JP2009040563A - 押さえ機構及び搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】例えば、ＦＯＵＰ等の被搬送物を搬送するビークル等の搬送装置において、搬送装置に被搬送物を速やかに且つ確実に固定する。
【解決手段】搬送装置（５）は、搬送用の定位置へ移動された被搬送物（１１）の下側の脇から該下側へ伸びることで、その落下を防止する落下防止手段（１００）と、被搬送物を搬送する搬送手段（３）とを備える。被搬送物を定位置に固定するために用いられる押さえ機構は、被搬送物を介して相対向する一対の押さえ部（４２a）と、落下防止手段が伸びるのに連動して、一対の押さえ部により被搬送物が挟持されるように、一対の押さえ部の少なくとも一方を被搬送物側に移動させると共に付勢する移動付勢手段（４３a、４４a）とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば、半導体製造工程においてシリコンウェハを収納する収納箱（Front Opening Unified Pod：以下、ＦＯＵＰと称す。）を搬送するビークル等の搬送装置に適用可能な押さえ機構の技術分野に関する。

この種の搬送装置は、例えば、半導体製造工程において、シリコンウェハ等の半導体基板を収納したＦＯＵＰ等の収納箱を昇降可能な状態で保持しつつ、当該収納箱を搬送する。特許文献１は、被把持物である収納箱の回転モーメントに伴って発生する上下方向及び左右方向における震動を抑制可能な懸垂型搬送台車を開示している。

特開２００５−１９４００９号公報

しかしながら、特許文献１に開示された懸垂型搬送台車によれば、懸垂型搬送台車が把持するＦＯＵＰ拘束力の向きは垂直方向のみであり、緩衝部材への押し付け力も垂直方向となる。一方搬送台車の発進、加速走行、停止時に伴い発生する慣性力は水平方向である。この慣性力は搬送台車のＦＯＵＰ把持部および緩衝部材のＦＯＵＰ接点部の３箇所で支持される。同様に、搬送台車の発進、加速走行、停止時に発生するＦＯＵＰの慣性モーメントもＦＯＵＰ把持部および緩衝部材とＦＯＵＰの接点部からなる支持モーメントと釣合う。しかし従来技術ではＦＯＵＰ本体を水平方向に支持する機構はなく、搬送台車の把持部には大きな拘束力が必要とされる。この結果搬送台車の把持部及び、ＦＯＵＰの被把持部には繰返し大きな拘束応力が発生し、疲労破壊に至る場合があった。また、搬送台車の発進、加速走行、停止時に発生するＦＯＵＰの慣性力や慣性モーメントは加速度、即ち搬送速度を上げる程大きくなるので、搬送台車の高速化を図る上での障害にもなっていた。

加えて、懸垂型搬送台車によって収納箱が保持された際に、被把持部及び当該被把持部を把持する把持部間で滑りが生じ、ＦＯＵＰの搬送時に搬送装置にＦＯＵＰを固定することが困難になる問題点がある。更に、搬送装置によるＦＯＵＰの搬送時に発生する揺れや振動によってＦＯＵＰを搬送装置に確実に固定することが困難になる問題点もある。

また、製造工程において製造期間を短縮することによって製品の生産性を高めるためには、ＦＯＵＰを各工程に順次移動させる移動時間だけでなく、各工程に載置されたＦＯＵＰを搬送装置が持ち上げて保持する保持動作を速やかに行うと共に、ＦＯＵＰが落下しないように確実に搬送装置にＦＯＵＰを保持させることも重要になる。

よって、本発明は上記問題点等に鑑みてなされたものであり、例えば、半導体製造工程においてＦＯＵＰ等の被搬送物を搬送するビークル等の搬送装置に用いられる押さえ機構であって、搬送装置に被搬送物を速やかに且つ確実に固定することが可能な押さえ機構、及びそのような押さえ機構を備える搬送装置を提供することを課題とする。

本発明に係る押さえ機構は上記課題を解決するために、搬送用の定位置へ移動された被搬送物の下側の脇から該下側へ伸びることで前記被搬送物の落下を防止する落下防止手段と、前記被搬送物を前記落下が防止された状態で搬送する搬送手段とを備えた搬送装置において、前記被搬送物を前記定位置に固定するために用いられる押さえ機構であって、前記被搬送物を介して相対向する一対の押さえ部と、前記落下防止手段が前記下側に伸びるのに連動して、前記一対の押さえ部により前記被搬送物が挟持されるように、前記一対の押さえ部の少なくとも一方を前記被搬送物側に移動させると共に付勢する移動付勢手段とを備える。

本発明に係る押さえ機構によれば、被搬送物は、例えば、半導体製造工程におけるシリコンウェハ等の加工対象物を搬送する際に当該加工対象物を収納するＦＯＵＰ等の収納箱である。搬送装置は、例えば、天井に敷設されたレールなどの軌道部に沿って配置された荷台上に置かれた被搬送物の被把持部を把持し、持ち上げる即ち上方へ移動させることによって、その収容部内などの定位置に、被搬送物を収容する。この状態で、例えばリニアモータなどの搬送手段によって、被搬送物を軌道部上で搬送する。落下防止手段は、被搬送物を搬送するに先んじて当該被搬送物が定位置へ移動された際に、例えば被搬送物が有する複数の側面のうち互いに向かい合う一対の側面の夫々の側から被搬送物の下側に伸び、被搬送物の落下を防止する。即ち、落下防止手段は、一対の側面の夫々の側から伸びることによって、鉛直下方から見て被搬送物に重なるなど、定位置へ移動された被搬送物の下側の脇から、該下側へ伸びることで被搬送物の落下を防止する。

