(57)【要約】【課題】保管棚および移送手段から保管容器が落下するのを確実に防止する。【解決手段】保管棚システム１は、次工程の処理を受けるために待ち時間が生じたシリコンウエハを収納したＦＯＵＰ１０を入出庫させるシステムである。そして、スタッカロボット２２によりＦＯＵＰ１０が保管棚２１に入庫される場合には、保管棚２１の外周キネマティックピン２１ａは、ＦＯＵＰ１０の外周ピン窪み１１ｄに侵入することにより、スタッカロボット２２の内周キネマティックピン２３ａとＦＯＵＰ１０のロック爪１６との係合を解除するとともに当該係合が解除されたロック爪１６に係合する。また、スタッカロボット２２によりＦＯＵＰ１０が保管棚２１から出庫される場合にはスタッカロボット２２の内周キネマティックピン２３ａは、ＦＯＵＰ１０の内周ピン窪み１１ｅに侵入することにより、保管棚２１の外周キネマティックピン２１ａとＦＯＵＰ１０のロック爪１６との係合を解除するとともに当該係合が解除されたロック爪１６に係合する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被収納物を収納し、第１凹部および第２凹部が形成された下面と前記第１凹部および前記第２凹部の間に配置される爪部とを含む保管容器と、
前記保管容器が載置され、前記保管容器の下面に形成された前記第１凹部に侵入したときに前記爪部と係合可能な形状の第１突起部を有する保管棚と、
前記保管棚に前記保管容器を入庫させるとともに前記保管棚に載置された前記保管容器を出庫させ、前記保管容器の下面に形成された前記第２凹部に侵入したときに前記爪部と係合可能な形状の第２突起部を有する移送手段とを備え、
前記移送手段により前記保管容器が前記保管棚に入庫される場合には、前記保管棚の第１突起部は、前記保管容器の第１凹部に侵入することにより、前記移送手段の第２突起部と前記保管容器の爪部との係合を解除するとともに当該係合が解除された爪部に係合し、
前記移送手段により前記保管容器が前記保管棚から出庫される場合には、前記移送手段の第２突起部は、前記保管容器の第２凹部に侵入することにより、前記保管棚の第１突起部と前記保管容器の爪部との係合を解除するとともに当該係合が解除された爪部に係合することを特徴とする、保管棚システム。
【請求項２】
前記爪部は、第１切欠部および第２切欠部を含み、
前記保管棚の第１突起部には、前記爪部の第１切欠部に係合する第３切欠部が形成されるとともに、前記移送手段の第２突起部には、前記爪部の第２切欠部に係合する第４切欠部が形成されており、
前記移送手段により前記保管容器が前記保管棚に入庫される場合には、前記保管棚の第１突起部が前記保管容器の第１凹部に侵入することにより、前記移送手段の第２突起部の第４切欠部と前記爪部の第２切欠部との係合を解除させるとともに当該係合が解除された爪部の第１切欠部と前記第１突起部の第３切欠部とを係合させ、
前記移送手段により前記保管容器が前記保管棚から出庫される場合には、前記移送手段の第２突起部が前記保管容器の第２凹部に侵入することにより、前記保管棚の第１突起部の第３切欠部と前記爪部の第１切欠部との係合を解除させるとともに当該係合が解除された爪部の第２切欠部と前記第２突起部の第４切欠部とを係合させることを特徴とする、請求項１に記載の保管棚システム。
【請求項３】
前記爪部は、前記第１凹部に侵入した前記保管棚の第１突起部と前記第２凹部に侵入した前記移送手段の第２突起部との間を揺動可能に支持され、
前記移送手段により前記保管容器が前記保管棚に入庫される場合には、前記保管棚の第１突起部が前記保管容器の第１凹部に侵入することにより、前記第１突起部が前記爪部を揺動させて、前記移送手段の第２突起部の第４切欠部と前記爪部の第２切欠部との係合を解除させるとともに当該係合が解除された爪部の第１切欠部と前記第１突起部の第３切欠部とを係合させ、
前記移送手段により前記保管容器が前記保管棚から出庫される場合には、前記移送手段の第２突起部が前記保管容器の第２凹部に侵入することにより、前記第２突起部が前記爪部を揺動させて、前記保管棚の第１突起部の第３切欠部と前記爪部の第１切欠部との係合を解除させるとともに当該係合が解除された爪部の第２切欠部と前記第２突起部の第４切欠部とを係合させることを特徴とする、請求項２に記載の保管棚システム。
【請求項４】
前記保管容器は、前記第１突起部と前記第２突起部との間を揺動可能に支持された前記爪部を、前記第１突起部側または前記第２突起部側に付勢する付勢手段をさらに含むことを特徴とする、請求項３に記載の保管棚システム。
【請求項５】
前記爪部は、両端に前記第１切欠部および前記第２切欠部が形成された平板であることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか１項に記載の保管棚システム。
【請求項６】
前記爪部は、一対の平板であり、一方の前記平板には前記第１切欠部が形成されるとともに他方の前記平板には前記第２切欠部が形成されていることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか１項に記載の保管棚システム。
