JP2009035349A - 搬送システム及び移送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送システムを設置する際に工程や費用を抑制する
【解決手段】載置ポート１３０に対して所定の位置関係を有する軌道１１０上の位置に移送装置１００を固定する。移送装置１００は、軌道１１０上の搬送台車１２０に載置されたフープＦを載置ポート１３０上に移送したり、載置ポート１３０上のフープＦを搬送台車１２０に移送したりする。移送装置１００は、移送装置１００の固定位置に対して載置ポート１３０が所定の位置にあるときにフープＦを適切に移送するように構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、軌道に沿って走行する移動体を有する搬送システム及びその搬送システムにおいて用いられる移送装置に関する。

軌道に沿って走行する車両などの移動体上に被搬送物を載置して搬送する搬送ラインを有する搬送システムがある。かかる搬送システムを用いることによって、例えば半導体集積回路装置の製造ラインなどにおいて各製造装置間で半導体基板等の被搬送物を搬送することができる。このような搬送システムにおいては、製造装置等に設けられた所定の載置ポートから搬送ラインへと被搬送物を移送する装置が必要となる。特許文献１のクレーンはその一例である。特許文献１の搬送システムはコンベアと半導体ウェハが収容されたキャリアを保管するストッカとを有しており、コンベアを用いてストッカ間でキャリアを搬送する。特許文献１のクレーンはストッカ上やストッカとコンベアとの間に設けられており、ストッカとコンベアとの間でキャリアを移送する。

特開２００５−２２３０３１号公報

特許文献１のような搬送システムを構築するためには、例えばコンベアとストッカとを所定の位置に設置した後に、ストッカ上やストッカとコンベアとの間にクレーンを設置することが考えられる。しかし、ストッカ上にクレーンを設置する場合、ストッカの形状や大きさに合わせてクレーンの固定方法を工夫しなければならない。また、ストッカと軌道との間にクレーンを設置する場合、ストッカ側のキャリアの載置位置とコンベア側のキャリアの載置位置との両方に適切に被搬送物を載置するようにクレーンを調整するのが困難になるおそれがある。このような場合、システムを設置する際に余計な工程や費用が必要になるおそれがある。

本発明の目的は、システムを設置する際に工程や費用が抑制された搬送システム及び移送装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の搬送システムは、軌道と、前記軌道に支持されつつ前記軌道に沿って走行する移動体と、前記軌道に隣接した所定の位置に固定された被搬送物の載置ポートと、前記軌道上の前記載置ポートに隣接した位置に固定されており、前記載置ポート上に載置された被搬送物を前記移動体上へと移送すると共に、前記移動体上に載置された被搬送物を前記載置ポート上へと移送する移送装置とを備えている。

本発明によると、軌道に移送装置を直接固定するので、移送装置の固定方法をあらためて工夫する必要がなく、速やかに軌道に固定することができる。また、軌道に隣接した所定の位置に載置ポートが設定されている。つまり、軌道と載置ポートとの位置関係があらかじめ固定されている。搬送システムの設置時には軌道上の移送装置の固定位置に対して所定の位置に載置ポートを配置すれば、搬送システムの稼動時に軌道と載置ポートとの間で移送装置が適切に被搬送物を移送することができる。したがって、移送装置の調整にかかる手間が抑制される。これによって、搬送システムを設置する際に工程や費用を抑制することができる。

また、本発明においては、前記移送装置が、被搬送物を把持する把持機構と、前記把持機構を鉛直方向に関して移動する鉛直移動機構と、前記軌道の上方と前記載置ポートの上方との間で前記鉛直移動機構を移動する移動機構移動手段とを有していることが好ましい。この構成によると、鉛直移動機構を軌道の上方と載置ポートの上方との間で移動するので、例えば載置ポートの鉛直方向に関する位置が多少ずれていても、鉛直移動機構のみ調整すればよい。したがって、設備を設置する際の工程や費用をさらに抑制することができる。

また、本発明においては、前記移動機構移動手段が、前記軌道の上方と前記載置ポートの上方との間で前記鉛直移動機構を水平方向に関して移動する水平移動機構を有していてもよい。あるいは、前記移動機構移動手段が、前記把持機構を回転可能に支持すると共に、前記軌道に回転可能に支持されたアームと、前記鉛直移動機構が前記軌道の上方と前記載置ポートの上方との間で移動するように、前記軌道に支持された位置を中心に前記アームを回転移動する回転移動機構とを有していてもよい。これらの構成によると、簡易な構成で移動機構移動手段が実現する。

