(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
天井側に配置されたレールに沿って走行自在でかつフープを支持するホイスト部を昇降自在に備えて、床側に設けられたロードポートとの間でフープを移載自在なOHTと、
前記OHTよりも下方に配置されて前記ロードポートに対して移載されるフープを仮置きする仮置台とが設けられたキャリア搬送システムであって、
前記仮置台が前記OHTの走行方向で前記ロードポートと異なる位置かつ前記ロードポートの載置台とは上下方向において異なる位置に配置され、
前記OHTが、前記ロードポートと上下方向に重なる位置に設定されたロードポート用停止位置に停止した状態で前記ホイスト部を昇降させることで前記ロードポートに対してフープを移載自在に構成され、かつ、前記仮置台と上下方向に重なる位置に設定された仮置台用停止位置に停止した状態で前記ホイスト部を昇降させることで前記仮置台に対してフープを移載自在に構成され、
フープを支持するリフトを昇降自在に備えて前記仮置台との間及び前記ロードポートとの間でフープを移載自在なキャリア移載台車が、前記OHT及び前記ロードポートと上下に重なる状態で、かつ、前記ロードポートとの間でフープを移載するロードポート用移載位置、前記仮置台との間でフープを移載する仮置台用移載位置、前記OHTが前記ロードポートとの間でフープを移載するときに前記ホイスト部及びフープとの干渉を回避する授受時退避位置、及び、前記OHTが前記仮置台との間でフープを移載するときに前記ホイスト部及びフープとの干渉を回避する仮置き時退避位置に亘って、前記ロードポートと前記OHTとの間の高さにおいて前記走行方向に沿って移動自在に設けられ、
前記キャリア移載台車を支持して前記走行方向に沿う移動を案内する走行レールが設けられ、
前記走行レールは、前記ロードポート用停止位置及び前記仮置台用停止位置に停止した状態の前記OHTがフープを移載するときに前記ホイスト部及びフープが上下方向に通過可能な空間を形成するように構成されているキャリア搬送システム。
前記走行レールが、フープを支持している前記ホイスト部が上下方向に通過自在な間隙を形成する状態で前記キャリア移載台車の横幅方向に間隔を隔てて配置された一対のレール部材にて構成されている請求項1に記載のキャリア搬送システム。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。
【0014】
(キャリア搬送システム)
キャリア搬送システム50およびキャリア移載促進装置1の構成について、
図1、2を参照しつつ説明する。
図1に示すように、キャリア搬送システム50は、工場内の天井側を走行するOHT7(Overhead Hoist Transfer天井走行式無人搬送車)と、OHT7が走行するレール9(軌道)と、レール9の下方に設置されたロードポート6と、ロードポート6に対して設けられたキャリア移載促進装置1とを備えている。
【0015】
(OHT)
OHT7は、後述するキャリア移載台車3よりも上方を走行するキャリア搬送手段であり、ベルト駆動で上下するホイスト部71を有する。OHT7は、ホイスト部71によりフープ38(8)(FOUP(Front Opening Unified Pod))を吊り上げて一方向に走行しフープ38(8)を搬送する。キャリアの一例としてフープ(FOUP)で説明する。
【0016】
なお、キャリア搬送手段は、OHT7ではなく、OHS(Over Head Shuttle 天井走行式シャトル)、RGV(Rail Guided Vehicle 有軌道式無人搬送車)、AGV(Automated Guided Vehicle 無人搬送車)などであってもよい。RGVおよびAGVは、工場内の床面側を走行するキャリア搬送手段である。
【0017】
フープ38(8)は、本体81と、本体81の上面に取り付けられたフランジ部82とを有する。例えば半導体基板が本体81内に複数枚収納される。フープ38(8)は、そのフランジ部82でOHT7に吊り上げられて搬送される。フープ38(8)は、本発明におけるキャリアに相当する。なお、キャリアは、フープ38(8)に限られることはない。
