JP4591335B2 - ストッカー内の棚における基板収納用容器の変位防止装置 - Google Patents

Description

懸垂式昇降搬送台車（以下ＯＨＴ台車という）、ローラコンベアほかこれに準ずる搬送手段によって移送されるＦＯＵＰ等の基板収納用容器（以下、一部例外を除き説明の便宜上ＦＯＵＰという）を保管し、ＦＯＵＰが移送される所定の経路の適所に配置され、各ＦＯＵＰが一個ずつ所定位置に位置決め作用を伴って載置される複数個の棚を備え、各ＦＯＵＰの棚への搬入及びその棚からの搬出をロボットハンドによって担うストッカーにおいて、
特に、ＦＯＵＰの棚への搬入又はＦＯＵＰの棚からの搬出を許容し、棚に載置されているＦＯＵＰが地震ほかによる大きな衝撃を受けても、棚に載置されたＦＯＵＰを施錠し、その位置変動を防止するＦＯＵＰの防振機構に関する。

近年、クリーンルーム内の工程内乃至工程間環状軌道に沿って配置され、ウエハの各種処理（薄膜形成、フォトリソグラフィー、洗浄、エッチング、検査等）を行う一連の処理ステーションで必要な処理を行うため、ステーション間の搬送にＯＨＴ台車が多用されている。
基板の処理工程は基板が収納されるＦＯＵＰに取り付けられたタグで管理され、タグの内容も基板処理工程の進行に従い逐次更新される。基板処理の工程はＦＯＵＰに付されたタグの情報により特定され、以降の必要な処理はこのタグ情報に基づきコンピュータによって管理される。

このように複数の処理ステーションにて異なる種類の処理を順次１枚ずつ受ける基板の移送には、移送中は気密状態が保持され、処理ステーションにて所定の処理を受けるために前面の扉が開放され、一枚ずつ基板がロボットによって挿脱できるように構成したＦＯＵＰが用いられている。
このＦＯＵＰは、その内部に挿脱自在に多数枚保有されるウエハ等の基板に順次必要な処理を行う処理ステーションにＯＨＴ台車ほかの搬送手段によって搬送される。

ところで、ＦＯＵＰに収納される基板は各処理ステーションにおける処理の種類によって処理時間が異なるため、所定の処理を受ける前の基板を収納したＦＯＵＰは、工程待ちのため一旦、ストッカーに待機状態に置かれる場合が多い。
この際、ストッカー内に縦横に設けられた複数の棚の空き棚に移載ロボットを位置決めのうえ、前記ＦＯＵＰを搬入載置する。

さて、前記棚へのＦＯＵＰの搬入及び前記棚からのＦＯＵＰの搬出用としてスタッカクレーンに搭載されたロボットハンドが目的とする棚にＦＯＵＰを正常に搬入、搬出できるようＦＯＵＰと、当該ＦＯＵＰが載置される棚とには、キネマティック嵌合機構等ＦＯＵＰの上下動によって挿脱自在に相対位置を規制できる構成が採用されている。
なお、前記キネマティック嵌合手段は、ストッカー内の棚に通常規模の地震で受ける振動、衝撃が与えられたとしても、棚のＦＯＵＰ載置面とＦＯＵＰとの相対位置のずれを防止できる機能も備えるよう構成されている。

以上述べた技術背景において、本発明は、棚のＦＯＵＰ用載置面（以下、棚板という）と、ＦＯＵＰとの相対位置を規制するキネマティック嵌合機構の防振作用維持を不可能とする通常規模を越えた強い地震等の対策に関するものである。
かかる本発明に対応する先行技術は特になく、本願発明との関係は希薄といえるが耐震に関する技術として下記特許文献１、２がある。

先ず、特許文献１に開示の技術は、当該特許文献１における従来技術として開示している図１３の構成の問題点を改善することを要旨としている。
即ち、この図１３の構成においては、ＯＨＴ台車１５の案内用レール２に対し、地震発生に伴う震動が、増幅傾向にて伝達され、ＯＨＴ台車１５の搬送システムが破壊される恐れがある。
これを改善するための構成として、例えば、図１〜図４に示されるように、第１支持平板３と第２支持平板４とを互いの対向面同士が周方向及び上下方向に揺動自在に接触させている。

そして、第１支持平板３の第２支持平板４に対向しない背面は第１懸吊部材５を介して天井１６に支持され、第２支持平板４の第１支持平板３に対向しない背面は第２懸吊部材１０を介してレール２を支持している。
前記特許文献１に開示の構成においては、地震発生時に天井１６が震動しても、この震動エネルギーは、第１支持平板３及び第２支持平板４の対向面相互間の揺動支持機能によって解消され、前記レール２を含む搬送システムの破壊を防止できる。

次に、特許文献２に開示の技術は、地震発生時において、その規模が家具の転倒の可能性を生じるまでに至った場合、自動車のエアバックシステムの原理にて家具の保護及びその転倒による人身事故を未然に防止する内容である。
即ち、図１（Ａ）（Ｂ）及び図２に示されるように、地震の規模に応じて、振動感応機構１３が作動し、ボンベ１２からガスが噴出し、気密容器１１を膨張させ、ボール紙製の収納箱を破壊して気密容器１１が家具Ｃと天井Ｓとの間に弾性的に圧接され、家具Ｃは的確に転倒防止作用を受けることができる。
特開２００５−１１２５６３ 特開２０００−１４４７３

前述のように、ロボットアームによるＦＯＵＰの棚板への搬入及び棚板からの搬出を自動的にかつ安全に行うために、ストッカー内の棚板に載置されるＦＯＵＰは、棚板のＦＯＵＰ載置面においてキネマティック嵌合機構等の位置決め手段によって所定位置に載置される。
このキネマティック嵌合機構等の位置決め手段は、前記棚板が通常規模の地震による震動を受けても、嵌合強度によって定まる限度において位置決め作用を損なうことはない。

