JP2004238089A - ストッカ - Google Patents

Abstract

【構成】ストッカ２に昇降スペース８と保管スペース１０とを配列し、昇降スペースの天井部に開口３２を設けて、天井走行車との間でカセット１４を移載できるようにする。昇降スペース８内を、移載手段とカセットのガイド部材とを備えた昇降台１２を昇降させ、保管スペース１０にカセットを載置する。
【効果】天井走行車と昇降台の間で直接カセットを移載でき、しかも省スペースである。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の利用分野】
この発明は、クリーンルームなどで物品を一時的に保管するためのストッカに関し、特に天井走行車との間での物品を移載できるようにしたストッカに関する。
【０００２】
【従来技術】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３１２１６号公報
【０００４】
複数の棚をチェーンなどで連結して循環移動させるようにした、ストッカが知られている（例えば特許文献１）。このようなストッカでは、ストッカの側面に天井走行車との移載口などを設けて、移載口を介して物品の入出庫を行う。しかしながらこのようにすると、天井走行車側から見た場合、その直下のスペースを有効利用できないとの問題がある。またストッカ側から見た場合、多数の棚を循環移動させると、循環移動のために大きな機構が必要になり、スペース的にも不利であると共に、発塵も問題になる。
【０００５】
【発明の課題】
この発明の基本的課題は、発塵が少なく省スペースで、天井走行車から直接昇降台に物品を移載しても位置決めができる、ストッカを提供することにある（請求項１〜３）。
請求項２の発明での追加の課題は、天井走行車から積み降ろされる物品の位置決めをさらに容易にすることにある。
請求項３の発明での追加の課題は、昇降台の移載手段で物品を移載する際の偏荷重を解消し、移載手段を軽量化すると共に、昇降台の前後方向のガイドを容易にすることにある。
【０００６】
【発明の構成】
この発明のストッカは、物品の保管スペースに接するように、昇降台の昇降スペースを設け、前記昇降スペースの上部には、天井走行車と昇降台との間で物品を直接移載するための開口を設け、さらに昇降台には、保管スペースとの間で物品を移載するための移載手段を設け、該移載手段に、天井走行車から積み降ろされる物品の底面を係合して位置決めするための、係合手段を設けたことを特徴とする（請求項１）。
【０００７】
好ましくは、前記昇降台の移載手段から見た左右に、天井走行車から積み降ろされる物品の、両側面をガイドするためのガイド部材を設ける（請求項２）。
【０００８】
特に好ましくは、前記ガイド部材の側面に、物品の荷重を支持するためのローラを設けると共に、前記保管スペースにも物品の荷重を支持するための従動ローラを設ける（請求項３）。
【０００９】
【発明の作用と効果】
この発明では、ストッカの昇降スペースの上部に開口を設けて、天井走行車と昇降台との間で物品を直接移載できるようにする。そして天井走行車から積み降ろされた物品の位置を、昇降台の移載手段に設けた係合手段で位置決めする。また昇降台を保管スペースに沿って設けた昇降スペース内を昇降させ、移載手段で保管スペースとの間での移載を行う。この発明では、昇降スペースの上部に開口を設けて天井走行車との間で物品を移載するので、天井走行車の走行ルートの直下に昇降スペースを配置でき、ストッカから突き出したステーションが不要で、省スペースとなる。また棚全体を循環移動させるのではなく、昇降台のみを昇降させるので、棚全体の循環移動の場合に比べて小型・軽量な駆動部で良く、発塵も少なくなる。さらに保管スペースでは棚を上下に配置でき、棚全体を循環させる場合よりも、密に棚を配置できる（請求項１）。
【００１０】
請求項２の発明では、昇降台の左右のガイドにより物品の左右位置を規制し、天井走行車から積み降ろされる物品の位置決めをより確実に行うことができる。このため、天井走行車の走行レールに対するストッカの取り付け精度や、昇降台の位置精度が不十分でも、天井走行車との間で確実に物品を移載できる。
【００１１】
