JP4182521B2 - 容器の一時的搬入、留置、搬出用装置 - Google Patents

Description

【技術分野】
【０００１】
この発明は、形状が一定している容器を自動的に搬入、留置、搬出する装置に関する。詳しくは、精密電子部品用平板状物を清浄状態に収納した容器を一時保管するためのもので、その保管用筺体内には多数の棚段を形成したものとなし、各棚段に対する搬入、留置、搬出などの全ては自動制御で行われる。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハや液晶表示板用基板などの平板状物である精密電子部品は、フォトレジストの塗布、薄膜蒸着、酸化膜や硝化膜の作成、エッチング、熱処理などの種々の製造ステップや、検査ステップが行われる。これら各製造ステップや検査ステップでは、被処理平板状物は清浄容器に収納して搬送されるが、各ステップに於ける処理時間が一定でなく異なるため、滞留を余儀なくされるステップでは棚を設けて上記清浄容器を一時保管させたり、処理速度の遅いステップは複数列に分けて並行処理させたりして、各ステップでの待ち時間をできるだけ少なくするよう工夫がなされている。ところで、半導体製造工程用の清浄容器は人が手に持てる大きさに設計され、専ら人手によって棚に保管されるのであるが、精密電子部品はゴミなどの異物を嫌うため、搬送、一時保管といえども人手に頼らないで自動化するのが好ましい。
【０００３】
装置最下部に、カセットから半導体ウエハを移載するドッキングステーションを２式備え、それらの間に上下方向の搬送用空間と、その空間の左右両側で且つドッキングステーションの上方に複数個の棚段を配した構造をなし、カセットムーバがカセットを掴んで上記空間を搬送して、ドッキングステーションに載置するようになした半導体デバイス用基板を搬送する中・小型のカセット自動保管装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、この特許文献１に記載の上下左右方向駆動用カセットムーバは、１本の左右方向へ可動な垂直支柱からなり、清浄容器の上部把持部を掴み、装置の下方で片持ちする１本のエンドエフェクタをエレベータとして備えた構造となっている。従って、１本の支柱では、重いカセット（容器）を把持したまま移動を開始或いは停止させる場合、大きな慣性モーメントが働いて揺動や振動を発生させ、またこれらを容易に停止させることができないために、搬送スピードを上げることができなかったり、また移載ステージに正確に載置できない等の不具合がある。更に、カセットムーバはカセット上部側の突起を掴む構造となっているため、突起を掴んだときにカセット上面が膨らむ方向に変形して、カセットの容積が増加し、カセット内の内圧が低下して、蓋を開ける際に外気が流入し、これにより塵埃が流入したりする影響を受ける問題があった。
【特許文献１】
特開平２００１−２９８０６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は容器運搬の際に、その把持手段が容器を変形させたりして内容物に影響を与えたりすることのない容器の一時的搬入、留置、搬出の自動化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、蓋をした内部に精密電子部品を清浄状態に収納する容器の一時的搬入、留置、搬出用装置において、前後左右両脇に支柱を使用した筐体を作成し、該筐体の前面側支柱間には支持梁を水平方向の上下動可能となるように取り付けると共に、該支持梁には後面側支柱側に突出した左右一対の保持用フィンガを備えた搬送機を左右動可能となるように取り付け、一方、高さ方向へ容器を載置させるための棚板を容器の高さ寸法より大なる間隔で垂直方向に複数個配設させると共に、各棚板上には容器底面に設けられる凹みに契合してその載置位置を決める位置決めピンを突出させ、かつこれにより容器が棚板上方へ離間した状態で載置されるものとなし、他方、前記搬送機の突出した左右一対の保持用フィンガの対向間距離を拡大縮小させるものとなし、該左右一対の保持用フィンガを前記棚板上へ載置された容器底面の左右両側から差し入れ、該容器底面の左右側縁箇所に当接させるか、若しくは容器の左右両側面壁に設けられた鍔体の下面部へ当接させ、これにより容器を持ち上げ、棚板上へ載置させたり取り出したりするようになす。