(57)【要約】 【構成】  スタッカークレーンの昇降台に物品の移載装置を設けると共に、昇降台上の物品をケースで囲って、ケース内に第１のファンフィルタユニットからクリーンエアを供給し、さらにケース内への走行経路の空気の侵入を遮断する。棚の内部に第２のファンフィルタユニットからクリーンエアを供給すると共に、棚の内部への走行経路の空気の侵入を遮断することにより、ケースの内部と棚の内部とを局所的に高クリーン度に保つ。【効果】  少量のクリーンエアで保管物品の汚染を防止できる。【選択図】    図１
2010120768.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタッカークレーンの走行経路に沿って棚を設けた自動倉庫であって、
スタッカークレーンの昇降台に、物品の移載装置と、前記移載装置により昇降台上に引き込まれた物品を囲うケースと、ケース内へクリーンエアを供給する第１のファンフィルタユニットと、前記移載装置がケースから物品を出し入れすることを許容しつつ、ケース内への走行経路の空気の侵入を遮断するための第１の遮断手段とを設け、
前記棚には、棚内へクリーンエアを供給するための第２のファンフィルタユニットと、棚への前記移載装置による物品を出し入れすることを許容しつつ、棚内への走行経路の空気の侵入を遮断するための第２の遮断手段、とを設けたことを特徴とするクリーンルーム用の自動倉庫。
【請求項２】
第１の遮断手段と第２の遮断手段は、各々開閉自在な第１の扉と第２の扉であり、かつスタッカークレーンの昇降台に、第１の扉を開閉するための第１の開閉手段と第２の扉を開閉するための第２の開閉手段、とを設けたことを特徴とする、請求項１のクリーンルーム用の自動倉庫。
【請求項３】
第１及び第２の開閉手段を制御し、第１の扉と第２の扉の一方の扉を他方の扉に先行して開くことにより、棚とケースとの間の空気をクリーンエアによりパージし、次いで前記他方の扉を開くことにより、前記移載装置による物品の受け渡しを可能にする制御部を、スタッカークレーンに設けたことを特徴とする、請求項２のクリーンルーム用の自動倉庫。
【請求項４】
スタッカークレーンの走行経路に沿って棚を設けた自動倉庫で、物品を保管する方法であって、
スタッカークレーンの昇降台に物品の移載装置を設けると共に、昇降台上の物品をケースで囲って、ケース内に第１のファンフィルタユニットからクリーンエアを供給し、さらにケース内への走行経路の空気の侵入を遮断し、
かつ、前記棚の内部に第２のファンフィルタユニットからクリーンエアを供給すると共に、棚の内部への走行経路の空気の侵入を遮断することにより、
ケースの内部と棚の内部とを、外部と比較して局所的に高クリーン度に保つ、ことを特徴とする自動倉庫での物品の保管方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、クリーンルーム用の自動倉庫での物品の保管に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特許２８１７６０５）に開示されるように、クリーンルーム用の自動倉庫では、倉庫の中央にスタッカークレーンの走行経路を設け、左右両側に一対の棚を設ける。棚は走行経路側が開口しており、棚から走行経路へ吹き出すクリーンエアの流れにより、自動倉庫の全体を高いクリーン度に保つ。
【０００３】
しかしながら特許文献１では、自動倉庫全体を高いクリーン度に保つため、大量のクリーンエアを必要とする。またスタッカークレーンの走行風などによって、走行経路から棚内へ空気が侵入することがあり、棚内の物品が汚染される可能性がある。特にフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の製造では、各面が開口したスケルトン状のカセットに基板を収容するので、走行経路から棚への空気の侵入を確実に防止する必要があり、クリーンエアの消費量が多い。これらのためクリーンエアの消費量を少なくしながら、保管物品の汚染を防止する必要がある。
【特許文献１】特許２８１７６０５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明の課題は、より少量のクリーンエアで保管物品の汚染を防止することにある。
この発明の追加の課題は、棚側の設備の増加を最小限にすることにある。
