JP2674795B2 - Clean room measurement robot - Google Patents

Clean room measurement robot

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JP2674795B2
JP2674795B2 JP63221664A JP22166488A JP2674795B2 JP 2674795 B2 JP2674795 B2 JP 2674795B2 JP 63221664 A JP63221664 A JP 63221664A JP 22166488 A JP22166488 A JP 22166488A JP 2674795 B2 JP2674795 B2 JP 2674795B2
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manipulator
traveling vehicle
unmanned
unmanned traveling
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俊民 呂
治郎 柿崎
学 高志
秀夫 高橋
健一 海野
慶太 山崎
稔 加藤
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J21/00Chambers provided with manipulation devices
    • B25J21/005Clean rooms

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はクリーンルーム計測ロボツトに係り、特にク
リーンルームに配置されているエアフイルタ(HEPAフィ
ルタ)のリーク試験やクリーンルーム内の空気清浄度試
験を無人で行うことができるクリーンルーム計測ロボツ
トに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a clean room measurement robot, and particularly, an unattended leak test of an air filter (HEPA filter) arranged in a clean room and an air cleanliness test in the clean room. Clean room measurement robot that can do

〔従来の技術〕[Conventional technology]

クリーンルームの天井面あるいは壁面に配置されてい
るHEPAフイルタについては、一般的に、フイルタ面から
フイルタ材を通過しない空気が漏れているか否か、フイ
ルタ取付枠の周辺部分の継目から空気が漏れているか否
か等のリーク試験を行う必要がある。このリーク試験を
人手によって行おうとすると、作業者が一定の速度(5c
m/sec以下)で試料採取管(プローブ)とフイルタとの
間隔を所定距離(2.5cm以内)に保持してフイルタ全面
を走査する必要があり、このため作業者に不自然な姿勢
を長時間要求することになる。また、上記プローブを用
いてクリーンルーム内の空気清浄度試験も行うが、人間
はクリーンルーム内での最も大きな発塵源であるため、
測定精度が悪化すると共に、クリーン度維持に悪影響を
及ぼす。
For HEPA filters placed on the ceiling or wall of a clean room, generally, air that does not pass through the filter material is leaking from the filter surface, and air is leaking from the seam around the filter mounting frame. It is necessary to perform a leak test such as whether or not it is not. When attempting to perform this leak test manually, the operator must be able to reach a certain speed (5c
(m / sec or less), it is necessary to scan the entire surface of the filter while maintaining the distance between the sampling tube (probe) and the filter at a predetermined distance (within 2.5 cm). Will require. In addition, although the air cleanliness test in the clean room is also performed using the above-mentioned probe, since humans are the largest source of dust in the clean room,
This deteriorates the measurement accuracy and adversely affects the maintenance of cleanliness.

このため、従来では、自律走行する無人走行台車を用
いてリーク試験や清浄度試験を行う検査装置が提案され
ている。この検査装置は、走行床面にガイドラインを設
け、このガイドラインをセンサで検出しながら無人走行
台車をガイドラインに沿って走行させてフイルタ直下で
停止させ、イメージセンサでフィルタの存在を検出し、
昇降動作するX−Yテーブルとフイルタ枠との位置合せ
をした後X−Yテーブルに設けられたプローブでフイル
タ面を走査してリーク試験等を行うものである。
For this reason, conventionally, an inspection device that performs a leak test and a cleanliness test using an unmanned traveling vehicle that travels autonomously has been proposed. This inspection device provides a guideline on the running floor, while detecting this guideline with a sensor, the unmanned traveling vehicle is run along the guideline and stopped immediately below the filter, and the image sensor detects the presence of the filter,
After aligning the XY table that moves up and down with the filter frame, the filter surface is scanned with a probe provided on the XY table to perform a leak test or the like.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、従来の検査装置では、無人走行台車を
走行させるにあたって床面にガイドラインを貼着する作
業を必要とするため、作業性が悪い、という問題があ
る。
However, the conventional inspection device has a problem that the workability is poor because the guideline is required to be attached to the floor surface when the unmanned traveling vehicle travels.

本発明は上記問題点を解決すべく成されたもので、ガ
イドラインの貼着作業等を必要とせずに無人走行台車を
走行させて試験を行うことができるクリーンルーム計測
ロボツトを提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a clean room measurement robot capable of running an unmanned traveling cart and performing a test without the need for attaching a guideline. To do.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的を達成するために本発明は、無人走行台車
と、無人走行台車に搭載されたマニピユレータと、クリ
ーンルームに配置された複数のフイルタの配置情報を記
憶する記憶手段と、無人走行台車の走行距離を検出する
距離センサと、マニピユレータに取付けられた測定用の
プローブと、マニピユレータに取付けられた接触センサ
と、マニピユレータを制御して接触センサをフイルタの
輪郭に沿って移動させることによりフイルタに対する無
人走行台車の向きを判断する判断手段と、フイルタの配
置情報、無人走行台車の走行距離および無人走行台車の
向きに基づいて無人走行台車を走行制御すると共に、マ
ニピユレータを駆動制御する制御手段と、を含んで構成
したものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides an unmanned traveling vehicle, a manipulator mounted on the unmanned traveling vehicle, a storage unit for storing arrangement information of a plurality of filters arranged in a clean room, and a traveling distance of the unmanned traveling vehicle. An unmanned vehicle for the filter by detecting a distance sensor, a measurement probe attached to the manipulator, a contact sensor attached to the manipulator, and controlling the manipulator to move the contact sensor along the contour of the filter. And a control means for driving and controlling the manipulator while controlling the traveling of the unmanned traveling vehicle based on the placement information of the filter, the traveling distance of the unmanned traveling vehicle, and the orientation of the unmanned traveling vehicle. It is composed.

