JPH1098094A - 保管棚装置 - Google Patents
保管棚装置Info
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- JPH1098094A JPH1098094A JP25068396A JP25068396A JPH1098094A JP H1098094 A JPH1098094 A JP H1098094A JP 25068396 A JP25068396 A JP 25068396A JP 25068396 A JP25068396 A JP 25068396A JP H1098094 A JPH1098094 A JP H1098094A
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
高さ方向への増大を可能にする。 【解決手段】 このストッカMAは、垂直に立設された
フレーム2に周方向及び上下方向に多数の保管部3を形
成し且つ所定箇所に外部との間で保管物の受け渡しを行
う受け渡し部5を設けてなる円筒棚1と、円筒棚1の内
部に立設され下端に配した旋回台11によって円筒棚1
の中心軸線回りに旋回させられる旋回式の昇降コラム1
5と、昇降コラム15に支持されリニアモータによって
昇降させられる昇降台20と、昇降台20上に円筒棚1
の径方向に伸縮する伸縮機構31を介して装備された保
管物把持用のハンド30とを備える。
Description
ムに設置される保管棚装置に関する。
ばれる特殊な部屋で行われる。この部屋は、クリーンな
状態を維持するために、次のような構造になっているこ
とが多い。 (1)天井からフィルタを通した清浄な空気を吹き出す
ようになっている。 (2)床は「グレーチング」と呼ばれる「すのこ状」の
板、あるいは「パンチングメタル」と呼ばれる複数の空
気貫通穴をもつ板から構成されている。半導体製造のた
めの装置は、通常、この床面上に設置される。 (3)床下は、天井からの空気の流れが床面を通過しや
すいように、また、クリーンルームを運転するための機
械類を納めるために大きな空間になっている。
たりのコスト(建設費、維持費とも)が高いので、極
力、床面積を有効に使用したいという要求がある。
造過程にある半導体材料(ウェーハ)を一時保管してお
く「ストッカ(保管棚装置)」がある。先の理由によ
り、ストッカは、できるだけ小さな占有面積で、できる
だけ多くのウェーハを保管できることが望まれる。
同様に、クリーンルームの床面上に設置されている。図
9は従来のストッカの構成を示し、(a)は平面図、
(b)は側面図である。
グレーチング床G上に設置されており、外壁構造をなす
筐体201に、平面状の左右の保管棚ユニット202を
間隔をおいて対面配置している。保管棚ユニット202
には、水平方向及び上下方向に格子状に多数の保管部2
03が確保されており、各保管部203に保管物Hを格
納できるようになっている。また、保管棚ユニット20
2間の端部に位置させて、筐体201には、外部との間
で保管物Hを出し入れするための受け渡し部(I/Oポ
ート)205が設けられている。
け渡し部205と保管部203との間で保管物Hの移載
を行うスタッカ(移載装置)210が設備されている。
このスタッカ210は、保管棚ユニット202の間を通
って水平方向に延びる走行レール211と、走行レール
211上を走行する走行台車212の上に立設された昇
降コラム215と、昇降コラム215に支持され昇降駆
動される昇降台216と、昇降台216上に装備された
2軸水平ロボット217とからなり、2軸水平ロボット
217の先端のハンドによって保管物Hを把持するよう
になっている。
庫手順は以下の通りである。 (1)予め、スタッカ210は、2軸水平ロボット21
7のアームを縮めた状態で例えば初期位置に待機してい
る。 (2)その状態で、人手またはロボット等により、受け
渡し部205に保管物Hを置く。 (3)移載の指令により、スタッカ210が動作し、待
機位置から走行および昇降を行って、昇降台216を受
け渡し部205まで移動させる。 (4)受け渡し部205に昇降台216が移動したら、