また、本発明においては、前記載置ポートが前記軌道の幅方向に関して前記軌道の一方及び他方のいずれに隣接している場合においても前記鉛直移動機構が前記載置ポートの上方に位置するように回転可能に、前記アームが前記軌道に支持されていることが好ましい。この構成によると、載置ポートが軌道に対して一方及び他方のいずれに隣接していても載置ポートと移動体との間で被搬送物を移送できる構成が実現する。

また、本発明の移送装置は、軌道、及び、前記軌道に支持されつつ前記軌道に沿って走行する移動体を有する搬送システムにおいて用いられる移送装置であって、前記軌道上の第１の位置に固定されるように構成されており、前記第１の位置に固定された場合に、前記第１の位置と所定の位置関係を有する第２の位置に固定された載置ポート上に載置された被搬送物を前記移動体上へと移送すると共に、前記移動体上に載置された被搬送物を前記載置ポート上へと移送する。この構成によると、かかる移送装置を軌道の第１の位置に固定すると共に、第２の位置に載置ポートを設定することにより、載置ポートと移動体との間で被搬送物を移送する本発明の搬送システムを簡易に構築することができる。

以下、本発明の好適な一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の第１の実施形態である搬送システム１の平面図である。図２は搬送システム１の側面図である。搬送システム１は、例えば半導体集積回路装置の製造工場等に設置され、半導体基板が収容された容器を各製造装置（不図示）間で搬送するためのものである。搬送システム１は、軌道１１０と、軌道１１０上を走行する搬送台車１２０（移動体）とを有している。軌道１１０は、図２に示されるように上方に開口した箱型の断面形状を有している。搬送台車１２０は載置台１２１と推進部１２２とを有している。推進部１２２は軌道１１０内で軌道１１０の内面によって支持されている。推進部１２２はリニアモータ方式などが採用された推進機構を有しており、軌道１１０に支持されつつ軌道１１０に沿って走行する。載置台１２１は推進部１２２の上方且つ軌道１１０の外部に配置されるように推進部１２２に固定されている。載置台１２１上にはフープＦが載置される。フープＦは複数の半導体基板を収容することができる容器である。

また、搬送システム１は、複数のフープＦを保管することができるストッカ１０を有している。ストッカ１０は、棚装置１０ａ及び１０ｂを有している。棚装置１０ａ及び１０ｂはいずれも直方体の概略形状を有しており、図１に示すように平面視において軌道１１０に平行に配置されている。棚装置１０ａ及び１０ｂは複数の棚板１１を有している。各棚板１１は軌道１１０に沿った方向に長尺な長方形の平面形状を有している。これらの棚板１１は鉛直方向に関して、互いに所定の間隔で離隔するように配列されている。各棚板１１は複数の載置領域１１ａに区画されており、各載置領域１１ａには１つのフープＦが載置される。

棚装置１０ｂは軌道１１０に隣接するように配置されている。軌道１１０に沿った方向に関して棚装置１０ｂの一端には、フープＦを載置するための載置台１０ｃが、載置領域１１ａとは別に設けられている。載置台１０ｃの上面には、軌道１１０から移動されたフープＦを載置するための載置ポート１３０が設定されている。載置ポート１３０には、後述の位置合わせピン３０ｂが固定されている。載置ポート１３０は、軌道１１０の幅方向に関して軌道１１０から所定の距離だけ離隔するように配置されている。

棚装置１０ａ及び１０ｂは、軌道１１０の幅方向に関して互いに離隔するように配置されており、これらの間にはレール２１が敷設されている。レール２１上にはスタッカロボット２０が設置されている。スタッカロボット２０はフープＦを把持するアームを有しており、レール２１上を走行すると共に、鉛直方向に関してアームを移動することができる。これによって、スタッカロボット２０は、載置領域１１ａ間でフープＦを移送したり、載置ポート１３０上に載置されたフープＦを載置領域１１ａへと移送したり、載置領域１１ａ上に載置されたフープＦを載置ポート１３０へと移送したりする。

