JPH0271985A - Manipulator - Google Patents

Manipulator

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JPH0271985A
JPH0271985A JP22166688A JP22166688A JPH0271985A JP H0271985 A JPH0271985 A JP H0271985A JP 22166688 A JP22166688 A JP 22166688A JP 22166688 A JP22166688 A JP 22166688A JP H0271985 A JPH0271985 A JP H0271985A
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arm
filter
manipulator
axis
guide member
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Shiyunmin Ro
俊民 呂
Jiro Kakizaki
柿崎 治郎
Manabu Takashi
学 高志
Hideo Takahashi
秀夫 高橋
Kenichi Unno
健一 海野
Keita Yamazaki
慶太 山崎
Minoru Kato
稔 加藤
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ZESUTETSUKU KK
Takenaka Komuten Co Ltd
Original Assignee
ZESUTETSUKU KK
Takenaka Komuten Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To improve the portability of a manipulator by providing a 1st arm rotatably around Z axis by extending in the Z axial direction and providing a 2nd arm slidable in the direction orthogonal with Z axis on the guide member freely slidable along this 1st arm. CONSTITUTION:A theta coordinate is determined by rotating a 1st arm 48 around Z axis by a 1st driving device 62, and Z coordinate is determined by sliding a guide member 52 and the 2nd arm 50 provided thereon by a 2nd driving device(58, 60). Moreover, R coordinate is determined by sliding the 2nd arm 50 in the direction orthogonal with the Z axis by a 3rd driving device. In this case, the 1st arm 48 is consisting of the cylindrical member 49 of non-magnetic body and the 2nd driving device is consisting of a movable magnet 58 stored inside this cylindrical member 49 and a stationary magnet 60 fixed to the guide member 52 so as to oppose to the movable magnet 58. By forming a manipulator like this the portability is improved and dusting property is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はマニピュレータに係り、特にクリーンルームに
配置されているエアフィルタ(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
行うクリーンルーム用計測ロボットに使用するマニピュ
レータに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a manipulator, and particularly to a clean room in which leak tests of air filters (HEPA filters) placed in clean rooms and air cleanliness tests in clean rooms are performed unmanned. related to manipulators used in measuring robots.

〔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フィルタについては、−船釣に、フィルタ面か
らフィルタ材を通過しない空気が漏れているか否か、フ
ィ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
を人手にょって行おうとすると、作業者が一定の速度(
5cm/sec以下)で試料採取管(プローブ)とフィ
ルタとの間隔を所定距離(2,5Cm以内)に保持して
フィ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。
Regarding HEPA filters placed on the ceiling or wall of a clean room, - During boat fishing, check whether air that does not pass through the filter material is leaking from the filter surface, or whether air is leaking from the joints around the filter mounting frame. It is necessary to perform a leak test to see if there is a problem. If this leak test were to be performed manually, the operator would have to move at a constant speed (
It is necessary to scan the entire surface of the filter while maintaining the distance between the sample collection tube (probe) and the filter at a predetermined distance (within 2.5 cm) at a speed of 5 cm/sec or less. It will require time. In addition, air cleanliness tests in clean rooms are also conducted using the above-mentioned probes, but since humans are the largest source of dust generation in clean rooms, measurement accuracy deteriorates and the maintenance of cleanliness is adversely affected.

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ィルタ直下で停
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テーブルとフィルタ枠との位置合せを
しだ後X−Yテーブルに設けられたプローブでフィルタ
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 has been proposed that performs a leak test or a cleanliness test using an autonomously running unmanned trolley. This inspection device installs a guideline on the running floor, detects this guideline with a sensor, runs an unmanned trolley along the guideline, stops directly below the filter, detects the presence of the filter with an image sensor, and moves up and down. After aligning the X-Y table and the filter frame, the filter surface is scanned with a probe provided on the X-Y table to perform a leak test or the like.

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

しかしながら、従来の検査装置ではプローブを移動させ
るマニピュレータとしてX−Yテーブルを用いているた
め、マニピュレータが平板状となることから可搬性が悪
い、という問題があった。
However, since the conventional inspection apparatus uses an X-Y table as a manipulator for moving the probe, there is a problem in that the manipulator has a flat plate shape, resulting in poor portability.