この発明の追加の課題は、棚とスタッカークレーンとの間で物品を受け渡す際に、物品が走行経路の空気で汚染されないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、スタッカークレーンの走行経路に沿って棚を設けた自動倉庫であって、
スタッカークレーンの昇降台に、物品の移載装置と、前記移載装置により昇降台上に引き込まれた物品を囲うケースと、ケース内へクリーンエアを供給する第１のファンフィルタユニットと、前記移載装置がケースから物品を出し入れすることを許容しつつ、ケース内への走行経路の空気の侵入を遮断するための第１の遮断手段とを設け、
前記棚には、棚内へクリーンエアを供給するための第２のファンフィルタユニットと、棚への前記移載装置による物品を出し入れすることを許容しつつ、棚内への走行経路の空気の侵入を遮断するための第２の遮断手段、とを設けたことを特徴とする。
【０００６】
この発明はまた、スタッカークレーンの走行経路に沿って棚を設けた自動倉庫で、物品を保管する方法であって、
スタッカークレーンの昇降台に物品の移載装置を設けると共に、昇降台上の物品をケースで囲って、ケース内に第１のファンフィルタユニットからクリーンエアを供給し、さらにケース内への走行経路の空気の侵入を遮断し、
かつ、前記棚の内部に第２のファンフィルタユニットからクリーンエアを供給すると共に、棚の内部への走行経路の空気の侵入を遮断することにより、
ケースの内部と棚の内部とを、外部と比較して局所的に高クリーン度に保つ、ことを特徴とする。
なおこの明細書で、クリーンルーム用の自動倉庫に関する記載は、そのまま自動倉庫での物品の保管方法にも当てはまる。
遮断手段としては、開閉自在な扉あるいはエアシャッタなどを用いればよい。
【０００７】
好ましくは、第１の遮断手段と第２の遮断手段は、各々開閉自在な第１の扉と第２の扉であり、かつスタッカークレーンの昇降台に、第１の扉を開閉するための第１の開閉手段と第２の扉を開閉するための第２の開閉手段、とを設ける。
特に好ましくは、第１及び第２の開閉手段を制御し、第１の扉と第２の扉の一方の扉を他方の扉に先行して開くことにより、棚とケースとの間の空気をクリーンエアによりパージし、次いで前記他方の扉を開くことにより、前記移載装置による物品の受け渡しを可能にする制御部を、スタッカークレーンに設ける。
最も好ましくは、扉の開閉時に、先行して開く第１の扉を備えた側のファンフィルタユニットからのクリーンエアの流量を増して、棚とケースとの間の空気が扉から逆流することを防止する。
【発明の効果】
【０００８】
この発明では、昇降台上で物品はケースに囲まれ、第１のファンフィルタユニットからクリーンエアがケース内に供給される。そして第１の遮断手段により、ケース内への走行経路の空気の侵入が遮断される。また棚の内部には第２のファンフィルタユニットからクリーンエアが供給され、棚内への走行経路からの空気の侵入が遮断される。これらのため、スタッカークレーンの昇降台上のケースの内部と棚の内部とを、外部と比較して局所的にクリーンにするだけで、保管物品の汚染を防止できる。
【０００９】
第１の遮断手段及び第２の遮断手段がそれぞれ開閉自在な第１の扉と第２の扉であり、スタッカークレーンの昇降台に設けた第１の開閉手段で第１の扉を開閉し、第２の開閉手段で棚に設けた第２の扉を開閉すると、棚には扉を開閉するための駆動機構を設ける必要がない。
【００１０】
第１の扉と第２の扉の一方を他方の扉に先行して開き、棚とケースとの間の空気をクリーンエアでパージする。次いで他方の扉を開くと、第１の扉側から吹き出すクリーンエアの流れと、第２の扉側から吹き出すクリーンエアの流れとの関係によっては、ケースの内部、あるいは棚の内部に空気が逆流することがある。しかしこの空気はクリーンエアであり、保管物品を汚染する恐れが少ない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。
【実施例】
【００１２】