【0018】
(レール(軌道))
レール9は、工場の天井から吊り下げるなどして設置される。キャリア搬送手段がRGVの場合は、レール(軌道)は、工場の床などに設置される。
【0019】
(ロードポート)
ロードポート6は、その載置台61の上に載置されたフープ8の蓋83(
図2参照)を開閉するための装置である。ロードポート6の前面側に載置台61が設けられている。ロードポート6の後面側には、半導体基板などを処理するためのプロセス装置(不図示)が配置される。
【0020】
(第1実施形態のキャリア移載促進装置)
キャリア移載促進装置1は、仮置台2と、キャリア移載台車3と、仮置台2およびキャリア移載台車3を支持する支持部材4と、キャリア移載台車3の動作を制御するコントローラ5(移載台車制御手段)とを具備してなる。
【0021】
(仮置台)
仮置台2は、その上にフープ8が仮置きされる台である。仮置台2は、支持部材4の脚部材42の側面に取り付けられるブラケット21と、ブラケット21の上面に固定された台座22とを具備してなる。本実施形態において、仮置台2は、載置台61(ロードポート6)よりもフープ8の搬送方向下流側に配置されている。
【0022】
(キャリア移載台車)
キャリア移載台車3は、ロードポート6の載置台61および仮置台2の上方を水平方向に走行し且つフープ8を昇降させて載置台61と仮置台2との間でフープ8の移載を行うためのものである。
【0023】
キャリア移載台車3は、車輪が取り付けられた台車31と、台車31に取り付けられたリフト装置32とを具備してなる。リフト装置32は、例えばベルト駆動とされる。キャリア移載台車3は、台車31により、ロードポート6の載置台61および仮置台2の上方を水平方向に走行し、リフト装置32により、フープ8を昇降させる。キャリア移載台車3は、複数台あってもよい。
【0024】
(支持部材)
支持部材4は、水平方向に配置されその上面をキャリア移載台車3が走行する走行レール41と、走行レール41の端から鉛直下向きに延在するように設けられた4本の脚部材42とを具備してなる。
図2に示したように、走行レール41は、並行して配置された2本のレール部材41aと、レール部材41a同士を連結する2本の連結部材41bとで構成される。2本のレール部材41a同士の間隔は、レール部材41a同士の間を昇降するフープ8がレール部材41aに干渉しない寸法とされる。同様に、フープ8の昇降中においてフープ8と連結部材41bとが接触しないように、連結部材41bの位置は、フープ8の鉛直上方を避けた位置とされる。
【0025】
本実施形態において、支持部材4は、その4本の脚部材42により工場内の床面に対して立設され、ロードポート6に対しては接触していない。なお、ロードポート6にブラケット(不図示、支持部材の一構成部材)などを取り付け、ロードポート6から支持をとる形態の支持部材としてもよい。また、プロセス装置側のレール部材41aを、プロセス装置に取り付けておいてもよい。
【0026】
(コントローラ)
コントローラ5は、載置台61または仮置台2とOHT7との間でのフープ8の受け渡し中において、キャリア移載台車3とフープ8との接触を回避するようにキャリア移載台車3の動作を制御する移載台車制御部を内部に有するものである。ここで、移載台車制御部とは、例えば、コントローラに組み込まれたマイコンのプログラム部のことをいう。コントローラ5は、仮置台2の下方空間に配置され、支持部材4の脚部材42の側面に取り付けられている。
【0027】
(キャリア移載促進装置の動作)
次に、
図3〜
図6に基づき、キャリア移載促進装置1を利用したフープ8の搬送フローの一例について説明しつつ、コントローラ5(移載台車制御部)によるキャリア移載台車3の制御について説明する。なお、以下に説明するキャリア移載台車3の動きが、コントローラ5に組み込まれた移載台車制御部により実現される。
【0028】