【請求項７】
平面的に見て、前記保管容器の下面に形成される前記第１凹部は、略正三角形の各頂点の位置に形成されるとともに、前記保管容器の下面に形成される前記第２凹部は、前記略正三角形の内側に配置される略正三角形の各頂点の位置に形成されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の保管棚システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保管棚に保管容器を入庫させるとともに保管棚に載置された保管容器を出庫させる保管棚システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路素子は、半導体製造プロセスとなるＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）による薄膜形成、イオン注入、フォトリソグラフィー、エッチング、検査など様々な処理を行う処理装置を経由して、最終製品が製造される。この半導体製造プロセスにおいて、上記した各処理が施される半導体基板（シリコンウエハ）は、ＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）と呼ばれる保管容器に収納されて、搬送装置により各処理を行う処理装置間を移送される。
【０００３】
しかし、各処理装置が処理に必要とする処理時間は装置毎に異なるため、通常、シリコンウエハは、次工程の処理を受けるまでに待ち時間が発生する。この待ち時間の間、シリコンウエハは、ＦＯＵＰに収納されたまま搬送装置により一旦保管棚に搬入され、次工程の処理を受けられる状況になるまで保管される。そして、次工程の処理が可能になったとき、搬送装置により保管棚から搬出され、搬送装置により次工程の処理装置まで搬送される。
【０００４】
通常、このＦＯＵＰが貯留された保管棚には、地震によりＦＯＵＰが落下しないように、地震対策が講じられている。ここで、図８および図９を参照して、保管棚１２１からＦＯＵＰ１１０が落下しないように地震対策が講じられた従来の一例による保管棚システム１０１について説明する。図８は、従来の一例による保管棚システムの保管棚に保管されるＦＯＵＰの底面図であり、図９は、図８に示したＹ１−Ｙ２−Ｙ３線に沿った断面のＦＯＵＰとストッカとを示した図である。
【０００５】
保管棚システム１０１には、図９に示すように、待ち時間が生じたＦＯＵＰ１１０を一時的に保管するためのストッカ１２０が設けられている。このストッカ１２０は、ＦＯＵＰ１１０を載置するための保管棚１２１と、ＦＯＵＰ１１０を入出庫させるスタッカロボット１２２とから構成されている。そして、保管棚１２１には、３つの外周キネマティックピン１２１ａが設けられている。この３つの外周キネマティックピン１２１ａは、ＦＯＵＰ１１０の底面１１１に形成された３つの外周ピン窪み１１１ａ（図８参照）に対応するように形成されている。これにより、保管棚１２１にＦＯＵＰ１１０が載置された場合に、保管棚１２１の外周キネマティックピン１２１ａとＦＯＵＰ１１０の外周ピン窪み１１１ａとを嵌合させることができるので、地震が発生したとしても、ＦＯＵＰ１１０が保管棚１２１から落下するのを抑制することができる。
【０００６】
また、ＦＯＵＰ１１０の底面１１１には、図８に示すように、上記した３つの外周ピン窪み１１１ａを頂点とする三角形Ｂ１の内側に配置される三角形Ｂ２の頂点の位置に３つの内周ピン窪み１１１ｂが設けられている。この３つの内周ピン窪み１１１ｂは、ＦＯＵＰ１１０を入出庫させるスタッカロボット１２２のハンド部１２３に設けられる３つの内周キネマティックピン１２３ａ（図９参照）に対応するように設けられている。これにより、スタッカロボット１２２のハンド部１２３にＦＯＵＰ１１０が載置された場合に、ハンド部１２３からＦＯＵＰ１１０が落下するのを抑制することができる。
【０００７】
また、他の地震対策として、特許文献１には、保管棚に形成された係止孔に、保管棚に載置されるパレットに設けられた係止ロッドを挿入することにより、保管棚に載置されるパレットを固定して、パレットが保管棚から落下するのを防止するパレット落下防止安全装置が開示されている。そして、パレットを保管棚に入庫させる場合には、パレットを保管棚の所定の箇所に載置することにより、パレットに設けられる係止ロッドが、係止ロッドに挿入されたスプリングの付勢力により押圧されて、パレットが保管棚に固定される。また、保管棚からパレットを出庫させる場合には、クレーン（スタッカロボット）がスプリングの付勢力に抗して係止ロッドを係止孔から後退させることにより、保管棚とパレットとの固定を解除する。
【０００８】
