JP2007055698A - Stacker crane - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、挿脱自在に基板(ウエハ等)を収納する物品(FOUP等)に対する位置合せ嵌合手段(キネマティックカップリング機構等)を有する多数の棚を備えたストッカーにおいて、物品の棚への搬入或いは物品の棚からの搬出を自在に行うロボットを備えたスタッカクレーンであって、物品搬送時の安定保持機構に関するものである。 The present invention relates to a stocker having a plurality of shelves having alignment fitting means (such as a kinematic coupling mechanism) for an article (such as a FOUP) that removably accommodates a substrate (such as a wafer). Is a stacker crane equipped with a robot that can freely carry in or carry out an article from a shelf, and relates to a stable holding mechanism during article conveyance.
近年、クリーンルーム内の工程内環状軌道に沿って配置されるウエハの各種表面処理(洗浄、成膜、レジスト、CVD、検査ほか)を行う一連の半導体製造装置(以下、ステーションという)の中で必要な処理を行うために前記ウエハを収納したFOUPを、台車(懸垂式昇降搬送装置用台車等)を用いて搬送することが多い。
このような表面処理を受ける前あるいは少なくとも一部の表面処理を終えたウエハを収納したFOUPは夫々タグに付された情報により特定され、以降の必要な表面処理がこのタグ情報に基づきコンピュータによって管理される。
In recent years, it is necessary in a series of semiconductor manufacturing equipment (hereinafter referred to as stations) that perform various surface treatments (cleaning, film formation, resist, CVD, inspection, etc.) of wafers arranged along an in-process annular track in a clean room. In order to perform a proper process, the FOUP containing the wafer is often transported by using a cart (such as a cart for a suspended lifting / lowering transport device).
The FOUP containing the wafer that has undergone such surface treatment or at least a portion of the surface treatment is identified by the information attached to the tag, and subsequent necessary surface treatment is managed by the computer based on the tag information. Is done.
この際、各ステーションは表面処理の種類の相違に応じて処理に要する時間が相違し、工程時間の調整などの理由により、FOUPを一時待機させるためストッカーが設けられている。
このストッカーは、多数のFOUP載置用棚と、所定の棚へのFOUPの搬入或いは所定の棚からFOUPを搬出するスタッカクレーンを備えている。
At this time, the time required for processing differs depending on the type of surface treatment at each station, and a stocker is provided for temporarily waiting the FOUP for reasons such as adjustment of the process time.
The stocker includes a large number of FOUP placement shelves and a stacker crane that carries FOUPs into or out of predetermined shelves.
さて、このようにストッカー内の荷役作業を行うスタッカクレーンにて被搬送体例えば、FOUPを搬送する際、当該FOUP下面と、スタッカクレーンの可動ベースに設けられているロボットのFOUP載置用ハンド部の表面とは、キネマティックカップリング機構等の位置合せ嵌合手段において互いの相対位置が変化しないように考慮されている。
ところで、ストッカー内でのFOUPの荷役作業効率向上に伴って、スタッカクレーンの搬送速度は高速化が要望され、この搬送速度の高速化のため、急加速と急停止は当然となり、特に始動時及び停止時において位置合せ嵌合手段は、かなりの慣性力を受ける。
Now, when the transported object, for example, FOUP is transported by the stacker crane that performs the cargo handling work in the stocker in this way, the FOUP placement hand portion of the robot provided on the lower surface of the FOUP and the movable base of the stacker crane. This surface is considered so that the relative position of each other does not change in the alignment fitting means such as a kinematic coupling mechanism.
By the way, as the FOUP cargo handling work efficiency in the stocker improves, the transport speed of the stacker crane is required to be increased. For this increase in the transport speed, sudden acceleration and sudden stop are natural. When stopped, the alignment fitting means receives a considerable inertial force.
ついては、被搬送物としてのFOUPは、キネマティックカップリング機構等の位置合せ嵌合手段において、ロボットのFOUP載置用ハンド部上の適正な位置決め状態が維持できず、FOUPが前記ロボットのFOUP載置用ハンド部から落下する恐れがあった。
このようなFOUPの落下事故を防止するための手段として下記特許文献1がある。
この特許文献1は、FOUPがスタッカクレーンにて搬送中に受ける慣性力によって落下することを防止するため下記第1〜第3の実施例を開示している。
Therefore, the FOUP as the object to be transported cannot maintain an appropriate positioning state on the FOUP placement hand portion of the robot in the alignment fitting means such as the kinematic coupling mechanism, and the FOUP is placed on the FOUP of the robot. There was a risk of falling from the hand.
As means for preventing such a FOUP fall accident, there is Patent Document 1 below.
This Patent Document 1 discloses the following first to third embodiments in order to prevent the FOUP from falling due to the inertial force received during conveyance by the stacker crane.
先ず、この第1〜第3の実施例は、
(1)図14に示されるストッカー51において、半導体基板収納用キャリア(FOUP)58を第一のキネマティックカップリング機構により、正確な位置決めのうえ保管し、整然と配列されている棚群52の前面に対向する上下左右の2次元平面内において移動可能に可動ベース59を備える構成
(2)前記可動ベース59の表面に図1〜図13に開示の第一アーム部3、第二アーム部4からなるアーム機構及びハンド部2からなるロボットが設けられ、前記ハンド部2はキャリア(FOUP)10の前面を含む平面に対して垂直方向にのみ移動できるように調整できる構成
(3)前記ロボット機構のハンド部2の表面と、キャリア10(図14における符号58に対応)の底面とは第二のキネマティックカップリング機構によって互いの相対位置を一定に規制する構成
を基礎としている。
First, the first to third embodiments are
(1) In the
前記(1)〜(3)の各構成を基礎として、
第一の実施例:
図1〜図5において、棚用天板63からキャリア10を搬送アーム1で取出すに当り、ハンド部2の伸長位置(平面視にて図5の状態)から、平面視にて図4に示される状態を経て縮退位置(平面視にて図1の状態)に移行する。
この際、キャリア落下防止手段5は第一アーム3の角度変位に伴って、図5、図4、図1の状態に順次変位し、当該キャリア落下防止手段5の部材5dは、前記ハンド部2の伸長位置では、キャリア10を被わず、図2、図3に示される縮退位置では、キャリアの上方の所定個所を被う。
これによって、搬送アーム1のハンド部2上にキネマティック連結機構によって位置決めされているキャリア10は搬送の初期及び終期に受ける慣性力による落下が防止される。
Based on the configurations (1) to (3),
First embodiment:
1 to 5, when the carrier 10 is taken out from the shelf top plate 63 by the transport arm 1, it is shown in FIG. 4 in plan view from the extended position of the hand unit 2 (state in FIG. 5 in plan view). The state moves to the retracted position (the state shown in FIG. 1 in plan view).
At this time, the carrier fall prevention means 5 is sequentially displaced in the state shown in FIGS. 5, 4, and 1 with the angular displacement of the
As a result, the carrier 10 positioned by the kinematic coupling mechanism on the hand portion 2 of the transport arm 1 is prevented from dropping due to the inertial force received at the initial and final stages of transport.
第二の実施例:
図6〜図9において、棚用天板63からキャリア10を搬送アーム20で取出すに当り、ハンド部2の伸長位置(平面視にて図6の状態)から、縮退位置(平面視にて図8の状態)に移行する。
この際、図6及び図7に示されるハンド部2の伸長位置においては、キャリア10側に形成した保持溝部13の開口からハンド部2に設けられた係止部材14の突出部14aが係合する。
この状態において、図8及び図9に示されるハンド部2が縮退位置に移行する過程で、係止部材14の被押圧部14bが第一アーム部3に設けられたピン12により応力を受ける。
これによって、係止部材14は変位し、その突出部14aの先端部が保持溝部13の凹部13aに移行し、更なるピン12による係止部材14の被押圧部14bへの応力が加わると、バネ15を圧縮し、係止部材14の突出部14aと、保持溝部13の凹部13aとの係合が的確に維持され、当該キャリア10のハンド部2からの落下を防止する。
Second embodiment:
6 to 9, when the carrier 10 is taken out from the shelf top plate 63 by the transfer arm 20, the hand unit 2 is extended from the extended position (the state shown in FIG. 6 in plan view) to the retracted position (shown in plan view). 8 state).
