KR20070094575A - 스태커 크레인 및 그 구동 제어 방법 - Google Patents

Abstract

스태커 크레인은 상측 레일 및 하측 레일을 따라 이동 가능하게 된다. 본체 상부는 상기 상측 레일에 대하여 이동 가능하게 결합된다. 본체 하부는 상기 하측 레일에 대하여 이동 가능하게 결합된다. 마스트는 수직 방향으로 연장 설치되어 상기 본체 상부와 상기 본체 하부를 연결한다. 승강체는 상기 마스트를 따라 상하로 이동 가능하게 된다. 상측 구동 장치는 상기 본체 상부에 설치되고, 이 본체 상부를 상기 상측 레일에 대하여 구속하면서, 이 상측 레일을 따라 이동시킨다. 하측 구동 장치는 상기 본체 하부에 설치되고, 이 본체 하부를 상기 하측 레일을 따라 이동시킨다. 제어부는 상기 본체 상부와 상기 본체 하부의 이동 속도가 같아지도록 상기 상측 구동 장치와 상기 하측 구동 장치에 목표 속도나 목표 위치 중 어느 하나를 나타내는 제1 신호를 입력하는 동시에, 상기 본체 상부의 이동 종료 후이면서 상기 승강체의 정지 중에, 상기 상측 구동 장치의 상기 상측 레일에 대한 구속을 해방시키는 제2 신호를 이 상측 구동 장치에 입력한다.

Description

스태커 크레인 및 그 구동 제어 방법{STACKER CRANE AND METHOD FOR CONTROLLING OPERATION THEREOF}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스태커 크레인의 정면도.

도 2는 상기 스태커 크레인의 주요부 확대도.

도 3은 상기 스태커 크레인의 동작을 설명하기 위한 흐름도.

도 4는 상기 스태커 크레인의 정지시의 진동 상태를 도시한 특성도.

반도체 제조, 액정 표시 패널 등의 제조 공장에 있어서, 제조 중인 중간 제품을 공정 시간 조정 등의 목적으로 일시적으로 보관, 수납하는 스토커 내에 설치되며, 스토커 내에 설치된 선반에 중간 제품을 격납 또는 취출하는 작업을 행하는 스태커 크레인에 관한 것이다. 그 중에서도 고층 스토커에 설치되는 고층 스태커 크레인에 관한 것이다.

전형적인 반도체 공장 클린룸의 레이아웃에서는 복수의 공정 내 환상 궤도 및 이들 복수의 공정 내 환상 궤도를 연결하는 공정간 궤도가 부설되어, 웨이퍼 등의 기판에 일련의 처리 가공(박막 형성, 포토리소그래피, 세정, 에칭, 검사 등)을 행하는 반도체 처리 장치나, 가공 중인 기판 등을 일시적으로 보관하는 스토커가 이들 공정 내 환상 궤도나 공정간 궤도에 인접하여 배치된다. 통상 웨이퍼 등의 기판은 FOUP(Front Opening Unified Pod) 등의 진애 오염으로부터의 보호 가능한 전용 수납 용기에 수납되어, 이들 반도체 처리 장치나 스토커 사이에서 반송된다.

또한, 웨이퍼 등의 기판 처리 공정은 이 기판이 수납되는 FOUP에 부착된 태그에 의해 관리되며, 공정을 통괄하는 컨트롤러는 태그 정보에 기초하여 기판을 인식하고, 가공 처리의 지시를 행한다.

FOUP는 기판의 진애 오염으로부터의 보호를 목적으로 하여, 복수의 기판을 슬릿에 삽입하여 수납 보관하는 용기이지만, 진애 오염으로부터 보호하기 위해서 반송 중에는 기밀 상태로 유지된다. 또한, FOUP는 각 반도체 처리 장치에 의한 처치를 실시할 때에만 전면 도어가 해방되고, 기판 이송 수단에 의해 기판은 1장씩 꺼내어지며, 필요한 처리를 종료한 후에는 재차 기판 이송 수단에 의해 FOUP 내에 격납되고, 전면 도어가 폐쇄된다.

또한, 클린룸 내에 있어서의 FOUP 반송 수단에는 OHT(Overhead Hoist Transport) 반송 대차, 무인 반송차, 롤러 컨베이어 반송 시스템 등이 다용된다.

