JP4828137B2 - 移載機におけるテレスコピックアームの支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、移載機におけるテレスコピックアームの支持構造に関し、特に、スタッカークレーン等に搭載されている移載機のテレスコピックアームにおいて、移載機全体の軽量化を図り、移載荷（以下、「カセット」という。）の移載を円滑に行うことができるようにした移載機におけるテレスコピックアームの支持構造に関するものである。

従来、液晶、有機ＥＬ、半導体等の電子部品の製造工場においては、液晶、有機ＥＬ、半導体等の電子部品用基板（以下、「基板」という。）を複数枚重積するようにして収納したカセットを、スタッカークレーンに備えた移載機に搭載し、かつ搬送ラインに沿ってスタッカークレーンを走行させたのち、所定のスタッカー保管棚位置で停止させ、搬送してきたカセットを移載機によりスタッカークレーン側から所定の保管棚へ移載するようにしている。
このストッカーに備えた複数の保管棚は、搬送ラインに沿って走行するスタッカークレーンの走行方向の片側或いは両側に沿って平行するよう配設している。
また、スタッカークレーンに搭載されている移載機は、スタッカークレーンのメインマストに対して昇降可能に配設し、かつ伸縮性のテレスコピックアームを備え、このテレスコピックアーム先端に、例えば、最上段のアームにカセットを搭載するように構成し、これによりテレスコピックアームの伸縮にてスタッカークレーン側からストッカーの所定保管棚へ円滑に移載できるようにしている。

ところで、従来によるスタッカークレーンは、レール等の搬送ラインに沿って走行可能とした走行台車に、所要長のメインマストを樹立し、かつ該メインマストにて片持ち式にて昇降可能に伸縮性のテレスコピックアームを備えた移載機を支持するようにしている。また、特に近年の如く、ストッカーが高くなるに応じて、このメインマストの高さも増し、さらにはカセット内に収納する基板の大きさも大きくなり、かつ収納枚数も増し、従ってカセット総重量も大となる傾向にある。

このため、重量大なるカセットを乗せた移載機をメインマストにて片持ち式で、かつ比較的上部の位置まで上昇させた状態で、ストッカーの高い位置にある保管棚への出し入れを行う際、特に移載機のテレスコピックアームを伸ばして荷重全体を該アームにて支持するようにすると、メインマストにかかる偏荷重が大となる。このメインマストが偏荷重にて座屈、損壊しないように安全に運用するために、さらにはカセットの大荷重にてもテレスコピックアームが撓まないようにするために、必要以上に頑丈に製作することが求められているので、テレスコピックアームを備えた移載機だけでなく、スタッカークレーン全体の構成及び重量が大きくなり、設備全体も大型化し、設備投資が嵩み、不経済であるとともに、これを駆動させる動力費も大になるという問題があった。
また、移載するカセット重量は、内部に収納する基板枚数などにて大きく変化するが、テレスコピックアームは移載機本体に対して伸縮するだけでカセット重量に対する対応がなされていなかったし、さらにはカセットの移載動作は、メインマストに対して移載機を微動により昇降操作するようにして行っているため、カセット移載時に時間がかかるという問題があった。

本発明は、上記従来の移載機におけるテレスコピックアームの有する問題点に鑑み、テレスコピックアームにかかる荷重を少なくしてメインマストにかかる偏荷重を未然に防止し、かつカセット移載時の昇降動作をテレスコピックアーム先端部にて行うことでカセット移載をより円滑に、確実に行うことができるようにした移載機におけるテレスコピックアームの支持構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の移載機におけるテレスコピックアームの支持構造は、所要長のアーム片の複数本を、直動ベアリングを介して上下に重ねて配設し、互いにスライドして伸縮するように移載機のテレスコピックアームを構成し、かつ該テレスコピックアームの固定側となる移載機のフレームと、該フレームに対して基端側を揺動可能に支持したテレスコピックアームの下段アーム片との間に、搭載するカセット重量に応じて撓むようにしたばねにて構成した撓み機構を配設し、テレスコピックアームの先端側に該アームの突出時にストッカーの保管棚側に支持するようにしたアーム先端支持機構を備えて構成したことを特徴とする。

この場合において、アーム先端支持機構を、上段のアーム片に、その突出方向前後位置２カ所にガイドローラを配設して構成し、かつ前方側ガイドローラを上段のアーム片に対して定位置で回転可能に支持し、後方側ガイドローラを搭載するカセット重量に応じて上下方向に揺動するようにしたばねにて構成した撓み機構を配設することができる。