図１〜図７に、実施例とその変形とを示す。図１は実施例の自動倉庫２の概要を示し、４はスタッカークレーンで、床面に設けた例えば左右一対のレール６，６上を走行し、スタッカークレーン４が走行するスペースを走行経路８という。１０は台車で、例えば前後一対のマスト１２を支持し、マスト１２に沿って昇降台１４が昇降する。昇降台１４上には例えば固定のケース１６が設けられ、ケース１６はその上面と、図１での前後両面とが気密で、ファンフィルタユニット１８を例えばケース１６の上部に備えている。またケース１６の左右両側に一対の扉２０，２０があり、扉２０は左右一方にのみ設けても良い。ケース１６は下部に開口を有し、ファンフィルタユニット１８からのクリーンエアは図１の白抜き矢印のように、ケース１６内から昇降台１４側へと流れる。
【００１３】
例えばケース１６に取り付けた左右一対の駆動部２２，２２は、左右の棚３０，３０側の扉３５を開閉する。またマスト１２の上部に左右一対の通信部２４，２４があり、棚３０のファンフィルタユニット３６側の通信部３８との間で、可視光や赤外光などで通信する。通信部２４は、駆動部２２により棚３０側の扉３５を開閉する際に、その旨の信号をファンフィルタユニット３６側へ送出する。ファンフィルタユニット３６は、扉３５を開く旨の信号を入力されると、クリーンエアの送風量を増加させる。なおファンフィルタユニット３６は図１の奥行き方向に複数個配置されている。そしてスタッカークレーン４が扉３５を開閉する位置の付近で、例えば１台〜３台程度のファンフィルタユニット３６の送風量を増加させる。通信部２４，２８に代えて、光電センサなどを扉３５の付近に設けて、扉３５の開閉を検知し、ファンフィルタユニット３６の送風量を変化させても良い。ただしこのようにすると、棚３０内への配線が増加する。
【００１４】
走行経路８の例えば左右両側に一対の棚３０，３０があり、棚３０の例えば上部にファンフィルタユニット３６が複数個設けられている。なおファンフィルタユニット３６を、棚３０の上部ではなく、各間口の背面に１個ずつ設けても良い。また棚３０には走行経路８側を向いた扉３５が間口毎に設けられ、間口はカセットの保管場所の単位で、例えばカセット１個分の保管場所が１つの間口である。そしてファンフィルタユニット３６の付近に通信部３８が設けられ、スタッカークレーン４側の通信部２４との間で通信し、ファンフィルタユニット３６からのクリーンエアの風量を制御する。
【００１５】
３２は保管物品としてのカセットで、ここではフラットパネルディスプレイの基板を収容するスケルトン状のカセットである。フラットパネルディスプレイ用のカセットに代えて、半導体ウェハ用のカセット、あるいは医薬品や食品などを収容するカセットでも良い。３４は棚受けで、図示しない支柱に取り付けられて、カセット３２を支持する。また棚３０の一部の間口にローラコンベヤなどを設けて、自動倉庫２の内外へカセット３２を搬出／搬入するステーションとする。
【００１６】
ファンフィルタユニット３６からの空気は、棚３０内を図１の白抜き矢印のように下向きに流れ、例えば開口４０からスタッカークレーン４の下部の台車１０の高さ位置付近へと流れ出し、開口４２，４４を経て周囲へ排気される。そしてケース１６の内部と棚３０の内部は、ファンフィルタユニット１８，３６によりC-10クラスに保たれ、走行経路８は例えばC-1000クラスなどに保たれている。なお自動倉庫２の周囲の空気がより汚染されている場合、走行経路８の上部に気密な天井などを設けて、周囲の空気から走行経路８を遮断しても良い。そしてこの場合、棚３０などから漏れ出すクリーンエアにより、走行経路８のクリーン度を、棚３０及びケース１６と自動倉庫の周囲との中間の値にする。
【００１７】
図２に、棚の扉３５の開閉機構を示す。なお図２では各部材間に間隔をあけて示す。扉３５は例えば気密で可撓性のシートで構成され、軸受け４６，４６により支持されるローラ４５でガイドされる。ローラ４５の軸には例えばベルト４８が取り付けられ、プーリ４９，５０によりベルト４８が循環する。そして昇降台側の駆動部に前後進自在に取り付けた摩擦車５８により、ローラ４５の軸を回動させることにより、ベルト４８を駆動する。また扉３５の例えば上端の一方を固定部５１でベルト４８に取り付け、ガイド５２〜５４により、扉３５の下端の両側と扉３５の上端でベルト４８とは反対側の位置をガイドする。これらのガイドには、被ガイド体５６などを用いる。
【００１８】
摩擦車５８によりローラ４５が回転すると、ベルト４８が循環し、固定部５１が水平動する。そして扉３５の他の３頂点は被ガイド体５６などにより、ガイド５２〜５４でガイドされている。また扉３５の自重、あるいは扉３５の下端に設けたバーなどの重量で、扉３５はたるむことがなく、固定部５１をローラ５１側に寄せると、扉３５の下端が下降する。これらのため、摩擦車５８で扉３５が開閉する。
