JP4146681B2 - 搬送容器の蓋着脱装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハなどの薄型基板を収容して搬送する搬送容器を、クリーンルームに装着して、互いのクリーン度を保ったまま、その蓋を着脱する搬送容器の蓋着脱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１９は、従来の搬送容器の蓋着脱装置の一例を示す図である。
従来の搬送容器の蓋着脱装置１００は、高クリーン度の空間Ａと低クリーン度の空間Ｂとを区画する仕切板１０１と、仕切板１０１に形成され、高クリーン度の空間Ａと低クリーン度の空間Ｂとを連通する開口部１０２と、仕切板１０１の開口部１０２を開閉する扉１０３と、扉１０３に設けられた２本の位置決めピン１０４ａ，１０４ｂ及び２つのＴ字キー１０４ｃ，１０４ｄとを有し、搬送容器２００の蓋２０３をラッチするラッチ機構１０４と、低クリーン度の空間Ｂ側に設けられ、搬送容器２００が載置され、３本の位置決めピン１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ及び１つのロックキー１０５ｄを有するテーブル１０５等とを備えている。
【０００３】
搬送容器２００は、内部空間Ｃが高クリーン度に保たれ、半導体ウェハを複数枚（例えば、２５枚）収容する容器である。
この搬送容器２００は、容器本体２０１と、容器本体２０１の一面に設けられた開口部２０２と、開口部２０２を開閉し、位置決めピン１０４ａ，１０４ｂが嵌合するピン孔２０４ａ，２０４ｂ及びＴ字キー１０４ｃ，１０４ｄが係合するキー孔２０４ｃ，２０４ｄとを有する蓋２０３と、テーブル１０５の位置決めピン１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃが嵌合する断面Ｖ字溝２０５ａ，２０５ｂ，２０５ｃ及びロックキー１０５ｄが係合するキー孔２０５ｄを有する底面２０５を備えている。
【０００４】
搬送容器２００をテーブル１０５に載置すると、３本の位置決めピン１０５ａ〜１０５ｃが、断面Ｖ字溝２０５ａ〜２０５ｃに嵌合する。ここで、不図示のロックボタンをオンすると、ロックキー１０５ｄが上昇及び傾斜して、キー孔２０５ｄに係合すると共に、テーブル１０５全体が、仕切り板１０１側に所定距離（約３０ｍｍ程度）移動して、搬送容器２００が仕切り板１０１に密着する。仕切り板１０１の開口部１０２及び搬送容器２００の開口部２０２の外周には、不図示のＯリングなどのシール材が設けられており、密着により、クリーン度を保つことができる。
【０００５】
搬送容器２００は、テーブル１０５の移動により、蓋２０３が扉１０３に密着して、位置決めピン１０４ａ，１０４ｂが、蓋２０３のピン孔２０４ａ，２０４ｂに嵌合し、Ｔ字キー１０４ｃ，１０４ｄがキー孔２０４ｃ，２０４ｄに入り込む。その後に、不図示のロータリーアクチュエータ等によって、Ｔ字キー１０４ｃ，１０４ｄを９０度回転することにより、爪２０４ｅ〜２０４ｈが引き込まれて、容器本体２０１と蓋２０３とのロックが解かれる。
次いで、扉１０３は、不図示の駆動機構によって、空間Ａの内側に引き込まれる（矢印Ｄ１）と共に、下降して（矢印Ｄ２）、搬送容器２００の内部空間Ｃと、仕切り板１０１の内部空間Ａとが、高クリーン度を保ったまま連通する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来の技術では、搬送容器２００は、前工程や前工程からの搬送途中で、なんらかのトラブルが発生すると、Ｔ字キー１０４ｃ，１０４ｄと係合するはずのキー孔２０４ｃ，２０４ｄ内の矩形係合溝部（不図示）の１つ又は両方が回転方向にずれてしまい、その矩形係合溝部がＴ字キー１０４ｃ，１０４ｄと係合することができず、容器本体２０１と蓋２０３とのロックが解除できない、という問題があった。
【０００７】
例えば、前工程の蓋着脱装置において、蓋の開閉がうまくいかず、前記矩形係合溝部が回転方向にずれた状態で、止まってしまうことがある。
この場合に、自動化ラインが停止してしまい、復旧に多大な時間がかかるとともに、回収した搬送容器の蓋を低いクリーン度の部屋で、人手によって開いた場合には、搬送容器内に収容されている高価なウェハが使えなくなるってしまうこととなる。
【０００８】
本発明の目的は、ＳＥＭＩ規格に準じて作製された種々のメーカーの種々の搬送容器に対して、前工程や前工程からの搬送途中で、矩形係合溝部が多少ずれた状態できても蓋部材のロックを解除することができる搬送容器の蓋着脱装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、第１の発明は、外部空間よりも内部が高クリーン度に保たれた搬送容器の開口部の蓋部材を、前記搬送容器内と同様な高クリーン度に保たれた部屋の開口部の扉部材に係合させて、前記両開口部の周辺部を密着させて高クリーン度を保ったまま、前記蓋部材を着脱する搬送容器の蓋着脱装置であって、前記蓋部材に、矩形キー孔の内部に設けられた矩形キー溝の回転により、前記搬送容器の開口部に対するロック又はアンロックをするロック機構を備えた搬送容器の蓋着脱装置において、前記扉部材は、前記蓋部材の前記矩形キー孔を通して前記矩形キー溝にその頭部が係合するＴ字キーを有し、そのＴ字キーの回転により、前記ロック機構をロック駆動又はアンロック駆動するロック部材を備え、前記Ｔ字キーは、前記頭部が直線状に設けられ中心部から始まり先端部にいくにしたがって前記頭部の幅が細くなるように傾斜する４つの傾斜辺を有し、前記傾斜辺の傾斜角度に応じた前記頭部と前記矩形キー溝との回転角度ズレに対して、前記頭部と前記矩形キー溝との係合を許容すること、を特徴とする搬送容器の蓋着脱装置である。
【００１０】
第２の発明は、請求項１に記載の搬送容器の蓋着脱装置において、前記搬送容器は、半導体ウエハを複数枚収容し、搬送する容器であること、を特徴とする搬送容器の蓋着脱装置である。
【００１１】
第３の発明は、第１の発明に記載の搬送容器の蓋着脱装置において、前記Ｔ字キーは、前記傾斜辺の頂部側に形成した面取部を有すること、を特徴とする搬送容器の蓋着脱装置である。
【００１２】
第４の発明は、第１の発明に記載の搬送容器の蓋着脱装置において、前記Ｔ字キーの前記頭部が前記矩形キー溝に係合できたか否かを判定し、前記Ｔ字キーの前記頭部が前記矩形キー溝に係合できなかったと判定した場合に、前記Ｔ字キーを微小角度回転させた後に、ロック動作を行うように、前記ロック部材を駆動制御する駆動制御手段を備えたことを特徴とする搬送容器の蓋着脱装置である。
【００１３】
第５の発明は、第１の発明に記載の搬送容器の蓋着脱装置において、前記Ｔ字キーの前記頭部が前記矩形キー溝に係合できたか否かを判定し、前記Ｔ字キーの前記頭部が前記矩形キー溝に係合できなかったと判定した場合に、前記Ｔ字キーの前記頭部が前記矩形キー溝に係合するまで、前記Ｔ字キーを微小角度ずつ回転させた後に、ロック動作を行うように、前記ロック部材を駆動制御する駆動制御手段を備えたことを特徴とする搬送容器の蓋着脱装置である。
【００１４】
第６の発明は、第１の発明に記載の搬送容器の蓋着脱装置において、前記Ｔ字キーは、その頭部に、前記傾斜辺の顎部側に形成した面取部を有することを特徴とする搬送容器の蓋着脱装置である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面などを参照しながら、本発明の実施の形態をあげて、さらに詳しく説明する。
（第１実施形態）
図１，図２は、本発明による搬送容器の蓋着脱装置の第１実施形態を示す図であって、図１は、概略を示す斜視図、図２は、正面図である。
この搬送容器の蓋着脱装置１０は、仕切板１１と、開口部１２と、仕切板１１の開口部１２を開閉する扉１３と、２本の位置決めピン１４ａ，１４ｂ及び２つのＴ字キー１４ｃ，１４ｄとを有し、搬送容器２００の蓋２０３を開閉するラッチ機構１４等とを備えている。
【００１７】
第１実施形態では、扉１３は、ベースプレート１３Ａと、そのベースプレート１３Ａに対して、位置合わせができるように、面方向に移動可能な位置合わせプレート１３Ｂとを備えている。
