JP2018107233A - ケース洗浄装置及びケース洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ケース本体とドア部とを効率的に洗浄槽にセットすることのできるケース洗浄装置を提供するものである。【解決手段】洗浄槽に設けられ、ドア部１２０を保持するドア保持部２５と、ドア部１２０がケース本体１１０に装着固定された状態のケース１００を、ケース本体１１０を把持して搬送するケース搬送機構１０と、ケース搬送機構１０がケース１００を搬送してドア部１２０をドア保持部２５に保持させた状態で、ドア部１２０のケース本体１１０に対する固定を解除するように固定機構を動作させる固定解除機構３０と、洗浄槽２０に設けられ、ケース搬送機構１０がケース本体１１０に対する固定が解除された状態でドア保持部２５に保持されたドア部１２０から分離して搬送してきたケース本体１１０を保持するケース本体保持部２７とを有する構成になる。【選択図】 図４

Description

本発明は、複数の半導体ウェハを収納するＦＯＵＰ等のように、ケース本体と該ケース本体に対して着脱可能なドア部と、該ドア部を当該記ケース本体に対して解除可能な状態で固定する固定機構とを有するケースを洗浄するケース洗浄装置及びケース洗浄方法に関する。

従来、半導体ウェハを収納するＦＯＵＰ（ケース）を洗浄乾燥するフープ洗浄乾燥装置が提案されている（特許文献１参照）。このフープ洗浄乾燥装置での洗浄乾燥の対象となるＦＯＵＰは、前面に開口部を有するフープ本体（ケース本体）と、このフープ本体の開口部にロック・アンロック（固定・固定解除）可能に装着されたドア（ドア部）とを備えている。そして、上記フープ洗浄乾燥装置では、洗浄乾燥槽において、前記フープ本体と前記ドアとが分離した状態でそれらの洗浄及び乾燥が行われる。

具体的には、ドアがフープ本体に装着及びロック（固定）された状態のＦＯＵＰがロボット（ケース搬送機構）により、仮置台に、ドアが当該仮置台に吸着された状態で載置される。この状態で、ドアのフープ本体に対するロックが解除（アンロック）される。そして、ロボットにより、フープ本体が仮置台に吸着保持されたドアから分離されて洗浄乾燥槽に移動させられ、次いで、仮置台のドアに対する吸着が解除された後、ロボットが、仮置台に戻って前記ドアを把持し、洗浄乾燥槽の外蓋の内側に設けられたドア保持部まで移動させ、そのドアがドア保持部に保持される。その後、前記外蓋が閉じられた洗浄乾燥槽において、フープ本体とドアとが分離された状態でそれらの洗浄及び乾燥が行われる。

このようなフープ洗浄乾燥装置では、洗浄乾燥槽において、フープ本体とドアとを分離した状態で洗浄及び乾燥することができるので、フープ本体及びドアのそれぞれを良好に洗浄することができる。

特開２０１０−５６４５０号公報

ところで、前述したフープ洗浄乾燥装置では、ＦＯＵＰを洗浄乾燥槽の外部に配置された仮置台で分離している。このため、ロボットは、分離されたフープ本体とドアとを洗浄乾燥槽に移動させるために、洗浄乾燥槽の外部に配置された仮置台と当該洗浄乾燥槽との間を２往復しなければならない。このため、２つに分離されフープ本体とドアとを、必ずしも効率的に洗浄乾燥槽にセットできるものではない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ケースをケース本体とドア部とに分離して、それらケース本体とドア部とを効率的に洗浄槽にセットすることのできるケース洗浄装置及びケース洗浄方法を提供するものである。

本発明に係るケース洗浄装置は、ケース本体と、該ケース本体に対して着脱可能なドア部と、前記ケース本体に装着された前記ドア部を当該ケース本体に対して解除可能な状態で固定する固定機構とを有するケースを洗浄するケース洗浄装置であって、洗浄槽と、該洗浄槽に設けられ、前記ドア部を保持するドア保持部と、前記ドア部が前記ケース本体に装着固定された状態の前記ケースを、前記ケース本体を把持して搬送するケース搬送機構と、該ケース搬送機構が前記ケースを搬送して前記ドア部を前記ドア保持部に保持させた状態で、前記ドア部の前記ケース本体に対する固定を解除するように前記固定機構を動作させる固定解除機構と、前記洗浄槽に設けられ、前記ケース搬送機構が前記ケース本体に対する固定が解除された状態で前記ドア保持部に保持された前記ドア部から分離して搬送してきた前記ケース本体を保持するケース本体保持部とを有する構成となる。

