TWI636940B - Temporary storage system, transfer system using it, and temporary storage method - Google Patents

Temporary storage system, transfer system using it, and temporary storage method Download PDF

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Abstract

本發明提供一種大容量且可順利地搬入及搬出物品之暫時保管系統。暫時保管系統係於處理裝置之上部且除了載入埠之正上部以外的位置，具備有格子狀之移行軌道及緩衝區，而使區域台車移行。區域台車之移行部具備有縱向之移行單元、橫向之移行單元、及使縱橫任一之移行單元選擇性地進出被支撐在移行軌道之位置之進退機構，且於移行軌道上縱橫移行，而移載部具備有升降機、及使升降機水平移動之手臂。區域台車係藉由停止於與載入埠對應之位置，使手臂進出至載入埠側，而在與載入埠之間移載物品。

Description

暫時保管系統、使用其之搬送系統及暫時保管方法
本發明係關於卡匣(cassette)等之物品之暫時保管、使用其之搬送方法、及暫時保管方法。
已知有一種發明，係於高架移行車系統中載入埠的附近，增設具備有區域的台車及緩衝區之暫時保管系統(專利文獻1：JP2012-111635)。然而，於有限之空間內難以設置大容量之緩衝區，且即便能加以實現，仍難以配置複數台之區域台車以提高搬入搬出能力。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：JP2012-111635
本發明之課題，在於提供一種大容量且可順利地搬入及搬出物品之暫時保管系統、搬送方法及暫時保管方法。
本發明係於高架移行車與處理裝置之載入埠之間暫時保管物品之暫時保管系統，其特徵在於，其包含有移行軌道、緩衝區及區域台車，該移行軌道係於處理裝置之上部且除了載入埠之 正上部以外的位置，以形成可供物品通過之開口之方式隔開間隔地配置有縱向之軌道及橫向之軌道，該緩衝區係設於上述移行軌道之開口的下部，該區域台車具備有移行於上述移行軌道上部之移行部、及藉由移行部所支撐之移載部，且上述移行部具備有用以沿縱向移行之移行單元、用以沿橫向移行之移行單元、及使縱橫任一之移行單元選擇性地進出被支撐在上述移行軌道之位置之進退機構，且構成為可於上述移行軌道上沿著縱橫移行自如，上述移載部具備有使物品升降之升降機、及使該升降機沿橫向移動之升降機移動部，上述區域台車係構成為藉由停止於與載入埠對應之位置，使升降機移動部朝載入埠側進出，而對載入埠進行物品之移載。
此外，本發明之搬送系統，其包含有前述之暫時保管系統、高架移行車、及高架移行車之移行軌道，高架移行車之移行軌道係構成為：自共同之移行軌道分歧為通過載入埠之正上部之移行軌道與通過中間緩衝區之正上部之移行軌道後再合流。而分歧後再合流，係指沿高架移行車之移行方向分歧後再進行合流。如此一來，可容易地在暫時保管系統與高架移行車之間進行物品之交接。此外，於高架移行車系統中，即使為了物品之移載而使高架移行車停止，後續之高架移行車仍可繞道。而且，若將2個路徑之一者分配給正常搬送用，而將另一者分配給緊急搬送等之非正常型之搬送，於非正常型之搬送時高架移行車可超越。
本發明還提供一種暫時保管方法，其使用前述之暫時保管系統，藉由區域台車而於載入埠與緩衝區之間搬送物品，並且將物品暫時保管於緩衝區。
