JP2004307125A - 保管棚装置 - Google Patents

Abstract

【課題】保管棚装置を安価に構成することができると共に、保管数に対して装置を小型化することにより高いスペース効率を実現する。
【解決手段】収納容器１の保管径路２０に４段等の複数の段数で配置され、収納容器１を保管する保管部２１ａと収納容器１を通過させる通過部２１ｂとを備えた第１棚板部材２１と、第１棚板部材２１を回転させることにより保管部２１ａおよび通過部２１ｂを保管径路２０上に位置決め可能な第１棚板駆動機構２３と、所定段の第１棚板部材２１の保管部２１ａを保管径路２０上に位置決めさせるときに、該所定段よりも保管径路２０の上流側に配置された第１棚板部材２１の通過部２１ｂを保管径路２０上に位置決めさせるように第１棚板駆動機構２３を制御する保管棚コントローラ２５とを有している。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送台車により搬送される荷物を一時的に保管する保管棚装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体基板等を工程内や工程間で搬送台車により搬送して処理を加えながら最終製品とする生産施設においては、処理を加えるまでに不定期間の待ち時間が発生する場合があるため、半導体基板等を中間品として一時的に保管する保管棚装置が設けられている。従来の保管棚装置は、半導体基板等を収納した収納容器を載置する載置台を多段に備えていると共に、各段の載置台に対して収納容器を搬送アームで支持しながら搬送して着脱する移載装置を備えている。また、載置台には、収納容器を通過させることはなく搬送アームのみを通過させる切欠部が形成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
これにより、従来の構成によれば、搬送装置と各段の載置台との間における収納容器の受け渡しを移載装置を介して行なうことによって、立体的に収納容器を保管して製造施設のスペースを有効利用することが可能になっている。また、移載装置の搬送アームを切欠部を通過させるように移動させることによって、載置台に対して収納容器を円滑に着脱することが可能になっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２３１７８５号公報（第３図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、移載装置が保管棚装置にとって必須であるため、移載装置により装置コストが高騰し易いという問題がある。また、スペースの有効利用を一層推し進めようとした場合に、移載装置を配置するスペースが障害になるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、保管棚装置を安価に構成することができると共に、保管数に対して装置を小型化することにより高いスペース効率を実現することができる保管棚装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、荷物の保管径路方向に複数の段数で配置され、前記荷物を保管する保管部と前記荷物を通過させる通過部とを備えた棚板機構と、前記棚板機構を移動させることにより前記保管部および前記通過部を前記荷物の保管径路上に位置決め可能な棚板移動機構と、所定段の棚板機構の保管部を前記保管径路上に位置決めさせるときに、該所定段よりも前記保管径路の上流側に配置された棚板機構の通過部を前記保管径路上に位置決めさせるように前記棚板移動機構を制御する棚板制御装置とを有することを特徴としている。
【０００８】
上記の構成によれば、移載装置が不要になるため、保管棚装置を安価に構成することができると共に、保管数に対して装置を小型化することにより高いスペース効率を実現することができる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の保管棚装置であって、前記棚板機構は、前記保管部および通過部が円周状に配列された第１棚板部材を備えており 前記棚板移動機構は、前記保管部および通過部が配列された円周軌跡の中心部が回転中心となるように前記第１棚板部材を回転させる第１棚板駆動機構と、前記第１棚板部材の回転角度を検出する回転角度検出手段とを有しており、前記棚板制御装置は、前記回転角度検出手段で検出された回転角度に基づいて前記保管部および前記通過部の位置決めを行なうことを特徴としている。これにより、回転角度に基づいて容易に位置決めを行なうことができる。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１に記載の保管棚装置であって、前記棚板機構は、前記保管部および通過部が一列状に配列された第２棚板部材を備えており、前記棚板移動機構は、前記保管部および通過部の配列方向に前記棚板機構を進退移動させる第２棚板駆動機構と、前記第２棚板部材の移動量を検出する移動量検出器とを有しており、前記棚板制御装置は、前記移動量検出手段で検出された移動量に基づいて前記保管部および前記通過部の位置決めを行なうことを特徴としている。これにより、進退移動の移動距離に基づいて容易に位置決めを行なうことができる。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１に記載の保管棚装置であって、前記棚板機構は、前記保管部および通過部が複数列状に配列された第３棚板部材を備えており、前記棚板移動機構は、前記保管部および通過部が配列された平面内で任意の方向に前記第３棚板部材を移動させる第３棚板駆動機構と、前記第３棚板部材の移動方向および移動量を検出する移動位置検出手段とを有しており、前記棚板制御装置は、前記移動位置検出手段で検出された移動方向および移動量に基づいて前記保管部および前記通過部の位置決めを行なうことを特徴としている。