KR20080077372A - 수직 반송 장치 - Google Patents

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무네쿠니 오시마
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아시스트 테크놀로지스 재팬 가부시키가이샤
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Abstract

승강 컨베이어(5)는, 턴테이블(17)과 롤러 컨베이어(18)로 구성된다. 롤러 컨베이어(18)는 턴테이블(17)상에 지지되며, 턴테이블 컨트롤러(7)에 의해 턴테이블(17)을 선회하여 화물 수취용 또는 화물 전달용 컨베이어 레일의 반송 방향과 롤러 컨베이어(18)를 일치시킨 후에 컨베이어 레일과 롤러 컨베이어(18)를 구동하여 FOUP(8)를 수취 또는 전달한다. 승강 컨베이어(5)는, 케이블베어(20)의 결합 부재(20b)에 의해 승강 공간(9) 내에 설치되는 케이블(20a)에 지지되며, 승강 컨베이어 컨트롤러(4)에 의해 케이블베어(20)의 수직 방향의 왕복 순환에 의해서 케이블베어(20)의 움직임에 연동하여 각 층에 설치된 포트(21)에 승강 가능하게 정지한다.

Description

수직 반송 장치{VERTICAL CONVEYANCE DEVICE}
본 발명은 복수 층에 부설된 복수의 반송 궤도를 접속하여, 피반송물을 수직 방향으로 반송하는 수직 반송 장치에 관한 것이다.
반도체 제조 공장, 액정 표시 패널 제조 공장 등의 제조 공장에서는, 제조 과정의 물품(예컨대, 반도체 제조 공장의 경우, 반도체 기판이나 액정 표시 장치용 유리 기판, 포토마스크용 유리 기판, 광 디스크용 기판 등의 처리 대상물)을 수납한 캐리어를, 반송 컨베이어, OHT, OHS 등을 사용한 반송 시스템에 의해, 프로세스에 따라서 반송한다. 반송 시스템을 사용한 제조 공장에서는, 생산 규모의 확대, 제조 공장이 대규모화가 도모되고, 이에 따라, 제조 장치 대수의 증가, 반송 시스템의 규모 확대가 이루어져서, 제조 공정이 복수 층에 걸쳐서 구성되어 있는 경우가 있다. 그러한 경우에는, 수직 방향인 층간의 반송과, 수평 방향인 동일층 내의 반송이 행해진다.
여기서, 컨베이어 반송 방식을 사용하여 층간에 화물을 반송하는 반송 시스템에 있어서, 수직 방향의 반송을 행하는 종래 기술로서, 예컨대, 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2에 기재되는 컨베이어 기능을 구비하는 리프터 등의 수직 반송 장치가 있다. 특허 문헌 1에서는, 컨베이어 기능을 갖는 리프터가 개시되어 있으며, 리프 터 컨베이어는, 1, 2층 부분의 입체 루프 반송 장치의 수평부에 인접한 승강장에 설치되어 1, 2층을 승강하여, 롤러 반송을 행한다. 또한, 특허 문헌 2에는, 특허 문헌 1과 유사한 기능을 갖는 리프터를 구비한 입출고 체인 컨베이어가 개시되어 있다.
또한, 컨베이어 반송 방식 이외의 반송 방식을 사용하여 층간에 화물을 반송하는 반송 시스템에 있어서, 수직 방향의 반송을 행하는 종래 기술로서는, 스태커 크레인, 이송 장치를 장비한 엘리베이터, 팬터그래프(pantograph) 방식의 승강 장치 등의 수직 반송 장치가 있다.
특허 문헌 1: 일본 특허 공개 평성 제6-239416호 공보
특허 문헌 2: 일본 특허 공개 평성 제5-262407호 공보
여기서, 최근, 생산 효율에 대한 요구가 더욱 강해져서, 반송 시스템에 있어서 반송 효율의 향상(예컨대, 반송 시간의 단축)이 요구되고 있다. 특히, 반송 능력이 크고, 높은 생산 효율을 달성할 수 있는 컨베이어 반송 방식을 사용한 반송 시스템에서는, 층간에 화물을 반송하는 수직 반송 장치에 대해서도, 그 반송 능력에 조화시키기 위하여, 층간을 효율적으로 반송 가능하게 하는 것이 중요해지고 있다. 그러나, 선행 기술의 일례로서 전술한 특허 문헌 1 및 2에 따른 컨베이어기능을 구비하는 리프터에서는, 양자 모두 리프터에 장비된 컨베이어의 반송 방향이 항상 고정되며, 화물을 수취하는 층에 부설되는 컨베이어의 컨베이어 반송 방향과, 화물을 전달하는 층에 부설되는 컨베이어의 컨베이어 반송 방향은 항상 일치하도록 고정되어 있어, 컨베이어 반송 방향을 고려한 후에 모두 통일된 사양으로 규제하지 않으면 반송 컨베이어 궤도의 라인을 구축할 수 없다는 문제를 갖는다. 즉, 선행 기술에 따른 리프터는, 여러 반송 방향의 반송 컨베이어 궤도를 갖는 컨베이어 반송 방식을 사용한 반송 시스템에 적용할 수 없고, 또한, 반송 시스템의 규모 확대에 따르는 반송 컨베이어 궤도의 반송 방향의 변경에 대응할 수 없다는 문제를 가졌다. 또한, 수직 반송 장치에 화물을 이송하기 위한 이송기(이송 로봇 등)를 조합시킴으로써, 복수 층에서 여러 반송 방향의 반송 컨베이어 궤도를 구비하는 반송 시스템에 대응할 수 있으나, 이송기는 반송 능력이 작기 때문에, 컨베이어 반송 방식이 갖는 큰 반송 능력에 조화시킬 수 없어서, 비효율적인 반송 시스템이 된다는 문제가 있다.