本発明では特に、一対の押さえ部は、被搬送物を介して相対向しており、典型的には、被搬送物における向かい合う一対の側面の夫々に対向する。ここで押さえ機構の動作時には、落下防止手段が被搬送物の下側に伸びるのに連動して、移動付勢手段によって、一対の押さえ部の少なくとも一方は、被搬送物側に移動させられ、被搬送物側に付勢される。この際、両方の押さえ部が移動されてもよいし、片方の押さえ部が移動されてもよい。この移動付勢手段の動作によって、一対の押さえ部の間に、被搬送物が挟持され、被搬送物は、定位置に固定される。移動付勢手段により付勢する押し付け力を高めれば、被搬送物を定位置に強固に固定することも容易である。

これにより、搬送台車の発進、加速走行、停止時に伴い水平方向に発生する慣性力は、押さえ機構で支えられる。同様に、搬送台車の発進、加速走行、停止時に発生するＦＯＵＰの慣性モーメントも押さえ機構での支持モーメントと釣合う。この結果搬送台車の把持部及び、ＦＯＵＰの被把持部に繰返し発生する拘束応力は大幅に軽減され、疲労破壊の懸念はほぼ解消される。また、これにより搬送台車の高速化も可能になる。

従って、搬送装置が被搬送物を搬送する際には、被搬送物は、一対の押し付け部間に挟持された状態にあるので、搬送装置の移動に伴って被搬送物に生じる振動及び揺れを極めて有効に低減できる。

特に、押し付け手段は、落下防止手段が被搬送物の下側に伸びるのに連動して、一対の押さえ部を被搬送物に押し付ける。従って、落下防止手段の駆動及び一対の押さえ部の押し付け動作を互いに異なるタイミングで別々に実行する場合に比べて、短時間で被搬送物の落下を防止する状態が得られると共に被搬送物を搬送装置に固定する状態が得られる。

以上のように、本発明に係る押さえ機構によれば、搬送装置に被搬送物を速やかに且つ確実に固定することが可能となる。これにより、例えば、ＦＯＵＰ等の被搬送物に収納されたシリコンウェハ等の加工対象の生産性を高めることが可能になる。しかも、搬送装置による被搬送物の搬送時に発生する揺れや振動を低減でき、これにより更にシリコンウエハとＦＯＵＰのシリコンウエハ載置面との間での滑りに伴い発生する塵埃の発生を防止することで製品の歩留まりの向上が図れる。これに加え、装置自身や製品等の生産物の故障を防止することも可能となる。

本発明に係る押さえ機構の一の態様では、前記搬送装置は、前記被搬送物を把持して上昇させることで前記定位置へ移動させる把持手段を更に備え、前記落下防止手段は、前記脇として、前記被搬送物の上昇を妨げない第１待機位置から前記下側に伸び、前記移動付勢手段は、前記一対の押さえ部の少なくとも一方を、前記被搬送物の上昇を妨げないと共に前記第１待機位置の上方に位置する第２待機位置から前記被搬送物側に移動させる。

この態様によれば、例えば荷台上に置かれた被搬送物は、把持手段によって、上昇され定位置へ移動される。「把持手段」は、定位置に移動した後に、そのまま被配送物を把持し続けてもよい。或いは、定位置にて把持することを止め、更にそこから移動可能であってもよい。落下防止手段は、このような把持手段による被搬送物の上昇を妨げない第１待機位置から、被搬送物の下側に伸びることで、落下防止する。同様に、押し付け部は、このような把持手段による被搬送物の上昇を妨げない第２待機位置から、被搬送物側に移動される。この際、第２待機位置は、第１待機位置の上方に位置するので、単純な移動動作により、押し付け部は、被搬送物側（典型的には、その側面）に移動される。このように、昇降される被搬送物に対して、比較的簡単な構成及び動作によって、落下防止手段による落下防止が可能となり且つ押し付け部及び移動付勢手段による固定が可能となる。

本発明に係る押さえ機構の他の態様では、前記搬送装置は、前記定位置を内部に有すると共に、鉛直下方側に収容口が開いており該収容口を介して前記定位置へ移動された被搬送物を収容可能な収容部を更に備えており、前記落下防止手段は、前記脇として前記収容口の縁部から、前記下側に伸び、前記移動付勢手段は、前記一対の押さえ部の少なくとも一方を、前記収容部における前記被搬送物の側面に対面する位置から該側面に向かって移動させる。

この態様によれば、被搬送物を固定する際には先ず、被搬送物は、鉛直下方側に開いている収容口を介して、上昇により定位置へ移動される。続いて、落下防止手段は、この収容口の縁部から被搬送物の下側に伸びて、落下防止を行う。これに連動して、押さえ部は、収容部における被搬送物の側面に対面する位置から該側面に向かって移動され、被搬送物は挟持される。このように、上昇されて収容部に収容される被搬送物に対して、比較的簡単な構成及び動作によって、落下防止手段による落下防止が可能となり且つ押し付け部及び移動付勢手段による固定が可能となる。

本発明に係る押さえ機構の他の態様では、前記落下防止手段は、複数のアーム部を含む平行四辺形のリンク機構を有し、前記複数のアームのうち、相対向する一対のアーム部は前記リンク機構の開く動作において各々の先端が前記下側に向かって立ち上がるように回動され、前記複数のアームのうち前記一対のアーム部の先端間に架橋された他のアーム部は、前記下側に向かって平行に移動され、前記移動付勢手段は、前記開く動作に連動して、前記一対の押さえ部の少なくとも一方を平行に移動させる。

この態様によれば、複数のアーム部を含む平行四辺形のリンク機構が開く動作によって、他のアーム部が、被搬送物の下側に向かって平行に移動され、落下防止が図られる。ここに「開く動作」とは、平行四辺形が長方形に近付く動作を意味する。落下防止前の初期或いは待機状態では、平行四辺形は細長く閉じられて、即ち畳まれていてもよい。このリンク機構が開く動作に連動して、押さえ部が、被搬送物側に平行に移動させられ、被搬送物は挟持される。このように、平行四辺形のリンク機構を利用することで、比較的簡単な構成及び動作によって、落下防止手段による落下防止が可能となり且つ押し付け部及び移動付勢手段による固定が可能となる。

