CN110475730B - 包括垂直传送设备的存储系统 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于保持标准化容器的装载存储系统。装载存储系统包括位于建筑物的第一层上的第一储料器和位于建筑物的第二层上的第二储料器。第一和第二储料器分别包括至少一个用于支撑标准化容器的装载支撑件。地板位于第一和第二储料器之间。地板在第一和第二储料器之间限定了一个入口,并直接连接第一和第二储料器,以允许标准化容器在第一和第二储料器之间移动。入口被定位成与第一储料器中的至少一个装载支撑件和第二储料器中的至少一个装载支撑件对齐。垂直传送设备被定位成与第一储料器中的至少一个装载支撑件和第二储料器中的至少一个装载支撑件对齐,并且被配置成使标准化容器移动通过第一和第二储料器之间的入口。同时还提供了一种操作装载存储系统的方法。

Description

包括垂直传送设备的存储系统
相关申请的交叉引用
本PCT国际专利申请要求2017年4月6号提交的题为“垂直传送设备”的美国临时专利申请NO.62/482,395的权益,该申请的全部公开内容被视为本公开的一部分并通过引用结合到本文中。
技术领域
一种存储系统。更具体地,包括垂直传送设备的存储系统,用于直接在建筑物的不同楼层上的储料器之间移动标准化容器。
背景技术
储料器(STK)是一种在许多行业中使用的储藏室,用于保持标准化容器、制品或其部件。专业版的储料器可能包括特定应用的特殊功能。例如,用于在半导体制造工厂中保持前开口晶圆传送盒(FOUP)的储料器可包括用于维持受控环境的外壳和与自动材料处理系统(AMHS)相互作用的专用接口。在某些应用中,建筑物的多个不同层上需要储料器。如图1-4所示,在建筑物的第二层4上的储料器2到第一层3的储料器2之间移动标准化容器1的传统方法需要将标准化容器1从第二层4上的储料器2的架子5水平移出到单独的提升装置6。一旦标准化容器1定位在提升装置上6,就利用提升装置6被垂直地移动到第一层3。然后,标准化容器1通过输送带7被水平移动到第一层3上的储料器2的架子5中。该系统还可以包括将标准化容器1移动到储料器2的不同区域的空中传送系统8。因此,该方法需要多个步骤并且涉及多件装备来移动标准化容器1。该方法还需要将标准化容器1移动通过多个不同的空间,因此增加了潜在污染的风险。
鉴于上述情况,仍然有对在装载存储系统内移动标准化容器的系统进行改进的需求,尤其在建筑物的不同楼层的垂直机架之间。
发明内容
根据本公开的一个方面,提供了一种用于保持标准化容器的装载存储系统。装载存储系统包括用于定位在建筑物的第一层上的第一储料器和用于定位在建筑物的第二层上的第二储料器。第一和第二储料器分别包括至少一个用于支撑标准化容器的装载支撑件。地板位于第一和第二储料器之间。地板在第一和第二储料器之间限定了一个入口,并直接连接第一和第二储料器,以允许标准化容器在第一和第二储料器之间移动。入口定位成与第一储料器中的至少一个装载支撑件和第二储料器中的至少一个装载支撑件对齐。垂直传送设备定位成与第一储料器中的至少一个装载支撑件和第二储料器中的至少一个装载支撑件对齐,并且被配置成移动标准化容器通过第一和第二储料器之间的入口。
根据本公开的另一个方面,提供了一种用于装载存储系统内、在建筑物的第一层的包括第一装载支撑件的第一储料器和在建筑物第二层的位于第一储料器正上方的包括第二装载支撑件的第二储料器之间直接移动标准化容器的方法。地板位于第一和第二储料器之间,入口由第一和第二储料器之间的地板限定,与第一储料器中的第一装载支撑件和第二储料器中的第二装载支撑件对齐。该方法包括以下步骤:在第一储料器内的装载支撑件上设置标准化容器,使标准化容器与垂直传送设备接合,使标准化容器与垂直传送设备移动一起从第一储料器移动穿过入口而到第二储料器,将标准化容器定位在第二储料器内的第二装载支撑件上,并使标准化容器与垂直传送设备脱离。