또한, 컨베이어 반송 방식 이외의 반송 방식을 사용하여 층간에 화물을 반송하는 반송 시스템에서의 수직 반송 장치에서는, 예컨대, 팬터그래프 방식의 승강 장치는, 승강 높이에 한계가 있어, 다층으로 이루어지는 반송 시스템에는 대응할 수 없다는 문제가 있다. 또한, 스태커 크레인은 높이 방향으로 제한이 없이 승강 가능한 반송 장치이지만, 화물의 이송에는 이송 로봇 등의 이송기가 필요해지며, 이송기의 이송 시간이 층간의 반송 효율을 저하시키는 원인이 된다는 문제가 있다. 또한, 종래 기술의 수직 반송 장치에서는, 이송 장치를 장비한 엘리베이터에서는 이송 장치를 사용하기 때문에, 화물의 이송에 시간을 필요로 하여, 층간의 반송 효율의 향상은 얻어지지 않는다.
그래서, 본 발명은, 복수 층에서 여러 반송 방향의 반송 궤도가 부설되는 반송 시스템에 있어서, 층간의 반송 효율을 향상시킬 수 있는 수직 반송 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 측면에 따른 수직 반송 장치는, 복수 층에 부설된 복수의 반송 궤도를 접속하여, 피반송물을 수직 방향으로 반송하는 수직 반송 장치로서, 상기 반송 궤도 중 어느 하나로부터 반송되는 피반송물을 적재하고 그 피반송물을 상기 반송 궤도 중 어느 하나로 반송하는 것이 가능한 반송 컨베이어와, 상기 반송 궤도의 반송 방향에 맞춰서 상기 반송 컨베이어를 선회시키는 회전 장치를 구비하는 반송 방향 설정 장치와, 상기 복수 층의 반송 궤도 사이에서, 상기 반송 방향 설정 장치를 수직 방향으로 승강시키는 승강 장치와, 피반송물에 대한 반송 지령에 기초하여, 상기 반송 방향 설정 장치와 상기 승강 장치를 제어하는 수직 반송 제어 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제2 측면에 따른 수직 반송 장치는, 상기 수직 반송 제어 장치가, 피반송물을 수취할 때에, 상기 반송 방향 설정 장치를 화물 수취용 반송 컨베이어가 부설되는 층으로 승강시키도록 상기 승강 장치를 제어하는 동시에 상기 반송 컨베이어를 화물을 수취하는 상기 반송 궤도의 반송 방향과 일치시키도록 상기 회전 장치를 제어하며, 피반송물을 전달할 때에, 상기 반송 방향 설정 장치를 화물 전달용 반송 컨베이어가 부설되는 층으로 승강시키도록 상기 승강 장치를 제어하는 동시에 상기 반송 컨베이어를 화물을 전달하는 상기 반송 궤도의 반송 방향과 일치시키도록 상기 회전 장치를 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 제3 측면에 따른 수직 반송 장치는, 상기 승강 장치가, 상기 반송 궤도가 부설되는 복수 층에 걸쳐서 수직 방향으로 설치되는 승강 궤도와, 상기 반송 방향 설정 장치를 상기 승강 궤도에 지지시키는 지지 부재로 구성되고, 상기 승강 궤도 또는 상기 지지 부재 중 어느 한쪽이 구동됨으로써, 상기 반송 방향 설정 장치를 승강시키는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 제4 측면에 따른 수직 반송 장치는, 상기 반송 궤도가, 복수 층으로 이루어지는 제조 공장에 부설된 것이며, 상기 반송 궤도 및 상기 반송 컨베이어가 롤러 컨베이어로 구성되는 것이 바람직하다.
<발명의 효과>
상기 본 발명의 제1 측면에 따르면, 상위의 반송 시스템으로부터의 피반송물에 대한 반송 지령에 기초하여, 회전 장치로 화물 수취용 반송 궤도 및 화물 전달용 반송 궤도의 반송 방향에 반송 컨베이어를 일치시키고, 승강 장치로 화물 수취용 반송 궤도가 부설되는 층으로부터 화물 전달용 반송 궤도가 부설되는 층으로 반송 방향 설정 장치를 승강시킬 수 있으며, 복수 층에서 여러 반송 방향의 반송 궤도가 부설되는 반송 시스템에 있어서, 층간의 반송 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 제2 측면에 따른 수직 반송 제어 장치에 따르면, 상위의 반송 시스템으로부터의 피반송물에 대한 반송 지령에 기초하여, 자동적으로, 회전 장치로 화물 수취용 반송 궤도 및 화물 전달용 반송 궤도의 반송 방향에 반송 컨베이어를 일치시키고, 승강 장치로 화물 수취용 반송 궤도가 부설되는 층으로부터 화물 전달용 반송 궤도가 부설되는 층으로 반송 방향 설정 장치를 승강시킬 수 있으며, 복수 층에서 여러 반송 방향의 반송 궤도가 부설되는 반송 시스템에 있어서, 층간의 반송 효율을 보다 향상시킬 수 있다.
본 발명의 제3 측면에 따르면, 간이한 구성에 의해 승강 장치를 실현할 수 있으며, 복수 층에서 여러 반송 방향의 반송 궤도가 부설되는 반송 시스템에 있어서, 층간의 수직 방향의 반송, 특히 다층 간의 수직 방향의 반송도 용이하게 실현할 수 있다.