그런데, 일련의 반도체 제조 프로세스에서는, FOUP에 수납되는 기판은 처리를 받는 처리 스테이션의 처리 종류에 따라 처리 시간이 여러 가지로 다르다. 따라서, 어떤 처리가 종료된 기판을 수납하는 FOUP가 항상 바로 다음의 처리 장치로 인수되어 다음 처리를 적시에 받는 것은 아니다. 이것은 어떤 처리가 종료된 기판을 수납하는 FOUP를 다음 공정의 처리 장치에 공급할 때까지 대기 시간이 발생하는 경 우가 있는 것을 의미하고, 나아가서는, 이 공정 대기의 FOUP를 일시 보관하는 보관 수단이 필요하게 되는 것을 의미한다. 통상 이러한 목적으로 설치되는 FOUP 보관 수단이 스토커이다.

스토커는 높이 방향 전면에 바둑판 눈금 모양으로 설치된 선반과, 스태커 크레인으로 구성되고, 스태커 크레인은 높이 방향 전면에 배치된 각 선반에 위치 맞춤하여 선반으로의 FOUP의 반입, 반출의 하역 동작을 행한다. 스토커 내로의 FOUP의 반입은 어떤 반도체 제조 장치에 의한 처리가 종료되고, 다음 공정의 반도체 처리 장치에 의한 처리까지 대기 시간이 있는 경우에 발생하며, 반출은 반도체 제조 장치로부터 스토커 내에 보관된 FOUP에 대하여 처리 요구가 있는 것에 의해 발생한다.

이 스태커 크레인은 수평 방향으로 부설된 궤도를 따라 주행 제어를 받는 본체와, 이 본체의 주요부를 이루는 마스트에 있어서, 상하 방향으로 이동 제어를 받는 승강체로 구성되며, 상기 승강체에는 로봇 핸드가 설치되고, 이 로봇 핸드에 의해 상기 선반으로의 FOUP의 반입 및 상기 선반으로부터의 FOUP의 반출이 행해진다.

그런데, 상기 스토커 내의 하역에 이용되는 스태커 크레인은 스토커 내의 선반의 단수에 따라 필요한 높이가 증가하고, 복수 층을 관통시켜 설치되는 고층 스토커에서는 통상 상당한 높이가 된다. 고층 스토커에서는 주행시의 마스트의 휨, 정지시의 마스트 상단부에 있어서의 진동의 제정 시간이 문제가 된다. 즉, 마스트의 휨은 스태커 크레인의 위치 맞춤 정밀도에, 또한 진동의 제정 시간은 스태커 크레인이 마스트 진동의 감쇠 후에만 반출입 작업이 가능하기 때문에 작업 능률에 크 게 영향을 준다. 이들 문제의 해결책으로서 관용되는 기술은 마스트 강성을 높이는 방법이지만, 이 관용 기술로서는 마스트의 대형화, 마스트 주행에 필요로 되는 동력의 증대를 초래하여, 그 적용에는 한계가 있었다.

상기 관용 기술에서는 대응 불가능으로서, 이들 문제 등의 개선을 도모하기 위한 선행 기술이 일본 특허 공개 공보 제2005-212919호(JP2005-212919A), 평성 제6-100109호(JP6-100109A)에 개시되어 있다.

JP 2005-212919A에 개시한 기술은 스태커 크레인에 관한 기술로서, 이 스태커 크레인의 주요부 구성으로서의 마스트 상부와, 하부에 각각 상부 주행 구동 장치와, 하부 주행 구동 장치를 설치하여 하부 주행 구동 장치로 스태커 크레인의 주행 제어, 위치 제어를 행하는 구성을 기초로 하고 있다. 그리고, 이 기술의 특징은 상기 하부 주행 구동 장치의 속도 신호(속도 0의 제동 신호를 포함하는 것으로 이해됨)에 기초하여 상부 주행 구동 장치의 구동 내지 제동을 행하고, 이 상부 주행 구동 장치로 마스트의 진동 억제를 행하도록 하고 있다.

JP6-100109A에 개시된 기술은, 특히 기체가 높은 스태커 크레인에 있어서, 주행 정지시에 발생하는 진동의 억제와, 이 스태커 크레인의 상단부의 정확한 위치 결정을 도모하기 위한 구성을 요지로 하고 있다. 그리고, 이 기술의 특징은 스태커 크레인의 지지 기둥(支柱)의 상부 주행 방향을 따라 배치되는 천장 레일에 대하여, 스태커 크레인의 상부 프레임의 단부에 고정되는 압박 롤러를 압박하여 스태커 크레인의 안정 주행을 도모하고 있다.

