JPWO2018179931A1

JPWO2018179931A1 - 天井搬送車

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Publication number: JPWO2018179931A1
Application number: JP2019508720A
Authority: JP
Inventors: 誠小林
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2017-03-28
Filing date: 2018-02-13
Publication date: 2019-11-07
Anticipated expiration: 2038-02-13
Also published as: CN110326097B; US10964573B2; TWI748071B; TW201838906A; WO2018179931A1; JP6690778B2; CN110326097A; US20200013652A1

Abstract

天井搬送車は、走行レールに沿って走行する走行部と、走行部に設けられた昇降部と、昇降部によって昇降させられ、容器が有するフランジ部を保持する保持部と、保持部に対して昇降自在であり、フランジ部に形成された凹部に嵌合する位置決め部と、保持部に対する位置決め部の相対的な上昇動作を検出する検出部と、昇降部によって保持部が下降させられている場合において、検出部によって上昇動作が検出されたときに、容器が移載先の載置面に配置されていることを認識する制御部と、を備える。

Description

本開示は、天井搬送車に関する。

走行レールに沿って走行する走行部と、走行部に設けられた昇降部と、昇降部によって昇降させられ、容器が有するフランジ部を保持する保持部と、保持部に設けられ、フランジ部を検出する投受光式の光センサと、を備える天井搬送車が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許第４２３９７４８号公報

上述したような天井搬送車においては、例えば、移載先（ロードポート等）の載置面に配置されている容器（ＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）等）を回収するために、昇降部によって保持部が下降させられる。その際に、容器が有するフランジ部を投受光式の光センサが検出し得るように構成されているため、容器が移載先の載置面に配置されていることを認識することができる。しかし、フランジ部の形状、色等によっては、容器が移載先の載置面に配置されていることを正確に認識することが困難な場合がある。

本開示は、容器が移載先の載置面に配置されていることを正確に認識することができる天井搬送車を提供することを目的とする。

本開示の一側面の天井搬送車は、走行レールに沿って走行する走行部と、走行部に設けられた昇降部と、昇降部によって昇降させられ、容器が有するフランジ部を保持する保持部と、保持部に対して昇降自在であり、フランジ部に形成された凹部に嵌合する位置決め部と、保持部に対する位置決め部の相対的な上昇動作を検出する検出部と、昇降部によって保持部が下降させられている場合において、検出部によって上昇動作が検出されたときに、容器が移載先の載置面に配置されていることを認識する制御部と、を備える。

この天井搬送車は、保持部に対する位置決め部の相対的な上昇動作を検出することにより、容器が移載先の載置面に配置されていることを認識する。したがって、例えば、投受光式の光センサを用いて容器のフランジ部を検出する天井搬送車のように、フランジ部の形状、色等の影響を受けることがない。よって、この天井搬送車によれば、容器が移載先の載置面に配置されていることを正確に認識することができる。

本開示の一側面の天井搬送車では、制御部は、昇降部によって保持部が更に下降させられている場合において、検出部によって更なる上昇動作が検出されたときに、保持部が保持位置に到達したことを認識してもよい。これによれば、保持部が保持位置に到達したことを正確に認識することができる。

本開示の一側面の天井搬送車は、保持部に対する位置決め部の相対的な昇降動作に連動して昇降自在であるドグを更に備え、検出部は、ドグの位置を検出してもよい。これによれば、簡単な構成で、保持部に対する位置決め部の相対的な上昇動作を検出することができる。

本開示の一側面の天井搬送車では、ドグは、第１上端及び第１下端を有する第１遮光板と、第２上端及び第２下端を有する第２遮光板と、を含み、検出部は、第１遮光板の位置を検出する第１フォトインタラプタと、第２遮光板の位置を検出する第２フォトインタラプタと、を含み、第１下端及び第２上端は、同一高さに位置しており、第１フォトインタラプタの光軸及び第２フォトインタラプタの光軸は、同一高さに位置していてもよい。これによれば、第１フォトインタラプタの受光部からの出力及び第２フォトインタラプタの受光部からの出力の両方に基づく判断が可能となるため、保持部に対する位置決め部の相対的な上昇動作をより正確に検出することができる。