(キャリア移載台車の退避)
ロードポート6の載置台61の上にOHT7がフープ8を載置しようとする場合、コントローラ5からの信号により、キャリア移載台車3は、載置台61の上方位置を避けた位置に退避する(ステップ(1))。本実施形態では、仮置台2の上方位置にキャリア移載台車3を退避させている。
【0029】
なお、
図3中に想像線(二点鎖線)で示したように、仮置台2よりも搬送方向下流側に走行レール41を延長させてもよい。そして、仮置台2が下方にない位置までキャリア移載台車3を退避させてもよい。(ステップ(1)−2)。これによると、仮置台2と別のOHTとの間でのフープの受け渡しをキャリア移載台車3が妨げることはない。
【0030】
また、ロードポート6の載置台61の上にOHT7がフープ8を載置しようとする場合に、載置台61の上方位置にキャリア移載台車3が位置しない場合は、コントローラ5により、載置台61の上方位置にキャリア移載台車3が位置しないことを確認することになる。
【0031】
(OHTによるフープの載置)
フープ8を保持した状態のOHT7が、ロードポート6の載置台61の上方位置まで走行してくる(ステップ(2))。ロードポート6の載置台61の上方位置にOHT7が到着すると、OHT7は載置台61の上にフープ8を降ろす(ステップ(3))。
【0032】
(OHTによる別のフープの受け取り)
次に、
図4に示したように、OHT7は、そのホイスト部71を引き上げた後、仮置台2の上方位置まで走行を開始する(ステップ(4))。一方、OHT7が走行を開始したこと、または載置台61の上方のキャリア移載台車3の走行空間にホイスト部71がないことを条件に、キャリア移載台車3は、コントローラ5により制御され、仮置台2の上方位置から載置台61の上方位置へ向かって移動する(ステップ(5))。
【0033】
なお、
図4などに示したように、仮置台2の上には、ロードポート6の後面側に配置されたプロセス装置(不図示)により処理された半導体基板などを収納した処理済のフープ18が仮置きされているものとする(当該フープ18は、キャリア移載台車3により載置台61から仮置台2へ移載されたものである)。
【0034】
このとき、
図5に示したように、フープ8を保持していない空のOHT7が、仮置台2の上方位置に到着すると、OHT7は仮置台2の上の処理済のフープ18を引き上げる(ステップ(6))。その後、OHT7はフープ18を所定位置まで搬送する(ステップ(7))。
【0035】
この搬送システム50によると、OHT7による一方向搬送で、フープのプレース(フープの載置(ステップ(3)))およびピック(フープの受け取り(ステップ(6)))(プレース&ピック)が可能となり、ロードポート数の多い装置を採用することなくフープの搬送待ち時間を短縮することができる。換言すれば、キャリア搬送システム50の搬送効率を向上させることができる。
【0036】
(キャリア移載台車によるフープの移載)
キャリア移載台車3が載置台61の上方位置に到着すると、プロセス装置などにより半導体基板などが処理されて処理済の半導体基板などを収納した状態のフープ8(処理済のフープ8)となるまで、コントローラ5によりキャリア移載台車3は載置台61の上方位置で待機する。
【0037】
ここで、コントローラ5は、フープ8の処理が完了したとき、載置台61上の処理済のフープ8を仮置台2の上へただちに移載するようにキャリア移載台車3を制御する。具体的には、
図6に示したように、載置台61上のフープ8が処理済の半導体基板を収納した状態になると、キャリア移載台車3は、すぐに、フープ8を吊り上げ(ステップ(8))、横移動させ(ステップ(9))、そして仮置台2の上にフープ8を降ろす(ステップ(10))。
【0038】
載置台61(ロードポート6)よりもフープ8の搬送方向下流側に仮置台2を配置して、上記した制御を行うことにより、ロードポート6の載置台61上に処理済のフープが残っている時間を短縮できる。その結果、ロードポート6へのフープの搬送待ち時間をより短縮することができる。なお、フープ8の処理が完了したときとは、プロセス装置などにより半導体基板などが処理されて処理済の半導体基板などをフープ8がその本体81内に収納した状態となったときのことをいう。
