JP5561432B2 - 天井搬送車 - Google Patents

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Description

本発明は、例えばクリーンルームにおいて、着脱自在の蓋が取り付けられた被搬送物（複数枚の半導体ウェハを収容したカセット等）を搬送経路に沿って搬送する天井搬送車に関する。
従来の天井搬送車として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１記載の天井搬送車においては、被搬送物を収容して搬送する際に、被搬送物からの蓋の落下が蓋落下防止部材によって防止される。この蓋落下防止部材は、被搬送物が収容されているときに被搬送物の蓋の前に位置し、被搬送物が昇降させられているときに被搬送物の蓋の前から退避するように、アクチュエータによって回動させられる。
国際公開第２００９／１４１９７６号
上述した天井搬送車によれば、被搬送物の搬送時には蓋が落下するのを防止することができ、被搬送物の昇降時には昇降動作が阻害されるのを防止することができるものの、蓋落下防止部材を回動させるために専用のアクチュエータが必要となっている。そのため、特に比較的小型の天井搬送車においては、構成の簡易化が求められている。
そこで、本発明は、簡易な構成で、被搬送物の搬送時に、被搬送物の一部をなす蓋が落下するのを防止することができ、被搬送物の昇降時には昇降動作が阻害されるのを防止することができる天井搬送車を提供することを目的とする。
本発明の天井搬送車は、着脱自在の蓋が取り付けられた被搬送物を搬送経路に沿って搬送する天井搬送車であって、被搬送物を収容して搬送経路に沿って走行する本体部と、被搬送物を保持する保持部、及び被搬送物を収容する所定の位置に対して保持部を昇降させる昇降部を有する昇降機構と、保持部が所定の位置に配置されているときに、蓋に対向する蓋落下防止部材と、保持部が所定の位置に配置されているときに、蓋の落下を防止する第１の位置に蓋落下防止部材が配置され、保持部が所定の位置に対して昇降させられているときに、第１の位置よりも蓋から遠い第２の位置に蓋落下防止部材が配置されるように、保持部の昇降動作に従動して蓋落下防止部材を移動させる移動機構と、を備えることを特徴とする。
この天井搬送車では、被搬送物を保持した保持部が所定の位置に配置されているときには、蓋の落下を防止する第１の位置に蓋落下防止部材が配置される。これにより、被搬送物の搬送時に蓋が落下するのを防止することができる。一方、被搬送物を保持した保持部が所定の位置に対して昇降させられているときには、第１の位置よりも蓋から遠い第２の位置に蓋落下防止部材が配置される。これにより、被搬送物の昇降時に昇降動作が阻害されるのを防止することができる。そして、移動機構は、保持部の昇降動作に従動して、第１の位置と第２の位置との間で蓋落下防止部材を移動させる。よって、この天井搬送車によれば、簡易な構成で、被搬送物の搬送時には蓋が落下するのを防止することができ、被搬送物の昇降時には昇降動作が阻害されるのを防止することができる。
また、本発明の天井搬送車においては、移動機構は、蓋落下防止部材が取り付けられて前進位置と後退位置との間で揺動する第１の揺動部、及び第１の揺動部が連結されて上昇位置と下降位置との間で揺動する第２の揺動部を有し、所定の位置を基点とする所定の距離だけ保持部が上昇するときには、第２の揺動部が下降位置から上昇位置に揺動すると共に第１の揺動部が後退位置から前進位置に揺動することにより、蓋落下防止部材が第２の位置から第１の位置に移動し、所定の距離だけ保持部が下降するときには、第２の揺動部が上昇位置から下降位置に揺動すると共に第１の揺動部が前進位置から後退位置に揺動することにより、蓋落下防止部材が第１の位置から第２の位置に移動するようにしてもよい。この構成によれば、移動機構の構成の簡易化を図り、移動機構の機械的動作の信頼性を向上させることができる。