本開示によれば、容器が移載先の載置面に配置されていることを正確に認識することができる天井搬送車を提供することが可能となる。

図１は、一実施形態の天井搬送車の正面図である。図２は、図１に示されるセンターコーン及びその周辺部分の斜視図である。図３は、図２に示されるIII−III線に沿っての断面図である。図４の（ａ）及び図４の（ｂ）は、図１に示される天井搬送車の動作を説明するための図である。図５の（ａ）及び図５の（ｂ）は、図１に示される天井搬送車の動作を説明するための図である。図６の（ａ）及び図６の（ｂ）は、図１に示される天井搬送車の動作を説明するための図である。図７の（ａ）及び図７の（ｂ）は、図１に示される天井搬送車の動作を説明するための図である。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１に示されるように、天井搬送車１は、半導体デバイスが製造されるクリーンルームの天井付近に敷設された走行レール１０１に沿って走行する。天井搬送車１は、複数枚の半導体ウェハが収容されたＦＯＵＰ（容器）９０を搬送する。天井搬送車１は、半導体ウェハに各種処理を施す処理装置に設けられたロードポート（移載先）１０２に対してＦＯＵＰ９０の移載を行う。すなわち、天井搬送車１は、ロードポート１０２の載置面１０２ａに配置されているＦＯＵＰ９０を回収したり、ロードポート１０２の載置面１０２ａにＦＯＵＰ９０を配置したりする。

天井搬送車１は、走行部２と、横送り部３と、回動部４と、昇降部５と、保持部６と、制御部７と、を備えている。走行部２は、例えば、走行レール１０１に沿って敷設された高周波電流線から無接触で電力の供給を受けることにより、走行レール１０１に沿って走行する。横送り部３は、走行レール１０１が延在する方向に対して横方向に、回動部４、昇降部５及び保持部６を移動させる。回動部４は、昇降部５及び保持部６を水平面内において回動させる。昇降部５は、下端部に保持部６が取り付けられた複数本のベルト５ａを繰り出し又は巻き取ることにより、保持部６を昇降させる。保持部６は、一対の爪部材６ａを開閉させることにより、ＦＯＵＰ９０が有するフランジ部９１を保持する。制御部７は、天井搬送車１の各部の動作を制御する。

天井搬送車１は、センターコーン（位置決め部）８と、ドグ１０と、検出部２０と、を更に備えている。センターコーン８は、ＦＯＵＰ９０に対する保持部６の位置決めのために、フランジ部９１に形成された凹部９１ａに嵌合する部材である。センターコーン８、ドグ１０及び検出部２０は、保持部６に設けられている。より具体的には、図２及び図３に示されるように、センターコーン８、ドグ１０及び検出部２０は、保持部６のベース６１に設けられた支持部材６２によって支持されている。なお、図２では、ベース６１の図示が省略されている。

支持部材６２には、一対のガイド６３が固定されている。各ガイド６３は、鉛直方向に延在する筒状の部材である。各ガイド６３には、ロッド６４が挿入されている。各ロッド６４の上端は、連結部材６５によって互いに連結されている。センターコーン８は、各ロッド６４の下端に取り付けられている。センターコーン８と各ガイド６３との間には、各ロッド６４が挿通された状態でコイルスプリング６６が配置されている。一対のコイルスプリング６６は、支持部材６２に対して下側にセンターコーン８を付勢している。以上の構成により、センターコーン８は、連結部材６５が各ガイド６３の上端に当接する位置を初期位置として、保持部６に対して昇降自在である。

ドグ１０は、第１遮光板１１と、第２遮光板１２と、を含んでいる。第１遮光板１１及び第２遮光板１２は、例えば金属板によって一体的に形成されており、連結部材６５に固定されている。これにより、第１遮光板１１及び第２遮光板１２は、保持部６に対するセンターコーン８の相対的な昇降動作に連動して昇降自在である。第１遮光板１１は、水平方向に平行な第１上端１１ａ及び第１下端１１ｂを有している。第２遮光板１２は、水平方向に平行な第２上端１２ａ及び第２下端１２ｂを有している。第１上端１１ａと第１下端１１ｂとの距離は、第２上端１２ａと第２下端１２ｂとの距離と等しい。第１下端１１ｂ及び第２上端１２ａは、同一高さ（上下方向において同一の位置）に位置している。

