JPH0825181A - ワーク検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、移動可能なワークの有無を固定し
た検出器により検出し、特に高真空の環境に対応できる
ワーク検出装置を提供することを目的とする。 【構成】 テーブル２０と光電スイッチ３０を備えたワ
ーク検出装置１において、テーブル２０はワーク２を載
置する搭載板２１と、駆動源１２と連結される底板２３
と、搭載板２１と底板２３の間で遮光板２２ａを有する
移動板２２を備える。搭載板２１と移動板２２、及び移
動板２２と底板２３は、撓みにより移動板２２が移動さ
れるためのバネＡ２４ａ、及びバネＢ２４ｂにより連結
される。光電スイッチ３０は、光軸３１が駆動源１２に
よるテーブル２０の移動方向と平行で、かつ遮光板２２
ａにて遮蔽可能な位置に固設される。テーブル２０を真
空容器１０の内に形成する場合は、光電スイッチ３０を
真空容器１０の外に固設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワークの有無を検出す
るワーク検出装置で、特に高真空の環境の中でも対応で
きるワーク検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりワークの有無を電気的に検出す
る装置は、ワークを搭載するためのテーブルに、光電ス
イッチ等の検出器を設けたものが知られている。また半
導体製造設備等、高真空の環境の中でワークの有無を検
出する必要がある装置はその一例として、真空容器の内
でワークを搭載するためのテーブルと、このテーブルを
支えるバネと、前記テーブルに設けられた磁石と、これ
に対応する検出器であるリードスイッチより構成される
ものがあった。このような構成において、テーブルにワ
ークを搭載すると、前記テーブルを支えるバネがワーク
の重量により撓む。これに伴いテーブルに設けられた磁
石が、リードスイッチに接近する。よってワークはその
有無が、リードスイッチにより検出される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこれらの
装置においては、ワークすなわちテーブルが移動可能で
ある場合、テーブルに検出器を設けるとその配線の処理
が困難であった。例えば配線の屈曲部の繰り返し動作が
要因となり、断線等が発生する場合があった。特に高真
空の環境を作る真空容器内では、断線時等のメンテナン
スは非常に困難である。また真空容器内にリードスイッ
チ等の検出器やその配線を設けた場合は、ガス放出の要
因となり、真空度の向上やその維持の障害となってい
た。本発明は、前記の課題を解決し以下の点を満足する
ワーク検出装置を提供することを目的とする。 （１）一軸方向に移動可能なワークの有無を、固定した
検出器により電気的に検出可能とする。 （２）高真空の環境に対応するように真空容器内に検出
器を設けること無く、ワーク有無を電気的に検出可能と
する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために案出されたワーク検出装置１で、ワーク２を
搭載するためのテーブル２０と、前記ワーク２の有無を
検出するための光電スイッチ３０を備えたものである。
このような装置１においてテーブル２０は、ワーク２を
載置するための搭載板２１と、この搭載板２１の下方で
前記テーブル２０の下面を形成する底板２３と、前記搭
載板２１と前記底板２３の間に設けられ、光を透過しな
い材質で凸設された遮光板２２ａを有する移動板２２を
備える。このとき搭載板２１と移動板２２、及び移動板
２２と底板２３は、前記移動板２２を挟んで互いに対称
で、共に等しくかつワーク２の重量により撓み得るバネ
定数を有し、前記ワーク２の重量による撓みにより前記
移動板２２を所定の方向に移動させるためのバネＡ２４
ａ、及びバネＢ２４ｂを介してそれぞれ連結される。ま
た光電スイッチ３０は、その光軸３１をバネＡ２４ａ及
びバネＢ２４ｂが撓んだ状態の遮光板２２ａにより遮蔽
される位置に固設される。

【０００５】底板２３がテーブル２０を一軸方向に移動
するための駆動源１２と連結された場合は、光軸３１が
駆動源１２によるテーブル２０の移動方向と平行を成す
ように光電スイッチ３０を固設する。バネＡ２４ａ及び
バネＢ２４ｂは、同一円周上の接線方向に向けて、かつ
撓み方向が同一回転方向に向くように配置してもよいま
たバネＡ２４ａ及びバネＢ２４ｂは、一定方向に対し平
行で、かつ撓み方向が同一方向に向くように配置しても
よいさらにテーブル２０を、高真空の環境を作る真空容
器１０の内に形成する。この場合は光電スイッチ３０
を、その光軸３１が前記真空容器１０の内を通過する状
態で、前記真空容器１０の外に配設する。

