JPWO2018211898A1 - 保管システム - Google Patents

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Abstract

保管システムは、第１方向に延在する複数の第１レール及び第２方向に延在する複数の第２レールが同一の水平面上に格子状に配置されることにより、１対の第１レール及び１対の第２レールによって囲まれた開口領域を縦横に複数形成する走行レールと、走行部及び移載部を有する台車と、ＦＯＵＰが載置される保管部と、を備える。保管部は、互いに隣接する複数のラックユニットを有し、各ラックユニットは、ＦＯＵＰが載置される載置部材を含むと共に載置部材が開口領域の直下に位置するように設けられ、且つ、走行レールに対して着脱可能である。

Description

本発明の一態様は、保管システムに関する。
例えば半導体製造工場の搬送装置に適用される保管システムとして、同一の水平面上に格子状に配置された複数のレールを有する走行レールと、走行レールを走行し且つ物品の保持及び昇降を行う台車と、走行レールの下側に配置され、物品が載置される保管部と、を備えるシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような保管システムでは、台車は、レール間に設けられた開口領域を介して、保管部に対し物品の受け渡しを行う。
国際公開第１５／１７４１８１号
上述したような保管システムでは、走行レールの下側において、ロードポートの直上を除く領域一面に保管部が設けられている。このような構成では、保管部の設置の自由度が低い。
そこで、本発明の一態様は、保管部の設置の自由度を向上させることができる保管システムを提供することを目的とする。
本発明の一態様の保管システムは、第１方向に延在する複数の第１レール及び第１方向に直交する第２方向に延在する複数の第２レールを有し、複数の第１レール及び複数の第２レールが同一の平面上に格子状に配置されることにより、互いに隣り合う１対の第１レールと互いに隣り合う１対の第２レールとによって囲まれた領域を縦横に複数形成する走行レールと、走行レールを第１方向及び第２方向のそれぞれの方向に走行する走行部、並びに、物品の保持及び昇降を行う移載部を有する台車と、走行レールの下側に設けられ、物品が載置される保管部と、を備え、台車は、保管部に対し、物品の受け渡しを行い、保管部は、互いに隣接する複数のラックユニットを有し、複数のラックユニットのそれぞれは、物品が載置される載置部材を含むと共に載置部材が領域の直下に位置するように設けられ、且つ、走行レールに対して着脱可能である。
この保管システムでは、保管部の全体が単一のラックにより構成されている場合と比較して、保管部の設置、撤去、位置変更等の自由度を向上させることができる。
本発明の一態様の保管システムでは、複数のラックユニットのそれぞれは、載置部材を支持する支持部材を含み、支持部材は、走行レールから着脱可能に吊り下げられていてもよい。これによれば、走行レールに対して支持部材を着脱させることで、載置部材を含むラックユニットを走行レールに対して着脱させることができる。
本発明の一態様の保管システムでは、複数のラックユニットのうちの少なくとも１つは、載置部材において物品が載置される複数の載置部が１列に並ぶように形成されており、且つ、複数の載置部が１列に並ぶ方向が第１方向又は第２方向に平行となるように設けられていてもよい。これによれば、全てのラックユニットのそれぞれが、マトリックス状に配置された（すなわち、第１方向及び第２方向の両方向に複数列ずつ並ぶように配置された）複数の開口領域に対応するように構成されている場合と比較して、保管部の設置、撤去、位置変更等の自由度を向上させることができる。例えば、開口領域の１列分だけ保管部を取り去りたい場合に特に有効である。
本発明の一態様の保管システムでは、複数の領域のそれぞれは、物品が上下方向に通過し得る大きさを有する開口領域を形成しており、台車は、物品を走行レールよりも上側で保持した状態で走行し、載置部材に対し、開口領域を介して物品の受け渡しを行ってもよい。これによれば、台車が開口領域を介して物品を鉛直方向に昇降させるだけで、保管部に対し物品の受け渡しを行うことができる。
本発明の一態様の保管システムでは、複数の支持部材のそれぞれは、第１レールと第２レールとの交差部分から吊り下げられ、台車は、物品を走行レールよりも下側で保持した状態で、当該物品を複数の支持部材の間を通過させて走行してもよい。これによれば、台車が走行レールよりも下方の移載先に対し物品の受け渡しを行う際に、走行レールが物品の受け渡しの動作の妨げとなりにくいため、移載先のレイアウトの自由度を向上させることができる。また、このような構成においては、台車の走行の妨げとなりにくい位置に設けられた支持部材により、載置部材を開口領域の直下に支持することができる。
本発明の一態様の保管システムでは、載置部材は、互いに間隔を空けて設けられた１対の梁状部材であってもよい。これによれば、１対の梁状部材に物品が載置されるため、例えば平板状の部材に物品が載置される場合と比較して、ラックユニットによって気流が妨げられることを抑制することができる。特に、この保管システムがクリーンルーム内において用いられる場合、クリーンルーム内を清浄状態に保つための上下方向の気流が妨げられることを抑制することができる。
本発明の一態様によれば、保管部の設置の自由度を向上させることが可能となる。
