JP6061020B2 - 保管棚 - Google Patents

Description

本発明は、ＦＯＵＰを保管する保管棚に関する。

半導体搬送システムには、ウエハキャリアであるＦＯＵＰを一時的に保管する保管棚が設けられている。保管棚としては、天井搬送車の軌道や天井から吊り下げられているものがあり、この保管棚には、天井搬送車が走行すると振動が伝わることがある。ウエハは精密部材であるため、振動による影響を低減することが望まれている。

振動を抑制する機構としては、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に記載のものでは、荷が載置される受台に粘弾性体が設けられている。

特開２０１２−１５３７１号公報

一般的に、防振部材（弾性体）を用いて振動を低減する効果を得るためには、防振対象物と防振部材とで構成される系の固有振動数と入力振動の固有振動数の比が大きくなるように、防振部材のばね定数を低く設定する必要がある。しかしながら、防振部材のばね定数を低くすると、防振部材の弾性を維持した状態で防振対象物を支持することができないといった問題が生じ得る。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、耐荷重を確保しつつ、振動を低減できる保管棚を提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る保管棚は、対象物を載置する載置部と、当該載置部を支持する枠部とを備える保管棚であって、載置部は、枠部に第１弾性体を介して配置されたフレームと、フレームに第２弾性体を介して配置されると共に、対象物が載置される棚板と、を備えることを特徴とする。

この保管棚では、フレームが第１弾性体を介して枠部に配置されており、対象物が載置される棚板は、第２弾性体を介してフレームに配置されている。これにより、保管棚では、第１弾性体と第２弾性体とが直列に設けられている。したがって、保管棚では、耐荷重を確保しつつ、防振効果を得るためにばね定数を低く設定でき、振動を低減できる。

一実施形態においては、対象物は、ウエハを収容するＦＯＵＰであり、載置部は、フレームと棚板との間に配置されると共に第１及び第２弾性体よりも剛性の高い第３弾性体を備え、第３弾性体は、ＦＯＵＰが棚板に載置されたときに、ＦＯＵＰの蓋が位置する側に配置されていてもよい。一般的に、ＦＯＵＰは、蓋側が重い。そのため、ＦＯＵＰの重心は、蓋側に偏っている。そこで、保管棚では、第１及び第２弾性体よりも剛性の高い第３弾性体を、ＦＯＵＰの蓋が位置する側に配置している。これにより、保管棚では、振動を低減しつつ、ＦＯＵＰが傾くことを抑制できる。

一実施形態においては、枠部は、互いに対向する一対の梁部材を備え、フレームは、一対の梁部材に架け渡されており、一対の梁部材の間に位置し、一対の梁部材の対向方向に延在する基部と、当該基部の両端部から起立する一対の起立部とを有する凹部と、起立部の端部から張り出すと共に第１弾性体を介して梁部材に取り付けられる張出部とを有し、第２弾性体は、フレームの凹部に配置されてもよい。これにより、保管棚では、第１弾性体と第２弾性体とを直列に設けた構成であっても、棚板の位置が高くなることを抑制できる。したがって、保管棚では、載置部の高さ方向の省スペース化を図ることができる。

一実施形態においては、枠部は、走行台車のレール又は当該レールを支持する支持部材に取り付けられていてもよい。これにより、保管棚では、この保管棚を支持するための部材を別個に用意する必要がなく、構成の簡易化を図れる。

本発明の他側面に係る保管棚は、対象物を載置する載置部と、当該載置部を支持すると共に、走行台車のレール又は当該レールを支持する支持部材に取り付けられた枠部と、を備える保管棚であって、載置部は、枠部に弾性体を介して配置されると共に、対象物が載置される棚板を備えることを特徴とする。

この保管棚では、レール又は支持部材に取り付けられた枠部に、弾性体を介して載置部が配置されているので、走行台車が走行する際にレールに発生する振動が、枠部から載置部へと伝わることを抑制でき、対象物の振動を低減できる。

