WO2021018649A1 - Transportbehältergreifer - Google Patents

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WO2021018649A1
WO2021018649A1 PCT/EP2020/070430 EP2020070430W WO2021018649A1 WO 2021018649 A1 WO2021018649 A1 WO 2021018649A1 EP 2020070430 W EP2020070430 W EP 2020070430W WO 2021018649 A1 WO2021018649 A1 WO 2021018649A1
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WO
WIPO (PCT)
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transport container
fork
gripping
section
gripper
Prior art date
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Application number
PCT/EP2020/070430
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English (en)
French (fr)
Inventor
Adil AKBAS
Erich BLOCK
Pascal Caprano
Bilal Ahmad
Jens Limpert
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KUKA Deutschland GmbH
Original Assignee
KUKA Deutschland GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/0095—Manipulators transporting wafers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0014—Gripping heads and other end effectors having fork, comb or plate shaped means for engaging the lower surface on a object to be transported
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/30—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for conveying, e.g. between different workstations
    • H10P72/34—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
    • H10P72/3404—Storage means
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/70—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping
    • H10P72/76—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using mechanical means, e.g. clamps or pinches
    • H10P72/7602—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using mechanical means, e.g. clamps or pinches the wafers being placed on a robot blade or gripped by a gripper for conveyance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02—Sensing devices
    • B25J19/021—Optical sensing devices
    • B25J19/023—Optical sensing devices including video camera means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02—Sensing devices
    • B25J19/026—Acoustical sensing devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02—Sensing devices
    • B25J19/027—Electromagnetic sensing devices

Definitions

  • the invention relates to a transport container gripper, having a gripper main body which comprises a connection device for attaching the transport container gripper to a flange of a robot arm.
  • the US 6,579,052 B1 describes a storage and retrieval unit with egg ner rear wall on which a plurality of shelves is attached, which can carry one or more wafer carrier capsules.
  • the structure further includes a pair of vertical rails that lie in a plane spaced from and substantially parallel to the shelf support wall.
  • a horizontal rail extends between the vertical rails and is translationally mounted on them, the horizontal rail carrying a gripper that can move along the horizontal rail.
  • the gripper By moving the horizontal rail along the vertical rails and moving the gripper along the horizontal rail, the gripper can be positioned anywhere in an XZ plane, including the storage racks.
  • the object of the invention is to provide a transport
  • a transport container gripper having:
  • a gripper main body which comprises a connection device for fastening the transport container gripper to a flange of a robot arm
  • - A gripping fork arranged on the gripper body comprising a first fork prong, a second fork prong and a bridge section connecting the first fork prong to the second fork prong, which is connected to the gripper main body and which arranges the first fork prong at such a distance from the second fork prong that a transport container positioned between the first fork prong and the second fork prong can be picked up by the transport container gripper,
  • a first gripping device which is arranged on the first fork prong and is designed to grasp the transport container at a first grip section on a first side wall of the transport container
  • a second gripping device arranged on the second fork prong which is designed for gripping the transport container on a second grip section of a second side wall of the transport container opposite the first grip section, the first gripping device and the second gripping device being designed for gripping the transport container optionally in a first orientation of the gripping fork, in which the bridge section of the gripping fork engages around a third side wall of the transport container or in a second orientation of the gripping fork rotated from the first orientation, in wel cher the bridge section of the gripping fork engages around a ceiling wall of the transport container.
  • the container to be handled by means of a transport container gripper according to the invention can generally be in any Handling applications are used.
  • the containers to be handled by means of a transport container gripper according to the invention are used in a special application, for example, in the semiconductor industry and there specifically for the transport of semiconductor material slices (wafers) between different processing stations, in particular special clean rooms in a production facility in the semiconductor industry.
  • the inventive Transportbeffleffle tergreifer can also be referred to as a clean room transport container gripper in this case.
  • Such transport containers are also called SMIF pods ("Standard Mechanical Interface") in the technical world.
  • a cassette can be arranged within such a transport container, which has several receiving pockets for one semiconductor material disc, ie one wafer each usually have a bottom opening, ie a bottom wall of the transport container is detachable from a hood of the transport container, the hood preferably comprising the four side walls and the top wall.
  • the cassette In the open state of the transport container, the cassette can be removed and / or one or more semiconductor material disks can be removed from the cassette or inserted into the cassette.
  • an airtight microclean room climate is obtained under the hood.
  • a closed transport container can thus, for example, be removed from a first clean room and used in a different environment, be transported to a second clean room, especially in an environment with low cleanliness requirements.
  • transport containers can be transported automatically.
  • an inventive transport container gripper is provided.
  • the transport container gripper is designed to be moved automatically in space by a robot.
  • the robot in particular a robot arm, can automatically capture the transport container, move it and also release it again.
  • the robot has a robot arm and a robot control.
  • the robot arm can be arranged on a driving platform to form a mobile robot or an autonomous robot.
  • the driving platform can have an intermediate storage space, in particular an intermediate storage rack for one or more transport containers.
  • the robot arm has a flange to which the transport container gripper is attached.
  • the Transportbe container gripper has a connection device to attach it to the flange of the robot arm.
  • the connection device thus forms a coupling means in order to be able to fasten the transport container gripper to the flange of the robot arm.
  • connection device is connected to a gripper base body of the transport container gripper.
  • the gripper base is also designed to connect the connection device with a gripping fork of the transport container gripper.
  • the gripper body can be, for example, an elongated rod or an elongated bar.
  • the bar or the bar can extend lengthways in particular in one plane. stretch, which is arranged at right angles to that plane within which the gripping fork of the Transportbenzol ter gripper extends.
  • the gripping fork can for example have two fork prongs that are verbun via a bridge section of the gripping fork.
  • the bridge section forms a fixed connecting strut in order to rigidly connect one fork prong to the other fork prong.
  • the two fork prongs are in particular arranged at a fixed distance from one another and in particular extend parallel to one another.
  • the transport containers can generally have a first handle section on a first side wall and a second handle section on a second side wall.
  • a third side wall of the transport container extends between the first side wall and the second side wall.
  • the transport containers can be designed in a special design in accordance with the SEMI E19 standard, for example.
  • the transport containers can thus have an at least approximately rectangular basic shape and in this respect two pairs of opposite, spaced-apart sidewalls, as well as a top wall and a bottom wall.
  • the bottom wall can be designed to be detachable.
  • the four side walls can form a hood together with the ceiling wall.
  • first side wall has a first grip section.
  • second side wall has a second handle section.
  • the other two side walls (third and fourth side wall) of the total of four side walls form a front wall and a rear wall.
  • One of the four is used as the front wall Defined side walls that have a holder for a separate sensor device.
  • the rear wall is arranged opposite the front wall.
  • the front wall or the rear wall can optionally be used as the third side wall.
  • the first handle section and the second handle section are components of the transport container.
  • the first handle portion and the second handle portion can be asbil det directly on two opposite side walls of the transport container.
  • the first handle section and the second handle section can be produced as separate handles and fastened to two opposite side walls of the transport container, in particular fastened detachably.
  • the orientation of the gripping fork is defined according to the invention by the plane in which the two fork prongs and possibly also the bridge section extend longitudinally.
  • the first orientation of the gripping fork thus differs from the second orientation of the gripping fork in that the gripping fork is rotated about an axis of rotation that extends within the plane that is spanned by the two fork prongs.
  • the first gripping device is designed to be able to receive the Transportbe container on its first handle portion in two different orientations.
  • the second gripping device is designed to be able to receive the transport container at its opposite, second grip section, in two different orientations, so that in a first orientation the gripping fork, in particular the bridge section, engages around the third side wall and in a different second orientation the gripping fork, especially the bridge section, the top wall encompasses.
  • "Gripping around” already means that the gripping fork, in particular the bridge section, is only guided past the side wall or the top wall near the wall. This does not necessarily mean that the gripping fork, in particular the bridge section, is touching this third side wall or the top wall must or should have a certain clamping function.
  • first gripping device and the second gripping device are designed to grip the transport container optionally in a first orientation of the gripping fork in which the bridge section of the gripping fork engages around a third side wall of the transport container or in a second orientation of the gripping fork rotated from the first orientation, in which the bridge section of the gripping fork engages around a top wall of the transport container
  • a transport container can be received in different ways and / or removed by means of the same transport container gripper.
  • the transport container gripper can be grasped at an intermediate storage position for the transport container. Transport containers can thus be handled particularly flexibly.
  • the first gripping device can have a first receptacle, which is designed to positively receive the first grip portion of the transport container in the first orientation of the gripping fork
  • the second gripping device have a second receptacle which is designed to receive positively of the second grip portion of the transport container in the first orientation of the gripping fork
  • the first gripping device also having a third receptacle separate from the first receptacle, which is formed for positively receiving the first handle portion of the transport container in the second Orientie tion of the gripping fork
  • the second gripping device has a fourth receptacle separate from the second receptacle, which is designed for positively receiving the second handle portion of the transport container in the second orientation of the Gripping fork.
  • the first receptacle can be a depression or recess in the first fork prong.
  • the recess or recess can have an inner contour that at least substantially coincides with the outer contour of the first handle section of the transport container, so that the first handle section can be positively inserted into the recess or recess, in particular in a direction from top to bottom.
  • the transport container hangs in this respect by means of its first grip portion in the recess or the recess of the first fork prong and is secured against slipping laterally, in particular due to the raised side walls of the recess or recess.
  • the second receptacle can be an analog depression or recess in the second fork prong.
  • the recess or recess can have an inner contour that at least substantially matches the outer contour of the second handle section of the transport container, so that the second handle section can be positively inserted into the recess or recess, in particular in a direction from top to bottom.
  • the transport container hangs in this respect by means of its second handle section in the recess or the recess of the second fork prong and is secured laterally against slipping out, in particular re due to the raised side walls of the recess or recess.
  • the third receptacle has a first support surface which extends in a support plane which is arranged at least substantially union at right angles to the plane in which the two fork prongs extend.
  • the first support surface can also extend at right angles to the connection device, i.e. in the assembled state of the transport container gripper on the flange of the robot arm, to the Z-axis or to the direction of impact of the flange of the robot arm. This means that the surface normal of the first support surface can run parallel to the Z axis or to the direction of impact of the flange of the robot arm. This can be a fixed i.e. rigid arrangement.