図１は、第１実施形態の保管システムの平面図である。 図２は、図１の保管システムの一部拡大図である。 図３は、図１の保管システムが備えるラックユニットの正面図である。 図４は、図３のラックユニットの底面図である。 図５は、図３のラックユニットの側面図である。 図６は、第２実施形態の保管システムが備えるラックユニットの正面図である。 図７は、図６のラックユニットの底面図である。 図８は、第２実施形態の保管システムが備える他のラックユニットの正面図である。 図９は、図８のラックユニットの底面図である。
以下、本発明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。
［第１実施形態］
［保管システムの構成］
図１及び図２に示されるように、保管システム１は、走行レール２と、複数の台車３と、保管部４と、を備えている。保管システム１は、半導体製造工場において、複数の装置ポート８をそれぞれ備える複数の半導体処理装置１０の上方に敷設されている。保管システム１は、複数の半導体ウェハが収容されたＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）９を一時的に保管する。より具体的には、保管システム１では、走行レール２を走行する台車３によって、保管部４と装置ポート８との間でＦＯＵＰ９が搬送され、保管部４によってＦＯＵＰ９（装置ポート８に供給する前のＦＯＵＰ９、装置ポート８から回収した後のＦＯＵＰ９）が一時的に保管される。なお、保管システム１に対しては、例えばＯＨＴ（Overhead Hoist Transfer）によってＦＯＵＰ９が搬入され又は搬出される。ＯＨＴは、保管システム１と半導体製造工場の天井との間に敷設された軌道に沿って走行する。
各半導体処理装置１０は、走行レール２の下側において、複数列（図１では第１方向Ｄ１に沿って２列）に並んで配置されている。各半導体処理装置１０は、互いに隣り合う一対の列同士で装置ポート８が互いに対面する向きに配置されている。台車３によって半導体処理装置１０の装置ポート８にＦＯＵＰ９が供給されると、当該ＦＯＵＰ９に収容された半導体ウェハが半導体処理装置１０に取り込まれる。そして、当該半導体ウェハは、半導体処理装置１０において所定の処理を施された後に、再びＦＯＵＰ９に収容される。これにより、ＦＯＵＰ９は、台車３によって回収及び搬送可能な状態となる。
走行レール２は、複数の第１レール２１と、複数の第２レール２２と、を有している。各第１レール２１は、第１方向Ｄ１に直線状に延在しており、互いに隣り合う第１レール２１間には、所定間隔が設けられている。各第２レール２２は、第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２に直線状に延在しており、互いに隣り合う第２レール２２間には、所定間隔が設けられている。複数の第１レール２１及び複数の第２レール２２は、同一の水平面上に格子状に配置されている。
図１、図２及び図３に示されるように、台車３は、走行部３１と、移載部３２と、突出部３３と、を有している。走行部３１は、互いに隣り合う１対の第１レール２１に沿って第１方向Ｄ１に走行可能であると共に、互いに隣り合う１対の第２レール２２に沿って第２方向Ｄ２に走行可能である。走行部３１は、本体部３７、４個の車輪３６及び車輪支持アーム３８を含んでいる。各車輪３６は、本体部３７から下方に突出するように設けられた車輪支持アーム３８に回転可能に支持されており、走行レール２の踏面２４ａ上を転動する。
移載部３２は、ＦＯＵＰ９のフランジ部９ａを保持する保持部３２ａと、保持部３２ａを吊り下げるベルト３２ｂと、ベルト３２ｂの巻き上げ、巻き下ろしを行うことによって保持部３２ａを昇降させる昇降駆動部３２ｃと、昇降駆動部３２ｃを鉛直方向（第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２のそれぞれに垂直な方向）回りに回転させるθ回転機構３２ｄと、を含んでいる。なお、図３には、移載部３２によって保管部４に対しＦＯＵＰ９が受け渡される途中の状態が示されている。
突出部３３は、走行部３１から第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２のそれぞれの方向に移載部３２を突出させる。一例として、突出部３３は旋回機構３３ａを含んで構成される。旋回機構３３ａの基端部が走行部３１に回転可能に取り付けられており、移載部３２が旋回機構３３ａの先端部に取り付けられている。
走行レール２には、複数の矩形状（すなわち、升目状）の領域が設けられている。各矩形状の領域は、互いに隣り合う１対の第１レール２１と互いに隣り合う１対の第２レール２２とによって囲まれた領域であり、縦横に複数形成されている。ここで、「縦横に」とは、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２のそれぞれに、ということを意味し、「矩形状の領域が、縦横に複数形成されている」とは、矩形状の領域が、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２のそれぞれに複数並ぶマトリックス状に形成されていることを意味する。各矩形状の領域は、ＦＯＵＰ９が上下方向に通過可能な大きさを有する開口領域を形成している。
台車３は、移載部３２の保持部３２ａによってＦＯＵＰ９を走行レール２よりも上側で保持した状態で、走行部３１によって走行する。また、台車３は、移載部３２によって、保管部４に対し所定の開口領域を介してＦＯＵＰ９の受け渡しを行う。
