JPH11216689A - 搬送台車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マニプレータを備えた搬送台車において、車
体内での発塵を外部に漏らさず、車体内の制御盤を冷却
する。 【解決手段】 搬送車１の車体１ａに設けられた室Ｒ
１，Ｒ２には、ファン２９ａ，３０ａとフィルタ２９
ｂ，３０ｂとを一体に備えたファンフィルタユニット２
９，３０が配設されている。各室Ｒ１，Ｒ２は基体１８
および回転軸１９の内部を通じてマニプレータ２４の内
部と連通されている。マニプレータ２４には各所にエア
吸入口が形成されており、ファンフィルタユニット２
９，３０の駆動時には、エア吸入口からマニプレータ２
４の内部にエアが吸引され、マニプレータ２４から回転
軸１９および基体１８の内部を通って室Ｒ１，Ｒ２に至
る気流が発生する。制御盤Ｃは気流の当たる位置に配置
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、荷の移載作業をす
るマニプレータを備えた搬送台車に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、荷の移載作業をするマニプレータ
を備えた搬送車（搬送作業ロボット）が知られている。
例えば搬送車は工場内の各設備を巡回し、マニプレータ
を用いて、設備での工程を終えた荷（ワーク）を設備か
ら搬送車側に移すとともに、設備の工程に送る荷（ワー
ク）を搬送車から設備側に供給する作業を行なう。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、半導体製造工場
においては、取り扱われる半導体ウェハの大型化（大径
化）により、これらを多数枚収容したカセット（荷）の
重量も年々増しており、その運搬作業を人がするには重
労働となってきている。このため、人の労働軽減や搬送
効率の向上を目的とし、カセット等の荷の搬送に搬送車
（搬送作業ロボット）が使われる場合がある。

【０００４】半導体製造工場で使用される搬送車は、ク
リーンルーム内のエアを清浄に保つため、車体やマニプ
レータの内部に設けられた機械装置類の摺動部分等から
の発塵を車体外部に漏らさないようにする必要がある。
このため、例えば車体内部に配設される各種電気機器や
電気制御盤（コントローラ）なども外部と遮断された密
閉室内に配置されている。

【０００５】しかし、電気制御盤は発熱により高温とな
ることを避ける必要がある。特に電気制御盤が密閉状態
の室内に配置されていると、室内に熱がこもって室内温
度が高くなって、電気制御盤の温度が一層上昇し易い環
境となる。例えば冷却用ファンを設けて電気制御盤を冷
却する方法も採れるが、この場合も、やはり熱の逃げ場
がなく室内に熱がこもることになるため、ファンによる
冷却効果も期待できないという問題があった。

【０００６】また、マニプレータ内部にはこれを駆動す
るための各種機械装置類が収容されている。このため、
マニプレータが駆動するための摺動部分には、その摺動
部分での発塵を外部に漏らさないようにシールが介装さ
れている。しかし、シールの摩耗による発塵の飛散まで
は避けようがなかった。

【０００７】また、マニプレータ内の各種機械装置類で
の発塵がマニプレータ内に放置されたままになっている
と、マニプレータの保全および修理の際にその内部から
塵が飛散する恐れがある。このため、マニプレータや車
体の内部で発生した塵はそのまま放置されることなく早
急に回収されることが望ましい。

【０００８】本発明は前記課題を解決するためになされ
たものであって、その第１の目的は、マニプレータを備
えた搬送台車において、車体内での発塵を外部に漏らさ
ず、車体内の制御盤を冷却することができる搬送台車を
提供することにある。第２の目的は、マニプレータの昇
降軸の摺動部での発塵を車体内に回収することにある。
第３の目的は、第１の目的を達成するために必要な設計
変更をなるべく少なく済ませることにある。第４の目的
は、マニプレータを含む車体内部での発塵をできるだけ
広域にわたって回収することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため請求項１に記載の発明では、マニプレータを備え
た搬送台車において、前記マニプレータの駆動部分が収
容された駆動室と連通路を通じて連通される室内に配置
された制御盤と、前記室内のエアを排気するとともに排
気口にフィルタを有する排気手段と、前記排気手段の駆
動時に前記駆動室を経由して前記室へ流入する気流を発
生させるエア吸入口とを備え、前記制御盤は前記室内に
おいて前記気流が当たるように位置設定されている。

【００１０】第２の目的を達成するため請求項２に記載
の発明では、請求項１に記載の発明において、前記マニ
プレータを車体に対して昇降させるための昇降軸を備
え、前記エア吸入口の少なくとも一つが、該昇降軸に直
接形成されるか、該昇降軸を昇降可能に支持している支
持部と該昇降軸との摺動のための隙間により形成されて
おり、該エア吸入口へ流入するエアの流れを案内するス
カート部が、該昇降軸の前記支持部に対する摺動部を覆
うように設けられている。

【００１１】第３の目的を達成するため請求項３に記載
の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明におい
て、前記連通路は、前記マニプレータ内に配設された電
気機器と前記制御盤とを接続する電線が配線される配線
通路である。

【００１２】請求項４に記載の発明では、請求項１〜請
求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記エア
吸入口のうち少なくとも一つは、前記駆動室の少なくと
も一部を形成するハウジングと前記マニプレータの駆動
部分との間に介装されたシール部材に面して気流が流れ
るように設けられている。

【００１３】第４の目的を達成するため請求項５に記載
の発明では、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載
の発明において、前記マニプレータを車体に対して昇降
させるための昇降軸を備え、該昇降軸の下部をその軸径
より若干大きな径の収容室に収容し、前記昇降軸の昇降
運動を利用するポンプ機構を構成し、前記駆動部分を経
由して前記室に至る第２の気流を発生させるようにし
た。

【００１４】請求項６に記載の発明では、請求項１〜請
求項５のいずれか一項に記載の発明において、前記マニ
プレータは複数の腕部を有する多関節構造を有し、該各
腕部を相対回動可能に連結する軸が筒状に形成され、該
軸の筒内部が該軸より上流側のエア吸入口から吸引され
たエアが前記連通路に至るための通路の一部となってい
る。