또한, 스태커 크레인이 소정 지점에서 정지하고, 승강체를 가동시키는 데에 있어서, 스태커 크레인의 상하 단부끼리의 어긋남에 해당하는 만큼을 상부 펄스 인코더에 의해 검지하고, 어긋남을 보정하기 위해서 상부 모터의 동력을 전자 클러치를 통해 전달함으로써 상기 압박 롤러를 구동한다. 이것에 의해, 스태커 크레인은 소정 정지 위치에서 경사하지 않고, 또한 정지시에 있어서, 마스트 상부의 진동의 억제도 적확하게 행해진다.

상기한 바와 같이, 스토커 내에서의 FOUP 적재용 선반의 수는 최근에 있어서의 반도체 소자 수요의 급격한 신장에 따라 증가 일로를 걷고, 나아가서는 선반의 단수도 증가하는 경향이 있다. 이것에 따라, 스토커 내에서 소정의 선반으로의 FOUP의 반입 내지 소정의 선반으로부터의 FOUP의 반출을 담당하는 스태커 크레인의 높이가 늘고 있다. 따라서, 스태커 크레인의 저부에 있어서의 구동에 의해서만, 그 주행 중에 받는 응력에 의한 경사 또는 정지시의 상측부에 있어서의 진동을 억제하기 위해서 스태커 크레인의 마스트의 강성을 늘릴 필요가 있게 되고, 나아가서는 스태커 크레인의 대형화, 중량 증대화를 초래한다. 이와 같이, 상기 마스트의 강성 증대를 초래하지 않고 스태커 크레인을 스토커 내의 소정의 경로를 주행시키는 경우는, 부득이하게 주행 속도를 떨어뜨리지 않을 수가 없기 때문에, 원하는 반송 효율을 얻을 수 없다.

이러한 과제를 해결하고자 하는 JP 2005-212919A에 개시된 기술은 스태커 크레인의 마스트 상부와 하부에 각각 상부 주행 구동 장치와 하부 주행 구동 장치를 설치하고 있기 때문에 마스트를 변형시키는 힘이 억제되고, 특히 마스트의 강성을 높일 필요가 없어 마스트의 대형화, 중량 증대화는 막을 수 있다. 또한, 상부 주행 구동 장치와 하부 주행 구동 장치의 제동 작용도 동기하여 부여되어 마스트 상부에 있어서의 진동을 방지할 수 있다.

그러나, 상부 주행 구동 장치의 구동륜은 마모 이외의 요인으로 외부 지름이 변동하는 경우가 있고, 하부 주행 구동 장치의 구동/제동 등의 제어 신호로써 동작하여도 상부 주행 거리와 하부 주행 거리에 어긋남이 생겨, 스태커 크레인 정지시에 있어서, 스태커 크레인의 마스트는 반드시 수직 상태를 유지할 수 있는 것은 아니다. 따라서, 이 마스트의 경사 상황에 따라서는, 이 마스트의 상하 방향을 따라 안내되는 승강체를 소정의 선반에 대하여 정식으로 위치 결정할 수 없게 될 우려가 있다.

한편, JP 6-100109A에 개시된 기술은 상기 기구에 기초하여 스태커 크레인이 소정의 위치에서 정지한 경우, 주 기둥(主柱)은 항상 직립으로 규제되는 이점이 있다. 그러나, 스태커 크레인의 시동시부터 전자 클러치로의 통전에 의해 롤러가 브레이크로서 동작할 때까지는, 오로지 하부 모터만으로 구동되기 때문에, 특히 스태커 크레인의 시동시에 커다란 관성력이 주 기둥에 작용하여 가속도에 제한을 받고, 나아가서는 가동율의 저하를 초래할 우려가 있다. 또한, 스태커 크레인의 정지시에 그 주 기둥을 수직으로 규제하기 위한 구성 및 제어가 번잡하여 비싸지는 경향이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 스태커 크레인의 높이 여하에 상관없이 그 강성을 늘리지 않고, 이 스태커 크레인의 주행시에 있어서의 휨을 일으키지 않으면서 정지 시에 있어서의 스태커 크레인의 상단부의 진동 감쇠 시간을 현저히 단축시키며, 스태커 크레인의 주행 정지 후, 지체 없이 스태커 크레인의 마스트의 상하 방향으로 승강체를 주행시켜, 이 승강체에 설치되어 있는 로봇의 가동을 개시할 수 있는 스태커 크레인의 구동 제어 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따르면, 상측 레일 및 하측 레일을 따라 이동 가능하게 된 스태커 크레인으로서,

