專利名稱：天車系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種天車系統的構造，該天車系統包括用于運送物品的天車和用于使天車沿其行駛的行駛路徑。
背景技術：
已知一種天車系統安裝在半導體工廠等的絕對無塵室中，其沿著處理裝置和自動倉庫設置一個行駛路徑，并通過使天車在行駛路徑上自動行駛來運送物品。
處理裝置的工位和用于臨時存儲將要向所述工位供應的物品的寄存部設在行駛路徑的下方。設有卡盤的升降機安裝在每個天車上，用于在豎直方向上向所述工位或寄存部往復輸送物品和從其和接收物品。
日本專利公報No.3067656公開了一種這樣的天車系統。在這個文獻中，分別具有用于放置物品的構架的存儲架部件靠近相應處理裝置安裝在地面上方和行駛路徑下方，使得其不需要相對于行駛路徑移動。具體地講，這個系統的構造如下所述。
如該文獻的圖6和9所示，兩個構架框16a、16a設置在軌道1上，它們之間在縱向上具有一個預定間隙，軌道1作為天車V的行駛路徑。上部水平部分16a’、16a’連接到軌道1的頂面，一個構架16c置于下部水平部分16a”、16a”上以構成一個存儲架部件16。一個物品4通過升降機而被從天車V卸載到構架16c上。在每個構架框16a的上部水平部分16a’、16a’和下部水平部分16a”、16a”之間有充足的距離，以防止沿著軌道1移動的天車V碰撞到置于構架4上的物品4。
存儲架部件16設置在處理工位P1的斜上方和軌道1的下方。如果處理工位P1一起處理多個物品4、4…，相應天車V運送的物品4被放置在存儲架部件16上。在預定量的物品4被放置在存儲架部件16上以后，天車V將盒子4、4…一起供給到處理工位P1。
此外，雖然在公開的實施例中沒有描述，但當可被裝入處理裝置P1的最大數量的物品4、4…已被裝入時，如果另一個天車V運送一個新的物品4到達處理工位P1，新的物品4會被放置在存儲架部件16上。由此，存儲構架部件16擔當一個寄存部以臨時存儲物品4、4…。
下面描述物品4從天車V向存儲架部件16的輸送，以及相反的輸送操作。天車V在移動時利用升降機上的卡盤運送物品4。在移動過程中，一個防跌落機構支撐每個物品4底面的相反端(相對于天車V的延伸方向的前端和后端)。(或者，在防跌落機構和每個物品4底面每端之間構造出一個間隙，即使物品4跌落，防跌落機構也能接收它)。當天車V停在存儲架部件16上方時，防跌落機構首先啟動以釋放物品4底面。
多個卷筒連接到升降機的主體上。每個卷筒上卷繞著一根纜繩。升降機設有一個能通過纜繩而升高和降低的升降部分。升降部分的底部具有一個可夾持物品4的卡盤。纜繩可從相應卷筒放出，以使夾持物品4的升降部分從升降機主體降低。接下來，物品4被置于存儲架部件16的構架16c上。然后夾持物品4的卡盤打開。卷筒運行而卷入纜繩，以升高升降部分并將其帶到天車V上。
如上所述，在上面的文獻中，升降機用于將物品4從天車V輸送到存儲架部件16或執行相反操作。使用升降機運送物品花費時間長，所以希望對這種系統作出改進。因此，本發明的一個目的是提供一種天車系統，其能將物品從天車迅速輸送到臨時存儲物品的寄存部，也能將物品從寄存部迅速輸送到天車。
發明內容
前面描述了一些將在本發明中得到解決的問題，下面對解決這些問題的措施進行描述。
本發明提供了一種天車系統，其包括用于運送物品的天車和用于使天車沿其行駛的行駛路徑，其中，每個天車中分別裝有輸送裝置，用以在車主體前進方向的正交方向上裝卸物品；寄存部在與每個天車的輸送裝置相對應的高度上設置在行駛路徑一側，每個寄存部分別包括裝卸裝置，用于相對于天車的輸送裝置輸送和接收物品。
圖1是一個俯視圖，示意性地示出了一個天車系統的結構。
圖2是處理裝置和自動倉庫的俯視圖。
圖3是處理裝置的主視圖。
圖4是處理裝置的主視圖。
圖5是自動倉庫的剖視圖。
圖6是一個天車的透視圖。
圖7是天車的側視圖，示出了置于輥式輸送機上的一個盒子。
圖8是天車的側視圖，其中圖8A示出了置于傳遞位置的移動機構，圖8B示出了置于后退位置的移動機構。
圖9是天車控制電路的框圖。
具體實施例方式
下面參照附圖對本發明的一個實施例進行描述。
除特殊說明以外，限定天車10的前進方向為正向，來對組成部件的前后和橫向位置進行描述。
此外，在下面的說明中，天車10運送的物品具體是指一個設有大量半導體晶片的盒子9。但是，運送的物品并不局限于盒子9。盒子9沿豎直方向設有大量隔板。半導體晶片水平排列在每個隔板上。
此外，在下面的說明中，輥式輸送機8、8即指天車10在車主體前進方向的正交方向裝卸物品的裝卸物品的輸送裝置，如權利要求中所描述。輥式輸送機54即指設在上部工位中的輸入輸出裝置。輥式輸送機46即指設在寄存部中的裝卸裝置。但是本發明不應限于這些結構。
首先，簡要描述天車系統1的結構。
如圖1所示，一個用于使天車10、10…沿著其移動的行駛路徑2呈環形安裝在半導體工廠等的絕對無塵室中。一個自動倉庫5和多個處理裝置4、4…沿著行駛路徑2排列在環的外部以構成天車系統1。
自動倉庫5是一個小的存儲工位，盒子9、9…臨時存儲在其中。將自動倉庫5作為一個起始點，處理裝置4、4…按處理順序沿圖中實心箭頭所示方向排列。一個和天車系統1分離的系統將盒子9輸入到自動倉庫5，盒子9被臨時存放在其中。當天車10到達自動倉庫5時，盒子9被輸出并傳遞到天車10。盒子9依照處理步驟的順序被陸續地運送到處理裝置4、4…。一旦在處理裝置4、4…上的處理過程完成，盒子9被再一次輸入到自動倉庫5并輸出到所述與天車系統1分離的系統。
現在描述處理裝置4。