本発明は上記問題点を解決すべく成されたもので、可搬
性の良好なマニピュレータを提供することを目的とする
The present invention was made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a manipulator with good portability.

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

上記目的を達成するために本発明は、円柱座標のZ軸方
向に延在しかつZ軸回りに回転可能に設けられた第1の
アームと、前記第1のアームを回転させる第1の駆動装
置と、前記第1のアームに摺動自在に設けられたガイド
部材と、前記ガイド部材を前記第1のアームに沿って摺
動させる第2の駆動装置と、前記Z軸と直交する方向に
延在しかつ前記Z軸と直交する方向に摺動自在に前記ガ
イド部材に設けられた第2のアームと、前記第2のアー
ムを前記Z軸と直交する方向に摺動させる第3の駆動装
置と、を含んで構成したものである。
In order to achieve the above object, the present invention includes a first arm extending in the Z-axis direction of cylindrical coordinates and rotatable around the Z-axis, and a first drive for rotating the first arm. a device, a guide member slidably provided on the first arm, a second drive device that slides the guide member along the first arm, and a second drive device that slides the guide member along the first arm; a second arm extending and slidably provided on the guide member in a direction perpendicular to the Z-axis; and a third drive for sliding the second arm in a direction perpendicular to the Z-axis. It is configured to include a device.

本発明では第1のアームを非磁性体の円筒部材で構成し
、前記第2の駆動装置を、前記円筒部材内に収容された
第1のマグネットと、前記第1のマグネットを前記円筒
部材の軸方向に移動させる移動装置と、前記第1のマグ
ネットと対向するように前記ガイド部材に固定された第
2のマグネットとで構成することができる。
In the present invention, the first arm is made of a non-magnetic cylindrical member, and the second driving device is configured to include a first magnet housed in the cylindrical member, and a first magnet that is attached to the cylindrical member. The guide member may include a moving device that moves in the axial direction, and a second magnet fixed to the guide member so as to face the first magnet.

〔作用〕[Effect]

本発明のマニピュレータは円柱座標系であり、第1のア
ームに摺動自在に設けられたガイド部材に、第1のアー
ムと直交するガイド部材が摺動自在に設けられているた
め、第2の駆動装置によってZ座標、第1の駆動装置に
よってθ座標、第3の駆動装置によってR座標を決定す
ることができる。
The manipulator of the present invention has a cylindrical coordinate system, and a guide member that is orthogonal to the first arm is slidably provided on a guide member that is slidably provided on the first arm. The Z coordinate can be determined by the drive, the θ coordinate by the first drive, and the R coordinate by the third drive.

また、第1のアームを非磁性体の円筒部材で構成し、こ
の円筒部材に第1のマグネットを収容すると共にこのマ
グネットに対向するように第2のマグネットをガイド部
材に固定し、第1のマグネットを移動すれば吸引力によ
って第2のアームを2軸方向に移動することができる。
Further, the first arm is constituted by a cylindrical member made of a non-magnetic material, and the first magnet is housed in the cylindrical member, and a second magnet is fixed to the guide member so as to face the magnet. By moving the magnet, the second arm can be moved in two axial directions by the attraction force.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明によれば、2本のアームでマ
ニピュレータを構成しているため可搬性が良好になり、
またマグネットで駆動するようにすればエアシリンダの
場合と比較して発塵性を低下することができる、という
効果が得られる。
As explained above, according to the present invention, since the manipulator is composed of two arms, portability is improved,
Furthermore, if the cylinder is driven by a magnet, dust generation can be reduced compared to the case of an air cylinder.

