专利名称：方向转换装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于转换所搬运的物品的搬运方向的方向转换装置。
背景技术：
半导体制造、液晶制造、FA(Factory Automation工厂自动化)等过程中的搬运单元，例如有专利文献1所记载的搬运装置。专利文献1的搬运装置，从一对导轨的上表面突出地设有可旋转的滚轮，通过该滚轮的旋转而沿着导轨移送放置在滚轮上的物品。而且，在专利文献1中，在以直角配置的导轨上设置了用于转换物品方向的引向器驱动导轨。引向器驱动导轨，可旋转地设置在以直角配置的两个导轨之间，通过在放置物品的状态下进行旋转，可以对物品进行方向转换。
专利文献1特表2003-506289号公报但是，当如专利文献1所示地转换物品方向时，如果在方向转换结束后，没有再次旋转引向器驱动导轨，使其返回到原来的位置上，则无法对随后移送到搬运导轨上的物品进行方向转换。因此，每次进行方向转换时，必须使引向器驱动导轨返回到原来的位置，由于其间无法搬运物品，所以存在产生浪费的时间，搬运时间变长的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种可以缩短搬运时间的方向转换装置。
为了达成上述目的，本发明的方向转换装置，用于对从搬运工件的搬运导轨排出的工件进行方向转换，其特征在于，具有用于搬运工件的直线形的第一及第二搬运路径，具有相同长度，其中任意一方的高度与搬运导轨相同，另一方配置在一方的下方，而且被配置成相互垂直，两条搬运路径的中点位于同一垂直线上；旋转部，使第一及第二搬运路径同时以中点为中心进行旋转；使第一及第二搬运路径沿垂直方向移动的升降部；以及控制部，如下进行控制当从搬运导轨将工件排出到高度与搬运导轨相同的搬运路径时，使第一及第二搬运路径大约旋转90度，将工件搬出到搬运路径外以后，调换第一及第二搬运路径在垂直方向上的位置。
当采用这种结构时，在对工件进行方向转换并将其搬出后，可以在短时间内进行使下一个工件方向转换的准备。具体而言，使第一搬运路径与搬运导轨的高度一致，并且与第一搬运路径垂直地预先将第二搬运路径配置到第一搬运路径的下方，从而可以不受第二搬运路径妨碍地将搬运导轨上的工件排出到第一搬运路径。当将工件从搬运导轨排出到第一搬运路径中时，通过使第一及第二搬运路径大约旋转90度，可以使工件方向转换90度。在将工件从第一搬运路径搬出之后，通过调换第一及第二搬运路径在垂直方向上的位置，可以将搬运导轨上的工件排出到第二搬运路径。
即，当旋转部上仅设有一个搬运路径时，虽然在使搬运路径旋转并将工件搬出以后，必须使该搬运路径旋转到可以再次从搬运导轨接收工件的位置，但是如上所述，通过调换两个搬运路径在垂直方向上的位置，可以缩短浪费的时间。
此外，本发明特征在于，其搬运导轨、第一及第二搬运路径，沿着两侧具有多个可旋转的辊，通过辊的旋转来搬运放置在辊上的工件。
若采用上述结构，由于通过沿着搬运导轨及搬运路径的两侧设置的辊的旋转来搬运工件，所以可以不打乱工件方向地搬运工件。
图1是从上方观察本实施方式的方向转换装置时的概略图。
图2是从上方观察本实施方式的方向转换装置时的概略图。
图3是从侧面观察本实施方式的方向转换装置时的概略图。
图4是本实施方式的搬运系统的一部分的概略图。
图5是图4的搬运系统所采用的搬运导轨的概略图。
图6是方向转换装置的框图。
图7是表示数据表的图。