如圖2和3所示，在處理裝置4的與行駛路徑2相對的一側的下部設有一個輸入端口和一個輸出端口。輸入端口和輸出端口分別設有一個地面工位41。地面工位41、41從處理裝置4的內部伸出到外部，且每個地面工位分別具有一個安置在行駛路徑正下方的端部41a(靠近行駛路徑)。
此外，行駛路徑在相應面工位41、41上方分別形成通道口20、20，以使盒子9能在豎直方向上通過每個通道口20。如圖4所示，在豎直方向上通過通道口20的盒子9被在每個地面工位41的外端41a與位于行駛路徑2上的天車10之間傳遞。
地面工位41設有一個輸送裝置例如輥式輸送機，以在地面工位41外端41a和內端41b(背離行駛路徑2)之間運送盒子9。
一個傳遞裝置形成在處理裝置中，該傳遞裝置包括一個水平關節式傳遞機械手。傳遞裝置在地面工位41的內端41b和處理裝置4中的一個容放隔板之間傳遞盒子9。然后，多個盒子9被存儲在處理裝置4的容放隔板上。晶片被從盒子9、9…取出，然后一起轉經受處理例如清潔。由此，處理裝置4每次處理從多個盒子9、9…取出的晶片。
如圖2和3所示，一個寄存部45在行駛路徑橫向內側(環形行駛路徑內側)設置在處理裝置4的地面工位41、41的斜上方，以臨時存儲盒子9。寄存部45通過懸掛部件43、43從清潔室的天花板表面懸掛下來并幾乎與行駛路徑2平行排列。
每個懸掛部件43分別由一個下部框架43a和分別垂直于下部框架43a的前端和后端(相對于行駛路徑2的延伸方向)的支撐桿43b、43b構成。支撐桿43b、43b從清潔室天花板表面懸掛下來。兩個懸掛部件43、43與行駛路徑2平行排列。寄存部45固定在懸掛部件43、43的下部框架43a、43a上，以使其載置表面在水平方向延伸。
支撐寄存部45的結構并不局限于懸掛部件43、43，而是可以固定在置于清潔室地面上的支撐部件上，從而沿豎直方向延伸。也就是，對這種結構沒有特別的限制。
寄存部45設有多個輥式輸送機46、46…，作為裝卸盒子的裝置。輥式輸送機46、46…沿著行駛路徑2設置。一個盒子被臨時存儲在一個輥式輸送機46上。
每個輥式輸送機46分別包括多個輥48、48…和用于驅動所述輥48、48…的驅動裝置(圖中未示出)，輥48、48…和驅動裝置一起設置在一個框架內，該框架在俯視圖中顯示為正方形。每個輥48、48…比盒子9底面的寬度稍長，并部分地從框架的頂表面伸出。驅動裝置是這樣構成的，即一個驅動滑輪裝在一個驅動電機的電機軸上，并將一條傳動帶纏繞在驅動滑輪和裝于相對應輥48、48…的旋轉軸上的從動滑輪上。
由此，每個輥式輸送機46、46…設有一個驅動裝置并能被其獨立地驅動。輥式輸送機46上的盒子9通過輥48、48…輸入，并在相對于行駛路徑2的延伸方向的橫向被運送。
在上述的結構中，寄存部45的每個輥式輸送機46、46…設有驅動裝置。但是，輥式輸送機46、46…可與天車10的輥式輸送機8、8聯動。例如，天車10的每個輥式輸送機8、8可設有一個能向前和向后移動的運送輥，而不是給每個寄存部45的輥式輸送機46、46…裝備驅動裝置。在這種情況下，運送輥緊靠輥式輸送機46給它傳輸一個驅動力。結果，寄存部45的輥式輸送機46、46…可被移動。
另一方面，每個寄存部45的輥式輸送機46、46…可設有一個能向前和向后移動的運送輥。在這種情況下，運送輥抵靠著天車10的輥式輸送機8、8，以將一個驅動力從相對應的一個寄存部45的輥式輸送機46、46…傳輸到輥式輸送機8。結果，天車10的輥式輸送機8、8可被移動。
為寄存部45裝卸的盒子9、9…的方法并不局限于輥式輸送機46、46…。也可以使用其它方法。
寄存部45被如此設置，即輥式輸送機46、46…的運送表面與在行駛路徑2上行駛的天車10的輥式輸送機8、8位于相同的高度。
此外，在每個輥式輸送機46的靠近行駛路徑2的一端分別設有一個制動件49，制動件49被構造成可在豎直方向自由移動，從而可從輥式輸送機46的傳運送表面升高和降低。制動件49從運送表面升高可防止輥式輸送機46上的盒子跌落。另一方面，制動件49從運送表面降低以允許盒子9被輸送到天車10上。
此外，從每個輥式輸送機46的背離行駛路徑2的一端伸出一個伸出部分46b。伸出部分46b用作一個制動件，以防止輥式輸送機46上的盒子9從輥式輸送機46的與行駛路徑2相反的一側跌落。防止輥式輸送機46上的盒子9跌落的裝置并不局限于由制動件49和伸出部分46b組成的結構。也可以使用其它結構。
在上述裝置中，寄存部45在行駛路徑2的橫向內側(環形行駛路徑內側)設置在處理裝置4的斜上方。
但是，如圖1所示，如果處理裝置4低于行駛路徑2，則寄存部45也可以在行駛路徑2橫向外側(環形行駛路徑外側)設置在處理裝置4上方。
如果寄存部45、45分別在行駛路徑2兩側設置在處理裝置4上方，則首先，天車10只須陸續地傳遞各個盒子9到置于行駛路徑右側或左側的寄存部45。在設置在任一側的所有寄存部45的輥式輸送機46、46…裝載了盒子9、9…以后，其它盒子9被傳遞到設置在相反側的寄存部45的輥式輸送機46、46…上。
或者，天車10可以從行駛路徑2的上游或下游側開始傳遞各個盒子9，并在位于行駛路徑2一側的寄存部45與位于行駛路徑2另一側的寄存部45之間交替盒子。盒子9、9…被傳遞的順序沒有特別的限制。
此外，每個寄存部45可以沿行駛路徑2設置在處理裝置4、4之間。
如果寄存部45沿行駛路徑2設置在處理裝置4、4之間，則天車10首先將盒子9傳遞到處理裝置4上方的寄存部45，該處理裝置4位于寄存部45的上游或下游。在置于處理裝置4上方的所有寄存部45的輥式輸送機46、46…裝載了盒子9、9…以后，其它盒子9被傳遞到位于處理裝置4之間的寄存部45的各個輥式輸送機46a、46a上。
