JP3975532B2 - 天井搬送車 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、天井に敷設された軌道に沿って走行する天井搬送車に関し、特に、減衰性能を良好にした昇降用ベルトにより把持手段を昇降させる天井搬送車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、クリーンルームにおける半導体デバイス製造用ウェーハ搬送システムにおいては、天井側の軌道を走行する天井搬送車を用い、ウェーハの入ったキャリアを半導体プロセス処理装置同士の間又は半導体プロセス処理装置とストッカとの間で搬送しながら処理をすることが行われる。ここで、キャリアとは、ＭＥ( Mini Environment) ボックス、ボックス、カセット等の搬送用容器の総称である。
【０００３】
このような半導体デバイス製造用ウェーハ搬送システムにおいて、天井搬送車は、図８に示すように、搬送物（キャリア）２０６を搬送するに際し、ハンド吊り下げ装置２０３により昇降用ベルト２０４を巻き戻してハンド部２０５をロードポート上まで降ろすようになっている。また、この昇降用ベルト２０４には、紐状あるいは帯状のベルトが用いられている。
【０００４】
ところで、天井搬送車に搬送物を把持させる際、一般に天井搬送車側でハンド部の位置決めを制御する上基準を採用するタイプと、ハンド部の位置に合わせてキャリア側を位置決め制御する下基準を採用するタイプとの２種類のタイプの搬送システムがある。上記の半導体デバイス製造用のウェーハ搬送システムにおいては、作業スペース確保の要請から上基準が採用されており、上記の天井搬送車２０１は、ロードポート上で停止すると、ハンド吊り下げ装置２０３をＹ方向及びθ方向に微調整してハンド部２０５の位置決めを行うようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の上基準の天井搬送車２０１では、ハンド部２０５の降下の際にハンド部２０５が長周期の振動で揺動するため、迅速かつ正確な搬送ができないという問題点があった。即ち、従来の天井搬送車２０１には、昇降用ベルト２０４として、紐状あるいは帯状のベルトが用いられており、ハンド部２０５を降下させると、ハンド部２０５が長周期の振動で揺動する。このハンド部２０５の揺動が停止するまで搬送物（キャリア）２０６を把持できないため、天井搬送車２０１による迅速な搬送を妨げるという問題が生じている。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、ハンド部の減衰性能を良好にすることによって、静止までの時間を短縮する吊り下げ装置を有する天井搬送車を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、天井に敷設された軌道に沿って走行し、搬送物を把持する把持手段と、前記把持手段を吊り下げる第１及び第２の昇降用ベルトを含み、前記第１及び第２の昇降用ベルトを巻き取ることで前記把持手段を上昇させると共に前記第１及び第２の昇降用ベルトを繰り出すことで前記把持手段を下降させる吊り下げ手段と、前記把持手段を所定の吊り下げ位置に位置決めする位置決め手段とを有する天井搬送車であって、前記第１及び第２の昇降用ベルトは、長さ方向に垂直な断面に関して円弧形状を自由状態で有するようにそれぞれ形成されており、前記吊り下げ手段は、前記第１及び第２の昇降用ベルトが前記断面に関して偏平になるように前記第１及び第２の昇降用ベルトをそれぞれ巻き取ると共に、前記第１及び第２の昇降用ベルトのそれぞれが前記断面に関して円弧形状を有する状態に戻り且つ前記第１及び第２の昇降用ベルトが互いに重なり合って前記断面に関して円形状を有するように前記第１及び第２の昇降用ベルトをそれぞれ繰り出すことを特徴とする。
