(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送台車と、
この搬送台車の推進手段と、
前記搬送台車を誘導する主軌道および該主軌道より分岐した分岐軌道と、前記搬送台車に搭載され、主軌道および分岐軌道の分岐点にて搬送台車の走行すべき軌道を選択し、選択した軌道へ搬送台車を導く軌道選択機構と、
前記主軌道に沿って敷設された主軌道側給電線と、前記分岐点および分岐軌道部において前記主軌道側給電線と互いに隣接しない面に、前記分岐軌道に沿って敷設された分岐軌道側給電線と、前記分岐点に、前記主軌道側給電線および分岐軌道側給電線にオーバーラップするよう敷設された分岐点用給電線とを有し、
前記搬送台車が、前記各給電線より非接触で電気エネルギーを取り出すほぼ矩形状の複数のピックアップコイルと、操舵可能な走行車輪と、水平荷重を支えるサイド車輪を備え、
前記各給電線が、前記複数のピックアップコイルの断面内部に配置されることを特徴とする分岐軌道を備えた搬送設備。
【請求項２】
少なくとも前記分岐点に、主軌道に沿ったガイドと分岐軌道に沿った磁性体のガイドが設けられ、
前記軌道選択機構が、前記搬送台車に連結され、前記磁性体ガイドに吸着して倣う磁石ローラと、該磁石ローラをいずれか一方のガイドに振り向ける振り向け機構とからなることを特徴とする請求項1記載の分岐軌道を備えた搬送設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体製造用のクリーンルームに適用される、分岐軌道を備えた搬送設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器の需要が増えるに伴い、半導体デバイスやウェーハの製造が盛んに行われるようになってきた。これら半導体デバイスやウェーハの生産はクリーンルームで行われる。このクリーンルームでは、それら半導体デバイスやウェーハを各工程場所に搬送するため、主に軌道式の搬送設備が使用されている。
【０００３】
近年、この種のクリーンルームでは、限られた設備で生産効率を上げ、製造コストを下げるために、前記搬送設備の単位時間当たりの搬送量を増大する要求が益々強まってきている。
【０００４】
通常、この種の搬送設備では、搬送軌道がループ状になっており、その軌道上を複数の搬送台車が走り回る構成となっている。ここで、搬送量の大幅な増大は、単一ループでは望めないので、主となる軌道（主軌道）に適宜分岐軌道を設けて、搬送台車の追い越しが可能な構成にしている。
【０００５】
従来の搬送設備では、軌道の分岐点にシフタやターンテーブル等を設け、軌道側を切り替えることで、搬送台車の走行軌道を、主側あるいは分岐側に仕向けている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の軌道側を切り替える方式では次の問題がある。
（１）軌道の切り替えに動作時間が必要であるため、結果的に搬送時間が長くなり、後続する台車の通行が制約されることで、単位時間当たりの搬送量が延びない。
（２）切り替え完了する前に、万一搬送台車がシフタやターンテーブ上の切り替え軌道に入った場合、脱線事故等を発生する虞がある。
（３）軌道側を動かす必要があることから、軌道側の構造が複雑になり、分岐部の重量や大きさが増大し、特に天井に軌道を設ける場合、耐荷重の点で工事が大変である。
（４）軌道切り替え動作で発塵の可能性があり、それを吸引する機構等を別に設けなくてはならない。
【０００７】
