(57)【要約】  本発明は、対象物を保管および搬送するための装置と方法に関し、より詳細には、半導体ウェハ、レチクルまたはキャリアボックスのための保管庫等のワークピース保管庫構造に関する。
2014529914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークピース保管庫用のバッファストレージ付加装置であって、
保管室と、ｘ−ｙ機構と、ロボットアームとを有しており、
前記保管室は複数のワークピースストレージコンパートメントを含んでおり、
前記複数のストレージコンパートメントは、ｘ−ｙアレイで、当該コンパートメント間の複数の搬送経路と共に配置されており、
前記ストレージコンパートメントは、少なくとも１つの側で、搬送経路に面しており、
前記搬送経路は、ワークピースの動きを受け入れるのに充分な大きさを有しており、
前記複数の搬送経路は接続されており、これによって、ワークピースはあらゆるストレージコンパートメントに移動することができ、
前記ｘ−ｙ機構は、前記保管室に結合されており、
前記ロボットアームは、ワークピースを保持するためのエンドハンドルと、当該エンドハンドルを、前記ｘ−ｙ面から離れてｚ方向に伸ばすための伸長機構とを有しており、
前記ロボットアームは、前記ワークピース保管庫のステーションでワークピースを持ち上げるまたは置くために伸ばされ、
前記ロボットアームは、前記ｘ−ｙ機構に結合されており、前記エンドハンドルで保持されているワークピースを前記搬送経路に沿ってストレージコンパートメントへと動かす、
ことを特徴とする、バッファストレージ付加装置。
【請求項２】
前記ストレージコンパートメントは、経路の２つの列の間に配置されている、１つまたは複数の二列アレイを含んでいる、請求項１記載のバッファストレージ付加装置。
【請求項３】
前記ストレージコンパートメントは、ストレージコンパートメントの２つの列の間に挟まれている列経路を含んでいる、請求項１記載のバッファストレージ付加装置。
【請求項４】
前記ストレージコンパートメントは、ストレージコンパートメントの列を含んでおり、その隣に列経路を含んでおり、その隣にストレージコンパートメントの２つの列を含んでおり、その隣に列経路を含んでおり、その隣にストレージコンパートメントの列を含んでいる、請求項１記載のバッファストレージ付加装置。
【請求項４】
前記搬送経路は、前記バッファストレージ付加装置を横切って延在する行搬送経路または前記バッファストレージ付加装置を横切って延在する１つまたは複数の列搬送経路を含んでいる、請求項１記載のバッファストレージ付加装置。
【請求項５】
前記伸長機構は、折りたたみ可能なアームを含んでおり、当該折りたたみ可能なアームは行搬送経路に沿ってまたは列搬送経路に沿って折れる、および、伸びる、請求項１記載のバッファストレージ付加装置。
【請求項６】
前記エンドハンドルは、１つまたは複数の、アクティベートされるグリッパを含んでおり、当該グリッパは、コンテナをグリップするためにｚ方向に面している、請求項１記載のバッファストレージ付加装置。
【請求項７】
前記エンドハンドルは、曲げ部で前記ロボットアームに結合されており、これによって、前記エンドハンドルは固体対象物の周りでワークピースを持ち上げるまたは置くことができる、請求項１記載のバッファストレージ付加装置。
【請求項８】
ベアワークピース保管庫用のコンテナストレージ付加装置であって、
前記ベアワークピース保管庫は、内部にワークピースが保管されているコンテナを、荷積みステーションで受け入れ、前記ベアワークピースをベアワークピース保管室に保管し、
前記コンテナストレージ付加装置は、コンテナ保管室と、ｘ−ｙ機構と、ロボットアームとを有しており、
前記コンテナ保管室は複数のコンテナストレージコンパートメントを含んでおり、
前記複数のストレージコンパートメントは、ｘ−ｙアレイで、当該コンパートメント間の複数の搬送経路と共に配置されており、
前記ストレージコンパートメントは、少なくとも１つの側で、搬送経路に面しており、
前記搬送経路は、ワークピースの動きを受け入れるのに充分な大きさを有しており、
前記複数の搬送経路は接続されており、これによって、コンテナはあらゆるストレージコンパートメントに移動することができ、
前記ｘ−ｙ機構は、前記保管室に結合されており、
前記ロボットアームは、コンテナを保持するためのエンドハンドルと、当該エンドハンドルを、前記ｘ−ｙ面から離れてｚ方向に伸ばすための伸長機構とを有しており、
前記ロボットアームは、前記ベアワークピース保管庫のステーションでコンテナを持ち上げるまたは置くために伸ばされ、
前記ロボットアームは、前記ｘ−ｙ機構に結合されており、前記エンドハンドルで保持されているコンテナを前記搬送経路に沿ってストレージコンパートメントへと動かし、
前記コンテナストレージ付加装置は、その内部に保管されているワークピースが、ベアワークピース保管庫内に、保管のために移送された後に、空のコンテナを保管することができ、
前記コンテナストレージ付加装置は、前記ベアワークピース保管庫から回収されたベアワークピースを保持するために、空のコンテナを前記荷積みステーションに供給することができる、
ことを特徴とする、コンテナストレージ付加装置。
【請求項９】
前記ストレージコンパートメントは、ｘ−ｙストレージコンパートメントの１つの層を含んでいる、請求項８記載のコンテナストレージ付加装置。
【請求項１０】
前記搬送経路は、前記コンテナストレージ付加装置を横切って延在する行搬送経路と、前記コンテナストレージ付加装置を横切って延在する１つまたは複数の列搬送経路とを含んでいる、請求項８記載のコンテナストレージ付加装置。
【請求項１１】
前記伸長機構は、折りたたみ可能なアームを含んでおり、当該折りたたみ可能なアームは行搬送経路に沿ってまたは列搬送経路に沿って折れる、および、伸びる、請求項８記載のコンテナストレージ付加装置。
【請求項１２】
前記エンドハンドルは、１つまたは複数の、アクティベートされるグリッパを含んでおり、当該グリッパは、コンテナをグリップするためにｚ方向に面している、請求項８記載のコンテナストレージ付加装置。
【請求項１３】
前記エンドハンドルは、曲げ部で前記ロボットアームに結合されており、これによって、前記エンドハンドルは固体対象物の周りでコンテナを持ち上げるまたは置くことができる、請求項８記載のコンテナストレージ付加装置。
【請求項１４】
前記ロボットアームは、前記ベアワークピース保管庫の手動荷積みステーションまたは自動高架式搬送ステーションでコンテナを持ち上げるまたは置くために伸ばされる、請求項８記載のコンテナストレージ付加装置。
【請求項１５】
前記コンテナストレージ付加装置は、空のコンテナまたは内部にワークピースが入れられているコンテナを保管する、請求項８記載のコンテナストレージ付加装置。
【請求項１６】
ベアワークピース保管庫であって、
ベアワークピースを保管するためのベアワークピースストレージと、
内部にワークピースが保管されているワークピースコンテナを受け入れるための荷積みステーションと、
前記ベアワークピースストレージとインタフェースステーションとをインタフェース連結する搬送機構と、
コンテナストレージバッファとを有しており、
前記搬送機構は、前記荷積みステーションにおいて、ワークピースを前記ベアワークピースストレージとワークピースコンテナとの間で搬送し、
前記コンテナストレージバッファは、前記インタフェースステーションに空のコンテナを供給するまたは前記インタフェースステーションからの空のコンテナを保管するために、前記荷積みステーションとインタフェース連結しており、
前記コンテナストレージバッファは、その内部に保管されているワークピースがベアワークピース保管庫内に、保管のために移送された後に、空のコンテナを保管することができ、
前記コンテナストレージバッファは、前記ベアワークピース保管庫から回収されたベアワークピースを保持するために、空のコンテナを前記荷積みステーションに供給することができる、
ことを特徴とするベアワークピース保管庫。
【請求項１７】
前記コンテナストレージバッファは、コンテナ保管室と、ｘ−ｙ機構と、ロボットアームとを有しており、
前記コンテナ保管室は複数のコンテナストレージコンパートメントを含んでおり、
前記複数のストレージコンパートメントは、ｘ−ｙアレイで、当該コンパートメント間の複数の搬送経路と共に配置されており、
前記ストレージコンパートメントは、少なくとも１つの側で、搬送経路に面しており、
前記搬送経路は、ワークピースの動きを受け入れるのに充分な大きさを有しており、
前記複数の搬送経路は接続されており、これによって、コンテナはあらゆるストレージコンパートメントに移動することができ、
前記ｘ−ｙ機構は、前記保管室に結合されており、
前記ロボットアームは、コンテナを保持するためのエンドハンドルと、当該エンドハンドルを、前記ｘ−ｙ面から離れてｚ方向に伸ばすための伸長機構とを有しており、
前記ロボットアームは、前記インタフェースステーションでコンテナを持ち上げるまたは置くために伸ばされ、
前記ロボットアームは、前記ｘ−ｙ機構に結合されており、前記エンドハンドルで保持されているコンテナを前記搬送経路に沿ってストレージコンパートメントへと動かす、
請求項１６記載のベアワークピース保管庫。
【請求項１８】
前記ストレージコンパートメントは、ｘ−ｙストレージコンパートメントの１つの層を含んでいる、請求項１７記載のベアワークピース保管庫。
【請求項１９】
前記エンドハンドルは、１つまたは複数の、アクティベートされるグリッパを含んでおり、当該グリッパは、コンテナまたはワークピースをグリップするためにｚ方向に面している、請求項１７記載のベアワークピース保管庫。
【請求項２０】
前記荷積みステーションは、
操作者からまたは自動搬送部からワークピースコンテナを受け入れるための、１つまたは２つの荷積みステーションおよび
前記ベアワークピース保管庫内の搬送ステーション
のうちの少なくとも１つを含んでいる、請求項１６記載のベアワークピース保管庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関し、より詳細には、製造設備の処理を改善する装置および方法に関する。
【０００２】
背景
保管庫は通常、一時的にワークピースを保管するために半導体設備内に設けられている。これらのワークピースは例えばウェハ、フラットパネルディスプレイ、ＬＣＤ、ホトリソグラフィレチクルまたはマスクである。
【０００３】
半導体デバイス、ＬＣＤパネル等を製造するプロセスには、多くの処理装置ひいては多くの製造ステップがある。ウェハ、フラットパネルまたはＬＣＤ（これらを以降ではワークピースと称する）の流れをステップ毎、ツール毎に統一するのは極めて困難である。極めて高い能力を有する設計者であるにもかかわらず、常に、予期しない出来事が起こる。これは例えば、ツールの落下、予期してないロットの出現、計画よりも長く続くメンテナンス周期である。従って、特定のツールの特定のステップにおいて、ワークピースは種々に集められる。集められたワークピースは、処理を待つために、ストレージ保管庫内に保管される必要がある。
【０００４】
さらに、ホトリソグラフィプロセスは、半導体製造設備において、クリチカルなプロセスであり、多数のホトリソグラフィマスクまたはレチクルを用いる（以降ではレチクルと称する）。これらのレチクルは典型的には、ストレージ保管庫内に保管され、必要なときに、リソグラフィ露光設備内へと回収される。
【０００５】
ワークピースおよびレチクルのストレージは、クリーンであることが必要とされるため、より複雑である。物品へのダメージは、粒子の形態の物理的なダメージまたは相互作用の形態の化学的なダメージである。０．１ミクロンを超える半導体デバイス処理のクリチカルなサイズのため、０．１ミクロンサイズの粒子および反応種が物品に近づかないようにすることが必要である。ストレージ領域は典型的に、処理間での清潔さを保証するために、処理設備よりもクリーンであることが必要である。
【０００６】
従って、保管庫保管領域は典型的に、外部影響から密封されるように設計されている。これは有利には、浄化が常に行われること、および化学的な反応を阻止するための不活性ガス流によって行われる。ストレージ領域へのアクセスはロードロックされており、これによって、クリーンな保管環境と外部環境との間の絶縁が保証される。