本發明，由於能在處理裝置上之空間配置移行軌道， 且移行軌道之小室(cell)的下部為物品之載置位置，因此可獲得大容量之暫時保管系統。區域台車由於可於移行軌道上沿縱橫移行，且可以各小室為單位變更移行方向，因此，可自由地選擇到目的地為止之移行路徑，而避開其他區域台車。因此，可獲得能迅速地且靈活地搬入搬出物品之暫時保管系統。此外，區域台車由於可相對於連結移行部與移載部之方向，使物品橫向移動而進行移載，因此不需要於載入埠之上部設置移行軌道，高架移行車可無視於暫時保管系統之移行軌道而進行作業。於本說明書中，關於暫時保管系統之記載，也可直接套用在搬送系統及暫時保管方法。此外，升降機例如由具備有絞盤之升降裝置及升降台所構成，而升降機移動部則例如由滑動叉、或水平多關節型機械手臂(scara arm)等所構成。
較佳為，區域台車係構成為與移行軌道上之移行並行地，藉由滑動叉或水平多關節型機械手臂等升降機移動部使升降機移動。若使移行、與滑動叉或水平多關節機械手臂等之手臂之進退並行地同時進行，即能縮短搬送之週期時間。
較佳為，區域台車具備有：交叉部感測器，其檢測縱向之軌道與橫向之軌道之交叉部；及標記檢測感測器，其係設於縱向之軌道或橫向之軌道且讀取指示停止位置之標記；上述區域台車係構成為：藉由在交叉部感測器檢測交叉部之位置停止，使移載部位於目的之開口之正上部；且藉由停止於標記所指示之位置，使移載部位於與載入埠對應之位置，該標記係藉由標記檢測感測器所讀取。
如此一來，可容易地且正確地停止於小室之正上部及與載入埠對應之位置。
較佳為，移行軌道係於俯視時相對於移行軌道而與載 入埠為相反側且除了移行軌道之正下之外的位置，具備有高架移行車與區域台車皆可移載物品之中間緩衝區。於該情形時，高架移行車系統係設定為具備有通過載入埠之上部之移行路徑、及通過中間緩衝區之上部之移行路徑，而於2個移行路徑之間進行分歧及合流。如此一來，可容易地進行暫時保管系統與高架移行車之間物品之交接。此外，於高架移行車系統中，即使為了進行物品之移載而使高架移行車停止，後續之高架移行車仍可繞道。而且，若將2個移行路徑之一者分配給正常搬送用，而將另一者分配給緊急搬送等之非正常型之搬送，於非正常型之搬送時高架移行車可超越。
較佳為，移載部更具備有由升降機移動部之手臂等所支撐且使升降機旋轉之轉台。藉由轉台，可使物品朝期望之方向旋轉。此外，較佳為，升降機移動部係構成為可相對於移載部之正下及移載部兩側之3個位置，將物品移載自如。如此一來，可增加相對於格子狀之移行軌道能配置載入埠之範圍。
較佳為，進退機構係構成為使縱橫至少任一之移行單元升降。使縱橫之移行單元相對地升降，可選擇使用之移行單元。此處若使縱橫之移行單元一起升降，則即使切換移行單元，也能將區域台車之高度保持一定。然而，若僅使一移行單元升降，而固定另一移行單元之高度，則進退機構就會變簡單。
2‧‧‧暫時保管系統
4‧‧‧格子狀之移行軌道
6‧‧‧緩衝區
8‧‧‧區域台車
9‧‧‧移行軌道
10‧‧‧導軌
11‧‧‧移行軌道
12‧‧‧導軌
14‧‧‧交叉點
16‧‧‧小室
17‧‧‧格子狀之移行軌道
18‧‧‧移行軌道
19‧‧‧移行軌道
20‧‧‧支柱
21‧‧‧分離帶
22‧‧‧緩衝區小室
24‧‧‧移行部
26‧‧‧移載部
28、30‧‧‧上下機構
32‧‧‧車輪
34‧‧‧移行馬達
35‧‧‧移行單元
36‧‧‧感測器(交叉部感測器)
38‧‧‧條碼讀取器(標記檢測感測器)
40‧‧‧滑動叉
41‧‧‧基部
42‧‧‧中間部
43‧‧‧頂部
44‧‧‧轉台
45‧‧‧升降裝置
46‧‧‧升降台
47、48‧‧‧俯視感測器
49‧‧‧配重
50‧‧‧卡匣
51‧‧‧凸緣
52‧‧‧蓋
53‧‧‧處理裝置
54‧‧‧載入埠
56‧‧‧高架移行車
57‧‧‧高架移行車系統
58‧‧‧移行軌道
60‧‧‧高架移行車系統