複数の開口領域のうち、第１開口領域（開口領域）２ａは、装置ポート８の直上に位置する領域である。複数の開口領域のうち、第２開口領域（開口領域）２ｂは、台車３が第１開口領域２ａ上に移載部３２を位置させた状態で、第１開口領域２ａを介して装置ポート８に対しＦＯＵＰ９の受け渡しを行う際の、走行部３１の停止位置の直下に位置する領域である。複数の開口領域のうち、第３開口領域（開口領域）２ｃは、第１開口領域２ａ及び第２開口領域２ｂ以外の領域である。
複数の装置ポート８の上側且つ走行レール２の下側の領域は、非保管領域５と保管領域６とに分類される。非保管領域５は、各第１開口領域２ａ及び当該第１開口領域２ａを取り囲むように当該第１開口領域２ａに隣接して設けられた各領域によってそれぞれ構成される複数の区画と、第３開口領域２ｃのうち各区画の間に位置する（介在する）領域と、の直下の領域である。ここで、「各区画の間に位置する領域」とは、複数の区画のうちの２つの区画によって構成される組み合わせの全てのうち、少なくとも１つの組み合わせを構成する２つの区画の間に位置する領域を、全て足し合わせた領域を意味する。換言すると、非保管領域５は、各区画の外縁のうち他の区画と対面しない側の外縁のそれぞれを繋いだ線に対して、各区画が位置する側の領域である。保管領域６は、非保管領域５を除く領域であり、その直上には複数の第３開口領域２ｃが設けられている。換言すると、保管領域６は、各区画の外縁のうち他の区画と対面しない側の外縁のそれぞれを繋いだ線に対して、各区画が位置しない側の領域である。
保管部４は、第３開口領域２ｃのうち、第１開口領域２ａを取り囲むように当該第１開口領域２ａに隣接して設けられた全ての領域の直下に設けられていない。なお、保管部４は、非保管領域５には設けられていなくてもよく、この場合、装置ポート８の周辺の走行レール２において、台車３による交通渋滞の発生を抑制することが可能となる。
保管部４は、互いに隣接する複数のラックユニット４０が組み合わされることで構成されている。各ラックユニット４０は、ＦＯＵＰ９が載置されるための載置部材５１を有しており（詳しくは後述）、互いに隣り合う１対の第１レール２１と互いに隣り合う１対の第２レール２２とによって囲まれた領域（開口領域）の直下に載置部材５１が位置するように設けられている。各ラックユニット４０は、１本の第１レール２１又は第２レール２２に隣接してその両側に並んで設けられた複数の第３開口領域２ｃに対応して取り付けられている。各載置部材５１には、ＦＯＵＰ９が載置される部分である載置部５０が複数形成されている。複数のラックユニット４０のうちの少なくとも１つは、載置部材５１において複数の載置部５０が１列に並ぶように形成され、複数の載置部５０が１列に並ぶ方向が第１方向Ｄ１又は第２方向Ｄ２に平行となるように設けられている。つまり、各ラックユニット４０は、第１方向Ｄ１又は第２方向Ｄ２のいずれかの方向に１列に並ぶ複数の第３開口領域２ｃに対応している。各ラックユニット４０に対しては、対応する複数の第３開口領域２ｃのそれぞれを介してＦＯＵＰ９の受け渡しが行われる。一例として、保管システム１では、各ラックユニット４０は、第２方向Ｄ２に１列に並ぶ３個の第３開口領域２ｃに対応している。
第１開口領域２ａは、第１レール２１及び第２レール２２の少なくとも一方が部分的に間引かれることで形成されている。各第１開口領域２ａは、複数の第２開口領域２ｂ及び第３開口領域２ｃに対応する大きさを有している。一例として、保管システム１では、第１開口領域２ａは、第１方向Ｄ１に１列に並ぶ複数の装置ポート８の直上の領域である。
［走行レール及びラックユニットの構成］
図３、図４及び図５に示されるように、第１レール２１は、ウェブ部２３が縦になるように配置されたＨ形鋼材によって形成されている。ウェブ部２３の下端に設けられたフランジ部２４の上面は、台車３の走行部３１が有する４個の車輪３６の踏面２４ａである。第２レール２２は、第１レール２１と同様の構成を有している。走行部３１が第２開口領域２ｂ又は第３開口領域２ｃの直上に位置する場合、４個の車輪３６は、第２方向Ｄ２において互いに向かい合う１対の踏面２４ａ（第１レール２１の踏面２４ａ）と第１方向Ｄ１において互いに向かい合う１対の踏面２４ａ（第２レール２２の踏面２４ａ）とで形成される４個所の交差部分に位置する。走行部３１は、４個の車輪３６が４個所の交差部分に位置する際に一斉に方向転換を行うことで、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２との間で方向転換を行う。
ラックユニット４０は、載置部材５１と、複数の支持部材４２と、複数の補強部材４３と、を有している。上述したように、載置部材５１は、ＦＯＵＰ９が載置されるための部材である。載置部材５１は、例えば、互いに間隔を開けて設けられた１対の梁状部材４１である。１対の梁状部材４１は、第１方向Ｄ１又は第２方向Ｄ２のいずれかの方向に１列に並ぶ複数の第３開口領域２ｃの下側において、当該方向に延在している。１対の梁状部材４１は、同一の水平面上に互いに平行に配置されている。つまり、１対の梁状部材４１は、水平に並設されている。
各支持部材４２は、載置部材５１を支持するための部材である。各支持部材４２は、１対の梁状部材４１のそれぞれの両端部から上側に延在している。各支持部材４２の上端部は、第１レール２１又は第２レール２２に着脱可能に取り付けられている。換言すると、各支持部材４２は、走行レール２から着脱可能に吊り下げられている。つまり、ラックユニット４０は、第３開口領域２ｃの下側において走行レール２から吊り下げられており、走行レール２に対して着脱可能である。一例として、保管システム１では、１対の梁状部材４１は、第２方向Ｄ２に１列に並ぶ３個の第３開口領域２ｃの下側において、第２方向Ｄ２に延在しており、各支持部材４２の上端部は、第１レール２１に着脱可能に取り付けられている。
