JPH05254660A - 昇降搬送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高低差のある始発点と終着点との間を結ぶリ
ニアクリーンチューブ内を往復昇降する走行台車に搭載
した精密品に衝撃や横転を与えず運行できる昇降手段を
得るとともに、１つ以上の中段位置に新たな始発点・終
着点を増設可能とする。 【構成】 下段リニアクリーンチューブ５１と上段リニ
アクリーンチューブ５３とを昇降手段のらせん状リニア
クリーンチューブ２１で連結するとともに、それぞれに
内設した下段レール５２と上段レール５４とをらせん状
レール２８で連結して構成し、１つ以上の中段に位置す
る中段リニアクリーンチューブを設ける場合に、これを
分岐リニアクリーンチューブによりらせん状リニアクリ
ーンチューブ２１に接続できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高低差をもって配設さ
れ、精密製品を搬送するリニアモータ装備の複数のリニ
アクリーンチューブそれぞれを、らせん状のリニアクリ
ーンチューブに連結してなる精密品昇降搬送システムに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、高低差をもって配設された搬送路
により物品の搬送を行う垂直昇降搬送システム３は、図
８に示すように下段のレール９１と上段のレール９５と
は同一垂直面上に配設されており、両者９１，９５の連
結は、内方湾曲の下部内曲レール９２および外方湾曲の
上部外曲レール９４とを介して設置される垂直レール９
３により構成されていた。そして物品は、ボギー車型の
走行台車（以下、台車という）４０に載設されたバケッ
ト４４に収納して搬送されていた。

【０００３】一方、台車４０の駆動力は、その台車４０
の下面に設けられた二次導体４２と、これに対向するよ
うにレール間の中央に配設される複数のリニアモータ
（以下、ＬＩＭという）２９とを組み合わせた操作性の
良い方法が使用され、通常の搬送物、例えば郵便物や手
荷物などであれば高加速度でもよいので、この垂直昇降
搬送システム３は多用されている。

【０００４】なお、レールは、特に垂直レール９３及び
上部外曲レール９４の走行に際し、台車４０がこれらレ
ール９３，９４から離れて落下しないように、車輪浮上
り防止のため内向きコの字形の断面を形成している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記垂
直昇降搬送システムを、例えば半導体などの精密品に適
用しようとしても、精密品では高加速による揺れが極端
に嫌われていて０．５Ｇ以下を要求されており、また、
横転は許されないなど種々の難点があるため採用されて
いない。

【０００６】すなわち、図８に示すように、下部内曲レ
ール９２においては縦方向へ９０度の方向変換をしてい
るため、湾曲部に位置するＬＩＭ２９と台車４０の二次
導体４２との隙間ｓが開くので、駆動力が激減する。従
って、この激減を補うためには、台車４０を上昇させる
べき慣性力を増大しなければならず、高速、かつ高加速
度が必要である。ところが縦方向９０度の方向変換によ
り横方向の速度は急に零となるばかりか、その遠心力も
大きく精密品に悪影響を与えることとなる。

【０００７】また、台車４０を垂直上昇させるための駆
動力は、この台車４０と搭載品との重量も押し上げる力
が必要となるので、著しく大きくしなければならず、例
えばＬＩＭ２９を強力化するなど、その対策を必要とす
る。

【０００８】さらに、垂直レール９３に連結する下段の
レール９１と上段のレール９５とは、同一垂直面内に位
置する制約があるため、台車４０の始発点、または終着
点が前記垂直面外に位置する場合には、横方向の湾曲路
を別に増設しなければならない。

【０００９】従って、精密品の搬送システムにおける昇
降手段としては、坂道の利用が考えられるが、精密品へ
悪影響を与えない台車の定速を維持するため緩徐なもの
とすれば、長距離の坂道となり、狭い範囲での昇降搬送
は不可能である。

【００１０】また、中段にレールを設けたい場合には、
下段と上段、下段と中段および中段と上段との３組の昇
降手段を講じなければならず、設備と場所との増加を要
する。

