以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
本実施形態に係るドア開閉装置2は、例えば半導体の製造工程において用いられ、図1に示すように、クリーンルーム内において、搬送室3の壁面の一部を構成し、搬送室3と収納容器4との間で被搬送物Wの出し入れを行うためのものである。以下では、ドア開閉装置2が、搬送装置であるEFEM1(Equipment Front End Module)の一部を構成するロードポートであって、被搬送物Wである例えばウェーハを収納容器4(例えばFOUP)と搬送室3(ウェーハ搬送室)の間で出し入れ処理する態様について説明する。なお、EFEMで取り扱うウェーハのサイズはSEMI(Semiconductor Equipment and Materials International)規格として標準化されているが、生産性向上の観点からウェーハの大径化が進められ、これまでの直径300(半径150)mmから直径450(半径225)mm乃至直径500(半径250)mmのウェーハへの移行が推進されている。
本実施形態に係るドア開閉装置2は、図1乃至図4に示すように、搬送室3の壁面の一部を構成し、且つ搬送室3の内部空間3Sを開放するための開口21aが形成された板状をなすフレーム21と、フレーム21の開口21aを開閉するドア部22と、フレーム21に略水平姿勢で設けた載置台23とを備えている。なお、図2及び図3は、図1で示す載置台23の下方に設けた外部カバー20(図2参照)を取外し、内部構造の一部を露出させた状態を示している。
フレーム21は、起立姿勢で配置され、載置台23上に載置した収納容器4の搬出入口41と連通し得る大きさの開口21aを有する略矩形板状のものである。本実施形態のドア開閉装置2は、フレーム21を搬送室3に密着させた状態で使用可能なものである。また、フレーム21の下端には、キャスタ及び設置脚を有する脚部24を設けている。本実施形態では、両側方に起立させた支柱211と、これら支柱211により支持されたフレーム本体212と、フレーム本体212に略矩形状に開放された窓部213に取り付けられたウインドウユニット214とを備えたフレーム21を適用している。ウインドウユニット214は、収納容器4の蓋部43と対向する位置に設けられている。このウインドウユニット214に設けた開口215が、本発明におけるフレーム21に形成された開口21aに相当する。後出の図5以降の各図では、ウインドウユニット214を省略し、フレーム本体212に開口21aを形成した構成のフレーム21を模式的に示している。
ドア開閉装置2の載置台23は、フレーム21のうち高さ方向中央よりもやや上方寄りの位置に略水平姿勢で配置される水平基台25(支持台)の上部に設けられ、収納容器本体42の内部空間4Sを開閉可能とする蓋部43をドア部22に対向させる向きで収納容器4を載置可能なものである。また、載置台23は、収納容器4の蓋部43をドア部22に密着させる位置(図6参照)と、蓋部43をドア部22から所定距離離間した位置(図5参照)との間で、フレーム21に対して進退移動可能に構成されている。載置台23は、図2に示すように、上向きに突出させた複数の突起231を有し、これらの突起231を収納容器4の底面に形成された穴(図示省略)に係合させることで、載置台23上における収納容器4の位置決めを図っている。
なお、図5及び図6等では、載置台23上における収納容器4の載置状態として、載置台23の上面に収納容器4の底面が接触している状態を示している。しかしながら、実際には、載置台23の上面よりも上方に突出している複数の位置決め用突起231が、収納容器4の底面に形成された有底の穴に係合することで収納容器4を支持しており、載置台23の上面と収納容器4の底面は相互に接触せず、載置台23の上面と収納容器4の底面の間に所定の隙間が形成されるように規定されている。
また、載置台23には、収納容器4を載置台23に対して固定するためのロック爪232を設けている。このロック爪232を、収納容器4の底面に設けた被ロック部(図示省略)に引っ掛けて固定したロック状態にすることで、位置決め用の突起231と協働して収納容器4を載置台23上における適正な位置に案内しながら固定することができる。また、収納容器4の底面に設けた被ロック部に対するロック爪232のロック状態を解除することで、収納容器4を載置台23から離間可能な状態にすることができる。
本発明及び本実施形態では、このようなロードポートの載置台23に載置した収納容器4とフレーム21が並ぶ前後方向D(図1等参照)において、フレーム21側を前方と定義し、収納容器4側を後方と定義する。
本実施形態のドア開閉装置2は、載置台23に設けられ収納容器4の底面側から当該収納容器4内に窒素ガスや不活性ガス又はドライエア等の適宜選択された気体である環境ガス(パージガスとも称され、本実施形態では主に窒素ガスやドライエアを用いている)を注入し、収納容器4内の気体雰囲気を環境ガスに置換可能なボトムパージ部26を備えている。
ボトムパージ部26は、載置台23上の所定箇所に複数設けたノズル261を主体としてなり、複数のノズル261を、所定の環境ガスを注入するボトムパージ注入用ノズルや、収納容器4内の気体雰囲気を排出するボトムパージ排出用ノズルとして機能させている。これら複数のノズル261は、例えば載置台23の幅方向に沿って離間した位置に対にして設けることができ、収納容器4の底部に設けた注入口及び排出口(ともに図示省略)に嵌合した状態で連結可能なものである。各ノズル261(ボトムパージ注入用ノズル、ボトムパージ排出用ノズル)又は注入口及び排出口は、気体の逆流を規制する弁機能を有するものである。各ノズル261(ボトムパージ注入用ノズル、ボトムパージ排出用ノズル)と収納容器4の注入口及び排出口との嵌合部分は、ノズル261の先端部に設けたパッキン等によって密閉状態になる。なお、本実施形態のドア開閉装置2は、載置台23上に収納容器4が載置されていない状態であれば、各ノズル261(ボトムパージ注入用ノズル、ボトムパージ排出用ノズル)を載置台23の上面よりも下方に位置付けている。そして、載置台23に設けた例えば加圧センサの被押圧部を収納容器4のうち底面部が押圧したことを検出した際に、制御部2Cからの信号によって、各ノズル261(ボトムパージ注入用ノズル、ボトムパージ排出用ノズル)を上方に進出させて収納容器4の注入口と排出口にそれぞれ連結し、パージ処理を実行可能な状態になる。注入口を介してボトムパージ注入用ノズル261から収納容器4の内部空間4Sに環境ガスを供給し、排出口を介してボトムパージ排出用ノズル261から収納容器4の内部空間4Sの気体雰囲気(この気体雰囲気は、パージ処理実行開始から所定時間までは空気や空気以外の清浄度が低い環境ガスであり、当該所定時間経過後は収納容器4の内部空間4Sに充填された清浄度の高い環境ガスである)を排出することで、パージ処理を行うことが可能である。また、収納容器4の内部空間4Sに対する環境ガス供給量を収納容器4の内部空間4Sの気体雰囲気の排出量よりも多く設定することで、収納容器4の内部空間4Sの圧力を外部や搬送室3の内部空間3Sの圧力に対して高めた陽圧状態にすることも可能である。収納容器4の内部空間4Sを陽圧に維持することで、収納容器4とドア開閉装置2との間の隙間から搬送室3内の雰囲気や外気が収納容器4内に流れ込むことを防止することが可能である。
ドア部22は、収納容器4の蓋部43に当該ドア部22を連結して、蓋部43を収納容器本体42から取り外し可能な蓋連結状態と、蓋部43に対する連結状態を解除し、且つ蓋部43を収納容器本体42に取り付けた蓋連結解除状態との間で切り替え可能な連結機構221(図4参照)を備えている。ドア部22は、連結機構221によって蓋部43を一体化した状態で保持したまま所定の移動経路に沿って移動可能なものである。本実施形態のドア開閉装置2は、図5乃至図8に示すように、ドア部22を、当該ドア部22が保持する蓋部43によって収納容器本体42の内部空間4Sを密閉する全閉位置(C)と、当該ドア部22が保持する蓋部43を収納容器本体42から離間させて当該収納容器本体42の内部空間4Sを搬送室3内に向かって前方に全開放させる全開位置(O)との間で移動可能に構成している。本実施形態では、図8に示す全開位置(O)に位置付けたドア部22の姿勢を、図5及び図6に示す全閉位置(C)に位置付けたドア部22の起立姿勢と同じ姿勢に設定し、全開位置(O)と全閉位置(C)との間も起立姿勢を維持したまま移動するように設定している。すなわち、全開位置(O)と全閉位置(C)との間におけるドア部22の移動経路は、全閉位置(C)にあるドア部22をその高さ位置を維持したまま搬送室3側へ移動させた経路(水平経路)と、全開位置(O)にあるドア部22をその前後位置を維持したまま上方へ移動させた経路(鉛直経路)とからなる。水平経路と鉛直経路が交わるポイントにおいて、ドア部22の移動方向が水平方向から鉛直方向に、或いは鉛直方向から水平方向に切り替わる。この水平経路と鉛直経路が交わるポイントは、本発明における「移動方向切替領域」に相当する。本実施形態における移動方向切替領域は1点で示すことができる。したがって「移動方向切替領域における最前方位置」と「移動方向切替領域における最後方位置」は同じ位置である。本実施形態では、この移動方向切替領域に到達したドア部22の位置を「移動方向切替位置(P)」と称す。すなわち、水平経路と鉛直経路が交わるポイントにおいて、ドア部22は、図7に示す移動方向切替位置(P)に位置付けられる。同図から把握できるように、移動方向切替位置(P)に位置付けたドア部22が鉛直方向及び水平方向の何れにも移動できるように、移動方向切替位置(P)に位置付けたドア部22に保持される収納容器4の蓋部43は、ドア部22と共にフレーム21よりも前方の位置(収納容器本体42から完全に離間し、搬送室3の内部空間3Sに配置される位置)に位置付けられる。
このようなドア部22の移動は、ドア開閉装置2に設けたドア移動機構27によって実現している。ドア移動機構27は、図5乃至図8に示すように、ドア部22を支持する支持フレーム271と、スライド支持部272を介して支持フレーム271を前後方向Dに移動可能に支持する可動ブロック273と、可動ブロック273を上下方向Hに移動可能に支持するスライドレール274と、ドア部22の水平経路に沿った前後方向Dの移動、及び鉛直経路に沿った上下方向Hの移動を行わせるための駆動源(例えば図示しないアクチュエータ)とを備えている。このアクチュエータに対して制御部2Cから駆動指令を与えることで、ドア部22を前後方向D及び上方方向に移動させるものである。なお、前後移動用のアクチュエータと、上下移動用のアクチュエータとを別々に備えた態様であってもよい。また、共通のアクチュエータを駆動源としてドア部の前後移動及び上下移動を行う態様であってもよい。
支持フレーム271は、ドア部22の後部下方を支持するものである。この支持フレーム271は、下方に向かって延材した後に、フレーム21に形成したスリット状の挿通孔21bを通過して搬送室3の外側(載置台23側)に張り出した略クランク上の形状をしている。支持フレーム271を支持するためのスライド支持部272、可動ブロック273、スライドレール274もフレーム21よりも載置台23側、つまり搬送室3の外側に配置している。これらスライド支持部272、可動ブロック273、スライドレール274は、ドア部22を移動させる際の摺動箇所となる。本実施形態では、これらを搬送室3の外側に配置し、挿通孔21bを微小なスリット状に設定していることで、万が一ドア部22の移動時にパーティクルが発生した場合であっても、搬送室3内にパーティクルが進入する事態を防止・抑制することができる。また、ドア移動機構27のうち搬送室3の外側に配置されるパーツや部分、具体的には、支持フレーム271の一部、スライド支持部272、可動ブロック273及びスライドレール274を被覆するカバー28を設けている。これにより、フレーム21に形成した上述の挿通孔21bを通じて搬送室3内の環境ガスがEFEM1の外部に流出する事態を防止できる。
EFEM1は、図1に示すように、共通のクリーンルーム内に相互に隣接する位置に設けたドア開閉装置2(ロードポート)及び搬送室3を主体として構成されたものである。EFEM1の作動は、ドア開閉装置2のコントローラ(図2に示す制御部2C)や、EFEM1全体のコントローラ(図1に示す制御部3C)によって制御される。搬送室3のうちドア開閉装置2を配置した壁面3A(背面)に対向する壁面3Bには例えば処理装置M(半導体処理装置)が隣接して設けられる。
