JPWO2020026645A1 - 搬送装置及び制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
容器内に保護材と基板の積層体を形成する梱包動作、及び、容器内の前記積層体から前記保護材と前記基板を交互に取り出す解梱動作の各動作の際に、前記保護材を搬送する搬送手段と、
前記保護材が積載される保護材載置部と、
前記容器の容器本体部が載置される容器載置部と、
前記保護材の種類に対応した複数の動作モードのうち、選択された動作モードにて前記搬送手段を制御する制御手段と、
前記保護材の種類に対応して選択され、かつ、前記搬送手段、前記保護材載置部及び前記容器載置部を構成する各部品の脱着を判定する装着判定手段と、
選択された前記動作モードと前記装着判定手段の判定結果との整合性を判定する整合性判定手段と、を備える、
ことを特徴とする搬送装置が提供される。
図1は本発明の一実施形態に係る搬送システム1の斜視図である。搬送システム1は、コインスタック容器のアンパッキングを行って、コインスタック容器内の基板(ここでは半導体ウエハ)をFOUP等の容器に移載する機能を有する。また、搬送システム1は、FOUP等の容器から基板を搬出し、搬出した基板をコインスタック容器においてパッキングする機能を有する。すなわち、搬送システム1は、コインスタック容器のアンパッキング/パッキング(解梱動作/梱包動作)を行うパッキングシステムである。
図2を参照して基板搬送装置2の構成について説明する。図2は搬送システム1の内部のレイアウトを示す平面図であり、基板搬送装置2は、搬送システム1の内部において基板を搬送する搬送機構を構成する。基板搬送装置2は、その内部空間2aに設けられた基板搬送ロボット20を備える。基板搬送ロボット20は、X方向に延設された一対の案内部材24の案内によってX方向に往復可能となっている。一対の案内部材24は例えばレール部材であり、基板搬送ロボット20の移動通路を画定する。
図3を参照してロードポート3の構成について説明する。図3はロードポート3の部分概略側断面図である。ロードポート3は容器100を開閉するオープナである。容器100は、FOUP、FOSB、SMIFまたはオープンカセット等である。容器100は、半導体ウエハである円形の基板Wを出し入れする開口部102を側部に有する箱状の容器本体101と、開口部102に着脱自在に装着され、開口部102を塞ぐ蓋(ドア)103と、を有する。なお、図3は、容器100が蓋103で塞がれた閉位置と、ロードポート3により蓋103が開放された開位置(図3中に二点鎖線で図示)とを示している。
アライニング装置4は、図2に示すようにセンタリングユニット40を含む。本実施の形態において挙げるセンタリングユニット40は基板Wのセンタリングを行う装置であるが、これに限定するものではない。例えば、半導体製造装置で慣用的に用いられているアライナのように、基板Wのセンタリングとノッチ(又はオリエンテーションフラット)位置の調整を行うものであってもよい。
図4Aはコインスタック容器である容器200の説明図であり、その断面図である。容器200は、容器本体部201と容器本体部201の蓋となるカバー202とを含む中空体である。保護材203と保護材203に載置された基板Wの積層体が容器200内に収容される。この積層体は容器本体部201上に載置されており、容器本体部201の周壁によって径方向への移動が規制されている。容器本体部201の内部の底面には、後述する保持ユニット71が保護材203を一括取り出しする際の干渉を防ぐための凹部201aが形成されている。また、容器本体部201は、その底面に、後述する保護材203の凹部203aに係合する凸部201cを備える。
図1、図2、図5を参照して保護材搬送装置5について説明する。図5は保護材搬送装置5の概略を示す図であり、外装パネルを取り外した状態を模式的に示している。保護材搬送装置5は保護材であるスペーサ203を搬送する装置である。本実施形態の場合、保護材搬送装置5はスペーサ203を保護材として用いた場合における保護材203の搬送の他、一部の部品の脱着によって、後述するシート状の保護材303も搬送することが可能である。シート状の保護材303のことをシート303と呼ぶ場合がある。