本発明は、上記事情を考慮し、軌道側を切り替えずに搬送台車を分岐側に走行させることのできる分岐軌道を備えた搬送設備を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の搬送設備は、搬送台車と、この搬送台車の推進手段と、前記搬送台車を誘導する主軌道および該主軌道より分岐した分岐軌道と、前記搬送台車に搭載され、主軌道および分岐軌道の分岐点にて搬送台車の走行すべき軌道を選択し、選択した軌道へ搬送台車を導く軌道選択機構と、前記主軌道に沿って敷設された主軌道側給電線と、前記分岐点および分岐軌道部において前記主軌道側給電線と互いに隣接しない面に、前記分岐軌道に沿って敷設された分岐軌道側給電線と、前記分岐点に、前記主軌道側給電線および分岐軌道側給電線にオーバーラップするよう敷設された分岐点用給電線とを有し、前記搬送台車が、前記各給電線より非接触で電気エネルギーを取り出すほぼ矩形状の複数のピックアップコイルと、操舵可能な走行車輪と、水平荷重を支えるサイド車輪を備え、前記各給電線が、前記複数のピックアップコイルの断面内部に配置されることを特徴とする。
【０００９】
この設備の場合、搬送台車に搭載するピックアップコイルは、主軌道側給電線に対するものと、分岐点用給電線に対するものとの最低２個必要であり、分岐軌道用給電線に対するピックアップコイルは、前記２個のピックアップコイルのうちの１つを用いれば足りる。また、どちらのピックアップで分岐軌道用電線に対するかによるが、主軌道側給電線に対するピックアップコイルで分岐軌道用電線にも対する場合は、分岐点用給電線は、主軌道側給電線と同じ側（搬送台車から見た場合の同じ位置）に設けることになる。したがって、主軌道側電線と反対位置（搬送台車から見た場合の別の位置）に設ける必要のある分岐点用給電線と、分岐軌道用電線とは別に設けることになる。すなわち、分岐点用給電線と分岐軌道用電線の一体化は難しい。
【００１０】
一方、分岐点用給電線に対するピックアップコイルで分岐軌道用電線にも対する場合は、分岐点用給電線は分岐点用給電線と同じ側（搬送台車から見た場合の同じ位置）に設けることになる。したがって、分岐点用給電線と分岐軌道用電線は同じ位置に一体的に設けることができる。すなわち、分岐点用給電線と分岐軌道用電線は連続的に設けることができる。
【００１２】
請求項２の発明の搬送設備は、請求項１において、少なくとも前記分岐点に、主軌道に沿ったガイドと分岐軌道に沿った磁性体のガイドが設けられ、前記軌道選択機構が、前記搬送台車に連結され、前記磁性体ガイドに吸着して倣う磁石ローラと、該磁石ローラをいずれか一方のガイドに振り向ける振り向け機構とからなることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施形態の搬送設備１の全体概要を示す。この搬送設備１は、クリーンルーム内に配設され、工程ごとに設けられたカセットストッカ（ステーションとも言う）５間で、半導体ウェーハ等を収納したカセットＷを自由に搬送できるようになっている。
【００１５】
この搬送設備１は、全体としてループ状に形成された主軌道２と、各カセットストッカ５に対応して設けられた分岐軌道３とを有する。分岐軌道３は、主軌道２より分岐し、且つ主軌道３に合流している。これらの軌道２、３は、カセットＷを搭載した搬送台車４を誘導するためのものであり、例えばクリーンルームの天井等に設けられる。
【００１６】
図２は、分岐軌道３を設けた部分と搬送台車４の関係を詳細に示している。各軌道２、３は、アルミニウム製のもので、底壁６ａと、左右方向の側壁６ｂ、６ｃと、上壁６ｄとを有する断面矩形に形成されており、上壁６ｄの幅方向中央に長手方向に沿うスリット６ｅを有している。
【００１７】
主軌道２には、外側（分岐軌道３に対する反対側）の側壁６ｂに沿って、非接触で搬送台車４に給電するための主軌道側給電線１２が敷設されている。また、分岐軌道３には、外側（主軌道２に対する反対側）の側壁６ｃに沿って、非接触で搬送台車４に給電するための分岐軌道側給電線１３が敷設されている。この分岐軌道側給電線１３は、分岐点（合流点でもある）Ｐまで延長されており、その部分の分岐点用給電線１３ａと連続している。分岐点用給電線１３ａは、主軌道側給電線１２および分岐軌道側給電線１３間の乗り移り範囲をカバーするためのものである。これら給電線１２、１３は、高周波電源に接続されている。
