無人搬送車および搬送システム
【課題】 基板の大型化、積載量の増大に対応可能な無人搬送台車の、走行機構と、クリーンルーム床パネルにダメージを与えない走行輪機構。
【解決手段】 無人搬送車に操舵機構と、駆動機構を有する２列配置の走行輪を設け、略正方形で、単一形状の床パネル部材に対し、無人搬送車の走行輪間ピッチ寸法を、床パネル部材辺の寸法より、大きいかまたは小さな寸法とし、床パネル部材に当接する各走行輪位置を走行輪毎に相互に違えることで、床面のたわみに起因して形成される凹凸の緩和を図る。
【解決手段】 無人搬送車に操舵機構と、駆動機構を有する２列配置の走行輪を設け、略正方形で、単一形状の床パネル部材に対し、無人搬送車の走行輪間ピッチ寸法を、床パネル部材辺の寸法より、大きいかまたは小さな寸法とし、床パネル部材に当接する各走行輪位置を走行輪毎に相互に違えることで、床面のたわみに起因して形成される凹凸の緩和を図る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示床パネル、プラズマディスプレー、半導体集積回路などの製造工程における基板搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示床パネル生産工場の製造工程におけるガラス基板の搬送には、無人搬送台車が用いられる。無人搬送台車はバッテリー駆動で、誘導線上をシステムコントローラの指示を受け、カセットに収納されたガラス基板を積載し製造装置間や、製造装置とストッカ間の搬送を行う。
無人搬送台車は通常３ないし４つの走行輪を有し、床面であるグレーチング上を走行する。例えば図１１に示す無人搬送台車の場合（特許文献１）、台車本体４５の上部に移載ロボット４６が搭載され、基板の収納されたカセット４７の移載を行う。台車本体４５下部には４つの走行輪３が設けられ、４つの走行輪の一部はモータ駆動される駆動輪であり、駆動輪以外の走行輪は従動輪となる。また、無人搬送台車の走行面となる床パネル４０には、無人搬送台車の走行輪３により床パネル４０（グレーチング）に加わる荷重以上の耐荷重を有するものが選定される。
なお、全方位移動台車の例では（特許文献２、特許文献３）６つの走行輪を有する搬送台車や、４つの走行輪がそれぞれ独立した操舵機構を有する例もある。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−４３２９６
【特許文献２】特開平５−６９７９５
【特許文献３】特開平８−２０２４４８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液晶表示床パネル生産工場において、生産能力の向上は至上命令であり、使用するガラス基板サイズは拡大の一途を辿る。第六世代液晶用ガラス基板サイズは１．５ｍ×１．８ｍであったが、第７世代では１．７ｍ×２．０ｍと更なる大型化が図られている。
一方、搬送台車には積載可能なガラス基板枚数の増強や、搬送速度のスピードアップ、更には、運行管理方法の改良など様々なアプローチが求められる。本発明はこのうちガラス基板サイズの大型化、基板積載可能枚数の増加に伴う無人搬送台車総重量の増大の結果新たな問題として顕在化した下記課題に関する。
【０００５】
無人搬送台車重量は、走行走行輪に支えられ、走行輪はさらに床パネル部材に支えられる。床パネル部材の構造は、通常図８に示す構成をなす。床パネル部材の耐荷重には最大保証値があり、システム設計においてはこの保証値を越えた荷重が床パネルに負荷されてはならない。
【０００６】
床パネル部材は通常正方形であり、撓み量はパネル中央に荷重が負荷されたとき最大になる。従って、無人搬送台車の走行輪間隔が、床パネル部材の寸法の整数倍数であると、無人搬送台車の進行方向と、床パネルの並び方向が一致した場合、１つの走行輪がパネルの中央に位置すると、他の走行輪も全てパネルの中央に位置する。即ち床面に形成される凹凸を考える上で走行輪間隔寸法と床パネル部材寸法との関係は重要なポイントとなる。
【０００７】
無人搬送台車の大型化、高重量化、積載する被搬送物の高重量化に対応するため、無人搬送台車の走行輪は大型化、高強度化または、走行輪数の多数化などの対策が必要となる。このうち、走行輪数を多数化する対策を採った場合、意図した方向に正確に操舵する操舵技術が重要な要素技術となる。しかし、クリーンルーム内で使用される無人搬送台車で本目的に対応できる従来技術はない。
【０００８】
無人搬送台車の重量増大により、従来問題にならなかった床パネル部材の撓み、床パネル部材突き合せ部の段差などが床面に凹凸を形成し、無人搬送台走行上の問題として顕在化する。即ち走行中、走行輪に負荷される荷重は走行輪毎にばらつき、極端な場合、床面から浮き上がり荷重の掛らない走行輪が存在する一方、逆に異常に高い荷重が負荷される走行輪の存在する瞬間もあり得る。
【０００９】
床面の凹凸に起因して、駆動輪に異常な高荷重が負荷される場合、平均的負荷荷重を想定して装着された駆動モータではトルク不足を来たし、最悪走行輪駆動不能に陥る。走行輪の駆動不能に至らないまでも、回転速度は著しく低下し、高速搬送の要求に答えられない。
【００１０】
走行輪が床パネル部材に当接する場合、剛性の高い走行輪程、床パネルと走行輪の接触面積は小さく、荷重負荷は集中化する。しかし、安全面から床パネル部材１枚当りに負荷される荷重は同じであっても、小面積に集中的に荷重が負荷されるより、広い面積に均等荷重が負荷される方が耐荷重、撓みに対し安全である。従来技術ではこの点に対する配慮がない。
【００１１】
無人搬送台車は製造装置、保管装置のポートで停止し、移載装置のロボットアームを働かせ荷物の移載を行う。ロボットアームがガラス基板カセットを保持し、移動させるに伴い荷重点も移動し、走行輪に負荷される荷重も変動する。このロボットアームによるガラス基板カセット移載では、走行輪に負荷される荷重変動パターンは定型化されており、高荷重が負荷される走行輪、及びこの走行輪が当接する床パネル位置は一義的に決まる。また、この高荷重が負荷される床パネルは、他の床パネルに比べ早期に寿命に達する。
【課題を解決するための手段及び効果】
【００１２】
請求項１に記載の無人搬送車は、必要に応じ空気流通孔を設けた長方形ないし、正方形形状の床パネル部材を敷き詰め、形成されたクリーンルーム床面上を走行する無人搬送車であって、ガラス基板等物品の搬送と移載を行う。
この時、無人搬送車の重量は無人搬送車に設けられた５以上の走行輪により支えられ、さらに、この走行輪の荷重は床パネルに支えられる。
一方、床パネルには耐荷重に上限があり、これを越えた使用では破損に到る。当然、床パネルに負荷される荷重は、床パネル部材の耐荷重保証値以下であって、小さい程安全である。
本発明によれば、車体重量が大きい場合であっても、走行輪数を５以上に適正化することで、容易に１の走行輪に負荷される負荷荷重を、床パネルの保証耐荷重以下に調整できる。
具体的には無人搬送台が、最大重量の被積載物を積載した場合を想定し、各走行輪に負荷される荷重が略同一となる様走行輪を配置し、床パネルに負荷される荷重の均一化を図る。
また、５以上の走行輪を装備する無人搬送車の各走行輪を、それぞれ異なる床パネルに当接させて配置し、床パネルに負荷される荷重の一層の均一化を図ることで、特定床パネルに対し、異常な高荷重が負荷されるのを避け、床パネルに対する走行輪配置として最も安全な配置を実現している。
【００１３】
請求項２は、請求項１に記載の無人搬送車であって、正方形または長方形で単一形状の床パネル部材の敷き詰められたクリーンルーム床面上を走行する場合、無人搬送車の各走行輪が当接する各床パネル部材の各床パネル上の当接位置が、各走行輪毎に相互に異なっているので、各走行輪の負荷荷重が同一であっても、各走行輪の位置する各床パネルの撓み量は相互に異なり、床パネルに形成される凹凸を確率化することにより小さくでき、高速搬送に好適である。
【００１４】
請求項３は請求項２に記載の無人搬送車であって、無人搬送車長手方向に２列に配置された走行輪構成を有する。それぞれの列は略直線で、３以上の走行輪が等間隔に設けられている。
無人搬送車は略正方形で、単一形状の床パネル部材を一様に敷き詰めたクリーンルーム床面上を走行する。
