JPH0676207U - 板状体の収納装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】カセット内に収納されている板状体に損傷を与
えることなく、また、カセットの収納溝部へ接触させた
りすることなく、安全かつ迅速に板状体を搬送すること
のできる装置を提供することである。 【構成】電磁波及び音波のいずれか一種で、カセット内
に収納されている板状体、およびカセットの収納桟の基
準面からのレベルを検出し、ハンド１８によってカセッ
ト内の板状体の取り出し、収納動作を行うものであり、
具体的には、板状体、およびカセットの収納桟を検出す
るセンサ１３、カセット内の板状体の取り出し、収納動
作を行うハンド１８、カセットやハンドの位置を表す信
号を発生するエンコーダ、カセットの設置されているテ
ーブル４の傾きを任意に変えることのできる傾き調整機
構５、センサ１３やエンコーダ１４からの信号を受け、
演算処理を行い、パルスモータ７を回転させたりする制
御演算機器１５などを設けている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、シリコンウェファやコンパクトディスクなどの円形板状体やカード やシート等の矩形板状体や、その他板状体のレベル検出機構を有する板状体の収 納装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

カセット内での板状体の有無をカセットの中央部で板状体と並行な光ビームで 検出する方法が知られている（雑誌『自動化技術』１９８７年発行、第１９巻， 第８号、ｐｐ５４〜６０の特に図６およびその説明文参照）。

【０００３】 この方法では、カセットの収納桟において板状体が傾いている場合に、カセッ ト内の積層方向で板状体の占める距離は検出できない。このため、カセットから 板状体を取り出すためにカセット内へハンドを挿入する時、検出した板状体の垂 直方向位置にハンドをあまり近づけて挿入すると、ハンドが板状体に接して破損 させる恐れがある。その回避のためには板状体をハンドに載せるための移動距離 に余裕を持っておかなければならない。

【０００４】 また特開昭６３−１３１５３３号公報に記載されるように、光ビームを板状体 の上斜めの方向から照射しセンサに受光されれば、板状体は傾いていると判断す る技術がある。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記後者の技術では、光ビームと板状体が並行であれば傾きを検知でき板状体 をハンドに載せるために移動距離に余裕を持たせる必要は無い。しかしながら、 板状体に対して光ビームが並行せず、傾いている場合には、板状体の傾きを検知 できない。そこで、多様な板状体の傾きを検知するためには、多数の光ビームを 照射する必要を生じ、装置は複雑化する。

【０００６】 また、カセット内へ板状体を収納するとき、カセットの設計寸法から算出した 収納桟の中央の位置に板状体が配置されるようにして収納したとしても、また、 レベル（高さ）検出機構によって検出したカセット内の板状体の取り出し高さに 板状体が配置されるようにして収納しようとしても、カセットの歪によって、収 納桟自体が変形していたり、板状体挿入方向におけるカセット両側の桟が同一水 平面上にない場合には、挿入時に板状体がカセットの収納桟に接触し損傷を与え る。

【０００７】 本考案の目的は、カセット内に収納されている板状体に損傷を与えることなく 取り出すことができる簡単な構成の板状体の収納装置を提供することである。 また本考案の他の目的は、カセットの収納桟へ板状体を接触させたりすること なく、安全に収納することができる簡単な構成の板状体の収納装置を提供するこ とである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案の特徴とするところは、水平方向に対向した桟が上下方向に並べられ、 少なくとも各桟の上面は内側に向かって下方向に傾斜しており、対向した桟の間 に板状体を橋絡する形に収納するカセットと、指向性を持つ電磁波および音波の いずれか一種の集束エネルギー線が上記カセットの対向した桟の間に収納された 板状体の縁に接することをセンサで検出して収納されている板状体のレベルの検 出を行う手段を備えたものにおいて、上記集束エネルギー線を同一水平面内で上 記板状体に対して放射する２つ以上のエネルギー線源、上記カセットと上記両集 束エネルギー線源とを相対的に移動させる駆動部、および上記相対的移動に伴い 上記センサから得られる検出信号に基づいて上記カセット内に収納されている板 状体の上下の間隔を算出する制御演算部を備えたことにある。

【０００９】 また本考案の他の特徴とするところは、水平方向で対向した桟が上下方向に並 べられ対向した桟の間に板状体を橋絡する形に収納するカセット、指向性を持つ 電磁波および音波のいずれか一種の集束エネルギー線を２本以上同一水平面内で 対向した桟に対して放射する２つ以上のエネルギー線源、上記カセットと上記両 集束エネルギー線源とを相対的に移動させる駆動部、および上記相対的移動に伴 い上記集束エネルギー線が桟の縁に接することを検出するセンサ、上記センサか ら得られる検出信号に基づいて上記板状体を収納する桟の間口を算出する制御演 算部を備えたことにある。

【００１０】

【作用】

集束エネルギー線とカセットとを相対的に移動させることにより、集束エネル ギー線は板状体またはカセットの収納桟によって遮光状態になったり、透光状態 になったりする。この状態をセンサで相対的移動の距離（位置）情報と併せて検 出し、これらの情報をカセットから板状体を取り出したり、あるいは、カセット へ板状体を収納したりするハンドに対する挿入可能高さ情報としてフィードバッ クすることにより、板状体はハンドあるいは収納桟によって損傷を受けることが なくなる。