これにより、ベルトの曲げに対する剛性が高まり、振動の振幅を減少させると共に、振動周期を短くし、減衰性能を良好にして静止までの時間を短縮することができるため、搬送の効率を高めることができる。また、正確な位置決めも可能になる。さらに、２枚の円弧状ベルトを重ねて筒状に形成できるため、ベルトの剛性をより高めることができる。即ち、静止までの時間をさらに短縮することができるため、搬送の効率を一層高めることができると共に、一層正確な位置決めが可能になる。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記位置決め手段は、前記軌道に沿う方向及び前記天井に対して鉛直な方向に位置決めするものであるのに加えて、前記天井に対して水平面内で、前記把持手段を前記軌道に直交する方向に移動させると共に、前記軌道に対して所定角度回転させて位置決めするものであることを特徴とする。
これにより、把持手段を降下させる前に天井側で把持手段の位置決めを正確に行うことができるため、搬送物の載置付近に別個の位置決め手段を設ける必要が無く、天井搬送システムの作業スペースを確保できる。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明の構成に加えて、前記位置決め手段は、把持手段を位置決めする位置決めデータを備えており、前記位置決めデータに基づいて把持手段を位置決めするものであることを特徴とする。
これにより、通信装置を簡易縮小することができるため、搬送物の載置付近に搬送物の位置検出装置等を設置する必要が無く、搬送システムの作業スペースを確保できる。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明の構成に加えて、前記吊り下げ手段が、前記第１の昇降用ベルトが前記第２の昇降用ベルトを包み込むように前記第１及び第２の昇降用ベルトをそれぞれ繰り出すことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の発明の構成に加えて、前記昇降用ベルトが筒状の蛇腹で覆われていることを特徴とする。
これにより、昇降用ベルトを覆うことができるため、昇降用ベルトの巻き上げや巻き戻し時の発塵を防止できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明の実施形態に係る天井搬送車１は、図１に示すように、走行台車部３と、位置決め手段を構成する位置決め装置６と、把持手段を構成するハンド部８とを有し、ハンド部８に設けれた開閉可能な爪からなる把持部９（把持手段）により搬送物１０を把持するようになっている。また、天井搬送車１は、電源部１６と、通信部１７と、台車制御部１８（位置決め手段）とを有しており、この電源部１６は、軌道２内に配された給電線により外部電源１５と接続されているため、天井搬送車１の各部３・４・５・８・９に電力を供給するようになっている。
【００１４】
上記の走行台車部３は、建物等の天井側に設けられた軌道２に機器全体を走行可能に引っ掛け、図示されない駆動輪によって、軌道２に沿って走行自在にする駆動機構が内蔵されたものであり、天井搬送車１を軌道２に沿ったＸ方向に走行させるようになっている。
【００１５】
上記の位置決め装置６は、移動部４と、ハンド吊り下げ装置５（吊り下げ手段）とを有しており、天井搬送車１の位置決めを行うようになっている。この移動部４は、ハンド吊り下げ装置５を走行台車部３に対して軌道２（Ｘ方向）と直交するＹ方向に移動させ、且つ水平面内でθ方向に回転させるようになっている。また、ハンド吊り下げ装置５は、昇降用ベルト７を巻き取ったり、巻き戻したりすることで各プロセス処理装置２１のロードポート１４に対するＺ方向にハンド部８を昇降させるようになっている。
【００１６】
上記の台車制御部１８は、軌道２内に配された通信線、通信部１７を介して地上制御装置２０の通信器１９に接続されており、地上制御装置２０の指令に基づいて走行台車部３・移動部４・ハンド吊り下げ装置５の各サーボモータの駆動を制御するようになっている。即ち、ハンド部８をロードポート１４上に位置決めして、そのハンド部８に搬送物１０を把持させるようになっている。また、台車制御部１８は、位置決めデータテーブルを備えており、上記の走行台車部３及び移動部４は、ハンド部８の位置決めの際、位置決めデータテーブルから位置決めデータを読み出して、ハンド部８を位置決めするようになっている構造でもよい
。
【００１７】