【特許文献１】特開平８−３４５０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図９に示した保管棚システム１０１では、保管棚１２１に設けられたキネマティックピン１２１ａおよび１２３ａには一定の高さがあり、多少の振動や軽微な地震に対しては、ピン窪み１１１ａおよび１１１ｂとキネマティックピン１２１ａおよび１２３ａとの嵌合がはずれることはない。しかしながら、稀に発生する大地震に対しては、外周キネマティックピン１２１ａによる位置ずれ規制の効力は限界を越え、ＦＯＵＰ１１０が保管棚１２１から落下するという問題点があった。ＦＯＵＰ１１０に収納されるシリコンウエハのシリコンは脆性材料であるので落下によって、容易に破損し、ほとんど全て再生不可能となる。シリコンウエハは素材単価が高く、保管棚システム１０１の保管棚１２１に保管される多数のＦＯＵＰ１１０が落下した場合には、多数のシリコンウエハを破損させる事態に陥り、莫大な損失が発生する。
【００１０】
稀にしか発生しない大地震対策であったとしても、このとき受ける金銭的損失、或いは、再製造になった場合の納期遅延などの機会損失を考慮すると、多少の投資が必要であっても大地震対策は十分採算が採れ、大地震対策が必要であることは明白である。
【００１１】
また、上記特許文献１に開示されたパレット落下防止安全装置では、大地震が発生した場合でも、保管棚とパレットとが固定されているので、保管棚からパレットが落下するのを防止することができる。しかしながら、クレーン（スタッカロボット）からパレットが落下するのを防止する防止策は講じられていない。したがって、保管棚との固定が解除されたパレットをクレーンにより移送させる場合に、クレーンからパレットが落下するという問題点がある。
【００１２】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、保管棚および移送手段から保管容器が落下するのを確実に防止することが可能な保管棚システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【００１３】
上記目的を達成するために、この発明の保管棚システムは、被収納物を収納し、第１凹部および第２凹部が形成された下面と第１凹部および第２凹部の間に配置される爪部とを含む保管容器と、保管容器が載置され、保管容器の下面に形成された第１凹部に侵入したときに爪部と係合可能な形状の第１突起部を有する保管棚と、保管棚に保管容器を入庫させるとともに保管棚に載置された保管容器を出庫させ、保管容器の下面に形成された侵入したときに爪部と係合可能な形状の第２突起部を有する移送手段とを備えている。そして、移送手段により保管容器が保管棚に入庫される場合には、保管棚の第１突起部は、保管容器の第１凹部に侵入することにより、移送手段の第２突起部と保管容器の爪部との係合を解除するとともに当該係合が解除された爪部に係合し、移送手段により保管容器が保管棚から出庫される場合には、移送手段の第２突起部は、保管容器の第２凹部に侵入することにより、保管棚の第１突起部と保管容器の爪部との係合を解除するとともに当該係合が解除された爪部に係合する。
【００１４】
この発明による保管棚システムでは、上記のように、移送手段により保管容器が保管棚に入庫される場合に、その第１突起部を保管容器の第１凹部に侵入させることにより、移送手段の第２突起部と保管容器の爪部との係合を解除するとともに当該係合が解除された爪部に第１突起部を係合することによって、移送手段に固定されて入庫した保管容器を、保管棚に固定することができる。その結果、大地震や外部から強い振動が加わっても、保管棚から保管容器が落下するのを確実に防止することができる。
【００１５】
また、この保管棚システムでは、上記のように、移送手段により保管容器が保管棚から出庫される場合に、その第２突起部を保管容器の第２凹部に侵入させることにより、保管棚の第１突起部と保管容器の爪部との係合を解除するとともに当該係合が解除された爪部に第２突起部を係合することによって、保管棚に固定された保管容器を、移送手段に固定することができる。その結果、大地震や外部から強い振動が加わっても、移送手段から保管容器が落下するのを確実に防止することができる。以上のように、大地震や外部から強い振動が加わっても、保管棚および移送手段から保管容器が落下するのを確実に防止することができるので、保管容器が落下することに起因して莫大な損失を被るのを防ぐことができる。
【００１６】
