ストッカ及びスタッカ装置の制御方法
【課題】収納能力を高める。
【解決手段】一方向に伸延する保管棚２において、その伸延方向に直交する方向に沿って、保管物９が載置される載置領域を２つ設ける。保管物９は、その下面における保管棚２の伸延方向両側を支持された状態で保管棚２に載置される。保管棚２とポート３との間で保管物９の移載を行うスタッカ装置４は、保管棚２の伸延方向と直交する方向に沿って進退可能なハンド４７を有している。載置された保管物９の下面と当接するハンド４７の当接面の進退方向に沿う長さは、保管棚２においてハンド４７の進退方向に沿って設けられる２つの載置領域に跨る長さ以上である。ハンド４７は、当接面が当該２つの載置領域のうち、スタッカ装置４側に位置する載置領域と鉛直方向に重なる位置まで前進する状態と、当該２つの載置領域の両方と鉛直方向に重なる位置まで前進する状態とを取り得る。
【解決手段】一方向に伸延する保管棚２において、その伸延方向に直交する方向に沿って、保管物９が載置される載置領域を２つ設ける。保管物９は、その下面における保管棚２の伸延方向両側を支持された状態で保管棚２に載置される。保管棚２とポート３との間で保管物９の移載を行うスタッカ装置４は、保管棚２の伸延方向と直交する方向に沿って進退可能なハンド４７を有している。載置された保管物９の下面と当接するハンド４７の当接面の進退方向に沿う長さは、保管棚２においてハンド４７の進退方向に沿って設けられる２つの載置領域に跨る長さ以上である。ハンド４７は、当接面が当該２つの載置領域のうち、スタッカ装置４側に位置する載置領域と鉛直方向に重なる位置まで前進する状態と、当該２つの載置領域の両方と鉛直方向に重なる位置まで前進する状態とを取り得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保管物を保管するストッカ、及びストッカにおけるスタッカ装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、半導体の製造が行われるクリーンルーム内に設置されており、製造過程にある半導体材料を一時的に保管するストッカである保管棚装置が開示されている。かかる装置は、保管物が載置される棚と、外部との間で保管物の受け渡しを行うための受け渡し部と、棚と受け渡し部との間で保管物の移載を行うスタッカとを備えている。
【０００３】
上記スタッカは、上方を向いた面を有するハンドと、ハンドを水平方向に進退させる進退機構と、ハンドを昇降させる昇降機構とを有している。棚には、ハンドの進退方向に関して１つの保管物が載置されている。そして、スタッカは、棚に載置されている保管物と鉛直方向に重なる位置までハンドを前進させた後、ハンドを上昇させることによって、保管物を掬い上げるようにして持ち上げる。
【特許文献１】特開平１０−９８０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
クリーンルームは、スペース単価が高額である。したがって、上述のようにクリーンルーム内に設置される保管棚装置は、小さな占有面積でより多くの保管物を収納可能とすることが望まれている。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、高い収納能力を有するストッカ、及び該ストッカにおけるスタッカ装置の制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００６】
本発明のストッカは、一方向に沿って伸延しており保管中の保管物が載置される保管棚と、入出庫させる前記保管物が載置されるポートと、前記保管棚と前記ポートとの間で前記保管物の移載を行うスタッカ装置とを備えたストッカである。また、前記スタッカ装置は、前記保管物の下方を向いた被当接面を支持する上方を向いた当接面を有するハンド、前記ハンドを水平方向に進退させる進退機構、前記進退機構を制御する進退制御手段、前記ハンドを昇降させる昇降機構、前記昇降機構を制御する昇降制御手段、前記ハンドを前記一方向に沿って移動させる移動機構、及び前記移動機構を制御する移動制御手段を備えており、前記進退制御手段の制御により載置されている前記保管物の前記被当接面と前記当接面とが鉛直方向に重なる位置まで前記ハンドを前進させた後に、前記昇降制御手段の制御により前記保管物が持ち上がる位置まで前記ハンドを上昇させることによって前記保管物を持ち上げ、前記昇降制御手段及び前記移動制御手段の少なくともいずれか一方の制御により当該保管物を移載すべき箇所の近傍まで運搬するものである。そして、前記保管棚には、前記保管物がそれぞれ載置される第１載置領域及び第２載置領域が、前記ハンドの進退方向に沿って前記スタッカ装置側から順に形成されており、前記ハンドは、前記当接面の前記進退方向の長さが、前記第１及び第２載置領域に跨る長さ以上であり、前記第１載置領域と鉛直方向に重なる位置まで前進する状態と、前記第１及び第２載置領域と鉛直方向に重なる位置まで前進する状態とを取り得る。
【０００７】
この構成によると、ハンドにより、第１及び第２載置領域への保管物の受け渡しを行うことができる。したがって、保管棚においてハンドの進退方向に沿って２つ設けられた第１及び第２載置領域に保管物をそれぞれ載置することができるので、ハンドの進退方向に沿って載置される保管物が１つである場合と比べて、ストッカの収納能力を高めることができる。
【０００８】
本発明のストッカでは、前記保管棚及び前記ポートにおいて、前記保管物がその下面における前記進退方向と直交する方向に関する両端部を支持された状態で載置されており、前記保管物の下面が前記被当接面となっていてもよい。この構成によると、ハンドは、その当接面により、載置された状態の保管物の下面における支持されていない箇所を支持しつつ、保管物を下方から掬い上げるように持ち上げることができる。
【０００９】
本発明のストッカは、前記スタッカ装置を挟んで両側に配置された２つの前記保管棚を備えていることが好ましい。この構成によると、スタッカ装置の一方側のみに保管棚が設けられている場合に比べて、ストッカの収納能力をさらに高めることができる。
【００１０】
本発明のスタッカ装置の制御方法は、上述のいずれかのストッカにおけるスタッカ装置の制御方法であって、前記保管棚において、前記保管棚から前記ポートに移載すべき保管物よりも前記進退方向に関して前記スタッカ装置側に他の保管物が存在しない場合には、前記移載すべき保管物のみを前記ハンドに受け取らせる対象受取工程と、前記対象受取工程において受け取られた前記移載すべき保管物を前記ポート近傍まで運搬する対象運搬工程と、前記対象運搬工程において運搬された前記移載すべき保管物を前記ポートに載置する対象引渡工程とを備えている。また、前記他の保管物が存在する場合には、前記移載すべき保管物及び前記他の保管物の２つの保管物を前記ハンドに同時に受け取らせる双方受取工程と、前記双方受取工程において受け取られた前記２つの保管物を前記ポート近傍まで運搬する双方運搬工程と、前記双方運搬工程において運搬された前記２つの保管物のうち、前記移載すべき保管物を前記ポートに載置する一方引渡工程と、前記一方引渡工程において前記ポートに載置されなかった前記他の保管物を前記保管棚近傍まで運搬する他方運搬工程と、前記他方運搬工程において運搬された前記他の保管物を前記保管棚に戻す他方返還工程とを備えている。
【００１１】
この構成によると、保管棚にハンドの進退方向に沿って２つの保管物を載置することができる収納能力の高いストッカにおいて、保管棚における移載すべき保管物よりもハンドの進退方向に関してスタッカ装置側に他の保管物が存在する場合であっても、移載すべき保管物のみをポートに移載することができる。
【００１２】
本発明のスタッカ装置の制御方法では、前記ポートの前記進退方向に沿う長さが、複数の前記保管物が載置される長さであり、前記一方引渡工程が、前記ハンドに支持されている前記２つの保管物が前記ポートと鉛直方向に重なり合う位置まで前記ハンドを前進させた後に、当該２つの保管物が前記ポートに載置されるように前記ハンドを降下させることで、当該２つの保管物を前記ポートに載置する双方載置工程と、前記ハンドが、前記双方載置工程において前記ポートに載置された前記２つの保管物のうち、前記移載すべき保管物と対向せず、且つ前記他の保管物と対向する位置まで前記ハンドを後退させた後、当該他の保管物が持ち上がる位置まで前記ハンドを上昇させることで、当該他の保管物を持ち上げる持替工程とを含んでいてもよい。これにより、一方引渡工程において、移載すべき保管物のみをポートに載置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な一実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかるストッカの水平断面図である。図２は図１のII-II線に沿う断面図であり、図３は図１のIII-III線に沿う断面図である。
【００１４】