本実施形態のEFEM1は、搬送室3の一つの壁面3Aにドア開閉装置2を複数(例えば3台)並べて配置している。上述したように、収納容器4とフレーム21が並ぶ前後方向Dにおいて、フレーム21側を前方と定義し、収納容器4側を後方と定義した本発明において、搬送室3のうちドア開閉装置2を配置した壁面3Aは背面と捉えることができる。
クリーンルームにおいて、処理装置Mの内部空間MS、搬送室3の内部空間3S及びドア開閉装置2上に載置される収納容器4の内部空間4Sは高清浄度に維持される。一方、ドア開閉装置2を配置した空間、換言すれば処理装置M外、EFEM1外は比較的低清浄度となる。なお、図1は、ドア開閉装置2及び搬送室3の相対位置関係、及びこれらドア開閉装置2及び搬送室3を備えたEFEM1と、処理装置Mとの相対位置関係を模式的に示した側面図である。
処理装置Mは、相対的に搬送室3に近い位置に配置したロードロック室と、相対的に搬送室3から遠い位置に配置した処理装置本体とを備えたものである。本実施形態では、図1に示すように、EFEM1の前後方向Dにおいてドア開閉装置2、搬送室3、処理装置Mをこの順で相互に密接させて配置している。なお、処理装置Mの作動は、処理装置Mののコントローラ(図1に示す制御部MC)によって制御される。ここで、処理装置M全体のコントローラである制御部MCや、EFEM1全体のコントローラである制御部3Cは、ドア開閉装置2の制御部2Cの上位コントローラである。
搬送室3は、被搬送物であるウェーハWを収納容器4と処理装置Mとの間で搬送可能な搬送ロボット31を内部空間3Sに設けている。搬送ロボット31は、例えば複数のリンク要素を相互に水平旋回可能に連結し、先端部に被搬送物把持部(ハンド311)を設けたアームと、アームの基端部を構成するアームベースを旋回可能に支持し且つ搬送室3の幅方向(ドア開閉装置2の並列方向)に走行する走行部とを備えたものである。搬送ロボット31は、アーム長が最小になる折畳状態と、アーム長が折畳状態時よりも長くなる伸長状態との間で形状が変わるリンク構造(多関節構造)を有する。アームの先端に、複数のハンド311を高さ方向に多段状に設けた搬送ロボット31を適用することができる。本実施形態では、アーム先端に、2つのハンド311を高さ方向(上下方向H)に所定ピッチ離間させて平行に設けたいわゆるツーハンドタイプの搬送ロボット31を適用している。各ハンド311の作動は、個別に制御可能である。
搬送室3の側面にバッファステーション、アライナの何れか一方または両方を配置したEFEM1を構成することも可能である。搬送室3は、ドア開閉装置2及び処理装置Mが接続されることによって、内部空間3Sが略密閉された状態となるように構成している。搬送室3の内部空間3Sには、上方から下方に向かう気流であるダウンフローを形成している。したがって、搬送室3の内部空間3SにウェーハWの表面を汚染するパーティクルが存在した場合であっても、ダウンフローによってパーティクルを下方に押し下げ、搬送中のウェーハWの表面へのパーティクルの付着を抑制することが可能となる。図1には、ダウンフローを形成している搬送室3内の気体の流れを矢印で模式的に示している。
本実施形態では、収納容器4としてFOUPを適用している。本実施形態における収納容器4は、前面(フレーム21側の面)に形成した搬出入口41を通じて内部空間4Sを前方にのみ開放可能な収納容器本体42と、搬出入口41を開閉可能な蓋部43を備えている。収納容器4は、内部に複数枚の被搬送物であるウェーハWを上下方向Hに多段状に収容し、搬出入口41を介してこれらウェーハWを出し入れ可能に構成された既知のものである。
収納容器本体42は、背壁、左右一対の側壁、上壁及び底壁を一体に有し、これら各壁によって囲まれる内部空間4Sに被搬送物Wを複数段所定ピッチで載せることが可能な棚部421(ウェーハ載置部)を備えたものである。収納容器本体42を構成する各壁同士の境界部分は緩やかな湾曲形状をなす。また、上壁における上向面の中央部に、収納容器搬送装置(例えばOHT:Over Head Transport)等に把持されるフランジ部を設けている。
蓋部43は、ドア開閉装置2の載置台23に載置された状態においてドア開閉装置2のドア部22と対面するものであり、概略板状をなす。蓋部43の高さ寸法は、ドア部22のうち蓋部43に密着し得る面の高さ寸法と略等しく設定されている。なお、図5等では、ドア部22のうち蓋部43に密着し得る面の高さ寸法よりも僅かに大きい高さ寸法に設定された蓋部43を模式的に示している。蓋部43には、この蓋部43を収納容器本体42にロックし得るラッチ部を設けている。そして、図9(ドア開閉装置2のフレーム21に密着させた収納容器4の所定高さ位置における平断面を模式的に示す図である)に示すように、この蓋部43のうち収納容器本体42の内部空間4Sに面する内向き面431に、被搬送物Wのエッジを保持可能なリテーナ44を設けている。なお、同図では、断面部分を示すべきハッチングを省略している。
本実施形態では、被搬送物Wのエッジを左右一対のリテーナ44で保持し得るように構成している。左右一対のリテーナ44を、収納容器4内に収納可能な被搬送物Wの枚数(段数)と同数組蓋部43に設け、棚部421に載置される被搬送物Wをそれぞれ1組のリテーナ44によって1枚ずつ保持できるように設定している。また、本実施形態の蓋部43は、内向き面431のうち、この蓋部43で搬出入口41を閉止した状態において被搬送物Wと対面する部分に、他の部分よりも窪ませた平面視部分円弧状の凹部432を形成している。具体的には、蓋部43の内向き面431のうち、この蓋部43で搬出入口41を閉止した状態において収納容器4内の最上段の被搬送物Wよりも高い所定の位置から最下段の被搬送物Wよりも低い所定の位置に亘って凹部431を形成し、内向き面431の上端部及び下端部には凹部431を形成していない。このような凹部431を蓋部43の内向き面431形成することにより、厳格な規格に則って製作された収納容器4の限られた内部空間4Sに大径の被搬送物Wを収納した場合であっても蓋部43と被搬送物Wとの接触・干渉が生じないように構成している。
本実施形態では、蓋部43の内向き面431のうち幅方向中央部分を含む所定領域に凹部432を形成している。リテーナ44は、凹部432に設けられている。また、本実施形態における蓋部43は、内向き面431のうち搬出入口41を閉止した状態において収納容器本体42に接触または近接する所定の部分(図示例では内向き面431の両サイド)にガスケット433を設けている。ガスケット433が、蓋部43の内向き面431よりも優先して収納容器本体42に接触して弾性変形することで、収納容器4の内部空間4Sを完全密閉できる。
各リテーナ44は、弾性を有し、蓋部43の内向き面431から内方(蓋部43の内向き面431から離間する方向)に向かって突出した形状をなす。また、本実施形態では、対をなすリテーナ44の先端部(突出端部)同士が内方に向かって漸次離間する方向に延びる形状に設定したリテーナ44を適用している。各リテーナ44の先端部のうち被搬送物Wのエッジに直接接する部分には保持溝(図示省略)を設けている。なお、被搬送物Wが、エッジにノッチ等の位置合わせ用切欠部(図示省略)が形成されたウェーハである場合には、被搬送物Wを保持していない非保持状態におけるリテーナ44先端部同士の離間寸法を、位置合わせ用切欠部(図示省略)の開口幅よりも大きく設定することが好ましい。
このようなリテーナ44は、蓋部43を収納容器本体42から取り外した状態で、被搬送物Wのエッジを保持しない図10に示す非保持状態になる。一方、蓋部43を収納容器本体42に取り付けた際には、リテーナ44が、収納容器4内に収容した被搬送物Wのエッジと接触し、保持溝に被搬送物Wのエッジを収容しつつ全体的に弾性変形しながら先端部を蓋部43の内向き面431に漸次近付ける方向に移動する。このように、各リテーナ44は、被搬送物Wのエッジを保持する保持状態と非保持状態との間で弾性変形しながら先端部を位置変更(移動)させるものである。なお、対をなすリテーナ44がそれぞれ保持状態及び非保持状態の何れの状態にある場合でも、各リテーナ44の先端部同士は干渉しないように設定している。リテーナ44は、蓋部43に一体又は一体的に設けられたものでもよいが、蓋部43に着脱可能に設けたものであれば、損傷した場合等には該当するリテーナ44だけを交換するだけで対応することができる。さらに、一枚のウェーハを1個又は3個以上のリテーナ44で保持する態様であってもよい。リテーナ44の形状も適宜変更することも可能である。このような、収納容器4内に収納されたウェーハWを蓋部43の内向き面431側から弾性変形しながら保持してウェーハ押さえとして機能するリテーナ44を蓋部43の内向き面431に設けることにより、収納容器4内における各被搬送物Wの収納位置を位置決めするとともに、薄く脆弱なウェーハ等の被搬送物Wの損傷を防止することができる。
本実施形態における収納容器4は、収納容器本体42の搬出入口41を蓋部43で完全密閉した状態で、蓋部43の外向き面434が収納容器本体42の前面42Bと面一になるように設定している。
本実施形態に係るドア開閉装置2は、制御部2Cから各部に駆動指令を与えることで所定の動作を実行する。なお、本実施形態では、ドア開閉装置2が有する制御部2Cから各部に駆動指令を与えるように構成している。制御部2Cは、記憶部と、ROMと、RAMと、I/Oポートと、CPUと、外部の表示装置(不図示)等との間でのデータの入出力を行う入出力インタフェース(IF)と、これらを相互に接続して各部の間で情報を伝達するバスとを備えた構成を有する。
記憶部には、このドア開閉装置2で実行される処理の種類に応じて、制御手順が記憶されている。つまり、この記憶部には、装置各部の所定の動作プログラムが格納されている。このように、本実施形態におけるプログラムは、非一時的なコンピュータ読取可能な記録媒体(ハードディスク等)に実行可能なプログラムとして格納されているものである。
ROMは、ハードディスク、EEPROM、フラッシュメモリなどから構成され、CPUの動作プログラムなどを記憶する記録媒体である。RAMは、CPUのワークエリアなどとして機能する。I/Oポートは、例えば、CPUが出力する制御信号を装置の各部へ出力したり、センサからの情報をCPUに供給する。
CPUは、制御部2Cの中枢を構成し、ROMに記憶された動作プログラムを実行する。CPUは、記憶部に記憶されているプログラムに沿ってドア開閉装置の動作を制御する。記憶部に記憶されているプログラム内容は、ドア開閉装置2を備えたEFEM1の使用方法及び作用と併せて、EFEM1の動作フローを示す図13及び図14等を参照しながら説明する。
先ず、搬送室3のうちドア開閉装置2を配置した共通の壁面3Aに沿って延伸する直線上の搬送ライン(動線)で作動するOHT等の収納容器搬送装置により収納容器4がドア開閉装置2の上方まで搬送され、載置台23上に載置される。この際、例えば載置台23に設けた位置決め用突起231が収納容器4の位置決め用凹部に嵌まる。また、制御部2Cが、載置台23上のロック爪232をロック状態にする(ロック処理St1)。具体的には、収納容器4の底面に設けた被ロック部(図示省略)に対して、載置台23上のロック爪232を引っ掛けて固定することでロック状態になる。これにより、収納容器4を載置台23上の所定の正規位置に載置して固定することができる。
本実施形態では、搬送室3の幅方向に3台並べて配置したドア開閉装置2の載置台23にそれぞれ収納容器4を載置することができる。また、収納容器4が載置台23上に所定の位置に載置されているか否かを検出する着座センサ(図示省略)により収納容器4が載置台23上の正規位置に載置されたことを検出するように構成することもできる。
次いで、本実施形態のドア開閉装置2では、制御部2Cが、図5に示す位置にある載置台23を図6に示す位置までフレーム21に向かって前進させて、フレーム21のうち開口21aの周縁における最も収納容器本体42に近いフレーム最背面21Aに収納容器4の前面(具体的には収納容器本体42の前面42B)を接触させる(ドッキング処理St2)。引き続き、本実施形態のドア開閉装置2では、制御部2Cが、連結機構221を蓋連結状態に切り替える(蓋連結処理St3)。この処理により、予め全閉位置(C)で待機させているドア部22に蓋部43を連結機構221で連結して密着状態で保持することができる。また、収納容器本体42から蓋部43を取り外し可能な状態になる。