【００１５】（作用）従って、請求項１に記載の発明に
よれば、排気手段の駆動時には、エア吸入口がエアの取
込み口となるとともに排気手段を構成するフィルタがエ
アの排気口となって、連通路を通ってマニプレータの駆
動部分を経由して室に至る気流が発生する。室に至る気
流は制御盤に吹き付けられるため、制御盤が気流によっ
て冷却される。よって、制御盤の発熱が小さく抑えられ
る。また、駆動部分での発塵は気流によって運ばれてフ
ィルタに回収される。

【００１６】請求項２に記載の発明によれば、排気手段
の駆動時には、昇降軸に直接形成されるか、昇降軸と支
持部との摺動のための隙間により構成されたエア吸入口
へエアが吸引される。昇降軸の摺動部を覆うスカート部
の存在により、昇降軸の摺動部周辺にはスカート部で囲
まれた負圧空間ができる。このため、昇降軸が支持部に
対して摺動する摺動摩擦による発塵は、外部に逃がすこ
となく車体内部に回収される。

【００１７】請求項３に記載の発明によれば、マニプレ
ータ内の電気機器と制御盤とを繋ぐ電線のための配線通
路が、マニプレータから室に向かって気流を流すための
連通路として利用される。

【００１８】請求項４に記載の発明によれば、マニプレ
ータに形成されたエア吸入口のうち少なくとも一つから
吸引されたエアによりできた気流が、ハウジングとマニ
プレータの駆動部分との間に介装されたシール部材に面
して流れる。従って、シール部材の摺動摩擦による発塵
がその気流によって回収される。

【００１９】請求項５に記載の発明によれば、昇降軸の
下部がその軸径より若干大きな径の収容室に収容されて
構成されるポンプ機構により、昇降軸の下降時に収容室
内が高圧になるため、この高圧側から低圧側の室へ向か
う第２の気流が発生する。第２の気流は、駆動部分を経
由して室に至る。このため、駆動部分を経由して室に至
る気流の数が増えるので、駆動部分の発塵がより広域に
わたって回収される。

【００２０】請求項６に記載の発明によれば、各腕部を
連結する軸の筒内を通路の一部として経由し、その軸よ
り上流側に設けられたエア吸入口から吸入されたエアは
連通路に至る。各腕部を連結している軸の筒内をエアの
流路として利用するため、エア流路確保のための配管な
どを別途設ける必要がなくなる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図１〜図９に従って説明する。本実施形態におけ
る搬送車はクリーンルーム内で使用される。図９は、ク
リーンルーム内に設けられた搬送システムの平面図であ
る。搬送台車としての搬送車１は床面に形成された軌道
２に沿って走行する有軌道台車である。クリーンルーム
内には半導体製造に使用する各種設備３が設置され、搬
送車１は軌道２に沿って各設備３を巡回し、設備３での
工程を終えた半導体ウェハが所定枚数ずつ収容されたカ
セット４（図１，図５，図８に示す）をその設備３から
次工程に当たる設備３などに搬送する搬送作業を行な
う。

【００２２】本実施形態では、搬送車１はバッテリ５
（図１に示す）に蓄電された電力により走行する電動車
である。図９に示すように、搬送車１の停止位置には充
電装置６が設けられている。搬送車１は停止位置で停止
したときに充電装置６の真上に近接して配置される充電
器７（図１，図８に示す）を車体１ａの底部に備え、設
備３で作業をするときの停止時間を利用し、充電器７と
充電装置６とを近接させた非接触方式でバッテリ５の充
電を行なう。なお、充電装置６は、各停止位置ごとに必
ずしも設ける必要はなく、充電時間やコスト等を考慮し
て、一つあるいは複数を間引くことができる。

【００２３】図１は搬送車１の一部破断した側面図、図
８は搬送車１の正面図を示す。図１に示すように、搬送
車１は、車体１ａの下部に前後に延びる一対のフレーム
８，９を有し、各フレーム８，９の先端下部に支持され
た前後一対の走行ユニット１０を有する。走行ユニット
１０は、左右一対の走行輪１１，１２と、進行方向（図
１における左右方向）に３個一列に配置されたガイドロ
ーラ１３を有する操舵機構１４とが一体にユニット化さ
れたものである。軌道２は、図８に示すように、床面１
５に形成された案内溝（ガイドレール）１６からなり、
各ガイドローラ１３は案内溝１６の内壁面に当接してい
る。図１，図８に示すように、搬送車１は前後二組の操
舵機構１４によって軌道２（案内溝１６）に沿って操舵
され、４つの走行輪１１，１２を床面１５に転動させて
走行する四輪車である。床面１５には２本の走行用レー
ル１７（図８に示す）が、走行輪１１，１２が転動する
平滑面を確保するために敷設されている。

【００２４】車体１ａには、支持部としての有底円筒状
の基体（シリンダ）１８が上下方向に延びている。基体
１８には昇降軸としての回転軸１９が挿着されている。
回転軸１９は、基体１８の下部側面に取付けられた昇降
用モータ２０と回転用モータ２１が駆動されることによ
って、昇降および回転することが可能で、その上部に略
Ｌ字状に屈曲した屈曲部１９ａを有する。なお、昇降用
モータ２０および回転用モータ２１は、それぞれ減速器
２２，２３を介して基体１８に対して配設されている。

【００２５】マニプレータ２４は屈曲部１９ａの上端部
に装備されている。マニプレータ２４は、腕部としての
２本のアーム２５，２６を有する多関節構造で、各アー
ム２５，２６の曲げ角を変えることにより水平方向にお
いて伸縮運動する。アーム２６の先端下部にはカセット
４を把持するためのチャック部２７が設けられている。
また、基体１８の前後には斜め上方位置に、二つの載置
台２８が基体１８から延びる一対の支持腕１８ａに支持
された状態で配置されている。各載置台２８は、回転軸
１９（基体１８）の軸心からそれぞれ等距離に位置して
いる。