フレーム50は、棚部5Aの内部空間をZ方向に区画する棚部材50a〜50cを含み、棚部材50aにより上段の載置部51aが、棚部材50bにより中段の載置部51bが、棚部材50cにより下段の載置部51cが形成されている。載置部51a〜51cを上下に配置することで、保護材搬送装置5のフットプリントを小さくすることができる。
ロボット収容部5Bには、保護材搬送ロボット7が設けられている。保護材搬送ロボット7は、スペーサ203を載置部51a又は51bと、載置部51cとの間で搬送するロボットである。図1、図5、図9を参照して保護材搬送ロボット7について説明する。図9は保護材搬送ロボット7の説明図であり、その斜視図である。以下、保護材搬送ロボット7を単に搬送ロボット7と呼ぶ場合がある。
図14は搬送システム1の制御装置8のブロック図である。制御装置8は、システム全体の制御を司るホストコントローラ8aと、基板搬送装置2を制御するコントローラ8bと、ロードポート3を制御するコントローラ8cと、アライニング装置4を制御するコントローラ8dと、保護材搬送装置5を制御するコントローラ8eとを含み、これらは互いに通信可能に接続されている。コントローラ8b〜8eは、例えば、PLC(プログラマブルロジックコントローラ)、センサやアクチュエータとPLCとの間の信号を中継する入出力インタフェースを含む。ホストコントローラ8aは、各コントローラ8b〜8eとの通信により、これらの制御を行い、基板Wのアンパッキングやパッキングを実行する。
制御装置8による搬送システム1の制御例を説明する。ここでは、基板Wのアンパッキングとパッキングの例を説明する。まず、アンパッキングの例について説明する。
アンパッキングの例について説明する。概説すると、アンパッキングは、載置部51a又は51b上(載置装置52上)の容器本体部201に載置されているスペーサ203及び基板Wの積層体から、スペーサ203と基板Wとを一つずつ交互に取り出す動作である。本実施形態では、保護材搬送ロボット7がスペーサ203を取り出し、載置部51cへ積載する。また、基板搬送ロボット20が基板Wを取り出し、ロードポート3上の容器100へ基板Wを移載する。アンパッキングが進むにつれて載置部51cにはスペーサ203の積層体203Sが形成される。最後に、保護材搬送ロボット7が積層体203Sを載置部51a又は51b上の容器本体部201に一括して搬送する。この一括搬送によって、アンパッキングの効率化を図れる。
パッキングの例について説明する。概説すると、パッキングは、アンパッキングの逆の動作であり、載置部51a又は51b上(載置装置52上)の容器本体部201に、スペーサ203と基板Wとを一つずつ交互に積載する動作である。本実施形態では、まず、保護材搬送ロボット7が、載置部51aにおける容器本体部201からスペーサ203の積層体203Sを、載置部51c上へ一括して搬送する。この一括搬送によって、パッキングの効率化を図ることができる。次に、保護材搬送ロボット7が載置部51c上の積層体203Sからスペーサ203を一つ取り出し、容器本体部201に移載する。
本実施形態の保護材搬送装置5は、上述した非接触式のコインスタック容器200以外に、接触式のコインスタック容器にも対応可能となっている。図28は接触式のコインスタック容器である容器300の説明図であり、その断面図である。容器300は、容器本体部301と容器本体部301の蓋となるカバー302とを含む中空体である。保護材であるシート303と基板Wとが交互に積層された積層体が容器300内に収容される。この積層体は容器本体部301上に載置されており、容器本体部201の周壁によって径方向への移動が規制されている。容器300の底部と天部にはクッション304が設けられている。
保護材搬送装置5は、容器300のアンパッキング、パッキングを行う際に、一部の部品を交換或いは脱着することで、シート303や容器300に対応することができる。
シート303に対応する場合、保持ユニット71をシート303の保持に対応した保持ユニット74に交換する。図29は保持ユニット71の交換構造の説明図であり、図30は保持ユニット74の説明図である。なお、保持ユニット70はシート303の搬送には用いない。このため、シート303の搬送の際、保持ユニット70は特に取り外す必要は無いが、取り外し可能に構成しておき、取り外すようにしてもよい。
