JPH08333008A - 自動昇降機構およびそれを用いた立体保管庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被搬送物を保管しつつその搬送流量の変化に
対応した搬入出を行える自動昇降機構およびそれを用い
た立体保管庫を提供する。 【構成】 基盤の上方に敷設されかつコンテナ２を搬送
する第１搬送台車３を移動自在に保持する搬送レール４
と、５個毎のコンテナ２を一対の支持アーム５に搭載し
て保管または昇降搬送する保管庫６と、コンテナ２の搬
出時には保管庫６まで搬送したコンテナ２を支持アーム
５に受け渡しかつコンテナ２の搬入時には支持アーム５
からコンテナ２を受け取る第２搬送台車７とからなり、
コンテナ２を昇降搬送する際には一対の支持アーム５が
相互に接近状態となってコンテナ２を搭載し、第２搬送
台車７からコンテナ２を受け取る際の下降時または第２
搬送台車７にコンテナ２を受け渡した後の上昇時には、
一対の支持アーム５が相互に離反状態となって第２搬送
台車７上のコンテナ２との干渉を避けて昇降する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウェハなどを収
容した被搬送物の保管および搬送技術に関し、特に、上
下方向に複数個収容しつつ、搬入出を行うようにした立
体保管庫の技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】以下に説明する技術は、本発明を研究、
完成するに際し、本発明者によって検討されたものであ
り、その概要は次のとおりである。

【０００３】半導体ウェハを始め種々のワークを加工
（処理）する生産ラインにあっては、多数の処理工程を
有しているため、それぞれの処理工程では処理時間が相
違することが多い。

【０００４】そのため、１つの処理工程での処理が完了
したワークをある程度貯留しておき、次の処理工程の進
行に伴って所定のタイミングでワークを供給することが
必要となる。

【０００５】そこで、工場の生産ラインの近傍に立体保
管庫を設置して、所定の処理が終了した後のワークを貯
留しておき、工場の建屋の天井などに走行自在に設けら
れた搬送台車によりワークを立体保管庫に対して搬入出
するようにしている。

【０００６】なお、ワークや部品などを一時的に保管し
ておき、必要に応じてそれを取り出すようにした立体保
管庫としては、上下方向および横方向に多数の収容部を
区画形成した棚を配置し、この棚の前面に沿って出し入
れ装置を走行させるようにしたものがある（例えば、特
開平6-1404号公報）。

【０００７】このタイプの立体保管庫は、比較的長期間
に渡ってワークなどを保管しておくことが必要となる場
合に適用される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記した技
術において、半導体集積回路装置の製造ラインのよう
に、所定の処理や加工が終了した後のワークや製品を保
管しておくとともに、後の工程での処理などが終了した
順に、次の処理や加工工程にワークなどを搬送する場
合、つまり先入れ先出し搬送が必要となる場合には、ワ
ークを保管ないし収容しておくための棚の部分自体にワ
ークを搬送する機能を持たせることが好ましい。

【０００９】そこで、それぞれワークを収容する棚を上
下方向に移動させるようにし、しかもそれぞれの棚をル
ープ状に連結することにより、棚自体を上下動させるよ
うにしたタイプの保管庫が開発されているが、このタイ
プの保管庫では、被搬送物の流量の変動に対応させてワ
ークを保管したり、外部の自動搬送装置とのインターフ
ェースができないという問題点がある。

【００１０】さらに、製品の受注順に短期間での納期が
要求される製品を製造する場合には、製造するための工
場建屋間、あるいは工場内における異種工程間での製品
の搬送は、タイムラグがなく、納期順の前工程での製造
順に次工程に受け渡すことが必要不可欠な条件となって
いる。

【００１１】そのため、空間スペースの有効活用が可能
な保管庫の開発が望まれている。

【００１２】そこで、本発明の目的は、被搬送物を保管
しつつその搬送流量の変化に対応した搬入出を行える自
動昇降機構およびそれを用いた立体保管庫を提供するこ
とにある。

【００１３】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００１５】すなわち、本発明による自動昇降機構は、
被搬送物を収容する保管庫の垂直方向を回転軸とし、前
記保管庫の外枠部材であるフレームに回転可能に取り付
けられた第１ねじと、前記第１ねじを回転させる第１駆
動手段と、前記第１ねじに結合する第１ナットに取り付
けられ、前記第１ねじの回転により前記第１ねじと平行
に設置された垂直ガイドレールに案内されながら前記保
管庫の垂直方向に上下動する昇降ユニットと、前記保管
庫の垂直搬入出面に平行でかつ前記垂直方向と直角を成
す方向を回転軸とし、前記昇降ユニットに回転可能に取
り付けられた第２ねじと、前記第２ねじを回転させる第
２駆動手段と、前記第２ねじに結合する第２ナットに取
り付けられ、前記第２ねじの回転により前記第２ねじと
平行に設置された水平ガイドレールに案内されながら相
互に接近離反移動し、前記被搬送物を搭載する一対の支
持アームとを有し、前記昇降ユニットの上下動により１
個もしくは複数個の被搬送物を前記支持アームに搭載し
て昇降搬送するものである。