本実施の形態のストッカ１は、半導体の製造が行われるクリーンルーム内に設置されており、例えば、半導体を製造する際に使用するマスクが収納されたレチクルケースや、半導体ウェーハが収納されたＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）等の保管物９を一時的に保管するものである。図１〜図３に示すように、ストッカ１は、略直方体形状の筐体７の内部に設けられた、保管中の保管物９が載置される保管棚２と、ストッカ１に対して入出庫させる保管物９が載置されるポート３と、保管棚２とポート３との間で保管物９の移載を行うスタッカ装置４とを有している。
【００１５】
保管棚２は、筐体７の短手方向（図１においては上下方向、図３においては左右方向）両側に設けられており、筐体７の長手方向（図１、２においては左右方向）に伸延している。すなわち、保管棚２は、筐体７の短手方向に関して所定の間隔を隔てつつ設けられている。また、本実施の形態では、保管棚２は、図２、３に示すように、上下方向に７段設けられている。つまり、保管棚２は、合計で１４段設けられている。ここで、本実施の形態においては、上下方向に設けられた７段の保管棚２に対して、上方から順にＴ〜Ｚのアドレスが割り振られている。図３に示すように、筐体７の短手方向両側にそれぞれ設けられたアドレスＴ〜Ｚのいずれかに対応する２つの保管棚２は、互いに同一の高さレベルに位置している。なお、図１は、アドレスＶの保管棚２を上方から見た図になっている。
【００１６】
各保管棚２には、その伸延方向に沿って並べられた保管物９の列が、当該列に直交する方向に２列形成されるように、複数の保管物９が載置される。すなわち、各保管棚２には、その伸延方向と直交する方向に沿って２つの保管物９が載置されるようになっている。本実施の形態においては、保管棚２の伸延方向に沿って１３個の保管物９が載置されるようになっており、図１、２における左側から順に、１０〜２２のアドレスが割り振られている。また、筐体７の短手方向一方側（図１においては上方、図３においては左方）に設けられた保管棚２には、当該一方側から順にＡ、Ｂのアドレスが割り振られており、筐体７の短手方向他方側（図１においては下方、図３においては右方）に設けられた保管棚２には、当該他方側とは反対側から順にＣ、Ｄのアドレスが割り振られている。
【００１７】
上述のように、保管棚２には上下方向に沿ってＴ〜Ｚ、また筐体７の長手方向に沿って１０〜２２、さらに筐体７の短手方向に沿ってＡ〜Ｄのアドレスが割り振られているので、これらを組み合わせることで、保管棚２における保管物９の載置位置を特定することができる。例えば、図１において網掛けされた保管物９の載置位置のアドレスは、Ｖ−１９−Ａであり、黒塗りされた保管物９の載置位置のアドレスは、Ｖ−１４−Ｃである。
【００１８】
なお、図１における破線で囲まれた部分の拡大図である図４に示すように、保管棚２におけるその伸延方向に沿って割り振られた１０〜２２のアドレスに対応する箇所には、保管棚２の伸延方向と直交する方向に延びる切欠２ａがそれぞれ形成されている。そして、保管棚２に載置される保管物９は、切欠２ａを跨ぐように載置される。すなわち、保管物９は、その下面９ａ（図２、３参照）における保管棚２の長手方向（図中左右方向）に関する両端部近傍を支持された状態で保管棚２に載置されている。
【００１９】
筐体７の長手方向一端側（図１、２において左側）の側壁には、外部と連通する開口７ａが形成されている。そして、筐体７の開口７ａが形成された側壁と、筐体７の短手方向に関して互いに対向する保管棚２の間に形成された筐体７の長手方向に延在する空間の一端側（図１、２における左側）との間に、ポート３が設けられている。図１に示すように、ポート３には、筐体７の長手方向及び短手方向にそれぞれ２つずつ、合計４つの保管物９を載置することができるようになっている。ポート３における保管物９の載置位置にも、保管棚２と同様にアドレスが割り振られている。すなわち、筐体７の長手方向に沿って図１中左側から順に３０、３１、短手方向に沿って図１中上方から順にａ、ｂのアドレスが割り振られている。
【００２０】
なお、本実施の形態においては、ストッカ１から出庫される保管物９は、ポート３のアドレス３０−ａ、３１−ａに載置され、ストッカ１に入庫される保管物９は、ポート３のアドレス３０−ｂ、３１−ｂに載置されるようになっている。また、ポート３に載置された保管物９は、保管棚２に載置された保管物９と同様に、その下面９ａにおける筐体７の短手方向両端部近傍を支持された状態で載置されている。
【００２１】
筐体７の短手方向両側に配置された保管棚２の間には、筐体７の長手方向に延びる走行レール上６が敷設されており、スタッカ装置４は、走行レール上６上を走行する走行台車４２を有している。これにより、スタッカ装置４は、筐体７の長手方向に沿って保管棚２と対向しつつ走行することができるようになっている。すなわち、筐体７の短手方向両側に配置された保管棚２の間は、スタッカ装置４の走行路となっている。また、走行台車４２上には、昇降機構４３の駆動によって昇降する昇降台４４を支持する昇降コラム４５が立設されている。さらに、昇降台４４上には、リンク機構４６を介して、保管物９を持ち上げて運搬するハンド４７が設けられている。
【００２２】
リンク機構４６は、図４に示すように、昇降台４４の上面に固定された固定アーム４６ａと、固定アーム４６ａの上面において、その一端を中心に水平面内で回転可能となるように取り付けられた第１回転アーム４６ｂと、第１回転アーム４６ｂの他端において、その一端を中心に水平面内において回転可能となるように取り付けられた第２回転アーム４６ｃとを含んでいる。そして、第２回転アーム４６ｃの他端には、ハンド４７が一端を中心に水平面内において回転可能となるように取り付けられている。かかるリンク機構４６により、ハンド４７は、水平方向に沿って移動可能となっている。本実施の形態においては、リンク機構４６は、後述するリンク制御部５４（図１参照）の制御により、ハンド４７を筐体７の長手方向又は短手方向に沿って進退させ、また、固定アーム４６ａの上面に取り付けられた第１回転アーム４６ｂの一端を中心に回転させる。
【００２３】
ハンド４７は、上述のようにその両端が支持されるように保管棚２又はポート３に載置された保管物９の下面における支持されない箇所を支持する、上方に向いた矩形形状の当接面４７ａを有する板状の部材である。当接面４７ａの長手方向に沿う長さは、保管棚２のアドレスＡ及びＢ、又はアドレスＣ及びＤ、或いはポート３のアドレス３０、３１にそれぞれ対応する２つの載置領域に跨る長さ以上である。そして、ハンド４７は、リンク機構４６により、保管棚２への保管物９の受け渡しを行う場合には、当接面４７ａの長手方向が筐体７の短手方向と一致する状態で、筐体７の短手方向に沿って進退する。また、ポート３への保管物の受け渡しを行う場合には、当接面４７ａの長手方向が筐体７の長手方向と一致する状態で、筐体７の長手方向に沿って進退するようになっている。
【００２４】
また、スタッカ装置４は、図１に示すコントローラ５によって制御される。コントローラ５は、保管棚２における載置位置を特定するためのアドレス（Ｔ〜Ｚ、１０〜２２、及びＡ〜Ｄの組合せ）、及びポート３における載置位置を特定するためのアドレス（３０、３１、及びａ、ｂの組合せ）と、各アドレスの位置（上下方向の位置、筐体７の長手方向に沿う位置、及び筐体７の短手方向に沿う位置）とが記憶されたアドレス記憶部５１を有している。さらに、コントローラ５は、走行台車４２の駆動を制御する走行制御部５２と、昇降機構４３の駆動を制御する昇降制御部５３と、リンク機構４６の駆動を制御するリンク制御部５４とを有している。走行制御部５２、昇降制御部５３、及びリンク制御部５４は、アドレス記憶部５１に記憶されている各アドレスの位置情報に基づいて制御を行う。
【００２５】
なお、図１に示すように、保管棚２の筐体７の短手方向に沿う長さは７４０ｍｍである。そして、保管棚２は、筐体７の短手方向に関して８７０ｍｍの間隔を隔てて、スタッカ装置４の走行路の両側に配置されている。すなわち、ストッカ１の幅（筐体７の短手方向に沿う長さ）は、２３５０ｍｍである。ここで、本実施の形態のストッカ１は、幅が２３５０ｍｍであり、同一の高さレベルにおいてその幅方向に沿って４つの保管物９を保管することができる。つまり、保管物９の１個当たりに要する幅は、５８７．５ｍｍである。
【００２６】
次に、保管棚２に載置された保管物９をポート３に移載する際の手順について説明する。なお、本実施の形態においては、スタッカ装置４が移載動作を行っていない時は、走行台車４２は、走行レール６のポート３側とは反対側（図１、２において図中右側）の端部である初期位置に位置していることとする。また、このとき、ハンド４７は、スタッカ装置４の走行路内に位置するように、引っ込められている。
【００２７】
まず、図５に示すフローチャートを参照しつつ、移載対象の保管物９よりも保管棚２の伸延方向と直交する方向に関してスタッカ装置４側（手前側）に他の保管物９が存在しない場合の移載手順の一例として、図１に示す黒塗りされた保管物９（アドレス：Ｖ−１４−Ｃ）を移載する場合について説明する。なお、移載対象の保管物９よりも手前側に他の保管物９が存在しない場合とは、黒塗りされた保管物９のように、アドレスＢ又はアドレスＣに位置する保管物９が移載対象である場合の他に、アドレスＡ又はアドレスＤに位置する保管物９が移載対象であって、アドレスＢ又はアドレスＣに他の保管物９が存在しない場合、及びアドレスＡ、Ｂ、又はアドレスＣ、Ｄに位置する２つの保管物９が移載対象である場合がある。
