JP2006036539A - 自動材料搬送システム - Google Patents

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Abstract

【課題】 材料の搬送効率が高く、システム投資にかかる浪費を防ぐ自動材料搬送システムを提供する。
【解決手段】 本願発明の自動材料搬送システムは、複数のテーブルと、第一、第二側面に複数の搬送ポートをそれぞれ設けたストッカーとを具えてなり、且つ該複数のテーブルが該第一側面の複数の搬送ポートに接続する複数の加工センターと、該加工センターのストッカーの第二側面に設けた搬送ポートの内の少なくとも一つに接続する連続式の搬送ベルトと、 該搬送ベルトの提供する搬送ルートを利用して該ストッカーとの間において材料の搬送を行う少なくとも一以上の台車とを含み、構成される。
【選択図】 図3


Description

この発明は、自動材料搬送システムに関し、特にベルトコンベアで材料を送る自動材料搬送システムに関する。
製造技術の弛まぬ発展に伴い、半導体、もしくは光電産業において生産される材料のサイズ(ウェハとガラス基板を含む)も弛まなくサイズが多くなっている。これら材料は通常25枚を1ロットとし、カセットに載置する。その重量は人力の付加能力を明らかに超える。このため、目下、製造工場ではほとんどが自動材料搬送システム(Automated Material Handling System:AMHS)を採用してカセットの搬送を行っている。
図1Aは、従来の技術によるシングルループの自動材料搬送システムを示した説明図である。図面によれば、自動材料搬送システム10は高架方式で設けられ、単一方向に回転するレール11を含む。レール11の回りには製造工程の必要に基づいて企画し、各種機能を有する加工センター12(bay)を設ける。また、高架方式で設け、単一方向に回転するレール11上には、複数の搬送車13(Overhead Shutter、OHS)を設置し、該運搬車13内にカセットを設ける。また、搬送者13はレール11のルートに沿ってそれぞれの加工センター12の間で材料の搬送を行う。材料がそれぞれの加工センター12の間で搬送されるため、係る搬送システムは一般にInterbay搬送システムと称する。
それぞれの加工センター12内にはストッカー14と、複数のテーブル15(tool)を有する。同一の加工センター12内に設けられるテーブル15は通常製造工程上、互いに依拠する性質を有する。よって、製造工程を規格する上で加工センター12は一つの製造ユニットとみなされる。
ストッカー14は、運搬車13とテーブル15との間において材料を搬送する場合の集荷配送ステーションと、暫時保存領域を主な機能とする。従来のストッカー14は矩形の立方体を呈し、対向する長手の側面内にそれぞれ複数の搬送ポート141を設ける。短いほうの側面はレール11に接続する。中間にはクレーンを設け、それぞれの搬送ポート141の間で材料の搬送を行う。
ストッカー14はレール11に接近した一つ、もしくは二つの搬送ポート141a、141bを運搬車13に対して材料搬送の入出力ポートとする。その他搬送ポート141はそれぞれテーブル15と接続し、テーブル15とストッカー14との間において材料を搬送する入出力ポートとする。
従来の単一方向回転材料搬送システムは、回転方向のみに回転するレールを提供する。よって、台車の制御と搬送の規制が容易であって、多くの業者が採用している。但し、次に掲げるように、多くの欠点が尚も存在する。
A.搬送効果が好ましくない。従来の技術は単一方向の搬送しか提供できない。例えば再加工(rework)のように製造工程の必要によって加工センターに戻し作業を行わなければならない場合、台車が直接バックできないため全体のレールのルートを回って初めて本来の加工センターに戻り再加工が行われる。従って、従来の技術は搬送効果が好ましくない。
B.従来の技術を長距離の単一方向Interbay搬送に応用した場合、風車をリターンさせる問題が発生する。生産工場におけるレイアウトの規格において、加工センターに単一方向の長距離方式を用いなければならない場合、従来の単一方向回転では風車がリターンする問題が発生する。台車を配送する規格において風車がリターンする時間も考慮しなければならない。
C.従来の技術を段落的なInterbay搬送に応用した場合、設備投資のコストが高くなる。図2に開示するようにInterbay搬送が段落式の伝送であった場合、全体の搬送システムは複数の互いに独立した加工センターを設けるように企画する。これら独立した加工センターの間では材料の搬送を行う必要がない。分別する便宜を図るために、異なる加工センター12の数字の後ろに異なるアルファベットを表示する。従来の技術による単一方向回転の搬送システム10は一つの完全なシステムである。よって、それぞれの独立した加工センターの間(点線で囲んだ領域)は、システムの設備投資の浪費となる。
