(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも３段以上の構成部材が相互に変位することによって伸縮する伸縮構成体と、伸縮構成体の隣接する３段の構成部材を連動させる連動機構とを含み、連動機構は、複数の連動手段を有し、各連動手段は、３段の構成部材のうち中央の構成部材に回転自在に支持される回転体と、回転体に巻き掛けられ、両端部が中央の構成部材を除く残余の２つの構成部材にそれぞれ連結される可撓性の連動索条体とを有する伸縮装置に設けられ、連動機構の損傷を検出する損傷検出装置であって、
各連動手段の回転体の回転に関する情報をそれぞれ取得する状態取得手段と、
各連動手段の回転体の回転に関する情報を互いに比較し、その比較結果に基づいて、各連動手段における連動索条体が損傷しているか否かを判定する判定手段とを含むことを特徴とする損傷検出装置。
【請求項２】
状態取得手段は、回転に関する情報として回転速度を取得し、
判定手段は、２つの連動手段の回転体のうち、一方の回転体の回転速度から他方の回転体の回転速度を減算した値に基づいて、前記２つの連動手段の連動索条体が損傷しているか否かを判定することを特徴とする請求項１記載の損傷検出装置。
【請求項３】
連動索条体を保護する保護部材を備える伸縮装置に設けられることを特徴とする請求項１または２記載の損傷検出装置。
【請求項４】
判定手段による判定結果において、連動索条体が損傷している場合に、損傷していることを示す情報を報知する報知手段をさらに含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の損傷検出装置。
【請求項５】
予め調整される雰囲気空間に配置される伸縮装置に設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の損傷検出装置。
【請求項６】
伸縮機構の伸縮動作によって、半導体基板またはガラス基板を搬送する伸縮装置に設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の損傷検出装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の損傷検出装置と、
伸縮構成体と、
連動機構と、
伸縮構成体の各構成部材のうち２つの構成部材を相対的に変位させる駆動機構とを含むことを特徴とする伸縮装置。
【請求項８】
少なくとも３段以上の構成部材が相互に変位することによって伸縮する伸縮構成体と、伸縮構成体の隣接する３段の構成部材を連動させる連動機構とを含み、連動機構は、複数の連動手段を有し、各連動手段は、３段の構成部材のうち中央の構成部材に回転自在に支持される回転体と、回転体に巻き掛けられ、両端部が中央の構成部材を除く残余の２つの構成部材にそれぞれ連結される可撓性の連動索条体とを有する伸縮装置において、連動機構の損傷を検出する損傷検出方法であって、
各連動手段の回転体の回転に関する情報をそれぞれ取得する状態取得工程と、
各連動手段の回転体の回転に関する情報を互いに比較し、その比較結果に基づいて、各連動手段における連動索条体が損傷しているか否かを判定する判定工程とを含むことを特徴とする損傷検出方法。
【請求項９】
回転体と、回転体に巻き掛けられて両端部が２つの構成部材に連結される可撓性の連動索条体とを有する連動手段を複数備える連動機構の損傷を検出する損傷検出装置であって、
各連動手段の回転体の回転に関する情報をそれぞれ取得する状態取得手段と、
各連動手段の回転体の回転に関する情報を互いに比較し、その比較結果に基づいて、各連動手段における連動索条体が損傷しているか否かを判定する判定手段とを含むことを特徴とする損傷検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の構成部材が連動変位して伸縮する伸縮装置に設けられ、伸縮装置の損傷を検出する損傷検出装置に関する。たとえば本発明は、半導体ウェハを昇降させる基板搬送用伸縮装置に設けられ、基板搬送用伸縮装置の損傷を好適に検知する損傷検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
クリーンルームに設置される半導体ウェハ製造設備において、半導体ウェハを昇降する基板搬送装置は、上下方向に伸縮自在な伸縮構成体を備える。伸縮構成体は、上下方向に連続して延びる複数の構成部材を含み、複数の構成部材が連動機構によって連動して変位することによって、上下方向に伸縮自在に構成される。基板搬送装置は、遊端部で半導体ウェハを乗載して、伸縮構成体が伸縮することによって、半導体ウェハを昇降搬送する。各構成部材を連動させる連動機構は、ベルトとベルトに巻掛けられる回転体とを含んで実現される（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３００８８３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
連動変位する２つの構成部材は、ベルトによって上下方向に連結される。この２つの構成部材のうち、上段の構成部材は、ベルトが破断すると制御不能となって、最悪の場合には落下してしまう。このとき、上段の構成部材がクリーンルーム内の他の装置に衝突してしまい、他の装置を破損してしまうおそれがある。また本ロボットをメンテナンスする作業者は、ベルトが破断しているか否かを何らかの方法で調べるまで、構成部材が制御不能および落下する可能性を思慮しつつ、作業を行わなければないという欠点を有する。
【０００５】
したがって従来技術の基板搬送装置は、構成部材が落下することを防ぐために、２つのベルトによって上下方向に２つの構成部材が連結される。この基板搬送装置は、２つのうち一方のベルトが破断した場合であっても、他方のベルトによって上段の構成部材が支えられ、上段の構成部材が制御不能に陥らないように設計されている。
【０００６】
基板搬送装置は、一方のベルトが破断しても、他方のベルトを用いて半導体ウェハを搬送し、２つのベルトがともに破断する前にベルトが交換される。ここで作業者は、２つのうち一方のベルトが破断した時点を検知しておかないと、他方のベルトがいつごろ破断して上段の構成部材が制御不能になるかを推測することができない。したがって一方のベルトが破断した時点を検知することが非常に重要となる。
【０００７】
しかしながら作業者は、ベルトの状態を常時観察しているわけでなく、一方のベルトが破断した時点を正確に知ることができない。さらにベルトが外部に露出していない場合には、作業者は、メンテナンス時にしか、ベルトの状態を確認することができない。このように作業者は、ベルトが破断した時点を正確に知ることができないので、他方のベルトの破断時期を推測することができない。
【０００８】
そこでベルトの状態を検知する損傷検出装置が本件出願人によって考えられている。損傷検出装置は、上段の構成部材の位置を検出し、その検出結果からベルトの状態を判定する。２つのベルトで支えられた場合と１つのベルトで支えられた場合とでは、上段の構成部材の位置が異なる。しかしながら１つのベルトでも上段の構成部材を十分に支持可能に設計されているので、２つのうち１つのベルトが破断する前後における上段の構成部材の変位差は非常に小さい。たとえば鋼製のベルトが用いられると、ベルト破断前後で、上段の構成部材の変位は１ｍｍ以下である。
【０００９】
このようにベルト破断前後で、上段の構成部材の変位差が非常に小さいので、損傷検出装置は、非常に小さい変位差を検出するために構造が複雑になり、調整も難しくなる。さら上段の構成部材の変位差は、微小なのでベルトの破断以外の影響を受けやすく、ベルト破断を精度よく検出することができない。このように従来技術では、ベルトの破断を好適に検知する損傷検出装置がなかった。また連動索条体として、ベルト以外にワイヤーなどを用いた場合であっても同様の問題が生じる。
【００１０】
したがって本発明の目的は、簡単な構成でかつ精度よく確実に連動索条体の損傷を検出することができる損傷検出装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも３段以上の構成部材が相互に変位することによって伸縮する伸縮構成体と、伸縮構成体の隣接する３段の構成部材を連動させる連動機構とを含み、連動機構は、複数の連動手段を有し、各連動手段は、３段の構成部材のうち中央の構成部材に回転自在に支持される回転体と、回転体に巻き掛けられ、両端部が中央の構成部材を除く残余の２つの構成部材にそれぞれ連結される可撓性の連動索条体とを有する伸縮装置に設けられ、連動機構の損傷を検出する損傷検出装置であって、
各連動手段の回転体の回転に関する情報をそれぞれ取得する状態取得手段と、
各連動手段の回転体の回転に関する情報を互いに比較し、その比較結果に基づいて、各連動手段における連動索条体が損傷しているか否かを判定する判定手段とを含むことを特徴とする損傷検出装置である。
