JP5880991B2

JP5880991B2 - 搬送システム及び搬送システムでの物品の一時保管方法

Info

Publication number: JP5880991B2
Application number: JP2014519875A
Authority: JP
Inventors: 達司太田
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2012-06-08
Filing date: 2013-04-22
Publication date: 2016-03-09
Anticipated expiration: 2033-04-22
Also published as: SG11201407386YA; JPWO2013183376A1; KR20150010962A; CN104302562A; KR101664238B1; WO2013183376A1; TWI531514B; EP2860136A1; CN104302562B; TW201412617A; US9520313B2; EP2860136B1; EP2860136A4; US20150110585A1

Description

この発明は搬送システム及び搬送システムでの物品の一時保管方法に関し、特に天井走行車とローカル台車とバッファ及びロードポートを備えた搬送システムでの物品の一時保管に関する。

発明者は、天井走行車の走行レールの直下でかつロードポートの直上にローカル台車の軌道を配置すると共に、ロードポートの直上部を除いてローカル台車の軌道の直下にバッファを配置する搬送システムを提案した（特許文献１：EP2450297A）。このシステムでは、ローカル台車がロードポートへ物品を搬出入するので、天井走行車が到着するのを待たずにロードポートから物品を搬出入できる。そして例えば天井走行車はバッファとの間で物品を搬出入し、ローカル台車はバッファとロードポートとの間で物品を搬出入する。特許文献２（JP2011-207621A）も類似のシステムを提案している。

物品の一時保管に関して他の先行技術を説明する。特許文献３（US2011/31091A）は、棚の間口を上下に配列し、エレベータに搭載したドーリー台車を間口に出入りさせるようにしたバッファを開示している。天井走行車が物品を搬出入できるように、このバッファをロードポートの付近に配置し、数個の物品を保管する。このようにすると、処理装置が必要とする物品を予めバッファまで搬入しておくことができる。特許文献４（JP2009-62153A）は、バッファ内に昇降自在なレールを設け、レールに沿ってフォークを備えた台車を走行させることを開示している。このバッファでは、上下に棚の間口を配列し、レールの昇降と台車の走行とにより、棚へ物品を搬出入できる。特許文献４も、このバッファを天井走行車システムに接続して、ロードポートの付近に配置することを開示している。

EP2450297A JP2011-207621A US2011/31091A JP2009-62153A

しかしながら特許文献１のシステムでバッファの容量を大きくすると、ローカル台車の軌道が長くなる。このためバッファの容量に限界がある。この点について特許文献２は、天井走行車から物品を横移動させて搬出入するバッファを設けることを提案している。しかしこのバッファにローカル台車がアクセスできるようにするには、ローカル台車に物品を横移動させる機構が必要である。一方、特許文献３，４のバッファはローカル台車と接続するように構成されていない。

この発明の課題は、天井走行車の軌道の直下にローカル台車の軌道が設けられている搬送システムにおいて、バッファの容量を大きくすることにある。
この発明の追加の課題は、天井走行車のバッファへの物品の搬出入と、ローカル台車によるロードポートとバッファ間の物品の搬送とが競合しないようにすることにある。

この発明の搬送システムでは、天井走行車とローカル台車が共に同じ移載先との間で物品を移載し、
天井走行車の軌道と、
天井走行車の軌道の直下にあるローカル台車の軌道と、
天井走行車の軌道とローカル台車の軌道との双方の直下にある移載先と、
天井走行車の軌道を走行すると共に、物品を支持しながら昇降させる昇降台を有する天井走行車と、
ローカル台車の軌道を走行すると共に、物品を支持しながら昇降させる昇降台を有するローカル台車と、
ローカル台車の軌道の直下以外に設けられ、前記ローカル台車の軌道と接続されて、前記ローカル台車との間で物品を受け渡し自在なバッファ、とが設けられ、
前記バッファは、
物品を収容する複数のセルと、
前記天井走行車の軌道の下方に設けられて、天井走行車が物品を搬出入するための搬出入用のセルと、
セル間で物品を搬送するための搬送手段、とを備え、
前記複数のセルの内のいずれかのセル内へ前記ローカル台車の軌道が入り込むことにより、前記いずれかのセルとローカル台車との間で物品の受け渡しが自在にされ、
さらに、前記搬送手段により、前記いずれかのセルとバッファの他のセルとの間で物品を搬送するように構成されている。