【０００７】
典型的なベア保管庫システムでは典型的に、ワークピースを搬送ボックスから取り出し、保管室に入れるのに、ロボットが使用される。ここではワークピースは元来の搬送ボックスに入れられないで保管される。ボックス保管庫システムの場合には、ワークピースは搬送ボックスとともに保管される。この場合には、ワークピースを搬送ボックスから取り出す必要はない。
【０００８】
搬送ボックスは、処理機械の外部影響に基板が曝されるのを低減し、微粒子汚染から基板を保護するための保護コンテナである。搬送ボックスは操作者または自動材料処理システムによって操作される。この自動材料処理システムは例えば、自動的にガイドされるまたは高架式の搬送車両であり、これは地上でまたは天井に懸架されたトラック上で、所定のルートを走行する。半導体ウェハの場合には、搬送ボックスは、通常、カセットポッドであり、例えばＳＭＩＦ（standard machine interface）またはＦＯＵＰ（front opening unified pod）であり、これらは、ツール装置フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）で操作者によって操作される、または、自動的にピックアップされ、自動搬送システム内に配置される。
【０００９】
従来の搬送システムの１つのタイプは、天井吊下式自動搬送（ＯＨＴ）システムであり、このシステムは、天井に取り付けられているレール上を自由に走行する天井吊下式自動搬送車両を含んでいる。天井吊下式自動搬送車両は、例えば処理システムおよび保管庫である設備装置間でカセットポッドを搬送する。天井吊下式自動搬送車両は、装置のロードポート（例えばＭＬＰ（Mobile Launch Platform）またはＥＦＥＭ）上にカセットポッドを積む、または、下ろすことができる。従って、カセットポッドまたはウェハは装置内部から、または装置内部へと搬送される。
【００１０】
要約
本発明は、装置、例えばワークピース保管庫用のアドオンストレージとして用いられるバッファステーションに関する。例えば、このバッファアドオンストレージはベアワークピース保管庫用のワークピースコンテナを保管するために使用される。
【００１１】
幾つかの実施形態では、本発明は、現在の装置に加えて、外部ストレージを提供することができるバッファストレージアセンブリーを含んでいるシステムおよび方法を開示する。このバッファストレージアセンブリーは、保管室とこの保管室と相互作用するロボットシステムを含んでいる。このロボットシステムは、さらに、装置のロードロックステーション（例えば荷積みまたは荷下ろしステーション）またはあらゆる中間ステーション（例えば搬送ステーションまたは交換ステーション）にアクセスし、保管室と装置のステーションとの間で対象物を搬送することができる。例えば、バッファストレージアセンブリーは、装置に近接して、装置の１つの面に、装置のロードロックステーションの近傍に組み込み可能である。ロボットアームは、ロードロックステーション内に届くように構成され、ロードロックステーションからコンテナをピックアップして、保管室に運ぶ、または、保管室から取り出されたコンテナをロードロックステーションに配置する。
【００１２】
幾つかの実施形態では、本発明は、ベアワークピース保管庫に結合されたバッファストレージアセンブリーを開示する。これは例えば、空のコンテナを保管する、およびベアワークピース保管庫に空のコンテナを供給する。このバッファストレージアセンブリーは、ワークピースが保管されているコンテナを保管するためにも使用される。
【００１３】
幾つかの実施形態では、バッファストレージアセンブリーは、内部にワークピースが保管されているコンテナを保管するために使用される。ベアワークピース保管庫のアセンブリー全体およびバッファストレージアセンブリーは、コンテナ内で、空の保管庫を保管する機能に加えて、ベアワークピースストレージおよびワークピースストレージの追加機能を有することができる。
【００１４】
幾つかの実施形態では、本発明は、ベアワークピース保管庫を含むワークピース保管庫と、これに結合されたバッファストレージアセンブリーとの組み合わせを開示する。このバッファストレージアセンブリーは、ベアワークピース保管庫から、別個にすることができ、コンテナ搬送レベルでのみ結合される。択一的に、バッファストレージアセンブリーを、ベアワークピース保管庫に完全に組み込むことができる。これによって、複数の能力を有する完全なシステムが形成される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ベアワークピース保管庫用のワークピースコンテナアドオンストレージの例示的な構造を示す図
【図２】本発明の幾つかの実施形態に従った、例示的なバッファアドオンストレージアセンブリーの詳細を示す図
【図３】本発明の幾つかの実施形態に従った、例示的なバッファアドオンストレージアセンブリーの斜視図を示す図
【図４】本発明の幾つかの実施形態に従った、例示的なバッファアドオンストレージアセンブリーを示す図
【図５】本発明の幾つかの実施形態に従った、バッファストレージの例示的な構造を示す図
【図６】本発明の幾つかの実施形態に従った、ｘ−ｙ運動機構用の例示的な構造を示す図
【図７】本発明の幾つかの実施形態に従った、エンドハンドル動作の例示的なシーケンスを示す図
【図８】本発明の幾つかの実施形態に従った、例示的なコンテナおよびエンドハンドルの例示的な動き
【図９】本発明の幾つかの実施形態に従った、保管場所へのコンテナ移動の例示的なシーケンスを示す図
【図１０】本発明の幾つかの実施形態に従った、可動フォークを有するロボットの例示的な移動シーケンスを示す図
【図１１】本発明の幾つかの実施形態に従った、保管場所へのコンテナ移動のための可動フォークの例示的なシーケンスを示す図
【図１２】本発明の幾つかの実施形態に従った、グリップアームを有するロボットの例示的な移動シーケンスを示す図
【図１３】本発明の幾つかの実施形態に従った、保管場所へのコンテナ移動のための可動グリップアームの例示的なシーケンスを示す図
【図１４】本発明の幾つかの実施形態に従った、ロボットアームと接続されている、例示的な回転可能なエンドハンドルを示す図
【図１５】本発明の幾つかの実施形態に従った、コンテナ移動のための回転可能なエンドハンドルの例示的なシーケンスを示す図
【図１６】本発明の幾つかの実施形態に従った、コンテナ移動のための回転可能なエンドハンドルの別の例示的なシーケンスを示す図
【図１７】本発明の幾つかの実施形態に従った、ロボットアームの例示的な構造を示す図
【図１８】本発明の幾つかの実施形態に従った、回転可能なエンドハンドルを有するロボットアームの例示的な構造を示す図
【図１９】本発明の幾つかの実施形態に従った、異なるエンドハンドルを有する折りたたみアームの例示的な構造を示す図
【図２０】本発明の幾つかの実施形態に従った、屈折式エンドハンドルを有する例示的なロボットアームを示す図
【図２１】本発明の幾つかの実施形態に従った、ロボットアームの例示的なアクセスシーケンスを示す図
【図２２】ベアワークピースストレージ用の保管室２２６と、コンテナストレージ用の保管室２２５と、ワークピースとコンテナを操作するための部分２２０とを有する、組み込まれた保管庫を示す図
【図２３】本発明の幾つかの実施形態に従った、ワークピース保管庫を有するバッファストレージアセンブリーを組み立てるための例示的なフローチャートを示す図
【図２４】本発明の幾つかの実施形態に従った、ベアワークピース保管庫を操作するための例示的なフローチャートを示す図
【図２５】本発明の幾つかの実施形態に従った、荷積みまたは荷下ろしバッファストレージとしてバッファアセンブリーを使用するための例示的なフローチャートを示す図
【図２６】本発明の幾つかの実施形態に従った、例示的なコントローラシステムを示す図
【実施例】
【００１６】
本発明は、装置、例えばワークピース保管庫用のアドオンストレージとして用いられるバッファステーションに関する。幾つかの実施形態では、本発明は、現在の装置に加えて、外部ストレージとして用いられるバッファストレージアセンブリーのためのシステムおよび方法を開示する。バッファストレージアセンブリーは、保管室とこの保管室と相互作用するロボットシステムを含んでいる。このロボットシステムは、さらに、装置のロードロックステーション（例えば荷積みまたは荷下ろしステーション）またはあらゆる中間ステーション（例えば搬送ステーションまたは交換ステーション）にアクセスし、保管室と装置のステーションとの間で対象物を搬送することができる。例えば、バッファストレージアセンブリーは、装置に近接して、装置の１つの面に、装置のロードロックステーションの近傍に組み込み可能である。ロボットアームは、ロードロックステーション内に届くように構成され、ロードロックステーションからコンテナをピックアップして、保管室へ運ぶ、または、保管室から取り出されたコンテナをロードロックステーションに配置する。
【００１７】
幾つかの実施形態では、本発明のバッファアドオンストレージは、ベアワークピース保管庫用のワークピースコンテナを保管するために使用される。ベアワークピース保管庫内では、ワークピースがコンテナから取り出され、むきだしのままで保管庫ストレージ内に保管される。コンテナはその他の場所に配置され、例えば、別のワークピースのために再利用される、または、ストレージ内に戻すためにクリーニングされる。従って、ベア保管庫からワークピースが必要とされる場合には、新たなコンテナが供給されなければならない。本発明のバッファアドオンストレージは、コンテナを保管し、供給するための手段を提供する。この際に、空のコンテナを探しに行く必要はない。
【００１８】
図１Ａ−Ｃは、ベアワークピース保管庫用のワークピースコンテナアドオンストレージの例示的な構造を示している。本明細書は、ベアワークピース保管庫用のワークピースコンテナアドオンストレージを説明する。しかし、本発明はこれに制限されずに、あらゆるシステム、例えばワークピース保管庫用の外部ワークピースアドオンストレージまたは処理装置用のワークピースアドオンストレージ用のアドオンストレージアセンブリーとして使用可能である。
【００１９】
図１Ａでは、ワークピースコンテナアドオンストレージ１１は、荷積みステーション１３を有するベアワークピース保管庫１２と結合されている。用語「荷積みステーション」は、本発明のコンテキストでは、ワークピースコンテナをサポートするステーション、例えば手動のＩ／Ｏステーション（例えば、操作者によって、ワークピース保管庫１２にワークピースコンテナを荷積みする、およびワークピース保管庫１２からワークピースコンテナを荷下ろしするためのステーション）、自動のＩ／Ｏステーション（例えば、自動高架式搬送システムによって、ワークピース保管庫１２にワークピースコンテナを荷積みする、およびワークピース保管庫１２からワークピースコンテナを荷下ろしするためのステーション）または中間ステーション、または、Ｉ／Ｏステーションとワークピース保管庫システムとの間の移行ステーションとしてワークピースコンテナをサポートする、ワークピース保管庫１２内のインタフェースステーションとして使用されている。例えば、コンテナは、Ｉ／Ｏステーションに荷積みされ（手動または自動で）、その後、中間ステーションに移される。ここではコンテナが開けられ、ロボットがその中のワークピースにアクセスする。
【００２０】
幾つかの実施形態では、ベアワークピース保管庫１２は、単独のワークピース保管庫であり、製造設備内の他の装置と相互作用する手動または自動Ｉ／Ｏステーションによって独立して操作可能である。ベアワークピース保管庫は、内部にワークピースが入れられているコンテナを受け入れ、ベアワークピースのみを自身のベアワークピース保管室内で保管し、ワークピースコンテナを無視する。ワークピースコンテナアドオンストレージ１１は、このワークピース保管庫の一面に取り付けられ、このワークピース保管庫の外部ストレージとして機能する。ワークピースコンテナ付加装置１１とワークピース保管庫１２との間の結合は、有利には、ワークピース保管庫１２の荷積みステーション１３と、コンテナアドオンストレージ１１のロボットアームの結合を含むので、コンテナアドオンストレージ１１は、荷積みステーション１３内のコンテナにアクセスすることができ、例えば、荷積みステーション１３内のコンテナをピックアップして、コンテナアドオンアセンブリー１１の保管室内に保管する、または、コンテナアドオンアセンブリー１１の保管室から荷積みステーション１３へとコンテナを配置する。