【００１６】また、本発明による立体保管庫は、基盤の
上方に敷設されかつ前記被搬送物を搬送する第１搬送台
車を移動自在に保持する搬送レールと、１個もしくは複
数個の前記被搬送物を一対の支持アームに搭載して保管
または昇降搬送する保管庫と、前記被搬送物の搬出時に
は前記保管庫まで搬送した被搬送物を前記支持アームに
受け渡しかつ前記被搬送物の搬入時には前記支持アーム
から前記被搬送物を受け取って外部の所定位置まで搬送
する第２搬送台車とを有し、前記被搬送物を昇降搬送す
る際には一対の支持アームが相互に接近状態となって前
記被搬送物を搭載し、前記第２搬送台車から前記被搬送
物を受け取る際の下降時または前記第２搬送台車に前記
被搬送物を受け渡した後の上昇時には、一対の支持アー
ムが相互に離反状態となって前記第２搬送台車上の被搬
送物との干渉を避けて昇降するものである。

【００１７】さらに、本発明による立体保管庫は、前記
被搬送物の搬入出を行う際、前記支持アームおよび前記
第１搬送台車の両者間において、１個ずつ被搬送物の受
け渡しが行われるものである。

【００１８】なお、本発明による立体保管庫は、前記被
搬送物の搬入出を行う際に、前記被搬送物の位置を修正
する被搬送物位置決め手段が前記保管庫の搬入出口付近
に設置されているものである。

【００１９】また、本発明による立体保管庫は、前記被
搬送物の搬入出を行う際に、空もしくは前記被搬送物を
載置した第２搬送台車を前記保管庫内の所定位置に引き
込む台車位置決め手段が前記保管庫に設置されているも
のである。

【００２０】さらに、本発明による立体保管庫は、前記
被搬送物が複数個のワークを収容するコンテナであり、
５個のコンテナ毎に搬入出が行われるものである。

【００２１】

【作用】上記した手段によれば、第１駆動手段によって
第１ねじが回転することにより、第１ナットを介して昇
降ユニットが第１ねじ上を上下動する。これによって、
昇降ユニットに第２ねじおよび第２ナットを介して取り
付けられた一対の支持アームが上下動する。

【００２２】また、第２駆動手段によって第２ねじが回
転することにより、一対の支持アームが相互に接近離反
移動する。

【００２３】これらによって、前記支持アームに被搬送
物を載置して順送りの上昇または下降搬送を行うことが
できる。

【００２４】また、前記構成の立体保管庫にあっては、
被搬送物を昇降搬送する際に、一対の支持アームが相互
に接近状態となって被搬送物を搭載することができる。

【００２５】さらに、第２搬送台車から被搬送物を受け
取る際の下降時または第２搬送台車に被搬送物を受け渡
した後の上昇時には、一対の支持アームが相互に離反状
態となって第２搬送台車上の被搬送物との干渉を避けて
昇降することができる。

【００２６】これにより、所定量毎の複数個の被搬送物
を搬送することができる。また、その際に、先入れ先出
しの優先順位を付けた搬送が可能になり、その保管も可
能になる。

【００２７】そして、被搬送物の受け渡し位置に高低差
がある場合でも、製造ラインに合わせた所望の高さでの
被搬送物の搬入と搬出とを行うことができる。

【００２８】また、一対の支持アームが相互に離反状態
となって第２搬送台車上の被搬送物との干渉を避けて昇
降することができるため、一度に支持アームに搭載する
被搬送物の数量の２倍の数量の被搬送物を保管庫内に保
管することができる。

【００２９】さらに、被搬送物の位置を修正する被搬送
物位置決め手段が保管庫の搬入出口付近に設置されてい
ることにより、被搬送物の搬入出を行う際に、被搬送物
を高精度に位置決めすることができる。

【００３０】また、空もしくは被搬送物を載置した第２
搬送台車を保管庫内の所定位置に引き込む台車位置決め
手段が保管庫に設置されていることによって、被搬送物
の搬入出を行う際に、保管庫内における第２搬送台車の
位置決めを自動的に、かつ高精度に行うことができる。

【００３１】なお、被搬送物が複数個のワークを収容す
るコンテナであり、まとまった所定量のコンテナ、好ま
しくは５個のコンテナ毎に搬入出が行われることによ
り、保管庫の中から所定量の数量のコンテナが随時搬出
されるため、コンテナなどの被搬送物の搬送流量の変動
にも対応することができる。

【００３２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００３３】図１は本発明による立体保管庫の概略構造
の一実施例を一部破断して示す斜視図、図２は図１に示
す保管庫の構造の一実施例を示す正面図、図３は図１に
示す保管庫の構造の一実施例を示す側面図、図４は本発
明による立体保管庫の構造の一実施例を示す部分斜視
図、図５は本発明による自動昇降機構の概略構造の一実
施例を示す平面図、図６は図５に示す自動昇降機構の詳
細構造の一実施例を示す図であり、（ａ）はその部分正
面図、（ｂ）は（ａ）のＡ方向から眺めた部分Ａ矢視
図、図７は本発明による自動昇降機構の支持アームの開
閉機構の構造の一実施例を示す部分正面図である。

【００３４】図１〜図４を用いて、本実施例の立体保管
庫の構成について説明すると、基盤１の上方に敷設され
かつ被搬送物の一例であるコンテナ２を搬送する第１搬
送台車３を移動自在に保持する搬送レール４と、１個も
しくは複数個のコンテナ２を一対の支持アーム５に搭載
して一時的に保管または昇降搬送する保管庫６と、コン
テナ２の搬出時には保管庫６まで搬送したコンテナ２を
支持アーム５に受け渡しかつコンテナ２の搬入時には支
持アーム５からコンテナ２を受け取って外部の所定位置
（例えば、他の工程の製造現場など）まで搬送する第２
搬送台車７とから構成されている。