【００２６】マニプレータ２４は、基体１８に対して回
転軸１９が昇降することにより昇降動作が可能で、基体
１８に対して回転軸１９が回転することにより基体１８
の軸心を中心とする回転動作が可能となっている。マニ
プレータ２４は昇降、回転および伸縮動作の組合せによ
って、載置台２８と設備３との間でカセット４の移載作
業をする。

【００２７】図１に示すように、車体１ａには、バッテ
リ５、制御盤（コントローラ）Ｃ、および排気手段とし
てのファンフィルタユニット２９，３０が収容されてい
る。ファンフィルタユニット２９，３０は、排気用のフ
ァン２９ａ，３０ａと、エアを排気するときにエア中の
微細塵を濾過するためのフィルタ２９ｂ，３０ｂとを備
える。バッテリ５および制御盤Ｃが収容された室Ｒ１，
Ｒ２は、基体１８および回転軸１９の各内部通路を介し
てマニプレータ２４の内部に連通している。ファンフィ
ルタユニット２９，３０が駆動されることで、マニプレ
ータ２４など各所に設けられた後述するエア吸気口を吸
入口とし、各フィルタ２９ｂ，３０ｂを排気口とする気
流が、マニプレータ２４から回転軸１９および基体１８
の内部を通って前記室Ｒ１，Ｒ２に至る経路で発生する
ようになっている。

【００２８】制御盤Ｃは前記気流の流路となる位置に配
置されている。本実施形態では、制御盤Ｃとファンフィ
ルタユニット３０とを直接接続することによって、気流
が必ず制御盤Ｃを通って排気されるようにしている。な
お、制御盤Ｃとファンフィルタユニット３０とを例えば
パイプを通じて接続することもできる。

【００２９】次に、マニプレータ２４を駆動させるため
の駆動装置について図２〜図７等を用いて詳しく説明す
る。図２に示すように、基体１８内の下部にはボールネ
ジ装置３１が取付けられている。そのハウジング３１ａ
内にはウォームホイール３２を上部に有する筒状の回転
体３３が回転可能に設けられている。回転体３３には軸
３４がボールネジ機構を介して軸方向に移動可能に挿通
されている。昇降用モータ２０の駆動軸が減速器２２を
介して作動連結された軸３５にはウォーム３６が嵌着さ
れており、ウォーム３６はウォームホイール３２と噛合
している。従って、昇降用モータ２０が駆動されて回転
体３３が正逆転することで、軸３４は昇降する。

【００３０】図２に示すように、基体１８内において、
ボールネジ装置３１の上方位置には、筒体３７が一対の
ベアリング３８，３８を介して回転可能に支持されてい
る。筒体３７内には、ボールスプライン装置３９がその
ハウジング３９ａを筒体３７の内壁面に固定する状態で
配設されている。ハウジング３９ａに挿通された軸４０
は、ハウジング３９ａの内壁面とボールスプライン構造
（図示せず）を介して連結されており、ハウジング３９
ａ（すなわち筒体３７）に対して軸方向への相対変位が
可能な状態で、ハウジング３９ａと一体回転するように
なっている。

【００３１】筒体３７の外周にはウォームホイール４１
が嵌着されている。回転用モータ２１の駆動軸が減速器
２３を介して作動連結された軸４２にはウォーム４３が
嵌着されており、ウォーム４３はウォームホイール４１
と噛合している。従って、回転用モータ２１が駆動され
て筒体３７が正逆転することで、軸４０は一体に回転す
る。なお、軸３５，４２は基体１８に対してそれぞれベ
アリング４４，４５を介して支持されている。

【００３２】ボールネジ装置３１を構成する軸３４と、
ボールスプライン装置３９を構成する軸４０は、カップ
リング４６を介して軸心を一致させた状態で連結（固
定）されている。また、軸４０の上端部４０ａはパイプ
状の支持軸４７の下端部４７ａと軸心を一致させた状態
で連結（固定）されている。これら三つの軸３４，４
０，４７が一体に連結されることで前記回転軸１９は構
成されている。

【００３３】支持軸４７の内部通路４７ｂは、連通路４
７ｃおよび連通孔４７ｄと連通している。基体１８には
連通孔４７ｄとほぼ等しい高さに、室Ｒ１，Ｒ２と基体
１８の内部とを連通する連通孔１８ａ（但し、図２では
室Ｒ１側のみ図示）が形成されている。また、連通路４
７ｃは軸４０に形成された連通路４０ｂと連通し、さら
に連通路４０ｂは軸４０の下部に形成された孔４０ｃを
介して軸４０の外部に通じている。従って、ファン２９
ａ，３０ａの作用によって、筒体３７の円筒内部下方に
おいて軸４０の外周面側にできた空間（隙間）から、孔
４０ｃ，連通路４０ｂ，４７ｃ，連通孔４７ｄを経て上
方へ流れてから連通孔１８ａへ至る気流が発生するよう
になっている。

【００３４】また、基体１８の底部には、軸３４の軸径
より若干大きい径を有する収容室としての凹部１８ｂが
形成され、軸３４はその下部が凹部１８ｂに収容される
状態で配置されている。軸３４と凹部１８ｂとにより、
回転軸１９の下降時に軸３４が凹部１８ｂ内を下降して
その容積を減らすことにより基体１８の底部側に高い空
気圧を発生させるポンプ機構Ｐが構成されている。従っ
て、ポンプ機構Ｐによって基体１８の底部側に高い空気
圧が発生すると、ファン２９ａ，３０ａの作用とによっ
て、凹部１８ｂの周辺から、孔１８ｃ，ウォームホイー
ル３２の連通孔３２ａ，２つのベアリング３８を通って
基体１８の内周面を沿うように上方へ流れて連通孔１８
ａへ至る第２の気流が発生するようになっている。この
ように基体１８の連通孔１８ａより下方においては、軸
４０の内部を上方へ抜ける経路と、基体１８の内周面に
沿うように上方へ抜ける経路の２系統の気流が発生する
ようになっている。なお、連通孔３２ａはウォームホイ
ール３２の内周寄りの肉厚が薄くなった部分に厚み方向
に貫通するように形成されている。

