(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
天井に敷設された軌道を走行して、保管庫及び工程間と工程内の各処理装置に搬送する搬送台車であって、
台車本体と、該台車本体及び前記軌道間に設けられた走行機構と、前記台車本体を水平方向に移動すると共に回動させる位置合わせ機構と、前記台車本体に吊持された昇降体と、該昇降体を前記台車本体に対して昇降させる昇降機構とを備え、
前記昇降体は、ワークを把持する荷物把持部と、該荷物把持部を垂直軸回りに回動させる把持部用回転機構とを具備し、
前記搬送台車は、ワークを載置すべきポートを撮像すると共に、該ポートの向きに応じて、前記把持部用回転機構の回動角度を調整する画像読み取り手段をさらに備え、
前記画像読み取り手段は、前記ポート上に設けられたキネマティックピンを撮像すると共に、その撮像データに基づき、前記キネマティックピンに対してワークの位置を座標軸で読み取ることで、前記把持部用回転機構の回動すべき角度を決定し、
前記把持部用回転機構は、前記荷物把持部を垂直軸周りに少なくとも１８０度回転可能であることを特徴とする搬送台車。
【請求項２】
請求項１に記載の搬送台車において、
前記把持部用回転機構は、前記荷物把持部がワークを把持している状態にあって、かつ台車本体が軌道上で走行しているときと、昇降体が上昇しているときと、昇降体が下降しているときとの何れかのときに荷物把持部を回転させることを特徴とする搬送台車。
【請求項３】
請求項２に記載の搬送台車において、
前記把持部用回転機構は、前記荷物把持部がワークを把持している状態で上昇し軌道上を走行する間、軌道上を走行し下降するまでの間、又は、上昇し軌道上を走行して下降するまでの間に亘って前記荷物把持部を回転させることを特徴とする搬送台車。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の搬送台車において、
前記荷物把持部の回動角度を検出する角度検出手段を備えていることを特徴とする搬送台車。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の搬送台車において、
前記昇降体の揺れを検出する揺れ検出センサを備え、揺れ検出センサの検出に基づき、前記昇降体の揺れを吸収する方向に前記位置合わせ機構を駆動させることを特徴とする搬送台車。
【請求項６】
請求項５に記載の搬送台車において、
前記把持部用回転機構は、前記昇降体に垂直軸回りに回動可能に取り付けられて、前記荷物把持部を設けた旋回テーブルと、該旋回テーブルを駆動する駆動源とを有することを特徴とする搬送台車。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の搬送台車において、
前記把持部用回転機構は、前記ワークを回転させる回転角度が予め記憶された記憶手段と、該記憶手段に記憶された前記回転角度に基いて前記荷物把持部を回転させる制御部とを備えていることを特徴とする搬送台車。
【請求項８】
天井に敷設され、かつ互いに分岐交差する複数の軌道と、請求項１から７のいずれかに記載の搬送台車とを備えてなることを特徴とする搬送装置。
【請求項９】
請求項８に記載の搬送装置において、
前記搬送台車が搬送するワークが載置される複数のポートを備えており、
前記複数のポートのいずれかに載置されたワークを前記荷物把持部に把持させるとともに、前記把持部用回転機構に前記ワークを把持した前記荷物把持部を垂直軸周りに１８０度回転させた後に、前記複数のポートの他のいずれかに前記ワークを載置することを特徴とする搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、搬送台車及び搬送装置に係り、特に、半導体製造工場に設置されて、ワークとしての半導体ウエハの受け取りと搬送と受け渡しとを行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工場においては、半導体ウエハをそれぞれ所定の処理する処理装置が複数設けられ、それぞれの処理装置の間で半導体ウエハを搬送する。
その際、半導体ウエハの搬送に際しては、ウエハを収納するフープ（ＦＯＵＰ）と呼ばれるウエハキャリアを用い、このウエハキャリアを、無人搬送台車が上記処理装置間を走行し、搬送台車に搭載したロボットでウエハを積載又は降載することによって、ウエハ処理の生産プロセスを進めている。通常処理装置でのウエハ処理時間は処理装置間で異なるため、工程待ち時間調整のためウエハは、ウエハキャリアに収納された状態でストッカに一時保管される。このストッカへのウエハキャリア搬入搬出も無人搬送台車が行う。
【０００３】
そして、ある処理装置において、ウエハの処理が終了し、ウエハをウエハキャリアに収納させて次工程である次の処理装置に運ぶ場合、ウエハキャリアは、まず、工程内ロボット台車によって回収されて搬送され、その工程内に設置されたストッカに入庫される。
ストッカに入庫されたウエハキャリアは、無人搬送台車によって出庫され、次工程エリアに設置されたストッカまで搬送されて、これに入庫される。次工程においては、上記のようにストッカにウエハキャリアが入庫されると、その工程内に用意されているロボット台車によって出庫されることにより、ウエハに所定の処理が行われる。ここで処理が終了すると、ロボット台車によってストッカに入庫され、この入庫されたストッカ内のウエハキャリアが無人搬送台車によって更に次なる処理装置に搬送されるようになっている。
