KR102380467B1 - 보관 장치 - Google Patents

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히로야스 토미타
마사타카 하야시
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무라다기카이가부시끼가이샤
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Abstract

보관 장치는 하우징과, 베이스 스탠드(11)와, 레티클 보관 선반(31)과, 모터(81)를 구비한다. 베이스 스탠드(11)는 하우징 내에 배치되고, 상기 하우징에 대하여 위치가 고정된다. 레티클 보관 선반(31)은 상하 방향으로 연장되는 회전축(15)을 통해 베이스 스탠드(11)에 연결되고, 회전축(15)을 중심으로 해서 베이스 스탠드(11)에 대하여 상대적으로 회전한다. 모터(81)는 회전축(15)을 회전시킨다. 베이스 스탠드(11)는 전력을 비접촉으로 전송하는 송전부(14)를 구비한다. 레티클 보관 선반(31)은 회전 선반(32)과, 검출 장치(33)와, 수전부(34)를 구비한다. 회전 선반(32)에는 레티클이 배치된다. 검출 장치(33)는 회전 선반(32)과 일체적으로 회전하도록 배치되며, 전력에 의해 구동된다. 수전부(34)는 송전부(14)로부터 전송된 전력을 검출 장치(33)에 공급한다.

Description

보관 장치
본 발명은 주로 회전 선반을 구비하는 보관 장치에 관한 것이다.
종래로부터 반도체 제조에 제공되는 레티클 등을 보관하기 위한 보관 장치가 알려져 있다. 특허문헌 1은 이러한 종류의 보관 장치를 개시한다.
특허문헌 1의 보존 장치는, 웨이퍼, 레티클 등의 대상물을 보존하기 위한 적어도 1개의 폐쇄된 구역을 형성하는 하우징을 구비한다. 하우징의 내측에는 대상물 보존 장치가 배치된다. 대상물 보존 장치는 상하로 평행하게 배열된 다수의 환 형상 선반을 갖고 있다. 대상물 보존 장치에는 수직인 회전축의 둘레의 회전 운동을 실현하기 위한 수단이 구비된다. 대상물 보존 장치는 다수의 보존 모듈로 이루어진다. 대상물 보존 장치 내에 배치된 보존 모듈이 대상물 핸들링 장치의 도달 위치 내에 들어가도록, 상기 대상물 보존 장치가 전기 구동 장치에 의해 회전된다. 대상물 핸들링 장치에 의해 보존 모듈 내에 보존되는 대상물이 취급된다.
일본 특허공표 2009-545141호 공보
예를 들면, 레티클 등의 대상물의 품질 관리를 위해서, 대상물 보존 장치 내에 각종 센서나 카메라 등의 장치를 배치하고 싶다는 요망이 있다. 그러나, 상기 특허문헌 1의 구성에 있어서는, 대상물 보존 장치의 외부에 설치된 전원으로부터 센서 등에 전력을 공급하려고 할 경우, 대상물 보존 장치가 회전하기 때문에 급전 케이블의 꼬임이 발생해 버린다.
본 발명은 이상의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 회전 선반의 회전을 확보하면서, 회전 선반에 배치되는 장치에 전력을 공급할 수 있는 보관 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 해결하려고 하는 과제는 이상과 같으며, 이어서 이 과제를 해결하기 위한 수단과 그 효과를 설명한다.
본 발명의 관점에 의하면, 물품을 보관하기 위한 보관 장치에 관한 이하의 구성이 제공된다. 즉, 이 보관 장치는 하우징과, 고정부와, 회전부와, 회전축 구동부를 구비한다. 상기 고정부는 상기 하우징 내에 배치되며, 상기 하우징에 대하여 위치가 고정된다. 상기 회전부는 상하 방향으로 연장되는 회전축을 통해 상기 고정부에 연결되고, 상기 회전축을 중심으로 해서 상기 고정부에 대하여 상대적으로 회전한다. 상기 회전축 구동부는 상기 회전축을 회전시킨다. 상기 고정부는 전력을 비접촉으로 전송하는 송전부를 구비한다. 상기 회전부는 회전 선반과, 전력 구동 장치와, 수전부를 구비한다. 상기 회전 선반에는 상기 물품이 배치된다. 상기 전력 구동 장치는 상기 회전 선반과 일체적으로 회전하도록 배치되며, 전력에 의해 구동된다. 상기 수전부는 상기 송전부로부터 전송된 전력을 상기 전력 구동 장치에 공급한다.
이것에 의해, 필요에 따라 회전부와 함께 회전하는 전력 구동 장치로의 와이어리스 급전을 실현할 수 있다.
상기 보관 장치에 있어서는, 이하의 구성으로 하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 송전부는 지지체와 도전체를 구비한다. 상기 지지체는 상기 회전축의 외주 중 적어도 일부를 둘러싼다. 상기 도전체는 상기 지지체가 연장되는 방향을 따라 상기 지지체에 배치된다. 상기 수전부는 도전부재를 감아서 형성된 코일을 구비한다. 상기 송전부의 상기 도전체에 전류를 흐르게 함으로써 발생하는 자계에 의해, 상기 수전부의 상기 코일에 유도 전류를 발생시킨다.
이것에 의해, 간단한 구성으로 비접촉 급전을 실현할 수 있다.
상기 보관 장치에 있어서는, 상기 도전체는 프린트 기판의 회로 패턴에 의해 구성할 수 있다.
이 경우, 저비용으로 콤팩트한 송전부를 구성할 수 있다.
상기 보관 장치에 있어서는, 이하의 구성으로 할 수도 있다. 즉, 상기 지지체는 둘레 방향으로 연장되도록 형성된 도전체 안내부를 구비한다. 상기 도전체는 상기 도전체 안내부를 따라 배치되어 있다.