【００１９】
実施例では扉３５は上下に開くが、左右に開くようにしても良く、その場合、間口の中央を境に左右一対の扉を設けて、これらが共に開閉するようにしても良い。あるいは間口毎に１枚の扉を設けて、扉が左右一方に開くようにしても良い。扉３５をローラ４５などで巻き取ると、扉３５のシートの前面（走行経路を向いた面）と背面（棚の内部を向いた面）とが接触して、背面側が汚染されることがある。そこで実施例では巻き取りを避けるが、省スペースのために扉３５を巻き取るようにしてもよい。
【００２０】
扉３５の開閉機構は種々に変形でき、例えば図３では風車６０に対し、昇降台側に設けた一対のノズル６１，６２のいずれかから空気を供給することにより、風車を回転させて扉３５を開閉させる。なお風車６０は図２でのローラ４５の軸に取り付ける。６４はパイプで、ノズル６１，６２にクリーンエア等の空気を供給する。
【００２１】
図４の変形例では、扉３５の下端に例えば突起６５を設け、昇降台側の保持部材６６で挟み込んで昇降させる。６７はソレノイドで、保持部材６６を進退させ、突起６５を保持する位置と、突起６５と干渉しない位置との間で往復させる。またソレノイド６７を昇降部材６８に取り付け、昇降ガイド６９に沿って昇降させる。図３，図４の変形例は、他の点では図２の実施例と同様である。
【００２２】
図５に昇降台１４側の構成を示す。前記の摩擦車５８は駆動部２２により駆動され、かつ棚側の扉を駆動する位置と後退位置との間で、図示しない出退機構により出退自在である。駆動部２６はケース１６の扉２０を開閉し、７０はローラ、７２ａ，７２ｂはベルトで、プーリ７３ａは図５の右側のベルト７２ａに取り付けられ、プーリ７３ｂは左側のベルト７２ｂに取り付けられている。そして扉２０は固定部７４によりベルト７２ａ，７２ｂに取り付けられている。駆動部２６に設けた図示しないモータにより、ローラ７０を回転させると、これに伴ってベルト７２ａまたは７２ｂが駆動され、ベルトに取り付けられた固定部７４も移動し、扉２０が開閉する。また扉２０の下端はガイド７１によりガイドされる。他の点では図２と同様の機構である。
【００２３】
図５に示すように、昇降台１４にはスライドフォークあるいはスカラアームなどの移載装置８０が設けられている。実施例では、移載装置８０は左右両側にカセット３２を移載するが、片側にのみ移載するようにしても良い。ファンフィルタユニット１８からのクリーンエアは、昇降台１４の隙間から下部に流れ出し、図５に示すように、昇降台１４に排気ファン８２を設け、クリーンエアの排気量を可変にしても良い。８４は制御部で、例えば昇降台１４に設けられ、駆動部２２，２６を駆動して、扉２０，３５の開閉を制御する。
【００２４】
図６，図７に、実施例でのカセットの受け渡しを示す。スタッカークレーンが停止し、昇降台が目的の間口に面して停止すると、通信部を介して棚のファンフィルタユニットへクリーンエアの風量増加を要求する。実施例では棚のファンフィルタユニットの方が、昇降台のファンフィルタユニットよりも、クリーンエアの供給能力に余裕があるものとし、棚の扉３５を昇降台のケースの扉２０に先行して開く。これによって図７の1)に示すように、ケース１６と棚３０との隙間はクリーンエアでパージされる。
【００２５】
次に図７の2)のように、スタッカークレーンの昇降台のケースの扉２０を開く。この時好ましくは昇降台側のファンフィルタユニットの風量を増加する、あるいは昇降台側の排気ファンの排気量を増加させる。昇降台のファンフィルタユニットからのクリーンエアの流量を増加させると、棚側からクリーンエアがケース内に侵入することを防止できる。また昇降台からの排気風量を増加させると、棚側から侵入したクリーンエアはケースから速やかに排気される。これらにより、棚からのクリーンエアに伴って、塵芥が僅かでもケース１６内に侵入することを防止できる。次にスタッカークレーンの移載装置によりカセット３２を移載する。
【００２６】
移載が完了すると、図７の3)のように、ケース側と棚側とで扉を、例えば同時に、あるいは時間をおいて扉毎に開閉する。そして昇降台側のファンフィルタユニットの風量などを元の値に戻し、通信部を介して棚のファンフィルタユニットに風量を元の値に復帰するように要求する。
【００２７】
実施例では以下の効果が得られる。
