JP6856692B2 - ロードポート - Google Patents

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Description

本発明はロードポートに関する。
半導体ウエハ等の基板を収容するＦＯＵＰ等の容器が知られている。こうした容器は、基板搬送装置に備えられたロードポートにおいて開閉され、内部の基板の出し入れがなされる。ロードポートには容器が載置されるドックプレートとドックプレートを移動する機構が設けられている。ドックプレートは、容器の受け渡しを行う位置と容器の開閉を行う位置との間で移動される（特許文献１及び２）。特許文献１には、シリンダを用いた機構が開示されている。
特開２０１８−６７０５号公報 特許第６０３８４７６号公報 特許第４５２６５３５号公報
特許文献１のようにシリンダを用いた機構では、ドックプレートの移動距離に比例して、長尺のシリンダが必要となり、移動機構が大型化する傾向にある。移動機構の小型化が望まれている。
本発明の目的は、比較的コンパクトな機構で、ドックプレートを移動可能とし、容器倉庫（ストッカー）、天井搬送装置(ＯＨＴ)等の設置環境や運用状況に左右されることなく、設置、使用することができるロードポートを提供することにある。
本発明によれば、
基板の出し入れが可能な開口部を有するポートプレートと、
前記基板が収容される容器が載置される載置台と、
を備えたロードポートであって、
前記載置台は、
ベース部と、
前記容器が載置されるドックプレートと、
前記ベース部と前記ドックプレートとの間に設けられ、前記ドックプレートを前記ポートプレート側の第一の位置と、前記ポートプレートから離間した第二の位置との間で移動可能に支持する支持ユニットと、
前記ドックプレートを前記ベース部に対して前記第一の位置と前記第二の位置との間で移動させるカム機構と、を備え、
前記支持ユニットは、前記ドックプレートが搭載され、前記ドックプレートと共に移動するスライダを含み、
前記カム機構は、
前記ベース部に設けられた駆動機構と、
前記スライダに連結され、カム溝が形成されたカムプレートと、を含み、
前記駆動機構は、
回転駆動ユニットと、
該回転駆動ユニットにより回転される回転シャフトと、
該回転シャフトに固定され、該回転シャフトを回転中心として回転する長片状の回転部材と、
前記回転部材に設けられた第一のカムフォロワ及び第二のカムフォロワと、を含み、
前記カム溝は、
前記第一のカムフォロワと係合する第一のカム溝と、
前記ドックプレートの移動方向で前記第一のカム溝と異なる位置に形成され、前記第二のカムフォロワと係合する第二のカム溝と、を含む、
ことを特徴とするロードポートが提供される。
本発明によれば、比較的コンパクトな機構で、ドックプレートを移動可能とし、容器倉庫（ストッカー）、天井搬送装置(ＯＨＴ)等の設置環境や運用状況に左右されることなく、設置、使用することができるロードポートを提供することができる。
本発明の一実施形態に係るロードポートの外観図。 図１のロードポートの内部機構及び使用例を示す図。 （Ａ）乃至（Ｄ）はドックプレートの変位態様を示す図。 ドックプレートの移動機構の説明図。 ドックプレートの移動機構の説明図。 ドックプレートの移動機構の説明図。 ドックプレートの移動機構の説明図。 （Ａ）及び（Ｂ）はドックプレートの移動機構の説明図。 （Ａ）はカムプレートの斜視図、（Ｂ）は駆動機構及び検知ユニットの斜視図。 （Ａ）乃至（Ｃ）はカム機構の動作説明図。 （Ａ）乃至（Ｃ）はカム機構の動作説明図。 （Ａ）乃至（Ｃ）はカム機構の動作説明図。 （Ａ）及び（Ｂ）は制御部の処理例を示すフローチャート。 センサの移動機構の例を示す図。
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
＜第一実施形態＞
＜装置の概要＞
図１は本発明の一実施形態に係るロードポート１の外観図である。図２はロードポート１の内部機構及び使用例を示す図である。各図において矢印Ｘ及びＹは互いに直交する水平方向を示し、矢印Ｚは上下方向を示す。また、Ｘ方向のうち、ＰＰはポートプレート２の側を示している。これらの矢印の意味は他の図においても同様である。
ロードポート１は、ＦＯＵＰ等の容器５を開閉する装置である。容器５は、半導体ウエハ等の基板Ｗを出し入れする開口部５０ａを側部に有する箱状の容器本体５０と、開口部５０ａに着脱自在に装着され、開口部５０ａを塞ぐ蓋（ドア）５１と、を有する。なお、図２は、ロードポート１により蓋５１を取り外し、容器５内の基板Ｗに基板搬送ロボット６がアクセス可能な状態（開放状態）を示している。