【００１８】
一方、搬送台車４は自走式のもので、推進手段である回転形モータを装備した車体２１を有する。この車体２１は、軌道２、３の内部空間に収容された状態で走行するようになっており、その上部に設けた支柱２７が軌道２、３のスリット６ｅから上に延び、その支柱２７の上端に、カセットＷを載せる荷台２８を有している。
【００１９】
また、車体２１には、走行方向の右側に主軌道側給電線１２より非接触で電気エネルギーを取出す（受電する）ピックアップコイル２２が設けられ、左側に分岐軌道側給電線１３および分岐点用給電線１３ａより非接触で電気エネルギーを取出す（受電する）ピックアップコイル２３が設けられている。また、車体２１の下部には、軌道２、３の底壁６ａ上を走行する４つの走行車輪２４が設けられている。これらの走行車輪２４は、搬送台車４の垂直荷重を支持するもので、後述する軌道選択機構としての操舵機構３０により操舵可能に構成されている。なお、走行車輪２４の一部あるいは全部は、駆動用の回転形モータに連結され、駆動車輪となっている。また、車体２１の前後左右には、左右方向に突出するサイド車輪２５が設けられている。これらサイド車輪２５は軌道２、３の側壁６ｂ、６ｃを転動するもので、搬送台車４にかかる水平荷重（左右方向荷重）を支持する。なお走行車輪２４以外が駆動輪となっている場合であっても、図示のような操舵方式とすることができる。
【００２０】
その他に、搬送台車４には、図示略の走行制御装置、制御信号受信装置２６、ステーションとの通信装置２９、衝突防止用センサ（図示略）等が搭載されている。
【００２１】
図３は搬送台車４の下面図である。走行車輪２４の車軸３８は回動支点３７で左右方向に回動可能に支持され、その車軸３８の方向を変える機構として、操舵機構３０が設けられている。この場合の操舵機構３０は、操舵モータ３１と、その回転軸に固定されたギヤ３２と、該ギヤ３２に噛合するギヤ付きの回転板３３と、回転板３３と車軸３８を連結し、回転板３３の回転により車軸３８の向きを変えるリンク３４とから構成されている。
【００２２】
搬送台車４を走行させる場合は、主軌道２と分岐軌道３の分岐点Ｐの直前で、搬送台車４の走行すべき軌道を選択する。そして、選択した軌道へ向けて走行車輪２４を操舵することで、搬送台車４を主軌道２あるいは分岐軌道３へ導くことができる。
【００２３】
例えば、図４に示す場合、搬送台車４は左側の主軌道側給電線１２より受電し走っているが、分岐点Ｐに来たら、走行車輪２４の操舵機構を右に切り、分岐軌道３へ入り始める。このとき、今まで受電していたピックアップコイルは主軌道側給電線１２から外れるが、反対側のピックアップコイルが分岐点用給電線１３ａから受電することができるので、そのまま続けて走行することができる。つまり、分岐点Ｐでは、搬送台車４が少なくとも一度は分岐する側の給電線（分岐点用給電線１３ａ）を選んで走行することになる。分岐軌道に入ったら、そのまま連続する分岐軌道側給電線１３より受電することができる。
【００２４】
なお、この際、分岐軌道側給電線１３を、分岐点用給電線１３ａと切り離して反対側（搬送台車４からみて主軌道側給電線１２と同じ側）に設けることもできる。その場合は、分岐軌道３に入った段階で、すぐにピックアップコイルを主軌道２の場合と同じ側に切換える。
【００２５】
このように、搬送台車４側に軌道選択のための操舵機構３０を設けたので、軌道側に切り替え機構を設ける必要がなくなり、従来の問題点を解消できる。
【００２６】
次に本発明の別の実施形態を図５を参照して説明する。
この搬送設備では、少なくとも分岐点Ｐ近傍に、主軌道２に沿った磁性体製のガイドレール４７と、分岐軌道３に沿った磁性体製のガイドレール４８を設けている。各ガイドレール４８は帯鋼板等よりなるもので、外側の側壁６ｂ、６ｃに沿って設けられている。そして、搬送台車４０の前端には、軌道選択機構として案内ローラ機構４１が設けられている。この案内ローラ機構４１は、ガイドレール４７、４８に吸着する磁石ローラ４２と、先端に磁石ローラ４２を保持し基端が搬送台車４０に設けた軸４４に左右方向揺動自在に連結されたアーム４３と、アーム４３をいずれかのガイドレール４７、４８に振り向ける駆動手段（図示略）からなる。
