(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クリーンルームの天井部に設けられた天井フレームをレールとして利用し、該レール上に走行させて前記天井フレームの所定の据付位置に前記ファンフィルタユニットを搬送するファンフィルタユニットの搬送装置であって、
前記搬送装置は、
自動走行する駆動台車と、
前記駆動台車に所望の台数だけ直列に連結されて走行し、前記ファンフィルタユニットを着脱自在に保持する保持手段を有すると共に、前記天井フレームに据え付け済のファンフィルタユニットがある場合でも通過可能な門型状の搬送台車と、
前記駆動台車が前記搬送装置の走行路から退避する退避機構と、から成り、
前記駆動台車の駆動機構は、該駆動台車の側面と前記天井フレームの鉛直面との間に設けられ、
前記退避機構は、前記駆動台車と前記搬送台車との連結部に設けたピンを中心として前記駆動台車を回動させて前記搬送台車の上に退避させることを特徴とするファンフィルタユニットの搬送装置。
【請求項２】
前記駆動台車の駆動機構は、
該駆動台車の側面に設置され、前記駆動台車に設置された駆動源を駆動させることにより鉛直軸を中心に回転する駆動ローラーと、
前記駆動台車の側面で且つ前記駆動ローラーの水平位置に設置され、鉛直軸を中心に回転自在な従属ローラーと、
前記駆動ローラーと前記従属ローラーとに係合されると共に、前記天井フレームの鉛直面に当接する無端状のベルトと、
を備えていることを特徴とする請求項１のファンフィルタユニットの搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はファンフィルタユニットの搬送装置に係り、特にクリーンルームの天井フレームにファンフィルタユニットを効率的に据え付けるファンフィルタユニットの搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造工場等のクリーンルームの天井部には、格子状をした天井フレームが設けられ、この天井フレームの複数の開口部に、クリーンルーム内に清浄エアを供給するためのファンフィルタユニットが据え付けられる。天井フレームは、断面が凸状の支持フレームを、建屋の天井梁に吊りボルトによって垂設しながら格子状に組み付けることにより構築される。この天井フレームにファンフィルタユニットを据え付ける場合には、まず、天井フレーム下方のグレーティング床上で作業する作業者がグレーティング床に設置した揚重機等でファンフィルタユニットを天井近くまで揚重する。次に、天井フレーム上に待機している作業者が揚重したファンフィルタユニットを斜めにした状態で、前記支持フレームにその周縁部が当たらないように格子状の据付空間に挿入する。挿入したファンフィルタユニットを水平状態に戻した後、ファンフィルタユニットを降ろしてファンフィルタユニットの下部周縁部を支持フレームの水平平坦部に載置する。この据え付け作業を繰り返すことにより天井フレームの所定の開口部にファンフィルタユニットを順次据え付けていく。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のファンフィルタユニットの据付工法は、据え付けるファンフィルタユニットごとに据え付ける開口部の真下に揚重機を移動してファンフィルタユニットを揚重しなくてはならないので、作業効率が悪いと共に揚重機の移動によりグレーティング床が傷むという問題がある。
【０００４】
また、従来の据付工法は、グレーティング床と天井フレームの両方に多数の作業者を必要とするという欠点がある。本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、天井フレームにファンフィルタユニットを効率良く少数の作業者で据え付けることができるファンフィルタユニットの搬送装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決する為の手段】
