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技術 搬送装置

出願人 三機工業株式会社
発明者 神基
出願日 2002年12月19日 (18年0ヶ月経過) 出願番号 2002-368525
公開日 2004年7月15日 (16年5ヶ月経過) 公開番号 2004-200488
状態 特許登録済
技術分野 ウエハ等の容器,移送,固着,位置決め等 ウエハ等の容器、移送、固着、位置決め等
主要キーワード 外側スライド 内側スライド 公差精度 リニアウエイ 直線ガイド部材 ダンパブラケット LMブロック ガイド素子
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重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2004年7月15日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (10)

課題

リニアガイドレールのような精密直線ガイド部材多列に配置して台車を駆動させる際に、セリの発生を防止してスムーズに走行または昇降できるようにした搬送装置を提供する。

解決手段

両側2ラインLMガイド21、22と中央2ラインのLMガイド23、24とに支持されて往復移動するキャリア10と、キャリア上面に載置した物品受入れ部と送出し部においてキャリアの走行方向と直交する方向に移送するコンベヤと、キャリア10の下部に変形角筒形の連結用板バネ20を介して配置されたリニアモータ16とからなる。連結用板バネ20の下面中央に直線駆動部材であるリニアモータ16の可動子17を設けると共に、中央2ライン23、24の間にリニアモータの固定子18を設ける。走行中に、ワークの重心の偏りによって生じるモーメントを、連結用板バネ20の反力で支持することでLMガイド23,24とのセリを防止してキャリアをスムーズに走行させる。

概要

背景

リニア搬送装置は、低騒音、低振動直線運動を行うためキャリアトラバーサなどの移動体の駆動部として広く使用されており、特に、騒音や塵埃の発生もなく台車走行できるのでクリーン設備内でのワーク移送用のキャリア等に採用されている(例えば、特許文献1、2参照)。

概要

リニアガイドレールのような精密直線ガイド部材多列に配置して台車を駆動させる際に、セリの発生を防止してスムーズに走行または昇降できるようにした搬送装置を提供する。両側2ラインLMガイド21、22と中央2ラインのLMガイド23、24とに支持されて往復移動するキャリア10と、キャリア上面に載置した物品受入れ部と送出し部においてキャリアの走行方向と直交する方向に移送するコンベヤと、キャリア10の下部に変形角筒形の連結用板バネ20を介して配置されたリニアモータ16とからなる。連結用板バネ20の下面中央に直線駆動部材であるリニアモータ16の可動子17を設けると共に、中央2ライン23、24の間にリニアモータの固定子18を設ける。走行中に、ワークの重心の偏りによって生じるモーメントを、連結用板バネ20の反力で支持することでLMガイド23,24とのセリを防止してキャリアをスムーズに走行させる。

目的

キャリアの中央に内側2条、両端に外側2条、計4条(または4ライン)のLMガイドを設け、中央に内側2条のトラックレールを支持する部材の中央に誘導体を固定し、キャリア下面の中央部分のローラリテーナ内蔵させた2つのスライドブロック間に誘導体と所定の隙間を保った2次導体を設けることが行われているが、この場合には、キャリアのたわみ(外2条のトラックレール)と(内2条のトラックレール)の「平行度」と「水平度」への異なりの吸収代がなく動かない(外2条と内2条のトラックレールの「平行度」と「水平度」を合わせるのは不可能)。そこで、本発明では、キャリアの下部中央に固着したほぼ角筒形の連結用板バネを介して内側2条のスライドブロックを設けた。このようにすると、内側2条と外側2粂の鉛直平行度と水平平行度が多少異なっても、連結用板バネの角筒断面方向の変形や長軸方向のねじれでこれを吸収して平行にガイドする。また、駆動方向にはねじれたり撓むことがないので、停止精度を確保できるようにしたものである。
上記のように、本発明は、リニアガイドレール(LMガイド)のような精密直線ガイド部材を平行多列に配置して台車を駆動させる際に、セリの発生を防止してスムーズに走行または昇降できるようにした搬送装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