ロードポート１は、ポートプレート２と、容器５が載置される載置台３と、載置台３を支持する支持部４とを含む。ポートプレート２はＺ方向に延びる板状体である。ポートプレート２は、取り外された蓋５１がＸ方向に通過可能な開口部２ａを含む。ロードポート１は、基板Ｗの搬送を行う基板搬送ロボット６を内部に有する基板搬送装置ＰＡに少なくとも１台取り付けられる。基板搬送ロボット６はロードポート１上の容器５に対して、基板Ｗの搬出および搬入を行う。基板搬送ロボット６は、基板Ｗを保持するエンドエフェクタ６０と、エンドエフェクタ６０を少なくとも進退移動自在に保持する多関節アーム６１と、多関節アーム６１の進退移動、旋回および昇降を行う駆動ユニット６２とを含む。前述した開放状態にあるとき、基板搬送ロボット６を基板搬送装置ＰＡと連通する容器本体５０の内部に進入させることで、基板Ｗの搬出および搬入が行われる。
載置台３は、容器５が載置されるドックプレート３０を備える。ドックプレート３０には、容器５を位置決めしつつ支持する複数の位置決めピン３１や、容器５の在席を検知するための複数の検知ピン（在席センサ）３２が設けられている。載置台３には、ドックプレート３０をＸ方向に変位させる駆動機構３４が内蔵されている。また、載置台３の前面には操作パネル３３が設けられている。作業者は操作パネル３３を介して、ロードポート１の設定や動作指示を行うことができる。
支持部４は直方体形状の中空体である。支持部４は、蓋５１を保持するポートドア４１を、蓋５１が開口部５０ａを塞ぐ閉位置、蓋５１が開口部２ａを通り抜けて後退した後退位置、および蓋５１が開口部２ａの下縁よりも下方に退避した開位置（図２の開放状態の位置）との間で移動させる機構４０を備える。ポートドア４１は例えば吸着機構を備え、これによりポートドア４１は蓋５１を吸着保持することができる。また、ポートドア４１には蓋５１が備えるロック機構の開閉を操作する操作機構（ラッチキー）が設けられ、これにより容器本体５０と蓋５１との取り外し、取り付けが可能である。
ポートドア４１はＺ方向に延びる連結部材４２に支持されている。連結部材４２は、ステージ部材４３にＸ方向にスライド自在に支持されており、ボールねじや電動シリンダ等のアクチュエータ４４によってＸ方向に移動される。また、ステージ部材４３には、上下方向に延びるボールねじ軸４５と係合するボールナット４８が固定されている。ボールねじ軸４５をモータ４７で回転させることで、ポートドア４１、連結部材４２及びステージ部材４３が一体的に昇降する。
以上の構成により、ポートドア４１をＸ方向とＺ方向に移動させることができ、これにより蓋５１は、閉位置、後退位置、および開位置との間で移動される。なお、ポートドア４１を移動させる機構はこれに限られず、種々の機構を採用可能である。
ロードポート１には、制御部１ａが設けられている。制御部１ａは、例えば、ＣＰＵに代表される処理部、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶部、外部デバイスと処理部との間の入出力インターフェース、通信回線１ｂを介してホストコンピュータ等のコンピュータや周辺装置（基板搬送装置ＰＡ、基板搬送ロボット６等）との通信を行う通信インターフェースを含む。駆動機構３４、アクチュエータ４４、モータ４７は制御部１ａにより制御され、また、作業者の操作パネル３３を介した操作が制御部１ａにおいて認識される。
＜ドックプレートの変位態様＞
図３（Ａ）〜図３（Ｄ）はドックプレート３０の変位態様を示す図であり、ロードポート１の平面図である。本実施形態では、駆動機構３４により、ドックプレート３０のＸ方向の移動と、Ｚ方向の軸回りの回転が可能である。
図３（Ａ）はドックプレート３０がポートプレート２に対してＸ方向ＰＰ側に最も近接した位置（以下、ドック位置ともいう。）にある状態を示している。容器５の開閉はこのドック位置において行う。図３（Ｂ）はドックプレート３０がポートプレート２から最も離間した位置（以下、受渡位置ともいう。）にある状態を示している。作業者がドックプレート３０上に手作業で容器５を載置する場合、或いは、載置されている容器５を手作業で搬出する場合には、この受渡位置で行う。また、複数の容器５をストックしている容器倉庫（ストッカー）とロードポート２との間で、容器搬送ロボットを用いて、容器５の自動受渡しを行う場合についても、この受渡位置で行う。
図３（Ｃ）は、ドックプレート３０がドック位置と受渡位置との中間の位置（以下、中間位置ともいう。）にある状態を示している。半導体製造工場内に設置された天井搬送装置(ＯＨＴ)等により、容器５を自動搬送する場合、この中間位置においてドックプレート３０に対する容器５の自動載置と、載置されている容器５の自動搬出を行う。
図３（Ｄ）はドックプレート３０を回転させている途中の状態を示している。本実施形態では、ドックプレート３０はＸ方向の任意の位置でＺ軸を軸心に回転可能である。ドックプレート３０が回転可能であることにより、例えば、受渡位置において作業者が蓋５１を作業者側に向けた状態でドックプレート３０に容器５を載せた後、回転ユニット８３によってドックプレート３０の向きを反転させ、停止させる。これにより蓋５１がポートプレート２側に向いた状態となる。その後、図３（Ａ）のドック位置にドックプレート３０を移動させる。
＜駆動機構の構造＞
