JPH07157291A - 昇降装置の位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 荷台の停止位置等所定箇所の検知位置の設定
が容易で，調節のための空間等を必要としない作業環境
やこの昇降装置を備える上位装置構造の設計自由度が高
い昇降装置の位置決め装置を提供すること。 【構成】 荷１８を荷台１６に積載して昇降する昇降装
置において，上下両端部で回転自在に保持し，モ−タ１
３により回転駆動するスクリュ−１０に荷台１６に固定
したナット１５を嵌合させ，当該スクリュ−１０の所定
位置にポテンショメ−タ２０の回転軸を結合し，このポ
テンショメ−タ２０によって荷台１６の位置を判定する
ように構成した。この場合，ポテンショメ−タ２０のス
クリュ−１０に対する結合位置はスクリュ−１０に結合
するモ−タ１３の反対側端部に配置することが望まし
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，工場等において，生産
中間材，完成品等を積載して昇降し移送する昇降装置，
或いは，半導体デバイスの製造に使用する拡散装置，Ｃ
ＶＤ装置等に使用する昇降装置における位置決め装置の
改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近の工場においては，生産中間材，完
成品等を上下方向に移送するために昇降装置が使用され
ている。また，半導体デバイスの製造に使用する拡散装
置，ＣＶＤ装置における昇降装置では，特に未処理ウェ
ハ−を炉側の位置に搬送するために，又は処理済ウェハ
−を立て替え側の位置に搬送するために昇降装置が使用
されている。このような昇降装置には，昇降上下端部の
みではなく，中間位置において停止させる機能を備えた
ものがある。例えば，生産中間材，完成品等を移送する
昇降装置においては，保管または加工すべき棚または作
業台で停止し，半導体デバイスの製造装置用では，処理
量により，また，処理装置の構造条件等から設定された
中間の適切な位置で停止させる必要がある。中間位置決
め機能を備えた昇降装置の位置決め装置は，例えば，図
３に示すような構成をなしている。図３において，１０
Ａはスクリュ−であって，所定位置に固定した上部軸受
１１，下部軸受１２Ａによってスクリュ−の上下に加工
した円柱部で回転自在に軸支されている。スクリュ−１
０Ａはモ−タ１３と減速機構１４によって回転駆動され
る。スクリュ−１０Ａにはナット１５Ａが嵌合し，ナッ
ト１５Ａには荷台１６が固定されている。なお，図３に
おいては，荷台を保持するエレベ−タシャフト等の図示
は省略している。３０は荷台が昇降する側部に設けられ
ている垂直構造部を示している。垂直構造部３０の所定
箇所にスイッチング信号機能の位置センサ，例えばリミ
ットスイッチ，或いは光センサ３１ａ，３１ｂ，３１ｎ
が装着されている。１７Ａはこの昇降装置を保持する支
持構造部，１８は荷台に積載した荷で，荷台中間位置に
おける相手構造体，モ−タおよび位置センサのリ−ド線
等の詳細構造の記載は省略している。図３に示す構造に
おいて，モ−タ１３を駆動することによってスクリュ−
１０Ａを回転させ，スクリュ−１０Ａの回転によるスク
リュ−１０Ａに嵌合させたナット１５Ａの移動によって
荷台１６が昇降する。荷台１６が昇降して，例えば位置
センサ３１ａが所定の荷台１６の関連位置を感知する
と，荷台が位置センサ３１ａ部を通過したことが判定さ
れる。したがって，例えば，位置センサ３１ａ部で停止
させようとすると，エレベ−タ等の昇降機（以下単に昇
降機という）の制御装置（図示しない）に予め，位置セ
ンサ３１ａ部による感知信号により作動する条件機能を
セットしておくことによって，位置センサ３１ａの感知
信号を上記制御装置（図示せず）に入力するとモ−タ１
３の回転を停止させる。即ち，荷台の停止位置等の必要
箇所に各位置センサを装着している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで，上述したよ
うな荷台の検知装置であると，位置センサの故障時の交
換や昇降装置またはこの昇降装置を備えた上位装置の分
解メンテナンス等の作業時等で，位置センサの保守作業
が必要になった場合，センサ装着位置を機構上明確にし
て，精度良く正しい位置に位置センサを装着するための
微調整可能な位置センサ装着構造が必要であり，装着位
置調節のための作業環境が必要である。また，設定位置
の変更が面倒で位置決め精度が必ずしも良好ではなかっ
た。本発明は上記従来のものの課題（問題点）を解決
し，荷台の停止位置等所定箇所の検知位置の設定が容易
で，調節のための空間等を必要としない作業環境やこの
昇降装置を備える上位装置構造の設計自由度が高い昇降
装置の位置決め装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に基づく昇降装置の位置決め装置においては，
上下両端部で回転自在に保持し，モ−タにより回転駆動
するスクリュ−に荷台に固定したナットを嵌合させ，当
該スクリュ−所定位置に位置判定のためのポテンショメ
−タを結合するように構成した。この場合，上記ナット
としては，ボ−ルネジを形成したナットを使用し，ま
た，上記スクリュ−もこのボ−ルネジに対応したスクリ
ュ−を用いるようにするのが望ましい。さらに，スクリ
ュ−のモ−タ結合反対側にポテンショメ−タを結合する
のが望ましい。

