TWI391297B - 已包裝石英玻璃坩堝用起重機裝置以及使用該裝置之已包裝石英玻璃坩堝的捆包方法 - Google Patents
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Description
本發明關於一種供例如用於單晶矽的提拉的石英玻璃坩堝(quartz glass crucible)，特別供已包裝(packaged)的石英玻璃坩堝的搬送用的起重機裝置及使用該裝置的捆包方法。
一般來說，石英玻璃坩堝(以下，也簡稱做坩堝)在製造後會被清洗，然後經檢查過程後裝袋出貨。近年來，伴隨半導體材料的高純度化，正努力嘗試將對該製造中直接使用的坩堝的污染抑制在最小限度。例如，在將坩堝用於單晶矽的提拉時，要進一步利用超純水(ultrapure water)等進行清洗以供使用。而且，從提高單晶矽的製造效率的觀點考慮，坩堝的尺寸有直徑變大的傾向，而此種大直徑的坩堝的操作困難，且在製造後的檢查及裝袋步驟中，坩堝極其容易受到污染，尤其是殘存在坩堝外周部的粉末會進入到內周部而造成污染。
為了避免出現此種污染的問題，有效的方法是將清洗後的潔淨狀態下的坩堝不經人手而進行機械包裝，但對大型的坩堝進行包裝則未必容易。特別是，雖然期望盡可能避免坩堝的內周部的污染，但由於僅將坩堝整體裝袋，而坩堝外周的附著物仍有可能進入到內周部，從而此時無法將內周部保持為潔淨狀態。此外，在將坩堝整體的包裝開封後直到設置在提拉裝置中為止的作業中，坩堝內部也有可能被污染。
作為解決所述各問題的技術，在專利文獻1中提出了一種坩堝的自動清洗密封裝置，該裝置可在坩堝的清洗、乾燥之後，對該潔淨坩堝的至少開口部進行自動密封，並進一步將坩堝插入至乙烯製的袋狀片材中進行包裝。利用該裝置將坩堝的開口部密封並對該坩堝進行裝袋均為機械化操作，由此在將包裝的坩堝開封後直到設置在提拉裝置中為止的期間內，可避免坩堝的內周部的污染。
專利文獻1：日本專利特開2001-10611號公報此處，就以所述方式包裝的坩堝而言，慣例是經過例如收容在瓦楞紙箱或木箱等的容器(集裝箱)中的捆包後出貨。在該捆包中，基本上利用人手進行如下作業：因為要對裝在聚乙烯(polyethylene)製袋等的袋中的坩堝進行處理，也就是必需要對在與袋之間容易滑動的坩堝進行搬運(handling)，所以要由2名以上的作業人員抱住坩堝並將其搬運到集裝箱內。
尤其在操作大型化的坩堝時，所述作業會對作業人員造成較大的負擔，因而希望該情況得到改善。而且，如所述般，直到坩堝的包裝為止均為自動化操作，從而包裝外側的潔淨度也得以提高，然而，之後的捆包作業要利用人手來進行，從而理想的是應避免引起污染，因此也要求對該點進行改善。
對此，本發明的目的在於提供一種使已包裝坩堝的搬運無需依靠人手而由機械實現的適於已包裝坩堝的搬運的起重機裝置及使用該裝置的已包裝坩堝的捆包方法。
本發明的主要構成為如下所述。
(1)一種已包裝石英玻璃坩堝用起重機裝置，能夠在配置著已包裝的石英玻璃坩堝的吊起位置的上方與配置著捆包用集裝箱的放下位置的上方之間的路徑上來回移動，且設置成從該路徑起在所述吊起位置及放下位置的各位置處，相對於所述路徑可進行升降，其特徵在於：包括沿所述升降方向延伸的4根臂部，將該4根臂部配置在四邊形的頂點處，同時將該四邊形的對角線上的一對臂部設置成彼此可進退，且各臂部在前端具有沿所述臂部的前進方向延伸的爪部。
(2)一種已包裝石英玻璃坩堝的捆包方法，其特徵在於：每當利用起重機裝置吊起已包裝的石英玻璃坩堝，並將該起重機裝置移動至四角柱狀(quadratic prism)的捆包用集裝箱為止，並將石英玻璃坩堝放下至該捆包用集裝箱內時，所述起重機裝置包括沿所述吊起方向延伸的4根臂部，將該4根臂部配置在與所述捆包用集裝箱的四角相對應的四邊形的頂點處，同時將該四邊形的對角線上的一對臂部設置成彼此可進退，且在各臂部的前端設置著沿所述臂部的前進方向延伸的爪部，使所述4根臂部與所述包裝為非接觸，並由所述爪部來支撐已包裝的石英玻璃坩堝的底面，由此進行所述吊起、移動及放下，而將石英玻璃坩堝裝入至捆包用集裝箱內。
