桥式吊车、桥式吊车系统、以及障碍物的检测方法与流程

专利2022-05-09  121



1.本发明涉及桥式吊车、桥式吊车系统、以及障碍物的检测方法。


背景技术:

2.在半导体制造工厂等中,例如使用通过桥式吊车来对收容半导体晶片的foup、或收容中间掩膜的中间掩膜pod等物品进行搬运的桥式吊车系统。在该桥式吊车系统中,例如在将光学障碍物传感器设置于桥式吊车,并检测出障碍物的情况下停止桥式吊车的行驶(参照专利文献1)。在专利文献1的桥式吊车中,障碍物传感器(检测部)配置于桥式吊车的行驶方向的前侧,从障碍物传感器以相对于水平方向向下方侧倾斜的方式照射激光等检测光,并接收被障碍物反射的反射光,从而检测行驶方向的前方的障碍物,并且使该检测光不射入并行或错开的桥式吊车的障碍物传感器。
3.专利文献1:日本专利5707833号公报
4.专利文献1的桥式吊车在在行驶方向的前方存在其他的桥式吊车的情况下也通过障碍物传感器检测其前方的桥式吊车。即,在包含专利文献1的桥式吊车的桥式吊车系统中,应用使用障碍物传感器的检测结果来防止其与前方的桥式吊车的干涉的方法。针对这样的方法,期望利用障碍物传感器以外的手段防止桥式吊车彼此的干涉,并且利用障碍物传感器检测桥式吊车以外的障碍物的方法。在使用该手段时,若使用上述的专利文献1的桥式吊车中的障碍物传感器,则有检测光撞上存在于行驶方向的前方的桥式吊车而反射的情况,其结果为,存在将前方的其他的桥式吊车误检测为障碍物的课题。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于提供能够可靠地检测成为行驶的障碍的障碍物,并且抑制将其他的桥式吊车误检测为障碍物的桥式吊车、桥式吊车系统、以及障碍物的检测方法。
6.本发明的方式的桥式吊车具备:行驶部,其沿着轨道行驶;主体部,其与行驶部连结且配置于比轨道靠下方的位置;以及检测部,其配置于在行驶部的行驶方向上比主体部的中央靠后方侧且比主体部靠下方的位置,通过朝向行驶方向的前方且下方照射检测光,且接收检测光的反射光来检测障碍物。
7.另外,也可以主体部具备:上部单元,其固定于行驶部;和移载装置,其配置于上部单元的下方且能够围绕铅垂方向的旋转轴旋转,检测部以在俯视下比移载装置的旋转范围靠外侧的方式安装于在上部单元设置的支承部件。另外,也可以检测部在俯视下相对于行驶方向倾斜45度或大致45度的假设线上配置于隔着移载装置的两处位置,具备切换为两个检测部中的行驶方向的后方侧的检测部的切换部。另外,也可以两个检测部分别从行驶方向的前方开始,以俯视下右旋或者左旋的方式在90度或大致90度的范围内扫描检测光。
8.本发明的方式的桥式吊车系统具备:轨道;和多个桥式吊车,其沿着轨道行驶,上述桥式吊车系统的特征在于,桥式吊车是上述的方式的桥式吊车。
9.另外,也可以轨道是具备沿着第一方向设置的多个第一轨道、和沿着与第一方向
正交的第二方向设置的多个第二轨道的网格状轨道,桥式吊车能够从第一轨道移至第二轨道,或从第二轨道移至第一轨道来行驶,检测部能够以与网格状轨道上的行驶方向对应的方式切换检测范围。另外,也可以桥式吊车具备两个检测部,两个检测部中的一者的检测范围是第一方向的两个方向中的一方、和第二方向的两个方向中的一方的范围,两个检测部的另一者的检测范围是第一方向的两个方向中的另一方、和第二方向的两个方向中的另一方的范围。另外,也可以检测部通过扫描检测光来向检测范围照射检测光。
10.本发明的方式的障碍物的检测方法是在桥式吊车中检测障碍物的方法,上述障碍物的检测方法的特征在于,桥式吊车具备:行驶部,其沿着轨道行驶;和主体部,其与行驶部连结且配置于比轨道靠下方的位置,上述障碍物的检测方法包含以下步骤:从在行驶部的行驶方向上比主体部的中央靠后方侧且比主体部靠下方的位置朝向行驶方向的前方且下方照射检测光;和通过接收检测光的反射光俩检测障碍物。
11.在本发明的方式的桥式吊车以及障碍物的检测方法中,将检测光从比主体部的中央靠后方侧的位置朝向行驶方向的前方且下方照射,因此可靠地检测成为行驶的障碍的障碍物,并且能够防止将例如存在于轨道的前方的其他的桥式吊车错误地检测为障碍物。另外,使检测光朝向下方,因此能够在早期检测出成为障碍物的可能性较高的上升起来的物体。
12.另外,在如下结构中,即在主体部具备固定于行驶部的上部单元、和配置于上部单元的下方且能够围绕铅垂方向的旋转轴旋转的移载装置,检测部以在俯视下比移载装置的旋转范围靠外侧的方式安装于在上部单元设置的支承部件的结构中,支承部件以比移载装置的旋转范围靠外侧的方式安装,因此能够避免支承部件与移载装置的干涉,并且将检测部配置于适当的位置。另外在如下结构中,即在检测部在俯视下在相对于行驶方向切斜45度或大致45度的假设线上分别配置于隔着移载装置的两处位置,具备切换为两个检测部中的行驶方向的后方侧的检测部的切换部中,例如在正交的第一方向与第二方向上且在第一方向的两个方向、第二方向的两个方向中的任一方向上行驶的情况下,使用两个传感器中的任一个,由此能够将检测部配置于行驶方向的后方侧。另外,在如下结构中,即在两个检测部分别从行驶方向的前方开始,以俯视下右旋或左旋的方式在90度或大致90度的范围内扫描检测光的结构中,两个检测部分别在90度或大致90度的范围内扫描检测光,因此能够针对行驶方向的前方和与行驶方向正交的方向这两方可靠地照射检测光。