D.従来の技術はシステムの台車の数量の制限を受け、処理待ち材料(Working In Process,WIPと称する)の暫時保存領域とすることができない。
E.従来の技術において、搬送する方向は固定的なものである。よって、搬送方向の変更、もしくは双方向搬送の機能を提供することができない。
この発明は材料の搬送効率を高めることのできる自動材料搬送システムを提供することを課題とする。
またこの発明は、空車がリターンする問題を改善する自動材料搬送システムを提供することを課題とする。
またこの発明は段落式Interbay搬送に応用する場合、それぞれの独立した加工センターの間のシステム投資にかかる浪費を防ぐ自動材料搬送システムを提供することを課題とする。
またこの発明は比較的多数の暫時保存領域を提供し、処理待ち保存材料の暫時保存領域に提供することのできる自動材料搬送システムを提供することを課題とする。
またこの発明は双方向搬送の機能を提供し、選択的な材料の搬送を実現する自動材料搬送システムを提供することを課題とする。
そこで、本発明者は従来の技術に見られる欠点に鑑み鋭意研究を重ねた結果、複数のテーブルと、第一、第二側面に複数の搬送ポートをそれぞれ設けたストッカーとを具えてなり、且つ該複数のテーブルが該第一側面の複数の搬送ポートに接続する複数の加工センターと、
該加工センターのストッカーの第二側面に設けた搬送ポートの内の少なくとも一つに接続する連続式の搬送ベルトと、
該搬送ベルトの提供する搬送ルートを利用して該ストッカーとの間において材料の搬送を行う少なくとも一以上の台車とを含んでなる自動材料搬送システムによって課題を解決できる点に着眼し、かかる知見に基づいて本発明を完成させた。
以下、この発明について具体的に説明する。
請求項1に記載する自動材料搬送システムは、複数のテーブルと、第一、第二側面に複数の搬送ポートをそれぞれ設けたストッカーとを具えてなり、且つ該複数のテーブルが該第一側面の複数の搬送ポートに接続する複数の加工センターと、
該加工センターのストッカーの第二側面に設けた搬送ポートの内の少なくとも一つに接続する連続式の搬送ベルトと、
該搬送ベルトの提供する搬送ルートを利用して該ストッカーとの間において材料の搬送を行う少なくとも一以上の台車とを含む。
請求項2に記載する自動材料搬送システムは、請求項1におけるストッカーの第一、第二側面との間に、該搬送ポートとの間において材料の搬送を行う搬送機を設ける。
請求項3に記載する自動材料搬送システムは、請求項1における材料が1ロットを単位としてカセット内に収納され、更に該台車によって搬送される。
請求項4に記載する自動材料搬送システムは、請求項1における連続式の搬送ベルトが高架式で設けられ、且つ天井、及び該ストッカーの第二側面によって支持される。
請求項5に記載する自動材料搬送システムは、請求項1におけるストッカー内の搬送ポートには、垂直方向の対応する位置に複数の暫時保存領域を設ける。
請求項6に記載する自動材料搬送システムは、請求項1における材料搬送システムが第一加工センターと第二加工センターを含んでなり、該第一加工センターのストッカーの第二側面に双方向搬送ポートを設け、
該第二加工センターのストッカーの第二側面に双方向搬送ポートを設け、
該連続式の搬送ベルトが、二つの該双方向搬送ポートとの間において双方向搬送を行う。
請求項7に記載する自動材料搬送システムは、請求項1における二つの加工センターがいずれも同様の製造工程を提供し、互いに製造工程のサポートを行い、且つ暫時保存空間を提供する。
請求項8に記載する自動材料搬送システムは、請求項6における第一加工センターが前工程を提供し、前期第二加工センターが後工程を提供し、該第二加工センターの材料に再加工を行う必要がある場合、該第一加工センターに該連続式の搬送ベルトで逆方向に搬送して再加工を行う。
請求項9に記載する自動材料搬送システムは、請求項6における材料搬送システムが、更にプログラマブルロジックコントローラと、インターロック装置を含み、該プログラマブルロジックコントローラによって該第一加工センターと該第二加工センターの信号を連結し、該インターロック装置によって該第一加工センターと該第二加工センターとの間の搬送ベルトの搬送方向を制御する。
請求項10に記載する自動材料搬送システムは、複数のテーブルと、第一、第二側面に複数の搬送ポートをそれぞれ設けたストッカーとを具えてなり、且つ該複数のテーブルが該ストッカーの第一側面の複数の搬送ポートに接続する複数の独立した加工センター領域と、