【００３５】図３に示すように、支持軸４７の上部に
は、回転軸１９が最も下降した状態において基体１８か
ら突出する部位に、その外周に沿ってエア吸入口として
の複数の孔４７ｅが形成されている。支持軸４７には各
孔４７ｅの上方位置において略円筒形状のスカート部４
８が下方に延出する状態で支持されている。スカート部
４８は基体１８の外周径より若干大きな内周径を有し、
回転軸１９が最も上昇した状態において基体１８の上部
を少し覆う程度の延出長を有している。ファンフィルタ
ユニット２９，３０の駆動時には孔４７ｅからエアが吸
引されることによって、スカート部４８により囲まれた
回転軸１９の基体１８との摺動部分の回りに負圧空間が
作られ、スカート部４８と基体１８との僅かな隙間から
常にエアが流入するようになっている。

【００３６】回転軸１９を昇降させるときは、昇降用モ
ータ２０を駆動してウォームホイール３２を回転させ、
ウォームホイール３２に固定されたボールナット（回転
体）３３が回転し、回転軸１９の昇降運動だけを得るよ
うにしている。また、回転軸１９を回転させるときは、
回転用モータ２１を駆動する訳であるが、このとき回転
軸１９が同時に軸方向にも移動するため、この軸動向の
移動を相殺できる向きに昇降用モータ２０を駆動させ、
回転軸１９の回転運動だけを得るようにしている。これ
らのモータ制御は制御盤（コントローラ）Ｃが行なう。

【００３７】図１，図５に示すように、回転軸１９の屈
曲部１９ａの上端面には、マニプレータ２４を構成する
ハウジング２４ａが水平方向に延出する状態で固定され
ている。ハウジング２４ａの先端下部にアーム２５が回
動可能に連結され、アーム２５の先端下部にアーム２６
が回動可能に連結されている。なお、以下、アーム２５
を第１アーム、アーム２６を第２アームということにす
る。

【００３８】図６，図７に示すように、ハウジング２４
ａ内には電気機器を構成する伸縮用モータ４９が配設さ
れ、伸縮用モータ４９の駆動力は複数（本例では例えば
４個）のギヤ５０，５１，５２，５３からなるギヤ列５
４を介して軸５５に回転力を与える。軸５５は伸縮用モ
ータ４９の軸線方向と平行に保持された状態で３個のベ
アリング５６を介して回転可能に支持されている。軸５
５にはウォーム５７が外嵌され、ウォーム５７はウォー
ムホイール５８と噛合している。

【００３９】ハウジング２４ａ内には、ギヤ列５４、ウ
ォーム５７およびウォームホイール５８が収容されるハ
ウジングとしてのギヤハウジング５９が形成されてい
る。ギヤハウジング５９の内壁上面には下方に鉛直に延
びる状態で軸としての筒状の支軸６０が固定されてお
り、ウォームホイール５８は支軸６０の外周にベアリン
グ６１を介して回転可能に設けられた環材６２に固定さ
れている。環材６２は第１アーム２５の基端部上面に固
定されている。よって、伸縮用モータ４９が駆動されて
ウォームホイール５８が回転することにより、第１アー
ム２５がハウジング２４ａに対してその基端部を中心に
水平面内で回動する。

【００４０】後述する駆動部分を構成する環材６２の外
周面とギヤハウジング５９（ハウジング２４ａ）の内壁
面との間にはシール部材としてのオイルシール６３が介
装されている。ギヤハウジング５９とオイルシール６３
とで密閉された室内にはグリースが注入されている。図
４，図６に示すように、環材６２にはオイルシール６３
より下方位置に、ハウジング２４ａの外部と内部とを連
通するエア吸入口としての複数個の連通孔６２ａが形成
されている。ファンフィルタユニット２９，３０の駆動
時にハウジング２４ａ内にできた負圧により、各連通孔
６２ａに吸引される際にエアがオイルシール６３の下面
に面する流路で流れるようになっている。

【００４１】ギヤハウジング５９には支軸６０の内部通
路６０ａと相対する位置に孔５９ａが形成されている。
各連通孔６２ａからマニプレータ２４の内部に吸引され
たエアは、支軸６０の下側から流入し、内部通路６０ａ
および孔５９ａを通って支軸６０の上側へ抜け出て、ギ
ヤハウジング５９の上面とハウジング２４ａの内壁面と
の隙間を経由して回転軸１９の連通路１９ｂへと流れる
ようになっている。

【００４２】図６に示すように、第１アーム２５の内部
基端側には、支軸６０の下部に外嵌された状態でプーリ
６４が配置されている。第１アーム２５の内部先端側に
はその内壁上面に軸としての支軸６５が下方に鉛直に延
びる状態で固定されている。支軸６５にはベアリング６
６を介して環材６７が回転可能に設けられ、この環材６
７にプーリ６８が外嵌されている。２つのプーリ６４，
６８間にはベルト６９が掛装されている。また、環材６
７は第２アーム２６の基端部上面に固定されている。

【００４３】よって、ハウジング２４ａに対して第１ア
ーム２５が回転すると、第１アーム２５内でプーリ６４
が第１アーム２５に対して相対回転することになり、ベ
ルト６９を介してプーリ６８ａが環材６７と共に支軸６
５に対して回転する。そのため、環材６７の下端に固定
された第２アーム２６が第１アーム２５に対して水平面
内で回動する。

【００４４】第２アーム２６の内部基端側には、支軸６
５の下部に外嵌された状態でプーリ６８ｂが配置されて
いる。第２アーム２６の内部先端側にはその内壁上面に
支軸６９が下方に鉛直に突出する状態で固定されてお
り、支軸６９にはベアリング７０を介してプーリ７１が
回転可能に設けられている。２つのプーリ６８ｂ，７１
間にはベルト７２が掛装されている。プーリ７１の下面
には環材７３が固定され、この環材７３の下面に前記チ
ャック部２７が固定されている。

【００４５】よって、第１アーム２５に対して第２アー
ム２６が回転すると、第２アーム２６内でプーリ６８ｂ
が第２アーム２６に対して相対回転することになり、ベ
ルト７２を介してプーリ７１が環材７３と共に支軸６９
に対して回転する。そのため、環材７３の下面に固定さ
れたチャック部２７が第２アーム２６に対して水平面内
で軸回転する。よって、２つのアーム２５，２６の曲げ
角にかかわらず、チャック部２７に把持されたカセット
４は一定の向きに保持されたまま移送される。