ハンド吊り下げ装置５には、図２・３に示すように、昇降用ベルト７を巻き上げ可能にする巻き取り装置１３が内蔵されており、この巻き取り装置１３は、ハンド吊り下げ装置５の下面の４隅に正方形配置されている。また、巻き取り装置１３は、ハンド吊り下げ装置５の下面の３隅に正三角形配置されていてもよい。この巻き取り装置１３は、図３に示すように、ベルト受け１１とローラ１２と図示されない円筒状ガイドとを有しており、ベルト受け１１とローラ１２とは並設されている。昇降用ベルト７は、弾性部材で構成されておればよく、例えば、板バネや金属性の板バネにより構成される。このような昇降用ベルト７は、ローラ１２の回転によりベルト受け１１及び円筒状ガイドを介して巻き取られたり巻き戻されるようになっている。さらに、このベルト７は、ハンド部８を降ろした状態（自由状態）では、水平断面が円弧状に形成されており、剛性を有するようになっている。また、ベルト７は、ローラ１２により巻き取られる際には、ハンド吊り下げ装置５に固設された図示されない円筒状ガイドを介して偏平に変形するようになっている。尚、ローラ１２には、ローラ１２に駆動力を伝達する図示されない駆動装置が設けられている。
【００１８】
上記のハンド部８は、昇降用ベルト７の下端に取り付けられた枠対であり、その枠体の両側面には、把持部９が設けられている。この把持部９は、搬送物１０を把持できる爪部材を開閉できるようになっている。
【００１９】
上記構成において、天井搬送車１の動作を図面を用いて説明する。図１に示すように、天井搬送車１は、特定のプロセス処置装置２１Ｋまで搬送される。プロセス処理装置２１Ｋまで搬送されると、地上制御装置２０の操作により走行台車部３・移動部４・ハンド吊り下げ装置５を駆動制御して、ハンド部８をＸ方向、Ｙ方向及びθ方向に調整することで、ロードポート１４の搬送物１０上に位置決めする。次いで、ハンド吊り下げ装置５で昇降用ベルト７の巻き戻しを制御することでハンド部８をＺ方向に調整して、把持部９が搬送物１０を把持可能な位置にハンド部８を位置決めする。ここで、図３に示すように、巻き取り装置１３は、ローラ１２を回転させて昇降用ベルト７を巻き戻し、ハンド部８を所定の位置まで降ろす。ここで、ローラ１２から巻き戻された昇降用ベルト７は、ベルト受け１１と図示されない円筒状ガイドとを介して、その水平断面が偏平から円弧状に戻る。
【００２０】
ハンド部８が位置決めされると、把持部９を閉じて搬送物１０を把持し、ハンド吊り下げ装置５により昇降用ベルト７を巻き取ることで搬送物１０を吊り下げ状態として他のプロセス処理装置２１Ｌまで搬送する。尚、昇降用ベルト７は、その水平断面が円弧状から偏平になってローラ１２に巻き取られる。
【００２１】
次に、上記のハンド吊り下げ装置５を有する天井搬送車１が、図７に示すように、半導体デバイス製造用ウェーハ搬送システム１０１に適用された場合について説明する。この半導体デバイス製造用ウェーハ搬送システム１０１は、軌道１０６、天井搬送車１、キャリア（搬送物）１０７等を有しており、クリーンルーム内に配置された半導体プロセス処理装置１０２やストッカ１０５等の間で、天井搬送車１が半導体デバイス製造用ウェーハＷ（以下、「ウェーハＷ」という。）を搬送するシステムである。尚、天井搬送車１は、軌道１０６に沿って走行自在であり、実際には、ウェーハＷを複数単位で収納したキャリア１０７を吊り下げて搬送するようになっている。また、軌道１０６は、クリーンルーム内に並設された複数の半導体プロセス処理装置１０２〜１０４やストッカ１０５のロードポート１１０〜１１３上に配設されてループ状になっている。
【００２２】
半導体デバイス製造用ウェーハ搬送システム１０１により、キャリア１０７に収納されたウェーハＷを搬送するには、走行台車部３を軌道１０６に走行させることで、ハンド部８をプロセス処理装置１０２等（又はストッカ１０５）のロードポート１１０等上に移動させる。そして、位置決め装置６によって、ハンド部８がロードポート１１０位置の真上の位置に来るように位置の微調整を行う。続いて、昇降用ベルト７を巻き戻してハンド部８がロードポート１１０上のキャリア１０７を把持できる位置に達するまでハンド部８を降ろす。次いで、ハンド部８の把持部９を開閉作動させることでキャリア１０７の上部の取っ手部を掴み、昇降用ベルト７を巻き上げてキャリア１０７を天井搬送車１に固定する。