駆動機構３４の構造について説明する。図４はドックプレート３０を透過して図示した駆動機構３４の平面図である。図５は図４において支持プレート８３０を透過して図示した駆動機構３４の平面図であり、カムプレート９０と中間プレート８２を見やすくするためにこれらに模様を付して強調した図である。図６は駆動機構３４の底面図である。図７は、図４のVII方向矢視図であり、駆動機構３４の右側面図である。
駆動機構３４は、ベース部７、支持ユニット８及びカム機構９を含む。ベース部７は駆動機構３４の全体の支持体であり、本実施形態の場合、板状の部材である。ベース部７のＹ方向の中央部には、Ｘ方向に延びる長方形の貫通孔である開口部７ａが設けられている。また、ベース部７の左側部には、切欠き７ｂが形成されており、ここにカム機構９の一部の構成が配設されている。
支持ユニット８は、ベース部７とドックプレート３０との間に配置されている。支持ユニット８は、一対のレール部材８０と、一対のレール部材８０上を移動するスライダ８１とを含む。Ｙ方向に離間した各レール部材８０は、それぞれＸ方向に延設され、ベース部７に固定されている。スライダ８１は、ドックプレート３０を搭載してドックプレート３０と共に移動する。スライダ８１の移動範囲は、ドックプレート３０のＸ方向の移動範囲であるドック位置と受渡位置との範囲に対応している。
スライダ８１は、中間プレート８２と、回転ユニット８３とを含む。中間プレート８２は、レール部材８０と係合し、レール部材８０に沿ってスライドする複数の係合部材８１ａ上に固定されている。中間プレート８２のＹ方向の中央部には、貫通孔である開口部８２ａが形成されている。
回転ユニット８３は、被回転体である支持プレート８３０を含む。ドックプレート３０は支持プレート８３０上に搭載される。支持プレート８３０は、回転体８３４の上端部に固定されており、回転体８３４の回転によって回転する。これによりドックプレート３０が図３（Ｄ）に例示したように回転される。回転体８３４は、中間プレート８２に固定された軸受８２ｂに回転自在に支持されており、中間プレート８２を貫通してその下方まで延設されている。回転体８３４の下端部にはプーリ８３４ａが固定されている。プーリ８３４ａは、ベース部７の開口部７ａ内に位置している。
回転ユニット８３は、その駆動源として、アクチュエータ８３１を備える。アクチュエータ８３１は本実施形態の場合、ロータリシリンダであり、その出力軸にはプーリ８３２が固定されている。プーリ８３２とプーリ８３４ａとには、無端ベルト８３３が巻き回されている。アクチュエータ８３１の駆動により、その駆動力が回転体８３４に伝達され、回転体８３４を回転させる。本実施形態では、回転ユニット８３の駆動源としてロータリシリンダを例示したが、モータでもよく、また、駆動伝達機構はベルト伝動機構以外の機構であってもよい。
アクチュエータ８３１は、ブラケット８３５を介して中間プレート８２に吊り下げられている。アクチュエータ８３１はベース部７の下側に位置し、ブラケット８３５は開口部７ａを挿通してアクチュエータ８３１と中間プレート８２とを連結している。回転ユニット８３は、中間プレート８２と共にＸ方向に移動する。
カム機構９は、中間プレート８２をＸ方向に移動させる駆動機構である。カム機構９は、被移動体であるカムプレート９０を含む。カムプレート９０は、レール部材８０に沿ってスライド自在に係合する複数の係合部材９１上に固定されている。カムプレート９０は中間プレート８２と連結している。カムプレート９０がＸ方向に移動することで、中間プレート８２がＸ方向に移動する。
カムプレート９０と中間プレート８２とは、連結機構９２を介して連結されている。カムプレート９０と中間プレート８２とはダイレクトに結合してもよいが、本実施形態の場合、カムプレート９０と中間プレート８２との間に弾性部材９２０を介在させて結合しており、弾性部材９２０が両者の駆動力伝達を緩衝する。すなわち、カムプレート９０と中間プレート８２とはＸ方向に相対変位が可能となっている。これにより、例えばカムプレート９０が、ドック位置に向かって移動される際、ポートプレート２と容器５との間に異物が挟み込まれたとしても、弾性部材９２０が弾性変形することにより、作業者が負傷をしない程度の所定の値以下の荷重しか掛からない。また、このとき、容器５、カムプレート９０及び中間プレート８２は、これ以上、ポートプレート２に近づく方向に変位することができない。その結果、作業の安全を確保することができる。図８（Ａ）も参照して連結機構９２の構造を説明する。図８（Ａ）は連結機構９２の周辺の拡大平面図である。
弾性部材９２０はゴム等でもよいが、本実施形態ではコイルスプリングである。連結機構９２は弾性部材９２０を挿通するロッド９２１を有している。ロッド９２１は、ブラケット９２２、９２３に設けた貫通孔を挿通している。ブラケット９２２は中間プレート８２に固定されており、ブラケット９２３はカムプレート９０に固定されている。ロッド９２１の各端部にはストッパ９２４が設けられている。弾性部材９２０はブラケット９２２、９２３が離れる方向に付勢力を発揮し、また、ブラケット９２２及び９２３は２つのストッパ９２４の範囲内で近接、離間が可能である。つまり、カムプレート９０と中間プレート８２は２つのストッパ９２４の範囲内で近接、離間が可能であるもの、弾性部材９２０の付勢で、通常時は２つのストッパ９２４の距離だけ離間し、何らかの外的負荷が作用したときに近接可能となっている。