しかし、前記キネマティック嵌合手段の位置決め強度は、キネマティック嵌合手段が嵌合、分離自在の機構上の側面から判断して通常規模を越える強い震度の衝撃に対しては対応できない。
従って、キネマティック嵌合機構に伴う位置決めのうえ、ストッカー内の所定の棚板に載置されたＦＯＵＰは、通常規模を越える強い地震発生時には、キネマティック嵌合機構の機能を維持することができなくなり、ＦＯＵＰは棚板上を移動する。

このように棚板上において移動する状態に至ったＦＯＵＰは、更なる震動を受ける場合には棚板から落下し、ＦＯＵＰ内に収納されている基板は、ＦＯＵＰ内壁から極めて大きな衝撃を受け、再生不能状態になり、不良化する。
ところで、製造途中にあるＦＯＵＰ内に収納される基板枚数は略２５枚である。
そして、この基板は、半導体応用製品の需要の増加に伴い、大型化（最大１２インチ）の傾向にあり、１個のＦＯＵＰに収納される基板価値は数千万円に及び、不良化による損害は極めて大きく、通常規模を越える強い地震ほか、キネマティック嵌合機構の機能を損なう程度の衝撃がＦＯＵＰ載置用棚板に与えられた場合においても、棚板に載置されているＦＯＵＰの落下を防止できる方策の発明が必要となる。

いま、このような通常規模を越える強い地震ほかの衝撃を受けたＦＯＵＰの棚板からの落下と、これに伴う当該ＦＯＵＰ内の基板の損傷と、を防止する手段として前記特許文献１、２の技術を応用できるか否かを検討すると次の通りである。
特許文献１について：
特許文献１に開示の技術は、前記の通り、天井から懸吊状態にあるＯＨＴ台車等の案内用レールに対して、地震発生時に震動伝達を解消し、半導体製造システムの損傷を防止するものである。
従って、この特許文献１と本願発明とは、半導体製造システムに係る耐震手段とうい点に共通性を有するとしても、所定の棚板に載置されるＦＯＵＰの耐震手段を要旨とする技術への応用は困難と云える。

特許文献２について：
特許文献２に開示の技術は、地震による家具の転倒防止を目的とし、自動車のエアバック機能を応用したものである。
従って、特許文献２の箪笥と、当該箪笥を載置した床面を夫々半導体製造システムにおけるＦＯＵＰ及びストッカー内の棚板とに対応させれば、想定外の規模を有する地震の耐震手段として応用可能と考える。
しかし、一旦、耐震手段が作動した後は、前記エアバック機能同様、再利用不能で、その都度新たな耐震手段を設ける必要があり、とりわけ、半導体製造システムにおけるストッカー内の棚のように数量が多くなると、応用は困難と予測される。

そこで、本発明の目的は、半導体製造システム等のＦＯＵＰ用ストッカー内において、縦横に整列された多数の棚板の夫々における所定の位置に載置されたＦＯＵＰを、当該ＦＯＵＰの位置決め機構（キネマティック嵌合機構等）の機能を喪失する程度の衝撃（通常規模を越える強い地震に基づく）を受けても前記位置決め機構の機能を喪失させず、且つ、ロボットハンドによるＦＯＵＰの棚板からの搬出を許容するＦＯＵＰの変位防止装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

前記課題を解決するため、本発明のストッカー内の棚における基板収納用容器の変位防止装置は、縦横に整列された複数の棚と、当該各棚に対する基板収納用容器の所定位置への規制手段と、当該各棚に対する基板収納用容器の前記所定位置への搬入及び前記所定位置からの搬出を担うロボットと、を含むストッカーにおいて、前記各棚に対し、基板収納用容器が少なくとも左右１対の施錠機構を備え、
当該施錠機構が下記（１−イ）〜（１−ハ）の作用を有している。
（１−イ）
前記棚の所定位置に載置されている基板収納用容器の前記ロボットによる搬出動作に先だって開錠されること
（１−ロ）基板収納用容器が、前記ロボットによって基板収納用容器が載置されていない棚の所定位置への搬入動作に先だって前記施錠機構が開錠され、基板収納用容器の前記所定位置への載置により前記施錠機構が施錠されること
（１−ハ）前記ロボットの作用を受けることなく棚の所定位置に載置されている基板収納用容器を、ストッカーが通常規模を越える強い地震などで受ける衝撃を受け、この衝撃が前記規制手段のみによってはその位置決め機能を損なう程度に及ぶ場合でも、前記規制手段によって定まる所定位置に維持すること

上記構成によれば、半導体、液晶等の製造システムにおいて、少なくとも1箇所の処理ステーションにて処理を終えた基板或いは未処理の基板を収納した多くの基板収納用容器が個々に所定の棚の正規に位置決めされ載置されている状態において、前記位置決めの手段（キネマティック嵌合機構等）の機能を喪失する程度の衝撃を通常規模を越える強い地震等により受けた際において、基板収納用容器はストッカー内の棚における所定位置のずれを生じる恐れがない。
従って、通常規模を越える強い地震等による衝撃を受けても基板収納用容器の棚からの落下を未然に防止でき、想定外の巨大地震によるストッカ−自身の倒壊が生じない限り基板収納用容器内の基板の不良化を的確に抑制乃至防止することができる。
しかも、棚へ基板収納用容器の搬入及び棚からの基板収納用容器の搬出はロボットハンドの作用を伴って自在に行える利点を維持する効果を奏する。

本発明のストッカー内の棚における基板収納用容器の変位防止装置は、前記基板がウエハであり、容器が前記ウエハを挿脱自在に収納するＦＯＵＰであることを特徴とする。
上記構成によれば、特に高価なウエハの不良化を未然に防止できる。

