KR20080049658A

KR20080049658A - 천정 주행 반송 장치

Info

Publication number: KR20080049658A
Application number: KR1020070122650A
Authority: KR
Inventors: 센조 규토쿠
Original assignee: 아시스트 테크놀로지스 재팬 가부시키가이샤
Priority date: 2006-11-30
Filing date: 2007-11-29
Publication date: 2008-06-04
Also published as: CN101200242A; SG143216A1; JP2008137738A; TW200831386A; US20080128374A1

Abstract

천정 주행 반송 장치(1)는 궤도(10)를 따라 주행하는 반송 차체(20)를 포함한다. 반송 차체(20)는 반송물(80)을 파지하도록 구성된 파지 장치(22), 반송물을 위한 로드 포트(92)에 대해 파지 장치를 승강하도록 구성된 승강 장치(24), 및 가상 평면 내에 광선을 출사하고, 출사된 광선의 반사광을 수광하는 센서(30)를 포함한다. 천정 주행 반송 장치(1)는 또한 센서에 의해 수광된 반사광에 기초하여 출사 광선의 출사 방향에 존재하는 장애물을 감시하는 감시 디바이스(47), 및 출사 방향을 선택하거나 및/또는 감시 디바이스에 의한 감시 영역을 선택함으로써, 반송 차체가 주행하고 있는 경우에는, 주행 방향의 전방에 존재하는 장애물을 감시하는 상태로 하고, 파지 장치가 강하되고 있는 경우에는, 반송 차체의 하방에 존재하는 장애물을 감시하는 상태로 하는 선택 디바이스(41)를 더 포함한다.

반송 차체, 파지 장치, 로드 포트, 센서, 수광 소자

Description

천정 주행 반송 장치{OVERHEAD TRAVELING AND TRANSPORTING APPARATUS}

본 발명은, 반송물을 승강 가능하게 유지하면서, 공장 등의 천정 또는 천정 부근에 부설된 궤도를 따라 주행하는 천정 주행 반송 장치에 관한 것이다. 여기서, "반송(搬送物)"은 제품, 중간 제품, 부품, 물품, 작업물, 부분 완성 상품, 상품 등을 의미하거나, 또는 본 발명의 장치에 의해 반송되었거나 반송될 이러한 제품 등을 수용하기 위한 상자 또는 용기를 의미한다.

예를 들면, 반도체 디바이스의 제조 설비에 있어서는, 반도체 웨이퍼가 수납된 FOUP(Front-Opening Unified Pod)를 승강시킬 수 있는 그립퍼(gripper)에 의해 파지(把持)하면서, 천정 또는 천정 부근에 부설된 궤도를 따라 주행함으로써 각종의 반도체 제조 장치 사이를 이동하는 반송 차체(transporting carriage)를 포함하는 천정 주행 반송 장치가 이용되고 있다. 반도체 제조 장치의 본체는 궤도의 바로 아래에 근접 배치되어 있어, 해당 반도체 제조 장치의 로드 포트(load port)가 궤도의 바로 아래에 위치하도록 되어 있다. 따라서, 반송 차체는 지금부터 반송될 FOUP가 탑재되거나 놓여지는 반도체 제조 장치의 로드 포트 위에 정지하고, 그 후 그립퍼를 강하시켜 FOUP를 파지하도록 하고, 그립퍼를 상승시킴으로써 FOUP를 회수 할 수 있다. FOUP를 회수한 반송 자체는 다음 공정을 수행하는 다른 반도체 제조 장치를 향하여 주행한다. 한편, 반송 차체는, 반도체 제조 장치의 로드 포트 상에 정지하고, 그 후 현재 FOUP를 파지하고 있는 그립퍼를 강하시켜, 해당 로드 포트에 FOUP를 탑재할 수 있다.

전술한 바와 같은 천정 주행 반송 장치의 반송 차체에는, 일본 공개 특허 2002-132347호 공보(구체적으로, 공보의 도 2)에 개시된 바와 같이, 궤도를 따라 주행할 때에 주행 방향 전방의 장애물을 검지하기 위해, 그 주행 방향 전방을 향해 광선을 출사하고 그 반사광을 수광하는 전방 감시 센서가 주행 방향 앞면에 형성되어 있다. 한편, 반송 차체에는, 일본 공개 특허 2001-213588호 공보(구체적으로, 공보의 도 1)에 개시된 바와 같이, 반송 차체 아래의 장애물을 검지하기 위해, 반송 차체의 하방을 스캐닝하는 광선을 출사하고 그 반사광을 수광하는 하방 감시 센서가 형성되어 있다. 이로써, 반도체 제조 장치의 로드 포트로부터 FOUP를 회수할 때 또는 로드 포트 위에 FOUP를 탑재할 때, 그립퍼가 그립퍼의 승강 경로 내의 장애물과 접촉하는 것을 방지할 수 있다.

전술한 바와 같이, 천정 주행 반송 장치의 반송 차체에는, 주행 방향 전방의 장애물을 검지하기 위한 전방 감시 센서, 반송 차체의 하방의 장애물을 검지하기 위한 하방 감시 센서 등의 다수의 센서를 설치할 필요가 있다. 이로써, 반송 차체의 구조가 복잡해지고, 비용이 증대한다는 문제가 발생한다.