〔作用〕[Action]

本発明の無人走行台車には、マニピユレータが搭載さ
れており、このマニピユレータには測定用のプローブと
接触センサとが取付けられている。判断手段は、マニピ
ユレータを制御して接触センサをフイルタの輪郭に沿っ
て移動させることによりフイルタに対する無人走行台車
の向きを判断する。通常、フイルタの縦、横の長さが相
違しているため、フイルタの輪郭を検出することにより
フイルタに対する走行台車の向きを判断することができ
る。そして、フイルタの配置情報、無人走行台車の走行
距離および無人走行台車の向きに基づいて無人走行台車
を走行制御することにより無人走行台車を全てのフイル
タの直下を通過するように走行させることができる。ま
た、フイルタ直下で無人走行台車を停止させマニピユレ
ータを制御してプローブを予め定められた軌跡に沿って
移動させることによりフイルタのリーク試験等の試験を
行うことができる。
A manipulator is mounted on the unmanned traveling vehicle of the present invention, and a probe for measurement and a contact sensor are attached to the manipulator. The judging means judges the direction of the unmanned traveling vehicle with respect to the filter by controlling the manipulator and moving the contact sensor along the contour of the filter. Usually, the vertical and horizontal lengths of the filter are different, so that the direction of the traveling vehicle with respect to the filter can be determined by detecting the contour of the filter. Then, by controlling the traveling of the unmanned traveling vehicle based on the placement information of the filter, the traveling distance of the unmanned traveling vehicle, and the direction of the unmanned traveling vehicle, it is possible to cause the unmanned traveling vehicle to travel just below all the filters. . Further, a test such as a leak test of the filter can be performed by stopping the unmanned traveling vehicle just below the filter and controlling the manipulator to move the probe along a predetermined locus.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明によれば、予め記憶したフ
イルタの配置情報に基づいて無人走行台車を走行制御で
きるため、ガイドラインが不要になり、作業性よく試験
を行うことができる、という効果が得られる。
As described above, according to the present invention, the traveling control of the unmanned traveling vehicle can be performed based on the filter arrangement information stored in advance, so that the guideline is not required and the test can be performed with good workability. Can be

〔実施例〕〔Example〕

以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図(1)、(2)及び(3)に示すように、一対
の駆動輪18及び一対の自在輪20を備えた自律移動する無
人走行台車10の上面側には、鉛直線周りに回転可能な鉛
直アーム48と鉛直アームに取付けられて水平方向及び鉛
直方向に移動自在とされた水平アーム50とを直交するよ
うに配置した円筒座標マニピユレータ12、即ち3自由度
のマニピユレータが取付けられている。円筒座標マニピ
ユレータ12の水平アーム50先端部には、リーク試験用の
プローブ14及び清浄度試験用のプローブ16が固定されて
いる。プローブ14の先端部には接触センサ22が取付けら
れており、基端部はフレキシブルパイプ24を介して無人
走行台車10内に配置された吸引機を内蔵した除塵計(図
示せず)に接続されている。フレキシブルパイプ24は、
プローブ14から取外してプローブ16と接続することが可
能である。また、清浄度測定用のプローブ16には温度及
び湿度を検出する温湿度センサ26、気流を検出するため
の風速センサ28および計測対象物までの変位を測定する
レーザ変位センサ29が取付けられている。この無人走行
台車10の上面には緊急時に無人走行台車10を停止させる
ための緊急停止ボタン32が設けられている。なお、30は
配線である。
As shown in FIGS. 1 (1), (2), and (3), on the upper surface side of the autonomously traveling unmanned vehicle 10 equipped with a pair of driving wheels 18 and a pair of free wheels 20, a vertical line is provided. A cylindrical coordinate manipulator 12 in which a rotatable vertical arm 48 and a horizontal arm 50 attached to the vertical arm and movable in the horizontal direction and the vertical direction are arranged orthogonally, that is, a manipulator having three degrees of freedom is attached. There is. At the tip of the horizontal arm 50 of the cylindrical coordinate manipulator 12, a probe 14 for a leak test and a probe 16 for a cleanliness test are fixed. A contact sensor 22 is attached to a distal end of the probe 14, and a proximal end is connected to a dust remover (not shown) having a built-in suction device disposed in the unmanned traveling vehicle 10 via a flexible pipe 24. ing. Flexible pipe 24
It can be removed from the probe 14 and connected to the probe 16. The probe 16 for measuring cleanliness is provided with a temperature / humidity sensor 26 for detecting temperature and humidity, a wind speed sensor 28 for detecting airflow, and a laser displacement sensor 29 for measuring displacement to an object to be measured. . An emergency stop button 32 for stopping the unmanned traveling vehicle 10 in an emergency is provided on the upper surface of the unmanned traveling vehicle 10. In addition, 30 is a wiring.

