WO2010146813A1 - 自動倉庫 - Google Patents

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WO2010146813A1
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rail member
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靖久 伊藤
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Murata Machinery Ltd
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Murata Machinery Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/30—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for conveying, e.g. between different workstations
    • H10P72/34—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
    • H10P72/3404—Storage means

Definitions

  • the present invention relates to an automatic warehouse, and more particularly to an automatic warehouse that stores articles between a transfer device and a processing device.
  • semiconductor devices and liquid crystal devices are formed on a substrate through various processing configurations such as thin film formation, oxidation, and etching on a substrate such as a silicon wafer or a glass plate.
  • the substrate is stored in a cassette (an example of an article) and conveyed by an automatic conveyance carriage in units of cassettes.
  • a buffer called a pre-device automatic warehouse is provided at the delivery place between the processing device and the transfer device (see, for example, Patent Document 1).
  • a conventional automatic warehouse in front of a device includes a plurality of cassette storage shelves and a transfer device capable of delivering articles between the shelves.
  • the fixed shelves are arranged at intervals in the up and down and left and right directions, and the uppermost fixed shelf is a cassette delivery place with the automatic transport carriage as a transport device.
  • the delivery port of the cassette with a processing apparatus is arrange
  • the transfer device is arranged on the opposite side of the fixed shelf processing device, and transfers the cassette between the fixed shelves and between each fixed shelf and the delivery port.
  • the transfer device includes a horizontal rail disposed over the entire length of the shelf in the left-right direction, a vertical rail that moves along the horizontal rail, and a transfer head that moves along the vertical rail.
  • An object of the present invention is to improve the conveyance capacity while suppressing an increase in dead space.
  • the automatic warehouse according to the present invention includes a rack having a plurality of shelves, a horizontal rail, a plurality of vertical rails, and a plurality of transfer heads.
  • the plurality of shelves of the rack are for placing articles arranged in the vertical direction and the horizontal direction.
  • the horizontal rail is a horizontal rail corresponding to the width of the rack, and has a plurality of rail bodies that are shorter than the width of the rack and are arranged at different positions in the vertical direction and the horizontal direction. At least one of the plurality of vertical rails is provided in each of the plurality of rail bodies, and moves along the plurality of rail bodies.
  • the plurality of transfer heads are provided at least on each of the plurality of vertical rails, move along the plurality of vertical rails, respectively, and can transfer articles between the plurality of shelves.
  • the vertical rail moves in the horizontal direction along each rail body
  • the transfer head moves in the vertical direction along the vertical rail.
  • the transfer head moves in the two-dimensional space in the automatic warehouse.
  • multiple rail bodies of the horizontal rail are arranged at different vertical positions, and the horizontal rail itself corresponds to the width of the rack, so drive parts such as pulleys are arranged at both ends of the rail body
  • a some vertical rail moves along a rail body, interference of a vertical rail does not arise. For this reason, the conveyance capability can be improved while suppressing an increase in dead space.
  • An endless driving member that is disposed on each of the rail bodies and connected to the vertical rail to move the vertical rail in the horizontal direction, and a plurality of windings that are disposed at both ends of each rail body and on which the endless driving member is wound And a member.
  • winding members for winding an endless driving member such as a chain and a toothed belt are arranged at both ends of each rail body, both end portions of the rail body protrude.
  • the protruding portion does not interfere. For this reason, an increase in dead space can be minimized.
  • the endless drive member may be a toothed belt, and the winding member may be a toothed pulley.
  • the horizontal rail further has a connecting member that extends and connects only between the plurality of rail bodies.
  • a connecting member that extends and connects only between the plurality of rail bodies.
  • the horizontal rail connects the first rail body, the second rail body that is disposed at a position higher than the first rail body and is symmetrical with the first rail body, and the first rail body and the second rail body. And a connecting member.
  • the first rail body includes a first upper rail member, and a first lower rail member disposed immediately below the first upper rail member
  • the second rail body includes a second upper rail member disposed at a height corresponding to the upper side of the first upper rail member, and a first upper rail member and a first lower rail member that are directly below the second upper rail member. And a second lower rail member disposed at a height corresponding to between the upper and lower directions.
  • the connection member has an upper connection member that connects the first upper rail member and the second upper rail member, a lower connection member that connects the first lower rail member, and the second lower rail member. May be.
  • the connecting member may connect the first upper rail member, the second upper rail member, the first lower rail member, and the second lower rail member, and may connect the first upper rail member and the second lower rail member.
  • the horizontal rail has a plurality of rail bodies arranged at different heights, even if driving parts such as pulleys are arranged at both ends of the rail body, an increase in dead space occurs due to them. Absent. Moreover, since a some vertical rail moves along a rail body, interference of a vertical rail does not arise. For this reason, the conveyance capability can be improved while suppressing an increase in dead space.
  • FIG. 1 The front view of the automatic warehouse by one Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 The enlarged front view of a 1st rail body.
  • an automatic warehouse 10 according to an embodiment of the present invention is, for example, between an unillustrated overhead traveling automatic carriage and a semiconductor processing apparatus 12 (FIG. 2). It is an automatic warehouse in front of the equipment.
  • the automatic warehouse 10 is disposed so as to overlap the delivery port 14 disposed on the outer periphery of the semiconductor processing apparatus 12.
  • the delivery port 14 has, for example, four cassette mounting tables 14a.
  • the automatic warehouse 10 stores a cassette (an example of an article) C that stores a plurality of substrates before processing, which are loaded from an automatic conveyance cart and processed by the semiconductor processing apparatus 12.
  • the cassette C storing the processed substrates processed by the semiconductor processing apparatus 12 and carried out by the automatic transfer cart is stored.
  • the automatic warehouse 10 includes a frame 20, a rack 25 including an outer wall panel 22 that covers the outer surface of the frame 20, a shelf 24 for storing cassette C, and a transfer device 26.
  • the transfer device 26 conveys the cassette C between the shelf 24 and the shelf 24 and between the shelf 24 and the cassette mounting table 14a.
