(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送対象物の搬送方向に並べられ、前記搬送対象物が載置される複数のローラを備えた搬送装置において、
前記複数のローラが、互いに交互に配置された第１のローラと、第２のローラとを含み、
前記第１のローラが、
前記搬送対象物が載置される第１の載置部と、
該第１の載置部よりも大径であって、前記搬送対象物を前記搬送方向に案内する大径部と、を有し、
前記大径部は、前記第１の載置部に向かって連続的に縮径する第１のテーパ部を有し、
前記第２のローラが、
前記搬送対象物が載置される第２の載置部と、
前記第２の載置部よりも小径であって、前記大径部との干渉を防止する小径部と、を有し、
前記小径部は、前記第２の載置部に向かって連続的に拡径する第２のテーパ部を有し、
前記第１及び第２のローラを、前記第１の載置部と前記第２の載置部、及び、前記第１のテーパ部と前記第２のテーパ部が、それぞれ向かい合うように配置したことを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記第１のローラと前記第２のローラとの間の隙間が、その軸方向に渡って略均一であることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
【請求項３】
前記第１の載置部と前記第２の載置部とが同径であり、
前記第１及び第２のテーパ部の傾斜の程度が互いに略同じであることを特徴とする請求項１又は２に記載の搬送装置。
【請求項４】
前記複数のローラを、前記搬送方向に沿って前記搬送方向に直交する方向に所定の間隔をおいて、かつ、前記第１及び第２の載置部が、前記搬送方向に直交する方向で内側となるように、２列設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の搬送装置。
【請求項５】
更に、
前記複数のローラを回転可能に支持する支持部を備え、
前記支持部は、前記複数のローラの上方部分だけが露出するように、その上面が前記搬送方向に沿って解放した略中空の囲包体を構成していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の搬送装置。
【請求項６】
前記第１及び第２のローラに回転力を付勢する駆動手段を、前記支持部が構成する前記囲包体内に設け、
前記駆動手段は、
前記第１及び第２のローラの下方において鉛直面に沿って走行するよう配設され、前記第１及び第２の載置部と接触する無端ベルトと、
前記第１及び第２の載置部に前記無端ベルトを押圧する補助ローラと、
前記無端ベルトを走行させる駆動ローラと、を備えたことを特徴とする請求項５に記載の搬送装置。
【請求項７】
更に、
前記支持部内の空気を清浄化して外部へ排出する清浄化手段を備えたことを特徴とする請求項５又は６に記載の搬送装置。
【請求項８】
前記第１の載置部は、前記第１のローラの軸方向に径が均一であり、
前記第２の載置部は、前記第２のローラの軸方向に径が均一であり、
前記第１のテーパ部は前記第１のローラの軸方向に前記第１の載置部に連続して形成され、
前記第２のテーパ部は前記第２のローラの軸方向に前記第２の載置部に連続して形成されたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はローラを用いた搬送装置に関し、特に、クリーンルーム内において、半導体ウエハを収容する容器等の搬送に好適な搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
クリーンルーム内において半導体ウエハを収容する容器等を搬送する搬送装置としては、複数のローラを用いたコンベア形式のものが知られている。例えば、特表２００２−５３４８００号公報には、駆動ローラと転動ローラとからなる複数のローラを搬送方向に２列設けた搬送装置が提案されている。また、特表２００３−５２４５４４号公報には、複数のローラが搬送方向に並べられた駆動レールと、その駆動レールと略平行に設けられた支持レールと、を備えた搬送装置が提案されている。【０００３】
ここで、隣接するローラ間のピッチが大きいといくつかの問題がある。まず、搬送対象物が上下に振動し易くなるという問題がある。また、ローラを駆動する駆動機構から発生した粉塵がローラ間を通ってクリーンルーム内に拡散し易くなる。このため、特表２００３−５２４５４４号公報に記載のように、隣接するローラ間の隙間を塞ぐ板を設ける必要がある。従って、隣接するローラ間のピッチは狭い方が望ましい。【０００４】
