(57)【要約】【課題】キャスタを具えた搬送装置はキャスタが搬送面と設置するため、クリーンルームの内外を搬送装置で直接的に搬送することができなかった。【解決手段】高圧ガスを密閉貯蔵するガスタンク２６と、ガスタンク２６から供給されるガスを２つのガス供給経路に分岐するメカニカルバルブ２３と、メカニカルバルブ２３によって分岐された２つのガス供給経路が接続されたガスシリンダ１８とを具え、ガスシリンダ１８のピストンがメカニカルバルブ２３の操作により突出状態と退入状態とを保持することを特徴とする。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被搬送物を載置する荷台の下面に複数のキャスタを具えた搬送装置において、高圧ガスを密閉貯蔵するガスタンクと、２つのガス供給排出口を有し、一方のガス供給排出口にガスを供給することによりピストンを往動させ、他のガス供給排出口にガスを供給することにより復動させるガスシリンダと、ガスタンクとガスシリンダの間に挿入されて、高圧ガスを選択されたガス供給排出口に供給し、他のガス供給排出口から排出されるガスを外部に放出するメカニカルバルブとを備えたことを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
メカニカルバルブがワイヤレスで操作可能であることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
【請求項３】
荷台の下面に複数一組の第１のキャスタを固定配置し、下端に第２のキャスタを固定したガスシリンダを前記第１のキャスタの近傍に配置し、第１のキャスタの各下端が当接する平面と交差して第２のキャスタを上下動させることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
【請求項４】
搬送領域が環境の清浄度に応じて区分され、第１、第２のキャスタがそれぞれ区分された搬送領域に対応して選択されることを特徴とする請求項３に記載の搬送装置。
【請求項５】
ピストンにストッパを接続したことを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
【請求項６】
ストッパによりキャスタの回転を制止することを特徴とする請求項５に記載の搬送装置。
【請求項７】
ストッパを、複数のキャスタの各下端が当接する平面と交差して上下動させることを特徴とする請求項５に記載の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は密閉貯蔵された高圧ガスによってガスシリンダのピストンを突出状態と退入状態を保持するように駆動するガス駆動機構を備えた搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置などの精密部品は、原材料や半製品を搬送する自動搬送ラインと製造装置とを作業工程毎に区画された領域に最適配置した工場で生産される。また製造装置の可動部や作業者の着衣などからオイルミストや繊維片などの塵埃物質が飛散し半製品や製品に付着すると製品の品質に大きな影響を与える。
【０００３】
そのため各区画領域毎の清浄度を設定し、高い清浄度が要求される区画領域はクリーンルームを設置して外部環境から遮断し、自動搬送ラインや製造装置には発塵防止対策がとられ、作業者は繊維片など微細異物を発生しない作業着を着用することにより品質の安定化を図っている。
【０００４】
一方、原材料、半製品、製品や製造設備用の保守資材などを搬送するのに、載置台（荷台）の下面にキャスタを固定した台車が一般的に利用される。この一例を図６に示す。図において、１矩形状の基部台板、２は基部台板１の四隅から下方へ立設された脚部、３は各脚部２の下端に固定されたキャスタ、４は基部台板１上に防振バネ５を介して配置された浮動台板、６は基部台板１に固定されたアームを示す。この台車は例えば特開平１１−１３９１０４号公報に開示されており、脚部２が長いため重心位置が高く、防振バネ５によって積載重量が制限されるため比較的軽量で小容量の被搬送物に制限される。
