DE102015211698B4 - System for transporting, opening and closing a transport box and for inserting and removing a container that can be arranged in the transport box - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Transportieren, Öffnen sowie Schließen einer Transportbox (1) sowie zum Einsetzen und Entnehmen eines in der Transportbox (1) anordenbaren Behälters (2), wobei die Transportbox (1) einen Grundkörper (3) zum Aufnehmen des Behälters (2) und einen auf dem Grundkörper (3) lediglich aufliegenden Deckel (4) aufweist, und ein in der Transportbox (1) angeordneter Behälter (2) aus der Transportbox (1) herausragt. Ein Ablagegestell (5) mit einer ersten Ablage (6) und einer zweiten Ablage (7), wobei die zweite Ablage (7) unterhalb der ersten Ablage (6) angeordnet ist, wobei der Deckel (4) von der ersten Ablage (6) aufnehmbar ist und der Grundkörper (3) von der zweiten Ablage (7) aufnehmbar ist, sowie ein Greifer (8) ist vorhanden, der eine erste Greifvorrichtung (9) und eine zweite Greifvorrichtung (10) aufweist. Die erste Greifvorrichtung (9) ist ausgebildet ist, den Grundkörper (3) zu greifen und formschlüssig zu halten und den Grundkörper (3) aus der zweiten Ablage (7) herauszuheben oder in die zweite Ablage (7) einzusetzen und die zweite Greifvorrichtung (10) ist ausgebildet, den Behälter (2) zu greifen und formschlüssig zu halten und den Behälter (2) aus dem Grundkörper (3) herauszuheben oder in den Grundkörper (3) einzusetzen.The present invention relates to a system for transporting, opening and closing a transport box (1) and for inserting and removing a container (2) which can be arranged in the transport box (1), wherein the transport box (1) has a base body (3) for receiving the container (2) and one on the base body (3) only resting cover (4), and in the transport box (1) arranged container (2) protrudes from the transport box (1). A storage rack (5) with a first tray (6) and a second tray (7), wherein the second tray (7) below the first tray (6) is arranged, wherein the lid (4) of the first tray (6) is receivable and the main body (3) of the second tray (7) is receivable, and a gripper (8) is present, which has a first gripping device (9) and a second gripping device (10). The first gripping device (9) is designed to grip the base body (3) and to hold it in a form-fitting manner and to lift the main body (3) out of the second tray (7) or into the second tray (7) and to insert the second gripping device (10 ) is adapted to grip the container (2) and hold it in a form-fitting manner and to lift the container (2) out of the base body (3) or to insert it into the base body (3).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Transportieren, Öffnen sowie Schließen einer Transportbox sowie zum Einsetzen und Entnehmen eines in der Transportbox anordenbaren Behälters.The present invention relates to a system for transporting, opening and closing a transport box as well as for inserting and removing a container which can be arranged in the transport box.
Bei einer Fertigung von Halbleiterbauelementen ist es äußerst wichtig, die zu verarbeitenden Wafer unbeschädigt zu verschiedenen Stationen zu bewegen. Um die Wafer vor mechanischer Beeinträchtigung und Verschmutzung zu schützen, werden sie oftmals in Transportboxen gesetzt, die während eines Transports geschlossen bleiben und erst zum Bearbeiten der Wafer geöffnet werden. Die Wafer selbst sind hierbei auf einer in die Transportbox einsetzbaren Halterung gelagert, die zum Bearbeiten der Wafer aus der Transportbox entnommen wird. Derartige Systeme sind beispielsweise aus den Druckschriften
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein System vorzuschlagen, das die genannten Nachteile vermeidet, mit dem also eine Transportbox mit eingebrachtem Behälter sicher transportiert und dennoch einfach geöffnet sowie der Behälter schnell und unkompliziert entnommen und eingesetzt werden kann.The present invention is therefore an object of the invention to propose a system that avoids the disadvantages mentioned, so with a transport box with container introduced safely transported and yet easy to open and the container can be quickly and easily removed and used.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein System nach Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen enthalten.This object is achieved by a system according to
