(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道に沿って移動する走行装置と、該走行装置に支持されていて導電材からなるひも状部材が巻き取られる巻き取り装置と、巻き取り装置に水平かつ同軸上に設けられていて前記ひも状部材が連続的に巻き付けられる複数の巻き取りドラムとから構成されてなり、
前記ひも状部材の一端が前記走行装置に連結されるとともに、他端がワーク保持手段に連結され、
前記巻き取りドラムが、ひも状部材の他端側に設けられたメインドラム部と、ひも状部材の一端側に設けられたメインドラム部よりも小径のサブドラム部とを備えるとともに、前記走行装置に対して上下動自在に支持され、
前記巻き取りドラムの外周には、前記ひも状部材を所定方向に巻き取るための溝が形成され、ひも状部材を案内するメインドラム部側のらせん状の溝と、サブドラム部側のらせん状の溝が互いに同じ向きに形成されていることを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
軌道に沿って移動する走行装置と、該走行装置に支持されていて導電材からなるひも状部材が巻き取られる巻き取り装置と、巻き取り装置に水平かつ同軸上に設けられていて前記ひも状部材が連続的に巻き付けられる複数の巻き取りドラムとから構成されてなり、
前記ひも状部材の一端が前記走行装置に連結されるとともに、他端がワーク保持手段に連結され、
前記巻き取りドラムが、ひも状部材の他端側に設けられたメインドラム部と、ひも状部材の一端側に設けられたメインドラム部よりも小径のサブドラム部とを備えるとともに、
前記走行装置に対して上下動自在に支持され、
前記巻き取りドラムの外周には、前記ひも状部材を所定方向に巻き取るための溝が形成され、メインドラム部側のらせん状の溝と、サブドラム部側のらせん状の溝が互いに逆向きに形成され、
前記ひも状部材が前記巻き取りドラムのメインドラム部とサブドラム部とで互いに異なる巻き方向に巻き付けられていることを特徴とする搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、搬送装置とりわけ工場のクリーンルーム等で使用される天井配置型の搬送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
工場等で使用される搬送装置の中には、例えば図６，７に示す構造のものがある。この搬送装置は、工場や倉庫の作業空間の上方、例えば天井付近の搬送経路に沿ってレール１が配置され、このレール１に図示しない駆動モータを介して移動する走行装置２が設けられたものである。
【０００３】
前記走行装置２には、巻き取り装置３が設けられ、この巻き取り装置３には４つの巻き取りドラム４が図示しない駆動装置を介して回動可能に設けられている。各巻き取りドラム４の周壁にはらせん状の溝５が設けられ、各溝５にはこの溝５に案内されるワイヤ６が巻き取り可能に装着されている。そして、巻き取りドラム４から吊下したワイヤ６の巻き出し端にワーク７を把持開放するチャック８が吊持されている。また、前記巻き取りドラム４に代えて、図８に示すように、ベルト９を案内板１０間で巻き出し、巻き取るようにした巻き取りドラム１１を用いるものもある。
【０００４】
ところで、前記チャック８には開閉モータ、把持センサ等の電動部品が付設されているが、これら電動部品に対して給電を行うには、ワイヤ６やベルト９自体あるいは別途設けられた導電線を用い、前記巻き取りドラム４，１１を経由してこれらの部品を電源と接続する必要がある。ところが、前記巻き取りドラム４，１１は回動する部材である関係上そのまま配索すると導電線がねじれてしまうため、通常は図７，８に示すように巻き取りドラム４，１１にスリップリング１２を設けて、このスリップリング１２を介して導電線１２ａを電源に接続している。