본 발명의 제4 측면에 따르면, 특히, 생산 규모의 확대, 제조 공장의 대규모화가 도모되고, 이에 따라, 제조 장치 대수의 증가, 반송 시스템의 규모 확대가 이루어져서, 제조 공정이 복수 층에 걸쳐서 구성되어 있는 반송 시스템을 사용한 제조 공장에서, 층간을 효율적으로 반송 가능하게 하는 것이 중요해지고 있는 롤러 컨베이어 반송 방식을 사용하여 층간 화물을 반송하는 반송 시스템에 본 발명에 따른 수직 반송 장치를 적용함으로써, 층간의 반송 효율의 향상을 실현할 수 있다.
또, 본 발명에서, 반송 궤도란, 컨베이어 반송 방식을 채용하는 반송 시스템의 반송 컨베이어 궤도 외에, OHS, OHT 등의 반송 방식을 채용하는 반송 시스템의 반송 궤도를 포함하는 것이다. 또한, 반송 컨베이어란, 롤러 컨베이어, 체인 컨베이어 외에, 벨트 컨베이어 등을 포함하는 것이다.
도 1은 본 실시형태에 따른 수직 반송 장치를 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 실시형태에 따른 FOUP를 탑재한 수직 반송 장치의 턴테이블을 도시하는 일부 단면을 포함하는 정면도이다.
도 3은 본 실시형태에 따른 수직 반송 장치의 턴테이블의 선회 위치 결정 구 동 원리를 설명하는 A-A' 단면도이다.
도 4는 본 실시형태에 따른 수직 반송 장치의 롤러 컨베이어의 구동 원리를 설명하는 정면도이다.
도 5는 본 실시형태에 따른 수직 반송 장치의 수직 반송 컨트롤러를 도시하는 블록도이다.
도 6은 본 실시형태에 따른 수직 반송 컨트롤러의 턴테이블 컨트롤러의 처리 순서를 도시한 플로우차트이다.
도 7은 본 실시형태에 따른 수직 반송 컨트롤러의 승강 컨트롤러의 처리 순서를 도시한 플로우차트이다.
도 8은 본 실시형태에 따른 수직 반송 장치의 케이블베어(cableveyor)를 도시하는 일부 단면을 포함하는 정면도이다.
도 9는 다른 실시형태에 따른 수직 반송 장치의 케이블베어를 도시하는 일부 단면을 포함하는 정면도이다.
<부호의 설명>
1: 수직 반송 장치 3: 수직 반송 컨트롤러(수직 반송 제어 장치)
4: 승강 컨트롤러 5: 승강 컨베이어(반송 방향 설정 장치)
7: 턴테이블 컨트롤러 8: FOUP(피반송물)
10-1∼10-3: 컨베이어 레일(반송 궤도)
11-1∼11-3: 컨베이어 레일(반송 궤도)
12-1∼12-2: 컨베이어 레일(반송 궤도)
13: 컨베이어 레일(반송 궤도)
17: 턴테이블(회전 장치) 18: 롤러 컨베이어(반송 컨베이어)
20: 케이블베어(승강 장치) 20a: 케이블(승강 궤도)
20b: 결합 부재(지지 부재)
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명에 따른 수직 반송 장치를 실시하기 위한 최량의 형태에 대해서 구체적인 일례에 의거하여 설명한다. 또, 본 실시형태에서는, 제조 공정이 복수 층에 걸쳐서 구성되어 있는 반도체 제조 공장에서, 복수 층에 부설되는 롤러 컨베이어를 사용한 반송 시스템에 적용하는 경우를 상정한다.
본 실시형태에 따른 수직 반송 장치에 대해서, 도 1에 기초하여 이하에 설명한다. 도 1은 본 실시형태에 따른 수직 반송 장치를 도시하는 사시도이다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 수직 반송 장치(1)는, 승강 컨베이어(반송 방향 설정 장치)(5)와, 케이블베어(승강 장치)(20)와, 승강 컨트롤러(4) 및 턴테이블 컨트롤러(7)(도 2)로 이루어지는 수직 반송 컨트롤러(수직 반송 제어 장치)(3)로 구성된다. 또, 도 1 중의 시스템 컨트롤러(2)는, 반송 시스템 전체를 제어하는 컨트롤러이며, 피반송물인 FOUP(8)에 대한 반송 지령을 내보내는 것이다.
승강 컨베이어(5)는, 4층을 통해 있고 외벽(22)으로 구획된 승강 공간(9)에 설치된다. 그리고, 승강 공간(9)에는, 각 층마다 포트(21-1∼21-4)가 설치되고, 각 층의 포트(21-1∼21-4)에는, 각각 하나 또는 복수의 컨베이어 레일(반송 궤도)이 접속 설치되어 있다. 도 1에 도시하는 예에서는, 1층에 3개의 컨베이어 레일[컨베 이어 레일(10-1), 컨베이어 레일(11-1), 컨베이어 레일(12-1)]이 포트(21-1)로 접속 설치되고, 2층에 3개의 컨베이어 레일[컨베이어 레일(10-2), 컨베이어 레일(11-2), 컨베이어 레일(12-2)]이 포트(21-2)로 접속 설치되며, 3층에 2개의 컨베이어 레일[컨베이어 레일(10-3), 컨베이어 레일(11-3)]이 포트(21-3)로 접속 설치되고, 또한, 4층에 1개의 컨베이어 레일[컨베이어 레일(13)]이 포트(21-4)로 접속 설치되어 있다. 또, 1층 내지 4층의 각 컨베이어 레일에는, 각 층의 컨베이어 레일에 대응한 컨베이어 레일 컨트롤러(6-1, 6-2, 6-3, 6-4)가 설치된다.
