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JP3594172B2 - Mounting device and replacement device for crucible assembly or hot zone member, and drive control method for crucible assembly replacement device - Google Patents
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JP3594172B2 - Mounting device and replacement device for crucible assembly or hot zone member, and drive control method for crucible assembly replacement device - Google Patents

Mounting device and replacement device for crucible assembly or hot zone member, and drive control method for crucible assembly replacement device Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ルツボ受皿上にカーボンルツボおよび石英ガラスルツボを順に組み立て、かつ石英ガラスルツボ内にポリシリコンを充填したルツボ組立体を、例えばシリコンインゴットの引上装置に装着する装着装置、または引上装置に用いられるホットゾーン部材を引上装置のチャンバに装着する装着装置、およびこの装着装置を用いたルツボ組立体の交換装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のルツボ組立体を引上装置へ搬送するには、引上装置の下底部に装着されたシャフトを上昇させて、作業者が引上装置のチャンバ上に身を乗り出してシャフトの上端部にルツボ受皿を載せると共に、このルツボ受皿上にカーボンルツボおよび石英ガラスルツボを順に組み立てた後、石英ガラスルツボ内にポリ(多結晶)シリコンを充填してルツボ組立体とし、前記シャフトを下降させてルツボ組立体をチャンバ内に装着する方法がとられている。
【0003】
このように、従来のルツボ組立体の引上装置への装着方法においては、作業者が引上装置のチャンバ上へ身を乗り出して作業するために危険性を伴い、またシリコン単結晶インゴットの大口径化に伴ってルツボ類が大型化、大重量化しているために、装着作業が重労働になるという問題を抱えている。また、装着作業時に作業者に付着している塵埃等がルツボ内に入り、シリコン単結晶インゴットの歩留まりや品質に悪影響を与えるという不具合もあった。
【0004】
そこで、引上装置のチャンバ上においてルツボ組立体を順に組み上げる作業を避けて、例えば搬送台車上においてルツボ組立体を組み上げるようにし、手押し搬送が可能なリフタを用いて搬送台車から引上装置の設置場所にルツボ組立体を装着するようにしたルツボ組立体の装着装置が提案されている。(例えば特開平7−206580号公報)
このリフタにおいては、水平方向に配置された昇降アームにスティック装着アームが垂下するように取り付けられ、このスティック装着アームにスティックを挿入してルツボ受皿を下方から担持させるように成されている。そして、ルツボ組立体を吊持させた状態でリフタを引上装置の設置場所までに移動し、リフタを位置決めした状態で昇降アームを降下し、スティック装着アームに挿入された前記スティックを引き抜くことで、ルツボ組立体を引上装置の設置場所に設置することができるように構成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記したルツボ組立体の装着装置、すなわちリフタの構成によるとルツボ組立体を吊持させた状態で、リフタを手動で移動させる必要があり、リフタの移動に際して床面に僅かな段差があっても、リフタとルツボ組立体との総重量が嵩むため、搬送が容易ではなく、また危険性を伴うこととなり、作業現場の床面の平坦性に厳しい条件が強いられることとなる。また、近来ルツボの径も大型化し、ポリシリコンの充填量も増大されつつあり、これに伴いさらにその総重量が増大して益々前記した問題が生起される状況にある。
【0006】
さらに、前記したリフタにおいては、スティック装着アームにスティックを挿入することで、ルツボ受皿をその下底面から担持する構成となされ、ルツボ組立体を引上装置の設置場所に位置させた状態でスティックをスティック装着アームからルツボの外周方向に向かって引き抜くという人為的な作業を余儀なくされる。しかしながら引上装置のチャンバの径や高さが引上装置の機種により異なるため、前記スティックの引き抜き作業が困難な場合も発生し、前記リフタの構造上の改善も求められている。
また、シリコン単結晶インゴットの歩留まりや品質を配慮すると、ルツボ組立体を引上装置に装着するに際し、または引上装置から撤去するに際しても、できる限り人為的な作業を軽減させることが好ましい。またきわめて高温な環境における人為的な作業を避けるためにも前記した配慮は重要である。
【0007】
本発明は、前記したような技術的課題に基づいてなされたものであり、ルツボ組立体または引上装置のチャンバに装着されるホットゾーン部材を自在に引上装置に装着することができる装着装置を提供することを目的とするものである。
また前記装着装置を用いて、人為的な作業をなしに、または軽減させつつルツボ組立体またはホットゾーン部材を交換することができる交換装置を提供することを目的とするものである。
さらに前記交換装置を用いて、引上装置に対するルツボ組立体の搬送または撤去を自動的に制御するルツボ組立体交換装置の制御方法を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するためになされた本発明にかかるルツボ組立体の装着装置は、アクチェータの動力によってベース部材を昇降駆動させる上下移動機構と、前記ベース部材に対して多関節アームを介して水平方向に移動できるように取り付けられたホルダ部材と、前記ホルダ部材に対してそれぞれ垂直方向に垂下されると共に、ルツボ組立体を上方から囲むように配置され、且つそれぞれの下端部にルツボ受皿の下底部を支持するブロック部材を備えた複数の垂直アームと、前記各垂直アームの下端部に具備された各ブロック部材を、ルツボ組立体の中心軸方向、またはルツボ組立体の外周の接線方向に回転駆動させるブロック部材回動機構とにより構成される。
【0009】
この場合、前記多関節アームは、好ましくは前記ベース部材に対して第1支持軸によって水平方向に回動可能に取り付けられた水平回動アームと、前記水平回動アームの自由端側に前記ホルダ部材をさらに水平方向に回動可能に取り付けた第2支持軸とによって構成される。
また、前記ブロック部材回動機構は、好ましくは各垂直アームに回動可能に配置されたシャフトが具備されると共に、各シャフトの下端部に前記ブロック部材が取り付けられ、且つ各シャフトが連動して回動できるように構成される。
【0010】
さらに、前記多関節アームを構成する水平回動アームの一方向への回動角度を規制する第1ストッパと、水平回動アームに対するホルダ部材のさらに一方向への回動角度を規制する第2ストッパと、前記多関節アームを構成する水平回動アームの他方向への回動角度を規制する第3ストッパと、水平回動アームに対するホルダ部材のさらに他方向への回動角度を規制する第4ストッパとが具備され、前記第1および第2ストッパとにより、ルツボ組立体の装着位置を確定し、また前記第3および第4ストッパとにより、前記ホルダ部材に対するルツボ組立体の吊持位置を確定するように構成することが望ましい。
【0011】
以上のように構成されたルツボ組立体の装着装置によると、ベース部材に対して多関節アームを介して移動できるように取り付けられたホルダ部材は、多関節アームの機能により、ルツボ組立体を載置した例えば搬送台車と、引上装置との間を水平方向に移動することができる。
一方、前記ベース部材は上下移動機構の作用により昇降駆動され、またホルダ部材に配置された各ブロック部材は、その回動機構によってルツボ組立体の受皿を担持または解放するように作用するので、これらの各作用の組み合わせにより、ルツボ組立体を搬送台車から引上装置へ装着し、また引上装置から撤去して搬送台車に容易に移すことができる。
【0012】
また、本発明にかかるホットゾーン部材の装着装置は、アクチェータの動力によってベース部材を昇降駆動させる上下移動機構と、前記ベース部材に対して多関節アームを介して水平方向に移動できるように取り付けられたホルダ部材と、前記ホルダ部材に対してそれぞれ垂直方向に垂下されると共に、ルツボ組立体を上方から囲むように配置された複数の垂直アームと、前記各垂直アームに一端が取り付けられ、他端に引上装置に用いられるホットゾーン部材を結合する吊下げ部材とが具備され、前記ホルダ部材が多関節アームを介して引上装置の直上に位置できるように構成される。
【0013】
この場合、前記各垂直アームのそれぞれには、水平方向に取り付けられたシャフトと、このシャフトに軸方向に摺動可能となるように配置されたリング部材とがさらに具備され、前記各リング部材に前記吊下げ部材の一端が取り付けられるように構成することが好ましい。
【0014】
以上のように構成されたホットゾーン部材の装着装置によると、引上装置に用いられるホットゾーン部材を吊下げ部材、例えばワイヤケーブルによって結合し、前記ベース部材を昇降駆動させると共に、多関節アームにより水平移動させることができるので、ホットゾーン部材を例えば搬送台車から引上装置へ装着し、また引上装置から撤去して搬送台車に移すことが容易となる。
そして、このホットゾーン部材の装着装置の構成は、前記したルツボ組立体の装着装置の主要構成をそのまま利用することができるため、例えば各引上装置毎に専用の装着装置が配置された設備においては、有効に利用することが可能となる。
【0015】
また、本発明にかかるルツボ組立体交換装置は、予め定められた位置に設置された引上装置の近傍に移動して前記引上装置に対してルツボ組立体を装着または撤去することができるルツボ組立体交換装置であって、前記引上装置の近傍に誘導される搬送車と、前記搬送車上に配置され、アクチェータの動力によってベース部材を垂直駆動させる上下移動機構と、前記ベース部材に対して多関節アームを介して水平方向に移動できるように取り付けられたホルダ部材と、前記ホルダ部材に対してそれぞれ垂直方向に垂下されると共に、ルツボ組立体を上方から囲むように配置され、且つそれぞれの下端部にルツボ受皿の下底部を支持するブロック部材を備えた複数の垂直アームと、前記各垂直アームの下端部に具備された各ブロック部材を、ルツボ組立体の中心軸方向、またはルツボ組立体の外周の接線方向に回転駆動させるブロック部材回動機構とにより構成される。
【0016】
この場合、好ましくは前記ベース部材に対してホルダ部材を水平方向に駆動するためのアクチェータと、前記ブロック部材回動機構に作用して前記ブロック部材をルツボ組立体の中心軸方向、またはルツボ組立体の外周の接線方向に回転駆動させるアクチェータとをさらに具備することが望ましい。
また前記搬送車には、好ましくは各ブロック部材によって支持され、上下移動機構の下降動作により搬送車上にルツボ組立体を一時的に載置できる固定ブロックが配置される。
【0017】
以上のように構成されたルツボ組立体交換装置によると、引上装置の近傍に誘導される搬送車上に配置され、ルツボ組立体を担持するホルダ部材は、上下移動機構と、多関節アームとによって上下方向および水平方向に移動できるように構成される。そして、搬送車上にルツボ組立体を一時的に載置できる構成を採用することにより、ルツボ組立体を搬送車上で安定して搬送させることもできる。
この構成によると、できる限り人為的な作業を軽減させることが可能となり、シリコン単結晶インゴットの歩留まりや品質を向上されることに寄与できる。さらに搬送車を誘導させるシステムに利用することで、高温現場での人為的な作業を殆ど無くすことも可能となり、ルツボ組立体の搬送および撤去の稼働率も向上させることが可能となる。
【0018】
さらに、本発明にかかるルツボ組立体交換装置の駆動制御方法は、交換装置を構成する搬送車に、複数の引上装置の設置箇所に対応した搬送車の停止位置を示すマーク、前記各引上装置に対してルツボ組立体を供給するためのルツボ組立体保管場所ステージに対応した搬送車の停止位置を示すマーク、および前記各引上装置から撤去したルツボ組立体を載置するルツボ組立体廃棄場所ステージに対応した搬送車の停止位置を示すマークをそれぞれ読み取るセンサが配置され、前記搬送車の誘導停止位置を前記各マークの配置位置を基準として制御される。
【0019】
この場合、前記交換装置を構成する搬送車には、搬送車が誘導され少なくとも引上装置の設置箇所に対応した搬送車の停止位置を示すマークを読み取るセンサが配置され、前記搬送車がマークの配置位置で停止した状態において、マークとセンサとの相対的ずれ量を前記多関節アームの水平方向の駆動により吸収するように制御される。
【0020】
以上のように制御されるルツボ組立体交換装置の駆動制御方法によると、複数の引上装置の設置箇所に対して、例えば1台のルツボ組立体交換装置を誘導走行させることが可能となり、設備全体のコストを低減することが可能となり、また生産性を向上させることも可能となる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるルツボ組立体の装着装置について、図1乃至図4に示す実施の形態に基づいて説明する。先ず、図1はルツボ組立体の装着装置を右上方より見た状態で示し、また図2はルツボ組立体を保持してなる装着装置を左上方より見た状態で示している。