61‧‧‧移行路徑
62‧‧‧主路徑
63‧‧‧旁通路徑
64‧‧‧中間緩衝區
66‧‧‧控制器
68‧‧‧控制器
70‧‧‧區域台車
72‧‧‧移行部
74‧‧‧支柱
圖1為實施例之暫時保管系統之主要部分側視圖。
圖2為實施例格子狀之移行軌道之主要部分俯視圖。
圖3為變形例格子狀之移行軌道之主要部分俯視圖。
圖4為實施例之區域台車之仰視圖。
圖5為實施例之區域台車伸出滑動叉時之仰視圖。
圖6為實施例之搬送系統之主要部分俯視圖。
圖7為變形例之搬送系統之主要部分俯視圖。
圖8為顯示實施例之區域台車之控制法則之流程圖。
圖9為變形例之區域台車之側面圖。
以下，顯示用以實施本發明之最佳實施例。本發明之範圍，應根據申請專利範圍之記載並參考說明書之記載與該領域周知之技術，而依據熟悉本發明所屬技術領域者的理解而定。
[實施例]
圖1至圖9顯示本發明之實施例及其變形。圖1顯示暫時保管系統2格子狀之移行軌道4、緩衝區6及區域台車8。於格子狀且區域台車8可沿縱橫移行之格子狀的移行軌道4之下方設置有緩衝區6，暫時保管收容半導體晶圓之FOUP等之卡匣50。藉由未圖示之支柱將格子狀之移行軌道4支撐於例如無塵室之天花板，並藉由支柱20將緩衝區6支撐於格子狀之移行軌道4。
圖2顯示格子狀之移行軌道4之構造。於橫向之C字狀之移行軌道9設置有溝槽狀之導軌10，於縱向之C字狀之移行軌道11設置有溝槽狀之導軌12，移行軌道9、11被縱橫地連接而構成格子狀之移行軌道4。導軌10、12交叉之位置為交叉點14，可供區域台車之車輪32通過(參照圖1)，並藉由移行軌道9、11來分隔小室16。如圖1所示，將緩衝區6之小室16下方之空間稱為緩衝區小室22，例如每個緩衝區小室22各收容1個卡匣50，並以 通過小室16之方式使卡匣50進出。再者，卡匣50係於前面具備有蓋52，而卡匣50具有前後之方向。此外，如圖1所示，區域台車8具備有移行部24及移載部26，且為2個小室大小之尺寸。而且，也可將每個緩衝區小室22收納卡匣50之個數設為2個、4個等。
於圖2之格子狀之移行軌道4中，2台區域台車8、8無法同時地移行於鄰接之小室16、16。圖3顯示設定為可使2台區域台車8、8同時地移行於鄰接之小室16、16的格子狀之移行軌道17。元件符號18為橫向之移行軌道，具備有2條導軌10、10，19為縱向之移行軌道，具備有2條導軌12、12。分離帶21將導軌10、10、導軌12、12分離，分離帶21之形狀為突條。
圖1、圖4、圖5顯示區域台車8之構造。朝向鄰接之小室上延伸之移載部26，係藉由1個小室大小之尺寸之移行部24所支撐。於移行部24之4邊分別設置有複數之車輪32，其等係藉由小室16之4邊之導軌10、10、12、12所導引，並且藉由移行馬達34所驅動。再者，將車輪32與移行馬達34等統稱為移行單元35，於小室16之4邊上具有4個移行單元35。藉由由伸縮架或凸輪等所構成之上下機構28、30，使車輪32與移行馬達34等上下移動，於移行部24中車輪32係選擇性地接觸於導軌10、10或導軌12、12，從而使移行部24沿縱橫移行。再者，也可於移行部24追加車輪32以外之導引輥。移行部24例如於底面的4角落具備有感測器36(交叉部感測器)，用以檢測交叉點14，而可停止於使小室16之中心與移行部24之中心上下重疊之位置。此外，於移行部24底面之例如4個周邊設置條碼讀取器38(標記檢測感測器)，而可讀 取配置於移行軌道9、11之條碼。該條碼係安裝在相對於後述之載入埠54之停止位置，也可為磁性標記、光學標記、線性標度尺等，而在該情形時，取代條碼讀取器38，而設置與標記對應之感測器。