【０００５】

【作用】本発明は，上記のように構成したので，荷台位
置にポテンショメ−タのブラシ位置を１対１で対応で
き，ポテンショメ−タのブラシ出力信号値によって荷台
位置が精度良く検知できる。また，位置センサのように
昇降機構部で調節作業等を行う必要がなく，従って，昇
降機の荷台周辺の構造設計の自由度は高くなる。また，
設定位置の変更が容易になり，所定位置への荷台の接近
を検知でき，モ−タの減速操作も実行でき，荷台の停止
精度が向上できる。また，上記ナットとしては，ボ−ル
ネジを形成したナットを使用し，また，上記スクリュ−
もこのボ−ルネジに対応したスクリュ−を用いるように
すると，位置検知精度を，さらに向上させることができ
る。また，スクリュ−のモ−タ結合反対側にポテンショ
メ−タを結合すると，簡単な構造で精度の良い位置判定
機能が実現できる。

【０００６】

【実施例】以下図１乃至図２に示す実施例によって，本
発明の昇降装置の位置決め装置を具体的に説明する。図
１は，本発明を，例えば半導体製造装置のＣＶＤ装置等
に適用した昇降装置の構成例を示している。なお，本発
明の構成に直接関係しないため，荷台および昇降機構の
保持機構であるエレベ−タシャフト，この昇降装置周辺
に存在する上位装置の機構構造体，例えばＣＶＤ装置の
本体構造物，モ−タおよびポテンショメ−タのリ−ド線
等の要素類の記載は省略している。又，図１において，
従来例と同一または相当の要素機能は，図３と同一符号
を付して示している。図１において，１０は荷台を昇降
する駆動機構として機能するスクリュ−である。スクリ
ュ−１０の両端部は所定直径の円柱状に加工し，所定位
置に固定した上部軸受１１，下部軸受１２によって回転
自在に軸支されている。スクリュ−１０はモ−タ１３の
回転を減速機構１４によって所定の回転速度に減速し，
駆動される。スクリュ−１０の下部は所定直径の円柱に
加工して下部軸受１２を貫通させ，先端部に所定性能の
ポテンショメ−タ２０の回転軸を結合している。下部軸
受１２とポテンショメ−タ２０は，この昇降装置の支持
構造部を構成する水平構造体１７に固定されている。即
ち，支持構造部を構成する水平構造体１７には所定寸法
に開孔してスクリュ−１０の下部を貫通させポテンショ
メ−タ２０を固定している。スクリュ−１０にはナット
１５を嵌合し，ナット１５には荷台１６が固定されてい
る。この場合，ナット１５としては，ボ−ルネジを形成
したナットを使用し，またスクリュ−１０もこのボ−ル
ネジに対応した構造のスクリュ−を使用することが望ま
しい。１８は荷台１６に積載した荷を示している。

