JP2019214437A - 物品載置部材、これを備えたストッカ、及び搬送車システム - Google Patents

物品載置部材、これを備えたストッカ、及び搬送車システム Download PDF

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Abstract

【課題】載置部から鉛直方向に立ち上がる立設部を設けた場合であっても、物品を載置するときの物品の破損を抑制できる、物品載置部材、これを備えたストッカ、及び搬送車システムを提供する。【解決手段】物品載置部材５０は、格納容器９０が載置される載置部５１と、載置部５１から鉛直方向に立ち上がると共に格納容器９０の移載方向に延在する部材であって、載置部５１に載置された格納容器９０が水平方向において移載方向に直交する幅方向へ移動することを規制する側方立設部５３と、を備える。側方立設部５３には、スタッカクレーン７によって移載される格納容器９０が接触したときに、格納容器９０を前側から後側に向かって斜め上方へ案内する案内部５５が設けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、物品載置部材、これを備えたストッカ、及び搬送車システムに関する。
パーティションなどの本体部により画成される内部空間に、半導体ウエハ及びガラス基板等の被格納物が格納される格納容器を載置されるラックと、当該ラックに被保管物を移載可能なスタッカクレーン等の移載装置と、を備えたストッカが知られている（例えば、特許文献１）。また、上記のようなストッカ又は所定の処理装置に格納容器の受け渡しを行うインタフェイス部分としてのロードポートが知られている（例えば、特許文献２）。このようなストッカのラック又はロードポートの物品載置部材は、移載装置によって水平方向における一方向から格納容器等の物品が載置される。
特開２０１５−２１４４０７号公報 特開２０１７−１８６１１５号公報
図８に示されるように、このような物品載置部材２５０（２５０Ａ，２５０Ｂ）には、例えば、支柱部材２４１に取り付けるため、又は、隣り合う物品載置部材２５０との仕切りのために、格納容器（物品）２９０が載置される載置部２５１から鉛直方向に立ち上がり、上記一方向（Ｙ方向）に直交する幅方向（Ｘ方向）への格納容器２９０の移動を規制する立設部２５３が設けられることがある。しかしながら、このような物品載置部材２５０に対し、移載装置（図示せず）が停止すべき位置に対して幅方向（Ｘ方向）にずれた状態で停止し、その状態で格納容器２９０を移載しようとすると、格納容器２９０は上記立設部２５３に衝突することとなる。その結果、格納容器２９０が、移載装置と立設部２５３との間に挟まれて破損することがある。
そこで、本発明の目的は、載置部から鉛直方向に立ち上がる立設部を設けた場合であっても、物品を載置するときの破損を抑制できる、物品載置部材、これを備えたストッカ、及び搬送車システムを提供することにある。
本発明の物品載置部材は、移載装置によって物品の移載が行われる物品載置部材であって、物品が載置される載置部と、載置部から鉛直方向に立ち上がると共に物品の移載方向に延在する部材であって、載置部に載置された物品が水平方向において移載方向に直交する幅方向へ移動することを規制する立設部と、を備え、物品載置部材から見て移載装置が配置される側を移載方向の前側、その反対側を移載方向の後側としたとき、立設部には、移載装置によって移載される物品が接触したときに、物品を前側から後側に向かって斜め上方へ案内する案内部が設けられている。
この構成の物品載置部材では、移載装置が、物品載置部材に対して停止すべき位置から幅方向にずれた状態で停止し、その状態で物品が移載された場合であっても、物品は案内部によって前側から後側に向かって斜め上方へ案内される。これによって、物品が移載装置と立設部との間に挟まれて破損することがなくなる。この結果、載置部から鉛直方向に立ち上がる立設部を設けた場合であっても、物品を載置するときの破損を抑制できる。