At this time, in the extended position of the hand portion 2 shown in FIGS. 6 and 7, the protruding portion 14 a of the
In this state, the pressed portion 14b of the
As a result, the
第三の実施例:
図10〜図13において、棚用天板63からキャリア10を搬送アーム30で取出すに当り、ハンド部2は伸長位置(平面視にて図10の状態)から、縮退位置(平面視にて図12の状態)に移行する。
この際、図10及び図11に示されるハンド部2の伸長位置においては、キャリア10側に形成した保持溝部17の開口からハンド部2側に設けられ、プーリ18の円板部18bと一体的に回動する係止部18aが嵌合できるようになっている。
そして、このハンド部2が伸長位置から縮退位置に移行する過程で、第一アーム3の角度変位に伴ってプーリ18が回転し、係止部18aは前記保持溝部13に係止され、キャリア10のハンド部2からの落下を防止できる。
10 to 13, when the carrier 10 is taken out from the shelf top plate 63 by the
At this time, in the extended position of the hand portion 2 shown in FIGS. 10 and 11, it is provided on the hand portion 2 side from the opening of the
Then, in the process of moving the hand portion 2 from the extended position to the retracted position, the
一般に、半導体製造用基板としてのウエハに洗浄、CVDほか多くの各種表面処理を施すためにウエハは多数枚(例えば、24枚)挿脱自在に収納する多くのFOUPを用い、これらのFOUPに収納され、懸垂式昇降搬送装置など適宜の搬送手段によって工程内環状軌道乃至工程間環状軌道に沿って搬送される。
そして、このFOUPの搬送経路(特に、工程内環状軌道)に配置される各種表面処理用ステーションにおいて所望の表面処理を受ける。
In general, many FOUPs that can be inserted and removed in a large number (for example, 24) are used for cleaning, CVD, and other various surface treatments on wafers as semiconductor manufacturing substrates. Then, it is transported along an in-process annular track or an inter-process annular track by an appropriate transport means such as a suspended lift transport device.
Then, a desired surface treatment is performed at various surface treatment stations arranged on the FOUP transport path (in particular, the in-process annular track).
このような各種表面処理を行うステーションのほかに何ら表面処理を受けていないウエハを収納したFOUP、或いは必要とする表面処理を一部又は全部完了したFOUPを保管するストッカーが所定の場所に配置されている。
ところで、半導体の利用分野の拡大、各分野の需要の増大に伴って、ウエハの表面処理も多様化し、所要枚数も増加の一途を辿っている。
このような状況によって、ストッカーの規模も大型化し、当該ストッカー内において縦横の平面に沿って配列されるFOUP用収納棚の数量も多く、かつ、ウエハの大型化に伴って、ストッカー内の収納棚に沿う所定の平面を走行するスタッカクレーンの走行距離は増し、併せて迅速なFOUPの搬送が要求される。
In addition to these various surface treatment stations, FOUPs containing wafers that have not undergone any surface treatment, or stockers for storing FOUPs that have partially or wholly completed the necessary surface treatments are arranged at predetermined locations. ing.
By the way, along with the expansion of the field of semiconductor use and the increase in demand in each field, the surface treatment of the wafer is diversified, and the required number of wafers is steadily increasing.
Due to such a situation, the scale of the stocker is increased, the number of storage shelves for FOUP arranged along vertical and horizontal planes in the stocker is large, and the storage shelves in the stocker are accompanied with the increase in size of the wafer. The travel distance of the stacker crane that travels along a predetermined plane along the line increases, and at the same time, a quick FOUP transport is required.
したがって、スタッカクレーンによるFOUPの搬送をより効率的に行うためにはスタッカクレーンの高速搬送が要求される。
このようにスタッカクレーンによるFOUPの高速搬送において、等速走行においては高速走行であっても特に慣性力を受ける余地はない。
しかし、スタッカクレーンの停止状態から高速走行に移行する加速度及び高速走行から停止時の減速度は搬送効率向上のために増す必要があり、この加減速時に被搬送物としてのFOUPに加えられる慣性力は大となる。
Therefore, in order to more efficiently transport the FOUP by the stacker crane, high-speed transport of the stacker crane is required.
As described above, in high-speed transport of FOUP by a stacker crane, there is no room to receive an inertia force even in high-speed traveling in constant-speed traveling.
However, the acceleration of the stacker crane from the stopped state to the high speed traveling and the deceleration at the time of stopping from the high speed traveling need to be increased in order to improve the conveyance efficiency. The inertial force applied to the FOUP as the object to be conveyed during this acceleration / deceleration Becomes big.
この慣性力は、とりわけスタッカクレーンの可動ベースの降下開始時、上昇終了時、左右の動作開始乃至終了時において、前記可動ベースに設置されているロボットの支持アームと被搬送物品(FOUP)とのキネマティックカップリング機構が外れる方向の応力を及ぼす。
このような応力による前記ロボットの支持アームと被搬送物品(FOUP)との位置決め嵌合手段(キネマティックカップリング機構)が外れると被搬送物品(FOUP)はもはや前記ロボットの支持アーム上から滑り、落下に至る。場合によっては、被搬送物品(FOUP)は前記ロボットの支持アーム上を滑ることなく飛散することも考えられる。
このような事態は、前記特許文献1の種々の手段にて回避される。
This inertial force is generated between the support arm of the robot installed on the movable base and the article to be conveyed (FOUP), particularly at the start of descent of the movable base of the stacker crane, at the end of lift, and at the start or end of the left and right movements. The kinematic coupling mechanism exerts stress in the direction of disengagement.
When the positioning / fitting means (kinematic coupling mechanism) between the support arm of the robot and the article to be conveyed (FOUP) due to such stress is released, the article to be conveyed (FOUP) no longer slides on the support arm of the robot, It will fall. In some cases, the article to be conveyed (FOUP) may be scattered without sliding on the support arm of the robot.
Such a situation can be avoided by various means of Patent Document 1.
しかし、前記特許文献1に開示の各種手段においては、被搬送物品(FOUP)と前記ロボットのハンド部との位置決め嵌合手段(キネマティックカップリング機構等)は、大きな慣性力を受けて外れることは回避されるにしても、被搬送物品(FOUP)に対して前記慣性力に伴い発生する振動を阻止するほど前記ロボットのハンド部と、被搬送物品(FOUP)とを強固に一体化することは困難である。
このように被搬送物品(FOUP)に振動が伝わると、その内部に収納されているウエハ等の基板は被搬送物品(FOUP)内に位置する支持部材との接触面との間に摩擦を生じる。この摩擦によりウエハが摩耗し摩耗粉を発生し、摩耗粉がウエハの他の表面に付着してフォトリソグラフィーなどの工程でパターン欠陥を発生させるなど、ウエハ等の基板の表面に異常を来し、不良品誘発の原因となる恐れがある。
However, in the various means disclosed in Patent Document 1, the positioning / fitting means (kinematic coupling mechanism, etc.) between the article to be conveyed (FOUP) and the hand portion of the robot is disengaged by receiving a large inertial force. The robot hand and the article to be transported (FOUP) are tightly integrated so as to prevent vibration generated by the inertial force with respect to the article to be transported (FOUP). It is difficult.
When vibration is transmitted to the article to be conveyed (FOUP) in this way, a substrate such as a wafer accommodated in the article to be conveyed generates friction between the contact surface with the support member located in the article to be conveyed (FOUP). . This friction causes the wafer to wear and generate wear powder, and the wear powder adheres to the other surface of the wafer and causes pattern defects in processes such as photolithography. It may cause defective products.