【００１２】
本発明に従えば、伸縮構成体が伸縮するとき、回転体は、連動索条体によって回転駆動され、回転速度または回転角度などの回転に関する回転情報が変化する。状態取得手段は、このような各回転体の回転情報をそれぞれ個別に取得し、判定手段に与える。判定手段は、与えられる各回転体の回転情報を互いに比較し、その比較結果に基づいて、各連動索条体が損傷しているか否かを判定する。
【００１３】
各連動索条体は対応する回転体をそれぞれ回転させる。連動索条体が破断すると対応する回転体がほとんど回転しない。したがって連動索条体が破断する前の回転体の回転情報と、連動索条体が破断した後の回転体の回転情報とでは、大きく異なる。このように破断前後で大きく異なる情報に基づいて連動索条体の破断状態を判定するので、連動索条体の破断を精度よく確実に検出することができる。また回転体の回転情報の変化は、電気的ノイズや組立て誤差などの影響が少なく、誤検出を防ぐことができる。また回転情報の検出感度を高くしなくてもよく、損傷検出装置を簡単な構成によって実現することができる。またたとえば各回転体の回転情報を検出することによって、連動索条体の破断のほかに、連動索条体の伸張具合、連動索条体の亀裂など破断以外の状態も検出することができ、利便性を向上することができる。
また一方の回転体の回転に関する情報と、他方の回転体の回転に関する情報とを比較し、その比較結果に基づいて、それぞれの回転体に設けられる２つのうちいずれの連動索条体が損傷しているか否かを判定する。２つの連動索条体がともに正常状態であるならば、伸縮装置の伸縮中および停止中における２つの回転体の回転に関する情報はほぼ同じとなる。もし２つのうちいずれか一方が破断している場合には、伸縮装置の伸縮中における２つの回転体の回転に関する情報に大きな差が生じる。したがって２つの回転体の回転に関する情報の差が大きくなったことを検出すると連動索条体が破断したと判定することができる。
これによって伸縮装置が伸縮中であるか否かを示す情報を必要とせず、単純な演算によって連動索条体の破断を容易に判定することができる。またたとえば前記比較結果に基づくことによって、２つのうちいずれの連動索条体が破断しているかを求めることができるほか、一方の連動手段に対する他方の連動索条体の伸張具合、亀裂などの状態も検出することができ、利便性を向上することができる。
【００１４】
また本発明は、状態取得手段は、回転に関する情報として回転速度を取得し、
判定手段は、２つの連動手段の回転体のうち、一方の回転体の回転速度から他方の回転体の回転速度を減算した値に基づいて、前記２つの連動手段の連動索条体が損傷しているか否かを判定することを特徴とする。
【００１５】
本発明に従えば、２つの回転体のうち、一方の回転体の回転速度から他方の回転体の回転速度を減算した値を求め、その値に基づいて２つのうちいずれの連動索条体が損傷しているか否かを判定する。２つの連動索条体がともに正常状態であるならば、伸縮装置の伸縮中および停止中における２つの回転体の回転速度はほぼ同じとなる。もし２つのうちいずれか一方が破断している場合には、伸縮装置の伸縮中における２つの回転体の回転速度に大きな差が生じる。この回転速度の差が大きくなったことを検出すると連動索条体が破断したと判定する。
【００１６】
このように判定手段は、２つの回転体の回転速度差に基づいて、連動索条体の損傷を検出することによって、伸縮装置が伸縮中であるか否かを示す情報を必要とせず、単純な演算によって連動索条体の破断を容易に判定することができる。
【００１７】
またたとえば一方の回転体から他方の回転体を減算した減算値の正負に基づくことによって、２つのうちいずれの連動索条体が破断しているかを求めることができる。またたとえば回転速度差に基づくことによって、一方に対する他方の連動索条体の伸張具合、亀裂などの状態も検出することができ、利便性を向上することができる。
【００１８】
また本発明は、連動索条体を保護する保護部材を備える伸縮装置に設けられることを特徴とする。
【００１９】
本発明に従えば、連動索条体が保護されることによって、メンテナンス時または運転時に連動索条体に物体が衝突することを防ぎ、連動索条体が破損することを防いで、その寿命を延ばすことができる。また保護部材によって連動索条体が覆われて、伸縮装置の稼働時に連動索条体の破損状態が肉眼では確認できない場合であっても、上述する損傷検出装置によって、各連動索条体の損傷状態を確実に判定することができる。
【００２０】
また本発明は、判定手段による判定結果において、連動索条体が損傷している場合に、損傷していることを示す情報を報知する報知手段をさらに含むことを特徴とする。
【００２１】
本発明に従えば、各連動索条体のうち１つが破断した時点で、その連動索条体が破断したことを報知手段によって報知する。これによって、作業者に連動索条体が破断した時点を認識させることができる。
【００２２】
また本発明は、予め調整される雰囲気空間に配置される伸縮装置に設けられることを特徴とする。
【００２３】
本発明に従えば、クリーンルームなどの予め調整される雰囲気空間に配置される伸縮装置の損傷を判定する。予め調整される雰囲気空間では、雰囲気空間に作業者が頻繁に入ることは好ましくない。上述する損傷検出装置によって各連動索条体の損傷状態を判定することによって、連動索条体の交換が必要な時期を作業者に把握させることができる。作業者は、各連動手段のうち１つが損傷するまで雰囲気空間に入らないようにすることで、雰囲気空間の汚染を低減して、雰囲気空間の雰囲気を最適に保つことができる。
【００２４】
また本発明は、伸縮機構の伸縮動作によって、半導体基板またはガラス基板を搬送する伸縮装置に設けられることを特徴とする。
【００２５】
本発明に従えば、半導体基板およびガラス基板などの基板体を搬送する伸縮装置の損傷を判定する。基板体は、それ自体が高価であるとともに、基板体を製造するための各装置もまた高価である。半導体基板およびガラス基板を搬送するための伸縮装置において、各連動索条体の破断を精度よく検出することによって、上段の構成部材が制御不能となることを防止することができる。これによって上段の構成部材が、基板体および基板体を製造するための各装置に衝突して、各装置および基板体が破損することを防止することができる。
【００２６】
また本発明は、前記損傷検出装置と、
伸縮構成体と、
連動機構と、
伸縮構成体の各構成部材のうち２つの構成部材を相対的に変位させる駆動機構とを含むことを特徴とする伸縮装置である。
【００２７】
本発明に従えば、連動索条体は、隣接する３段の構成部材のうち、中央の構成部材の回転体に巻き掛けられて、両端部が残余の一方の構成部材と残余の他方の構成部材にそれぞれ連結される。３段の構成部材のうち２つの構成部材が相対的に変位された場合、連動索条体は、たるみなく張った状態で移動して回転体を回転する。連動索条体が移動することによって、３段の構成部材が連動して相互に変位し、伸縮構成体が伸縮する。
【００２８】
上述した損傷検出装置は、連動索条体の破断前後で大きく異なる回転情報に基づいて連動索条体の破断状態を判定するので、連動索条体の破断を精度よく検出することができる。また回転体の回転情報の変化は、電気的ノイズや組立て誤差などの影響が少なく、誤検出を防ぐことができる。また回転情報の検出感度を高くしなくてもよく、損傷検出装置自体を簡単な構成によって実現することができる。
【００２９】
また本発明は、少なくとも３段以上の構成部材が相互に変位することによって伸縮する伸縮構成体と、伸縮構成体の隣接する３段の構成部材を連動させる連動機構とを含み、連動機構は、複数の連動手段を有し、各連動手段は、３段の構成部材のうち中央の構成部材に回転自在に支持される回転体と、回転体に巻き掛けられ、両端部が中央の構成部材を除く残余の２つの構成部材にそれぞれ連結される可撓性の連動索条体とを有する伸縮装置において、連動機構の損傷を検出する損傷検出方法であって、
各連動手段の回転体の回転に関する情報をそれぞれ取得する状態取得工程と、
各連動手段の回転体の回転に関する情報を互いに比較し、その比較結果に基づいて、各連動手段における連動索条体が損傷しているか否かを判定する判定工程とを含むことを特徴とする損傷検出方法である。
【００３０】
本発明に従えば、伸縮構成体が伸縮するとき、回転体は、連動索条体によって回転駆動され、回転速度または回転角度などの回転に関する回転情報が変化する。状態取得工程で、このような各回転体の回転情報をそれぞれ個別に取得し、判定工程で、状態取得工程で取得した各回転体の回転情報を互いに比較し、その比較結果に基づいて、各連動索条体が損傷しているか否かを判定する。
【００３１】