ところが、このように、各工程の処理装置間に跨ってウエハキャリアを搬送する場合、ウエハキャリアが一方の工程のストッカと他方の工程のストッカとを経ることとなり、それだけ時間がかかり、より効率的な搬送を行う搬送装置が要請されていた。
【０００４】
そこで、近年においては、工程間の搬送と、工程内の搬送とを区別することなく、ウエハキャリアを搬送することができるように構成された、ＯＨＴ（Overhead Hoist Transfer）と称される搬送装置が提案され、搬送の大幅な簡略化が図られている（例えば、特許文献１及び２参照。）。
この種の搬送装置は、例えば図６に示すように、天井１に軌道としてのレール２が敷設され、そのレール２に沿って搬送台車１０が走行するようになっている。搬送台車１０は、台車本体１０ａと、台車本体１０ａをレール２に沿って走行させる走行機構５０とから構成されており、台車本体１０ａは、台車本体１０ａの向きを水平方向に回動させて位置合わせする位置合わせ機構１１と、台車本体１０ａに吊持された昇降体３０と、昇降体３０を昇降させる昇降機構３１と、昇降ベルト３５と、昇降体３０に設けられ、閉じることでウエハキャリア３を把持する荷物把持部３６とを有している。ウエハキャリア３は、詳細に図示していないが、ウエハを複数収納している。符号４は処理装置、５は荷受け台である。
【０００５】
位置合わせ機構１１としては、図７に示すように、円形ラック２１と、該円形ラック２１を挟んで対向するピニオン２２、２３と、ピニオン２２、２３を摺動可能に支持するリニアスライダ２４、２５と、モータ２６とを有し、モータ２６の駆動でピニオン２２、２３がリニアスライダ２４、２５上を移動して、円形ラック２１が矢印Ｄ方向に回動されることにより、台車本体１１が垂直軸回りに回って台車本体１１の向きを調整する。
【０００６】
このような搬送台車１０は、図３に示すようにして搬送される。
図３において、搬送装置１００は、複数の搬送台車１０と、搬送台車１０が走行する軌道２Ａと、軌道２Ｂとから構成されており、軌道２ＡはエリアＡ内に敷設されたレールであり、軌道２Ｂは、エリアＢ内に敷設されたレールである。
軌道２Ａと軌道２Ｂとは分岐交差部２Ｃにて分岐交差している。また図３においては、便宜上、軌道２Ａを移動する搬送台車を「搬送台車１０Ａ」と称し、軌道２Ｂを移動する搬送台車を「搬送台車１０Ｂ」と称して説明する。軌道２Ａ上の搬送台車１０Ａは、時計方向に走行し、軌道２Ｂ上の搬送台車１０Ｂは、反時計方向に走行する。搬送台車１０Ａ、１０Ｂに把持されたウエハキャリア３は、上から見た場合、円弧状をなす円弧部（符示せず）と、その円弧部の両端に連設された直線部（符示せず）とを有する形状をなしている。これら軌道２Ａ及び２Ｂに臨む位置には、複数の処理装置４Ａ及び４Ｂ、ストッカ６が設けられている。
この搬送装置１００において、搬送すべきウエハキャリア３が処理装置４Ｂのアウトポート８に載置されていると、そこに搬送台車１０Ｂが位置決めされ、図６にて示した昇降体３０が降下し、荷物把持部３６がウエハキャリア３を把持した後、昇降体３０が所定位置まで上昇し、その状態で軌道２Ｂ上を走行し、分岐交差部２Ｃを経て軌道２Ａに至り、そこで所望の処理装置４Ａのインポート７に位置決めされて、ウエハキャリア３が受け渡されることとなる。
【特許文献１】特開平１１−３４９２８０号公報（第１−２頁、図５−図６）
【特許文献２】特開平１１−１３９７６３号公報（第２−５頁、図１−図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記の搬送台車１０においては、処理装置４Ａ、４Ｂやストッカ６にウエハキャリア３を受け渡す場合、そのウエハキャリア３の向きを考慮して受け渡す必要がある。
例えば、図３において、軌道２Ｂを走行する搬送台車１０Ｂの場合、処理装置４Ｂに対し、ウエハキャリア３の円弧部が処理装置４Ｂと非対向面となると共に、その直線部が対向した状態となっており、その状態で処理装置４Ｂやストッカ６にウエハキャリア３を受け渡すようになっている。
ところが、搬送台車１０Ｂが軌道２Ｂから分岐交差部２Ｃを通過して軌道２Ａに移動し、そのままの状態で走行することで搬送台車１０Ｂとなった場合、ストッカ６や処理装置４Ａに対してウエハキャリア３の向きが変わり、円弧部が対向面になると共に、直線部が非対向面となってしまうので、この状態では処理装置４Ａやストッカ６にウエハキャリア３を正確な向きで受け渡すことができなくなるという問題があった。
【０００８】
上記問題を解消するため、以下に述べる三つの解決策のいずれかを利用することが容易に考えられる。
その第１の解決策は、図８（a）に示すように、軌道２Ａ上を搬送台車１０Ａが走行する場合、反時計回りに走行するようにする一方、軌道２Ａ上の搬送台車１０Ａが軌道２Ｂに侵入するための分岐軌道２Ｄを設けると共に、軌道２Ｂ上の搬送台車１０Ｂが軌道２Ａに合流するための合流軌道２Ｅを設け、搬送台車１０Ａ、１０Ｂ上のウエハキャリア３が、軌道２Ａ、２Ｂ上のいずれにおいても各処理装置４Ａ、４Ｂ及びストッカ６に対して円弧部が非対向面となるようにすることである。
【０００９】
第２の解決策は、位置合わせ機構１１のピニオン２２、２３を互いに相対的に移動して円形ラック２１を１８０度の角度で回動させることにより、搬送台車上のウエハキャリア３の向きを水平方向で１８０度変えることである。
【００１０】
第３の解決策は、処理装置４Ａ、４Ｂやストッカ６の荷受け台５に設けられているインポート７、アウトポート８を利用することである。