13.在本发明的方式的桥式吊车系统中,在多个桥式吊车沿着轨道行驶的系统中,使用上述的桥式吊车,因此能够通过防止将多个桥式吊车中的任一个错误地检测为障碍物,而避免桥式吊车的不必要的停止,来提高系统的运转效率。并且,在多台桥式吊车在轨道中错开行驶的情况、或并行行驶的情况等多个桥式吊车彼此接近的情况下,能够避免来自一方桥式吊车的检测光错误地射入另一方桥式吊车的检测部,且防止高架搬运车接收来自其他的桥式吊车的检测光而误认为存在障碍物。
14.另外,在以下结构中,即在轨道是具备沿着第一方向设置的多个第一轨道、和沿着与第一方向正交的第二方向设置的多个第二轨道的网格状轨道,桥式吊车能够从第一轨道移至第二轨道,或从第二轨道移至第一轨道来行驶,检测部能够以与网格状轨道上的行驶方向对应的方式切换检测范围的结构中,在在第一轨道或第二轨道中行驶的情况下,与行驶方向对应地切换检测部的检测范围,因此各桥式吊车能够与行驶方向配合来适当地检测
障碍物。另外,在如下结构中,即在桥式吊车具备两个检测部,两个检测部中的一者的检测范围是第一方向的两个方向中的一方、和第二方向的两个方向中的一方的范围,两个检测部中的另一者的检测范围是第一方向的两个方向中的另一方、和第二方向的两个方向中的另一方的范围的结构中,在第一方向的两个方向或第二方向的两个方向中的任一方向为行驶方向的情况下,使用两个检测部中的任一个,由此能够可靠地进行障碍物的检测。另外,在检测部通过扫描检测光来向检测范围照射检测光的结构中,能够通过扫描检测光来针对检测范围容易并且可靠地照射检测光。
附图说明
15.图1是表示本实施方式的桥式吊车的一个例子的侧视图。
16.图2是图1所示的桥式吊车的立体图。
17.图3是表示本实施方式的桥式吊车系统的一个例子的立体图。
18.图4是示意性地表示从上方观察桥式吊车看到的状态的图。
19.图5是表示桥式吊车中的移载装置的动作的一个例子的侧视图。
20.图6是示意性地表示通过横向移出机构进行了横向移出的状态的图。
21.图7是表示第一检测部和第二检测部的检测范围的图。
22.图8表示扫描检测光的一个例子,图8的(a)是从侧方观察检测光的图,图8的(b)是从检测光的照射侧观察的图。
23.图9表示第一检测部和第二检测部的动作的一个例子,图9的(a)是表示利用第二检测部的检测动作的图,图9的(b)是表示利用第一检测部的检测动作的图。
24.图10表示在相同轨道中行驶的两台桥式吊车中的检测动作的一个例子,图10的(a)是桥式吊车彼此分离的状态的图,图10的(b)是桥式吊车彼此接近了的状态的图。
25.图11是表示在不同的轨道中接近行驶的两台桥式吊车中的检测动作的一个例子的图。
具体实施方式
26.以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。但是,本发明并不限定于以下说明的方式。另外,在附图中为了对实施方式进行说明,通过将一部分放大或突出来记载等方式适当地变更比例尺来显示。在以下的各图中,使用xyz坐标系来对图中的方向进行说明。在该xyz坐标系中,将与水平面平行的平面设为xy平面。在该xy平面中将桥式吊车100的行驶方向且一个直线方向标注为x方向,将与x方向正交的方向标注为y方向。此外,桥式吊车100的行驶方向能够从以下的图所示的状态变化为其他的方向,例如也存在沿曲线方向行驶的情况。另外,将与xy平面垂直的方向标注为z方向。分别针对x方向、y方向以及z方向,将图中的箭头所指的方向作为 方向,将与箭头所指的方向相反的方向作为-方向来进行说明。另外,将围绕z轴的旋转方向标注为θz方向。
27.图1是表示本实施方式的桥式吊车100的一个例子的侧视图。图2是图1所示的桥式吊车100的立体图。图3是表示本实施方式的桥式吊车系统sys的一个例子的立体图。如图1~图3所示,桥式吊车100沿着桥式吊车系统sys的网格状轨道(轨道)r移动,且对收容半导体晶片的foup、或收容中间掩膜的中间掩膜pod等物品m进行搬运。桥式吊车100搬运物品m,
因此也存在称为高架搬运车的情况。
28.桥式吊车系统sys例如是用于在半导体制造工厂的无尘室中通过桥式吊车100搬运物品m的系统。在桥式吊车系统sys中,例如也可以使用多台桥式吊车100。通过多个桥式吊车100搬运物品m,由此能够实现高密度的搬运,且能够提高物品m的搬运效率。
29.网格状轨道r是轨道的一形态。网格状轨道r铺设在无尘室等建筑的天花板或者天花板附近。网格状轨道r具有第一轨道r1、第二轨道r2、以及部分轨道r3(参照图3)。第一轨道r1沿着x方向(第一方向d1)设置。第二轨道r2沿着y方向(第二方向d2)设置。在本实施方式中,多个第一轨道r1与多个第二轨道r2沿着相互正交的方向设置,但以不相互直接交叉的方式设置。部分轨道r3配置于第一轨道r1与第二轨道r2的交叉部分。对于网格状轨道r而言,通过使第一轨道r1与第二轨道r2沿着正交的方向设置,从而成为在俯视下多个单位c(区划)相邻的状态。
30.第一轨道r1、第二轨道r2、以及部分轨道r3通过悬挂部件h(参照图3)悬挂于不图示的天花板。悬挂部件h具有:用于悬挂第一轨道r1的第一部分h1、用于悬挂第二轨道r2的第二部分h2、以及用于悬挂部分轨道r3的第三部分h3。第一部分h1和第二部分h2分别设置于夹着第三部分h3的两处位置。
31.第一轨道r1、第二轨道r2、以及部分轨道r3分别具有供桥式吊车100的后述的行驶车轮21行驶的行驶面r1a、r2a、r3a。在第一轨道r1与部分轨道r3之间、第二轨道r2与部分轨道r3之间分别形成间隙d。间隙d是在桥式吊车100在第一轨道r1中行驶并横穿第二轨道r2时、或在第二轨道r2中行驶并横穿第一轨道r1时,供桥式吊车100的一部分亦即后述的连结部30通过的部分。因此,间隙d设置为能够供连结部30通过的宽度。第一轨道r1、第二轨道r2、以及部分轨道r3沿着相同或大致相同的水平面设置。在本实施方式中,第一轨道r1、第二轨道r2、以及部分轨道r3的行驶面r1a、r2a、r3a配置于相同或者大致相同的水平面上。