【００１１】 さらに、板状体は平行に収納されているがカセット自体が傾いていると判断さ れる場合には、ハンドと各板状体または収納桟の画定する面とが平行になるよう カセットの傾きを調整する機構へ傾きの情報をフィードバックすることにより、 板状体はハンドあるいは収納溝部によって損傷を受けることがなくなる。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案をその実施例を示す図１に基づいて説明する。 図１において、物理的支持体の機能を果たすベース１にガイドレール２ａ、２ ｂが固定されている。ガイドレール２ａ、２ｂ上をガイドブロック３ａ、３ｂが Ｚ方向（垂直方向）にそれぞれ昇降できる。なお、図中Ｘ、Ｙ、Ｚは直交座標系 を示す。

【００１３】 ガイドブロック３ａにはサポート９が固定され、一方、ベース１にはモータブ ラケット６ａが固定されている。モータブラケット６ａには、パルスモータ７ａ が取付けられ、その出力軸であるボールねじ８ａがサポート９に通されている。 パルスモータ７ａの回転によってボールねじ８ａを介してサポート９が駆動され ることにより、ガイドブロック３ａがガイドレール２ａに沿って上下する。

【００１４】 ガイドブロック３ａには傾き調整機構５が固定され、傾き調整機構５上にテー ブル４、円形板状体１０を収納するカセット１１が順次載置、ないし取付けられ れている。カセット１１はテーブル４上に取り付けられたガイド１２によって位 置決めされてテーブル４上に載置されている。また、ベース１の一部がテーブル ４、カセット１１を取り囲むように配置されている。

【００１５】 発光素子と受光素子との組で構成される光センサ１３ａと１３ｅ、１３ｂと１ ３ｆ、１３ｃと１３ｇ、１３ｄと１３ｈがベース１のカセット１１を取り囲む部 分上に固定されている。光センサ１３ａと１３ｅ、１３ｂと１３ｆ、１３ｃと１ ３ｇ、１３ｄと１３ｈの光軸方向は、ガイドブロック３ａの上下移動するＺ方向 に直角なＸＹ面内で大略Ｘ方向になるように配置される。

【００１６】 光センサ１３ａと１３ｅ，１３ｂと１３ｆはカセット１１の収納桟の有無を、 光センサ１３ｃと１３ｇ，１３ｄと１３ｈは収納桟より内側でカセット１１内に 収納されている円形板状体１０の有無を検出できるように配置されている。

【００１７】 各発光素子１３ａと１３ｂ，１３ｃと１３ｄから放射される光ビームは水平で 並行しており、各発光素子１３ａと１３ｂはカセット１１の収納桟に対して、ま た、各発光素子１３ｃと１３ｄはカセット１１内に収納されている円形板状体１ ０に対してほぼ平行になる光ビームを水平面内で並行して放射する。各発光素子 １３ａ〜１３ｄより放射された光ビームは受光素子１３ｅ〜１３ｈで検出される 。

【００１８】 なお、ここで「並行」とは並んで進行する程度の意味であり、必ずしも「平行 」を意味しない。たとえば、ある角度で収束するような光ビームも「並行」に含 まれる。もちろん、「平行」であってもよい。

【００１９】 パルスモータ７ａの回転によるボールねじ８ａの回転でサポート９が駆動され 、Ｚ方向にカセット１１が昇降する。カセット１１の昇降に伴って、カセット１ １の収納桟とカセット１１内に収納されている円形板状体１０の各々をこれらの 光センサで検出した信号と、パルスモータ７ａに接続されているエンコーダ１４ ａによって検出したＺ方向の移動量に関する信号は演算器を含む制御演算装置１ ５に送られる。

【００２０】 制御演算装置１５はさらにパルスモータ７ａと接続されていてパルスモータ７ ａに駆動信号を供給するドライバの機能を果たしている。 ガイドレール２ｂ上を移動するガイドブロック３ｂには、ロボットベース１６ が固定されている。ベース１に固定されているモータブラケット６ｂにパルスモ ータ７ｂが取付けられ、その出力軸であるボールねじ８ｂがロボットベース１６ に通されている。従って、パルスモータ７ｂの回転でボールねじ８ｂを介してロ ボットベース１６は上下に駆動される。

【００２１】 ロボットベース１６にはＸ方向にガイドレール２ｃが固定されている。ガイド レール２ｃ上をガイドブロック３ｃがＸ方向に移動できる。ロボットベース１６ に固定されているモータブラケット６ｃにパルスモータ７ｃが取付けられ、その 出力軸であるボールねじ８ｃがブロック１７に通されている。ブロック１７はガ イドブロック３ｃと固定されている。

【００２２】 従って、パルスモータ７ｃの回転でボールねじ８ｃ、ブロック１７を介してガ イドブロック３ｃはＸ方向に駆動される。ガイドブロック３ｃには円形板状体１ ０をカセット１１内から取り出したり、収納したりするハンド１８が固定されて いる。

【００２３】 ハンド１８の円形板状体１０が載る面は、ベース１に固定されている光センサ の設置されている面と平行となっている。 パルスモータ７ｂ、７ｃの回転によるボールねじ駆動で、ハンド１８をカセッ ト１１内に任意の高さにおいて差し込むことができ、円形板状体１０をカセット １１内から取り出したり、収納したりする動作ができる。

【００２４】 パルスモータ７ｂに接続されているエンコーダ１４ｂ、パルスモータ７ｃに接 続されているエンコーダ１４ｃによって検出されたハンド１８の位置に関する情 報の信号は制御演算装置１５に送られる。制御演算装置１５はさらにパルスモー タ７ｂ、７ｃと接続されていてこれらを駆動する信号を供給し、ドライバの機能 も果たしている。