また、アーム先端支持機構を、ガイドローラとし、ストッカーの保管棚に形成したガイドレールにて転動可能に支持することができる。

また、搭載カセットを昇降させるようにしたカセット昇降機構を上段のアーム片に配設することができる。

本発明の移載機におけるテレスコピックアームの支持構造によれば、所要長のアーム片の複数本を、直動ベアリングを介して上下に重ねて配設し、互いにスライドして伸縮するように移載機のテレスコピックアームを構成し、かつ該テレスコピックアームの固定側となる移載機のフレームと、該フレームに対して基端側を揺動可能に支持したテレスコピックアームの下段アーム片との間に、搭載するカセット重量に応じて撓むようにしたばねにて構成した撓み機構を配設し、テレスコピックアームの先端側に該アームの突出時にストッカーの保管棚側に支持するようにしたアーム先端支持機構を備えて構成することにより、搭載するカセット重量が異なる場合でも、その重量差を撓み機構にて吸収することができるのでカセット重量に関係なく移載動作に無理がなく円滑に行うことができるとともに、テレスコピックアーム及び移載機を昇降可能に支持するメインマストを必要以上に頑丈に製作する必要がなく、移載機全体の軽量化、小型化を図ることができる。

特に、ばねにて構成した撓み機構を、移載機フレームと下段のアーム片間にて配設することにより、搭載するカセット重量が異なる場合、テレスコピックアームの伸張時その伸張に合わせて重量差を自然と吸収することができるので、移載動作時にテレスコピックアームに無理な負荷がかかることなく円滑にカセット移載が行うことができる。

また、アーム先端支持機構を、上段のアーム片にその突出方向前後位置２カ所にガイドローラを配設して構成し、かつ前方側ガイドローラを上段のアーム片に対して定位置で回転可能に支持し、後方側ガイドローラを搭載するカセット重量に応じて上下方向に揺動するようにしたばねにて構成した撓み機構を配設することにより、重量大なるカセット移載時でもすべてのガイドローラに均一な支持荷重がかかるようになってガイドローラの偏摩耗が防止でき、テレスコピックアームに過負荷をかかることなく円滑なカセット移載が行うことができる。

また、ストッカーの保管棚に形成したガイドレールにてアーム先端支持機構のガイドローラを転動可能に支持することにより、ガイドレールの取り付けが簡易に、確実に行うことができる。

また、搭載カセットを昇降させるようにしたカセット昇降機構を上段のアーム片に配設することにより、該アームに備えたカセット昇降機構にてカセットのみを昇降させるので、移載機全体を微動昇降させることなく、簡易にカセットの移載が行うことができる。

以下、本発明の移載機におけるテレスコピックアームの支持構造の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１〜図５に、本発明の移載機におけるテレスコピックアームの支持構造の一実施例を示す。

液晶製造工場などにおいては、特に限定されるものではないが、例えば、図５に示すように、ガラス薄板等の薄い基板（以下、「基板」という。）の複数枚をカセット内に重積するようにして収納し、このカセット毎、搬送ラインＲに沿ってスタッカークレーンＣを搬送し、所定スタッカーの保管棚位置で、カセットを搬送ラインのスタッカークレーンにより保管棚側へ移載するようにして搬送し、このスタッカークレーンＣは、下部に複数の走行車輪Ｗとガイド車輪Ｗ１、Ｗ２を備えた搬送台車１の上部に樹立したメインマスト２に、昇降可能に移載機３を配設し、かつ該移載機３にカセットＫを移載するための伸縮可能なテレスコピックアームＡを備えて構成し、これにより、所定の保管棚位置でテレスコピックアームＡを伸縮してカセットの出し入れを行ってテレスコピックアームＡ、保管棚間にて移載するようにしている。

移載機３に搭載するテレスコピックアームＡは、特に限定されるものではないが、例えば、所要長を有する複数本のアーム片４１、４２（図示の実施例では２本）を上下に重ねるようにして配設し、この各上下アーム片間に直動ベアリングを介して互いに円滑にスライドして伸縮、出没するように構成する。
また、このテレスコピックアームＡの基端側には、詳しくは移載機３のフレーム３１とテレスコピックアームＡを構成する下段アーム片４２との間に、該テレスコピックアームにかかる搭載するカセット重量に応じて撓むようにした撓み機構５を配設する。
この撓み機構５は、固定側となる移載機３のフレーム３１と、該フレーム３１に対して揺動可能に支持した下段アーム片４２との間に配設するもので、これは特に限定されるものではないが、例えば、図示のように、皿ばねの複数枚を重ねるようにして構成する。これにより、テレスコピックアームＡに荷重がかかると自然と撓むようにする。
このようにテレスコピックアームの基端側に撓み機構５を配設することで、カセット内に収納する基板枚数などの異なりにより、テレスコピックアームにかかるカセット荷重が異なっても、この偏荷重を撓み機構５にて吸収するようになって軽量のカセットから重量のあるカセットまで、テレスコピックアームや保管棚に過負荷をかかることなく円滑に移載できるようにする。