따라서, 본 발명은, 반송 차체의 주행 방향의 전방에 있는 장애물의 검지 및 반송 차체의 하방에 있는 장애물의 검지를 저비용으로 실현할 수 있는 천정 주행 반송 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 본 발명의 목적은, 천정 주행 반송 장치에 있어서, 천정에 또는 천정에 근접하여 부설된 궤도; 상기 궤도를 따라 주행하고, 상기 궤도에 의해 안내되며, (i) 반송물(搬送物)을 파지(把持)하도록 구성된 파지 장치, (ⅱ) 상기 파지 장치를 상기 반송물의 로드 포트(load port)까지 강하하도록 구성된 승강 장치, 및 (ⅲ) 연직(鉛直)이며 또한 상기 반송 차체의 주행 방향과 평행을 이루는 가상 평면 내에 광선을 출사하고, 출사된 상기 광선의 반사광을 수광하는 센서를 포함하는 반송 차체; 상기 센서에 의해 수광된 반사광에 기초하여, 출사된 상기 광선의 출사 방향에 존재하는 장애물을 감시하는 감시 디바이스; 및 상기 출사 방향 및/또는 상기 감시 디바이스에 의한 감시 영역 중 하나 이상을 선택함으로써, (i) 상기 반송 차체가 주행하고 있는 경우에는, 주행 방향의 전방에 있는 장애물이 상기 감시 디 바이스에 의해 감시되는 제1 상태가 되도록 하고, (ⅱ) 상기 파지 장치가 강하되는 경우에는, 상기 반송 차체의 하방에 있는 장애물이 상기 감시 디바이스에 의해 감시되는 제2 상태가 되도록 하는 선택 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 천정 주행 반송 장치에 의해 달성될 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 선택 디바이스는 센서를 다음과 같이 제어한다. 즉, 반송 차체가 주행하고 있는 경우에는, 광선이 반송 차체의 주행 방향의 전방으로 출사되도록 하고, 파지 장치가 강하되는 경우에는, 광선이 반송 차체의 하방으로 출사되도록 한다. 이 두 가지의 경우에, 감시 디바이스가 광선의 출사 방향을 감시한다. 이와 달리, 센서로부터의 광선이 반송 차체의 주행 방향의 전방 및 반송 차체의 하방을 포함하는 방향으로 항상 출사될 수도 있다(광선의 출사 방향이 순차적으로 전환되는 경우도 포함). 이 경우, 선택 디바이스는, 반송 차체가 주행하고 있는 경우에는, 반송 차체의 주행 방향의 전방으로 출사되는 광선의 출사 방향을 감시하고, 파지 장치가 강하되는 경우에는, 반송 차체의 하방에 출사되는 광선의 출사 방향을 감시하도록, 감시 디바이스를 제어한다. 이로써, 하나의 센서에 의해, 반송 차체가 주행하고 있는 때에는, 주행 방향의 전방에 있을 수도 있는 장애물의 검지를 행하고, 파지 장치가 강하되는 때에는, 반송 차체의 하방에 있을 수도 있는 장애물의 검지를 행할 수 있다. 따라서, 반송 차체의 주행 방향의 전방에 있는 장애물의 검지, 및 반송 차체의 하방에 있는 장애물의 검지를 저비용으로 실현할 수 있다.

본 발명의 일특징에서, 상기 선택 디바이스는 상기 출사 방향을 변경하지 않 고 감시 영역을 선택함으로써 상기 제1 상태 또는 상기 제2 상태가 되도록 한다.

이러한 구성에 의하면, 광선의 출사 방향을 변경시킬 필요없이 반송 차체의 주행 방향의 전방 및 반송 차체의 하방 모두를 감시하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 다른 특징에서, 상기 가상 평면은 상기 승강 장치에 의해 강하되는 상기 파지 장치의 경로에 중첩하지 않는다.

이러한 구성에 의하면, 강하되는 파지 장치의 경로에 중첩하지 않는 가상 평면을 이용함으로써 하방 검지가 실현될 수 있다. 가상 평면은 하강되는 파지 장치의 경로에 가깝게 또는 근접하게 위치되는 것이 바람직할 것이다.

본 발명의 이러한 특징에서, 상기 가상 평면은, 상기 파지 장치의 경로에 대해, 상기 로드 포트를 갖는 제조 장치 또는 처리 장치의 본체의 반대측에 위치된다.

이러한 방식의 구성에 의하면, 파지 장치의 경로의 반대측(즉, 실시예에서는 바로 앞쪽)에 존재할 수도 있는 장애물이 확실히 감시될 수 있다. 특히, 파지 장치의 하방 이동 동안 하방 감시가 지속된다 하더라도, 파지 장치 또는 FOUP 자체가 하방 감시 영역 내의 장애물로서 검지되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 파지 장치의 이동 전뿐만 아니라 강하되는 파지 장치의 이동 동안에도 하방 감시를 수행하는 것이 가능하다. 또한, 하방 감시 영역이 실질적으로 최소화될 수 있으며, 파지 장치가 통과하는 전체 영역이 감시될 필요가 없기 때문에, 하방 감시가 간편하고 용이하게 수행될 수 있다.

본 발명의 다른 특징에서, 상기 센서는 상기 가상 평면 내에 스캐닝을 위한 광선을 출사하며, 상기 선택 디바이스는, 상기 센서에 의해 출사된 상기 광선의 스캐닝 영역을 선택하거나, 또는 상기 스캐닝 영역을 변경하지 않고 상기 감시 디바이스에 의한 감시 영역을 선택한다.

이러한 구성에 의하면, 선택 디바이스는 센서를 다음과 같이 제어한다. 즉, 반송 차체가 주행하고 있는 경우에는, 스캐닝 영역이 반송 차체의 주행 방향의 전방에 위치된다. 파지 장치가 강하되는 경우에는, 스캐닝 영역은 반송 차체의 하방에 위치된다. 이 2가지의 경우에, 감시 디바이스는 스캐닝 영역을 감시한다. 이와 달리, 스캐닝 영역은 반송 차체의 전방 주행 방향 및 반송 차체의 하방을 포함한다. 이 경우, 선택 디바이스는, (i) 반송 차체가 주행하고 있는 경우에는, 반송 차체의 주행 방향의 전방의 스캐닝 영역을 감시하고, (ⅱ) 파지 장치가 강하되는 경우에는, 반송 차체의 하방의 스캐닝 영역을 감시하도록, 감시 디바이스를 제어한다. 이로써, 감시 디바이스가 한 방향으로만 출사되는 광선의 출사 방향을 감시하는 경우에 비해, 더 넓은 범위를 감시할 수 있다.

스캐닝 영역에 관련된 이러한 특징에서, 상기 감시 디바이스는, 상기 반송 차체가 주행하고 있는 경우에, 상기 스캐닝 영역 내에서, 상기 반송 차체가 통과하는 경로 내의 장애물을 감시한다.