  • the fourth receptacle can have an analogous second support surface, which extends in a support plane which is at least substantially at right angles to the plane in which the two fork prongs extend.
  • the second support surface can also extend at right angles to the connection device, i.e. in the mounted state of the transport container gripper on the flange of the robot arm, to the Z-axis or to the direction of impact of the flange of the robot arm.
  • the surface normals of the second wing can run parallel to the Z axis or to the direction of impact of the flange of the robot arm. This can be a fixed i.e. rigid arrangement.
  • the form-fitting receiving can already be realized by the fact that the respective grip section of the transport container is placed from above on a support surface of the first receiving, the second receiving, the third receiving and / or the fourth receptacle rests and is held in this respect solely due to the influence of gravity.
  • the respective handle section of the transport container is additionally secured in a form-fitting manner within the (horizontal) support plane, ie to the front, to the rear, to the left and / or to the right by appropriate stops.
  • the first receptacle can have a first pocket sunk into the first fork prong, the shape and size of which is completely adapted to the first handle section of the transport container former and the second receptacle can have a second pocket sunk into the second fork prong which The shape and size of the second Griffab section of the transport container is adapted to complement the shape.
  • the recessed first pocket can be gebil det, for example, from a recess milled out of the first fork prong.
  • the recessed second pocket can be formed from a recess milled out of the first fork prong, for example.
  • the first pocket and / or the second pocket can have one or more elastic pads on. The one or more elastic pads can be formed to dampen vibrations when a Transportbefflel ter is held on the transport container gripper.
  • the design of the first pocket and the second pocket in shape and size complementary to the respective first handle section or second handle section means in particular that the respective handle section can be inserted or inserted into the respective pocket without any special effort, ie without pressing, and the transport container in the inserted state but no significant play on the transport has port container gripper, ie can no longer be significantly shifted at the transport container gripper, but is held precisely in position on the transport container gripper within the task conditions.
  • the third receptacle can have a first tab extending away from the first fork prong which has a first tab section which is designed to receive the first handle section of the transport container in the second orientation of the gripping fork, and the fourth receptacle can thereby having a second tab extending away from the second fork prong, which has a second tab section which is designed to support the second handle section of the transport container in the second orientation of the gripping fork.
  • the first tab portion can be formed from a bent section from a first plate which is attached to the first fork prong.
  • the second tab portion can be formed from a bent section from a second plate which is attached to the second fork prong.
  • the first tab section can have a first projection which is designed to interact positively with a first notch on the first handle section of the transport container when the transport container is received on the transport container gripper in the second orientation of the gripping fork and the second tab section can have a second projection which is designed to cooperate positively with a second notch on the second handle portion of the Trans port when the Transport container is received in the second orientation of the gripping fork on the transport container gripper.
  • the first projection can, for example, be a first pin which protrudes from the support plane of the first tab section in the direction of the first grip section of the transport container to be received.
  • the second projection can, for example, be a second pin which protrudes from the support plane of the second tab section in the direction of the second handle section of the transport container to be received.
  • the first tab can have a third tab section which extends at a distance from the first tab section, so that the first tab section and the third tab section positively limit the first grip section of the transport container from two opposite sides when the transport container is in the second orientation tion of the gripping fork is received on the transport container gripper, and the second tab can have a fourth tab section which extends at a distance from the second tab section, so that the second tab section and the fourth tab section the second handle section of the transport container from two opposite low Limit sides positively when the Transportbe container is received in the second orientation of the gripping fork on the transport container gripper.
  • the third tab portion can be formed by a further bent over portion of the first plate which is attached to the first fork prong.
  • the fourth tab section can be formed by a further bent section of the second plate which is attached to the second fork prong.
  • the first flap can have a fifth flap section which extends at a distance from the first pocket, so that the fifth flap section and the first pocket positively limit the first grip section of the transport container from two opposite sides when the
  • Transport container is received in the first orientation of the gripping fork on the transport container gripper, and the second tab can alswei sen a sixth tab portion which extends at a distance from the second pocket, so that the sixth tab portion and the second pocket the second handle portion of the transport container of two limit opposite sides positively when the transport container is received in the first orientation of the gripping fork on the transport container gripper.
  • the fifth tab section can be formed by an additional section of the first plate that is bent around and is fastened to the first fork prong.
  • the sixth tab section can be formed by an additional section of the second plate which is bent around and is fastened to the second fork prong.
  • the gripping fork can have at least one presence sensor, which is designed to provide a signal indicative of the correctness of the reception of the transport container on the gripping fork, both in the first orientation of the gripping fork when the transport container is in the first recording and positively inserted into the second recording is, as well as in the second orientation of the gripping fork when the transport container is positively inserted into the third receptacle and into the fourth receptacle.
  • the presence sensor is used to automatically determine whether the gripping fork currently has a transport container, i.e. whether it is holding, or whether the gripping fork is free of a transport container so that the gripping fork is ready to pick up a transport container.
  • the presence sensor can in particular also serve to be able to determine whether the transport container received on the gripping fork is in the correct position and location on the gripping fork in order to be able to safely handle the transport container by moving the gripping fork.
  • the presence sensor can represent a sensor system which can have one or more sensor elements.
  • the presence sensor can be designed to determine whether the transport container is received on the first receptacle or is received on the second receptacle.
  • the presence sensor can be formed by a single unit which is arranged on the gripping fork that from the same position of the presence sensor on the gripping fork, both in the first orientation of the transport container gripper, the presence of the transport container in the first receptacle and in the second Recording can be determined, as well as in the second orientation of the Transportbe container gripper, the presence of the transport container in the third recording and in the fourth recording can be determined.
  • the presence sensor can, for example, be a simple switch contact. which, in particular, an electro-mechanical switching contact are formed, which detects the correct presence of the transport container on the gripping fork by mechanical contact of the transport container with the switching contact and then, for example, generates an electrical signal when the switching contact is closed or opened by the mechanical contact .
  • the presence sensor can also detect using a different physical principle.
  • the presence sensor can comprise a light barrier, an ultrasonic sensor, a laser sensor and / or an optical camera.
  • the gripping fork can have a proximity sensor that is designed to provide a signal that provides information on whether the transport container is already occupied at a storage location for the transport container or whether the storage location is free for storing a transport container is when the transport container gripper is near the storage location.
  • the proximity sensor can thus, preferably without direct contact, detect the storage location without contact. In this respect, the proximity sensor detects the storage location over a certain distance of the transport container gripper from the storage location.
  • the proximity sensor can detect on the basis of different physical principles.
  • the proximity sensor can be an inductive proximity switch, a capacitive proximity switch, a magnetic proximity switch, an ultrasonic sensor and / or an optical proximity switch, such as a camera or a light barrier.
  • the storage point can be an intermediate storage point, in particular a special intermediate storage point on a mobile platform that carries the robot arm that moves the transport container gripper.
  • the storage point can also be a loading station ("Loadport").
  • the loading station can be an interface to a workstation at which the transport container is parked or transferred, for example in the area of a lock, so that the in the Transport container existing cassette with semiconductor material wafers, ie can be filled with wafers or these can be removed from the cassette. Removal and / or filling can take place in particular automatically at the storage location.
  • the gripping fork can have a scanner which is designed to read a code of a marking at a storage location for the transport container when the transport container gripper is located near the storage location.
  • the scanner can, for example, be a code reader for the optical scanning of graphic codes, such as bar codes or QR codes.
  • the scanner can, for example, be a CCD scanner, a laser scanner or a camera scanner (English: "Imager"), such as a smartphone scanner.
  • Fig. 1 is a perspective view of an example adhere transport container gripper according to the invention in a front view
  • Fig. 2 is a perspective view of the Transportbe container gripper according to FIG. 1 in a rear view
  • Fig. 3 is a perspective view of the Transportbe container gripper according to FIG. 1 with a Transportbe container in a gripping situation from behind.
  • Fig. 4 is a perspective view of the Transportbe container gripper according to Fig. 1 with a Transportbe container in a gripping situation from the front,
  • Fig. 5 is a perspective view of the Transportbe container gripper according to FIG. 1 with a Transportbe container in a gripping situation from above.
  • Fig. 6 shows an exemplary scenario with a mobile robot that moves the transport container gripper according to the invention as shown in FIG. 1, while the transport container is being removed from a shelf,
  • FIG. 7 shows an exemplary scenario with the mobile robot, which moves the transport container gripper according to the invention according to FIG. 1, while the transport container is temporarily stored on the mobile platform of the robot
  • FIG. 8 shows an exemplary scenario with the mobile robot, which moves the transport container gripper according to the invention according to FIG. 1, while the transport container is being reoriented about a vertical axis of rotation
  • Fig. 9 is a side view of a storage rack in which several transport containers are placed in several levels one above the other in individual rows, and
  • FIG. 10 shows a view from above of a storage table on which several transport containers are placed in several rows and columns like a matrix.
  • the transport container gripper 1 shown in FIG. 1 has a basic gripper body 2 which comprises a connection device 3 for fastening the transport container gripper 1 to a flange 4 of a robot arm 5.
  • a gripping fork 6 is arranged on the gripper body 2 and comprises a first fork prong 6.1, a second fork prong 6.2 and a bridge section 6.3 connecting the first fork prong 6.1 to the second fork prong 6.2.
  • the bridge section 6.3 is ver with the gripper body 2 connected.
  • the gripper body 2 arranges the first fork prong
  • a transport container 7 (Fig. 3-5) can be positioned between the first fork prong 6.1 and the second fork prong 6.2, so that the transport container 7 can be picked up by the transport container gripper 1.
  • a first gripping device is located on the first fork prong 6.1
  • a second gripping device 8.2 is arranged, which is designed to grip the Transportbe container 7 on a second handle section opposite the first handle section 7.1 7.2 a second side wall S2 of the transport container 7.
  • the first gripping device 8.1 and the second Greifeinrich device 8.2 are designed to grip the Transportbereheatl age 7 optionally in a first orientation of the gripping fork 6 in which the bridge section 6.3 of the gripping fork 6 engages around a third side wall S3 of the transport container 7 (Fig. 3, Fig . 4) or in a second orientation of the gripping fork 6 rotated from the first orientation, in which the bridge section 6.3 of the gripping fork 6 engages around a top wall D of the transport container 7 (FIG. 5).