本実施形態のドア開閉装置2では、載置台23上の正規位置に収納容器4が載置された時点で、制御部2Cが、載置台23に設けた例えば加圧センサの被押圧部を収納容器4のうち底面部が押圧したことを検出する。これをきっかけに、制御部2Cが、載置台23に設けたボトムパージ注入用ノズル261及びボトムパージ排出用ノズル261を載置台23の上面よりも上方へ進出させる駆動命令(信号)を与える。その結果、これら各ノズル261(ボトムパージ注入用ノズル、ボトムパージ排出用ノズル)を収納容器4の注入口と排出口にそれぞれ連結し、パージ処理を実行可能な状態になる。
そして、本実施形態のドア開閉装置2では、制御部2Cが駆動命令を発して、収納容器4の内部空間4Sに対してパージ処理(収納容器内パージ処理St4)を実行する。このパージ処理St4は、注入口を介してボトムパージ注入用ノズル261から収納容器4の内部空間4Sに所定の環境ガスを供給し、それまで収納容器4の内部空間4Sに滞留していた気体を、排出口を介してボトムパージ排出用ノズル261から排出する処理である。このパージ処理によって、収納容器4の内部空間4Sを環境ガスで満たして、収納容器4内の水分濃度及び酸素濃度をそれぞれ所定値以下にまで短時間で低下させて収納容器4内における被搬送物Wの周囲環境を低湿度環境及び低酸素環境にする。
なお、載置台23上に載置されるよりも前の時点で予めパージ処理が施されている収納容器4を適用することが可能である。ドア開閉装置2の載置台23上に載置されるよりも前の時点で予め施されるパージ処理のタイミングの具体例としては、複数の収納容器が保管可能な保管庫に保管されている時点、ドア開閉装置2とは別の専用パージステーション上に載置されている時点、他の被搬送物製造装置における製造工程中の適宜の時点乃至製造完了後の適宜の時点を挙げることができる。載置台23上に載置されるよりも前の時点で予めパージ処理が施されている収納容器4に対しては、上述の収納容器内パージ処理St4を実行してもよいし、収納容器内パージ処理St4を実行しないという選択も可能である。載置台23上に載置されるよりも前の時点で予めパージ処理が施されている収納容器4に対しても上述の収納容器内パージ処理St4を実行するメリットは以下の点である。すなわち、載置台23上に載置されるよりも前の時点で予めパージ処理が施されている収納容器4であっても、収納容器4内から環境ガスが僅かながらも漏れることがあり、載置台23上に載置されるよりも前の時点でのパージ処理が完了した時点から時間が経つほど収納容器4内の水分濃度及び酸素濃度が上昇する。そこで、収納容器内パージ処理St4を実行することにより、収納容器4内の水分濃度及び酸素濃度を低下させて、収納容器4内を高清浄度の気体雰囲気に置換することができる。
引き続いて、本実施形態のドア開閉装置2では、制御部2Cが、ドア移動機構27によりドア部22を全閉位置(O)から所定距離前方(搬送室3側)に移動させて、フレーム21の開口21a及び収納容器4の搬出入口41を開放して、収納容器4内の密閉状態を解除する処理(収納容器密閉解除処理St5)を実行する。具体的には、制御部2Cが、図7及び図8に示すように、ドア部22を全閉位置(C)から搬送室3側に向かって上述の水平経路に沿って所定距離移動させる。さらに、制御部2Cが、図7及び図8に示すように、上述の移動方向切替位置(P)に到達したドア部22を上述の鉛直経路に沿って所定距離降下させて全開位置(O)に位置付ける。その結果、フレーム21の開口21a及び収納容器4の搬出入口41の閉止状態が解除されて、収納容器4の内部空間4Sは、開口21aを通じて前方(搬送室3側)に開放された密閉解除状態になる。
そして、収納容器本体42の内部空間4Sと搬送室3の内部空間3Sとを連通させた状態で、搬送室3の内部空間3Sに設けた搬送ロボット31が収納容器4内にアクセスして、被搬送物Wに対する搬送処理を実施する(搬送処理St6)。なお、ドア開閉装置2またはEFEM1の何れか一方にドア部22の移動を検知する例えば光学式のドア検知センサを設け、搬送処理St6を実施する前に、ドア部22が全閉位置(C)に位置付けられていないこと、つまり、収納容器4の内部空間4Sに対する搬送ロボット31のアクセスが可能な状態であることを検知する処理(ドア開放検知処理)を経るように構成することもできる。ドア開放検知処理として、ドア検知センサを利用した検知処理ではなく、ドア移動機構27によるドア部22の昇降距離を検知することで、ドア部22が全閉位置(C)に位置付けられていないこと、つまり収納容器4の内部空間4Sに対する搬送ロボット31のアクセスが可能な状態であることを検知する処理を採用してもよい。
ここで、本実施形態では、2つのハンド311を有する搬送ロボット31を適用しているため、収納容器4に対する搬送ロボット31の1回のアクセスによって、最大で2枚の被搬送物Wを搬送することができる。具体的に、本実施形態の搬送ロボット32は、収納容器4に対する1回のアクセスによって2枚の被搬送物Wを搬送する場合、搬送処理St6において実施可能な搬送処理内容は以下の通りである。
第1の処理内容は、搬送ロボット31は、2つのハンド311のうち一方のハンド(第1ハンド)で収納容器4内の被搬送物Wを取り出した後に、他方のハンド(第2ハンド)で収納容器4内の被搬送物Wを取り出す処理である。第2の処理内容は、第1ハンドで収納容器4内の被搬送物Wを取り出した後に、製造装置Mによる適宜の処理を終えた処理済みの被搬送物Wを第2ハンドで収納容器4内に入れる処理である。第3の処理内容は、処理済みの被搬送物Wを第1ハンドで収納容器4内に入れた後に、第2ハンドで収納容器4内の被搬送物Wを取り出す処理である。第4の処理内容は、処理済みの被搬送物Wを第1ハンドで収納容器4内に入れた後に、処理済みの被搬送物Wを第2ハンドで収納容器4内に入れる処理である。搬送ロボット31は、これらの処理内容から適宜選択される処理を実行する。なお、収納容器4に対する1回のアクセスで第1ハンドが搬送する被搬送物Wと第2ハンドが搬送する被搬送物Wは、収納容器4内において高さ方向Hに1段違いに収容されているもの、または収納容器4内において高さ方向Hに1段違いに収容されるものであることが好ましい。なお、複数のハンドを有する搬送ロボット31を適用している場合であっても、収納容器4に対する搬送ロボット31の1回のアクセスによってハンドの数より少ない枚数(本実施形態であれば1枚)の被搬送物Wを搬送する処理を選択することも可能である。
例えば搬送処理St6によって収納容器4内の被搬送物Wを搬送室3内に搬送した場合、搬送室3内に搬送された被搬送物Wは、搬送路ロボット31によって処理装置M(具体的にはロードロック室)に搬送されたり、バッファステーション又はアライナに搬送される。
そして、本実施形態に係るドア開閉装置2では、収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセスが1回終了する毎に、制御部2Cが、ドア移動機構27によってドア部22を全開位置(O)から図11に示す所定の中間停止位置(H)にまで移動させる処理(ドア中間停止処理St7)を実行する。本実施形態では、搬送ロボット31が収納容器4内にアクセスして被搬送物Wの搬送処理を実行する前に、収納容器密閉解除処理によって、ドア部22を全開位置(O)に位置付けるため、このドア部22を中間停止位置(H)まで移動させる処理(ドア中間停止処理St7)は、以下の通りである。つまり、ドア移動機構27によって、ドア部22を全開位置(O)から鉛直経路に沿って上方へ移動させ、上述の移動方向切替位置(P)に到達したドア部22を水平経路に沿って収納容器本体42に向かって所定距離移動させる処理によって、ドア部22を中間停止位置(H)まで移動させることができる。
このようなドア移動機構27によってドア部22を中間停止位置(H)に移動させて停止する処理は、ドア部22自体の移動量の数値化によりパラメータ制御することで実現している。なお、ドア移動機構27によってドア部22を中間停止位置(H)に移動させて停止する処理を、ストッパなどのパーツを用いて機械的(メカニック的)に行うようにしてもよい。
ここで、収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセスが1回終了して、そのアクセスによる搬送処理を終えた時点以降に、ドア部22を全開位置(O)から中間停止位置(H)に移動させるタイミングは、ドア部22や蓋部43と搬送ロボット31が相互に干渉しないタイミングであればよい。つまり、ドア部22や蓋部43と搬送ロボット31が相互に干渉しないタイミングであれば、収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセスが完了した直後にドア部22を中間停止位置(H)に移動させてもよい。また、収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセスが完了した直後にドア部22を全開位置(O)から中間停止位置(H)に移動させれば、ドア部22や蓋部43と搬送ロボット31が相互に干渉してしまう構成の場合には、収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセスが完了した直後の時点から所定時間経過後に、ドア部22を全開位置(O)から中間停止位置(H)に移動させるように設定すればよい。
そして、本実施形態では、収納容器4に対する搬送ロボット31の1回のアクセスが完了してから、収納容器4に対する搬送ロボット31の次のアクセスを実行する直前までドア部22を中間停止位置(H)に待機させるように構成している。
中間停止位置(H)は、全閉位置(C)よりも前方であって、且つ蓋部43の内向き面431のうち収納容器本体42の背面42Aに最も近い最後方内向き面43Aが、フレーム21のフレーム最前面21Bよりも後方(収納容器4の背面41A側)に進入した位置となる所定の位置である。フレーム21のフレーム最前面21Bは、フレーム21のうち開口21aの周縁において収納容器本体42から最も遠い面である。左右一対の支柱211と、これら支柱211により支持されたフレーム本体212とを備えたフレーム21を適用している本実施形態において、「フレーム21のうち開口21aの周縁において収納容器本体42から最も遠いフレーム最前面21B」は、フレーム本体212の前面と同義である。つまり、フレーム最前面21Bは、開口21aのうち最前方の開口縁(開口前縁)の前後方向Dの位置を規定する面であると捉えることができる。
本実施形態では、図11に示すように、蓋部43の最後方内向き面43A全体がフレーム最前面21Bよりも後方に進入した位置であって且つリテーナ44の弾性が作用しない位置(リテーナ44が非保持状態を維持可能な位置)を中間停止位置(H)に設定している。具体的には、蓋部43の最後方内向き面43A全体が、フレーム最背面21A及び収納容器本体前面42Bよりも後方に進入した位置となるドア部22の位置であって且つリテーナ44の弾性が作用しないドア部22の位置を中間停止位置(H)に設定している。より具体的には、蓋部43の最後方内向き面43A全体が、収納容器本体前面42Bよりも後方に進入し、収納容器本体43の前端部に形成された搬出入口41の前後方向Dの距離の半分に達する位置または略半分に達する位置となるドア部22の位置であって、且つリテーナ44の弾性が作用しないドア部22の位置を中間停止位置(H)に設定している。リテーナ44の弾性が作用しない範囲であれば、蓋部43の最後方内向き面43Aが搬出入口41の前後方向Dの距離の半分よりもさらに後方の位置に達するドア部22の位置を中間停止位置に設定することができる。また、蓋部43の最後方内向き面43A全体が、収納容器本体前面42Bよりも後方に進入しつつ、搬出入口41の前後方向Dの距離の半分の位置よりも前方となるドア部22の位置を中間停止位置に設定することも可能である。本実施形態では、蓋部43の内向き面431に凹部432を形成した収納容器4を採用している。この場合、凹部432は、蓋部43の内向き面431のうち凹部432を形成していない部分よりも収納容器本体42の背面42Aから遠い部分(面)である。したがって、凹部432は、最後方内向き面43Aに該当しない。また、本実施形態におけるリテーナ44は、弾性が作用していない状態(非保持状態)において、その全体(収納容器本体42の背面42Aに最も近いリテーナ先端部を含めたリテーナ全体)が、凹部432の窪み領域内に収まる形状・寸法を有している。