したがって、駆動装置を介して各巻き取りドラム４，１１が回動してワイヤ６、ベルト９が巻き取りドラム４，１１の溝５や案内板１０に案内されながら巻き取られることにより、ワーク７が昇降可能に支持され、導電線１２ａ、スリップリング１２を介して給電を行うことでチャック８を開閉してワーク７を保持開放して、前記走行装置２によってワーク７が所定の作業ステージに搬送されるのである（この類似構造は、例えば特開平８−２９５４８４号公報に示されている）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の搬送装置にあっては、その設置位置が作業空間の上方であるため配置スペースを節約でき、作業ステージの配置に悪影響を与えないという点で有利であるが、例えばクリーンルーム等、ダストを嫌うような製造環境（半導体製造工場のような製造環境）では使用が困難であるという問題がある。
【０００６】
すなわち、前記巻き取りドラム４においてワイヤ６自体を導電線とした場合を例にして説明すると、回動する巻き取りドラム４のワイヤ６の巻き取り端（図示せず）とスリップリング１２との接続点が動的接点となるため、不可避的にこの接点においてスパークが発生し、これが酸化したスパークダストとなって下方に落下して製品品質を低下させかねないからである。
【０００７】
また、前記スパークダストを周囲に飛散させないように、巻き取り装置３全体をケースで覆うことも考えられるが、図７，８に示すように前記ワイヤ６やベルト９の下方にはこれらを挿通する長孔１３を設ける必要があるため、この長孔１３からのダスト飛散は避けられないものとなっている。
【０００８】
そこで、この発明はスリップリング等の動的接点を必要とせず、給電部分からのダスト発生をなくすことができ、クリーンルーム等の高い空気清浄度が要求される工場等でも使用できる天井配置型の搬送装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、軌道に沿って移動する走行装置と、該走行装置に支持されていて導電材からなるひも状部材が巻き取られる巻き取り装置と、巻き取り装置に水平かつ同軸上に設けられていて前記ひも状部材が連続的に巻き付けられる複数の巻き取りドラムとから構成されてなり、前記ひも状部材の一端が前記走行装置に連結されるとともに、他端がワーク保持手段に連結され、前記巻き取りドラムが、ひも状部材の他端側に設けられたメインドラム部と、ひも状部材の一端側に設けられたメインドラム部よりも小径のサブドラム部とを備えるとともに、前記走行装置に対して上下動自在に支持され、前記巻き取りドラムの外周には、前記ひも状部材を所定方向に巻き取るための溝が形成され、ひも状部材を案内するメインドラム部側のらせん状の溝と、サブドラム部側のらせん状の溝が互いに同じ向きに形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、軌道に沿って移動する走行装置と、該走行装置に支持されていて導電材からなるひも状部材が巻き取られる巻き取り装置と、巻き取り装置に水平かつ同軸上に設けられていて前記ひも状部材が連続的に巻き付けられる複数の巻き取りドラムとから構成されてなり、前記ひも状部材の一端が前記走行装置に連結されるとともに、他端がワーク保持手段に連結され、前記巻き取りドラムが、ひも状部材の他端側に設けられたメインドラム部と、ひも状部材の一端側に設けられたメインドラム部よりも小径のサブドラム部とを備えるとともに、前記走行装置に対して上下動自在に支持され、前記巻き取りドラムの外周には、前記ひも状部材を所定方向に巻き取るための溝が形成され、メインドラム部側のらせん状の溝と、サブドラム部側のらせん状の溝が互いに逆向きに形成され、前記ひも状部材が前記巻き取りドラムのメインドラム部とサブドラム部とで互いに異なる巻き方向に巻き付けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項１に記載された発明によれば、駆動装置によって巻き取りドラムが回動することで、巻き取りドラムの回転により、巻き取り装置全体が昇降するとともに、ワーク保持手段も昇降する。また、これに伴い、巻き方向が互いに異なる場合にはドラム径の差に対応して生じる巻き取りあるいは巻き出し量の差によりワークが吊り上げられあるいは下げられる。