これにより、平面的に保管することにより保管数を容易に増やすことが可能になる。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１に記載の保管棚装置であって、前記棚板機構は、前記保管部が形成された複数の棚板保管部材と、前記通過部が形成された棚板通過部材とを備えており、前記棚板移動機構は、前記棚板保管部材および棚板通過部材を環状の移動軌跡に沿って案内するように支持する環状支持機構と、前記棚板保管部材および棚板通過部材を移動させる第４棚板駆動機構と、前記棚板保持部材および棚板通過部材の移動量を検出する移動位置検出手段とを有しており、前記棚板制御装置は、前記移動位置検出手段で検出された移動量に基づいて前記棚板保管部材および前記棚板通過部材の位置決めを行なうことを特徴としている。これにより、棚板保管部材の連結により容易に保管数の調整を行なうことができる。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１ないし５の何れか１項に記載の保管棚装置であって、前記棚板機構と前記棚板駆動機構とがユニット化されていることを特徴としている。これにより、ユニット化により段数の変更を容易に行なうことができる。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項１ないし６の何れか１項に記載の保管棚装置であって、前記保管径路を鉛直方向とした懸垂式昇降搬送装置により前記荷物を搬送する搬送システムを採用した施設に適用されることを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本発明の第１の実施形態を図１ないし図４に基づいて以下に説明する。
第１の実施形態に係る保管棚装置は、半導体製品製造施設のように、工程内や工程間を搬送台車で処理対象物を搬送して処理を加えながら最終製品とする搬送システムに好適に適用される。尚、以降の説明においては、半導体基板や液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等の処理対象物を収納容器に収納し、この収納容器を荷物として一時的に保管する場合について説明するが、これに限定されるものではなく、電子部品や機械部品、化学品、食品、書類等の荷物を一時的に保管する必要のある全業種の搬送システムに適用することができる。
【００１６】
上記の搬送システムは、軌道上を走行する搬送台車により搬送するＯＨＴ（Ｏｖｅｒ ｈｅａｄ Ｈｏｉｓｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）やＯＨＳ（Ｏｖｅｒ Ｈｅａｄ Ｓｈｕｔｔｌｅ）等の方式を採用している。具体的に説明すると、搬送システムは、図１に示すように、収納容器１（荷物）を搬送する搬送装置２と、収納容器１の搬送状況や保管状況を管理する図３のメインコントローラ３とを備えている。搬送装置２は、工程内や工程間に設けられ、リニアモータの二次側永久磁石を備えたレール機構４と、レール機構４を走行する搬送台車５とを備えている。レール機構４は、工場建屋の天井側に設けられている。また、レール機構４は、直線軌道や曲線軌道、分岐軌道を形成する各種のモジュールの組み合わせからなっている。そして、レール機構４は、処理装置や後述の保管棚装置６の上方を通過する搬送軌道を形成している。
【００１７】
上記のレール機構４には、懸垂式昇降搬送装置である搬送台車５が走行可能に取り付けられている。搬送台車５は、リニアモータの一次側コイル７と搬送台車本体８と把持機構９とを有している。一次側コイル７は、レール機構４の二次側永久磁石に対向配置されている。一次側コイル７は、一次側鉄心コア（積層鉄心）と３相コイルとで構成されており、３相交流の電流が通電されることにより直線状に移動する進行磁界を発生するようになっている。これにより、一次側コイル７は、レール機構４の二次側永久磁石との間の磁気作用により搬送台車５を走行させる推進力を一次側鉄心コアに発生させるようになっている。
【００１８】
上記の一次側コイル７は、搬送台車本体８に設けられている。搬送台車本体８は、図示しない位置決め機構と懸垂機構１０とを有している。位置決め機構は、搬送台車本体８の位置をティーチングにより微調整するように構成されている。即ち、位置決め機構は、軌道方向に対して左右方向の移動と、ひねり（軌道方向に対する角度）との位置補正を行なうように構成されている。これにより、搬送台車５は、例えば収納容器１の保管径路２０上の保管停止位置Ａに対して数ｃｍの範囲内で位置決めされる。
【００１９】
また、懸垂機構１０は、４本の懸垂ベルト１１と図示しない懸垂駆動機構とを有している。懸垂駆動機構は、図３の懸垂モータ１２と、懸垂モータ１２により正逆回転可能にされた巻取リールとを有している。巻取リールには、懸垂ベルト１１が巻回されている。そして、懸垂機構１０は、懸垂モータ１２の正逆回転により懸垂ベルト１１の巻き出しおよび巻き取りを行なうことによって、収納容器１を鉛直方向に昇降させるようになっている。
【００２０】
上記の懸垂ベルト１１の下端部には、把持機構９が連結されている。把持機構９は、図３に示すように、収納容器１のフランジ部１ａを保持可能にする把持用アクチュエータ１３と、リミットスイッチ等からなる載置検知センサー１４とを有している。尚、収納容器１は、一部が外部雰囲気に解放されたＯＣ（ｏｐｅｎ ｃａｓｓｅｔｔｅ）形式や、容器内部が密閉されたＦＯＵＰ（ｆｒｏｎｔ ｏｐｅｎｉｎｇ ｕｎｉｆｉｅｄ ｐｏｄ）形式のキャリアであり、内部にウエーハを収納するように構成されている。そして、図１に示すように、フランジ部１ａは、収納容器１の上面に形成されている。