【００３５】すなわち、本実施例の立体保管庫は、搬入
系ユニット４０と搬出系ユニット４１との２つのユニッ
トから構成されており、保管庫６内において、コンテナ
２を昇降搬送する際には一対の支持アーム５が相互に接
近状態となってコンテナ２を搭載し、第２搬送台車７か
らコンテナ２を受け取る際の下降時または第２搬送台車
７にコンテナ２を受け渡した後の上昇時には、一対の支
持アーム５が相互に離反状態となって第２搬送台車７上
のコンテナ２との干渉を避けて昇降するものである。

【００３６】なお、コンテナ２は、例えば、半導体ウェ
ハや半導体集積回路装置などのワークを収容するもので
あり、前記立体保管庫では、複数個のコンテナ２、その
一例として５個のコンテナ２毎に搬入出を行う場合につ
いて説明するが、コンテナ２の数は、１つであっても５
個以外の複数個であってもよい。

【００３７】また、第１搬送台車３は、倉庫などの天井
に配置された搬送レール４上において、コンテナ２を保
持して他の工程や製造現場などに搬送する天井搬送車で
ある。

【００３８】さらに、第２搬送台車７は、搬入したコン
テナ２を他の工程や製造現場などに搬送する手押しもし
くは自動の地上搬送台車である。

【００３９】また、本実施例の立体保管庫には、コンテ
ナ２の搬入出を行う際に、コンテナ２の位置を修正する
被搬送物位置決め手段８が保管庫６の搬入出口６ａ付近
に設置されている。ここで、コンテナ２の搬入出時の位
置決めの確認に関しては、搬入出口６ａ付近に複数個の
ビームセンサなどの非接触式センサ１５が設置され、コ
ンテナ２の位置決めが被搬送物位置決め手段８によって
行われた後、非接触式センサ１５によってその位置と数
量の確認が行われる。

【００４０】なお、保管庫６には、コンテナ２の搬入出
を行う際に、空もしくはコンテナ２を載置した第２搬送
台車７を保管庫６内の所定位置、すなわち、正面扉１０
を閉めた時に正面扉１０が第２搬送台車７に接触しない
位置まで第２搬送台車７を引き込む台車位置決め手段９
が設置されている。

【００４１】また、保管庫６内に引き込まれた第２搬送
台車７の位置決めの確認に関しては、保管庫６の下部付
近に、前記同様の複数個のビームセンサなどの非接触式
センサ１５が設置され、第２搬送台車７が台車位置決め
手段９によって引き込まれて位置決めされた後、非接触
式センサ１５によってその位置の確認が行われ、さら
に、正面扉１０が閉められる。

【００４２】図８は本発明の立体保管庫に用いられる被
搬送物位置決め手段の構造の一実施例を示す斜視図、図
９は本発明の立体保管庫に用いられる台車位置決め手段
の構造の一実施例を示す図であり、（ａ）はその部分断
面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ方向から眺めた部分Ｂ
矢視図である。

【００４３】ここで、図８に示す被搬送物位置決め手段
８は、被搬送物であるコンテナ２を軽い荷重で押すプッ
シャー３５とプッシャー３５に圧力を掛けるシリンダ３
６とから構成されており、上下に隣合ったコンテナ２の
境目付近をその左右両側および前後方などからプッシャ
ー３５によって押さえ付けることにより、コンテナ２の
位置決めを行うものである。

【００４４】さらに、図９（ａ),（ｂ）に示す台車位置
決め手段９は、保管庫６（図１参照）の下方の背面内壁
６ｅに取り付けられたシリンダ３７と、シリンダ３７に
よって開閉を行うロックレバー３８と、シリンダ３７を
保持するシリンダガイドプレート３９とからなり、シリ
ンダ３７の駆動によって、ロックレバー３８を回動さ
せ、第２搬送台車７の下部に設けられた突起部７ａにロ
ックレバー３８を係合させて第２搬送台車７を前記保管
庫６内に引込むものであり、これによって、第２搬送台
車７の前記保管庫６内での位置決めを行うものである。

【００４５】また、図１に示すように、保管庫６の垂直
搬入出面である正面６ｃには、作業開始の指示などを出
すスタートボタンなどが設けられた操作パネル１１が設
置され、また、その側面には、保管庫６の種々の機構部
分を制御する制御部１２と、非常時に前記機構部分の動
作を停止する非常停止スイッチ１３と、作業者に所定動
作の終了などを視覚的に知らせる連絡灯１４とが設置さ
れている。

【００４６】次に、図４〜図７を用いて、本実施例の自
動昇降機構の構成について説明すると、被搬送物である
コンテナ２を収容する保管庫６の垂直方向６ｂを回転軸
としかつ保管庫６の外枠部材であるフレーム１６に回転
可能に取り付けられた第１ねじであるボールねじ１７
と、ボールねじ１７を回転させる第１駆動手段であるス
テッピングモータ１８と、ボールねじ１７に結合する第
１ナット１９に取り付けられかつボールねじ１７の回転
によりボールねじ１７と平行に設置された垂直ガイドレ
ール２０に案内されながら保管庫６の垂直方向６ｂに上
下動する昇降ユニット２１と、保管庫６の正面６ｃに平
行でかつ垂直方向６ｂと直角を成す方向（以降、単に横
方向という）６ｄを回転軸としかつ昇降ユニット２１に
回転可能に取り付けられた第２ねじである台形ねじ２２
と、台形ねじ２２を回転させる第２駆動手段であるＡＣ
モータ２３と、台形ねじ２２に結合する第２ナット２４
に取り付けられかつ台形ねじ２２の回転により台形ねじ
２２と平行に設置された水平ガイドレール２５に案内さ
れながら相互に接近離反移動し、コンテナ２を搭載する
一対の支持アーム５とから構成され、さらに昇降ユニッ
ト２１の上下動により１個もしくは複数個のコンテナ２
を支持アーム５に搭載して昇降搬送するものである。