本発明のストッカー内の棚における基板収納用容器の変位防止装置は、前記施錠機構が
（２−イ）一端がロボットハンドの側方に支持された所定長さのバー部材の他端部に、当該ロボットハンドの進退方向を軸心とし、回転自在に支持される第１のローラ
（２−ロ）一方端部同士が第１の回転軸にて互いに回動可能に連結される第１及び第２のレバーを有する操作レバーであって、前記第１のローラが下方向の動作にて係合した時、前記第１の回転軸を中心に第１のレバーを回動させ、前記第１のローラが上方向の動作にて係合した時、前記第１のレバーが第２のレバーと一体となり、当該第２のレバーを回動可能に支持する第２の回転軸を中心に回転させる前記第１のローラと前記第２のローラとを係合する係合部材を備え、第２のレバーにおける端部のうち前記第１の回転軸と反対側の端部に前記ロボットハンドの進退方向に軸心を有し、回転自在に支持される第２のローラを備えた操作レバー
（２−ハ）前記操作レバーに設けられた前記第２のローラに係合して作動する施錠レバーであって、第３の回転軸により略中央部において棚板に回動可能に支持され、一方の端部が基板収納用容器壁面の施錠部に当接して基板収納用容器を棚板に固定し、基板収納用容器の棚板への載置を許容する傾斜面を形成している施錠手段を有し、他方の端部が前記第２のローラに係合し、前記操作レバーに連動して前記第３の回転軸を中心に回動し、前記施錠手段による施錠と開錠を行う施錠レバー
を備えていることを特徴とする。

上記構成によれば、操作レバー及び施錠レバーの相互作用に伴って、ロボットハンドには、ＦＯＵＰの棚への搬入とＦＯＵＰの棚からの搬出何れの場合においても、前記操作レバーの駆動部材に対して複雑な機構をなす伸縮機構を設けることなく施錠機構を的確に作動させることができる。

本発明のストッカー内の棚における基板収納用容器の変位防止装置は、前記施錠機構が
（２−イ）
ロボットハンドの側方に伸縮制御を受け、ロボットハンドが棚に載置されている基板収納用容器の搬出時に上昇する際にのみ伸長し、それ以外には縮退するロッドの先端部に位置し、前記ロボット用ハンドの進退方向の軸心を有し、回転自在に支持される第１のローラ
（２−ロ）前記第１のローラとの係合がない状態においては、第１の回転軸からの向きを規制するばねを有し、前記第１のローラと係合し、この係合個所が上向きに回動するに際しては、前記ばねの復帰力に抗して、前記第１の回転軸を中心に回動し、第１のローラを有しない側の端部には前記ロボットハンドの進退方向に軸心を有し、回転自在に支持される第２のローラを備えた操作レバー
（２−ハ）前記操作レバーに設けられた前記第２のローラに係合して作動する施錠レバーであって、第２の回転軸により略中央部において回動可能に支持され、一方の端部が基板収納用容器壁面の施錠部に当接して基板収納用容器を棚板に固定し、基板収納用容器の棚板への載置を許容する傾斜面を形成している施錠手段を有し、他方の端部が前記第２のローラに係合し、前記操作レバーに連動して前記第２の回転軸を中心に回動し、前記施錠手段による施錠と開錠を行う施錠レバー
を備えていることを特徴とする。

上記構成によれば、ロボット用ハンドの両側方に設けられる部材に支持されたローラ、操作レバー、施錠レバーなどの相互作用によって施錠機構を的確に作動させることができる。

本発明のストッカー内の棚における基板収納用容器の変位防止装置は、前記施錠機構が
（２−イ）
ロボットハンドの側方に伸縮制御を受け、ロボット用ハンドが棚に載置されている基板収納用容器の搬出時上昇する際にのみ伸長し、それ以外には縮退するロッドの先端部に位置し、前記ロボットハンドの進退方向に軸心を有し、回転自在に支持されるローラ
（２−ロ）ロボット用ハンドが基板収納用容器の搬出時において上昇する際に、前記ローラとの係合によって所定位置から上方に向け、前記ロボットハンドの進退方向の軸心において回動する機構と、前記ローラとの係合がない状態において、所定位置に規制する第１のばねと、によって回動制御を受ける操作レバー
（２−ハ）前記操作レバーと回転の中心を共通とし、当該操作レバーの所定個所に設けられた突起
（２−ニ）上部先端部に施錠部を形成し、前記ロボットハンドの進退方向の軸心において回動する機構と、前記施錠部を基板収納用容器の施錠部位に押圧するための第２のばねを有し、前記施錠部は、基板収納用容器の棚への搬入を許容する傾斜面を有している施錠レバー
（２−ホ）前記突起と施錠レバーの下方部とが両端部において係合し、前記操作レバーが前記ローラによって上方への力を受けた際、施錠レバーの施錠部が基板収納用容器の施錠部位から離れる方向に作用する伝達機能を備えたロッド
を備えていることを特徴とする。

上記構成によれば、操作レバー及び施錠レバーと、これらの各レバーの回転を伝達するロッドと、ロボット両側方から伸縮制御を受ける部材に支持されるローラとの相互作用によって施錠機構を的確に作動させることができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
先ず、この実施の形態に関連する図面の概要を述べると、図１は本発明が適用されるストッカーの内部機構を表示する斜視図、図２はＦＯＵＰに対するロボットハンド及び棚板との位置決め手段を表示する平面図、図３は本発明に係る施錠機構の動作原理図で、（Ａ）は棚からのＦＯＵＰの搬出時の動作を示し、（Ｂ）は棚へのＦＯＵＰの搬入時の動作を示す。