이 경우, 간단한 구성으로 송전부를 형성할 수 있다.
상기 보관 장치에 있어서는, 상기 송전부는 상기 도전체와 상기 수전부가 대면하는 측과는 반대측에 설치된 자성 시트를 구비하는 것이 바람직하다.
이것에 의해, 자성 시트가 백 요크로서 기능하여, 통전된 도전체가 발생하는 자속을 수전부측으로 집중시킬 수 있다. 이 결과, 콤팩트한 구성으로 송전부에 있어서의 송전 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 보관 장치에 있어서는, 상기 도전체와 상기 자성 시트 사이에 다른 부재가 배치되거나, 또는, 간극이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이것에 의해, 도전체와 자성 시트 사이를 적절히 떼어 놓을 수 있으므로, 도전체가 발생하는 자속이 수전부와 반대측으로 흐르는 것을 억제할 수 있다.
상기 보관 장치에 있어서는, 상기 도전체와 상기 자성 시트 사이에 비자성체로 이루어지는 판 형상 부재가 배치되어 있는 것이 바람직하다.
이것에 의해, 콤팩트한 구성으로 도전체가 발생시키는 자속이 수전부와 반대측으로 흐르는 것을 효과적으로 저감시킬 수 있다.
상기 보관 장치에 있어서는, 이하의 구성으로 하는 것이 바람직하다. 즉, 이 보관 장치는 상기 회전축을 중심으로 한 원주 상에 배치된 적어도 2개의 상기 수전부를 구비한다. 상기 송전부는 상기 수전부의 회전 궤적과 마주 향하도록 배치된다. 상기 회전축과 평행한 방향으로 보았을 때, 상기 송전부는 상기 회전축의 둘레 방향을 따른 개구부를 갖는 원호 형상으로 형성되고, 적어도 1개의 상기 수전부와 항상 겹치도록 배치된다.
이것에 의해, 송전부를 소형화할 수 있음과 아울러 안정된 비접촉 급전을 실현할 수 있다.
상기 보관 장치에 있어서는, 이하의 구성으로 하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 개구부는 상기 회전축을 통과시키는 것이 가능한 크기로 형성된다. 상기 송전부는 상기 회전축의 외주측에 착탈 가능하게 부착되어 있다.
이것에 의해, 송전부의 부착/분리가 용이해져서 메인터넌스 작업성이 향상된다.
상기 보관 장치에 있어서는, 상기 전력 구동 장치는 온도 센서, 습도 센서, 기체 성분 검출기, 및 카메라 중 적어도 1개를 포함하는 것이 바람직하다.
이것에 의해, 전력 구동 장치를 이용하여 회전 선반 내의 보관 상태 등에 관한 정보를 용이하게 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 제１실시형태에 따른 보관 장치의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 2는 보관 장치의 정면도이다.
도 3은 보관 장치의 평면도이다.
도 4는 하우징 내의 레티클 보관부 및 그 구동을 위한 구성을 상세하게 나타내는 부분 단면 사시도이다.
도 5는 송전부의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 6은 송전부 및 수전부의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 7은 수전부의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 8은 비접촉 급전 구조를 나타내는 부분 평면도이다.
도 9는 도 8의 상태로부터 회전 선반이 회전한 모양을 나타내는 부분 평면도이다.
도 10은 제 2 실시형태의 비접촉 급전 구조를 나타내는 부분 평면도이다.
도 11은 제 2 실시형태의 다층 기판의 회로 패턴의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 12는 제 2 실시형태의 송전부 및 수전부의 구성을 나타내는 단면도이다.
이어서, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시형태에 따른 보관 장치(100)의 외관을 나타내는 사시도이다. 도 2는 보관 장치(100)의 정면도이다. 도 3은 보관 장치(100)의 평면도이다. 도 4는 하우징(1) 내의 레티클 보관 선반(31) 및 그 구동을 위한 구성을 상세하게 나타내는 부분 단면 사시도이다.
도 1에 나타내는 제１실시형태의 보관 장치(100)는, 반도체 공장이나 액정 공장 등의 클린룸 내에 설치되어, 반도체나 액정 기판의 노광용의 레티클(물품)을 보관하기 위해서 사용된다. 이 보관 장치(100)는, 도 1에서 도 3까지(예를 들면, 도 2)에 나타내는 바와 같이, 주로, 하우징(1)과, 베이스 스탠드(고정부)(11)와, 레티클 보관 선반(회전부)(31)과, 케이스 보관 선반(51)과, 모터(회전축 구동부)(81)를 구비하고 있다.
하우징(1)은, 예를 들면 금속판에 의해 중공의 대략 직육면체 형상으로 구성되어 있다. 하우징(1)의 내부에는 외부에 대한 기밀이 유지된 보관 공간이 형성되어 있다.
보관 장치(100)는 도시 생략의 퍼지 장치를 구비하고, 이 퍼지 장치는 하우징(1)의 내부의 보관 공간에 퍼지 가스를 충전함으로써, 수용되는 레티클의 오염을 방지할 수 있다. 퍼지 가스로서는, 예를 들면 청정하고 건조한 공기, 및, 질소 가스가 생각되지만, 이것들에 한정되지 않는다.
베이스 스탠드(11)는, 도 2에 나타내는 바와 같이 보관 공간 내의 하부에 배치되며, 하우징(1)에 고정되어 있다. 베이스 스탠드(11)는, 도 4에 나타내는 바와 같이 지지 케이스(12)와 송전부(14)를 구비한다.