2つの中央ラインと両側2ラインとによる平行多列精密直線ガイド部材に支持されて往復移動するキャリアと、前記キャリアの下部中央に取付けた変形角筒形の連結用板バネと、前記連結用板バネと中央ラインの精密直線ガイド部材との間に対設された直線駆動部材とからなり、前記連結用板バネの弾力により直線駆動部材と平行多列の直線ガイド部材とのセリの発生を防いでキャリアを水平走行または昇降するようにしたことを特徴とする搬送装置

請求項2

前記精密直線ガイド部材はリニアガイドレールスライドブロックで構成されたLMガイドであり、前記直線駆動部材は、中央ラインの精密直線ガイド部材におけるリニアガイドレールとスライドブロック間に配設されたリニアモータボールねじチェーンまたはシリンダ機構であることを特徴とする請求項1に記載の搬送装置。

技術分野

0001

本発明は、リニアガイドレールLMガイド)のような精密直線ガイド部材を平行多列に使用してキャリアを移動させる場合に、キャリア側とガイドレールとの間のセリの発生を防止してスムーズに走行または昇降できるようにした搬送装置に関する。

0002

リニア搬送装置は、低騒音、低振動直線運動を行うためキャリアやトラバーサなどの移動体の駆動部として広く使用されており、特に、騒音や塵埃の発生もなく台車を走行できるのでクリーン設備内でのワーク移送用のキャリア等に採用されている(例えば、特許文献1、2参照)。

0003

【特許文献1】
特公平6−86884号公報(第2頁、第3図)
【特許文献2】
特開平3−173367号公報(第3頁、第3図)

0004

LMガイドは、レールとレールに接するローラリテーナを内蔵させたガイドLMブロック)とからなり、摺動するガイドにアームなどの部材を取付けた場合に、レールと直交する方向の偏荷重モーメントが掛かっても、ガイドはアームとローラリテーナの作用で、ガタつきやセリをおこすことなくレールに沿ってスムーズに動く。よって動作・停止精度とも良好なガイド素子である。

0005

平行2本のガイドレールに係合させたスライドユニット可動部材(キャリア)でつなげると、両スライドユニットはそれぞれ限定されて動く。よって、レールの平行度水平度がでていないと機械的にセリが発生し動かなくなる。2本の「平行度」「水平度」を出すは困難であるが可能である。

背景技術

0006

ワークや製品運ぶ際、可動部(キャリア)をがっちり組んで定盤状としてもたわみ、仕上げ精度が不良となり、可動部下面の平面精度が出ない。中央ラインのセリの発生防止のためリニアモータの2次導体誘導部を離すと、駆動力が出なくなる。よって、本発明では、キャリアのガイドレールを外2条とし、駆動体(2次導体)のガイドレールを内側2条、計4条として使用する。

発明が解決しようとする課題

0007

キャリアの中央に内側2条、両端に外側2条、計4条(または4ライン)のLMガイドを設け、中央に内側2条のトラックレールを支持する部材の中央に誘導体を固定し、キャリア下面の中央部分のローラリテーナ内蔵させた2つのスライドブロック間に誘導体と所定の隙間を保った2次導体を設けることが行われているが、この場合には、キャリアのたわみ(外2条のトラックレール)と(内2条のトラックレール)の「平行度」と「水平度」への異なりの吸収代がなく動かない(外2条と内2条のトラックレールの「平行度」と「水平度」を合わせるのは不可能)。そこで、本発明では、キャリアの下部中央に固着したほぼ角筒形の連結用板バネを介して内側2条のスライドブロックを設けた。このようにすると、内側2条と外側2粂の鉛直平行度と水平平行度が多少異なっても、連結用板バネの角筒断面方向の変形や長軸方向のねじれでこれを吸収して平行にガイドする。また、駆動方向にはねじれたり撓むことがないので、停止精度を確保できるようにしたものである。
上記のように、本発明は、リニアガイドレール(LMガイド)のような精密直線ガイド部材を平行多列に配置して台車を駆動させる際に、セリの発生を防止してスムーズに走行または昇降できるようにした搬送装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0008

