(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レールと、前記レールに沿って敷設された給電線と、受電トランスの内部空間に配置された前記給電線から非接触状態で前記受電トランスに給電され前記レール上を走行する搬送台車とから構成される非接触給電型搬送システムで用いられる軌道検査台車において、
前記レール上を前記レールの全範囲にわたって走行する検査用台車と、
前記受電トランスに取り付けられ、前記内部空間に向かって光を投射する光センサにより、前記受電トランスの内部空間に対する前記給電線の空間的相対位置を特定する給電線位置特定手段と、
走行距離情報から前記レール上の位置情報を取得するエンコーダ、または、前記レール上の各地点に設置された位置情報を示すバーコードを読み込んで前記レール上の位置情報を取得する読み取り機器と、
を具備する事を特徴とする軌道検査台車。
【請求項２】
前記給電線位置特定手段は、
前記受電トランスの内部空間について水平方向であるＸ軸方向に光を投射する光センサ及び前記受電トランスの内部空間について垂直方向であるＹ軸方向に光を投射する光センサと、
前記光センサの出力に基づいて、前記受電トランスの内部空間の端点を原点とする前記Ｘ軸方向、前記Ｙ軸方向の２軸座標の平面における前記給電線の空間的相対位置を検出する検出手段と、
を有する事を特徴とする請求項１に記載の軌道検査台車。
【請求項３】
レールと、前記レールに沿って敷設された給電線と、受電トランスの内部空間に配置された前記給電線から非接触状態で前記受電トランスに給電され前記レール上を走行する搬送台車とから構成される非接触給電型搬送システムで用いられる軌道検査台車において、
前記レール上を前記レールの全範囲にわたって走行する検査用台車と、
前記受電トランスの断面と同等もしくはわずかにサイズの大きい形で形成され、前記検査用台車の前記給電線設置部付近に位置し、前記検査用台車に弾性復帰可能に支持された接触検出手段、及び、前記接触検出手段が前記給電線と接触した時に、作動信号を発する非接触型スイッチ手段、からなる接触検知モジュールと、
走行距離情報から前記レール上の位置情報を取得するエンコーダ、または、前記レール上の各地点に設置された位置情報を示すバーコードを読み込んで前記レール上の位置情報を取得する読み取り機器と、
を具備する事を特徴とする軌道検査台車。
【請求項４】
前記給電位置特定手段は、
前記給電線の空間的相対位置に関して、前記給電線が位置すると前記搬送台車の受電トランスと前記給電線とが接触する可能性のある領域を予め設定し、前記給電線が前記領域に位置していたときには、前記レール上の位置情報と合わせて前記給電線の空間的相対位置を送信することを特徴とする請求項１または２に記載の軌道検査台車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造、液晶表示パネル製造工場等における無人搬送システムで用いられる軌道検査台車に関する。
【背景技術】
【０００２】
クリーンルーム内搬送装置であるＯＨＴ（Ｏｖｅｒｈｅａｄ  Ｈｏｉｓｔ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）やＯＨＳ（Ｏｖｅｒ  Ｈｅａｄ  Ｓｈｕｔｔｌｅ）等の天井搬送装置では、搬送台車を天井に敷設された軌道上で走行させる。この搬送台車システムの設備立ち上げ時や、点検調整後レール上に初めて搬送台車を走行させる時など、軌道と一体に敷設された部材、特にレール内部に敷設された給電線と搬送台車とが接触を起こすことがある。
【０００３】
搬送台車に給電線が接触する場合、接触の初期段階においては、給電線の絶縁被覆が摩耗するだけで、搬送台車走行に致命的なダメージは生じない。しかし、接触が繰り返し継続されると、給電線の絶縁被覆の摩耗は徐々に進行し、最終的に絶縁被覆のはがれと、これに伴う短絡事故を起こすに至る。また、現在は接触していなくても接触寸前の状態にある場合、システム稼動の時間経過と共に何らかのきっかけで接触するに至る危険もある。
【０００４】