このような構成により、ドア部がケース本体に装着固定された状態のケースが、ケース本体を把持するケース搬送機構によって、洗浄槽まで搬送され、該洗浄槽に設けられたドア保持部に前記ドア部が保持される。この状態で、固定解除機構が固定機構を動作させて、ドア部のケース本体に対する固定が解除される。そして、ケース本体を把持するケース搬送機構により、当該ケース本体が、ドア保持部に保持されたドア部から分離されて搬送され、洗浄槽に設けられたケース本体保持部に保持される。これにより、洗浄槽において、ケース本体がケース本体保持部に、ドア部がドア保持部に、それぞれ分離した状態でセットされる。洗浄槽においては、ケース本体保持部に保持されたケース本体とドア保持部に保持されたドア部とを分離した状態で洗浄することができる。

本発明に係るケース洗浄装置において、前記洗浄槽は、上方に開放する槽本体と、該槽本体の開口を開閉する蓋部とを備え、前記ドア保持部は、前記蓋部の内側面に設けられており、前記固定解除機構は、前記蓋部の外側から当該蓋部の内側面に設けられた前記ドア保持部に保持された状態の前記ドア部の前記ケース本体に対する固定を解除するように前記固定機構を動作させる機構を有する構成とすることができる。

このような構成により、ドア部がケース本体に装着固定された状態のケースが、ケース本体を把持するケース搬送機構によって、洗浄槽の蓋部まで搬送され、その蓋部の内側面に設けられたドア保持部に前記ドア部が保持される。この状態で、固定解除機構が前記蓋部の外側から固定機構を動作させて、ドア部のケース本体に対する固定が解除される。そして、ケース本体を把持するケース搬送機構により、当該ケース本体が、ドア保持部に保持されたドア部から分離されて搬送され、洗浄槽に設けられたケース本体保持部に保持される。これにより、洗浄槽において、ケース本体がケース本体保持部に、ドア部が洗浄槽の蓋部の内側面に設けられたドア保持部に、それぞれ分離した状態でセットされる。

本発明に係るケース洗浄装置において、前記固定機構は、キー溝の形成された回転部と、前記回転部を回転させることによって動作し、当該回転部の回転方向に応じて、前記ドア部の前記ケース本体に対する固定及び固定解除を行う固定動作部とを有し、前記固定機構を動作させる機構は、前記回転部に形成された前記キー溝に嵌合可能なキーと、前記ドア部が前記ドア保持部に保持された状態で、前記キー溝に前記キーを嵌め込ませるキー嵌め込み機構と、該キー嵌め込み機構により前記キー溝に嵌め込まれた前記キーを回転させて前記回転部を回転させるキー回転機構とを有する構成となる。

このような構成により、ドア部がケース本体に装着固定された状態のケースが、ケース本体を把持するケース搬送機構によって、洗浄槽の蓋部まで搬送され、その蓋部の内側面に設けられたドア保持部に前記ドア部が保持される。この状態で、キー嵌め込み機構により、キーが回転部に形成されたキー溝に嵌め込まれ、キー回転機構によって前記キー溝に嵌め込まれたキーが回転される。このキーの回転により回転部が回転され、その回転部の回転方向に応じた固定動作部の動作により、前記ドア部の前記ケース本体に対する固定が解除される。

本発明に係るケース洗浄装置において、前記固定機構は、前記ケースの前記ドア部に設けられており、前記キー嵌め込み機構は、先端部に前記キーが設けられ、前記洗浄槽の前記蓋部を貫通して延びる軸体と、前記蓋部の外側面に設けられ、前記ドア保持部に保持された状態の前記ドア部に設けられた前記固定機構の前記回転部に形成された前記キー溝に前記キーが嵌り込むように前記軸体を進出させ、及び前記キー溝から前記キーが脱出するように前記軸体を後退させる軸体進退動機構とを有し、前記キー回転機構は、前記蓋部の前記外側面に設けられ、前記キーが前記キー溝に嵌り込んだ状態で前記軸体を回転させる軸体回転駆動機構を有する構成となる。

このような構成により、ドア部がケース本体に装着固定された状態のケースが、ケース本体を把持するケース搬送機構によって、洗浄槽の蓋部まで搬送され、その蓋部の内側面に設けられたドア保持部に前記ドア部が保持される。この状態で、洗浄槽の蓋部の外側面に設けられた軸体進退動機構により、軸体が進出させられ、当該軸体の先端部に設けられたキーが、ドア保持部（蓋部の内側面に設けられた）に保持されたドア部に設けられた回転部のキー溝に嵌め込まれる。そして、軸体回転駆動機構によって軸体が回転させられることによりキー溝に嵌め込まれたキーが回転される。このキーの回転により回転部が回転され、その回転部の回転方向に応じた固定動作部の動作により、前記ドア部の前記ケース体に対する固定が解除される。