【００２１】
上記の載置検知センサー１４は、収納容器１の上面に対向するように、把持機構９の下面に設けられている。載置検知センサー１４は、把持機構９と収納容器１との間に検出限界以上の隙間が形成されているときにオフ状態の検出信号を出力し、検出限界未満の隙間が形成されているときにオン状態の検出信号を出力するように設定されている。これにより、載置検知センサー１４は、検出限界以上の隙間が形成される収納容器１の懸吊状態と、検出限界未満の隙間が形成される収納容器１の載置状態とを検出することが可能になっている。
【００２２】
上記のように構成された搬送台車５は、図３に示すように、搬送台車コントローラ１５と、搬送台車コントローラ１５に接続された送受信部１６とを有している。送受信部１６は、無線通信によりデータ信号をメインコントローラ３および保管棚装置６との間で送受信可能にしている。
【００２３】
搬送台車コントローラ１５は、演算部や記憶部、入出力部等を備えている。入出力部には、上述の懸垂モータ１２、把持用アクチュエータ１３、一次側コイル７および載置検知センサー１４が接続されている。入出力部は、懸垂モータ１２と把持用アクチュエータ１３と一次側コイル７とをそれぞれ任意のタイミングで作動させると共に、載置検知センサー１４からの検出信号を取り込むようになっている。また、記憶部は、演算部で実行される図４の搬送台車制御ルーチン等のプログラムや、走行位置データ、自己を特定する台車番号データ等の各種のデータを記憶している。尚、走行位置データは、処理装置や保管棚装置６に対して収納容器１を着脱する位置や、軌道上の分岐部の位置等を示すデータである。また、台車番号データは、搬送軌道上に存在する全ての搬送台車５に個別に付与されたデータである。
【００２４】
上記のように構成された搬送台車５は、図１に示すように、保管棚装置６の上方を通過可能にされている。保管棚装置６は、収納容器１の保管径路２０方向に３段に配置された第１棚板部材２１（棚板機構）と、最下段に配置された第１底部棚板部材２２とを備えている。これらの第１棚板部材２１と第１底部棚板部材２２とは、回転中心軸が一致されている。また、各段の間隔は、収納容器１が上方の第１棚板部材２１に接触しないように、収納容器１の全高よりも大きな長さに設定されている。尚、第１棚板部材２１の段数は、１段であっても良いし、２段以上であっても良い。
【００２５】
上記の第１棚板部材２１は、円板形状に形成されている。第１棚板部材２１は、収納容器１を保管する複数の保管部２１ａと、収納容器１を通過させる単数の通過部２１ｂとを備えている。保管部２１ａと通過部２１ｂとは、回転中心を中心部とした円周軌跡上に存在するように配列されている。また、円周軌跡は、保管径路２０と交差するように設定されている。これにより、円周軌跡上に存在する保管部２１ａと通過部２１ｂとは、第１棚板部材２１の回転により保管径路２０上に位置決め可能にされている。
【００２６】
隣接する保管部２１ａ・２１ａの間隔は、収納容器１・１同士が接触しないように設定されている。また、保管部２１ａと通過部２１ｂとの間隔は、収納容器１が通過部２１ｂを通過するときに、保管部２１の収納容器１に接触しないように設定されている。また、通過部２１ｂは、第１棚板部材２１の端面から中心部側に切り欠くことにより形成されている。尚、通過部２１ｂは、第１棚板部材２１のサイズ（通過部２１ｂの個数）に応じて複数箇所に配置されていても良い。
【００２７】
一方、最下段に配置された第１底部棚板部材２２は、第１棚板部材２１と同様に円板形状に形成されている。第１底部棚板部材２２の径は、第１棚板部材２１の径と一致されている。第１底部棚板部材２２は、複数の保管部２２ａを備えている。保管部２２ａは、回転中心を中心部とし、保管径路２０と交差する円周軌跡上に存在するように配列されている。これにより、保管部２２ａは、第１底部棚板部材２２の回転により保管径路２０上に位置決め可能にされている。また、隣接する保管部２２ａ・２２ａの間隔は、収納容器１同士が接触しないように設定されている。
【００２８】
上記の第１棚板部材２１および第１底部棚板部材２２は、図２に示すように、第１棚板駆動機構２３により回転可能に支持されていると共に、保管径路２０に対して直交するように水平方向に支持されている。第１棚板駆動機構２３は、棚板部材２１・２２の中心部（回転中心）を回転自在に支持する図示しない棚板支持部材と、棚板支持部材に回転自在に貫挿され、上面が棚板部材２１・２２の下面に連結された従動プーリ部材３１と、従動プーリ部材３１の側方に配置された駆動プーリ部材３２と、駆動プーリ部材３２に減速機３５を介して連結された棚板駆動モータ３３と、駆動プーリ部材３２と棚板駆動モータ３３とに掛け渡された駆動ベルト３４とを有している。これにより、第１棚板駆動機構２３は、棚板駆動モータ３３の駆動力を駆動ベルト３４を介して従動プーリ部材３１に伝達することによって、棚板部材２１・２２を回転させることが可能になっている。
【００２９】
また、第１棚板駆動機構２３は、従動プーリ部材３１に連結された回転角度検出器３６を備えている。回転角度検出器３６は、従動プーリ部材３１の回転角度を検出することによって、棚板部材２１・２２の回転角度を検出可能にされている。そして、このように構成された第１棚板駆動機構２３は、各棚板部材２１・２２に取り付けられることによりユニット化されている。これにより、保管棚装置６は、第１棚板部材２１と第１棚板駆動機構２３と回転角度検出器３６とからなる棚ユニット２４を増減することによって、段数を容易に変更することが可能になっている。
【００３０】