前記２列に配置された各走行輪の各走行輪間隔ピッチ寸法は、前記略正方形形状の床パネル部材辺の寸法より大きいかまたは小さな寸法であるので、床パネル部材の辺寸法と一致することは無い。ただし、各走行輪間隔ピッチ寸法が床パネル部材辺の寸法の整数倍の場合は実質的に意味をなさず適用しない。また、前記走行輪間ピッチ寸法が前記床パネル部材辺の寸法より小さい場合は、同一床パネル部材に同時に２つの走行輪が当接することの無い走行輪間ピッチ寸法としているので、各床パネル上の当接位置は、各走行輪毎に相互に異なる。
【００１５】
一方、前記２列の走行輪の列間隔は、床パネル部材辺の寸法長さ以上としている。ただし、この場合も２列の走行輪の列間隔が床パネル部材辺の寸法長さの整数倍の場合は実質的意味がなく適用はしない。
以上により、無人搬送車各走行輪の各床パネルとの当接位置は、各走行輪毎に相互に異なり、床パネルに形成される凹凸は小さく、高速搬送に好適な走行輪配置となっている。
【００１６】
請求項４に記載の５以上の走行輪を有する無人搬送車は、意図した方向に正確に操舵することが要求される場合において、駆動機構を有する駆動輪を駆動させ走行すると同時に、コントローラにより、全ての走行輪が個々に有する操舵機構のステア角度制御機構を個別に制御することで、直進、横行、斜行、旋回などの操舵走行を自在かつ、高精度に遂行できる。
【００１７】
請求項５に記載の５以上の走行輪を有する無人搬送車は、意図した方向に正確に操舵することが要求される場合において、全ての走行輪に装備された駆動機構を動作させ走行すると同時に、コントローラにより、全ての走行輪が個々に有する操舵機構のステア角度制御機構を個別に制御することで、直進、横行、斜行、旋回などの操舵走行を自在かつ、高精度に遂行できる。
【００１８】
請求項６に記載の無人搬送車は走行輪の車軸の両端が、板バネなどのバネ部材に支持され、該バネ部材はさらに無人搬送車本体に固定され、結果的に走行輪は無人搬送車本体に弾性支持される効果を有し、走行時床面の凹凸に対し弾性的に追従でき、走行輪の浮上がりや接触ムラを緩和できる。これにより、特定の床パネルに高荷重を負荷し、破損に至らしめる危険を回避出来ると同時に、無人搬送車に積載した被搬送物に対する振動抑制効果も合せもつ。
【００１９】
請求項７に記載の無人搬送車の駆動輪駆動モータは、板バネなどのバネ部材に支持され、該バネ部材はさらに無人搬送車本体に固定されるので、走行輪は無人搬送車本体に弾性支持される効果を有する。しかも、駆動輪以外の走行輪は板バネによる弾性支持ではないので、駆動輪が床面を押す力は板バネの弾性力により一定値として一意的に決まる。
無人搬送車の走行に必要な推進力は、この板バネの弾性力が床面を押す力に駆動輪が打ち勝って走行輪を回転させる力で、駆動モータに要求される回転トルクはこの走行輪を回転させるトルクである。
従って、駆動輪駆動モータを板バネ部材に支持する方法では、駆動モータに必要な回転トルクは、板バネが床面を押す力であって一定となり、無人搬送車の積載荷物重量や、床面の凹凸に影響されず、駆動に必要な最小トルクの駆動モータを使用してもトルク不足による停止や、回転速度の減少による搬送速度の低下は生じない。
【００２０】
請求項８に記載の無人搬送車は、同一軸に複数個の走行輪が並列配置されて1つの走行輪が構成されているので、通常の単輪と比較した場合、床パネル部材１枚当りに負荷される荷重は同じであっても、単輪に比べ広い面積で床パネルに当接し安全性が確保される。
【００２１】
請求項９に記載の床パネル部材は、無人搬送車が停止し、荷物の移載作業を実施する箇所の床面に敷設される床パネル部材である。
無人搬送車の荷物移載作業では、被積載物の移動に伴い特定走行輪に荷重が集中し易く、この特定走行輪に当接する床パネル部材には高荷重が負荷される。
しかし、請求項７に記載の床パネル部材は、荷物の移載作業を実施する箇所以外の箇所に敷設される床パネルより小サイズであるため、無人搬送車の1の走行輪が当接する床パネル部材は複数である。従って1の走行輪が1の床パネル部材のみに当接する場合はなく。荷重負荷の分散化が図れ、床パネルの破損等に対する安全が確保される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下本発明に関する第１の実施形態を図１，図２および図８を参照しながら説明する。
図1は無人搬送台車の正面図、図２は無人搬送台車走行輪配置図である。
図１に示す無人搬送車１は走行方向に長い直方体形状をなし、車体フレーム３０、走行輪ユニット８、移載ロボットユニット５、コントローラ１７により構成され、車体フレーム３０には上段棚２５、下段棚３４が設けられている。
中央部に設置された移載ロボットユニット５は、ロボット支持アングル１６にロボット固定ボルト１９により固定されている。また、ロボット支持アングル１６は、垂直方向駆動テーブル９に固定されており、垂直方向駆動テーブル９は図示されていないボールネジにより上下に駆動される。
【００２３】
上段棚２５、下段棚３４と２段に設けられた棚には、ガラス基板の収納されたカセットが載置される。また、上段棚２５と下段棚３４にはそれぞれカセット載置有無の確認用リミットスイッチ２３、２４がそれぞれ２個づつ対角位置に設けられる。リミットスイッチ２３、２４を対角位置に設置する意味は、単にカセット有無を検知するだけでなく、該リミットスイッチにより、カセットの位置ズレも検知する為である。例えば、２個のリミットスイッチのうち１個だけがスイッチONの信号を出力している場合、カセットは正規位置よりずれて載置されており、正規位置に置き直す必要がある。
【００２４】
フレーム３０の前後、両面には緊急時など、台車をマニュアル操作するため、走行前面操作パネル２８と、走行後ろ面操作パネル２９が設けられている。これにより、一方のパネル操作困難な場所に無人搬送車が乗り入れても、他方の操作パネルで操作が可能である。
【００２５】
ロボット支持アングル１６上に固定されている移載ロボットユニット５は、ロボット本体２２とこの上に取付けられた回転テーブル２１、さらに1段目アーム１５、２段目アーム１４、さらにその上部に設けられたテーブル２０で構成される。ロボットの回転動作は回転テーブル２1で行なわれ、アームの伸縮は1段目アーム１５、２段目アーム１４、および最上段のテーブル２０にて行なわれる。垂直方向の上下運動は垂直方向駆動テーブル９により行なわれる。
【００２６】
垂直方向駆動テーブル９の上段棚２５と、下段棚３４に相当する高さ位置には、上段透過センサ２７と、下段透過センサ３２が設置されており、移載ロボットと一体に上下動する遮光板２６が、前記上段透過センサ２７又は下段透過センサ３２を遮る時、これらセンサから出力されるパルス波形により、垂直方向におけるロボットの位置が検出される。
【００２７】
基本的には、カセットが載置された棚でロボットアームは回転できず、カセットが載置されていない棚部のみにて回転させる方法を採る。具体的には、カセット有無を検出する上段リミットスイッチ２３と、下段リミットスイッチ２４の出力をチェックし、上段透過センサと下段透過センサの出力を監視しながら、垂直方向駆動テーブル９を駆動させ、カセットの載置されていない棚位置までロボット支持アングル１６を移動させる。カセットが載置されていない棚位置にロボット支持アングルが到達した時点で垂直方向駆動テーブル９を停止させ、回転が必要な場合は適宜回転動作を実施する。
【００２８】
走行輪ユニット８は下部フレーム３５、操舵機構５１、駆動輪７、車輪軸支持部材５６から構成され、下部フレーム３５の下面に取付けられる。走行輪ユニット８を構成する走行輪は全て操舵機構と駆動機構を有している。駆動機構を有する駆動輪は、例えば特開平５−３０８７６６にある様なアウターロータ型の駆動モータのアウター側外周にタイヤを設けた走行輪が使用される。
【００２９】
無人搬送台車１の走行する床は、図８に示すように工場建屋のコンクリート基礎であるスラブ４８上にパネル支柱５０を配置し、このパネル支柱５０上に辺寸法Ｌ１×Ｌ２で、空気流通孔６５を有する床パネル４０を敷き詰めたものである。パネル支柱５０は位置決め突起４１、受け台４２、支柱４３、支柱台４４から構成され、スラブ４８上に支柱台４４を下面にして立て、受け台４２上に床パネル４０を乗せる、この時床パネル４０の四隅に設けられた窪みに受け台４２上の突起４１を勘合させて位置決めする。パネル支柱５０および床パネル４０はクリーンルーム床全面に隙間無く、密に敷き詰められるので、パネル支柱５０が倒れることは無い。
