天井走行搬送装置
【課題】搬送台車の走行方向前方にある障害物の検知、及び搬送台車の下方にある障害物の検知を低コストで実現する。
【解決手段】搬送台車２０に、搬送台車２０の走行方向前方に位置する前方監視領域及び下方に位置する下方監視領域を含む領域をスキャニングすることができるセンサ３０を設ける。そして、選択部は、搬送台車２０が走行している際には、センサ３０によるスキャニング領域のうち前方監視領域を選択し、搬送台車２０が搬送物であるＦＯＵＰ８０の回収作業又は載置作業を行っている際には、下方監視領域を選択する。監視部は、選択部によって選択された監視領域内の障害物を監視する。
【解決手段】搬送台車２０に、搬送台車２０の走行方向前方に位置する前方監視領域及び下方に位置する下方監視領域を含む領域をスキャニングすることができるセンサ３０を設ける。そして、選択部は、搬送台車２０が走行している際には、センサ３０によるスキャニング領域のうち前方監視領域を選択し、搬送台車２０が搬送物であるＦＯＵＰ８０の回収作業又は載置作業を行っている際には、下方監視領域を選択する。監視部は、選択部によって選択された監視領域内の障害物を監視する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送物を昇降可能に保持しつつ、天井に敷設された軌道を走行する天井走行搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体デバイスの製造設備においては、半導体ウェーハが収納されたＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）を昇降可能なグリッパによって把持しつつ、天井に敷設された軌道を走行することで種々の半導体製造装置間を移動する搬送台車を備えた天井走行搬送装置が用いられている。半導体製造装置の本体は、軌道の直下に近接して配置されており、当該半導体製造装置のポートが軌道の直下に位置するようになっている。したがって、かかる搬送装置の搬送台車は、これから搬送を行うＦＯＵＰが載置されている半導体製造装置のポート上で停止し、グリッパを降下させてＦＯＵＰを把持した後、グリッパを上昇させることによってＦＯＵＰを回収することができる。ＦＯＵＰを回収した搬送台車は、次の工程を行う他の半導体製造装置まで走行する。また、搬送台車は、製造装置のポート上で停止し、ＦＯＵＰを把持しているグリッパを降下させて、当該ポートにＦＯＵＰを載置することができる。
【０００３】
上述のような天井走行搬送装置の搬送台車には、軌道を走行する際に走行方向前方の障害物を検知するために、その走行方向前方に向かって光線を出射すると共に反射光を受光する前方監視センサが走行方向前面に設けられている（特許文献１参照）。また、搬送台車には、搬送台車の下方の障害物を検知するために、搬送台車の下方をスキャニングする光線を出射すると共に反射光を受光する下方監視センサが設けられている（特許文献２参照）。これにより、半導体製造装置のポート上からのＦＯＵＰの回収、又はポート上へのＦＯＵＰの載置を行う際に、グリッパの昇降経路内の障害物との接触を防止することができる。
【特許文献１】特開２００２−１３２３４７号公報（図２）
【特許文献２】特開２００１−２１３５８８号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のように、天井走行搬送装置の搬送台車には、走行方向前方の障害物を検知するための前方監視センサや、搬送台車の下方の障害物を検知するための下方監視センサ等、多数のセンサを設ける必要がある。これにより、搬送台車の構成が複雑となり、コストが増大するという問題が生じる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、搬送台車の走行方向前方にある障害物の検知、及び搬送台車の下方にある障害物の検知を低コストで実現可能な天井走行搬送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００６】
本発明の天井走行搬送装置は、天井に敷設された軌道と、前記軌道に案内されつつ走行すると共に、搬送物を把持自在な把持機構、及び前記把持機構を前記搬送物の載置箇所まで降下自在な昇降機構を有する搬送台車とを備えている天井走行搬送装置である。そして、前記搬送台車に設けられており、鉛直であり且つ前記搬送台車の走行方向に平行であると共に前記昇降機構によって昇降される前記把持機構の経路に重ならない仮想平面内に光線を出射すると共に反射光を受光するセンサと、前記センサが受光した反射光に基づいて、前記光線の出射方向にある障害物を監視する監視手段と、前記センサによる前記光線の出射方向を選択すること、及び前記センサによる前記光線の出射方向は変更せずに前記監視手段による監視領域を選択することの少なくともいずれか一方により、前記搬送台車が走行している際には、前記搬送台車の走行方向前方にある障害物を監視する状態とし、前記把持機構が前記昇降機構により昇降される際には、前記搬送台車の下方にある障害物を監視する状態とする選択手段とを備えている。
【０００７】
この構成によると、選択手段がセンサを制御し、搬送台車が走行している際には、搬送台車の走行方向前方に光線が出射され、把持機構が昇降される際には、搬送台車の下方に光線が出射されるようにし、監視手段が、光線の出射方向を監視する。または、センサからの光線が搬送台車の走行方向前方及び搬送台車の下方を含む方向に常に出射され（光線の出射方向が順次切り換えられる場合も含む）、選択手段が監視手段を制御し、搬送台車が走行している際には、搬送台車の走行方向前方に出射された光線の出射方向を監視し、把持機構が昇降される際には、搬送台車の下方に出射された光線の出射方向を監視する。これにより、１台のセンサによって、搬送台車が走行している際には、走行方向前方にある障害物の検知を行い、把持機構が昇降される際には、搬送台車の下方にある障害物の検知を行うことができる。よって、搬送台車の走行方向前方にある障害物の検知、及び搬送台車の下方にある障害物の検知を低コストで実現することができる。
【０００８】
本発明の天井走行搬送装置では、前記センサが、前記仮想平面内で走査する光線を出射し、前記選択手段が、前記センサによる前記光線の走査領域を選択する、または前記センサによる前記光線の走査領域は変更せずに前記監視手段による監視領域を選択することが好ましい。
【０００９】
この構成によると、選択手段がセンサを制御し、搬送台車が走行している際には、光線の走査領域が搬送台車の走行方向前方に位置し、把持機構が昇降される際には、光線の走査領域が搬送台車の下方に位置するようにし、監視手段が、光線の走査領域を監視する。または、センサから出射される光線の走査領域が搬送台車の走行方向前方及び搬送台車の下方を含んでおり、選択手段が監視手段を制御し、搬送台車が走行している際には、搬送台車の走行方向前方の走査領域を監視し、把持機構が昇降される際には、搬送台車の下方の走査領域を監視する。したがって、監視手段が、一方向に出射された光線の出射方向を監視する場合に比べて、広い範囲を監視することができる。
【００１０】
本発明の天井走行搬送装置は、前記監視手段が、前記搬送台車が走行している際に、前記光線の走査領域のうち前記搬送台車が通過する経路内の障害物を監視することが好ましい。この構成によると、搬送台車走行時に、搬送台車の通過経路以外の障害物まで検知してしまうのを防ぐことができる。
【００１１】
本発明の天井走行搬送装置は、前記監視手段が、前記把持機構が前記昇降機構により昇降される際に、前記光線の走査領域のうち前記把持機構が昇降する経路に沿う領域内の障害物を監視することが好ましい。この構成によると、把持機構昇降時に、把持機構の昇降経路に沿う領域以外の障害物まで検知してしまうのを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。図１は、本実施の形態に係る天井走行搬送装置であるＯＨＴ（Over head Hoist Transport）の概略構成を示す斜視図である。
【００１３】