【００２８】
最初に、走行制御部５２の制御により、走行台車４２を初期位置からアドレス１４の近傍である所定位置まで走行させる（Ｓ１）。続いて、昇降制御部５３の制御により、昇降台４４を所定位置まで昇降させる。より詳細には、図６（ａ）に示すように、ハンド４７の当接面４７ａが、アドレスＶの高さ位置よりも若干下方となる位置に合わせる。そして、リンク制御部５４の制御により、図６（ｂ）に示すように、ハンド４７の当接面４７ａが、移載対象の保管物９の下面９ａと対向する位置まで、ハンド４７を前進させる。なお、このとき、ハンドの当接面４７ａは、ハンド４７の進退方向に対して、移載対象の保管物９の奥側にある保管物９（アドレスＶ−１４−Ｄに位置する保管物９）の下面９ａとは対向しない。さらに、昇降制御部５３の制御により、移載対象の保管物９が持ち上がる位置まで、昇降台４４を上昇させる。より詳細には、図６（ｃ）に示すように、ハンド４７の当接面４７ａが、アドレスＶの高さ位置よりも若干上方となる位置に合わせる。その後、リンク制御部５４の制御により、ハンド４７を後退させて走行路内に引っ込める。このようにして、移載対象の保管物９をハンド４７に受け取らせる（Ｓ２：対象受取工程）。
【００２９】
次に、ハンド４７の先端がポート３側を向くように、ハンド４７を９０°回転させ、昇降制御部５３の制御により昇降台４４を昇降させる。より詳細には、ハンド４７の当接面４７ａが、ポート３の高さよりも若干上方となる位置に合わせる。その後、走行制御部５２の制御により、走行台車４２をポート３近傍まで走行させる。このようにして、保管棚２からポート３まで移載対象の保管物９が運搬される（Ｓ３：対象運搬工程）。続いて、リンク制御部５４の制御により、図７（ａ）に示すように、支持している移載対象の保管物９が、ポート３のアドレス３０−ａと鉛直方向に重なる位置までハンド４７前進させてから、昇降制御部５３の制御により、図７（ｂ）に示すように、移載対象の保管物９がポート３に載置されるまで、昇降台４４を降下させる。すなわち、ハンド４７の当接面４７ａが、ポート３の高さよりも若干下方となる位置まで降下させる。そして、リンク制御部５４の制御により、ハンド４７を後退させて走行路内に引っ込める。このようにして、移載対象の保管物９をポート３に受け渡す（Ｓ４：対象引渡工程）。なお、ポート３のアドレス３０−ａに他の保管物９が載置されている場合等には、移載対象の保管物９はアドレス３１−ａに載置される。
【００３０】
続いて、図８に示すフローチャートを参照しつつ、移載対象の保管物９よりも保管棚２の伸延方向と直交する方向に関してスタッカ装置４側（手前側）に他の保管物９が存在する場合、すなわちアドレスＡ又はアドレスＤに位置する保管物９が移載対象であって、アドレスＢ又はアドレスＣに他の保管物９が存在する場合の移載手順の一例として、図１に示す網掛けされた保管物９（アドレス：Ｖ−１９−Ａ）を移載する場合について説明する。
【００３１】
まず、上述の手順と同様に、走行台車４２を初期位置からアドレス１９の近傍である所定位置まで走行させる（Ｓ１１）。そして、図９（ａ）に示すように、ハンド４７を所定の高さ位置に合わせた後、図９（ｂ）に示すように、ハンド４７の当接面４７ａが、移載対象の保管物９の下面９ａと対向する位置まで、ハンド４７を前進させる。さらに、図９（ｃ）に示すように、移載対象の保管物９が持ち上がる位置まで、ハンド４７を上昇させる。このとき、アドレスＶ−１９−Ｂに位置する縦縞模様の他の保管物９も移載対象の保管物９と一緒に持ち上げられることとなる。その後、ハンド４７を後退させて走行路内に引っ込める。このようにして、２つの保管物９をハンド４７に受け取らせる（Ｓ１２：双方受取工程）。
【００３２】
その後、ハンド４７の先端がポート３側を向くように、ハンド４７を９０°回転させ、ハンド４７の当接面４７ａが、ポート３の高さよりも若干上方となる位置に合わせてから、走行台車４２をポート３近傍まで走行させる。このようにして、保管棚２からポート３まで２つの保管物９が運搬される（Ｓ１３：双方運搬工程）。
【００３３】
続いて、図１０（ａ）に示すように、支持している移載対象の保管物９が、ポート３のアドレス３０−ａと鉛直方向に重なる位置までハンド４７を前進させる。このとき、ハンド４７に支持されている他の保管物９は、アドレス３１−ａと鉛直方向に重なることとなる。その後、図１０（ｂ）に示すように、ハンド４７に支持されている２つの保管物９がポート３に載置されるまで、ハンド４７を降下させる。このとき、移載対象の保管物９はアドレス３０−ａに載置され、他の保管物９はアドレス３１−ａに載置される（Ｓ１４：双方載置工程）。次に、ハンド４７を、図１０（ｃ）に示すように、移載対象の保管物９と対向せず、且つ他の保管物９と対向する位置まで後退させる。さらに、図１０（ｄ）に示すように、他の保管物９が持ち上がる位置まで、ハンド４７を上昇させる。これにより、図１０（ａ）に示すように、当接面４７ａにおけるハンド４７の進退方向に関して手前側で支持されていた他の保管物９が、当接面４７ａにおけるハンド４７の前進方向に関して奥側に持ち替えられることとなる（Ｓ１５：持替工程）。その後、ハンド４７を後退させて走行路内に引っ込める。このようにして、双方受取工程においてハンド４７が受け取った２つの保管物９のうち、移載対象の保管物９のみがポート３に載置されることとなる（一方引渡工程）。
【００３４】
さらに、ハンド４７が他の保管物９を支持した状態で、走行台車４２をアドレス１９の近傍である所定位置まで走行させた後、ハンド４７の先端が図１中上方の保管棚２側を向くように、ハンド４７を９０°回転させ、図１１（ａ）に示すように、ハンド４７の当接面４７ａが、アドレスＶの高さよりも若干上方となる位置に合わせする（Ｓ１６：他方運搬工程）。そして、図１１（ｂ）に示すように、支持している他の保管物９が、保管棚２のアドレスＶ−１９−Ｂと鉛直方向に重なる位置までハンド４７を前進させる。続いて、図１１（ｃ）に示すように、ハンド４７に支持されている保管物９が保管棚２に載置されるまで、ハンド４７を降下させる。そして、ハンド４７を後退させて走行路内に引っ込める。このようにして、他の保管物９を保管棚２の元の位置（アドレスＶ−１９−Ｂ）に返還する（Ｓ１７：他方返還工程）。
【００３５】
なお、ポート３に載置された保管物９を保管棚２に移載する際には、上記の保管棚２からポート３に移載する際の動作において保管棚２とポート３とを入れ換えた動作を行えばよい。
【００３６】
以上のように、本実施の形態では、保管棚２にハンド４７の進退方向に沿って保管物９が載置される載置領域が２つ設けられている。したがって、載置領域がハンド４７の進退方向に沿って１つしか設けられていない場合に比べて、ストッカ１の収納能力を高めることができる。また、保管物９の下面９ａと当接する当接面４７ａにおけるハンド４７の進退方向に沿う長さは、保管棚２においてハンド４７の進退方向に沿って設けられる２つの載置領域に跨る長さ以上である。そして、ハンド４７が、当接面４７ａが当該２つの載置領域のうち、スタッカ装置４側に位置する載置領域と鉛直方向に重なる位置まで前進する状態と、当該２つの載置領域の両方と鉛直方向に重なる位置まで前進する状態とを取り得る。これにより、ハンド４７によって、当該２つの載置領域への保管物９受け渡しが可能となる。
【００３７】
また、本実施の形態では、保管棚２及びポート３において、保管物９がその下面９ａにおいてハンド４７の進退方向と直交する方向に関する両端部を支持された状態で載置されている。したがって、ハンド４７は、載置されている保管物９の下面９ａにおける支持されていない箇所を当接面４７ａで支持しつつ、保管物９を掬い上げるように持ち上げることができる。
【００３８】
加えて、本実施の形態では、スタッカ装置４の走行路を挟んで両側に保管棚２が設けられている。したがって、スタッカ装置４の走行路の一方側のみに保管棚２が設けられている場合に比べて、ストッカ１の収納能力をさらに高めることができる。
【００３９】
さらに、本実施の形態では、保管棚２の奥側に載置された保管物９を移載する際には、まず移載対象の保管物９及び当該保管物９よりも手前側に位置する他の保管物９の２つの保管物９をハンド４７に受け取らせ（双方受取工程）、次に２つの保管物９をポート３近傍まで運搬し（双方運搬工程）、続いて２つの保管物９のうち、移載対象の保管物９のみをポート３に移載し（一方引渡工程）、さらに他の保管物９を保管棚２における当該保管物９が載置されていた元の位置近傍まで運搬し（他方運搬工程）、最後に他の保管物９を保管棚２の元の位置に返還する（他方返還工程）。したがって、保管棚２にハンド４７の進退方向に沿って２つの保管物９を載置することができる収納能力の高いストッカ１において、保管棚２における移載すべき保管物９よりもハンド４７の進退方向に関して手前４側に他の保管物９が存在する場合であっても、移載すべき保管物９のみをポート３に移載することができる。
【００４０】
また、本実施の形態では、一方引渡工程において、ハンド４７に支持されている２つの保管物９がポート３と鉛直方向に重なる位置までハンド４７を前進させた後、ハンド４７を降下させて２つの保管物９をポート３に載置する双方載置工程と、ハンド４７を、移載対象の保管物９と対向せず、且つ他の保管物９と対向する位置まで後退させた後、ハンド４７を上昇させて他の保管物９を持ち上げる持替工程とを行う。これにより、一方引渡工程において、移載すべき保管物９のみをポート３に載置することができる。
