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JPWO2006008818A1 - 搬送装置 - Google Patents

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JPWO2006008818A1
JPWO2006008818A1 JP2006527709A JP2006527709A JPWO2006008818A1 JP WO2006008818 A1 JPWO2006008818 A1 JP WO2006008818A1 JP 2006527709 A JP2006527709 A JP 2006527709A JP 2006527709 A JP2006527709 A JP 2006527709A JP WO2006008818 A1 JPWO2006008818 A1 JP WO2006008818A1
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  • Delivering By Means Of Belts And Rollers (AREA)

Abstract

本発明は、搬送対象物がローラから脱落したりしないように搬送方向に案内すると共に、隣接するローラ間のピッチを狭められる搬送装置を提供することを目的とする。本発明は、搬送対象物の搬送方向に並べられ、前記搬送対象物が載置される複数のローラを備えた搬送装置において、前記複数のローラが、第1のローラと、前記第1のローラに隣接する第2のローラとを含み、前記第1のローラが、前記搬送対象物が載置される第1の載置部と、該第1の載置部よりも大径であって、前記搬送対象物を前記搬送方向に案内する大径部と、を有し、前記第2のローラが、前記搬送対象物が載置される第2の載置部と、前記第2の載置部よりも小径であって、前記大径部と前記第2のローラとの干渉を防止する小径部と、を有することを特徴とする。

Description

本発明はローラを用いた搬送装置に関し、特に、クリーンルーム内において、半導体ウエハを収容する容器等の搬送に好適な搬送装置に関する。
クリーンルーム内において半導体ウエハを収容する容器等を搬送する搬送装置としては、複数のローラを用いたコンベア形式のものが知られている。例えば、特表2002−534800号公報には、駆動ローラと転動ローラとからなる複数のローラを搬送方向に2列設けた搬送装置が提案されている。また、特表2003−524544号公報には、複数のローラが搬送方向に並べられた駆動レールと、その駆動レールと略平行に設けられた支持レールと、を備えた搬送装置が提案されている。
ここで、隣接するローラ間のピッチが大きいといくつかの問題がある。まず、搬送対象物が上下に振動し易くなるという問題がある。また、ローラを駆動する駆動機構から発生した粉塵がローラ間を通ってクリーンルーム内に拡散し易くなる。このため、特表2003−524544号公報に記載のように、隣接するローラ間の隙間を塞ぐ板を設ける必要がある。従って、隣接するローラ間のピッチは狭い方が望ましい。
一方、搬送対象物がローラから脱落したりしないように、ローラには搬送対象物を案内する部分を設けることが望ましい。例えば、特表2002−534800号公報の転動ローラは、その端部に大径のテーパが形成されており、搬送対象物をローラの中央へ案内するようにしている。しかし、このようなテーパを設けるためには、隣接するローラ間のピッチは広がる傾向にある。
本発明の目的は、搬送対象物がローラから脱落したりしないように搬送方向に案内すると共に、隣接するローラ間のピッチを狭められる搬送装置を提供することにある。
本発明によれば、搬送対象物の搬送方向に並べられ、前記搬送対象物が載置される複数のローラを備えた搬送装置において、前記複数のローラが、第1のローラと、前記第1のローラに隣接する第2のローラとを含み、前記第1のローラが、前記搬送対象物が載置される第1の載置部と、該第1の載置部よりも大径であって、前記搬送対象物を前記搬送方向に案内する大径部と、を有し、前記第2のローラが、前記搬送対象物が載置される第2の載置部と、前記第2の載置部よりも小径であって、前記大径部と前記第2のローラとの干渉を防止する小径部と、を有することを特徴とする搬送装置が提供される。