また、上段アーム片４１には、その上表面に搭載するカセットＫのみを移載時に微動昇降させて調整するためのカセット昇降機構６を配設する。このカセット昇降機構６は、特に限定されるものではないが、例えば、図２及び図４に示すようにリンク式とする。
これは、モータの駆動にて正逆回転切り替え可能としたスクリューロッド６１にてリンク機構６２を屈伸するようにして揺動させ、このリンク機構６２の先端側に備えたテーブル６３を昇降するように構成し、該テーブル６３上にカセットＫを搭載するようにする。
なお、このカセット昇降機構６のカセットの昇降ストロークは、カセット移載時にカセットＫをテレスコピックアームＡ側から保管棚側に、或いはこの逆方向に移載できる程度、特に限定されるものではないが、例えば、３０ｍｍ〜１００ｍｍ程度でよい。これにより、所定位置までスタッカークレーンＣの移載機を昇降させることで定位置まで昇降したカセットを、移載機本体を微動昇降動作させることなく簡単な構成で該カセットのみを、簡易に微動昇降させて調整することができ、テレスコピックアーム、保管棚間の移載を確実に、正確に行うことができるようにする。

また、前記テレスコピックアームＡの先端側には、上段アーム片４１の突出時にストッカーの保管棚側に支持するようにしたアーム先端支持機構７を、図２（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、上段アーム片４１の側部に配設する。
このアーム先端支持機構７は、上段アーム片４１の側部で、かつその突出方向前後位置２カ所に、ガイドローラ７１、７２を配設して構成し、かつ前方側のガイドローラ７１を上段アーム片４１に対して定位置で回転可能に支持し、後方側のガイドローラ７２を搭載するカセット重量に応じて撓み機構７３が撓み、上下方向に揺動するようにして構成する。
後方側のガイドローラ７２が搭載するカセット重量に応じて撓むようにした撓み機構７３は、図２（Ｃ）に示すように、上段アーム片４１に対して揺動可能に支持した揺動フレーム７４の一端側に前記ガイドローラ７２を転動可能に支持し、他方端側にばね機構７５を配設して構成し、これによりガイドローラ７２に搭載するカセット重量がかかるようになるとばね機構７５を撓ませてその荷重を吸収するように揺動フレーム７４を揺動させる。この撓ませるガイドローラ７２と、固定式のガイドローラ７１とにより上段アーム片４１にかかるカセット荷重を均一化して支持できるようになり、重量大なるカセット移載時でもすべてのガイドローラ７１、７２に均一な支持荷重がかかるようになってガイドローラの偏摩耗が防止でき、テレスコピックアームに過負荷をかかることなく円滑なカセット移載が行うことができるようになる。

このアーム先端支持機構７のガイドローラ７１、７２は、特に限定されるものではないが、例えば、ストッカーの保管棚Ｓａに一体に形成したガイドレール８、８にて転動可能に支持するようにする。このガイドローラ７１、７２のガイドレール８、８による支持構造を図３に示す。このように、ガイドレール８、８を保管棚Ｓａに一体に形成することでガイドレールの取り付けが簡易に、確実に行うことができる。
また、搭載するカセット重量が大なる場合でも、カセット重量の一部を保管棚Ｓａ側にて支持できるので、カセット重量に関係なく移載動作に無理がなく円滑に行うことができるとともに、テレスコピックアームや移載機を昇降可能に支持するメインマストを必要以上に頑丈に製作する必要がなく、移載機全体の軽量化、小型化を図ることができる。

内部にスタッカークレーンＣを走行可能としたストッカーＳは、特に限定されるものではないが、例えば、図５に示すように、カセットＫを収納できる幅間隔に柱Ｐ、Ｐを搬送ラインに沿って配置し、この柱Ｐ、Ｐ間にカセットを受けるための棚板Ｓａ、Ｓａを対向するように配設して保管棚列を構成するが、このカセットを受けるための棚板Ｓａ、Ｓａは前記柱Ｐ、Ｐの高さ方向にも複数段上下に配設し、これによりストッカー内に多数のカセットを複数段に収納可能とする。
この保管棚列は、スタッカークレーンの走行方向の左右両側に沿って平行するようにして配設し、この左右に対向する保管棚列Ｓ１、Ｓ２間に、搬送ライン、詳しくは敷設したレールＲに沿ってスタッカークレーンＣを走行可能に配設して構成する。
そして、この棚板Ｓａの下部位置に前記ガイドレール８を少し突出するようにして取り付けるようにする。