32.如图1和图2所示,桥式吊车100具有:主体部10、行驶部20、连结部30、检测部40、以及控制部50。控制部50统一地控制桥式吊车100的各部的动作。控制部50设置于主体部10,但也可以设置于主体部10的外部。主体部10配置于网格状轨道r的下方(-z侧)。主体部10例如形成为俯视下矩形状。主体部10在俯视下形成为收纳于网格状轨道r中的一个单位c的尺寸。因此,确保与在相邻的第一轨道r1或者第二轨道r2中行驶的其他的桥式吊车100错开的空间。主体部10具备:上部单元17、和移载装置18。上部单元17经由连结部30悬挂于行驶部20。上部单元17例如在俯视下是矩形状,且在上表面17a具有4个拐角部。
33.移载装置18设置于上部单元17的下方。移载装置18能够围绕铅垂方向的旋转轴ax1旋转。移载装置18具有:保持物品m的物品保持部13、使物品保持部13沿铅垂方向升降的升降驱动部14、使升降驱动部14移动的横向移出机构11、以及保持横向移出机构11的转动部12。物品保持部13通过把持物品m的凸缘部ma,来悬挂物品m进行保持。物品保持部13例如是具有能够沿水平方向移动的爪部13a的卡盘,通过使爪部13a进入物品m的凸缘部ma的下方,使物品保持部13上升,从而保持物品m。物品保持部13与线材或带状物等悬挂部件13b连接。
34.升降驱动部14例如是升降机,通过放出悬挂部件13b来使物品保持部13下降,通过卷绕悬挂部件13b来使物品保持部13上升。升降驱动部14被控制部50控制,以规定的速度使物品保持部13下降或上升。另外,升降驱动部14被控制部50控制,将物品保持部13保持于目
标高度。横向移出机构11例如具有沿z方向重叠配置的多个可动板。可动板能够沿y方向移动。在最下层的可动板安装有升降驱动部14。横向移出机构11能够通过不图示的驱动装置使可动板移动,而使安装于最下层的可动板的升降驱动部14和物品保持部13相对于行驶方向横向移出。横向移出机构11能够通过不图示的驱动装置使可动板移动,而使安装于最下层的可动板的升降驱动部14和物品保持部13相对于行驶方向沿一个方向、即一直线方向中的一个方向单向伸出滑动移动。转动部12安装于横向移出机构11与上部单元17之间且安装于旋转驱动部12b,保持横向移出机构11。
35.转动部12设置于横向移出机构11与上部单元17之间。转动部12具有:转动部件12a、和旋转驱动部12b。转动部件12a以能够沿z轴的绕轴方向转动的方式设置。转动部件12a支承横向移出机构11。旋转驱动部12b使用电动马达等,使转动部件12a沿作为垂直轴的旋转轴ax1的绕轴方向转动。转动部12能够通过来自旋转驱动部12的驱动力使转动部件12a转动,而使横向移出机构11(升降驱动部14和物品保持部13)沿旋转轴ax1的绕轴方向旋转。
36.旋转驱动部12b使用电动马达等,使转动部12围绕旋转轴ax1旋转。旋转驱动部12b使横向移出机构11以与转动部12的旋转一同的方式围绕旋转轴ax1旋转。在横向移出机构11通过旋转驱动部12b围绕旋转轴ax1旋转的情况下,安装于横向移出机构11的下侧的升降驱动部14和物品保持部13一体地围绕旋转轴ax1旋转。
37.图6示出横向移出机构11和升降驱动部14的旋转移动的一个例子。如图6所示,旋转驱动部12b能够使横向移出机构11从横向移出机构11的单向伸出滑动移动的方向对准x方向或y方向的状态开始围绕旋转轴ax1在270度的范围内旋转。在该情况下,能够使物品保持部13从停止于网格状轨道r的主体部10相对于x方向和y方向中的任一方向也单向伸出滑动移动。
38.此外,横向移出机构11也可以是能够使升降驱动部14和物品保持部13沿一直线方向中的两方向滑动移动的结构。在该结构中,旋转驱动部12b也可以使横向移出机构11从横向移出机构11的滑动移动的方向对准x方向或y方向的状态开始围绕旋转轴ax1在90度的范围内旋转。在该情况下,能够使物品保持部13从停止于网格状轨道r的主体部10相对于x方向和y方向中的任一方向滑动移动。
39.并且,也可以具备相对于横向移出机构11将升降驱动部14围绕垂直轴旋转驱动的第二旋转驱动部(不图示)。该第二旋转驱动部例如安装于横向移出机构11中的最下层的可动板。该第二旋转驱动部使用电动马达等,使升降驱动部14(物品保持部13)以通过横向移出机构11单向伸出滑动移动的一直线方向为基准,围绕垂直轴在至少180度的范围内旋转。例如,通过驱动第二旋转驱动部,使物品m的正面侧从朝向 x方向的状态围绕垂直轴旋转180度,从而能够使物品m的正面侧朝向-x方向(即相反方向)。此外,通过第二旋转驱动部使升降驱动部14(物品保持部13)旋转90度,由此能够使物品m的正面侧从朝向 x方向的状态成为朝向 y方向或-y方向的状态。
40.行驶部20具有行驶车轮21和辅助车轮22。行驶车轮21分别配置于上部单元17(主体部10)的上表面17a的4个拐角部。行驶车轮21分别安装于在连结部30设置的旋转轴。旋转轴沿着xy平面平行或大致平行地设置。行驶车轮21分别由后述的行驶驱动部33的驱动力旋转驱动,行驶车轮21分别在网格状轨道r上且在第一轨道r1、第二轨道r2、以及部分轨道r3的行驶面r1a、r2a、r3a转动,而使桥式吊车100行驶。此外,并不限定于4个行驶车轮21全部
由行驶驱动部33的驱动力旋转驱动,也可以是针对4个行驶车轮21中的一部分进行旋转驱动的结构。