検出部２０は、第１フォトインタラプタ２１と、第２フォトインタラプタ２２と、を含んでいる。第１フォトインタラプタ２１は、その光軸２１ａ上（第１フォトインタラプタ２１の投光部と受光部との間）を第１遮光板１１が通過し得るように、支持部材６２に取り付けられている。これにより、第１フォトインタラプタ２１は、第１遮光板１１の位置を検出可能である。第２フォトインタラプタ２２は、その光軸２２ａ上（第２フォトインタラプタ２２の投光部と受光部との間）を第２遮光板１２が通過し得るように、支持部材６２に取り付けられている。これにより、第２フォトインタラプタ２２は、第２遮光板１２の位置を検出可能である。第１フォトインタラプタ２１の光軸２１ａ及び第２フォトインタラプタ２２の光軸２２ａは、同一高さ（上下方向において同一の位置）に位置している。センターコーン８が初期位置（すなわち、連結部材６５が各ガイド６３の上端に当接する位置）にある状態では、第１遮光板１１の第１上端１１ａは、第１フォトインタラプタ２１の光軸２１ａよりも下側に位置している。

上述したようにドグ１０を構成する第１遮光板１１及び第２遮光板１２は、保持部６に対するセンターコーン８の相対的な昇降動作に連動して昇降自在である。検出部２０を構成する第１フォトインタラプタ２１及び第２フォトインタラプタ２２は、それぞれ、第１遮光板１１及び第２遮光板１２の位置を検出可能である。つまり、検出部２０は、ドグ１０の位置を検出することにより、保持部６に対するセンターコーン８の相対的な上昇動作を検出する。

以上のように構成された天井搬送車１の動作の一例について、図４〜図７を参照して説明する。ここでは、ロードポート１０２の載置面１０２ａに配置されているＦＯＵＰ９０を回収する際における天井搬送車１の動作の一例について説明する。

図４の（ａ）に示されるように、まず、制御部７が、ロードポート１０２の上方の所定位置で走行部２による走行を停止させ、昇降部５による保持部６の下降を開始させる。このとき、図４の（ｂ）に示されるように、センターコーン８は、初期位置（すなわち、連結部材６５が各ガイド６３の上端に当接する位置）にあり、第１遮光板１１の第１上端１１ａは、第１フォトインタラプタ２１の光軸２１ａよりも下側に位置している。つまり、第１フォトインタラプタ２１の受光部からの出力及び第２フォトインタラプタ２２の受光部からの出力は、共にＯＮの状態にある。

図５の（ａ）に示されるように、昇降部５によって保持部６が更に下降させられると、図５の（ｂ）に示されるように、フランジ部９１の凹部９１ａにセンターコーン８が嵌合し、自重で下降する保持部６に対して、センターコーン８並びに第１遮光板１１及び第２遮光板１２が相対的に上昇し始める。そして、第１遮光板１１の第１上端１１ａが第１フォトインタラプタ２１の光軸２１ａに下側から至り、第１フォトインタラプタ２１の受光部からの出力がＯＮからＯＦＦに切り替わる。これにより、制御部７は、ＦＯＵＰ９０がロードポート１０２の載置面１０２ａに配置されていること（ＦＯＵＰ９０がロードポート１０２の載置面１０２ａに存在していること）を認識する。つまり、制御部７は、昇降部５によって保持部６が下降させられている場合において、検出部２０によって上昇動作が検出されたときに、ＦＯＵＰ９０がロードポート１０２の載置面１０２ａに配置されていることを認識する。