各連動索条体は対応する回転体をそれぞれ回転させる。連動索条体が破断すると対応する回転体がほとんど回転しない。したがって連動索条体が破断する前の回転体の回転情報と、連動索条体が破断した後の回転体の回転情報とでは、大きく異なる。このように破断前後で大きく異なる情報に基づいて連動索条体の破断状態を判定するので、連動索条体の破断を精度よく検出することができる。また回転体の回転情報の変化は、電気的ノイズや組立て誤差などの影響が少なく、誤検出を防ぐことができる。また回転情報の検出感度を高くしなくてもよく、損傷検出装置を簡単な構成によって実現することができる。またたとえば各回転体の回転情報を検出することによって、連動索条体の破断のほかに、連動索条体の伸張具合、連動索条体の亀裂など破断以外の状態も検出することができ、利便性を向上することができる。
また一方の回転体の回転に関する情報と、他方の回転体の回転に関する情報とを比較し、その比較結果に基づいて、それぞれの回転体に設けられる２つのうちいずれの連動索条体が損傷しているか否かを判定する。２つの連動索条体がともに正常状態であるならば、伸縮装置の伸縮中および停止中における２つの回転体の回転に関する情報はほぼ同じとなる。もし２つのうちいずれか一方が破断している場合には、伸縮装置の伸縮中における２つの回転体の回転に関する情報に大きな差が生じる。したがって２つの回転体の回転に関する情報の差が大きくなったことを検出すると連動索条体が破断したと判定することができる。
これによって伸縮装置が伸縮中であるか否かを示す情報を必要とせず、単純な演算によって連動索条体の破断を容易に判定することができる。またたとえば前記比較結果に基づくことによって、２つのうちいずれの連動索条体が破断しているかを求めることができるほか、一方の連動手段に対する他方の連動索条体の伸張具合、亀裂などの状態も検出することができ、利便性を向上することができる。
また本発明は、回転体と、回転体に巻き掛けられて両端部が２つの構成部材に連結される可撓性の連動索条体とを有する連動手段を複数備える連動機構の損傷を検出する損傷検出装置であって、
各連動手段の回転体の回転に関する情報をそれぞれ取得する状態取得手段と、
各連動手段の回転体の回転に関する情報を互いに比較し、その比較結果に基づいて、各連動手段における連動索条体が損傷しているか否かを判定する判定手段とを含むことを特徴とする損傷検出装置である。
本発明に従えば、連動機構が動作するとき、回転体は、連動索条体によって回転駆動され、回転速度または回転角度などの回転に関する回転情報が変化する。状態取得手段は、このような各回転体の回転情報をそれぞれ個別に取得し、判定手段に与える。判定手段は、与えられる各回転体の回転情報を互いに比較し、その比較結果に基づいて、各連動索条体が損傷しているか否かを判定する。
これによって単純な演算によって連動索条体の破断を容易に判定することができる。またたとえば前記比較結果に基づくことによって、２つのうちいずれの連動索条体が破断しているかを求めることができるほか、一方の連動手段に対する他方の連動索条体の伸張具合、亀裂などの状態も検出することができ、利便性を向上することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態である伸縮装置１を示す正面図であり、図２は、伸縮装置１を示す側面図である。伸縮装置１は、伸縮構成体２と、連動機構３と、駆動機構９とを含む。伸縮構成体２は、第１構成部材４と、第２構成部材５と、第３構成部材６とを有し、各構成部材４〜６が相互に変位することによって上下方向Ｚに伸縮する。以下、本実施の一形態では、第１構成部材４を基体４とし、第２構成部材５を中間体５とし、第３構成部材６を移動体６として称する。
【００３３】
基体４は、予め定める位置に設けられる。中間体５は、基台４に対して上下方向Ｚに移動可能に設けられる。基体４と中間体５とには、基体４に対して中間体５を上下方向Ｚに案内するための第１案内部７が設けられる。たとえば第１案内部７は、レールとレールに嵌合して一方向に移動自在なスライダとから成るリニアレール機構によって実現される。基体４はレールが設けられ、中間体５はスライダが設けられる。
【００３４】
また移動体６は、中間体５に対して上下方向Ｚに移動可能に設けられる。中間体５と移動体６とには、中間体５に対して移動体６を上下方向Ｚに案内するための第２案内部８が設けられる。たとえば第２案内部８は、レールとレールに嵌合して一方向に移動自在なスライダとから成るリニアレール機構によって実現される。中間体５はレールが設けられ、移動体６はスライダが設けられる。
【００３５】
駆動機構９は、基体４に対して、中間体５を上下方向Ｚに変位駆動する。駆動機構９は、ねじ軸１４とモータ１５とを含む。ねじ軸１４は、上下方向Ｚに延びて、基体４に回転可能に設けられる。またねじ軸１４は、外ねじが形成される。モータ１５は、基体４に固定され、ねじ軸１４をその軸線まわりに周方向両方に回転させる。
【００３６】
中間体５は、ねじ軸１４に螺合する螺合部２８が設けられる。螺合部２８は、ねじ軸１４に螺合する内ねじが形成される。ねじ軸１４と螺合部２８とは、互いに螺合してボールねじを構成する。これによってモータ１５によってねじ軸１４を回転させると、中間体５がねじ軸１４の軸線方向に変位移動する。言い換えると、中間体５が基体４に対して、上下方向Ｚに変位移動する。また中間体５は、ねじ軸１４と螺合することによって、ねじ軸１４が回転しない状態で下方に下がることが阻止される。このような駆動機構９は、一例示であって中間体５を上下方向に駆動可能ならば他の機構によって実現されてもよい。
【００３７】
連動機構３は、基体４と中間体５との相対移動に連動して、移動体６を移動させる。連動機構３は、基体４と中間体５との相対的な移動量の２倍の移動量で、基体４に対して移動体６を移動させる。連動機構３は、複数、たとえば２つの連動手段１０ａ，１０ｂを有する。各連動手段１０ａ，１０ｂは、回転体１１ａ，１１ｂとベルト１２ａ，１２ｂとをそれぞれ備える。以下、理解を容易にするために、２つの回転体１１ａ，１１ｂをまとめて参照符号１１で示し、２つのベルト１２ａ，１２ｂをまとめて参照符号１２で示す場合がある。
【００３８】
回転体１１は、円筒状に形成され、中間体５に設けられる。回転体１１は、その軸線１３が上下方向Ｚと垂直な方向に延び、軸線１３まわりに回転自在に中間体５に支持される。本実施の形態では、回転体１１は、中間体５の上部に設けられる。
【００３９】
ベルト１２は、可撓性を有する材料、すなわち変形可能な材料から成り、帯状に形成される。またベルト１２は、高剛性の材料からなることが好ましく、本実施の形態では鋼製のベルトによって実現される。ベルト１２は、回転体１１に巻き掛けられて、一端部２６が基体４に連結され、他端部２７が移動体６に連結される。具体的には、ベルト１２の一端部２６は、基体４の上部に連結され、ベルト１２の他端部２７は、移動体６の下部に連結される。
【００４０】
ベルト１２は、回転体１１で折り返して略Ｕ字状に設けられ、たるみなく張った状態に保たれる。具体的には、ベルト１２は、一方側部分１６と、他方側部分１７と、折り返し部分１８とを含む。一方側部分１６は、回転体１１から基体４まで延びる部分である。また他方側部分１７は、回転体１１から移動体６まで延びる部分である。折り返し部分１８は、回転体１１の外周部に部分的に接触し、一方側部分１６と他方側部分１７と連なる。
【００４１】
連動機構のうち２つの連動手段１０ａ，１０ｂは、ともに同じ構成であり、上下方向Ｚに垂直な方向に並んで設けられる。また各回転体１１ａ，１１ｂの径、各ベルト１２ａ，１２ｂの長さなどの形状は、同じ寸法に形成される。また各回転体１１は、その軸線１３が同軸に延びるように配置される。連動機構３は、２つの連動手段１０ａ，１０ｂのうち一方のベルト１２ａ，１２ｂが破断した状態であっても、移動体６を連動可能に構成される。すなわち一方のベルト１２のみで、移動体６を支持可能に回転体１１およびベルト１２の剛性、形状が設計される。
【００４２】
移動体６は、重力によってベルト１２の他端部２７を下方に引張る。ベルト１２は、一端部２６で基体４に連結されるとともに折り返し部分１８で中間体５に巻掛けられるので、他端部２７が下方に引張られると、たるみなく張られた状態となる。ベルト１２は、たるみなく張られた状態で、移動体６が下方に変位することを阻止する。
【００４３】
図３は、伸縮装置１の動作の状態を示す図である。図３（１）は、中間体５が下方Ｚ２にある状態を示し、図３（２）は、中間体５が上方Ｚ１にある状態を示す。伸縮装置１は、モータ１５によってねじ軸１４を一方向に回転することによって、中間体５を上方Ｚ１に変位させる。中間体５が上方Ｚ１に移動すると、ベルト１２が押し上げられ、ベルト１２の他端部２７が上方Ｚ１に移動する。これによってベルト１２のうち一方側部分１６が増加し、それに対応して他方側部分１７が減少する。このとき回転体１１は、ベルト１２の移動によって回転する。回転体自身が中間体５とともに移動することによって、ベルト１２の他端部２７は、基体４に対して中間体５が移動する移動量の２倍の移動量で上方Ｚ１に移動する。したがってベルト１２の他端部２７に連結される移動体６もまた、中間体５が移動する移動量の２倍の移動量で基体４に対して上方Ｚ１に移動する。