【０００６】

【作用】上記構成によれば搭載板２１上にワーク２を載
置した場合、バネＡ２４ａ及びバネＢ２４ｂは前記ワー
ク２の重量により撓む。よって底板２３に対し移動板２
２は、バネＢ２４ｂの撓み量に応じて移動される。また
この移動板２２に対し搭載板２１は、バネＡ２４ａの撓
み量に応じて移動される。但しバネＡ２４ａ及びバネＢ
２４ｂは、互いに撓み量が均等でかつ撓み方向が同一で
ある。従って底板２３に対する移動板２２の移動量と、
移動板２２に対する搭載板２１の移動量は、共に同量で
かつ逆方向に向かう。すなわちワーク２の載置により、
搭載板２１及び底板２３の平面位置は移動せず、移動板
２２だけが平面位置を所定の方向に移動される。これと
同時に移動板２２より突出した遮光板２２ａは、この平
面位置の移動により光電スイッチ３０の光軸３１を遮蔽
する。従ってワーク２の有無は、固定された光電スイッ
チ３０により非接触な状態で電気的な信号として取り出
すことができる。

【０００７】底板２３が駆動源１２と連結され、テーブ
ル２０が一軸方向に移動可能であっても、光電スイッチ
３０の光軸３１がテーブル２０の移動方向と平行である
ため、遮光板２２ａは前記テーブル２０の位置に係わら
ず前記光軸３１を遮蔽することができる。よってテーブ
ル２０の移動、停止を問わずに、光電スイッチ３０によ
りワーク２の有無の検出が可能となる。バネＡ２４ａ及
びバネＢ２４ｂを、円周の接線方向に向けてかつ撓み方
向が同一回転方向を成すように配置した場合は、移動板
２２の動作は回転移動となる。またバネＡ２４ａ及びバ
ネＢ２４ｂを、一定方向に対し平行でかつ撓み方向が同
一方向を成すように配置した場合は、移動板２２の動作
は平行移動となる。またテーブル２０を真空容器１０の
内に形成した場合であっても、前記真空容器１０の外に
固定した光電スイッチ３０の光軸３１（但し前記真空容
器１０内を通過する）を、前記真空容器１０の内で遮光
板２２ａが遮蔽する。よってテーブル２０上のワーク２
の有無の検出が可能となる。すなわち真空容器１０内に
光電スイッチ３０やその配線を設ける必要が無い。

【０００８】

【実施例】以下図面に基づき本発明に係わるワーク検出
装置１について説明する。 図１は、当該装置１の構成
図を示す。尚本実施例では、例えば半導体製造設備のよ
うに高真空の環境の中でのワークの検出を行うワーク検
出装置１について説明する。図例の如く当該装置１は、
真空容器１０と、この真空容器１０の内に形成されたテ
ーブル２０と、前記真空容器１０の外に固設された光電
スイッチ３０を備える。

【０００９】真空容器１０には、その上面及び下面に耐
圧性を有しかつ光を透過する材質により形成された窓１
１が設けられる。テーブル２０は、これを一軸方向に移
動するための駆動源である昇降機１２と駆動軸１４を介
して連結される。この昇降機１２は真空容器１０の外に
設けられ、また前記真空容器１０内の可動部はベローズ
１３により覆われている。すなわちテーブル２０は、真
空容器１０内で略垂直方向に昇降可能に形成されてい
る。光電スイッチ３０は上方が受光側、下方が発光側の
透過型のもので、その光軸３１が、窓１１を経て真空容
器１０の内部を略垂直方向に通過するように配設されて
いる。尚、受光及び発光は本実施例と逆であっても構わ
ない。この光電スイッチ３０は後述する遮光板２２ａの
移動により、その光軸３１が遮蔽可能である位置に固設
されている。

【００１０】図２は、テーブル２０の構成を表す構成図
を示す。図例のようにテーブル２０は、その上面にワー
ク２、例えばウエハを複数枚収納するカセットを載置す
るための搭載板２１が設けられる。この搭載板２１は、
ワーク２を載置する際の位置決め機構を有する（ただし
図示せず）。テーブル２０の下面には、駆動軸１４に固
着される底板２３が設けられる。また搭載板２１と底板
２３の間には、光を透過しない材質で凸設された遮光板
２２ａを有する移動板２２が設けられる。この遮光板２
２ａは、光電スイッチ３０の光軸３１を遮るために必要
な幅で形成されている。