インポート７及びアウトポート８は、図９に示すように、三角形状をなすテーブル７１と、その上面に複数突設されたキネマティックピン７２と、テーブル７１を駆動する減速機付きモータ７３とで構成され、ウエハキャリア３が搬入されたとき、ウエハキャリア３がキネマティックピン７２と嵌合することでテーブル７１の所定位置に載置されるようになっている。従って、このウエハキャリア３が反対の向きで載置されたとき、減速機付きモータ７３の駆動によってテーブル７１を反転させ、ウエハキャリア３の向きに一致させることで行える。このようなテーブルの反転方式は、従来技術の搬送装置において採用されている。
【００１１】
しかしながら、上記第１の解決策においては、図８に示されたＣの拡大図である図８（ｂ）に示されるような問題が発生する。即ち、軌道２Ａ上の搬送台車１０Ａが軌道２Ｂに移動するため、分岐軌道２Ｄを通過した場合、搬送台車１０Ａの向きに追従してウエハキャリア３も変わるため、ウエハキャリア３の直線部と円弧部間のコーナー部分がストッカ６の角部に衝突（符号Ｄに示す部分）するという不具合がある。そのため、分岐軌道２Ｄとストッカ６間の距離を大きくとることで衝突を回避できるものの、そのようにすると、分岐軌道２Ｄや合流軌道２Ｅを増設する必要があるばかりでなく、無駄なスペースが増えてしまう結果、設備費がかさんだり、設備スペースが増大するという不具合もある。
上記第２の解決策においては、位置合わせて機構１１を利用してウエハキャリア３の向きを水平方向で変えることができるものの、位置合わせて機構１１によって円形ラック２１が回動されると、それに伴い昇降機構３１のベルトに揺れが発生し、その揺れが止まるまでの間に時間がかかるので、搬送効率が著しく低下してしまうという不具合がある。
上記第３の解決策においては、インポート及びアウトポートのテーブル７１を反転させる方式を採用した場合、それら各ポートが複数の箇所に渡って装備されていることから、装置がそれだけ大型化してしまい、かなりのコストアップを招くという不具合があった。
【００１２】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、設備スペースが増大することがなく、また搬送効率が低下するのを防止でき、更には装置が大型化したりコストアップしたりすることなく、ワークの向きを簡単かつ確実に変えることができる搬送台車及び搬送装置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】
【００１３】
上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、天井に敷設された軌道を走行して、保管庫及び工程間と工程内の各処理装置に搬送する搬送台車であって、台車本体と、該台車本体及び前記軌道間に設けられた走行機構と、前記台車本体を水平方向に移動すると共に回動させる位置合わせ機構と、前記台車本体に吊持された昇降体と、該昇降体を前記台車本体に対して昇降可能させる昇降機構とを備え、前記昇降体は、ワークを把持する荷物把持部と、該荷物把持部を垂直軸回りに回動させる把持部用回転機構とを具備し、前記搬送台車は、ワークを載置すべきポートを撮像すると共に、該ポートの向きに応じて、把持部用回転機構の回動角度を調整する画像読み取り手段をさらに備え、前記画像読み取り手段は、前記ポート上に設けられたキネマティックピンを撮像すると共に、その撮像データに基づき、前記キネマティックピンに対してワークの位置を座標軸で読み取ることで、前記把持部用回転機構の回動すべき角度を決定し、前記把持部用回転機構は、前記荷物把持部を垂直軸周りに少なくとも１８０度回転可能であることを特徴とする。
これにより、荷物把持部が把持部用回転機構によって回転されることで、荷物把持部に把持されたワークの向きを反転させることができるので、ワークの向きを確実に変えることができる。また、画像読み取り手段がワークを載置すべきポートを撮像すると、その撮像データに基づいて把持部用回転機構の回動角度を決定するので、把持部用回転機構の回動角度を正確に判定することができ、ポートに対してワークの向きを正確に合わせることができる。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の搬送台車において、前記把持部用回転機構は、前記荷物把持部がワークを把持している状態にあって、かつ台車本体が軌道上で走行しているときと、昇降体が上昇しているときと、昇降体が下降しているときとの何れかのときに荷物把持部を反転させることを特徴とする。これにより、荷物把持部がワークを把持している状態にあって、かつ台車本体が軌道上で走行しているときと、昇降体が上昇しているときと、昇降体が下降しているときとの何れかのときに荷物把持部を反転させることができる。
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の搬送台車において、前記把持部用回転機構は、前記荷物把持部がワークを把持している状態で上昇し軌道上を走行する間、軌道上を走行し下降するまでの間、又は、上昇し軌道上を走行して下降するまでの間に亘って前記荷物把持部を回転させることを特徴とする。
これにより、長い時間をかけて荷物を回転させることにより、荷物に揺れが発生し難く、荷物の受け渡しを良好に行うことができる。
請求項４に係る発明は、請求項１から３に記載の搬送台車において、前記荷物把持部の回動角度を検出する角度検出手段を備えていることを特徴とする。これにより、荷物把持部が垂直軸回りに回動したとき、その回動角度を角度検出手段が検出するので、荷物把持部を正確な位置に回動させることができる。