여기서, 본 실시형태에 따른 케이블베어(20)에 대해서 도 8에 기초하여 상세히 설명한다. 도 8은 본 실시형태에 따른 수직 반송 장치의 케이블베어를 도시하는 일부 단면을 포함하는 정면도이다. 케이블베어(20)는, 케이블(승강 궤도) (20a)과, 결합 부재(지지 부재)(20b)로 구성되어 있다. 그리고, 승강 컨베이어(5)는, 예컨대, 도 8에 도시하는 바와 같은 결합 부재(20b)에 의해, 승강 공간(9) 내에 설치되는 케이블(20a)에 지지되며, 승강 컨베이어 컨트롤러(4)의 제어하에서, 케이블베어(20)[즉, 케이블(20a)]의 수직 방향으로의 왕복 순환에 의해 케이블베어(20)[즉, 케이블(20a)]의 움직임에 연동하여, 1층 내지 4층에 각각 설치된 포트(21)에 승강 가능하게 정지한다.
여기서, 본 실시형태에 따른 승강 컨베이어(5)에 대해서 도 2 내지 도 4에 기초하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 실시형태에 따른 FOUP를 탑재한 수직 반송 장치의 턴테이블을 도시하는 일부 단면을 포함하는 정면도이다. 도 3은 본 실시형태에 따른 수직 반송 장치의 턴테이블의 선회 위치 결정 구동 원리를 설명하는 A- A' 단면도이다. 도 4는 본 실시형태에 따른 수직 반송 장치의 롤러 컨베이어의 구동 원리를 설명하는 정면도이다.
승강 컨베이어(5)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 턴테이블(회전 장치)(17)과, 롤러 컨베이어(반송 컨베이어)(18)로 구성되어 있다. 여기서, 롤러 컨베이어(18)는 턴테이블(17)을 구성하는 테이블(41)에 지지된다. 그리고, 테이블(41)은 지지 부재(33)에 의해 선회축(35)에 지지되며, 선회축(35)은 베어링(36)을 통해 리프터 프레임(16)에 고정된다. 또한, 선회축(35)에는 풀리(34)가 고정되며, 타이밍 벨트(37)를 통해 구동 모터(38)의 회전축(40)에 고정된 풀리(39)에 연결되어, 구동 모터(38)의 구동에 의해 정역 회전한다. 그리고, 리프터 프레임(16) 내에는 턴테이블 컨트롤러(7)가 설치되며, 후술하는 포토 센서(45) 및 도그(dog; 30)로 검출한 테이블(41)의 회전 방향에 기초하여, 후술하는 시스템 컨트롤러(2)로부터의 반송 지령에 기초해서, 구동 모터(38)를 구동시켜 테이블(41)을 선회시킨다. 또, 승강 컨베이어(5)에 구비되는 반송 컨베이어는, 롤러 컨베이어(18)에 한정되지 않고, 체인 컨베이어, 벨트 컨베이어 등이어도 좋다.
여기서, 승강 컨베이어(5)를 구성하는 턴테이블(17)의 선회 위치 결정 기구 및 그 구동 원리에 대해서, 도 2 및 도 3에 기초하여 설명한다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 리프터 프레임(16)의 상부 단면에는 수광 소자(31)와 발광 소자(32)가 쌍을 이루어 구성되는 포토 센서(45)가, 테이블(41)의 하면에 설치된 도그(30)를 사이에 둔 상태로 설치된다. 이 중 포토 센서(45)와 도그(30)는, 턴테이블(17), 즉 테이블(41)의 회전 방향을 검출하여, 롤러 컨베이어의 반송 방향을 결정하기 위해 서 설치되는 것이다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 턴테이블(17)의 선회 위치 결정 기구는 4개의 도그 검출 센서(45a, 45b, 45c, 45d), 보조 도그 검출 센서(45e)와, 도그(30)로 구성된다. 도그(30)는 테이블(41)의 회전 위치 인식 수단으로서, 테이블(41)의 외주를 따라서 테이블(41)상에 만곡시켜서 설치한 평판이다. 또, 도그(30)는 테이블(41)의 반 바퀴보다 약간 짧은 범위를 커버하는 길이로 형성된다. 4개의 도그 검출 센서(45a, 45b, 45c, 45d)는, 리프터 프레임(16)의 상면 원주 가장자리부로서, 회전축(52)을 중심으로 하여 중심각을 4등분하는 각 분할선의 연장선상에, 발광 소자(31)와 수광 소자(32)로 도그(30)를 끼워서 고정 설치된다. 또한, 보조 도그 검출 센서(45e)는, 도그 검출 센서(45a)로부터 시계 둘레 방향으로 중심각 θ만큼 떨어진 리프터 프레임(16)의 상면 원주 가장자리부에 고정 설치된다. 여기서, 도그 검출 센서(45a)는 -90°위치 센서, 도그 검출 센서(45b)는 0°위치 센서, 도그 검출 센서(45c)는 +90°위치 센서, 도그 검출 센서(45d)는 +180°위치 센서, 도그 검출 센서(45e)는 오버 위치 판별 센서라고 부른다. 보조 도그 검출 센서(45e)는, +180°오버 위치와, -90°오버 위치를 판별하기 위해서 설치되어 있다. 테이블(41)의 회전 위치는 도그(30)의 중심 위치로 판단되며, 예컨대, 도 3에서는 도그(30)의 중심은 0°의 위치에 있고, 테이블(41)은 0°위치에 있다고 한다. 또, 테이블(41)의 정지 위치는, 도그(30)의 중심 위치가 0°, +90°, +180°, -90°의 4부위로 한정된다. 이상에 의해, 테이블(41)의 회전 위치는, 검출 센서(45a, 45b, 45c, 45d)와 보조 도그 검출 센서(45e)의 합계 5개의 포토 센서(45)에 의한, 도그(30)의 검출 유무의 조합에 의해 인식할 수 있다. 또한, 테이블(41)의 회전에 는 시계 둘레 방향과 반시계 둘레 방향의 2방향이 있다. 회전은 0°의 위치가 원점이 되며, -90°위치로 위치 맞춤시키는 경우에는 원점으로부터 시계 둘레 방향으로 회전시키고, +90°와 +180°의 위치로 위치 맞춤시키는 경우에는 원점으로부터 반시계 둘레 방향으로 테이블(41)을 회전시킨다. 그리고, 포토 센서(45) 및 도그(30)로 검출한 테이블(41)의 회전 위치에 기초하여, 시스템 컨트롤러(2)로부터의 반송 지령에 기초해서 턴테이블 컨트롤러(7)로부터 출력되는 선회 지령에 의해, 구동 모터(38)를 구동시켜 테이블(41)을 선회시킨다. 또, 상술한 턴테이블(17)의 선회 위치 결정 기구는, 롤러 컨베이어의 반송 방향의 결정뿐만 아니라, 전원 투입시에 실시하는 테이블 위치 초기화에 있어서의, 턴테이블 위치 검출도 행한다. 또한, 턴테이블(17)의 선회 위치 결정 기구는, 상술한 구성에 한정되지 않으며, 턴테이블(17)의 회전 위치에 기초하여, 턴테이블(17)을 소정의 방향으로 선회할 수 있는 기구이면 된다.
