JP5187200B2 - 天井搬送車 - Google Patents

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Description

本発明は、天井搬送車、特に、天井から吊り下げられた軌道に沿って走行して物品を搬送する天井搬送車に関する。
従来、半導体製造工場等、塵埃の発生が問題となるクリーンルームでは、物品を搬送するために、天井に設けられた走行レールに沿って天井搬送車を走行させるようにした天井搬送車システムが採用されている。
天井搬送車は、走行レールに沿って走行を行う走行部と、物品を収納する物品収納部と、物品を昇降可能なホイストとから構成されている。ホイストは、物品をつかむためのチャックと、チャックを上下動可能なベルトと、ベルトを繰り出したり巻き上げたりできるベルト駆動機構とを有している。
天井搬送車がクリーンルームで搬送する物品としては、FOUP(Front Opening Unified Pod)がある。FOUPは、密閉型のウェハ格納用ポッドである。FOUPによってウェハのクリーン度を高めて、ウェハサイズの大型化に伴う微細化に対応可能になっている。
天井搬送車は、走行部が走行レール内に配置されており、物品収納部が走行レールの下方に配置されている。物品収納部と走行部は連結部によって互いに連結されている(例えば、特許文献1を参照。)。
特開2005−206371号公報
連結部は、例えば、複数の金属製部材である。一方、天井搬送車がカーブを走行する際には連結部と走行レールの隙間が小さくなるので、連結部は十分に小型化されることが望ましい。また、連結部は、低コスト化及び軽量化のためにアルミ鋳物を用いている。
ところで、万が一に天井搬送車同士が衝突するような事故が生じた場合に、連結部が破損することが考えられる。そのような場合は、物品収納部および物品が落下するおそれがある。そのため、何らかの対策を講じる必要があった。
本発明の課題は、万が一に天井搬送車同士が衝突するような事故が生じた場合でも、物品収納部および物品が落下するのを防止することにある。
本発明に係る天井搬送車は、天井から吊り下げられた軌道に沿って走行して物品を搬送するものである。天井搬送車は、走行部と、物品収納部と、連結部材と、ワイヤとを備えている。走行部は、軌道に支持され、軌道に沿って走行する。物品収納部は、走行部から吊り下げられ、物品を収納する。連結部材は、走行部と物品収納部とを位置を保持して連結する。ワイヤは、走行部と物品収納部とを接続する。ワイヤは、物品収納部および物品の荷重を支えることが可能である。
この搬送車では、天井搬送車同士が衝突して連結部材が破損したとしても、ワイヤが物品収納部および物品の荷重を支える。この結果、物品収納部および物品が落下するのを防止できる。
なお、「位置を保持する」とは位置関係を保つことをいい、連結部材は回動やスライドする部材を含んでいても良い。
連結部材とワイヤは一つのユニットを構成していても良い。この場合、連結部材とワイヤの運搬や取付・取り外しが容易になる。
連結部材は中空形状であり、ワイヤは連結部材の内部に配置されていても良い。この場合、ワイヤの占有スペースが不要になるので、天井搬送車の大型化を抑えることができる。
ワイヤの両端は連結部材に固定されていても良い。この場合、ワイヤの両端を走行部や物品収納部に固定する必要がないので、連結部材およびワイヤの取り付けおよび取り外し操作が容易になる。
連結部材は、両端に他の部分より強度が高い高強度部分を有しており、ワイヤの両端は高強度部分に固定されていても良い。この場合、高強度部分は破損しにくいのでワイヤは確実に両端が固定されている。
本発明によれば、万が一に天井搬送車同士が衝突するような事故が生じた場合でも、物品収納部および物品が落下するのを防止できる。
クリーンルーム内の天井搬送車システムの概略模式図。 天井搬送車システム及び天井搬送車の部分側面図。 レール内の縦断面概略図。 天井搬送車システム及び天井搬送車の部分側面図。 連結部の縦断面図。 連結部の縦断面図。
(1)天井搬送車システム
本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、給電線を用いた非接触給電供給方式による天井搬送車システム1の模式図である。天井搬送車システム1は、半導体工場などのクリーンルームなどに設けられ、後述するFOUP(Front Opening Unified Pod)を搬送する。天井搬送車システム1は、主に、レール3と、レール3に沿って走行する天井搬送車5とを有している。
