TW202418452A - 搬送裝置 - Google Patents

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藤原遥介
池戸賢吾
山田慶太
矢島翼
萬井優太
戸羽浩嘉
城石景祐
橋口健信
角間政志
坂本純一
鯰江一也
豊島直哉
速水和弘
田村健二
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日商大福股份有限公司
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Abstract

將搬送裝置小型化。搬送裝置係具備沿著軌道行進之台車，以及能夠升降地懸吊於台車之移載機構。移載機構係具有繞著配置於移載機構的旋轉中心之周圍而公轉的複數夾具。

Description

搬送裝置
本發明係關於一種搬送裝置。
OHT(Over Head Hoist Transport)、OHS(Over Head Shuttle)等的搬送裝置係作為藉由在軌道上行進的台車來將被搬送物搬送至特定場所之裝置，較佳地被使用於半導體製造、液晶製造等之領域。例如，專利文獻1揭露一種具備將容納晶圓的2個載具握持之2台指形機構，從而能夠個別進行載具的載入及卸載的OHT搬送台車。
[專利文獻] [專利文獻1]日本國特開2005-22539號公報。
由於上述OHT搬送台車係以2個載具排列於水平方向之方式來配置，因此會大型化，尤其會大大地佔據搬送方向的空間。因此，會將複數OHT搬送台車鄰近於搬送方向而使得可配置的台數變少。故，會存在有搬送效率降低之問題，而會被尋求搬送裝置的小型化。
本發明的一態樣的目的為將搬送裝置小型化。
為了解決上述課題，本發明一態樣相關的搬送裝置，係具備：台車，係沿著軌道行進；以及移載部，係能夠升降地懸吊於該台車；該移載部係具有繞著配置於該移載部的旋轉中心之周圍而公轉的複數握持部。
根據本發明的一態樣，便可將搬送裝置小型化。
〔移載系統的構成〕 關於使用本發明的實施形態相關的搬送裝置的移載系統，參照圖1～圖3來進行說明。圖1係顯示移載系統的構成之前視圖。圖2係顯示移載系統的構成之側視圖。圖3係顯示從高架100側觀看的移載系統之構成的俯視圖。
如圖1～圖3所示，移載系統係以從高架100垂吊之方式來設置。移載系統係具備搬送裝置10、軌道101、垂吊金屬件102。
軌道101係配置於搬送裝置10的移動路徑，以藉由複數垂吊金屬件102來從高架100垂吊之方式而被加以支撐。軌道101係具有上面部101a、一對的側部101b、一對的下面部101c。上面部101a係安裝於垂吊金屬件102的部分，且以面向於高架100之方式來配置。側部101b係以從上面部101a的兩側端緣垂下之方式來加以設置的側壁的部分。下面部101c係以從側部101b的下端緣延伸至側部101b的內壁面側之方式來較短地形成。下面部101c係形成有使台車1所設置的後述車輪13轉動之軌道面。
搬送裝置10係藉由在被懸吊於軌道101的狀態下沿著軌道101而行進於搬送方向(X1方向，或者與X1方向相反的X2方向)來搬送容器200(搬送對象物)至搬送目的地。容器200係具備收納部200a，且在收納部200a內收納例如用於半導體製造的晶圓、光罩等的物品。收納部200a的上端面係設置有突緣部200b。
〔搬送裝置的構成〕 搬送裝置10係具有台車1、升降機構2、水平移動機構3、移動機構4(移載部)以及控制部5。
台車1係沿著軌道101行進的行進機構。台車1係具有框11、驅動部12、車輪13、支撐構件14。