  • the frame 20 includes, for example, four column members 20a arranged at four corners, and a connecting member 20b that connects the column members 20a in the front-rear and left-right directions.
  • the connecting member 20b that connects the left and right is mainly disposed on the back surface on the semiconductor processing apparatus 12 side, and is not disposed on the front surface.
  • the two column members 20a on the left and right sides of the frame 20 can be fixed to the floor.
  • a delivery port 14 of the semiconductor processing apparatus 12 is disposed below the frame 20. The delivery port 14 can be loaded with the cassette C. In the semiconductor processing apparatus 12, the cassette C is opened and processed, for example, a circular substrate stored inside, and the processed substrate is stored in the cassette C.
  • the outer wall panel 22 is formed so as to cover the front and left and right side surfaces of the automatic warehouse 10 and the upper part of the back.
  • the shelf 24 of the rack 25 is arranged in the vertical direction and the horizontal direction. In this embodiment, a total of 12 columns are provided in four rows on the left and right and three rows on the top and bottom.
  • the shelf 24 can be placed by positioning the cassette C on the upper surface.
  • the shelf 24 is fixed to the left and right connecting members 20 b of the frame 20.
  • a vertical passage 30 a through which the transfer device 26 can pass up and down is provided between the shelves 24.
  • the shelves 24 are arranged in the order of the shelf 24, the vertical passage 30a, the shelf 24, the shelf 24, the vertical passage 30a, and the shelf 24 in the left-right direction, and all the shelves 24 face the vertical passage 30a. ing.
  • the transfer device 26 can transfer the cassette C between all the shelves 24 and the delivery port 14.
  • the shelf 24 is provided with a cassette reader (not shown) for identifying the cassette C.
  • the uppermost shelf 24 is used for delivery of the cassette C to and from the automatic conveyance carriage.
  • a horizontal passage 30b is provided between the lowermost shelf 24 and the delivery port 14.
  • the transfer device 26 is a device having two axes, a horizontal axis and a vertical axis along the left-right direction, and can hold the cassette C by moving in the horizontal axis direction.
  • the transfer device 26 moves separately along the horizontal rail 32, the first vertical rail 34 and the second vertical rail 35 that move along the horizontal rail 32, and the first vertical rail 34 and the second vertical rail 35.
  • a first transfer head 36 and a second transfer head 37 are provided.
  • the horizontal rail 32 is arranged in the horizontal direction with a gap from the shelf 24 on the front side of the shelf 24.
  • the horizontal rail 32 is arrange
  • the horizontal rail 32 includes a first rail body 40 and a second rail body 41 that are shorter than the total length in the left-right direction of the plurality of shelves 24 and are arranged at different heights in the vertical direction, and the first rail body 40 and the second rail. And a connection member 42 for connecting the body 41.
  • FIG. 3 is a front view of the first rail body 40 and is a view of the first rail body 40 as viewed from the back side of the automatic warehouse 10.
  • the first rail body 40 includes a first upper rail member 40a and a first lower rail member 40b disposed below the first upper rail member 40a.
  • the first rail body 40 includes a first horizontal drive motor 44 for driving the first vertical rail 34 in the horizontal direction, a first upper drive pulley (an example of a winding member) 46a, and a first lower drive pulley ( An example of a winding member 46b, a first upper driven pulley (an example of a winding member) 48a and a first lower driven pulley (an example of a winding member) 48b, a first upper toothed belt 50a and a first lower tooth Attached belt (an example of an endless drive member) 50b.
  • the first horizontal drive motor 44 is a motor with a speed reducer fixed to the right end of FIG. 3 (left end of FIG. 2) of the first upper rail member 40a, and can be rotated by bending 90 degrees.
  • the output of the first horizontal drive motor 44 is transmitted to the first upper drive pulley 46 a and is transmitted to the first lower drive pulley 46 b via the first connecting shaft 54.
  • the first upper drive pulley 46a and the first lower drive pulley 46b are arranged at positions that overlap in a plan view of the right end of FIG. 3 (the left end of FIG. 1) of the first upper rail member 40a and the first lower rail member 40b.
  • the first upper driven pulley 48a and the first lower driven pulley 48b are arranged at positions that overlap in plan view at the left end in FIG. 3 (the right end in FIG. 1) of the first upper rail member 40a and the first lower rail member 40b.
  • the first upper toothed belt 50a is wound around a first upper drive pulley 46a and a first upper driven pulley 48a.
  • a first upper slider 52a guided in the horizontal direction by the first upper rail member 40a is fixed to the first upper toothed belt 50a.
  • a first lower slider 52b guided in the horizontal direction by the first lower rail member 40b is fixed to the first lower toothed belt 50b.
  • the first vertical rail 34 is fixed to the first upper slider 52a and the first lower slider 52b.
  • the second rail body 41 is arranged at a position higher than the first rail body 40 and has a line-symmetric structure with the first rail body 40 in plan view. Accordingly, the second horizontal drive motor 45 is disposed on the right side of FIG.
  • the second rail body 41 includes a second upper rail member 41a, a second lower rail member 41b, a second horizontal drive motor 45, a second upper drive pulley 47a and a second upper driven pulley 49a, and a second lower drive.
  • the output of the second horizontal drive motor 45 is transmitted to the second upper drive pulley 47 a via the second upper drive pulley 47 a and the second connecting shaft 55.
  • the second upper drive pulley 47a and the second lower drive pulley 47b are arranged at positions where the second upper rail member 41a and the second lower rail member 41b overlap in a plan view of the right end of FIG.
  • the second upper driven pulley 49a and the second lower driven pulley 49b are arranged at positions where the second upper rail member 41a and the second lower rail member 41b overlap in a plan view of the left end in FIG.
  • the connection member 42 includes an upper connection member 42a that connects the first upper rail member 40a and the second upper rail member 41a, and a lower connection member 42b that connects the first lower rail member 40b and the second lower rail member 41b.
  • the upper connection member 42a and the lower connection member 42b are plate-like members, and are, for example, bolts, the first upper rail member 40a and the second upper rail member 41a, and the first lower rail member 40b and the second lower rail member 41b.