【００３０】
次ぎに無人搬送台車１の走行輪配置と床パネル４０の敷設状況の関係について図２を用い説明する。図２の太い実線は１２枚の床パネル４０を示し、点線は各床パネル４０を縦方向に４分割、横方向に４分割する仮想線を示す。図２は１２枚の床パネル４０上に位置する無人搬送台車１の車輪位置を示している。
無人搬送台車１は２列に配置された駆動輪７を有し、第１の駆動輪列は５の駆動輪７−ａ１〜７−ｅ１で構成され、第２の駆動輪列は５の駆動輪７−ａ２〜７−ｅ２で構成される、また、無人搬送台車１は１２の床パネル４０−ａ１〜４０−ｆ１及び、４０−ａ２〜４０−ｆ２上に位置する。
【００３１】
床パネル４０の横方向の長さをＬ1、縦方向の長さをＬ２とする。また無人搬送台車１の走行輪間隔をＰ１とし、また走行輪幅をＷとすると、Ｐ１は次の関係を満たしている。
Ｐ１＞√（Ｌ１＊Ｌ１＋Ｌ２＊Ｌ２）＋ Ｗ −（式1）
また走行輪並び方向に垂直な方向の走行輪間隔をＰ２とするとＰ２は次の関係を満たす。
Ｐ２＞√（Ｌ１＊Ｌ１＋Ｌ２＊Ｌ２）＋ Ｗ −（式２）
上記式１及び式２の関係から、無人搬送台車１が床に敷き詰められた床パネル４０上を走行する場合、1の床パネル４０上に同時に２つの走行輪が乗ることは無い。
また、走行輪間隔Ｐ１は無人搬送台車１が最大重量の被積載物を搭載したとき、各走行輪に負荷される荷重が略均等になる寸法にしている。従って本発明により、最大限の安全性が確保される。
【００３２】
床パネル４０の形状について、以上辺の長さＬ１と辺の長さＬ２が異なる長方形として説明したが、慣用的に床パネル形状は正方形で、Ｌ１＝Ｌ２である。図２では、床パネル４０が正方形、即ちＬ１＝Ｌ２＝Ｌで、無人搬送台車１が矢印方向に走行し、進行方向と床パネル４０の配列方向が一致し、７−ａ１〜７−ｅ１の第１列目の各走行輪間隔はＰ1＝（１+1／４）・Ｌ、また、第２列目の各走行輪７−ａ２〜７−ｅ２の各走行輪間隔も同様にＰ1＝（１+1／４）・Ｌ、第１列目の走行輪列と第２列目の走行輪列の間隔はＰ２＝（１+1／２）・Ｌである。従って撓み量最大となる床パネル中央で当接する走行輪は、１０の内７−ｂ１と７−ｂ２の２つであり、他は撓みの少ない位置での当接となっていおり、全体として床面に形成される凹凸は緩和される。
【００３３】
次に、走行輪ユニット８の詳細機能説明図３を用いて行う。
アウター５８の外周にタイヤ５９を設けたアウターロータ型の駆動モータのアウターが床パネル４０に当接し、走行輪を構成する。アウターロータ軸５７は軸支持部材５６に支持され、軸支持部材５６は操舵機構５１の回転軸５２と一体化され、操舵機構５１は無人搬送台車の下部フレーム３５に固定される。操舵機構５１はステアリングモータで構成され、ステアリング回転角度に応じてステアリングモータの回転軸５２が回転し、走行輪のステアリング角度が設定される。
実施例１の無人搬送台車１は、８の走行輪ユニット８が、全て操舵機構と駆動機構を合せ有している。従って、全ての操舵機構を同時に統一して制御することで走行輪が多数であっても直進、横行、斜行、旋回など操舵走行を自在かつ、高精度に遂行できる。
【００３４】
次に第２の実施例を図４を用い説明する。
第２の実施例の基本構成は図１の第1の実施例に類似する。従って同一個所には同一符号を用いており、説明も特筆すべき相違点のみとする。
第２の実施例の特徴は走行輪と、走行輪の下部フレーム３５への支持方法にある。
無人搬送台車１の８の走行輪は全て板バネ１１を介して車体の下部フレーム３５に取付けられている。従って走行輪は無人搬送車本体に弾性支持され、走行時床面の凹凸に対し弾性的に追従し、走行輪の浮上がりや接触ムラを緩和できる。これにより、一部の床パネルに高荷重を負荷し、破損に至らしめる危険が回避される。
【００３５】
図９は床パネル４０上を移動する無人搬送台車１の走行輪の状況を示しており、９−Ａは正面図、９−Ｂは側面図である。床パネル４０は無人搬送台車１の車輪３との当接部で撓み、窪みを生じ、当接部以外の周辺部は逆に盛り上がる。撓みにより形成される窪みはパネル支柱５０間の中央部が最大で、走行輪の位置は最も低い位置となる。この位置から無人搬送台車１が矢印方向に走行すると、走行輪はパネル支柱５０の直上で最高の高さ位置に達し、更に走行すると次の床パネル中央で再び最小高さとなる。このように床パネル４０の変形により無人搬送台車１は最高高さ位置と最小高さ位置とを交互に経ながら走行し、結果的に高低差Ｈの凹凸面を走行すると同じになる。
一方４の無人搬送台車１の１０の走行輪は全て板バネ１１を介し車体の下部フレーム３５に取付けられ、しかも、各走行輪に負荷される荷重は、最大重量の被積載物重量の積載時を想定し、荷重の均一化が図られている。各走行輪が床面を押す力は、板バネ１１の弾性力と一致し、床面に多少の凹凸のある場合でも略一定に保持される。従って床面の凹凸に対し、走行輪の浮き上りや、有害となる荷重変動が生じることもない。
【００３６】
次に第３の実施例を図５，６を用い説明する。
第３の実施例の基本構成は図１の第1の実施例に類似する。第1の実施例の実施例と同一個所には同一符号を用い、説明も特筆すべき相違点のみとする。
無人搬送車の駆動輪７は図６に示すようにアウター５８と、アウターロータ軸５７により構成される。アウターローター６０の外周にタイヤ５９が設けられた駆動輪を、軸支持部材５６に固定し、結合部材５５で板バネ５４に取付けている。板バネ５４−ｃ、５４−ｂ、５４−aは板バネ保持部材５３に支持され、板バネ保持部材５３はさらに操舵機構５１の回転軸５２に固定されている。また操舵機構５１はフランジ部で無人搬送車本体の下部フレーム３５に固定される。従って駆動輪７はバネにより無人搬送車本体に弾性支持され、駆動輪以外の従動輪１０は、板バネによる弾性支持はない。また、駆動輪が床面を押す力は常に板バネ１１の弾性力により一定値となり一意的に決まる。
無人搬送車の走行に必要な推進力は、駆動輪７がこの板バネの弾性力で床面を押す力に打ち勝って走行輪を回転させる力と等価で、駆動輪７のアウターローターモータに要求される回転トルクはこの走行輪を回転させるトルクとなる。
従って、駆動モータに必要な回転トルクは、板バネが床面を押す力であって一定であり、無人搬送車の被積載物重量や、床面の凹凸に影響されず、無人搬送車を駆動させるに必要な最小トルクの駆動モータを使用してもトルク不足による停止や、回転速度の減少による搬送速度の低下は生じない。
【００３７】
次に第４の実施例を図７を用い説明する。
図７は第４の実施例に於ける走行輪配置で、図４の実施例２をベースとしている。実施例２と同一個所には同一符号を用いており、説明も特筆すべき相違点のみとする。
８の走行輪のうち、外側に位置する4つの走行輪は、車軸１２に２つの走行輪３８、３８が並列配置され、２つの走行輪で1の走行輪が構成される複合輪である。複合輪は単輪と比較した場合、単輪に比べ広い面積で床パネル部材に当接し、また当接面積が広い分、複数の床パネル部材に当接する可能性も高く、安全性が確保される。
図７は外側に位置する4つの走行輪のみ複合輪としたが、内側に位置する4つの走行輪も含め、全ての走行輪を複合輪とすることも可能であり、また、1の走行輪を２以上の複数の走行輪により構成することも可能である。
【００３８】
次に第５の実施例を図１０により説明する。
図１０は無人搬送台車１が液晶製造装置４にアクセスし、搬送して来たカセットを液晶製造装置の入出ポート６１に載置する状況を示している。液晶ガラス基板の収納されたカセットの重量は1トン以上になる場合もある。走行輪３-２に注目し、カセット６の移載に伴い走行輪３-２に負荷される荷重の時間変化は次になる。