本実施の形態に係るＯＨＴ１は、半導体デバイスの製造設備において半導体ウェーハが収納されたＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）８０を搬送する搬送装置である。図１に示すように、ＯＨＴ１は、天井に敷設された軌道１０と、ＦＯＵＰ８０を保持しつつ軌道１０に懸垂状態で支持案内されて走行する搬送台車２０とを備えている。軌道１０の直下近傍には、複数の半導体製造装置９０（例えば、ウェーハ処理装置、保管装置等：図１においては１台の半導体製造装置９０のみを示している）の本体９１が配置されている。そして、各半導体製造装置の本体９１内への半導体ウェーハの取り込み及び取り出しを行うための中継場所となるポート９２が軌道１０の直下に位置するようになっている。
【００１４】
搬送台車２０は、把持機構２２、昇降機構２４、及び位置調整機構２６を備えている。把持機構２２は、グリッパ２２ａによってＦＯＵＰ８０を把持できるようになっている。昇降機構２４は、ケース２５内に配置された図示しないモータによって、先端に把持機構２２が取り付けられた懸垂ベルト２４ａの送り出しや巻上げを行う。位置調整機構２６は、昇降機構２４をケース２５ごと水平面内で移動させることができる機構である。
【００１５】
なお、本実施の形態においては、昇降機構２４のケース２５は、図１に示すように、略直方体の外形形状を有している。より詳細には、その上方部は鉛直な４つの側面に囲まれており、その下方部は搬送台車２０の走行方向（図１中矢印で示す方向）前方及び後方に当たる２つの側面に囲まれている。また、４つの側面に囲まれている上方部は下方部に比べて、軌道１０に対して半導体製造装置９０の本体９１とは反対側（以下の説明において、「手前側」と称する）に若干突出している。
【００１６】
また、図１においては、懸垂ベルト２４ａが途中まで送り出されている状態が示されているが、本実施の形態においては、把持機構２２がＦＯＵＰ８０を把持している場合に、懸垂ベルト２４ａが最上部まで巻き上げられた際には、ＦＯＵＰ８０が昇降機構２４のケース２５で囲まれた領域内に納まるようになっている。
【００１７】
上述のような構成により、ＯＨＴ１では、軌道１０に支持された搬送台車２０が複数の半導体製造装置９０間を走行し、ポート９２上からのＦＯＵＰ８０の回収作業やポート９２上へのＦＯＵＰ８０の載置作業を行う。具体的には、例えば、把持機構２２によってＦＯＵＰ８０を把持している搬送台車２０が、目的の半導体製造装置９０のポート９２上にＦＯＵＰ８０を載置する場合には、まず、当該ポート９２上で停止し、位置調整機構２６によってＦＯＵＰ２６を把持している把持機構２２とポート９２との位置合わせを行うことで載置位置を微調整した後、最上部まで巻き上げられた懸垂ベルト２４ａを逐次巻き下ろし、ＦＯＵＰ８０をポート９２上に降ろす。そして、把持機構２２がグリッパ２２ａを開放しＦＯＵＰ８０をポート９２上に載置する。ＦＯＵＰ８０の載置作業終了後、搬送台車２０は、懸垂ベルト２４ａを巻き上げ、把持機構２２が最上部に達した時点で、次の目的地に向かって走行する。なお、かかる搬送台車２０の走行やＦＯＵＰ８０の回収・載置作業は、ＯＨＴコントローラ７０（図３参照）により制御される。
【００１８】
また、搬送台車２０には、いずれも反射型のセンサである５つのセンサ３０、５１〜５４が設けられている。これらのセンサ３０、５１〜５４は、いずれもセンサ制御部４０（図３参照）によって制御される。図１に示すように、センサ３０は、ケース２５の上方部の手前側に突出した箇所における走行方向前方の下端に設けられている。また、センサ５１〜５４は、ケース２５における搬送台車２０の走行方向前方の面２５ａに設けられている。より詳細には、センサ５１、５４は、面２５ａにおける上端部近傍、及び下端部近傍にそれぞれ設けられている。センサ５２は、面２５ａにおける幅方向に関して半導体製造装置９０側（すなわち、軌道１０に関して上述の「手前側」とは反対側であり、以下の説明において、「奥側」と称する）端部近傍に設けられている。センサ５３は、面２５ａの下方部における手前側端部近傍に設けられている。
【００１９】
ここで、搬送台車２０を走行方向前方から見た図である図２を参照しつつ、ケース２５の面２５ａに設けられた４つのセンサ５１〜５４について、より詳細に説明する。センサ５１〜５４は、いずれも搬送台車２０の走行方向前方に向かって光線を出射する発光素子（図示せず）と反射光を受光する受光素子（図示せず）とからなり、出射した光線の照射領域内にある検出物体を障害物として検知することができるようになっている。なお、センサ５１〜５４から出射される光線は、図示しないレンズを通過する等によって、円錐状に広がるようになっている。
【００２０】
センサ５１〜５４から出射される光線の照射範囲は、図２において破線で囲まれた領域となる。すなわち、面２５ａの上端部近傍及び下端部近傍に設けられたセンサ５１、５４から出射される光線は、搬送台車２０の幅方向（図２中左右方向）に長い長円錐となっており、その照射領域の搬送台車２０の幅方向に沿う長さは、面２５ａの上辺及び下辺の長さにそれぞれほぼ一致している。また、面２５ａの奥側（図２中右方）端部近傍に設けられたセンサ５２、及び面２５ａの下方部における手前側（図２中左方）端部近傍に設けられたセンサ５３から出射される光線は、いずれも搬送台車２０の上下方向に長い長円錐となっている。そして、センサ５２の照射領域の上下方向に沿う長さは、面２５ａの奥側の辺の長さにほぼ一致しており、センサ５３の照射領域の上下方向に沿う長さは、面２５ａの下方部における手前側の辺の長さにほぼ一致している。
【００２１】
したがって、図２に示すように、センサ５１〜５４による照射領域は、搬送台車２０の走行方向前面である面２５ａにおける外周端部近傍のうち、上方部の手前側端部を除く箇所に対応する部分となる。
【００２２】
次に、図３を参照しつつ、センサ３０について説明する。図３に示すように、センサ３０は、レーザ光線を出射する発光素子３１ａと反射光を受光する受光素子３１ｂとを備えている。そして、発光素子３１ａから出射されたレーザ光線は、ハーフミラー３７によって反射され、反射ミラー３２に導かれるようになっている。また、発光素子３１ａから出射された後、検出物体によって反射された反射光は、ハーフミラー３７を透過して、受光素子３１ｂに導かれるようになっている。
【００２３】
また、反射ミラー３２は、モータドライバ３４によって駆動されるモータ３３によって回転するようになっており、発光素子３１ａから出射されたレーザ光線は、反射ミラー３２の回転に伴って走査される。すなわち、センサ３０は、スキャニングセンサとなっている。さらに、モータ３３には、その回転量を検出するエンコーダ３３ａが取り付けられており、エンコーダ３３ａの出力値により反射ミラー３２の角度、すなわち反射ミラー３２で反射されるレーザ光線の出射角度を検知することができるようになっている。
【００２４】
ここで、搬送台車２０を手前側から見た図である図４を参照しつつ、センサ３０のスキャニング範囲について説明する。センサ３０は、鉛直であり且つ搬送台車の走行方向に平行であると共に、昇降機構２４によって昇降される把持機構２２の経路よりも手前側に位置する仮想平面内に光線を出射する。本実施の形態においては、図４に示すように、センサ３０から出射された光線は、搬送台車２０の走行方向（図中矢印で示す方向）前方及び下方を含む１８０°の範囲内でスキャニングされる。すなわち、センサ３０から図４中右上方に向かって出射された光線は、図４中左下方に向かって出射される位置まで時計回りに１８０°スキャニングされ、その後、図４中右上方に向かって出射される位置まで反時計回りに１８０°スキャニングされる。センサ３０は、搬送台車２０が運行されている間は、このようなスキャニング動作を絶えず繰り返している。なお、以下の説明においては、最も上方に向かって出射される図４中右上方の位置からの角度を「出射角度」と称する。
【００２５】
