(57)【要約】【課題】本発明は精密加工装置などを設置するのに適した水準テーブルを提供するものであり、傾斜した床に設置しても自動的にテーブル面を水平或いは所定の傾斜にする水準テーブルを提供しようとするものである。【解決手段】本発明は以上のような課題を解決するため、少なくとも４本の足４〜７を有し、各足４〜７の高さを調整するモータと、水準テーブル面１の２次元の傾斜を検出する傾斜検出器３とを備え、傾斜検出器３の出力データより傾斜の方向と大きさを演算し、これによって得られるベクトルと目標値ベクトルとの差を演算し、その差を表すベクトルと点対称のベクトルを演算し、点対称のベクトルによって足４〜７の高さを調整するモータを動作させテーブル面１の水準を自動調整するようにしたため、自動的に正確にテーブル面１の水準を調整することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも４本の足を有し、足が床に接しているか否かを検出する接地検出器と、少なくとも４本の足の高さを調整するモータと、テーブル面の２次元の傾斜を検出する傾斜検出器とを備え、傾斜検出器の出力データより傾斜の方向と大きさを演算し、これによって得られるベクトルと目標値ベクトルとの差を演算し、その差を表すベクトルと点対称のベクトルを演算し、点対称のベクトルによって足の高さを調整するモータを動作させテーブル面の水準を自動調整するようにした水準テーブル。
【請求項２】
接地検出器の出力信号で各足の高さを調整するモータを動作させ、全ての足が床に接してからテーブル面の水準を自動調整するようにした請求項１記載の水準テーブル。
【請求項３】
傾斜検出器は１個で２次元の傾斜を検出できるものである請求項１記載の水準テーブル。
【請求項４】
傾斜の方向と大きさの演算は、各足と傾斜検出器とを結ぶ線によって表されるベクトルに基づいて行うようにした請求項３記載の水準テーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体工場のウェハーのハンドリング装置や精密な加工を行う加工装置を載置し、自動的にその傾きを精密に調整する水準テーブルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水準テーブルは半導体工場のウェハーのハンドリング装置や精密加工装置に用いられ、水平の調整されていない床に設置しても自動的にテーブル面を水平或いは特定の角度に調整するものである。このような技術として例えば特許文献１に開示されたものがある。
【特許文献１】特許公開平成１０年第１９５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に開示されたものは、台の傾斜を傾斜検出器で検出し、傾斜を修正するようサーボ・モータを動作させるようにしたものである。
【０００４】
しかし特許文献１に記載のものは、１次元の傾斜の調整を行うもので２次元の傾斜を調整することに関して開示がなく、床の傾斜の影響をなくすよう自動的に調整するには適していないものである。
本発明は精密加工装置などを設置するのに適した水準テーブルを提供するものであり、傾斜した床に設置しても自動的にテーブル面を水平或いは特定の角度にする水準テーブルを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本件発明は以上のような課題を解決するため、少なくとも４本の足を有し、少なくとも４本の足の高さを調整するモータと、テーブル面の２次元の傾斜を検出する傾斜検出器とを備え、傾斜検出器の出力データより傾斜の方向と大きさを演算し、これによって得られるベクトルと目標値ベクトルとの差を演算し、その差を表すベクトルと点対称のベクトルを演算し、点対称のベクトルによって足の高さを調整するモータを動作させテーブル面の水準を自動調整するようにした。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の水平テーブルは上記の如く構成したので、自動的に足を接地させた後に傾斜を調整することになり、確実な傾斜調整を行うことができる。
【０００７】
