JP2010241510A - 自動倉庫システム及びその容器移載方法 - Google Patents

Abstract

【課題】クリーンルームのコンパクト化、かつ、高清浄度化を達成可能な自動倉庫システム及びその容器移載方法を提供するものである。
【解決手段】本発明に係る自動倉庫システムは、クリーンルーム１１内に配置されるものであり、容器１４を格納する棚１３を垂直方向に複数段設け、容器１４をその棚１３と搬入出ポート１２との間で移載する移載手段１６を棚１３と平行に設けると共に、その移載手段１６に棚１６の側に向かって伸長自在なベース部材２４を設けてなり、そのベース部材２４は、固定系のベース本体７１と、ベース本体７１の長手方向に伸長自在なスライド部材７２と、スライド部材７２の上面に設けられ、スライド部材７２の長手方向にスライド自在で、かつ、昇降自在な爪部材７３とを備えたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動倉庫システム及びその容器移載方法に係り、特に、棚に格納された容器を移載手段で搬入出ポートに移載する自動倉庫システム及びその容器移載方法に関するものである。

塵埃や菌の付着が好ましくない被処理物、例えば、ＦＰＤ用ガラス基板、半導体ウエハ、食品、医薬品などについては、クリーンルーム内で各種の処理を行うことがある。そして、これらの処理を行う際、複数の被処理物を容器内に予め収納しておき、この容器をクリーンルーム内の棚に格納し、この棚に格納された容器を移載手段によりローダーに移載し、容器内の被処理物を一つずつ各処理装置に供給する自動倉庫システムがある（例えば、特許文献１参照）。処理装置で処理された各被処理物はアンローダーにより容器内に回収され、その容器は移載手段により別の異なる自動倉庫へと搬送される。

ここで、本願の他の先行技術文献として、以下に示す特許文献２〜４が挙げられる。
特開２００６−２５６８４４号公報 特開平７−２８５６１５号公報 特開平７−２１５４１４号公報 特開平６−２５７３１１号公報

ところで、従来の自動倉庫システムにおいては、移載手段として荷昇降式のスタッカークレーンが用いられることが多い。このスタッカークレーンは、走行案内レールに沿って移動する駆動部と、その駆動部に対して垂直に設けられるガイドフレーム部と、そのガイドフレーム部に沿って上下するフォークとで構成される。実際に荷物（容器）の出し入れを行うフォークは、ほぼフォーク全体を荷物の下に潜り込ませ（差し込み）、上昇させることで、荷物の持ち上げを行い、その後、フォークを引き戻すことで荷物の取り出しを行っている。このため、フォークで荷物を持ち上げるには、荷物の上下に、持ち上げのための空間とフォーク差し込み空間とを設ける必要があった。すなわち、荷物の上下に大きな空間（デッドスペース）を必要とし、必然的に棚のサイズが大きくなってしまうという問題があった。クリーンルーム内に配置される自動倉庫システムにおいては、クリーンルームのサイズが大きくなるほど、ランニングコストが高くなることから、省スペース化、コンパクト化が求められており、棚の大きさは小さいほど好ましい。
しかしながら、自動倉庫システムの移載手段としてフォークを用いた荷昇降式のスタッカークレーンを用いる場合、クリーンルームの省スペース化、コンパクト化には限界があった。

また、荷物（容器）が格納される棚には、荷物の出し入れ性、搬送性を容易にするためにガイドローラが設けられることがあるが、荷物がガイドローラ上を搬送される際に僅かではあるが塵埃が発生する。クリーンルーム内に配置される自動倉庫システムにおいては、この荷物の搬送時に発生する僅かな塵埃がクリーンルーム内の清浄度（クリーン度）に悪影響を及ぼすため、この塵埃の低減又は発生の防止が求められている。

以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、クリーンルームのコンパクト化、かつ、高清浄度化を達成可能な自動倉庫システム及びその容器移載方法を提供することにある。

上記目的を達成すべく本発明に係る自動倉庫システムは、クリーンルーム内に設けられる自動倉庫システムであって、棚に被処理物を収容する容器を格納し、その容器を搬入出ポートに移載するものであり、
上記容器を格納する上記棚を垂直方向に複数段設け、
上記容器をその棚と上記搬入出ポートとの間で移載する移載手段を棚と平行に設けると共に、その移載手段に棚側に向かって伸長自在なベース部材を設けてなり、
そのベース部材は、棚側に向かって延びる固定系のベース本体と、ベース本体の長手方向に伸長自在なスライド部材と、スライド部材の上面に設けられ、スライド部材の長手方向にスライド自在で、かつ、昇降自在な爪部材とを備え、
スライド部材を伸長させ、爪部材をスライドさせると共に、爪部材を上昇させた際に、その爪部材を上記容器の移載手段側底面に予め設けておいた係合部に係合させ、上記容器の取り出しを行うものである。

以上の構成によれば、棚に格納された容器をベース部材にて取り出す際に、従来のフォークのように容器を持ち上げる必要がないため、容器の上下のデッドスペースが小さくなり、棚の大きさを小さくすることができる。

ここで、上記移載手段がスタッカークレーンであり、上記棚と平行に設けた走行案内レールと、その走行案内レールに沿って移動する駆動部と、その駆動部に対して垂直に設けられる門形のガイドフレーム部と、そのガイドフレーム部に係合して設けられ、ガイドフレーム部に沿って昇降自在なリフトと、そのリフトと一体に設けられる上記ベース部材およびそのベース部材と並行に設けられる複数のガイド部材とを備えていてもよい。

