JP2001130709A - 自動倉庫システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 一対のラック６，６の背面に処理装置群１
６，１６を設け、２台のスタッカークレーン１２，１４
で工程内搬送を行い、自動倉庫ユニット４とする。ユニ
ット４を複数並列に配置し、その外周に有軌道台車の周
回軌道２２を設け、各ユニット４の両端にステーション
８を設けて、工程間搬送を行う。 【効果】 物品の保管と処理とを一体にした、コンパク
トで効率的な自動倉庫システムが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の利用分野】この発明は、処理装置と自動倉庫と
を一体にし、かつ工程内搬送用の搬送装置と工程間搬送
用の搬送装置とを設けて、物品の保管、搬送、処理を行
う自動倉庫システムに関する。

【０００２】

【従来技術】半導体や液晶ディスプレイ等の製造工場で
は、工程内用の搬送装置と工程間用の搬送装置とを設
け、工程間搬送装置との接続部にストッカーを設けて、
その工程に送り込まれた仕掛品と、その工程での処理を
終えた仕掛品とを保管する。工程内搬送装置は、ストッ
カーから仕掛品を各処理装置のロードポートへと搬送
し、処理を終えた仕掛品を、次の処理装置のロードポー
トやストッカーへ搬送する。十分な収容能力のストッカ
ーを設けると占有面積が大きくなるし、１工程分の処理
装置の列の端部に設けたストッカーまで仕掛品を戻し、
取りに行くことは不効率である。しかしストッカーを工
程内に分散配置すると、ストッカーの占める面積がさら
に増加する。

【０００３】

【発明の課題】この発明の課題は、物品の保管と処理と
を一体にした、コンパクトで効率的な自動倉庫システム
を提供することにある（請求項１〜３）。請求項２の発
明の追加の課題は、さらにコンパクトな自動倉庫システ
ムを提供することにある。請求項３の発明の追加の課題
は、ユニットの内外での搬送能力を高め、かつ第１の搬
送装置が互いにバックアップし合うようにすることにあ
る。

【０００４】

【発明の構成】この発明の自動倉庫システムは、スタッ
カークレーンや有軌道台車等の第１の搬送装置の搬送経
路に沿って、物品の収容手段と該物品の処理装置と該処
理装置への物品の受け渡し口とを一体に配設してユニッ
トとする。このユニットを複数並列に設け、かつ各ユニ
ットの少なくとも一端部に接するように、有軌道台車等
の周回走行する第２の搬送装置を設け、さらに各ユニッ
トの端部に第２の搬送装置との間で物品を受け渡しする
ためのステーションを設ける（請求項１）。なお第１の
搬送装置を工程内搬送装置と呼ぶことがあり、この搬送
装置での搬送を工程内搬送やユニット内搬送と呼ぶこと
がある。また第２の搬送装置での搬送を、工程間搬送と
呼ぶ。

【０００５】好ましくは、前記収容手段がラックで、該
ラックの背面側に前記処理装置を設けると共に、ラック
内に前記受け渡し口を設け、さらにラックの少なくとも
一端部に前記ステーションを設ける（請求項２）。

【０００６】また好ましくは、第１の搬送装置を各ユニ
ットに２台設けて、共通の搬送経路を独立に移動させ、
かつ各ユニットの両端部に前記ステーションを設ける
（請求項３）。

【０００７】

【発明の作用と効果】請求項１の発明では、物品の収容
手段と処理装置とその受け渡し口とを一体に配置するの
で、十分な量の物品を収容でき、しかも全体をコンパク
トにできる。工程内搬送は第１の搬送装置で行い、工程
間での搬送はユニット端部のステーションを介して第２
の搬送装置で行う。このため、工程内搬送も工程間搬送
もスムーズに行うことができる。

【０００８】請求項２の発明ではさらに、ラックの背面
に処理装置を配設して、処理装置の前面のラックで物品
を保管し、ラック内に設けた受け渡し口で第１の搬送装
置との間で、物品を受け渡しする。このため処理装置の
前面が物品の収容スペースのラックとなり、さらにコン
パクトな自動倉庫システムとなる。