【００２３】
ハンド部８が巻き上げられキャリア１０７が固定された後、天井搬送車１を走行させることで、他のプロセス処理装置１０３・１０４やストッカ１０５等のロードポート１１１等上に搬送し、ハンド部８の位置調整を行った後、昇降用ベルト７を降ろすことで他のプロセス処理装置１０３・１０４やストッカ１０５のロードポート１１１等上にキャリア１０７を降ろす。この状態でハンド部８の把持部９を開作動することで、キャリア１０７をロードポート１１１等上に載置し、再び昇降用ベルト７を巻き上げた後、次回の搬送に移行する。
【００２４】
尚、本実施形態に係るハンド吊り下げ装置５は、図４〜図６に示すように、巻き取り装置１３に代えて、巻き取り装置２８・３０を有していてもよい。巻き取り装置２８は、図４に示すように、ローラ２４・２７と、ベルト受け２５・２６と、昇降用ベルト２２・２３とを有し、このベルト２２・２３は２重に重ねられて、自由状態で筒状に形成される。即ち、自由状態で昇降用ベルト２３が昇降用ベルト２２を包み込むように形成される。また、昇降用ベルト２２・２３の水平断面は、図５に示すように、円形状に形成されており、昇降用ベルト２２の開口部２２ａは、昇降用ベルト２３の円弧状部２３ｂで覆われ、また、昇降用ベルト２３の開口部２３ａは、昇降用ベルト２２の円弧状部２２ｂで覆われるようになっている。
【００２５】
また、図６に示すように、本実施形態に係る巻き取り装置３０は、平板２９を有しており、この平板２９は、昇降用ベルト３１・３２が巻き戻された状態で、互いに対向された昇降用ベルト３１・３２の開口部３１ａ・３２ａに挟み込まれるように配置されている。これにより、巻き取り装置３０を有するハンド吊り下げ装置５は、搬送物１０を把持すると、その搬送物１０の重力により、昇降用ベルト３１・３２が平板２９を介して互いに拘束されるので、横荷重が加わった場合でも横倒れ座屈が起きにくくなっている。尚、巻き取り装置３０のベルト受け及びローラは、巻き取り装置２８のベルト受け２５・２６及びローラ２４・２７と同じものである。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明は、天井に敷設された軌道に沿って走行し、搬送物を把持する把持手段と、前記把持手段を吊り下げる第１及び第２の昇降用ベルトを含み、前記第１及び第２の昇降用ベルトを巻き取ることで前記把持手段を上昇させると共に前記第１及び第２の昇降用ベルトを繰り出すことで前記把持手段を下降させる吊り下げ手段と、前記把持手段を所定の吊り下げ位置に位置決めする位置決め手段とを有する天井搬送車であって、前記第１及び第２の昇降用ベルトは、長さ方向に垂直な断面に関して円弧形状を自由状態で有するようにそれぞれ形成されており、前記吊り下げ手段は、前記第１及び第２の昇降用ベルトが前記断面に関して偏平になるように前記第１及び第２の昇降用ベルトをそれぞれ巻き取ると共に、前記第１及び第２の昇降用ベルトのそれぞれが前記断面に関して円弧形状を有する状態に戻り且つ前記第１及び第２の昇降用ベルトが互いに重なり合って前記断面に関して円形状を有するように前記第１及び第２の昇降用ベルトをそれぞれ繰り出す構成である。
これにより、ベルトの曲げに対する剛性が高まり、振動の振幅を減少させると共に、振動周期を短くし、減衰性能を良好にして静止までの時間を短縮することができるため、搬送の効率を高めることができるという効果を奏する。また、正確な位置決めもできるという効果を奏する。さらに、２枚の円弧状ベルトを重ねて筒状に形成できるため、ベルトの剛性をより高めることができる。即ち、静止までの時間をさらに短縮することができるため、搬送の効率を一層高めることができると共に、一層正確な位置決めが可能になる。
【００２７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記位置決め手段は、前記軌道に沿う方向及び前記天井に対して鉛直な方向に位置決めするものであるのに加えて、前記天井に対して水平面内で、前記把持手段を前記軌道に直交する方向に移動させると共に、前記軌道に対して所定角度回転させて位置決めするものである構成である。