尚、リンク機構は、例えば、パンタグラフの如き、ひし形のリンク機構など、落下防止機構が被搬送物の下側に伸びることを可能ならしめる他のリンク機構でもよい。或いは、リンク機構を利用することなく、他のアクチュエータ、モータ等による機械的な駆動によって、落下防止手段を伸ばしてもよい。また、落下防止手段を伸ばす際の軌道も、直線に限らず曲線であってもよい。

この落下防止手段がリンク機構を有する態様では、前記移動付勢手段は、前記開く動作における上死点に向かって前記他のアーム部が移動されるのに連動して、前記一対の押さえ部の少なくとも一方を、前記被搬送物側に向かう動き終わりの速度成分が、漸減するように移動させてもよい。

このように構成すれば、押さえ部の動き終わりの速度が漸減するので、押さえ部によって、被搬送物をスムーズ且つ静かに挟持することが可能となる。この際特に、平行四辺形のリンク機構の開く動作にて上死点に向かう際の、他のアーム部におけるその伸びる方向に沿った速度成分が漸減する性質を利用すれば、これに連動する移動として、比較的簡単且つ容易にして、かかる押さえ部における動き終わりの速度を漸減させることが可能となる。

このように構成する場合には更に、前記他のアーム部は、前記上死点に至るまで移動され、前記移動付勢手段は、前記他のアーム部が前記上死点に至った状態で、前記一対の押さえ部の少なくとも一方を前記被搬送物側に付勢してもよい。

このように構成すれば、他のアーム部が上死点に至る際に、その伸びる方向の速度が漸減し終にはゼロになる性質を利用して、押さえ部をゆっくりと被搬送物の表面まで至らせた上で、付勢させることが可能となる。

上述の落下防止手段がリンク機構を有する態様では、前記リンク機構は、前記平行四辺形において前記他のアーム部に対向する一辺をなす押さえ機構本体部を有し、前記移動付勢手段は、前記一対のアーム部の一方の途中に設けられた穴部に嵌合され且つ前記一対の押さえ部の少なくとも一方に接するローラ部と、前記押さえ機構本体部から前記被搬送物側に向かう押し付け力を前記一対の押さえ部の少なくとも一方に加える押し付け機構とを有してもよい。

このように構成すれば、平行四辺形のリンク機構を利用して、他のアーム部が被搬送物の下側に伸びる際に、一対のアーム部の一方及びローラ部を介して機械的に連動する形で、押し付け部を被搬送物側に移動させると共に付勢させることが可能となる。よって、落下防止機構の伸びる動作と移動付勢手段による移動及び付勢動作とを、機械的な連動により確実に連動させることが可能となる。

尚、このような機械的な連動によらずに、電気的な連動であってもよい。

このように構成した場合更に、前記一対の押さえ部の少なくとも一方は、前記一対のアーム部の一方における押さえ機構本体部側の回転軸から前記被搬送物の側面に向かって前記側面に直交するように延びる軸線を基準として、前記搬送装置が移動する向きに向かって前記一対のアーム部各々の長手方向が傾くように、前記一対の押さえ部の少なくとも一方に対する前記ローラ部の移動を規制する凸部を有してもよい。

このように構成すれば、凸部は、リンク機構が被搬送物の下側に伸びた状態で、押さえ部の表面におけるローラ部の移動を規制する。したがって、他のアーム部が被搬送物の下側に伸びるように一対のアーム部を回転させた際に、押さえ部の表面におけるローラ部の移動が凸部によって止められることによって一対のアーム部の回転動作が停止する。この一対のアーム部の回転動作の停止に連動して、他のアーム部が被搬送物の下側に伸びる動作も停止する。

加えて、凸部によれば、他のアーム部が伸びた後におけるリンク機構の形状を固定でき、搬送装置の移動に伴って生じる被搬送物の位置ずれを低減できる。より具体的には、一対のアーム部の押さえ機構本体部側にある回転軸から、被搬送物の側面に向かって当該側面に直交するように延びる軸線を基準として、搬送装置が移動する向きに向かって一対のアーム部各々の長手方向が傾くように、ローラ部の移動を規制する。このことから、被搬送物の側面に沿った方向、即ち、搬送装置が移動する向きに沿って、一対のアーム部各々からローラ部に加わる力のうち当該移動する向きに沿った力の成分と、被搬送物の慣性力に起因して凸部からローラ部に加わる力とが釣り合った状態が維持される。したがって、搬送装置が移動した場合でも、一対のアーム部及び凸部の夫々からローラ部に加わる力のつり合い状態が維持され、当該押さえ機構によって搬送装置に被搬送物を確実に固定できる。

上述の落下防止手段がリンク機構を有する態様では、前記押さえ部は、第１押さえ板部と、前記第１押さえ板部に接着された第２押さえ板部と、前記被搬送物に臨む表面と反対側の面において前記第２押さえ板部に接着された第３押さえ板部とを有しており、前記第１押さえ板部及び前記第３押さえ板部の少なくとも一方は、弾性体で構成されており、前記第３押さえ板部における前記被搬送物に臨む側の表面の摩擦係数は、前記第２押さえ板部の表面の摩擦係数より大きくてもよい。

このように構成すれば、第１押さえ板部及び第３押さえ板部の少なくとも一方は、例えば、ゴム、或いはゲル状の部材からなる弾性体であり、被搬送物に押さえ部が押し付けられる際に発生する衝撃或いは震動を低減できる。加えて、被搬送物に接する第３押さえ板部における被搬送物に臨む側の表面の摩擦係数は、第２押さえ板部の表面の摩擦係数より大きいため、第２押さえ板部を被搬送物に直接接触させる場合に比べて、被搬送物及び押さえ部間のすべりを低減できる。加えて、第３押さえ板部及び被搬送物の夫々の接触部における摩耗も低減できる。