지지 케이스(12)는 그 축선을 상하 방향을 향한 중공의 원통 형상으로 구성되어 있다. 지지 케이스(12)는 그 상단부가 폐쇄된 형상으로 되어 있다. 지지 케이스(12)의 상면의 중앙부에는, 상방으로 연직으로 연장되는 회전축(15)이, 그 축선을 중심으로 해서 회전 가능하게 지지되어 있다.
송전부(14)는 지지 케이스(12)의 상면에 부착되어 있다. 송전부(14)는 레티클 보관 선반(31)이 구비하는 후술의 수전부(34)에 대하여, 전력을 비접촉으로 전송할 수 있다. 또, 송전부(14)의 구성의 상세에 대해서는 후술한다.
레티클 보관 선반(31)은 다수의 레티클을 보관한다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 레티클 보관 선반(31)은 회전 선반(32)과, 검출 장치(전력 구동 장치)(33)와, 수전부(34)를 구비한다. 레티클 보관 선반(31)은 베이스 스탠드(11)보다 높은 위치에 배치되고, 회전축(15)의 회전에 따라 회전하도록 구성되어 있다.
회전 선반(32)은 상하 방향으로 간극을 두고 나란히 배치된 복수의 선반판(37)을 구비한다. 각각의 선반판(37)은 중공의 링 형상으로 형성되어 있다. 선반판(37)은, 회전축(15)에 대하여 방사 형상으로 고정된 복수의 지지빔(38)에 의해 회전축(15)에 부착되어 있다. 지지빔(38)은 1개의 선반판(37)당 예를 들면 8개 배치되고, 둘레 방향으로 동일한 간격을 두고 나란히 배치되어 있다. 회전축(15)이 후술의 모터(81)에 의해 회전 구동됨으로써, 복수의 선반판(37)이 동시에 회전한다. 이것에 의해, 회전 선반(32)이 소망의 방향으로 되도록 회전 위상을 변경할 수 있다. 회전축(15)은 정방향 및 역방향으로 회전할 수 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 복수의 보관 영역(39)이 각각의 선반판(37)의 상측의 보관 스페이스를 둘레 방향으로 복수로 분할하도록 정해져 있다. 도시하지 않지만, 각각의 보관 영역(39)에 있어서, 중공의 대략 상자 형상으로 형성된 레티클 보관 모듈이 선반판(37)에 실려 있다. 레티클 보관 모듈에는 레티클이 상하 방향으로 배열된 상태로 보관되어 있다. 각각의 레티클은 레티클 보관 모듈로부터 필요에 따라 꺼내거나 넣거나 할 수 있다.
회전 선반(32)을 적당히 회전시킴으로써, 특정의 레티클 보관 모듈이 배치된 보관 영역(39)의 회전 위상을, 후술의 레티클 반송 장치(76)가 액세스 가능한 회전 위상과 맞추도록 선반판(37)의 위치를 조정할 수 있다. 이것에 의해, 레티클 반송 장치(76)를 사용하여 소망의 레티클을 레티클 보관 모듈에 수용하거나 꺼내거나 할 수 있다.
도 4에 나타내는 검출 장치(33)는, 예를 들면 선반판(37)에 고정되어 있고, 레티클 보관 선반(31)에 있어서의 온도, 습도나 레티클 보관 모듈의 자세 등의 보관 상태에 관한 정보를 취득할 수 있다. 검출 장치(33)의 예로서는, 공지의 온도 센서, 습도 센서, 카메라, 및 기체 성분 검출기 등이 생각되지만, 이것에 한정되지 않는다. 검출 장치(33)가 회전 선반(32)에 배치되는 위치 및 수는, 사정에 따라 임의로 정할 수 있다. 검출 장치(33)는 회전 선반(32)의 회전에 따라 상기 회전 선반(32)과 일체적으로 회전한다. 검출 장치(33)는 수전부(34)로부터 케이블(35)을 통해서 공급되는 전력에 의해 구동된다.
검출 장치(33)는 검출한 정보를 보관 장치(100)의 외부에 배치된 장치 등(예를 들면, 도 1에 나타내는 단말 장치(91))에 무선 통신에 의해 송신한다. 무선 통신은, 예를 들면 무선 LAN 등의 공지의 규격에 따라 행할 수 있다. 이 구성에 의해, 보관 장치(100)의 관리자는 레티클 보관 선반(31)에 있어서의 보관 상태를 외부로부터 단말 장치(91)의 디스플레이 등으로 용이하게 확인할 수 있다.
수전부(34)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 회전 선반(32)을 구성하는 최하부의 선반판(37)을 지지하는 지지빔(38)에 하향으로 부착되어 있다. 수전부(34)는 송전부(14)로부터 비접촉 급전에 의해 전력을 얻고, 케이블(35)을 통해 검출 장치(33)에 공급한다.
케이스 보관 선반(51)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 보관 선반(52)과 버퍼 선반(53)을 구비한다. 보관 선반(52) 및 버퍼 선반(53)은 레티클을 반송하기 위해서 사용되는 도시 생략의 반송 케이스를 보관할 수 있다. 보관 선반(52)은 전체적으로 원통 형상으로 구성되어 있고, 도 4에 나타내는 바와 같이, 레티클 보관 선반(31)의 하방에 배치되어 있다. 이 보관 선반(52)은 상하로 나란히 배치된 복수의 선반판을 구비하고 있고, 이들 선반판은 도시하지 않은 모터에 의해 회전시킬 수 있다. 버퍼 선반(53)은, 도 2에 나타내는 바와 같이 후술의 케이스 개방 장치(66)의 바로 위쪽에 고정되어 있다. 이 버퍼 선반(53)은 케이스 개방 장치(66)에서의 처리를 대기하는 반송 케이스를 일시적으로 보관하는 등의 목적으로 사용된다.