上記の各棚ユニット２４は、図３に示すように、保管棚コントローラ２５により制御されている。保管棚コントローラ２５は、送受信部２６に接続されている。送受信部２６は、無線通信によりデータ信号を保管棚装置６とメインコントローラ３と搬送台車５との間で送受信可能にしている。保管棚コントローラ２５は、演算部や記憶部、入出力部等を備えている。入出力部は、上述の棚板駆動モータ３３および回転角度検出器３６に接続されている。入出力部は、棚板駆動モータ３３を任意のタイミングで作動させると共に、回転角度検出器３６からの検出信号（回転角度）を取り込むようになっている。また、記憶部は、演算部で実行される図４の棚制御ルーチン等のプログラムや、各棚ユニット２４を特定する棚ユニット番号データ、各保管部２１ａ・２２ａを特定する保管部番号データ、各保管部２１ａ・２２ａおよび通過部２１ｂの配置場所を特定するように決定された原点位置からの配置角度データ等を記憶している。尚、記憶部は、保管棚装置６が複数台存在する場合、各保管棚装置６を特定する棚番号データを記憶している。
【００３１】
上記の構成において、保管棚装置６の動作を説明する。
【００３２】
メインコントローラ３は、全ての収納容器１の保管状態や搬送先等を管理および監視していると共に、搬送軌道上に存在する全ての搬送台車５の搬送状態を管理および監視している。そして、収納容器１を処理装置に搬送する場合には、搬送対象となる収納容器１と、搬送に使用される搬送台車５と、搬送先である処理装置とを特定した後、これらの特定した内容を含んだ搬送指令信号を搬送台車５に送信する。また、収納容器１を保管する場合には、収納容器１の保管を指示する内容を含んだ棚着脱指令信号を搬送台車５に送信する。一方、保管棚装置６から収納容器１を取り出す場合には、収納容器１の取り出しを指示する内容を含んだ棚着脱指令信号を搬送台車５に送信する。
【００３３】
また、収納容器１を保管する場合には、保管棚装置６における空状態の保管部２１ａ・２２ａを選択する。一方、保管棚装置６から収納容器１を取り出す場合には、取出し対象の収納容器１を保管した保管部２１ａ・２２ａを選択する。そして、選択した保管部２１ａ・２２ａが存在する棚ユニット２４の棚ユニット番号と保管部番号とを含む棚指令信号を保管棚装置６に送信する。
【００３４】
上記のようにして信号が送信される搬送台車５と保管棚装置６とは、図４に示すように、搬送台車制御ルーチンと棚制御ルーチンとをそれぞれ実行している。
【００３５】
保管棚装置６においては、メインコントローラ３からの棚指令信号を受信したか否かを判断し（Ｔ１）、搬送指令信号を受信しなければ（Ｔ１，ＮＯ）、Ｔ１を繰り返して実行することにより搬送指令信号の受信待ち状態を維持する。一方、棚指令信号を受信した場合には（Ｔ１，ＹＥＳ）、棚指令信号の信号内容を取り込む。そして、信号内容に含まれる棚ユニット番号および保管部番号を取得する（Ｔ２）。
【００３６】
次に、棚ユニット番号および保管部番号に基づいて昇降スペース形成処理を実行する。例えば棚ユニット番号が４段目であるとすると、この４段目よりも上方に配置された１段目から３段目の棚ユニット２４については、通過部２１ｂを保管径路２０に位置させるように作動する。また、４段目の棚ユニット２４については、保管部番号に対応する保管部２２ａを保管径路２０に位置させるように作動する（Ｔ４）。
【００３７】
即ち、１段目から３段目の棚ユニット２４においては、通過部２１ｂに対応する配置角度を取得する。そして、図２に示すように、第１棚板駆動機構２３の棚板駆動モータ３３により第１棚板部材２１を回転させる。また、このときに、回転角度検出器３６により第１棚板部材２１の回転角度を検出する。そして、第１棚板部材２１の回転角度と通過部２１ｂの配置角度とに基づいて、通過部２１ｂが保管径路２０に位置したときに回転を停止する。この結果、１段目から３段目の棚ユニット２４における通過部２１ｂは、保管径路２０において上下方向に揃った状態となる。これにより、収納容器１を通過可能にする鉛直方向の通過スペースが保管径路２０上に形成される。
【００３８】
また、４段目の棚ユニット２４は、保管部番号に対応する保管部２２ａの配置角度を取得する。そして、上述の１段目〜３段目の棚ユニット２４の場合と同様に、第１底部棚板部材２２を回転させ、回転角度と配置角度とに基づいて所望の保管部２２ａを保管径路２０上に位置させる。これにより、図１に示すように、保管棚装置６は、搬送台車５の保管停止位置Ａの真下に第１底部棚板部材２２の保管部２２ａが露出した状態となる。
【００３９】
尚、最下段と最上段との間に配置された例えば３段目の棚ユニット２４の保管部２１ａを保管径路２０上に位置させる場合には、この３段目の棚ユニット２４の保管部２２ａと、この棚ユニット２４よりも上方に配置された１段目および２段目の棚ユニット２４の通過部２１ｂとが保管径路２０上に位置するように作動される。一方、４段目の棚ユニット２４については、停止状態が維持される。また、１段目である最上段の棚ユニット２４の保管部２１ａを保管径路２０上に配置させる場合には、１段目の棚ユニット２４のみを作動させる。
【００４０】
以上の保管部設定処理は、収納容器１を保管する場合と収納容器１の取り出す場合とにおいて同様に実施される。そして、この保管部設定処理が完了すると、棚準備完了信号を搬送台車５に送信し、収納容器１の通過スペースが保管径路２０上に確保された旨を報知する（Ｔ５）。この後、Ｔ１を再実行し、メインコントローラ３から送信される次の棚指令信号の受信待ち状態に移行する。
【００４１】
一方、搬送台車５においては、メインコントローラ３からの搬送指令信号を受信したか否かを判断している（Ｓ１）。搬送指令信号を受信しなければ（Ｓ１，ＮＯ）、Ｓ１を繰り返して実行することにより搬送指令信号の受信待ち状態を維持する。一方、搬送指令信号を受信した場合には（Ｓ１，ＹＥＳ）、搬送指令信号の信号内容を取り込む。そして、信号内容に含まれる台車番号データに基づいて自己の搬送台車５に対する指令であることを確認した後、信号内容に含まれる指令の種類を読み取る（Ｓ２）。この後、読み取った指令が棚着脱指令であるか否かを判定し（Ｓ３）、棚着脱指令でない場合には（Ｓ３，ＮＯ）、収納容器１を処理装置等へ搬送する搬送処理を行なう（Ｓ４）。