上記保管棚システムにおいて、好ましくは、爪部は、第１切欠部および第２切欠部を含む。また、保管棚の第１突起部には、爪部の第１切欠部に係合する第３切欠部が形成されるとともに、移送手段の第２突起部には、爪部の第２切欠部に係合する第４切欠部が形成されている。そして、移送手段により保管容器が保管棚に入庫される場合には、保管棚の第１突起部が保管容器の第１凹部に侵入することにより、移送手段の第２突起部の第４切欠部と爪部の第２切欠部との係合を解除させるとともに当該係合が解除された爪部の第１切欠部と第１突起部の第３切欠部とを係合させ、移送手段により保管容器が保管棚から出庫される場合には、移送手段の第２突起部が保管容器の第２凹部に侵入することにより、保管棚の第１突起部の第３切欠部と爪部の第１切欠部との係合を解除させるとともに当該係合が解除された爪部の第２切欠部と第２突起部の第４切欠部とを係合させる。このように構成すれば、爪部の第１切欠部と保管棚の第１突起部の第３切欠部とを係合させることにより、保管容器を保管棚により確実に固定することができるので、保管棚から保管容器が落下するのを確実に防止することができる。また、爪部の第２切欠部と移送手段の第２突起部の第４切欠部とを係合させることにより、保管容器を移送手段により確実に固定することができるので、移送手段から保管容器が落下するのを確実に防止することができる。
【００１７】
この場合、好ましくは、爪部は、第１凹部に侵入した保管棚の第１突起部と第２凹部に侵入した移送手段の第２突起部との間を揺動可能に支持されている。そして、移送手段により保管容器が保管棚に入庫される場合には、保管棚の第１突起部が保管容器の第１凹部に侵入することにより、第１突起部が爪部を揺動させて、移送手段の第２突起部の第４切欠部と爪部の第２切欠部との係合を解除させるとともに当該係合が解除された爪部の第１切欠部と第１突起部の第３切欠部とを係合させ、移送手段により保管容器が保管棚から出庫される場合には、移送手段の第２突起部が保管容器の第２凹部に侵入することにより、第２突起部が爪部を揺動させて、保管棚の第１突起部の第３切欠部と爪部の第１切欠部との係合を解除させるとともに当該係合が解除された爪部の第２切欠部と第２突起部の第４切欠部とを係合させる。このように揺動可能に支持されている爪部を用いれば、その爪部の揺動位置で固定および解除の両方を行うことができる。
【００１８】
上記揺動可能に支持された爪部を有する保管棚システムにおいて、好ましくは、保管容器は、第１突起部と第２突起部との間を揺動可能に支持された爪部を、第１突起部側または第２突起部側に付勢する付勢手段をさらに含む。このように構成すれば、付勢手段の付勢力により第１突起部または第２突起部と爪部とを確実に固定することができる。
【００１９】
上記保管棚システムにおいて、好ましくは、爪部は、両端に第１切欠部および第２切欠部が形成された平板である。このように構成すれば、１つの爪部を用いて、保管棚の第１突起部との係合および移送手段の第２突起部との係合を行うことができる。これにより、保管容器の構成が複雑になるのを抑制することができる。
【００２０】
また、上記保管棚システムにおいて、爪部は、一対の平板であり、一方の平板には第１切欠部が形成されるとともに他方の平板には第２切欠部が形成されていてもよい。このように構成すれば、それぞれの平板を用いて、確実に保管棚および移送手段と固定することができる。
【００２１】
上記保管棚システムにおいて、好ましくは、平面的に見て、保管容器の下面に形成される第１凹部は、略正三角形の各頂点の位置に形成されるとともに、保管容器の下面に形成される第２凹部は、略正三角形の内側に配置される略正三角形の各頂点の位置に形成される。このように構成すれば、保管容器と、保管棚または移送手段との固定をバランスよく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２３】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による保管棚システムのＦＯＵＰを示した斜視図であり、図２は、図１に示したＦＯＵＰの底面図である。図３は、図２に示したＸ１−Ｘ２−Ｘ３線に沿った断面のＦＯＵＰとストッカとを示した図である。図４および図５は、スタッカロボットによりＦＯＵＰを入庫・出庫させるときのロック爪の動作を説明するための図である。図１〜図５を参照して、第１実施形態による保管棚システム１の構成について詳細に説明する。
【００２４】
第１実施形態による保管棚システム１は、次工程の処理を受けるために待ち時間が生じたシリコンウエハ（図示せず）を収納したＦＯＵＰ１０（図１参照）を一旦ストッカ２０（図３参照）に入庫させて、次工程の処理を受けることが可能になった場合に、そのＦＯＵＰ１０をストッカ２０から出庫させるシステムである。なお、ＦＯＵＰ１０とは、業界標準として規格化されたシリコンウエハの収納ケースであり、３００ｍｍのシリコンウエハの場合、シリコンウエハの収納枚数は２４枚が標準となっている。
【００２５】
ＦＯＵＰ１０は、図１に示すように、シリコンウエハを収納する本体部１１と、本体部１１の前面に設けられる蓋枠１１ａに嵌め込まれる蓋１２とから構成されている。本体部１１の蓋枠１１ａに蓋１２が嵌め込まれることにより、本体部１１の内部の機密性を保持している。また、本体部１１の内部には、２４枚のシリコンウエハを１枚ずつ挿入することが可能な桟１１ｂが設けられている。また、ＦＯＵＰ１０の本体部１１の外表面には、各処理装置間を移動するＯＨＴ搬送台車（図示せず）が把持するフランジ１３および作業者が手で把持するための取手１４が設けられている。また、蓋１２には、蓋１２を本体部１１に取り付けるための施錠用のロックバルブ１８が設けられている。
