KR100523272B1 - 분기궤도를 구비한 반송설비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 예를 들어 반도체 제조용의 크린룸(Clean room)에 적용되는 분기궤도를 구비한 반송설비에 관한 것이다.

궤도측을 절환하지 않고 반송대차를 분기측으로 주행시키기 위하여, 본 발명의 반송설비는, 반송대차와, 이 반송대차의 추진수단과, 상기 반송대차를 유도하는 주궤도 및 이 주궤도에서 분기한 분기궤도와, 상기 반송대차에 탑재되어 주궤도 및 분기궤도의 분기점에서 반송대차의 주행해야 할 궤도를 선택하고, 선택한 궤도로 반송대차를 인도하는 궤도선택기구와, 상기 주궤도에 연하여 부설(敷設)된 주궤도측 급전선과, 상기 분기궤도에 연하여 부설된 분기궤도측 급전선과, 상기 분기점에 부설되어 주궤도측 급전선 및 분기궤도측 급전선 사이의 옮겨 타는 범위를 담당하는 분기점용 급전선과, 상기 반송대차에 탑재되어 상기 급전선에서 비접촉으로 전기에너지를 취출하는 복수의 피크업 코일(Pick-up coil)을 구비한 것이다.

따라서, 단위시간당 반송량이 대폭 증대하고, 반송대차가 탈선할 가능성이 없고, 궤도의 구조가 간단하여 가볍고 비용도 낮으며, 현가 내하중에 대한 특별한 배려도 필요 없게 되고, 고도의 공기청정 요구에 부응할 수 있다.

Description

분기궤도를 구비한 반송설비{Transfer equipment having branch track}

본 발명은 예를 들어 반도체 제조용의 크린룸(Clean room)에 적용되는 분기궤도를 구비한 반송설비에 관한 것이다.

전자기기의 수요가 증가함에 수반하여 반도체 디바이스와 웨이퍼의 제조가 왕성하게 되도록 되어 왔다. 이들 반도체 디바이스와 웨이퍼의 생산은 크린룸에서 행해진다. 이 크린룸에서는 이들 반도체 디바이스와 웨이퍼를 각 공정 장소에 반송하기 위해 주로 궤도식의 반송설비가 사용되고 있다.

근년, 이런 종류의 크린룸에서는 한정된 설비로 생산효율을 높이고 제조원가를 낮추기 위해 상기 반송설비의 단위 시간당 반송량을 증대하려는 요구가 점점 강해지고 있다.

통상, 이런 종류의 반송설비에서는 반송궤도가 루우프(Loop)상으로 되어 있고, 그 궤도상을 복수의 반송대차가 주행하는 구성으로 되어 있다. 그런데, 반송량의 대폭적인 증대는 단일 루우프에서는 바랄 수 없음으로 주된 궤도(주궤도)에 적의 분기궤도를 설치하여 반송대차의 추월이 가능하게 구성하고 있다.

종래의 반송설비에서는 궤도의 분기점에 시프터(Shifter)와 턴테이블(Turn table) 등을 설치하고 궤도측을 절환하는 것으로 반송대차의 주행궤도를 주측 혹은 분기측으로 향하게 한다.

그런데, 종래의 궤도측을 절환하는 방식에서는 다음의 문제가 있다.

(1) 궤도의 절환에 동작시간이 필요함으로 결과적으로 반송시간이 길어지게 되고, 후속하는 대차의 통행이 제약되기 때문에 단위 시간당 반송량이 늘지 않는다.

(2) 절환 완료하기 전에 만일 반송대차가 시프터와 턴테이블 위의 절환 궤도에 들어온 경우, 탈선사고 등을 발생할 우려가 있다.

(3) 궤도측을 움직일 필요가 있기 때문에 궤도측의 구조가 복잡하게 되고, 분기부의 중량과 크기가 증대하고, 특히 천정에 궤도를 설치한 경우 내하중의 점에서 공사가 어렵다.

(4) 궤도절환 동작으로 먼지가 발생할 가능성이 있고, 이를 흡인하는 기구 등을 별도로 설치하지 않으면 안 된다.

본 발명은 상기 사정을 고려하여 궤도측을 절환하지 않고 반송대차를 분기측에 주행시킬 수 있는 분기궤도를 구비한 반송설비를 제공하는 것을 목적으로 한다.