そして、後で詳述するセンサ制御部４０の制御により、搬送台車２０が走行している際には、スキャニング領域のうち搬送台車２０が通過する経路（図４中一点鎖線で挟まれた領域：以降、「前方監視領域」と称する）内の障害物を監視する状態とされる。一方、把持機構２２が昇降機構２４によりポート９２まで降下される際には、スキャニング領域のうち把持機構２２が昇降する経路に沿う領域、より詳細には、ケース２５の上方部の手前側に突出した箇所の下方に位置する領域（図４中二点鎖線で挟まれた領域：以降、「下方監視領域」と称する）内の障害物を監視する状態とされる。なお、図４に示すように、前方監視領域に出射される光線の出射角度θは、０°≦θ≦αであり、下方監視領域に出射される光線の出射角度θは、β≦θ≦１８０°である。
【００２６】
なお、図２に示すように、前方監視領域（図中一点鎖線で囲まれた領域）は、ケース２５の面２５ａの上方部における手前側（図中左側）端部近傍に対応している。そして、その上下方向に沿う長さは、面２５ａの上方部における手前側の辺の長さにほぼ一致している。また、上述のように、面２５ａに設けられたセンサ５１〜５４による照射領域は、面２５ａにおける外周端部近傍のうち、上方部の手前側端部を除く箇所に対応する部分である。したがって、センサ５１〜５４の照射領域及びセンサ３０の前方監視領域によって、面２５ａすなわち搬送台車２０の通過領域における外周端部近傍のほぼ全域において障害物を検知することができるようになっている。
【００２７】
図３に戻って、発光素子３１ａは、発振回路３５に接続されており、発振回路３５から供給された高周波パルス信号に基づいて高周波パルス光を出射するようになっている。また、受光素子３１ｂは、アンプ３６に接続されており、受光素子３１ｂで受光した反射光に関する出力信号は、アンプ３６で増幅されるようになっている。
【００２８】
ここで、センサ３０、５１〜５４を制御するセンサ制御部４０について説明する。図３に示すように、センサ制御部４０は、ＯＨＴコントローラ７０、エンコーダ３３ａ、モータドライバ３４、発振回路３５、アンプ３６、及びセンサ５１〜５４と接続されている。そして、センサ制御部４０は、選択部４１、距離テーブル記憶部４３、距離算出部４５、及び監視部４７を備えている。
【００２９】
選択部４１は、ＯＨＴコントローラ７０から送信される搬送台車２０の運行に関する情報に基づいて、センサ３０、５１〜５４を制御する。具体的には、ＯＨＴコントローラ７０から搬送台車２０が走行している旨の情報が伝達されている間は、センサ３０によって監視される領域として前方監視領域を選択し、センサ３０、５１〜５４によって、搬送台車２０が通過する領域における外周端部近傍が監視される状態とする。また、搬送台車２０が停止しており、ＦＯＵＰ８０の回収作業又は載置作業を行っている旨の情報が伝達された際には、センサ３０によって監視される領域として下方監視領域を選択し、昇降する把持機構２２の経路の手前側が監視される状態とする。
【００３０】
距離テーブル記憶部４３には、センサ３０から出射される光線の出射角度θｉと監視距離Ｌｉとを関係付ける距離テーブルが記憶されている。すなわち、図４に示すように、例えば、前方監視領域内に光線が出射される場合であって、その出射角度がθｎである際には、当該出射角度で出射された光線が前方監視領域内を通過する距離Ｌｎが監視距離として記憶されている。同様に、下方監視領域内に出射される光線の出射角度に対応する監視距離も記憶されている。また、前方監視領域でも下方監視領域でもない領域に出射される場合、すなわち、α＜θｉ＜βである場合の監視距離Ｌｉは０と記憶されている。
【００３１】
ここで、光線が前方監視領域内に出射される場合の監視距離Ｌｉの最大値は、走行状態の搬送台車２０が停止するまでに必要な長さ以上となっている。一方、下方監視領域内に出射される場合の監視距離Ｌｉの最大値は、センサ３０からポート９２までの長さよりも若干短くなっている。なお、センサ３０からポート９２までの長さが半導体製造装置９０ごとに異なる場合には、半導体製造装置９０ごとに下方監視領域の監視距離Ｌｉの最大値が設定される。ＯＨＴコントローラ７０から、どの半導体製造装置９０に対するＦＯＵＰ８０の回収・載置作業を行うかの情報を取得し、それに応じて下方監視領域の監視距離Ｌｉの最大値が決定される。
【００３２】
距離算出部４５は、センサ３０によって検出物体が検出された場合に、検出物体までの距離を算出する。具体的には、発振回路３５から発光素子３１ａに供給されたパルス信号と、アンプ３６によって増幅された受光素子３１ｂからの出力信号とを比較する。そして、発光素子３１ａから出射され検出物体で反射された後受光素子３１ｂに至るまでの往復距離に応じて受光素子３１ｂの出力信号に生じる位相遅れに基づいて、検出物体までの距離Ｌを算出する。
【００３３】
監視部４７は、センサ３０、５１〜５４が受光した反射光に基づいて、センサ３０の監視領域内及び／又はセンサ５１〜５４の照射領域内の障害物を監視する。ここで、例えば、センサ３０の監視領域が前方監視領域であり、出射される光線の出射角度がθｎ（図４参照）である際にセンサ３０が検出物体を検出した場合について考える。このとき、監視部４７は、距離算出部４５によって算出された検出物体までの距離Ｌと、距離テーブル記憶部４３に記憶されている出射角度θｎにおける監視距離Ｌｎとを比較する。そして、距離Ｌが監視距離Ｌｎよりも長い場合には、検出物体が前方監視領域の外にある、すなわち前方監視領域内に障害物は無いと判断する。一方、距離Ｌが監視距離Ｌｎ以下の場合には、検出物体が前方監視領域内にある、すなわち前方監視領域内に搬送台車２０の走行の障害となる障害物があると判断する。また、監視部４７は、センサ５１〜５４が受光した反射光の光量が所定値を超えた場合に、センサ５１〜５４の照射領域内に障害物があると判断する。
【００３４】
なお、監視部４７によって、センサ３０の監視領域内及び／又はセンサ５１〜５４の照射領域内に障害物があると判断された場合には、ＯＨＴコントローラ７０にその旨を伝達するための検知信号が送信される。
【００３５】
次に、図５を参照しつつ、センサ制御部４０で行われる処理手順について説明する。なお、センサ制御部４０での処理は、搬送台車２０が運行されている間は常に行われるものである。
【００３６】
まず、ＯＨＴコントローラ７０から送信される情報に基づいて、搬送台車２０がポート９２からのＦＯＵＰ８０の回収作業、又はＦＯＵＰ８０のポート９２への載置作業を行っているか否かの判断を行う（Ｓ１）。回収・載置作業を行っていないと判断した場合には（Ｓ１：ＮＯ）、選択部４１がセンサ３０によって監視される領域として前方監視領域を選択し、センサ３０、５１〜５４によって障害物を監視する状態とする（Ｓ２）。そして、センサ３０、センサ５１〜５４の出力信号に基づいて、走行する搬送台車２０が通過する領域における外周端部近傍に障害物があるか否かを判断する（Ｓ３）。
【００３７】
ここで、障害物がないと判断した場合には（Ｓ３：ＮＯ）、Ｓ１に戻って、回収・載置作業を行っているか否かの判断を再度行う。一方、障害物があると判断した場合には（Ｓ３：ＹＥＳ）、その旨をＯＨＴコントローラ７０に伝達するための検知信号を出力する（Ｓ４）。このとき、ＯＨＴコントローラ７０は、搬送台車２０を減速又は停止させるように制御する。これにより、例えば、当該搬送台車２０の走行方向前方に、他の搬送台車２０が停止している場合等であっても、搬送台車２０同士の衝突を防ぐことができる。なお、Ｓ４において検知信号を出力した後は、Ｓ１に戻って、回収・載置作業を行っているか否かの判断を再度行う。
【００３８】
さらに、Ｓ１において、回収・載置作業を行っていると判断した場合には（Ｓ１：ＹＥＳ）、選択部４１がセンサ３０によって監視される領域として下方監視領域を選択する（Ｓ５）。そして、センサ３０の出力信号に基づいて、昇降する把持機構２２の経路の手前側に障害物があるか否かを判断する（Ｓ６）。
【００３９】
ここで、障害物がないと判断した場合には（Ｓ６：ＮＯ）、後述するＳ７の手順を省略して、Ｓ８に進む。一方、障害物があると判断した場合には（Ｓ６：ＹＥＳ）、その旨をＯＨＴコントローラ７０に伝達するための検知信号を出力する（Ｓ７）。このとき、ＯＨＴコントローラ７０は、把持機構２２の昇降を停止させるように制御する。これにより、例えば、ＦＯＵＰ８０を把持した状態で降下する把持機構２２の下方に人が侵入した場合等であっても、ＦＯＵＰ８０と人との接触を防ぐことができる。なお、本実施の形態のように、昇降する把持機構２２の経路に障害物が最も接近する恐れがある手前側を監視することで、効率よく監視を行うことができる。