本発明によれば、耐荷重を確保しつつ、振動を低減できる。

図１は、一実施形態に係る保管棚を示す斜視図である。 図２は、載置部を示す斜視図である。 図３は、ＦＯＵＰが載置された保管棚の側面図である。 図４は、第１実施形態の変形例に係る保管棚の側面図である。 図５は、第２実施形態に係る保管棚の側面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、「Ｘ方向」、「Ｙ方向」及び「Ｚ方向」の語は、図示する方向に基づいており便宜的なものである。

［第１実施形態］
図１は、一実施形態に係る保管棚を示す斜視図である。図１に示す保管棚１は、例えば、半導体製造工場の半導体搬送システムに設置される。保管棚１は、ウエハを収容するＦＯＵＰ（Front-Opening Unified Pod：ウエハキャリア）１００（図３参照）を保管する。ＦＯＵＰ１００は、例えば直径が３００ｍｍや４５０ｍｍの複数枚のウエハを収納している。

保管棚１は、枠部１０と、載置部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄと、を備えている。枠部１０は、載置部２０ａ〜２０ｄを支持する。枠部１０は、吊り下げ部材３ａ〜３ｄと、連結部材５ａ，５ｂと、梁部材７ａ，７ｂと、を備えている。

吊り下げ部材３ａ〜３ｄは、上下方向（Ｚ方向）に延在する柱部材であり、複数本（本実施形態では４本）設けられている。吊り下げ部材３ａ〜３ｄは、Ｘ方向及びＹ方向で所定の間隔をあけて対向して配置されている。吊り下げ部材３ａ〜３ｄは、天井搬送車（走行台車）のレール、このレールを支持する支持部材、又は、天井のいずれかに取り付けられている。吊り下げ部材３ａ，３ｂの下端側には、Ｘ方向に延在する柵部材９ａが横架されている。吊り下げ部材３ｃ，３ｄの下端側には、Ｘ方向に延在する柵部材９ｂが横架されている。柵部材９ａ，９ｂは、ＦＯＵＰ１００の落下を防止する。

連結部材５ａは、Ｘ方向に延在する部材であり、吊り下げ部材３ａと吊り下げ部材３ｃとの下端部を連結している。連結部材５ｂは、Ｘ方向に延在する部材であり、吊り下げ部材３ｂと吊り下げ部材３ｄとの下端部を連結している。

梁部材７ａ，７ｂは、Ｙ方向に延在する部材であり、連結部材５ａ，５ｂに架け渡されている。梁部材７ａ，７ｂは、Ｘ方向において所定の間隔をあけて互いに対向している。

載置部２０ａ〜２０ｄは、ＦＯＵＰ１００が載置される。載置部２０ａ〜２０ｄは、枠部１０に支持されている。載置部２０ａ〜２０ｄは、枠部１０において、Ｙ方向に沿って複数（ここでは４つ）配置されている。各載置部２０ａ〜２０ｄは、同様の構成を有している。ここでは、載置部２０ａを一例に具体的に説明する。

図２は、載置部を示す図である。図３は、ＦＯＵＰが載置された保管棚の側面図である。図２及び図３に示すように、載置部２０ａは、フレーム２２ａ，２２ｂ，２２ｃと、棚板２４と、を備えている。

フレーム２２ａ〜２２ｃは、梁部材７ａ，７ｂに架け渡されている。フレーム２２ａ〜２２ｃは、Ｙ方向において所定の間隔を空けて、この順に配置されている。すなわち、フレーム２２ｂは、フレーム２２ａとフレーム２２ｃとの間（略中央部）に配置されている。各フレーム２２ａ〜２２ｃは、同様の構成を有している。ここでは、フレーム２２ａを一例に具体的に説明する。

フレーム２２ａは、凹形状を呈する凹部３０と、凹部３０の端部から両側に張り出す張出部３１，３２と、を有している。フレーム２２ａは、板状の部材であり、例えば板金加工により、凹部３０及び張出部３１，３２が一体に形成されている。