寄存部45、45…的位置不特別局限為在行駛路徑2的一側。因此，可使用其它方式設置。
現在對自動倉庫5進行描述。
如圖2和5所示，自動倉庫5的與行駛路徑2相對的一側的上部設有一個進口和出口。進口和出口分別設有一個上部工位52、52，盒子9被傳遞到此。上部工位52、52從自動倉庫5的內部伸出到外部。上部工位52、52的外端(靠近行駛路徑2)設置在行駛路徑2一側(在環形行駛路徑外側并靠近環形行駛路徑)。
每個上部工位52包括一對作為輸入輸出裝置的輥式輸送機54、54。該對輥式輸送機54、54相對于行駛路徑2的延伸方向前后設置。該對輥式輸送機54、54設在與行駛路徑2上天車10的輥式輸送機8、8相同的高度。輥式輸送機54、54通過連接部件53、53…連接在一起，使得輥式輸送機54、54之間維持固定的距離。
該對輥式輸送機54、54支撐著盒子9底面的相反端(相對于行駛路徑2的延伸方向的前后端)，從而在相對于行駛路徑2的延伸方向的橫向運送盒子。制動件55、55分別設置在每個輥式輸送機54的外端(靠近行駛路徑2)和內端(靠近自動倉庫5)。制動件55、55被構造成可在豎直方向上自由移動，使得其從輥式輸送機54的運送表面升高或者降低。
制動件55、55從運送表面升高，可防止在輥式輸送機54、54上的盒子9跌落。另一方面，制動件55、55從運送表面降低可允許盒子9被輸送到天車10或自動倉庫5內的塔式起重機56和從其接收。
此外，寄存部45跨越行駛路徑2與自動倉庫5的上部工位52、52相對設置。寄存部45被設置在行駛路徑2的橫向內側(環形通道的內側)。盒子9通過天車10而從自動倉庫5的每個上部工位52、52傳遞到寄存部45。
此外，自動倉庫5的與行駛路徑2相對的一側下部形成一個進口和一個出口。每個進口和出口分別設有下部工位51、51。
下部工位51、51從自動倉庫5的內部伸出到外部，并設有諸如輥式輸送機等輸送裝置。輸送裝置將盒子9相對于自動倉庫5輸入或輸出。下部工位51、51用于例如允許操作者輸入和輸出特急物品。
自動倉庫5包括分別形成在靠近行駛路徑2的側部和背離行駛路徑2的側部的容納部分。塔式起重機56設置在容納部分之間的中央空間中。容納部分內設有大量隔板50、50…，以放置盒子9。一個軌道(圖中未示出)置于容納部分之間的中央空間的地面上，使得其在行駛路徑2的延伸方向上延伸。塔式起重機56包括一個運行車57，其在軌道上運行，一個立柱58，其置于運行車57上并在豎直方向延伸，以及一個水平關節式傳遞裝置59，其可沿立柱58升高和降低。塔式起重機56適于在水平方向沿軌道移動。傳遞裝置59的頂端部分像一個叉子，用于鏟起盒子9的底面。通過運行車57的水平移動和傳遞裝置59的垂直移動的組合，盒子9可被傳遞到下部工位51、上部工位52和隔板56、56…。
利用上述結構，盒子9、9…被從設在天車系統1外部的一個系統傳遞到自動倉庫5的下部工位51、51。自動倉庫5的上部工位52、52輸送盒子9、9…到位于行駛路徑2上方的各天車10。塔式起重機56在下部工位51和隔板50之間、上部工位52和隔板50之間或下部工位51和上部工位52之間傳遞盒子。
現在描述行駛路徑2的結構。
如圖2所示，行駛路徑2包括一對軌道24L和24R；連接部件25、25…，它們將軌道24L和24R的底面連接在一起；以及防跌落部件26、26，它們在行駛路徑2的延伸方向上安裝在軌道24L和24R之間。行駛路徑2通過懸掛部件30、30…從清潔室的天花板懸掛下來。
如圖3所示，懸掛部件30包括一對懸掛桿31、31和一個懸掛框架32。懸掛框架32由頂端框32a和側桿32b、32b組成。頂端框32a的橫向相反端固定到懸掛桿31、31的相應下端。側桿32b、32b的上端固定到頂端框相應的橫向相反端。連接部件25、25…的橫向相反端固定到側桿32b、32b相應的下端。
由此，連接部件25、25…通過懸掛部件30、30…而懸掛著。軌道24L和24R的底面分別固定到連接部件25的頂面各橫向端。
如圖2所示，在行駛路徑2的延伸方向上，大量連接部件25、25…間隔一定距離設置。連接部件25、25…用于維持軌道24L和24R之間的固定距離。
如需要，連接部件25、25…可在軌道24L和24R的底面將它們簡單連接在一起，不用通過懸掛部件30、30…懸掛。
但是，連接部件25、25…不設置在處理裝置4的工位41、41的上方。連接部件29、29設在工位41、41的上方并且位于軌道24L和24R的底面之間。通過連接部件29、29和軌道24l、24r圍成一個通道口20。
軌道24L(24R)由多個具有適當長度并至少在其縱向相反端固定支撐在連接部件25、25上的軌道部件24l、24l…(24r、24r…)組成。軌道部件24l、24l…(24r、24r…)在行駛路徑2的延伸方向上連接在一起構成軌道24L(24R)。
每個軌道部件24l、24r分別包括一個水平行駛部分和形成在所述行駛部分的橫向外側并在豎直方向延伸的導向部分，并且具有L形的橫截面。另外，軌道部件24l還具有設在行駛部分橫向內端并在豎直方向延伸的導向部分。位于軌道部件24l橫向兩側的導向部分的相應上端設有伸出部分，它們相對而立。一個導槽被軌道部件24l的行駛部分、導向部分和伸出部分圍繞形成。天車10的導向輥12(后面描述)沿著導槽而被引導。然后，伸出部分防止導向輥12滑出導槽。
每個防跌落部件26分別由多個具有適當長度并在縱向連接在一起的防跌落桿26a、26a…組成。在每個連接部件25(29)的頂面具有兩個支架，二者之間設有固定的橫向距離。防跌落部件26可移動地連接到支架上。