また、上記棚は、垂直に延びる柱部材と、水平に延びる梁部材と、その梁部材で支持され、上記容器が載置される容器支持部材とを備え、その容器支持部材は両側の中空のフレーム部材に中央の中空のフレーム部材を直交させて、かつ、それぞれを連通させて組み合わせてなり、その容器支持部材の、両側フレーム部材に容器の移載をガイドするガイドローラを、ローラ面の一部を露出させた状態で所定間隔に埋設すると共に、中央フレーム部材に第1吸引ダクトを設けてもよい。

また、上記第１吸引ダクトに吸引手段を接続し、上記容器支持部材内の雰囲気ガスを吸引するようにしてもよい。

また、上記ベース部材のスライド部材先端に第２吸引ダクトを設けると共に、上記第1吸引ダクトと第２吸引ダクトとを接続自在に設け、上記第２吸引ダクトに吸引手段を接続し、上記容器支持部材内の雰囲気ガスを吸引するようにしてもよい。

一方、本発明に係る自動倉庫システムの容器移載方法は、クリーンルーム内に設けられる自動倉庫システムであって、棚に被処理物を収容する容器を格納し、その容器を搬入出ポートに移載するものであり、
上記容器を格納する上記棚を垂直方向に複数段設け、
容器をその棚と上記搬入出ポートとの間で移載する移載手段を、棚と平行に設けた走行案内レールに係合して設けると共に、その移載手段に棚側に向かって伸長自在なベース部材を設けてなり、
そのベース部材は、棚側に向かって延びる固定系のベース本体と、ベース本体の長手方向に伸長自在なスライド部材と、スライド部材の上面に設けられ、スライド部材の長手方向にスライド自在で、かつ、昇降自在な爪部材とを備え、
棚の所定位置に移載手段のベース部材を移動させる第1位置合わせ工程と、
ベース部材のスライド部材を伸長させてスライド部材の先端部を容器底面に潜り込ませると共に、爪部材をスライド部材先端側にスライドさせ、容器の移載手段側底面に予め設けておいた係合部と対向する位置に爪部材を移動させるスライド工程と、
爪部材を上昇させ、爪部材と上記係合部とを係合する係合工程と、
爪部材をスライド部材根元側にスライドさせると共に、スライド部材を収縮させ、容器を棚から移載手段に移し変える搬出工程と、
を含むものである。

以上の方法によれば、棚に格納された容器をベース部材にて引き出すだけで、移載手段に移し変えることができ、従来のフォークのように容器を持ち上げる工程を必要としない。

ここで、上記搬出工程の後、上記搬入出ポートの所定位置に上記移載手段の上記ベース部材を移動させる第２位置合わせ工程と、
ベース部材の上記スライド部材を伸長させて上記容器の先端部を搬入出ポートの上面に載せると共に、上記爪部材をスライド部材先端側にスライドさせて容器を搬入出ポートに移し変える搬入工程と、
爪部材と上記係合部との係合を解除し、爪部材を下降させる係合解除工程と、
をさらに含むことが好ましい。

本発明によれば、棚の容器格納空間を、容器の大きさとあまり変わらない程度に形成することができるという優れた効果を発揮する。

以下、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
本発明の好適一実施の形態に係る自動倉庫システムの全体斜視図を図１に示す。
図１に示すように、本実施の形態に係る自動倉庫システムは、搬入出ポート１２と、搬入出ポート１２の上部に設けられる棚１３と、棚１３に格納される容器１４と、搬入出ポート１２および棚１３に平行に設けられ、容器１４を棚１３と搬入出ポート１２との間で移載する移載手段１６とで主に構成される。搬入出ポート１２、棚１３、および移載手段１６は殻体１１で覆われ、この殻体１１の内部がクリーンルームとなる。容器（例えば、ワイヤーカセット）１４内には複数の被処理物（例えば、ＦＰＤ用のガラス基板）１５が収容され、また、容器１４の移載手段側底面には後述するチャック７３と係合させるための係合部（図示せず）が形成される。また、殻体１１の外側で、搬入出ポート１２と隣接する箇所に処理装置１０が設けられる。

搬入出ポート１２は、図５に示すように、処理装置１０に容器１４内のガラス基板１５を矢印５３の方向に供給するローダー５１と、処理後のガラス基板１５を矢印５４の方向に処理装置１０から回収して容器１４内に収容するアンローダー５２とで構成される。処理装置１０に臨んでローダー５１およびアンローダー５２が平行に設けられる。
棚１３は、図２および図３に示すように、垂直に延びる柱部材４５と、水平に延びる梁部材４６と、その梁部材４６で支持される容器支持部材４７とで構成され、搬入出ポート１２の上部に垂直方向に２段、水平方向に２列に設けられる。棚１３の段数、列数は任意であり、３段以上、３列以上であってもよく、設置スペースに応じて適宜増減される。

容器支持部材４７は、前述した矢印５３、５４の方向に延びる中空の各側フレーム部材４８、４８および各側フレーム部材４８、４８と直交する中空の中央フレーム部材５０で構成され、各側フレーム部材４８、４８と中央フレーム部材５０とがＨ字形に組み合わされ、各中空部がそれぞれ連通されている。各側フレーム部材４８、４８に対する中央フレーム部材５０の取り付け位置は、移載手段１６側に寄った位置とされる。また、中央フレーム部材５０の移載手段１６と臨む面に、後述する第1吸引ダクト７５が設けられる。