【００１１】このとき搭載板２１と移動板２２、及び移
動板２２と底板２３は、前記移動板２２を挟んで互いに
対称で、共に等しくかつワーク２の重量により撓み得る
バネ定数を有する板状のバネＡ２４ａ、及びバネＢ２４
ｂを介してそれぞれ三箇所で連結される。このバネＡ２
４ａ及びバネＢ２４ｂは、ワーク２の重量による撓みに
より移動板２２が所定の方向に移動されるためのもの
で、前記ワーク２を載置した状態の搭載板２１の重心を
中心とした円周上を等分した位置で、それぞれのバネが
前記円周の接線方向に向けて、かつ撓み方向が同一回転
方向に向くよう配置されている。尚、バネＡ２４ａ及び
バネＢ２４ｂは、板状以外例えば線状のものであっても
実施可能である。

【００１２】次に上記構成におけるワーク２の検出機能
について説明する。搭載板２１上に、ワーク２を例えば
ハンドリングロボットにより載置すると、このワーク２
の重量によりバネＡ２４ａ及びバネＢ２４ｂが撓む。こ
のときバネＡ２４ａ及びバネＢ２４ｂの撓み量は均等で
あり、かつ撓み方向が同一回転方向を成すため、前記移
動板２２はワーク２を載置した状態の搭載板２１の重心
を中心とした回転移動を行う。つまりワーク２を載置し
た搭載板２１と駆動軸１４に固着された底板２３の平面
位置は変化せずに、移動板２２だけが平面的に回転移動
する。このとき遮光板２２ａは、移動板２２に伴い回転
移動する。また光電スイッチ３０は、遮光板２２ａの移
動により、その光軸３１が遮蔽される位置に固設されて
いる。よって光電スイッチ３０が真空容器１０の外に固
定されていても、前記真空容器１０の内で遮光板２２ａ
が光軸３１を遮蔽することによって、ワーク２の有無を
検出し電気信号として取り出すことができる。

【００１３】これはテーブル２０がどの位置にあって
も、例えば昇降機１２により略垂直方向に移動中であっ
ても、光電スイッチ３０の光軸３１が略垂直方向である
ため、遮光板２２ａは光軸３１を遮蔽することができ
る。すなわちテーブル２０移動中に、例えばワーク２が
前記テーブル２０より脱落した場合なども検出が可能と
なる。またバネＡ２４ａ及びバネＢ２４ｂは、ワーク２
の全荷重を支える必要はない。つまり搭載板２１のワー
ク２重量による下降に対する位置制御機構を設け、遮光
板２２ａが光電スイッチ３０の光軸３１を遮蔽するのに
必要な量だけバネＡ２４ａ及びバネＢ２４ｂを撓ませ
る。これによりバネＡ２４ａ及びバネＢ２４ｂがワーク
２の全荷重を支えること無く、前記光軸３１は遮蔽さ
れ、さらに位置決めも行われる。これはワーク２の重量
が可変する場合でも、バネＡ２４ａ及びバネＢ２４ｂの
撓み量を軽量ワークに合わせ、重量ワークは位置制御機
構により荷重を支えることにより、対応が可能となる。

【００１４】さらにバネＡ２４ａ及びバネＢ２４ｂを、
ワーク２を載置した状態の搭載板２１の重心を中心とし
て配置することにより、各バネに加わる荷重の偏りを防
止できる。よってワーク２を載置した際の傾きや、遮光
板２２ａによる光軸３１の遮蔽不良は発生しない。尚、
遮光板２２ａはその突出量が大きいほうが、移動量も大
きい。この突出量を大きく設定した場合は、光電スイッ
チ３０の光軸３１の位置合わせ及び感度設定が容易とな
る。またワーク２の重量によりバネＡ２４ａ及びバネＢ
２４ｂが撓んだ場合でも、搭載板２１の平面位置は変化
しないため、例えばハンドリングロボットでの対応、す
なわちワーク２の載置、収容が容易となる。