  • the first gripping device 8.1 in the case of the illustrated embodiment has a first receptacle 9.1, which is designed for positively receiving the first grip portion 7.1 of the transport container 7 in the first orientation of the gripping fork 6.
  • the first gripping device 8.1 has in the case of the illustrated embodiment a second receptacle 9.2, which is designed to positively receive the second handle section 7.2 of the transport container 7 in the first orientation of the Greifga bel 6, the first gripping device 8.1 also a third separate from the first receptacle 9.1 Has receptacle 9.3, which is designed for positively receiving the first grip section 7.1 of the transport container 7 in the second orientation of the gripping fork 6, and wherein the second gripping device 8.2 is one of the second receptacle
  • 9.2 has separate fourth receptacle 9.4 which is formed is for positively receiving the second Griffab section 7.2 of the transport container 7 in the second orientation of the gripping fork 6.
  • the first receptacle 9.1 can have a first pocket 10.1 sunk into the first fork prong 6.1, the shape and size of which is adapted to the shape and size of the first handle section 7.1 of the transport container 7, and the second receptacle 9.2 can be a pocket sunk into the second fork prong 6.2 have second pocket 10.2, which is adapted in shape and size to the second handle section 7.2 of the trans port container 7 complementary to shape.
  • the third receptacle 9.3 has a first tab 11 extending away from the first fork prong 6.1, which has a first La rule section 11.1 which is designed to hold the first grip section 7.1 of the transport container 7 in the second orientation (Fig . 5) the gripping fork 6 supporting alsnah men, and the fourth receptacle 9.4 has a second tab 12 extending away from the second fork prong 6.2, which has a second tab section 12.2 which is designed to port the second handle section 7.2 of the transport container 7 in the second orientation (Fig. 5) of the gripping fork 6 to be carried.
  • the first tab section 11.1 has a first projection 17.1 which is designed to interact positively with a first notch on the first handle section 7.1 of the transport container 7 when the transport container 7 is in the second orientation (FIG. 5) the gripping fork 6 is added to the transport container gripper 1 and the second load Shear section 12.2 has a second projection 17.2, which is designed to interact positively with a second notch on the second handle section 7.2 of the transport container 7 when the transport container 7 is received in the second orientation (FIG. 5) of the gripping fork 6 on the transport container gripper 1 is.
  • the first tab 11 can have a third tab section 11.3 which extends at a distance from the first tab section 11.1, so that the first tab section
  • the second tab 12 has a fourth tab section 12.4 which extends at a distance from the second tab section 12.2, so that the second tab section 12.2 and the fourth tab section 12.4 delimit the second handle section 7.2 of the transport container 7 from two opposite sides in a form-fitting manner, when the transport container 7 is received in the second orientation (FIG. 5) of the gripping fork 6 on the transport container gripper 1.
  • the first tab 11 has a fifth tab section 11.5 which extends at a distance from the first pocket 10.1, so that the fifth tab section 11.5 and the first pocket
  • the second tab 12 has a sixth tab section 12.6, which extends at a distance from the second pocket 10.2, so that the sixth tab section 12.6 and the second pocket 10.2 limit the second handle section 7.2 of the transport container 7 from two opposite sides in a form-fitting manner when the Transport container 7 in the first orientation (Fig. 3, Fig. 4) of the gripping fork 6 on the transport container gripper 1 is taken.
  • the gripping fork 6 also has at least one presence sensor 14, which is designed to provide a signal indicative of the correctness of the reception of the transport container 7 on the gripping fork 6, both in the first orientation (Fig. 3, Fig. 4) the gripping fork 6 when the transport container 7 is positively inserted into the first receptacle 9.1 and the second receptacle 9.2, as well as in the second orientation (Fig. 5) of the gripping fork 6 when the transport container 7 in the third receptacle 9.3 and in the fourth recording 9.4 is inserted positively.
  • the gripping fork also has a proximity sensor 15 which is designed to provide a signal which provides information on whether the transport container 7 is already occupied at a storage location 13 for the transport container or the storage location 13 is free for storing a transport container 7 when the transport container gripper 1 is located in the vicinity of the storage location 13.
  • the gripping fork 6 also has a scanner 16 which is designed to read a code of a marking 18 at the storage location 13 for the transport container 7 when the transport container gripper 1 is located near the storage location 13.
  • the storage location 13 can be an intermediate storage location 13.1, in particular an intermediate storage location on a mobile platform 19 that carries the robot arm 5 that moves the transport container gripper 1.
  • the storage location 13 can also be a charging station 13.2.
  • the charging station 13.2 can be an interface to a work station at which, for example, in the area of a lock, the transport container 7 is parked or transferred so that the cassette in the transport container 7 can be filled with semiconductor material disks, ie with wafers, or from them can be removed from the cassette. Removal and / or filling can be carried out automatically at the storage location 13 in particular.
  • FIG.10 to be stacked or to be arranged in shelving systems.
  • the transport containers 7 are then stacked horizontally, next to one another and / or one above the other.
  • Another advantage is the loading of the loading stations 13.2 and / or intermediate storage points 13.1, in which the transport containers 7 can be inserted rotated by 180 ° against the standard position, for example.
  • the transport container gripper 1 With the transport container gripper 1 according to the invention, it is possible to remove the transport containers 7 from the loading station 13.2 and / or the intermediate storage location 13.1, to temporarily puff them again, to rotate them again by 180 ° in order to then return them to the standard position, for example on a shelf 20 (Fig. 9) stored one above the other or on a table 21 (Fig. 10) ne next to each other and / or lay one behind the other in the depth direction.
  • FIGS. 6, 7 and 8 accordingly show the various possible gripping positions and the possible positioning options for the transport containers 7.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Transportbehälter-Greifer (1) mit einer an einer ersten Gabelzinke (6.1) angeordneten ersten Greifeinrichtung (8.1), die ausgebildet ist, zum Greifen des Transportbehälters (7) an einem ersten Griffabschnitt (7.1) an einer ersten Seitenwand des Transportbehälters (7), und einer an einer zweiten Gabelzinke (6.2) angeordneten zweiten Greifeinrichtung (8.2), die ausgebildet ist, zum Greifen des Transportbehälters (7) an einem dem ersten Griffabschnitt (7.1) gegenüberliegenden zweiten Griffabschnitt (7.2) einer zweiten Seitenwand des Transportbehälters (7), wobei die erste Greifeinrichtung (8.1) und die zweite Greifeinrichtung (8.2) ausgebildet sind, zum Greifen des Transportbehälters (7) wahlweise in einer ersten Orientierung der Greifgabel (6), in welcher ein Brückenabschnitt (6.3) der Greifgabel (6) eine dritte Seitenwand des Transportbehälters (7) umgreift oder in einer aus der ersten Orientierung gedrehten zweiten Orientierung der Greifgabel (6), in welcher der Brückenabschnitt (6.3) der Greifgabel (6) eine Deckenwand des Transportbehälters (7) umgreift.

Description

Transportbehältergreifer
Die Erfindung betrifft einen Transportbehälter-Greifer, auf weisend einen Greifergrundkörper, der eine Anschlusseinrich tung zum Befestigen des Transportbehältergreifers an einem Flansch eines Roboterarms umfasst.
Die US 6,579,052 Bl beschreibt ein Regalbediengerät mit ei ner Rückwand, an der eine Vielzahl von Regalen angebracht ist, die eine oder mehrere Waferträgerkapseln tragen können. Die Struktur umfasst ferner ein Paar vertikale Schienen, die in einer Ebene liegen, die von der Regalstützwand beab- standet und im Wesentlichen parallel zu dieser angeordnet ist. Eine horizontale Schiene erstreckt sich zwischen den vertikalen Schienen und ist translatorisch an diesen mon tiert, wobei die horizontale Schiene einen Greifer trägt, der sich entlang der horizontalen Schiene bewegen kann.
Durch die Bewegung der horizontalen Schiene entlang der ver tikalen Schienen und die Bewegung des Greifers entlang der horizontalen Schiene kann der Greifer an einer beliebigen Stelle in einer XZ-Ebene positioniert werden einschließlich der Lagerregale.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Transport
behältergreifer zu schaffen, der Transportbehälter besonders flexibel und zuverlässig handhaben kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch einen Transport- behältergreifer, aufweisend:
- einen Greifergrundkörper, der eine Anschlusseinrich tung zum Befestigen des Transportbehältergreifers an einem Flansch eines Roboterarms umfasst, - eine an dem Greifergrundkörper angeordnete Greifga bel, die eine erste Gabelzinke, eine zweite Gabelzinke und einen die erste Gabelzinke mit der zweiten Ga belzinke verbindenden Brückenabschnitt umfasst, der mit dem Greifergrundkörper verbunden ist und der die erste Gabelzinke in einem solchen Abstand zur zweiten Gabelzinke anordnet, dass ein Transportbehälter zwi schen der ersten Gabelzinke und der zweiten Gabelzinke positioniert durch den Transportbehältergreifer auf- nehmbar ist,
- eine an der ersten Gabelzinke angeordnete erste Greifeinrichtung, die ausgebildet ist, zum Greifen des Transportbehälters an einem ersten Griffabschnitt an einer ersten Seitenwand des Transportbehälters,
- eine an der zweiten Gabelzinke angeordnete zweite Greifeinrichtung, die ausgebildet ist, zum Greifen des Transportbehälters an einem dem ersten Griffabschnitt gegenüberliegenden zweiten Griffabschnitt einer zwei ten Seitenwand des Transportbehälters, wobei die erste Greifeinrichtung und die zweite Greifein richtung ausgebildet sind, zum Greifen des Transport behälters wahlweise in einer ersten Orientierung der Greifgabel, in welcher der Brückenabschnitt der Greif gabel eine dritte Seitenwand des Transportbehälters umgreift oder in einer aus der ersten Orientierung ge drehten zweiten Orientierung der Greifgabel, in wel cher der Brückenabschnitt der Greifgabel eine Decken wand des Transportbehälters umgreift.