図４〜図９（Ｂ）を参照してカム機構９について更に説明する。図８（Ｂ）は駆動機構３４の部分側面視図であり、図８（Ａ）の矢印Ｙ１方向に見た図である。図９（Ａ）はカムプレート９０をその底面側から見た斜視図であり、図９（Ｂ）はカム機構９の駆動機構９３及び検知ユニット１０の斜視図である。
カムプレート９０は、その底面にカム溝９０１及び９０２が形成されている。カム溝９０１及び９０２はＸ方向に離間して形成され、カム溝９０２がポートプレート２の側に位置している。カム溝９０１及び９０２はいずれもＹ方向に延設された直線状の溝であり、カム溝９０１の方が長い溝である。カム溝９０１及び９０２の各一端部（開端部ともいう）は、Ｘ方向に延びる溝９０３で接続され、各他端部（閉端部ともいう）は閉じている。
駆動機構９３は、回転駆動ユニット９３０と、回転シャフト９３０ｂと、回転部材９３１とを含む。回転駆動ユニット９３０は、モータ９３０ａを駆動し、回転シャフト９３０ｂを出力軸としたユニットであり、その内部には、モータ９３０ａの出力を回転シャフト９３０ｂに伝達する伝達機構（歯車機構、ベルト伝動機構等）が内蔵されている。回転駆動ユニット９３０は、ベース部７の切り欠き７ｂに配置されている。切欠き７ｂは上側のプレート７０と、下側のプレート７１で部分的に塞がれ、下側のプレート７１の更に下方には、回転駆動ユニット９３０を支持する支持プレート７２が設けられている。支持プレート７２は支柱７３によって上側のプレート７０から吊り下げられており、下側のプレート７１には、支柱７３や回転駆動ユニット９３０との干渉を避ける開口が形成されている。
回転シャフト９３０ｂはＺ方向に延びる軸である。回転部材９３１は、回転シャフト９３０ｂの上端部に固定され、水平方向に延びる長片状の部材である。回転部材９３１は、その長手方向中心位置から長手方向一方にオフセットした位置を軸心として、回転シャフト９３０ｂに軸支される。回転部材９３１は回転シャフト９３０ｂを回転中心として回転される。回転部材９３１の長手方向の各端部には、カム溝９０１、９０２と係合するカムフォロワ９３２、９３３が回転自在に設けられている。カムフォロワ９３２、９３３の中心軸線はＺ方向を指向している。
カムフォロワ９３２、９３３は、回転シャフト９３０ｂの周方向で異なる位置に配置されており、かつ、カムフォロワ９３２、９３３及び回転シャフト９３０ｂは水平方向において同一直線上に位置している。回転シャフト９３０ｂからカムフォロワ９３２、９３３までの距離はそれぞれ異なっており、回転シャフト９３０ｂからカムフォロワ９３２までの距離の方が長い。
カムフォロワ９３２、９３３は、本実施形態の場合、同じ直径を有しており、カム溝９０１とカム溝９０２のＸ方向の幅は、カムフォロワ９３２、９３３の直径よりも僅かに広い。カム溝９０１、９０２の幅方向中心線同士の離間距離は、カムフォロワ９３２、９３３の軸心同士の離間距離と等しい。
回転部材９３１には、センサドグ９３４が設けられている。検知ユニット１０はセンサドグ９３４を検知することで、回転部材９３１の回転姿勢を検知する。本実施形態の場合、検知ユニット１０は、センサ１１〜１３までの３つのセンサで構成されている。センサ１１〜１３は、フォトインタラプタであり、センサドグ９３４が受光素子と発光素子との間に介在することを検知する。なお、回転部材９３１の回転姿勢は、フォトインタラプタ以外のセンサも採用可能であり、例えば、回転部材９３１の回転量を検知するロータリエンコーダであってもよい。
センサ１１及び１２はベース部７に固定されている。センサ１１は、ドックプレート３０がドック位置に対応する位置に回転部材９３１が位置していることを検知するセンサである。この位置における回転部材９３１の回転角度を説明の便宜上初期位置（０度）とする。センサ１２はドックプレート３０が受渡位置に対応する位置に回転部材９３１が位置していることを検知するセンサである。この位置における回転部材９３１の回転角度は、平面視時計回りで略３６０度である。
センサ１３は、ベース部７に対する取り付け位置が調節自在に設けられている。具体的には、センサ１３はブラケット１４を介してプレート７０に取り付けられている。プレート７０には、回転シャフト９３０ｂと同心円弧形状のスリット７０ａ、７０ｂが形成されている。ブラケット１４はプレート７０の下側に位置し、プレート７０に固定して、かつ、スリット７０ｂに挿通して設けられるボルト１５に固定される。ボルト１５のプレート７０に対する取り付け位置はスリット７０ｂに沿って調整自在であり、これにより、ブラケット１４のプレート７０に対する姿勢はスリット７０ｂに沿って調整自在である。センサ１３はブラケット１４に搭載されており、スリット７０ａを通ってプレート７０の上側に露出している。これにより、ブラケット１４をスリット７０ｂに沿って移動させることで、センサ１３がスリット７０ａに沿って移動される。
