JP4765986B2 - 搬送システム - Google Patents

Description

この発明は、底面と少なくとも１側面が開口したカセットを用いて物品を搬送する技術に関する。

液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどに用いられる大型のガラス基板では、開放式のカセットに基板を複数枚収納し、カセットの底部からローラで基板を出し入れすることが知られている（特許文献１）。このようなカセットの保管では、特許文献２に示すように、カセットにほぼ水平にクリーンエアを吹き付け、カセット内の基板と基板との間をクリーンエアのサイドフローが生じるようにする。しかしながら開放式のカセットを用いると、ラックや搬送経路の全体をクリーンな環境に保たねばならず、またカセット内の基板と基板の間に層流を設けねばならないので、基板の間の隙間を大きくしなければならない。
特開２００４−１３７０４６ 特開２００６−２０６２１３

この発明の課題は、開放式のカセットへのダストの侵入を防止し、クリーン度の低い空間でもカセットを保管・搬送できるようにすることにある。

この発明は、開放式のカセットに設けた複数の棚に物品をセットして搬送するシステムにおいて、
前記カセットの側面にシート材をラップするためのラップ手段と、ラップしたシート材を剥がすためのアンラップ手段と、カセットから物品を出し入れする手段とを備え、
前記カセットから物品を出し入れする手段により、カセットの底面を塞ぐようにカセットにボトムプレートをセットすると共に、カセットからボトムプレートを取り外すようにし、
前記ラップ手段は、シート材を保持してカセットの側面を１周するグリッパと、シート材の端部を挟み付けて熱圧着する一対のローラと、シート材の端部を前記一対のローラで熱圧着した個所よりも外側で切断するカッタとを備え、
前記アンラップ手段は、シート材の端部を前記一対のローラで熱圧着した個所よりも内側で切断するカッタと、切断したシート材を吸引する吸引部とを備えていることを特徴とする。

この発明では、開放式のカセットの開放面をシート材で周囲から遮断するので、カセットをクリーン度の低い環境でも保管・搬送できる。またカセット内の物品と物品との間にクリーンエアの流れを形成する必要がないので、カセット内に密に物品を保管できる。

ここでカセットに物品をセットするローダの近傍にラップ手段を設け、かつカセットから物品を取り出すアンローダの近傍にアンラップ手段を設けると、物品をローダでカセットにセットして、カセットをラップ手段でラップし、物品をラップしたシート材をアンラップ手段ではがして、アンローダでカセットから物品を取り出すことができる。このため処理装置への物品の供給や、処理後の物品の搬出を容易に行える。
さらに、カセットの底面と少なくとも１側面とを開放すると、底面と開放した側面とを用いて物品の出し入れができる。また底面は、ボトムプレートをカセット内に物品を出し入れする手段でセットすることにより、塞ぐことができる。残る側面の開放面はシート材でラップできる。これらのため、シート材をラップしたラップ面を少なくし、ラップやアンラップを容易にできる。

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１１に、実施例の搬送システム２とその変形とを示す。図１は搬送システム２の概要を示し、４はラック、６は無人搬送車で、８は半導体や液晶表示装置などの処理装置である。無人搬送車６はラック４と処理装置８との間で開放式のカセットを搬送し、無人搬送車６に代えてスタッカークレーンなどの他の搬送装置を用いてもよい。

処理装置８にはシャッタ９を設けて、シャッタ９よりも内側はクリーンな環境に、外側はクリーン度が低い環境とする。シャッタ９に代えてエアカーテンなどを用いてもよい。処理装置８のシャッタ９の内側に、アンラッピング装置１０とアンローダ１１，移載装置１２，ローダ１３，ラッピング装置１４及びコンベヤ１５，１６を設ける。アンラッピング装置１０は開放式のカセットからシート材としてのフィルムを剥がし、アンローダ１１はカセットから液晶パネル基板やプラズマパネル基板、半導体などの物品を取り出し、コンベヤ１５を介して処理装置８の本体側へと搬送する。移載装置１２はアンローダ１１とローダ１３との間で空のカセットを搬送し、ローダ１３は、処理装置内からコンベヤ１６により搬送された物品をカセット内にセットし、ラッピング装置１４でカセットの開放面を覆うようにフィルムをラッピングする。