2軸水平ロボット217のアームを伸ばし、ハンドを受
け渡し部205内に挿入する。 (5)そして、保管物Hをハンドでつかむ。 (6)その状態で、2軸水平ロボット217のアームを
縮め、保管物Hをストッカ200内に引き込む。 (7)次いで、走行および昇降を行い、保管物Hを、保
管すべき保管部203の位置まで移動する。 (8)移動したら、2軸水平ロボット217のアームを
伸ばし、ハンドを保管部203内に挿入する。 (9)そして、保管物Hを保管部203の棚上に降ろ
す。 (10)次に、2軸水平ロボット217のアームを縮
め、ハンドを保管部203から出し、待機位置に移動し
て、次の動作の指示があるまで待機する。
作において、受け渡し部205と保管部203を入れ替
えた動作を行えばよい。
うに、クリーンルームのストッカは、できるだけ小さな
占有面積で、できるだけ多くのウェーハを保管できるこ
とが要求される。
ルームの床面から天井までの寸法(通常、約3.5m)
に納まる高さに設定されているので、保管部を多くしよ
うとした場合、水平方向の占有面積が増大してしまい、
先の要求に応えることができない。そこで、先の要求に
応える策として、これまで使用していなかった床下の空
間を利用し、グレーチング床の一部を開口して、天井か
ら床下までのめいっばいの高さをもつ、高さの高いスト
ッカの実現が望まれている。
ために、上記従来例の構造を踏襲したまま、単純に高さ
方向の寸法を大きくすると、走行台車212によって水
平方向に移動する昇降コラム215の寸法が長くなり、
走行動作の起動・停止時に、昇降コラム215に大きな
転倒モーメントが発生することになる。例えば、昇降コ
ラムの長さを2倍にすると、単純に計算して、重量が2
倍となり、また、重心高さが2倍になるので、転倒モー
メントは4倍になる。したがって、走行をガイドする機
構への負荷が増大し、昇降コラムはもちろん、ガイド機
構や走行駆動系の構造や重量が肥大化し、設備が大型に
なる上、コストアップとなるという問題がある。
化を極力抑えながら、保管空間の高さ方向への増大を可
能にする保管棚装置を提供することを目的とする。
装置は、垂直に立設されたフレームに周方向及び上下方
向に多数の保管部を形成し、且つ所定箇所に外部との間
で保管物の受け渡しを行う受け渡し部を設けてなる円筒
棚と、該円筒棚の内部に配設され、円筒棚の中心軸線に
沿って昇降し且つ同中心軸線回りに旋回する昇降旋回体
と、該昇降旋回体上に、前記円筒棚の径方向に伸縮する
伸縮機構を介して装備された保管物把持用のハンドとを
備えたことを特徴とする。
において、前記円筒棚の中心軸線上に、下端に配した旋
回駆動機構によって円筒棚の中心軸線回りに旋回させら
れる旋回式の昇降コラムが立設され、該昇降コラムに、
昇降駆動機構によって昇降させられる昇降台が支持さ
れ、該昇降台が前記昇降旋回体に相当することを特徴と
する。
において、前記円筒棚に沿って昇降コラムが立設され、
該昇降コラムに、昇降駆動機構によって昇降させられる
昇降台が支持され、該昇降台に、旋回駆動機構によって
円筒棚の中心軸線回りに旋回させられる旋回台が支持さ
れ、該旋回台が前記昇降旋回体に相当することを特徴と
する。
において、前記昇降コラムが円筒棚の内部に立設されて
いることを特徴とする。
において、前記昇降コラムが円筒棚の外部に立設され、
前記昇降台が円筒棚の中心軸線位置まで延びるアームを
有し、該アームの先端に前記旋回台が配設されているこ
とを特徴とする。
において、前記昇降コラムが、前記円筒棚のフレームま
たは円筒棚を保持する筐体のフレームに一体化されてい
ることを特徴とする。
〜6のいずれかにおいて、前記昇降駆動機構としてリニ
アモータが用いられていることを特徴とする。
〜7のいずれかにおいて、前記昇降コラムの上端に上部
プーリを設け、該上部プーリにつるべ式に索条体を巻き
掛け、該索条体の両端に前記昇降台とカウンタバランス
ウエイトを取り付けたことを特徴とする。
において、前記昇降コラムの下端に下部プーリを設け
て、前記索条体を無端状態にして下部プーリに巻回さ
せ、且つ前記下部プーリに無励磁作動型ブレーキを装備