(1)  ケースの内部と棚の内部とを、外部と比較して局所的に高クリーン度に保てば良く、クリーンエアの消費量を少なくできる。ここで外部とは、ケースの内部及び棚の内部に対する外部で、例えば、走行経路８及び自動倉庫２の外部よりも、ケースの内部と棚の内部とを高クリーン度に保つ。
(2)  昇降台側に設けた駆動部２２で棚の扉３５を開閉すると、棚の間口毎に扉の開閉駆動部を設ける必要がない。
(3)  棚とケース内の間とのカセット３２の受け渡し経路を、クリーンエアによりエアトンネルにできる。
(4)  ここで一方の扉を先行して開き、ケースと棚の間の空気をクリーンエアでパージしておくと、ケース内や棚内の汚染をより確実に防止できる。即ち双方の扉を同時に開くと、左右両側からのクリーンエアの気流のバランスなどにより、棚とケースとの間の空気が棚内あるいはケース内に侵入する可能性がある。
(5)  物品を受け渡しする際に、棚やスタッカークレーンのファンフィルタユニットからのクリーンエアの供給量を増すと、棚やケース内の汚染をより確実に防止できる。
(6)  マストの上部に設けた通信部により、ファンフィルタユニット側の通信部と光通信などで通信すると、扉の開閉を光電センサなどで検出してファンフィルタユニットの風量を変える場合に比べ、配線が容易になる。
【００２８】
実施例では、扉として開閉自在なシート状のシャッタを用いたが、クリーンエアのダウンフローなどのエアシャッタを用いてもよい。さらにケースと棚との間のエアトンネルを形成するために、ケース１６側にエアトンネル形成用のクリーンエアのノズルなどを設けても良い。
実施例では、昇降台が目的の間口に停止した後に、棚の扉及び昇降台の扉を開くようにした。しかし棚の間口毎に扉３５の開閉駆動部を設け、昇降台が目的の間口に停止する前から、ファンフィルタユニット１８，３８の風量を増加させることにより、走行経路８からの空気の侵入を防止した状態で、扉２０，３５を開くようにしても良い。このようにすると、昇降台の停止前に扉を開き始めるので、カセットの移載をより速やかに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施例の自動倉庫を正面から見て模式的に示す図
【図２】実施例での棚の扉の開閉機構を、部材間に間隔を空けて開けて示す斜視図
【図３】風圧を用いた開閉機構の変形例を示す図
【図４】扉をチャックして開閉する開閉機構の変形例を示す図
【図５】実施例でのスタッカークレーンの昇降台を示す、実施例の部分正面図
【図６】実施例でのカセットの受け渡しアルゴリズムを示すフローチャート
【図７】実施例での、スタッカークレーンと棚との間でのカセットの受け渡しを示す平面図で、1)は最初に棚の扉を開放した状態を、2)は昇降台と棚の双方の扉を開放した状態を、3)はカセットの受け渡しを終え、昇降台と棚の双方の扉を閉じた状態を示す。
【符号の説明】
【００３０】
２          自動倉庫
４          スタッカークレーン
６          レール
８          走行経路
１０        台車
１２        マスト
１４        昇降台
１６        ケース
１８，３６  ファンフィルタユニット（ＦＦＵ）
２０，３５  扉
２２，２６  駆動部
２４，３８  通信部
３０        棚
３２        カセット
３４        棚受け
４０〜４４  開口
４５，７０  ローラ
４６        軸受け
４８，７２  ベルト
４９，５０  プーリ
５１，７４  固定部
５２〜５４  ガイド
５６        被ガイド体
５８        摩擦車
６０        風車
６１，６２  ノズル
６４        パイプ
６５        突起
６６        保持部材
６７        ソレノイド
６８        昇降部材
６９        昇降ガイド
７１        ガイド
７３ａ，ｂ  プーリ
８０        移載装置
８２        排気ファン
８４        制御部
【図１】
2010120768.tif 000003
【図２】
2010120768.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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