JP5656003B2 - カセットストッカ - Google Patents
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Description
本発明は、半導体や液晶板等の製造工場における液晶板等の搬送物をカセットに収納し、搬送保管するようにしたカセットストッカに関し、特に、走行するスタッカクレーンの走行によって発生する塵埃の巻き上げ、飛散を防止してカセット及び搬送物の汚染を防止するようにしたカセットストッカに関するものである。
従来、半導体や液晶板等の製造工場においては、液晶板等の搬送物の複数枚をカセットに収納し、高い清浄度を保持するようにしたカセットストッカＳ内をスタッカクレーンＫ等を用いて搬送し、かつ所定位置の保管棚上でカセットを保管するようにし、かつこのカセットストッカ内はスタッカクレーン走行時に発生する塵埃が周囲に飛散しないように、カセットストッカ天井部に配設したファンフィルタユニット（ＦＦＵ）から清浄空気を床面に向かって流下させるダウンフローを形成し、このダウンフローにて発生塵埃をカセットストッカの床面より外部へ排出してカセットストッカ内を所定の清浄度を保つように構成している。
また、ダウンフローを形成するカセットストッカＳ内を走行するスタッカクレーンＫの走行台車の走行車輪と走行レールの摺動にて発生する塵埃を、走行台車の走行にて走行台車近傍の空気が側方へ押し退けられて発生する空気流にて前記発生塵埃の飛散を防止するため、図６に示すように、スタッカクレーンＫの走行台車の側方に衝立１０、１０を配設し、これにより高い清浄度を保つように構成したカセットストッカが提案されている。
ところで、図６に示すように、ポートエリアＳｂとスタッカクレーンエリアＳａ間に配設される衝立１０は、スタッカクレーンＫの停止時、或いは走行位置から離れた位置では所期の目的を達成することができるが、スタッカクレーンＫの走行時、該スタッカクレーン走行位置近傍においては、スタッカクレーンＫの走行によりスタッカクレーンエリアＳａ内の空気が側方へ押し退けられるようになる。この側方へ押し退けられる空気流が前記衝立１０に衝突し、その跳ね返り力がダウンフローに打ち勝つようになってその一部が上昇気流となる。この上昇気流に走行車輪と走行レールの摺動にて発生した塵埃や開口床Ｆを含む床面に堆積した塵埃を巻き上げるようになって、図６に示すようにポートエリア内に流れ込みポートエリアＳｂ内のカセットや、カセット内に収納した半導体や液晶板等の搬送物を汚染するという問題があった。
本発明は、上記従来のカセットストッカの有する問題点に鑑み、スタッカクレーン走行時においても側方へ押し退けられる塵埃を含んだ空気流がポートエリア内に流れ込まないようにしてカセットを汚染することなく高速で搬送できるようにしたカセットストッカを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明のカセットストッカは、床面に向かう清浄空気流を形成するようにするとともに、スタッカクレーンエリアを走行するスタッカクレーンの走行台車側部位置で、かつポートエリア下方位置にスタッカクレーンエリア下部と互いに導通するようにして、スタッカクレーンの走行時に発生する塵埃をダウンフローと一緒に吸収するようにしたエアーチャンバを、スタッカクレーンの走行方向に沿って設置するようにしたカセットストッカにおいて、前記エアーチャンバを、ポートエリアとエアーチャンバ間を水平方向に仕切るようにポートエリア下方位置に遮蔽板を配設し、該遮蔽板の一端を、ポートエリアとロボットエリア間を仕切るように配設した衝立、或いは外壁のいずれかと連接して構成したことを特徴とする。