  • the first upper rail member 40a, the second upper rail member 41a, the first lower rail member 40b, and the second lower rail member 41b can be positioned by a step or the like.
  • the first vertical rail 34 includes a first vertical rail member 60, a first vertical drive motor 64 for driving the first transfer head 36 in the vertical direction, and a first drive pulley 66.
  • the first driven pulley 68 and the first toothed belt 70 are provided. These structures are the same as the first rail body 40 of the horizontal rail 32.
  • the first transfer head 36 is fixed to a first slider 72 fixed to a first toothed belt 70.
  • the second vertical rail 35 includes a second vertical rail member 61, a second vertical drive motor 65 for driving the second transfer head 37 in the vertical direction, a second drive pulley 67, and a second driven pulley. 69 and a second toothed belt 71.
  • the second transfer head 37 is fixed to a second slider 73 fixed to the second toothed belt 71.
  • the first transfer head 36 and the second transfer head 37 include a pair of first holding portions 36 a and a first holding portion 36 a that can hold a protruding portion C ⁇ b> 1 that protrudes from the upper surface of the cassette C.
  • the two holding portions 37a are arranged separately so as to be openable and closable in the left-right direction (the direction orthogonal to the plane of FIG. 2).
  • a first cassette identification sensor 36b and a second cassette identification sensor 37b for identifying the cassette C are separately provided at positions where the first transfer head 36 and the second transfer head 37 can face the cassette C. It has been.
  • the first transfer head 36 and the second transfer head 37 each have a head motor (not shown) that opens and closes the first holding part 36a and the second holding part 37a.
  • the first transfer head 36 and the second transfer head 37 open and close the first holding portion 36a and the second holding portion 37a when releasing and holding the protrusion C1 when carrying in and out of the shelf 24.
  • the first transfer head 36 is guided by the first rail body 40 and the first vertical rail 34 to move in the left vertical passage 30a and the left half horizontal passage 30b
  • the second transfer head. 37 is guided by the second rail body 41 and the second vertical rail 35 and moves in the right vertical passage 30a and the right half horizontal passage 30b.
  • the first rail body 40, the first vertical rail 34, and the first transfer head 36 are in charge of the transfer of the cassette C in the left half of FIG. To do. Further, the second rail body 41, the second vertical rail 35, and the second transfer head 37 are in charge of transferring the half cassette C on the right side of FIG. Then, an automatic conveyance cart (not shown) carries the cassette C into one of the uppermost shelves 24. The loaded cassette C is transferred from the vertical passage 30a facing the loaded uppermost shelf 24 to one of the two lower rows of the shelves 24. Then, it is further transferred to the delivery port 14 in response to a request from the semiconductor processing apparatus 12.
  • the first transfer head 36 (or the second transfer head 37) is placed above the center of the cassette C to be transferred with the first holding part 36a (or the second holding part 37a) opened. Move to. At this time, it is moved to the vertical passage 30a facing the cassette C to be transferred and moved up and down along the first vertical rail 34 (or the second vertical rail 35). Then, when reaching the upper side of the cassette C, it is moved horizontally above the center of the cassette C along the first rail body 40 (or the second rail body 41). Then, the first transfer head 36 (or the second transfer head 37) is lowered, the first holding portion 36a (or the second holding portion 37a) is closed by the head motor, and the protrusion C1 is connected to the first holding portion 36a.
  • the automatic warehouse 10 includes a rack 25 including a plurality of shelves 24, a horizontal rail 32, a first vertical rail 34 and a second vertical rail 35, a first transfer head 36, and a second transfer. Loading head 37.
  • the plurality of shelves 24 of the rack 25 are for placing articles arranged in the vertical direction and the horizontal direction.
  • the horizontal rail 32 is a horizontal rail corresponding to the width of the rack 25, is shorter than the width of the rack 25, and is arranged with the first rail body 40 and the first rail body 40 arranged at different positions in the vertical direction and the horizontal direction.
  • a two-rail body 41 is provided.
  • the first vertical rail 34 is provided on the first rail body 40, and the second vertical rail 35 is provided on the second rail body 41, and moves along the first rail body 40 and the second rail body 41.
  • the first transfer head 36 is provided on the first vertical rail 34, and the second transfer head 37 is provided on the second vertical rail 35.
  • the first transfer head 36 is provided along the first vertical rail 34 and the second vertical rail 35, respectively.
  • the cassette C can be moved between the plurality of shelves 24.
  • the first vertical rail 34 and the second vertical rail 35 move in the horizontal direction along the first rail body 40 and the second rail body 41, and the first vertical rail 34 and the second vertical rail 35 are moved to the horizontal direction.
  • the 1st transfer head 36 and the 2nd transfer head 37 move to an up-down direction along.
  • the 1st transfer head 36 and the 2nd transfer head 37 move in the two-dimensional space in an automatic warehouse.
  • the first rail body 40 and the second rail body 41 of the horizontal rail 32 are arranged at different vertical positions, and the horizontal rail 32 itself corresponds to the width of the rack 25.
  • drive parts such as pulleys are arranged at both ends of the body 40 and the second rail body 41, an increase in dead space due to them is not caused.
  • the 1st vertical rail 34 and the 2nd vertical rail 35 move along the 1st rail body 40 and the 2nd rail body 41, the interference of the 1st vertical rail 34 and the 2nd vertical rail 35 does not arise. For this reason, the conveyance capability can be improved while suppressing an increase in dead space.
  • the transfer device 26 is disposed on the first rail body 40 and the second rail body 41, respectively, and is connected to the first vertical rail 34 and the second vertical rail 35 to be connected to the first vertical rail 34 and the second vertical rail.
  • An endless drive member of the first upper toothed belt 50a that moves the belt 35 in the horizontal direction, a first upper drive pulley 46a around which the first upper toothed belt 50a is wound, and a winding member of the first lower toothed belt 50b It has further. For this reason, when winding members for winding an endless drive member such as a chain and a toothed belt are disposed at both ends of the first rail body 40 and the second rail body 41, the first rail body 40 and the second rail body 41 Both ends protrude. However, since the heights of the first rail body 40 and the second rail body 41 are different, the protruding portion does not interfere. For this reason, an increase in dead space can be minimized.