【0039】
なお、本実施形態においては、キャリア移載台車3によりフープ8を持ち上げたときのフープ8(フープ8の本体81)の底面レベルH1が、載置台61および仮置台2の上に置かれた状態のフープ8(フープ8のフランジ部82)の上面レベルh1よりも低くされている。
【0040】
なお、複数のロードポート6(載置台61)、複数の仮置台2がある場合がある。ここで、フープ8を持ち上げたときのフープ8の底面レベルH1が、載置台61および仮置台2の上に置かれた状態のフープ8の上面レベルh1よりも低くされている、とは、それぞれの載置台61および仮置台2の上に置かれた状態のフープ8の上面レベルh1のうち最も高いレベルの上面レベルh1よりも前記底面レベルH1が低くされていることをいう。
【0041】
走行レール41の設置レベル、キャリア移載台車3のリフト装置32のリフト量などにより、フープ8を持ち上げたときのフープ8の底面レベルH1が決まる。
【0042】
なお、本実施形態では、載置台61の上面レベルと仮置台2の上面レベルとは等しいが、載置台61の上面レベルと仮置台2の上面レベルとが異なる場合もあり得る。
【0043】
また、
図6に示したように、載置台61(または仮置台2)からのフープ8の持ち上げ高さ(キャリア移載台車3によりフープ8を持ち上げたときの、載置台61(または仮置台2)の上面とフープ8の底面との距離)は、極力小さくすることが好ましい。
【0044】
以上説明したように、キャリア移載促進装置1によると、ロードポート6の載置台61の上方空間を利用してフープ8の移載を行うことができる。その結果、従来技術のように、ロードポート自体(内部)にキャリア移載装置を組み込む必要がなくなり、キャリア移載促進装置(キャリア移載装置)の後付けが可能となる。すなわち、既存のロードポートをそのまま使用することができる。
【0045】
ここで、特許文献1に記載されたOHTによる一方向搬送の搬送システムでは、1つのロードポートと1つの中継ユニットとが隣接配置されている。一方、ロードポートおよび中継ユニットは、前面側(キャリアの載置される側)が決まっている。そのため、1組の搬送システム(1つのロードポート、1つの中継ユニット、および1つのキャリア移載装置からなるもの)には左右勝手があった。
【0046】
しかしながら、前記したように、キャリア移載促進装置1は、既存のロードポートに対して後付けできる。すなわち、OHTによる一方向搬送の搬送システムにおいて、既存のロードポートの上流側にも下流側にもキャリア移載促進装置1の仮置台2を適宜、配置することができ(移設が容易)、左右勝手という問題はない(拡張性に優れる)。
【0047】
なお、上記実施形態では、まずOHT7により、ロードポート6の載置台61の上に未処理のフープ8を載置して、その後、処理済のフープ8を載置台61から仮置台2の上へキャリア移載台車3により移載する例を示したが、まずOHT7により、仮置台2の上に未処理のフープ8を仮置きし、その後、未処理のフープ8を仮置台2から載置台61の上へキャリア移載台車3により移載してもよい。
【0048】
この場合、仮置台2の上にOHT7がフープ8を載置しようとするとき、コントローラ5からの信号により、キャリア移載台車3は、仮置台2の上方位置を避けた位置(上記実施形態では、載置台61の上方位置)に退避することになる。なお、未処理のフープ8とは、未処理の半導体基板などを収納した状態のフープ8のことをいう。
【0049】
また、上記実施形態では、載置台61(ロードポート6)よりもフープ8の搬送方向下流側に仮置台2を配置した例を示したが、載置台61(ロードポート6)よりもフープ8の搬送方向上流側に仮置台2を配置してもよい。
【0050】