【００２５】 図２は、光ビームと測定対象物との関係を示す。図２（Ａ）は、発光素子１３ ａ〜１３ｄ、受光素子１３ｅ〜１３ｈ、円形板状体１０、板状体収納桟１１ａの 関係を平面的に示し、図２（Ｂ）は、側面からの関係で示す。発光素子１３ａ〜 １３ｄは、たとえば半導体レーザ、発光ダイオード等で構成され、光ビームＬａ 〜Ｌｄを発する。これらの光Ｌａ〜Ｌｄは、それぞれ直進し、ホトダイオード、 ホトトランジスタ等で構成される受光素子１３ｅ〜１３ｈに入射する。円形板状 体１０は、収納桟１１ａの上に載置され、カセットの駆動と共にし昇降する。

【００２６】 図においては、収納桟１１ａ、１１ｂは、径の異なる円形板状体にも適合でき るよう手前から奥に向かって次第に間隔が狭くなるように配置され、光Ｌａ、Ｌ ｂは、それぞれ収納桟１１ａ、１１ｂと平行に配置されている。光Ｌｃ、Ｌｄは 、円形板状体１０の異なる２つの位置を検出できるように配置されている。Ｌｃ ′、Ｌｄ′で示すように、平行に配置してもよく、Ｌｃ、ＬｄのようにＬａ、Ｌ ｂよりも大きな角度で収束するように配置してもよい。

【００２７】 図２（Ｂ）に示すように、円形板状体１０、収容桟１１ａが上方から下方に移 動すると、やがて発光素子１３ａ〜１３ｄが発する光Ｌａ〜Ｌｄを横切るように なる。光ビームが円形板状体１０もしくは収納桟１１ａによって遮られると、受 光素子１３ｅ〜１３ｈは光ビームを受光しなくなる。

【００２８】 図２（Ｃ）は、カセット１１の垂直方向位置と受光素子１３ｅ〜１３ｈの出力 の関係を示す。カセット１１の垂直方向位置は、パルスモータ７ａに結合された エンコーダ１４ａの出力によって同定される。エンコーダ１４ａの出力が十分細 かければ、カセット１１の位置はほぼ連続的に知ることができる。すなわち、エ ンコーダ１４ａの出力によってカセット１１の収納桟１１ａもしくはカセット内 に収納された円形板状体１０の位置Ｚが表される。

【００２９】 発光素子１３ｃ、１３ｄの発する光ビームＬｃ、Ｌｄは、収納桟１１ａによっ ては遮られず、収納桟１１ａ上に円形板状体１０が載置されている時のみ遮られ る。光ビームＬｃ、Ｌｄが遮られると、受光素子１３ｇ、１３ｈの出力は立ち下 がる。図２（Ｃ）に示した最初のケースｐ１の場合、初め受光素子１３ｈの出力 が立ち下がり、続いて受光素子１３ｇの出力が立ち下がっている。そして、さら に受光素子１３ｈの出力が立ち上がり、続いて受光素子１３ｇの出力が立ち上が っている。これは、図 ２（Ａ）に示す円形板状体１０が右側部分で低く、左側 部分で高いことを示している。すなわち、図２（Ｂ）に示す配置でいうと、円形 板状体１０は右下がりに配置されている。

【００３０】 図２（Ｃ）の第２の場合ｐ２においては、受光素子１３ｇの出力が初めに立ち 下がり、続いて受光素子１３ｈの出力が立ち下がっている。そして、さらに受光 素子１３ｇの出力が立ち上がり、続いて受光素子１３ｈの出力が立ち上がってい る。これは、初めの場合ｐ１と逆の関係を示し、図２（Ｂ）の配置でいえば、円 形板状体１０が左下がりに配置されていることを示す。

【００３１】 図２（Ｃ）の第３の場合ｐ３においては、受光素子１３ｇ、１３ｈの出力が同 時に立ち下がり、同時に立ち上がっている。この関係は、図２（Ｂ）の配置でい えば、円形板状体１０が丁度水平に保たれていることを示す。

【００３２】 なお、光ビームＬｃ、Ｌｄが円形板状体１０と平行な場合を想定して説明した が、円形板状体１０が光ビームＬｃ、Ｌｄと平行でない関係の場合は、受光素子 の出力波形はより複雑になる。

【００３３】 しかしながら、受光素子１３ｇ、１３ｈの出力が立ち下がっている間は、光ビ ームＬｃ、Ｌｄが円形板状体１０によって遮られていることを示すので、円形板 状体の厚さを予め知って制御演算装置に入力しておくことにより、信号波形から 円形板状体の左右の傾きと共に前後の傾きを知ることができる。

【００３４】 他の２つの発光素子１３ａ、１３ｂは、図２（Ａ）に示すように、光ビームＬ ａ、Ｌｂを発し、受光素子１３ｅ、１３ｆを照射している。もし、カセット自身 が傾いていると、右側の収納桟１１ａと左側の収納桟１１ａの垂直方向位置が異 なることになる。このような場合には、図２（Ｃ）に示すように受光素子１３ｅ 、１３ｆの出力間に位相差が生じる。

【００３５】 図示のように、受光素子１３ｅの出力が初めに立ち下がり、次に受光素子１３ ｆの出力が立ち下がり、そして受光素子１３ｅの出力が立ち上がり、次に受光素 子１３ｆの出力が立ち上がる場合は、図２（Ｂ）の配置で左側の収納桟１１ａが 右側の収納桟より低い左下がりの配置になっていることを表す。収納桟１１ａは 、カセット１１に固定されており、複数の収納桟の左右相互位置は一体的に定め られる。