【００１１】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、台車が高度変化をする昇降を常に低加速度をもっ
て行うことができ、精密品に衝撃を与えたり横転させた
りすることがなく、また、昇降手段への進入方向，搬出
方向を任意に設定でき、そのうえ、上段、１つ以上の中
段並びに下段それぞれのレールを敷設した複数のリニア
クリーンチューブ（以下、チューブという）を接続可能
としたクリーンな昇降手段を有し、かつ、台車に衝撃を
与えることのない転路機を備えた昇降搬送システムを得
ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、高低差をもっ
て任意の横方向に配設され、リニアモータ駆動により精
密品搬送用のボギー車型走行台車を運行させる複数のリ
ニアクリーンチューブのそれぞれを、らせん状に形成し
たリニアクリーンチューブにより連結したことを特徴と
する昇降搬送システムを提供したものである。

【００１３】また、本発明は、最上段と最下段との間の
中段位置において任意の横方向に設置された中段リニア
クリーンチューブを、らせん状リニアクリーンチューブ
に対し、分岐リニアクリーンチューブを介して接続する
とともに、らせん状レールと中段レールとを、前記分岐
リニアクリーンチューブ内にＶ字形に配設された分岐レ
ールにより、複数の転路機を介して接続したことを特徴
とする昇降搬送システムを提供したものである。

【００１４】また、本発明は、共に床板面に軸支されて
回動し、分岐路及び／又は直進路を設定する一対の回動
レールと、両回動レールに対し回動可能に組み付ける連
結杆を有し、両回動レールを同時に回動させて走行台車
の進路を設定する転路操作手段とからなる転路機を備え
て構成した昇降搬送システムを提供したものである。

【００１５】

【作用】本発明における昇降搬送システムでは、高低差
のある上段レールと下段レールとを、昇降手段としてら
せん状のレールにより連結した構成としているので、昇
降時に台車は、防止手段を設けなくても車輪がレールか
ら浮き上ることがなく、また、二次導体とＬＩＭとの隙
間の変化も極めて微細なため平地走行とほぼ同様の定速
をもって昇降させることができ、精密品に揺れや横転、
衝撃などを与えることはない。

【００１６】また、昇降手段がらせん状レールであるた
め、このレールに連結する前，後のレールも同一垂直面
内に位置させる必要はなく任意の方向が選択できる。

【００１７】さらに、最上段と最下段のレール間に１つ
以上の中段レールを設置した場合には、それぞれを個々
に結ぶ多数のレールを必要とせず、中段レールをらせん
状レールに結ぶ転路機を用いれば、上段及び／又は下段
への台車の昇降走行が簡易に行える。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１に基づいて
詳細に説明する。この第１実施例の昇降搬送システム１
は、図１Ａに示すように、昇降手段の本体である密閉さ
れたクリーン円筒体１０と、この円筒体１０内に形成さ
れる台車昇降用エリア２０と、前記円筒体１０内を清浄
に保つためのクリーン装置３０とから主要構成されてい
る。

【００１９】クリーン円筒体１０の内部は、中央に給気
エリア３４を形成するパンチング内筒１２と、その外方
を囲んで位置し、台車昇降用エリア２０を形成するパン
チング外筒１３とを備えており、このパンチング外筒１
３と前記円筒体１０の外板１１との間を還気エリア３５
としている。

【００２０】台車昇降用エリア２０には、図１Ｂ，Ｃに
見られるように横一杯に架設されるらせん状天井板２２
とらせん状床板２３並びにパンチング内筒１２とパンチ
ング外筒１３それぞれの一部を内側壁２４，外側壁２５
としてらせん状チューブ２１を形成している。

【００２１】なお、らせん状天井板２２は、隣接する上
階のチューブ２１部分のらせん状床板２３として兼用さ
せる構成としてもよい。

【００２２】そして、前記床板２３の上面には、断面Ｌ
型の１組のらせん状レール２８が敷設されるとともに、
その中央にレール方向に沿い所要の間隔をもって複数の
ＬＩＭ２９が配設されている。（図３も参照）また、ら
せん状チューブ２１内には、台車４０の垂直車輪４５及
び水平車輪４６から発生する粉塵の上昇を制止する遮蔽
板２６，２６が切欠通路２７を隔てて両側壁２４，２５
から内方へ向けて突設されている。