상기 상측 레일에 대하여 이동 가능하게 결합된 본체 상부와,

상기 하측 레일에 대하여 이동 가능하게 결합된 본체 하부와,

수직 방향으로 연장 설치되어 상기 본체 상부와 상기 본체 하부를 연결하는 마스트와,

상기 마스트를 따라 상하로 이동 가능한 승강체와,

상기 본체 상부에 설치되고, 이 본체 상부를 상기 상측 레일에 대하여 구속하면서, 상측 레일을 따라 이동시키는 상측 구동 장치와,

상기 본체 하부에 설치되고, 이 본체 하부를 상기 하측 레일을 따라 이동시키는 하측 구동 장치와,

상기 본체 상부와 상기 본체 하부의 이동 속도가 같아지도록 상기 상측 구동 장치와 상기 하측 구동 장치에 목표 속도나 목표 위치 중 어느 하나를 나타내는 제1 신호를 입력하는 동시에, 상기 본체 상부의 이동 종료 후이면서 상기 승강체의 정지 중에, 상기 상측 구동 장치의 상기 상측 레일에 대한 구속을 해방시키는 제2 신호를 상측 구동 장치에 입력하는 제어부를 구비하는 스태커 크레인이 제공된다.

상기한 구성에 따르면, 마스트의 높이가 늘어도 그 강성을 특별히 강화할 필요가 없고, 이것에 따라 스태커 크레인 전체의 중량은 억제되며, 주행에 필요한 동력은 경감된다. 따라서, 스태커 크레인이 특정한 정지 위치로부터 소정의 위치까지 주행하는 데 있어서, 가감 속도를 높일 수 있고, 스태커 크레인의 가동율의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 하측 구동 장치와 상측 구동 장치가 동일 속도로 제어되기 때문에 주행시에 발생하는 마스트의 휨은 근소하며, 스태커 크레인이 소정의 위치에 정지할 때, 상측 구동 장치의 구속 해방 전에 발생한 본체 하부와 본체 상부의 주행 거리의 어긋남에 기인하는 마스트의 경사도 근소해져서, 이 마스트 경사에 기인하여 발생하는 마스트 상부의 진동도 최소한으로 억제되고, 극히 단시간에 소멸되기 때문에, 마스트를 따라 승강하는 승강체의 정규 승강 동작을 방해하는 일은 없다.

또한, 이동 종료 후의 구속 해방에 따라, 해방 전에 발생한 하부와 상부의 주행 거리의 어긋남에 기인하는 마스트의 경사는 마스트 자체의 강성에 의해 해소되며, 목적 선반 위치에 대하여 정확하게 위치 맞춤할 수 있다.

상기 상측 구동 장치는 구동원과, 상기 상측 레일에 압접되는 차륜과, 구동원으로부터 공급되는 동력을 상기 차륜에 전달하는 동작 가능한 전자 클러치를 구비하고, 상기 제2 신호는 상기 전자 클러치의 상기 동력 전달을 차단시키는 구성으로 하여도 좋다.

상기 상측 구동 장치는 서보 모터와, 상기 상측 레일에 압접되는 차륜을 구 비하고, 상기 제2 신호는 상기 서보 모터의 여자(勵磁)를 오프하는 구성으로 하여도 좋다.

상기한 구성에 따르면, 상측 구동 장치의 동력의 해방 동작을 시차(time-lag)를 갖지 않고 거의 순식간에 행할 수 있다.

상기 제어부는 상기 본체 상부의 이동 종료 시점에 있어서 상기 상측 구동 장치의 상기 상측 레일에 대한 구속을 해방시키도록 상기 제2 신호를 이 상측 구동 장치에 입력하는 구성으로 하여도 좋다.

이 경우, 상측 구동 장치의 동력의 해방 동작을 스태커 크레인의 마스트 상부의 진동을 억제하는 적절한 타이밍으로써 행할 수 있다.

상기 하측 구동 장치는 구동원으로서 서보 모터를 구비하고, 상기 상측 구동 장치는 상기 상측 레일에 압접되는 고무 탄성체로 이루어진 차륜을 구비하는 구성으로 하여도 좋다.

