JP2012069825A - 搬送機構、搬送治具及び搬送台車 - Google Patents

搬送機構、搬送治具及び搬送台車 Download PDF

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Abstract

【課題】複雑な機構及び置換ガスが必要となるロードロック方式を採用しなくても、所定の雰囲気を維持したまま、ワークの搬送を行うこと。
【解決手段】互いに開口部３１，４２側を対向させて配置された処理室１２と搬送箱４１との間でワークＷを気密状態を維持しながら受け渡すワーク搬送部４０において、処理室１２の開口部３１を開閉自在、かつ、気密に蓋するとともに、搬送箱４１側に凹部３２ａを有する処理室蓋部３３と、処理室蓋部３３を処理室１２の内部側に案内するガイド機構３４と、処理室１２内に設けられた支持台１３と、搬送箱４１の開口部４２を開閉自在、かつ、気密に蓋するとともに、凹部３２ａに気密に嵌入される搬送箱蓋部４３と、処理室１２の開口部３１の周囲の前面部３１ａと搬送箱４１の開口部４２の周囲の前面部４２ａとを気密に結合する結合部５０とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、電気部品や電子部品等のワークを処理室間を移載する際、例えば乾燥状態等の所定の雰囲気を維持した状態で搬出入を行う搬送機構、搬送治具及び搬送台車に関する。
例えば、２次電池を構成する電気部品や半導体部品等のワークを処理室内で所定の処理を行う場合、処理室は一定の乾燥状態に維持される。一方、ワークを処理室間を移載する際には、気密構造を有する特殊なキャリアを用いて搬送する。
また、キャリアは、各処理室からワークを搬出入する際は、ワークが乾燥雰囲気に維持するため、２重扉を有するロードロック方式を用いた搬出入口からワークを搬出入していた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２１５３０２号公報
特許文献１に記載のロードロック方式では、２重扉を設けて雰囲気の入れ替えを行うために、機構が複雑なことや、置換のためにドライ雰囲気を再度投入する必要があり、高コストであった。
そこで、複雑な機構及び置換ガスが必要となるロードロック方式を採用しなくても、所定の雰囲気を維持したまま、ワークの搬送を行うことができる搬送機構、搬送治具及び搬送台車を提供することを目的としている。
互いに開口部側を対向させて配置された処理室と搬送箱との間でワークを気密状態を維持しながら受け渡す搬送機構において、前記処理室の開口部を開閉自在、かつ、気密に蓋するとともに、前記搬送箱側に凹部を有する処理室蓋部と、この処理室蓋部を前記処理室の内部側に案内するガイド機構と、前記処理室内に設けられたワーク支持部と、前記搬送箱の開口部を開閉自在、かつ、気密に蓋するとともに、前記凹部に気密に嵌入される搬送箱蓋部と、前記処理室の開口部の周囲の前面部と前記搬送箱の開口部の周囲の前面部とを気密に結合する結合部とを備えた。
有底筒状の収容室と、この収容室に対して同軸的に設けられた内筒体と、この内筒体の外周面に挿脱可能に設けられるとともにワークを保持する外筒体と、この外筒体の外周面に設けられ、前記収容室の開口部を開閉自在、かつ、気密に蓋する蓋部と、前記内筒体内部を軸方向に往復動自在に設けられた突出部と、この突出部に設けられ、前記外筒体に係合する係合部とを備えた。
ワークを収容するための収容室と、この収容室の側面に設けられた開口部と、基端部が前記収容室に設けられ、先端部が前記開口部から外部に突出するとともに前記開口部に対し直交する向きに延設された軸部材と、前記収容室外からの駆動により開閉するチャック機構と、前記軸部材に対し往復動自在に配置され、前記ワークを支持するためのワーク支持部材と、このワーク支持部材に設けられ、前記チャック機構の開閉により着脱される係合部と、前記ワーク支持部に設けられ、前記開口部を前記収容室の外部側から開閉自在に閉塞する蓋部とを備えた。