また、本発明の天井搬送車においては、移動機構は、第１の位置に配置された蓋落下防止部材に、第２の位置に向かって外力が作用した場合に、蓋落下防止部材が第２の位置側に所定の量だけ変位するように、蓋落下防止部材を支持しており、移動機構は、蓋落下防止部材の第２の位置側への変位を検出する変位検出部を有していてもよい。この構成によれば、例えば搬送時に被搬送物から蓋が外れかかると、第１の位置に配置されていた蓋落下防止部材が第２の位置側に変位することになる。このとき、変位検出部によって、蓋落下防止部材の第２の位置側への変位が検出されるので、被搬送物から蓋が外れかかっていることを認知することができる。これにより、蓋が外れかかった状態での天井搬送車の走行を中止する、被搬送物の搬送を停止して被搬送物に蓋を付け直す、といった措置を迅速に講ずることが可能となる。
また、本発明の天井搬送車においては、蓋落下防止部材において少なくとも蓋に対向する部分は、可撓性を有するシート状部材によって構成されていてもよい。この構成によれば、蓋落下防止部材を設けるに際し、本体部から蓋落下防止部材が突出するのを抑制することができる。また、被搬送物から蓋が外れたとしても、蓋を確実に受け止めることができる。更に、蓋落下防止部材が万が一外部機器等に接触しても、蓋落下防止部材が容易に変形するため、外部機器等に損傷を与えるのを防止することができる。
本発明によれば、簡易な構成で、被搬送物の搬送時に蓋が外れかかっていることを速やかに検知すること、及び蓋が落下するのを防止することができ、被搬送物の昇降時には昇降動作が阻害されるのを防止することができる。
本発明の一実施形態の天井搬送車の側面図である。 図１のII−II線に沿っての天井搬送車の断面図である。 図２の天井搬送車において被搬送物が昇降させられている状態を示す図である。 図２の天井搬送車の要部拡大図である。
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
図１に示されるように、天井搬送車１は、被搬送物３０を走行レール（搬送経路）３に沿って搬送する。走行レール３は、半導体デバイスを製造するためのクリーンルームの天井に支柱２を介して設置されたものである。また、被搬送物３０は、複数枚の半導体ウェハを収容したカセット（いわゆるＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod））である。被搬送物３０の側面には、半導体ウェハを出し入れするための着脱自在の蓋３１が取り付けられている。また、被搬送物３０の上面には、天井搬送車１によって保持されるフランジ部３２が設けられている。
天井搬送車１は、被搬送物３０を収容して走行レール３に沿って走行する本体部４を備えている。本体部４は、走行部５を介して走行レール３に吊り下げられている。走行部５は、走行レール３の内面に接触する駆動輪及びガイド輪を有しており、これらにより、走行レール３に沿って本体部４を走行させる。また、走行部５は、走行レール３内に位置する電磁コイルユニットを有しており、これにより、走行レール３内に敷設された高周波電流線から無接触で電力の供給を受ける。
本体部４は、走行部５が取り付けられたベースフレーム４ａを有している。搬送方向Ａにおけるベースフレーム４ａの前側及び後側のそれぞれには、下方に延在するようにフロントフレーム４ｂ及びリアフレーム４ｃが設けられている。被搬送物３０は、搬送方向Ａに対して側方に蓋３１を向けた状態で、フロントフレーム４ｂとリアフレーム４ｃとの間に収容される。なお、以下の説明では、搬送方向Ａに対して蓋３１が向いている側を「一方の側」といい、その反対側を「他方の側」という。