半導体工場内の構成について説明する。半導体工場は、複数のベイ(工程)を有しており、遠隔のベイ同士を接続するためにインターベイルート51が設けられており、さらに各ベイはイントラベイルート53を有している。インターベイルート51およびイントラベイルート53はレール3により構成されている。
イントラベイルート53に沿って、半導体処理装置などの複数の処理装置55が配置されている。さらに、処理装置55の近傍には、ロードポート57が設けられている。ロードポート57は、イントラベイルート53の直下に設けられている。以上の構成において、天井搬送車5はレール3を走行してロードポート57間で後述するFOUP4を搬送する。
(2)レール
レール3は、図2に示すように、複数の支柱7によって天井9から吊り下げられている。レール3は、主に、走行レール11と、走行レール11の下部に設けられた給電レール13とを有している。
(2−a)走行レール
走行レール11は、例えばアルミ製であり、図3に示すように、断面視逆U字状に構成されており、上面部11aと、両側面部11bとを有している。両側面部11bの下には、内側に延びる一対の第1走行面11cが形成されている。さらに、両側面部11bの内側面の上部には第2走行面11dが形成され、上面部11aの下側面に第3走行面11eが形成されている。
(2−b)給電レール
給電レール13は、走行レール11の下部両側に設けられた一対の給電線ホルダ15から主に構成されている。給電線ホルダ15には、銅線などの導電線を絶縁材料で被覆しリッツ線からなる一対の給電線17が配置されている。給電線17の一端には電力供給装置(図示せず)が設けられ、一対の給電線17に高周波電流が供給されるようになっている。
(3)天井搬送車
天井搬送車5は、主に、走行部21と、受電部23と、昇降駆動部25とを有している。走行部21は、走行レール11内に配置され、レール3上を走行するための機構である。受電部23は、給電レール13内に配置され、一対の給電線17から電力を供給されるための機構である。昇降駆動部25は、給電レール13の下方に配置され、FOUP4を保持すると共に上下に昇降させるための機構である。
(3−a)走行部
走行部21は、主に、走行レール11内に配置されており、一対の第1ガイド輪18と、一対の第2ガイド輪19と、走行駆動輪20と、モータ(図示せず)とを有している。一対の第1ガイド輪18は、走行部21の下部両側に配置され、左右方向に延びる車軸に回転自在に支持されている。第1ガイド輪18は、走行レール11の第1走行面11c上に載置されている。
第2ガイド輪19は、走行部21の上部両側に配置され、垂直方向に延びる車軸に回転自在に支持されている。第2ガイド輪19は、走行レール11の第2走行面11dをガイド面として、横方向(進行方向の左右方向)の位置ズレを防止している。
走行駆動輪20は、走行部21の略中央に配置され、走行レール11の第3走行面11eに、スプリングなどの押圧手段により押圧されている。走行駆動輪20は、モータ(図示せず)によって駆動される。その結果、天井搬送車5はレール3上を走行する。
(3−b)受電部
受電部23は、一対の給電線17から電力を得るための一対のピックアップユニット27を有している。具体的には、一対のピックアップユニット27は、給電レール13内で左右に並んで配置されている。各ピックアップユニット27は、断面が略E字型をしたフェライト製のコア29と、コア29に巻かれたピックアップコイル31とを有している。具体的には、コア29は、両側の突出部29aと、その間の中央の突出部29bとを有しており、ピックアップコイル31は中央の突出部29bに巻かれている。
給電線ホルダ15に保持された一対の給電線17が、両側の突出部29aと中央の突出部29bとの間に、それぞれ配置されている。この一対の給電線17に高周波電流を流すことによって発生する磁界がピックアップコイル31に作用して、ピックアップコイル31に誘導電流が発生する。このようにして、一対の給電線17からピックアップユニット27に非接触で電力を供給し、走行用のモータ(図示せず)を駆動したり、制御機器に電力を供給したりする。このように給電レール13の一対の給電線17と天井搬送車5の受電部23とによって、非接触給電部33が構成されている。
(3−c)昇降駆動部
昇降駆動部(ホイスト)25は、図2に示すように、主に、本体フレーム35と、横送り部37と、θドライブ39と、ホイスト本体41と、昇降台43とを備えている。