【０００５】
次に図７に示す台車も一般的に利用されている。図において、７は平坦な上面に被搬送物を載置する載置台、８は載置台７の下面に固定されたキャスタで、前方は進行方向を変えることができる一対の可動キャスタ８ａ、後方は進行方向が固定された固定キャスタ８ｂである。９は載置台７の一端側に立設したアームを示す。この台車は車高が低く安定しているため重量物の搬送に適している。
【０００６】
この種台車の変形例として実開昭６３−１４４３６０号公報には図８に示す台車が開示されている。図において、１０は載置台、１１は載置台１０の両側に固定された油圧シリンダ、１２は油圧シリンダ１１の下端に固定されたキャスタ、１３は油圧シリンダ１１のピストン１１ａの上端に固定された可動台、１３は載置台１０の側方に固定された側壁、１４は側壁１３に固定された取手を示す。この台車は可動台１２上に載置して搬送した被搬送物の高さ位置を油圧シリンダ１１によって設定することができる。
【０００７】
ところで、クリーンルーム内では清浄状態が保たれているため、搬入時に十分除塵された台車は工程間の半完成品や製品などの移動に用いられる。この台車は導電性の車輪を用いるなど除電処理されており、仮に帯電した微細な異物が付着したとしても速やかに剥離除去することによりクリーンルーム内での台車の利用を可能にしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
一方、クリーンルーム外からクリーンルーム内の搬送ラインに原材料や半製品を供給する場合、清浄度が管理されていない搬送経路で、多数の微細異物が付着した台車に、クリーンルーム入り口でエアシャワーを当てて異物を吹き飛ばし除去したとしても、台車の車輪に食い込んだ異物を短時間で除去できないため、実質的にクリールームの外部から内部へ台車を用いて移動させることとはできなかった。また作業者はクリーンルームに出入りする度に、作業着を着脱する必要があり、事務所での事務処理とクリーンルーム内での処理とを交互にする必要がある場合、作業着の着脱が煩雑であった。
【０００９】
そのため、事務所をクリーンルームと隣接させ、事務所もクリーンルームとほぼ同じ清浄環境とし、作業着を着用したまま事務所とクリーンルームとを往復できるようにすることによって作業効率を向上させている。
【００１０】
ところがクリーンルーム外で利用される台車は車輪に異物が付着しているため事務所に入れることができず、事務所入口で降ろした被搬送物をエアシャワーによって除塵し、クリーンルーム内を移動可能な台車に積みかえる必要があり、依然として搬送作業が繁雑であった。
【００１１】
この台車によって搬送される被搬送物は、小寸法のものから嵩張るもの、重量が大きいものなど雑多で、工場内の異なる区画領域間を移動する場合には搬送経路も長くなるため、クリーンルームの内外を直通できる台車が望まれていた。
【００１２】
また半導体装置などの精密部品は一つ一つは小型軽量であっても多数集積すると重量が大きくなる。このような被搬送物を台車に載置したまま保管する場合、制動が不充分であると台車が動き、柱などに衝突して衝撃を受けると被搬送物が損傷する虞があるため、確実に制動できる台車が望まれていた。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題の解決を目的として提案されたもので、被搬送物を載置する荷台の下面に複数のキャスタを具えた搬送装置において、高圧ガスを密閉貯蔵するガスタンクと、２つのガス供給排出口を有し、一方のガス供給排出口にガスを供給することによりピストンを往動させ、他のガス供給排出口にガスを供給することにより復動させるガスシリンダと、ガスタンクとガスシリンダの間に挿入されて、高圧ガスを選択されたガス供給排出口に供給し、他のガス供給排出口から排出されるガスを外部に放出するメカニカルバルブとを備えたことを特徴とする搬送装置を提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明による搬送装置は、高圧ガスを密閉貯蔵するガスタンクと、２つのガス供給排出口を有し、一方のガス供給排出口にガスを供給することによりピストンを往動させ、他のガス供給排出口にガスを供給することにより復動させるガスシリンダと、ガスタンクとガスシリンダの間に挿入されて、高圧ガスを選択されたガス供給排出口に供給し、他のガス供給排出口から排出されるガスを外部に放出するメカニカルバルブとを備えたことを特徴とするが、メカニカルバルブとしてワイヤレスで遠隔操作可能なものを用いることができる。