Die mittels eines erfindungsgemäßen Transportbehältergrei fers handzuhabenden Behälter können generell in beliebigen Handhabungsanwendungen eingesetzt werden. Die mittels eines erfindungsgemäßen Transportbehältergreifers handzuhabenden Behälter finden in einem speziellen Anwendungsfall bei spielsweise in der Halbleiterindustrie Anwendung und dort speziell für den Transport von Halbleitermaterialscheiben (Wafern) zwischen verschiedenen Bearbeitungsplätzen, insbe sondere Reinräumen einer Produktionsstätte der Halbleiterin dustrie. Insoweit kann der erfindungsgemäße Transportbehäl tergreifer in diesem Fall auch als Reinraum- Transportbehältergreifer bezeichnet werden.
Derartige Transportbehälter werden in der Fachwelt auch als SMIF-Pods (Engl.: „Standard Mechanical Interface" ) bezeich net. Innerhalb eines solchen Transportbehälters kann eine Kassette angeordnet sein, die mehrere Aufnahmetaschen für jeweils eine Halbleitermaterialscheibe, d.h. jeweils einen Wafer aufweist. Die Transportbehälter weisen üblicherweise eine Bodenöffnung auf, d.h. eine Bodenwand des Transportbe hälters ist lösbar von einer Haube des Transportbehälters, wobei die Haube die vorzugsweise vier Seitenwände und die Deckenwand umfasst. Im geöffneten Zustand des Transportbe hälters kann die Kassette entfernt und/oder ein bzw. mehrere Halbleitermaterialscheiben aus der Kassette entnommen oder in die Kassette eingesetzt werden. Im geschlossenen Zustand des Transportbehälters wird unter der Haube ein luftdicht abgeschlossenes Mikroreinraumklima erhalten. Ein geschlosse ner Transportbehälter kann somit beispielsweise aus einem ersten Reinraum entnommen und in einer anderen Umgebung, insbesondere in einer Umgebung mit geringen Reinheitsanfor derungen, zu einem zweiten Reinraum transportiert werden.
Der Vorgang des Transports der Transportbehälter ist bisher meist manuell d.h. durch Personen erfolgt. Mittels Automati- sierungseinrichtungen, wie automatische, insbesondere fah rerlose Transportsysteme, Roboter und insbesondere autonome Roboter d.h. mobile Roboter kann der Transport von Trans portbehältern automatisiert erfolgen. Um einen Transportbe hälter durch einen Roboter automatisch handhaben zu können, ist ein erfindungsgemäßer Transportbehältergreifer vorgese hen. Der Transportbehältergreifer ist ausgebildet, von einem Roboter automatisch im Raum bewegt zu werden. Mittels des Transportbehältergreifers kann somit der Roboter, insbeson dere ein Roboterarm den Transportbehälter automatisch erfas sen, bewegen und auch wieder loslassen.
Der Roboter weist insoweit einen Roboterarm und eine Robo tersteuerung auf. Der Roboterarm kann zur Bildung eines mo bilen Roboters bzw. eines autonomen Roboters auf einer Fahr plattform angeordnet sein. Die Fahrplattform kann einen Zwi schenlagerplatz, insbesondere ein Zwischenlagerregal für ein oder mehrere Transportbehälter aufweisen. Der Roboterarm um fasst an seinem distalen Ende einen Flansch, an dem der Transportbehältergreifer befestigt ist. Zu seiner Befesti gung an dem Flansch des Roboterarms weist der Transportbe hältergreifer eine Anschlusseinrichtung auf. Die Anschluss einrichtung bildet insoweit ein Kopplungsmittel, um den Transportbehältergreifer an dem Flansch des Roboterarms be festigen zu können.
Die Anschlusseinrichtung ist verbunden mit einem Greifer grundkörper des Transportbehältergreifers. Der Greifergrund körper ist außerdem ausgebildet, die Anschlusseinrichtung mit einer Greifgabel des Transportbehältergreifers zu ver binden. Der Greifergrundkörper kann beispielsweise ein läng licher Stab oder eine längliche Leiste sein. Der Stab bzw. die Leiste kann sich insbesondere in einer Ebene längser- strecken, die rechtwinkelig zu derjenigen Ebene angeordnet ist, innerhalb der sich die Greifgabel des Transportbehäl tergreifers erstreckt.
Die Greifgabel kann beispielsweise zwei Gabelzinken aufwei sen, die über einen Brückenabschnitt der Greifgabel verbun den sind. Der Brückenabschnitt bildet insoweit eine feste Verbindungsstrebe, um die eine Gabelzinke mit der anderen Gabelzinke starr zu verbinden. Die beiden Gabelzinken sind dabei insbesondere in einem festen Abstand zueinander ange ordnet und erstrecken sich insbesondere parallel zueinander.
Die Transportbehälter können im Allgemeinen eine ersten Griffabschnitt an einer ersten Seitenwand und einen zweiten Griffabschnitt an einer zweiten Seitenwand aufweisen. Eine dritte Seitenwand des Transportbehälters erstreckt sich zwi schen der ersten Seitenwand und der zweiten Seitenwand. Die Transportbehälter können in einer speziellen Ausführung bei spielsweise gemäß dem Standard SEMI E19 ausgebildet sein.
Die Transportbehälter können somit eine zumindest annähernde quaderartige Grundgestalt aufweisen und insoweit zwei Paare von gegenüberliegenden, voneinander beabstandeten Seitenwän den aufweisen, sowie eine Deckenwand und eine Bodenwand. Die Bodenwand kann dabei lösbar ausgebildet sein. Die vier Sei tenwände können zusammen mit der Deckenwand eine Haube bil den .
Eine der vier Seitenwände (erste Seitenwand) weist einen ersten Griffabschnitt auf. Eine gegenüberliegende Seitenwand (zweite Seitenwand) weist einen zweiten Griffabschnitt auf. Die beiden anderen Seitenwände (dritte und vierte Seiten wand) der insgesamt vier Seitenwände bilden eine Vorderwand und eine Rückwand. Als Vorderwand wird dabei eine der vier Seitenwände definiert, die eine Halterung für ein separates Sensorgerät aufweist. Die Rückwand ist der Vorderwand gegen überliegend angeordnet. Wahlweise kann somit die Vorderwand oder die Rückwand als die dritte Seitenwand gelten.
Der erste Griffabschnitt und der zweite Griffabschnitt sind Bauteile des Transportbehälters. Der erste Griffabschnitt und der zweite Griffabschnitt können direkt an zwei gegen überliegenden Seitenwänden des Transportbehälters ausgebil det sein. Alternativ können der erste Griffabschnitt und der zweite Griffabschnitt als separate Griffe hergestellt und an zwei gegenüberliegenden Seitenwänden des Transportbehälters befestigt sein, insbesondere lösbar befestigt sein.
Die Orientierung der Greifgabel definiert sich erfindungsge mäß durch die Ebene, in welcher sich die beiden Gabelzinken und ggf. auch der Brückenabschnitt längserstrecken. Die ers te Orientierung der Greifgabel unterscheidet sich somit von der zweiten Orientierung der Greifgabel durch eine Drehung der Greifgabel um eine Drehachse, die sich innerhalb der Ebene erstreckt, welche von den beiden Gabelzinken aufge spannt wird.
Die erste Greifeinrichtung ist ausgebildet, den Transportbe hälter an seinem ersten Griffabschnitt aufnehmen zu können und zwar in zwei unterschiedlichen Orientierungen. Die zwei te Greifeinrichtung ist ausgebildet, den Transportbehälter an seinem gegenüberliegenden zweiten Griffabschnitt aufneh men zu können und zwar in den zwei unterschiedlichen Orien tierungen, so dass in einer ersten Orientierung die Greifga bel, insbesondere der Brückenabschnitt die dritte Seitenwand umgreift und in einer verschiedenen zweiten Orientierung die Greifgabel, insbesondere der Brückenabschnitt die Deckenwand umgreift. Mit „Umgreifen" ist bereits gemeint, dass die Greifgabel, insbesondere der Brückenabschnitt lediglich an der Seitenwand bzw. der Deckenwand wandnah vorbeigeführt ist. Dies muss somit nicht notwendiger Weise bedeuten, dass die Greifgabel, insbesondere der Brückenabschnitt diese dritte Seitenwand bzw. die Deckenwand berühren muss oder so gar eine gewisse Klemmfunktion aufweisen müsste.
Indem die erste Greifeinrichtung und die zweite Greifein richtung ausgebildet sind, zum Greifen des Transportbehäl ters wahlweise in einer ersten Orientierung der Greifgabel, in welcher der Brückenabschnitt der Greifgabel eine dritte Seitenwand des Transportbehälters umgreift oder in einer aus der ersten Orientierung gedrehten zweiten Orientierung der Greifgabel, in welcher der Brückenabschnitt der Greifgabel eine Deckenwand des Transportbehälters umgreift, kann ein Transportbehälter mittels desselben Transportbehältergrei fers auf unterschiedliche Weise aufgenommen und/oder abge setzt werden. Optional kann an einer Zwischenlagerposition für den Transportbehälter ein Umgreifen des Transportbehäl tergreifers erfolgen. So können Transportbehälter besonders flexibel gehandhabt werden.
In einer besonderen Weiterbildung des Transportbehältergrei fers kann die erste Greifeinrichtung eine erste Aufnahme aufweisen, die ausgebildet ist zum formschlüssigen Aufnehmen des ersten Griffabschnitts des Transportbehälters in der ersten Orientierung der Greifgabel, die zweite Grei feinrich tung eine zweite Aufnahme aufweisen, die ausgebildet ist zum formschlüssigen Aufnehmen des zweiten Griffabschnitts des Transportbehälters in der ersten Orientierung der Greifga bel, wobei die erste Greifeinrichtung außerdem eine von der ersten Aufnahme separate dritte Aufnahme aufweist, die aus- gebildet ist zum formschlüssigen Aufnehmen des ersten Griff abschnitts des Transportbehälters in der zweiten Orientie rung der Greifgabel, und die zweite Greifeinrichtung eine von der zweiten Aufnahme separate vierte Aufnahme aufweist, die ausgebildet ist zum formschlüssigen Aufnehmen des zwei ten Griffabschnitts des Transportbehälters in der zweiten Orientierung der Greifgabel.