【００４１】
以上、本発明の好適な一実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて、様々な設計変更を行うことが可能なものである。
【００４２】
上述の実施の形態では、保管棚２の伸延方向に沿って延びるスタッカ装置４の走行路の一端にポート３が設けられている場合について説明したが、ポート３の設置位置についてはこれに限定されない。例えば、ポート３は、保管棚２と鉛直方向に重なる位置に設けられていてもよい。なお、この場合、保管棚２におけるポート３と鉛直方向に重なる位置に載置された保管物９をポート３に移載する際の対象運搬工程又は双方運搬工程は、昇降制御部５３の制御のみで行われる。
【００４３】
また、上述の実施の形態では、ハンド４７の当接面４７ａが保管物９の下面９ａと当接する場合について説明したが、これには限定されない。保管物９のハンド４７の当接面４７ａと当接する面は、下を向いた面であればよく、例えば、保管物９の両側面に突起が設けられており、その突起の下面がハンド４７の当接面４７ａと当接するようになっていてもよい。
【００４４】
また、上述の実施の形態では、スタッカ装置４を挟んで両側に保管棚２が設けられている場合について説明したが、保管棚２は、スタッカ装置４の一方側にのみ設けられていてもよい。
【００４５】
さらに、上述の実施の形態では、返還工程において、他の保管物９を保管棚２の元の位置（アドレスＶ−１９−Ｂ）に返還する場合について説明したが、これには限られない。例えば、他の保管物９を保管棚２の奥側（アドレスＶ−１９−Ａ）に返還するようにしてもよい。
【００４６】
加えて、上述の実施の形態では、一方引渡工程において、２つの保管物２をポート３に載置する双方載置工程と、一旦ポート３に載置した他の保管物９を再度持ち上げる持替工程とが行われる場合について説明したが、これには限定されない。例えば、一方引渡工程において、双方運搬工程において運搬された２つの保管物９のうち、移載すべき保管物９のみがポート３を鉛直方向に重なる位置までハンド４７を前進させた後、当該保管物９がポート３に載置されるまでハンド４７を降下させることによって、他の保管物９を一度もポート３に載置することなく、移載すべき保管物９のみをポート３に載置するようにしてもよい。
【００４７】
（比較例）
ここで、図１２を参照しつつ、本実施の形態の比較例について説明する。比較例にかかるストッカ１０１の構成が、本発明の実施の形態にかかるストッカ１の構成と主に異なる点は、本実施の形態のストッカ１では、保管棚２にハンド４７の進退方向に沿って保管物９が載置される載置領域が２つ設けられているが、比較例のストッカ１０１では、保管棚１０２にハンド１４７の進退方向に沿って保管物９が載置される載置領域が１つしか設けられていない点である。その他の構成については、本実施の形態とほぼ同様である。
【００４８】
図１２に示すように、本比較例においては、保管棚１０２の筐体１０７の短手方向に沿う長さは４４０ｍｍである。そして、保管棚１０２は、筐体１０７の短手方向に関して５７０ｍｍの間隔を隔てて、スタッカ装置１０４の走行路の両側に配置されている。すなわち、ストッカ１０１の幅（筐体１０７の短手方向に沿う長さ）は、１４５０ｍｍである。ここで、本比較例のストッカ１０１は、幅が１４５０ｍｍであり、同一の高さレベルにおいてその幅方向に沿って２つの保管物９を保管することができる。つまり、保管物９の１個当たりに要する幅は、７２５ｍｍである。
【００４９】
ここで、上述のように、本実施の形態のストッカ１においては、保管物９の１個当たりに要する幅は、５８７．５ｍｍである。すなわち、本実施の形態のストッカ１では、比較例のストッカ１０１に比べて、保管物９の１個当たりに要する幅が約２割削減されている。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態にかかるストッカの水平断面図である。
【図２】図１のII-II線に沿う断面図である。
【図３】図１のIII-III線に沿う断面図である。
【図４】図１の部分拡大図である。
【図５】図１に示すスタッカ装置が保管棚の手前側に載置された保管物を移載する際の手順を示すフローチャートである。
【図６】図１に示すスタッカ装置が対象受取工程を行う際の様子を示す図である。
【図７】図１に示すスタッカ装置が対象引渡工程を行う際の様子を示す図である。
【図８】図１に示すスタッカ装置が保管棚の奥側に載置された保管物を移載する際の手順を示すフローチャートである。
【図９】図１に示すスタッカ装置が双方受取工程を行う際の様子を示す図である。
【図１０】図１に示すスタッカ装置が一方引渡工程を行う際の様子を示す図である。
【図１１】図１に示すスタッカ装置が他方返還工程を行う際の様子を示す図である。
【図１２】比較例にかかるストッカの水平断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１ ストッカ
２ 保管棚
３ ポート
４ スタッカ装置
９ 保管物
９ａ 下面（被当接面）
４２ 走行台車（移動機構）
４３ 昇降機構
４６ リンク機構（進退機構）
４７ ハンド
４７ａ 当接面
５２ 走行制御部（移動制御手段）
５３ 昇降制御部（昇降制御手段）
５４ リンク制御部（進退制御手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保管物を保管するストッカ、及びストッカにおけるスタッカ装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、半導体の製造が行われるクリーンルーム内に設置されており、製造過程にある半導体材料を一時的に保管するストッカである保管棚装置が開示されている。かかる装置は、保管物が載置される棚と、外部との間で保管物の受け渡しを行うための受け渡し部と、棚と受け渡し部との間で保管物の移載を行うスタッカとを備えている。
【０００３】
上記スタッカは、上方を向いた面を有するハンドと、ハンドを水平方向に進退させる進退機構と、ハンドを昇降させる昇降機構とを有している。棚には、ハンドの進退方向に関して１つの保管物が載置されている。そして、スタッカは、棚に載置されている保管物と鉛直方向に重なる位置までハンドを前進させた後、ハンドを上昇させることによって、保管物を掬い上げるようにして持ち上げる。
【特許文献１】特開平１０−９８０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
クリーンルームは、スペース単価が高額である。したがって、上述のようにクリーンルーム内に設置される保管棚装置は、小さな占有面積でより多くの保管物を収納可能とすることが望まれている。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、高い収納能力を有するストッカ、及び該ストッカにおけるスタッカ装置の制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００６】
本発明のストッカは、一方向に沿って伸延しており保管中の保管物が載置される保管棚と、入出庫させる前記保管物が載置されるポートと、前記保管棚と前記ポートとの間で前記保管物の移載を行うスタッカ装置とを備えたストッカである。また、前記スタッカ装置は、前記保管物の下方を向いた被当接面を支持する上方を向いた当接面を有するハンド、前記ハンドを水平方向に進退させる進退機構、前記進退機構を制御する進退制御手段、前記ハンドを昇降させる昇降機構、前記昇降機構を制御する昇降制御手段、前記ハンドを前記一方向に沿って移動させる移動機構、及び前記移動機構を制御する移動制御手段を備えており、前記進退制御手段の制御により載置されている前記保管物の前記被当接面と前記当接面とが鉛直方向に重なる位置まで前記ハンドを前進させた後に、前記昇降制御手段の制御により前記保管物が持ち上がる位置まで前記ハンドを上昇させることによって前記保管物を持ち上げ、前記昇降制御手段及び前記移動制御手段の少なくともいずれか一方の制御により当該保管物を移載すべき箇所の近傍まで運搬するものである。そして、前記保管棚には、前記保管物がそれぞれ載置される第１載置領域及び第２載置領域が、前記ハンドの進退方向に沿って前記スタッカ装置側から順に形成されており、前記ハンドは、前記当接面の前記進退方向の長さが、前記第１及び第２載置領域に跨る長さ以上であり、前記第１載置領域と鉛直方向に重なる位置まで前進する状態と、前記第１及び第２載置領域と鉛直方向に重なる位置まで前進する状態とを取り得る。
【０００７】
この構成によると、ハンドにより、第１及び第２載置領域への保管物の受け渡しを行うことができる。したがって、保管棚においてハンドの進退方向に沿って２つ設けられた第１及び第２載置領域に保管物をそれぞれ載置することができるので、ハンドの進退方向に沿って載置される保管物が１つである場合と比べて、ストッカの収納能力を高めることができる。
【０００８】