本体フレーム35は、受電部23の下部に固定された部材である。本体フレーム35の前後には、前側フレーム45および後側フレーム47が設けられている。前側フレーム45および後側フレーム47は、本体フレーム35から下方に延びる部材であり、横送り部37と、θドライブ39と、ホイスト本体41と、昇降台43を前後に挟んでいる。前側フレーム45および後側フレーム47は、内部に空間を有する筐体を有している。
横送り部37は、θドライブ39、ホイスト本体41および昇降台43を例えば側方に横送りし、レール3の側方に設けたサイドバッファ(図示せず)との間で、FOUP4を受け渡しできる。θドライブ39は、ホイスト本体41を水平面内で回動させて、FOUP4の受け渡しを容易にする。ホイスト本体41内には、昇降台43を昇降させるための昇降手段(図示せず)が設けられている。昇降手段は、例えば、4組の巻き取りドラムであり、巻き取りドラムにはベルト59が巻きかけられている。ベルト59の端部には昇降台43が取り付けられている。図4に、ベルト59が巻き取りドラムから繰り出されて、昇降台43がFOUP4と共に下降している状態を示している。
FOUP4は、内部に複数の半導体ウェハを収容している。FOUP4の上部にはフランジ49が設けられており、フランジ49は昇降台43でチャックされている。
(3−d)連結部
連結部61は、昇降駆動部25を走行部21に連結するための構造である。連結部61は、例えば、搬送方向前後の二カ所に設けられている。
図5および図6は、連結部61の縦断面図である。連結部61は、主に、連結部材62と、ワイヤ63とから構成されている。
連結部材62は、昇降駆動部25を走行部21に連結するための部材である。連結部材62は、第1部材64と、第2部材65と、第3部材66と、第4部材67とを有している。これら部材はアルミ鋳物製であり、互いに固定されている。
第1部材64は、上下方向に延びており、連結部材62の主要部分を構成している。第1部材64は、上下方向に延びる中空部64aを有している。中空部64aは第1部材64の大半にわたって形成されている。中空部64aの上側には、上下方向に延びる隙間64bが形成されている。
第2部材65は、第1部材64の上部に第1ボルト68(図6)によって固定されている。これにより、第2部材65の段部と第1部材64の段部との間に第4部材67の内周部が挟まされている。第4部材67の外周部は、支持プレート70に着座している。
なお、第2部材65には、隙間64bに対応する隙間65aが形成されている。
第3部材66は、第2部材65の上部に第2ボルト69(図5)によって固定されている。第3部材66は、走行部21の他の部材に固定されている。
第1部材64の下端には、フランジ64cが形成されている。フランジ64cは、第3ボルト72によって、昇降駆動部25の上面に固定されている。さらに、フランジ64cには、本体部分から複数のリブ64dが延びている。
ワイヤ63は、昇降駆動部25を走行部21に接続している。ワイヤ63は、昇降駆動部25やFOUP4の荷重を支えることが可能である。
ワイヤ63は、連結部材62内部に配置されている。具体的には、ワイヤ63は、第1部材64の中空部64a内を上下に延びており、さらに、第1部材64の隙間64bおよび第2部材65の隙間65a内を延びている。ワイヤ63は、本体63aと、上側リング63bと、下側リング63cとを有している。
上側リング63bは、第1ピン75によって支持されている。第1ピン75は、水平方向に延びて、両端が第2部材65の切欠きに係合している。また、第1ピン75の上部には、第3部材66が当接または近接して配置されている。
下側リング63cは第2ピン76に支持されている。第2ピン76は、第1部材64の底面に形成された凹部64e内に配置されている。また、凹部64eは蓋79によって覆われている。
以上より、ワイヤ63は、連結部材62の両端に第1ピン75と第2ピン76を介して固定されている。
この実施形態での高強度部分とは、連結部材62の下方では第1部材64のフランジ64dやリブ64eが形成された部分であり、連結部材62の上方では第1部材64に第2部材65や第3部材66が固定された部分である。これら部分は、第1部材64の中間部に比べて剛性が高くなっている。
(4)特徴
天井搬送車5は、天井9から吊り下げられたレール3に沿って走行してFOUP4を搬送するものである。天井搬送車5は、走行部21と、昇降駆動部25と、連結部材62と、ワイヤ63とを備えている。走行部21は、レール3に支持され、レール3に沿って走行する。昇降駆動部25は、走行部21から吊り下げられ、FOUP4を収納する。連結部材62は、走行部21と昇降駆動部25とを位置を保持して連結する。ワイヤ63は、走行部21と昇降駆動部25とを接続する。ワイヤ63は、昇降駆動部25およびFOUP4の荷重を支えることが可能である。