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、蓋をした内部に精密電子部品を清浄状態に収納する容器の一時的搬入、留置、搬出用装置において、前後左右両脇に支柱を使用した筐体を作成し、該筐体の前面側支柱間には支持梁を水平方向の上下動可能となるように取り付けると共に、該支持梁には後面側支柱側に突出するとともに上面にフラットな面を有する左右一対の保持用フィンガを備えた搬送機を左右動可能となるように取り付け、一方、容器の奥行き寸法より大ならしめた奥行きを持ち、高さ方向へ容器を載置させるための棚板を容器の高さ寸法より大なる間隔で垂直方向に複数個配設させると共に、各棚板上には容器底面に設けられる凹みに契合してその載置位置を決める位置決めピンを突出させ、かつこれにより容器が棚板上方へ離間した状態で載置されるものとなし、他方、前記搬送機の突出した左右一対の保持用フィンガの対向間距離を拡大縮小させるものとなし、該左右一対の保持用フィンガを左右動させて棚板と容器の間の隙間を通して前記棚板上へ載置された容器底面の左右両側から差し入れ、前記フラットな面を該容器底面の左右側縁箇所に当接させるか、若しくは容器の左右両側面壁に設けられた鍔体の下面部へ当接させ、その後容器を持ち上げて位置決めピンとの契合を解除し、左右動させながら棚板上へ載置させたり取り出したりするものとなす。
【０００８】
以下に、この発明の実施の形態を図面に従って説明する。
図１は装置全体の一部切り欠き正面図、図２は図１の左側を切除した状態の一部切り欠き斜視図、図３は図１の背面側から見た状態の要部説明図である。
各図に於いて、１は本実施例に係る容器の一時的搬入、留置、搬出用装置であり、２は該装置１を形成する筺体であって、左右両脇に夫々れ対向状態に２本の支柱３、３、３、３を使用して一定容積、例えば縦、横、高さ寸法凡そ１ｍ×２ｍ×３ｍのものに作成されたものである。４は上記筺体２の前面側支柱３、３間に跨設させる支持梁であり、該支持梁４の左右両側端部に於ける係合部材５、５が上記支柱３、３の対向する内面の縦方向に穿設した細溝３ａ、３ａ内に係合されて、次述する駆動手段で上下移動されるようになっている。即ち、６、６は支柱３、３の対向する内面側上部に取り付けてなる一対のモータであって、各モータのプーリ６ａ、６ａと対応する他の支柱３、３の箇所には滑車７、７が取り付けてある。
【０００９】
８、８は前記支持梁４の上下動を案内する支柱３、３と対向する反対側支柱３、３に対し、これと同様に各支柱３、３の対向する内面の縦方向へ穿設した細溝３ａ、３ａ内に係合されて上下動させられるバランス用荷重体であり、夫々れは前記支持梁４と後述する搬送機を含む全体重量を二分した重量でバランスする如くなさしめると共に、両者間をベルト９、９で連結したものとなされている。而して、モータ６、６の比較的小馬力の駆動で搬送機の取り付けられた支持梁４の上下動作用が行われるようになしてある。
【００１０】
１０は上記の上下動する如く構成した支持梁４の水平方向を、適宜往復移動する如く取り付けしめた搬送機であって、該構成は図３に見られる通り支持梁４の長さ方向内部へネジ軸１１を設け、該ネジ軸１１をその片端に取り付けたモータ１２で駆動されるようになさしめるのである。即ち、搬送機１０はネジ軸１１に取り付けたモータ１２の正転或いは逆転で、支持梁４の長さ方向をイ、ロの左右動させられるものとなる。
【００１１】
ここに、搬送機１０は、一定大きさ（縦、横寸法凡そ３０ｃｍ×５０ｃｍ）となした台板１０ａの裏面側に、上記ネジ軸１１と螺合する雌ネジ体（図示せず）を取り付けたものとなし、且つその前面側には容器を保持するべく一対の保持用フィンガ１３、１３をその水平方向で対向間距離Ｌが拡大したり、縮小したりするように取り付けしめるのであり、これは図４に示す如き構成によって行われる。
【００１２】