図１２に示すように、各側フレーム部材４８、４８内には、多数のガイドローラ４９が、長手方向（図１２中では左右方向）に沿って所定間隔で、かつ、ガイドローラ４９のローラ面の一部が、各側フレーム部材４８、４８の上面に形成された隙間２０５から露出した状態で配置される。また、各側フレーム部材４８、４８の、棚奥側（図１２中では左側）には固定ストッパ２０１が設けられ、棚手前側（移載手段１６側、図１２中では左側）には可動ストッパ２０２が設けられる。可動ストッパ２０２は、矢印２０７の方向に昇降自在なシリンダ２０３にストッパ板２０４を設けてなる。ガイドローラ４９は従動ローラであり、自らは駆動しない。また、可動ストッパ２０２の代わりに、棚手前側における数個のガイドローラ４９に、矢印２０８の方向にしか回転しないよう、例えばばねストッパなどのストッパ機構（図示せず）を取り付けるようにしてもよい。この場合、ストッパ機構は、後述する第１吸引ダクト７５と第２吸引ダクト７６との接続時に、そのロックが解除される。シリンダ２０３の駆動源としてはエア、電気などが好ましい。

移載手段１６は、図２に示すように、搬入出ポート１２および棚１３に平行に設けられ、床に敷設される第１走行案内レール２０と、その第１走行案内レール２０に沿って移動する駆動部２１と、その駆動部２１に対して垂直に設けられる門形のガイドフレーム部２３と、そのガイドフレーム部２３に係合して設けられ、ガイドフレーム部２３に沿って昇降自在なリフト３２と、そのリフト３２と一体に設けられるベース部材２４およびそのベース部材２４と並行に設けられるガイド部材２５、２５とで構成される。駆動部２１上には、駆動部２１の駆動、制御およびリフト３２の昇降、制御を行うための駆動・制御手段２２が設けられる。また、駆動部２１上には、後述する吸引手段（真空ポンプ）２９が設けられる。また、第１走行案内レール２０とは別に、天井にも第２走行案内レール３３が敷設され、この第２走行案内レール３３を、図５に示すように、フレーム本体３０の頂部から延びるアーム３４、３５にそれぞれ取り付けたローラ５５、５５が両側から挟み込み、第２走行案内レール３３とアーム３４、３５とが係合される。第1走行案内レール２０には、図示しない電力供給ラインが組み込まれており、この電力供給ラインを介して電力が取り出され、様々な駆動装置に供給される。電力の取り出し方式はクリーンルーム内で使用されることから非接触方式が好ましく、また、電力供給ラインは第1走行案内レール２０ではなく第２走行案内レール３３に組み込んでもよい。

ガイドフレーム部２３は、図６に示すように、門形のフレーム本体３０の内側垂直部に、ガイド部材３１、３１を設けてなる。また、リフト３２は、水平部６１の両端に、スライダ部６２、６２を立設してなる。ガイドフレーム部２３のガイド部材３１、３１にリフト３２のスライダ部６２、６２が係合され、リフト３２がガイド部材３１、３１に沿って昇降自在となっている。また、リフト３２の水平部６１上に、ベース部材２４およびガイド部材２５，２５が載置、固定される。

ベース部材２４は、図７に示すように、水平部６１（リフト３２）に固定される固定系のベース本体７１の上に、ベース本体７１の長手方向（図７中では矢印７７の方向）に伸長自在なスライド部材７２を設け、スライド部材７２の上面に、スライド部材７２の長手方向（図７中では矢印７８の方向）にスライド自在で、かつ、昇降自在なチャック（爪部材）７３を設けてなる。スライド部材７２およびチャック７３のスライド機構としては、ねじ機構、ベルト機構またはラック・アンド・ピニオン機構などが挙げられる。また、チャック７３の昇降機構としては、ラック・アンド・ピニオン機構、ねじ機構またはベルト機構などが挙げられる。さらに、チャック７３は、容器１４の係合部を確実に把持できるものであれば特に限定するものではない。

また、図２に示すように、ガイド部材２５、２５の中空フレーム４１内には、多数のガイドローラ４２が、長手方向に沿って所定間隔で、かつ、ガイドローラ４２のローラ面の一部が中空フレーム４１の上面から露出した状態で配置される。ガイド部材２５、２５は前述した側フレーム部材４８、４８と同様の構成であり、また、ガイドローラ４２はガイドローラ４９と同様に従動ローラであり、自らは駆動しない。ガイド部材２５の本数は２本に限定するものではなく、３本以上であってもよい。また、両ガイド部材２５、２５とリフト３２の水平部６１との固定部は一部開口させ、両ガイド部材２５、２５とリフト３２が連通して設けられる。

ベース部材２４をより詳しく説明すると、例えば図７に示すように、ベース本体７１を構成するベース本体フレーム１０１内に、その長手方向に沿って第１ボールねじ１０２が回動自在に設けられ、この第１ボールねじ１０２に第１モータ１０３が接続される。また、ベース本体フレーム１０１内に、その長手方向に沿って第１ガイドレール１０４が設けられる。さらに、ベース本体フレーム１０１には、その長手方向に沿ってスリット１１１が形成される。そして、第１スライダ１０５が、第１ボールねじ１０２に螺合して、第１ガイドレール１０４に係合して、かつ、その先端がスリット１１１から突出させて設けられる。第１ボールねじ１０２（第１モータ１０３）の回動駆動に伴い、第１スライダ１０５が第１ガイドレール１０４に沿って矢印７７の方向にスライド移動する。そして、この第１スライダ１０５のスリット１１１から突出した先端がスライド部材７２のスライダ本体フレーム１０６に固定され、第１スライダ１０５のスライド移動により、スライド部材７２が伸長、収縮する。スリット１１１は、ベース本体フレーム１０１内への塵埃の進入を塞ぐべく、カバー部材（図示せず）で覆われる。このカバー部材は、第１スライダ１０５のスライド移動を妨げることなく、かつ、後述する吸引時にベース本体フレーム１０１内を気密に保つことができるものとされる。

