JP5323749B2 - ストッカーシステム及びストッカー管理方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ストッカーシステム及びストッカー管理方法に係り、さらに詳細には、ストッカーのシェルフを容易に管理できるストッカーシステム及びストッカー管理方法に関する。
複数の物を積載するために、ストッカーが使われている。ストッカーは、複数の物をそれぞれ一つずつ積載するようにシェルフを備えている。ストッカーには、多様な物を積載できるが、具体的には、フォトリソグラフィ法または蒸着工程に使われるマスク、半導体製造のためのウェーハが入れられたカセット及び平板表示装置製造用基板が入れられたカセットを積載することができる。
また、ストッカーに物を積載し、積載した物を取り出したり移送したりする時にはアームが付着されたラックマスターを利用する。このようなラックマスターは、レールのような部材を利用して、一定の運動をしつつ物を自動的に積載及び移送できる。
しかし、ストッカーを使用することによって、物を積載するシェルフが力を受けて変形したり傾斜したりするなど、最初の状態と異なる形態及び位置を有することがある。シェルフが傾斜したり損傷したりして平坦度を失えば、ストッカーに物を積載する時に物が破損する恐れがある。また、水平状態ではない傾斜した状態で積載した物は、品質に影響を受ける。
このような理由により、周期的にストッカーのシェルフを点検する必要がある。しかし、ストッカーの内部は、清浄度を維持するために、異物による汚染を無くさなければならないので、作業者または装備を利用した点検が容易ではない。また、ストッカーの内部空間が狭いので、ストッカーのシェルフの効率的な点検には限界がある。
本発明が解決しようとする課題は、ストッカーのシェルフを容易に点検できるストッカーシステム及びストッカー管理方法を提供することにある。
前記課題を達成するために、本発明は、被積載物を積載できるシェルフを備えたストッカー、前記ストッカー側に前記被積載物を移動できるように、ボディー部と、前記ボディー部に連結されたアーム部とを備えたラックマスターと、前記アーム部上に積載できるように形成されたセンサーユニットとを備え、前記センサーユニットは、前記アーム部上に前記センサーユニットが積載された状態で、前記アーム部が前記シェルフの上部に移動した時に前記シェルフと対向して前記アーム部と接触しない対向面を備え、前記センサーユニットと前記シェルフとの間の相互位置関係を複数の地点で測定するように、前記対向面に複数の変位センサーが配置されていることを特徴とするストッカーシステムを開示する。
本発明において、前記変位センサーは、前記アーム部上に前記センサーユニットが積載された状態で、前記アーム部が前記シェルフの上部に移動した時、前記センサーユニットと前記シェルフとが重畳する領域に配置されるように形成されうる。
本発明において、前記変位センサーのうち少なくとも二つの変位センサーは、前記アーム部上に前記センサーユニットが積載された状態で、前記アーム部が前記シェルフの上部に移動した時、前記シェルフの領域を基準にして対称な位置に配置されうる。
本発明において、前記シェルフは、水平方向に離隔した第1支持部及び第2支持部を備え、前記変位センサーは、前記アーム部上に前記センサーユニットが積載された状態で、前記アーム部が前記シェルフの上部に移動した時、前記第1支持部及び前記第2支持部に対応して配置されうる。
本発明において、前記変位センサーは、前記第1支持部に対応して配置された複数の第1変位センサーと、前記第2支持部に対応して配置された複数の第2変位センサーとを備えうる。
本発明において、前記対向面は、前記アーム部の側面周囲に形成されうる。
本発明において、前記変位センサーが測定した前記シェルフと前記センサーユニットとの間の相互位置関係を利用して、前記シェルフの平坦度を測定する制御部をさらに備え、前記センサーユニットは、前記制御部と通信できる無線通信部を備えうる。
本発明の他の側面によれば、被積載物を積載するためのシェルフを備えたストッカーと、前記ストッカー側に前記被積載物を移動できるように、ボディー部と前記ボディー部に連結されたアーム部とを備えたラックマスターと、前記アーム部に積載できるように形成されたセンサーユニットとを備えたストッカーシステムを管理する方法として、(a)前記アーム部上に前記センサーユニットを積載するステップと、(b)前記センサーユニットが積載された前記アーム部を前記シェルフの上部に移動するステップと、(c)前記センサーユニットの領域のうち、前記アーム部と接触せず、前記シェルフと対向する面に設置された複数の変位センサーを利用して、前記センサーユニットと前記シェルフとの間の相互位置関係を複数の地点で測定するステップと、(d)前記変位センサーを通じて測定した前記センサーユニットと前記シェルフとの間の相互位置関係を利用して、前記シェルフの平坦度を測定するステップとを含むことを特徴とするストッカー管理方法を開示する。
