JP2018041924A - 容器収納設備 - Google Patents

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Abstract

【課題】同じ収納部群に属する収納部に収納される複数の容器間で、実際に供給される浄化気体の流量を極力均一化することができる容器収納設備を実現する。
【解決手段】容器収納設備は、複数の収納部を収納部群（Ｇ）として有する収納棚（２）と、各収納部に対して分岐型の供給配管（３５）を介して浄化気体を供給する気体供給装置（３）と、収納部に対して容器（７）を搬送する搬送装置と、搬送装置の動作を制御する制御部とを備える。制御部は、収納部に複数の容器（７）を収納するにあたり、同じ種別に属する容器（７）どうしを同じ収納部群（Ｇ）に属する収納部に搬送するように搬送装置の動作を制御する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、容器を収納する容器収納設備に関する。
例えば工業製品の製造プロセスにおいて、工程待ち等の間に原料や中間製品等を収容した容器を一時的に保管するために容器収納設備が用いられる。例えば容器の内容物が半導体基板やレチクル基板等である場合には、保管中における各基板の表面汚染を回避するべく、保管中の容器内に浄化気体を供給可能に構成された容器収納設備が利用される。
一例として、国際公開第２０１５／１９４２５５号（特許文献１）には、複数の収納部〔保管棚７Ａ〕を有する収納棚〔ラック７〕と、それぞれの収納部に対して浄化気体を供給する気体供給装置〔パージ装置３０〕とを備えた容器収納設備が開示されている。特許文献１の容器収納設備において、気体供給装置は、複数のグループ〔グループ１、グループ２、・・・、グループＭ〕に分けられており、グループ毎に分岐型の供給配管〔主管４１２＋供給管３３〕を介して浄化気体を供給するように構成されている。なお、以下では、共通の供給配管から浄化気体の供給を受ける一群の収納部を、「収納部群」と言う。
特許文献１では、収納される容器〔格納容器Ｆ〕は互いに区別されることなく一律に扱われている。しかし、通常、容器内に供給された浄化気体は所定圧を超える分が容器外に排出されるところ、例えば容器の製造主体が異なれば、それぞれの内部を浄化気体が流通する際の通気抵抗の大きさが異なる場合がある。また、容器の製造主体が同一であっても、型式が異なれば、同様に、それぞれの内部を浄化気体が流通する際の通気抵抗の大きさが異なる場合がある。このため、複数の容器を特別な意図なしに収納すると、同じ収納部群に属する（すなわち、共通の供給配管から浄化気体の供給を受ける）複数の容器間で、通気抵抗の大きさの違いにより、実際に供給される浄化気体の流量にばらつきが生じてしまう。
国際公開第２０１５／１９４２５５号
同じ収納部群に属する収納部に収納される複数の容器間で、実際に供給される浄化気体の流量を極力均一化することができる容器収納設備の実現が望まれている。
本発明に係る容器収納設備は、
複数の収納部を複数の収納部群に区分された状態で有する収納棚と、
それぞれの前記収納部に対して、前記収納部群毎に浄化気体を供給する気体供給装置と、
前記収納部に対して容器を搬送する搬送装置と、
前記搬送装置の動作を制御する制御部と、を備え、
前記容器が、その内部を前記浄化気体が流通する際の通気抵抗の大きさに応じて複数種別に区別されており、
前記制御部は、前記収納部に複数の前記容器を収納するにあたり、同じ種別に属する前記容器どうしを同じ前記収納部群に属する前記収納部に搬送するように前記搬送装置の動作を制御する。
この構成によれば、内部を浄化気体が流通する際の通気抵抗の大きさが同程度の容器どうしが、同じ収納部群に属する収納部に収納される。つまり、通気抵抗の大きさが同程度の複数の容器どうしが、通気抵抗の大きさに応じて分けられて、いずれかの収納部群に集約して収納される。従って、同じ収納部群に属する収納部に収納される複数の容器間で、実際に供給される浄化気体の流量を極力均一化することができる。
以下、本発明の好適な態様について説明する。但し、以下に記載する好適な態様例によって、本発明の範囲が限定される訳ではない。
一態様として、
前記制御部は、前記収納部に前記容器を収納するにあたり、当該容器と同じ種別に属する前記容器が収納されていない場合には、全ての前記収納部に前記容器が収納されていない空の前記収納部群に属するいずれかの前記収納部に当該容器を搬送するように前記搬送装置の動作を制御するとともに、その搬送先の前記収納部が属する前記収納部群を、当該容器と同じ種別に属する他の前記容器の収納先に設定することが好ましい。
この構成によれば、例えば収納棚に収納される容器の種別が予め分かっていない場合でも、事後的に、特定の収納部群に対して特定種別の容器を割り当てることができる。また、特定の収納部群に対して特定種別の容器を事後的に割り当てるので、収納棚に容器を収納するにあたって、その収納位置に関して過度の制約を受けることがない。
一態様として、
前記気体供給装置は、前記浄化気体の流量を調整する流量調整部を前記収納部群毎に１つずつ含み、
前記収納部群毎の前記流量調整部は、当該収納部群に属する前記収納部に収納された前記容器の種別に応じて前記浄化気体の流量を調整することが好ましい。