이러한 구성에 의하면, 반송 차체가 주행하고 있을 때에 반송 차체의 경로 밖의 검출 물체를 장애물로서 잘못 검지하는 것이 방지될 수 있다.

스캐닝 영역에 관련한 이러한 특징에서, 상기 감시 디바이스는, 상기 파지 장치가 강하되는 경우에, 상기 스캐닝 영역 내에서, 상기 파지 장치가 강하되는 경 로 내의 장애물을 감시한다.

이러한 구성에 의하면, 파지 장치가 강하되는 때에, 파지 장치의 경로 밖의 검출 물체를 장애물로서 잘못 검지하는 것이 방지될 수 있다.

본 발명의 특성, 용도 및 추가의 특징은 첨부 도면을 참조하는 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 이하의 상세한 설명으로부터 더욱 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시를 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 천정 주행 반송 장치의 일례인 OHT(0verhead Hoist Transport) 장치(1)의 전체 구성을 나타내고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, OHT 장치(1)는 반도체 디바이스의 제조 설비에 있어서 반도체 웨이퍼가 수납된 FOUP(80)를 반송하는 반송 시스템 또는 반송 장치이다. OHT 장치(1)는, 제조 설비의 천정 또는 천정 아래에 부설된 궤도(10)와, FOUP(80)를 유지하면서, 궤도(10)에 현수된 상태로 안내되어 주행하는 반송 차체(20)를 포함한다. 궤도(10)의 바로 아래에는, 제조 설비에서 복수의 반도체 제조 장치(예를 들면, 웨이퍼 처리 장치, 보관 장치 등) 중 도 1에 단지 한 대만이 도시되어 있는 반도체 제조 장치(90)의 본체(91)가 배치되어 있다. FOUP(80)를 탑재 및 회수(즉, 언로딩)하기 위한 장소이고, 또한 FOUP(80) 내의 반도체 웨이퍼를 각각의 반도체 제조 장치의 본체(91)로부터 취입하거나 또는 FOUP(80) 내의 반도체 웨이퍼를 각각의 반도체 제조 장치의 본체(91) 내로 인출하는 동작이 행해지는 반 송 또는 중개를 위한 장소로 되는 로드 포트(92)가 궤도(10)의 바로 아래에 위치하도록 되어 있다.

반송 차체(20)는 파지 장치(22), 승강 장치(24), 및 위치 조정 기구(26)를 포함한다. 파지 장치(22)는 그립퍼(22a)에 의해 FOUP(80)를 파지 또는 유지하도록 구성되어 있다. 승강 장치(24)는 선단에 파지 장치(22)가 장착된 현수 벨트(24a)의 송출(즉, 강하) 또는 권취(즉, 인상)를 행하도록 구성된다. 위치 조정 기구(26)는 승강 장치(24)의 케이스(25)와 함께 승강 장치(24)를 수평면으로 이동시키도록 구성된다.

그리고, 본 실시예에 있어서는, 승강 장치(24)의 케이스(25)는 도 1에 나타낸 바와 같이 대략 직육면체의 외형을 갖는다. 보다 상세하게는, 케이스(25)의 상위부는 직각을 이루는 4개의 측면으로 둘러싸여 있는 한편, 그 하위부는 반송 차체(20)의 주행 방향(도 1의 화살표 DRF로 나타낸 방향)의 전방 및 후방에 해당되는 2개의 측면으로 둘러싸여 있다. 4개의 측면으로 둘러싸여 있는 케이스(25)의 상위부는, 케이스(25)의 하위부에 비해, 궤도(10)에 대해서 반도체 제조 장치(90)의 본체(91)의 반대측(이하의 설명에서는 "바로 앞쪽"으로 지칭함)으로 약간 돌출되어 있다.

도 1에는 현수 벨트(24a)가 중간 정도로 송출되어 있는 상태로 예시되어 있다. 본 실시예에서, 파지 장치(22)가 FOUP(80)를 파지하고 있는 경우에, 현수 벨트(24a)가 최상부까지 인상되는 때에는, FOUP(80)가 승강 장치(24)의 케이스(25)에 의해 둘러싸인 공간 내에 수용된다.

전술한 바와 같은 구성에 의해, OHT 장치(1)에서는, 궤도(10)에 의해 지지된 반송 차체(20)가 복수의 반도체 제조 장치(90)의 사이를 주행하며, 로드 포트(92)로부터의 FOUP(80)의 회수(즉, 언로딩) 작업 또는 로드 포트(92)로의 FOUP(80)의 탑재 작업이 수행된다. 구체적으로, 예를 들면, 파지 장치(22)에 의해 FOUP(80)를 파지하고 있는 반송 차체(20)가 목적으로 하는 반도체 제조 장치(90)의 로드 포트(92) 상에 FOUP(80)를 탑재하는 경우에는, (i) 반송 차체(20)가 해당 로드 포트(92) 상에 정지되고, (ⅱ) 위치 조정 기구(26)가 파지 장치(22)와 로드 포트(92) 간의 위치 조정을 행함으로써, 탑재 위치가 미세하게 조정되며, (ⅲ) 최상부까지 권취되어 있던 현수 벨트(24a)가 연속적으로 송출되며, (iv) FOUP(80)가 로드 포트(92) 상에 강하된다. 그 후, 파지 장치(22)가 그립퍼(22a)를 개방하여 FOUP(80)를 로드 포트(92) 상에 탑재한다. FOUP(80)의 탑재 작업 종료 후, 현수 벨트(24a)가 권취된다. 파지 장치(22)가 최상부에 도달할 때, 반송 차체(20)는 다음의 목적지로 향해 주행한다. 그리고, 관한 반송 차체(20)의 주행 작업과 FOUP(80)의 회수 및 탑재 작업은 OHT 제어기(70)(도 3 참조)에 의해 제어된다.