根據本發明，可提供一種特別適合於難以進行搬運的已包裝的坩堝的起重機裝置。因此，可使用該起重機裝置來機械化進行以前不得不手動進行的已包裝坩堝的捆包作業，從而除了提高作業效率之外，還可在潔淨的環境下進行捆包作業，並且也有助於維持包裝的外側的潔淨度。
上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚瞭解本發明的技術手段，並可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例並配合附圖詳細說明如後。
以下參照附圖來詳細說明本發明的起重機裝置。
首先，如圖1及圖2所示，本發明的起重機裝置1能夠在配置著已包裝坩堝2的吊起位置(例如，從包裝步驟而來的搬送輸送機的終點)3的上方、與配置著捆包用集裝箱4的放下位置(例如，去往最終捆包步驟的搬送輸送機的中間點)5的上方之間的路徑6上來回移動，且設置成從該路徑6起在所述吊起位置3及放下位置5的各位置處，相對於所述路徑6可進行升降。
如圖2所示，該起重機裝置1在分別設置在吊起位置3及放下位置5的支柱60之間架設軌道(rail)61，並由該軌道61形成路徑6，且以利用移動機構9而可於該軌道61上來回移動的方式安裝著框架10。
如圖3所示，在該框架10上，經由升降機構11，圖示例中將彼此隔開間隔積層的3塊支撐板12、13及14相對於框架10可進行升降地懸掛固定著。在該支撐板12與13之間配置著連桿機構15a～15d，且在支撐板14上設置著滑動件16a～16d，經由這些連桿機構15a～15d及滑動件16a～16d，而將沿所述升降方向延伸的4根臂部17a～17d安裝在支撐板上。
此處，如圖4所示，重要的是4根臂部17a～17d配置在四角柱狀的捆包用集裝箱4的四邊形的頂點處，同時該四邊形的對角線上的一對臂部17a及17c、以及17b及17d經由連桿機構15a～15d及滑動件16a～16d而彼此可進退地設置著。另外，連桿機構15a～15d以馬達M作為驅動源將所述動作賦予給臂部17a～17d。進而，各臂部17a～17d在其前端具有沿所述臂部的前進方向延伸的爪部18a～18d，而且在臂部17a～17d的外周纏繞著緩衝材(cushion material)19a～19d。
以此方式所構成的起重機裝置1如圖1及2所示，是在吊起已包裝坩堝2而將其移動至四角柱狀的捆包用集裝箱4為止，並將坩堝2放下至該捆包用集裝箱4內時使用。
由起重機裝置1進行的已包裝坩堝2的吊起，首先是將起重機裝置1移動至吊起位置3，此處使支撐板12、13及14從框架10起經由升降機構11而下降。此時，利用馬達M使連桿機構15a～15d工作，臂部17a～17d以及爪部18a～18d預先退避到不會干涉到已包裝坩堝2的位置為止。臂部17a～17d前端的爪部18a～18d在下降到已包裝坩堝2的載置面為止的階段便停止下降，然後利用馬達M使連桿機構15a～15d工作，如圖5所示，使臂部17a～17d朝向已包裝坩堝2的軸心前進，在爪部18a～18d抵接到已包裝坩堝2的底面緣部附近的階段停止臂部17a～17d的前進。此處，如圖5所示，使臂部17a～17d與坩堝的包裝為非接觸對於抑制包裝外側的污染較為重要。
接著，使支撐板12、13及14經由升降機構11朝向框架10上升，利用4根臂部17a～17d的爪部18a～18d而將從四方得到支撐的狀態下的已包裝坩堝2吊起。之後，將起重機裝置1沿著路徑6水平移動至配置著捆包用集裝箱4的放下位置5為止。在起重機裝置1到達該放下位置5之後，使支撐板12、13及14經由升降機構11從框架10朝向捆包用集裝箱4下降。此時，因臂部17a～17d配置在與捆包用集裝箱4的四角相對應的四邊形的頂點處，所以如圖4所示，能夠在已包裝坩堝2與捆包用集裝箱4的間隙中的最大間隙空間內，巧妙地收容臂部17a～17d。而且，通過將臂部17a～17d插入至該最大的間隙空間內，能夠如圖4的箭頭所示，增大臂部17a～17d的可動範圍，且如圖5所示的臂部17a～17d以及爪部18a～18d可相對於已包裝坩堝2進退。
因此，實現了使臂部17a～17d與已包裝坩堝2的包裝為非接觸，且利用爪部18a～18d支撐已包裝坩堝2的底面。進而，因臂部17a～17d收容在捆包用集裝箱4的四角，所以能夠使捆包用集裝箱4的邊長接近收容坩堝的開口直徑，從而實現了捆包用集裝箱4的節省空間。