모터(81)는, 예를 들면 전동 모터로 구성되어 있고, 지지 케이스(12)의 내부에 고정되어 있다. 모터(81)를 구동하기 위한 전력은, 도시 생략의 전원으로부터 케이블을 이용하여 공급된다. 모터(81)의 구동력은, 적당한 구동 전달 기구에 의해 회전축(15)에 전달되고, 이것에 의해 회전축(15)이 구동된다.
보관 장치(100)는 하우징(1), 레티클 보관 선반(31), 및 케이스 보관 선반(51) 외에, 수수 포트(61)와, 케이스 개방 장치(66)와, 케이스 반송 장치(71)와, 레티클 반송 장치(76)를 구비한다.
수수 포트(61)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 상부 포트(62)와 하부 포트(63)를 구비한다.
상부 포트(62)는 하우징(1)의 전방부의 약간 상방에 배치되어 있다. 상부 포트(62)에는 상면을 개방 가능한 2개의 개구(62a, 62b)가 형성되어 있다. 보관 장치(100)는 이 개구(62a, 62b)를 통해, 도시 생략의 천장 반송차 등과의 사이에서 레티클을 수용한 반송 케이스의 수수를 행할 수 있다.
하부 포트(63)는, 하우징(1)의 전방부에 있어서 상부 포트(62)의 하방에 배치되어 있다. 하부 포트(63)에는 상면을 개방 가능한 2개의 개구(63a, 63b)가 형성되어 있다. 보관 장치(100)는 이 개구(63a, 63b)를 통해서 작업자 또는 로봇 등과의 사이에서 반송 케이스의 수수를 행할 수 있다.
수수 포트(61)에 반송된 반송 케이스는 케이스 반송 장치(71)에 의해 케이스 개방 장치(66) 또는 케이스 보관 선반(51)으로 반송된다.
케이스 개방 장치(66)는 상기 보관 공간에 배치되어 있고, 반송 케이스를 개방하여 내부의 레티클을 인출 가능한 상태로 할 수 있다.
케이스 반송 장치(71)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 상기 보관 공간에 있어서 수수 포트(61)에 가까운 측에 배치되어 있다. 케이스 반송 장치(71)는, 예를 들면 핸드(72)와 2개의 암(73, 74)을 갖는 다관절형 암 로봇으로서 구성되어 있다. 또한, 케이스 반송 장치(71)는, 도시하지 않은 모터가 구동됨으로써 상하 방향으로 이동할 수 있다.
케이스 반송 장치(71)는, 필요에 따라 승강하면서 핸드(72) 및 암(73, 74)을 동작시킴으로써, 상부 포트(62) 또는 하부 포트(63)와, 케이스 개방 장치(66)와, 케이스 보관 선반(51) 사이에서 반송 케이스를 반송할 수 있다.
레티클 반송 장치(76)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 상기 보관 공간에 있어서 평면에서 볼 때 케이스 개방 장치(66)를 사이에 두고 케이스 반송 장치(71)와 대향하는 위치에 배치되어 있다. 레티클 반송 장치(76)는 케이스 반송 장치(71)와 마찬가지로, 핸드(77)와 2개의 암(78, 79)을 갖는 다관절형 암 로봇으로서 구성되어 있다. 또한, 레티클 반송 장치(76)는 도시하지 않은 모터가 구동됨으로써 상하 방향으로 이동할 수 있다.
레티클 반송 장치(76)는, 필요에 따라 승강하면서 핸드(77) 및 암(78, 79)을 동작시킴으로써, 케이스 개방 장치(66)와 레티클 보관 선반(31) 사이에서 레티클을 반송할 수 있다.
계속해서, 레티클 보관 선반(31)에 배치된 검출 장치(33)에 전력을 공급하는 비접촉 급전 구조에 대해서, 도 4에서 도 9까지를 참조하여 상세하게 설명한다. 도 5는 송전부(14)의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 6은 송전부(14) 및 수전부(34)의 구성을 나타내는 단면도이다. 도 7은 수전부(34)의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 8은 비접촉 급전 구조를 나타내는 부분 평면도이다. 도 9는 도 8의 상태로부터 회전 선반(32)이 회전한 모양을 나타내는 부분 평면도이다. 또, 도 8 및 도 9에 있어서는, 회전 선반(32)에 있어서 선반판(37)이 분리된 상태가 나타내어져 있다.
이 비접촉 급전 구조는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 베이스 스탠드(11)의 지지 케이스(12)의 상부에 부착된 송전부(14)와, 레티클 보관 선반(31)의 가장 하방의 지지빔(38)에 부착된 복수(본 실시형태에 있어서는 2개)의 수전부(34)로 구성되어 있다.
송전부(14)는, 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 회전축(15)의 둘레 방향을 따른 개구부(14a)를 갖는 원호 형상으로 형성되어 있다. 이 송전부(14)는 베이스판(베이스 부재)(21)과, 권선 지지 블록(지지체)(22)과, 1차 코일(23)을 구비한다. 도 4 및 도 5에는 나타내어져 있지 않지만, 도 6에 나타내는 바와 같이 송전부(14)는 자성 시트(3)를 더 구비한다.
베이스판(21)은, 예를 들면 알루미늄 금속 등의 비자성체로 이루어지는 대략 원호 형상의 가늘고 긴 판 형상으로 형성되어 있다. 베이스판(21)은, 예를 들면 수㎜ 정도의 두께를 갖는 얇은 판 형상으로 형성되어 있다. 베이스판(21)은, 도시하지 않은 고정 부재(예를 들면, 나사 등)에 의해 지지 케이스(12)의 상면에 착탈 가능하게 부착되어 있다.