即ち、図４で、Ａは図３に見られる搬送機１０の前面カバー１０ｂを取り除いた説明図であり、該図で１４はピン１５を支点に揺動自在となされるレバー棹、１６、１６は上記レバー棹１４の支点となるピン１５を等距離間に挟んで上下箇所に取り付けられる作動棹であり、各作動棹１６、１６の先端はピン１５を点対称のＬ状部１６ａ、１６ａに形成したものとなし、該Ｌ状部１６ａ、１６ａを通過する線（図示一点鎖線１７‘）は前面カバー１０ｂに穿設したスリット１７の直線上と一致するものとなすのであり、またＬ状部１６ａ、１６ａには夫々れ容器の保持用フィンガ１３、１３を取り付け、且つ各保持用フィンガ１３、１３は前面カバー１０ｂのスリット１７を通過させると共に、スリット上面から一定長（凡そ３０ｃｍ程度）の突出状態となるようにするのである。
【００１３】
なお、１８は上記レバー棹１４がピン１５を支点にしてハ、ニ方向へ揺動作動させられるためのエアーシリンダであって、片端を台板１０ａに揺動自在に固定させ、他端のピストンロッド１８ａはレバー棹１４の下端部へ自由止着させるのである。本図のＢはエアーシリンダ１８を作動させて、即ちピストンロッド１８ａが一定距離突出されることにより、レバー棹１４がハ方向に揺動して左右のＬ状部１６ａ、１６ａの対向間距離Ｌが一点鎖線１７’上で狭められ、これにより前面カバー１０ｂ側で保持用フィンガ１３、１３が前面カバー１０ｂのスリット１７内を内向きに摺動して容器１９を保持する状態を示すものである。
【００１４】
本実施例に於いて、上記搬送機１０の保持用フィンガ１３、１３は筺体２内方へ向かって突出する如くなして支持梁４に取り付けるのであり、該保持用フィンガ１３、１３の突出側には即ち、上下動する支持梁４の対向側の筺体２内には多数の容器１９を受け入れ且つこれら容器１９を一時的に留置させておくための棚板２０が設置されるのであり、具体的には後方側支柱３、３間に壁板２１を取り付け、該壁板２１に対し棚板２０の多数を並設するのである。
【００１５】
上記の並設に際して各棚板２０は筺体の上下方向へ容器の高さ寸法ｈより少し大なる間隔寸法Ｈを有するものになし、且つ各棚板２０は後述する移載及び搬出の点から、高さ方向へ一列設けるだけでなく、専ら横方向へ複数列に並設させるのである。本図の実施例（図１、図２）では二列に並設したものであり、斯有る配列にするとき隣接する列間の距離Ｗは容器１９の横巾寸法ｗよりやや大なる寸法となされるのである。
【００１６】
なお、図面で２２は棚板２０上に設けた位置決めピンであって、容器１９の底面部に設けた円錐状の凹み（図示せず）と対合することにより、棚板２０上に於ける容器１９の的確な位置決めが自動的に行われるものとなる。又これにより容器１９は棚板２０上へ少し持ち上げられた状態に載置されるものとなり、これは後述する移載や搬出の際の保持用フィンガ１３、１３の差し入れによる持ち上げを容易ならしめる上に優れる。
【００１７】
上記容器１９に市販の一般容器を使用し且つウエハなどの被処理物を収納したものでは、その重量は凡そ１０kg程度のものであり、これを搬送機１０の保持用フィンガ１３、１３上に支持させて支持梁４の長さ方向でイ、ロの左右動させながら容器１９の搬入、留置、搬出などを行うとき、支持梁４は動的偏荷重によりその水平状態や上下動作に悪影響の及ぼされるものとなるが、本実施例では図５に示す如く支持梁４の端縁部に於ける係合部材５として、金属板材を多段に屈曲させた折り返し型歪吸収部材２３を取り付け、該折り返し型歪吸収部材２３を介して支柱３に穿設した細溝３ａ内と係合させるのであり、具体的には該図に見られる通り、折り返し型歪吸収部材２３に対し、内周面にボールベアリング２４を有する滑動体２５をボルトネジ２６で取り付け、該滑動体２５が細溝３ａに止着されているレール部材２７を抱くようにした構成にする。
【００１８】
上記実施例では支持梁４の片端のみに折り返し型歪吸収部材２３を取り付けたものを示したが、他端側の係合部材５も同様に実施することも差し支えない。該折り返し型歪吸収部材２３は支持梁４と支柱３との滑動案内箇所で考慮されるのであり、バランス用荷重体８が支柱３によって案内される滑動箇所に対しては考慮される必要はない。即ち、図３で見られる通りバランス用荷重体８の係合部材５は、その側端に取り付けた滑動体２５‘を支柱３のレール部材２７に対し直接的な嵌合状態となすのである。
【００１９】