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、2つの中央ラインと両側2ラインとによる平行多列の精密直線ガイド部材に支持されて往復移動するキャリアと、前記キャリアの下部中央に取付けた変形角筒形の連結用板バネと、前記連結用板バネと中央ラインの精密直線ガイド部材との間に対設された直線駆動部材とからなり、前記連結用板バネの弾力により直線駆動部材と平行多列の直線ガイド部材とのセリの発生を防いでキャリアを水平走行または昇降するようにしたことを特徴とする搬送装置である。請求項2は、前記精密直線ガイド部材はリニアガイドレールとスライドブロックで構成されたLMガイドであり、前記直線駆動部材は、中央ラインの精密直線ガイド部材におけるリニアガイドレールとスライドブロック間に配設されたリニアモータ、ボールねじチェーンまたはシリンダ機構であることを特徴とするものである。

0009

図1は本発明搬送装置の1部を破断して示した正面図、図2図1天板を取り外して示した平面図、図3リニアウエイとキャリアとの関係を拡大正面図、図4図3コンベヤユニットを省略して示した平面図である。
この搬送装置は、装置1の長手方向に配置された両側2ラインのLMガイド21,22と中央2ラインのLMガイド23、24とに支持されて往復移動するキャリア(またはトラバーサもしくは走行台車)10と、前記台車上に載置した荷物を、装置1内の端部に形成させた受入れ部と送出し部において台車走行方向と直交する方向に移送するコンベヤユニット11と、キャリア10の下部に剛性クッション部材である変形角筒形の連結用板バネ20を介して配置されたリニアパルスモータ16とからなる。なお、図中、符号2はリニア搬送装置の基台、3は外装ユニット、4,5はレールフレーム、6はケーブルベヤユニット、7は外装ユニット3の天板に設けたリニアモータコントローラ、8はフィルタユニットである。

0010

精密直線ガイド部材としてトラックレール(ガイドレール)とスライドブロック(スライドユニット)で構成されたLMガイドを用い、両側2ラインのLMガイド21,22と中央2ラインのLMガイド23、24とに支持されて往復移動するキャリア10と、キャリア10の下部に、剛性クッション部材である連結用板バネ20を介して直線駆動部材16を設けた場合を示す。図示例は、前記直線駆動部材として、キャリア10に設けたリニアパルスモータを示したが、リニアインダクションモータリニアシンクロナスモータ、リニアDCモータ等も使用でき、さらにボールねじ、チェーンまたはシリンダ駆動機構等も使用できる(図4図5)。

0011

図5図4のA—A線における断面図、図6図5のLMガイドと連結用板バネ部分の拡大正面図である。
連結用板バネ20の下面中央に直線駆動部材としてリニアパルスモータ16の可動子17(図5)を設けると共に、中央2ラインのLMガイド23、24間にリニアパルスモータの固定子18を設ける。各LMガイド21、22、23、24は、トラックレール21a、22a、23a、24aとスライドブロック21b、22b、23b、24bとで構成されている(図6)。荷物またはワーク35は、液晶パネルまたはプラズマディスプレーガラス基板等の比較的重量の大きな縦型キャリアであり、空気清浄雰囲気下で搬送される。なお、図中、符号12はコンベヤフレーム図5)、13は駆動モータ、14はラダー、27は走行検出ユニット、30はダンパ図3)である。

0012

コンベヤユニット11は、図1及び5に示すように、駆動モータ13と、キャリアの走行方向と直交する方向に配置された一対のプーリと、プーリ間にかけた歯付ベルト(図示省略)とからなる。キャリア上面に移動方向と直交する方向に走行するコンベヤユニット11を設置し、これに液晶パネル製造用ガラス基板(ペアガラス)等のワーク35を支持するラダー14を載せる。キャリアの移動端コンベヤ11を駆動することにより、走行方向と直交する方向に荷物またはワーク35を引き込み、または送り出すことができる。