本発明において、前記(b)ステップで、前記変位センサーは、前記センサーユニットと前記シェルフとが重畳する領域に配置されうる。
本発明において、前記(b)ステップで、前記変位センサーのうち少なくとも二つの変位センサーは、前記シェルフの上部に移動した時、前記シェルフの領域を基準にして対称な位置に配置されうる。
本発明において、前記シェルフは、水平方向に離隔した第1支持部及び第2支持部を備え、前記(b)ステップで、前記変位センサーは、前記第1支持部及び前記第2支持部に対応して配置されうる。
本発明において、前記変位センサーは、前記第1支持部に対応して配置された複数の第1変位センサーと、前記第2支持部に対応して配置された複数の第2変位センサーとを備えうる。
本発明において、前記(a)ステップで、前記変位センサーが前記アーム部の側面周囲に配置されうる。
本発明において、前記ストッカーは、複数の被積載物をそれぞれ積載できる複数のシェルフを備え、各シェルフに前記(b)ステップ、前記(c)ステップ及び前記(d)ステップを順次に行って、前記各シェルフの平坦度を測定するステップをさらに含みうる。
本発明に係るストッカーシステム及びストッカー管理方法は、ストッカーのシェルフを容易に点検できる。
本発明に係るストッカーシステム及びストッカー管理方法は、ストッカーのシェルフの平坦度を容易に点検できる。
また、本発明に係るストッカーシステム及びストッカー管理方法は、ストッカーに入れられた複数のシェルフを順次に容易に点検できる。
本発明の一実施形態に係るストッカーシステムの構成を説明するための概略的な正面図である。 図1のII−II線で切断した断面図である。 図1のセンサーユニットの構造を説明するための概略的な透明斜視図である。 図1のセンサーユニットの構造を概略的に示す底面図である。 図3に示すセンサーユニットを上部から見た透明平面図である。 図3に示すセンサーユニットの左側面図である。 図3に示すセンサーユニットの右側面図である。 本発明の他の実施形態に係るストッカーシステムに備えられたセンサーユニットを示す底面図である。 本発明の他の実施形態に係るストッカーシステムに備えられたセンサーユニットを示す底面図である。 本発明の一実施形態に係るストッカー管理方法を概略的に示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態に係るストッカー管理方法を概略的に示すフローチャートである。
以下、添付した図面に示した本発明に関する実施形態を参照して、本発明の構成及び作用を詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るストッカーシステムの構成を説明するための概略的な正面図であり、図2は、図1のII−II線で切断した断面図である。
図1に示すように、ストッカーシステム1000は、ストッカー100と、ラックマスター200と、センサーユニット300と、制御部400とを備えている。
ストッカー100は、被積載物を積載できるように形成されたシェルフ110を備えている。ストッカー100は、複数の被積載物を積載できるように複数のシェルフ110を備えている。シェルフ110には、マスク、基板、カセットを積載することができる。
ラックマスター200は、走行部205と、本体部210と、アーム部230とを備えている。走行部205は、ラックマスター200をストッカー100の所望の位置に移動させる。このために、走行部205はレール状の構成を含むことが可能である。
本体部210は、走行部205に連結されている。本体部210に連結されたアーム部230は、本体部210に連結された状態で昇降及び進退が可能なので、被積載物をストッカー100の所望のシェルフ110に積載することが可能である。
アーム部230は、アームベース231及びロボットアーム232を備えている。アームベース231は、本体部210に連結され、アーム部230のベースを形成する。ロボットアーム232は、被積載物を載せてその被積載物をシェルフ110に積載することができる。
センサーユニット300は、アーム部230に積載できるように形成されている。具体的には、センサーユニット300は、ロボットアーム232の上部に積載されるように形成されている。