一方、搬送対象物がローラから脱落したりしないように、ローラには搬送対象物を案内する部分を設けることが望ましい。例えば、特表２００２−５３４８００号公報の転動ローラは、その端部に大径のテーパが形成されており、搬送対象物をローラの中央へ案内するようにしている。しかし、このようなテーパを設けるためには、隣接するローラ間のピッチは広がる傾向にある。
【発明の開示】
【０００５】
本発明の目的は、搬送対象物がローラから脱落したりしないように搬送方向に案内すると共に、隣接するローラ間のピッチを狭められる搬送装置を提供することにある。
【０００６】
本発明によれば、搬送対象物の搬送方向に並べられ、前記搬送対象物が載置される複数のローラを備えた搬送装置において、前記複数のローラが、互いに交互に配置された第１のローラと、第２のローラとを含み、前記第１のローラが、前記搬送対象物が載置される第１の載置部と、該第１の載置部よりも大径であって、前記搬送対象物を前記搬送方向に案内する大径部と、を有し、前記大径部は、前記第１の載置部に向かって連続的に縮径する第１のテーパ部を有し、前記第２のローラが、前記搬送対象物が載置される第２の載置部と、前記第２の載置部よりも小径であって、前記大径部との干渉を防止する小径部と、を有し、前記小径部は、前記第２の載置部に向かって連続的に拡径する第２のテーパ部を有し、前記第１及び第２のローラを、前記第１の載置部と前記第２の載置部、及び、前記第１のテーパ部と前記第２のテーパ部が、それぞれ向かい合うように配置したことを特徴とする搬送装置が提供される。
【０００７】
この搬送装置では、前記第１のローラが前記大径部を有するので、搬送対象物がローラから脱落したりしないように搬送方向に案内することができる。そして、前記第２のローラが前記小径部を有することで前記第１のローラと前記第２のローラとを非接触で近接して配置することができ、隣接するローラ間のピッチを狭めることができる。隣接するローラ間のピッチを狭めることで、搬送対象物の上下の振動を抑制できると共に、隣接するローラ間にシールが形成され、ローラを駆動する駆動機構等から発生する粉塵がローラ間を通って周囲に拡散することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る搬送装置Ａの平面図である。
【図２】搬送装置Ａの正面図である。
【図３】搬送装置Ａの右側面図（一部破断）である。
【図４Ａ】ローラ１０１ａの外観図である。
【図４Ｂ】ローラ１０１ｂの外観図である。
【図４Ｃ】各ローラ１０１に回転力を付勢する駆動機構１０２の概略図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る搬送装置Ｂの平面図である。
【図６】搬送装置Ｂの正面図である。
【図７】搬送装置Ｂについて図５の状態からテーブル４００を９０度回動させた態様を示す図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る搬送装置Ｃの平面図である。
【図９】搬送装置Ｃの正面図である。
【図１０】搬送装置Ｃについて図９の状態からテーブル４００Ｃを上昇させたさせた態様を示す図である。
【図１１】搬送装置Ａ乃至Ｃを用いた搬送システムのレイアウト例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は本発明の一実施形態に係る搬送装置Ａの平面図、図２は搬送装置Ａの正面図、図３は搬送装置Ａの右側面図（一部破断）である。搬送装置Ａは、破線で示す搬送対象物Ｐを図１の矢印ｄ１の方向に搬送する搬送装置であり、搬送対象物Ｐは例えば半導体ウエハを収容するポッドである。搬送装置Ａは、２組の支持ユニット１００と、搬送対象物Ｐの通過を検出するセンサユニット２００と、支持ユニット１００及びセンサユニット２００を支持するベースユニット３００と、から構成されている。【００１０】
各々の支持ユニット１００は、搬送方向ｄ１に並べられ、搬送対象物Ｐが載置される複数のローラ１０１ａ及び１０１ｂ（以下、総称する時はローラ１０１という。）を支持する。支持ユニット１００の外縁部１００ａは図３に示すようにローラ１０１よりも上方に伸びており、搬送対象物Ｐが支持ユニット１００から脱落することを防止するようにしている。【００１１】
