JPH10257668A - 駆動装置およびそれを用いた基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 搬送物等が破損するといった問題を迅速に回
避できる駆動装置およびそれを用いた基板処理装置を提
供する。 【解決手段】 制御部１６から供給される制御信号に基
づきサーボモータ１４を動作させるモータドライバ１
５、が指令回路１５１による指令信号に基づいた設定ト
ルクτ0（ｔ）と実トルクτ1との差分トルクΔτ、指令
信号に基づいた指令パルス数ＰAと出力パルス数ＰMとの
差分パルスΔＰ、指令信号に基づいた指令角速度ωAと
出力角速度ωMとの差分角速度Δωのそれぞれの絶対値
がそれぞれ所定のトルク閾値、パルス偏差閾値、角速度
閾値より大きい場合に異常時処理回路１５８の制御によ
り異常時処理が行われる。そのため、モータドライバ１
５の監視により異常時処理の指令を行うものであるため
迅速な異常時処理が行え、それにより安全性を向上させ
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、モータの回転に
より駆動力を得る駆動装置およびそれを用いた基板処理
装置の異常発生時の制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、基板の搬送を伴う基板処理装置で
はステッピングモータを用いた駆動系を上位制御装置に
よって制御する構造のものが広く用いられている。

【０００３】このような基板処理装置において、そのメ
ンテナンス時等に作業者が駆動系の動作領域において作
業を行っている間に、駆動系の誤動作等により、搬送物
等が破損するといった問題が発生することを防止する必
要がある。このような場合、ステッピングモータを用い
た駆動系では過負荷により脱調現象が生じることにより
停止させて、上記問題の発生を回避している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年の基板
の大型化及び搬送処理の高速化に伴い、出力トルクの大
きなサーボモータを用いた駆動装置による基板処理装置
が望まれている。

【０００５】しかし、このような装置では、上記のよう
な問題が発生した場合にサーボモータを用いているため
にステッピングモータ特有の脱調現象が発生しないの
で、上記のような問題が発生する可能性も否定できな
い。

【０００６】そこで、問題発生時に脱調現象に代わる危
険回避機能が必要であるが、上位制御装置の制御による
異常時処理では応答が遅く、また複数の制御による誤動
作の発生が考えられるため、被害の防止についてさらに
改善が望まれている。

【０００７】この発明は、従来技術における上述の問題
の克服を意図しており、迅速な問題発生の回避が行える
駆動装置およびそれを用いた基板処理装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の請求項１の装置は、モータの回転により
駆動力を得る駆動装置であって、(a) 上位の制御装置か
ら入力された信号に応答して回転指令信号を生成し、回
転指令信号に応じた動作信号をモータへと出力する制御
手段と、(b) モータの出力トルクを検出するトルク検出
手段と、(c) 回転指令信号に対応したトルク値と出力ト
ルクとの偏差が所定の許容範囲内にあるかどうかを監視
する監視手段と、(d) 偏差が許容偏囲を逸脱したときに
異常検出信号を生成する異常検出信号生成手段と、を備
え、制御手段と、トルク検出手段と、監視手段と、異常
信号生成手段とは、モータに付随したモータドライバ中
に組み入れられていることを特徴とする。

【０００９】また、この発明の請求項２の装置は、モー
タの回転により駆動力を得る駆動装置であって、(a) 上
位の制御装置から入力された信号に応答して回転指令信
号を生成し、回転指令信号に応じた動作信号をモータへ
と出力する制御手段と、(b)モータのパルス偏差に対応
した出力角速度を検出する角速度検出手段と、(c) 回転
指令信号に対応した角速度値と出力角速度との偏差が所
定の許容範囲内にあるかどうかを監視する監視手段と、
(d) 偏差が許容偏囲を逸脱したときに異常検出信号を生
成する異常検出信号生成手段と、を備え、制御手段と、
トルク検出手段と、監視手段と、異常信号生成手段と
は、モータに付随したモータドライバ中に組み入れられ
ていることを特徴とする。

【００１０】また、この発明の請求項３の装置は、請求
項１の駆動装置であって、回転指令信号は、モータドラ
イバ中にあらかじめ記憶されたトルクパターンに基づい
て発生するものであり、かつトルクパターンは、モータ
の定常回転期間と加減速期間との双方について設定され
ていることを特徴とする。