図２に実施例で用いたカセット２０を示す。カセット２０の６面は開放面で、各面は格子状などに形成され、底部２１は後述のローラが通過し得るように開放して、搬送方向に平行に支持棒２５を取り付けてある。カセット２０の内部は複数の棚２２に分割され、各棚２２毎にガラス基板などの物品を保管する。またカセット２０の各部材は摩擦係数の大きなプラスチックなどで覆い、物品が滑ることを防止する。２３はボトムプレート、２４はトッププレートで、ボトムプレート２３は底部２１の直上の最下部の棚にセットされて、カセット２０の底部２１を塞ぎ、トッププレート２４は最上部の棚にセットされて、カセット２０の上面を塞ぐ。プレート２３，２４の４周等の側面には、棚２２の１棚分のひさし２６を設けて、気密性を向上させる。なお、ボトムプレート２３，及びトッププレート２４は、ひさし２６がなくても良く、カセット２０にセットされる物品より大きな平板状のものであっても良い。即ち、必要とされる機密性を維持できれば良く、場合によっては完全に密閉する必要はない。

カセット２０の底部２１からローダやアンローダのローラを挿入して、カセット２０の側面から物品の出し入れを行い、このため少なくとも底部２１と１側面が開放している必要がある。カセット２０で６面全部を開放しているのは公知のカセットを利用するためで、公知のカセットはダウンフローやサイドフローのクリーンエアの気流中に置かれ、クリーンエアの流れが物品に平行にカセット内を通過することによってクリーン度を保つようにしている。しかしながらこの発明では、カセットの４側面をフィルムでラップし、上面と底面をトッププレート２４とボトムプレート２３で塞ぐことにより、クリーン度の低い環境から遮断する。カセットの上面は常時気密にしても良く、またカセットの４側面のうち、物品の出し入れに必要な１側面以外は常時気密にしても良い。このような例を図３，図４に示す。

図３のカセット３０では、トッププレート３１をカセット３０の上部に固着して上面を塞いでいる。図４のカセット４０では、上面をトッププレート３１で覆うと共に、４側面のうち３側面をサイドプレート４２，４３で覆っている。ただしサイドプレート４３を設けず、図４の左右両側に対して物品を出し入れ自在にしても良い。図４のカセット４０は参考例の可動グリッパ４４を備え、図４の右下に示すように、プレート４５を軸４６を中心にして回動自在にし、フィルム５０をプレート４５で挟み付けて開放面を覆う。なお可動グリッパ４４では、図示しないバネなどにより、プレート４５がフィルム５０を挟み付ける位置と、フィルム５０から離れた図４に鎖線で示す位置の２つの位置で静止するようにする。またアンラッピング装置１０やラッピング装置１４には、プレート４５をフィルム５０を挟む位置と、フィルム５０から離れた位置との間で移動させる手段を設ける。例えばプレート４５を磁性体で構成すると、磁石などにより簡単にプレート４５を移動させることができる。なお図４のグリッパ４４は、特許請求の範囲のラップ手段にもアンラップ手段にも含まれない。

図５にアンローダ１１の構成を示すが、ローダ１３の構成も同様である。５１は４個の昇降フレームで互いに連結され、カセット２０の例えば４隅を支持してボールネジ５２などにより昇降する。アンローダ１１の底部には駆動ローラ５３が設けられ、カセット２０の底部２１を貫通して、各棚の物品をコンベヤ１５の駆動ローラ５４側へ移動させる。そして駆動ローラ５３は、床面に対してカセット２０の高さ分程度上方に突き出しており、昇降フレーム５１を昇降させることにより、任意の高さの棚から物品を出し入れできる。カセット２０での物品の出し入れの順序は、底部側から順にボトムプレートや物品を搬出し、上部側から順に物品を搬入することである。

アンラッピング装置１０やラッピング装置１４、移載装置１２は例えばスライドフォーク５８，５６などの移載手段を備え、アンラッピング装置１０ではスライドフォーク５８によりアンローダ１１と無人搬送車６の間でカセットを移載する。ラッピング装置１４でも同様のスライドフォークにより、ローダ１３と無人搬送車６の間でカセットを移載する。移載装置１２は、スライドフォーク５６によりアンローダ１１とローダ１３との間でカセットを移載する。

なお移載装置１２を設けず、アンローダ１１で生じた空のカセットをアンラッピング装置１０を介して無人搬送車６などによりラッピング装置１４へ送り、そこからローダ１３へ供給しても良い。またアンローダ１１とローダ１３とを一体にし、これに伴ってアンラッピング装置１０とラッピング装置１４とを一体にしても良い。さらにアンラッピング装置１０をアンローダ１１と一体にし、ラッピング装置１４をローダ１３と一体にしてもよい。