ローラ１０１ａとローラ１０１ｂとは交互に隣接して配置されており、複数のローラ１０１は搬送方向ｄ１に沿う同一直線状に並べられている。また、各々の支持ユニット１００は、搬送方向ｄ１に直交する方向に所定の間隔（搬送対象物Ｐの幅に応じた間隔）だけ離間して相互に平行に配置されている。【００１２】
ここで、図１と図４Ａ及びＢを参照してローラ１０１ａ及び１０１ｂの構成について説明する。図４Ａはローラ１０１ａの外観図、図４Ｂはローラ１０１ｂの外観図である。ローラ１０１ａは搬送対象物Ｐが載置される、断面円形の載置部１０と、載置部１０よりも大径の大径部１１と、軸部１２と、を有する。ローラ１０１ａが軸部１２回りに回転することにより、載置部１０に載置された搬送対象物Ｐが搬送されることになる。大径部１１は、載置部１０へ向かって徐々に縮径するテーパ部１１ａを有しており、このテーパ部１１ａは搬送対象物Ｐを搬送方向ｄ１に案内する。つまり、搬送対象物Ｐが搬送方向ｄ１からずれて移動しようとすると、このテーパ部１１ａに規制され、常時各支持ユニット１００間の中央に位置することになり、ローラ１０１から搬送対象物Ｐが脱落することが防止される。
【００１３】
ローラ１０１ｂは、搬送対象物Ｐが載置される、断面円形の載置部２０と、載置部２０よりも小径の小径部２１と、軸部２２と、を有する。ローラ１０１ｂが軸部２２回りに回転することにより、載置部２０に載置された搬送対象物Ｐが搬送されることになる。小径部２１は、載置部２０へ向かって徐々に拡径するテーパ部２１ａを有しており、ローラ１０１ａの大径部１１とローラ１０１ｂとの干渉を防止する。つまり、ローラ１０１ａにおいて大径部１１が載置部１０から突出する分だけ、ローラ１０１ｂの小径部２１は凹むように形成されており、これにより、ローラ１０１ａとローラ１０１ｂとを図１に示すように、非接触で近接して配置することが可能となる。ローラ１０１ａとローラ１０１ｂとを非接触とすることにより、両者の摩擦による粉塵の発生を防止できる。
【００１４】
また、ローラ１０１ａとローラ１０１ｂとを近接することにより、ローラ１０１ａとローラ１０１ｂとの間から粉塵が拡散することを防止するシールが形成され、搬送装置Ａが配置されるクリーンルーム内を汚染することが抑制される。ローラ１０１ａとローラ１０１ｂとの間の隙間は数ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下に設定することが望ましい。また、テーパ部１１ａとテーパ部２１ａとの傾斜の程度は略同じとすることにより、ローラ１０１ａとローラ１０１ｂとの間の隙間を、その軸方向に渡って略均一とすることができる。【００１５】
本実施形態では載置部１０と載置部２０とを同径とし、ローラ１０１ａとローラ１０１ｂとを同じ回転速度で回転させる。これにより、搬送対象物Ｐとローラ１０１ａとローラ１０１ｂとの間の滑りによる粉塵の発生を防止することができる。また、本実施形態では、ローラ１０１ａとローラ１０１ｂとの幅を同じ幅としている。これにより、各ローラ１０１の端面と支持ユニット１００との隙間Ｘ（図１参照）を均等にし、かつ、最小にすることができ、隙間Ｘから粉塵が拡散することを防止することもできる。また、各ローラ１０１の周面には、ゴム、樹脂等の弾性体層を設けることが望ましい。これにより搬送対象物Ｐと各ローラ１０１との滑りを低減すると共に搬送対象物Ｐの上下の振動を一層低減できる。
【００１６】
次に、図４Ｃ及び図３を参照して、各ローラ１０１に回転力を付勢する駆動機構について説明する。図４Ｃは各ローラ１０１に回転力を付勢する駆動機構１０２の概略図である。駆動機構１０２はモータ１０３の駆動力によって作動し、支持ユニット１００内に収容されている。本実施形態では全てのローラ１０１に対して回転力を付勢するが、いずれかのみに回転力を付勢するようにしてもよい。尤も、全てのローラ１０１に対して回転力を付勢することにより搬送対象物Ｐに対する搬送力を常時一定とすることができる。【００１７】
