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技術 物品処理方法及び物品装置

出願人 三菱重工機械システム株式会社
発明者 清水誠廣谷喜与士岡田康弘
出願日 2015年8月4日 (4年7ヶ月経過) 出願番号 2015-154445
公開日 2017年2月9日 (3年1ヶ月経過) 公開番号 2017-031481
状態 特許登録済
技術分野 CVD 特殊移送3 コンベヤ間の中継 2
主要キーワード 本発明物品 グリッパユニット 搬送ストローク 物品処理装置 媒質ガス 排気管側 成膜ユニット 割出し
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (12)

課題

一度に処理できる処理物の数を増やしても、容器の給排に要する時間を抑えることができる物品処理方法を提供すること。

解決手段

本発明の物品処理方法は、第1処理部41において処理が施された処理物T1(A群の容器100)は、第1処理部41に対応する第1位置P1で給排部30に受け取られ、第2処理部42に対応する第2位置P2まで搬送された後に、搬送路20に受け渡され、また、第2処理部42において処理が施された処理物T2(B群の容器100)は、第2位置P2で給排部30に受け取られ、第1位置P1まで搬送された後に、搬送路20に受け渡されることを特徴とする。

概要

背景

例えば飲料の製造工場において、バリア膜単位時間当り成膜できる数が比較的に少ないシステムに対応する処理方法として、特許文献1及び特許文献2に開示される処理方法が知られている。
特許文献1及び特許文献2に開示される処理方法は、連続的に搬送される物品、例えば飲料用容器から、割り出される容器の個数をn個(例えば、3個)とするが、処理を行う処理部は2n個(例えば6個)分用意する。2n個の処理部を第1処理部と第2処理部に分けて、n個の容器を第1処理部と第2処理部で交互に処理することを要旨とする。そして、処理により生じる待機の時間を利用して処理がなされていないチャンバに対して容器の供給及び排出を行う。そうすることで、単位時間当たりに処理する個数を維持しながら、供給及び排出を行う給排部はn個分の構成で足りるので、この給排部を含む搬送装置を小型化することができる。

概要

一度に処理できる処理物の数を増やしても、容器の給排に要する時間を抑えることができる物品処理方法を提供すること。本発明の物品処理方法は、第1処理部41において処理が施された処理物T1(A群の容器100)は、第1処理部41に対応する第1位置P1で給排部30に受け取られ、第2処理部42に対応する第2位置P2まで搬送された後に、搬送路20に受け渡され、また、第2処理部42において処理が施された処理物T2(B群の容器100)は、第2位置P2で給排部30に受け取られ、第1位置P1まで搬送された後に、搬送路20に受け渡されることを特徴とする。

目的

本発明は、一度に処理できる数を増やしても、容器の給排に要する時間を抑えることができる物品処理方法及び処理装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

搬送路を搬送方向に沿って搬送される複数の処理物を、前記搬送路に平行に設けられる処理部に供給し、前記処理部において前記処理物に所定の処理を施してから前記搬送路に排出する、物品処理方法であって、前記処理部は、前記搬送方向の上流側に設けられる第1処理部と下流側に設けられる第2処理部を備え、前記第1処理部において前記処理が施された処理物T1は、前記第1処理部に対応する第1位置P1で前記第1処理部から受け取られ、前記第2処理部に対応する第2位置P2まで移動した後に、前記搬送路に受け渡される、前記第2処理部において前記処理が施された処理物T2は、前記第2位置P2で前記第2処理部から受け取られ、前記第1位置P1まで移動した後に、前記搬送路に受け渡される、ことを特徴とする物品処理方法。

請求項2

前記処理物T1は、前記第1位置P1で受け取られてから、前記第2位置P2に移動して、前記搬送路に受け渡されるまでの間に、前記第1処理部に正対する位置から前記搬送路に正対する位置に変位され、前記処理物T2は、前記第2位置P2で受け取られてから、前記第1位置P1に移動して、前記搬送路に受け渡されるまでの間に、前記第2処理部に正対する位置から前記搬送路に正対する位置に変位される、請求項1に記載の物品処理方法。

請求項3

前記第1処理部において処理物T1に前記処理を施している間に、前記第2処理部において前記処理が施された処理物T2を受け取り、かつ、後続の処理物T4を前記第2処理部に供給して前記処理を施す第1処理ステップと、前記第2処理部において前記処理物T4に前記処理を施している間に、前記第1処理部において前記処理が施された前記処理物T1を受け取り、かつ、後続の処理物T3を前記第1処理部に供給して前記処理を施す第2処理ステップと、を交互に繰り返す、請求項1又は請求項2に記載の物品処理方法。

請求項4

前記処理物T1は、前記第1位置P1で受け取られてから向きを90°だけ変え、前記第2位置P2まで移動してからさらに向きを90°だけ変えることで、変位され、前記処理物T2は、前記第2位置P2で受け取られてから向きを90°だけ変え、前記第1位置P1まで移動してから、さらに向きを90°だけ変えることで、変位される、請求項3に記載の物品処理方法。

請求項5

前記処理物T1は、前記第1位置P1で受け取られるとともに、前記処理物T4の次に前記第2処理部で処理が施される処理物T6を前記搬送路から受け取ってから、向きを90°だけ変え、前記処理物T2は、前記第2位置P2で受け取られるとともに、前記処理物T3の次に前記第1処理部で処理が施される処理物T5を前記搬送路から受け取ってから、向きを90°だけ変える、請求項4に記載の物品処理方法。