【００１５】ここで図３には、テーブル２０の他の実施
例で、バネＡ２４ａ及びバネＢ２４ｂを同一方向に向け
平行に形成した場合を示す。バネＡ２４ａ及びバネＢ２
４ｂは、遮光板２２ａの突出方向と平行に各三箇所に配
置され、その撓み方向は前記遮光板２２ａ側に向くよう
に形成されている。またこのときのバネＡ２４ａ及びバ
ネＢ２４ｂも、等しいバネ定数を有し、移動板２２を挟
んで反対面の同位置で対称な形状を成すように形成され
ている。このように構成したテーブル２０において、搭
載板２１上にワーク２を載置すると、バネＡ２４ａ及び
バネＢ２４ｂの撓みに伴い、移動板２２は遮光板２２ａ
の突出方向と平行に移動する。すなわちワーク２の載置
により、遮光板２２ａの突出量が増加する。これにより
光軸３１が遮られるよう光電スイッチ３０を配置するこ
とにより、ワーク２の検出が可能となる。尚、テーブル
２０の移動方向が略水平方向であるときは、本例のよう
に遮光板２２ａが平行に移動する場合が好適である。

【００１６】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、ワークすなわちテーブルが移動する場合であって
も、固定した光電スイッチによりワークの検出が可能で
ある。よって配線の処理及び維持が容易であり、また信
頼性は向上する。特に高真空の環境の中にあっては、真
空容器内に光電スイッチ及びその配線を設けること無く
ワークの検出が可能であるため、前記光電スイッチ及び
その配線等のガス放出やベーキング時の高温に対する配
慮が不要となる。よって真空容器内の真空度の向上やそ
の維持が、容易となる。さらにバネの撓みを利用して光
電スイッチの光軸を遮断するという方式により、非接触
でのワークの検出が可能である。そのため非常にクリー
ンで塵埃に対する配慮が不要となり、高真空な環境に適
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるワーク検出装置の一例を示す構
成図である。

【図２】図１のテーブルを表す構成図である。

【図３】テーブルの他の実施例を表す構成図である。

【符号の説明】

１ ワーク検出装置 ２ ワーク １０ 真空容器 １２ 駆動源（昇降機） ２０ テーブル ２１ 搭載板 ２２ 移動板 ２２ａ 遮光板 ２３ 底板 ２４ａ バネＡ ２４ｂ バネＢ ３０ 光電スイッチ ３１ 光軸

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークを搭載するためのテーブルと、 前記ワークの有無を検出するための光電スイッチを備え
   たワーク検出装置において、 前記テーブルは、ワークを載置するための搭載板と、 前記テーブルの下面を形成する底板と、 前記搭載板と前記底板の間に設けられ、光を透過しない
   材質で凸設された遮光板を有する移動板を備えるととも
   に、 前記搭載板と前記移動板、及び前記移動板と前記底板
   は、前記移動板を挟んで互いに対称で、共に等しくかつ
   前記ワークの重量により撓み得るバネ定数を有し、前記
   ワークの重量による撓みにより前記移動板を所定の方向
   に移動させるためのバネＡ、及びバネＢを介してそれぞ
   れ連結され、 前記光電スイッチは、その光軸を前記バネＡ及び前記バ
   ネＢが撓んだ状態の前記遮光板により遮蔽される位置に
   固設されたことを特徴とするワーク検出装置。
2. 【請求項２】 前記底板は、前記テーブルを一軸方向に
   移動するための駆動源と連結され、 前記光電スイッチは、その光軸が前記駆動源による前記
   テーブルの移動方向と平行に固設されたことを特徴とす
   る請求項１記載のワーク検出装置。
3. 【請求項３】 前記バネＡ及び前記バネＢが、同一円周
   上の接線方向に向けて、かつ撓み方向が同一回転方向に
   向くように配置されたことを特徴とする請求項１、また
   は２記載のワーク検出装置。
4. 【請求項４】 前記バネＡ及び前記バネＢが、一定方向
   に対し平行で、かつ撓み方向が同一方向に向くように配
   置されたことを特徴とする請求項１、または２記載のワ
   ーク検出装置。
5. 【請求項５】 前記テーブルが、真空容器の内に形成さ
   れ、 前記光電スイッチは、その光軸が前記真空容器の内を通
   過する状態で、前記真空容器の外に固設されたことを特
   徴とする請求項１、２、３、または４記載のワーク検出
   装置。