【００１５】
また荷台の下面に固定配置された複数一組の第１のキャスタの近傍に、ガスシリンダに固定された複数一組の第２のキャスタを配置し、第１のキャスタの各下端が当接する平面と交差して第２のキャスタを上下動させることにより、搬送領域に応じてキャスタを選択できる。
【００１６】
またピストンにはストッパを接続することができ、このストッパによりキャスタの回転を制止したり、複数のキャスタの各下端が当接する平面と交差して上下動させ、キャスタを浮かせた状態で制動することができる。
【００１７】
【実施例】
以下に本発明による搬送装置の一例を図１乃至図３から説明する。図において、１５は被搬送物を載置する載置台、１６は載置台１５の下面四隅に固定された第１のキャスタで、前方の２つのキャスタ１６ａは方向を変えることができる可動キャスタ、後方の２つのキャスタ１６ｂは方向が固定された固定キャスタである。１７は載置台１５の上面後端側に固定されたアームで、載置台１５、キャスタ１６、アーム１７によって一般的な台車を構成している。
【００１８】
本発明による搬送装置はこの台車の載置台１５の下面で第１のキャスタ１６の近傍に４つのガスシリンダ１８を固定し、各ガスシリンダ１８の下端（ピストン軸１８ｐ）に第２のキャスタ１９を固定している。各シリンダ１８にはピストンで区画された上下シリンダ室にそれぞれガスを供給し、供給されたガスを排出する開孔（ガス供給排出口）があり、各開孔へのガス供給、排出を制御することにより、第１のキャスタ１６に対する第２のキャスタ１９の高さ位置を設定し、その高さ位置を維持できる。またガスシリンダ１８は、台車の積載荷重によって最大推力が決定される。ガス圧１Ｋｇ／ｃｍ２に対して２５ｋｇの推力を発生するガスシリンダ１８を４個、ガス圧６Ｋｇ／ｃｍ２で用いた場合、積載荷重は最大６００Ｋｇとなる。
【００１９】
第１の可動キャスタ１６ａ近傍には第２の可動キャスタ１９ａを、第１の固定キャスタ１６ｂの近傍には第２の固定キャスタ１９ｂをそれぞれ配置している。キャスタ１６、１９は台車の積載荷重によって許容荷重が選定され、車輪の径や材質は搬送時の振動や静電気を考慮して決定される。
【００２０】
２０はアーム１７に固定された制御ボックスで、図３において点線で囲まれる領域を示す。ボックス２０の側面には外部からガスホース（図示せず）が接続されて高圧ガスが供給される供給栓２１が配置され、内部にはレギュレータ２２、メカニカルバルブ２３などが配置され、メカニカルバルブ２３に供給された高圧ガスを２系統に切り換える切換スイッチ２４がボックス２０の上面に配置されている。ガス供給栓２１及びレギュレータ２２にはガス配管２５ａ、２５ｂの一端が接続され、他端はアーム１７を通って載置台１５の下面に引き回されている。２６は載置台１５の下面に固定され高圧ガスを密閉貯蔵する高圧ガスタンクで、高圧ガスが供給されるガス注入栓２６ａと高圧ガスを排出するガス排出栓２６ｂを有し、ガス配管２５ａ、２５ｂの他端はそれぞれ、ガス注入栓２６ａ、ガス排出栓２６ｂに接続されている。レギュレータ２２とメカニカルバルブ２３は配管２５ｃによって接続され、２系統の出力栓に接続された配管２５ｄ、２５ｅは図示省略するがアーム１７を通して載置台１５の下面に引き出される。図３に示すように一つの系統の配管２５ｄは第１のＹジョイント２７によって分岐され、分岐されたガス経路はそれぞれ第２、第３のＹジョイント２８、２９が接続されている。同様に他の系統の配管２５ｅは第４、第５、第６のＹジョイント３０、３１、３２に接続されている。これにより各系統はそれぞれ４つのガス供給排出路が形成される。
【００２１】