ルツボ組立体1は、図2に示すように一般にカーボン受皿2上にカーボンルツボ3を搭載し、カーボンルツボ3内に石英ガラスルツボ4を挿入することで組み立てられ、かつ石英ガラスルツボ4内にポリシリコン5を充填して構成される。このルツボ組立体1の装着装置は、図1および図2に示すように垂直に立つ柱体11に、上下移動機構12によって昇降可能に取り付けられたベース部材13が具備され、このベース部材13に、多関節アーム14を介して前記ルツボ組立体1を保持するホルダ部材15が取り付けられている。
【0022】
前記上下移動機構12は、垂直に立つ柱体11に設置された平行な2本のリニアガイド16により、ベース部材13が柱体11に沿って昇降可能となるように構成されており、アクチェータとしてのモータ17による回転動力がカップリング18を介してベース部材13に連結されたボールねじ19を回転させることにより上下移動動作を実現させている。
上下移動機構12は、ホルダ部材15の一部に取り付けられたスイッチレバ−20を操作することにより、前記モータ17が正転および逆転駆動され、リニアガイド16の垂直方向の3カ所に設置されたセンサー21により、3カ所の定位置に停止できるように構成されている。
前記ベース部材13に対して水平方向に移動可能となるようにホルダ部材15を保持する多関節アーム14は、ベース部材13に対して第1支持軸23によって水平方向に回動可能に取り付けられた水平回動アーム24と、この水平回動アーム24の自由端側に前記ホルダ部材15をさらに水平回動可能に取り付けた第2支持軸25によって構成されている。この構成により、ルツボ組立体1を保持するホルダ部材15を水平面内で移動させることができる。
【0023】
図3は内部状態を簡略して表したルツボ組立体1を保持するホルダ部材15の構成を示している。このホルダ部材15には、ルツボ組立体1をその外周から均等に囲う状態で垂下された3本の垂直アーム31が配置されており、これら各垂直アーム31内には、それぞれシャフト32が回動可能となるように配置されいる。これらシャフト32の下端部は露出され、この下端部にはそれぞれ角柱状のブロック部材33が傾斜状態に取り付けられている。
すなわち図2に示すように、ルツボ組立体1を担持した場合において、各ブロック部材33がルツボ組立体1の中心方向に向かって低くなるように各シャフト32に取り付いている。
【0024】
また、各ブロック部材33のルツボ組立体1との接触部には、ルツボ組立体1の金属汚染を防止するために高純度SiC製の角棒34が埋め込まれている。この好ましい材質はシリコン含浸SiCもしくはこの表面にCVD・SiCコートしたものである。
ホルダ部材15の上部には操作レバー35が配置されており、この操作レバー35を90度の範囲で回転させることにより、ホルダ部材15の内部に配置された各ワイヤ36の連動により、3本のブロック部材が同時に回動されるブロック部材回動機構37を構成している。
すなわち、前記操作レバー35の操作により、各ブロック部材33を、ルツボ組立体1の中心軸方向、またはルツボ組立体の外周の接線方向に回転駆動できるように構成されている。
【0025】
図4は、本装置を引上装置41に設置した状態を示し、図4(a)は平面図で、また図4(b)は正面図で示している。
本装置は、引上装置41に配置された架台42上において、ホルダ部材15で保持したルツボ組立体1の中心が、引上装置41に配置されたシャフト43の中心に一致できるような位置へ設置されると共に、多関節アーム14を旋回した時にホルダ部材15で保持したルツボ組立体1の中心が、引上装置41の外部に位置決めされたルツボ組立体搬送台車44に配置されたシャフト45の中心と一致する位置に設置されている。
そして、前記ルツボ組立体1には、引上装置41に配置されたシャフト43、およびルツボ組立体搬送台車44に配置されたシャフト45に嵌合されるために、各シャフトの外形にほぼ一致するざぐり穴1aがルツボ組立体1の下底部に形成されている。
【0026】
また、ルツボ組立体1を引上装置41に装着する場合には、ホルダ部材15が位置決めされる必要がある。このために図2に示すように多関節アーム14を構成する水平回動アーム24の一方向への回動角度を規制する第1ストッパS1と、水平回動アーム24に対するホルダ部材15のさらに一方向への回動角度を規制する第2ストッパS2が配置されている。
すなわち、前記ストッパS1が水平回動アーム24に、またストッパS2がホルダ部材15に当接した状態で、ホルダ部材15に担持されたルツボ組立体1が引上装置41の直上に位置できるように構成されている。
【0027】
また、ルツボ組立体1を引上装置41から、位置決めされたルツボ組立体搬送台車44に移動させる場合にも、ホルダ部材が位置決めされることが望ましい。このために図1に示すように多関節アーム14を構成する水平回動アーム24の他方向への回動角度を規制する第3ストッパS3と、水平回動アーム24に対するホルダ部材15のさらに他方向への回動角度を規制する第4ストッパS4が配置されている。
すなわち、前記ストッパS3が水平回動アーム24に、またストッパS4がホルダ部材15に当接した状態で、ホルダ部材15に担持されたルツボ組立体1が、位置決めされたルツボ組立体搬送台車44の直上に位置できるように構成されている。
【0028】
また、前記したリニアガイド16の垂直方向の3カ所に設置された各センサー21の位置は、図4(b)に示したように、ホルダ部材15が他の機器と干渉なく水平移動できる第1の高さと、引上装置41のシャフト43上にルツボ組立体1を載せて前記ブロック部材33からルツボ組立体1が離脱できる第2の高さと、ルツボ組立体搬送台車44にルツボ組立体1を載せてブロック部材33からルツボ組立体1が離脱できる第3の高さに定めてある。
【0029】
次に、ルツボ組立体1の一連の装着作業について、主に図4に基づいて説明する。ルツボ組立体1は極めてパーティクルの少ない環境(クリーンルーム)において、ルツボ組立体搬送台車44上で組み立てられる。ルツボ組立体1を積載したルツボ組立体搬送台車44は、引上装置設置場所に配置された本装置によって、ルツボ組立体1を移載できる定位置ヘ移動させられる。
そして、上下移動機構12により他の機器との干渉なくホルダ部材15が水平移動できる第1の高さに設定する。これは前記した3つのセンサーのうち、上部に配置されセンサー21の働きにより当該高さに設定することができる。続いてホルダ部材15をルツボ組立体搬送台車44に積載されたルツボ組立体1の直上へ移動させる。これは、ホルダ部材15を搬送台車44側に水平移動できる点まで移動させることで、前記した第3ストッパーS3および第4ストッパーS4の作用により、ホルダ部材15の位置が搬送台車44に載置されたルツボ組立体1の直上にほぼ一致するようになされる。
【0030】
この状態で、レバー35を操作して各ブロック部材33がルツボ組立体1の外周の接線方向に向くよう設定し、前記上下移動機構12により、ホルダ部材15を下降せしめ、ブロック部材33がルツボ組立体1の下部を支えることのできる高さに設定する。これも前記した3つのセンサー21のうち下部に配置されたセンサーの働きにより当該高さに設定することができる。
ここで、前記レバー35を回転させてブロック部材33がルツボ組立体1の中心方向を向くようにする。この状態でホルダ部材15を上昇させることで、ルツボ組立体1をブロック部材33が受けて、ルツボ組立体搬送台車44より離脱させることができる。
続いてホルダ部材15を他の機器と干渉なく水平移動動できる前記第1の高さまで上昇させた後、ホルダ部材15を引上装置41の直上に水平移動させる。これも、ホルダ部材15を引上装置41に水平移動できる点まで移動させることで、前記した第1ストッパーS1および第2ストッパーS2の作用により、ホルダ部材15の位置が引上装置41の直上にほぼ一致するようになされる。
【0031】
続いて、ホルダ部材15を下降させることで、ルツボ組立体1の下部に設けられたざくり穴1aにシャフト43が嵌合し、ブロック部材33からルツボ組立体1が離れる第2の高さに設定される。これも前記した3つのセンサー21のうち中部に配置されたセンサーの働きにより当該高さに設定することができる。
この状態で、再びレバー35を操作してブロック部材33をルツボ組立体1の外周の接線方向へ向けると共に、ホルダ部材15を上昇させて引上作業に影響のない第1の高さへ移動させることで、ルツボ組立体1の装着作業が完了する。
なお、ルツボ組立体1を引上装置41から撤去する場合には、前記した装着作業と逆の手順を実行することで可能となる。
【0032】
以上は、1つの引上装置に対してルツボ組立体の装着装置を設置し、ルツボ組立体の装着並びに撤去を行うようにした実施の形態について説明したが、この装着装置は、ルツボ組立体の引上装置に対する装着並びに撤去作業に用いられるだけでなく、補助具を併用することで、引上装置を構成する保温筒などのいわゆるホットゾーン部材の装着装置または撤去装置として利用することもできる。
図5は、その実施の形態を示したものであり、図1乃至図4に示した装着装置と同一部分は同一符号で示しており、したがって、その詳細な説明は適宜省略する。
【0033】
図5に示すように、ホルダ部材15より垂下された3本のシャフト32における各下端部に配置されたブロック保持体33aには、それぞれ水平方向にシャフト51が取り付けられるように構成されている。
この各水平シャフト51には、それぞれ軸方向に摺動可能となるようにリング部材52が配置されている。そして各リング部材52には吊下げ部材としてのワイヤケーブル53の一端が結合され、またこれら各ワイヤケーブル53の他端には引上装置41を構成するホットゾーン部材としての保温筒55の一部に係合されるフック54が取り付けられている。
【0034】
したがって、図5に示すように保温筒55の例えば底部周縁に前記フック54を係合し、上下移動機構12を駆動させることにより、引上装置41内に保温筒55を装着または引き出すことができる。
そして、多関節アーム14の水平移動機能を利用することにより、搬送台車から引上装置41への保温筒55の装着、および引上装置41から搬送台車側への保温筒55の撤去作業を実行することができる。
なお、吊下げ部材としてのワイヤケーブル53の一端を結合した前記リング部材52は、保温筒55またはその他のホットゾーン部材の径に応じて水平シャフト51を摺動し、ホルダ部材15によって無理なくバランスを保ちつつ吊持されるように作用する。
【0035】
次に図6乃至図12は、ルツボ組立体の交換装置、並びにルツボ組立体交換装置の駆動制御方法を説明するものである。
このうち図6および図7は、ルツボ組立体交換装置の実施の形態を示しており、その主要部分の構成は図1乃至図4で示したルツボ組立体の装着装置とほぼ同一である。したがって前記したルツボ組立体の装着装置の構成に相当する部分は同一符号で示しており、その詳細な説明は適宜省略する。
図6および図7に示すようにルツボ組立体の交換装置は、車輪62が具備された搬送車61上に、図1乃至図4で示したルツボ組立体の装着装置と同様の機能が搭載されている。そして搬送車61は、予め定められた位置に設置された引上装置の近傍に誘導されて移動できるように構成されている。
【0036】
リニアガイド16により柱体11に沿って昇降可能となるように構成されたベース部材13には、アクチェータとしてのサーボモータ63が具備されており、このサーボモータ63の駆動力により、多関節アーム14を構成する水平アーム24を水平方向に回動できるようになされている。
また、水平アーム24の自由端側にはジョイント部材64が配置されており、このジョイント部材64を介してホルダ部材15が水平アーム24に対して取り付けられている。前記ジョイント部材64には水平アーム24の自由端側とジョイント部材64との間、およびジョイント部材64とホルダ部材15との間の回転角度が等角度となるように連動させる歯付きベルト65が取り付けられており、ジョイント部材64に配置されたサーボモータ66の駆動力によって、水平アーム24とホルダ部材15との角度が制御できるように構成されている。
したがって、前記2つのモータ63および66の駆動により、ホルダ部材15は2次元方向(水平方向)に駆動され、これにベース部材13の昇降動作が加わってホルダ部材15は3次元方向に駆動できるように構成されている。
【0037】
一方、前記ホルダ部材15の一部にもアクチェータとしてのモータ67が配置されており、このモータ67はホルダ部材15に一体に取り付けられた垂直アーム31内のシャフト32を回転駆動するように構成されている。
3つの垂直アーム31のそれぞれに内装された各シャフト32は、互いにかけ渡されたワイヤ36によってブロック部材回動機構37を構成しており、これにより、3本のブロック部材33が同期してルツボ組立体の中心軸方向、またはルツボ組立体の外周の接線方向に回転駆動されるように構成されている。
【0038】
また、搬送車61には水平ステージ68が形成されており、この水平ステージ68には、ホルダ部材15によって担持されたルツボ組立体1を下降させることによって搬送車上にルツボ組立体を一時的に載置できる3つの固定ブロック69が放射状に配置されている。
さらに、図7に示すように搬送車61の下底部には、位置検出センサ70が配置されており、この検出センサ70により搬送車61が誘導走行できるように構成されている。
【0039】
図8乃至図12は、図6および図7に示したルツボ組立体交換装置を用いた駆動制御方法の例を説明するものである。