ベースフレーム４ａには、昇降機構６が取り付けられている。昇降機構６は、昇降部７及び保持部８を有している。保持部８は、フランジ部３２を把持することで、被搬送物３０を保持する。また、昇降部７は、被搬送物３０を収容する所定の位置Ｐに対して保持部８を昇降させる。より具体的には、昇降部７は、複数本のベルト９を同期して繰り出すことで、ベルト９の端部に取り付けられた保持部８を位置Ｐから下降させる。一方、昇降部７は、複数本のベルト９を同期して巻き取ることで、ベルト９の端部に取り付けられた保持部８を位置Ｐまで上昇させる。なお、ベースフレーム４ａには、搬送方向Ａに対して一方の側及び他方の側に昇降部７を移動させる横送り部や、水平面内において昇降部７を回動させるθドライブ等が設けられる場合がある。
以上により、天井搬送車１は、次のように動作する。すなわち、天井搬送車１は、搬送元（例えば半導体処理装置）のポートの上方に停止し、当該ポート上に配置されていた被搬送物３０を、昇降機構６を用いて上昇させ、本体部４に収容する。続いて、天井搬送車１は、被搬送物３０を走行レール３に沿って搬送する。続いて、天井搬送車１は、搬送先（例えば半導体処理装置）のポートの上方に停止し、本体部４に収容されていた被搬送物３０を、昇降機構６を用いて下降させ、当該ポート上に配置する。
図１及び図２に示されるように、天井搬送車１は、保持部８が所定の位置Ｐに配置されているときに、被搬送物３０の蓋３１に対向する蓋落下防止部材２０と、保持部８の昇降動作に従動して蓋落下防止部材２０を移動させる移動機構１０と、を備えている。蓋落下防止部材２０は、可撓性を有するシート状部材（例えば、テフロン（登録商標）シート等といったフッ素樹脂の薄肉樹脂等）であり、搬送方向Ａに沿って蓋３１の正面を横切るように、移動機構１０によって支持されている。
移動機構１０は、搬送方向Ａに対して一方の側から他方の側に延在する揺動アーム（第２の揺動部）１１を有している。揺動アーム１１は、所定の位置Ｐに配置された保持部８を挟むように、各フレーム４ｂ，４ｃの内側に一対設けられている。各揺動アーム１１の一端部１１ａは、各フレーム４ｂ，４ｃに立設された軸１２によって回動自在に支持されている。また、各揺動アーム１１の他端部１１ｂには、内側に延在するように受け部１３が設けられている。各揺動アーム１１の受け部１３には、保持部８が位置Ｐに配置されているときに、保持部８の上面８ａが当接する。各揺動アーム１１は、受け部１３の位置が位置Ｐとなる上昇位置と、受け部１３の位置が位置Ｐよりも下側となる下降位置との間において、軸１２を中心として揺動する。なお、保持部８が位置Ｐに配置されたときには、受け部１３の下面及び保持部８の上面８ａの位置が位置Ｐに略一致する。
各揺動アーム１１の一端部１１ａには、下側に延在するように揺動アーム（第１の揺動部）１４が連結されている。各揺動アーム１４は、揺動アーム１１の位置が上昇位置となる前進位置と、揺動アーム１１の位置が下降位置となる後退位置との間において、軸１２を中心として揺動する。
各揺動アーム１４には、蓋落下防止部材２０が取り付けられている。より具体的には、搬送方向Ａにおける蓋落下防止部材２０の両端部に曲げ加工が施されており、その両端部が各揺動アーム１４に固定されている。蓋落下防止部材２０は、揺動アーム１１，１４の位置が上昇位置及び前進位置となる落下防止位置（第１の位置）と、揺動アーム１１，１４の位置が下降位置及び後退位置となる退避位置（第２の位置）との間において、軸１２を中心として揺動する。なお、落下防止位置は、蓋落下防止部材２０において蓋３１に対向する部分と蓋３１の表面との距離が例えば数ｍｍ程度というように、蓋３１の落下を防止する位置である。また、退避位置は、落下防止位置よりも蓋３１から遠い位置である。
以上のように構成された移動機構１０及び蓋落下防止部材２０の動作は、次のとおりである。すなわち、図２及び図３に示されるように、保持部８が所定の位置Ｐから下降する場合には、位置Ｐを基点とする所定の距離Ｄだけ保持部８が下降するときに、揺動アーム１１が自重で上昇位置から下降位置に下降し、それに伴い、揺動アーム１４が前進位置から後退位置に後退する。これにより、蓋落下防止部材２０が落下防止位置から退避位置に移動する。つまり、位置Ｐを基点とする所定の距離Ｄだけ保持部８が下降するときには、揺動アーム１１が上昇位置から下降位置に揺動すると共に揺動アーム１４が前進位置から後退位置に揺動することにより、蓋落下防止部材２０が落下防止位置から退避位置に移動する。