第１の実施の形態に係る搬送機構が取り付けられた処理機構を模式的に示す説明図。 同搬送機構によるワークの処理機構への搬入工程を模式的に示す説明図。 同搬送機構によるワークの処理機構への搬入工程を模式的に示す説明図。 同搬送機構によるワークの処理機構への搬入工程を模式的に示す説明図。 同搬送機構によるワークの処理機構への搬入工程を模式的に示す説明図。 第２の実施の形態に係る搬送治具及び第１処理室を示す断面図。 同搬送治具による第１処理室からの搬出工程を示す説明図。 同搬送治具による第１処理室からの搬出工程を示す説明図。 同搬送治具による第２処理室への搬入工程を示す説明図。 同搬送治具による第２処理室への搬入工程を示す説明図。 同搬送治具による第２処理室への搬入工程を示す説明図。 同搬送治具による第２処理室への搬入工程を示す説明図。 同搬送治具による第２処理室への搬入工程を示す説明図。 同搬送治具による第２処理室への搬入工程を示す説明図。 第３の実施の形態に係る搬送台車を示す縦断面図。 同搬送台車によるワークの収容工程を示す説明図。 同搬送台車によるワークの収容工程を示す説明図。
（実施形態１）
図１は第１の実施形態に係る搬送機構２０が取り付けられた処理機構１０を模式的に示す説明図、図２〜図５は、搬送機構２０によるワークＷの処理機構１０への搬入工程を模式的に示す説明図である。なお、後述する処理室１２及び搬送箱４１内部はいずれも乾燥雰囲気（例えば露点−６０℃）に維持されており、外部は通常の雰囲気（例えば露点−２０℃）である。また、これらの図中Ｍは作業者を示している。
処理機構１０は、床面に載置された架台１１と、この架台１１上に設けられた気密に設けられた処理室１２とを備えている。処理室１２には後述する枠体３２を支持する支持台１３が設けられている。搬送機構２０は、処理室１２側に設けられた受入機構３０と、処理室１２に対向配置されたワーク搬送部４０とを備えている。
受入機構３０は、処理室１２の前面側に設けられた開口部３１と、この開口部３１の内枠に沿って気密に嵌入された枠体３２と、この枠体３２に一体的に形成されるとともに閉塞する処理室蓋部３３と、この処理室蓋部３３を処理室１２側から支持し、開口部３１から処理室１２内部側に向かって水平方向に案内するガイド機構３４とを備えている。枠体３２の図１中右側には凹部３２ａが形成され、Ｏリング３２ｂにより後述する搬送箱蓋部４３が気密に嵌入する。
ワーク搬送部４０は、直方体状の搬送箱４１と、この搬送箱４１の前面側に設けられた開口部４２と、この開口部４２を開閉自在、かつ、気密に蓋する搬送箱蓋部４３とを備えている。搬送箱４１内部にはワークＷと、このワークＷを保持するとともに搬送箱蓋部４３に取り付けられたワーク保持部Ｈとが収容されている。なお、処理室１２の開口部３１と、搬送箱４１の開口部４２とは互いに対向配置されている。
処理室１２の開口部３１の周囲の前面部３１ａと搬送箱４１の開口部４２の周囲の前面部４２ａとは当接する気密に結合する結合部５０となる。なお、結合部５０はＯリング５１を備えている。
なお、処理室蓋部３３及び搬送箱蓋部４３の材質は、例えば、テフロン（登録商標）、ゼオノア、ＳＵＳ無垢，ＳＵＳブライト品，アルミ無垢材等もしくは、フッ素コートが施されている。これらの材質やフッ素コートが施されていると水分吸着量が少なく、内部を乾燥雰囲気に維持させることができる。
このように構成された搬送機構２０では、次のようにして、搬送箱４１内のワークＷを処理室１２内に乾燥雰囲気を維持した状態で搬入する。すなわち、図示しない搬送台車に補助されながら作業者Ｍがワーク搬送部４０の搬送箱４１を受入機構３０に近接させる。そして、図２に示すように、搬送箱蓋部４３を凹部３２ａ内に嵌入させる。同時に、処理室１２の前面部３１ａと搬送箱４１の前面部４２ａとが当接し、結合部５０を形成して気密に結合する。この時、処理室蓋部３３と搬送箱蓋部４３とは互いに密着する。
次に、図３に示すように、ガイド機構３４により処理室蓋部３３を移動させると、枠体３２を介して搬送箱蓋部４３は一体となって図中左方へ移動する。搬送箱蓋部４３にはワーク保持部Ｈが取り付けられているので、ワークＷも処理室１２内部に搬入される。なお、処理室１２の前面部３１ａと搬送箱４１の前面部４２ａとが気密に当接しているので、外気が流入することは無い。