該加工センター領域内に設けられ、該加工センターのストッカーの第二側面に設けた搬送ポートの内の少なくとも一つに接続する複数の段落式の搬送ベルトと、
該段落式の搬送ベルト上に位置し、該搬送ベルトの提供する搬送ルートを利用して該ストッカーとの間において材料の搬送を行う複数の台車とを含む。
請求項11に記載する自動材料搬送システムは、請求項10におけるストッカーの第一側面と第二側面との間に、該搬送ポートとの間において材料の搬送を行う搬送機を設ける。
請求項12に記載する自動材料搬送システムは、請求項10における材料が1ロットを単位としてカセット内に収納され、更に該台車によって搬送される。
請求項13に記載する自動材料搬送システムは、請求項10における連続式の搬送ベルトが高架式で設けられ、且つ天井、及び該ストッカーの第二側面によって支持される。
請求項14に記載する自動材料搬送システムは、請求項10におけるストッカー内の搬送ポートには、垂直方向の対応する位置に複数の暫時保存領域を設ける。
請求項15に記載する自動材料搬送システムは、請求項10における段落式の搬送ベルトが、単一方向の搬送を行う。
請求項16に記載する自動材料搬送システムは、請求項10における段落式の搬送ベルトが、双方向の搬送を行う。
本願発明の自動材料搬送システムは、材料の搬送効果を高めるとともに、システムを構築するコストを節減し、且つ材料の搬送効果を高めるといった効果を有する。
本願発明は、ベルトコンベアで材料を送る自動材料搬送システムを提供するものであって、複数のテーブルと、第一、第二側面に複数の搬送ポートをそれぞれ設けたストッカーとを具えてなり、且つ該複数のテーブルが該第一側面の複数の搬送ポートに接続する複数の加工センターと、該加工センターのストッカーの第二側面に設けた搬送ポートの内の少なくとも一つに接続する連続式の搬送ベルトと、該搬送ベルトの提供する搬送ルートを利用して該ストッカーとの間において材料の搬送を行う少なくとも一以上の台車とによって構成し、材料の搬送効果を高めるとともに、材料の搬送効果を高めるといった目的を実現するものである。
係る構成の自動材料搬送システムについて、その構造と特徴を説明するために、図面を参照にして以下に詳述する。
図3にこの発明による自動材料搬送システム30の第一の実施例を開示する。図面によれば自動材料搬送システム30は、複数の加工センター31と、連続式の搬送ベルト32と、複数の台車33とを含む。生産工場における製造工程を自動化する上で、工場内部の加工センター31にアレンジする方式は製造工程の規格によって決める。材料の搬送の便宜を図るため、加工センター31は通常、ライン性配列か、もしくは環状配列を採用し、それぞれの加工センター31を製造ユニットとみなす。その内部は複数のテーブル34とストッカー35によって構成される。これらテーブル34は製造工程上において通常、ある程度の互いに依頼する性質を有し、製造過程の規格上一つの製造ユニットと見なす。
ストッカー35は、矩形の立方体を呈し、対向する長手の側面を第1側面351、及び第2側面352とする。ストッカー35の第1側面351、及び第2側面352には、それぞれ複数の搬送ポート353を設ける。これら搬送ポート353は、単一方向搬送ポートか、もしくは双方向搬送ポートとすることができる。両側面の間には搬送機36(crane)を設けて、搬送ポート353とテーブル34との間の材料の搬送を行う。第2側面353には、少なくとも1以上の搬送ポート353が連続式の搬送ベルト32に連結して台車33と搬送ポート353との間で材料の搬送を行う。運搬機36はそれぞれの搬送ポート353間の材料の搬送を行う。よって、ストッカー35は加工センター31内の材料搬送の配送ステーションとすることができる。
また、それぞれの搬送ポート353は垂直方向の対応する位置に複数の暫時保存領域37(図4参照)を設け、材料を搬送ポート353と座印字保存領域36との間で搬送する。従ってストッカー31は加工センター31内において、材料を製造作業に投入する場合の暫時保存領域とすることができる。
連続式搬送ベルト32は、直線状か、もしくは単一方向回転する環状であってもよく、ストッカー35の第2側面352に接続する。第2側面352はストッカー35の対向する長手の側面であるため、連続式のベルト32を高架方式で天井4に架設する場合、ストッカー35の第2側面352が支持力を提供(図5参照)し、搬送ベルト32の安定性を高めることができる。仮に、ストッカー35の短い側面に搬送ベルト32を接続すると、提供される支持面積と支持力が小さく、搬送ベルト32の安定性が低くなる。
複数の台車33はカセットを搬送するものであって、カセット内には材料を収納する。台車33は返送ベルト33の提供する搬送ルート上を移動してそれぞれの加工センター31間の材料の搬送を行う。
