JP2011035022A - 天井搬送車 - Google Patents

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Abstract

【課題】物品落下防止部材を設けた天井搬送車の高さを短くすることにある。
【解決手段】天井搬送車5は、上端で側方に突出するフランジ48と下端よりも上方の位置において側方に突出するサイドフランジ4cとを備えたFOUP4を、フランジ48cを吊り下げた状態で収納・搬送するものである。天井搬送車5は、搬送車本体部25と、物品落下防止部材60と、駆動機構61とを備えている。物品落下防止部材60は、搬送車本体部25に設けられ、サイドフランジ4cの下方の落下防止位置とそこから退避した退避位置との間で移動可能である。駆動機構61は、物品落下防止部材60を駆動するための機構である。
【選択図】図2

Description

本発明は、天井搬送車、特に、本体部の下端より上方の位置において本体部の側面から側方に突出する中間突出部を有する物品を吊り下げた状態で収納・搬送する天井搬送車に関する。
従来、半導体製造工場等、塵埃の発生が問題となるクリーンルームでは、天井搬送車システムが採用されている。天井搬送車システムは、物品を搬送するために、天井に設けられた走行レールに沿って天井搬送車を走行させるようにしたシステムである。
天井搬送車は、走行レールに沿って走行を行う走行部と、物品を収納する物品収納部と、物品を昇降可能な搬送車本体とから構成されている。搬送車本体は、物品をつかむためのチャックと、チャックを上下動可能なベルトと、ベルトを繰り出したり巻き上げたりできるベルト駆動機構とを有している。
天井搬送車がクリーンルームで搬送する物品としては、FOUP(Front Opening Unified Pod)がある。FOUPは、密閉型のウェハ格納用ポッドである。FOUPによってウェハのクリーン度を高めることで、ウェハサイズの大型化に伴う微細化への対応が可能になっている。FOUPは、カセットと、カセットの側方開口部を閉鎖するための蓋とから構成されている。蓋は、パーティクルが内部に侵入するのを防止するとともに、カセット内でウェハの位置決めを行っている。
天井搬送車は、搬送車本体がFOUPを上方に移動させて収納部に収めた状態で、走行する。天井搬送車は、製造装置の前にくると、搬送車によってFOUPを下方に移動させロードポートのテーブル上に載置する。載置後は、FOUPが製造装置の開口部とドッキングして、次に、FOUPオープナがFOUPのカセットから蓋を取り外して、蓋を装置内部に引き込む。そして、ウェハが半導体製造装置に運び込まれ、所定の処理が行われる。処理後のウェハはFOUP内に戻され、FOUPの蓋が閉められる。天井搬送車は、製造装置のロードポートのテーブル上に載置されたFOUPを搬送車本体によって保持して、収納位置まで上昇させ、FOUPを収納して走行を開始する。このようにして、天井搬送車はFOUPをロードポート間で移動させる。
天井搬送車システムでは、走行レールの下方を無人搬送車が通過したり、作業者が移動や作業をしたりすることがある。このような場合に、FOUPが落下するようなことがあると、作業者や他の装置が危害を被ることがありえる。そこで、天井搬送車に物品落下防止機構を設けた構成が提案されている(例えば、特許文献1を参照。)。
特開2004−277066号公報
従来の天井搬送車における物品落下防止機構は、天井搬送車の前側カバーと後側カバーの下端部に設けられている。より具体的には、物品落下防止機構は、物品落下防止部材とそれを駆動する駆動機構を有している。物品落下防止部材は、カバーの内部の待避位置と、カバーから突出してFOUPの下方の落下防止位置との間で移動可能であり、駆動機構によって位置を切り換えられる。
つまり、物品落下防止部材を設置するために、カバーの下端部をFOUPの下面よりさらに下方に延ばす必要がある。これにより、天井搬送車の高さが大きくなるという問題がある。
本発明の課題は、物品落下防止部材を設けた天井搬送車の高さを短くすることにある。
本発明に係る天井搬送車は、上端で側方に突出する上端突出部と下端よりも上方の位置において側方に突出する中間突出部とを備えた物品を、上端突出部を吊り下げた状態で収納・搬送する天井搬送車であって、搬送車本体と、物品落下防止部材と、駆動機構とを備えている。物品落下防止部材は、搬送車本体に設けられ、中間突出部の下方の落下防止位置とそこから退避した退避位置との間で移動可能である。駆動機構は、物品落下防止部材を駆動するための機構である。