なお、非保持状態において一部が凹部432の窪み領域からはみ出る形状・寸法を有するリテーナを適用することも可能である。この場合であっても、リテーナ自体は「内向き面」に該当しないため、リテーナの一部または全部が「蓋部の最後方内向き面」に相当する面として作用することはない。本実施形態では、図11に示すように、ドア部22を中間停止位置(H)に位置付けた場合、同図おいて実線で示す仮収納位置にある被搬送物Wのうち前方側のエッジ部分が凹部432の窪み領域に収容されるように設定している。また、図11に示すように、ドア部22を中間停止位置(H)に位置付けた場合、同図おいて想像線(二点鎖線)で示す正規の収納位置にある被搬送物Wのうち前方側のエッジ部分が凹部432の窪み領域に収容されない。図11から把握できるように、本実施形態では、収納容器4内に収納されている被搬送物Wのエッジにリテーナ44が接近するドア部22の位置であって且つリテーナ44の弾性が作用しないドア部22の位置を中間停止位置(H)に設定している。
本実施形態に係るドア開閉装置2では、収納容器4に対する搬送ロボット31の次のアクセスを実行する場合(図13におけるSt8;Yes)、制御部2Cが、収納容器4に対する搬送ロボット31の次のアクセスを実行する前の時点でドア部22を中間停止位置(H)から全開位置(O)に移動させる(ドア全開処理St9)。このドア全開処理St9の後、収納容器4に対する搬送ロボット31の次のアクセスを実行して搬送処理St6を行う。
そして、本実施形態に係るドア開閉装置2では、収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセスが実行されて1回の搬送処理を終了するごとに、収納容器4に対する搬送ロボット31の次のアクセスを実行するか否かの指令が下される。そして、収納容器4に対する搬送ロボット31の次のアクセスを実行する場合(図13におけるSt8;Yes)、上述のドア全開処理St9及び搬送処理St6をこの順で実行し、次に収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセスを実行する直前までドア部22を中間停止位置(H)に待機させる(ドア中間停止処理St7)。このように、本実施形態のドア開閉装置2は、収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセスが1回終了するごとにドア中間停止処理St7を実行する構成に特徴を有する。
以上の処理工程を経る本実施形態では、収納容器4内の被搬送物Wの搬送処理St6が開始されてから後、全ての被搬送物Wの搬送処理が終了するまでの間、ドア部22を全開位置(O)に待機させ続ける態様と比較して、収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセスが1回終了するごとにドア部22を中間停止位置(H)で待機させ、このドア部22が保持する蓋部43で、収納容器4の内部空間4Sの前方への開放領域を制限することが可能である。その結果、収納容器4の内部空間4Sに収容されている被搬送物Wの周囲雰囲気を所定の低水分濃度及び低酸素濃度に保つことが可能になる。なお、収納容器4内の水分濃度及び酸素濃度が高いということは、収納容器4内のパージ濃度が低いことを意味する。
ここで、図15及び図16を参照しながら、収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度の変化について説明する。収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度は、ドア部22を全閉位置(C)に位置付けた状態でパージ処理を開始する時点t1までは高い値になっている。そして、パージ処理開始後から所定時間経過時点t2で、収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度はゼロ乃至略ゼロになる。ドア部22を全閉位置(C)に位置付けた状態でパージ処理を継続することで、収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度はゼロ乃至略ゼロに維持することができる。そして、図15に示すように、ドア部22を全閉位置(C)から全開位置(O)に移動させ始めた時点t3以降、収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度が一気に上昇する。ドア部22を全開位置(O)に待機させ続けて所定時間が経過した時点tAで、収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度の上昇傾向は停止し、その時点tA以降、収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度は高い数値のままになる。つまり、収納容器4内は好ましくない高水分濃度状態に維持される。同図には、ドア部22を全開位置(O)に待機させ続けた場合における収納容器4内の水分濃度の最高値(全開位置待機状態の最高値)を二点鎖線で示す。
また、図15には、ドア部22を全閉位置(C)から中間停止位置(H)に移動させて、中間停止位置(H)に待機させ続けた場合における収納容器4内の水分濃度の変化を相対的に太い実線で示す。この場合、ドア部22を全閉位置(C)から中間停止位置(H)に移動させ始めた時点t3以降、収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度が上昇する。しかしながら、ドア部22を全閉位置(C)から中間停止位置(H)に移動させて、その中間停止位置(H)に待機させ続けると、所定時間が経過した時点tAで、収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度の上昇傾向は停止する。そして、その時点tA以降、収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度は、同図に二点鎖線で示す全開位置待機状態の最高値よりも低い数値に維持される。つまり、収納容器4内は良好な低水分濃度状態に維持される。ドア部22を中間停止位置(H)に待機させ続けた場合は、ドア部22を全閉位置(C)に位置付けた場合と異なり、収納容器4の内部空間4Sは密閉状態ではない。したがって、ドア部22を中間停止位置(H)に待機させ続けた場合における収納容器4内の水分濃度の最高値(中間停止位置待機状態の最高値)が、ゼロを示すことはない。同図には、中間停止位置待機状態の最高値を一点鎖線で示す。
本実施形態では、上述のように、ドア部22を全閉位置(C)に位置付けた状態で載置台23上の収納容器4内にパージ処理を施す。そして、パージ処理が施された収納容器4内に対する搬送ロボット31の最初のアクセスを開始する前に、ドア部22を全閉位置(C)から全開位置(O)に移動させる。ここまでは従来と同様の処理手順であるが、本実施形態では、上述したように、収納容器4に対する搬送ロボット31の1回のアクセスが終了するごとにドア部22を全開位置(O)から中間停止位置(H)に移動させて待機させる構成を採用している。この場合、収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度は、図16のような変化を示す。
つまり、パージ処理が施された収納容器4内に対する搬送ロボット31の最初のアクセスを開始する直前に、収納容器密閉解除処理St5によってドア部22を全閉位置(C)から全開位置(O)に移動させると、その時点(ドア部22を全閉位置(C)から全開位置(O)に移動させ始めた時点)t3以降、収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度は上昇する。しかしながら、収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセスが1回終了した後に、ドア部22を中間停止位置(H)に位置付け、次に収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセスを実行する直前までドア部22を中間停止位置(H)に待機させる処理(ドア中間停止待機処理St7)を実行することで、収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度の上昇は停止する。すなわち、ドア部22を全開位置(O)から中間停止位置(H)に移動させた時点t4で、収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度の上昇は停止する。
ドア部22を全閉位置(C)から全開位置(O)に移動させ始めた時点t3より、ドア部22を全開位置(O)から中間停止位置(H)に移動させた時点t4までの時間(式「t4−t3」で把握可能な時間)を所定時間よりも短く設定すれば、ドア部22を全開位置(O)から中間停止位置(H)に移動させた時点t4以降における収納容器4内の水分濃度の最高値は、図15及び図16において二点鎖線で示す全開位置待機状態の最高値まで上昇することなく、全開位置待機状態の最高値よりも低い値になる。
そして、収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセスが終了してから次に収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセスを実行する直前までの間、ドア部22を中間停止位置(H)に待機させるドア中間停止処置St7を実行することで、収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度は低下する。ドア部22を全開位置(O)から中間停止位置(H)に移動させた時点t4以降、ドア部22を中間停止位置(H)に待機させて所定時間が経過した時点t5で、収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度は、図15及び図16において一点鎖線で示す中間停止位置待機状態の最高値と同じ値になる。さらにドア部22を中間停止位置(H)に待機させ続けることで、収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度は、中間停止位置待機状態の最高値と同じ値に維持される。つまり、収納容器4内は良好な低水分濃度状態に維持される。
なお、ドア部22を全閉位置(C)から全開位置(O)に移動させ始めた時点t3より、ドア部22を全開位置(O)から中間停止位置(H)に移動させた時点t4までの時間を所定時間よりも長く設定した場合、ドア部22を全閉位置(C)から全開位置(O)に移動させ始めた時点t3以降に上昇する収納容器4内の水分濃度の最高値が、全開位置待機状態の最高値と同じ値になることが予想される。しかしながら、ドア部22を全開位置(O)から中間停止位置(H)に移動させた時点以降、ドア部22を中間停止位置(H)に待機させることで、収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度は低下する。そして、ドア部22を全開位置(O)から中間停止位置(H)に移動させた時点以降、ドア部22を中間停止位置(H)に待機させて所定時間が経過した時点で、収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度は、上述した中間停止位置待機状態の最高値と同じ値になることが予想される。さらに、ドア部22を中間停止位置(H)に待機させ続けることで、収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度は、中間停止位置待機状態の最高値と同じ値に維持される点は、上述の通りである。
本実施形態では、収納容器4に対する搬送ロボット31の次のアクセスを開始する前に、ドア部22を中間停止位置(H)から全開位置(O)に移動させるように構成している(ドア全開処理St9)。ドア部22を中間停止位置(H)から全開位置(O)に移動させ始めた時点t6で、収納容器4の内部空間4Sの水分濃度は再上昇する。しかし、収納容器4に対する搬送ロボット31の次のアクセスが終了してから、その次に収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセスが実行される直前まで、ドア部22を中間停止位置(H)に待機させることで、収納容器4の内部空間4Sの水分濃度が再上昇し続けることを防止できる。つまり、ドア部22を全開位置(O)から中間停止位置(H)に移動させた時点t7以降、収納容器4の内部空間4Sの水分濃度は上昇せずに低下する。そして、ドア部22を全開位置(O)から中間停止位置(H)に移動させた時点t7以降、ドア部22を中間停止位置(H)に待機させて所定時間が経過した時点t8で、収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度は、上述した中間停止位置待機状態の最高値と同じ値になる。さらにドア部22を中間停止位置(H)に待機させ続けることで、収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度は、中間停止位置待機状態の最低値と同じ値に維持される。