【００４２】
具体的には、搬送指令信号の信号内容に基づいて搬送先となる処理装置等の指定場所を認識し、この指定場所（走行位置データ）に到達するための走行ルートを決定する。尚、走行ルートは、メインコントローラ３からの搬送指令信号に含まれていても良い。そして、図１の一次側コイル７に３相交流電流を流すことにより直線状に移動する進行磁界を発生させ、搬送軌道の永久磁石との間の磁気作用で発生した推進力により走行を開始する。走行時においては、搬送軌道中に設けられたバーコード表示等による軌道位置データに基づいて走行ルートを確認する。指定場所に到達すると、搬送台車本体８の位置をティーチングにより微調整した後、収納容器１の着脱を行なう。
【００４３】
また、読み取った指令が棚着脱指令である場合には（Ｓ３，ＹＥＳ）、保管棚装置６に到達するための走行ルートを決定する。尚、走行ルートは、メインコントローラ３からの搬送指令信号に含まれていても良い。そして、搬送処理の場合と同様に、リニアモータの推進力により走行する。図１に示すように、保管棚装置６の上方に到達すると、搬送台車本体８の位置をティーチングにより微調整することによって、保管径路２０上の保管停止位置Ａに対して数ｃｍの範囲内で位置決めする（Ｓ５）。
【００４４】
この後、保管棚装置６から棚準備完了信号を受信したか否かを判定し（Ｓ６，ＮＯ）、棚準備完了信号を受信しなければ（Ｓ６，ＮＯ）、Ｓ６を繰り返して実行することにより棚準備完了信号を受信するまで待機する。この後、棚準備完了信号を受信すると（Ｓ６，ＹＥＳ）、受信した旨を保管棚装置６に報知した後、キャリア着脱処理を実行する（Ｓ７）。
【００４５】
即ち、例えば収納容器１を保管棚装置６に保管する場合には、図１に示すように、懸垂ベルト１１を巻き出すことによって、把持機構９に保持された収納容器１を保管径路２０に一致した状態で下降させる。この際、保管棚装置６において、例えば４段目の棚ユニット２４の保管部２２ａに収納容器１を保管するものであるとすると、この棚ユニット２４よりも上段（１段、２段、３段）の棚ユニット２４は、通過部２１ｂが保管径路２０に位置決めされた状態になっている。これにより、１段〜３段の棚ユニット２４は、保管径路２０上に通過スペースを形成している。この結果、収納容器１は、下降途中に存在する各段の第１棚板部材２１に接触および衝突することなく４段目の棚ユニット２４まで下降し、第１底部棚板部材２２の保管部２２ａに載置される。
【００４６】
収納容器１の載置は、載置検知センサー１４により検出される。そして、収納容器１の下降が停止された後、把持機構９による収納容器１の保持が解除される。この後、把持機構９のみが引き上げられることによって、収納容器１の保管が完了する。尚、収納容器１を保管棚装置６から取り出す場合には、上述の動作とは逆の動作が行なわれ、載置検知センサー１４により把持機構９が収納容器１に到達したことを確認した後、把持機構９により収納容器１を保持しながら引き上げる。
【００４７】
上記ようにしてキャリア着脱処理が完了すると、着脱処理完了信号をメインコントローラ３に送信する（Ｓ８）。この後、Ｓ１から再実行し、メインコントローラ３から送信される次の搬送指令信号の受信待ち状態に移行する。
【００４８】
以上のように、本実施形態の保管棚装置は、収納容器１（荷物）の保管径路２０に４段等の複数の段数で配置され、収納容器１を保管する保管部２１ａと収納容器１を通過させる通過部２１ｂとを備えた第１棚板部材２１（棚板機構）と、第１棚板部材２１を回転（移動）させることにより保管部２１ａおよび通過部２１ｂを保管径路２０上に位置決め可能な第１棚板駆動機構２３（棚板移動機構）と、所定段の第１棚板部材２１の保管部２１ａを保管径路２０上に位置決めさせるときに、該所定段よりも保管径路２０の上流側に配置された第１棚板部材２１の通過部２１ｂを保管径路２０上に位置決めさせるように第１棚板駆動機構２３を制御する保管棚コントローラ２５（棚板制御装置）とを有した構成にされている。これにより、移載装置が不要になるため、保管棚装置６を安価に構成することができると共に、保管数に対して装置を小型化することにより高いスペース効率を実現することができる。
【００４９】
尚、本実施形態において、保管径路２０が鉛直方向となる昇降方向に設定されているが、これに限定されることはなく、水平方向や斜め方向であっても良い。即ち、例えば床搬送式の搬送システムにより荷物を水平方向に移動させて保管する保管棚装置とすることもできる。また、本実施形態において、通過部２１ｂが切欠きにより形成されているが、これに限定されるものでもなく、開口により形成されていても良い。また、通過部２１ｂの形状は、収納容器１の外形に対応したものであることが好ましい。
【００５０】
また、本実施形態における保管棚装置６は、第１棚板部材２１と第１棚板駆動機構２３とがユニット化されている。これにより、ユニット化により段数の変更を容易に行なうことができる。尚、第１棚板駆動機構２３は、全第１棚板部材２１を１台で移動させるように構成されていても良い。
【００５１】
また、本実施形態において、第１棚板部材２１は、保管部２１ａおよび通過部２１ｂが円周状に配列されており、第１棚板駆動機構２３は、保管部２１ａおよび通過部２１ｂが配列された円周軌跡の中心部が回転中心となるように第１棚板部材２１を回転させるように構成されていると共に、第１棚板部材２１の回転角度を検出する回転角度検出器３６（回転角度検出手段）を有しており、保管棚コントローラ２５は、回転角度検出器３６で検出された回転角度に基づいて保管部２１ａおよび通過部２１ｂの位置決めを行なうように構成されている。これにより、第１棚板部材２１を回転させるという単純な動作によって、保管部２１ａおよび通過部２１ｂの位置決めを行なうことが可能になっている。尚、本実施形態における第１棚板部材２１および第１底部棚板部材２２は、円板形状に形成されているが、これに限定されるものではなく、多角形状や矩形状等であっても良い。
