JP2000186972A

JP2000186972A - 物体検出方法およびその装置

Info

Publication number: JP2000186972A
Application number: JP10363941A
Authority: JP
Inventors: Hidemi Nakamura; 英巳中村
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1998-12-22
Filing date: 1998-12-22
Publication date: 2000-07-04

Abstract

(57)【要約】【課題】薬液や切削屑などが飛散するような環境下に
おいても、物体の有無を確実に検出できるようにする。【解決手段】検出領域に向けてエアーを吐出しながら
配管５内のエアーの圧力を圧力センサ４で計測し、検出
領域に半導体基板２が存在するときの圧力の上昇に基づ
いて、半導体基板２が検出領域に存在するか否かを検出
するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、物体の検出方法お
よびその装置に関し、さらに詳しくは、圧力を計測して
物体の有無を検出する方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば半導体製造ラインにおいて
は、半導体基板が所定の位置に搬送されて来たことを検
出するために、搬送されて来た半導体基板に当接して揺
動動作する接触式の振り子センサや非接触式の光電セン
サなどが使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】半導体製造ラインは、
種々の薬液などが飛散する環境であり、薬液が振り子セ
ンサの可動部分に付着して動作不良を起こしたり、光電
センサの受光部に付着したりして誤検出するといった難
点がある。

【０００４】かかる問題点は、半導体製造ラインに限ら
ず、切削屑や塵埃などが飛散するような他の製造ライン
などにおいて、物体を検出する場合にも同様に生じるも
のである。

【０００５】本発明は、上述の点に鑑みて為されたもの
であって、薬液や塵埃などが飛散するような環境下にあ
っても、その影響を受けることなく高い信頼性で物体を
検出できる物体検出方法およびその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】本発明では、上述の目的
を達成するために、次のように構成している。

【０００７】すなわち、請求項１の本発明の物体検出方
法は、検出領域に、流体を吐出しながら流体の圧力を計
測し、計測した圧力の変化に基づいて、前記検出領域に
おける物体の有無を検出するものである。

【０００８】請求項２の本発明の物体検出方法は、請求
項１の構成において、一端が前記検出領域に臨むように
配置されて前記流体を前記検出領域に吐出する配管の内
部圧力を計測するものである。

【０００９】請求項３の本発明の物体検出方法は、請求
項１または２記載の構成において、前記流体がエアーで
ある。

【００１０】また、請求項４の本発明の物体検出装置
は、検出領域に、流体を吐出する吐出手段と、流体の圧
力を計測する圧力センサとを備え、計測した圧力の変化
に基づいて、検出領域における物体の有無を検出するも
のである。

【００１１】請求項５のに本発明の物体検出装置は、請
求項４の構成において、前記吐出手段は、一端が前記検
出領域に臨むように配置されて前記流体を前記検出領域
に吐出する配管を有し、前記圧力センサは、前記配管の
内部圧力を計測して前記物体の有無に対応した出力を与
えるものである。

【００１２】請求項６の本発明の物体検出装置は、請求
項５の構成において、前記配管の前記圧力センサよりも
上流側には、流体の圧力を調整する圧力調整手段を備え
ている。

【００１３】請求項７の本発明の物体検出装置は、請求
項４ないし６のいずれかに記載の物体検出装置におい
て、前記流体がエアーである。

【００１４】（作用）請求項１の物体検出方法によれ
ば、検出領域に物体が存在すると、吐出される流体が物
体に衝突するので、吐出される流体の圧力が変化して物
体の存在が検出されることになり、さらに、薬液や塵埃
などの飛散物が飛散する環境下であっても流体を吐出し
ながら物体を検出するので、飛散物の影響を受けること
がない。

【００１５】請求項２の物体検出方法によれば、配管の
内部圧力を計測することにより、物体の有無を検出でき
る。

【００１６】請求項３の物体検出方法によれば、流体を
エアーとしているので、簡単かつ安価に構成できる。

【００１７】また、請求項４の物体検出装置によれば、
検出領域に物体が存在すると、吐出される流体が物体に
衝突するので、吐出される流体の圧力が変化して物体の
存在が検出されることになり、さらに、薬液や塵埃など
の飛散物が飛散する環境下であっても流体を吐出しなが
ら物体を検出するので、飛散物の影響を受けることがな
い。

【００１８】請求項５の物体検出装置によれば、配管の
内部圧力を計測する圧力センサが、物体の有無に対応し
た出力を与えることになる。

【００１９】請求項６の物体検出装置によれば、圧力調
整手段によって物体の検出に好適な圧力に調整すること
ができる。

【００２０】請求項７の物体検出装置によれば、流体を
エアーとしているので、簡単かつ安価に構成できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面によって本発明の実施
の形態について詳細に説明する。