【００４０】
その後、ＯＨＴコントローラ７０から送信される情報に基づいて、搬送台車２０の回収・載置作業が終了したか否かを判断する（Ｓ８）。ここで、未だ回収・載置作業中であると判断した場合には（Ｓ８：ＮＯ）、Ｓ６に戻って、下方監視領域に障害物があるか否かの判断が再度行われる。一方、回収・載置作業が終了したと判断した場合には（Ｓ８：ＹＥＳ）、Ｓ１に戻って、回収・載置作業を行っているか否かの判断を再度行う。
【００４１】
以上のように、本実施の形態のＯＨＴ１では、搬送台車２０に設けられたセンサ３０は、鉛直であり且つ搬送台車２０の走行方向に平行であると共に、昇降機構２４によって昇降される把持機構２２の経路よりも手前側に位置する仮想平面内に光線を出射する。そして、選択部４１の制御により、搬送台車２０が走行している際には、搬送台車２０の走行方向前方を監視する前方監視領域がセンサ３０による監視領域として選択される。また、ポート９２からのＦＯＵＰ８０の回収作業、又はＦＯＵＰ８０のポート９２への載置作業を行う際には、搬送台車２０の下方を監視する下方監視領域がセンサ３０の監視領域として選択される。したがって、前方監視領域を監視するセンサと下方監視領域を監視するセンサとを別個に備える必要はなく、これらの領域を一台のセンサ３０によって監視することができる。よって、搬送台車２０の走行方向前方にある障害物の検知、及び搬送台車２０の下方にある障害物の検知を低コストで実現することができる。
【００４２】
また、本実施の形態のＯＨＴ１では、センサ３０は、スキャニングセンサであり、選択部４１は、センサ３０によるスキャニング領域に含まれる前方監視領域及び下方監視領域から、監視部４７による監視領域を選択する。したがって、例えば、監視部４７が、一方向のみに出射された光の出射方向を監視する場合に比べて、広い範囲を監視することができる。
【００４３】
さらに、本実施の形態のＯＨＴ１では、監視部４７は、搬送台車２０が走行している際には、搬送台車２０が通過する領域における外周端部近傍を監視する。よって、搬送台車２０の通過経路以外の障害物まで検出してしまうのを防ぐことができる。
【００４４】
加えて、本実施の形態のＯＨＴ１では、監視部４７は、搬送台車２０がＦＯＵＰ８０の回収・載置作業を行っている際には、センサ３０によるスキャニング領域のうち、把持機構２２が昇降する経路に沿う領域を監視する。よって、把持機構２２の昇降経路に沿う領域以外の障害物を検出してしまうのを防ぐことができる。
【００４５】
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。
【００４６】
例えば、上述の実施の形態では、センサ３０が、搬送台車２０が運行されている間は、前方監視領域及び下方監視領域を含む範囲内で常にスキャニングを行っており、選択部４１が、前方監視領域及び下方監視領域のうち、監視部４７により監視される領域を選択する場合について説明したが、これには限定されない。すなわち、選択部４１は、モータドライバ３４を制御することによって、センサ３０によるスキャニング領域を選択するようにしてもよい。具体的には、搬送台車２０が走行している際には、選択部４１は、センサ３０が０°≦θ≦αの範囲でスキャニングを行うように制御する。そして、監視部４７は、センサ３０によるスキャニング領域のうち、搬送台車２０が通過する領域内の障害物を監視する。一方、搬送台車２０が回収・載置作業を行っている際には、選択部４１は、センサ３０がβ≦θ≦１８０°の範囲でスキャニングを行うように制御する。そして、監視部４７は、センサ３０によるスキャニング領域のうち、把持機構２２の昇降経路に沿う領域内の障害物を監視する。
【００４７】
また、上述の実施の形態では、センサ３０が１８０°の範囲内でスキャニングを行うスキャニングセンサである場合について説明したが、これに限られない。センサ３０のスキャニング範囲は、１８０°の範囲には限定されず、前方監視領域及び下方監視領域を含んでいればよい。また、センサ３０は、スキャニングセンサでなくてもよく、搬送台車２０の走行方向前方及び下方に光線を出射することができればよい。
【００４８】
また、上述の実施の形態では、監視部４７が、搬送台車２０が走行している際には、搬送台車２０が通過する領域における外周端部近傍を監視する場合について説明したが、これには限定されない。例えば、搬送台車２０が通過する領域全体を監視するようにしてもよい。さらに、搬送台車２０が通過する領域よりも若干広い領域を監視するようにしてもよい。
【００４９】
加えて、上述の実施の形態では、監視部４７が、搬送台車２０が回収・載置作業を行っている際には、センサ３０によるスキャニング領域のうち、把持機構２２が昇降する経路に沿う領域を監視する場合について説明したが、これには限定されない。回収・載置作業時の監視領域は、センサ３０を中心とする扇型の領域であってもよい。
【００５０】
また、上述の実施の形態では、半導体ウェーハを処理して半導体デバイスの製造を行う半導体製造設備に設けられたＯＨＴ１について説明したが、本発明の適用はこれには限定されない。例えば、工程内や工程間において処理対象物を搬送して処理を加えながら最終製品とする施設の搬送装置に加えて、電子部品や機械部品、化学品、食品、書類等の搬送物を搬送する全業種の搬送装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態に係るＯＨＴの概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す搬送台車を走行方向前方から見た図である。
【図３】図１に示すセンサ及び当該センサを制御するセンサ制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】図１に示す搬送台車を手前側から見た図である。
【図５】センサ制御部で行われる処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５２】
１ ＯＨＴ（天井走行搬送装置）
１０ 軌道
２０ 搬送台車
２２ 把持機構
２４ 昇降機構
３０ センサ
４０ センサ制御部
４１ 選択部（選択手段）
４７ 監視部（監視手段）
９２ ポート（載置箇所）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送物を昇降可能に保持しつつ、天井に敷設された軌道を走行する天井走行搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体デバイスの製造設備においては、半導体ウェーハが収納されたＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）を昇降可能なグリッパによって把持しつつ、天井に敷設された軌道を走行することで種々の半導体製造装置間を移動する搬送台車を備えた天井走行搬送装置が用いられている。半導体製造装置の本体は、軌道の直下に近接して配置されており、当該半導体製造装置のポートが軌道の直下に位置するようになっている。したがって、かかる搬送装置の搬送台車は、これから搬送を行うＦＯＵＰが載置されている半導体製造装置のポート上で停止し、グリッパを降下させてＦＯＵＰを把持した後、グリッパを上昇させることによってＦＯＵＰを回収することができる。ＦＯＵＰを回収した搬送台車は、次の工程を行う他の半導体製造装置まで走行する。また、搬送台車は、製造装置のポート上で停止し、ＦＯＵＰを把持しているグリッパを降下させて、当該ポートにＦＯＵＰを載置することができる。
【０００３】
上述のような天井走行搬送装置の搬送台車には、軌道を走行する際に走行方向前方の障害物を検知するために、その走行方向前方に向かって光線を出射すると共に反射光を受光する前方監視センサが走行方向前面に設けられている（特許文献１参照）。また、搬送台車には、搬送台車の下方の障害物を検知するために、搬送台車の下方をスキャニングする光線を出射すると共に反射光を受光する下方監視センサが設けられている（特許文献２参照）。これにより、半導体製造装置のポート上からのＦＯＵＰの回収、又はポート上へのＦＯＵＰの載置を行う際に、グリッパの昇降経路内の障害物との接触を防止することができる。