【００３６】 したがって、受光素子１３ｅ、１３ｆの出力の関係は通常同じ関係が繰り返し 現れる。ただし、光ビームＬａ、Ｌｂと収納桟１１ａが平行でない関係にある時 は、受光素子１３ｅ、１３ｆの出力の立ち下がる期間が変化する。

【００３７】 図３は、制御演算装置１５の主な構成を示す。図３（Ａ）は制御演算装置１５ のハードウエア構成例を示す。バス３１にＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、ＣＰＵ３４ が接続され、ＣＰＵ３４はバス３１に接続されている。ＲＯＭ３２は、ＣＰＵ３ ４が行なう演算プログラム等を記憶する。ＲＡＭ３３は、ハンド１８の厚さ、板 状体１０の厚さや形状等の演算プログラムで使用される各種レジスタ、フラグ等 の一時記憶装置を提供する。

【００３８】 ＣＰＵ３４は、ＲＯＭ３２に記憶されたプログラムにしたがって演算処理を行 い、所定出力をバス３１に供給する。ＣＰＵ３４は、バス３１との間に各種信号 のやり取りも行なうが、板状体の姿勢に関しては図３（Ｂ）に示すような回路と 同等な機能を果たす。

【００３９】 図３（Ｂ）においては、受光素子１３ｇの出力、受光素子１３ｈの出力、エン コーダ１４ａの出力が判別回路３６に供給される。判別回路３６は、これらの入 力信号に基づき、図２（Ｂ）に示すように円形板状体１０を側方から観察した時 にどのような領域が占有されているかを判別し、隣接する円形板状体の間に残さ れた利用可能領域を演算し、ハンド駆動回路３７に供給する。

【００４０】 ハンド駆動回路３７は、供給された利用可能領域を表す信号に基づき、ハンド １８自身の厚さも考慮し、ハンド１８を駆動する信号を形成してパルスモータ７ ｂ、７ｃを駆動する。

【００４１】 図３（Ｃ）は、カセットの姿勢修正回路の構成を示す。受光素子１３ｅの出力 、受光素子１３ｆの出力、エンコーダ１４ａの出力が判別回路３８に供給され、 収納桟が光ビームを遮ったタイミングからカセット１１の傾きが算出される。

【００４２】 このカセット１１の傾きを表す信号は傾き修正回路３９に供給され、傾き修正 回路３９は傾き調整機構５を駆動するための信号を発生する。なお、図２（Ｂ） に示す配置において、カセットが右下がりか左下がりかは受光素子１３ｅ、１３ ｆの出力に基づいて円形板状体の傾き検出と同時に判断することができる。

【００４３】 収納桟１１ａが前記の煽りを有する時は、光ビームを遮る期間のみに基づいて カセットが前下がりか前上がりかを判断することができない。煽り修正は一旦一 方向に修正をかけ、傾きが減少するようであればそのまま続行し、増大するよう であれば逆方向に変換することによって実行できる。

【００４４】 このように、図３（Ａ）に示すＣＰＵ３４は、円形板状体１０、収納桟１１ａ の姿勢を判別する信号を発生する。また、制御演算装置１５はパルスモータや傾 き調整機構のドライバの機能も有することから、図３（Ａ）の代わりに図３（Ｂ ）、（Ｃ）に示すような専用回路を用いてもよい。

【００４５】 次にカセット１１内の円形板状体１０の取り出し動作について説明する。 カセット内に収納されている円形板状体の収納状態の詳細例を図４に示す。カ セット１１の対向する側板１１ｄの内側に収納桟１１ａが対向するように左右に 設けられている。各収納桟１１ａの上下の幅は収納される円形板状体１０の厚さ よりも大きめの寸法を有する。各収納桟１１ａと円形板状体１０との接触面積を 極力少なくするため各桟１１ａの上下面は内側に向かって収束するテーパをつけ ている。

【００４６】 カセット内に収納されている円形板状体１０の位置は収納桟上でばらつき、種 々の収納状態となっている。円形板状体１０ａは対向した収納桟同士の中央に水 平に収納された状態である。円形板状体１０ｂはシリコンウェファで一部にオリ エンテーションフラット部を持っており、それが収納桟上で左右、前後に傾いた 状態にある。

【００４７】 円形板状体１０ｃはカセット１１の左側によった状態である。円形板状体１０ ｄはカセット１１の右側によった状態である。これらの円形板状体１０ｃ、１０ ｄは前後方向にはほぼ水平であるが、収納桟との接触位置の差により左右には傾 いている。円形板状体１０ｅは円形板状体１０ａと同じく、カセット１１の中央 に収納された状態である。ここで、各円形板状体１０ａ〜１０ｅは同じ厚さを持 つものとする。

【００４８】 カセット１１から円形板状体１０を取り出す前に、図１に示すパルスモータ７ ａの回転によるボールねじ８ａの駆動でカセット１１をＺ方向に下降させる。カ セットの下降と共に内側に配置された発光素子と受光素子から構成される光セン サ１３ｃと１３ｇ、１３ｄと１３ｈで各々の円形板状体を検出する。光センサ１ ３ｃと１３ｇ、１３ｄと１３ｈは円形板状体を検出しているときは遮光状態とな り、検出していないときは透光状態となる。