框11係在台車1行進時收納升降機構2、水平移動機構3以及移動機構4的構造體。框11係具有上部11a以及一對的垂下部11b。上部11a係配置於水平方向的板狀部分。垂下部11b係以從面向於上部11a的搬送方向的側邊之端緣垂下之方式來設置的板狀部分。一對的垂下部11b係以平行地面向之方式來配置。框11的下部以及側部會開放，以實現容器200的升降，以及使移動機構4可朝在水平面上正交於搬送方向之正交方向(Y1方向，或者與Y1相反的Y2方向)之移動。
驅動部12係驅動車輪13的動力之發生源，且由馬達等來構成。驅動部12具有驅動軸12a。驅動軸12a係以突出於車輪13側之方式來設置，且直接連接於車輪13的車軸。車輪13係配置於會在分別對應的下面部101c的上端面上轉動之位置。
支撐構件14係以垂吊於驅動部12之方式來支撐框11之構件。支撐構件14係以使得驅動部12的下端面與框11中的上部11a的上端面連接之方式來設置。
升降機構2係使得移載機構4升降的機構。升降機構2係具有升降裝置2a、複數升降帶2b。
升降裝置2a係藉由馬達的旋轉驅動力來捲揚升降帶2b，或者放捲升降帶2b之裝置。升降裝置2a係藉由捲揚升降帶2b來上升移載機構4，藉由放捲升降帶2b來下降移載機構4。升降帶2b係例如在升降裝置2a的四角落附近各設有1條，總共設有4條。
水平移動機構3係使得升降裝置2a在正交方向上移動(水平移動)的機構。關於水平移動機構3，將在後面詳細說明。
移載機構4係提取為搬送目的地的後述埠301(參照圖4)所載置之容器200，以藉由台車1來搬送該容器200，並透過將藉由台車1所搬送的容器200載置於埠301上來移載容器200之機構。移載機構4係藉由升降機構2來能夠升降地被懸吊於框11。移載機構4係具有支撐體40(支撐部)、2個夾具41(握持部)、以及旋轉機構42。
支撐體40係棒狀構件，且以使得支撐體40的長度方向會一致於X1方向以及X2方向且在相同高度上以固定間隔而互相平行之方式來配置。支撐體40的兩端40的附近分別固定有一條的升降帶2b的端部。如此一來，支撐體40便會藉由2條升降帶2b來懸下於升降裝置2a。
如後述，支撐體40係設有支撐旋轉臂42a的支撐軸42b。支撐體40的內部之至少一部分係設有為了內建後述之驅動裝置42d的空洞。
夾具41係保持容器200的機構。夾具41係繞著配置於移載機構4的旋轉中心之周圍而公轉。夾具41具有本體部41a以及一對的握持爪41b。本體部41a係設有會支撐握持爪41b，並在內部將握持爪41b開閉驅動於X1方向以及X2方向上之驅動機構。一對的握持爪41b係具有相面向的前端部，在該前端部的間隔為最窄的握持位置處會藉由該前端部，以突緣部200b的下面側來支撐容器200的突緣部200b。一對的握持爪41b在於上述前端部的間隔為最寬的開放位置處，會變得比突緣部200b的寬度還寬。
旋轉機構42係使得夾具41以繞著正交方向的旋轉中心之周圍而公轉之方式來旋轉之機構。旋轉機構42係具有一對的旋轉臂42a(臂部)、一對的支撐軸42b、複數支撐銷42c、以及驅動裝置42d。
旋轉臂42a係細長的短帶狀板構件。旋轉臂42a係具有分別連接夾具41的2個端部。又，旋轉臂42a係能夠旋轉地支撐夾具41的本體部41a。在旋轉機構42被收納於框11內的狀態下，旋轉臂42a係如圖1所示，會在朝向上下方向的位置靜止。藉此，旋轉臂42a所支撐的2個夾具41係以排列於上下方向之方式來配置。