この構成によれば、互いに異なる収納部群に属する収納部に収納される複数の容器間でも、実際に供給される浄化気体の流量を極力均一化することができる。収納部群毎に容器の種別に応じた流量調整を行うという簡単な制御で、収納棚全体において、容器に実際に供給される浄化気体の流量を極力均一化することができる。
一態様として、
前記気体供給装置は、それぞれの前記収納部に対して、前記収納部群毎に、複数の分岐管を有する供給配管を介して気体供給源から前記浄化気体を供給し、
前記収納部群は、基準個数の前記収納部が属する通常収納部群と、前記基準個数よりも少ない個数の前記収納部が属する特別収納部群と、を含み、
前記制御部は、前記通気抵抗が予め定められた基準抵抗値以上の前記容器を、前記特別収納部群に属する前記収納部に搬送するように前記搬送装置の動作を制御することが好ましい。
この構成によれば、特別収納部群に属する収納部の個数は通常収納部群に属する収納部の個数よりも少ないので、それに応じて、特別収納部群の各収納部への供給配管の分岐数は通常収納部群の各収納部への供給配管の分岐数よりも少なくなる。このため、気体供給源から供給される浄化気体の大がかりな流量調整を行わずとも、特別収納部群の各収納部への浄化気体の供給流量を多くすることができる。よって、通気抵抗が大きい容器に対しても、それを特別収納部群の収納部に収納するという簡単な制御で、容器内の浄化を適切に行うことができる。
本発明のさらなる特徴と利点は、図面を参照して記述する以下の例示的かつ非限定的な実施形態の説明によってより明確になるであろう。
第１実施形態に係る容器収納設備の模式図 収納部の側面図 収納部の平面図 収納棚及び気体供給装置の模式図 気体供給装置による浄化気体の流路の模式図 容器収納設備の制御システムを示すブロック図 供給配管における各分岐管からの浄化気体の流量分布を示す模式図 物品収納制御の処理手順を示すフローチャート 物品収納制御の一局面を示す模式図 物品収納制御の一局面を示す模式図 第２実施形態に係る収納棚及び気体供給装置の模式図 物品収納制御の一局面を示す模式図 別態様の物品収納制御の一局面を示す模式図 別態様の物品収納制御の一局面を示す模式図 別態様の物品収納制御の一局面を示す模式図 別態様の収納棚及び気体供給装置の模式図
〔第１実施形態〕
容器収納設備の第１実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態の容器収納設備１は、物品収納設備の一種であり、物品としての容器７を収容する。この容器収納設備１は、例えば工業製品の製造プロセスにおいて、工程待ち等の間に原料や中間製品等を一時的に保管したり、完成品を保管したりするために用いられる。
図１に示すように、容器収納設備１は、複数の収納部Ｓを有する収納棚２と、収納部Ｓに対して容器７を搬送する搬送装置４と、搬送装置４の動作を制御する制御部５（図６を参照）とを備えている。本実施形態では、搬送装置４として、天井搬送車４１と、コンベヤ４４と、スタッカークレーン４５とを含む容器収納設備１を例示している。また、容器収納設備１は、それぞれの収納部Ｓに対して浄化気体を供給する気体供給装置３を備えている。
本実施形態の容器収納設備１は、クリーンルーム内に設置されている。このクリーンルームは、天井部９２側から床部９１側に向けて気体が流れるダウンフロー式に構成されている。床部９１は、下床部９１Ａと、下床部９１Ａよりも上側に配設された上床部９１Ｂとを含む。下床部９１Ａは、例えばコンクリートで構成されている。この下床部９１Ａには、走行レール９４が敷設されている。上床部９１Ｂは、例えば通気孔が複数形成されたグレーチング床で構成されている。天井部９２は、本実施形態では二重天井に構成されている。この天井部９２には、天井レール９５が敷設されている。
収納棚２は、上床部９１Ｂと天井部９２との間に設けられた仕切壁９７の内部空間に設置されている。収納棚２は、搬送装置４を構成するスタッカークレーン４５を挟んで対向する状態で一対備えられている。本実施形態では、一対の収納棚２の配列方向を「前後方向Ｘ」と言い、各収納棚２の横幅方向を「左右方向Ｙ」と言う。図２及び図３に示すように、一対の収納棚２は、左右方向Ｙに配列された複数の支柱２１と、左右方向Ｙに隣り合う一対の支柱２１に亘って、上下方向Ｚに配列される状態で固定された複数の棚板２２とを有する。棚板２２は、容器７を載置支持する。こうして、上下方向Ｚに隣り合う一対の棚板２２どうしの間の空間として、収納部Ｓが形成されている。図４に示すように、収納棚２は、上下方向Ｚ及び左右方向Ｙに並ぶ状態で、複数の収納部Ｓを有する。
図２及び図３に示すように、棚板２２は、前後方向Ｘにおける一端側で支柱２１に固定支持され、他方側は開放されている。こうして、棚板２２は、片持ち姿勢で支柱２１に固定されている。棚板２２は、平面視でＵ字状に形成されている。「Ｕ字状」とは、アルファベットのＵ字、又は、多少の異形部分を有していても全体としては概略的にＵ字とみなすことができる形状を意味する（以下、形状等に関して「状」を付して用いる他の表現に関しても同趣旨である）。Ｕ字状の棚板２２は、容器７の底面の３辺を支持する。棚板２２には、上方に向かって突出する突出ピン２２Ｐが、Ｕ字の底部及び両側部の計３箇所に設けられている。