【０００７】図２は本発明の昇降装置の位置決め装置の
機能を実現する信号処理回路を示すブロック図で，同図
を用いて本発明の昇降装置の位置決め手段の構成例を説
明する。同図において，２０は図１によって前述したポ
テンショメ−タで，ポテンショメ−タ２０には所定電圧
を出力する電源装置（図示せず）から電圧を供給され，
ポテンショメ−タ２０のブラシ部（図示せず）から出力
される信号電圧は次段のＡ／Ｄコンバ−タ２１によって
ディジタル値に変換される。ポテンショメ−タ２０とＡ
／Ｄコンバ−タ２１とを接続する線等は１本の線で略記
している。Ａ／Ｄコンバ−タ２１によってディジタル値
に変換された信号は比較機能部２２に入力し，比較機能
部２２に予め設定された設定値と一致すると出力信号
を，出力信号線２３に出力する。出力信号線２３は図示
しない昇降機の制御装置本体部に接続されている。２４
は任意所定の場所に設ける設定機能部であって，例え
ば，テンキ−等の数値設定機能が設けられており，荷台
１６を停止すべき位置に対応するポテンショメ−タ２０
の出力値と一致する値を設定するようになっている。比
較機能部２２は，例えば，荷台１６を停止すべき位置の
数に対応する個数のレジスタを備えており，設定機能部
２４から入力された数値を記憶する。２５は表示部であ
って，Ａ／Ｄコンバ−タ２１から入力する数値および必
要に応じて警報信号等を表示する機能を備えている。

【０００８】次に，図１，図２を用いて上記構成におい
て，本昇降装置を構築した時または分解メンテナンスを
行った後等において，荷台の停止位置を調節する必要の
ある場合に行う作業の実施例について説明する。オペレ
−タは，図２に示す位置決め装置を備えた昇降機の制御
装置本体部の操作盤（図示せず）によって運転を手動モ
−ドにし，モ−タ１３を作動して荷台１６を停止すべき
停止位置に停止させる。この停止した時の表示部２５の
表示値を，予め設定した停止位置番号とともに設定機能
部２４に設定する。比較機能部２２に設けた，停止位置
番号に対応させてレジスタ（図示せず）に設定機能部２
４に設定した設定値が記憶される。オペレ−タは，荷台
１６を停止すべきすべての停止位置に対応して上述の動
作を実施し，すべての停止位置の設定を実行して設定作
業が完了する。

【０００９】上述した設定機能部２４，表示部２５は本
発明に基づく構成と機能の説明をするために制御装置本
体（図示せず）と区分して説明したが，この位置決め装
置を適用した昇降装置を装置する現場条件等に対応し
て，設定機能部２４は制御装置本体の操作盤またはリモ
−ト操作の操作パネル等と一体にし，表示部２５は制御
装置本体の表示部またはリモ−ト操作の操作パネルに設
けても良いことは当然である。

【００１０】この位置決め装置を備えた昇降機の制御装
置本体部の操作盤（図示せず）によって昇降機を運転モ
−ドにして運転し，モ−タ１３が荷台１６を駆動中にポ
テンショメ−タ２０の出力値が比較機能部２２に設けた
レジスタ（図示せず）の一つの内容値と一致すると，一
致信号が出力信号線２３の，例えば２３ａに出力する。
制御装置本体（図示せず）は，制御装置本体の設定機能
（図示せず）に予め設定された条件に従って，この信号
を無視し，またはモ−タ１３の回転を停止して荷台１６
を停止する。また，予め制御装置本体（図示せず）に設
定された動作が自動的に実行される。上述した動作が完
了すると，上記制御装置本体（図示せず）に設定された
操作によって，モ−タ１３の回転を自動的にスタ−ト
し，またはオペレ−タの操作によってモ−タ１３の回転
をスタ−トして荷台１６を駆動する。その後，上述した
動作が繰り返される。