上記駆動輪18は、第2図(1)、(2)に示すよう
に、鉛直方向に延在された鉛直軸38の軸回りに回転可能
に支持された車軸34に取付けられている。この車軸34は
かさ歯車31を介してサーボモータ36の駆動軸に連結され
ている。従って、サーボモータ36を回転させることによ
り駆動輪18は車軸34の軸回りに回転される。鉛直軸38
は、その基端部が走行台車のシヤーシ11に固定されて鉛
直方向に延在されており、その中間部はウオーム歯車40
およびかさ歯車33を介してサーボモータ42の駆動軸と連
結されている。上記駆動輪18、車軸34、かさ歯車31、3
3、ウオーム歯車40およびサーボモータ36、42は1つの
ハウジングに取付けられている。従って、サーボモータ
42を回転させることによりハウジングが鉛直軸38回りに
回転し、これによって駆動輪18とサーボモータ36、42と
が一体になって水平面内で回転する。なお、サーボモー
タ36、サーボモータ42の各々には駆動輪18の回転位置を
検出するためのロータリエンコーダ41(第7図)及び無
人走行台車10の走行距離を検出するためのロータリエン
コーダ35(第7図)が取付けられている。自在輪20は、
キヤスター等で構成され、鉛直線回りに回転可能に無人
走行台車10に取付けられた支持体44の先端に回転可能に
取付けられている。このように、無人走行台車10に一対
の駆動輪18と一対の自在輪20とが設けられているため、
サーボモータ42を回転させて駆動輪18の水平面内での向
きを制御した後駆動輪18を回転することにより無人走行
台車10を任意の直線方向に移動させると共に回転運動を
行わせることができる。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the drive wheel 18 is mounted on an axle 34 rotatably supported about a vertical shaft 38 extending in a vertical direction. The axle 34 is connected to a drive shaft of a servomotor 36 via a bevel gear 31. Therefore, by rotating the servo motor 36, the drive wheel 18 is rotated around the axle 34. Vertical axis 38
Has its base end fixed to the chassis 11 of the traveling vehicle and extends in the vertical direction.
It is connected to a drive shaft of a servomotor 42 via a bevel gear 33. Drive wheel 18, axle 34, bevel gears 31, 3
3, the worm gear 40 and the servomotors 36, 42 are mounted in one housing. Therefore, the servo motor
By rotating the housing 42, the housing rotates around the vertical axis 38, whereby the drive wheel 18 and the servomotors 36 and 42 rotate integrally in a horizontal plane. Each of the servo motor 36 and the servo motor 42 has a rotary encoder 41 (FIG. 7) for detecting the rotational position of the drive wheel 18 and a rotary encoder 35 (for a rotary encoder 35) for detecting the traveling distance of the unmanned traveling vehicle 10. 7) is attached. Swivel 20
It is composed of a caster or the like, and is rotatably attached to a tip of a support body 44 attached to the unmanned traveling vehicle 10 so as to be rotatable around a vertical line. As described above, since the unmanned traveling vehicle 10 is provided with the pair of drive wheels 18 and the pair of free wheels 20,
After the direction of the drive wheel 18 in the horizontal plane is controlled by rotating the servo motor 42, the drive wheel 18 is rotated to move the unmanned traveling vehicle 10 in an arbitrary linear direction and to perform a rotational motion.

次に、第3図及び第4図(1)、(2)、(3)を参
照して円筒座標マニピユレータ12を詳細に説明する。鉛
直アーム48は、一対の非磁性体のステンレスパイプ49を
平行配置すると共に両端部を固定部材53で固定すること
により構成されている。固定部材53の各々には、プーリ
54が回転可能に収容されており、このプーリ54間には1
対のステンレスパイプ49内を貫通するように設けられた
無端タイミングベルト56が掛け渡されている。このタイ
ミングベルト56にはステンレスパイプ49内に収容された
可動マグネツト58が取付けられている。鉛直アーム48の
基端部は無人走行台車10に穿設された貫通孔46を貫通し
て無人走行台車10内に突出するように設けられている。
そしてこの鉛直アーム48の基端部はサーボモータ62の駆
動軸に連結されている。従って、サーボモータ62を回転
させることにより鉛直アーム48は鉛直線回りに回転する
ことが可能である。また、無人走行台車10内に突出した
プーリ54の回転軸には、駆動軸がサーボモータ62の駆動
軸と直交するように配置されたサーボモータ(図示せ
ず)の駆動軸が連結されている。従って、このサーボモ
ータを回転することにより可動マグネツト58はステンレ
スパイプ49内で鉛直方向に移動することが可能である。
Next, the cylindrical coordinate manipulator 12 will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4 (1), (2) and (3). The vertical arm 48 is configured by arranging a pair of non-magnetic stainless steel pipes 49 in parallel and fixing both ends with fixing members 53. Each of the fixing members 53 has a pulley
The pulley 54 is rotatably accommodated.
An endless timing belt 56 provided to pass through the inside of the pair of stainless steel pipes 49 is stretched. A movable magnet 58 accommodated in a stainless steel pipe 49 is attached to the timing belt 56. The base end of the vertical arm 48 is provided so as to protrude into the unmanned traveling vehicle 10 through a through hole 46 formed in the unmanned traveling vehicle 10.
The base end of the vertical arm 48 is connected to the drive shaft of the servomotor 62. Therefore, by rotating the servo motor 62, the vertical arm 48 can rotate around the vertical line. A drive shaft of a servomotor (not shown), whose drive shaft is orthogonal to the drive shaft of the servomotor 62, is connected to the rotation shaft of the pulley 54 projecting into the unmanned traveling vehicle 10. . Therefore, by rotating the servo motor, the movable magnet 58 can move in the vertical direction in the stainless steel pipe 49.