다음으로, 승강 컨베이어(5)를 구성하는 롤러 컨베이어(18)에 대한 설명을, 도 2 및 도 4에 기초하여 행한다. 롤러 컨베이어(18)는, 턴테이블(17)상에 지지되며, 롤러 지지 프레임(29), 롤러(27), 롤러축(28)으로 구성된다. 그리고, 롤러(27)는 프레임(29)의 양측에 설치되고, 일측에 설치되며 구동 기구를 갖는 구동 롤러(47)와, 타측에 설치되며 구동 기구를 갖지 않는 회전 가능한 종동 롤러(44)로 구성된다. 구동 롤러(47)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 5개의 롤러(27)에 의해 1블록으로 구성된다. 그리고, 구동 롤러(47)는, 롤러 컨베이어(18)의 롤러 지지 프레임(29)에 대하여 롤러축(28)이 회동 가능하게 지지되며, 롤러축(28)에는 화물 수 취부(49)와 플랜지부(50)가 일체로 설치되고, 화물 수취부(49)의 외주에는 우레탄 고무(51)가 삽입된다. 또한, 롤러축(28)에는 이붙이 풀리(48)가 삽입되고, 구동 모터(53)의 구동축(55)에는 스프로켓(54)이 고정되며, 상기 스프로켓(54)은 일련의 롤러(27)에 고정된 스프로켓(48)과 동일 수직 평면에 배치되어 있다. 또한, 타이밍 벨트(46)는 롤러(27)의 구동원이 되는 구동 모터(53)의 스프로켓(54) 및 직선 형상으로 배열된 일련의 롤러(27)의 각각에 설치한 복수 개(도 4에 도시하는 예에서는 5개)의 스프로켓(48)에 대하여 순차적으로 톱니부측(내주면)을 결합하여, 1루프를 형성하고 있다. 그리고, 타이밍 벨트(46)의 톱니부를 갖지 않는 측(외주면)의 적소(適所)(도 4에 도시하는 예에서는 2부위)에는 장력 롤러(52)가 배치되어 있다. 또한, 장력 롤러(52)의 지지축은 타이밍 벨트(46)에 장력을 부여하고 있다. 또한, 플랜지부(50)는 롤러 컨베이어(18)상을 이동하는 FOUP(8)가 컨베이어 궤도상에서 일탈하지 않도록 좌우 방향의 움직임을 강제적으로 규정하는 기능을 담당한다.
또한, 롤러 컨베이어(18)의 롤러 지지 프레임(29)에는 한 쌍의 센서 지지 부재(26)가 부착되고, 한 쌍의 센서 지지 부재(26)상에는, 각각, 재하(在荷) 센서(25)가 설치된다. 한 쌍의 재하 센서(25)는 FOUP(8)의 존재 유무와, FOUP(8)가 정규 위치에 탑재되어 있는지의 여부를 판정한다. 한 쌍의 재하 센서(25)의 양방이 검출하는 상태에 있으면, FOUP(8)는 정규 위치에 탑재되어 있다고 판단하고, 한 쌍의 재하 센서(25) 중 어느 한쪽이 검출하는 상태에 있으면 FOUP(8)는 정규 위치에 탑재되어 있지 않다고 판단하며, 한 쌍의 재하 센서(25)의 양방이 검출하지 않는 상태에 있으면 FOUP(8)는 존재하지 않는다고 판단한다. 또, 재하 센서(25)에 있어 서의 FOUP(8)의 존재 유무와, FOUP(8)가 정규 위치에 탑재되어 있는지의 여부의 판정은, 턴테이블 컨트롤러(7)에 출력된다.
다음으로, 승강 컨베이어(5) 및 케이블베어(20)를 제어하는 수직 반송 컨트롤러(3)의 동작 설명을 도 5에 기초하여 행한다. 도 5는 본 실시형태에 따른 수직 반송 장치의 수직 반송 컨트롤러를 도시하는 블록도이다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 수직 반송 컨트롤러(3)는, 승강 컨베이어(5)를 제어하기 위한 턴테이블 컨트롤러(7)와, 케이블베어(20)를 제어하기 위한 승강 컨트롤러(4)로 구성된다.