【００４６】第１アーム２５と第２アーム２６の各先端
部分にはエア吸入口としての隙間Ｇ１，Ｇ２が形成され
ている。また、第２アーム２６の内部と第１アーム２５
の内部は、支軸６５の円筒内部６５ａおよび各孔６５
ｂ，７４を通じて連通されており、隙間Ｇ２から吸引さ
れたエアは第２アーム２６の内部から第１アーム２５の
内部に流れることが可能となっている。なお、連通孔６
２ａ，隙間Ｇ１，Ｇ２が、軸としての支軸６０の上流側
のエア吸入口となり、隙間Ｇ２が軸としての支軸６５の
上流側のエア吸入口となる。

【００４７】連通路１９ｂ，内部通路４７ｂ，連通孔４
７ｄおよび連通孔１８ａにより連通路が構成されてい
る。連通路１８ａ，１９ｂ，４７ｂ，４７ｄは、マニプ
レ−タ２４内に配設された伸縮用モータ４９や、チャッ
ク部２７を駆動するためのアクチュエータ（図示せず）
などの各種電気機器と制御盤Ｃとを接続する電線ＥＬの
配線通路となっている。なお、マニプレータ２４の内部
に配設された伸縮動作させるための駆動機構と、基体１
８の内部に配設された昇降動作および回転動作させるた
めの駆動機構と、回転軸１９とにより、マニプレータ２
４の駆動部分が構成される。また、各駆動機構が収容さ
れたマニプレータ２４の内部および基体１８の内部によ
って駆動室が構成される。

【００４８】図５に示すように、本実施形態では、第１
ア−ム２５の基端部側の回動中心（支軸６０の軸心）が
回転軸１９の軸心（回転中心）Ｏに一致し、第１アーム
２５と第２アーム２６の各回動半径が互いに等しく設定
されている。よって、第１アーム２５と第２アーム２６
との曲げ角が図５，図６に示す１８０°の状態（完全に
二つ折りとなった状態）において、チャック部２７の軸
心が回転軸１９の軸心Ｏに一致し、チャック部２７に把
持されたカセット４が回転中心Ｏに配置されるようにな
っている。

【００４９】制御盤Ｃは、その内部に備えたメモリに、
マニプレータ２４を駆動制御するためのプログラムデー
タを記憶している。プログラムデータには、マニプレー
タ２４を回転させるときは、常にマニプレータ２４を図
５に示す曲げ角＝１８０°の状態に収縮させた状態で行
なうように設定されている。車体１ａおよびマニプレー
タ２４には 搬送車１の走行位置を検出ための位置検出
用センサや、マニプレータ２４の昇降，回転，伸縮等の
各種位置状態を検出するための各種センサが設けられて
いる。制御盤Ｃはこれらのセンサからの入力信号に基づ
いて各モータ２０，２１，４９を駆動制御する。

【００５０】次に、この搬送車１の作用を説明する。搬
送車１は軌道２上を走行して各設備３を巡回する。例え
ば搬送車１は二つの載置台２８のうち一方（本例では前
方側）に供給すべきカセット４を載せて目標の設備３に
向かって走行し、その設備３の前で停止する。停止後、
マニプレータ２４を駆動し、設備３での工程を終えた半
導体ウェハを入れたカセット４をその設備３から搬出す
るとともに、その設備３の工程に送る半導体ウェハを入
れたカセット４を設備３に供給する。そしてマニプレー
タ２４による移載作業を終えると、次の工程の設備３な
どに向かって走行開始する。

【００５１】搬送車１の運転中はファンフィルタユニッ
ト２９，３０が駆動される。よって、ファン２９ａ，３
０ａの回転による排気によって室Ｒ１，Ｒ２と連通する
マニプレータ２４および車体１ａの各内部が負圧とな
る。その結果、隙間Ｇ１，Ｇ２および連通孔６２ａを通
じてマニプレータ２４の内部にエアが吸引され、連通路
１９ｂ、内部通路４７ｂ、連通孔４７ｄおよび連通孔１
８ａを通って室Ｒ１，Ｒ２に至る気流が発生する。この
際、スカート部４８と基体１８との隙間を通って各孔４
７ｅから回転軸１９内に吸引されたエアも、マニプレー
タ２４からのエアに合流して室Ｒ１，Ｒ２に至る気流を
形成する。

【００５２】室Ｒ１に流れた気流は制御盤Ｃを通ってフ
ァンフィルタユニット３０のフィルタ３０ｂを通じて排
気される。このため、制御盤Ｃはこの気流によって冷却
されるため、制御盤Ｃが発熱によって高温になることが
回避される。また、室Ｒ２に流れた気流はファンフィル
タユニット２９のフィルタ２９ｂから排気される途中で
バッテリ５を冷却する。

【００５３】また、マニプレータ２４および基体１８の
各内部が負圧となることから、これら各内部における駆
動部分での摺動などにより発生した微細塵が外部に飛散
することが防止される。このとき連通孔６２ａに吸引さ
れるエアがオイルシール６３の下面に面する流路を流れ
るので、オイルシール６３の摩耗による発塵もエアとと
もに吸引され、外部に漏れることがない。

【００５４】さらに回転軸１９に形成された孔４７ｅへ
のエアの吸引力により、スカート部４８に囲まれてほぼ
閉塞状態とされた回転軸１９の摺動部回りが負圧空間と
なるため、回転軸１９と基体１８との摺動部における発
塵も、スカート部４８から外部に漏れることなく、確実
に孔４７ｅからエアとともに吸引される。