一方、保持部８が所定の位置Ｐまで上昇する場合には、位置Ｐを基点とする所定の距離Ｄだけ保持部８が上昇するときに、受け部１３が保持部８によって押し上げられて揺動アーム１１が下降位置から上昇位置に上昇し、それに伴い、揺動アーム１４が後退位置から前進位置に前進する。これにより、蓋落下防止部材２０が退避位置から落下防止位置に移動する。つまり、位置Ｐを基点とする所定の距離Ｄだけ保持部８が上昇するときには、揺動アーム１１が下降位置から上昇位置に揺動すると共に揺動アーム１４が後退位置から前進位置に揺動することにより、蓋落下防止部材２０が退避位置から落下防止位置に移動する。
以上のように、移動機構１０は、保持部８が位置Ｐに配置されているときには落下防止位置に蓋落下防止部材２０が配置され、保持部８が位置Ｐに対して昇降させられているときには退避位置に蓋落下防止部材２０が配置されるように、保持部８の昇降動作に従動して蓋落下防止部材２０を移動させる。
次に、移動機構１０の揺動アーム１４について、より詳細に説明する。図４に示されるように、揺動アーム１４は、揺動アーム１１の一端部１１ａに連結された基端側部分１５、及び蓋落下防止部材２０が固定された先端側部分１６を有している。基端側部分１５と先端側部分１６とは、軸１７によって回動自在に接続されている。ただし、基端側部分１５に対する先端側部分１６の回動範囲は、回動規制部材２５，２６によって規制されている。
すなわち、基端側部分１５に設けられた回動規制部材２５には、先端側部分１６に向かって凸となるように所定の角度で端面２５ａ，２５ｂが形成されている。一方、先端側部分１６に設けられた回動規制部材２６には、軸１７を中心とした回動によって回動規制部材２５の各端面２５ａ，２５ｂに当接するように端面２６ａが形成されている。これにより、先端側部分１６は、端面２６ａが端面２５ａに当接した状態（蓋落下防止部材２０が落下防止位置に配置された状態）と、端面２６ａが端面２５ｂに当接した状態（蓋落下防止部材２０が落下防止位置によりも外側に配置された状態）との間において、基端側部分１５に対して回動する。
基端側部分１５及び先端側部分１６のそれぞれには、ブラケット１８，１９が固定されており、ブラケット１８，１９間には、引張ばね２１が掛け渡されている。これにより、先端側部分１６は、端面２６ａが端面２５ａに当接した状態となるように、基端側部分１５に対して付勢される。また、基端側部分１５には、フォトインタラプタ等、投光部及び受光部を有する変位検出部２２が固定されており、先端側部分１６には、遮光板２３が固定されている。これにより、端面２６ａが端面２５ｂに当接した状態となるように、先端側部分１６が基端側部分１５に対して回動すると、遮光板２３が変位検出部２２の光路（投光部から受光部に至る光路）を遮る。
以上のように、移動機構１０は、落下防止位置に配置された蓋落下防止部材２０に、退避位置に向かって外力が作用した場合に、蓋落下防止部材２０が退避位置側に所定の量だけ変位するように、蓋落下防止部材２０を支持している。そして、変位検出部２２は、蓋落下防止部材２０が退避位置側に所定の量だけ変位した場合に、遮光板２３によって変位検出部２２の光路が遮られるため、蓋落下防止部材２０の退避位置側への変位を検出する。