0013

キャリア10の下部に設けた連結用板バネ20の下面中央には、図5に示すように、リニアパルスモータ16の可動子17を設けると共に、中央2ラインのLMガイド23、24間にリニアパルスモータの固定子18を設けている。

0014

図3、4、5に示すように、キャリア10の位置を検出するため、レールフレーム5の所定位置に設けた検出器28とキャリアの側部に設けた検出片28とからなる走行検出ユニット27を備えている。また、キャリアの原位置と移動位置の停止端にあたるレールフレーム4、5の内側にダンパブラケット31、31を取付けてダンパ30、30を設け、これに対応してキャリア下部にダンパ当て板32、32を固着する。図示例では、図2に示すように、キャリアの移動始点にあたる搬送装置1の一方に基板脱着ポジションを、他方にラダーホルダ脱着ポジションを向かい合わせると共に、移動終点の一方にリターンコンベヤからワークをキャリア上に受け入れ、他方のフロントトラバーサ(次段のトラバーサ)へ送り出す。

0015

キャリア10の下部と内側のLMガイド23、24との間に連結用板バネ20を配置したので、キャリア(ワーク)35の停止精度を高く維持することができる。
すなわち、移載受入側は固定であり、精度補正機構はない。受入側の設置公差精度は、±5/10mmであり、この中に唯一可動するキャリア10の停止を精度よくするためには、中央基準値の誤差±1/100mmが必要となる。受入側が片方にずれた場合、±1/10mm以下の許容誤差になる可能性がある。

0016

上記のように、両側2ライン21、22の平行1組の精密直線ガイド部材はキャリア10を支持し、中央2ライン23、24の精密直線ガイド部材は一直線駆動部材の可動子17を支持しているが、従来例のように、中央2ライン23、24の精密直線ガイド部材に連結用板バネがなく、両側2ラインと中央2ラインでキャリア10を支持しただけではセリが出て動かなくなる。すなわち、精密直線ガイド部材は2本平行を出して設置するのがやっとなので、両側2ラインのスライドユニット2つ、及び中央2ラインのスライドユニット2つの計4つをキャリア10にリジッドに固定すると、互いに平行の出ていない「両側2ライン」と「中央2ライン」とでキャリアを支持することになるので、スライドユニットの可動子17が強制的にレールと異なる方向に動かされ、それぞれのレールとせってしまう。

0017

しかし、本発明のように、キャリアを両側と中央各2ライン、計4ラインのLMガイド21〜24で支持するとともに、図4、5に示すように、剛性のあるバネ鋼製の連結用板バネ20を介して中央のLMガイド23、24との間にリニアパルスモータ16を配置することにより、LMガイド21、22と23、24とのセリを防止してキャリアの走行をスムーズにすることができる。

0018

図7外側ガイドレール内側ガイドレールとが垂直面内にずれていたときを示すもので、(a)は側面図、(b)は連結用板バネが断面方向に変形してズレを吸収する状態を示す斜視図である。図示例は、内側ガイドレール23aが水平に保持されるのに対し外側ガイドレール21aが図の右方に向かって僅かに傾斜しているが、その場合には、連結用板バネ20の前側が断面方向に変形してズレを吸収してキャリアの走行をスムーズにする。このように、外側ガイドレール21aまたは内側ガイドレール23aのいずれかが垂直面内に傾斜してズレていても、連結用板バネ20の断面方向の変形によってズレを吸収する。