この場合において、エアーチャンバを形成する遮蔽板を、スタッカクレーンエリア側端を低くなるように傾斜して配設して構成することができる。
また、エアーチャンバの床面を開口床とすることができる。
本発明のカセットストッカによれば、床面に向かう清浄空気流を形成するようにしたカセットストッカにおいて、スタッカクレーンエリア内を走行するスタッカクレーンの走行台車側部位置で、かつポートエリア下方位置にスタッカクレーンエリア下部と互いに導通するようにして、スタッカクレーンの走行時に発生する塵埃をダウンフローと一緒に吸収するようにしたエアーチャンバを、スタッカクレーンの走行方向に沿って設置することにより、スタッカクレーンエリア内をスタッカクレーンが走行する時、スタッカクレーンの走行台車にてその側方向へ押し退けられる空気流は、スタッカクレーンの走行位置に関係なく常に走行車輪と走行レールの摺動にて発生した塵埃と一緒にエアーチャンバ内へスムースに導かれるとともに、ポートエリア内のダウンフローとスタッカクレーンエリア内のダウンフローとが一緒になってスタッカクレーンエリア下部を通過するのでその空気流速は高速となり、スタッカクレーンを高速走行させても発生した塵埃の巻き上げ、ポートエリアへの逆流を確実に防止することができ、カセットの高い清浄度を保つことができる。
そして、エアーチャンバを、ポートエリアとエアーチャンバ間を水平方向に仕切るようにポートエリア下方位置に配設する遮蔽板と、該遮蔽板の一端を、ポートエリアとロボットエリア間を仕切るように配設した衝立、或いは外壁のいずれかと連接して構成することにより、エアーチャンバがポートエリアと確実に区切られているので、スタッカクレーンの走行にて発生した塵埃をポートエリアへの逆流を確実に防止することができる。
また、エアーチャンバを形成する遮蔽板を、スタッカクレーンエリア側端を低くなるように傾斜して配設して構成することにより、ポートエリア内を流下してきた清浄空気流はすべて遮蔽板の傾斜面に沿ってスムースにスタッカクレーンエリア下部方向へ流れ、ポートエリア底部での乱流を防ぎ、塵埃のポートエリア内への逆流を防止することができる。
また、エアーチャンバの床面を開口床とすることにより、エアーチャンバに導入された塵埃を含む汚染空気は確実にカセットストッカ外へ排出することができる。
以下、本発明のカセットストッカの実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１〜図５に、本発明のカセットストッカの第１実施例を示す。
このカセットストッカＳは、図１に示すように、中央部にスタッカクレーンＫがその長手方向に沿って走行するようにスタッカクレーンエリアＳａを配設し、その両側部位置にカセットを複数段の保管棚上に収納するようにしたポートエリアＳｂを配設し、その両外側部位置にロボットエリアＳｃを配設して構成する。
なお、このロボットエリアＳｃは、図４に示すように、片側のポートエリアＳｂの外側部位置にのみ配設することもできる。
このカセットストッカＳは、図１に示すように、中央部にスタッカクレーンＫがその長手方向に沿って走行するようにスタッカクレーンエリアＳａを配設し、その両側部位置にカセットを複数段の保管棚上に収納するようにしたポートエリアＳｂを配設し、その両外側部位置にロボットエリアＳｃを配設して構成する。