【００４７】ここで、昇降ユニット２１は、プレート状
の部材であり、これに、一対の支持アーム５を相互に接
近離反移動、すなわち開閉させる支持アーム開閉手段２
６が取り付けられている。

【００４８】また、図５および図６（ａ）に示すよう
に、ステッピングモータ１８による動力は、複数個のか
さ歯車２７、プーリー２８およびタイミングベルト２９
をそれぞれ介してステッピングモータ１８の左右両側に
設けられた２つのボールねじ１７に伝達される。

【００４９】さらに、図６（ｂ）に示すように、ボール
ねじ１７はボールねじサポートユニット３０によってフ
レーム１６に固定され、プレート状の昇降ユニット２１
はボールねじ１７に結合する第１ナット１９にナット押
さえ３１を介して取り付けられている。

【００５０】なお、昇降ユニット２１は、ボールねじ１
７にそれぞれ平行に設けられた２つの垂直ガイドレール
２０（本実施例では前記ステッピングモータ１８の左右
両側で合計４個設けられている）によっても支持されて
いる。

【００５１】また、図７に示すように、ＡＣモータ２３
による動力は、２つの歯車３２を介し、カップリング３
３によって結合された２つの台形ねじ２２に伝達され
る。すなわち、カップリング３３によって２つの台形ね
じ２２が１つの軸とされているため、片方の台形ねじ２
２は右ねじであり、他方の台形ねじ２２は左ねじであ
る。

【００５２】ここで、一対の支持アーム５は、台形ねじ
２２と結合する第２ナット２４に接合したナットホルダ
３４に固定されている。また、ナットホルダ３４は、台
形ねじ２２と平行に昇降ユニット２１に設けられた水平
ガイドレール２５とも接合されている。

【００５３】さらに、昇降ユニット２１には支持アーム
５の開閉動作の切替えもしくは停止を検知するリミッタ
２６ａが水平ガイドレール２５に接合した状態で設けら
れている。

【００５４】なお、ＡＣモータ２３から左右一対の支持
アーム５への動力の伝達経路は、左右両者とも同様であ
る。

【００５５】続いて、図４〜図６を用いて、前記自動昇
降機構の昇降動作について説明すると、第１駆動手段で
あるステッピングモータ１８の駆動により、複数個のか
さ歯車２７、プーリー２８およびタイミングベルト２９
をそれぞれ介してステッピングモータ１８の左右両側に
設けられた２つのボールねじ１７が回転する。

【００５６】これにより、ボールねじ１７に結合、すな
わちねじ結合された第１ナット１９がボールねじ１７上
でその回転の方向によって上もしくは下へ移動する。そ
の結果、アーム開閉手段２６を備えかつナット押さえ３
１を介して第１ナット１９に取り付けられたプレート状
の昇降ユニット２１が、ボールねじ１７にそれぞれ平行
に設けられた２つの垂直ガイドレール２０によって案内
されながら上昇もしくは下降する。

【００５７】さらに、図４、図５および図７を用いて、
前記自動昇降機構の支持アーム５の開閉動作について説
明すると、第２駆動手段であるＡＣモータ２３の駆動に
より、２つの歯車３２を介して１つの軸に結合された２
つの台形ねじ２２が同期して回転する。

【００５８】ここで、２つの台形ねじ２２は、片方が右
ねじであり、他方が左ねじであることにより、それぞれ
の台形ねじ２２に結合する２つの第２ナット２４が台形
ねじ２２上を相互に反対方向に移動する。

【００５９】これにより、ナットホルダ３４を介して第
２ナット２４に接合された一対の支持アーム５が、昇降
ユニット２１に設けられた水平ガイドレール２５に案内
されながら、昇降ユニット２１上で、相互に接近離反移
動する。すなわち、一対の支持アーム５が開閉動作を行
う。

【００６０】なお、支持アーム５の開閉の切替えもしく
は動作の停止は、昇降ユニット２１上に設けられたリミ
ッタ２６ａによって検知される。

【００６１】次に、図１〜図９を用いて、本実施例の自
動昇降機構を用いた立体保管庫による被搬送物の搬送お
よび保管方法について説明する。

【００６２】なお、本実施例の立体保管庫では搬出系ユ
ニット４１と搬入系ユニット４０との２つのユニットか
ら構成されているため、被搬送物の搬送については搬出
系と搬入系とに分けて説明する。

【００６３】まず、コンテナ２などの被搬送物を搬出す
る際には、搬出系ユニット４１において、複数個、好ま
しくは５個のコンテナ２を搭載した地上搬送車である第
２搬送台車７を、保管庫６の搬出系ユニット４１におけ
る正面６ｃの手前の所定位置に配置する。