本発明に係る搬送装置は上記課題を解決するために、搬送用の定位置へ移動された被搬送物の下側の脇から該下側へ伸びることで前記被搬送物の落下を防止する落下防止手段と、前記被搬送物を前記落下が防止された状態で搬送する搬送手段と、前記被搬送物を前記定位置に固定するために用いられる押さえ機構とを備え、前記押さえ機構は、（ｉ）前記被搬送物を介して相対向する一対の押さえ部と、（ｉｉ）前記落下防止手段が前記下側に伸びるのに連動して、前記一対の押さえ部により前記被搬送物が挟持されるように、前記一対の押さえ部の少なくとも一方を前記被搬送物側に移動させると共に付勢する移動付勢手段とを備える。

本発明に係る搬送装置は、上述した本発明に係る押さえ機構を備えるので、被搬送物を速やかに且つ確実に固定した状態で、搬送可能となる。

本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。

以下、図面を参照しつつ、本発明に係る押さえ機構の一実施形態が適用された搬送装置を説明する。

＜１：搬送装置及び押さえ機構の構成＞
先ず、図１乃至図５を参照しながら、本発明に係る押さえ機構の一実施形態を備えた搬送装置の構成を説明しつつ、本実施形態に係る押さえ機構を説明する。図１は、本実施形態に係る押さえ機構を備えた搬送装置の概略構成及びその周辺に配置された配置物を示した側面図である。図２は、図１中のＺ方向に沿って搬送装置を下側から見た搬送装置の平面図である。図３は、図２の一部を拡大して示した拡大図である。図４は、図３に示した搬送装置の一部の概略構成を示した側面図である。尚、図１では、搬送装置５が、その内部にＦＯＵＰ１を保持している状態を示している。

先ず、図１を参照しながら、搬送装置５の構成を説明する。図１において、搬送装置５は、懸垂型搬送台車或いは懸垂型ビークルであるＯＨＴ（Overhead Hoist Transport）搬送台車であり、天井９に敷設された走行レール６に懸垂され、本発明の「被搬送物」の一例であるＦＯＵＰ１を搬送する。ＦＯＵＰ１は、半導体製造工程におけるシリコンウェハ等の加工対象物を収納可能であり、搬送装置５は、加工対象部を工程内で搬送する際に用いられる。搬送装置５は、ＦＯＵＰ１を昇降可能に保持する把持機構部２、位置調整部４、走行部３、本発明に係る「押さえ機構」の一例である押さえ機構５１、及び本発明の「落下防止手段」の一例である伸縮機構１００を備えて構成されている。

把持機構部２は、ベルト１４、把持部１５、及び不図示のスペーサ及びベルト昇降機構から構成されている。ＦＯＵＰ１は、加工対象物を収納可能な本体部１１、本体部１１の下面に設けられた一対のコンベアレール４０、及びＦＯＵＰ１の上面に設けられたフィンガー部１６を備えている。ＦＯＵＰ１は、本発明の「被把持部」の一例であるフィンガー部１６が把持部１５に把持されることによって、荷受け台８に載置された状態から把持機構部２に保持される。尚、ベルト１４が不図示のベルト昇降機構によって駆動されることによって、ＦＯＵＰ１は搬送装置５に対して昇降可能とされる。ＦＯＵＰ１は、図１の示す、本発明に係る「収容部」の一例としてのカバー部２０内における定位置まで上昇されると、把持機構部２に保持されたまま、その位置が固定される。

位置調整部４は、搬送装置５の位置を微調整し、荷受け台８に対して搬送装置５を正確に位置合わせする。

走行部３は、１次側積層鉄心コイル２３、台車懸垂部材２４、２次側鉄心コイル２５、分岐ローラ２９、及び走行ローラ３０を備えている。

１次側積層鉄心コイル２３は、走行レール６に固定された２次側永久磁石２２と共にリニアモータ機構を構成する。台車懸垂部材２４は、位置調整部４に結合して把持機構部２と位置調整部４を懸垂する。２次側鉄心コイル２５は、走行レール６に敷設された１次側電源線２７と共に非接触給電機構を構成しており、１次側電源線２７に印加される高周波電力を２次側鉄心コイル２５に誘導し、非接触で電力を伝達する。搬送装置５を駆動するために必要な電力は、２次側鉄心コイル２５及び１次側電源線２７から構成される非接触給電機構によって賄われる。走行ローラ３０は走行レール６を走行し、走行レール６の分岐部では走行レール６の左右に配置された分岐用ガイド２８の一方を分岐ローラ２９が選択することによって走行レール６の軌道が選択される。

伸縮機構１００は、ＦＯＵＰ１が有する複数の側面のうち互い向かい合う一対の側面１１ａ及び１１ｂの夫々の側に配置された一対の伸縮機構１００ａ及び１００ｂから構成されている。伸縮機構１００ａ及び１００ｂは、カバー部２０の下方に開かれた収容口の縁にも設けられており、その動作時に、平行四辺形リンク機構の開く動作として、側面１１ａ及び１１ｂの夫々の側からＦＯＵＰ１の下側に伸び、カバー部２０の収容口からの、ＦＯＵＰ１の落下を防止する。伸縮機構１００ａ及び１００ｂは、その非動作時に、即ち、ＦＯＵＰ１を定位置（図１参照）まで上昇させる又は定位置から下降させる際には、平行四辺形リンク機構の閉じる動作として、側面１１ａ及び１１ｂの夫々の側から離間して、ＦＯＵＰ１の昇降を妨げない。