【００２３】なお、精密品を収納搭載するバケット４４
を支柱４３で支承する車台４１の下面には、前記ＬＩＭ
２９に微小な隙間ｓをもって対面する二次導体４２が付
設されており、両者２９，４２の組み合わせによりボギ
ー車型の台車４０が、支柱４３を切欠通路２７を通過さ
せて走行するようになっている。

【００２４】そして、図１Ａに見られるように、下段レ
ール５２を内設する下段チューブ５１と、上段レール５
４を内設する上段チューブ５３とは、それぞれクリーン
円筒体１０の外板１１を貫通してパンチング外筒１３内
のらせん状チューブ２１の下端および上端に連結される
とともに、下段レール５２，上段レール５４もらせん状
レール２８の下端，上端に連結されている。

【００２５】クリーン装置３０は、清浄空気ａを送気フ
ァン３１→給気管３２→ＨＥＰＡフィルタ３３→給気エ
リア３４→台車昇降用エリア２０→還気エリア３５→還
気管３６→送気ファン３１の経路により循環させ、クリ
ーン円筒体１０内の空気清浄度を高く維持する装置であ
る。

【００２６】なお、下段チューブ５１，上段チューブ５
３は、それぞれのクリーン装置（図外）での終日連続運
転により、高い空気清浄度を維持している。

【００２７】上記構成となっているので、精密品を搭載
したボギー車型の台車４０が下段レール５２かららせん
状レール２８に進入した場合は緩徐な坂道を登ることと
なるが、ＬＩＭ２９と二次導体４２との離隔は極めて微
細なため、駆動力は落ちることがない。従って台車４０
は、低加速度をもって走行し搭載した精密品に衝撃を与
えたり、横転させたりすることはない。

【００２８】また、台車４０を昇降させる手段がらせん
状レール２８であるため、その両端に連結する下段レー
ル５２や上段レール５４は任意の方向に配設することが
できる。

【００２９】次に、本発明の第２実施例を図２ないし図
７に基づいて詳細に説明する。この第２実施例の昇降搬
送システム２は、図２に示すように、下段チューブ５１
と上段チューブ５３との中間の高さ位置に横方向に設置
した中段レール５６敷設の中段チューブ５５を、分岐チ
ューブ６０を介してクリーン円筒体１０のらせん状チュ
ーブ２１に接続したものである。（図３参照）分岐チュ
ーブ６０は、図３に示すように、下方用チューブ６１と
上方用チューブ６２とがＶ字形をなして形成されてな
り、それぞれに下方用レール６４と上方用レール６５と
が内設されて分岐レール６３を形成している。

【００３０】そして、これらレール６４，６５は、中段
レール５６及びらせん状レール２８との接合位置にそれ
ぞれほぼ同様の構成とした、分岐路及び／又は直進路を
形成する転路機７０，７１，７２を設置している。

【００３１】転路機７１は、図４に示すように、レール
接合位置において、台車４０が下方用レール６４を経て
中段レール５６へ上昇走行する場合の左側の垂直車輪４
５及び水平車輪４６を支持する、回動支持具７４付き分
岐用回動レール７３と、らせん状レール２８に沿って上
昇直進する場合の右車輪４５，４６を支持する、回動支
持具７６付き直進用回動レール７５と、両回動レール７
３，７５を同時に回動させる転路操作手段８０とを備え
ている。（図６参照）前記回動レール７３，７５を、垂
直車輪４５を支持する底部７３ｔ，７５ｔと水平車輪４
６に接触案内する側部７３ｓ，７５ｓとからそれぞれな
る断面Ｌ型のレールとする場合には、図６に示すよう
に、回動レール７３の底部７３ｔは、両端が内側のらせ
ん状レール２８Ａの底部２８Ａｔと、外側のらせん状レ
ール２８Ｂと上側の下方用レール６４Ａとの結合部であ
るＶ字形の内方分岐部７７の底部７７ｔの先端部とにそ
れぞれ平面的に密接できる形に形成されており、また側
部７３ｓは、両端が内側のらせん状レール２８Ａの側部
２８Ａｓの内面と、内方分岐部７７の側部７７ｓ先端部
の内面にそれぞれ密接できる形に形成されている。