この発明の搬送システムでの物品の一時保管方法では、
天井走行車の軌道と、
天井走行車の軌道の直下にあるローカル台車の軌道と、
天井走行車の軌道とローカル台車の軌道との双方の直下にある移載先と、
天井走行車の軌道を走行すると共に、物品を支持しながら昇降させる昇降台を有する天井走行車と、
ローカル台車の軌道を走行すると共に、物品を支持しながら昇降させる昇降台を有するローカル台車とを備え、
天井走行車とローカル台車が共に同じ移載先との間で物品を移載する、搬送システムのために、
ローカル台車の軌道の直下以外の位置に、前記ローカル台車の軌道と接続されて前記ローカル台車との間で物品を受け渡し自在で、複数のセルと、バッファ内での物品の搬送手段とを有するバッファが設けられ、
さらに、前記複数のセルの内のいずれかのセル内へ前記ローカル台車の軌道が入り込んで、前記いずれかのセルとローカル台車との間で物品の受け渡しが自在にされ、
天井走行車はバッファの物品搬出入用のセルとの間で物品を搬出入し、
バッファ内の搬送手段は、前記いずれかのセルとバッファの他のセルとの間で物品を搬送し、
ローカル台車は前記いずれかのセルと前記移載先との間で物品を搬送する。

この発明では、ローカル台車の軌道の直下以外にバッファを設けて、バッファの容量を増加させる。このバッファは、ローカル台車の軌道と接続されてローカル台車との間で物品を受け渡し自在で、かつ天井走行車の軌道の下方に搬出入用のセルを有して天井走行車との間でも物品を受け渡し自在である。そこで天井走行車−バッファ−ローカル台車の経路で物品を移動させることができ、天井走行車とローカル台車間のバッファとなる。なおこの明細書で、搬送システムに関する記載はそのまま搬送システムでの物品の一時保管方法にも当てはまる。

好ましくは、前記移載先は物品を処理する処理装置のロードポートであり、前記ローカル台車の軌道がバッファ内に入り込んでいる。処理装置は例えば半導体の加工装置、検査装置である。このようにすると、天井走行車とローカル台車は共にロードポートとの間で物品を移載し、かつ多数の物品をバッファに収容できる。そしてローカル台車はバッファ内へ入り込み、物品をバッファとロードポートとの間で移動させる。

好ましくは、前記複数のセルは上下方向と水平方向とに沿って前記バッファ内に配列され、かつローカル台車が走行自在なレールを備え、さらにいずれかのセル内へ前記ローカル台車の軌道が入り込み、バッファは、ローカル台車が走行自在なレールを備えるエレベータを有して、ローカル台車はエレベータを介してセル間を移動自在で、前記搬送手段は、セルのレールとエレベータとローカル台車とから成る。このようにすると、ローカル台車はエレベータを介してバッファ内の各セルへ入り込んで、物品を搬出入できる。そしてセルを例えば上下左右に配置できるので、大きな容量のバッファが得られる。

また好ましくは、前記複数のセルは上下方向と水平方向とに沿って前記バッファ内に配列され、さらにいずれかのセル内へ前記ローカル台車の軌道が入り込み、バッファは、鉛直方向のガイドに沿って昇降する水平なガイドと、前記水平なガイドに沿って移動するフォークとを備え、前記搬送手段は、前記水平なガイドと前記フォークとから成る。上下方向と水平方向とに移動するフォークにより、セル間での物品の搬送ができ、いずれかのセルにローカル台車の軌道を入り込ませることにより、ローカル台車と各セルとの間で物品を移動できる。

より好ましくは、前記ローカル台車の軌道が入り込んでいるセルは、前記搬出入用のセルよりも下方のセルである。このようにすると、天井走行車による物品の搬出入と、ローカル台車によるロードポートへの物品の搬出入とが競合しなくなる。

また好ましくは、前記ローカル台車の軌道を第１の軌道として、前記バッファは、前記第１の軌道と平行に配置されたローカル台車の第２の軌道と、前記第２の軌道の直下に設けられたセルとを備え、さらに前記第１の軌道と前記第２の軌道との間でローカル台車を移動させるシフターを備えている。このようにすると第２の軌道の長さに応じた容量のバッファを備えたシステムが得られる。

実施例の搬送システムの側面図で、バッファの容器を切り欠いて示す。実施例の搬送システムの平面図で、天井走行車の軌道を切り欠き、ローカル台車の軌道上のバッファを除いて示す。変形例の搬送システムの側面図変形例の搬送システムの平面図で、天井走行車の軌道を切り欠いて示す。第２の実施例の搬送システムの部分切欠部付き側面図で、バッファの容器を切り欠いて示す。第２の変形例の搬送システムの平面図で、天井走行車の軌道を切り欠いて示す。第３の実施例の搬送システムの平面図で、天井走行車の軌道を切り欠いて示す。

