CN113454001A - 移载装置及空中搬送车 - Google Patents

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Abstract

移载装置(7)具备执行以下至少一项控制的控制器(50)：第一控制，将使FOUP(10)向前端(E1)侧移动时的最大加速度(a1)设为比使FOUP(10)向后端(E2)侧移动时的最大加速度(a2)小；第二控制，将使FOUP(10)向前端(E1)侧移动时的最大减速度(a3)设为比使FOUP(10)向后端(E2)侧移动时的最大减速度(a4)大；第三控制，将使FOUP(10)向前端(E1)侧移动时的最大减速度(a3)的绝对值设为比使FOUP(10)向前端(E1)侧移动时的最大加速度(a1)的绝对值大；以及第四控制，将使FOUP(10)向后端(E2)侧移动时的最大加速度(a2)的绝对值设为比使FOUP(10)向后端(E2)侧移动时的最大减速度(a4)的绝对值大。

Description

移载装置及空中搬送车
技术领域
本发明的一个方面涉及移载装置及空中搬送车。
背景技术
已知一种具备移载装置的空中搬送车，该移载装置向用于暂时载置物品的缓冲区、及用于对各种处理装置进行物品交接的交接口等载置部移载物品。例如，专利文献1中公开了一种具备通过从下方支承FOUP的凸缘来保持FOUP的移载装置的空中搬送车。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-145134号公报
发明内容
近年来，要搬送的物品多样化，有很多像物品在移载方向上的重心位置从物品的中心位置偏移那样的物品。当在从下方支承这种物品的一部分的状态下加速减速时会有力矩作用于物品，有时物品的移载方向上的后端或前端会发生浮起。存在因浮起而导致的物品的倾斜或摇晃会造成物品掉落或物品向空中搬送车各部碰撞的隐患。
因此，本发明的一个方面的目的在于，提供一种能够抑制在从下方支承物品的一部分的状态下移载物品时的浮起的移载装置及空中搬送车。
本发明的一个方面的移载装置使物品沿着一个方向移动，该移载装置从下方支承该物品，该物品的重心位置从一个方向上的第一端部与第二端部的中心位置向第一端部侧偏移。移载装置具备执行下述所示的第一控制至第四控制中的至少一项的控制器。
第一控制：将使物品向第一端部侧移动时的最大加速度设为比使物品向第二端部侧移动时的最大加速度小的控制
第二控制：将使物品向第一端部侧移动时的最大减速度设为比使物品向第二端部侧移动时的最大减速度大的控制
第三控制：将使物品向第一端部侧移动时的最大减速度的绝对值设为比使物品向第一端部侧移动时的最大加速度的绝对值大的控制
第四控制：将使物品向第二端部侧移动时的最大加速度的绝对值设为比使物品向第二端部侧移动时的最大减速度的绝对值大的控制
本案发明人发现了在从下方支承重心偏移的物品的一部分的状态下使物品沿水平方向移动时的物品的状态。
(1)重心偏移的方向(以下也称为“偏心方向”)与移动方向一致的情况
在该情况下，当沿移动方向加速时，因加速而产生的惯性力会意图使重力欲使第一端部侧向下方倾斜的力增长。因此，成为第一端部侧下沉而第二端部侧容易浮起的状态(以下简称为“浮起”)(第一状态)。另外，当沿移动方向减速时，因减速而产生的惯性力会意图消除重力欲使第一端部侧向下方倾斜的力。因此，成为与第一状态相比难以发生浮起的状态(第二状态)。
(2)偏心方向与移动方向成为反方向的情况
在该情况下，当沿移动方向减速时，因减速而产生的惯性力会意图使因重力而欲向第一端部侧倾斜的力增长。因此，成为容易发生浮起的状态(第三状态)。另一方面，当沿移动方向加速时，因加速而产生的惯性力会意图消除因重力而欲向第一端部侧倾斜的力。因此，成为与第三状态相比难以发生浮起的状态(第四状态)。