請求項３の発明では、移載手段は物品の荷重を実質的に支持する必要がないので、移載時の偏荷重が生じない。即ち、昇降台上では、ガイド部材に設けたローラで物品の荷重を支持でき、移載の途中では保管スペース側の従動ローラとガイド部材のローラの双方で、物品を支持できる。このため移載手段の剛性が低くても良く、また移載装置の駆動機構も簡単にでき、昇降台を軽量化できる。さらに移載時に昇降台に偏荷重が加わらないので、昇降台が前後に傾くことが無く、昇降台の前後方向のガイドも簡単にできる。
【００１２】
【実施例】
図１〜図５に、実施例のストッカ２を示す。これらの図において、３はそのフレームで、４，５，６は支柱で、例えば左右各一対設けられている。８は昇降スペースで、１０は保管スペースで、複数の棚を上下に１列に配置したものである。昇降スペース８は保管スペース１０に沿って設けられ、保管スペース１０に沿って、昇降台１２を昇降させる。また１４はカセットで、ここでは半導体の基板などを収容したカセットとし、ストッカ２で保管する物品の例である。そしてストッカ２は、例えばクリーンルーム内に配置され、天井走行車システムに対する物品の保管用のバッファとして用いる。昇降台１２の例えば４隅、あるいは３隅に、ベルトやロープなどの吊持材１６の端部を固定し、ローラ１７，１８，１９により吊持材１６を案内し、昇降スペース８の下部に設けたドラム２０に巻き取ることにより、昇降台１２を昇降させる。この内でローラ１９は、ドラム２０への吊持材１６の巻き付け角が、支柱４寄り吊持材１６と支柱５寄りの吊持材１６とで等しくなるようにするためのローラである。２２はドラム２０を回転させるための昇降モータで、例えば４本の吊持材に対して共通のモータである（図２）。
【００１３】
この明細書では、図１の左右の方向を前後方向と呼び、特に昇降スペース８側を前側、保管スペース１０側を後側と言うことがある。また図２の左右方向を単に左右方向と呼び、これは水平面内でストッカ２での前後方向に直角な方向である。昇降台１２の４隅に取り付けられた吊持材１６は、左右一対のドラム２０，２０で巻き取られ、図１に示すように、１つのドラム２０で前後一対の吊持材１６，１６を巻き取る。またドラム２０，２０を駆動する昇降モータ２２は単一のモータで、左右のドラム２０，２０の回転数は共通の昇降モータ２２の回転数で定まり共通で、さらに前後一対の吊持材１６，１６が同じドラム２０に共通の巻き付け角で巻き取られる。これらのため、４本の吊持材１６は全て巻き取り長さや繰り出し長さが共通となり、かつ巻き取りの状態が１重目から２重目に変化するタイミングなども同じになる。従って、メカニカルな機構で昇降台１２が、前後左右何れにも傾くのを防止できる。
【００１４】
図４に示すように、昇降台１２の例えば４隅にガイドローラ２４を設け、支柱４，５などをガイドレールとして用いて、昇降台１２の左右方向位置を規制する。昇降台１２の前後方向位置を正確に規制する必要がある場合、例えば支柱４，５の他の面にも、昇降台１２からガイドローラを接触させて案内するとよい。２６，２６は昇降台１２の左右に設けたガイド部材で、その材質には潤滑性のあるジュラコンやポリウレタンあるいはテフロン（登録商標）などの樹脂が好ましい。２８はガイドローラで、ここでは従動ローラとするが、動力ローラとしてもよく、ガイド部材２６の内側の側面に列状に配置する。３０は保管スペース１０側での支持体で、支柱５，６により支持され、１つの棚位置の左右に配置され、各支持体３０の内側の側面に、同様に従動ローラ２９を一列に配列する。
【００１５】
図１，図２に示すように、昇降スペース８の上部には移載口としての開口３２を設けて、天井走行車と昇降台１２との間で物品を直接移載できるようにする。図１の４０は天井走行車側のチャックで、４２はチャック４０を支持した昇降台である。このように、ストッカ２では昇降スペース８の上部を開けて開口３２とし、保管スペース１０側の天井部は例えば蓋をしてある。さらにストッカ２の底部には例えばキャスター車輪３４を設け、ストッカ２を適宜の位置に移動できるようにする。このためストッカ２は、物品の保管能力が不足する場所に、適宜に移動して配置できる。そしてこの場合に、ストッカ２を全体として省スペースにして、処理装置と処理装置の隙間で天井走行車の走行レールの下部などの、限られた狭いスペースにストッカ２を設置できるようにする。
【００１６】