【００４９】 これらの光センサによる信号をＺ方向の移動量を検出するエンコーダ１４ａの 信号と比較することにより、基準面となるテーブル４の表面から測った各々の円 形板状体の収納されているレベルを厚さ範囲（図２（Ｃ）の信号の立ち下がり、 立ち上がり区間）として検出できる。

【００５０】 発光素子と受光素子から構成される光センサ１３ｃと１３ｇのセンシングの軌 跡を図４の１９ｃに示し、光センサ１３ｄと１３ｈのセンシングの軌跡を図４の １９ｄに示す。センシング軌跡１９ｃにおいて、光センサ１３ｃと１３ｇが遮光 状態から透光状態に、または透光状態から遮光状態に変わる点をそれぞれ２０ａ 〜２０ｍに示す。また、センシング軌跡１９ｄにおいて、光センサ１３ｄと１３ ｈが遮光状態から透光状態に、または透光状態から遮光状態に変わる点をそれぞ れ２１ａ〜２１ｍに示す。

【００５１】 光センサ１３ｃと１３ｇがテーブル４を検出していて遮光状態となっている状 態から透光状態となった点が２０ａである。同じく、光センサ１３ｄと１３ｈが 遮光状態から透光状態となった点は２１ａである。

【００５２】 なお、１１ｂはカセット１１の横梁であるので、光センサ１３ｃと１３ｇ、光 センサ１３ｄと１３ｈが検出する点２０ｂ，２０ｃおよび２１ｂ，２１ｃの位置 情報は制御演算装置１５で無視することができる。

【００５３】 円形板状体１０ａはカセットの収納桟の中央に収納されており基準面となるテ ーブル４の主面と平行となっている。このため、点２０ａと２０ｄの距離と点２ １ａと２１ｄの距離は等しくなり、また、点２０ａと２０ｅの距離と点２１ａと ２１ｅの距離も等しくなる。

【００５４】 これらの距離の差を演算し、データと比較することによって、テーブル４の主 面から測った円形板状体１０ａの厚さ分布を知ることができる。すなわち、点２ ０ａと２０ｄの距離、または点２１ａと２１ｄの距離で指定されるテーブル４の 主面と平行な平面と、点２０ａと２０ｅの距離、または点２１ａと２１ｅの距離 で指定されるテーブル４の主面と平行な平面の間に円形板状体１０ａがあると判 断できる。即ち、円形板状体１０ａは正常に収納されていると評価される。

【００５５】 この場合、点２０ｄと２０ｅの距離、または、点２１ｄと２１ｅの距離は円形 板状体１０ａの実厚さを表している。 次に、円形板状体１０ｂについてそのセンシング軌跡をたどってみる。円形板 状体１０ｂは傾いているので、最初に点２０ｆ、その次に点２１ｆにおいて光セ ンサが透光状態から遮光状態となる。さらに点２０ｇ、次に点２１ｇにおいて光 センサが遮光状態から透光状態となる。

【００５６】 基準面となるテーブル４の主面から距離が一番小さい点は２０ｆで、一番大き い点は２１ｇとなる。よって、点２０ａと２０ｆの距離で指定されるテーブル４ の主面と平行な平面と、点２１ａと２１ｇの距離で指定されるテーブル４の主面 と平行な平面の間に円形板状体１０ｂがあると判断できる。

【００５７】 なお、板状体が傾いている場合、厳密にはセンサでセンスした高さよりもさら に高くなったり低くなったりする箇所もあるが、これらの量は、円形板状体の形 状、厚さのデータおよび各センサが透光状態から遮光状態、または遮光状態から 透光状態に変わる点の位置情報から推測可能である。また、センサ間の距離をハ ンドの幅に合わせれば、ハンド挿入可能範囲は正確に知ることができる。

【００５８】 この場合、点２０ｆと２０ｇの距離、また点２１ｆと２１ｇの距離は円形板状 体１０ｂの実厚さよりは厚いものとして測定される。予め制御装置１５に入力し た円形板状体１０ｂの厚さと比較することによって、円形板状体１０ｂは正常に 収納されていない（傾いている）と評価される。

【００５９】 次に円形板状体１０ｃについてセンシング軌跡をたどってみる。 最初に点２１ｈ、次に点２０ｈにおいて光センサが透光状態から遮光状態とな る。さらに点２１ｉ、次に点２０ｉにおいて光センサが遮光状態から透光状態に なる。

【００６０】 基準面となるテーブル４の主面からの距離が一番小さい点は２１ｈで、一番大 きい点は２０ｉとなる。よって、点２１ａと点２１ｈの距離で指定されるテーブ ル４の主面と平行な平面と、点２０ａと点２０ｉの距離で指定されるテーブル４ の主面と平行な平面との間に円形板状体１０ｃがあると判断できる。

【００６１】 点２０ｈと点２０ｉの距離、点２１ｈと点２１ｉの距離は等しく、点２０ａと 点２０ｈの距離は点２１ａと点２１ｈの距離より大きい事から、円形板状体１０ ｃは左上がりに傾いている、すなわち、カセット１１の左側に寄って傾斜してい ると評価される。

【００６２】 円形板状体１０ｄにおいても、円形板状体１０ｃの場合と同様に、点２０ａと 点２０ｊの距離で指定されるテーブル４の主面と平行な平面と、点２１ａと点２ １ｋの距離で指定されるテーブル４の主面と平行な平面との間に円形板状体１０ ｄがあり、カセット１１の右側に右上がりに寄って傾斜していることが判定され る。