【００５２】
以上のように、本発明を好適な実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、その趣旨を超えない範囲において変更が可能である。以下に、その変更例として実施形態２ないし実施形態５を説明するが、これに限定されるものではない。
【００５３】
（実施形態２）
本発明の第２の実施形態を図５に基づいて以下に説明する。尚、第１の実施形態と同一の部材には同一の符号を付記してその説明を省略する。
【００５４】
保管棚装置３７は、２段等の棚ユニット３４を備えている。最上段となる１段目の第１棚板部材３１は、回転中心を中心部とした第１円周軌跡上に配列された複数の保管部３１ａおよび通過部３１ｂを有している。さらに、この第１棚板部材３１は、第１円周軌道よりも大きな半径の第２円周軌道上に配列された複数の保管部３１ａと通過部３１ｂとを有している。尚、保管部３１ａおよび通過部３１ｂは、３以上の円周軌道上に配列されていても良い。上記の通過部３１ｂは、第１棚板部材３１の周端から中心部側に形成されており、収納容器１の寸法の２倍以上の半径方向の長さとなるように形成されていている。尚、通過部３１ｂは、各円周軌道に対応して形成された開口穴であっても良い。
【００５５】
第１棚板部材３１の下方（最下段）には、第１棚板部材３１と回転中心を一致された底部棚板部材３２が配置されている。底部棚板部材３２は、第１棚板部材２１と同一半径の第１円周軌道上および第２円周軌道上に保管部３２ａが配列されている。そして、これらの第１棚板部材３１および底部棚板部材３２は、図２の第１棚板駆動機構２３により回転可能に指示されており、棚ユニット３４をそれぞれ構成している。そして、このように構成された保管棚装置３７は、棚板部材３１・３２の回転中心がレール機構４による搬送軌道の真下に位置するように配設されている。これにより、通過部３１ｂの長手方向（半径方向）が搬送軌道の軌道方向に一致されている。また、搬送軌道の２箇所には、保管停止位置Ａ・Ｂが設定されている。これらの保管停止位置Ａ・Ｂの鉛直方向である保管径路２０・２０は、保管棚装置６の保管部３１ａ・３２ａに一致するように設定されている。その他の構成は、実施形態１と同一である。尚、保管停止位置Ａ・Ｂは、保管部３１ａ・３２ａが配列される円周軌道の数に応じて増減されるものである。
【００５６】
上記の構成において、収納容器１を保管棚装置３７に対して着脱する場合には、２箇所の保管停止位置Ａ・Ｂを選択して搬送台車５を位置決めすることによって、収納容器１を棚板部材３１・３２の円周方向と半径方向との２方向で保管することができる。尚、位置決め動作や着脱動作は、実施形態１と同一である。これにより、棚板部材３１・３２の面全体を使用して保管することができるため、保管棚装置３７の収容効率を高めることができる。
【００５７】
（実施形態３）
本発明の第３の実施形態を図６に基づいて以下に説明する。尚、第１の実施形態と同一の部材には同一の符号を付記してその説明を省略する。
【００５８】
本実施形態にかかる保管棚装置４６は、一つの開口穴からなる通過部４１ｂと複数の保管部４１ａとが一列状に配列された帯板形状の第２棚板部材４１（棚板機構）を有している。尚、第２棚板部材４１は、帯板形状であることが好ましいが、この形状に特に限定されるものではない。また、通過部４１ｂは、開口穴であることが機械的強度の点で好ましいが、切欠により形成されていても良い。第２棚板部材４１の下方には、第２底部棚板部材４２が配置されている。第２底部棚板部材４２は、保管部４２ａが一列状に配列されている。この配列方向は、上述の第２棚板部材４１における保管部４１ａの配列方向と一致されている。
【００５９】
上記の第２棚板部材４１および第２底部棚板部材４２は、第２棚板駆動機構４５（棚板移動機構）により保管部４１ａ・４２ａの配列方向に進退移動される。第２棚板駆動機構４５は、各棚板部材４１・４２の側方に配置されたネジ軸部材４７と、ネジ軸部材４７に螺合されていると共に各棚板部材４１・４２に連結された雌ネジ部材４９と、ネジ軸部材４７の端部に連結されたネジ軸駆動機構４８とを有している。ネジ軸駆動機構４８は、減速機や駆動モータ等を備えており、ネジ軸部材４７を正逆方向に回転させることにより雌ネジ部材４９を介して各棚板部材４１・４２を進退移動させるようになっている。そして、この第２棚板駆動機構４５と各棚板部材４１・４２とは、棚ユニット４４を構成している。
【００６０】
上記の第２棚板駆動機構４５には、図示しないロータリーエンコーダ等の移動量検出器（移動量検出手段）が設けられている。移動量検出器は、ネジ軸部材４７の回転角度および回転数を検出することによって、第２棚板部材４１の移動量を検出する。移動量検出器は、図示しない棚板制御装置に接続されている。棚板制御装置は、移動量検出器で検出された移動量に基づいて保管部４１ａ・４２ａおよび通過部４１ｂの位置決めを行なうようになっている。
【００６１】
上記のように構成された保管棚装置４６は、レール機構４による搬送軌道の真下に配置されている。搬送軌道には、保管停止位置Ａが設定されている。保管棚装置４６は、保管停止位置Ａから鉛直方向に垂下された保管径路２０上に通過部４１ｂを位置させることが可能に配置されている。その他の構成は、実施形態１と同一である。
【００６２】