在该移载装置的结构中，通过执行上述第一控制及上述第三控制，能够使上述第一状态那样的浮起难以发生。另外，通过执行上述第二控制及上述第四控制，能够使上述第三状态那样的浮起难以发生。在本发明的一个方面的结构中，由于执行上述控制中的至少一项，所以能够抑制在从下方支承物品的一部分的状态下移载物品时的浮起。
在本发明的一个方面的移载装置中，控制器也可以执行第一控制及第二控制这两项。在该结构中，通过执行上述第一控制，能够使上述第一状态那样的浮起难以发生。另外，通过执行上述第二控制，能够使上述第三状态那样的浮起难以发生。由此，能够抑制在从下方支承物品的一部分的状态下移载物品时的浮起。
在本发明的一个方面的移载装置中，控制器也可以执行第三控制及第四控制这两项。在该结构中，通过执行上述第三控制，能够使上述第一状态那样的浮起难以发生。另外，通过执行上述第四控制，能够使上述第三状态那样的浮起难以发生。由此，能够抑制在从下方支承物品的一部分的状态下移载物品时的浮起。
在本发明的一个方面的移载装置中，控制器也可以执行第一控制、第二控制、第三控制及第四控制的所有控制。在该结构中，通过执行上述第一控制及上述第三控制，能够使上述第一状态那样的浮起难以发生。另外，通过执行上述第二控制及上述第四控制，能够使上述第三状态那样的浮起难以发生。在本发明的一个方面的结构中，由于执行上述所有控制，所以能够更有效地抑制在从下方支承物品的一部分的状态下移载物品时的浮起。
在本发明的一个方面的空中搬送车中，也可以是，物品是具有朝向第一端部侧开口的主体部、覆盖开口的盖部、和设于主体部的上部的凸缘部的容器，该空中搬送车具备：还具有将凸缘部以从下方支承的状态进行保持的保持部的上述移载装置；和沿支承于天花板的轨道行进的行进部。在本发明的一个方面的结构中，能够抑制在从下方支承物品的一部分的状态下移载物品时的浮起。
在本发明的一个方面的空中搬送车中，也可以还具备对凸缘部的上部施力的施力部件。在该结构中，不会损害为了减少在移动时向物品传递的振动而设置的施力部件的功能、即、无需强力按压凸缘部，就能够抑制上述浮起。
发明效果
根据本发明的一个方面，能够抑制在从下方支承物品的一部分的状态下移载物品时的浮起。
附图说明
图1是表示具备一个实施方式的移载装置的空中搬送车的侧视图。
图2是表示图1的移载装置保持着FOUP的状态的主视图。
图3是表示图1的空中搬送车的功能结构的框图。
图4是从空中搬送车的行进方向上的后侧观察到的配置于空中搬送车两侧的载置部的图。
图5中，图5的(a)是表示移载装置向左侧的载置部载置FOUP时的动作的一例的图，图5的(b)是表示移载装置使FOUP从左侧的载置部移动时的动作的图。
图6中，图6的(a)是表示移载装置向右侧的载置部载置FOUP时的动作的一例的图，图5的(b)是表示移载装置使FOUP从右侧的载置部移动时的动作的图。
图7中，图7的(a)是移载装置使FOUP向前端侧移动时的v-t图表，图7的(b)是移载装置使FOUP向后端侧移动时的v-t图表。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一个方面的一个优选实施方式进行详细说明。需要说明的是，在附图的说明中，对相同的要素标注相同的附图标记，并省略重复说明。
如图1所示，一个实施方式的空中搬送车6是能够沿着轨道4移动的空中搬送车，在用于将FOUP(Front Opening Unified Pod：前开式晶圆传送盒)(物品)10在载置部9(参照图4)之间进行搬送的系统中使用。空中搬送车6也可以取代FOUP10而搬送例如储存多个玻璃基板的容器、如标线片盒等那样的容器、以及一般零件等。在此，例如列举空中搬送车6沿着铺设于工厂的天花板等上的单向通行的轨道4行进的空中搬送车系统1中使用的空中搬送车6为例进行说明。如图1所示，空中搬送车系统1具备轨道4、多个载置部9及多个空中搬送车6。