【００６４】その後、台車位置決め手段９を作動させ
る。すなわち、保管庫６の下方の背面内壁６ｅに取り付
けられたシリンダ３７の駆動により、ロックレバー３８
が回動し、第２搬送台車７の下部に設けられた突起部７
ａをロックレバー３８が係合して第２搬送台車７を保管
庫６内に引込み、正面扉１０を閉める。その結果、第２
搬送台車７を保管庫６内で位置決めして固定することが
できる。

【００６５】この時、保管庫６内の下方に設置された複
数個のビームセンサなどの非接触式センサ１５により、
第２搬送台車７が所定位置に固定されていることを確認
する。これにより、第２搬送台車７の位置決めを高精度
に行うことが出来る。

【００６６】続いて、作業者が操作パネル１１のスター
トボタンを押し、コンテナ２の行き先を表示（指示）す
る。

【００６７】その後、保管庫６内でコンテナ２の受け入
れ準備状態（開状態）となっていた一対の支持アーム５
が相互に接近移動、すなわち閉動作を行い、５段積みの
コンテナ２を第２搬送台車７から受け取る。

【００６８】続いて、支持アーム５はボールねじ１７の
回転により、昇降ユニット２１とともに上昇し、最上段
のコンテナ２が空間搬送車である第１搬送台車３にハン
ドリングされる待機箇所である受け渡し待機位置４２ま
で上昇する。

【００６９】ここで、第２搬送台車７上におけるコンテ
ナ２の段積み状態が悪いと、正常な第１搬送台車３への
コンテナ２の受け渡し（払出し）ができないため、コン
テナ２の受け渡し直前に、被搬送物位置決め手段８によ
ってコンテナ２の位置を矯正する。

【００７０】これは、最上段のコンテナ２と次段のコン
テナ２、すなわち上下に隣合ったコンテナ２の境目付近
をその左右両側および前後方などからプッシャー３５に
よって押さえ付けて位置決めするものであり、これによ
り、コンテナ２の位置決めを高精度に行うことができ
る。

【００７１】さらに、保管庫６の上部ステージ６ｇ、中
間ステージ６ｈもしくは下部ステージ６ｆ付近に設置さ
れた複数個のビームセンサなどの非接触式センサ１５に
よって、保管庫６内の搬出前の全てのコンテナ２の数量
を検知して認識する。

【００７２】その後、第１搬送台車３のハンドリング機
構３ａにおけるチャック爪部３ｂが開いて、受け渡し可
能な状態になると、支持アーム５は、さらに受け渡し位
置４３付近まで上昇し、ハンドリング機構３ａのチャッ
ク爪部３ｂを閉じる。

【００７３】この時、支持アーム５を一度下降させ、次
段のコンテナ２を受け渡し待機位置４２まで下げる。こ
の動作により、最上段のコンテナ２と次段のコンテナ２
とが完全に分離する。

【００７４】この状態で、最上段のコンテナ２をハンド
リングした第１搬送台車３は、搬送レール４上を走行し
て所定の目的地（例えば、他の工程や製造現場など）ま
でコンテナ２を搬送する。

【００７５】なお、５個のコンテナ２を搭載した支持ア
ーム５が保管庫６の下部ステージ６ｆから上部ステージ
６ｇへと上昇移動する際に、支持アーム５が下部ステー
ジ６ｆを完全に通過した時点で、下部ステージ６ｆは空
の状態、すなわち待機ポジションに設定される。

【００７６】これにより、下部ステージ６ｆにおける第
２搬送台車７の入れ換えが可能になり、第２搬送台車７
毎の先入れ先出しを行うことができる。

【００７７】また、保管庫６の上部ステージ６ｇにおい
て、支持アーム５と第１搬送台車３とのコンテナ２の受
け渡しについては、コンテナ２を１個ずつ受け渡す。

【００７８】これは、一対の支持アーム５を備えた昇降
ユニット２１の上昇（もしくは下降）をステッピングモ
ータ１８によって駆動し、かつボールねじ１７を用いて
いるため、コンテナ２の１個単位に支持アーム５を受け
渡し位置４３から最終受け渡し位置４３ａまで順送りで
かつ高精度に上昇させるものである。

【００７９】これにより、保管庫６の上部ステージ６ｇ
におけるコンテナ２の１個ずつの受け渡し動作が全て終
了するまで、前記受け渡し動作を繰り返して行う。

【００８０】なお、支持アーム５の全てのコンテナ２が
第１搬送台車３へ受け渡された後、一対の支持アーム５
は相互に接近状態（閉状態）のまま、上部ステージ６ｇ
から中間ステージ６ｈまで下降し、そこで、支持アーム
５を相互に離反状態（開状態）にし、下部ステージ６ｆ
へ下降する。

【００８１】ただし、支持アーム５上のコンテナ２の搬
出が全て終了したら、その時点（最終受け渡し位置４３
ａ）で一対の支持アーム５を相互に離反状態（閉状態）
にし、下部ステージ６ｆに向けて下降移動を開始しても
よい（図４に示す動作）。

【００８２】ここで、下部ステージ６ｆで既にセット状
態（５個のコンテナ２を載置した状態）の第２搬送台車
上７のコンテナ２との干渉を回避しながら下死点（下部
ステージ６ｆで一対の支持アーム５が５個のコンテナ２
を第２搬送台車７から受け取る位置）まで下降する。