次に、本発明を適用する基礎となる構成について、図１及び図２を参照して説明する。
図１は、クリーンルーム内等に設置されたストッカー１の概略を示すものである。当該ストッカー１はＦＯＵＰ８を保管する棚２ａを上下左右に多数列配設した棚群２と、所定の収納棚２ａにＦＯＵＰ８を搬入又は所定の収納棚２ａからＦＯＵＰ８を搬出するスタッカクレーン３とを有している。

そして、スタッカクレーン３は、棚群２に沿って走行自在且つ昇降自在な可動ベース９と、この可動ベース９に設けられ、棚群２に向って伸縮自在なアーム機構を有するロボット７とを備えており、このロボット７にて、ＦＯＵＰ８を保持するとともに各棚２ａに対する搬入および搬出を行う。また、前記可動ベース９は、棚群２に平行な走行レール４を走行する走行部５と、当該走行部５に縦設されたポスト部６との各動作の組合せによって、前記棚群２に対向する平面の任意の位置に移動制御を受ける。

次に、図１におけるロボット７、各棚２ａ及びＦＯＵＰ８との関係であって特に本願発明に関連するＦＯＵＰ８に対する各棚２ａ及びロボット７の相対位置を規制する構成について図２を参照して説明する。
図２において、ロボット７は前記スタッカクレーン３の構成要素としての可動ベース９に設けられ、当該可動ベース９とともに移動し、アーム機構７ａを構成する第一アーム７ａｘ、第二アーム７ａｙ及びハンド部（以下、ロボットハンドという）７ｂから構成され、これらの構成要素の連結機構（図示しない周知の機構）によって、ロボット７内でのロボットハンド７ｂの変位は棚群２の正面に対して常に垂直方向に規制される。

そして、ＦＯＵＰ８が載置される棚板２ａｘには、ロボットハンド７ｂが上下方向に移動できる開口部２ａｙが形成されている。
１０ａ、１０ｂ、１０ｃは第１のキネマティック嵌合機構で、ロボットハンド７ｂとＦＯＵＰ８との相互間の相対位置を常に適正に保つ作用をなし、通常ＦＯＵＰ８の底面の適所に設けられた凹部と、当該凹部と嵌合できるようにロボットハンド７ｂのＦＯＵＰ８の載置面に形成される凸部との嵌合によって構成される。
これらの第１のキネマティック嵌合機構は、数量的には、例えば、図２に示すように３個設けられるが、一般的には、必要な複数個設けることにより位置決め作用を達成できる。

１１ａ、１１ｂ、１１ｃは第２のキネマティック嵌合機構で、棚板２ａｘとＦＯＵＰ８との相互間の相対位置を常に適正に保つ作用をなし、通常ＦＯＵＰ底面の適所に設けられた凹部と、当該凹部と嵌合できるように棚板２ａｘのＦＯＵＰ８の載置面に形成される凸部との嵌合によって構成される。
これらの第２のキネマティック嵌合機構は、数量的には、例えば、図２に示すように３個設けられるが、一般的には、必要な複数個設けることにより位置決め作用を達成できる。

なお、前記第１のキネマティック嵌合機構１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及び第２のキネマティック嵌合機構１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、これらの損傷を防止するために、ＦＯＵＰ８の棚板２ａｘへの搬入に際しては、第２のキネマティック嵌合機構１１ａ、１１ｂ、１１ｃの嵌合及びこれに次ぐ第１のキネマティック嵌合機構１０ａ、１０ｂ、１０ｃの分離の過程では、ロボットハンド７ｂは上下方向の変位のみに規制して制御される。
同様の観点からＦＯＵＰ８の棚板２ａｘからの搬出に際しては、第１のキネマティック嵌合機構１０ａ、１０ｂ、１０ｃの嵌合及びこれに次ぐ第２のキネマティック嵌合機構１１ａ、１１ｂ、１１ｃの分離の過程では、ロボットハンド７ｂは上下方向の変位のみに規制して制御される。

以上、図１及び図２に開示の構成は本願発明を実施する前提となる構成で、この構成に適用する本願発明に係る施錠機構を、図３を参照して説明すると次の通りである。
図３において、２０は施錠機構で、そのケーシング２１は棚板２ａｘの下面の所定位置に固定され、図２における開口部２ａｙを挟む両側に少なくとも１個ずつ棚面正面から見て対称に設けられる。
なお、図３においては、棚面正面から見て右側のみを示し左側は対称同一構成につき周辺構成を含め図示を省略する。

前記施錠機構２０の具体的構成は図３に示されるように、基本的には、ロボットハンド７ｂの進退方向の軸心に回動可能に支持される第１のレバー２２、第２のレバー２３からなる操作レバー及び施錠レバー２４から構成されている。
そして、第１のレバー２２は、ＦＯＵＰ８が棚板２ａｘに搬入される際及び棚板２ａｘから搬出される際のロボットハンド７ｂの位置する方向を向けて配置され、第２のレバー２３の左端部に位置する回転軸２３ａにおいて回動可能に支持されている。２２ａは係止部材で、第１のレバー２２がロボットハンド７ｂから外力を受け、時計方向に回転する際には、第２のレバー２３と一体化した状態にてケーシング２１の所定位置に配置される第２のレバー２３の回転軸２３ｂを中心に回動させ、第１のレバー２２がロボットハンド７ｂから外力を受け、反時計方向に回動する際には、前記第１のレバーの回転軸２３ａを中心に回動させる。

２２ｂは第１のばねで、第１のレバー２２がロボットハンド７ｂから外力を受けないフリーの状態において前記係止部材２２ａが第２のレバー２３と係合状態を維持する復帰力を与える。
２３ｃは第２のばねで、前記第１のレバー２２がロボットハンド７ｂから時計方向の外力を受けない状態において第２のレバー２３を初期位置（図面上実線にて示す位置）に復帰力を与える。
２３ｄは第２のレバー２３の右端部に設けられたローラで、ロボットハンド７ｂの進退方向の軸心を有し、この軸心を中心に回動自在に支持されている。