また、スライド部材７２を構成するスライダ本体フレーム１０６内に、その長手方向に沿って第２ボールねじ１０７が回動自在に設けられ、この第２ボールねじ１０７に第２モータ１０８が接続される。また、スライダ本体フレーム１０６内に、その長手方向に沿って第２ガイドレール１０９が設けられる。さらに、スライダ本体フレーム１０６には、その長手方向に沿ってスリット１１２が形成される。そして、第２スライダ１１０が、第２ボールねじ１０７に螺合して、第２ガイドレール１０９に係合して、かつ、その先端がスリット１１２から突出させて設けられる。第２ボールねじ１０７（第２モータ１０８）の回動駆動に伴い、第２スライダ１１０が第２ガイドレール１０９に沿ってスライド移動する。そして、この第２スライダ１１０のスリット１１２から突出した先端がチャック７３に固定され、第２スライダ１１０のスライド移動により、チャック７３が矢印７８の方向にスライド移動する。第１モータ１０３および第２モータ１０８は図示しない制御手段に接続され、その回動駆動が制御される。スリット１１２も、スリット１１１と同様に、ベース本体フレーム１０６内への塵埃の進入を塞ぐべく、カバー部材（図示せず）で覆われる。

また、チャック７３は、例えば図８に示すように、第２スライダ１１０上に昇降機構８１を設け、その昇降機構８１上にチャック開閉機構８２を設けてなる。
より詳細には、昇降機構８１は、有底矩形筒体の本体部８３内に昇降手段（例えば、シリンダ）８４を設け、そのシリンダ８４にピストン板８５を接続し、そのピストン板８５の下面に本体部８３の内壁に若干の隙間を有して当接する断面矩形状の筒体８６を設けてなる。ピストン板８５の上にチャック開閉機構８２が設けられる。シリンダ８４の駆動により、本体部８３の内壁に沿って筒体８６が案内され、ピストン板８５が矢印８８の方向に昇降する。シリンダ８４の駆動源としてはエア、電気などが好ましい。

チャック開閉機構８２は、矩形箱体の本体部８７内に、チャック７３のスライド方向と同じ方向に、間隔を設けて２本のガイドレール９１、９１が設けられる。これらのガイドレール９１、９１に跨ってセンター部材９３が係合して設けられ、このセンター部材９３を挟むように、かつ、ガイドレール９１、９１に跨ってスライド部材９４、９５が係合して、かつ、その先端がスリット１００から突出させて設けられる。このスライド部材９４、９５上に、断面コ字状のチャック本体９８,９９が向かい合わせに設けられる。また、センター部材９３に対して垂直に軸９６が回動自在に設けられ、この軸９６にモータ９０が接続される。また、センター部材９３の下方には、ラック支持部材１２０が軸９６に接続して設けられる。スリット１００も、スリット１１１、１１２と同様に、本体部８７内への塵埃の進入を塞ぐべく、カバー部材（図示せず）で覆われる。

このラック支持部材１２０には、軸９６と接続される位置に穴１２１が形成され、穴１２１を挟む位置に、ガイドレール９１、９１と平行に穴１２２が形成される。この穴１２１にピニオン９２が嵌入されると共に、穴１２２にラック部材１２３、１２４が挿通され、このピニオン９２に軸９６が接続される。ラック部材１２３、１２４の穴１２１に面した部分にはラック９７が形成され、ピニオン９２とラック部材１２３、１２４とでラック・アンド・ピニオンが構成される。ラック部材１２３は一端のみがスライド部材９４に固定され、他端はフリーとなっている。一方、ラック部材１２４はスライド自在であり、両端がスライド部材９４、９５に固定される。モータ９０による軸９６の回動に伴ってラック・アンド・ピニオンが作動し、チャック本体９８、９９が矢印８９の方向に開閉する。

一方、図７における要部（破線で囲んだ部分）の拡大斜視図を図１０に示すように、スライド部材７２の先端には、中央フレーム部材５０に設けた第１吸引ダクト７５に接続される第２吸引ダクト７６が設けられる。

第１吸引ダクト７５は、厚円板状の基部１４２の先端に、有蓋円筒状の接続部１４１を設けてなり、接続部１４１の蓋中央には第１穴１３１が形成されており、その第１穴１３１の周りに複数個（図１０中では３個を図示）の第１ピン孔１３２が等間隔に形成される。図１１（ａ）、図１１（ｂ）に示すように、基部１４２には環状の吸引孔１４３が形成されており、基部１４２における吸引孔１４３の内側部分に付勢部材（ばね）１４０の一端が接続され、ばね１４０の他端に第１蓋部材１３６が設けられる。この第１蓋部材１３６は、円板部１４７の一端面側中央に凸部１３７を設けてなり、円板部１４７の他端面側がばね１４０と接続される。凸部１３７の先端は第１穴１３１から突出して設けられる。円板部１４７の一端面側周縁部にはＯリング１３５ａが設けられ、このＯリング１３５ａは、ばね１４０で付勢された円板部１４７を介して、第１ピン孔１３２の外周部を取り囲むように接続部１４１の蓋裏に当接される。Ｏリング１３５ａは、接続部１４１の蓋裏周縁部に設けてもよい。