【００８３】その後、搬送要求に従い、次のコンテナ２
を複数個のロット単位で前記と同様に搬出処理する。

【００８４】次に、コンテナ２などの被搬送物を搬入す
る際には、搬入系ユニット４０において、保管庫６の上
部ステージ６ｇにおいて、第１搬送台車３からのコンテ
ナ２の受け取りのため、無負荷状態（空）でコンテナ受
入れ準備状態（閉状態）となって受け取り位置４４に待
機している一対の支持アーム５が、第１搬送台車３から
コンテナ２を１個ずつ受け取る。

【００８５】この時、第１搬送台車３から１個のコンテ
ナ２を受け取ると、支持アーム５はコンテナ１個分だけ
下降し、第１搬送台車３からの次のコンテナ２の段積み
受取りに備える。

【００８６】その後、上部ステージ６ｇにおいて、所定
数量（本実施例では５個のコンテナ２）の段積み受け取
りが終了するまで前記動作をコンテナ２の１個分ずつ繰
り返して行う。

【００８７】なお、コンテナ２の搬入については、その
段積み受け取りが所定数量に達しない場合でも、所定時
間（例えば、１０分程度）が経過した場合、支持アーム
５が下降するように設定することもできる。

【００８８】続いて、所定数量のコンテナ２の段積み受
け取りの終了後、支持アーム５は下死点（下部ステージ
６ｆにおいて、支持アーム５が第２搬送台車７にコンテ
ナ２を受け渡す位置）まで下降する。

【００８９】そこで、支持アーム５上の段積みされたコ
ンテナ２を第２搬送台車７に受け渡す。

【００９０】その後、一対の支持アーム５は相互に離反
状態（開状態）になり、第２搬送台車７上に受け渡され
たコンテナ２との干渉を回避しながら中間ステージ６ｈ
付近まで上昇する。さらに、中間ステージ６ｈ付近で一
対の支持アーム５は、コンテナ２の受け取り準備のため
相互に接近（閉状態）になった後、受け取り位置４４と
同じ高さの位置まで上昇する。

【００９１】なお、一対の支持アーム５が相互に離反状
態（開状態）になって上昇する際に、上部ステージ６ｇ
の受け取り位置４４まで開状態のまま上昇し、受け取り
位置４４で支持アーム５を閉状態としてもよい（図４に
示す動作）。

【００９２】また、コンテナ２を搭載した支持アーム５
が前記下死点まで下降した際に、コンテナ２の取り出し
を作業者へ要求するアラームが発っせられる機能が保管
庫６に備えられていてもよく、前記アラームの代わりに
連絡灯１４によって作業者に知らせてもよい。

【００９３】以降、下部ステージ６ｆにおいて５個のコ
ンテナ２を第２搬送台車７上に収容した状態で、上部ス
テージ６ｇでのコンテナ２の搬入処理を繰り返して行
う。

【００９４】次に、本実施例の自動昇降機構およびそれ
を用いた立体保管庫によって得られる作用効果について
説明する。

【００９５】すなわち、第１駆動手段であるステッピン
グモータ１８によって第１ねじであるボールねじ１７が
回転することにより、第１ナット１９を介して昇降ユニ
ット２１がボールねじ１７上を上下動する。これによっ
て、昇降ユニット２１上に台形ねじ２２および第２ナッ
ト２４を介して取り付けられた一対の支持アーム５が上
下動（昇降）する。

【００９６】また、第２駆動手段であるＡＣモータ２３
によって第２ねじである台形ねじ２２が回転することに
より、一対の支持アーム５が相互に接近離反移動（開
閉）する。

【００９７】これらによって、支持アーム５に被搬送物
であるコンテナ２を載置して順送りの上昇または下降搬
送を行うことができる。

【００９８】また、前記構成の立体保管庫にあっては、
コンテナ２を昇降搬送する際に、一対の支持アーム５が
相互に接近状態となってコンテナ２を搭載することがで
きる。

【００９９】さらに、第２搬送台車７からコンテナ２を
受け取る際の下降時または第２搬送台車７にコンテナ２
を受け渡した後の上昇時には、一対の支持アーム５が相
互に離反状態となって第２搬送台車７上のコンテナ２と
の干渉を避けて昇降することができる。

【０１００】これにより、所定量毎の複数個のコンテナ
２を搬送することができる。また、その際に、先入れ先
出しの優先順位を付けた搬送が可能になり、その保管も
可能になる。

【０１０１】そして、コンテナ２の受け渡し位置に高低
差がある場合でも、製造ラインに合わせた所望の高さで
のコンテナ２の搬入と搬出とを行うことができる。

【０１０２】これによって、保管庫６と外部の自動搬送
装置（本実施例では第１搬送台車３および第２搬送台車
７）とのインターフェイスを可能にし、かつ空間スペー
スの有効活用を可能にした立体保管庫を実現できる。

【０１０３】その結果、納期が優先される製造ラインの
隔たった工程間、特に、階層間におけるコンテナ２の搬
送の自動化を容易に実現することができる。

【０１０４】また、一対の支持アーム５が相互に離反状
態となって第２搬送台車７上のコンテナ２との干渉を避
けて昇降することができるため、一度に支持アーム５に
搭載するコンテナ２の数量の２倍の数量のコンテナ２
（本実施例の立体保管庫では１０個のコンテナ２）を保
管庫６内に保管することができる。

【０１０５】なお、コンテナ２の位置を修正する被搬送
物位置決め手段８が保管庫６の搬入出口６ａ付近に設置
されていることにより、コンテナ２の搬入出を行う際
に、コンテナ２を高精度に位置決めすることができる。