本実施形態では、容器７として、レチクル（フォトマスク）を収容するレチクルポッドを用いている。容器７は、レチクルを収容する本体部７１と、本体部７１よりも上方において本体部７１と一体化されたフランジ部７６とを有する。本体部７１は、平面視で矩形状に形成されている。容器７の本体部７１の底面には、上下方向Ｚの上方に向かって窪んだ凹部７４が３箇所に設けられている。凹部７４は、上方ほど細い先細り形状に形成されており、凹部７４の内面は傾斜面となっている。この凹部７４は、棚板２２に設けられた突出ピン２２Ｐに対して上方から係合する。容器７が棚板２２に載置される際には、凹部７４の内面と突出ピン２２Ｐとの係合作用により、仮に棚板２２に対する容器７の位置が水平方向にずれていたとしても、その相対位置が適正な位置に修正される。
図５に示すように、容器７には、給気口７２と排気口７３とが設けられている。図５の模式図では理解のしやすさを優先しているために正確性を欠いているが、実際には、給気口７２及び排気口７３は、いずれも容器７の底面に形成されている。給気口７２には、後述する気体供給装置３の吐出ノズル３６が嵌合される。
気体供給装置３は、それぞれの収納部Ｓに対して浄化気体を供給する。気体供給装置３は、複数の収納部Ｓのそれぞれにおいて、容器７が収納されている場合には、当該収納された容器７の内部に浄化気体を供給する。本実施形態の気体供給装置３は、複数の収納部Ｓを一定基準に従ってグループ化した上で、グループ（以下、「収納部群Ｇ」と言う。）毎に浄化気体を供給するように構成されている。なお、本実施形態では、同じ列に属する一群の収納部Ｓによって収納部群Ｇが構成されており、気体供給装置３は収納棚２の列毎に浄化気体を供給する（図４を参照）。このように、本実施形態では、収納棚２は、複数の収納部Ｓを複数の収納部群Ｇに区分された状態で有し、気体供給装置３は、それぞれの収納部Ｓに対して、収納部群Ｇ毎に浄化気体を供給するように構成されている。
図４及び図５に示すように、気体供給装置３は、気体供給源３１（GS : Gas Source）と、母配管３２と、流量調整部３３（MFC : Mass Flow Controller）と、接続配管３４と、供給配管３５とを備えている。気体供給源３１は、浄化気体を貯蔵するタンクであり、複数の供給配管３５で共用されている。浄化気体は、例えば窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガスや、塵埃及び湿気が除去された清浄乾燥空気（clean dry air）等である。気体供給源３１には、収納部群Ｇの個数（収納棚２の列数）に応じた個数の流量調整部３３が、母配管３２を介して接続されている。流量調整部３３は、浄化気体の流量を計測する流量センサと、浄化気体の流量を変更調節する流量調節弁と、当該流量調節弁の作動を制御する内部制御部とを含む。流量調整部３３は、流量センサによる検知結果に基づいて流量調節弁の作動を制御して、所定の目標流量となるように浄化気体の流量を調整する。
複数の流量調整部３３のそれぞれは、接続配管３４及び供給配管３５を介して、対応する収納部群Ｇに属する各収納部Ｓを構成する棚板２２に設置された吐出ノズル３６に接続されている。本実施形態では、供給配管３５は分岐型に構成されている。供給配管３５は、収納部群Ｇ毎に１つの主管３５Ａと、この主管３５Ａから分岐する複数の分岐管３５Ｂとを有する。本実施形態では、収納棚２の段数と同数の分岐管３５Ｂが、主管３５Ａから分岐している。分岐管３５Ｂの先端部には吐出ノズル３６が設けられており、この吐出ノズル３６から浄化気体が吐出される。こうして、気体供給装置３は、それぞれの収納部Ｓに対して、収納部群Ｇ毎に、分岐管３５Ｂを有する分岐型の供給配管３５を介して、気体供給源３１から浄化気体を供給する。
上述したように、吐出ノズル３６は、各収納部Ｓに収納された容器７の給気口７２に嵌合される。容器７の給気口７２には、給気用開閉弁（図示せず）が設けられている。給気用開閉弁は、スプリング等の付勢体によって閉じ状態に付勢されている。吐出ノズル３６が給気口７２に嵌合された状態で、吐出ノズル３６から浄化気体が吐出されると、その圧力によって給気用開閉弁が開き、給気口７２から容器７の内部に浄化気体が供給される。また、容器７の排気口７３には、排気用開閉弁（図示せず）が設けられている。排気用開閉弁も、スプリング等の付勢体によって閉じ状態に付勢されている。所定量の浄化気体が供給されて容器７の内圧が高くなると、その圧力によって排気用開閉弁が開き、容器７の内部の浄化気体が排気口７３から排出される。
ここで、容器７の内部を浄化気体が流通する際の通気抵抗の大きさ（圧力損失）は、一律に定まる訳ではなく、各容器７に応じて異なり得る。具体的には、例えば製造主体の異なる容器７が混在している場合には、製造主体毎に、各容器７の内部を浄化気体が流通する際の通気抵抗の大きさが異なり得る。また、製造主体が同一であっても、例えば型式の異なる容器７が混在している場合には、同様に、各容器７の内部を浄化気体が流通する際の通気抵抗の大きさが異なり得る。この点を考慮し、本実施形態では、容器７が、その内部を浄化気体が流通する際の通気抵抗の大きさに応じて複数種別に区別されている。区別の単純化の観点からは、容器７は、その製造主体及び型式の少なくとも一方に応じて複数種別に区別されることが好ましい。本実施形態では、一例として、容器７がその製造主体だけに応じて複数種別に区別されているものとする。