鉛直アーム48に対して摺動可能なようにガイド部材52
が取付けられている。このガイド部材52には、鉛直アー
ム48の一方のステンレスパイプ49を挟み且つステンレス
パイプ49内の可動マグネツト58に対向する位置に一対の
固定マグネツト60が固定されている。この可動マグネツ
ト58及び固定マグネツト60は両者間に吸引力が作用する
ように磁極の向きが定められている。ガイド部材52に
は、鉛直アーム48と直交し且つガイド部材52に対して摺
動自在なように水平アーム50が取付けられている。この
水平アーム50は一対の炭素繊維パイプ51を平行配置し両
端を固定部材で固定することにより構成されている。ア
ームを炭素繊維パイプで構成することにより軽量化が可
能である。従って、上記で説明したように可動マグネツ
ト58を鉛直方向に移動すると吸引力によって固定マグネ
ツト60が可動マグネツト58と共に鉛直方向に移動し、こ
れによって水平アーム50を鉛直方向に移動させることが
できる。ガイド部材52の固定マグネツト60取付側と反対
の側には、第1図及び第4図に示すようにサーボモータ
64が取付けられている。このサーボモータ64の回転軸に
は、ガイド部材52に形成された溝68を貫通して一方の炭
素繊維パイプ51に接触押圧されるようにゴムローラ等で
構成された駆動伝達プーリ66が取付けられている。炭素
繊維パイプ51はガイド部材52に対して摺動自在なため、
ガイド部材52に固定されたサーボモータ64によって駆動
伝達プーリ66を回転させることにより水平アーム50を水
平方向に移動させることが可能である。このマニピユレ
ータ12を無人走行台車10に取外し可能に取付け、運搬時
に分解することにより更に搬送し易くなる。
The guide member 52 is slidable with respect to the vertical arm 48.
Is installed. A pair of fixed magnets 60 are fixed to the guide member 52 at positions facing one of the stainless steel pipes 49 of the vertical arm 48 and the movable magnets 58 in the stainless steel pipes 49. The directions of the magnetic poles of the movable magnet 58 and the fixed magnet 60 are determined so that an attractive force acts between them. A horizontal arm 50 is attached to the guide member 52 so as to be orthogonal to the vertical arm 48 and slidable with respect to the guide member 52. The horizontal arm 50 is configured by arranging a pair of carbon fiber pipes 51 in parallel and fixing both ends with fixing members. The weight can be reduced by configuring the arm with a carbon fiber pipe. Therefore, as described above, when the movable magnet 58 is moved in the vertical direction, the fixed magnet 60 is moved in the vertical direction together with the movable magnet 58 by the attraction force, whereby the horizontal arm 50 can be moved in the vertical direction. On the side of the guide member 52 opposite to the side where the fixed magnet 60 is mounted, as shown in FIGS.
64 are installed. A drive transmission pulley 66 composed of a rubber roller or the like is attached to the rotation shaft of the servo motor 64 so as to penetrate a groove 68 formed in the guide member 52 and to be pressed against one of the carbon fiber pipes 51. I have. Since the carbon fiber pipe 51 is slidable with respect to the guide member 52,
By rotating the drive transmission pulley 66 by the servo motor 64 fixed to the guide member 52, the horizontal arm 50 can be moved in the horizontal direction. This manipulator 12 is detachably attached to the unmanned traveling vehicle 10 and disassembled during transportation to further facilitate transportation.

プローブ14の先端に取次けられた接触センサ22は、第
5図に示すようにプローブ14の先端部近傍に固定された
圧力センサ等から成る複数の触覚センサ74と、プローブ
14と非接触状態でフローブ14先端部を囲むように配置さ
れたリング状の接触子70と、接触子70と触覚センサ74の
各々とを連結するロツド72とから構成されている。この
接触子70に対して上部方向または側部の全周方向から物
体が接触すると接触圧がロツド72を介して触覚センサ74
に伝達されるため、上部方向及び側部全周方向からの接
触を感知することができる。また、触覚センサ74の個数
を増加することにより感度を増加することもできる。
The contact sensor 22 arranged at the tip of the probe 14 includes a plurality of tactile sensors 74 including a pressure sensor fixed near the tip of the probe 14 as shown in FIG.
It comprises a ring-shaped contact 70 arranged so as to surround the tip of the probe 14 in a non-contact state with the probe 14, and a rod 72 connecting the contact 70 and each of the tactile sensors 74. When an object comes into contact with the contact 70 from the upper direction or the entire circumferential direction of the side, the contact pressure is increased through the rod 72 to the tactile sensor 74.
, It is possible to sense contact from the upper direction and the entire circumferential direction of the side portion. Also, the sensitivity can be increased by increasing the number of tactile sensors 74.