ガラス基板４９の収納されたカセット６が無人搬送台車１内部にある時点では、走行輪３-２に付加される荷重は走行輪３-１とほぼ同じである。移載ロボット５がロボット本体２２上の回転テーブル２１を旋回させ、２段目アーム１４、１段目アーム１５、テーブル２０を徐々に伸ばし、テーブル先端が無人搬送台車１の側面からの最大遠隔点に達したとき、走行輪３-２に最大荷重が負荷される。図１０では、走行輪３-２が当接する部位は、他部位の床パネルの約１／４サイズの床パネル４０−ａ、４０−ｂが敷設されており、これにより走行輪３-２は２枚の床パネル４０−ａ、４０−ｂに当接し、床パネル部材1枚当りの負荷荷重の低減を図り、床パネルの破損等に対する安全を確保している。なお本実施例では、床パネル４０−ａ、４０−ｂのサイズを他部位の床パネルの約１／４の大きさとしたが、無人搬送台車の走行輪が複数のパネルで当接できる構成であれば、床パネル４０−ａ、４０−ｂのサイズはこれより大であっても、小であっても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
床がグレーチン構造を採るクリーンルームにおいて、大型ガラス基板を用いて液晶表示装置を生産する製造工場のガラス基板を収納したカセットを、無人搬送装置で搬送する無人搬送装置分野。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】無人搬送台車第1の実施例正面図
【図２】無人搬送台車走行輪配置図
【図３】操舵機構、駆動機構を有する走行輪正面図
【図４】無人搬送台車第２の実施例正面図
【図５】無人搬送台車第３の実施例正面図
【図６】バネ機構と操舵機構、駆動機構を有する走行輪正面図
【図７】第４の実施例に於ける走行輪配置図
【図８】床パネル敷設方法
【図９】走行輪による床パネルの変形
【図１０】液晶製造装置への液晶カセットの移載
【図１１】従来技術の無人搬送台車
【符号の説明】
【００４１】
１． 人搬送台車
２．
走行輪
５．移載ロボットユニット
７．駆動輪
８．走行輪ユニット
１０．従動輪
１１．板バネ
１２．車軸
３０．車体フレーム
４０．床パネル
５０．パネル支柱
５１．操舵機構
５３．板バネ保持部材
５４．板バネ
５７．アウターロータ軸
５８．アウター
５９．タイヤ
６０．アウターローター
６５．通気孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示床パネル、プラズマディスプレー、半導体集積回路などの製造工程における基板搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示床パネル生産工場の製造工程におけるガラス基板の搬送には、無人搬送台車が用いられる。無人搬送台車はバッテリー駆動で、誘導線上をシステムコントローラの指示を受け、カセットに収納されたガラス基板を積載し製造装置間や、製造装置とストッカ間の搬送を行う。
無人搬送台車は通常３ないし４つの走行輪を有し、床面であるグレーチング上を走行する。例えば図１１に示す無人搬送台車の場合（特許文献１）、台車本体４５の上部に移載ロボット４６が搭載され、基板の収納されたカセット４７の移載を行う。台車本体４５下部には４つの走行輪３が設けられ、４つの走行輪の一部はモータ駆動される駆動輪であり、駆動輪以外の走行輪は従動輪となる。また、無人搬送台車の走行面となる床パネル４０には、無人搬送台車の走行輪３により床パネル４０（グレーチング）に加わる荷重以上の耐荷重を有するものが選定される。
なお、全方位移動台車の例では（特許文献２、特許文献３）６つの走行輪を有する搬送台車や、４つの走行輪がそれぞれ独立した操舵機構を有する例もある。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−４３２９６
【特許文献２】特開平５−６９７９５
【特許文献３】特開平８−２０２４４８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液晶表示床パネル生産工場において、生産能力の向上は至上命令であり、使用するガラス基板サイズは拡大の一途を辿る。第六世代液晶用ガラス基板サイズは１．５ｍ×１．８ｍであったが、第７世代では１．７ｍ×２．０ｍと更なる大型化が図られている。
一方、搬送台車には積載可能なガラス基板枚数の増強や、搬送速度のスピードアップ、更には、運行管理方法の改良など様々なアプローチが求められる。本発明はこのうちガラス基板サイズの大型化、基板積載可能枚数の増加に伴う無人搬送台車総重量の増大の結果新たな問題として顕在化した下記課題に関する。
【０００５】
無人搬送台車重量は、走行走行輪に支えられ、走行輪はさらに床パネル部材に支えられる。床パネル部材の構造は、通常図８に示す構成をなす。床パネル部材の耐荷重には最大保証値があり、システム設計においてはこの保証値を越えた荷重が床パネルに負荷されてはならない。
【０００６】
床パネル部材は通常正方形であり、撓み量はパネル中央に荷重が負荷されたとき最大になる。従って、無人搬送台車の走行輪間隔が、床パネル部材の寸法の整数倍数であると、無人搬送台車の進行方向と、床パネルの並び方向が一致した場合、１つの走行輪がパネルの中央に位置すると、他の走行輪も全てパネルの中央に位置する。即ち床面に形成される凹凸を考える上で走行輪間隔寸法と床パネル部材寸法との関係は重要なポイントとなる。
【０００７】
無人搬送台車の大型化、高重量化、積載する被搬送物の高重量化に対応するため、無人搬送台車の走行輪は大型化、高強度化または、走行輪数の多数化などの対策が必要となる。このうち、走行輪数を多数化する対策を採った場合、意図した方向に正確に操舵する操舵技術が重要な要素技術となる。しかし、クリーンルーム内で使用される無人搬送台車で本目的に対応できる従来技術はない。
【０００８】
無人搬送台車の重量増大により、従来問題にならなかった床パネル部材の撓み、床パネル部材突き合せ部の段差などが床面に凹凸を形成し、無人搬送台走行上の問題として顕在化する。即ち走行中、走行輪に負荷される荷重は走行輪毎にばらつき、極端な場合、床面から浮き上がり荷重の掛らない走行輪が存在する一方、逆に異常に高い荷重が負荷される走行輪の存在する瞬間もあり得る。
【０００９】
床面の凹凸に起因して、駆動輪に異常な高荷重が負荷される場合、平均的負荷荷重を想定して装着された駆動モータではトルク不足を来たし、最悪走行輪駆動不能に陥る。走行輪の駆動不能に至らないまでも、回転速度は著しく低下し、高速搬送の要求に答えられない。
【００１０】
走行輪が床パネル部材に当接する場合、剛性の高い走行輪程、床パネルと走行輪の接触面積は小さく、荷重負荷は集中化する。しかし、安全面から床パネル部材１枚当りに負荷される荷重は同じであっても、小面積に集中的に荷重が負荷されるより、広い面積に均等荷重が負荷される方が耐荷重、撓みに対し安全である。従来技術ではこの点に対する配慮がない。
【００１１】
無人搬送台車は製造装置、保管装置のポートで停止し、移載装置のロボットアームを働かせ荷物の移載を行う。ロボットアームがガラス基板カセットを保持し、移動させるに伴い荷重点も移動し、走行輪に負荷される荷重も変動する。このロボットアームによるガラス基板カセット移載では、走行輪に負荷される荷重変動パターンは定型化されており、高荷重が負荷される走行輪、及びこの走行輪が当接する床パネル位置は一義的に決まる。また、この高荷重が負荷される床パネルは、他の床パネルに比べ早期に寿命に達する。
【課題を解決するための手段及び効果】
【００１２】
請求項１に記載の無人搬送車は、必要に応じ空気流通孔を設けた長方形ないし、正方形形状の床パネル部材を敷き詰め、形成されたクリーンルーム床面上を走行する無人搬送車であって、ガラス基板等物品の搬送と移載を行う。
この時、無人搬送車の重量は無人搬送車に設けられた５以上の走行輪により支えられ、さらに、この走行輪の荷重は床パネルに支えられる。
一方、床パネルには耐荷重に上限があり、これを越えた使用では破損に到る。当然、床パネルに負荷される荷重は、床パネル部材の耐荷重保証値以下であって、小さい程安全である。
本発明によれば、車体重量が大きい場合であっても、走行輪数を５以上に適正化することで、容易に１の走行輪に負荷される負荷荷重を、床パネルの保証耐荷重以下に調整できる。
具体的には無人搬送台が、最大重量の被積載物を積載した場合を想定し、各走行輪に負荷される荷重が略同一となる様走行輪を配置し、床パネルに負荷される荷重の均一化を図る。