第２吸引ダクト７６は、厚円板状の基部１４５の先端に、有蓋円筒状の接続部１４４を設けてなり、接続部１４４の蓋中央には第２穴１３３が形成されており、その第２穴１３３の周りに、第１ピン孔１３２と対向する位置に第２ピン孔１３４が形成されている。基部１４５には円弧状の吸引孔１４６が形成されており、基部１４５における吸引孔１４６の内側部分に付勢部材（ばね）１５０の一端が接続され、ばね１５０の他端に第２蓋部材１３８が設けられる。この第２蓋部材１３８は、円板部１３９に、その一端面側の第２ピン孔１３４と対向する位置にピン１５２を設けてなり、円板部１３９の他端面側がばね１５０と接続される。各ピン１５２の先端は各第２ピン孔１３４から突出して設けられる。接続部１４４の蓋裏の、第２ピン孔１３４の内周部および外周部にはＯリング１３５ｂ、１３５ｂが設けられ、これらのＯリング１３５ｂ、１３５ｂに、ばね１５０で付勢された円板部１３９の周縁部が当接される。接続部１４４の蓋表周縁部にはＯリング１３５ｃが設けられる。各ピン１５２の長さは、凸部１３７の長さと同等またはほぼ同等に形成される。付勢手段としては、ばね１５０の代わりにシリンダを用いてもよい。Ｏリング１３５ｂ、１３５ｂは円板部１３９の一端側周縁部に設けてもよく、また、Ｏリング１３５ｃは接続部１４１の蓋表周縁部に設けてもよい。

図７に示すように、中央フレーム部材５０における第１吸引ダクト７５の取り付け部には環状穴１７３が形成されており、この環状穴１７３を介して、前述した基部１４２の吸引孔１４３と中央フレーム部材５０の中空部１７４とが連通される。また、スライド部材７２におけるスライダ本体フレーム１０６の先端部分には円弧状穴１７１が形成されており、この円弧状穴１７１を介して、前述した基部１４５の吸引孔１４６とスライダ本体フレーム１０６の内部とが連通される。また、スライダ本体フレーム１０６と第１スライダ１０５との固定部には、スライド部材７２とベース本体７１とを連通するための開口１７２が設けられる。これにより、スライダ本体フレーム１０６の内部とベース本体フレーム１０１の内部とが連通される。ベース本体フレーム１０１の内部とリフト３２における水平部６１の内部とは、開口１７５を介して連通される。

また、図８に示すように、第２スライダ１１０と本体部８３との固定部には、スライド部材７２と昇降機構８１とを連通するための開口１１５が設けられる。また、ピストン板８５と本体部８７との固定部には、昇降機構８１とチャック開閉機構８２とを連通するための開口１１６が設けられる。これにより、スライダ本体フレーム１０６の内部とチャック７３の内部とが連通される。

可動部（リフト３２）と固定部（ガイドフレーム２３および真空ポンプ２９）との間の吸引機構については、本出願人らが以前に出願した特許出願（例えば、特開２０００−２４３８０８号公報）などに記載されているように周知の技術であって、特に限定するものではなく、慣用的に用いられている吸引機構を適用することができる。これらの吸引機構を採用することにより、容器支持部材４７、チャック７３も含めたベース部材２４、両ガイド部材２５、２５、リフト３２、ガイドフレーム２３および真空ポンプ２９が連通され、吸引可能となる。

次に、本実施の形態に係る自動倉庫システムを用いた容器移載方法を説明する。
＜容器１４を棚１３から移載手段１６に移載するプロセス＞
（第１位置合わせ工程）
先ず、第１走行案内レール２０および第２走行案内レール３３に沿って、移載手段１６を移動させ、棚１３の所定列の前に位置させる。次に、移載手段１６のリフト３２を上昇させ、ベース部材２４および両ガイド部材２５、２５を棚１３の所定段に位置させる。この時、制御手段およびセンサなどの測位手段を用い、移載手段１６およびリフト３２の正確な位置決めが行なわれる。この位置決めによって、図１３（ａ）に示すように、容器支持部材４７の各側フレーム部材４８，４８と対向する位置に両ガイド部材２５、２５が位置され、中央フレーム部材５０の第１吸引ダクト７５と対向する位置にベース部材２４の第２吸引ダクト７６が位置される。

（スライド工程）
図７に示したモータ１０３をある方向に回転駆動させてベース部材２４のスライド部材７２を矢印７７の左方向に伸長させ、図１３（ｂ）に示すように、スライド部材７２の先端部を容器支持部材４７に載置された容器１４の底面に潜り込ませ、スライド部材７２の先端に設けた第２吸引ダクト７６が、容器支持部材４７の中央フレーム部材５０に設けた第１吸引ダクト７５に接続される。