図３に、カセット１４の底面を示す。カセット１４の底部には、例えば３つのくぼみ４４〜４６が設けられ、４８は左右一対の突条で、カセット１４の前面には開閉自在の蓋５０が設けてある。そして実施例では、カセット１４の左右方向中心のくぼみ４４に、移載手段に設けた係合突起を係合させ、突条４８，４８の両外側の平坦部を昇降台１２のローラ２８と棚側の従動ローラ２９で支持する。このためカセット１４の重量は、昇降台１２上では大部分ローラ２８により支持され、保管スペース１０内では従動ローラ２９により支持される。そして昇降台での移載手段はローラ２８とは別個に設けられているので、移載手段側ではカセット１４の重量を支持する必要はなく、移載手段を軽量化できる。
【００１７】
カセット１４を天井走行車から積み降ろす際には、昇降台１２の両側のガイド部材２６，２６により、カセット１４を左右方向に案内して、くぼみ４４に移載手段側の係合突起を係合させることにより、左右の位置決めを行う。ローラ２８の内側の下方に、カセット１４の突条４８が突き出し、カセット１４の左右両端がガイド部材２６により規制され、ローラ２８の内側には突条４８があるので、カセット１４はローラ２８上に安定に支持される。なおこの点は、棚の支持体３０側でも同様で、支持体３０の高さは、従動ローラ２９の上面よりもやや高く、支持体３０とカセット１４の突条４８で、カセット１４の脱落を防止する。
【００１８】
図４，図５に、昇降台１２に設けた移載手段５１を示す。昇降台１２の床板やフレームなどにリニアガイド（直動ガイド）５２を固定する。リニアガイド５２上に別途のリニアガイド５４を、上下に重なるように配置し、下側のリニアガイド５２で上側のリニアガイド５４の前後進を案内する。５６は移載用のモータで、タイミングベルト５８を駆動し、上側のリニアガイド５４は取付板６０によりタイミングベルト５８に固定されている。以上のようにして、モータ５６を駆動すると、リニアガイド５４はリニアガイド５２上を前後進する。
【００１９】
上側のリニアガイド５４の両端にプーリ６２，６４を取り付け、プーリ６２でタイミングベルト６６を、プーリ６４でタイミングベルト６８を案内し、これらのタイミングベルト６６，６８の端部を、昇降台１２の床板やフレームなどに固定部７０，７２で固定する。タイミングベルト６６，６８の他端は、移載部８０に連結した取付板７４に固定する。そして移載部８０の上面には、２つのリアガイド５２，５４と上下方向に重なる位置に、係合突起８２を設けて、カセット１４の底面のくぼみ４４に係合させる。なお図５の８４，８６は、リニアガイド５２，５４でガイドされて直線移動する被ガイド部で、上側のリニアガイド５４を被ガイド部８４で案内し、移載部８０を被ガイド部８６で案内する。タイミングベルト５８，６６，６８に代えてチェーンを用いても良いが、発塵が増加し好ましくはない。
【００２０】
移載部８０は、係合突起８２で天井走行車から積み降ろされたカセット１４を左右方向に位置決めすると共に、タイミングベルト５８，６６，６８を動作させて移載する際に、カセット１４を前後進させることができればよい。そしてカセット１４からの荷重は、ローラ２８，２９で支持される。このため、モータ５６は低出力のモータで良く、リニアガイド５２，５４もカセット１４を移載する際の偏荷重に耐えるだけの剛性は不要である。さらにカセット１４を移載部８０に載置することにより、傾かないようにするのではないため、移載部８０はカセット１４の底面に比べて小さなもので良く、例えば長さや幅をカセット１４の長さや幅の１／３以下とすることができる。カセット１４から移載部８０に加わる左右方向の力のモーメントを考える必要がないので、リニアガイド５２，５４も左右の幅が狭いものでよい。これらのために移載手段５１を軽量化できる。なおタイミングベルト５８はリニアガイド５２，５４に平行で、タイミングベルト６６，６８はリニアガイド５４に平行である。
【００２１】
天井走行車からカセット１４が昇降台１２上に積み降ろされると、ガイド部材２６により左右方向の位置を規制するように案内し、係合突起８２をカセット１４の底面のくぼみ４４に係合させて位置決めする。そしてカセット１４の重量は、ローラ２８により支持される。物品を移載する場合、所望の位置まで昇降台１２を昇降させ、ここでは４本の吊持材１６を、共通の昇降モータ２２により、かつ同じ巻き付け角で、ドラム２０，２０により巻き取りあるいは繰り出すようにして、昇降台１２が左右や前後に傾くのを防止する。
【００２２】
