材（支持部材）２０ｂとから構成されている。そして、昇降コンベア５は、例えば、図８に示すような結合部材２０ｂで、昇降空間９内に設置されるケーブル２０ａに支持され、昇降コンベアコントローラ４の制御下で、ケーブルベア２０（即ち、ケーブル２０ａ）の垂直方向への往復循環によりケーブルベア２０（即ち、ケーブル２０ａ）の動きに連動して、１〜４の各階に設置されたポート２１に昇降自在に停止する。
【００２３】
ここで、本実施形態に係る昇降コンベア５について図２〜図４に基づいて、詳細に説明する。図２は、本実施形態に係るＦＯＵＰを搭載した垂直搬送装置のターンテーブルを示す一部断面を含む正面図である。図３は、本実施形態に係る垂直搬送装置のターンテーブルの旋回位置決め駆動原理を説明するＡ−Ａ´断面図である。図４は、本実施形態に係る垂直搬送装置のローラコンベアの駆動原理を説明する正面図である。
【００２４】
昇降コンベア５は、図２に示すように、ターンテーブル（回転装置）１７と、ローラコンベア（搬送コンベア）１８とから構成されている。ここで、ローラコンベア１８は、ターンテーブル１７を構成するテーブル４１に支持される。そして、テーブル４１は、支持部材３３により旋回軸３５に支持され、旋回軸３５は軸受け３６を介してリフタ枠１６に固定される。また、旋回軸３５にはプーリ３４が軸止され、タイミングベルト３７を介し駆動モータ３８の回転軸４０に軸止されたプーリ３９に連結され、駆動モータ３８の駆動のより正逆回転する。そして、リフタ枠１６内にはターンテーブルコントローラ７が設置され、後述するフォトセンサ４５及びドグ３０で検出したテーブル４１の回転方向に基づいて、後述するシステムコントローラ２からの搬送指令に基づいて、駆動モータ３８を駆動させてテーブル４１を旋回させる。尚、昇降コンベア５に備えられる搬送コンベアは、ローラコンベア１８に限らず、チェーンコンベア、ベルトコンベア等であっても良い。
【００２５】
ここで、昇降コンベア５を構成するターンテーブル１７の旋回位置決め機構及びその駆動原理について、図２及び図３に基づいて説明する。図２に示すように、リフタ枠１６の上部端面には受光素子３１と発光素子３２が対となって構成されるフォトセンサ４５が、テーブル４１の下面に設置されたドグ３０を挟んだ状態で設置される。このうちフォトセンサ４５とドグ３０は、ターンテーブル１７、即ちテーブル４１の回転方向を検出し、ローラコンベアの搬送方向を決定するために設置されるものである。図３に示すように、ターンテーブル１７の旋回位置決め機構は４つのドグ検出センサ４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ、補助ドグ検出センサ４５ｅと、ドグ３０とから構成される。ドグ３０は、テーブル４１の回転位置認識手段であって、テーブル４１の外周に沿ってテーブル４１上に湾曲させて設置された平板である。尚、ドグ３０は、テーブル４１の半周より僅かに短い範囲をカバーする長さで形成される。４つのドグ検出センサ４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄは、リフタ枠１６の上面円周縁部であって、回転軸５２を中心として中心角を４等分する各分割線の延長線上に、発光素子３１と受光素子３２とでドグ３０を挟んで固定設置される。また、補助ドグ検出センサ４５ｅは、ドグ検出センサ４５ａより時計回り方向に中心角θだけ離れたリフタ枠１６の上面円周縁部に固定設置される。ここに、ドグ検出センサ４５ａは−９０°位置センサ、ドグ検出センサ４５ｂは０°位置センサ、ドグ検出センサ４５ｃは＋９０°位置センサ、ドグ検出センサ４５ｄは＋１８０°位置センサ、ドグ検出センサ４５ｅはオーバ位置判別センサと呼ぶ。補助ドグ検出センサ４５ｅは、＋１８０°オーバ位置と、−９０°オーバ位置を判別するために設置されている。テーブル４１の回転位置はドグ３０の中心位置で判断され、例えば、図３ではドグ３０の中心は０°の位置にあり、テーブル４１は０°位置にあると言う。尚、テーブル４１の停止位置は、ドグ３０の中心位置が０°、＋９０°、＋１８０°、−９０°の４箇所に限定される。以上により、テーブル４１の回転位置は、検出センサ４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄと補助ドグ検出センサ４５ｅの合計５個のフォトセンサ４５による、ドグ３０の検出の有無の組合せにより認識できる。