청구항 1의 발명의 반송설비는, 반송대차와, 이 반송대차의 추진수단과, 상기 반송대차를 유도하는 주궤도 및 이 주궤도에서 분기한 분기궤도와, 상기 반송대차에 탑재되어 주궤도 및 분기궤도의 분기점에서 반송대차의 주행해야할 궤도를 선택하고, 선택한 궤도로 반송대차를 인도하는 궤도선택기구와, 상기 주궤도에 연하여 부설(敷設)된 주궤도측 급전선과, 상기 분기궤도에 연하여 부설된 분기궤도측 급전선과, 상기 분기점에 부설되어 주궤도측 급전선 및 분기궤도측 급전선 사이의 옮겨 타는 범위를 커버(Cover)하는 분기점용 급전선과, 상기 반송대차에 탑재되어 상기 급전선에서 비접촉으로 전기에너지를 취출하는 복수의 피크업 코일(Pick-up coil)을 구비한 것을 특징으로 한다.

이 설비의 경우, 반송대차에 탑재하는 피크업 코일은 주궤도측 급전선에 대한 것과 분기점용 급전선에 대한 것과의 최저 두 개 필요하고, 분기궤도용 급전선에 대한 피크업 코일은 상기 두 개의 피크업 코일중 한 개를 이용하면 족하다. 또한, 어느 쪽의 피크업으로 분기궤도용 전선에 대할까에 의함이 주궤도측 급전선에 대한 피크업 코일에서 분기궤도용 전선에도 대하는 경우는 분기점용 급전선은 주궤도측 급전선과 같은 쪽(반송대차에서 본 경우의 같은 위치)에 설치하는 것으로 된다. 따라서, 주궤도측 전선과 반대위치(반송대차에서 본 경우의 다른 위치)에 설치할 필요가 있는 분기점용 급전선과 분기궤도용 전선과는 별도로 설치하게 된다. 즉, 분기점용 급전선과 분기궤도용 전선의 일체화는 어렵다.

한편, 분기점용 급전선에 대한 피크업 코일에서 분기궤도용 전선에도 대하는 경우는, 분기점용 급전선은 분기점용 급전선과 같은 쪽(반송대차에서 본 경우의 같은 위치)에 설치하는 것으로 된다. 따라서, 분기점용 급전선과 분기궤도용 전선은 같은 위치에 일체적으로 설치할 수 있다. 즉, 분기점용 급전선과 분기궤도용 전선은 연속적으로 설치할 수 있다.

청구항 2의 발명은, 제 1항에 있어서, 상기 반송대차가 조타 가능한 차륜을 구비하고, 상기 궤도선택기구가 상기 차륜의 방향을 바꾸는 조타기구로 된 것을 특징으로 한다.

청구항 3의 발명은, 제 1항에 있어서, 적어도 상기 분기점에 주궤도에 연한 가이드와 분기궤도에 연한 가이드가 설치되어, 상기 궤도선택기구가, 상기 반송대차에 연결되는 상기 가이드에 따르는 안내부재와, 이 안내부재를 어느 쪽인가 한쪽 가이드로 전용(轉用)하는 전용기구로 이루어진 것을 특징으로 한다.

청구항 4의 발명의 반송설비는, 제 3항에 있어서, 상기 가이드가 자성체의 가이드레일로 되고, 상기 안내부재가 상기 가이드레일에 흡착하는 자석롤러로 되고, 상기 전용기구가, 선단에 상기 자성롤러를 보지하고, 기단이 반송대차에 요동자제로 연결된 암과, 이 암을 어느 것인가의 가이드레일로 전용하는 구동수단으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시형태인 반송설비(1)의 전체 개요도이다. 이 반송설비(1)는 크린룸 안에 배설되고, 공정마다 설치된 카세트 스토커(5; Cassette Stocker, 스테이션도 포함) 사이에서 반도체 웨이퍼 등을 수납한 카세트(W)를 자유로 반송할 수 있도록 되어 있다.

이 반송설비(1)는 전체로서 루우프 상으로 형성된 주궤도(2)와, 각 카세트 스토커(5)에 대응하여 설치된 분기궤도(3)를 가진다. 분기궤도(3)는 주궤도(2)에서 분기하고, 또 주궤도(3)에 합류한다. 이들 궤도(2, 3)는 카세트(W)를 탑재한 반송대차(4)를 유도하기 위한 것이고, 예컨대 크린룸의 천정 등에 설치된다.