  • the horizontal rail 32 further includes a connecting member 42 that extends and connects only between the first rail body 40 and the second rail body 41. For this reason, since the 1st rail body 40 and the 2nd rail body 41 from which a vertical direction position differs are connected by the connection member 42 extended only between rail bodies, the space up and down of the connection member 42 can be utilized. And increase in dead space can be suppressed.
  • the present invention is not limited to an automatic warehouse in front of an apparatus for transferring to a semiconductor processing apparatus, and can be applied to all automatic warehouses for transferring articles by a horizontal rail and a vertical rail.
  • connection member 42 that connects only the first rail body 40 and the second rail body 41 is not limited to the above embodiment.
  • the connecting member 142 of the horizontal rail 132 of the automatic warehouse 110 connects the first upper rail member 40a and the second upper rail member 41a, and the first lower rail member 40b and the second lower rail member 41b.
  • the first lower rail member 40b and the second upper rail member 41a are connected.
  • the rigidity of the entire horizontal rail 132 is increased.
  • the horizontal rail 32 is divided into two, but it may be divided into three or more. In this case, as many vertical rails as the number of divisions are required. However, since the dead space increases as the number of divisions increases, the number of divisions can be appropriately set according to the length of the entire shelf in the left-right direction.
  • the present invention has a horizontal rail and a vertical rail, and can be widely applied to automatic warehouses for storing articles.

Landscapes

  • Warehouses Or Storage Devices (AREA)

Abstract

　自動倉庫１０を説明する。ラック２５の複数の棚２４は、上下方向及び水平方向に配置された物品載置用のものである。水平レール３２は、ラック２５の幅に対応している水平レールであって、ラック２５の幅よりも短く、さらに上下方向および水平方向に位置を異ならせて配置される第１レール体４０及び第２レール体４１を有する。第１鉛直レール３４は第１レール体４０に、第２鉛直レール３５は第２レール体４１に、それぞれ設けられ、第１レール体４０及び第２レール体４１に沿って移動する。第１移載ヘッド３６は、第１鉛直レール３４に、第２移載ヘッド３７は、第２鉛直レール３５に、それぞれに設けられ、第１鉛直レール３４及び第２鉛直レール３５に沿ってそれぞれ移動し、カセットＣを複数の棚２４の間で移載可能である。

Description

自動倉庫
　本発明は、自動倉庫、特に、搬送装置と処理装置との間で物品を保管する自動倉庫に関する。
　半導体や液晶の製造工場では、シリコンウェハやガラスプレート等の基板上に薄膜形成、酸化、エッチング等の種々の処理構成を経て基板上に半導体デバイスや液晶デバイスが形成される。この種の処理装置の間では、カセット（物品の一例）に基板が収納されてカセット単位で自動搬送台車により搬送される。処理装置と搬送装置との受け渡し場所には、搬送装置と処理装置との間の処理時間を調整するために装置前自動倉庫と呼ばれるバッファが設けられている（たとえば、特許文献１参照）。
　従来の装置前自動倉庫は、カセット保管用の複数の棚と、各棚の間で物品を受け渡し可能な移載装置と、を備えている。固定棚は上下及び左右に間隔を隔てて配置されており、最も上の固定棚が搬送装置である自動搬送台車とのカセット受け渡し場所になっている。そして、最も下の固定棚の下方に処理装置とのカセットの受け渡しポートが配置されている。この受け渡しポートで処理装置によりカセット内から基板が取り出され、処理装置で基板が処理される。
