WO2017022330A1 - パージ装置、パージストッカ、及びパージガスの供給方法 - Google Patents

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真司 大西
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村田機械株式会社
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    • H01L21/67769Storage means

Definitions

  • the present invention relates to a purge apparatus, a purge stocker, and a method of supplying a purge gas.
  • Containers such as FOUPs, SMIF Pods, and reticle Pods that contain wafers and reticles are filled with a purge gas such as clean dry air or nitrogen gas in the container by the purge device during storage to suppress contamination or oxidation of the contents.
  • a purge gas such as clean dry air or nitrogen gas in the container by the purge device during storage to suppress contamination or oxidation of the contents.
  • This purge device is known to be provided in a purge stocker for storing containers.
  • a purge abnormality occurs, such as a shortage of purge gas supply by the purge device, contamination of the contents occurs, so a technology has been proposed to measure the flow rate of the purge gas supplied to the container and detect the purge abnormality. (See, for example, Patent Document 1).
  • the flow volume and pressure of purge gas supplied to the inside of the container mounted in the mounting part are measured by a sensor, and it is judged whether the favorable purge is performed.
  • the flow rate of the purge gas to each container is adjusted by arranging a solenoid valve and a flow control device for each mounting portion.
  • the present invention has an object to provide a purge apparatus, a purge stocker, and a method of supplying a purge gas, which can be made compact by simplifying the configuration.
  • the purge apparatus is formed such that a plurality of grouped mounting portions on which the container is mounted and the flow path for supplying the purge gas to the container are opened by mounting the container on the mounting portion. And a flow control device for adjusting the flow rate of purge gas supplied into the group based on the number of containers in the group.
  • each of the placement units may have a detection unit that detects whether or not the container is placed.
  • the nozzle has a lid that closes the flow path by the pressure of the purge gas in a state where the container is not mounted on the mounting unit, and the lid has a weight of the container when the container is mounted on the mounting unit
  • the channel may be opened by
  • the flow control device may decrease the flow rate of the purge gas once and then gradually increase it to a predetermined flow rate.
  • a plurality of placement units arranged in the horizontal direction or the vertical direction may be set as a group.
  • the purge stocker according to the present invention comprises a plurality of the above purge devices.
  • the apparatus is provided with a transport device which can travel along a plurality of placement parts of the purge device and transfers the container to the placement portion, and the flow rate control device of the purge device It may be arranged collectively on the side.
  • a method of supplying a purge gas according to the present invention is a method of supplying a purge gas to a container placed on a plurality of grouped placing parts, and the container is placed on the placing part and the container is placed. Opening the flow path for supplying the purge gas, and adjusting the flow rate of the purge gas supplied into the group based on the number of containers in the group.
  • the purge gas flows in the flow path of the mounting portion on which the container is mounted, but the purge gas does not flow in the flow path of the mounting portion on which the container is not mounted . Therefore, the flow rate of the purge gas supplied to each container is adjusted by adjusting the flow rate of the purge gas based on the number of containers in the group. As a result, it is not necessary to provide a solenoid valve or a flow control device for each mounting portion, and space saving can be achieved by simplifying the configuration as a whole, and the purge device can be made compact.
  • each of the placement units has a detection unit that detects whether or not a container is placed
  • the number of containers in the group can be detected more reliably.
  • the nozzle has a lid that closes the flow path by the pressure of the purge gas in a state where the container is not placed on the placement portion, and the lid flows by the weight of the container when the container is placed on the placement portion
  • the opening and closing of the passage can be reliably performed by the lid.
  • the flow control device reduces the flow rate of the purge gas once and then gradually increases the flow rate to a predetermined flow rate when a new container is placed in the group, a large amount of sudden change occurs in the newly placed container.
  • the flow control device may be provided for each of the plurality of mounting portions arranged in the horizontal direction or the vertical direction. It is possible to
  • the purge stocker since a plurality of purge devices capable of saving space can be provided, the depth dimension of each mounting portion can be reduced, and a compact purge stocker can be achieved.
  • the flow control device of the purge device is an end portion of the travel range of the conveyance device. Since the flow control devices are collectively arranged in a part of the purge stocker in the devices arranged collectively, it is easy for the operator to install or maintain the flow control device while compacting the purge stocker. be able to.
  • the purge gas supply method of the present invention when the container is placed on the placement unit, the purge gas flows in the flow path of the placement unit on which the container is placed, but the placement unit on which the container is not placed The purge gas does not flow in the flow path of Therefore, by adjusting the flow rate of the purge gas based on the number of containers in the group, it is possible to appropriately adjust the flow rate of the purge gas supplied to each container. As a result, it is not necessary to provide a solenoid valve or a flow control device for each mounting portion, and control of each solenoid valve and each flow control device is unnecessary, and control in supply of purge gas can be facilitated.
  • FIG. 1 is a view showing an example of the purge stocker 1 according to the present embodiment.
  • the purge stocker 1 is, for example, an automatic warehouse that stores a wafer used for manufacturing a semiconductor element, and a container F for storing an article such as a reticle.
  • the container F is, for example, FOUP, SMIF Pod, reticle Pod, or the like.
  • the purge stocker 1 includes a stocker casing 2 forming an outer shell, a plurality of shelf-like placement units 3 installed in the stocker casing 2, a plurality of purge devices 4, and a container A stacker crane 5 as a transfer device of F and a control device 6 are provided.
  • the mounting part 3 may be called a storage shelf, for example.
  • the stocker housing 2 has an internal space 2a that can be isolated from the outside.
  • the stocker housing 2 is provided with a storage port (not shown) to which the container F is transferred between the outside of the stocker housing 2 and the internal space 2a.
  • the plurality of placement units 3, the plurality of purge devices 4, and the stacker crane 5 are disposed in the internal space 2 a of the stocker housing 2.
  • the plurality of placement units 3 may be disposed on both sides (+ Y side and -Y side) of the traveling range (X direction) of the stacker crane 5.
  • the control device 6 controls the purge device 4 and the stacker crane 5.
  • a control device for controlling the purge device 4 and a control device for controlling the stacker crane 5 may be separately provided.
  • the stacker crane 5 can transport the container F in each of the X direction, the Y direction, and the Z direction, and, for example, between the storage port and the placement unit 3 or another placement from the placement unit 3
  • the container F can be transported to the unit 3.
  • the stacker crane 5 includes, for example, a traveling carriage 10, a support column 11, a support 12, and a transfer device 13.
  • the traveling carriage 10 has a plurality of wheels 14 and moves in the horizontal direction (X direction) along rails 15 provided on the floor surface.
  • the support column 11 is provided to extend in the vertical direction (Z direction) from the upper surface of the traveling carriage 10.
  • the support 12 is supported by the support column 11 and is provided slidably along the support column 11 in the Z direction.
  • the transfer device 13 includes, for example, an extendable arm portion and a hand portion on which the container F can be placed on the upper surface.
  • the upper end of the support column 11 may be guided by a rail or the like laid on the ceiling or the like of the stocker casing 2.
  • the transport apparatus for the container F instead of the stacker crane 5 which places and transports the container F as described above, for example, gripping the flange portion 28 (see FIG.
  • the placement units 3 are arranged in a plurality of stages in the vertical direction (Z direction), and arranged in a plurality of rows in the horizontal direction (X direction).
  • the containers F can be placed on the plurality of placement units 3 respectively.
  • the plurality of placement units 3 are grouped. In the present embodiment, the plurality of placement units 3 aligned in the horizontal direction are set to one group G.
  • FIG. 2 is a view showing an example of the container F and the purge device 4.
  • FIG. 3 is a view showing a part of the inside of the purge stocker 1, and shows a state where it is placed on the placement unit 3.
  • a pin 20 is provided on the top surface of the placement unit 3 and is used to position the container F.