また、テーブル４１の回転には時計回り方向と反時計回り方向の２方向がある。回転は０°の位置が原点となり、−９０°位置に位置合せする場合は原点から時計回り方向に回転させ、＋９０°と＋１８０°の位置に位置合せする場合は原点から反計回り方向にテーブル４１を回転させる。そして、フォトセンサ４５及びドグ３０で検出したテーブル４１の回転位置に基づいて、システムコントローラ２からの搬送指令に基づいてターンテーブルコントローラ７から出力される旋回指令により、駆動モータ３８を駆動させてテーブル４１を旋回させる。尚、上述したターンテーブル１７の旋回位置決め機構は、ローラコンベアの搬送方向の決定のみならず、電源投入時に実施するテーブル位置初期化に於ける、ターンテーブル位置検出も行う。また、ターンテーブル１７の旋回位置決め機構は、上述の構成に限らず、ターンテーブル１７の回転位置に基づいて、ターンテーブル１７を所定の方向に旋回することができる機構であれば良い。
【００２６】
次に、昇降コンベア５を構成するローラコンベア１８の説明を、図２及び図４に基づいて行う。ローラコンベア１８は、ターンテーブル１７上に支持され、ローラ支持フレーム２９、ローラ２７、ローラ軸２８から構成される。そして、ローラ２７はフレーム２９の両側に設けられ、一方の側に設けられる駆動機構を有する駆動ローラ４７と、他方の側に設けられる駆動機構を有せず回転自在な従動ローラ４４と、で構成される。駆動ローラ４７は、図４に示すように、５個のローラ２７により１ブロックで構成される。そして、駆動ローラ４７は、ローラコンベア１８のローラ支持フレーム２９に対してローラ軸２８が回動自在に支持され、ローラ軸２８には荷受け部４９と鍔部５０が一体に設けられ、荷受け部４９の外周にはウレタンゴム５１が挿入される。また、ローラ軸２８には歯付プーリ４８が挿入され、駆動モータ５３の駆動軸５５には、スプロケット５４が固定され、当該スプロケット５４は、一連のローラ２７に固定されたスプロケット４８と同一垂直平面に配置されている。また、タイミングベルト４６は、ローラ２７の駆動源となる駆動モータ５３のスプロケット５４及び直線状に並ぶ一連のローラ２７のそれぞれに設けた複数個（図４に示す例では５個）のスプロケット４８に対して順次歯部側（内周面）を係合し、１ループを形成している。そして、タイミングベルト４６の歯部を有しない側（外周面）の適所（図４に示す例では２箇所）には、テンションローラ５２が配置されている。尚、テンションローラ５２の支持軸は、タイミングベルト４６に張力を与えている。また、鍔部５０はローラコンベア１８上を輸送されるＦＯＵＰ８がコンベア軌道上から逸脱しないよう左右方向の動きを強制的に規正する機能を担う。
【００２７】
また、ローラコンベア１８のローラ支持フレーム２９には１対のセンサ支持部材２６が取り付けられ、１対のセンサ支持部材２６上には、それぞれ、在荷センサ２５が設置される。１対の在荷センサ２５はＦＯＵＰ８の存在の有無と、ＦＯＵＰ８が正規の位置に搭置されているかどうかの判定を行う。１対の在荷センサ２５の双方が検出する状態にあればＦＯＵＰ８は正規の位置に搭置されていると判断し、１対の在荷センサ２５のいずれか一方が検出する状態にあればＦＯＵＰ８は正規の位置に搭置されていないと判断し、１対の在荷センサ２５の双方が検出しない状態にあればＦＯＵＰ８は存在しないと判断する。尚、在荷センサ２５におけるＦＯＵＰ８の存在の有無と、ＦＯＵＰ８が正規の位置に搭置されているかどうかの判定は、ターンテーブルコントローラ７に出力される。
【００２８】
次に、昇降コンベア５及びケーブルベア２０を制御する垂直搬送コントローラ３の動作説明を、図５に基づいて行う。図５は、本実施形態に係る垂直搬送装置の垂直搬送コントローラを示すブロック図である。図５に示すように、垂直搬送コントローラ３は、昇降コンベア５を制御するためのターンテーブルコントローラ７と、ケーブルベア２０を制御するための昇降コントローラ４と、から構成される。
【００２９】