〔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。 Embodiments of the present invention will be described in detail below 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、鉛直線口りに回転可能
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ュレータ12、即
ち3自由度のマニピュレータが取付けられている。円筒
座標マニピュレータ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
ルバイブ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度計(図示せず)に接続されている
。フレキシブルバイブ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2
8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), the top side of the autonomously moving unmanned vehicle 10, which is equipped with a pair of drive wheels 18 and a pair of free wheels 20, has a vertical opening. A cylindrical coordinate manipulator 12, that is, a three-degree-of-freedom manipulator, is attached, in which a vertical arm 48 that can rotate and a horizontal arm 50 that is attached to the vertical arm and is movable in the horizontal and vertical directions are arranged orthogonally. ing. At the tip of the horizontal arm 50 of the cylindrical coordinate manipulator 12,
A probe 14 for leak testing and a probe 16 for cleanliness testing are fixed. A contact sensor 22 is attached to the tip of the probe 14, and the base end is connected via a flexible vibrator 24 to a degradator (not shown) with a built-in suction device located inside the unmanned traveling vehicle 10. has been done. The flexible vibe 24 can be removed from the probe 14 and connected to the probe 16. Further, the probe 16 for measuring cleanliness includes a temperature/humidity sensor 26 for detecting temperature and humidity, and a wind speed sensor 2 for detecting airflow.
8 and a laser displacement sensor 29 that measures the displacement up to the measurement target. An emergency stop button 32 is provided on the top surface of this unmanned traveling vehicle 10 to stop the unmanned traveling vehicle 10 in an emergency. Note that 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ャーシ
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1
8、車軸34、かさ歯車31.33、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3
6、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クリエンコーダ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、キャ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. 2(1) and 2(2), the drive wheel 18 is attached to an axle 34 rotatably supported around a vertical shaft 38 extending in the vertical direction. . This axle 34 is connected to a drive shaft of a servo motor 36 via a bevel gear 31. Therefore, by rotating the servo motor 36, the drive wheel 18 is rotated around the axle 34. The base end of the vertical shaft 38 is fixed to the chassis 11 of the traveling truck and extends in the vertical direction, and the intermediate portion thereof is connected to the drive shaft of the servo motor 42 via a worm gear 40 and a bevel gear 33. has been done. Above drive wheel 1
8, Axle 34, bevel gear 31.33, worm gear 40
and servo motors 36, 42 are mounted in one housing. Thus, rotating the servo motor 42 causes the housing to rotate about the vertical axis 38, thereby causing the drive wheel 18 and the servo motor 36, 42 to rotate together in a horizontal plane. In addition, servo motor 3
6. Each of the servo motors 42 is equipped with a rotary encoder 41 (FIG. 7) for detecting the rotational position of the drive wheel 18 and a rotary encoder 35 (FIG. 7) for detecting the travel distance of the unmanned vehicle 10. is installed. The free wheel 20 is constructed of casters or the like, and is rotatably attached to the tip of a support 44 that is rotatably attached to the unmanned vehicle 10 around a vertical line. In this way, since the unmanned traveling trolley 10 is provided with the pair of drive wheels 18 and the pair of free wheels 20, the rear drive wheels control the direction of the drive wheels 18 in the horizontal plane by rotating the servo motor 42. 18
By rotating the unmanned vehicle 10, it is possible to move the unmanned vehicle 10 in any linear direction and to perform rotational movement.

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ュレータ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バイブ4
9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対のステンレスバイブ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が掛は渡され
ている。このタイミングベルト56にはステンレスバイ
ブ49内に収容された可動マグネット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。
Next, the cylindrical coordinate manipulator 12 will be explained in detail with reference to FIGS. 3 and 4 (1), (2), and (3). The vertical arm 48 has a pair of non-magnetic stainless steel vibes 4.
9 are arranged in parallel and fixed at both ends with fixing members 53. A pulley 54 is rotatably housed in each of the fixed members 53, and an endless timing belt 56, which is provided so as to pass through a pair of stainless steel vibes 49, is passed between the pulleys 54. There is. A movable magnet 58 housed within a stainless steel vibrator 49 is attached to the timing belt 56 . The base end portion of the vertical arm 48 is provided so as to pass through a through hole 46 formed in the unmanned traveling vehicle 10 and protrude into the unmanned traveling vehicle 10 . The base end of this vertical arm 48 is connected to a drive shaft of a servo motor 62.

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。
Therefore, by rotating the servo motor 62, the vertical arm 48 can be rotated around the vertical line.