また、扉１３の内部には、４つの微調整機構２０と、２つのセンタリング機構３０と、４つの位置保持機構４０と、２つの偏心伝達機構５０と、位置決め固定手段６０等が設けられている。
【００１８】
図３は、第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置の微調整機構を示す図（図２のIII 部拡大図）である。
微調整機構２０は、位置合わせプレート１３Ｂを面方向に移動可能に支持して、位置決めピン１４ａ，１４ｂの位置を微調整する機構である。この微調整機構２０は、位置合わせプレート１３Ｂの四隅に設けられており（図１参照）、ねじ部２１ａでベースプレート１３Ａに締め付け固定する取付具２１と、取付具２１のゆるみ防止用の雌ねじ２２と、取付具２１に挿入されるフリーベアリング等の受け部材２３及びその受け部材２３に回転可能に支持されるボール２４と、対向側のベースプレート枠１３Ａ−１に設けられた対向板２５と、対向板２５に設けられた受け部材２６と、受け部材２６に回転可能に支持されるボール２７と、位置合わせプレート１３Ｂ側に設けられ、ホール２４とボール２７との間に移動可能に挟まれたガイド板２８等とを備えている。
【００１９】
この微調整機構２０は、位置決めピン１４ａ，１４ｂが搬送容器２００のピン孔２０４ａ，２０４ｂ（図１９参照）に嵌合する初期状態で、位置決めピン１４ａ，１４ｂの先端のテーパーがピン孔２０４ａ，２０４ｂのテーパーにならう動作によって、面方向に所定量（例えば、上下左右に３ｍｍ）移動する。このために、搬送容器２００のピン孔２０４ａ，２０４ｂの位置に多少の誤差があっても、衝突することなく、容易に嵌合することができる。
【００２０】
図４は、第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置のセンタリング機構を示す図（図２のIV部拡大図）である。
センタリング機構３０は、位置合わせプレート１３Ｂを中央位置に復帰させる（センタリングする）機構である。このセンタリング機構３０は、水平方向（ｘ方向）及び鉛直方向（ｙ方向）用の２系統の機構があり、押さえ板３１ｘ，３１ｙと、押さえ板３１ｘ，３１ｙをベースプレート１３Ａに固定する固定具３２ｘ，３２ｙと、押さえ板３１ｘ，３１ｙを中央側に付勢するコイルバネ３３ｘ，３３ｙと、コイルバネ３３ｘ，３３ｙの他端をベースプレート１３Ａに固定する固定具３４ｘ，３４ｙと、押さえ板３１ｘ，３１ｙに当接するガイド駒３５，３７と、ガイド駒３５，３７を位置合わせプレート１３Ｂ，ベースプレート１３Ａに固定する固定具３６，３８等とを備えている。
【００２１】
押さえ板３１Ｘは、ガイド駒３５，３７がＸ方向に一直線になるように規正する。同様に、押さえ板３１Ｙは、ガイド駒３５，３７がＹ方向に一直線になるように規正する。以上の作用により、位置合わせプレート１３Ｂのセンタリングが実現する。
なお、図示を省略してあるが、図２の左上にも、右上に図示した機構と対称の機構が設けられている。
【００２２】
位置合わせプレート１３Ｂは、微調整機構２０によって、ベースプレート１３Ａに対して、面方向に可動するので、センタリング機構３０を設けることにより、位置決めピン１４ａ，１４ｂが搬送容器２００のピン孔２０４ａ，２０４ｂ（図１９参照）に嵌合の初期状態では、常に、予め設定された中心位置（誤差のない嵌合位置）にセンタリングすることができる。
【００２３】
図５は、第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置の位置保持機構を示す図（図２のＶ−Ｖ断面図）である。
位置保持機構４０は、搬送容器２００の蓋部材２０３に位置決めピン１４ａ，１４ｂによって係合した位置合わせプレート１３Ｂの位置を保持する機構である。この位置保持機構４０は、ベースプレート枠１３Ａ−１に設けられた固定板４１と、この固定板４１にＯリング４２を介して連結され、不図示の真空圧源と連結されるノズルを有する継手４３と、継手４３に設けられ、位置合わせプレート１３Ｂに吸着可能な吸着パッド４４等とを備えている。
【００２４】
位置合わせプレート１３Ｂは、微調整機構２０によって、ベースプレート１３Ａに対して、面方向に可動するので、位置保持機構４０を設けることにより、位置決めピン１４ａ，１４ｂが搬送容器２００のピン孔２０４ａ，２０４ｂ（図１９参照）に嵌合した位置を保持することができる。このため、蓋２０３を外した後に、再度、その蓋２０３を戻すときにも、外す前の位置を保持しているので、衝突することなく、蓋２０３を閉めることができる。
【００２５】
図６は、第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置の偏心伝達機構を示す図であって、図６（ａ）は、斜視図、図６（ｂ）は、図２のVI−VI断面図である。
Ｔ字キー１４ｃ（１４ｄ）は、位置合わせプレート１３Ｂの所定位置に設けられ、蓋２０３のキー孔２０４ｃ（２０４ｄ）に係合して、蓋２０３をロックする部材であり、ロック駆動機構７０（図２参照）によって駆動される。このロック駆動機構７０は、ベースプレート１３Ａ側に設けられ、Ｔ字キー１４ｃ（１４ｄ）を軸回りに正逆回転して、ロック又はアンロック動作を行なう機構である。
位置合わせプレート１３Ｂは、可動するために軽い方がよいので、ロック駆動機構７０等は、ベースプレート１３Ａに設けることが望ましい。このため、Ｔ字キー１４ｃ（１４ｄ）にロック駆動機構７０からの駆動力を伝達するために、偏心伝達機構５０が設けられている。
【００２６】
この偏心伝達機構５０は、ベースプレート１３Ａと位置合わせプレート１３Ｂとの面方向へのズレを許容して、ロック駆動機構７０の回転力をＴ字キー（ロック部材）１４ｃ（１４ｄ）に伝達する機構である。
【００２７】
この偏心伝達機構５０は、図６に示すように、ロック駆動機構７０に連結される駆動レバー５１と、駆動レバー５１に回転可能に連結され回転レバー５２と、回転レバー５２をベースプレート１３Ａに回転自在に支持する軸受け部５４と、回転レバー５２に設けられた伝達ローラ５３Ａ，５３Ｂと、伝達ローラ５３Ａ，５３Ｂ及び後述する伝達ローラ５６Ａ，５６Ｂが挿入される直交する溝５５ａ，５５ｂが表裏面に設けられたスライド円板５５と、伝達ローラ５６Ａ，５６Ｂが設けられ、Ｔ字キー１４ｃ（１４ｄ）と同軸に設けられた回転板５７と、回転板５７及びＴ字キー１４ｃ（１４ｄ）の軸を、位置合わせプレート１３Ｂに回転自在に支持する軸受け部５８等とを備えている。
【００２８】
この偏心伝達機構５０は、位置合わせプレート１３Ｂが面方向への可動範囲内でずれた場合にも、ロック駆動機構７０の回転力をＴ字キー１４ｃ（１４ｄ）に伝達することができる。
【００２９】
ここで、ロック駆動機構７０は、図２に示すように、モータ７１と、モータ７１の回転がベルト７２によって伝達される駆動ねじ７３と、駆動ねじ７３と平行に配置されたスライド軸７４と、スライド軸７４にスライド自在に支持され、駆動ねじ７３で駆動される移動ブロック７５と、移動ブロック７５に固定され、伝達レバー５１の長孔に係合するベアリング７６等とを備えている。
【００３０】
ベアリング７６が（ａ）の位置にあるときには、回転レバー５２は、（ａ）の位置にある。ベアリング７６が右方に移動して、（ｂ）の位置にくると、回転レバー５２が回転するので、その分だけ伝達レバー５１が２点鎖線の位置まで下がってくる。ベアリング７６は、移動ブロック７５に固定されているので、（ｂ）の位置でも、水平方向には、（ａ）と同じ位置である。このため、伝達レバー５１とベアリング７６との係合位置のズレが生ずるが、そのズレは、伝達レバー５１の長孔によって吸収される。
【００３１】
ここで、本発明の特徴となるＴ字キー１４ｃ（１４ｄ）について、詳しく説明する。
図１３は、第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱部材のＴ字キーユニットを示す図、図１４は、図１３のＴ字キーを抜き出して示した図である。ここでは、Ｔ字キー１４ｃ，１４ｄは、同一形状であるので、Ｔ字キー１４ｃについてのみ説明する。