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。この発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づき、明細書の記載とこの分野での周知技術とを参酌し、当業者の理解に従って定められるべきである。

図１〜図７に搬送システムの実施例と変形例とを示し、図１，図２に最初の実施例を示す。各図において、天井走行車２は例えば半導体工場内でFOUP等の物品２０を搬送し、ローカル台車４は、１個あるいは複数個の処理装置１２に対して、物品２０の供給と搬出とを行う。６は天井走行車の軌道で、走行レールと給電レールとから成り、８はローカル台車４の軌道で、図２などに示す一対のレール２６，２６から成る。また処理装置１２は１個〜複数個のロードポート１４を備えている。１６はクリーンルームなどの天井で、支柱４５〜４７により、軌道６，８とバッファ１０とが支持されている。天井走行車の軌道６が最も高い位置にあり、その直下にローカル台車の軌道８があり、ロードポート１４は軌道６，８の直下にある。

処理装置１２はここでは加工装置の他に検査装置も含むものとし、処理装置１２の前面にはロードポート１４が設けられ、ロードポート１４との間で、天井走行車２、ローカル台車４、及び地上を移動する人が物品２０を受け渡しする。処理装置１２の前面にはロードポート１４の他に、図示しないディスプレイと操作パネルなどが設けられ、処理装置１２の稼働状況を監視し、かつ人手で処理装置１２を制御できるようにする。また天井走行車２，ローカル台車４は、吊持材２４により物品２０の頭部をチャックする昇降台１８，２２を昇降させて、物品２０を移載する。

ローカル台車の軌道８はモノレールでも良いが、好ましくは一対のレール２６，２６から成り、レール２６，２６間の隙間２８の幅は物品２０の奥行きよりも大きく、物品２０は、天井走行車２の昇降台１８と共に、レール２６，２６間の隙間２８を鉛直方向に通過できる。これらのため、軌道６，８とロードポート１４とが鉛直方向に重なるように配置しても、天井走行車２はロードポート１４及びバッファ１０に対して物品の受け渡しができる。

バッファ１０はエレベータ３４と棚受３６とを備え、３８はローカル台車４がバッファ１０内を移動するためのレールで、エレベータ３４と棚受３６とに設けられている。ローカル台車４は、エレベータ３４によりバッファ１０内を昇降し、レール３８に沿って走行して棚受３６とエレベータ３４間を出入りする。ローカル台車４は、昇降台２２を昇降させて、棚受３６との間で物品２０を移載する。そしてローカル台車４は、ロードポート１４の直上部とバッファ１０の内部の棚受３６との間を走行する。天井走行車２は搬入セル４０へ物品２０を搬入し、搬出セル４２から物品２０を搬出する。図１の太い矢印はエレベータ３４の昇降方向を、細い矢印は天井走行車２との間での物品２０の搬出入方向を示す。また４４はバッファ１０の容器である。バッファ１０は、棚受３６を上下左右に配列できるので、大容量である。

バッファ１０の例えば上から２段目のセル３７へ、より一般的には最上段のセルを除くセルへ軌道８が延びている。搬入セル４０と搬出セル４２とを除くセルへ軌道８を接続することにより、天井走行車２による物品２０の搬出入と、ローカル台車４によるロードポートへの物品２０の搬出入とが競合しなくなる。このようにすると、軌道８の上部に物品２０の例えば１段分の空スペースが生じるので、このスペースをバッファ３５として天井走行車２が使用する。なおバッファ１０を複数の処理装置間で共有する場合、図１の鎖線の軌道３０を設ける。またロードポート１４と軌道８間の高さの差を大きくしたい場合、搬入セル４０に軌道８を接続する。搬出セル４２に軌道８を接続すると、ローカル台車４がロードポート１４の上部へ走行する場合、搬出用に用意してある物品を搬出セル４２から先に搬出し、次いでローカル台車４がロードポート１４の上部へ走行することになる。これに対して搬入セル４０に軌道８を接続すると、このような手間が生じない。

