(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転力を発生する動力提供手段と、この動力提供手段の出力を減速して伝達する動力伝達手段と、この動力伝達手段を介して伝達された回転力により容器を開閉する開閉手段と、前記動力提供手段を制御する制御手段とから構成され、
前記動力伝達手段における前記開閉手段より高速側の回転部分に設けられてこの回転部分と一体に回転する第１のセンサ作動片と、
この第１のセンサ作動片が所定の回転位置に達することにより操作される第１のセンサと、
を有し、
前記制御手段は、前記第１のセンサの出力信号によって前記動力供給手段のＯＮ／ＯＦＦを制御することを特徴とするロック開閉装置。
【請求項２】
前記第１のセンサ作動片と前記第１のセンサを２組備えたことを特徴とする請求項１記載のロック開閉装置。
【請求項３】
回転力を発生する動力提供手段と、この動力提供手段の出力を減速して伝達する動力伝達手段と、この動力伝達手段を介して伝達された回転力により容器を開閉する開閉手段と、前記動力提供手段を制御する制御手段とから構成され、
前記動力伝達手段における前記開閉手段より高速側の回転部分に設けられてこの回転部分と一体に回転する第１のセンサ作動片と、
この第１のセンサ作動片が所定の回転位置に達することにより操作される第１のセンサと、
前記開閉手段と一体に回転する第２のセンサ作動片と、
このセンサ作動片が所定の位置に達することにより切替えられる第２のセンサと、
を有し、
前記制御手段は、前記第１のセンサと第２のセンサの出力信号の論理積によって前記動力供給手段のＯＮ／ＯＦＦを制御することを特徴とするロック開閉装置。
【請求項４】
前記第１のセンサ作動片と第１のセンサを２組備え、
前記第２のセンサ作動片と第２のセンサを２組備えたことを特徴とする請求項３記載のロック開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロックの開閉を回転により行う容器等のロック開閉を行うためのロック開閉装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造において、従来からパーティクルの存在がウェーハの性能に影響を与えることが認められていた。更に近年これに加えて、ガス状の物質の付着もウェーハの性能に影響すると考えられている。このため、ウェーハをカセットに納め、このカセットを気密性容器に入れて保管したり、この気密性容器を無人搬送装置により搬送する方法が提案されている。
この気密性容器（以下「ポッド」という）の底部にはロック機構を持ったフタがあり、このフタのある底部よりウェーハを入れたカセットの出し入れを行う構成となっている。前記フタには、ロック開閉装置のステージ上に設けられたピンに合うようにロック開閉用の２個の穴があり、この穴に挿入られたピンを回転させることによりポッドのロック開閉が行われる。
【０００３】
以下で図を用いてポッド側のロック開閉を行う従来のロック開閉装置を説明する。
図３より従来のロック開閉装置は、ギアードモータ１０からなる動力供給部、ウォーム軸２０、ウォーム２２からなる動力伝達部、ステージ３０、ピン３１、センサ作動片３２ａ、３２ｂおよびセンサ３３ａ、３３ｂからなる開閉部、およびギアードモータの回転を制御する制御装置４０からなっている。
次にこのロック開閉装置のロックを解除する動作を説明する。
前記ポッドがロック開閉装置のステージ３０上に置かれ、ポッド底部のフタにある穴にピン３１が挿入されると制御装置４０からの信号によりギアードモータ１０が回転を始める。このギアードモータ１０による回転動力は、ギアードモータ１０に付けられたプーリ１１からウォーム軸２０に付けられたプーリ２１へベルト５０により伝達されて、ウォーム軸２０が回転を始める。なお、符号２３ａ、２３ｂはウォーム軸２０を固定する軸受けである。
そして、ステージ３０はウォームホイールとなっており、ウォーム軸２０上に設置されたウォーム２２より、ウォーム軸２０の回転がステージ３０に伝達され、ステージ３０が方向Ａに回転する。そして、ステージ３０上に設けられたピン３１が回転する結果、ポッド底部のフタ中央部のカムが回され内部の係合板が左右に駆動しロック状態あるいはロックが解除される。
【０００４】
ところで、ポッドのロックを掛けた状態から解除状態までの回転角を「θ」とする。また、ピン３１の停止位置決めを行うために、ステージ３０の回転軸に対して、ロックを解除する動作を開始する前の位置と「開」を検知するためのセンサ３３ａの位置とのなす角度が角度θとなる位置に、ステージ３０上に「開」検出用のセンサ作動片３２ａがあらかじめ付設されている。そのため、ステージ３０が方向Ａに角度θ回転し、センサ作動片３２ａがセンサ３３ａの位置に移動すると、センサ３３ａがセンサ作動片３２ａを検知する。