この搬送装置では、前記第1のローラが前記大径部を有するので、搬送対象物がローラから脱落したりしないように搬送方向に案内することができる。そして、前記第2のローラが前記小径部を有することで前記第1のローラと前記第2のローラとを非接触で近接して配置することができ、隣接するローラ間のピッチを狭めることができる。隣接するローラ間のピッチを狭めることで、搬送対象物の上下の振動を抑制できると共に、隣接するローラ間にシールが形成され、ローラを駆動する駆動機構等から発生する粉塵がローラ間を通って周囲に拡散することを防止できる。
本発明の一実施形態に係る搬送装置Aの平面図である。 搬送装置Aの正面図である。 搬送装置Aの右側面図(一部破断)である。 ローラ101aの外観図である。 ローラ101bの外観図である。 各ローラ101に回転力を付勢する駆動機構102の概略図である。 本発明の他の実施形態に係る搬送装置Bの平面図である。 搬送装置Bの正面図である。 搬送装置Bについて図5の状態からテーブル400を90度回動させた態様を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る搬送装置Cの平面図である。 搬送装置Cの正面図である。 搬送装置Cについて図9の状態からテーブル400Cを上昇させたさせた態様を示す図である。 搬送装置A乃至Cを用いた搬送システムのレイアウト例を示す図である。
図1は本発明の一実施形態に係る搬送装置Aの平面図、図2は搬送装置Aの正面図、図3は搬送装置Aの右側面図(一部破断)である。搬送装置Aは、破線で示す搬送対象物Pを図1の矢印d1の方向に搬送する搬送装置であり、搬送対象物Pは例えば半導体ウエハを収容するポッドである。搬送装置Aは、2組の支持ユニット100と、搬送対象物Pの通過を検出するセンサユニット200と、支持ユニット100及びセンサユニット200を支持するベースユニット300と、から構成されている。
各々の支持ユニット100は、搬送方向d1に並べられ、搬送対象物Pが載置される複数のローラ101a及び101b(以下、総称する時はローラ101という。)を支持する。支持ユニット100の外縁部100aは図3に示すようにローラ101よりも上方に伸びており、搬送対象物Pが支持ユニット100から脱落することを防止するようにしている。
ローラ101aとローラ101bとは交互に隣接して配置されており、複数のローラ101は搬送方向d1に沿う同一直線状に並べられている。また、各々の支持ユニット100は、搬送方向d1に直交する方向に所定の間隔(搬送対象物Pの幅に応じた間隔)だけ離間して相互に平行に配置されている。
ここで、図1と図4A及びBを参照してローラ101a及び101bの構成について説明する。図4Aはローラ101aの外観図、図4Bはローラ101bの外観図である。ローラ101aは搬送対象物Pが載置される、断面円形の載置部10と、載置部10よりも大径の大径部11と、軸部12と、を有する。ローラ101aが軸12回りに回転することにより、載置部10に載置された搬送対象物Pが搬送されることになる。大径部11は、載置部10へ向かって徐々に縮径するテーパ部11aを有しており、このテーパ部11aは搬送対象物Pが搬送方向d1に案内する。つまり、搬送対象物Pが搬送方向d1からずれて移動しようとすると、このテーパ部11aに規制され、常時各支持ユニット100間の中央に位置することになり、ローラ101から搬送対象物Pが脱落することが防止される。
ローラ101bは、搬送対象物Pが載置される、断面円形の載置部20と、載置部20よりも小径の小径部21と、軸部22と、を有する。ローラ101bが軸22回りに回転することにより、載置部20に載置された搬送対象物Pが搬送されることになる。小径部21は、載置部20へ向かって徐々に拡径するテーパ部21aを有しており、ローラ101aの大径部11とローラ101bとの干渉を防止する。つまり、ローラ101aにおいて大径部11が載置部10から突出する分だけ、ローラ101bの小径部21は凹むように形成されており、これにより、ローラ101aとローラ101bとを図1に示すように、非接触で近接して配置することが可能となる。ローラ101aとローラ101bとを非接触とすることにより、両者の摩擦による粉塵の発生を防止できる。
また、ローラ101aとローラ101bとを近接することにより、ローラ101aとローラ101bとの間から粉塵が拡散することを防止するシールが形成され、搬送装置Aが配置されるクリーンルーム内を汚染することが抑制される。ローラ101aとローラ101bとの間の隙間は数mm以下、好ましくは1mm以下に設定することが望ましい。また、テーパ部11aとテーパ部21aとの傾斜の程度は略同じとすることにより、ローラ101aとローラ101bとの間の隙間を、その軸方向に渡って略均一とすることができる。