图8是表示方向转换处理过程的流程图。
具体实施例方式
下面，参照
本发明的优选实施方式。本实施方式中的方向转换装置，尤其适用于半导体产品制造设备之类的在工序内或工序间利用搬运导轨搬运处理对象物进行处理而形成最终产品的搬运系统等。另外，在以下说明中，虽然将半导体作为处理对象物，对于搬运半导体基板、液晶显示装置用的玻璃基板、光掩模用的玻璃基板、光盘用基板等的处理对象物的搬运系统进行了说明，但是不限于此，也可以适用于搬运电子元件、机械元件、化学品、食品、书籍等货物的所有行业的各种搬运系统。
此外，所谓半导体，例如是指图5所示的收容于被称作FOUP(FrontOpening Unified Pod晶圆传送盒)的盒内的多片半导体晶片(未图示)。FOUP具有对两个角部进行导角加工的大致呈立方体的形状。以盒为单位搬运半导体，并在后述的各个处理装置15内实施规定处理。在以下的说明中，将在搬运导轨10上搬运的搬运物称作FOUP5(工件)。
如图4所示，本实施方式的搬运系统，具有多个处理装置15、将FOUP5搬运到各个处理装置15上的搬运导轨10、方向转换装置1以及未图示的对整个搬运系统进行控制的控制装置。另外，搬运系统由包括多个处理装置15的区间(bay)构成，当在一个区间内处理结束时，将FOUP5搬运到下一个区间。
处理装置15，例如包括用于在晶片上形成薄膜的装置、用于在各个阶段对晶片进行清洗、调整、测量的装置、用于保管晶片的装置(所谓储料器)等。各个处理装置15，出入口上具有装入端口15a，可以由装入端口15a取入在搬运导轨10上搬运的FOUP5，将所收容的半导体取入到处理装置，或者将处理后的半导体收容到FOUP5，并排出到搬运导轨10。
搬运导轨10，是将FOUP5从处理装置15搬运到其他处理装置15或者下一个区间的导轨。例如，如图5所示，搬运导轨10，具有相隔可以支撑FOUP5的底面的宽度的一对导轨11、12和从各个导轨11、12的上表面突出的多个辊13。辊13沿着导轨11、12的长度方向大致以均等间隔配置，并向一定方向旋转。于是，通过使辊13旋转，使放置在辊13上的FOUP5向辊13的旋转方向移动。
另外，用于驱动辊13的驱动马达，在每个区间上独立地工作。因此，由于可以在每个区间上改变辊13的旋转速度，所以可以改变要进行搬运的FOUP5的搬运速度。即，可以根据处理工序的处理时间不同的各个区间来改变FOUP5的搬运速度。此外，当下一个区间内的FOUP5的数量较多时，通过降低辊13的旋转速度，也可以降低FOUP5的搬运速度，从而可以减少搬运到下一个区间上的FOUP5的数量，以防止区间上存在数量超过处理能力的FOUP5。
而且，虽然并未图示，但是优选搬运导轨10的导轨11、12形成沿着外侧边缘向上方突起的形状。通过将该突起部分作为搬运导向部，可以防止所搬运的FOUP5在水平方向上产生横向偏差。
方向转换装置1，是用于转换FOUP5的搬运方向的装置。如图4所示，方向转换装置1，设置在两个以上搬运导轨10交叉的交叉部上，可以转换FOUP5的搬运方向。交叉部，可以是四方十字型交叉部，也可以是三方T字型交叉部、垂直交叉部，只要是两个以上搬运导轨的搬运方向相互垂直的交叉部即可。在本实施方式中，如图1所示，对将方向转换装置1配置到由第一搬运导轨16、第二搬运导轨17以及第三搬运导轨18构成的三方T字型交叉部上的情况进行说明。具体而言，形成三方T字型交叉部的第一搬运导轨16及第二搬运导轨17配置在一条直线上，在这些搬运导轨上垂直配置第三搬运导轨18，方向转换装置1配置在这三个搬运导轨16、17、18的交叉部分上。另外，搬运导轨16、17向附图上方搬运FOUP5，搬运导轨18向附图左方搬运FOUP5。