そして、センサ３３ａの出力信号が制御装置４０に送られ、制御装置４０はギアードモータ１０に停止信号を送る。
以上により、ポッドの底部のフタ中央部のカムが角度θ回されロックが解除される。
ロック開閉装置のロックを掛ける場合は、制御装置４０からギアドモータ１０に前述のロック解除の場合と逆方向に回転するよう信号をり、ステージ３０の回転方向が方向Ｂとする。そして、「閉」検出用のセンサ動作片３２ｂがセンサ動作片３２ａとは別にあらかじめ設けられ、「閉」を検知するためのセンサ３３ｂによるセンサ作動片３２ｂの出力信号により、制御装置４０がギアードモータ１０に対して停止信号を送る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のロック開閉装置において、ピン３１の停止位置の位置決めは、センサ作動片３２ａ、３２ｂの取付位置を微調節することにより行われる。しかし、ステージ３０は低速で回転しているため、モータの回転角に対する解像度が低く、ステージ３０上へのセンサ作動片３２ａ、３２ｂの取付けをきわめて正確に行わない限り、検知誤差が生じ易い。したがって、センサ作動片３２ａ、３２ｂの位置決めを正確に行うためには多くの作業時間がかかる、という課題があった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ロックの開閉におけるピンの停止位置の位置決めが容易なロック開閉装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、回転力を発生する動力提供手段と、この動力提供手段の出力を減速して伝達する動力伝達手段と、この動力伝達手段を介して伝達された回転力により容器を開閉する開閉手段と、前記動力提供手段を制御する制御手段とから構成され、前記動力伝達手段における前記開閉手段より高速側の回転部分に設けられてこの回転部分と一体に回転する第１のセンサ作動片と、この第１のセンサ作動片が所定の回転位置に達することにより操作される第１のセンサと、を有し、前記制御手段は、前記第１のセンサの出力信号によって前記動力供給手段のＯＮ／ＯＦＦを制御することを特徴とするロック開閉装置である。
また請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のロック開閉装置において、前記第１のセンサ作動片と前記第１のセンサを２組備えたことを特徴としている。
【０００７】
また請求項３に記載の発明は、回転力を発生する動力提供手段と、この動力提供手段の出力を減速して伝達する動力伝達手段と、この動力伝達手段を介して伝達された回転力により容器を開閉する開閉手段と、前記動力提供手段を制御する制御手段とから構成され、前記動力伝達手段における前記開閉手段より高速側の回転部分に設けられてこの回転部分と一体に回転する第１のセンサ作動片と、この第１のセンサ作動片が所定の回転位置に達することにより操作される第１のセンサと、前記開閉手段と一体に回転する第２のセンサ作動片と、このセンサ作動片が所定の位置に達することにより切替えられる第２のセンサと、を有し、前記制御手段は、前記第１のセンサと第２のセンサの出力信号の論理積によって前記動力供給手段のＯＮ／ＯＦＦを制御することを特徴とするロック開閉装置である。
また請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のロック開閉装置において、前記第１のセンサ作動片と第１のセンサを２組備え、前記第２のセンサ作動片と第２のセンサを２組備えたことを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態によるロック開閉装置を図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態によるロック開閉装置を示す図である。同図において図３の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。
この実施形態のロック開閉装置は、図３に示す従来のロック開閉装置に以下の構成を追加したものである。具体的には、ウォーム軸２０上にピン３１の停止位置の位置決め用の第１のセンサ作動片２４ａ、２４ｂおよび、このセンサ作動片２４ａ、２４ｂを検知する第１のセンサ２６ａ、２６ｂを新たに設け、このセンサ２６ａ、２６ｂの信号を制御装置４０に入力して、センサ２６ａ、２６ｂ、３３ａ、３３ｂの出力によりモータを制御するようにしたものである。以下、センサ作動片２４ａ、２４ｂ、３２ａ、３２ｂの位置調節方法および、新たな構成を設けたことによる制御装置４０における停止制御について述べる。なお、以下では、センサ作動片３２ａ、３２ｂを「第２のセンサ作動片」と呼び、センサ３３ａ、３３ｂを「第２のセンサ」と呼ぶことにする。