Die erste Aufnahme kann eine Vertiefung oder Aussparung in der ersten Gabelzinke sein. Die Vertiefung oder Aussparung kann dabei eine Innenkontur aufweisen, die zumindest im We sentlichen mit der Außenkontur des ersten Griffabschnitts des Transportbehälters übereinstimmt, so dass der erste Griffabschnitt, insbesondere in einer Richtung von oben nach unten in die Vertiefung oder Aussparung formschlüssig ein- setzbar ist. Der Transportbehälter hängt insoweit mittels seines ersten Griffabschnitts in der Vertiefung oder der Aussparung der ersten Gabelzinke und ist seitlich gegen Her ausrutschen gesichert, insbesondere aufgrund der hochgezoge nen Seitenwandungen der Vertiefung oder der Aussparung.
In gleicher Weise kann die zweite Aufnahme eine analoge Ver tiefung oder Aussparung in der zweiten Gabelzinke sein. Die Vertiefung oder Aussparung kann dabei eine Innenkontur auf weisen, die zumindest im Wesentlichen mit der Außenkontur des zweiten Griffabschnitts des Transportbehälters überein stimmt, so dass der zweite Griffabschnitt, insbesondere in einer Richtung von oben nach unten in die Vertiefung oder Aussparung formschlüssig einsetzbar ist. Der Transportbehäl ter hängt insoweit mittels seines zweiten Griffabschnitts in der Vertiefung oder der Aussparung der zweiten Gabelzinke und ist seitlich gegen Herausrutschen gesichert, insbesonde- re aufgrund der hochgezogenen Seitenwandungen der Vertiefung oder der Aussparung.
Die dritte Aufnahme weist eine erste Tragfläche auf, die sich in einer Tragebene erstreckt, die zumindest im Wesent lichen rechtwinkelig zur Ebene angeordnet ist, in der sich die beiden Gabelzinken erstrecken. Die erste Tragfläche kann sich außerdem rechtwinkelig zur Anschlusseinrichtung, d.h. im montierten Zustand des Transportbehältergreifers an dem Flansch des Roboterarms, zur Z-Achse bzw. zur Stoßrichtung des Flansches des Roboterarms erstrecken. Dies bedeutet, dass die Flächennormale der ersten Tragfläche parallel zur Z-Achse bzw. zur Stoßrichtung des Flansches des Roboterarms verlaufen kann. Dies kann eine feste d.h. starre Anordnung sein .
In gleicher Weise kann die vierte Aufnahme eine analoge zweite Tragfläche aufweisen, die sich in einer Tragebene er streckt, die zumindest im Wesentlichen rechtwinkelig zur Ebene angeordnet ist, in der sich die beiden Gabelzinken er strecken. Die zweite Tragfläche kann sich außerdem rechtwin kelig zur Anschlusseinrichtung, d.h. im montierten Zustand des Transportbehältergreifers an dem Flansch des Roboter arms, zur Z-Achse bzw. zur Stoßrichtung des Flansches des Roboterarms erstrecken. Dies bedeutet, dass die Flächennor male der zweiten Tragfläche parallel zur Z-Achse bzw. zur Stoßrichtung des Flansches des Roboterarms verlaufen kann. Dies kann eine feste d.h. starre Anordnung sein.
Das formschlüssige Aufnehmen kann bereits alleine dadurch realisiert sein, dass der jeweilige Griffabschnitt des Transportbehälters von oben auf einer Stützfläche der ersten Aufnahme, der zweiten Aufnahme, der dritten Aufnahme und/oder der vierten Aufnahme aufliegt und insoweit alleine aufgrund des Schwerkrafteinflusses gehalten ist. Es kann je doch insbesondere vorgesehen sein, dass der jeweilige Griff abschnitt des Transportbehälters auch innerhalb der (hori zontalen) Auflageebene, d.h. nach vorne, nach hinten, nach links und/oder nach rechts durch entsprechende Anschläge zu sätzlich formschlüssig gesichert ist.
Die erste Aufnahme kann eine in die erste Gabelzinke einge tiefte erste Tasche aufweisen, die in ihrer Form und Größe an den ersten Griffabschnitt des Transportbehälters former gänzend angepasst ist und die zweite Aufnahme kann dabei ei ne in die zweite Gabelzinke eingetiefte zweite Tasche auf weisen, die in ihrer Form und Größe an den zweiten Griffab schnitt des Transportbehälters formergänzend angepasst ist.
Die eingetiefte erste Tasche kann beispielsweise von einer aus der ersten Gabelzinke herausgefrästen Aussparung gebil det werden. Die eingetiefte zweite Tasche kann beispielswei se von einer aus der ersten Gabelzinke herausgefrästen Aus sparung gebildet werden. Die erste Tasche und/oder die zwei te Tasche kann ein oder mehrere elastische Auflagen aufwei sen. Die ein oder mehreren elastische Auflagen können ausge bildet sein Vibrationen zu dämpfen, wenn ein Transportbehäl ter an dem Transportbehältergreifer gehalten ist.
Die Ausbildung der ersten Tasche und der zweiten Tasche in Form und Größe formergänzend zu dem jeweiligen ersten Griff abschnitt bzw. zweiten Griffabschnitt bedeutet insbesondere, dass der jeweilige Griffabschnitt ohne besonderen Kraftauf wand, d.h. ohne Pressung in die jeweilige Tasche eingeführt bzw. eingefügt werden kann, und der Transportbehälter in dem eingefügten Zustand jedoch kein wesentliches Spiel am Trans- portbehältergreifer aufweist, d.h. am Transportbehältergrei fer nicht mehr deutlich verschoben werden kann, sondern in nerhalb der aufgabengemäßen Bedingungen positionsgenau am Transportbehältergreifer gehalten ist.
In einer speziellen Weiterbildung kann die dritte Aufnahme eine sich von der ersten Gabelzinke wegerstreckende erste Lasche aufweisen, die einen ersten Laschenabschnitt auf weist, der ausgebildet ist, den ersten Griffabschnitt des Transportbehälters in der zweiten Orientierung der Greifga bel tragend aufzunehmen, und die vierte Aufnahme kann dabei eine sich von der zweiten Gabelzinke wegerstreckende zweite Lasche aufweisen, die einen zweiten Laschenabschnitt auf weist, der ausgebildet ist, den zweiten Griffabschnitt des Transportbehälters in der zweiten Orientierung der Greifga bel tragend aufzunehmen.
Der erste Laschenabschnitt kann von einem umgebogenen Ab schnitt eines ersten Bleches gebildet werden, das an der ersten Gabelzinke befestigt ist.
Der zweite Laschenabschnitt kann von einem umgebogenen Ab schnitt eines zweiten Bleches gebildet werden, das an der zweiten Gabelzinke befestigt ist.
Der erste Laschenabschnitt kann einen ersten Vorsprung auf weisen, der ausgebildet ist mit einer ersten Kerbe an dem ersten Griffabschnitt des Transportbehälters formschlüssig zusammenzuwirken, wenn der Transportbehälter in der zweiten Orientierung der Greifgabel an dem Transportbehältergreifer aufgenommen ist und der zweite Laschenabschnitt kann dabei einen zweiten Vorsprung aufweisen, der ausgebildet ist mit einer zweiten Kerbe an dem zweiten Griffabschnitt des Trans portbehälters formschlüssig zusammenzuwirken, wenn der Transportbehälter in der zweiten Orientierung der Greifgabel an dem Transportbehältergreifer aufgenommen ist.
Der erste Vorsprung kann beispielsweise ein erster Stift sein, der aus der Auflageebene des ersten Laschenabschnitts in Richtung des aufzunehmenden ersten Griffabschnitts des Transportbehälters herausragt.
Der zweite Vorsprung kann beispielsweise ein zweiter Stift sein, der aus der Auflageebene des zweiten Laschenabschnitts in Richtung des aufzunehmenden zweiten Griffabschnitts des Transportbehälters herausragt.
Die erste Lasche kann einen dritten Laschenabschnitt aufwei sen, der sich in einem Abstand zum ersten Laschenabschnitt erstreckt, so dass der erste Laschenabschnitt und der dritte Laschenabschnitt den ersten Griffabschnitt des Transportbe hälters von zwei gegenüberliegenden Seiten formschlüssig be grenzen, wenn der Transportbehälter in der zweiten Orientie rung der Greifgabel an dem Transportbehältergreifer aufge nommen ist, und die zweite Lasche kann dabei einen vierten Laschenabschnitt aufweisen, der sich in einem Abstand zum zweiten Laschenabschnitt erstreckt, so dass der zweite La schenabschnitt und der vierte Laschenabschnitt den zweiten Griffabschnitt des Transportbehälters von zwei gegenüberlie genden Seiten formschlüssig begrenzen, wenn der Transportbe hälter in der zweiten Orientierung der Greifgabel an dem Transportbehältergreifer aufgenommen ist.
Der dritte Laschenabschnitt kann von einem weiteren umgebo genen Abschnitt des ersten Bleches gebildet werden, das an der ersten Gabelzinke befestigt ist. Der vierte Laschenabschnitt kann von einem weiteren umgebo genen Abschnitt des zweiten Bleches gebildet werden, das an der zweiten Gabelzinke befestigt ist.
Die erste Lasche kann einen fünften Laschenabschnitt aufwei sen, der sich in einem Abstand zur ersten Tasche erstreckt, so dass der fünfte Laschenabschnitt und die erste Tasche den ersten Griffabschnitt des Transportbehälters von zwei gegen überliegenden Seiten formschlüssig begrenzen, wenn der
Transportbehälter in der ersten Orientierung der Greifgabel an dem Transportbehältergreifer aufgenommen ist, und die zweite Lasche kann einen sechsten Laschenabschnitt aufwei sen, der sich in einem Abstand zur zweiten Tasche erstreckt, so dass der sechste Laschenabschnitt und die zweite Tasche den zweiten Griffabschnitt des Transportbehälters von zwei gegenüberliegenden Seiten formschlüssig begrenzen, wenn der Transportbehälter in der ersten Orientierung der Greifgabel an dem Transportbehältergreifer aufgenommen ist.
Der fünfte Laschenabschnitt kann von einem zusätzlichen um gebogenen Abschnitt des ersten Bleches gebildet werden, das an der ersten Gabelzinke befestigt ist.
Der sechste Laschenabschnitt kann von einem zusätzlichen um gebogenen Abschnitt des zweiten Bleches gebildet werden, das an der zweiten Gabelzinke befestigt ist.