また、無人走行台車lo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。
Further, a drive shaft of a servo motor (not shown) is connected to the rotation shaft of the pulley 54 protruding into the unmanned traveling vehicle lo, the drive shaft of which is disposed orthogonal to the drive shaft of the servo motor 62. .

従って、このサーボモータを回転することにより可動マ
グネット58はステンレスバイブ49内で鉛直方向に移
動することが可能である。
Therefore, by rotating this servo motor, the movable magnet 58 can be moved in the vertical direction within the stainless steel vibrator 49.

鉛直アーム48に対して摺動可能なようにガイド部材5
2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バイブ49を挟み且つス
テンレスパイプ49内の可動マグネット58に対向する
位置に一対の固定マグネット60が固定されている。こ
の可動マグネット58及び固定マグネッ)60は両者間
に吸弓力が作用するように磁極の向きが定められている
The guide member 5 is configured to be slidable relative to the vertical arm 48.
2 is installed. A pair of fixed magnets 60 are fixed to the guide member 52 at positions sandwiching one stainless steel vibrator 49 of the vertical arm 48 and facing the movable magnet 58 inside the stainless steel pipe 49. The magnetic poles of the movable magnet 58 and the fixed magnet 60 are oriented so that a bow-sucking force acts between them.

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
維バイブ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。アームを炭素繊維バイブで+
a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ット58を鉛直方向に移動
すると吸引力によって固定マグネット60が可動マグネ
ット53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の固定マグネット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
繊維バイブ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
素繊維バイブ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n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。
A horizontal arm 50 is attached to the guide member 52 so as to be orthogonal to the vertical arm 48 and slidable relative to the guide member 52 . This horizontal arm 50 is constructed by arranging a pair of carbon fiber vibrators 51 in parallel and fixing both ends with fixing members. Arm with carbon fiber vibe +
It is possible to reduce the weight by forming a. Therefore, as explained 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 53 due to the attractive force, thereby making it possible to move the horizontal arm 50 in the vertical direction. On the side of the guide member 52 opposite to the side where the fixed magnet 60 is attached,
A servo motor 64 is attached as shown in FIGS. 1 and 4. A drive transmission pulley 66 made of a rubber roller or the like is attached to the rotating shaft of the servo motor 64 so as to pass through a groove 68 formed in the guide member 52 and come into contact with one of the carbon fiber vibes 51. There is. Since the carbon fiber vibe 51 is slidable with respect to the guide member 52, the horizontal arm 50 can be moved in the horizontal direction by rotating the drive transmission pulley 66 using the servo motor 64 fixed to the guide member 52. It is.

このマニピュレータ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。
This manipulator 12 is removably attached to the unmanned vehicle 10 and disassembled during transportation, making transportation even easier.

プローブ14の先端に取付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と非接触状態でプローブ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ッド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ッド7
2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。
The contact sensor 22 attached to the tip of the probe 14 is
As shown in FIG. 5, there are a plurality of tactile sensors 74 consisting of pressure sensors etc. fixed near the tip of the probe 14, and a ring-shaped sensor 74 arranged so as to surround the tip of the probe 14 without contacting the probe 14. It is composed of a contact 70 and a rod 72 that connects the contact 70 and each of the tactile sensors 74. When an object comes into contact with this contactor 70 from the top direction or the entire circumferential direction of the side part, contact pressure is applied to the rod 70.
2 to the tactile sensor 74, it is possible to sense contact from the top direction and the entire circumferential side direction.

また、触覚センサ74の個数を増加することにより感度
を増加することもてきる。
Furthermore, the sensitivity can be increased by increasing the number of tactile sensors 74.