図６の（ａ）に示されるように、昇降部５によって保持部６が更に下降させられると、図６の（ｂ）に示されるように、自重で下降する保持部６に対して、センターコーン８並びに第１遮光板１１及び第２遮光板１２が更に相対的に上昇する。そして、第２遮光板１２の第２上端１２ａが第２フォトインタラプタ２２の光軸２２ａに下側から至り、第２フォトインタラプタ２２の受光部からの出力がＯＮからＯＦＦに切り替わる。このとき、第１遮光板１１の第１下端１１ｂが第１フォトインタラプタ２１の光軸２１ａに下側から至り、第１フォトインタラプタ２１の受光部からの出力がＯＦＦからＯＮに切り替わる。これにより、制御部７は、保持部６が保持位置（一対の爪部材６ａが閉じることにより一対の爪部材６ａがフランジ部９１の下側に進出することが可能な位置）に到達したことを認識する。つまり、制御部７は、昇降部５によって保持部６が更に下降させられている場合において、検出部２０によって更なる上昇動作が検出されたときに、保持部６が保持位置に到達したことを認識する。

制御部７は、保持部６が保持位置に到達したことを認識すると、昇降部５による保持部６の下降を停止させて、保持部６に一対の爪部材６ａを閉じさせ、図７の（ａ）に示されるように、昇降部５による保持部６の上昇を開始させる。そして、フランジ部９１の下側に進出した一対の爪部材６ａの上面とフランジ部９１の下面とが当接するまで、上昇する保持部に対して、センターコーン８並びに第１遮光板１１及び第２遮光板１２が相対的に下降する。一対の爪部材６ａの上面とフランジ部９１の下面とが当接すると、図７の（ｂ）に示されるように、第１遮光板１１の第１下端１１ｂが第１フォトインタラプタ２１の光軸２１ａに上側から至り、第１フォトインタラプタ２１の受光部からの出力がＯＮからＯＦＦに切り替わる。このとき、第２遮光板１２の第２上端１２ａが第２フォトインタラプタ２２の光軸２２ａに上側から至り、第２フォトインタラプタ２２の受光部からの出力がＯＦＦからＯＮに切り替わる。これにより、制御部７は、保持部６がＦＯＵＰ９０のフランジ部９１を保持していることを認識する。

ＦＯＵＰ９０のフランジ部９１を保持した保持部６が昇降部５によって上昇させられ、保持部６が所定位置に到達すると、制御部７は、昇降部５による保持部６の上昇を停止させ、走行部２による走行を開始させる。以上が、ロードポート１０２の載置面１０２ａに配置されているＦＯＵＰ９０を回収する際における天井搬送車１の動作の一例である。

ロードポート１０２の載置面１０２ａにＦＯＵＰ９０を配置する際における天井搬送車１の動作の一例は、ロードポート１０２の載置面１０２ａに配置されているＦＯＵＰ９０を回収する際における天井搬送車１の動作の一例とは逆である。

まず、制御部７が、ロードポート１０２の上方の所定位置で走行部２による走行を停止させ、昇降部５による保持部６の下降を開始させる。このとき、第１フォトインタラプタ２１の受光部からの出力はＯＦＦの状態にあり、第２フォトインタラプタ２２の受光部からの出力はＯＮの状態にある（図７の（ｂ）参照）。ＦＯＵＰ９０のフランジ部９１を保持した保持部６が昇降部５によって下降させられると、ＦＯＵＰ９０がロードポート１０２の載置面１０２ａに配置される。この状態で、昇降部５によって保持部６が更に下降させられると、図６の（ｂ）に示されるように、自重で下降する保持部６に対して、センターコーン８並びに第１遮光板１１及び第２遮光板１２が更に相対的に上昇する。そして、第２遮光板１２の第２上端１２ａが第２フォトインタラプタ２２の光軸２２ａに下側から至り、第２フォトインタラプタ２２の受光部からの出力がＯＮからＯＦＦに切り替わる。このとき、第１遮光板１１の第１下端１１ｂが第１フォトインタラプタ２１の光軸２１ａに下側から至り、第１フォトインタラプタ２１の受光部からの出力がＯＦＦからＯＮに切り替わる。これにより、制御部７は、保持部６が保持の解除位置（一対の爪部材６ａが開くことにより一対の爪部材６ａがフランジ部９１の下側から退出することが可能な位置）に到達したことを認識する。制御部７は、保持部６が保持の解除位置に到達したことを認識すると、昇降部５による保持部６の下降を停止させて、保持部６に一対の爪部材６ａを開かせ、昇降部５による保持部６の上昇を開始させる。昇降部５によって保持部６が上昇させられ、保持部６が所定位置に到達すると、制御部７は、昇降部５による保持部６の上昇を停止させ、走行部２による走行を開始させる。