したことを特徴とする。
8または9において、前記索条体を配設した昇降コラム
の外周を、昇降台の昇降動作を許すスリットを有したカ
バーで覆い、前記索条体として前記スリットを覆う幅を
有したベルトを用いたことを特徴とする。
1〜10のいずれかにおいて、前記円筒棚がクリーンル
ームに設置され、円筒棚の下端がクリーンルームの通風
床を貫通していることを特徴とする。
1〜11のいずれかにおいて、前記円筒棚がクリーンル
ームに設置され、円筒棚の上端がクリーンルームの天井
を貫通していることを特徴とする。
基づいて説明する。図1〜図3は、本発明の第1実施形
態の保管棚装置としてのストッカMAの構成を示し、図
1は縦断面図、図2、図3は横断面図である。
に設置された円筒棚1と、その内部に配備されたスタッ
カ10Aとを備える。円筒棚1は、垂直に立設された円
筒状のフレーム2に、周方向及び上下方向に多数の保管
部(保管棚)3を設け、且つ所定箇所に、外部との間で
保管物Hの受け渡しを行う受け渡し部5を設けてなるも
のである。円筒棚1は、クリーンルームCR内に設置さ
れ、下端がクリーンルームCRのグレーチング床(通風
床)Gに設けた開口Gaを貫通し、床下空間YK内に延
びている。そして、床下空間YKの床面Yに、下端ベー
ス部8が固定されている。また、上端は、クリーンルー
ムCRの天井Tに目一杯の高さに設定されている。
駆動機構)12によって水平面内で矢印(ロ)のように
旋回駆動される旋回台11が設けられており、この旋回
台11上に昇降コラム15が垂直に立設されている。こ
の昇降コラム15には、昇降駆動機構であるリニアモー
タ25によって、矢印(イ)のように昇降させられる昇
降台20が、上下方向に移動自在に支持されている。昇
降台20は、リニアガイド23によって上下方向の動作
が案内される。旋回台11の旋回中心は、円筒棚1の中
心軸線Lに一致し、昇降台20の中心部は同中心軸線L
上に略位置している。ここでは、昇降コラム15ごと旋
回駆動されるので、昇降台20が請求項1の昇降旋回体
に相当している。
筒棚1の径方向に伸縮するアーム式の伸縮機構31を介
して保管物把持用のハンド30が装備されている。昇降
コラム15の上端には上部プーリ17、下端には下部プ
ーリ18が設けられ、上部プーリ17と下部プーリ18
間には、索条体として、所定幅の無端状のベルト19が
巻回されている。そして、このベルト19の両側に、つ
るべ式に昇降台15とカウンタバランスウエイト21が
取り付けられている。
案内機構24によって、振らつかずに昇降案内されるよ
うになっている。また、下部プーリ18には、無励磁作
動型ブレーキ27が装備されている。また、昇降コラム
15の高さ方向の中間部から昇降台15に対して、ケー
ブルベア22が延びている。さらに、昇降コラム15の
外周には、ベルト19やケーブルベア22の外側から昇
降コラム15を覆うように、カバー28が設けられてい
る。このカバー28には、昇降台15の昇降動作を許す
縦長のスリット28aが形成されており、ベルト19の
幅は、このスリット28aを覆う寸法に設定されてい
る。
際の動作は以下の通りである。 (1)スタッカ10Aは、予め伸縮機構31を縮めた状
熊で待機している。昇降台15は、下部プーリ18に装
備した無励磁作動型ブレーキ27によって定位置の保持
されている。 (2)その状態で、人手またはロボット等により、受け
渡し部5に保管物Hを置く。 (3)移載の指令により、スタッカ10Aが動作し、無
励磁作動型ブレーキ27を解放した後、旋回台11を所
定位置に旋回させると共に、リニアモータ25により昇
降台20を、受け渡し部5の高さまで移動する。 (4)受け渡し部5に昇降台20が移動したら、伸縮機
構31を伸ばし、ハンド30を受け渡し部5内に挿入す
る。 (5)そして、昇降台20を少し上昇させ、保管物Hを
ハンド30で掬うように保持する。 (6)その状態で、伸縮機構31を縮めた状態にし、保
管物HをストッカMA内に引き込む。 (7)次いで、昇降および旋回を行い、保管物Hを、保
管すべき保管部3の位置まで移動する。 (8)移動したら、伸縮機構31を伸ばし、ハンド30