茅6図は、円筒座標マニピュレータ12の3軸(Z軸、
R軸、θ軸)とフィルタ76との関係を示すもので2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
筒座標マニピュレータ12が配置される。そして、円筒
座標マニピュレータ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ィルタの直下に配置
し、マニピュレータを制御してプローブ14先端とフィ
ルタ76との間隔を2.5cm程度に保ちながらフィル
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。
Figure 6 shows the three axes of the cylindrical coordinate manipulator 12 (Z-axis,
The cylindrical coordinate manipulator 12 is arranged so that the two axes are oriented vertically and the R axis is oriented horizontally. Then, the probe 14 attached to the tip of the cylindrical coordinate manipulator 12 is placed directly below the filter attached to the ceiling surface, and the manipulator is controlled to keep the distance between the tip of the probe 14 and the filter 76 at about 2.5 cm. A leak test is performed by scanning the filter surface in a zigzag pattern as shown in FIG. Note that although the Z axis is oriented vertically, it may be oriented horizontally or in any other 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
ルバイブ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で検出された磨埃数や各種セン
サで検出された温湿度、気流はマイクロコンピュータ8
5に人力され送受信装置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
ロコンピュータ85には、接触センサ22、ロークリエ
ンコーダ35、ロークリエンコーダ41、フィルタ配置
データ記憶部91等が接続されており、マイクロコンピ
ュータ85は、予め記憶されたプログラムに従って接触
センサ22、ロークリエンコーダ35.41出力等に基
づいてフィルタ配置データ記憶部91に記憶されている
フィ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およびマニピュレータ1
2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 that includes a flexible vibrator 24 and a suction device 96. The number of abrasive particles detected by the dust meter 98, the temperature and humidity detected by various sensors, and the airflow are recorded by the microcomputer 8.
5, the data is transmitted manually from the transmitting/receiving device 81 to a transmitting/receiving device provided outside the clean room. The microcomputer 85 is connected to the contact sensor 22, the low-return encoder 35, the low-return encoder 41, the filter arrangement data storage section 91, etc., and the microcomputer 85 adjusts the contact sensor 22 and low-return encoder according to a pre-stored program. The position of the unmanned traveling trolley 10 is detected with respect to the filter arrangement information stored in the filter arrangement data storage section 91 based on the outputs of the encoders 35 and 41, etc., and the braking device 77, drive wheel 18, and servo motor 62
etc. to control the unmanned traveling trolley 10 and the manipulator 1.
2 and performs various tests such as a leak test.

第8図は上記のクリンルーム制御ロボットの自動計測時
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とハンドベルトコンピュータ84と
から構成されている。
FIG. 8 shows a device for analyzing detection data transmitted from a transceiver 81 during automatic measurement of the above-mentioned clean room control robot, and this device includes a transceiver 78 equipped with an antenna 80 and a hand belt computer. It consists of 84.

ハンドベルトコンピュータ84は、データ等を表示する
ための液晶デイスプレィ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ッピディ
スクに対してデータを読み書きするためのディスクドラ
イバ90とを備えている。そして送受信機78とハンド
ベルトコンピュータ84とはR3−232C(EIA規
格)ケーブル82によって接続されている。
The hand belt computer 84 includes a liquid crystal display 86 for displaying data, a keyboard 88 for inputting data, and a disk driver 90 for reading and writing data on a floppy disk as an external storage device. There is. The transmitter/receiver 78 and the hand belt computer 84 are connected by an R3-232C (EIA standard) cable 82.