２４ａは施錠レバー２４の回転軸で、施錠レバー２４は、この回転軸２４ａを中心に回動可能に支持される。２４ｂは第３のばねで、施錠レバー２４を反時計方向に回動させる復帰力を備えている。２４ｃは施錠レバー２４の上方端部に位置する施錠部で、ＦＯＵＰ８の棚板２ａｘへの搬入を許容する傾斜案内面２４ｃｘ及びＦＯＵＰ８の固定用フック部２４ｃｙを備えている。
そして、このフック部２４ｃｙは、棚板２ａｘへのＦＯＵＰ８の搬入完了と同時に第３のばね２４ｂの復帰力によってＦＯＵＰ８に形成した施錠用凹部８ａに嵌合し、ＦＯＵＰ８を棚板２ａｘに固定し、前記キネマティック嵌合機構１０ａ、１０ｂ、１０ｃの位置決め作用の強力化を図る。

２４ｄは前記第２のレバー２３に設けたローラ２３ｄの案内面で、第２のレバーが時計方向に回動することに伴って、施錠レバー２４を時計方向に回動させる。２ａｚはＦＯＵＰ８の棚板２ａｘからの搬出及び棚板２ａｘへの搬入においてＦＯＵＰ８用案内部材である。
７ｂｙはローラで、ロボットハンド７ｂにおいて側方に延びる支持部材７ｂｘの先端部
に回転自在に支持され、その回転の中心線はロボットハンド７ａの進退方向と平行であって、当該ローラ７ｂｙの上下方向における変位時に第１のレバー２２に係合する位置に設けられている。

前記構成において、ＦＯＵＰ８の棚板２ａｘからの搬出時の動作を説明すると、図３（Ａ）に示されるように、ＦＯＵＰ８の搬出前の状態はＦＯＵＰ８の施錠用凹部８ａに施錠レバー２４のフック部２４ｃｙが実線に示すように係合している。
従って、棚板２ａｘに対して想定される大地震などの要因にて、キネマティック連結機構１１ａ、１１ｂ、１１ｃにおいては棚板２ａｘ上にＦＯＵＰ８が正確な位置決め状況を維持できない程度に及ぶ衝撃を受けてもＦＯＵＰ８は棚板２ａｘ上に的確に保持される。

この状態において、今、ＦＯＵＰ８を搬出する場合、ロボットハンド７ｂを上昇させると、当該ロボットハンド７ｂと一体にローラ７ｂｙが上昇し、当該ローラ７ｂｙが第１のレバー２２を押し上げる。これによって、操作レバーを構成する第１のレバー２２及び第２のレバー２３は第２のばね２３ｃの復帰力に抗して時計方向に回動し、鎖線で示す位置に移行する。
この第２のレバー２３の回動に伴ってローラ２３ｄは案内面２４ｄ上に沿って下方に転動し、施錠レバー２４は鎖線で示す位置に回動し、ＦＯＵＰ８の施錠用凹部８ａと施錠レバー２４のフック部２４ｃｙとの係合が解かれる。

この状態において、ロボットハンド７ｂが更に上昇すると、ローラ７ｂｙと第１のレバー２２との係合が解かれ、ばね２３ｃの復帰力で第１のレバー２２及び第２のレバー２３は実線の位置まで反時計方向に回動する。この動作に連動して施錠レバー２４は再度実線の位置に戻り、棚は空き状態になって別のＦＯＵＰ８の搬入が可能となる。
ＦＯＵＰ８を載置したロボットハンド７ｂが所定の高さまで上昇した後、当該ロボットハンド７ｂはロボット７内に縮退後、次の工程に移行する。

次に、ＦＯＵＰ８の棚板２ａｘへの搬入時の動作を説明すると、図３（Ｂ）に示されるように、案内部材２ａｚの上方にＦＯＵＰ８の底面が位置する高さにおいてロボットハンド７ｂが棚板２ａｘの上部に伸長し、直下方向に降下する。
この過程において、ＦＯＵＰ８は案内部材２ａｚに案内されつつ棚板２ａｘに接近する際、ＦＯＵＰ８の側底部が傾斜案内面２４ｃｘに係合したまま降下し、実線の位置にある施錠レバー２４は鎖線で示す位置まで第３のばね２４ｂの復帰力に抗して時計方向に回動する。
そして、更にロボットハンド７ｂが降下し、ＦＯＵＰ８が棚板２ａｘに到達した際、施錠レバー２４のフック部２４ｃｙがＦＯＵＰ８の側下方に形成された施錠用凹部８ａに嵌合するに至る。この嵌合状態は、垂直方向の衝撃に対して強力に維持される。

なお、この状態においては、ロボットハンド７ｂと一体に変位するローラ７ｂｙが第１のレバー２２に係合しており、ロボットハンド７ｂの降下を更に継続すると、第１のレバー２２は鎖線で示す方向に回転軸２３ａを中心に反時計方向に回動する。
この第１のレバー２２の回動過程において、第１のレバー２２と前記ローラ７ｂｙとの係合が解かれると、第１のレバー２２は回転軸２３ａを中心に第１のばねの復帰力によって係止部材２２ａが第２のレバー２３に係合するまで時計方向に回動する。
この第１のレバー２２の動作に続きロボットハンド７ｂはロボット７内に縮退し、次のＦＯＵＰ搬送の準備が整う。