【００５５】また、基体１８の内部の連通孔１８ａより
下方の部分においては、基体１８の底部側から上方へ流
れる２系統の気流が発生する。すなわち、ファン２９
ａ，３０ａの作用によって、筒体３７の内部下方におい
て軸４０の外周側にできた空間から、孔４０ｃ，連通路
４０ｂ，４７ｃ，連通孔４７ｄを経て連通孔１８ａに至
る気流が発生する。また、ポンプ機構Ｐにより、回転軸
１９が下降する際に軸３４が凹部１８ｂ内を下降するこ
とによって基体１８の底部側の空気圧が高まるため、フ
ァン２９ａ，３０ａの作用とによって、基体１８の底部
（凹部１８ｂ）周辺から、孔１８ｃ，ウォームホイール
３２の連通孔３２ａ，２つのベアリング３８を通って基
体１８の内周面を沿うように上方へ流れて連通孔１８ａ
へ至る第２の気流が発生する。この２系統の気流によっ
て、基体１８の底部側に配設されている各種装置３１，
３９等における発塵も確実に室Ｒ１，Ｒ２に運ばれる。

【００５６】こうしてマニプレータ２４および基体１８
の内部に配設された駆動部分で発生した微細塵は、駆動
部分を広域にわたって経由する気流あるいは第２の気流
によって室Ｒ１，Ｒ２に運ばれてフィルタ２９ｂ，３０
ｂに捕捉される。フィルタ２９ｂ，３０ｂで微細塵が濾
過された後の清浄なエアは、車体１ａの底部から下方に
向かって排気される。排気エアは床面１５を構成するグ
レーチング（床材）を通過して床面下に流れる。なお、
バッテリ５から発生したガス（例えば水素ガス等）も、
フィルタ２９ｂを通じて室外に排気される。

【００５７】また、マニプレータ２４が移載作業の際に
回転動作するときは、マニプレータ２４を原位置（曲げ
角＝１８０°）の状態に収縮して、カセット４をマニプ
レータ２４の回転中心Ｏに配置した状態で行われる。こ
のため、カセット４に働く遠心力が小さく抑えられ、収
容された半導体ウェハにかかる負荷が小さく抑えられ
る。

【００５８】このようにマニプレータ２４の回転動作時
の遠心力が小さく車体１ａに横方向に加わる力も小さく
抑えられることから、搬送車１が狭い通路を走行できる
ように幅狭く前後に長い車体形状を有していても、車体
１ａの左右の安定が損なわれにくい。このため、マニプ
レータ２４の回転速度をさらに速くして作業効率を高め
ることが可能となる。また、マニプレータ２４の伸縮動
作時にチャック部２７に把持されたカセット４が常に一
定の向きに保たれるため、搬送車１と設備３との距離が
設備３毎に多少違っても、マニプレータ２４により供給
されるカセット４はどの設備３に対しても正規の向きに
精度良く載置される。

【００５９】以上詳述したように本実施形態によれば、
以下に示す効果が得られる。 （１）ファンフィルタユニット２９，３０の駆動によっ
て、マニプレータ２４から回転軸１９および基体１８の
内部を通って制御盤Ｃやバッテリ５が収容された室に向
かう気流が発生し、その気流は最後にフィルタで濾過さ
れて排気されるので、搬送車１の内部における駆動部分
の摺動部等で発生した微細塵を外部に放出させない。つ
まり、マニプレータ２４および車体１ａ内部が負圧状態
となるので、マニプレータや車体１ａの内部での発塵を
外部に漏らさない。また、制御盤Ｃが室Ｒ１に流入する
気流が通る位置に配置したため、気流による制御盤Ｃの
冷却効果が得られる。また、室Ｒ２に流入する気流によ
ってバッテリ５の冷却効果も得られる。

【００６０】（２）回転軸１９の基体１８に対する摺動
部分に孔４７ｅを形成し、スカート部４８によって孔４
７ｅに向かう気流が回転軸１９の摺動部に沿うような流
路で流れるように案内したので、回転軸１９と基体１８
との摺動摩擦による発塵を外部に逃すことなく確実にフ
ィルタ２９ｂ，３０ｂに捕捉することができる。

【００６１】（３）オイルシール６３の下面を気流が通
るように連通孔６２ａを形成したので、オイルシール６
３の摩耗による発塵も外部に確実に逃さないようにする
ことができる。

【００６２】（４）回転軸１９の昇降運動を利用してポ
ンプ機構Ｐを構成し、ポンプ機構Ｐとファン２９ａ，３
０ａによる作用によって、基体１８内の底部側に配設さ
れた駆動機構３１，３９等を経由して室Ｒ１，Ｒ２に至
る第２の気流を発生させるようにしたため、気流の流路
から外れた駆動部分での発塵をも回収し、車体１ａ内で
の発塵を広域にわたり回収することができる。

【００６３】（５）マニプレータ２４の内部を経由して
室Ｒ１，Ｒ２に至る気流と、基体１８の底部から室Ｒ
１，Ｒ２に至る第２の気流とによって、マニプレータ２
４および基体１８の各内部での発塵を速やかにフィルタ
２９ｂ，３０ｂに捕捉することができる。

【００６４】（６）マニプレータ２４の内部に配設され
た各種電気機器と制御盤Ｃとを接続する電線ＥＬの配線
通路を、気流の流路としての連通路として利用したの
で、気流の流路確保のための配管等を別途設けなくて済
む。

【００６５】（７）各アーム２５，２６およびハウジン
グ２４ａを連結する支軸６０，６５の筒内をエアの通路
の一部として利用する構成としたため、エア流路確保の
ための配管などを別途設ける必要がなく、マニプレータ
２４の構造の複雑化および大型化を回避できる。

【００６６】（８）各ファンフィルタユニット２９，３
０を各室Ｒ１，Ｒ２の底部に設け、フィルタ２９ｂ，３
０ｂからの排気エアを車体１ａの底部から下方に吹き出
すようにしたので、排気エアが人や製品などに吹き付け
られることを回避できる。

【００６７】なお、上記実施形態に限定されるものでは
なく、例えば次のような形態で実施することができる。 ○ マニプレータ２４にはエア吸入口を形成せず、回転
軸１９の孔４７ｅを最も上流側のエア吸入口とする構成
であっても構わない。この構成でも、回転軸１９と基体
１８との摺動摩擦による発塵は回収でき、しかも制御盤
Ｃの冷却を気流によってすることができる。なお、孔４
７ｅに代え、回転軸１９と基体１８とが摺動する隙間を
エア吸入口とする構成とすることもできる。