【００１１】また、この発明の請求項４の装置は、請求
項２の駆動装置であって、回転指令信号は、モータドラ
イバ中にあらかじめ記憶された角速度パターンに基づい
て発生するものであり、かつ角速度パターンは、モータ
の定常回転期間と加減速期間との双方について設定され
ていることを特徴とする。

【００１２】また、この発明の請求項５の装置は、請求
項１ないし請求項４のうちのいずれかの駆動装置であっ
て、(e) 異常検出信号に応答した異常時処理としてモー
タの回転規制指令を生成する異常時処理手段、をさらに
備え、異常時処理手段もまた、モータドライバ中に組み
入れられていることを特徴とする。

【００１３】また、この発明の請求項６の装置は、請求
項５の駆動装置であって、さらに、モータの回転により
得られた駆動力により対象物を鉛直駆動する鉛直駆動手
段と、鉛直駆動手段の動作を制動する制動手段と、を備
え、回転規制指令が制動手段により鉛直駆動手段の動作
を停止させる指令であることを特徴とする。

【００１４】さらに、この発明の請求項７の基板処理装
置は、請求項１ないし請求項６のうちのいずれかの駆動
装置を、基板の移動のための駆動手段として用いたこと
を特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】

【００１６】

【１．第１の実施の形態】 ＜１−１．装置構成および処理概容＞図１は第１の実施
の形態の基板処理装置１の側面図である。以下、図１を
用いて第１の実施の形態の基板処理装置１の概略の構成
および動作について説明していく。

【００１７】第１の実施の形態の基板処理装置１は主に
本体１１、基板保持台１２、昇降部１３、ＡＣサーボモ
ータ１４、モータドライバ１５および制御部１６を備え
ている。

【００１８】本体１１は内部に後述の昇降部１３を備え
た筐体である。

【００１９】基板保持台１２は上面に保持ガイド１２１
を備えた複数枚の基板Ｗを保持するための台であり、保
持ガイド１２１の上面には各基板Ｗを遊嵌させて保持す
るための基板保持溝１２１ｇが基板Ｗが保持できる数以
上設けられている。基板保持台１２には中央に開口１２
ｈが設けられており、基板ガイド１３４が上昇した際に
は基板保持台１２を貫通することができるようになって
いる。

【００２０】昇降部１３は鉛直駆動手段に相当し、内部
底面に設けられた後述するＡＣサーボモータ１４の回転
軸の先端にボールネジ１３１が鉛直に設けられ、そのボ
ールネジ１３１には駆動力伝達部材１３２を通じてシャ
フト１３３および基板ガイド１３４が一体となって連結
されており、ＡＣサーボモータ１４の回転により基板ガ
イド１３４が第１停止位置Ｐ１と第２停止位置Ｐ２との
間を昇降できるようになっている。

【００２１】ＡＣサーボモータ１４は昇降部１３の昇降
駆動を行い、図示しないエンコーダと電磁ブレーキを備
えている。

【００２２】モータドライバ１５は後述の制御部１６の
制御信号に基づいてＡＣサーボモータ１４の指令パルス
信号を発生させたり、後に詳述するようにＡＣサーボモ
ータ１４の駆動状況を監視して異常時にはＡＣサーボモ
ータ１４の回転を停止させたり、所定の異常時処理を行
わせたりする。

【００２３】制御部１６は後述する基板Ｗの受け渡し処
理のためＡＣサーボモータ１４の駆動制御を行う。

【００２４】以上のような構成により第１の実施の形態
の基板処理装置１は以下のような処理を行う。

【００２５】図示しない外部の搬送ロボットにより複数
枚の未処理の基板Ｗが平行に整列された状態で保持ガイ
ド１２１の基板保持溝１２１ｇにより保持された後、最
初、第１停止位置Ｐ１に位置していた基板ガイド１３４
がＡＣサーボモータ１４によるボールネジ１３１の回転
による駆動によって、上昇し基板Ｗを突き上げる。そし
て基板ガイド１３４が第２停止位置Ｐ２に位置した状態
でその上面に保持されていた基板Ｗが他の搬送ロボット
により装置外の位置に搬送され各種処理が施される。

【００２６】また、装置外において各種処理を施された
処理後の基板Ｗが第２停止位置Ｐ２に位置していた基板
ガイド１３４上面に保持された後、上記突き上げと逆の
手順で図示のような保持ガイド１２１上に戻され、外部
の搬送ロボットにより装置外に搬出される。