도 2는 분기궤도(3)를 설치한 부분과 반송대차(4)의 관계를 상세히 도시하고 있다. 각 궤도(2, 3)는 알루미늄제의 것으로 저벽(6a)과, 좌우방향의 측벽(6b, 6c)과, 상벽(6d)을 가지는 단면이 사각형으로 형성되어 있고, 상벽(6d)의 폭방향 중앙에 길이방향으로 연하여 슬리트(6e)를 가지고 있다.

주궤도(2)에는 외측{분기궤도(3)에 대한 반대측}의 측벽(6b)에 연하여 비접촉으로 반송대차(4)에 급전하기 위한 주궤도측 급전선(12)이 부설되어 있다. 또한, 분기궤도(3)에는 외측{주궤도(2)에 대한 반대측}의 측벽(6c)에 연하여 비접촉으로 반송대차(4)에 급전하기 위한 분기궤도측 급전선(13)이 부설되어 있다. 이 분기궤도측 급전선(13)은 분기점(합류점이어도 좋음) P까지 연장되어 있고, 그 부분의 분기점용 급전선(13a)과 연속하고 있다. 분기점용 급전선(13a)은 주궤도측 급전선(12) 및 분기궤도측 급전선(13)간의 옮겨 타는 범위를 커버하기 위한 것이다. 이들 급전선(12, 13)은 고주파 전원에 접속되어 있다.

한편, 반송대차(4)는 자주식의 것으로 추진수단인 회전형 모터를 장비한 차체(21)를 가진다. 이 차체(21)는 궤도(2, 3)의 내부공간에 수용된 상태로 주행하도록 되어 있고, 그 상부에 설치된 지주(27)가 궤도(2, 3)의 슬리트(6e)에서 위로 연장되고, 그 지주(27)의 상단에 카세트(W)를 적재시키는 하대(28; 荷臺)를 가지고 있다.

또한, 차체(21)에는 주행방향의 우측에 주궤도측 급전선(12)에서 비접촉으로 전기에너지를 취출하는(수전하는) 피크업 코일(22)이 설치되고, 좌측에 분기궤도측 급전선(13) 및 분기점용 급전선(13a)에서 비접촉으로 전기에너지를 취출하는(수전하는) 피크업 코일(23)이 설치되어 있다. 또한, 차체(21)의 하부에는 궤도(2, 3)의 저벽(6a) 위를 주행하는 4개의 주행차륜(24)이 설치되어 있다. 이들 주행차륜(24)은 반송대차(4)의 수직하중을 지지하는 것이고, 후술하는 궤도선택기구로서의 조타기구(30)에 의해 조타가능하게 구성되어 있다. 게다가, 주행차륜(24)의 일부 혹은 전부는 구동용의 회전형 모타에 연결되고, 구동차륜으로 되어 있다. 또한, 차체(21)의 전후좌우에는 좌우방향으로 돌출하는 사이드차륜(25)이 설치되어 있다. 이들 사이드차륜(25)은 궤도(2, 3)의 측벽(6b, 6c)을 전동하는 것으로 반송대차(4)에 걸리는 수평하중(좌우방향 하중)을 지지한다. 더구나 주행차륜(24) 이외가 구동륜으로 되어 있는 경우에 있어서도 도시한 바와 같은 조타방식으로 할 수 있다.

그 외에 반송대차(4)에는 도시 생략한 주행제어장치, 제어신호수신장치(26), 스테이션과의 통신장치(29), 충돌방지용 센서(도시생략)등이 탑재되어 있다.

도3은 반송대차(4)의 하면도이다. 주행차륜(24)의 차축(38)은 회동지점(37)에서 좌우방향으로 회동가능하게 지지되고, 그 차축(38)의 방향을 바꾸는 기구로서 조타기구(30)가 설치되어 있다. 이 경우의 조타기구(30)는 조타모타(31)와, 그 회전축에 고정된 기어(32)와, 이 기어(32)에 치합하는 치차식 회전판(33)과, 회전판(33)과 차축(38)을 연결하고, 회전판(33)의 회전에 의해 차축(38)의 방향을 바꾸는 링(34)으로 구성되어 있다.

반송대차(4)를 주행시키는 경우는 주궤도(2)와 분기궤도(3)의 분기점(P) 직전에서 반송대차(4)의 주행해야 할 궤도를 선택한다. 그리고, 선택한 궤도로 향하여 주행차륜(24)을 조타하는 것으로 반송대차(4)를 주궤도(2) 혹은 분기궤도(3)로 인도할 수 있다.