また、収納棚２は複数の収納部Ｓを有しているが、常に全ての収納部Ｓに容器７が収納されている訳ではない。それぞれの収納部Ｓに設けられた吐出ノズル３６は、容器７が収納されておらず、容器７の給気口７２に接続されていない状態では開放されており、浄化気体は吐出ノズル３６から流れ出ていくことになる（図５を参照）。
気体供給装置３の説明に戻ると、本実施形態では、流量調整部３３の下流側の接続配管３４は、供給配管３５のうち、主管３５Ａの中間部（より具体的には、中間点よりも一方の端部側にずれた位置）に接続されている。供給配管３５（具体的には主管３５Ａ）は、接続部３５ｃにて、接続配管３４、流量調整部３３、及び母配管３２を介して気体供給源３１に接続されている。そして、供給配管３５は、接続部３５ｃを含む接続領域Ｒｃと、接続領域Ｒｃよりも気体通流方向で下流側にある２つの端部領域Ｒｅ（近位側端部領域Ｒｅｐ及び遠位側端部領域Ｒｅｄ）とを含んでいる（図７を参照）。近位側端部領域Ｒｅｐは、２つの端部領域Ｒｅのうち、接続部３５ｃからの流路長が相対的に短い方の配管部における端部領域Ｒｅであり、遠位側端部領域Ｒｅｄは、接続部３５ｃからの流路長が相対的に長い方の配管部における端部領域Ｒｅである。近位側端部領域Ｒｅｐ及び遠位側端部領域Ｒｅｄは、それぞれ下流側端部３５ｅを含んでいる。なお、接続領域Ｒｃ、近位側端部領域Ｒｅｐ、及び遠位側端部領域Ｒｅｄは、それぞれ、例えば供給配管３５における主管３５Ａの全長の５％〜４０％程度の長さを占める領域とすることができる。
本実施形態では、供給配管３５は、接続領域Ｒｃと遠位側端部領域Ｒｅｄとの間に中間領域Ｒｍをさらに含んでいる。この中間領域Ｒｍは、複数の領域にさらに細かく区分されても良いし、接続領域Ｒｃと近位側端部領域Ｒｅｐとの間にも設けられても良い。
搬送装置４は、収納部Ｓに対して物品としての容器７を搬送する。図１に示すように、本実施形態の搬送装置４は、天井搬送車４１と、コンベヤ４４と、スタッカークレーン４５とを含む。天井搬送車４１は、天井レール９５に沿って走行する走行体４２と、走行体４２から吊下支持された移載ユニット４３とを有する。移載ユニット４３は、容器７の上部のフランジ部７６を把持した状態で、当該容器７をコンベヤ４４に対して搬入及び搬出する。コンベヤ４４は、例えばローラ式やベルト式等に構成され、仕切壁９７の内部空間と外部空間との間で容器７を移動させる。
スタッカークレーン４５は、走行レール９４（左右方向Ｙ）に沿って走行する走行台車４６と、走行台車４６に立設されたマスト４７と、このマスト４７に案内される状態で昇降移動する昇降体４８とを有する。昇降体４８には、収納部Ｓとの間で容器７を移載する移載装置４９が設置されている。移載装置４９は、例えば前後方向Ｘに出退移動するフォーク等で構成される。
制御部５（CU : Control Unit）は、搬送装置４の動作を制御する。図６に示すように、制御部５は、搬送装置４を構成する天井搬送車４１（OHV : Overhead Hoist Vehicle）、コンベヤ４４（CV : Conveyor）、及びスタッカークレーン４５（SC : Stacker Crane）の各動作を個別に制御する。また、本実施形態の制御部５は、収納部群Ｇ毎に１つずつ設けられる流量調整部３３（図６においてMFC1、MFC2、MFC3、・・・と表示）の動作を個別に制御する。また、本実施形態の制御部５は、後述する情報取得手段で得られる各種情報に基づいて、各容器７の種別を判定する。このように、本実施形態の制御部５は、搬送制御部と、流量制御部と、種別判別部とを含んでいる。
各収納部Ｓに収納される容器７について、全ての容器７内の浄化を十分に行うためには、各収納部Ｓに供給される浄化気体の流量を極力均一化することが好ましい。かかる課題解決のためには、各収納部Ｓに一対一に対応させて流量調整部３３を設けることも考えられる。しかし、一般に流量調整部３３は高価であるため、収納部Ｓと同数の流量調整部３３を設けるのでは、容器収納設備１の製造コストが大幅に上昇してしまう。特に、収納対象の容器７が小型のレチクルポッドであり、収納棚２の棚数（収納部Ｓの個数）が膨大となりがちな容器収納設備１では、製造コストの上昇が顕著となってしまう。そこで本実施形態では、収納棚２の各列に対応させて設定された収納部群Ｇ毎に１つずつ流量調整部３３を設け、１つの収納部群Ｇに属する収納部Ｓについては、浄化気体の供給流量を単一の流量調整部３３によって共通に制御する構成が採用されている。
もちろん、収納部群Ｇ毎に１つずつの流量調整部３３だけでは、収納部Ｓ毎の細かい流量調整は困難である。例えば上述したように、容器７の内部を浄化気体が流通する際の通気抵抗の大きさは各容器７に応じて異なり得る。また、発明者らの検討によれば、各流量調整部３３から対応する供給配管３５を通って供給される浄化気体の流れやすさは、当該供給配管３５の全域で必ずしも等しい訳ではなく、供給配管３５中の位置に応じて異なることが明らかになった。このため、１つの供給配管３５（流量調整部３３）からの浄化気体の流量は、同じ収納部群Ｇに属する全ての収納部Ｓにおいて必ずしも等しい訳ではなく、供給配管３５の配管経路に対する収納部Ｓの位置に応じて異なることになる。