図2に示すように、センサーユニット300は、複数の変位センサー350を備えている。変位センサー350は、センサーユニット300の対向面301に形成されている。対向面301は、センサーユニット300の領域のうち、センサーユニット300がロボットアーム232に積載された状態でロボットアーム232と接触せずに露出する部分であり、ロボットアーム232がシェルフ110の上部に移動した時に下部にあるシェルフ110と対向する面である。
変位センサー350は、ロボットアーム232がシェルフ110の上部に移動した時、センサーユニット300とシェルフ110とが重畳する領域に配置される。これにより、変位センサー350は、センサーユニット300とシェルフ110との間の相互位置関係を複数の地点で測定できる。すなわち、センサーユニット300とシェルフ110との垂直距離を複数の地点で測定する。
本実施形態において、アーム部230は、ロボットアーム232とアームベース231とに分けられる。しかし、本発明は、これに限定されない。アーム部230は、アームベース231とロボットアーム232とを一体に構成することも可能である。
アーム部230をロボットアーム232とアームベース231とに分けずに一体に構成する場合、変位センサー350はアーム部230の一面に配置される。
制御部400は、CPUを備えてセンサーユニット300と無線通信してデータを処理するか、またはラックマスター200の移動及び被積載物の積載を制御する。
図2を参照すれば、ストッカー100は、複数のシェルフ110を備えているが、各シェルフ110は、水平方向に離隔した第1支持部111及び第2支持部112を備えている。センサーユニット300の変位センサー350は、第1支持部111及び第2支持部112に対応して配置されている。
図3は、図1のセンサーユニットの構造を説明するための概略的な透明斜視図である。説明の便宜上、1つのシェルフ110、アームベース231、ロボットアーム232及びセンサーユニット300を示した。
図3を参照すれば、シェルフ110は、第1支持部111及び第2支持部112を備えている。センサーユニット300は、変位センサー350を備えているが、変位センサー350は第1センサー351と第2センサー352とを備えている。
第1センサー351は、第1支持部111に対応して配置されており、センサーユニット300の対向面301の領域のうち、第1支持部111と重畳する領域に形成されている。第2センサー352は、第2支持部112に対応して配置されており、対向面301の領域のうち、第2支持部112と重畳する領域に形成されている。
説明の便宜上、第1センサー351を構成する各センサーは、アームベース231から遠ざかる方向に第1センサーA 351A、第1センサーB 351B、第1センサーC 351C、第1センサーD 351D、第1センサーE 351Eと定義する。また、第2センサー352を構成する各センサーは、アームベース231から遠ざかる方向に第2センサーA 352A、第2センサーB 352B、第2センサーC 352C、第2センサーD 352D、第2センサーE 352Eと定義する。
図4は、図1のセンサーユニット300の構成を概略的に示した底面図である。すなわち、図3に示したセンサーユニット300をロボットアーム232の方向から見た底面図である。図4を参照すれば、センサーユニット300の形態は、四角形のリング状である。センサーユニット300の一面、すなわち、測定しようとするシェルフ110と対向する面に第1センサー351及び第2センサー352が配置される。
図5は、図3に示すセンサーユニットを上部から見た透明平面図である。図5を参照すれば、ロボットアーム232がシェルフ110の上部に移動した状態で、第1センサーA 351Aと第2センサーA 352Aとは、第1支持部111及び第2支持部112を基準にして線対称になるように配置される。
同様に、第1センサーB 351Bと第2センサーB 352B、第1センサーC 351Cと第2センサーC 352C、第1センサーD 351Dと第2センサーD 352D、第1センサーE 351Eと第2センサーE 352Eとは、それぞれ第1支持部111及び第2支持部112を基準にして線対称になるように配置される。
センサーユニット300に設置された変位センサー350は、シェルフ110の各地点を測定してシェルフ110の傾斜を測定できる。特に、センサーユニット300は、複数の変位センサー350を備えて、シェルフ110の複数の地点で変位を測定してシェルフ110の平坦度を測定でき、さらに、変位センサー350のうち少なくとも二つのセンサーは、シェルフ110の領域を基準にして対称な位置に配置されるので、さらに精密な測定が可能である。