次に、マニュアル操作する操作ボックスについて説明す
る。操作ボックス78には、第9図に示すように、アン
テナ87、緊急時に計測ロボットを停止させるための緊
急停止スイッチ102、リーク試験(LEAK)と清浄
度試験(CLEAN)とを選択するだめの選択スイッチ
104、自動制御(AUTO)と手動制御(MANUA
L)とを切換えるための切換スイッチ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ッ
チ108、計測ロボットの作動を開始させるだめのスタ
ートスイッチ110、計測ロボットと予めフィルタ配置
データ記憶部91に記憶されている絶対座標として作用
するフィルタ配置情報との原点位置調整を行うための原
点位置調整スイッチ112、計測ロボットを停止させる
ためのストップスイッチ114、計測ロボットの走行方
向又はマニピュレータの動作を手動で遠隔操作するため
のジョイスティック116、ジョイスティック116で
遠隔操作する対象を選択するための切換スイッチ118
 (WHEELのとき無人走行台車10、ARMのとき
円筒座標マニピュレータ12)、無人走行台車10を前
後方向(V E RTICAL)に走行させるか円筒座
標マニピュレータ12を2軸方向に移動させるかを選択
するための選択スイッチ120、無人走行台車10を左
右方向(HORI ZONTAL)に走行させるか円筒
座標マニピュレータ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ッチ122、無人走行台車10を
回転(CIRCLE)させるが円筒座標マニピュレータ
12をθ軸方向に回転させるかを選択するための選択ス
イッチ124、電源スィッチ126が設けられている。
Next, the manual operation box will be explained. 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, and a selection for selecting a leak test (LEAK) or a cleanliness test (CLEAN). Switch 104, automatic control (AUTO) and manual control (MANUA)
L), an alarm mode switch 108 for determining whether to set the alarm generation mode, a start switch 110 for starting the operation of the measurement robot, and a measurement robot and filter arrangement data stored in advance. An origin position adjustment switch 112 for adjusting the origin position with the filter arrangement information acting as absolute coordinates stored in the unit 91, a stop switch 114 for stopping the measuring robot, the running direction of the measuring robot or the operation of the manipulator. A joystick 116 for manually and remotely controlling the object, and a changeover switch 118 for selecting an object to be remotely controlled with the joystick 116.
(Unmanned traveling trolley 10 when set to WHEEL, cylindrical coordinate manipulator 12 when set to ARM), to select whether to run the unmanned running trolley 10 in the longitudinal direction (VE RTICAL) or to move the cylindrical coordinate manipulator 12 in two-axis directions. a selection switch 120 for selecting whether to run the unmanned traveling vehicle 10 in the left-right direction (HORI ZONTAL) or moving the cylindrical coordinate manipulator 12 in the R-axis direction; A selection switch 124 and a power switch 126 are provided for selecting whether to rotate the cylindrical coordinate manipulator 12 in the θ-axis direction.

第10図(1)、(2)及び第11図はフィルタ配置デ
ータ記4、α部91に記憶するためのフィルタ配置情報
を示すものである。フィルタ76は第10図に示すよう
にフレーム92間に掛は渡されて配置され、フレーム9
2で囲まれた1ブロツク内に複数枚(図では4枚)のフ
ィルタが配置される。このフィルタ76は床面からHP
h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O
Bhの高さにある。従って、1ブロツクのフィルタのX
方向の長さFx、lブロックのフィルタのY軸方向の長
さFy(=4HPy) 、フレーム92のX軸方向の幅
’vV x、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、FxFx2=・・・、Fy1=Fy、=
・・・Wx1=Wx2 ・・・、WyI=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、フィルタや照明灯の高さ情報も同時に記
憶部91に記憶される。
10(1), (2) and FIG. 11 show filter placement information to be stored in the filter placement data record 4, α section 91. The filter 76 is disposed across the frames 92 as shown in FIG.
A plurality of filters (four in the figure) are arranged within one block surrounded by 2. This filter 76 is
h, and illuminating lights 94 are attached to necessary locations on the frame 92. This illumination light 94 is O from the floor.
It is at the height of Bh. Therefore, X of one block of filter
The length in the direction Fx, the length in the Y-axis direction of the l-block filter Fy (=4HPy), the width 'vV x in the X-axis direction of the frame 92, and the width wy in the Y-axis direction of the frame 92 are taken as one unit. It is stored as plane information shown in FIG. In addition, in the normal case, FxFx2=..., Fy1=Fy, =
...Wx1=Wx2 ..., WyI=Wy2=...
・It is. Further, this plane information is stored in absolute coordinates X and Y. Further, height information of the filter and illumination lamp is also stored in the storage unit 91 at the same 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
ップ200では手動モードで計測ロボットをフィルタ7
6の測定開始位置に対応するブロック(第11図のスタ
ートと表示しであるブロック)に移動する。この状態で
自動モードに切換え、スタートスイッチ110をオンす
ると計測ロボット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(ステップ202)。この概略位置は接
触センサ22をフィルタの輪郭に沿って移動させ、フィ
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
ィルタの概略位置に基づいてフィルタに対する計測ロボ
ットの向き、計測ロボットの現在位置から予め設定され
ているフィ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
りフィルタ開始位置までロボットを走行させる。すなわ
ち、第10図(1)に示した測定開始ブロックのフィル
タの長辺に対応するフレ−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のフィルタに対す
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
位習を判断することができ、従ってどの方向にどれだけ
移動させればフィルタ開始位置にロボットを到達させる
ことができるかを算出することができる。次のステップ
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ッ
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ックのフレー
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
定開始ブロックのフレームに対応するデータと比較して
ロボットの位置を補正する。
FIG. 12 shows a control routine of the microcomputer 85 when performing a leak test. First, in step 200, the measuring robot is set to filter 7 in manual mode.
Move to the block corresponding to the measurement start position No. 6 (the block labeled START in FIG. 11). In this state, when the mode is switched to automatic mode and the start switch 110 is turned on, the measuring robot automatically moves and moves the contact sensor 22 so as to come into contact with the frame 92 to 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 frames corresponding to the short and long sides of the filter. Then, based on the approximate position of the filter, calculate the orientation of the measuring robot with respect to the filter, the distance from the current position of the measuring robot to the preset filter measurement start position, and control the drive vehicle based on the rotary encoder output. The robot moves to the filter starting position. That is, a frame corresponding to the long side and a frame corresponding to the short side of the filter of the measurement start block shown in FIG. 10 (1) are detected and compared with the absolute coordinates stored in the storage section 91. By doing this, it is possible to determine the orientation of the unmanned traveling trolley 10 with respect to the filter and the current position of the traveling trolley with respect to the detected frame, so that the robot can be moved in which direction and by how much to reach the filter starting position. can be calculated. In the next step 204, the contact sensor 22 is moved along the entire circumference of the frame so that it contacts the inner circumference of the frame, and the contact sensor 22 is moved along the entire circumference of the frame to correspond to each side of the frame of the measurement start block based on the output of the contact sensor 22. By finding the intersection of these straight lines, we find the coordinates corresponding to the corner of the frame of the measurement start block, and compare it with the data corresponding to the frame of the measurement start block stored in advance to determine the robot's position. Correct.