턴테이블 컨트롤러(7)는, 시스템 컨트롤러(2)와, 승강 컨트롤러(4)와, 각 층의 컨베이어 레일 컨트롤러(6)[1층 내지 N층의 컨베이어 레일 컨트롤러(6-1∼6-N)]에 접속되며, 턴테이블 컨트롤러(7)와 접속되는 각 컨트롤러와의 사이에서 신호의 송수신이 행해진다. 또한, 턴테이블 컨트롤러(7)는, FOUP(8)에 부속되는 데이터[각 층마다 고유한 턴테이블(17)의 반송 방향 데이터, 승강 컨트롤러(4)가 이동하는 층 데이터]를 기억한다. 그리고, 턴테이블 컨트롤러(7)는, 시스템 컨트롤러(2)로부터의 반송 요구를 수신하고, 현재의 층이 목표 층(화물 수취용 컨베이어 레일이 부설되는 층 또는 화물 전달용 컨베이어 레일이 부설되는 층)인지를 판단하여, 다른 층인 경우에는 승강 컨트롤러(4)에 대하여 승강 지령을 송신한다. 동시에, 턴테이블 컨트롤러(7)는, 턴테이블(17)을 목표 컨베이어 레일(화물 수취용 컨베이어 레일 또는 화물 전달용 컨베이어 레일)의 반송 방향에 일치시키도록 선회한다. 또한, 턴테이블 컨트롤러(7)는, 목표 층(화물 수취용 컨베이어 레일이 부설되는 층 또는 화물 전달용 컨베이어 레일이 부설되는 층)에 도착한 후, 화물 수취용 또는 화물 전달용 컨베이어 레일과 승강 컨베이어(5)의 롤러 컨베이어(18)를 궤도 연결시킨 상태에서, 그 층의 컨베이어 레일 컨트롤러(6)에 대하여 컨베이어 레일의 롤러의 구동 지령을 송신하고, 승강 컨베이어(5)의 구동 롤러(47)를 구동시킨다.
승강 컨트롤러(4)는, 턴테이블 컨트롤러(7)로부터의 승강 지령을 수신하여 케이블베어(20)를 수직 방향으로 왕복 순환시킴으로써 승강 컨베이어(5)를 목표 층(화물 수취용 컨베이어 레일이 부설되는 층 또는 화물 전달용 컨베이어 레일이 부설되는 층)으로 승강시켜서, 목표 층(화물 수취용 컨베이어 레일이 부설되는 층 또는 화물 전달용 컨베이어 레일이 부설되는 층)의 포트에 도착한 것을 확인하면, 승강 동작 완료 신호를 턴테이블 컨트롤러(7)에 송신한다.
여기서, 시스템 컨트롤러(2)로부터 반송 요구가 나와서, 어느 층에서 화물을 수취하여, 어느 층(동일층인 경우도 있음)까지 승강시켜, 화물을 전달할 때까지의 수직 반송 컨트롤러(3)의 처리 순서에 대해서, 도 6 및 도 7에 기초하여 설명한다. 도 6은 본 실시형태에 따른 수직 반송 컨트롤러(3)의 턴테이블 컨트롤러(7)의 처리 순서를 도시한 플로우차트이다. 도 7은 본 실시형태에 따른 수직 반송 컨트롤러(3)의 승강 컨트롤러(4)의 처리 순서를 도시한 플로우차트이다.
우선, 턴테이블 컨트롤러(7)의 처리 순서에 대해서, 도 6에 기초하여 설명한다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 우선, 턴테이블 컨트롤러(7)는, 소정의 시간 간격마다, 반송 시스템 컨트롤러(2)로부터의 반송 요구가 있는지의 여부를 판단하고, 반송 시스템 컨트롤러(2)로부터의 반송 요구를 수신하면(단계 S1: YES), 현재 위치가 화물 수취 층인지의 여부를 판단한다(단계 S2).
그리고, 현재 위치가 화물 수취 층인 경우에는(단계 S2: YES), 승강 컨트롤러(4)에 대하여 승강 지령을 송신하지 않고, 턴테이블(17)의 구동 모터(38)를 구동시켜 턴테이블(17)을 화물 수취용 컨베이어 레일의 반송 방향에 일치시키도록 선회한다(단계 S3). 한편, 현재 위치가 화물 수취 층과 다른 경우에는(단계 S2: NO), 승강 컨트롤러(4)에 대하여 화물 수취 층까지의 승강 지령을 송신하고, 턴테이블(17)의 구동 모터(38)를 구동시켜 턴테이블(17)을 화물 수취용 컨베이어 레일의 반송 방향에 일치시키도록 선회한다(단계 S4).
이어서, 화물 수취 층에 도착하여 승강 컨트롤러(4)로부터 승강 동작 완료 신호를 수신하면(단계 S5: YES), 승강 컨베이어(5)의 롤러 컨베이어(18)와, 화물 수취용 컨베이어 레일을 궤도 연결시킨 상태에서, 화물 수취용 컨베이어 레일이 부설되는 층의 컨베이어 레일 컨트롤러(6)에 대하여 화물 수취용 컨베이어 레일의 롤러의 구동 지령을 송신하고, 승강 컨베이어(5)의 구동 롤러(47)의 구동 모터(55)를 구동시켜, FOUP(8)를 화물 수취용 컨베이어 레일로부터 승강 컨베이어(5)상까지 수송하여, 화물의 수취를 완료시킨다(단계 S6). 또, 승강 컨베이어(5)상의 한 쌍의 재하 센서(25)의 양방이 검출하는 상태에 있어 FOUP(8)가 정규 위치에 탑재되어 있다고 판단한 경우에, 화물의 수취가 완료된다.
