JP4502142B2 - 鉛直循環搬送設備 - Google Patents

Description

この発明は、クリーンルーム内で物品を鉛直方向に搬送する設備に関する。

特許文献１（特開２００２−１０４６４１）は鉛直循環搬送設備の例を示している。このような鉛直循環搬送設備をクリーンルーム内に設置する場合、設備の機構部分からの発塵によって、被搬送物品も設備に接続したフロア内スペースも汚染しないようにする必要がある。発明者はこの一方で、設備内を循環する棚を、棚に対してほぼ対角線上に配置した２つのチェーンなどで昇降させることを検討した。棚の対角線位置に２つのチェーンを設ければ、棚を安定して昇降させることができる。しかしこのようにすると棚の前面と背面の双方にチェーンが配置されるので、棚の前面側をチェーンの駆動部で発塵した空気から遮断することが難しい。そこで発明者は、鉛直循環搬送設備の棚をチェーンの駆動部で発塵した空気から遮断すると共に、棚と設備の外部との間で物品を搬出入する際に、発塵した空気が設備の外部に流れ出さないようにすることを検討し、この発明に到った。
特開２００２−１０４６４１

この発明の課題は、棚を安定した姿勢で昇降させると共に、棚の駆動部で発塵した空気を、棚からも設備の外部からも遮断することにある。
この発明ので追加の課題は、鉛直循環搬送設備を介して、フロア間での気流が生じないようにすることにある。

この発明は、エンドレスの駆動部材に棚を取り付けて鉛直循環させることにより、複数のフロア間で物品を搬送する設備において、
棚を鉛直循環させる内部スペースを４周から囲む内壁と、該内壁を外側の４周から囲む外壁とを設けて、前記内部スペースに棚を鉛直方向に沿って左右２列に配置するとともに、
棚の対角位置に設けた一対の突出部を、内壁に設けたスリットから、棚の正面側と背面側とで各々、内壁と外壁との間の外部スペースに突き出させて、左右２列の各棚の正面側の突出部を第１のエンドレスの駆動部材に取り付け、左右２列の各棚の背面側の突出部を第２のエンドレスの駆動部材に取り付け、前記第１のエンドレスの駆動部材の駆動機構を棚の正面側の外部スペース内に、前記第２のエンドレスの駆動部材の駆動機構を棚の背面側の外部スペース内に設け、
前記駆動機構を設けた外部スペースを、前記棚を配置した内部スペースと前記内壁で遮断すると共に、前記外部スペースを設備の外部から前記外壁で遮断し、
かつ前記外部スペースを貫通して内部スペースと設備の外部とを接続する物品の搬出入用の複数個のトンネルを前記複数のフロアに対して設けたことを特徴とする。

好ましくは、少なくとも最下層のフロアは床下に排気スペースを備えており、
前記外部スペースの空気を浄化して前記内部スペースへ供給するためのファンフィルタユニットを設けると共に、
前記内部スペースの気圧を鉛直循環搬送設備の周囲のフロア内の気圧よりも正にし、前記外部スペースの気圧を前記フロア内の気圧よりも負で、フロアの床下に設けた排気スペースよりも正に保つようにすることにより、前記外部スペースから内部スペース及び周囲のフロアへの気流が生じないようにすると共に、前記フロアから内部スペースへの気流が生じないようにする。
なお排気スペースが複数ある場合、外部スペースの気圧を各排気スペースよりも正に保つようにする。
特に好ましくは、前記各トンネルに移載ロボットを設けて左右２列の棚のいずれとも物品を移載自在にする。

この発明では、棚の対角位置に一対の突出部を設けて、各突出部に駆動部材を取り付け、鉛直循環させる。この結果、安定した姿勢で棚を循環させることができる。設備の内部は内壁で内部スペースと外部スペースとに仕切られ、棚の突出部をスリットから外部スペースへ突き出させて、駆動部材で駆動する。そして駆動部材やその駆動機構を外部スペースに収容する。これらの結果、駆動機構などからの発塵は内部スペースに入りにくくなる。また内部スペースと設備の外部とを外部スペースを貫通するトンネルで接続するので、外部スペースの空気にさらさずに物品を搬出入できる。