そのうち図8は、ルツボ組立体交換装置の搬送レイアウトの例を示すものである。図8に示すように、複数台(図8においては10台)の引上装置41が併設されており、また使用前ルツボ組立体保管場所71と使用後ルツボ組立体廃棄場所74とが設定されている。
ルツボ組立体交換装置を構成する搬送車61は、後述するシステム制御装置83の指示により、走行軌跡77上を走行することができる。この場合、走行軌跡77の床内面に、例えば信号線(図示せず)を配置し、信号線に沿って搬送車61が誘導走行できるように、またはその他の手段によって誘導走行できるようになされている。
【0040】
また、複数台の引上装置41の設置箇所に対応した搬送車61の停止位置を示すマーク78、各引上装置に対してルツボ組立体を供給するためのルツボ組立体保管場所71のステージ72に対応した搬送車61の停止位置を示すマーク73、および前記各引上装置から撤去したルツボ組立体を載置するルツボ組立体廃棄場所ステージ75に対応した搬送車61の停止位置を示すマーク76が、それぞれ床面に配置されている。
【0041】
前記ルツボ組立体保管場所ステージ72の例を図9に示しており、図9(a)はルツボ組立体1をステージ72上に載置した状態を、また図9(b)はルツボ組立体1が載置されていない状態を示している。
このステージ72上には、ルツボ組立体1を安定に載置することができる3つの固定ブロック81が放射状に配列されている。また図には示されていないが、ルツボ組立体の有無を検出するセンサーも配置されている。さらにステージ72の脇には、後述するシステム制御装置83ヘセット完了と搬送先引上装置41を入力するための制御装置84が配置されている。
一方、ルツボ組立体廃棄場所ステージ75も図9に示した保管場所ステージ72と同様に構成されており、後述するシステム制御装置83に対してルツボ組立体1の受け取り可能を通知する制御装置85が配置されている。
【0042】
図10は本発明にかかるルツボ組立体交換装置の駆動制御を実行する制御装置の構成を示している。
図8に示した各引上装置41には、ルツボ組立の取り出し要求と装着要求をシステム制御装置83へ伝達するための操作ボタン(図示せず)があり、取り出し要求と装着要求ができる状態の監視は、引上装置41の制御装置86で行なわれるように構成されている。
またシステム制御装置83は、ルツボ組立体保管場所ステージ72に配置された前記制御装置84、およびルツボ組立体廃棄場所ステージ75に配置された前記制御装置85との間でも交信が行われるように構成されている。
さらにシステム制御装置83は、搬送車61に配置され、後述するように各引上装置に搬送車61が停止したときの多関節アーム14の停止位置を記憶する制御装置87との間でも交信が行われるように構成されている。
【0043】
次に、ルツボ組立体1を引上装置41に対して装着する場合の搬送手順について説明する。図8における引上装置41において、ルツボ組立体1を装着できる状態になった時、装着要求ボタン(図示せず)を操作すると、当該引上装置41の機械的な装着可能状態の確認は前記センサーによりチェックされる。
一方、搬送されるルツボ組立体1は、保管場所71のステージ72上にセットされ、システム制御装置83にセット完了と搬送先引上装置の登録を行う。システム制御装置83は、引上装置41からの装着要求と保管場所71のセット完了信号があった場合、要求のあった引上装置と保管場所ステージ72にセットされたルツボ組立体1の搬送先引上装置が一致したとき、搬送車61に搬送指示を行う。これにより搬送車61は、保管場所ステージ72よりルツボ組立体1を受け取り、引上装置まで搬送して装着を行う。
【0044】
また、ルツボ組立体1を引上装置41から撤去して搬送する手順については次のとおりである。引上装置41においてルツボ組立体1を取り出しできる状態になった時、取り出し要求ボタン(図示せず)を操作すると、この取り出し要求がシステム制御装置83へ通知される。取り出し要求ボタンを操作した時に、引上装置41の機械的な取り出し可能状態の確認は、前記センサによりチェックされる。
一方、ルツボ組立体1を受け取る廃棄場所74のステージ75では、システム制御装置83に受け取り可能の通知を行う。システム制御装置83は、引上装置41からの取り出し要求と廃棄場所74の受け取り可能信号があった場合、搬送車61に搬送指示を行う。これにより搬送車61は、引上装置41からルツボ組立体1を取り出して廃棄場所ステージ75まで搬送する。
【0045】
前記した一連の搬送作用における搬送車61の動作は次のようになされる。なお、搬送車61が保管場所71のステージ72から、ルツボ組立体1を取り出す場合の動作と、各引上装置41からツボ組立体1を撤去する場合の動作はほぼ同一である。
また、搬送車61が各引上装置41に対してルツボ組立体1を装着する場合の動作と、廃棄場所74のステージ75に対してルツボ組立体1を載置する場合の動作はほぼ同一である。
したがって、以下においては引上装置41に対してルツボ組立体1を装着する場合の動作、および引上装置41からツボ組立体1を撤去する場合の動作について説明する。
【0046】
先ず、引上装置41に対してルツボ組立体1を装着する場合においては、搬送車61は前記走行軌跡77に沿って走行する。この場合、搬送車61は搬送中にルツボ組立体1が落下しないように、搬送車61に配置された前記固定ブロック69上に載置した状態で移動する。
そして、搬送車61に搭載された位置検出センサ70は、引上装置41に配置されたマーク78を検出して停止する。そして停止位置において、マーク78に基づいて基準停止位置からのずれ量を検出する。このずれ量は、ルツボ組立体1を引上装置41に装着する場合において、多関節アーム14の停止位置を補正するものである。
搬送車61に搭載された制御装置87は、実際に搬送車61が停止した時の基準停止位置からのずれ量を演算して多関節アーム14の停止位置の補正を行う。これにより精度良くルツボ組立体1を引上装置41に対して装着することができる。
【0047】
図11は搬送車61により、引上装置41に対してルツボ組立体1を装着する状態を示している。この搬送車61が引上装置41の前方に停止した状態において、ルツボ組立体1は搬送車61の固定ブロック69上に載置されている。この時、多関節アーム14は3個のルツボ組立体保持ブック33が、ルツボ組立体1に接触する位置を原点位置として停止している。
以下、次に示す順にしたがって引上装置41に対するルツボ組立体1の装着動作が実行される。
【0048】
▲1▼床にあるマーク78をセンサー70が検出して搬送車61の停止位置のずれ量を測定する。事前に記憶してあるルツボ組立体1の装着すべき位置とずれ量をもとに多関節アーム14の停止位置を演算する。
▲2▼ルツボ組立体1を保持した状態で多関節アーム14を上昇させる。
▲3▼モータ63および66を駆動させることで、水平アーム24およびホルダ部材15を含む多関節アーム14を旋回させて、演算結果による停止位置までルツボ組立体1を移動させる。(図11に示す状態)
▲4▼多関節アーム14を下降させて、ルツボ組立体1を引上装置41へ装着させる。(すなわち、ルツボ組立体1がブロック部材33より離れる。)
▲5▼モータ67を駆動してブロック部材33をルツボ組立体1の接線方向へ旋回させる。
▲6▼多関節アーム14が上昇し、アーム14は原点位置まで戻される。
【0049】
次に、引上装置41からツボ組立体1を撤去する場合の動作は以下のようなされる。
すなわち、搬送車61が引上装置41の前方に停止した場合には、搬送車61上の固定ブロック69上からは既にツボ組立体1は撤去されており、図7に示すように多関節アーム14は原点位置に停止している。
そして、次に示す順にしたがって引上装置41からのルツボ組立体1の撤去が実行される。
【0050】
▲1▼床にあるマーク78をセンサ−70が検出して搬送車61の停止位置のずれ量を測定する、事前に記憶してあるルツボ組立体1が装着されている位置とずれ量をもとに多関節アーム14の停止位置を演算する。
▲2▼多関節アーム14を上昇させる。
▲3▼モータ63および66を駆動させることで、水平アーム24およびホルダ部材15を含む多関節アーム14を旋回させて、演算結果による停止位置まで多関節アーム14を移動させる。
▲4▼モータ67を駆動して各ブロック部材33をルツボ組立体1の接線方向へ旋回させる。
▲5▼多関節アーム14を下降させて、ルツボ組立体1を保持する高さよりやや低めに移動させる。
▲6▼モータ67を駆動してブロック部材33をルツボ組立体1の中心方向へ旋回させる。
▲7▼多関節アーム14を上昇せしめ、その途中よりルツボ組立体1をブロック部材33により担持し、そのままホルダ部材15によりルツボ組立体1を吊持させる。
▲8▼多関節アーム14を原点位置まで動かし、ルツボ組立体1を搬送車61に配置された固定ブロック33上に設置させる。
【0051】
以上のようにして、搬送車61にルツボ組立体1を搭載した後、搬送車61は走行軌跡77上を走行し、組立体廃棄場所74にルツボ組立体1を搬送する。そして、廃棄場所ステージ75にルツボ組立体1が移送される。この場合の動作は、ツツボ組立体を引上装置へ装着させる場合と同様である。
【0052】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように本発明にかかるルツボ組立体の装着装置によると、上下移動機構によって昇降されるベース部材に多関節アームを介して水平方向に移動できるようにホルダ部材が取り付けられ、ホルダ部材にはルツボ受皿の下底部を支持するブロック部材を回動機構によって回動可能となるように装着したので、ホルダ部材は3次元方向に移動することができ、またホルダ部材に装着されたブロック部材は回動機構によってルツボ組立体の受皿を担持または解放するように作用する。
したがって、ルツボ組立体を例えば搬送台車から引上装置へ、また引上装置から撤去して搬送台車に対して容易且つ円滑に移送することができる。
【0053】
また、本発明にかかるホットゾーン部材の装着装置によると、ルツボ組立体装着装置の機能をそのまま利用して引上装置を構成する例えば保温筒の装着または撤去作業を容易且つ円滑になすことができる。
さらに、本発明にかかるルツボ組立体交換装置によると、搬送車上に前記したルツボ組立体装着装置の機能が搭載され、好ましくはルツボ組立体を一時的に載置できる固定ブロックを配置した構成とされるので、ルツボ組立体を安定に搬送することができ、また引上装置に対するルツボ組立体の装着および撤去を自動的に実行されることが可能となる。
【0054】
さらにまた、本発明にかかるルツボ組立体交換装置の駆動制御方法によると、前記ルツボ組立体交換装置を用い、複数台の引上装置の設置箇所に誘導走行させるようになされるため、例えば1台のルツボ組立体交換装置によって各引上装置に対するルツボ組立体の装着および撤去を交互に成すことができる。
したがって、人為的な作業を軽減させることが可能であり、シリコン単結晶インゴットの歩留まりや品質を向上させることができ、且つ生産性を向上させることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかるルツボ組立体の装着装置を右上方より見た状態を示す斜視図である。
【図2】同じくルツボ組立体を保持してなる装着装置を左上方より見た状態を示す斜視図である。
【図3】内部状態を簡略して表したルツボ組立体を保持するホルダ部材の構成を示した斜視図である。
【図4】ルツボ組立体装着装置を引上装置に設置した状態を示す図である。
【図5】本発明にかかるホットゾーン部材の装着装置を示した斜視図である。
【図6】本発明にかかるルツボ組立体交換装置をルツボ組立体を搭載した状態で示した斜視図である。
【図7】同じくルツボ組立体交換装置をルツボ組立体を搭載しない状態で示した斜視図である。
【図8】本発明にかかるルツボ組立体交換装置の駆動制御方法を説明するためのルツボ組立体交換装置の搬送レイアウトの例を示す平面図である。
【図9】ルツボ組立体保管場所ステージの一例を示した斜視図である。
【図10】本発明にかかるルツボ組立体交換装置の駆動制御を実行する制御装置の例を示してたブロック図である。
【図11】搬送車により引上装置に対してルツボ組立体を装着する状態を示した斜視図である。
【符号の説明】
1 ルツボ組立体
11 柱体
12 上下移動機構
13 ベース部材
14 多関節アーム
15 ホルダ部材
17 モータ(アクチェータ)
19 ボールねじ
21 センサー
23 第1支持軸
24 水平回動アーム
25 第2支持軸
31 垂直アーム
33 ブロック部材
37 ブロック部材回動機構
41 引上装置
44 ルツボ組立体搬送台車
51 水平シャフト
52 リング部材
53 ワイヤケーブル(吊下げ部材)
55 保温筒(ホットゾーン部材)
61 搬送車(交換装置)
62 車輪
63 サーボモータ
66 サーボモータ
67 サーボモータ
68 水平ステージ
69 固定ブロック
70 検出センサ
72 ルツボ組立体保管場所ステージ
73 マーク
75 ルツボ組立体廃棄場所ステージ
76 マーク
77 走行軌跡
78 マーク
81 固定ブロック
83 システム制御装置
84 保管場所ステージ制御装置
85 廃棄場所ステージ制御装置
86 引上装置制御装置
87 搬送車制御装置