請求項6

前記第1位置P1と前記第2位置P2の間の移動ストロークをLとすると、前記搬送路は、前記処理物を、1/2×Lのストローク間欠的に搬送する、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の物品処理方法。

請求項7

前記処理物は、予め定められたn個の単位で取り扱われる、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の物品処理方法。

請求項8

複数の処理物を搬送方向に沿って搬送する搬送路と、前記搬送路に平行に配置され、それぞれが前記処理物に所定の処理を施す第1処理部と第2処理部を備える処理部と、前記搬送路と前記処理部の間に設けられ、前記第1処理部に対応する第1位置P1と前記第2処理部に対応する第2位置P2との間を往復移動し、処理前の前記処理物を前記搬送路から受け取って前記処理部に受け渡すとともに、前記処理が施された前記処理物を前記処理部から受け取って前記搬送路に受け渡す給排部と、を備える物品処理装置であって、前記給排部は、前記処理が施された処理物T1を前記第1位置P1で前記第1処理部から受け取り、前記第2位置P2まで移動させた後に、前記搬送路に受け渡し、前記処理が施された処理物T2を前記第2位置P2で前記第2処理部から受け取り、前記第1位置P1まで移動させた後に、前記搬送路に受け渡す、ことを特徴とする物品処理装置。

請求項9

前記給排部は、前記処理物T1を、前記第1位置P1で受け取ってから前記第2位置P2に移動させるまでの間に、前記第1処理部に正対する位置から前記搬送路に正対する位置に変位させ、前記処理物T2を、前記第2位置P2で受け取ってから前記第1位置P1に移動させるまでの間に、前記第2処理部に正対する位置から前記搬送路に正対する位置に変位させる、請求項8に記載の物品処理装置。

請求項10

前記給排部は、前記第1処理部において前記処理物T1に前記処理が施されている間に、前記第2処理部において前記処理が施された前記処理物T2を受け取り、かつ、後続の処理物T4を前記第2処理部に供給して前記処理を施す第1処理ステップと、前記第2処理部において前記処理物T4に前記処理が施されている間に、前記第1処理部において前記処理が施された前記処理物T1を受け取り、かつ、後続の処理物T3を前記第1処理部に供給して前記処理を施す第2処理ステップと、を交互に繰り返す、請求項8又は請求項9に記載の物品処理装置。

請求項11

前記給排部は、前記処理物T1を前記第1位置P1で受け取ってから向きを90°だけ変え、前記第2位置P2まで移動してからさらに向きを90°だけ変えることで、前記処理物T1を変位させ、かつ、前記処理物T2を前記第2位置P2で受け取ってから向きを90°だけ変え、前記第1位置P1まで移動してからさらに向きを90°だけ変えることで、前記処理物T2を変位させる、請求項10に記載の物品処理装置。

請求項12

前記給排部は、前記処理物T1を、前記第1位置P1で受け取るとともに、前記処理物T4の次に前記第2処理部で処理が施される処理物T6を前記搬送路から受け取ってから向きを90°だけ変え、かつ、前記処理物T2を、前記第2位置P2で受け取るとともに、前記処理物T3の次に前記第1処理部で処理が施される処理物T5を前記搬送路から受け取ってから向きを90°だけ変える、請求項11に記載の物品処理装置。

請求項13

前記給排部の前記第1位置P1と前記第2位置P2の間の往復移動の移動ストロークをLとすると、前記給排部が、前記第1位置P1から前記第2位置P2まで移動するか、又は、前記第2位置P2から前記第1位置P1まで移動する間に、前記搬送路は、前記処理物を、1/2×Lのストロークで搬送する、請求項8〜請求項12のいずれか1項に記載の物品処理装置。

請求項14

前記給排部は、予め定められたn個の単位で前記処理物を取り扱う、請求項8〜請求項13のいずれか1項に記載の物品処理装置。

請求項15

前記給排部は、いずれもn個の前記処理物を保持する第1保持部、第2保持部、第3保持部及び第4保持部を備え、前記第1保持部と前記第3保持部が点対称の位置に配置されるとともに、前記第2保持部と前記第4保持部が点対称の位置に配置され、前記第1保持部及び前記第3保持部の一方が前記第1処理部又は前記第2処理部に正対しているときには、他方が前記搬送路に正対し、前記第2保持部及び前記第4保持部の一方が前記第1処理部又は前記第2処理部に正対しているときには、他方が前記搬送路に正対し、かつ、前記点対称の中心を回転軸として、所定の向きに90°づつ間欠的に回転可能とされる、請求項14に記載の物品処理装置。

技術分野

0001

本発明は、所定の処理を行う処理部に処理物を供給するとともに、処理を終えた物品搬送路に排出する物品処理方法及び物品処理装置に関する。

背景技術

0002

例えば飲料の製造工場において、バリア膜単位時間当り成膜できる数が比較的に少ないシステムに対応する処理方法として、特許文献1及び特許文献2に開示される処理方法が知られている。
特許文献1及び特許文献2に開示される処理方法は、連続的に搬送される物品、例えば飲料用容器から、割り出される容器の個数をn個(例えば、3個)とするが、処理を行う処理部は2n個(例えば6個)分用意する。2n個の処理部を第1処理部と第2処理部に分けて、n個の容器を第1処理部と第2処理部で交互に処理することを要旨とする。そして、処理により生じる待機の時間を利用して処理がなされていないチャンバに対して容器の供給及び排出を行う。そうすることで、単位時間当たりに処理する個数を維持しながら、供給及び排出を行う給排部はn個分の構成で足りるので、この給排部を含む搬送装置を小型化することができる。