对通过空中搬送车6搬送的FOUP10进行说明。如图2所示，FOUP10具备开口部形成于前端(第一端部)E1侧的主体部10A、和安装于主体部10A的开口部即前端的盖部10B。在主体部10A的上表面(上部)的大致中央部，以向上方突出的方式设有用于保持FOUP10的凸缘部10C。在主体部10A的内侧设有未图示的多个半导体晶圆保持机构，能够在FOUP10内容纳多枚半导体晶圆。另外，通过在开口部安装盖部10B，能够使FOUP10内保持气密。
在本实施方式中的FOUP10的盖部10B固定有未图示的锁定机构等零件，从而质量比较大。因此，在主体部10A安装有盖部10B的状态下，FOUP10的左右方向(一个方向：与盖部10B正交的方向)上的重心位置G在左右方向上与凸缘部10C的中心位置C相比向左侧(盖部10B侧)、即FOUP10的前端E1侧偏移。在凸缘部10C的上表面的中心部形成有供后文详述的中心锥(施力部件)30B卡合(嵌入)的凹部10D。
轨道4例如铺设于作为作业人员的头上空间的天花板附近。轨道4例如从天花板悬吊。轨道4是用于使空中搬送车6行进的预先确定的行进路。
如图4所示，载置部9沿着轨道4配置，并设于能够在与空中搬送车6之间进行FOUP10的交接的位置。载置部9包括缓冲区及交接口。缓冲区是暂时载置FOUP10的载置部。缓冲区例如是在因作为目标的交接口载置有其它FOUP10等理由而无法将空中搬送车6正在搬送的FOUP10移载至该交接口的情况下临时放置FOUP10的载置部。交接口是用于对例如以清洗装置、成膜装置、光刻装置、蚀刻装置、热处理装置、平坦化装置为首的半导体的处理装置(未图示)进行FOUP10的交接的载置部。此外，处理装置并不特别限定，可以是各种各样的装置。
例如，载置部9配置于轨道4的侧方(从行进方向观察为左右的侧方)。在该情况下，空中搬送车6通过利用横向送出部24将升降驱动部28等向左方向或右方向横向送出、并使升降台30略微升降，从而在与载置部9之间交接FOUP10。此外，虽未图示，但载置部9也可以配置于轨道4的正下方。在该情况下，空中搬送车6通过使升降台30升降而在与载置部9之间交接FOUP10。此外，关于由移载装置7进行的FOUP10向载置部9的移载动作，在后文中详述。
空中搬送车6沿着轨道4行进并搬送FOUP10。空中搬送车6是空中行进式无人搬送车。空中搬送车系统1所具备的空中搬送车6的台数并不特别限定，为多个。如图1及图2所示，空中搬送车6具有行进部18、移载装置7和控制器50。
行进部18包括马达等而构成，使空中搬送车6沿着轨道4行进。移载装置7具有主体框架22、横向送出部24、θ驱动器26、升降驱动部28、升降台30和前后框架33、33。
主体框架22支承横向送出部24、θ驱动器26、升降驱动部28及升降台30。横向送出部24将θ驱动器26、升降驱动部28及升降台30统一向与轨道4的行进方向成直角的方向横向送出。θ驱动器26使升降驱动部28及升降台30中的至少任一个在水平面内且在规定的角度范围内转动。升降驱动部28通过线材、绳索及带等吊持部件28A的卷绕或放出而使升降台30升降。
在升降台30设有卡盘(保持部)30A和中心锥(施力部件)30B。卡盘30A将FOUP10的凸缘部10C以从下方支承的状态进行保持。卡盘30A能够自如地进行FOUP10的保持或解除。中心锥30B通过嵌入至凸缘部10C的凹部10D而相对于凸缘部10C定位升降台30。另外，中心锥30B构成为从上方对FOUP10的凸缘部10C施力，并构成为经由中心锥30B减少在移动时向FOUP10传递振动。前后框架33、33使未图示的爪等出没，从而防止FOUP10在搬送过程中掉落。前后框架33、33设于空中搬送车6的行进方向的前后。