Ein System zum Transportieren, Öffnen sowie Schließen einer Transportbox sowie zum Einsetzen und Entnehmen eines in der Transportbox anordenbaren Behälters weist die Transportbox, den Behälter, ein Ablagegestell und einen Greifer auf. Die Transportbox weist einen Grundkörper zum Aufnehmen des Behälters und einen auf dem Grundkörper lediglich aufliegenden Deckel auf. Der Behälter ragt aus der Transportbox, wenn er in den Grundkörper der Transportbox eingesetzt ist, heraus. An dem Ablagegestell ist eine erste Ablage und eine zweite Ablage vorhanden, wobei die zweite Ablage unterhalb der ersten Ablage angeordnet ist und der Deckel von der ersten Ablage sowie der Grundkörper von der zweiten Ablage aufnehmbar ist. Der Greifer ist mit einer ersten Greifvorrichtung und einer zweiten Greifvorrichtung versehen. Die erste Greifvorrichtung ist dazu ausgebildet, den Grundkörper zu greifen und formschlüssig zu halten und den Grundkörper aus der zweiten Ablage herauszuheben oder in die zweite Ablage einzusetzen. Die zweite Greifvorrichtung ist eingerichtet, den Behälter zu greifen und formschlüssig zu halten und den Behälter aus dem Grundkörper herauszuheben oder in den Grundkörper einzusetzen.A system for transporting, opening and closing a transport box and for inserting and removing a container that can be arranged in the transport box has the transport box, the container, a storage rack and a gripper. The transport box has a base body for receiving the container and a lid resting only on the base body. The container protrudes from the transport box when inserted into the body of the transport box. On the storage rack, a first tray and a second tray is present, wherein the second tray is disposed below the first tray and the lid of the first tray and the base of the second tray can be accommodated. The gripper is provided with a first gripping device and a second gripping device. The first gripping device is designed to grip the base body and to hold it in a form-fitting manner and to lift the base body out of the second storage compartment or to insert it into the second storage compartment. The second gripping device is arranged to grip the container and hold it in a form-fitting manner and to lift the container out of the base body or insert it into the base body.
Durch das System ist es möglich, den Behälter als eine in der Transportbox angeordnete Haltevorrichtung ohne Wechsel des Greifers transportieren und einsetzen bzw. entnehmen zu können. Dadurch, dass der Deckel lediglich aufliegt und somit nur durch die Schwerkraft gehalten wird, kann eine einfache, passive Vorrichtung wie das Ablagegestell zum Öffnen und Schließen der Transportbox benutzt und der Behälter somit zugänglich gemacht werden. Indem der Grundkörper bzw. der Deckel formschlüssig von der jeweiligen Greifvorrichtung gehalten werden, wird ein sicherer Transport ermöglicht. Da der Greifer sowohl den Grundkörper als auch den Behälter greifen kann, kann ohne Greiferwechsel oder Veränderung des Greifers gearbeitet werden. Indem zwei verschiedene Greifvorrichtungen benutzt werden, können die Transportbox und der Behälter in ihren Abmessungen klein gehalten werden, ohne zusätzliche Greifflächen auf ihren Außenseiten vorsehen zu müssen.By the system, it is possible to transport the container as a arranged in the transport box holding device without changing the gripper and insert or remove. Characterized in that the lid only rests and thus held only by gravity, a simple, passive device such as the storage rack used to open and close the transport box and the container thus be made accessible. By the base body and the lid are positively held by the respective gripping device, a secure transport is possible. Since the gripper can grip both the base body and the container, it is possible to work without changing the gripper or changing the gripper. By using two different gripping devices, the transport box and the container can be kept small in size without having to provide additional gripping surfaces on their outsides.
Die erste Greifvorrichtung und bzw. oder die zweite Greifvorrichtung können jeweils zwei einander gegenüberliegende Greifbacken zum Aufnehmen der Transportbox oder des Behälters aufweisen. Durch die Greifbacken kann der zu greifende Gegenstand sicher von zwei Seiten gegriffen werden. Es kann zudem vorgesehen sein, dass die Greifbacken der ersten Greifvorrichtung ausgebildet sind, nur den Grundkörper und nicht den Deckel oder den Behälter zu greifen, während die Greifbacken der zweiten Greifvorrichtung dazu ausgebildet sind, nur den Behälter, nicht aber den Deckel oder den Grundkörper greifen zu können.The first gripping device and / or the second gripping device can each have two mutually opposite gripping jaws for receiving the transport box or the container. By gripping jaws the object to be gripped can be gripped safely from two sides. It can also be provided that the gripping jaws of the first gripping device are adapted to grip only the main body and not the lid or the container, while the gripping jaws of the second gripping device are adapted to grab only the container, but not the lid or the main body to be able to.
Es kann vorgesehen sein, dass die jeweils einander gegenüberliegenden Greifbacken der ersten Greifvorrichtung und der zweiten Greifvorrichtung zum Greifen in ihrem Abstand zueinander veränderbar sind. Durch ein derartiges seitliches Greifen wird ein Partikelabtrag an dem zu greifenden Element vermieden und gleichzeitig ein sicheres Halten ermöglicht.It can be provided that the respectively opposing gripping jaws of the first gripping device and the second gripping device for gripping in their distance from each other can be changed. By such a lateral gripping a particle removal is avoided on the element to be gripped and at the same time allows a secure hold.