を保管部3内に挿入する。 (9)そして、昇降台15を少し下降させ、保管物Hを
保管部3に降ろす。 (10)次に、伸縮機構31を縮め、ハンド30を棚か
ら出す。 (11)そして、下部プーリ18に装備した無励磁作動
型ブレーキ27により昇降台15をその位置に保持し、
次の動作指令があるまで待機する。
作において、受け渡し部3と保管部3を入れ替えた動作
を行えばよい。
り、強制的に電源が遮断されたとしても、下部プーリ1
8に装備した無励磁作動型ブレーキ27が作動するの
で、その制動・保持力によって昇降台15の落下を防止
することができる。
5自体を水平方向に走行させるわけではないから、走行
のためのガイド機構等が不要で、設備の肥大化を防止す
ることができる。また、ハンド30の位置を、円筒座標
で制御し、昇降、旋回、伸縮の3軸の動作で動かすの
で、制御が単純で、動作の高速化が図れる。また、旋回
機構を昇降コラム15の下端に配したので、昇降台15
の重量を減らすことができ、昇降ストロークが長い場合
でも昇降動作の高速化が図れる。
降させるので、機械的な動力損失を少なくでき、昇降動
作の高速化が図れる。また、その場合のストロ−クは伝
達要素の強度や精度に依存しないため、長尺化が可能と
なる。さらに、カウンタバランスウエイト21を設けた
ので、昇降台15の重量による負荷を実質的にほとんど
無くすことができ、昇降動作の高速化が可能で、しかも
位置保持の力を小さくできる。また、ベルト19の幅
で、カバー28のスリット28aを隠すので、昇降用の
アクチュエータ(リニアモータ)やリニアガイド23等
を外部より隠すことができる。
Rのグレーチング床Gに貫通させたので、床下空間YK
内に、保管部3は勿論、駆動機械類、あるいは制御装置
等を配置することができ、クリーンルームCR内の空間
の有効利用が図れる。
実施形態のストッカMBについて説明する。図4は縦断
面図、図5は横断面図である。このストッカMBは、旋
回機構を昇降台40上に設けていることを特徴としてい
る。
に固定的に立設され、昇降コラム15に沿って昇降する
昇降台40上に、旋回モータ41によって旋回駆動され
る旋回台42が支持されている。そして、旋回台42上
にスライド式の伸縮機構33を介してハンド30が取り
付けられている。33aは、スライド動作を案内するた
めのリニアガイドである。旋回台42の旋回中心は、円
筒棚1の中心軸線Lに一致している。この場合は、昇降
台40上に装備された旋回台42が、請求項1の昇降旋
回体に相当する。その他の構成は、第1実施形態と同様
であるので、同一要素には同符号を伏して説明を省略す
る。
固定的に立設し、昇降台40上に旋回台42を設けたの
で、昇降コラム15の高さが長い場合でも、昇降コラム
15自体を旋回させるものではないため、旋回力を小さ
くすることができる。また、昇降コラム15が円筒棚1
の内部に配設されているので、構造がコンパクトであ
る。
実施形態のストッカMCについて説明する。図6は縦断
面図、図7は横断面図である。このストッカMCは、前
記第2実施形態のストッカMBにおける昇降コラム15
を、円筒棚1の外部に立設し、昇降台50に、円筒棚1
の中心軸線Lの位置まで延びるアーム51を設け、この
アーム51の先端に、旋回モータ52によって旋回駆動
される旋回台53を配設したことを特徴としている。旋
回台53の旋回中心は、円筒棚1の中心軸線Lに一致し
ている。また、アーム51は、円筒棚1の切欠部1aを
通して内部に挿入されている。さらに、昇降コラム15
は、円筒棚1を保持する筐体7のフレームに一体化さ
れ、強度アップされている。この場合、円筒棚1のフレ
ーム2に一体化させることも可能である。
筒棚1の外部に配設しているので、円筒棚1の内部空間
の大きさによらずに、昇降コラム15を設計することが
できる。また、旋回台53の旋回半径を小さくすること
ができ、内部の動作空間を広く取れる。
3実施形態のストッカMCより、径を小さくした円筒棚
1を備えたものである。スタッカ10Cの基本構造は前
記と同様である。このように円筒棚1の断面積を小さく