【００３２】また、直進用回動レール７５の底部７５ｔ
は、両端が外側のらせん状レール２８Ｂと下側の下方用
レール６４Ｂとの結合部である外方分岐部７８の底部７
８ｔにおける前記レール２８Ｂの底部２８Ｂｔの延長先
端部と、前記底部７７ｔの先端部外側面とに平面的に密
接できる形に形成されており、また、側部７５ｓは、両
端が外方分岐部７８の側部７８ｓと、内方分岐部７７の
側部７７ｓとのそれぞれの先端部に外側のらせん状レー
ル２８Ｂと同一曲線をなして密接できる形に形成されて
いる。

【００３３】そして、前記回動レール７３，７５の背面
にはそれぞれ回動支持具７４，７６が一体的に固着され
ていて、らせん状床板２３に立設された回動支持軸７４
Ｊ，７６Ｊに保持され、回動レール７３，７５は回動可
能となっている。

【００３４】なお、両回動レールを断面Ｌ型のものでな
く、側部のみで形成することも考えられる。この場合、
図７に示すように、分岐用回動レール７３Ｓ、直進用回
動レール７５Ｓは、それぞれ前記側部７３ｓ，７５ｓと
同形同大であり、回動支持具７４，７６を背面に固着す
る。また、分岐用固定レール７３Ｔ，直進用固定レール
７５Ｔは、それぞれ前記底部７３ｔ，７５ｔと同形同大
で、らせん状床板２３の所定位置に敷設される。このよ
うに固定レール７３Ｔ，７５Ｔをらせん状床板２３に固
着することにより、垂直車輪４５の経路が隙間なく連結
される形となるため、従来のような車輪のつば通過用の
空所通過時に受けるガタを生ずることがなく、更に設置
作業も容易である。

【００３５】すなわち、両回動レール７３Ｓ，７５Ｓ
は、断面Ｌ型の前記回動レール７３，７５とほぼ同様に
回動でき、転路の機能を発揮する。なお、図７は直進路
を設定した状態を示している。

【００３６】転路操作手段８０は、図６に示すように、
両回動レール７３，７５を同時動作させるため両者の回
動支持具７４，７６下面に回動可能な軸により取り付け
られる連結杆８１と、その連結杆８１の中央下面に回動
可能な軸により接続し、クリーン円筒体１０の外板１１
外へ導き出され往復動可能な操作杆８２と、その操作杆
８２の外端部を回動可能に保持して外板１１に設置され
た支持部材８５に軸支され、センターオーバー式にコイ
ルばね８３を取り付けた操作腕８４とを備えて構成した
ものである。

【００３７】この転路操作手段８０においては、操作腕
８４を外方へ倒すと操作杆８２は外方へ移動するととも
にコイルばね８３で外方へ付勢される。これにより連結
杆８１を介して分岐用回動レール７３，直進用回動レー
ル７５は、それぞれ回動支持軸７４Ｊ，７６Ｊを中心に
して時計方向へ回動し、分岐用回動レール７３が内側の
らせん状レール２８Ａと内方分岐部７７の先端部に圧着
する一方、直進用回動レール７５は、内方分岐部７７と
外方分岐部７８とから大幅に離れて、台車４０の下方用
レール６４へ進入する分岐路を設定する。