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides a mounting device for mounting a carbon crucible and a quartz glass crucible on a crucible tray in order, and mounting a crucible assembly filled with polysilicon in a quartz glass crucible, for example, on a silicon ingot pulling device, or pulling up. The present invention relates to a mounting device for mounting a hot zone member used in the device in a chamber of a lifting device, and a device for exchanging a crucible assembly using the mounting device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to transport a crucible assembly of this type to a lifting device, a shaft mounted on the lower bottom of the lifting device is raised, and an operator leans on a chamber of the lifting device to lift the shaft. After placing the crucible pan on the upper end and assembling the carbon crucible and the quartz glass crucible on the crucible pan in this order, the quartz glass crucible is filled with poly (polycrystalline) silicon to form a crucible assembly, and the shaft is lowered. Then, a method of mounting the crucible assembly in the chamber is adopted.
[0003]
As described above, in the conventional method of mounting the crucible assembly on the pulling device, there is a danger that the worker leans on the chamber of the pulling device and works, and the size of the silicon single crystal ingot is large. The crucibles have become larger and heavier with the increase in diameter, and there is a problem that the mounting work becomes heavy labor. In addition, there is a problem that dust or the like adhering to the worker during the mounting operation enters the crucible and adversely affects the yield and quality of the silicon single crystal ingot.
[0004]
Therefore, avoid the work of sequentially assembling the crucible assemblies on the chamber of the lifting device, for example, assemble the crucible assembly on the transport vehicle, and install the lifting device from the transport vehicle using a lifter that can be manually transported. There has been proposed a crucible assembly mounting apparatus in which a crucible assembly is mounted at a place. (For example, JP-A-7-206580)
In this lifter, a stick mounting arm is attached so as to hang down from an elevating arm arranged in a horizontal direction, and a stick is inserted into the stick mounting arm to support a crucible tray from below. Then, with the crucible assembly suspended, move the lifter to the place where the lifting device is installed, lower the lifting arm with the lifter positioned, and pull out the stick inserted in the stick mounting arm. And the crucible assembly can be installed at the place where the lifting device is installed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, according to the above-described crucible assembly mounting device, that is, the lifter structure, it is necessary to manually move the lifter while the crucible assembly is suspended, and there is a slight step on the floor surface when the lifter is moved. However, since the total weight of the lifter and the crucible assembly is increased, transport is not easy, and there is a danger, and strict conditions are imposed on the flatness of the floor at the work site. Further, recently, the diameter of the crucible has been increased, and the filling amount of polysilicon has been increased. As a result, the total weight of the crucible has further increased, and the above-mentioned problem has been increasingly caused.
[0006]
Further, in the lifter described above, by inserting the stick into the stick mounting arm, the crucible tray is supported from the bottom surface thereof, and the stick is placed in a state where the crucible assembly is located at the installation location of the lifting device. An artificial operation of pulling out from the stick mounting arm toward the outer periphery of the crucible is inevitable. However, since the diameter and height of the chamber of the lifting device differ depending on the model of the lifting device, there are cases where it is difficult to pull out the stick, and improvements in the structure of the lifter are also required.
Also, in consideration of the yield and quality of the silicon single crystal ingot, it is preferable to reduce as much human work as possible when mounting the crucible assembly on the lifting device or removing the crucible assembly from the lifting device. The above considerations are also important to avoid man-made operations in extremely hot environments.
[0007]
The present invention has been made based on the technical problem as described above, and is a mounting device capable of freely mounting a hot zone member mounted on a crucible assembly or a chamber of a lifting device to a lifting device. The purpose is to provide.
It is another object of the present invention to provide a replacement device that can replace a crucible assembly or a hot zone member while using or reducing the need for manual work using the mounting device.
It is still another object of the present invention to provide a method for controlling a crucible assembly exchanging apparatus for automatically controlling the transfer or removal of a crucible assembly with respect to a lifting apparatus by using the exchanging apparatus.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A crucible assembly mounting apparatus according to the present invention, which has been made to achieve the above-described object, includes a vertical moving mechanism that drives a base member to move up and down by the power of an actuator, and a horizontal movement mechanism that moves the base member through an articulated arm. A holder member movably attached in the direction, and each of the holder members are vertically suspended with respect to the holder member, are disposed so as to surround the crucible assembly from above, and have a lower end portion below the crucible pan. A plurality of vertical arms provided with a block member supporting the bottom, and each block member provided at the lower end of each of the vertical arms is rotated in the direction of the central axis of the crucible assembly or in the tangential direction of the outer periphery of the crucible assembly. And a block member rotating mechanism to be driven.