した場合、設置床面積の縮小が可能であり、クリーンル
ームの空間の有効利用ができる。
をクリーンルームCRの天井Tより下側に設定したが、
天井を貫通して設けることもできる。そうすれば、占有
面積を増やさずに、更に保管空間の増大が図れる。ま
た、フレームの形状が実施形態のような円筒状に限定さ
れるものでないのはもちろんである。
よれば、円筒棚の内部に昇降旋回体を配設し、その昇降
旋回体に伸縮機構を介してハンドを設けているので、円
筒座標型の設備を構成することができる。したがって、
昇降機構として長い昇降コラムを設けた場合にも、昇降
コラム自体を水平方向に走行させるわけではないから、
走行のためのガイド機構等は不要であり、特別に強度を
増強させた設備を構築する必要はない。よって、保管空
間を増大させるために、円筒棚の高さを高くしても、設
備の肥大化を防止することができ、コスト低減を図るこ
とができる。また円筒座標型であり、ハンドの位置を、
昇降、旋回、伸縮の3軸の動作で動かすので、制御が単
純であり、動作を高速化でき、直線補間制御等の協調制
御をする必要がない。
を円筒棚の中心軸線回りに旋回させるようにし、旋回機
構を昇降コラムの下端に配置したので、昇降台の重量を
減らすことができる。したがって、昇降ストロークを長
くした場合にも、昇降動作の高速化が図れる。
定的に立設し、昇降台上に旋回台を設けたので、昇降コ
ラムの高さが長い場合でも、旋回力を小さくすることが
できる。
る昇降コラムを円筒棚の内部に立設したので、コンパク
トな構成を実現できる。
る昇降コラムを円筒棚の外部に立設したので、円筒棚の
内部空間の大きさによらず、昇降コラムを配設でき、昇
降コラムの強度アップも容易にできる。また、旋回台の
旋回動作半径を小さくできるので、円筒棚の断面積を小
さくでき、設置床面積の縮小が可能である。
る昇降コラムを、円筒棚のフレームまたは円筒棚を保持
する筐体のフレームに一体化させたので、構造が単純化
される上、昇降コラム及びフレームの強度を高めること
ができる。
してリニアモータを用い、昇降台を直接に非接触で駆動
するようにしたため、機械的な動力損失を少なくでき、
昇降動作の高速化が図れる。また、ストロ−クは伝達要
素の強度や精度に依存しないため、長尺化が可能とな
る。
うようにカウンタバランスウエイトを設けたので、昇降
台の重量による負荷を実質的にほとんど無くすことがで
き、昇降動作を高速化することができると共に、位置保
持の力を小さくすることができる。
タバランスウエイトに連結した索条体を下部プーリに巻
回させ、その下部プーリに無励磁作動型ブレーキを装備
したので、非常停止用として使用することにより、停電
時にも昇降台の落下の危険を無くすことができる。ま
た、位置保持用としても使用できる。
利用するベルトの幅で、昇降コラムのカバーのスリット
を隠すようにしたので、昇降用のアクチュエータや案内
機構を外部より隠すことができる。
をクリーンルームの通風床に貫通させたので、床下空間
内に、保管部は勿論、駆動機械類、あるいは制御装置等
を配置することができ、クリーンルーム内の空間の有効
利用が図れる。
をクリーンルームの天井に貫通させたので、占有面積を
増やさずに、更に保管空間の増大が図れる。
図である。
(a)は平面図、(b)は側面図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 垂直に立設されたフレームに周方向及び
上下方向に多数の保管部を形成し、且つ所定箇所に外部
との間で保管物の受け渡しを行う受け渡し部を設けてな
る円筒棚と、 該円筒棚の内部に配設され、円筒棚の中心軸線に沿って
昇降し且つ同中心軸線回りに旋回する昇降旋回体と、 該昇降旋回体上に、前記円筒棚の径方向に伸縮する伸縮
機構を介して装備された保管物把持用のハンドとを備え
たことを特徴とする保管棚装置。 - 【請求項2】 前記円筒棚の中心軸線上に、下端に配し
た旋回駆動機構によって円筒棚の中心軸線回りに旋回さ
せられる旋回式の昇降コラムが立設され、 該昇降コラムに、昇降駆動機構によって昇降させられる
昇降台が支持され、 該昇降台が前記昇降旋回体に相当することを特徴とする