【０００９】
まずロックを開く際のピン３１停止位置の位置決めにおける第１および第２のセンサ作動片２４ａ、３２ａの位置調節方法について説明する。なお、ポッドのロックを掛けた状態から解除状態までの回転角を「θ」とする。
まず、ステージ３０の回転軸に対して、ロックを解除する動作を開始する前の位置と「開」を検知するための第２のセンサ３３ａの位置とのなす角度がほぼロック開閉角θとなる位置に、ステージ３０上に「開」検出用の第２のセンサ作動片３２ａの位置を調節する。ここで、ピン３１がロック開閉角θ回転したときには第２のセンサ３３ａが第２のセンサ作動片３２ａを検知するように、第２のセンサ作動片３２ａの調節角度αは
θ−β  ＜  α  ＜  θ
の範囲で調節する。ここで、角度βは、ウォーム軸２０が１回転したとき、ステージ３０が回転する回転角である。なお、ロック開閉角θと第２のセンサ動作片３２ａの調節角αとの差を誤差角γ（γ＝θ−α、０＜γ＜β）とする。
そして、前述の誤差角γをなくすために、第２のセンサ３３ａが第２のセンサ作動片３２ｂを検出した後、更にステージ３０が方向Ａに回転するようにウォーム軸２０を回転し誤差角γを減らしてゆく。最終的に、ステージ３０の回転軸に対して、ロックを解除する動作を開始する前の位置と「開」を検知するための第２のセンサ３３ａの位置とのなす角度が正確に角度θとなる位置、すなわち誤差角γがなくなる位置でウォーム軸２０の回転を止め、第１のセンサ作動片２４ａが「開」検出用の第１のセンサ２６ａにより検知される位置でセットボルト２５ａを用いてウォーム軸２０に第１のセンサ作動片２４ａを固定する。
【００１０】
この位置調節方法により、まずはじめに、第２のセンサ３３ａがセンサ作動片３２ａを検知し、続いて第１のセンサ２６ａがセンサ作動片２４ａを検知することになる。そして、第１および第２のセンサ２６ａ、３３ａが共に出力信号を出力したとき、ピン３１がロック開閉角θ回転したことになる。
このように、ステージ３０上の第２のセンサ動作片３２ａの位置調節は、ウォーム軸２０が１回転するときのステージ３０の回転角βの範囲で誤差を許して調節可能となる。よって、第２のセンサ作動片３２ａの調節が容易となる。また、第２のセンサ動作片３２ａの調節角度とロック開閉角θとの誤差の角度γは、ウォーム軸２０が１回転する範囲、すなわち０〜３６０度の広い角度範囲で調節できるようになる。そのため、ピン３１の停止位置の位置決めがより容易でかつ精度よく行うことができる。
ここでは、ロックを解除する際のピン３１停止位置の位置決めにおける第１および第２のセンサ作動片２４ａ、３２ａの位置調節方法について説明したが、ロックを掛ける際のピン３１停止位置の位置決めにおける第１および第２のセンサ作動片２４ｂ、３２ｂの位置調節方法も同様である。
【００１１】
次にロック開閉装置の制御装置４０における停止制御を説明する。
図２はロックを解除する際の停止制御を説明するためのタイムチャートである。図には、ロックを解除する際の停止制御に必要な第１および第２のセンサ２６ａ、３３ａの出力信号、およびギアードモータ１０の回転を制御ためのモータ回転の制御信号が示されている。ここで、センサ２６ａ、３３ａがセンサ作動片２４ａ、３２ａを検知した時には”ＯＮ”となり、そうでないときには”ＯＦＦ”となるものとする。
ところで、ウォーム軸２０の回転速度は、ステージ３０の回転速度に比べ早いので、第１のセンサ２６ａの出力信号がパルス的に生じる。なお図において、時刻ｔ１およびｔ２は第１のセンサの出力信号の立ち上がり時刻を示す。よって、時間Ｔはウォーム軸２０が１回転するための時間となる。
制御装置４０は停止制御において、第２のセンサ３３ａの出力信号が”ＯＮ”となり、かつ、第１のセンサ２６ａの出力信号が”ＯＮ”となるとき、すなわち２つのセンサ３３ａと２６ａの出力信号の論理積が”ＯＮ”となる時刻ｔ２において、ギアードモータ１０に対してモータ回転信号を”ＯＦＦ”として、停止制御を行う。上述したように第２のセンサ３３ａの出力信号が”ＯＮ”で、かつ、第１のセンサ２６ａの出力信号が”ＯＮ”となるときは、ピンの回転角がロック開閉角θ回転した時であり、これによりピンの回転角を正確に制御できる。
なお、制御装置４０によるロックを掛ける際の停止制御は、第１のセンサ２６ｂの出力信号と第２のセンサ３３ｂの出力信号を用いる点において異なるが、ロックを解除する際の停止制御と同様に制御される。
以上説明したように本実施形態のロック開閉装置を用いることにより、ピン３１の停止位置の位置決めが容易かつ高精度で行えるようになる。