また、巻き取りドラムに溝が形成されているから、該溝に沿ってひも状部材を円滑に巻き取りあるいは巻き出すことができる。また、巻き取りドラムの径の差に対応するだけ吊り上げが行われることになるから、巻き取りドラムの駆動装置に求められるトルクを小さくすることができる。
【００１４】
請求項２に記載された発明によれば、巻き取りドラムの回転に伴い、二つの巻き取りドラムへひも状部材が巻き取られ、あるいは巻き出されるから、ワーク保持手段の上昇に伴って巻き取り装置自体も上昇し、また、逆に、ワーク保持手段の下降に伴って巻き取り装置自体も下降する。
また、巻き取りドラムの溝に沿ってひも状部材を円滑に巻き取りあるいは巻き出すことができる。また、ひも状部材の一端側の巻き取りドラムが小径であるから、巻き取りドラムの回転にともなう装置自体の昇降量が小さくなり、したがって、巻き取りドラムを案内とするために必要とされる案内レール等を最小限にすることができる。
【００１７】
【発明の実施形態】
以下、この発明の実施形態を図面と共に説明する。
図５において１４は搬送装置を示し、この搬送装置１４は半導体製造工場等のクリーンルーム内の天井付近に配置された軌道としてのチャンネル状のレール１５に沿って移動する走行装置１６を備えている。走行装置１６の駆動形式にはローラ駆動装置、リニアインダクションモータ等、種々の態様が採用可能である。前記走行装置１６にひも状部材としてのワイヤ１７の巻き取り装置１８が取り付けられている。巻き取り装置１８には、４つの巻き取りドラム１９がその回動軸２０を水平にした状態で配置されている。そして、各巻き取りドラム１９からワイヤ１７が巻き出され、このワイヤ１７が巻き取り装置１８のケース２１の底板２２に形成された長孔２３から吊下され、このワイヤ１７の巻き出し端Ｔ１にワーク２４を保持開放するワーク保持部としてのチャック２５が吊持されている。
【００１８】
次に、巻き取りドラム１９を説明する。巻き取りドラム１９は、図１，２に示すように、同軸上に配置された巻き取り直径の大きいメインドラム部１９ａと、巻き取り直径の小さいサブドラム部１９ｂとを備えている。これらメインドラム部１９ａとサブドラム部１９ｂの回動軸２０のメインドラム部１９ａ側の端部は、軸受け２６ａを介して支持ブラケット２７に回動可能に支持され、回動軸２０のサブドラム部１９ｂ側の端部は軸受け２６ｂを介して支持ブラケット２８に回動可能に支持されている。また、回動軸２０のメインドラム部１９ａ側の端部は支持ブラケット２７を貫通して駆動装置としてのモータ２９にジョイント３０を介して連結されている。
【００１９】
そして、モータ２９にはブラケット３１が設けられ、このブラケット３１と前記支持ブラケット２７と前記支持ブラケット２８とに、各々スライダー３２が設けられ、各スライダー３２が巻き取り装置１８のケース２１に上下方向に配設されたガイドレール３３，３３，３３に摺動可能に支持されている。ここで、前記ブラケット３１と前記支持ブラケット２７のスライダー３２，３２が支持されたガイドレール３３は互いに摺動面を対向した状態で配置されている。したがって、巻き取りドラム１９はモータ２９と一体となって、ガイドレール３３，３３，３３に沿って昇降可能に支持されることとなる。
【００２０】
このように構成された巻き取りドラム１９の外周面に、すなわちメインドラム部１９ａとサブドラム部１９ｂと渡ってらせん状の溝３４が形成されている。そして、この溝３４に案内された状態で一本のワイヤ１７がメインドラム部１９ａからサブドラム部１９ｂに渡って途切れることなく巻き付けられ、メインドラム部１９ａ側のワイヤ１７の巻き出し端Ｔ１は、巻き取り装置１８のケース２１の底板２２の長孔２３から吊下されてチャック２５に固定され、サブドラム部１９ｂ側のワイヤ１７の巻き取り端Ｔ２は上方に位置するケース２１の上部としての上壁３５に固定されている。ここで、メインドラム部１９ａとサブドラム部１９ｂとの移行部分においては図示しない止め具によってワイヤ１７が固定され、メインドラム部１９ａからサブドラム部１９ｂに渡る部分でワイヤ１７がほぐれないようになっている。
【００２１】
そして、前記ワイヤ１７はそのまま導電線として機能しており、ワイヤ１７の巻き取り端Ｔ２には電源Ｖが電気的に接続され、ワイヤ１７の巻き出し端Ｔ１にはチャック２５の開閉モータや把持センサ（共に図示せず）等が電気的に接続されている。