なお、収納容器4の内部空間4Sにおける酸素濃度の変化も、収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度と同じ又は水分濃度に準じた変化を示す。
このように本実施形態に係るドア開閉装置2では、収納容器4内の被搬送物Wの搬送処理が開始されてから後、全ての被搬送物Wの搬送処理が終了するまでの間、ドア部22を全開位置(O)に待機させ続ける態様と比較して、収納容器4の内部空間4Sが長時間に亘って高水分濃度及び高酸素濃度に陥ってしまう事態を回避することができ、収納容器4の内部空間4Sを低水分濃度及び低酸素濃度に保つことができる。
また、本実施形態に係るドア開閉装置2では、中間停止位置(H)で待機させたドア部22が保持する蓋部43の最後方内向き面43Aが、フレーム21に形成した開口21aを越えて収納容器4の内部空間4Sに接近する位置に位置付けられるように設定している。その結果、収納容器本体42のうち密閉状態であれば蓋部43が密着する部分と、中間停止位置(H)で待機させたドア部22が保持する蓋部43との前後方向Dの間隙の狭小化を図ることができる。
ここで、搬送ロボット31を用いて被搬送物Wを収納容器4内に入れた時点における被搬送物Wの位置について説明する。搬送ロボット31を用いて被搬送物Wを収納容器4内に入れた時点において、被搬送物Wは、収納容器4内の棚部421に載置されるものの、図10に示すように、棚部421上における正規の収納位置よりも例えば2mm乃至3mm程度僅かに前方(収納容器本体42の背面42Aから離間する方向)に寄った位置(仮収納位置)に載置される。図10では、仮収納位置にある被搬送物Wを実線で示し、正規の収納位置にある被収納物Wを想像線(二点鎖線)で示している。図11に示すように、ドア部22を中間停止位置(H)に位置付けた場合にも、棚部421上における被搬送物Wは移動することなく、仮収納位置に留まる。図11においても仮収納位置にある被搬送物Wを実線で示し、正規の収納位置にある被収納物Wを想像線(二点鎖線)で示している。
このような棚部421上の仮収納位置に載置された被搬送物Wに対して、本実施形態に係るドア開閉装置2は、全閉位置(C)にないドア部22を全閉位置(C)に移動させる過程で、収納容器4内における被搬送物Wの収納位置を位置決めできるように構成している。すなわち、収納容器4の内部空間4Sを密閉していない状態から蓋部43で収納容器4の内部空間4Sを完全密閉する状態に移行すると、蓋部43の内向き面431に設けたリテーナ44が被搬送物Wのエッジに当たって弾性変形することで、被搬送物Wを棚部421上における正規の収納位置まで移動させて、収納容器4内における被搬送物Wの収納位置を位置決めできる。
本実施形態に係るドア開閉装置2では、収納容器4内の被搬送物Wが全て処理装置Mによる処理工程を終えたものになると、制御部2Cが、次の搬送処理を実行しない場合(図13におけるSt8;No)の処理を実行する。つまり、制御部2Cが、ドア移動機構27によりドア部22を全閉位置(C)に移動させて、フレーム21の開口21a及び収納容器4の搬出入口41を閉止して、収納容器4の内部空間4Sを密閉する処理(収納容器密閉処理St10、図14参照)を実行する。具体的には、制御部2Cが、図7及び図8に示すように、ドア部22を上述の鉛直経路に沿って所定距離上昇させて全開位置(O)から移動方向切替位置(P)まで移動させる。続いて、制御部2Cが、移動方向切替位置(P)に到達したドア部22を搬送室3から離間する方向(後方)に向かって上述の水平経路に沿って所定距離移動させる。その結果、フレーム21の開口21a及び収納容器4の搬出入口41は閉止されて、収納容器4の内部空間4Sは密閉状態になる。
この収納容器密閉処理St10に伴って、図12に示すように、蓋部43の内向き面431に設けたリテーナ44が、弾性変形しながら被搬送物Wのエッジを保持し、収納容器4に収納されている全ての被搬送物Wを棚部421上における仮収納位置から正規の収納位置に移動させて位置決めすることができる。図12では、正規の収納位置にある被搬送物Wを実線で示し、仮収納位置にある被収納物Wを想像線(二点鎖線)で示している。なお、本実施形態における上述の収納容器内パージ処理St4は、収納容器密閉処理St10の完了時点まで継続して行うことが可能である。収納容器内パージ処理St4に要する環境ガスの使用量削減及び使用時間の短縮化を図るために、収納容器密閉処理St10が完了するよりも前の適宜の時点で、収納容器内パージ処理St4を終了または一時的に停止するように構成することもできる。
収納容器密閉処理St10に続いて、本実施形態に係るドア開閉装置2では、制御部2Cが、連結機構221を蓋連結状態から蓋連結解除状態に切り替える(蓋連結解除処理St11)。この処理により、ドア部22と蓋部43の連結状態を解除して、収納容器本体42に蓋部43を取り付けることができる。次いで、本実施形態のドア開閉装置2では、制御部2Cが、載置台23をフレーム21から離間する方向に後退させる(ドッキング解除処理St12)。また、制御部2Cが、載置台23上のロック爪232で収納容器4をロックしている状態を解除する(ロック解除処理St13)。具体的には、収納容器4の底面に設けた被ロック部に対するロック爪232のロック状態を解除する。これにより、所定の処理を終えた被搬送物Wを格納した収納容器4は、各ドア開閉装置2の載置台23上から収納容器搬送装置に引き渡され、次工程へと運び出される。
以上のように、本実施形態に係るドア開閉装置2は、収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセスが1回終了するごとに、次に収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセスを実行する直前までの間、ドア部22を、全閉位置(C)よりも前方であって、且つ蓋部43の最後方内向き面43Aがフレーム最前面21Bよりも後方に進入した位置となる所定の中間停止位置(H)で待機させるように構成したものである。
このように構成しているため、本実施形態に係るドア開閉装置2によれば、中間停止位置(H)で待機中のドア部22が保持する蓋部43で、収納容器4の内部空間4Sを前後方向Dに遮蔽することができる。特に、中間停止位置(H)で待機させたドア部22が保持する蓋部43の最後方内向き面43Aを、フレーム21に形成した開口21aの開口前縁よりも後方に位置付けることで、蓋部43及び収納容器本体42のうち密閉状態であれば前後方向Dにおいて相互に密着する部分同士の前後方向Dの間隙の狭小化を図ることができる。また、本実施形態に係るドア開閉装置2によれば、搬送ロボット31によって収納容器4内の全ての被搬送物Wの搬送処理が終了するまで収納容器4の内部空間4S全体が搬送室3側に全開放される時間を短縮することができる。以上により、パージ処理が施されている収納容器4内に収容されている被搬送物Wの周囲雰囲気が低水分濃度状態から所定値(例えば図15において二点鎖線で示す全開位置待機状態の最高値)以上の高水分濃度状態に変わり、その高水分濃度状態が維持される事態を防止することができる。
このように、本実施形態に係るドア開閉装置2は、中間停止位置(H)に位置付けたドア部22で保持した蓋部43によって、収納容器4の内部空間4Sを遮蔽する効果を得ることができる。したがって、本実施形態に係るドア開閉装置2によれば、収納容器4内のパージ濃度を、多量のパージ用ガス(環境ガス)を使用することなく、所定値以上に維持・確保することができる。その結果、本実施形態に係るドア開閉装置2によれば、パージガス使用量及び費用の増大を回避することが可能である。
加えて、本実施形態に係るドア開閉装置2では、中間停止位置(H)に位置付けたドア部22で保持する蓋部43が、収納容器4内の被搬送物Wに干渉せず、且つ前後方向Dにおいて収納容器本体42と接触しないように構成している。このため、収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセスが終了するごとにドア部22を全開位置(O)から全閉位置(C)まで移動させる場合であれば生じる不具合、すなわち、収納容器4内における被搬送物Wの移動回数の増加や、蓋部43と収納容器本体42の接触回数の増加に伴う発塵という不具合を防止・抑制することができる。
さらに、本実施形態に係るドア開閉装置2では、中間停止位置(H)として、蓋部43の内向き面431に設けられ且つ収納容器本体42の内部空間4Sを密閉した状態、すなわち、ドア部22を全閉位置(C)に移動させた状態において、被搬送物Wのエッジを弾性保持し得るリテーナ44の弾性が作用しない位置を選択している。これにより、被搬送物Wを収納容器4に対して出し入れするごとにドア部22を全開位置(O)から全閉位置(C)まで移動させる構成であれば生じる不具合、すなわち、蓋部43の内向き面431に設けたリテーナ44と被搬送物Wとの接触回数の増加に伴う発塵のリスクも回避・抑制することができる。
また、本実施形態に係るドア開閉装置2は、載置台23上において蓋部43による密閉状態を解除した時点(収納容器密閉解除処理St5)以降において、その収納容器4に対してドア部22を全閉位置(C)にまで移動させる処理(収納容器密閉処理St10)が、基本的に1回(全ての被搬送物Wの搬送処理が完了した時点以降の1回)で済むように構成している。このため、収納容器4内の被搬送物Wを棚部421上の仮収納位置から正規の収納位置に移動させる処理回数は1回のみとなり、被搬送物Wの棚部421上での移動回数を最小限に留めることができる。このことも発塵のリスク回避に多いに役立ち、歩留まりの向上に寄与する。このように、本実施形態に係るドア開閉装置2は、発塵を防止・抑制して、被搬送物Wの品質が低下するリスクを回避することが可能である。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、ドア部として、全閉位置と全開位置との間で姿勢を維持したまま移動するという第1条件、全閉位置と所定の移動方向切替領域における最前方位置との間で前後移動し、且つ全開位置と移動方向切替領域における最後方位置との間で昇降移動するという第2条件、両方の条件を満たすものを適用している場合には、ドア部の中間停止位置を、全閉位置よりも前方であって且つ移動方向切替領域における最前方位置(前記実施形態であれば移動方向切替位置(P)が移動方向切替領域における最前方位置である)までの間の所定の位置に設定することができる。すなわち、移動方向切替領域における最前方位置と同じ位置を中間停止位置に設定したり、移動方向切替領域における最前方位置よりも後方であって且つ蓋部の最後方内向き面がフレーム最前面よりも後方に進入しない位置となるドア部の位置を中間停止位置に設定することができる。
また、前記第1条件及び第2条件を満たすドア部が全閉位置と全開位置との間で移動する際に経由する移動方向切替領域は、前記実施形態のように1点で示すことが可能な領域ではなく、水平方向及び鉛直方向以外の方向に延びる直線、または曲線で示すことが可能な領域であってもよい。移動方向切替領域が、水平方向及び鉛直方向以外の方向に延びる直線、または曲線、これらの線のうち何れか1本の線、または複数本の線の組み合わせで示すことが可能な領域である場合、「移動方向切替領域における最前方位置」と「移動方向切替領域における最後方位置」は前後方向及び高さ方向に相互に離れた位置になる。そして、このような移動方向切替領域を経由してドア部は全閉位置と全開位置との間で移動するドア部の中間停止位置は、全閉位置よりも前方であって且つ移動方向切替領域における最前方位置までの間であればよく、適宜設定することができる。
また、蓋部の最後方内向き面がフレーム最前面よりも後方に僅かに進入した位置となるドア部の所定位置を中間停止位置に設定したり、蓋部の最後方内向き面がフレーム最前面と前後方向において同じ位置となるドア部の所定位置を中間位置に設定することができる。つまり、蓋部の最後方内向き面が前後方向においてフレーム最前面と同じ位置となるドア部の位置から、蓋部の最後方内向き面が前後方向においてフレーム最背面よりも前方となるドア部の位置の間における所定位置を中間停止位置に設定することができる。