【特許文献１】特開２００２−１３２３４７号公報（図２）
【特許文献２】特開２００１−２１３５８８号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のように、天井走行搬送装置の搬送台車には、走行方向前方の障害物を検知するための前方監視センサや、搬送台車の下方の障害物を検知するための下方監視センサ等、多数のセンサを設ける必要がある。これにより、搬送台車の構成が複雑となり、コストが増大するという問題が生じる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、搬送台車の走行方向前方にある障害物の検知、及び搬送台車の下方にある障害物の検知を低コストで実現可能な天井走行搬送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００６】
本発明の天井走行搬送装置は、天井に敷設された軌道と、前記軌道に案内されつつ走行すると共に、搬送物を把持自在な把持機構、及び前記把持機構を前記搬送物の載置箇所まで降下自在な昇降機構を有する搬送台車とを備えている天井走行搬送装置である。そして、前記搬送台車に設けられており、鉛直であり且つ前記搬送台車の走行方向に平行であると共に前記昇降機構によって昇降される前記把持機構の経路に重ならない仮想平面内に光線を出射すると共に反射光を受光するセンサと、前記センサが受光した反射光に基づいて、前記光線の出射方向にある障害物を監視する監視手段と、前記センサによる前記光線の出射方向を選択すること、及び前記センサによる前記光線の出射方向は変更せずに前記監視手段による監視領域を選択することの少なくともいずれか一方により、前記搬送台車が走行している際には、前記搬送台車の走行方向前方にある障害物を監視する状態とし、前記把持機構が前記昇降機構により昇降される際には、前記搬送台車の下方にある障害物を監視する状態とする選択手段とを備えている。
【０００７】
この構成によると、選択手段がセンサを制御し、搬送台車が走行している際には、搬送台車の走行方向前方に光線が出射され、把持機構が昇降される際には、搬送台車の下方に光線が出射されるようにし、監視手段が、光線の出射方向を監視する。または、センサからの光線が搬送台車の走行方向前方及び搬送台車の下方を含む方向に常に出射され（光線の出射方向が順次切り換えられる場合も含む）、選択手段が監視手段を制御し、搬送台車が走行している際には、搬送台車の走行方向前方に出射された光線の出射方向を監視し、把持機構が昇降される際には、搬送台車の下方に出射された光線の出射方向を監視する。これにより、１台のセンサによって、搬送台車が走行している際には、走行方向前方にある障害物の検知を行い、把持機構が昇降される際には、搬送台車の下方にある障害物の検知を行うことができる。よって、搬送台車の走行方向前方にある障害物の検知、及び搬送台車の下方にある障害物の検知を低コストで実現することができる。
【０００８】
本発明の天井走行搬送装置では、前記センサが、前記仮想平面内で走査する光線を出射し、前記選択手段が、前記センサによる前記光線の走査領域を選択する、または前記センサによる前記光線の走査領域は変更せずに前記監視手段による監視領域を選択することが好ましい。
【０００９】
この構成によると、選択手段がセンサを制御し、搬送台車が走行している際には、光線の走査領域が搬送台車の走行方向前方に位置し、把持機構が昇降される際には、光線の走査領域が搬送台車の下方に位置するようにし、監視手段が、光線の走査領域を監視する。または、センサから出射される光線の走査領域が搬送台車の走行方向前方及び搬送台車の下方を含んでおり、選択手段が監視手段を制御し、搬送台車が走行している際には、搬送台車の走行方向前方の走査領域を監視し、把持機構が昇降される際には、搬送台車の下方の走査領域を監視する。したがって、監視手段が、一方向に出射された光線の出射方向を監視する場合に比べて、広い範囲を監視することができる。
【００１０】
本発明の天井走行搬送装置は、前記監視手段が、前記搬送台車が走行している際に、前記光線の走査領域のうち前記搬送台車が通過する経路内の障害物を監視することが好ましい。この構成によると、搬送台車走行時に、搬送台車の通過経路以外の障害物まで検知してしまうのを防ぐことができる。
【００１１】
本発明の天井走行搬送装置は、前記監視手段が、前記把持機構が前記昇降機構により昇降される際に、前記光線の走査領域のうち前記把持機構が昇降する経路に沿う領域内の障害物を監視することが好ましい。この構成によると、把持機構昇降時に、把持機構の昇降経路に沿う領域以外の障害物まで検知してしまうのを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。図１は、本実施の形態に係る天井走行搬送装置であるＯＨＴ（Over head Hoist Transport）の概略構成を示す斜視図である。
【００１３】
本実施の形態に係るＯＨＴ１は、半導体デバイスの製造設備において半導体ウェーハが収納されたＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）８０を搬送する搬送装置である。図１に示すように、ＯＨＴ１は、天井に敷設された軌道１０と、ＦＯＵＰ８０を保持しつつ軌道１０に懸垂状態で支持案内されて走行する搬送台車２０とを備えている。軌道１０の直下近傍には、複数の半導体製造装置９０（例えば、ウェーハ処理装置、保管装置等：図１においては１台の半導体製造装置９０のみを示している）の本体９１が配置されている。そして、各半導体製造装置の本体９１内への半導体ウェーハの取り込み及び取り出しを行うための中継場所となるポート９２が軌道１０の直下に位置するようになっている。
【００１４】
搬送台車２０は、把持機構２２、昇降機構２４、及び位置調整機構２６を備えている。把持機構２２は、グリッパ２２ａによってＦＯＵＰ８０を把持できるようになっている。昇降機構２４は、ケース２５内に配置された図示しないモータによって、先端に把持機構２２が取り付けられた懸垂ベルト２４ａの送り出しや巻上げを行う。位置調整機構２６は、昇降機構２４をケース２５ごと水平面内で移動させることができる機構である。
【００１５】
なお、本実施の形態においては、昇降機構２４のケース２５は、図１に示すように、略直方体の外形形状を有している。より詳細には、その上方部は鉛直な４つの側面に囲まれており、その下方部は搬送台車２０の走行方向（図１中矢印で示す方向）前方及び後方に当たる２つの側面に囲まれている。また、４つの側面に囲まれている上方部は下方部に比べて、軌道１０に対して半導体製造装置９０の本体９１とは反対側（以下の説明において、「手前側」と称する）に若干突出している。
【００１６】
また、図１においては、懸垂ベルト２４ａが途中まで送り出されている状態が示されているが、本実施の形態においては、把持機構２２がＦＯＵＰ８０を把持している場合に、懸垂ベルト２４ａが最上部まで巻き上げられた際には、ＦＯＵＰ８０が昇降機構２４のケース２５で囲まれた領域内に納まるようになっている。
【００１７】
上述のような構成により、ＯＨＴ１では、軌道１０に支持された搬送台車２０が複数の半導体製造装置９０間を走行し、ポート９２上からのＦＯＵＰ８０の回収作業やポート９２上へのＦＯＵＰ８０の載置作業を行う。具体的には、例えば、把持機構２２によってＦＯＵＰ８０を把持している搬送台車２０が、目的の半導体製造装置９０のポート９２上にＦＯＵＰ８０を載置する場合には、まず、当該ポート９２上で停止し、位置調整機構２６によってＦＯＵＰ２６を把持している把持機構２２とポート９２との位置合わせを行うことで載置位置を微調整した後、最上部まで巻き上げられた懸垂ベルト２４ａを逐次巻き下ろし、ＦＯＵＰ８０をポート９２上に降ろす。そして、把持機構２２がグリッパ２２ａを開放しＦＯＵＰ８０をポート９２上に載置する。ＦＯＵＰ８０の載置作業終了後、搬送台車２０は、懸垂ベルト２４ａを巻き上げ、把持機構２２が最上部に達した時点で、次の目的地に向かって走行する。なお、かかる搬送台車２０の走行やＦＯＵＰ８０の回収・載置作業は、ＯＨＴコントローラ７０（図３参照）により制御される。