【００４４】
また伸縮装置１は、モータ１５によってねじ軸１４を他方向に回転することによって、中間体５を下方Ｚ２に変位させる。中間体５が下方Ｚ２に移動すると、ベルト１２の他端部２７が、下方Ｚ２に移動する。これによってベルト１２のうち一方側部分１６が減少し、それに対応して他方側部分１７が増加する。このときも回転体１１は、ベルト１２の移動によって回転する。また回転体自身が中間体５とともに移動することによって、ベルト１２の他端部２７に連結される移動体６もまた、基体４に対して中間体５が移動する移動量の２倍の移動量で、基体４に対して下方Ｚ２に移動する。
【００４５】
このように基体４に対して中間体５が上下方向Ｚに変位すると、それに応じて連動手段１０ａ，１０ｂが移動体６を移動させ、伸縮構成体２を上下方向Ｚに伸縮させる。伸縮構成体２が伸縮しているときには、ベルト１２が移動して回転体１１が回転する。各連動手段１０ａ，１０ｂがともに損傷がない状態では、各回転体１１ａ，１１ｂは、互いに同じ回転状態となる。本発明において回転体１１の回転は、１回転以下で角変位している状態を含む。また回転体１１の回転速度は、単位時間あたりに回転体１１が回転する角度である。
【００４６】
図４は、伸縮装置１の回転体１１付近を拡大して示す斜視図である。また図５は、回転体１１付近を切断して示す断面図である。中間体５は、回転体１１を回転支持するために、連結部材３１と、円筒部材３０と、ベアリング３２，３３とを備える。連結部材３１は、中間体５の上部に設けられ、円筒部材３０の軸線方向両端部を支持する。円筒部材３０は、円筒状に形成され、その外周部にベアリング３２，３３が嵌合する。ベアリング３２，３３は、その内輪が円筒部材３０に固定され、その外輪が回転体１１に固定される。ベアリング３２，３３の内輪と外輪とは、その軸線まわりに相互に回転自在である。これによって回転体１１は、円筒部材３０に対して回転自在となる。
【００４７】
伸縮装置１は、各連動手段１０ａ，１０ｂの各ベルト１２ａ，１２ｂの破断を検出する損傷検出装置２０が設けられる。図１に示すように、損傷検出装置２０は、回転検出手段２１，２２と、判定手段２３と、報知手段２４とを有する。回転検出手段２１，２２は、各連動手段１０ａ，１０ｂの回転体１１ａ，１１ｂごとに設けられる。回転検出手段２１，２２のうち一方である第１回転検出手段２１は、一方の回転体１１ａの回転に関する情報を検出する。また回転検出手段２１，２２のうち他方である第２回転検出手段２２は、他方の回転体１１ｂの回転に関する情報を検出する。回転に関する情報とは、たとえば回転体１１の回転速度である。回転検出手段２１，２２は、回転体の状態を検出する状態取得手段となる。各回転検出手段２１，２２は、ともに同じ構成を有する。したがって一方の回転検出手段２１について説明し、他方の回転検出手段２２についての説明は省略する。また回転に関する情報は、回転数および回転角度などであってもよく、また単に回転体１１が角変位しているか否かを示す情報であってもよい。
【００４８】
図６は、回転検出手段２１とベアリング３３とを示す斜視図である。また図７は、図６に示すベアリング３３の軸線を含む切断面によって切断した断面図である。上述したように円筒部材３０と回転体１１とはベアリング３３によって回転可能に連結される。このベアリング３３は、回転検出手段２１が一体となってリング状に形成される。これによって回転検出手段２１は、回転体１１の回転を許容したうえで、回転体１１の回転速度を検出することができる。
【００４９】
たとえば回転検出手段２１は、磁力を発生する磁気体３６と、磁気体３６の磁力を検出する磁気センサ３７とを含む。磁気体３６は、ベアリング３３の外輪３４に固定され、周方向に沿ってＮ極およびＳ極が交互に着磁されたリング状磁石によって実現される。磁気センサ３７は、ベアリング３３の内輪３５に固定され、磁気体３６の外周面に臨んで配置される。磁気センサ３７は、磁気センサの周囲の磁界の方向を検出する。
【００５０】
磁気体３６がベアリング３３の外輪３４とともに回転すると、磁気体３６によって磁気センサ３７の周囲の磁界の方向が変化する。磁気センサ３７は、磁界の方向の変化を検出することによって、パルス状の電圧を出力する。回転検出手段２１は、このパルス状の電圧に基づいて、ベアリング３３の内輪３５に対する外輪３４の回転速度を検出する。ベアリング３３の外輪３４の回転速度は、回転体１１の回転速度と等しい。したがって回転検出手段２１がベアリング３３の外輪３４の回転速度を検出することによって、回転体１１の回転速度を検出することができる。
【００５１】
このように回転検出手段２１がベアリング３３と一体に形成されることによって、伸縮装置１を小型化することができる。また回転検出手段２１を別途組み込む必要がなく、伸縮装置１の組立てコストを削減することができる。また回転検出手段２１は、上述した構成でなくてもよく、従来技術のロータリエンコーダまたは回転計などによって実現してもよい。また回転体１１の回転速度を検出して、ベルト１２の破断を検出することは、ベルト１２の移動量を直接検出する場合に比べて、損傷検出装置自体がベルト１２に接触するおそれを低減することができ、ベルト１２が傷つく可能性を低減することができる。また回転検出手段２１は、ベアリング３３の外輪３４と内輪３５の間を軸線方向一方側から塞ぐことによって、ベアリング３３から潤滑剤が飛散することを防止することができる。したがってこのような回転検出手段２１は、クリーンルームなどの雰囲気が調整される空間で好適に用いることができる。
【００５２】
判定手段２３は、各回転検出手段２１，２２から回転体１１ａ，１１ｂごとの回転速度がそれぞれ与えられる。判定手段２３は、予め定める手順に従うことによって、各連動手段１０ａ，１０ｂのベルト１２ａ，１２ｂが破断しているか否かを判定する。判定手段２３は、コンピュータおよび電気回路などによって実現することができる。
【００５３】
判定手段２３は、２つのうちいずれかのベルト１２ａ，１２ｂが損傷していると判断すると、ベルト破断を示す情報を報知手段２４に与える。報知手段２４は、判定手段２３からベルト破断を示す情報が与えられると、光または音などを発して作業者にベルト破断を知らせる。報知手段２４は、たとえばディスプレイ、表示灯またはスピーカなどによって実現可能である。
【００５４】
たとえば判定手段２３は、一方の回転体１１ａの回転速度から他方の回転体１１ｂの回転速度を減算した速度偏差値を求める。次に速度偏差値と、予め定めるしきい値とを比較して、２つのベルト１２ａ，１２ｂが破断しているか否かを判定する。
【００５５】
図８は、正常状態における各回転体１１ａ，１１ｂの各回転速度と、速度偏差の時間変化を示すグラフである。図８（ａ）に一方の回転体１１ａの回転速度の時間変化４０を示し、図８（ｂ）に他方の回転体１１ｂの回転速度の時間変化４１を示し、図８（ｃ）に一方の回転体１１ａと他方の回転体１１ｂとの速度偏差の時間変化４２を示す。
【００５６】
各ベルト１２ａ，１２ｂに損傷がない正常状態では、回転期間４４および回転停止期間４５にかかわらず、各回転体１１ａ，１１ｂの回転速度の時間変化はほぼ等しくなる。したがって各回転体１１ａ，１１ｂの速度偏差は、予め定めるしきい値４３よりも小さい値となる。
【００５７】
図９は、他方のベルト１２ｂが破断している損傷状態における各回転体１１ａ，１１ｂの各回転速度と、速度偏差の時間変化を示すグラフである。図９（ａ）に一方の回転体１１ａの回転速度の時間変化４０を示し、図９（ｂ）に他方の回転体１１ｂの回転速度の時間変化４１を示し、図９（ｃ）に一方の回転体１１ａと他方の回転体１１ｂとの速度偏差の時間変化４２を示す。
【００５８】
他方のベルト１２ｂが破断している状態では、他方の回転体１１ｂの回転速度は、ほとんどゼロである。この場合、各回転体１１ａ，１１ｂの回転期間４４における速度偏差は、図９に示すように正の値となり、予め定める上限しきい値４３よりも大きい値となる。
【００５９】
図１０は、一方のベルト１２ａが破断している損傷状態における各回転体１１ａ，１１ｂの各回転速度と、速度偏差の時間変化を示すグラフである。図１０（ａ）に一方の回転体１１ａの回転速度の時間変化４０を示し、図１０（ｂ）に他方の回転体１１ｂの回転速度の時間変化４１を示し、図１０（ｃ）に一方の回転体１１ａと他方の回転体１１ｂとの速度偏差の時間変化４２を示す。
【００６０】
一方のベルト１２ａが破断している状態では、一方の回転体１１ａの回転速度は、ほとんどゼロである。この場合、各回転体１１ａ，１１ｂの回転期間４４における速度偏差は、図１０に示すように負の値となり、予め定める下限しきい値４６よりも小さい値となる。