【００２１】
例示的なプロセスのフローでは、コンテナはワークピース保管庫１２に運搬され、コンテナ内のワークピースが取り出され、ワークピース保管庫１２内に保管される。次に、コンテナアドオンストレージのロボットがコンテナをピックアップして（コンテナが完全に空でも、または、部分的に空でも）、これを、コンテナアドオンストレージ１１のコンテナ保管室内に保管する。幾つかの実施形態では、ワークピース保管庫がワークピースにアクセスする前に、ロボットが内部にワークピースが入っている全てのコンテナをピックアップし、満杯のコンテナを自身のコンテナ保管室内に保管する。例えば、このキャパシティにおいて、コンテナアドオンストレージ１１が、ワークピース保管庫用のインプットバッファステーションとして用いられ、ワークピース保管庫が極めて短い時間に多数のコンテナを受け入れることができ、ベア保管室へとワークピースを緩慢に回収する。
【００２２】
例えば、多数の満杯のコンテナを受け取り、コンテナストレージ内に保管した後、ロボットは、これらの満杯のコンテナを回収し、一つずつ荷積みステーション１３に戻すことができ、ワークピース保管庫は、ベア保管室内に保管される、コンテナ内のワークピースを回収することができる。次に、空のコンテナがロボットによってピックアップされ、コンテナ保管室内で再保管される。その後、他の満杯のコンテナが、コンテナストレージから荷積みステーションに移される。このプロセスは、多数の満杯のコンテナ内の全てのワークピースがベアワークピース保管室に移され、空のコンテナがコンテナ保管室内に保管されるまで行われる。
【００２３】
択一的に、コンテナ保管室は、ワークピース保管庫用のアウトプットバッファとして用いられる。例えば、多数のワークピースは、多数のコンテナに移送され、必要とされるまでこのコンテナ保管室内に保管される。例えば、コントローラは、次の６時間、８時間、１０時間または２４時間に必要とされるワークピースを決め、これらのワークピースを適切なコンテナ内に集め、満杯のコンテナをコンテナ保管室内に保管することができる。必要になると、コンテナへのワークピースの収集を待たずに、満杯のコンテナは移送準備がされる。
【００２４】
さらに、空のコンテナを保管しているコンテナアドオンストレージ１１によって、ワークピースコンテナへのワークピースの自動的な収集またはばらしが行われ、これによってより迅速にスループットが行われる。例えば、ワークピースの自動的な収集またはワークピースコンテナからのばらしは、二度の操作の代わりに、一度の操作によって行われる。ここで一度の操作は、例えば、満杯のコンテナをワークピース保管庫に運ぶことであり、二度の操作は、これに加えて、空のコンテナを除去することである。
【００２５】
図１Ｂおよび１Ｃは、ワークピース保管庫１２に取り付けられたアドオンストレージ１１の上面図と正面図をそれぞれ示している。ワークピース保管庫１２は、コンテナを受け入れる手動のＩ／Ｏステーション１３と、保管室１６（例えばワークピース保管室）と、Ｉ／Ｏステーション１３と保管室１６との間でワークピースを搬送するロボット１８とを含んでいる。付加的なステーションを含めることができる。これは例えば、自動高架式搬送システムと結合されている自動高架式Ｉ／Ｏステーション１９と、中間ステーション１３Ａである。この中間ステーションは、コンテナまたはワークピース用のインタフェースステーションとして用いられる。Ｉ／Ｏステーション１３内のコンテナはインタフェースステーション１３Ａに運ばれ、ここで、その蓋が開けられ、ワークピースがロボット１８によってアクセスされる。択一的に、Ｉ／Ｏステーション１３内のコンテナ内のワークピースは、保管室１６に移送される前にインタフェースステーション１３Ａに運ばれる（ロボット１８によって）。インタフェースステーションによってワークピースはアライメントされる、またはワークピースの向きが変えられる。これは例えば、エンドエフェクターによる水平サポートから、ロボット１８のグリッパによる垂直グリップまでである。有利にはコントローラ１７Ｂが含まれており、これは、ワークピース保管庫を操作するための情報と指示を含んでいる。例えば、コントローラは、通信モジュールとセンサとメーターと、司令部と接続される。コントローラは、操作シーケンスを定めるためにソフトウェアプログラムを含むことができる。例えば、コントローラは、次の２４時間に必要とされるワークピースに関する、または製造設備の中央コンピュータとの通信全体に関する収集情報を検索し、必要とされる情報を決定することができる。これは例えば、時間前に、適切なコンテナ内に必要とされるワークピースを集めることによって行われる。コントローラは、保管室内の空のストレージの位置を求め、ワークピースを置く場所を知ることができる。コントローラは、保管されているワークピースの位置を知ることができ、これによって、必要とされるワークピースを回収することができる。
【００２６】
アドオンストレージアセンブリー１１は、ロボットアセンブリー１５と、ワークピースコンテナを格納するための複数の棚１４を含む。ロボットアセンブリー１５は、棚１４内、およびワークピース保管庫１２の荷積みステーション１３および１３Ａのコンテナにアクセスすることができるように構成されている。例えば、ロボットアセンブリー１５は、ｘ−ｙ位置に配置されている棚１４にアクセスするためのｘ−ｙリニアガイドと、荷積みステーション１３および１３Ａ外のコンテナにアクセスするための伸長可能なロボットアームを含むことができる。アドオンストレージアセンブリー１１は、自身の操作をコントロールするコントローラ１７Ａも含む。このコントローラ１７Ａは、ワークピース保管庫１２のコントローラ１７Ｂと同様の機能を含むことができる。コントローラ１７Ａは、情報を得るために、コントローラ１７Ｂと通信することができる、または、設備コンピュータと通信することができる。
【００２７】
図２Ａ−２Ｃは、本発明の幾つかの実施形態に従った例示的なバッファアドオンストレージアセンブリーの詳細を示している。図２Ａでは、バッファアドオンストレージ２１は、ワークピース保管庫２２との結合のために、開口部２８Ａと２８Ｂを含んでいる。例えば、開口部２８Ａによって、手動荷積みステーション２３および２３’にアクセスすることができ、開口部２８Ｂによって、自動高架式荷積みステーション２９にアクセスすることができる。図２Ｂは、バッファアドオンストレージ２１の側面断面図を示しており、開口部２８Ａおよび２８Ｂを示している。コンテナ２４は、アレイに配置されており、リニアガイドロボットアセンブリー２５によってアクセスされる。コンテナアレイの間に搬送経路があり、これによって、ロボットアセンブリー２５によって搬送されるコンテナが通過可能になる。図２Ｃは、バッファアドンオンストレージ２１の正面断面図を示している。付加的に、ワークピース保管庫２２の幾つかのコンポーネント、例えば手動荷積みステーション２３、２３’および高架式荷積みステーション２９が示されている。ロボットアセンブリー２５は、エンドハンドル２６Ｂを備えたロボットアーム２６Ａを含んでいる。エンドハンドル２６Ｂは、曲げ部を含んでおり、これによってエンドハンドル２６Ｂはロボットアームと異なる場所に位置付けされる。このような設計の場合には、ロボットアーム２６はより近い手動荷積みステーション２３’を迂回して、遠い手動荷積みステーション２３に、コンテナをピックアップするまたはコンテナを下ろすことができる。図示されているように、バッファアドンオンストレージ２１は、ストレージコンテナの１つの層を含むことができ、これによって、フットプリントを低減させることができる。択一的に、あらゆる数のストレージ層が使用可能である。
【００２８】
幾つかの実施形態では、ストレージコンパートメントが１つまたは複数のｘ−ｙアレイで、コンパートメント間の搬送経路とともに配置され、ワークピース搬送が可能になる。各ストレージコンパートメントは、搬送経路に面する少なくとも１つの側面を有しており、これによって、ワークピースを搬送経路から取り出すことができる、または搬送経路に運ぶことができる。搬送経路は、ワークピースの動きを受け入れるのに充分に大きい。この動きは例えば、コンパートメント間の動き（ワークピースがコンパートメントから取り出された後の搬送経路への動き）、または外部ステーションへの動きまたは外部ステーションからの動きである。これらの搬送経路は接続され、ワークピースがあらゆるストレージコンパートメントへと移るのを可能にする、または、その逆を可能にする。例えば搬送経路は、バッファストレージアセンブリーの長さを横切る１つの水平の搬送経路と、バッファストレージアセンブリーの高さを横切る複数の垂直の搬送経路を含むことができる。ワークピースは、この水平の搬送経路に沿って移動し、目的のコンパートメントに到達するために垂直の搬送経路にターンすることができる。
【００２９】
図３は、本発明の幾つかの実施形態に従った例示的なバッファアドオンストレージアセンブリーの斜視図を示している。バッファアセンブリー３１では、内部のコンポーネントをより良く示すために外壁が無い状態で示されている。複数の棚３４が、コンテナ３３（またはワークピース）を保管するために、アレイ３０Ａで配置されている。センサ３９が、保管棚に配置されており、コンテナ３３の存在を検出する。棚３４と、アレイ３０Ａ−Ｃは搬送経路３２と３８の間に配置され、これらの搬送経路は棚にコンテナを搬送するように構成されている。アレイ３０Ａ−３０Ｃは、有利には、各棚３４が、搬送経路に面した側面を有するように配置されており、これによって、ロボットが搬送経路に沿ってコンテナを棚の位置まで動かすことができる。
【００３０】
例えば、アレイ３０Ａは、２つの列によって配置されており、各列は、垂直なｙ搬送経路３２に面している。バッファストレージアセンブリーの終端部のアレイ３０Ｂと３０Ｃは壁に面し、１つの列のアレイで配置される。水平搬送経路３８が含まれており、これは、バッファストレージの水平ｘ方向に沿って延在している。水平搬送経路３８は、最後の垂直列棚アレイ３０Ｂで終わる、または、最後の垂直列棚アレイ３０Ｃを通過することができる。
【００３１】
ロボットアセンブリー３５は、ｘ−ｙリニアガイドを含み、これは、アレイストレージの隣に配置可能であり、ロボットアーム３６Ａを搬送経路３２と３８に沿って、棚３４まで動かすことができる。ロボットアーム３６Ａは、コンテナ３３を操作するためにエンドハンドル３６Ｂを含み得る。ロボットアーム３６Ａは、ｚ方向においてワークピース保管庫まで延在可能であり、保管庫の荷積みステーションによって、コンテナがピックアップまたは配置される。コントローラ３７は、ロボットアセンブリー３５の動きをコントロールし、保管棚３４とワークピース保管庫との間でコンテナを動かすことができる。コントローラ３７は別の機能を含むことができる。これは例えば、バッファストレージアセンブリーを操作するための上述した機能である。
【００３２】
図４Ａ−４Ｂは、本発明の幾つかの実施形態に即した、例示的なバッファアドオンストレージアセンブリーを示している。コンテナ５５は、バッファストレージ４１の棚４４内に保管されている。これらの棚は、その間の搬送経路を伴ってアレイに配置されている。バッファストレージ４１は、ワークピース保管庫の手動荷積みステーションとの接続のための搬送位置４３と、ワークピース保管庫の自動高架式荷積みステーションとの接続のための搬送位置４９とを含んでいる。コンテナ５５は、搬送ステーション４３に動かされて、保管庫に移動される。コンテナ５７は、垂直な搬送経路で移動４２する、または、保管棚への移動４６する。コンテナ５３は、水平な搬送経路で移動４８する。これは、棚の位置に到達するために垂直な搬送経路に接続されている。コントローラ４７は、バッファストレージアセンブリーを操作し、ロボットの動きをコントロールする。
