JPWO2010143451A1

JPWO2010143451A1 - コンベヤ搬送システム間での移載装置と移載方法

Info

Publication number: JPWO2010143451A1
Application number: JP2011518319A
Authority: JP
Inventors: 忠正冨永
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2009-06-09
Filing date: 2010-01-20
Publication date: 2012-11-22
Anticipated expiration: 2030-01-20
Also published as: TW201103850A; WO2010143451A1; TWI476136B; JP5224199B2

Abstract

独立して昇降自在な複数のハンドを、コンベヤシステムの搬送方向と平行な方向と、一対のコンベヤシステム間を移動する方向とに移動する台車、とで移動させる。台車を一方のコンベヤシステムの搬送方向に平行に移動させながら、ハンドを昇降させることにより、一方のコンベヤシステムから物品を荷すくいし、台車をコンベヤシステム間で移動させ、台車を他方のコンベヤシステムの搬送方向に平行に移動させながら、ハンドを昇降させることにより、他方のコンベヤシステムへ物品を荷下ろしする。

Description

この発明は、コンベヤ搬送システム間での物品の移載に関する。

特許文献１：JP2004-266242A（US2008/0289932A）は、天井側から支持したスチールコンベヤにクレードルを一定ピッチで取り付け、クレードルで半導体ウェハーなどのキャリアを搬送することを開示している。また地上側のステーションにクレードルと同期して走行及び昇降するハンドを設けて、クレードルとの間でキャリアを受け渡しすることを開示している。このシステムは一種のコンベヤシステムであり、システムの実用化には異なるスチールコンベヤ間でキャリアを受け渡しする必要がある。これによって多様な搬送経路を実現でき、必要なステーションへとキャリアを搬送できる。しかしながら特許文献１は、コンベヤシステム間でのキャリアの受け渡しについて検討していない。

JP2004-266242A

この発明の課題は、コンベヤシステム間で効率的に物品を受け渡しできるようにすることにある。

この発明は、無端コンベヤに物品を係合する係合部材を一定ピッチで取り付けた少なくとも一対のコンベヤシステム間で物品を移載するために、前記少なくとも一対のコンベヤシステムが平行に配置された区間に設けられた移載装置であって、
独立して昇降自在でかつ前記係合部材との間で物品を受け渡し自在な複数のハンドと、
該複数のハンドを一括して支持し、かつ前記コンベヤシステムの搬送方向に平行な方向と、コンベヤシステム間を移動する方向の双方に移動するキャリッジ、
とを設けたことを特徴とする。

またこの発明では、無端コンベヤに物品を係合する係合部材を一定ピッチで取り付けた、少なくとも一対のコンベヤシステム間で物品を移載するために、
前記少なくとも一対のコンベヤシステムが平行に配置された区間に、独立して昇降自在でかつ前記係合部材との間で物品を受け渡し自在な複数のハンドと、該複数のハンドを一括して支持し、かつ前記コンベヤシステムの搬送方向に平行な方向と、一対のコンベヤシステム間を移動する方向とに移動するキャリッジ、とを備えた移載装置を設けるステップと、
前記キャリッジを一方のコンベヤシステムの搬送方向に平行に移動させながら、ハンドを昇降させることにより、一方のコンベヤシステムから物品を荷すくいするステップと、
キャリッジを前記コンベヤシステム間で移動させるステップと、
前記キャリッジを他方のコンベヤシステムの搬送方向に平行に移動させながら、ハンドを昇降させることにより、他方のコンベヤシステムへ物品を荷下ろしするステップ、
とを実行する。
この明細書において、移載装置に関する記載はそのまま移載方法にも当てはまり、逆に移載方法に関する記載はそのまま移載装置にも当てはまる。

この発明では、複数の物品を同時にコンベヤシステム間で受け渡しできるので、搬送能力の高いコンベヤ間を互いに接続できる。また複数のハンドは独立して昇降できるので、コンベヤシステム間での受け渡しが必要な物品のみを移載できる。従って、全体として分岐及び合流が可能なコンベヤシステムを構築できる。

複数のハンドを連動して水平面内で旋回させる単一の旋回用モータをキャリッジに設けると、コンベヤシステムでの搬送方向に合わせて物品の向きを揃えるのが容易になる。

コンベヤシステムは建屋の天井から支持されるに適したものとし、かつコンベヤシステムの下方の位置で移載装置を天井から支持自在にすると、半導体ウェハーの搬送用のコンベヤシステムなどの間で、地上スペースを占有せずに、物品を受け渡しできる。