반송 차체(20)에는 모두 반사형의 센서인 5개의 센서(30, 51∼54)가 제공되어 있다. 이들 센서(30, 51∼54)는 모두 센서 제어부(40)(도 3 참조)에 의해 제어된다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 센서(30)는 케이스(25)의 상위부의 바로 앞쪽에 돌출되어 있는 둘출부의 주행 방향의 전방의 하단에 배치되어 있다. 또한, 센서(51∼54)는 케이스(25)의 전면에, 즉 반송 차체(20)의 주행 방향의 전방의 면(25a)이 배치되어 있다. 보다 상세하게는, 센서(51, 54)는 각각 면(25a)의 상단 부와 하단부의 부근에 배치되어 있다. 센서(52)는 면(25a)의 폭방향에 대해 반도체 제조 장치(90)측(즉, 궤도(10)에 대해 전술한 "바로 앞쪽"과는 반대측이며, 이하의 설명에서는 "내측"으로 지칭함)의 끝단부의 부근에 배치되어 있다. 센서(53)는 면(25a)의 하위부의 바로 앞쪽 끝단부의 부근에 형성되어 있다.

여기서, 반송 차체(20)를 주행 방향의 전방으로부터 본 도면인 도 2를 참조하여, 케이스(25)의 면(25a)에 배치된 4개의 센서(51∼54)에 대하여 보다 상세하게 설명한다. 각각의 센서(51∼54)는, (i) 반송 차체(20)의 주행 방향의 전방을 향해 광선을 출사하는 발광 소자(도시하지 않음)와, (ⅱ) 반사광을 수광하는 수광 소자(도시하지 않음)로 이루어지며, 출사된 광선의 조사 영역 내에 있는 검출 물체를 장애물로서 검지할 수 있도록 되어 있다. 각각의 센서(51∼54)로부터 출사되는 광선은 도시하지 않은 렌즈를 통과하는 등에 의해 원추형으로 퍼지게 된다.

각각의 센서(51∼54)로부터 출사된 광선의 조사 범위는 도 2에서 파선으로 둘러싸인 영역이 된다. 즉, 면(25a)의 상단부 부근과 하단부 부근에 각각 배치된 센서(51, 54)로부터 출사되는 각각의 광선은, 반송 차체(20)의 폭 방향(즉, 도 2의 좌우 방향)으로 신장되는 원추형이다. 조사 영역의 반송 차체(20)의 폭방향에 따는 길이는 면(25a)의 상위측 및 하위측의 길이와 대략적으로 일치한다. (i) 면(25a)의 내측(도 2에서 우측)의 끝단부의 부근에 배치된 센서(52)와, 면(25a)의 하위부의 바로 앞쪽(도 2에서 좌측)의 끝단부의 부근에 배치된 센서(53)로부터 출사되는 각각의 광선은, 반송 차체(20)의 상하 방향으로 신장되는 원추형이다. 센서(52)의 조사 영역의 상하 방향에 따른 길이는, 면(25a)의 내측의 변의 길이와 대 략적으로 일치한다. 센서(53)의 조사 영역의 상하 방향에 따른 길이는, 면(25a) 의 하위부에서의 바로 앞쪽의 변의 길이와 대략적으로 일치한다.

따라서, 도 2에 나타낸 바와 같이, 센서(51∼54)에 의한 조사 영역은, 반송 차체(20)의 주행 방향의 전면이 되는 면(25a)의 외주 영역 중, 면(25a)의 상위부의 바로 앞쪽을 제외한(즉, 도 2에서 면(25a)의 외주 영역의 좌측 상위부를 제외한) 부분에 대응하는 부분으로 된다.

다음에, 도 3을 참조하여 센서(30)에 대하여 상세하게 설명한다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 센서(30)는 레이저 광선을 출사하는 발광 소자(31a)와 반사광을 수광하는 수광 소자(31b)를 포함한다. 발광 소자(31a)로부터 출사된 레이저 광선은 하프 미러(37)에 의해 반사되어 반사 미러(32)에 안내되도록 되어 있다. 발광 소자(31a)로부터 출사된 후, 검출 물체에 의해 반사된 반사광은, 하프 미러(37)를 투과하여, 수광 소자(31b)에 안내되도록 되어 있다.

반사 미러(32)는 모터 드라이버(34)에 의해 구동되는 모터(33)에 의해 회전 또는 돌려지도록 되어있어, 발광 소자(31a)로부터 출사된 레이저 광선은 반사 미러(32)의 회전(rotation) 또는 돌려짐(swing)에 의해 스캐닝된다. 즉, 센서(30)는 스캐닝 센서로 되어 있다. 또한, 모터(33)에는 모터(33)의 회전량을 검출하는 인코더(33a)가 장착되어 있어, 인코더(33a)의 출력값에 의해 반사 미러(32)의 각도, 즉 반사 미러(32)에 의해 반사되는 레이저 광선의 출사 방향 및 각도를 검지할 수 있다.

여기서, 반송 차체(20)를 바로 앞쪽으로부터 본 도면인 도 4를 참조하여, 센 서(30)의 스캐닝 범위에 대하여 상세하게 설명한다. 센서(30)는, 연직(鉛直)을 이루며 또한 반송 차체의 주행 방향과 평행하고, 승강 장치(24)에 의해 승강되는 파지 장치(22)의 경로보다 더 앞쪽에 위치하는 가상 평면 내에 광선을 출사한다. 본 실시예에서, 도 4에 나타낸 바와 같이, 센서(30)로부터 출사된 광선은 반송 차체(20)의 주행 방향(즉, 도 4에서 화살표 DRF로 나타낸 방향)의 전방 및 하방을 포함하는 180˚의 범위 내에서 스캐닝된다. 즉, 센서(30)로부터 도 4에서 우측 위쪽으로 출사된 광선은, 광선이 도 4에서 좌측 하방으로 출사되는 위치까지 시계 방향으로 180˚ 스캐닝된다. 그 후, 출사된 광선은 광선이 도 4에서 우측 위쪽으로 출사되는 위치까지 반시계 방향으로 180˚ 스캐닝된다. 센서(30)는 반송 차체(20)가 운행되고 있는 동안은 이와 같은 스캐닝 동작을 끊임없이 반복한다. 그리고, 이하의 설명에서는, 가장 위쪽을 향해 출사되는 도 4에서 우측 위쪽의 위치로부터의 광선의 각도를 "출사 각도" θ로 지칭한다.