因此,本发明的垂直传送设备可以比现有技术的系统更迅速地传送标准容器,因为它通过垂直传送设备直接在储料器之间传送容器通过入口,而不需要通过其他的输送设备传送。此外,与潜在污染相关的风险被最小化,因为本发明允许标准化容器直接在建筑物的不同楼层上的垂直机架之间移动,而不需要标准化容器移动通过多个不同的空间(例如在输送带或空中传送设备上)。此外,相比现有技术的方法,本发明允许标准化容器在不同的输送设备之间以更少的传送移动,从而最小化每次传送可能导致标准化容器内容物损坏的风险。
附图说明
当结合附图考虑时,通过参考以下详细描述,可以更好地理解本发明的其他优点,其中:
图1是包括现有技术的装载存储系统的制造设施的横截面侧视图;
图2是图1的制造设施的无尘室楼层的上部布局顶视图;
图3是图1的制造设施的次要制造/公用层的中间布局顶视图;
图4是图1的制造设施的中间,次要制造/公用层上的储料器的侧面剖视图的设计图;
图5是根据本发明的一个方面的包括垂直传送设备的第一实施例的制造设施的示意性横截面侧视图;
图6A是根据本公开的一方面的第一配置中的分隔搁架板的顶视图;
图6B是根据本公开的一方面的第二配置中图6A的分隔搁架板的俯视图;
图7是根据本公开的一方面的包括垂直传送设备的第二实施例的制造设施的示意性横截面侧视图;
图8A是根据本公开的一方面的包括围绕标准化容器的舱框架的装载支撑件的侧视图;
图8B是包括围绕图8A的标准化容器的舱框架的装载支撑件的前视图;
图9是在装载存储系统内移动标准化容器的方法的流程图;
图10是根据本发明的一方面的包括图9的方法的子步骤的流程图;
图11是根据本发明的另一方面的包括图9的方法的子步骤的流程图;
图12是根据本公开的另一方面的包括图9的方法的子步骤的流程图。
具体实施方式
参考附图,其中相同的数字在所有的视图中表示相应的部分,提供了一种用于存储标准化容器的装载存储系统20,120。如图5-8B最佳显示的,标准化容器22可以是前开口晶圆传送盒(FOUP)22,如常用在半导体制造工厂中以保持和传输半导体晶片。应该理解,可以利用其他容器。如图所示,系统20,120可包括垂直堆叠在彼此之上的上方室24,中间室26和下方室28。室24,26,28中的每一个可以处于地面,地上或地下的任何物理水平面,并且可以提供任何数量的室。另外,室可用于各种目的,包括但不限于用于半导体组装操作的次制造室,杂物室和的无尘室。第一多孔板30或地板将上方室25和中间室26分开,并且第二多孔板32或地板将中间室26和下方室28分开。底部的地板34设置在下方室28中,以及天花板36设置在上方室24中。多孔板30,32,地板34和天花板36可以允许通过下流系统而保持室清洁,其中清洁空气通过天花板36而供给,并且向下流过第一多孔板30和第二多孔板32,最终通过地板34流出,以提供受控环境。应该理解,可以利用其他类型的地板/板。
每个室24,26,28包括储料器(STK)38,40,42。更具体地,上方室24包括第一储料器38,中间室26包括第二储料器40,下方室28包括第三储料器42。每个储料器38,40,42是容纳一个或多个标准化容器22的区域,例如前开口晶圆传送盒(FOUP)22。储料器38,40,42可各自包括用于保持受控环境的外壳和用于与自动材料处理系统(AMHS)相互作用的专用界面。另外/或者,储料器38,40,42所在的整个室可以如上所述是受控环境。每个储料器38,40,42包括多个装载支撑件44,144,每个装载支撑件被配置成保持标准化容器22中的至少一个。装载支撑件44,144可包括,例如搁架44,144,隔间,支架,吊钩,夹具或用于保持一个或多个标准化容器22的其他结构或机构。在示例性实施例中,装载支撑件44,144是搁架44,144。每个储料器38,40,42还包括起重机46,起重机46适于使容器在储料器38,40,42中、在不同的装载支持容器44,144之间移动。每个起重机46可包括臂组件48(示意性地示出),臂组件48包括相应的滑轮,缆线和/或用于在储料器38,40,42内移动容器22的其他机构。