如图1所示，方向转换装置1，具有在水平方向上旋转的旋转工作台2(旋转部)；和设置在旋转工作台2上，从上方看来以十字型相互交叉的第一搬运路径3及第二搬运路径4。旋转工作台2，大致呈圆筒形状，将其中心轴作为旋转轴，以90度间隔向一定方向(图中的箭头方向)旋转。第一搬运路径3，在直线形上设有多对辊3a，每对辊3a相隔的宽度与设置在搬运导轨10的导轨11、12上的辊13的宽度相同，通过该辊3a的旋转来搬运放置在辊3a上的FOUP5。而且，与第一搬运路径3相同地，第二搬运路径4也在直线上设有多个成对的辊4a。另外，第一搬运路径3及第二搬运路径4可以在垂直方向上进行升降，辊3a、4a被设置成在升降时不会相互接触。
以十字型交叉的第一搬运路径3及第二搬运路径4，其交点与旋转工作台2的中心轴一致。更具体地说，第一搬运路径3及第二搬运路径4具有相同长度，并且它们的中点与旋转工作台2的中心轴一致。即，第一搬运路径3及第二搬运路径4，以它们的中点为中心进行旋转。而且，设置在旋转工作台2上的第一搬运路径3，与第一搬运导轨16及第二搬运导轨17配置在一条直线上，第二搬运路径4与第三搬运导轨18配置在一条直线上。因此，当使旋转工作台2大约旋转90度时，第一搬运路径3与第三搬运导轨18处于一条直线上，第二搬运路径4与第一及第二搬运导轨16、17处于一条直线上；当继续旋转90度时，第一搬运路径3再次与第一搬运导轨16及第二搬运导轨17处于一条直线上，第二搬运路径4与第三搬运导轨18处于一条直线上。
另外，辊3a、4a可以进行正转和反转，即使令第一搬运路径3及第二搬运路径4旋转而方向变得相反，也可以通过使辊3a、4a反向旋转而始终向一定方向搬运FOUP5。
虽然并未图示，但是辊3a、4a，由放置FOUP5的圆筒状的放置部和直径大约比该放置部大一圈的圆筒状的边缘部构成，由于将FOUP5放置到移动部上进行搬运时，直径比放置部大的边缘部起到导向部的作用，所以可以防止FOUP5产生横向偏差。
而且，对于向设置于驱动旋转的方向转换装置上的驱动马达、即执行第一、第二搬运路径的辊驱动动作和升降动作的电动马达从外部供电的供电单元，采用非接触供电方式、滑动方式等惯用技术，可以根据情况采用搭载蓄电池等方法。
在这里，说明进行旋转及升降移动的方向转换装置1的第一搬运路径3及第二搬运路径4的位置关系。
在搬运系统开始时等，如图1(a)所示，第一搬运路径3与第一搬运导轨16及第二搬运导轨17处于一条直线上，如图3(a)及图3(b)所示，辊3a处于高度与搬运导轨16、17的辊13大致相同的位置上，第二搬运路径4的辊4a配置在第一搬运路径3下方的位置上，不从第一搬运路径3突出。由此，在第一搬运导轨16上搬运的FOUP5，可以不受第二搬运路径4妨碍地经由第一搬运路径3而搬运到第二搬运导轨17上。
接着，当第一搬运导轨16上的FOUP5进入搬运方向与第一搬运导轨16垂直的第三搬运导轨18时，如果FOUP5从第一搬运导轨16进入第一搬运路径3，则如图1(b)所示，使旋转工作台2旋转。而且，当旋转工作台2大约旋转90度时，如图2(a)和图3(c)所示，放置有FOUP5的第一搬运路径3与第三搬运导轨18处于一条直线上。因此，第一搬运路径3上的FOUP5可以进入第三搬运导轨18。