【００２７】＜１−２．制御機構および制御＞図２は第
１の実施の形態の基板処理装置１におけるモータドライ
バ１５の機能ブロック図である。以下、図２を用いてモ
ータドライバ１５の回路構成およびそれによるＡＣサー
ボモータ１４の制御について説明していく。

【００２８】上位の制御部１６から与えられた定常回転
時の角速度および動作時間に関する制御信号をもとに指
令回路１５１によりその角速度に応じた指令パルス信号
ＰA（「回転指令信号」に相当）が出力される。そし
て、それはＤ／Ａ変換機能を備えた増幅器１５２、増幅
器１５３を用いた補正係数αおよびゲインＫ0の２自由
度のフィードバック制御回路に入力され、ＡＣサーボモ
ータ１４に制御部１６からの制御信号に従った動作を行
わせる。なお、図２中のＪMはＡＣサーボモータ１４の
イナーシャを、ＪLは負荷のイナーシャを示している。

【００２９】このモータドライバ１５ではさらに、異常
監視機能を備えている。

【００３０】加減速判定回路１５４は単位時間当たりの
パルス数の変化量によって各時点において加速、定常回
転、減速の別を判定し、判定結果によってそれぞれ、加
速、減速時には加減速時トルク閾値τSAを、定常回転時
には定常トルク閾値τSSをトルク異常判定回路１５６に
送る。同様に、加速、減速時には加減速時パルス偏差閾
値ＰSAを、定常回転時には定常パルス偏差閾値ＰSSを角
速度・パルス異常判定回路１５７に送り、さらに加速、
定常回転、減速の段階の違いに応じて切替え信号を設定
トルク保持回路１５０に送る。設定トルク保持回路１５
０は予め保持していた上記各段階に対応した設定トルク
τ0（ｔ）をトルク比較回路１５５に送る。

【００３１】そして、モータドライバ１５の増幅器１５
２から出力される実トルクτ1に相当する信号（「動作
信号」に相当）は分岐されてトルク比較回路１５５に入
力され、設定トルク値τ0（ｔ）との差分トルクΔτが
求められる。そして、トルク異常判定回路１５６により
その差分トルクΔτの絶対値が加減速時には上記加減速
時トルク閾値τSAと、定常回転時には上記定常時トルク
閾値τSSと比較される。そして、差分トルクΔτの絶対
値がその時点でのトルク閾値より大きい場合には異常検
出信号を指令回路１５１に送り、指令回路１５１は指令
パルス信号ＰAの送信を止めるとともに、異常時処理回
路１５８に異常発生を示す信号を送り、異常時処理回路
１５８は回転規制信号をＡＣサーボモータ１４に送り後
述する異常時処理動作を行わせる。逆に差分トルクΔτ
の絶対値がその時点でのトルク閾値以下の場合ＡＣサー
ボモータ１４の通常の動作が継続される。

【００３２】また、ＡＣサーボモータ１４に付設された
エンコーダから得られる出力パルス信号ＰMの単位時間
当たりのパルス数ＰＮMと指令回路１５１からの指令パ
ルス信号ＰAの単位時間当たりのパルス数ＰＮAとの差分
パルス数ΔＰが図示しない偏差カウンタにより求められ
る。これはパルス偏差に相当する。そして、角速度・パ
ルス異常判定回路１５７においてその差分パルス数ΔＰ
（およびそれから求められた差分角速度Δω）の絶対値
と加減速判定回路１５４に予め設定されていた加減速パ
ルス偏差閾値ＰSAまたは定常パルス偏差閾値ＰSSとを比
較して、異常判定が行われる。すなわち、差分パルス数
ΔＰの絶対値がその時点におけるパルス偏差閾値より大
きい場合は角速度・パルス異常判定回路１５７は異常検
出信号を指令回路１５１に送り、指令回路１５１は指令
パルス信号ＰAの送信を止めるとともに、異常時処理回
路１５８に異常発生を示す信号を送り、異常時処理回路
１５８は回転規制信号をＡＣサーボモータ１４に送り後
述する異常時処理動作を行わせる。逆に差分パルス数Δ
Ｐの絶対値がその時点のパルス偏差閾値以下の場合ＡＣ
サーボモータ１４の通常の動作が継続される。