【００１２】
なお、上記実施形態におけるロック開閉装置として、４つのセンサ２６ａ、２６ｂ、３３ａ、３３ｂの出力信号をすべて、制御装置４０に入力している。ところで停止制御は第１のセンサ２６ａと第２のセンサ３３ａの出力信号の論理積が”ＯＮ”となったとき、あるいは第１のセンサ２６ｂと第２のセンサ３３ｂの出力信号の論理積が”ＯＮ”となったときモータ回転の停止信号を送信することにより行っている。よって、第１のセンサ２６ａと第２のセンサ３３ａの出力信号の積を求めるアンドゲートを設け、その出力をロックを開く際の停止制御用の信号として制御装置４０へ入力する。同様に、第１のセンサ２６ｂと第２のセンサ３３ｂの出力信号の積を求めるアンドゲートの出力信号をロックを閉じる際の停止制御用の信号として制御装置４０へ入力するようにする。これにより、制御用の入力信号が２つとなり図３に示す従来の制御装置４０をそのまま用いることが可能となる。
【００１３】
また、第２のセンサ作動片３２ａ、３２ｂおよび第２のセンサ３３ａ、３３ｂを取り除き、制御装置４０に第１のセンサ２６ａ、２６ｂの出力信号のパルスをカウントするパルスカウンタを設る。そして、ピン３１がロック回転角θ回転したときのウォーム軸２０の回転数をあらかじめ求めておくとともに、ロック回転角θに誤差が生じないように第１のセンサ作動片２４ａ、２４ｂを調節しておく。そして、制御装置４０による停止制御は、第１のセンサ２６ａ、２６ｂの出力信号のパルス数をパルスカウンタによりカウントし、パルスカウンタがあらかじめ求めたウォーム軸２０の回転数に達したときにモータ回転を止める信号を送るようにしてもよい。
また、第１のセンサ２６ａ、２６ｂおよび第１のセンサ作動片２４ａ、２４ｂを動力伝達機構であるウォーム軸２０に設けているが、ステージ３０より高速となる軸のいずれに設けても良い。
また、上記実施形態では、第１のセンサ作動片２４ａ、２４ｂをセットボルト２５ａ、２５ｂで固定しているが、他の方法で固定しても良い。
なお、上記実施形態ではウェーハを納めるポッドのロックの開閉を例にしてロック開閉装置の説明をしているが、所定の角度の回転制御において広く利用できる。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によるロック開閉装置によれば、下記の効果を得ることができる。
請求項１記載の発明によれば、回転解像度の高い動力伝達機構にセンサ作動片を付設し、このセンサ作動片により高速となる軸の回転を検出するセンサを設けているので、より高精度の位置決め制御が可能となる。
また請求項２記載の発明によれば、回転解像度の高い動力伝達機構にセンサ作動片とセンサを２組備えることにより、ロックの開および閉の制御をともに精度よく行うことができる。
【００１５】
また請求項３記載の発明によれば、回転解像度の高い動力伝達機構および開閉機構にそれぞれセンサ動作片とセンサを設けることにより、開閉機構のセンサ作動片の停止位置の位置決めにおいてある程度の誤差が許容可能となり停止位置の位置決めが容易となる。また、高速となる軸にセンサ作動片を付設し、このセンサ作動片によりウォーム軸の回転を検出するセンサを設けているので、より容易でかつ高精度の位置決め制御が可能となる。さらに、制御手段において、開閉手段と動力伝達手段に設けられたセンサの出力信号の積を制御装置の入力信号とすることにより、従来の制御装置をそのまま利用することができる。
また請求項４記載の発明によれば、回転解像度の高い動力伝達機構および開閉機構にそれぞれセンサ動作片とセンサを２組備えることにより、ロックの開および閉の制御をともに容易でかつ精度よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態によるロック開閉装置を示す図である。
【図２】  停止制御の説明をするたのタイムチャートである。
【図３】  ロック開閉装置の一従来例を示す図である。
【符号の説明】
１０  ギアードモータ          １１  プーリ
２０  ウォーム軸              ２１プーリ          ２２  ウォーム
２３ａ、２３ｂ  軸受け        ２４ａ、２４ｂ  第１のセンサ作動片
２５ａ、２５ｂ  セットボルト  ２６ａ、２６ｂ  第１のセンサ
３０  ステージ                ３１  ピン
３２ａ、３２ｂ  第２のセンサ作動片  ３３ａ、３３ｂ  第２のセンサ
４０  制御装置                ５０  ベルト
【図１】
0004029196.tif 000002
【図２】
0004029196.tif 000003
【図３】
0004029196.tif 000004