また、蓋部の最後方内向き面が、フレームのうち開口の周縁において収納容器本体に最も近いフレーム最背面よりも後方(収納容器の背面側)に進入した位置となるドア部の所定位置を中間停止位置に設定したり、蓋部の最後方内向き面がフレーム最背面と前後方向において同じ位置となるドア部の所定位置を中間位置に設定することができる。つまり、蓋部の最後方内向き面が前後方向においてフレーム最背面と同じ位置となるドア部の位置から、蓋部の最後方内向き面が前後方向において収納容器本体最前面よりも前方となるドア部の位置の間における所定位置を中間停止位置に設定することができる。この場合、中間停止位置(H)で待機させたドア部22が保持する蓋部43の最後方内向き面43Aが、フレーム21に形成した開口21aを越えて収納容器4の内部空間4Sに接近する位置に位置付けられることになる。したがって、蓋部の最後方内向き面が前後方向においてフレーム最前面と同じ位置となるドア部の位置から、蓋部の最後方内向き面が前後方向においてフレーム最背面よりも前方となるドア部の位置の間における所定位置を中間停止位置に設定した場合と比較して、収納容器本体のうち密閉状態であれば蓋部が密着する部分と、中間停止位置で待機させたドア部が保持する蓋部との前後方向の間隙を狭小化することができる。左右一対の支柱211と、これら支柱211により支持されたフレーム本体212とを備えたフレーム21を適用した上述の本実施形態において、「フレーム21のうち開口21aの周縁における収納容器本体42に最も近いフレーム最背面21A」は、フレーム本体212の背面と同義である。つまり、フレーム最背面21Aは、開口21aのうち最後方の開口縁(開口後縁)の前後方向Dの位置を規定する面であると捉えることができる。
また、蓋部の最後方内向き面が収納容器本体最前面よりも僅かに後方に進入した位置となるドア部の所定位置を中間停止位置に設定したり、蓋部の最後方内向き面が収納容器本体最前面と前後方向において同じ位置となるドア部の所定位置を中間位置に設定することができる。つまり、蓋部の最後方内向き面が前後方向において収納容器本体最前面と同じ位置となるドア部の位置から、蓋部の最後方内向き面が前後方向において収納容器本体最前面よりも後方となるドア部の位置の間であって、且つ全閉位置よりも前方の所定位置を中間停止位置に設定することができる。この場合、蓋部の最後方内向き面が前後方向においてフレーム最前面と同じ位置となるドア部の位置から、蓋部の最後方内向き面が前後方向においてフレーム最背面よりも前方となるドア部の位置の間における所定位置を中間停止位置に設定した場合や、蓋部の最後方内向き面が前後方向においてフレーム最背面と同じ位置となるドア部の位置から、蓋部の最後方内向き面が前後方向において収納容器本体最前面よりも前方となるドア部の位置の間における所定位置を中間停止位置に設定した場合と比較して、収納容器本体のうち密閉状態であれば蓋部が密着する部分と、中間停止位置で待機させたドア部が保持する蓋部との前後方向の間隙をより一層狭小化することができる。
ここで、収納容器本体のうちフレーム最背面に最も近い面である収納容器本体最前面と、フレーム最背面は、前後方向において極めて近い距離に存在し、収納容器本体をフレームに密着させた状態では、収納容器本体最前面とフレーム最背面との境界部分は、ごく僅かな(コンマ数ミリ以下)隔たりしか存在しない。しかしながら、収納容器内のパージ濃度を所定値以上に維持するという観点において、被搬送物の搬送処理が1枚終了する毎または複数枚終了する毎に収納容器の内部空間の前方への開放スペースを蓋部で遮蔽して狭小化することが重要であることに着目すれば、上述のような僅かな差であっても作用効果に影響することが把握できる。
また、収納容器内の被搬送物にリテーナ44に接触するものの上述のリテーナ44の弾性が作用しないドア部の位置がある場合には、そのドア部の位置を中間停止位置にしてもよい。
また、蓋部として内向き面に凹部を形成していないものや、リテーナを備えていないものを適用することもできる。
また、図17に示すように、収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセス中はドア部22を搬送ロボット31のアクセスに必要な分だけ収納容器本体42の内部空間4Sを開放する中途開放位置(I)にドア部22を待機させる構成を採用してもよい。このような構成であれば、収納容器4に対して搬送ロボット31がアクセスしている間、ドア部22を全開位置(O)に待機させる構成と比較して、収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセス中における収納容器4の内部空間4Sの高さ方向における開放度合いを効果的に低減することが可能である。
さらに、ドア部22を全開位置(O)と中間停止位置(H)の間で移動させる態様よりも、中途開放位置(I)と中間停止位置(H)の間で移動させる態様の方が、ドア部22の移動ストロークの短縮化を図ることができるというメリットもある。収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセス中はドア部22を中途開放位置(I)に待機させる構成を採用する場合、動作フローは以下の1点以外は上述の図13及び図14に準じた動作フローとなる。すなわち、図13におけるドア全開処理St9の代わりに、ドア部22を中間停止位置(H)から中途開放位置(I)に移動させる「ドア中途開放処理」を経る動作フローになる。
収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセス中はドア部22を中途開放位置(I)に待機させる構成を採用した場合、上述の図16に対応させて収納容器内の水分濃度の変化を示す図18から把握できるように、収納容器4の内部空間4Sを開放した時点で収納容器内4Sのパージ濃度は一旦低下し、水分濃度が上昇するが、その上昇した水分濃度を所定値の低水分濃度に戻すまでの時間を短縮することができ、上述の作用効果をより一層高めることが可能である。図18には、収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセス中はドア部22を中途開放位置(I)に待機させる構成を採用した場合における収納容器内の水分濃度の変化を相対的に太い実線で示す。
パージ処理が施された収納容器4内に対する搬送ロボット31の最初のアクセスを開始する直前に、収納容器密閉解除処理St5によってドア部22を全閉位置(C)から中途開放位置(I)に移動させると、その時点(ドア部22を全閉位置(C)から中途開放位置(I)に移動させ始めた時点)t3以降、収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度は上昇する。しかしながら、ドア部22を全閉位置(C)から全開位置(O)に移動させた場合の収納容器4内の水分濃度の変化(同図において相対的に細い実線で示す)と比較して、ドア部22を全閉位置(C)から中途開放位置(I)に移動させ始めた時点)t3以降の収納容器4内の水分濃度の上昇を抑えることができる。
そして、収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセスが1回終了した後に、ドア部22を中間停止位置(H)に位置付け、次に収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセスを実行する直前までドア部22を中間停止位置(H)に待機させる処理(ドア中間停止待機処理St7)を実行することで、収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度の上昇は停止する。ここで、上述の通り、ドア部22を全開位置(O)と中間停止位置(H)の間で移動させる態様よりも、中途開放位置(I)と中間停止位置(H)の間で移動させる態様の方が、ドア部22の移動ストロークの短縮化を図ることができる。したがって、ドア部22を全開位置(O)から中間停止位置(H)に移動させる駆動命令と、ドア部22を中途開放位置(I)から中間停止位置(H)に移動させる駆動命令を出すタイミングが同じであっても、ドア部22を中途開放位置(I)から中間停止位置(H)に移動させ終えた時点t4’が、ドア部22を全開位置(O)から中間停止位置(H)に移動させ終えた時点t4よりも相対的に早くなる。
また、収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセスが終了してから次に収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセスを実行する直前までの間、ドア部22を中間停止位置(H)に待機させるドア中間停止処置St7を実行することで、収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度は低下する。ドア部22を中途開放位置(I)から中間停止位置(H)に移動させた時点t4’以降、収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度が、図16及び図18において一点鎖線で示す中間停止位置待機状態の最高値と同じ値になる時点t5’までの所要時間は、ドア部22を全開位置(O)から中間停止位置(H)に移動させた時点t4以降、収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度が中間停止位置待機状態の最高値と同じ値になる時点t5までの所要時間よりも短くなる。したがって、収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度が中間停止位置待機状態の最高値と同じ値になった時点t5’から、収納容器4に対する搬送ロボット31の次のアクセスを開始するに際してドア部22を中間停止位置(H)から中途開放位置(I)に移動させ始めた時点t6’までの間に亘って、収納容器4内を良好な低水分濃度状態に維持することができる。
また、中間停止位置(H)から中途開放位置(I)に移動させ始めた時点t6’で、収納容器4の内部空間4Sの水分濃度は再上昇する。しかし、ドア部22を中途開放位置(I)にから中間停止位置(H)に移動させた時点t7’で、収納容器4内の水分濃度の上昇が停止する。図18に基づくと、この中間停止位置(H)に移動させた時点t7’における収納容器4内の水分濃度は、前回の中間停止位置(H)に移動させた時点t4’における収納容器4内の水分濃度よりも低いことが分かる。さらに、図18に基づくと、ドア部22を中間停止位置(H)に移動させた時点t7’から、収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度が中間停止位置待機状態の最高値と同じ値にまで低下した時点t8’までの所要時間が、前回の収納容器に対する搬送ロボットのアクセスに際して、ドア部22を中間停止位置(H)に移動させた時点t4’から、収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度が中間停止位置待機状態の最高値と同じ値にまで低下した時点t5’までの所要時間よりも短くなっていることが分かる。
このように、収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセス中はドア部22を中途開放位置(I)に待機させる構成を採用した場合には、収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度の最高値を、収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセス中はドア部22を全開位置(O)に待機させる構成を採用した場合における収納容器4内の水分濃度の最高値よりも低い値にすることができる。加えて、一旦上昇した収納容器4内の水分濃度が、良好な低水分濃度状態を示す中間停止位置待機状態の最高値と同じ値にまで低くなることに要する時間を短縮することが可能である。したがって、収納容器4の内部空間4Sを良好な低水分濃度状態に維持できる時間が長くなる。収納容器4の内部空間4Sにおける酸素濃度の変化も、収納容器4の内部空間4Sにおける水分濃度と同じ又は水分濃度に準じた変化を示す。