請求項５に係る発明は、請求項１から４のいずれかに記載の搬送台車において、前記昇降体の揺れを検出する揺れ検出センサを備え、揺れ検出センサの検出に基づき、前記昇降体の揺れを吸収する方向に前記位置合わせ機構を駆動させることを特徴とする。
これにより、昇降体が回動すると、揺れが生じるが、その揺れが揺れ検出によって検出され、その揺れ検出センサの検出に基づき、昇降体の揺れを吸収する方向に位置合わせ機構が駆動されるので、昇降体の揺れを速やかに抑えることができる。
請求項６に係る発明は、請求項５記載の搬送台車において、前記把持部用回転機構は、前記昇降体に垂直軸回りに回動可能に取り付けられて、前記荷物把持部を設けた旋回テーブルと、該旋回テーブルを駆動する駆動源とを有することを特徴とする。
これにより、旋回テーブルを回動させて荷物把持部の向きを容易に変えることができる。
請求項７に係る発明は、請求項１から６のいずれかに記載の搬送台車において、前記把持部用回転機構は、前記ワークを回転させる回転角度が予め記憶された記憶手段と、該記憶手段に記憶された前記回転角度に基いて前記荷物把持部を回転させる制御部とを備えていることを特徴とする。
これにより、一ポートにおいて荷物を把持した後に、制御手段は記憶手段に記憶された回転角度に基いて把持部用回転機構を回転させ、荷物を良好に他のポートに渡すことができる。
請求項８に係る発明は、天井に敷設され、かつ互いに分岐交差する複数の軌道と、請求項１から７のいずれかに記載の搬送台車とを備えてなることを特徴とする。
請求項９に係る発明は、請求項８に記載の搬送装置において、前記搬送台車が搬送するワークが載置される複数のポートを備えており、前記複数のポートのいずれかに載置されたワークを前記荷物把持部に把持させるとともに、前記把持部用回転機構に前記ワークを把持した前記荷物把持部を垂直軸周りに１８０度回転させた後に、前記複数のポートの他のいずれかに前記ワークを載置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の発明によれば、ワークを受け渡すべき位置に対して反対の向きで把持しても、それに拘わることなくワークを正確な向きで受け渡すことができる結果、設備スペースが増大することがないばかりでなく、搬送効率が低下するのを防止でき、その上、装置が大型化したりコストアップしたりすることなく、ワークの向きを簡単かつ確実に変えることができ、前記画像読み取り手段により、前記把持部回転機構の回動角度を正確に判定することができるように構成したので、ポートに対してワークの向きを正確に合わせることができる効果が得られる。
【００１５】
請求項２記載の発明によれば、荷物把持部がワークを把持している状態にあって、かつ台車本体が軌道上で走行しているときと、昇降体が上昇しているときと、昇降体が下降しているときとの何れかのときに荷物把持部を回転させるので、ワークを受け渡すべき位置に対して反対の向きで把持しても、ワークの受け渡しを良好に行える効果が得られる。
【００１６】
請求項３記載の発明によれば、把持部用回転機構は、前記荷物把持部がワークを把持している状態で上昇し軌道上を走行する間、軌道上を走行し下降するまでの間、又は、上昇し軌道上を走行して下降するまでの間に亘って、荷物を回転させるため、荷物に回転が生じ難く、荷物を渡す際に良好に渡すことができるという効果を得られる。
【００１７】
請求項４記載の発明によれば、角度検出手段が荷物把持部の回動角度を検出することで、荷物把持部を正確な位置に回動させることができるので、荷物把持部の向きを確実にかつ正確に変えることができる効果が得られる。
【００１８】
請求項５記載の発明によれば、昇降体が回動によって揺れが生じても、その揺れを揺れ検出センサが検出して昇降体の揺れを吸収する方向に位置合わせ機構が駆動されるので、揺れを速やかに抑えることができ、搬送効率が著しく低下するのを確実に防止することができる効果が得られる。
【００１９】
請求項６記載の発明によれば、旋回テーブルを回動させて荷物把持部の向きを容易に変えることができるので、荷物把持部に把持されたワークを正確な向きに正すことができる効果が得られる。
【００２１】
請求項７記載の発明によれば、搬送距離と搬送時間とワークの回転角度を考慮した上で、ワークに揺れが生じない程度の回転速度を入力することにより、ワークの回転時に揺れ等が生じることを確実に防止することができる効果が得られる。
【００２２】
請求項８記載の発明によれば、ワークの受け取り及び搬送並びに受け渡しを適切に行うことができ、良好な搬送を実現することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１及び図２はこの発明の第１の実施形態に係る搬送台車を示す図であって、図１は搬送台車を示す説明用断面図、図２は搬送台車の要部を示す一部破断の拡大斜視図である。
図１に示すように、この実施形態の搬送台車１０は、例えば半導体ウエハのような半導体製造工場で使用され、天井１に敷設された軌道としてのレール２に沿い走行することにより、ワークとしてのウエハキャリア３を処理装置間及び処理装置とストッカに搬送するようになっている。ウエハキャリア３内にはシリコンウエハなどからなる半導体ウエハが複数収納されている。
【００２４】
レール２に沿って走行する搬送台車１０は、台車本体１０ａと、台車本体１０ａを走行させる走行機構５０とが設けられている。
図２に示されるように、台車本体１０ａは、位置合わせ機構１１と、昇降ベルト３５と、吊り軸５１と、固定部材１３と、昇降体３０と、昇降機構３１と、荷物把持部３６と、把持部用回転機構４０とから構成されている。