複数の補強部材４３は、１対の梁状部材４１のそれぞれにおける同じ側の端部に接続された１対の支持部材４２同士を、それらの下端部同士において互いに連結している。これにより、各支持部材４２の姿勢の変化が抑制される。
第１レール２１又は第２レール２２に対するラックユニット４０の取付構造について、より具体的に説明する。第１レール２１及び第２レール２２のそれぞれのフランジ部２４の下面には、複数のブラケット２５がボルト等で着脱可能に固定されている。複数のブラケット２５は、第３開口領域２ｃに対応するピッチで配置されている。第１レール２１に設けられた各ブラケット２５には、第２方向Ｄ２に延在する１対の梁状部材４１を有し且つ第２方向Ｄ２において互いに隣接する一対のラックユニット４０のうち、一方側のラックユニット４０における他方側の支持部材４２の上端部、及び他方側のラックユニット４０における一方側の支持部材４２の上端部が、ボルトによって取り付け可能である。第２レール２２に設けられた各ブラケット２５には、第１方向Ｄ１に延在する１対の梁状部材４１を有し且つ第１方向Ｄ１において互いに隣接する一対のラックユニット４０のうち、一方側のラックユニット４０における他方側の支持部材４２の上端部、及び他方側のラックユニット４０における一方側の支持部材４２の上端部が、ボルトによって取り付け可能である。よって、上記構成により、第１レール２１及び第２レール２２のそれぞれのフランジ部２４の下面に対してブラケット２５を着脱することで、ラックユニット４０を当該フランジ部２４に対して着脱することができる。
［ラックユニットの載置面の位置関係］
図３、図４及び図５に示されるように、ラックユニット４０が有する１対の梁状部材４１には、当該ラックユニット４０が対応する複数の第３開口領域２ｃのそれぞれを介して、複数のＦＯＵＰ９が載置される。梁状部材４１等の載置部材５１には、ＦＯＵＰ９が載置される部分である載置部５０が形成されており、その載置部５０の上面が載置面４０ａとされている。したがって、鉛直方向から見た場合に、載置面４０ａに載置されたＦＯＵＰ９は、第３開口領域２ｃ内に位置する。１対の梁状部材４１の上面には、各ＦＯＵＰ９をラックユニット４０に対して位置決めするための複数（ここでは、３個）の位置決めピン（位置決め部）４４が設けられている。位置決めピン４４は、キネマピンとも称され、ＦＯＵＰ９の底面に設けられた凹部に嵌まることで各ＦＯＵＰ９のラックユニット４０に対する移動を規制する。
ラックユニット４０は、水平方向から見た場合に、載置面４０ａに載置されたＦＯＵＰ９が第１レール２１及び第２レール２２と重なるように、構成されている。載置面４０ａと第１レール２１との間の空間、及び載置面４０ａと第２レール２２との間の空間は、それぞれ、ＦＯＵＰ９が通過し得ない大きさを有している。また、ラックユニット４０は、載置面４０ａに載置されたＦＯＵＰ９の上端がその直上を走行する台車３の走行部３１が有する本体部３７の下端よりも下側に位置するように、構成されている。更に、ラックユニット４０は、載置面４０ａに載置されたＦＯＵＰ９の上端が走行レール２の踏面２４ａよりも上側に位置するように、構成されている。
［保管システムにおける台車の動作例］
図２に示されるように、走行レール２には、第１停止領域２０ａ及び第２停止領域（隣接領域）２０ｂが設定されている。第１停止領域２０ａは、走行レール２のうち、保管領域６の直上の複数の第３開口領域２ｃに対応する部分である。第２停止領域２０ｂは、走行レール２のうち、非保管領域５において複数の第１開口領域２ａのそれぞれに隣接する複数の第２開口領域２ｂに対応する部分である。このように、第１停止領域２０ａと第２停止領域２０ｂとは、重なっていない。
また、第１停止領域２０ａの下側には、保管部４が設けられているが、第２停止領域２０ｂの下側には、保管部４が設けられていない。第２開口領域２ｂの下側（例えば、直下の領域）には、吊り下げられるように走行レール２に対して取り付けられた作業用の足場７が設けられている。
一例として、保管システム１では、第１開口領域２ａは、第１方向Ｄ１に延在しており、第２停止領域２０ｂは、第２方向Ｄ２における第１開口領域２ａの両側において第１方向Ｄ１に１列に並ぶ複数の第２開口領域２ｂに対応する部分である。そして、台車３は、走行部３１から第１方向Ｄ１に移載部３２を突出させた状態で、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２のそれぞれの方向に走行する。以下、この場合における台車３の動作例について説明する。
所定のラックユニット４０に対し、所定の第３開口領域２ｃを介してＦＯＵＰ９の受け渡しを行う場合には、走行部３１から第１方向Ｄ１に移載部３２を突出させた状態で、移載部３２が当該所定の第３開口領域２ｃ上に位置するように、走行部３１が第１停止領域２０ａに停止する。その状態で、台車３は、移載部３２の保持部３２ａを昇降させることで、所定のラックユニット４０に対し、所定の第３開口領域２ｃを介してＦＯＵＰ９の受け渡しを行う。
この場合において、走行部３１が第２停止領域２０ｂに停止した状態では、台車３は、ラックユニット４０に対し第３開口領域２ｃを介してＦＯＵＰ９の受け渡しを行わない。換言すると、台車３が第３開口領域２ｃ上に移載部３２を位置させた状態で、第３開口領域２ｃを介してラックユニット４０に対しＦＯＵＰ９の受け渡しを行う際の走行部３１の停止位置は、第２開口領域２ｂの直上を除く位置に定められている。