また傾斜検出器の出力信号によって傾斜角度と方向が検出され、それを表すベクトルと目標値ベクトルとを算出し、その両ベクトルの差を表すベクトルと点対称のベクトルを演算し、その点対称のベクトルによって各足の高さを調整するようにしているため、正確にテーブル面の水準をとることができる。
【０００８】
さらに傾斜検出器は１個で２次元の傾斜を検出できるものを用いているため、Ｘ軸及びＹ軸の２次元の傾斜を測定する位置はＸ軸及びＹ軸とも同一であり、このため傾斜検出器の出力データより傾斜を表すベクトルを演算は容易にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の請求項１に記載の発明は、少なくとも４本の足を有し、足が床に接しているか否かを検出する接地検出器と、少なくとも３本の足の高さを調整するモータと、テーブル面の２次元の傾斜を検出する傾斜検出器とを備え、傾斜検出器の出力データより傾斜の方向と大きさを演算し、これによって得られるベクトルと目標値ベクトルとの差を演算し、その差を表すベクトルと点対称のベクトルを演算し、点対称のベクトルによって足の高さを調整するモータを動作させテーブル面の水平を自動調整するようにしたものであり、傾斜した床に設置しても自動的にテーブル面の水準を所定のものにすることができるという作用を有する。
【実施例１】
【００１０】
以下本発明の水準テーブルの実施例について図に沿って詳細に説明する。本発明の水準テーブルは、基本的に図１に示す構造である。つまり図１は本発明の水準テーブル１の斜視図である。この上面テーブル２はアルミニウムや鉄の板で作られ、この上面テーブル２の上に精密加工機や半導体ウェハーのハンドリング装置（図示せず）など精密に水平あるいは所定の傾斜がとられた場所に設置すべき機器が取り付けられる。
【００１１】
上面テーブルの裏面には傾斜検出器３が取り付けられている。この傾斜検出器３は、例えば容器内に液体を封入し、その中に気泡の浮かべ、容器の周囲にコイルを配置し、各コイルに高周波を流して気泡の位置による各コイルのインピーダンスの変化を検出するようにしたものである。
【００１２】
これ以外に容器内の気泡の位置を光学的に検出するものも用いることができる。あるいは錘を垂下し、その位置を検出するようにしてもよい。
【００１３】
水平テーブル１の下面には４つの足４〜７が設けられている。そして図２に示すように夫々の足には接地検出スイッチ８〜１１が設けられ、各足４〜７が接地しているか否かを示す信号を得ることができる。
【００１４】
さらに各足４〜７には図２に示すような足昇降装置１２〜１５が設けられている。各足昇降装置１２〜１５は、夫々サーボ・モータとネジとが設けられ、サーボ・モータの回転によって足が昇降する。ここでサーボ・モータに代えてステッピング・モータも用いることができる。
【００１５】
図３は本発明の水平テーブルの回路ブロック図である。ここで中央演算装置（ＣＰＵ）１６は入出力回路（Ｉ／Ｏ）１７とバス接続されており、このＩ／Ｏ１７には使用者がデータを入力するためのキーボード１８が接続されている。さらにＩ／Ｏ１７には接地検出スイッチ８〜１１、足昇降装置１２〜１５及び傾斜検出器３が接続されている。
【００１６】
図４は本発明の水準テーブルの動作フロー図である。ステップ１で傾斜検出器３の傾斜検出データ即ちＸ軸及びＹ軸の傾きを検出したデータを見る。そしてその傾きが所定の値以内か否かステップ２で判断する。つまり、所定内の傾きであれば、水準テーブル１は目標とする水準が出ているとし、それ以降の制御は不要であり、所定内にはない場合には水準テーブル１は目標とする水準が出ていないとして、傾斜の制御動作に入る。
【００１７】
つまりステップ３で傾斜の制御量を算出し、ステップ４へと処理は進む。このステップ３の処理は角度ベクトル成分とベクトルの大きさに分けて比例制御量を算出するのであるが、詳細は後述する。ステップ４で水準テーブル１を水平移動させるか否か判断する。つまり水準テーブル１の傾斜を維持しながら上下動させるか否かの判断を行う。
【００１８】
水準テーブル１の傾斜を維持しながら上下動させる場合に、ステップ５でその上下動の量に相当する制御を全てのモータに均等に送るように、その制御量を加算する。次にステップ６へ進み、接地検出スイッチ８〜１１の何れかがＯＦＦであったら、ＯＮになるように制御量を加算する。ここで接地検出のために接地検出スイッチ８〜１１を用いる例を示したが、これは圧力センサであっても同様の効果を期待することができる。