この天井搬送車では、物品落下防止部材が物品の中間突出部の下方の位置に設けられているので、物品落下防止部材を搬送車本体の下端に設ける必要がない。そのため、物品落下防止部材を設けるためのスペースが不要になる。その結果、搬送車本体の上下方向長さを短くでき、それにより天井搬送車の高さを短くできる。
搬送車本体は、進行方向前後に配置され物品の下端位置に対応した下端を有する第1カバーおよび第2カバーを有していてもよい。その場合、第1カバーおよび第2カバーの下端は物品の本体部の下端より低いかまたは同じ位置にある。物品落下防止部材は、第1カバーおよび第2カバーの下端よりも上方に設けられている。
この天井搬送車では、第1カバーおよび第2カバーの下端は物品の本体部の下端より低いかまたは同じ位置にあるので、天井搬送車の下端が物品の下端近傍に位置する。その結果、天井搬送車の高さを短くできる。
物品の本体部の側面は平面視では左右一方が他方に比べて前後位置が異なるように傾斜していてもよい。その場合、物品の中間突出部は、本体部の側面の前後方向内側に位置する部分が本体部の側面の前後方向外側に位置する部分より前後方向長さが長くなっている。物品落下防止部材は、中間突出部に対応する形状を有している。
この天井搬送車では、物品落下防止部材の形状を物品の中間突出部の形状に合わせているので、物品落下防止部材が中間突出部を支持する面積が大きくなっている。その結果、物品落下防止部材による物品の支持が安定する。
なお、物品落下防止部材は、物品の中間突出部の形状に合うように最初からそのような形状を有していてもよいし、突出動作時にリンク機構等の動きによって変形することで物品の中間突出部の形状に合うようになってもよい。
本発明に係る天井搬送車では、物品落下防止部材を設けた天井搬送車の高さを短くできる。
クリーンルーム内の天井搬送車システムの概略模式図。 天井搬送車システムおよび天井走行車の部分側面図。 レール内の縦断面概略図。 天井搬送車の制御構成を示すブロック図。 天井搬送車システムおよび天井走行車の部分側面図。 FOUPと物品落下防止部材の関係を示す概略平面図。 FOUPと物品落下防止部材の関係を示す概略平面図。 FOUPと物品落下防止部材の関係を示す概略正面図。 FOUPと物品落下防止部材の関係を示す概略正面図。
本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
(1)天井搬送車システム
図1を用いて、天井搬送車システム1について説明する。図1は、クリーンルーム内の天井搬送車システムの概略模式図である。天井搬送車システム1は、半導体工場などのクリーンルームなどに設けられ、後述するFOUP(Front Opening Unified Pod)4を搬送する。天井搬送車システム1は、主に、レール3と、レール3に沿って走行する天井搬送車5とを有している。
半導体工場内の構成について説明する。半導体工場は、複数のベイ(工程)を有しており、遠隔のベイ同士を接続するためにインターベイルート51が設けられており、さらに各ベイはイントラベイルート53を有している。各ルート51,53はレール3により構成されている。
イントラベイルート53に沿って、半導体処理装置などの複数の処理装置55,55が配置されている。さらに、処理装置55,55の近傍には、ロードポート57が設けられている。ロードポート57は、イントラベイルート53の直下に設けられている。以上の構成において、天井搬送車5はレール3を走行してロードポート57間で後述するFOUP4を搬送する。
(2)レール
図2を用いて、レール3について説明する。図2は、天井搬送車システムおよび天井走行車の部分側面図である。レール3は、複数の支柱7によって天井9から吊り下げられている。レール3は、主に、走行レール11と、走行レール11の下部に設けられた給電レール13とを有している。
(2−1)走行レール
図3を用いて、走行レール11を説明する。走行レール11は、例えばアルミ製であり、図に示すように、断面視逆U字状に構成されており、上面部11aと、両側面部11bとを有している。両側面部11bの下には、内側に延びる一対の第1走行面11cが形成されている。さらに、両側面部11bの内側面の上部には第2走行面11dが形成され、上面部11aの下側面に第3走行面11eが形成されている。