凹部３０は、Ｘ方向（一対の梁部材７ａ，７ｂの対向方向）に延在する基部３０ａと、基部３０ａのＸ方向（長手方向）の端部から略垂直に起立する起立部３０ｂ，３０ｃと、を有している。張出部３１，３２のそれぞれは、起立部３０ｂ，３０ｃの上端部から、Ｘ方向において互いに外側を向くように張り出している。張出部３１，３２は、基部３０ａと略平行をなしている。

フレーム２２ａは、第１弾性体４０，４１を介して梁部材７ａ，７ｂに配置されている。詳しくは、フレーム２２ａは、張出部３１，３２が第１弾性体４０，４１を介して梁部材７ａ，７ｂに配置されている。第１弾性体４０，４１は、同様の構成を有している。ここでは、第１弾性体４０を一例に具体的に説明する。

第１弾性体４０は、ゲル部材４２と、コイルばね４３と、上下一対のねじ部４４と、を有している。ゲル部材４２は、コイルばね４３の内側に配置されている。ねじ部４４は、円盤状の基部からねじが上方または下方に突出するように構成されており、上下一対のねじ部４４でゲル部材４２とコイルばね４３を挟み込むように設けられている。

フレーム２２ａは、張出部３１，３２に形成された貫通孔（図示しない）に第１弾性体４０，４１のねじ部４４が挿通され、ナット４５により第１弾性体４０，４１（具体的にはねじ部４４の基部）に固定されている。同様に、第１弾性体４０，４１は、図示しないナットにより、梁部材７ａ，７ｂに固定さている。これにより、フレーム２２ａは、第１弾性体４０，４１を介して、梁部材７ａ，７ｂに固定されている。

フレーム２２ｂの張出部３１は、第３弾性体５０を介して梁部材７ａに配置されている。第３弾性体５０は、ゲル部材５１と、上下一対のねじ部５２と、を有している。ねじ部５２は、円盤状の基部からねじが上方または下方に突出するように構成されており、上下一対のねじ部４４でゲル部材５１を挟み込むように設けられている。第３弾性体５０は、第１弾性体４０，４１及び後述する第２弾性体６０，６１よりも剛性が高い。すなわち、第３弾性体５０の適正荷重は、第１弾性体４０，４１の適正荷重よりも大きい。

フレーム２２ｂは、張出部３１に形成された貫通孔（図示しない）に第３弾性体５０のねじ部５２が挿通され、ナット５３により第３弾性体５０（具体的にはねじ部５２の基部）に固定されている。第３弾性体５０は、図示しないナットにより、梁部材７ａに固定されている。これにより、フレーム２２ｂは、第３弾性体５０を介して、梁部材７ａに固定されている。フレーム２２ｂの張出部３２は、第１弾性体４１を介して梁部材７ｂに固定されている。

保管棚１において、Ｙ方向での両端部に位置する載置部２０ａ，２０ｄには、柵部材１２ａ，１２ｂが設けられている。柵部材１２ａは、載置部２０ａのフレーム２２ａの基部３０ａに取り付けられている。柵部材１２ｂは、載置部２０ｄのフレーム２２ｃの基部３０ａに取り付けられている。柵部材１２ａ，１２ｂは、ＦＯＵＰ１００の落下を防止する。

棚板２４は、略矩形形状を呈する板状の部材であり、ＦＯＵＰ１００が載置される。棚板２４は、ＦＯＵＰ１００が載置される載置面２４ａを有する。棚板２４は、Ｘ方向での幅がフレーム２２ａ〜２２ｃの起立部３０ｂ，３０ｃの間隔よりも小さく、フレーム２２ａ〜２２ｃの凹部３０に位置している。

棚板２４には、ピンＰ１，Ｐ２，Ｐ３が設けられている。ピンＰ１〜Ｐ３は、棚板２４の載置面２４ａから上方に突出している。ピンＰ１〜Ｐ３は、ＦＯＵＰ１００の底部に設けられた位置決め穴（図示しない）に対応する位置に配置されている。本実施形態では、ＦＯＵＰ１００は、蓋１０２が図示左側に位置する方向で棚板２４に載置される。