在上述結構中，防跌落桿26a、26a…安裝在連接部件25、25…29、29…之間。但是，防跌落桿26a、26a…不設置在通道口20中。
由此，依照本實施例，為安全起見，兩個防跌落部件26、26安裝在軌道24l、24r之間。即使盒子9從天車10或軌道24l、24r之間的其它部件上跌落，在碰撞到地面之前可被防跌落部件26、26抓住。防跌落部件26、26的數量、結構等沒有特別的限制。
現在描述天車10的結構。
如圖6所示，天車10在車主體10a的中央部分中設有一個物品容納空間10b。物品容納空間10b的底側和橫向相反側是敞開的，以使盒子9可通過這些區域(見圖7)。也就是，天車10在車主體10a的右側、左側和底側分別為盒子9設有一個傳遞口。
如圖7所示，車主體10a的前后下端通過一個支撐部件15連接在一起。一個驅動電機16固定在支撐部件15上，以使它的長度方向與車主體10a的前后方向相對應。驅動電機16和它的支撐部件15設置在車主體10a的橫向相反端中的一端，以致于不會干擾從物品容納空間10b通過一個升降機7而被提升和降低的盒子9。驅動電機16的頂面設置在天車10的輥式輸送機8的運送表面的下方，以致于不干擾被運送的盒子9。
驅動輪11連接到驅動電機16相應的橫向外側，以使它們的軸在橫向水平方向延伸。驅動電機通過一個傳力機構(圖中未示出)如傘齒輪傳輸力。驅動輪11設置在車主體10a前后方向中央部分。在每個驅動輪的前面和后面，相對應的導向輥12、12連接到支撐部件15上，以使它們的軸在豎直方向延伸。在側視圖中，導向輥12、12呈現為安置在相對于驅動輪軸的前后對稱位置上。
每個驅動輪11從車主體10a的底面向下伸出，并抵靠在軌道部件24l的行駛部分上。導向輥12沿著軌道部件24l的導槽被引導。
在車主體10a下端與驅動輪15相反的一側(軌道24R一側)設有一對從動輪14、14。從動輪14、14由可自由改變其方向的腳輪組成。從動輪14、14分別設置在車主體10a的底面的前端和后端，以使它們的軸在水平方向延伸。
此外，如圖6所示，在車主體10a的頂面的前部和后部分別設有一對分支裝置。如果行駛路徑2出現分支或其它情況時使用分支裝置17、17。每個分支裝置17包括一個設置在車主體10a的頂面橫向中央部分的導向輥18和分別設置在導向輥橫向兩側的分支輥19、19。輥18、19、19設置為其軸在豎直方向延伸。分支輥19被構造成可以在豎直方向自由移動。
另外，車主體10a的相應橫向端的頂部設有集電單元60、60，用于從安裝在行駛路徑2上的供電線獲得電能。集電單元60、60的重量占車主體10a全部重量的較大比例。因此，集電單元60、60設置在車主體10a橫向兩側，以維持整個車主體10a的重量的平衡。這樣使車主體往前平滑地運行，例如，沿彎曲部分。此外由于行駛路徑具有一個分支部分，因此在某些區域內置于行駛路徑一側的供電線必須安裝在行駛路徑2的相對側。由此，通過在車主體10a的橫向兩側設置集電單元60、60，天車10即使在這樣的分支部分等處也可被供應電能。
每個集電單元60包括一個E形鐵氧體磁心61和一個集電線圈62。磁心61在三個位置例如它的頂部、中部和底部上具有伸出部分，這些伸出部分在橫向向外方向延伸。集電線圈62纏繞在中部伸出部分。磁心61的設置使得供電線分別位于由中部伸出部分與頂部和底部伸出部分之間形成的上端和下端凹坑內。
集電線圈62接收通過供電線傳導高頻電流而產生的磁場。然后，利用電磁感應現象從集電線圈62產生的誘導電流獲得電能。如此，集電單元通過供電線以不接觸方式為驅動輪11的驅動電機16和控制裝置提供電能。
此外，天車10在物品容納空間10b內包括升降機7，其在豎直方向相對于處理裝置4的地面工位41輸送和接收盒子9，和一對輥式輸送機8、8，它們在車主體前進方向的正交方向相對于自動倉庫的上部工位52輸送和接收盒子9。
如圖4所示，天車10的頂端物品容納空間10b的上方設有一個滑動裝置70。升降機7的主體71連接到滑動裝置70上。升降機主體71設有升降裝置，用于在卡盤作用下提升和降低一個升降部分72。滑動裝置70適于在車主體前進方向的正交方向移動到升降機主體71內。因此，即使地面工位41由于安裝錯誤等而在前進方向的正交方向上從升降機正下方的位置略微偏移，通過移動升降機主體71，盒子9也能被準確地傳遞，使得盒子9被置于地面工位41的外端41a的放置部分的正上方。
如果軌道24R被置于地面工位41的外端41a的放置部分的正上方，則軌道24R必須具有一個凹槽。
在這一方面，所有的地面工位41、41…可以置于行駛路徑2上的天車10的正下方，而滑動裝置70被從天車10中略去。在這種情況下，升降機主體71連接到車主體10a的位于物品容納空間10b上方的頂面。滑動裝置70可設置成向著放置部分微調節地面工位41的外端41a。
四個卷筒連接到升降機7的主體。傳動帶73、73…圍繞著相應卷筒卷繞，升降部分72通過傳動帶73、73…懸掛，以致于可自由地升降。升降部分72被這樣構成為可自由地升降，在其底面設有一個可夾持盒子9的卡盤。卡盤夾持住形成在盒子9頂端的上部凸緣9a。
此外，如圖6所示，在車主體10a相應內側下部，所述一對輥式輸送機8、8分別設在物品容納空間10b的前面和后面。輥式輸送機8、8是用于在車主體前進方向的正交方向運送盒子9的裝置。每個輥式輸送機8、8具有設置在縱向(在車主體的左右方向)的大量輥88、88…。輥88、88…從輥式輸送機8的主體頂面部分地伸出，以支持盒子9底面的相反端(天車10前進方向上的前后端)中相應的一端。