【０１０６】これにより、支持アーム５から第１搬送台
車３へ１個ずつコンテナ２を受け渡す際に、確実に受け
渡しを行うことができる。

【０１０７】また、空もしくはコンテナ２を載置した第
２搬送台車７を保管庫６内の所定位置に引き込む台車位
置決め手段９が保管庫６に設置されていることによっ
て、コンテナ２の搬入出を行う際に、保管庫６内におけ
る第２搬送台車７の位置決めを自動的に、かつ高精度に
行うことができる。

【０１０８】これにより、支持アーム５と第２搬送台車
７とにおけるコンテナ２の受け渡しを確実に行うことが
できる。

【０１０９】さらに、被搬送物が複数個のワークを収容
するコンテナ２であり、まとまった所定量のコンテナ
２、好ましくは５個のコンテナ２毎に搬入出が行われる
ことにより、保管庫６の中から所定量の数量のコンテナ
２が随時搬出されるため、コンテナ２の搬送流量の変動
にも対応することができる。

【０１１０】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。

【０１１１】例えば、前記実施例においては、被搬送物
をコンテナとして説明したが、前記被搬送物は、コンテ
ナ以外のバケットやケースなどであってもよい。

【０１１２】また、前記実施例で説明した地上搬送車で
ある第２搬送台車は、手動のものであっても、自動のも
のであってもよい。

【０１１３】さらに、保管庫における被搬送物の搬入出
は、保管庫の正面からだけではなく、保管庫の側面から
行うようにしてもよい。

【０１１４】また、前記実施例では、半導体装置の製造
ラインに本発明を適用した場合を説明したが、これに限
られず、種々のワークないし製品を保管しつつ搬送する
場合に適用することができる。

【０１１５】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【０１１６】（１）．本発明による立体保管庫は、被搬
送物を昇降搬送する際に、一対の支持アームが相互に接
近状態となって被搬送物を搭載することができる。さら
に、第２搬送台車から被搬送物を受け取る際の下降時ま
たは第２搬送台車に被搬送物を受け渡した後の上昇時に
は、一対の支持アームが相互に離反状態となって第２搬
送台車上の被搬送物との干渉を避けて昇降することがで
きる。

【０１１７】これにより、所定量毎の複数個の被搬送物
を搬送することができる。また、その際に、先入れ先出
しの優先順位を付けた搬送が可能になり、その保管も可
能になる。

【０１１８】（２）．被搬送物の受け渡し位置に高低差
がある場合でも、製造ラインに合わせた所望の高さでの
被搬送物の搬入と搬出とを行うことができる。

【０１１９】これによって、保管庫と外部の自動搬送装
置（第１または第２搬送台車）とのインターフェイスを
可能にし、かつ空間スペースの有効活用を可能にした立
体保管庫を実現できる。

【０１２０】その結果、納期が優先される製造ラインの
隔たった工程間、特に、階層間における被搬送物の搬送
の自動化を容易に実現することができる。

【０１２１】（３）．一対の支持アームが相互に離反状
態となって第２搬送台車上の被搬送物との干渉を避けて
昇降することができるため、一度に支持アームに搭載す
る被搬送物の数量の２倍の数量の被搬送物を保管庫内に
保管することができる。

【０１２２】（４）．被搬送物の位置を修正する被搬送
物位置決め手段が保管庫の搬入出口付近に設置されてい
ることにより、被搬送物の搬入出を行う際に、被搬送物
を高精度に位置決めすることができる。

【０１２３】これにより、支持アームから第１搬送台車
へ１個ずつ被搬送物を受け渡す際に、確実に受け渡しを
行うことができる。

【０１２４】（５）．空もしくは被搬送物を載置した第
２搬送台車を保管庫内の所定位置に引き込む台車位置決
め手段が保管庫に設置されていることによって、被搬送
物の搬入出を行う際に、保管庫内における第２搬送台車
の位置決めを自動的に、かつ高精度に行うことができ
る。

【０１２５】これにより、支持アームと第２搬送台車と
における被搬送物の受け渡しを確実に行うことができ
る。

【０１２６】（６）．被搬送物が複数個のワークを収容
するコンテナであり、まとまった所定量のコンテナ、好
ましくは５個のコンテナ毎に搬入出が行われることによ
り、保管庫の中から所定量の数量のコンテナが随時搬出
されるため、コンテナなどの被搬送物の搬送流量の変動
にも対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による立体保管庫の概略構造の一実施例
を一部破断して示す斜視図である。

【図２】図１に示す保管庫の構造の一実施例を示す正面
図である。

【図３】図１に示す保管庫の構造の一実施例を示す側面
図である。

【図４】本発明による立体保管庫の構造の一実施例を示
す部分斜視図である。

【図５】本発明による自動昇降機構の概略構造の一実施
例を示す平面図である。

【図６】図５に示す自動昇降機構の詳細構造の一実施例
を示す図であり、（ａ）はその部分正面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ方向から眺めた部分Ａ矢視図である。

【図７】本発明による自動昇降機構の支持アームの開閉
機構の構造の一実施例を示す部分正面図である。

【図８】本発明の立体保管庫に用いられる被搬送物位置
決め手段の構造の一実施例を示す斜視図である。

【図９】本発明の立体保管庫に用いられる台車位置決め
手段の構造の一実施例を示す図であり、（ａ）はその部
分断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ方向から眺めた部
分Ｂ矢視図である。