　移載装置は、固定棚の処理装置と逆側に面して配置され、各固定棚間及び各固定棚と受け渡しポートとの間でカセットを移載する。移載装置は、左右方向の棚の全長にわたり配置された水平レールと、水平レールに沿って移動する鉛直レールと、鉛直レールに沿って移動する移載ヘッドと、を備えている。
　このような装置前自動倉庫を設けることにより、処理装置や搬送装置のトラブルによりカセットの供給又は搬出が滞っても、システムダウンすることなく連続して物品を搬入及び搬出することができる。
特開２００１－２９８０６９
　このような自動倉庫において、移載ヘッドが１台しかないと、取り扱う物品の量が増加すると搬送能力が不足することがある。そこで、水平レールに複数の鉛直レールと移載ヘッドとを配置することが考えられる。しかし、鉛直レール及び移載ヘッドを水平レールに複数配置すると、鉛直レール同士の干渉により搬送能力が向上しないおそれがある。
　そこで、１本の水平レールでの鉛直レールの移動領域を制限することが考えられる。しかし、移動領域を制限すると、水平レールにデッドスペースが増加して自動倉庫が大型化するおそれがある。
　本発明の課題は、デッドスペースの増加を抑えて搬送能力を向上させることにある。
　本発明に係る自動倉庫は、複数の棚を有するラックと、水平レールと、複数の鉛直レールと、複数の移載ヘッドと、を備えている。ラックの複数の棚は、上下方向及び水平方向に配置された物品載置用のものである。水平レールは、ラックの幅に対応している水平レールであって、ラックの幅よりも短くさらに上下方向および水平方向に位置を異ならせて配置される複数のレール体を有する。複数の鉛直レールは、複数のレール体のそれぞれに少なくとも１つ設けられ、複数のレール体に沿って移動する。複数の移載ヘッドは、複数の鉛直レールのそれぞれに少なくとも１つ設けられ、複数の鉛直レールに沿ってそれぞれ移動し、物品を複数の棚の間で移載可能である。
　この自動倉庫では、各レール体に沿って鉛直レールが水平方向に移動し、鉛直レールに沿って移載ヘッドが上下方向に移動する。これにより、自動倉庫内の二次元空間を移載ヘッドが移動する。
　ここでは、水平レールの複数のレール体が上下方向位置を異ならせて配置されており、水平レール自体はラックの幅に対応しているので、レール体の両端部にプーリ等の駆動部品を配置してもそれらによるデッドスペースの増加が生じない。また、複数の鉛直レールがレール体に沿って移動するので、鉛直レールの干渉が生じない。このため、デッドスペースの増加を抑えて搬送能力を向上させることができる。
　複数のレール体にそれぞれ配置され、鉛直レールに連結されて鉛直レールを水平方向に移動させる無端駆動部材と、各レール体の両端部に配置され、無端駆動部材が巻回された複数の巻回部材と、をさらに備えてもよい。
　この場合には、チェーン、歯付きベルト等の無端駆動部材を巻回する巻回部材を各レール体の両端に配置すると、レール体の両端部が突出する。しかし、２つのレール体の高さが異なっているので、突出部分が干渉しない。このため、デッドスペースの増加を最小限に抑えることができる。
　無端駆動部材は、歯付きベルトであり、巻回部材は歯付きプーリでもよい。
　水平レールは、複数のレール体の間のみ延びて接続する接続部材をさらに有する。この場合に、高さが異なる複数のレール体がレール体の間のみ延びる接続部材で接続されているので、接続部材の上下のスペースを利用することができ、デッドスペースの増加を抑えることができる。
　水平レールは、第１レール体と、第１レール体より高い位置に配置され第１レール体と平面視線対称の構造の第２レール体と、第１レール体と第２レール体とを連結する接続部材と、を有してもよい。
　第１レール体は、第１上レール部材と、第１上レール部材の真下に配置された第１下レール部材と、を有し、
　第２レール体は、第１上レール部材の上方に対応する高さに配置された第２上レール部材と、第２上レール部材の真下であって第１上レール部材と第１下レール部材の上下方向間に対応する高さに配置された第２下レール部材と、を有してもよい。
　接続部材は、第１上レール部材と、第２上レール部材と、を連結する上接続部材と、第１下レール部材と、第２下レール部材と、を連結する下接続部材と、を有してもよい。
　接続部材は、第１上レール部材と第２上レール部材及び第１下レール部材と第２下レール部材を接続するとともに、第１上レール部材と第２下レール部材を接続してもよい。
　本発明によれば、水平レールが高さを異ならせて配置された複数のレール体を有するので、レール体の両端部にプーリ等の駆動部品を配置してもそれらによるデッドスペースの増加が生じない。また、複数の鉛直レールがレール体に沿って移動するので、鉛直レールの干渉が生じない。このため、デッドスペースの増加を抑えて搬送能力を向上させることができる。
本発明の一実施形態による自動倉庫の正面図 その側面断面図。 第１レール体の拡大正面図。 他の実施形態の図１の相当する図。
（１）自動倉庫の全体構成
　図１及び図２において、本発明の一実施形態による自動倉庫１０は、たとえば、図示しない天井走行の自動搬送台車と半導体処理装置１２（図２）との間に配置される装置前自動倉庫である。自動倉庫１０は、半導体処理装置１２の外周に配置された受け渡しポート１４に重なるように配置されている。受け渡しポート１４は、たとえば、４個のカセット載置台１４ａを有している。
　自動倉庫１０は、自動搬送台車から搬入され半導体処理装置１２で処理される処理前の複数枚の基板を収納するカセット（物品の一例）Ｃを保管する。また、半導体処理装置１２で処理され自動搬送台車で搬出される処理済みの基板が収納されたカセットＣを保管する。自動倉庫１０は、フレーム２０と、フレーム２０の外側面を覆う外壁パネル２２と、カセットＣ保管用の棚２４とを含むラック２５と、移載装置２６と、を備えている。移載装置２６は、カセットＣを棚２４と棚２４との間及び棚２４とカセット載置台１４ａとの間で搬送する。
（２）フレーム及び外壁パネルの構成