本発明は前記目的を達成する為に、クリーンルームの天井部に設けられた天井フレームをレールとして利用し、該レール上に走行させて前記天井フレームの所定の据付位置に前記ファンフィルタユニットを搬送するファンフィルタユニットの搬送装置であって、前記搬送装置は、自動走行する駆動台車と、前記駆動台車に所望の台数だけ直列に連結されて走行し、前記ファンフィルタユニットを着脱自在に保持する保持手段を有すると共に、前記天井フレームに据え付け済のファンフィルタユニットがある場合でも通過可能な門型状の搬送台車と、前記駆動台車が前記搬送装置の走行路から退避する退避機構と、から成り、前記駆動台車の駆動機構は、該駆動台車の側面と前記天井フレームの鉛直面との間に設けられ、前記退避機構は、前記駆動台車と前記搬送台車との連結部に設けたピンを中心として前記駆動台車を回動し、前記搬送台車の上に退避することを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、駆動台車にファンフィルタユニットを保持する搬送台車を所望の台数だけ連結できるように搬送装置を構成して一度に複数のファンフィルタユニットを据付位置に搬送できるようにした。また、搬送台車を門型状にして天井フレームに据え付け済のファンフィルタユニットがあっても通過できるようにすると共に、搬送装置が据付位置から元の位置に戻る時に、退避機構により駆動台車を搬送装置の走行路から搬送台車に退避させて据え付け済のファンフィルタユニットを通過できるようにした。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るファンフィルタユニットの搬送装置の好ましい実施の形態について詳説する。図１は、ファンフィルタユニット１２が据え付けられたクリーンルーム１０の室内を示す説明図であり、図２は、ファンフィルタユニット１２を天井部に据え付けるための天井フレーム１４の一部上面図である。
【０００８】
これらの図に示すように、クリーンルーム１０の天井部に設置された天井フレーム１４は、複数の縦梁１６、１６…と複数の横梁１８、１８…を格子状に直交させて構成され、吊りボルト２２によってクリーンルーム建屋の天井梁に垂設される。縦梁１６及び横梁１８は、断面が略凸状に形成され（図４参照）、水平平坦部１６Ａ及び１８Ａにファンフィルタユニット１２の下部周辺部が載置されることによりファンフィルタユニット１２を据え付けることができる。ここで、縦梁１６にはファンフィルタユニット１２の長手方向が載置され、横梁１８には短手方向が載置される。また、縦梁１６の上面には、長手方向に２本のレール溝５６、５６が長手方向に設けられている。
【０００９】
ところで、前記ファンフィルタユニット１２は、搬送装置によって前記天井フレーム１４の据え付け位置まで搬送されて据え付けられる。搬送装置は、前記レール溝５６、５６に沿って自ら走行する駆動台車２４と、その駆動台車２４に牽引されると共にファンフィルタユニット１２を保持して搬送する所望の台数の搬送台車４０と、駆動台車２４を走行路から搬送台車４０に退避させる退避機構と、から構成される。搬送台車４０の台数は、駆動台車２４の牽引能力やクリーンルーム１０の大きさ等により設定される。以下は、駆動台車２４の後に搬送台車４０が４台連結された例で説明する。
【００１０】
図３は、駆動台車２４の斜視図であり、図４は、図３の一部断面図である。また、図５は駆動台車２４の側面図であり、図５中、点線は駆動台車２４の退避位置を示している。図３に示すように、駆動台車２４は主として、台車本体２６、駆動機構及び制御装置で構成される。台車本体２６は、縦梁１６のレール溝５６に載置されるガイド車輪５０が両側面に設けられ、レール溝５６に沿って走行自在に構成される。即ち、ガイド車輪５０は、図４に示すように、軸５２に軸支されると共に、ストッパ板５４によって軸からの脱落が防止され、レール溝５６上を回転自在に構成される。
【００１１】
また、台車本体２６の両側面下部には、図５に示すように、駆動機構が設けられる。駆動機構は主として、駆動ローラー８２、従属ローラー８４及び無端状のベルト８６で構成される。駆動ローラー８２は、台車本体２６上に設置された駆動源８８に接続され、その駆動源８８を駆動することにより鉛直軸９０を中心として回転する。従属ローラー８４は、台車本体２６の側面に、駆動ローラー８２と水平方向に設置され、鉛直軸９２を中心として回転自在に支持される。また、無端状のベルト８６は、駆動ローラー８２と従属ローラー８４とに係合されると共に、図４に示したように、縦梁１６の鉛直面に当接するように設置される。これにより、駆動ローラー８２を回転させると、駆動ローラー８２と従属ローラー８４に係合した無端状のベルト８６が回転し、駆動台車２４は走行する。
【００１２】