驅動電機連接到一個輥式輸送機8上，一個驅動滑輪連接到驅動電機的驅動軸。從動滑輪連接到相應輥88、88…的旋轉軸，一個傳動帶繞著驅動滑輪和所有的從動滑輪。由此，所有輥88、88…同步旋轉。
另一輥式輸送機8不設有驅動電機。因此輥88、88…被構成為可自由旋轉。這樣提供出一種輸送裝置，其用一個輸送機8作為驅動輸送機，用另一個輸送機8作為從動輸送機。
盒子9底面的相反端(相對于天車10前進方向的前后端)置于一對輥式輸送機8、8上。具體地講，在盒子9底面的各端形成臺階部分9c、9c(見圖8)。臺階部分9c、9c位于輥式輸送機8、8的輥88、88…上(參看圖7)，以防止盒子9在相對于其運送方向的橫向(相對于天車10前進方向的前后方向)偏移。
在本實施例中，盒子9的底面各端設有臺階部分9c、9c。或者，盒子9底面可以是平坦的，輥式輸送機8、8上設有導桿以防止盒子9傾斜移動。
當盒子9底面的一側端(相對于天車10前進方向的前或后端)被驅動輥式輸送機8運送時，放置著盒子9底面的另一側端的從動輥式輸送機8旋轉。結果，盒子9在該對輥式輸送機8、8上被直線運送。
在自動倉庫5的上部工位52設有所述一對輥式輸送機54、54，它們的結構類似于天車10的一對輥式輸送機8、8。由此，一個輥式輸送機54用作驅動輸送機，而另一個輥式輸送機54用作從動輸送機。
如上所述，依據本發明的實施例，對于天車10的一對輥式輸送機8、8和自動倉庫5的上部工位52的一對輥式輸送機54、54，一個輥式輸送機8(54)用作驅動輸送機，而另一個輥式輸送機8(54)用作從動輸送機。但是，另一輥式輸送機8(54)也可以由一個驅動輥式輸送機構成，即兩個輥式輸送機8、8(54、54)均由驅動輸送機構成。在這種情況下，通過同步驅動兩個輥式輸送機8、8(54、54)，盒子9在輥運送器8、8(54、54)上被直線運送。
天車10的每個輥式輸送機8的末端(在車主體10a的相應側壁開口處)分別設有可在豎直方向移動的制動件89。當盒子9被運送時，制動件89在各個輥式輸送機8、8的運送表面上伸出以防止盒子9跌落。另一方面，當盒子9被輸送到自動倉庫5的上部工位52的輥式輸送機54、54時，制動件89從各個輥式輸送機8的運送表面下降。
如圖8所示，天車10還包括移動機構80、80，它們用于使輥式輸送機8、8相互靠近和遠離。輥式輸送機8、8被移動機構80、80帶動相互靠近的位置稱作“傳遞位置”。(圖8A)。輥式輸送機8、8被移動機構80、80帶動相互遠離的位置稱作“后退位置”(圖8B)。
在傳遞位置，輥式輸送機8、8之間的間距和自動倉庫5的上部工位5 2的輥式輸送機54、54之間的間距相同，其小于盒子9的寬度(即在相對于車主體前進方向的前后方向長度)。這樣可以輸送盒子9到自動倉庫5的上部工位52。
另一方面，在后退位置，輥式輸送機8、8之間的間距大于盒子9的寬度。由此，輥式輸送機8、8置于升降機7與處理裝置4的地面工位4 1或與自動倉庫5的下部工位51之間。在這一位置，不會阻礙盒子9的輸送。結果，升降機7的升降部分72能在豎直方向上從輥式輸送機8、8之間通過。
每個移動機構80由一個齒輪齒條機構、一個連桿機構和一個用于在水平方向前后移動相應輥式輸送機8、8的機構組成。輥式輸送機8、8的構造如上面所描述。
用于在相對于天車10前進方向的正交方向上相對于自動倉庫5的上部工位52輸送和接收盒子9的裝置并不局限于輥式輸送機8、8。也可以應用其它方式構造輸送裝置。
此外，一個車載控制器110安裝在天車10上。如圖9所示，車載控制器110連接到驅動輪11的驅動電機16、用于升降機7和滑動裝置70的驅動部、輥式輸送機8的輥88、88的驅動電機、移動機構80、80的驅動部、分支裝置17、17的驅動部，以及天車10上的裝備。
現對天車10的運行控制進行描述。示出位置信息的標記貼附在行駛路徑2的適當位置上，例如，在行駛路徑2中的通道口20的前面位于處理裝置4的工位41、41上方的位置。
另外，作為天車10的控制裝置的車載控制器110存儲著行駛路徑2的地圖信息(數據)，以便能不斷地確定天車10現在的運行位置。安裝在天車10上的一個編碼器用于指示運行距離。結果，車載控制器110根據地圖信息和運行距離確定出天車10當前位置。
為此，天車10的車載控制器110還知道貼附在行駛路徑2上的大量標記的位置。天車10用一個讀取器探測標記，以檢查其當前在哪運行。
然后，當讀取器探測到一個標記時，如果編碼器確定出天車10當前位置與地圖信息相應標記位置不相符，則由編碼器確定出的當前位置將根據地圖信息上的該標記位置而被校正。
由此，根據存儲在車載控制器110中地圖信息和編碼器探測到的運行距離，天車10不斷地確定出它當前位置。此外，讀取器用于探測標記以檢查當前位置。因此，運用這種雙重系統能準確確定出當前位置。
天車10如上所述確定出它在行駛路徑2上的運行位置；根據地圖信息和標記執行運行控制。例如，當目的工位41上方的通道口20前面的標記被探測到時，執行控制以將天車10減速控制，使其停在通道口20。
如果天車10將盒子9輸送到處理裝置4的地面工位41、自動倉庫5的上部工位52或寄存部45的輥式輸送機46，其根據存儲在車載控制器10的地圖信息確定現在所在的停止位置(用于地面工位41的停止位置，用于上部工位52的停止位置，或用于輥式輸送機46的停止位置)。天車10的車載控制器10確定是使用升降機7還是使用輥式輸送機8輸送盒子9。如果使用輥式輸送機8，車載控制器10還要確定出輥88、88被旋轉驅動的方向。
可使用一個高級控制器統一控制天車系統1的多個天車10、10…。然后，當天車10停在用于地面工位41、上部工位52或輥式輸送機46的停止位置時，該高級控制器可給天車10一個關于是使用升降機7還是輥式輸送機8、8的指令。