【００３８】また、操作腕８４を内方へ倒すと操作杆８
２は内方へ移動するとともに、コイルばね８３で内方へ
付勢される。これにより連結杆８１を介して分岐用回動
レール７３，直進用回動レール７５は、それぞれ反時計
方向へ回動し、直進用回動レール７５が内方分岐部７７
と外方分岐部７８とに圧着して外側のらせん状レール２
８Ｂを一体化する一方、分岐用回動レール７３は内側の
らせん状レール２８Ａと内方分岐部７７とから大幅に離
れて台車４０の直進路を設定する。

【００３９】以上、Ｌ型レールを両回動レールに使用し
た転路機７１の場合を説明したが、転路機７０，７２に
おいても同様の作用が得られ、また、側部のみの回動レ
ール７３Ｓ，７５Ｓを適用しても、あるいは、これらと
Ｌ型レールの回動レール７３，７５とを個々に組み合わ
せて設置してもよい。

【００４０】なお、前記垂直車輪４５，水平車輪４６は
共に、摩擦による発塵を極力少なくするため、ウレタン
ラッキングの加工が施されており、また、各段チューブ
独自の送気ファン（図外）やクリーン装置３０の送気フ
ァン３１は２４時間連続運転を行うので、昇降搬送シス
テム１，２内は、常に高度の空気清浄度が保たれてい
る。

【００４１】上記構成となっているので、本第２実施例
では、台車４０を下段レール５２と上段レール５４とに
往復動させる場合は、図５Ａに示すように、転路機７
１，７２を動作させてらせん状レール２８の直進路を設
定し、下段レール５２と中段レール５６とに往復動させ
る場合は、同図Ｂに示すように、転路機７１，７０を動
作させて下方用レール６４を通行可能とする分岐路を設
定し、また、上段レール５４と中段レール５６とに往復
動させる場合は、同図Ｃに示すように、転路機７２，７
０を動作させて上方用レール６５を通行可能とする分岐
路を設定する。

【００４２】さらに、転路機７０，７１，７２それぞれ
を動作させることにより、台車１０を下段レール５２か
ら中段レール５６を介して上段レール５４へ上昇させ、
また、同経路により降下させたり、あるいは、上段レー
ル５４かららせん状レール２８を通って直接、下段レー
ル５２へ復帰させるなど多種多様の走行を行わせること
も可能で、台車４０の走行通路は、所要に応じて任意に
選定することができる。

【００４３】なお、中段チューブ５５は、１つに限定す
るものではなく、他に複数の中段チューブを設けること
も可能で、それぞれのチューブ間を１つのらせん状チュ
ーブ２１により連絡させることができる。

【００４４】また、転路機７０，７１，７２の転路変換
動作機構は、機械的だけでなく電気的に構成してもよ
く、さらに、コントロール室（図外）から自動制御する
方法もある。

【００４５】本発明は、前記実施例において、らせん状
チューブ２１をクリーン円筒体１０に内設したが、内設
することなくむき出しのらせん状チューブを形成し、専
用のクリーン装置を組み合わせて昇降搬送システムとし
て構成してよいことは勿論である。

【００４６】また、クリーン装置３０に空調装置を付加
することにより、らせん状チューブ２１内の温湿度を調
節することもできる。

【００４７】以上、本発明の実施例の昇降搬送システム
について説明したが、本発明は、この実施例に限定され
るものではなく、要旨を変更しない範囲での構成や作用
などの設計変更があっても本発明に含まれる。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高低差をもって任意の横方向に配設され、リニアモータ
により精密品搬送用のボギー台車を走行させる複数のリ
ニアクリーンチューブのそれぞれを、らせん状に形成し
たリニアクリーンチューブにより連結する構成としたた
め、前記台車をらせん状の緩徐な坂道を通り昇降させる
こととなるので、台車を低加速度で運行させることがで
き、搭載した精密品に衝撃を与えたり横転させたりする
ことがなく、昇降手段の設置場所も狭い範囲で済み、し
かも台車の進入方向，搬出方向も任意に選定することが
できる。