位置合わせ機構１１は、台車本体１０ａを垂直軸回りに回動、つまり、水平方向に回動又は水平方向にスライドさせるものであり、図２に示すように、台車本体１０ａを挿通する吊り軸１２に装着された円形ラック２１と、その円形ラック２１を挟んで対向するピニオン２２、２３と、それらピニオン２２、２３をそれぞれ摺動自在に支持するリニアスライダ２４、２５と、各ピニオン２２、２３をそれぞれ独立的に駆動するモータ２６とを有しており、円形ラック２１の外周に設けられた歯部（符示せず）が、それぞれのピニオン２２、２３に設けられた歯部（符示せず）と噛合している。
【００２５】
そして、モータ２６の駆動によって一方のピニオン２２が図２に示す矢印方向Ｄａにスライドすると共に、他方のピニオン２３がそれと反対の矢印方向Ｄｂにスライドすることで、円形ラック２１が矢印方向Ｄのように回動される一方、ピニオン２２及び２３が矢印方向Ｄａ、Ｄｂと反対方向にスライドすることで円形ラック２１が矢印方向Ｄと反対方向に回動され、更にはピニオン２２と２３とが共に矢印方向Ｄａ若しくは矢印方向Ｄｂにスライドしたとき、円形ラック２１もそれと同方向に移動し、これによって台車本体１０ａと吊り軸１２とが一体に固定されていることから、台車本体１０ａが水平方向に移動されたり、水平状態のままで回動するようになっている。
【００２６】
また、台車本体１０ａには図２に示すように昇降体３０が吊持され、この昇降体３０が昇降機構３１によって昇降自在とされている。昇降機構３１は、図２に示すように、台車本体１０ａの下部に挿通する吊り軸１２の下端に、固定部材１３を介して取り付けられたカバー３２と、図２に示すように、カバー３２内に設置された巻き取りモータ３３と、該モータ３３の巻き取り軸（出力軸）３４に一端が引き掛けられると共に、他端が昇降体３０に引き掛けられたベルト３５とを有し、巻き取りモータ３３の駆動によってベルト３５が巻き上げられたり、巻下げられたりすることで昇降体３０が昇降する。
この場合、ベルト３５は、昇降体３０に対し図２に示すように四カ所のような複数箇所に渡ってそれぞれ引き掛けられ、それぞれが独立的に巻き上げられたり巻下げられたりするようになっている。そのため、巻き取りモータ３３もベルト３５の数に対応して設置されている。
しかし、巻取り軸をギアなどで連結することで、１つの巻取りモータで複数の巻取り軸を駆動することもできる。
【００２７】
上記昇降体３０には、荷物把持部３６が具備されている。この荷物把持部３６は、相対向する一対のフィンガー３６ａ、３６ａと、その一対のフィンガー３６ａ、３６ａを互いに近接させたり遠ざけたりして開閉動作させる駆動手段（図示せず）とを有し、フィンガー３６ａ、３６ａが閉動作することで、図１に示すように、ウエハキャリア３に設けられた頭部３ａを把持し、またフィンガー３６ａ、３６ａが開動作することで、頭部３ａに対する把持を解除するようになっている。
【００２８】
そして、荷物把持部３６は、後述する把持部用回転機構４０によって垂直軸回りに回動するようになっている。即ち、把持部用回転機構４０は、昇降体３０の底部及び荷物把持部３６間に介装されており、図１及び図２に示すように、昇降体３０の底部に垂直軸回りに回動可能に埋設された旋回テーブル４１と、この旋回テーブル４１の駆動源としての旋回モータ４２とを有し、旋回モータ４２の駆動によって旋回テーブル４１が回転することで、一対のフィンガー３６ａ、３６ａが水平方向に回動するようになっている。そのため、旋回テーブル４１の底部に一対のフィンガー３６ａ、３６ａが開閉可能に取り付けられている。旋回モータ４２の旋回角度としては、例えば−１８０〜＋１８０度の範囲であればよいが、それ以上の角度に回動できるようにしてもよい。図２中の符号４３は、旋回モータ４２の固定部材である。
【００２９】
一方、荷物把持部３６の回動角度を検出する角度検出手段が設けられている。該角度検出手段としては、図２に示すように、旋回テーブル４１の両側面に設けられた反射型のマーク４６と、昇降体３０の内部において旋回テーブル４１と対向する位置に設けられたフォトセンサ４５とを有し、旋回テーブル４１が旋回したとき、フォトセンサ４５からの照射光がマーク４６によって反射され、その反射光をフォトセンサ４５が受光することで、旋回テーブル４１の位置、つまり、回動角度を検出できるようになっている。
【００３０】
また、昇降体３０には画像読み取り手段が備えられている。該画像読み取り手段としては、例えば、昇降体３０の内部に設置され、ウエハキャリア３を載置するインポート７若しくはアウトポート８を撮像する固体撮像子としてのＣＣＤ４７と、そのＣＣＤ４７の撮像データに基づいて画像処理することで、把持部用回転機構４０の回動角度を決定する制御部（図示せず）とからなり、これによって旋回テーブル４１の向きを決定するようになっている。
更に、昇降体３０には、その昇降体３０の揺れを検出できるよう、加速度センサで構成された揺れ検出センサ４８が備えられている。
これら画像読み取り手段のＣＣＤ４７、角度検出手段のフォトセンサ４５、把持部用回転機構４０の旋回モータ４２等は、昇降機構３１のベルト３５に給電線と信号線とが一体的に設けられることによって、駆動されると共にそのときの信号が入出力されるようになっている。
【００３１】
また、搬送台車１０は、図１に示されるように、台車本体１０ａとレール間に走行機構５０が設けられている。
走行機構５０について説明する前に、レール２について述べると、レール２は、図１に示すように、天井１に吊り部材２ｅを介して取り付けられ、下方が開口されたＣチャネル状に形成されている。このレール２の天板部の内側には、バックプレート２ａを介し、永久磁石からなるリニアモータ二次側２ｂが固定されると共に、レール２の両側壁に、導体とその先端に設けられた絶縁物からなる給電線２ｃが長手方向に沿って設けられている。