【００２２】（実施の形態１）図１は、本発明の一つの
実施の形態に係る物体検出方法を適用したシステムの構
成図であり、この実施の形態では、薬液が飛散する半導
体製造ラインにおいて、一対の搬送レール上を搬送され
る検出対象物体としての半導体基板が所定の位置に搬送
されてきたことを検出する場合に適用して説明する。

【００２３】図１において、１は一対の搬送レールであ
り、２はこの搬送レール１間に架け渡されて矢符Ａ方向
に搬送される検出対象物体としての半導体基板である。

【００２４】この実施の形態の物体検出装置は、前記所
定の位置に対応する検出領域に対して、上方からエアー
を吐出する吐出手段３と、エアーの圧力を計測して半導
体基板２の有無に対応した出力を与える圧力センサ４と
を備えている。

【００２５】吐出手段３は、一端５ａが搬送レール１間
の検出領域に上方から臨むように配置されるとともに、
他端が図示しないコンプレッサに接続されたチューブか
らなる配管５と、この配管５の内部圧力を検出する前記
圧力センサ４と、この圧力センサ４よりも上流側に接続
されてコンプレッサからのエアーの圧力を、半導体基板
２の検出に好適な圧力に調整する圧力調整手段としての
レギュレータ６とを備えている。

【００２６】圧力センサ４は、背面側に二つの導圧口を
有し、一方が分岐された配管５に接続されるとともに、
他方が大気に開放されており、微差圧を検出する公知の
静電容量式の半導体圧力センサである。この圧力センサ
４は、正面に、計測値などを表示する表示部４ａと、複
数の操作キー４ｂとを有しており、下面からは検出出力
などを与えるケーブル４ｃが引き出されている。この圧
力センサ４は、配管５内部のエアーの圧力を計測し、予
め設定した閾値と比較して閾値を越えたときに、半導体
基板２が検出領域に存在することを示す検出出力を与え
るものである。

【００２７】図２は、図３に示される配管５の吐出端５
ａから検出領域にある半導体基板２までの検出距離Ｌと
圧力変化との関係を示す図であり、レギュレータ６から
供給されるエアーの元圧を４００ｍｍＨ₂Ｏとしてい
る。なお、図２において、Ｐ６，Ｐ８は、配管を構成す
るチューブの外径（ｍｍ）を示し、１ｍ，０.５ｍは、
吐出端５ａから圧力センサ４までの距離を示している。
また、チューブの内径は、Ｐ６が４ｍｍ，Ｐ８が６ｍｍ
である。

【００２８】この図２に示されるように、検出距離Ｌ
を、２ｍｍ以下にすると、チューブ外径（Ｐ）が６ｍｍ
で圧力センサ４までの距離が１ｍの場合を除き約２０ｍ
ｍＨ₂０程度の圧力変化が生じ、半導体基板２を検出で
きることになる。

【００２９】そこで、この実施の形態では、配管５を構
成するチューブの外径を８ｍｍとし、レギュレータ６
は、コンプレッサからのエアーを、４００ｍｍＨ₂Ｏに
調整し、配管５の一端（吐出端）５ａを、検出領域にあ
る半導体基板から約２ｍｍ離し、吐出端５ａから圧力セ
ンサ４までの配管５の長さを約０.５ｍとし、圧力セン
サ４では、配管５内のエアーの圧力が、予め定めた閾
値、例えば、４２０ｍｍＨ₂Ｏ以上になったときに、半
導体基板２が検出領域に存在することを示す検出出力を
与えるように構成している。

【００３０】したがって、この実施の形態においては、
半導体基板２が、検出領域まで搬送されて来ると、配管
５のエアーの圧力が、約４００ｍｍＨ₂Ｏから閾値４２
０ｍｍＨ₂Ｏを越え、これによって、圧力センサ４から
半導体基板２が存在することを示す検出出力が与えられ
ることになる。

【００３１】すなわち、検出領域における半導体基板２
の有無を検出できることになる。しかも、エアーを吐出
しながら半導体基板２を検出するので、飛散する薬液な
どによる影響を受けることがなく、これによって、従来
の振り子センサのように薬液が可動部に付着して動作不
良を生じたり、光電センサの受光部に薬液が付着して誤
動作するといったこともなく、信頼性の高い検出が行え
る。

【００３２】なお、配管は、チューブに限らず、パイプ
であってもよいのは勿論であり、また、吐出端にノズル
を装着してエアーを狭い検出領域に吐出するようにして
もよい。

【００３３】また、検出距離、エアーの圧力あるいは圧
力センサ４の設置位置は、この実施の形態に限らず、検
出対象とするシステムに応じて適宜選択できるのは勿論
である。