また、収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセスが1回終了して、そのアクセスによる搬送処理を終えた時点以降に、ドア部22を中途開放位置(I)から中間停止位置(H)に移動させるタイミングは、ドア部22や蓋部43と搬送ロボット31が相互に干渉しないタイミングであればよい。つまり、ドア部22や蓋部43と搬送ロボット31が相互に干渉しないタイミングであれば、収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセスが完了した直後にドア部22を中途開放位置(I)から中間停止位置(H)に移動させてもよい。また、収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセスが完了した直後にドア部22を中途開放位置(I)から中間停止位置(H)に移動させれば、ドア部22や蓋部43と搬送ロボット31が相互に干渉してしまう構成の場合には、収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセスが完了した直後の時点から所定時間経過後に、ドア部22を中途開放位置(I)から中間停止位置(H)に移動させるように設定すればよい。
なお、全開位置の設定次第では、収納容器内の最下段の位置に収納される被搬送物の出し入れ処理中の中途開放位置が、全開位置と同じ位置または略同じ位置になる場合もある。
また、収納容器内における被搬送物の有無や収納姿勢を検出可能なマッピング部(被搬送物検出部)を備えたドア開閉装置であってもよい。マッピング部mは、例えば図19乃至図23に示すように、収納容器4内において高さ方向Hに多段状に収納された被搬送物Wの有無を検出可能なマッピングセンサ(送信器m1、受信器m2)と、マッピングセンサm1,m2を支持するセンサ支持部m3(センサフレームm3)とを有している。マッピング部mは、その全体がドア開閉装置2のフレーム21の最前面21Bよりも前方の空間(上記実施形態における搬送室3側の空間)に配置されるマッピング退避姿勢(図19乃至図22参照)と、少なくともマッピングセンサm1,m2がフレーム21の開口21aを通じてフレーム21の最背面21Aよりも後方の空間(上記実施形態における収納容器4側の空間)に配置されるマッピング姿勢(図23において想像線で示す姿勢)との間で姿勢可能である。さらに、マッピング部mはマッピング退避姿勢やマッピング姿勢を維持したまま高さ方向Hに移動可能に構成されている。そして、マッピング部mの少なくとも昇降移動が、ドア部22の昇降移動と一体に行われる。なお、図19乃至図22ではドア開閉装置2のうち載置台等の一部を省略している。
マッピングセンサは、信号であるビーム(線光)を発する送信器m1(発光センサ)と、送信器m1から発せられた信号を受信する受信器m2(受光センサ)とから構成される。なお、マッピングセンサを送信器と、送信器から発せられた線光を送信器に向かって反射する反射部とによって構成することも可能である。この場合、送信機は、受信器としての機能も有する。
センサフレームm3は、マッピングセンサm1,m2が取り付けられる上枠部m4と、上枠部m4の両端からそれぞれ下方に延在する左右一対の側枠部m5と、両側枠部m5の下端部間に架け渡されるように設けた下枠部m6とを一体又は一体的に有する。これら上枠部m4、両側枠部m5及び下枠部m6によって囲まれた前後方向Dに開口するセンサフレームm3の内部空間mSに、ドア部22自体、さらにはドア部22及び蓋連結機構等を搬送室2側から被覆するドアカバー22Vを収容できるように構成している。上枠部m4にはマッピングセンサm1,m2を取り付けるセンサ取付部m41を他の部分よりも後方側に突出させて設けている。したがって、上枠部m4のセンサ取付部m41に取り付けたマッピングセンサm1,m2は、センサフレームm3のうちセンサ取付部m41を除く部分よりも後方側に突出した位置に配置される(図20乃至図22参照)。
また、本変形例では、下枠部m6を、ドア移動機構27を構成する一部に取り付けている。具体的には、ドア部22を支持するドア支持フレーム27F(上述の実施形態における支持フレーム271に相当するパーツ)に下枠部m6を取り付けている。
そして、ドア移動機構27によるドア部22の昇降作動に伴って下枠部m6も一体に作動する。その結果、マッピング部m全体がドア部22と同じ方向に昇降移動する。すなわち、例えばドア部22を下方に移動させる場合、ドア支持フレーム27Fが下方に移動する。これによって、下枠部m6をドア支持フレーム27Fに取り付けているセンサフレームm3全体が下方に移動する。つまり、マッピング部m全体が下方に移動することになる。
本実施形態では、センサフレームm3全体をドア支持フレーム27Fに対して傾動させるための傾動機構m7の一部を介して、下枠部m6をドア支持フレーム27Fに取り付けている。
傾動機構m7は、下枠部m6の背面に固定した傾動ブロック体m8と、長手方向と一致する軸方向をドア開閉装置2の幅方向に一致させた姿勢で配置され、且つ傾動ブロック体m8及びドア支持フレーム27Fに亘って架設した回転可能な傾動軸m9とを備える。また、傾動機構m7は、フレーム21に形成したスリット状の挿通孔21bを前後方向Dに貫通する姿勢で配置されて前後方向Dに進退動作可能な進退可動部m10と、下端部が枢支軸m11を介して進退可動部m10の前端部に枢着されたクランク部m12とを備える。クランク部m12の上端部は傾動ブロック体m8に固定している。これら、傾動ブロック体m8、傾動軸m9、進退可動部m10のうち前端部側領域(搬送室3側領域)及びクランク部m12は、フレーム21の最前面21Bよりも前方側に配置される。
このような傾動機構m7は、図22に示すマッピング部mがマッピング退避姿勢にある状態において、図示しない駆動源により進退可動部m10を前方(搬送室3側)へ移動させることで、図23に示すように、クランク部m12の下端部を前方へ押してクランク部m12全体を枢支軸m11回りに回転(傾動)させる。これにより、クランク部m12は、上端部を後方(収納容器4側)に移動させる方向に回動し、クランク部m12の上端部に固定した傾動ブロック体m8も、傾動軸m9回りにクランク部m12と同一方向へ傾動する。すると、傾動ブロック体m8に下枠部m6を固定しているセンサフレームm3が、傾動ブロック体m8と同一方向へ傾動する。その結果、センサフレームm3のうち両側枠部m5の上端部側領域及び上枠部m4全体が、開口21aを通じてフレーム21の最背面21Aよりも前方の空間(収納容器4側の空間)に突出する。以上により、マッピング部mは、上枠部m4に固定したマッピングセンサm1,m2を、開口21aを通じてフレーム21の最背面21Aよりも前方の空間に突出させたマッピング姿勢(図23参照)になる。
なお、マッピング部mは、駆動源により進退可動部m10を後方(収納容器4側)へ移動させることでマッピング姿勢からマッピング退避姿勢へ切り替えることができる。
このようなマッピング部mを用いたマッピング処理は、通常であれば、上述の収納容器密閉解除処理St5を実行する際に行われる。具体的には、収納容器密閉解除処理St5を実行する直前までマッピング退避姿勢にあるマッピング部mを以下のタイミングでマッピング姿勢に切り替える。つまり、ドア部22を全閉位置(C)から移動方向切替位置(P)(より具体的には本発明の移動方向切替領域における最前方位置)まで移動させた後に、マッピング部mをマッピング退避姿勢からマッピング姿勢に切り替える。なお、ドア部22を移動方向切替位置(P)まで移動させた状態で、マッピング部mをマッピング退避姿勢からマッピング姿勢に切り替えれば、マッピングセンサm1,m2がフレーム21に干渉し得る場合がある。この場合は、ドア部22を移動方向切替位置(P)まで移動させた後、さらにドア部22を全開位置(O)に向かって所定距離降下させた時点で、マッピング部mをマッピング退避姿勢からマッピング姿勢に切り替えればよい。具体的には、マッピング姿勢にあるマッピング部mのマッピングセンサm1,m2が収納容器4内における最上段の棚部421(棚部421については図9等参照)の少し上側に位置付けられる高さ位置となるように、ドア部22をマッピング部mと一体に高さ方向Hに移動させる。マッピング部mをマッピング退避姿勢からマッピング姿勢に切り替える時点では、既にドア部22が全閉位置(C)から移動して、フレーム21の開口21a及び収納容器4の搬出入口41は開いた状態にある。
そして、マッピング部mをマッピング退避姿勢からマッピング姿勢に切り替えた後、ドア部22を全開位置(O)に向かって下方へ移動させると、マッピング部mもマッピング姿勢を維持したまま下方へ移動する。これにより、制御部2Cが、下方へ移動するマッピングセンサm1,m2を用いて、収納容器4の各棚部421に収納された被搬送物Wの有無や収納姿勢を最上段の棚部421から最下段の棚部421まで順次検出するマッピング処理を実行する。すなわち、送信器m1から受信器m2に向かって信号を発することで送信器m1と受信器m2との間に形成されている信号経路が、被搬送物Wの存在しているところでは遮られ、被搬送物Wの存在していないところでは遮られずに受信器m2に達する。これにより、収納容器4内において高さ方向Hに並んで収納されている被搬送物Wの有無や収納姿勢を順次検出することができる。こうして、収納容器4内の全ての棚部421に関して、被搬送物Wの有無や収納姿勢に関する情報(被搬送物検出情報)を得ることができる。なお、最下段の棚部421に載置されている被搬送物Wに関する被搬送物検出情報を取得した直後、その高さ位置でドア部22及びマッピング部mの下方への移動は一旦停止され、マッピング部mをマッピング姿勢からマッピング退避姿勢に切り替える。それに続いて、マッピング部mは、マッピング退避姿勢を維持した状態で、全開位置(O)へ移動するドア部22と共に下方へ移動する。
そして、マッピング処理によって得た被搬送物検出情報に基づいて、収納容器4内における特定の棚部421から被搬送物Wを取り出したり、特定の棚部421に被搬送物Wを収納する搬送処理を実施することになる。
一方、このようなドア部22と一体に昇降移動可能なマッピング部mを備えた本変形例に係るドア開閉装置2であれば、上述の収納容器密閉解除処理St5を実行するタイミングに加えて、ドア部22を中間停止位置(H)から全開位置(O)へ移動させるタイミングにおいても、制御部2Cが、ドア部22と一体に移動するマッピング部mを用いてマッピング処理を実施することができる。本発明では、収納容器に対する搬送ロボットのアクセスが1回または後述するように所定回数終了するごとにドア部22を全開位置(O)から中間停止位置(H)から移動させて、収納容器に対する搬送ロボットの次のアクセスが実施される直前までドア部22を中間停止位置(H)で待機させる構成を採用している。そして、収納容器に対する搬送ロボットの次のアクセスが実施される直前にドア部22を中間停止位置(H)から全開位置(O)へ移動させる構成を採用している本発明によれば、ドア部22を中間停止位置(H)から全開位置(O)へ移動させるタイミング、つまり収納容器に対する搬送ロボットの次のアクセスが実施される直前にマッピング処理を実施することができる。図13に示す動作フローを参照すれば、ドア全開処理St9を実施する度にマッピング処理を行い、そのマッピング処理で得た被搬送物検出情報に基づいて搬送処理St6を実施することができる。
このように、本変形に係るドア開閉装置は、周知のドア開閉装置であれば収納容器密閉解除処理St5を実行する際にのみ行われるマッピング処理を、ドア中間停止処理St7を経てドア全開処理St9を実行する度に行うことができる。したがって、ドア中間停止処理St7を実施する直前の搬送処理St6によって搬送した被搬送物Wを含む収納容器内の被搬送物Wの有無及び収納姿勢を被搬送物検出情報として取得することが可能である。これにより、例えばマッピング処理の前の時点で実施された搬送処理Stによって収納容器内に新たに入れた被搬送物Wや入れ替えた被搬送物Wが、特定の棚部421に適切な姿勢で載置されているか否かという情報も取得することができる。したがって、例えば被搬送物Wが異なる高さ位置の棚部421に跨がった傾斜姿勢で収納容器内に収納されている場合、ある高さ位置の棚部421に載置されている被搬送物Wが傾斜姿勢であることを把握することができる。この場合、マッピング処理後であってその被搬送物Wに関する搬送処理を実施する前の適宜のタイミングで、その被搬送物Wに関する搬送処理を中止または一旦停止して、傾斜姿勢の被搬送物Wを適切な収納姿勢に直せばよい。