移載部26具備有滑動叉40，元件符號41為固定之基部，42為中間部，43為頂部。頂部43係可相對於基部41，以例如相當於小室16之1邊之長度的行程，進出於移載部26之兩側，而圖5顯示將滑動叉40伸長之狀態。也可取代滑動叉40，而使用水平多關節型機械手臂等沿水平方向進退之手臂。於滑動叉40之頂部43之下部設置有轉台44，其使升降裝置45與升降台46及卡匣50例如轉動180°，以調整卡匣50之方向。升降裝置45係安裝於轉台44之下部，藉由皮帶、繩索、或金屬線等使升降台46升降，並夾持卡匣50之凸緣51，而在與緩衝區小室22等之間進行移載。元件符號47、48為俯視感測器，在與圖6、圖7之載入埠54之間移載卡匣50時，檢測載入埠54附近之人等之阻礙物。俯視感測器47、48例如設於頂部43長邊方向之兩端部附近，而可不妨礙被升降台46所夾持之卡匣50地檢測下方。
除了俯視感測器47、48之外，也可設置檢測在緩衝區22等有無卡匣之感測器、或讀取卡匣50之ID(識別符)等之ID讀取器等。而且，區域台車8可一邊移行一邊使滑動叉40進出。因此，存在有與自圖6、圖7所示之高架移行車56下降之升降台等產生干涉之可能性。因此，也可設置檢測此種阻礙物之感測器。此外，元件符號49為配重，用以抵消自移載部26施加於車輪32之力的力矩，而將區域台車之重心保持於由複數之車輪32所包圍之範圍內。
圖6顯示實施例中暫時保管系統2與高架移行車系統57之配置。於格子狀之移行軌道4之下部配置有未圖示之處理裝置，處理裝置之載入埠54在俯視時自格子狀之移行軌道4突出，且高架移行車系統57之移行軌道58係通過載入埠54之上部。再者，實際之格子狀之移行軌道4，小室之數量較圖6之數量多，為可於格子狀之移行軌道4之下部配置處理裝置者。區域台車8係沿著格子狀之移行軌道4縱橫移行，區域台車8雖然可沿縱橫移行，但無法旋轉及繞行等，其姿勢係保持一定。區域台車8在與格子狀之移行軌道4之下部的緩衝區小室22之間進行卡匣之交接時不使滑動叉伸長，而與移載部26正下之緩衝區小室22進行交接。由於載入埠54係獨立於格子狀之移行軌道4而配置，因此區域台車8在移載部26面向載入埠54之位置停止，使滑動叉伸長以交接卡匣，或者使移載部26自格子狀之移行軌道4朝載入埠54上突出而進行移載。
圖7顯示變形例中暫時保管系統2與處理裝置53及高架移行車系統60之配置。高架移行車系統60之移行路徑61，係於暫時保管系統2之附近分歧為主路徑62及旁通路徑63之後再合流。然後，格子狀之移行軌道4係於處理裝置53之上部被設於夾在路徑62、63之間的位置，而區域台車8係藉由使滑動叉40進出，而可在與路徑62、63下方之位置之間移載卡匣50。處理裝置53係於主路徑62之下部且俯視時與格子狀之移行軌道4的開口不重疊之位置，具備有載入埠54。暫時保管系統2係於旁通路徑63之下部例如處理裝置53之上部之位置，具備有中間緩衝區64，作為高架移行車56與區域台車8之間的緩衝區。此處，較佳為，於 中間緩衝區64之上部不設置移行軌道4，以使藉由高架移行車56之移載不與移行軌道4產生干涉。元件符號66為暫時保管系統2之控制器，68為高架移行車系統60之控制器，而藉由控制器66、68間之通信，來防止高架移行車56之移載動作與在區域台車8之滑動叉40之進出之間的干涉等。由未圖示之移行軌道所構成之路徑62、63，位於天花板附近最高之高度，而格子狀之移行軌道4與緩衝區6及中間緩衝區64，位於處理裝置53之上部中間之高度。區域台車8雖然移行於較高架移行車56低之高度，但也可為相同之高度，而載入埠54係位於可供作業員存取之最低之高度。