권선 지지 블록(22)은, 베이스판(21)과 마찬가지로 대략 원호 형상의 가늘고 긴 판 형상으로 형성되고, 후술의 자성 시트(3)의 상면에 고정되어 있다. 권선 지지 블록(22)은, 예를 들면 합성 수지의 사출 성형에 의해 형성되어 있다. 권선 지지 블록(22)의 상면에는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 둘레 방향으로 가늘고 길게 형성된 2개의 레일부(22a)가 형성되어 있다.
각각의 레일부(22a)는 상측(수전부(34)에 가까운 측)을 개방시킨 오목홈으로서 구성되고, 원호 형상으로 형성된 권선 지지 블록(22)의 둘레 방향 전체에 걸쳐 형성되어 있다. 이 오목홈에는 1차 코일(23)을 수용할 수 있다. 2개의 레일부(22a)는 동심 원호 형성으로 배치되어 있다. 이것에 의해, 권선 지지 블록(22)의 상면에 있어서, 내주측의 레일부(22a)와 외주측의 레일부(22a) 사이에, 상대적으로 볼록하게 된 원호 형상의 볼록부(도전체 안내부)(25)가 형성된다.
1차 코일(23)은 전기 양도체인 가늘고 긴 리츠선(도전체)(27)을 레일부(22a)를 따라 권취함으로써 형성되어 있다. 구체적으로는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 리츠선(27)을 1개의 레일부(22a)를 따라 권선 지지 블록(22)의 둘레 방향 일단측으로부터 타단측을 향해서 배치한 후, 상기 타단측에서 리턴하여 다른 레일부(22a)를 따라 배치하여 상기 일단측에서 재차 리턴한다. 이와 같이, 리츠선(27)을 2개의 레일부(22a)에 교대로 배치하면서 볼록부(25)에 복수회 주회시킴으로써 1차 코일(23)이 형성되어 있다. 이 1차 코일(23)에는, 도시하지 않은 인버터로부터 교류 전류를 흘려보낼 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 리츠선(27)은 상하 방향으로 복수의 층을 이루도록, 또한, 각 층에 있어서 볼록부(25)의 주위를 복수 주회하도록 감겨 있다. 이것에 의해, 콤팩트한 구성으로 강한 자속을 발생시킬 수 있다.
개구부(14a)는 회전축(15)을 통과시키는 것이 가능한 크기로 형성되어 있다. 상세하게는, 베이스판(21)의 양단의 직선 거리가, 회전축(15)의 직경과 대략 동일하게 되도록 형성되어 있다. 이것에 의해, 개구부(14a)를 통해서 회전축(15)을 송전부(14)의 내측으로 넣거나, 외측으로 꺼내거나 할 수 있다. 이 결과, 송전부(14)의 부착/분리가 용이해지므로 메인터넌스성이 향상된다. 또한, 기존의 보관 장치에 송전부(14)를 추후 부착식으로 설치하는 것도 용이하다.
자성 시트(3)는 베이스판(21)과 마찬가지로 대략 원호 형상의 가늘고 긴 시트 형상으로 형성되고, 베이스판(21)의 상면에 고정되어 있다. 자성 시트(3)는 적당한 자성체로 이루어지고, 얇은 시트 형상으로 형성되어 있다. 자성 시트(3)의 두께는, 예를 들면 1㎜ 이하로 할 수 있다.
자성 시트(3)는, 도 6에 나타내는 바와 같이 1차 코일(23)과 베이스판(21) 사이에 개재하도록, 권선 지지 블록(22)의 하방이며 또한 베이스판(21)의 상방에 형성되어 있다.
이와 같이 형성된 자성 시트(3)는 백 요크로서 기능하고, 통전하는 1차 코일(23)에서 발생하는 자속이 하측으로 새는 것을 억제하여 상방으로 집중시킬 수 있다. 이 결과, 수전부(34)측에 강한 자계를 발생시킬 수 있다. 또한, 자성 시트(3)에 의한 자속 차단 효과에 의해, 베이스판(21)에서 발생하는 와전류를 억제할 수 있다. 따라서, 베이스판(21)에 있어서의 와전류 손실을 억제할 수 있어, 송전부(14)의 송전 효율을 향상시킬 수 있다.
1차 코일(23)과 자성 시트(3) 사이에는, 권선 지지 블록(22)(구체적으로는, 레일부(22a)의 저부에 상당하는 부분)이 배치되어 있다. 상기 부분은 어느 정도의 두께를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 레일부(22a)의 내저면으로부터 권선 지지 블록(22)의 저면까지의 길이(L1)는, 예를 들면 수㎜로 하는 것이 생각된다. 1차 코일(23)과 자성 시트(3) 사이는 상기 길이(L1)만큼 떨어져서 배치되게 된다.
수전부(34)는, 하측으로부터 본 사시도인 도 7에 나타내는 바와 같이, 베이스 블록(베이스 부재)(41)과, 자기 코어(42)와, 2차 코일(43)을 구비하고 있다.
베이스 블록(41)은, 예를 들면 수지 등에 의해 형성되어 있다. 자기 코어(42)는, 예를 들면 페라이트 코어로 이루어지고, 베이스 블록(41)의 하부에 고정되어 있다. 자기 코어(42)는 횡방향 E자 형상으로 형성되어 있고, 그 하면에는, 하향으로 개방된 2개의 직선 형상의 오목홈(42a)이 형성되어 있다. 이 자기 코어(42)에 전선(도전 부재)(47)을 권취함으로써 2차 코일(43)이 형성되어 있다.