上記の構成において、例えば最下段の棚ユニット４４に対して収納容器１を保管する場合には、移動量を検出しながら第２棚板駆動機構４５により棚板部材４１・４２をそれぞれ進退移動させる。そして、最下段の棚ユニット４４（第２底部棚板部材４２）においては、保管部４２ａを保管径路２０上に位置させ、上段の棚ユニット４４（第２棚板部材４１）においては、通過部４１ｂを保管径路２０上に位置させる。この後、保管停止位置Ａに搬送台車５を位置決めした後、収納容器１の保管を行なう。尚、位置決め動作や保管時、取り外し時の着脱動作は、実施形態１と同一である。
【００６３】
（実施形態４）
本発明の第４の実施形態を図７に基づいて以下に説明する。尚、第１の実施形態と同一の部材には同一の符号を付記してその説明を省略する。
【００６４】
本実施形態にかかる保管棚装置５６は、図７に示すように、一つの保管部５１ａと開口穴からなる複数の通過部５１ｂとがＸ軸方向およびＹ軸方向の複数列状に配列された第３棚板部材５１（棚板機構）を有している。尚、通過部５１ｂは、開口穴であることが機械的強度の点で好ましいが、切欠により形成されていても良い。また、第３棚板部材５１の下方には、第３底部棚板部材５２が配置されている。第３底部棚板部材５２は、保管部５２ａがＸ軸方向およびＹ軸方向の複数列状に配列されている。これにより、第３棚板部材５１と第３底部棚板部材５２とは、配列方向が一致されている。
【００６５】
上記の第３棚板部材５１および第３底部棚板部材５２は、第３棚板駆動機構５５（棚板移動機構）により保管部５１ａ・５２ａの配列方向、即ち、保管部５１ａ・５２ａが配列されたＸ―Ｙ軸平面内で任意の方向に進退移動される。第３棚板駆動機構５５は、Ｘ軸方向駆動機構６１とＹ軸方向駆動機構６２とを有している。Ｘ軸方向駆動機構６１は、各棚板部材５１・５２の側方に配置され、Ｘ軸方向にネジ軸が一致されたネジ軸部材５７ａと、ネジ軸部材５７ａに螺合されていると共に各棚板部材５１・５２に連結された雌ネジ部材５９と、ネジ軸部材５７ａの端部に連結されたネジ軸駆動機構５８とを有している。ネジ軸駆動機構５８は、減速機や駆動モータ等を備えており、ネジ軸部材５７ａを正逆方向に回転させることにより雌ネジ部材５９を介して各棚板部材５１・５２をＸ軸方向に進退移動させるようになっている。
【００６６】
上記のＹ軸方向駆動機構６２は、長方形状の平面部材６３の上面に設けられている。平面部材６３には、Ｙ軸方向駆動機構６２が連結されている。Ｙ軸方向駆動機構６２は、Ｙ軸方向にネジ軸が一致されたネジ軸部材５７ｂと、ネジ軸部材５７ｂに螺合されていると共に平面部材６３に連結された雌ネジ部材５９と、ネジ軸部材５７ｂの端部に連結されたネジ軸駆動機構５８とを有している。ネジ軸駆動機構５８は、減速機や駆動モータ等を備えており、ネジ軸部材５７ｂを正逆方向に回転させることにより雌ネジ部材５９を介して平面部材６３をＹ軸方向に進退移動させるようになっている。そして、これらの第３棚板駆動機構５５と棚板部材５１・５２とは、棚ユニット５４を構成している。
【００６７】
上記の第３棚板駆動機構５５には、棚板部材５１・５２の移動方向および移動量を検出する移動位置検出器（移動位置検出手段）が設けられている。即ち、移動位置検出器は、Ｘ軸方向駆動機構６１およびＹ軸方向駆動機構６２にそれぞれ設けられた図示しないロータリーエンコーダからなっており、ネジ軸部材５７の回転角度および回転数を検出することによって、棚板部材５１・５２の移動方向および移動量を検出する。移動位置検出器は、図示しない棚板制御装置に接続されている。棚板制御装置は、移動位置検出器で検出された移動方向および移動量に基づいて保管部５１ａ・５２ａおよび通過部５１ｂの位置決めを行なうようになっている。
【００６８】
上記のように構成された保管棚装置５６は、レール機構４による搬送軌道の真下に配置されている。搬送軌道には、保管停止位置Ａが設定されている。保管棚装置５６は、保管停止位置Ａから鉛直方向に垂下された保管径路２０上に通過部５１ｂを位置させることが可能に配置されている。その他の構成は、実施形態１と同一である。
【００６９】
上記の構成において、例えば最下段の棚ユニット５４に対して収納容器１を保管する場合には、第３棚板駆動機構５５により各棚板部材５１・５２をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させる。そして、各各棚板部材５１・５２の移動方向および移動量を検出することによって、最下段の棚ユニット５４（第３底部棚板部材５２）においては、保管部５２ａを保管径路２０上に位置させ、上段の棚ユニット５４（第３棚板部材５１）においては、通過部５１ｂを保管径路２０上に位置させる。この後、保管停止位置Ａに搬送台車５を位置決めした後、収納容器１の保管を行なう。尚、位置決め動作や保管時、取り外し時の着脱動作は、実施形態１と同一である。
【００７０】
（実施形態５）
本発明の第５の実施形態を図８に基づいて以下に説明する。尚、第１の実施形態と同一の部材には同一の符号を付記してその説明を省略する。
【００７１】
本実施形態にかかる保管棚装置５６は、図８に示すように、保管部７１ａが形成された複数の棚板保管部材７１と、通過部７２ａが形成された棚板通過部材７２とを備えた第４棚板機構７３と、コンベア装置７５とをユニット化した状態で上段に有している。また、下段には、保管部７１ａが形成された複数の棚板保管部材７１を備えた第４底部棚板機構７４と、コンベア装置７５とがユニット化された状態で配置されている。
【００７２】
上記のコンベア装置７５は、棚板保管部材７１および棚板通過部材７２を環状の移動軌跡に沿って案内するように支持する環状支持機構と、棚板保管部材７１および棚板通過部材７２を移動させる第４棚板駆動機構とを有している。尚、環状の移動軌跡は、一列でも複数列でも良い。
【００７３】
また、コンベア装置７５には、棚板保管部材７１および棚板通過部材７２の移動量を検出する図示しない移動量検出器（移動量検出手段）が設けられている。そして、この移動量検出器は、棚板制御装置に接続されており、棚板制御装置は、移動量検出器で検出された移動量に基づいて棚板保管部材７１および棚板通過部材７２の位置決めを行なうようになっている。