【００１８】
また、搬送台車２０には、いずれも反射型のセンサである５つのセンサ３０、５１〜５４が設けられている。これらのセンサ３０、５１〜５４は、いずれもセンサ制御部４０（図３参照）によって制御される。図１に示すように、センサ３０は、ケース２５の上方部の手前側に突出した箇所における走行方向前方の下端に設けられている。また、センサ５１〜５４は、ケース２５における搬送台車２０の走行方向前方の面２５ａに設けられている。より詳細には、センサ５１、５４は、面２５ａにおける上端部近傍、及び下端部近傍にそれぞれ設けられている。センサ５２は、面２５ａにおける幅方向に関して半導体製造装置９０側（すなわち、軌道１０に関して上述の「手前側」とは反対側であり、以下の説明において、「奥側」と称する）端部近傍に設けられている。センサ５３は、面２５ａの下方部における手前側端部近傍に設けられている。
【００１９】
ここで、搬送台車２０を走行方向前方から見た図である図２を参照しつつ、ケース２５の面２５ａに設けられた４つのセンサ５１〜５４について、より詳細に説明する。センサ５１〜５４は、いずれも搬送台車２０の走行方向前方に向かって光線を出射する発光素子（図示せず）と反射光を受光する受光素子（図示せず）とからなり、出射した光線の照射領域内にある検出物体を障害物として検知することができるようになっている。なお、センサ５１〜５４から出射される光線は、図示しないレンズを通過する等によって、円錐状に広がるようになっている。
【００２０】
センサ５１〜５４から出射される光線の照射範囲は、図２において破線で囲まれた領域となる。すなわち、面２５ａの上端部近傍及び下端部近傍に設けられたセンサ５１、５４から出射される光線は、搬送台車２０の幅方向（図２中左右方向）に長い長円錐となっており、その照射領域の搬送台車２０の幅方向に沿う長さは、面２５ａの上辺及び下辺の長さにそれぞれほぼ一致している。また、面２５ａの奥側（図２中右方）端部近傍に設けられたセンサ５２、及び面２５ａの下方部における手前側（図２中左方）端部近傍に設けられたセンサ５３から出射される光線は、いずれも搬送台車２０の上下方向に長い長円錐となっている。そして、センサ５２の照射領域の上下方向に沿う長さは、面２５ａの奥側の辺の長さにほぼ一致しており、センサ５３の照射領域の上下方向に沿う長さは、面２５ａの下方部における手前側の辺の長さにほぼ一致している。
【００２１】
したがって、図２に示すように、センサ５１〜５４による照射領域は、搬送台車２０の走行方向前面である面２５ａにおける外周端部近傍のうち、上方部の手前側端部を除く箇所に対応する部分となる。
【００２２】
次に、図３を参照しつつ、センサ３０について説明する。図３に示すように、センサ３０は、レーザ光線を出射する発光素子３１ａと反射光を受光する受光素子３１ｂとを備えている。そして、発光素子３１ａから出射されたレーザ光線は、ハーフミラー３７によって反射され、反射ミラー３２に導かれるようになっている。また、発光素子３１ａから出射された後、検出物体によって反射された反射光は、ハーフミラー３７を透過して、受光素子３１ｂに導かれるようになっている。
【００２３】
また、反射ミラー３２は、モータドライバ３４によって駆動されるモータ３３によって回転するようになっており、発光素子３１ａから出射されたレーザ光線は、反射ミラー３２の回転に伴って走査される。すなわち、センサ３０は、スキャニングセンサとなっている。さらに、モータ３３には、その回転量を検出するエンコーダ３３ａが取り付けられており、エンコーダ３３ａの出力値により反射ミラー３２の角度、すなわち反射ミラー３２で反射されるレーザ光線の出射角度を検知することができるようになっている。
【００２４】
ここで、搬送台車２０を手前側から見た図である図４を参照しつつ、センサ３０のスキャニング範囲について説明する。センサ３０は、鉛直であり且つ搬送台車の走行方向に平行であると共に、昇降機構２４によって昇降される把持機構２２の経路よりも手前側に位置する仮想平面内に光線を出射する。本実施の形態においては、図４に示すように、センサ３０から出射された光線は、搬送台車２０の走行方向（図中矢印で示す方向）前方及び下方を含む１８０°の範囲内でスキャニングされる。すなわち、センサ３０から図４中右上方に向かって出射された光線は、図４中左下方に向かって出射される位置まで時計回りに１８０°スキャニングされ、その後、図４中右上方に向かって出射される位置まで反時計回りに１８０°スキャニングされる。センサ３０は、搬送台車２０が運行されている間は、このようなスキャニング動作を絶えず繰り返している。なお、以下の説明においては、最も上方に向かって出射される図４中右上方の位置からの角度を「出射角度」と称する。
【００２５】
そして、後で詳述するセンサ制御部４０の制御により、搬送台車２０が走行している際には、スキャニング領域のうち搬送台車２０が通過する経路（図４中一点鎖線で挟まれた領域：以降、「前方監視領域」と称する）内の障害物を監視する状態とされる。一方、把持機構２２が昇降機構２４によりポート９２まで降下される際には、スキャニング領域のうち把持機構２２が昇降する経路に沿う領域、より詳細には、ケース２５の上方部の手前側に突出した箇所の下方に位置する領域（図４中二点鎖線で挟まれた領域：以降、「下方監視領域」と称する）内の障害物を監視する状態とされる。なお、図４に示すように、前方監視領域に出射される光線の出射角度θは、０°≦θ≦αであり、下方監視領域に出射される光線の出射角度θは、β≦θ≦１８０°である。
【００２６】
なお、図２に示すように、前方監視領域（図中一点鎖線で囲まれた領域）は、ケース２５の面２５ａの上方部における手前側（図中左側）端部近傍に対応している。そして、その上下方向に沿う長さは、面２５ａの上方部における手前側の辺の長さにほぼ一致している。また、上述のように、面２５ａに設けられたセンサ５１〜５４による照射領域は、面２５ａにおける外周端部近傍のうち、上方部の手前側端部を除く箇所に対応する部分である。したがって、センサ５１〜５４の照射領域及びセンサ３０の前方監視領域によって、面２５ａすなわち搬送台車２０の通過領域における外周端部近傍のほぼ全域において障害物を検知することができるようになっている。
【００２７】
図３に戻って、発光素子３１ａは、発振回路３５に接続されており、発振回路３５から供給された高周波パルス信号に基づいて高周波パルス光を出射するようになっている。また、受光素子３１ｂは、アンプ３６に接続されており、受光素子３１ｂで受光した反射光に関する出力信号は、アンプ３６で増幅されるようになっている。
【００２８】
ここで、センサ３０、５１〜５４を制御するセンサ制御部４０について説明する。図３に示すように、センサ制御部４０は、ＯＨＴコントローラ７０、エンコーダ３３ａ、モータドライバ３４、発振回路３５、アンプ３６、及びセンサ５１〜５４と接続されている。そして、センサ制御部４０は、選択部４１、距離テーブル記憶部４３、距離算出部４５、及び監視部４７を備えている。
【００２９】
選択部４１は、ＯＨＴコントローラ７０から送信される搬送台車２０の運行に関する情報に基づいて、センサ３０、５１〜５４を制御する。具体的には、ＯＨＴコントローラ７０から搬送台車２０が走行している旨の情報が伝達されている間は、センサ３０によって監視される領域として前方監視領域を選択し、センサ３０、５１〜５４によって、搬送台車２０が通過する領域における外周端部近傍が監視される状態とする。また、搬送台車２０が停止しており、ＦＯＵＰ８０の回収作業又は載置作業を行っている旨の情報が伝達された際には、センサ３０によって監視される領域として下方監視領域を選択し、昇降する把持機構２２の経路の手前側が監視される状態とする。
【００３０】