また、駆動台車２４には、制御装置が設けられ、前記駆動源８８と信号ケーブルを介して接続される。制御装置は、外部のリモートコントローラーの信号を受信すると、駆動源８８を制御して、駆動ローラー８２を正回転、停止、逆回転させる。これにより、駆動台車２４の前進、停止、後進をリモートコントローラーで操作することができる。また、この制御装置の受信部には、アドレスが設定され、複数の搬送装置を同時に操作する場合にも、混線しないように構成されている。また、制御装置には、過負荷防止機能が設けられ、駆動源８８に係る負荷を測定すると共に、その負荷がしきい値を越えた場合には駆動源８８を一定時間停止するように設定されている。例えば、４台の搬送台車４０の全てにファンフィルタユニット１２を保持しない場合には、４個のファンフィルタユニット１２を保持した場合に比べて駆動源８８にかかる負荷が小さくなるので、搬送装置の搬送速度は速くなる。搬送速度が速過ぎると、停止の際に天井フレーム１４や駆動機構にかかる負荷が大きくなったり、停止位置で止まれずに駆動台車２４が壁や据え付けたファンフィルタユニット１２に衝突することが考えられる。そこで、駆動源８８に係る負荷がしきい値を超えた場合には、駆動源８８を一定時間停止させる。これにより、搬送装置の搬送速度を調整することができる。
【００１３】
また、駆動台車２４と後述する搬送台車４０の連結部には、天井フレーム１４に据え付け済のファンフィルタユニット１２に衝突しない退避位置に退避する退避機構が設けられる。即ち、駆動台車２４の台車本体２６は、後述する搬送台車４０の脚部４２に連結部材９４によって連結される。連結部材９４は、脚部４２に固設された連結部材９４Ａと、台車本体２６に固設された連結部材９４Ｂと、連結部材９４Ａと連結部材９４Ｂを上端で軸支するピン９６とで構成される。これにより、ピン９６を中心として矢印９８方向に回転させることにより、駆動台車２４を図５中実線の走行位置から図５中点線の退避位置に移動することができる。退避位置は、搬送装置がレール溝５６に沿って移動しても駆動台車２６が据え付けたファンフィルタユニット１２に衝突しない位置である。従って、駆動台車２４の前方や後方に据え付けたファンフィルタユニット１２があり駆動台車２４が走行できない場合には、駆動台車２４を退避位置に退避させて搬送台車４０を走行させることにより、搬送装置を移動させることが可能になる。尚、退避機構は、上記の構造に限定するものではなく、退避位置を退避可能に設定されているならば何でもよい。例えば、駆動装置２４を上下方向にスライド自在に支持してもよい。
【００１４】
駆動台車２４の後段には、同じ構造に形成された４台の搬送台車４０が連結される。図６は、ファンフィルタユニット１２が保持された搬送台車４０の正面図、図７は図６の側面図、図８は搬送台車４０の上面図である。尚、これらの図に示すファンフィルタユニット１２は、略直方体状に形成されたユニット本体１３と、その上面開口部に設けられたファン３２と、ユニット本体１３の下部に取り付けられたＨＥＰＡフィルタ３４とから構成されている。
【００１５】
これらの図に示すように、前記搬送台車４０は４本の脚部４２、４２…と、これらの４本の脚部４２、４２…を上部で連結する本体フレーム４４とで門型状に形成される。これにより、天井フレーム１４に据え付け済のファンフィルタユニット１２がある場合でも、通過できるようになっている。また、搬送台車４０には、ファンフィルタユニット１２を着脱自在に保持する保持機構４６を備えている。
【００１６】
また、前記脚部４２、４２…には、それぞれ車輪４８が設けられる。車輪４８は、縦梁１６の上面に形成されたレール溝５６上に載置され、したがって、搬送台車４０は、縦梁１６の長手方向に沿って走行自在となっている。前記本体フレーム４４は、図８に示すように、前フレーム５８と後フレーム６０、及び前フレーム５８と後フレーム６０とを連結する４本の連結フレーム６２、６２…から構成される。
【００１７】
ファンフィルタユニット１２の保持機構４６は、図６、図７に示すように、４つの係合コマ６４、６４、…と、これらの係合コマ６４、６４…を連動して駆動させるリンク機構とから構成される。前記係合コマ６４、６４…は、搬送台車４０の４隅部に配置される。また、係合コマ６４、６４…は、搬送台車４０の上部から垂設された駆動軸６６の下部に設けられると共に、この駆動軸６６を介して前記リンク機構に連結されている。リンク機構の駆動力で駆動軸６６がその軸芯を中心に回動されると、前記係合コマ６４が駆動軸６６を中心に回動し、ファンフィルタユニット１２に設けられたフック６８に係合、又は係合解除される。また、係合コマ６４は、ファンフィルタユニット１２と係合する際、ファンフィルタユニット１２に衝撃を与えないように、テーパ面が形成されている。
【００１８】