In allen Ausführungsvarianten des Transportbehältergreifers kann die Greifgabel wenigstens einen Anwesenheitssensor auf weisen, der ausgebildet ist, ein die Richtigkeit der Aufnah me des Transportbehälters an der Greifgabel kennzeichnendes Signal bereitzustellen, sowohl in der ersten Orientierung der Greifgabel, wenn der Transportbehälter in die erste Auf nahme und in die zweite Aufnahme formschlüssig eingefügt ist, als auch in der zweiten Orientierung der Greifgabel, wenn der Transportbehälter in die dritte Aufnahme und in die vierte Aufnahme formschlüssig eingefügt ist.
Der Anwesenheitssensor dient dazu, automatisch feststellen zu können, ob die Greifgabel momentan einen Transportbehäl ter aufweist d.h. hält, oder ob die Greifgabel frei von ei nem Transportbehälter ist, so dass die Greifgabel bereit ist, einen Transportbehälter aufzunehmen. Der Anwesenheits sensor kann insbesondere auch dazu dienen, feststellen zu können, ob der an der Greifgabel aufgenommene Transportbe hälter sich in der richtigen Position und Lage an der Greif gabel befindet, um den Transportbehälter durch Bewegen der Greifgabel sicher handhaben zu können.
Der Anwesenheitssensor kann ein Sensorsystem darstellen, das ein oder mehrere Sensorelemente aufweisen kann. Der Anwesen heitssensor kann insoweit ausgebildet sein zur Feststellung, ob der Transportbehälter an der ersten Aufnahme aufgenommen ist oder an der zweiten Aufnahme aufgenommen ist. Der Anwe senheitssensor kann von einer einzelnen Einheit gebildet werden, die derart an der Greifgabel angeordnet ist, dass aus derselben Position des Anwesenheitssensors an der Greif gabel, sowohl in der ersten Orientierung des Transportbehäl tergreifers die Anwesenheit des Transportbehälters in der ersten Aufnahme und in der zweiten Aufnahme feststellbar ist, als auch in der zweiten Orientierung des Transportbe hältergreifers die Anwesenheit des Transportbehälters in der dritten Aufnahme und in der vierten Aufnahme feststellbar ist .
In der einfachsten Ausführung kann der Anwesenheitssensor beispielsweise von einem bloßen Schaltkontakt gebildet wer- den, insbesondere einem elektro-mechanischen Schaltkontakt gebildet werden, der die korrekte Anwesenheit des Transport behälters an der Greifgabel durch mechanische Berührung des Transportbehälters mit dem Schaltkontakt erfasst und dann beispielsweise ein elektrisches Signal erzeugt, wenn der Schaltkontakt durch die mechanische Berührung geschlossen bzw. geöffnet wird. Der Anwesenheitssensor kann jedoch auch mit einem anderen physikalischen Prinzip erfassen. Bei spielsweise kann der Anwesenheitssensor eine Lichtschranke, einen Ultraschallsensor, einen Lasersensor und/oder eine op tische Kamera umfassen.
In allen Ausführungsvarianten des Transportbehältergreifers kann die Greifgabel einen Näherungssensor aufweisen, der ausgebildet ist, ein Signal bereitzustellen, welches eine Information darüber liefert, ob an einer Ablagestelle für den Transportbehälter bereits ein die Ablagestelle besetzen der Transportbehälter vorhanden ist oder die Ablagestelle zum Ablegen eines Transportbehälters frei ist, wenn der Transportbehältergreifer sich in der Nähe der Ablagestelle befindet .
Der Näherungssensor kann somit vorzugsweise ohne direkten Kontakt berührungsfrei die Ablagestelle erfassen. Insoweit erfasst der Näherungssensor die Ablagestelle über eine ge wisse Distanz des Transportbehältergreifers von der Ablage stelle hinweg. Der Näherungssensor kann auf Basis unter schiedlicher physikalischer Prinzipien erfassen. Beispiels weise kann der Näherungssensor ein induktiver Näherungs schalter, ein kapazitiver Näherungsschalter, ein magneti scher Näherungsschalter, ein Ultraschall-Sensor und/oder ein optischer Näherungsschalter, wie eine Kamera oder eine Lichtschranke sein. Die Ablagestelle kann eine Zwischenlagerstelle sein, insbe sondere eine Zwischenlagerstelle auf einer mobilen Platt form, die den Roboterarm trägt, der den Transportbehälter greifer bewegt. Die Ablagestelle kann aber auch eine La destation (Engl.: „Loadport") sein. Die Ladestation kann ei ne Schnittstelle zu einem Arbeitsplatz sein, an der bei spielsweise im Bereich einer Schleuse der Transportbehälter abgestellt bzw. übergeben wird, so dass die in dem Trans portbehälter vorhandene Kassette mit Halbleitermaterialsch eiben d.h. mit Wafern befüllt werden kann oder diese aus der Kassette entnommen werden können. Ein Entnehmen und/oder Be füllen kann an der Ablagestelle insbesondere automatisiert erfolgen .
In allen Ausführungsvarianten des Transportbehältergreifers kann die Greifgabel einen Scanner aufweisen, der ausgebildet ist, einen Code einer Markierung an einer Ablagestelle für den Transportbehälter auszulesen, wenn der Transportbehäl tergreifer sich in der Nähe der Ablagestelle befindet.
Der Scanner kann beispielsweise ein Codelesegerät zum opti schen Abtasten von grafischen Codes, wie beispielsweise Strichcodes oder QR-Codes sein. Der Scanner kann beispiels weise ein CCD-Scanner, ein Laserscanner oder ein Kamera- Scanner (Engl.: „Imager"), wie ein Smartphone-Scanner sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist exemplarisch in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Kon krete Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können unabhängig davon, in welchem konkreten Zusammenhang sie erwähnt sind, gegebenenfalls auch einzeln oder in anderen als den darge stellten Kombinationen betrachtet, allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Es zeigen
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines beispiel haften erfindungsgemäßen Transportbehältergreifers in einer Vorderansicht,
Fig . 2 eine perspektivische Darstellung des Transportbe hältergreifers gemäß Fig. 1 in einer Rückansicht,
Fig . 3 eine perspektivische Darstellung des Transportbe hältergreifers gemäß Fig. 1 mit einem Transportbe hälter in einer GreifSituation von hinten,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des Transportbe hältergreifers gemäß Fig. 1 mit einem Transportbe hälter in einer GreifSituation von vorne,
Fig . 5 eine perspektivische Darstellung des Transportbe hältergreifers gemäß Fig. 1 mit einem Transportbe hälter in einer GreifSituation von oben,
Fig . 6 ein beispielhaftes Szenario mit einem mobilen Ro boter, der den erfindungsgemäßen Transportbehäl tergreifers gemäß Fig. 1 bewegt, während eines Entfernens des Transportbehälters von einer Abla gestelle,
Fig . 7 ein beispielhaftes Szenario mit dem mobilen Robo ter, der den erfindungsgemäßen Transportbehälter greifers gemäß Fig. 1 bewegt, während eines Zwi- schenlagerns des Transportbehälters an der mobilen Plattform des Roboters, Fig. 8 ein beispielhaftes Szenario mit dem mobilen Robo ter, der den erfindungsgemäßen Transportbehälter greifers gemäß Fig. 1 bewegt, während eines Umori- entierens des Transportbehälters um eine vertikale Drehachse,
Fig. 9 eine Seitenansicht eines Lagerregals, in dem meh rere Transportbehälter in mehreren Ebenen überei nander in Einzelreihen abgestellt sind, und
Fig. 10 eine Ansicht von oben auf einen Lagertisch, auf dem mehrere Transportbehälter in mehreren Reihen und Spalten matrixartig abgestellt sind.
Der in Fig. 1 dargestellte Transportbehältergreifer 1 weist einen Greifergrundkörper 2 auf, der eine Anschlusseinrich tung 3 zum Befestigen des Transportbehältergreifers 1 an ei nem Flansch 4 eines Roboterarms 5 umfasst.
An dem Greifergrundkörper 2 ist ein Greifgabel 6 angeordne te, die eine erste Gabelzinke 6.1, eine zweite Gabelzinke 6.2 und einen die erste Gabelzinke 6.1 mit der zweiten Ga belzinke 6.2 verbindenden Brückenabschnitt 6.3 umfasst. Der Brückenabschnitt 6.3 ist mit dem Greifergrundkörper 2 ver bunden. Der Greifergrundkörper 2 ordnet die erste Gabelzinke
6.1 in einem solchen Abstand zur zweiten Gabelzinke 6.2 an, dass ein Transportbehälter 7 (Fig. 3-5) zwischen der ersten Gabelzinke 6.1 und der zweiten Gabelzinke 6.2 positioniert werden kann, so dass dadurch der Transportbehälter 7 durch den Transportbehältergreifer 1 aufnehmbar ist.
An der ersten Gabelzinke 6.1 ist eine erste Greifeinrichtung
8.1 angeordnet, die ausgebildet ist, zum Greifen des Trans- portbehälters 7 an einem ersten Griffabschnitt 7.1 an einer ersten Seitenwand S1 des Transportbehälters 7. An der zwei ten Gabelzinke 7.2 ist eine zweite Greifeinrichtung 8.2 an geordnet, die ausgebildet ist, zum Greifen des Transportbe hälters 7 an einem dem ersten Griffabschnitt 7.1 gegenüber liegenden zweiten Griffabschnitt 7.2 einer zweiten Seiten wand S2 des Transportbehälters 7.
Die erste Greifeinrichtung 8.1 und die zweite Greifeinrich tung 8.2 sind ausgebildet, zum Greifen des Transportbehäl ters 7 wahlweise in einer ersten Orientierung der Greifgabel 6, in welcher der Brückenabschnitt 6.3 der Greifgabel 6 eine dritte Seitenwand S3 des Transportbehälters 7 umgreift (Fig. 3, Fig. 4) oder in einer aus der ersten Orientierung gedreh ten zweiten Orientierung der Greifgabel 6, in welcher der Brückenabschnitt 6.3 der Greifgabel 6 eine Deckenwand D des Transportbehälters 7 umgreift (Fig. 5) .