さらに、図４に示すように、ガイド機構３４により、処理室１２の奥まで移動させると、枠体３２が支持台１３にチャックされ移動を停止する。さらに、図５に示すようにガイド機構４０が図中左方に移動し、処理室蓋部３３と分離する。この状態でワークＷへの処理が開始される。
このように、本実施の形態に係る搬送機構２０では、処理室蓋部３３と搬送箱蓋部４３とを密着させることで、外気に対する曝露部分が生じる余地を無くし、乾燥雰囲気を維持したまま、ワークＷの搬入を行うことができる。なお、搬出の場合はこの手順の逆を行う。
したがって、２重扉を設けたロードロック式を用いる必要が無く、簡易な構成で、かつ、置換ガスを用いることなく、所定の雰囲気を維持したまま、低コストでワークの搬送を行うことが可能となる。
（実施形態２）
図６は第２の実施の形態に係る搬送治具１００を示す断面図である。搬送治具１００は、第１処理室２００から第２処理室２１０へワークＷを乾燥雰囲気を維持しつつ、搬送する機能を有している。なお、図中Ｑは搬送台車を示している。
搬送治具１００は、搬送台車Ｑに支持された有底筒状の収容室１１０と、収容室１１０に対して同軸的に、かつ、気密に設けられた内筒体１２０と、この内筒体１２０内部を軸方向に往復動自在に設けられた突出部１５０と、この突出部１５０内部に設けられ、外筒体１３０を着脱自在に係合する係合部１６０とを備えている。
なお、図６中１３０は内筒体１２０の外周面に挿脱可能に設けらた外筒体、１４０は外筒体１３０の外周面に設けられ、収容室１１０の開口部１１１を開閉自在、かつ、気密に蓋する蓋部を示している。なお、外筒体１３０はその外周面においてワークＷを保持する機能を有している。
収容室１１０には、鍔部１１２が設けられ、パッキン１１３が開口部１１１の周りに配置されている。
内筒体１２０には軸方向に沿って後述するピン１６２を通過させるための溝部１２１が形成されている。外筒体１３０の内周面には後述するピン１６２が係合する孔部（不図示）が形成されている。係合部１６０は、軸方向に延びる一対の動作棒１６１と、この動作棒１６１から外径方向に突き出すピン１６２と、軸方向に延びるとともに軸方向への移動が可能で、かつ、先端が外筒体１３０の端部に対向する押し込み棒１６３（図１２参照）を備えている。
第１処理室２００は、気密に形成された筐体２０１と、この筐体２０１の開口部２０２に設けられたスライド扉２０３と、ワークＷを保持する軸状のワーク保持部２０４とを備えている。
第２処理室２１０は、図９に示すように、気密に形成された筐体２１１と、この筐体２１１の開口部２１２に設けられたスライド扉２１３と、ワークＷを保持する軸状のワーク保持部２１４とを備えている。
このように構成された搬送治具１００は、次のようにしてワークＷを第１処理室２００から第２処理室２１０に搬送する。なお、第１処理室２００の筐体２０１のワーク保持部２０４には、複数の外筒体１３０が軸方向に並んで保持されている。なお、外筒体１３０にはワークＷが保持されている。
図６に示すように、収容室１１０を第１処理室２００の開口部２０２に対向させる。次に、図７に示すように、収容室１１０の開口部１１１と第１処理室２００の開口部２０２を対向させる。このとき、収容室１１０の鍔部１１２がパッキン１１３を介して第１処理室２００の筐体２０１に密着するため、収容室１１０と第１処理室２００が連通したまま気密状態が維持される。この状態で、スライド扉２０３を開き、突出部１５０をワーク保持部２０４に突き当てる。ここで、ピン１６２を外側に開き、外筒体１３０の孔部に係合させる。
次に、図８に示すように、突出部１５０を図中右方向に移動し、外筒体１３０を内筒体１２０に嵌合させる。このとき、ピン１６２は外径側に突き出しているが、内筒体１２０に溝部１２１が形成されているので、外筒体１３０は図に示すように奥側まで移動する。これにより、外筒体１３０に設けられた蓋部１４０が開口部１１１を閉塞し、収容室１１０内は気密状態となるとともに、外気に曝されていないので乾燥雰囲気が維持される。そして、スライド扉２０３を閉じる。
