CN101962085B - 已包装石英玻璃坩埚用起重机装置及该坩埚的捆包方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种使已包装坩埚的搬运无需依靠人手而由机械实现的适于已包装坩埚的搬运的起重机装置。本发明的起重机装置能够在配置着已包装的石英玻璃坩埚的吊起位置的上方与配置着捆包用集装箱的放下位置的上方之间的路径上来回移动，且设置成从该路径起在所述吊起位置及放下位置的各位置处，相对于所述路径可进行升降，所述起重机装置包括沿所述升降方向延伸的4根臂部，将该4根臂部配置在四边形的顶点处，同时将该四边形的对角线上的一对臂部设置成彼此可进退，且各臂部在前端具有沿所述臂部的前进方向延伸的爪部。
Description
技术领域
本发明涉及一种供例如用于单晶硅的提拉的石英玻璃坩埚(quartz glasscrucible)，特别供已包装(packaged)的石英玻璃坩埚的搬送用的起重机装置及使用该装置的捆包方法。
背景技术
一般来说，石英玻璃坩埚(以下，也简称做坩埚)在制造后会被清洗，然后经检查过程后装袋出货。近年来，伴随半导体材料的高纯度化，正努力尝试将对该制造中直接使用的坩埚的污染抑制在最小限度。例如，在将坩埚用于单晶硅的提拉时，要进一步利用超纯水(ultrapure water)等进行清洗以供使用。而且，从提高单晶硅的制造效率的观点考虑，坩埚的尺寸有直径变大的倾向，而此种大直径的坩埚的操作困难，且在制造后的检查及装袋工序中，坩埚极其容易受到污染，尤其是残存在坩埚外周部的粉末会进入到内周部而造成污染。
为了避免出现此种污染的问题，有效的方法是将清洗后的洁净状态下的坩埚不经人手而进行机械包装，但对大型的坩埚进行包装则未必容易。特别是，虽然期望尽可能避免坩埚的内周部的污染，但由于仅将坩埚整体装袋，而坩埚外周的附着物仍有可能进入到内周部，从而此时无法将内周部保持为洁净状态。此外，在将坩埚整体的包装开封后直到设置在提拉装置中为止的作业中，坩埚内部也有可能被污染。
作为解决所述各问题的技术，在专利文献1中提出了一种坩埚的自动清洗密封装置，该装置可在坩埚的清洗、干燥之后，对该洁净坩埚的至少开口部进行自动密封，并进一步将坩埚插入至乙烯制的袋状片材中进行包装。利用该装置将坩埚的开口部密封并对该坩埚进行装袋均为机械化操作，由此在将包装的坩埚开封后直到设置在提拉装置中为止的期间内，可避免坩埚的内周部的污染。
[现有技术文献]
[专利文献1]
专利文献1：日本专利特开2001-10611号公报
此处，就以所述方式包装的坩埚而言，惯例是经过例如收容在瓦楞纸箱或木箱等的容器(集装箱)中的捆包后出货。在该捆包中，基本上利用人手进行如下作业：因为要对装在聚乙烯(polyethylene)制袋等的袋中的坩埚进行处理，也就是必需要对在与袋之间容易滑动的坩埚进行搬运(handling)，所以要由2名以上的作业人员抱住坩埚并将其搬运到集装箱内。
尤其在操作大型化的坩埚时，所述作业会对作业人员造成较大的负担，因而希望该情况得到改善。而且，如所述般，直到坩埚的包装为止均为自动化操作，从而包装外侧的洁净度也得以提高，然而，之后的捆包作业要利用人手来进行，从而理想的是应避免引起污染，因此也要求对该点进行改善。
发明内容
对此，本发明的目的在于提供一种使已包装坩埚的搬运无需依靠人手而由机械实现的适于已包装坩埚的搬运的起重机装置及使用该装置的已包装坩埚的捆包方法。
本发明的主要构成为如下所述。
(1)一种已包装石英玻璃坩埚用起重机装置，能够在配置着已包装的石英玻璃坩埚的吊起位置的上方与配置着捆包用集装箱的放下位置的上方之间的路径上来回移动，且设置成从该路径起在所述吊起位置及放下位置的各位置处，相对于所述路径可进行升降，其中：
包括沿所述升降方向延伸的4根臂部，将该4根臂部配置在四边形的顶点处，同时将该四边形的对角线上的一对臂部设置成彼此可进退，且各臂部在前端具有沿所述臂部的前进方向延伸的爪部。
(2)一种已包装石英玻璃坩埚的捆包方法，其中：
每当利用起重机装置吊起已包装的石英玻璃坩埚，并将该起重机装置移动至四角柱状(quadratic prism)的捆包用集装箱为止，并将石英玻璃坩埚放下至该捆包用集装箱内时，