フィルム５０について説明すると、フィルム５０は通気性のない例えば熱可塑性の合成樹脂のフィルムで、カセット２０などに対してラッピングし、無人搬送車６などで搬送し、ラック４などに保管する間に破れない、程度の強度があればよい。またフィルム５０は好ましくは少なくとも表裏の一方に帯電防止処理を施し、好ましくは表裏両面に帯電防止処理を施す。帯電防止処理を施すには、フィルム５０の材料中に導電性粒子を混入する、あるいは導電性粒子を混入していない基層に導電性粒子を混入した層をラミネートするとよい。帯電防止によって、フィルム５０に雰囲気中のダストが吸着するのを防止できる。フィルム５０をカセット２０などに巻き付ける長さは毎回一定である。そこでフィルム５０に所定の長さ毎に例えばミシン目を入れて、後述のカッタ６５，６６で切断するのを容易にする。また所定の長さ毎に摩擦係数の大きなシート材を積層し、後述のグリッパ６１，６２でフィルム５０を保持するのを容易にする、などのことができる。またフィルム５０はロールに巻き取った状態から供給しても良く、またロールから引き出して折り畳んだ状態から供給しても良い。

図６にラッピング装置１４の構造を模式的に示すと、６１，６２はグリッパで、６３，６４は可動ローラであり、このうち少なくとも一方のローラを発熱ローラとすることにより、フィルム５０を熱圧着してチューブ状に閉じる。６５，６６はカッタで、フィルム５０を刃先によりカットしても、あるいは熱によりカットしても良い。

図７にラッピング装置の動作を示すと、図示しないロールなどからフィルム５０をグリッパ６１で引き出し、グリッパ６２を開いてグリッパ６１をグリッパ６２側へ移動させることにより、グリッパ６２へフィルム５０を挿入し、グリッパ６２を閉じてフィルム５０を保持する。次いでグリッパ６１を後退させ、ローラ６３を所定位置に移動させ、グリッパ６２をカセット２０の周囲を１周するように移動させて、チューブ状にフィルム５０を引き出す。グリッパ６２がカセット２０の周囲を１周すると、ローラ６３，６４でフィルム５０を挟み付けて、ローラ６３，６４の一方を発熱させ、フィルム５０を熱圧着部７０で熱圧着する。続いてカッタ６５，６６によりフィルム５０を切断し、グリッパ６２を開いて、フィルム５０を外す。なおローラ６３，６４やカッタ６５，６６は、例えば昇降運動により動作位置と待避位置の間を移動させる。

図８，図９に、アンラッピング装置１０によるフィルム５０のアンラッピングを示す。アンラッピング装置１０は、真空吸引などを用いた吸引部８０とローラ８１並びにカッタ８２を備え、カッタ８２で熱圧着部７０とカセット２０の間でフィルム５０を切断し、この時ローラ８１でフィルム５０が逃げないようにする。次いで吸引部８０でフィルム５０を真空吸引する。

図３のカセット３０の場合も、ラッピングやアンラッピングはカセット２０の場合と同様である。相違点は、トッププレート３１が固定なので、上面を気密にしやすいことである。図４のカセット４０の場合、底部２１と１側面のみが開いているので、開放した１側面をフィルムで気密にするため、可動グリッパ４４を開閉させてラッピングやアンラッピングを行えばよい。そして図４のカセット４０でも、底部２１はボトムプレートの出し入れにより開閉する。

図１０に、空のカセットへの物品のロードプロセスを示す。空きカセットをローダへセットし、最初にカセットを下降させて、最上部の棚にトッププレートを移載するか、もしくは最上部の棚には常時トッププレートを残しておく。次いで１棚分ずつ順次カセットを上昇させて物品をセットし、最後に最下部の棚にボトムプレートをセットする。カセットをスライドフォークなどの移載手段によりラッピング装置へ移載し、フィルムをカセットの側面４周にチューブ状に巻き付けてラッピングする。次にチューブの端でフィルムを熱圧着し、フィルムの根元を切断する。この後、ラッピング装置からカセットを無人搬送車側に移載する。処理装置のシャッタの外部の雰囲気はクリーン度が低いが、カセットは４側面をフィルムで覆われ、上面と底面をトッププレートやボトムプレートで覆われているので、クリーン度の低い環境でもダストが侵入しない。従ってクリーンルームの維持に要する費用を小さくできる。またカセット内で基板と基板の間に、クリーンエアのサイドフローを形成する必要がないので、基板間の間隔を小さくし、カセットの収容枚数を増やすことができる。