Typischerweise sind die Greifbacken der ersten Greifvorrichtung bzw. der zweiten Greifvorrichtung zum Greifen spiegelsymmetrisch zu einer in Draufsicht auf den Greifer mittig verlaufenden Achse verfahrbar. Die Greifbacken können somit nur um eine gleiche Wegstrecke in Bezug auf eine Mittelachse des Greifers bewegt werden, was eine symmetrische Greifbewegung ermöglicht. Jede der Greifbacken legt somit einen gleich großen Weg bei einer Bewegung zurück.Typically, the gripping jaws of the first gripping device and the second gripping device for gripping mirror-symmetrical to an axis in plan view of the gripper extending centrally movable. The jaws can thus be moved only by a same distance with respect to a central axis of the gripper, which allows a symmetrical gripping movement. Each of the Gripping jaw thus lays an equal path in one movement.
Zudem können die Greifbacken der zweiten Greifvorrichtung stets einen geringeren Abstand zueinander aufweisen als die Greifbacken der ersten Greifvorrichtung. Die Greifbacken der zweiten Greifvorrichtung sind somit in Draufsicht innenliegend, also mit einem geringeren Abstand zu der Mittelachse angeordnet als die Greifbacken der ersten Greifvorrichtung. Somit kann der Behälter, der in seinen Abmessungen kleiner als die Transportbox ist, zwar gegriffen werden, die Greifbacken der zweiten Greifvorrichtung sind aber typischerweise nicht in der Lage, die Transportbox zu greifen. Zudem können die Greifbacken der zweiten Greifvorrichtung eine geringere Länge als die Greifbacken der ersten Greifvorrichtung aufweisen.In addition, the gripping jaws of the second gripping device can always have a smaller distance from one another than the gripping jaws of the first gripping device. The gripping jaws of the second gripping device are thus arranged in plan view inside, that is arranged at a smaller distance from the central axis than the gripping jaws of the first gripping device. Thus, although the container, which is smaller in size than the transport box, may be gripped, the gripping jaws of the second gripping device are typically unable to grip the transport box. In addition, the gripping jaws of the second gripping device may have a shorter length than the gripping jaws of the first gripping device.
Es kann vorgesehen sein, dass der Deckel und der Grundkörper an einer Seite über ein Drehgelenk miteinander verbunden sind. Dies erlaubt es einerseits, den Deckel einfach öffnen und schließen zu können, andererseits ist ausgeschlossen, dass der Deckel versehentlich von dem Grundkörper getrennt wird.It can be provided that the lid and the base body are connected to one another via a rotary joint. This makes it possible, on the one hand, to be able to simply open and close the lid, and on the other hand, it is precluded that the lid is inadvertently separated from the base body.
Alternativ oder zusätzlich kann auf einer dem Deckel zugewandten Seite des Grundkörpers mindestens ein Auflageelement vorgesehen sein, das eine Bewegung des aufliegenden Deckels verhindert. Hierdurch kann der Deckel nicht ungewollt von dem Grundkörper rutschen, wenn der Grundkörper nicht vollständig horizontal ausgerichtet ist. Das mindestens eine Halteelement ist vorzugsweise umlaufend um eine Öffnung ausgebildet, in die der Behälter eingesetzt wird.Alternatively or additionally, at least one support element may be provided on a side of the base body facing the cover, which prevents movement of the overlying cover. As a result, the lid can not accidentally slip from the body, if the body is not completely aligned horizontally. The at least one retaining element is preferably formed circumferentially around an opening into which the container is inserted.
Der Grundkörper, der Deckel und bzw. oder der Behälter können an ihrer Außenseite einander gegenüberliegende, den Greifbacken zugewandte und überstehende Elemente zum erleichterten Greifen aufweisen. Indem die Greifbacken diese Elemente von unten anfahren, kann der Grundkörper, der Deckel bzw. der Behälter einfach angehoben und transportiert werden ohne dass es zu übermäßigem Partikelabtrag kommt.The main body, the lid and / or the container may have on its outer side opposite, the gripping jaws facing and protruding elements for easier gripping. By the jaws approaching these elements from below, the base body, the lid or the container can be easily lifted and transported without causing excessive particle removal.