本発明に係るケース洗浄方法は、ケース本体と、該ケース本体に対して着脱可能なドア部と、前記ケース本体に装着された前記ドア部を当該ケース本体に対して解除可能な状態で固定する固定機構とを有するケースを洗浄するケース洗浄方法であって、ケース搬送機構が、前記ドア部が装着固定された前記ケース本体を把持して前記ケースを搬送し、前記ドア部を洗浄槽に設けられたドア保持部に保持させるドア部セットステップと、前記ドア部の前記ケース本体に対する固定を解除するように前記固定機構を動作させる固定解除ステップと、前記ケース搬送機構が、前記ケース本体に対する固定が解除された状態で前記ドア保持部に保持された前記ドア部から分離して搬送してきた前記ケース本体を前記洗浄槽に設けられたケース本体保持部に保持させるケース本体セットステップと、前記洗浄槽において、前記ドア保持部に保持された前記ドア部と前記ケース本体保持部に保持された前記ケース本体とを分離した状態で洗浄する洗浄ステップとを有する構成となる。

本発明に係るケース洗浄装置及びケース洗浄方法によれば、ケース本体とドア部とが、洗浄槽の外部ではなく、洗浄槽において分離され、その洗浄槽において、ケース本体がケース本体保持部に保持され、ドア部がドア保持部に保持されるようになるので、ケースをケース本体とドア部とに分離して、それらケース本体とドア部とを効率的に洗浄槽にセットすることができる。

本発明の実施の一形態に係るケース洗浄装置での洗浄の対象となるケースとしてのＦＯＵＰの構造を示す斜視図である。 ＦＯＵＰ（ケース）に設けられた固定機構の原理構造を示す図である。 図２に示す固定機構の動作を示す図である。 本発明の実施の一形態に係るケース洗浄装置を概略的に示す図である。 図４に示すケース洗浄装置におけるロック解除機構の基本的構成を拡大して示す図である。 ロック機構とロック解除機構との相対関係を示す図である。 ケース洗浄装置の動作例（その１）を示す図である。 ケース洗浄装置の動作例（その２）を示す図である。 ケース洗浄装置の動作例（その３）を示す図である。 ケース洗浄装置の動作例（その４）を示す図である。 ケース洗浄装置の動作例（その５）を示す図である。 ケース洗浄装置の動作例（その６）を示す図である。 ケース洗浄装置の動作例（その７）を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

本発明の実施の一形態に係るケース洗浄装置での洗浄の対象となるケースは、複数の半導体ウェハを収納するＦＯＵＰであって、例えば、図１に示すような構造となっている。

図１において、ＦＯＵＰ１００は、前面全体に形成された開口部１１１を有するケース本体１１０と、ケース本体１１０に対して着脱可能なドア部１２０とを備えており、ドア部１２０が開口部１１１に嵌め込まれることにより、ケース本体１１０が閉鎖状態になる構造となっている。ケース本体１１０の両側壁内面に対となる多段の棚（図示されず）が形成されており、その各棚対にウェハＷｆの縁部が支持される。そして、ドア部１２０の内面にもケース本体１１０における前記両側壁内面の各棚対に対応するように多段の棚（図示されず）が形成され、ドア部１２０がケース本体１１０の開口部１１１に嵌め込まれた状態で、各ウェハＷｆの開口部１１１側の縁部がドア部１２０の対応する棚に支持される。このように、ドア部１２０のケース本体１１０への嵌め込みによって閉鎖状態となったＦＯＵＰ１００内に複数のウェハＷｆが収納される。

ケース本体１１０の上面の略中央部にＯＨＴヘッド１１２が設けられている。ＦＯＵＰ１００（ケース本体１１０）は、このＯＨＴヘッド１１２を、例えば、ロボットが把持することによって搬送することができる。

ＦＯＵＰ１００のドア部１２０には、当該ドア部１２０をケース本体１１０に対して解除可能な状態で固定するロック機構（固定機構）が設けられている。このロック機構は、例えば、図２に示すように、ドア部１２０内において、回転可能であって、所定間隔をもって配置された２つのピニオン１２３、１２４（回転部）と、一方のピニオン１２３に対して設けられた２つの動作棒１２５ａ、１２５ｂ（固定動作部）と、他方のピニオン１２４に対して設けられた２つの動作棒１２６ａ、１２６ｂ（固定動作部）とを有している。

各ピニオン１２３、１２４の中心部にはキー溝１２３ａ、１２４ａが形成されている。各キー溝１２３ａ、１２３ｂには、図１に示すようにドア部１２０の外側面に形成された孔１２７、１２８を通してドア部１２０内に挿入される後述するようなキーが嵌まり込むことができる。

一方のピニオン１２３に対して設けられた２つの動作棒１２５ａ、１２５ｂは、ドア部１２０の上方向及び下方向にそれぞれ平行に延びており、動作棒１２５ａの下端近傍から上方の所定範囲にラックが形成され、動作棒１２５ｂの上端近傍から下方の所定範囲にラックが形成されている。そして、動作棒１２５ａのラックと動作棒１２５ｂのラックとがピニオン１２３を挟み込むようにして当該ピニオン１２３に噛み合っている。図３に示すように、ピニオン１２３の回動により、２つの動作棒１２５ａ、１２５ｂがそれぞれ上下の反対方向に直動する。ドア部１２０の上端面には、上下に直動する動作棒１２５ａが出没する孔１２１ａが形成され、ドア部１２０の下端面には、上下に直動する動作棒１２５ｂが出没する孔１２１ｂが形成されている。