また、５以上の走行輪を装備する無人搬送車の各走行輪を、それぞれ異なる床パネルに当接させて配置し、床パネルに負荷される荷重の一層の均一化を図ることで、特定床パネルに対し、異常な高荷重が負荷されるのを避け、床パネルに対する走行輪配置として最も安全な配置を実現している。
【００１３】
請求項２は、請求項１に記載の無人搬送車であって、正方形または長方形で単一形状の床パネル部材の敷き詰められたクリーンルーム床面上を走行する場合、無人搬送車の各走行輪が当接する各床パネル部材の各床パネル上の当接位置が、各走行輪毎に相互に異なっているので、各走行輪の負荷荷重が同一であっても、各走行輪の位置する各床パネルの撓み量は相互に異なり、床パネルに形成される凹凸を確率化することにより小さくでき、高速搬送に好適である。
【００１４】
請求項３は請求項２に記載の無人搬送車であって、無人搬送車長手方向に２列に配置された走行輪構成を有する。それぞれの列は略直線で、３以上の走行輪が等間隔に設けられている。
無人搬送車は略正方形で、単一形状の床パネル部材を一様に敷き詰めたクリーンルーム床面上を走行する。
前記２列に配置された各走行輪の各走行輪間隔ピッチ寸法は、前記略正方形形状の床パネル部材辺の寸法より大きいかまたは小さな寸法であるので、床パネル部材の辺寸法と一致することは無い。ただし、各走行輪間隔ピッチ寸法が床パネル部材辺の寸法の整数倍の場合は実質的に意味をなさず適用しない。また、前記走行輪間ピッチ寸法が前記床パネル部材辺の寸法より小さい場合は、同一床パネル部材に同時に２つの走行輪が当接することの無い走行輪間ピッチ寸法としているので、各床パネル上の当接位置は、各走行輪毎に相互に異なる。
【００１５】
一方、前記２列の走行輪の列間隔は、床パネル部材辺の寸法長さ以上としている。ただし、この場合も２列の走行輪の列間隔が床パネル部材辺の寸法長さの整数倍の場合は実質的意味がなく適用はしない。
以上により、無人搬送車各走行輪の各床パネルとの当接位置は、各走行輪毎に相互に異なり、床パネルに形成される凹凸は小さく、高速搬送に好適な走行輪配置となっている。
【００１６】
請求項４に記載の５以上の走行輪を有する無人搬送車は、意図した方向に正確に操舵することが要求される場合において、駆動機構を有する駆動輪を駆動させ走行すると同時に、コントローラにより、全ての走行輪が個々に有する操舵機構のステア角度制御機構を個別に制御することで、直進、横行、斜行、旋回などの操舵走行を自在かつ、高精度に遂行できる。
【００１７】
請求項５に記載の５以上の走行輪を有する無人搬送車は、意図した方向に正確に操舵することが要求される場合において、全ての走行輪に装備された駆動機構を動作させ走行すると同時に、コントローラにより、全ての走行輪が個々に有する操舵機構のステア角度制御機構を個別に制御することで、直進、横行、斜行、旋回などの操舵走行を自在かつ、高精度に遂行できる。
【００１８】
請求項６に記載の無人搬送車は走行輪の車軸の両端が、板バネなどのバネ部材に支持され、該バネ部材はさらに無人搬送車本体に固定され、結果的に走行輪は無人搬送車本体に弾性支持される効果を有し、走行時床面の凹凸に対し弾性的に追従でき、走行輪の浮上がりや接触ムラを緩和できる。これにより、特定の床パネルに高荷重を負荷し、破損に至らしめる危険を回避出来ると同時に、無人搬送車に積載した被搬送物に対する振動抑制効果も合せもつ。
【００１９】
請求項７に記載の無人搬送車の駆動輪駆動モータは、板バネなどのバネ部材に支持され、該バネ部材はさらに無人搬送車本体に固定されるので、走行輪は無人搬送車本体に弾性支持される効果を有する。しかも、駆動輪以外の走行輪は板バネによる弾性支持ではないので、駆動輪が床面を押す力は板バネの弾性力により一定値として一意的に決まる。
無人搬送車の走行に必要な推進力は、この板バネの弾性力が床面を押す力に駆動輪が打ち勝って走行輪を回転させる力で、駆動モータに要求される回転トルクはこの走行輪を回転させるトルクである。
従って、駆動輪駆動モータを板バネ部材に支持する方法では、駆動モータに必要な回転トルクは、板バネが床面を押す力であって一定となり、無人搬送車の積載荷物重量や、床面の凹凸に影響されず、駆動に必要な最小トルクの駆動モータを使用してもトルク不足による停止や、回転速度の減少による搬送速度の低下は生じない。
【００２０】
請求項８に記載の無人搬送車は、同一軸に複数個の走行輪が並列配置されて1つの走行輪が構成されているので、通常の単輪と比較した場合、床パネル部材１枚当りに負荷される荷重は同じであっても、単輪に比べ広い面積で床パネルに当接し安全性が確保される。
【００２１】
請求項９に記載の床パネル部材は、無人搬送車が停止し、荷物の移載作業を実施する箇所の床面に敷設される床パネル部材である。
無人搬送車の荷物移載作業では、被積載物の移動に伴い特定走行輪に荷重が集中し易く、この特定走行輪に当接する床パネル部材には高荷重が負荷される。
しかし、請求項７に記載の床パネル部材は、荷物の移載作業を実施する箇所以外の箇所に敷設される床パネルより小サイズであるため、無人搬送車の1の走行輪が当接する床パネル部材は複数である。従って1の走行輪が1の床パネル部材のみに当接する場合はなく。荷重負荷の分散化が図れ、床パネルの破損等に対する安全が確保される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下本発明に関する第１の実施形態を図１，図２および図８を参照しながら説明する。
図1は無人搬送台車の正面図、図２は無人搬送台車走行輪配置図である。
図１に示す無人搬送車１は走行方向に長い直方体形状をなし、車体フレーム３０、走行輪ユニット８、移載ロボットユニット５、コントローラ１７により構成され、車体フレーム３０には上段棚２５、下段棚３４が設けられている。
中央部に設置された移載ロボットユニット５は、ロボット支持アングル１６にロボット固定ボルト１９により固定されている。また、ロボット支持アングル１６は、垂直方向駆動テーブル９に固定されており、垂直方向駆動テーブル９は図示されていないボールネジにより上下に駆動される。
【００２３】
上段棚２５、下段棚３４と２段に設けられた棚には、ガラス基板の収納されたカセットが載置される。また、上段棚２５と下段棚３４にはそれぞれカセット載置有無の確認用リミットスイッチ２３、２４がそれぞれ２個づつ対角位置に設けられる。リミットスイッチ２３、２４を対角位置に設置する意味は、単にカセット有無を検知するだけでなく、該リミットスイッチにより、カセットの位置ズレも検知する為である。例えば、２個のリミットスイッチのうち１個だけがスイッチONの信号を出力している場合、カセットは正規位置よりずれて載置されており、正規位置に置き直す必要がある。
【００２４】
フレーム３０の前後、両面には緊急時など、台車をマニュアル操作するため、走行前面操作パネル２８と、走行後ろ面操作パネル２９が設けられている。これにより、一方のパネル操作困難な場所に無人搬送車が乗り入れても、他方の操作パネルで操作が可能である。
【００２５】
ロボット支持アングル１６上に固定されている移載ロボットユニット５は、ロボット本体２２とこの上に取付けられた回転テーブル２１、さらに1段目アーム１５、２段目アーム１４、さらにその上部に設けられたテーブル２０で構成される。ロボットの回転動作は回転テーブル２1で行なわれ、アームの伸縮は1段目アーム１５、２段目アーム１４、および最上段のテーブル２０にて行なわれる。垂直方向の上下運動は垂直方向駆動テーブル９により行なわれる。
【００２６】
垂直方向駆動テーブル９の上段棚２５と、下段棚３４に相当する高さ位置には、上段透過センサ２７と、下段透過センサ３２が設置されており、移載ロボットと一体に上下動する遮光板２６が、前記上段透過センサ２７又は下段透過センサ３２を遮る時、これらセンサから出力されるパルス波形により、垂直方向におけるロボットの位置が検出される。
【００２７】