当第一搬运路径3与第三搬运导轨18处于一条直线上时，垂直于第一搬运路径3配置的第二搬运路径4与第一搬运导轨16及第二搬运导轨17处于一条直线上。因此，当第一搬运路径3上的FOUP5进入第三搬运导轨18以后，如图2(b)和图3(d)所示，在使第一搬运路径3下降的同时，使第二搬运路径4上升到辊4a与辊13的高度一致的位置，从而可以使第一搬运导轨16上搬运的FOUP5进入第二搬运路径4。即，与图1(a)所说明的状态相同。
接着，对用于控制方向转换装置1的控制装置20进行说明。图6是用于控制方向转换装置1的控制装置的框图。
控制装置20，具有设有CPU、ROM、RAM的控制部21；使旋转工作台2旋转的旋转部22；使第一及第二搬运路径3、4进行升降的升降部23；使第一及第二搬运路径3、4的辊3a、4a旋转的辊驱动部24；以及测知FOUP5已经放置到旋转工作台2上的传感器25。
控制部21的CPU，通过执行存储在ROM等中的图7所示的数据表和程序，来执行图8所示的处理过程，以控制旋转部22、升降部23和辊驱动部24。
图7所示的数据表，是将FOUP5从第一搬运导轨16搬运到第三搬运导轨18上时所使用的表格，具有旋转角度栏、模式栏、FOUP栏、辊旋转方向栏以及上下位置栏。在旋转角度栏中，存储了旋转工作台2的旋转角度、0度、90度、180度、270度。在本实施方式中，旋转角度以第一搬运路径3的旋转为基准，将图1(a)所说明的第一搬运路径3与第一搬运导轨16及第二搬运导轨17处于一条直线上的状态作为“0度”。
在模式栏中存储了搬出模式和搬入模式。搬出模式是将FOUP5从旋转工作台2搬出到第三搬运导轨18上时的模式，搬入模式是将FOUP5从第一搬运导轨16搬入到旋转工作台2上时的模式。
在FOUP栏中存储了“无”和“有”。“无”是指旋转工作台2上未放置FOUP5的状态，“有”是指放置了FOUP5的状态。更具体地说，在本实施方式中，当FOUP5从第一搬运导轨16大致移动到旋转工作台2的中心时，传感器25测知此情况，从FOUP5“无”的状态变为“有”的状态。此外，当将FOUP5从旋转工作台2搬出到第三导轨18上时，从FOUP5“有”的状态变为“无”的状态。
辊旋转方向栏，被划分成第一搬运路径栏和第二搬运路径栏，存储与旋转工作台2的旋转角度对应的、辊3a或辊4a的旋转方向。另外，当旋转角度为“0度”时，将从第一搬运导轨16向第二搬运导轨17的方向搬运FOUP5的旋转方向作为辊3a的“正”方向。即，当旋转角度为“180度”时，通过使辊3a的旋转方向为“反”方向，可以向与旋转角度为0度、辊旋转方向为“正”方向时相同的方向搬运FOUP5。而且，当旋转角度为“90度”时，将从第一搬运导轨16向第二搬运导轨17的方向搬运FOUP5的旋转方向作为辊4a的“正”方向。表格中的“-”是指不使辊旋转。另外，如后文所述，在旋转工作台2旋转过程中，辊3a、4a不旋转。
上下位置栏，被划分成第一搬运路径栏和第二搬运路径栏，存储旋转工作台2的旋转角度下的第一搬运路径3及第二搬运路径4的位置。在这里，位置为“上”是指辊3a或辊4a处于高度与搬运导轨16、17、18的辊13相同的位置上的状态，“下”是指辊3a或辊4a所处位置未从处于“上”位置的辊3a或辊4a突出的状态。例如，当旋转角度为“0度”、FOUP为“无”时，第一搬运路径3与第二搬运路径4的位置关系为如下状态，即，第一搬运路径3处于“上”的位置，第二搬运路径4处于“下”的位置。