41.行驶车轮21以能够以回旋轴ax2为中心沿θz方向回旋的方式设置。行驶车轮21通过后述的转向机构34沿θz方向回旋,其结果为,能够变更桥式吊车100的行驶方向。辅助车轮22沿行驶车轮21的行驶方向的前后一个一个地配置。辅助车轮22分别与行驶车轮21相同地,能够围绕沿着xy平面平行或者大致平行的旋转轴的轴旋转。辅助车轮22的下端设定为高于行驶车轮21的下端。因此,在行驶车轮21在行驶面r1a、r2a、r3a行驶时,辅助车轮22不与行驶面r1a、r2a、r3接触。另外,在行驶车轮21通过间隙d时,辅助车轮22与行驶面r1a、r2a、r3接触,抑制行驶车轮21的跌陷。此外,并不限定于对一个行驶车轮21设置两个辅助车轮22,例如,可以对一个行驶车轮21设置一个辅助车轮22,也可以不设置辅助车轮22。
42.另外,如图1和图2所示,也可以以包围移载装置18和保持于移载装置18的物品m的方式设置罩w。罩w是开放了下端的筒状,并且具有将供横向移出机构11的可动板突出的部分切口而成的形状。对于罩w而言,上端安装于转动部12的转动部件12a,且伴随着转动部件12a的转动而围绕旋转轴ax1的轴转动。
43.连结部30将主体部10的上部单元17与行驶部20连结。连结部30分别设置于上部单元17(主体部10)的上表面17a的4个拐角部。主体部10通过该连结部30成为悬挂的状态,且配置于比网格状轨道r靠下方的位置。连结部30具有:支承部件31、和连接部件32。支承部件31将行驶车轮21的旋转轴和辅助车轮22的旋转轴以能够旋转的方式支承。通过支承部件31,保持行驶车轮21与辅助车轮22的相对位置。
44.连接部件32从支承部件31向下方延伸且与上部单元17的上表面17a连结,保持上部单元17。连接部件32在内部具备将后述的行驶驱动部33的驱动力传递给行驶车轮21的传递机构。该传递机构可以是使用链或者带状物的结构,也可以是使用齿轮系的结构。连接部件32以能够以回旋轴ax2为中心沿θz方向旋转的方式设置。该连接部件32以回旋轴ax2为中心旋转,从而能够使行驶车轮21沿θz方向回旋。
45.在连结部30设置行驶驱动部33、和转向机构34。行驶驱动部33安装于连接部件32。行驶驱动部33是驱动行驶车轮21的驱动源,例如使用电动马达等。4个行驶车轮21分别由行驶驱动部33驱动而成为驱动轮。4个行驶车轮21由控制部50控制为成为相同或者大致相同的转速。
46.转向机构34通过使连结部30的连接部件32以回旋轴ax2为中心旋转,来使行驶车轮21沿θz方向回旋。通过使行驶车轮21沿θz方向回旋,能够将桥式吊车100的行驶方向从第一方向d1变更为第二方向d2,或从第二方向d2变更为第一方向d1。
47.转向机构34具有:驱动源35、小齿轮36、以及齿条37。驱动源35安装于行驶驱动部33且安装于自回旋轴ax2远离的侧面。驱动源35例如使用电动马达等。小齿轮36安装于驱动源35的下表面侧,且由利用驱动源35产生的驱动力沿θz方向旋转驱动。小齿轮36在俯视下为圆形状,且沿外周的周向具有多个齿。齿条37固定于上部单元17的上表面17a。齿条37在上部单元17的上表面17a的4个拐角部分别设置,且设置为以行驶车轮21的回旋轴ax2为中心的扇形状。齿条37沿外周的周向具有与小齿轮36的齿啮合的多个齿。
48.小齿轮36和齿条37在相互的齿啮合的状态下配置。小齿轮36沿θz方向旋转,由此小齿轮36以沿着齿条37的外周的方式沿以回旋轴ax2为中心的圆周方向移动。由于该小齿
轮36的移动,行驶驱动部33和转向机构34与小齿轮36一同沿以回旋轴ax2为中心的圆周方向回旋。
49.由于转向机构34的回旋,配置于上表面17a的4个拐角部的行驶车轮21和辅助车轮22分别以回旋轴ax2为中心沿θz方向在90度的范围内回旋。转向机构34的驱动由控制部50控制。控制部50可以指示在相同的时机进行4个行驶车轮21的回旋动作,也可以指示在不同的时机进行4个行驶车轮21的回旋动作。使行驶车轮21和辅助车轮22回旋,由此从行驶车轮21与第一轨道r1和第二轨道r2中的一者接触的状态移至与另一者接触的状态。因此,能够将桥式吊车100的行驶方向在第一方向d1(x方向)与第二方向d2(y方向)之间切换。
50.检测部40是障碍物传感器。检测部40具有第一检测部41和第二检测部42。第一检测部41和第二检测部42分别朝向行驶方向的前方且下方照射检测光l,并通过接收检测光l的反射光来检测障碍物。第一检测部41和第二检测部42分别具备:射出检测光l的不图示的照射部、和接收检测光l的反射光的不图示的受光部。
51.第一检测部41和第二检测部42分别配置于在行驶部20的行驶方向上比主体部10的中央靠后方侧且比主体部10靠下方的位置。此外,在具备包围移载装置18的罩w的情况下,第一检测部41和第二检测部42配置于比该罩w靠下方的位置。在本实施方式中,主体部10的中央与移载装置18的旋转轴ax1的位置一致或大致一致。因此,在行驶部20的行驶方向是-x方向(图1的纸面左方向)时,配置于在行驶方向上比主体部10的中央(旋转轴ax1)靠后方侧( x侧)的位置的第一检测部41作为检测部40而发挥功能。在该情况下,配置于在行驶方向上比主体部10的中央(旋转轴ax1)靠前方侧(-x侧)的位置的第二检测部42不作为检测部40而发挥功能。另外,在行驶部20的行驶方向是 x方向(图1的纸面右方向)时,配置于在行驶方向上比主体部10的中央(旋转轴ax1)靠后方侧(-x侧)的位置的第二检测部42作为检测部40而发挥功能。在该情况下,配置于在行驶方向上比主体部10的中央(旋转轴ax1)靠前方侧( x侧)的第一检测部41不作为检测部40而发挥功能。后述第一检测部41和第二检测部42的详细内容。