そこで、本発明の目的は、ウエハ等の基板を挿脱自在に収納できるFOUP等の物品を、当該物品を保管するために縦横に多数整列して設けられる棚群の所定の収納棚に対して授受するロボットのハンド部において、当該ハンド部を駆動するアーム機構の伸長形態においては、ロボットのハンド部は物品をキネマティックカップリング機構のみで支持し、当該ハンド部を駆動するアーム機構の縮退形態に移行する過程にて物品の所定個所を押圧する手段を設け、前記物品をスタッカクレーンにて搬送するに際して前記ロボットのハンド部からの物品の落下防止はもとより物品の受ける慣性力によって生ずる振動を抑制し、物品内の基板等の収納物を保護することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a FOUP or other article that can accommodate a substrate such as a wafer in a detachable manner with respect to a predetermined storage shelf of a shelf group that is arranged in a row in order to store the article. In the hand part of the robot to be exchanged, in the extended form of the arm mechanism that drives the hand part, the robot hand part supports the article only by the kinematic coupling mechanism, and the retracted form of the arm mechanism that drives the hand part A means is provided for pressing a predetermined part of the article during the process of shifting to the above, and when the article is transported by a stacker crane, not only the article is prevented from falling from the hand part of the robot, but also the vibration caused by the inertial force received by the article is suppressed. And protecting stored items such as substrates in the article.
前記課題を解決するため、請求項1に記載のスタッカクレーンは、縦横に並ぶ複数個の部品収納棚と、スタッカクレーンと、当該スタッカクレーンの物品搬送用可動体に取付けられ、前記物品収納棚との間で物品の授受を行うロボットからなり、当該ロボットのアーム機構の先端部に位置するハンド部の物品支持面及び前記物品収納棚の棚板には夫々物品との位置合せ嵌合手段を備え、前記物品収納棚の棚板には前記ロボットのアーム機構が伸長形態において上下動できる切り欠き部が形成されているストッカーにおいて、前記物品が前記ロボットのハンド部にて位置合せ嵌合手段にて正規に位置決めされ、前記ロボットのアーム機構が前記伸長形態においては、平面視にて物品に重なる個所がなく、このアーム機構が伸長形態からスタッカクレーンにて搬送可能の縮退形態に変化する過程で物品の所定個所に作用する押圧支持手段を有し、前記ロボットのアーム機構が縮退形態でスタッカクレーン搬送がなされることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, a stacker crane according to claim 1 is attached to a plurality of component storage shelves arranged vertically and horizontally, a stacker crane, and an article transport movable body of the stacker crane, The robot includes a robot that exchanges articles, and the article support surface of the hand unit located at the tip of the arm mechanism of the robot and the shelf plate of the article storage shelf are provided with alignment fitting means with the articles, respectively. In the stocker, the shelf plate of the article storage shelf is formed with a notch portion in which the arm mechanism of the robot can move up and down in the extended form. When the robot arm mechanism is normally positioned and the robot arm mechanism is in the extended configuration, there is no portion overlapping the article in plan view. Has a pressing and supporting means acting on a predetermined location of the article in the process of changing the degenerate form of transportable in lanes, characterized in that the arm mechanism of the robot stacker crane transport is performed in a degraded form.
前記請求項1の発明によれば、
(1)多数の棚を有する各種物品収納用ストッカー内で稼動するスタッカクレーンに関し、その可動ベースにセットされたロボットが被搬送物品を把持して高速搬送する場合において、特に始動時及び制動時に受ける慣性力が大きくなっても、ロボットのハンド部と物品とは、キネマティックカップリング機構等の位置決め嵌合手段にて相互の位置関係を維持できるとともに、物品は前記位置決め嵌合手段と物品の所定個所に作用する押圧支持手段とでガタなく押さえられるので前記慣性力による振動を抑制することができる。
(2)アーム機構の伸長形態から縮退形態の変化に伴って物品の所定個所を押圧できるから別途アクチュエータを備える必要がなく、このアクチュエータに付随する配線が不要となり、この配線によるロボットのアーム機構における動作の制限をなくすことができる。
等の効果が得られる。
According to the invention of claim 1,
(1) Regarding a stacker crane that operates in a stocker for storing various articles having a large number of shelves, the robot set on the movable base receives the article to be conveyed and conveys it at high speed, particularly during start-up and braking. Even if the inertial force increases, the robot's hand part and the article can be maintained in a mutual positional relationship by a positioning fitting means such as a kinematic coupling mechanism, and the article is a predetermined part of the positioning fitting means and the article. Since it is pressed without play by the pressing support means acting on the place, vibration due to the inertial force can be suppressed.
(2) Since a predetermined portion of the article can be pressed in accordance with a change from the extended configuration of the arm mechanism to the retracted configuration, it is not necessary to provide a separate actuator, and wiring associated with the actuator is not required. The restriction of operation can be eliminated.
Etc. are obtained.
請求項2に記載のスタッカクレーンは、請求項1に記載のスタッカクレーンにおいて、ストッカーにおいて、物品が半導体基板を挿脱自在に収納するFOUPであり、押圧支持手段が作用する所定個所がFOUP前面上方部であることを特徴とする。
この請求項2に係る発明によれば、引用先の請求項1に係る発明の効果は元より、とりわけFOUPに着脱可能に収納される基板のFOUP内における支持部材との接触面において生じる振動が抑制され、この振動に起因する摩擦と磨耗粉の発生を大幅に軽減することができ、前記基板が損傷し、不良化することをかなりの確率にて防止できる。
The stacker crane according to claim 2 is the stacker crane according to claim 1, wherein in the stocker, the article is a FOUP in which the semiconductor substrate is removably accommodated, and the predetermined place where the pressing support means acts is above the front of the FOUP. It is a part.
According to the second aspect of the present invention, the effect of the invention according to the first aspect of the cited reference is not limited to the above, and the vibration generated on the contact surface with the support member in the FOUP of the substrate detachably accommodated in the FOUP is particularly high. The generation of friction and wear powder due to this vibration can be greatly reduced, and the substrate can be prevented from being damaged and becoming defective with a considerable probability.