本発明のストッカでは、前記保管棚及び前記ポートにおいて、前記保管物がその下面における前記進退方向と直交する方向に関する両端部を支持された状態で載置されており、前記保管物の下面が前記被当接面となっていてもよい。この構成によると、ハンドは、その当接面により、載置された状態の保管物の下面における支持されていない箇所を支持しつつ、保管物を下方から掬い上げるように持ち上げることができる。
【０００９】
本発明のストッカは、前記スタッカ装置を挟んで両側に配置された２つの前記保管棚を備えていることが好ましい。この構成によると、スタッカ装置の一方側のみに保管棚が設けられている場合に比べて、ストッカの収納能力をさらに高めることができる。
【００１０】
本発明のスタッカ装置の制御方法は、上述のいずれかのストッカにおけるスタッカ装置の制御方法であって、前記保管棚において、前記保管棚から前記ポートに移載すべき保管物よりも前記進退方向に関して前記スタッカ装置側に他の保管物が存在しない場合には、前記移載すべき保管物のみを前記ハンドに受け取らせる対象受取工程と、前記対象受取工程において受け取られた前記移載すべき保管物を前記ポート近傍まで運搬する対象運搬工程と、前記対象運搬工程において運搬された前記移載すべき保管物を前記ポートに載置する対象引渡工程とを備えている。また、前記他の保管物が存在する場合には、前記移載すべき保管物及び前記他の保管物の２つの保管物を前記ハンドに同時に受け取らせる双方受取工程と、前記双方受取工程において受け取られた前記２つの保管物を前記ポート近傍まで運搬する双方運搬工程と、前記双方運搬工程において運搬された前記２つの保管物のうち、前記移載すべき保管物を前記ポートに載置する一方引渡工程と、前記一方引渡工程において前記ポートに載置されなかった前記他の保管物を前記保管棚近傍まで運搬する他方運搬工程と、前記他方運搬工程において運搬された前記他の保管物を前記保管棚に戻す他方返還工程とを備えている。
【００１１】
この構成によると、保管棚にハンドの進退方向に沿って２つの保管物を載置することができる収納能力の高いストッカにおいて、保管棚における移載すべき保管物よりもハンドの進退方向に関してスタッカ装置側に他の保管物が存在する場合であっても、移載すべき保管物のみをポートに移載することができる。
【００１２】
本発明のスタッカ装置の制御方法では、前記ポートの前記進退方向に沿う長さが、複数の前記保管物が載置される長さであり、前記一方引渡工程が、前記ハンドに支持されている前記２つの保管物が前記ポートと鉛直方向に重なり合う位置まで前記ハンドを前進させた後に、当該２つの保管物が前記ポートに載置されるように前記ハンドを降下させることで、当該２つの保管物を前記ポートに載置する双方載置工程と、前記ハンドが、前記双方載置工程において前記ポートに載置された前記２つの保管物のうち、前記移載すべき保管物と対向せず、且つ前記他の保管物と対向する位置まで前記ハンドを後退させた後、当該他の保管物が持ち上がる位置まで前記ハンドを上昇させることで、当該他の保管物を持ち上げる持替工程とを含んでいてもよい。これにより、一方引渡工程において、移載すべき保管物のみをポートに載置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な一実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかるストッカの水平断面図である。図２は図１のII-II線に沿う断面図であり、図３は図１のIII-III線に沿う断面図である。
【００１４】
本実施の形態のストッカ１は、半導体の製造が行われるクリーンルーム内に設置されており、例えば、半導体を製造する際に使用するマスクが収納されたレチクルケースや、半導体ウェーハが収納されたＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）等の保管物９を一時的に保管するものである。図１〜図３に示すように、ストッカ１は、略直方体形状の筐体７の内部に設けられた、保管中の保管物９が載置される保管棚２と、ストッカ１に対して入出庫させる保管物９が載置されるポート３と、保管棚２とポート３との間で保管物９の移載を行うスタッカ装置４とを有している。
【００１５】
保管棚２は、筐体７の短手方向（図１においては上下方向、図３においては左右方向）両側に設けられており、筐体７の長手方向（図１、２においては左右方向）に伸延している。すなわち、保管棚２は、筐体７の短手方向に関して所定の間隔を隔てつつ設けられている。また、本実施の形態では、保管棚２は、図２、３に示すように、上下方向に７段設けられている。つまり、保管棚２は、合計で１４段設けられている。ここで、本実施の形態においては、上下方向に設けられた７段の保管棚２に対して、上方から順にＴ〜Ｚのアドレスが割り振られている。図３に示すように、筐体７の短手方向両側にそれぞれ設けられたアドレスＴ〜Ｚのいずれかに対応する２つの保管棚２は、互いに同一の高さレベルに位置している。なお、図１は、アドレスＶの保管棚２を上方から見た図になっている。
【００１６】
各保管棚２には、その伸延方向に沿って並べられた保管物９の列が、当該列に直交する方向に２列形成されるように、複数の保管物９が載置される。すなわち、各保管棚２には、その伸延方向と直交する方向に沿って２つの保管物９が載置されるようになっている。本実施の形態においては、保管棚２の伸延方向に沿って１３個の保管物９が載置されるようになっており、図１、２における左側から順に、１０〜２２のアドレスが割り振られている。また、筐体７の短手方向一方側（図１においては上方、図３においては左方）に設けられた保管棚２には、当該一方側から順にＡ、Ｂのアドレスが割り振られており、筐体７の短手方向他方側（図１においては下方、図３においては右方）に設けられた保管棚２には、当該他方側とは反対側から順にＣ、Ｄのアドレスが割り振られている。
【００１７】
上述のように、保管棚２には上下方向に沿ってＴ〜Ｚ、また筐体７の長手方向に沿って１０〜２２、さらに筐体７の短手方向に沿ってＡ〜Ｄのアドレスが割り振られているので、これらを組み合わせることで、保管棚２における保管物９の載置位置を特定することができる。例えば、図１において網掛けされた保管物９の載置位置のアドレスは、Ｖ−１９−Ａであり、黒塗りされた保管物９の載置位置のアドレスは、Ｖ−１４−Ｃである。
【００１８】
なお、図１における破線で囲まれた部分の拡大図である図４に示すように、保管棚２におけるその伸延方向に沿って割り振られた１０〜２２のアドレスに対応する箇所には、保管棚２の伸延方向と直交する方向に延びる切欠２ａがそれぞれ形成されている。そして、保管棚２に載置される保管物９は、切欠２ａを跨ぐように載置される。すなわち、保管物９は、その下面９ａ（図２、３参照）における保管棚２の長手方向（図中左右方向）に関する両端部近傍を支持された状態で保管棚２に載置されている。
【００１９】
筐体７の長手方向一端側（図１、２において左側）の側壁には、外部と連通する開口７ａが形成されている。そして、筐体７の開口７ａが形成された側壁と、筐体７の短手方向に関して互いに対向する保管棚２の間に形成された筐体７の長手方向に延在する空間の一端側（図１、２における左側）との間に、ポート３が設けられている。図１に示すように、ポート３には、筐体７の長手方向及び短手方向にそれぞれ２つずつ、合計４つの保管物９を載置することができるようになっている。ポート３における保管物９の載置位置にも、保管棚２と同様にアドレスが割り振られている。すなわち、筐体７の長手方向に沿って図１中左側から順に３０、３１、短手方向に沿って図１中上方から順にａ、ｂのアドレスが割り振られている。
【００２０】
なお、本実施の形態においては、ストッカ１から出庫される保管物９は、ポート３のアドレス３０−ａ、３１−ａに載置され、ストッカ１に入庫される保管物９は、ポート３のアドレス３０−ｂ、３１−ｂに載置されるようになっている。また、ポート３に載置された保管物９は、保管棚２に載置された保管物９と同様に、その下面９ａにおける筐体７の短手方向両端部近傍を支持された状態で載置されている。
【００２１】
筐体７の短手方向両側に配置された保管棚２の間には、筐体７の長手方向に延びる走行レール上６が敷設されており、スタッカ装置４は、走行レール上６上を走行する走行台車４２を有している。これにより、スタッカ装置４は、筐体７の長手方向に沿って保管棚２と対向しつつ走行することができるようになっている。すなわち、筐体７の短手方向両側に配置された保管棚２の間は、スタッカ装置４の走行路となっている。また、走行台車４２上には、昇降機構４３の駆動によって昇降する昇降台４４を支持する昇降コラム４５が立設されている。さらに、昇降台４４上には、リンク機構４６を介して、保管物９を持ち上げて運搬するハンド４７が設けられている。
【００２２】
リンク機構４６は、図４に示すように、昇降台４４の上面に固定された固定アーム４６ａと、固定アーム４６ａの上面において、その一端を中心に水平面内で回転可能となるように取り付けられた第１回転アーム４６ｂと、第１回転アーム４６ｂの他端において、その一端を中心に水平面内において回転可能となるように取り付けられた第２回転アーム４６ｃとを含んでいる。そして、第２回転アーム４６ｃの他端には、ハンド４７が一端を中心に水平面内において回転可能となるように取り付けられている。かかるリンク機構４６により、ハンド４７は、水平方向に沿って移動可能となっている。本実施の形態においては、リンク機構４６は、後述するリンク制御部５４（図１参照）の制御により、ハンド４７を筐体７の長手方向又は短手方向に沿って進退させ、また、固定アーム４６ａの上面に取り付けられた第１回転アーム４６ｂの一端を中心に回転させる。