また、台車３は、所定のラックユニット４０に対し、以下のようにして所定の第３開口領域２ｃを介してＦＯＵＰ９の受け渡しを行ってもよい。すなわち、台車３は、保管領域６において互いに隣接する一対の第３開口領域２ｃのうち、一方の第３開口領域２ｃに対応する部分に走行部３１を停止させ、他方の第３開口領域２ｃ上に移載部３２を位置させる。この状態で、台車３は、所定のラックユニット４０に対し、他方の第３開口領域２ｃを介してＦＯＵＰ９の受け渡しを行ってもよい。
なお、台車３は、第１開口領域２ａ及び第２開口領域２ｂを介しては、ラックユニット４０に対しＦＯＵＰ９の受け渡しを行わない。
所定の装置ポート８に対し、所定の第１開口領域２ａを介してＦＯＵＰ９の受け渡しを行う場合には、走行部３１から第２方向Ｄ２に移載部３２を突出させた状態で、当該装置ポート８の直上の当該第１開口領域２ａ上に移載部３２が位置するように、第２停止領域２０ｂに対応する部分に走行部３１が停止する。その状態で、台車３は、移載部３２の保持部３２ａを昇降させることで、当該第１開口領域２ａを介して、当該装置ポート８に対しＦＯＵＰ９の受け渡しを行う。なお、第１開口領域２ａにおいて、複数の第１レール２１及び複数の第２レール２２によって構成された格子に対応する部分からずれた部分の直下に装置ポート８が位置している場合（すなわち、互いに隣接した２つの格子に対応する各部分に亘る部分の直下に装置ポート８が位置している場合）、第２開口領域２ｂにおいて、格子に対応する部分からずれた部分に走行部３１が停止し（すなわち、互いに隣接した２つの格子に対応する各部分に亘る部分に走行部３１が停止し）、その状態で、台車３は、当該装置ポート８に対しＦＯＵＰ９の受け渡しを行ってもよい。
［作用及び効果］
以上説明したように、保管システム１では、保管部４を構成する各ラックユニット４０は、ＦＯＵＰ９が載置される載置部材５１としての梁状部材４１が第３開口領域２ｃの直下に位置するように設けられている。このため、複数のラックユニット４０を適宜組み合わせて所望の形状の保管部４を構成することが可能となり、保管部４の全体が単一のラックにより構成されている場合と比較して、保管部４の設置の自由度を向上させることができる。
保管システム１では、各ラックユニットは、載置部材５１を支持する支持部材４２を含み、支持部材４２は、走行レール２から着脱可能に吊り下げられている。このため、載置部材５１を適切な高さに容易に配置することができる。
保管システム１では、複数のラックユニット４０のうちの少なくとも１つは、載置部材５１においてＦＯＵＰ９が載置される複数の載置部５０が１列に並ぶように形成されており、且つ、複数の載置部５０が１列に並ぶ方向が第１方向Ｄ１又は第２方向Ｄ２に平行となるように設けられている。このため、全てのラックユニット４０のそれぞれが、マトリックス状に配置された（すなわち、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２の両方向に複数列ずつ並ぶように配置された）複数の第３開口領域２ｃに対応するように構成されている場合と比較して、保管部４の設置の自由度が低下することを抑制することができる。例えば、第３開口領域２ｃの１列分だけラックユニット４０を取り去りたい場合に特に有効である。
保管システム１では、互いに隣り合う１対の第１レール２１と互いに隣り合う１対の第２レール２２とによって囲まれた各領域は、ＦＯＵＰ９が上下方向に通過し得る大きさを有する開口領域を形成しており、台車３は、ＦＯＵＰ９を走行レール２よりも上側で保持した状態で走行し、載置部材５１に対し、第３開口領域２ｃを介してＦＯＵＰ９の受け渡しを行う。このため、台車３が走行レール２の上側を走行するものである場合にも、保管部４の設置の自由度を向上させるという作用及び効果を好適に奏することができる。
後述する第２実施形態に示されるように、台車３ＡがＦＯＵＰ９を走行レール２Ａよりも下側で保持した状態で走行する保管システム１Ａでは、走行レール２ＡにスリットＳ１，Ｓ２を形成する必要がある（図６及び図７参照）。一方、第１実施形態に示されるように、台車３がＦＯＵＰ９を走行レール２よりも上側で保持した状態で走行する保管システム１では、走行レール２にスリットを設ける必要がなく、台車３の走行時に各車輪３６がスリットに落ち込むことがない。このため、第２実施形態の保管システム１Ａと比較して、台車３の走行時における振動を抑制することができる。
保管システム１では、載置部材５１は、互いに間隔を空けて設けられた１対の梁状部材４１である。このため、１対の梁状部材４１にＦＯＵＰ９が載置されるため、例えば平板状の部材にＦＯＵＰ９が載置される場合と比較して、ラックユニット４０によって気流が妨げられることを抑制することができる。特に、この保管システム１がクリーンルーム内において用いられる場合、クリーンルーム内を清浄状態に保つための上下方向の気流が妨げられることを抑制することができる。
［第２実施形態］
［保管システムの構成］