【０００９】請求項３の発明では、第１の搬送装置を２
台設けて、共通の搬送経路を独立に移動させるので、常
時は工程内搬送を２台の搬送装置に分担させ、一方の搬
送装置にトラブルが生じた際には他方の搬送装置でバッ
クアップできる。また各ユニットを両端で第２の搬送装
置に接続するので工程間搬送の能力が高く、これに伴っ
てユニットを長くできるので、第１の搬送装置を２台設
けても、無駄が生じない。

【００１０】

【実施例】図１〜図８に、実施例とその変形とを示す。
図１に、自動倉庫システム２全体のレイアウトを示す
と、４は個々の自動倉庫ユニットで、全長が数十ｍ程度
で、ユニット４は複数個並列に配置されている。５はユ
ニットＣＰＵで、個々の自動倉庫ユニット４内での物流
等を管理する。自動倉庫ユニット４には、例えば一対の
ラック６，６を設け、各ラック６の左右両端の各々にス
テーション８，８を設けて、工程間搬送用の有軌道台車
との間の移載用ステーションとする。１つの自動倉庫ユ
ニット４には４つのステーション８があり、自動倉庫ユ
ニット４の左右の端部には、それぞれ２つずつステーシ
ョン８，８がある。このため、一方のステーションが故
障した場合、他方のステーションでバックアップでき
る。

【００１１】１２，１４は２台のスタッカークレーン
で、共通のクレーン走行路１０に沿って走行し、ステー
ション８とラック６の間、並びにラック６内に設けた処
理装置のロードポートとの間で、物品を搬送する。スタ
ッカークレーン１２，１４は、常時は図１の左右方向中
心線Ｃ−Ｃを境界とし、自動倉庫ユニット４の左半部と
右半部とで搬送を分担する。ここで、一方のスタッカー
クレーンにトラブルが生じると、トラブルのあるスタッ
カークレーンをクレーン走行路１０の端部で退避させ、
他方のスタッカークレーンで自動倉庫ユニット４全体の
搬送を行う。実施例ではユニット内搬送装置にスタッカ
ークレーン１２，１４を用いたが、有軌道台車や無人搬
送車等でも良く、複数の高さレベルとの間で物品の移載
ができ、かつ走行路１０に沿って搬送・移載ができる搬
送装置であればよい。

【００１２】各ラック６，６の背面には処理装置群１
６，１６を設け、処理装置群１６は同種の処理装置を複
数個組み合わせたものでも、異種の処理装置を複数個組
み合わせたものでも良い。自動倉庫ユニット４は数十ｍ
程度の長さがあり、この間で相当数の単位工程を行うこ
とができるので、異種の処理装置を組み合わせて処理装
置群１６として、複数の単位工程からなる工程を処理す
ることが好ましい。２０は自動倉庫ユニット４，４間に
設けた補助スペースで、自動倉庫ユニット４のメンテナ
ンス等に用いる。

【００１３】実施例では、自動倉庫システム２を半導体
工場や液晶ディスプレイ工場等のクリーンルームに設け
るが、クリーンルームに設ける場合でも、食品加工や医
薬品製造等に用いても良い。あるいはまた、機械加工や
組立等のクリーンルーム以外の場所に設けても良い。

【００１４】２２は周回軌道で、例えば複数台の有軌道
台車２４を、自動倉庫システム２の外周に沿って周回走
行させ、ステーション８を介して、各自動倉庫ユニット
４との間で物品を搬送する。２５は有軌道台車ＣＰＵ
で、有軌道台車２４による工程間搬送を管理する。２６
は上流側軌道で、２８は下流側軌道で、これらは例えば
前の処理ラインと後の処理ラインとに対応し、３０は軌
道２２，２６，２８間を接続するターンデーブルであ
る。有軌道台車２４は工程間搬送装置の例であり、周回
軌道２２は地上付近に設けても天井付近に設けても良い
が、自動倉庫システム４のメンテナンスを容易にするた
め、天井付近に周回軌道２２を設けることが好ましい。
なお有軌道台車２４に代えて無人搬送車等を用いても良
い。