【００３２】
一方、台車本体１０ａに立設された吊り軸５１の上端には吊り軸５１が上方に延びて延在しており、その吊り軸５１の先端に鉄心コイルからなるリニアモータ一次側５２が設けられ、該一次側５２より下方に支持体５３が水平に設けられると共に、その支持体５３の先端に、鉄心コイルで構成されて上記給電線２ｃから非接触で給電される受電部５４が設けられ、リニアモータ一次側５２が受電部５４から電力の供給を受けることでリニアモータ二次側２ｂと協働して走行駆動力を発生する。
【００３３】
また、吊り軸５１には、支持体５３より下方に配置されるローラ支持部５５が水平方向に摺動自在に取り付けられると共に、そのローラ支持部５５の両側にローラ５６がそれぞれ回転自在に軸支され、両ローラ５６のうち、いずれか一方のローラ５６が、レール２の両側壁に設けられた何れか一方の分岐ガイドレール２ｄによってガイドされるようになっている。
【００３４】
更に、吊り軸５１において、ローラ支持部５５より下方の位置には、水平方向に設けられたローラ支持軸５７が設けられると共に、そのローラ支持軸５７の両端部に走行ローラ５８が回転自在に軸支され、該走行ローラ５８がレール２の底壁上を転動するようになっている。つまり、台車本体１０ａは、リニアモータ一次側５２がリニアモータ二次側２ｂと協働して走行駆動力を発生することで走行するが、その際、走行ローラ５８がレール２の底壁を転動することで、レール２上を安定した状態で走行するリニアモータ構造となっている。
このような搬送台車１０と、これを走行させるレール２とによって図３に示すような搬送装置１００が構成される。
【００３５】
次に、搬送装置１００内において、搬送台車１０の動作について、図３を用いて説明する。
図３に示す搬送装置１００は、エリアＡ内の軌道２Ａと、これと異なるエリアＢに設けられた軌道２Ｂとを有し、軌道２Ａの一部と軌道２Ｂの一部とが互いに分岐交差部２Ｃで分岐交差することで、搬送台車１０が軌道２Ａと軌道２Ｂ間を矢印方向に走行すると共に、軌道２Ａと軌道２Ｂにおいてそれぞれの処理装置間を走行したり、ストッカ６へ走行する。
【００３６】
この場合、例えば、搬送台車１０が、エリアＢ内の処理装置４Ｂのポート８上に載置されているウエハキャリア３を受け取り、エリアＡに設けられた処理装置４Ａに受け渡す場合について述べると、まず、一方の処理装置４Ｂのアウトポート８の位置に搬送台車１０が到達して停止すると、その搬送台車１０の昇降機構３１によって昇降体３０が下降されてウエハキャリア３に対して位置決めされ、荷物把持部３６のフィンガー３６ａ、３６ａが閉動作することでウエハキャリア３を把持し、昇降機構３１によって昇降体３０が所定位置まで上昇した後、軌道２Ｂに沿って走行し、分岐交差部２Ｃを経ることでエリアＡ内の軌道２Ａに至り、その軌道２Ａに沿い走行して一方の処理装置４Ａのインポート７の停止位置に到達することで停止する。
このとき、搬送台車１０の位置決めは、軌道２Ａの敷設方向に対しては走行機構５０によって行われ、またレール敷設方向と直角方向に対しては、円形ラック２１とピニオン２２、２３とを有する位置合わせ機構１１によって調整されることで行われる。
【００３７】
そして、図２に示されるように、昇降機構３１によって昇降体３０が降下され、荷物把持部３６によって把持されたウエハキャリア３がインポート７の真上に近接したところで昇降体３０が停止される。このとき、画像読み取り手段のＣＣＤセンサ４７が、インポート７上に設けられたキネマティックピン（図９参照）を撮像すると共に、その撮像データに基づき、画像読み取り手段がそのキネマティックピンに対してウエハキャリア３の位置を座標軸で読み取ることで逆位置であることを判断すると、把持部用回転機構４０の回動すべき角度を決定する。これにより、旋回モータ４２が旋回テーブル４１を１８０度の角度で回動させることにより、ウエハキャリア３の向きをキネマティックピンの位置に合わせる。
【００３８】
このとき、旋回テーブル４１の回動によって昇降体３０に揺れが生じるが、その揺れが揺れ検出センサ４８によって検出されると、位置合わせ機構１１がその揺れを吸収する方向に駆動するので、つまり、円形ラック２１がピニオン２２、２３のスライドによって回動され、その回動により昇降機構３１のベルト３５を介して昇降体３０が揺れを吸収する方向に動作することとなる。これにより、揺れが生じても、昇降体３０の揺れを速やかに抑えることができる。
そして、揺れが収まった時点で、昇降機構３１が再び駆動され、昇降体３０が更に下降され、ウエハキャリア３がインポート７上のキネマティックピンに載置されることで、ウエハキャリア３をインポート７に対し正しい向きで受け渡すことができる。
【００３９】
この実施形態によれば、搬送台車１０がウエハキャリア３を処理装置４Ａのインポート７に受け渡すとき、把持部用回転機構４０によって荷物把持部３６を水平方向に旋回させることでウエハキャリア３の向きを確実に合わせることができる。
しかも、その際、昇降体３０に揺れが生じても、その揺れを揺れ検出センサ４８で検出し、かつ位置合わせ機構１１の駆動によって昇降体３０の揺れを抑えるので、搬送台車１０の搬送効率が著しく低下するのを防ぐことができ、良好な搬送を行うことができる。
そのため、従来技術のようにウエハキャリア３を載置するインポート７及びアウトポート８上のテーブル反転式（図９参照）にすることが不要になるので、装置が大型化するのを防ぐことができるばかりでなく、両軌道２Ａ、２Ｂ間に分岐軌道２Ｄや合流軌道２Ｅを設けることが不要になり、従って、軌道を増設したり設備スペースを増大させることも不要になり、ウエハキャリアの向きを簡単かつ確実に変えることができる。