押さえ機構５１は、ＦＯＵＰ１に対して側面１１ａ及び１１ｂの夫々の側に配置された一対の押さえ機構５１ａ及び５１ｂを備えて構成されている。押さえ機構５１ａ及び５１ｂは、本発明の「一対の押さえ部」の一例を構成する押さえ部４２ａ及び４２ｂ、後述するローラ部４５ａ及び４５ｂと共に本発明の「移動付勢手段」の一例を構成する押し付け機構４３ａ及び４３ｂ、並びに押さえ機構本体部４４ａ及び４４ｂを備えている。押さえ機構５１ａ及び５１ｂ、並びに、一対の伸縮機構１００ａ及び１００ｂは、ＦＯＵＰ１を収納する空間を規定するカバー部２０に固定されている。押さえ機構５１ａ及び５１ｂは、制御回路等の制御手段による制御下で互いに動作を協調させながら、側面１１ａ及び１１ｂの夫々の側から一対のコンベアレール４０の夫々を押さえ、ＦＯＵＰ１を搬送装置５に固定する。このように本実施形態では、コンベアレール４０における押さえ部４２ａ及び４２ｂに対向する側面が、本発明に係る「被搬送物の側面」の一例を構成している。また、コンベアレール４０における下面が、本発明に係る「被搬送物の下側」の一例を構成している。

次に、図２乃至図４を参照しながら、押さえ機構５１によってＦＯＵＰ１が搬送装置５に固定された状態を説明しつつ、押さえ機構５１の構成を説明する。

図２において、伸縮機構１００ａは、各々の端部において回転可能なように相互に接続された複数のアーム部４７ａ、４８ａ及び４９ａを備えており、図中Ｘ方向に沿って伸縮可能な、平行四辺形リンク型の伸縮機構である。伸縮機構１００ａは、押さえ機構５１ａが動作することによって側面１１ａの側からＦＯＵＰ１に、鉛直下方から見て重なるようにＦＯＵＰ１の下側（図中紙面に対して手前側）に伸びている。伸縮機構１００ａと同様に、伸縮機構１００ｂは、各々の端部において回転可能なように相互に接続された複数のアーム部４７ｂ、４８ｂ及び４９ｂを備えて構成されており、図中Ｘ方向に沿って伸縮可能な、平行四辺形リンク型の伸縮機構である。伸縮機構１００ｂは、押さえ機構５１ｂが動作することよって側面１１ｂの側からＦＯＵＰ１に重なるようにＦＯＵＰ１の下側（図中紙面に対して手前側）に伸びており、伸縮機構１００ａと共に、ＦＯＵＰ１の下側からＦＯＵＰ１の落下を防止する。尚、搬送装置５にＦＯＵＰ１が保持されていない状態において、伸縮機構１００ａ及び１００ｂの夫々は折りたたまれている。即ち、折りたたまれることで、ＦＯＵＰ１の昇降の妨げとはならない。

押さえ機構５１ａ及び５１ｂの夫々は、側面１１ａ及び１１ｂの夫々の側からＦＯＵＰ１を挟み込むようにして一対のコンベアレール４０の夫々を押さえており、搬送装置５に保持されたＦＯＵＰ１を搬送装置５に固定している。したがって、搬送装置５は、ＦＯＵＰ１を保持した状態で移動する際にＦＯＵＰ１を確実に固定でき、搬送装置５の移動に伴ってＦＯＵＰ１に生じる振動及び揺れ、並びにＦＯＵＰ１の位置ずれを低減できる。

押し付け機構４３ａは、例えば電動式、電磁式、機械式などのモータ、アクチュエータ等の駆動手段から供給される駆動力によって図中Ｘ方向に沿って駆動可能な棒状部材５７ａ、棒状部材５７ａを支持する支持部５８ａ、及び押し当て部５６ａを有している。押し付け機構４３ａは、その駆動時に、棒状部材５７ａの駆動に応じて押さえ部４２ａに押し当て部５６ａを押し付ける。同様に、押し付け機構４３ｂは、モータ等の駆動手段から供給される駆動力によって図中Ｘ方向に沿って駆動可能な棒状部材５７ｂ、棒状部材５７ｂを支持する支持部５８ｂ、及び押し当て部５６ｂを有しており、押さえ部４２ｂに押し当て部５６ｂを押し付ける。このような押し付け機構４３ａ及び４３ｂの駆動によって、押さえ部４２ａ及び４２ｂがコンベアレール４０に押し付けられ、ＦＯＵＰ１が搬送装置５に固定されている。

ここで、押し付け機構４３ａ及び４３ｂは、ローラ部４５ａ及び４５ｂと共に本発明の「移動付勢手段」の一例を構成しており、ＦＯＵＰ１が搬送装置５に保持された後、搬送装置５が移動を開始するに先んじて、押し当て部５６ａ及び５６ｂを介して押さえ部４２ａ及び４２ｂの夫々をコンベアレール４０に押し付ける。このような押し付け動作と並行して、押し付け機構４３ａ及び４３ｂ、並びにローラ部４５ａ及び４５ｂは、伸縮機構１００ａ及び１００ｂの夫々がＦＯＵＰ１の下側に伸びるように、これら伸縮機構を駆動し、ＦＯＵＰ１の搬送中にＦＯＵＰ１が搬送装置５から落下することを防止している。

したがって、押さえ機構５１によれば、ＦＯＵＰ１の落下防止が可能になるように伸縮機構１００ａ及び１００ｂを設定する処理と、ＦＯＵＰ１を搬送装置５に固定する処理とを並行して実行可能であり、伸縮機構１００ａ及び１００ｂの駆動及び一対の押さえ部４２ａ及び４２ｂの押し付け動作を互いに異なるタイミングで別々に実行する場合に比べて、これら処理を短時間で行うことが可能である。

次に、図３及び図４を参照しながら、ＦＯＵＰ１が搬送装置５に固定された状態における押さえ機構５１及び伸縮機構１００の構成を詳細に説明する。尚、押さえ機構５１ａ及び５１ｂは、図２中においてＦＯＵＰ１に対して左右対称に配置され、且つその動作も左右対称であるため、以下では、押さえ機構５１ａ及び５１ｂのうち主に押さえ機構５１ａを説明する。これと同様の理由により、伸縮機構１００ａ及び１００ｂについても、伸縮機構１００ａを中心に説明する。