【００３３】
幾つかの実施形態では、バッファストレージアセンブリーは、最小の床面積を占有するように構成されている。この際に、保管能力は、二次的に考慮される。バッファストレージアセンブリーのディメンジョンは、長さ（例えばｘ方向に沿って）と高さ（例えばｙ方向に沿って）を含み得る。これらは、存在する機器の１つの面の長さと高さと合っているので、バッファストレージアセンブリーは、この面に取り付け可能である。幾つかの実施形態では、バッファストレージアセンブリーは、最小の幅を含む（例えばｚ方向に沿って）、これは、ストレージコンパートメントの１つの層を保管する。この広い幅は、ワークピースおよびｘ−ｙ運動機構を収容するのに充分である。
【００３４】
図５Ａ−５Ｂは、本発明の幾つかの実施形態に即した、バッファストレージの例示的な構造を示している。図５Ａは、１つのストレージレイヤーを伴うバッファストレージアセンブリーを示している。これは、保管庫に取り付けるための最小構造を提供する。コンテナ５５、５３または５７は、保管されたコンテナと同じ幅で移動するので、最小の幅が実現される。ロボット５１は、ストレージアレイの隣に配置されており、コンテナ５３、５５または５７をサポートするロボットアーム５２Ａまたは５２Ｂを動かす。ロボットアーム５２Ａは、異なる面へと曲がるエンドハンドルを有しており、これによって、障害物の周りを動くことができる。ロボットアーム５２Ｂは、アームに直接的に接続されているエンドハンドルを有し、ロボット近傍のステーションにアクセスすることができる。
【００３５】
幾つかの実施形態では、バッファストレージアセンブリーはさらに、保管室と結合されている、ｘ−ｙ運動機構を有している。このｘ−ｙ運動機構は、ストレージコンパートメントにアクセスすることができ、これによってワークピースをワークピース保管コンパートメントへと動かす、または、ワークピース保管コンパートメントから動かすことができる。このｘ−ｙ運動機構は、ｘ−ｙリニアガイドを含み得る。これによって、ワークピースをｘ方向に沿って（バッファストレージアセンブリーの長さに沿って）、およびｙ方向に沿って（例えばバッファストレージアセンブリーの高さに沿って）動かすことができる。幾つかの実施形態では、ロボットシステムが、このｘ−ｙ運動機構と結合され、ワークピースを持つロボットアームを動かす。
【００３６】
図６Ａ−６Ｂは、本発明の幾つかの実施形態に即した、ｘ−ｙ運動機構の例示的な構造を示している。図６Ａは、水平リニアガイド６３をサポートする垂直リニアガイド６１Ａ、６１Ｂを示している。これは、モーター６２によって、垂直に動く。ロボットコネクション６５は、水平リニアガイド６３と結合されており、モーター６４によって水平に動き、コンテナ６６を動かす。コントローラ６７Ａは、例えばモーター６２と６４によってリニアガイドの動きをコントロールする。
【００３７】
図６Ｂは、ロボットアーム６８を動かすロボット６７を示している。ロボットアーム６８は、コンテナ６６を保持するために、ロボットコネクション６９と接続されている。ロボットアーム６８を回転させることによって、コンテナ６６が、バッファストレージアセンブリー内のあらゆる位置の間で動かされ、例えば、搬送位置４３と４９との間で、あらゆる保管棚４４に動かされる。コントローラ６７Ｂは、ロボット６７の運動をコントロールする。これは例えば、ロボットアーム６８を回転させるための、ロボット内のモーターによって行われる。
【００３８】
幾つかの実施形態では、ロボットシステムは、ワークピースを保持するためのエンドハンドルを含んでいる。このエンドハンドルは、エンドブレード、エンドエフェクター、１つまたは複数のフォークを含むことができる。これは、ワークピース内の凹部に入ると、ワークピースを動かすためにストレージコンパートメント外（または機器のステーション外）へ持ち上げられる。
【００３９】
図７Ａ−７Ｃは、本発明の幾つかの実施形態に従った、エンドハンドル運動の例示的なシーケンスを示している。図７Ａでは、ブレードまたはエンドエフェクター７３の形態のエンドハンドルを有するロボットアーム７２が、コンテナ７１（またはワークピース）を保持するためのロボットアームの終端に結合されている。コンテナ７１に、例えばコンテナ内の凹部を通って入ると、アーム７２は持ち上がり、コンテナをその支持台から外す。ロボットアームはその後、コンテナを保管位置まで動かす。ロボットアームがエンドハンドルまで下がると、凹部はなく、ロボットアームは後退する。図７Ｂでは、２つのフォーク７４の形態のエンドハンドルを有するロボットアーム７２が、コンテナ７１（またはワークピース）をサポートするロボットアームの終端に結合されている。コンテナ７１に、例えばコンテナ内の凹部を通って入ると、アーム７２は持ち上がり、コンテナをその支持台から外す。ロボットアームはその後、コンテナを保管位置まで動かす。ロボットアームがエンドハンドルまで下がると、凹部はなく、ロボットアームは後退する。図７Ｃでは、操作の側面図が示されている。ここでは、エンドハンドル７３または７４が、コンテナ７１の凹部７６に入る。持ち上がると、エンドハンドルは凹部の頂部７７と接触する。ロボットは、この頂部７７によってコンテナを保持することができ、ロボットアームの動きによってコンテナを動かすことができる。
【００４０】
幾つかの実施形態では、エンドハンドルは、ワークピースに、複数の方向から入ることができ、これによって、ワークピースのピッキングとプレーシングにおいて柔軟性が得られる。例えば、エンドハンドルは、ロードロックステーションでｚ方向からワークピースに入ることができ、その後、ワークピースを、ストレージコンポーネントで＋ｘ方向または−ｘ方向で離す。
【００４１】
図８Ａ−８Ｂは、本発明の幾つかの実施形態に即した、例示的なコンテナと、エンドハンドルの例示的な動きを示している。例示的なコンテナ７１が示されており、これは、凹部７６を形成する１つの側７９でコンテナボディと結合されている頂上部７７を含んでいる。凹部７６の他の３つの面は開放されており、これによってエンドハンドルは凹部７６に出入りすることができる。
【００４２】
図９Ａ−９Ｄは、本発明の幾つかの実施形態に即した、保管位置へのコンテナ搬送の例示的なシーケンスを示している。ロボットアーム９４は、様々な位置へ動くために、ｘ−ｙ運動機構９２と結合されている。ロボットアーム９４は、ワークピース保管庫内のコンテナ７１にアクセスするために伸長される。図９Ａでは、ロボットアーム９４は、エンドハンドル９３がコンテナ７１内の凹部に入るまで伸ばされる。エンドハンドルは、正面７１Ａからコンテナに入る。図９Ｂでは、ロボットアーム９４は引っ込み、ロボットをバッファストレージアセンブリーへと戻す。図９Ｃでは、ｘ−ｙ機構９２は、コンテナ７１を運搬するロボットを棚９５へと動かす。その後、ｘ−ｙ機構９２は、コンテナ７１を棚９５へと下げる。図９Ｄでは、ｘ−ｙ機構９２はロボットエンドハンドルを、面７１Ｂから、コンテナから外へ動かす。択一的に、別の棚９５’に対して、ロボットは別の場所から棚９５’にアクセスすることができ、エンドハンドルは別の面７１Ｃから、コンテナから外へ動かされる。コンテナは、逆の操作によって保管棚から回収される。
【００４３】
幾つかの実施形態では、エンドハンドルは可動フォークを有しており、これによってエンドハンドルがコンテナ内にまたはコンテナ外へ動かされる。図１０Ａ−１０Ｄは、本発明の幾つかの実施形態に従った、可動フォークを有するロボットの例示的な運動シーケンスを示している。図１０Ａは、コネクタ部分１０６によってボディに結合されている頂上部１０７を有している例示的なコンテナ１０１を示している。図１０Ｂは、可動フォークを有するエンドハンドルを有するロボットアーム１０２を示している。これは伸ばされる１０４Ａ、および、引っ込められる１０４Ｂ。図１０Ｃでは、ロボットは同じ方向からコンテナ１０１に出入りすることができる。図１０Ｄでは、コンテナが正面方向から入った後に、フォークが引っ込められ、ロボットアームはコンテナのどちら側からも、コンテナの外へ動くことができる。
【００４４】
図１１Ａ−１１Ｅは、本発明の幾つかの実施形態に従った、保管位置へのコンテナ移動のための可動フォークの例示的なシーケンスを示している。ロボットアーム１１４は、種々の位置への移動のためのｘ−ｙ運動機構１１２と結合されている。ロボットアーム１１４は、ワークピース保管庫内のコンテナ１０７にアクセスするために伸びる。図１１Ａでは、ロボットアーム９４は、コネクタ部分１０６の周りで、エンドハンドル１１３がコンテナ１０１に入るまで伸びる。エンドハンドルはコンテナに、正面から入る。図１１Ｂでは、ロボットアーム１１４は、引っ込み、ロボットをバッファストレージアセンブリーに戻す。図１１Ｃでは、ｘ−ｙ機構１１２は、コンテナ１０１を運んでいるロボットを棚１１５へと動かす。その後、ｘ−ｙ機構１１２が、コンテナ１０１を棚１１５へと下げる。図１１Ｄでは、エンドハンドルのフォークが引っ込み、ロボットをコンテナの外へと動かす。図１１Ｅでは、ｘ−ｙ機構１１２がロボットエンドハンドルを、１つの面からコンテナの外へと動かす。択一的に、別の棚１１５’の場合には、ロボットは別の方向から棚に１１５’に近づくことができ、エンドハンドルは別の面からコンテナの外に動かされる。コンテナは、逆の操作によって、保管棚から回収される。
【００４５】
幾つかの実施形態では、エンドハンドルは、コンテナをグリップするためのグリッパーアームを含み得る。図１２Ａ−１２Ｃは、本発明の幾つかの実施形態に従った、グリッパーアームを有するロボットの例示的な運動シーケンスを示している。図１２Ａは、コネクタ部分１０６によってボディに結合されている頂上部を有している例示的なコンテナ１２１を示している。伸びる１２４Ａおよび引っ込められる１２４Ｂ可動グリップアームを有するエンドハンドル１２３を有するロボットアーム１２２は、例えばモーターまたはエンドハンドル１２３内に配置された別の形態の運動機構による。ロボットアーム１２２は、コンテナ１２１に近づく。ここではグリッパーアームは、コンテナのグリップ可能な部分の外側に延在している。図１２Ｂでは、グリッパーアームはコンテナ１２１の頂上部をグリップする。図１２Ｃでは、グリッパーアームは、コンテナ１２１のコネクタ部分１２６をグリップする。
【００４６】
図１３Ａ−１３Ｉは、本発明の幾つかの実施形態に従った、保管箇所へのコンテナ移送のための可動グリッパーアームの例示的なシーケンスを示している。ロボットアーム１３２は、様々な位置へ動くために、ｘ−ｙ運動機構１１２と結合されている。ロボットアーム１３２は、ワークピース保管庫内のコンテナ１３１にアクセスするために伸びる。図１３Ａでは、ロボットアーム１３２は、グリッパーアーム１３４が頂上部の周りでコンテナ１３１を包囲するまで伸びる。図１３Ｂは、相応する側面図を示す。図１３Ｃでは、グリッパーアームは引っ込み１３４Ｂ、コンテナを保持する。図１３Ｄでは、ロボットアーム１３２は引っ込み、ロボットをバッファストレージアセンブリーに戻す。図１３Ｅでは、ｘ−ｙ機構１１２は、コンテナ１３１を運ぶロボットを棚１３５へと動かす。その後、ｘ−ｙ機構１１２はコンテナ１３１を棚１３５へと下げる。図１３Ｆでは、エンドハンドルのグリッパーアームが伸び、コンテナの外へロボットを動かす。図１３Ｇおよび１３Ｈでは、ｘ−ｙ機構１１２はロボットエンドハンドルをコンテナから上へ動かす１３４Ｃ。図１３Ｉでは、ｘ−ｙ機構１１２は、ロボットエンドハンドルをコンテナから外へ動かす。コンテナは逆の操作によって、保管棚から回収される。
【００４７】
幾つかの実施形態では、エンドハンドルはロボットアームの終端部で回転され、これによって、エンドハンドルは複数の方向からワークピースに面することができる。これは例えば、バッファストレージアセンブリーの幅に沿ったｚ方向またはバッファストレージアセンブリーの長さに沿った＋ｘ方向または−ｘ方向である。例えば、ワークピースをピックアップした後、エンドハンドルはバッファストレージアセンブリーに入る前に、ターンして、所望のストレージコンパートメントに面することができる（例えばｘまたは−ｘ方向で面する）。幾つかの実施形態では、エンドハンドルは可動フォークを有することができ、これによって複数の方向からワークピースを操作することができる。