그리고, 다음에 상세히 설명하는 센서 제어부(40)의 제어 하에, 반송 차체(20)가 주행하고 있는 때에는, 스캐닝 영역 내에서 반송 차체(20)가 통과하는 경로(도 4에서 2개의 수평 일점 쇄선 사이에 협지되어 있는 영역, 이후 "전방 감시 영역(200f)"으로 지칭함) 내의 장애물을 센서(30)에 의해 감시하는 상태로 된다. 한편, 파지 장치(22)가 승강 장치(24)에 의해 로드 포트(92)까지 강하되는 때에는, 스캐닝된 영역 내에서 파지 장치(22)가 승강하는 경로에 따르는 영역, 보다 상세하게는 케이스(25)의 상위부의 바로 앞쪽으로 돌출된 부분의 하방에 위치하는 영역(도 4에서 2개의 수직 2점 쇄선 사이에 협지되어 있는 영역, 이후 "하방 감시 영 역(200d)"으로 지칭함) 내의 장애물을 센서(30)에 의해 감시하는 상태로 된다. 그리고, 도 4에 나타낸 바와 같이, 전방 감시 영역(200f)에 출사되는 광선의 출사 각도 θ는 0˚≤θ≤α이며, 하방 감시 영역(200d)에 출사되는 광선의 출사 각도 θ는 β≤θ≤180˚이다.

그리고, 도 2에 나타낸 바와 같이, 전방 감시 영역(200f)(도 4)은 케이스(25)의 면(25a)의 상위부의 바로 앞쪽(즉, 도 2에서 좌측)의 끝단부 또는 에지부의 주변에 대응한다. 센서(30)의 전방 감시 영역(200f)의 상하 방향에서의 길이는 면(25a)의 상위부에서의 바로 앞쪽의 변의 길이와 대략적으로 일치한다. 전술한 바와 같이, 면(25a)에 설치된 센서(51∼54)에 의한 조사 영역은, 면(25a)의 외주 끝단부 또는 에지부의 부근 중에서 상위부의 바로 앞쪽 끝단부를 제외한 위치에 대응하는 부분이다. 따라서, 센서(51∼54)의 조사 영역 및 센서(30)의 전방 감시 영역(200f)에 의해, 면(25a) 즉 반송 차체(20)의 통과 영역의 외주 끝단부 또는 에지부 부근의 전체 영역에서 장애물을 검지할 수 있게 된다.

다시 도 3을 참조하면, 발광 소자(31a)는 발진 회로(35)에 접속되고, 발진 회로(35)로부터 공급된 고주파 펄스 신호에 기초하여 고주파 펄스광을 출사하도록 되어 있다. 수광 소자(31b)는 증폭기(AMP)(36)에 접속되어, 수광 소자(31b)에 의해 수광된 반사광에 관한 출력 신호가 증폭기(36)에 의해 증폭된다.

여기서, 센서(30, 51∼54)를 제어하는 센서 제어부(40)에 대하여 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 센서 제어부(40)는, OHT 제어기(70), 인코더(33a), 모터 드라이버(34), 발진 회로(OSC)(35), 증폭기(AMP)(36), 및 센 서(51∼54)와 접속되어 있다. 센서 제어부(40)는, 선택부(41), 거리 테이블 기억부(43), 거리 산출부(45), 및 감시부(47)를 포함한다.

선택부(41)는 OHT 제어기(70)로부터 송신되는 반송 차체(20)의 운행에 관한 정보에 기초하여 센서(30, 51∼54)를 제어한다. 구체적으로, OHT 제어기(70)로부터 반송 차체(20)가 주행하고 있다는 취지의 정보가 전달되고 있는 동안은, 센서(30)에 의해 감시되는 영역으로서 전방 감시 영역(200f)을 선택하여, 센서(30, 51∼54)에 의해, 반송 차체(20)가 통과하는 영역(전방 감시 영역(200f)을 포함)의 외주 끝단부 또는 에지부의 부근이 감시되는 상태로 된다. 한편, 반송 차체(20)가 정지되어 있고, FOUP(80)의 회수 작업 또는 탑재 작업이 수행되고 있다는 취지의 정보가 전달되었을 때에는, 센서(30)에 의해 감시되는 영역으로서 하방 감시 영역(200d)을 선택하여, 센서(30)에 의해, 승강하는 파지 장치(22)의 경로의 바로 앞쪽(즉, 하방 감시 영역(200d))이 감시되는 상태로 된다.

거리 테이블 기억부(43)에는, 센서(30)로부터 출사되는 광선의 출사 각도 θi와 감시 거리 Li를 연관시키는 거리 테이블이 기억되어 있다. 즉, 도 4에 나타낸 바와 같이, 예를 들면, 전방 감시 영역(200f) 내에 광선이 출사되고, 그 출사 각도가 예컨대 θn인 경우에, 해당 출사 각도 θn으로 출사된 광선이 전방 감시 영역(200f) 내를 통과하는 거리 Ln이 감시 거리로서 기억된다. 마찬가지로, 하방 감시 영역(200d) 내에 출사되는 광선의 출사 각도에 대응하는 감시 거리도 기억된다. 한편, 전방 감시 영역(200f)도 아니고 또한 하방 감시 영역(200d)도 아닌 영역에 광선이 출사되는 경우, 즉,α<θi<β인 경우, 감시 거리 Li는 0(영)으로 기억된다.