先行技術

0003

特許第5489905号公報
特許第5574868号公報

発明が解決しようとする課題

0004

特許文献1及び特許文献2に開示される処理方法は、単位時間当たりの処理数が少ないことを前提にしているものの、第1処理部と第2処理部のそれぞれで一度に処理できる数を可能な限り多くできることが好ましいことはいうまでもない。
特許文献1及び特許文献2に開示される処理方法において、例えばnを3個から5個に増やすと、第1処理部と第2処理部の間を給排部が移動する距離が長くなる。そうすると、第1処理部と第2処理部のそれぞれにおける処理時間よりも、給排部が移動する時間を含めた容器の給排に要する時間が長くなり、所定の処理に給排が間に合わなくなるおそれがある。特に、特許文献1及び特許文献2は、処理部から容器を受け取ると、回転機構を備える給排部により180°だけ回転させて、容器を処理部に正対する位置から搬送路に正対する位置まで変位させるので、この回転に要する時間を無視できなくなり、容器の給排に時間がかかってしまう。

0005

そこで本発明は、一度に処理できる数を増やしても、容器の給排に要する時間を抑えることができる物品処理方法及び処理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

0006

本発明の物品処理方法は、搬送路を搬送方向に沿って搬送される複数の処理物を、搬送路に平行に設けられる処理部に供給し、処理部において処理物に所定の処理を施してから搬送路に排出することを前提とする。
本発明の物品処理方法は、処理部が、処理物の搬送方向の上流側に設けられる第1処理部と下流側に設けられる第2処理部を備える。
第1処理部において処理が施された処理物T1は、第1処理部に対応する第1位置P1で第1処理部から受け取られ、第2処理部に対応する第2位置P2まで移動された後に、搬送路に受け渡される。
また、第2処理部において処理が施された処理物T2は、第2位置P2で第2処理部から受け取られ、第1位置P1まで移動された後に、搬送路に受け渡される。
本発明物品の処理方法によれば、処理物T1を、第1処理部から受け取った第1位置P1で搬送路に受け渡すのではなく、第2位置P2に移動した後に搬送路に受け渡す。例えば、第1処理部から受け取った第1位置P1で処理物T1を搬送路に受け渡すのに回転機構を利用すると、その場で180°だけ回転させる必要があるのに対して、本発明によれば、第1位置P1から第2位置P2に移動して、搬送路に受け渡すまでの間に合計で180°だけ回転させればよい。したがって、本発明によれば、一度の回転に要する時間を短縮して、容器の給排に要する時間を短縮できる。
しかも、第1位置P1から第2位置P2に移動する際に、次に第2処理部で処理がなされるべき処理物を伴うことができ、そうすれば第1処理部と第2処理部における連続した処理を担保することができる。

0007

本発明において、処理物T1は、第1位置P1で受け取られてから、第2位置P2に移動して搬送路に受け渡されるまでの間に、第1処理部に正対する位置から搬送路に正対する位置に変位することができる。また、処理物T2は、第2位置P2で受け取られてから、第1位置P1に移動して搬送路に受け渡されるまでの間に、第2処理部に正対する位置から搬送路に正対する位置に変位することができる。
そうすれば、処理物を搬送路に排出する際には、処理物が搬送路に正対しているので搬送路に排出するのが容易である。

0008

本発明において、第1処理部において処理物T1に処理を施している間に、第2処理部において処理が施された処理物T2を受け取り、かつ、後続の処理物T4を第2処理部に供給して処理を施す第1処理ステップと、第2処理部において処理物T4に処理を施している間に、第1処理部において処理が施された処理物T1を受け取り、かつ、後続の処理物T3を第1処理部に供給して処理を施す第2処理ステップと、を交互に繰り返すことができる。
これにより、第1処理部と第2処理部において、処理物に対して連続した処理を行うことができる。
なお、一例として、この第1処理ステップは、後述する実施形態の図6(a)〜図6(d)までが対応し、この第2処理ステップは、後述する実施形態の図7(a)〜図7(d)までが対応する。

0009

本発明において、好ましくは、処理物T1は、第1位置P1で受け取られてから、向きを90°だけ変え、第2位置P2まで移動し、処理物T2が第2位置P2で第2処理部から受け取られてから、さらに向きを90°だけ変えることで変位され、また、処理物T2は、第2位置P2で受け取られてから、向きを90°だけ変え、第1位置P1まで移動し、処理物T3が第1位置P1で第2処理部から受け取られてから、さらに向きを90°だけ変えることで変位される。
本発明は、例えば第1位置P1から第2位置P2に移動する間に回転することを許容する。しかし、第1位置P1又は第2位置P2に留まっている間に回転するようにすれば、給排部の機構簡易にできる利点がある。ここで、処理物を搬送する搬送路と処理物の受け取り及び受け渡しをする移載機とを同期して動作させると、第1位置P1及び第2位置P2における受け取り及び受け渡しする部位が定まるために、第1位置P1及び第2位置P2に停止してから回転することになる。

0010

本発明において、好ましくは、処理物T1は、第1位置P1で受け取られるとともに、処理物T4の次に第2処理部で処理が施される処理物T6を搬送路から受け取ってから向きを90°だけ変え、処理物T2は、第2位置P2で受け取られるとともに、処理物T3の次に第1処理部で処理が施される処理物T5が搬送路から受け取ってから向きを90°だけ変える。

0011

本発明において、好ましくは、第1位置P1と第2位置P2の間の移動ストロークをLとすると、搬送路は、処理物を、1/2×Lのストローク間欠的に搬送することができる。
これにより、所定の処理がなされた処理物を順番に隙間なく搬送路に排出できる。
ただし、1/2×Lというストロークは好ましい一例であり、第1処理部と第2処理部の配置によって、任意に設定することができる。