次に、搬送台車Ｑにより、搬送治具１００を第２処理室２１０へ移動させる。図９に示すように、収容室１１０を第２処理室２１０の開口部２１２に対向させる。次に、図１０に示すように、収容室１１０の開口部１１１と第２処理室２１０の開口部２１２を対向させる。このとき、収容室１１０の鍔部１１２がパッキン１１３を介して第２処理室２１０の筐体２１１に密着するため、収容室１１０と第２処理室２１０が連通したまま気密状態が維持される。この状態で、スライド扉２１３を開き、突出部１５０をワーク保持部２１４に突き当てる。
ここで、図１１に示すように、ピン１６２を内側に閉じ、外筒体１３０の孔部との係合を解除する。さらに、図１２に示すように、押し込み棒１６３により、外筒体１３０の端部を押し、外筒体１３０をワーク保持部２１４へ移載する。
次に、図１３に示すように、突出部１５０を図中右方向に移動する。そして、図１４に示すように、搬送台車Ｑを第２処理室２１０から離間させ、スライド扉２０３を閉じる。
このように、本実施の形態に係る搬送治具１００では、搬送治具１００の開口部１１０と処理室の開口部を対向させ、蓋部１４０を直接処理室内に搬入するようにしているため、乾燥雰囲気を維持したまま、ワークＷの搬入を行うことができる。
したがって、２重扉を設けたロードロック式を用いる必要が無く、簡易な構成で、かつ、置換ガスを用いることなく、所定の雰囲気を維持したまま、低コストでワークの搬送を行うことが可能となる。
（実施形態３）
図１５は第３の実施の形態に係る搬送台車３００を示す縦断面図である。搬送台車３００は、ワークＷを乾燥雰囲気を維持した状態で搬送する機能を有している。
搬送台車３００は、ワークＷを収容するための収容室３１０を備えている。収容室３１０には、側面に開口部３１１が設けられるとともに底部に台車３１２が設けられている。
収容室３１０には、軸部材３２０が設けられている。軸部材３２０は、その基端部３２１が収容室３１０の内壁面に取り付けられるとともに、先端部３２２が開口部３１１から外部へ突出している。なお、軸部材３２０の軸方向と開口部３１１とは直交している。
軸部材３２０の外周面には、軸部材３２０の軸方向に往復動自在に設けられた筒状のワーク支持部材３３０が配置されている。ワーク支持部材３３０の周囲にはワークＷを着脱自在に保持する保持部３３１が形成されている。また、ワーク支持部材３３０の図中左端側に、後述するチャック機構３５０に係合される係合部３３２が形成されている。また、ワーク支持部材３３０の図中右端側には、開口部３１１を外部側から閉塞する蓋部３４０が取り付けられている。
軸部材３２０の基端部３２１側には、チャック装置３５０が軸部材３２０に対し同軸的に設けられている。チャック機構３５０は、その開閉により係合部３３２に係合・解除を行う爪部３５１と、この爪部３５１を閉じた状態で先端側に引き寄せるリンク機構３５２と、このリンク機構３５２を収容室３１０外部から駆動する回転ハンドル３５３とを備えている。
このように構成された搬送台車３００は、次のようにしてワークＷを搬送する。搬送台車３００をワークＷが載置された処理室（不図示）に搬入する。このとき、ワーク支持部材３３０は取り付けられていない。
次に、図１６に示すように、回転ハンドル３５３を廻し、爪部３５１を開いた状態で開口部３１１まで移動させる。処理室において、ワークＷが取り付けられたワーク支持部材３３０を開口部３１１に近づけ、ワーク支持部材３３０の中空部内に軸部材３２０を通す。
次に、回転ハンドル３５３を廻し、図１７に示すように、爪部３５１を閉じ、係合部３３２に係合させる。さらに、回転ハンドル３５３を廻し、爪部３５１を収容室３１０内部へ引き込む。
最終的に、図１５に示すように、蓋部３４０が開口部３１１を閉塞するまでワーク支持部材３３０を引き込む。そして、他の処理室（不図示）へと移動させる。なお、蓋部３４０の開閉を処理室で行うことにより、処理室の乾燥雰囲気を搬送台車３００の収容室３１０内部においても維持させることができる。
このように、本実施の形態に係る搬送台車３００では、処理室内に直接入り、その内部において蓋部３４０の開閉を行うことで、乾燥雰囲気を維持したまま、ワークＷの搬入を行うことができる。