52.第一检测部41和第二检测部42分别安装于支承部件43、44的下端。支承部件43、44设置为棒状,且在俯视下配置于上部单元17中的相互对置的角部。支承部件43、44分别安装于上部单元17的下表面,且向下方延伸。支承部件43、44设置为与上下方向(z方向)平行,而且相对于旋转轴ax1平行。
53.图4是示意性地表示从上方观察主体部10看到的状态的图。如图4所示,第一检测部41和第二检测部42以在俯视下比移载装置18的旋转范围k1靠外侧的方式安装于支承部件43、44。旋转范围k1是在移载装置18中不进行横向移出机构11的横向移出的状态下围绕旋转轴ax1的轴进行旋转的范围。支承部件43、44以比旋转范围k1靠外侧的方式配置于上部单元17(参照图1和图2)。通过将支承部件43、44配置于比旋转范围k1靠外侧的位置,能够避免支承部件43、44与移载装置18的干涉,并且将第一检测部41和第二检测部42配置于适当的位置。此外,在图4中,省略罩w(参照图1等)的记载。在在移载装置18的周围存在罩w的情况下,将该罩w包含在内设置旋转范围k1,支承部件43、44以位于比包含罩w的旋转范围k1靠外侧的位置的方式安装于上部单元17。
54.图5是表示桥式吊车100中的移载装置18的动作的一个例子地侧视图。如图5所示,移载装置18能够通过将横向移出机构11横向移出,来使升降驱动部14和物品保持部13从上
部单元17的下方突出。突出的方向由转动部12中的转动部件12a的转动位置设定。在本实施方式中,棒状的支承部件43、44配置于上部单元17的对置的角部,因此以在将横向移出机构11横向移出时,避免其与这些支承部件43、44的干涉的方式设置转动部件12a的转动位置。
55.图6是示意性地表示通过横向移出机构11将升降驱动部14和物品保持部13横向移出的状态的图。如图6所示,移载装置18能够通过驱动横向移出机构11,来使升降驱动部14和物品保持部13从上部单元17的下方亦即收容位置p1向突出位置p2a、p2b、p2c、p2d突出。突出位置p2a是驱动转动部12,而通过横向移出机构11将升降驱动部14和物品保持部13向 y方向进行了横向移出时的突出位置。相同地,突出位置p2b是通过横向移出机构11将升降驱动部14和物品保持部13向-x方向进行了横向移出时的突出位置。突出位置p2c是通过横向移出机构11将升降驱动部14和物品保持部13向-y方向进行了横向移出时的突出位置。突出位置p2d是通过横向移出机构11将升降驱动部14和物品保持部13向-x方向进行了横向移出时的突出位置。这样,横向移出机构11是将升降驱动部14和物品保持部13向一方向横向移出的结构,但能够通过驱动转动部12并将转动部件12a的转动位置以90度间隔设定,来将升降驱动部14和物品保持部13向 x方向(第一方向d1)、 y方向(第二方向d2)、-x方向(第一方向d1)、-y方向(第二方向d2)4个方向横向移出。
56.如图6所示,将通过横向移出机构11使升降驱动部14和物品保持部13从收容位置p1向突出位置p2a、p2b、p2c、p2d突出的区域以移动范围k2来表示。第一检测部41和第二检测部42配置于俯视下不与移动范围k2重叠的位置。根据该配置,能够避免支承部件43、44与横向移出机构11(升降驱动部14和物品保持部13)的干涉,并且将第一检测部41和第二检测部42配置于适当的位置。
57.图7是表示第一检测部41和第二检测部42的检测范围的图,且示出扫描检测光l的样子。在图7中,以如下情况为例进行说明,即相对于主体部10的中央部(旋转轴ax1)而言第一检测部41配置于 x侧且 y侧的角部,第二检测部42配置于-x侧且-y侧的角部。第一检测部41和第二检测部42配置于上部单元17中的相互对置的角部。即,第一检测部41与第二检测部42在俯视下在相对于行驶方向倾斜45度或大致45度的假设线q上分别配置于隔着移载装置18的两处位置。
58.第一检测部41和第二检测部42分别从行驶方向的前方开始,以俯视下右旋或左旋的方式在90度或大致90度的范围内扫描检测光l。如图7所示,第一检测部41在-x方向~-y方向的范围内以右旋或左旋的方式扫描检测光l。另外,第二检测部42在 x方向~ y方向的范围内以右旋或左旋的方式扫描检测光l。对于第一检测部41和第二检测部42而言,配置于行驶部20的行驶方向的后方侧的一方照射检测光l,并且进行扫描。即,在行驶部20的行驶方向是-x方向或-y方向的情况下,第一检测部41均相对于主体部10的中央部成为行驶方向的后方侧的检测部40。在行驶部20的行驶方向是 x方向或 y方向的情况下,第二检测部42均相对于主体部10的中央部成为行驶方向的后方侧的检测部40。
59.第一检测部41的检测范围是包含作为第一方向d1的两个方向中的一方的-x方向、和作为第二方向d2的两个方向中的一方的-y方向的检测范围a1。第二检测部42的检测范围是包含作为第一方向d1的两个方向中的另一方的 x方向、和作为第二方向d2的两个方向中的另一方的 y方向的检测范围a2。这样,利用两个第一检测部41和第二检测部42覆盖行驶部20能够行驶的4个方向上的检测范围,因此检测部40的数量相对于检测的4个方向变
少,而能够抑制装置成本的增加。