(控制装置的动作)接着，对第一搬运导轨16的FOUP进入第三搬运导轨18时方向转换装置1的控制装置的动作进行说明。
在图8所示的方向转换处理过程中，首先，以第一搬运路径3为基准，取得旋转工作台2的旋转角度(S1)。然后，根据所取得的旋转角度和图7的数据表，对搬运路径的辊进行驱动(S2)。具体而言，当旋转角度为“0度”、模式为“搬入模式”时，使第一搬运路径3的辊3a向正方向旋转。此时，第二搬运路径4的辊4a不旋转。
接着，判断FOUP5是否放置到旋转工作台2上(S3)。具体而言，判断FOUP5是否已从第一搬运导轨16进入到第一搬运路径3的中央。在没有放置FOUP5时(S3否)，反复执行S3。当已放置FOUP5时(S3是)，在使辊3a停止旋转的同时(S4)，使旋转工作台2大约旋转90度(S5)。此时，可以一边使FOUP5在第一搬运路径3上移动，一边使旋转工作台旋转。
当旋转工作台2大约旋转90度，第一搬运路径3与第三搬运导轨18处于一条直线上以后，再次使辊3a旋转(S6)。接着，判断FOUP5是否没有放置到旋转工作台2上(S7)。即，判断第一搬运路径3上的FOUP是否排出到第三导轨18上。当放置有FOUP5时(S7否)，反复执行S7。当未放置FOUP5时(S7是)，使辊3a停止旋转(S8)并使第一搬运路径3下降的同时，使第二搬运路径4上升，调换第一搬运路径3和第二搬运路径4的高度位置(S9)。之后，返回S1，反复进行上述动作。
(本实施方式的概要)如上所述，在本实施方式的用于对从搬运FOUP5的第一搬运导轨16排出的FOUP5进行方向转换的方向转换装置中，具有用于搬运FOUP5的直线形的第一及第二搬运路径3、4，具有相同长度，其中任意一方的高度与第一搬运导轨16相同，另一方配置在所述一方的下方，而且被配置成相互垂直，两条搬运路径的中点位于同一垂直线上；旋转部22，使第一及第二搬运路径3、4同时以中点为中心进行旋转；使第一及第二搬运路径3、4沿垂直方向移动的升降部23；以及控制部21，其如下进行控制当从第一搬运导轨16将FOUP5排出到高度与第一搬运导轨16相同的搬运路径时，使第一及第二搬运路径3、4大约旋转90度，将FOUP5搬出到搬运路径外以后，调换第一及第二搬运路径3、4在垂直方向上的位置。
若采用这种结构，在对工件进行方向转换并将其搬出以后，可以在短时间内进行使下一个FOUP5方向转换的准备。具体而言，使第一搬运路径3与第一搬运导轨16的高度一致，并且与第一搬运路径垂直地预先将第二搬运路径4配置到第一搬运路径3的下方，因而可以不受第二搬运路径4妨碍地将第一搬运导轨16上的FOUP5排出到第一搬运路径3。当将FOUP5从第一搬运导轨16排出到第一搬运路径3时，通过使第一及第二搬运路径3、4大约旋转90度，可以使FOUP5的方向转换90度。在将FOUP5从第一搬运路径3搬出之后，通过调换第一及第二搬运路径3、4在垂直方向上的位置，可以将第一搬运导轨16上的FOUP5排出到第二搬运路径4。
即，当旋转部上仅设有一个搬运路径时，虽然在使搬运路径旋转并将FOUP5搬出以后，必须使该搬运路径旋转到可以再次从第一搬运导轨16接收FOUP5的位置，但是如上所述，通过调换两个搬运路径在垂直方向上的位置，可以缩短浪费的时间。
