JPWO2015001907A1 - 搬送システム - Google Patents

Abstract

搬送システム（１）は、レチクルを保管する保管容器（３）と、保管容器（３）が載置される回転棚（５）と、回転棚（５）の載置面（５ａ）を水平方向に沿って移動させる棚移動部（７）と、昇降及び伸長する搬送アーム（３２ａ），（３２ｂ）を有し、保管容器（３）との間でレチクルを搬送する搬送装置（９）と、搬送装置（９）に設けられ、保管容器（３）を検出する光学センサ（１１）と、棚移動部（７）及び搬送装置（９）を制御する制御部（１３）と、回転棚（５）上に載置された保管容器（３）の搬送装置（９）に対する上下位置及び水平位置の基準値を記憶する記憶部（１５）とを備え、制御部（１３）は、光学センサ（１１）により検出された保管容器（３）の上下位置及び水平位置の実測値を記憶部（１５）に記憶されている基準値と比較し、棚移動部（７）及び搬送装置（９）の少なくとも一方を制御して搬送位置を補正する。

Description

本発明は、搬送システムに関する。

特許文献１には、レチクルの保管装置が開示されている。特許文献１に記載の保管装置では、レチクルが保管される保管容器（ポッド）が回転式の棚に載置され、搬送装置によって保管容器からレチクルが搬送されている。

特開４２１５０７９号公報

保管容器が回転棚に載置されたとき、レチクル（物品）の重さや保管容器の個体差などにより、保管容器と搬送装置との位置関係が規定の位置からずれるおそれがある。回転棚に載置された保管容器の位置にずれが生じていると、搬送装置によりレチクルを搬送する際、搬送装置のアームが保管容器に接触するおそれがある。アームが保管容器に接触すると塵が発生するおそれがあり、塵の発生は、クリーンな環境が求められる搬送システムでは好ましくない。また、アームと保管容器との接触により、装置に破損が生じるおそれがある。そのため、搬送装置と保管容器との接触を防止する必要がある。

本発明は、搬送装置と保管容器との接触を防止できる搬送システムを提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る搬送システムは、物品を保管する保管容器と、保管容器が載置される載置面を有する棚と、棚の載置面を水平方向に沿って移動させる棚移動部と、昇降及び伸長するアームを有し、保管容器との間で物品を搬送する搬送装置と、搬送装置に設けられ、保管容器を検出するセンサと、棚移動部及び搬送装置を制御する制御部と、棚上に載置された保管容器の搬送装置に対する上下位置及び水平位置の基準値を記憶する記憶部と、を備え、制御部は、センサにより検出された保管容器の上下位置及び水平位置の実測値を記憶部に記憶されている基準値と比較し、棚移動部及び搬送装置の少なくとも一方を制御して搬送位置を補正することを特徴とする。

この搬送システムでは、センサにより検出された保管部の上下位置及び水平位置の実測値を記憶部に記憶されている基準値と比較し、棚移動部及び搬送装置の少なくとも一方を制御して搬送位置を補正する。これにより、搬送システムでは、搬送装置により物品の搬送を行う際、保管容器の初期位置がずれている場合であっても、搬送位置を補正することにより正確な位置で物品の搬送を行うことができる。したがって、搬送システムでは、搬送装置のアームと保管容器との接触を防止することができる。その結果、搬送システムでは、搬送装置のアームと保管容器との接触による発塵や物品の破損などを防止できる。

一実施形態においては、記憶部は、基準値からのずれ量の許容範囲である許容値を記憶しており、制御部は、センサによる実測値が許容値を超えている場合には、エラーと判定してもよい。これにより、搬送システムでは、物品の搬送が停止されるため、搬送のミスを防止できる。したがって、搬送システムでは、搬送装置のアームと保管容器との接触による発塵や物品の破損などをより効果的に防止できる。

一実施形態においては、記憶部は、保管容器の左右方向における一端部から所定位置までの水平距離を、保管容器の水平位置での基準値として記憶しており、制御部は、センサにより保管容器の一端部が検出された後に、棚移動部及び搬送装置の少なくとも一方を制御して保管容器が基準値の位置となるように、保管容器を水平方向に移動させてもよい。これにより、搬送システムでは、センサにより保管容器の一端部を検出することにより保管容器の水平方向でのずれ量を把握できる。したがって、搬送システムでは、センサのスキャン範囲を狭くすることができ、搬送位置の補正に要する時間の短縮を図ることができる。