【００６１】
図９および図１０に示すように、２つのうちいずれかのベルト１２ａ，１２ｂが破断すると、各回転体１１ａ，１１ｂの速度偏差の絶対値が予め定めるしきい値４３を超える。したがって判定手段２３は、回転体１１ａ，１１ｂの速度偏差を求め、その絶対値が予め定めるしきい値４３を超えている場合に、いずれかのベルト１２ａ，１２ｂが破断していることを出力する。さらに判定手段２３は、速度偏差の正負を判定することによって、２つのうちいずれのベルト１２ａ，１２ｂが破断しているかを判定することができる。
【００６２】
図１１は、他方のベルト１２ｂが一方のベルト１２ａに比べて伸びている損傷状態における各回転体１１ａ，１１ｂの各回転速度と、速度偏差の時間変化を示すグラフである。図１１（ａ）に一方の回転体１１ａの回転速度の時間変化４０を示し、図１１（ｂ）に他方の回転体１１ｂの回転速度の時間変化４１を示し、図１１（ｃ）に一方の回転体１１ａと他方の回転体１１ｂとの速度偏差の時間変化４２を示す。
【００６３】
他方のベルト１２ｂが伸張している場合、他方のベルト１２ｂに亀裂が生じている場合、２つのベルト１２ａ，１２ｂのバランスが悪い場合などでは、一方のベルト１２ａに比べて他方のベルト１２ｂが伸びた状態となる。この場合、回転期間４４において、他方の回転体１１ｂの回転速度が、一方の回転体１１ａの回転速度よりも低くなる。このとき各回転体１１ａ，１１ｂの回転期間４４における速度偏差の絶対値は、予め定めるしきい値４３よりは小さいけれどもゼロとはならず、ある数値４７となる。ベルト１２ａ，１２ｂが弾性限度まで伸びる場合または亀裂が成長する場合には、伸縮装置１が伸縮動作を繰り返すうちに速度偏差の値が徐々に大きくなる。この後ベルト１２ｂが破断すると、図９に示すように速度偏差４２の値が上限しきい値４３を超える。したがって判定手段２３が速度偏差の値を読み取ることによって、他方のベルト１２ｂが一方のベルト１２ａに比べてどれだけ伸びているのかを判定することができ、他方のベルト１２ｂが破断する時期を推測することができる。また一方のベルト１２ａが破断する時期も同様に推測することができる。
【００６４】
図１２は、判定手段２３の動作を示すフローチャートである。ステップｓ０で、判定手段２３は、各ベルト１２ａ，１２ｂが破断したときを判定するしきい値が与えられることによって、ベルト１２ａ，１２ｂの破断を判定可能な状態となる。伸縮装置１に各ベルト１２ａ，１２ｂが装着されて、伸縮装置１の伸縮動作が開始されるとステップｓ１進み、判定手段２３は判定動作を開始する。
【００６５】
ステップｓ１では、判定手段２３は、各回転検出手段２１，２２から各回転体１１ａ，１１ｂの回転速度をそれぞれ取得する。このような状態取得工程を行うと、ステップｓ２に進む。ステップｓ２では、上述したように各回転体１１ａ，１１ｂの速度偏差の絶対値が予め定めるしきい値４３を超えたか否かを判断する。速度偏差の絶対値が予め定めるしきい値を越えていると、判定手段２３は２つのベルト１２ａ，１２ｂのうちいずれかが破断していると判定する。このような判定工程を行うとステップｓ３に進む。また速度偏差の絶対値が予め定めるしきい値よりも小さいと、ベルトの状態が正常であると判定し、ステップｓ１に戻る。
【００６６】
ステップｓ３では、判定手段２３は、２つのうちいずれかのベルトが破断していることを示す信号を報知手段２４に与え、報知手段２４によってベルトが破断していることを報知させ、ステップｓ４に進む。ステップｓ４では、判定手段２３は、判定動作を終了する。また作業者によって破断したベルトが交換されると、ステップｓ１に進み、再びベルトが損傷しているか否かを連続的もしくは、周期的に判定する。判定手段２３は、繰り返し判定動作を継続し、作業者によって電源が切られるなどすると、動作を終了する。
【００６７】
以上のように、本実施の形態の損傷検出装置２０によれば、各回転検出手段２１，２２が、各回転体１１ａ，１１ｂの回転速度をそれぞれ個別に検出し、判定手段２３に与える。判定手段２３は、与えられる各回転体１１ａ，１１ｂの回転速度から、各ベルト１２ａ，１２ｂがそれぞれの損傷しているか否かを判定する。
【００６８】
２つのベルト１２ａ，１２ｂのいずれかが破断すると、対応する回転体１１ａ，１１ｂの回転速度がほとんど回転しない。したがってベルト１２が破断する前後の回転体の回転速度は、大きく異なる。判定手段２３は、破断前と破断後で大きく異なる情報に基づいてベルト１２の破断状態を判定するので、ベルト１２の破断を精度よく検出することができる。
【００６９】
移動体６の変位を測定してベルトの破断を検出する従来技術では、ベルト１２破断前後の変化量が微小であり、ベルト破断を精度よく検出することができない。またベルト１２の移動量または破断状態などを直接検出する場合、破断した後もベルト１２が動くのでベルト１２が破断したかどうかを正確に求めることができない。
【００７０】
これに対して本発明では、ベルト破断前後で大きく変化する回転体１１の速度変化に基づいてベルト破断を判定する。これによって電気的ノイズや組立て誤差などの影響が少なく、誤検出を防ぐことができる。また回転体１１の回転速度の検出感度を高くしなくてもよく、損傷検出装置自体を簡単な構成によって実現することができる。
【００７１】
このように本発明の損傷検出装置２０を用いれば、誤検出なく２つのうち一方のベルトが破断した時点を正確に求めることができ、破断していない残余のベルトがいつごろ破断するかを作業者に推測させることができる。作業者は、判定手段２３が判定した一方のベルトの破断時期に基づいて、他方のベルトが破断して伸縮装置１が制御不能になる前に、破断したベルトを交換することができる。
【００７２】
また作業者は、一方のベルトが破断していることを確認した状態でメンテナンスを行うことで、万が一、移動体６が制御不能または落下したとしても、落下する可能性があることを予め予測したうえで作業を行うことができ、利便性を向上することができる。
【００７３】
また判定手段２３は、各回転体１１ａ，１１ｂの回転速度の速度偏差に基づいて、ベルト１２の損傷を検出する。判定手段２３は、２つの回転速度を減算した値がしきい値を越えたときに信号を出力する構成であればよく、簡単な電気回路によって実現することもできる。また判定装置２３は、伸縮装置１が伸縮中であるか否かを知る必要なく、単純な演算によってベルト１２の損傷を容易に判定することができる。これによって損傷検出装置２０を安価で製作するとともにその故障を少なくすることができる。
【００７４】
さらに判定手段２３は、速度偏差の正負を求めることによって、２つのうちいずれのベルト１２が損傷しているのかを判定することができる。これによってメンテナンス時に、作業者は、破断が確認されたベルト１２についてのみ交換準備を行って、ベルト１２を交換することができる。すなわち破断していないベルト１２について交換準備を行う必要がなく、ベルト交換作業に費やす時間を短くすることができる。
【００７５】
また各回転体１１ａ，１１ｂの速度偏差を検出することによって、ベルト１２の破断のほかに、２つのベルト１２の伸張具合、ベルト１２の亀裂などの損傷状態も検出することができ、利便性を向上することができる。たとえば２つのうち伸びまたは亀裂が生じているベルト１２を判定することによって、そのベルト１２が破断しそうであることを知らせることができ、ベルト１２が破断する前に予め新しいベルトを準備しておくことができる。
【００７６】
またベルト１２の取付時において、作業者は、回転体１１ａ，１１ｂの速度偏差が小さくなるように、取付状態を調節して各ベルト１２ａ，１２ｂを取り付けることができる。これによって２つのベルト１２にかかる張力を同じ状態にすることができ、ベルト１２の寿命を延長することができる。また速度偏差に基づいてベルトの取付状態を調整することによって、ベルト１２にかかる張力を容易に同じすることができる。これによってメンテナンスにかかる時間を短くするとともに、熟練者でなくともベルト１２の取付を精度よく行うこことができる。
【００７７】
図１３は、本発明の他の実施の形態の損傷検出装置３００の回転検出手段２００を示す斜視図である。回転検出手段２１は、回転体１１の回転状態を判定することができればよく、上述したようなベアリング３３と一体のものでなくてもよい。損傷検出装置３００は、回転検出手段２００以外の構成については上述した損傷検出装置と同様であり、説明を省略する。
【００７８】
回転検出手段２００は、リング体２０１と回転状態検出センサ２０２とを備える。リング体２０１は、円筒部材３０の軸線方向一端部に固定される。リング体２０１は、外周部に周方向に並ぶ複数の溝が形成され、たとえば中空の金属歯車によって実現される。
【００７９】