本実施形態では載置部11と載置部12とを同径とし、ローラ101aとローラ101bとを同じ回転速度で回転させる。これにより、搬送対象物Pとローラ101aとローラ101bとの間の滑りによる粉塵の発生を防止することができる。また、本実施形態では、ローラ101aとローラ101bとの幅を同じ幅としている。これにより、各ローラ101の端面と支持ユニット100との隙間X(図1参照)を均等にし、かつ、最小にすることができ、隙間Xから粉塵が拡散することを防止することもできる。また、各ローラ101の周面には、ゴム、樹脂等の弾性体層を設けることが望ましい。これにより搬送対象物Pと各ローラ101との滑りを低減すると共に搬送対象物Pの上下の振動を一層低減できる。
次に、図4C及び図3を参照して、各ローラ101に回転力を付勢する駆動機構について説明する。図4Cは各ローラ101に回転力を付勢する駆動機構102の概略図である。駆動機構102はモータ103の駆動力によって作動し、支持ユニット100内に収容されている。本実施形態では全てのローラ101に対して回転力を付勢するが、いずれかのみに回転力を付勢するようにしてもよい。尤も、全てのローラ101に対して回転力を付勢することにより搬送対象物Pに対する搬送力を常時一定とすることができる。
本実施形態の場合、駆動機構102はベルト伝動機構を構成しており、各ローラ101の下方に配設され、載置部10及び20と接触する無端ベルト104と、無端ベルト104のたるみを防止して載置部10及び20に無端ベルト104を押し付ける複数の補助ローラ105と、補助ローラ106と、を備える。無端ベルト104は、各ローラ101の幅内において、鉛直面に沿って走行するように配設されている。本実施形態の場合、無端ベルト104として平ベルトを採用している。平ベルトを用いることで、歯付きベルトを採用した場合よりも粉塵の発生を低減でき、また、平ベルトであれば、各ローラ101と補助ローラ105とが異物を噛み込んだ場合であっても、各ローラ101及び補助ローラ105と、平ベルトとに滑りを生じるので、装置の破損等を最小限に抑えることができる。
無端ベルト104はモータ103の出力軸に取り付けられた駆動ローラ103aにより回転力を付勢されて走行する。モータ103は支持ユニット100の内側の側面に固定されており、図示しない制御装置により制御される。本実施形態では、補助ローラ105を、一組のローラ101aと101bとに対して少なくとも一つ割当てている。これにより、全てのローラ101に対して回転力を略一定に伝達できる。
また、駆動機構102は、ローラ101の下方に設けられ、無端ベルト104の張力を調整する張力調整機構107を備える。張力調整機構107は、無端ベルト104が巻き回されるテンションローラ107aと、テンションローラ107aを支持する可動板107bと、可動板107bと固定部107cとの間に張設されたスプリング107dと、を備える。固定部107cは支持ユニット100に固定されており、可動板107bはレール107eを介して支持ユニット100に対して移動可能に設けられている。しかして、スプリング107dにテンションローラ107aが引っ張られることで、無端ベルト104の張力が常時所定の張力に維持される。この張力調整機構107により各ローラ101に伝達される回転力が一定に維持される。
本実施形態では、補助ローラ105及び106、駆動ローラ103a並びに張力調整機構107が、いずれも、ローラ101の下方に設けられ、ローラ101と同じか、これよりも狭い幅を有する。つまり、これらのローラを上下方向に配置することで、支持ユニット100の幅を小さくすることができ、設置スペースを節約できる。更に、ダウンフローの気流の乱れを防ぐことができ、クリーンルーム内の清浄度を維持できる。また、モータ103は支持ユニット100の側方に突出しているが、2つの支持ユニット100の間に突出しているので、設置スペースには影響しない。また、ベルト伝動機構により各ローラ101を回転駆動するので、ローラの幅や大きさを極力小さくでき、設置スペースの節約を向上できる。