この場合も、まずOHT7により、仮置台2の上に未処理のフープ8を仮置きし、その後、未処理のフープ8を仮置台2から載置台61の上へキャリア移載台車3により移載してもよいし、逆に、まずOHT7により、ロードポート6の載置台61の上に未処理のフープ8を載置して、その後、処理済のフープ8を載置台61から仮置台2の上へキャリア移載台車3により移載してもよい。
【0051】
共通するのは、コントローラ5により、載置台61または仮置台2とOHT7との間でのフープの受け渡し中において、載置台61または仮置台2の上方位置を避けた位置にキャリア移載台車3を退避させるようにキャリア移載台車3の動作を制御して、キャリア移載台車3とフープとの接触を回避することである。
【0052】
(キャリア移載促進装置の変形例)
図7を参照しつつ、第1実施形態に係るキャリア移載促進装置1の変形例について説明する。なお、本変形例に係るキャリア移載促進装置101の説明においては、第1実施形態に係るキャリア移載促進装置1との相違について主に説明する。また、
図7において、仮置台2およびコントローラ5の図示を省略している。
【0053】
図7に示すように、本変形例に係るキャリア移載促進装置101は、キャスター43およびエリアセンサー44をさらに具備してなる。
【0054】
本変形例では、4つのキャスター43が、それぞれ、4本の脚部材42の下端に取り付けられている。また、ロードポート6に対してセットされた状態においてフープの搬送方向に対向する2本の脚部材42にエリアセンサー44が取り付けられている。
【0055】
脚部材42の下端にキャスター43を取り付けることで、走行可能な自立式のキャリア移載促進装置101となり、既存のロードポートへの適用がより容易となる。また、エリアセンサー44を設けることで、OHT7によるフープの昇降やキャリア移載台車3によるフープの横移動が行われるキャリア移載促進装置101の内側空間への作業者の侵入を検知でき、作業者が負傷するなどの事故を未然に防止できる。また、支持部材4を筐体構造とすることで、エリアセンサー44が取り付けやすくなっている。なお、特許文献1に記載されたキャリア移載装置では、キャリア移載装置の端から端まで到達するビームを発するエリアセンサーの取り付けが困難であったという問題があった。
【0056】
(第2実施形態)
次に、
図8を参照しつつ、第2実施形態に係るキャリア移載促進装置201について説明する。なお、本実施形態の説明においては、第1実施形態との相違について主に説明する。
【0057】
図8に示すように、本実施形態に係るキャリア移載促進装置201は、隣り合う2つのロードポート6a・6bの両側に、それぞれ、仮置台2a・2bが位置するように構成されている。また、仮置台2aおよび仮置台2bは、それぞれ、ロードポート6aおよびロードポート6bに隣り合うように配置されている。なお、第1実施形態に係るキャリア移載促進装置1と同様に、キャリア移載台車3によりフープ8を持ち上げたときのフープ8(フープ8の本体)の底面レベルが、ロードポート6の載置台および仮置台2の上に置かれた状態のフープ8(フープ8のフランジ部)の上面レベルよりも低くなるように構成されている。
【0058】
以下に、キャリア移載促進装置201を利用したフープ8の搬送フローの一例についてその概要を説明する。
【0059】
まず、仮置台2aの上にOHT7がフープ8を仮置きして(ステップ(1))、搬送方向下流側に移動する(ステップ(2))(搬送方向下流側の隣り合うロードポート6aの載置台の上方に移動する)。ここで、ロードポート6aの載置台の上には処理済の別のフープ18が既に載置している状態にあるものとする。
【0060】
なお、仮置台2aの上にOHT7がフープ8を仮置きしようとする場合、コントローラ5からの信号により、キャリア移載台車3は、仮置台2aの上方位置を避けた位置に退避させられる。本実施形態では、ロードポート6bの載置台の上方位置にキャリア移載台車3は退避させられている。
【0061】