　フレーム２０は、たとえば、四隅に配置された４本の柱部材２０ａと、柱部材２０ａを前後左右に連結する連結部材２０ｂと、を有している。なお、左右をつなぐ連結部材２０ｂは、主に半導体処理装置１２側の背面に配置されており、正面には配置されていない。フレーム２０の左右のそれぞれ２本の柱部材２０ａは、床に固定可能である。フレーム２０の下部に半導体処理装置１２の受け渡しポート１４が配置されている。受け渡しポート１４は、カセットＣを載置可能である。半導体処理装置１２では、カセットＣを開けて内部に収納された、たとえば円形の基板に処理を施し、処理済みの基板をカセットＣに収納する。
　外壁パネル２２は、自動倉庫１０の正面及び左右の側面を覆うとともに、背面の上部を覆うように形成されている。
　（３）棚の構成
　ラック２５の棚２４は、上下方向及び左右方向に配置されている。この実施形態では、左右に４列、上下に３段の合計１２個設けられている。棚２４は、上面にカセットＣを位置決めして載置可能である。棚２４は、フレーム２０の左右の連結部材２０ｂに固定されている。左右方向において、棚２４の間に移載装置２６が上下に通過可能な鉛直通路３０ａが設けられている。この実施形形態では、棚２４は、左右方向において、棚２４，鉛直通路３０ａ，棚２４，棚２４、鉛直通路３０ａ，棚２４の順に並んでおり、すべての棚２４が鉛直通路３０ａに面している。これにより、移載装置２６がすべての棚２４及び受け渡しポート１４との間でカセットＣを移載できる。棚２４には、カセットＣを識別するカセット読み取り器（図示せず）が設けられている。最上段の棚２４は、自動搬送台車とのカセットＣの受け渡しに使用される。最下段の棚２４と受け渡しポート１４との間は、水平通路３０ｂとなっている。
　（４）移載装置の構成
　移載装置２６は、左右方向に沿った水平軸及び鉛直軸の二軸を有する装置であり、カセットＣを水平軸方向の移動で保持可能である。移載装置２６は、水平レール３２と、水平レール３２に沿って移動する第１鉛直レール３４及び第２鉛直レール３５と、第１鉛直レール３４及び第２鉛直レール３５に沿って各別に移動する第１移載ヘッド３６及び第２移載ヘッド３７と、を備えている。水平レール３２は、棚２４の正面側に棚２４と隙間を空けて水平方向に配置されている。
　図２及び図３に示すように、水平レール３２は、左右方向に沿って配置されている。水平レール３２は、複数の棚２４の左右方向の全長より短く上下方向に高さを異ならせて配置された第１レール体４０及び第２レール体４１と、第１レール体４０と第２レール体４１とを接続する接続部材４２と、を有している。なお、図３は、第１レール体４０の正面図であり、第１レール体４０を自動倉庫１０の背面側から見た図である。
　第１レール体４０は、図３に示すように、第１上レール部材４０ａと、第１上レール部材４０ａの下方に配置された第１下レール部材４０ｂと、を有している。また、第１レール体４０は、第１鉛直レール３４を水平方向に駆動するための第１水平駆動モータ４４と、第１上駆動プーリ（巻回部材の一例）４６ａ及び第１下駆動プーリ（巻回部材の一例）４６ｂと、第１上従動プーリ（巻回部材の一例）４８ａ及び第１下従動プーリ（巻回部材の一例）４８ｂと、第１上歯付きベルト５０ａ及び第１下歯付きベルト（無端駆動部材の一例）５０ｂと、を有している。
　第１水平駆動モータ４４は、第１上レール部材４０ａの図３右端（図２左端）に固定された減速機付きのモータであり、９０度折り曲げて回転を出力可能である。第１水平駆動モータ４４の出力は、第１上駆動プーリ４６ａに伝達され、かつ第１連結軸５４を介して第１下駆動プーリ４６ｂに伝達される。第１上駆動プーリ４６ａ及び第１下駆動プーリ４６ｂは、第１上レール部材４０ａ及び第１下レール部材４０ｂの図３右端（図１の左端）の平面視で重なる位置に配置されている。第１上従動プーリ４８ａ及び第１下従動プーリ４８ｂは、第１上レール部材４０ａ及び第１下レール部材４０ｂの図３左端（図１の右端）の平面視で重なる位置に配置されている。第１上歯付きベルト５０ａは、第１上駆動プーリ４６ａと第１上従動プーリ４８ａに巻回されている。第１上歯付きベルト５０ａには、第１上レール部材４０ａに水平方向に案内される第１上スライダ５２ａが固定されている。第１下歯付きベルト５０ｂには、第１下レール部材４０ｂに水平方向に案内される第１下スライダ５２ｂが固定されている。第１上スライダ５２ａ及び第１下スライダ５２ｂに第１鉛直レール３４が固定されている。
　第２レール体４１は、第１レール体４０より高い位置に配置され、かつ第１レール体４０と平面視で線対称の構造である。したがって、第２水平駆動モータ４５は、図２右側に配置されている。第２レール体４１は、第２上レール部材４１ａと、第２下レール部材４１ｂと、第２水平駆動モータ４５と、第２上駆動プーリ４７ａ及び第２上従動プーリ４９ａと、第２下駆動プーリ４７ｂ及び第２下従動プーリ４９ｂと、第２上歯付きベルト５１ａ及び第２下歯付きベルト５１ｂと、第２鉛直レール３５が固定される第２上スライダ５３ａ及び第２下スライダ５３ｂと、を有している。第２水平駆動モータ４５の出力は、第２上駆動プーリ４７ａと、第２連結軸５５を介して第２下駆動プーリ４７ｂとに伝達される。第２上駆動プーリ４７ａ及び第２下駆動プーリ４７ｂは、第２上レール部材４１ａ及び第２下レール部材４１ｂの図１の右端の平面視で重なる位置に配置されている。第２上従動プーリ４９ａ及び第２下従動プーリ４９ｂは、第２上レール部材４１ａ及び第２下レール部材４１ｂの図１の左端の平面視で重なる位置に配置されている。なお、これらの符号は、参考のために図３の括弧内に付している。
　接続部材４２は、第１上レール部材４０ａと第２上レール部材４１ａを接続する上接続部材４２ａと、第１下レール部材４０ｂと第２下レール部材４１ｂを接続する下接続部材４２ｂと、を有している。上接続部材４２ａ及び下接続部材４２ｂは、板状の部材であり、たとえば、ボルトにより、第１上レール部材４０ａ及び第２上レール部材４１ａ並びに第１下レール部材４０ｂ及び第２下レール部材４１ｂを固定する。また、段差等により、第１上レール部材４０ａ及び第２上レール部材４１ａ並びに第１下レール部材４０ｂ及び第２下レール部材４１ｂを位置決め可能である。