以上説明したように、天井搬送車１においては、被搬送物３０を保持した保持部８が所定の位置Ｐに配置されているときには、蓋３１の落下を防止する落下防止位置に蓋落下防止部材２０が配置される。これにより、被搬送物３０の搬送時に蓋３１が落下するのを防止することができる。一方、被搬送物３０を保持した保持部８が所定の位置Ｐに対して昇降させられているときには、落下防止位置よりも蓋から遠い退避位置に蓋落下防止部材２０が配置される。これにより、被搬送物３０の昇降時に昇降動作が阻害されるのを防止することができる。そして、移動機構１０は、保持部８の昇降動作に従動して、落下防止位置と退避位置との間で蓋落下防止部材２０を移動させる。よって、天井搬送車１によれば、簡易な構成で、被搬送物３０の搬送時には蓋３１が落下するのを防止することができ、被搬送物３０の昇降時には昇降動作が阻害されるのを防止することができる。しかも、蓋落下防止部材２０を動作させるための専用のアクチュエータ等が不要であるため、天井搬送車１において省力化を図ることができる。
なお、天井搬送車１においては、被搬送物３０が保持部８によって保持されていないときでも、保持部８が所定の位置Ｐに配置されていれば、落下防止位置に蓋落下防止部材２０が配置される。これにより、天井搬送車１が被搬送物３０を収容せずに空の状態で走行レール３に沿って走行している場合に、蓋落下防止部材２０が外部機器等に接触するような事態を防止することができる。また、被搬送物３０が保持部８によって保持されていないときでも、保持部８が所定の位置Ｐに対して昇降させられていれば、退避位置に蓋落下防止部材２０が配置される。これにより、被搬送物３０を保持していない保持部８が昇降させられている場合に、保持部８の昇降動作が阻害されるのを防止することができる。
また、移動機構１０は、揺動アーム１１，１４を採用して、保持部８の昇降動作に従動する蓋落下防止部材２０の移動を実現している。これにより、天井搬送車１においては、移動機構１０の構成の簡易化が図られ、移動機構１０の機械的動作の信頼性が向上させられている。
また、移動機構１０は、落下防止位置に配置された蓋落下防止部材２０に、退避位置に向かって外力が作用した場合に、蓋落下防止部材２０が退避位置側に所定の量だけ変位するように、蓋落下防止部材２０を支持している。そして、移動機構１０は、蓋落下防止部材２０の退避位置側への変位を検出する変位検出部２２を有している。これにより、図４に示されるように、例えば搬送時に被搬送物３０から蓋３１が外れかかると、落下防止位置に配置されていた蓋落下防止部材２０が退避位置側に変位することになる。このとき、変位検出部２２によって、蓋落下防止部材２０の退避位置側への変位が検出されるので、被搬送物３０から蓋３１が外れかかっていることを認知することができる。これにより、蓋３１が外れかかった状態での被搬送物３０の走行を中止する、被搬送物３０の搬送を停止して被搬送物３０に蓋３１を付け直す、といった措置を迅速に講ずることが可能となる。
更に、蓋落下防止部材２０において少なくとも被搬送物３０の蓋３１に対向する部分は、可撓性を有するシート状部材によって構成されている。これにより、蓋落下防止部材２０を設けるに際し、本体部４から蓋落下防止部材２０が突出するのを抑制することができる。また、被搬送物３０から蓋３１が外れたとしても、蓋３１を確実に受け止めることができる。更に、蓋落下防止部材２０が万が一外部機器等に接触しても、蓋落下防止部材２０が容易に変形するため、外部機器等に損傷を与えるのを防止することができる。
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い。例えば、移動機構１０は、保持部８が位置Ｐに配置されているときには落下防止位置（第１の位置）に蓋落下防止部材２０が配置され、保持部８が位置Ｐに対して昇降させられているときには退避位置（第２の位置）に蓋落下防止部材２０が配置されるように、保持部８の昇降動作に従動して蓋落下防止部材２０を移動させるものであれば、揺動アーム１１，１４を採用したものに限定されず、他のリンク機構等を採用したものであってもよい。一例として、移動機構１０は、シート状部材によって構成された蓋落下防止部材２０を締め付けることで落下防止位置に配置し、そのような蓋落下防止部材２０を緩めることで退避位置に配置するものであってもよい。