外部スペースの空気を浄化して内部スペースへ供給するためのファンフィルタユニットを設けると、設備内での発塵を設備内で処理して、外部への汚染空気の排出量を少なくできる。またファンフィルタユニットで内部スペースの気圧を高めると、内部スペースの気圧を設備の周囲のフロア内の気圧よりも容易に高くでき、ファンフィルタユニットでの吸引により、外部スペースの気圧をフロア内の気圧よりも容易に低くできる。
ここで内部スペースへ設備の外部から空気を取り入れて供給するファンフィルタユニットを設けると、内部スペースの気圧を外部のフロアよりもより容易に高くできる。また排気スペースへ外部スペースの空気を排気する排気口を設けると、外部スペースの気圧をより容易に外部のフロアよりも低く、しかも排気スペースよりも高くできる。
各トンネルに移載ロボットを設けて左右２列の棚のいずれとも物品を移載自在にすると、棚とフロアとの間で物品をロボットにより移載できる。

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。

図１〜図４に、実施例の鉛直循環搬送設備２を示す。鉛直循環搬送設備２は２重の筒状に構成され、４はその内部スペースで、クリーン度が最も高いスペースである。６は外部スペースで、内部スペース４を取り巻き、スペース４，６間の内壁８により両者を遮断し、１０は外部スペース６を設備の外部から遮断する外壁である。鉛直循環搬送設備２には、図２に示すフロアスペースＦ１，Ｆ２に面してトンネル１２を設け、トンネル１２は外部スペース６を貫通し、内部スペース４と設備の外部とを接続する。またトンネル１２には機械式のシャッタ２４を設けて、ｆｏｕｐ１８などの物品を搬出入する際にのみシャッタ２４を開く。１４はトンネル１２の外壁である。

内部スペース４内を棚１６が鉛直循環し、各棚１６は対角線上に一対の突出部２８，２８を備え、突出部２８，２８は内壁８に設けたスリット２６から、外部スペース６側へ突出している。そして突出部２８にはエンドレスのチェーン３０やエンドレスベルトなどを取り付け、図２，図３に示すスプロケット３４やその駆動部３６により、鉛直方向に循環させる。内部スペース４内には、鉛直方向に沿って棚１６が２列に平行に配置され、スプロケット３４により循環動作する。

棚１６にはｆｏｕｐ１８などの物品を載置し、物品の種類は任意である。またトンネル１２にはスカラアームなどを用いた移載ロボット２０を設け、シャッタ２４を開いた際に、棚１６と外部との間でｆｏｕｐ１８などを移載できるようにする。ここではシャッタ２４の外側に移載ロボット２０を配置したが、シャッタ２４をトンネル１２の出口に配置し、移載ロボット２０をトンネル１２の内部に配置しても良い。また外部スペース６の適宜の位置にファンフィルタユニット（ＦＦＵ）２２を設けて、外部スペース６内の空気を浄化し、内部スペース４へ送り込む。さらに鉛直循環搬送設備２の例えば天井部にファンフィルタユニット（ＦＦＵ）３２を設けて、設備２の外部の空気を浄化し、内部スペース４へ送り込む。

図２に示すように、鉛直循環搬送設備２は複数のフロアスペースＦ１，Ｆ２の間を貫通し、３８，４０はフロアの床で、ここでは２つのフロアスペースＦ１，Ｆ２間の搬送を示すが、鉛直方向に沿ったフロアスペースの数は任意である。床３８の下部には排気スペース４２が設けられ、外壁１０に排気口４４を設けて、外部スペース６内の空気を排気スペース４２側へ排気する。なお排気スペース４２には一般に吸引ファンが設けられ、雰囲気は負圧に保たれている。

実施例の動作を示す。スプロケット３４により、チェーン３０を介して、棚１６が鉛直方向に循環移動する。棚１６はほぼ対角線上の２つの位置でチェーン３０により支持されているので、ｆｏｕｐ１８からの荷重などでは傾斜しにくく、水平な姿勢で鉛直循環する。棚１６が物品の搬出入を行うフロアスペースに到着すると鉛直循環運動を停止し、シャッタ２４を開き、移載ロボット２０により鉛直循環搬送設備２の外部との間で物品を搬出入する。ここでフロアスペースＦ１，Ｆ２の双方で同時に物品を搬出入する場合、内部スペース４を介してフロアスペースＦ１，Ｆ２間で空気が流れることが考えられる。そしてフロアスペースＦ１，Ｆ２はクリーン度が異なる場合、クリーン度の低いスペースから高いスペースへ向けて気流が生じると、不都合である。