第6図は、円筒座標マニピユレータ12の3軸(Z軸、
R軸、θ軸)とフイルタ76との関係を示すものでZ軸が
鉛直方向を向き、且つR軸が水平方向を向くように円筒
座標マニピユレータ12が配置される。そして、円筒座標
マニピユレータ12の先端部分に取付けられたプローブ14
を天井面に取付けられたフイルタの直下に配置し、マニ
ピユレータを制御してプローブ14先端とフイルタ76との
間隔を2.5cm程度に保ちながらフイルタ面を第6図に示
されるようにジグザグ状に走査することによりリーク試
験が行われる。なお、Z軸が鉛直方向を向くようにした
が水平方向またはその他の方向を向くようにしてもよ
い。
FIG. 6 shows three axes of the cylindrical coordinate manipulator 12 (Z axis,
The cylindrical coordinate manipulator 12 is arranged so that the Z-axis points in the vertical direction and the R-axis points in the horizontal direction. The probe 14 attached to the tip of the cylindrical coordinate manipulator 12
Is placed directly under the filter attached to the ceiling surface, and the manipulator is controlled to scan the filter surface in a zigzag shape as shown in FIG. 6 while maintaining the distance between the tip of the probe 14 and the filter 76 at about 2.5 cm. Then, a leak test is performed. Although the Z-axis is oriented in the vertical direction, it may be oriented in the horizontal direction or another direction.

第7図は無人走行台車10内に収容されている制御装置
の概略を示すものである。プローブ14は、フレキシブル
パイプ24、吸引機96を内蔵した塵埃計98に接続されてい
る。塵埃計98で検出された塵埃数や各種センサで検出さ
れた温湿度、気流はマイクロコンピユータ85に入力され
送受信装置81からクリーンルーム外部に設けられている
送受信装置にデータ送信される。マイクロコンピユータ
85には、接触センサ22、ロータリエンコーダ35、ロータ
リエンコーダ41、フイルタ配置データ記憶部91等が接続
されており、マイクロコンピユータ85は、予め記憶され
たプログラムに従って接触センサ22、ロータリエンコー
ダ35、41出力等に基づいてフイルタ配置データ記憶部91
に記憶されているフイルタ配置情報に対する無人走行台
車10の位置検出を行い、制動装置77、駆動輪18、サーボ
モータ62等を制御して無人走行台車10およびマニピユレ
ータ12を駆動すると共にリーク試験等の各種の試験を行
う。
FIG. 7 schematically shows a control device housed in the unmanned traveling vehicle 10. The probe 14 is connected to a dust meter 98 including a flexible pipe 24 and a suction device 96. The number of dusts detected by the dust meter 98 and the temperature, humidity, and airflow detected by various sensors are input to the micro computer 85 and transmitted from the transmission / reception device 81 to a transmission / reception device provided outside the clean room. Micro computer
The contact sensor 22, the rotary encoder 35, the rotary encoder 41, the filter arrangement data storage unit 91, etc. are connected to the microcomputer 85, and the micro computer 85 outputs the contact sensor 22, the rotary encoders 35 and 41 according to a program stored in advance. Filter arrangement data storage unit 91 based on the
Detects the position of the unmanned traveling vehicle 10 with respect to the filter arrangement information stored in the vehicle, controls the braking device 77, the driving wheel 18, the servomotor 62, etc. to drive the unmanned traveling vehicle 10 and the manipulator 12, and performs a leak test and the like. Perform various tests.

第8図は上記のクリンルーム制御ロボツトの自動計測
時に送受信機81から送信された検出データを解析するた
めの装置を示すものであり、この装置はアンテナ80を備
えた送受信機78とハンドヘルドコンピユータ84とから構
成されている。ハンドヘルドコンピュータ84は、データ
等を表示するための液晶デイスプレイ86とデータ等を入
力するためのキーボード88と外部記憶装置としてのフロ
ツピデイスクに対してデータを読み書きするためのデイ
スクドライバ90とを備えている。そして送受信機78とハ
ンドヘルドコンピユータ84とはRS−232C(EIA規格)ケ
ーブル82によって接続されている。
FIG. 8 shows an apparatus for analyzing the detection data transmitted from the transceiver 81 during the automatic measurement of the above-mentioned clean room control robot. This apparatus comprises a transceiver 78 having an antenna 80 and a hand-held computer 84. It is composed of The handheld computer 84 includes a liquid crystal display 86 for displaying data and the like, a keyboard 88 for inputting data and the like, and a disk driver 90 for reading and writing data to and from a floppy disk as an external storage device. The transceiver 78 and the handheld computer 84 are connected by an RS-232C (EIA standard) cable 82.