60.主体部10的上部单元17具备对作为检测部40发挥功能的第一检测部41与第二检测部42进行切换的切换部16。切换部16根据控制部50的控制,切换第一检测部41与第二检测部42。控制部50取得行驶部20的行驶方向,并将取得的行驶方向适当地输出给切换部16。切换部16基于从控制部50输入的行驶方向,对第一检测部41和第二检测部42中的、行驶方向的后方侧的第一检测部41或第二检测部42进行选择。
61.切换部16在行驶部20的行驶方向是-x方向的情况下,以由行驶方向的后方侧的第一检测部41进行检测光l的照射和扫描的方式进行切换。第一检测部41向检测范围a1扫描检测光l,因此能够检测作为行驶方向的-x方向的障碍物。此外,在行驶方向是-x方向的情况下,在检测范围a1内扫描检测光l,因此也向-y方向照射检测光l。在该情况下,控制部50也可以以将向-y方向照射了检测光l时的反射光从检测结果中除去的方式进行控制。其结果为,能够避免将位于与行驶方向(-x方向)不同的方向(-y方向)的物体误认为障碍物。
62.在行驶部20的行驶方向是-y方向的情况下,与行驶方向是-x方向的情况相同地,切换部16以由行驶方向的后方侧的第一检测部41进行检测光l的照射和扫描的方式进行切换。在行驶方向是-y方向的情况下,在检测范围a1内扫描检测光l,因此也向-x方向照射检测光l。在该情况下,控制部50也可以以将向-x方向照射了检测光l时的反射光从检测结果中除去的方式进行控制。其结果为,能够避免将位于与行驶方向(-y方向)不同的方向(-x方向)的物体误认为障碍物。
63.切换部16在行驶部20的行驶方向是 x方向的情况下,以由行驶方向的后方侧的第二检测部42进行检测光l的照射和扫描的方式进行切换。第二检测部42向检测范围a2扫描检测光l,因此能够检测作为行驶方向的 x方向的障碍物。此外,在行驶方向是 x方向的情况下,在检测范围a2内扫描检测光l,因此也向 y方向照射检测光l。在该情况下,控制部50也可以以将向 y方向照射了检测光l时的反射光从检测结果中除去的方式进行控制。其结果为,能够避免将位于与行驶方向( x方向)不同的方向( y方向)的物体误认为障碍物。
64.在行驶部20的行驶方向是 y方向的情况下,与行驶方向是 x方向的情况相同地,切换部16由行驶方向的后方侧的第二检测部42进行检测光l的照射和扫描的方式进行切换。在行驶方向是 y方向的情况下,在检测范围a2内扫描检测光l,因此也向 x方向照射检测光l。在该情况下,控制部50也可以以将向 x方照射了检测光l时候的反射光从检测结果中除去的方式进行控制。其结果为,能够避免将位于与行驶方向( y方向)不同的方向( x方向)的物体误认为障碍物。
65.图8表示由第一检测部41和第二检测部42扫描检测光l的一个例子,图8的(a)是从侧方观察检测光l的图,图8的(b)是从检测光l的照射侧观察的图。第一检测部41和第二检测部42例如具有不图示的激光源等,作为检测光l而射出红外区域的激光。如图8的(a)所示,第一检测部41和第二检测部42将检测光l相对于水平方向v向下方倾斜规定角度α1来射出。另外,第一检测部41和第二检测部42具有对照射的检测光l撞上物体而反射的反射光进行接收的不图示的受光部。
66.第一检测部41和第二检测部42通过使检测光l沿扫描轴ax3的绕轴方向旋转来进行扫描。扫描轴ax3相对于铅垂轴v1(z方向)倾斜规定角度α1。若俯视扫描轴ax3的倾斜的方
向,则相对于行驶方向(第一方向d1或第二方向d2)倾斜45度或者大致45度。扫描轴ax3的倾斜的方向在俯视下与图7的假设线q的方向一致。此外,在扫描检测光l的情况下,例如也可以通过使不图示的光源沿扫描轴ax3的绕轴方向旋转来进行。此外,扫描检测光l的结构并不限定于上述,能够应用任意的结构。第一检测部41和第二检测部42将不图示的受光部的值(检测结果)发送给控制部50。控制部50基于受光部的输出值进行是否存在障碍物的判定。
67.另外,如图8的(b)所示,检测光l以倾斜了扫描轴ax3而得的方向为中心在分别到左右45度的范围,加起来90度的范围内围绕扫描轴ax3的轴进行扫描。其结果为,防止检测光l沿水平方向v照射。根据该结构,检测光l维持朝下的状态扫描,因此例如能够避免由于检测光l沿水平方向v照射,造成其他的桥式吊车100的检测部40接收该检测光l而误认为存在障碍物。
68.接下来,对上述的桥式吊车100中的检测部40的动作进行说明。图9表示第一检测部41和第二检测部42的动作的一个例子,图9的(a)是表示利用第二检测部42的检测动作的图,图9的(b)是表示利用第一检测部41的检测动作的图。如图9的(a)所示,在通过行驶部20在网格状轨道r中沿箭头方向行驶的状态下,从行驶方向的后方侧的第二检测部42照射检测光l。从该状态开始,如图9的(b)所示,若将行驶部20的行驶方向变更为相反方向(图9的(b)的箭头方向),则通过切换部16从第二检测部42切换为第一检测部41,从第一检测部41照射检测光l。在将行驶方向从图9的(b)所示的状态改变为图9的(a)所示的状态时,通过切换部16从第一检测部41切换为第二检测部42。
69.这样,能够与行驶部20的行驶方向相应的,自动地切换照射检测光l的检测部40。另外,在图9的(a)所示的状态、图9的(b)所示的状态中的任一状态下,均从行驶方向的后方侧的检测部40朝向行驶方向的前方且下方照射检测光l,在行驶方向的前方且下方存在障碍物的情况下,第一检测部41和第二检测部42均接收检测光l的反射光从而能够检测障碍物。控制部50若通过检测部40检测出障碍物,则使行驶部20的行驶停止,并将障碍物的存在报告给操作人员等。