(2−2)給電レール
給電レール13は、走行レール11の下部両側に設けられた一対の給電線ホルダ15から主に構成されている。給電線ホルダ15には、銅線などの導電線を絶縁材料で被覆しリッツ線からなる一対の給電線17が配置されている。給電線17の一端には電力供給装置(図示せず)が設けられ、一対の給電線17に高周波電流が供給されるようになっている。
(3)天井走行車
天井搬送車5は、主に、走行部21と、受電部23と、搬送車本体部25とを有している。走行部21は、走行レール11内に配置され、レール3上を走行するための機構である。受電部23は、給電レール13内に配置され、一対の給電線17から電力を供給されるための機構である。搬送車本体部25は、給電レール13の下方に配置され、FOUP4を保持すると共に上下に昇降させるための機構である。
(3−1)走行部
走行部21は、主に、走行レール11内に配置されており、一対の第1ガイド輪18と、一対の第2ガイド輪19と、走行駆動輪20と、走行モータ22とを有している。一対の第1ガイド輪18は、走行部21の下部両側に配置され、左右方向に延びる車軸に回転自在に支持されている。第1ガイド輪18は、走行レール11の第1走行面11c上に載置されている。
第2ガイド輪19は、走行部21の上部両側に配置され、垂直方向に延びる車軸に回転自在に支持されている。第2ガイド輪19は、走行レール11の第2走行面11dをガイド面として、横方向(進行方向に対して左右方向)の位置ズレを防止している。
走行駆動輪20は、走行部21の略中央に配置され、走行レール11の第3走行面11eに、スプリングなどの押圧手段により押圧されている。走行駆動輪20は、走行モータ22によって駆動される。その結果、天井搬送車5は走行レール11上を走行する。
(3−2)受電部
受電部23は、一対の給電線17から電力を得るための一対のピックアップユニット27を有している。具体的には、一対のピックアップユニット27は、給電レール13内で左右に並んで配置されている。各ピックアップユニット27は、断面が略E字型をしたフェライト製のコア29と、コア29に巻かれたピックアップコイル31とを有している。具体的には、コア29は、両側の突出部29aと、その間の中央の突出部29bとを有しており、ピックアップコイル31は中央の突出部29bに巻かれている。
給電線ホルダ15に保持された一対の給電線17が、両側の突出部29aと中央の突出部29bとの間に、それぞれ配置されている。この一対の給電線17に高周波電流を流すことによって発生する磁界がピックアップコイル31に作用して、ピックアップコイル31に誘導電流が発生する。このようにして、一対の給電線17からピックアップユニット27に非接触で電力を供給し、走行モータ22を駆動したり、制御機器に電力を供給したりする。このように給電レール13の一対の給電線17と天井搬送車5の受電部23とによって、非接触給電部33が構成されている。
(3−3)搬送車本体部
図2を用いて、搬送車本体部25を説明する。搬送車本体部25は、図2に示すように、主に、本体フレーム41と、横送り部42と、θドライブ43と、ホイスト本体44と、昇降台45とを備えている。
本体フレーム41は、受電部23の下部に固定された部材である。本体フレーム41の前後には、前側カバー46と後側カバー47が設けられている。
横送り部42は、θドライブ43、ホイスト本体44および昇降台45を例えば側方に横送りし、レール3の側方に設けたサイドバッファ(図示せず)との間で、FOUP4を受け渡しできる。θドライブ43は、ホイスト本体44を水平面内で回動させて、FOUP4の受け渡しを容易にする。ホイスト本体44内には、昇降台45を昇降させるための昇降手段(図示せず)が設けられている。昇降手段は、例えば、4組の巻き取りドラムおよびそれら駆動する巻き上げモータ37(図4)であり、巻き取りドラムにはベルト49が巻きかけられている。ベルト49の端部には昇降台45が取り付けられている。
前側カバー46および後側カバー47は、内部に空間を有する筐体を有している。この筐体内には、物品落下防止機構59が収納されている(後述)。