【００７４】
上記のように構成された保管棚装置７６は、レール機構４による搬送軌道の真下に配置されている。搬送軌道には、保管停止位置Ａが設定されている。保管棚装置７６は、保管停止位置Ａから鉛直方向に垂下された保管径路２０上に通過部７１ｂおよび保管部７１ａを位置させることが可能に配置されている。その他の構成は、実施形態１と同一である。
【００７５】
上記の構成において、例えば最下段の棚ユニットの第４底部棚板部材７４に対して収納容器１を保管する場合には、コンベア装置７５により棚板機構７３・７４を作動させる。そして、最下段の第４底部棚板機構７４においては、保管部７２ａを保管径路２０上に位置させ、上段の第４棚板機構７３においては、通過部７１ｂを保管径路２０上に位置させる。この後、保管停止位置Ａに搬送台車５を位置決めした後、収納容器１の保管を行なう。尚、位置決め動作や保管時、取り外し時の着脱動作は、実施形態１と同一である。
【００７６】
【発明の効果】
本発明によれば、保管棚装置を安価に構成することができると共に、保管数に対して装置を小型化することにより高いスペース効率を実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】保管棚装置の斜視図である。
【図２】保管棚装置の正面図である。
【図３】搬送システムのブロック図である。
【図４】棚制御ルーチンおよび搬送台車制御ルーチンのフローチャートである。
【図５】保管棚装置の斜視図である。
【図６】保管棚装置の斜視図である。
【図７】保管棚装置の斜視図である。
【図８】保管棚装置の斜視図である。
【符号の説明】
１ 収納容器
２ 搬送装置
３ メインコントローラ
４ レール機構
５ 搬送台車
６ 保管棚装置
７ 一次側コイル
８ 搬送台車本体
９ 把持機構
１０ 懸垂機構
１１ 懸垂ベルト
１２ 懸垂モータ
１３ 把持用アクチュエータ
１４ 載置検知センサー
１５ 搬送台車コントローラ
１６ 送受信部
２０ 保管径路
２１ 第１棚板部材
２１ａ 保管部
２１ｂ 通過部
２２ 底部棚板部材
２２ａ 保管部
２３ 第１棚板駆動機構
２４ 棚ユニット
２５ 保管棚コントローラ
２６ 送受信部
３１ 従動プーリ部材
３２ 駆動プーリ部材
３３ 棚板駆動モータ
３４ 駆動ベルト
３５ 減速機

Claims (7)

1. 荷物の保管径路方向に複数の段数で配置され、前記荷物を保管する保管部と前記荷物を通過させる通過部とを備えた棚板機構と、
   前記棚板機構を移動させることにより前記保管部および前記通過部を前記荷物の保管径路上に位置決め可能な棚板移動機構と、
   所定段の棚板機構の保管部を前記保管径路上に位置決めさせるときに、該所定段よりも前記保管径路の上流側に配置された棚板機構の通過部を前記保管径路上に位置決めさせるように前記棚板移動機構を制御する棚板制御装置と
   を有することを特徴とする保管棚装置。
2. 前記棚板機構は、前記保管部および通過部が円周状に配列された第１棚板部材を備えており
   前記棚板移動機構は、前記保管部および通過部が配列された円周軌跡の中心部が回転中心となるように前記第１棚板部材を回転させる第１棚板駆動機構と、前記第１棚板部材の回転角度を検出する回転角度検出手段とを有しており、
   前記棚板制御装置は、前記回転角度検出手段で検出された回転角度に基づいて前記保管部および前記通過部の位置決めを行なうことを特徴とする請求項１に記載の保管棚装置。
3. 前記棚板機構は、前記保管部および通過部が一列状に配列された第２棚板部材を備えており、
   前記棚板移動機構は、前記保管部および通過部の配列方向に前記棚板機構を進退移動させる第２棚板駆動機構と、前記第２棚板部材の移動量を検出する移動量検出器とを有しており、
   前記棚板制御装置は、前記移動量検出手段で検出された移動量に基づいて前記保管部および前記通過部の位置決めを行なうことを特徴とする請求項１に記載の保管棚装置。
4. 前記棚板機構は、前記保管部および通過部が複数列状に配列された第３棚板部材を備えており、
   前記棚板移動機構は、前記保管部および通過部が配列された平面内で任意の方向に前記第３棚板部材を移動させる第３棚板駆動機構と、前記第３棚板部材の移動方向および移動量を検出する移動位置検出手段とを有しており、
   前記棚板制御装置は、前記移動位置検出手段で検出された移動方向および移動量に基づいて前記保管部および前記通過部の位置決めを行なうことを特徴とする請求項１に記載の保管棚装置。
5. 前記棚板機構は、前記保管部が形成された複数の棚板保管部材と、前記通過部が形成された棚板通過部材とを備えており、
   前記棚板移動機構は、前記棚板保管部材および棚板通過部材を環状の移動軌跡に沿って案内するように支持する環状支持機構と、前記棚板保管部材および棚板通過部材を移動させる第４棚板駆動機構と、前記棚板保持部材および棚板通過部材の移動量を検出する移動量検出手段とを有しており、
   前記棚板制御装置は、前記移動量検出手段で検出された移動量に基づいて前記棚板保管部材および前記棚板通過部材の位置決めを行なうことを特徴とする請求項１に記載の保管棚装置。
6. 前記棚板機構と前記棚板駆動機構とがユニット化されていることを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載の保管棚装置。
7. 前記保管径路を鉛直方向とした懸垂式昇降搬送装置により前記荷物を搬送する搬送システムを採用した施設に適用されることを特徴とする請求項１ないし６の何れか１項に記載の保管棚装置。

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