0012

本発明における物品の処理方法は、1個の単位で処理物を取り扱うこともできるし、予め定められたn個の単位で処理物を取り扱うこともできる。ここで、取り扱うとは、受け取り、受け渡し、移動及び所定の処理がn個の単位で行われることを言う。

0013

本発明は、以上の処理方法を実現する以下の物品処理装置を提供する。
つまり、本発明の物品処理装置は、複数の処理物を搬送方向に沿って搬送する搬送路と、搬送路に平行に配置され、それぞれが処理物に所定の処理を施す第1処理部と第2処理部を備える処理部と、搬送路と処理部の間に設けられ、第1処理部に対応する第1位置P1と第2処理部に対応する第2位置P2との間を往復移動し、処理前の処理物を搬送路から受け取って処理部に受け渡すとともに、処理が施された処理物を処理部から受け取って搬送路に受け渡す給排部と、を備える。
本発明の物品処理装置は、給排部が、処理が施された処理物T1を第1位置P1で第1処理部から受け取り、第2位置P2まで移動した後に、搬送路に受け渡す。また、給排部は、処理が施された処理物T2を第2位置P2で第2処理部から受け取り、第1位置P1まで移動した後に、搬送路に受け渡す。

0014

本発明において、好ましくは、給排部は、処理物T1を第1位置P1で受け取ってから第2位置P2に移動するまでの間に、第1処理部に正対する位置から搬送路に正対する位置に変位させ、処理物T2を第2位置P2で受け取ってから第1位置P1に移動するまでの間に、第2処理部に正対する位置から搬送路に正対する位置に変位させることができる。

0015

本発明において、好ましくは、給排部は、第1処理部において処理物T1に処理が施されている間に、第2処理部において処理が施された処理物T2を受け取り、かつ、後続の処理物T4を第2処理部に供給して処理を施す第1処理ステップと、第2処理部において処理物T4に処理が施されている間に、第1処理部において処理が施された処理物T1を受け取り、かつ、後続の処理物T3を第1処理部に供給して処理を施す第2処理ステップと、を交互に繰り返す。

0016

本発明において、好ましくは、給排部は、処理物T1を第1位置P1で受け取ってから、向きを90°だけ変えてから第2位置P2まで移動し、処理物T2を第2位置P2で受け取ってから、さらに向きを90°だけ変えることで処理物T1を変位させ、かつ、処理物T2を第2位置P2で受け取ってから、向きを90°だけ変えてから第1位置P1まで移動し、処理物T3を第1位置P1で受け取ってから、さらに向きを90°だけ変えることで、処理物T2を変位させることができる。

0017

本発明において、好ましくは、給排部は、処理物T1を、第1位置P1で受け取るとともに、処理物T4の次に第2処理部で処理が施される処理物T6を搬送路から受け取ってから向きを90°だけ変え、かつ、処理物T2を、第2位置P2で受け取るとともに、処理物T3の次に第1処理部で処理が施される処理物T5が搬送路から受け取ってから向きを90°だけ変えることができる。

0018

本発明において、好ましくは、給排部における第1位置P1から第2位置P2までの往復移動の移動ストロークをLとすると、給排部が、第1位置P1から第2位置P2まで移動するか、又は、第2位置P2から第1位置P1まで移動する間に、搬送路は、処理物を、1/2×Lのストロークで間欠的に搬送することができる。

0019

本発明において、好ましくは、給排部は、予め定められたn個の単位で処理物を取り扱うことができる。

0020

本発明において、好ましくは、給排部は、いずれもn個の処理物を保持する第1保持部、第2保持部、第3保持部及び第4保持部を備え、第1保持部と第3保持部が点対称の位置に配置されるとともに、第2保持部と第4保持部が点対称の位置に配置される。
この給排部は、第1保持部及び第3保持部の一方が第1処理部又は第2処理部に正対しているときには、他方が搬送路に正対し、第2保持部及び第4保持部の一方が第1処理部又は第2処理部に正対しているときには、他方が搬送路に正対し、かつ、点対称の中心を回転軸として、所定の向きに90°づつ間欠的に回転可能とされる。

発明の効果

0021

本発明によれば、一度に処理できる処理物の数を増やしても、容器の給排に要する時間を抑えることができる物品処理方法及び処理装置を提供できる。

図面の簡単な説明

0022

本発明の実施形態に係る物品処理装置の概略構成を示す平面図である。
本実施形態の処理装置に係る給排部の1サイクルの動作を示す図である。
本実施形態の処理装置の動作を示す図である。
図3に引き続き、本実施形態の処理装置の動作を示す図である。
図4に引き続き、本実施形態の処理装置の動作を示す図である。
図5に引き続き、本実施形態の処理装置の動作を示す図である。
図6に引き続き、本実施形態の処理装置の動作を示す図である。
図7に引き続き、本実施形態の処理装置の動作を示す図である。
図8に引き続き、本実施形態の処理装置の動作を示す図である。
図9に引き続き、本実施形態の処理装置の動作を示す図である。
給排部、第1成膜ユニット、第2成膜ユニット、搬送機構及び容器の動作を時系列に対比して示すタイミングチャートである。