【００１１】上述の説明は本発明の基本構成とその適用
例を説明したのであって，その昇降装置を備えた上位装
置の設置条件と必要機能等に対応して適切に変化すれば
良いことは当然である。例えば，ポテンショメ−タ２０
はスクリュ−１０の下部に結合するように説明したが，
モ−タ１３，または，減速機構１４部に結合しても良
い。この結合は結合対象箇所の回転条件と必要停止精度
等に対応して直接対象箇所に結合しても，バックラッシ
ュを考慮した適切なギヤを介して装着するようにしても
良い。また，ポテンショメ−タ２０は，装着箇所に結合
する回転速度変換機構及び必要分解能等との対応で，多
回転式のポテンショメ−タに構成しても，あるいは１回
転式のものに構成してもどちらでも良い。また，ポテン
ショメ−タ２０はその必要精度と許容寿命等に対応し
て，巻線，導電プラスチック，固体金属，無接点式等，
任意適切な構造のものを選定し使用すれば良い。ポテン
ショメ−タ２０の出力はＡ／Ｄコンバ−タによってディ
ジタル値に変換するように説明したが，アナログ値のま
まで，設定用ポテンショメ−タを設け，アナログ式の比
較回路によって比較機能部２２を構成させても良い。設
定用ポテンショメ−タは設定精度を高めるように固定抵
抗器と直列接続して使用しても良い。実施例では設定値
記憶用のレジスタを設けるように説明したが，停電時の
対策としてバックアップ用の電池を設けても，不揮発性
のメモリを使用しても，設定用ポテンショメ−タとＡ／
Ｄコンバ−タを設けるようにしても良い。また，比較機
能部２２の出力信号線２３は停止位置の数等に対応して
複数出力するように説明したが，荷役装置の条件に対応
して１本の停止信号線を出力するようにしても良い。ま
た，停止位置に接近した時に減速信号を出力するよう
に，設定値から所定値離れた値をポテンショメ−タ２０
が出力する時に減速信号を出力するように比較機能部を
構成しても良い。表示部２５にポテンショメ−タ２０の
出力値を表示するように説明したが，ポテンショメ−タ
２０の出力値表示は設けず，設定値の設定時には，比較
機能部２２の出力信号を適切な計測器で目視して設定す
るようにしても良い。

【００１２】位置センサには上述したポテンショメ−タ
２０の代わりにディジタルエンコ−ダを使用し，Ａ／Ｄ
コンバ−タの代わりにカウンタを使用しても良いが，当
日のスタ−ト時等，所定時期に初期設定が必要であり，
停電後に荷台の現在地が不明になるので荷台を所定位置
まで移動させてカウンタ内容の修正を実行させる必要が
ある。また，アブソリュ−トエンコ−ダを採用すると上
記の問題点はなくなるが，分解能に限度があり，必要性
能との関連で採用が可能である。

【００１３】

【発明の効果】本発明は上記のように構成したので，次
のような優れた効果を有する。 荷台位置にポテンショメ−タのブラシ位置を１対１で
対応できるので，ポテンショメ−タのブラシ出力信号値
によって荷台位置が精度良く検知できる。 設定操作時における設定位置の調節作業が容易であ
る。 従って，設定位置の変更が容易に実行できる。 任意適切な位置に設けた設定機能部で設定できるの
で，この位置決め装置を備えた昇降機の周辺に設定のた
めの作業空間が不要であり，構造設計の自由度が高くな
る。 この位置決め装置を備えた昇降機の操作，設定，調節
機能が制御装置本体の操作盤等の一箇所に集中できる。 比較機能の機能構成等によって，所定位置への荷台の
接近を検知でき，モ−タの減速操作も実行でき，荷台の
停止精度が向上できる。 停電時に対する対応策が容易で，停電後の調整が不要
である。 ナットとしてボ−ルネジを形成したナットを使用し，
また，上記スクリュ−もこのボ−ルネジに対応したスク
リュ−を用いるようにすると，本発明による位置停止精
度をさらに，向上させることができる。 スクリュ−のモ−タ結合反対側にポテンショメ−タを
結合すると，簡単な構造で精度の良い位置判定機能が実
現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく昇降装置の位置決め装置を適用
した昇降装置例を示す概略機構の側面図である。

【図２】本発明に基づく昇降装置の位置決め装置の機能
を実現する信号処理回路構成例を示す概略ブロック図で
ある。

【図３】従来の昇降装置の位置決め装置を適用した昇降
装置例を示す概略機構の側面図である。

【符号の説明】

１０：スクリュ− １３：モ−タ １５：ナット（ボ−ルネジ） １６：荷台 ２０：ポテンショメ−タ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷を荷台に積載して昇降する昇降装置に
   おいて，上下両端部で回転自在に保持し，モ−タにより
   回転駆動するスクリュ−に荷台に固定したナットを嵌合
   させ，当該スクリュ−の所定位置にポテンショメ−タの
   回転軸を結合し，このポテンショメ−タによって荷台の
   位置を判定するようにしたことを特徴とする昇降装置の
   位置決め装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のポテンショメ−タのスク
   リュ−に対する結合位置は当該スクリュ−に結合するモ
   −タの反対側端部に配置するようにした昇降装置の位置
   決め装置。