図6及び図7は、図3のセンサーユニットの右側面図及び左側面図である。図6及び図7は、センサーユニット300に設置された変位センサー350がシェルフ110をセンシングする様子を概略的に示している。
図6は、図3の右側面図であって、第2支持部112の方向から見た側面図である。図6を参照すれば、第2センサー352は、センサーユニット300と第2支持部112との間の距離を測定する。まず、第2センサーA 352Aは、ロボットアーム232が第2支持部112の上部に移動した状態でセンサーユニット300と第2支持部112との間の距離を測定する。
第2センサーA 352Aは、レーザ変位センサーであるが、第2センサーA 352Aがレーザ変位センサーである場合、レーザ照射部(図示せず)及び受光部(図示せず)を備えている。第2センサーA 352Aは、レーザ照射部から照射したレーザがシェルフ110の第2支持部112の面で反射されて受光部に入射する距離A2を測定する。
同様に、第2センサーB 352B、第2センサーC 352C、第2センサーD 352D、第2センサーE 352Eは、それぞれレーザ照射部から照射したレーザがシェルフ110の第2支持部112の面で反射されて受光部に入射する距離B2C2D2及びE2を測定する。
図7は、図3の左側面図であって、第1支持部111の方向から見た側面図である。図7を参照すれば、第1センサー351は、センサーユニット300と第1支持部111との間の距離を測定する。まず、第1センサーA 351Aは、ロボットアーム232が第1支持部111の上部に移動した状態でセンサーユニット300と第1支持部111との間の距離を測定する。
第1センサーA 351Aは、レーザ変位センサーであるが、第1センサーA 351Aがレーザ変位センサーである場合、レーザ照射部(図示せず)及び受光部(図示せず)を備えている。第1センサーA 351Aは、レーザ照射部から照射したレーザがシェルフ110の第1支持部111の面で反射されて受光部に入射する距離A1を測定する。
同様に、第1センサーB 351B、第1センサーC 351C、第1センサーD 351D、第1センサーE 351Eは、それぞれレーザ照射部から照射したレーザがシェルフ110の第1支持部111の面で反射されて受光部に入射する距離B1C1D1及びE1を測定する。
このように測定した距離A1B1C1D1E1A2B2C2D2及びE2を利用して、シェルフ110の傾斜を確認できる。具体的に、A1B1C1D1E1A2B2C2D2及びE2の情報は、センサーユニット300に設置された無線通信部(図示せず)を通じて制御部400に伝達される。無線通信部は、制御部400とセンサーユニット300とを無線で通信可能にするように多様な形態の適用が可能であるが、例えば、無線通信部は赤外線通信部でありうる。
制御部400は、このような距離情報を利用して、シェルフ110の平坦度を測定する。すなわち、センサーユニット300の変位センサー350を利用して測定した距離は、センサーユニット300とシェルフ110との距離に対応するが、これによってセンサーユニット300とシェルフ110との間の相互位置関係が分かる。
ロボットアーム232及びセンサーユニット300が平坦であると仮定する時、複数の地点で測定したセンサーユニット300とシェルフ110との間の距離が同一であれば、シェルフ110は、傾いたり反ったりしておらず、平坦に形成されて正常状態といえる。
具体的に説明すれば、次の通りである。A1B1C1D1E1が同じ値である場合、シェルフ110の第1支持部111は、傾かず、平坦であるといえる。また、A2B2C2D2E2が同じ値である場合、シェルフ110の第2支持部112は、傾かず、平坦であるといえる。
また、A1A2とを比較して、第1支持部111と第2支持部112とが互いに並んで形成され、それぞれ傾斜していないことを確認できる。同様に、B1B2C1C2D1D2E1E2とをそれぞれ比較して、第1支持部111と第2支持部112との配置状態を確認できる。最終的に、A1B1C1D1E1A2B2C2D2及びE2が同じ値を有していれば、シェルフ110は平坦であるといえる。
図8及び図9は、本発明の他の実施形態に係るストッカーシステムに備えられるセンサーユニットを示した底面図である。
図8を参照すれば、センサーユニット600は、四角形のプレート状である。変位センサー650は、シェルフと対応して配置される。図9を参照すれば、センサーユニット700はU字状である。しかし、本発明は、これに限定されない。センサーユニットは、アーム部に積載され、シェルフに対応する面に変位センサーを備えることができれば、多様な形態に変形可能である。