本実施形態の場合、駆動機構１０２はベルト伝動機構を構成しており、各ローラ１０１の下方に配設され、載置部１０及び２０と接触する無端ベルト１０４と、無端ベルト１０４のたるみを防止して載置部１０及び２０に無端ベルト１０４を押し付ける複数の補助ローラ１０５と、補助ローラ１０６と、を備える。無端ベルト１０４は、各ローラ１０１の幅内において、鉛直面に沿って走行するように配設されている。本実施形態の場合、無端ベルト１０４として平ベルトを採用している。平ベルトを用いることで、歯付きベルトを採用した場合よりも粉塵の発生を低減でき、また、平ベルトであれば、各ローラ１０１と補助ローラ１０５とが異物を噛み込んだ場合であっても、各ローラ１０１及び補助ローラ１０５と、平ベルトとに滑りを生じるので、装置の破損等を最小限に抑えることができる。【００１８】
無端ベルト１０４はモータ１０３の出力軸に取り付けられた駆動ローラ１０３ａにより回転力を付勢されて走行する。モータ１０３は支持ユニット１００の内側の側面に固定されており、図示しない制御装置により制御される。本実施形態では、補助ローラ１０５を、一組のローラ１０１ａと１０１ｂとに対して少なくとも一つ割当てている。これにより、全てのローラ１０１に対して回転力を略一定に伝達できる。【００１９】
また、駆動機構１０２は、ローラ１０１の下方に設けられ、無端ベルト１０４の張力を調整する張力調整機構１０７を備える。張力調整機構１０７は、無端ベルト１０４が巻き回されるテンションローラ１０７ａと、テンションローラ１０７ａを支持する可動板１０７ｂと、可動板１０７ｂと固定部１０７ｃとの間に張設されたスプリング１０７ｄと、を備える。固定部１０７ｃは支持ユニット１００に固定されており、可動板１０７ｂはレール１０７ｅを介して支持ユニット１００に対して移動可能に設けられている。しかして、スプリング１０７ｄにテンションローラ１０７ａが引っ張られることで、無端ベルト１０４の張力が常時所定の張力に維持される。この張力調整機構１０７により各ローラ１０１に伝達される回転力が一定に維持される。【００２０】
本実施形態では、補助ローラ１０５及び１０６、駆動ローラ１０３ａ並びに張力調整機構１０７が、いずれも、ローラ１０１の下方に設けられ、ローラ１０１と同じか、これよりも狭い幅を有する。つまり、これらのローラを上下方向に配置することで、支持ユニット１００の幅を小さくすることができ、設置スペースを節約できる。更に、ダウンフローの気流の乱れを防ぐことができ、クリーンルーム内の清浄度を維持できる。また、モータ１０３は支持ユニット１００の側方に突出しているが、２つの支持ユニット１００の間に突出しているので、設置スペースには影響しない。また、ベルト伝動機構により各ローラ１０１を回転駆動するので、ローラの幅や大きさを極力小さくでき、設置スペースの節約を向上できる。【００２１】
次に、図１に戻り、支持ユニット１００には、支持ユニット１００内の空気を清浄化して外部へ排出する清浄化ユニット１０８がその内側の側面に取り付けられている。本実施形態では、この清浄化ユニット１０８は支持ユニット１００内の空気を吸引するファンモータ１０８ａと、ファンモータ１０８ａから外部へ排出される空気を清浄化するフィルタ１０８ｂと、を備える。支持ユニット１００は、各ローラ１０１の上方部分だけが露出するように、その上面の中央部分のみが搬送方向ｄ１に沿って開放した略中空の囲包体を構成しており、ファンモータ１０８ａの作動により、支持ユニット１００内の空気が排出されることになる。このような清浄化ユニット１０８は必須の構成ではないが、これを設けることにより、支持ユニット１００内で発生した粉塵がクリーンルーム内に飛散することを防止し、クリーンルーム内の清浄度を維持することができる。
【００２２】
次に、図１及び図３を参照して、センサユニット２００は、その上面の中央部分が搬送方向ｄ１に沿って開口したスリット部２０１を有しており、このスリット部２０１の下には、複数のセンサ２０２が搬送方向ｄ１に沿って設けられている。このセンサ２０２は例えば光センサであり、センサ２０２の上方を搬送対象物Ｐが通過することを検出する。その検出結果に応じて、各搬送対象物Ｐの位置を検出することができる。【００２３】
次に、搬送装置Ａの変形例について説明する。図５は本発明の他の実施形態に係る搬送装置Ｂの平面図、図６は搬送装置Ｂの正面図である。搬送装置Ｂは、２組の支持ユニット１００Ｂと、搬送対象物Ｐの通過を検出するセンサユニット２００Ｂと、支持ユニット１００Ｂ及びセンサユニット２００Ｂを支持するテーブル４００と、ベースユニット３００Ｂと、から構成されている。支持ユニット１００Ｂは上述した支持ユニット１００と同様の構成であり、ローラ１０１の数が異なる。また、支持ユニット１００Ｂでは清浄化ユニット１０８を設けていないが設けてもよい。センサユニット２００Ｂは上述したセンサユニット２００と同様の構成である。【００２４】