ターンテーブルコントローラ７は、システムコントローラ２と、昇降コントローラ４と、各階のコンベアレールコントローラ６（１〜Ｎ階コンベアレールコントローラ６−１〜６−Ｎ）とに接続され、ターンテーブルコントローラ７と接続される各コントローラとの間で信号の送受信が行われる。また、ターンテーブルコントローラ７は、ＦＯＵＰ８に付属するデータ（各階毎に固有なターンテーブル１７の搬送方向データ、昇降コントローラ４が移動する階データ）を記憶する。そして、ターンテーブルコントローラ７は、システムコントローラ２からの搬送要求を受信して、現在の階が目標の階（荷受けするコンベアレールが敷設される階或いは荷渡しするコンベアレールが敷設される階）であるかを判断して、異なる階である場合は昇降コントローラ４に対して昇降指令を送信する。同時に、ターンテーブルコントローラ７は、ターンテーブル１７を目標のコンベアレール（荷受けするコンベアレール或いは荷渡しするコンベアレール）の搬送方向に一致させるように旋回する。また、ターンテーブルコントローラ７は、目標の階（荷受けするコンベアレールが敷設される階或いは荷渡しするコンベアレールが敷設される階）に到着後、荷受け或いは荷渡しするコンベアレールと昇降コンベア５とのローラコンベア１８を軌道連結させた状態で、その階のコンベアレールコントローラ６に対してコンベアレールのローラの駆動指令を送信すると共に、昇降コンベア５の駆動ローラ４７を駆動させる。
【００３０】
昇降コントローラ４は、ターンテーブルコントローラ７からの昇降指令を受信してケーブルベア２０を垂直方向に往復循環させることにより昇降コンベア５を目標の階（荷受けするコンベアレールが敷設される階或いは荷渡しするコンベアレールが敷設される階）に昇降させ、目標の階（荷受けするコンベアレールが敷設される階或いは荷渡しするコンベアレールが敷設される階）のポートに到着したことを確認すると、昇降動作完了信号をターンテーブルコントローラ７に送信する。
【００３１】
ここで、システムコントローラ２から搬送要求が出され、ある階にて荷受けし、ある階（同一階の場合もある）まで昇降し、荷渡しするまでの垂直搬送コントローラ３の処理の手順について、図６及び図７に基づいて説明する。図６は、本実施形態に係る垂直搬送コントローラ３のターンテーブルコントローラ７の処理の手順を示したフローチャートである。図７は、本実施形態に係る垂直搬送コントローラ３の昇降コントローラ４の処理の手順を示したフローチャートである。
【００３２】
まず、ターンテーブルコントローラ７の処理の手順について、図６に基づいて説明する。図６に示すように、まず、ターンテーブルコントローラ７は、所定の時間間隔毎に、搬送システムコントローラ２からの搬送要求があるかどうか判断し、搬送システムコントローラ２からの搬送要求を受信すると（ステップＳ１：ＹＥＳ）、現在位置が荷受け階であるか否かの判断を行う（ステップＳ２）。
【００３３】
そして、現在位置が荷受け階の場合は（ステップＳ２：ＹＥＳ）、昇降コントローラ４に対して昇降指令を送信せず、ターンテーブル１７の駆動モータ３８を駆動させてターンテーブル１７を荷受けするコンベアレールの搬送方向に一致させるように旋回する（ステップＳ３）。一方、現在位置が荷受け階と異なる場合は（ステップＳ２：ＮＯ）、昇降コントローラ４に対して荷受け階までの昇降指令を送信すると同時に、ターンテーブル１７の駆動モータ３８を駆動させてターンテーブル１７を荷受けするコンベアレールの搬送方向に一致させるように旋回する（ステップＳ４）。
【００３４】
次いで、荷受け階に到着して昇降コントローラ４から昇降動作完了信号を受信すると（ステップＳ５：ＹＥＳ）、昇降コンベア５のローラコンベア１８と、荷受けするコンベアレールとを軌道連結させた状態で、荷受けするコンベアレールが敷設される階のコンベアレールコントローラ６に対して荷受けするコンベアレールのローラの駆動指令を送信すると共に、昇降コンベア５の駆動ローラ４７の駆動モータ５５を駆動させ、ＦＯＵＰ８を荷受けするコンベアレールから昇降コンベア５上まで輸送し、荷受けを完了させる（ステップＳ６）。尚、昇降コンベア５上の１対の在荷センサ２５の双方が検出する状態にありＦＯＵＰ８は正規の位置に搭置されていると判断した場合に、荷受けが完了する。
【００３５】
荷受けが完了すると（ステップＳ６：ＹＥＳ）、昇降コントローラ４に対して荷渡し階までの昇降指令を送信すると同時に、ターンテーブル１７の駆動モータ３８を駆動させてターンテーブル１７を荷渡しするコンベアレールの搬送方向に一致させるように旋回する（ステップＳ７）。