センサ１３は、回転部材９３１の位置を検知するものである。具体的には、センサ１３が回転部材９３１を検知したとき、ドックプレート３０は中間位置に位置することになる。センサ１３が回転部材９３１を検知したとき、本実施形態の場合、回転部材９３１が平面視時計回りに略１８０度回転されたことになる（後述の図１１（Ｂ）の状態）。ドックプレート３０の中間位置は、天井搬送装置(ＯＨＴ)等により、容器５を自動搬送する場合に利用される位置であり、この位置は天井搬送装置(ＯＨＴ)及びロードポート１の設置環境に応じて調整が必要とされる場合がある。本実施形態では、センサ１３の位置調節可能とすることで、このような設置環境に応じた事情に対応することができる。
なお、本実施形態では、センサ１１、１２は位置を固定としたが、センサ１３と同様に調節可能としてもよい。尤も、ドック位置と受渡位置は位置の調節が必要となる場合が少なく、位置を固定することで構造を簡略化することができる。
＜カム機構の動作＞
図１０（Ａ）〜図１２（Ｃ）を参照してカム機構９の動作例について説明する。これらの図は回転部材９３１が一回転する際の、カムプレート９０の移動を図示した平面図であり、カムプレート９０は透過態様で図示されている。カムプレート９０は、支持ユニット８を介してドックプレート３０に連結されているので、カムプレート９０の移動に伴ってドックプレート３０も移動することになる。
図１０（Ａ）は回転部材９３１の回転角度が０度の状態を示している。このとき、ドックプレート３０はドック位置に位置している。回転シャフト９３０ｂ、カムフォロワ９３２及び９３３はＸ方向の同一直線状に位置している。センサドグ９３４がセンサ１１により検知され、この検知結果により制御部１ａはドックプレート３０がドック位置に位置していると認識する。カムフォロワ９３２はカム溝９０１の開端部（図１０（Ａ）中では下端部）に位置している。
図１０（Ｂ）は回転部材９３１が時計回りに４５度回転した状態を示している。回転部材９３１の回転の過程でカムフォロワ９３２がカム溝９０１と係合することで、カムプレート９０はポートプレート２から離れる方向側のＸ方向（Ｘ方向におけるＰＰ側と反対側の方向；図１０（Ｂ）中では右方向）に移動し、ドックプレート３０も同様にＸ方向に移動する。
図１０（Ｃ）は回転部材９３１が時計回りに９０度回転した状態を示している。回転部材９３１の回転の過程でカムフォロワ９３２がカム溝９０１と係合することで、カムプレート９０はポートプレート２から離れる方向側のＸ方向に更に移動し、ドックプレート３０も同様にＸ方向に更に移動する。カムフォロワ９３２はカム溝９０１の閉端部（図１０（Ｃ）中では上端部）に最も近い位置（折返し地点）に位置しており、カムフォロワ９３２が閉端部に当接することはない。回転シャフト９３０ｂ、カムフォロワ９３２及び９３３はＹ方向の同一直線上に位置している。
図１１（Ａ）は回転部材９３１が時計回りに１３５度回転した状態を示している。回転部材９３１の回転の過程でカムフォロワ９３２がカム溝９０１の開端部の側へ移動しつつ、カムフォロワ９３２がカム溝９０１と係合することで、カムプレート９０はポートプレート２から離れる方向側のＸ方向に更に移動し、ドックプレート３０も同じ方向に更に移動する。
図１１（Ｂ）は回転部材９３１が時計回りに１８０度回転した状態を示している。回転部材９３１の回転の過程でカムフォロワ９３２がカム溝９０１と係合することで、カムプレート９０はポートプレート２から離れる方向側のＸ方向に更に移動し、ドックプレート３０も同じ方向に更に移動して中間位置に到達する。カムフォロワ９３２はカム溝９０１の開端部に位置し、カムフォロワ９３３はカム溝９０２の開端部（図１１（Ｂ）中では下端部）に位置している。回転シャフト９３０ｂ、カムフォロワ９３２及び９３３はＸ方向の同一直線上に位置しているが、図１０（Ａ）の状態とカムフォロワ９３２、９３３の位置が逆になっている。センサドグ９３４がセンサ１３により検知され、この検知結果により制御部１ａはドックプレート３０が中間位置に位置していると認識する。
図１１（Ｃ）は回転部材９３１が時計回りに２２５度回転した状態を示している。回転部材９３１の回転の過程でカムフォロワ９３３がカム溝９０２の開端部の側へ移動しつつ、カムフォロワ９３３がカム溝９０２と係合することで、カムプレート９０はポートプレート２から離れる方向側のＸ方向に更に移動し、ドックプレート３０も同じ方向に更に移動する。
図１２（Ａ）は回転部材９３１が時計回りに２７０度回転した状態を示している。回転部材９３１の回転の過程でカムフォロワ９３３がカム溝９０２と係合することで、カムプレート９０はポートプレート２から離れる方向側のＸ方向に更に移動し、ドックプレート３０も同じ方向に更に移動する。カムフォロワ９３３はカム溝９０２の閉端部に最も近い位置（折返し地点）に位置している。回転シャフト９３０ｂ、カムフォロワ９３２及び９３３はＹ方向の同一直線上に位置しているが、図１０（Ｃ）の状態とカムフォロワ９３２、９３３の位置が逆になっている。
図１２（Ｂ）は回転部材９３１が時計回りに３１５度回転した状態を示している。回転部材９３１の回転の過程でカムフォロワ９３３がカム溝９０２の開端部の側へ移動しつつ、カムフォロワ９３３がカム溝９０２と係合することで、カムプレート９０はポートプレート２から離れる方向側のＸ方向に更に移動し、ドックプレート３０も同じ方向に更に移動する。