【００６３】 円形板状体１０ｅについては、円形板状体１０ａの場合と同様の測定がされる 。点２０ａと点２０ｌの距離、または点２１ａと点２１ｌの距離で指定されるテ ーブル４の主面と平行な平面と、点２０ａと点２０ｍの距離、または点２１ａと 点２１ｍの距離で指定されるテーブル４の主面と平行な平面の間に正常に円形板 状体１０ｅが収納されていることが判定される。

【００６４】 カセット内の円形板状体のセンシングが終了すると、パルスモータ７ａの回転 によるボールねじ８ａの駆動で、カセット１１が元あった場所まで上昇される。 次にハンド１８がカセット１１内の円形板状体を取り出す。ここで、制御演算 装置１５はカセット１１内に収納されている各円形板状体について、Ｚ方向につ いての厚さ分布を記憶し、円形板状体に衝突する位置にはハンド１８を挿入しな いよう制御してパルスモータ７ｂ、７ｃに動作信号を送る。

【００６５】 また、これらのパルスモータの動作は、エンコーダ１４ｂ、１４ｃによってモ ニタされ制御装置１５にフィードバックされている。 図５に制御装置１５がハンドを挿入しても可と判定した領域を示す。円形板状 体１０ａを取り出すためにカセット内にハンド１８を挿入できる範囲をハッチン グ部２２ａに示す。

【００６６】 図４のセンシング軌跡１９ｃ上の点２０ｂ、２０ｃ、センシング軌跡１９ｄ上 の点２１ｂ、２１ｃについては、制御演算装置１５で、カセット１１の一部と判 定する。

【００６７】 このハンド１８を挿入できる範囲２２ａは、センシング軌跡１９ｃ、１９ｄ上 の点、２０ｃ、２０ｄと２１ｃ、２１ｄの位置情報から得られるカセットの横梁 １１ｂと円形板状体１０ａから構成される空間において、ハンド１８を挿入する ときの振動や静電気等による影響を考慮してカセットの横梁１１ｂから、また円 形板状体１０ａからある一定の距離を確保した空間である。

【００６８】 同じく、円形板状体１０ｂについてハッチング部２２ｂ、円形板状体１０ｃに ついてハッチング部２２ｃ，円形板状体１０ｄについてハッチング部２２ｄ、円 形板状体１０ｅについてハッチング部２２ｅが挿入可能領域を示す。

【００６９】 円形板状体１０ａをカセット内から取り出すときは、ハンド１８がハッチング 部２２ａのレベルの内に入るようにパルスモータ７ｂによりハンド１８のレベル を調節し、次にパルスモータ７ｃによってハンド１８をカセット内へ挿入する。

【００７０】 ハッチング部２２ａとハンド１８の厚さとの比較からハンド１８がハッチング 部２２ａに示されるレベル内に入らないと判断されるときは、円形板状体１０ａ を損傷する危険性があるため、制御装置１５は、パルスモータ７ｃに動作信号を 出さず、カセット１１内へのハンド１８の挿入を行わない。

【００７１】 挿入が終わると円形板状体１０ａが収納されている溝部１１ｃの中央に円形板 状体１０ａがくるようパルスモータ７ｂによるボールねじ駆動によりハンド１８ をＺ方向に微速上昇させる。

【００７２】 このとき、円形板状体１０ａはハンド１８上に載り、カセット１１の収納桟１ １ａから放れ、ハンド１８をパルスモータ７ｃによるボールねじ駆動でＸ軸方向 に動かしカセット１１から抜き出す。

【００７３】 上記の動作により円形板状体１０ａを損傷なく、安全に、カセット１１内から 取り出せ、後段機器へ渡すことができる。 円形板状体１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅについても、上記円形板状体１０ ａの取り出しと同様にカセット１１内から取り出すことができる。

【００７４】 次にカセット１１内への円形板状体の収納動作について説明する。 カセット１１内に収納されていた円形板状体１０を一旦ハンド１８によって取 り出し、後段機器に渡し、処理後、その円形板状体１０を再びカセット１１の元 の箇所にもどす場合を説明する。まず、円形板状体１０をカセット１１内から取 り出した時のレベルで、ハンド１８上に載っている円形板状体１０をカセット１ １内へ挿入する。

【００７５】 次に、円形板状体１０をカセット１１内から取り出すときにカセット内へ挿入 したハンド１８のレベルまで、ハンド１８を微速下降させ、円形板状体１０を収 納桟１１ａに載置する。最後にそのレベルでハンド１８をカセット１１から抜き 出せばよい。

【００７６】 また、カセット内に収納されていた円形板状体を一旦ハンドによって取り出し 、後段機器に渡し、処理後、その円形板状体を取り出したカセットとは別のカセ ットの任意の箇所に収納する場合は、カセットの収納溝部のレベル検出を行って から円形板状体をカセット内へ収納する。

【００７７】 即ち、パルスモータ７ａの回転によるボールねじ８ａの駆動でテーブル４上に 固定されているカセット１１をＺ方向に下降させるとき発光素子と受光素子から 構成される光センサ１３ａと１３ｅ、１３ｂと１３ｆでカセット１１の両側の収 納桟１１ａを検出する。

【００７８】 このとき光センサ１３ａと１３ｅ、１３ｂと１３ｆはカセットの収納桟を検出 しているときは遮光状態となり、検出していないときは透光状態となる。図２（ Ｃ）に示すような、これらの光センサによる信号をＺ方向への移動量を検出する エンコーダ１４ａの信号と比較し、基準面となるテーブル面からの各々の収納桟 のレベルを範囲をもった厚さとして検出できる。