【００２７】
この設備の場合、案内用の磁石ローラ４２を、分岐点Ｐの直前で右に振り向けると、分岐点Ｐを入ったところで、磁石の力により、搬送台車４０が右の壁を倣って走行し、分岐軌道３に入る。
【００２８】
なお、磁石ローラ４２や磁性体製のガイドレール４７、４８を用いなくても、軌道２、３にそれぞれガイドを設け、搬送台車４０にそれらガイドに倣う案内部材と、案内部材をいずれか一方のガイドに振り向ける振り向け機構とを設ければ同じ効果を得ることができる。
【００２９】
また、合流点（反対側から見れば分岐点）での動作は、分岐と違うので、軌道選択の必要はない。ただし、搬送台車の走行方向が限定されない場合は、合流点も同じ構成にするのが望ましい。
なおまた、台車に推進力を与える方式は、実施形態の如く走行車輪の全部または一部を駆動してこれを推進手段として機能させる方式に限定されるものではなく、走行車輪が単なる荷重支持手段としての機能だけを持ち、走行車輪とは別個に、台車側にリニアモータの一次側を備え、軌道側の例えばアルミニウム導体からなる二次側導体との間で推進力を得るリニア誘導モータを推進手段として設け、あるは、軌道側にＮＳ極を交互にして並べられた永久磁石との間で推進力を得るリニア直流モータを推進手段として設けてもよいのはもちろんである。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、搬送台車に軌道選択機構を搭載したので、軌道側で切り替えを行う必要がない。したがって、次の効果を奏する。
（１）軌道切り替えのための時間が不要で、単位時間当たりの搬送量が大幅に増大する。
（２）切り替え用の軌道（例えばシフタやターンテーブル上の軌道）がなく、軌道が連続しているので、搬送台車が分岐部で脱線する可能性がない。
（３）軌道側を動かす必要がないため、軌道の構造が簡単で軽くなり、コストも低減できる。また、荷重が小さくなることで、天井の工事が楽に行え、吊り耐荷重に対する特別な配慮も必要なくなる。
（４）軌道側が動かないため、発塵が少なく、高度の空気清浄要求に対応できる。
（５）走行車輪に走査機構を設けるだけであるから、構造が簡単で、操作もしやすい。
【００３１】
請求項２の発明では、案内部材を磁石ロールにして磁性体製のガイドレールに吸着するようにしたので、構造が簡単で、確実な案内ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の搬送設備の全体概要を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態の要部を取出して示す詳細斜視図である。
【図３】図２の搬送台車の下面図である。
【図４】前記搬送台車と軌道との関係を示す平面図である。
【図５】本発明の別の実施形態の一部構成を示す図で、（ａ）は搬送台車と軌道との関係を示す平面図、（ｂ）は搬送台車の概略構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１  搬送設備
２  主軌道
３  分岐軌道
４  搬送台車
１２  主軌道側給電線
１３  分岐軌道側給電線
１３ａ  分岐点用給電線
２２，２３  ピックアップコイル
２４  走行車輪
３０  操舵機構（軌道選択手段）
４０  搬送台車
４１  案内ローラ機構（軌道選択手段）
４２  磁石ローラ（案内部材）
４３  アーム（振り向け機構）
Ｐ  分岐点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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