例えば図７に模式的に示すように、注目している収納部群Ｇに容器７が収納されていない状態で、供給配管３５の接続領域Ｒｃに対応する収納部Ｓにおける浄化気体の流量（排出量）は、端部領域Ｒｅに対応する収納部Ｓにおける浄化気体の流量よりも小さくなる。また、２つの端部領域Ｒｅの中でも、近位側端部領域Ｒｅｐに対応する収納部Ｓにおける浄化気体の流量は、遠位側端部領域Ｒｅｄに対応する収納部Ｓにおける浄化気体の流量よりも小さくなる。なお、図７では、供給配管３５の各分岐管３５Ｂに併記された矢印の長さによって、浄化気体の流量の大小関係を定性的に表している。
流量調整部３３を収納部群Ｇ毎に１つずつ設けるようにした構成において、各容器７の通気抵抗の差異や、収納部Ｓの位置に応じた浄化気体の流量の差異を吸収するため、例えば収納部Ｓ毎にオリフィス（流体抵抗体の一例）を設置することも考えられる。しかし、微小なサイズのオリフィスを所望の内径を有するように形成するには高い加工精度が要求される。そして、本実施形態のように収納棚２の棚数（収納部Ｓの個数）が膨大となりがちな容器収納設備１では、多数のオリフィスを多くの異なる内径にて高精度に形成することは製造コストの観点から現実的ではない。コスト面の制約も考慮する場合には、加工精度をある程度低く抑えざるを得ないため、オリフィスの設置によって浄化気体の流量の均一化を図るには限界がある。
そこで本実施形態では、収納棚２に容器７を収納するにあたり、各容器７の通気抵抗の差異や、収納部Ｓの位置に応じた浄化気体の流量の差異による影響が現れにくいように、搬送装置４の動作が制御される。言い換えれば、高精度加工のオリフィスを多数設置してコストアップを招くことなく、搬送装置４の動作制御だけによって、極力、各収納部Ｓに供給される浄化気体の流量の均一化を図っている。
以下、図８を参照して、浄化気体の流量均一化のための物品収納制御について説明する。物品収納制御において、制御部５は、大きく分けて２つの観点に基づいて搬送装置４の動作を制御する。第１の観点は、各容器７の通気抵抗の差異による影響を極力排除するという観点である。第２の観点は、各収納部群Ｇにおいて、収納部Ｓの位置に応じた浄化気体の流量の差異による影響を極力排除するという観点である。
制御部５は、収納部Ｓに複数の容器７を収納するにあたり、第１の観点に基づき、同じ種別に属する容器７どうしを同じ収納部群Ｇに属する収納部Ｓに搬送するように搬送装置４の動作を制御する。天井搬送車４１及びコンベヤ４４によって容器７が入庫されてくると、当該容器７の種別が判定される（ステップ＃０１）。本実施形態では、容器収納設備１には、各容器７の種別に関する基礎情報を取得するための情報取得手段が設置されている。情報取得手段は、例えば各容器７に貼付されたバーコード又はＩＣタグを読み取るリーダーや、容器の外観を撮影するカメラ等であって良い。例えばバーコード又はＩＣタグが当該容器７の製造主体や型式等に関する情報を示すものとされ、制御部５（種別判別部）は、リーダーからなる情報取得手段によって読み取った製造主体の情報に基づいて容器種別を判別するように構成されると良い。或いは、製造主体毎の容器７の外観に係る複数のテンプレート画像が予め整備され、制御部５は、テンプレート画像とカメラからなる情報取得手段で得られる撮影画像との画像認識処理（マッチング処理）に基づいて容器種別を判別するように構成されても良い。
容器７の種別が判定されると、同じ種別に属する他の容器７が既にいずれかの収納部Ｓに収納されているか否かが判定される。言い換えれば、当該種別の容器７に対して割り当てられた収納部群Ｇが既に存在するか否かが判定される（＃０２）。割り当てられた収納部群Ｇが存在する場合には（＃０２：Ｙｅｓ）、その収納部群Ｇに対して容器７を搬送する（＃０３）。一方、割り当てられた収納部群Ｇが存在しない場合、言い換えれば当該容器７と同じ種別に属する容器７が未だ収納されていない場合には（＃０２：Ｎｏ）、空の収納部群Ｇのいずれかに対して容器７を搬送する（＃０４）。そして、その搬送先の収納部群Ｇを、当該容器７と同じ種別に属する他の容器７の収納先に設定する（＃０５）。
ステップ＃０１〜ステップ＃０５の処理において搬送先の収納部群Ｇが決定されると、次に、当該収納部群Ｇの中でいずれの収納部Ｓに容器７を収納するかが判定される。本実施形態では、制御部５は、それぞれの収納部群Ｇにおいて、当該収納部群Ｇに含まれる全ての収納部Ｓに容器７が収納されていない状態から最初に容器７を収納するにあたり、上述した第２の観点に基づき、供給配管３５の端部領域Ｒｅから浄化気体が供給される収納部Ｓに対して容器７を搬送するように搬送装置４の動作を制御する。このとき、制御部５は、２つの端部領域Ｒｅのうち、接続部３５ｃからの流路長が相対的に長い方の配管部における端部領域Ｒｅ（遠位側端部領域Ｒｅｄ）から浄化気体が供給される収納部Ｓに対して最初に容器７を搬送するように搬送装置４の動作を制御する。
具体的には、まず、供給配管３５の遠位側端部領域Ｒｅｄに対応付けられた複数の収納部Ｓに、容器７が未収納のものが存在するか否かが判定される（＃０６）。各収納部Ｓにおける容器７の収納状態は、例えば各棚板２２に設置された在荷センサによる検知結果に基づいて判定しても良いし、容器収納設備１の全体を統合制御するより上位の制御装置から管理情報を取得して当該情報に基づいて判定しても良い。