【００２３】
ハンド４７は、上述のようにその両端が支持されるように保管棚２又はポート３に載置された保管物９の下面における支持されない箇所を支持する、上方に向いた矩形形状の当接面４７ａを有する板状の部材である。当接面４７ａの長手方向に沿う長さは、保管棚２のアドレスＡ及びＢ、又はアドレスＣ及びＤ、或いはポート３のアドレス３０、３１にそれぞれ対応する２つの載置領域に跨る長さ以上である。そして、ハンド４７は、リンク機構４６により、保管棚２への保管物９の受け渡しを行う場合には、当接面４７ａの長手方向が筐体７の短手方向と一致する状態で、筐体７の短手方向に沿って進退する。また、ポート３への保管物の受け渡しを行う場合には、当接面４７ａの長手方向が筐体７の長手方向と一致する状態で、筐体７の長手方向に沿って進退するようになっている。
【００２４】
また、スタッカ装置４は、図１に示すコントローラ５によって制御される。コントローラ５は、保管棚２における載置位置を特定するためのアドレス（Ｔ〜Ｚ、１０〜２２、及びＡ〜Ｄの組合せ）、及びポート３における載置位置を特定するためのアドレス（３０、３１、及びａ、ｂの組合せ）と、各アドレスの位置（上下方向の位置、筐体７の長手方向に沿う位置、及び筐体７の短手方向に沿う位置）とが記憶されたアドレス記憶部５１を有している。さらに、コントローラ５は、走行台車４２の駆動を制御する走行制御部５２と、昇降機構４３の駆動を制御する昇降制御部５３と、リンク機構４６の駆動を制御するリンク制御部５４とを有している。走行制御部５２、昇降制御部５３、及びリンク制御部５４は、アドレス記憶部５１に記憶されている各アドレスの位置情報に基づいて制御を行う。
【００２５】
なお、図１に示すように、保管棚２の筐体７の短手方向に沿う長さは７４０ｍｍである。そして、保管棚２は、筐体７の短手方向に関して８７０ｍｍの間隔を隔てて、スタッカ装置４の走行路の両側に配置されている。すなわち、ストッカ１の幅（筐体７の短手方向に沿う長さ）は、２３５０ｍｍである。ここで、本実施の形態のストッカ１は、幅が２３５０ｍｍであり、同一の高さレベルにおいてその幅方向に沿って４つの保管物９を保管することができる。つまり、保管物９の１個当たりに要する幅は、５８７．５ｍｍである。
【００２６】
次に、保管棚２に載置された保管物９をポート３に移載する際の手順について説明する。なお、本実施の形態においては、スタッカ装置４が移載動作を行っていない時は、走行台車４２は、走行レール６のポート３側とは反対側（図１、２において図中右側）の端部である初期位置に位置していることとする。また、このとき、ハンド４７は、スタッカ装置４の走行路内に位置するように、引っ込められている。
【００２７】
まず、図５に示すフローチャートを参照しつつ、移載対象の保管物９よりも保管棚２の伸延方向と直交する方向に関してスタッカ装置４側（手前側）に他の保管物９が存在しない場合の移載手順の一例として、図１に示す黒塗りされた保管物９（アドレス：Ｖ−１４−Ｃ）を移載する場合について説明する。なお、移載対象の保管物９よりも手前側に他の保管物９が存在しない場合とは、黒塗りされた保管物９のように、アドレスＢ又はアドレスＣに位置する保管物９が移載対象である場合の他に、アドレスＡ又はアドレスＤに位置する保管物９が移載対象であって、アドレスＢ又はアドレスＣに他の保管物９が存在しない場合、及びアドレスＡ、Ｂ、又はアドレスＣ、Ｄに位置する２つの保管物９が移載対象である場合がある。
【００２８】
最初に、走行制御部５２の制御により、走行台車４２を初期位置からアドレス１４の近傍である所定位置まで走行させる（Ｓ１）。続いて、昇降制御部５３の制御により、昇降台４４を所定位置まで昇降させる。より詳細には、図６（ａ）に示すように、ハンド４７の当接面４７ａが、アドレスＶの高さ位置よりも若干下方となる位置に合わせる。そして、リンク制御部５４の制御により、図６（ｂ）に示すように、ハンド４７の当接面４７ａが、移載対象の保管物９の下面９ａと対向する位置まで、ハンド４７を前進させる。なお、このとき、ハンドの当接面４７ａは、ハンド４７の進退方向に対して、移載対象の保管物９の奥側にある保管物９（アドレスＶ−１４−Ｄに位置する保管物９）の下面９ａとは対向しない。さらに、昇降制御部５３の制御により、移載対象の保管物９が持ち上がる位置まで、昇降台４４を上昇させる。より詳細には、図６（ｃ）に示すように、ハンド４７の当接面４７ａが、アドレスＶの高さ位置よりも若干上方となる位置に合わせる。その後、リンク制御部５４の制御により、ハンド４７を後退させて走行路内に引っ込める。このようにして、移載対象の保管物９をハンド４７に受け取らせる（Ｓ２：対象受取工程）。
【００２９】
次に、ハンド４７の先端がポート３側を向くように、ハンド４７を９０°回転させ、昇降制御部５３の制御により昇降台４４を昇降させる。より詳細には、ハンド４７の当接面４７ａが、ポート３の高さよりも若干上方となる位置に合わせる。その後、走行制御部５２の制御により、走行台車４２をポート３近傍まで走行させる。このようにして、保管棚２からポート３まで移載対象の保管物９が運搬される（Ｓ３：対象運搬工程）。続いて、リンク制御部５４の制御により、図７（ａ）に示すように、支持している移載対象の保管物９が、ポート３のアドレス３０−ａと鉛直方向に重なる位置までハンド４７前進させてから、昇降制御部５３の制御により、図７（ｂ）に示すように、移載対象の保管物９がポート３に載置されるまで、昇降台４４を降下させる。すなわち、ハンド４７の当接面４７ａが、ポート３の高さよりも若干下方となる位置まで降下させる。そして、リンク制御部５４の制御により、ハンド４７を後退させて走行路内に引っ込める。このようにして、移載対象の保管物９をポート３に受け渡す（Ｓ４：対象引渡工程）。なお、ポート３のアドレス３０−ａに他の保管物９が載置されている場合等には、移載対象の保管物９はアドレス３１−ａに載置される。
【００３０】
続いて、図８に示すフローチャートを参照しつつ、移載対象の保管物９よりも保管棚２の伸延方向と直交する方向に関してスタッカ装置４側（手前側）に他の保管物９が存在する場合、すなわちアドレスＡ又はアドレスＤに位置する保管物９が移載対象であって、アドレスＢ又はアドレスＣに他の保管物９が存在する場合の移載手順の一例として、図１に示す網掛けされた保管物９（アドレス：Ｖ−１９−Ａ）を移載する場合について説明する。
【００３１】
まず、上述の手順と同様に、走行台車４２を初期位置からアドレス１９の近傍である所定位置まで走行させる（Ｓ１１）。そして、図９（ａ）に示すように、ハンド４７を所定の高さ位置に合わせた後、図９（ｂ）に示すように、ハンド４７の当接面４７ａが、移載対象の保管物９の下面９ａと対向する位置まで、ハンド４７を前進させる。さらに、図９（ｃ）に示すように、移載対象の保管物９が持ち上がる位置まで、ハンド４７を上昇させる。このとき、アドレスＶ−１９−Ｂに位置する縦縞模様の他の保管物９も移載対象の保管物９と一緒に持ち上げられることとなる。その後、ハンド４７を後退させて走行路内に引っ込める。このようにして、２つの保管物９をハンド４７に受け取らせる（Ｓ１２：双方受取工程）。
【００３２】
その後、ハンド４７の先端がポート３側を向くように、ハンド４７を９０°回転させ、ハンド４７の当接面４７ａが、ポート３の高さよりも若干上方となる位置に合わせてから、走行台車４２をポート３近傍まで走行させる。このようにして、保管棚２からポート３まで２つの保管物９が運搬される（Ｓ１３：双方運搬工程）。
【００３３】
続いて、図１０（ａ）に示すように、支持している移載対象の保管物９が、ポート３のアドレス３０−ａと鉛直方向に重なる位置までハンド４７を前進させる。このとき、ハンド４７に支持されている他の保管物９は、アドレス３１−ａと鉛直方向に重なることとなる。その後、図１０（ｂ）に示すように、ハンド４７に支持されている２つの保管物９がポート３に載置されるまで、ハンド４７を降下させる。このとき、移載対象の保管物９はアドレス３０−ａに載置され、他の保管物９はアドレス３１−ａに載置される（Ｓ１４：双方載置工程）。次に、ハンド４７を、図１０（ｃ）に示すように、移載対象の保管物９と対向せず、且つ他の保管物９と対向する位置まで後退させる。さらに、図１０（ｄ）に示すように、他の保管物９が持ち上がる位置まで、ハンド４７を上昇させる。これにより、図１０（ａ）に示すように、当接面４７ａにおけるハンド４７の進退方向に関して手前側で支持されていた他の保管物９が、当接面４７ａにおけるハンド４７の前進方向に関して奥側に持ち替えられることとなる（Ｓ１５：持替工程）。その後、ハンド４７を後退させて走行路内に引っ込める。このようにして、双方受取工程においてハンド４７が受け取った２つの保管物９のうち、移載対象の保管物９のみがポート３に載置されることとなる（一方引渡工程）。
【００３４】