図６及び図７に示されるように、保管システム１Ａは、走行レール２Ａ、台車３Ａ及びラックユニット４０Ａの構成において、上述した保管システム１と主に相違している。走行レール２Ａは、複数の第１レール部材６１と、複数の第２レール部材６２と、複数の交差レール部材６３と、を有している。各第１レール部材６１は、第１方向Ｄ１に直線状に延在している。各第１レール部材６１は、第１方向Ｄ１に沿って所定間隔で複数配置された列を複数形成している。これらの第１レール部材６１の各列は、第２方向Ｄ２に並んでいる。各第２レール部材６２は、第２方向Ｄ２に直線状に延在している。各第２レール部材６２は、第２方向Ｄ２に沿って所定間隔で複数配置された列を複数形成している。これらの第２レール部材６２の各列は、第１方向Ｄ１に並んでいる。第１レール部材６１の列における互いに隣り合う第１レール部材６１同士の間の隙間と、第２レール部材６２の列における互いに隣り合う第２レール部材６２同士の間の隙間とは、共通している。
各交差レール部材６３は、第１レール部材６１の列における互いに隣り合う第１レール部材６１同士の間の隙間（すなわち、第２レール部材６２の列における互いに隣り合う第２レール部材６２同士の間の隙間）に配置されている。第１方向Ｄ１において、各交差レール部材６３とその両側の各第１レール部材６１の端部との間には、スリット（空隙）Ｓ１が形成されている。第２方向Ｄ２において、各交差レール部材６３とその両側の各第２レール部材６２の端部との間には、スリット（空隙）Ｓ２が形成されている。スリットＳ１，Ｓ２は、台車３Ａの各車輪３６の直径に対して十分に小さい幅を有するように形成されている。第１レール部材６１、第２レール部材６２及び交差レール部材６３のそれぞれは、例えば天井から吊り下げられている。
第１方向Ｄ１に沿って配置された複数の第１レール部材６１及び複数の交差レール部材６３は、第１レール２１Ａを構成している。第２方向Ｄ２に沿って配置された複数の第２レール部材６２及び複数の交差レール部材６３は、第２レール２２Ａを構成している。つまり、交差レール部材６３は、第１レール２１Ａと第２レール２２Ａとを兼ねており、第１レール２１Ａと第２レール２２Ａとの交差部分を構成している。走行レール２Ａは、互いに隣り合う１対の第１レール２１Ａと互いに隣り合う１対の第２レール２２Ａとによって囲まれた領域を縦横に複数形成している。
台車３Ａは、走行部３１Ａ及び移載部３２を有している。走行部３１Ａは、本体部３７Ａ、４個の車輪３６Ａ及び車輪支持アーム３８Ａを含んでいる。各車輪３６Ａは、本体部３７Ａから上方に突出するように設けられた車輪支持アーム３８Ａに回転可能に支持されており、走行レール２Ａの踏面２４ａ上を転動する。つまり、本体部３７Ａ及び移載部３２は、走行レール２Ａ上に位置する各車輪３６Ａから、車輪支持アーム３８Ａを介して、走行レール２Ａよりも下側に吊り下げられている。なお、移載部３２については、第１実施形態の台車３が有する移載部３２と同様に構成されているため、ここでは説明を省略する。
各ラックユニット４０Ａは、載置部材５１Ａと、２対の支持部材４２Ａと、各対の支持部材４２Ａの下端部同士を接続する２個の接続部材４３Ａと、を有している。図６及び図７に示されるラックユニット４０Ａは、互いに隣り合う１対の第１レール２１Ａと互いに隣り合う１対の第２レール２２Ａとによって囲まれた領域の１つに対応するように構成されている。
載置部材５１Ａは、その上面にＦＯＵＰ９が載置された状態において、当該ＦＯＵＰ９と干渉せずに当該ＦＯＵＰ９の上方を台車３Ａが走行可能な高さに設けられている。載置部材５１Ａは、２個の接続部材４３Ａの間に掛け渡された１対の梁状部材４１Ａである。梁状部材４１Ａの載置部５０Ａの上面には、複数（ここでは、３個）の位置決めピン４４Ａが設けられている。
各支持部材４２Ａは、交差レール部材６３から着脱可能に吊り下げられている。支持部材４２Ａは、１個の交差レール部材６３に対して例えば４個ずつ設けられ、これらの各支持部材４２Ａは、当該交差レール部材６３の四方に設けられる各ラックユニット４０Ａの載置部材５１Ａをそれぞれ支持する。一例として、交差レール部材６３の下側には、ブラケット６５が設けられている。ブラケット６５には、各支持部材４２Ａの上端部に対応する位置に貫通孔が形成されている。各支持部材４２Ａの上端部には、軸心方向にねじ孔が形成されている。ブラケット６５における各貫通孔に挿通されたボルト６６が各支持部材４２Ａにおけるねじ孔に締着されることで、各ラックユニット４０Ａが交差レール部材６３に対して固定される。各ボルト６６が貫通孔から取り外されることで、各ラックユニット４０Ａが交差レール部材６３から取り外される。なお、ラックユニット４０Ａを走行レール２Ａに対して着脱可能とする構成は上記に限定されない。例えば、ブラケット６５に被係止部が、各支持部材４２Ａの上端部に係止部がそれぞれ設けられており、各支持部材４２Ａがブラケット６５に対して係止されるといった簡単な構成により、ラックユニット４０Ａが走行レール２Ａに取り付けられるものであってもよい。或いは、交差レール部材６３に被係止部が設けられ、各支持部材４２Ａが交差レール部材６３に対して直接係止されるものであってもよい。また、同一の交差レール部材６３に設けられた複数の支持部材４２Ａは、複数のラックユニット４０Ａに共用されてもよい。
なお、図８及び図９に示されるように、ラックユニット４０Ａは、互いに隣り合う１対の第１レール２１Ａと互いに隣り合う１対の第２レール２２Ａとによって囲まれた領域が複数個並んだ領域に対応するように構成されていてもよい。例えば、ラックユニット４０Ａは、第１方向Ｄ１又は第２方向Ｄ２のいずれかの方向に１列に並ぶ複数の上記領域に対応するように構成されていてもよい。一例として、図８及び図９に示されるラックユニット４０Ａは、第２方向Ｄ２に１列に並ぶ２個の上記領域に対応するように構成されている。
［台車の動作］