控制器50是由CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、ROM(Read OnlyMemory：只读存储器)及RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等构成的电子控制单元。控制器50对空中搬送车6(即行进部18及移载装置7)的各种动作进行控制。具体而言，如图3所示，控制器50对行进部18、横向送出部24、θ驱动器26、升降驱动部28和升降台30进行控制。控制器50能够构成为例如将储存于ROM内的程序加载到RAM上并由CPU执行的软件。控制器50也可以构成为由电子回路等形成的硬件。在控制器50中，通过CPU、RAM及ROM等硬件与程序等软件协作，例如执行下述所示的第一控制至第四控制中的至少一项控制。
接着，参照图7的(a)及图7的(b)对由控制器50实施的第一控制至第四控制分别进行说明。图7的(a)是移载装置7使FOUP10向前端E1侧移动时的v-t图表，图7的(b)是移载装置7使FOUP10向后端E2(第二端部)侧移动时的v-t图表。
(1)第一控制
第一控制是将使FOUP10向前端E1侧移动时的最大加速度设为比使FOUP10向后端E2侧移动时的最大加速度小的控制。具体而言，控制器50以使横向送出部24的向前端E1侧方向的移动开始时的最大加速度a1比向后端E2侧方向的移动开始时的最大加速度a2小的方式控制横向送出部24。此处所说的移动开始时是指从初速度为0时到以等速v1送出为止的期间。即，是指图7的(a)所示的v-t图表中的t10～t11的期间或图7的(b)所示的t20～t21的期间。
(2)第二控制
第二控制是将使FOUP10向前端E1侧移动时的最大减速度设为比使FOUP10向后端E2侧移动时的最大减速度大的控制。具体而言，控制器50以使横向送出部24的向前端E1侧方向的移动结束时的最大减速度a3比向后端E2侧方向的移动结束时的最大减速度a4大的方式控制横向送出部24。此处所说的移动结束时是指从等速v1到移动速度变成0为止的期间。即，是指图7的(a)所示的v-t图表中的t12～t13的期间或图7的(b)所示的t22～t23的期间。
(3)第三控制
第三控制是将使FOUP10向前端E1侧移动时的最大减速度的绝对值设为比使FOUP10向前端E1侧移动时的最大加速度的绝对值大的控制。具体而言，控制器50在使FOUP10向前端E1侧移动时，如图7的(a)所示，以使横向送出部24的向前端E1侧方向的移动结束时的最大减速度a3的绝对值比移动开始时的最大加速度a1的绝对值大的方式控制横向送出部24。
(4)第四控制
第四控制是将使FOUP10向后端E2侧移动时的最大加速度的绝对值设为比使FOUP10向后端E2侧移动时的最大减速度的绝对值大的控制。具体而言，控制器50在使FOUP10向后端E2侧移动时，如图7的(b)所示，以使横向送出部24的向后端E2侧方向的移动开始时的最大加速度a2的绝对值比移动结束时的最大减速度a4的绝对值大的方式控制横向送出部24。
接着，对移载装置7的动作进行说明。(A)移载装置7将FOUP10向左侧的载置部9载置的动作