【００１９】
次にステップ７では上記の各ステップによって算出された制御量に基づいて各足昇降装置１２〜１５のモータを制御し、水準テーブル１の傾斜と高さを制御する。
【００２０】
以上の動作を図５及び図６のベクトル図を用いて説明する。図５は水準テーブル１の下面に取り付けられた４つの足４〜７が正方形の各角に配置されている状態を示し、図６は水準テーブル１の下面に取り付けられた４つの足４〜７が正方形から外れた状態を示す。
【００２１】
図５及び図６において、θ（ｘ、ｙ）は傾斜検出器３によって測定した傾斜を表すベクトルである。目標とする補正値は−θ（ｘ、ｙ）であり、図５及び図６の例の場合はベクトルＲａ３（ｘ３，ｙ３）で表される足と、ベクトルＲａ４（ｘ４，ｙ４）で表される足の高さをベクトルｅ３及びベクトルｅ４の大きさに相当する量だけ高さを調整することで水準テーブル１の傾斜を補正し、水平にすることができる。
【００２２】
ここで目標とする水準が水平である場合は、図５及び図６のとおりｘ軸及びｙ軸のゼロ点を目標として補正値を計算する。そして目標とする水準が所定の傾きである場合は、その傾斜を表すベクトル線の先端を目標として補正値を計算する。
【００２３】
この操作は現実的には図４のフロー図に記載のとおり各足４〜７に取り付けられた第１〜第４モータを順次少しずつ制御する。これを繰り返すことで目標の傾斜に到達する。このことを式で表すと下記のとおりとなる。
【００２４】
ｅｘ＝（（−θ・Ｒａｘ）／｜Ｒａｘ｜）Ｒａｘ  （ｘ＝１，２，３，４）
【００２５】
ここで「Ｒａｘ」はＲａｘの絶対値を表す
【００２６】
以上の例では足が４本であり、ｘ＝１，２，３，４であったが、足は４本以上であれば本件発明の水平テーブルは実現可能であり、使用目的に応じて足の数を適宜選択することができる。
【００２７】
また以上の実施例では足４〜７が床に接していることを検出するために接地検出スイッチ８〜１１を用いる例を示したが、これに限らず例えばストレインゲージやロードセルなどの市販の圧力センサを用いることができる。
【００２８】
そして足４〜７の高さ調節のための駆動手段としてサーボ・モータやステッピング・モータを用いる例を示したが、これ以外に正逆回転の可能な例えば整流子モータ等を用いることができる。この場合は移動量を運転時間で制御することができる。つまり本発明の水準テーブルは全体として閉ループの制御系になるため、足の高さの制御手段は精密なものでなくてもよい。
【００２９】
さらに足４〜７の高さ調節のための駆動手段として電気駆動のものではなくて油圧モータや油圧シリンダあるいは空気圧モータやシリンダなどの流体を用いるものも採用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、簡単な構成で精密加工装置などを設置するのに適した水準テーブルを提供するものであり、傾斜した床に設置しても自動的にテーブル面を水平或いは所定の傾斜にする水準テーブルを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の水準テーブルの実施例１を示す斜視図である。
【図２】本発明の水準テーブルの一部を示す拡大正面図である。
【図３】本発明の水準テーブルの制御回路を示すブロック図である。
【図４】本発明の水準テーブルの制御動作を示すフロー図である。
【図５】本発明の水準テーブルの動作を示すベクトル図である。
【図６】本発明の水準テーブルの動作を示すベクトル図である。
【符号の説明】
【００３２】
１      水準テーブル
２      上面テーブル
３      傾斜検出器
４〜７      足
８〜１１    接地検出スイッチ
１２〜１５  足昇降装置
１６  ＣＰＵ
１７  Ｉ／Ｏ
１８    キーボード
【図１】
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【図２】
2006125948.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006125948.tif 000006
【図５】
2006125948.tif 000007
【図６】
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