図6にこの発明の第2の実施例を開示する。図面によれば、自動材料搬送システム60は第一加工センター61と、第二加工センター62を含む。第一加工センターはストッカー63の第二側面632に双方向の搬送ポート64を設け、第二加工センター62のストッカー63の第二側面632に双方向の搬送ボート64を設ける。連続式の搬送ベルト65はこの二つの搬送ボート64の間において双方向の搬送を行う。二つの加工センター61、62の提供する製造工程が同様であった場合、二つの加工センター61、62の間において互いに製造工程をバックアップし、且つ暫時保存空間を提供することができる。その実施方式を次に説明する。
第一加工センター61のライン上の生産能力が極限に達し、第二加工センター62がスタンバイの状態にある場合、第一加工センター61に暫時保存された材料は両加工センター61、62間の搬送ベルト65を介して材料を第二加工センター62に搬送し、製造工程の作業を行う。このため、両加工センター61、62の生産能力を最高の状態で発揮することができ、全体的な生産の効率を高めることができる。逆に第二加工センター62のライン上の生産能力が極限に達し、第一加工センター61がスタンバイ状態にあった場合、両加工センター61、62間の搬送ベルト63を介して材料を第一加工センター61に搬送して製造工程の作業を行う。
また、第二の実施例は二つの異なる製造工程を行う加工センターに応用することができる。例えば第一加工センター61が前工程を行い、第二加工センター62が後工程を行い、第二加工センター62の材料を再加工する場合、両加工センター61、62間の搬送ベルト65を介し材料を第一加工センター61に搬送して再加工を行う。
また、搬送ベルト65が双方向の搬送を行う場合にエラーが発生しないように、この発明では搬送システムにプログラマブルロジックコントローラ(PLC)66、及びインターロック装置67を設け、第一加工センター61と第二加工センター62の信号を連結し、第一加工センター61と第二加工センター62間の搬送の方向を制御するようにしてもよい。
図7にこの発明の第3の実施例を開示する。第3の実施例は段落式のInterbayに応用する自動材料搬送システム70であって、複数の独立した加工センターエリア71a,71bと、複数の段落式の搬送ベルト72a、72bと、複数の台車73a,73bを含む。
加工センターエリア7a、71bは互いに独立していて、その内部には少なくとも一以上の加工センター71と、段落式の搬送ベルト72を含む。それぞれの加工センター71は複数のテーブル74とストッカー75とを有する。段落式の搬送ベッド72はストッカー75の第二側面752に設けられた、少なくとも1以上の搬送ポート753に接続し、搬送ベッド72の提供する搬送ルートによってストッカー75と台車73との間の材料伝送を行う。
段落式のInterbay材料伝送の過程において、材料は加工センター領域71内において加工作業が完成し、その他加工センター領域71に再度搬送して、加工作業を行う必要がない。よって、この発明のそれぞれの段落式搬送ベルト72の間は、それぞれ独立しているため接続する必要がない。搬送システムは加工センター領域71の間において浪費を発生させない。また、それぞれの段落式搬送ベルト72の間は互いに独立しているため、搬送方向を単一搬送か双方向搬送に設計することができる。従って、この発明は搬送の規格において従来の技術に比して選択性を有する。
以上はこの発明の好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の特許請求の範囲に属するものとする。
従来の技術による単一方向回転式の自動材料搬送システムの説明図である。 従来の技術を段落式のInterbay搬送に応用した例を示した説明図である。 この発明による自動材料搬送システムの構造を示した説明図である(実施例1) この発明におけるストッカーの側面説明図である(実施例1) この発明における搬送ベルトを天井とストッカーで支持する状態を示した説明図である。 この発明による自動材料搬送システムの他の構造を示した説明図である(実施例2)。 この発明による自動材料搬送システムのその他構造を示した説明図である(実施例3)。
符号の説明
10 自動材料搬送システム
11 レール
12 加工センター
13 搬送車
14 ストッカー
141 搬送ポート
15 テーブル
30 自動材料搬送システム
31 加工センター
32 搬送ベルト
33 台車
34 複数のテーブル
35 ストッカー
351 第1側面
352 第2側面
353 搬送ポート
36 運搬機
37 暫時保存領域
4 天井
60 動材料搬送システム
61 第一加工センター