圖8顯示藉由區域台車8之機上控制器來進行之控制法則。區域台車8自控制器66接收指令，例如在此時還接收亦可使滑動叉進出之範圍之資料(步驟1)。該資料係由區域台車在每個位置(以小室16之號碼顯示移行部24之位置)時滑動叉可進出之距離之資料所構成。區域台車8係沿著控制器66所指示之路徑移行(步驟2)，與此同時使滑動叉40於被允許之範圍內進出(步驟3)。此外，於卡匣之方向不適當之情形時(步驟4)，使轉台44於移行中旋轉，而調整卡匣之方向(步驟5)。然後，與到達目的地之移行並行地，使滑動叉進出，再調整卡匣之方向(步驟6)。
到達目的之小室，根據需要結束滑動叉之進出後，且調整完卡匣之方向，即完成移載之準備。於是便使升降台下降(步驟7)，使卡盤動作而夾持卡匣或解除夾持(步驟8)，並使升降台上昇(步驟9)。如此一來，便在與緩衝區6之緩衝區小室22、或載入埠54、或中間緩衝區64之間移載卡匣。於未接收到移載後之移行目的地等之指令的情形時，接收下一個移行目的地等之指令，並接 收即使於移行中也可使滑動叉進出之範圍之資料(步驟10)。然後，與移行(步驟11)同時地，進行滑動叉之進退(步驟12)、及根據需要之卡匣之旋轉(步驟13)，並進行與步驟6至步驟9同樣之處理。例如，於使滑動叉進出之位置進行移載，且於必須在下一個之目的地使滑動叉逆向進行進出之情形時，使滑動叉於移行中朝逆向進出。
對區域台車8之停止控制進行說明。區域台車8係藉由感測器36檢測小室16之4角落之交叉點14，若感測器36在檢測到交叉點14之位置停止，移行部24便可於小室16之正上部等停止。此外，由於中間緩衝區64係由格子狀之移行軌道4支撐，因此即便在與緩衝區小室22及中間緩衝區64之間的移載中，移行部24也停止於格子狀之移行軌道4之1個小室16之正上部。由於使載入埠54與格子狀之移行軌道4之小室16之位置對齊有困難，因此，區域台車8在進行與載入埠54之移載時，根據載入埠54而停止在與小室6之中心不同之位置。藉此，於小室16之4個周邊之移行軌道9、11安裝顯示停止位置之條碼、光學標記、磁性標記或線性感測器用之標度等。然後，當條碼讀取器38等之標記檢測感測器停止在藉由條碼等之標記所指示之位置時，即可停止於適合與載入埠54進行移載之位置。
對區域台車8與高架移行車56之干涉迴避進行說明。若區域台車8與高架移行車56嘗試同時對相同之載入埠54或相同之中間緩衝區64進行移載，就會產生干涉。因此，為了進行互斥控制，區域台車8及高架移行車56會對載入埠54或者中間緩衝區64側之終端機要求移載之許可，並於得到許可後才進行移載。高架移行車56在移行中既不使升降台橫向移動，也不使升降台升 降。但於高架移行車56停止而使升降台升降中，若區域台車8使滑動叉朝路徑62、63側進出，則有可能產生干涉。因此，藉由控制器66、68之間之通信、或藉由設於區域台車8之感測器等，來決定滑動叉可進出之範圍。
實施例之區域台車8，移行部24及移載部26至少需要2個小室大小之小室16、16。圖9顯示藉由增大1個小室16而於移行部72之上部配置有滑動叉40之區域台車70。移行部72具備有複數之車輪32與其驅動用之移行馬達、及該等之上下機構，且藉由支柱74支撐移載部26。由於在移載時需要使卡匣越過上下機構28等，因此，區域台車70之高度會變高。以圖9之點劃線，來顯示將滑動叉40伸長之狀態。
對實施例之搬送系統及暫時保管系統2之運用進行說明。1)高架移行車系統60具有主路徑62及旁通路徑63，高架移行車56可對載入埠54與中間緩衝區64進行存取。因此，即使為了高架移行車因為進行卡匣之移載而停止，後續之高架移行車也可繞圈移行於另一路徑。此外，若將路徑62、63之一者分配給正常搬送用，而將另一者分配給緊急搬送等之非正常型之搬送，則於非正常型之搬送時高架移行車可超越。2)於處理裝置53上之寬廣空間配置格子狀之移行軌道4。