[0009]
In this case, the articulated arm preferably has a horizontal rotation arm attached to the base member so as to be rotatable in a horizontal direction by a first support shaft, and the holder is provided at a free end side of the horizontal rotation arm. And a second support shaft to which the member is further rotatably mounted in a horizontal direction.
In addition, the block member rotating mechanism preferably includes a shaft rotatably arranged on each vertical arm, and the block member is attached to a lower end of each shaft, and each shaft operates in conjunction with each other. It is configured to be able to rotate.
[0010]
Further, a first stopper for restricting a rotation angle in one direction of the horizontal rotation arm constituting the articulated arm, and a second stopper for restricting a rotation angle of the holder member with respect to the horizontal rotation arm in one direction. A stopper, a third stopper that regulates a rotation angle of the horizontal pivot arm constituting the articulated arm in another direction, and a third stopper that regulates a pivot angle of the holder member with respect to the horizontal pivot arm in another direction. And a stopper for determining a mounting position of the crucible assembly by the first and second stoppers, and a suspending position of the crucible assembly with respect to the holder member by the third and fourth stoppers. It is desirable to be configured to determine.
[0011]
According to the crucible assembly mounting device configured as described above, the holder member movably attached to the base member via the articulated arm mounts the crucible assembly by the function of the articulated arm. For example, it can move in the horizontal direction between the placed carriage and the lifting device.
On the other hand, the base member is driven up and down by the action of a vertical movement mechanism, and each block member arranged on the holder member acts to support or release the tray of the crucible assembly by its rotation mechanism. By combining the above operations, the crucible assembly can be mounted on the lifting device from the transport trolley, and can be easily removed from the lifting device and transferred to the transport trolley.
[0012]
Further, the mounting device of the hot zone member according to the present invention is mounted so as to be able to move in a horizontal direction via a multi-joint arm with respect to the base member, and a vertical movement mechanism for driving the base member up and down by the power of an actuator. A holder member, a plurality of vertical arms respectively suspended vertically from the holder member, and arranged to surround the crucible assembly from above, and one end attached to each of the vertical arms, And a suspension member for connecting a hot zone member used in the lifting device, wherein the holder member can be positioned directly above the lifting device via an articulated arm.
[0013]
In this case, each of the vertical arms further includes a shaft mounted in a horizontal direction, and a ring member disposed so as to be slidable in the axial direction on the shaft. It is preferable that one end of the suspension member is attached.
[0014]
According to the mounting device of the hot zone member configured as described above, the hot zone member used for the lifting device is connected by a hanging member, for example, a wire cable, and the base member is driven up and down, and the multi-joint arm is used. Since the hot zone member can be moved horizontally, it is easy to mount the hot zone member from the transport vehicle to the lifting device, remove the hot zone member from the lifting device, and transfer the hot zone member to the transport vehicle.
Since the configuration of the hot zone member mounting device can use the main configuration of the crucible assembly mounting device as described above, for example, in a facility in which a dedicated mounting device is arranged for each lifting device. Can be used effectively.
[0015]
Further, the crucible assembly exchanging device according to the present invention can move to a vicinity of a lifting device installed at a predetermined position and mount or remove the crucible assembly with respect to the lifting device. An assembly exchange device, a transport vehicle guided near the lifting device, a vertical movement mechanism disposed on the transport vehicle, and vertically driving a base member by the power of an actuator; and A holder member attached so as to be able to move in the horizontal direction via an articulated arm, and each of the holder members are vertically suspended with respect to the holder member, and are disposed so as to surround the crucible assembly from above, and A plurality of vertical arms provided with a block member at a lower end portion thereof for supporting a lower bottom portion of the crucible pan, and each block member provided at a lower end portion of each of the vertical arms, The central axis direction of the ball assembly or constituted by a blocking member rotating mechanism for rotationally driving the tangential direction of the outer periphery of the crucible assembly.
[0016]
In this case, preferably, an actuator for driving the holder member in the horizontal direction with respect to the base member, and the block member acts on the block member rotating mechanism to move the block member in the central axis direction of the crucible assembly or the crucible assembly. And an actuator that is driven to rotate in the tangential direction of the outer periphery of the actuator.
In addition, a fixed block, which is preferably supported by each block member and is capable of temporarily mounting the crucible assembly on the carrier by the lowering operation of the vertical moving mechanism, is disposed on the carrier.
[0017]
According to the crucible assembly exchanging device configured as described above, the holder member that is arranged on the transport vehicle guided near the lifting device and carries the crucible assembly includes a vertical moving mechanism, an articulated arm, Is configured to be able to move in the vertical and horizontal directions. In addition, by adopting a configuration in which the crucible assembly can be temporarily placed on the transport vehicle, the crucible assembly can be stably transported on the transport vehicle.
According to this configuration, it is possible to reduce artificial work as much as possible, which can contribute to improving the yield and quality of the silicon single crystal ingot. Further, by using the system for guiding a transport vehicle, it is possible to eliminate almost any manual operation at a high-temperature site, and it is also possible to improve the operation rate of transport and removal of the crucible assembly.
[0018]
Further, the drive control method of the crucible assembly exchanging device according to the present invention may further comprise: a mark indicating a stop position of the transport vehicle corresponding to a place where a plurality of pulling devices are installed; A mark indicating the stop position of the carrier corresponding to the crucible assembly storage place stage for supplying the crucible assembly to the device, and the crucible assembly disposed on the crucible assembly removed from each of the lifting devices Sensors for reading marks indicating stop positions of the transport vehicle corresponding to the location stages are arranged, and the guide stop position of the transport vehicle is controlled based on the arrangement positions of the marks.
[0019]
In this case, a sensor that guides the carrier and reads a mark indicating a stop position of the carrier corresponding to at least the installation location of the lifting device is disposed on the carrier that configures the exchange device, and the carrier has a mark of the mark. When stopped at the arrangement position, control is performed so that the relative displacement between the mark and the sensor is absorbed by driving the articulated arm in the horizontal direction.
[0020]
According to the drive control method of the crucible assembly exchanging device controlled as described above, for example, one crucible assembly exchanging device can be guided to the installation location of a plurality of pulling-up devices. The overall cost can be reduced, and the productivity can be improved.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a crucible assembly mounting apparatus according to the present invention will be described with reference to the embodiments shown in FIGS. First, FIG. 1 shows a mounting device of a crucible assembly as viewed from the upper right, and FIG. 2 shows a mounting device holding the crucible assembly as viewed from the upper left.
The crucible assembly 1 is generally assembled by mounting a carbon crucible 3 on a carbon tray 2 and inserting a quartz glass crucible 4 into the carbon crucible 3 as shown in FIG. It is configured by filling silicon 5. As shown in FIGS. 1 and 2, the mounting device for the crucible assembly 1 is provided with a base member 13 which is vertically movable by a vertical moving mechanism 12, and which is attached to a vertically standing pillar 11. A holder member 15 for holding the crucible assembly 1 via an articulated arm 14 is attached.
[0022]
The vertical movement mechanism 12 is configured such that the base member 13 can be moved up and down along the column 11 by two parallel linear guides 16 installed on the column 11 that stands vertically, and serves as an actuator. The rotation power of the motor 17 rotates the ball screw 19 connected to the base member 13 via the coupling 18 to realize a vertical movement operation.
By operating a switch lever 20 attached to a part of the holder member 15, the vertical movement mechanism 12 drives the motor 17 to rotate forward and reverse, and is installed at three positions in the vertical direction of the linear guide 16. The sensor 21 is configured to stop at three fixed positions.
The articulated arm 14 that holds the holder member 15 so as to be movable in the horizontal direction with respect to the base member 13 is attached to the base member 13 by a first support shaft 23 so as to be rotatable in the horizontal direction. It comprises a horizontal rotation arm 24 and a second support shaft 25 to which the holder member 15 is further mounted on the free end side of the horizontal rotation arm 24 so as to be horizontally rotatable. With this configuration, the holder member 15 holding the crucible assembly 1 can be moved in a horizontal plane.
[0023]
FIG. 3 shows a configuration of a holder member 15 for holding the crucible assembly 1 in a simplified state. The holder member 15 is provided with three vertical arms 31 that are suspended from the outer periphery of the crucible assembly 1 so as to surround the crucible assembly 1 uniformly. In each of the vertical arms 31, a shaft 32 rotates. It is arranged as possible. The lower ends of the shafts 32 are exposed, and rectangular column-shaped block members 33 are attached to the lower ends in an inclined state.
That is, as shown in FIG. 2, when the crucible assembly 1 is carried, each block member 33 is attached to each shaft 32 so as to become lower toward the center of the crucible assembly 1.
[0024]
In addition, a square bar 34 made of high-purity SiC is embedded in a contact portion of each block member 33 with the crucible assembly 1 in order to prevent metal contamination of the crucible assembly 1. The preferred material is silicon-impregnated SiC or a surface coated with CVD / SiC.
An operation lever 35 is arranged above the holder member 15. By rotating the operation lever 35 within a range of 90 degrees, three wires are interlocked with each other wires 36 arranged inside the holder member 15. The block member rotating mechanism 37 is configured so that the block member is simultaneously rotated.
That is, by operating the operation lever 35, each block member 33 can be driven to rotate in the direction of the central axis of the crucible assembly 1 or in the tangential direction of the outer periphery of the crucible assembly.
[0025]
4A and 4B show a state in which the present apparatus is installed on the lifting apparatus 41. FIG. 4A is a plan view, and FIG. 4B is a front view.
The present apparatus moves to a position where the center of the crucible assembly 1 held by the holder member 15 can match the center of the shaft 43 arranged on the lifting device 41 on the gantry 42 arranged on the lifting device 41. While being installed, the center of the crucible assembly 1 held by the holder member 15 when the articulated arm 14 is turned is positioned at the center of the shaft 45 disposed on the crucible assembly transport cart 44 positioned outside the lifting device 41. It is installed at a position that matches the center.
The crucible assembly 1 is fitted to the shaft 43 arranged on the pulling-up device 41 and the shaft 45 arranged on the crucible assembly transport cart 44, so that the outer shapes of the shafts almost coincide with each other. A counterbore 1 a is formed in the lower bottom of the crucible assembly 1.
[0026]
When the crucible assembly 1 is mounted on the lifting device 41, the holder member 15 needs to be positioned. For this purpose, as shown in FIG. 2, a first stopper S1 for restricting a rotation angle in one direction of the horizontal rotation arm 24 constituting the articulated arm 14, and a further one of the holder members 15 for the horizontal rotation arm 24. A second stopper S2 that regulates the rotation angle in the direction is disposed.