距離テーブル記憶部４３には、センサ３０から出射される光線の出射角度θｉと監視距離Ｌｉとを関係付ける距離テーブルが記憶されている。すなわち、図４に示すように、例えば、前方監視領域内に光線が出射される場合であって、その出射角度がθｎである際には、当該出射角度で出射された光線が前方監視領域内を通過する距離Ｌｎが監視距離として記憶されている。同様に、下方監視領域内に出射される光線の出射角度に対応する監視距離も記憶されている。また、前方監視領域でも下方監視領域でもない領域に出射される場合、すなわち、α＜θｉ＜βである場合の監視距離Ｌｉは０と記憶されている。
【００３１】
ここで、光線が前方監視領域内に出射される場合の監視距離Ｌｉの最大値は、走行状態の搬送台車２０が停止するまでに必要な長さ以上となっている。一方、下方監視領域内に出射される場合の監視距離Ｌｉの最大値は、センサ３０からポート９２までの長さよりも若干短くなっている。なお、センサ３０からポート９２までの長さが半導体製造装置９０ごとに異なる場合には、半導体製造装置９０ごとに下方監視領域の監視距離Ｌｉの最大値が設定される。ＯＨＴコントローラ７０から、どの半導体製造装置９０に対するＦＯＵＰ８０の回収・載置作業を行うかの情報を取得し、それに応じて下方監視領域の監視距離Ｌｉの最大値が決定される。
【００３２】
距離算出部４５は、センサ３０によって検出物体が検出された場合に、検出物体までの距離を算出する。具体的には、発振回路３５から発光素子３１ａに供給されたパルス信号と、アンプ３６によって増幅された受光素子３１ｂからの出力信号とを比較する。そして、発光素子３１ａから出射され検出物体で反射された後受光素子３１ｂに至るまでの往復距離に応じて受光素子３１ｂの出力信号に生じる位相遅れに基づいて、検出物体までの距離Ｌを算出する。
【００３３】
監視部４７は、センサ３０、５１〜５４が受光した反射光に基づいて、センサ３０の監視領域内及び／又はセンサ５１〜５４の照射領域内の障害物を監視する。ここで、例えば、センサ３０の監視領域が前方監視領域であり、出射される光線の出射角度がθｎ（図４参照）である際にセンサ３０が検出物体を検出した場合について考える。このとき、監視部４７は、距離算出部４５によって算出された検出物体までの距離Ｌと、距離テーブル記憶部４３に記憶されている出射角度θｎにおける監視距離Ｌｎとを比較する。そして、距離Ｌが監視距離Ｌｎよりも長い場合には、検出物体が前方監視領域の外にある、すなわち前方監視領域内に障害物は無いと判断する。一方、距離Ｌが監視距離Ｌｎ以下の場合には、検出物体が前方監視領域内にある、すなわち前方監視領域内に搬送台車２０の走行の障害となる障害物があると判断する。また、監視部４７は、センサ５１〜５４が受光した反射光の光量が所定値を超えた場合に、センサ５１〜５４の照射領域内に障害物があると判断する。
【００３４】
なお、監視部４７によって、センサ３０の監視領域内及び／又はセンサ５１〜５４の照射領域内に障害物があると判断された場合には、ＯＨＴコントローラ７０にその旨を伝達するための検知信号が送信される。
【００３５】
次に、図５を参照しつつ、センサ制御部４０で行われる処理手順について説明する。なお、センサ制御部４０での処理は、搬送台車２０が運行されている間は常に行われるものである。
【００３６】
まず、ＯＨＴコントローラ７０から送信される情報に基づいて、搬送台車２０がポート９２からのＦＯＵＰ８０の回収作業、又はＦＯＵＰ８０のポート９２への載置作業を行っているか否かの判断を行う（Ｓ１）。回収・載置作業を行っていないと判断した場合には（Ｓ１：ＮＯ）、選択部４１がセンサ３０によって監視される領域として前方監視領域を選択し、センサ３０、５１〜５４によって障害物を監視する状態とする（Ｓ２）。そして、センサ３０、センサ５１〜５４の出力信号に基づいて、走行する搬送台車２０が通過する領域における外周端部近傍に障害物があるか否かを判断する（Ｓ３）。
【００３７】
ここで、障害物がないと判断した場合には（Ｓ３：ＮＯ）、Ｓ１に戻って、回収・載置作業を行っているか否かの判断を再度行う。一方、障害物があると判断した場合には（Ｓ３：ＹＥＳ）、その旨をＯＨＴコントローラ７０に伝達するための検知信号を出力する（Ｓ４）。このとき、ＯＨＴコントローラ７０は、搬送台車２０を減速又は停止させるように制御する。これにより、例えば、当該搬送台車２０の走行方向前方に、他の搬送台車２０が停止している場合等であっても、搬送台車２０同士の衝突を防ぐことができる。なお、Ｓ４において検知信号を出力した後は、Ｓ１に戻って、回収・載置作業を行っているか否かの判断を再度行う。
【００３８】
さらに、Ｓ１において、回収・載置作業を行っていると判断した場合には（Ｓ１：ＹＥＳ）、選択部４１がセンサ３０によって監視される領域として下方監視領域を選択する（Ｓ５）。そして、センサ３０の出力信号に基づいて、昇降する把持機構２２の経路の手前側に障害物があるか否かを判断する（Ｓ６）。
【００３９】
ここで、障害物がないと判断した場合には（Ｓ６：ＮＯ）、後述するＳ７の手順を省略して、Ｓ８に進む。一方、障害物があると判断した場合には（Ｓ６：ＹＥＳ）、その旨をＯＨＴコントローラ７０に伝達するための検知信号を出力する（Ｓ７）。このとき、ＯＨＴコントローラ７０は、把持機構２２の昇降を停止させるように制御する。これにより、例えば、ＦＯＵＰ８０を把持した状態で降下する把持機構２２の下方に人が侵入した場合等であっても、ＦＯＵＰ８０と人との接触を防ぐことができる。なお、本実施の形態のように、昇降する把持機構２２の経路に障害物が最も接近する恐れがある手前側を監視することで、効率よく監視を行うことができる。
【００４０】
その後、ＯＨＴコントローラ７０から送信される情報に基づいて、搬送台車２０の回収・載置作業が終了したか否かを判断する（Ｓ８）。ここで、未だ回収・載置作業中であると判断した場合には（Ｓ８：ＮＯ）、Ｓ６に戻って、下方監視領域に障害物があるか否かの判断が再度行われる。一方、回収・載置作業が終了したと判断した場合には（Ｓ８：ＹＥＳ）、Ｓ１に戻って、回収・載置作業を行っているか否かの判断を再度行う。
【００４１】
以上のように、本実施の形態のＯＨＴ１では、搬送台車２０に設けられたセンサ３０は、鉛直であり且つ搬送台車２０の走行方向に平行であると共に、昇降機構２４によって昇降される把持機構２２の経路よりも手前側に位置する仮想平面内に光線を出射する。そして、選択部４１の制御により、搬送台車２０が走行している際には、搬送台車２０の走行方向前方を監視する前方監視領域がセンサ３０による監視領域として選択される。また、ポート９２からのＦＯＵＰ８０の回収作業、又はＦＯＵＰ８０のポート９２への載置作業を行う際には、搬送台車２０の下方を監視する下方監視領域がセンサ３０の監視領域として選択される。したがって、前方監視領域を監視するセンサと下方監視領域を監視するセンサとを別個に備える必要はなく、これらの領域を一台のセンサ３０によって監視することができる。よって、搬送台車２０の走行方向前方にある障害物の検知、及び搬送台車２０の下方にある障害物の検知を低コストで実現することができる。
【００４２】
また、本実施の形態のＯＨＴ１では、センサ３０は、スキャニングセンサであり、選択部４１は、センサ３０によるスキャニング領域に含まれる前方監視領域及び下方監視領域から、監視部４７による監視領域を選択する。したがって、例えば、監視部４７が、一方向のみに出射された光の出射方向を監視する場合に比べて、広い範囲を監視することができる。
【００４３】
さらに、本実施の形態のＯＨＴ１では、監視部４７は、搬送台車２０が走行している際には、搬送台車２０が通過する領域における外周端部近傍を監視する。よって、搬送台車２０の通過経路以外の障害物まで検出してしまうのを防ぐことができる。
【００４４】
加えて、本実施の形態のＯＨＴ１では、監視部４７は、搬送台車２０がＦＯＵＰ８０の回収・載置作業を行っている際には、センサ３０によるスキャニング領域のうち、把持機構２２が昇降する経路に沿う領域を監視する。よって、把持機構２２の昇降経路に沿う領域以外の障害物を検出してしまうのを防ぐことができる。
【００４５】
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。
【００４６】