基本的には、カセットが載置された棚でロボットアームは回転できず、カセットが載置されていない棚部のみにて回転させる方法を採る。具体的には、カセット有無を検出する上段リミットスイッチ２３と、下段リミットスイッチ２４の出力をチェックし、上段透過センサと下段透過センサの出力を監視しながら、垂直方向駆動テーブル９を駆動させ、カセットの載置されていない棚位置までロボット支持アングル１６を移動させる。カセットが載置されていない棚位置にロボット支持アングルが到達した時点で垂直方向駆動テーブル９を停止させ、回転が必要な場合は適宜回転動作を実施する。
【００２８】
走行輪ユニット８は下部フレーム３５、操舵機構５１、駆動輪７、車輪軸支持部材５６から構成され、下部フレーム３５の下面に取付けられる。走行輪ユニット８を構成する走行輪は全て操舵機構と駆動機構を有している。駆動機構を有する駆動輪は、例えば特開平５−３０８７６６にある様なアウターロータ型の駆動モータのアウター側外周にタイヤを設けた走行輪が使用される。
【００２９】
無人搬送台車１の走行する床は、図８に示すように工場建屋のコンクリート基礎であるスラブ４８上にパネル支柱５０を配置し、このパネル支柱５０上に辺寸法Ｌ１×Ｌ２で、空気流通孔６５を有する床パネル４０を敷き詰めたものである。パネル支柱５０は位置決め突起４１、受け台４２、支柱４３、支柱台４４から構成され、スラブ４８上に支柱台４４を下面にして立て、受け台４２上に床パネル４０を乗せる、この時床パネル４０の四隅に設けられた窪みに受け台４２上の突起４１を勘合させて位置決めする。パネル支柱５０および床パネル４０はクリーンルーム床全面に隙間無く、密に敷き詰められるので、パネル支柱５０が倒れることは無い。
【００３０】
次ぎに無人搬送台車１の走行輪配置と床パネル４０の敷設状況の関係について図２を用い説明する。図２の太い実線は１２枚の床パネル４０を示し、点線は各床パネル４０を縦方向に４分割、横方向に４分割する仮想線を示す。図２は１２枚の床パネル４０上に位置する無人搬送台車１の車輪位置を示している。
無人搬送台車１は２列に配置された駆動輪７を有し、第１の駆動輪列は５の駆動輪７−ａ１〜７−ｅ１で構成され、第２の駆動輪列は５の駆動輪７−ａ２〜７−ｅ２で構成される、また、無人搬送台車１は１２の床パネル４０−ａ１〜４０−ｆ１及び、４０−ａ２〜４０−ｆ２上に位置する。
【００３１】
床パネル４０の横方向の長さをＬ1、縦方向の長さをＬ２とする。また無人搬送台車１の走行輪間隔をＰ１とし、また走行輪幅をＷとすると、Ｐ１は次の関係を満たしている。
Ｐ１＞√（Ｌ１＊Ｌ１＋Ｌ２＊Ｌ２）＋ Ｗ −（式1）
また走行輪並び方向に垂直な方向の走行輪間隔をＰ２とするとＰ２は次の関係を満たす。
Ｐ２＞√（Ｌ１＊Ｌ１＋Ｌ２＊Ｌ２）＋ Ｗ −（式２）
上記式１及び式２の関係から、無人搬送台車１が床に敷き詰められた床パネル４０上を走行する場合、1の床パネル４０上に同時に２つの走行輪が乗ることは無い。
また、走行輪間隔Ｐ１は無人搬送台車１が最大重量の被積載物を搭載したとき、各走行輪に負荷される荷重が略均等になる寸法にしている。従って本発明により、最大限の安全性が確保される。
【００３２】
床パネル４０の形状について、以上辺の長さＬ１と辺の長さＬ２が異なる長方形として説明したが、慣用的に床パネル形状は正方形で、Ｌ１＝Ｌ２である。図２では、床パネル４０が正方形、即ちＬ１＝Ｌ２＝Ｌで、無人搬送台車１が矢印方向に走行し、進行方向と床パネル４０の配列方向が一致し、７−ａ１〜７−ｅ１の第１列目の各走行輪間隔はＰ1＝（１+1／４）・Ｌ、また、第２列目の各走行輪７−ａ２〜７−ｅ２の各走行輪間隔も同様にＰ1＝（１+1／４）・Ｌ、第１列目の走行輪列と第２列目の走行輪列の間隔はＰ２＝（１+1／２）・Ｌである。従って撓み量最大となる床パネル中央で当接する走行輪は、１０の内７−ｂ１と７−ｂ２の２つであり、他は撓みの少ない位置での当接となっていおり、全体として床面に形成される凹凸は緩和される。
【００３３】
次に、走行輪ユニット８の詳細機能説明図３を用いて行う。
アウター５８の外周にタイヤ５９を設けたアウターロータ型の駆動モータのアウターが床パネル４０に当接し、走行輪を構成する。アウターロータ軸５７は軸支持部材５６に支持され、軸支持部材５６は操舵機構５１の回転軸５２と一体化され、操舵機構５１は無人搬送台車の下部フレーム３５に固定される。操舵機構５１はステアリングモータで構成され、ステアリング回転角度に応じてステアリングモータの回転軸５２が回転し、走行輪のステアリング角度が設定される。
実施例１の無人搬送台車１は、８の走行輪ユニット８が、全て操舵機構と駆動機構を合せ有している。従って、全ての操舵機構を同時に統一して制御することで走行輪が多数であっても直進、横行、斜行、旋回など操舵走行を自在かつ、高精度に遂行できる。
【００３４】
次に第２の実施例を図４を用い説明する。
第２の実施例の基本構成は図１の第1の実施例に類似する。従って同一個所には同一符号を用いており、説明も特筆すべき相違点のみとする。
第２の実施例の特徴は走行輪と、走行輪の下部フレーム３５への支持方法にある。
無人搬送台車１の８の走行輪は全て板バネ１１を介して車体の下部フレーム３５に取付けられている。従って走行輪は無人搬送車本体に弾性支持され、走行時床面の凹凸に対し弾性的に追従し、走行輪の浮上がりや接触ムラを緩和できる。これにより、一部の床パネルに高荷重を負荷し、破損に至らしめる危険が回避される。
【００３５】
図９は床パネル４０上を移動する無人搬送台車１の走行輪の状況を示しており、９−Ａは正面図、９−Ｂは側面図である。床パネル４０は無人搬送台車１の車輪３との当接部で撓み、窪みを生じ、当接部以外の周辺部は逆に盛り上がる。撓みにより形成される窪みはパネル支柱５０間の中央部が最大で、走行輪の位置は最も低い位置となる。この位置から無人搬送台車１が矢印方向に走行すると、走行輪はパネル支柱５０の直上で最高の高さ位置に達し、更に走行すると次の床パネル中央で再び最小高さとなる。このように床パネル４０の変形により無人搬送台車１は最高高さ位置と最小高さ位置とを交互に経ながら走行し、結果的に高低差Ｈの凹凸面を走行すると同じになる。
一方４の無人搬送台車１の１０の走行輪は全て板バネ１１を介し車体の下部フレーム３５に取付けられ、しかも、各走行輪に負荷される荷重は、最大重量の被積載物重量の積載時を想定し、荷重の均一化が図られている。各走行輪が床面を押す力は、板バネ１１の弾性力と一致し、床面に多少の凹凸のある場合でも略一定に保持される。従って床面の凹凸に対し、走行輪の浮き上りや、有害となる荷重変動が生じることもない。
【００３６】
次に第３の実施例を図５，６を用い説明する。
第３の実施例の基本構成は図１の第1の実施例に類似する。第1の実施例の実施例と同一個所には同一符号を用い、説明も特筆すべき相違点のみとする。
無人搬送車の駆動輪７は図６に示すようにアウター５８と、アウターロータ軸５７により構成される。アウターローター６０の外周にタイヤ５９が設けられた駆動輪を、軸支持部材５６に固定し、結合部材５５で板バネ５４に取付けている。板バネ５４−ｃ、５４−ｂ、５４−aは板バネ保持部材５３に支持され、板バネ保持部材５３はさらに操舵機構５１の回転軸５２に固定されている。また操舵機構５１はフランジ部で無人搬送車本体の下部フレーム３５に固定される。従って駆動輪７はバネにより無人搬送車本体に弾性支持され、駆動輪以外の従動輪１０は、板バネによる弾性支持はない。また、駆動輪が床面を押す力は常に板バネ１１の弾性力により一定値となり一意的に決まる。
無人搬送車の走行に必要な推進力は、駆動輪７がこの板バネの弾性力で床面を押す力に打ち勝って走行輪を回転させる力と等価で、駆動輪７のアウターローターモータに要求される回転トルクはこの走行輪を回転させるトルクとなる。
従って、駆動モータに必要な回転トルクは、板バネが床面を押す力であって一定であり、無人搬送車の被積載物重量や、床面の凹凸に影響されず、無人搬送車を駆動させるに必要な最小トルクの駆動モータを使用してもトルク不足による停止や、回転速度の減少による搬送速度の低下は生じない。
【００３７】
次に第４の実施例を図７を用い説明する。
図７は第４の実施例に於ける走行輪配置で、図４の実施例２をベースとしている。実施例２と同一個所には同一符号を用いており、説明も特筆すべき相違点のみとする。