図３及び図４において、押さえ部４２ａは、板状部材５２及び５３、並びに板状部材５３から押さえ機構本体部４４ａに向かって突出した凸部５３ａを備えて構成されている。凸部５３ａは、図中Ｙ方向、即ち搬送装置５が移動する向きに沿って板状部材５３の端に設けられている。

アーム部４７ａは、本発明の「一対のアーム部」或いは「一対のアーム部の一方」の一例であり、伸縮機構１００ａの一部を構成している。アーム部４７ａは、アーム部４７ａの一端に設けられた穴部５５において回転可能な回転機構５４を介して押さえ機構本体部４４ａに支持されている。アーム部４７ａは、回転機構５４の中心軸を回転軸として、押さえ機構５１ａの動作に応じて回転可能である。アーム部４８ａは、本発明に係る「他のアーム部」の一例として、アーム部４７ａ及び４８ａの夫々に設けられた穴部６１及び６２に形成された回転機構６０を中心として回転可能なようにアーム部４７ａに接続されている。また、図３及び図４に図示していないアーム部４９ａも、アーム部４７ａ及び４８ａと同様に押さえ機構本体部４４ａに支持されており、回転機構を介してアーム部４８ａに接続されている。

ローラ部４５ａは、アーム部４７ａに設けられた穴部５９に嵌合され、且つ板状部材５３に接している。ローラ部４５ａは、アーム部４７ａの動作時において、回転機構５４の中心軸を回転軸としたアーム部４５ａの回転動作が可能になるように板状部材５３の表面を図中Ｙ方向に沿って移動可能である。凸部５３ａは、伸縮機構１００ａがＦＯＵＰ１の下側に伸びた状態で、板状部材５３の表面におけるローラ部４５ａの移動を規制する。したがって、伸縮機構１００ａがＦＯＵＰ１の下側に伸びるようにアーム部４７ａを回転させた際に、板状部材５３の表面におけるローラ部４５ａの移動が凸部５３ａによって止められることによってアーム部４７ａの回転動作が停止し、アーム部４７ａの回転動作の停止に連動して、伸縮機構１００ａがＦＯＵＰ１の下側に伸びる動作も停止する。

図３に示すように、ローラ部４５ａが凸部５３ａに接した状態において、アーム部４７ａの長手方向に沿って延びるアーム部４７ａの中心軸Ｌ１は、アーム部４７ａの回転軸となる回転機構５４から側面１１ａに向かって側面１１ａに直交するように延びる軸線Ｌ０を基準として傾いている。より具体的には、軸線Ｌ１は、軸線Ｌ０に対して角度αをなすように、図中矢印Ａで示した搬送装置５が移動する向きに向かって軸線Ｌ０に対して傾いている。

したがって、押さえ機構５１ａによれば、ＦＯＵＰ１を保持した搬送装置５の移動時において、搬送装置５が移動する向きを示す矢印Ａに沿ってアーム部４７ａからローラ部４５ａに加わる力の成分Ｆ１と、ＦＯＵＰ１の慣性力に起因して凸部５３ａからローラ部４５ａに加わる力Ｆ２とが釣り合った状態が維持される。

このようにアーム部４７ａの回転動作を規制する凸部５３ａによれば、搬送装置５の移動時にアーム部４７ａの位置決めが可能となるため、アーム部４７ａの回転動作に連動して駆動される伸縮機構１００ａがＦＯＵＰ１に重なるように伸縮機構１００ａを位置決めすることが可能である。

次に、図５を参照しながら、板状部材５２の詳細な構成を説明する。図５は、板状部材５２の断面構造を図式的に示した断面図である。

図５において、板状部材５２は、板状部材５３に接着された第１押さえ板部５２ａ、第１押さえ板部５２ａに接着された第２押さえ板部５２ｂ、ＦＯＵＰ１に臨む表面７０と反対側の面において第２押さえ板部５２ｂに接着された第３押さえ板部５２ｃから構成されている。

第１押さえ板部５２ａ及び第３押さえ板部５２ｃのうち少なくとも一方は、弾性体で構成されている。より具体的には、第３押さえ板部５２ｃがゴム材で構成されており、押さえ部４２ａがコンベアレール４０に押し付けられた際に発生する衝撃或いは震動を低減できる。特に、本実施形態では、第１押さえ板部５２ａがゲル材、或いは防震ゴム材で構成されているため、板状部材５３から板状部材５２に加わる衝撃を緩和する効果は、第３押さえ板部５２ｃのみを弾性体で構成した場合より大きくなる。

第３押さえ板部５２ｃにおけるＦＯＵＰ１に臨む側の表面７０の摩擦係数は、第２押さえ板部５２ｂの表面７１の摩擦係数より大きい。より具体的には、第２押さえ板部５２ｂは板金等の金属板であり、ゴム材で構成された第３押さえ板部５２ｃの表面７０の摩擦係数は、金属板である第２押さえ板部５２ｂの表面７１の摩擦係数より大きい。したがって、第２押さえ板部５２ｂをＦＯＵＰ１に直接接触させる場合に比べて、ＦＯＵＰ１及び押さえ部４２ａ間のすべりを低減できる。加えて、第３押さえ板部５２ｃ及びＦＯＵＰ１の夫々の接触部における摩耗も低減できる。

尚、押さえ機構５１ｂも押さえ機構５１ａと同様の構成を有しているため、押さえ機構５１ａと同様の効果が得られる。

したがって、本実施形態に係る押さえ機構５１によれば、ＦＯＵＰ１を搬送するに先んじて、ＦＯＵＰ１を搬送装置５に短時間で固定できるため、ＦＯＵＰ１に収納されたシリコンウェハ等の加工対象物の生産性を高めることが可能になる。加えて、搬送装置５によるＦＯＵＰ１の搬送時に発生する揺れや振動を低減でき、搬送装置５にＦＯＵＰ１が保持された状態を確実に維持できる。