當盒子9被輸送到處理裝置4的地面工位41時，升降機7被天車10選擇。另一方面，當盒子9被運送到自動倉庫5的上部工位51或寄存部45的輥式輸送機46時，輥式輸送機8、8被天車10選擇。在這種場合，當選擇輥式輸送機8時，確定驅動電機是正向旋轉還是反向旋轉，取決于上部工位52或輥式輸送機46是設置在行駛路徑2的橫向外側(環形行駛路徑外側)還是在橫向內側(環形行駛路徑內側)。
現在對用安裝在天車10上的升降機7傳遞盒子9的流程進行描述。
如圖4所示，當在行駛路徑2上行駛的天車10停在作為目的地的處理裝置4的工位41時，車載控制器10確定升降機7用作當前運送操作的輸送裝置。
通道口20位于停止的天車10下方。由此，支持著升降機7的滑動裝置70用于調節升降機7的水平位置，以使其置于地面工位41上的盒子9的正上方。
然后，天車10的車載控制器110啟動移動機構80、80，以將輥式輸送機8、8移動到后退位置。然后車載控制器10降低升降機7的升降部分(見圖8B)。升降部分通過輥式輸送機8、8之間并通過通道口20到達地面工位41上的盒子9處。然后，升降部分72的卡盤夾持住盒子9，并且升降部分被提升。升降部分72通過通道口20和輥式輸送機8、8。然后，盒子9被容納在物品容納空間10b內。隨后支持著升降機主體71的滑動裝置70被移回到原來的位置。
在盒子9被這樣完全容納以后，移動機構80、80被又一次啟動，以將輥式輸送機8、8移動到傳遞位置(見圖8A)。這時，盒子9被升降機7的升降部分72夾持并懸在物品容納空間10b內。由此，輥式輸送機8、8位于傳遞位置，以防止盒子9跌落。或者，升降部分72可以被略微地降低，以將盒子9放在輥式輸送機8、8上(見圖7)。
相反地，如果被天車10保持的盒子9被運送到處理裝置4的地面工位41，則升降機7用于執行與如上所述基本相同的流程。
現在對用安裝在天車10上的輥式輸送機8、8傳遞盒子9的流程進行描述。
如圖5(或圖3)所示，當天車10停在或靠近自動倉庫5(或寄存部45的輥式輸送機46)的上部工位52時，車載控制器110確定輥式輸送機8、8用作當前傳遞操作的傳遞裝置。輥式輸送機8、8的旋轉驅動方向也被確定。
停止的天車10的輥式輸送機8、8位于面對且靠近自動倉庫5(或寄存部45的輥式輸送機46)的輥式輸送機54、54處，以使所有的輥式輸送機8、8和54、54位于相同高度上的一條直線上。天車10的車載控制器110選擇傳遞裝置。然后車載控制器110降低輥式輸送機8、8上的與自動倉庫5(或寄存部45)靠近的制動件89、89和輥式輸送機上的與天車10靠近的制動件55、55(或輥式輸送機46上的與天車10靠近的制動件49)。這時，天車10的輥式輸送機8、8的上與自動倉庫5相對的制動件89、89保持相對于運送表面升高，以起到制動的作用。
然后，自動倉庫的輥式輸送機54(或寄存部45的輥式輸送機46)或者天車10的驅動輥式輸送機8被驅動，以將盒子9通過自動倉庫5的輥式輸送機54、54(或寄存部45的輥式輸送機46)輸出。此外，盒子9通過天車10的輥式輸送機8、8而被引入。盒子9被這樣從自動倉庫5(或寄存部45)運送到天車10。當盒子9被裝載在天車10上時，靠近自動倉庫5(或寄存部45)的制動件89、89升高以防止盒子9跌落。
在盒子9被完全容置在天車10中后，天車10開始運行到作為目的地的處理裝置4。
為防止盒子9在傳輸過程中振動，盒子9被懸掛著，可前后移動的壓力部件可以在車主體10a的相應內側分別設置在物品容納空間10b的前面和后面，用于在運送過程中支持盒子9的各側面(相對于天車10前進方向的前后側)。優選的是，在每個壓力部件的抵靠部分上設置一個彈性體，用于在運送中降低因抵靠盒子9而可能產生的振動的幅值并吸收振動。此外，一個可在豎直方向或天車10的前進方向前進和后退的彈性部件設置在輥式輸送機8、8的頂面。然后，盒子9可通過彈性部件置于輥式輸送機8、8上。
相反，如果天車10傳遞盒子9到自動倉庫5的上部工位52(或寄存部45的輥式輸送機46)，則利用天車10的輥式輸送機8、8和自動倉庫5的上部工位52的輥式輸送機54、54(或寄存部45的輥式輸送機46)實施與如上所述基本相同的流程。
由此，天車10被構造成相對于位于行駛路徑2一側的寄存部45的輥式輸送機46輸送和接收盒子9。與天車設有一個升降機并且相對于行駛路徑下方的臨時物品存放裝置輸送和接收物品的結構相比，盒子可在短時間內被輸送和接收，以使操作更佳容易和高效。
現在對天車系統1中的用于使天車10傳遞和運送盒子9的流程進行描述。
如圖1所示，自動倉庫5的上部工位52上的盒子9被傳遞于上部工位52的輥式輸送機54、54與停在上部工位52一側的未裝載的空天車10的輥式輸送機8、8之間。然后，天車10運送盒子9到作為下一目的地的處理裝置4。或者，盒子9在輥式輸送機8、8上沿橫向移動通過停在上部工位52一側的空天車10。盒子9以跨越行駛路徑2面對著上部工位52站立的方式被運送到寄存部45的輥式輸送機46上。
或者，在后一情況下，多個盒子9可以被從自動倉庫5陸續輸出，然后通過一個停在自動倉庫5的上部工位52一側的空天車10而被陸續傳遞到寄存部45的各個輥式輸送機46、46…。