棚板２４は、第２弾性体６０，６１を介して、フレーム２２ａ，２２ｃに配置されている。詳しくは、棚板２４は、第２弾性体６０，６１を介してフレーム２２ａ，２２ｃの凹部３０の基部３０ａに配置されている。第２弾性体６０，６１は、同様の構成を有している。ここでは、第２弾性体６０を一例に具体的に説明する。

第２弾性体６０は、第１弾性体４０，４１と同様の構成を有しており、ゲル部材６２と、コイルばね６３と、上下一対のねじ部６４と、を有している。ゲル部材６２は、コイルばね６３の内側に配置されている。ねじ部６４は、円盤状の基部からねじが上方または下方に突出するように構成されており、上下一対のねじ部６４でゲル部材６２を挟み込むように設けられている。第２弾性体６０，６１の適正荷重は、第１弾性体４０，４１の適正荷重と略同等である。

棚板２４は、その貫通孔（図示しない）に第２弾性体６０，６１のねじ部６４が挿通され、ナット６５により第２弾性体６０，６１（具体的にはねじ部６４の基部）に固定されている。第２弾性体６０，６１は、ナット６６により、フレーム２２ａ，２２ｃの基部３０ａに固定さている。これにより、棚板２４は、第２弾性体６０，６１を介して、フレーム２２ａ，２２ｃに固定されている。

第２弾性体６０と第２弾性体６１とは、所定の間隔をあけて棚板２４の隅部に固定されている。本実施形態では、第２弾性体６０，６１のフレーム２２ａ，２２ｃに対する取り付け位置は、図３に示すように、棚板２４にＦＯＵＰ１００が配置されたときに、ＦＯＵＰ１００の蓋１０２側に寄っている。具体的には、第２弾性体６０，６１のフレーム２２ａ，２２ｃに対する取り付け位置は、棚板２４の前端（図示左端）と起立部３０ｂとの間隔Ｄ１は、棚板２４の後端（図示右側）と起立部３０ｃとの間隔Ｄ２よりも小さくなる位置とされている。

また、棚板２４は、第４弾性体（第３弾性体）７０を介してフレーム２２ｂに配置されている。詳しくは、棚板２４は、第４弾性体７０を介してフレーム２２ｂの凹部３０の基部３０ａに配置されている。第４弾性体７０は、棚板２４にＦＯＵＰ１００が配置されたときに、ＦＯＵＰ１００の蓋１０２側に配置されている。

第４弾性体７０は、第３弾性体５０と同等の構成を有しており、ゲル部材７１と、上下一対のねじ部７２と、を有している。ねじ部７２は、円盤状の基部からねじが上方または下方に突出するように構成されており、上下一対のねじ部７２でゲル部材７１を挟み込むように設けられている。第４弾性体７０は、第１弾性体４０，４１及び第２弾性体６０，６１よりも剛性が高い。第４弾性体７０の適正荷重は、第３弾性体５０の適正荷重と略同等である。

棚板２４は、その貫通孔（図示しない）に第４弾性体７０のねじ部７２が挿通され、ナット７３により第４弾性体７０に固定されている。第４弾性体７０は、ナット７３により、フレーム２２ｂの基部３０ａに固定さている。これにより、棚板２４は、第４弾性体７０を介して、フレーム２２ｂに固定されている。

棚板２４の高さ位置は、フレーム２２ａ〜２２ｃの張出部３１，３２の高さ位置と略同等とされている。

以上説明したように、本実施形態の保管棚１では、フレーム２２ａ〜２２ｃが第１弾性体４０，４１及び第３弾性体５０を介して梁部材７ａ，７ｂに架け渡されており、ＦＯＵＰ１００が載置される棚板２４は、第２弾性体６０，６１を介してフレーム２２ａ，２２ｃに配置されている。これにより、保管棚１では、第１弾性体４０，４１と第２弾性体６０，６１とが直列に設けられているため、耐荷重を確保しつつ、防振効果を得るためにばね定数を低く設定して、振動の低減を図ることができる。