【００２２】
前記実施形態によれば、ワーク２４を上昇させる場合には、モータ２９によって巻き取りドラム１９が回動し、巻き取りドラム１９のメインドラム部１９ａの溝３４にワイヤ１７の巻き出し端Ｔ１側が巻き取られると、サブドラム部１９ｂでは溝３４からワイヤ１７の巻き取り端Ｔ２側は巻き出され、したがって、メインドラム部１９ａ側のワイヤ１７の巻き取り長さとサブドラム部１９ｂ側のワイヤ１７の巻き出し長さの差分によって、チャック２５が巻き取りドラム１９に対して上昇する。このとき、ワイヤ１７の巻き取り端Ｔ２側は巻き取りドラム１９のサブドラム部１９ｂ側から巻き出されため、巻き取りドラム１９自体は下降する。したがって、ワーク２４は、下降しつつワイヤ１７を巻き取る巻き取りドラム１９によって上昇する（図４に示す）。
【００２３】
逆に、ワーク２４を下降させる場合には、モータ２９によって巻き取りドラム１９が回動し、巻き取りドラム１９のメインドラム部１９ａの溝３４からワイヤ１７の巻き出し端Ｔ１側が巻き出されると、サブドラム部１９ｂでは溝３４にワイヤ１７の巻き取り端Ｔ２側が巻き取られ、したがって、メインドラム部１９ａ側のワイヤ１７の巻き出し長さとサブドラム部１９ｂ側のワイヤ１７の巻き取り長さの差分によって、チャック２５が巻き取りドラム１９に対して下降する。このとき、ワイヤ１７の巻き取り端Ｔ２側は巻き取りドラム１９のサブドラム部１９ｂ側に巻き取られるため、巻き取りドラム１９自体は上昇する。したがって、ワーク２４は、上昇しつつワイヤ１７を巻き出す巻き取りドラム１９によって下降する（図３に示す）
【００２４】
ここで、前記巻き取りドラム１９はスライダー３２を介してガイドレール３３に沿ってスムーズに昇降するため、ワーク２４の昇降に悪影響を与えることはない。
【００２５】
このように巻き取りドラム１９が昇降している間、ワイヤ１７は巻き取りドラム１９のメインドラム部１９ａではその巻き出し端Ｔ１側が、サブドラム部１９ｂ側ではその巻き取り端Ｔ２側が、各々巻き取り、巻き出されることとなるが、あたかも動滑車のように機能する巻き取りドラム１９によってワイヤ１７には何らねじれ方向の力が作用しない。したがって、電源Ｖからチャック２５への給電は支障なくなされ、スリップリングを用いた場合のようにスパークが原因となってダストが発生するようなことはない。よって、発生ダストの落下による製品品質の低下を防止できる。尚、スリップリングを用いない反面、巻き取りドラム１９を摺動可能にガイドするガイドレール３３が必要となるが、このガイドレール３３とスライダー３２との摺動速度は、スリップリングを用いた場合のスリップリングの接点における摺動速度に比べ極めて小さいため、ここからダストが発生することはない。
【００２６】
また、巻き取りドラム１９を直径の大きなメインドラム部１９ａと直径の小さなサブドラム部１９ｂとに分けているため両者の直径差を適宜設定することにより、ワーク２４の昇降ストロークは勿論のこと、巻き取りドラム１９の昇降ストロークをも調整でき、したがって、巻取り装置１８のケース２１の上下方向のスペースの制約やワーク２４の昇降ストロークの制約があってもこれに対処できる設計自由度の高さが得られる。
【００２７】
尚、この発明は前記実施形態に限定されるものでなく、例えば、巻き取りドラム１９に設ける溝３４をメインドラム部１９ａとサブドラム部１９ｂとで逆向きに形成し、ワーク２４が上昇するときには巻き取りドラム１９も上昇し、ワーク２４が下降するときには巻き取りドラム１９も下降するようにして、効率よくワーク２４を昇降させつつも、メインドラム部１９ａよりも直径の小さなサブドラム部１９ｂによって巻き取りドラム１９の昇降ストロークを押さえるようにしてもよい。また、このように巻き取りドラム１９に設ける溝３４をメインドラム部１９ａとサブドラム部１９ｂとで逆向きに形成した場合には、メインドラム部１９ａとサブドラム部１９ｂとに直径差を設けないようにしてもワーク２４を支障なく昇降させることができるのは上述実施形態と同様である。
【００２８】