以上説明したように、天井搬送車１は、保持部６に対するセンターコーン８の相対的な上昇動作を検出することにより、ＦＯＵＰ９０がロードポート１０２の載置面１０２ａに配置されていることを認識する。したがって、例えば、投受光式の光センサを用いてＦＯＵＰ９０のフランジ部９１を検出する天井搬送車のように、フランジ部９１の形状、色等の影響を受けることがない。よって、天井搬送車１によれば、ＦＯＵＰ９０がロードポート１０２の載置面１０２ａに配置されていることを正確に認識することができる。

また、制御部７は、昇降部５によって保持部６が更に下降させられている場合において、検出部２０によって更なる上昇動作が検出されたときに、保持部６が保持位置に到達したことを認識する。これにより、保持部６が保持位置に到達したことを正確に認識することができる。

特に、上記構成では、保持部６に対するセンターコーン８の相対的な上昇動作を検出しているため、検出精度が高くなる。その理由は、例えばフランジ部９１の厚さは規格で定められていないのに対し、センターコーン８が嵌合する凹部９１ａの寸法はＦＯＵＰ９０の底面を基準として規格で定められているからである。

また、検出部２０は、保持部６に対するセンターコーン８の相対的な昇降動作に連動して昇降自在であるドグ１０の位置を検出する。これにより、簡単な構成で、保持部６に対するセンターコーン８の相対的な上昇動作を検出することができる。

また、ドグ１０は、第１上端１１ａ及び第１下端１１ｂを有する第１遮光板１１と、第２上端１２ａ及び第２下端１２ｂを有する第２遮光板１２と、を含んでおり、検出部２０は、第１遮光板１１の位置を検出する第１フォトインタラプタ２１と、第２遮光板１２の位置を検出する第２フォトインタラプタ２２と、を含んでいる。そして、第１下端１１ｂ及び第２上端１２ａは、同一高さに位置しており、第１フォトインタラプタ２１の光軸２１ａ及び第２フォトインタラプタ２２の光軸２２ａは、同一高さに位置している。これにより、第１フォトインタラプタ２１の受光部からの出力及び第２フォトインタラプタ２２の受光部からの出力の両方に基づく判断が可能となるため、保持部６に対するセンターコーン８の相対的な上昇動作をより正確に検出することができる。

なお、上記構成では、昇降部５による保持部６の下降動作を停止させる際に、第１フォトインタラプタ２１の受光部からの出力及び第２フォトインタラプタ２２の受光部からの出力が切り替わってから、保持部６を例えば数ｍｍ移動させて停止させる（図６の（ｂ）参照）。これにより、第１フォトインタラプタ２１の受光部からの出力及び第２フォトインタラプタ２２の受光部からの出力においてチャタリングが生じるのを防止することができる。

また、上記構成では、第１フォトインタラプタ２１の受光部からの出力及び第２フォトインタラプタ２２の受光部からの出力の両方が同時にＯＦＦの状態になることはない。したがって、両方が同時にＯＦＦの状態になった場合に、第１フォトインタラプタ２１及び第２フォトインタラプタ２２の少なくとも１つに何らかの不具合が発生していることを認識することができる。