【００７９】 発光素子と受光素子から構成される光センサ１３ａと１３ｅのセンシングの軌 跡を図６の１９ａで示し、光センサ１３ｂと１３ｆのセンシング軌跡を図６の１ ９ｂで示す。

【００８０】 センシングにおいては、光センサが遮光状態から透光状態にかわる点、または 、透光状態から遮光状態にかわる点を検出していく。光センサ１３ａと１３ｅが テーブル４を検出していて遮光状態となった点を２３ａ、上下の収納桟１１ａの 間に形成されるテーブル面側から数えて左側二番目の収納溝１１ｃを検出した点 を２３ｂ、２３ｃとする。

【００８１】 また同じく、光センサ１３ｂと１３ｆがテーブル４を検出していて遮光状態と なっている状態から透光状態となった点を２４ａ、テーブル面側から数えて右側 二番目の収納溝１１ｃを検出した点を２４ｂ、２４ｃとする。

【００８２】 点２３ａと２３ｂの距離と点２４ａと２４ｂの距離、また、点２３ａと２３ｃ の距離と点２４ａと２４ｃの距離は、カセットに寸法の歪がない場合は等しくな るが、寸法歪がある場合は異なってくる。二番目の収納溝の左側の中央は点２３ ｂと２３ｃからなる線分の中点であり、収納溝部の右側の中点は２４ｂと２４ｃ からなる線分の中点となる。

【００８３】 これらの中点が左側と右側でテーブル面から同じレベルにあれば円形板状体を そのレベルで挿入する。カセットの左側と右側で、中点のレベルが異なるときは 、左側の中点と挿入したときの円形板状体１０の距離、右側の中点と挿入したと きの円形板状体１０の距離が等しくなるようなレベルで、かつ円形板状体１０を カセット内に挿入できる寸法的な余裕があると制御演算装置１５が判定した場合 のみ、円形板状体をカセット内へ挿入する。

【００８４】 カセット内へ円形板状体１０を挿入したときの状態を図７に示す。円形板状体 １０はハンド１８によって収納桟に接触することなくカセット１１内へ挿入され る。次に収納桟１１ａ上に円形板状体１０を置くためハンド１８は微速下降をし 、円形板状体１０をカセット１１の収納桟１１ａに載置した後、カセット内から ハンド１８を抜き出すことによって円形板状体１０の収納動作が終了する。

【００８５】 以上、カセット１１内からの円形板状体１０の取り出し動作および収納動作に ついて説明したが、カセット内１１の収納溝部の各部に寸法歪があるカセットに ついても同様の動作で取り出し、収納動作が可能である。

【００８６】 次に収納溝部の各部の寸法歪に規則性がある場合についての円形板状体取り出 し、収納動作について説明する。この場合についても、上記カセット１１内から の円形板状体１０の取り出し、収納動作によって対応できるのであるが、円形板 状体をより安全に搬送するため、さらには、ハンドや円形板状体をカセット内に 挿入する寸法的な余裕のない場合などの対応のために、傾き調整機構５を使用し た場合について説明する。

【００８７】 図８に収納桟１１ａのレベルが左側と右側で異なり、カセット１１内の円形板 状体１０がテーブル４主面に対して傾いた状態で収納されている状態を示す。発 光素子と受光素子から構成される光センサ１３ｃと１３ｇ、光センサ１３ｄと１ ３ｈの信号とエンコーダ１４ａの信号から各々の収納桟上に収納されている円形 板状体のレベルの検出を行う。

【００８８】 制御演算装置１５で、光センサ１３ｃと１３ｇの信号と光センサ１３ｄと１３ ｈの信号を比較判断することにより、円形板状体が、テーブル４の主面に対して 規則正しく傾いていることがわかる。そこで取り出し、収納動作をする前に、傾 き調整機構５によりテーブル４を傾け、円形板状体が載るハンド１８の面とカセ ット１１内の円形板状体１０が平行となるように調整する。

【００８９】 そうすることにより、円形板状体１０をカセット１１の収納溝部からハンド１ ８の上に受け取る時や、ハンド１８上から収納桟上に預ける時に、カセット内の ハンド利用空間が拡大する。従って、円形板状体１０に対する局部的なハンド１ ８のあたり等を防止でき、円形板状体１０を安全に搬送できる。また、カセット から取り出し、収納をする際にも収納桟への接触を防止でき、安全な搬送ができ る。

【００９０】 傾き調整機構５について図９を参照して説明する。 傾き調整機構５のべース５ａにリニアパルスモータ２５ａ、２５ｂ、２５ｃが 固定され、その出力軸が、ボールジョイント２６ａ、２６ｂ、２６ｃを介してテ ーブル４に接続されている。リニアパルスモータ２５は三箇所設置してあり、各 々の位置で独立にＺ方向に出力軸を伸ばしたり、引込めたりできる。

【００９１】 この動作により、テーブル４の傾きを自由に調整できる。たとえば、リニアパ ルスモータ２５ａによってＹ軸回りの傾きを調整し、リニアパルスモータ２５ｂ 、２５ｃによってＸ軸回りの傾きを調整する。これらのリニアパルスモータは、 制御演算装置１５に接続され、駆動される。