図４は前記実施の形態における施錠機構の変形例の動作原理図で、（Ａ）は棚からのＦＯＵＰの搬出時の動作を示し、（Ｂ）は棚へのＦＯＵＰの搬入時の動作を示す。
図４（Ａ）、（Ｂ）の構成において、前記実施の形態を表示する図３（Ａ）、（Ｂ）と同じ構成要素については同一符号を付し、これらの説明の重複を避ける。
即ち、本実施例１の構成上の特徴は、棚板２ａｘからのＦＯＵＰ８の搬出動作は前記実施形態とほぼ均等動作で、棚板２ａｘへのＦＯＵＰ８の搬入の手段を異にしている。
具体的に本実施例１と前記実施の形態との相違について述べると、先ず、本実施例１における施錠機構３０は、前記実施の形態における施錠機構２０に比べ、操作レバーを構成するレバーが１個少ない点において相違する。
この相違点は、前記実施の形態の施錠機構２０における操作レバーを構成する第１のレバー２２及び第２のレバー２３を、第１のレバー２２とローラ７ｂｙとが係合しない状態にて一体化した形状をなす操作レバー３３に表れている。

従って、本実施例１におけるロボットハンド７ｂによる棚板２ａｘからのＦＯＵＰ８の搬出動作は前記実施の形態と同じである。
なお、本実施例１における施錠レバー２４の案内面２４ｄに案内されるローラ３３ｄは前記実施の形態におけるローラ２３ｄに比べて当接する対象レバーの形状が相違するのみで実質的に同一作用をなす。

一方、本実施例１におけるロボットハンド７ｂのローラ支持部材７ｂｚは、棚板２ａｘへのＦＯＵＰ８を載置後降下動作において、ロボットハンド７ｂのローラ７ｂｙをレバー３３に係合させない手段として例えば、電磁ソレノイドによる伸縮制御を受ける構成としている。
この伸縮動作は、図４（Ａ）におけるＦＯＵＰ８の棚板２ａｘからの搬出時には伸長形態Ｌ１とし、図４（Ｂ）におけるＦＯＵＰ８の棚板２ａｘへの搬入時には縮退状態Ｌ２とするようにロボットハンド７ｂの動作に連動して行われる。

図５は前記実施例１における施錠機構の変形例の動作原理図で、（Ａ）は棚からのＦＯＵＰの搬出時の動作を示し、（Ｂ）は棚へのＦＯＵＰの搬入時の動作を示し、図６は図５における要部断面図である。
図５（Ａ）、（Ｂ）の構成において、前記実施例１の動作原理図、図４（Ａ）、（Ｂ）と同じ構成要素については同一符号を付し、これらの説明の重複を避ける。
図５（Ａ）、（Ｂ）及び図６において、４０は施錠機構で、そのケーシング４１は棚板２ａｘの下面の所定位置に固定され、図２における開口部２ａｙを挟む両側に少なくとも１個ずつ棚面正面から見て対称に設けられる。４２は操作レバーで、支持部材４２ａ及び当該支持部材４２ａの所定個所に固定されるレバー部材４２ｂから構成される。

そして、前記支持部材４２ａは、回転軸４２ｃにより回動可能に支持されており、レバー部材４２ｂは、この支持部材４２ａに固定され、ロボットハンド７ｂと一体に変位するローラ７ｂｙがこの固定用支持部材７ｂｚの伸長状態において下方からの上昇により係合し、時計方向に回動する。４２ｄは第１のばねで、操作レバー４２を、レバー部材４２ｂが前記ローラ７ｂｙに係合していない状態において、レバー部材４２ｂの方向を規制し、前記ローラ７ｂｙとの係合に際しては復帰力に抗して操作レバー４２の変位を許容する。

４３は突起で、前記支持部材４２ａの上方部位に固定され、レバー部材４２ｂの回転角度に同期して回動する。
４４は施錠レバーで、前記操作レバー４２のレバー部材４２ｂとは反対方向の位置に設けられ、支持部材４４ａ及び当該支持部材４４ａに固定される施錠部４４ｃからなり、支持部材４４ａは回転軸４４ｂに回動可能に支持される。４４ｄは第２のばねで、前記施錠部４４ｃに対し図示の状態で反時計方向に復帰力を及ぼす。施錠部４４ｃには、ＦＯＵＰ８の棚板２ａｘへの搬入を許容するための傾斜案内面４４ｃｘ及びＦＯＵＰ８の施錠用凹部８ａに係合するフック部４４ｃｙが形成されており、前記実施例１の施錠部２４ｃと均等な作用を行う。

４５はロッドで、その周辺構成を図６も併せて参照して説明すると、前記突起４３と係合する開口４５ａ及び前記施錠レバー４４の施錠部４４ｃと係合する開口４５ｂを形成している。
４６は案内部材で、前記ロッド４５を水平方向であって、前記開口４５ａ、４５ｂの中心部を結ぶ直線上に移動可能に支持している。
前記図５（Ａ）（Ｂ）及び図６に示す構成において、その作用は前記実施例１とほぼ均等であるが、特徴的部分の作用を述べると次の通りである。

先ず、棚板２ａｘからＦＯＵＰ８を搬出する場合について述べると、ＦＯＵＰ８を載置していないロボットハンド７ｂの側方から延びる支持部材７ｂｚが伸長状態において、その先端部に位置するローラ７ｂｙの上昇に伴い操作レバー４２のレバー部材４２ｂがばね４２ｄの復帰力に抗して、図示における時計方向に回動する。
この際、突起４３も同角度、同方向に回動し、ロッド４５が右方向に変位する。これに伴い、施錠レバー４４は鎖線で示す位置に回動し、施錠部４４ｃのフック部４４ｃｙはＦＯＵＰ８の施錠用凹部８ａとの係合が解かれ、ロボットハンド７ｂはＦＯＵＰ８を載置したまま上昇する。