なお、このロボットエリアＳｃは、図４に示すように、片側のポートエリアＳｂの外側部位置にのみ配設することもできる。
また、このカセットストッカＳの天井部には、清浄空気をカセットストッカＳ内全体にわたって吐出流下するようにファンフィルタユニットＦＦＵを複数台配設し、床面をスタッカクレーンエリアＳａ、ポートエリアＳｂ、ロボットエリアＳｃともすべて開口床Ｆとし、これによりカセットストッカＳ内を流下した空気（ダウンフロー）をカセットストッカＳ外へ排出、或いは前記ファンフィルタユニットＦＦＵへ戻して循環させ、常にカセットストッカＳ内の清浄度を保つように構成する。
なお、スタッカクレーンエリアＳａの幅Ｌａと、ポートエリアＳｂの各幅Ｌｂ、Ｌｂの関係は、特に限定されるものではなく、適宜定められるものである。
なお、スタッカクレーンエリアＳａの幅Ｌａと、ポートエリアＳｂの各幅Ｌｂ、Ｌｂの関係は、特に限定されるものではなく、適宜定められるものである。
スタッカクレーンエリアＳａの床面には走行レール５を敷設してスタッカクレーンＫの走行台車１が走行可能とし、ポートエリアＳｂの下部にはエアーチャンバＣをポートエリアＳｂと独立するように遮蔽板６を介して配設し、さらにロボットエリアＳｃ底部にはポートエリアＳｂ、製造装置ＥＱ間のカセットの受け渡しを行うロボットＲを配設する。
スタッカクレーンＫは、走行車輪４にてカセットストッカＳ内を走行するようにした走行台車１上にマスト２を樹立し、該マスト２に昇降し、かつポートエリアＳｂ各段の保管棚とのカセットの受け渡し可能とした移載機３を配設して構成する。
ポートエリアＳｂの下方位置に形成するエアーチャンバＣは、ポートエリアＳｂ下部に水平或いはスタッカクレーンエリアＳａ側端が低くなるように少し傾斜して遮蔽板６を配設するとともに、該遮蔽板６の他方の端を、図１に示すように、ポートエリアＳｂ、ロボットエリアＳｃ間に配設した衝立７の上端に、或いは図４に示すようにカセットストッカＳの外壁８の一部に連接するようにして一体とし、ポートエリアＳｂと独立するように構成し、かつスタッカクレーンエリアＳａ側を開口させてスタッカクレーンエリアＳａと導通するようにして形成する。
この場合、遮蔽板６を設置する高さ方向の位置は、スタッカクレーンＫの走行台車１よりも上方位置となるようにし、これにより走行台車１の走行にて発生する塵埃の巻き上がりを防止して確実にエアーチャンバＣ側に流れるようにする。
この場合、遮蔽板６を設置する高さ方向の位置は、スタッカクレーンＫの走行台車１よりも上方位置となるようにし、これにより走行台車１の走行にて発生する塵埃の巻き上がりを防止して確実にエアーチャンバＣ側に流れるようにする。
次に本実施例の作用について説明する。
図５に示すように、ファンフィルタユニットＦＦＵより清浄空気を吐出すると、ダウンフローとなって各スタッカクレーンエリアＳａ、ポートエリアＳｂ、ロボットエリアＳｃを流下して開口床Ｆより排出される。この状態の中をスタッカクレーンＫが走行すると、スタッカクレーンエリアＳａ下部位置の空気を側方へ押し退けるようになって走行台車１は走行する。
この走行台車により側方へ押し退けられた空気は、スタッカクレーンエリア内を流下して、エアーチャンバＣを形成する遮蔽板６の位置でより流速を増したダウンフローにて押しつけられるようになり、スタッカクレーンエリアＳａ下部と導通しているエアーチャンバＣ内へ流入する。
この場合、走行車輪４と走行レール５の摺動にて発生した塵埃も図５に示すように、エアーチャンバＣ内へ流入する空気と共にエアーチャンバＣ内へ流入し、かつエアーチャンバＣ底部の開口床Ｆより外部へ排出され、塵埃のポートエリアＳｂ側への巻き上がりが防止される。