実施例

0023

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態は、図1に示す物品処理装置10が、以下のように動作することで、処理物としての容器100の内面にDLC(Diamond Like Carbon)膜を成膜することを物品処理方法の一例として説明する。
コンベア装置からなる搬送路20を搬送されてきた容器100は、一度の処理の対象となる個数n、例えば5個の単位で給排部30に受け取られ、その後もこのn個の単位で取り扱われる。なお、ここでは容器100が一列で搬送される例を示しているが、本実施形態は、複数列、例えば2列で搬送される容器100を対象にすることもできる。
給排部30に移載された容器100は、の処理対象の個数ごとに処理部40に受け渡される。
処理部40に供給された容器100は、処理部40に保持されながら内面にDLC膜が形成される。処理部40は、それぞれが独立して成膜することができる第1処理部41と第2処理部42を備えている。
DLC膜が形成された容器100は、給排部30により、処理部40から搬送路20に向けて排出される。排出された容器100は、次工程に向けて搬送路20により搬送される。
物品処理装置10は、以上の動作を司る制御部50を備えている。

0024

搬送路20、給排部30及び処理部40の機械的な構成は、その目的を達成する限り任意であり、例えば特許文献1及び特許文献2に開示される構成を採用することができる。
例えば、搬送路20は、搬送方向(矢印の方向)に沿って、上流側から下流側に向けて複数の容器100を間欠的に搬送し、その間欠動作は、給排部30の往復移動に同期して動作する。つまり、給排部30が第1処理部41に対応する第1位置P1から第2処理部42に対応する第2位置P2に移動する最中、及び、給排部30が第2位置P2から第1位置P1に移動する最中には、給排部30は搬送方向の下流に向けて搬送の動作を行う。一方、給排部30が第1位置P1又は第2位置P2に留まって容器100の受け取りなどの一連の処理を行っている最中には、搬送路20は容器100を搬送する動作を停止する。
なお、図1において、容器100に施された白抜きの及び網掛けは、一緒に処理の対象となる容器100を区別している。搬送路20は、一緒に処理の対象となる5個の容器100を割出して搬送することができるし、全ての容器100を等間隔で搬送することもできる。

0025

搬送路20による容器100の搬送のストロークは、給排部30の往復移動のストロークをLとすると、1/2×Lである。つまり、給排部30が第1位置P1から第2位置P2に移動し、さらに第1位置P1に戻る一往復の間に、容器100は第1位置P1に対応する位置から第2位置P2に対応する位置まで移動される。

0026

容器100にDLC膜を形成する処理部40は、第1処理部41と、第2処理部42と、を備えている。
第1処理部41と第2処理部42は、基本的には同じ構成を有しており、両者ともにn個の成膜チャンバを備えている。容器100は、これらチャンバの中に収容された状態でDLC膜が形成される。
また、上流側に設けられる第1処理部41と下流側に設けられる第2処理部42は、搬送路20による容器100の搬送方向に平行に並んで配置されている。容器100は、n個毎に、第1処理部41と第2処理部42のそれぞれに供給され、DLC膜が形成される。

0027

第1処理部41及び第2処理部42は、容器100が成膜チャンバに収容された時に容器100を取り囲む外部電極、外部電極内の容器100に排気管側から挿入され、接地側に接続される内部電極、内部電極に媒質ガスを供給するためのガス供給手段、外部電極に接続される高周波電源、等を備えているが、これらの構成は周知であるため、これ以上の説明は省略する。なお、DLC膜の形成は、概略、以下の手順で行われる。
(1)チャンバ(外部電極)内に容器100を装填する。
(2)チャンバ内を真空引きする。
(3)容器100の内部に膜の原料となるアセチレンガスを供給する。
(4)高周波のRF(Radio Frequency:13.56MHz)電力にてアセチレンガスをプラズマ化
し容器100の内周面に10〜30nmの薄膜(DLC膜)を蒸着する。
(5)チャンバを大気開放した後、容器100を取り出す。

0028

また、給排部30は、図1に示すように、搬送路20と処理部40の間に配置され、第1位置P1と第2位置P2の間を往復移動する。この往復移動の軌跡は、白抜き矢印で示される搬送路20の搬送方向と平行である。また、給排部30は、平面視して、仮想的に描かれる矩形の4辺のそれぞれに第1保持部31、第2保持部32、第3保持部33及び第4保持部34を備えており、第1保持部31と第3保持部33が点対称の位置に配置されるとともに、第2保持部32と第4保持部34が点対称の位置に配置されている。そして、第1保持部31及び第3保持部33の一方が第1処理部41又は第2処理部42に正対しているときには、他方が搬送路20に正対する。また、第2保持部32及び第4保持部34の一方が第1処理部41又は第2処理部42に正対しているときには、他方が搬送路20に正対する。給排部30は、点対称の中心を回転軸として、所定の向き、本実施形態では図1に示すように反時計回りに90°づつ間欠的に回転可能とされる。第1保持部31、第2保持部32、第3保持部33及び第4保持部34は、それぞれがn個の容器100を保持するグリッパユニットを備えている。このグリッパユニットは、伸縮自在に支持されており、搬送路20から容器100を受け取る時又は受け渡すときに伸縮する。第1処理部41及び第2処理部42に対しても同様である。

0029

さて、次に、図2を参照して、給排部30が行う1サイクルの動作を説明する。
給排部30は、移動、受け取り、回転及び受け渡しの動作を順に行うことにより、1サイクルの動作を構成する。
移動は、第1位置P1から第2位置P2までの移動、またはその逆を意味するが、図2(a)は第2位置P2から第1位置P1まで移動する例を示している。なお、図2(a)には、「移」と略して記載している。以下も同様である。この移動は、第2処理部42での1サイクルの動作が完了した後に行われる。この移動に伴って、搬送路20は容器100を下流に向けて、n個の容器100を前述したストロークだけ搬送する。なお、図2ではn個の容器100をまとめて描いている。図3図10も同様である。