하측 구동 장치의 구동원으로서 서보 모터를 이용함으로써, 스태커 크레인을 소정의 반송원으로부터 소정의 반송지로 고정밀도의 이동을 실현할 수 있고, 상측 구동 장치는 그다지 정밀도가 요구되지 않는 우레탄 고무 등의 고무 탄성체로 이루어진 차륜을 이용하는 저렴한 구성으로써 조달하는 것이 가능해진다.

상기 본체 상부의 진동을 검출하는 검출기와, 상기 승강체를 구동하는 승강체 구동 장치를 더 구비하여 이루어지고, 상기 제어부는 상기 제2 신호를 입력한 후, 상기 검출기에 의해 검출된 상기 진동이 소정치 이하인 경우에, 상기 승강체 구동 장치에 상기 승강체를 구동 제어하는 제3 신호를 입력하는 구성으로 하여도 좋다.

본 발명에 따르면, 상측 레일에 대하여 이동 가능하게 결합된 본체 상부와, 하측 레일에 대하여 이동 가능하게 결합된 본체 하부와, 수직 방향으로 연장 설치되어 상기 본체 상부와 상기 본체 하부를 연결하는 마스트와, 상기 마스트를 따라 상하로 이동 가능한 승강체와, 상기 본체 상부에 설치되고, 이 본체 상부를 상기 상측 레일에 대하여 구속하면서, 이 상측 레일을 따라 이동시키는 상측 구동 장치와, 상기 본체 하부에 설치되고, 이 본체 하부를 상기 하측 레일을 따라 이동시키는 하측 구동 장치를 구비하여 이루어지는 스태커 크레인의 구동 제어 방법으로서, 상기 본체 상부와 상기 본체 하부의 이동 속도가 같아지도록 상기 상측 구동 장치와 상기 하측 구동 장치에 목표 속도나 목표 위치 중 어느 하나를 나타내는 제1 신호를 입력하는 단계와,

상기 본체 상부의 이동 종료 후에, 상기 상측 구동 장치의 상기 상측 레일에 대한 구속을 해방시키는 제2 신호를 상측 구동 장치에 입력하는 단계를 구비하여 이루어지는 스태커 크레인의 구동 제어 방법도 제공된다.

상기 본체 상부의 이동 종료 시점에 있어서 상기 상측 구동 장치의 상기 상측 레일에 대한 구속을 해방시키도록 상기 제2 신호를 상측 구동 장치에 입력하는 구성으로 하여도 좋다.

상기 제2 신호를 입력한 후, 상기 본체 상부의 진동을 검출하는 단계와, 검출된 상기 진동이 소정치 이하인 경우에, 상기 승강체를 구동하는 승강체 구동 장치에 승강체를 구동 제어하는 제3 신호를 입력하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 구성으로 하여도 좋다.

이하, 본 발명의 실시예에 대해서 첨부의 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도 1에 있어서, 1은 스태커 크레인 주행용 레일, 2는 스태커 크레인 상부 프레임 안내용 레일로서, 각각 웨이퍼 등의 기판을 수납한 FOUP 보관용 선반을 종횡으로 배열한 스토커 내의 소정의 경로를 따라 부설된다. 3은 스태커 크레인으로서, 상하 방향으로 연장되는 마스트(3a)와, 이 마스트(3a)의 상하 양단부에 각각 설치되는 상부 프레임(3b), 하부 프레임(3c)으로 본체를 구성하고 있다.

31은 주행륜으로서, 구동륜(31a) 및 유동륜(遊動輪; 31b)으로 이루어지며, 상기 하부 프레임(3c)에 지지되어, 스태커 크레인 주행용 레일(1) 위를 주행할 수 있도록 구성되어 있다. 32는 제1 구동 기구로서, 모터, 감속 기구, 브레이크를 보유하고, 스프로킷과 체인과의 연결 등의 주지의 동력 전달 수단으로써 구동륜(31a)에 동력을 전달하며, 스태커 크레인(3)을 수평 방향으로, 소정의 반송원으로부터 소정의 반송지로 이동시킨다. 또한, 레일을 따라 도시하지 않은 랙이 설치되어 이것과 쌍을 이루는 피니언이 스태커 크레인 본체에 설치되어 있다.