【００３６】
次いで、荷渡し階に到着して昇降コントローラ４から昇降動作完了信号を受信すると（ステップＳ８：ＹＥＳ）、昇降コンベア５のローラコンベア１８と、荷渡しするコンベアレールとを軌道連結させた状態で、荷渡しするコンベアレールが敷設される階のコンベアレールコントローラ６に対して荷渡しするコンベアレールのローラの駆動指令を送信すると共に、昇降コンベア５の駆動ローラ４７の駆動モータ５５を駆動させ、ＦＯＵＰ８を昇降コンベア５から荷渡しするコンベアレール上まで輸送し、荷受けを完了させる（ステップＳ９）。尚、昇降コンベア５上の１対の在荷センサ２５の双方が検出しない状態にありＦＯＵＰ８は存在しないと判断した場合に、荷渡しが完了する。
【００３７】
次に、昇降コントローラ４の処理の手順について、図７に基づいて説明する。図７に示すように、まず、昇降コントローラ４は、所定の時間間隔毎に、ターンテーブルコントローラ７からの昇降指令があるかどうか判断し、ターンテーブルコントローラ７からの昇降指令を受信すると（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、ケーブルベア２０を垂直方向に往復循環させることにより、昇降コンベア５を、指令を受けた目標の階（荷受けするコンベアレールが敷設される階或いは荷渡しするコンベアレールが敷設される階）に昇降させる（ステップＳ２２）。
【００３８】
そして、指令を受けた目標の階（荷受けするコンベアレールが敷設される階或いは荷渡しするコンベアレールが敷設される階）のポートに到着したことを確認すると（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、昇降動作完了信号をターンテーブルコントローラ７に送信し（ステップＳ２４）、昇降動作完了となる。
【００３９】
このように、本実施形態に係る垂直搬送装置１によると、システムコントローラ２からのＦＯＵＰ８に対する搬送要求に基づいて、昇降コンベア５のターンテーブル１７で荷受けするコンベアレール及び荷渡しするコンベアレールの搬送方向に、ＦＯＵＰ８を載置して階層間を昇降する昇降装置を合わせるとともに、ターンテーブル１７で荷受けするコンベアレール及び荷渡しするコンベアレールの搬送方向に昇降コンベア５のローラコンベア１８を一致せると同時に、ケーブルベア２０で荷受けするコンベアレールが敷設される階から荷渡しするコンベアレールが敷設される階に昇降コンベア５を昇降することができ、複数階において様々な搬送方向のコンベアレールが敷設される搬送システムにおいて、階層間の搬送効率を向上することができる。
【００４０】
特に、生産規模の拡大、製造工場の大規模化が図られ、これに伴い、製造装置台数の増加、搬送システムの規模拡大がなされ、製造工程が複数の階にまたがって構成されている搬送システムを用いた製造工場において、階層間を効率よく搬送可能とすることが重要になっているローラコンベア搬送方式を用いた階層間に荷を搬送する搬送システムに本発明に係る垂直搬送装置１を適用することにより、階層間の搬送効率の向上を実現することができる。
【００４１】
また、昇降空間９内に設置されるケーブルベア２０という簡易な構成により昇降装置を実現することができ、複数階において様々な搬送方向の搬送コンベアが敷設されるコンベア搬送方式の搬送システムにおいて、階層間の垂直方向の搬送、特に多階層間の垂直方向の搬送をも容易に実現することができる。
【００４２】
また、垂直搬送コントローラ３により、システムコントローラ２からのＦＯＵＰ８に対する搬送要求に基づいて、自動的に、昇降コンベア５のターンテーブル１７で荷受けするコンベアレール及び荷渡しするコンベアレールの搬送方向に、昇降コンベア５のローラコンベア１８を合わせるとともに、ケーブルベア２０で荷受けするコンベアレールが敷設される階から荷渡しするコンベアレールが敷設される階に昇降コンベア５を昇降することができ、複数階において様々な搬送方向のコンベアレールが敷設される搬送システムにおいて、階層間の搬送効率をより向上することができる。
【００４３】