判定の結果、未収納の収納部Ｓが存在していれば（＃０６：Ｙｅｓ）、遠位側端部領域Ｒｅｄに対応付けられた未収納の収納部Ｓのうち、いずれかの収納部Ｓに容器７を収納する（＃０７）。遠位側端部領域Ｒｅｄに対応付けられたいずれかの収納部Ｓに容器７を収納するにあたっては、制御部５は、供給配管３５の下流側端部３５ｅ（図７を参照）から浄化気体が供給される収納部Ｓに対して優先的に容器７を搬送するように搬送装置４の動作を制御することが好ましい。例えば、供給配管３５の下流側端部３５ｅから浄化気体が供給される収納部Ｓがその時点で未収納であれば、当該下流側端部３５ｅに対応付けられた収納部Ｓに対して容器７を搬送すると良い（図９を参照）。また、下流側端部３５ｅに対応付けられた収納部Ｓが既に収納済であれば、未収納の収納部Ｓのうち、より下流側にある収納部Ｓに対して容器７を搬送すると良い。
遠位側端部領域Ｒｅｄに対応付けられた全ての収納部Ｓが収納済であれば（＃０６：Ｎｏ）、制御部５は、下流側端部３５ｅにより近い位置にある（接続部３５ｃからより離れた位置にある）領域に対応付けられた収納部Ｓに対して優先的に容器７を搬送するように搬送装置４の動作を制御する。本実施形態では、制御部５は、供給配管３５の近位側端部領域Ｒｅｐ→中間領域Ｒｍ→接続領域Ｒｃの順に優先的に、各領域に対応付けられた収納部Ｓに対して容器７を搬送する（図１０を参照）。言い換えれば、制御部５は、供給配管３５の接続領域Ｒｃから浄化気体が供給される収納部Ｓに対して劣後的に容器７を搬送するように搬送装置４の動作を制御する。なお、「劣後的」は、「優先的」とは反対の概念であり、順序をより遅らせることを意味する。
具体的には、供給配管３５の近位側端部領域Ｒｅｐに対応付けられた複数の収納部Ｓに、容器７が未収納のものが存在するか否かが判定される（＃０８）。未収納の収納部Ｓが存在していれば（＃０８：Ｙｅｓ）、近位側端部領域Ｒｅｐに対応付けられた未収納の収納部Ｓのうち、いずれかの収納部Ｓに容器７を収納する（＃０９）。近位側端部領域Ｒｅｐに対応付けられたいずれかの収納部Ｓに容器７を収納するにあたっては、制御部５は、供給配管３５の下流側端部３５ｅから浄化気体が供給される収納部Ｓに対して優先的に容器７を搬送するように搬送装置４の動作を制御することが好ましい。この点は、遠位側端部領域Ｒｅｄでの動作制御と同様に考えることができる。
近位側端部領域Ｒｅｐに対応付けられた全ての収納部Ｓが収納済であれば（＃０８：Ｎｏ）、次に、供給配管３５の中間領域Ｒｍに対応付けられた複数の収納部Ｓに、容器７が未収納のものが存在するか否かが判定される（＃１０）。未収納の収納部Ｓが存在していれば（＃１０：Ｙｅｓ）、中間領域Ｒｍに対応付けられた未収納の収納部Ｓのうち、いずれかの収納部Ｓに容器７を収納する（＃１１）。中間領域Ｒｍに対応付けられたいずれかの収納部Ｓに容器７を収納するにあたっては、未収納の収納部Ｓのうち、より下流側にある収納部Ｓに対して容器７を搬送すると良い。
中間領域Ｒｍに対応付けられた全ての収納部Ｓが収納済であれば（＃１０：Ｎｏ）、接続領域Ｒｃに対応付けられた未収納の収納部Ｓのうち、いずれかの収納部Ｓに容器７を収納する（＃１２）。接続領域Ｒｃに対応付けられたいずれかの収納部Ｓに容器７を収納するにあたっては、未収納の収納部Ｓのうち、より下流側にある収納部Ｓに対して容器７を搬送すると良い。
このように、本実施形態の制御部５は、同じ種別に属する容器７どうしを同じ収納部群Ｇに属する収納部Ｓに搬送するように、搬送装置４の動作を制御する（＃０１〜＃０５）。このようにすれば、内部を浄化気体が流通する際の通気抵抗の大きさが同程度の容器７どうしが、同じ収納部群Ｇに属する収納部Ｓに搬送される。つまり、通気抵抗の大きさが同程度の複数の容器７どうしが、通気抵抗の大きさに応じて分けられて、いずれかの収納部群Ｇに集約して収納される（図１０を参照）。よって、同じ収納部群Ｇに属する収納部Ｓに収納される複数の容器７間で、実際に供給される浄化気体の流量を極力均一化することができる。なお、図１０では、各容器７の内部に表示された大文字のアルファベットは、製造主体（Ａ社、Ｂ社、Ｃ社、・・・）を表している。
また、本実施形態の制御部５は、供給配管３５の端部領域Ｒｅ（遠位側端部領域Ｒｅｄ）に対応付けられた収納部Ｓに対して優先的に、かつ、接続領域Ｒｃに対応付けられた収納部Ｓに対して劣後的に容器７を搬送するように、搬送装置４の動作を制御する（＃０６〜＃１２）。このようにすれば、容器７が未収納の状態での浄化気体の供給流量が相対的に高い収納部Ｓから、供給流量が相対的に低い収納部Ｓに向かって順に容器７が収納されていく。この場合、収納済の容器７が比較的少ない状態では、浄化気体が流れやすい収納部Ｓにおいて優先的に吐出ノズル３６が容器７の給気口７２に嵌合され、開放状態とされるのは浄化気体が流れにくい収納部Ｓの吐出ノズル３６が主となる。このため、容器７が未収納の収納部Ｓからの浄化気体の排出量を少なく抑えることができる。よって、実際に収納された容器７内に、目標流量に近い流量の浄化気体を適切に供給することができる。同様の制御を繰り返すことで、その都度、実際に収納された容器７内に目標流量に近い流量の浄化気体を適切に供給することができる。結果的に、分岐型の供給配管３５を介して各収納部Ｓに供給される浄化気体の流量を極力均一化することができる。