鉛直循環搬送設備２内のクリーン度を説明する。上部のファンフィルタユニット３２により、内部スペース４にクリーンエアが供給され、スリット２６からクリーンエアが外部スペース６へ漏れ出し、排気口４４から排気スペース４２へ排気される。内部スペース４のクリーン度を、複数のフロアスペースＦ１，Ｆ２中の最高のクリーン度以上とする。外部スペース６は、フロアスペースＦ１，Ｆ２とも内部スペース４とも遮断されているので、クリーン度は適宜でよい。

鉛直循環搬送設備２の各部の気圧を図４に模式的に示す。内部スペース４の気圧を、フロアスペースＦ１，Ｆ２の気圧よりも高くし、外部スペース６の気圧をいずれのフロアスペースＦ１，Ｆ２よりも低くし、排気スペース４２の気圧を最低とする。またファンフィルタユニット３２から内部スペース４内へ常時クリーンエアを供給し、排気口４４から外部スペース６の空気を常時排気する。さらにファンフィルタユニット３２からの送風量を、シャッタ２４からフロアスペースへ流れる空気の量よりも大きくする。このようにすると、シャッタ２４を開いても、内部スペース４内の気圧は基本的に変わらず、フロアスペースＦ１，Ｆ２よりも高いままである。シャッタ２４を開くと、内部スペース４からフロアスペースＦ１，Ｆ２への気流が生じ、逆向きの気流は生じないので、フロアスペースＦ１，Ｆ２間で空気が混じり合うことがない。従って各フロアスペースのクリーン度を乱さない。

実施例の鉛直循環搬送設備の水平方向断面図で、内外のスペースとトンネルとを示す。 図１のII-II方向に沿った鉛直方向断面図で、内外のスペースとトンネル及びチェーンの配置を示す 図２のIII−III方向に沿った水平断面図で、チェーンとスプロケットの配置を示す 実施例の各部での気圧を模式的に示す図

符号の説明

２ 鉛直循環搬送設備
４ 内部スペース
６ 外部スペース
８ 内壁
１０ 外壁
１２ トンネル
１４ トンネル外壁
１６ 棚
１８ ｆｏｕｐ
２０ 移載ロボット
２２，３２ ファンフィルタユニット（ＦＦＵ）
２４ シャッタ
２６ スリット
２８ 突出部
３０ チェーン
３４ スプロケット
３６ 駆動部
３８，４０ 床
４２ 排気スペース
４４ 排気口
Ｆ１，Ｆ２ フロアスペース

Claims (3)

1. エンドレスの駆動部材に棚を取り付けて鉛直循環させることにより、複数のフロア間で物品を搬送する設備において、
   棚を鉛直循環させる内部スペースを４周から囲む内壁と、該内壁を外側の４周から囲む外壁とを設けて、前記内部スペースに棚を鉛直方向に沿って左右２列に配置するとともに、
   棚の対角位置に設けた一対の突出部を、内壁に設けたスリットから、棚の正面側と背面側とで各々、内壁と外壁との間の外部スペースに突き出させて、左右２列の各棚の正面側の突出部を第１のエンドレスの駆動部材に取り付け、左右２列の各棚の背面側の突出部を第２のエンドレスの駆動部材に取り付け、
   前記第１のエンドレスの駆動部材の駆動機構を棚の正面側の外部スペース内に、前記第２のエンドレスの駆動部材の駆動機構を棚の背面側の外部スペース内に設け、
   前記駆動機構を設けた外部スペースを、前記棚を配置した内部スペースと前記内壁で遮断すると共に、前記外部スペースを設備の外部から前記外壁で遮断し、
   かつ前記外部スペースを貫通して内部スペースと設備の外部とを接続する物品の搬出入用の複数個のトンネルを前記複数のフロアに対して設けたことを特徴とする、鉛直循環搬送設備。
2. 少なくとも最下層のフロアは床下に排気スペースを備えており、
   前記外部スペースの空気を浄化して前記内部スペースへ供給するためのファンフィルタユニットを設けると共に、
   前記内部スペースの気圧を鉛直循環搬送設備の周囲のフロア内の気圧よりも正にし、前記外部スペースの気圧を前記フロア内の気圧よりも負で、フロアの床下に設けた排気スペースよりも正に保つようにすることにより、前記外部スペースから内部スペース及び周囲のフロアへの気流が生じないようにすると共に、前記フロアから内部スペースへの気流が生じないようにしたことを特徴とする、請求項１の鉛直循環搬送設備。
3. 前記各トンネルに移載ロボットを設けて左右２列の棚のいずれとも物品を移載自在にしたことを特徴とする、請求項２の鉛直循環搬送設備。

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