0030

第1位置P1に移動すると、給排部30は図2(b)に示すように、受け取り動作を行う。図2(b)には、「受」と略して記載している。
受け取りは、搬送路20上で搬送が停止している容器100と第1処理部41で成膜を終えた容器100を対象として同時に行われる。このとき、給排部30は、第1保持部31(又は第2保持部32)と第3保持部33(又は第4保持部34)が伸長するとともに、容器100を受け取り、把持する。
なお、ここでは、搬送路20と第1処理部41の両方から容器100を受け取る例を示しているが、運転初期には、第1処理部41に容器100が未だ達していないことがあり、その場合には第1処理部41からの容器100の受け取りはない。

0031

給排部30は、受け取り動作を終了すると、図2(c)に示すように、回転動作を行う。図2(c)には、「回」と略して記載している。
この動作は、容器100を保持したままで、反時計回りに90°だけ回転させる。そうすると、第1保持部31及び第3保持部33に保持され、それまで搬送路20と第1処理部41には正対していなかった容器100が90°だけ向きを変えて、搬送路20と第1処理部41に正対する。
なお、ここでは第1保持部31及び第3保持部33だけに容器100が保持されている例を示しているが、第2保持部32及び第4保持部34にも容器100が保持されている場合もある。
この受け取り動作の間も、搬送路20は搬送を停止している。

0032

次に、給排部30は、容器100を搬送路20及び第1処理部41に受け渡す。図2(d)には、「渡」と略して記載している。
図2(d)の例では、第1保持部31に保持していた容器を第1処理部41に、また、第3保持部33に保持していた容器100を搬送路20に受け渡す例を示している。

0033

給排部30は、この受け渡しを終えると、第1位置P1における1サイクル分の動作を完了して、第2位置P2に移動し、受け取り、回転及び受け渡しの順に同様の1サイクル分の動作を行う。そして、1サイクル分の動作を完了すると、第1位置P1に戻り、新たな1サイクルの動作を行う。

0034

[容器100の処理手順
以下、搬送路20から供給される容器100にDLC膜を形成した後に搬送路20に排出されるまでの処理手順を図3図11を参照して説明する。この処理手順は、制御部50からの指示に従って行われるものである。また、以下は、容器100が供給される当初からの例を示すが、当初には給排部30にも容器100は受け渡されておらず、第1処理部41,第2処理部42におけるDLC膜の成膜も行われていない。なお、図2と同様に容器100をまとめて示し、また、まとめて示される複数個の単位を、A群、B群、C群…命名して区別する。A,B,C…は搬送路20を搬送されてくる順番を示している。

0035

図3(a)に示すように、給排部30が移動し第1位置P1に戻ってきたときに、A群の容器100は第1処理部41と第2処理部42の間の中間位置Pcまで搬送されており、B群の容器100は第1位置P1に対応する位置まで搬送され、給排部30に正対している。
給排部30は、図3(b),(c)に示すように、搬送路20から処理前のB群の容器100を受け取ると、90°だけ回転する。次に、給排部30は、図3(d)に示すように、受け渡しの動作を行うが、この時点では第2保持部32及び第4保持部34には容器100が保持されていないので、給排部30は受け渡しの動作をするのみであり、実際には容器100の受け渡しは行われない。その後は、図4(a)に示すように、第2位置P2に移動する。この移動に伴って、A群の容器100は第2位置P2に対応する位置まで搬送され、C群の容器100は第1位置P1に対応する位置まで搬送される。この時点で、中間位置Pcは空き状態になる。

0036

給排部30は、第2位置P2に移動すると、図4(b),(c)に示すように、搬送路20かA群の容器100を受け取った後に、90°だけ回転する。そうすると、B群の容器100が第2処理部42に正対するので、図4(d)に示すように、給排部30はB群の容器100を第2処理部42に受け渡す。第2処理部42は、B群の容器100に対してDLC膜の成膜を開始する。このとき、第3保持部33には容器100が保持されていないので、搬送路20に対しては受け渡しの動作のみが行われる。

0037

給排部30は、B群の容器100を受け渡すと、図5(a)に示すように、第1処理部41に対応する第1位置P1に移動する。この移動に同期して、第1位置P1に待機していたC群の容器100が中間位置に、D群の容器100が第1位置P1に対応する位置に搬送される。
給排部30は、図5(b),(c)及び(d)に示すように、受け取り、回転及び受け渡しの動作を順に行うことにより、A群の容器100を第1処理部41に受け渡す。第1処理部41は、A群の容器100に対してDLC膜の成膜を開始する。このとき、第4保持部34には容器100が保持されていないので、搬送路20に対しては受け渡しの動作のみが行われる。
また、前述したように、給排部30の移動ストロークをLとすると、容器100の移動ストロークは1/2Lである。したがって、図5(b)に示すように、中間位置で一つの群の容器100、ここではC群の容器100が待機する。

0038

給排部30は、A群の容器100を受け渡すと、図6(a)に示すように、第2処理部42に対応する第2位置P2に移動する。この移動に同期して、中間位置に待機していたC群の容器100が第2位置P2に対応する位置に、E群の容器100が第1位置P1に対応する位置に搬送される。中間位置は空き状態となる。
給排部30は、図6(b),(c)及び(d)に示すように、B群の容器100の受け取り、回転及びD群の容器100の受け渡しの動作を順に行う。第2処理部42は、D群の容器100に対してDLC膜の成膜を開始する。このとき、第4保持部34には容器100が保持されていないので、搬送路20に対しては受け渡しの動作のみが行われる。