Ｔ字キーユニットは、図１３に示すように、Ｔ字キー１４ｃと、伝達ローラ５６Ａ，５６Ｂと、伝達ローラ５６Ａ，５６Ｂが設けられ、Ｔ字キー１４ｃと同軸に設けられた回転板５７と、回転板５７及びＴ字キー１４ｃの軸を、位置合わせプレート１３Ｂに回転自在に支持する軸受け部５８等とを備えている。
【００３２】
Ｔ字キー１４ｃは、図１４に示すように、頭部１４１と、頭部１４１の回転軸となる首部１４２とからなり、頭部１４１は、その長手方向の両辺を中心部から先端部にいくにしたがってそれぞれ細くなるように傾斜させた４つの傾斜辺１４３を備えている。この傾斜辺１４３は、その傾斜角φ＝８〜１０度程度でよいことが、本件発明者の実験で明らかになっている。
【００３３】
また、Ｔ字キー１４ｃは、各傾斜辺１４３の頂部側に面取部１４４を形成されている。この面取部１４４は、面取角ψ＝１０〜１２度程度でよいことが、本件発明者の実験で明らかになっている。
【００３４】
図１５〜図１７は、Ｔ字キー１４ｃの形状と係合動作の関係を説明する図である。
図１５（ａ）おいて、２０４ｃは矩形のキー孔、１０４ｃは従来のＴ字キー、２０４ｉは矩形キー溝である。この場合には、Ｔ字キー１０４ｃとキー孔２０４ｃとに隙間があるので、図１５（ｂ）に示すように、矩形キー溝２０４ｉがθ１＝α（隙間によるずれ許容角。ここでは、隙間が０．３〜０．５ｍｍで、α＝約４度である。）＝４度ずれていても、Ｔ字キー１０４ｃは、キー孔２０４ｃを通して矩形キー溝２０４ｉと結合が可能である。
【００３５】
図１６（ａ）おいて、Ｔ字キー１４ｃ−１は、図１４で説明したＴ字キー１４ｃの面取部１４４がないものである。この場合には、Ｔ字キー１４ｃ−１は、傾斜辺１４３があるので、図１６（ｂ）に示すように、矩形キー溝２０４ｉがθ２＝α＋β（βは傾斜辺１４３によるずれ許容角である。ここでは、傾斜辺１４３の傾斜角φ＝８度のとき、β＝約１６度である。）＝２０度ずれていても、Ｔ字キー１４ｃ−１は、キー孔２０４ｃを通して矩形キー溝２０４ｉと結合が可能である。
【００３６】
図１７（ａ）おいて、Ｔ字キー１４ｃは、図１４で説明した面取部１４４のあるものである。この場合には、Ｔ字キー１４ｃは、面取部１４４があるので、図１７（ｂ）に示すように、矩形キー溝２０４ｉがθ３＝α＋β＋γ（γは面取部１４４によるずれ許容角である。ここでは、面取部１４４の面取角ψ＝３０度のとき、γ＝約１０度である。）＝３０度ずれていても、Ｔ字キー１４ｃは、キー孔２０４ｃを通して矩形キー溝２０４ｉと結合が可能である。
【００３７】
図７は、第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置の位置決め固定手段を示す図（図２のVII −VII 断面図）である。
位置決め固定手段６０は、位置決めピン１４ａ，１４ｂが搬送容器２００のピン孔（被係合部）２０４ａ，２０４ｂに係合して位置決めをしたときに、位置決めピン１４ａ，１４ｂをピン孔２０４ａ，２０４ｂに位置決め固定させる手段である。
【００３８】
この実施形態の位置決め固定手段６０は、位置決めピン１４ａ（１４ｂ）の軸方向に設けられた流路６１と、この流路６１に連通し、径方向に設けられた流路６２と、位置決めピン１４ａ（１４ｂ）の外周に設けられ、内圧の増減により伸縮するネオプレン等のゴムで成形された伸縮部材６３と、流路６１に連通する配管６４と、配管６４を位置決めピン１４ａ（１４ｂ）の後端に固定する固定具６５等を備えている。
【００３９】
この位置決め固定手段６０は、配管６４に不図示の空気圧回路や真空圧回路を接続して、位置決めピン１４ａ（１４ｂ）の流路６１，６２の内圧を増減することにより、伸縮部材６３が伸縮して、ピン孔２０４ａ，２０４ｂとの間隙を埋めるので、位置決めピン１４ａ（１４ｂ）を位置固定することができる。
【００４０】
図８は、第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置の制御手段を示すブロック図、図９〜図１２は、第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置の動作例を示すフローチャートである。
制御手段８０は、各可動部の位置などを検出する各種センサ８１と、各種センサ８１からの位置検出信号に基づいて、後述する各駆動部を制御する制御信号を生成するコントローラ８２と、コントローラ８２からの制御信号を各駆動部に合わせた駆動信号に変換するドライバ８３と、ドライバ８３からの駆動信号に基づいて駆動される駆動部である、位置保持機構４０への空気圧の流れを制御する位置保持用バルブ８４，蓋固定手段６０への空気圧の流れを制御する蓋固定用バルブ８５，ロック駆動手段７０の蓋ロック用モータ７１，容器移動モータ８６及び扉移動モータ８７等とを備えている。
【００４１】
次に、図９，図１０を用いて、蓋の開動作を説明する。
まず、コントローラ８２は、位置保持用バルブ８４を解除側に駆動して（ステップＳ（以下、単にＳと表記する）１０１、解除をセンサで確認すると（Ｓ１０２，ＹＥＳ）、容器移動モータ８６を駆動して搬送容器２００を前進させて（Ｓ１０３）、搬送容器２００が結合位置にきたことをセンサで確認したら（Ｓ１０４，ＹＥＳ）、容器移動モータ８６を停止する。
【００４２】
この状態では、位置保持用バルブ８４によって、位置保持機構４０が解除されているので、位置合わせプレート１３Ｂはフリーになっており、しかも、センタリング機構３０によって、中央位置に移動している。そして、搬送容器２００が結合位置にくると、位置決めピン１４ａ，１４ｂに対して、搬送容器２００のピン孔２０４ａ，２０４ｂが許容範囲内でずれていても、位置合わせプレート１３Ｂが微調整機構２０によって移動するので、搬送容器２００の蓋２０３と扉１３の結合が完了する。
【００４３】
次に、蓋ロック用モータ７１をアンロック側に駆動して（Ｓ１０５）、Ｔ字キー１４ｃ，１４ｄを回転させて、蓋２０３の爪２０４ｅ〜２０４ｈを引き込ませ、爪２０４ｅ〜２０４ｈが引き込んだこと（アンロック）をセンサで確認すると（Ｓ１０６，ＹＥＳ）、蓋固定用バルブ８５を固定側に作動させて（Ｓ１０７）、位置決めピン１４ａ，１４ｂの伸縮部材６３を膨らませ、ピン孔２０４ａ，２０４ｂとの固定をセンサで確認する（Ｓ１０８，ＹＥＳ）。
【００４４】
このとき、Ｓ１０７の動作の最終段階で、位置決めピン１４ａ，１４ｂとピン孔２０４ａ，２０４ｂがズレており、位置合わせプレート１３Ｂが移動していても、偏心伝達機構５０があるので、Ｔ字キー１４ｃ，１４ｄを回転させることができる。
また、位置決めピン１４ａ，１４ｂの伸縮部材６３を膨らませて、ピン孔２０４ａ，２０４ｂと固定するので、正確な位置決め固定をすることができる。
【００４５】
ついで、図１０に示すように、位置保持用バルブ８４を保持側に駆動して（Ｓ１０９）、保持をセンサで確認すると（Ｓ１１０，ＹＥＳ）、扉移動モータ８７を駆動して後退させ（Ｓ１１１）、後退をセンサで確認したら（Ｓ１１２，ＹＥＳ）、扉移動モータ８７をさらに駆動して下降させ（Ｓ１１３）、下限位置にきたら（Ｓ１１４，ＹＥＳ）停止して、処理を終了する。
【００４６】
この状態では、位置保持用バルブ８４を保持側に駆動して、位置合わせプレート１３Ｂの位置を保持しているので、後述する蓋の閉動作をするときにも、元の位置を保て、扉の再結合時に、搬送容器２００の開口部２０２に衝突をすることがない。
【００４７】
次に、図１１，図１２を用いて、蓋の閉動作を説明する。
まず、コントローラ８２は、図１１に示すように、扉移動モータ８７を駆動して上昇させ（Ｓ２０１）、上限位置にきたら（Ｓ２０２，ＹＥＳ）停止して、扉移動モータ８７をさらに駆動して前進させ（Ｓ２０３）、搬送容器２００との再結合の初期をセンサで確認したら（Ｓ２０４，ＹＥＳ）、位置保持用バルブ８４を解除側に駆動する（Ｓ２０５）。解除をセンサで確認したら（Ｓ２０６，ＹＥＳ）、さらに、扉移動モータ８７を駆動して前進させ（Ｓ２０７）、再結合が完了したら、扉移動モータ８７を停止させ、搬送容器２００との再結合の完了をセンサで確認する（Ｓ２０８）。
【００４８】
次に、蓋固定用バルブ８５を解除側に作動させて（Ｓ２０９）、位置決めピン１４ａ，１４ｂの伸縮部材６３を収縮させて、ピン孔２０４ａ，２０４ｂとの解除をセンサで確認する（Ｓ２１０，ＹＥＳ）。そして、蓋ロック用モータ７１をロック側に駆動して（Ｓ２１１）、Ｔ字キー１４ｃ，１４ｄを回転させて、蓋２０３の爪２０４ｅ〜２０４ｈを突出させ、爪２０４ｅ〜２０４ｈが突出してロックしたことをセンサで確認する（Ｓ２１２，ＹＥＳ）。