33은 하부 가이드 롤러로서, 상기 주행용 레일(1)을 사이에 끼우도록 양측 한 쌍의 롤러로 이루어지며, 주행륜(31)이 전부 주행용 레일(1) 위에서 벗어나지 않도록 규제하고 있다. 34는 승강체로서, 마스트(3a)의 상하 방향을 따라 슬라이딩 가능한 안내 부재(34a)에 수평 상태를 유지할 수 있도록 지지되어 있다. 35는 제2 구동 기구로서, 모터, 감속 기구, 브레이크, 릴을 구비하며, 와이어(35a)의 감기, 풀기를 담당한다.

그리고, 상기 제2 구동 기구(35)로부터 감기, 풀기 작용을 받는 와이어(35a)는 고정 도르래(35b)에서 방향 전환한 후에, 이 와이어(35a)의 단부가 상기 안내 부재(34a)에 고정된다. 이러한 구성에 의해, 승강체(34)는 와이어(35a)가 제2 구동 기구(35)에 의해 풀릴 때에는 강하하고, 와이어(35a)가 구동 기구(35)에 의해 감길 때에는 상승하도록 상하 이동 제어를 받는다.

36은 제3 구동 기구이다. 37, 38은 상부 롤러로서, 스태커 크레인(3)의 상부 프레임 안내용 레일(2)의 양측에 압접되어 있다. 그리고, 한쪽 롤러(37)가 상기 제3 구동 기구(36)에 의해 구동된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제3 구동 기구(36)는 모터(36a), 감속 기구(36b), 전자 클러치(36c)로 구성되며, 스태커 크레인(3)의 상부 프레임(3b)의 주행 방향에 있어서의 일단부에 고정된다. 그리고, 전자 클러치(36c)의 입력축(36cy)이 감속 기구(36b)의 출력측에, 출력축(36cx)이 상기 롤러(37)에 연결되어 있다.

또한, 상기 전자 클러치(36c)는, 입력축(36cy)의 내측단에는 페이싱(36cu)이 고정되고, 출력축(36cy)의 내측 단부에는 축 방향으로 이동할 수 있도록 스플라인 결합하는 전기자(36cv)를 설치하고 있다.

그리고, 이 전기자(36cv)는, 예컨대 무여자 작동형 전자 클러치에서는, 도시하지 않은 코일의 무여자시에는 도시하지 않은 스프링의 복귀력에 의해 상기 페이싱(36cu)에 압접하고, 상기 페이싱(36cu)과, 상기 전기자(36cv)는 서로의 대향면이 압접하며, 전자 클러치(36c)의 입력축(36cy)으로부터 출력축(36cx)으로 동력이 전 달된다.

한편, 도시하지 않은 코일로의 여자시에는 도시하지 않은 스프링의 복귀력에 대하여 전자력이 우세하여 전기자(36cv)는 파선의 위치로 이동하고, 전자 클러치(36c)의 입력축(36cy)으로부터 출력축(36cx)으로의 동력의 전달은 해제된다.

39(도 1 참조)는 펄스 인코더로서, 스태커 크레인(3)의 주행 거리가 일정량 늘 때마다 카운트하며, 이 카운트수에 의해 소정의 반송원으로부터 소정의 반송지까지의 거리를 측정한다.

상기 상부 롤러(37, 38)에 있어서의 상기 안내 레일(2)에 접하는 타이어 부재로서 우레탄 고무를 사용함으로써, 비용면, 내구면에서의 효과를 기대할 수 있다.

상기 구성의 동작을 도 3의 흐름도를 참조하면서 설명한다.

제1 단계(S1):

제1, 제3 구동 장치(32, 36)가 보유하는 각 모터에 대하여 대략 동기를 얻도록 제어 신호를 부여하여 각 모터를 구동시킨다.

제2 단계(S2):

제1, 제3 구동 장치(32, 36)의 동작에 따라 스태커 크레인(3)은 상하 각 프레임(3b, 3c)이 구동력을 받아 소정의 반송원으로부터 소정의 반송지로 주행한다. 그 때, 소정의 반송지에 스태커 크레인(3)이 도달하지 않는[펄스 인코더(39)가 소정의 계수치에 도달하지 않는] 경우는 상기 제1, 제3 구동 장치(32, 36)를 동작시켜 스태커 크레인(3)을 더 주행시키고, 소정의 반송지에 스태커 크레인(3)이 도달 한[펄스 인코더(39)가 소정의 계수치에 도달한] 경우에는 상기 제1, 제3 구동 장치(32, 36)의 동작을 정지시킨다.

제3 단계(S3):

스태커 크레인(3)을 정지시킨다.