여기서, 광선이 전방 감시 영역(200f) 내에 출사되는 경우의 감시 거리 Li의 최대값은, 주행 상태에 있는 반송 차체(20)가 정지하기까지 필요한 길이 이상으로 설정된다. 한편, 광선이 하방 감시 영역(200d) 내에 출사되는 경우의 감시 거리 Li의 최대값은, 센서(30)로부터 로드 포트(92)까지의 길이보다도 다소 짧게 설정된다. 센서(30)로부터 로드 포트(92)까지의 길이가 반도체 제조 장치(90)마다 상이한 경우, 각각의 반도체 제조 장치(90)에 대해서는 하방 감시 영역(200d)에 대한 감시 거리 Li의 최대값이 설정된다. OHT 제어기(70)로부터, 어느 반도체 제조 장치(90)에 대한 FOUP(80)의 회수 및/또는 탑재 작업을 행하는지의 정보를 취득하고, 획득된 정보에 따라 감시 거리 Li의 최대값이 결정된다.

거리 산출부(45)는, 센서(30)에 의해 검출 물체가 검출된 경우에, 검출 물체까지의 거리를 산출한다. 구체적으로, 발진 회로(35)로부터 발광 소자(31a)에 공급된 펄스 신호와, 증폭기(36)에 의해 증폭된 수광 소자(31b)로부터의 출력 신호가 비교된다. 그 후, 발광 소자(31a)로부터 출사되어 검출 물체에 의해 반사되는 광선의 왕복 거리에 따라 수광 소자(31b)의 출력 신호에서 발생하는 위상차에 기초하여, 검출 물체까지의 거리 L을 산출한다.

감시부(47)는, 센서(30, 51∼54)에 의해 수광된 반사광에 기초하여, 센서(30)의 감시 영역(즉, 전방 감시 영역(200f) 및 하방 감시 영역(200d)) 내의 및/또는 센서(51∼54)의 조사 영역 내의 장애물을 감시한다. 여기서, 예를 들면, 센서(30)의 감시 영역이 전방 감시 영역(200f)이고, 출사되는 광선의 출사 각도가 θn(도 4 참조)일 때에, 센서(30)가 검출 물체를 검출한 것으로 하면, 감시부(47)는, (i) 거리 산출부(45)에 의해 산출된 검출 물체까지의 거리 L과, (ⅱ) 거리 테이블 기억부(43)에 기억되어 있는 출사 각도 θn에 대한 감시 거리 Ln을 서로 비교한다. 그 후, 거리 L이 감시 거리 Ln 보다 긴 경우에는, 검출 물체가 전방 감시 영역(200f)의 밖에 있는 것으로, 즉 전방 감시 영역(200f) 내에 장애물이 없는 것으로 판정한다. 한편, 거리 L이 감시 거리 Ln 이하인 경우에는, 검출 물체가 전방 감시 영역(200f) 내에 있는 것으로, 즉 전방 감시 영역(200f) 내에 반송 차체(20)의 주행에 대해 장애가 되는 장애물이 있는 것으로 판정한다. 감시부(47)는, 센서(51∼54)에 의해 수광된 하나 또는 복수의 반사광의 광량이 소정값을 초과하는 경우에, 센서(51∼54)의 조사 영역 내에 장애물이 있는 것으로 판정한다.

그리고, 감시부(47)에 의해 센서(30)의 감시 영역 내 및/또는 센서(51∼54)의 조사 영역 내에 장애물이 있는 것으로 판정된 경우에는, 장애물이 존재한다는 취지의 검지 신호가 OHT 제어기(70)에 송신된다.

다음에, 도 5를 참조하여 센서 제어부(40)에 의해 행해지는 처리 과정에 대하여 설명한다. 센서 제어부(40)에서의 처리는 반송 차체(20)가 운행되고 있는 동안에는 지속적으로 수행된다.

도 5에서, 먼저, OHT 제어기(70)로부터 송신되는 정보에 기초하여, 반송 차체(20)가 로드 포트(92)로부터의 FOUP(80)의 회수 작업(즉, 언로딩 작업), 또는 로드 포트(92)에의 FOUP(80)의 탑재 작업을 행하고 있는지의 여부가 판단된다(단계 S1). 반송 차체(20)가 회수 또는 탑재 작업을 행하지 않는 것으로 판정된 경우에는(단계 S1: 아니오), 선택부(41)가 센서(30)에 의해 감시되는 영역으로서 전방 감 시 영역을 선택하고, 센서(30, 51∼54)에 의해 장애물을 감시하는 상태로 된다(단계 S2). 그 후, 센서(30, 51∼54)의 출력 신호에 기초하여, 주행하고 있는 반송 차체(20)가 통과하는 영역의 외주 끝단부의 부근에 장애물이 있는지의 여부가 판단된다(단계 S3).

장애물이 없는 것으로 판단된 경우에는(단계 S3: 아니오), 단계 S1로 복귀하여, 회수 또는 탑재 작업을 행하고 있는지의 여부에 대한 판단이 재차 수행된다. 한편, 장애물이 있는 것으로 판단된 경우에는(단계 S3: 예), 장애물이 존재한다는 취지를 OHT 제어기(70)에 전달하기 위한 검지 신호를 출력한다(단계 S4). 이 경우, OHT 제어기(70)는 반송 차체(20)를 감속 또는 정지시키도록 제어한다. 따라서, 예를 들면, 해당 반송 차체(20)의 주행 방향 전방에 다른 반송 차체(20)가 정지하고 있는 경우 등에도, 반송 차체(20)끼리의 충돌을 방지하는 것이 가능하다. 그리고, 단계 S4에서 검지 신호가 출력된 후에는, 단계 S1로 복귀하여, 회수 또는 탑재 작업을 행하고 있는지의 여부에 대한 판단이 재차 수행된다.

또한, 단계 S1에서, 회수 또는 탑재 작업이 수행되고 있는 것으로 판단된 경우에는(단계 S1: 예), 선택부(41)가 센서(30)에 의해 감시되는 영역으로서 하방 감시 영역을 선택한다(단계 S5). 그 후, 센서(30)의 출력 신호에 따라, 승강하는 파지 장치(22)의 경로의 바로 앞쪽에 장애물이 있는지의 여부가 판단된다(단계 S6).