次に、図1に戻り、支持ユニット100には、支持ユニット100内の空気を清浄化して外部へ排出する清浄化ユニット108がその内側の側面に取り付けられている。本実施形態では、この清浄化ユニット108は支持ユニット100内の空気を吸引するファンモータ108aと、ファンモータ108aから外部へ排出される空気を清浄化するフィルタ108bと、を備える。支持ユニット100は、各ローラ100の上方部分だけが露出するように、その上面の中央部分のみが搬送方向d1に沿って開放した略中空の囲包体を構成しており、ファンモータ108aの作動により、支持ユニット100内の空気が排出されることになる。このような清浄化ユニット108は必須の構成ではないが、これを設けることにより、支持ユニット100内で発生した粉塵がクリーンルーム内に飛散することを防止し、クリーンルーム内の清浄度を維持することができる。
次に、図1及び図3を参照して、センサユニット200は、その上面の中央部分が搬送方向d1に沿って開口したスリット部201を有しており、このスリット部201の下には、複数のセンサ202が搬送方向d1に沿って設けられている。このセンサ202は例えば光センサであり、センサ202の上方を搬送対象物Pが通過することを検出する。その検出結果に応じて、各搬送対象物Pの位置を検出することができる。
次に、搬送装置Aの変形例について説明する。図5は本発明の他の実施形態に係る搬送装置Bの平面図、図6は搬送装置Bの正面図である。搬送装置Bは、2組の支持ユニット100Bと、搬送対象物Pの通過を検出するセンサユニット200Bと、支持ユニット100B及びセンサユニット200Bを支持するテーブル400と、ベースユニット300Bと、から構成されている。支持ユニット100Bは上述した支持ユニット100と同様の構成であり、ローラ101の数が異なる。また、支持ユニット100Bでは清浄化ユニット108を設けていないが設けてもよい。センサユニット200Bは上述したセンサユニット200と同様の構成である。
搬送装置Bはテーブル400を鉛直軸回りに回動させる回動機構30がベースユニット300に設けられている。回動機構30は、モータ等の動力源31と、回転軸33と、動力源31からの駆動力を回転軸33に伝達するギヤボックス等の伝達機構部32と、を備え、回転軸33の上端はテーブル400の下面に接続されている。そして、回転軸33を回転してテーブル400を回転することにより、テーブル400に搭載された支持ユニット100B及びセンサユニット200Bを矢印d2に示すように回動することができる。図7は、図5の状態からテーブル400を90度回動させた態様を示す図である。このような搬送装置Bは、搬送方向が異なる搬送装置A間を中継する搬送装置として用いることができる。
次に、搬送装置Aの別の変形例について説明する。図8は本発明の他の実施形態に係る搬送装置Cの平面図、図9は搬送装置Cの正面図である。搬送装置Bは、2組の支持ユニット100Cと、搬送対象物Pの通過を検出するセンサユニット200Cと、支持ユニット100C及びセンサユニット200Cを支持するテーブル400Cと、ベースユニット300Cと、から構成されている。支持ユニット100Cは上述した支持ユニット100と同様の構成であり、清浄化ユニット108を設けていないが設けてもよい。センサユニット200Cは上述したセンサユニット200と同様の構成であるが全長が異なる。
搬送装置Cはテーブル400Cを上下(矢印d3)に昇降させる昇降機構40がベースユニット300Cに設けられている。昇降機構40は、テーブル400cを昇降するアクチュエータ41と、複数の補助ガイド42と、が設けられている。アクチュエータ41は、その先端のロッド部41aがテーブル400Cの下面に接続されており、ロッド部41aが本体から収縮することによりテーブル400Cを昇降する。補助ガイド42はシリンダ42aとシリンダ42aに沿って上下するロッド42bとを備え、ロッド42bの上端がテーブル400Cに接続されており、テーブル400Cの昇降を補助する。図10は、図9の状態からテーブル400Cを上昇させたさせた態様を示す図である。このような搬送装置Cは、搬送高さが異なって配設された搬送装置A間を中継する搬送装置として用いることができる。
次に、搬送装置A乃至Cを用いた搬送システムの例を説明する。図11は搬送装置A乃至Cを用いた搬送システムのレイアウト例を示す図である。同図の例では、その中央部分において3つの搬送装置Aを直列に配置し、その両端に搬送装置Bを配置している。また、搬送装置Bの隣には搬送装置A又はCを中央部分の3つの搬送装置Aと搬送方向が直交するように配置している。