0039

給排部30は、B群の容器100を受け渡すと、図7(a)に示すように、第1処理部41に対応する第1位置P1に移動する。この移動に同期して、第1位置P1に待機していたE群の容器100が中間位置に、F群の容器100が第1位置P1に対応する位置に搬送される。ここまで運転が進むと、定常運転と言える。
給排部30は、図7(b),(c)及び(d)に示すように、受け取り、回転及び受け渡しの動作を順に行うことにより、F群の容器100を搬送路20から受け取るとともにA群の容器100を第1処理部41から受け取り、その後に後続のC群の容器100を第1処理部41に受け渡す。第1処理部41は、C群の容器100に対してDLC膜の成膜を開始する。また、給排部30は、すでにDLC膜の成膜を終えているB群の容器100を搬送路20に受け渡す。B群の容器100は、受け取られる前にF群の容器100が待機していたが状態となった位置に受け渡される。

0040

給排部30は、C群の容器100を受け渡すと、図8(a)に示すように、第2処理部42に対応する第2位置P2に移動する。この移動に同期して、中間位置に待機していたE群の容器100が第2位置P2に対応する位置に、B群の容器100が中間位置に、さらにG群の容器100が第2位置P2に対応する位置に搬送される。
給排部30は、図8(b),(c)及び(d)に示すように、E群の容器100を搬送路20から受け取るとともに、成膜を終えたD群の容器100を第2処理部42から受け取ってから回転し、次いで、A群の容器100を搬送路20に受け渡すとともに、F群の容器100を第2処理部42に受け渡す。第2処理部42は、F群の容器100に対してDLC膜の成膜を開始する。

0041

ここで、搬送路20に排出されたA群の容器100(処理物T1)とB群の容器100(処理物T2)について、成膜後の経過を辿る。A群の容器100は、第1処理部41にて成膜された後に、第1位置P1で受け取られ、第2位置P2まで移動した後に、搬送路20に受け渡される。B群の容器100は、第2処理部42にて成膜された後に、第2位置P2で受け取られ、第1位置P1まで移動した後に、搬送路20に受け渡される。そして、A群の容器100は、第1位置P1で受け取られてから、第2位置P2まで移動し、搬送路20に受け渡されるまでの間に、第1処理部41に正対する位置から搬送路20に正対する位置に変位される。同様に、B群の容器100は、第2位置P2で受け取られてから、第2位置P2まで変位し、搬送路20に受け渡されるまでの間に、第2処理部42に正対する位置から搬送路20に正対する位置に変位される。
このように、本実施形態は、成膜後に給排部30に受け取られた容器100は、その位置で搬送路20に受け渡されるのではなく、第1位置P1で受け取ったのであれば第2位置P2まで移動してから、また、第2位置P2で受け取ったのであれば第1位置P1に移動してから、搬送路20に受け渡される。このことは、給排部30が成膜を終えた容器100を搬送路20に受け渡すまでのバッファとして機能することを示唆している。

0042

以降は、説明を省略するが、図9及び図10に示すように、以上説明したのと同様に給排部30が所定の1サイクルの動作を繰り返すことで、容器100にDLC膜を成膜する。その中で、容器100に成膜処理する一連の動作について、給排部30、第1処理部41、第2処理部42の動作の一部を対比して図11に示す。

0043

図11は、給排部30の動作を上段に、処理部40の第1処理部41及び第2処理部42の動作を中段に、容器100の位置を下段に示している。
図11に示すように、給排部30は、移動してきた後に、容器100を受け取り、その後に(90°だけ)回転し、保持していた容器100を受け渡す、という動作を繰り返す。この動作は、第1処理部41に対応する第1位置P1と第2処理部42に対応する第2位置P2のそれぞれで交互に行われる。ただし、移動は、第1位置P1から第2位置P2への移動と第2位置P2から第1位置P1への移動がある。また、受け取りは、搬送路20からの受け取りと第1処理部41又は第2処理部42からの受け取りがあり、受け渡しはこの逆で、搬送路20への受け渡しと第1処理部41又は第2処理部42からの受け渡しがある。なお、図11にも、移動を「移」と、受け取りを「受」と、回転を「回」と、受け渡しを「渡」と略記している。

0044

次に、処理部40については以下の通りである。第1処理部41においては、A群の容器100の成膜、C群の容器100の成膜、E群の容器100の成膜、…が行われ、第2処理部42においては、B群の容器100の成膜、D群の容器100の成膜、F群の容器100自の成膜、…が行われる。第1処理部41と第2処理部42のいずれの成膜も、給排部30が容器100を第1処理部41に受け渡してから、第2位置P2に移動して一連の処理を済ませて第1処理部41に戻って容器100を受け取るまでの期間で行われる。第2処理部42については、この逆である。
ここで、本実施形態においては、第1処理部41における成膜とこれに続く第2処理部42における成膜の時間が重複しており、第2処理部42における成膜とこれに続く第1処理部41における成膜の時間が重複している。これは、前述した給排部30の特徴的な移動軌跡に基づくものである。

0045

次に、容器100について言えば、成膜時には第1処理部41に置かれているが、成膜を終えると、第1位置P1で受け取られた後に第2位置P2に移動して、第2位置P2において搬送路20に受け渡される。この過程で、給排部30は第1位置P1と第2位置P2のそれぞれで90°の回転がなされるので、第1処理部41と平行をなし、位相が180°だけ異なる搬送路20への受け渡しができる。