【００６８】○ ファンとフィルタが一体式のファンフ
ィルタユニット２９，３０を用いたが、ファンとフィル
タを別体としてもよい。この場合、ファンの設置場所を
フィルタ（排気口）から離すこともでき、その設置場所
はエア吸入口と排気口との間であればどこでもよい。例
えばファンを連通孔１８ａに配置してもよい。

【００６９】○ フィルタ２９ｂ，３０ｂは必須ではな
く、ファンのみ、あるいはポンプ機構Ｐのみで吸引し、
その排気はフィルタを介さず、直接床面に排出してもよ
い。この場合、グレーチング床であれば、そこからクリ
ーンルーム自体の吸引により処理される。

【００７０】○ 前記実施形態では、第２の気流をポン
プ機構Ｐとファン２９ａ，３０ａとの作用によって発生
させたが、ポンプ機構Ｐのみの作用で発生させるように
してもよい。また、ポンプ機構によらず、基体１８の底
部側にエア吸入口としての孔を設けるなどしてファン２
９ａ，３０ａのみの作用によって気流を発生させてもよ
い。

【００７１】○ 支持軸４７の連通孔４７ｄを無くし、
回転軸１９の内部を気流の流路とし、各装置３９，３１
などにも気流が経由するにように構成することもでき
る。例えば各軸４７，４０，３４を連通する１本の通路
を、軸３４の下端面に出口ができるように貫通して設
け、その出口から室Ｒ１，Ｒ２へ至る気流によって各装
置３９，３１などでの発塵を回収できるようにしてもよ
い。

【００７２】○ スカート部４８を基体１８側に固定し
ても構わない。要は、回転軸１９の摺動部回りに負圧空
間を作れるように回転軸１９の摺動部を覆うことができ
ればよい。また、スカート部の形状も円筒形状に限定さ
れず、適宜な形状に変更できる。

【００７３】○ 回転軸１９の下降時に基体１８の底部
側に高圧が発生するようにポンプ機構を構成したが、回
転軸１９の上昇時に例えば回転軸１９の下端部にピスト
ンを設け、回転軸の上昇時に高圧が発生するように収容
室（凹部１８ｂ）を形成してもよい。

【００７４】○ フィルタ（排気口）の位置は適宜変更
できる。例えば車体の前後面あるいは側面に設けてもよ
い。この場合、排気エアが車体の前後方向あるいは横方
向に吹き付けることを避けたければ、排気エアを案内し
て吹き出し方向を調整するカバーを設けるなどして排気
エアが下方に吹き付けるようにすればよい。

【００７５】○ 搬送車はクリーンルーム内で使用され
るものに限定されない。また、有軌道式の搬送車に限定
されず、自由な経路を走行する無軌道式の搬送車であっ
てもよい。また、荷は半導体ウェハを収容したカセット
に限定されない。

【００７６】○ マニプレータを構成するアームの数は
２本に限定されず、３本以上であってもよい。また、マ
ニプレータは多関節式に限定されない。柔軟に動いて伸
縮運動をするフレキシブル式のマニプレータであった
り、腕をスライドさせて伸縮動作するものであっても構
わない。

【００７７】○ 把持部は、荷を把持するチャック部に
限定されず、真空吸着や電磁石を利用した磁着など、荷
を持ち・解放できる機構を備えるものであれば、どのよ
うな機構（原理）によるものであってもよい。

【００７８】本明細書中で使用した用語を次のように定
義する。 「マニプレータ：対象物を遠近方向に運ぶために屈伸、
スライド、フレキシブルなどの運動ができる伸縮機能
と、対象物を目標位置に移動させる場合に伸縮機能の範
囲内で移動させられるように向きを変えるための回転運
動ができる回転機能とを備えた作業腕を有する装置。」 前記実施形態から把握され、特許請求の範囲に記載され
ていない技術的思想（発明）を、その効果とともに以下
に記載する。

【００７９】（イ）請求項１〜請求項６のいずれか一項
において、前記エア吸入口の少なくとも一つが、前記マ
ニプレータの先端部に設けられた把持部の周辺に設けら
れている。ここで、把持部とは、把持、吸着、磁着など
の機構により、対象物（荷）を持ち・解放できるように
するためのものと定義する。従って前記実施形態におけ
るチャック部２７に限定されない。この構成によれば、
マニプレータの先端部から前記室に至る気流が発生する
ことになるため、マニプレータ内における発塵を効率よ
く排気手段のフィルタに回収できる。

【００８０】（ロ）請求項２において、スカート部の延
出長さは、前記昇降軸が前記車体に対して最も上昇した
ときに前記支持部との摺動部を完全に覆うことのできる
長さである。この構成によれば、昇降軸の昇降ストロー
ク全域に亘って摺動部での発塵を逃すことなく車体内に
回収できる。

【００８１】（ハ）請求項２において、前記エア吸入口
は前記昇降軸にその内部の連通路と連通するように形成
された孔である。 （ニ）前記（ハ）において、前記孔は、前記昇降軸の前
記支持部に対する摺動部より上方位置に形成されてい
る。この構成によれば、昇降軸の昇降ストローク全域に
わたりエア吸入口が塞がれることがなく常に開放状態に
保持され、昇降軸の摺動部回りに常に負圧空間ができる
ので、昇降軸の摺動部での発塵を外部に逃がさず確実に
車体内に取込むことができる。

【００８２】（ホ）請求項１〜請求項６のいずれか一項
において、前記マニプレータ内には潤滑油を収容する油
室が設けられ、該油室を貫通する筒状の軸の筒内部によ
って、該油室より上流側のエア吸入口から吸引されたエ
アが前記連通路に至るための通路の一部が形成されてい
る。この構成によれば、マニプレータ内に油室が設けら
れていても、油室より上流側のエア吸入口からのエアの
流路を確保するために油室を避けて迂回する通路を形成
しなくて済む。