これらの接続時に、図１１（ｂ）に示したように、第２吸引ダクト７６のピン１５２が第１ピン孔１３２に挿通されると共に、第１吸引ダクト７５の凸部１３７が第２穴１３３に挿通される。ピン１５２は、第１ピン孔１３２のガイドにより第１蓋部材１３６の円板部１４７に当接される。また、凸部１３７は、第２穴１３３のガイドにより第２蓋部材１３８の円板部１３９に当接される。円板部１４７は、ばね１４０により矢印１６２の方向に付勢されているが、ピン１５２の当接により矢印１６１の方向に押され、第１蓋部材１３６による接続部１４１のシールが解除される。また、円板部１３９は、ばね１５０により矢印１６１の方向に付勢されているが、凸部１３７の当接により矢印１６２の方向に押され、第２蓋部材１３８による接続部１４４のシールが解除され、接続が完了する。第１吸引ダクト７５および第２吸引ダクト７６の接続部はＯリング１３５ｃによりシールされる。第１吸引ダクト７５および第２吸引ダクト７６の接続完了後、真空ポンプ２９による吸引をスタートさせ、図１２に示したように各側フレーム部材４８、４８の内部およびその周囲の雰囲気ガス２０６、および両ガイド部材２５、２５における中空フレーム４１の内部およびその周囲の雰囲気ガスが真空ポンプ２９で吸引される。

また、この接続完了後、容器支持部材４７における可動ストッパ２０２が駆動し、ストッパ板２０４が矢印２０７の下方向に下降して容器１４のストッパが解除され、容器１４の引き出しが可能となる。

次に、モータ１０８をある方向に回転駆動させてチャック７３をスライド部材７２の先端側（矢印７８の左方向）にスライドさせ、容器１４における移載手段側底面に予め設けておいた係合部（図示せず）と対向する位置にチャック７３を位置させる。
スライド工程における位置合わせも、前述した第１位置合わせ工程と同様に、制御手段およびセンサなどの測位手段を用い、チャック７３および第２吸引ダクト７６（スライド部材７２）の正確な位置決めが行なわれる。

（係合工程）
図８に示したシリンダ８４を駆動させてチャック７３を矢印８８の上方向に上昇させ、係合部内にチャック７３を嵌入させる。次に、モータ９０をある方向に回転駆動させ、チャック本体９８、９９が近接する方向にスライド部材９４、９５をスライド移動させてチャック７３が閉じる。これによって、係合部がチャック７３で挟み込まれ、“ロック”がなされる。

（搬出工程）
モータ１０８を逆方向に回転駆動させ、図１３（ｃ）に示すように、チャック７３をスライド部材７２の根元側（矢印７８の右方向）にスライドさせ、容器支持部材４７に載置されていた容器１４をスライド部材７２側に引き出し、容器１４の一部を両ガイド部材２５、２５の上に載せる。次に、モータ１０３を逆方向に回転駆動させてスライド部材７２を矢印７７の右方向にスライドさせ、スライド部材７２を収縮させる。これによって、容器１４が、棚１３の容器支持部材４７上から移載手段１６の両ガイド部材２５、２５上に移し変えられる。容器１４の引き出し時に、容器１４は各側フレーム部材４８、４８の各ガイドローラ４９および両ガイド部材２５、２５の各ガイドローラ４２と当接しており、各ガイドローラ４９、４２が回転することにより容器１４が容易に取り出され、搬出される。

＜容器１４を移載手段１６から搬入出ポート１２に移載するプロセス＞
（第２位置合わせ工程）
図４に示すように、容器１４を載せた移載手段１６を、第１走行案内レール２０および第２走行案内レール３３に沿って移動させ、搬入出ポート１２の前に位置させる。次に、移載手段１６のリフト３２を上昇させ、ベース部材２４および両ガイド部材２５、２５を搬入出ポート１２の所定高さに位置させる。この時、制御手段およびセンサなどの測位手段を用い、移載手段１６およびリフト３２の正確な位置決めが行なわれる。

（搬入工程）
図７に示したモータ１０３をある方向に回転駆動させてベース部材２４のスライド部材７２を矢印７７の左方向に伸長させ、スライド部材７２の先端部を搬入出ポート１２に近接させ、ベース部材２４および両ガイド部材２５、２５に載置されていた容器１４を搬入出ポート１２側に押し出し、容器１４の一部を搬入出ポート１２の上に載せる。
次に、モータ１０８をある方向に回転駆動させてチャック７３をスライド部材７２の先端側（矢印７８の左方向）にスライドさせる。これによって、容器１４が、移載手段１６から搬入出ポート１２に移し変えられる。

（係合解除工程）
図８に示したモータ９０を逆方向に回転駆動させ、チャック本体９８、９９が離間する方向にスライド部材９４、９５をスライド移動させてチャック７３を開け、チャック７３による係合部の“ロック”を解除する。次に、シリンダ８４を駆動させてチャック７３を矢印８８の下方向に下降させる。

その後、モータ１０８を逆方向に回転駆動させてチャック７３をスライド部材７２の根元側（矢印７８の右方向）にスライドさせ、次に、モータ１０３を逆方向に回転駆動させてスライド部材７２を矢印７７の右方向にスライドさせ、スライド部材７２を収縮させる。これによって、容器１４の移載プロセスが終了し、次の移載プロセスへと移る。

本実施の形態に係る自動倉庫システムによれば、棚１３に格納された容器１４の上下には必要最低限の隙間（空間）があればよく、従来のフォーク式の移載手段のように容器１４の上下に大きなデッドスペースを必要としない。すなわち、棚１３における容器一個当たりの格納空間を、従来のフォーク式の移載手段を用いた自動倉庫システムと比べて小さくすることができ、棚１３の容器格納空間を容器１４の大きさとあまり変わらない程度に形成することができる。その結果、棚１３のサイズダウンを図ることができ、延いては、殻体１１、すなわち、クリーンルームの省スペース化、コンパクト化を図ることができ、クリーンルームのランニングコストを低減することができる。