  • the container F is shown in FIG. 2 as an example of the FOUP, and includes a box-like main body 21 having an opening 21a and a lid 22 closing the opening 21a. An article such as a wafer is accommodated in the inside Fa of the container F through the opening 21a.
  • the main body portion 21 includes a positioning recess 23 on the bottom surface side.
  • the recess 23 is, for example, a groove extending radially from the center of the bottom surface of the main body 21.
  • a pin (not shown) provided in the hand portion of the transfer device 13 enters the recess 23 and performs positioning when transporting the container F.
  • a placement sensor 29 is provided on the top surface of each placement unit 3.
  • the placement sensor 29 detects whether or not the container F is placed on the placement unit 3.
  • the placement sensor 29 shown in FIG. 3 has a switch 29 a that protrudes upward.
  • the switch 29 a is pressed by placing the container F on the placement unit 3.
  • An optical sensor is provided inside the placement sensor 29.
  • the light sensor receives light emitted from the light source by the light receiving unit and converts the light into an electric signal.
  • the electrical signal converted by the light receiving unit is transmitted to the control device 6.
  • the placement sensor 29 when the switch 29a is pressed, the light from the light source is blocked.
  • the control device 6 determines that the container F has been placed for each placement unit 3 based on the electrical signal transmitted from the placement sensor 29.
  • the placement sensor 29 is not limited to the above configuration, and a contact or non-contact sensor that can detect that the container F has been placed can be used.
  • the placement unit 3 has a cutout (see FIG. 8 or the like) through which the hand of the transfer device 13 can pass in the vertical direction.
  • the transfer device 13 transfers the container F onto the upper surface of the mounting unit 3 by moving the hand unit downward from above the mounting unit 3 through the notch. At this time, the container F is positioned with respect to the mounting unit 3 by inserting the pin 20 of the mounting unit 3 into the recess 23.
  • the main body portion 21 includes a purge gas inlet 24, a check valve 25, an exhaust port 26, and a check valve 27 on the bottom side.
  • the inlet 24 and the exhaust 26 communicate with the inside Fa and the outside of the main body 21 respectively.
  • the check valves 25 and 27 are provided at the inlet 24 and the outlet 26 respectively.
  • the purge device 4 includes a supply nozzle (nozzle) 30, an exhaust nozzle 31, and a flow control device 32. 2 and 3 conceptually show the supply nozzle 30 and the exhaust nozzle 31. As shown in FIG. The supply nozzle 30 and the exhaust nozzle 31 are provided on the upper surface of the mounting unit 3. The supply nozzle 30 and the exhaust nozzle 31 are disposed to be connected to the inlet 24 and the exhaust port 26 when the container F is placed on the placement unit 3. When the container F is placed on the placement unit 3, the inlet 24 of the container F is connected to the pipe 34 via the supply nozzle 30 and is further connected to the purge gas source 40 via the flow control device 32. The exhaust nozzle 31 is connected to a purge gas exhaust path (purge gas exhaust 41) via a pipe 35. The purge device 4 may not include the exhaust nozzle 31 and the pipe 35. In this case, the purge gas exhausted from the exhaust port 26 of the container F is exhausted into the inner space 2 a of the purge stocker 1.
  • the supply nozzle 30 closes the flow path of the purge gas in a state where the container F is not mounted on the mounting unit 3, and the container F is mounted on the mounting unit 3.
  • the flow path is opened by the weight of F.
  • FIG. 3 shows a state in which the container F is mounted on the upper and lower mounting portions 3 to form a flow path of the purge gas, and the container F is not mounted on the middle mounting portion. And the flow path of purge gas is blocked.
  • the detailed configuration of the supply nozzle 30 will be described later.
  • the purge gas source 40 supplies an inert gas to the stored articles, such as nitrogen gas, as a purge gas.
  • the purge gas is selected according to the article to be stored in the container F, and for example, a gas that suppresses oxidation of the article, molecular contamination and the like, a gas that reduces moisture in the container F, or the like is used.
  • a gas that suppresses oxidation of the article, molecular contamination and the like, a gas that reduces moisture in the container F, or the like is used.
  • nitrogen gas, clean dry air (CDA) or the like is used.
  • the purge gas source 40 may be a part of the purge stocker 1 or an apparatus outside the purge stocker 1. For example, equipment in a factory where the purge stocker 1 is disposed may be used. .
  • the pressure regulator on the purge stocker 1 side temporarily receives the purge gas from the purge gas source 40, and the pressure regulator or the like sends the purge gas to each flow rate controller 32. It may be supplied.
  • the purge gas from the purge gas source 40 is supplied from the inlet 24 of the container F to the inside Fa via the flow control device 32 and the pipe 34 and is filled in the inside Fa of the container F.
  • the pipe 34 branches in the middle of the flow path, and supplies the purge gas to the supply nozzle 30 in the group G. Further, the gas in the inside Fa of the container F is discharged from the exhaust port 26 to the outside of the container F, and is exhausted to the outside by the purge gas exhaust 41 via the pipe 35.
  • the purge gas exhaust 41 may be provided with a device for sucking the gas by a pump or the like.
  • the flow rate control device 32 is, for example, a mass flow controller, and controls the flow rate of the purge gas supplied from the purge gas source 40 to the supply nozzle 30 by controlling the flow rate of the purge gas in the pipe 34.
  • the flow control device 32 is provided in communication with the control device 6.
  • the flow control device 32 receives from the control device 6 a flow rate setting signal in which the set value of the flow rate is determined, and controls the flow rate of the purge gas to approach the set value.
  • the setting value is set based on the number of containers F in the group G.
  • the control device 6 determines the number of containers F in the group G based on the signal from the placement sensor 29 described above, and outputs a flow rate setting signal according to the number to the flow control device 32.
  • the control device 6 determines the number of containers F in the group G based on, for example, the information of the containers F transferred by the stacker crane 5 instead of the signal from the placement sensor 29, and controls the flow rate control device 32. It may be output to In this case, since the placement sensor 29 is not required for the placement unit 3, the manufacturing cost can be reduced. Further, instead of receiving the flow rate setting signal from the control device 6, the flow rate control device 32 receives information on the number of containers F in the group G, and the number of containers F in the control circuit in the flow rate control device 32 or the like. The set value may be calculated based on
  • the flow control device 32 adjusts the flow rate of the purge gas supplied into the group G based on the number of containers F in the group G.
  • the flow rate of the purge gas can be set to a value proportional to the number of containers F, but is not limited thereto.
  • the flow control device 32 is connected to the supply nozzles 30 of the plurality of placement units 3 disposed in the group G. In the group G, the purge gas flows in the flow path of the mounting unit 3 on which the container F is mounted, but the purge gas does not flow in the flow path of the mounting unit 3 on which the container F is not mounted. Therefore, the flow rate control device 32 can adjust the flow rate of the purge gas supplied to each container F by adjusting the flow rate of the purge gas based on the number of containers F in the group G.
  • the flow control device 32 receives various operation commands (commands) from the control device 6 and performs various operations. For example, when the flow control device 32 receives an operation command for obtaining outputs of various signals, the flow control device 32 outputs an output signal to the control device 6 as a response to the operation command.
  • the input unit 7 is, for example, an operation panel, a touch panel, a keyboard, a mouse, a trackball, or the like.
  • the input unit 7 detects an input from the operator and supplies the input information to the control device 6.
  • the operator can set or change the flow rate of the purge gas or the like by operating the input unit 7.
  • the display unit 8 is, for example, a liquid crystal display, and displays an image supplied from the control device 6.
  • the control device 6 causes the display unit 8 to display an operation status of the purge stocker 1, various settings, an image indicating a purge status, and the like.
  • a pressure detection unit 37 may be connected to the downstream side of the flow control device 32 in the pipe 34.
  • the pressure detection unit 37 monitors the pressure of the purge gas flowing through the pipe 34 via the flow control device 32 and detects the state of the purge in the container F.
  • the pressure detection unit 37 outputs the measurement result (measurement value) to the control device 6 by wire or wirelessly.
