JP4092582B2

JP4092582B2 - 搬送台車

Info

Publication number: JP4092582B2
Application number: JP2004248914A
Authority: JP
Inventors: 弘章三橋
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2004-08-27
Filing date: 2004-08-27
Publication date: 2008-05-28
Anticipated expiration: 2024-08-27
Also published as: TW200607728A; JP2006062845A; TWI296603B; CN1746100A

Description

この発明は、スタッカークレーン等の搬送台車に関する。

液晶基板などの搬送物の大形化に伴い、スタッカークレーンもより高出力の走行モータが必要とされるようになっている。走行モータを大形化するとスタッカークレーンの下部フレームなどを大きくせねばならず、デッドスペースが増加するという問題が生じている。

この発明の課題は、走行モータの高出力化に伴うデッドスペースの増加を防止し、搬送台車の走行系を軽量化し、さらに走行モータ間の干渉を防止することにある。

この発明は、走行モータに駆動軸を接続して走行車輪を駆動することにより、物品を搬送するようにした搬送台車において、
前記駆動軸を前後一対設けると共に、
前後の駆動軸の左右の両端部の各々に、駆動軸の外側から内側への順で、走行モータと走行車輪と軸受けとを設け、さらに前記駆動軸の軸受けと軸受けとの間を中空軸、軸受けの外側を中実軸とし、
さらに前記走行モータ中の１台に対して、搬送台車が所定の速度パターンで走行するように位置指令を加えて、該位置指令からの誤差を解消するように制御すると共に、前記１台の走行モータと同じトルクを出力するように、他の走行モータを制御する走行制御部を設けたことを特徴とする。

好ましくは、前記前後の駆動軸の間でかつ前記軸受けと軸受けとの間に、集電ボックスを設ける。

特に好ましくは、前記駆動軸の左右の両端部に各々走行モータを接続すると共に、前記左右の走行モータの内側に各々走行車輪を設け、さらに前記駆動軸の、垂直荷重が加わらない部分での軸長当たりの重量を、垂直荷重が加わる部分での軸長当たりの重量よりも小さくする。例えば、前記駆動軸を、垂直荷重が加わる部分が中実で、垂直荷重が加わらない部分が中空の軸とするが、これ以外に、垂直荷重が加わらない部分で、駆動軸の直径を垂直荷重が加わる部分よりも細くしたり、あるいは垂直荷重が加わらない部分の駆動軸をＦＲＰなどの軽質材料で構成し、垂直荷重が加わる部分の軸を鋼などの金属材料で構成したりしても良い。

この発明では、１つの駆動軸で複数の走行車輪を駆動するので、一方の走行車輪が空転しても、複数の走行モータからの出力トルクが駆動軸を介して他方の走行車輪に加わり、トルク不足になることがない。

この発明では、左右の走行車輪と左右の走行モータとを接続する駆動軸の、垂直荷重が加わらない部分を軽量化するので、垂直加重への強度を低下させずに、駆動軸を軽量化できる。

またこの発明では、複数の走行モータの１台を搬送台車が所定の速度パターンで走行するように位置指令を加えて、該位置指令からの誤差を解消するように制御すると共に、前記１台の走行モータと同じトルクを出力するように、他の走行モータを制御するので、走行モータ間の干渉を防止できる。

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。

図１〜図３に、スタッカークレーン１０を例に実施例の搬送台車を示す。これらの図において、２は走行スペースで、例えば左右一対の走行レール４，５を平行に配置し、６は走行レール４，５間に設けた給電ダクトで、フィルターファンユニット８を備えている。１０はスタッカークレーンで、前後各一対の合計４輪の走行車輪１２〜１５を設けて、各走行車輪１２〜１５の例えば外側に各々の走行モータＭ１〜Ｍ４を設ける。１６は軸受けで、中空軸１８の左右両端に走行モータＭ１，Ｍ２があり、そのやや内側に走行車輪１２，１３を設ける。同様に、中空軸１９の左右両端に走行モータＭ３，Ｍ４を設け、そのやや内側に走行車輪１４，１５を設ける。

走行モータＭ１〜Ｍ４は、その長手方向をほぼ水平に配置するので、スタッカークレーン１０の下部フレーム上に突き出すことが無く、昇降台や昇降用のマスト、あるいは昇降モータなどと干渉しない。走行車輪１２，１４と走行車輪１３，１５との間には、左右方向にかなりの幅を設けることができるので、スタッカークレーンの姿勢が安定する。これに伴って軸の長さが増すが、中空軸１８，１９を用いることにより、軸を軽量化すると共に、その径を太くして、捻れなどに対する剛性を高めることができる。中空軸１８，１９はその全長分を中空とする必要はない。中空軸１８，１９では、少なくとも軸受け１６，１６間を中空軸とし、例えばその両外側を中実の軸とする。しかしこれ以外に、軸受け１６や走行車輪１２〜１５の部分のみを中実として、軸受け１６，１６間と走行車輪１２〜１５の外側のモータＭ１〜Ｍ４の部分とを中空としても良い。このように走行車輪１２〜１５や軸受け１６のように中空軸１８，１９に垂直荷重の加わる部分を中実とし、かつ垂直荷重の加わらない部分、実施例では軸受け１６，１６間、を中空とする。また軸受け１６，１６間を中空とすることに代えて、軸受け１６，１６間を他の部分よりも直径が細い軸としたり、あるいは軸受け１６，１６間をＦＲＰ（繊維強化プラスチック）で構成し、他の部分を鋼などの金属で構成した軸としても良い。ただし実施例のように中空軸１８，１９を用いると、加工が容易で捻れにも強い駆動軸となる。