主要参照图5的(a)及图7的(a)对移载装置7将FOUP10向左侧的载置部9载置的动作进行说明。此处要说明的动作是使FOUP10向前端E1侧移动的动作。横向送出部24开始向左方向的移动(t10～t11)。此时，控制器50以如下方式对横向送出部24的横向送出进行控制：使加速度逐渐增大，在变成最大加速度a1后继续一段时间，之后使加速度逐渐减小。接着，横向送出部24以恒定速度移动一段时间(t11～t12)。控制器50以将此时的加速度维持为0的方式进行控制。之后，横向送出部24结束移动(t12～t13)。此时，控制器50以如下方式对横向送出部24的横向送出进行控制：使减速度逐渐增大，在变成最大减速度a3后继续一段时间，之后使减速度逐渐减小。控制器50以使最大减速度a3的绝对值比最大加速度a1的绝对值大的方式控制横向送出部24。即，在本实施方式中，移动开始时(t10～t11)所需的时间比移动结束时(t12～t13)所需的时间长。
(B)移载装置7使FOUP10从左侧的载置部9移动的动作
接着，主要参照图5的(b)及图7的(b)对移载装置7使FOUP10从左侧的载置部9移动的动作进行说明。此处要说明的动作是使FOUP10向后端E2侧移动的动作。横向送出部24开始移动(t20～t21)。此时，控制器50以如下方式对横向送出部24的横向送出进行控制：使加速度逐渐增大，在变成最大加速度a2后继续一段时间，之后使加速度逐渐减小。接着，横向送出部24以恒定速度移动一段时间(t21～t22)。控制器50以将此时的加速度维持为0的方式进行控制。之后，横向送出部24结束移动(t22～t23)。此时，控制器50以如下方式对横向送出部24的横向送出进行控制：使减速度逐渐增大，在变成最大减速度a4后继续一段时间，之后使减速度逐渐减小。控制器50以使最大加速度a2的绝对值比最大减速度a4的绝对值大的方式控制横向送出部24。即，在本实施方式中，移动开始时(t20～t21)所需的时间比移动结束时(t22～t23)所需的时间短。
(C)移载装置7向右侧的载置部9载置FOUP10时的动作
图6的(a)所示的移载装置7向右侧的载置部9载置FOUP10时的动作与上述的(B)移载装置7使FOUP10从左侧的载置部9移动的动作相同，因此省略此处的详细说明。
(D)移载装置7使FOUP从右侧的载置部9移动时的动作
图6的(b)所示的移载装置7使FOUP从右侧的载置部9移动时的动作与上述的(A)移载装置7将FOUP10向左侧的载置部9载置的动作相同，因此省略此处的详细说明。
接着，对上述实施方式的空中搬送车6的作用效果进行说明。在上述实施方式的空中搬送车6中，通过执行上述第一控制及上述第三控制，能够使上述第一状态那样的浮起难以发生。另外，通过执行上述第二控制及上述第四控制，能够使上述第三状态那样的浮起难以发生。在上述实施方式的空中搬送车6中，由于执行上述第一控制至第四控制中的至少一项，所以能够抑制在从下方支承FOUP10的一部分的状态下移载FOUP10时的浮起。
另外，通过执行上述第一控制至第四控制中的至少一项，能够抑制FOUP10的摇晃。由此，不再需要实施为了执行下一动作而待机到FOUP10的摇晃平息为止的措施。其结果是，能够缩短FOUP10的移载所需的时间，进而能够提高空中搬送车系统1的运转率。
在上述实施方式的空中搬送车6中，通过嵌入至凸缘部10C的凹部10D而相对于凸缘部10C定位升降台30的中心锥30B以减少在移动时向FOUP10传递振动的方式设置。在这种结构中，通过使中心锥30B强力按压凸缘部10C(增大弹簧常数)而能够抑制FOUP10的摇晃，但反之容易向FOUP10传递振动。在上述实施方式的空中搬送车6中，由于通过控制器50中的横向送出部24的控制能够减少FOUP10的摇晃，所以无需具备使中心锥30B强力按压凸缘部10C的功能(无需增大弹簧常数)，能够将基于中心锥30B的振动传递抑制在必要的最小限度。
以上，对本发明的一个方面的一个实施方式进行了说明，但本发明的一个方面并不限定于上述实施方式，而是能够在不脱离发明主旨的范围内进行各种各样的变更。
在上述实施方式中，列举控制器50执行第一控制至第四控制中的至少一项的例子进行了说明，但例如也可以执行任意两项控制，还可以执行三项控制。