図５に示すように、ファンフィルタユニットＦＦＵより清浄空気を吐出すると、ダウンフローとなって各スタッカクレーンエリアＳａ、ポートエリアＳｂ、ロボットエリアＳｃを流下して開口床Ｆより排出される。この状態の中をスタッカクレーンＫが走行すると、スタッカクレーンエリアＳａ下部位置の空気を側方へ押し退けるようになって走行台車１は走行する。
この走行台車により側方へ押し退けられた空気は、スタッカクレーンエリア内を流下して、エアーチャンバＣを形成する遮蔽板６の位置でより流速を増したダウンフローにて押しつけられるようになり、スタッカクレーンエリアＳａ下部と導通しているエアーチャンバＣ内へ流入する。
この場合、走行車輪４と走行レール５の摺動にて発生した塵埃も図５に示すように、エアーチャンバＣ内へ流入する空気と共にエアーチャンバＣ内へ流入し、かつエアーチャンバＣ底部の開口床Ｆより外部へ排出され、塵埃のポートエリアＳｂ側への巻き上がりが防止される。
例えば、天井に配設するファンフィルタユニットＦＦＵの吹出条件が、天井全面吹出、吹出流速Ｖｉｍ／ｓの時、走行方向単位長さ（１ｍ）当たりのＦＦＵの吹出流量Ｑは、
Ｑ＝Ｖｉ×Ｌｍ３／ｓ
となる。
従来方式において、床を流下する流速Ｖｏが全面等しいと仮定すると、従来方式におけるスタッカクレーンエリアＳａの幅Ｌａ区間の下向き流速Ｖａ１は、
Ｖａ１＝Ｑ／（Ｌｂ＋Ｌａ＋Ｌｂ）＝Ｖｉ
である。
これに対し、本実施例におけるスタッカクレーンエリアＳａの幅Ｌａ区間の下向き流速Ｖａ２は、ロボットエリアＳｃとポートエリアＳｂ間の流入出がほぼないと仮定すると、
Ｖａ２＝Ｑ／Ｌａ
であり、従来式との流速比は、一般的にＬａ≒Ｌｂであるから、
Ｖａ２／Ｖａ１≒（Ｑ／Ｌａ）／（Ｑ／（３×Ｌａ））≒３
となり、つまり、従来方式に比べ、約３倍の下向き流速とすることができる。
また、スタッカクレーン走行時に発生する巻き上がり力の上昇方向流速をＶｓとすると、従来方式では、Ｖｓ＜Ｖａ１、つまり、上記仮定の時、Ｖｓ＜Ｖｉとしなければ上昇気流となってしまうが、本実施例では、Ｖｓ＜Ｖａ２、つまり、上記仮定の時、Ｖｓ＜３×Ｖｉまでは上昇気流とならない。
また、逆の見方をすれば、ファンフィルタユニットＦＦＵの風速Ｖｉを従来式の１／３にしても上昇気流とはならない。
なお、上記説明は、便宜上床を通過する流速を等しいものと仮定した。しかし、実機適用においては、エリア間のバランス、カセットの有無配置、床開口率により流速に差が生じる。この場合でも、従来式におけるＬｂ区間の通過流速をＶｂとすると、本実施例による構造におけるスタッカクレーンエリアＳａの幅Ｌａ区間の通過流速は、
△Ｖａ２＝Ｖｂ×Ｌｂ×２／Ｌａ
速くなる。
Ｑ＝Ｖｉ×Ｌｍ３／ｓ
となる。
従来方式において、床を流下する流速Ｖｏが全面等しいと仮定すると、従来方式におけるスタッカクレーンエリアＳａの幅Ｌａ区間の下向き流速Ｖａ１は、
Ｖａ１＝Ｑ／（Ｌｂ＋Ｌａ＋Ｌｂ）＝Ｖｉ
である。
これに対し、本実施例におけるスタッカクレーンエリアＳａの幅Ｌａ区間の下向き流速Ｖａ２は、ロボットエリアＳｃとポートエリアＳｂ間の流入出がほぼないと仮定すると、
Ｖａ２＝Ｑ／Ｌａ
であり、従来式との流速比は、一般的にＬａ≒Ｌｂであるから、
Ｖａ２／Ｖａ１≒（Ｑ／Ｌａ）／（Ｑ／（３×Ｌａ））≒３
となり、つまり、従来方式に比べ、約３倍の下向き流速とすることができる。