請求項3に記載のスタッカクレーンは、請求項1叉は2に記載のスタッカクレーンにおいて、物品の所定個所の押圧支持手段が次の構成要素(A)〜(G)からなることを特徴とする。
(A)ロボットのアーム機構の先端部に位置するハンド部の所定位置に立設されるポール
(B)前記アーム機構において、前記ハンド部に連結され、当該ハンド部の伸縮駆動を行うアームの所定位置に立設される構造物
(C)前記構造物に対して上方部に向けて傾斜して設けられるベアリング
(D)前記ベアリングにおいて傾斜状態を維持しつつ回動自在に支持されるクランプ部材
(E)前記クランプ部材の側方部に伸びる連結部材
(F)前記連結部材の先端部に設けられる物品の所定個所への係合部材
(G)前記アーム機構が前記連結部材とポールと係合のない伸長形態にあるときは、前記係合部材が物品の所定個所から離れ、かつ平面視において前記係合部材と物品と重なる個所が生じないように前記クランプ部材を回動させ、前記アーム機構が前記ポールと係合する縮退形態にあるときは、前記連結部材とポールの係合に伴い係合部材と、物品の所定個所との間で生じる押圧力を促進する方向の可動部材の回転を妨げないばね部材
The stacker crane according to
(A) A pole erected at a predetermined position of a hand unit located at a tip of an arm mechanism of a robot. (B) In the arm mechanism, a predetermined arm of an arm that is connected to the hand unit and performs expansion and contraction driving of the hand unit. Structure (C) erected at a position (C) A bearing (D) provided to incline toward the upper part with respect to the structure (D) Clamp member (R) that is rotatably supported while maintaining an inclined state in the bearing E) A connecting member extending to a side portion of the clamp member (F) An engaging member for a predetermined portion of an article provided at a tip portion of the connecting member (G) The arm mechanism is engaged with the connecting member and the pole. When the engaging member is in an extended configuration, the clamping member is rotated so that the engaging member is separated from a predetermined portion of the article and does not overlap with the engaging member in the plan view. When the mechanism is in a retracted configuration that engages with the pawl, the movable member rotates in a direction that promotes the pressing force generated between the engaging member and a predetermined portion of the article as the coupling member and the pawl are engaged. Spring member that does not hinder
この請求項3に係る発明によれば、引用先の請求項1叉は2に係る発明の効果は元より、
(1)ベアリングとばね部材の特有の組合せ、並びにハンド部の所定位置に立設されるポールに連結部材が沿うことで当該連結部材の可動部材を有しない側の端部に取付けられた係止部材が物品(FOUP)の所定個所に対して略垂直に振り下ろされるため、ロボットによる物品(FOUP)の把持力が的確に得られる。
(2)クランプ部材において連結部材を固定している個所が、平面視においてハンド部とアーム機構との連結個所に略一致することになるので外ぶれせず、ロボットのアーム機構の伸縮に伴って生じるハンド部とアーム機構との相対回転の際にポールと構造物との干渉を生じる恐れはない
などの効果が得られる。
According to the invention according to
(1) A specific combination of a bearing and a spring member, and a latch attached to the end of the connecting member that does not have a movable member because the connecting member runs along a pole erected at a predetermined position of the hand portion. Since the member is swung down substantially perpendicularly to a predetermined portion of the article (FOUP), a gripping force of the article (FOUP) by the robot can be accurately obtained.
(2) Since the location where the connecting member is fixed in the clamp member substantially coincides with the location where the hand portion and the arm mechanism are connected in a plan view, it does not sway and the robot arm mechanism expands and contracts. The effect that there is no possibility of causing interference between the pole and the structure during the relative rotation between the hand portion and the arm mechanism is obtained.
請求項4に記載のスタッカクレーンは、請求項1叉は2に記載のスタッカクレーンにおいて、物品の所定個所の押圧支持手段が次の構成要素(A)〜(L)からなることを特徴とする。
(A)ロボットのアーム機構の先端部に位置するハンド部の所定位置に立設される第一の構造物
(B)前記第一の構造物において垂直方向に回転自在に支持される第一の軸
(C)前記第一の軸の下端部に固定された第一のプーリ
(D)前記第一の軸の上端部に設けられたねじ形成体
(E)前記ねじ形成体に螺合して第一の軸の回転に伴って上下動するクランプ部材
(F)前記クランプ部材の物品側に伸びる連結部材を介して固定される物品の所定個所への係合部材
(G)前記第一の構造物の上部平面に立設され、前記連結部材に係合し可動部材の回動範囲を、アーム機構の縮退形態時には前記係合部材が物品の所定個所に対向し、アーム機構の伸長形態時には前記係合部材が平面視において物品と係合部材とが重なる個所がないように規制する一対のポール
(H)前記ハンド部に連結され、当該ハンド部の伸縮駆動を行うアームの所定位置に立設される第二の構造物
(I)前記第二の構造物に対して回動自在であって垂直方向に支持される第二の軸
(J)前記第二の軸に固定され前記第一のプーリとベルトを介して係合する第二のプーリ
(K)前記第二の軸に固定される歯車
(L)前記ハンド部における前期歯車に噛合う位置であって、少なくとも前記ロボットのハンド部と前記アームとの角度変位を見込む範囲に位置する歯部形成部材
The stacker crane according to
(A) A first structure erected at a predetermined position of the hand portion located at the tip of the arm mechanism of the robot. (B) A first structure that is rotatably supported in the vertical direction in the first structure. A shaft (C) A first pulley (D) fixed to the lower end portion of the first shaft (D) A screw forming body (E) provided at the upper end portion of the first shaft A clamp member (F) that moves up and down with the rotation of the first shaft (F) An engagement member (G) that is fixed to a predetermined location of an article that is fixed via a connecting member that extends to the article side of the clamp member. It is erected on the upper plane of the object, and engages with the connecting member to move the rotation range of the movable member.When the arm mechanism is in the retracted state, the engaging member faces a predetermined part of the article, and when the arm mechanism is in the extended state, The engagement member is restricted so that there is no place where the article and the engagement member overlap in plan view. A pair of poles (H) connected to the hand part, and a second structure (I) that is erected at a predetermined position of an arm that performs expansion and contraction driving of the hand part. A second shaft (J) supported in the vertical direction (J) fixed on the second shaft and engaged with the first pulley via a belt (K) on the second shaft A fixed gear (L) is a position that meshes with the previous gear in the hand portion, and is a tooth portion forming member that is positioned at least in a range where angular displacement between the hand portion of the robot and the arm is expected
この請求項4に係る発明によれば、引用先の請求項1叉は2に係る発明の効果は元より、
ロボットのアーム機構の伸長形態及び縮退形態の変化の過程において自動的に第一の軸が
回転し、この軸の回転に伴って、ねじ形成体が回転し、クランプ部材が上下動制御を受け、且つ一対のポールによって、係止部材の平面上の動作範囲が規制される。
この動作に伴って係止部材は、アーム機構が伸長形態においては物品の所定位置を押圧し、アーム機構が縮退形態においては物品と係止部材とは平面視にて重なることがないように的確な位置変化が得られる。
According to the invention according to
The first axis automatically rotates in the process of changing the extension form and the contraction form of the arm mechanism of the robot, and along with the rotation of this axis, the screw forming body rotates, and the clamp member receives vertical movement control, Further, the operation range on the plane of the locking member is regulated by the pair of poles.
With this operation, the locking member accurately presses a predetermined position of the article when the arm mechanism is in the extended configuration, and does not overlap the article and the locking member in plan view when the arm mechanism is in the retracted configuration. Position change can be obtained.
請求項5に記載のスタッカクレーンは、請求項1叉は2に記載のスタッカクレーンにおいて、物品の所定個所の押圧支持手段が次の構成要素(A)〜(J)からなることを特徴とする。
(A)ロボットのアーム機構の先端部に位置するハンド部の所定位置に立設される第一の構造物
(B)ロボットのハンド部の所定位置に立設されるポール
(C)前記第一の構造物において回動自在であって垂直方向に摺動できるように軸支された第一の軸
(D)前記第一の軸の上端部に固定される第一のクランプ部材
(E)前記第一のクランプ部材から前記第一の軸と直交する方向の連結部材を介して設けられ、ロボットのアーム機構が縮退形態にあるときに被搬送物品の所定個所を押圧する係合部材
(F)前記第一の軸の下端部に固定される第二のクランプ部材
(G)前記第二のクランプ部材を上方に押し上げる方向に復帰力を及ぼすばね部材
(H)前記第二のクランプ部材から前記第一の軸から直交する方向に伸びる第二の軸
(I)前記ハンド部に連結され、当該ハンド部の伸縮駆動を行うアームの所定位置に立設される第二の構造物
(J)前記第二の構造物において斜め上方に伸び、互いに上下方向に向けて並行に配置され、相互の間隙に前記第二の軸を係合し、前記ポールと前記第二の軸との係合作用を伴ってロボットのアーム機構が縮退形態においては、前記係止部材が物品の所定個所を押圧し、ロボットのアーム機構が伸長形態においては、前記係止部材が物品から離れ、かつ、平面視にて係止部材と物品と重なる部分がないように規制する一対の案内部材
The stacker crane according to
(A) A first structure erected at a predetermined position of the hand portion located at the tip of the arm mechanism of the robot (B) A pole erected at a predetermined position of the hand portion of the robot (C) The first clamp member (E) fixed to the upper end of the first shaft (D) pivotally supported so as to be able to slide in the vertical direction in the structure of (1) An engagement member (F) that is provided from a first clamp member via a connecting member in a direction orthogonal to the first axis, and that presses a predetermined portion of the article to be conveyed when the arm mechanism of the robot is in a retracted configuration. A second clamp member (G) fixed to the lower end of the first shaft (G) A spring member (H) exerting a restoring force in a direction to push up the second clamp member upward The second clamp member from the second clamp member A second axis (I) extending in a direction perpendicular to one axis A second structure (J) that is connected to the handle portion and is erected at a predetermined position of an arm that performs expansion and contraction driving of the hand portion. The second structure extends obliquely upward in the second structure and is parallel to each other in the vertical direction. When the robot arm mechanism is retracted with the engagement between the pole and the second shaft, the locking member is an article. When the robot arm mechanism is extended, the pair of guide members regulates the locking member so that it is separated from the article and does not overlap the locking member and the article in plan view.