図８において、前記駆動軸６６の各々の上端部は、クランク７０の一方端に固着され、クランク７０の他方端には、リンク機構を構成するクランクバー７２の一端７２Ａが軸支されている。このリンク機構は、クロススライダクランク連鎖の複合型であり、駆動側のクランクバー７４の動作に連動して、従動側の前記クランクバー７２が駆動されると、クランク７０を介して駆動軸６６が回動される。即ち、２本のクランクバー７２、７２の他端部７２Ｂ、７２Ｂは、三角形状に形成された連結板７６の底角部に軸支され、連結板７６の頂角部分にはクランクバー７４の一端部７４Ａが軸支される。このクランクバー７４の他端部７４Ｂは、搬送台車４０の上面中央部に配置されたハンドル７６に軸支されて、ハンドル７６は、支持板７８に軸８０を介してその長手方向中央部を中心に回転自在に設けられている。これにより、ハンドル７６を図７中実線で示す位置から二点鎖線で示す位置までア方向に回動すると、クランク７０が図中実線で示す位置から二点鎖線で示す位置に回動し、駆動軸６６が係合コマ６４の係合方向に回動する。この動作によって、係合コマ６４がフック６８に係合されて、ファンフィルタユニット１２が搬送台車４０に保持される。
【００１９】
また、上記の如く構成された搬送台車４０同士は、図示しない連結部材によって連結される。この連結は、どのように行ってもよいが、搬送台車４０同士の間隔がファンフィルタユニット１２の据付位置同士の間隔と等しくなるようにすると効率よくファンフィルタユニット１２を据え付けることができる。次に、前記の如く構成された搬送装置を用いて、天井フレーム１４にファンフィルタユニット１２を据え付ける据付工法について説明する。
【００２０】
まず、天井フレーム１４の１ヶ所に、ファンフィルタユニット１２のステーションを設置し、天井フレーム１４の下方、例えばグレーチング床に固定した揚重機でファンフィルタユニット１２をステーションに揚重する。次に、そのステーションの位置で、作業者は、４台の搬送台車４０で４個のファンフィルタユニット１２を保持する。この保持手順は、まず、ファンフィルタユニット１２に搬送台車４０を被せるように配置する。そして、搬送台車４０を前後移動させて、係合コマ６４の位置をフック６８の位置に合わせる。そして、ハンドル７６を係合方向に回動（図８参照）させて、４つの係合コマ６４、６４…を４つのフック６８、６８…に同時に係合させる。これにより、ファンフィルタユニット１２は、係合コマ６４のテーパ面によって上昇されて搬送台車４０に保持される。このようにして、４台の搬送台車４０全てにファンフィルタユニット１２を保持する。
【００２１】
次に、ファンフィルタユニット１２を保持した搬送台車４０を駆動台車２４で牽引し、ファンフィルタユニット１２を据え付ける所定の据付位置まで搬送する。即ち、リモートコントローラーにより駆動台車２４の駆動源８８を遠隔制御し、駆動ローラー８２を正回転させて、駆動台車２４を前進させる。このとき、駆動台車２４の制御装置に過負荷防止機能が設けられているので、適切な速度で搬送される。搬送台車４０に保持したファンフィルタユニット１２が所定の据え付け位置の上方にきたときに、リモートコントローラーにより駆動台車２４を制御して駆動ローラー８２を停止し、駆動台車２４の運転を停止する。尚、ファンフィルタユニット１２の据付は、同じ縦梁１４間に挟まれた据付位置において、遠い据付位置から順に行う。
【００２２】
次に、搬送台車４０のハンドル７６を先とは逆方向に回動させることにより、搬送台車４０からファンフィルタユニット１２を降ろして、ファンフィルタユニット１２をその据付位置に据え付ける。据え付けの際の衝撃は、ファンフィルタユニット１２の下部周縁に取り付けられたダンパ３６（図６、図７参照）によって吸収される。これにより、４台のファンフィルタユニット１２が天井フレーム１４に据え付けられる。
【００２３】
次に、ファンフィルタユニット１２を降ろした搬送装置を、前記ステーションに移動する。このとき、駆動台車２４は、据え付けたファンフィルタユニット１２が障害となって後進することができないので、図９に示すように、駆動台車２４を退避機構により退避位置に退避させて人力で後進させる。これにより、据え付けたファンフィルタユニット１２に駆動台車２４が衝突すること無く、後進することができる。駆動台車２４がファンフィルタユニット１２の上方を通過した後、駆動台車２４を元の走行位置に戻し、駆動台車２４を後進させる。即ち、リモートコントローラーにより駆動源８８を制御して、駆動ローラー８２を逆回転させて、駆動台車２４を前記ステーションまで後進させる。
【００２４】
上記のように搬送装置が、ステーションと据付位置を往復する間に、４台のファンフィルタユニット１２をステーションに載置する。これにより、ステーションに戻った搬送台車４０にすぐにファンフィルタユニット１２を保持することができ、効率よく複数のファンフィルタユニット１２を天井フレーム１４に据え付けることができると共に、省力化を図ることができる。更には、揚重機を一か所に固定設置して使用することができるので、従来のように揚重機を移動させる必要がないのでグレーチィング床が傷むことがない。