區域台車8可縱橫地移行於格子狀之移行軌道4上，例如於沿縱向為5個小室大小之移行軌道，3台區域台車8可平行地沿橫向移動。區域台車8由於可以小室16單位變更移行方向，因此可自由地選擇到目的地為止之移行路徑。藉此，可與繞圈移行不同，繞道而越過其他之區域台車，不用等其他區域台車之作業結束，即可移動至目的之小室16。而且，由於各小 室16可分別保管1個以上之卡匣，因此可保管卡匣之容量較大。因此，可獲得大容量且可迅速地搬入搬出卡匣之暫時保管系統2。3)以自移行部24朝向鄰接之小室上突出之方式，設置移載部26。而且，藉由滑動叉40，區域台車8可自1個停止位置對3個位置進行卡匣50之移載。因此，不需要於載入埠54及中間緩衝區64之上部設置格子狀之移行軌道4。此外，因為可在與目的之小室之間移載卡匣之停止位置，原則上為3處，因此區域台車8可靈活地選擇移行路徑。4)區域台車8在移行之同時，可進行滑動叉40之進退、及卡匣50之旋轉。由於移行距離較短，因此移行與滑動叉之進退需要相同程度之時間，而由於能同時進行該等動作，因此能縮短搬送之週期時間。

Claims (9)

  1. 一種暫時保管系統，係於高架移行車與處理裝置之載入埠之間暫時保管物品者；其特徵在於，其包含有移行軌道、緩衝區及區域台車，該移行軌道係於處理裝置之上部且除了載入埠之正上部以外的位置，以形成可供物品通過之開口之方式隔開間隔地配置有縱向之軌道及橫向之軌道，該緩衝區係設於上述移行軌道之開口的下部，該區域台車具備有移行於上述移行軌道上部之移行部、及藉由移行部所支撐之移載部，且上述移行部具備有用以沿縱向移行之移行單元、用以沿橫向移行之移行單元、及使縱橫任一之移行單元選擇性地進出被支撐在上述移行軌道之位置之進退機構，且構成為可於上述移行軌道上沿著縱橫移行自如，上述移載部具備有使物品升降之升降機、及使該升降機沿橫向移動之升降機移動部，上述區域台車係構成為藉由停止於與載入埠對應之位置，使升降機移動部朝載入埠側進出，而對載入埠進行物品之移載。
  2. 如請求項1之暫時保管系統，其中，上述區域台車係構成為與上述移行軌道上之移行並行地，藉由上述升降機移動部使升降機移動。
  3. 如請求項1或2之暫時保管系統，其中，上述區域台車具備有：交叉部感測器，其檢測縱向之軌道與橫向之軌道之交叉部；及標記檢測感測器，其係設於縱向之軌道或橫向之軌道且讀取指示停止位置之標記； 上述區域台車係構成為：藉由在交叉部感測器檢測交叉部之位置停止，使移載部位於目的之開口之正上部；且藉由停止於標記所指示之位置，使移載部位於與載入埠對應之位置，該標記係藉由標記檢測感測器所讀取。
  4. 如請求項1或2之暫時保管系統，其中，上述移行軌道係於俯視時相對於移行軌道而與載入埠為相反側且除了上述移行軌道正下之外的位置，具備有高架移行車與區域台車皆可移載物品之中間緩衝區。
  5. 如請求項1或2之暫時保管系統，其中，上述移載部更具備有由上述升降機移動部所支撐且使上述升降機旋轉之轉台。
  6. 如請求項1或2之暫時保管系統，其中，上述升降機移動部係構成為可相對於移載部之正下及移載部兩側之3個位置，將物品移載自如。
  7. 一種搬送系統，其包含有請求項4之暫時保管系統、高架移行車、及高架移行車之移行軌道，高架移行車之移行軌道係構成為：自共同之移行軌道分歧為通過載入埠之正上部之移行軌道與通過中間緩衝區之正上部之移行軌道後再合流。
  8. 如請求項7之搬送系統，其中，上述進退機構係構成為使縱橫至少任一之移行單元升降。
  9. 一種暫時保管方法，其具備有請求項1之暫時保管系統，且藉由區域台車，於載入埠與緩衝區之間搬送物品，並且將物品暫時保管於緩衝區。
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