【００３４】（実施の形態２）図４は、本発明の他の実
施の形態の構成図であり、上述の実施の形態に対応する
部分には、同一の参照符号を付す。

【００３５】この実施の形態は、切削屑などが飛散する
自動車のエンジンの加工ラインにおいて、検出対象物と
してのドリル７の有無を検出するものである。

【００３６】ドリル７は、移動して被加工物８に加工を
施して所定の位置に復帰するのであるが、この所定の位
置を検出領域として配管５の一端５ａからエアーを吐出
している。したがって、検出領域にドリル７が存在する
ときには、圧力センサ４で計測される配管５のエアーの
圧力が、閾値を越えており、検出領域にドリル７が存在
しないときには、圧力センサ４で計測される配管５のエ
アーの圧力が前記閾値未満となっている。

【００３７】この実施の形態では、ドリル７が所定の位
置に復帰しているにも拘わらず、ドリル７の存在が検出
されないときに、ドリル７が折損したものと判別するも
のであって、ドリル７の折損を検出できるものである。

【００３８】このようにエアーを吐出しながらドリル７
の有無を検出するので、切削屑などが飛散する環境下に
おいても、信頼性高く検出できることになる。

【００３９】その他の構成は、基本的に上述の実施の形
態と同様である。

【００４０】（実施の形態３）なお、本発明は、薬液や
切削屑などの飛散物が飛散するような環境に限らず、通
常の環境においても、適用できるものであり、例えば、
図５に示されるように、コンベア９上を搬送される各種
の物体１０を、例えば水平方向から検出領域にエアーを
吐出することにより、前記物体１０の有無を検出できる
ことになる。

【００４１】なお、移動する物体の検出に限らず、例え
ば、図６に示されるように、ロール状のテープ１１の減
少を検出するような用途にも適用できるものである。

【００４２】（その他の実施の形態）上述の実施の形態
では、流体としてエアーを用いたけれども、エアーに限
らず、不活性ガスなどの他の気体を用いてもよく、気体
に変えて液体を用いるようにしてもよい。

【００４３】また、エアーの吐出方向は、上下方向や水
平方向に限らず、検出領域にある物体に対して斜め方向
から吐出するようにしてもよい。

【００４４】さらに、本発明の他の実施の形態として、
レギュレータ６から供給されるエアーの圧力の微小な変
動と、物体の有無による圧力の変動とを、両者の変動の
パターンをファジィ推論などを用いて判別するように
し、物体の有無による圧力変動が微小なシステムにも適
用できるようにしてもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、検出領域
に物体が存在すると、吐出される流体が物体に衝突する
ので、吐出される流体の圧力が変化して物体の存在が検
出されることになり、さらに、薬液や塵埃などの飛散物
が飛散する環境下であっても流体を吐出しながら物体を
検出するので、飛散物の影響を受けることがなく、これ
によって、従来の振り子センサのように飛散物が可動部
分に付着して動作不良を生じたり、光電センサなどの受
光部に飛散物が付着して誤検出するといったことがな
く、信頼性の高い検出が可能となる。

【００４６】また、流体をエアーとすることにより、簡
単かつ安価に構成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施の形態の構成図である。

【図２】図１における検出距離と圧力変化との関係を示
す図である。

【図３】図２の検出距離を示す図である。

【図４】本発明の他の実施の形態の構成図である。

【図５】本発明のさらに他の実施の形態の構成図であ
る。

【図６】本発明のさらに他の実施の形態の構成図であ
る。

【符号の説明】

１搬送レール２半導体基板３吐出手段４圧力センサ５レギュレータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検出領域に、流体を吐出しながら流体の
圧力を計測し、計測した圧力の変化に基づいて、前記検
出領域における物体の有無を検出することを特徴とする
物体検出方法。
【請求項２】一端が前記検出領域に臨むように配置さ
れて前記流体を前記検出領域に吐出する配管の内部圧力
を計測する請求項１記載の物体検出方法。
【請求項３】前記流体がエアーである請求項１または
２記載の物体検出方法。
【請求項４】検出領域に、流体を吐出する吐出手段
と、流体の圧力を計測する圧力センサとを備え、計測した圧力の変化に基づいて、検出領域における物体
の有無を検出することを特徴とする物体検出装置。
【請求項５】前記吐出手段は、一端が前記検出領域に
臨むように配置されて前記流体を前記検出領域に吐出す
る配管を有し、前記圧力センサは、前記配管の内部圧力
を計測して前記物体の有無に対応した出力を与える請求
項４記載の物体検出装置。
【請求項６】前記配管の前記圧力センサよりも上流側
には、流体の圧力を調整する圧力調整手段を備える請求
項５記載の物体検出装置。
【請求項７】前記流体がエアーである請求項４ないし
６のいずれかに記載の物体検出装置。