このようにドア部と一体に高さ方向に移動するマッピング部を備えたドア開閉装置は、上述した作用効果を奏する。したがって、1つの収納容器に関する全ての搬送処理を終えるまでに、複数のタイミングでマッピング処理を実施して、例えば複数回目の搬送処理St6で収納容器に入れた被搬送物が2段の棚部に跨がった傾斜姿勢で収納されている場合であっても、その複数回目の搬送処理St6後のドア中間停止処理St7を経て、ドア全開処理St9を実施する際に、その被搬送物に関する被搬送物検出情報を取得することができる。これにより、例えば複数回目の搬送処理St6で収納容器に入れた被搬送物が2段の棚部に跨がった傾斜姿勢で収納されていることを把握できずに、本来であれば空いているべき棚部に被搬送物を入れた場合に、その被搬送物が傾斜姿勢で収納されている被搬送物と接触する事態を回避することが可能である。
なお、マッピング処理の回数を増加させるべく、例えばドア部22の移動機構27とは別の移動機構によってマッピング部を高さ方向に移動させる構成を採用した場合、構造の複雑化のみならず制御の複雑化も招来するため、好ましくない。
また、上述の図17に示す構成、つまり収納容器4に対する搬送ロボット31のアクセス中はドア部22を中途開放位置(I)に待機させる構成を採用したドア開閉装置が、ドア部と一体に高さ方向に移動するマッピング部を備えたものであってもよい。この場合であっても、マッピング部mによるマッピング処理を、収納容器密閉解除処理St5(図13参照)の実行時のみならず、ドア中間停止処理St7を経て、ドア部22を中間停止位置(H)から中途開放位置(I)に移動させるドア中途開放処理を実行する度に行うことができる。ドア中途開放処理は、搬送ロボット31のアクセスに必要な分だけ収納容器本体42の内部空間4Sを開放する中途開放位置(I)にドア部22を移動させる処理であることから、少なくともドア中途開放処理の次に行う搬送処理St6で搬送される被搬送物Wのアクセス先である特定の棚部421における被搬送物Wの有無や収納姿勢を被搬送物検出情報として取得することができる。
マッピング部として、例えばセンサフレームの上枠部に、一対のセンサアームの基端部を幅方向に所定距離離間させた位置に回動可能に取り付けたものを採用することもできる。この場合、各センサアームの先端にそれぞれマッピングセンサを設け、一対のアームが回動することで、マッピングセンサがフレームの最前面よりも前方の空間(搬送室側の空間)に配置されるマッピング退避姿勢と、マッピングセンサがフレームの開口を通じてフレームの最背面よりも後方の空間(収納容器側の空間)に配置されるマッピング姿勢との間で姿勢可能に構成すればよい。このような構成であれば、センサフレームを傾動させる機構は不要になる。そして、上述のマッピング部mを備えた場合の動作フローに準じた処理手順を経ることにより、搬送処理St6(図13参照)を実施する前のタイミングでマッピング処理を実施することができる。したがって、1つの収納容器に関する全ての搬送処理を終えるまでに、複数のタイミングでマッピング処理を実施して、搬送処理時に被搬送物同士が接触する等の支障が生じる事態を防止することができる。
ドア部が、全閉位置と全開位置との間の移動の全部または一部に回転動作を伴うものであっても構わない。例えば、図24及び図25に示すように、全閉位置(C)と移動方向切替位置(P)との間におけるドア部22の移動を回転動作に設定しつつ、移動方向切替位置(P)と全開位置(O)との間におけるドア部22の移動を直線動作に設定する構成を挙げることができる。この場合、図24に示す移動方向切替位置(P)に位置付けたドア部22の姿勢は、所定角度傾斜した姿勢となり、この傾斜姿勢を維持したまま移動方向切替位置(P)と図25に示す全開位置(O)の間で移動することになる。この場合、全閉位置よりも前方であって、且つ蓋部の最後方内向き面がフレーム最前面よりも後方に進入した位置となるドア部の所定位置を「ドア部の中間停止位置」に設定することができる。中間停止位置に位置付けたドア部の姿勢は、所定角度傾斜した姿勢であってもよいし、上述の実施形態と同様に起立した姿勢であってもよい。中間停止位置に位置付けたドア部の姿勢が、所定角度傾斜した姿勢となる場合、中間停止位置は、全閉位置よりも前方であって且つ傾斜姿勢にあるドア部が保持する蓋部の最後方内向き面の少なくとも一部がフレーム最前面よりも後方に進入した位置となるドア部の位置であれば特に限定されない。なお、全閉位置よりも前方であって且つ傾斜姿勢にあるドア部が保持する蓋部の最後方内向き面全体が、フレーム最前面よりも後方に進入した位置となるドア部の所定位置を中間停止位置に設定することも可能である。
なお、図24及び図25では一部省略しているドア移動機構27の具体的な構成や駆動源も適宜変更することができる。
本発明に係るドア開閉装置は、EFEMの一部を構成するものとして使用可能であることは上述した通りであり、EFEM以外の搬送装置に適用することもできる。
また、例えば、搬送室の壁面に本発明に係るドア開閉装置を複数配置し、搬送室内に配置される搬送ロボットによって各ドア開閉装置の載置台上に載置した収納容器間で被搬送物を入替可能なソータ装置の一部を構成するものとして使用することも可能である。搬送室の共通の壁面に複数のドア開閉装置を配置したソータ装置、搬送室の相互に異なる壁面(例えば前壁と背壁のように対向する壁面)にそれぞれ1又は複数のドア開閉装置を配置したソータ装置、何れかの側面にバッファステーションやアライナを配置して各ドア開閉装置の載置台上に載置した収納容器同士、或いは、収納容器とバッファステーションまたはアライナとの間で被搬送物を搬送ロボットによって入替・出し入れ可能なソータ装置、これら何れであっても構わない。
本発明に係るドア開閉装置が隣接して配置される搬送室は、内部空間に搬送ロボットを備えたものである。本発明では、各ドア開閉装置の載置台上の収納容器に対するウェーハの搬出入処理を、単一の搬送ロボットで行うように構成した態様、または複数の搬送ロボットで行うように構成した態様、何れであっても構わない。
搬送室の壁面に配置するドア開閉装置は1台であってもよい。
上述した実施形態では、被搬送物としてウェーハを例示したが、被搬送物が、レティクル、液晶被搬送物、ガラス被搬送物、カルチャープレート、培養容器、ディッシュ、或いはシャーレ等であってもよい。すなわち、本発明は、半導体、液晶、細胞培養等の各種分野での容器に収容される搬送対象の搬送技術に適用することができる。
また、本発明に係るドア開閉装置は、ロードポートに限定されず、収納容器と搬送室のインターフェース部分として機能する用途で使用可能なものである。
また、搬送室の内部空間のうちフレームの開口近傍領域に、上方から下方に向かうガスカーテンを形成し、少なくともドア部が全開位置にある場合にそのガスカーテンによって、搬送室内の気体雰囲気が収納容器内に進入する事態を防止・抑制する構成を採用してもよい。なお、ドア部が中間停止位置にある場合は、蓋部の最後方内向き面がフレーム最背面よりも後方に位置付けられることから、それによって搬送室内の気体雰囲気が収納容器内に進入する事態を防止・抑制できることが期待できるため、ガスカーテンを形成する処理を一時的に停止してもよいと考えられる。これにより、ガスカーテン形成用のガスの使用量も低減することができる。もちろん、本発明は、ドア部の位置に関係なくガスカーテンを形成し続ける構成を排除するものではない。
搬送ロボットとして、被搬送物把持部(上述の実施形態であればハンド)を3以上有するものを適用することができる。また、搬送ロボットとして、1つの被搬送物把持部を有するものを適用することができる。また、被搬送物把持部がハンド以外の所定のパーツ等から構成された搬送ロボットを適用することもできる。
また、搬送ロボットは、搬送室内に配置されるものであればよい。搬送ロボットを備えたドア開閉装置であってよい。
収納容器の内部空間全体が搬送室側に全開放される時間を短縮化するためには、収納容器に対する搬送ロボットのアクセスが1回終了する毎に、次の収納容器に対する搬送ロボットのアクセスを実行する直前まで、ドア部を所定の中間停止位置で待機させる構成が好ましい。しかしながら、本発明のドア開閉装置において、収納容器に対する搬送ロボットのアクセスが複数回終了する毎に、次の収納容器に対する搬送ロボットのアクセスを実行する直前まで、ドア部を所定の中間停止位置で待機させる構成を採用することができる。この場合であっても、収納容器内の被搬送物の搬送処理が開始されてから後、全ての被搬送物の搬送処理が終了するまでの間、つまり収納容器に対する搬送ロボットの全アクセスが終了するまでの間、全てのドア部を全開位置に待機させ続ける構成と比較して、収納容器の内部空間全体が搬送室側に全開放される時間を短縮することができる。なお、収納容器に対する搬送ロボットのアクセスが複数回終了する毎に、次の収納容器に対する搬送ロボットのアクセスを実行する直前まで、ドア部を所定の中間停止位置で待機させる構成を採用する場合、「搬送ロボットのアクセスが複数回終了する毎」における「複数」は、収納容器内の被搬送物に対する搬送処理が全て完了するために必要な搬送ロボットのアクセス回数よりも少ない数であることが条件になる。
なお、ドア部を所定の中間停止位置に移動させて待機させるタイミングを、「搬送ロボットのアクセスが1回終了する毎」または「搬送ロボットのアクセスが複数回終了する毎」を適宜選択可能に構成することも可能である。この場合、例えばドア開閉装置の制御部またはその上位装置(上述の実施形態であればEFEM1または処理装置M)の制御部からの指令、或いは収納容器に付帯されている固有の識別コード(例えばRFIDタグに記録されたコード)に基づいて、ドア部を所定の中間停止位置に移動させて待機させるタイミングを、「搬送ロボットのアクセスが1回終了する毎」または「搬送ロボットのアクセスが複数回終了する毎」に切替可能に構成してもよい。
さらにはまた、本発明に係るドア開閉装置において、ドア部を所定の中間停止位置に移動させて待機させるタイミングとして、「搬送ロボットのアクセスが1回終了する毎」または「搬送ロボットのアクセスが複数回終了する毎」の何れかを適宜選択可能に構成するとともに、ドア部を所定の中間停止位置に移動させることなく、収納容器内の被搬送物に対する搬送ロボットの最後のアクセスが終了した後にドア部を全閉位置に移動させるモード(通常モード)も選択可能に構成することも可能である。
また、本発明に係るドア開閉装置は、ロードポートに限定されず、収納容器と搬送室のインターフェース部分として機能する用途で使用可能なものである。
収納容器内のパージ処理として、上述したボトムパージ処理に加えて、収納容器の内部空間を前方(搬送室側)に開放した状態で、収納容器の内部空間の前方から環境ガスを供給するいわゆるフロントパージ処理を適用することも可能である。フロントパージ処理を実行するフロントパージ部は、収納容器本体または蓋体に設けてもよいし、ドア開閉装置に設けてもよい。
収納容器の種類やタイプ、搬送室の具体的な構成や機能も適宜変更することができる。パージ処理に要する環境ガスとして、窒素ガスやドライエア以外の気体を適用しても構わない。
上述の実施形態では、ドア開閉装置2が制御部2Cを備え、ドア部22の移動等、各部の作動を制御部2Cが司る態様を例示した。この場合、例えば、ドア部を全開位置または中途開放位置から中間停止位置に移動させるタイミングとして、ドア開閉装置がドア閉止命令を受けた時点を採用することが可能である。
一方、ドア開閉装置の上位の装置(上述の実施形態であればEFEM、あるいは処理装置)の作動を司る制御部(上位コントローラである上述のEFEM全体の制御部3Mや処理装置Mの制御部MC)によって、ドア開閉装置の作動も司るように構成することも可能である。この場合、例えば、ドア部を全開位置または中途開放位置から中間停止位置に移動させるタイミングとして、上位コントローラがドア閉止命令を発した時点を採用することができる。
また、上述の制御部は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。例えば、汎用コンピュータに、上述の処理を実行するためのプログラムを格納した記録媒体(フレキシブルディスク、CD−ROMなど)から当該プログラムをインストールすることにより、上述の処理を実行する制御部を構成することができる。そして、これらのプログラムを供給するための手段は任意である。上述のように所定の記録媒体を介して供給できる他、例えば、通信回線、通信ネットワーク、通信システムなどを介して供給してもよい。この場合、例えば、通信ネットワークの掲示板(BBS)に当該プログラムを掲示し、これをネットワークを介して搬送波に重畳して提供してもよい。そして、このように提供されたプログラムを起動し、OSの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、上述の処理を実行することができる。
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。