次に、マニユアル操作する操作ボツクスについて説明
する。操作ボツクス78には、第9図に示すように、アン
テナ87、緊急時に計測ロボツトを停止させるための緊急
停止スイツチ102、リーク試験(LEAK)と清浄度試験(C
LEAN)とを選択するための選択スイツチ104、自動制御
(AUTO)と手動制御(MANUAL)とを切換えるための切換
スイツチ106、警報発生モードにするか否かを決定する
ための警報モードスイツチ108、計測ロボツトの作動を
開始させるためのスタートスイツチ110、計測ロボツト
と予めフイルタ配置データ記憶部91に記憶されている絶
対座標として作用するフイルタ配置情報との原点位置調
整を行うための原点位置調整スイツチ112、計測ロボツ
トを停止させるためのストツプスイツチ114、計測ロボ
ツトの走行方向又はマニピユレータの動作を手動で遠隔
操作するためのジヨイステイツク116、ジヨイステイツ
ク116で遠隔操作する対象を洗濯するための切換スイツ
チ118(WHEELのとき無人走行台車10、ARMのとき円筒座
標マニピユレータ12)、無人走行台車10を前後方向(VE
RTICAL)に走行させるか円筒座標マニピユレータ12をZ
軸方向に移動させるかを選択するための選択スイツチ12
0、無人走行台車10を左右方向(HORIZONTAL)に走行さ
せるか円筒座標マニピユレータ12をR軸方向に移動させ
るかを選択するための選択スイツチ122、無人走行台車1
0を回転(CIRCLE)させるか円筒座標マニピユレータ12
をθ軸方向に回転させるかを選択するための選択スイツ
チ124、電源スイツチ126が設けられている。
Next, an operation box for manual operation will be described. As shown in FIG. 9, the operation box 78 includes an antenna 87, an emergency stop switch 102 for stopping the measurement robot in an emergency, a leak test (LEAK), and a cleanness test (C).
LEAN) and a selection switch 104 for selecting, a switching switch 106 for switching between automatic control (AUTO) and manual control (MANUAL), an alarm mode switch 108 for deciding whether or not the alarm generation mode is set, A start switch 110 for starting the operation of the measurement robot, and an origin position adjustment switch 112 for adjusting the origin position of the measurement robot and the filter arrangement information stored in the filter arrangement data storage unit 91 and acting as absolute coordinates in advance. , A stop switch 114 for stopping the measuring robot, a joystick 116 for remotely controlling the traveling direction of the measuring robot or the operation of the manipulator manually, and a switching switch 118 for washing the target to be remotely controlled by the joystick 116 (when WHEEL is set). Unmanned traveling vehicle 10, cylindrical coordinate manipulator for ARM 12), front and rear of unmanned traveling vehicle 10 (VE
RTICAL) or move the cylindrical coordinate manipulator 12 to Z
Selection switch 12 for selecting whether to move in the axial direction
0, a selection switch 122 for selecting whether to move the unmanned traveling vehicle 10 in the horizontal direction (HORIZONTAL) or to move the cylindrical coordinate manipulator 12 in the R-axis direction, and an unmanned traveling vehicle 1
Rotate 0 (CIRCLE) or cylindrical coordinate manipulator 12
A selection switch 124 and a power switch 126 are provided for selecting whether to rotate in the θ-axis direction.

第10図(1)、(2)及び第11図はフイルタ配置デー
タ記憶部91に記憶するためのフイルタ配置情報を示すも
のである。フイルタ76は第10図に示すようにフレーム92
間に掛け渡されて配置され、フレーム92で囲まれた1ブ
ロツク内に複数枚(図では4枚)のフイルタが配置され
る。このフイルタ76は床面からHPhの位置に取付けら
れ、フレーム92の必要箇所には照明灯94が取付けられ
る。この照明灯94は床面からOBhの高さにある。従っ
て、1ブロツクのフイルタのX方向の長さFx、1ブロツ
クのフイルタのY軸方向の長さFy(=4HPy)、フレーム
92のX軸方向の幅Wx、フレーム92のY軸方向の幅Wyを、
1単位として第11図に示す平面情報として記憶する。な
お、通常の場合、Fx1=Fx2=・・・,Fy1=Fy2=・・・,
Wx1=Wx2・・・,Wy1=Wy2=・・・である。また、この
平面情報は絶対座標X、Yで記憶される。また、フイル
タや照明灯の高さ情報も当時に記憶部91に記憶される。
FIGS. 10 (1), (2) and FIG. 11 show filter arrangement information to be stored in the filter arrangement data storage section 91. FIG. The filter 76 has a frame 92 as shown in FIG.
A plurality of (four in the figure) filters are arranged in one block surrounded by a frame 92 and arranged between them. The filter 76 is installed at a position of HPh from the floor surface, and an illuminating lamp 94 is installed at a necessary portion of the frame 92. This lamp 94 is at the height of OBh from the floor. Therefore, the length Fx of the one-block filter in the X direction, the length Fy of the one-block filter in the Y-axis (= 4HPy), the frame
The width Wx of the frame 92 in the X-axis direction and the width Wy of the frame 92 in the Y-axis direction are
It is stored as one unit as plane information shown in FIG. In the normal case, Fx 1 = Fx 2 =..., Fy 1 = Fy 2 =.
Wx 1 = Wx 2 ..., Wy 1 = Wy 2 =. The plane information is stored as absolute coordinates X and Y. Further, the height information of the filters and the illumination lights is also stored in the storage unit 91 at that time.