Die erste Greifeinrichtung 8.1 weist im Falle des darge stellten Ausführungsbeispiels eine erste Aufnahme 9.1 auf, die ausgebildet ist zum formschlüssigen Aufnehmen des ersten Griffabschnitts 7.1 des Transportbehälters 7 in der ersten Orientierung der Greifgabel 6. Die zweite Greifeinrichtung
8.2 weist im Falle des dargestellten Ausführungsbeispiels eine zweite Aufnahme 9.2 auf, die ausgebildet ist zum form schlüssigen Aufnehmen des zweiten Griffabschnitts 7.2 des Transportbehälters 7 in der ersten Orientierung der Greifga bel 6, wobei die erste Greifeinrichtung 8.1 außerdem eine von der ersten Aufnahme 9.1 separate dritte Aufnahme 9.3 aufweist, die ausgebildet ist zum formschlüssigen Aufnehmen des ersten Griffabschnitts 7.1 des Transportbehälters 7 in der zweiten Orientierung der Greifgabel 6, und wobei die zweite Greifeinrichtung 8.2 eine von der zweiten Aufnahme
9.2 separate vierte Aufnahme 9.4 aufweist, die ausgebildet ist zum formschlüssigen Aufnehmen des zweiten Griffab schnitts 7.2 des Transportbehälters 7 in der zweiten Orien tierung der Greifgabel 6.
Die erste Aufnahme 9.1 kann dabei eine in die erste Ga belzinke 6.1 eingetiefte erste Tasche 10.1 aufweisen, die in ihrer Form und Größe an den ersten Griffabschnitt 7.1 des Transportbehälters 7 formergänzend angepasst ist und die zweite Aufnahme 9.2 kann dabei eine in die zweite Gabelzinke 6.2 eingetiefte zweite Tasche 10.2 aufweisen, die in ihrer Form und Größe an den zweiten Griffabschnitt 7.2 des Trans portbehälters 7 formergänzend angepasst ist.
Im Falle des dargestellten Ausführungsbeispiels weist die dritte Aufnahme 9.3 eine sich von der ersten Gabelzinke 6.1 wegerstreckende erste Lasche 11 auf, die einen ersten La schenabschnitt 11.1 aufweist, der ausgebildet ist, den ers ten Griffabschnitt 7.1 des Transportbehälters 7 in der zwei ten Orientierung (Fig. 5) der Greifgabel 6 tragend aufzuneh men, und die vierte Aufnahme 9.4 weist dabei eine sich von der zweiten Gabelzinke 6.2 wegerstreckende zweite Lasche 12 auf, die einen zweiten Laschenabschnitt 12.2 aufweist, der ausgebildet ist, den zweiten Griffabschnitt 7.2 des Trans portbehälters 7 in der zweiten Orientierung (Fig. 5) der Greifgabel 6 tragend aufzunehmen.
Der erste Laschenabschnitt 11.1 weist im Falle des darge stellten Ausführungsbeispiels einen ersten Vorsprung 17.1 auf, der ausgebildet ist mit einer ersten Kerbe an dem ers ten Griffabschnitt 7.1 des Transportbehälters 7 formschlüs sig zusammenzuwirken, wenn der Transportbehälter 7 in der zweiten Orientierung (Fig. 5) der Greifgabel 6 an dem Trans portbehältergreifer 1 aufgenommen ist und der zweite La- schenabschnitt 12.2 weist dabei einen zweiten Vorsprung 17.2 auf, der ausgebildet ist mit einer zweiten Kerbe an dem zweiten Griffabschnitt 7.2 des Transportbehälters 7 form schlüssig zusammenzuwirken, wenn der Transportbehälter 7 in der zweiten Orientierung (Fig. 5) der Greifgabel 6 an dem Transportbehältergreifer 1 aufgenommen ist.
Die erste Lasche 11 kann einen dritten Laschenabschnitt 11.3 aufweisen, der sich in einem Abstand zum ersten Laschenab schnitt 11.1 erstreckt, so dass der erste Laschenabschnitt
11.1 und der dritte Laschenabschnitt 11.3 den ersten Griff abschnitt 7.1 des Transportbehälters 7 von zwei gegenüber liegenden Seiten formschlüssig begrenzen, wenn der Trans portbehälter 7 in der zweiten Orientierung (Fig. 5) der Greifgabel 6 an dem Transportbehältergreifer 1 aufgenommen ist. Die zweite Lasche 12 weist dabei einen vierten Laschen abschnitt 12.4 auf, der sich in einem Abstand zum zweiten Laschenabschnitt 12.2 erstreckt, so dass der zweite Laschen abschnitt 12.2 und der vierte Laschenabschnitt 12.4 den zweiten Griffabschnitt 7.2 des Transportbehälters 7 von zwei gegenüberliegenden Seiten formschlüssig begrenzen, wenn der Transportbehälter 7 in der zweiten Orientierung (fig. 5) der Greifgabel 6 an dem Transportbehältergreifer 1 aufgenommen ist .
Die erste Lasche 11 weist im Falle des vorliegenden Ausfüh rungsbeispiels einen fünften Laschenabschnitt 11.5 auf, der sich in einem Abstand zur ersten Tasche 10.1 erstreckt, so dass der fünfte Laschenabschnitt 11. 5 und die erste Tasche
10.1 den ersten Griffabschnitt 7.1 des Transportbehälters 7 von zwei gegenüberliegenden Seiten formschlüssig begrenzen, wenn der Transportbehälter 7 in der ersten Orientierung (Fig. 3, Fig. 4) der Greifgabel 6 an dem Transportbehälter- greifer 1 aufgenommen ist. Die zweite Lasche 12 weist dabei einen sechsten Laschenabschnitt 12.6 auf, der sich in einem Abstand zur zweiten Tasche 10.2 erstreckt, so dass der sechste Laschenabschnitt 12.6 und die zweite Tasche 10.2 den zweiten Griffabschnitt 7.2 des Transportbehälters 7 von zwei gegenüberliegenden Seiten formschlüssig begrenzen, wenn der Transportbehälter 7 in der ersten Orientierung (Fig. 3, Fig. 4) der Greifgabel 6 an dem Transportbehältergreifer 1 aufge nommen ist.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist die Greifgabel 6 außerdem wenigstens einen Anwesenheitssensor 14 auf, der ausgebildet ist, ein die Richtigkeit der Aufnahme des Transportbehälters 7 an der Greifgabel 6 kennzeichnendes Signal bereitzustellen, sowohl in der ersten Orientierung (Fig. 3, Fig. 4) der Greifgabel 6, wenn der Transportbehäl ter 7 in die erste Aufnahme 9.1 und in die zweite Aufnahme 9.2 formschlüssig eingefügt ist, als auch in der zweiten Orientierung (Fig. 5) der Greifgabel 6, wenn der Transport behälter 7 in die dritte Aufnahme 9.3 und in die vierte Auf nahme 9.4 formschlüssig eingefügt ist.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist die Greifgabel außerdem einen Näherungssensor 15 auf, der ausge bildet ist, ein Signal bereitzustellen, welches eine Infor mation darüber liefert, ob an einer Ablagestelle 13 für den Transportbehälter bereits ein die Ablagestelle 13 besetzen der Transportbehälter 7 vorhanden ist oder die Ablagestelle 13 zum Ablegen eines Transportbehälters 7 frei ist, wenn der Transportbehältergreifer 1 sich in der Nähe der Ablagestelle 13 befindet. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist die Greifgabel 6 außerdem einen Scanner 16 auf, der ausgebildet ist, einen Code einer Markierung 18 an der Ablagestelle 13 für den Transportbehälter 7 auszulesen, wenn der Transport behältergreifer 1 sich in der Nähe der Ablagestelle 13 be findet .
Wie in beispielhaften Ausführungen in Fig. 7 bis Fig. 10 dargestellt ist, kann die Ablagestelle 13 eine Zwischenla gerstelle 13.1 sein, insbesondere eine Zwischenlagerstelle auf einer mobilen Plattform 19, die den Roboterarm 5 trägt, der den Transportbehältergreifer 1 bewegt. Die Ablagestelle 13 kann aber auch eine Ladestation 13.2 sein. Die Ladestati on 13.2 kann eine Schnittstelle zu einem Arbeitsplatz sein, an der beispielsweise im Bereich einer Schleuse der Trans portbehälter 7 abgestellt bzw. übergeben wird, so dass die in dem Transportbehälter 7 vorhandene Kassette mit Halb leitermaterialscheiben d.h. mit Wafern befüllt werden kann oder diese aus der Kassette entnommen werden können. Ein Entnehmen und/oder Befüllen kann an der Ablagestelle 13 ins besondere automatisiert erfolgen.
In der Halbleiterindustrie werden nämlich zum Transport von Siliziumscheiben (Wafer) spezielle Transportbehältnisse ver wendet. Ein weit verbreiteter Typ sind sogenannte SMIF-Pods. Die Halbleiterindustrie versucht vermehrt den bisher größ tenteils manuellen Transportprozess zu automatisieren. Dies kann beispielsweise über Hängebahnen, lineargeführte Robo tersysteme oder mobile Roboter erfolgen. Eines haben alle Systeme gemeinsam. Die Transportbehältnisse müssen mittels automatischer Greifsysteme aufgenommen werden. Als Belade- und Entladevorrichtung kann jeder Bearbeitungsmaschine ein sogenannter Loadport (Ladestation 13.2) dienen. Durch drei unterschiedliche Greiforientierungen, nämlich frontseitiges Greifen (Fig.4), rückseitiges Greifen (Fig. 3) und Überkopfgreifen (Fig.5) können nahezu alle Loadporttypen bedient werden. Außerdem ist es nun möglich die Transportbe- hältnisse sowohl vertikal (Fig. 9) als auch horizontal
(Fig.10) zu stapeln bzw. in Regalsystemen zu ordnen. Im kon kreten Fall eines mobilen Roboterarms 5 bedeutet das, dass während des Transports die Transportbehälter 7 vertikal und nebeneinander deponiert werden können. Am Zielort, bei- spielsweise einem Lagerregal werden die Transportbehälter 7 dann horizontal, nebeneinander und/oder übereinander gesta pelt. Ein weiterer Vorteil ist die Beschickung der Ladesta tionen 13.2 und/oder Zwischenlagerstellen 13.1, in denen die Transportbehälter 7 beispielsweise um 180° entgegen der Standardposition gedreht eingelegt werden können. Mit dem erfindungsgemäßen Transportbehältergreifer 1 ist es möglich, die Transportbehälter 7 aus der Ladestation 13.2 und/oder der Zwischenlagerstelle 13.1 zu entnehmen, zwischenzupuf fern, wieder um 180° zu drehen, um sie dann wieder in der Standardposition beispielsweise in einem Regal 20 (Fig.9) übereinander gelagert oder auf einem Tisch 21 (Fig. 10) ne beneinander und/oder in Tiefenrichtung hintereinander abzu legen .