次に、本発明の移載機におけるテレスコピックアームの支持構造の作用について説明する。
カセットを搭載して搬送してきたスタッカークレーンＣが、ストッカーＳの所定位置で停止すると、次に所定高さの保管棚まで移載機を昇降させ、定位置で停止させる。その後、縮小状態にあったテレスコピックアームを所定の保管棚列側に向かって突出伸張させる。これは、テレスコピックアームの駆動装置を駆動することで行われる。
テレスコピックアームを伸張させると、その伸張度に応じて該アーム片上に搭載されたカセット荷重が移動し、その荷重移動に応じて撓み機構５も撓み、これによりカセット荷重がテレスコピックアームにて支持される。

テレスコピックアームが一定の位置まで伸張すると、上段アーム片４１に突設したガイドローラ７１が、続いてガイドローラ７２が棚板Ｓａの下部位置に突設したガイドレール８、８にて支持され、アーム片４１にかかるカセット荷重はこのガイドレール、ガイドローラ間にて支持されるようになるので、テレスコピックアーム及び移載機にかかる偏荷重は防止される。

この状態で、さらにテレスコピックアームを、予め設定したカセット移載位置まで伸張させ伸張を停止させる。このとき、カセット底面は、保管棚Ｓａの位置よりも若干上方となっているので、次にカセット昇降機構６のモータの駆動にてスクリューロッド６１を回転駆動してリンク機構６２を揺動させ、このリンク機構６２の先端側に備えたテーブル６３を降下するようにすると、カセットＫはテレスコピックアームのテーブル６３側から保管棚側へ移載される。この後、テレスコピックアームを伸縮させるようにして後退させ、次の移載動作に移るようにする。

以上、本発明の移載機におけるテレスコピックアームの支持構造について、実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明の移載機におけるテレスコピックアームの支持構造は、カセットのストッカー棚への移載時に、該アームにかかるカセット荷重を撓み機構にて吸収しつつ、ストッカー側にて支持してテレスコピックアームにかかる荷重を少なくしてメインマストにかかる偏荷重を防止し、かつカセット移載時の昇降動作をテレスコピックアーム先端部にて行うことでカセット移載をより円滑に、確実に行うという特性を有していることから、テレスコピックアームを備えた移載機の用途に好適に用いることができるほか、例えば、アームを伸縮させる機構を備えた搬送機、稼働橋、その他の受渡装置の用途にも用いることができる。

本発明の移載機におけるテレスコピックアームの支持構造の一実施例を示す正面図である。 上段アームを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は撓み機構を備えたガイドローラの側面図である。 ガイドローラ支持部の断面図である。 カセット昇降機構部の側面図で、（Ａ）は扛上前の説明図、（Ｂ）は扛上時の説明図ある。 ストッカー内におけるスタッカークレーンの説明図である。

Ａ テレスコピックアーム
Ｃ スタッカークレーン
Ｋ カセット
Ｒ 搬送ライン
Ｓ ストッカー
Ｓａ 棚板
１ 搬送台車
２ メインマスト
３ 移載機
４１ 上段アーム片
４２ 下段アーム片
５ 撓み機構
６ カセット昇降機構
６１ スクリューロッド
６２ リンク機構
６３ テーブル
７ アーム先端支持機構
７１ ガイドローラ
７２ ガイドローラ
７３ 撓み機構
７４ 揺動フレーム
７５ ばね機構
８ ガイドレール

Claims (4)

1. 所要長のアーム片の複数本を、直動ベアリングを介して上下に重ねて配設し、互いにスライドして伸縮するように移載機のテレスコピックアームを構成し、かつ該テレスコピックアームの固定側となる移載機のフレームと、該フレームに対して基端側を揺動可能に支持したテレスコピックアームの下段アーム片との間に、搭載するカセット重量に応じて撓むようにしたばねにて構成した撓み機構を配設し、テレスコピックアームの先端側に該アームの突出時にストッカーの保管棚側に支持するようにしたアーム先端支持機構を備えて構成したことを特徴とする移載機におけるテレスコピックアームの支持構造。
2. アーム先端支持機構を、上段のアーム片に、その突出方向前後位置２カ所にガイドローラを配設して構成し、かつ前方側ガイドローラを上段のアーム片に対して定位置で回転可能に支持し、後方側ガイドローラを搭載するカセット重量に応じて上下方向に揺動するようにしたばねにて構成した撓み機構を配設したことを特徴とする請求項１記載の移載機におけるテレスコピックアームの支持構造。
3. アーム先端支持機構を、ガイドローラとし、ストッカーの保管棚に形成したガイドレールにて転動可能に支持したことを特徴とする請求項１又は２記載の移載機におけるテレスコピックアームの支持構造。
4. 搭載カセットを昇降させるようにしたカセット昇降機構を上段のアーム片に配設したことを特徴とする請求項１、２又は３記載の移載機におけるテレスコピックアームの支持構造。

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