베이스 블록(41)의 하면에는 권선 가이드 부재(44)가 고정되어 있다. 도 7에서는 권선 가이드 부재(44)가 1개만 나타내어져 있지만, 권선 가이드 부재(44)는 오목홈(42a)의 길이 방향에 있어서, 자기 코어(42)의 양측의 단부에 각각 배치되어 있다. 각각의 권선 가이드 부재(44)는 리턴 가이드(45)를 구비한다. 이 리턴 가이드(45)에는 2차 코일(43)을 구성하는 전선(47)을 감아 걸 수 있다.
2차 코일(43)은 각각의 오목홈(42a)에 대응하여 배치되어 있다. 구체적으로는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 자기 코어(42)에 있어서 전선(47)을 오목홈(42a)의 부분에 권취함으로써 2차 코일(43)이 형성되어 있다.
이상의 구성으로, 송전부(14)의 1차 코일(23)에 교류 전류를 흘려보내면, 송전부(14)와 상하 방향에서 마주 향하는 수전부(34)에 있어서, 2차 코일(43)에 유도 전류가 흐른다. 이것에 의해, 송전부(14)로부터 수전부(34)로 비접촉으로 급전할 수 있다.
본 실시형태의 비접촉 급전 구조에 있어서, 송전부(14)는, 도 8에 나타내는 바와 같이 회전축(15)의 외주를 둘러싸도록, 지지 케이스(12)의 상면에 고정되어 있다. 한편, 2개의 수전부(34)는 회전축(15)을 중심으로 해서 서로 위상이 180° 다른 위치에서, 그 길이 방향이 송전부(14)의 1차 코일(23)(바꿔 말하면, 수전부(34)의 회전 궤적인 원)의 접선 방향으로 평행해지도록, 레티클 보관 선반(31)의 지지빔(38)에 하향으로 부착된다.
송전부(14)는 원호 형상으로 형성되어 있어, 그 중심각은 180°보다 조금 큰 각도로 정해져 있다. 이것에 의해, 회전축(15)을 통과시키는 것이 가능한 큰 개구부(14a)를 송전부(14)에 형성하고 있다. 또한, 이와 같이 송전부(14)에 개구부(14a)를 형성해도, 도 8 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 송전부(14)는 적어도 어느 하나의 수전부(34)와 상하 방향에서 항상 대면해서 전력을 전송할 수 있다. 이것에 의해, 회전 선반(32)의 회전 위상에 관계 없이 비접촉 급전을 안정되게 행할 수 있다.
도 4에 나타내는 검출 장치(33)는, 상기 2개의 수전부(34)의 양방에 대하여 케이블(35)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 또, 수전부(34)가 출력하는 교류 전류는 정류기(36)에 의해 직류로 변환된다. 정류기(36)는 회전축(15)과 함께 회전하도록 부착되어 있다. 도 4에는 정류기(36)를 지지빔(38)에 부착한 예가 나타내어져 있지만, 정류기(36)의 위치는 적당히 변경할 수 있다. 이것에 의해, 검출 장치(33)에 대하여, 어느 하나의 수전부(34)로부터 전력을 공급할 수 있다. 이와 같이, 서로 상대 회전하는 베이스 스탠드(11)와 회전 선반(32) 사이에 비접촉 급전 구조가 배치되므로, 회전 선반(32)이 회전해도 전선을 꼬이게 하지 않아서, 검출 장치(33)에 대하여 전력을 안정되게 공급할 수 있다.
이상에 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 보관 장치(100)는 하우징(1)과, 베이스 스탠드(11)와, 레티클 보관 선반(31)과, 모터(81)를 구비한다. 베이스 스탠드(11)는 하우징(1) 내에 배치되며, 상기 하우징(1)에 대하여 위치가 고정된다. 레티클 보관 선반(31)은, 상하 방향으로 연장되는 회전축(15)을 통해서 베이스 스탠드(11)에 연결되고, 회전축(15)을 중심으로 해서 베이스 스탠드(11)에 대하여 상대적으로 회전한다. 모터(81)는 회전축(15)을 회전시킨다. 베이스 스탠드(11)는 전력을 비접촉으로 전송하는 송전부(14)를 구비한다. 레티클 보관 선반(31)은 회전 선반(32)과, 검출 장치(33)와, 수전부(34)를 구비한다. 회전 선반(32)에는 레티클이 배치된다. 검출 장치(33)는 회전 선반(32)과 일체적으로 회전하도록 배치되며, 전력에 의해 구동된다. 수전부(34)는 송전부(14)로부터 전송된 전력을 검출 장치(33)에 공급한다.
이것에 의해, 회전하는 레티클 보관 선반(31)에 배치된 검출 장치(33)로의 와이어리스 급전을 실현할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 보관 장치(100)에 있어서, 송전부(14)는 권선 지지 블록(22)과 리츠선(27)을 구비한다. 권선 지지 블록(22)은 회전축(15)의 외주의 일부를 둘러싼다. 리츠선(27)은 권선 지지 블록(22)이 연장되는 방향을 따라 상기 권선 지지 블록(22)에 배치된다. 수전부(34)는 전선(47)을 감아서 형성된 2차 코일(43)을 구비한다. 송전부(14)의 리츠선(27)에 전류를 흘려보냄으로써 발생하는 자계에 의해, 수전부(34)의 2차 코일(43)에 유도 전류를 발생시킨다.
이것에 의해, 간단한 구성으로 비접촉 급전을 실현할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 보관 장치(100)에 있어서, 권선 지지 블록(22)은 둘레 방향으로 연장되도록 형성된 볼록부(25)를 구비한다. 리츠선(27)은 볼록부(25)를 따라 배치되어 있다.
이것에 의해, 간단한 구성으로 송전부(14)를 구성할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 보관 장치(100)에 있어서, 송전부(14)는 리츠선(27)과 수전부(34)가 대면하는 측과는 반대측에 형성된 자성 시트(3)를 구비한다.