  • the control device 6 may determine the purge state by, for example, comparing the measurement result of the pressure detection unit 37 with a predetermined value (threshold value).
  • the measurement value of the pressure detection unit 37 is substantially constant when the purge gas is properly supplied, but becomes larger or smaller than a predetermined range when an abnormality occurs in the container F or the purge device 4. Thereby, it is possible to confirm the abnormality of the purge for the container F.
  • the pressure detection unit 37 may be connected to the pipe 35 on the exhaust side, or may be disposed on both of the pipes 34 and 35.
  • the control device 6 may determine, for example, when and with which purge device 4 there is a purge failure result as a result of the determination of whether the container F is purged or not, and the determination result may be displayed on the display unit What is displayed on the screen 8 or a notification by other notification means may be used.
  • FIG. 4 is a perspective view showing an example of a lid used for the supply nozzle 30.
  • the lid 50 includes a first cylindrical portion 51 with a large diameter, a second cylindrical portion 52 with a small diameter, and a spacer portion 53 formed on the upper surface side of the second cylindrical portion.
  • the second cylindrical portion 52 is provided substantially at the center of the upper side of the first cylindrical portion 51.
  • the first cylindrical portion 51 and the second cylindrical portion 52 are integrated via the step 51 a.
  • the lower portion of the first tubular portion 51 is open.
  • the upper surface side of the second tubular portion 52 is closed by the ceiling portion 52a.
  • the lower portion of the second tubular portion 52 is connected to the step 51a and is open.
  • a plurality of spacer portions 53 are provided on the ceiling portion 52a along the peripheral portion of the ceiling portion 52a.
  • the spacer portion 53 is disposed with a plurality of gaps 53a in the circumferential direction of the ceiling portion 52a.
  • the upper surface of the spacer portion 53 is used as a portion in contact with the bottom of the container F.
  • FIG. 5 is a view showing an example of the supply nozzle 30 provided with the lid 50 shown in FIG.
  • the lid 50 is accommodated in the flow path forming portion 55 disposed in the mounting portion 3.
  • the flow path forming portion 55 is formed in a cylindrical shape, and an annular member 56 is attached to the upper portion.
  • the flow path forming portion 55 an end portion of the pipe 34 is connected, and a purge gas is supplied to the inside.
  • the flow path forming unit 55 constitutes a flow path of the purge gas.
  • a through hole 56a is formed in a substantially central portion, and a square ring 57 is provided on the upper surface side so as to surround the through hole 56a.
  • the corner ring 57 is formed, for example, using an elastic member such as rubber.
  • the corner ring 57 is an annular member having a rectangular cross section. The upper surface of the square ring 57 is in contact with the bottom of the container F.
  • the lid portion 50 is disposed in a state where the first cylindrical portion 51 is disposed in the flow path forming portion 55 and the second cylindrical portion 52 protrudes upward from the through hole 56 a.
  • a gap through which the purge gas can flow is formed between the second tubular portion 52 and the through hole 56a.
  • the lid 50 is pressed upward by the pressure of the purge gas supplied from the pipe 34, and the step of the lid 50 is performed.
  • the portion 51 a is pressed against the lower surface of the annular member 56.
  • the through hole 56a is closed.
  • the lid 50 closes the flow path by the pressure of the purge gas in a state where the container F is not placed on the placement unit 3.
  • elastic members such as a coil spring, may be arranged, for example.
  • the lid 50 moves downward by the weight of the container F, and the bottom surface of the container F contacts the square ring 57. Do. Thereby, the area surrounded by the corner ring 57 is sealed. Further, in the lid portion 50, the spacer portion 53 is pushed by the bottom portion of the container F to move downward, and the step portion 51a is separated from the lower surface of the annular member 56. Thus, a gap is formed between the step 51 a and the lower surface of the annular member 56.
  • the purge gas in the flow path forming portion 55 is in a region surrounded by the angular ring 57 through the gap between the second cylindrical portion 52 and the through hole 56a from the gap between the step 51a and the annular member 56. It enters and is communicated with the inlet 24 of the container F via the gap 53 a of the spacer portion 53.
  • the lid 50 opens the flow path of the purge gas by the weight of the container F when the container F is mounted on the mounting unit 3.
  • the purge gas supplied from the pipe 34 is supplied to the inside of the container F from the inlet 24 through the flow path.
  • the lid 50 moves upward by the pressure of the purge gas from the pipe 34, and the step 51a contacts the lower surface of the annular member 56. It returns to the state which obstruct
  • FIG. 6 is a perspective view showing an example of a lid 50A according to a modification.
  • the lid 50 ⁇ / b> A includes a large diameter attachment portion 61, a small diameter container support portion 62, an annular deformation portion 63, and a collar portion 64.
  • the attachment portion 61 is formed in a cylindrical shape, and is attached to a flow path forming portion 65 described later.
  • the container support portion 62 is formed in a cylindrical shape, and is formed on the deformation portion 63 extending inward from the upper portion of the attachment portion 61.
  • the upper end of the container support portion 62 is used as a portion in contact with the bottom surface of the container F.
  • the collar portion 64 is formed in an annular shape so as to protrude inward inside the container support portion 62.
  • the lid 50A is integrally formed using an elastic member such as rubber, and at least the deformation portion 63 is formed so as to be deformable.
  • FIGS. 7A and 7B are views showing an example of the supply nozzle 30 provided with the lid 50A.
  • the projecting portion 61a formed on the inner lower end of the mounting portion 61 enters the annular groove 65d formed on the upper outer periphery of the flow path forming portion 65.
  • Attached to the flow path forming portion 65 the pipe 34 is connected to the inside, and a disc-shaped closed portion 65b is provided at the top of the column portion 65c which stands from substantially the center of the bottom portion.
  • the closed portion 65b is formed to have an outer diameter that can be disposed in the container support portion 62 of the lid 50A.
  • the lid 50A is pressed upward by the pressure of the purge gas supplied from the piping 34, and the upper surface of the flange 64 Is pressed against the lower surface of the closed portion 65b. Further, the protruding portion 61a of the mounting portion 61 enters the annular groove portion 65d, whereby the flow path of the purge gas to the container F is blocked. Thus, the lid 50A blocks the flow path by the pressure of the purge gas in a state where the container F is not placed on the placement unit 3.
  • An elastic member such as a coil spring may be disposed to press the lid 50A upward.
  • the container support 62 abuts on the bottom of the container F and is pressed downward by the weight of the container F.
  • the deforming portion 63 is deformed in a state in which the container support portion 62 has moved downward.
  • the upper surface of the collar portion 64 is separated from the lower surface of the closing portion 65b.
  • the purge gas in the flow path forming portion 65 forms a flow path that reaches the inlet 24 from the gap between the flange portion 64 and the closing portion 65 b via the container support portion 62.
  • the lower surface of the deformation portion 63 is in contact with the upper end of the inner wall 65a of the flow path forming portion 65, thereby preventing the purge gas from leaking to the outside.
  • the lid 50A opens the flow path by the weight of the container F when the container F is placed on the placement unit 3.
  • the purge gas supplied from the pipe 34 flows along the open flow path, and is supplied to the inside of the container F from the inlet 24.
  • the lid 50A When the container F placed on the placement unit 3 moves upward, the lid 50A returns to its original form by the pressure of the purge gas from the pipe 34 and its own elastic force, and the hook 64 is closed. By contacting 65 b, the purge gas flow path is returned to the closed state.
  • FIG. 8 is a view showing an example of the arrangement of the flow control device 32.
  • one flow control device 32 is provided for each group G of the placement unit 3.
  • the flow rate control device 32 is collectively arranged, for example, on the end 5E side of the travel range of the stacker crane 5 in the purge stocker 1.
  • the flow control device 32 is provided for each row.
  • one flow control device 32 may be disposed with the two rows of mounting units 3 sandwiching the stacker crane 5 as one group G.