なお、前側カバー46および後側カバー47の下端はFOUP4の本体部の下端より低いかまたは同じ位置にあるので、天井搬送車5の下端がFOUP4の下端近傍に位置する。その結果、天井搬送車5の高さを短くできる。
(4)FOUP
図6〜図9を用いてFOUP4について説明する。図6および図7は、FOUPと物品落下防止部材の関係を示す概略平面図である。図8および図9は、FOUPと物品落下防止部材の関係を示す概略正面図である。
FOUP4は、本体4aと蓋4bとを有しており、本体4a内部に複数の半導体ウェハを収容している。蓋4bは、本体4aの側面に開閉自在に取り付けられている。FOUP4の上部にはフランジ48が設けられており、フランジ48は昇降台45でチャックされている。
FOUP4の本体4aの前後両側側面には、前後両側に突出するサイドフランジ4cが設けられている。サイドフランジ4cは、本体4aの上下方向中間部に設けられており、左右両側に細長く延びている。
図6および図7に強調して示すように、本体4aの前後方向幅は、蓋4bから離れるにしたがって狭くなるようになっている。したがって、本体4aにおいて蓋4b側の側面の前後方向長さは蓋4bと反対側の側面の前後方向長さより長くなっている。以上の勾配は、FOUP4を型から抜いて作るときに得られる。
サイドフランジ4cは、本体4aの前後方向幅が狭くなるにつれて、自らの前後方向幅が広くなるようになっている。その結果、サイドフランジ4cの前後方向縁は、左右方向に平行になっている。また、サイドフランジ4cの前後方向縁の前後位置は、蓋4bの両端の前後方向位置より前後方向内側に位置している。
このように、本体4aからの突出量を大きくすることなく、サイドフランジ4cの面積を大きくしている。
(5)物品落下防止機構
次に、物品落下防止機構59について説明する。物品落下防止機構59は、物品落下防止部材60と、物品落下防止部材60を落下防止位置と退避位置とで移動させる駆動機構61とから構成されている。
図2および図5に示すように、前側カバー46および後側カバー47の下部には、FOUP4の落下を防止するための物品落下防止部材60が配置されている。図2において、FOUP4は収納位置に配置され、物品落下防止部材60はFOUP4の下方の落下防止位置にある。図5において、FOUP4はホイスト本体44によって収納位置から下方に移動しており、物品落下防止部材60はFOUP4の下方から退避した退避位置にある。
次に、駆動機構61について説明する。駆動機構61は、主に、物品落下防止部材駆動モータ38(図4)、ギア、リンク部材等とから構成されている。なお、部材を直線方向に駆動するまたは回動させる機構は周知であるので、ここでは説明を省略する。
物品落下防止部材60は、第1支持部60aと、第2支持部60bとから構成されている。第1支持部60aは、サイドフランジ4cの下方に配置される部材であり、サイドフランジ4cに対応する形状の支持面60cを有している。つまり、第1支持部60aの支持面60cは左右方向に細長く延びており、FOUP4から離れた側の縁は左右方向に平行であるが、FOUP4に近い側の縁は左右方向に対して傾いておりしかもFOUP4の本体4aの側面に平行である。第2支持部60bは、第1支持部60aの本体4aから離れた側の上面に設けられている。第2支持部60bは、左右方向に平行な側面を有している。
(6)制御構成
図4を用いて、天井搬送車5の制御構成について説明する。図4は、天井搬送車の制御構成を示すブロック図である。
天井搬送車5は、図4に示すように、コントローラ35を有している。コントローラ35は、CPU、RAM、ROM等からなりプログラムを実行するコンピュータである。コントローラ35は、上位のコントローラと交信可能である。コントローラ35は、メモリ内にルートマップを有しており、ルートマップに記載の座標と自機の内部座標(エンコーダによって求めた座標)とを比較しながら走行を続けるようになっている。
コントローラ35は、走行モータ22、巻き上げモータ37、物品落下防止部材駆動モータ38や他の機構に駆動指令を送信可能である。
(7)動作
(7−1)物品搬送時動作