【００２５】
以上の如く、本実施の形態では、ファンフィルタユニット１２を天井フレーム１４上で据え付けるので、効率良く短時間でファンフィルタユニット１２を据え付けることができる。また、本実施の形態は、天井フレーム上で搬送台車４０にファンフィルタユニット１２を保持する作業者と、ファンフィルタユニット１２を据付位置に据え付ける作業者の２人でファンフィルタユニット１２を据え付けることができる。
【００２６】
更に、本実施の形態では、天井フレーム１４上のファンフィルタユニット１２の搬送を駆動台車２４により自動化したので、効率良くファンフィルタユニット１２を据え付けることができる。また、搬送装置がステーションと据付位置を往復する間に、ファンフィルタユニット１２をステーションに載置するので効率よくファンフィルタユニット１２を据え付けることができる。
【００２７】
尚、上述した実施の形態では、天井フレーム１４に形成したレール５６を溝状に形成したが、これに限られるものではなく、前記レール５６を突状に形成し、車輪４８を溝付きに形成しても良い。また、上述した実施の形態では、駆動台車２４を搬送台車４０の前段に設けたが、これに限定するものではなく、後段に設けてもよい。更に、搬送台車４０の前段と後段の両方に駆動台車２４を設けると共に、前記退避機構により走行位置と退避位置間の移動を自動化することにより、搬送装置の走行を全てリモートコントローラーで行うことができる。
【００２８】
また、上述した実施の形態では、リモートコントローラーで制御装置を操作したが、これに限定するものではなく、制御装置に操作パネルを設けて操作してもよい。この場合、制御装置に予め走行距離を設定したり、前方の障害物をセンサーで感知して停止することにより、所定の位置までの走行を自動的に行う。
【００２９】
また、駆動台車２４を、据え付け済のファンフィルタユニット１２に衝突しない形状に形成することができる場合には、退避機構を設置しなくてもよい。例えば、天井フレーム１４の縦梁１６の鉛直面と据え付け済のファンフィルタユニット１２との隙間が大きい場合には、台車本体２６を前記隙間を通過可能な門型状に形成し、駆動源８８を台車本体２６の上に設置するだけで、駆動台車２４は据え付け済のファンフィルタユニット１２を通過することができる。これにより、駆動台車２４を退避させる手間が省けるだけでなく、天井フレーム１４上部の天井裏空間が狭い場合にも適用することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るファンフィルタユニットの搬送装置によれば、ファンフィルタユニットを保持した搬送台車を、駆動台車で牽引して天井フレーム形成されたレールに沿って走行させ、天井フレームの所定位置に据え付けるようにしたので、効率良く短時間で、且つ少数の作業者でファンフィルタユニットを据え付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態のファンフィルタユニットの搬送装置でファンフィルタユニットが据え付けられたクリーンルームを示す説明図
【図２】天井フレームの１フレームの上面図
【図３】本実施の形態のファンフィルタユニットの搬送装置を構成する駆動台車の斜視図
【図４】図３の一部断面図
【図５】図３の駆動台車の退避機構の説明図
【図６】天井フレームを走行する搬送台車の正面図
【図７】図５に示した搬送台車の側面図
【図８】搬送台車に設けられたファンフィルタユニットの保持機構の上面図
【図９】駆動台車を退避させた搬送台車の作用説明図
【符号の説明】
１０…クリーンルーム
１２…ファンフィルタユニット
１４…天井フレーム
２４…駆動台車
４０…搬送台車
５６…レール溝
【図１】
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【図２】
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【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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【図８】
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【図９】
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