이것에 의해, 자성 시트가 백 요크로서 기능하여, 통전된 리츠선(27)이 발생하는 자속을 수전부(34)측으로 집중시킬 수 있다. 이 결과, 콤팩트한 구성으로 송전부(14)에 있어서의 송전 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태의 보관 장치(100)에 있어서, 리츠선(27)과 자성 시트(3) 사이에 다른 부재인 권선 지지 블록(22)이 배치된다.
이것에 의해, 리츠선(27)과 자성 시트(3) 사이를 적절히 떼어 놓을 수 있으므로, 리츠선(27)이 발생하는 자속이 수전부(34)와 반대측으로 흐르는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 보관 장치(100)는, 회전축(15)을 중심으로 한 원주 상에 배치된 2개의 수전부(34)를 구비한다. 송전부(14)는 수전부(34)의 회전 궤적과 마주 향하도록 배치된다. 회전축(15)과 평행인 방향으로 볼 때, 송전부(14)는 회전축(15)의 둘레 방향을 따른 개구부(14a)를 갖는 원호 형상으로 형성되며, 적어도 1개의 수전부(34)와 항상 겹치도록 배치된다.
이것에 의해, 송전부(14)를 소형화할 수 있음과 아울러, 안정된 비접촉 급전을 실현할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 보관 장치(100)에 있어서, 송전부(14)의 개구부(14a)는 회전축(15)을 통과시키는 것이 가능한 크기로 형성된다. 송전부(14)는 회전축(15)의 외주측에 착탈 가능하게 부착되어 있다.
이것에 의해, 송전부(14)의 부착/분리가 용이해져서 메인터넌스 작업성이 향상된다.
또한, 본 실시형태의 보관 장치(100)에 있어서, 검출 장치(33)는 온도 센서, 습도 센서, 또는 카메라 등으로서 구성할 수 있다.
이것에 의해, 검출 장치(33)를 이용하여 회전 선반(32) 내의 보관 상태 등에 관한 정보를 용이하게 얻을 수 있다.
이어서, 제 2 실시형태를 설명한다. 도 10은 제 2 실시형태의 송전부(14x)를 갖는 비접촉 급전 구조를 나타내는 부분 평면도이다. 도 11은 제 2 실시형태의 다층 기판(28)의 회로 패턴(29)의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 12는 제 2 실시형태의 송전부(14x) 및 수전부(34)의 구성을 나타내는 측단면도이다. 또, 본 실시형태의 설명에 있어서는, 상술의 실시형태와 동일 또는 유사의 부재에는 도면에 동일한 부호를 붙이고, 설명을 생략할 경우가 있다.
본 실시형태의 송전부(14x)는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 베이스판(21)과, 자성 시트(3)와, 다층 기판(프린트 기판)(28)과, 수지판(판 형상 부재)(4)으로 구성되어 있다. 또, 다층 기판(28)에 있어서, 유리 섬유 등으로 이루어지는 기재는 지지체에 상당하고, 그 기재의 표면에 동박 등으로 형성된 회로 패턴(29)은 도전체에 상당한다.
다층 기판(28)은 자성 시트(3)의 위에 형성된 수지판(4) 위에 배치되어 있다. 본 실시형태에 있어서 다층 기판(28)은 6층 기판으로서 구성되어 있고, 각 층의 회로 패턴(29)은, 도 11에 나타내는 바와 같이, 다층 기판(28)의 외형의 원호를 따라 왕복하는 가늘고 긴 루프 형상으로 형성되어 있다. 각 층의 회로 패턴(29)은, 스루홀을 통해 상측 또는 하측의 회로 패턴(29)과 전기적으로 접속된다. 이것에 의해, 6회 감기의 1차 코일이 구성된다.
수지판(4)은, 도 12에 나타내는 바와 같이, 다층 기판(28)과 자성 시트(3) 사이에 개재되도록, 다층 기판(28)의 하방이며 또한 베이스판(21)의 상방에 설치되어 있다. 수지판(4)은 투자율이 낮은 비자성체의 수지로 이루어진다. 또한, 이 수지는 비도전체이다. 수지판(4)은 소정의 두께를 가짐과 아울러, 평면에서 보아 다층 기판(28)과 동일 형상을 갖는 판 형상으로 형성되어 있다. 수지판(4)의 두께 방향 일측에 자성 시트(3)가 배치되며, 타측에 다층 기판(28)이 배치된다. 수지판(4)의 두께는, 예를 들면 수㎜로 하는 것이 생각된다.
이와 같이, 본 실시형태에서는 제１실시형태와 마찬가지의 기능을 갖는 송전부(14x)를 프린트 기판에 의해 구성할 수 있으므로, 비용의 저감 및 콤팩트한 구조를 실현할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 다층 기판(28)과 자성 시트(3) 사이에 수지판(4)이 배치되어 있으므로, 콤팩트한 구성으로 회로 패턴(29)이 발생하는 자속이 수전부(34)와 반대측으로 흐르는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 자성 시트(3)에서의 히스테리시스 손실 및 베이스판(21)에서의 와전류 손실을 저감하여 송전 효율을 향상시킬 수 있다.
이상으로 본 발명의 적합한 실시형태를 설명했지만, 상기 구성은 예를 들면 이하와 같이 변경할 수 있다.
레티클 보관 선반(31)은 전체에 일체로서 회전하는 구성으로 되어 있지만, 이것에 한정하지 않고, 예를 들면 선반판(37)마다 회전하도록 구성되어도 좋다. 이 경우, 각각의 선반판(37)의 사이에 상기 비접촉 급전 구조를 배치하면 좋다.