【００４９】また、最上段と最下段との間の中段位置に
１つ以上の中段リニアクリーンチューブを、それぞれ分
岐リニアクリーンチューブを介して接続するとともに、
分岐リニアクリーンチューブに内設するＶ字形の分岐レ
ールによりらせん状レールと各中段レールとを複数の転
路機を介して接続する構成としたため、転路機の操作に
より各段相互の台車通路を多種多様に選定できるので、
搬送範囲を著しく拡大することができる。

【００５０】従って、昇降手段と始発点、又は終着点と
をそれぞれ直線レールで結べるため、資材の節減となる
だけでなく、搬送時間の短縮が図れる。

【００５１】また、転路機は、回動レールが本来のレー
ルに対して隙間なく圧接密着して進路を設定できるの
で、通過時の台車に、従来のつば付き車輪用の転路機に
おいて必然的に受けている衝撃などは全く生ずることが
なく、極めて平滑な走行をさせる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る第１実施例の昇降搬送システム
関係の図で、同図Ａは、システム全体の概略構成を示す
模式図、同図Ｂは、らせん状リニアクリーンチューブの
一部を拡大断面して示す模式図、同図Ｃは、走行台車の
側面図である。

【図２】 本発明に係る第２実施例の昇降搬送システム
の要部の概略構成を示す模式側面図である。

【図３】 第２実施例の分岐リニアクリーンチューブの
上半部を除去して示す模式平面図である。

【図４】 第２実施例の転路機を拡大して示す平面図で
ある。

【図５】 第２実施例における台車の進路設定状態を示
す模式平面図で、同図Ａは、下段レールと上段レールと
を結ぶ場合の図、同図Ｂは、下段レールと中段レールと
を結ぶ場合の図、同図Ｃは、中段レールと上段レールと
を結ぶ場合の図である。

【図６】 第２実施例の転路機における転路操作手段を
示す模式図で、同図Ａは平面図、同図Ｂは同図ＡのＢ−
Ｂ矢視の説明図である。

【図７】 第２実施例における回動レールの他の例を示
す模式平面図である。

【図８】 従来の垂直昇降搬送システムの全体構成を示
す模式側面図である。

【符号の説明】

１ 昇降搬送システム ２ 昇降搬送システム ２１ らせん状リニアクリーンチューブ ２３ らせん状床板 ２８ らせん状レール ２９ リニアモータ ４０ 走行台車 ５１ 下段リニアクリーンチューブ ５３ 上段リニアクリーンチューブ ５５ 中段リニアクリーンチューブ ５６ 中段レール ６０ 分岐チューブ ６３ 分岐レール ７０ 転路機 ７１ 転路機 ７２ 転路機 ７３ 分岐用回動レール ７３Ｓ 分岐用回動レール ７３Ｔ 分岐用固定レール ７５ 直進用回動レール ７５Ｓ 直進用回動レール ７５Ｔ 直進用固定レール ８０ 転路操作手段 ８１ 連結杆

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高低差をもって任意の横方向に配設さ
   れ、リニアモータ駆動により精密品搬送用のボギー車型
   走行台車を運行させる複数のリニアクリーンチューブの
   それぞれを、らせん状に形成したリニアクリーンチュー
   ブにより連結したことを特徴とする昇降搬送システム。
2. 【請求項２】 最上段と最下段との間の中段位置におい
   て任意の横方向に設置された中段リニアクリーンチュー
   ブを、らせん状リニアクリーンチューブに対し、分岐リ
   ニアクリーンチューブを介して接続するとともに、らせ
   ん状レールと中段レールとを、前記分岐リニアクリーン
   チューブ内にＶ字形に配設された分岐レールにより、複
   数の転路機を介して接続したことを特徴とする請求項１
   記載の昇降搬送システム。
3. 【請求項３】 共に床板面に軸支されて回動し、分岐路
   及び／又は直進路を設定する一対の回動レールと、両回
   動レールに対し回動可能に組み付ける連結杆を有し、両
   回動レールを同時に回動させて走行台車の進路を設定す
   る転路操作手段とからなる転路機を備えて構成したこと
   を特徴とする請求項２記載の昇降搬送システム。