所述起重机装置包括沿所述吊起方向延伸的4根臂部，将该4根臂部配置在与所述捆包用集装箱的四角相对应的四边形的顶点处，同时将该四边形的对角线上的一对臂部设置成彼此可进退，且在各臂部的前端设置着沿所述臂部的前进方向延伸的爪部，使所述4根臂部与所述包装为非接触，并由所述爪部来支撑已包装的石英玻璃坩埚的底面，由此进行所述吊起、移动及放下，而将石英玻璃坩埚装入至捆包用集装箱内。
[发明的效果]
根据本发明，可提供一种特别适合于难以进行搬运的已包装的坩埚的起重机装置。因此，可使用该起重机装置来机械化进行以前不得不手动进行的已包装坩埚的捆包作业，从而除了提高作业效率之外，还可在洁净的环境下进行捆包作业，并且也有助于维持包装的外侧的洁净度。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是起重机装置的配置位置的俯视图。
图2是起重机装置的配置位置的侧视图。
图3是表示起重机装置的主要部分的立体图。
图4是表示捆包用集装箱内的起重机装置的臂部及爪部的动作的俯视图。
图5是表示起重机装置的臂部及爪部的动作的侧视图。
【符号的说明】
1 起重机装置
2 已包装坩埚
3 吊起位置
4 捆包用集装箱
5 放下位置
6 路径
9 移动机构
10 框架
11 升降机构
12、13、14 支撑板
15a～15d 连杆机构
16a～16d 滑动件
17a～17d 臂部
18a～18d 爪部
19a～19d 缓冲材
60 支柱
61 轨道
M 马达
具体实施方式
以下参照附图来详细说明本发明的起重机装置。
首先，如图1及图2所示，本发明的起重机装置1能够在配置着已包装坩埚2的吊起位置(例如，从包装工序而来的搬送输送机的终点)3的上方、与配置着捆包用集装箱4的放下位置(例如，去往最终捆包工序的搬送输送机的中间点)5的上方之间的路径6上来回移动，且设置成从该路径6起在所述吊起位置3及放下位置5的各位置处，相对于所述路径6可进行升降。
如图2所示，该起重机装置1在分别设置在吊起位置3及放下位置5的支柱60之间架设轨道(rail)61，并由该轨道61形成路径6，且以利用移动机构9而可于该轨道61上来回移动的方式安装着框架10。
如图3所示，在该框架10上，经由升降机构11，图示例中将彼此隔开间隔积层的3块支撑板12、13及14相对于框架10可进行升降地悬挂固定着。在该支撑板12与13之间配置着连杆机构15a～15d，且在支撑板14上设置着滑动件16a～16d，经由这些连杆机构15a～15d及滑动件16a～16d，而将沿所述升降方向延伸的4根臂部17a～17d安装在支撑板上。
此处，如图4所示，重要的是4根臂部17a～17d配置在四角柱状的捆包用集装箱4的四边形的顶点处，同时该四边形的对角线上的一对臂部17a及17c、以及17b及17d经由连杆机构15a～15d及滑动件16a～16d而彼此可进退地设置着。另外，连杆机构15a～15d以马达M作为驱动源将所述动作赋予给臂部17a～17d。进而，各臂部17a～17d在其前端具有沿所述臂部的前进方向延伸的爪部18a～18d，而且在臂部17a～17d的外周缠绕着缓冲材(cushion material)19a～19d。
以此方式所构成的起重机装置1如图1及2所示，是在吊起已包装坩埚2而将其移动至四角柱状的捆包用集装箱4为止，并将坩埚2放下至该捆包用集装箱4内时使用。
由起重机装置1进行的已包装坩埚2的吊起，首先是将起重机装置1移动至吊起位置3，此处使支撑板12、13及14从框架10起经由升降机构11而下降。此时，利用马达M使连杆机构15a～15d工作，臂部17a～17d以及爪部18a～18d预先退避到不会干涉到已包装坩埚2的位置为止。臂部17a～17d前端的爪部18a～18d在下降到已包装坩埚2的载置面为止的阶段便停止下降，然后利用马达M使连杆机构15a～15d工作，如图5所示，使臂部17a～17d朝向已包装坩埚2的轴心前进，在爪部18a～18d抵接到已包装坩埚2的底面缘部附近的阶段停止臂部17a～17d的前进。此处，如图5所示，使臂部17a～17d与坩埚的包装为非接触对于抑制包装外侧的污染较为重要。