여기서, 장애물이 없는 것으로 판단된 경우에는(단계 S6: 아니오), 후술하는 단계 S7에서의 과정이 생략되고, 단계 S8로 직접 진행한다. 한편, 장애물이 있는 것으로 판단된 경우에는(단계 S6: 예), 장애물이 존재한다는 취지를 OHT 제어 기(70)에 전달하기 위한 검지 신호가 출력된다(단계 S7). 이 경우, OHT 제어기(70)는 파지 장치(22)의 승강을 정지시키도록 제어한다. 이로써, 예를 들면, FOUP(80)를 파지한 상태에서 강하하는 파지 장치(22)의 하방에 사람이 침입하는 경우 등에서도, FOUP(80)와 사람의 접촉 또는 충돌을 방지하는 것이 가능하다. 그리고, 본 실시예에서와 같이, 승강하는 파지 장치(22)의 경로에 장애물이 가장 접근할 우려가 있는 바로 앞쪽을 감시함으로써, 효율적으로 감시를 행할 수 있다.

그 후, OHT 제어기(70)으로부터 송신되는 정보에 기초하여, 반송 차체(20)의 회수 또는 탑재 작업이 종료되었는지의 여부가 판단된다(단계 S8). 여기서, 회수 또는 탑재 작업이 아직 종료되지 않은 것으로 판단된 경우에는(단계 S8: 아니오), 단계 S6로 복귀하여, 하방 감시 영역에 장애물이 있는지의 여부에 대한 판단이 재차 행해진다. 한편, 회수 또는 탑재 작업이 종료된 것으로 판단된 경우에는(단계 S8: 예), 단계 S1로 복귀하여, 회수 또는 탑재 작업을 행하고 있는지의 여부에 대한 판단이 재차 행해진다.

이상과 같이, 본 실시예의 OHT 장치(1)에서, 반송 차체(20)에 설치된 센서(30)는, 연직이며 또한 반송 차체(20)의 주행 방향과 평행하고, 승강 장치(24)에 의해 승강되는 파지 장치(22)의 경로보다 더 앞쪽에 위치하는 가상 평면 내에 광선을 출사한다. 또한, 선택부(41)의 제어 하에, 반송 차체(20)가 주행하고 있는 때에는, 반송 차체(20)의 주행 방향의 전방을 감시하기 위한 전방 감시 영역이 센서(30)의 감시 영역으로서 선택된다. 또한, 로드 포트(92)로부터의 FOUP(80)의 회수 작업, 또는 로드 포트(92)에의 FOUP(80)의 탑재 작업을 행할 때에는, 반송 차 체(20)의 하방을 감시하기 위한 하방 감시 영역이 센서(30)의 감시 영역으로서 선택된다. 따라서, 전방 감시 영역을 감시하는 센서와 하방 감시 영역을 감시하는 센서를 별개로 구비하는 필요는 없고, 이들 영역을 하나의 센서, 즉 센서(30)에 의해 감시할 수 있다. 따라서, 반송 차체(20)의 주행 방향 전방에 있는 장애물의 검지, 및 반송 차체(20)의 하방에 있는 장애물의 검지를 저비용으로 실현할 수 있다.

또한, 본 실시예의 OHT 장치(1)에서, 센서(30)는 스캐닝 센서이며, 선택부(41)는 센서(30)의 스캐닝 영역에 포함되는 전방 감시 영역 및 하방 감시 영역 중에서 감시부(47)에 의한 감시 영역을 선택한다. 따라서, 예를 들면, 감시부(47)는 예컨대 하나의 방향으로만 출사되는 광의 출사 방향을 감시하는 경우에 비해 더 넓은 범위를 감시할 수 있다.

또한, 본 실시예의 OHT 장치(1)에서, 감시부(47)는, 반송 차체(20)가 주행 하고있는 때에는, 반송 차체(20)가 통과하는 영역의 외주 끝단부의 부근을 감시한다. 따라서, 반송 차체(20)의 승강 경로에서 벗어나 있는 장애물까지 검출하게 되는 것을 방지하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시예의 OHT 장치(1)에서, 감시부(47)는, 반송 차체(20)가 FOUP(80)의 회수 또는 탑재 작업을 행하고 있는 때에는, 센서(30)에 의한 스캐닝 영역 내에서 파지 장치(22)가 승강하는 경로에 따르는 영역을 감시한다. 따라서, 파지 장치(22)의 승강 경로에서 벗어나 있는 장애물을 검출하게 되는 것을 방지하는 것이 가능하다.

이상, 본 발명의 바람직한 일실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 전술 한 실시예로 한정되지 않고, 특허 청구의 범위에 기재된 범위 내에서 다양한 설계 변경을 행하는 것이 가능하다.

예를 들면, 전술한 실시예에서는, 센서(30)가, 반송 차체(20)가 운행되고 있는 동안은, 전방 감시 영역 및 하방 감시 영역을 포함하는 범위 내에서 항상 스캐닝을 행하며, 선택부(41)가 전방 감시 영역 및 하방 감시 영역 중 감시부(47)에 의해 감시되는 영역을 선택하는 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이것으로 한정되지는 않는다. 즉, 선택부(41)는 모터 드라이버(34)를 제어함으로써 센서(30)에 의한 스캐닝 영역을 선택하도록 해도 된다. 보다 구체적으로, 반송 차체(20)가 주행하고 있는 때에는, 선택부(41)는 센서(30)가 0˚≤θ≤α의 범위에서 스캐닝을 행하도록 모터 드라이버(34)를 제어한다. 감시부(47)는, 센서(30)에 의한 스캐닝 영역 중, 반송 차체(20)가 통과하는 영역 내의 장애물을 감시한다. 한편, 반송 차체(20)가 회수 또는 탑재 작업을 행하고 있는 때에는, 선택부(41)는 센서(30)가 β≤θ≤180˚의 범위에서 스캐닝을 행하도록 모터 드라이버(34)를 제어한다. 감시부(47)는, 센서(30)에 의한 스캐닝 영역 중, 파지 장치(22)의 승강 경로에 따르는 영역 내의 장애물을 감시한다.