在這種情況下，假定自動倉庫5的上部工位52的輥式輸送機54、54、停在輥式輸送機54、54一側的空天車10的輥式輸送機8、8和寄存部45的輥式輸送機46在俯視圖中排列在一條直線上。也就是，假定上部工位52和寄存部45的輥式輸送機46相對于行駛路徑2對稱排列。那么，自動倉庫5的上部工位52上的盒子9從上部工位52的輥式輸送機54、54開始在空天車10的輥式輸送機8、8上移動，從而被直接運送到寄存部45的輥式輸送機46，而不需要移動天車10。但是，對于置于輥式輸送機45上方的上游或下游的輥式輸送機46，自動倉庫5的上部工位52上的盒子9被從上部工位52的輥式輸送機54、54傳遞到空天車10的輥式輸送機8、8。然后，天車10略微地向前或向后移動。結果，盒子9被從天車10的輥式輸送機8、8傳遞到上游或下游的輥式輸送機46。
然后，輥式輸送機46、46…上的盒子9被陸續傳遞到已抵達寄存部45一側并與自動倉庫5的上部工位52相面對的天車10、10…。盒子9、9…然后被運送到作為目的地的處理裝置4。
在這種情況下，寄存部45的輥式輸送機46、46…上的盒子9、9…以先進先出的方式被傳遞。
例如，當從自動倉庫5輸出的多個盒子9、9…通過一個空天車10而被臨時放置在寄存部上時，它們被陸續放置在各個輥式輸送機46上；第一個盒子9置于寄存部45下游(相對于天車10的前進方向)的輥式輸送機46上，最后一個盒子9置于最上游的輥式輸送機46上。然后，當臨時放置的盒子9、9…被傳遞到抵達寄存部45一側的多個空天車10、10…上時，首先放置盒子9的下游輥式輸送機46上的盒子9被首先傳遞。
或者，相反地，從自動倉庫5輸出的多個盒子9、9…被陸續臨時置于各個輥式輸送機46上；第一個盒子9置于最上游輥式輸送機46上，最后一個盒子9置于最下游輥式輸送機46上。然后，當臨時放置的盒子9、9…被傳遞到抵達寄存部45一側的多個空天車10、10…上時，首先放置盒子9的上游輥式輸送機46上的盒子9被首先傳遞。
此外，統一控制天車系統1的一個高級控制器可以控制用于將從臨時放置盒子的自動倉庫5輸出的多個盒子9、9…放置在其上的輥式輸送機46、46…的順序。隨后，當臨時放置的盒子9、9…被傳遞到抵達寄存部45一側的多個空天車10、10…上時，根據控制器的一個指令，從一個首先被臨時置于輥式輸送機46上的盒子9開始被陸續傳遞。
如前所述，處理裝置4每次處理多個盒子9、9…內的晶片。處理裝置4可以處理過的盒子9、9…的最大數量是有限的。因此，當可被處理的最大數量的盒子9、9…裝入處理裝置4時，即使持有盒子9的天車10到達，由于處理裝置4不再裝入盒子9，因此新到達的盒子9會被傳遞到靠近處理裝置4的寄存部45。
需要利用處理裝置4花費相對長的時間處理盒子9、9…內的晶片。由此，當持有各個盒子9的天車10在處理過程中接連到達時，新到達的盒子9被臨時放置在靠近處理裝置4的寄存部45上。
然后，一旦處理裝置4已經完成其處理過程，多個盒子9、9從首先輸入的開始通過輸出口而被陸續輸出到地面工位41。盒子9然后被停在地面工位41正上方的行駛路徑2上的天車10的升降機7傳遞。
由此，已處理的多個盒子9、9…從地面工位41被陸續裝在各個天車10、10…上，然后被運送到用于進行下一個處理步驟的處理裝置4。然后，另一個空天車10到達處理裝置4，以將臨時存儲在靠近處理裝置4的寄存部45的輥式輸送機46上的盒子9、9…陸續傳遞到處理裝置4的地面工位41，以利用處理裝置4對它們進行處理。
這時，寄存部45的每個輥式輸送機46上的盒子9被傳遞到停在這個輥式輸送機46一側的天車10的輥式輸送機8、8。這個天車10被移到用于被傳遞盒子9的地面工位41的正上方位置。然后，盒子9被升降機7報持并在豎直方向通過通道口20傳遞到地面工位41。
但是，對于從位于地面工位41正上方的通道口20看位于目標地面工位41一側并靠近它的輥式輸送機46(這個輥式輸送機46與地面工位41在俯視圖中呈直線排列)上的盒子9而言，這個盒子9被從輥式輸送機46傳遞到天車10上的輥式輸送機8、8。盒子9然后被升降機7傳遞到位于下方的地面工位41，其中天車10保持停止狀態。
也是在這場合，寄存部45的輥式輸送機46、46…上的多個盒子9、9…被以先進先出的方式傳遞到處理裝置4的地面工位41。
然后，多個新的盒子9、9…被從地面工位41裝入處理裝置4。然后處理裝置4執行一系列的操作。
一旦多個盒子9、9…依照上面的流程在最后的裝置4中被處理完畢，它們被陸續從首先輸入的盒子開始輸出到地面工位41。盒子9、9…被傳遞到停止在位于地面工位41正上方的行駛路徑2上的天車10上。
由此，多個盒子9、9…被陸續傳遞到各個天車10、10…并被運送到自動倉庫5。然后，每個天車10停在自動倉庫5一側。盒子9然后從天車10的輥式輸送機8、8被傳遞到自動倉庫5的上部工位52的輥式輸送機54、54。盒子9最后被輸入到自動倉庫5。
如上所述，盒子9從自動倉庫5輸出然后被運送到天車10。在被運送時，盒子9經過處理裝置4、4…處理，隨后，盒子9被輸入到自動倉庫5。
天車10裝備有在豎直方向輸送盒子9的升降機7和在水平方向輸送盒子9的輥式輸送機8、8。這使得天車10可用于更多的用途。在向處理裝置4的地面工位41輸送盒子9時，天車10利用作為控制裝置的車載控制器110將輥式輸送機8、8設置在后退位置，然后升高或降低升降機。另一方面，在向自動倉庫5的上部工位52或寄存部45的輥式輸送機46輸送盒子9時，天車10利用車載控制器110將輥式輸送機8、8設置在傳遞位置，然后啟動它們。
當天車10向行駛路徑2下方的地面工位41輸送盒子9時，移動機構80、80將輥式輸送機8、8移動到后退位置。這樣，通過升降機7而被升高和降低的盒子9不會與輥式輸送機8、8相互干擾。這樣可以將升降機7和輥式輸送機8、8布置在天車10中，以達到一個緊湊布局。