８の走行輪のうち、外側に位置する4つの走行輪は、車軸１２に２つの走行輪３８、３８が並列配置され、２つの走行輪で1の走行輪が構成される複合輪である。複合輪は単輪と比較した場合、単輪に比べ広い面積で床パネル部材に当接し、また当接面積が広い分、複数の床パネル部材に当接する可能性も高く、安全性が確保される。
図７は外側に位置する4つの走行輪のみ複合輪としたが、内側に位置する4つの走行輪も含め、全ての走行輪を複合輪とすることも可能であり、また、1の走行輪を２以上の複数の走行輪により構成することも可能である。
【００３８】
次に第５の実施例を図１０により説明する。
図１０は無人搬送台車１が液晶製造装置４にアクセスし、搬送して来たカセットを液晶製造装置の入出ポート６１に載置する状況を示している。液晶ガラス基板の収納されたカセットの重量は1トン以上になる場合もある。走行輪３-２に注目し、カセット６の移載に伴い走行輪３-２に負荷される荷重の時間変化は次になる。
ガラス基板４９の収納されたカセット６が無人搬送台車１内部にある時点では、走行輪３-２に付加される荷重は走行輪３-１とほぼ同じである。移載ロボット５がロボット本体２２上の回転テーブル２１を旋回させ、２段目アーム１４、１段目アーム１５、テーブル２０を徐々に伸ばし、テーブル先端が無人搬送台車１の側面からの最大遠隔点に達したとき、走行輪３-２に最大荷重が負荷される。図１０では、走行輪３-２が当接する部位は、他部位の床パネルの約１／４サイズの床パネル４０−ａ、４０−ｂが敷設されており、これにより走行輪３-２は２枚の床パネル４０−ａ、４０−ｂに当接し、床パネル部材1枚当りの負荷荷重の低減を図り、床パネルの破損等に対する安全を確保している。なお本実施例では、床パネル４０−ａ、４０−ｂのサイズを他部位の床パネルの約１／４の大きさとしたが、無人搬送台車の走行輪が複数のパネルで当接できる構成であれば、床パネル４０−ａ、４０−ｂのサイズはこれより大であっても、小であっても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
床がグレーチン構造を採るクリーンルームにおいて、大型ガラス基板を用いて液晶表示装置を生産する製造工場のガラス基板を収納したカセットを、無人搬送装置で搬送する無人搬送装置分野。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】無人搬送台車第1の実施例正面図
【図２】無人搬送台車走行輪配置図
【図３】操舵機構、駆動機構を有する走行輪正面図
【図４】無人搬送台車第２の実施例正面図
【図５】無人搬送台車第３の実施例正面図
【図６】バネ機構と操舵機構、駆動機構を有する走行輪正面図
【図７】第４の実施例に於ける走行輪配置図
【図８】床パネル敷設方法
【図９】走行輪による床パネルの変形
【図１０】液晶製造装置への液晶カセットの移載
【図１１】従来技術の無人搬送台車
【符号の説明】
【００４１】
１． 人搬送台車
２．
走行輪
５．移載ロボットユニット
７．駆動輪
８．走行輪ユニット
１０．従動輪
１１．板バネ
１２．車軸
３０．車体フレーム
４０．床パネル
５０．パネル支柱
５１．操舵機構
５３．板バネ保持部材
５４．板バネ
５７．アウターロータ軸
５８．アウター
５９．タイヤ
６０．アウターローター
６５．通気孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
必要に応じ空気流通孔を設けた正方形または、長方形で単一形状の床パネル部材を一様に敷き詰めて、形成されたクリーンルーム床面上を走行し、ガラス基板等の物品の搬送と移載を行う無人搬送台車であって、荷重を支え走行することを目的に配設された少なくとも５以上の走行輪を有し、前記走行輪が異なる床パネル上に位置するよう配置されたことを特徴とする無人搬送車。
【請求項２】
請求項１に記載の無人搬送車であって、正方形または長方形で単一形状の床パネル部材に対し、前記無人搬送車の各走行輪が当接する場合において、前記各走行輪が床パネル部材に対し、当接する各床パネル上の当接位置が、各走行輪毎に相互に異なる位置となる様、前記各走行輪が配置されることを特徴とする無人搬送車。
【請求項３】
請求項２に記載の無人搬送車であって、２列に配置された走行輪構成を有し、各２列が３以上の等間隔に配置された走行輪で構成され、
略正方形で単一形状の床パネル部材を一様に敷き詰めて、形成されたクリーンルーム床面上を走行し、
前記走行輪間ピッチ寸法が、前記略正方形形状の床パネル部材辺の寸法より、大きいかまたは小さな寸法であって、前記走行輪間ピッチ寸法が、前記床パネル部材辺の寸法より小さい場合は、同一床パネル部材に同時に２つの走行輪が当接することがなく、
前記２列の走行輪の列間隔が、パネル部材辺の寸法長さより大きいことを特徴とする無人搬送車。
【請求項４】
請求項1ないし、請求項３に記載の無人搬送車であって、全ての走行輪が操舵機構を個別に有し、かつ、少なくとも1つ以上の走行輪が、駆動機構を合せ有する無人搬送車。
【請求項５】
請求項1ないし、請求項３に記載の無人搬送車であって、全ての走行輪が、操舵機構と駆動機構の両機構を個別に有する無人搬送車。
【請求項６】
請求項1ないし、請求項３に記載の無人搬送車の走行走行輪軸支持機構であって、板バネなどのバネ部材を介して走行輪車軸が、無人搬送車本体に弾性支持された無人搬送車。
【請求項７】
請求項1ないし、請求項３に記載の無人搬送車の走行輪であって、少なくとも１つ以上の駆動輪、と少なくとも１つ以上の従動輪から構成され、駆動機構を有する駆動輪が、該駆動輪の床面への押し付け荷重が、略一定となるバネ部材と操舵機構を介して、搬送台車本体フレームに取付けられた無人搬送車。
【請求項８】
請求項1ないし、請求項７に記載の無人搬送車の走行輪であって、1つの走行輪が、同一軸に複数個並列配置された走行輪によって構成された走行輪を有する無人搬送車。
【請求項９】
請求項１ないし、請求項８に記載の無人搬送車の走行するクリーンルーム床に敷設され、必要に応じ空気流通孔が設けられた長方形ないし正方形形状の床パネル部材であって、
無人搬送車が停止し、荷物の移載作業を実施する場所の床面に敷設する箇所の床パネルサイズを、無人搬送車が停止し、荷物の移載作業を実施する場所以外の箇所の床面に敷設する床パネル部材より、小サイズとした搬送システム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
必要に応じ空気流通孔を設けた正方形または、長方形で単一形状のグレーチング床部材を一様に敷き詰めて、形成されたクリーンルーム床面上を走行し、荷重を支え走行することを目的に配設された少なくとも５以上の走行輪を有するガラス基板等の物品の搬送と移載を行う無人搬送台車であって、
前記走行輪が異なるグレーチング床部材上に位置するよう配置されされたことを特徴とする無人搬送車。
【請求項２】
請求項１に記載の無人搬送車であって、正方形または長方形で単一形状のグレーチング床部材に対し、前記無人搬送車の各走行輪が当接する場合において、前記各走行輪がグレーチング床部材に対し、当接する各グレーチング床部材上の当接位置が、各走行輪毎に相互に異なる位置となる様、前記各走行輪が配置されることを特徴とする無人搬送車。
【請求項３】
請求項２に記載の無人搬送車であって、２列に配置された走行輪構成を有し、各２列が３以上の等間隔に配置された走行輪で構成され、
略正方形で単一形状のグレーチング床部材を一様に敷き詰めて、形成された前記クリーンルーム床面上を走行し、
前記走行輪間ピッチ寸法が、略正方形形状の前記グレーチング床部材辺の寸法より、大きいかまたは小さな寸法であって、前記走行輪間ピッチ寸法が、前記グレーチング床部材辺の寸法より小さい場合は、同一グレーチング床部材に同時に２つの走行輪が当接することがなく、
前記２列の走行輪の列間隔が、前記グレーチング床部材辺の寸法長さより大きいことを特徴とする無人搬送車。
【請求項４】
請求項1ないし、請求項３のいずれかに記載の無人搬送車であって、全ての走行輪が操舵機構を個別に有し、かつ、少なくとも1つ以上の走行輪が、駆動機構を合せ有する無人搬送車。
【請求項５】
請求項1ないし、請求項３のいずれかに記載の無人搬送車であって、全ての走行輪が、操舵機構と駆動機構の両機構を個別に有する無人搬送車。
【請求項６】