一方、クリーンルーム内の軌道の総延長は通常数キロメートルに及び、しかも、給電線は物理的保護や、美観上の要請からレールの表面に露出して敷設されることなく、レールの内側に敷設され外部から見え難い構成となっている。したがって、搬送台車と給電線との接触の事実がシステム稼動後、搬送台車点検時に発見されたとしても、目視確認による給電線の接触部位特定は容易でない。
【０００５】
特許文献１に記載の従来技術では、搬送台車に加速度センサを搭載させ、走行時の振動を測定することにより、搬送台車と給電線などとの接触を間接的に検出する発明が提案されている。
【特許文献１】特開２０００−３１６２０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、この方法では、給電線と搬送台車との間の軽微な接触状態や、接触寸前の状態にある給電線の敷設状況の把握は困難であるという問題があった。
【０００７】
本発明はかかる課題を解決するためになされたもので、軌道を走行させる搬送台車に給電線の敷設状況を特定できるセンサユニットを搭載し、敷設軌道全域を走行させることで、危険状態にある給電線の敷設状況及び接触状況と、接触が発生している軌道位置の情報とを同時に自動収集する軌道検査台車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、レールと、前記レールに沿って敷設された給電線と、受電トランスの内部空間に配置された前記給電線から非接触状態で前記受電トランスに給電され前記レール上を走行する搬送台車とから構成される非接触給電型搬送システムで用いられる軌道検査台車において、前記レール上を前記レールの全範囲にわたって走行する検査用台車と、前記受電トランスに取り付けられ、前記内部空間に向かって光を投射する光センサにより、前記受電トランスの内部空間に対する前記給電線の空間的相対位置を特定する給電線位置特定手段と、走行距離情報から前記レール上の位置情報を取得するエンコーダ、または、前記レール上の各地点に設置された位置情報を示すバーコードを読み込んで前記レール上の位置情報を取得する読み取り機器と、を具備する事を特徴とする軌道検査台車である。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、前記給電線位置特定手段は、前記受電トランスの内部空間について水平方向であるＸ軸方向に光を投射する光センサ及び前記受電トランスの内部空間について垂直方向であるＹ軸方向に光を投射する光センサと、前記光センサの出力に基づいて、前記受電トランスの内部空間の端点を原点とする前記Ｘ軸方向、前記Ｙ軸方向の２軸座標の平面における前記給電線の空間的相対位置を検出する検出手段と、を有する事を特徴とする請求項１に記載の軌道検査台車である。
また、請求項４に記載の発明は、前記給電位置特定手段は、前記給電線の空間的相対位置に関して、前記給電線が位置すると前記搬送台車の受電トランスと前記給電線とが接触する可能性のある領域を予め設定し、前記給電線が前記領域に位置していたときには、前記レール上の位置情報と合わせて前記給電線の空間的相対位置を送信することを特徴とする軌道検査台車である。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、レールと、前記レールに沿って敷設された給電線と、受電トランスの内部空間に配置された前記給電線から非接触状態で前記受電トランスに給電され前記レール上を走行する搬送台車とから構成される非接触給電型搬送システムで用いられる軌道検査台車において、前記レール上を前記レールの全範囲にわたって走行する検査用台車と、前記受電トランスの断面と同等もしくはわずかにサイズの大きい形で形成され、前記検査用台車の前記給電線設置部付近に位置し、前記検査用台車に弾性復帰可能に支持された接触検出手段、及び、前記接触検出手段が前記給電線と接触した時に、作動信号を発する非接触型スイッチ手段、からなる接触検知モジュールと、走行距離情報から前記レール上の位置情報を取得するエンコーダ、または、前記レール上の各地点に設置された位置情報を示すバーコードを読み込んで前記レール上の位置情報を取得する読み取り機器と、を具備する事を特徴とする軌道検査台車である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、軌道と一体に敷設された給電線の敷設状況及び、接触状況と軌道位置情報とを同時に自動収集することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図２は本実施形態における軌道検査台車１の全体構成を示す正面図及び側面図である。