ここで、ＦＯＵＰ１００は、蓋１０２側が重くなっており、重心が蓋１０２側に偏っている。そのため、棚板２４にＦＯＵＰ１００を載置すると、ＦＯＵＰ１００が蓋１０２側に傾くおそれがある。

これに対して、本実施形態では、ＦＯＵＰ１００の蓋１０２が位置する側に、第１弾性体４０，４１及び第２弾性体６０，６１よりも剛性の高い第３弾性体５０及び第４弾性体７０を配置している。すなわち、載置部２０ａ〜２０ｄでは、ＦＯＵＰ１００の蓋１０２側において、弾性体を蓋１０２側の反対側よりも多く配置していると共に、その弾性体の剛性を高くしている。更に、本実施形態では、第２弾性体６０，６１及び第４弾性体７０は、フレーム２２ａ〜２２ｃの凹部３０において、ＦＯＵＰ１００の蓋１０２が位置する側寄りに配置されている。これらにより、本実施形態では、ＦＯＵＰ１００の重心に応じて弾性体を配置することで、ＦＯＵＰ１００が蓋１０２側に傾くことを抑制できる。

本実施形態では、フレーム２２ａ〜２２ｃは、一対の梁部材７ａ．７ｂの間に位置する凹部３０を有している。棚板２４は、フレーム２２ａ〜２２ｃの凹部３０に配置される。これにより、棚板２４の高さ位置は、フレーム２２ａ〜２２ｃの張出部３１，３２の高さ位置と略同等とされている。したがって、保管棚１では、第１弾性体４０，４１と第２弾性体６０，６１とを直列に設ける構成であっても、載置部２０ａ〜２０ｄの高さ方向の省スペース化を図れる。

図４は、第１実施形態の変形例に係る保管棚の側面図である。図４に示すように、保管棚１Ａでは、棚板２４は、その前端（図示左端）と起立部３０ｂとの間隔Ｄ１と、後端（図示右側）と起立部３０ｃとの間隔Ｄ２とが略同等とされている。保管棚１Ａでは、ＦＯＵＰ１００の蓋１０２側には、蓋１０２と反対側に配置される弾性体よりも剛性の高い第１及び第２弾性体４０，６０を配置することが好ましい。これにより、保管棚１Ａでは、ＦＯＵＰ１００の傾きを抑制できる。

上記実施形態では、第１弾性体４０，４１、第２弾性体６０，６１、第３弾性体５０、第４弾性体７０を用いているが、第１弾性体４０，４１及び第２弾性体６０，６１のみを用いてもよい。この場合には、棚板２４をＦＯＵＰ１００の蓋１０２側寄りに配置することが好ましい。

［第２実施形態］
続いて、第２実施形態について説明する。図５は、第２実施形態に係る保管棚の側面図である。図５に示すように、保管棚１Ｂは、枠部１０と、載置部２０ａ（２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ（図１参照））と、を備えている。枠部１０は、載置部２０ａ（２０ｂ〜２０ｄ）を支持する。枠部１０は、吊り下げ部材３ａ〜３ｄ（図１参照）と、連結部材５ａ，５ｂと、梁部材７ａ，７ｂと、を備えている。

載置部２０ａは、棚板２４Ａを備えている。棚板２４Ａは、略矩形形状を呈する板状の部材であり、ＦＯＵＰ１００が載置される。棚板２４Ａは、Ｘ方向での幅が梁部材７ａ，７ｂの間隔よりも大きく、梁部材７ａ，７ｂに亘って配置されている。棚板２４Ａは、弾性体８０，８１を介して梁部材７ａ，７ｂに配置されている。

弾性体８０，８１は、第１実施形態の第１弾性体４０，４１と同様の構成を有している。ＦＯＵＰ１００の蓋１０２側には、蓋１０２と反対側に配置される弾性体よりも剛性の高い弾性体８０を配置することが好ましい。

棚板２４ＡのＹ方向の中央部において、ＦＯＵＰ１００の蓋１０２側には、図２に示される第３弾性体５０が設けられている。第３弾性体５０は、弾性体８０，８１よりも剛性が高い。すなわち、第３弾性体５０の適正荷重は、弾性体８０，８１の適正荷重よりも大きい。棚板２４ＡのＹ方向の中央部において、ＦＯＵＰ１００の蓋１０２と反対側には、弾性体８１が設けられている。