したがって、２重扉を設けたロードロック式を用いる必要が無く、簡易な構成で、かつ、置換ガスを用いることなく、所定の雰囲気を維持したまま、低コストでワークＷの搬送を行うことが可能となる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１０…処理機構、１２…処理室、１３…支持台（ワーク支持部）、３０…受入機構、３１…開口部、３１ａ…前面部、３２…枠体、３２ａ…凹部、３３…処理室蓋部、３４…ガイド機構、４０…ワーク搬送部、４１…搬送箱、４２…開口部、４２ａ…前面部、４３…搬送箱蓋部、５０…結合部、５１…Ｏリング、１００…搬送治具、１１０…収容室、１１１…開口部、１２０…内筒体、１３０…外筒体、１４０…蓋部、１５０…突出部、１６０…係合部、１６１…動作棒、１６２…ピン、１６３…押し込み棒、２００…第１処理室、２０２…開口部、２０４…ワーク保持部、２１０…第２処理室、２１２…開口部、２１４…ワーク保持部、３００…搬送台車、３１０…収容室、３１１…開口部、３２０…軸部材、３３０…ワーク支持部材、３３２…係合部、３４０…蓋部、３５０…チャック装置、３５１…爪部、３５２…リンク機構。

Claims (8)

  1. 互いに開口部側を対向させて配置された処理室と搬送箱との間でワークを気密状態を維持しながら受け渡す搬送機構において、
    前記処理室の開口部を開閉自在、かつ、気密に蓋するとともに、前記搬送箱側に凹部を有する処理室蓋部と、
    この処理室蓋部を前記処理室の内部側に案内するガイド機構と、
    前記処理室内に設けられたワーク支持部と、
    前記搬送箱の開口部を開閉自在、かつ、気密に蓋するとともに、前記凹部に気密に嵌入される搬送箱蓋部と、
    前記処理室の開口部の周囲の前面部と前記搬送箱の開口部の周囲の前面部とを気密に結合する結合部とを備えていることを特徴とする搬送機構。
  2. 前記処理室蓋部又は前記搬送箱蓋部は、水分吸着量が少ない材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の搬送機構。
  3. 有底筒状の収容室と、
    この収容室に対して同軸的に設けられた内筒体と、
    この内筒体の外周面に挿脱可能に設けられるとともにワークを保持する外筒体と、
    この外筒体の外周面に設けられ、前記収容室の開口部を開閉自在、かつ、気密に蓋する蓋部と、
    前記内筒体内部を軸方向に往復動自在に設けられた突出部と、
    この突出部に設けられ、前記外筒体に係合する係合部とを備えていることを特徴とする搬送治具。
  4. 前記蓋部は、水分吸着量が少ない材料で形成されていることを特徴とする請求項３に記載の搬送治具。
  5. ワークを収容するための収容室と、
    この収容室の側面に設けられた開口部と、
    基端部が前記収容室に設けられ、先端部が前記開口部から外部に突出するとともに前記開口部に対し直交する向きに延設された軸部材と、
    前記収容室外からの駆動により開閉するチャック機構と、
    前記軸部材に対し往復動自在に配置され、前記ワークを支持するためのワーク支持部材と、
    このワーク支持部材に設けられ、前記チャック機構の開閉により着脱される係合部と、
    前記ワーク支持部に設けられ、前記開口部を前記収容室の外部側から開閉自在に閉塞する蓋部とを備えていることを特徴とする搬送台車。
  6. 前記ワーク支持部材は、前記軸部材の外周面に摺動可能に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の搬送台車。
  7. 前記チャック機構は、前記軸部材に同軸的に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の搬送台車。
  8. 前記蓋部は、水分吸着量が少ない材料で形成されていることを特徴とする請求項５に記載の搬送台車。
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