他方のピニオン１２４に対して設けられた２つの動作棒１２６ａ、１２６ｂも、同様に、ドア部１２０の上方向及び下方向にそれぞれ平行に延びており、動作棒１２６ａの下端近傍から上方の所定範囲にラックが形成され、動作棒１２６ｂの上端近傍から下方の所定範囲にラックが形成されている。そして、動作棒１２６ａのラックと動作棒１２６ｂのラックとがピニオン１２４を挟み込むようにして当該ピニオン１２４に噛み合っており、ピニオン１２３の場合（図３参照）と同様に、ピニオン１２４の回動により、２つの動作棒１２６ａ、１２６ｂがそれぞれ上下の反対方向に直動する。ドア部１２０の上端面には、上下に直動する動作棒１２６ａが出没する孔１２２ａが形成され、ドア部１２０の下端面には、上下に直動する動作棒１２６ｂが出没する孔１２２ｂが形成されている。

ドア部１２０がケース本体１１０の開口部１１１に嵌め込まれた（装着された）状態で、ドア部１２０の上端面の２つの孔１２１ａ、１２２ａから動作棒１２５ａ、１２６ａの先端部が進出するとともにドア部１２０の下端面の２つの孔１２１ｂ、１２２ｂから動作棒１２５ｂ、１２６ｂの先端部が進出すると（図２参照）、各動作棒１２５ａ、１２５ｂ、１２６ａ、１２６ｂのそれぞれの先端部がケース本体１１０に設けられたロック孔（図示略）に嵌まり込む。これにより、ドア部１２０がケース本体１１０に固定（ロック）される。一方、ドア部１２０の上端面の２つの孔１２１ａ、１２２ａに動作棒１２５ａ、１２６ａの先端部が没入するとともにドア部１２０の下端面の２つの孔１２１ｂ、１２２ｂに動作棒１２５ｂ、１２６ｂの先端部が没入すると（図３参照）、各動作棒１２５ａ、１２５ｂ、１２６ａ、１２６ｂのそれぞれの先端部がケース本体１１０に設けられたロック孔（図示略）から抜かれた状態になる。これにより、ドア部１２０のケース本体１１０に対する固定（ロック）が解除（アンロック）される。

上述したような構造のＦＯＵＰ１００（図１〜図３参照）を洗浄するケース洗浄装置は、図４に示すように構成される。

図４において、このケース洗浄装置は、ＦＯＵＰ１００を搬送するロボット１０（ケース搬送機構）と、ＦＯＵＰ１００をケース本体１１０とドア部１２０とに分離した状態で洗浄する洗浄槽２０とを有している。ロボット１０は、基台１１と、基台１１上に固定設置された多関節のロボットアーム１２と、ロボットアーム１２の先端部に多軸方向に回動自在に設けられた把持ハンド１３とを備えている。洗浄槽２０は、上方に開放する槽本体２１と、槽本体２１の開口を開閉する蓋部２２とを備えている。洗浄槽２０には、ロッドを進退動させる油圧（エア）シリンダを含む開閉駆動機構２４が設けられており、前記ロッドの進退動により、蓋部２２がヒンジ２３を支点に槽本体２１に対する開閉動を行う。

蓋部２２の内側面には、ＦＯＵＰ１００のドア部１２０を保持するドア保持板２５（ドア保持部）が設けられている。ドア保持板２５の内側面には複数の吸着器２６が設けられており（図４では単一の吸着器２６しか表れていない）、これら複数の吸着器２６にドア部１２０を吸着させることにより、ドア部１２０をドア保持板２５に保持させることができる。槽本体２１の底部にはＦＯＵＰ１００のケース本体１１０を保持するケース本体保持部２７が設けられている。

蓋部２２の外側面にはロック動作機構３０が設けられている。ロック動作機構３０は、ＦＯＵＰ１００におけるドア部１２０のケース本体１１０に対するロックを解除する（アンロック）ようにロック機構（固定機構：図２及び図３参照）を動作させる（固定解除機構）。また、ロック動作機構３０は、ケース本体１１０の開口部１１１に嵌め込まれたドア部１２０をケース本体１１０に対してロック（固定）するように上記ロック機構を動作させることができる。このロック動作機構３０は、キー機構３１、キー嵌め込み機構３２及びキー回転機構３３を有しており、図４とともに図５に拡大して示すように構成されている。