一実施形態においては、保管容器は、物品を収容する収容領域を有する保管部が複数段設けられていてもよい。保管部が複数段設けられている保管容器では、保管部にずれが生じ易い。そのため、このような構成を有する保管容器では、上記の構成が特に有効である。

一実施形態においては、搬送装置は、保管部を昇降させて保管容器を開閉し、保管容器との間で物品を搬送しており、センサは、物品を搬送装置により搬送する前に保管部の位置を検出してもよい。これにより、搬送システムでは、物品を搬送する度に保管部の位置を検出するため、搬送装置のアームと保管容器との接触による発塵や物品の破損などをより効果的に防止できる。

一実施形態においては、センサは、物品が搬送装置により搬送されて保管部が閉じられたときに保管部の位置を検出し、制御部は、物品の搬送の後に、物品を搬送する前に検出された位置と同じ位置において保管部がセンサによって検出されなかった場合には、エラーと判定してもよい。保管容器には、通常、パージガス（クリーンガス）が供給されている。物品を搬送した際、保管部が元の位置に戻されずにずれた場合、そこからパージガスが流出して保管容器の環境をクリーンに保つことができなくなるおそれがある。そこで、搬送システムでは、物品の搬送の後にセンサによって保管部が検出されなかった場合にはエラーと判定することにより、物品の品質の信頼性を確保できる。

本発明によれば、搬送装置と保管容器との接触を防止できる。

図１は、一実施形態に係る搬送システムを示す図である。 図２は、搬送システムの構成を示す図である。 図３は、保管容器を示す正面図である。 図４は、光学センサによるフランジ部の鉛直方向でのスキャン方法を説明する図である。 図５は、光学センサによるフランジ部の水平方向でのスキャン方法を説明する図である。 図６は、搬送システムの動作を示すフローチャートである。

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。

図１は、一実施形態に係る搬送システムを示す図である。図２は、搬送システムの構成を示す図である。各図に示す搬送システム１は、レチクル（物品）を搬送するシステムである。なお、搬送システム１により搬送される物品は、レチクルに限定されない。

図１及び図２に示すように、搬送システム１は、保管容器３と、回転棚５と、棚移動部７と、搬送装置９と、光学センサ１１と、制御部１３と、記憶部１５と、を備えている。

図３は、保管容器を示す正面図である。図３に示す保管容器３は、レチクルをクリーンな環境で保管する容器である。保管容器３は、例えば１２枚のレチクルを収容する。保管容器３は、底部２０と、保管部２２と、蓋部２４と、を有している。保管部２２は、複数段（ここでは１１個）重ねられている。保管部２２及び蓋部２４は、その内部にレチクルを収容する収容領域を有している。保管部２２及び蓋部２４は、フランジ部２６ａ，２６ｂを有している。フランジ部２６ａ，２６ｂは、保管部２２及び蓋部２４において、その側部から左右に張り出している。蓋部２４は、保管部としての機能を有している。

保管容器３は、フランジ部２６ａ，２６ｂが持ち上げられることにより、開閉自在とされている。保管容器３は、保管部２２及び蓋部２４が取り外し可能とされており、上下方向に移動させることにより開閉する。すなわち、保管容器３では、フランジ部２６ａ，２６ｂを持ち上げることにより、保管容器３の一部が開口し、レチクルが搬送可能となる。

回転棚５は、保管容器３が載置される棚である。回転棚５は、円環形状を呈している。回転棚５は、保管容器３を載置する載置面５ａを有している。回転棚５は、棚移動部７により、軸中心に回転する。回転棚５の載置面５ａは、水平方向に沿って移動する。図１では、保管容器３が回転棚５に１つだけ載置されている状態を示しているが、回転棚５には複数の保管容器３が載置可能とされている。回転棚５には、保管容器３にパージガス（クリーンガス）を供給する供給部（図示しない）が設けられている。