これにより、把持手段を降下させる前に天井側で把持手段の位置決めを正確に行うことができるため、搬送物の載置付近に別個の位置決め手段を設ける必要が無く、天井搬送システムの作業スペースを確保できるという効果を奏する。
【００２８】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明の構成に加えて、前記位置決め手段は、把持手段を位置決めする位置決めデータを備えており、前記位置決めデータに基づいて把持手段を位置決めするものである構成である。
これにより、通信装置を簡易縮小することができるため、搬送物の載置付近に搬送物の位置検出装置等を設置する必要が無く、搬送システムの作業スペースを確保できるという効果を奏する。
【００３０】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明の構成に加えて、前記吊り下げ手段が、前記第１の昇降用ベルトが前記第２の昇降用ベルトを包み込むように前記第１及び第２の昇降用ベルトをそれぞれ繰り出す構成である。
【図面の簡単な説明】
【図１】天井搬送システムを説明する図である。
【図２】天井搬送車を説明する図である。
【図３】本発明の実施形態に係る吊り下げ装置が有する巻き取り装置を説明する図である。
【図４】巻き取り装置を説明する図である。
【図５】昇降用ベルトの水平断面を説明する図である。
【図６】 昇降用ベルトの水平断面を説明する図である。
【図７】半導体デバイス製造用ウェーハ搬送システムを説明する図である。
【図８】従来の天井搬送車を説明する図である。
【符号の説明】
１ 天井搬送車
２ 軌道
３ 走行台車部
４ 移動部
５ ハンド吊り下げ装置
６ 位置決め装置
７・２２・２３・３１・３２ 昇降用ベルト
８ ハンド部
９ 把持部
１０ 搬送物（キャリア）
１１・２５・２６ ベルト受け
１２・２４・２７ ローラ
１３・２８・３０ 巻き取り装置
１７ 通信部
１８ 台車制御部
１９ 通信器
２０ 地上制御装置

Claims (4)

1. 天井に敷設された軌道に沿って走行し、搬送物を把持する把持手段と、前記把持手段を吊り下げる第１及び第２の昇降用ベルトを含み、前記第１及び第２の昇降用ベルトを巻き取ることで前記把持手段を上昇させると共に前記第１及び第２の昇降用ベルトを繰り出すことで前記把持手段を下降させる吊り下げ手段と、前記把持手段を所定の吊り下げ位置に位置決めする位置決め手段とを有する天井搬送車であって、
   前記第１及び第２の昇降用ベルトは、長さ方向に垂直な断面に関して円弧形状を自由状態で有するようにそれぞれ形成されており、
   前記吊り下げ手段は、
   前記第１及び第２の昇降用ベルトが前記断面に関して偏平になるように前記第１及び第２の昇降用ベルトをそれぞれ巻き取ると共に、前記第１及び第２の昇降用ベルトのそれぞれが前記断面に関して円弧形状を有する状態に戻り且つ前記第１及び第２の昇降用ベルトが互いに重なり合って前記断面に関して円形状を有するように前記第１及び第２の昇降用ベルトをそれぞれ繰り出すことを特徴とする天井搬送車。
2. 前記位置決め手段は、前記軌道に沿う方向及び前記天井に対して鉛直な方向に位置決めするものであるのに加えて、前記天井に対して水平面内で、前記把持手段を前記軌道に直交する方向に移動させると共に、前記軌道に対して所定角度回転させて位置決めするものであることを特徴とする請求項１記載の天井搬送車。
3. 前記位置決め手段は、把持手段を位置決めする位置決めデータを備えており、前記位置決めデータに基づいて把持手段を位置決めするものであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の天井搬送車。
4. 前記吊り下げ手段が、前記第１の昇降用ベルトが前記第２の昇降用ベルトを包み込むように前記第１及び第２の昇降用ベルトをそれぞれ繰り出すことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の天井搬送車。

Images