キー機構３１は、蓋部２２及びドア保持板２５を回転自在に貫通する軸体３１１を有している。軸体３１１の先端部には、図６に示すように、前述したロック機構におけるピニオン１２３に形成されたキー溝１２３ａに嵌合可能なキー３１２が設けられている。軸体３１１は、その後端部が軸受３１３に回転自在に支持されるとともに、蓋体２２の外側面に設けられた軸受３１４及びドア保持板２５の蓋体２２に対向する面（外側面）に設けられた軸受３１５に回転自在に支持されている。

キー嵌め込み機構３２は、ロッド３２２を、蓋体２２及びドア保持板２５に対して直交する方向に、進退動させる油圧またはエアで動作するシリンダ３２１（軸体進退動機構）と、ロッド３２２の先端部とキー機構３１における軸体３１１の後端部を回転自在に支持する軸受３１３とを連結する連結板３２３とを備えている。シリンダ３２１にロッド３２２が引き込まれると、連結板３２３を介して軸体３１１がその軸方向に押し込まれ、軸体３１１の先端に設けられたキー３１２（図６参照）がドア保持板２５から突出する。初期状態において、ロック機構におけるピニオン１２３に形成されたキー溝１２３ａの向きと、軸体３１１の先端に設けられたキー３１２の向きとは、例えば、ともに上下方向であって、合致している。従って、前述したような軸体３１１の進出によりドア保持板２５から突出したキー３１２は、ドア保持板２５に保持されるドア部１２０に設けられたロック機構のピニオン１２３のキー溝１２３ａに嵌まり込む。一方、キー３１２がキー溝１２３ａに嵌り込んだ状態で、シリンダ３２１からロッド３２２が進出すると、連結板３２３を介して軸体３１１がその軸方向に引かれ、それより、キー３１２がピニオン１２３のキー溝１２３ａから引き抜かれる。

キー回転機構３３は、モータ３３１、モータ３３１により回転される駆動プーリ３３２、軸体３１１に軸方向に摺動自在に嵌め込まれた従動プーリ３３３、及び駆動プーリ３３２と従動プーリ３３３とに巻き掛けられたベルト３３４を備えている。モータ３３１により駆動プーリ３３２が回転されると、その回転がベルト３３４を介して従動プーリ３３３に伝達し、従動プーリ３３３の回転により、軸体３１１が回転する（軸体回転駆動機構）。前述したようにキー嵌め込み機構３２によりロック機構のピニオン１２３に形成されたキー溝１２３ａにキー３１２が嵌まり込んだ状態で、軸体３１１が回転されると、その回転に伴ってキー３１２が回転し、そのキー３１２の回転によりロック機構のピニオン１２３（図６参照）が回転する。そして、モータ３３１の回転方向（軸体３１１及びキー３１２の回転方向）に対応するピニオン１２３の回転方向に応じて、動作棒１２５ａが上下動してドア部１２０の孔１２１ａから出没するとともに、動作棒１２５ｂが上下動してドア部１２０の孔１２１ｂから出没する。モータ３３１を動作棒１２５ａ、１２５ｂがドア部１２０の孔１２１ａ、１２１ｂに没入する方向に回転させることにより、即ち、ロック機構（ピニオン１２３、動作棒１２５ａ、１２５ｂ）をそのように動作させることにより、ケース本体１２０に嵌り込んでロック（固定された）状態にあるドア部１２０の当該ロックが解除される。一方、モータ３３１を動作棒１２５ａ、１２５ｂがドア部１２０の孔１２１ａ、１２１ｂから突出する方向に回転させることにより、即ち、ロック機構（ピニオン１２３、動作棒１２５ａ、１２５ｂ）をそのように動作させることにより、ケース本体１２０の開口部１１１に嵌め込まれたドア部１２０がロック（固定）される。

なお、軸体３１１が後退してキー３１２がピニオン１２３に形成されたキー溝１２３ａから抜け、更に、軸体３１１が所定の退避位置まで後退すると、ドア保持板２５が蓋部２２に対向した状態で回転可能になる。この状態で、モータ３３１の駆動に伴った駆動プーリ３３２及びベルト３３４を介した従動プーリ３３３の回転が、所定の機構（図示略）を介してドア保持板２５に伝達する。これにより、軸体３１１を退避位置まで後退させた状態で、モータ３３１の駆動により、軸体３１１に妨げられることなく、ドア保持体２５を回転させることができる。

図示されてはいないが、ロック動作機構３０において、前述したのと同様の構成のキー機構３１、キー嵌め込み機構３２及びキー回転機構３３が、ロック機構（図２、図３及び図６参照）におけるピニオン１２４に対しても設けられている。なお、ピニオン１２３に対するキー機構３１の軸体３１１（軸受３１３）とピニオン１２４に対するキー機構３１の軸体３１１（軸受３１３）とを連結板３２３により連結することにより、２つのピニオン１２３、１２４（ロック機構）に対してキー嵌め込み機構３２を共通化することができる。