支撐軸42b係以旋轉驅動的方式來支撐旋轉臂42a之軸，且構成旋轉臂42a的旋轉中心。支撐軸42b係以延伸於Y1方向以及Y2方向之方式而朝向正交方向，亦即於在水平面上正交於台車1所行進的行進方向(與搬送方向相同的方向)之方向來配置。支撐軸42b係以其一端部來被固定於旋轉臂42a的中央部。又，支撐軸42b係貫穿支撐體40的內部，且支撐軸42b的其他端部會露出於支撐體40的側面。
支撐銷42c係使得旋轉臂42a能夠旋轉地支撐夾具41的本體部41a之銷。支持銷42c係以延伸於Y1方向以及Y2方向之方式來配置。支持銷42c係具有軸部、以及具備比軸部的直徑還大的直徑之頭部。支持銷42c的軸部係貫穿設在旋轉臂42a的端部之孔，從前端至中央部的部分係從本體部41a的側面中的中央部嵌入而固定在內部。支持銷42c的頭部係以使得旋轉臂42a無法從支撐銷42c拔出之方式來保持旋轉臂42a。
如上所述，驅動裝置42d係被內建在支撐體40，且旋轉驅動支撐軸42b。分別設置在2個支撐體40上的驅動裝置42d係以在相同旋轉方向以及相同旋轉速度下動作之方式來加以控制。
旋轉臂42a會將藉由驅動裝置42d的旋轉驅動力來旋轉之支撐軸42b作為中心而旋轉。又，旋轉臂42a的端部之孔係具有比支撐銷42c的軸部的直徑還大的直徑。藉此，旋轉機構42係以夾具41會將支撐銷42c作為旋轉中心而旋轉自如之方式來支撐夾具41於旋轉臂42a。故，在夾具41握持容器200的狀態下，容器200的重量會附加於夾具41，而重心移動至下方。因此，夾具41係在非旋轉狀態以及旋轉狀態中會將容器200恆定保持在與搬送方向水平的姿勢。
另外，旋轉阻尼器可被包含在支撐軸42b。藉此，在夾具41的旋轉開始時以及旋轉停止時，會對藉由作用於夾具41的質點的慣性力所致之振動進行阻尼。其結果，可減輕對容器200的振動影響。
又，可透過設置在各旋轉臂42a上之一對的錐齒輪構造來傳達支撐軸42b的旋轉驅動力至夾具41的本體部41a，使得夾具41恆定朝向下方。具體而言，錐齒輪構造儘管未圖示出，然而是具有第一錐齒輪、一對的第二錐齒輪、以及在兩端有錐齒輪的一對的齒輪軸。
第一錐齒輪係以具有與支撐軸42b相同的中心軸之方式來設置，並在與支撐軸42b分離的狀態下以不會旋轉自如之方式來固定於旋轉臂42a的例如內側。第二錐齒輪係以具有與支撐銷42c相同的中心軸之方式來設置，並例如形成在支撐銷42c的軸部之周圍。因此，夾具41的本體部41a與旋轉臂42a的內側之間會設有配置第二錐齒輪的空間。又，一對的齒輪軸係以能夠繞著齒輪軸的軸中心之周圍而旋轉之方式來被旋轉臂42a的內側支撐。設在齒輪軸的一端側(支撐軸42b側)之錐齒輪係與第一錐齒輪嚙合，設在齒輪軸的其他端側(夾具41側)之錐齒輪係與第二錐齒輪嚙合。
如此構成的錐齒輪構造在當旋轉臂42a旋轉時，齒輪軸的一端側之錐齒輪會一邊與第一錐齒輪嚙合一邊旋轉，使得齒輪軸會繞著軸中心之周圍而旋轉。藉此，齒輪軸的旋轉驅動力會傳達至與該齒輪軸的其他端側的錐齒輪嚙合之第二錐齒輪。故，第二錐齒輪會在與第一錐齒輪相反的方向上旋轉與旋轉臂42a所旋轉的角度相同的角度。因此，移載機構4係在與旋轉臂42a的旋轉相反方向上旋轉與旋轉臂42a旋轉的角度相同的角度。因此，即使旋轉臂42a旋轉，夾具41仍會恆定被維持姿勢而朝向下方。
控制部5係與管理整個移載系統而未圖示之控制裝置聯動來控制升降機構2、水平移動機構3、移載機構4以及驅動部12的動作。具體而言，控制部5係在使得台車1行進時，以使得驅動部12動作的方式來進行控制。又，控制部5係在移載容器200時，會控制升降機構2的動作，且因應需要而控制水平移動機構3的動作，並控制移載機構4中的夾具41以及驅動裝置42d的動作。