화물의 수취가 완료되면(단계 S6: YES), 승강 컨트롤러(4)에 대하여 화물 전달 층까지의 승강 지령을 송신하는 동시에, 턴테이블(17)의 구동 모터(38)를 구동시켜 턴테이블(17)을 화물 전달용 컨베이어 레일의 반송 방향에 일치시키도록 선회한다(단계 S7).
이어서, 화물 전달 층에 도착하여 승강 컨트롤러(4)로부터 승강 동작 완료 신호를 수신하면(단계 S8: YES), 승강 컨베이어(5)의 롤러 컨베이어(18)와, 화물 전달용 컨베이어 레일을 궤도 연결시킨 상태에서, 화물 전달용 컨베이어 레일이 부설되는 층의 컨베이어 레일 컨트롤러(6)에 대하여 화물 전달용 컨베이어 레일의 롤러의 구동 지령을 송신하고, 승강 컨베이어(5)의 구동 롤러(47)의 구동 모터(55)를 구동시켜, FOUP(8)를 승강 컨베이어(5)로부터 화물 전달용 컨베이어 레일 위까지 수송하여, 화물의 수취를 완료시킨다(단계 S9). 또, 승강 컨베이어(5)상의 한 쌍의 재하 센서(25)의 양방이 검출하지 않는 상태에 있어 FOUP(8)가 존재하지 않는다고 판단한 경우에, 화물의 전달이 완료된다.
다음으로, 승강 컨트롤러(4)의 처리 순서에 대해서, 도 7에 기초하여 설명한다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 우선, 승강 컨트롤러(4)는, 소정의 시간 간격마다, 턴테이블 컨트롤러(7)로부터의 승강 지령이 있는지의 여부를 판단하고, 턴테이블 컨트롤러(7)로부터의 승강 지령을 수신하면(단계 S21: YES), 케이블베어(20)를 수직 방향으로 왕복 순환시킴으로써, 승강 컨베이어(5)를, 지령을 받은 목표 층(화물 수취용 컨베이어 레일이 부설되는 층 또는 화물 전달용 컨베이어 레일이 부설되는 층)으로 승강시킨다(단계 S22).
그리고, 지령을 받은 목표 층(화물 수취용 컨베이어 레일이 부설되는 층 또는 화물 전달용 컨베이어 레일이 부설되는 층)의 포트에 도착한 것을 확인하면(단계 S23: YES), 승강 동작 완료 신호를 턴테이블 컨트롤러(7)에 송신하여(단계 S24), 승강 동작이 완료된다.
이와 같이, 본 실시형태에 따른 수직 반송 장치(1)에 의하면, 시스템 컨트롤러(2)로부터의 FOUP(8)에 대한 반송 요구에 기초하여, 승강 컨베이어(5)의 턴테이블(17)로 화물 수취용 컨베이어 레일 및 화물 전달용 컨베이어 레일의 반송 방향에 FOUP(8)를 적재하고 층간을 승강하는 승강 장치를 맞추고, 턴테이블(17)로 화물 수취용 컨베이어 레일 및 화물 전달용 컨베이어 레일의 반송 방향에 승강 컨베이어(5)의 롤러 컨베이어(18)를 일치시키는 동시에, 케이블베어(20)로 화물 수취용 컨베이어 레일이 부설되는 층으로부터 화물 전달용 컨베이어 레일이 부설되는 층으로 승강 컨베이어(5)를 승강시킬 수 있고, 복수 층에서 여러 반송 방향의 컨베이어 레일이 부설되는 반송 시스템에 있어서, 층간의 반송 효율을 향상시킬 수 있다.
특히, 생산 규모의 확대, 제조 공장의 대규모화가 도모되고, 이에 따라, 제조 장치 대수의 증가, 반송 시스템의 규모 확대가 이루어져서, 제조 공정이 복수 층에 걸쳐서 구성되어 있는 반송 시스템을 사용한 제조 공장에서, 층간을 효율적으로 반송 가능하게 하는 것이 중요해지고 있는 롤러 컨베이어 반송 방식을 사용하여 층간에 화물을 반송하는 반송 시스템에 본 발명에 따른 수직 반송 장치(1)를 적용함으로써, 층간의 반송 효율의 향상을 실현할 수 있다.
또한, 승강 공간(9) 내에 설치되는 케이블베어(20)라는 간이한 구성에 의해 승강 장치를 실현할 수 있으며, 복수 층에서 여러 반송 방향의 반송 컨베이어가 부설되는 컨베이어 반송 방식의 반송 시스템에 있어서, 층간의 수직 방향의 반송, 특히 다층 간의 수직 방향의 반송도 용이하게 실현할 수 있다.
또한, 수직 반송 컨트롤러(3)에 의해, 시스템 컨트롤러(2)로부터의 FOUP(8) 에 대한 반송 요구에 기초하여, 자동적으로, 승강 컨베이어(5)의 턴테이블(17)로 화물 수취용 컨베이어 레일 및 화물 전달용 컨베이어 레일의 반송 방향에 승강 컨베이어(5)의 롤러 컨베이어(18)를 맞추고, 케이블베어(20)로 화물 수취용 컨베이어 레일이 부설되는 층으로부터 화물 전달용 컨베이어 레일이 부설되는 층으로 승강 컨베이어(5)를 승강시킬 수 있으며, 복수 층에서 여러 반송 방향의 컨베이어 레일이 부설되는 반송 시스템에 있어서, 층간의 반송 효율을 보다 향상시킬 수 있다.