なお、図４には示されていないが、洗浄槽２０の槽本体２１には、洗浄液を噴出させる機構、乾燥エアを噴出させる機構等、ＦＯＵＰ１００の洗浄、乾燥に必要な種々の機構が設けられている。また、ロボット１０、蓋部２２の開閉を行う開閉駆動機構２４、洗浄槽２０における洗浄、乾燥に必要な機構、ドア保持板２２に設けられた吸着器２６、及びロック動作機構３０（キー嵌め込み機構３２、キー回転機構３３）それぞれの動作制御は、図示外の駆動制御装置によって行われる。

前述した構造のケース洗浄装置の動作について説明する。

ドア部１２０がケース本体１１０の開口部１１１に嵌め込まれて、ロック機構（図２、図３参照）によってロック（固定）された状態のＦＯＵＰ１００が、所定の載置台に載置される。この状態でＦＯＵＰ１００の洗浄処理が開始される。

ロボット１０のロボットアーム１２が前記載置台まで延びて、把持ハンド１３によって載置台に載置されたＦＯＵＰ１００のケース本体１１０のＯＨＴヘッド１１２を把持する。ロボットアーム１２は、把持ハンド１３によってＯＨＴヘッド１１２が把持されたＦＯＵＰ１００を洗浄槽２０に向けて搬送する。そして、ロボット１０は、把持ハンド１３の向きを調整することにより、図４に示すように、開いて立ち上がった状態の蓋部２２（ドア保持部２５）にＦＯＵＰ１００のドア部１２０を正対させる。

この状態で、ロボットアーム１２は、洗浄槽２０の蓋部２２に向けて延び、図７に示すように、ドア部１２０を蓋部２２に設けられたドア保持板２５の複数の吸着器２６に吸着させる。これにより、ＦＯＵＰ１００のドア部１２０がドア保持板２５に保持される（ドア部セットステップ）。

次いで、図８に示すように、ロック動作機構３０のキー嵌め込み機構３２が、キー機構３１の軸体３１１を蓋部２２の内側方向に押し込む。これにより、軸体３１１の先端に設けられたキー３１２がドア部１２０の孔１２７、１２８（図１参照）を通して各ピニオン１２３、１２４（ロック機構）のキー溝１２３ａ、１２４ａに嵌まり込む。そして、キー回転機構３３が軸体３１１を回動させることにより各ピニオン１２３、１２４を回動させる。これにより、一方のピニオン１２３にラックが噛み合った動作棒１２５ａが下方向に直動するとともにそのピニオン１２３にラックが噛み合った動作棒１２５ｂが上方向に直動して、各動作棒１２５ａ、１２５ｂの先端部がドア部１２０の孔１２１ａ、１２１ｂに没入する（図２、図３参照）。また、同様に、他方のピニオン１２４にラックが噛み合った動作棒１２６ａが下方向に直動するとともにピニオン１２４にラックが噛み合った動作棒１２６ｂが上方向に直動して、各動作棒１２６ａ、１２６ｂの先端部がドア部１２０の孔１２２ａ、１２２ｂに没入する。これにより、ドア保持部２５に保持されたドア部１２０のケース体１１０に対するロック（固定）が解除される（固定解除ステップ）。

この状態で、ロボットアーム１２は、図９に示すように、把持ハンド１３によってＯＨＴヘッド１１２が把持されたケース本体１１０をドア保持部２５に保持されたドア部１２０から離れる方向に移動させる。そして、ロック動作機構３０のキー回転機構３３によりキー機構３１の軸体３１１が初期状態まで戻るように回動させられ、その後、キー嵌め込み機構３２により軸体３１１が蓋部２２の外側方向に引き出され、軸体３１１の先端部に設けられたキー３１２が各ピニオン１２３、１２４のキー溝１２３ａ、１２４ａから引き抜かれる。このとき、キー３１２は、孔１２７、１２８（図１参照）を通してドア部１２０の外部まで引き出される。そして、軸体３１１は退避位置まで後退する。

次いで、ロボット１０は、図１０に示すように、ドア部１２０から分離されたケース本体１１０の開口部１１１がドア保持部２５に保持されたドア部１２０と反対の方向を向くように把持ハンド１３を回転させる。その後、ロボット１０は、ロボットアーム１２を図１１及び図１２に示すように順次動作させて、把持ハンド１３によってＯＨＴヘッド１１２が把持されるケース本体１１０を、開口部ｌ１１を下側に向けて、槽本体２１の底部に設けられたケース本体保持部２７に保持させる（ケース本体セットステップ）。