【００２６】
また、本体部１１の下面１１ｃには、図２に示すように、仮想線で示す略正三角形Ａ１の各頂点の位置に３つの外周ピン窪み１１ｄが形成されるとともに、前記略正三角形Ａ１の内側に配置される仮想線で示す略正三角形Ａ２の各頂点の位置に３つの内周ピン窪み１１ｅが形成されている。また、外周ピン窪み１１ｄと内周ピン窪み１１ｅとのそれぞれの間には、図２および図３に示すように、軸部１５により揺動可能に支持された平板のロック爪１６が設けられている。また、図４に示すように、ロック爪１６を揺動可能に支持する軸部１５の各々には、ロック爪１６をＤ１方向（外周キネマティックピン２１ａ側）に付勢するねじりコイルバネ１７が取り付けられている。
【００２７】
そして、ロック爪１６には、図４に示すように、外周ピン窪み１１ｄ（図２参照）側および内周ピン窪み１１ｅ（図２参照）側のそれぞれに切欠部１６ａおよび１６ｂが設けられている。これにより、ロック爪１６が揺動することにより、内周ピン窪み１１ｅに侵入する後述するスタッカロボット２２のハンド部２３の内周キネマティックピン２３ａ（図３参照）および外周ピン窪み１１ｄに侵入する後述する保管棚２１の外周キネマティックピン２１ａ（図３参照）のいずれにもロック爪１６を係合させることが可能となる。また、ロック爪１６には、両側に張り出した翼部１６ｃおよび１６ｄが設けられている。そして、この翼部１６ｃの当接面１６１ｃに、外周キネマティックピン２１ａの頂部２１１ａが当接して、ロック爪１６をＤ１方向に揺動させることにより、内周キネマティックピン２３ａとロック爪１６との係合を解除する。また、同様に、翼部１６ｄの当接面１６１ｄに、内周キネマティックピン２３ａの頂部２３１ａが当接して、ロック爪１６をＤ２方向に揺動させることにより、外周キネマティックピン２１ａとロック爪１６との係合を解除する。
【００２８】
ストッカ２０は、所定の製造プロセスから次の製造プロセスに工程を進める段階で待ち時間が生じたシリコンウエハを収納したＦＯＵＰ１０を一旦保管するために設けられている。このストッカ２０は、図３に示すように、上記したＦＯＵＰ１０を載置するための保管棚２１と、ＦＯＵＰ１０を保管棚２１に入庫させるとともに保管棚２１からＦＯＵＰ１０を出庫させるスタッカロボット２２とから構成されている。
【００２９】
保管棚２１は、多段式の棚であって、複数のＦＯＵＰ１０を載置可能に構成されている。そして、ＦＯＵＰ１０が載置される各箇所には、ＦＯＵＰ１０の本体部１１の下面１１ｃに形成された３つの外周ピン窪み１１ｄ（図２参照）に対応する３つの外周キネマティックピン２１ａが設けられている。また、ＦＯＵＰ１０が載置される各箇所には、スタッカロボット２２のハンド部２３が通過する開口部２１ｂが設けられている。
【００３０】
ここで、本実施形態では、図５（ｂ）〜（ｄ）に示すように、外周キネマティックピン２１ａは、スタッカロボット２２によりＦＯＵＰ１０が保管棚２１に入庫される場合に、ＦＯＵＰ１０の外周ピン窪み１１ｄ（図２および図３参照）に侵入することにより、後述するスタッカロボット２２の内周キネマティックピン２３ａの切欠部２３２ａとＦＯＵＰ１０のロック爪１６の切欠部１６ｂとの係合を解除する。また、図５（ｅ）に示すように、外周キネマティックピン２１ａは、ＦＯＵＰ１０の外周ピン窪み１１ｄにさらに侵入することにより、係合が解除されたＦＯＵＰ１０のロック爪１６の切欠部１６ａと係合して、保管棚２１に固定される。
【００３１】
スタッカロボット２２は、図３に示すように、ＦＯＵＰ１０の下面１１ｃを支持して搬送するハンド部２３を備えている。このハンド部２３は、保管棚２１の開口部２１ｂを介して上下方向に移動するように構成されている。そして、ハンド部２３には、ＦＯＵＰ１０の本体部１１の下面１１ｃに形成された３つの内周ピン窪み１１ｅに対応する３つの内周キネマティックピン２３ａが設けられている。
【００３２】
また、本実施形態では、図４（ｂ）〜（ｄ）に示すように、内周キネマティックピン２３ａは、スタッカロボット２２によりＦＯＵＰ１０が保管棚２１から出庫される場合に、ＦＯＵＰ１０の内周ピン窪み１１ｅ（図２および図３参照）に侵入することにより、保管棚２１の外周キネマティックピン２１ａの切欠部２１２ａとＦＯＵＰ１０のロック爪１６の切欠部１６ａとの係合を解除する。また、内周キネマティックピン２３ａは、図４（ｅ）に示すように、ＦＯＵＰ１０の内周ピン窪み１１ｅにさらに侵入することにより、係合が解除されたＦＯＵＰ１０のロック爪１６の切欠部１６ｂと係合して、スタッカロボット２２に固定される。
【００３３】
次に、図４を参照して、ロック爪１６の動作について説明する。
【００３４】
まず、保管棚２１に保管されたＦＯＵＰ１０をスタッカロボット２２により出庫させる場合について説明する。
【００３５】