第12図は、リーク試験を行うときのマイクロコンピユ
ータ85の制御ルーチンを示すものである。まず、ステツ
プ200では手動モードで無人走行台車10をフイルタ76の
測定開始位置に対応するブロツク(第11図のスタートと
表示してあるブロツク)に移動する。この状態で自動モ
ードに切換え、スタートスイツチ110をオンすると無人
走行台車10が自動走行してフレーム92に接触するように
接触センサ22を移動させフィルタ76の概略位置を検出す
る(ステツプ202)。この概略位置は接触センサ22をフ
イルタの輪郭に沿って移動させ、フイルタの短辺と長辺
とに対応するフレームの存在を検出することによって検
出することができる。そして、このフイルタの概略位置
に基づいてフイルタに対する無人走行台車10の向き、無
人走行台車10の現在位置から予め設定されているフイル
タ測定開始位置までの距離を算出しロータリエンコーダ
出力に基づいて駆動車を制御することによりフイルタ開
始位置まで無人走行台車10を走行させる。すなわち、第
10図(1)に示した測定開始ブロツクのフイルタの長辺
に対応するフレームと短辺に対応するフレームとを検出
して記憶部91に記憶されている絶対座標と比較すること
により、無人走行台車10のフイルタに対する向きおよび
検出したフレームに対する走行台車の現在位置を判断す
ることができ、従ってどの方向にどれだけ移動させれば
フイルタ開始位置に無人走行台車10を到達させることが
できるかを算出することができる。次のステツプ204で
は、フレームの内周に接触センサ22が接触するようにし
てフレーム全周に沿って接触センサ22を移動させ、接触
センサ22出力に基づいて測定開始ブロツクのフレームの
各辺に対応する直線を求め、これらの直線の交点を求め
ることにより測定開始ブロツクのフレームの角部に対応
する座標を求めて予め記憶されている測定開始ブロツク
のフレームに対応するデータと比較して無人走行台車10
の位置を補正する。これによって、接触センサ22によっ
て検出された測定開始ブロツクのフレームの輪郭がフイ
ルタ配置データ記憶部91に予め記憶されている測定開始
ブロツクのフレームの輪郭と一致することになる。次の
ステツプ206では、円筒座標マニピユレータ12の先端と
フイルタ76との間隔を所定距離(例えば2.5cm)に保っ
たまま第6図に示す軌跡に沿ってプローブ14をジグザグ
状に走査して吸引機96によってプローブ14を介して吸引
したときの塵埃計98出力に基づいてリークが発生してい
るか否かを判断する。次のステツプ208ではフイルタ配
置データ記憶部91に予め記憶されている、第11図の破線
で示す測定順序を示すデータに基づいて最後のフイルタ
のリーク測定か否かを判断し、最後のフイルタでないと
きにはステツプ210において無人走行台車10を次のフイ
ルタ測定位置に移動した後ステツプ102へ戻り、最後の
フイルタの計測のときはこのルーチンを修了する。
FIG. 12 shows a control routine of the microcomputer 85 when performing a leak test. First, in step 200, the unmanned traveling vehicle 10 is moved to the block corresponding to the measurement start position of the filter 76 (block shown as start in FIG. 11) in the manual mode. When the automatic switch is switched to the automatic mode in this state and the start switch 110 is turned on, the unmanned vehicle 10 automatically travels to move the contact sensor 22 so as to contact the frame 92 and detect the approximate position of the filter 76 (step 202). This approximate position can be detected by moving the contact sensor 22 along the contour of the filter and detecting the presence of a frame corresponding to the short side and the long side of the filter. Then, based on the approximate position of the filter, the orientation of the unmanned traveling vehicle 10 with respect to the filter, the distance from the current position of the unmanned traveling vehicle 10 to the preset filter measurement start position, and the driving vehicle based on the rotary encoder output. The unmanned traveling vehicle 10 is caused to travel to the filter start position by controlling. That is,
By detecting the frame corresponding to the long side and the frame corresponding to the short side of the filter of the measurement start block shown in FIG. 10 (1) and comparing them with the absolute coordinates stored in the storage unit 91, unmanned traveling It is possible to determine the direction of the carriage 10 with respect to the filter and the current position of the traveling carriage with respect to the detected frame, and therefore to calculate in which direction and by how much, the unmanned traveling carriage 10 can reach the filter start position. can do. In the next step 204, the contact sensor 22 is moved along the entire circumference of the frame so that the contact sensor 22 comes into contact with the inner circumference of the frame, and each side of the frame of the measurement start block is corresponded based on the output of the contact sensor 22. Then, the coordinates corresponding to the corners of the frame of the measurement start block are obtained by finding the intersection points of these straight lines, and compared with the data stored in advance corresponding to the frame of the measurement start block and the unmanned traveling cart Ten
Correct the position of. As a result, the contour of the frame of the measurement start block detected by the contact sensor 22 matches the contour of the frame of the measurement start block previously stored in the filter placement data storage unit 91. In the next step 206, the probe 14 is scanned in a zigzag manner along the trajectory shown in FIG. 6 while keeping the interval between the tip of the cylindrical coordinate manipulator 12 and the filter 76 at a predetermined distance (for example, 2.5 cm). It is determined by the 96 whether or not a leak has occurred based on the output of the dust meter 98 when sucked through the probe 14. In the next step 208, it is judged whether or not the leak measurement of the last filter is carried out based on the data stored in advance in the filter arrangement data storage section 91, which shows the measurement order shown by the broken line in FIG. 11, and it is not the last filter. At step 210, the unmanned vehicle 10 is moved to the next filter measuring position and then the process returns to step 102. When the last filter is measured, this routine is completed.