　第１鉛直レール３４は、図３に示すように、第１鉛直レール部材６０と、第１移載ヘッド３６を鉛直方向に駆動するための第１鉛直駆動モータ６４と、第１駆動プーリ６６と、第１従動プーリ６８と、第１歯付きベルト７０と、を有している。これらの構造は、水平レール３２の第１レール体４０と同様である。第１移載ヘッド３６は、第１歯付きベルト７０に固定された第１スライダ７２に固定されている。同様に第２鉛直レール３５は、第２鉛直レール部材６１と、第２移載ヘッド３７を鉛直方向に駆動するための第２鉛直駆動モータ６５と、第２駆動プーリ６７と、第２従動プーリ６９と、第２歯付きベルト７１と、を有している。第２移載ヘッド３７は、第２歯付きベルト７１に固定された第２スライダ７３に固定されている。
　第１移載ヘッド３６及び第２移載ヘッド３７には、図２に示すように、カセットＣの上面に突出して形成された突起部Ｃ１を保持可能な１対の第１保持部３６ａ及び第２保持部３７ａが左右方向（図２紙面直交方向）に開閉可能に各別に配置されている。また、第１移載ヘッド３６及び第２移載ヘッド３７のカセットＣに対向可能な位置には、カセットＣを識別するための第１カセット識別センサ３６ｂ及び第２カセット識別センサ３７ｂが各別に設けられている。第１移載ヘッド３６及び第２移載ヘッド３７は、第１保持部３６ａ及び第２保持部３７ａを開閉する図示しないヘッドモータを各別に有している。第１移載ヘッド３６及び第２移載ヘッド３７は、棚２４に対する搬入時及び搬出時には、第１保持部３６ａ及び第２保持部３７ａを開閉して突起部Ｃ１を保持解除及び保持する。この実施形態では、第１移載ヘッド３６は、第１レール体４０及び第１鉛直レール３４に案内されて、左側の鉛直通路３０ａ及び左半分の水平通路３０ｂを移動し、第２移載ヘッド３７は、第２レール体４１及び第２鉛直レール３５に案内されて、右側の鉛直通路３０ａ及び右半分の水平通路３０ｂを移動する
（５）自動倉庫の動作
　このように構成された自動倉庫１０では、図１の左半分のカセットＣの移載を第１レール体４０、第１鉛直レール３４及び第１移載ヘッド３６が担当する。また、図１右側の半分のカセットＣの移載を第２レール体４１、第２鉛直レール３５及び第２移載ヘッド３７が担当する。そして、図示しない自動搬送台車がカセットＣを最上段の棚２４のいずれかに搬入する。搬入されたカセットＣは、搬入された最上段の棚２４が面する鉛直通路３０ａから下方の２列の２段の棚２４のいずれかに移載される。そして半導体処理装置１２からの要求により、受け渡しポート１４にさらに移載される。この移載時には、第１移載ヘッド３６（又は第２移載ヘッド３７）を、第１保持部３６ａ（又は第２保持部３７ａ）を開けた状態で移載対象のカセットＣの中心の上方に移動させる。このとき、移載対象のカセットＣが面する鉛直通路３０ａに移動させ、第１鉛直レール３４（又は第２鉛直レール３５）に沿って昇降させる。そしてカセットＣの上方に到達すると、第１レール体４０（又は第２レール体４１）に沿って水平にカセットＣの中心の上方に移動させる。そして、第１移載ヘッド３６（又は第２移載ヘッド３７）を下降させ、ヘッドモータにより第１保持部３６ａ（又は第２保持部３７ａ）を閉じて、突起部Ｃ１を第１保持部３６ａ（又は第２保持部３７ａ）で保持する。これにより突起部Ｃ１が保持され、カセットＣを移載することができる。そして、最上段の棚２４からその下方の２段の棚２４のいずれかにカセットＣを移載する。また、移載命令によっては、受け渡しポート１４のカセット載置台１４ａに直接移載する。逆に、カセット載置台１４ａから搬出する場合は、逆の手順で各棚２４に移載される。
（６）特徴
　（Ａ）自動倉庫１０は、複数の棚２４からなるラック２５と、水平レール３２と、第１鉛直レール３４及び第２鉛直レール３５と、第１移載ヘッド３６及び第２移載ヘッド３７と、を備えている。ラック２５の複数の棚２４は、上下方向及び水平方向に配置された物品載置用のものである。水平レール３２は、ラック２５の幅に対応している水平レールであって、ラック２５の幅よりも短く、さらに上下方向および水平方向に位置を異ならせて配置される第１レール体４０及び第２レール体４１を有する。第１鉛直レール３４は第１レール体４０に、第２鉛直レール３５は第２レール体４１に、それぞれ設けられ、第１レール体４０及び第２レール体４１に沿って移動する。第１移載ヘッド３６は、第１鉛直レール３４に、第２移載ヘッド３７は、第２鉛直レール３５に、それぞれに設けられ、第１鉛直レール３４及び第２鉛直レール３５に沿ってそれぞれ移動し、カセットＣを複数の棚２４の間で移載可能である。
　この自動倉庫１０では、第１レール体４０及び第２レール体４１に沿って第１鉛直レール３４及び第２鉛直レール３５が水平方向に移動し、第１鉛直レール３４及び第２鉛直レール３５に沿って第１移載ヘッド３６及び第２移載ヘッド３７が上下方向に移動する。これにより、自動倉庫内の二次元空間を第１移載ヘッド３６及び第２移載ヘッド３７が移動する。
　ここでは、水平レール３２の第１レール体４０と第２レール体４１が上下方向位置を異ならせて配置されており、水平レール３２自体はラック２５の幅に対応しているので、第１レール体４０及び第２レール体４１の両端部にプーリ等の駆動部品を配置してもそれらによるデッドスペースの増加が生じない。また、第１鉛直レール３４及び第２鉛直レール３５が第１レール体４０及び第２レール体４１に沿って移動するので、第１鉛直レール３４及び第２鉛直レール３５の干渉が生じない。このため、デッドスペースの増加を抑えて搬送能力を向上させることができる。
　（Ｂ）移載装置２６は、第１レール体４０及び第２レール体４１にそれぞれ配置され、第１鉛直レール３４及び第２鉛直レール３５に連結されて第１鉛直レール３４及び第２鉛直レール３５を水平方向に移動させる第１上歯付きベルト５０ａの無端駆動部材と、第１上歯付きベルト５０ａが巻回された第１上駆動プーリ４６ａ及び第１下歯付きベルト５０ｂの巻回部材をさらに有している。
　このため、チェーン、歯付きベルト等の無端駆動部材を巻回する巻回部材を第１レール体４０及び第２レール体４１の両端に配置すると、第１レール体４０及び第２レール体４１の両端部が突出する。しかし、第１レール体４０及び第２レール体４１の高さが異なっているので、突出部分が干渉しない。このため、デッドスペースが増加を最小限に抑えることができる。