That is, the crucible assembly 1 carried by the holder member 15 can be positioned directly above the lifting device 41 with the stopper S1 abutting on the horizontal rotation arm 24 and the stopper S2 abutting on the holder member 15. It is configured.
[0027]
Also, when the crucible assembly 1 is moved from the lifting device 41 to the crucible assembly transport cart 44 that has been positioned, it is desirable that the holder member be positioned. For this purpose, as shown in FIG. 1, a third stopper S <b> 3 for restricting the rotation angle of the horizontal rotation arm 24 constituting the articulated arm 14 in another direction, and the holder member 15 for the horizontal rotation arm 24. A fourth stopper S4 that regulates the rotation angle in the direction is disposed.
That is, in a state where the stopper S3 is in contact with the horizontal rotation arm 24 and the stopper S4 is in contact with the holder member 15, the crucible assembly 1 carried by the holder member 15 is moved to the position of the crucible assembly transport carriage 44 positioned. It is configured so that it can be located directly above.
[0028]
Further, as shown in FIG. 4B, the position of each sensor 21 installed at three positions in the vertical direction of the linear guide 16 is the first position where the holder member 15 can move horizontally without interference with other devices. And a second height at which the crucible assembly 1 can be disengaged from the block member 33 by placing the crucible assembly 1 on the shaft 43 of the pulling device 41, and the crucible assembly 1 on the crucible assembly transport carriage 44. The third height is set so that the crucible assembly 1 can be detached from the block member 33 upon being placed.
[0029]
Next, a series of mounting operations of the crucible assembly 1 will be described mainly with reference to FIG. The crucible assembly 1 is assembled on the crucible assembly transport trolley 44 in an environment with very few particles (clean room). The crucible assembly transport trolley 44 loaded with the crucible assembly 1 is moved to a fixed position where the crucible assembly 1 can be transferred by the present apparatus arranged at the place where the lifting device is installed.
Then, the height is set to the first height at which the holder member 15 can be horizontally moved by the vertical movement mechanism 12 without interference with other devices. The height can be set to the height by the function of the sensor 21 which is disposed above the three sensors. Subsequently, the holder member 15 is moved to a position immediately above the crucible assembly 1 loaded on the crucible assembly transport cart 44. This is because the holder member 15 is moved to the point where the holder member 15 can be moved horizontally to the side of the transport trolley 44, and the position of the holder member 15 is placed on the transport trolley 44 by the action of the third stopper S3 and the fourth stopper S4. The crucible assembly 1 is formed so as to substantially coincide directly with the crucible assembly 1.
[0030]
In this state, the lever 35 is operated to set each of the block members 33 so as to face the tangential direction of the outer periphery of the crucible assembly 1, and the holder member 15 is lowered by the vertical movement mechanism 12, and the block member 33 is set to the crucible assembly. The height is set so that the lower part of the solid 1 can be supported. This height can also be set to the height by the function of the sensor arranged at the bottom of the three sensors 21 described above.
Here, the lever 35 is rotated so that the block member 33 faces the center of the crucible assembly 1. By raising the holder member 15 in this state, the crucible assembly 1 can be received by the block member 33 and detached from the crucible assembly transport cart 44.
Subsequently, after raising the holder member 15 to the first height at which the holder member 15 can be moved horizontally without interference with other devices, the holder member 15 is moved horizontally just above the lifting device 41. Also in this case, by moving the holder member 15 to a point at which the holder device 15 can be horizontally moved by the lifting device 41, the position of the holder member 15 is directly above the lifting device 41 by the action of the first stopper S1 and the second stopper S2. They are made to almost match.
[0031]
Subsequently, by lowering the holder member 15, the shaft 43 is fitted into the counterbore hole 1 a provided in the lower portion of the crucible assembly 1, and the shaft 43 is set at the second height at which the crucible assembly 1 is separated from the block member 33. Is done. This can also be set to the height by the function of the sensor arranged in the middle of the three sensors 21 described above.
In this state, the lever 35 is operated again to turn the block member 33 in the tangential direction on the outer periphery of the crucible assembly 1, and at the same time, the holder member 15 is raised and moved to the first height which does not affect the lifting operation. Thus, the mounting work of the crucible assembly 1 is completed.
When the crucible assembly 1 is removed from the lifting device 41, the crucible assembly 1 can be removed by performing a procedure reverse to the above-described mounting operation.
[0032]
In the above, the embodiment in which the mounting device of the crucible assembly is installed with respect to one pulling device and the mounting and removing of the crucible assembly is performed has been described. Not only can it be used for mounting and removing work on the lifting device, but also by using an auxiliary tool together, it can be used as a mounting device or a removing device for a so-called hot zone member such as a heat retaining tube that constitutes the lifting device.
FIG. 5 shows the embodiment, and the same parts as those of the mounting device shown in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and therefore, detailed description thereof will be omitted as appropriate.
[0033]
As shown in FIG. 5, the block holders 33a arranged at the lower ends of the three shafts 32 suspended from the holder member 15 are configured so that the shafts 51 are attached in the horizontal direction.
A ring member 52 is disposed on each of the horizontal shafts 51 so as to be slidable in the axial direction. One end of a wire cable 53 as a suspending member is connected to each ring member 52, and a part of a heat retaining cylinder 55 as a hot zone member constituting the lifting device 41 is connected to the other end of each wire cable 53. Is attached.
[0034]
Therefore, as shown in FIG. 5, the hook 54 is engaged with, for example, the bottom peripheral edge of the heat retaining cylinder 55, and the vertical movement mechanism 12 is driven, so that the heat retaining cylinder 55 can be mounted or pulled out into the pulling-up device 41. .
Then, by using the horizontal movement function of the articulated arm 14, the work of mounting the heat retaining cylinder 55 from the transport vehicle to the lifting device 41 and removing the heat retaining tube 55 from the lifting device 41 to the transport vehicle side is performed. can do.
The ring member 52 to which one end of the wire cable 53 as a suspension member is connected slides on the horizontal shaft 51 according to the diameter of the heat retaining cylinder 55 or other hot zone members, and is easily balanced by the holder member 15. It works so that it is hung while maintaining.
[0035]
Next, FIGS. 6 to 12 illustrate a crucible assembly replacement device and a drive control method of the crucible assembly replacement device.
6 and 7 show an embodiment of the crucible assembly exchanging device, and the configuration of the main part is almost the same as the crucible assembly mounting device shown in FIGS. Therefore, portions corresponding to the configuration of the above-described crucible assembly mounting device are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
As shown in FIGS. 6 and 7, the crucible assembly replacement device has the same function as the crucible assembly mounting device shown in FIGS. 1 to 4 mounted on a transport vehicle 61 provided with wheels 62. ing. The transport vehicle 61 is configured to be guided and movable in the vicinity of a lifting device installed at a predetermined position.
[0036]
The base member 13 configured to be able to move up and down along the column 11 by the linear guide 16 is provided with a servomotor 63 as an actuator. Can be rotated in the horizontal direction.
A joint member 64 is disposed on the free end side of the horizontal arm 24, and the holder member 15 is attached to the horizontal arm 24 via the joint member 64. To the joint member 64 is attached a toothed belt 65 which is interlocked so that the rotation angle between the free end side of the horizontal arm 24 and the joint member 64 and between the joint member 64 and the holder member 15 are equal. The angle between the horizontal arm 24 and the holder member 15 can be controlled by the driving force of a servo motor 66 disposed on the joint member 64.
Therefore, by driving the two motors 63 and 66, the holder member 15 is driven in a two-dimensional direction (horizontal direction), and the lifting and lowering operation of the base member 13 is added thereto, so that the holder member 15 can be driven in a three-dimensional direction. Is configured.
[0037]
On the other hand, a motor 67 as an actuator is also arranged on a part of the holder member 15, and the motor 67 is configured to rotationally drive a shaft 32 in a vertical arm 31 integrally attached to the holder member 15. ing.
Each of the shafts 32 housed in each of the three vertical arms 31 constitutes a block member rotating mechanism 37 by wires 36 laid over each other, so that the three block members 33 are synchronized with each other in the crucible. It is configured to be driven to rotate in the direction of the central axis of the assembly or in the tangential direction of the outer periphery of the crucible assembly.
[0038]
A horizontal stage 68 is formed on the transport vehicle 61, and the crucible assembly 1 supported by the holder member 15 is lowered on the horizontal stage 68 to temporarily place the crucible assembly on the transport vehicle. Three fixed blocks 69 that can be placed are radially arranged.
Further, as shown in FIG. 7, a position detection sensor 70 is disposed at the lower bottom of the carrier 61, and the carrier 61 can be guided by the detection sensor 70.
[0039]
8 to 12 illustrate an example of a drive control method using the crucible assembly exchanging device shown in FIGS. 6 and 7. FIG.
FIG. 8 shows an example of a transport layout of the crucible assembly changing apparatus. As shown in FIG. 8, a plurality of (10 in FIG. 8) lifting devices 41 are provided in parallel, and a crucible assembly storage place 71 before use and a crucible assembly disposal place 74 after use are set. ing.
The transport vehicle 61 constituting the crucible assembly exchanging device can travel on a traveling locus 77 according to an instruction from a system control device 83 described later. In this case, for example, a signal line (not shown) is arranged on the inner surface of the floor of the traveling locus 77, and the guided vehicle 61 can be guided along the signal line or guided by other means. I have.
[0040]
Also, a mark 78 indicating a stop position of the transport vehicle 61 corresponding to the installation location of the plurality of lifting devices 41, a stage 72 of a crucible assembly storage place 71 for supplying a crucible assembly to each lifting device. 73 indicating the stop position of the transport vehicle 61 corresponding to the crane and the mark 76 indicating the stop position of the transport vehicle 61 corresponding to the crucible assembly disposal place stage 75 on which the crucible assembly removed from each of the lifting devices is placed. , Respectively, are arranged on the floor.
[0041]
9 shows an example of the crucible assembly storage location stage 72. FIG. 9A shows a state where the crucible assembly 1 is placed on the stage 72, and FIG. Indicates a state where is not placed.
On this stage 72, three fixed blocks 81 on which the crucible assembly 1 can be stably mounted are radially arranged. Although not shown in the figure, a sensor for detecting the presence or absence of the crucible assembly is also provided. Further, a control device 84 for inputting the completion of setting to a system control device 83 to be described later and the input of the transfer destination lifting device 41 is arranged beside the stage 72.
On the other hand, the crucible assembly disposal place stage 75 is configured similarly to the storage place stage 72 shown in FIG. 9, and a control device 85 for notifying a system control device 83 to be described later that the crucible assembly 1 can be received is provided. Are located.