棚移動部７は、回転棚５を回転移動させる。棚移動部７は、例えば駆動源としてパルスモータ（ステッピングモータ）を備えており、制御部１３から出力されるパルス信号に応じて回転棚５を回転移動させる。棚移動部７は、制御部１３により動作が制御される。

搬送装置９は、回転棚５との間においてレチクルの搬送を行う装置である。搬送装置９は、回転棚５の近傍に配置されており、保管容器３と対向する。搬送装置９は、開閉アーム３０ａ，３０ｂと、搬送アーム３２ａ，３２ｂと、を備えている。開閉アーム３０ａ，３０ｂは、例えば伸縮自在なスカラーアーム（フォーク）である。開閉アーム３０ａ，３０ｂは、水平方向に沿って伸縮すると共に、図示しない昇降機構により上下方向に昇降自在とされている。一対の開閉アーム３０ａ，３０ｂの離間距離は、保管容器３のフランジ部２６ａ，２６ｂの距離に相当している。すなわち、開閉アーム３０ａ，３０ｂは、保管容器３側に向かって伸びたときに、フランジ部２６ａ，２６ｂの下方に位置する。開閉アーム３０ａ，３０ｂは、フランジ部２６ａ，２６ｂの下端部に当接し、保管部２２及び蓋部２４を昇降させて保管容器３を開閉させる。

搬送アーム３２ａ，３２ｂは、伸縮自在なスカラーアーム（フォーク）である。搬送アーム３２ａ，３２ｂは、レチクルの搬送を行う。搬送アーム３２ａ，３２ｂは、開閉アーム３０ａ，３０ｂの内側に配置されている。搬送アーム３２ａ，３２ｂは、水平方向に沿って伸縮すると共に、図示しない昇降機構により上下方向に昇降自在とされている。一対の搬送アーム３２ａ，３２ｂの離間距離は、レチクルの幅以下とされている。すなわち、搬送アーム３２ａ，３２ｂは、レチクルの下部を支持してレチクルを搬送する。搬送アーム３２ａ，３２ｂは、開閉アーム３０ａ，３０ｂにより保管容器３が開けられた後、保管容器３内に進出してレチクルの搬送を行う。搬送装置９は、制御部１３により動作が制御される。

光学センサ１１は、保管容器３のフランジ部２６ｂの位置を検出する。光学センサ１１は、例えばレーザーセンサである。光学センサ１１は、開閉アーム３０ａ，３０ｂの伸長する方向（水平方向）に沿ってレーザーを照射する位置に配置されている。具体的には、光学センサ１１は、一方の開閉アーム３０ａの基端部側に配置されている。光学センサ１１は、レーザーを照射してフランジ部２６ｂ（保管容器３）を検出する。光学センサ１１は、例えば、フランジ部２６ｂを検出するときにのみレーザーを照射する。なお、光学センサ１１は、フランジ部２６ａを検出してもよいし、フランジ部２６ａ，２６ｂの両方を検出してもよい。

図４及び図５を参照して、光学センサ１１によるフランジ部２６ｂの検出方法について説明する。図４は、光学センサによるフランジ部の鉛直方向のスキャン方法を説明する図である。図５は、光学センサによるフランジ部の水平方向のスキャン方法を説明する図である。最初に、光学センサ１１によるフランジ部２６ｂの鉛直方向のスキャン方法を説明する。

図４（ａ）に示すように、最初に、レーザーＬを照射し、レーザーＬを上方に向かって走査する。次に、図４（ｂ）に示すように、レーザーＬによりフランジ部２６ｂの鉛直方向（上下方向）における下端部を検出する。続いて、図４（ｃ）に示すように、レーザーＬを更に上方に向かって走査し、レーザーＬによりフランジ部２６ｂの鉛直方向における上端部を検出する。続いて、図４（ｄ）に示すように、フランジ部２６ｂの上端部を検出した後、レーザーＬを下方に向かって走査する。最後に、図４（ｅ）に示すように、フランジ部２６ｂの鉛直方向における中央位置を検出する。