例えば、上述の実施の形態では、センサ３０が、搬送台車２０が運行されている間は、前方監視領域及び下方監視領域を含む範囲内で常にスキャニングを行っており、選択部４１が、前方監視領域及び下方監視領域のうち、監視部４７により監視される領域を選択する場合について説明したが、これには限定されない。すなわち、選択部４１は、モータドライバ３４を制御することによって、センサ３０によるスキャニング領域を選択するようにしてもよい。具体的には、搬送台車２０が走行している際には、選択部４１は、センサ３０が０°≦θ≦αの範囲でスキャニングを行うように制御する。そして、監視部４７は、センサ３０によるスキャニング領域のうち、搬送台車２０が通過する領域内の障害物を監視する。一方、搬送台車２０が回収・載置作業を行っている際には、選択部４１は、センサ３０がβ≦θ≦１８０°の範囲でスキャニングを行うように制御する。そして、監視部４７は、センサ３０によるスキャニング領域のうち、把持機構２２の昇降経路に沿う領域内の障害物を監視する。
【００４７】
また、上述の実施の形態では、センサ３０が１８０°の範囲内でスキャニングを行うスキャニングセンサである場合について説明したが、これに限られない。センサ３０のスキャニング範囲は、１８０°の範囲には限定されず、前方監視領域及び下方監視領域を含んでいればよい。また、センサ３０は、スキャニングセンサでなくてもよく、搬送台車２０の走行方向前方及び下方に光線を出射することができればよい。
【００４８】
また、上述の実施の形態では、監視部４７が、搬送台車２０が走行している際には、搬送台車２０が通過する領域における外周端部近傍を監視する場合について説明したが、これには限定されない。例えば、搬送台車２０が通過する領域全体を監視するようにしてもよい。さらに、搬送台車２０が通過する領域よりも若干広い領域を監視するようにしてもよい。
【００４９】
加えて、上述の実施の形態では、監視部４７が、搬送台車２０が回収・載置作業を行っている際には、センサ３０によるスキャニング領域のうち、把持機構２２が昇降する経路に沿う領域を監視する場合について説明したが、これには限定されない。回収・載置作業時の監視領域は、センサ３０を中心とする扇型の領域であってもよい。
【００５０】
また、上述の実施の形態では、半導体ウェーハを処理して半導体デバイスの製造を行う半導体製造設備に設けられたＯＨＴ１について説明したが、本発明の適用はこれには限定されない。例えば、工程内や工程間において処理対象物を搬送して処理を加えながら最終製品とする施設の搬送装置に加えて、電子部品や機械部品、化学品、食品、書類等の搬送物を搬送する全業種の搬送装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態に係るＯＨＴの概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す搬送台車を走行方向前方から見た図である。
【図３】図１に示すセンサ及び当該センサを制御するセンサ制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】図１に示す搬送台車を手前側から見た図である。
【図５】センサ制御部で行われる処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５２】
１ ＯＨＴ（天井走行搬送装置）
１０ 軌道
２０ 搬送台車
２２ 把持機構
２４ 昇降機構
３０ センサ
４０ センサ制御部
４１ 選択部（選択手段）
４７ 監視部（監視手段）
９２ ポート（載置箇所）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
天井に敷設された軌道と、前記軌道に案内されつつ走行すると共に、搬送物を把持自在な把持機構、及び前記把持機構を前記搬送物の載置箇所まで降下自在な昇降機構を有する搬送台車とを備えている天井走行搬送装置であり、
前記搬送台車に設けられており、鉛直であり且つ前記搬送台車の走行方向に平行であると共に前記昇降機構によって昇降される前記把持機構の経路に重ならない仮想平面内に光線を出射すると共に反射光を受光するセンサと、
前記センサが受光した反射光に基づいて、前記光線の出射方向にある障害物を監視する監視手段と、
前記センサによる前記光線の出射方向を選択すること、及び前記センサによる前記光線の出射方向は変更せずに前記監視手段による監視領域を選択することの少なくともいずれか一方により、前記搬送台車が走行している際には、前記搬送台車の走行方向前方にある障害物を監視する状態とし、前記把持機構が前記昇降機構により昇降される際には、前記搬送台車の下方にある障害物を監視する状態とする選択手段とを備えていることを特徴とする天井走行搬送装置。
【請求項２】
前記センサが、前記仮想平面内で走査する光線を出射し、
前記選択手段が、前記センサによる前記光線の走査領域を選択する、または前記センサによる前記光線の走査領域は変更せずに前記監視手段による監視領域を選択することを特徴とする請求項１に記載の天井走行搬送装置。
【請求項３】
前記監視手段が、前記搬送台車が走行している際に、前記光線の走査領域のうち前記搬送台車が通過する経路内の障害物を監視することを特徴とする請求項２に記載の天井走行搬送装置。
【請求項４】
前記監視手段が、前記把持機構が前記昇降機構により昇降される際に、前記光線の走査領域のうち前記把持機構が昇降する経路に沿う領域内の障害物を監視することを特徴とする請求項２または３に記載の天井走行搬送装置。
【請求項１】
天井に敷設された軌道と、前記軌道に案内されつつ走行すると共に、搬送物を把持自在な把持機構、及び前記把持機構を前記搬送物の載置箇所まで降下自在な昇降機構を有する搬送台車とを備えている天井走行搬送装置であり、
前記搬送台車に設けられており、鉛直であり且つ前記搬送台車の走行方向に平行であると共に前記昇降機構によって昇降される前記把持機構の経路に重ならない仮想平面内に光線を出射すると共に反射光を受光するセンサと、
前記センサが受光した反射光に基づいて、前記光線の出射方向にある障害物を監視する監視手段と、
前記センサによる前記光線の出射方向を選択すること、及び前記センサによる前記光線の出射方向は変更せずに前記監視手段による監視領域を選択することの少なくともいずれか一方により、前記搬送台車が走行している際には、前記搬送台車の走行方向前方にある障害物を監視する状態とし、前記把持機構が前記昇降機構により昇降される際には、前記搬送台車の下方にある障害物を監視する状態とする選択手段とを備えていることを特徴とする天井走行搬送装置。
【請求項２】
前記センサが、前記仮想平面内で走査する光線を出射し、
前記選択手段が、前記センサによる前記光線の走査領域を選択する、または前記センサによる前記光線の走査領域は変更せずに前記監視手段による監視領域を選択することを特徴とする請求項１に記載の天井走行搬送装置。
【請求項３】
前記監視手段が、前記搬送台車が走行している際に、前記光線の走査領域のうち前記搬送台車が通過する経路内の障害物を監視することを特徴とする請求項２に記載の天井走行搬送装置。
【請求項４】
前記監視手段が、前記把持機構が前記昇降機構により昇降される際に、前記光線の走査領域のうち前記把持機構が昇降する経路に沿う領域内の障害物を監視することを特徴とする請求項２または３に記載の天井走行搬送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−１３７７３８（Ｐ２００８−１３７７３８Ａ）
【公開日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２３１９７（Ｐ２００６−３２３１９７）
【出願日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【出願人】（３０２０５９２７４）アシスト テクノロジーズ ジャパン株式会社 (146)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【出願人】（３０２０５９２７４）アシスト テクノロジーズ ジャパン株式会社 (146)
【Ｆターム（参考）】
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