キャリッジを前記コンベヤシステムの搬送方向に平行に走行させる第１のレールと、該第１のレールの両端部をコンベヤシステム間を移動する方向に移動させる一対の第２のレールとを設けると、キャリッジを容易に２方向に移動させることができる。
またキャリッジが第１のレールに沿って走行する間に、各ハンドを独立して昇降させ、かつ第１のレールが第２のレールに沿って移動する間に、各ハンドを旋回させると、ハンドの昇降及び旋回をキャリッジの移動と同時に行え、ロスタイムが生じない。

一対の第２のレールに対して、第１のレールの両端部を各々駆動する一対の駆動部材とを設けると、２つのコンベヤシステムの平行度が低い際に、第１のレールをコンベヤシステムの搬送方向に合わせて傾けることにより対応できる。

実施例の移載装置の平面図図１のII−II方向鉛直断面図クレードルの底部とキャリアの上部とを示す図実施例でのキャリアの受け渡しアルゴリズムを示すフローチャート実施例でのキャリアの受け渡し手順を示し、(A)では反対方向に走行するコンベヤシステム間でキャリアを受け渡しし、(B)では第１のコンベヤシステムから第２のコンベヤシステムへキャリアを受け渡しすると共に、第２のコンベヤシステムから荷すくいを行い、(C)では同方向に走行するコンベヤシステム間でキャリアを受け渡しし、(D)では下流側の移載装置のために、キャリアの順序を変更する。実施例の移載装置を用いた搬送システムのレイアウトを模式的に示す平面図

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。

図１〜図６に、実施例の移載装置６と移載方法とを示す。各図において２，４は例えば一対のコンベヤシステムで、これらの間でキャリア３６などの物品を受け渡しするために、移載装置６を設ける。この明細書では、コンベヤシステム２，４の搬送方向あるいはこれと逆向きの方向をＹ方向とし、水平面内でＹ方向に直角な方向をＸ方向、高さ方向をＺ方向とする。移載装置６は、Ｙ方向に沿って例えば一対のフレーム部材８，８を備え、フレーム部材８，８の間をＸ方向に沿った少なくとも一対のレール１０，１０で接続し、移載装置６のフレームとする。レール１２は、その両端のレール支持体１３，１３が一対のレール１０，１０上を移動する。また支柱１４により、移載装置６をクリーンルームの建屋の天井などから支持する。

レール１２上を、Ｙ方向に沿ってキャリッジとしての台車１６を走行させる。１７〜２２は移載装置６の駆動用のモータで、一対のモータ１７，１７と図２に示す歯付きベルト４６あるいはボールネジなどにより、レール１２をＸ方向に移動させる。レール支持体１３は例えば軸部材１５により回動自在に歯付きベルト４６に取り付けられ、一対のモータ１７，１７の駆動量を変えることにより、レール１２をＹ方向に対して斜めにできる。このようにすると、左右のコンベヤシステム２，４が完全には平行でない場合も、キャリア３６の受け渡しができる。モータ１８は、図２に示す歯付きベルト４４などにより、台車１６をレール１２に沿ってＹ方向に走行させる。旋回用のモータ２０は台車１６上に設けられ、歯付きベルト２４とギア２８，３０などを介して、複数の昇降用のモータ２２を例えば１８０°旋回させる。そしてモータ２２の上部にハンド２６を設け、図２に示すボールネジ４２などにより昇降させる。

以上のようにすると、例えば３個のハンド２６は、Ｘ方向及びＹ方向には台車１６と共に移動し、水平面内での旋回はモータ２０により同時に一括して行われる。そして各ハンド２６はＺ方向については独立して昇降する。なお軸部材１５を設けず、レール支持体１３を図２の歯付ベルト４６に固着するだけでも、コンベヤシステム２，４間の平行度が僅かに低い場合に対応できる。

コンベヤシステム２，４では、それぞれスチールベルト３２に一定のピッチでクレードル３４を取り付け、図示しない支持手段によりクリーンルームの建屋天井により支持され、図２などに示すように、移載装置６よりも高い位置にある。そして図示しない駆動プーリなどにより、エンドレスのスチールベルト３２は例えば一定速度で一定方向に移動する。また図３に示すように、クレードル３４は底部に左右一対の支持部３５，３５を備え、支持部３５，３５でキャリア３６の上部のフランジ３７などを支持する。