図４（ａ）に示すように、ねじりコイルバネ１７により、矢印Ｄ１方向に付勢されるロック爪１６は、保管棚２１に設けられた外周キネマティックピン２１ａに係合している。具体的には、内周キネマティックピン２３ａの切欠部２３２ａに、ロック爪１６の切欠部１６ａが水平方向に入り込んで係合している。そのため、ＦＯＵＰ１０に対して、上方へ持ち上げる力が加わっても、係合が解除されない。なお、ロック爪１６の切欠部１６ａの係合面１６１ａは、外周キネマティックピン２１ａの切欠部２１２ａの当接面２１２ｂに当接している。この状態から、図４（ｂ）に示すように、スタッカロボット２２のハンド部２３が、保管棚２１の開口部２１ｂ（図３参照）を介して上方に移動することにより、ハンド部２３の内周キネマティックピン２３ａがＦＯＵＰ１０の内周ピン窪み１１ｅ（図３参照）に侵入する。この際、内周キネマティックピン２３ａの頂部２３１ａがロック爪１６の翼部１６ｄの当接面１６１ｄに接触する。そして、図４（ｃ）に示すように、ハンド部２３がさらに上昇することにより、内周キネマティックピン２３ａの頂部２３１ａが、ねじりコイルバネ１７の付勢に抗して、ロック爪１６の翼部１６ｄの当接面１６１ｄを上方に押し上げるので、ロック爪１６が軸部１５を回転軸としてＤ２方向に揺動する。
【００３６】
この状態からハンド部２３がさらに上方に移動すると、図４（ｄ）に示すように、内周キネマティックピン２３ａの頂部２３１ａがロック爪１６の翼部１６ｄの当接面１６１ｄをさらに上方に押し上げて、ＦＯＵＰ１０が保管棚２１から持ち上げられる。そして、外周キネマティックピン２１ａとロック爪１６とを完全に分離させる。この際、図４（ｅ）に示すように、ロック爪１６の切欠部１６ｂの係合面１６１ｂが、内周キネマティックピン２３ａの切欠部２３２ａの当接面２３２ｂに接近して、ロック爪１６と内周キネマティックピン２３ａとが係合する。なお、ここでは、ロック爪１６の切欠部１６ｂの係合面１６１ｂと、内周キネマティックピン２３ａの切欠部２３２ａの当接面２３２ｂとの接触は無いが、ロック爪１６の内周キネマティックピン２３ａの切欠部２３２ａへの食込み量が大きいので、ＦＯＵＰ１０はハンド部２３に固定される。このようにして、スタッカロボット２２によって、保管棚２１に保管されたＦＯＵＰ１０が出庫される。
【００３７】
次に、スタッカロボット２２によりＦＯＵＰ１０を保管棚２１に入庫させる場合について説明する。
【００３８】
図５（ａ）に示すように、矢印Ｄ２方向に揺動しているロック爪１６は、スタッカロボット２２のハンド部２３の内周キネマティックピン２３ａに係合している。具体的には、内周キネマティックピン２３ａの切欠部２３２ａに、ロック爪１６の切欠部１６ｂが水平方向に入り込んで係合している。そのため、ＦＯＵＰ１０に対して、上方へ持ち上げる力が加わっても、係合が解除されない。この状態から、図５（ｂ）に示すように、スタッカロボット２２のハンド部２３が、保管棚２１の開口部２１ｂ（図３参照）を介して下方に移動することにより、保管棚２１の外周キネマティックピン２１ａがＦＯＵＰ１０の外周ピン窪み１１ｄ（図３参照）に侵入する。この際、外周キネマティックピン２１ａの頂部２１１ａがロック爪１６の翼部１６ｃの当接面１６１ｃに接触する。そして、図５（ｃ）に示すように、ハンド部２３がさらに下降することにより、外周キネマティックピン２１ａの頂部２１１ａがロック爪１６の翼部１６ｃの当接面１６１ｃを上方に押し上げるので、ロック爪１６が軸部１５を回転軸としてＤ１方向に揺動する。
【００３９】
この状態からハンド部２３がさらに下方に移動すると、図５（ｄ）に示すように、外周キネマティックピン２１ａの頂部２１１ａがロック爪１６の翼部１６ｃの当接面１６１ｃをさらに上方に押し上げて、内周キネマティックピン２３ａとロック爪１６とを完全に分離させる。これにより、ＦＯＵＰ１０が保管棚２１に載置される。この際、図５（ｅ）に示すように、ロック爪１６の切欠部１６ａの係合面１６１ａが、外周キネマティックピン２１ａの切欠部２１２ａの当接面２１２ｂに接近した後、ロック爪１６と外周キネマティックピン２１ａとが係合する。ロック爪１６の切欠部１６ａの係合面１６１ａと、外周キネマティックピン２１ａの切欠部２１２ａの当接面２１２ｂとは、ねじりコイルバネ１７の付勢力により確実に固定される。このようにして、スタッカロボット２２により保管棚２１へＦＯＵＰ１０が入庫される。
【００４０】
第１実施形態では、上記のように、ＦＯＵＰ１０をストッカ２０の保管棚２１に載置する場合やスタッカロボット２２のハンド部２３に載置する場合に、ＦＯＵＰ１０のロック爪１６がキネマティックピン２１ａまたは２３ａに係合して固定されるので、大地震や外部から強い振動が加わっても、ＦＯＵＰ１０が保管棚２１やハンド部２３から落下するのを確実に防止することができる。
【００４１】
また、第１実施形態では、略正三角形Ａ１の各頂点の位置に形成された３つの外周ピン窪み１１ｄと、略正三角形Ａ２の各頂点の位置に形成された３つの内周ピン窪み１１ｅとのそれぞれの間に設けられた３つのロック爪により、保管棚２１およびスタッカロボット２２との固定を行っているので、バランスよく固定することができる。