本発明の物品載置部材では、案内部の上端は、前側から後側に向かって斜め上方へ延びていてもよい。この構成では、移載時に立設部に衝突した物品を、斜め上方へスムーズに案内することができる。
本発明の物品載置部材では、立設部における鉛直方向の上端の少なくとも一部には、上端から水平方向に延び、物品の一部が鉛直方向に移動することを規制する張出部が設けられていてもよい。この構成では、載置部に載置された物品が鉛直上方に移動することを抑制できるので、物品載置部材から物品が落下することを防止できる。
本発明の物品載置部材では、案内部の上端の後側の端部は、鉛直方向において張出部よりも高い位置に設けられていてもよい。この構成では、案内部によって案内される格納容器が張出部に衝突することを防止できる。
本発明のストッカは、幅方向に所定間隔で配置され、鉛直方向に延在する支柱部材と、上記の物品載置部材と、を備え、物品載置部材の立設部が、支柱部材に固定されていてもよい。この構成では、ストッカの物品載置部材に立設部を設けた場合であっても、物品を載置するときの破損を抑制できる。
本発明の搬送車システムは、上記の物品載置部材と、物品載置部材に物品を移載する移載装置と、移載装置を制御する制御部と、物品が前側から後側に向かって斜め上方へ移動したことを検出する検出部と、を備え、制御部は、検出部によって物品の斜め上方への移動が検出されたときに、移載装置による物品の移載を停止させてもよい。この構成では、検出部によって物品の斜め上方への移動が検出されたとき、すなわち、物品が立設部に接触したことが検出されると、移載装置が物品を移載方向に押し出すことを停止する。これにより、物品が破損することを未然に防止することができる。
本発明の搬送車システムの検出部は、移載時に物品を支持する支持部に設けられ、物品の存在の有無を検出するセンサによって構成されていてもよい。この構成では、斜め上方への移動が検出可能な検出部を容易に構成することができる。
本発明によれば、載置部から鉛直方向に立ち上がる立設部を設けた場合であっても、物品を載置するときの物品の破損を抑制できる。
一実施形態に係るストッカを示すＸ方向から見た断面図である。 図１のストッカに含まれる一部の物品載置部材を拡大して示した斜視図である。 図２の物品載置部材の一部を拡大して示した斜視図である。 図１のストッカクレーンのアーム部及び容器支持部の近傍を拡大して示す斜視図である。 図１の搬送車システムの機能構成を示す機能ブロック図である。 側方立設部に接触した格納容器を示す側面図である。 側方立設部に接触した格納容器を示す側面図である。 従来のストッカに含まれる一部の物品載置部材を拡大して示した斜視図である。
以下、図面を参照して、本発明の好適な一実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
一実施形態に係る物品載置部材５０、物品載置部材５０を備えたストッカ１、搬送車システム１００について説明する。まず、ストッカ１について説明する。ストッカ１は、半導体ウエハ及びガラス基板等の被格納物が格納されたＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）等の格納容器（物品）９０を保管する保管庫としての機能を有している。ストッカ１は、例えば、クリーンルームに設けられる。
図１に示されるように、ストッカ１は、本体部３、ラック４、スタッカクレーン（移載装置）７、ＯＨＴポート２１、コントローラ（制御部）８０を主に備えている。
本体部３は、ストッカ１の内部空間Ａを画成する部分であり、複数のパーティションにより形成されている。ラック４は、格納容器９０を載置する部分であり、通常１〜２列（ここでは、２列）設けられている。各ラック４は、Ｘ方向（幅方向）に延在しており、隣り合う２つのラック４，４が対向するように略平行に配置されている。
図２及び図３に示されるように、各ラック４は、支柱部材４１と、梁部材４３と、物品載置部材５０と、を有している。なお、図２及び図３では、物品載置部材５０から見てスタッカクレーン（移載装置）７が配置される側を前側、その反対側を移載方向の後側として説明する。支柱部材４１は、Ｘ方向に所定間隔で配置され、鉛直方向に延在する。梁部材４３は、隣り合う支柱部材４１，４１同士を接続する。物品載置部材５０は、Ｘ方向及びＺ方向（鉛直方向）に沿って配列されている。物品載置部材５０は、格納容器９０を載置して保管する。