この搬送システムでは、例えば、図示しない前段のシステムから搬送装置Cに搬送対象物Pが搬送される(矢印d4)。搬送装置Cを用いているのは、前段のシステムと同図の搬送システムとにおいて、搬送高さが異なる場合を想定している。搬送対象物Pは例えば矢印d5及びd6で示すように搬送装置B及び搬送装置Aを通過し、処理装置500へ到達する。ここでは、例えば、搬送対象物Pが半導体ウエハを収容するポッドの場合には、収容される半導体ウエハに対する処理が成される。
処理装置500による処理が終了すると、矢印d7、d8で示すように搬送装置Bにて搬送方向が変更されて中央部分の3つの搬送装置Aを通過する。その後、矢印d9に示すように、搬送装置Bにて搬送方向が変更されて、矢印10及び矢印11で示すいずれかの方向に振り分けられ、次段のシステムへ搬送されることになる。このように搬送装置A乃至Cを組み合わせることにより多様な搬送システムを構築できる。
ここで、図1と図4A及びBを参照してローラ101a及び101bの構成について説明する。図4Aはローラ101aの外観図、図4Bはローラ101bの外観図である。ローラ101aは搬送対象物Pが載置される、断面円形の載置部10と、載置部10よりも大径の大径部11と、軸部12と、を有する。ローラ101aが軸12回りに回転することにより、載置部10に載置された搬送対象物Pが搬送されることになる。大径部11は、載置部10へ向かって徐々に縮径するテーパ部11aを有しており、このテーパ部11aは搬送対象物P搬送方向d1に案内する。つまり、搬送対象物Pが搬送方向d1からずれて移動しようとすると、このテーパ部11aに規制され、常時各支持ユニット100間の中央に位置することになり、ローラ101から搬送対象物Pが脱落することが防止される。
ローラ101bは、搬送対象物Pが載置される、断面円形の載置部20と、載置部20よりも小径の小径部21と、軸部22と、を有する。ローラ101bが軸22回りに回転することにより、載置部20に載置された搬送対象物Pが搬送されることになる。小径部21は、載置部20へ向かって徐々に拡径するテーパ部21aを有しており、ローラ101aの大径部11とローラ101bとの干渉を防止する。つまり、ローラ101aにおいて大径部11が載置部10から突出する分だけ、ローラ101bの小径部21は凹むように形成されており、これにより、ローラ101aとローラ101bとを図1に示すように、非接触で近接して配置することが可能となる。ローラ101aとローラ101bとを非接触とすることにより、両者の摩擦による粉塵の発生を防止できる。
本実施形態では載置部10と載置部20とを同径とし、ローラ101aとローラ101bとを同じ回転速度で回転させる。これにより、搬送対象物Pとローラ101aとローラ101bとの間の滑りによる粉塵の発生を防止することができる。また、本実施形態では、ローラ101aとローラ101bとの幅を同じ幅としている。これにより、各ローラ101の端面と支持ユニット100との隙間X(図1参照)を均等にし、かつ、最小にすることができ、隙間Xから粉塵が拡散することを防止することもできる。また、各ローラ101の周面には、ゴム、樹脂等の弾性体層を設けることが望ましい。これにより搬送対象物Pと各ローラ101との滑りを低減すると共に搬送対象物Pの上下の振動を一層低減できる。
次に、図1に戻り、支持ユニット100には、支持ユニット100内の空気を清浄化して外部へ排出する清浄化ユニット108がその内側の側面に取り付けられている。本実施形態では、この清浄化ユニット108は支持ユニット100内の空気を吸引するファンモータ108aと、ファンモータ108aから外部へ排出される空気を清浄化するフィルタ108bと、を備える。支持ユニット100は、各ローラ101の上方部分だけが露出するように、その上面の中央部分のみが搬送方向d1に沿って開放した略中空の囲包体を構成しており、ファンモータ108aの作動により、支持ユニット100内の空気が排出されることになる。このような清浄化ユニット108は必須の構成ではないが、これを設けることにより、支持ユニット100内で発生した粉塵がクリーンルーム内に飛散することを防止し、クリーンルーム内の清浄度を維持することができる。
次に、搬送装置Aの別の変形例について説明する。図8は本発明の他の実施形態に係る搬送装置Cの平面図、図9は搬送装置Cの正面図である。搬送装置は、2組の支持ユニット100Cと、搬送対象物Pの通過を検出するセンサユニット200Cと、支持ユニット100C及びセンサユニット200Cを支持するテーブル400Cと、ベースユニット300Cと、から構成されている。支持ユニット100Cは上述した支持ユニット100と同様の構成であり、清浄化ユニット108を設けていないが設けてもよい。センサユニット200Cは上述したセンサユニット200と同様の構成であるが全長が異なる。