軌道１１０上の載置ポート１３０に隣接した位置（第１の位置）には、搬送台車１２０と載置ポート１３０との間でフープＦを移送する移送装置１００が固定されている。図２に示されているように、移送装置１００は、４本の枠部材１０１及び２本の枠部材１０２の合計６本の枠部材を有している。枠部材１０１は鉛直方向に沿って配置された棒状の部材である。これらの４本は、図１に示されるように平面視において長方形の四隅に配置されている。これらのうちの２本は他の２本と軌道１１０の幅方向に関して互いに対向しており、軌道１１０を挟んでいる。枠部材１０２は、軌道１１０の下方において軌道１１０の幅方向に沿って配置された棒状の部材である。各枠部材１０２は、軌道１１０の幅方向に関して互いに対向する２本の枠部材１０１を貫通している。４本の枠部材１０１の上端は後述の通り制御装置１０７に固定されている。４本の枠部材１０１は、固定部材１０４ａを介して起動１１０の上面に固定されている。また、４本の枠部材１０１の下端は、軌道１１０の幅方向に関して外側から軌道１１０を挟み込むように枠部材１０２とナット１０４ｂとを用いて締め付けられている。これによって、枠部材全体が軌道１１０に固定されている。

また、移送装置１００は、フープＦを把持する把持機構１０５と、把持機構１０５を移動する移動機構１０６とを有している。移動機構１０６は枠部材１０１の上端付近に固定されている。また、枠部材１０１の上端には、把持機構１０５及び移動機構１０６を制御する制御装置１０７が固定されている。制御装置１０７は、搬送台車１２０上と載置ポート１３０上との間でフープＦを移送するように把持機構１０５及び移動機構１０６を制御する。なお、フープＦの下面には位置合わせ穴３０ａが形成されており、載置ポート１３０の上面には位置合わせ穴３０ａに対応する位置合わせピン３０ｂが固定されている。一方、移送装置１００の固定位置（第１の位置）と載置ポート１３０の位置（第２の位置）とは、鉛直方向及び水平方向に関して互いに所定の位置関係を有するように調整されている。制御装置１０７は、移送装置１００の固定位置と載置ポート１３０の位置との位置関係を示す位置データを保有しており、かかる位置データに基づいてフープＦを移送する。これによって、移送装置１００と載置ポート１３０との位置関係が適切である場合には、位置合わせ穴３０ａと位置合わせピン３０ｂとがちょうど嵌まり合うように位置合わせされつつフープＦが載置ポート１３０上に載置される。

図３は、把持機構１０５及び移動機構１０６のさらに詳細な構成を示す斜視図である。移動機構１０６は、アーム支持部１０６ａとアーム１０６ｂ及び１０６ｃと吊りベルト１０６ｄとを有している。アーム支持部１０６ａは枠部材１０１の上端に固定されており、アーム１０６ｂを、軌道１１０の幅方向（図３の左右方向）に関してスライド可能に支持している。また、アーム１０６ｂもアーム１０６ｃを、軌道１１０の幅方向に関してスライド可能に支持している。アーム支持部１０６ａ及びアーム１０６ｂには、アーム１０６ｂ及びアーム１０６ｃを軌道１１０の幅方向に移動するスライド機構（不図示）がそれぞれ設置されている（水平移動機構）。

吊りベルト１０６ｄは、一端が把持機構１０５の上面に固定されており、他端がアーム１０６ｃに固定されている。アーム１０６ｃは、吊りベルト１０６ｄを巻き取る巻き取り機構（不図示）を有しており、かかる巻き取り機構に吊りベルト１０６ｄを上方へと巻き取らせたり下方へと繰り出させたりすることにより、把持機構１０５を鉛直方向に移動する（鉛直移動機構）。

図４は、載置ポート１３０上に載置されたフープＦを搬送台車１２０上に載置する際の移送装置１００の一連の動作を示す図である。まず、図４（ａ）に示すように、移動機構１０６が、把持機構１０５が載置ポート１３０の上方に位置するようにアーム１０６ｂ及び１０６ｃを方向Ａ１に沿って移動する。その後、移動機構１０６は、把持機構１０５を方向Ａ２に沿って下方へと移動する。

次に、図４（ｂ）に示すように、移送装置１００は、把持機構１０５にフープＦを把持させる。そして、移動機構１０６に把持機構１０５を方向Ａ３に沿って上方へと移動させる。さらに、軌道１１０の上方に把持機構１０５が位置するように方向Ａ４に沿ってアーム１０６ｂ及び１０６ｃを移動機構１０６に移動させる。このとき、移送装置１００は、フープＦの下方に搬送台車１２０が到着していない場合には、搬送台車１２０が到着するまで待機する。搬送台車１２０が到着しているか否かは、移送装置１００に設けられたセンサからの検出信号や、搬送台車１２０の走行を制御する制御装置からの制御信号に基づいて判断される。