２０，２１はスタッカークレーン１０の下部フレームの連結部で、例えば連結部２０に集電ボックス２２を設けて、集電台車２４をユニバーサルジョイント２５，２６とアーム３０〜３２を介して、集電ボックス２２に接続する。集電台車２４と集電ボックス２２とはケーブル２８で電気的に接続し、集電台車２４は例えば給電ダクト６の内部を走行し、３４〜３６はガイドローラである。なおスタッカークレーン１０への給電方法自体は任意である。

図２に示すように、スタッカークレーン１０にはマスト４０と昇降モータ４２並びにドラム４４とを設けて、図示しない昇降台を昇降させて、液晶基板などの物品を搬送して移載する。実施例では昇降モータ４２やドラム４４をマスト４０の外側に露出させたが、クリーン度を保つことが重要な場合、これらをカバーで覆うと良い。

図３に、走行モータＭ１〜Ｍ４に対する制御系を示す。５０は走行制御部で、搬送指令を入力され、図示しないレーザ距離計などにより絶対位置を測定すると共に、走行モータＭ１などに設けたエンコーダの値により現在位置を認識して、走行サーボ駆動部５２に対して、位置や速度を指令する。なお位置や速度の指令をまとめて位置指令と呼ぶ。他の走行モータＭ２〜Ｍ４にも同様に位置指令を加えると、エンコーダ値の微妙な差異等により、モータ間での干渉が生じることがある。そこで走行モータＭ２〜Ｍ４は、走行モータＭ１と同じトルクを出力するようにトルク制御し、出力トルクの目標値を例えば走行サーボ駆動部５２から各走行サーボ駆動部５３〜５５に入力する。なお走行サーボ駆動部５３〜５５へのトルク指令を、走行サーボ駆動部５２から直接加える代わりに、走行制御部５０を経由して加えるようにしても良い。

以上の構成により、所定の速度パターンなどでスタッカークレーンが走行するように、位置指令を走行モータＭ１に加え、走行モータＭ１はこの位置指令からの誤差を解消するように制御される。また走行モータＭ１と同じトルクを出力するように、走行モータＭ２〜Ｍ４を制御する。これらによって、走行車輪１２〜１５にはそれぞれほぼ等しいトルクが加えられるが、輪圧が異なるため必要なトルクの値が異なる、あるいは一部の走行車輪にスリップが生じたなどの場合は、中空軸１８，１９を介して、左右方向反対側の走行車輪にトルクが加えられる。５６は昇降制御部、５８は昇降サーボ駆動部で、前記の昇降モータ４２を制御する。なお昇降モータも複数設けて、それぞれに対して高さ位置によるサーボ制御を加えても良く、あるいは一方に対して高さ位置による制御を加え、他方の昇降モータに対してトルク制御を加えるようにしても良い。

実施例ではスタッカークレーン１０を例としたが、これ以外に有軌道台車などでも良く、走行レール４，５を左右一対設けたが、走行レールを中央寄りの１本のみとし、ここに前後例えば各１輪の走行車輪を設けて、各走行車輪を左右例えば２つの走行モータで駆動するようにしても良い。この場合は駆動軸の長さを短くできるので、中空軸とする必要はない。

実施例では以下の効果が得られる。
(1) 合計４輪の走行車輪１２〜１５と４個の走行モータＭ１〜Ｍ４を用いるので、走行モータの大形化によるデッドスペースの増加が無く、走行車輪当たりの荷重が小さいので、走行車輪を小形化できる。
(2) 前後左右各一対の走行車輪１２〜１５を用いるので、スタッカークレーン１０の姿勢が安定する。
(3) １本の中空軸と２個の走行モータにより左右２輪の走行車輪を駆動するので、一方の走行車輪に空転などが生じても、中空軸を介しても他方の走行車輪にトルクが加わり、トルク不足にならない。
(4) 中空軸１８，１９を用いるので、走行車輪１２，１４と走行車輪１３，１５との左右方向の間隔を大きくしても、重量増加がわずかである。

実施例のスタッカークレーンの下部フレームを示す要部平面図実施例のスタッカークレーンの要部正面図実施例のスタッカークレーンでの走行制御系を示すブロック図

符号の説明

２走行スペース
４，５走行レール
６給電ダクト
８フィルターファンユニット
１０スタッカークレーン
１２〜１５走行車輪
Ｍ１〜Ｍ４走行モータ
１６軸受け
１８，１９中空軸
２０，２１連結部
２２集電ボックス
２４集電台車
２５，２６ユニバーサルジョイント
２８ケーブル
３０〜３２アーム
３４〜３６ガイドローラ
４０マスト
４２昇降モータ
４４ドラム
５０走行制御部
５２〜５５走行サーボ駆動部
５６昇降制御部
５８昇降サーボ駆動部

Claims

走行モータに駆動軸を接続して走行車輪を駆動することにより、物品を搬送するようにした搬送台車において、
前記駆動軸を前後一対設けると共に、
前後の駆動軸の左右の両端部の各々に、駆動軸の外側から内側への順で、走行モータと走行車輪と軸受けとを設け、さらに前記駆動軸の軸受けと軸受けとの間を中空軸、軸受けの外側を中実軸とし、
さらに前記走行モータ中の１台に対して、搬送台車が所定の速度パターンで走行するように位置指令を加えて、該位置指令からの誤差を解消するように制御すると共に、前記１台の走行モータと同じトルクを出力するように、他の走行モータを制御する走行制御部を設けたことを特徴とする、搬送台車。
前記前後の駆動軸の間でかつ前記軸受けと軸受けとの間に、集電ボックスを設けたことを特徴とする、請求項１の搬送台車。