【００４８】
図１４Ａ−１４Ｃは、本発明の幾つかの実施形態に従った、ロボットアームに回転可能に接続している例示的なエンドハンドルを示している。ロボット１４２は、回転可能な接続１４３を介してエンドハンドル１４４に接続される。これは２つのフォークハンドルとして示されている。エンドハンドルは種々の方向で回転可能であり、これによって、エンドハンドルは、ロボットアーム１４２に関して種々の向きを有することができる。
【００４９】
図１５Ａ−１５Ｅは、本発明の幾つかの実施形態に従った、コンテナ移送のための回転可能なエンドハンドルの例示的なシーケンスを示している。ロボットアーム１５２は、様々な位置へ動くために、ｘ−ｙ運動機構１１２と結合されている。ロボットアーム１５２は、ワークピース保管庫内のコンテナ１５１にアクセスするために伸びる。図１５Ａでは、ロボットアーム１５２は、エンドハンドルがコンテナ１５１内の凹部に入るまで伸ばされる。エンドハンドルは回転され、正面からコンテナに入る。図１５Ｂでは、エンドハンドルは、次の保管棚の方向へと回転する。例えば、エンドハンドルは時計回りに回転され、保管棚１５５に面する。図１５Ｃでは、ロボットアーム１５２が引っ込み、バッファストレージアセンブリーにロボットを戻す。図１５Ｄでは、ｘ−ｙ機構１１２は、コンテナ１５１を運んでいるロボットを棚１５５へと動かす。その後、ｘ−ｙ機構１１２は、コンテナ１５１を棚１５５へと下げる。図１５Ｅでは、ｘ−ｙ機構１１２は、ロボットエンドハンドルを１つの側から、コンテナから外へと動かす。コンテナは、逆の操作によって保管棚から回収される。
【００５０】
図１６Ａ−１６Ｅは、本発明の幾つかの実施形態に従った、コンテナ移送のための回転可能なエンドハンドルの別の例示的なシーケンスを示している。向かい合っている棚１５５’の場合、ロボットはエンドハンドルを回転させ、種々の方向から、コンテナ１６２または棚１５５’に近づくことができる。図１６Ａでは、伸ばされたロボットアーム１５２は、エンドハンドルがコンテナ１５１内の凹部に入るまで動かされる。エンドハンドルは、回転されて、正面からコンテナに入る。図１６Ｂでは、エンドハンドルが次の保管棚の方向に回転する。例えば、エンドハンドルは時計回りに回転され、保管棚１５５’に面する。図１６Ｃでは、ロボットアーム１５２が引っ込み、ロボットはバッファストレージアセンブリーに戻す。図１６Ｄでは、ｘ−ｙ機構１１２が、コンテナを搬送しているロボットを棚１５５’へと動かす。その後、ｘ−ｙ機構１１２はコンテナ１５１を、棚１５５’まで低くする。図１６Ｅでは、ｘ−ｙ機構１１２はロボットエンドハンドルを、１つの側から、コンテナの外へ動かす。コンテナは、逆の動作によって保管棚から回収される。
【００５１】
幾つかの実施形態では、ロボットシステムは伸長機構を含んでおり、エンドハンドルをｘ−ｙ面（例えば、ｘ−ｙ運動機構によって形成された面、または、ストレージコンパートメントのｘ−ｙアレイによって形成された面）から離れて伸ばす。エンドハンドルは、取り付けられたワークピース保管庫に届くように、例えば、ロードロックステーションまたは中間ステーションの方へ伸ばされる。エンドハンドルは、曲がっているロボットアームに結合され、これによってエンドハンドルは、ロボットアームの伸長の間、障害物を回避することができる。例えば、この装置は、ｚ方向に沿って配置された２つのロードロックを含むことができ（例えば、バッファストレージアセンブリーから離れて）、従ってロボットアームは近いロードロックに届くように構成されており、遠くのロードロック内に配置されたワークピースを持ち上げるまたは置く。エンドハンドルは、ストレージコンパートメントとアライメントする位置に引っ込む。引っ込んだ位置で、エンドハンドルはｘ−ｙ運動機構によって、有利には、搬送経路に沿って搬送される。
【００５２】
伸長機構は折りたたみ式アームを含み得る。このアームの１つの終端部はｘ−ｙ運動機構と結合されており、別の終端部はエンドハンドルと結合されている。伸ばされると、折りたたみ式アームは、ｚ方向に沿って伸び、装置内に配置されたワークピースに届く。折りたたまれると、折りたたみ式アームは、ｘ方向に沿って（例えば、バッファストレージアセンブリーの長さに沿って）、または、ｙ方向に沿って（例えば、バッファストレージアセンブリーの高さに沿って）折りたたまれる。幾つかの実施形態では、折りたたみ式アームは、通過路内で伸ばされ、ストレージコンパートメントを回避する。例えば、ｘ方向に折りたたまれたアームは、水平経路に位置付けされると伸ばされ、ｙ方向に折りたたまれたアームは、垂直経路に位置付けされると伸ばされる。択一的に、伸長機構は、別の機構を含み得る。これは、例えば入れ子式の機構またははさみ機構である。ワークピース保管庫内に届くロボットアーム用の伸長機構は、ｘ方向（例えばバッファアセンブリーの長さに沿って）、ｙ方向（例えばバッファアセンブリーの高さに沿って）またはあらゆる他の方向で位置付けされる。
【００５３】
図１７Ａ−１７Ｄは、本発明の幾つかの実施形態に即した、ロボットアームの例示的な構造を示している。図１７Ａでは、ロボットアームは折りたたみ式アーム１７３を有している。このアームは、運動機構１１２に結合されている。図１７Ｂでは、ロボットアームははさみアーム１７８を含んでおり、これは、運動機構１１２に結合されている。ロボットアームは、折りたたまれると、コンテナ１７４をバッファストレージアセンブリー１７５内に保つ。ロボットアームは、伸ばされると、ワークピース保管庫１７６内の荷積みステーション内に保管されているコンテナに届く。
【００５４】
図１８Ａ−１８Ｄは、本発明の幾つかの実施形態に従った、回転可能なエンドハンドルを有するロボットアームの例示的な構造を示している。図１８Ａでは、ロボットアームは、折りたたみ式アーム１８３を含み、これは運動機構１１２に結合されている。折りたたみ式アーム１８３は、ｘ方向で、例えばバッファストレージアセンブリー１７５の長さに沿って折りたたまれ、伸ばされる。ロボットアームは、折りたたまれると、コンテナ１８４をバッファストレージアセンブリー１７５内に保つ。コンテナ１８４を保持しているエンドハンドルは、回転機構１８８に結合され、これによって、運動機構１１２と平行に回転される。コンテナ１８４を保持しているエンドハンドルは、回転され、ワークピース保管庫１７６の荷積みステーションに達し、バッファアセンブリー１７５に対して直角な方向から荷積みステーションに入る。図１８Ｂでは、ロボットアームは折りたたみ式アーム１８９も有するが、これは、ｙ方向に沿って、例えばバッファアセンブリー１７５の高さに沿って折りたたまれ、伸ばされる。ロボットアームは、折りたたまれると、コンテナを垂直方向で、運動機構１１２によって保つ。コンテナを保持しているエンドハンドルは、回転され、ワークピース保管庫１７６の荷積みステーションに達し、荷積みステーションに、バッファアセンブリー１７５に対して平行な方向から入る。
【００５５】
幾つかの実施形態では、エンドハンドルは、ロボットアームと同じ面または異なる面に配置される。曲がるエンドハンドルによって、ロボットアームは障害物を回避することができる。図１９Ａ−１９Ｄは、本発明の幾つかの実施形態に即した、種々のエンドハンドルを有する折りたたみ式アームの例示的な構造を示している。図１９Ａは、バッファアセンブリー１７５およびワークピース保管庫１７６の、ｘ方向に沿った（バッファアセンブリーの長さに沿った）平面図を示しており、リニアエンドハンドル構造を示している。図１９Ｂは、バッファアセンブリー１７５およびワークピース保管庫１７６の、ｙ方向に沿った（バッファアセンブリーの高さに沿った）側面図を示している。エンドハンドル１９１Ｂは、ロボットアーム１９１Ａの線形延在部分として結合されており、これによって、ロボットアームは、ｚ方向に位置付けされた、例えばワークピース保管庫１７６に向かって位置付けされたコンテナを操作することができる。
【００５６】
図１９Ｃは、バッファセンブリ１７５およびワークピース保管庫１７６の、ｘ方向に沿った平面図を示しており、曲げられたエンドハンドル構造を示している。図１９Ｄは、バッファアセンブリー１７５およびワークピース保管庫１７６の、ｙ方向に沿った側面図を示している。エンドハンドル１９２Ｂは、ロボットアーム１９２Ａから曲がり、伸ばされると、ロボットアームとは異なる面に配置される。この曲げられた部分によって、ロボットアームは、ロボットアームの経路において荷積みステーション１９４を回避することができ、これによって、遠くの荷積みステーション１９５内に位置するコンテナを操作することができる。
【００５７】
図２０Ａ−２０Ｃは、本発明の幾つかの実施形態に即した、曲がるエンドハンドルを有する例示的なロボットアームを示している。ロボットアームは、結合部２０９によって結合された部分２０２Ａと２０２Ｂを含んでいる。エンドハンドル２０３は、曲がり部分を含み、ジョイント２０８を通じてアーム部分２０２Ｂに加わる。この曲がり部分によって、ロボットは、近い荷積みステーション２０４を回避して、遠くの荷積みステーション２０５内のコンテナにアクセスすることができる。両方の荷積みステーションにアクセスするための別の構造も使用可能である。これは例えば曲がるエンドハンドルの代わりの、カーブロボットアームである。
【００５８】
幾つかの実施形態では、バッファストレージアセンブリーは、ワークピース保管庫のステーションに到達するために伸ばされるロボットアーム用の搬送位置を含む。搬送位置で、ロボットはバッファストレージ面から外に伸ばされる。搬送位置はワークピース保管庫のステーションの相応する位置に配置される。これは例えば、搬送ステーションまたはロードロックステーションである。幾つかの実施形態では、バッファストレージアセンブリーは、複数の搬送位置を含んでおり、これは例えば、ワークピース保管庫の手動ロードロックステーションを操作するための搬送位置である。バッファストレージアセンブリーはさらに、自動搬送ステーションを操作するための別の搬送位置を含んでいる。
【００５９】
例えば、ワークピース保管庫は、種々の装置とリンクしている高架式搬送線に結合されている自動搬送ステーションを含み得る。自動搬送ステーションは、接続を容易にする機器の頂上部に配置可能である。モバイル発進プラットフォームは、手動ロードロックステーションを有する自動搬送ステーションを結合するために使用可能であり、これによって、ワークピース保管庫は、手動ロードロックステーションでの手動搬送に対して付加的に、ワークピースコンテナの自動搬送を受け入れることができる。バッファストレージアセンブリーは、自動搬送ステーションへの直接的なアクセスのための搬送位置を含むことができる。これは、自動搬送線へのバッファストレージチャンバとリンクしている。バッファストレージチャンバ内に保管されているコンテナとワークピースは別の装置によって交換可能であり、これによって、バッファストレージアセンブリーは、複数の装置に仕えることができる。これは例えば、複数のベアワークピース保管庫である。
【００６０】
図２１Ａ−２１Ｄは、本発明の幾つかの実施形態に従った、ロボットアームの例示的なアクセスシーケンスを示している。バッファアセンブリー２１５は、ワークピースまたはコンテナを保管するための保管庫に隣接して位置付けされている。バッファアセンブリー２１５は、保管庫２１６を搬送するための搬送位置または搬送ステーション２１８Ａおよび２１８Ｂを含んでいる。ロボット２１３は、コンテナを上方の搬送ステーション２１８Ａから、高架式の荷積みステーション２１１Ａまたは２１１Ｂに動かすことができる。ロボット２１３はコンテナを、下方の搬送ステーション２１８Ｂから手動荷積みステーション２１２Ａまたは２１２Ｂに動かすこともできる。曲げられるエンドハンドルによって、ロボットアーム２１３は、より近いステーション２１１Ａまたは２１２Ａを回避して、より遠いステーション２１１Ｂまたは２１２Ｂそれぞれに達することができる。高架式搬送アセンブリー２１７は、高架式搬送ステーション２１１Ａおよび２１１Ｂに隣接して配置されており、これによって、装置間でコンテナを自動的に搬送することができる。搬送機構、例えばモバイル発進プラットフォーム２１８Ａは、手動荷積みステーション２１２Ａと高架式荷積みステーション２１１Ａとの間に結合され、これら２つの荷積みステーションの間でコンテナを搬送する。オプショナルの搬送機構２１８Ｂが、ステーション２１１Ｂと２１２Ｂとの間の接続のために、組み込まれていてもよい。