0019

図8は外側ガイドレールに対し内側ガイドレールが平面内にずれていたときの平面図、図9図8の状態のとき連結用板バネの前下辺が横方向が捩じれてズレを吸収する状態を示す拡大正面図である。連結用板バネ20は、前述のように、積載板(台車)に対しワーク重心に偏りがあっても、偏りによって生じるモーメントを、板バネ反力で支持してセリを防止するほか、外側ガイドレールと内側ガイドレールとが垂直面又は水平面内に僅かなズレがあっても、断面方向に変形し、あるいは横方向が捩じれズレe(図9)を吸収してスムーズに移動させることができる。

発明を実施するための最良の形態

0020

本発明は平行度、水平度を保持した中央2本のトラックレールにスライドブロック又はスライドユニットを載せてガイドを利用した駆動体を備えており、駆動体の力点が可動部の中央、左右のどこであってもLMガイドの特性は変わらない。LMガイドの駆動体をロープベルトなどで移動させることは容易であるが、伸縮があって停止させる時に精度が出せない。他の直線駆動手段として、リニアモータのほかに、ボールねじ、チェーンまたはシリンダ駆動機構が挙げられるが、ボールねじはバックラッシュが発生するため、また、チェーンはピッチ誤差や、磨耗があり、伸びもあるため、それぞれ精度を出すための手段が必要である。これに比べ、リニアモータは、磨耗が非常に少なく、精度も出せる。但し、2次導体と固定の誘導部との間隙を精度良く一定にする必要あり、間隙が大きくなると駆動力を少なくする。以上のことから、リニアモータの使用が最適である。
なお、上記図示例は精密直線ガイド部材としてリニアガイドレールを用いて水平面にトラバースさせる場合を示したが、垂直方向に精密直線ガイド部材を配置すると共に直線駆動部材を組み込むことによりキャリア等を昇降させ搬送装置にも適用可能である。

図面の簡単な説明

0021

以上のように本発明の請求項1は、リニアガイドレールのような精密直線ガイド部材を多列に配置してキャリアを駆動させる際に、セリの発生を防止してスムーズに走行または昇降できるようにした搬送装置を提供することができる。
また、請求項2にかかる発明は、精密直線ガイド部材を多列のLMガイドとし、走行台車の下部に変形角筒形の連結用板バネを介して直線駆動部材であるリニアパルスモータを配置したので、重量が大きなワークで、ワークの盤面と直交する方向に重心の偏りがある場合であっても、精密直線ガイド部材にせってしまうことなくキャリアをスムーズに走行させることができる。

図1
本発明搬送装置の1部を破断して示した正面図である。
図2
図1の天板を取り外して示した平面図である。
図3
リニアウエイとトラバーサとの関係を示す拡大正面図である。
図4
図2のコンベヤユニットを省略して示した拡大平面図である。
図5
図4のA—A線における断面図である。
図6
図5のLMガイドと連結用板バネ部分の拡大正面図である。
図7
外側ガイドレールに対し内側ガイドレールが垂直面内にずれていたときを示すもので、(a)は側面図、(b)は連結用板バネの前側が断面方向に変形してズレを吸収する状態を示す斜視図。
図8
外側ガイドレールに対し内側ガイドレールが平面内にずれていたときの平面図である。
図9
図8の状態のとき連結用板バネの前下辺が横方向が捩じれてズレを吸収する状態を示す拡大正面図である。
【符号の説明】
1 搬送装置 2基台
3外装ユニット4、5レールフレーム
6ケーブルベヤユニット7リニアモータコントローラ
8フィルタユニット10 キャリア
11 コンベヤユニット 12コンベヤフレーム
13駆動モータ14ラダー
16 リニアパルスモータ 17可動子(1次導体)
18固定子(2次導体) 20 連結用板バネ
21、22 外側LMガイド(両側LMガイド)
23、24 内側LMガイド(中央LMガイド)
21a、22a 外側ガイドレール 23a、24a 内側ガイドレール
21b、22b外側スライドブロック
23b、24b内側スライドブロック
27走行検出ユニット 28位置検出器
29検出片30ダンパ
31ダンパブラケット32 ダンパ当て板
35 ワーク

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