권선 지지 블록(22)에 있어서, 오목홈 형상의 레일부(22a)를 생략하여, 단지 볼록부(25)를 볼록 형상으로 형성하는 구성으로 변경할 수도 있다. 이 경우, 1차 코일(23)은 볼록부(25)를 따르도록 리츠선(27)을 배치(권취)함으로써 형성된다.
송전부(14)에 있어서, 리츠선(27)을 복수회 주회시키지 않고, 1회만 리터하면서 권선 지지 블록(22)을 따라 왕복하도록 배치해도 좋다. 이 경우도, 1회 감기의 1차 코일(23)이 형성되어 있다고 할 수 있다.
송전부(14)에 있어서의 1차 코일(23)의 감기 횟수, 수전부(34)에 있어서의 2차 코일(43)의 감기 횟수는 각각 적당히 변경할 수 있다.
검출 장치(33)는 회전 선반(32)의 적당한 장소, 예를 들면 지지빔(38)에 고정할 수도 있다.
레티클 보관 선반(31)에, 일시적으로 전력을 저장하는 것이 가능한 배터리를 구비할 수도 있다. 이 경우, 수전부(34)로부터 공급되는 전력에 의해 배터리를 충전하고, 배터리로부터 검출 장치(33)로 전력을 공급하게 된다.
송전부(14, 14x)는 개구부(14a)를 갖지 않는 닫힌 원환 형상으로 형성되어도 좋다. 이 경우, 수전부(34)의 개수는 1개여도 좋다.
송전부(14)와 수전부(34)는 회전축(15)의 축방향에서 마주 향하는 구성 대신에, 지름 방향에서 마주 향하는 구성으로 변경할 수도 있다.
송전부(14)에 있어서, 권선 지지 블록(22)과 자성 시트(3) 사이에 수지판(4)을 형성해도 좋다. 이 경우, 권선 지지 블록(22)을 얇게 형성해도 좋다.
예를 들면 작은 스페이서를 이용하여, 권선 지지 블록(22) 또는 다층 기판(28)을, 자성 시트(3)와의 사이에서 간극을 형성하도록, 자성 시트(3)로부터 상방으로 띄워서 배치해도 좋다.
자성 시트(3) 및 수지판(4) 중 적어도 한쪽을 생략해도 좋다.
검출 장치(33) 이외의 전력 구동 장치에 대하여, 상기 송전부(14) 및 수전부(34)를 통해서 전력을 공급할 수도 있다.
보관 장치(100)는 레티클 이외의 물품, 예를 들면 반도체 웨이퍼를 보관하기 위해서 사용할 수도 있다.
1 : 하우징
11 : 베이스 스탠드(고정부)
14 : 송전부
31 : 레티클 보관 선반
32 : 회전 선반
33 : 검출 장치(전력 구동 장치)
34 : 수전부
81 : 모터
100 : 보관 장치

Claims (10)

  1. 물품을 보관하기 위한 보관 장치로서,
    하우징과,
    상기 하우징 내에 배치되며, 상기 하우징에 대하여 위치가 고정되는 고정부와,
    상하 방향으로 연장되는 회전축을 통해 상기 고정부에 연결되고, 상기 회전축을 중심으로 해서 상기 고정부에 대하여 상대적으로 회전하는 회전부와,
    상기 회전축을 회전시키는 회전축 구동부를 구비하고,
    상기 고정부는 전력을 비접촉으로 전송하는 송전부를 구비하며,
    상기 회전부는,
    상기 물품이 배치되는 회전 선반과,
    상기 회전 선반과 일체적으로 회전하도록 배치되며, 전력에 의해 구동되는 전력 구동 장치와,
    상기 송전부로부터 전송된 전력을 상기 전력 구동 장치에 공급하는 수전부를 구비하고,
    상기 회전축을 중심으로 한 원주 상에 배치된 적어도 2개의 상기 수전부를 구비하고,
    상기 송전부는 상기 수전부의 회전 궤적과 마주 향하도록 배치되고,
    상기 회전축과 평행인 방향으로 보았을 때, 상기 송전부는 상기 회전축의 둘레 방향을 따른 개구부를 갖는 원호 형상으로 형성되며, 적어도 1개의 상기 수전부와 항상 겹치도록 배치되는 것을 특징으로 하는 보관 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 송전부는,
    상기 회전축의 외주 중 적어도 일부를 둘러싸는 지지체와,
    상기 지지체가 연장되는 방향을 따라 상기 지지체에 배치된 도전체를 구비하고,
    상기 수전부는 도전 부재를 감아서 형성된 코일을 구비하고,
    상기 송전부의 상기 도전체에 전류를 흘려보냄으로써 발생하는 자계에 의해, 상기 수전부의 상기 코일에 유도 전류를 발생시키는 것을 특징으로 하는 보관 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 도전체는 프린트 기판의 회로 패턴에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 보관 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 지지체는 둘레 방향으로 연장되도록 형성된 도전체 안내부를 구비하고,
    상기 도전체는 상기 도전체 안내부를 따라 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 보관 장치.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 송전부는, 상기 도전체와 상기 수전부가 대면하는 측과는 반대측에 형성된 자성 시트를 구비하는 것을 특징으로 하는 보관 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 도전체와 상기 자성 시트 사이에 다른 부재가 배치되거나, 또는, 간극이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 보관 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 도전체와 상기 자성 시트 사이에 비자성체로 이루어지는 판 형상 부재가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 보관 장치.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 개구부는 상기 회전축을 통과시키는 것이 가능한 크기로 형성되고,
    상기 송전부는 상기 회전축의 외주측에 착탈 가능하게 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 보관 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 구동 장치는 온도 센서, 습도 센서, 기체 성분 검출기, 및 카메라 중 적어도 1개를 포함하는 것을 특징으로 하는 보관 장치.
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