【００６１】
幾つかの実施形態では、本発明は、ベアワークピース保管庫に結合されるバッファストレージアセンブリーを開示する。これは例えば、空のコンテナを保管する、および、ベアワークピース保管庫に空のコンテナを供給する。バッファストレージアセンブリーを、内部に保管されたワークピースを有するコンテナを保管するために使用することもできる。上述の記載は、ワークピース保管庫に結合されている間にコンテナを保管するバッファアセンブリーを開示したが、本発明はこれに制限されず、ワークピースを保管するバッファセンブリに加えられる。
【００６２】
幾つかの実施形態では、本発明は、バッファストレージアセンブリーに結合されているベアワークピース保管庫を含んでいるコンビネーションワークピース保管庫を開示している。このバッファストレージアセンブリーを、ベアワークピース保管庫と切り離すこと、およびコンテナ搬送レベルでのみ結合させることが可能である。択一的に、バッファストレージアセンブリーを、完全にベアワークピース保管庫に組み込むことができ、これによって、複数の能力を有する完全なシステムを形成することができる。幾つかの実施形態では、本発明は、コンテナを保管する付加的な保管能力を有するベアワークピース保管庫を開示する。コンテナストレージの数は制限され、主に、コンテナをベアワークピース保管庫に制限された状況で提供するために用いられる。これは例えば、緊急の事情または特別な事情などである。外部のコンテナは、手動または自動で外部のストレージに搬送される。
【００６３】
図２２は、ベアワークピース保管用の保管室２２６とコンテナ保管用の保管室２２５と、ワークピースおよびコンテナ操作用の部分２２０とを有する、組み込まれた保管庫を示している。荷積みステーション２２７は、コンテナの手動または自動の荷積みまたは荷下ろし用に構成されている。搬送ステーション２２３は選択的に、コンテナまたはワークピースサポートのために含まれる。ロボット２２２は、ワークピースとワークピースコンテナを、荷積みステーション２２７と保管室２２５および２２６との間で操作することができる。コントローラ２２１は、プログラム、センサおよび保管庫を操作するためのコマンドを含んでいる。
【００６４】
幾つかの実施形態では、本発明は、バッファストレージアセンブリーをベアワークピース保管庫と結合するための方法を開示している。バッファストレージアセンブリーは、有利には、ワークピース保管庫の荷積みステーションに配置されているコンテナにアクセスするための伸長可能なロボットアームとともに、保管位置にアクセスする自身の内部ロボットを含んでいる。
【００６５】
図２３は、本発明の幾つかの実施形態に即した、ワークピース保管庫とともにバッファストレージアセンブリーを組み立てるための例示的なフローチャートを示している。操作２３５は、ベアワークピース保管庫を提供する。操作２３６は、バッファストレージアセンブリーをベアワークピース保管庫の１つの面に結合する。操作２３７は、ベアワークピース保管庫のステーション内に配置されたコンテナにアクセスするために、バッファストレージアセンブリーのロボットを結合する。操作２３８は、ロボットの動きをコントロールするために、ベアワークピース保管庫のコントローラをバッファストレージアセンブリーのコントローラに結合する。
【００６６】
幾つかの実施形態では、本発明は、ベアワークピース保管庫を伴うバッファストレージアセンブリーを使用する方法を開示する。
【００６７】
図２４Ａ−２４Ｃは、本発明の幾つかの実施形態に即した、ベアワークピース保管庫を操作するための例示的なフローチャートを示している。ワークピースが除去され、ベアワークピース保管庫内に保管された後、空のコンテナは、バッファストレージアセンブリー内に保管される。１つの例示的なシーケンスでは、内部に１つまたは複数のワークピースを含んでいるコンテナが、ベアワークピース保管庫のロードロックステーションに運ばれる。コンテナは、レチクルを入れているレチクルコンテナ、または、複数のウェハを入れているウェハコンテナであり得る。ベアワークピース保管庫は、コンテナを開け、ワークピースを受け取り、ワークピースをベアワークピース保管室に搬送する。コンテナは閉められ、バッファストレージアセンブリーに搬送されて、保管される。例えば、バッファストレージアセンブリーのロボットアームが伸ばされて、ロードロックステーションに届き、エンドハンドルによってコンテナをピックアップする。ロボットアームは引っ込み、コンテナをバッファストレージアセンブリーの経路内の部分に運ぶ。ｘ−ｙ運動機構はその後、ロボットアームと、エンドハンドルによってサポートされたコンテナを、所望のストレージコンパートメントに動かす。その後コンテナは、ストレージコンパートメント内に配置され、ｘ−ｙ運動機構はロボットを休止箇所に戻す。
【００６８】
図２４Ａでは、コンテナがベアワークピース保管庫に運ばれた後、ワークピースがベアワークピース保管庫に搬送され、コンテナがバッファストレージアセンブリー内に保管される。操作２４０は、１つまたは複数のワークピースを内部に入れているコンテナを、ベアワークピース保管庫のロードロックステーションに運ぶ。操作２４１は、コンテナ内のワークピースを、ベアワークピース保管庫の保管室に運ぶ。操作２４２は、空のコンテナをコンテ保管室に運ぶ。
【００６９】
ベアワークピース保管庫からワークピースを取り除く操作は、逆の操作である。例えば、空のコンテナが、バッファストレージアセンブリーから出され、ベアワークピース保管庫から回収されたワークピースを保管する。例示的なシーケンスでは、空のコンテナが、ストレージコンパートメントから、ベアワークピース保管庫のロードロックへと運ばれる。例えば、ｘ−ｙ運動機構は、ロボットアームを所望のストレージコンパートメントに動かし、空のコンテナをピックアップする。コンテナはエンドハンドルによってピックアップされ、ｘ−ｙ運動機構はロボットを搬送位置へと動かす。搬送位置では、バッファストレージアセンブリーのロボットアームが伸ばされ、ロードロックステーションに届き、ロードロックステーション内にコンテナを置く。ロボットアームが引っ込み、ベアワークピース保管庫は、所望の数のワークピースを運ぶことができ、空のコンテナ内に保管される。
【００７０】
図２４Ｂでは、空のコンテナがベアワークピース保管庫に運ばれ、保管庫から取り出されたワークピースを保持する。操作２４５は、空のコンテナをコンテナ保管室から、ベアワークピース保管庫のロードロックステーションに運ぶ。操作２４６は、１つまたは複数のワークピースを、ベアワークピース保管庫の保管室から、コンテナに運ぶ。
【００７１】
幾つかの実施形態では、バッファストレージアセンブリーは、内部にワークピースが保管されているコンテナを保管するために使用される。ベアワークピース保管庫の全体的なアセンブリーとバッファストレージアセンブリーは、空のコンテナを保管する能力に加えて、ベアワークピースの保管およびコンテナ内のワークピースの保管の付加的な機能を有する。
【００７２】
図２４Ｃでは、ワークピースが入っているコンテナが、バッファストレージアセンブリー内に保管されている。操作２４８は、内部に１つまたは複数のワークピースが入れられているコンテナを、ベアワークピース保管庫のロードロックステーションに運ぶ。操作２４９は、コンテナをコンテナ保管室に運ぶ。
【００７３】
幾つかの実施形態では、バッファストレージアセンブリーは、ベアワークピース保管庫用の荷積みバッファとして用いられる。ベア保管庫は、ベア保管庫に保管されるワークピースが入れられている複数のコンテナを受容することができる。このコンテナがワークピース除去のレートよりも速く到達する場合には、このコンテナは待ち行列に入れられる、または、搬送ラインを詰まらせる、または操作者の時間を無駄にしてしまうだろう。バッファアセンブリーは、荷積みバッファストレージとして使用可能であり、行列を無くためにコンテナを保管し、その後、コンテナを戻し、これによって、ワークピースはベア保管庫に搬送される。
【００７４】
図２５Ａ−２５Ｂは、本発明の幾つかの実施形態に従った、荷積みまたは荷下ろしバッファストレージとしてのバッファアセンブリーの使用の例示的なフローチャートを示している。図２５Ａでは、バッファアセンブリーは、ベア保管庫に達するコンテナの行列を無くすために荷積みバッファストレージとして用いられる。操作２５０は満杯のコンテナをバッファアセンブリーに運ぶ。操作２５１は、満杯のコンテナをベア保管庫の荷積みステーションに運び、これによって、満杯のコンテナ内のワークピースは、ベアワークピース保管庫の保管室に運ばれる。操作２５２は、空のコンテナをバッファアセンブリーに戻す。操作２５３は、全ての満杯のコンテナが荷積みステーションに運ばれるまで継続する。
【００７５】
幾つかの実施形態では、バッファストレージアセンブリーは、ベアワークピース保管庫用の荷下ろしバッファとして用いられる。特定の時間に、設備は、ベア保管庫が運ぶことがきるよりも速いコンテナ搬送レートを要求する可能性があり、この要求が満たされなかった場合に、ベア保管庫は設備のスループットに悪影響を与え得る。ベア保管庫は、事前にコンテナを集め、バッファアセンブリー内に集められたコンテナを保管することができる。従って、必要なときには、コンテナは送られる準備がされている。ベア保管庫のコントローラは、設備と通信することができ、次の周期、例えば次の６時間、１２時間または２４時間にこのワークピースが必要とされるかを知る。これらのワークピースは、集められる。バッファアセンブリーは、荷下ろしバッファストレージとして使用可能であり、必要な特に送られる、集められたコンテナを保管する。
【００７６】
図２５Ｂでは、バッファアセンブリーは、設備のスループット要求に達する荷下ろしバッファストレージとして用いられる。このスループット要求は、ベア保管庫のスループットを超えている。操作２５５は、次の周期に必要とされるワークピースに関する情報を得る。操作２５６は、空のコンテナをベア保管庫の荷積みステーションへと搬送し、これによって必要とされるワークピースが、ベアワークピース保管庫の保管室から空のコンテナに運ばれる。操作２５７は、満杯のコンテナをバッファアセンブリーに戻す。操作２５８は、全ての必要とされるワークピースが空のコンテナに搬送されるまで継続する。
【００７７】
本発明を、機械またはコンピュータ読み出し可能なフォーマットで実現してもよい。これは例えば、適切にプログラミングされたコンピュータ、あらゆる種々のプログラミング言語で書かれたソフトウェアプログラムである。このソフトウェアプログラムは、本発明の種々の機能的な操作を実施するために書かれる。さらに、本発明の機械またはコンピュータ読み出し可能なフォーマットは、種々のプログラム保存デバイスで実現され得る。これは例えばディスケット、ハードディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、不揮発性電子メモリー等である。ソフトウェアプログラムは、種々のデバイス上で実行され得る。これは例えばプロセッサーである。ソフトウェアは、装置を操作するコンピュータまたはコントローラ内に記憶されるだろう。
【００７８】