物品載置部材５０は、左右一対の物品載置部材５０Ａ，５０Ｂによって構成されている。すなわち、左右一対の物品載置部材５０Ａ，５０Ｂによって一つの格納容器９０を載置する。物品載置部材５０は、載置部５１と、側方立設部（立設部）５３と、前方立設部６１と、を有している。
載置部５１は、格納容器９０が載置される部分である。載置部５１の上面には、容器位置決め部６７が設けられている。容器位置決め部６７は、格納容器９０を位置決めする部材である。容器位置決め部６７は、格納容器９０の底面に形成された凹部に嵌合されることによって、格納容器９０を位置決めする。側方立設部５３は、載置部５１から鉛直方向に立ち上がると共に格納容器９０の移載方向（Ｘ方向）に延在する部材であって、載置部５１に載置された格納容器９０が水平方向において移載方向に直交する幅方向（Ｘ方向）へ移動することを規制する。側方立設部５３には、案内部５５と、張出部５７と、が設けられている。
案内部５５は、スタッカクレーン７によって移載される格納容器９０が接触したときに、当該格納容器９０をＹ方向において前側から後側に向かって斜め上方へ案内する部分である。案内部５５の上端（案内面）５５ａは、前側から後側に向かって斜め上方へ延びている。張出部５７は、側方立設部５３における鉛直方向の上端５３ａから水平方向に延び、載置部５１に載置された格納容器９０の一部である側方突出部９１が鉛直方向に移動することを規制する部分である。案内部５５の上端５５ａの後側の端部５５ｂは、Ｚ方向において張出部５７よりも高い位置に設けられている。
前方立設部６１は、載置部５１からＺ方向に立ち上がると共にＸ方向に延在する部材である。前方立設部６１は、載置部５１に載置された格納容器９０が水平方向においてＹ方向前方に移動することを規制する。
載置部５１と、側方立設部５３と、案内部５５と、張出部５７と、前方立設部６１と、を有する物品載置部材５０は、板状部材を、例えば、プレス加工等することによって一体形成されている。
図１及び図４に示されるように、スタッカクレーン７は、格納容器９０を物品載置部材５０に対して出し入れすると共に、物品載置部材５０間を移動させる機構である。スタッカクレーン７は、対向するラック４，４に挟まれた領域に配置されている。スタッカクレーン７は、ラック４の延在方向（Ｘ方向）に沿って、床面に配置された軌道（図示せず）を走行することにより、ラック４に沿ってＸ方向に移動することができる。
スタッカクレーン７は、走行部７１と、支持柱７２と、荷台７３と、アーム部７４と、容器支持部７５と、を備えている。走行部７１は、モータ等の走行駆動部７１Ａ（図５参照）によって軌道をＸ方向に走行可能に設けられている。支持柱７２は、走行部７１の上部に設けられ、鉛直方向に延在する部材である。荷台７３は、モータ等の昇降駆動部７３Ａ（図５参照）によって、支持柱７２に沿って昇降可能に設けられている。アーム部７４は、荷台７３に設けられており、複数のアーム７４Ａ,７４Ｂを有している。複数のアーム７４Ａ,７４Ｂの最上部のアーム７４Ｂには容器支持部７５が固定されている。複数のアーム７４Ａ,７４Ｂは、モータ等のアーム駆動部７９（図５参照）によって、容器支持部７５を水平方向に自在に移動させることができる。
容器支持部７５は、格納容器９０を保持する機構であり、アーム７４Ｂの上面に固定されている。容器支持部７５は、第一本体部７５Ａと、第二本体部７５Ｂと、容器保持部７５Ｃと、容器位置決め部７６Ａ，７６Ｂ，７６Ｃと、容器検出部（検出部）７７Ａ，７７Ｂ，７７Ｃと、を有している。第一本体部７５Ａは、板状部材であり、アーム７４Ｂに固定されると共に格納容器９０を支持する。第二本体部７５Ｂは、第一本体部７５Ａから鉛直方向上方に延びる部材であり、容器保持部７５Ｃを支持する。容器保持部７５Ｃは、格納容器９０の側方を保持する。