接着，使支撑板12、13及14经由升降机构11朝向框架10上升，利用4根臂部17a～17d的爪部18a～18d而将从四方得到支撑的状态下的已包装坩埚2吊起。之后，将起重机装置1沿着路径6水平移动至配置着捆包用集装箱4的放下位置5为止。在起重机装置1到达该放下位置5之后，使支撑板12、13及14经由升降机构11从框架10朝向捆包用集装箱4下降。此时，因臂部17a～17d配置在与捆包用集装箱4的四角相对应的四边形的顶点处，所以如图4所示，能够在已包装坩埚2与捆包用集装箱4的间隙中的最大间隙空间内，巧妙地收容臂部17a～17d。而且，通过将臂部17a～17d插入至该最大的间隙空间内，能够如图4的箭头所示，增大臂部17a～17d的可动范围，且如图5所示的臂部17a～17d以及爪部18a～18d可相对于已包装坩埚2进退。
因此，实现了使臂部17a～17d与已包装坩埚2的包装为非接触，且利用爪部18a～18d支撑已包装坩埚2的底面。进而，因臂部17a～17d收容在捆包用集装箱4的四角，所以能够使捆包用集装箱4的边长接近收容坩埚的开口直径，从而实现了捆包用集装箱4的节省空间。
在所述的支撑形态下使已包装坩埚2下降，在该已包装坩埚2的底面到达捆包用集装箱4内侧的底面之后停止下降，然后，使连杆机构15a～15d工作，从而如图4所示，使臂部17a～17d及爪部18a～18d从已包装坩埚2退避。然后，经由升降机构11使支撑板12、13及14上升至框架10为止。
另一方面，收容着已包装坩埚2的捆包用集装箱4，例如利用搬送输送机(conveyor)而沿着捆包行程移送，并在此处实施覆盖集装箱开口的盖的安装，或之后对集装箱实施拴绳等的捆包，并出货。
【实施例】
接着，对利用图1所示的本发明的已包装石英玻璃坩埚用起重机装置来捆包已包装石英玻璃坩埚时的石英玻璃坩埚的污染度进行调查。而且，作为比较例，对如先前般利用2名作业人员通过手动作业来捆包已包装石英玻璃坩埚的情况进行同样的调查。
关于石英玻璃坩埚的污染度，是在对石英玻璃坩埚进行捆包之后，对在无尘室内从包装中取出石英玻璃坩埚，并在坩埚内部黏贴黏着胶带，然后剥离该胶带，对于胶带的黏着部分所黏附的附着物的数目以目视进行确认，并对每单位面积的个数加总而进行评价。将利用手动作业来捆包已包装石英玻璃坩埚时的污染度指数化为100，并根据相对值计算出利用本发明的起重机装置来捆包已包装石英玻璃坩埚时的污染度，并进行评估。另外，数值越小则表示污染度越低。将该调查结果表示于表1中。
【表1】
| 利用起重机装置来捆包已包装石英玻璃坩埚时 | 利用手动作业来捆包已包装石英玻璃坩埚时 | |
| 坩埚表面的污染度 | 98 | 100 |
根据表1的结果可知，通过使用本发明的起重机装置，比起利用以前的手动作业进行捆包，石英玻璃坩埚的污染得到抑制。而且，因可机械化捆包石英玻璃坩埚，所以可实现捆包的省力化。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的结构及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (2)
1.一种已包装石英玻璃坩埚用起重机装置，能够在配置着已包装的石英玻璃坩埚的吊起位置的上方与配置着捆包用集装箱的放下位置的上方之间的路径上来回移动，且设置成从该路径起在所述吊起位置及放下位置的各位置处，相对于所述路径可进行升降，其特征在于：
包括沿所述升降方向延伸的4根臂部，将该4根臂部配置在四边形的顶点处；
包括3块支撑板，第一支撑板和第二支撑板之间配置有连杆机构，且在第三支撑板上设置有滑动件，所述4根臂部经由所述连杆机构及所述滑动件连接在支撑板上；
将该四边形的对角线上的一对臂部设置成彼此在对角线上滑动而可进退，且各臂部在前端具有沿所述臂部的前进方向延伸的爪部。
2.一种已包装石英玻璃坩埚的捆包方法，其特征在于：
利用起重机装置吊起已包装的石英玻璃坩埚，并将该起重机装置移动至四角柱状的捆包用集装箱为止，每当将石英玻璃坩埚放下至该捆包用集装箱内时，
所述起重机装置包括沿所述吊起方向延伸的4根臂部，将该4根臂部配置在与所述捆包用集装箱的四角相对应的四边形的顶点处，同时将该四边形的对角线上的一对臂部设置成彼此在对角线上滑动而可进退，且在各臂部的前端设置着沿所述臂部的前进方向延伸的爪部，使所述4根臂部与所述包装为非接触，并由所述爪部来支撑已包装的石英玻璃坩埚的底面，由此进行所述吊起、移动及放下，而将所述石英玻璃坩埚装入至捆包用集装箱内。
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