70.接下来,对多个桥式吊车100在网格状轨道r中行驶的桥式吊车系统sys中的检测部40的动作进行说明。图10表示在相同的轨道(第一轨道r1或第二轨道r2)中行驶的两台桥式吊车100a、100b中的检测动作的一个例子,图10的(a)是桥式吊车100a、100b分离的状态的图,图10的(b)是桥式吊车100a、100b接近了的状态的图。在图10中,以桥式吊车100a沿箭头方向行驶,并向桥式吊车100b接近的情况为例进行说明。此外,桥式吊车100b是停止的情况、以比桥式吊车100a慢的速度与桥式吊车100a沿同一方向行驶的情况、以及与桥式吊车100a向逆向行驶的情况中的任一情况。另外,桥式吊车100a、100b分别具有与上述的桥式吊车100相同的结构。
71.如图10的(a)所示,桥式吊车100a从行驶方向的后方侧的第二检测部42照射检测光l。检测光l向行驶方向的前方且下方照射。因此,如图10的(b)所示,在桥式吊车100a接近了桥式吊车100b的情况下,从桥式吊车100a的第二检测部42照射的检测光l通过桥式吊车100b的下方,且不照射在桥式吊车100b。其结果为,能够防止桥式吊车100a的第二检测部42将桥式吊车100b误检测为障碍物。
72.另外,在桥式吊车100b与桥式吊车100a沿逆向行驶的情况下,能够避免从桥式吊
车100a的第二检测部42照射的检测光l射入桥式吊车100b的第一检测部41,并且能够避免从桥式吊车100b的第一检测部41照射的检测光l射入桥式吊车100a的第二检测部42。因此,桥式吊车100a与桥式吊车100b即便在在相同的轨道中行驶且相互接近了时也能够避免将对方侧误检测为障碍物。
73.此外,桥式吊车100a、100b的动作由统一地控制桥式吊车系统sys的不图示的上位控制器来控制。上位控制器掌握桥式吊车100a、100b的各位置,而以使桥式吊车100a、100b不发生干涉的方式控制它们的动作,因此桥式吊车100a、100b不会接触。因此,通过检测部40将其他的桥式吊车100检测为障碍物相当于误检测。
74.图11是表示在不同的轨道(例如相邻的两个第一轨道r1等)中接近行驶的两台桥式吊车100a、100b中的检测动作的一个例子的图。在图11中,对两台桥式吊车100a、100b在行驶方向的侧方接近的情况进行说明,且以桥式吊车100a、100b错开的情况、沿同一方向并列行驶的情况为例进行说明。
75.如图11所示,桥式吊车100a从行驶方向的后方侧的第二检测部42照射检测光l。检测光l从行驶方向的前方侧向侧方侧扫描,并向相对于水平方向向下方倾斜的方向照射。另外,与桥式吊车100a沿逆向行驶的桥式吊车100b从行驶方向的后方侧的第一检测部41照射检测光l。检测光l从行驶方向的前方侧扫描侧方侧,且向相对于水平方向向下方倾斜的方向照射。
76.如图11所示,在桥式吊车100a与桥式吊车100b在行驶方向的侧方接近了的情况下,也存在从桥式吊车100a的第二检测部42照射的检测光l不仅朝向行驶方向的前方照射,也朝向俯视下侧方的桥式吊车100b照射的情况(参照图7)。在该情况下,检测光l朝下照射,因此通过桥式吊车100b的下方。因此,桥式吊车100b的第一检测部41或第二检测部42不接收来自桥式吊车100a的检测光l,而能够避免将桥式吊车100a误检测为障碍物。另外,在从桥式吊车100b的第一检测部41照射的检测光l朝向俯视下侧方的桥式吊车100a照射的情况下,检测光l也朝下照射,因此通过桥式吊车100a的下方。因此,桥式吊车100a的第一检测部41或第二检测部42不接收来自桥式吊车100b的检测光l,而能够避免将桥式吊车100b误检测为障碍物。
77.这样,根据本实施方式的桥式吊车以及障碍物的检测方法,将检测光l从比主体部10的中央靠后方侧为位置朝向行驶方向的前方且下方照射,因此可靠地检测成为行驶的障碍的障碍物,并且例如能够防止将存在于前方或侧方的其他的桥式吊车误检测为障碍物。另外,在本实施方式的桥式吊车系统sys中,使用上述的桥式吊车100,因此在利用检测部40以外的单元防止桥式吊车100彼此的干涉的情况下,防止多个桥式吊车100分别将其他的桥式吊车100错误地检测为障碍物,而避免各桥式吊车100不必要地停止从而能够提高系统的运转效率。
78.以上,对实施方式进行了说明,但本发明并不限定于上述的说明,能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更。例如,在上述的实施方式中,以作为检测部40具有两个第一检测部41和第二检测部42的结构为例进行了说明,但并不限定于该方式。检测部40也可以是一个或3个以上。在使用一个检测部40的情况下,主体部10也可以具有使检测部40沿着水平面(xy平面)移动的移动机构,且以与行驶方向相应地将检测部40配置于比主体部10的中央靠后方侧的位置的方式驱动移动机构。
79.另外,在上述的实施方式中,以从行驶方向的前方开始在俯视下90度或大致90度的范围内扫描检测光l的结构为例进行了说明,但并不限定于该结构。检测光l的扫描范围例如也可以是从行驶方向的前方开始俯视下90度以下或者90度以上的范围。另外,也可以在第一检测部41等设置规定检测光l的扫描范围的窗部,并通过使该窗部移动来设定扫描检测光l的范围。
80.另外,在上述的实施方式中,以第一检测部41等扫描检测光l的结构为例进行了说明,但并不限定于此该结构。例如,也可以从检测部40照射的检测光l是线性光。在该情况下,线性光整体被朝向行驶方向的前方且下方从检测部40照射。另外,在法令允许的范围内,将作为日本专利申请的特愿2018-203023、和在本说明书中引用的全部的文献、的内容通过引用的方式作为本文的一部分来记载。
81.附图标记说明
82.a1、a2