軌道検査台車１は、給電線の位置を検出するための位置検出ユニット２と、軌道検査台車１側に設置された二次巻き線３と、リニアモータの駆動のためのリニアモータ一次側鉄心コイル４と、軌道検査台車１の底部に設置された走行車輪５と、分岐部で使用する分岐ローラ６と、基板の収納されたキャリアを積載するための荷台７と、軌道検査台車１の側面部に設置されたガイドローラ８と、分岐部での分岐方向を選択するための分岐ガイドレール９と、軌道検査台車１に電力を供給する給電線１０と、工場内の天井に敷設されたレール１１と、レール１１に設置されたリニアモータ二次側永久磁石１２とから構成されている。
【００１３】
図１は本実施形態における位置検出ユニット２の構成説明のための斜視図である。図１の位置検出ユニット２は、複数の光学素子からなるセンサモジュール２０と、センサモジュール２０を制御するためのセンサモジュールコントローラ２１と、二次巻き線３が巻きつけられたＥ型鉄心コア２２（受電トランス）と、各光学素子が実装された基板２３と、発光素子アレイ配線２４と、反射型センサ素子アレイ配線２５と、受光素子アレイ配線２６とから構成されている。センサモジュール２０は、発光素子アレイ２７と、受光素子アレイ２８と、発光素子２９と、受光素子３０と、反射型センサアレイ３１と、反射型センサ素子３２とから構成されている。
【００１４】
発光素子アレイ２７、受光素子アレイ２８、反射型センサアレイ３１は、それぞれ発光素子アレイ配線２４、受光素子アレイ配線２６、反射型センサ素子アレイ配線２５の各配線を介し、センサモジュールコントローラ２１に接続されている。位置検出ユニット２は基板２３の上下表面に同一構成の１対のセンサモジュール２０が取り付けられる。図１に示すようにＥ型鉄心コア２２には２つの内部空間があり、それぞれ上段スペース３３、下段スペース３４とする。本実施形態の軌道検査台車１は、上記のような位置検出ユニット２が２つ設置された構成になっている。
【００１５】
次に、本実施形態の軌道検査台車１の動作について以下に説明する。本実施形態の軌道検査台車１は、通常のＯＨＳ搬送台車に給電線１０の位置検出ユニット２を設置させた構成になっている。従って、走行機能は通常のＯＨＳ搬送台車と同一であるので、以下の説明はまず走行時の動作について行う。
【００１６】
レール１１内に敷設された給電線１０には、外部より一次側電力として高周波電力が供給され、この電力によりＥ型鉄心コア２２に設置された二次巻き線３に二次側電力として誘起される。誘起された電力はリニアモータ一次側鉄心コイル４に供給され、リニアモータ一次側鉄心コイル４とリニアモータ二次側永久磁石１２とで構成されたリニアモータで軌道検査台車１を駆動させる。誘起された二次側電力は、その他に軌道検査台車１の制御機器の電源として消費される。
【００１７】
軌道検査台車１は天井に敷設されているレール１１上を走行する。軌道検査台車１はレール１１上をガイドローラ８でガイドしながら走行車輪５で走行する。また、分岐点では分岐ローラ６で目的とする分岐方向の分岐ガイドレール９を選択して目的地まで走行する。
【００１８】
また、図１の発光素子アレイ２７の端面に整列実装された発光素子２９から放射されたビーム光を、受光素子アレイ２８の受光素子３０が受光し、受光強さに比例した出力信号をセンサモジュールコントローラ２１に出力する。従って、発光素子２９と受光素子３０との間に遮光物体である給電線１０が存在すると、遮光位置に当たる受光素子アレイ２８への入射は遮断され、これにより水平方向（Ｘ軸方向）の給電線１０の位置が特定される。
【００１９】