図１，図２の実施例では、バッファ１０内でのローカル台車４の走行方向と、軌道８の方向（バッファ１０の長手方向）とが平行である。これに対して、これらを直交させた変形例のバッファ５０を図３，図４に示し、バッファ５０は処理装置間の隙間等に設置するのに適している。変形例のバッファ５０は、特に指摘する点以外は、図１，図２のバッファ１０と同様である。ローカル台車４の走行方向はバッファ５０の内外で９０°変化する。そこで軌道８に接続した上から第２段のセル３７にターンテーブル５２を設けて、レール３８を支持させ、セル３７内のレール３８を９０°回転させる。また天井走行車２の軌道６と上下に重なるセルは１個なので、天井走行車２は搬出入セル５４から物品の搬入と搬出とを行う。

図５は第２の実施例を示し、６０は新たなバッファで、例えば上下方向と左右方向とに棚受６２が配列されて、物品２０を支持する。バッファ６０内に棚受６２の無い空スペースが有り、このスペースに昇降ガイド６４が設けられて、水平ガイド６６を取り付けた昇降体６５が昇降する。水平ガイド６６に沿って、フォーク７０を備えた移動部６８が移動する。移動部６８は全体として上下左右に移動し、フォーク７０を移動部６８と共に昇降させることにより、任意の棚受６２との間で物品２０を移載できる。

図５の紙面に垂直な方向に沿って、昇降ガイド６４、水平ガイド６６等は奧側に、棚受６２は手前側に配置されている。そして移動部６８を昇降体６５側へ復帰させると、フォーク７０は棚受６２上の物品２０と干渉せずに昇降できる。またフォーク７０の上面を棚受６２の底面よりも低くして、フォーク７０を水平移動させると、フォーク７０を所望の棚受６２の下部へ配置できる。そしてフォーク７０を上昇させることにより、物品２０を棚受６２からフォーク７０上へ荷積みする。次いで、フォーク７０を昇降ガイド６４の付近へ復帰させ、昇降体６５を昇降させることにより、フォーク７０を所望の高さへ移動させることができる。棚受６２へ物品を荷下ろしする場合、フォーク７０の底面を棚受６２の上面よりも高くして、フォークを棚受６２の上へ移動させ、次いで下降させると、物品２０を棚受６２上へ荷下ろしできる。ここからの復帰は、荷積みの場合と同様である。移動部６８はローカル台車を兼用できないので、例えば上から２段目のセル３７内へ軌道８を延ばし、セル３７を介して移動部６８とローカル台車４の間で物品２０を積み替える。

図６は第２の変形例を示し、特に指摘する点以外は図５の実施例と同様である。バッファ６０’は処理装置１２，１２間の隙間に配置されている。そしてバッファ６０’では、図３，図４の変形例とは異なり、ターンテーブルは不要である。棚受６２は鉛直方向と処理装置１２，１２間の奥行き方向（図６の左右方向）とに、各々複数個ずつ配置する。

図７は第３の実施例を示し、特に指摘する点以外は図１，図２の実施例と同様である。クリーンルームの通路内の天井付近に、軌道８と平行で同じ高さに、バッファ８０が設けられている。バッファ８０の上段にレール２６が設けられて、ローカル台車４が走行し、棚受を備える図示しないセルが下段に複数設けられて、物品２０を支持する。処理装置１２の前面の軌道８とバッファ８０とを接続するため、ブリッジ８２が設けられ、レール２６を備えるシフター８４が軌道８側とバッファ８０側との間で、ブリッジ８２内を移動する。この実施例では、軌道８の直下のバッファとバッファ８０とを利用できるので、バッファの容量を大きくできる。特にバッファ８０では、ロードポート１４のためにバッファを設けることができない位置が無いので、大容量である。

実施例では以下の効果が得られる。
1) バッファの容量を大きくできる。
2) 天井走行車２との搬出入用のセル４０，４２，５４以外の、セル３７等に軌道８を接続すると、天井走行車２による物品の搬出入と、ローカル台車４によるロードポートへの搬出入とが競合しない。
3) なお天井走行車からの物品の搬入用のセル４０に軌道８を接続しても、天井走行車２とローカル台車４との競合を少なくできる。

物品の搬出入は、ロードポートへはローカル台車のみが物品を搬出入し、ローカル台車４と天井走行車２がバッファを介して物品をやり取りする例を説明した。しかし天井走行車２もローカル台車４も、共にバッファとロードポートとに物品を搬出入するようにしても良い。その場合、ロードポート１４の直上部では、軌道８の上部にバッファ３５を設けないようにする。