Die Fig. 6, Fig. 7 und Fig. 8 zeigen demgemäß die verschie- denen möglichen Greifpositionen, sowie die möglichen Lage rungsmöglichkeiten der Transportbehälter 7.

Claims

Patentansprüche
1. Transportbehältergreifer (1), aufweisend:
- einen Greifergrundkörper (2), der eine Anschlussein richtung (3) zum Befestigen des Transportbehältergrei fers (1) an einem Flansch (4) eines Roboterarms (5) umfasst,
- eine an dem Greifergrundkörper (2) angeordnete
Greifgabel (6), die eine erste Gabelzinke (6.1), eine zweite Gabelzinke (6.2) und einen die erste Gabelzinke (6.1) mit der zweiten Gabelzinke (6.2) verbindenden Brückenabschnitt (6.3) umfasst, der mit dem Greifer grundkörper (2) verbunden ist und der die erste Ga belzinke (6.1) in einem solchen Abstand zur zweiten Gabelzinke (6.2) anordnet, dass ein Transportbehälter (7) zwischen der ersten Gabelzinke (6.1) und der zwei ten Gabelzinke (6.2) positioniert durch den Transport behältergreifer (1) aufnehmbar ist,
- eine an der ersten Gabelzinke (6.1) angeordnete ers te Greifeinrichtung (8.1), die ausgebildet ist, zum Greifen des Transportbehälters (7) an einem ersten Griffabschnitt (7.1) an einer ersten Seitenwand des Transportbehälters (7),
- eine an der zweiten Gabelzinke (6.2) angeordnete zweite Greifeinrichtung (8.2), die ausgebildet ist, zum Greifen des Transportbehälters (7) an einem dem ersten Griffabschnitt (7.1) gegenüberliegenden zweiten Griffabschnitt (7.2) einer zweiten Seitenwand des Transportbehälters (7), wobei die erste Greifeinrichtung (8.1) und die zweite Grei feinrichtung (8.2) ausgebildet sind, zum Greifen des Transportbehälters (7) wahlweise in einer ersten Ori entierung der Greifgabel (6), in welcher der Brücken abschnitt (6.3) der Greifgabel (6) eine dritte Seiten wand des Transportbehälters (7) umgreift oder in einer aus der ersten Orientierung gedrehten zweiten Orien tierung der Greifgabel (6), in welcher der Brückenab schnitt (6.3) der Greifgabel (6) eine Deckenwand des Transportbehälters (7) umgreift.
2. Transportbehältergreifer nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass
- die erste Greifeinrichtung (8.1) eine erste Aufnahme
(9.1) aufweist, die ausgebildet ist zum formschlüssi gen Aufnehmen des ersten Griffabschnitts (7.1) des Transportbehälters (7) in der ersten Orientierung der Greifgabel ( 6) ,
- die zweite Greifeinrichtung (8.2) eine zweite Auf nahme (9.2) aufweist, die ausgebildet ist zum form schlüssigen Aufnehmen des zweiten Griffabschnitts
(7.2) des Transportbehälters (7) in der ersten Orien tierung der Greifgabel (6),
- die erste Greifeinrichtung (8.1) eine von der ersten Aufnahme (9.1) separate dritte Aufnahme (9.3) auf weist, die ausgebildet ist zum formschlüssigen Aufneh men des ersten Griffabschnitts (7.1) des Transportbe hälters (7) in der zweiten Orientierung der Greifgabel (6) ,
- die zweite Greifeinrichtung (8.2) eine von der zwei ten Aufnahme (9.2) separate vierte Aufnahme (9.4) auf- weist, die ausgebildet ist zum formschlüssigen Aufneh men des zweiten Griffabschnitts (7.2) des Transportbe hälters (7) in der zweiten Orientierung der Greifgabel (6) .
3. Transportbehältergreifer nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die erste Aufnahme (9.1) eine in die erste Gabelzinke (6.1) eingetiefte erste Tasche (10.1) aufweist, die in ihrer Form und Größe an den ersten Griffabschnitt (7.1) des Transportbehälters (7) formergänzend angepasst ist und die zweite Aufnahme (9.2) eine in die zweite Gabelzinke (6.2) eingetiefte zweite Tasche (10.2) aufweist, die in ihrer Form und Größe an den zweiten Griffabschnitt (7.2) des Trans portbehälters (7) formergänzend angepasst ist.
4. Transportbehältergreifer nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Aufnahme (9.3) eine sich von der ersten Gabelzinke (6.1) wegerstre ckende erste Lasche (11) aufweist, die einen ersten Laschenabschnitt (11.1) aufweist, der ausgebildet ist, den ersten Griffabschnitt (7.1) des Transportbehälters (7) in der zweiten Orientierung der Greifgabel (6) tragend aufzunehmen, und die vierte Aufnahme (9.4) ei ne sich von der zweiten Gabelzinke (6.2) wegerstre ckende zweite Lasche (12) aufweist, die einen zweiten Laschenabschnitt (12.2) aufweist, der ausgebildet ist, den zweiten Griffabschnitt (7.2) des Transportbehäl ters (7) in der zweiten Orientierung der Greifgabel (6) tragend aufzunehmen.
5. Transportbehältergreifer nach Ansprüche 4, dadurch ge kennzeichnet, dass der erste Laschenabschnitt (11.1) einen ersten Vorsprung (17.1) aufweist, der ausgebil det ist mit einer ersten Kerbe an dem ersten Griffab schnitt (7.1) des Transportbehälters (7) formschlüssig zusammenzuwirken, wenn der Transportbehälter (7) in der zweiten Orientierung der Greifgabel (6) an dem Transportbehältergreifer (1) aufgenommen ist und der zweite Laschenabschnitt (12.2) einen zweiten Vorsprung
(17.2) aufweist, der ausgebildet ist mit einer zweiten Kerbe an dem zweiten Griffabschnitt (7.2) des Trans portbehälters (7) formschlüssig zusammenzuwirken, wenn der Transportbehälter (7) in der zweiten Orientierung der Greifgabel (6) an dem Transportbehältergreifer (1) aufgenommen ist.
6. Transportbehältergreifer nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lasche (11) ei nen dritten Laschenabschnitt (11.3) aufweist, der sich in einem Abstand zum ersten Laschenabschnitt (11.1) erstreckt, so dass der erste Laschenabschnitt (11.1) und der dritte Laschenabschnitt (11.3) den ersten Griffabschnitt (7.1) des Transportbehälters (7) von zwei gegenüberliegenden Seiten formschlüssig begren zen, wenn der Transportbehälter (7) in der zweiten Orientierung der Greifgabel (6) an dem Transportbehäl tergreifer (1) aufgenommen ist, und die zweite Lasche (12) einen vierten Laschenabschnitt (12.4) aufweist, der sich in einem Abstand zum zweiten Laschenabschnitt
(12.2) erstreckt, so dass der zweite Laschenabschnitt
(12.2) und der vierte Laschenabschnitt (12.4) den zweiten Griffabschnitt (7.2) des Transportbehälters (7) von zwei gegenüberliegenden Seiten formschlüssig begrenzen, wenn der Transportbehälter (7) in der zwei- ten Orientierung der Greifgabel (6) an dem Transport behältergreifer (1) aufgenommen ist.
7. Transportbehältergreifer nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lasche (11) einen fünften Laschenabschnitt (11.5) aufweist, der sich in einem Abstand zur ersten Tasche (10.1) er streckt, so dass der fünfte Laschenabschnitt (11.5) und die erste Tasche (10.1) den ersten Griffabschnitt (7.1) des Transportbehälters (7) von zwei gegenüber liegenden Seiten formschlüssig begrenzen, wenn der Transportbehälter (7) in der ersten Orientierung der Greifgabel (6) an dem Transportbehältergreifer (1) aufgenommen ist, und die zweite Lasche (12) einen sechsten Laschenabschnitt (12.6) aufweist, der sich in einem Abstand zur zweiten Tasche (10.2) erstreckt, so dass der sechste Laschenabschnitt (12.6) und die zwei te Tasche (10.2) den zweiten Griffabschnitt (7.2) des Transportbehälters (7) von zwei gegenüberliegenden Seiten formschlüssig begrenzen, wenn der Transportbe hälter (7) in der ersten Orientierung der Greifgabel (6) an dem Transportbehältergreifer (1) aufgenommen ist .
8. Transportbehältergreifer nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifgabel (6) wenigstens einen Anwesenheitssensor (14) aufweist, der ausgebildet ist, ein die Richtigkeit der Aufnahme des Transportbehälters (7) an der Greifgabel (6) kenn zeichnendes Signal bereitzustellen, sowohl in der ers ten Orientierung der Greifgabel (6), wenn der Trans portbehälter (7) in die erste Aufnahme (9.1) und in die zweite Aufnahme (9.2) formschlüssig eingefügt ist, als auch in der zweiten Orientierung der Greifgabel (6), wenn der Transportbehälter (7) in die dritte Auf nahme (9.3) und in die vierte Aufnahme (9.4) form schlüssig eingefügt ist.
9. Transportbehältergreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifgabel (6) einen Näherungssensor (15) aufweist, der ausgebildet ist, ein Signal bereitzustellen, welches eine Informa tion darüber liefert, ob an einer Ablagestelle (13) für den Transportbehälter (7) bereits ein die Ablage stelle (13) besetzender Transportbehälter (7) vorhan den ist oder die Ablagestelle (13) zum Ablegen eines Transportbehälters (7) frei ist, wenn der Transportbe hältergreifer (1) sich in der Nähe der Ablagestelle (13) befindet.
10. Transportbehältergreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifgabel (6) einen Scanner (16) aufweist, der ausgebildet ist, ei nen Code einer Markierung (18) an einer Ablagestelle (13) für den Transportbehälter (7) auszulesen, wenn der Transportbehältergreifer (1) sich in der Nähe der Ablagestelle (13) befindet.
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