容器位置決め部７６Ａ，７６Ｂ，７６Ｃは、第一本体部７５Ａの上面に形成されており、格納容器９０を位置決めする部材である。容器位置決め部７６Ａ，７６Ｂ，７６Ｃは、格納容器９０の底面に形成された凹部に嵌合されることによって、格納容器９０を位置決めする。容器位置決め部７６Ａ，７６Ｂ，７６Ｃは、第一本体部７５Ａの上面に三つ配置されている。容器位置決め部７６Ａ，７６Ｂ，７６Ｃは、第一本体部７５Ａの周縁に近い位置に配置されている。
容器検出部７７Ａ，７７Ｂ，７７Ｃは、例えば、接触式センサであり、格納容器９０が接触しているか否かを検出する。容器検出部７７Ａ，７７Ｂ，７７Ｃは、格納容器９０の接触の有無に関する情報をコントローラ８０に出力する。容器検出部７７Ａ，７７Ｂ，７７Ｃは、第一本体部７５Ａの上面に三つ配置されている。容器検出部７７Ａ，７７Ｂ，７７Ｃは、第一本体部７５Ａの周縁に近い位置かつ容器位置決め部７６Ａ，７６Ｂ，７６Ｃの近傍に配置されている。
ストッカ１への格納容器９０の出し入れは、ＯＨＴ（Overhead Hoist Transfer）ポート２１から行われる。ＯＨＴポート２１は、天井に敷設された軌道２５を走行する天井走行車２７とストッカ１との間で格納容器９０を受け渡しする部分であり、格納容器９０を搬送するコンベヤ２１Ａを有している。
次に、搬送車システム１００について説明する。搬送車システム１００は、上記ストッカ１と、コントローラ８０と、を主に含んで構成される。
コントローラ８０（図１参照）は、スタッカクレーン７における各部を制御する。コントローラ８０は、例えば、本体部３の内部に配置される。コントローラ８０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等を有している。コントローラ８０では、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のハードウェアと、プログラム等のソフトウェアとが協働することによって、各種制御を実行する。
図４に示されるように、本実施形態のコントローラ８０は、容器検出部７７Ａ，７７Ｂ，７７Ｃによって格納容器９０の斜め上方への移動が検出されたときに、スタッカクレーン７による格納容器９０の移載を停止させる。具体的には、コントローラ８０は、容器検出部７７Ａ，７７Ｂ，７７Ｃの少なくとも一つによって、格納容器９０の存在が無いことが検出されると、容器検出部７７Ａ，７７Ｂ，７７Ｃによって格納容器９０の斜め上方への移動が検出されたと判定し、スタッカクレーン７による格納容器９０の移載を停止させる。
次に、スタッカクレーン７が、物品載置部材５０に格納容器９０を載置する際の動作について説明する。コントローラ８０は、走行駆動部７１Ａを制御して、Ｘ方向において、格納容器９０を載置する予定の物品載置部材５０の前で走行部７１を停止させる。並行して、コントローラ８０は、昇降駆動部７３Ａを制御して、格納容器９０を載置する予定の物品載置部材５０の高さまで容器支持部７５を移動させる。更に詳細には、格納容器９０の底面９０ａが、格納容器９０を載置する予定の物品載置部材５０の前方立設部６１の上方を通過可能な高さまで容器支持部７５を移動させる。
引き続き、コントローラ８０は、アーム駆動部７９を制御して、アーム部７４をＹ方向の後側に伸ばし、第一本体部７５Ａによって下方から支持される格納容器９０を前進させる。そして、格納容器９０の前進方向における後端９０ｂ（図５及び図６参照）が、前方立設部６１を超えたところで、アーム駆動部７９を停止させる。次に、コントローラ８０は、昇降駆動部７３Ａを制御して、容器支持部７５を下降させる。これにより、格納容器９０が物品載置部材５０に載置される。
次に、何らかの要因で、格納容器９０を載置する予定の物品載置部材５０の位置からＸ方向にずれた位置で停止した場合について説明する。この場合も、コントローラ８０は、昇降駆動部７３Ａを制御して、格納容器９０を載置する予定の物品載置部材５０の高さまで容器支持部７５を移動させる。