＜２：搬送装置の動作＞
次に、図６乃至図８を参照しながら、本実施形態に係る押さえ機構５１の動作及び押さえ機構５１の動作に伴って駆動される伸縮機構１００の動作を説明する。図６乃至図８は、押さえ機構及び伸縮機構の夫々の動作を順に示した平面図である。尚、以下では、図３及び図４と同様に、押さえ機構５１ａ及び伸縮機構１００ａの動作を主に説明する。

図６に示すように、押さえ機構本体部４４ａは、押さえ機構５１ａの動作前において、アーム部４７ａ、４８ａ及び４９ａの夫々の長手方向が側面１１ａに沿うようにたたまれた伸縮機構１００ａを支持している。たたまれた状態の伸縮機構１００ａは、搬送装置５にＦＯＵＰ１を保持する際の保持動作を邪魔しない。

次に、図７に示すように、押し付け機構４３ａが動作することによって、押し当て部５６ａから図中Ｘ方向に沿って力Ｆ３が押さえ部４２ａに加えられると、ローラ部４５ａは矢印Ｓで示す向きに沿って板状部材５３の表面を移動する。ローラ部４５ａの移動に並行して、アーム部４７ａは、その長手方向が側面１１ａに交わるように回転機構５４の中心を回転軸として図中矢印Ｒ１に沿って回転する。

アーム部４８ａは、穴部６１及び６２に形成された回転機構６０、及び、穴部６４に形成された回転機構６３を介して、アーム部４７ａ及び４９ａの夫々に接続されている。アーム部４９ａは、穴部６６に形成された回転機構６５の夫々を介して押さえ機構本体部４４ａに支持されている。したがって、アーム部４７ａ、４８ａ及び４９ａから構成さる伸縮機構１００ａは、アーム部４７ａの回転動作に連動して押さえ機構本体部４４ａからＦＯＵＰ１に向かって伸びる。即ち、伸縮機構１００ａは、押さえ機構５１ａの動作に応じて回転動作するアーム部４７ａに連動して図中Ｘ方向に沿って伸縮可能である。

次に、図８に示すように、押さえ部４２ａがコンベアレール４０に接し、且つローラ部４５ａが凸部５３ａに接すると、アーム部４７ａの回転動作が止まり、これに連動して伸縮機構１００ａの動作も停止し、押さえ機構５１ａ、及び図８において図示していない押さえ機構５１ｂによってＦＯＵＰ１が搬送装置１に固定される。

ここで、本実施形態に係る押さえ機構５１によれば、図８に示した押さえ部４２ａがコンベアレール４０に接触する直前におけるアーム部４７ａの動作速度は、アーム部４７ａが動き出す際のアーム部４７ａの動作速度、即ち図７に示した矢印Ｒ１に沿ってアーム部４７ａが回転し始めた初期段階における速度に比べて遅い。これは、平行四辺形のリンク機構におけるその上辺をなすアーム部４８ａにおける、コンベアレール４０へ向かう速度成分が、上死点に近付くにつれて、漸減する性質による。例えば、アーム部４７ａを一定速度で回転させれば、アーム部４８ａのコンベアレール４０へ向かう速度成分は、上死点に近付くにつれて漸減し、上死点にてゼロになる。加えて、押し付け機構４３ａは、不図示の制御回路の制御下で、押さえ部４２ａがコンベアレール４０に接触する直前にアーム部４７ａの動作速度が遅くなるように押さえ部４２ａに加える押し付け力を制御してもよい。

したがって、押さえ機構５１ａによれば、伸縮機構１００ａが駆動される初期段階、即ち伸縮機構１００ａがたたまれた状態からＦＯＵＰ１に向かって伸びる初期段階において伸縮機構１００ａの動作速度を高めることによってＦＯＵＰ１の下側に伸縮機構１００ａを伸ばすために要する時間を低減できると共に、押さえ部４２ａがＦＯＵＰ１に接触する際に押さえ部４２ａからコンベアレール４０に加わる衝撃を低減できる。尚、押さえ機構５１ｂも押さえ機構５１ａと同様に、ＦＯＵＰ１の下側に伸縮機構１００ａを伸ばすために要する時間を低減できると共に、押さえ部４２ｂがＦＯＵＰ１に接触する際に押さえ部４２ｂからコンベアレール４０に加わる衝撃を低減できる。

よって、本実施形態に係る押さえ機構５１によれば、一対の押さえ部４２ａ及び４２ｂがＦＯＵＰ１を押さえる動作に要する時間を短縮できると共に、押さえ部４２ａ及び４２ｂがＦＯＵＰ１に接触する際にＦＯＵＰ１に加わる衝撃を低減できるため、ＦＯＵＰ１に収納されたシリコンウェハ等の加工対象物の品質低下を抑制できる。

本発明に係る押さえ機構の一実施形態を備えた搬送装置の概略構成及びその周辺に配置された配置物を示した側面図である。 図１中のＺ方向に沿って搬送装置を下側から見た搬送装置の平面図である。 図２の一部を拡大して示した拡大図である。 図３に示した搬送装置の一部の概略構成を示した側面図である。 本発明に係る押さえ機構の一実施形態が備える板状部材の断面構造を図式的に示した断面図である。 本発明に係る押さえ機構の一実施形態、及び当該押さえ機構と並行して駆動される伸縮機構の夫々の動作を示した平面図（その１）である。 本発明に係る押さえ機構の一実施形態、及び当該押さえ機構と並行して駆動される伸縮機構の夫々の動作を示した平面図（その２）である。 本発明に係る押さえ機構の一実施形態、及び当該押さえ機構と並行して駆動される伸縮機構の夫々の動作を示した平面図（その３）である。