【００１５】自動倉庫システムのレイアウトは種々に変
更でき、例えば図２のように、自動倉庫ユニット４を各
列複数個に複数列配置しても良い。また有軌道台車２４
の周回軌道も、図２の周回軌道３２等のように、適宜に
レイアウトすれば良い。有軌道台車２４の軌道は、自動
倉庫システムの外周を必ずしも周回する必要はなく、例
えば図２に鎖線で示したように３つの周回軌道３３ａ〜
３３ｃのように配置しても良い。有軌道台車２４の周回
軌道は、自動倉庫ユニット４内での搬送距離を最短に
し、かつ工程間搬送の距離も最短にするようにレイアウ
トすれば良く、具体的なレイアウトは処理装置群１６の
配置や内容などに応じて定める。

【００１６】図３に自動倉庫ユニット４の構成を示す。
３４はステーション８の外側端部に設けた移載装置で、
有軌道台車２４とステーション８との間で物品を受け渡
しする。なおステーション８や移載装置３４はラック６
の一部に配置し、移載装置３４には物品の姿勢を反転す
る機構は設けていない。スタッカークレーン１２，１４
の中央にマスト３６を設けて、その両側に一対の移載装
置３８，３８を設け、マスト３６に沿って昇降させる。
ラック６内には、例えば処理装置毎にロードポート４０
を配置し、ロードポート４０はステーション８とは高さ
レベルを異ならせてある。またクレーン走行路１０で
は、クリーンルームの床下部にレール４２を設け、スタ
ッカークレーン１２，１４を走行させる。

【００１７】図３は、スタッカークレーン１２，１４が
走行路１０の端部まで進入した状態を示し、スタッカー
クレーン１２，１４は、端部側の移載装置３８を周回軌
道２２の下部まで進入させて退避できる。従って一方の
スタッカークレーンに異常が生じた場合、走行路１０の
端部で退避させると、退避したスタッカークレーンがス
テーション８の全面を占有しないので、ステーション８
の残るスペースを用いて、正常なスタッカークレーンで
物品の移載ができる。

【００１８】図３でのIV−IV方向断面を図４に示す。ス
タッカークレーン１２，１４のレール４２はクリーンル
ームの床下部に設けられ、スタッカークレーンの走行台
車は床下部を走行する。４４は移載装置３８の基部など
に設けた旋回テーブルで、その上部にスカラーアーム４
６とハンド４８とを設けて、レール４２の左右両方との
間で物品を収容したカセット３９を移載し、かつカセッ
ト３９の向きを例えば１８０゜反転できるようにする。

【００１９】カセット３９はクレーン走行路１０の両側
のラック６，６に一時保管され、ラック６，６内のスペ
ースの一部がロードポート４０として用いられる。５０
はスタッカークレーン１２，１４の天井レールである。
５２はクリーンルームのグレーティング床で、５４はグ
レーティング床５２の開口で、スタッカークレーン１
２，１４を走行させるための開口である。５６は枚葉移
載機で、処理装置に設けて、ロードポート４０に載置し
たカセット３９から、基板等の物品を１枚ずつ処理装置
との間で移載する。

【００２０】５８はクリーンルームの天井等に設けたフ
ィルターファンユニット（ＦＦＵ）で、クリーンエアー
はＦＦＵ５８からラック６，６内や走行路１０内に入
る。走行路１０には開口５４があり、開口５４から気流
が床下へと流れ、このためスタッカークレーン１２，１
４から生じた塵は、気流によって床下へ運ばれる。また
スタッカークレーン１２，１４の走行台車は床下部を走
行し、レール４２と走行台車の接触等による発塵は、床
下からＦＦＵ５８へと空気を還流する気流に乗って流
れ、床上部へと逆流することはない。

【００２１】ラック６のサイズや配置あるいは処理装置
群１６の構成は、自動倉庫ユニット４での、物品の保管
能力と処理能力との兼ね合いに応じて定める。例えば図
４の配置では処理能力が不足で保管能力に余裕のある場
合には、図５のように、走行路１０の一方にのみラック
６を設けても良い。また図５の例では、ロードポート４
０の下方を処理装置群１６の一部として用いている。