容器300をアンパッキング、パッキングの対象とする場合、容器本体部301をアダプタ528を介して載置装置52に載置する。アダプタ528は載置装置52の昇降テーブル522に装着される。図31は載置装置52の昇降テーブル522とアダプタ528の斜視図である。
本実施形態の場合、シート303は再利用せず、アンパッキングの際に廃棄する。パッキングの際には、シート303を新たに供給する。このため、載置装置53には、シート303のマガジンとなるアダプタ534を装着する。図32は載置装置53とアダプタ534の斜視図である。
後述するように、本実施形態では、保持ユニット70、74の装着、アダプタ528、534の脱着を自動判定する。そのため、コントローラ8eの入力ポートには、これらの検知結果が入力されるポートが割り当てられている。図33は入力ポートの説明図である。
容器300のアンパッキング、パッキングについて説明する。まず、アンパッキングについて説明する。
上記の通り、本実施形態の保護材搬送装置5では、一部の部品の交換、脱着により接触式及び非接触式の各コインスタック容器に対応可能である。部品の交換、脱着は作業者が行うため、使用するコインスタック容器の種類(換言すると保護材の種類)と、部品が整合していないと、アンパッキング/パッキングの動作が適切に行われない。そこで、本実施形態では部品の整合性を自動判定する。図37はその処理例を示すフローチャートであり、保護材搬送装置5を制御するコントローラ8eが実行する処理例を示している。
○「リング:パッキング」
保持ユニット71を装着、アダプタ528、534を非装着
○「リング:アンパッキング」
保持ユニット71を装着、アダプタ528、534を非装着
○「シート:パッキング」
保持ユニット74を装着、アダプタ528、534を装着
○「シート:アンパッキング」
保持ユニット74を装着、アダプタ528、534を装着
なお、「シート:アンパッキング」モードにおいては、アダプタ534の脱着は不問としてもよい。
○保持ユニット71を装着、アダプタ528、534を非装着
○保持ユニット74を装着、アダプタ528、534を装着
例えば、保持ユニット71の装着が検知され、アダプタ528の装着も検知された場合は、整合していないと判定される。また、例えば、保持ユニット74の装着が検知され、アダプタ528の装着が検知されない場合は、整合しないと判定される。
(保持ユニットと移動ユニット)
上記実施形態では、保持ユニット70と保持ユニット71とで、これらを上下に移動する移動ユニット720を共通とした保護材搬送装置5を例示したが、移動ユニット720を保持ユニット70、71に個別に設けることも可能である。図39はその一例を示す。図39の例は棚部5AのX方向の両側にロボット収容部5Bをそれぞれ配置している。
上記実施形態では、載置部51a及び51bに対して、載置部51cを下方に配置したが、載置部51cを載置部51a、51bの上方に配置してもよい。また、載置部51cを載置部51aと載置部51bとの間に配置してもよい。
Claims (18)
- 容器内に保護材と基板の積層体を形成する梱包動作、及び、容器内の前記積層体から前記保護材と前記基板を交互に取り出す解梱動作の各動作の際に、前記保護材を搬送する搬送手段と、
前記保護材が積載される保護材載置部と、
前記容器の容器本体部が載置される容器載置部と、
前記保護材の種類に対応した複数の動作モードのうち、選択された動作モードにて前記搬送手段を制御する制御手段と、
前記保護材の種類に対応して選択され、かつ、前記搬送手段、前記保護材載置部及び前記容器載置部を構成する各部品の脱着を判定する装着判定手段と、
選択された前記動作モードと前記装着判定手段の判定結果との整合性を判定する整合性判定手段と、を備える、
ことを特徴とする搬送装置。 - 請求項1に記載の搬送装置であって、
前記保護材の種類は、シートと枠状のスペーサであり、
前記搬送手段は、
一つの前記スペーサを保持する第一の保持手段と、
前記搬送手段を構成する前記部品として、選択的に装着される第二の保持手段と、を備え、
前記第二の保持手段は、
前記シートを保持するシート保持手段か、又は、
積層された複数の前記スペーサを一括して保持するスペーサ保持手段であり、