これによって、接触センサ22によって検出された測定
開始ブロックのフレームの輪郭がフィルタ配置データ記
憶部91に予め記憶されている測定開始ブロックのフレ
ームの輪郭と一致することになる。次のステップ206
では、円筒座標マニピュレータ12の先端とフィルタ7
6との間隔を所定距離(例えば2.5c+!+)に保っ
たまま第6図に示す軌跡に沿ってプローブ14をジクザ
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。次のステップ208では
フィルタ配置データ記憶部91に予め記t@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
て最後のフィルタのリーク測定か否かを判断し、最後の
フィルタでないときにはステップ210において計測用
ロボットを次のフィルタ側定位置に移動した後ステップ
102へ戻り、最後のフィルタの計測のときはこのルー
チンを終了する。
As a result, the outline of the frame of the measurement start block detected by the contact sensor 22 matches the outline of the frame of the measurement start block stored in advance in the filter arrangement data storage section 91. next step 206
Now, the tip of the cylindrical coordinate manipulator 12 and the filter 7
6 while maintaining a predetermined distance (for example, 2.5c+!+) with the probe 14 along the trajectory shown in FIG. Based on the dust meter 98 output, it is determined whether a leak has occurred. In the next step 208, it is determined whether or not the last filter leak measurement is to be performed based on the data indicating the measurement order indicated by the broken line in FIG. If the measuring robot is not a filter, the measuring robot is moved to the next fixed position on the filter side in step 210, and then the process returns to step 102. If the measuring robot is the last filter, this routine is ended.

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。
Note that a gas sensor for detecting toxic gas, etc. may be installed inside the unmanned traveling trolley 10 to measure the environment of the clean room, so that it can be used as a monitor for daily management of the clean room. It may also be used as a sensor to measure distance from the relative displacement.