上記メカニカルバルブ２３によって設定された一つのガス供給系統である第２、第３のＹジョイント２８、２９の外端は図３に示すように各シリンダ１８の上部開孔（ガス供給排出口）ａに接続され、他のガス供給系統である第５、第６のＹジョイント３１、３２は各シリンダ１８の下部開孔（ガス供給排出口）ｂに接続される。
【００２２】
この台車の動作を説明する。先ず、ガス供給栓２１に外部からガスホースを接続し圧力６Ｋｇ／ｃｍ２の圧縮ガスを注入し封入する。高圧ガスタンク２６は例えば厚さ１０ｍｍのステンレス鋼板を用いた巾１０ｃｍ、高さ１０ｃｍ、奥行４０ｃｍの中空体で、ガス注入が完了すると、ガスホースは取り外される。タンク２６からレギュレータ２２を通ったガスはメカニカルバルブ２３によって系統が切り換えられるが、制御ボックス２０の切換スイッチ２４を下部開孔ｂ側に倒しておくとＹジョイント３０、３１、３２によって高圧ガスは下部開孔ｂからシリンダ１８内に注入され、図１に示すようにピストンを押し上げ、第２のキャスタ１９を第１のキャスタ１６の接地面より上方に位置させ、その状態を保持する。メカニカルバルブ２３の切り換え時に、各シリンダ１８から排出されたガスはメカニカルバルブ２３に付設されたサイレンサ（図示せす）を通り外部に放出されが、シリンダ１８の作動後はタンク２６からガスの流出はなく消耗しない。このようにして台車は第１のキャスタ１６により搬送される。
【００２３】
半導体装置の製造工場では工場内が環境の清浄度により区分されており、クリーンルームの内外を通常の台車は通行できない。しかしながら本発明による台車では、クリーンルームの外部では第１のキャスタ１６を用い、クリーンルーム内では第２のキャスタ１９を使用することにより、台車をクリーンルームの内外で連続的に搬送させることができる。即ち、クリーンルーム入り口で、図４に示すように制御ボックス２０の切換スイッチ２４を開孔ａ側に倒すと、メカニカルバルブ２３はタンク２６から供給される高圧ガスをＹジョイント２７、２８、２９の系統へ切り換えることができる。
【００２４】
これにより、シリンダ１８の下部開孔ｂからシリンダ１８内の高圧ガスは排出され、上部開孔ａからシリンダ内に注入された高圧ガスによりピストンは押し下げられ、第２のキャスタ１９を第１のキャスタ１６の接地面より下面に押し下げ、その結果、載置台１５を持上げて第１のキャスタ１６を浮かせて第２のキャスタ１９による走行を可能とする。
【００２５】
このように外部の汚染された搬送面上を走行した第１のキャスタ１６は清浄領域の搬送面とは接触しないため、クリーンルームに入場する際にエアシャワーにより第２のキャスタ１６を含む台車上をエアブロウすることにより、台車に付着した異物を除去し、第２のキャスタ１９によって、クリーンルーム内を走行することができる。このようにして本発明による搬送装置は、切換スイッチ２４の操作のみでキャスタ１６、１９の切り換えが可能で、クリーンルームの内外のように清浄度が異なる場合でも連続的に被搬送物を搬送することができる。
【００２６】
この搬送装置はシリンダ１８によって第２のキャスタ１９を上昇、下降させるとシリンダ内の圧縮ガスが外部に放出されて消耗し高圧タンク２６の圧力が低下するが、上記容量のガスタンク２６を用い６Ｋｇ／ｃｍ２の高圧ガスを充填した場合、最大積載量６００Ｋｇの台車で、６回程度の昇降作業が可能である。またガスホースを用いて外部から高圧ガスを充填する作業もガスホースを接続して数秒で完了できる。これらのことから本発明による搬送装置は操作性が良好である。
【００２７】
尚、上記実施例では、アーム１７を押すことにより載置台１５を移動させる搬送装置について説明したが、電動モータを用いた搬送装置、さらには誘導路に沿って自走する搬送装置にも本発明を適用できることはいうまでもない。またクリーンルームの出入口などの所定位置に搬送装置の位置を検出する装置を配置し、位置検出情報に基づいて、制御ボックスの切換スイッチ２４をワイヤレスで操作することができる。これにより、搬送面に応じて適切なキャスタを自動的に切り換えることができる。
【００２８】
クリーンルーム内で使用される搬送装置ではシリンダ１８や第１、第２のキャスタ１６、１９などの可動部は発塵がなくオイルミストを飛散しない部材が必要とされるが、搬送領域の清浄度によって適宜最適な部材を用いればよい。