次に、図４（ｃ）に示すように搬送台車１２０が到着すると、移動機構１０６に把持機構１０５を方向Ａ５に沿って下方へと移動させ、フープＦを搬送台車１２０上に載置する。そして、把持機構１０５にフープＦを開放させると共に、把持機構１０５を上方へと移動機構１０６に移動させる。なお、搬送台車１２０から載置ポート１３０へとフープＦを移送する際には、上記の動作と逆の動作がなされる。

以上の第１の実施形態によると、以下の作用効果が奏される。

搬送システム１に移送装置を導入する場合、ストッカ１０に移送装置を固定することも考えられる。この場合には、ストッカ１０の形状や大きさなどを考慮して移送装置を設計したり移送装置の固定方法を工夫したりしなければならない。また、ストッカ１０と軌道１１０との間に移送装置を設置することも考えられる。この場合には、載置ポート１３０の位置と軌道１１０の位置とを考慮しつつ移送装置を調整しなければならない。これに対して本実施形態によると、搬送システム１を設置する際に、移送装置１００の固定位置に対して載置ポート１３０が所定の位置に配置されるようにストッカ１０を設置すれば、搬送台車１２０と載置ポート１３０との間でフープＦを移送するシステムが実現する。したがって、固定方法を工夫したり移送装置１００を調整したりする手間を掛ける必要がなく、設備構築の際の工程や費用が抑制される。

また、移送装置１００において、アーム１０６ｃ及び吊りベルト１０６ｄは、フープＦを把持する把持機構１０５を鉛直方向に移動する鉛直移動機構を構成しており、アーム支持部１０６ａ及びアーム１０６ｂは、アーム１０６ｃ及び吊りベルト１０６ｄを水平方向に移動する水平移動機構を構成している。この場合、例えば載置ポート１３０が鉛直方向に関して所定の位置からずれていたとしても、鉛直移動機構に関してのみフープＦの載置位置を調整すればよい。したがって、本実施形態によると、移送装置１００を簡易に調整することができる。

また、例えば軌道上を走行する移送装置などの、汎用の移送装置にフープＦを移送させる場合には、その装置に移送位置まで移動させた後に、移送元と移送先とで適切に位置合わせさせつつフープＦを移送させなければならない。これに対して、本実施形態は移送装置１００は軌道１１０上の載置ポート１３０に隣接した位置に固定されており、載置ポート１３０及び搬送台車１２０間専用の移送装置として使用することができる。したがって、汎用の装置を用いてフープＦを移送する場合と比べて、把持機構１０５をすぐに目的地に移動することができ、またフープＦを移送する距離も短くすることができる。したがって、より速やかにフープＦを移送することができる。さらに、移送装置１００が軌道１１０に固定されているので、搬送台車１２０に固定される場合と比べて、搬送台車１２０の重量を抑制することができる。

以下、本発明の第２の実施形態について説明する。以下の説明において、第１の実施形態と同じ構成の説明は適宜省略する。また、第１の実施形態と同じ符号は同じ構成を示すものとする。

第２の実施形態の移送装置２００は、枠部材２０１〜２０３を介して軌道１１０に固定されている。枠部材２０３には、アーム部材２０７の一端の近傍が軸部材２０９を介して支持されている。アーム部材２０７は、軸部材２０９を回転軸として回転可能である。アーム部材２０７の他端の近傍には、軸部材２０８を介して、鉛直移動機構２０６ａが回転可能に支持されている。鉛直移動機構２０６ａは、吊りベルト２０６ｂを介して把持機構１０５を吊り下げており、吊りベルト２０６ｂを巻き取ったり繰り出したりすることによって、把持機構１０５を鉛直方向に移動する。また、移送装置２００は、軸部材２０９を回転軸としてアーム部材２０７を回転させる回転駆動機構を有している（不図示）。さらに、制御装置２１０が回転駆動機構を制御する。