さらに、ハンド４７が他の保管物９を支持した状態で、走行台車４２をアドレス１９の近傍である所定位置まで走行させた後、ハンド４７の先端が図１中上方の保管棚２側を向くように、ハンド４７を９０°回転させ、図１１（ａ）に示すように、ハンド４７の当接面４７ａが、アドレスＶの高さよりも若干上方となる位置に合わせする（Ｓ１６：他方運搬工程）。そして、図１１（ｂ）に示すように、支持している他の保管物９が、保管棚２のアドレスＶ−１９−Ｂと鉛直方向に重なる位置までハンド４７を前進させる。続いて、図１１（ｃ）に示すように、ハンド４７に支持されている保管物９が保管棚２に載置されるまで、ハンド４７を降下させる。そして、ハンド４７を後退させて走行路内に引っ込める。このようにして、他の保管物９を保管棚２の元の位置（アドレスＶ−１９−Ｂ）に返還する（Ｓ１７：他方返還工程）。
【００３５】
なお、ポート３に載置された保管物９を保管棚２に移載する際には、上記の保管棚２からポート３に移載する際の動作において保管棚２とポート３とを入れ換えた動作を行えばよい。
【００３６】
以上のように、本実施の形態では、保管棚２にハンド４７の進退方向に沿って保管物９が載置される載置領域が２つ設けられている。したがって、載置領域がハンド４７の進退方向に沿って１つしか設けられていない場合に比べて、ストッカ１の収納能力を高めることができる。また、保管物９の下面９ａと当接する当接面４７ａにおけるハンド４７の進退方向に沿う長さは、保管棚２においてハンド４７の進退方向に沿って設けられる２つの載置領域に跨る長さ以上である。そして、ハンド４７が、当接面４７ａが当該２つの載置領域のうち、スタッカ装置４側に位置する載置領域と鉛直方向に重なる位置まで前進する状態と、当該２つの載置領域の両方と鉛直方向に重なる位置まで前進する状態とを取り得る。これにより、ハンド４７によって、当該２つの載置領域への保管物９受け渡しが可能となる。
【００３７】
また、本実施の形態では、保管棚２及びポート３において、保管物９がその下面９ａにおいてハンド４７の進退方向と直交する方向に関する両端部を支持された状態で載置されている。したがって、ハンド４７は、載置されている保管物９の下面９ａにおける支持されていない箇所を当接面４７ａで支持しつつ、保管物９を掬い上げるように持ち上げることができる。
【００３８】
加えて、本実施の形態では、スタッカ装置４の走行路を挟んで両側に保管棚２が設けられている。したがって、スタッカ装置４の走行路の一方側のみに保管棚２が設けられている場合に比べて、ストッカ１の収納能力をさらに高めることができる。
【００３９】
さらに、本実施の形態では、保管棚２の奥側に載置された保管物９を移載する際には、まず移載対象の保管物９及び当該保管物９よりも手前側に位置する他の保管物９の２つの保管物９をハンド４７に受け取らせ（双方受取工程）、次に２つの保管物９をポート３近傍まで運搬し（双方運搬工程）、続いて２つの保管物９のうち、移載対象の保管物９のみをポート３に移載し（一方引渡工程）、さらに他の保管物９を保管棚２における当該保管物９が載置されていた元の位置近傍まで運搬し（他方運搬工程）、最後に他の保管物９を保管棚２の元の位置に返還する（他方返還工程）。したがって、保管棚２にハンド４７の進退方向に沿って２つの保管物９を載置することができる収納能力の高いストッカ１において、保管棚２における移載すべき保管物９よりもハンド４７の進退方向に関して手前４側に他の保管物９が存在する場合であっても、移載すべき保管物９のみをポート３に移載することができる。
【００４０】
また、本実施の形態では、一方引渡工程において、ハンド４７に支持されている２つの保管物９がポート３と鉛直方向に重なる位置までハンド４７を前進させた後、ハンド４７を降下させて２つの保管物９をポート３に載置する双方載置工程と、ハンド４７を、移載対象の保管物９と対向せず、且つ他の保管物９と対向する位置まで後退させた後、ハンド４７を上昇させて他の保管物９を持ち上げる持替工程とを行う。これにより、一方引渡工程において、移載すべき保管物９のみをポート３に載置することができる。
【００４１】
以上、本発明の好適な一実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて、様々な設計変更を行うことが可能なものである。
【００４２】
上述の実施の形態では、保管棚２の伸延方向に沿って延びるスタッカ装置４の走行路の一端にポート３が設けられている場合について説明したが、ポート３の設置位置についてはこれに限定されない。例えば、ポート３は、保管棚２と鉛直方向に重なる位置に設けられていてもよい。なお、この場合、保管棚２におけるポート３と鉛直方向に重なる位置に載置された保管物９をポート３に移載する際の対象運搬工程又は双方運搬工程は、昇降制御部５３の制御のみで行われる。
【００４３】
また、上述の実施の形態では、ハンド４７の当接面４７ａが保管物９の下面９ａと当接する場合について説明したが、これには限定されない。保管物９のハンド４７の当接面４７ａと当接する面は、下を向いた面であればよく、例えば、保管物９の両側面に突起が設けられており、その突起の下面がハンド４７の当接面４７ａと当接するようになっていてもよい。
【００４４】
また、上述の実施の形態では、スタッカ装置４を挟んで両側に保管棚２が設けられている場合について説明したが、保管棚２は、スタッカ装置４の一方側にのみ設けられていてもよい。
【００４５】
さらに、上述の実施の形態では、返還工程において、他の保管物９を保管棚２の元の位置（アドレスＶ−１９−Ｂ）に返還する場合について説明したが、これには限られない。例えば、他の保管物９を保管棚２の奥側（アドレスＶ−１９−Ａ）に返還するようにしてもよい。
【００４６】
加えて、上述の実施の形態では、一方引渡工程において、２つの保管物２をポート３に載置する双方載置工程と、一旦ポート３に載置した他の保管物９を再度持ち上げる持替工程とが行われる場合について説明したが、これには限定されない。例えば、一方引渡工程において、双方運搬工程において運搬された２つの保管物９のうち、移載すべき保管物９のみがポート３を鉛直方向に重なる位置までハンド４７を前進させた後、当該保管物９がポート３に載置されるまでハンド４７を降下させることによって、他の保管物９を一度もポート３に載置することなく、移載すべき保管物９のみをポート３に載置するようにしてもよい。
【００４７】
（比較例）
ここで、図１２を参照しつつ、本実施の形態の比較例について説明する。比較例にかかるストッカ１０１の構成が、本発明の実施の形態にかかるストッカ１の構成と主に異なる点は、本実施の形態のストッカ１では、保管棚２にハンド４７の進退方向に沿って保管物９が載置される載置領域が２つ設けられているが、比較例のストッカ１０１では、保管棚１０２にハンド１４７の進退方向に沿って保管物９が載置される載置領域が１つしか設けられていない点である。その他の構成については、本実施の形態とほぼ同様である。
【００４８】
図１２に示すように、本比較例においては、保管棚１０２の筐体１０７の短手方向に沿う長さは４４０ｍｍである。そして、保管棚１０２は、筐体１０７の短手方向に関して５７０ｍｍの間隔を隔てて、スタッカ装置１０４の走行路の両側に配置されている。すなわち、ストッカ１０１の幅（筐体１０７の短手方向に沿う長さ）は、１４５０ｍｍである。ここで、本比較例のストッカ１０１は、幅が１４５０ｍｍであり、同一の高さレベルにおいてその幅方向に沿って２つの保管物９を保管することができる。つまり、保管物９の１個当たりに要する幅は、７２５ｍｍである。
【００４９】
ここで、上述のように、本実施の形態のストッカ１においては、保管物９の１個当たりに要する幅は、５８７．５ｍｍである。すなわち、本実施の形態のストッカ１では、比較例のストッカ１０１に比べて、保管物９の１個当たりに要する幅が約２割削減されている。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態にかかるストッカの水平断面図である。
【図２】図１のII-II線に沿う断面図である。
【図３】図１のIII-III線に沿う断面図である。
【図４】図１の部分拡大図である。
【図５】図１に示すスタッカ装置が保管棚の手前側に載置された保管物を移載する際の手順を示すフローチャートである。
【図６】図１に示すスタッカ装置が対象受取工程を行う際の様子を示す図である。
【図７】図１に示すスタッカ装置が対象引渡工程を行う際の様子を示す図である。
【図８】図１に示すスタッカ装置が保管棚の奥側に載置された保管物を移載する際の手順を示すフローチャートである。
【図９】図１に示すスタッカ装置が双方受取工程を行う際の様子を示す図である。
【図１０】図１に示すスタッカ装置が一方引渡工程を行う際の様子を示す図である。
【図１１】図１に示すスタッカ装置が他方返還工程を行う際の様子を示す図である。
【図１２】比較例にかかるストッカの水平断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１ ストッカ
２ 保管棚
３ ポート
４ スタッカ装置
９ 保管物
９ａ 下面（被当接面）
４２ 走行台車（移動機構）
４３ 昇降機構
４６ リンク機構（進退機構）
４７ ハンド
４７ａ 当接面
５２ 走行制御部（移動制御手段）
５３ 昇降制御部（昇降制御手段）