また、例えば、第１遮光板１１と第１フォトインタラプタ２１との組の一組のみで判断するようにすると、次のような問題が生じ得る。すなわち、保持部６がＦＯＵＰ９０のフランジ部９１を斜めに保持してしまい、そのために、第１フォトインタラプタ２１の受光部からの出力がＯＮの状態になってしまったときに（正常な場合は、図７の（ｂ）に示されるように、第１フォトインタラプタ２１の受光部からの出力はＯＦＦの状態）、制御部７が、保持部６がＦＯＵＰ９０のフランジ部９１を保持していないと認識して、一対の爪部材６ａを開かせるおそれがある。第１遮光板１１と第１フォトインタラプタ２１との組、及び第２遮光板１２と第２フォトインタラプタ２２との組の二組で判断するようにして、第１フォトインタラプタ２１の受光部からの出力及び第２フォトインタラプタ２２の受光部からの出力の少なくとも１つがＯＦＦの状態にあるときには、一対の爪部材６ａを開かせないように運用することで、上述したような事態を防止することができる。

また、フォトインタラプタ等のフォトマイクロセンサは、投受光式の光センサに比べ、安価であることが一般的であるため、コストの面でも上記構成は有利である。また、第１フォトインタラプタ２１及び第２フォトインタラプタ２２は、保持部６においてベース６１の上側、すなわち、保持部６の内側に配置されているため、外乱光の影響を受け難い、外部からの物理的な接触から保護される、配線の取り回しが容易、一対の爪部材６ａの設計の自由度が高いといったメリットもある。

以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は、上述した実施形態に限定されない。例えば、第１遮光板１１と第１フォトインタラプタ２１との組の一組のみで、保持部６に対するセンターコーン８の相対的な上昇動作を検出することも可能である。また、保持部６に対するセンターコーン８の相対的な上昇動作を検出することが可能であれば、検出部２０は、上述した構成に限定されない。また、ＦＯＵＰ９０のフランジ部９１に形成された何らかの凹部に嵌合することが可能であれば、位置決め部は、センターコーン８に限定されない。また、ＦＯＵＰ９０以外の容器が適用されてもよい。

１…天井搬送車、２…走行部、５…昇降部、６…保持部、７…制御部、８…センターコーン（位置決め部）、１０…ドグ、１１…第１遮光板、１１ａ…第１上端、１１ｂ…第１下端、１２…第２遮光板、１２ａ…第２上端、１２ｂ…第２下端、２０…検出部、２１…第１フォトインタラプタ、２１ａ…光軸、２２…第２フォトインタラプタ、２２ａ…光軸、９０…ＦＯＵＰ（容器）、９１…フランジ部、９１ａ…凹部、１０１…走行レール、１０２…ロードポート（移載先）、１０２ａ…載置面。

Claims

走行レールに沿って走行する走行部と、
前記走行部に設けられた昇降部と、
前記昇降部によって昇降させられ、容器が有するフランジ部を保持する保持部と、
前記保持部に対して昇降自在であり、前記フランジ部に形成された凹部に嵌合する位置決め部と、
前記保持部に対する前記位置決め部の相対的な上昇動作を検出する検出部と、
前記昇降部によって前記保持部が下降させられている場合において、前記検出部によって前記上昇動作が検出されたときに、前記容器が移載先の載置面に配置されていることを認識する制御部と、を備える、天井搬送車。
前記制御部は、前記昇降部によって前記保持部が更に下降させられている場合において、前記検出部によって更なる前記上昇動作が検出されたときに、前記保持部が保持位置に到達したことを認識する、請求項１に記載の天井搬送車。
前記保持部に対する前記位置決め部の相対的な昇降動作に連動して昇降自在であるドグを更に備え、
前記検出部は、前記ドグの位置を検出する、請求項１又は２に記載の天井搬送車。
前記ドグは、第１上端及び第１下端を有する第１遮光板と、第２上端及び第２下端を有する第２遮光板と、を含み、
前記検出部は、前記第１遮光板の位置を検出する第１フォトインタラプタと、前記第２遮光板の位置を検出する第２フォトインタラプタと、を含み、
前記第１下端及び前記第２上端は、同一高さに位置しており、
前記第１フォトインタラプタの光軸及び前記第２フォトインタラプタの光軸は、同一高さに位置している、請求項３に記載の天井搬送車。