図１１にアンロードのプロセスを示すと、アンラッピング装置へ無人搬送車などからカセットを移載し、熱圧着部とカセットとの間でフィルムを切断し、切断したフィルムを真空吸引する。次にスライドフォークなどの移載手段によりカセットをアンローダへ移載し、最下部の棚からボトムプレートを取り出し、カセットを１棚分ずつ下降させて、ローラでカセット内の物品を取り出す。そして空のカセットを移載装置などでローダ側へ移載する。図４のカセット４０を用いる場合、さらに簡単にフィルムのラップやアンラップを行える。

実施例では以下の効果が得られる。
(1) クリーン度の低い環境でも、開放式のカセット内にダストが侵入しない。このためカセットの取扱いが容易になり、また処理装置内のみを局所的にクリーンにすれば良く、さらにカセットへの物品の収容枚数も増すことができる。
(2) ラッピングやアンラッピングは、ラッピング装置やアンラッピング装置により自動的に行うことができる。
(3) カセットの底部や上部はボトムプレートやトッププレートで塞ぐことができ、カセットの底部や上部にフィルムをラッピングする必要がない。

図１２に、液晶用のガラス基板等を収納するための他のカセット９０を示す。カセット９０の手前から奧へ、鉛直な支柱９１が複数平行に配置され、カセット９０の左右の支柱９１，９１間を結ぶように、ワイヤ９２が所定のピッチで水平に張られ、基板はカセット９０内の手前側から奧側への複数のワイヤ９２により支持される。液晶用のガラス基板等を出し入れする方向は、図１２の右下（手前）側とカセット９０の奧側（左上）との間の方向である。カセット９０では収納した液晶用のガラス基板等の間の隙間が僅かなため、カセット９０内にクリーンエアのサイドフローを形成することは困難で、ラッピングによりダストの侵入を防止することが特に重要になる。

カセット９０はそれ自体としては公知で、図２〜図４のカセット２０，３０，４０と同様にラッピングやアンラッピングを施す。ここで図２と同様に保管時にカセット９０の上面と底面をトッププレート２４とボトムプレート２３で覆っても良く、図３と同様に、カセット９０の上面に固定のトッププレート３１を設けても良い。他の点ではカセット９０の使用方法は実施例の搬送システムと同様である。

実施例の搬送システムの要部ブロック図 実施例で用いるカセットの斜視図 カセットの変形例を示す斜視図 カセットの参考例を示す斜視図 実施例でのローダやアンローダの要部平面図 実施例でのラッピング装置を模式的に示す平面図 実施例でのラッピング過程を模式的に示す工程図 実施例でのアンラッピング装置を模式的に示す平面図 実施例でのアンラッピング過程を模式的に示す工程図 実施例でのロードプロセスを示すフローチャート 実施例でのアンロードプロセスを示すフローチャート 実施例で用いる他のカセットの斜視図

符号の説明

２ 搬送システム
４ ラック
６ 無人搬送車
８ 処理装置
９ シャッタ
１０ アンラッピング装置
１１ アンローダ
１２ 移載装置
１３ ローダ
１４ ラッピング装置
１５，１６ コンベヤ
２０，３０，４０ カセット
２１ 底部
２２ 棚
２３ ボトムプレート
２４，３１ トッププレート
２５ 支持棒
４２，４３ サイドプレート
４４ 可動グリッパ
４５ プレート
４６ 軸
５０ フィルム
５１ 昇降フレーム
５２ ボールネジ
５３，５４ 駆動ローラ
５６，５８ スライドフォーク
６１，６２ グリッパ
６３，６４ 可動ローラ
６５，６６ カッタ
７０ 熱圧着部
８０ 吸引部
８１ ローラ
８２ カッタ
９０ カセット
９１ 支柱
９２ ワイヤ

Claims (1)

1. 開放式のカセットに設けた複数の棚に物品をセットして搬送するシステムにおいて、
   前記カセットの側面にシート材をラップするためのラップ手段と、ラップしたシート材を剥がすためのアンラップ手段と、カセットから物品を出し入れする手段とを備え、
   前記カセットから物品を出し入れする手段により、カセットの底面を塞ぐようにカセットにボトムプレートをセットすると共に、カセットからボトムプレートを取り外すようにし、
   前記ラップ手段は、シート材を保持してカセットの側面を１周するグリッパと、シート材の端部を挟み付けて熱圧着する一対のローラと、シート材の端部を前記一対のローラで熱圧着した個所よりも外側で切断するカッタとを備え、
   前記アンラップ手段は、シート材の端部を前記一対のローラで熱圧着した個所よりも内側で切断するカッタと、切断したシート材を吸引する吸引部とを備えていることを特徴とする、搬送システム。

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