この請求項5に係る発明によれば、引用先の請求項1叉は2に係る発明の効果は元より、
ロボットのアーム機構の伸長形態及び縮退形態の変化の過程において前記第二の軸が自動的に一対の案内部材に案内され、アーム機構の縮退形態時には、前記ポールと第二の軸との係合作用を伴って、係止部材の上下、平面上の各動作範囲が規制される。
この動作に伴って係止部材は、アーム機構が伸長形態においては物品の所定位置を押圧し、アーム機構が縮退形態においては物品と係止部材とは平面視にて重なることがないように的確な位置変化が得られる。
According to the invention according to
The second shaft is automatically guided by the pair of guide members in the process of changing the extended form and the retracted form of the arm mechanism of the robot. When the arm mechanism is in the retracted form, the engagement operation between the pole and the second shaft is performed. As a result, the operating range on the top and bottom and the plane of the locking member is restricted.
With this operation, the locking member accurately presses a predetermined position of the article when the arm mechanism is in the extended configuration, and does not overlap the article and the locking member in plan view when the arm mechanism is in the retracted configuration. Position change can be obtained.
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
先ず、図面の概要を述べると、図1はFOUP用ストッカーの内部機構を表示する斜視概略図、図2はストッカー内で稼動するスタッカクレーンの可動ベースに支持されるロボットのアーム機構が縮退形態にある場合の斜視図、図3は図2の要部拡大図、図4はアーム機構が縮退形態にある場合におけるロボットの平面概略図、図5はアーム機構が縮退形態にある場合におけるロボットの正面概略図、図6はアーム機構が縮退形態にある場合におけるロボットの右側面概略図、図7はアーム機構が縮退形態にある場合におけるロボットの左側面概略図、図8はアーム機構が伸長形態にある場合おける平面概略図、図9はアーム機構が伸長形態にある場合におけるロボットの正面概略図、図10はアーム機構が伸長形態にある場合のロボットの右側面概略図である。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the outline of the drawing will be described. FIG. 1 is a schematic perspective view showing the internal mechanism of the FOUP stocker. FIG. 2 is a retracted form of the robot arm mechanism supported by the movable base of the stacker crane operating in the stocker. FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. 2, FIG. 4 is a schematic plan view of the robot when the arm mechanism is in a contracted form, and FIG. 5 is a front view of the robot when the arm mechanism is in a contracted form. 6 is a schematic diagram of the right side of the robot when the arm mechanism is in a retracted configuration, FIG. 7 is a schematic diagram of the left side of the robot when the arm mechanism is in a contracted configuration, and FIG. 8 is an expanded configuration of the arm mechanism. FIG. 9 is a schematic front view of the robot when the arm mechanism is in the extended configuration, and FIG. 10 is a schematic diagram of the robot when the arm mechanism is in the extended configuration. It is a side schematic view.
図1は、クリーンルーム内等に設置されたストッカー1の概略を示すものである。当該ストッカー1は物品(FOUP)8を保管する収納棚2aを上下左右に多数列設した棚群2と、所定の収納棚2aに物品(FOUP)8を搬入又は搬出するスタッカクレーン3とを有している。そして、スタッカクレーン3は、棚群2に沿って走行自在且つ昇降自在な可動ベース9と、この可動ベース9に設けられ、棚群2に向って伸縮自在なアーム機構を有するロボット7とを備えており、このロボット7にて、物品(FOUP)8を保持するとともに収納棚2aに対する搬入および搬出を行う。また、前記可動ベース9は、棚群2に平行な走行レール4を走行する走行部5と、当該走行部5に縦設されたポスト部6との各動作の組合せによって、前記棚群2に対向する平面の任意の位置に移動制御を受ける。
FIG. 1 shows an outline of a stocker 1 installed in a clean room or the like. The stocker 1 includes a shelf group 2 in which a plurality of
次に本願発明の要部機構についてロボットのアーム機構の異なる形態の各種方向からみた図2〜図10に基づいて説明する。各図において、ロボット7は、アーム機構7aを構成する第一のアーム7ax及び第二のアーム7ay、ハンド部7bから構成される。
前記、アーム機構7aを構成する第一のアーム7ax及び第二アーム7ayの各一端は回動可能に連結され、第一のアーム7axの他端は前記図1における可動ベース9の中央部近傍の所定位置に回動可能に連結される。そして、第二のアーム7ayの他端はハンド部7bの基端部7bxにおける所定個所に回動可能に連結され、物品(FOUP)8の載置部7byには、物品(FOUP)8が後述するキネマティックカップリング手段にて正確に位置決めされて載置される。
Next, the principal mechanism of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 10 as seen from various directions of different forms of the robot arm mechanism. In each figure, the
Each one end of the first arm 7ax and the second arm 7ay constituting the
なお、ロボット7の構成要素としてのアーム機構7aを構成する第一アーム7ax、第二アーム7ay及びハンド部7bは、周知の手段によって、駆動される。
即ち、前記第一アーム7ax及び第二アーム7ay相互間の角度の制御に伴って、図2〜図7に示すロボット7の縮退形態と図8〜図10に示すロボット7の伸長形態とを得るように制御される。
この際、ハンド部7bは、前記ロボット7の縮退形態から伸長形態への変化或いはこの反対方向の変化が何れの過程においても常時一定方向(図1における棚群2の前面に対して直交する方向)を保って進退する。
Note that the first arm 7ax, the second arm 7ay, and the
That is, with the control of the angle between the first arm 7ax and the second arm 7ay, the contracted form of the
At this time, the
さて、ロボット7のハンド部7aにおける物品(FOUP)8の載置部7by上にキネマティックカップリング手段によって位置決めされた物品(FOUP)8の搬送時の安定保持機構手段について説明すると次の通りである。
図2〜図10において、11はポールで、ロボット7のハンド部7bの所定個所(具体的には後述)に立設される。12は構造物で、前記ハンド部7bに連結される第二のアーム7ayの所定個所(具体的には後述)に立設される。13はベアリングで、固定部材13aと、当該固定部材13aに対して回動自在に支持される可動部材13bとからなり、固定部材13aは、前記構造物12において、所定の傾斜角度(具体的には後述)を有して支持される。
Now, the stable holding mechanism means at the time of transporting the article (FOUP) 8 positioned by the kinematic coupling means on the placement part 7by of the article (FOUP) 8 in the
2 to 10,
14はクランプ部材で、前記ベアリング13の可動部材13bに固定され、前記所定の傾斜状態を保って回動自在に支持される。15は係止部材で、前記クランプ部材14に対して連結部材16を介して固定される。
ところで、前記構造物12の固定位置(前記所定個所)、ポール11の固定位置(前記所定個所)及びベアリング13の傾斜角度(前記所定角度)は、当該連結部材16と前記ポール11とが、係合状態を保ってアーム機構7aが縮退形態に移行する際に物品(FOUP)8の平面視前面中央部を押圧するように設定される。
A
By the way, the fixed position of the structure 12 (the predetermined position), the fixed position of the pole 11 (the predetermined position), and the inclination angle of the bearing 13 (the predetermined angle) are related to each other between the connecting
17はばね部材で、構造物12とクランプ部材14とから伸びる支持部材相互間に設けられ、アーム機構7aが伸長形態に移行し、ポール11と連結部材16とが離れる際に係止部材15を上方に回動させるように付勢する。これに伴って、係止部材15は物品(FOUP)8から離れ、アーム機構7aが伸長形態に達したときには、図8〜図10に示されるように係止部材15と物品(FOUP)8とは、平面視において重なる部分がないようにベアリング13の可動部材13bの許容回転角度を規制している。
A
なお、ロボット7のハンド部7aの動作により収納棚2aの棚板2axに物品(FOUP)8を搬入し、或いは前記棚板2axに載置されている物品(FOUP)8を搬出するに際して、ロボット7のハンド部7b及び前記棚板2axは、物品(FOUP)8の正確なる位置決めのために夫々3個ずつの突起18a〜18c、19a〜19cを有している。
そして、図8に示されるように、物品(FOUP)8の底面には、これらの突起18a〜18c、19a〜19cに対応して嵌合する凹部が形成されており、物品(FOUP)8及びロボット7のハンド部7bと、物品(FOUP)8及び前記棚板2axとは、夫々キネマティックカップリング機構を構成している。
When the article (FOUP) 8 is carried into the shelf 2ax of the
As shown in FIG. 8, the bottom surface of the article (FOUP) 8 is formed with recesses that fit into the protrusions 18a to 18c and 19a to 19c, and the article (FOUP) 8 and The
前記図1〜図10の構成においてその作用について説明する。
先ず、スタッカクレーン3の可動ベース9に設置されているロボット7が物品(FOUP)8を支持していない状態において、所定の収納棚2aの位置まで到達し、この収納棚2aの棚板2ax上にある物品(FOUP)8を保持し、他の収納棚2a或いは図示しない物品(FOUP)8の搬出口に移送させる工程を説明する。
The operation of the configuration shown in FIGS. 1 to 10 will be described.