次に、ロードポート6aの載置台の上方に移動したOHT7は、載置台の上のフープ18を引き上げ、その後、フープ18を所定位置まで搬送する(ステップ(3))。この例においても、1回のOHT7の移動で、フープのプレース(フープの載置(ステップ(1)))およびピック(フープの受け取り(ステップ(3)))が可能となり、ロードポート数の多い装置を採用することなくフープの搬送待ち時間を短縮することができている(後述する第3実施形態においても同様)。
【0062】
一方、コントローラ5は、仮置台2a上の未処理のフープ8をロードポート6aの載置台上へ移載するようにキャリア移載台車3を制御する(ステップ(4))。これにより、フープ8の移載が行われる。
【0063】
本実施形態に係るキャリア移載促進装置201によると、キャリア移載台車3が走行する高さ(換言すれば、走行レール41の高さ)を低く抑えることができる。その結果、キャリア移載促進装置201の高さを全体的に低く抑えることができ、コンパクトなキャリア移載促進装置とすることができる。また、フープの昇降量が少ないため、キャリア移載台車3の動作時間を短縮でき、結果として、ロードポート6へのフープの搬送待ち時間をより短縮できる。
【0064】
(第3実施形態)
次に、
図9を参照しつつ、第3実施形態に係るキャリア移載促進装置301について説明する。なお、本実施形態の説明においては、第1実施形態との相違について主に説明する。
【0065】
図9に示すように、本実施形態に係るキャリア移載促進装置301は、相互に隣り合って配置された複数の(5つの)ロードポート6a〜6eをすべて囲うようにして設けられるものである。フープ8が仮置きされる仮置台2は、最下流側のロードポート6eに対して隣り合うように当該ロードポート6eの下流側に位置するように配置されている。
【0066】
なお、ロードポート6a〜6eのうちのいずれかのロードポート同士の間に仮置台2が配置されてもよいし(ロードポート間に仮置台があってもよいし)、最上流側のロードポート6aに対して隣り合うように当該ロードポート6aの上流側に位置するように仮置台2が配置されてもよい。
【0067】
第1実施形態に係るキャリア移載促進装置1と本実施形態に係るキャリア移載促進装置301との相違点は、ロードポート数の相違に起因する走行レール41の長さだけではなく、キャリア移載台車3によるフープ8の持上げ高さにある。本実施形態においては、キャリア移載台車3によりフープ8を持ち上げたときのフープ8(フープ8の本体81)の底面レベルH2が、ロードポート6の載置台および仮置台2の上に置かれた状態のフープ8(フープ8のフランジ部82)の上面レベルh1よりも高くされている。
【0068】
さらには、フープ8を持ち上げたときのフープ8の底面レベルH2が、ロードポート6の載置台および仮置台2の上に置かれた状態のフープ8の上面レベルh1よりも高くされている、とは、各ロードポート6a〜6eの載置台および仮置台2の上に置かれた状態のフープ8の上面レベルh1のうち最も高いレベルの上面レベルh1よりも前記底面レベルH2が高くされていることをいう。なお、本実施形態では、各ロードポート6a〜6eの載置台の上面レベルと仮置台2の上面レベルとは等しい。
【0069】
なお、走行レール41の設置レベル、キャリア移載台車3のリフト装置32のリフト量などにより、フープ8を持ち上げたときのフープ8の底面レベルH1が決まる。
【0070】
本実施形態に係るキャリア移載促進装置301によると、ロードポート6の載置台上に位置する別のフープの上を越えて、フープ8を横移動させることができる。その結果、既存の複数のロードポートが隣り合って配置されていたとしても、すべてのロードポートと仮置台との間でキャリアの移載を行うことができ、ロードポートへのキャリアの搬送待ち時間をより短縮することができる。また、本実施形態に係るキャリア移載促進装置301は、フープ8を持ち上げたときのフープ8の底面レベルH2が、置かれた状態のフープ8の上面レベルh1よりも高くされていることにより、隣接配置された既存のロードポート群へ適用し易い。
【0071】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することが可能なものである。