第一入口50连接上方室24中的第一储料器38和中间室26中的第二储料器40。第二入口51连接中间室26中的第二储料器40和下方室28中的第三储料器42。第一入口50提供第一和第二储料器38,40之间的直接存取,第二入口51提供第二和第三储料器40,42之间的直接存取。第一和第二入口50,51呈现第一和第二多孔板30,32中的开口。入口50,51的尺寸被调整,使得标准化容器22可穿过。建筑物的上方室24,中间室26和下方室28可以彼此紧邻,如图5和7所示。或者,上方室24,中间室26和下方室28可以通过一个或多个中间楼层或其他空间(例如检修通道或风管)而分开。在这种情况下,入口50,51可以采取一个或多个管或其他延伸通道的形式,在上方室24,中间室26和下方室28的储料器38,40,42之间类似于电梯井垂直地延伸。
设置一个或多个垂直传送设备52,152,用于使标准化容器通过入口50而在储料器38,40,42之间传送。垂直传送设备52,152设置成与搁架44,144和入口50垂直对齐并且可线性移动,使得标准化容器22可在储料器38,40,42之间线性移动,同时保持与搁架44,144垂直对齐。
根据一个方面,一个或多个装载支撑件44,144可以在用于保持标准化容器22的第一配置、和通过垂直传送设备52,152允许标准化容器22垂直穿过的第二配置之间移动。例如,根据图5-6B中所示系统的实施例,装载支撑件44可以是搁架板分隔搁架板44,其包括大致彼此平行的两个支脚54,每个支脚54从支撑壁56沿向前方向延伸,并且每个支脚配置成垂直于向前方向横向向外移动。搁架板分隔搁架板44可以在图6A所示的与支脚54彼此靠近以保持标准化容器22的第一配置、和如图6B所示支脚54彼此间隔开以允许标准化容器22垂直穿过的第二配置之间移动。线性运动(LM)块58可以附接到每个支脚54,并且可以沿着支撑壁56布置的线性运动轨道60移动,以允许每个支脚40在第一和第二配置之间横向移动。
如图5所示,垂直传送设备52可包括布置在储料器38,40,42中的一个或多个升降机52。升降机52可以包括抓持机构62,以选择性地接合标准化容器22其中一个上的相应的凸耳49,并且使得标准化容器22其中的一个在升降机48的下方且在垂直架26,30之间垂直移动。升降机48可以类似于现有技术中清除高架运输车辆(CLW)使用的类型。如图所示,升降机48可以连接到起重机46以提供升降机48的运动,或者可以连接到单独的致动机构。
根据图7-8B中所示的系统120的实施例,至少一个装载支撑件144可包括用于围绕标准化容器22的舱框架64,并且装载支撑件144可以在储料器38,40,42之间移动,以输送标准化容器22。以这种方式,装载支撑件144可以类似于电梯轿厢的作用,用于在储料器38,40,42之间垂直地输送标准化容器22。
根据图8中所示的方面,垂直传送设备152可以包括搁架板152或轨道,以在储料器38,40,42之间移动一个或多个装载支撑件144以及设置在其上的相应的标准化容器22。搁架板152可以例如使两个或更多的装载支撑件144一起移动。根据一个方面,一个或多个装载支撑件144可以被可移动地连接到搁架板152,以相对于搁架板152垂直地移动。以这种方式,选定的可移动搁架板152可以在储料器38,40,42之间移动,同时其他的保持静止。或者,搁架板152可以配置成相对于其余的储料器38,40,42移动,并且装载支撑件144可以固定到搁架板152上以随其移动。