また、スタッカクレーン走行時に発生する巻き上がり力の上昇方向流速をＶｓとすると、従来方式では、Ｖｓ＜Ｖａ１、つまり、上記仮定の時、Ｖｓ＜Ｖｉとしなければ上昇気流となってしまうが、本実施例では、Ｖｓ＜Ｖａ２、つまり、上記仮定の時、Ｖｓ＜３×Ｖｉまでは上昇気流とならない。
また、逆の見方をすれば、ファンフィルタユニットＦＦＵの風速Ｖｉを従来式の１／３にしても上昇気流とはならない。
なお、上記説明は、便宜上床を通過する流速を等しいものと仮定した。しかし、実機適用においては、エリア間のバランス、カセットの有無配置、床開口率により流速に差が生じる。この場合でも、従来式におけるＬｂ区間の通過流速をＶｂとすると、本実施例による構造におけるスタッカクレーンエリアＳａの幅Ｌａ区間の通過流速は、
△Ｖａ２＝Ｖｂ×Ｌｂ×２／Ｌａ
速くなる。
図７〜図１０に、本発明のカセットストッカの第２実施例を示す。
この図７〜図１０は、カセットストッカの右半分のみを表示したもので、該第２実施例におけるカセットストッカＳにおいても、第１実施例と同じように、中央部にスタッカクレーンＫがその長手方向に走行するようにスタッカクレーンエリアＳａを配設し、その両側部位置にカセットを複数段の保管棚に収納するようにしたポートエリアＳｂを配設し、その外側部位置にロボットエリアＳｃを配設し、かつポートエリアＳｂの下部位置に第１実施例と同様にしてエアーチャンバＣを形成し、全床面を開口床Ｆとなるようにして構成するものである。
この図７〜図１０は、カセットストッカの右半分のみを表示したもので、該第２実施例におけるカセットストッカＳにおいても、第１実施例と同じように、中央部にスタッカクレーンＫがその長手方向に走行するようにスタッカクレーンエリアＳａを配設し、その両側部位置にカセットを複数段の保管棚に収納するようにしたポートエリアＳｂを配設し、その外側部位置にロボットエリアＳｃを配設し、かつポートエリアＳｂの下部位置に第１実施例と同様にしてエアーチャンバＣを形成し、全床面を開口床Ｆとなるようにして構成するものである。
この第２実施例においては、スタッカクレーンエリアＳａ位置のファンフィルタユニットＦＦＵからは直接スタッカクレーンエリアＳａ内に清浄空気を吐出するようにするが、ポートエリアＳｂ位置のファンフィルタユニットＦＦＵからはサイドフローとしてポートエリアＳｂ内へ吐出するようにし、ポートエリアＳｂからスタッカクレーンエリアＳａ内をダウンフローとして流下するようにする。
このサイドフローの方式は、特に限定されるものではないが、例えば、図７に示すように、ポートエリアＳｂ内天面部にチャンバＣａを配設し、ファンフィルタユニットＦＦＵから吐出される清浄空気を該チャンバＣａに導き、その後ポートエリアＳｂとロボットエリアＳｃ間を仕切るように垂直方向に沿って配設したサイドフローチャンバＣｂ内へ導くように、チャンバＣａとサイドフローチャンバＣｂとを連接し、かつサイドフローチャンバＣｂのポートエリアＳｂ側面の開口板１１と底面に配設した開口板１２よりファンフィルタユニットＦＦＵからの清浄空気を横方向及び下向方向に吐出するようにする。
なお、サイドフローチャンバＣｂの底部の空気吹出口となる開口板１２の面は、図７に示すように水平とすることも、図８に示すようにポートエリアＳｂ側に向かうように傾斜面とすることもできる。
なお、サイドフローチャンバＣｂの底部の空気吹出口となる開口板１２の面は、図７に示すように水平とすることも、図８に示すようにポートエリアＳｂ側に向かうように傾斜面とすることもできる。