【００２２】図６にステーション８の周囲を示し、図の
鎖線は移載装置３８が走行路１０の最端部へ退避した際
の状態を示す。移載装置３４はスカラーアーム６４とハ
ンド６６とを備えており、有軌道台車２４上のカセット
３９を、ステーション８上へ移載する。ステーション８
には、例えばカセット３９の２個分の、支持位置６０，
６２があり、ステーション８にコンベア等を設けて、２
つの支持位置６０，６２間でカセット３９を移動させ
る。スタッカークレーンはステーション８との間で一度
に２庫のカセット３９を受け渡すことが可能であり、ま
た一方のスタッカークレーンにトラブルが生じて退避し
た場合でも、２つの支持位置６０，６２の内の１つの支
持位置６２では、他方のスタッカークレーンにより移載
可能である。６８はラック６の棚板で、カセット３９を
載置し、７０はラック６の支柱である。実施例では、ラ
ック６，６に開放型のラックを用いたが、密閉型のラッ
クを用いて、スタッカークレーン１２，１４との間の物
品の受け渡し時に、扉を開けても良い。

【００２３】図７に示すように、スタッカークレーン１
２の先端の移載装置３８は、有軌道台車２４の下部まで
進入でき、ロードポート４０とステーション８とは高さ
レベルが異なる。例えば周回軌道２２を天井付近に設置
し、これに伴ってステーション８をラック６内の最上段
等に配置する。一方ロードポート４０はラック６内の中
段等に配置し、無人搬送車対応の既存の処理装置のロー
ドポートと同じ高さレベルとする。そしてロードポート
４０の上部の空き空間は、ラック６の一部としてカセッ
ト３９の収容に用いる。

【００２４】図８に、自動倉庫ユニット内でのユニット
内搬送のアルゴリズムを示す。カセットは、各自動倉庫
ユニットの入口側のステーションから、出口側のステー
ションへと、例えば一方向に搬送され、この間に複数の
ロードポートを巡回して、複数の処理装置で処理され
る。自動倉庫ユニットの入口側のステーションにカセッ
トが到着すると、最初の目的のロードポートの付近でラ
ックに保管する。そしてこのロードポートで受け入れ準
備が整うのを待って、ロードポートへ受け渡し、処理装
置で必要な処理を行い、以下同様に、次の目的のロード
ポート付近でラックに保管し、ロードポートから処理装
置へ受け渡し、処理装置での処理を経た後に、次の目的
のロードポートの付近でラックに保管する。そしてこれ
らの処理終了すると、自動倉庫ユニットの出口側のステ
ーションから、次の工程へと有軌道台車を介して搬送す
る。ここで、ラックは個々のロードポートや個々の処理
装置に分割して割り当てるのではなく、処理装置群全体
に対するラックとして運用し、目的のロードポートの付
近の位置を優先して保管場所を割り当てる。

【００２５】実施例の効果を以下に示す。 (1) 処理装置群１６とラック６，６を一体にし、ユニ
ット内搬送をスタッカークレーン１２，１４で行うの
で、ユニット内での物品の処理と搬送及び保管をスムー
ズに行うことができ、しかもクリーンルームの占有面積
が小さい。 (2) 有軌道台車２４とスタッカークレーン１２，１４
を併用することにより、ユニット内搬送と工程間搬送と
を分離して、各々スムーズに行える。 (3) 自動倉庫ユニット４の端部にストッカーを設ける
必要が無く、ラック６，６により、ワーク３９を大容量
でかつコンパクトに保管できる。また１つの処理装置を
経由する毎にストッカーまで物品を戻す必要がない。 (4) ２台のスタッカークレーン１２，１４は互いにバ
ックアップし合い、かつ端部側の移載装置が周回軌道２
２の下部で退避させることができるので、一方のスタッ
カークレーンにトラブルが生じても、他方のスタッカー
クレーンによりユニット内搬送を続行できる。 (5) 自動倉庫ユニット４の両端部に各一対のステーシ
ョン８，８を設けたので、一つのステーションにトラブ
ルが生じても、他のステーションでバックアップでき
る。 (6) 自動倉庫ユニット４の全長を長くできるので、２
台のスタッカークレーン１２，１４を用いても、搬送能
力に無駄が生じない。 (7) 自動倉庫ユニット４は、両端で有軌道台車２４に
接続するので、ユニット内での搬送距離を短くできる。 (8) 走行レール４２やスタッカークレーン１２，１４
の走行台車を、クリーンルームの床下部に配置するの
で、発塵した空気は開口５４から床下部へ吸引され、ラ
ック６，６の汚染や、処理装置群１６側への影響がな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の自動倉庫システムのレイアウトを示
す平面図