参考图9,提供了一种方法100,用于在装载存储系统20,120内直接在建筑物的第一层24上的包括第一装载支撑件44,144的第一储料器38和建筑物的第二层26上的第二储料器40之间移动标准化容器22。第二储料器40在第一储料器38正上方并且包括第二装载支撑件44,144,其中,地板和/或板30被定位在第一储料器38和第二储料器40之间,并且其中由第一储料器38和第二储料器40之间的地板限定了入口50,入口50与第一储料器38中的第一装载支撑件44,144和第二储料器38,40中的第二装载支撑件44,144对齐。方法100包括102将标准化容器布置在第一储料器38内的装载支撑件44,144上。该方法还包括104使标准化容器与垂直传送设备52,152接合。该方法还包括106使标准化容器22与垂直传送设备52,152从第一储料器38移动通过入口50而到第二储料器40。该方法还包括108使得标准化容器22定位在第二储料器40的第二装载支撑件44,144上。
根据图5中所示以及如图10的流程图所示的实施例,使标准化容器与垂直传送设备20接合的步骤104可以包括将标准化容器22上的凸耳49与附接到升降机52的相应的抓持机构62直接接合的子步骤110。
根据图7所示以及如图11的流程图所示的系统120的实施例,使标准化容器与垂直传送设备20接合的步骤104可包括将装载支撑件144沿着轨道60从第一储料器38移动通过入口50而到第二储料器40的子步骤112。
根据图12的流程图,使标准化容器与垂直传送设备20接合的步骤104还可以包括在用于保持标准化容器22的第一配置和用于允许标准化容器22垂直穿过的第二配置之间移动一个或多个装载支撑件44的子步骤114。具体地,如图6A和6B所示,该方法可以包括横向向外移动装载支撑件44的两个支脚54。
显然,许多修改和本发明的变型按照以上教导是可能的,并且可以以其他方式不同于具体而所附权利要求书的范围内描述的。这些先行的叙述应该被解释为涵盖本发明的新颖性发挥其效用的任何组合。在所述装置权利要求中使用“所述”一词指的是一种前提,是一种积极的叙述,意图包括在权利要求的覆盖范围内,而“该”在一词之前并不意味着包括在该覆盖范围内。

Claims (10)

1.一种装载存储系统,用于保持标准化容器,其特征在于,包括:
位于建筑物的第一层的第一储料器,以及位于建筑物的第二层的第二储料器,所述第一储料器和所述第二储料器各自包括至少一个装载支撑件,用于支撑所述标准化容器;
位于所述第一储料器和所述第二储料器之间的地板;
所述地板限定了所述第一储料器和所述第二储料器之间并直接连接所述第一储料器和所述第二储料器的入口,以允许所述标准化容器在所述第一储料器和所述第二储料器之间移动,所述入口被限定成与所述第一储料器中的至少一个所述装载支撑件以及所述第二储料器中的至少一个所述装载支撑件对齐;和
垂直传送设备,与所述第一储料器中的至少一个所述装载支撑件以及所述第二储料器中的至少一个所述装载支撑件对齐,并且被配置成移动所述标准化容器通过所述第一储料器和所述第二储料器之间的所述入口;
所述垂直传送设备包括升降机,所述升降机包括抓持机构,以选择性地与所述标准化容器上的相应凸耳接合,并且在所述升降机的下方垂直地移动所述标准化容器;
每个所述储料器还包括起重机,并且其中所述升降机与所述起重机耦接以提供所述升降机的移动;