例如，控制器50也可以执行第一控制及第二控制这两项。在该情况下，通过执行上述第一控制，能够使上述第一状态那样的浮起难以发生。另外，通过执行上述第二控制，能够使上述第三状态那样的浮起难以发生。另外，例如控制器50也可以执行第三控制及第四控制这两项。在该情况下，通过执行上述第三控制，能够使上述第一状态那样的浮起难以发生。另外，通过执行上述第四控制，能够使上述第三状态那样的浮起难以发生。在这些变形例中，能够抑制在从下方支承FOUP10的一部分的状态下移载FOUP10时的浮起。
另外，例如控制器50也可以执行第一控制、第二控制、第三控制及第四控制的所有控制。在该情况下，能够更有效地抑制在从下方支承FOUP10的一部分的状态下移载FOUP10时的浮起。
在上述实施方式中，列举将移载装置7搭载于空中搬送车6的例子进行了说明，但也可以将移载装置7搭载于在配置于地面或架台的轨道行进的无人行进车及堆垛机等。另外，移载装置7也可以保持为如从FOUP10的下方支承FOUP10的下表面的方式，而不是保持为如上所述的从FOUP10的上方悬吊FOUP10的方式。
在上述实施方式及变形例中，列举控制空中搬送车6的控制器50设于各个空中搬送车6的例子进行了说明，但控制器50也可以从空中搬送车6分离而配置于能够通过有线或无线进行通信的位置。在设为这种结构的情况下，控制器也可以设置为如统一控制多个空中搬送车6那样的控制器，而不是针对多个空中搬送车6分别设置。
在上述实施方式及变形例中，列举对移载装置7的动作进行控制的部分与对空中搬送车6整体的动作进行控制的控制器一体地形成的例子进行了说明，但也可以将执行各项控制的控制器分开设置。
附图标记说明
1：空中搬送车系统，6：空中搬送车，7：移载装置，9：载置部，10：FOUP(物品)，10A：主体部，10B：盖部，10C：凸缘部，10D：凹部，18：行进部，30B：中心锥(施力部件)，50：控制器，E1：前端(第一端部)，E2：后端(第二端部)。

Claims (6)

1.一种移载装置，其使物品沿着一个方向移动，并从下方支承所述物品，所述物品的重心位置从所述一个方向上的第一端部与第二端部的中心位置向所述第一端部侧偏移，所述移载装置的特征在于，
具备执行以下至少一项控制的控制器：第一控制，将使所述物品向所述第一端部侧移动时的最大加速度设为比使所述物品向所述第二端部侧移动时的最大加速度小；第二控制，将使所述物品向所述第一端部侧移动时的最大减速度设为比使所述物品向所述第二端部侧移动时的最大减速度大；第三控制，将使所述物品向所述第一端部侧移动时的最大减速度的绝对值设为比使所述物品向所述第一端部侧移动时的最大加速度的绝对值大；以及第四控制，将使所述物品向所述第二端部侧移动时的最大加速度的绝对值设为比使所述物品向所述第二端部侧移动时的最大减速度的绝对值大。
2.根据权利要求1所述的移载装置，其特征在于，
所述控制器执行所述第一控制及所述第二控制这两项。
3.根据权利要求1所述的移载装置，其特征在于，
所述控制器执行所述第三控制及所述第四控制这两项。
4.根据权利要求1所述的移载装置，其特征在于，
所述控制器执行所述第一控制、所述第二控制、所述第三控制及所述第四控制的所有控制。
5.一种空中搬送车，其特征在于，
所述物品是具有朝向第一端部侧开口的主体部、覆盖所述开口的盖部、和设于所述主体部的上部的凸缘部的容器，
该空中搬送车具备权利要求1～4中任一项所述的移载装置、和沿支承于天花板的轨道行进的行进部，该移载装置还具有将所述凸缘部以从下方支承的状态进行保持的保持部。
6.根据权利要求5所述的空中搬送车，其特征在于，
还具备对所述凸缘部的上表面施力的施力部件。
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