図2に示すように、天井搬送車5がFOUP4を搬送しているときには、物品落下防止機構59の駆動機構61が物品落下防止部材60を落下防止位置に移動させている。この結果、図7および図9に示すように、物品落下防止部材60の第1支持部60aがサイドフランジ4cの下方に配置されている。これにより、FOUP4の落下が防止されている。なお、この状態では、物品落下防止部材60の支持面60cとサイドフランジ4cの下面との間には隙間が確保されている。
物品落下防止部材60の側面とサイドフランジ4cの側面との間にも隙間が確保されている。この隙間を小さくするまたは無くすことで、走行時におけるFOUP4の振動を減らすようにしてもよい。
この天井搬送車5では、物品落下防止部材60の形状をFOUP4のサイドフランジ4cの形状に合わせているので、物品落下防止部材60がサイドフランジ4cを支持する面積が大きくなっている。その結果、物品落下防止部材60によるFOUP4の支持が安定する。
この天井搬送車5では、物品落下防止部材60がFOUP4のサイドフランジ4cの下方の位置に設けられているので、物品落下防止部材60を天井搬送車5の本体の下端に設ける必要がない。そのため、物品落下防止部材60を設けるためのスペースが不要になる。その結果、搬送車本体の上下方向長さを短くでき、それにより天井搬送車5の高さを短くできる。
(7−2)物品昇降時動作
図5に示すように、天井搬送車5が停止してFOUP4を昇降させているときには、物品落下防止機構59の駆動機構61が物品落下防止部材60を退避位置に移動させている。より具体定期には、図6および図8に示すように、物品落下防止部材60の第1支持部60aがサイドフランジ4cの下方に配置されていない。この結果、FOUP4に対して物品落下防止部材60が干渉しない。
(8)特徴
天井搬送車5は、上端で側方に突出するフランジ48と下端よりも上方の位置において側方に突出するサイドフランジ4cとを備えたFOUP4を、フランジ48を吊り下げた状態で収納・搬送するものであって、搬送車本体部25と、物品落下防止部材60と、駆動機構61とを備えている。物品落下防止部材60は、搬送車本体部25に設けられ、サイドフランジ4cの下方の位置とそこから退避した位置との間で移動可能である。駆動機構61は、物品落下防止部材60を駆動するための機構である。
この天井搬送車5では、物品落下防止部材60がFOUP4のサイドフランジ4cの下方の位置に設けられているので、物品落下防止部材60を天井搬送車5の搬送車本体部25の下端に設ける必要がない。そのため、物品落下防止部材60を設けるためのスペースが不要になる。その結果、搬送車本体部25の上下方向長さを短くでき、それにより天井搬送車5の高さを短くできる。
搬送車本体部25は、進行方向前後に配置されFOUP4の下端位置に対応した前側カバー46および後側カバー47を有している。前側カバー46および後側カバー47の下端はFOUP4の本体部の下端より低いかまたは同じ位置にある。物品落下防止部材60は、前側カバー46および後側カバー47の下端よりも上方に設けられている。
この天井搬送車5では、前側カバー46および後側カバー47の下端はFOUP4の本体部の下端より低いかまたは同じ位置にあるので、天井搬送車5の下端がFOUP4の下端近傍に位置する。その結果、天井搬送車5の高さを短くできる。
FOUP4の本体部の側面は平面視では左右一方が他方に比べて前後位置が異なるように傾斜している。FOUP4のサイドフランジ4cは、本体部の側面の前後方向内側に位置する部分が本体部の側面の前後方向外側に位置する部分より前後方向長さが長くなっている。物品落下防止部材60はサイドフランジ4cに対応する形状を有している。
この天井搬送車5では、物品落下防止部材60の形状をFOUP4のサイドフランジ4cの形状に合わせているので、物品落下防止部材60がサイドフランジ4cを支持する面積が大きくなっている。その結果、物品落下防止部材60によるFOUP4の支持が安定する。
(9)他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
(A)前記実施形態では、半導体製造工場のクリーンルーム内の走行車システムを説明したが、本発明はそのような実施形態に限定されない。例えば、本発明は他の種類の工場にも適用可能である。
(B)前記実施形態では、搬送物品はFOUPであったが、本発明はそのような実施形態に限定されない。本発明は他の物品を搬送する天井搬送車にも適用できる。