  • the flow control devices 32 are collectively arranged on the end 5E side of the traveling range of the stacker crane 5, it becomes unnecessary to arrange the flow control devices 32 at the back of the mounting portion 3. Furthermore, since the solenoid valve for each placement unit 3 is not necessary, the depth dimension of the placement unit can be reduced, and the purge stocker 1 can be miniaturized. In addition, since the flow control device 32 is collectively arranged in part of the purge stocker, the operator can easily install the flow control device 32, perform maintenance, and the like.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an example of a method of supplying a purge gas according to the present embodiment.
  • the supply nozzle 30 opens the flow path of the purge gas (step S1). Thereby, the supply of the purge gas by the purge device 4 to the container F placed on the placement unit 3 is started.
  • a signal indicating that the container F has been placed from the placement sensor 29 is transmitted to the control device 6.
  • the control device 6 acquires the number of containers F of the group G based on this signal (step S2).
  • the control device 6 may acquire the number of containers F in the group G from the control device or the like of the purge stocker 1.
  • the control device 6 sets the flow rate of the purge gas based on the number of containers F in the group G, and transmits the set value to the flow control device 32.
  • the flow rate control device 32 controls the flow rate of the purge gas based on the set value from the control device 6 (step S3).
  • the control device 6 determines whether a new container F has been placed in the group G (step S4).
  • the placement of the new container F may be based on the signal of the placement sensor 29 or may be information sent from the control device or the like of the purge stocker 1.
  • the control device 6 instructs the flow rate control device 32 to once decrease the flow rate of the purge gas and gradually increase the flow rate to a predetermined flow rate (step S5).
  • the control device 6 instructs the flow rate control device 32 to once decrease the flow rate of the purge gas and gradually increase the flow rate to a predetermined flow rate (step S5).
  • the control device 6 determines the quality of the purge based on the detection signal of the pressure detection unit 37 (step S6).
  • the control device 6 causes the display unit 8 to display the determination result (step S5), and ends the series of processing.
  • the purge quality determination in step S6 indicates that a purge failure has occurred in any of the containers F of the group G. judge.
  • the pressure detection part 37 is arrange
  • the flow path of the mounting unit 3 on which the container F is mounted the flow path of the mounting unit 3 on which the container F is not mounted
  • the purge gas does not flow to the Therefore, by adjusting the flow rate of the purge gas based on the number of containers F in the group G, the flow rate of the purge gas supplied to each container F is adjusted.
  • FIG. 10 is a view showing an example of a purge stocker 1A according to a modification.
  • a plurality of placement units 3 aligned in a line in the vertical direction may be set as one group G.
  • a plurality of placement units 3 arranged in two or more rows in the horizontal direction and the vertical direction may be set as one group G.
  • the mounting part 3 of the group G can be set arbitrarily.
  • a plurality of placement units 3 disposed apart from one another may be set as one group G.
  • the configuration in which the flow rate control device 32 is collectively disposed on the end portion 5E side of the traveling range of the stacker crane 5 has been described as an example, but it is not limited thereto.
  • the flow control device 32 may be disposed below the placement units 3 aligned in a line in the vertical direction, or, although not shown, aligned in a line in the vertical direction
  • the flow control device 32 may be disposed above the placement unit 3.
  • FIG. 11 is a view showing an example of a purge stocker 1B according to a modification.
  • the flow control device 32 may be disposed on the back surface Fb side of the container F held by the placement unit 3 in the purge stocker 1B.