昇降台１２が所望の位置まで昇降すると、モータ５６によりタイミングベルト５８を駆動し、これに伴って上側のリニアガイド５４は下側のリニアガイド５２に対して前後進する。タイミングベルト６６，６８は一端を固定部７０，７２で昇降台１２に固定され、中間をリニアガイド５４に取り付けられたプーリ６２，６４で案内されるので、移載部８０は、リニアガイド５４に対して前後進する。リニアガイド５４のストロークと、移載部８０とのストロークの比は、例えば１：２となる。そしてプーリ６２とタイミングベルト６６で移載部８０を前進させ、プーリ６４とタイミングベルト６８で移載部８０を後退させる。移載時の荷重はローラ２８，２９で支持されるので、移載手段に偏荷重が加わって、昇降台１２が前後に傾くことが無く、そのため昇降台１２の前後方向の案内も簡単にできる。なお実施例の移載手段５１に代えて、通常のスライドフォークなどを、タイミングベルトやチェーンなどで駆動するようにしてもよい。
【００２３】
実施例の動作を説明する。ストッカ２にはキャスター車輪３４を設けたので、天井走行車の走行レールの下部の適宜の位置に配置して、物品の保管能力を増すことができる。そして天井走行車との間の物品の移載は、昇降スペース８の上部の開口３２を用いて行われ、ストッカ２から突き出したステーションがなく、より省スペースとなる。またストッカ２では循環棚などのように棚全体を運動させるのではなく、昇降台１２と昇降台上の移載手段とを運動させるので、機構部分が少なく、小型・軽量かつ省スペースにできる。ここで単一の昇降モータ２２を用いて、例えば４本の吊持材１６を巻き取り、あるいは繰り出すことにより、昇降台１２が前後左右に傾くことを防止する。これらのため、昇降台１２の昇降機構を簡単なものにできる。
【００２４】
天井走行車からカセット１４を荷下ろしする場合、物品をガイド部材２６で滑らかにガイドし、係合突起８２をくぼみ４４に係合させて位置決めする。カセット１４の荷重はローラ２８で支持し、保管スペース１０内では従動ローラ２９で支持するので、係合突起８２からはカセット１４を前後進できるだけの力を伝えられればよく、移載手段を小型・軽量にすることができる。特に移載時の偏荷重が昇降台１２に加わらない。これらのため、昇降台１２を軽量化でき、簡単に昇降させることができる。なお移載手段５１からの発塵をより少なくするには、タイミングベルト５８，６６，６８を適宜のカバーで覆い、カバーの側面に設けたスリットに沿って連結板６０，７４が移動するようにすればよい。またリニアガイド５４や移載部８０は、ボールネジなどで前後進させても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のストッカの側面図
【図２】実施例のストッカの正面図
【図３】実施例で用いたカセットの底面図
【図４】実施例のストッカでの、昇降台の平面図
【図５】実施例のストッカでの、移載手段を模式的に示す側面図
【符号の説明】
２ ストッカ
３ フレーム
４，５，６ 支柱
８ 昇降スペース
１０ 保管スペース
１２ 昇降台
１４ カセット
１６ 吊持材
１７，１８ ローラ
１９ ローラ
２０ ドラム
２２ 昇降モータ
２４ ガイドローラ
２６ ガイド部材
２８ ローラ
２９ 従動ローラ
３０ 支持体
３２ 開口
３４ キャスター車輪
４０ チャック
４２ 昇降台
４４〜４６ くぼみ
４８ 突条
５０ 蓋
５１ 移載手段
５２，５４ リニアガイド
５６ 移載用のモータ
５８ タイミングベルト
６０，７４ 取付板
６２，６４ プーリ
６６，６８ タイミングベルト
７０，７２ 固定部
８０ 移載部
８２ 係合突起
８４，８６ 被ガイド部

Claims (3)

1. 物品の保管スペースに接するように昇降台の昇降スペースを設け、前記昇降スペースの上部には、天井走行車と昇降台との間で物品を直接移載するための開口を設け、さらに前記昇降台には、保管スペースとの間で物品を移載するための移載手段を設けて、該移載手段に、天井走行車から積み降ろされる物品の底面を係合して位置決めするための係合手段を設けたことを特徴とする、ストッカ。
2. 前記昇降台の前記移載手段から見た左右に、天井走行車から積み降ろされる物品の両側面をガイドするためのガイド部材を設けたことを特徴とする、請求項１のストッカ。
3. 前記ガイド部材の側面に、物品の荷重を支持するためのローラを設けると共に、前記保管スペースにも物品の荷重を支持するための従動ローラを設けたことを特徴とする、請求項２のストッカ。

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