また、反射型センサアレイ３１の端面には、発光と受光との両機能を有する反射型センサ素子３２が整列して実装され、自ら放射した放射光が給電線１０に当たり反射して戻ってきた時の反射型センサ素子３２での受光ビームを検出する。これにより、垂直方向（Ｙ軸方向）の給電線１０の位置が特定される。
【００２０】
受光素子３０及び反射型センサ素子３２で受光したビーム光は、それぞれ受光素子アレイ配線２６、反射型センサ素子アレイ配線２５を介して、センサモジュールコントローラ２１にて収集・分析され、上記Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の２軸座標における給電線１０の位置が特定され、上段スペース３３と下段スペース３４とにおける給電線１０の位置がそれぞれ把握される。
【００２１】
図３は、上段スペース３３又は下段スペース３４を表し、給電線１０が存在可能なＥ型鉄心コア２２内部について水平方向をＸ軸、垂直方向をＹ軸とし、Ｅ型鉄心コア２２の内部空間の端点Ｐ０を原点とする平面として示したものである。図３において、Ｅ型鉄心コア２２の内部空間は端点Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の４点で囲まれた長方形として表され、更にこの平面は図３の斜線のある領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃと、斜線のない領域Ｄの４領域に区分されている。これらの各領域は以下に示すような意味を有する。
【００２２】
領域Ａ：搬送台車が右または左にカーブするとき給電線１０が正常に位置する領域。
領域Ｂ：搬送台車が直進走行するとき給電線１０が正常に位置する領域。
領域Ｃ：搬送台車が右または左にカーブするとき給電線１０が正常に位置する領域。
領域Ｄ：搬送台車が右または左にカーブするときなど、いずれの場合であっても給電線１０が位置すると、搬送台車と接触する可能性がある領域。
上記の領域Ａ〜Ｄを規定する寸法Ｍ１、Ｍ２、Ｗ、ｗ１、ｗ２、Ｌ、Ｈ、ｈ１、ｈ２はシステムに応じて適宜経験的に決定され、設定される。
【００２３】
図４は、本実施形態の軌道検査台車１又は搬送台車が走行する軌道の一例を示す平面図である。図４では、半導体製造や液晶表示パネルなどを製造する製造工場のレイアウトを平面的に示しており、工程間軌道４０と、工程内軌道４１と、これら両軌道をつなぐ分岐軌道４２と、ベイ４３と、システムコントローラ５０とを有している。
【００２４】
またベイ４３内には各軌道に隣接して半導体製造装置４４と、ストッカ４５とが配置されており、半導体製造装置４４と工程内軌道４１との間にはポート４６が、ストッカ４５と工程内軌道４１との間には出庫ポート４７、入庫ポート４８がそれぞれ設けられており、半導体製造装置４４及び、ストッカ４５へのキャリアの搬入出を可能としている。
【００２５】
また、軌道検査台車１が位置情報を取得するために、軌道検査台車１が付属のエンコーダを具備して走行距離情報から軌道上の位置情報を得る。なお、軌道検査台車１にエンコーダを具備する替わりに、軌道上の各地点に位置情報を示すバーコードを設置するようにして、軌道検査台車１が付属の読み取り機器でバーコードを読み込むことで軌道上の位置情報を取得するようにしても良い。
【００２６】
図４に示す軌道での本実施形態にかかる軌道検査台車１についての給電線１０の位置検出時の動作について以下に示す。軌道検査台車１による検出は搬送台車が搬送動作を行う上で走行する走行レール全域に係り、そのレール１１に敷設された給電線１０の敷設状態が正常であり、搬送台車との物理的接触が無い、或いは接触の可能性も無いことを確認するためのものであるので、通常のＯＨＳ搬送台車に位置検出ユニット２を具備させた構成をとる。
【００２７】
位置検出ユニット２を作動させた状態で軌道検査台車１が、工程間軌道４０、分岐軌道４２、工程内軌道４１の全軌道上を１通り巡回することで給電線１０の敷設状態が確認される。
さらに、給電線１０が領域Ｄに位置していた時には、台車付属のエンコーダによる走行距離情報などから、その位置の軌道上の絶対位置を認識し、給電線１０の位置座標値と合わせてセンサモジュールコントローラ２１に記憶する。また、接触位置または接触寸前位置の軌道上の位置情報と、給電線１０の位置座標値とをセンサモジュールコントローラ２１から、外部のコントローラに送信することで、例えば地上に設置されたモニタ画面にこれらの情報を表示する。