５４ リンク制御部（進退制御手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に沿って伸延しており保管中の保管物が載置される保管棚と、入出庫させる前記保管物が載置されるポートと、前記保管棚と前記ポートとの間で前記保管物の移載を行うスタッカ装置とを備えたストッカであって、
前記スタッカ装置は、前記保管物の下方を向いた被当接面を支持する上方を向いた当接面を有するハンド、前記ハンドを水平方向に進退させる進退機構、前記進退機構を制御する進退制御手段、前記ハンドを昇降させる昇降機構、前記昇降機構を制御する昇降制御手段、前記ハンドを前記一方向に沿って移動させる移動機構、及び前記移動機構を制御する移動制御手段を備えており、前記進退制御手段の制御により載置されている前記保管物の前記被当接面と前記当接面とが鉛直方向に重なる位置まで前記ハンドを前進させた後に、前記昇降制御手段の制御により前記保管物が持ち上がる位置まで前記ハンドを上昇させることによって前記保管物を持ち上げ、前記昇降制御手段及び前記移動制御手段の少なくともいずれか一方の制御により当該保管物を移載すべき箇所の近傍まで運搬するものであり、
前記保管棚には、前記保管物がそれぞれ載置される第１載置領域及び第２載置領域が、前記ハンドの進退方向に沿って前記スタッカ装置側から順に形成されており、
前記ハンドは、前記当接面の前記進退方向の長さが、前記第１及び第２載置領域に跨る長さ以上であり、前記第１載置領域と鉛直方向に重なる位置まで前進する状態と、前記第１及び第２載置領域と鉛直方向に重なる位置まで前進する状態とを取り得ることを特徴とするストッカ。
【請求項２】
前記保管棚及び前記ポートにおいて、前記保管物がその下面における前記進退方向と直交する方向に関する両端部を支持された状態で載置されており、
前記保管物の下面が前記被当接面となっていることを特徴とする請求項１に記載のストッカ。
【請求項３】
前記スタッカ装置を挟んで両側に配置された２つの前記保管棚を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載のストッカ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のストッカにおけるスタッカ装置の制御方法であって、
前記保管棚において、前記保管棚から前記ポートに移載すべき保管物よりも前記進退方向に関して前記スタッカ装置側に他の保管物が存在しない場合には、
前記移載すべき保管物のみを前記ハンドに受け取らせる対象受取工程と、
前記対象受取工程において受け取られた前記移載すべき保管物を前記ポート近傍まで運搬する対象運搬工程と、
前記対象運搬工程において運搬された前記移載すべき保管物を前記ポートに載置する対象引渡工程とを備えており、
前記他の保管物が存在する場合には、
前記移載すべき保管物及び前記他の保管物の２つの保管物を前記ハンドに同時に受け取らせる双方受取工程と、
前記双方受取工程において受け取られた前記２つの前記保管物を前記ポート近傍まで運搬する双方運搬工程と、
前記双方運搬工程において運搬された前記２つの保管物のうち、前記移載すべき保管物を前記ポートに載置する一方引渡工程と、
前記一方引渡工程において前記ポートに載置されなかった前記他の保管物を前記保管棚近傍まで運搬する他方運搬工程と、
前記他方運搬工程において運搬された前記他の保管物を前記保管棚に戻す他方返還工程とを備えていることを特徴とするスタッカ装置の制御方法。
【請求項５】
前記ポートの前記進退方向に沿う長さが、複数の前記保管物が載置される長さであり、
前記一方引渡工程が、
前記ハンドに支持されている前記２つの保管物が前記ポートと鉛直方向に重なり合う位置まで前記ハンドを前進させた後に、当該２つの保管物が前記ポートに載置されるように前記ハンドを降下させることで、当該２つの保管物を前記ポートに載置する双方載置工程と、
前記ハンドが、前記双方載置工程において前記ポートに載置された前記２つの保管物のうち、前記移載すべき保管物と対向せず、且つ前記他の保管物と対向する位置まで前記ハンドを後退させた後、当該他の保管物が持ち上がる位置まで前記ハンドを上昇させることで、当該他の保管物を持ち上げる持替工程とを含んでいることを特徴とする請求項４に記載のスタッカ装置の制御方法。
【請求項１】
一方向に沿って伸延しており保管中の保管物が載置される保管棚と、入出庫させる前記保管物が載置されるポートと、前記保管棚と前記ポートとの間で前記保管物の移載を行うスタッカ装置とを備えたストッカであって、
前記スタッカ装置は、前記保管物の下方を向いた被当接面を支持する上方を向いた当接面を有するハンド、前記ハンドを水平方向に進退させる進退機構、前記進退機構を制御する進退制御手段、前記ハンドを昇降させる昇降機構、前記昇降機構を制御する昇降制御手段、前記ハンドを前記一方向に沿って移動させる移動機構、及び前記移動機構を制御する移動制御手段を備えており、前記進退制御手段の制御により載置されている前記保管物の前記被当接面と前記当接面とが鉛直方向に重なる位置まで前記ハンドを前進させた後に、前記昇降制御手段の制御により前記保管物が持ち上がる位置まで前記ハンドを上昇させることによって前記保管物を持ち上げ、前記昇降制御手段及び前記移動制御手段の少なくともいずれか一方の制御により当該保管物を移載すべき箇所の近傍まで運搬するものであり、
前記保管棚には、前記保管物がそれぞれ載置される第１載置領域及び第２載置領域が、前記ハンドの進退方向に沿って前記スタッカ装置側から順に形成されており、
前記ハンドは、前記当接面の前記進退方向の長さが、前記第１及び第２載置領域に跨る長さ以上であり、前記第１載置領域と鉛直方向に重なる位置まで前進する状態と、前記第１及び第２載置領域と鉛直方向に重なる位置まで前進する状態とを取り得ることを特徴とするストッカ。
【請求項２】
前記保管棚及び前記ポートにおいて、前記保管物がその下面における前記進退方向と直交する方向に関する両端部を支持された状態で載置されており、
前記保管物の下面が前記被当接面となっていることを特徴とする請求項１に記載のストッカ。
【請求項３】
前記スタッカ装置を挟んで両側に配置された２つの前記保管棚を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載のストッカ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のストッカにおけるスタッカ装置の制御方法であって、
前記保管棚において、前記保管棚から前記ポートに移載すべき保管物よりも前記進退方向に関して前記スタッカ装置側に他の保管物が存在しない場合には、
前記移載すべき保管物のみを前記ハンドに受け取らせる対象受取工程と、
前記対象受取工程において受け取られた前記移載すべき保管物を前記ポート近傍まで運搬する対象運搬工程と、
前記対象運搬工程において運搬された前記移載すべき保管物を前記ポートに載置する対象引渡工程とを備えており、
前記他の保管物が存在する場合には、
前記移載すべき保管物及び前記他の保管物の２つの保管物を前記ハンドに同時に受け取らせる双方受取工程と、
前記双方受取工程において受け取られた前記２つの前記保管物を前記ポート近傍まで運搬する双方運搬工程と、
前記双方運搬工程において運搬された前記２つの保管物のうち、前記移載すべき保管物を前記ポートに載置する一方引渡工程と、
前記一方引渡工程において前記ポートに載置されなかった前記他の保管物を前記保管棚近傍まで運搬する他方運搬工程と、
前記他方運搬工程において運搬された前記他の保管物を前記保管棚に戻す他方返還工程とを備えていることを特徴とするスタッカ装置の制御方法。
【請求項５】
前記ポートの前記進退方向に沿う長さが、複数の前記保管物が載置される長さであり、
前記一方引渡工程が、
前記ハンドに支持されている前記２つの保管物が前記ポートと鉛直方向に重なり合う位置まで前記ハンドを前進させた後に、当該２つの保管物が前記ポートに載置されるように前記ハンドを降下させることで、当該２つの保管物を前記ポートに載置する双方載置工程と、
前記ハンドが、前記双方載置工程において前記ポートに載置された前記２つの保管物のうち、前記移載すべき保管物と対向せず、且つ前記他の保管物と対向する位置まで前記ハンドを後退させた後、当該他の保管物が持ち上がる位置まで前記ハンドを上昇させることで、当該他の保管物を持ち上げる持替工程とを含んでいることを特徴とする請求項４に記載のスタッカ装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−１７４３３５（Ｐ２００８−１７４３３５Ａ）
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−８０４１（Ｐ２００７−８０４１）
【出願日】平成１９年１月１７日（２００７．１．１７）
【出願人】（３０２０５９２７４）アシスト テクノロジーズ ジャパン株式会社 (146)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月１７日（２００７．１．１７）
【出願人】（３０２０５９２７４）アシスト テクノロジーズ ジャパン株式会社 (146)
【Ｆターム（参考）】
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