First, in a state in which the
第一工程:
図8に示されるように、アーム機構7aを伸長形態とし、ハンド部7bが棚板2axの直下に位置させる。
第二工程:
スタッカクレーン3の可動ベース9を上昇させ、棚板2axに形成した突起18a〜18cと、これに対向する物品(FOUP)8の底面に形成されている凹部との第一のキネマティックカップリング機構による嵌合を解除するとともに、ハンド部7bに形成された突起19a〜19cと、これに対向する物品(FOUP)8の底面に形成されている凹部との第二のキネマティックカップリング機構による嵌合にて物品(FOUP)8はハンド部7bに正確に位置決めのうえ支持される。
この工程では、係止部材15と物品(FOUP)8との平面視において重なる部分はないように構成されているため、両者が干渉する恐れはない。
First step:
As shown in FIG. 8, the
Second step:
A first kinematic coupling mechanism that raises the
In this step, since the engaging
第三工程:
アーム機構7aが伸長形態から縮退形態に移行する過程において、図3に示すようにポール11と連結部材16が係合し、更なるアーム機構7aの縮退が進むにつれてクランプ部材14はベアリング13の可動部材13bを中心に時計回りに回転し、クランプ部材14の左端に位置するばね部材14が伸張し、クランプ部材14の右端に位置する係止部材15は物品(FOUP)8の前面中央平面部を押圧するに至る。
第四工程:
可動ベース9の走行に伴って、ロボット7に把持された物品(FOUP)8は図示しない表面処理用ステーション或いは所定の他の収納棚2aまで移送される。
一方、図示しない物品(FOUP)8用搬入口よりストッカー1内に搬入され、前記可動ベース9に設置されたロボット7において把持された物品(FOUP)8が所定の収納棚2aの棚板2axに正規に位置決めのうえ載置するに際しては、前記第一〜第四各工程の順序を逆にすればよい。
Third step:
In the process in which the
Fourth step:
As the
On the other hand, an article (FOUP) 8 that is carried into the stocker 1 from an unillustrated article (FOUP) 8 entrance and is gripped by the
なお、前記ロボット用ハンド部の物品(FOUP)載置部7byと物品(FOUP)との適正な位置決め手段を広く採用されているキネマティックカップリング手段を用いる例を説明したが、このキネマティックカップリング手段に限定されず、他の位置決め嵌合手段を採用することもできる。 In addition, although the example using the kinematic coupling means in which the proper positioning means for the article (FOUP) placement part 7by of the robot hand part and the article (FOUP) is widely used has been described, this kinematic cup The positioning means is not limited to the ring means, and other positioning fitting means may be employed.
次に、前記構成と均等な作用をなす変形例について図11〜図14を参照して説明する。
図11はアーム機構7aの縮退形態におけるロボット7の周辺機構を示す斜示図、図12は図11の要部拡大図、図13はアーム機構7aの伸長形態におけるロボット7の周辺機構を示す斜示図、図14は図13の要部拡大図である。
なお、前記図1〜図10の構成と共通構成要素については同一符号を付し、その説明の
重複を避ける。
図11〜図14において、21は第一の構造物で、ロボット7のハンド部7bの所定位置に立設される。22は第一の軸で、前記構造物21の上下位置に距離を隔てて配置されている軸受部材21a、21bにおいて垂直方向を維持しつつ、回動自在に支持される。
Next, a modified example having the same function as the above configuration will be described with reference to FIGS.
11 is a perspective view showing the peripheral mechanism of the
In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the structure of the said FIGS. 1-10, and a duplication of the description is avoided.
11 to 14,
22aは第一のプーリで、前記第一の軸22の下方部に固定される。22bはねじ形成体で、前記第一の軸22の上方部に固定され、クランプ部材23に対して回動自在に螺合している。この螺合状態は、アーム機構7aの縮退形態に移行するときにはクランプ部材23を降下させ、アーム機構7aの伸長形態に移行するときにはクランプ部材23を上昇させるように構成されている。24は係止部材で、連結部材25を介して前記クランプ部材23に固定される。26a、26bは一対のポールで、前記第一の構造物21の上方に位置する平面部材21cの所定位置に立設される。この所定位置とは、ポール26aと、連結部材25とが係合するときは係止部材24の底面が物品(FOUP)8の前面部における平面中央部に対向し、ポール26bと、連結部材25とが係合するときは係止部材24の底面が平面視において物品(FOUP)8から離れる位置を示す。
A
27は第二の構造物で、アーム機構7aの構成要素としての第二アーム7ayの所定位置に立設される。28は第二の軸で、前記第二の構造物27に対して垂直方向に立設され、回動自在に支持される。28aは第二のプーリで、第二の軸28に固定され、ベルト29にて前記第一のプーリ22aとの動力伝達機能を得ている。28bは歯車で、前記第二の軸28に固定されている。30は歯部形成部材で、前記ハンド部7b側に設けた歯車に噛合う位置であって、少なくともロボット7のハンド部7bと、当該ハンド部7bに連結される第二のアーム7ayとの角度変位を見込む範囲に位置している。
前記図11〜図14に開示の構成において、その作用を説明する。
先ず、アーム機構7aが伸長形態にある場合は、図13、図14に示されるように歯車28bは歯部形成部材30において図14における左端部と係合し、連結部材25はポール26b係合している。この際、クランプ部材23は、ロボット7のアーム機構7aの縮退形態から伸長形態に変化する過程において、ロボット7のハンド部7bに設けられている歯部形成部材30と歯車28bとの噛合いと、ベルト29の動力伝達機能とによって上方に押し上げられている。これに伴い、係止部材24は平面視において物品(FOUP)8から離れているため当該物品(FOUP)8をストッカー1内の収納棚2a(図1参照)の棚板2ax(図6参照)への載置又は棚板2axからの搬出は的確に行われる。
The operation of the configuration disclosed in FIGS. 11 to 14 will be described.