以上、本発明は、上記の好ましい実施形態に記載されているが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされる。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。また、具体例は、本発明の構成を例示したものであり、本発明を限定するものではない。
【００４４】
例えば、上述の実施形態では、昇降装置を、図８に示すような昇降コンベア５を結合部材２０ｂで結合した昇降空間９内に設置されるケーブル２０ａで構成されるケーブルベア２０で実現しているがそれに限らない。例えば、図９に示すように、昇降空間内９の垂直方向にレール（昇降軌道）６０ａを設けると共に、昇降コンベア５を結合する結合部材（支持部材）６０ｂにギア６０ｃ及びギア６０ｃを駆動させるモータ６０ｄを設け、当該レール６０ａとギア６０ｃをかみ合わせ、モータ６０ｄによりギア６０ｃを駆動させることにより、レール６０ａに沿って、昇降コンベア５を垂直方向に昇降させるような昇降装置６０の構成であっても良い。
【００４５】
また、上述の実施形態に係る垂直搬送装置は、ローラコンベアを用いた搬送システムに適用する場合を想定しているが、それに限らない。例えば、上述の実施形態に係る垂直搬送装置を、ベルトコンベア、チェーンコンベア等の他の搬送コンベアを用いた搬送システムや、ＯＨＴ、ＯＨＳ等の搬送方式を用いた搬送システムに用いることもできる。ここで、ＯＨＴ、ＯＨＳ等の搬送方式を用いた搬送システムに上述の実施形態に係る垂直搬送装置を用いる場合は、ＯＨＴ、ＯＨＳの搬送軌道から、隣接設置したＯＨＴ、ＯＨＳ用のポートを介して図１における各ポート２１に搬送するようにすると良い。尚、ＯＨＳの場合は、更に、荷台をコンベア構成とすることにより、ＯＨＳ用のポートとコンベア搬送で被搬送物を受け渡しが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本実施形態に係る垂直搬送装置を示す斜視図である。
【図２】本実施形態に係るＦＯＵＰを搭載した垂直搬送装置のターンテーブルを示す一部断面を含む正面図である。
【図３】本実施形態に係る垂直搬送装置のターンテーブルの旋回位置決め駆動原理を説明するＡ−Ａ´断面図である。
【図４】本実施形態に係る垂直搬送装置のローラコンベアの駆動原理を説明する正面図である。
【図５】本実施形態に係る垂直搬送装置の垂直搬送コントローラを示すブロック図である。
【図６】本実施形態に係る垂直搬送コントローラのターンテーブルコントローラの処理の手順を示したフローチャートである。
【図７】本実施形態に係る垂直搬送コントローラの昇降コントローラの処理の手順を示したフローチャートである。
【図８】本実施形態に係る垂直搬送装置のケーブルベアを示す一部断面を含む正面図である。
【図９】他の実施形態に係る垂直搬送装置のケーブルベアを示す一部断面を含む正面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１ 垂直搬送装置
３ 垂直搬送コントローラ（垂直搬送制御装置）
４ 昇降コントローラ
５ 昇降コンベア（搬送方向設定装置）
７ ターンテーブルコントローラ
８ ＦＯＵＰ（被搬送物）
１０−１〜１０−３ コンベアレール（搬送軌道）
１１−１〜１１−３ コンベアレール（搬送軌道）
１２−１〜１２−２ コンベアレール（搬送軌道）
１３ コンベアレール（搬送軌道）
１７ ターンテーブル（回転装置）
１８ ローラコンベア（搬送コンベア）
２０ ケーブルベア（昇降装置）
２０ａ ケーブル（昇降軌道）
２０ｂ 結合部材（支持部材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数階に敷設された複数の搬送軌道を接続し、被搬送物を垂直方向に搬送する垂直搬送装置であって、
前記搬送軌道のいずれかから搬送される被搬送物を載置すると共に当該被搬送物を前記搬送軌道のいずれかに搬送することが可能な搬送コンベアと、前記搬送軌道の搬送方向に合わせて当該搬送コンベアを旋回させる回転装置と、を備える搬送方向設定装置と、
前記複数階の搬送軌道間で、前記搬送方向設定装置を垂直方向に昇降させる昇降装置と、
被搬送物に対する搬送指令に基づいて、前記搬送方向設定装置と前記昇降装置を制御する垂直搬送制御装置と、
を備えることを特徴とする垂直搬送装置。
【請求項２】
前記垂直搬送制御装置が、