図10は、本発明の一実施形態に係るストッカー管理方法を概略的に示したフローチャートである。
本実施形態に係るストッカー管理方法は、アーム部上にセンサーユニットを積載するステップ(S11)と、センサーユニットが積載されたアーム部をシェルフの上部に移動するステップ(S12)と、センサーユニットの領域のうち、アーム部と接触せず、シェルフと対向する面に設置された複数の変位センサーを利用して、センサーユニットとシェルフとの間の相互位置関係を複数の地点で測定するステップ(S13)と、変位センサーを通じて測定したセンサーユニットとシェルフとの間の相互位置関係を利用して、シェルフの平坦度を測定するステップ(S14)とを含んでいる。
S11において、センサーユニットをアーム部に積載する時、センサーユニットに設置された変位センサーをアーム部の側面に配置する。これにより、変位センサーはアーム部と接触しない。
S12において、アーム部をシェルフの上部に移動する。アーム部上に積載されたセンサーユニットがシェルフと接触しないように、アーム部及びシェルフの高さを適切に調節する。また、センサーユニットの変位センサーがシェルフと対応するように、アーム部の前進距離を調整する。
S13において、変位センサーを利用してセンサーユニットとシェルフとの間の距離を測定する。測定時には、精密な測定のために、センサーユニットがシェルフの上部に移動した状態で動かないように制御する。
S14において、変位センサーが測定したデータを利用して、シェルフの平坦度を測定する。複数の変位センサーが測定したデータが同じ値または一定数値以下であれば、シェルフの平坦度は、正常であるといえる。しかし、変位センサーが測定したデータが同一ではなく、異なる値を示せば、シェルフの平坦度は異常である。このような場合にはシェルフを校正または交替する。
図11は、本発明の他の実施形態に係るストッカー管理方法を概略的に示したフローチャートである。
本実施形態に係るストッカー管理方法は、アーム部上にセンサーユニットを積載するステップ(S21)と、センサーユニットが積載されたアーム部をシェルフの上部に移動するステップ(S22)と、センサーユニットの領域のうち、アーム部と接触せず、シェルフと対向する面に備えられた複数の変位センサーを利用して、センサーユニットとシェルフとの間の相互位置関係を複数の地点で測定するステップ(S23)と、変位センサーを通じて測定したセンサーユニットとシェルフとの間の相互位置関係を利用して、シェルフの平坦度を測定するステップ(S24)とを含んでいる。
まず、センサーユニットをアーム部上に積載する(S21)。それから、ストッカーのシェルフのうち、測定していないシェルフがあるか否かを検査し、測定するシェルフが残っている場合には、S22、S23及びS24を順次に反復してシェルフの平坦度を測定する。
このような順次的な工程は、CPUを備えた制御部を通じて行われる。
ストッカーのシェルフの平坦度をすべて測定した場合には、アーム部でセンサーユニットを降ろすステップ(S25)を行い、作業を終了する。
このような処理を通じて、ストッカーのシェルフの平坦度を順次いずれのシェルフについても測定することができる。
図面に示した実施形態を参照して説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当業者であれば、これらに基づいて多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であることは分かるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決定されなければならない。
本発明は、ストッカーシステム関連の技術分野に好適に適用可能である。
1000 ストッカーシステム
100 ストッカー
110 シェルフ
111 第1支持部
112 第2支持部
200 ラックマスター
210 本体部
230 アーム部
231 アームベース
232 ロボットアーム
300 センサーユニット
301 対向面
350 センサー部
351 第1センサー
352 第2センサー
400 制御部

Claims (10)

  1. 被積載物を積載できるシェルフを備えたストッカーと、
    前記ストッカー側に前記被積載物を移動できるように、ボディー部と、前記ボディー部に連結されたアーム部とを備えたラックマスターと、
    前記アーム部上に積載できるように形成されたセンサーユニットとを備え、