上記のようにして、特定の収納部群Ｇに属する特定の収納部Ｓに搬送対象の容器７が収納されると、当該収納部群Ｇに対応付けて設けられた流量調整部３３により、浄化気体の流量を調整する（＃１３）。流量調整部３３は、例えば当該収納部群Ｇに収納されている容器７の個数とその種別とに応じて浄化気体の流量を調整する。例えば流量調整部３３は、容器７の種別に応じて種別毎に設定された基準流量に、容器７の収納数と当該収納数が小さいほど大きくなる補正係数とを乗じて算出される目標流量となるように、浄化気体の流量を調整する。
以上の処理を、容器７が入庫されてくる毎に繰り返し実行する。この場合において、特定の収納部群Ｇにおける特定の収納部Ｓへの実際の搬送処理（＃０６〜＃１２）と、次に入庫されてくる容器７についての搬送先の収納部群Ｇの決定処理（＃０１〜＃０５）とを、並行して実行するようにしても良い。
〔第２実施形態〕
容器収納設備の第２実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態の容器収納設備１は、収納棚２の具体的構成が上記の第１実施形態とは異なっている。また、それに伴い、浄化気体の流量均一化のための物品収納制御の具体的処理内容も、上記の第１実施形態とは一部異なっている。以下、本実施形態に係る容器収納設備１について、主に第１実施形態との相違点について説明する。なお、特に明記しない点に関しては、第１実施形態と同様であり、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
本実施形態では、図１１に示すように、収納棚２に備えられる収納部Ｓ（棚板２２）の段数が全ての列（収納部群Ｇ）において同一ではなく、一部の列の段数が他の列の段数とは異なっている。例えば、第１実施形態と同様の収納棚２の一部の列において、いくつかの棚板２２を支柱に固定しないようにすることで、一部の列の段数が他の列の段数よりも少なくなっている。ここで、第１実施形態の収納棚２と同じ構造を維持している部分の段数（収納部Ｓの個数）を「基準個数」と定義する。この基準個数の収納部Ｓが属する収納部群Ｇを、本実施形態では「通常収納部群Ｇｎ」と言う。また、いくつかの棚板２２が固定されておらず基準個数よりも少ない個数の収納部Ｓが属する収納部群Ｇを、本実施形態では「特別収納部群Ｇｓ」と言う。本実施形態の収納棚２は、収納部群Ｇとして、通常収納部群Ｇｎ及び特別収納部群Ｇｓの両方を有している。なお、通常収納部群Ｇｎと特別収納部群Ｇｓとで、供給配管３５の接続領域Ｒｃ、中央領域Ｒｍ、及び端部領域Ｒｅの位置が多少ずれていても良い（図１２を参照）。
また、本実施形態では、容器７は、その製造主体及び型式の両方に基づき、製造主体と型式との組み合わせに応じて複数種別に区別されている。製造主体と型式との組み合わせに応じた種別分けを行うことで、各容器７の内部を浄化気体が流通する際の通気抵抗の大きさに応じた区別を、比較的簡単な手法によって比較的精緻に行うことができる。特定の製造主体による特定の型式の容器７では、その内部を浄化気体が流通する際の通気抵抗が、他の容器７における通気抵抗に比べて有意に高くなる場合がある。この突出する通気抵抗（予め定められた基準抵抗値以上の通気抵抗）を有する容器７は、制御部５（種別判別部）による容器種別の判別と同時に抽出することができる。
本実施形態では、制御部５は、通気抵抗が予め定められた基準抵抗値以上の容器７を、特別収納部群Ｇｓに属する収納部Ｓに搬送するように搬送装置４の動作を制御する。特別収納部群Ｇｓの各収納部Ｓへの供給配管３５の分岐数は、通常収納部群Ｇｎの各収納部Ｓへの供給配管３５の分岐数よりも少ないので、供給される浄化気体の大がかりな流量調整を行わずとも、特別収納部群Ｇｓの各収納部Ｓへの供給流量を多くすることができる。よって、通気抵抗が大きい容器７に対しても、それを特別収納部群Ｇｓの収納部Ｓに収納するという簡単な制御で、容器７内の浄化を適切に行うことができる。
本実施形態でも、制御部５は、同じ種別に属する容器７どうしを同じ収納部群Ｇ（通常収納部群Ｇｎ又は特別収納部群Ｇｓ）に属する収納部Ｓに搬送するように、搬送装置４の動作を制御する（図１２を参照）。このようにすれば、通気抵抗が大きい容器７に対しても簡単な制御でその内部の浄化を適切に行いつつ、同じ収納部群Ｇに属する収納部Ｓに収納される複数の容器７間で、実際に供給される浄化気体の流量を極力均一化することができる。なお、図１２では、各容器７の内部に表示された大文字のアルファベットは製造主体（Ａ社、Ｂ社、Ｃ社、・・・）を表し、小文字のアルファベットは型式（ｘ型、ｙ型、ｚ型、・・・）を表している。
〔その他の実施形態〕
（１）上記の各実施形態では、それぞれの収納部群Ｇに容器７を収納するにあたり、供給配管３５の端部領域Ｒｅに対応付けられた収納部Ｓに対して優先的に、かつ、接続領域Ｒｃに対応付けられた収納部Ｓに対して劣後的に容器７を搬送する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば図１３に示すように、供給配管３５の各領域とは無関係に、搬送先の収納部群Ｇに属するいずれかの収納部Ｓに対してランダムに容器７を搬送しても良い。
（２）上記の各実施形態では、それぞれの収納部群Ｇにおいて当該収納部群Ｇに含まれる収納部Ｓに容器７を収納するにあたり、供給配管３５の下流側端部３５ｅから浄化気体が供給される収納部Ｓに対して最初に容器７を搬送する構成を主に想定して説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば図１４に示すように、端部領域Ｒｅのうち、下流側端部３５ｅ以外の位置に設けられた分岐管３５Ｂから浄化気体が供給される収納部Ｓに対して最初に容器７を搬送しても良い。