所述第一储料器的所述至少一个装载支撑件和所述第二储料器的所述至少一个装载支撑件均包括搁架板,所述搁架板包括两个支脚,所述两个支脚可以相对移动从而构成第一配置和第二配置,其中,在所述第一配置中,所述两个支脚彼此靠近以保持所述标准化容器,在所述第二配置中,所述两个支脚彼此间隔开以允许所述垂直传送设备和所述标准化容器穿过所述两个支脚之间。
2.如权利要求1所述的装载存储系统,其特征在于,所述垂直传送设备还包括支撑壁,其中所述支脚以彼此平行的关系在垂直于所述支撑壁的向前方向上延伸,并且其中所述支脚可滑动地耦接到所述支撑壁,并且可沿所述支撑壁在所述第一配置和所述第二配置之间移动。
3.如权利要求1所述的装载存储系统,其特征在于,所述垂直传送设备包括延伸穿过所述第一储料器和所述第二储料器之间的所述入口的至少一个轨道,并且其中至少一个所述装载支撑件在所述第一储料器和所述第二储料器之间与所述轨道耦接并可沿所述轨道移动。
4.如权利要求3所述的装载存储系统,其特征在于,所述装载支撑件包括用于包围所述标准化容器的壳体,并且其中所述壳体与所述至少一个轨道耦接。
5.如权利要求1所述的装载存储系统,其特征在于,每个所述储料器中的所述至少一个装载支撑件包括多个彼此垂直对齐定位的装载支撑件。
6.如权利要求5所述的装载存储系统,每个所述储料器还包括用于在所述多个装载支撑件之间移动所述标准化容器的起重机。
7.一种方法,用于权利要求1-6中任一项所述的装载存储系统,其特征在于,用于在装载存储系统内、在建筑物的第一层上的包括第一装载支撑件的第一储料器和在建筑物的第二层上的位于所述第一储料器正上方的包括第二装载支撑件的第二储料器之间直接移动标准化容器,其中,地板位于所述第一储料器和所述第二储料器之间,并且所述第一储料器和所述第二储料器之间的所述地板限定了入口,所述入口与所述第一储料器中的所述第一装载支撑件和所述第二储料器中的所述第二装载支撑件对齐,所述方法包括以下步骤:
在所述第一储料器内的所述第一装载支撑件上设置标准化容器;
使所述标准化容器与垂直传送设备接合;
使所述标准化容器与所述垂直传送设备一起从所述第一储料器移动穿过所述入口而到所述第二储料器,并且将所述标准化容器定位在所述第二储料器内的所述第二装载支撑件上;以及
使得所述标准化容器与所述垂直传送设备脱离;
所述垂直传送设备包括具有抓持机构的升降机,所述方法进一步包括与所述标准化容器上的凸耳接合,并且使所述标准化容器垂直地定位在所述升降机的下方;
所述第一装载支撑件和所述第二装载支撑件中的至少一个包括搁架板,所述搁架板包括可相对于彼此移动的一对支脚,所述方法还包括使得所述支脚相对移动以至彼此靠近,以保持所述标准化容器的第一配置;使得所述支脚彼此间隔开的第二配置,以及使得所述垂直传送设备和所述标准化容器中的一个穿过所述支脚之间。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述垂直传送设备包括延伸穿过所述第一储料器和所述第二储料器之间所述入口的至少一个轨道,并且其中所述至少一个装载支持件可沿着所述轨道在所述第一储料器和所述第二储料器之间移动以穿过所述入口,并且其中所述方法还包括使所述装载支撑件沿着所述轨道从所述第一储料器移动通过所述入口到所述第二储料器。
9.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述装载支撑件包括用于包围所述标准化容器的壳体,并且所述壳体与所述至少一个轨道耦接。
10.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述第一储料器包括多个第一装载支撑件,所述多个第一装载支撑件彼此垂直对齐定位,并且其中所述第二储料器包括多个彼此垂直对齐定位的第二装载支撑件。
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