【００４９】
最後に、容器移動モータ８６を駆動して搬送容器２００を後退させて（Ｓ２１３）、搬送容器２００が後退したことをセンサで確認したら（Ｓ１０４，ＹＥＳ）、容器移動モータ８６を停止して、蓋の閉動作を終了する。
【００５０】
次に、本発明の特徴である蓋２０３の矩形キー溝２０４ｉがずれていた場合のＴ字キーの制御動作を説明する。
図１８は、図９のＳ１０５の蓋ロック用モータ７１のアンロック動作のサブルーチンを示すフローチャートである。
図９のＳ１０５によって、図１８のＳ１０５０がコールされると、Ｔ字キー１４ｃ，１４ｄの頭部１４１が、矩形キー溝２０４ｉに結合できたか否かを判断し（Ｓ１０５１）、肯定の場合には、Ｓ１０５８へ進み、蓋ロック用モータ７１をアンロック側に回転駆動して、リターンする。
【００５１】
Ｓ１０５１で否定の場合には、容器移動モータ８６を後退させ（Ｓ１０５２）、蓋ロック用モータ７１によってＴ字キー１４ｃ，１４ｄを微小角度（ここでは、約３度）回転させる（Ｓ１０５３）。
そして、容器移動モータ８６を前進させ（Ｓ１０５４）、再び、Ｔ字キー１４ｃ，１４ｄの頭部１４１が、矩形キー溝２０４ｉに結合できたか否かを判断する（Ｓ１０５５）。Ｓ１０５５において、肯定の場合には、Ｓ１０５８へ進み、否定の場合には、Ｓ１０５６へ進む。
所定回数（ここでは、４回）のトライをカウントして、カウントアップしたか否かを判断し（Ｓ１０５６）、否定の場合には、Ｓ１０５２〜Ｓ１０５５の動作をくり返し、肯定の場合には、Ｓ１０５７へ進み、アラームを発生して、リターンする。
以上説明したように、Ｔ字キー１４ｃには、傾斜辺１４３と面取部１４４があり、しかも、結合動作のときに微小角度回転させるので、矩形キー溝２０４ｉがキー孔２０４ｃに対してずれていても、Ｔ字キー１４ｃは、キー孔２０４ｃを通して矩形キー溝２０４ｉと結合が可能である。
【００５２】
（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
（１）例えば、図１８において、結合できたか否かを判断したときに（Ｓ１０５１）、否定の場合には、容器移動モータ８６を後退させせることなく、Ｓ１０５３において、蓋ロック用モータ７１によってＴ字キー１４ｃ，１４ｄを微小角度回転させるようにしてもよい。この場合には、再び、その位置で結合できたか否かを判断すればよい（Ｓ１０５５）。
【００５３】
（２）また、図１８の動作で、Ｔ字キー１４ｃ，１４ｄが結合できない場合には、Ｔ字キー１４ｃ，１４ｄを元の角度（０°）に戻して、図１８の動作を繰り返してもよい。
【００５４】
（３）Ｔ字キー１４ｃは、面取部１４４のある例で説明したが、図１６で説明した面取部１４４のないＴ字キー１４ｃ−１も、本発明の範囲内である。
【００５５】
（４）Ｔ字キー１４ｃは、図１４に示すように、頭部１４１の傾斜辺１４４の顎部側に面取部（回転許容部）１４５を形成してもよい。このようにすれば、蓋２０３のキー孔２０４ｃの周縁部に内側への変形があっても、Ｔ字キー１４ｃの回転が許容される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による搬送容器の蓋着脱装置の第１実施形態の概略を示す斜視図である。
【図２】本発明による搬送容器の蓋着脱装置の第１実施形態を示す正面図である。
【図３】第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置の微調整機構を示す図（図２のIII 部拡大図）である。
【図４】第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置のセンタリング機構を示す図（図２のIV部拡大図）である。
【図５】第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置の位置保持機構を示す図（図２のＶ−Ｖ断面図）である。
【図６】第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置の偏心伝達機構を示す図であって、（ａ）は、斜視図、（ｂ）は、図２のVI−VI断面図である。
【図７】第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置の位置決め固定手段を示す図（図２のVII −VII 断面図）である。
【図８】第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置の制御手段を示すブロック図である。
【図９】第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置の動作例（蓋の開動作その１）を示すフローチャートである。
【図１０】第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置の動作例（蓋の開動作その２）を示すフローチャートである。
【図１１】第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置の動作例（蓋の閉動作その１）を示すフローチャートである。
【図１２】第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置の動作例（蓋の開動作その２）を示すフローチャートである。
【図１３】第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱部材のＴ字キーユニットを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。
【図１４】図１７のＴ字キーを抜き出して示した図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図、（ｄ）は（ａ）のＤ部拡大図である。
【図１５】Ｔ字キー１０４ｃの形状と係合動作の関係を説明する図である。
【図１６】Ｔ字キー１４ｃ−１の形状と係合動作の関係を説明する図である。
【図１７】Ｔ字キー１４ｃの形状と係合動作の関係を説明する図である。
【図１８】図９のＳ１０５の蓋ロック用モータ７１のアンロック動作のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１９】従来の搬送容器の蓋着脱装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０ 蓋着脱装置
１１ 仕切板
１２ 開口部
１３ 扉
１３Ａ ベースプレート
１３Ｂ 位置合わせプレート
１４ ラッチ機構
１４ａ，１４ｂ 位置決めピン
１４ｃ，１４ｄ Ｔ字キー
２０ 微調整機構
３０ センタリング機構
４０ 位置保持機構
５０ 偏心伝達機構
６０ 固定手段
７０ ロック駆動機構
８０ 制御手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハなどの薄型基板を収容して搬送する搬送容器を、クリーンルームに装着して、互いのクリーン度を保ったまま、その蓋を着脱する搬送容器の蓋着脱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１９は、従来の搬送容器の蓋着脱装置の一例を示す図である。
従来の搬送容器の蓋着脱装置１００は、高クリーン度の空間Ａと低クリーン度の空間Ｂとを区画する仕切板１０１と、仕切板１０１に形成され、高クリーン度の空間Ａと低クリーン度の空間Ｂとを連通する開口部１０２と、仕切板１０１の開口部１０２を開閉する扉１０３と、扉１０３に設けられた２本の位置決めピン１０４ａ，１０４ｂ及び２つのＴ字キー１０４ｃ，１０４ｄとを有し、搬送容器２００の蓋２０３をラッチするラッチ機構１０４と、低クリーン度の空間Ｂ側に設けられ、搬送容器２００が載置され、３本の位置決めピン１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ及び１つのロックキー１０５ｄを有するテーブル１０５等とを備えている。
【０００３】