    前記センサーユニットは、前記アーム部上に前記センサーユニットが積載された状態で、前記アーム部が前記シェルフの上部に移動した時、前記シェルフと対向して前記アーム部と接触しない対向面を備え、前記センサーユニットと前記シェルフとの間の相互位置関係を複数の地点で測定するように前記対向面に複数の変位センサーが前記シェルフへの搬入・搬出方向に並んで配置され、
    前記変位センサーはレーザ照射部及び受光部を有するレーザ変位センサーであることを特徴とするストッカーシステム。
  2. 前記変位センサーは、前記アーム部上に前記センサーユニットが積載された状態で、前記アーム部が前記シェルフの上部に移動した時、前記センサーユニットと前記シェルフとが重畳する領域に配置されるように形成されていることを特徴とする請求項1に記載のストッカーシステム。
  3. 前記シェルフは、水平方向に離隔した第1支持部及び第2支持部を備え、前記変位センサーは、前記アーム部上に前記センサーユニットが積載された状態で、前記アーム部が前記シェルフの上部に移動した時、前記第1支持部及び前記第2支持部に対応して配置されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のストッカーシステム。
  4. 前記変位センサーは、前記第1支持部に対応して配置された複数の第1変位センサーと、前記第2支持部に対応して配置された複数の第2変位センサーとを備えていることを特徴とする請求項3に記載のストッカーシステム。
  5. 前記変位センサーが測定した前記シェルフと前記センサーユニットとの間の相互位置関係を利用して、前記シェルフの平坦度を測定する制御部をさらに備え、
    前記センサーユニットは、前記制御部と通信できる無線通信部を備えていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のストッカーシステム。
  6. 被積載物を積載するためのシェルフを備えたストッカーと、前記ストッカー側に前記被積載物を移動できるように、ボディー部と前記ボディー部に連結されたアーム部とを備えたラックマスターと、前記アーム部に積載できるように形成されたセンサーユニットとを備えたストッカーシステムの管理方法であって、
    (a)前記アーム部上に前記センサーユニットを積載するステップと、
    (b)前記センサーユニットが積載された前記アーム部を前記シェルフの上部に移動するステップと、
    (c)前記センサーユニットの領域のうち、前記アーム部と接触せず、前記シェルフと対向する領域に設置された複数の変位センサーを利用して、前記センサーユニットと前記シェルフとの間の相互位置関係を複数の地点で測定するステップと、
    (d)前記変位センサーを通じて測定した前記センサーユニットと前記シェルフとの間の相互位置関係を利用して、前記シェルフの平坦度を測定するステップとを含み、
    前記変位センサーはレーザ照射部及び受光部を有するレーザ変位センサーであり、
    前記センサーユニットは、前記アーム部上に前記センサーユニットが積載された状態で、前記アーム部が前記シェルフの上部に移動した時、前記シェルフと対向して前記アーム部と接触しない対向面を備え、前記センサーユニットと前記シェルフとの間の相互位置関係を複数の地点で測定するように前記対向面に複数の変位センサーが前記シェルフへの搬入・搬出方向に並んで配置されることを特徴とするストッカー管理方法。
  7. 前記(b)ステップで、前記変位センサーは、前記センサーユニットと前記シェルフとが重畳する領域に配置されることを特徴とする請求項6に記載のストッカー管理方法。
  8. 前記シェルフは、水平方向に離隔した第1支持部及び第2支持部を備え、前記(b)ステップで、前記変位センサーは、前記第1支持部及び前記第2支持部に対応して配置されることを特徴とする請求項6または請求項に記載のストッカー管理方法。
  9. 前記変位センサーは、前記第1支持部に対応して配置された複数の第1変位センサーと、前記第2支持部に対応して配置された複数の第2変位センサーとを備えていることを特徴とする請求項に記載のストッカー管理方法。
  10. 前記ストッカーは、複数の被積載物をそれぞれ積載できる複数のシェルフを備え、各シェルフに前記(b)ステップ、前記(c)ステップ及び前記(d)ステップを順次に行って、前記各シェルフの平坦度を測定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項6乃至請求項のいずれか1項に記載のストッカー管理方法。
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