なお、図面で２８は筺体２内の下部に配置したロードポート（ドッキングステーション）であり、筺体２内へ随時搬入される容器１９は上記棚板２０上へ適宜載置されて一時的に貯留されるものとなるが、適時該ロードポート２８のステージ２８ａ上に移載させて必要な処理や検査用に供されるものとなすのである。また、２９は上記構成に係る装置全体の作動及び容器１９の取り扱い指令などを行わしめるための制御装置である。
【００２０】
次に使用例及び作動について説明する。
装置外部から吊下式自動搬送台（図示せず）等で、筺体２内の最上部の棚板２０の１つへ被処理物の収納された容器１９が搬入載置される。而して、該容器１９は支持梁４の上下動及び該支持梁４上の搬送機１０の作動により、ロードポート２８のステージ２８ａ上へ搬送させ、該ロードポート２８上で順次内部の被処理物を取り出しながら必要な処理が行われるようになし、これらの処理全てが完了すると再び支持梁４及び搬送機１０の作動で最上部の他（ｎ）の棚板２０上へ戻し、該所から他所へ別途吊下式自動搬送台（図示せず）などによる搬出が行われるように待機させるのである。ところで、ロードポート２８のステージ２８ａ上に載置した容器１９の処理作業が未だ終了しない時点では、上記の支持梁４及び搬送機１０は最上段で容器が搬入されて載置される棚板２０（図示例でｍ）上の容器を、随時他の空き棚板上へ移し替えるようにするのであり、これにより搬入用の棚板（ｍ）は常に次の容器の搬入が支障なく行える状態になしておく。
【００２１】
今若し、上記作業で搬入箇所（ｍ）の棚板を予め定められた一定時間内に空き状態とすることが困難な場合には、同じく最上段で隣接する別の棚板を予備用として使用するのであり、このことは上記した搬出用に載置させる棚板（ｎ）についても同様であって、棚段を図示例以外の三列、四列などに設計する使用態様の採用で対応するものとなる。
【００２２】
さて、搬送機１０がその保持用フィンガ１３、１３上へ容器１９を保持する部分は、概ね容器１９の左右両側壁面の下端部或いは容器底面部箇所とするのであり、即ち図２に見られる如き保持用フィンガ１３、１３上面をフラットになしたものでは容器１９の底面部に於ける凡そ両端縁箇所へ当接させて持ち上げるようになすのであり、これに対し図３に見られる如き保持用フィンガ１３、１３を断面Ｌ字状に形成したものでは、容器１９に於ける左右両側壁面下方の角部を保持用フィンガ１３、１３の断面Ｌ字状のアングルと一致させるようにして保持するのである。なお、市販の容器の形態によっては左右両側壁面に対し手持ち用などのために水平方向へ少し突出させた鍔体などを取り付けたものがあり、このものの容器の使用では当該鍔体の下方を保持用フィンガ１３、１３を当接させることにより保持が可能となる。
【００２３】
一方、各棚板２０上面やロードポート２８のステージ２８ａ上面には、夫々れ３個の位置決めピン２２が垂直上方へ凡そ３ｃｍ程度の突出状態に設けてあり、他方各容器１９の底面部には上記位置決めピン２２と対応する３箇所を円錐状の凹み（図示せず）に形成することにより、容器１９を保持してなる保持用フィンガ１３、１３が上記位置決めピン２２上でその保持を解放するとき、容器はその定められた適正位置へ自動的に位置決めされて載置されるものとなる。
【００２４】
上記の載置状態では棚板２０上面やロードポート２８のステージ２８ａ上面と、位置決めピン２２に載置される容器１９の底面部間には凡そ１ｃｍ程度の隙間Ｓ（図１参照）が生ずるものとなるのであり、従って次にこれら載置状態に於ける容器１９の取り出しでは該隙間Ｓを利用して、搬送機１０の保持用フィンガ１３、１３を差し入れ、容器底部の保持を容易に行うようになすことができ、容器底部からの持ち上げに何ら支障の無い円滑な実施が可能となる。
【００２５】
上記実施例では位置決めピンの使用で位置決めと同時に隙間Ｓが形成されることにより、容器底面部に対する保持用フィンガ１３、１３の差し入れを可能にしたものについて説明したが、容器の左右両側壁面の底面部より少し上方箇所に対し、短冊板状の鍔体を水平方向に突出形成させたものとなし、該鍔体の下部に上記保持用フィンガ１３、１３を当接させて保持するものとなしても差し支えない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施例に係る装置全体の一部切り欠き正面図である。