【図２】 変形例の自動倉庫システムのレイアウトを示
す平面図

【図３】 実施例での自動倉庫１ユニット分の構成を示
す平面図

【図４】 実施例でのラックと処理装置との位置関係を
示す鉛直方向断面図

【図５】 変形例でのラックと処理装置との位置関係を
示す鉛直方向断面図

【図６】 実施例での、有軌道台車とステーション及び
スタッカークレーンの配置を示す平面図

【図７】 実施例での、有軌道台車とステーション及び
スタッカークレーンの配置を示す側面図

【図８】 実施例の自動倉庫システムでの工程内搬送の
フローチャート

【符号の説明】

２ 自動倉庫システム ４ 自動倉庫ユニット ５ ユニットＣＰＵ ６ ラック ８ ステーション １０ クレーン走行路 １２，１４ スタッカークレーン １６ 処理装置群 ２０ 補助スペース ２２，３２ 周回軌道 ２４ 有軌道台車 ２５ 有軌道台車ＣＰＵ ２６ 上流側軌道 ２８ 下流側軌道 ３０ ターンテーブル ３４ 移載装置 ３６ マスト ３８ 移載装置 ３９ カセット ４０ ロードポート ４２ レール ４４ 旋回テーブル ４６ スカラーアーム ４８ ハンド ５０ 天井レール ５２ グレーティング床 ５４ 開口 ５６ 枚葉移載機 ５８ ＦＦＵ ６０，６２ 支持位置 ６４ スカラーアーム ６６ ハンド ６８ 棚板 ７０ 支柱

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (74)上記１名の代理人 100086830 弁理士 塩入 明 (72)発明者 福島 正純 愛知県犬山市大字橋爪字中島２番地 村田 機械株式会社犬山工場内 (72)発明者 安本 格之 愛知県犬山市大字橋爪字中島２番地 村田 機械株式会社犬山工場内 (72)発明者 芝 浩市 滋賀県野洲郡野洲町大字市三宅800番地 日本アイ・ビー・エム株式会社野洲事業所 内 (72)発明者 石井 雄一郎 滋賀県野洲郡野洲町大字市三宅800番地 日本アイ・ビー・エム株式会社野洲事業所 内 Ｆターム(参考） 3F022 AA02 AA05 AA06 AA08 BB09 CC02 EE05 FF01 HH13 JJ09 JJ11 KK05 LL12 MM01 MM26 MM55

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の搬送装置の搬送経路に沿って物品
   の収容手段と該物品の処理装置と該処理装置への物品の
   受け渡し口とを一体に配設したユニットを、複数並列に
   設け、かつ各ユニットの少なくとも一端部に接するよう
   に周回走行する第２の搬送装置を設け、さらに各ユニッ
   トの前記端部に第２の搬送装置との間の物品の受け渡し
   用のステーションを設けた、自動倉庫システム。
2. 【請求項２】 前記収容手段がラックで、該ラックの背
   面側に前記処理装置を設けると共に、ラック内に前記受
   け渡し口を設け、さらにラックの少なくとも一端部に前
   記ステーションを設けたことを特徴とする、請求項１の
   自動倉庫システム。
3. 【請求項３】 第１の搬送装置を各ユニットに２台設け
   て、共通の搬送経路を独立に移動させ、かつ各ユニット
   の両端部に前記ステーションを設けたことを特徴とす
   る、請求項１または２の自動倉庫システム。