이상, 본 발명은, 상기의 바람직한 실시형태에 기재되어 있으나, 본 발명은 그것에만 제한되지 않는다. 본 발명의 정신과 범위에서 일탈하지 않는 여러 가지 실시형태가 그 외에도 이루어진다. 또한, 본 실시형태에서, 본 발명의 구성에 의한 작용 및 효과를 서술하고 있으나, 이들 작용 및 효과는 일례이며, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 구체예는 본 발명의 구성을 예시한 것이며, 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
예컨대, 상술한 실시형태에서는, 승강 장치를, 도 8에 도시하는 바와 같은 승강 컨베이어(5)를 결합 부재(20b)로 결합한 승강 공간(9) 내에 설치되는 케이블(20a)로 구성되는 케이블베어(20)로 실현하고 있으나 그것에 한정되지 않는다. 예컨대, 도 9에 도시하는 바와 같이, 승강 공간(9) 내의 수직 방향으로 레일(승강 궤도)(60a)을 설치하고, 승강 컨베이어(5)를 결합하는 결합 부재(지지 부재)(60b)에 기어(60c) 및 기어(60c)를 구동시키는 모터(60d)를 설치하며, 상기 레일(60a)과 기어(60c)를 맞물려서, 모터(60d)에 의해 기어(60c)를 구동시킴으로써, 레일(60a)을 따라서, 승강 컨베이어(5)를 수직 방향으로 승강시키는 구성의 승강 장치(60)이 어도 좋다.
또한, 상술한 실시형태에 따른 수직 반송 장치는, 롤러 컨베이어를 사용한 반송 시스템에 적용하는 경우를 상정하고 있으나, 그것에 한정되지 않는다. 예컨대, 상술한 실시형태에 따른 수직 반송 장치를, 벨트 컨베이어, 체인 컨베이어 등의 다른 반송 컨베이어를 사용한 반송 시스템이나, OHT, OHS 등의 반송 방식을 사용한 반송 시스템에 사용할 수도 있다. 여기서, OHT, OHS 등의 반송 방식을 사용한 반송 시스템에 상술한 실시형태에 따른 수직 반송 장치를 사용하는 경우에는, OHT, OHS의 반송 궤도로부터, 인접 설치한 OHT, OHS용의 포트를 통해 도 1에서의 각 포트(21)로 반송하도록 하면 된다. 또, OHS인 경우에는, 또한 화물 받침대를 컨베이어 구성으로 함으로써, OHS용의 포트와 컨베이어 반송으로 피반송물을 전달하는 것이 가능해진다.
본 출원은 2005년 12월 16일자로 출원된 일본 특허 출원(특원 제2005-362757)에 기초한 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 인용된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 수직 반송 장치에 따르면, 상위의 반송 시스템으로부터의 피반송물에 대한 반송 지령에 기초하여, 회전 장치로 화물 수취용 반송 궤도 및 화물 전달용 반송 궤도의 반송 방향에 반송 컨베이어를 일치시키고, 승강 장치로 화물 수취용 반송 궤도가 부설되는 층으로부터 화물 전달용 반송 궤도가 부설되는 층으로 반송 방향 설정 장치를 승강시킬 수 있으며, 복수 층에서 여러 반송 방향의 반송 궤도가 부설되는 반송 시스템에 있어서, 층간의 반송 효율을 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

  1. 복수 층에 부설된 복수의 반송 궤도를 접속하여, 피반송물을 수직 방향으로 반송하는 수직 반송 장치로서,
    상기 반송 궤도 중 어느 하나로부터 반송되는 피반송물을 적재하고 상기 피반송물을 상기 반송 궤도 중 어느 하나로 반송하는 것이 가능한 반송 컨베이어와, 상기 반송 궤도의 반송 방향에 맞춰서 상기 반송 컨베이어를 선회시키는 회전 장치를 구비하는 반송 방향 설정 장치와,
    상기 복수 층의 반송 궤도 사이에서, 상기 반송 방향 설정 장치를 수직 방향으로 승강시키는 승강 장치와,
    피반송물에 대한 반송 지령에 기초하여, 상기 반송 방향 설정 장치와 상기 승강 장치를 제어하는 수직 반송 제어 장치
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 수직 반송 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수직 반송 제어 장치는,
    피반송물을 수취할 때에, 상기 반송 방향 설정 장치를 화물 수취용 반송 컨베이어가 부설되는 층으로 승강시키도록 상기 승강 장치를 제어하는 동시에 상기 반송 컨베이어를 화물을 수취하는 상기 반송 궤도의 반송 방향과 일치시키도록 상기 회전 장치를 제어하며,
    피반송물을 전달할 때에, 상기 반송 방향 설정 장치를 화물 전달용 반송 컨 베이어가 부설되는 층으로 승강시키도록 상기 승강 장치를 제어하는 동시에 상기 반송 컨베이어를 화물을 전달하는 상기 반송 궤도의 반송 방향과 일치시키도록 상기 회전 장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 수직 반송 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 승강 장치는,
    상기 반송 궤도가 부설되는 복수 층에 걸쳐서 수직 방향으로 설치되는 승강 궤도와,
    상기 반송 방향 설정 장치를 상기 승강 궤도에 지지시키는 지지 부재
    로 구성되고, 상기 승강 궤도 또는 상기 지지 부재 중 어느 한쪽이 구동됨으로써, 상기 반송 방향 설정 장치를 승강시키는 것을 특징으로 하는 수직 반송 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반송 궤도는 복수 층으로 이루어지는 제조 공장에 부설된 것이며
    상기 반송 궤도 및 상기 반송 컨베이어는 롤러 컨베이어로 구성되는 것을 특징으로 하는 수직 반송 장치.
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