62 第二加工センター
63 搬送ベルト
632 第二側面
64 搬送ボート
65 搬送ベルト
66 プログラマブルロジックコントローラ
67 インターロック装置
70 自動材料搬送システム
71 加工センターエリア
72 複数の段落式の搬送ベルト
73 台車
74 テーブル
75 ストッカー
752 第二側面
753 搬送ポート

Claims (16)

  1. 複数のテーブルと、第一、第二側面に複数の搬送ポートをそれぞれ設けたストッカーとを具えてなり、且つ該複数のテーブルが該第一側面の複数の搬送ポートに接続する複数の加工センターと、
    該加工センターのストッカーの第二側面に設けた搬送ポートの内の少なくとも一つに接続する連続式の搬送ベルトと、
    該搬送ベルトの提供する搬送ルートを利用して該ストッカーとの間において材料の搬送を行う少なくとも一以上の台車とを含むことを特徴とする自動材料搬送システム。
  2. 前記ストッカーの第一、第二側面との間に、該搬送ポートとの間において材料の搬送を行う搬送機を設けることを特徴とする請求項1に記載の自動材料搬送システム。
  3. 前記材料が1ロットを単位としてカセット内に収納され、更に該台車によって搬送されることを特徴とする請求項1に記載の自動材料搬送システム。
  4. 前記連続式の搬送ベルトが高架式で設けられ、且つ天井、及び該ストッカーの第二側面によって支持されることを特徴とする請求項1に記載の自動材料搬送システム。
  5. 前記ストッカー内の搬送ポートには、垂直方向の対応する位置に複数の暫時保存領域を設けることを特徴とする請求項1に記載の自動材料搬送システム。
  6. 前記材料搬送システムが第一加工センターと第二加工センターを含んでなり、該第一加工センターのストッカーの第二側面に双方向搬送ポートを設け、
    該第二加工センターのストッカーの第二側面に双方向搬送ポートを設け、
    該連続式の搬送ベルトが、二つの該双方向搬送ポートとの間において双方向搬送を行うことを特徴とする請求項1に記載の自動材料搬送システム。
  7. 前記二つの加工センターがいずれも同様の製造工程を提供し、互いに製造工程のサポートを行い、且つ暫時保存空間を提供することを特徴とする請求項6に記載の自動材料搬送システム。
  8. 前記第一加工センターが前工程を提供し、前期第二加工センターが後工程を提供し、該第二加工センターの材料に再加工を行う必要がある場合、該第一加工センターに該連続式の搬送ベルトで逆方向に搬送して再加工を行うことを特徴とする請求項6に記載の自動材料搬送システム。
  9. 前記材料搬送システムが、更にプログラマブルロジックコントローラと、インターロック装置を含み、該プログラマブルロジックコントローラによって該第一加工センターと該第二加工センターの信号を連結し、該インターロック装置によって該第一加工センターと該第二加工センターとの間の搬送ベルトの搬送方向を制御することを特徴とする請求項6に記載の自動材料搬送システム。
  10. 複数のテーブルと、第一、第二側面に複数の搬送ポートをそれぞれ設けたストッカーとを具えてなり、且つ該複数のテーブルが該ストッカーの第一側面の複数の搬送ポートに接続する複数の独立した加工センター領域と、
    該加工センター領域内に設けられ、該加工センターのストッカーの第二側面に設けた搬送ポートの内の少なくとも一つに接続する複数の段落式の搬送ベルトと、
    該段落式の搬送ベルト上に位置し、該搬送ベルトの提供する搬送ルートを利用して該ストッカーとの間において材料の搬送を行う複数の台車とを含むことを特徴とする自動材料搬送システム。
  11. 前記ストッカーの第一側面と第二側面との間に、該搬送ポートとの間において材料の搬送を行う搬送機を設けることを特徴とする請求項10に記載の自動材料搬送システム。
  12. 前記材料が1ロットを単位としてカセット内に収納され、更に該台車によって搬送されることを特徴とする請求項10に記載の自動材料搬送システム。
  13. 前記連続式の搬送ベルトが高架式で設けられ、且つ天井、及び該ストッカーの第二側面によって支持されることを特徴とする請求項10に記載の自動材料搬送システム。
  14. 前記ストッカー内の搬送ポートには、垂直方向の対応する位置に複数の暫時保存領域を設けることを特徴とする請求項10に記載の自動材料搬送システム。
  15. 前記段落式の搬送ベルトが、単一方向の搬送を行うことを特徴とする請求項10に記載の自動材料搬送システム。
  16. 前記段落式の搬送ベルトが、双方向の搬送を行うことを特徴とする請求項10に記載の自動材料搬送システム。
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