図２６Ａを参照すると、本発明の種々の態様を実装するための例示的な環境は、コントローラ３０１を含んでいる。これはプロセッシングユニット３３１、システムメモリー３３２およびシステムバス３３０を含んでいる。プロセッシングユニット３３１は、あらゆる種々の入手可能なプロセッサーであり得る。これは例えばマイクロプロセッサー、デュアルマイクプロセッサーまたは他のマイクロプロセッサーアーキテクチャーで有り得る。システムバス３３０は、あらゆるタイプのバス構造またはアーキテクチャーで有り得る。これは例えば１２ビットバス、Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（ＩＳＡ）、Ｍｉｃｒｏ−Ｃｈａｎｎｅｌ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（ＭＳＡ）、Ｅｘｔｅｎｄｅｄ  ＩＳＡ（ＥＩＳＡ）、Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｄｒｉｖｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ（ＩＤＥ）、ＶＥＳＡ  Ｌｏｃａｌ  Ｂｕｓ（ＶＬＢ）、Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ（ＰＣＩ）、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ（ＵＳＢ）、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｏｒｔ（ＡＧＰ）、Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｍｅｍｏｒｙ  Ｃａｒｄ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｂｕｓ（ＰＣＭＣＩＡ）またはＳｍａｌｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＳＣＳＴ）である。
【００７９】
システムメモリー３３２は、揮発性メモリー３３３と不揮発性メモリー３３４を含み得る。不揮発性メモリー３３４は、リードオンリーメモリー（ＲＯＭ）、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、電気的にプログラム可能なＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的に消去可能なＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）またはフラッシュメモリーを含み得る。揮発性メモリー３３３は、ランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）、同期性ＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭＡ）、同期性ＤＲＡＭＡ（ＳＤＲＡＭ）、倍速ＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ  ＳＤＲＡＭＡ）、拡張ＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ）、Ｓｙｎｃｈｌｉｎｋ  ＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ）またはダイレクトＲａｍｂｕｓ  ＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ）を含み得る。
【００８０】
コントローラ３０１は、記憶媒体３３６も含む。これは例えば、取り出し可能／取り出し不可能、揮発性／不揮発性のディスク記憶装置、磁気ディスクドライブ、フロッピーディスクドライブ、テープドライブ、Ｊａｚドライブ、Ｚｉｐドライブ、ＬＳ−１００ドライブ、フラッシュメモリーカード、メモリースティック、光学ディスクドライブ、例えばコンパクトディスクＲＯＭデバイス（ＣＤ−ＲＯＭ）、ＣＤ書き込み可能ドライブ（ＣＤ−Ｒドライブ）、ＣＤ再書き込み可能ドライブ（ＣＤ−ＲＷドライブ）またはデジタル汎用性ディスクＲＯＭドライブ（ＤＶＤ−ＲＯＭ）である。取り外し可能または取り出し不可能インタフェース３３５は、簡易な接続として使用可能である。
【００８１】
コントローラシステム３０１はさらに、操作のためのソフトウェアを含むことができる。これは例えば操作システム３１１、システムアプリケーション３１２、プログラムモジュール３１３およびプログラムデータ３１４であり、これらは、システムメモリー３０２またはディスク記憶装置３３６上に記憶される。種々の操作システムまたは操作システムの組み合わせが使用可能である。
【００８２】
入力デバイスが、コマンドまたはデータを入力するために使用される。これはマウス、トラックボール、スタイラス、タッチパッド、キーボード、マイクロフォン、ジョイスティック、ゲームパッド、衛星テレビ受信用アンテナ、スキャナー、ＴＶチューナーカード、サウンドカード、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、ウェブカメラ等を含み得る。これは、インタフェースポート３３８を通じて接続される。インタフェースポート３３８は、シリアルポート、パラレルポート、ゲームポート、ユニバーサル・シリアルバス（ＵＳＢ）および１３９４バスを含むことができる。インタフェースポート３３８は、出力デバイスを収容することもできる。例えば、ＵＳＢポートが、コントローラ３０１への入力を提供するために、および、コントローラ３０１からアウトプットデバイスへ情報を出力するために使用されてもよい。アウトプットアダプター３９９、例えば、ビデオまたはサウンドカードは、幾つかの出力デバイス、例えばモニター、スピーカーおよびプリンターを接続するために設けられている。
【００８３】
コントローラ３０１は、パーソナルコンピュータであり得るリモートコンピューターを有するネットワーク環境において、サーバー、ルーター、ネットワークＰＣ、ワークステーション、マイクロプロセッサーベースの器具、ピアーデバイスまたは他のコモンネットワークノード等を操作することができ、典型的に、コントローラ３０１に関連して記述された多くのまたは全てのエレメントを含む。リモートコンピューターは、ネットワークインタフェースおよびコミュニケーションコネクション３３７を通じて、コントローラ３０１に接続可能である。ネットワークインタフェースは、コミュニケーションネットワークであり得る。これは、例えばローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）およびワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）である。ＬＡＮ技術は、Ｆｉｂｅｒ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｄａｔａ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＦＤＤＩ）、Ｃｏｐｐｅｒ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｄａｔａ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＣＤＤＩ）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ／ＩＥＥＥ  １２０２．３、Ｔｏｋｅｎ  Ｒｉｎｇ／ＩＥＥＥ  １２０２．５等を含む。ＷＡＮ技術は、ポイント・トゥ・ポイントリンク、Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ（ＩＳＤＮ）等のサーキットスイッチングネットワークおよびその上の種々のもの、パケットスイッチングネットワーク、およびＤｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅｓ（ＤＳＬ）を含むが、これに制限されない。
【００８４】
コントローラ３０１は、入力を受け取り、異なるアセンブリーシステムにコマンドを送信するコントローラインタフェース３４９を含み得る。コントローラインタフェース３４９は、センサインプット３５０とメータインプット２５１を受け取ることができる。これは、温度インプット、流量インプット、位置インプット、またはインストールされたあらゆるセンサからのエラーインプット等である。コントローラインタフェース３４９は、コマンドを保管庫またはバッファアセンブリーに送ることができる。これは例えばモータコマンド３５２、ニューマチックコマンド３５２、ハイドロリックコマンド３５３、フローコマンド３５４、バキュームコマンド３５５、またはパワーコマンド３５６等である。
【００８５】
図２６Ｂは、本発明と相互作用し得る、サンプルコンピューティング環境３４０の概略的なブロックダイヤグラムである。システム３４０は、複数のクライアントシステム３４１を含む。システム３４０は、複数のサーバー３４３も含む。このサーバー３４３は、本発明を用いるために使用される。クライアントシステム３４３は、設備コンピュータまたはコントローラであり得、製造設備を操作するために使用される。システム３４０は、コミュニケーションネットワーク３４５を含む。これは、クライアント３４１とサーバー３４３との間のコミュニケーションを容易にする。クライアントシステム３４１と接続されているクライアントデータストレージ３４２は、情報を局所的に格納することができる。同様に、サーバー３４３は、サーバーデータストレージ３４４を含むことができる。
【００８６】
本発明を種々の修正形態および択一形態に適用することができ、それらの実施例を図面に示し、また詳細に説明した。しかしながら、本発明は上記の特定の実施形態に制限されるものではない。むしろ本発明は、特許請求の範囲に規定されている発明の精神および範囲から逸脱することなく、あらゆる修正形態、等価の形態および択一形態を含む。
【図１Ａ】
2014529914.tif 000003
【図１Ｂ】
2014529914.tif 000004
【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
2014529914.tif 000007
【図２Ｃ】
2014529914.tif 000008
【図３】
2014529914.tif 000009
【図４Ａ】
2014529914.tif 000010
【図４Ｂ】
2014529914.tif 000011
【図５Ａ】
2014529914.tif 000012
【図５Ｂ】
2014529914.tif 000013
【図６Ａ】
2014529914.tif 000014
【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
2014529914.tif 000016
【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
2014529914.tif 000019
【図８Ｂ】
2014529914.tif 000020
【図９Ａ】
2014529914.tif 000021
【図９Ｂ】
2014529914.tif 000022
【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
2014529914.tif 000024
【図１０Ａ】
2014529914.tif 000025
【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
2014529914.tif 000030
【図１１Ｃ】
2014529914.tif 000031
【図１１Ｄ】
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【図１１Ｅ】
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【図１２Ａ】
2014529914.tif 000034
【図１２Ｂ】
2014529914.tif 000035
【図１２Ｃ】
2014529914.tif 000036
【図１３Ａ】
2014529914.tif 000037
【図１３Ｂ】
2014529914.tif 000038
【図１３Ｃ】
2014529914.tif 000039
【図１３Ｄ】
2014529914.tif 000040
【図１３Ｅ】
2014529914.tif 000041
【図１３Ｆ】
2014529914.tif 000042
【図１３Ｇ】
2014529914.tif 000043
【図１３Ｈ】
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【図１３Ｉ】