前記装着判定手段は、前記シート保持手段と前記スペーサ保持手段とのどちらが装着されているかを判定する、
ことを特徴とする搬送装置。 - 請求項2に記載の搬送装置であって、
前記スペーサ保持手段は、
積層された前記スペーサを内側から保持する複数の保持部材と、
前記複数の保持部材を支持し、拡縮自在に変位させる変位手段と、を備え、
それぞれの前記保持部材は、その下端に、外側に延設される鍔状の係合部を、を備える、
ことを特徴とする搬送装置。 - 請求項3に記載の搬送装置であって、
前記スペーサが円環形状を有し、
前記複数の保持部材は、前記スペーサの周方向に等間隔で配置され、
それぞれの前記保持部材は、積層された前記スペーサの内周面に沿って当接する外周部を含み、該外周部の下端に前記係合部を有する、
ことを特徴とする搬送装置。 - 請求項2に記載の搬送装置であって、
前記搬送手段は、
前記第一の保持手段を回動自在に支持する第一の移動ユニットと、
前記第二の保持手段を回動自在に支持する第二の移動ユニットと、
前記第一の移動ユニット及び前記第二の移動ユニットをともに移動する第三の移動手段と、を含み、
前記第三の移動手段は、前記第一の移動ユニット及び前記第二の移動ユニットを上下に移動させ、
前記第一の移動ユニット及び前記第二の移動ユニットは、上下方向にオフセットして配置され、かつ、それぞれの回動の中心軸を同軸上に配置した、
ことを特徴とする搬送装置。 - 請求項2に記載の搬送装置であって、
前記シート保持手段の装着を検知するセンサを、前記装着判定手段に電気的に接続するための第一の接続手段を備え、
前記スペーサ保持手段の装着を検知するセンサを、前記装着判定手段に電気的に接続するための第二の接続手段を備え、
前記装着判定手段は、
前記第一の接続手段からの電気信号が入力される第一の入力ポート、及び、前記第二の接続手段からの電気信号が入力される第二の入力ポートを備え、かつ、
前記第一の入力ポートまたは前記第二の入力ポートのどちらに電気信号が入力されたかによって、前記シート保持手段または前記スペーサ保持手段のどちらの装着かを判定する、
ことを特徴とする搬送装置。 - 請求項5に記載の搬送装置であって、
前記第二の移動ユニットは、前記第二の保持手段を位置決めする位置決め部を備える、
ことを特徴とする搬送装置。 - 請求項2に記載の搬送装置であって、
前記シート保持手段は、前記シートの上面を吸着する複数の吸着部を備える、
ことを特徴とする搬送装置。 - 請求項2に記載の搬送装置であって、
前記第一の保持手段は、
前記スペーサの上面を吸着する複数の吸着部を備える、
ことを特徴とする搬送装置。 - 請求項1に記載の搬送装置であって、
前記保護材の種類は、シートと枠状のスペーサであり、
前記保護材載置部を構成する前記部品として、着脱自在なアダプタを備え、
前記保護材載置部には、前記アダプタを装着しない場合に、前記シート又は前記スペーサの一方が積載可能であり、
前記保護材載置部には、前記アダプタを装着することで、前記シート又は前記スペーサの他方が積載可能であり
前記装着判定手段は、前記アダプタの装着の有無を判定する、
ことを特徴とする搬送装置。 - 請求項1に記載の搬送装置であって、
前記保護材の種類は、シートと枠状のスペーサであり、
前記容器載置部を構成する前記部品として、着脱自在なアダプタを備え、
前記容器載置部には、前記アダプタを装着しない場合に、前記シート用の容器本体部又は前記スペーサ用の容器本体部の一方が積載可能であり、
前記容器載置部には、前記アダプタを装着することで、前記シート用の容器本体部又は前記スペーサ用の容器本体部の他方が載置可能であり
前記装着判定手段は、前記アダプタの装着の有無を判定する、
ことを特徴とする搬送装置。 - 請求項1に記載の搬送装置であって、
前記整合性判定手段が、整合しないと判定した場合に、これを報知する報知手段を備える、
ことを特徴とする搬送装置。 - 請求項1に記載の搬送装置であって、
前記制御手段は、前記整合性判定手段が整合すると判定したことを条件として、前記搬送手段を動作させる、
ことを特徴とする搬送装置。 - 容器内に保護材と基板の積層体を形成する梱包動作、及び、容器内の前記積層体から前記保護材と前記基板を交互に取り出す解梱動作の各動作の際に、複数種類の中から選択される前記保護材に対応して動作モードが設定される制御手段と、