(C)前記実施形態では、物品落下防止部材の第1支持部の支持面の形状はサイドフランジの形状とほぼ完全に対応していたが、本発明はそのような実施形態に限定されない。例えば、物品落下防止部材の第1支持部の支持面の形状はサイドフランジに対して有効に支持可能な形状を有していればよい。
(D)前記実施形態では物品落下防止部材の第2支持部の側面がサイドフランジの側面に対して隙間を空けて配置されていたが、本発明はそのような実施形態に限定されない。例えば、物品落下防止部材の第2支持部の側面をサイドフランジの側面に対して積極的に当接させて振動防止を実現してもよい。
(E)物品落下防止部材に弾性部材を用いて、物品との当接時のショックを緩和したり振動防止効果を高めてもよい。
(F)前記実施形態ではFOUPのサイドフランジは本体部の上下方向中間部に形成されていたが、本発明はそのような実施形態に限定されない。FOUPのサイドフランジは本体部の下端より上方に形成されていればよい。
(G)前記実施形態では前側カバーおよび後側カバーの下端はFOUPの下端よりさらに低い位置にあったが、本発明はそのような実施形態に限定されない。例えば、前側カバーおよび後側カバーの下端はFOUPの下端と同じ高さにあってもよい。
(H)前記実施形態では物品落下防止部材は、FOUPのサイドフランジの形状に合うように最初からそのような形状を有していたが、突出動作時にリンク機構等の動きによって変形することでFOUPのサイドフランジの形状に合うようになってもよい。
本発明は、本体部の下端より上方の位置において前記本体部の側面から側方に突出する突出部を有する物品を吊り下げた状態で収納・搬送する天井搬送車に広く適用できる。
1 天井搬送車システム
3 レール
4 FOUP
4a 本体
4b 蓋
4c サイドフランジ(中間突出部)
5 天井搬送車
7 支柱
9 天井
11 走行レール
11a 上面部
11b 両側面部
11c 第1走行面
11d 第2走行面
11e 第3走行面
13 給電レール
15 給電線ホルダ
17 給電線
18 第1ガイド輪
19 第2ガイド輪
20 走行駆動輪
21 走行部
22 走行モータ
23 受電部
25 搬送車本体部
27 ピックアップユニット
29 コア
29a 両側の突出部
29b 中央の突出部
31 ピックアップコイル
33 非接触給電部
35 コントローラ
37 巻き上げモータ
38 物品落下防止部材駆動モータ
41 本体フレーム
42 横送り部
43 θドライブ
44 ホイスト本体
45 昇降台
46 前側カバー(第1カバー)
47 後側カバー(第2カバー)
48 フランジ(上端突出部)
49 ベルト
51 インターベイルート
53 イントラベイルート
55 処理装置
57 ロードポート
59 物品落下防止機構
60 物品落下防止部材
60a 第1支持部
60b 第2支持部
60c 支持面
61 駆動機構

Claims (3)

  1. 上端で側方に突出する上端突出部と下端よりも上方の位置において側方に突出する中間突出部とを備えた物品を、前記上端突出部を吊り下げた状態で収納・搬送する天井搬送車であって、
    搬送車本体と、
    前記搬送車本体に設けられ、前記中間突出部の下方の落下防止位置とそこから退避した退避位置との間で移動可能な物品落下防止部材と、
    前記物品落下防止部材を駆動するための駆動機構と、
    を備えた天井搬送車。
  2. 前記搬送車本体は、進行方向前後に配置され物品の下端位置に対応した下端を有する第1カバーおよび第2カバーを有しており、
    前記第1カバーおよび前記第2カバーの下端は、前記物品の前記本体部の前記下端より低いかまたは同じ位置にあり、
    前記物品落下防止部材は、前記第1カバーおよび前記第2カバーの下端よりも上方に設けられている、請求項1に記載の天井搬送車。
  3. 前記物品の前記本体部の前記側面は平面視では左右一方が他方に比べて前後位置が異なるように傾斜しており、
    前記物品の前記中間突出部は、前記本体部の前記側面の前後方向内側に位置する部分が前記本体部の前記側面の前後方向外側に位置する部分より前後方向長さが長くなっており、
    前記物品落下防止部材は、前記中間突出部に対応する形状を有している、請求項1または2に記載の天井搬送車。
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