2014529914.tif 000045
【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
2014529914.tif 000047
【図１４Ｃ】
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【図１５Ａ】
2014529914.tif 000049
【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１５Ｅ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１６Ｄ】
2014529914.tif 000057
【図１６Ｅ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
2014529914.tif 000061
【図１７Ｄ】
2014529914.tif 000062
【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【図１８Ｄ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図１９Ｃ】
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【図１９Ｄ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２０Ｃ】
2014529914.tif 000073
【図２１Ａ】
2014529914.tif 000074
【図２１Ｂ】
2014529914.tif 000075
【図２１Ｃ】
2014529914.tif 000076
【図２１Ｄ】
2014529914.tif 000077
【図２２】
2014529914.tif 000078
【図２３】
2014529914.tif 000079
【図２４】
2014529914.tif 000080
【図２５】
2014529914.tif 000081
【図２６】
2014529914.tif 000082
【手続補正書】
【提出日】平成26年5月8日(2014.5.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークピース保管庫用のバッファストレージ付加装置であって、
保管室と、ｘ−ｙ機構と、ロボットアームとを有しており、
前記保管室は複数のワークピースストレージコンパートメントを含んでおり、
前記複数のストレージコンパートメントは、ｘ−ｙアレイで、当該コンパートメント間の複数の搬送経路と共に配置されており、
前記ストレージコンパートメントは、少なくとも１つの側で、搬送経路に面しており、
前記搬送経路は、ワークピースの動きを受け入れるのに充分な大きさを有しており、
前記複数の搬送経路は接続されており、これによって、ワークピースはあらゆるストレージコンパートメントに移動することができ、
前記ｘ−ｙ機構は、前記保管室に結合されており、
前記ロボットアームは、ワークピースを保持するためのエンドハンドルと、当該エンドハンドルを、前記ｘ−ｙ面から離れてｚ方向に伸ばすための伸長機構とを有しており、
前記ロボットアームは、前記ワークピース保管庫のステーションでワークピースを持ち上げるまたは置くために伸ばされ、
前記ロボットアームは、前記ｘ−ｙ機構に結合されており、前記エンドハンドルで保持されているワークピースを前記搬送経路に沿ってストレージコンパートメントへと動かす、
ことを特徴とする、バッファストレージ付加装置。
【請求項２】
前記ストレージコンパートメントは、経路の２つの列の間に配置されている、１つまたは複数の二列アレイを含んでいる、請求項１記載のバッファストレージ付加装置。
【請求項３】
前記ストレージコンパートメントは、ストレージコンパートメントの２つの列の間に挟まれている列経路を含んでいる、請求項１記載のバッファストレージ付加装置。
【請求項４】
前記ストレージコンパートメントは、ストレージコンパートメントの列を含んでおり、その隣に列経路を含んでおり、その隣にストレージコンパートメントの２つの列を含んでおり、その隣に列経路を含んでおり、その隣にストレージコンパートメントの列を含んでいる、請求項１記載のバッファストレージ付加装置。
【請求項５】
前記搬送経路は、前記バッファストレージ付加装置を横切って延在する行搬送経路または前記バッファストレージ付加装置を横切って延在する１つまたは複数の列搬送経路を含んでいる、請求項１記載のバッファストレージ付加装置。
【請求項６】
前記伸長機構は、折りたたみ可能なアームを含んでおり、当該折りたたみ可能なアームは行搬送経路に沿ってまたは列搬送経路に沿って折れる、および、伸びる、請求項１記載のバッファストレージ付加装置。
【請求項７】
前記エンドハンドルは、１つまたは複数の、アクティベートされるグリッパを含んでおり、当該グリッパは、コンテナをグリップするためにｚ方向に面している、請求項１記載のバッファストレージ付加装置。
【請求項８】
前記エンドハンドルは、曲げ部で前記ロボットアームに結合されており、これによって、前記エンドハンドルは固体対象物の周りでワークピースを持ち上げるまたは置くことができる、請求項１記載のバッファストレージ付加装置。
【請求項９】
ベアワークピース保管庫用のコンテナストレージ付加装置であって、
前記ベアワークピース保管庫は、内部にワークピースが保管されているコンテナを、荷積みステーションで受け入れ、前記ベアワークピースをベアワークピース保管室に保管し、
前記コンテナストレージ付加装置は、コンテナ保管室と、ｘ−ｙ機構と、ロボットアームとを有しており、
前記コンテナ保管室は複数のコンテナストレージコンパートメントを含んでおり、
前記複数のストレージコンパートメントは、ｘ−ｙアレイで、当該コンパートメント間の複数の搬送経路と共に配置されており、
前記ストレージコンパートメントは、少なくとも１つの側で、搬送経路に面しており、
前記搬送経路は、ワークピースの動きを受け入れるのに充分な大きさを有しており、
前記複数の搬送経路は接続されており、これによって、コンテナはあらゆるストレージコンパートメントに移動することができ、
前記ｘ−ｙ機構は、前記保管室に結合されており、
前記ロボットアームは、コンテナを保持するためのエンドハンドルと、当該エンドハンドルを、前記ｘ−ｙ面から離れてｚ方向に伸ばすための伸長機構とを有しており、
前記ロボットアームは、前記ベアワークピース保管庫のステーションでコンテナを持ち上げるまたは置くために伸ばされ、
前記ロボットアームは、前記ｘ−ｙ機構に結合されており、前記エンドハンドルで保持されているコンテナを前記搬送経路に沿ってストレージコンパートメントへと動かし、
前記コンテナストレージ付加装置は、その内部に保管されているワークピースが、ベアワークピース保管庫内に、保管のために移送された後に、空のコンテナを保管することができ、
前記コンテナストレージ付加装置は、前記ベアワークピース保管庫から回収されたベアワークピースを保持するために、空のコンテナを前記荷積みステーションに供給することができる、
ことを特徴とする、コンテナストレージ付加装置。
【請求項１０】
前記ストレージコンパートメントは、ｘ−ｙストレージコンパートメントの１つの層を含んでいる、請求項９記載のコンテナストレージ付加装置。
【請求項１１】
前記搬送経路は、前記コンテナストレージ付加装置を横切って延在する行搬送経路と、前記コンテナストレージ付加装置を横切って延在する１つまたは複数の列搬送経路とを含んでいる、請求項９記載のコンテナストレージ付加装置。
【請求項１２】
前記伸長機構は、折りたたみ可能なアームを含んでおり、当該折りたたみ可能なアームは行搬送経路に沿ってまたは列搬送経路に沿って折れる、および、伸びる、請求項９記載のコンテナストレージ付加装置。
【請求項１３】
前記エンドハンドルは、１つまたは複数の、アクティベートされるグリッパを含んでおり、当該グリッパは、コンテナをグリップするためにｚ方向に面している、請求項９記載のコンテナストレージ付加装置。
【請求項１４】
前記エンドハンドルは、曲げ部で前記ロボットアームに結合されており、これによって、前記エンドハンドルは固体対象物の周りでコンテナを持ち上げるまたは置くことができる、請求項９記載のコンテナストレージ付加装置。
【請求項１５】
前記ロボットアームは、前記ベアワークピース保管庫の手動荷積みステーションまたは自動高架式搬送ステーションでコンテナを持ち上げるまたは置くために伸ばされる、請求項９記載のコンテナストレージ付加装置。
【請求項１６】
前記コンテナストレージ付加装置は、空のコンテナまたは内部にワークピースが入れられているコンテナを保管する、請求項９記載のコンテナストレージ付加装置。
【請求項１７】
ベアワークピース保管庫であって、
ベアワークピースを保管するためのベアワークピースストレージと、
内部にワークピースが保管されているワークピースコンテナを受け入れるための荷積みステーションと、
前記ベアワークピースストレージとインタフェースステーションとをインタフェース連結する搬送機構と、
コンテナストレージバッファとを有しており、
前記搬送機構は、前記荷積みステーションにおいて、ワークピースを前記ベアワークピースストレージとワークピースコンテナとの間で搬送し、
前記コンテナストレージバッファは、前記インタフェースステーションに空のコンテナを供給するまたは前記インタフェースステーションからの空のコンテナを保管するために、前記荷積みステーションとインタフェース連結しており、
前記コンテナストレージバッファは、その内部に保管されているワークピースがベアワークピース保管庫内に、保管のために移送された後に、空のコンテナを保管することができ、
前記コンテナストレージバッファは、前記ベアワークピース保管庫から回収されたベアワークピースを保持するために、空のコンテナを前記荷積みステーションに供給することができる、
ことを特徴とするベアワークピース保管庫。
【請求項１８】
前記コンテナストレージバッファは、コンテナ保管室と、ｘ−ｙ機構と、ロボットアームとを有しており、
前記コンテナ保管室は複数のコンテナストレージコンパートメントを含んでおり、
前記複数のストレージコンパートメントは、ｘ−ｙアレイで、当該コンパートメント間の複数の搬送経路と共に配置されており、
前記ストレージコンパートメントは、少なくとも１つの側で、搬送経路に面しており、
前記搬送経路は、ワークピースの動きを受け入れるのに充分な大きさを有しており、
前記複数の搬送経路は接続されており、これによって、コンテナはあらゆるストレージコンパートメントに移動することができ、
前記ｘ−ｙ機構は、前記保管室に結合されており、
前記ロボットアームは、コンテナを保持するためのエンドハンドルと、当該エンドハンドルを、前記ｘ−ｙ面から離れてｚ方向に伸ばすための伸長機構とを有しており、
前記ロボットアームは、前記インタフェースステーションでコンテナを持ち上げるまたは置くために伸ばされ、
前記ロボットアームは、前記ｘ−ｙ機構に結合されており、前記エンドハンドルで保持されているコンテナを前記搬送経路に沿ってストレージコンパートメントへと動かす、
請求項１７記載のベアワークピース保管庫。
【請求項１９】
前記ストレージコンパートメントは、ｘ−ｙストレージコンパートメントの１つの層を含んでいる、請求項１８記載のベアワークピース保管庫。
【請求項２０】
前記エンドハンドルは、１つまたは複数の、アクティベートされるグリッパを含んでおり、当該グリッパは、コンテナまたはワークピースをグリップするためにｚ方向に面している、請求項１８記載のベアワークピース保管庫。
【請求項２１】
前記荷積みステーションは、
操作者からまたは自動搬送部からワークピースコンテナを受け入れるための、１つまたは２つの荷積みステーションおよび
前記ベアワークピース保管庫内の搬送ステーション
のうちの少なくとも１つを含んでいる、請求項１７記載のベアワークピース保管庫。
【国際調査報告】
2014529914.tif 000083
2014529914.tif 000084
2014529914.tif 000085