예를 들어, 도4에 도시한 경우, 반송대차(4)는 좌측의 주궤도측 급전선(12)에서 수전하여 달리고 있지만, 분기점(P)에 가려면 주행차륜(24)의 조타기구를 우측으로 꺾어 분기궤도(3)로 진입하기 시작한다. 이때, 지금까지 수전하고 있던 피크업 코일은 주궤도측 급전선(12)에서 벗어나지만, 반대측의 피크업 코일이 분기점용 급전선(13a)에서 수전할 수 있으므로 그대로 계속하여 주행할 수 있다. 즉, 분기점(P)에서는 반송대차(4)가 적어도 한번은 분기하는 쪽의 급전선{분기점용 급전선(13a)}을 선택하여 주행하는 것으로 된다. 분기궤도에 들어가려면 그대로 연속하는 분기궤도측 급전선(13)에서 수전할 수 있다.

더구나, 이때 분기궤도측 급전선(13)을 분기점용 급전선(13a)과 단락시켜 반대쪽{반송대차(4)에서 보아 주궤도측 급전선(12)과 같은 쪽}에 설치할 수도 있다. 이 경우는 분기궤도(3)에 들어간 단계에서 곧 피크업 코일을 주궤도(2)의 경우와 같은 쪽으로 절환한다.

이렇게 반송대차(4)쪽의 궤도선택을 위한 조타기구(30)를 설치했으므로, 궤도측의 절환기구를 설치할 필요가 없게되고, 종래의 문제점을 해소할 수 있다.

다음에 본 발명의 다른 실시형태를 도 5를 참조하여 설명한다.

이 반송설비에서는 적어도 분기점(P) 근방에 주궤도(2)에 연하여 자성체제의 가이드레일(47)과, 분기궤도(3)에 연하여 자성체제의 가이드레일(48)을 설치하고 있다. 각 가이드레일(47, 48)은 띠 강판 등으로 되어 있어서, 외측의 측벽(6b, 6c)에 연하여 설치되어 있다. 그리고, 반송대차(40)의 전단에는 궤도선택기구로서 안내롤러기구(41)가 설치되어 있다. 이 안내롤러기구(41)는 가이드레일(47, 48)에 흡착하는 자석롤러(42)와, 선단에 자석롤러(42)를 지지한 기단이 반송대차(40)에 설치된 축(44)에 좌우방향으로 요동자제로 연결된 암(43)과, 암(43)을 어느 것인가의 가이드레일(47, 48)에 전용하는 구동수단(도시생략)으로 이루어진다.

이 설비의 경우, 안내용의 자석롤러(42)를 분기점(P)의 직전에서 오른쪽으로 전용하면 분기점(P)을 들어간 곳에서 자석의 힘에 의해 반송대차(40)가 우측벽을 따라서 주행하여 분기궤도(3)에 들어간다.

더욱이, 자석롤러(42)와 자성체제의 가이드레일(47, 48)을 사용하지 않아도, 궤도(2, 3)에 각각 가이드를 설치하고, 반송대차(40)에 이들 가이드에 따른 안내부재와, 안내부재를 어느 한쪽의 가이드에 전용하는 전용기구를 설치하면 같은 효과를 얻을 수 있다.

또한, 합류점(반대쪽에서 보면 분기점)에서의 동작은 분기와 다르므로 궤도선택의 필요는 없다. 단, 반송대차의 주행방향이 한정되지 않는 경우는 합류점도 같은 구성으로 하는 것이 소망스럽다.

더더구나, 차대에 추진력을 주는 방식은 실시형태에 따라 주행차륜의 전부 또는 일부를 구동하여 이를 추진수단으로 하여 기능시키는 방식으로 한정되는 것은 아니고, 주행차륜이 단순한 하중지지수단으로서의 기능만을 갖고, 주행차륜과는 별개로 차대 쪽에 리니어 모터의 1차측을 갖추고, 궤도측의 소위 알루미늄 도체로 된 2차측 도체와의 사이에서 추진력을 얻는 리니어 유도모터를 추진수단으로 하여 설치하거나, 혹은 궤도측에 N S극을 교대로 하여 대열된 영구자석과의 사이에서 추진력을 얻는 리니어 직류모터를 추진수단으로 하여 설치해도 좋은 것은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이, 청구항 1의 발명에 의하면, 반송대차의 궤도선택기구를 탑재했으므로 궤도측에서 절환을 할 필요가 없다. 따라서, 다음의 효과를 갖는다.