次に、コントローラ８０は、アーム駆動部７９を制御して、アーム部７４をＹ方向の後側に伸ばし、第一本体部７５Ａによって下方から支持される格納容器９０を前進させる。このとき、格納容器９０は、図６に示されるように、側方立設部５３の案内部５５に接触する。格納容器９０は、上端５５ａに接触し、格納容器９０の底面９０ａを前側から後側に向かって斜め上方へ案内する。
格納容器９０は、図７に示されるように、その底面９０ａが案内面を摺動するように、前側から後側に向かって斜め上方へ案内されて、容器支持部７５から離れる。このとき、容器支持部７５の進行方向における最先端に配置された容器検出部７７Ａは、格納容器９０が非接触状態であることを検出する。コントローラ８０は、容器検出部７７Ａによって、格納容器９０が非接触状態であることが検出されると、アーム駆動部７９の駆動を停止させ、スタッカクレーン７による格納容器９０の移載を停止させる。
上記実施形態の物品載置部材５０では、スタッカクレーン７が物品載置部材５０の停止すべき位置に対してＸ方向にずれた状態で停止し、その状態で格納容器９０が移載された場合、案内部５５によって、格納容器９０は前側から後側に向かって斜め上方へ案内される（図６参照）。これによって、格納容器９０が容器支持部７５と側方立設部５３との間に挟まれて破損することがなくなる。この結果、載置部５１から鉛直方向に立ち上がる側方立設部５３を設けた場合であっても、格納容器９０を載置するときの破損を抑制できる。
上記実施形態の物品載置部材５０では、案内部５５の上端５５ａは、前側から後側に向かって斜め上方へ延びている。これにより、格納容器９０の移載時に側方立設部５３に接触した格納容器９０を、斜め上方へスムーズに案内することができる。
上記実施形態の物品載置部材５０の側方立設部５３には、上端５３ａから水平方向に延びる張出部５７が設けられているので、格納容器９０が鉛直上方に移動することを抑制できる。これにより、物品載置部材５０から格納容器９０が落下することを防止できる。
上記実施形態の物品載置部材５０の側方立設部５３に設けられた案内部５５の上端５５ａの後側の端部５５ｂは、図３に示されるように、鉛直方向において張出部５７よりも高い位置に設けられている。これにより、案内部５５によって案内される格納容器９０が、張出部５７に衝突することを抑制できる。
上記実施形態のストッカ１は、ストッカ１の物品載置部材５０に側方立設部５３を設けた場合であっても、格納容器９０を載置するときの破損を抑制できる。
上記実施形態の搬送車システム１００のコントローラ８０は、容器検出部７７Ａ，７７Ｂ，７７Ｃによって格納容器９０の斜め上方への移動が検出されたときに、スタッカクレーン７による格納容器９０の移載を停止させる。これにより、容器検出部７７Ａ，７７Ｂ，７７Ｃによって格納容器９０の斜め上方への移動が検出されたとき、すなわち、格納容器９０が側方立設部５３に接触したことが検出されると、スタッカクレーン７が格納容器９０をＹ方向に押し出すことを停止する。これにより、格納容器９０が破損することを未然に防止することができる。
上記実施形態の搬送車システム１００の容器検出部７７Ａ，７７Ｂ，７７Ｃは、移載時に格納容器９０を支持する第一本体部７５Ａに設けられ、格納容器９０の存在の有無を検出するセンサによって構成されている。これにより、格納容器９０の斜め上方への移動が検出可能な容器検出部７７Ａ，７７Ｂ，７７Ｃを容易に構成することができる。
以上、一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
上記実施形態では、本願の物品載置部材５０（５０Ａ，５０Ｂ）が、ストッカ１を構成するラック４に設けられる例を挙げて説明したが、上記のようなストッカ１又は所定の処理装置に格納容器の受け渡しを行うインタフェイス部分としてのロードポートに設けられてもよい。この場合であっても、格納容器９０を載置するときの格納容器９０の破損を抑制できる。
上記実施形態及び変形例の物品載置部材５０は、左右一対の物品載置部材５０Ａ，５０Ｂから構成されている例を挙げて説明したが、例えば、格納容器９０を載置可能な平板状部材に立設部を設けた構成としてもよい。