在所述的支撐形態下使已包裝坩堝2下降，在該坩堝2的底面到達捆包用集裝箱4內側的底面之後停止下降，然後，使連桿機構15a～15d工作，從而如圖4所示，使臂部17a～17d及爪部18a～18d從已包裝坩堝2退避。然後，經由升降機構11使支撐板12、13及14上升至框架10為止。
另一方面，收容著已包裝坩堝2的捆包用集裝箱4，例如利用搬送輸送機(conveyor)而沿著捆包行程移送，並在此處實施覆蓋集裝箱開口的蓋的安裝，或之後對集裝箱實施拴繩等的捆包，並出貨。
接著，對利用圖1所示的本發明的已包裝石英玻璃坩堝用起重機裝置來捆包已包裝石英玻璃坩堝時的石英玻璃坩堝的污染度進行調查。而且，作為比較例，對如先前般利用2名作業人員通過手動作業來捆包已包裝石英玻璃坩堝的情況進行同樣的調查。
關於石英玻璃坩堝的污染度，是在對石英玻璃坩堝進行捆包之後，對在無塵室內從包裝中取出石英玻璃坩堝，並在坩堝內部黏貼黏著膠帶，然後剝離該膠帶，對於膠帶的黏著部分所黏附的附著物的數目以目視進行確認，並對每單位面積的個數加總而進行評價。將利用手動作業來捆包已包裝石英玻璃坩堝時的污染度指數化為100，並根據相對值計算出利用本發明的起重機裝置來捆包已包裝石英玻璃坩堝時的污染度，並進行評估。另外，數值越小則表示污染度越低。將該調查結果表示於表1中。
根據表1的結果可知，通過使用本發明的起重機裝置，比起利用以前的手動作業進行捆包，石英玻璃坩堝的污染得到抑制。而且，因可機械化捆包石英玻璃坩堝，所以可實現捆包的省力化。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案範圍內，當可利用上述揭示的結構及技術內容作出些許的更動或修飾為等同變化的等效實施例，但是凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
1．．．起重機裝置
2．．．已包裝坩堝
3．．．吊起位置
4．．．捆包用集裝箱
5．．．放下位置
6．．．路徑
9．．．移動機構
10．．．框架
11．．．升降機構
12、13、14．．．支撐板
15a～15d．．．連桿機構
16a～16d．．．滑動件
17a～17d．．．臂部
18a～18d．．．爪部
19a～19d．．．緩衝材
60．．．支柱
61．．．軌道
M．．．馬達
圖1是起重機裝置的配置位置的俯視圖。
圖2是起重機裝置的配置位置的側視圖。
圖3是表示起重機裝置的主要部分的立體圖。
圖4是表示捆包用集裝箱內的起重機裝置的臂部及爪部的動作的俯視圖。
圖5是表示起重機裝置的臂部及爪部的動作的側視圖。
2．．．已包裝坩堝
15a．．．連桿機構
16a．．．滑動件
17a．．．臂部
18a．．．爪部
19a．．．緩衝材
M．．．馬達
Claims (2)
- 一種已包裝石英玻璃坩堝用起重機裝置，能夠在配置著已包裝的石英玻璃坩堝的吊起位置的上方與配置著捆包用集裝箱的放下位置的上方之間的路徑上來回移動，且設置成從該路徑起在所述吊起位置及放下位置的各位置處，相對於所述路徑可進行升降，其特徵在於：包括沿所述升降方向延伸的4根臂部，將該4根臂部配置在四邊形的頂點處，同時將該四邊形的對角線上的一對臂部設置成彼此可在對角線上滑動而進退，且各臂部在前端具有沿所述臂部的前進方向延伸的爪部。
- 一種已包裝石英玻璃坩堝的捆包方法，其特徵在於：利用起重機裝置吊起已包裝的石英玻璃坩堝，並將該起重機裝置移動至四角柱狀的捆包用集裝箱為止，每當將石英玻璃坩堝放下至該捆包用集裝箱內時，所述起重機裝置包括沿所述吊起方向延伸的4根臂部，將該4根臂部配置在與所述捆包用集裝箱的四角相對應的四邊形的頂點處，同時將該四邊形的對角線上的一對臂部設置成彼此可在對角線上滑動而進退，且在各臂部的前端設置著沿所述臂部的前進方向延伸的爪部，使所述4根臂部與所述包裝為非接觸，並由所述爪部來支撐已包裝的石英玻璃坩堝的底面，由此進行所述吊起、移動及放下，而將所述石英玻璃坩堝裝入至捆包用集裝箱內。
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