移載装置６の底部には、パンチメタルプレート４０あるいはネット状の部材を設け、４１はパンチ孔で、クリーンエアのダウンフローを乱さないために設ける。キャリア３６などが万一落下しても、プレート４０で支持できる。さらに移載装置６は、クレードル３４の位置のセンサ、キャリア３６の有無のセンサ、及びキャリア３６に取り付けられたＩＤなどのリーダと、図示しないコンベヤシステム２，４のコントローラとの通信部を備えている。移載装置６の図示しない制御部は、通信部を介してコントローラから、コンベヤシステム２，４のどのクレードル３４からどのクレードル３４へ、どのＩＤのキャリア３６を移載するかの指令を受け取る。そしてこの指令に応じて、モータ１７，１７によりレール１２をＸ方向に移動させ、これと同時に、モータ２０によりモータ２２を回転させる。また制御部は、モータ１８により台車１６をＹ方向に走行させ、個別のモータ２２によりハンド２６を個別に昇降させる。

図４に、移載装置６によるコンベヤシステム２，４間でのキャリア３６の受け渡しを示す。台車１６を荷すくいする側のスチールコンベヤと等速でＹ方向に走行させる。そして複数のハンド２６の内で、荷すくいするハンドのみを選択的に上昇させ、キャリア３６のフランジ３７を支持部３５よりも上昇させて、キャリア３６をクレードル３４から荷すくいする。続いて台車１６を減速して、フランジ３７を支持部３５と干渉しない位置へ移動させた後に、ハンド２６を下降させる。このようにしてコンベヤシステム２，４とハンド２６との干渉を回避しながら荷すくいする。

続いて台車用のレール１２をＸ方向に移動させ、この間にハンド２６を１８０°旋回させ、荷下ろしするハンドを上昇させる。実施例では一対のコンベヤシステム２，４は搬送方向が逆向きであることを想定し、かつキャリア３６には向きがあるので、台車１６をＸ方向に移動させる間にハンドを１８０°旋回させる。続いて荷下ろしする側のコンベヤシステムよりやや優速で台車１６を走行させ、フランジ３７をキャリア３６の支持部３５の上部へ挿入するように、ハンド２６が走行する。次いで台車１６をコンベヤと等速にし、ハンド２６を下降させて、キャリア３６のハンド３７をクレードル３４の支持部３５へ受け渡しする。この後、台車を減速させると、受け渡しが完了する。

図５に、コンベヤシステム２，４間でのキャリアの受け渡しのパターンを示す。(A)ではコンベヤシステム２，４の搬送方向が逆向きで、台車１６はステップ１でコンベヤシステム２から荷すくいを行い、ステップ２でコンベヤシステム４側に移動し、この間にハンドを１８０°旋回させる。ステップ３でコンベヤシステム４に対して荷下ろしし、ステップ４でコンベヤシステム２側に復帰する。

(B)では、ステップ１でコンベヤシステム２から荷すくいし、ステップ２でコンベヤシステム４側に移動し、この間にハンドを旋回させる。ステップ３でコンベヤシステム４への荷下ろしを行い、ステップ４で逆走し、ステップ５でコンベヤシステム４から荷すくいして、ステップ６でコンベヤシステム２側に移動する。このようにすると、コンベヤシステム４に対して荷下ろしと荷すくいとを１サイクルの間に実行でき、同様にコンベヤシステム２に対しても荷下ろしと荷すくいを１サイクルの間に実行できる。

(C)はコンベヤシステム２，４の搬送方向が同方向の例を示し、ステップ１でコンベヤシステム２から荷すくいし、ステップ２で台車がコンベヤシステム４側に移動すると共にハンドを１８０°旋回させ、ステップ３で台車を逆走させ、ステップ４で荷下ろしする。次いでステップ５で台車を逆走させ、ステップ６でコンベヤシステム２側へ復帰させる。

(D)は、上流側の移載装置６を用いて、下流側の移載装置６’（図６）のためにキャリア３６の順序を変更する例を示す。このようにすると、下流側の移載装置６’で例えば３個のキャリアを同時に受け渡しできる。ステップ１で移載装置６はコンベヤシステム２または４から荷すくいし、ステップ２で逆送し、ステップ３で元のコンベヤシステムへ荷下ろしする。これらのステップにより、受け渡しするキャリア３６が搬送方向に沿って３個連続するように、キャリア３６の順序を変更する。例えばコンベヤシステム２に、
…，空，キャリアＡ，空，…，キャリアＢ，空，キャリアＣ，… の順にキャリア３６が並んでいるとする。ここでステップ１でキャリアＡを荷すくいし、ステップ２で逆送した後に、ステップ３でキャリアＢ，Ｃ間の空のクレードルにキャリアＡを荷下ろしする。すると下流側の移載装置６’では、キャリアＢ，Ａ，Ｃを一括して移載できるので、効率的である。