  • the rear surface Fb side of the container F means the side opposite to the side where the transfer device 13 of the stacker crane 5 accesses.
  • the wall portion of the stocker housing 2 is disposed.
  • the flow rate control device 32 is disposed, for example, in the space between the mounting portion 3 and the wall portion on the back surface Fb side of the container F.
  • the flow control device 32 may be disposed between two adjacent placement units 3.
  • the stacker crane 5 places the container F on the placement unit 3 connected to the purge device 4 and purges the container F subjected to purge to the purge device 4. You may transfer to the mounting part 3 which is not connected.
  • the contents of Japanese Patent Application No. 2015-153757, and all the documents cited in the above-described embodiments and the like are incorporated as part of the description of the text, as long as the law permits.
  • F container G: group 1, 1A, 1B: purge stocker 2: stocker housing 2a: internal space 3: placement portion 3a: through hole 3b: square ring 4: purge device 5: stacker crane (transfer device) 5E: Traveling end 6 ... Control device 24 ... Introduction port 29 ... Placement sensor (detection part) 29a ... Switch 30 ... Supply nozzle (nozzle) 32 ... Flow control device 34 ... Piping 50, 50A ... Lid part

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Abstract

【課題】構成を簡略化してコンパクト化することが可能なパージ装置、パージストッカ、及びパージガスの供給方法を提供する。 【解決手段】容器Fが載置されるグループ化された複数の載置部3と、載置部3に容器Fが載置されることにより容器Fにパージガスを供給する流路が開くように形成されたノズル30と、グループG内の容器Fの個数に基づいてグループG内に供給するパージガスの流量を調整する流量制御装置32と、を備える。

Description

パージ装置、パージストッカ、及びパージガスの供給方法
 本発明は、パージ装置、パージストッカ、及びパージガスの供給方法に関する。
 ウェハやレチクルなどを収容するFOUP、SMIF Pod、レチクルPodなどの容器は、保管に際してパージ装置により容器内に清浄乾燥空気や窒素ガスなどのパージガスを充填し、収容物の汚染や酸化などを抑制している。このパージ装置は、容器を保管するためのパージストッカに備えられることが知られている。パージ装置によるパージガスの供給が不足するなどパージの異常が発生すると、収容物の汚染等が生じるため、容器へ供給されるパージガスの流量を測定し、パージの異常を検出する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1では、載置部に載置された容器内部に供給されるパージガスの流量や圧力をセンサにより測定し、良好なパージが行われているかを判定している。このようなパージ装置では、載置部ごとに電磁弁や流量制御装置を配置することにより、各容器に対するパージガスの流量を調整している。
特許第4670808号明細書
 しかしながら、載置部ごとに電磁弁や流量制御装置を配置する構成では、これらの機器を配置するためのスペースが必要となるため、各パージ装置が大掛かりになってしまう。近年では、パージストッカに収容可能な容器数を確保しつつ、パージストッカの小型化が求められており、そのためには各載置部に設けられるパージ装置をコンパクト化することが求められている。
 以上のような事情に鑑み、本発明は、構成を簡略化してコンパクト化することが可能なパージ装置、パージストッカ、及びパージガスの供給方法を提供することを目的とする。
 本発明に係るパージ装置は、容器が載置されるグループ化された複数の載置部と、載置部に容器が載置されることにより容器にパージガスを供給する流路が開くように形成されたノズルと、グループ内の容器の個数に基づいてグループ内に供給するパージガスの流量を調整する流量制御装置と、を備える。
 また、載置部のぞれぞれは、容器が載置されているか否かを検出する検出部を有してもよい。また、ノズルは、載置部に容器が載置されない状態においてパージガスの圧力によって流路を閉塞する蓋部を有し、蓋部は、載置部に容器が載置された場合に容器の重量によって流路を開放してもよい。また、流量制御装置は、グループ内に新たな容器が載置された場合、パージガスの流量を一旦減少させてから徐々に所定流量まで増加させてもよい。また、水平方向又は鉛直方向に並んだ複数の載置部をグループとしてもよい。
 本発明に係るパージストッカは、上記のパージ装置を複数備える。
 また、パージ装置の複数の載置部に沿って走行可能であり、載置部に対して容器を移載する搬送装置を備え、パージ装置の流量制御装置は、搬送装置の走行範囲の端部側にまとめて配置されてもよい。
 本発明に係るパージガスの供給方法は、グループ化された複数の載置部に載置された容器に対してパージガスを供給する方法であって、載置部に容器が載置されることにより容器にパージガスを供給する流路を開くことと、グループ内の容器の個数に基づいてグループ内に供給するパージガスの流量を調整することと、を含む。
 本発明に係るパージ装置によれば、グループ内において、容器が載置された載置部の流路にはパージガスが流れるが、容器が載置されない載置部の流路にはパージガスが流れない。したがって、グループ内の容器の個数に基づいてパージガスの流量を調整することで、各容器に供給されるパージガスの流量が調整される。これにより、載置部ごとに電磁弁や流量制御装置を設ける必要がなく、全体として構成を簡略化することにより省スペース化を図り、パージ装置をコンパクト化することができる。
 また、載置部のそれぞれが、容器が載置されているか否かを検出する検出部を有するものでは、グループ内の容器の個数をより確実に検出することができる。また、載置部に容器が載置されない状態においてパージガスの圧力によって流路を閉塞する蓋部をノズルが有し、載置部に容器が載置された場合に容器の重量によって蓋部が流路を開放するものでは、蓋部によって流路の開閉を確実に行うことができる。また、流量制御装置が、グループ内に新たな容器が載置された場合、パージガスの流量を一旦減少させてから徐々に所定流量まで増加させるものでは、新たに載置された容器に突然大量のパージガスが供給されることを抑制でき、容器内の収容物の振動を防止できる。また、水平方向又は鉛直方向に並んだ複数の載置部をグループとするものでは、水平方向又は鉛直方向に並んだ複数の載置部毎に流量制御装置を設ければよいため、省スペース化を図ることが可能となる。
 本発明に係るパージストッカによれば、省スペース化を図ることが可能なパージ装置を複数備えるため、各載置部の奥行寸法を小さくすることができ、コンパクトなパージストッカとすることができる。
 また、パージ装置の複数の載置部に沿って走行可能であり、載置部に対して容器を移載する搬送装置を備え、パージ装置の流量制御装置が、搬送装置の走行範囲の端部側にまとめて配置されるものでは、流量制御装置をパージストッカの一部にまとめて配置するので、パージストッカのコンパクト化を図りつつ、作業者にとって流量制御装置の設置やメンテナンス等を容易に行うことができる。
 本発明に係るパージガスの供給方法によれば、載置部に容器を載置した場合、容器が載置された載置部の流路にはパージガスが流れるが、容器が載置されない載置部の流路にはパージガスが流れない状態となる。従って、グループ内の容器の個数に基づいてパージガスの流量を調整することで、各容器に供給されるパージガスの流量を適切に調整することができる。これにより、載置部ごとに電磁弁や流量制御装置を設ける必要がなく、各電磁弁や各流量制御装置の制御が不要となり、パージガスの供給における制御を容易にすることができる。