この過程でローラ７ｂｙと操作レバー４２のレバー部４２ｂとの係合が解けると、操作レバー４２及び施錠レバー４４は夫々ばね４２ｄ、４４ｄの復帰力により、実線の位置に戻る。
一方、ロボットハンド７ｂは前記実施例１と同様ロボットハンド７ｂを縮退させ、ストッカポートまで移動し、該ポートにＦＯＵＰ８を移載する。

次に、棚板２ａｘへのＦＯＵＰ８の搬入時の動作は図５（Ｂ）に示されるようにローラ７ｂｙは、縮退状態Ｌ２に制御された支持部材７ｂｚの作用を伴って操作レバー４２のレバー部材４２ｂに接触することなく降下し、操作レバーは実線で示す位置に保持される。
一方、施錠レバー４４の施錠部４４ｃは実線の位置から、その傾斜案内面４４ｃｘがＦＯＵＰ８の側底面部に係合した状態でＦＯＵＰ８が更に降下すると、徐々に鎖線で表示する位置に傾斜し、施錠レバー４４のフック部４４ｃｙがＦＯＵＰ８に形成した施錠用凹部８ａに嵌合するに至り、施錠レバー４４は実線に示す位置に戻り施錠動作が完了する。

本発明が適用されるストッカーの内部機構を表示する斜視図である。 ＦＯＵＰに対するロボットハンド及び棚板との位置決め手段を表示する平面図である。 本発明に係る施錠機構の動作原理図で、（Ａ）は棚からのＦＯＵＰの搬出時の動作を示し、（Ｂ）は棚へのＦＯＵＰの搬入時の動作を示す。 図４は前記実施の形態における施錠機構の変形例の動作原理図で、（Ａ）は棚からのＦＯＵＰの搬出時の動作を示し、（Ｂ）は棚へのＦＯＵＰの搬入時の動作を示す。 図５は前記実施の形態における施錠機構の変形例の動作原理図で、（Ａ）は棚からのＦＯＵＰの搬出時の動作を示し、（Ｂ）は棚へのＦＯＵＰの搬入時の動作を示す。 図５における要部断面図である。

符号の説明

１・・・・・・・・ストッカー
２・・・・・・・・棚群
２ａ・・・・・・・棚
２ａｘ・・・・・・棚板
２ａｙ・・・・・・開口部
２２ｂ、２３ｃ、２４ｂ、３３ｃ、４２ｄ、４４ｄ・・・・・・ばね
２３ａ、２３ｂ、２４ａ、３３ｂ、４２ｃ、４４ｂ・・・回転軸
７・・・・・・・・ロボット
７ｂ・・・・・・・ロボットハンド
７ｂｘ、７ｂｚ・・支持部材
７ｂｙ・・・・・・ローラ
８・・・・・・・・ＦＯＵＰ
８ａ・・・・・・・施錠用凹部
９・・・・・・・・可動ベース
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ・・・のキネマティック嵌合機構
２０、３０，４０・・・・・・・施錠機構
２２・・・・・・・第１のレバー
２２ａ・・・・・・係止部材
２３・・・・・・・第２のレバー
２３ｄ・・・・・・ローラ
２４、４４・施錠レバー
２４ｃ、４４ｃ・・・・・・施錠部
２４ｃｘ、４４ｃｘ・・・傾斜案内面
２４ｃｙ、４４ｃｙ・・・・・フック部
２４ｄ・・・ローラ用案内面
４２・・・・・・・操作レバー
４３・・・・・・・突起
４５・・・・・・・ロッド

Claims (4)