また、図９に示す実施例は、カセットストッカＳにおけるロボットエリアＳｃの天井を低く設定し、内天面部に配設したチャンバＣａと連接するサイドフローチャンバＣｂの外側面にもファンフィルタユニットＦＦＵを配設し、これによりサイドフローの流速を高めるように構成したもので、その作用は図７〜図８に示す実施例と同じである。
また、図１０に示す実施例は、内天面部に配設するチャンバＣａを省き、カセットストッカＳの外側部に直接サイドフローチャンバＣｂを配設し、該サイドフローチャンバ外側部にファンフィルタユニットＦＦＵを配設して所望のサイドフローを形成できるように構成したもので、その作用は図７〜図８に示す実施例と同じである。
なお、このサイドフローの方式が変わっても、スタッカクレーンＫの走行により走行車輪４と走行レール５の摺動にて発生する塵埃は、第１実施例と同じようにして走行台車１の側方へ押し退けられる空気流に乗って一緒にエアーチャンバＣ内へ流入して外部へ排出されるものである。
以上、本発明のカセットストッカについて、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
本発明のカセットストッカは、スタッカクレーンの走行によって発生する塵埃を、巻き上げ、飛散を防止して外部へ確実に排出できるという特性を有していることから、カセットストッカの用途に好適に用いることができる。
１ 走行台車
２ マスト
３ 移載機
４ 走行車輪
５ 走行レール
６ 遮蔽板
７ 衝立
８ カセットストッカの外壁
１０ 衝立
１１ 開口板
１２ 開口板
Ｓ カセットストッカ
Ｓａ スタッカクレーンエリア
Ｓｂ ポートエリア
Ｓｃ ロボットエリア
Ｋ スタッカクレーン
Ｌａ スタッカクレーンエリアの幅
Ｌｂ ポートエリアの幅
Ｒ ロボット
Ｆ 開口床
Ｃ エアーチャンバ
Ｃａ チャンバ
Ｃｂ サイドフローチャンバ
ＥＱ 製造装置
ＦＦＵ ファンフィルタユニット
２ マスト
３ 移載機
４ 走行車輪
５ 走行レール
６ 遮蔽板
７ 衝立
８ カセットストッカの外壁
１０ 衝立
１１ 開口板
１２ 開口板
Ｓ カセットストッカ
Ｓａ スタッカクレーンエリア
Ｓｂ ポートエリア
Ｓｃ ロボットエリア
Ｋ スタッカクレーン
Ｌａ スタッカクレーンエリアの幅
Ｌｂ ポートエリアの幅
Ｒ ロボット
Ｆ 開口床
Ｃ エアーチャンバ
Ｃａ チャンバ
Ｃｂ サイドフローチャンバ
ＥＱ 製造装置
ＦＦＵ ファンフィルタユニット
Claims (3)
- 床面に向かう清浄空気流を形成するようにするとともに、スタッカクレーンエリアを走行するスタッカクレーンの走行台車側部位置で、かつポートエリア下方位置にスタッカクレーンエリア下部と互いに導通するようにして、スタッカクレーンの走行時に発生する塵埃をダウンフローと一緒に吸収するようにしたエアーチャンバを、スタッカクレーンの走行方向に沿って設置するようにしたカセットストッカにおいて、前記エアーチャンバを、ポートエリアとエアーチャンバ間を水平方向に仕切るようにポートエリア下方位置に遮蔽板を配設し、該遮蔽板の一端を、ポートエリアとロボットエリア間を仕切るように配設した衝立、或いは外壁のいずれかと連接して構成したことを特徴とするカセットストッカ。
- エアーチャンバを形成する遮蔽板を、スタッカクレーンエリア側端を低くなるように傾斜して配設して構成したことを特徴とする請求項１記載のカセットストッカ。
- エアーチャンバの床面を開口床としたことを特徴とする請求項１又は２記載のカセットストッカ。
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