　（Ｃ）水平レール３２は、第１レール体４０及び第２レール体４１の間のみ延びて接続する接続部材４２をさらに有している。このため、上下方向位置が異なる第１レール体４０及び第２レール体４１がレール体の間のみ延びている接続部材４２で接続されているので、接続部材４２の上下のスペースを利用することができ、デッドスペースの増加を抑えることができる。
（７）他の実施形態
　以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
　（ａ）本発明は、半導体処理装置に移載する装置前自動倉庫に限定されず、水平レールと鉛直レールとにより物品を移載するすべての自動倉庫に適用できる。
　（ｂ）第１レール体４０および第２レール体４１の間のみを接続する接続部材４２は、前記実施形態に限定されない。図４において、自動倉庫１１０の水平レール１３２の接続部材１４２は、第１上レール部材４０ａと第２上レール部材４１ａ及び第１下レール部材４０ｂと第２下レール部材４１ｂを接続するとともに、第１下レール部材４０ｂと第２上レール部材４１ａを接続している。
　このような構成では、４本のレール部材４０ａ，４０ｂ，４１ａ，４１ｂが１本の接続部材１４２で接続されているので、水平レール１３２全体の剛性が高くなる。
　（ｃ）前記実施形態では、水平レール３２を２本に分割したが、３本以上に分割してもよい。この場合には、鉛直レールも分割の数だけ必要になる。ただし、分割数が増加するとデッドスペースも増加するので、分割数は棚全体の左右方向の長さに応じて適宜設定することができる。
　本発明は、水平レールと鉛直レールとを有し、物品を保管する自動倉庫に広く適用可能である。
　１０　　自動倉庫
　１２　　半導体処理装置
　１４　　受け渡しポート
　２０　　フレーム
　２０ａ　柱部材
　２０ｂ　連結部材
　２２　　外壁パネル
　２４　　棚
　２５　　ラック
　２６　　移載装置
　３０ａ　鉛直通路
　３０ｂ　水平通路
　３２　　水平レール
　３４　　第１鉛直レール
　３５　　第２鉛直レール
　３６　　第１移載ヘッド
　３６ａ　第１保持部
　３６ｂ　第１カセット識別センサ
　３７　　第２移載ヘッド
　３７ａ　第２保持部
　３７ｂ　第２カセット識別センサ
　４０　　第１レール体
　４０ａ　第１上レール部材
　４０ｂ　第１下レール部材
　４１　　第２レール体
　４４　　第１水平駆動モータ
　４５　　第２水平駆動モータ
　４６ａ　第１上駆動プーリ
　４６ｂ　第１下駆動プーリ
　４７ａ　第２上駆動プーリ
　４７ｂ　第２下駆動プーリ
　４８ａ　第１上従動プーリ
　４８ｂ　第１下従動プーリ
　４９ａ　第２上従動プーリ
　４９ｂ　第２下従動プーリ
　５０ａ　第１上歯付きベルト
　５０ｂ　第１下歯付きベルト
　５１ａ　第２上歯付きベルト
　５１ｂ　第２下歯付きベルト
　５２ａ　第１上スライダ
　５２ｂ　第１下スライダ
　５３ａ　第２上スライダ
　５３ｂ　第２下スライダ
　５４　　第１連結軸
　５５　　第２連結軸
　６０　　第１鉛直レール部材
　６１　　第２鉛直レール部材
　６４　　第１鉛直駆動モータ
　６５　　第２鉛直駆動モータ
　６６　　第１駆動プーリ
　６７　　第２駆動プーリ
　６８　　第１従動プーリ
　６９　　第２従動プーリ
　７０　　第１歯付きベルト
　７１　　第２歯付きベルト
　７２　　第１スライダ
　７３　　第２スライダ
１１０　自動倉庫
１３２　水平レール
１４２　接続部材

Claims (9)

  1. 　上下方向及び水平方向に配置された物品載置用の複数の棚を有するラックと、
    　前記ラックの幅に対応している水平レールであって、前記ラックの幅よりも短くさらに上下方向および水平方向に位置を異ならせて配置される複数のレール体を有する水平レールと、
    　前記複数のレール体のそれぞれに少なくとも１つ設けられ、前記複数のレール体に沿って移動する複数の鉛直レールと、
    　前記複数の鉛直レールのそれぞれに少なくとも１つ設けられ、前記複数の鉛直レールに沿ってそれぞれ移動し、前記物品を前記複数の棚の間で移載可能な複数の移載ヘッドと、を備えた自動倉庫。
  2. 　前記複数のレール体にそれぞれ配置され、前記鉛直レールに連結されて前記鉛直レールを水平方向に移動させる無端駆動部材と、
    　前記各レール体の両端部に配置され、前記無端駆動部材が巻回された複数の巻回部材と、をさらに備える、請求項１に記載の自動倉庫。
  3. 　前記無端駆動部材は、歯付きベルトであり、前記巻回部材は歯付きプーリである、請求項２に記載の自動倉庫。
  4. 　前記水平レールは、前記複数のレール体の間のみ延びて接続する接続部材をさらに有する、請求項１に記載の自動倉庫。
  5. 　前記水平レールは、前記複数のレール体の間のみ延びて接続する接続部材をさらに有する、請求項２に記載の自動倉庫。
  6. 　前記水平レールは、第１レール体と、前記第１レール体より高い位置に配置され前記第１レール体と平面視線対称の構造の第２レール体と、前記第１レール体と前記第２レール体とを連結する接続部材と、を有する、請求項１に記載の自動倉庫。
  7. 　前記第１レール体は、第１上レール部材と、前記第１上レール部材の真下に配置された第１下レール部材と、を有し、
    　前記第２レール体は、前記第１上レール部材の上方に対応する高さに配置された第２上レール部材と、前記第２上レール部材の真下であって前記第１上レール部材と前記第１下レール部材の上下方向間に対応する高さに配置された第２下レール部材と、を有する、請求項６に記載の自動倉庫。
  8. 　前記接続部材は、前記第１上レール部材と、前記第２上レール部材と、を連結する上接続部材と、前記第１下レール部材と、前記第２下レール部材と、を連結する下接続部材と、を有する、請求項７に記載の自動倉庫。
  9. 　前記接続部材は、前記第１上レール部材と前記第２上レール部材及び前記第１下レール部材と前記第２下レール部材を接続するとともに、前記第１上レール部材と前記第２下レール部材を接続している、請求項７に記載の自動倉庫。
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