① 궤도절환을 위한 시간이 불필요해 단위시간당 반송량이 대폭 증대한다.

② 절환용의 궤도(예컨대, 시프터와 턴테이블 위의 궤도)가 없고, 궤도가 연속하고 있으므로 반송대차가 분기부에서 탈선할 가능성이 없다.

③ 궤도측을 움직일 필요가 없으므로, 궤도의 구조가 간단하여 가볍게 되고, 비용도 낮출 수 있다. 또한, 하중이 작게 되므로 천정의 공사가 쉽게 되고 현가 내하중에 대한 특별한 배려도 필요 없게 된다.

④ 궤도측이 움직이지 않으므로 먼지 발생이 적어 고도의 공기청정 요구에 대응할 수 있다.

청구항 2의 발명에 의하면, 주행차륜에 조타기구를 설치하는 것만이므로, 구조가 간단하여 조작도 하기 쉽다. 청구항 3의 발명에 의하면, 가이드와 안내부재와 전용기구를 설치하는 것만이므로, 구조가 간단하여 조작도 하기 쉽다. 특히, 청구항 4의 발명에서는 안내부재를 자석롤러로 하여 자성체제의 가이드레일에 흡착하도록 했으므로, 구조가 간단하여 확실히 안내할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태인 반송설비의 전체 개요도,

도 2는 본 발명의 실시형태의 요부를 취출하여 도시한 상세 사시도,

도 3은 도 2의 하면도,

도 4는 상기 반송대차와 궤도의 관계를 나타낸 평면도,

도 5는 본 발명의 다른 실시형태의 일부구성도로서, (a)는 반송대차와 궤도와의 관계를 도시한 평면도, (b)는 반송대차의 대략구성을 도시한 평면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1. 반송설비 2. 주궤도(主軌道)

3. 분기궤도(分岐軌道) 4. 반송대차(搬送臺車)

12. 주궤도측 급전선(給電線) 13. 분기궤도측 급전선

13a. 분기점용 급전선 22, 23. 피크업 코일(Pick-up Coil)

24. 주행차륜 30. 조타기구(궤도선택수단)

40. 반송대차 41. 안내롤러기구(궤도선택수단)

42. 자석롤러(안내부재) 43. 암(Arm; 轉用기구)

P. 분기점

Claims (3)

1. 반송대차와,

   이 반송대차의 추진수단과,

   상기 반송대차를 유도하는 주궤도 및 이 주궤도에서 분기한 분기궤도와,

   상기 반송대차에 탑재되어 주궤도 및 분기궤도의 분기점에서 반송대차의 주행해야할 궤도를 선택하고, 선택한 궤도로 반송대차를 인도하는 궤도선택기구와,

   상기 분기부 및 분기 궤도부에서, 상기 주궤도측 급전선과 서로 인접하지 않는 면에 상기 분기 기동에 연하여 격설된 분기궤도측 급전선과, 상기 분기점에 상기 주궤도측 급전선 및 분기궤도측 급전선에 오버랩 하도록 격설된 분기점용 급전선과를 가지고, 상기 반송대차가 상기 급전선에서 비접촉으로 전기 에너지를 취출하는 대략 사각형상의 복수의 피크업 코일과, 조타 가능한 주행륜과, 수평하중을 지지하는 사이드 차륜을 구비하고 상기 각 급전선이 상기 복수의 피크업 코일의 단면 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 분기궤도를 구비한 반송설비.
2. 제 1항에 있어서,

   적어도 상기 분기점에 주궤도에 연한 가이드와 분기궤도에 연한 가이드가 설치되고,

   상기 궤도선택기구가,

   상기 반송대차에 연결되는 상기 가이드에 따르는 안내 부재와,

   이 안내부재를 어느 쪽인가 한쪽 가이드로 전용(轉用)하는 전용기구로 이루어진 것을 특징으로 하는 분기궤도를 구비한 반송설비.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 가이드가 자성체의 가이드레일로 되고,

   상기 안내부재가 상기 가이드레일에 흡착하는 자석롤러로 되고,

   상기 전용기구가,

   선단에 상기 자성롤을 보지하고, 기단이 반송대차에 요동자제로 연결된 암과, 이 암을 어느 것인가의 가이드레일로 향하도록 하는 구동수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 분기궤도를 구비한 반송설비.