ケース本体１１０が槽本体２１のケース本体保持部２７に保持されると、ロボット１０は、把持ハンド１３によるＯＨＴヘッド１１２の把持を解除して、ロボットアーム１２を槽本体２１から脱出させる。そして、開閉駆動機構２４の動作により蓋部２２がヒンジ２３を支点に回動させられ、図１３に示すように、蓋部２２が閉じられる。この状態で、洗浄槽２０（槽本体２１）内に洗浄液が噴出させられ、槽本体２１のケース本体保持部２７に保持されたケース本体１１０と蓋部２２に設けられたドア保持部２５に保持されたドア部１２０とが分離した状態で洗浄される（洗浄ステップ）。なお、この洗浄に際して、ドア保持部２５が回転させられ、ドア保持部２５に保持されたドア部１２０は、洗浄槽２０において回転させられながら洗浄液により洗浄される。洗浄の終了後、洗浄槽２０（槽本体２１）内に、例えば、エアが噴出され、洗浄後されたケース本体１１０及びドア部１２０の乾燥が行われる。

なお、洗浄槽２０（槽本体２１）において、分離した状態のケース本体１１０及びドア部１２０の洗浄及び乾燥が終了すると、図１３に示す状態から、洗浄槽２０の蓋部２２が開けられ、ロボット１０が、前述した手順と逆の手順に従って、即ち、図１２に示す状態、図１１に示す状態、図１０に示す状態、図９に示す状態、図８に示す状態となるように、順次動作する。ここで、ロボット１２により搬送されるケース本体１１０の開口部１１１にドア保持部２５に保持されたドア部１２０が嵌め込まれる前に、ロック動作機構３０（キー機構３１、キー嵌め込み機構３２、キー回転機構３３）が、ドア部１２０に設けられた４つの動作棒１２５ａ、１２５ｂ、１２６ａ、１２６ｂが孔１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂ（図２、図３参照）に没入するようにロック機構（２つのピニオン１２３、１２４）を動作させる。その後、ロボット１２により搬送されるケース本体１１０の開口部１１１にドア保持部２５に保持されたドア部１２０が嵌め込まれる。そして、ロック動作機構３０が、ドア保持部２５に保持されたドア部１２０がロボットアーム１２（把持ハンド１３）によって支持されるケース本体１１０に対してロックされるように、ロック機構（図２、図３参照）を動作させる（図７に示す状態）。

このようにして、ドア保持部２５に保持されたドア部１２０がロボットアーム１２に支持されるケース本体１１０に対して装着固定されると、ドア保持部２５の各吸着器２６の吸着作用が解除される。その後、ロボット１０は、例えば、図４に示す状態を経て、ケース本体１１０とドア部１２０とが一体となったＦＯＵＰ１００を所定の場所まで搬送する。これにより、洗浄済みのケース本体１１０とドア部１２０とが一体となったＦＯＵＰ１００が所定の場所に置かれる。

上述したようなケース洗浄装置及びケース洗浄方法によれば、ケース本体１１０とドア部１２０とが、洗浄槽２０の外部ではなく、洗浄槽２０の蓋部２２（ドア保持板２５）において分離され、その洗浄槽２０において、ケース本体１１０が槽本体２１に設けられたケース本体保持部２７に保持され、ドア部１２０がドア保持板２５に保持されるようになるので、ＦＯＵＰ１００をケース本体１１０とドア部１２０とに分離して、それらケース本体１１０とドア部１２０とを効率的に洗浄槽にセットすることができる。

ところで、この種のケース洗浄装置では、複数の洗浄槽２０を設けることが考えられる。この場合、従来のように、１か所の仮置台で分離したフープ本体１１０及びドア部１２０の組を、複数の洗浄槽２０に振り分けるようにすると、ケース本体１１０に対するドア部１２０のロック（固定）を解除する機構（ロック解除機構）が故障等してフープ本体１１０とドア部１２０との分離ができなくなった場合、全ての洗浄槽２０での処理ができなくなってしまうという不具合がある。しかし、上述したようなケース洗浄装置では、各洗浄槽２０においてＦＯＵＰ１００がケース本体１１０とドア部１２０とに分離されるので、１つの洗浄槽２０においてロック解除機構（ロック動作機構３０）の故障等によりケース本体１１０とドア部１２０とが分離できなくなったとしても、他の洗浄槽２０においては、ＦＯＵＰ１００をケース本体１１０とドア部１２０とを分離して継続的に洗浄することができる。

なお、上述したケース洗浄装置では、ドア部１２０は、洗浄槽２０の蓋部２２に設けられたドア保持部２５に保持されるものであったが、これに限定されない。ドア部１２０を、洗浄槽２０の側壁面、底面等、洗浄槽２０のいずれの部位にでも保持させることが可能である。

以上、本発明のいくつかの実施形態及び各部の変形例を説明したが、この実施形態や各部の変形例は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述したこれら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明に含まれる。

本発明に係るケース洗浄装置及びケース洗浄方法は、ケースをケース本体とドア部とに分離して、それらケース本体とドア部とを効率的に洗浄槽にセットすることのできるという効果を有し、ケース本体と該ケース本体に対して着脱可能なドア部と、該ドア部を当該記ケース本体に対して解除可能な状態で固定する固定機構とを有するケースを洗浄するケース洗浄装置及びケース洗浄方法として有用である。