【００９２】 次に各円形板状体の収納状態がまちまちであるときの傾き調整機構５の利用に ついて説明する。 先ず、発光素子と受光素子から構成される光センサ１３ａと１３ｅ、１３ｂと １３ｆ、１３ｃと１３ｇ、１３ｄと１３ｈの信号とエンコーダ１４ａの信号から 各々の収納桟上に収納されている円形板状体の収納状態を制御演算装置１５によ ってシュミレーションする。

【００９３】 シミュレーションに基づき、カセット１１内に収納されている各々の円形板状 体ごとに傾き調整機構５でテーブル４の傾きを変え、円形板状体とハンド１８の 円形板状体が載る面が平行となるようにして、カセット１１内からの取り出し、 カセット１１への収納を実施する。円形板状体に損傷を与えることなく、また、 ハンド１８の移動距離が短くでき、安全かつ迅速な搬送が可能となる。

【００９４】 以上の実施例では発光素子から放射される光ビームを用いたが、指向性を強く した音波などの収束エネルギー線で板状体や収納桟を検出しても良い。また、板 状体はエネルギー線を遮蔽、減衰できるものであればよく、平面形状は任意であ る。

【００９５】 以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるもので はない。たとえば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自 明であろう。

【００９６】

【考案の効果】

以上説明したように本考案装置によれば、板状体とハンドやカセットの収納桟 との接触を防止しつつ、板状体を安全に収納ないし取り出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の一実施例による板状体収納装置を示
す部分的斜視図である。

【図２】 図１に示す装置のカセットとセンサの関係を
示す概略図である。

【図３】 図１に示す制御装置の構成を示すブロック図
である。

【図４】 図１に示す装置を用いてカセット内の板状体
をセンシングする動作を説明するための概略側面図であ
る。

【図５】 図４に示すカセット内板状体のセンシングか
ら板状体のレベルを検出し、ハンド挿入のレベルの範囲
について説明するための概略側面図である。

【図６】 図１に示す装置を用いてカセットの収納溝部
をセンシングする動作を説明するための概略側面図であ
る。

【図７】 図１に示す装置を用いてカセットへ板状体を
ハンドによって挿入したときの概略側面図である。

【図８】 カセットに歪が生じていて左側と右側の収納
溝部のレベルが異なり、板状体がカセット内で傾いて収
納されているときの概略側面図である。

【図９】 図１の装置の一部である傾き調整機構を示す
部分的斜視図である。

【符号の説明】

１…ベース ２ａ〜２ｃ…ガイドレール
４…テーブル ５…傾き調整機構 ７ａ〜７ｃ…パルスモータ ８
ａ〜８ｃ…ボールねじ ９…サポート １０〜１０ｅ…円形板状体
１１…カセット １１ａ…収納桟 １１ｃ…収納溝 １３
ａ〜１３ｄ…発光素子 １３ｅ〜１３ｈ…受光素子 １４ａ
〜１４ｃ…エンコーダ １５…制御演算装置 １８…ハンド １９ａ〜１
９ｄ…センシング軌跡 ２０ａ〜２０ｍ，２１ａ〜２１ｍ…センシング点 ２２ａ〜２２ｅ…ハンド挿入可能範囲 ２３ａ〜２３ｃ，２４ａ〜２４ｃ…センシング点 ２５…リニアパルスモータ ２６…ボールジョイン
ト ３１…バス ３２…ＲＯＭ ３３…ＲＡＭ ３４…ＣＰ
Ｕ ３６，５８…判別回路 ３７…ハンド駆動回路
３９…傾き修正回路

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】水平方向に対向した桟が複数組上下方向に
   並べられ、少なくとも各桟の上面は内側に向かって下方
   向に傾斜しており、対向した桟の間に板状体を橋絡する
   形に収納するカセットと、指向性を持つ電磁波および音
   波のいずれか一種の集束エネルギー線が上記カセットの
   対向した桟の間に収納された板状体によって遮られるこ
   とをセンサで検出して収納されている板状体のレベルの
   検出を行う手段を備えたものにおいて、 上記集束エネルギー線を同一水平面内で上記板状体に対
   して放射する２つ以上のエネルギー線源、 上記カセットと上記集束エネルギー線源とを相対的に移
   動させる駆動部、および上記相対的移動に伴い上記セン
   サから得られる検出信号に基づいて上記カセット内に収
   納されている板状体の上下の間隔を算出する制御演算部
   を備えたことを特徴とする板状体の収納装置。
2. 【請求項２】水平方向に対向した桟が複数組上下方向に
   並べられ、対向した桟の間に板状体を橋絡する形に収納
   するカセット、 指向性を持つ電磁波および音波のいずれか一種の集束エ
   ネルギー線を２本以上同一水平面内で対向した桟に対し
   て放射する２つ以上のエネルギー線源、 上記カセットと上記集束エネルギー線源とを相対的に移
   動させる駆動部、および上記相対的移動に伴い上記集束
   エネルギー線が桟の縁に接することを検出するセンサ上
   記センサから得られる検出信号に基づいて上記板状体を
   収納する桟間の間口を算出する制御演算部を備えたこと
   を特徴とする板状体の収納装置。
3. 【請求項３】上記請求項１および２のいずれかにおい
   て、さらに水平な面を有し、板状体を上記カセットから
   取り出しあるいはカセットへ収納するハンドの板状体が
   載る面とカセット内に収納されている各板状体またはカ
   セットの各収納桟の画定する面とが平行になるように上
   記制御演算部の算出結果に基づいてカセットの傾きを調
   整する機構を備えたことを特徴とする板状体の収納装
   置。