【図２】図１の左側を切除した状態の一部切り欠き斜視図である。
【図３】図１の背面側から見た状態の要部説明図である。
【図４】搬送機に於ける容器把持の構成を示す説明図であって、Ａは保持用フィンガが容器を保持していない状態を、Ｂは保持用フィンガが容器を保持した状態を示す。
【図５】折り返し型歪吸収部材箇所の部分詳細断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１ 容器の一時的搬入、留置、搬出用装置
２ 筺体
３ 支柱
４ 支持梁
５ 係合部材
６ モータ
６ａ プーリ
７ 滑車
８ バランス用荷重体
９ ベルト
１０ 搬送機
１１ ネジ軸
１２ モータ
１３ 保持用フィンガ
１４ レバー棹
１５ ピン
１６ 作動棹
１７ スリット
１８ エアーシリンダ
１９ 容器
２０ 棚板
２１ 壁板
２２ 位置決めピン
２３ 折り返し歪吸収部材
２４ ボールベアリング
２５ 滑動体
２６ ボルトネジ
２７ レール部材
２８ ロードポート

Claims (7)

1. 蓋をした内部に精密電子部品を清浄状態に収納する容器の一時的搬入、留置、搬出用装置（１）において、前後左右両脇に支柱（３）を使用した筐体（２）を作成し、該筐体の前面側支柱間には支持梁（４）を水平方向の上下動可能となるように取り付けると共に、
   該支持梁には後面側支柱側に突出するとともに上面にフラットな面を有する左右一対の保持用フィンガ（１３）を備えた搬送機（１０）を左右動可能となるように取り付け、
   一方、容器（１９）の奥行き寸法より大ならしめた奥行きを持ち、高さ方向へ容器を載置させるための棚板（２０）を容器の高さ寸法より大なる間隔で垂直方向に複数個配設させると共に、各棚板（２０）上には容器底面に設けられる凹みに契合してその載置位置を決める位置決めピン（２２）を突出させ、かつこれにより容器が棚板上方へ離間した状態で載置されるものとなし、他方、前記搬送機の突出した左右一対の保持用フィンガ（１３）の対向間距離を拡大縮小させるものとなし、該左右一対の保持用フィンガ（１３）を左右動させて棚板（２０）と容器（１９）の間の隙間を通して前記棚板上へ載置された容器底面の左右両側から差し入れ、前記フラットな面を該容器底面の左右側縁箇所に当接させるか、若しくは容器の左右両側面壁に設けられた鍔体の下面部へ当接させ、その後容器（１９）を持ち上げて位置決めピン（２２）との契合を解除し、左右動させながら棚板（２０）上へ載置させたり取り出したりするものとなしたことを特徴とする容器の一時的搬入、留置、搬出用装置。
2. 前記左右一対の保持用フィンガは、片側を揺動可能に固定されたシリンダと、シリンダによりピンを支点に揺動自在となされるレバー棹と、前記ピンを等距離間に挟んで上下箇所に取り付けられる作動棹と、これら作動棹の先端に取り付けられるＬ字状部と、前記Ｌ字状部の先端に備えられるフィンガとからなることを特徴とする請求の範囲１に記載の容器の一時的搬入、留置、搬出用装置。
3. 前記左右一対の保持用フィンガの突出長さは、容器の奥行き寸法以下で、その半分以上の長さ寸法となされることを特徴とする請求の範囲１又は２に記載の容器の一時的搬入、留置、搬出用装置。
4. 前面側の支柱の少なくとも片方で、搬送機の支持梁は金属板を屈曲させた歪吸収部材を介して取り付けられることを特徴とした請求の範囲１に記載の容器の一時的搬入、留置、搬出用装置。
5. 後面側の支柱の夫々れに対し、上下動可能なように荷重体を取り付け、かつ搬送機の支持梁の荷重とバランスするように連結されることを特徴とした請求の範囲１に記載の容器の一時搬入、留置、搬出用装置。
6. 支持梁の上下動は一対のモータと滑車及びベルトを使用して行われることを特徴とした請求の範囲１に記載の容器の一時搬入、留置、搬出用装置。
7. 前記垂直方向に複数個配設された容器の列をさらに複数列設け、かつ隣り合う列の間隔は、少なくとも容器の横幅寸法より大なる間隔になされていることを特徴とした請求の範囲１に記載の容器の一時搬入、留置、搬出用装置。

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