続いて、光学センサ１１によるフランジ部２６ｂの水平方向のスキャン方法を説明する。図５（ａ）に示すように、フランジ部２６ｂの鉛直方向の中央位置を検出した後、レーザーＬを水平方向の一方側（図示左側）に向かって走査する。次に、図５（ｂ）に示すように、レーザーＬによりフランジ部２６ｂの水平方向における端部（一端部）を検出する。続いて、図５（ｃ）に示すように、フランジ部２６ｂの端部を検出した後、レーザーＬを水平方向の他方側（図示右側）に向かって走査する。最後に、図５（ｄ）に示すように、フランジ部２６ｂの水平方向における位置を検出する。

光学センサ１１は、レチクルを搬送する前、すなわち保管部２２（蓋部２４）のフランジ部２６ａ，２６ｂを持ち上げる前にフランジ部２６ｂを検出する。また、光学センサ１１は、保管部２２（蓋部２４）が閉じられたときにフランジ部２６ｂを検出する。光学センサ１１は、検出結果、すなわち保管部２２（蓋部２４）の位置の実測値を制御部１３に出力する。

制御部１３は、棚移動部７及び搬送装置９の動作を制御する。制御部１３は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスクなどで構成される。

制御部１３は、搬送システム１の動作を統括する部分であり、レチクルの搬送スケジュールに応じて棚移動部７及び搬送装置９を制御する。本実施形態では、制御部１３は、光学センサ１１により検出された保管容器３の上下位置及び水平位置の実測値を記憶部１５に記憶されている基準値と比較し、棚移動部７及び搬送装置９の少なくとも一方を制御して保管容器３の位置を補正する。本実施形態では、制御部１３は、例えば棚移動部７を制御して搬送位置、すなわち保管容器３の位置を補正する。詳細には、制御部１３は、基準値と実測値との比較し、その値の差（距離）を算出する。制御部１３は、算出した差の分だけ保管容器３を水平方向に移動させるように棚移動部７を制御する。

制御部１３は、実測値が記憶部１５に記憶されている許容値を超えているか否かを判定し、実測値が許容値を超えていると判定した場合には、エラーと判定する。すなわち、制御部１３は、基準値と実測値との比較し、その値の差（距離）が許容値を超えている場合には、エラーと判定する。制御部１３は、エラーと判定した場合には、例えば報知手段（ブザー、ディスプレイなど）に警告を示す旨の情報を出力する。

また、制御部１３は、開閉アーム３０ａ，３０ｂが下降した後、すなわち保管部２２（蓋部２４）が閉じられた後に、光学センサ１１によって、レチクルを搬送する前と同じ位置においてフランジ部２６ａ，２６ｂが検出されない場合には、エラーと判定する。制御部１３は、エラーと判定した場合には、例えば報知手段（ブザー、ディスプレイなど）に警告を示す旨の情報を出力する。一方、制御部１３は、開閉アーム３０ａ，３０ｂが下降した後に光学センサ１１によりフランジ部２６ａ，２６ｂが検出された場合には、保管部２２（蓋部２４）が正常に閉じられた判定する。

記憶部１５は、回転棚５上に載置された保管容器３の搬送装置９に対する上下位置及び水平位置の基準値を記憶している。基準値は、回転棚５の載置面５ａに載置された保管容器３と搬送装置９（搬送アーム３２ａ，３２ｂ）との位置関係に基づいて予め設定される値である。保管容器３の水平位置での基準値は、保管部２２（蓋部２４）のフランジ部２６ｂにおける左右方向の一端部から所定位置までの水平距離である。

また、記憶部１５は、許容値を記憶している。許容値は、保管容器３の位置について、基準値からのずれ量として許容される範囲を示す値である。許容値は、予め設定される値である。記憶部１５には、光学センサ１１により検出された実測値が記憶されてもよい。

続いて、搬送システム１の動作について説明する。図６は、搬送システムの動作を示すフローチャートである。

図６に示すように、まず光学センサ１１により保管容器３のフランジ部２６ｂが検出される（ステップＳ０１）。次に、光学センサ１１により検出されたフランジ部２６ｂの位置の実測値と、記憶部１５に記憶されている基準値との比較が制御部１３により行われる（ステップＳ０２）。