제4 단계(S4):

제3 구동 장치(36)의 구성 요소로서의 전자 클러치(36c)의 동력 전달 작용을 해제하여 구동 롤러(37, 38)를 자유로운 상태로 한다.

제5 단계(S5):

스태커 크레인(3)이 정지하고, 상기 전자 클러치(36c)의 동력 전달 작용을 해제하기 직전에는 스태커 크레인(3)은 약간 경사져 있다. 이 원인은 스태커 크레인(3)의 이동 거리를 규제하는 제1 구동 장치(32)에 의한 위치 정밀도가 랙 피니언에 의해 정확히 유지되는 데 대하여, 제3 구동 장치(36)의 주행 거리 정밀도가 이 제3 구동 장치에 의해 구동되는 구동 롤러(37)의 상부 프레임 안내용 레일에 대한 접촉 상태의 변화나 이 구동 롤러(37)의 마모 등에 기인하여 변동하는 것에 따른다.

따라서, 스태커 크레인(3)의 정지 이후, 상기 클러치(36c)의 동력 전달 작용을 해제한 직후는 스태커 크레인(3)은 미시적으로 보면 근소한 진동이 남아 있다.

이러한 스태커 크레인(3)의 진동은 스태커 크레인(3)의 상부 프레임(3b)을 구동하는 제3 구동 장치(36)가 없는 경우(도 4의 점선 참조)에 비하여 적기 때문에(도 4의 실선 참조), 스태커 크레인(3)의 정지 직후에 있어서도 승강체(34)는 가 동을 위해 승강할 수 있는 상황에 있지만, 승강 가능 상태의 확인을 행한다.

제6 단계(S6):

제5 단계에서, 상부 프레임의 진동이 승강체(34)의 동작 가능 범위라는 확인을 얻었을 때, 승강체(34)의 동작을 시작한다. 이 상부 프레임의 진동 상태는 주지의 검출기(광전 검지 장치 외)로써 검출할 수 있다.

또한, 도 4의 횡축은 스태커 크레인(3)의 정지 시점에서부터의 시간(t)을 나타내고, 종축은 스태커 크레인(3)의 진동의 진폭(w)을 나타내며, 승강체(34)의 가동이 허용되는 진동 범위를 L1, L2로써 표시하고 있다.

지금까지 본 발명의 일 실시예에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고, 그 기술적 사상의 범위 내에서 여러 가지 다른 형태로써 실시되어도 좋은 것은 물론이다.

예컨대, 도 1에 도시된 제3 구동 기구(36)는 모터(36a), 감속 기구(36b), 전자 클러치(36c)로 구성되며, 모터(36a)의 롤러(37)에 대한 구동력의 연결과 해방은 전자 클러치(36c)에 의해 실시되지만, 동일한 효과는 전자 클러치(36c)를 제외하고도 실현 가능하다. 이 경우, 도 2에 있어서 모터(36a)에 서보 모터를 이용하여 감속 기구(36b)의 출력측을 롤러(37)에 연결하는 구성이 된다. 또한, 롤러(37)의 구동 구속력의 해방은 서보 모터의 서보 오프에 의해 실시할 수 있다.

상기 펄스 인코더(39)는 정확히 스태커 크레인(3)을 위치 결정할 수 있지만 이것 대신에 또는 이것과 함께 제1 구동 장치(32)의 구동 모터로서 서보 모터를 채용하여도 좋다.

본 발명에 따르면, 스태커 크레인의 높이 여하에 상관없이 그 강성을 늘리지 않고, 이 스태커 크레인의 주행시에 있어서의 휨을 일으키지 않으면서 정지시에 있어서의 스태커 크레인의 상단부의 진동 감쇠 시간을 현저히 단축시키며, 스태커 크레인의 주행 정지 후, 지체 없이 스태커 크레인의 마스트의 상하 방향으로 승강체를 주행시켜, 이 승강체에 설치되어 있는 로봇의 가동을 개시할 수 있는 스태커 크레인의 구동 제어 장치를 제공할 수 있다.