回転状態検出センサ２０２は、リング体２０１の外周部に臨む位置に配置され、構成部材に支持される。回転状態検出センサ２０２は、センサ２０２からリング体２０１の外周面までの距離を測定する変位センサである。リング体２０１が回転することによって、センサ２０２からリング体２０１の外周面までの距離が変化し、センサからパルス状または正弦波波形が出力される。回転検出手段２１は、この出力に基づいて、ベアリング３３の内輪３５に対する外輪３４の回転速度を検出する。ベアリング３３の外輪３４の回転速度は、回転体１１の回転速度と等しい。したがって回転検出手段２１がベアリング３３の外輪３４の回転速度を検出することによって、回転体１１の回転速度を検出することができる。また回転体の回転速度を検出する技術は、他の公知の技術を用いても実現することができる。たとえば光学的に回転数を検出するセンサを用いてもよい。このように回転体の回転を検出するための公知の技術を用いることができる。
【００８０】
図１４は、本発明のさらに他の実施の形態の損傷検出装置５００の回転検出手段４００を示す斜視図である。損傷検出手段５００は、回転検出手段４００以外の構成については上述した損傷検出装置と同様であり、説明を省略する。
【００８１】
回転検出手段４００は、板状体４０１と回転状態検出センサ４０２ａ，４０２ｂとを備える。板状体４０１は、板状に形成され、円筒部材３０の軸線方向一端部に設けられる。板状体４０１は、円筒部材３０の半径方向に延びる仮想半径線に沿って延びて、円筒部材３０から軸線方向に突出する。
【００８２】
回転状態検出センサ４０２ａ，４０２ｂは、板状体４０１に臨む位置に配置され、構成部材に支持される。回転状態検出センサ４０２ａ，４０２ｂは、回転体１１が回転しているか否かを検出するセンサであって、たとえば投光部４０２ａと受光部４０２ｂとを有する。投光部４０２ａは、円筒部材３０の軸線方向一方側を通過する通過光４０３を投光する。通過光４０３は、投光部４０２ａから受光部４０２ｂに向かって進む。受光部４０２ｂは、通過光４０３が到達すると、予め定める出力値を出力する。
【００８３】
回転体１１が回転すると、受光部４０２ａは、通過光４０３が到達する到達状態と、通過光４０３が板状体４０１に遮られて、通過光４０３が到達しない遮蔽状態とを繰り返す。このとき受光部４０２ｂの出力値は、パルス状または正弦波波形となる。またベルト１２が破断している場合には、回転体１１が回転せず、受光部４０２ｂの出力は一定の値となる。このように受光部４０２ｂの出力波形を調べることによって、回転体１１が回転しているか否かを判定し、ベルト１２の破断状態を検出してもよい。
【００８４】
以上のような本発明の損傷破損装置２０，３００，４００は、本発明の実施の一形態であって、発明の範囲内において構成を変更することができる。たとえば伸縮構成体として、基体４と、中間体５と、移動体６との３つの構成部材を有するとして説明したが、伸縮構成体が４段以上の構成部材を有し、それに応じて連動機構も複数設けられてもよい。このように伸縮構成体が４段以上の場合には、駆動手段９は、隣接する２つの構成部材を相互に変位させることよって、伸縮構成体を効率よく伸縮させることができるが、複数段離れた２つの構成部材を相互に変位させても伸縮構成体を伸縮させることができる。また基体４は、予め定める位置に固定していなくてもよい。
【００８５】
またばねなどを用いて、移動体６を基体４に向けて移動させる力を与えて、この力に抗するように中間体５を変位させることによって、上下方向Ｚ以外の方向に伸縮装置１を伸縮させることができる。また基体４と移動体６とをベルト１２によって連結するとしたが、可撓性を有して延びる索条体であればよい。したがってベルト以外の索条体、たとえばワイヤーまたはチェーンなどによって基台４と移動体６とを連結してもよい。
【００８６】
また本発明では、判定手段２３は回転体１１の回転速度に基づいてベルト１２の破断を検出すればよく、２つの回転体１１ａ，１１ｂの回転速度の偏差を演算しなくてもよい。たとえば駆動手段９によって中間体５を予め定める速度で移動させているときに、回転検出手段から検出される検出回転情報と、予め定める正常回転情報とを比較して、検出回転情報が正常回転情報に対して変化している場合にベルト１２が損傷していると判定してもよい。
【００８７】
また報知手段２４は、ベルト１２が破断したときに、破断したことを示す警告音および警告光を発してもよく、さらに一方のベルト１２が破断した時刻を表示してもよい。これによって作業者が伸縮装置１の周囲にいない時にベルト１２が破断したとしても、ベルト１２がいつごろ破断したかを知ることができる。これによって作業者は、ベルト１２の交換時期を容易に推定することができる。また判定手段２３は、一方のベルトが破断した時期に基づいて、破断していない残余のベルト１２が破断するであろう予想破断時期を推定し、その予想破断時期を表示してもよい。これによって作業者は、予想破断時期を認識して、両方のベルト１２ａ，１２ｂが破断する前にさらに確実にベルト１２を交換することができ、移動体６が制御不能になることを確実に予防することができる。
【００８８】
図１５および図１６は、本発明の基板搬送装置１００を示す斜視図である。図１５は、基板搬送装置１００が伸張した状態を示し、図１６は、基板搬送装置１００が縮退した状態を示す。本発明の基板搬送装置１００は、上述した伸縮構成体２、連動機構３、駆動機構９および損傷検出装置２０とほぼ同様の構成を備える。
【００８９】
基板搬送装置１００は、雰囲気が予め調整されるクリーンルームに設置され、クリーンルーム内で半導体ウェハおよびガラス基板などの板状の基板体を搬送する。基板搬送装置１００は、少なくとも上下方向Ｚに基板体を搬送する。基板搬送装置１００は、ハンド装置１０１と、伸縮装置１０２と、基台１０３とを備える。
【００９０】
基台１０３は、予め定める経路に沿って移動可能な移動手段に乗載され、予め定める経路に沿って移動可能に設けられる。または基台１０３は、予め定める位置に固定される。
【００９１】
伸縮装置１０２は、基台１０３に連結され、基台１０３から上方に突出する。伸縮装置１０２は、上述した伸縮装置１と同じ機構によって上下方向Ｚに伸縮する。ハンド装置１０１は、伸縮装置１０２の上部に連結される。ハンド装置１０１は、基板体を乗載するハンド１０４と、ハンド１０４を水平方向に移動させるハンド移動手段１０５とを備える。伸縮装置１０２は、伸縮装置１が伸縮することによって、ハンド装置１０１に乗載した基板体を上下方向Ｚに昇降させる。
【００９２】
図１７は、伸縮装置１０２の要部を示す斜視図であり、図１８は、図１９に示す伸縮装置１０２のＳ１８−Ｓ１８切断面線から見て示す断面図である。伸縮装置１０２は、伸縮構成体１０６と、連動機構１０７，１０８と、駆動機構（図示せず）とを含む。
【００９３】
伸縮構成体１０６は、６段の構成部材を有する。具体的には、図１５および図１６に示すように伸縮構成体１０６は、第１構成部材１０９と、第２構成部材１１０と、第３構成部材１１１と、第４構成部材１１２と、第５構成部材１１３と、第６構成部材１１４とを有する。伸縮構成体１０６は、伸張状態において、第１構成部材１０９、第２構成部材１１０、第３構成部材１１１、第４構成部材１１２、第５構成部材１１３、第６構成部材１１４の順で、基台１０３から上方に向かって並ぶ。伸縮構成体１０６は、各構成部材１０９〜１１４が相互に変位することによって、上下方向Ｚに伸縮する。
【００９４】
第１構成部材１０９は、基台１０３に対して固定される。第２構成部材１１０は、駆動機構によって、基台１０３に対して上下方向Ｚに変位駆動される。駆動機構は、たとえば上述した伸縮装置１と同様の駆動機構３であってもよく。また空気圧シリンダなどの他の駆動機構であってもよい。
【００９５】
連動機構１０７，１０８は、各構成部材１０９〜１１４を連動する機構であり、第１連動機構と、第２連動機構と、第３連動機構１０７と、第４連動機構１０８とを有する。駆動機構によって第２構成部材１１０が第１構成部材１０９に対して移動されると、第１連動機構は、第２構成部材１１０の移動に連動させて第３構成部材１１１を移動させる。また第２連動機構は、第３構成部材１１１の移動に連動させて第４構成部材１１２を移動させる。また第４連動機構は、第４構成部材１１２の移動に連動させて第５構成部材１１３を移動させる。また第５連動機構は、第５構成部材１１３の移動に連動させて第６構成部材１１４を移動させる。
【００９６】
図１７に示すように、各連動機構１０７，１０８は、上述した伸縮装置１と同様に、それぞれ２つの連動手段１１５ａ，１１５ｂ；１１６ａ，１１６ｂを有する。各連動手段１１５ａ，１１５ｂ；１１６ａ，１１６ｂは、回転体１１７ａ，１１７ｂ；１１８ａ，１１８ｂと、ベルト１１９ａ，１１９ｂ；１２０ａ，１２０ｂとをそれぞれ有する。
【００９７】
以下、理解を容易にするために複数の回転体をまとめて参照符号１１７，１１８で表わし、複数のベルトをまとめて参照符号１１９，１２０で示す場合がある。各連動機構１０７，１０８は、２つのうち一方のベルトが破断した状態であっても、残余のベルトによって各構成部材を連動可能に構成される。すなわち１つのベルトのみで、構成部材を支持可能に剛性および形状が設計される。