以上の構成によって、移送装置２００は、鉛直移動機構２０６ａを、軌道１１０の上方の位置と、軌道１１０の幅方向に関して一方に隣接した載置ポート２３０ａの上方の位置との間で移動することができる。また、軌道１１０の幅方向に関して他方に隣接した載置ポート２３０ｂの上方の位置にも鉛直移動機構２０６ａを移動することができる。したがって、本実施形態によると、軌道１１０の幅方向に関して一方に隣接した載置ポートのみならず、他方に隣接した載置ポートについても、搬送台車１２０との間でフープＦを移送することができる。

＜変形例＞
以上は、本発明の好適な実施形態についての説明であるが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、課題を解決するための手段に記載された範囲の限りにおいて様々な変更が可能なものである。

例えば、上述の実施形態によると、載置ポートがストッカ１０に設置されている例が示されているが、製造装置上に載置ポートを設置し、その載置ポートと移動体との間でフープＦを移送する場合に本発明が適用されてもよい。

また、上述の実施形態においては、移送装置と載置ポートとが互いに所定の位置関係をあらかじめ有するように搬送システムが構築されることが想定されている。ここで、移送装置は、移送装置と載置ポートとの位置関係が上記の所定の位置関係から多少ずれていても、移送装置側の制御装置が位置を自動で補正して移送するような構成を有していてもよい。

また、上述の実施形態においては、把持機構１０５を鉛直方向に関して移動する移動機構が設けられているが、このように鉛直方向に関して移動する移動機構が設けられていなくてもよい。例えば、第２の実施形態のような回転するアームのみが設けられており、アームの回転のみによって載置ポート上の所定位置にフープＦを載置する構成であってもよい。

本発明の一実施形態である第１の実施形態の搬送システムの平面図である。 図１の搬送システムの一部断面を含む側面図である。 図２の把持機構及び移動機構の詳細な構成を示す斜視図である。 載置ポート上に載置されたフープを搬送台車上に載置する際の移送装置の一連の動作を示す搬送システムの側面図である。 本発明の一実施形態である第２の実施形態の搬送システムの側面図である。

符号の説明

Ｆ フープ
１ 搬送システム
１０ ストッカ
１０５ 把持機構
１０６ 移動機構
１１０ 軌道
１２０ 搬送台車
１３０ 載置ポート
１００、２００ 移送装置
１０１-１０３、２０１-２０３ 枠部材

Claims (6)

1. 軌道と、
   前記軌道に支持されつつ前記軌道に沿って走行する移動体と、
   前記軌道に隣接した所定の位置に固定された被搬送物の載置ポートと、
   前記軌道上の前記載置ポートに隣接した位置に固定されており、前記載置ポート上に載置された被搬送物を前記移動体上へと移送すると共に、前記移動体上に載置された被搬送物を前記載置ポート上へと移送する移送装置とを備えていることを特徴とする搬送システム。
2. 前記移送装置が、
   被搬送物を把持する把持機構と、
   前記把持機構を鉛直方向に関して移動する鉛直移動機構と、
   前記軌道の上方と前記載置ポートの上方との間で前記鉛直移動機構を移動する移動機構移動手段とを有していることを特徴とする請求項１に記載の搬送システム。
3. 前記移動機構移動手段が、
   前記軌道の上方と前記載置ポートの上方との間で前記鉛直移動機構を水平方向に関して移動する水平移動機構を有していることを特徴とする請求項２に記載の搬送システム。
4. 前記移動機構移動手段が、
   前記把持機構を回転可能に支持すると共に、前記軌道に回転可能に支持されたアームと、
   前記鉛直移動機構が前記軌道の上方と前記載置ポートの上方との間で移動するように、前記軌道に支持された位置を中心に前記アームを回転移動する回転移動機構とを有していることを特徴とする請求項２に記載の搬送システム。
5. 前記載置ポートが前記軌道の幅方向に関して前記軌道の一方及び他方のいずれに隣接している場合においても前記鉛直移動機構が前記載置ポートの上方に位置するように回転可能に、前記アームが前記軌道に支持されていることを特徴とする請求項４に記載の搬送システム。
6. 軌道、及び、前記軌道に支持されつつ前記軌道に沿って走行する移動体を有する搬送システムにおいて用いられる移送装置であって、
   前記軌道上の第１の位置に固定されるように構成されており、
   前記第１の位置に固定された場合に、前記第１の位置と所定の位置関係を有する第２の位置に固定された載置ポート上に載置された被搬送物を前記移動体上へと移送すると共に、前記移動体上に載置された被搬送物を前記載置ポート上へと移送することを特徴とする移送装置。
   

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