本実施の形態においては、容器１４を棚１３から取り出す際に、ベース部材２４におけるスライド部材７２の先端部のみを容器１４の下に潜り込ませればよく、従来のフォーク式の移載手段のように、フォークをほぼ全長にわたって容器１４の下に潜り込ませる必要がない。このため、本実施の形態においては、容器支持部材４７の各側フレーム部材４８，４８に対する中央フレーム部材５０の取り付け位置を、移載手段１６寄りの位置にしたとしても、容器１４の取り出し時において、スライド部材７２のスライド移動を妨げることはない。その結果、容器支持部材４７の内側に、高さはあまりないものの、まとまった大きさの空間を確保することができる。よって、この空間に様々な装置を配置することが可能となり、例えば、容器１４内をパージするための不活性ガスなどのガスタンクを、容器支持部材４７ごとに配置することができる。

また、通常、容器１４がガイドローラ上を搬送される際には、それらの当接部などにおいて僅かながら塵埃が発生する。しかしながら、本実施の形態においては、各側フレーム部材４８、４８と両ガイド部材２５、２５の内部およびそれらの周囲の雰囲気ガスを真空ポンプ２９により吸引しているため、搬出工程において容器１４をガイドローラ４９、４２でローラ搬送する際に発生する塵埃は、各側フレーム部材４８、４８および両ガイド部材２５、２５内に吸引される。その結果、クリーンルーム内における塵埃発生の大幅な低減を図ることができ、クリーンルーム内の清浄度をより高めることができると共に、清浄度を保つためのランニングコストの低減を図ることができる。

次に、本実施の形態の変形例を説明する。
第１吸引ダクト７５を、容器支持部材４７の中央フレーム部材５０ではなく、各側フレーム部材４８、４８のいずれか一方に設け、第２吸引ダクト７６を、ベース部材２４の先端ではなく、両ガイド部材２５、２５の先端のいずれか一方に設けるようにしてもよい。この場合、吸引のための通路、ラインは、ベース部材２４の内部ではなく、ガイド部材２５の内部に設ければよいため、構造が簡単となる。

また、第１吸引ダクト７５を、容器支持部材４７の中央フレーム部材５０ではなく、各側フレーム部材４８、４８のそれぞれに設け、第２吸引ダクト７６を、ベース部材２４の先端ではなく、両ガイド部材２５、２５の先端のそれぞれに設けるようにしてもよい。この場合、吸引系が２系統になるが、吸引系が１系統の場合と比べて、容量の小さい、安価な真空ポンプ２９の使用が可能となる。また、容器支持部材４７の各側フレーム部材４８、４８と中央フレーム部材５０を連通させる必要がなくなる。このため、中央フレーム部材５０を中空フレーム部材で構成する必要がなく、各種形鋼（Ｈ形鋼、Ｔ形鋼、山形鋼など）の使用が可能となり、軽量化を図ることができる。

容器支持部材４７は、中空フレーム部材をＨ字形に組み合わせた場合を例に挙げて説明したが、これに限定するものではなく、複数本の中央フレーム部材５０を用いて梯子形に組み合わせた容器支持部材４７であってもよい。これによって、容器１４をより安定に支持することができる。

棚１３の設置箇所は、必ずしも搬入出ポート１２の上部である必要はなく、設置スペースに応じて適宜選択されるものであり、例えば、走行案内レール２０を挟んで搬入出ポート１２と反対側の位置に棚１３を設けるようにしてもよい。また、棚１３の梁部材４６の代わりに仕切り板を用い、棚１３を段ごとに完全に仕切るようにしてもよい。
また、本実施の形態においては、容器１４内に収容される被処理物１５としてＦＰＤ用のガラス基板を例に挙げて説明を行ったが、被処理物として半導体ウエハ、食品、医薬品などを収容した容器にも適用できる。

次に、本発明の他の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
前実施の形態に係る自動倉庫システムは、搬入出ポート１２の上部に設けられる棚１３を走行案内レール２０の片側のみに設けていた。これに対して、本実施の形態に係る自動倉庫システムは、棚１３を走行案内レール２０の両側に設けるものであり、移載手段１６のベース部材の構成が異なる以外は、図１に示した自動倉庫システムと同じ構成を有する。よって、以下には相違点のみを説明する。

本実施の形態に係る自動倉庫システムのベース部材２２４は、走行案内レール２０の両側に設けた棚１３に格納された容器１４に対する移載および両側の棚１３、１３の容器支持部材４７に対する吸引とが可能なものである。

具体的には、図１４に示すように、ベース部材２２４は、ベース本体７１、スライド部材７２およびチャック７３で主に構成され、このスライド部材７２の長手方向両端に第２吸引ダクト７６、７６が設けられる。第２吸引ダクト７６、７６をスライド部材７２の両端に設けるのに伴い、図７に示したチャック７３をスライド移動させるためのモータ１０８は、スライド部材７２のスライド移動および第２吸引ダクト７６と第１吸引ダクト７５との接続を阻害しないよう、取り付け位置が適宜変更される。

本実施の形態によれば、一の棚１３に格納された容器１４に対してベース部材２２４をある方向に伸長させ、その容器１４を取り出した後、そのまま、ベース部材２２４を反対側の方向に伸長させることで、走行案内レール２０を挟んで一の棚１３の反対側に設けた別の棚１３に、容器１４を搬入することができ、容器１４の搬入・搬出の効率を大幅に向上させることができる。

以上、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、他にも種々のものが想定されることは言うまでもない。