搬送装置Ｂはテーブル４００を鉛直軸回りに回動させる回動機構３０がベースユニット３００に設けられている。回動機構３０は、モータ等の動力源３１と、回転軸３３と、動力源３１からの駆動力を回転軸３３に伝達するギヤボックス等の伝達機構部３２と、を備え、回転軸３３の上端はテーブル４００の下面に接続されている。そして、回転軸３３を回転してテーブル４００を回転することにより、テーブル４００に搭載された支持ユニット１００Ｂ及びセンサユニット２００Ｂを矢印ｄ２に示すように回動することができる。図７は、図５の状態からテーブル４００を９０度回動させた態様を示す図である。このような搬送装置Ｂは、搬送方向が異なる搬送装置Ａ間を中継する搬送装置として用いることができる。【００２５】
次に、搬送装置Ａの別の変形例について説明する。図８は本発明の他の実施形態に係る搬送装置Ｃの平面図、図９は搬送装置Ｃの正面図である。搬送装置Ｃは、２組の支持ユニット１００Ｃと、搬送対象物Ｐの通過を検出するセンサユニット２００Ｃと、支持ユニット１００Ｃ及びセンサユニット２００Ｃを支持するテーブル４００Ｃと、ベースユニット３００Ｃと、から構成されている。支持ユニット１００Ｃは上述した支持ユニット１００と同様の構成であり、清浄化ユニット１０８を設けていないが設けてもよい。センサユニット２００Ｃは上述したセンサユニット２００と同様の構成であるが全長が異なる。
【００２６】
搬送装置Ｃはテーブル４００Ｃを上下（矢印ｄ３）に昇降させる昇降機構４０がベースユニット３００Ｃに設けられている。昇降機構４０は、テーブル４００Ｃを昇降するアクチュエータ４１と、複数の補助ガイド４２と、が設けられている。アクチュエータ４１は、その先端のロッド部４１ａがテーブル４００Ｃの下面に接続されており、ロッド部４１ａが本体から収縮することによりテーブル４００Ｃを昇降する。補助ガイド４２はシリンダ４２ａとシリンダ４２ａに沿って上下するロッド４２ｂとを備え、ロッド４２ｂの上端がテーブル４００Ｃに接続されており、テーブル４００Ｃの昇降を補助する。図１０は、図９の状態からテーブル４００Ｃを上昇させたさせた態様を示す図である。このような搬送装置Ｃは、搬送高さが異なって配設された搬送装置Ａ間を中継する搬送装置として用いることができる。
【００２７】
次に、搬送装置Ａ乃至Ｃを用いた搬送システムの例を説明する。図１１は搬送装置Ａ乃至Ｃを用いた搬送システムのレイアウト例を示す図である。同図の例では、その中央部分において３つの搬送装置Ａを直列に配置し、その両端に搬送装置Ｂを配置している。また、搬送装置Ｂの隣には搬送装置Ａ又はＣを中央部分の３つの搬送装置Ａと搬送方向が直交するように配置している。【００２８】
この搬送システムでは、例えば、図示しない前段のシステムから搬送装置Ｃに搬送対象物Ｐが搬送される（矢印ｄ４）。搬送装置Ｃを用いているのは、前段のシステムと同図の搬送システムとにおいて、搬送高さが異なる場合を想定している。搬送対象物Ｐは例えば矢印ｄ５及びｄ６で示すように搬送装置Ｂ及び搬送装置Ａを通過し、処理装置５００へ到達する。ここでは、例えば、搬送対象物Ｐが半導体ウエハを収容するポッドの場合には、収容される半導体ウエハに対する処理が成される。【００２９】
処理装置５００による処理が終了すると、矢印ｄ７、ｄ８で示すように搬送装置Ｂにて搬送方向が変更されて中央部分の３つの搬送装置Ａを通過する。その後、矢印ｄ９に示すように、搬送装置Ｂにて搬送方向が変更されて、矢印ｄ１０及び矢印ｄ１１で示すいずれかの方向に振り分けられ、次段のシステムへ搬送されることになる。このように搬送装置Ａ乃至Ｃを組み合わせることにより多様な搬送システムを構築できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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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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【図１０】
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【図１１】
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