この搬送車では、天井搬送車5同士が衝突して連結部材62が破損したとしても、ワイヤ63が昇降駆動部25およびFOUP4の荷重を支える。この結果、昇降駆動部25およびFOUP4が落下するのを防止できる。
なお、「位置を保持する」とは位置関係を保つことをいい、連結部材は回動やスライドする部材を含んでいても良い。
連結部材62とワイヤ63は一つのユニットを構成している。そのため、連結部材62とワイヤ63の運搬や取付・取り外しが容易になる。
連結部材62は中空形状であり、ワイヤ63は連結部材62の内部に配置されている。この場合、ワイヤ63の占有スペースが不要になるので、天井搬送車5の大型化を抑えることができる。
ワイヤ63の両端は連結部材62に固定されている。そのため、ワイヤ63の両端を走行部21や昇降駆動部25に固定する必要がないので、連結部材62およびワイヤ63の取り付けおよび取り外し操作が容易になる。
連結部材62は、両端に他の部分より強度が高い高強度部分を有しており、ワイヤ63の両端は高強度部分に固定されていても良い。この場合、高強度部分は破損しにくいのでワイヤ63は確実に両端が固定されている。
この実施形態での高強度部分とは、連結部材62の下方では第1部材64のフランジ64dやリブ64eが形成された部分であり、連結部材62の上方では第1部材64に第2部材65や第3部材66が固定された部分である。これら部分は、第1部材64の中間部に比べて剛性が高くなっている。
(5)他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
ワイヤの端部は、走行部や昇降駆動部に固定されていても良い。
ワイヤは連結部材の外側に配置されていても良い。
ワイヤは一つの連結部材に対して複数配置されていても良い。
ワイヤはピン以外の部材によって他の部材に係止されていても良い。
前記実施形態では、半導体製造工場のクリーンルーム内の走行車システムを説明したが、本発明は他の種類の工場にも適用可能である。
前記実施形態では、搬送物品はFOUPであったが、他の部材であっても良い。
本発明は、軌道上を走行する天井搬送車システムに広く適用可能である。
1 天井搬送車システム
3 レール
4 FOUP
5 天井搬送車
7 支柱
9 天井
11 走行レール(軌道)
11a 上面部
11b 両側面部
11c 第1走行面
11d 第2走行面
11e 第3走行面
13 給電レール
15 給電線ホルダ
17 給電線
18 第1ガイド輪
19 第2ガイド輪
20 走行駆動輪
21 走行部
23 受電部
25 昇降駆動部(物品収納部)
27 ピックアップユニット
29 コア
29a 突出部
29b 突出部
31 ピックアップコイル
33 非接触給電部
35 本体フレーム
37 横送り部
39 θドライブ
41 ホイスト本体
43 昇降台
45 前側フレーム
47 後側フレーム
49 フランジ
51 インターベイルート
53 イントラベイルート
55 処理装置
57 ロードポート
59 ベルト
61 連結部
62 連結部材
63 ワイヤ
63a 本体
63b 上側リング
63c 下側リング
64 第1部材
64a 中空部
64b 隙間
64c フランジ
64d リブ
64e 凹部
65 第2部材
65a 隙間
66 第3部材
67 第4部材
68 第1ボルト
69 第2ボルト
70 支持プレート
72 第3ボルト
75 第1ピン
76 第2ピン
79 蓋

Claims (4)

  1. 天井から吊り下げられた軌道に沿って走行して物品を搬送する天井搬送車であって、
    前記軌道に支持され、前記軌道に沿って走行する走行部と、
    前記走行部から吊り下げられ、前記物品を収納するための物品収納部と、
    前記走行部と前記物品収納部とを位置を保持して連結する連結部材と、
    前記走行部と前記物品収納部とを接続する、前記物品収納部および前記物品の荷重を支えることが可能なワイヤと、を備え、
    前記連結部材は中空形状であり、
    前記ワイヤは前記連結部材の内部に配置されている、
    天井搬送車。
  2. 前記連結部材と前記ワイヤは一つのユニットを構成している、請求項1に記載の天井搬送車。
  3. 前記ワイヤの両端は前記連結部材に固定されている、請求項1または2に記載の天井搬送車。
  4. 前記連結部材は、両端に他の部分より強度が高い高強度部分を有しており、
    前記ワイヤの両端は前記高強度部分に固定されている、請求項に記載の天井搬送車。
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