【００９８】
回転体１１７，１１８は、隣接する３つの構成部材のうち中央、すなわち３段のうち中段の構成部材に回転自在に支持される。ベルト１１９，１２０は、両端部が中央の構成部材を除く残余の２つの構成部材にそれぞれ連結される。
【００９９】
たとえば第３連動機構１０７が有する第３回転体１１８ａ，１１８ｂは、回転自在に第４構成部材１１２に設けられる。第３連動機構１０７が有する第３ベルト１２０ａ，１２０ｂは、第３回転体１１８ａ，１１８ｂに巻き掛けられて、一端部１２１が第３構成部材１１１に連結され、他端部１２２が第５構成部材１１３に連結される。またたとえば第４連動機構１０８が有する第４回転体１１７ａ，１１７ｂは、回転自在に第５構成部材１１３に設けられる。第４連動機構１０８が有する第４ベルト１１９ａ，１１９ｂは、第４回転体１１７ａ，１１７ｂに巻き掛けられて、一端部１２３が第４構成部材１１２に連結され、他端部１２４が第６構成部材１１４に連結される。他の連動機構も同様に構成され、詳細な説明については省略する。このように連結されることによって、第６構成部材１１４は、基台１０３に対する第３構成部材１１１の移動量の４倍の移動量で、基台１０３に対して変位する。また構成部材の数と連動機構の数を増やすことによって、基端部側の構成部材に対して、先端側の構成部材の移動量を２の指数倍にすることができ、先端部を高速で昇降させることができる。
【０１００】
図１９は、図１７に示す伸縮装置１０２のＳ１９−Ｓ１９切断面線から見て示す断面図である。各構成部材１１０〜１１３には、支持する回転体およびその回転体に巻掛けられるベルトを収容する収容空間が形成される。たとえば第５構成部材１１３は、その内部空間１２５に第４連動機構１０８を収容する。このように各回転体１１７，１１８および各ベルト１１９，１２０は、各構成部材１１０〜１１３の内部空間に収容され、構成部材１１０〜１１３の外部に露出しないように設けられる。すなわち構成部材１１０〜１１３は、連動手段１１５、１１６、特にベルト１１９，１２０を保護する保護手段となる。
【０１０１】
伸縮装置１０２は、上述した伸縮装置１と同様に、各構成部材１０９〜１１４を上下方向Ｚに案内するための案内部１２６が、それぞれの構成部材１０９〜１１４に設けられる。案内部１２６は、リニアレール機構によって実現される。すなわち隣接する２つの構成部材のうち、一方の構成部材１１２にスライダ１２７が設けられ、他方の構成部材１１３にレール１２８が設けられる。スライダ１２７およびレール１２８はともに上下方向に延び、スライダ１２７がレール１２８に嵌合することによって、２つの構成部材１１２，１１３が上下方向Ｚに相対変位可能に案内される。
【０１０２】
図２０は、ハンド装置１０１の概略を示す斜視図である。なお図２０において半導体ウェハであるワークを参照符Ｗで示す。ハンド装置１０１は、伸縮装置１０２の上部に設けられる。ハンド装置１０１は、第６構成部材１１４の先端部に装着されている円板状のユニットベース１３０と、ユニットベース１３０に回動自在に載置されているターンテーブル１３１と、ターンテーブル１３１の適宜位置に装着されているアーム１３２と、アーム１３２の先端上部に装着されているウェハ取扱ユニット１３３とを備える。アーム１３２は、基端部がターンテーブルの適宜位置に旋回自在に装着されている第１腕１３２ａと、第１腕１３２ａの先端上部に旋回自在に装着されている第２腕１３２ｂとから成る。ウェハ取扱いユニット１３３がウェハを乗載するハンド１０４となり、ターンテーブル１３１およびアーム１３２がハンド移動手段１０５となる。
【０１０３】
このような基板搬送装置１００は、上述した損傷検出装置をさらに備える。各損傷検出装置は、各連動機構１０７，１０８の２つの各回転体の回転速度をそれぞれ検出し、その回転速度に基づいて、ベルト１１９，１２０の損傷状態を判定する。損傷検出装置の構成は、上述した損傷検出装置２０，３００と同様であるので、説明を省略する。
【０１０４】
以上のように基板搬送装置２００に損傷検出装置が設けられることによって、上述した損傷検出装置２０，３００と同様の効果を得ることができる。たとえば基板搬送装置２００の一対のベルトのうち１つが破断したことを誤検出なく確実に報知することができる。これによって作業者は、残余のベルトが破断して構成部材が制御不能となる前にベルトを交換することができる。またクリーンルーム内で、構成部材が他の装置に衝突してしまい、他の装置を破損してしまうことを防ぐことができる。半導体ウェハおよびガラス基板などを処理する装置は、非常に高価である。したがって上述したように基板搬送装置１００が制御不能となって他の装置を破損してしまうことを防ぐことによって、他の装置の補修に費やす費用を無くすことができる。
【０１０５】
またクリーンルーム内は、予め定める雰囲気に調整されており、頻繁に作業者が入ることができない。したがって１つのベルトが破断したからといって、クリーンルーム内での作業をただちに中断することはなく、１つのベルトのみで基板の搬送がある程度継続される。
【０１０６】
基板搬送装置１００は、損傷検出装置２０によって１つのベルトが破断した時期を報知手段２４から報知する。これによって作業者は、２つのうち一方のベルトが破断した時点を把握することができ、他方のベルトがいつごろ破断して構成部材が制御不能になるかを推測することができる。これによってクリーンルーム内での作業をむやみに中断することなく、作業効率を向上することができる。
【０１０７】
従来は、作業者が、まず全てのベルトに対して損傷しているか否かを調べ、損傷しているベルトについて交換作業を行っている。したがって構成部材が多段になればなるほど、交換作業に費やす時間が増えていた。
【０１０８】
本発明によれば、損傷検出装置２０が設けられることによって、構成部材が多段設けられる場合であっても、損傷したベルトがどれかを作業者は知ることができ、交換作業に費やす時間を減らすことができる。これによって交換作業におけるクリーンルーム内の汚染を減らすことができる。
【０１０９】
また各構成部材の内部空間に連動機構が収容され、連動機構が露出することがない。これによって連動機構による発塵によってクリーンルームが汚染されることが防止される。またメンテナンス時に作業者がベルトに触れることを防ぎ、ベルトが損傷することを防ぐことができる。これによって寿命を延命することができる。また構成部材によってベルトが覆われて、ベルトの損傷状態が肉眼では確認できない場合であっても、上述する損傷検出装置が設けられることによって、メンテナンス時以外でも確実に各ベルトの損傷状態を判定することができる。これによってベルトの破損を防いだうえで、作業者にベルトのうち１つが破断したことを報知することができる。
【０１１０】
また半導体基板およびガラス基板などは、衝撃によって破損しやすい。したがって構成部材が制御不能になった場合には、半導体基板およびガラス基板が損傷するおそれがある。本発明の基板搬送装置は、各構成部材が制御不能となる前にベルトを交換することができるので、半導体基板およびガラス基板の破損を防ぐことができる。また半導体基板およびガラス基板は、それ自体が高価であり、それらの破損を防ぐことによって歩留まりを向上して生産効率を向上することができる。
【０１１１】
【発明の効果】
以上のように請求項１記載の本発明によれば、各回転体のそれぞれの回転情報に基づくことによって、簡単な構成によって、誤検出を防いで精度よく、連動索条体の破断を検出することができる。これによってたとえば２つの連動索条体を伸縮装置が有する場合、１つの連動索条体が破断した時点を正確に判断することができ、もう１つの連動索条体がいつごろ破断するかを作業者に推測させることができる。作業者は、判定手段が連動索条体の破断時期に基づいて、伸縮装置が制御不能になる前に、破断した連続索条体を交換する作業を行うことができる。またクリーンルーム内に入った作業者は、１つの連動索条体が破断していることを確認した状態でメンテナンスを行うことで、ベルトが破断しているか否かを調べなくても、構成部材が制御不能および落下する可能性を予測することができ、万が一、構成部材が制御不能となっても人災に発展することを予防することができる。
また本発明によれば、２つの回転体の回転に関する情報を比較して、連動索条体の損傷を判定する。これによって、伸縮装置が伸縮中であるか否かを示す情報などを必要とせず、単純な演算によって、連動索条体の破断を容易に判定することができる。またたとえば２つのうちいずれの連動索条体が破断状態にあるか、一方に対する他方の連動索条体の伸張具合、亀裂などの状態を検出することができ、利便性をさらに向上することができる。
【０１１２】