[0042]
FIG. 10 shows a configuration of a control device for performing drive control of the crucible assembly exchanging device according to the present invention.
Each lifting device 41 shown in FIG. 8 has an operation button (not shown) for transmitting a crucible assembly removal request and a mounting request to the system control device 83, and is in a state in which a removal request and a mounting request can be made. The monitoring is configured to be performed by the control device 86 of the lifting device 41.
The system controller 83 is also configured so that communication is performed between the controller 84 disposed on the crucible assembly storage location stage 72 and the controller 85 disposed on the crucible assembly disposal location stage 75. Have been.
Further, the system control device 83 is disposed on the transport vehicle 61, and communicates with a control device 87 that stores the stop position of the articulated arm 14 when the transport vehicle 61 stops in each lifting device as described later. It is configured to be performed.
[0043]
Next, a transfer procedure when the crucible assembly 1 is mounted on the lifting device 41 will be described. In the lifting device 41 shown in FIG. 8, when the crucible assembly 1 is ready to be mounted, when a mounting request button (not shown) is operated, the mechanical mounting state of the lifting device 41 is checked as described above. Checked by sensor.
On the other hand, the crucible assembly 1 to be transported is set on the stage 72 of the storage location 71, and the setting completion and registration of the transport destination lifting device are performed in the system controller 83. When receiving a mounting request from the lifting device 41 and a setting completion signal for the storage location 71, the system control device 83 sends the requested lifting device and the transfer destination of the crucible assembly 1 set on the storage location stage 72. When the pulling devices match, a transfer instruction is issued to the transfer vehicle 61. Thus, the transport vehicle 61 receives the crucible assembly 1 from the storage location stage 72, transports it to the lifting device, and mounts it.
[0044]
The procedure for removing the crucible assembly 1 from the lifting device 41 and transporting the same is as follows. When the crucible assembly 1 is ready to be taken out by the lifting device 41, when the take-out request button (not shown) is operated, the take-out request is notified to the system control device 83. When the take-out request button is operated, confirmation of the mechanical take-out state of the pulling-up device 41 is checked by the sensor.
On the other hand, at the stage 75 of the disposal place 74 that receives the crucible assembly 1, the system controller 83 is notified that the crucible assembly 1 can be received. The system controller 83 instructs the transport vehicle 61 to transport when there is a removal request from the lifting device 41 and a signal indicating that the disposal location 74 can be received. Thereby, the transport vehicle 61 takes out the crucible assembly 1 from the lifting device 41 and transports it to the disposal place stage 75.
[0045]
The operation of the transport vehicle 61 in the above-described series of transport operations is performed as follows. The operation when the transport vehicle 61 takes out the crucible assembly 1 from the stage 72 of the storage location 71 and the operation when the crucible assembly 1 is removed from each lifting device 41 are almost the same.
Further, the operation when the transport vehicle 61 mounts the crucible assembly 1 on each lifting device 41 and the operation when the crucible assembly 1 is mounted on the stage 75 of the disposal place 74 are almost the same. is there.
Therefore, the operation when the crucible assembly 1 is attached to the lifting device 41 and the operation when the crucible assembly 1 is removed from the lifting device 41 will be described below.
[0046]
First, when the crucible assembly 1 is mounted on the lifting device 41, the transport vehicle 61 travels along the traveling locus 77. In this case, the transport vehicle 61 moves while being placed on the fixed block 69 disposed on the transport vehicle 61 so that the crucible assembly 1 does not drop during transport.
Then, the position detection sensor 70 mounted on the carrier 61 detects the mark 78 arranged on the lifting device 41 and stops. Then, at the stop position, the shift amount from the reference stop position is detected based on the mark 78. This displacement is used to correct the stop position of the articulated arm 14 when the crucible assembly 1 is mounted on the lifting device 41.
The control device 87 mounted on the carrier 61 calculates the amount of deviation from the reference stop position when the carrier 61 actually stops, and corrects the stop position of the articulated arm 14. Thus, the crucible assembly 1 can be mounted on the lifting device 41 with high accuracy.
[0047]
FIG. 11 shows a state where the crucible assembly 1 is mounted on the lifting device 41 by the carrier 61. When the carrier 61 is stopped in front of the lifting device 41, the crucible assembly 1 is mounted on a fixed block 69 of the carrier 61. At this time, the articulated arm 14 is stopped with the position where the three crucible assembly holding books 33 contact the crucible assembly 1 as the origin position.
Hereinafter, the mounting operation of the crucible assembly 1 to the lifting device 41 is performed in the following order.
[0048]
(1) The sensor 70 detects the mark 78 on the floor, and measures the shift amount of the stop position of the carrier 61. The stop position of the articulated arm 14 is calculated based on the position where the crucible assembly 1 is to be mounted and the amount of displacement stored in advance.
(2) The multi-joint arm 14 is raised while holding the crucible assembly 1.
(3) By driving the motors 63 and 66, the articulated arm 14 including the horizontal arm 24 and the holder member 15 is turned to move the crucible assembly 1 to a stop position according to the calculation result. (State shown in FIG. 11)
(4) The multi-joint arm 14 is lowered, and the crucible assembly 1 is mounted on the lifting device 41. (That is, the crucible assembly 1 is separated from the block member 33.)
(5) The motor 67 is driven to rotate the block member 33 in the tangential direction of the crucible assembly 1.
(6) The articulated arm 14 moves up, and the arm 14 is returned to the home position.
[0049]
Next, the operation for removing the pot assembly 1 from the lifting device 41 is performed as follows.
That is, when the transport vehicle 61 stops in front of the lifting device 41, the pot assembly 1 has already been removed from the fixed block 69 on the transport vehicle 61, and as shown in FIG. 14 is stopped at the origin position.
Then, the removal of the crucible assembly 1 from the lifting device 41 is executed in the following order.
[0050]
{Circle around (1)} The sensor 70 detects the mark 78 on the floor and measures the shift amount of the stop position of the transport vehicle 61. The stored position and the shift amount of the crucible assembly 1 are stored in advance. Then, the stop position of the articulated arm 14 is calculated.
(2) Raise the articulated arm 14.
(3) By driving the motors 63 and 66, the articulated arm 14 including the horizontal arm 24 and the holder member 15 is turned, and the articulated arm 14 is moved to the stop position based on the calculation result.
(4) The motor 67 is driven to rotate each block member 33 in the tangential direction of the crucible assembly 1.
(5) The multi-joint arm 14 is lowered and moved slightly lower than the height at which the crucible assembly 1 is held.
(6) The motor 67 is driven to rotate the block member 33 toward the center of the crucible assembly 1.
{Circle around (7)} The articulated arm 14 is raised, and the crucible assembly 1 is supported by the block member 33 from the middle thereof, and the crucible assembly 1 is suspended by the holder member 15 as it is.
{Circle around (8)} The articulated arm 14 is moved to the origin position, and the crucible assembly 1 is set on the fixed block 33 arranged on the carrier 61.
[0051]
After the crucible assembly 1 is mounted on the transport vehicle 61 as described above, the transport vehicle 61 travels on the traveling locus 77 and transports the crucible assembly 1 to the assembly disposal location 74. Then, the crucible assembly 1 is transferred to the disposal place stage 75. The operation in this case is the same as the case where the crucible assembly is mounted on the lifting device.
[0052]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the crucible assembly mounting apparatus according to the present invention, the holder member is attached to the base member which is moved up and down by the vertical movement mechanism so as to be able to move in the horizontal direction via the multi-joint arm, A block member that supports the lower bottom portion of the crucible pan is mounted on the holder member so as to be rotatable by a rotation mechanism, so that the holder member can move in three-dimensional directions and is mounted on the holder member. The blocking member acts to carry or release the pan of the crucible assembly by a pivoting mechanism.
Therefore, for example, the crucible assembly can be easily and smoothly transferred to and from the transporting vehicle by removing the crucible assembly from the transporting vehicle to the lifting device.
[0053]
Further, according to the hot zone member mounting apparatus of the present invention, it is possible to easily and smoothly perform, for example, the mounting or removing operation of the heat retaining cylinder, which constitutes the lifting apparatus, by directly using the function of the crucible assembly mounting apparatus. .
Further, according to the crucible assembly exchanging device according to the present invention, the function of the above-described crucible assembly mounting device is mounted on the carrier, and preferably, a fixed block capable of temporarily mounting the crucible assembly is arranged. Therefore, the crucible assembly can be stably transported, and the mounting and dismounting of the crucible assembly with respect to the lifting device can be automatically performed.
[0054]
Still further, according to the drive control method for the crucible assembly exchanging device according to the present invention, the crucible assembly exchanging device is used to guide the vehicle to a place where a plurality of lifting devices are installed. By using the crucible assembly exchanging device, the mounting and dismounting of the crucible assembly with respect to each lifting device can be alternately performed.
Therefore, it is possible to reduce artificial work, improve the yield and quality of the silicon single crystal ingot, and also improve the productivity.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a crucible assembly mounting device according to the present invention is viewed from the upper right side.
FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the mounting device holding the crucible assembly is viewed from the upper left side.
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a holder member for holding a crucible assembly in which an internal state is simplified.
FIG. 4 is a diagram showing a state where the crucible assembly mounting device is installed on a lifting device.
FIG. 5 is a perspective view showing a hot zone member mounting device according to the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing the crucible assembly exchanging device according to the present invention with the crucible assembly mounted.
FIG. 7 is a perspective view showing the crucible assembly exchanging device in a state where the crucible assembly is not mounted.
FIG. 8 is a plan view showing an example of a transport layout of the crucible assembly exchanging device for describing a drive control method of the crucible assembly exchanging device according to the present invention.
FIG. 9 is a perspective view showing an example of a crucible assembly storage location stage.
FIG. 10 is a block diagram showing an example of a control device for performing drive control of the crucible assembly exchanging device according to the present invention.
FIG. 11 is a perspective view showing a state where the crucible assembly is mounted on the lifting device by the carrier.