以上のように構成された保管システム１Ａにおいては、図６に示されるように、台車３Ａは、移載部３２によって、ＦＯＵＰ９を走行レール２Ａよりも下側で保持した状態で、走行部３１Ａによって、当該ＦＯＵＰ９を複数の支持部材４２Ａの間を通過させて走行する。このとき、スリットＳ１，Ｓ２は台車３Ａの各車輪３６Ａの直径に対して十分に小さい幅を有するように形成されているため、台車３Ａが第１方向Ｄ１に走行する場合において各車輪３６ＡはスリットＳ１上を通過することが可能であり、台車３Ａが第２方向Ｄ２に走行する場合において各車輪３６ＡはスリットＳ２上を通過することが可能である。
また、各車輪３６Ａが交差レール部材６３を第１方向Ｄ１に通過する場合には、当該車輪３６Ａを支持する車輪支持アーム３８ＡはスリットＳ２を通り、一方、各車輪３６Ａが交差レール部材６３を第２方向Ｄ２に通過する場合には、当該車輪３６Ａを支持する車輪支持アーム３８ＡはスリットＳ１を通る。したがって、台車３Ａは、走行レール２Ａと干渉することなく走行レール２Ａを走行することができる。
また、各支持部材４２Ａは交差レール部材６３から吊り下げられており、且つ、台車３Ａは交差レール部材６３の直下を走行しないことから、各支持部材４２Ａと台車３Ａとは干渉しない。したがって、台車３Ａは、ラックユニット４０Ａと干渉することなく走行レール２Ａを走行することができる。
なお、台車３Ａは、移載部３２が走行レール２Ａよりも下側に位置しているため、互いに隣り合う１対の第１レール２１Ａと互いに隣り合う１対の第２レール２２Ａとによって囲まれた領域を通過させずに、ラックユニット４０Ａに対しＦＯＵＰ９の受け渡しを行う。
［作用及び効果］
以上説明したように、保管システム１Ａでは、各支持部材４２Ａは、第１レール２１Ａと第２レール２２Ａとの交差部分である交差レール部材６３から吊り下げられている。そして、台車３Ａは、ＦＯＵＰ９を走行レール２Ａよりも下側で保持した状態で、当該ＦＯＵＰ９を複数の支持部材４２Ａの間を通過させて走行する。このため、台車３Ａが走行レール２Ａの下側を走行するものである場合にも、保管部４の設置の自由度を向上させるという作用及び効果を好適に奏することができる。
上述した第１実施形態に示されるように、台車３がＦＯＵＰ９を走行レール２よりも上側で保持した状態で走行する保管システム１では、半導体製造工場の天井と走行レール２との間に、台車３に保持されたＦＯＵＰ９が移動することができる程度の上下方向の空間を確保する必要がある（図３参照）。一方、第２実施形態に示されるように、台車３ＡがＦＯＵＰ９を走行レール２Ａよりも下側で保持した状態で走行する保管システム１Ａでは、このような空間を確保する必要がなく、第１実施形態の保管システム１と比較して、走行レール２Ａを半導体製造工場の天井に近い位置に設置することができる。すなわち、第１実施形態の走行レール２よりも高い位置に走行レール２Ａを設置することができる。これにより、走行レール２Ａにおいてラックユニット４０Ａが設けられていない位置については、比較的背の高い半導体処理装置１０（例えば、第１実施形態の走行レール２の設置される高さよりも背の高い半導体処理装置１０）を走行レール２Ａの下方に設置することができる。
また、上述した第１実施形態に示されるように、保管システム１では、台車３が走行レール２よりも下方の装置ポート８に対しＦＯＵＰ９の受け渡しを行うためには、ＦＯＵＰ９を走行レール２に形成された第１開口領域２ａを通過させる必要がある。このため、走行レール２における第１開口領域２ａの位置を、その下方に配置される装置ポート８のレイアウトに合わせなければならないという制約がある。一方、第２実施形態の保管システム１Ａでは、このような制約がないため、走行レール２Ａの下方に配置される装置ポート８のレイアウトによらず、走行レール２Ａを自由に設置することができる。換言すると、走行レール２Ａの下方に配置される装置ポート８のレイアウトの自由度を向上させることができる。
［変形例］
以上、本発明の第１実施形態及び第２実施形態について説明したが、本発明は、上記第１実施形態及び第２実施形態に限定されない。例えば、第１実施形態において、各ラックユニット４０は、少なくとも１つの第３開口領域２ｃに対応するように構成されていればよく、全てのラックユニット４０のそれぞれが１つの第３開口領域２ｃに対応するように構成されていてもよい。つまり、各載置部材５１には、ＦＯＵＰ９が載置される部分である載置部５０が１つだけ形成されていてもよい。
また、第１実施形態において、複数のラックユニット４０のうちの少なくとも１つが複数の第３開口領域２ｃに対応するように構成されている場合には、いずれのラックユニット４０も、第１方向Ｄ１又は第２方向Ｄ２に１列に並ぶ複数の第３開口領域２ｃに対応するように構成されていなくてもよい。つまり、１個の走行レール２に対して設けられた複数のラックユニット４０のうちの少なくとも１つが複数の第３開口領域２ｃに対応するように構成されていれば、これら複数の第３開口領域２ｃに対応するように構成された全てのラックユニット４０のそれぞれが、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２にｍ×ｎ（ｍ，ｎは２以上の整数）でマトリックス状に配列された複数の第１開口領域２ａに対応するように構成されていてもよい。その場合、ｍ＝ｎであってもよいし、ｍ＜ｎ又はｍ＞ｎであってもよい。なお、１個の走行レール２とは、各台車３がその走行部３１によって単独で走行可能な範囲を構成する走行レール２を意味する。