First, when the
次に、ロボット7のハンド部7b上に物品(FOUP)8を的確な位置決めのうえ載置した後、アーム機構7aが縮退形態に移行するに当り、歯車28bの歯部形成部材30との噛合い位置は図14の状態から図12の状態に変化する。
この過程において、ベルト29の動力伝達機能によって第一の軸22が回転し、これに伴い、連結部材25はポール26aと係合するまで回転し、これと同時に或いはその後、ねじ形成部材22bと螺合するクランプ部材23は下降し、物品(FOUP)8の前面部の中央表面部を押圧する。
これによって、物品(FOUP)8はロボット7に強固に把持され、高速搬送に際して受ける慣性力によって物品(FOUP)8に伝達される振動は抑制され、物品(FOUP)8内に収納されるウエハ等の基板の損傷を防止する。
Next, after placing the article (FOUP) 8 on the
In this process, the
As a result, the article (FOUP) 8 is firmly held by the
次に、前記構成と均等な作用をなす更なる変形例について図15〜図18を参照して説
明する。図15はアーム機構7aの縮退形態におけるロボット7の周辺機構を示す斜示図、図16は図15の要部拡大図、図17はアーム機構7aの伸長形態におけるロボット7の周辺機構を示す斜示図、図18は図17の要部拡大図である。
なお、前記図1〜図10の構成と共通構成要素については同一符号を付し、その説明の
重複を避ける。
Next, a further modified example having an operation equivalent to that of the above configuration will be described with reference to FIGS. 15 is a perspective view showing the peripheral mechanism of the
In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the structure of the said FIG. 1-10, and a common component, and the duplication of the description is avoided.
図15〜図18において、41は第一の構造物、42はポールで、夫々ロボット7のハンド部7bの所定位置に立設される。43は第一の軸で、前記第一の構造物41に設けられている軸受部材41a、41bにおいて回動自在であって、垂直方向に摺動自在に支持される。44は第一のクランプ部材で、前記第一の軸43の上端部に固定される。45は係止部材で、前記第一のクランプ部材44から前記第一の軸43と直交する方向の連結部材46を介して設けられ、ロボット7のアーム機構7aが縮退形態時に物品(FOUP)8の前面中央平面部を押圧する。47は第二のクランプ部材で、前記第一の軸43の下端部に固定される。
15 to 18,
48はばね部材で、前記第二のクランプ部材47を上方に押し上げる方向に復帰力を及ぼす。49は第二の軸で、前記第二のクランプ部材47から前記第一の軸43に直交する方向に伸びている。50は第二の構造物で、ロボット7のハンド部7bに連結され、当該ハンド部7bの伸縮動作を行うアーム7ayの所定位置に立設される。51a、51bは一対の案内部材で、前記第二の構造物50において斜め上方に伸び、互いに上下方向に向けて平行に配置され、相互の間隔に前記第二の軸49を係合させ、前記ポール42と前記第二の軸49との係合作用を伴ってロボット7のアーム機構7aが縮退形態においては前記係止部材45が物品(FOUP)8の前面部中央平面部を押圧し、前記ロボット7のアーム機構7aが物品(FOUP)8から離れ、かつ、平面視において係止部材45と物品(FOUP)8とが重なる部分がないように規制する。
A
前記図15〜図18に開示の構成において、その作用を説明する。
先ず、アーム機構7aが伸長形態にある場合は、図17、図18に示されるように第二の軸49と案内部材51bとが係合し、ロボット7のアーム機構7aが縮退形態から伸長形態に変化する過程において、ばね部材48の復帰力により第二のクランプ部材が上昇することに伴い係止部材45は上昇する。この係止部材45の上昇と同時に軸49と案内部材51bとの係合状態の変位によって係止部材45は、平面視右回りに回動する。これに伴い、係止部材45は平面視において物品(FOUP)8から離れているため当該物品(FOUP)8をストッカー1内の収納棚2a(図1参照)の棚板2ax(図6参照)への載置又は棚板2axからの搬出は的確に行われる。
The operation of the configuration disclosed in FIGS. 15 to 18 will be described.
First, when the
次に、ロボット7のハンド部7b上に物品(FOUP)8を的確な位置決めのうえ載置した後、アーム機構7aが縮退形態に移行するに当り、ポール42と第二の軸49とが係合し、更にアーム機構7aの縮退状況が進行する過程で、図16に示す通りの状態となる。
即ち、第二の軸49は案内部材51aとの係合にて係止部材45は平面視左方向に回動するとともに、ばね部材48の復帰力に抗してクランプ部材47とともに下降し、物品(FOUP)8の前面部の中央表面部を押圧する。
これによって、物品(FOUP)8はロボット7に強固に把持され、高速搬送に際して受ける慣性力によって物品(FOUP)8に伝達される振動は抑制され、物品(FOUP)8内に収納されるウエハ等の基板の損傷を防止する。
Next, after the article (FOUP) 8 is placed on the
That is, when the
As a result, the article (FOUP) 8 is firmly held by the
1・・・・・・・・・・・・・・・・・・ストッカー
2・・・・・・・・・・・・・・・・・・棚群
2a・・・・・・・・・・・・・・・・・収納棚
2ax・・・・・・・・・・・・・・・・棚板
3・・・・・・・・・・・・・・・・・・スタッカクレーン
7・・・・・・・・・・・・・・・・・・ロボット
7a・・・・・・・・・・・・・・・・・アーム機構
7ax、7ay・・・・・・・・・・・・アーム
7b・・・・・・・・・・・・・・・・・ハンド部
8・・・・・・・・・・・・・・・・・・物品(FOUP)
9・・・・・・・・・・・・・・・・・・可動ベース
11、26a、26b、42・・・・・・ポール
12、21、27、41、50・・・・・構造物
13・・・・・・・・・・・・・・・・・ベアリング
14、23、44、47・・・・・・・・クランプ部材
15、24、45・・・・・・・・・・・係止部材
16、25、46・・・・・・・・・・・連結部材
17、48・・・・・・・・・・・・・・ばね部材
18a〜18c、19a〜19c・・・・突起
22、28、43、49・・・・・・・・軸
22a、28a・・・・・・・・・・・・プーリ
22b・・・・・・・・・・・・・・・・ねじ形成体
28b・・・・・・・・・・・・・・・・歯車
29・・・・・・・・・・・・・・・・・ベルト
30・・・・・・・・・・・・・・・・・歯部形成部材
51a、51b・・・・・・・・・・・・案内部材
1 ... Stocker 2 ...
9 ············································
Claims (5)
前記物品が前記ロボットのハンド部にて位置合せ嵌合手段にて正規に位置決めされ、前記ロボットのアーム機構が前記伸長形態においては、平面視にて物品に重なる個所がなく、このアーム機構が伸長形態からスタッカクレーンにて搬送可能の縮退形態に変化する過程で物品の所定個所に作用する押圧支持手段を有し、前記ロボットのアーム機構が縮退形態でスタッカクレーン搬送がなされることを特徴とするスタッカクレーン。 A plurality of parts storage shelves arranged vertically and horizontally, a stacker crane, and a robot that is attached to the article transport movable body of the stacker crane and transfers articles between the article storage shelves, and an arm mechanism of the robot The article support surface of the hand portion located at the tip of the hand and the shelf board of the article storage shelf are provided with alignment fitting means for the articles, respectively, and the arm mechanism of the robot extends on the shelf board of the article storage shelf. In the stocker where the notch that can move up and down in the form is formed,
When the article is properly positioned by the alignment fitting means in the hand portion of the robot and the robot arm mechanism is in the extended form, there is no portion overlapping the article in plan view, and the arm mechanism is extended. It has a pressing support means that acts on a predetermined part of the article in the process of changing from a form to a contracted form that can be transported by a stacker crane, and the arm mechanism of the robot is transported in a retracted form. Stacker crane.