本実施形態に係るパージストッカの一例を示す図である。 本実施形態に係るパージ装置の一例を示す図である。 載置部に容器が載置された状態を示す図である。 ノズルに使用される蓋部の一例を示す斜視図である。 図4に示す蓋部を備えた供給ノズルの一例を示す図である。 変形例に係るノズルの蓋部を示す斜視図である。 図6に示す蓋部を備えた供給ノズルの一例を示す図である。 流量制御装置の配置の一例を示す図である。 本実施形態に係るパージガスの供給方法の一例を示すフローチャートである。 変形例に係るパージストッカを示す図である。 変形例に係る流量制御装置の配置を示す図である。
 以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。また、図面においては実施形態を説明するため、一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。以下の各図において、XYZ座標系を用いて図中の方向を説明する。このXYZ座標系においては、鉛直方向をZ方向とし、水平方向をX方向、Y方向とする。X方向、Y方向及びZ方向のそれぞれは、図中の矢印の方向が+方向であり、矢印の方向とは反対の方向が-方向であるものとして説明する。
 図1は、本実施形態に係るパージストッカ1の一例を示す図である。パージストッカ1は、例えば、半導体素子の製造に用いられるウェハや、レチクルなどの物品を収容する容器Fを保管する自動倉庫である。容器Fは、例えば、FOUP、SMIF Pod、レチクルPodなどである。
 図1に示すように、パージストッカ1は、外郭を形成するストッカ筐体2と、ストッカ筐体2内に設置された棚状の複数の載置部3と、複数のパージ装置4と、容器Fの搬送装置としてのスタッカクレーン5と、制御装置6と、を備える。なお、載置部3は、例えば保管棚と称す場合がある。ストッカ筐体2は、外部に対して隔離可能な内部空間2aを有する。ストッカ筐体2は、ストッカ筐体2の外部と内部空間2aとで容器Fが受け渡される入出庫ポート(図示せず)を備えている。複数の載置部3、複数のパージ装置4、及びスタッカクレーン5は、ストッカ筐体2の内部空間2aに配置されている。なお、複数の載置部3は、スタッカクレーン5の走行範囲(X方向)の両側(+Y側及び-Y側)にそれぞれ配置されてもよい。制御装置6は、パージ装置4およびスタッカクレーン5を制御する。なお、パージ装置4を制御する制御装置と、スタッカクレーン5を制御する制御装置とが別に設けられていてもよい。
 スタッカクレーン5は、X方向、Y方向、及びZ方向の各方向に容器Fを搬送可能であり、例えば、入出庫ポートと載置部3との間や、載置部3から他の載置部3に容器Fを搬送可能である。スタッカクレーン5は、例えば、走行台車10、支持柱11、支持台12、及び移載装置13を備える。走行台車10は、複数の車輪14を有し、床面に設けられたレール15に沿って水平方向(X方向)に移動する。
 支持柱11は、走行台車10の上面から鉛直方向(Z方向)に延びて設けられる。支持台12は、支持柱11に支持され、支持柱11に沿ってZ方向にスライド可能に設けられる。移載装置13は、例えば、伸縮可能なアーム部と、上面に容器Fを載置可能なハンド部と、を備える。なお、支持柱11の上端がストッカ筐体2の天井等に敷設されたレール等に案内されるものでもよい。また、容器Fの搬送装置としては、上記のように容器Fを載置して搬送するスタッカクレーン5に代えて、例えば容器Fの上部に備えるフランジ部28(図2参照)を把持して、容器Fを吊り下げて搬送するものや、容器Fの側面を把持して搬送するものが使用されてもよい。また、図1には1台のスタッカクレーン5を図示したが、ストッカ筐体2内に配置されるスタッカクレーン5は2台以上であってもよい。
 載置部3は、鉛直方向(Z方向)に複数段並んで配置され、水平方向(X方向)に複数列並んで配置されている。複数の載置部3には、それぞれ、容器Fを載置可能である。複数の載置部3は、グループ化されている。本実施形態では、水平方向に並ぶ複数の載置部3が1つのグループGに設定されている。
 図2は、容器Fおよびパージ装置4の一例を示す図である。図3は、パージストッカ1内の一部を示す図であり、載置部3に載置された状態を示している。図2に示すように、載置部3の上面にはピン20が設けられ、容器Fの位置決めに利用される。容器Fは、図2ではFOUPの一例を示しており、開口21aを有する箱状の本体部21と、開口21aを塞ぐ蓋部22とを備える。ウェハなどの物品は、開口21aを介して容器Fの内部Faに収容される。本体部21は、その底面側に、位置決め用の凹部23を備える。凹部23は、例えば、本体部21の底面の中心から放射状に延びる溝である。この凹部23には、移載装置13のハンド部に備える不図示のピンが入り込み、容器Fを搬送する際の位置決めを行っている。
 また、図3に示すように、各載置部3の上面には、プレースメントセンサ29が設けられる。プレースメントセンサ29は、載置部3に容器Fが載置されているか否かを検出する。図3に示すプレースメントセンサ29は、上方に突出したスイッチ29aを有している。スイッチ29aは、載置部3に容器Fが載置されることにより押下される。プレースメントセンサ29の内部には光センサが設けられている。この光センサは、光源から射出される光を受光部で受光し、電気信号に変換する。受光部で変換される電気信号は、制御装置6に送信される。プレースメントセンサ29では、スイッチ29aが押下されることにより、光源からの光が遮光されるようになっている。制御装置6では、プレースメントセンサ29から送信される電気信号により、載置部3ごとに容器Fが載置されたとして判断する。なお、プレースメントセンサ29は、上記構成に限定されず、容器Fが載置されたことを検出可能な接触式又は非接触式のセンサを用いることができる。
 載置部3は、移載装置13のハンド部が鉛直方向に通行可能な切り欠き部(図8等参照)を有する。移載装置13は、ハンド部を載置部3の上方から下方に、切り欠き部を通って移動することにより、載置部3の上面に容器Fを移載する。その際、容器Fは、凹部23に載置部3のピン20が挿入されることで、載置部3に対して位置決めされる。本体部21は、底面側に、パージガスの導入口24、逆止弁25、排気口26、及び逆止弁27を備える。導入口24および排気口26は、それぞれ、本体部21の内部Faと外部と連通する。逆止弁25、27は、それぞれ導入口24、排気口26に設けられる。
 パージ装置4は、供給ノズル(ノズル)30、排気ノズル31、及び流量制御装置32を備える。図2及び図3では、供給ノズル30や排気ノズル31を概念的に示している。供給ノズル30及び排気ノズル31は、載置部3の上面に設けられる。供給ノズル30及び排気ノズル31は、載置部3に容器Fを載置した際に、それぞれ導入口24、排気口26と接続するように配置される。容器Fの導入口24は、載置部3に容器Fを載置した際に、供給ノズル30を介して配管34に接続され、さらに流量制御装置32を介してパージガス源40と接続される。排気ノズル31は、配管35を介してパージガスの排気経路(パージガス排気41)に接続される。なお、パージ装置4は、排気ノズル31及び配管35を備えなくてもよい。この場合、容器Fの排気口26から排気されたパージガスは、パージストッカ1の内部空間2a内に排気される。
 供給ノズル30は、図3に示すように、載置部3に容器Fが載置されない状態においてパージガスの流路を閉塞し、また、載置部3に容器Fが載置された場合に容器Fの重量によって流路を開放する。図3では、上段及び下段の載置部3に容器Fが載置されてパージガスの流路が形成された状態を示しており、中段の載置部には容器Fが載置されていないため、パージガスの流路が閉塞された状態を示している。なお、供給ノズル30の詳細な構成については後述する。
 図2に示すように、パージガス源40は、例えば窒素ガスなど、収納した物品に対して不活性なガスをパージガスとして供給する。パージガスは、容器Fに収容される物品に応じて選択され、例えば、物品に対する酸化抑制、分子汚染等を抑制するガスや、容器F内の水分を減少させるガスなどが用いられる。パージガスは、窒素ガスや、清浄乾燥空気(CDA)などが用いられる。パージガス源40は、パージストッカ1の一部であってもよいし、パージストッカ1の外部の装置であってもよく、例えば、パージストッカ1が配置される工場内の設備が利用されてもよい。パージガス源40をパージストッカ1と別体のものとした場合、パージストッカ1側の圧力調整装置等でパージガス源40からのパージガスを一旦受け、この圧力調整装置等から各流量制御装置32へパージガスを供給するようにしてもよい。
 容器Fをパージする際、パージガス源40からのパージガスは、流量制御装置32および配管34を介して、容器Fの導入口24から内部Faに供給され、容器Fの内部Faに充填される。配管34は、流路の途中で分岐しており、グループG内の供給ノズル30にパージガスを供給する。また、容器Fの内部Faのガスは、排気口26から容器Fの外部に排出され、配管35を介してパージガス排気41により外部に排気される。なお、パージガス排気41は、ポンプなどによりガスを吸引する装置が設けられてよい。
 流量制御装置32は、例えばマスフローコントローラであり、配管34におけるパージガスの流量を制御することにより、パージガス源40から供給ノズル30へ供給されるパージガスの流量を制御する。流量制御装置32は、制御装置6と通信可能に設けられる。流量制御装置32は、流量の設定値を定めた流量設定信号を制御装置6から受けて、パージガスの流量を設定値に近づけるように制御する。この設定値は、グループG内の容器Fの個数に基づいて設定される。制御装置6は、上記したプレースメントセンサ29からの信号により、グループG内の容器Fの個数を判断し、個数に応じた流量設定信号を流量制御装置32に出力する。
 なお、制御装置6は、プレースメントセンサ29からの信号に代えて、例えばスタッカクレーン5により移載した容器Fの情報に基づいて、グループG内の容器Fの個数を判断して流量制御装置32に出力してもよい。この場合、載置部3にプレースメントセンサ29が不要となるため、製造コストと低減できる。また、流量制御装置32は、制御装置6から流量設定信号を受けることに代えて、グループG内の容器Fの個数に関する情報を受信し、流量制御装置32内部の制御回路等において容器Fの個数に基づいて設定値を算出するようにしてもよい。