0046

[物品処理装置10の効果]
以上、説明した通りであり、本実施形態によれば、第1処理部41において容器100に成膜処理を施している間に、第2処理部42において容器100の排出及び供給を行うのに加えて、容器100の成膜処理を始めることができる。また、第2処理部42において容器100に成膜処理を施している間に、第1処理部41において容器100の排出及び供給を行うのに加えて、容器100の成膜処理を始めることができる。
このように、物品処理装置10は、割り出される容器100の個数はn個であるが、第1処理部41及び第2処理部42で交互に絶え間なく成膜処理を行うことができるとともに、成膜処理を重複して行うことができる。したがって、2n個の容器100を1度に搬送及び成膜処理をする場合と、単位時間当たりの処理数を同等にすることができる。

0047

次に、第1処理部41(又は第2処理部42)において成膜を開始してから成膜を完了するまでに要する時間をTとする。この時間tは、第1処理部41が容器100を受け取ってから給排部30に受け渡すまでに要する時間とする。
給排部30による容器100の受け渡しから受け取りまでの時間の合計が、時間t以下であることが要求される。受け取り、回転、受け取り及び移動の時間をそれぞれt1,t2,t3,t4とすれば、図11より、以下の式(1)を満たすことが前提であり、t1,t2,t3,t4のそれぞれを可能な限り短くすることが望まれる。
t1+2×t2+t3+2×t4 ≦ T …式(1)
t1:受け取り,t2:回転,t3:受け渡し,t4:移動

0048

t1,t2,t3,t4の中で、特にt2に着目する。つまり、従来の特許文献1及び特許文献2は、成膜ユニット(処理部)から容器を受け取ってから供給コンベア(搬送路)に受け渡すために、容器を受け取った位置で給排部を180°だけ回転させていた。したがって、t2が長くなる。
これに対して、本実施形態では、容器100を受け取った第1位置P1又は第2位置P2で容器100を搬送路20に受け渡すのではなく、他の位置、第2位置P2又は第1位置P1で受け渡す。そうすれば、一度の回転を180°にする必要がなくなる。本実施形態の場合には、給排部30が第1位置P1と第2位置P2を往復する形態をとるので、一度の回転が90°で済むので、回転に要する時間が、従来に比べて1/2になる。

0049

本実施形態は、例えばA群の容器100(処理物T1)は、図7(b)〜図8(d)に示すように、第1位置P1で受け取られてから、第2位置P2に移動して搬送路20に受け渡されるまでの間に、第1処理部41に正対する位置から搬送路20に正対する位置に変位する。したがって、容器100を搬送路20に向けて第1保持部31〜第4保持部34を伸長させるだけで受け渡すことができるので、搬送路20に排出するのが容易である。

0050

また、本実施形態は、例えば図6(a)〜図6(d)に示すように、第1処理部41においてA群の容器100(処理物T1)に処理を施している間に、第2処理部42において処理が施されたB群の容器100(処理物T2)を受け取り、かつ、後続のD群の容器100(処理物T4)を第2処理部42に供給して処理を施す第1処理ステップを有する。また、本実施形態は、例えば図7(a)〜図7(d)に示すように、第2処理部42においてD群の容器100(処理物T4)に処理を施している間に、第1処理部41において処理が施されたA群の容器100(処理物T1)を受け取り、かつ、後続のC群の容器100(処理物T3)を第1処理部41に供給して処理を施す第2処理ステップを有する。そして本実施形態は、第1処理ステップと第2処理ステップを交互に繰り返すことで、第1処理部41及び第2処理部42により容器100に連続的にDLC膜を成膜できる。

0051

また、本実施形態は、上記例において、A群の容器100(処理物T1)は、第1位置P1で受け取られてから、向きを90°だけ変え、第2位置P2まで移動し、B群の容器100(処理物T2)が第2位置P2で第2処理部から受け取られてから、さらに向きを90°だけ変えることで変位される。このように、移動中を除いて給排部30が回転する本実施形態の構成は、移動中に回転するものよりも機構を簡易にできる。

0052

また本実施形態は、給排部30の往復移動の移動ストロークをLとすると、給排部30が、第1位置P1から第2位置P2まで移動するか、又は、第2位置P2から第1位置P1まで移動する間に、搬送路20が容器100を1/2×Lのストロークで間欠的に搬送する。これにより、例えば図8(c)〜図8(d)に示すように、所定の処理がなされたA群の容器100とB群の容器100を順番に隙間なく搬送路20に排出できる。ただし、1/2×Lという搬送路20における容器100の搬送ストロークは固定されるものではなく、任意に設定することができる。

0053

以上、本発明の実施形態として物品処理装置10を説明した。しかし、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることができる。
例えば、本実施形態は、処理部40を第1処理部41と第2処理部42の二つに区分しているが、三つ以上に区分することができる。三つに区分する場合には、給排部30は、第1位置P1、第2位置P2及び第3位置P3において、60°づつ回転することにより、容器100の姿勢を180°だけ反転させることができる。

0054

以上の実施形態はDLC膜を成膜する例について説明したが、処理物が処理部まで搬送され、処理部に対して供給、排出がなされる処理装置又は処理方法に本発明は広く適用され、処理の具体的な内容は任意である。
また、本実施形態では、複数個の処理物を一度に処理することを前提として説明したが、本発明は、処理物を一個づつ、つまり、第1処理部41、第2処理部42がそれぞれ処理物を一個づつ処理する形態を包含する。

0055

10物品処理装置
20搬送路
30 給排部
31 第1保持部
32 第2保持部
33 第3保持部
34 第4保持部
40 処理部
41 第1処理部
42 第2処理部
50 制御部
100容器
P1 第1位置
P2 第2位置

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