請求項1記載の保管棚装置。 - 【請求項3】 前記円筒棚に沿って昇降コラムが立設さ
れ、 該昇降コラムに、昇降駆動機構によって昇降させられる
昇降台が支持され、 該昇降台に、旋回駆動機構によって円筒棚の中心軸線回
りに旋回させられる旋回台が支持され、 該旋回台が前記昇降旋回体に相当することを特徴とする
請求項1記載の保管棚装置。 - 【請求項4】 前記昇降コラムが円筒棚の内部に立設さ
れていることを特徴とする請求項3記載の保管棚装置。 - 【請求項5】 前記昇降コラムが円筒棚の外部に立設さ
れ、前記昇降台が円筒棚の中心軸線位置まで延びるアー
ムを有し、該アームの先端に前記旋回台が配設されてい
ることを特徴とする請求項3記載の保管棚装置。 - 【請求項6】 前記昇降コラムが、前記円筒棚のフレー
ムまたは円筒棚を保持する筐体のフレームに一体化され
ていることを特徴とする請求項5記載の保管棚装置。 - 【請求項7】 前記昇降駆動機構としてリニアモータが
用いられていることを特徴とする請求項2〜6のいずれ
かに記載の保管棚装置。 - 【請求項8】 前記昇降コラムの上端に上部プーリを設
け、該上部プーリにつるべ式に索条体を巻き掛け、該索
条体の両端に前記昇降台とカウンタバランスウエイトを
取り付けたことを特徴とする請求項2〜7のいずれかに
記載の保管棚装置。 - 【請求項9】 前記昇降コラムの下端に下部プーリを設
けて、前記索条体を無端状態にして下部プーリに巻回さ
せ、且つ前記下部プーリに無励磁作動型ブレーキを装備
したことを特徴とする請求項8記載の保管棚装置。 - 【請求項10】 前記索条体を配設した昇降コラムの外
周を、昇降台の昇降動作を許すスリットを有したカバー
で覆い、前記索条体として前記スリットを覆う幅を有し
たベルトを用いたことを特徴とする請求項8または9記
載の保管棚装置。 - 【請求項11】 前記円筒棚がクリーンルームに設置さ
れ、円筒棚の下端がクリーンルームの通風床を貫通して
いることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載
の保管棚装置。 - 【請求項12】 前記円筒棚がクリーンルームに設置さ
れ、円筒棚の上端がクリーンルームの天井を貫通してい
ることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の
保管棚装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25068396A JP3932575B2 (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 保管棚装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25068396A JP3932575B2 (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 保管棚装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH1098094A true JPH1098094A (ja) | 1998-04-14 |
JP3932575B2 JP3932575B2 (ja) | 2007-06-20 |
Family
ID=17211501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP25068396A Expired - Fee Related JP3932575B2 (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 保管棚装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3932575B2 (ja) |
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1996
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