また、第１実施形態及び第２実施形態において、複数の第１レール２１，２１Ａ及び複数の第２レール２２，２２Ａは、同一の水平面上に限らず、例えば、傾斜した同一の平面上に配置されていてもよい。また、保管システム１，１Ａは、台車３，３Ａを複数有していなくてもよく、１台だけ有していてもよい。
また、第１実施形態において、台車３の突出部３３は、走行部３１から第１方向Ｄ１又は第２方向Ｄ２のいずれかの方向に移載部３２を突出させるものであってもよい。つまり、突出部３３は、走行部３１から第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２の少なくとも一方向に移載部３２を突出させるものであればよい。例えば、突出部３３は、移載部３２を進退させるスライド機構を含み、このスライド機構により、走行部３１から第１方向Ｄ１又は第２方向Ｄ２のいずれかの方向に移載部３２を突出させてもよく、或いは、突出部３３は、走行部３１から水平方向に延びるアームを走行部３１上の中心軸回りに回動させて、当該アームの先端側で保持した移載部３２を旋回させるスイング機構を含み、このスイング機構により、走行部３１から第１方向Ｄ１又は第２方向Ｄ２のいずれかの方向に移載部３２を突出させてもよい。また、突出部３３は、走行部３１から第１方向Ｄ１又は第２方向Ｄ２のいずれかの方向に移載部３２を常時突出させた状態のままであってもよい。
また、第１実施形態において、第２停止領域２０ｂの下側にラックユニット４０，４０Ａが設けられていてもよく、その場合、台車３，３Ａは、第２停止領域２０ｂに対応する部分に走行部３１，３１Ａが停止した状態においては、ラックユニット４０，４０Ａに対しＦＯＵＰ９の受け渡しを行わない。
また、第１実施形態及び第２実施形態において、互いに隣接して設けられた複数（例えば、２個）のラックユニット４０，４０Ａは、互いに隣接する側の支持部材４２，４２Ａを共有していてもよい。つまり、例えば第２実施形態において、交差レール部材６３から１本（単一）の支持部材４２Ａが吊り下げられ、その支持部材４２Ａが複数のラックユニット４０Ａにより共有されていてもよい。
また、本発明の一態様の保管システムが保管する物品は、複数の半導体ウェハが収容されたＦＯＵＰ９に限定されず、ガラスウェハ、レチクル等が収容されたその他の容器であってもよい。また、本発明の一態様の保管システムは、半導体製造工場に限定されず、その他の施設にも適用可能である。
本発明の一態様によれば、保管部の設置の自由度を向上させることができる保管システムを提供することが可能となる。
１，１Ａ…保管システム、２，２Ａ…走行レール、２ａ…第１開口領域（領域，開口領域）、２ｂ…第２開口領域（領域，開口領域）、２ｃ…第３開口領域（領域，開口領域）、３，３Ａ…台車、４…保管部、９…ＦＯＵＰ（物品）、２１，２１Ａ…第１レール、２２，２２Ａ…第２レール、３１，３１Ａ…走行部、３２…移載部、４０，４０Ａ…ラックユニット、４１，４１Ａ…梁状部材、４２，４２Ａ…支持部材、５０，５０Ａ…載置部、５１，５１Ａ…載置部材、Ｄ１…第１方向、Ｄ２…第２方向。

Claims (6)

  1. 第１方向に延在する複数の第１レール及び前記第１方向に直交する第２方向に延在する複数の第２レールを有し、複数の前記第１レール及び複数の前記第２レールが同一の平面上に格子状に配置されることにより、互いに隣り合う１対の前記第１レールと互いに隣り合う１対の前記第２レールとによって囲まれた領域を縦横に複数形成する走行レールと、
    前記走行レールを前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれの方向に走行する走行部、並びに、物品の保持及び昇降を行う移載部を有する台車と、
    前記走行レールの下側に設けられ、前記物品が載置される保管部と、を備え、
    前記台車は、前記保管部に対し、前記物品の受け渡しを行い、
    前記保管部は、互いに隣接する複数のラックユニットを有し、
    複数の前記ラックユニットのそれぞれは、前記物品が載置される載置部材を含むと共に前記載置部材が前記領域の直下に位置するように設けられ、且つ、前記走行レールに対して着脱可能である、保管システム。
  2. 複数の前記ラックユニットのそれぞれは、前記走行レールから着脱可能に吊り下げられ且つ前記載置部材を支持する支持部材を含む、請求項１に記載の保管システム。
  3. 複数の前記ラックユニットのうちの少なくとも１つは、前記載置部材において前記物品が載置される複数の載置部が１列に並ぶように形成されており、複数の前記載置部が１列に並ぶ方向が前記第１方向又は前記第２方向に平行となるように設けられる、請求項２に記載の保管システム。
  4. 複数の前記領域のそれぞれは、前記物品が上下方向に通過し得る大きさを有する開口領域を形成しており、
    前記台車は、
    前記物品を前記走行レールよりも上側で保持して走行し、
    前記載置部材に対し、前記開口領域を介して前記物品の受け渡しを行う、請求項１〜３のいずれか一項に記載の保管システム。
  5. 複数の前記支持部材のそれぞれは、前記第１レールと前記第２レールとの交差部分から吊り下げられ、
    前記台車は、前記物品を前記走行レールよりも下側で保持した状態で、当該物品を複数の前記支持部材の間を通過させて走行する、請求項２又は３に記載の保管システム。
  6. 前記載置部材は、互いに間隔を空けて設けられた１対の梁状部材である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の保管システム。
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