上記実施形態及び変形例の物品載置部材５０の案内部５５は、その上端が移載方向に沿って前側から後側に向かって斜め上方に延びている形状を例に挙げて説明したが、例えば、徐々に水平面となす角度が緩くなるような弧状に形成されてもよい。この場合であっても、側方立設部５３に接触した格納容器９０を斜め上方に案内することができる。
上記実施形態及び変形例の物品載置部材５０の案内部５５には、張出部５７及び前方立設部６１が設けられている例を挙げて説明したが、張出部５７及び前方立設部６１の両方又は一方が側方立設部５３に設けられなくてもよい。
上記実施形態及び変形例の物品載置部材５０の容器支持部７５には、容器検出部７７Ａ，７７Ｂ，７７Ｃが三つ設けられている例を挙げて説明したが、容器検出部７７Ａ，７７Ｂ，７７Ｃの数は、一つであっても、二つであっても、四つ以上であってもよい。
また、本発明は、上述したスタッカクレーンとは異なる構成の移載装置にも適用される。つまり、本発明は、水平方向又は上下方向のいずれかの方向にのみ移載部を移動可能な搬送装置、或いは、床面上ではなく天井付近に敷設された軌道に沿って水平方向に移載部を移動可能な搬送装置等にも適用可能である。
上記実施形態及び変形例では、物品の例としてＦＯＵＰのような格納容器を例に挙げて説明したが、レチクルを格納するレチクルポッドであってもよい。また、段ボール、通函等の物品であってもよい。
１…ストッカ、４…ラック、７…スタッカクレーン（移載装置）、４１…支柱部材、５０，５０Ａ，５０Ｂ…物品載置部材、５１…載置部、５３…側方立設部（立設部）、５５…案内部、５５ａ…上端（案内面）、５５ｂ…後側の端部、５７…張出部、６１…前方立設部、７５…容器支持部、７７Ａ，７７Ｂ，７７Ｃ…容器検出部（検出部）、７９…アーム駆動部、８０…コントローラ（制御部）、９０…格納容器（物品）、１００…搬送車システム。

Claims (7)

  1. 移載装置によって物品の移載が行われる物品載置部材であって、
    前記物品が載置される載置部と、
    前記載置部から鉛直方向に立ち上がると共に前記物品の移載方向に延在する部材であって、前記載置部に載置された前記物品が水平方向において前記移載方向に直交する幅方向へ移動することを規制する立設部と、を備え、
    前記物品載置部材から見て前記移載装置が配置される側を前記移載方向の前側、その反対側を前記移載方向の後側としたとき、
    前記立設部には、前記移載装置によって移載される前記物品が接触したときに、前記物品を前記前側から前記後側に向かって斜め上方へ案内する案内部が設けられている、物品載置部材。
  2. 前記案内部の上端は、前記前側から前記後側に向かって斜め上方へ延びている、請求項１記載の物品載置部材。
  3. 前記立設部における鉛直方向の上端の少なくとも一部には、前記上端から水平方向に延び、前記物品の一部が鉛直方向に移動することを規制する張出部が設けられている、請求項１又は２記載の物品載置部材。
  4. 前記案内部の上端の前記後側の端部は、鉛直方向において前記張出部よりも高い位置に設けられている、請求項３記載の物品載置部材。
  5. 前記幅方向に所定間隔で配置され、鉛直方向に延在する支柱部材と、
    請求項１〜４の何れか一項記載の物品載置部材と、を備え、
    前記物品載置部材の前記立設部が、前記支柱部材に固定されている、ストッカ。
  6. 請求項１〜４の何れか一項記載の物品載置部材と、
    前記物品載置部材に前記物品を移載する移載装置と、
    前記移載装置を制御する制御部と、
    前記物品が前記前側から前記後側に向かって斜め上方へ移動したことを検出する検出部と、を備え、
    前記制御部は、前記検出部によって前記物品の前記斜め上方への移動が検出されたときに、前記移載装置による前記物品の移載を停止させる、搬送車システム。
  7. 前記検出部は、移載時に前記物品を支持する支持部に設けられ、前記物品の存在の有無を検出するセンサによって構成されている、請求項６記載の搬送車システム。
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