【符号の説明】

１ 基盤 ２ コンテナ（被搬送物） ３ 第１搬送台車 ３ａ ハンドリング機構 ３ｂ チャック爪部 ４ 搬送レール ５ 支持アーム ６ 保管庫 ６ａ 搬入出口 ６ｂ 垂直方向 ６ｃ 正面（垂直搬入出面） ６ｄ 横方向 ６ｅ 背面内壁 ６ｆ 下部ステージ ６ｇ 上部ステージ ６ｈ 中間ステージ ７ 第２搬送台車 ７ａ 突起部 ８ 被搬送物位置決め手段 ９ 台車位置決め手段 １０ 正面扉 １１ 操作パネル １２ 制御部 １３ 非常停止スイッチ １４ 連絡灯 １５ 非接触式センサ １６ フレーム １７ ボールねじ（第１ねじ） １８ ステッピングモータ（第１駆動手段） １９ 第１ナット ２０ 垂直ガイドレール ２１ 昇降ユニット ２２ 台形ねじ（第２ねじ） ２３ ＡＣモータ（第２駆動手段） ２４ 第２ナット ２５ 水平ガイドレール ２６ 支持アーム開閉手段 ２６ａ リミッタ ２７ かさ歯車 ２８ プーリー ２９ タイミングベルト ３０ ボールねじサポートユニット ３１ ナット押さえ ３２ 歯車 ３３ カップリング ３４ ナットホルダ ３５ プッシャー ３６ シリンダ ３７ シリンダ ３８ ロックレバー ３９ シリンダガイドプレート ４０ 搬入系ユニット ４１ 搬出系ユニット ４２ 受け渡し待機位置 ４３ 受け渡し位置 ４３ａ 最終受け渡し位置 ４４ 受け取り位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熊野 順一 東京都青梅市藤橋３丁目３番地２ 日立東 京エレクトロニクス株式会社内 (72)発明者 斉藤 哲夫 東京都杉並区堀ノ内２−26−15 株式会社 久保製作所内 (72)発明者 須賀 勝 東京都杉並区堀ノ内２−26−15 株式会社 久保製作所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被搬送物を収容する保管庫の垂直方向を
   回転軸とし、前記保管庫の外枠部材であるフレームに回
   転可能に取り付けられた第１ねじと、 前記第１ねじを回転させる第１駆動手段と、 前記第１ねじに結合する第１ナットに取り付けられ、前
   記第１ねじの回転により前記第１ねじと平行に設置され
   た垂直ガイドレールに案内されながら前記保管庫の垂直
   方向に上下動する昇降ユニットと、 前記保管庫の垂直搬入出面に平行でかつ前記垂直方向と
   直角を成す方向を回転軸とし、前記昇降ユニットに回転
   可能に取り付けられた第２ねじと、 前記第２ねじを回転させる第２駆動手段と、 前記第２ねじに結合する第２ナットに取り付けられ、前
   記第２ねじの回転により前記第２ねじと平行に設置され
   た水平ガイドレールに案内されながら相互に接近離反移
   動し、前記被搬送物を搭載する一対の支持アームとを有
   し、 前記昇降ユニットの上下動により１個もしくは複数個の
   被搬送物を前記支持アームに搭載して昇降搬送すること
   を特徴とする自動昇降機構。
2. 【請求項２】 請求項１記載の自動昇降機構を用いた立
   体保管庫であって、 基盤の上方に敷設され、かつ前記被搬送物を搬送する第
   １搬送台車を移動自在に保持する搬送レールと、 １個もしくは複数個の前記被搬送物を一対の支持アーム
   に搭載して保管または昇降搬送する保管庫と、 前記被搬送物の搬出時には前記保管庫まで搬送した被搬
   送物を前記支持アームに受け渡し、かつ前記被搬送物の
   搬入時には前記支持アームから前記被搬送物を受け取っ
   て外部の所定位置まで搬送する第２搬送台車とを有し、 前記被搬送物を昇降搬送する際には一対の支持アームが
   相互に接近状態となって前記被搬送物を搭載し、前記第
   ２搬送台車から前記被搬送物を受け取る際の下降時また
   は前記第２搬送台車に前記被搬送物を受け渡した後の上
   昇時には、一対の支持アームが相互に離反状態となって
   前記第２搬送台車上の被搬送物との干渉を避けて昇降す
   ることを特徴とする立体保管庫。
3. 【請求項３】 請求項２記載の立体保管庫であって、前
   記被搬送物の搬入出を行う際、前記支持アームおよび前
   記第１搬送台車の両者間において、１個ずつ被搬送物の
   受け渡しが行われることを特徴とする立体保管庫。
4. 【請求項４】 請求項２または３記載の立体保管庫であ
   って、前記被搬送物の搬入出を行う際に、前記被搬送物
   の位置を修正する被搬送物位置決め手段が前記保管庫の
   搬入出口付近に設置されていることを特徴とする立体保
   管庫。
5. 【請求項５】 請求項２，３または４記載の立体保管庫
   であって、前記被搬送物の搬入出を行う際に、空もしく
   は前記被搬送物を載置した第２搬送台車を前記保管庫内
   の所定位置に引き込む台車位置決め手段が前記保管庫に
   設置されていることを特徴とする立体保管庫。
6. 【請求項６】 請求項２，３，４または５記載の立体保
   管庫であって、前記被搬送物が複数個のワークを収容す
   るコンテナであり、５個のコンテナ毎に搬入出が行われ
   ることを特徴とする立体保管庫。