１０ ロボット
１１ 基台
１２ ロボットアーム
１３ 把持ハンド
２０ 洗浄槽
２１ 槽本体
２２ 蓋部
２３ ヒンジ
２４ 開閉駆動機構
２５ ドア保持部
２６ 吸着器
３０ ロック動作機構
３１ キー嵌め込み機構
３２ キー回転機構
１００ ＦＯＵＰ（ケース）
１１０ ケース本体
１１１ 開口部
１１２ ＯＨＴヘッド
１２０ ドア部
１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂ 孔
１２３、１２４ ピニオン
１２３ａ、１２４ａ キー溝
１２５ａ、１２５ｂ、１２６ａ、１２６ｂ 動作棒
１２７、１２８ 孔
３１１ 軸体
３１２ キー

Claims (5)

1. ケース本体と、該ケース本体に対して着脱可能なドア部と、前記ケース本体に装着された前記ドア部を当該ケース本体に対して解除可能な状態で固定する固定機構とを有するケースを洗浄するケース洗浄装置であって、
   洗浄槽と、
   該洗浄槽に設けられ、前記ドア部を保持するドア保持部と、
   前記ドア部が前記ケース本体に装着固定された状態の前記ケースを、前記ケース本体を把持して搬送するケース搬送機構と、
   該ケース搬送機構が前記ケースを搬送して前記ドア部を前記ドア保持部に保持させた状態で、前記ドア部の前記ケース本体に対する固定を解除するように前記固定機構を動作させる固定解除機構と、
   前記洗浄槽に設けられ、前記ケース搬送機構が前記ケース本体に対する固定が解除された状態で前記ドア保持部に保持された前記ドア部から分離して搬送してきた前記ケース本体を保持するケース本体保持部とを有するケース洗浄装置。
2. 前記洗浄槽は、上方に開放する槽本体と、該槽本体の開口を開閉する蓋部とを備え、
   前記ドア保持部は、前記蓋部の内側面に設けられており、
   前記固定解除機構は、前記蓋部の外側から当該蓋部の内側面に設けられた前記ドア保持部に保持された状態の前記ドア部の前記ケース本体に対する固定を解除するように前記固定機構を動作させる機構を有する請求項１記載のケース洗浄装置。
3. 前記固定機構は、キー溝の形成された回転部と、
   前記回転部を回転させることによって動作し、当該回転部の回転方向に応じて、前記ドア部の前記ケース本体に対する固定及び固定解除を行う固定動作部とを有し、
   前記固定機構を動作させる機構は、前記回転部に形成された前記キー溝に嵌合可能なキーと、
   前記ドア部が前記ドア保持部に保持された状態で、前記キー溝に前記キーを嵌め込ませるキー嵌め込み機構と、
   該キー嵌め込み機構により前記キー溝に嵌め込まれた前記キーを回転させて前記回転部を回転させるキー回転機構とを有する請求項２記載のケース洗浄装置。
4. 前記固定機構は、前記ケースの前記ドア部に設けられており、
   前記キー嵌め込み機構は、先端部に前記キーが設けられ、前記洗浄槽の前記蓋部を貫通して延びる軸体と、
   前記蓋部の外側面に設けられ、前記ドア保持部に保持された状態の前記ドア部に設けられた前記固定機構の前記回転部に形成された前記キー溝に前記キーが嵌り込むように前記軸体を進出させ、及び前記キー溝から前記キーが脱出するように前記軸体を後退させる軸体進退動機構とを有し、
   前記キー回転機構は、前記蓋部の前記外側面に設けられ、前記キーが前記キー溝に嵌り込んだ状態で前記軸体を回転させる軸体回転駆動機構を有する請求項３記載のケース洗浄装置。
5. ケース本体と、該ケース本体に対して着脱可能なドア部と、前記ケース本体に装着された前記ドア部を当該ケース本体に対して解除可能な状態で固定する固定機構とを有するケースを洗浄するケース洗浄方法であって、
   ケース搬送機構が、前記ドア部が装着固定された前記ケース本体を把持して前記ケースを搬送し、前記ドア部を洗浄槽に設けられたドア保持部に保持させるドア部セットステップと、
   前記ドア部の前記ケース本体に対する固定を解除するように前記固定機構を動作させる固定解除ステップと、
   前記ケース搬送機構が、前記ケース本体に対する固定が解除された状態で前記ドア保持部に保持された前記ドア部から分離して搬送してきた前記ケース本体を前記洗浄槽に設けられたケース本体保持部に保持させるケース本体セットステップと、
   前記洗浄槽において、前記ドア保持部に保持された前記ドア部と前記ケース本体保持部に保持された前記ケース本体とを分離した状態で洗浄する洗浄ステップとを有するケース洗浄方法。
   
   

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