また請求項２記載の本発明によれば、２つの回転体の回転速度を減算することによって、伸縮装置が伸縮中であるか否かを示す情報などを必要とせず、単純な演算によって、連動索条体の破断を容易に判定することができる。またたとえば２つのうちいずれの連動索条体が破断状態にあるか、一方に対する他方の連動索条体の伸張具合、亀裂などの状態を検出することができ、利便性をさらに向上することができる。
【０１１３】
これによってメンテナンス時に、作業者は、連動索条体を交換する交換準備をすべての連動索条体に対して行う必要がなく、破断が確認された連動索条体についてのみ交換準備を行うことができる。すなわち破断していない連動索条体について交換準備を行う必要がなく、メンテナンスを短時間で行うことができる。また状態検出手段の出力に基づいて、２つの回転速度の差が小さくなるように、伸縮装置を調整することによって２つの連動索条体にかかる張力を同じにすることができ、連動索条体の寿命を向上することができるとともに調整が容易となる。
【０１１４】
また請求項３記載の本発明によれば、保護部材によって連動索条体が保護されることによって、連動索条体が破損するおそれを低減し、連動索条体の寿命を向上することができる。また保護部材によって運転時に連動索条体の破断状態を確認することが困難な場合であっても、上述する損傷検出装置が設けられることによって、メンテナンス時以外でも各連動索条体の破断状態を確実に判定することができ、連動索条体が破断した時点を正確に判定することができる。
【０１１５】
また請求項４記載の本発明によれば、各連動手段のうち１つが損傷した時点で、その連動索条体が破断したことを報知手段によって報知する。これによって作業者は、メンテナンス時期を把握することができ、全ての連動索条体が破損する前にメンテナンスを行って、破断した連動索条体を正常な連動索条体に交換することができる。
【０１１６】
また請求項５記載の本発明によれば、損傷検出装置によって各連動索条体の破断状態を判定することによって、メンテナンスが必要な時期を作業者に把握させることができる。作業者は、各連動索条体のうち１つが破断するまで雰囲気空間に入らないようにすることで、雰囲気空間の汚染を低減して、雰囲気空間の雰囲気を保つことができる。
【０１１７】
また請求項６記載の本発明によれば、半導体基板およびガラス基板などの基板体を搬送する伸縮装置の損傷を判定する。これによって上段の構成部材が、基板体を製造するための各装置に衝突して、各装置および基板体が破損することを防止することができる。これによって高価な装置および基板体を損傷することを防ぐことができる。
【０１１８】
また請求項７記載の本発明によれば、伸縮装置に損傷検出装置が設けられることによって、簡単な構成でかつ誤検出を防いで精度よく、連動索条体の破断を検出することができる。これによってたとえば２つの連動索条体を伸縮装置が有する場合、１つの連動索条体が破断した時点を正確に判断することができ、もう１つの連動索条体がいつごろ破断するかを作業者に推測させることができる。作業者は、判定手段が連動索条体の破断時期に基づいて、伸縮装置が制御不能になる前に、メンテナンスを行うことができる。
【０１１９】
またクリーンルーム内に入った作業者は、１つの連動索条体が破断していることを確認した状態でメンテナンスを行うことで、が破断しているか否かを調べなくても、構成部材が制御不能および落下する可能性を予測することができ、万が一、構成部材が制御不能となっても人災に発展することを予防することができる。
【０１２０】
また請求項８記載の本発明によれば、取得工程で各連動手段の回転体の回転に関する情報を取得し、判定工程で各連動手段の回転体の回転に関する情報に基づいて、各連動手段における連動索条体が損傷しているか否かを判定する。これによって、簡単な構成によって、誤検出を防いで精度よくかつ確実に、連動索条体の破断を検出することができる。これによってたとえば２つの連動索条体を伸縮装置が有する場合、１つの連動索条体が破断した時点を正確に判断することができ、もう１つの連動索条体がいつごろ破断するかを作業者に推測させることができる。作業者は、判定手段が連動索条体の破断時期に基づいて、伸縮装置が制御不能になる前に、破断した連続索条体を交換する作業を行うことができる。また作業者は、１つの連動索条体が破断していることを確認した状態でメンテナンスを行うことができる。
また本発明によれば、２つの回転体の回転に関する情報を比較して、連動索条体の損傷を判定する。これによって、伸縮装置が伸縮中であるか否かを示す情報などを必要とせず、単純な演算によって、連動索条体の破断を容易に判定することができる。またたとえば２つのうちいずれの連動索条体が破断状態にあるか、一方に対する他方の連動索条体の伸張具合、亀裂などの状態を検出することができ、利便性をさらに向上することができる。
また請求項９記載の本発明によれば、２つの回転体の回転に関する情報を比較して、連動索条体の損傷を判定する。これによって単純な演算によって、連動索条体の破断を容易に判定することができる。またたとえば２つのうちいずれの連動索条体が破断状態にあるか、一方に対する他方の連動索条体の伸張具合、亀裂などの状態を検出することができ、利便性をさらに向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である伸縮装置１を示す正面図である。
【図２】伸縮装置１を示す側面図である。
【図３】伸縮装置１の動作の状態を示す図である。
【図４】伸縮装置１の回転体１１付近を拡大して示す斜視図である。
【図５】回転体１１付近を切断して示す断面図である。
【図６】回転検出手段２１とベアリング３３とを示す斜視図である。
【図７】図６に示すベアリング３３の軸線を含む切断面によって切断した断面図である。
【図８】正常状態における各回転体１１ａ，１１ｂの各回転速度と、速度偏差の時間変化を示すグラフである。
【図９】他方のベルト１２ｂが破断している損傷状態における各回転体１１ａ，１１ｂの各回転速度と、速度偏差の時間変化を示すグラフである。
【図１０】一方のベルト１２ａが破断している損傷状態における各回転体１１ａ，１１ｂの各回転速度と、速度偏差の時間変化を示すグラフである。
【図１１】他方のベルト１２ｂが一方のベルト１２ａに比べて伸びている損傷状態における各回転体１１ａ，１１ｂの各回転速度と、速度偏差の時間変化を示すグラフである。
【図１２】判定手段２３の動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の他の実施の形態の損傷検出装置の回転検出手段２００を示す斜視図である。
【図１４】本発明のさらに他の実施の形態の損傷検出装置の回転検出手段４００を示す斜視図である。
【図１５】本発明の基板搬送装置１００を示す斜視図である。
【図１６】本発明の基板搬送装置１００を示す斜視図である。
【図１７】伸縮装置１０２の要部を示す斜視図である。
【図１８】図１７に示す伸縮装置１０２のＳ１８−Ｓ１８切断面線から見て示す断面図である。
【図１９】図１７に示す伸縮装置１０２のＳ１９−Ｓ１９切断面線から見て示す断面図である。
【図２０】ハンド装置１０１の概略を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  伸縮装置
２  伸縮構成体
３  連動機構
４  基体
５  中間体
６  移動体
９  駆動機構
１０ａ，１０ｂ  連動手段
１１  回転体
１２  ベルト
２０，３００，４００  損傷検出装置
２１  第１回転検出手段
２２  第２回転検出手段
２３  判定手段
２４  報知手段
１００  基板搬送装置
２００  回転検出手段
Ｚ  上下方向
Ｚ１  上方
Ｚ２  下方
【図１】
0003696219.tif 000002
【図２】
0003696219.tif 000003
【図３】
0003696219.tif 000004
【図４】
0003696219.tif 000005
【図５】
0003696219.tif 000006
【図６】
0003696219.tif 000007
【図７】
0003696219.tif 000008
【図８】
0003696219.tif 000009
【図９】
0003696219.tif 000010
【図１０】
0003696219.tif 000011
【図１１】
0003696219.tif 000012
【図１２】
0003696219.tif 000013
【図１３】
0003696219.tif 000014
【図１４】
0003696219.tif 000015
【図１５】
0003696219.tif 000016
【図１６】
0003696219.tif 000017
【図１７】
0003696219.tif 000018
【図１８】
0003696219.tif 000019
【図１９】
0003696219.tif 000020
【図２０】
0003696219.tif 000021