選択された前記保護材に対応して脱着され、該保護材が載置される保護材載置部材と、
選択された前記保護材に対応して脱着され、前記容器の容器本体部が載置される容器載置部材と、
選択された前記保護材に対応して選択され、前記保護材を保持するアーム部材を含み、該保護材を搬送する搬送手段と、
前記保護材載置部材及び前記容器載置部材の脱着および装着されている前記アーム部材の種類を判定する装着判定手段と、
前記装着判定手段による前記保護材載置部材及び前記容器載置部材の脱着および前記アーム部材の種類の整合性を判定する整合性判定手段と、を備える、
ことを特徴とする搬送装置。 - 容器本体部に保護材と基板の積層体を形成した後、該容器本体部に容器カバーを被せる梱包動作を行う装置の制御方法であって、
前記装置は、
前記保護材を搬送する搬送手段と、
前記保護材が積載される保護材載置部と、
前記容器本体部が載置される容器載置部と、を備え、
前記制御方法は、
前記保護材の種類に対応して選択され、かつ、前記搬送手段、前記保護材載置部及び前記容器載置部を構成する各部品の脱着を判定する装着判定工程と、
前記保護材の種類に対応して設定される動作モードの設定と前記装着判定工程の判定結果との整合性を判定する整合性判定工程と、
前記整合性判定工程において整合性が肯定されたとき、設定された前記動作モードで前記梱包動作を行うべく、前記装置を制御する制御工程と、を備える、
ことを特徴とする制御方法。 - 容器本体部に保護材と基板の積層体を形成した後、該容器本体部に容器カバーを被せる梱包動作を行う装置の制御方法であって、
前記装置は、
前記保護材の種類に対応して脱着され、該保護材が載置される保護材載置部材と、
前記保護材の種類に対応して脱着され、前記容器本体部が載置される容器載置部材と、
前記保護材の種類に対応して選択され、前記保護材を保持するアーム部材を含み、該保護材を搬送する搬送手段と、を備え、
前記制御方法は、
前記保護材載置部材及び前記容器載置部材の脱着および装着されている前記アーム部材の種類を判定する装着判定工程と、
前記装着判定工程による前記保護材載置部材及び前記容器載置部材の脱着および前記アーム部材の種類の整合性を判定する整合性判定工程と、
前記整合性判定工程において整合性が肯定されたとき、前記梱包動作を行うべく、前記装置を制御する制御工程と、を備える、
ことを特徴とする制御方法。 - 保護材と基板の積層体が収容される容器から容器カバーを取り外した後、前記保護材と前記基板を交互に取り出す解梱動作を行う装置の制御方法であって、
前記装置は、
前記保護材を搬送する搬送手段と、
前記保護材が積載される保護材載置部と、
前記容器の容器本体部が載置される容器載置部と、を備え、
前記制御方法は、
前記保護材の種類に対応して選択され、かつ、前記搬送手段、前記保護材載置部及び前記容器載置部を構成する各部品の脱着を判定する装着判定工程と、
前記保護材の種類に対応して設定される動作モードの設定と前記装着判定工程の判定結果との整合性を判定する整合性判定工程と、
前記整合性判定工程において整合性が肯定されたとき、設定された前記動作モードで前記解梱動作を行うべく、前記装置を制御する制御工程と、を備える、
ことを特徴とする制御方法。 - 保護材と基板の積層体が収容される容器から容器カバーを取り外した後、前記保護材と前記基板を交互に取り出す解梱動作を行う装置の制御方法であって、
前記装置は、
前記保護材の種類に対応して脱着され、該保護材が載置される保護材載置部材と、
前記保護材の種類に対応して脱着され、前記容器の容器本体部が載置される容器載置部材と、
前記保護材の種類に対応して選択され、前記保護材を保持するアーム部材を含み、該保護材を搬送する搬送手段と、を備え、
前記制御方法は、
前記保護材載置部材及び前記容器載置部材の脱着および装着されている前記アーム部材の種類を判定する装着判定工程と、
前記装着判定工程による前記保護材載置部材及び前記容器載置部材の脱着および前記アーム部材の種類の整合性を判定する整合性判定工程と、
前記整合性判定工程において整合性が肯定されたとき、前記解梱動作を行うべく、前記装置を制御する制御工程と、を備える、
ことを特徴とする制御方法。
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