〔搬送裝置的動作〕 就如上述般構成的搬送裝置10的移載動作來進行說明。圖4為顯示在移載時，移載機構4正在下降的狀態之搬送裝置10的前視圖。圖5為顯示在移載時，移載機構4正在下降的狀態之搬送裝置10的側視圖。圖6為顯示在移載時，移載機構4正在旋轉的狀態之搬送裝置10的前視圖。
如圖1以及圖2所示，搬送裝置10在搬送狀態下會將移載機構4收納在框11內。在移載機構4中，配置於上側的夾具41會握持容器200，而配置於下側的夾具41則不會握持容器200。上側的夾具41所握持的容器200收納有尚未進行藉由圖6所示的裝置300所致的處理之物品。
如圖4以及圖5所示，搬送裝置10在到達容器200的移載位置的上方時會停止行進，並藉由升降機構2來使移載機構4下降。在此狀態下，移載機構4中的2個夾具41會配置為排列在上下方向上的狀態。
當移載機構4下降至移載位置時，升降機構2便會停止下降動作，而下側的夾具41會握持埠301上所載置的容器200。此容器200係收納有已進行藉由裝置300所致之處理的物品。如圖6所示，移載機構4係藉由使旋轉機構42的旋轉臂42a旋轉，來置換上下的夾具41之位置。於是，當上側夾具41移到下側時，移載機構4會解除夾具41的握持，而將此夾具41所握持的容器200載置於埠301上。
如此，當容器200的移載完成時，升降機構2會將移載機構4上升至圖1以及圖2所示的收納位置。
〔搬送裝置的變形例〕 如上所述，旋轉機構42會以繞著朝向正交方向的旋轉中心之周圍而公轉之方式來旋轉驅動，但是亦可以繞著朝著搬送方向的旋轉中心之周圍而公轉之方式來旋轉取得夾具41。以下將對此般構成進行說明。圖7為顯示移動機構4在藉由水平移動機構3移動於正交方向的位置進行移載的狀態之搬送裝置10的側面圖。
如圖7所示，水平移動機構3係具有支撐機構3a、以及可動機構3b。
支撐機構3a係固定在於框11的上部11a之下面。支撐機構3a係在下面具有未圖示的滑軌。滑軌係以使得滑軌的長度方向朝向Y1方向以及Y2方向之方式來形成為直線狀。又，滑軌係以相對支撐機構3a的下面而能夠進退移動於Y1方向或者Y2方向之方式來設置。
可動機構3b係配置於滑軌的下端面，會隨著滑軌一同地進退移動於Y1或者Y2方向。可動機構3b係包含馬達、滑輪、皮帶等會將旋轉運動變換成直線運動的機構，會將朝Y1方向或者Y2方向的該直線運動的力作用於滑軌。另外，支撐機構3a以及可動機構3b係不限定於上述構成，可採用水平移動相關的各種構成。
又，在移動機構4中，支撐軸42b係以朝向搬送方向，亦即台車1所行進的行進方向之方式來配置。
軌道101的下方配置有埠301。又，裝置300係以與埠301鄰接之方式來配置在埠301的Y2方向側。
上述般構成的搬送裝置10在回收埠301上所載置的容器200，並將握持中的容器200載置於埠301上之情況，首先，升降機構2會將移載機構4下降。當移載機構4的下側之夾具41握持埠301上所載置的容器200時，水平移動機構3的可動機構3b會在Y1方向上移動至圖7所示的位置。
接著，當下側的夾具41在已握持容器200的狀態下旋轉時，移載機構4會以如圖7所示的虛線般的最大旋轉範圍來旋轉。此旋轉範圍係遠離裝置300。藉由，移載機構4可不干涉裝置300來旋轉。故，可無障礙地置換上下的夾具41的位置。於是，當水平移動機構3的可動機構3b藉由移動於Y2方向來移動至原本的位置時，升降機構2會將移載機構4上升。
〔搬送裝置的其他變形例〕 搬送裝置10中，框11可具有放大縮小搬送方向幅度的擴縮機構，以在收納移載機構4的狀態下仍使得移載機構4能夠旋轉。擴縮機構係例如藉由如水平移動機構3般的機構或其他周知的水平移動機構，來使得框11被上部11a的中央部分所分割的2個部分會分別移動於擴張方向(X1方向以及X2方向)，另一方面則使得其移動於縮小方向(擴張時的相反方向)。