図１２（Ｃ）は回転部材９３１が時計回りに略３６０度回転した状態を示している。回転部材９３１の回転の過程でカムフォロワ９３３がカム溝９０２と係合することで、カムプレート９０はポートプレート２から離れる方向側のＸ方向に更に移動し、ドックプレート３０も同じ方向に更に移動して受渡位置に到達する。カムフォロワ９３３はカム溝９０２の開端部に位置している。回転シャフト９３０ｂ、カムフォロワ９３２及び９３３はＸ方向の略同一直線上に位置しているが、図１０（Ａ）の状態とは同じ状態ではなく、センサ１１とセンサ１２の取付位置の違いにより、実際には、３６０度よりも僅かに手前の位置で回転が停止している。センサドグ９３４がセンサ１２により検知され、この検知結果により制御部１ａはドックプレート３０が受渡位置に位置していると認識する。
本実施形態では、センサ１１とセンサ１２を別々に設けたが、センサ１１のみを設置し、センサ１１によりドック位置と受渡位置の両方を検知するようにしてもよい。その場合には、図１０（Ａ）の状態と図１２（Ｃ）の状態は同じ状態となる。
ドックプレート３０を受渡位置から中間位置、中間位置からドック位置へ移動させる場合、回転部材９３１を反時計回りに回転させることになる。
以上のように、本実施形態では、回転部材９３１の一回転によって、ドックプレート３０をドック位置と受渡し位置との間で移動することができる。また、回転部材９３１の半回転によって、ドックプレート３０をドック位置と中間位置との間、又は、中間位置と受渡し位置との間で移動させることができる。回転部材９３１の回転と、二組のカム溝、カムフォロワの組み合わせを利用したことで、ドックプレート３０の移動ストローク全長に渡って、駆動源となるアクチュエータを延設する必要がなく、比較的コンパクトな機構で、ドックプレート３０を移動可能なロードポート１を提供することができる。また、中間位置は、回転部材９３１の回転量とセンサ１３の位置調節によって、任意の位置に設定することができ、また、ドックプレート３０の回転も可能である。よって、本実施形態のロードポート１は、容器倉庫（ストッカー）、天井搬送装置(ＯＨＴ)等の設置環境や運用状況に左右されることなく、設置、使用することができる。
また、ドックプレート３０の停止位置の種類に対応した複数の制御モードを作業者が選択可能とすることで、更に柔軟な使用が可能となる。複数の制御モードは、ドックプレート３０の停止位置として、受渡位置を使用しない第１の制御モードを含むことができる。この第１の制御モードの場合、ドックプレート３０の停止位置は、ドック位置と中間位置の２か所である。また、ドックプレート３０の停止位置として、中間位置を使用しない第２の制御モードを含むことができる。この第２の制御モードの場合、ドックプレート３０の停止位置は、ドック位置と受渡位置の２か所である。また、ドックプレート３０の停止位置として、ドック位置、中間位置、受渡位置の３か所全てを使用する第３の制御モードを含むことができる。これらの第１〜第３の制御モードでは、更に、ドックプレート３０を回転させるか否かが異なる制御モードも含むことができる。
具体的には、ドックプレート３０の停止位置としてドック位置と中間位置の２ヶ所のみ使用する第１の制御モードの場合には、ドックプレート３０は回転させない制御モードのみを含み、回転させる場合の制御モードは含まない。
ドックプレート３０の停止位置として、中間位置を使用しない第２の制御モードの場合には、容器５を載置した状態でドックプレート３０を回転させた際に容器５とポートプレート２との間で干渉が生じる領域を除く任意の位置でドックプレート３０を回転させる場合と、ドックプレート３０を回転させない場合の制御モードを含む。任意の位置は、言い換えると、ドックプレート３０を回転させた際に容器５とポートプレート２との間で干渉が生じない領域における任意の一点であり、受渡位置を含んでもよい。
ドックプレート３０の停止位置として、ドック位置、中間位置、受渡位置の３か所全てを使用する第３の制御モードの場合には、中間位置において、容器５を載置した状態で回転させると、容器５とポートプレート２との間で干渉が生じるので、中間位置よりも受渡位置寄りでかつ干渉が生じない領域における任意の位置でドックプレート３０を回転させる場合と、ドックプレート３０を回転させない場合の制御モードを含む。任意の位置は、受渡位置であってもよい。
図１３（Ａ）はこうした制御モードの選択を受け付ける処理の例を示すフローチャートであり、制御部１ａが実行する処理の例である。Ｓ１では予め定められた複数の制御モードの中から、作業者による制御モードの選択を受け付ける。制御モードの選択は、操作パネル３３による入力、又は、通信回線１ｂを介して制御部１ａと通信可能なホストコンピュータ等からの入力、によって受け付けられる。Ｓ２ではＳ１での選択内容を保存し、制御モードを設定する。以降、設定された制御モードで制御部１ａはロードポート１を動作させる。