以上説明したように、本実施形態の保管棚１Ｂでは、棚板２４Ａが弾性体８０，８１及び第３弾性体５０を介して梁部材７ａ，７ｂに架け渡されている。このように、保管棚１Ｂでは、レール又は支持部材に取り付けられた枠部１０に、弾性体８０，８１を介して載置部２０ａ（棚板２４Ａ）が配置されているので、天井搬送車（走行台車）が走行する際にレールに発生する振動が、枠部１０から載置部２０ａへと伝わることを抑制でき、ＦＯＵＰ１００の振動を低減できる。したがって、保管棚１Ｂでは、耐荷重を確保しつつ、防振効果を得るためにばね定数を低く設定して、振動の低減を図ることができる。

本実施形態の保管棚１Ｂでは、ＦＯＵＰ１００の蓋１０２が位置する側に、弾性体８０，８１よりも剛性の高い第３弾性体５０を配置している。また、弾性体８０は、弾性体８１よりも剛性が高い。すなわち、載置部２０ａ〜２０ｄでは、ＦＯＵＰ１００の蓋１０２側において、弾性体を蓋１０２側の反対側よりも多く配置していると共に、その弾性体の剛性を高くしている。これにより、本実施形態では、ＦＯＵＰ１００の重心に応じて弾性体を配置することで、ＦＯＵＰ１００が蓋１０２側に傾くことを抑制できる。

上記実施形態では、弾性体８０，８１及び第３弾性体５０を用いているが、弾性体８０，８１のみを用いてもよい。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態では、複数のフレーム２２ａ〜２２ｃを備える構成を一例に説明したが、フレームは、１つであってもよい。

また、配置する弾性体の位置、弾性体の数及び弾性体の種類は、防振対象物の重さや重心に応じて適宜設定すればよい。

上記実施形態では、保管棚１にＦＯＵＰ１００を保管する形態を一例に説明したが、対象物は、他の種類のウエハキャリア、例えばＦＯＳＢ（Front Opening Shipping Box）やＭＡＣ（Multiple Application Carrier）等であってもよい。

１，１Ａ，１Ｂ…保管棚、１０…枠部、２０ａ〜２０ｄ…載置部、２２ａ〜２２ｃ…フレーム、２４，２４Ａ…棚板、４０，４１…第１弾性体、５０…第３弾性体、６０，６１…第２弾性体、７０…第４弾性体（第３弾性体）、８０，８１…弾性体、１００…ＦＯＵＰ。

Claims (3)

1. 対象物を載置する載置部と、当該載置部を支持する枠部とを備える保管棚であって、
   前記載置部は、
   前記枠部に第１弾性体を介して配置されたフレームと、
   前記フレームに第２弾性体を介して配置されると共に、前記対象物が載置される棚板と、を備え、
   前記枠部は、互いに対向する一対の梁部材を備え、
   前記フレームは、前記一対の梁部材に架け渡されており、
   一対の前記梁部材の間に位置し、一対の前記梁部材の対向方向に延在する基部と、当該基部の両端部から起立する一対の起立部とを有する凹部と、
   前記起立部の端部から張り出すと共に前記第１弾性体を介して前記梁部材に配置される張出部とを有し、
   前記第２弾性体は、前記フレームの凹部に配置されていることを特徴とする保管棚。
2. 前記対象物は、ウエハを収容するＦＯＵＰであり、
   前記載置部は、前記フレームと前記棚板との間に配置されると共に前記第１及び第２弾性体よりも剛性の高い第３弾性体を備え、
   前記第３弾性体は、前記ＦＯＵＰが前記棚板に載置されたときに、前記ＦＯＵＰの蓋が位置する側に配置されていることを特徴とする請求項１記載の保管棚。
3. 前記枠部は、走行台車のレール又は当該レールを支持する支持部材に取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の保管棚。

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