如圖1所示，在移載機構4沿著搬送方向旋轉的情況，若複數埠301沿著搬送方向鄰近而配置，當移載機構4在下降至目的地之埠301上的位置而如圖6所示般旋轉時，會影響到鄰近的埠301之移載動作。為了避免如此般的不良情況，藉由擴張框11的寬度，移載機構4便可在被收納於框11內的情況旋轉。藉此，可增加在搬送方向中的既定範圍處能夠存在的搬送裝置10的數量。
〔搬送裝置的效果〕 如上所示，本發明的態樣1相關的搬送裝置10係具備：台車1，係沿著軌道101行進；以及移載機構4，係能夠升降地懸吊於台車1。移載機構4係具有繞著配置於移載機構4的旋轉中心之周圍而公轉的2個夾具41。本實施形態中，雖已針對移載機構4係具有2個夾具41的構成進行說明，但是若為複數，移載機構4則可具有3個以上的夾具41。
根據上述構成，藉由夾具41旋轉，便可置換夾具41的位置。藉此，可在上下配置夾具41。因此，能夠實現在搬送裝置10的台車1所行進的方向之小型化。故，可將複數搬送裝置10鄰近配置在搬送方向上之台數會比傳統裝置較多。
本發明的態樣2相關的搬送裝置10係在上述態樣1中，移載機構4具備：旋轉臂42a，係具有分別連接夾具41之複數端部；以及支撐體40，係支撐旋轉臂42a，且設置有構成旋轉中心的支撐軸42b。
根據上述構成，藉由旋轉臂42a便可在夾具41間確保所欲的間隔。藉此，即使夾具41在握持既定大小的容器200之狀態下使旋轉臂42a繞著支撐軸42b之周圍而旋轉，亦不會妨礙容器200的旋轉。
本發明的態樣3相關的搬送裝置10係在上述態樣1或者2中，控制部5係以在移載機構4的複數夾具41中，僅有一個夾具41握持容器200之狀態下，使得台車1行進之方式來進行控制。
根據上述構成，便可使1個夾具41搬送容器200，另一方面尚未握持容器200的其他夾具41則會搬送應握持的容器200。藉此，能夠實現搬送容器200朝目的地之搬送，並在搬送目的地進行其他容器200之提取。
本發明的態樣4相關的搬送裝置10係在上述態樣3中，控制部5係以於夾具41會將容器200保持在上側的狀態下，使得台車1行進之方式來進行控制。
根據上述構成，可將尚未握持容器200的夾具41配置於下側。藉此，在既定場所，當下側的夾具41握持應搬送的容器200後而在移載機構4旋轉時，上側的夾具41可下降至下側，來將握持中的容器200放下。因此，可有效地進行容器200的裝卸。又，藉由下側的夾具41不握持容器200，便可將搬送容器200中狀態的搬送裝置10在上下方向小型化。
本發明的態樣5相關的搬送裝置10係在上述態樣1至4任一種態樣中，支撐軸42b係配置朝向於在水平面上正交於台車1所行進的行進方向之方向。藉此，可將夾具41沿著搬送方向旋轉。故，在軌道101的周圍存在有障礙物的情況，便能夠不干擾障礙物而使得握持容器200的夾具41旋轉。
本發明的態樣6相關的搬送裝置10係在上述態樣1至4任一種態樣中，支撐軸42b係配置朝向於台車1行進的行進方向。藉此，能夠使得夾具41以交叉於搬送方向之方式來旋轉。故，軌道101的周圍存在有障礙物的情況，便能夠不干擾障礙物而使得握持容器200的夾具41旋轉。
本發明的態樣7相關的搬送裝置10係在上述態樣1至6任一種態樣中，具備：水平移動機構3，係使得移動機構4水平地移動。藉此，使得夾具41旋轉的區域存在有任何障礙物的情況，在藉由水平移動機構3來移動的位置使得移載機構4旋轉，便可不干擾障礙物而使得握持容器200的夾具41旋轉。