【００４２】
（第２実施形態）
この第２実施形態では、第１実施形態と異なり、保管棚２１の外周キネマティックピン２１ａに係合するロック爪と、スタッカロボット２２のハンド部２３の内周キネマティックピン２３ａに係合するロック爪とを別個に設けた例について説明する。なお、第２実施形態では、第１実施形態のロック爪１６を一対のロック爪２６および３６に変更したこと以外、上記した第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００４３】
図６および図７は、第２実施形態による保管棚システムのＦＯＵＰを入出庫させるときのロック爪の動作を説明するための図である。
【００４４】
ＦＯＵＰ１０の内周ピン窪み１１ｅと外周ピン窪み１１ｄとの間には、図６および図７に示すように、軸部２５および３５により揺動可能に支持された一対の平板のロック爪（外側ロック爪２６および内側ロック爪３６）が設けられている。この一対のロック爪２６および３６は、それぞれ独立して揺動するように構成されている。また、ロック爪２６および３６を揺動可能に支持する各々の軸部２５および３５には、それぞれ、ねじりコイルバネ２７および３７が取り付けられている。外側ロック爪２６の軸部２５に取り付けられるねじりコイルバネ２７は、外側ロック爪２６をＤ１方向に付勢する機能を有するとともに、内側ロック爪３６の軸部３５に取り付けられるねじりコイルバネ３７は、内側ロック爪３６をＤ２方向に付勢する機能を有している。
【００４５】
そして、外側ロック爪２６には、外周ピン窪み１１ｄ側に、切欠部２６ａが設けられるとともに、内側ロック爪３６には、内周ピン窪み１１ｅ側に、切欠部３６ａが設けられている。また、外側ロック爪２６の切欠部２６ａの反対側には、翼部２６ｂが設けられるとともに、内側ロック爪３６の切欠部３６ａの反対側には、翼部３６ｂが設けられている。そして、図６（ｂ）および（ｃ）に示すように、外側ロック爪２６の翼部２６ｂの当接面２６１ｂに、内周キネマティックピン２３ａの頂部２３１ａが当接して、外側ロック爪２６をＤ２方向に揺動させることにより、外周キネマティックピン２１ａと外側ロック爪２６との係合を解除する。また、同様に、図７（ｂ）および（ｃ）に示すように、内側ロック爪３６の翼部３６ｂの当接面３６１ｂに、外周キネマティックピン２１ａの頂部２１１ａが当接して、内側ロック爪３６をＤ１方向に揺動させることにより、内周キネマティックピン２３ａと内側ロック爪３６との係合を解除する。
【００４６】
次に、図６および図７を参照して、ロック爪２６および３６の動作について説明する。
【００４７】
まず、保管棚２１に保管されたＦＯＵＰ１０を出庫させる場合について説明する。
【００４８】
図６（ａ）に示すように、ねじりコイルバネ２７により、矢印Ｄ１方向に付勢される外側ロック爪２６は、保管棚２１に設けられた外周キネマティックピン２１ａに係合している。具体的には、外周キネマティックピン２１ａの切欠部２１２ａに、外側ロック爪２６の切欠部２６ａが水平方向に入り込んで係合している。そのため、ＦＯＵＰ１０に対して、上方へ持ち上げる力が加わっても、係合が解除されない。なお、外側ロック爪２６の切欠部２６ａが、外周キネマティックピン２１ａの切欠部２１２ａの当接面２１２ｂに当接している。この状態から、図６（ｂ）に示すように、スタッカロボット２２のハンド部２３が、保管棚２１の開口部２１ｂ（図３参照）を介して上方に移動することにより、ハンド部２３の内周キネマティックピン２３ａがＦＯＵＰ１０の内周ピン窪み１１ｅ（図３参照）に侵入する。この際、内周キネマティックピン２３ａの頂部２３１ａがロック爪２６の翼部２６ｂの当接面２６１ｂに接触する。そして、図６（ｃ）に示すように、ハンド部２３がさらに上昇することにより、内周キネマティックピン２３ａの頂部２３１ａが、ねじりコイルバネ２７の付勢に抗して、外側ロック爪２６の翼部２６ｂの当接面２６１ｂを上方に押し上げるので、外側ロック爪２６が軸部２５を回転軸としてＤ２方向に揺動する。
【００４９】
この状態からハンド部２３がさらに上方に移動すると、図６（ｄ）に示すように、内側ロック爪３６の翼部３６ｂの当接面３６１ｂと外周キネマティックピン２１ａの頂部２１１ａとの接触が外れて、Ｄ２方向に付勢される内側ロック爪３６がＤ２方向に揺動する。これにより、内側ロック爪３６の切欠部３６ａが、内周キネマティックピン２３ａの切欠部２３２ａの当接面２３２ｂと接触して、内側ロック爪３６と内周キネマティックピン２３ａとが係合する。そして、ＦＯＵＰ１０が保管棚２１から持ち上げられる。このようにして、スタッカロボット２２によって、保管棚２１に保管されたＦＯＵＰ１０が出庫される。
【００５０】
次に、スタッカロボット２２によりＦＯＵＰ１０を保管棚２１に入庫させる場合について説明する。
【００５１】