 流量制御装置32は、グループG内の容器Fの個数に基づいて、グループG内に供給するパージガスの流量を調整する。例えば、パージガスの流量は、容器Fの個数に比例した値に設定可能であるが、これに限定するものではない。流量制御装置32は、グループG内に配置される複数の載置部3の供給ノズル30に接続される。グループG内において、容器Fが載置された載置部3の流路にはパージガスが流れるが、容器Fが載置されない載置部3の流路にはパージガスが流れない。したがって、流量制御装置32は、グループG内の容器Fの個数に基づいてパージガスの流量を調整することで、各容器Fに供給されるパージガスの流量を調整可能である。
 また、流量制御装置32は、制御装置6から動作指令(コマンド)を受けて、各種の動作を行う。流量制御装置32は、例えば、各種信号の出力を求める動作指令を受けた場合、動作指令に対する応答として出力信号を制御装置6へ出力する。
 制御装置6には、入力部7および表示部8が接続されている。入力部7は、例えば、操作パネル、タッチパネル、キーボード、マウス、トラックボールなどである。入力部7は、オペレータからの入力を検出し、入力された情報を制御装置6に供給する。例えば、オペレータは、入力部7を操作することによりパージガスの流量などを設定、変更することができる。表示部8は、例えば液晶ディスプレイなどであり、制御装置6から供給される画像を表示する。例えば、制御装置6は、パージストッカ1の動作状況、各種設定、パージの状態を示す画像などを表示部8に表示させる。
 図2に示すように、パージ装置4は、配管34において流量制御装置32の下流側に圧力検出部37が接続されてもよい。圧力検出部37は、流量制御装置32を介して配管34を流れるパージガスの圧力を監視し、容器Fにおけるパージの状態を検出する。圧力検出部37は、その測定結果(測定値)を有線または無線により制御装置6に出力する。制御装置6は、例えば、圧力検出部37の測定結果と所定値(閾値)とを比較することにより、パージの状態を判定してもよい。圧力検出部37の測定値は、パージガスが適正に供給されている場合はほぼ一定値となるが、容器Fやパージ装置4の異常が生じると、所定範囲より大きくまたは小さくなる。これにより、容器Fに対するパージの異常を確認することができる。なお、圧力検出部37は、排気側の配管35に接続されてもよいし、配管34及び35の両方にそれぞれ配置されてもよい。
 容器Fがパージ装置4に接続される際に、容器Fとパージ装置4との位置ずれなどにより、容器Fの導入口24と供給ノズル30との接続不良が発生する可能性がある。この場合、導入口24と供給ノズル30との隙間からパージガスが漏れることにより、容器Fの内部Faに供給されるパージガスが不足し、パージ不良が発生する。また、配管34、35の詰まりなどが発生した場合や、容器Fの蓋部22と本体部21との隙間などからパージガスが多量に漏れる場合にも、パージ不良が発生する。制御装置6は、容器Fに対するパージの良否判定を行った結果、例えば、いつ、どのパージ装置4でパージの不良があったか等の判定結果をログに残すものでもよく、また、判定結果を表示部8に表示させるものや他の報知手段により報知するものでもよい。
 図4は、供給ノズル30に使用される蓋部の一例を示す斜視図である。図4に示すように、蓋部50は、大径の第1筒状部51と、小径の第2筒状部52と、第2筒状部の上面側に形成されたスペーサ部53と、を有する。第2筒状部52は、第1筒状部51の上側においてほぼ中央部分に設けられる。第1筒状部51と第2筒状部52とは、段部51aを介して一体化されている。第1筒状部51の下部は、開口されている。第2筒状部52は、上面側が天井部52aによって閉塞されている。第2筒状部52の下部は、段部51aに接続されて開口している。スペーサ部53は、天井部52a上に、天井部52aの周縁部に沿って複数設けられる。スペーサ部53は、天井部52aの周方向に複数の隙間53aを空けて配置される。スペーサ部53の上面は、容器Fの底部に当接する部分として用いられる。
 上記した蓋部50を有する供給ノズル30は、載置部3に容器Fが載置されない状態においてパージガスの流路を閉塞する。また、蓋部50は、載置部3に容器Fが載置された場合に容器Fの重量によって流路を開放する。図5は、図4に示す蓋部50を備えた供給ノズル30の一例を示す図である。図5(A)及び(B)に示すように、蓋部50は、載置部3に配置された流路形成部55に収容される。流路形成部55は、円筒状に形成され、上部に環状部材56が取り付けられている。
 また、流路形成部55は、配管34の端部が接続され、内部にパージガスが供給される。流路形成部55は、パージガスの流路を構成する。環状部材56は、ほぼ中央部分に貫通穴56aが形成され、この貫通穴56aの周りを囲むように上面側に角リング57が設けられる。角リング57は、例えばゴムなどの弾性部材を用いて形成される。角リング57は、断面が矩形に形成された環状の部材である。角リング57の上面は、容器Fの底部に当接される。
 蓋部50は、第1筒状部51が流路形成部55内に配置され、第2筒状部52が貫通穴56aから上方に突出した状態で配置される。第2筒状部52と貫通穴56aとの間には、パージガスが流通可能な隙間が形成される。図5(A)に示すように、容器Fが載置部3に載置されない状態においては、配管34から供給されるパージガスの圧力により、蓋部50が上方に押圧され、蓋部50の段部51aが環状部材56の下面に押し付けられる。これにより、貫通穴56aが塞がった状態となる。このように、蓋部50は、載置部3に容器Fが載置されない状態においてパージガスの圧力によって流路を閉塞する。なお、蓋部50を上方に押圧するために、例えばコイルスプリング等の弾性部材が配置されてもよい。
 一方、図5(B)に示すように、容器Fが載置部3に載置されると、容器Fの重量によって蓋部50が下方に移動し、容器Fの底面が角リング57に接触する。これにより、角リング57で囲まれた領域が密閉される。また、蓋部50は、スペーサ部53が容器Fの底部で押されて下方に移動し、段部51aが環状部材56の下面から離れる。このため、段部51aと環状部材56の下面との間に隙間が形成される。これにより、流路形成部55内のパージガスは、段部51aと環状部材56との隙間から、第2筒状部52と貫通穴56aとの隙間を介して角リング57で囲まれた領域に入り込み、スペーサ部53の隙間53aを介して容器Fの導入口24に連通される。このように、蓋部50は、載置部3に容器Fが載置された場合に容器Fの重量によってパージガスの流路を開放する。配管34から供給されるパージガスは、この流路を介して導入口24から容器Fの内部に供給される。
 なお、載置部3に載置された容器Fが上方に移動すると、蓋部50は、配管34からのパージガスの圧力によって上方に移動し、段部51aが環状部材56の下面に接触することによりパージガスの流路を閉塞した状態に戻る。
 なお、供給ノズル30は、上記した構成の蓋部50を用いることに限定するものではなく、他の蓋部が使用されてもよい。図6は、変形例に係る蓋部50Aの一例を示す斜視図である。図6に示すように、蓋部50Aは、大径の取付部61と、小径の容器支持部62と、環状の変形部63と、鍔部64と、を有している。取付部61は、円筒状に形成され、後述する流路形成部65に取り付けられる。容器支持部62は、円筒状に形成され、取付部61の上部から内側に延びた変形部63上に形成される。容器支持部62の上端は、容器Fの底面と接触する部分として用いられる。鍔部64は、容器支持部62の内側において内方に突出するように環状に形成される。蓋部50Aは、ゴムなどの弾性部材を用いて一体に形成され、少なくとも変形部63が変形可能に形成される。
 図7(A)及び(B)は、蓋部50Aを備えた供給ノズル30の一例を示す図である。図7(A)に示すように、蓋部50Aは、取付部61の下端内側に形成された突出部61aが、流路形成部65の上部外周に形成された環状溝部65dに入り込んだ状態で、流路形成部65に取り付けられる。流路形成部65は、内部に配管34が接続され、底部のほぼ中央から起立する柱部65cの上部に円板状の閉塞部65bが設けられる。閉塞部65bは、蓋部50Aの容器支持部62内に配置可能な外径に形成される。蓋部50Aを流路形成部65に取り付けた状態では、蓋部50Aの鍔部64の上面が閉塞部65bの下面に当接した状態となる。
 図7(A)に示すように、容器Fが載置部3に載置されない状態においては、配管34から供給されるパージガスの圧力により、蓋部50Aが上方に押圧され、鍔部64の上面が閉塞部65bの下面に押し付けられる。また、取付部61の突出部61aが環状溝部65dに入り込んでいることにより、容器Fへのパージガスの流路が閉塞される。このように、蓋部50Aは、載置部3に容器Fが載置されない状態においてパージガスの圧力によって流路を閉塞する。なお、蓋部50Aを上方に押圧するために、例えばコイルスプリング等の弾性部材が配置されてもよい。
 一方、図7(B)に示すように、容器Fが載置部3に載置されると、容器支持部62が容器Fの底部と当接し、容器Fの重量によって下方に押圧される。これにより、容器支持部62が下方に移動した状態に変形部63が変形する。これにより、鍔部64の上面が閉塞部65bの下面から離れる。これにより、流路形成部65内のパージガスは、鍔部64と閉塞部65bとの隙間から容器支持部62を介して導入口24に達する流路が形成される。なお、変形部63の下面は、流路形成部65の内壁65aの上端に接触しており、パージガスが外部に漏れるのを防止している。このように、蓋部50Aは、載置部3に容器Fが載置された場合に容器Fの重量によって流路を開放する。配管34から供給されるパージガスは、開放された流路に沿って流れ、導入口24から容器Fの内部に供給される。