전술한 실시예에서, 센서(30)는 180˚의 범위 내에서 스캐닝을 행하는 스캐닝 센서인 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 센서(30)의 스캐닝 범위는 180˚의 범위로 한정되지 않고, 전방 감시 영역 및 하방 감시 영역을 포함하여 있으면 어떠한 범위도 가능하다. 또한, 센서(30)는 반드시 스캐닝 센서가 아니어도 되고, 반송 차체(20)의 주행 방향의 전방 및 하방에 광선 을 출사할 수 있으면 된다.

전술한 실시예에서는, 반송 차체(20)가 주행하고 있는 때에는, 감시부(47)가 반송 차체(20)가 통과하는 영역의 외주 단부의 부근을 감시한다. 이로써, 전방 감시 영역(200f)이 실질적으로 최소화될 수 있으며, 반송 차체(20)가 통과하는 전체 영역이 감시되도록 요구되지 않기 때문에, 전방 감시가 간편하고 용이하게 수행될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이것으로 한정되지는 않는다. 예를 들면, 감시부(47)는 반송 차체(20)가 통과하는 영역 전체를 감시할 수도 있다. 또한, 반송 차체(20)가 통과하는 영역보다 약간 넓은 영역을 감시하도록 해도 된다.

또한, 전술한 실시예에서는, 감시부(47)가, 반송 차체(20)가 회수 또는 탑재 작업을 행하고 있는 때에는, 센서(30)에 의한 스캐닝 영역 중, 파지 장치(22)가 승강하는 경로에 따르는 영역을 감시하는 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 회수 또는 탑재 작업 시의 감시 영역은 센서(30)를 중심으로 하는 부채꼴 형태의 영역이어도 된다.

또한, 전술한 실시예에서는, 반도체 웨이퍼를 처리하여 반도체 디바이스의 제조를 행하는 반도체 제조 설비에 설치된 OHT 장치(1)에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 반송 장치는, 공정 내 또는 공정 사이에, 처리 대상물을 반송하면서 처리를 가함으로써 최종 제품을 생산하는 시설에 설치될 수도 있다. 또한, 반송 장치는, 전자 부품이나 기계 부품, 화학품, 식품, 서류 등의 반송물을 반송하는 모든 업종의 반송 장치에 적용가능하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 FOUP를 운반하는 OHT 장치를 반도체 제조 장치와 함께 사시도로 나타낸 도면.

도 2는 도 1에 나타낸 OHT 장치의 반송 차체를 반송 자체의 주행 방향의 전방으로부터 본 도면.

도 3은 도 1에 나타낸 센서 및 해당 센서를 제어하는 센서 제어부의 구성을 나타낸 블록도.

도 4는 도 2에 나타낸 반송 차체를 바로 앞쪽에서 본 도면.

도 5은 센서 제어부에 의해 수행되는 처리를 나타낸 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : OHT(천정 주행 반송 장치)

10 : 궤도

20 : 반송 차체

22 : 파지 장치

24 : 승강 장치

30 : 센서

40 : 센서 제어부

41 : 선택부(선택 디바이스)

47 : 감시부(감시 디바이스)

92 : 로드 파트(탑재 위치)

Claims

천정 주행 반송 장치에 있어서,

천정에 또는 천정에 근접하여 부설된 궤도;

상기 궤도를 따라 주행하고, 상기 궤도에 의해 안내되며, (i) 반송물(搬送物)을 파지(把持)하도록 구성된 파지 장치, (ⅱ) 상기 파지 장치를 상기 반송물의 로드 포트(load port)까지 강하하도록 구성된 승강 장치, 및 (ⅲ) 연직(鉛直)이며 또한 상기 반송 차체의 주행 방향과 평행을 이루는 가상 평면 내에 광선을 출사하고, 출사된 상기 광선의 반사광을 수광하는 센서를 포함하는 반송 차체;

상기 센서에 의해 수광된 반사광에 기초하여, 출사된 상기 광선의 출사 방향에 존재하는 장애물을 감시하는 감시 디바이스; 및

상기 출사 방향 및 상기 감시 디바이스에 의한 감시 영역 중 하나 이상을 선택함으로써, (i) 상기 반송 차체가 주행하고 있는 경우에는, 주행 방향의 전방에 있는 장애물이 상기 감시 디바이스에 의해 감시되는 제1 상태가 되도록 하고, (ⅱ) 상기 파지 장치가 강하되는 경우에는, 상기 반송 차체의 하방에 있는 장애물이 상기 감시 디바이스에 의해 감시되는 제2 상태가 되도록 하는 선택 디바이스

를 포함하는 천정 주행 반송 장치.
제1항에 있어서,

상기 선택 디바이스는 상기 출사 방향을 변경하지 않고 감시 영역을 선택함 으로써 상기 제1 상태 또는 상기 제2 상태가 되도록 하는, 천정 주행 반송 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 가상 평면은 상기 승강 장치에 의해 강하되는 상기 파지 장치의 경로에 중첩하지 않는, 천정 주행 반송 장치.
제3항에 있어서,

상기 가상 평면은, 상기 파지 장치의 경로에 대해, 상기 로드 포트를 갖는 제조 장치 또는 처리 장치의 본체의 반대측에 위치되는, 천정 주행 반송 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 센서는 상기 가상 평면 내에 스캐닝을 위한 광선을 출사하며,

상기 선택 디바이스는, 상기 센서에 의해 출사된 상기 광선의 스캐닝 영역을 선택하거나, 또는 상기 스캐닝 영역을 변경하지 않고 상기 감시 디바이스에 의한 감시 영역을 선택하는,

천정 주행 반송 장치.
제5항에 있어서,

상기 감시 디바이스는, 상기 반송 차체가 주행하고 있는 경우에, 상기 스캐닝 영역 내에서, 상기 반송 차체가 통과하는 경로 내의 장애물을 감시하는, 천정 주행 반송 장치.
제5항 또는 제6항에 있어서,

상기 감시 디바이스는, 상기 파지 장치가 강하되는 경우에, 상기 스캐닝 영역 내에서, 상기 파지 장치가 강하되는 경로 내의 장애물을 감시하는, 천정 주행 반송 장치.