【００８３】（ヘ）請求項１〜請求項６及び前記（イ）
〜（ホ）のいずれか一つにおいて、前記排気手段を構成
するフィルタは、前記室内のエアを前記車体の下方に排
気可能に該車体の底部に設けられている。この構成によ
れば、エアが車体（台車）の下方に排気されるので、排
気エアが人や製品などに吹き付けられることを回避でき
る。

【００８４】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１に記載の発
明によれば、排気手段の駆動時に、マニプレータの駆動
部分を経由して室に流入する気流を制御盤に吹き付ける
ようにしたので、車体内での発塵を外部へ逃さず回収で
きるうえ、制御盤を気流によって冷却することができ
る。

【００８５】請求項２に記載の発明によれば、昇降軸の
摺動部をスカート部によって覆い、スカート部で覆われ
た位置にあるエア吸入口からエアが吸引されるこで昇降
軸の摺動部回りに負圧空間を作るようにしたので、昇降
軸の摺動摩擦による発塵を外部に逃がさず確実に車体内
に回収することができる。

【００８６】請求項３に記載の発明によれば、マニプレ
ータ内の電気機器と制御盤とを繋ぐ電線のための配線通
路を、マニプレータから室に向かう気流が流れる連通路
として利用しているので、気流の流路を確保するための
管路など連通路を別途設ける必要がない。

【００８７】請求項４に記載の発明によれば、駆動室の
少なくとも一部を形成するハウジングとマニプレータの
駆動部分との間に介装されたシール部材に面した流路を
流れる気流を発生させるためのエア吸入口を設けたの
で、シール部材の摺動摩擦による発塵を外部に逃さず車
体内に回収することができる。

【００８８】請求項５に記載の発明によれば、昇降軸の
下部をその軸径より若干大きな径の収容室に収容してポ
ンプ機構を構成し、ポンプ機構により作り出した圧力差
により駆動部分を経由して室に至る第２の気流を発生さ
せるようにしたので、駆動部分での発塵をより広域にわ
たって回収することができる。

【００８９】請求項６に記載の発明によれば、各腕部を
連結する軸の筒内をエアの通路の一部として利用するた
め、エア流路確保のための配管などを別途設ける必要が
なく、マニプレータの構造の複雑化および大型化を回避
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態における搬送車の一部破断側面図。

【図２】基体の側断面図。

【図３】回転軸の要部側断面図。

【図４】マニプレータの要部側断面図。

【図５】マニプレータおよび回転軸を示す一部破断側面
図。

【図６】マニプレータの側断面図。

【図７】マニプレータの要部平断面図。

【図８】搬送車の正面図。

【図９】クリーンルーム内の搬送システムを示す平面
図。

【符号の説明】

１…搬送台車としての搬送車、１ａ…車体、４…カセッ
ト、１８…駆動室を構成するとともに支持部としての基
体、１８ａ…連通路を構成する連通孔、１８ｂ…収容室
としての凹部、１９…昇降軸としての回転軸、１９ｂ…
連通路を構成する連通路、２３…回転駆動手段としての
回転用モータ、２４…マニプレータ、２４ａ…駆動室を
構成するハウジング、２５…駆動室を構成するとともに
腕部としての第１アーム、２６…駆動室を構成するとと
もに腕部としての第２アーム、２９，３０…排気手段を
構成するファンフィルタユニット、２９ａ，３０ａ…フ
ァン、２９ｂ，３０ｂ…フィルタ、４７ｄ…連通路を構
成する連通孔、４７ｅ…エア吸入口としての孔、４８…
スカート部、４９…電気機器を構成する伸縮用モータ、
５９…ハウジングとしてのギヤハウジング、６０，６５
…軸としての支軸、６２ａ…エア吸入口としての連通
孔、６３…シール部材としてのオイルシール、Ｃ…制御
盤、Ｒ１…室、Ｇ１，Ｇ２…エア吸入口としての隙間、
ＥＬ…電線、Ｐ…ポンプ機構。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マニプレータを備えた搬送台車におい
   て、 前記マニプレータの駆動部分が収容された駆動室と連通
   路を通じて連通される室内に配置された制御盤と、 前記室内のエアを排気するとともに排気口にフィルタを
   有する排気手段と、 前記排気手段の駆動時に前記駆動室を経由して前記室へ
   流入する気流を発生させるエア吸入口とを備え、 前記制御盤は前記室内において前記気流が当たるように
   位置設定されている搬送台車。
2. 【請求項２】 前記マニプレータを車体に対して昇降さ
   せるための昇降軸を備え、前記エア吸入口の少なくとも
   一つが、該昇降軸に直接形成されるか、該昇降軸を昇降
   可能に支持している支持部と該昇降軸との摺動のための
   隙間により形成されており、該エア吸入口へ流入するエ
   アの流れを案内するスカート部が、該昇降軸の前記支持
   部に対する摺動部を覆うように設けられている請求項１
   に記載の搬送台車。
3. 【請求項３】 前記連通路は、前記マニプレータ内に配
   設された電気機器と前記制御盤とを接続する電線が配線
   される配線通路である請求項１又は請求項２に記載の搬
   送台車。
4. 【請求項４】 前記エア吸入口のうち少なくとも一つ
   は、前記駆動室の少なくとも一部を形成するハウジング
   と前記マニプレータの駆動部分との間に介装されたシー
   ル部材に面して気流が流れるように設けられている請求
   項１〜請求項３のいずれか一項に記載の搬送台車。
5. 【請求項５】 前記マニプレータを車体に対して昇降さ
   せるための昇降軸を備え、該昇降軸の下部をその軸径よ
   り若干大きな径の収容室に収容し、前記昇降軸の昇降運
   動を利用するポンプ機構を構成し、前記駆動部分を経由
   して前記室に至る第２の気流を発生させるようにした請
   求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の搬送台車。
6. 【請求項６】 前記マニプレータは複数の腕部を有する
   多関節構造を有し、該各腕部を相対回動可能に連結する
   軸が筒状に形成され、該軸の筒内部が該軸より上流側の
   エア吸入口から吸引されたエアが前記連通路に至るため
   の通路の一部となっている請求項１〜請求項５のいずれ
   か一項に記載の搬送台車。