搬送容器２００は、内部空間Ｃが高クリーン度に保たれ、半導体ウェハを複数枚（例えば、２５枚）収容する容器である。
この搬送容器２００は、容器本体２０１と、容器本体２０１の一面に設けられた開口部２０２と、開口部２０２を開閉し、位置決めピン１０４ａ，１０４ｂが嵌合するピン孔２０４ａ，２０４ｂ及びＴ字キー１０４ｃ，１０４ｄが係合するキー孔２０４ｃ，２０４ｄとを有する蓋２０３と、テーブル１０５の位置決めピン１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃが嵌合する断面Ｖ字溝２０５ａ，２０５ｂ，２０５ｃ及びロックキー１０５ｄが係合するキー孔２０５ｄを有する底面２０５を備えている。
【０００４】
搬送容器２００をテーブル１０５に載置すると、３本の位置決めピン１０５ａ〜１０５ｃが、断面Ｖ字溝２０５ａ〜２０５ｃに嵌合する。ここで、不図示のロックボタンをオンすると、ロックキー１０５ｄが上昇及び傾斜して、キー孔２０５ｄに係合すると共に、テーブル１０５全体が、仕切り板１０１側に所定距離（約３０ｍｍ程度）移動して、搬送容器２００が仕切り板１０１に密着する。仕切り板１０１の開口部１０２及び搬送容器２００の開口部２０２の外周には、不図示のＯリングなどのシール材が設けられており、密着により、クリーン度を保つことができる。
【０００５】
搬送容器２００は、テーブル１０５の移動により、蓋２０３が扉１０３に密着して、位置決めピン１０４ａ，１０４ｂが、蓋２０３のピン孔２０４ａ，２０４ｂに嵌合し、Ｔ字キー１０４ｃ，１０４ｄがキー孔２０４ｃ，２０４ｄに入り込む。その後に、不図示のロータリーアクチュエータ等によって、Ｔ字キー１０４ｃ，１０４ｄを９０度回転することにより、爪２０４ｅ〜２０４ｈが引き込まれて、容器本体２０１と蓋２０３とのロックが解かれる。
次いで、扉１０３は、不図示の駆動機構によって、空間Ａの内側に引き込まれる（矢印Ｄ１）と共に、下降して（矢印Ｄ２）、搬送容器２００の内部空間Ｃと、仕切り板１０１の内部空間Ａとが、高クリーン度を保ったまま連通する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来の技術では、搬送容器２００は、前工程や前工程からの搬送途中で、なんらかのトラブルが発生すると、Ｔ字キー１０４ｃ，１０４ｄと係合するはずのキー孔２０４ｃ，２０４ｄ内の矩形係合溝部（不図示）の１つ又は両方が回転方向にずれてしまい、その矩形係合溝部がＴ字キー１０４ｃ，１０４ｄと係合することができず、容器本体２０１と蓋２０３とのロックが解除できない、という問題があった。
【０００７】
例えば、前工程の蓋着脱装置において、蓋の開閉がうまくいかず、前記矩形係合溝部が回転方向にずれた状態で、止まってしまうことがある。
この場合に、自動化ラインが停止してしまい、復旧に多大な時間がかかるとともに、回収した搬送容器の蓋を低いクリーン度の部屋で、人手によって開いた場合には、搬送容器内に収容されている高価なウェハが使えなくなるってしまうこととなる。
【０００８】
本発明の目的は、ＳＥＭＩ規格に準じて作製された種々のメーカーの種々の搬送容器に対して、前工程や前工程からの搬送途中で、矩形係合溝部が多少ずれた状態できても蓋部材のロックを解除することができる搬送容器の蓋着脱装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、第１の発明は、外部空間よりも内部が高クリーン度に保たれた搬送容器の開口部の蓋部材を、前記搬送容器内と同様な高クリーン度に保たれた部屋の開口部の扉部材に係合させて、前記両開口部の周辺部を密着させて高クリーン度を保ったまま、前記蓋部材を着脱する搬送容器の蓋着脱装置であって、前記蓋部材に、矩形キー孔の内部に設けられた矩形キー溝の回転により、前記搬送容器の開口部に対するロック又はアンロックをするロック機構を備えた搬送容器の蓋着脱装置において、前記扉部材は、前記蓋部材の前記矩形キー孔を通して前記矩形キー溝にその頭部が係合するＴ字キーを有し、そのＴ字キーの回転により、前記ロック機構をロック駆動又はアンロック駆動するロック部材を備え、前記Ｔ字キーは、前記頭部が直線状に設けられ中心部から始まり先端部にいくにしたがって前記頭部の幅が細くなるように傾斜する４つの傾斜辺を有し、前記傾斜辺の傾斜角度に応じた前記頭部と前記矩形キー溝との回転角度ズレに対して、前記頭部と前記矩形キー溝との係合を許容すること、を特徴とする搬送容器の蓋着脱装置である。
【００１０】
第２の発明は、請求項１に記載の搬送容器の蓋着脱装置において、前記搬送容器は、半導体ウエハを複数枚収容し、搬送する容器であること、を特徴とする搬送容器の蓋着脱装置である。
【００１１】
第３の発明は、第１の発明に記載の搬送容器の蓋着脱装置において、前記Ｔ字キーは、前記傾斜辺の頂部側に形成した面取部を有すること、を特徴とする搬送容器の蓋着脱装置である。
【００１２】
第４の発明は、第１の発明に記載の搬送容器の蓋着脱装置において、前記Ｔ字キーの前記頭部が前記矩形キー溝に係合できたか否かを判定し、前記Ｔ字キーの前記頭部が前記矩形キー溝に係合できなかったと判定した場合に、前記Ｔ字キーを微小角度回転させた後に、ロック動作を行うように、前記ロック部材を駆動制御する駆動制御手段を備えたことを特徴とする搬送容器の蓋着脱装置である。
【００１３】
第５の発明は、第１の発明に記載の搬送容器の蓋着脱装置において、前記Ｔ字キーの前記頭部が前記矩形キー溝に係合できたか否かを判定し、前記Ｔ字キーの前記頭部が前記矩形キー溝に係合できなかったと判定した場合に、前記Ｔ字キーの前記頭部が前記矩形キー溝に係合するまで、前記Ｔ字キーを微小角度ずつ回転させた後に、ロック動作を行うように、前記ロック部材を駆動制御する駆動制御手段を備えたことを特徴とする搬送容器の蓋着脱装置である。
【００１４】
第６の発明は、第１の発明に記載の搬送容器の蓋着脱装置において、前記Ｔ字キーは、その頭部に、前記傾斜辺の顎部側に形成した面取部を有することを特徴とする搬送容器の蓋着脱装置である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面などを参照しながら、本発明の実施の形態をあげて、さらに詳しく説明する。
（第１実施形態）
図１，図２は、本発明による搬送容器の蓋着脱装置の第１実施形態を示す図であって、図１は、概略を示す斜視図、図２は、正面図である。
この搬送容器の蓋着脱装置１０は、仕切板１１と、開口部１２と、仕切板１１の開口部１２を開閉する扉１３と、２本の位置決めピン１４ａ，１４ｂ及び２つのＴ字キー１４ｃ，１４ｄとを有し、搬送容器２００の蓋２０３を開閉するラッチ機構１４等とを備えている。
【００１７】
第１実施形態では、扉１３は、ベースプレート１３Ａと、そのベースプレート１３Ａに対して、位置合わせができるように、面方向に移動可能な位置合わせプレート１３Ｂとを備えている。
また、扉１３の内部には、４つの微調整機構２０と、２つのセンタリング機構３０と、４つの位置保持機構４０と、２つの偏心伝達機構５０と、位置決め固定手段６０等が設けられている。
【００１８】
図３は、第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置の微調整機構を示す図（図２のIII 部拡大図）である。
微調整機構２０は、位置合わせプレート１３Ｂを面方向に移動可能に支持して、位置決めピン１４ａ，１４ｂの位置を微調整する機構である。この微調整機構２０は、位置合わせプレート１３Ｂの四隅に設けられており（図１参照）、ねじ部２１ａでベースプレート１３Ａに締め付け固定する取付具２１と、取付具２１のゆるみ防止用の雌ねじ２２と、取付具２１に挿入されるフリーベアリング等の受け部材２３及びその受け部材２３に回転可能に支持されるボール２４と、対向側のベースプレート枠１３Ａ−１に設けられた対向板２５と、対向板２５に設けられた受け部材２６と、受け部材２６に回転可能に支持されるボール２７と、位置合わせプレート１３Ｂ側に設けられ、ホール２４とボール２７との間に移動可能に挟まれたガイド板２８等とを備えている。
【００１９】