1. 縦横に整列された複数の棚と、当該各棚に対する基板収納用容器の所定位置への規制手段と、当該各棚に対する基板収納用容器の前記所定位置への搬入及び前記所定位置からの搬出を担うロボットと、を含むストッカーにおいて、
   前記各棚に対し、基板収納用容器が少なくとも左右１対の施錠機構を備え、
   当該施錠機構が本項における下記（１−イ）〜（１−ハ）の作用を有し、本項における下記（２−イ）〜（２−ハ）から構成されることを特徴とするストッカー内の棚における基板収納用容器の変位防止装置。
   （１−イ）前記棚の所定位置に載置されている基板収納用容器の前記ロボットによる搬出動作に先だって開錠されること
   （１−ロ）基板収納用容器が、前記ロボットによって基板収納用容器が載置されていない棚の所定位置への搬入動作に先だって前記施錠機構が開錠され、基板収納用容器の前記所定位置への載置により前記施錠機構が施錠されること
   （１−ハ）前記ロボットの作用を受けることなく棚の所定位置に載置されている基板収納用容器を、ストッカーが通常規模を越える強い地震などで受ける衝撃を受け、この衝撃が前記規制手段のみによってはその位置決め機能を損なう程度に及ぶ場合でも、前記規制手段によって定まる所定位置に維持すること
   （２−イ）一端がロボットハンドの側方に支持された所定長さのバー部材の他端部に、当該ロボットハンドの進退方向を軸心とし、回転自在に支持される第１のローラ
   （２−ロ）一方端部同士が第１の回転軸にて互いに回動可能に連結される第１及び第２のレバーを有する操作レバーであって、前記第１のローラが下方向の動作にて係合した時、前記第１の回転軸を中心に第１のレバーを回動させ、前記第１のローラが上方向の動作にて係合した時、前記第１のレバーが第２のレバーと一体となり、当該第２のレバーを回動可能に支持する第２の回転軸を中心に回転させる前記第１のローラと前記第２のローラとを係合する係合部材を備え、第２のレバーにおける端部のうち前記第１の回転軸と反対側の端部に前記ロボットハンドの進退方向に軸心を有し、回転自在に支持される第２のローラを備えた操作レバー
   （２−ハ）前記操作レバーに設けられた前記第２のローラに係合して作動する施錠レバーであって、第３の回転軸により略中央部において棚板に回動可能に支持され、一方の端部が基板収納用容器の施錠部位に当接して基板収納用容器を棚板に固定し、基板収納用容器の棚板への載置を許容する傾斜面を形成している施錠手段を有し、他方の端部が前記第２のローラに係合し、前記操作レバーに連動して前記第３の回転軸を中心に回動し、前記施錠手段による施錠と開錠を行う施錠レバー
2. 縦横に整列された複数の棚と、当該各棚に対する基板収納用容器の所定位置への規制手段と、当該各棚に対する基板収納用容器の前記所定位置への搬入及び前記所定位置からの搬出を担うロボットと、を含むストッカーにおいて、
   前記各棚に対し、基板収納用容器が少なくとも左右１対の施錠機構を備え、
   当該施錠機構が本項における下記（１−イ）〜（１−ハ）の作用を有し、本項における下記（２−イ）〜（２−ハ）から構成されることを特徴とするストッカー内の棚における基板収納用容器の変位防止装置。
   （１−イ）前記棚の所定位置に載置されている基板収納用容器の前記ロボットによる搬出動作に先だって開錠されること
   （１−ロ）基板収納用容器が、前記ロボットによって基板収納用容器が載置されていない棚の所定位置への搬入動作に先だって前記施錠機構が開錠され、基板収納用容器の前記所定位置への載置により前記施錠機構が施錠されること
   （１−ハ）前記ロボットの作用を受けることなく棚の所定位置に載置されている基板収納用容器を、ストッカーが通常規模を越える強い地震などで受ける衝撃を受け、この衝撃が前記規制手段のみによってはその位置決め機能を損なう程度に及ぶ場合でも、前記規制手段によって定まる所定位置に維持すること
   （２−イ）ロボットハンドの側方に伸縮制御を受け、ロボットハンドが棚に載置されている基板収納用容器の搬出時に上昇する際にのみ伸長し、それ以外には縮退するロッドの先端部に位置し、前記ロボット用ハンドの進退方向の軸心を有し、回転自在に支持される第１のローラ
   （２−ロ）前記第１のローラとの係合がない状態においては、第１の回転軸からの向きを規制するばねを有し、前記第１のローラと係合し、この係合個所が上向きに回動するに際しては、前記ばねの復帰力に抗して、前記第１の回転軸を中心に回動し、第１のローラを有しない側の端部には前記ロボットハンドの進退方向に軸心を有し、回転自在に支持される第２のローラを備えた操作レバー
   （２−ハ）前記操作レバーに設けられた前記第２のローラに係合して作動する施錠レバーであって、第２の回転軸により略中央部において回動可能に支持され、一方の端部が基板収納用容器の施錠部位に当接して基板収納用容器を棚板に固定し、基板収納用容器の棚板への載置を許容する傾斜面を形成している施錠手段を有し、他方の端部が前記第２のローラに係合し、前記操作レバーに連動して前記第２の回転軸を中心に回動し、前記施錠手段による施錠と開錠を行う施錠レバー
3. 縦横に整列された複数の棚と、当該各棚に対する基板収納用容器の所定位置への規制手段と、当該各棚に対する基板収納用容器の前記所定位置への搬入及び前記所定位置からの搬出を担うロボットと、を含むストッカーにおいて、
   前記各棚に対し、基板収納用容器が少なくとも左右１対の施錠機構を備え、
   当該施錠機構が本項における下記（１−イ）〜（１−ハ）の作用を有し、本項における下記（２−イ）〜（２−ホ）から構成されることを特徴とするストッカー内の棚における基板収納用容器の変位防止装置。
   （１−イ）前記棚の所定位置に載置されている基板収納用容器の前記ロボットによる搬出動作に先だって開錠されること
   （１−ロ）基板収納用容器が、前記ロボットによって基板収納用容器が載置されていない棚の所定位置への搬入動作に先だって前記施錠機構が開錠され、基板収納用容器の前記所定位置への載置により前記施錠機構が施錠されること
   （１−ハ）前記ロボットの作用を受けることなく棚の所定位置に載置されている基板収納用容器を、ストッカーが通常規模を越える強い地震などで受ける衝撃を受け、この衝撃が前記規制手段のみによってはその位置決め機能を損なう程度に及ぶ場合でも、前記規制手段によって定まる所定位置に維持すること
   （２−イ）ロボットハンドの側方に伸縮制御を受け、ロボット用ハンドが棚に載置されている基板収納用容器の搬出時上昇する際にのみ伸長し、それ以外には縮退するロッドの先端部に位置し、前記ロボットハンドの進退方向に軸心を有し、回転自在に支持されるローラ
   （２−ロ）ロボット用ハンドが基板収納用容器の搬出時において上昇する際に、前記ローラとの係合によって所定位置から上方に向け、前記ロボットハンドの進退方向の軸心において回動する機構と、前記ローラとの係合がない状態において、所定位置に規制する第１のばねと、によって回動制御を受ける操作レバー
   （２−ハ）前記操作レバーと回転の中心を共通とし、当該操作レバーの所定個所に設けられた突起
   （２−ニ）上部先端部に施錠部を形成し、前記ロボットハンドの進退方向の軸心において回動する機構と、前記施錠部を基板収納用容器の施錠部位に押圧するための第２のばねを有し、前記施錠部は、基板収納用容器の棚への搬入を許容する傾斜面を有している施錠レバー
   （２−ホ）前記突起と施錠レバーの下方部とが両端部において係合し、前記操作レバーが前記ローラによって上方への力を受けた際、施錠レバーの施錠部が基板収納用容器の施錠部位から離れる方向に作用する伝達機能を備えたロッド
4. 前記基板がウエハであり、容器が前記ウエハを挿脱自在に収納するＦＯＵＰであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のストッカー内の棚における基板収納用容器の変位防止装置。

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