符号の説明

１・・・ＦＯＵＰ、５・・・搬送装置、４２ａ，４２ｂ・・・押さえ部、４３ａ，４３ｂ・・・押し付け機構、４４ａ，４４ｂ・・・押さえ機構本体部、４５ａ，４５ｂ・・・ローラ部、４７ａ，４７ｂ，４８ａ，４８ｂ，４９ａ，４９ｂ・・・アーム部、５１，５１ａ，５１ａ・・・押さえ機構、５２ａ・・・第１押さえ板部、５２ｂ・・・第２押さえ板部、５２ｃ・・・第３押さえ板部、５３ａ・・・凸部、１００，１００ａ，１００ｂ・・・伸縮機構

Claims (10)

1. 搬送用の定位置へ移動された被搬送物の下側の脇から該下側へ伸びることで前記被搬送物の落下を防止する落下防止手段と、前記被搬送物を前記落下が防止された状態で搬送する搬送手段とを備えた搬送装置において、前記被搬送物を前記定位置に固定するために用いられる押さえ機構であって、
   前記被搬送物を介して相対向する一対の押さえ部と、
   前記落下防止手段が前記下側に伸びるのに連動して、前記一対の押さえ部により前記被搬送物が挟持されるように、前記一対の押さえ部の少なくとも一方を前記被搬送物側に移動させると共に付勢する移動付勢手段と
   を備えたことを特徴とする押さえ機構。
2. 前記搬送装置は、前記被搬送物を把持して上昇させることで前記定位置へ移動させる把持手段を更に備え、
   前記落下防止手段は、前記脇として、前記被搬送物の上昇を妨げない第１待機位置から前記下側に伸び、
   前記移動付勢手段は、前記一対の押さえ部の少なくとも一方を、前記被搬送物の上昇を妨げないと共に前記第１待機位置の上方に位置する第２待機位置から前記被搬送物側に移動させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の押さえ機構。
3. 前記搬送装置は、前記定位置を内部に有すると共に、鉛直下方側に収容口が開いており該収容口を介して前記定位置へ移動された被搬送物を収容可能な収容部を更に備えており、
   前記落下防止手段は、前記脇として前記収容口の縁部から、前記下側に伸び、
   前記移動付勢手段は、前記一対の押さえ部の少なくとも一方を、前記収容部における前記被搬送物の側面に対面する位置から該側面に向かって移動させる
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の押さえ機構。
4. 前記落下防止手段は、複数のアーム部を含む平行四辺形のリンク機構を有し、前記複数のアームのうち、相対向する一対のアーム部は前記リンク機構の開く動作において各々の先端が前記下側に向かって立ち上がるように回動され、前記複数のアームのうち前記一対のアーム部の先端間に架橋された他のアーム部は、前記下側に向かって平行に移動され、
   前記移動付勢手段は、前記開く動作に連動して、前記一対の押さえ部の少なくとも一方を平行に移動させる
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の押さえ機構。
5. 前記移動付勢手段は、前記開く動作における上死点に向かって前記他のアーム部が移動されるのに連動して、前記一対の押さえ部の少なくとも一方を、前記被搬送物側に向かう動き終わりの速度成分が、漸減するように移動させる
   ことを特徴とする請求項４に記載の押さえ機構。
6. 前記他のアーム部は、前記上死点に至るまで移動され、
   前記移動付勢手段は、前記他のアーム部が前記上死点に至った状態で、前記一対の押さえ部の少なくとも一方を前記被搬送物側に付勢する
   ことを特徴とする請求項５に記載の押さえ機構。
7. 前記リンク機構は、前記平行四辺形において前記他のアーム部に対向する一辺をなす押さえ機構本体部を有し、
   前記移動付勢手段は、前記一対のアーム部の一方の途中に設けられた穴部に嵌合され且つ前記一対の押さえ部の少なくとも一方に接するローラ部と、前記押さえ機構本体部から前記被搬送物側に向かう押し付け力を前記一対の押さえ部の少なくとも一方に加える押し付け機構とを有する
   ことを特徴とする請求項４から６のいずれか一項に記載の押さえ機構。
8. 前記一対の押さえ部の少なくとも一方は、前記一対のアーム部の一方における押さえ機構本体部側の回転軸から前記被搬送物の側面に向かって前記側面に直交するように延びる軸線を基準として、前記搬送装置が移動する向きに向かって前記一対のアーム部各々の長手方向が傾くように、前記一対の押さえ部の少なくとも一方に対する前記ローラ部の移動を規制する凸部を有すること
   を特徴とする請求項７に記載の押さえ機構。
9. 前記押さえ部は、第１押さえ板部と、前記第１押さえ板部に接着された第２押さえ板部と、前記被搬送物に臨む表面と反対側の面において前記第２押さえ板部に接着された第３押さえ板部とを有しており、
   前記第１押さえ板部及び前記第３押さえ板部の少なくとも一方は、弾性体で構成されており、
   前記第３押さえ板部における前記被搬送物に臨む側の表面の摩擦係数は、前記第２押さえ板部の表面の摩擦係数より大きいこと
   を特徴とする請求項４から８のいずれか一項に記載の押さえ機構。
10. 搬送用の定位置へ移動された被搬送物の下側の脇から該下側へ伸びることで前記被搬送物の落下を防止する落下防止手段と、
    前記被搬送物を前記落下が防止された状態で搬送する搬送手段と、
    前記被搬送物を前記定位置に固定するために用いられる押さえ機構と
    を備え、
    前記押さえ機構は、（ｉ）前記被搬送物を介して相対向する一対の押さえ部と、（ｉｉ）前記落下防止手段が前記下側に伸びるのに連動して、前記一対の押さえ部により前記被搬送物が挟持されるように、前記一対の押さえ部の少なくとも一方を前記被搬送物側に移動させると共に付勢する移動付勢手段とを備えた
    ことを特徴とする搬送装置。

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