【００４０】
また、把持部用回転機構４０は、旋回テーブル４１と、旋回テーブル４１を駆動する旋回モータ４２とを有するので、旋回テーブル４１を回動させることで荷物把持部３６の向きを容易に変えることができる。
そして、旋回テーブル４１の回動角度を検出するため、フォトセンサ４５とマーク４６とからなる角度検出手段を有しているので、荷物把持部３６を正確な位置に回動させることができる。これにより、把持されているウエハキャリア３の向きを正確に把握することができる。
また、図示していないが、旋回モータ４２にエンコーダを取付け、エンコーダから旋回テーブル４１の回転角度を検出することもできる。
そして、上述したように荷物把持部３６を回動させることでウエハキャリア３の向きを変えることができると、インポート７及びアウトポート８からなるロードポートへの設置方向を自由に設定することができ、ロードポート設置の自由度が増す。しかも、搬送装置１００における軌道レイアウトの設計上の自由度も増し、搬送効率をいっそう高めた軌道設定が可能となる。
【００４１】
なお、図示実施形態では、搬送台車１０が軌道２Ａのインポート７にウエハキャリア３を受け渡すとき、把持部用回転機構の駆動によってウエハキャリア３の向きを反転させて変えるようにした例を示したが、これに限定されるものではなく、以下に示す第２の受け渡し例、第３の受け渡し例のようにすることもできる。      
【００４２】
まず、第２の受け渡し例について説明すると、搬送台車１０が前述のようにしてウエハキャリア３を受け取り、軌道２Ｂから軌道２Ａに至って処理装置４Ａのインポート７に到達して位置決め停止された後、昇降機構３１によって昇降体３０が降下することとなる。
その際、搬送台車１０の制御部（図示せず）には、予め、方向転換を行ってからでないとインポート７に載置できないことが情報として与えられているので、昇降体３０が降下しているとき、把持部用回転機構４０によって旋回テーブル４１が１８０度の角度で回動されることで、荷物把持部３６によって把持されているウエハキャリア３の向きを反転させることとなる。つまり、ウエハキャリア３をインポート７に降下させながら反転させることとなる。
【００４３】
その場合、旋回テーブル４１の回動によって昇降体３０に揺れが生じるが、その揺れが前述したように揺れ検出センサ４８によって検出され、位置合わせ機構１１のピニオン２２、２３を駆動して円形ラック２１が上記揺れを吸収する方向に回転されることで、揺れを速やかに抑えることができる。
そうして、ウエハキャリア３が反転してインポート７の真上の近接点まで達した時点で、昇降体３０が停止され、その後、荷物把持部３６がウエハキャリア３に対する把持を解除すると、ウエハキャリア３がインポート７に対し正しい向きのままで載置されることで、受け渡しを行うことができる。
【００４４】
第３の受け渡し例について説明すると、搬送台車１０が前述のようにしてウエハキャリア３を受け取った後、昇降体３０が所定位置まで上昇し、その状態で搬送台車１０が軌道２Ｂから軌道２Ａに至り、処理装置４Ａのインポート７に到達して位置決め停止された後、昇降機構３１によって昇降体３０が降下することとなる。その際、荷物把持部３６がウエハキャリア３を把持している状態にあって、かつ昇降体３０が上昇するときと、搬送台車１０が搬送しているときと、昇降体３０が降下しているときとのいずれかのとき、把持部用回転機構４０が旋回テーブル４１を１８０度の角度で回動させることで、ウエハキャリア３の向きを反転させる。
従って、搬送台車１０がウエハキャリア３を受け取ってから受け渡すまでの区間の間、任意の時期に反転させてウエハキャリア３の向きを正すようにしている。そして、この反転によって昇降体３０が揺れたとき、揺れ検出センサ４８が検出して位置合わせ機構１１が駆動されることで揺れを速やかに抑えることができる。
また、搬送台車１０が、ウエハキャリア３を受け取り上昇を開始した時点から、軌道２Ａ、２Ｂを走行して、ウエハキャリア３を手渡すインポート７に到達し昇降体３０を下降するまでの全区間に亘り、時間をかけてゆっくりと回転させることにより、揺れを確実に抑えることができる。
【００４５】
さらに、図４に示されるように、軌道２Ａ、２Ｂがカーブしている場所にインポート又はインポートが設定されている場合には、昇降体３０を任意の方向に配点させることができるため、良好にウエハキャリア３を把持し、又はアウトポートに受け渡すことができる。
【００４６】
図５を用いて、第２の実施形態について説明する。なお、図５においては、図１から図４に記載された構成と同一の構成については、同一符号を付してその説明を省略する。
本実施形態においては、昇降体３０には、把持部用回転機構４０の回転角度を調整する回転角度処理手段４５ａを備えている。
この回転角度処理手段４５ａは、記憶部４５ｂと制御部４５ｃと演算部４５ｄとから構成されている。
記憶部４５ｂには、軌道２Ａ、２Ｂの配置と、把持すべきウエハキャリア３が載置されたアウトポート８の位置と、搬送すべきインポート７の位置と、搬送台車１０がたどる搬送経路と、荷物把持部３６がウエハキャリア３を把持してからインポート７に搬送するまでの間にウエハキャリア３を回転させる角度、回転速度、回転開始位置、回転終了位置等のデータが記憶されている。
演算部４５ｃは、記憶部４５ｂに記憶されたウエハキャリア３を回転させる回転角度と、記憶部４５ｂを介して角度検出手段から送られてくる旋回テーブル４１の回転角度とを比較する機能を有している。