２天井走行車４ローカル台車６天井走行車の軌道
８ローカル台車の軌道９レール１０バッファ
１２処理装置１４ロードポート１６天井
１８，２２昇降台２０物品２４吊持材２６レール
２８隙間３０軌道３４エレベータ３５バッファ
３６棚受３７セル３８レール４０搬入セル
４２搬出セル４４容器４５〜４７支柱５０バッファ
５２ターンテーブル５４搬出入セル６０バッファ
６２棚受６４昇降ガイド６５昇降体６６水平ガイド
６８移動部７０フォーク８０バッファ
８２ブリッジ８４シフター

Claims

天井走行車とローカル台車が共に同じ移載先との間で物品を移載する、搬送システムであって、
天井走行車の軌道と、
天井走行車の軌道の直下にあるローカル台車の軌道と、
天井走行車の軌道とローカル台車の軌道との双方の直下にある移載先と、
天井走行車の軌道を走行すると共に、物品を支持しながら昇降させる昇降台を有する天井走行車と、
ローカル台車の軌道を走行すると共に、物品を支持しながら昇降させる昇降台を有するローカル台車と、
ローカル台車の軌道の直下以外に設けられ、前記ローカル台車の軌道と接続されて、前記ローカル台車との間で物品を受け渡し自在なバッファ、とを備え、
前記バッファは、
物品を収容する複数のセルと、
前記天井走行車の軌道の下方に設けられて、天井走行車が物品を搬出入するための搬出入用のセルと、
セル間で物品を搬送するための搬送手段、とを備え、
前記複数のセルの内のいずれかのセル内へ前記ローカル台車の軌道が入り込むことにより、前記いずれかのセルとローカル台車との間で物品の受け渡しが自在にされ、
さらに、前記搬送手段により、前記いずれかのセルとバッファの他のセルとの間で物品を搬送するように構成されている搬送システム。
前記移載先は物品を処理する処理装置のロードポートであることを特徴とする、請求項１の搬送システム。
前記複数のセルは上下方向と水平方向とに沿って前記バッファ内に配列され、かつローカル台車が走行自在なレールを備え、
バッファは、ローカル台車が走行自在なレールを備えるエレベータを有して、ローカル台車はエレベータを介してセル間を移動自在で、
前記搬送手段は、セルのレールとエレベータとローカル台車とから成ることを特徴とする、請求項２の搬送システム。
前記複数のセルは上下方向と水平方向とに沿って前記バッファ内に配列され、
バッファは、鉛直方向のガイドに沿って昇降する水平なガイドと、前記水平なガイドに沿って移動するフォークとを備え、
前記搬送手段は、前記水平なガイドと前記フォークとから成ることを特徴とする、請求項２の搬送システム。
前記ローカル台車の軌道が入り込んでいるセルは、前記搬出入用のセルよりも下方のセルであることを特徴とする、請求項３の搬送システム。
前記ローカル台車の軌道が入り込んでいるセルは、前記搬出入用のセルよりも下方のセルであることを特徴とする、請求項４の搬送システム。
前記ローカル台車の軌道を第１の軌道として、前記バッファは、前記第１の軌道と平行に配置されたローカル台車の第２の軌道と、前記第２の軌道の直下に設けられたセルとを備え、さらに前記第１の軌道と前記第２の軌道との間でローカル台車を移動させるシフターを備えていることを特徴とする、請求項２の搬送システム。
天井走行車の軌道と、
天井走行車の軌道の直下にあるローカル台車の軌道と、
天井走行車の軌道とローカル台車の軌道との双方の直下にある移載先と、
天井走行車の軌道を走行すると共に、物品を支持しながら昇降させる昇降台を有する天井走行車と、
ローカル台車の軌道を走行すると共に、物品を支持しながら昇降させる昇降台を有するローカル台車とを備え、
天井走行車とローカル台車が共に同じ移載先との間で物品を移載する、搬送システムのために、
ローカル台車の軌道の直下以外の位置に、前記ローカル台車の軌道と接続されて前記ローカル台車との間で物品を受け渡し自在で、複数のセルと、バッファ内での物品の搬送手段とを有するバッファが設けられ、
さらに、前記複数のセルの内のいずれかのセル内へ前記ローカル台車の軌道が入り込んで、前記いずれかのセルとローカル台車との間で物品の受け渡しが自在にされ、
天井走行車はバッファの物品搬出入用のセルとの間で物品を搬出入し、
バッファ内の搬送手段は、前記いずれかのセルとバッファの他のセルとの間で物品を搬送し、
ローカル台車は前記いずれかのセルと前記移載先との間で物品を搬送する、
搬送システムでの物品の一時保管方法。