図１３（Ｂ）は制御モードが設定された後、ロードポート１の動作を制御部１ａが制御する場合の処理の例を示すフローチャートであり、特に、ドックプレート３０の移動制御例を示している。Ｓ１１ではドックプレート３０の移動指示を受け付ける。移動指示は操作パネル３３による作業者の手動入力、又は、システムの自動制御中に、通信回線１ｂを介して制御部１ａと通信可能なホストコンピュータ等からの制御指示入力、によって受け付けられる。
Ｓ１２ではＳ１１で受け付けた移動指示を、設定中の制御モードにしたがって実行する。例えば、ドックプレート３０の停止位置として、受渡位置を使用しない第１の制御モードが設定されている場合、移動指示がある度に、回転方向を切り替えながら回転部材９３１を半回転させる。これにより、移動指示がある度にドックプレート３０はドック位置から中間位置へ、また、中間位置からドック位置へ、移動する。回転部材９３１の回転範囲は半回転である。
また、例えば、ドックプレート３０の停止位置として、中間位置を使用しない第２の制御モードが設定されている場合、移動指示がある度に、回転方向を切り替えながら回転部材９３１を一回転させる。これにより、移動指示がある度にドックプレート３０はドック位置から受渡位置へ、また、受渡位置からドック位置へ、移動する。回転部材９３１の回転範囲は一回転である。
また、例えば、ドックプレート３０の停止位置として、ドック位置、中間位置、受渡位置の３か所全てを使用する第３の制御モードが設定されている場合、移動指示がある度に、回転部材９３１を半回転させる。回転方向は２回の移動指示毎に切り替える。これにより、移動指示がある度にドックプレート３０はドック位置から中間位置へ、また、中間位置から受渡位置へ、受渡位置から中間位置へ、中間位置からドック位置へ、移動する。回転部材９３１の回転範囲は一回転である。
＜第二実施形態＞
ブラケット１４を用いたセンサ１３の取付構造に代えて、センサ１３の位置を自動変更するセンサ移動機構を設けてもよい。図１４はその一例を示す、駆動機構３４の部分側面視図であり、図８（Ａ）の矢印Ｙ１方向に見た図（図８（Ｂ）に相当する）である。
センサ移動機構１６は、駆動源であるモータ１６ａと、モータ１６ａの出力軸に固定されて回動するアーム部材１６ｂとを含み、センサ１３はアーム部材１６ｂに搭載される。モータ１６ａは不図示のブラケットによりベース部７に支持される。センサ移動機構１６の配置スペースを確保するため、回転駆動ユニット９３０の配置等が第一実施形態と異なっている。
モータ１６ａの出力軸の中心線１６ｃは、回転シャフト９３０ｂと同軸線上に位置し、アーム部材１６ｂは中心線１６ｃ回りに回動する。アーム部材１６ｂの回動によって、センサ１３をスリット７０ａ内で、回転シャフト９３０ｂの周方向に移動することができ、その検知位置を変更できる。駆動部１ａは、操作パネル３３に対する作業者の操作に応じてモータ１６ａの回転制御を行う。ブラケット１４を用いたセンサ１３の位置調節に対して、センサ１３の位置調節を自動化できる。
以上、発明の実施形態について説明したが、発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。
１ ロードポート、２ ポートプレート、３ 載置台、８ 支持ユニット、９ カム機構、３０ ドックプレート、９０ カムプレート、９３ 駆動機構

Claims (13)

  1. 基板の出し入れが可能な開口部を有するポートプレートと、
    前記基板が収容される容器が載置される載置台と、
    を備えたロードポートであって、
    前記載置台は、
    ベース部と、
    前記容器が載置されるドックプレートと、
    前記ベース部と前記ドックプレートとの間に設けられ、前記ドックプレートを前記ポートプレート側の第一の位置と、前記ポートプレートから離間した第二の位置との間で移動可能に支持する支持ユニットと、
    前記ドックプレートを前記ベース部に対して前記第一の位置と前記第二の位置との間で移動させるカム機構と、を備え、
    前記支持ユニットは、前記ドックプレートが搭載され、前記ドックプレートと共に移動するスライダを含み、
    前記カム機構は、
    前記ベース部に設けられた駆動機構と、
    前記スライダに連結され、カム溝が形成されたカムプレートと、を含み、
    前記駆動機構は、
    回転駆動ユニットと、
    該回転駆動ユニットにより回転される回転シャフトと、
    該回転シャフトに固定され、該回転シャフトを回転中心として回転する長片状の回転部材と、
    前記回転部材に設けられた第一のカムフォロワ及び第二のカムフォロワと、を含み、
    前記カム溝は、
    前記第一のカムフォロワと係合する第一のカム溝と、
    前記ドックプレートの移動方向で前記第一のカム溝と異なる位置に形成され、前記第二のカムフォロワと係合する第二のカム溝と、を含む、
    ことを特徴とするロードポート。
  2. 請求項１に記載のロードポートであって、
    前記スライダは、
    前記カムプレートと連結され、前記カム機構により移動される中間プレートと、