この微調整機構２０は、位置決めピン１４ａ，１４ｂが搬送容器２００のピン孔２０４ａ，２０４ｂ（図１９参照）に嵌合する初期状態で、位置決めピン１４ａ，１４ｂの先端のテーパーがピン孔２０４ａ，２０４ｂのテーパーにならう動作によって、面方向に所定量（例えば、上下左右に３ｍｍ）移動する。このために、搬送容器２００のピン孔２０４ａ，２０４ｂの位置に多少の誤差があっても、衝突することなく、容易に嵌合することができる。
【００２０】
図４は、第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置のセンタリング機構を示す図（図２のIV部拡大図）である。
センタリング機構３０は、位置合わせプレート１３Ｂを中央位置に復帰させる（センタリングする）機構である。このセンタリング機構３０は、水平方向（ｘ方向）及び鉛直方向（ｙ方向）用の２系統の機構があり、押さえ板３１ｘ，３１ｙと、押さえ板３１ｘ，３１ｙをベースプレート１３Ａに固定する固定具３２ｘ，３２ｙと、押さえ板３１ｘ，３１ｙを中央側に付勢するコイルバネ３３ｘ，３３ｙと、コイルバネ３３ｘ，３３ｙの他端をベースプレート１３Ａに固定する固定具３４ｘ，３４ｙと、押さえ板３１ｘ，３１ｙに当接するガイド駒３５，３７と、ガイド駒３５，３７を位置合わせプレート１３Ｂ，ベースプレート１３Ａに固定する固定具３６，３８等とを備えている。
【００２１】
押さえ板３１Ｘは、ガイド駒３５，３７がＸ方向に一直線になるように規正する。同様に、押さえ板３１Ｙは、ガイド駒３５，３７がＹ方向に一直線になるように規正する。以上の作用により、位置合わせプレート１３Ｂのセンタリングが実現する。
なお、図示を省略してあるが、図２の左上にも、右上に図示した機構と対称の機構が設けられている。
【００２２】
位置合わせプレート１３Ｂは、微調整機構２０によって、ベースプレート１３Ａに対して、面方向に可動するので、センタリング機構３０を設けることにより、位置決めピン１４ａ，１４ｂが搬送容器２００のピン孔２０４ａ，２０４ｂ（図１９参照）に嵌合の初期状態では、常に、予め設定された中心位置（誤差のない嵌合位置）にセンタリングすることができる。
【００２３】
図５は、第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置の位置保持機構を示す図（図２のＶ−Ｖ断面図）である。
位置保持機構４０は、搬送容器２００の蓋部材２０３に位置決めピン１４ａ，１４ｂによって係合した位置合わせプレート１３Ｂの位置を保持する機構である。この位置保持機構４０は、ベースプレート枠１３Ａ−１に設けられた固定板４１と、この固定板４１にＯリング４２を介して連結され、不図示の真空圧源と連結されるノズルを有する継手４３と、継手４３に設けられ、位置合わせプレート１３Ｂに吸着可能な吸着パッド４４等とを備えている。
【００２４】
位置合わせプレート１３Ｂは、微調整機構２０によって、ベースプレート１３Ａに対して、面方向に可動するので、位置保持機構４０を設けることにより、位置決めピン１４ａ，１４ｂが搬送容器２００のピン孔２０４ａ，２０４ｂ（図１９参照）に嵌合した位置を保持することができる。このため、蓋２０３を外した後に、再度、その蓋２０３を戻すときにも、外す前の位置を保持しているので、衝突することなく、蓋２０３を閉めることができる。
【００２５】
図６は、第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置の偏心伝達機構を示す図であって、図６（ａ）は、斜視図、図６（ｂ）は、図２のVI−VI断面図である。
Ｔ字キー１４ｃ（１４ｄ）は、位置合わせプレート１３Ｂの所定位置に設けられ、蓋２０３のキー孔２０４ｃ（２０４ｄ）に係合して、蓋２０３をロックする部材であり、ロック駆動機構７０（図２参照）によって駆動される。このロック駆動機構７０は、ベースプレート１３Ａ側に設けられ、Ｔ字キー１４ｃ（１４ｄ）を軸回りに正逆回転して、ロック又はアンロック動作を行なう機構である。
位置合わせプレート１３Ｂは、可動するために軽い方がよいので、ロック駆動機構７０等は、ベースプレート１３Ａに設けることが望ましい。このため、Ｔ字キー１４ｃ（１４ｄ）にロック駆動機構７０からの駆動力を伝達するために、偏心伝達機構５０が設けられている。
【００２６】
この偏心伝達機構５０は、ベースプレート１３Ａと位置合わせプレート１３Ｂとの面方向へのズレを許容して、ロック駆動機構７０の回転力をＴ字キー（ロック部材）１４ｃ（１４ｄ）に伝達する機構である。
【００２７】
この偏心伝達機構５０は、図６に示すように、ロック駆動機構７０に連結される駆動レバー５１と、駆動レバー５１に回転可能に連結され回転レバー５２と、回転レバー５２をベースプレート１３Ａに回転自在に支持する軸受け部５４と、回転レバー５２に設けられた伝達ローラ５３Ａ，５３Ｂと、伝達ローラ５３Ａ，５３Ｂ及び後述する伝達ローラ５６Ａ，５６Ｂが挿入される直交する溝５５ａ，５５ｂが表裏面に設けられたスライド円板５５と、伝達ローラ５６Ａ，５６Ｂが設けられ、Ｔ字キー１４ｃ（１４ｄ）と同軸に設けられた回転板５７と、回転板５７及びＴ字キー１４ｃ（１４ｄ）の軸を、位置合わせプレート１３Ｂに回転自在に支持する軸受け部５８等とを備えている。
【００２８】
この偏心伝達機構５０は、位置合わせプレート１３Ｂが面方向への可動範囲内でずれた場合にも、ロック駆動機構７０の回転力をＴ字キー１４ｃ（１４ｄ）に伝達することができる。
【００２９】
ここで、ロック駆動機構７０は、図２に示すように、モータ７１と、モータ７１の回転がベルト７２によって伝達される駆動ねじ７３と、駆動ねじ７３と平行に配置されたスライド軸７４と、スライド軸７４にスライド自在に支持され、駆動ねじ７３で駆動される移動ブロック７５と、移動ブロック７５に固定され、伝達レバー５１の長孔に係合するベアリング７６等とを備えている。
【００３０】
ベアリング７６が（ａ）の位置にあるときには、回転レバー５２は、（ａ）の位置にある。ベアリング７６が右方に移動して、（ｂ）の位置にくると、回転レバー５２が回転するので、その分だけ伝達レバー５１が２点鎖線の位置まで下がってくる。ベアリング７６は、移動ブロック７５に固定されているので、（ｂ）の位置でも、水平方向には、（ａ）と同じ位置である。このため、伝達レバー５１とベアリング７６との係合位置のズレが生ずるが、そのズレは、伝達レバー５１の長孔によって吸収される。
【００３１】
ここで、本発明の特徴となるＴ字キー１４ｃ（１４ｄ）について、詳しく説明する。
図１３は、第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱部材のＴ字キーユニットを示す図、図１４は、図１３のＴ字キーを抜き出して示した図である。ここでは、Ｔ字キー１４ｃ，１４ｄは、同一形状であるので、Ｔ字キー１４ｃについてのみ説明する。
Ｔ字キーユニットは、図１３に示すように、Ｔ字キー１４ｃと、伝達ローラ５６Ａ，５６Ｂと、伝達ローラ５６Ａ，５６Ｂが設けられ、Ｔ字キー１４ｃと同軸に設けられた回転板５７と、回転板５７及びＴ字キー１４ｃの軸を、位置合わせプレート１３Ｂに回転自在に支持する軸受け部５８等とを備えている。
【００３２】
Ｔ字キー１４ｃは、図１４に示すように、頭部１４１と、頭部１４１の回転軸となる首部１４２とからなり、頭部１４１は、その長手方向の両辺を中心部から先端部にいくにしたがってそれぞれ細くなるように傾斜させた４つの傾斜辺１４３を備えている。この傾斜辺１４３は、その傾斜角φ＝８〜１０度程度でよいことが、本件発明者の実験で明らかになっている。
【００３３】
また、Ｔ字キー１４ｃは、各傾斜辺１４３の頂部側に面取部１４４を形成されている。この面取部１４４は、面取角ψ＝１０〜１２度程度でよいことが、本件発明者の実験で明らかになっている。
【００３４】
図１５〜図１７は、Ｔ字キー１４ｃの形状と係合動作の関係を説明する図である。
図１５（ａ）おいて、２０４ｃは矩形のキー孔、１０４ｃは従来のＴ字キー、２０４ｉは矩形キー溝である。この場合には、Ｔ字キー１０４ｃとキー孔２０４ｃとに隙間があるので、図１５（ｂ）に示すように、矩形キー溝２０４ｉがθ１＝α（隙間によるずれ許容角。ここでは、隙間が０．３〜０．５ｍｍで、α＝約４度である。）＝４度ずれていても、Ｔ字キー１０４ｃは、キー孔２０４ｃを通して矩形キー溝２０４ｉと結合が可能である。