Die an dem Deckel angebrachten Elemente können hierbei einen größeren Abstand voneinander aufweisen als die an dem Grundkörper angebrachten Elemente. Alternativ ist es natürlich auch möglich, dass die an dem Grundkörper angebrachten Elemente einen größeren Abstand voneinander aufweisen können als die an dem Deckel angeordneten Elemente. Somit kann mit einer bestimmten Position der Greifvorrichtung stets nur der Deckel oder nur der Grundkörper gegriffen werden.The attached to the lid elements can in this case have a greater distance from each other than the attached to the body elements. Alternatively, it is of course also possible that the elements attached to the main body may have a greater distance from each other than the arranged on the lid elements. Thus, with a certain position of the gripping device always only the lid or only the main body can be gripped.
Es kann vorgesehen sein, dass der Greifer an einem Roboterarm angebracht ist und eine Steuereinheit, typischerweise eine elektronische Steuereinheit sowohl den Roboterarm als auch den Greifer ansteuert, um eine automatisierte Kontrolle des Systems zu erhalten.It can be provided that the gripper is mounted on a robot arm and a control unit, typically an electronic control unit, controls both the robotic arm and the gripper in order to obtain an automated control of the system.
Typischerweise ist der Behälter eine Haltevorrichtung für Halbleiterwafer, die auch als ”Carrier” bezeichnet wird.Typically, the container is a semiconductor wafer holder, also referred to as a "carrier."
Ein Verfahren zum Benutzen des beschriebenen Systems zum Öffnen der Transportbox und zum Entnehmen des Behälters weist mehrere Schritte auf. Die von der ersten Greifvorrichtung gehaltene, geschlossene Transportbox wird von dem Greifer so in das Ablagegestell bewegt, dass der Deckel auf der ersten Ablage aufliegt und von dieser gehalten wird. Die Transportbox wird dadurch geöffnet, dass sich der Greifer von der ersten Ablage entfernt. Anschließend wird der Grundkörper der nun geöffneten Transportbox in die zweite Ablage bewegt und in der zweiten Ablage abgestellt. Hierauf wird die erste Greifvorrichtung von dem Grundkörper getrennt und anschließend der Behälter von der zweiten Greifvorrichtung aufgenommen und formschlüssig gehalten.A method for using the described system for opening the transport box and for removing the container comprises several steps. The held by the first gripping device, closed transport box is moved by the gripper in the storage rack, that the lid rests on the first tray and is held by this. The transport box is opened by the gripper moving away from the first shelf. Subsequently, the main body of the now open transport box is moved to the second tray and placed in the second tray. Then the first gripping device is separated from the main body and then the container is received by the second gripping device and held in a form-fitting manner.
Bei einem Verfahren zum Benutzen des beschriebenen Systems zum Schließen der Transportbox sowie zum Eisnetzen des Behälters wird der von der zweiten Greifvorrichtung aufgenommene und formschlüssig gehaltene Behälter in den in der zweiten Ablage befindlichen Grundkörper eingesetzt. anschließend wird die zweite Greifvorrichtung von dem Behälter entfernt und der Greifkörper mit darin gelagertem Behälter von der ersten Greifvorrichtung ergriffen sowie der Grundkörper in Richtung des in der ersten Ablage gehaltenen Deckels bewegt. Schließlich wird der Deckel auf den Grundkörper aufgebracht und die geschlossene Transportbox aus dem Ablagegestell entnommen. Das beschriebene Verfahren ermöglicht es, allein durch die Bewegung des Greifers passiv die Transportbox zu öffnen und zu schließen. Durch diese passive Vorrichtung bzw. das passive Verfahren ist eine deutlich leichtere Durchführung der Verfahrensschritte möglich.In a method for using the described system for closing the transport box and for icemaking of the container, the container received by the second gripping device and held in a form-fitting manner is inserted into the base body located in the second storage compartment. Subsequently, the second gripping device is removed from the container and the gripping body with stored therein container gripped by the first gripping device and the base body moves in the direction of the lid held in the first tray. Finally, the lid is applied to the base body and removed the closed transport box from the storage rack. The method described makes it possible to passively open and close the transport box solely by the movement of the gripper. By means of this passive device or the passive method, a significantly easier implementation of the method steps is possible.
Das beschriebene System oder das beschriebene Verfahren werden typischerweise bei einer Fertigung von Halbleiterbauelementen, vorzugsweise in einem Reinraum verwendet.The described system or method is typically used in a fabrication of semiconductor devices, preferably in a clean room.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend anhand der
Es zeigen:Show it:
Der Grundkörper
In
Eine Draufsicht in Schnittansicht auf den Grundkörper
Das Ablagegestell
Wie in
Um den Behälter
Sofern die in
Claims (10)
Priority Applications (1)
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DE102015211698A1 DE102015211698A1 (en) | 2016-12-29 |
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2015
- 2015-06-24 DE DE102015211698.0A patent/DE102015211698B4/en active Active
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