此外，本发明的第一搬运导轨16、第一及第二搬运路径3、4，沿着两侧具有多个可旋转的辊3a、4a，通过辊的旋转来搬运放置在辊上的FOUP5。
若采用上述结构，由于通过沿着第一搬运导轨16及搬运路径的两侧设置的辊的旋转来搬运FOUP5，所以可以不打乱FOUP5方向地搬运FOUP5。
变形例本发明虽然记载了上述优选实施方式，但是并不仅限于上述实施方式。显然可以在不脱离本发明主旨和范围的条件下实施其他各种实施方式。而且，在本实施方式中，虽然论述了采用本发明的结构所带来的作用和效果，但是上述这些作用和效果只是一个示例，并未限定本发明。
例如，虽然在本实施方式中，在将FOUP5放置到第一搬运路径3上时，使第一搬运路径3的3a停止旋转，使旋转工作台2旋转，但是也可以一边搬运FOUP5一边使旋转工作台2旋转。这时，由于不必使第一搬运路径3上的FOUP5停止，即可从第一搬运导轨16搬运到第三搬运导轨18上，所以可以进一步缩短方向转换所需要的时间。此外，在本实施方式中，虽然说明了将方向转换装置1配置到三方“T字型”交叉部上的情况，但是如上所述，不限于此，也可以设置到两个以上搬运导轨交叉的位置上。
此外，在方向转换装置1上，虽然通过辊3a、4a的旋转来搬运FOUP5，但是例如也可以利用传送带进行搬运，其搬运方法不限于上述实施方式。
权利要求
1.一种方向转换装置，用于对从搬运导轨搬出的工件的搬运方向进行转换，其特征在于，具有直线形的第一及第二搬运路径，其被配置为彼此以直角相交，且其中点位于同一垂直线上；旋转单元，其使所述第一及第二搬运路径围绕所述中点进行旋转；沿垂直方向使所述第一及第二搬运路径升降的升降单元；以及控制单元，其中，所述第一及第二搬运路径中的一个的垂直位置被控制成与所述搬运导轨的垂直位置相同，并且所述第一及第二搬运路径中的另一个的垂直位置被控制成低于所述第一及第二搬运路径中的一个的垂直位置，并且所述控制单元进行如下控制从所述搬运导轨将所述工件搬至所述第一及第二搬运路径中的一个，该搬运路径的垂直位置与所述搬运导轨的垂直位置相同，使所述第一及第二搬运路径大约旋转90度，将所述工件从所述第一及第二搬运路径中的一个搬出，并且相互调换所述第一及第二搬运路径的垂直位置。
2.如权利要求1所述的方向转换装置，其特征在于，所述搬运导轨、所述第一及第二搬运路径具有多个沿其两侧布置的辊，并且通过所述辊的旋转来搬运放置在所述辊上的工件。
全文摘要
本发明提供一种可以缩短搬运时间的方向转换装置。该方向转换装置，包括用于搬运FOUP(5)的直线形的第一及第二搬运路径(3、4)，具有相同长度，其中任意一方与第一搬运导轨(16)高度相同，另一方配置在所述一方的下方，并且相互垂直，两条搬运路径的中心位于同一垂直线上；旋转工作台(2)及旋转部(22)，使第一及第二搬运路径(3、4)同时以中点为中心进行旋转；升降部(23)，使第一及第二搬运路径(3、4)沿着垂直方向移动；和控制部(21)，其如下进行控制当将FOUP(5)从第一搬运导轨(16)排出到与第一搬运导轨(16)高度相同的搬运路径上时，使第一及第二搬运路径(3、4)大约旋转90度，将FOUP(5)搬出到搬运路径外之后，调换第一及第二搬运路径(3、4)在垂直方向上的位置。
文档编号B65G47/53GK101020537SQ20071008015
公开日2007年8月22日 申请日期2007年2月14日 优先权日2006年2月14日
发明者久德千三, 椿达雄, 村田正直 申请人:亚仕帝科技股份有限公司