【００３５】
図１６（ａ）おいて、Ｔ字キー１４ｃ−１は、図１４で説明したＴ字キー１４ｃの面取部１４４がないものである。この場合には、Ｔ字キー１４ｃ−１は、傾斜辺１４３があるので、図１６（ｂ）に示すように、矩形キー溝２０４ｉがθ２＝α＋β（βは傾斜辺１４３によるずれ許容角である。ここでは、傾斜辺１４３の傾斜角φ＝８度のとき、β＝約１６度である。）＝２０度ずれていても、Ｔ字キー１４ｃ−１は、キー孔２０４ｃを通して矩形キー溝２０４ｉと結合が可能である。
【００３６】
図１７（ａ）おいて、Ｔ字キー１４ｃは、図１４で説明した面取部１４４のあるものである。この場合には、Ｔ字キー１４ｃは、面取部１４４があるので、図１７（ｂ）に示すように、矩形キー溝２０４ｉがθ３＝α＋β＋γ（γは面取部１４４によるずれ許容角である。ここでは、面取部１４４の面取角ψ＝３０度のとき、γ＝約１０度である。）＝３０度ずれていても、Ｔ字キー１４ｃは、キー孔２０４ｃを通して矩形キー溝２０４ｉと結合が可能である。
【００３７】
図７は、第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置の位置決め固定手段を示す図（図２のVII −VII 断面図）である。
位置決め固定手段６０は、位置決めピン１４ａ，１４ｂが搬送容器２００のピン孔（被係合部）２０４ａ，２０４ｂに係合して位置決めをしたときに、位置決めピン１４ａ，１４ｂをピン孔２０４ａ，２０４ｂに位置決め固定させる手段である。
【００３８】
この実施形態の位置決め固定手段６０は、位置決めピン１４ａ（１４ｂ）の軸方向に設けられた流路６１と、この流路６１に連通し、径方向に設けられた流路６２と、位置決めピン１４ａ（１４ｂ）の外周に設けられ、内圧の増減により伸縮するネオプレン等のゴムで成形された伸縮部材６３と、流路６１に連通する配管６４と、配管６４を位置決めピン１４ａ（１４ｂ）の後端に固定する固定具６５等を備えている。
【００３９】
この位置決め固定手段６０は、配管６４に不図示の空気圧回路や真空圧回路を接続して、位置決めピン１４ａ（１４ｂ）の流路６１，６２の内圧を増減することにより、伸縮部材６３が伸縮して、ピン孔２０４ａ，２０４ｂとの間隙を埋めるので、位置決めピン１４ａ（１４ｂ）を位置固定することができる。
【００４０】
図８は、第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置の制御手段を示すブロック図、図９〜図１２は、第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置の動作例を示すフローチャートである。
制御手段８０は、各可動部の位置などを検出する各種センサ８１と、各種センサ８１からの位置検出信号に基づいて、後述する各駆動部を制御する制御信号を生成するコントローラ８２と、コントローラ８２からの制御信号を各駆動部に合わせた駆動信号に変換するドライバ８３と、ドライバ８３からの駆動信号に基づいて駆動される駆動部である、位置保持機構４０への空気圧の流れを制御する位置保持用バルブ８４，蓋固定手段６０への空気圧の流れを制御する蓋固定用バルブ８５，ロック駆動手段７０の蓋ロック用モータ７１，容器移動モータ８６及び扉移動モータ８７等とを備えている。
【００４１】
次に、図９，図１０を用いて、蓋の開動作を説明する。
まず、コントローラ８２は、位置保持用バルブ８４を解除側に駆動して（ステップＳ（以下、単にＳと表記する）１０１、解除をセンサで確認すると（Ｓ１０２，ＹＥＳ）、容器移動モータ８６を駆動して搬送容器２００を前進させて（Ｓ１０３）、搬送容器２００が結合位置にきたことをセンサで確認したら（Ｓ１０４，ＹＥＳ）、容器移動モータ８６を停止する。
【００４２】
この状態では、位置保持用バルブ８４によって、位置保持機構４０が解除されているので、位置合わせプレート１３Ｂはフリーになっており、しかも、センタリング機構３０によって、中央位置に移動している。そして、搬送容器２００が結合位置にくると、位置決めピン１４ａ，１４ｂに対して、搬送容器２００のピン孔２０４ａ，２０４ｂが許容範囲内でずれていても、位置合わせプレート１３Ｂが微調整機構２０によって移動するので、搬送容器２００の蓋２０３と扉１３の結合が完了する。
【００４３】
次に、蓋ロック用モータ７１をアンロック側に駆動して（Ｓ１０５）、Ｔ字キー１４ｃ，１４ｄを回転させて、蓋２０３の爪２０４ｅ〜２０４ｈを引き込ませ、爪２０４ｅ〜２０４ｈが引き込んだこと（アンロック）をセンサで確認すると（Ｓ１０６，ＹＥＳ）、蓋固定用バルブ８５を固定側に作動させて（Ｓ１０７）、位置決めピン１４ａ，１４ｂの伸縮部材６３を膨らませ、ピン孔２０４ａ，２０４ｂとの固定をセンサで確認する（Ｓ１０８，ＹＥＳ）。
【００４４】
このとき、Ｓ１０７の動作の最終段階で、位置決めピン１４ａ，１４ｂとピン孔２０４ａ，２０４ｂがズレており、位置合わせプレート１３Ｂが移動していても、偏心伝達機構５０があるので、Ｔ字キー１４ｃ，１４ｄを回転させることができる。
また、位置決めピン１４ａ，１４ｂの伸縮部材６３を膨らませて、ピン孔２０４ａ，２０４ｂと固定するので、正確な位置決め固定をすることができる。
【００４５】
ついで、図１０に示すように、位置保持用バルブ８４を保持側に駆動して（Ｓ１０９）、保持をセンサで確認すると（Ｓ１１０，ＹＥＳ）、扉移動モータ８７を駆動して後退させ（Ｓ１１１）、後退をセンサで確認したら（Ｓ１１２，ＹＥＳ）、扉移動モータ８７をさらに駆動して下降させ（Ｓ１１３）、下限位置にきたら（Ｓ１１４，ＹＥＳ）停止して、処理を終了する。
【００４６】
この状態では、位置保持用バルブ８４を保持側に駆動して、位置合わせプレート１３Ｂの位置を保持しているので、後述する蓋の閉動作をするときにも、元の位置を保て、扉の再結合時に、搬送容器２００の開口部２０２に衝突をすることがない。
【００４７】
次に、図１１，図１２を用いて、蓋の閉動作を説明する。
まず、コントローラ８２は、図１１に示すように、扉移動モータ８７を駆動して上昇させ（Ｓ２０１）、上限位置にきたら（Ｓ２０２，ＹＥＳ）停止して、扉移動モータ８７をさらに駆動して前進させ（Ｓ２０３）、搬送容器２００との再結合の初期をセンサで確認したら（Ｓ２０４，ＹＥＳ）、位置保持用バルブ８４を解除側に駆動する（Ｓ２０５）。解除をセンサで確認したら（Ｓ２０６，ＹＥＳ）、さらに、扉移動モータ８７を駆動して前進させ（Ｓ２０７）、再結合が完了したら、扉移動モータ８７を停止させ、搬送容器２００との再結合の完了をセンサで確認する（Ｓ２０８）。
【００４８】
次に、蓋固定用バルブ８５を解除側に作動させて（Ｓ２０９）、位置決めピン１４ａ，１４ｂの伸縮部材６３を収縮させて、ピン孔２０４ａ，２０４ｂとの解除をセンサで確認する（Ｓ２１０，ＹＥＳ）。そして、蓋ロック用モータ７１をロック側に駆動して（Ｓ２１１）、Ｔ字キー１４ｃ，１４ｄを回転させて、蓋２０３の爪２０４ｅ〜２０４ｈを突出させ、爪２０４ｅ〜２０４ｈが突出してロックしたことをセンサで確認する（Ｓ２１２，ＹＥＳ）。
【００４９】
最後に、容器移動モータ８６を駆動して搬送容器２００を後退させて（Ｓ２１３）、搬送容器２００が後退したことをセンサで確認したら（Ｓ１０４，ＹＥＳ）、容器移動モータ８６を停止して、蓋の閉動作を終了する。
【００５０】
次に、本発明の特徴である蓋２０３の矩形キー溝２０４ｉがずれていた場合のＴ字キーの制御動作を説明する。
図１８は、図９のＳ１０５の蓋ロック用モータ７１のアンロック動作のサブルーチンを示すフローチャートである。
図９のＳ１０５によって、図１８のＳ１０５０がコールされると、Ｔ字キー１４ｃ，１４ｄの頭部１４１が、矩形キー溝２０４ｉに結合できたか否かを判断し（Ｓ１０５１）、肯定の場合には、Ｓ１０５８へ進み、蓋ロック用モータ７１をアンロック側に回転駆動して、リターンする。
【００５１】
Ｓ１０５１で否定の場合には、容器移動モータ８６を後退させ（Ｓ１０５２）、蓋ロック用モータ７１によってＴ字キー１４ｃ，１４ｄを微小角度（ここでは、約３度）回転させる（Ｓ１０５３）。