図６はコンベヤシステム２，４のレイアウトを示し、５０はコンベヤシステム２の内部の小さなループから成るコンベヤシステムである。そして移載装置６を用いることにより、コンベヤシステム２，４を接続でき、またコンベヤシステム２，５０を接続できる。そこで例えば半導体工場でのインターベイルートと、イントラベイルートとにコンベヤシステムを設置し、これらの間を移載装置６で接続すれば、半導体工場の全体をカバーするコンベヤシステムが得られる。

実施例ではレール１２と台車１６を歯付きベルトで駆動したが、これらの部材を自走させてもよい。またハンド２６の昇降にはボールネジ４２を用いたが、歯付きベルトなどで昇降させても良い。実施例のコンベヤシステム２，４及び移載装置６は、天井付近に設けるものの他に、床面付近に設けるものであっても良い。

実施例では以下の効果が得られる。
(1) コンベヤシステム２，４間を接続でき、コンベヤシステム２，４を統合して分岐と合流のあるコンベヤシステムにできる。
(2) 複数のハンドを一括して水平面内で運動かつ旋回させるので、受け渡し能力が高い。またハンドは独立して昇降するので、必要なハンドのみを駆動できる。
(3) コンベヤシステム２，４と移載装置６は天井付近に設けることができるので、その下部に通路と処理装置などを配置できる。
(4) ハンド２６をそれぞれ独立した台車に搭載する場合に比べ、台車１６に一括して搭載するので、フットプリントを小さくできる。
(5) レール１２はモータ１７，１７の駆動量を異ならせることにより、Ｙ方向から傾けることができる。このためコンベヤシステム２，４が完全には平行でない区間でも受け渡しが可能である。
(6) パンチメタルプレート４０を設けることにより、キャリア３６などの落下を防止でき、しかもクリーンエアの流れを妨げない。

２，４コンベヤシステム６移載装置８フレーム部材
１０，１２レール１３レール支持体１４支柱
１５軸部材１６台車１７〜２２モータ
２４歯付きベルト２６ハンド２８，３０ギア
３２スチールベルト３４クレードル３５支持部
３６キャリア３７フランジ４０パンチメタルプレート
４１パンチ孔４２ボールネジ４４，４６歯付きベルト
５０コンベヤシステム

Claims

無端コンベヤに物品を係合して支持する係合部材を一定ピッチで取り付けた少なくとも一対のコンベヤシステム間で物品を移載するために、前記少なくとも一対のコンベヤシステムが平行に配置された区間に設けられた移載装置であって、
独立して昇降自在でかつ前記係合部材との間で物品を受け渡し自在な複数のハンドと、
該複数のハンドを一括して支持し、かつ前記コンベヤシステムの搬送方向に平行な方向と、コンベヤシステム間を移動する方向の双方に移動するキャリッジ、
とを設けたことを特徴とする、移載装置。
前記複数のハンドを連動して水平面内で旋回させる単一の旋回用モータを、前記キャリッジに設けたことを特徴とする、請求項１の移載装置。
前記コンベヤシステムは建屋の天井から支持されるに適し、かつ前記コンベヤシステムの下方の位置で、移載装置を天井から支持自在にしたことを特徴とする、請求項１の移載装置。
前記キャリッジを前記コンベヤシステムの搬送方向に平行に走行させる第１のレールと、該第１のレールの両端部をコンベヤシステム間を移動する方向に移動させる一対の第２のレールとを設けると共に、
前記キャリッジが第１のレールに沿って走行する間に、各ハンドを独立して昇降させ、
かつ前記第１のレールが第２のレールに沿って移動する間に、各ハンドを旋回させるように構成したことを特徴とする、請求項１の移載装置。
前記一対の第２のレールに対して、前記第１のレールの両端部を各々駆動する一対の駆動部材とを設けたことを特徴とする、請求項４の移載装置。
無端コンベヤに物品を係合して支持する係合部材を一定ピッチで取り付けた、少なくとも一対のコンベヤシステム間で物品を移載するために、
前記少なくとも一対のコンベヤシステムが平行に配置された区間に、独立して昇降自在でかつ前記係合部材との間で物品を受け渡し自在な複数のハンドと、該複数のハンドを一括して支持し、かつ前記コンベヤシステムの搬送方向に平行な方向と一対のコンベヤシステム間を移動する方向とに移動するキャリッジ、とを備えた移載装置を設けるステップと、
前記キャリッジを一方のコンベヤシステムの搬送方向に平行に移動させながら、ハンドを昇降させることにより、一方のコンベヤシステムから物品を荷すくいするステップと、
キャリッジを前記コンベヤシステム間で移動させるステップと、
前記キャリッジを他方のコンベヤシステムの搬送方向に平行に移動させながら、ハンドを昇降させることにより、他方のコンベヤシステムへ物品を荷下ろしするステップ、
とを実行する、移載方法。