また、天井搬送車１は、半導体デバイスを製造するためのクリーンルームに設置された走行レール３に沿って被搬送物３０を搬送するものに限定されず、被搬送物３０は、複数枚の半導体ウェハを収容したカセットに限定されない。そして、天井搬送車１及び被搬送物３０の構成部材の材料及び形状には、前述した材料及び形状に限らず、様々な材料及び形状を適用することができる。
本発明によれば、簡易な構成で、被搬送物の搬送時に蓋が外れかかっていることを速やかに検知すること、及び蓋が落下するのを防止することができ、被搬送物の昇降時には昇降動作が阻害されるのを防止することができる。
１…天井搬送車、３…走行レール（搬送径路）、４…本体部、６…昇降機構、７…昇降部、８…保持部、１０…移動機構、１１…揺動アーム（第２の揺動部）、１４…揺動アーム（第１の揺動部）、２０…蓋落下防止部材、２２…変位検出部、３０…被搬送物、３１…蓋。

Claims (4)

  1. 着脱自在の蓋が取り付けられた被搬送物を搬送経路に沿って搬送する天井搬送車であって、
    前記被搬送物を収容して前記搬送経路に沿って走行する本体部と、
    前記被搬送物を保持する保持部、及び前記被搬送物を収容する所定の位置に対して前記保持部を昇降させる昇降部を有する昇降機構と、
    前記保持部が前記所定の位置に配置されているときに、前記蓋に対向する蓋落下防止部材と、
    前記保持部が前記所定の位置に配置されているときに、前記蓋の落下を防止する第１の位置に前記蓋落下防止部材が配置され、前記保持部が前記所定の位置に対して昇降させられているときに、前記第１の位置よりも前記蓋から遠い第２の位置に前記蓋落下防止部材が配置されるように、前記保持部の昇降動作に従動して前記蓋落下防止部材を移動させる移動機構と、を備え、
    前記移動機構は、前記保持部が前記所定の位置に配置されているときに前記保持部が当接する受け部を有し、
    前記移動機構は、前記保持部が前記所定の位置まで上昇して前記受け部を押し上げることにより、前記蓋落下防止部材を前記第１の位置に移動させ、前記保持部が前記所定の位置から下降して前記受け部から離れることにより、前記蓋落下防止部材を前記第２の位置に移動させることを特徴とする天井搬送車。
  2. 前記移動機構は、前記蓋落下防止部材が取り付けられて前進位置と後退位置との間で揺動する第１の揺動部、及び前記第１の揺動部が連結されて上昇位置と下降位置との間で揺動する第２の揺動部を有し、
    前記所定の位置を基点とする所定の距離だけ前記保持部が上昇するときには、前記第２の揺動部が前記下降位置から前記上昇位置に揺動すると共に前記第１の揺動部が前記後退位置から前記前進位置に揺動することにより、前記蓋落下防止部材が前記第２の位置から前記第１の位置に移動し、
    前記所定の距離だけ前記保持部が下降するときには、前記第２の揺動部が前記上昇位置から前記下降位置に揺動すると共に前記第１の揺動部が前記前進位置から前記後退位置に揺動することにより、前記蓋落下防止部材が前記第１の位置から前記第２の位置に移動することを特徴とする請求項１記載の天井搬送車。
  3. 前記移動機構は、前記第１の位置に配置された前記蓋落下防止部材に、前記第２の位置に向かって外力が作用した場合に、前記蓋落下防止部材が前記第２の位置側に所定の量だけ変位するように、前記蓋落下防止部材を支持しており、
    前記移動機構は、前記蓋落下防止部材の前記第２の位置側への変位を検出する変位検出部を有することを特徴とする請求項１又は２記載の天井搬送車。
  4. 前記蓋落下防止部材において少なくとも前記蓋に対向する部分は、可撓性を有するシート状部材によって構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の天井搬送車。
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