搬送装置Cはテーブル400Cを上下(矢印d3)に昇降させる昇降機構40がベースユニット300Cに設けられている。昇降機構40は、テーブル400を昇降するアクチュエータ41と、複数の補助ガイド42と、が設けられている。アクチュエータ41は、その先端のロッド部41aがテーブル400Cの下面に接続されており、ロッド部41aが本体から収縮することによりテーブル400Cを昇降する。補助ガイド42はシリンダ42aとシリンダ42aに沿って上下するロッド42bとを備え、ロッド42bの上端がテーブル400Cに接続されており、テーブル400Cの昇降を補助する。図10は、図9の状態からテーブル400Cを上昇させたさせた態様を示す図である。このような搬送装置Cは、搬送高さが異なって配設された搬送装置A間を中継する搬送装置として用いることができる。
処理装置500による処理が終了すると、矢印d7、d8で示すように搬送装置Bにて搬送方向が変更されて中央部分の3つの搬送装置Aを通過する。その後、矢印d9に示すように、搬送装置Bにて搬送方向が変更されて、矢印10及び矢印11で示すいずれかの方向に振り分けられ、次段のシステムへ搬送されることになる。このように搬送装置A乃至Cを組み合わせることにより多様な搬送システムを構築できる。

Claims (13)

  1. 搬送対象物の搬送方向に並べられ、前記搬送対象物が載置される複数のローラを備えた搬送装置において、
    前記複数のローラが、第1のローラと、前記第1のローラに隣接する第2のローラとを含み、
    前記第1のローラが、
    前記搬送対象物が載置される第1の載置部と、
    該第1の載置部よりも大径であって、前記搬送対象物を前記搬送方向に案内する大径部と、を有し、
    前記第2のローラが、
    前記搬送対象物が載置される第2の載置部と、前記第2の載置部よりも小径であって、前記大径部と前記第2のローラとの干渉を防止する小径部と、を有することを特徴とする搬送装置。
  2. 前記第1のローラと前記第2のローラとが非接触で近接して配置されたことを特徴とする請求項1に記載の搬送装置。
  3. 前記第1の載置部と前記第2の載置部とが同径であることを特徴とする請求項1に記載の搬送装置。
  4. 前記複数のローラが、
    前記第1のローラと前記第2のローラとを交互に配置してなることを特徴とする請求項1に記載の搬送装置。
  5. 前記複数のローラを、前記搬送方向に沿って所定の間隔をおいて2列設けたことを特徴とする請求項1に記載の搬送装置。
  6. 前記第1及び第2のローラに回転力を付勢する駆動手段を設けたことを特徴とする請求項1に記載の搬送装置。
  7. 前記駆動手段は、
    前記第1及び第2のローラの下方に配設され、前記第1及び第2の載置部と接触する無端ベルトと、
    前記第1及び第2の載置部に前記無端ベルトを押圧する補助ローラと、
    を備えたことを特徴とする請求項6に記載の搬送装置。
  8. 前記無端ベルトが、鉛直面に沿って走行するように配設され、
    前記駆動手段が、更に、
    前記第1及び第2のローラの下方に設けられ、前記無端ベルトを走行させる駆動ローラを備えたことを特徴とする請求項7に記載の搬送装置。
  9. 前記駆動手段が、更に、
    前記第1及び第2のローラの下方に設けられ、前記無端ベルトの張力を調整する張力調整機構を備えたことを特徴とする請求項8に記載の搬送装置。
  10. 更に、
    前記複数のローラを回転可能に支持すると共に、前記駆動手段を収納して支持する支持部を備えたことを特徴とする請求項6に記載の搬送装置。
  11. 更に、
    前記支持部内の空気を清浄化して外部へ排出する清浄化手段を備えたことを特徴とする請求項10に記載の搬送装置。
  12. 更に、
    前記支持部を、鉛直軸回りに回動させる回動手段を設けたことを特徴とする請求項10に記載の搬送装置。
  13. 更に、
    前記支持部を、上下に昇降させる昇降手段を設けたことを特徴とする請求項10に記載の搬送装置。
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