また、計測ロボットをスクリーンの直下を走行させる例
について説明したが、マニピュレータが届く範囲であれ
ばスクリーンの直下でfL<でもよい。
Further, an example in which the measuring robot is run directly under the screen has been described, but fL< may be used directly under the screen as long as it is within the reach of the manipulator.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(1)は計測ロボットの正面図、第1図(2)は
計測ロボットの平面図、第1図(3)は計測ロボットの
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(i)のI−1線断面図、第3
図は円筒座標マニピュレータの概略図、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■−■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図は計測ロボット内に
収容されている制御回路の概略図、第8図は計測ロボッ
トを遠隔操作すると共にデータを解析するための装置の
斜視図、第9図は操作ボックスの平面図、第10図(1
)、(2)はフレームで囲まれた1ブロツクのフィルタ
の平面図と側面図、第11図はリーク試験を行う天井に
配置されたフィルタ群の平面図、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・・・円筒座標マニピュレータ、 14・・・プローブ、 18・・・駆動輪、 20・・・自在輪、 70・・・接触部材、 74・・・触覚センサ。
Figure 1 (1) is a front view of the measuring robot, Figure 1 (2) is a plan view of the measuring robot, Figure 1 (3) is a side view of the measuring robot, and Figure 2 (1) is a drive wheel and 2(2) is a sectional view taken along line I-1 in FIG. 2(i), and 3rd
The figure is a schematic diagram of the cylindrical coordinate manipulator, Figure 4 (1) is a sectional view of the intersection of the horizontal arm and the vertical arm, Figure 4 (2) is a sectional view taken along the line ■-■ of Figure 4 (1), Figure 4 (3)
is a perspective view of the intersection of the vertical arm and the horizontal arm, Figure 5 is a schematic diagram of the contact sensor, Figure 6 is a diagram showing the three axes of cylindrical coordinates and the scanning locus of the probe, and Figure 7 is the inside of the measuring robot. 8 is a perspective view of a device for remotely controlling the measurement robot and analyzing data, FIG. 9 is a plan view of the operation box, and FIG. 10 (1)
), (2) are a plan view and side view of one block of filters surrounded by a frame, Figure 11 is a plan view of a group of filters placed on the ceiling where a leak test is performed, and Figure 12 is a diagram when a leak test is performed. 2 is a flowchart of a control routine of FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Unmanned traveling trolley, 12... Cylindrical coordinate manipulator, 14... Probe, 18... Drive wheel, 20... Free wheel, 70... Contact member, 74... Tactile sensor.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)円柱座標のZ軸方向に延在しかつZ軸回りに回転
可能に設けられた第1のアームと、 前記第1のアームを回転させる第1の駆動装置と、 前記第1のアームに摺動自在に設けられたガイド部材と
、 前記ガイド部材を前記第1のアームに沿って摺動させる
第2の駆動装置と、 前記Z軸と直交する方向に延在しかつ前記Z軸と直交す
る方向に摺動自在に前記ガイド部材に設けられた第2の
アームと、 前記第2のアームを前記Z軸と直交する方向に摺動させ
る第3の駆動装置と、 を含むマニピュレータ。
(1) A first arm that extends in the Z-axis direction of cylindrical coordinates and is rotatable around the Z-axis; a first drive device that rotates the first arm; and the first arm. a second drive device that slides the guide member along the first arm; A manipulator comprising: a second arm provided on the guide member so as to be slidable in a direction perpendicular to the Z-axis; and a third drive device configured to slide the second arm in a direction perpendicular to the Z-axis.
(2)前記第1のアームを非磁性体の円筒部材で構成す
ると共に、前記第2の駆動装置を、前記円筒部材内に収
容された第1のマグネットと、前記第1のマグネットを
前記円筒部材の軸方向に移動させる移動装置と、前記第
1のマグネットと対向するように前記ガイド部材に固定
された第2のマグネットとで構成した請求項(1)項記
載のマニピュレータ。
(2) The first arm is made of a non-magnetic cylindrical member, and the second drive device is made of a first magnet housed in the cylindrical member, and the first magnet is made of a non-magnetic cylindrical member. The manipulator according to claim (1), comprising: a moving device for moving the member in the axial direction; and a second magnet fixed to the guide member so as to face the first magnet.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4853061U (en) * 1971-10-21 1973-07-09
JPS63174895A (en) * 1987-01-09 1988-07-19 日本真空技術株式会社 Magnetic levitation type carrying manipulator

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