そして、容器移動モータ８６を前進させ（Ｓ１０５４）、再び、Ｔ字キー１４ｃ，１４ｄの頭部１４１が、矩形キー溝２０４ｉに結合できたか否かを判断する（Ｓ１０５５）。Ｓ１０５５において、肯定の場合には、Ｓ１０５８へ進み、否定の場合には、Ｓ１０５６へ進む。
所定回数（ここでは、４回）のトライをカウントして、カウントアップしたか否かを判断し（Ｓ１０５６）、否定の場合には、Ｓ１０５２〜Ｓ１０５５の動作をくり返し、肯定の場合には、Ｓ１０５７へ進み、アラームを発生して、リターンする。
以上説明したように、Ｔ字キー１４ｃには、傾斜辺１４３と面取部１４４があり、しかも、結合動作のときに微小角度回転させるので、矩形キー溝２０４ｉがキー孔２０４ｃに対してずれていても、Ｔ字キー１４ｃは、キー孔２０４ｃを通して矩形キー溝２０４ｉと結合が可能である。
【００５２】
（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
（１）例えば、図１８において、結合できたか否かを判断したときに（Ｓ１０５１）、否定の場合には、容器移動モータ８６を後退させせることなく、Ｓ１０５３において、蓋ロック用モータ７１によってＴ字キー１４ｃ，１４ｄを微小角度回転させるようにしてもよい。この場合には、再び、その位置で結合できたか否かを判断すればよい（Ｓ１０５５）。
【００５３】
（２）また、図１８の動作で、Ｔ字キー１４ｃ，１４ｄが結合できない場合には、Ｔ字キー１４ｃ，１４ｄを元の角度（０°）に戻して、図１８の動作を繰り返してもよい。
【００５４】
（３）Ｔ字キー１４ｃは、面取部１４４のある例で説明したが、図１６で説明した面取部１４４のないＴ字キー１４ｃ−１も、本発明の範囲内である。
【００５５】
（４）Ｔ字キー１４ｃは、図１４に示すように、頭部１４１の傾斜辺１４４の顎部側に面取部（回転許容部）１４５を形成してもよい。このようにすれば、蓋２０３のキー孔２０４ｃの周縁部に内側への変形があっても、Ｔ字キー１４ｃの回転が許容される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による搬送容器の蓋着脱装置の第１実施形態の概略を示す斜視図である。
【図２】本発明による搬送容器の蓋着脱装置の第１実施形態を示す正面図である。
【図３】第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置の微調整機構を示す図（図２のIII 部拡大図）である。
【図４】第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置のセンタリング機構を示す図（図２のIV部拡大図）である。
【図５】第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置の位置保持機構を示す図（図２のＶ−Ｖ断面図）である。
【図６】第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置の偏心伝達機構を示す図であって、（ａ）は、斜視図、（ｂ）は、図２のVI−VI断面図である。
【図７】第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置の位置決め固定手段を示す図（図２のVII −VII 断面図）である。
【図８】第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置の制御手段を示すブロック図である。
【図９】第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置の動作例（蓋の開動作その１）を示すフローチャートである。
【図１０】第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置の動作例（蓋の開動作その２）を示すフローチャートである。
【図１１】第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置の動作例（蓋の閉動作その１）を示すフローチャートである。
【図１２】第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱装置の動作例（蓋の開動作その２）を示すフローチャートである。
【図１３】第１実施形態に係る搬送容器の蓋着脱部材のＴ字キーユニットを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。
【図１４】図１７のＴ字キーを抜き出して示した図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図、（ｄ）は（ａ）のＤ部拡大図である。
【図１５】Ｔ字キー１０４ｃの形状と係合動作の関係を説明する図である。
【図１６】Ｔ字キー１４ｃ−１の形状と係合動作の関係を説明する図である。
【図１７】Ｔ字キー１４ｃの形状と係合動作の関係を説明する図である。
【図１８】図９のＳ１０５の蓋ロック用モータ７１のアンロック動作のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１９】従来の搬送容器の蓋着脱装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０ 蓋着脱装置
１１ 仕切板
１２ 開口部
１３ 扉
１３Ａ ベースプレート
１３Ｂ 位置合わせプレート
１４ ラッチ機構
１４ａ，１４ｂ 位置決めピン
１４ｃ，１４ｄ Ｔ字キー
２０ 微調整機構
３０ センタリング機構
４０ 位置保持機構
５０ 偏心伝達機構
６０ 固定手段
７０ ロック駆動機構
８０ 制御手段
Claims (6)
- 外部空間よりも内部が高クリーン度に保たれた搬送容器の開口部の蓋部材を、前記搬送容器内と同様な高クリーン度に保たれた部屋の開口部の扉部材に係合させて、前記両開口部の周辺部を密着させて高クリーン度を保ったまま、前記蓋部材を着脱する搬送容器の蓋着脱装置であって、
前記蓋部材に、矩形キー孔の内部に設けられた矩形キー溝の回転により、前記搬送容器の開口部に対するロック又はアンロックをするロック機構を備えた搬送容器の蓋着脱装置において、
前記扉部材は、前記蓋部材の前記矩形キー孔を通して前記矩形キー溝にその頭部が係合するＴ字キーを有し、そのＴ字キーの回転により、前記ロック機構をロック駆動又はアンロック駆動するロック部材を備え、
前記Ｔ字キーは、前記頭部が直線状に設けられ中心部から始まり先端部にいくにしたがって前記頭部の幅が細くなるように傾斜する４つの傾斜辺を有し、前記傾斜辺の傾斜角度に応じた前記頭部と前記矩形キー溝との回転角度ズレに対して、前記頭部と前記矩形キー溝との係合を許容すること、
を特徴とする搬送容器の蓋着脱装置。 - 請求項１に記載の搬送容器の蓋着脱装置において、
前記搬送容器は、半導体ウエハを複数枚収容し、搬送する容器であること、
を特徴とする搬送容器の蓋着脱装置。 - 請求項１に記載の搬送容器の蓋着脱装置において、
前記Ｔ字キーは、前記傾斜辺の頂部側に形成した面取部を有すること、
を特徴とする搬送容器の蓋着脱装置。 - 請求項１に記載の搬送容器の蓋着脱装置において、
前記Ｔ字キーの前記頭部が前記矩形キー溝に係合できたか否かを判定し、前記Ｔ字キーの前記頭部が前記矩形キー溝に係合できなかったと判定した場合に、前記Ｔ字キーを微小角度回転させた後に、ロック動作を行うように、前記ロック部材を駆動制御する駆動制御手段を備えたこと
を特徴とする搬送容器の蓋着脱装置。 - 請求項１に記載の搬送容器の蓋着脱装置において、
前記Ｔ字キーの前記頭部が前記矩形キー溝に係合できたか否かを判定し、前記Ｔ字キーの前記頭部が前記矩形キー溝に係合できなかったと判定した場合に、前記Ｔ字キーの前記頭部が前記矩形キー溝に係合するまで、前記Ｔ字キーを微小角度ずつ回転させた後に、ロック動作を行うように、前記ロック部材を駆動制御する駆動制御手段を備えたこと
を特徴とする搬送容器の蓋着脱装置。 - 請求項１に記載の搬送容器の蓋着脱装置において、
前記Ｔ字キーは、その頭部に、前記傾斜辺の顎部側に形成した面取部を有すること
を特徴とする搬送容器の蓋着脱装置。
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