続いて、光学センサ１１により検出されたフランジ部２６ｂの位置の実測値が許容値を超えているか否かが制御部１３により判定される（ステップＳ０３）。実測値が許容値を超えていると判定された場合には、エラーであると判定する。この場合、報知手段（例えば、ブザーによるアラームやテキスト表示等）によりエラーが操作者等に報知される（ステップＳ０８）。一方、実測値が許容値を超えていると判定されなかった場合には、実測値と基準値に基づいて、制御部１３による制御により棚移動部７が駆動され保管容器３の位置補正が行われる（ステップＳ０４）。

保管容器３の位置補正が行われた後、搬送装置９の開閉アーム３０ａ，３０ｂにより、保管容器３の保管部２２が持ち上げられる（ステップＳ０５）。これにより、保管容器３が開口し、レチクルが出し入れ可能とされる。次に、搬送装置９の搬送アーム３２ａ，３２ｂにより、保管容器３においてレチクルの搬送が行われる（ステップＳ０６）。レチクルが搬送されると、搬送装置９の開閉アーム３０ａ，３０ｂが下降して保管部２２が閉じられる（ステップＳ０７）。以上の動作が各保管部２２及び蓋部２４でそれぞれ繰り返される。

本実施形態の搬送システム１では、レチクルが搬送され、フランジ部２６ａ，２６ｂが開閉アーム３０ａ，３０ｂにより下降されて閉じられた後、閉じられた保管部２２（蓋部２４）のフランジ部２６ｂが光学センサ１１により検出される。そして、開閉アーム３０ａ，３０ｂが下降した後に光学センサ１１によりフランジ部２６ｂが検出されない場合には、制御部１３によりエラーと判定され、アラーム等が出力される。一方、開閉アーム３０ａ，３０ｂが下降した後に光学センサ１１によりフランジ部２６ａ，２６ｂが検出された場合には、保管部２２（蓋部２４）が正常に閉じられたと制御部１３により判定される。

以上説明したように、本実施形態に係る搬送システム１では、制御部１３は、光学センサ１１により検出された保管容器３の上下位置及び水平位置の実測値を記憶部１５に記憶されている基準値と比較し、棚移動部７を制御して搬送位置、すなわち保管容器３の位置を補正する。これにより、搬送システム１では、搬送装置９によってレチクルの搬送を行う際、保管容器３の初期位置がずれていた場合であっても、搬送位置を補正することにより正確な位置でレチクルの搬送を行うことができる。したがって、搬送システム１では、搬送装置９の搬送アーム３２ａ，３２ｂと保管容器３との接触を防止することができる。その結果、搬送システム１では、搬送装置９と保管容器３との接触による発塵やレチクルの破損などを防止できる。

本実施形態では、記憶部１５は、基準値からのずれ量の許容範囲である許容値を記憶している。制御部１３は、光学センサ１１による実測値が許容値を超えている場合には、エラーと判定する。これにより、搬送システム１では、レチクルの搬送が停止されるため、搬送のミスを防止できる。したがって、搬送システム１では、搬送装置９の搬送アーム３２ａ，３２ｂと保管容器３との接触による発塵やレチクルの破損などをより効果的に防止できる。

本実施形態では、記憶部１５は、保管容器３のフランジ部２６ｂにおける一端部から所定位置までの水平距離を、保管容器３の水平位置での基準値として記憶している。制御部１３は、光学センサ１１により保管容器３のフランジ部２６ｂ一端部が検出された後に、棚移動部７を制御して保管容器３が基準値の位置となるように、回転棚５を回転させて保管容器３を水平方向に移動させている。これにより、搬送システム１では、光学センサ１１により保管容器３の保管部（蓋部２４）のフランジ部２６ｂの一端部を検出することにより保管容器３の水平方向でのずれ量を把握できる。したがって、搬送システム１では、光学センサ１１のスキャン範囲を狭くすることができ、搬送位置の補正に要する時間の短縮を図ることができる。