請求項1ないし、請求項３のいずれかに記載の無人搬送車の走行走行輪軸支持機構であって、板バネなどのバネ部材を介して走行輪車軸が、無人搬送車本体に弾性支持された無人搬送車。
【請求項７】
請求項1ないし、請求項３のいずれかに記載の無人搬送車の走行輪であって、少なくとも１つ以上の駆動輪、と少なくとも１つ以上の従動輪から構成され、駆動機構を有する駆動輪が、該駆動輪の床面への押し付け荷重が、略一定となるバネ部材と操舵機構を介して、搬送台車本体フレームに取付けられた無人搬送車。
【請求項８】
請求項1ないし、請求項７のいずれかに記載の無人搬送車の走行輪であって、1つの走行輪が、同一軸に複数個並列配置された走行輪によって構成された走行輪を有する無人搬送車。
【請求項９】
請求項１ないし、請求項８のいずれかに記載の無人搬送車の走行するクリーンルーム床に敷設され、必要に応じ空気流通孔が設けられた長方形ないし正方形形状の床パネル部材であって、
無人搬送車が停止し、荷物の移載作業を実施する場所の床面に敷設する箇所の床パネルサイズを、無人搬送車が停止し、荷物の移載作業を実施する場所以外の箇所の床面に敷設する床パネル部材より、小サイズとした搬送システム。
【請求項１】
必要に応じ空気流通孔を設けた正方形または、長方形で単一形状の床パネル部材を一様に敷き詰めて、形成されたクリーンルーム床面上を走行し、ガラス基板等の物品の搬送と移載を行う無人搬送台車であって、荷重を支え走行することを目的に配設された少なくとも５以上の走行輪を有し、前記走行輪が異なる床パネル上に位置するよう配置されたことを特徴とする無人搬送車。
【請求項２】
請求項１に記載の無人搬送車であって、正方形または長方形で単一形状の床パネル部材に対し、前記無人搬送車の各走行輪が当接する場合において、前記各走行輪が床パネル部材に対し、当接する各床パネル上の当接位置が、各走行輪毎に相互に異なる位置となる様、前記各走行輪が配置されることを特徴とする無人搬送車。
【請求項３】
請求項２に記載の無人搬送車であって、２列に配置された走行輪構成を有し、各２列が３以上の等間隔に配置された走行輪で構成され、
略正方形で単一形状の床パネル部材を一様に敷き詰めて、形成されたクリーンルーム床面上を走行し、
前記走行輪間ピッチ寸法が、前記略正方形形状の床パネル部材辺の寸法より、大きいかまたは小さな寸法であって、前記走行輪間ピッチ寸法が、前記床パネル部材辺の寸法より小さい場合は、同一床パネル部材に同時に２つの走行輪が当接することがなく、
前記２列の走行輪の列間隔が、パネル部材辺の寸法長さより大きいことを特徴とする無人搬送車。
【請求項４】
請求項1ないし、請求項３に記載の無人搬送車であって、全ての走行輪が操舵機構を個別に有し、かつ、少なくとも1つ以上の走行輪が、駆動機構を合せ有する無人搬送車。
【請求項５】
請求項1ないし、請求項３に記載の無人搬送車であって、全ての走行輪が、操舵機構と駆動機構の両機構を個別に有する無人搬送車。
【請求項６】
請求項1ないし、請求項３に記載の無人搬送車の走行走行輪軸支持機構であって、板バネなどのバネ部材を介して走行輪車軸が、無人搬送車本体に弾性支持された無人搬送車。
【請求項７】
請求項1ないし、請求項３に記載の無人搬送車の走行輪であって、少なくとも１つ以上の駆動輪、と少なくとも１つ以上の従動輪から構成され、駆動機構を有する駆動輪が、該駆動輪の床面への押し付け荷重が、略一定となるバネ部材と操舵機構を介して、搬送台車本体フレームに取付けられた無人搬送車。
【請求項８】
請求項1ないし、請求項７に記載の無人搬送車の走行輪であって、1つの走行輪が、同一軸に複数個並列配置された走行輪によって構成された走行輪を有する無人搬送車。
【請求項９】
請求項１ないし、請求項８に記載の無人搬送車の走行するクリーンルーム床に敷設され、必要に応じ空気流通孔が設けられた長方形ないし正方形形状の床パネル部材であって、
無人搬送車が停止し、荷物の移載作業を実施する場所の床面に敷設する箇所の床パネルサイズを、無人搬送車が停止し、荷物の移載作業を実施する場所以外の箇所の床面に敷設する床パネル部材より、小サイズとした搬送システム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
必要に応じ空気流通孔を設けた正方形または、長方形で単一形状のグレーチング床部材を一様に敷き詰めて、形成されたクリーンルーム床面上を走行し、荷重を支え走行することを目的に配設された少なくとも５以上の走行輪を有するガラス基板等の物品の搬送と移載を行う無人搬送台車であって、
前記走行輪が異なるグレーチング床部材上に位置するよう配置されされたことを特徴とする無人搬送車。
【請求項２】
請求項１に記載の無人搬送車であって、正方形または長方形で単一形状のグレーチング床部材に対し、前記無人搬送車の各走行輪が当接する場合において、前記各走行輪がグレーチング床部材に対し、当接する各グレーチング床部材上の当接位置が、各走行輪毎に相互に異なる位置となる様、前記各走行輪が配置されることを特徴とする無人搬送車。
【請求項３】
請求項２に記載の無人搬送車であって、２列に配置された走行輪構成を有し、各２列が３以上の等間隔に配置された走行輪で構成され、
略正方形で単一形状のグレーチング床部材を一様に敷き詰めて、形成された前記クリーンルーム床面上を走行し、
前記走行輪間ピッチ寸法が、略正方形形状の前記グレーチング床部材辺の寸法より、大きいかまたは小さな寸法であって、前記走行輪間ピッチ寸法が、前記グレーチング床部材辺の寸法より小さい場合は、同一グレーチング床部材に同時に２つの走行輪が当接することがなく、
前記２列の走行輪の列間隔が、前記グレーチング床部材辺の寸法長さより大きいことを特徴とする無人搬送車。
【請求項４】
請求項1ないし、請求項３のいずれかに記載の無人搬送車であって、全ての走行輪が操舵機構を個別に有し、かつ、少なくとも1つ以上の走行輪が、駆動機構を合せ有する無人搬送車。
【請求項５】
請求項1ないし、請求項３のいずれかに記載の無人搬送車であって、全ての走行輪が、操舵機構と駆動機構の両機構を個別に有する無人搬送車。
【請求項６】
請求項1ないし、請求項３のいずれかに記載の無人搬送車の走行走行輪軸支持機構であって、板バネなどのバネ部材を介して走行輪車軸が、無人搬送車本体に弾性支持された無人搬送車。
【請求項７】
請求項1ないし、請求項３のいずれかに記載の無人搬送車の走行輪であって、少なくとも１つ以上の駆動輪、と少なくとも１つ以上の従動輪から構成され、駆動機構を有する駆動輪が、該駆動輪の床面への押し付け荷重が、略一定となるバネ部材と操舵機構を介して、搬送台車本体フレームに取付けられた無人搬送車。
【請求項８】
請求項1ないし、請求項７のいずれかに記載の無人搬送車の走行輪であって、1つの走行輪が、同一軸に複数個並列配置された走行輪によって構成された走行輪を有する無人搬送車。
【請求項９】
請求項１ないし、請求項８のいずれかに記載の無人搬送車の走行するクリーンルーム床に敷設され、必要に応じ空気流通孔が設けられた長方形ないし正方形形状の床パネル部材であって、
無人搬送車が停止し、荷物の移載作業を実施する場所の床面に敷設する箇所の床パネルサイズを、無人搬送車が停止し、荷物の移載作業を実施する場所以外の箇所の床面に敷設する床パネル部材より、小サイズとした搬送システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−１３３５（Ｐ２００６−１３３５Ａ）
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１７７９１８（Ｐ２００４−１７７９１８）
【出願日】平成１６年６月１６日（２００４．６．１６）
【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１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月１６日（２００４．６．１６）
【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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