检测范围;ax1

旋转轴;ax2

回旋轴;ax3

扫描轴;d1

第一方向;d2

第二方向;k1

旋转范围;k2

移动范围;l

检测光;q

假设线;r

网格状轨道(轨道);r1

第一轨道;r2

第二轨道;sys

桥式吊车系统;v

水平方向;10

主体部;16

切换部;17

上部单元;18

移载装置;20

行驶部;40

检测部;41

第一检测部;42

第二检测部;43、44

支承部件50

控制部;100、100a、100b

桥式吊车。

技术特征:
1.一种桥式吊车,其特征在于,具备:行驶部,其沿着轨道行驶;主体部,其与所述行驶部连结且配置于比所述轨道靠下方的位置;以及检测部,其配置于在所述行驶部的行驶方向上比所述主体部的中央靠后方侧且比所述主体部靠下方的位置,通过朝向所述行驶方向的前方且下方照射检测光,且接收所述检测光的反射光来检测障碍物。2.根据权利要求1所述的桥式吊车,其特征在于,所述主体部具备:上部单元,其固定于所述行驶部:和移载装置,其配置于所述上部单元的下方且能够围绕铅垂方向的旋转轴旋转,所述检测部以在俯视下比所述移载装置的旋转范围靠外侧的方式安装于在所述上部单元设置的支承部件。3.根据权利要求2所述的桥式吊车,其特征在于,所述检测部在俯视下在相对于所述行驶方向倾斜45度或大致45度的假设线上分别配置于隔着所述移载装置的两处位置,具备切换为两个所述检测部中的所述行驶方向的后方侧的所述检测部的切换部。4.根据权利要求3所述的桥式吊车,其特征在于,两个所述检测部分别从所述行驶方向的前方开始,以俯视下右旋或左旋的方式在90度或大致90度的范围内扫描所述检测光。5.一种桥式吊车系统,具备:轨道;和多个桥式吊车,其沿着所述轨道行驶,所述桥式吊车系统的特征在于,所述桥式吊车是权利要求1~4中的任一项所述的桥式吊车。6.根据权利要求5所述的桥式吊车系统,其特征在于,所述轨道是具备沿着第一方向设置的多个第一轨道、和沿着与所述第一方向正交的第二方向设置的多个第二轨道的网格状轨道,所述桥式吊车能够从所述第一轨道移至所述第二轨道,或从所述第二轨道移至所述第一轨道来行驶,所述检测部能够以与所述网格状轨道上的行驶方向对应的方式切换检测范围。7.根据权利要求6所述的桥式吊车系统,其特征在于,所述桥式吊车具备两个所述检测部,两个所述检测部中的一者的所述检测范围是所述第一方向的两个方向中的一方、和所述第二方向的两个方向中的一方的范围,两个所述检测部中的另一者的所述检测范围是所述第一方向的两个方向中的另一方、和所述第二方向的两个方向中的另一方的范围。8.根据权利要求6或7所述的桥式吊车系统,其特征在于,所述检测部通过扫描所述检测光来向所述检测范围照射所述检测光。9.一种障碍物的检测方法,是在桥式吊车中检测障碍物的方法,所述障碍物的检测方法的特征在于,所述桥式吊车具备:行驶部,其沿着轨道行驶;和主体部,其与所述行驶部连结且配置于比所述轨道靠下方的位置,所述障碍物的检测方法包含以下步骤:
从在所述行驶部的行驶方向上比所述主体部的中央靠后方侧且比所述主体部靠下方的位置朝向所述行驶方向的前方且下方照射检测光;和,通过接收所述检测光的反射光来检测障碍物。
技术总结
可靠地检测成为行驶的障碍的障碍物,并且抑制将其他的桥式吊车误检测为障碍物。桥式吊车(100)具备:行驶部(20),其沿着网格状轨道(R)行驶;主体部(10),其与行驶部(20)连结且配置于比轨道靠下方的位置;以及检测部(40),其配置于在行驶部(20)的行驶方向上比主体部(10)的中央靠后方侧且比主体部(10)靠下方的位置,通过朝向行驶方向的前方且下方照射检测光(L),且接收检测光(L)的反射光来检测障碍物。物。物。


技术研发人员:小合玄己 伊藤靖久
受保护的技术使用者:村田机械株式会社
技术研发日:2019.09.13
技术公布日:2021/6/29

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