【００２９】
図３に示すガス駆動機構の応用した搬送装置の他の例を図５から説明する。図において、図１〜図３と同一物には同一符号を付し重複する説明を省略する。この装置は、第２のキャスタの代わりに、ストッパ３３をシリンダ１８のピストン軸１８ｐの下端に固定している。この搬送装置は切換スイッチ２４をｂ側に倒すと、高圧ガスによってピストン軸１８ｐは上昇し、ストッパ３３の下端は第１のキャスタ１６の接地面より上方に位置する。そのため搬送装置は通常の走行が可能である。
【００３０】
そして停止位置で切換スイッチ２４をａ側に倒すと、シリンダ１８の下部開孔ｂから高圧ガスは排出され、上部開孔ａからシリンダ１８内に高圧ガスが注入されるため、ストッパ３３が第１のキャスタ１６の接地面より下方へ突出し、載置台１５を持上げ、キャスタ１６を浮いた状態にする。そのため搬送装置は固定され移動が防止される。通常、キャスタにはストッパが付設されているが、摺動により固定するものであるため、積載量が大きい場合には、制動が不充分で、繰返し使用するうちに磨耗し、制動が不充分となることがあり、搬送面が傾斜しているような場合には予備のストッパを用いてキャスタを確実に固定する必要があった。これに対して、本発明によるストッパ付搬送装置はストッパが載置台１５を持ち上げるため、荷重がストッパ３３に集中し、確実に停止させることができる。またストッパ３３は台車を持上げ静止するため制動性を低下させるような磨耗がなく、長期間に渡って安定した制動ができる。
【００３１】
尚、本発明は上記実施例にのみ限定されるものではなく、例えば高圧タンク２６に供給されるガスとしてエアを用いることができる。
【００３２】
またキャスタ１６、１９の切り換えは、粘着マット上で行ない、外部環境で使用したキャスタに付着した異物を除去することができる。また可動キャスタ１９ａと固定キャスタ１９ｂを同時に昇降させるだけでなくタイミングをずらせることもでき、走行中に前方から後方へ順次キャスタを切り換えることができる。
【００３３】
また図４実施例のようにストッパ３３によって台車を持上げるだけでなく、ストッパ３３によってキャスタ１６を固定することもできる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、高圧ガスを密閉貯蔵するガスタンクと、ガスタンクから供給されるガスを２つのガス供給経路に分岐するメカニカルバルブと、メカニカルバルブによって分岐された２つのガス供給経路が接続されたガスシリンダとを具え、ガスシリンダのピストンがメカニカルバルブの操作により突出状態と退入状態とを保持することを特徴とするガス駆動機構を、キャスタを具えた搬送装置に適用し、ガスシリンダによって第２のキャスタを昇降させ、選択されたキャスタによって走行可能としたから、クリーンルームの内外のように汚染された区画領域と清浄化された区画領域を連続的に搬送することができる。
【００３５】
また上記ガス駆動機構によってストッパをキャスタの接地面に突出させることにより、安定して制動させることができる搬送装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の搬送装置の一例を示す側断面図
【図２】図１に示す搬送装置の下面図
【図３】図１搬送装置のガス配管図
【図４】キャスタを切り換えた状態を示す図１搬送装置の側断面図
【図５】搬送装置の他の実施例を示す側断面図
【図６】搬送装置の一例を示す側面図
【図７】搬送装置の他の例を示す側面図
【図８】搬送装置の他の例を示す側面図
【符号の説明】
１５　載置台
１６　第１のキャスタ
１７　アーム
１８　ガスシリンダ
１９　第２のキャスタ
２０　制御ボックス
２１　ガス供給栓
２３　メカニカルバルブ
２４　切換スイッチ
２６　高圧ガスタンク
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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