 なお、載置部3に載置された容器Fが上方に移動すると、蓋部50Aは、配管34からのパージガスの圧力と自身の弾性力によって元の形態に復帰し、鍔部64が閉塞部65bに接触することによりパージガスの流路を閉塞した状態に戻る。
 図8は、流量制御装置32の配置の一例を示す図である。図8に示すように、流量制御装置32は、載置部3のグループG毎に1つずつ設けられる。流量制御装置32は、パージストッカ1において、例えばスタッカクレーン5の走行範囲の端部5E側にまとめて配置される。図8に示すように、載置部3がスタッカクレーン5を挟んで2列に配置され、各列についてグループGが設定される場合には、流量制御装置32は、列ごとに設けられる。なお、スタッカクレーン5を挟んだ2列の載置部3を1つのグループGとして1つの流量制御装置32が配置されてもよい。
 このように、流量制御装置32が、スタッカクレーン5の走行範囲の端部5E側にまとめて配置されることにより、載置部3の奥に流量制御装置32を配置することが不要となる。さらに、載置部3ごとの電磁弁も不要であることから、載置部の奥行の寸法を小さくすることができ、パージストッカ1を小型化することができる。また、流量制御装置32がパージストッカの一部にまとめて配置されるので、作業者にとって流量制御装置32の設置やメンテナンス等を容易に行うことができる。
 図9は、本実施形態に係るパージガスの供給方法の一例を示すフローチャートである。上記したように、スタッカクレーン5により載置部3に容器Fが載置された場合、供給ノズル30はパージガスの流路を開く(ステップS1)。これにより、載置部3に載置された容器Fに対して、パージ装置4によるパージガスの供給が開始される。
 また、載置部3に容器Fが載置されることにより、プレースメントセンサ29から容器Fが載置されたことの信号が制御装置6に送信される。制御装置6は、この信号に基づいて、グループGの容器Fの数を取得する(ステップS2)。なお、制御装置6は、パージストッカ1の制御装置等からグループG内の容器Fの個数を取得してもよい。制御装置6は、グループG内の容器Fの個数に基づいてパージガスの流量を設定し、設定値を流量制御装置32に送信する。流量制御装置32は、制御装置6からの設定値に基づいてパージガスの流量を制御する(ステップS3)。
 次に、制御装置6は、グループG内に新たな容器Fが載置されたかを判断する(ステップS4)。新たな容器Fの載置は、プレースメントセンサ29の信号に基づくものでもよく、また、パージストッカ1の制御装置等から送られる情報であってもよい。新たな容器Fが載置された場合(ステップS4のYes)、制御装置6は、流量制御装置32に対してパージガスの流量を一旦減少させて徐々に所定流量まで増加させるように指示する(ステップS5)。これにより、パージガスの流量が急に増加するのを抑制し、容器F内の収容物が振動するのを防止する。なお、このようなステップS4及びS5を実施するか否かは任意である。
 次に、制御装置6は、圧力検出部37の検出信号に基づいて、パージの良否判定を行う(ステップS6)。制御装置6は、表示部8に対して判定結果を表示させ(ステップS5)、一連の処理を終了する。なお、ステップS6におけるパージの良否判定は、複数に分岐した供給側の配管34に圧力検出部37が配置されている場合、グループGのいずれかの容器Fにおいてパージ不良が発生していることを判定する。また、載置部3ごとに排気側の配管35に圧力検出部37が配置されている場合(図2参照)、どの容器Fがパージ不良であるかを判定することが可能である。
 このように、本実施形態によれば、グループG内において、容器Fが載置された載置部3の流路にはパージガスが流れるが、容器Fが載置されない載置部3の流路にはパージガスが流れない。したがって、グループG内の容器Fの個数に基づいてパージガスの流量を調整することで、各容器Fに供給されるパージガスの流量が調整される。これにより、載置部3ごとに電磁弁や流量制御装置32を設ける必要がなく、各電磁弁や各流量制御装置32の制御が不要となり、制御装置6においてパージガスの供給における制御を容易にすることができる。
 なお、上記した実施形態では、パージストッカ1内の複数の載置部3について、水平方向に並ぶ1列の載置部3ごとにグループGを設定したが、これに限定するものではない。図10は、変形例に係るパージストッカ1Aの一例を示す図である。図10の左側の例に示すように、鉛直方向に1列に並んだ複数の載置部3を1つのグループGとして設定してもよい。また、図10の右上の例に示すように、水平方向及び鉛直方向に2列以上に並んだ複数の載置部3を1つのグループGとして設定してもよい。また、図10に示す例に限定するものではなく、複数の載置部3を含むものであればグループGの載置部3は任意に設定可能である。例えば、互いに離れて配置される複数の載置部3を1つのグループGとして設定してもよい。
 また、図8に示す例では、流量制御装置32をスタッカクレーン5の走行範囲の端部5E側にまとめて配置する構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。例えば、図10の左下に示すように、鉛直方向に1列に並んだ載置部3の下方に流量制御装置32が配置されてもよいし、図示しないが、鉛直方向に1列に並んだ載置部3の上方に流量制御装置32が配置されてもよい。
 図11は、変形例に係るパージストッカ1Bの一例を示す図である。図11に示すように、流量制御装置32は、パージストッカ1Bにおいて、載置部3に保持された容器Fの背面Fb側に配置されてもよい。ここで、容器Fの背面Fb側とは、スタッカクレーン5の移載装置13がアクセスする側とは反対側をいう。図11においては、ストッカ筐体2の壁部が配置される側である。この場合、流量制御装置32は、容器Fの背面Fb側のうち、例えば載置部3と壁部との間の空間に配置される。また、流量制御装置32は、容器Fの背面Fb側に配置される場合、例えば、隣り合う2つの載置部3の間に配置されてもよい。
 以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の技術範囲は、上記した実施形態あるいは変形例に限定されない。また、上記した実施形態あるいは変形例で説明した要件は、適宜組み合わせることができる。例えば、図1に示すパージストッカ1では、全ての載置部3がいずれかのグループG内となるように設定してパージ装置4に接続されるが、一部の載置部3についてはグループG内とはせずに個別にパージ装置4を備えるものでもよい。また、一部の載置部3はグループG外としてパージ装置4に接続されなくてもよい。パージ装置4に接続されない載置部3の場合、スタッカクレーン5は、パージ装置4に接続された載置部3に容器Fを載置し、パージが施された容器Fを、パージ装置4に接続されない載置部3に移載してもよい。また、法令で許容される限りにおいて、日本特許出願である特願2015-153757、及び上述の実施形態などで引用した全ての文献、の内容を援用して本文の記載の一部とする。
 F…容器 G…グループ 1、1A、1B…パージストッカ 2…ストッカ筐体 2a…内部空間 3…載置部 3a…貫通穴 3b…角リング 4…パージ装置 5…スタッカクレーン(搬送装置) 5E…走行端 6…制御装置 24…導入口 29…プレースメントセンサ(検出部) 29a…スイッチ 30…供給ノズル(ノズル) 32…流量制御装置 34…配管 50、50A…蓋部

Claims (8)

  1.  容器が載置されるグループ化された複数の載置部と、
     前記載置部に前記容器が載置されることにより前記容器にパージガスを供給する流路が開くように形成されたノズルと、
     前記グループ内の前記容器の個数に基づいて前記グループ内に供給する前記パージガスの流量を調整する流量制御装置と、を備えるパージ装置。
  2.  前記載置部のそれぞれは、前記容器が載置されているか否かを検出する検出部を有する、請求項1記載のパージ装置。
  3.  前記ノズルは、前記載置部に前記容器が載置されない状態において前記パージガスの圧力によって流路を閉塞する蓋部を有し、
     前記蓋部は、前記載置部に前記容器が載置された場合に前記容器の重量によって前記流路を開放する、請求項1又は請求項2記載のパージ装置。
  4.  前記流量制御装置は、前記グループ内に新たな前記容器が載置された場合、前記パージガスの流量を一旦減少させてから徐々に所定流量まで増加させる、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載のパージ装置。
  5.  水平方向又は鉛直方向に並んだ前記複数の載置部を前記グループとする、請求項1~請求項4のいずれか1項に記載のパージ装置。
  6.  請求項1~請求項5のいずれか一項に記載のパージ装置を複数備える、パージストッカ。
  7.  前記パージ装置の前記複数の載置部に沿って走行可能であり、前記載置部に対して前記容器を移載する搬送装置を備え、
     前記パージ装置の前記流量制御装置は、前記搬送装置の走行範囲の端部側にまとめて配置される、請求項6記載のパージストッカ。
  8.  グループ化された複数の載置部に載置された容器に対してパージガスを供給する方法であって、
     前記載置部に前記容器が載置されることにより前記容器にパージガスを供給する流路を開くことと、
     前記グループ内の前記容器の個数に基づいて前記グループ内に供給する前記パージガスの流量を調整することと、を含むパージガスの供給方法。
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