図７（ａ）に示すように、矢印Ｄ２方向に揺動している内側ロック爪３６は、スタッカロボット２２のハンド部２３の内周キネマティックピン２３ａに係合している。具体的には、内周キネマティックピン２３ａの切欠部２３２ａに、内側ロック爪３６の切欠部３６ａが水平方向に入り込んで係合している。そのため、ＦＯＵＰ１０に対して、上方へ持ち上げる力が加わっても、係合が解除されない。なお、内側ロック爪３６の切欠部３６ａが、内周キネマティックピン２３ａの切欠部２３２ａの当接面２３２ｂに当接している。この状態から、図７（ｂ）に示すように、スタッカロボット２２のハンド部２３が、保管棚２１の開口部２１ｂ（図３参照）を介して下方に移動することにより、保管棚２１の外周キネマティックピン２１ａがＦＯＵＰ１０の外周ピン窪み１１ｄ（図３参照）に侵入する。この際、外周キネマティックピン２１ａの頂部２１１ａが内側ロック爪３６の翼部３６ｂの当接面３６１ｂに接触する。そして、図７（ｃ）に示すように、ハンド部２３がさらに下降することにより、外周キネマティックピン２１ａの頂部２１１ａが内側ロック爪３６の翼部３６ｂの当接面３６１ｂを上方に押し上げるので、内側ロック爪３６が軸部３５を回転軸としてＤ１方向に揺動する。
【００５２】
この状態からハンド部２３がさらに下方に移動すると、図７（ｄ）に示すように、外側ロック爪２６の翼部２６ｂの当接面２６１ｂと内周キネマティックピン２３ａの頂部２３１ａとの接触が外れて、Ｄ１方向に付勢される外側ロック爪２６がＤ１方向に揺動する。これにより、外側ロック爪２６の切欠部２６ａが、外周キネマティックピン２１ａの切欠部２１２ａの当接面２１２ｂと接触して、外側ロック爪２６と外周キネマティックピン２１ａとが係合する。そして、ＦＯＵＰ１０が保管棚２１に載置される。このようにして、スタッカロボット２２によって、保管棚２１へＦＯＵＰ１０が入庫される。
【００５３】
第２実施形態では、上記のように、外側ロック爪２６により、外周キネマティックピン２１ａを固定し、内側ロック爪３６により、内周キネマティックピン２３ａを固定することができるので、ＦＯＵＰ１０と、保管棚２１およびスタッカロボット２２とを強固に固定することができる。
【００５４】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００５５】
例えば、上記実施形態では、ねじりコイルバネによりロック爪を付勢する例を示したが、本発明はこれに限らず、ねじりコイルバネ以外の付勢手段を用いて、ロック爪を付勢してもよい。
【００５６】
また、上記実施形態では、略正三角形の各頂点の位置に形成される外周ピン窪みおよび内周ピン窪みに対応するようにロック爪を略正三角形の各頂点の位置に配置する例を示したが、本発明はこれに限らず、確実にロック爪と保管棚およびスタッカロボットとを固定できれば、ロック爪を略正三角形の各頂点の位置に配置しなくてもよい。一例として、ロック爪を略正方形の各頂点の位置に配置してもよい。また、軸部２５と軸部３５とを１つにすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の一実施形態による保管棚システムのＦＯＵＰを示した斜視図である。
【図２】図１に示したＦＯＵＰの底面図である。
【図３】図２に示したＸ１−Ｘ２−Ｘ３線に沿った断面のＦＯＵＰとストッカとを示した図である。
【図４】第１実施形態による保管棚システムのＦＯＵＰを出庫させるときのロック爪の動作を説明するための図である。
【図５】第１実施形態による保管棚システムのＦＯＵＰを入庫させるときのロック爪の動作を説明するための図である。
【図６】第２実施形態による保管棚システムのＦＯＵＰを出庫させるときのロック爪の動作を説明するための図である。
【図７】第２実施形態による保管棚システムのＦＯＵＰを入庫させるときのロック爪の動作を説明するための図である。
【図８】従来の一例による保管棚システムの保管棚に保管されるＦＯＵＰの底面図である。
【図９】図８に示したＹ１−Ｙ２−Ｙ３線に沿った断面のＦＯＵＰとストッカとを示した図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  保管棚システム
１０  ＦＯＵＰ（保管容器）
１１ｄ  外周ピン窪み（第１凹部）
１１ｅ  内周ピン窪み（第２凹部）
１６、２６、３６  爪部
１６ａ、２６ａ、３６ａ  切欠部（第１切欠部）
１６ｂ、２６ｂ、３６ｂ  切欠部（第２切欠部）
１７、２７、３７  ねじりコイルバネ（付勢手段）
２１  保管棚
２１ａ  外周キネマティックピン（第１突起部）
２１２ａ  切欠部（第３切欠部）
２２  スタッカロボット（移送手段）
２３ａ  内周キネマティックピン（第２突起部）
２３２ａ  切欠部（第４切欠部）
【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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