本実施形態では、搬送装置９は、保管部２２（蓋部２４）を昇降させて保管容器３を開閉し、保管容器３との間でレチクルを搬送している。そして、光学センサ１１は、レチクルを搬送装置９により搬送する前に保管部２２（蓋部２４）のフランジ部２６ｂの位置を検出している。これにより、搬送システム１では、レチクルを搬送する度に保管部２２（蓋部２４）のフランジ部２６ｂの位置を検出するため、搬送装置９の搬送アーム３２ａ，３２ｂと保管容器３との接触による発塵やレチクルの破損などをより効果的に防止できる。

本実施形態では、光学センサ１１は、レチクルが搬送装置９により搬送されて保管部２２（蓋部２４）が閉じられたときに保管部２２（蓋部２４）のフランジ部２６ｂの位置を検出する。制御部１３は、レチクルの搬送の後に、レチクルが搬送される前と同じ位置において光学センサ１１によって保管部２２（蓋部２４）のフランジ部２６ｂが検出されなかった場合には、エラーと判定する。保管容器３には、通常、パージガスが回転棚５から供給されている。レチクルを搬送した際、保管部２２（蓋部２４）が元の位置に戻されずにずれた場合、そこからパージガスが流出して保管容器３の環境をクリーンに保つことができなくなるおそれがある。そこで、搬送システム１では、レチクルの搬送の後に光学センサ１１によって保管部２２（蓋部２４）のフランジ部２６ｂが検出されなかった場合にはエラーと判定することにより、レチクルの品質の信頼性を確保できる。

本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では、保管容器３として底部２０、複数の保管部２２及び蓋部２４を有する構成を一例に説明したが、保管容器はその他の形態であってもよい。

上記実施形態では、搬送位置の補正（保管容器３の位置の補正）を行う際に、回転棚５を棚移動部７により移動させているが、搬送装置９を移動させてもよい。また、棚移動部７及び搬送装置９の両方を移動させてもよい。

１…搬送システム、３…保管容器、５…回転棚、７…棚移動部、９…搬送装置、１１…光学センサ、１３…制御部、１５…記憶部。

Claims (6)

1. 物品を保管する保管容器と、
   前記保管容器が載置される載置面を有する棚と、
   前記棚の前記載置面を水平方向に沿って移動させる棚移動部と、
   昇降及び伸長するアームを有し、前記保管容器との間で前記物品を搬送する搬送装置と、
   前記搬送装置に設けられ、前記保管容器を検出するセンサと、
   前記棚移動部及び前記搬送装置を制御する制御部と、
   前記棚上に載置された前記保管容器の前記搬送装置に対する上下位置及び水平位置の基準値を記憶する記憶部と、を備え、
   前記制御部は、前記センサにより検出された前記保管容器の上下位置及び水平位置の実測値を前記記憶部に記憶されている前記基準値と比較し、前記棚移動部及び前記搬送装置の少なくとも一方を制御して搬送位置を補正することを特徴とする搬送システム。
2. 前記記憶部は、前記基準値からのずれ量の許容範囲である許容値を記憶しており、
   前記制御部は、前記センサによる実測値が前記許容値を超えている場合には、エラーと判定することを特徴とする請求項１記載の搬送システム。
3. 前記記憶部は、前記保管容器の左右方向における一端部から所定位置までの水平距離を、前記保管容器の水平位置での前記基準値として記憶しており、
   前記制御部は、前記センサにより前記保管容器の前記一端部が検出された後に、前記棚移動部及び前記搬送装置の少なくとも一方を制御して前記保管容器が前記基準値の位置となるように、前記保管容器を水平方向に移動させることを特徴とする請求項１又は２記載の搬送システム。
4. 前記保管容器は、前記物品を収容する収容領域を有する保管部が複数段設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の搬送システム。
5. 前記搬送装置は、前記保管部を昇降させて前記保管容器を開閉し、前記保管容器との間で前記物品を搬送しており、
   前記センサは、前記物品を前記搬送装置により搬送する前に前記保管部の位置を検出することを特徴とする請求項４記載の搬送システム。
6. 前記センサは、前記物品が前記搬送装置により搬送されて前記保管部が閉じられたときに前記保管部の位置を検出し、
   前記制御部は、前記物品の搬送の後に、前記物品を搬送する前に検出された位置と同じ位置において前記保管部が前記センサによって検出されなかった場合には、エラーと判定することを特徴とする請求項５記載の搬送システム。
   

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