[Explanation of symbols]
1 Crucible assembly
11 Pillar
12 Vertical movement mechanism
13 Base member
14 Articulated arm
15 Holder member
17 Motor (actuator)
19 Ball screw
21 sensors
23 1st support shaft
24 Horizontal rotating arm
25 Second support shaft
31 vertical arm
33 Block member
37 Block member rotation mechanism
41 Lifting device
44 Crucible assembly transport trolley
51 horizontal shaft
52 Ring member
53 wire cable (hanging member)
55 Insulation tube (hot zone member)
61 Carrier (exchange device)
62 wheels
63 Servo motor
66 Servo motor
67 Servo motor
68 horizontal stage
69 fixed block
70 Detection sensor
72 Crucible Assembly Storage Location Stage
73 mark
75 Crucible assembly disposal place stage
76 mark
77 trajectory
78 mark
81 fixed block
83 System control unit
84 Storage stage control device
85 Disposal stage control device
86 Lifting device controller
87 carrier control device

Claims (11)

アクチェータの動力によってベース部材を昇降駆動させる上下移動機構と、
前記ベース部材に対して多関節アームを介して水平方向に移動できるように取り付けられたホルダ部材と、
前記ホルダ部材に対してそれぞれ垂直方向に垂下されると共に、ルツボ組立体を上方から囲むように配置され、且つそれぞれの下端部にルツボ受皿の下底部を支持するブロック部材を備えた複数の垂直アームと、
前記各垂直アームの下端部に具備された各ブロック部材を、ルツボ組立体の中心軸方向、またはルツボ組立体の外周の接線方向に回転駆動させるブロック部材回動機構と
を具備したことを特徴とするルツボ組立体の装着装置。
A vertical movement mechanism that drives the base member up and down by the power of the actuator,
A holder member attached to the base member so as to be movable in a horizontal direction via an articulated arm,
A plurality of vertical arms each vertically suspended from the holder member and arranged so as to surround the crucible assembly from above, and provided at each lower end with a block member supporting a lower bottom portion of the crucible tray; When,
A block member rotating mechanism for rotating each block member provided at a lower end portion of each of the vertical arms in a central axis direction of the crucible assembly or in a tangential direction of an outer periphery of the crucible assembly. A mounting device for a crucible assembly.
前記多関節アームは、前記ベース部材に対して第1支持軸によって水平方向に回動可能に取り付けられた水平回動アームと、前記水平回動アームの自由端側に前記ホルダ部材をさらに水平方向に回動可能に取り付けた第2支持軸とによって構成されていることを特徴とする請求項1記載のルツボ組立体の装着装置。The articulated arm includes a horizontal rotation arm attached to the base member so as to be rotatable in a horizontal direction by a first support shaft, and the holder member is further horizontally mounted on a free end side of the horizontal rotation arm. 2. A crucible assembly mounting apparatus according to claim 1, further comprising a second support shaft rotatably mounted on said crucible assembly. 前記ブロック部材回動機構は、各垂直アームに回動可能に配置されたシャフトが具備されると共に、各シャフトの下端部に前記ブロック部材が取り付けられ、且つ各シャフトが連動して回動できるように構成されていることを特徴とする請求項1記載のルツボ組立体の装着装置。The block member rotation mechanism includes a shaft rotatably arranged on each vertical arm, and the block member is attached to a lower end of each shaft so that each shaft can rotate in conjunction therewith. 2. The crucible assembly mounting apparatus according to claim 1, wherein 前記多関節アームを構成する水平回動アームの一方向への回動角度を規制する第1ストッパと、水平回動アームに対するホルダ部材のさらに一方向への回動角度を規制する第2ストッパと、前記多関節アームを構成する水平回動アームの他方向への回動角度を規制する第3ストッパと、水平回動アームに対するホルダ部材のさらに他方向への回動角度を規制する第4ストッパとが具備され、前記第1および第2ストッパとにより、ルツボ組立体の装着位置を確定し、また前記第3および第4ストッパとにより、前記ホルダ部材に対するルツボ組立体の吊持位置を確定するように構成したことを特徴とする請求項2記載のルツボ組立体の装着装置。A first stopper that regulates a rotation angle in one direction of the horizontal rotation arm that constitutes the articulated arm; and a second stopper that regulates a rotation angle of the holder member with respect to the horizontal rotation arm in one direction. A third stopper for restricting a rotation angle of the horizontal pivot arm constituting the articulated arm in another direction, and a fourth stopper for regulating a pivot angle of the holder member with respect to the horizontal pivot arm in another direction. The first and second stoppers determine the mounting position of the crucible assembly, and the third and fourth stoppers determine the hanging position of the crucible assembly with respect to the holder member. 3. The mounting device for a crucible assembly according to claim 2, wherein the device is configured as described above. アクチェータの動力によってベース部材を昇降駆動させる上下移動機構と、
前記ベース部材に対して多関節アームを介して水平方向に移動できるように取り付けられたホルダ部材と、
前記ホルダ部材に対してそれぞれ垂直方向に垂下されると共に、ルツボ組立体を上方から囲むように配置された複数の垂直アームと、
前記各垂直アームに一端が取り付けられ、他端に引上装置に用いられるホットゾーン部材を結合する吊下げ部材と
が具備され、前記ホルダ部材が多関節アームを介して引上装置の直上に位置できるように構成したことを特徴とするホットゾーン部材の装着装置。
A vertical movement mechanism that drives the base member up and down by the power of the actuator,
A holder member attached to the base member so as to be movable in a horizontal direction via an articulated arm,
A plurality of vertical arms each vertically suspended with respect to the holder member and arranged to surround the crucible assembly from above,
One end is attached to each of the vertical arms, and the other end is provided with a hanging member that couples a hot zone member used in the lifting device, and the holder member is located directly above the lifting device via a multi-joint arm. A mounting device for a hot zone member, wherein the mounting device is configured to be capable of being mounted.
前記各垂直アームのそれぞれには、水平方向に取り付けられたシャフトと、このシャフトに軸方向に摺動可能となるように配置されたリング部材とがさらに具備され、前記各リング部材に前記吊下げ部材の一端が取り付けられたことを特徴とする請求項5記載のホットゾーン部材の装着装置。Each of the vertical arms further includes a shaft mounted in a horizontal direction, and a ring member arranged to be slidable in the axial direction on the shaft. 6. The hot zone member mounting device according to claim 5, wherein one end of the member is mounted. 予め定められた位置に設置された引上装置の近傍に移動して前記引上装置に対してルツボ組立体を装着または撤去することができるルツボ組立体交換装置であって、
前記引上装置の近傍に誘導される搬送車と、
前記搬送車上に配置され、アクチェータの動力によってベース部材を垂直駆動させる上下移動機構と、
前記ベース部材に対して多関節アームを介して水平方向に移動できるように取り付けられたホルダ部材と、
前記ホルダ部材に対してそれぞれ垂直方向に垂下されると共に、ルツボ組立体を上方から囲むように配置され、且つそれぞれの下端部にルツボ受皿の下底部を支持するブロック部材を備えた複数の垂直アームと、
前記各垂直アームの下端部に具備された各ブロック部材を、ルツボ組立体の中心軸方向、またはルツボ組立体の外周の接線方向に回転駆動させるブロック部材回動機構と
を具備したことを特徴とするルツボ組立体交換装置。
A crucible assembly exchanging device capable of moving to a vicinity of a lifting device installed at a predetermined position and mounting or removing a crucible assembly with respect to the lifting device,
A transport vehicle guided near the lifting device,
An up-down moving mechanism that is arranged on the carrier and vertically drives a base member by the power of an actuator;
A holder member attached to the base member so as to be movable in a horizontal direction via an articulated arm,
A plurality of vertical arms each vertically suspended from the holder member and arranged so as to surround the crucible assembly from above, and provided at each lower end with a block member supporting a lower bottom portion of the crucible tray; When,
A block member rotating mechanism for rotating each block member provided at a lower end portion of each of the vertical arms in a central axis direction of the crucible assembly or in a tangential direction of an outer periphery of the crucible assembly. Crucible assembly exchange device.
前記ベース部材に対してホルダ部材を水平方向に駆動するためのアクチェータと、前記ブロック部材回動機構に作用して前記ブロック部材をルツボ組立体の中心軸方向、またはルツボ組立体の外周の接線方向に回転駆動させるアクチェータとをさらに具備したことを特徴とする請求項7記載のルツボ組立体交換装置。An actuator for driving a holder member in a horizontal direction with respect to the base member, and a block member acting on the block member rotating mechanism to move the block member in a central axis direction of the crucible assembly or a tangential direction of an outer periphery of the crucible assembly. 8. The crucible assembly exchanging device according to claim 7, further comprising an actuator that is driven to rotate. 前記搬送車には、各ブロック部材によって支持され、上下移動機構の下降動作により搬送車上にルツボ組立体を一時的に載置できる固定ブロックが配置されていることを特徴とする請求項7または請求項8記載のルツボ組立体交換装置。8. A fixed block supported by each block member and capable of temporarily mounting a crucible assembly on the transport vehicle by a lowering operation of a vertical movement mechanism, is arranged on the transport vehicle. The crucible assembly exchanging device according to claim 8. 前記交換装置を構成する搬送車には、複数の引上装置の設置箇所に対応した搬送車の停止位置を示すマーク、前記各引上装置に対してルツボ組立体を供給するためのルツボ組立体保管場所ステージに対応した搬送車の停止位置を示すマーク、および前記各引上装置から撤去したルツボ組立体を載置するルツボ組立体廃棄場所ステージに対応した搬送車の停止位置を示すマークをそれぞれ読み取るセンサが配置され、
前記搬送車の誘導停止位置を前記各マークの配置位置を基準として制御することを特徴とする請求項7乃至請求項9のいずれかに記載のルツボ組立体交換装置の駆動制御方法。
A mark indicating a stop position of the carrier corresponding to a place where a plurality of pulling devices are installed, a crucible assembly for supplying a crucible assembly to each of the pulling devices; A mark indicating the stop position of the transport vehicle corresponding to the storage location stage, and a mark indicating the stop position of the transport vehicle corresponding to the crucible assembly disposal place stage on which the crucible assembly removed from each of the lifting devices is placed, respectively A sensor to read is arranged,
10. The drive control method for a crucible assembly exchanging apparatus according to claim 7, wherein the guide stop position of the carrier is controlled with reference to the arrangement position of each of the marks.
前記交換装置を構成する搬送車には、搬送車が誘導され少なくとも引上装置の設置箇所に対応した搬送車の停止位置を示すマークを読み取るセンサが配置され、
前記搬送車がマークの配置位置で停止した状態において、マークとセンサとの相対的ずれ量を前記多関節アームの水平方向の駆動により吸収するように制御することを特徴とする請求項7乃至請求項9のいずれかに記載のルツボ組立体交換装置の駆動制御方法。
A sensor that reads a mark indicating a stop position of the transport vehicle corresponding to an installation location of the at least lift device is provided on the transport vehicle that forms the exchange device,
8. The apparatus according to claim 7, wherein the control unit controls the relative displacement between the mark and the sensor to be absorbed by driving the articulated arm in a horizontal direction when the carrier stops at the position where the mark is disposed. Item 10. A drive control method for a crucible assembly exchanging device according to any one of Items 9.
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