なお、メインドラムとサブドラムとをいかなる外径とするか、および、巻き方向をいかに設定するかの組み合わせは前記一実施形態に限定されるものではない。これらの組み合わせとこれに基づく効果とを整理すると下記の通りである。
すなわち、メインドラムの径をＤ、サブドラムの径をｄ、ドラムの回転数をｎとすれば、
互いに巻き方向が異なる場合、昇降量はｎπ（Ｄ＋ｄ）となり、ｄを小さくすればする程ガイドレールが短くてすむという効果がある。
巻き方向が等しい場合、Ｄ＝ｄでないことを条件として吊り上げが可能であり、昇降量はｎπ（Ｄ−ｄ）となる。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１に記載された発明によれば、駆動装置によって巻き取りドラムが回動することで、巻き取りドラムの回転により、巻き取り装置全体が昇降するとともに、ワーク保持手段も昇降する。また、これに伴い、巻き方向が同じ場合にはドラム径の差に対応して生じる巻き取りあるいは巻き出し量の差によりワークが吊り上げられあるいは下げられる。これに対して巻き方向が異なる場合にはしたがって、ねじれを生じさせることなくひも状部材を巻き取り、巻き出してワークを昇降することができる。また、ひも状部材を給電用の導電線として使用することが可能となり、スリップリングのような動的接点を用いた場合のように、接点におけるダスト発生の可能性がなくなり、製品品質を向上することができる効果がある。その結果、クリーンルーム等の高い空気清浄度が要求される半導体製造工場等でも使用できるという効果がある。
また、巻き取りドラムに溝が形成されているから、該溝に沿ってひも状部材を円滑に巻き取りあるいは巻き出すことができるのはもちろんのこと、ひも状部材の一端側巻き取りドラムの径の差に対応するだけ吊り上げが行われることになるから、巻き取りドラムの駆動装置に求められるトルクを小さくすることができる。
請求項２に記載された発明によれば、巻き取りドラムの回転に伴い、二つの巻き取りドラムへひも状部材が巻き取られ、あるいは巻き出されるから、ワーク保持手段の上昇に伴って巻き取り装置自体も上昇し、また、逆に、ワーク保持手段の下降に伴って巻き取り装置自体も下降するから、最小限の回転数によって所定の昇降量を得ることができる。また、巻き取りドラムの昇降量が少なくて済むので、巻き取りドラムを案内するレール等の設備費用を最小限に削減することができる。
また、巻き取りドラムに溝が形成されているから、該溝に沿ってひも状部材を円滑に巻き取りあるいは巻き出すことができるのはもちろんのこと、ひも状部材の一端側の巻き取りドラムが小径であるから、巻き取りドラムの回転にともなう装置自体の昇降量が小さくなり、したがって、巻き取りドラムを案内とするために必要とされる案内レール等を最小限にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施形態の正面図。
【図２】  同平面図。
【図３】  この発明の実施形態のワーク下降位置での説明図。
【図４】  同ワーク上昇位置での説明図。
【図５】  この発明の実施形態の全体概略斜視図。
【図６】  従来技術の全体概略斜視図。
【図７】  同要部斜視図。
【図８】  従来技術の他の要部斜視図。
【符号の説明】
１４  搬送装置
１５  レール（軌道）
１６  走行装置
１７  ワイヤ（ひも状部材）
１８  巻き取り装置
１９  巻き取りドラム
１９ａ  メインドラム部
１９ｂ  サブドラム部
２０  回動軸
２１  ケース
２４  ワーク
２５  チャック（ワーク保持部）
２９  モータ（駆動装置）
３３  ガイドレール
３４  溝
３５  上壁（上部）
Ｔ１  巻き出し端
Ｔ２  巻き取り端
【図１】
0004089009.tif 000002
【図２】
0004089009.tif 000003
【図３】
0004089009.tif 000004
【図４】
0004089009.tif 000005
【図５】
0004089009.tif 000006
【図６】
0004089009.tif 000007
【図７】
0004089009.tif 000008
【図８】
0004089009.tif 000009