另外，通過使用移動機構80、80移動輥式輸送機8、8到傳遞位置，可防止由升降機7支持在物品容納空間10b內的盒子9跌落。因此，提高了系統的安全性。
在這樣的結構中，分別裝備有升降機7和輥式輸送機8、8的天車10在行駛路徑2上運行。但是，也可以使分別裝備有升降機7和輥式輸送機8、8的天車10和僅裝備有升降機7而未裝備輥式輸送機8、8的天車10同時在行駛路徑2上運行。
裝備有升降機7和輥式輸送機8、8的天車系統10以下稱作第一天車。只裝備有輥式輸送機8、8的天車系統10以下稱作第二天車。第二天車的制造比第一天車更經濟。因此，通過在天車系統1中使用最小數量的第一天車和相對較多的第二天車，可降低天車系統1的構造成本。
在同時設有第一天車和第二天車系統中，第一天車在自動倉庫5的上部工位52和處理裝置4地面工位41之間、在處理裝置4地面工位41和不同的處理裝置4地面工位41之間、在寄存部45的輥式輸送機46和處理裝置4的地面工位之間傳遞盒子9。第二天車主要在自動倉庫5與寄存部45的輥式輸送機46之間、在寄存部45的輥式輸送機46與不同的寄存部45的輥式輸送機46之間傳遞盒子9。
如前所述，多個盒子9、9…被一起裝入處理裝置4。然后，處理裝置4每次處理多個盒子9。隨后，處理裝置4陸續將處理過的盒子9、9…直接裝入到相應第一天車上。可以利用相應第一天車將多個盒子9、9…運送到下一個處理裝置4。或者，可以利用單個第一天車將處理過的盒子9、9…從地面工位41陸續傳遞到靠近處理裝置4的寄存部45。然后，已被運送到寄存部45的多個盒子9被陸續置于相應第二天車上，然后被運送到下一個處理裝置4。
上面對依據本發明的天車系統1的結構進行了描述。
權利要求中定義的天車并不局限于在前面實施例中的用于將盒子9支承在軌道241、24r上方的安裝型天車10。天車系統也可以是在軌道下方懸掛著物品運送的懸掛型的。
關于懸掛型天車，在軌道241、24r下方設有一個物品容納空間。物品容納空間下有一個開口以使盒子9在豎直方向上通過的開口。開口也可設在天車前進方向(盒子9的傳遞方向)的正交方向上的天車側面上。盒子9可在水平方向通過這些開口。物品容納空間的頂板上設有一個升降機。作為水平移動裝置的輥式輸送機分別設置在物品容納空間的前面和后面。輥式輸送機向前和向后移動，從而不與通過升降機而升高和降低的盒子9相互干擾。
此外，在處理裝置4的處理過程中，空盒子9被存儲在處理裝置4中。但是，其也可以被臨時存儲在寄存部45中。
如上所述結構的本發明可產生如下效果。
首先，依據權利要求1中描述的本發明的一個方面，天車配備有輸送裝置，該輸送裝置被構造成相對于設在行駛路徑一側的寄存部輸送和接收物品并且包含裝卸的裝置。與利用升降機相對于行駛路徑下方的臨時物品放置裝置輸送和接收物品的傳統結構相比，物品可在短時間內被輸送和接收，以使操作更容易、更高效。
依據權利要求2中描述的本發明的一個方面，天車配備有輸送裝置，該輸送裝置能在短時間內相對于上部工位輸送和接收物品，所述上部工位設置在行駛路徑一側并包含輸入輸出裝置。這也使操作更容易、更高效。
依據權利要求3中描述的本發明的一個方面，天車的升降機用于相對于設在行駛路徑下方的地面工位輸送和接收物品，從而提高了天車系統的通用性。
依據權利要求4中描述的本發明的一個方面，天車停在寄存部和上部工位之間。因此，物品可在短時間內通過天車從寄存部被輸送到上部工位，或執行相反操作。當物品通過天車從寄存部被輸送到上部工位或執行相反操作時，天車僅用于轉運物品。此外，設置在天車上的物品能被裝載在寄存部或上部工位上。或者，來自寄存部或上部工位新的物品能被裝載在天車上。裝載和卸載可以基本上同時進行，從而可以減少傳遞所要求的時間。
權利要求
1.一種天車系統，包括用于運送物品的天車和用于使天車沿其行駛的行駛路徑，其特征在于，每個天車中分別裝有輸送裝置，用以在車主體前進方向的正交方向上裝卸物品，寄存部在與每個天車的輸送裝置相對應的高度上設置在行駛路徑的一側，每個寄存部分別包括裝卸裝置，用于從天車的輸送裝置接收物品和向其輸送物品。
2.如權利要求1所述的天車系統，其特征在于，在行駛路徑的一側，在與每個天車的輸送裝置相對應的高度上設有上部工位，每個上部工位分別包括輸入輸出裝置，用于向天車的輸送裝置輸送物品和從所述輸送裝置接收物品。
3.如權利要求1所述的天車系統，其特征在于，行駛路徑下方設有地面工位，每個天車上分別裝有升降機，用于在豎直方向上向地面工位輸送物品和從地面工位接收物品。
4.如權利要求2所述的天車系統，其特征在于，每個寄存部和相應上部工位彼此跨越行駛路徑相對設置。
5.如權利要求2所述的天車系統，其特征在于，行駛路徑下方設有地面工位，每個天車上分別裝有升降機，用于在豎直方向上向地面工位輸送物品和從地面工位接收物品。
6.如權利要求4所述的天車系統，其特征在于，行駛路徑下方設有地面工位，每個天車上分別裝有升降機，用于在豎直方向上向地面工位輸送物品和從地面工位接收物品。
全文摘要
本發明的目的是提供一種天車系統，其包括用于運送物品的天車和用于使天車沿其行駛的行駛路徑，其中設置分別用于臨時存放物品的寄存部，以使物品在短時間內從寄存部輸送到天車，或從天車輸送到寄存部。天車(10)上設有輥式輸送機(8，8)，以在車主體前進方向的正交方向裝卸物品(盒子9等)。分別包括輥式輸送機(46，46)的寄存部在與天車(10)的輥式輸送機(8，8)相對應的高度上設置在行駛路徑(2)的一側。
文檔編號B65G1/10GK1506257SQ20031011974
公開日2004年6月23日 申請日期2003年12月3日 優先權日2002年12月9日
發明者鈴木高志 申請人:村田機械株式會社