制御部４５ｄは、記憶部４５ｂに記憶された回転速度に従って、把持部回転用機構４０に設けられた旋回モータ４２を回動させ、旋回テーブル４１を回転させてウエハキャリア３を回転させる機能を有している。
【００４７】
このように構成された搬送台車１０は、記憶部４５ｂに記憶されたデータに基いて軌道２Ａ、２Ｂ上を移動して、予め定められたウエハキャリア３が載置されたアウトポート８に移動する。
そして、搬送台車１０が記憶部４５ｂにおいて予め定められたアウトポート８にまで移動すると、昇降機構３１が昇降体３０を下降させ、荷物把持部３６がウエハキャリア３を把持する。
荷物把持部３６がウエハキャリア３を把持すると、搬送台車１０は記憶部４５ｂに記憶された搬送経路に沿って移動を開始し、昇降機構３１は昇降体３０を上昇させる。
【００４８】
また、制御部４５ｃは、記憶部４５ｂに記憶された回転開始位置において、記憶部４５ｂに記憶された回転速度にしたがって、旋回モータ４２の駆動を開始する。
そして、搬送台車１０が記憶部４５ｂに記憶された回転終了位置に位置すると、制御部４５ｃは、旋回モータ４２の駆動を停止する。
搬送台車１０が回転停止位置に位置すると、把持部用回転機構４０に設けられた角度検出手段は、旋回テーブル４１の回転角度を検出して、回転角度処理手段４５ａの記憶部４５ｂに回転角度のデータをおくり、記憶部４５ｂは演算部４５ｂに旋回テーブル４１の回転角度のデータを送る。
演算部４５ｄは、現在の旋回テーブル４１の回転角度と、記憶部４５ｂに記憶された回転角度を比較し、現在の旋回テーブル４１を補正すべき角度を算出する。
制御部４５ｃは、演算部４５ｄから旋回テーブル４１を補正すべき角度を受け取り、この補正すべき角度に基いて、旋回モータ４２を駆動し、旋回テーブル４１の回転角度と記憶部４５ｂに予め記憶された回転角度とを一致させる。
【００４９】
搬送台車１０は、上記のように旋回テーブル４１の回転角度の調整を行うと共に、搬送すべきインポート７までウエハキャリア３を搬送して、旋回テーブル４１の回転角度の調整が終了すると、インポート７にウエハキャリア３を渡す。
【００５０】
このような、搬送台車１０においては、搬送台車１０がウエハキャリア３を搬送する搬送経路、搬送速度等を記憶部４５ｂに記憶させて、これら搬送経路及び搬送速度に基いて、旋回テーブル４１に揺れが生じない範囲内でウエハキャリア３の回転角度を設定することができるため、搬送過程において、ウエハキャリア３に揺れを生じさせることなく搬送することができる。
すなわち、搬送台車１０が搬送する搬送時間が短い場合には、搬送区間の大部分の区間に亘って旋回テーブル４１を回転させることにより、ウエハキャリア３に揺れを生じさせることなく、ウエハキャリア３を搬送することができる。
なお、本実施形態においては、上記第１の実施形態と同様の構成を有しているため、同様の作用・効果を得ることができる。
【００５１】
なお、本実施形態においては、回転角度処理手段４５ａは、各搬送台車１０に設けられているが、全ての搬送台車１０の旋回テーブル４１の回転角度を調整する回転角度処理手段を搬送装置１０ａのいずれかの部分に設けてもよい。
また、上記実施の形態において、搬送台車がワークとして半導体ウエハを収納したウエハキャリアを把持して搬送する例について示したが、それ以外のワークに適用しても同様の作用効果が得られるのは勿論である。また、搬送台車の具体的構成例は、上記実施形態に限定されるものではなく、要は、所期の機能が得られればよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
この発明に係る搬送台車及び搬送装置によれば、設備スペースが増大することがなく、また搬送効率が低下するのを防止でき、更には装置が大型化したりコストアップしたりすることなく、ワークの向きを簡単かつ確実に変えることができるため、産業上の利用可能性が認められる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】この発明の第１の実施の形態に係る搬送台車を示す説明用断面図である。
【図２】搬送台車の要部を示す一部破断の拡大斜視図である。
【図３】搬送台車を用いた搬送装置を示す説明用平面図である。
【図４】搬送経路の一部拡大図である。
【図５】この発明の第２の実施形態に係る搬送台車を示す説明用断面図である。
【図６】従来の搬送装置を示す説明図である。
【図７】従来の搬送台車の要部を示す説明図である。
【図８】搬送装置の走行軌道に分岐軌道と合流軌道とを設けた場合の説明図である。
【図９】処理装置のポートのテーブルを反転式に構成した説明図である。
【符号の説明】
【００５４】
２、２Ａ、２Ｂ    レール（軌道）
１０、１０Ａ、１０Ｂ    搬送台車
１１    位置合わせ機構
３０    昇降体
３１    昇降機構
３６    荷物把持部
４０    把持部用回転機構
４１    旋回テーブル
４２    旋回モータ（駆動源）
４５、４６    角度検出手段
４７    画像読み取り手段
４８    揺れ検出センサ
１００    搬送装置
【図１】
0004702693.tif 000002
【図２】
0004702693.tif 000003
【図３】
0004702693.tif 000004
【図４】
0004702693.tif 000005
【図５】
0004702693.tif 000006
【図６】
0004702693.tif 000007
【図７】
0004702693.tif 000008
【図８】
0004702693.tif 000009
【図９】
0004702693.tif 000010