被搬送物を荷受けする際に、前記搬送方向設定装置を荷受けする搬送コンベアが敷設される階に昇降するよう前記昇降装置を制御すると同時に前記搬送コンベアを荷受けする前記搬送軌道の搬送方向と一致するよう前記回転装置を制御し、
被搬送物を荷渡しする際に、前記搬送方向設定装置を荷渡しする搬送コンベアが敷設される階に昇降するよう前記昇降装置を制御すると同時に前記搬送コンベアを荷渡しする前記搬送軌道の搬送方向と一致するよう前記回転装置を制御することを特徴とする請求項１に記載の垂直搬送装置。
【請求項３】
前記昇降装置が、
前記搬送軌道が敷設される複数階にまたがって垂直方向に設置される昇降軌道と、
前記搬送方向設定装置を前記昇降軌道に支持させる支持部材と、
から構成され、前記昇降軌道又は前記支持部材のいずれか一方が駆動することにより、前記搬送方向設定装置を昇降させることを特徴とする請求項１又は２に記載の垂直搬送装置。
【請求項４】
前記搬送軌道が、複数階からなる製造工場に敷設されたものであり、
前記搬送軌道及び前記搬送コンベアが、ローラコンベアから構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の垂直搬送装置。
【請求項１】
複数階に敷設された複数の搬送軌道を接続し、被搬送物を垂直方向に搬送する垂直搬送装置であって、
前記搬送軌道のいずれかから搬送される被搬送物を載置すると共に当該被搬送物を前記搬送軌道のいずれかに搬送することが可能な搬送コンベアと、前記搬送軌道の搬送方向に合わせて当該搬送コンベアを旋回させる回転装置と、を備える搬送方向設定装置と、
前記複数階の搬送軌道間で、前記搬送方向設定装置を垂直方向に昇降させる昇降装置と、
被搬送物に対する搬送指令に基づいて、前記搬送方向設定装置と前記昇降装置を制御する垂直搬送制御装置と、
を備えることを特徴とする垂直搬送装置。
【請求項２】
前記垂直搬送制御装置が、
被搬送物を荷受けする際に、前記搬送方向設定装置を荷受けする搬送コンベアが敷設される階に昇降するよう前記昇降装置を制御すると同時に前記搬送コンベアを荷受けする前記搬送軌道の搬送方向と一致するよう前記回転装置を制御し、
被搬送物を荷渡しする際に、前記搬送方向設定装置を荷渡しする搬送コンベアが敷設される階に昇降するよう前記昇降装置を制御すると同時に前記搬送コンベアを荷渡しする前記搬送軌道の搬送方向と一致するよう前記回転装置を制御することを特徴とする請求項１に記載の垂直搬送装置。
【請求項３】
前記昇降装置が、
前記搬送軌道が敷設される複数階にまたがって垂直方向に設置される昇降軌道と、
前記搬送方向設定装置を前記昇降軌道に支持させる支持部材と、
から構成され、前記昇降軌道又は前記支持部材のいずれか一方が駆動することにより、前記搬送方向設定装置を昇降させることを特徴とする請求項１又は２に記載の垂直搬送装置。
【請求項４】
前記搬送軌道が、複数階からなる製造工場に敷設されたものであり、
前記搬送軌道及び前記搬送コンベアが、ローラコンベアから構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の垂直搬送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−１６１４６０（Ｐ２００７−１６１４６０Ａ）
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３６２７５７（Ｐ２００５−３６２７５７）
【出願日】平成１７年１２月１６日（２００５．１２．１６）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ケーブルベア
【出願人】（３０２０５９２７４）アシスト シンコー株式会社 (146)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月１６日（２００５．１２．１６）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ケーブルベア
【出願人】（３０２０５９２７４）アシスト シンコー株式会社 (146)
【Ｆターム（参考）】
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