    該中間プレートに設けられ、前記ドックプレートを回転可能に支持する回転ユニットと、を備える、
    ことを特徴とするロードポート。
  3. 請求項２に記載のロードポートであって、
    前記カムプレートと前記中間プレートとの間に、弾性部材が介在している、
    ことを特徴とするロードポート。
  4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のロードポートであって、
    前記ベース部に設けられ、前記回転部材の回転姿勢を検知する検知手段を更に備える、
    ことを特徴とするロードポート。
  5. 請求項４に記載のロードポートであって、
    前記検知手段は、
    前記ドックプレートが前記第一の位置、前記第二の位置または前記第一の位置と前記第二の位置との間の中間位置にあるときの、前記回転部材の回転姿勢を検知する、
    ことを特徴とするロードポート。
  6. 請求項５に記載のロードポートであって、
    前記検知手段は、前記第一の位置、前記第二の位置および前記中間位置に対応して設けられた第一乃至第三のセンサを含み、
    該中間位置に対応して設けられた前記第三のセンサは、前記ベース部に対する位置が調節自在である、
    ことを特徴とするロードポート。
  7. 請求項６に記載のロードポートであって、
    駆動源を含み、該駆動源の駆動力により前記中間位置に対応して設けられた前記第三のセンサの位置を前記回転シャフトの周方向に変更するセンサ移動機構を備える、
    ことを特徴とするロードポート。
  8. 請求項１から７のいずれか一項に記載のロードポートであって、
    前記第一のカムフォロワ及び前記第二のカムフォロワは、前記回転シャフトの周方向で異なる位置に配置され、かつ、前記回転シャフトまでの距離が互いに異なる、
    ことを特徴とするロードポート。
  9. 請求項１から７のいずれか一項に記載のロードポートであって、
    前記第一のカム溝及び前記第二のカム溝は、前記ドックプレートの移動方向と直交する方向に延びる直線状の溝であり、
    前記回転シャフトと、前記第一のカムフォロワと、前記第二のカムフォロワとは同一の直線上に位置し、
    該同一の直線が前記ドックプレートの移動方向と平行となるとき、前記ドックプレートは前記第一の位置または前記第二の位置に位置する、
    ことを特徴とするロードポート。
  10. 請求項１に記載のロードポートであって、
    前記回転部材が初期位置から半回転する間に、前記第一のカムフォロワと前記第一のカム溝との係合によって、前記ドックプレートが前記第一の位置と前記第二の位置との間の中間位置まで移動し、
    前記回転部材が半回転した位置から一回転する間に、前記第二のカムフォロワと前記第二のカム溝との係合によって、前記ドックプレートが前記中間位置から前記第二の位置まで移動し、
    前記回転部材の回転範囲が前記初期位置から半回転するまでとなる第一の制御モードと、前記回転部材の回転範囲が前記初期位置から一回転するまでとなる第二の制御モードと、選択可能である、
    ことを特徴とするロードポート。
  11. 請求項１０に記載のロードポートであって、
    前記回転部材の回転範囲が前記初期位置から一回転するまでとなる第三の制御モードを選択可能であり、前記第三の制御モードは、前記回転部材が半回転する度に前記回転部材の回転を停止する、
    ことを特徴とするロードポート。
  12. 請求項１に記載のロードポートの制御方法であって、
    前記回転部材が初期位置から半回転する間に、前記第一のカムフォロワと前記第一のカム溝との係合によって、前記ドックプレートが前記第一の位置と前記第二の位置との間の中間位置まで移動し、
    前記回転部材が半回転した位置から一回転する間に、前記第二のカムフォロワと前記第二のカム溝との係合によって、前記ドックプレートが前記中間位置から前記第二の位置まで移動し、
    前記制御方法は、
    第一の制御モード又は第二の制御モードの選択を受け付ける設定工程と、
    前記回転部材を回転させ、前記ドックプレートを移動させる制御工程と、を含み、
    前記制御工程では、前記第一の制御モードが設定された場合には、前記回転部材を前記初期位置から半回転するまでの回転範囲内で回転させ、前記第二の制御モードが設定された場合には、前記回転部材を前記初期位置から一回転するまでの回転範囲内で回転させる、
    ことを特徴とする制御方法。
  13. 請求項１２に記載の制御方法であって、
    前記設定工程では、第三の制御モードの選択を受け付け可能であり、
    前記制御工程では、前記第三の制御モードが設定された場合には、前記回転部材を前記初期位置から一回転するまでの回転範囲内で回転させ、かつ、記回転部材が半回転する度に前記回転部材の回転を停止する、
    ことを特徴とする制御方法。
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