（３）上記の各実施形態では、近位側端部領域Ｒｅｐに対応付けられた収納部Ｓに比べて、遠位側端部領域Ｒｅｄに対応付けられた収納部Ｓに対して優先的に容器７を搬送する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば図１５に示すように、近位側端部領域Ｒｅｐと遠位側端部領域Ｒｅｄとの間に優劣をつけずに、それらに対応付けられた収納部Ｓに対して適宜振り分けて容器７を搬送しても良い。
（４）上記の各実施形態では、収納棚２に容器７を収納する際の収納位置に関する制約を少なくするべく、収納部群Ｇに対する容器種別の割り当てを事後的に行う構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、各収納部群Ｇに対して容器種別を予め割り当てておき、容器７を収納するにあたり、同じ種別に属する容器７が未収納の場合でも、当初からの割り当てに応じた収納部群Ｇに、容器７を搬送するようにしても良い。
（５）上記の各実施形態では、接続配管３４が供給配管３５の中間部に接続され、供給配管３５が接続領域Ｒｃの両側に２つの端部領域Ｒｅを含む構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば供給配管３５が流量調整部３３に直接接続され、供給配管３５が接続領域Ｒｃの下流側に端部領域Ｒｅを１つだけ含んでも良い。
（６）上記の各実施形態では、同じ列に属する一群の収納部Ｓによって収納部群Ｇが構成されている構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば同じ段に属する一群の収納部Ｓによって収納部群Ｇが構成されても良い。或いは、例えば図１６に示すように、複数段複数列をなすように格子状に配列された一群の収納部Ｓによって収納部群Ｇが構成されても良い。或いは、その他の各種形状をなすように配列された一群の収納部Ｓによって収納部群Ｇが構成されても良い。
（７）上記の各実施形態では、容器７がレチクルを収容するレチクルポッドである構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば容器７は、複数枚の半導体ウェハを収納するＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）であっても良いし、食品や医薬品等を収容するものであっても良い。
（８）上述した各実施形態（上記の各実施形態及びその他の実施形態を含む；以下同様）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
１ 容器収納設備
２ 収納棚
３ 気体供給装置
４ 搬送装置
５ 制御部
７ 容器
３１ 気体供給源
３３ 流量調整部
３５ 供給配管
３５Ｂ 分岐管
Ｓ 収納部
Ｇ 収納部群
Ｇｎ 通常収納部群
Ｇｓ 特別収納部群

Claims (4)

  1. 複数の収納部を複数の収納部群に区分された状態で有する収納棚と、
    それぞれの前記収納部に対して、前記収納部群毎に浄化気体を供給する気体供給装置と、
    前記収納部に対して容器を搬送する搬送装置と、
    前記搬送装置の動作を制御する制御部と、を備え、
    前記容器が、その内部を前記浄化気体が流通する際の通気抵抗の大きさに応じて複数種別に区別されており、
    前記制御部は、前記収納部に複数の前記容器を収納するにあたり、同じ種別に属する前記容器どうしを同じ前記収納部群に属する前記収納部に搬送するように前記搬送装置の動作を制御する容器収納設備。
  2. 前記制御部は、前記収納部に前記容器を収納するにあたり、当該容器と同じ種別に属する前記容器が収納されていない場合には、全ての前記収納部に前記容器が収納されていない空の前記収納部群に属するいずれかの前記収納部に当該容器を搬送するように前記搬送装置の動作を制御するとともに、その搬送先の前記収納部が属する前記収納部群を、当該容器と同じ種別に属する他の前記容器の収納先に設定する請求項１に記載の容器収納設備。
  3. 前記気体供給装置は、前記浄化気体の流量を調整する流量調整部を前記収納部群毎に１つずつ含み、
    前記収納部群毎の前記流量調整部は、当該収納部群に属する前記収納部に収納された前記容器の種別に応じて前記浄化気体の流量を調整する請求項１又は２に記載の容器収納設備。
  4. 前記気体供給装置は、それぞれの前記収納部に対して、前記収納部群毎に、複数の分岐管を有する供給配管を介して気体供給源から前記浄化気体を供給し、
    前記収納部群は、基準個数の前記収納部が属する通常収納部群と、前記基準個数よりも少ない個数の前記収納部が属する特別収納部群と、を含み、
    前記制御部は、前記通気抵抗が予め定められた基準抵抗値以上の前記容器を、前記特別収納部群に属する前記収納部に搬送するように前記搬送装置の動作を制御する請求項１から３のいずれか一項に記載の容器収納設備。
JP2016176977A 2016-09-09 2016-09-09 容器収納設備 Active JP6572854B2 (ja)

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