本発明の好適一実施の形態に係る自動倉庫システムの全体斜視図である。 図１において全ての容器を取り除いた図である。 図２の３方向矢視図である。 図１の側面図である。 図１の平面図である。 図１の正面図である。 ベース部材の縦断面図である。 ベース部材におけるチャックの縦断面図である。 図８の９−９線断面図である。 図７の要部拡大斜視図である。 第１吸引ダクトと第２吸引ダクトとの接続状態を説明するための図である。図１１（ａ）は接続直前の状態、図１１（ｂ）は接続後の状態を示す。 側フレーム部材の縦断面図である。 容器を棚から移載手段に移載するプロセスを説明するための図である。図１３（ａ）は第１位置合わせ工程、図１３（ｂ）はスライド工程、図１３（ｃ）は搬出工程を示している。 本発明の他の好適一実施の形態に係る自動倉庫システムにおけるベース部材の縦断面図である。

符号の説明

１１ 殻体（クリーンルーム）
１２ 搬入出ポート
１３ 棚
１４ 容器
１６ 移載手段
２４ ベース部材
７１ ベース本体
７２ スライド部材
７３ チャック（爪部材）

Claims (7)

1. クリーンルーム内に設けられる自動倉庫システムであって、棚に被処理物を収容する容器を格納し、その容器を搬入出ポートに移載する自動倉庫システムにおいて、
   上記容器を格納する上記棚を垂直方向に複数段設け、
   上記容器をその棚と上記搬入出ポートとの間で移載する移載手段を棚と平行に設けると共に、その移載手段に棚側に向かって伸長自在なベース部材を設けてなり、
   そのベース部材は、棚側に向かって延びる固定系のベース本体と、ベース本体の長手方向に伸長自在なスライド部材と、スライド部材の上面に設けられ、スライド部材の長手方向にスライド自在で、かつ、昇降自在な爪部材とを備え、
   スライド部材を伸長させ、爪部材をスライドさせると共に、爪部材を上昇させた際に、その爪部材を上記容器の移載手段側底面に予め設けておいた係合部に係合させ、上記容器の取り出しを行うことを特徴とする自動倉庫システム。
2. 上記移載手段がスタッカークレーンであり、上記棚と平行に設けた走行案内レールと、その走行案内レールに沿って移動する駆動部と、その駆動部に対して垂直に設けられる門形のガイドフレーム部と、そのガイドフレーム部に係合して設けられ、ガイドフレーム部に沿って昇降自在なリフトと、そのリフトと一体に設けられる上記ベース部材およびそのベース部材と並行に設けられる複数のガイド部材とを備えた請求項１記載の自動倉庫システム。
3. 上記棚は、垂直に延びる柱部材と、水平に延びる梁部材と、その梁部材で支持され、上記容器が載置される容器支持部材とを備え、その容器支持部材は両側の中空のフレーム部材に中央の中空のフレーム部材を直交させて、かつ、それぞれを連通させて組み合わせてなり、その容器支持部材の、両側フレーム部材に容器の移載をガイドするガイドローラを、ローラ面の一部を露出させた状態で所定間隔に埋設すると共に、中央フレーム部材に第1吸引ダクトを設けた請求項１記載の自動倉庫システム。
4. 上記第１吸引ダクトに吸引手段を接続し、上記容器支持部材内の雰囲気ガスを吸引する請求項３記載の自動倉庫システム。
5. 上記ベース部材のスライド部材先端に第２吸引ダクトを設けると共に、上記第1吸引ダクトと第２吸引ダクトとを接続自在に設け、上記第２吸引ダクトに吸引手段を接続し、上記容器支持部材内の雰囲気ガスを吸引する請求項３載の自動倉庫システム。
6. クリーンルーム内に設けられる自動倉庫システムであって、棚に被処理物を収容する容器を格納し、その容器を搬入出ポートに移載する自動倉庫システムの容器移載方法において、
   上記容器を格納する上記棚を垂直方向に複数段設け、
   容器をその棚と上記搬入出ポートとの間で移載する移載手段を、棚と平行に設けた走行案内レールに係合して設けると共に、その移載手段に棚側に向かって伸長自在なベース部材を設けてなり、
   そのベース部材は、棚側に向かって延びる固定系のベース本体と、ベース本体の長手方向に伸長自在なスライド部材と、スライド部材の上面に設けられ、スライド部材の長手方向にスライド自在で、かつ、昇降自在な爪部材とを備え、
   棚の所定位置に移載手段のベース部材を移動させる第１位置合わせ工程と、
   ベース部材のスライド部材を伸長させてスライド部材の先端部を容器底面に潜り込ませると共に、爪部材をスライド部材先端側にスライドさせ、容器の移載手段側底面に予め設けておいた係合部と対向する位置に爪部材を移動させるスライド工程と、
   爪部材を上昇させ、爪部材と上記係合部とを係合する係合工程と、
   爪部材をスライド部材根元側にスライドさせると共に、スライド部材を収縮させ、容器を棚から移載手段に移し変える搬出工程と、
   を含むことを特徴とする自動倉庫システムの容器移載方法。
7. 上記搬出工程の後、上記搬入出ポートの所定位置に上記移載手段の上記ベース部材を移動させる第２位置合わせ工程と、
   ベース部材の上記スライド部材を伸長させて上記容器の先端部を搬入出ポートの上面に載せると共に、上記爪部材をスライド部材先端側にスライドさせて容器を搬入出ポートに移し変える搬入工程と、
   爪部材と上記係合部との係合を解除し、爪部材を下降させる係合解除工程と、
   をさらに含む請求項６記載の自動倉庫システムの容器移載方法。

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