以上の事により、軌道に敷設された給電線１０の状態点検のために本実施形態の軌道検査台車１を有効に活用することができる。
【００２８】
図４に示す軌道での通常の搬送台車のキャリア搬送時の動作について以下に示す。搬送台車はポート４６で半導体製造装置４４から処理済みの基板が収納されたキャリアを受け取り、ストッカ４５まで搬送し、入庫ポート４８にキャリアを降載する。降載されたキャリアはストッカ４５内のスタッカクレーンにより、所定の棚に格納される。
【００２９】
逆に、ストッカ４５から半導体製造装置４４にキャリアが供給される場合は、システムコントローラ５０から搬送台車とストッカ４５とに搬送指定が出され、ストッカ４５はスタッカクレーンを用い搬送指定されたキャリアを出庫ポート４７に取り出し、出庫ポート４７に待機する搬送台車に受け渡す。搬送台車は荷受したキャリアを搭載して指定された半導体製造装置４４まで走行し、キャリアを半導体製造装置４４のポート４６に降載する。
【００３０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態の変形例について説明する。図５は本実施形態の変形例における軌道検査台車１の接触検知モジュール６０を示す斜視図である。接触検知モジュール６０は、前述の実施形態の位置検出ユニット２と併用して、また交換して軌道検査台車１に設置される。
【００３１】
図５に示す接触検知モジュール６０は、受電トランスの断面と同等もしくはわずかにサイズの大きい接触検出板６１と、接触検出板６１を搬送台車側のフレームの適宜の箇所に取り付けた蝶板６２と、接触検出板６１を進行方向に対し垂直になるように支えた状態になるように取り付けられたバネ６３と、接触検出板６１に固定されたドグ６４と、光軸遮断により接触検出板６１が進行方向の後方側に倒れたかどうかの検出を行う光電スイッチ６５とで構成される。
【００３２】
本実施形態の変形例の接触検知モジュール６０の給電線１０の位置検出時における動作について以下に示す。給電線１０が接触検出板６１に接触しない時は、蝶板６２及びバネ６３により接触検出板６１は進行方向に対し垂直である状態を保持する。給電線１０が接触検出板６１に接触した時には、接触検出板６１が接触により進行方向の後方側に倒れて、ドグ６４が光電スイッチ６５の光軸を遮断することで、光電スイッチ６５がこれを検出し搬送台車コントローラに出力する。
【００３３】
また、接触位置または軌道上の位置情報と、光電スイッチ６５の出力情報とを外部のコントローラに送信することで、例えば地上に設置されたモニタ画面にこれらの情報を表示する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態にかかる軌道検査台車１における位置検出ユニット２の構成説明のための斜視図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる軌道検査台車１の全体構成を示す正面図及び側面図である。
【図３】本発明の実施形態にかかるＥ型鉄心コア２２の内部空間内の領域区分を示した図である。
【図４】本発明の実施形態の軌道検査台車１又は搬送台車が走行する軌道の一例を示す平面図である。
【図５】本発明の実施形態の変形例にかかる接触検知モジュール６０の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３５】
２…位置検出ユニット、  １０…給電線、  １１…レール、  ２０…センサモジュール、  ２１…センサモジュールコントローラ、  ２２…Ｅ型鉄心コア、  ６０…接触検知モジュール、  ６１…接触検出板、  ６４…ドグ、  ６５…光電スイッチ
【図１】
0004710628.tif 000002
【図２】
0004710628.tif 000003
【図３】
0004710628.tif 000004
【図４】
0004710628.tif 000005
【図５】
0004710628.tif 000006