(A)ロボットのアーム機構の先端部に位置するハンド部の所定位置に立設されるポール
(B)前記アーム機構において、前記ハンド部に連結され、当該ハンド部の伸縮駆動を行うアームの所定位置に立設される構造物
(C)前記構造物に対して上方部に向けて傾斜して設けられるベアリング
(D)前記ベアリングにおいて傾斜状態を維持しつつ回動自在に支持されるクランプ部材
(E)前記クランプ部材の側方部に伸びる連結部材
(F)前記連結部材の先端部に設けられる物品の所定個所への係合部材
(G)前記アーム機構が前記連結部材とポールと係合のない伸長形態にあるときは、前記係合部材が物品の所定個所から離れ、かつ平面視において前記係合部材と物品と重なる個所が生じないように前記クランプ部材を回動させ、前記アーム機構が前記ポールと係合する縮退形態にあるときは、前記連結部材とポールの係合に伴い係合部材と、物品の所定個所との間で生じる押圧力を促進する方向の可動部材の回転を妨げないばね部材 The stacker crane according to claim 1 or 2, wherein the pressing support means at predetermined locations of the article comprises the following components (A) to (G).
(A) A pole erected at a predetermined position of a hand unit located at a tip of an arm mechanism of a robot. (B) In the arm mechanism, a predetermined arm of an arm that is connected to the hand unit and performs expansion and contraction driving of the hand unit. Structure (C) erected at a position (C) A bearing (D) provided to incline toward the upper part with respect to the structure (D) Clamp member (R) that is rotatably supported while maintaining an inclined state in the bearing E) A connecting member extending to a side portion of the clamp member (F) An engaging member for a predetermined portion of an article provided at a tip portion of the connecting member (G) The arm mechanism is engaged with the connecting member and the pole. When the engaging member is in an extended configuration, the clamping member is rotated so that the engaging member is separated from a predetermined portion of the article and does not overlap with the engaging member in the plan view. When the mechanism is in a retracted configuration that engages with the pawl, the movable member rotates in a direction that promotes the pressing force generated between the engaging member and a predetermined portion of the article as the coupling member and the pawl are engaged. Spring member that does not hinder
(A)ロボットのアーム機構の先端部に位置するハンド部の所定位置に立設される第一の構造物
(B)前記第一の構造物において垂直方向に回転自在に支持される第一の軸
(C)前記第一の軸の下端部に固定された第一のプーリ
(D)前記第一の軸の上端部に設けられたねじ形成体
(E)前記ねじ形成体に螺合して第一の軸の回転に伴って上下動するクランプ部材
(F)前記クランプ部材の物品側に伸びる連結部材を介して固定される物品の所定個所への係合部材
(G)前記第一の構造物の上部平面に立設され、前記連結部材に係合し可動部材の回動範囲を、アーム機構の縮退形態時には前記係合部材が物品の所定個所に対向し、アーム機構の伸長形態時には前記係合部材が平面視において物品と係合部材と重なる個所が生じないように規制する一対のポール
(H)前記ハンド部に連結され、当該ハンド部の伸縮駆動を行うアームの所定位置に立設される第二の構造物
(I)前記第二の構造物に対して回動自在であって垂直方向に支持される第二の軸
(J)前記第二の軸に固定され前記第一のプーリとベルトを介して係合する第二のプーリ
(K)前記第二の軸に固定される歯車
(L)前記ハンド部における前期歯車に噛合う位置であって、少なくとも前記ロボットのハンド部と前記アームとの角度変位を見込む範囲に位置する歯部形成部材 The stacker crane according to claim 1 or 2, wherein the pressing support means at a predetermined location of the article includes the following components (A) to (L).
(A) A first structure erected at a predetermined position of the hand portion located at the tip of the arm mechanism of the robot. (B) A first structure that is rotatably supported in the vertical direction in the first structure. A shaft (C) A first pulley (D) fixed to the lower end portion of the first shaft (D) A screw forming body (E) provided at the upper end portion of the first shaft A clamp member (F) that moves up and down with the rotation of the first shaft (F) An engagement member (G) that is fixed to a predetermined location of an article that is fixed via a connecting member that extends to the article side of the clamp member. It is erected on the upper plane of the object, and engages with the connecting member to move the rotation range of the movable member.When the arm mechanism is in the retracted state, the engaging member faces a predetermined part of the article, and when the arm mechanism is in the extended state, Restrict the engagement member from overlapping with the engagement member in plan view. A pair of poles (H) connected to the hand part, and a second structure (I) that is erected at a predetermined position of an arm that performs expansion and contraction driving of the hand part. A second shaft (J) that is freely supported and is supported in the vertical direction. A second pulley (K) that is fixed to the second shaft and engages with the first pulley via a belt. (L) A tooth portion forming member that is located at a position that meshes with a gear of the first stage in the hand portion and that is at least in a range where an angular displacement between the hand portion of the robot and the arm is expected.
(A)ロボットのアーム機構の先端部に位置するハンド部の所定位置に立設される第一の構造物
(B)ロボットのハンド部の所定位置に立設されるポール
(C)前記第一の構造物において回動自在であって垂直方向に摺動できるように軸支された第一の軸
(D)前記第一の軸の上端部に固定される第一のクランプ部材
(E)前記第一のクランプ部材から前記第一の軸と直交する方向の連結部材を介して設けられ、ロボットのアーム機構が縮退形態にあるときに被搬送物品の所定個所を押圧する係合部材
(F)前記第一の軸の下端部に固定される第二のクランプ部材
(G)前記第二のクランプ部材を上方に押し上げる方向に復帰力を及ぼすばね部材
(H)前記第二のクランプ部材から前記第一の軸から直交する方向に伸びる第二の軸
(I)前記ハンド部に連結され、当該ハンド部の伸縮駆動を行うアームの所定位置に立設される第二の構造物
(J)前記第二の構造物において斜め上方に伸び、互いに上下方向に向けて並行に配置され、相互の間隙に前記第二の軸を係合し、前記ポールと前記第二の軸との係合作用を伴ってロボットのアーム機構が縮退形態においては、前記係止部材が物品の所定個所を押圧し、ロボットのアーム機構が伸長形態においては、前記係止部材が物品から離れ、かつ、平面視にて係止部材と物品と重なる個所が生じないように規制する一対の案内部材 The stacker crane according to claim 1 or 2, wherein the pressing support means at predetermined locations of the article comprises the following components (A) to (J).
(A) A first structure erected at a predetermined position of the hand portion located at the tip of the arm mechanism of the robot (B) A pole erected at a predetermined position of the hand portion of the robot (C) The first clamp member (E) fixed to the upper end of the first shaft (D) pivotally supported so as to be able to slide in the vertical direction in the structure of (1) An engagement member (F) that is provided from a first clamp member via a connecting member in a direction orthogonal to the first axis, and that presses a predetermined portion of the article to be conveyed when the arm mechanism of the robot is in a retracted configuration. A second clamp member (G) fixed to the lower end of the first shaft (G) A spring member (H) exerting a restoring force in a direction to push up the second clamp member upward The second clamp member from the second clamp member A second axis (I) extending in a direction perpendicular to one axis A second structure (J) that is connected to the handle portion and is erected at a predetermined position of an arm that performs expansion and contraction driving of the hand portion. The second structure extends obliquely upward in the second structure and is parallel to each other in the vertical direction. When the robot arm mechanism is retracted with the engagement between the pole and the second shaft, the locking member is an article. When the robot arm mechanism is extended, the pair of guides regulates the locking member so that the locking member is separated from the article and does not overlap with the locking member in plan view. Element
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