〔藉由軟體的實現例〕 搬送裝置10(以下，稱為「裝置」)的控制功能係作為該裝置而使得電腦運作的程式，且可藉由為了作為該裝置的各控制區塊(尤其是控制部5的各功能)而使得電腦運作之程式來實現。
在此情況，上述裝置係作為為了執行上述程式的硬體而具備具有至少一個控制裝置(例如處理器)以及至少一個儲存裝置(例如記憶體)之電腦。藉由以此控制裝置以及儲存裝置執行上述程式，來實現上述各實施形態所說明的各功能。
上述程式可儲存於非暫時性之電腦能夠讀取的一或複數的儲存媒體。此儲存媒體可為上述裝置所具備，亦可不具備。在後者的情況，上述程式可透過有線或者無線的任意傳送媒體來供給至上述裝置。
又，上述控制區塊的功能之一部分或者全部亦可藉由邏輯電路來實現。例如，形成有作為上述各控制區塊功能的邏輯電路之積體電路亦包括在本發明的範疇內。
〔附注事項〕 本發明不限於上述的各實施形態，能夠在請求項所示的範圍中進行各種變更。又，適當組合分別在不同實施形態中所揭露的技術方法而得到的實施形態也包含在本發明的技術範圍中。
1:台車 2:升降機構 3:水平移動機構 4:移載機構(移載部) 5:控制部 10:搬送裝置 40:支撐體(支撐部) 41:夾具(握持部) 42a:旋轉臂(臂部) 42b:支撐軸 101:軌道 200:容器(搬送對象物)
圖1為顯示本發明一實施形態相關的包含搬送裝置之移載系統的構成的前視圖。 圖2為顯示上述移載系統的構成之側視圖。 圖3為顯示從上述移載系統的高架側觀看之構成的俯視圖。 圖4為顯示在移載時，移載機構正在下降的狀態之上述搬送裝置的前視圖。 圖5為顯示在移載時，移載機構正在下降的狀態之上述搬送裝置的側視圖。 圖6為顯示在移載時，移載機構正在旋轉的狀態之上述搬送裝置的前視圖。 圖7為顯示移動機構在藉由水平移動機構移動至正交於搬送方向的位置來進行移載的狀態的上述搬送裝置之側面圖。
1:台車
10:搬送裝置
100:高架
101:軌道
102:懸吊金屬件
11:框
11a:上部
11b:垂下部
14:支撐構件
2:升降機構
200:容器
200a:收納部
200b:凸緣部
2a:升降裝置
2b:升降帶
3:水平移動機構
4:移載機構(移載部)
40:支撐體
41:夾頭(握持部)
41a:本體部
41b:握持爪
42:旋轉機構
42a:旋轉臂(臂部)
42b:支撐軸
42c:支撐銷
42d:驅動裝置
5:控制部
X1:搬送方向
X2:與搬送方向相反的方向

Claims (7)

  1. 一種搬送裝置，具備： 台車，係沿著軌道行進；以及 移載部，係能夠升降地懸吊於該台車； 該移載部係具有繞著配置於該移載部的旋轉中心之周圍而公轉的複數握持部。
  2. 如請求項1所述的搬送裝置，其中該移載部具備： 臂部，係具有分別連接該握持部之複數端部；以及 支撐部，係支撐該臂部，且設置有構成該旋轉中心的支撐軸。
  3. 如請求項1所述的搬送裝置，其進一步具備： 控制部，係以在該移載部的複數該握持部中，僅有一個該握持部握持搬送對象物之狀態下，使得該台車行進之方式來進行控制。
  4. 如請求項3所述的搬送裝置，其中該控制部係以於該握持部會將該搬送對象物保持在上側的狀態下，使得該台車行進之方式來進行控制。
  5. 如請求項2所述的搬送裝置，其中該支撐軸係配置朝向於在水平面上正交於該台車所行進的行進方向之方向。
  6. 如請求項2所述的搬送裝置，其中該支撐軸係配置朝向於該台車行進的行進方向。
  7. 如請求項1至6中任一項的搬送裝置，其進一步具備：水平移動機構，係使得該移載部水平地移動。
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