なお、無人走行台車10内に有毒ガス等を検出するガス
センサを設け、クリーンルームの環境測定を行うことに
よりクリーンルームの日常管理用のモニタとして使用す
るようにしてもよく、レーザ変位センサを走行台車とフ
レームとの相対変位から距離を測定するセンサとして使
用してもよい。また、計測ロボツトをスクリーンの直下
に走行される例について説明したが、マニピユレータが
届く範囲であれば、スクリーンの直下でなくてもよい。
In addition, a gas sensor for detecting toxic gas or the like may be provided in the unmanned traveling vehicle 10 and the environment of the clean room may be measured to be used as a monitor for daily management of the clean room. May be used as a sensor for measuring the distance from the relative displacement with respect to. Further, the example in which the measurement robot is run directly under the screen has been described, but the measurement robot may not be directly under the screen as long as the manipulator can reach it.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図(1)は計測ロボツトの正面図、第1図(2)は
計測ロボツトの平面図、第1図(3)は計測ロボツトの
側面図、第2図(1)は駆動輪と自在輪とを示す概略
図、第2図(2)は第2図(1)のI−I線断面図、第
3図は円筒座標マニピユレータの概略図、第4図(1)
は水平アームと鉛直アームとの交差部分の断面図、第4
図(2)は第4図(1)のII−II線断面図、第4図
(3)は鉛直アームと水平アームとの交差部の斜視図、
第5図は接触センサの概略図、第6図は円筒座標の3軸
とプローブの走査軌跡を示す線図、第7図は計測ロボツ
ト内に収容されている制御回路の概略図、第8図は計測
ロボツトを遠隔走査すると共にデータを解析するための
装置の斜視図、第9図は操作ボツクスの平面図、第10図
(1)、(2)はフレームで囲まれた1ブロツクのフイ
ルタの平面図と側面図、第11図はリーク試験を行う天井
に配置されたフイルタ群の平面図、第12図はリーク試験
を行うときの制御ルーチンの流れ図である。 10……無人走行台車、 12……円筒座標マニピユレータ、 14……プローブ、 18……駆動輪、 20……自在輪、 70……接触部材、 74……触覚センサ。
FIG. 1 (1) is a front view of the measurement robot, FIG. 1 (2) is a plan view of the measurement robot, FIG. 1 (3) is a side view of the measurement robot, and FIG. FIG. 2 (2) is a cross-sectional view taken along line II of FIG. 2 (1), FIG. 3 is a schematic view of a cylindrical coordinate manipulator, FIG. 4 (1).
Is a cross-sectional view of the intersection between the horizontal arm and the vertical arm.
FIG. 2B is a sectional view taken along the line II-II of FIG. 4A, FIG. 4C is a perspective view of an intersection between a vertical arm and a horizontal arm,
FIG. 5 is a schematic view of the contact sensor, FIG. 6 is a diagram showing the three axes of the cylindrical coordinates and the scanning locus of the probe, FIG. 7 is a schematic view of the control circuit housed in the measurement robot, and FIG. Is a perspective view of an apparatus for remotely scanning the measurement robot and analyzing the data, FIG. 9 is a plan view of the operation box, and FIGS. 10 (1) and 10 (2) are one block filters surrounded by a frame. FIG. 11 is a plan view and a side view, FIG. 11 is a plan view of a filter group arranged on a ceiling for performing a leak test, and FIG. 12 is a flow chart of a control routine for performing the leak test. 10 ... unmanned traveling cart, 12 ... cylindrical coordinate manipulator, 14 ... probe, 18 ... drive wheel, 20 ... free wheel, 70 ... contact member, 74 tactile sensor.

フロントページの続き (72)発明者 高志 学 東京都中央区銀座8丁目21番1号 株式 会社竹中工務店東京本店内 (72)発明者 高橋 秀夫 愛知県名古屋市中区錦1丁目18番22号 株式会社竹中工務店名古屋支店内 (72)発明者 海野 健一 東京都江東区南砂2丁目5番14号 株式 会社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 山崎 慶太 東京都江東区南砂2丁目5番14号 株式 会社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 加藤 稔 東京都大田区大森中1丁目10番6号 ゼ ステック株式会社内 (56)参考文献 実開 昭60−159305(JP,U)Front page continued (72) Inventor Takashi Manabu 8-21-1, Ginza, Chuo-ku, Tokyo Inside the Takenaka Corporation Tokyo main store (72) Inventor Hideo Takahashi 1-18-22 Nishiki, Naka-ku, Nagoya-shi, Aichi Takenaka Corporation Nagoya Branch (72) Inventor Kenichi Unno 2-5-14 Minamisuna, Koto-ku, Tokyo Inside Takenaka Corporation Technical Research Institute (72) Inventor Keita Yamazaki 2-5 Minamisuna, Koto-ku, Tokyo No. 14 Incorporated Takenaka Corporation Technical Research Institute (72) Inventor Minoru Kato 1-10-6 Omorinaka, Ota-ku, Tokyo Zestec Co., Ltd. (56) Bibliography Sho 60-159305 (JP, U)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】無人走行台車と、 無人走行台車に搭載されたマニピユレータと、 クリーンルームに配置された複数のフイルタの配置情報
を記憶する記憶手段と、 無人走行台車の走行距離を検出する距離センサと、 マニピユレータに取付けられた測定用のプローブと、 マニピユレータに取付けられた接触センサと、 マニピユレータを制御して接触センサをフイルタの輪郭
に沿って移動させることによりフイルタに対する無人走
行台車の向きを判断する判断手段と、 フイルタの配置情報、無人走行台車の走行距離および無
人走行台車の向きに基づいて無人走行台車を走行制御す
ると共に、マニピユレータを駆動制御する制御手段と、 を含むクリーンルーム計測ロボツト。
1. An unmanned traveling vehicle, a manipulator mounted on the unmanned traveling vehicle, a storage means for storing arrangement information of a plurality of filters arranged in a clean room, and a distance sensor for detecting a traveling distance of the unmanned traveling vehicle. , A measurement probe mounted on the manipulator, a contact sensor mounted on the manipulator, and a judgment for controlling the manipulator to move the contact sensor along the contour of the filter to determine the orientation of the unmanned vehicle with respect to the filter. A clean room measurement robot that includes means for controlling the travel of the unmanned vehicle based on the placement information of the filter, the travel distance of the unmanned vehicle and the orientation of the unmanned vehicle, and a control means for driving and controlling the manipulator.
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