Claims (9)

1. 상측 레일 및 하측 레일을 따라 이동 가능하게 된 스태커 크레인으로서,

   상기 상측 레일에 대하여 이동 가능하게 결합된 본체 상부와,

   상기 하측 레일에 대하여 이동 가능하게 결합된 본체 하부와,

   수직 방향으로 연장 설치되어 상기 본체 상부와 상기 본체 하부를 연결하는 마스트와,

   상기 마스트를 따라 상하로 이동 가능한 승강체와,

   상기 본체 상부에 설치되고, 이 본체 상부를 상기 상측 레일에 대하여 구속하면서, 상측 레일을 따라 이동시키는 상측 구동 장치와,

   상기 본체 하부에 설치되고, 이 본체 하부를 상기 하측 레일을 따라 이동시키는 하측 구동 장치와,

   상기 본체 상부와 상기 본체 하부의 이동 속도가 같아지도록 상기 상측 구동 장치와 상기 하측 구동 장치에 목표 속도나 목표 위치 중 어느 하나를 나타내는 제1 신호를 입력하는 동시에, 상기 본체 상부의 이동 종료 후이면서 상기 승강체의 정지 중에, 상기 상측 구동 장치의 상기 상측 레일에 대한 구속을 해방시키는 제2 신호를 상측 구동 장치에 입력하는 제어부를 구비하는 스태커 크레인.
2. 제1항에 있어서, 상기 상측 구동 장치는 구동원과, 상기 상측 레일에 압접되는 차륜과, 이 구동원으로부터 공급되는 동력을 상기 차륜에 전달하는 동작 가능한 전자 클러치를 구비하고,

   상기 제2 신호는 상기 전자 클러치의 상기 동력 전달을 차단시키는 것인 스태커 크레인.
3. 제1항에 있어서, 상기 상측 구동 장치는 서보 모터와, 상기 상측 레일에 압접되는 차륜을 구비하고,

   상기 제2 신호는 상기 서보 모터의 여자를 오프하는 것인 스태커 크레인.
4. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 본체 상부의 이동 종료 시점에서 상기 상측 구동 장치의 상기 상측 레일에 대한 구속을 해방시키도록 상기 제2 신호를 상측 구동 장치에 입력하는 것인 스태커 크레인.
5. 제1항에 있어서, 상기 하측 구동 장치는 구동원으로서 서보 모터를 구비하고,

   상기 상측 구동 장치는 상기 상측 레일에 압접되는 고무 탄성체로 이루어진 차륜을 구비하는 것인 스태커 크레인.
6. 제1항에 있어서, 상기 본체 상부의 진동을 검출하는 검출기와, 상기 승강체를 구동하는 승강체 구동 장치를 더 구비하고,

   상기 제어부는 상기 제2 신호를 입력한 후, 상기 검출기에 의해 검출된 상기 진동이 소정치 이하인 경우에, 상기 승강체 구동 장치에 상기 승강체를 구동 제어하는 제3 신호를 입력하는 것인 스태커 크레인.
7. 상측 레일에 대하여 이동 가능하게 결합된 본체 상부와, 하측 레일에 대하여 이동 가능하게 결합된 본체 하부와, 수직 방향으로 연장 설치되어 상기 본체 상부와 상기 본체 하부를 연결하는 마스트와, 상기 마스트를 따라 상하로 이동 가능한 승강체와, 상기 본체 상부에 설치되고, 이 본체 상부를 상기 상측 레일에 대하여 구속하면서, 상측 레일을 따라 이동시키는 상측 구동 장치와, 상기 본체 하부에 설치되고, 이 본체 하부를 상기 하측 레일을 따라 이동시키는 하측 구동 장치를 구비하는 스태커 크레인의 구동 제어 방법으로서,

   상기 본체 상부와 상기 본체 하부의 이동 속도가 같아지도록 상기 상측 구동 장치와 하측 구동 장치에 목표 속도나 목표 위치 중 어느 하나를 나타내는 제1 신호를 입력하는 단계와,

   상기 본체 상부의 이동 종료 후에, 상기 상측 구동 장치의 상기 상측 레일에 대한 구속을 해방시키는 제2 신호를 상측 구동 장치에 입력하는 단계를 포함하는 스태커 크레인의 구동 제어 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 본체 상부의 이동 종료 시점에서 상기 상측 구동 장치의 상기 상측 레일에 대한 구속을 해방시키도록 상기 제2 신호를 상측 구동 장치에 입력하는 것인 스태커 크레인의 구동 제어 방법.
9. 제7항에 있어서, 상기 제2 신호를 입력한 후, 상기 본체 상부의 진동을 검출하는 단계와,

   검출된 상기 진동이 소정치 이하인 경우에, 상기 승강체를 구동하는 승강체 구동 장치에 승강체를 구동 제어하는 제3 신호를 입력하는 단계를 더 포함하는 것인 스태커 크레인의 구동 제어 방법.

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