【００３３】なお、モータドライバ１５では差分パルス
数ΔＰから差分角速度Δωを求めて角速度による異常の
監視も行っている。すなわち、ＡＣサーボモータ１４の
出力角速度ωMと指令角速度ωAとの差分角速度Δωを求
め、加減速時には加減速判定回路１５４に予め設定され
ていた加減速角速度閾値ωSAと、定常回転時には同様に
設定されていた定常角速度閾値ωSSとの比較が行われ
る。そして、差分角速度Δωがその時点での角速度閾値
より大きい場合は異常検出信号を指令回路１５１に送
り、指令回路１５１は指令パルス信号ＰAの送信を止め
るとともに、異常時処理回路１５８に異常発生を示す信
号を送り、異常時処理回路１５８は回転規制信号をＡＣ
サーボモータ１４に送り、後述する異常時処理動作を行
わせる。逆に差分角速度Δωの絶対値がその時点の角速
度閾値以下の場合、ＡＣサーボモータ１４の通常の動作
が継続される。

【００３４】以下、上記の異常監視をより具体的に説明
する。

【００３５】図３は第１の実施の形態の基板処理装置１
におけるトルクによる異常監視の説明図である。設定ト
ルクτ0（ｔ）は図示のように加減速時間に応じた加減
速時のトルクの変化パターンおよび定常回転時の定常ト
ルク値として設定トルク保持回路１５０に保持されてい
る。

【００３６】そして、その設定トルク保持回路１５０か
らトルク異常判定回路１５６に供給される設定トルクτ
0（ｔ）を中心として正方向または負方向の許容可能な
トルク範囲である加減速トルク閾値τSAおよび定常トル
ク閾値τSSのうち加減速トルク閾値τSAはＡＣサーボモ
ータ１４の定格トルクの３０％に相当するトルク値とし
て設定され、また、定常トルク閾値τSSは定格トルクの
１０％に相当するトルク値として設定されている。この
ように、加減速時のトルク閾値を定常時のそれに対して
大きく設定している。これは加減速時には出力トルクが
急激に変化しやすく、事故等によるトルク変化でないも
のも事故等であると誤って判断することを防止するため
である。

【００３７】そして、設定トルクτ0（ｔ）を中心とし
て正方向および負方向に加減速時トルク閾値τSAまたは
定常時トルク閾値τSSの範囲内にない場合には上記のよ
うな異常時処理が行われるのである。

【００３８】また、図４は第１の実施の形態の基板処理
装置１における角速度による異常監視の説明図である。
角速度による異常監視では指令角速度ωAを中心として
正方向または負方向の許容可能な角速度範囲である加減
速角速度閾値ωSAおよび定常角速度閾値ωSSのうち、加
減速角速度閾値τSAはＡＣサーボモータ１４の定格角速
度の３０％に相当する角速度値として与えられ、また、
定常角速度閾値ωSSは定格角速度の１０％に相当する角
速度値として設定されている。このように、加減速時に
は角速度が急激に変化しやすいため、上記トルクによる
異常監視の場合と同様の理由から加減速時の許容角速度
幅を定常時のそれに対して大きく設定している。

【００３９】なお、このような角速度による異常監視は
実際にはパルス偏差による異常監視基づいて、ＡＣサー
ボモータ１４のパルス偏差を角速度に変換することによ
って異常監視を行っている。図５は第１の実施の形態の
基板処理装置１におけるパルス偏差による異常監視の説
明図である。この異常監視では、図示しない偏差カウン
タによって得られるパルス偏差の絶対値の許容可能な範
囲である加減速パルス偏差閾値ＰSAおよび定常パルス偏
差閾値ＰSSを基に行われる。これらのパルス偏差閾値の
うち加減速パルス偏差閾値ＰSAはＡＣサーボモータ１４
の定格パルス数の３０％に相当するパルス数値として設
定され、また、定常パルス偏差閾値ＰSSは定格パルス数
の１０％に相当するパルス数値として設定されている。
このように、加減速時にはパルス偏差が急激に変化しや
すいため、上記トルクおよび角速度による異常監視と同
様の理由から加減速時のパルス偏差閾値を定常時のそれ
に対して大きく設定している。

【００４０】そして以上のトルク、角速度およびパルス
数による異常判定のうちのいずれかが許容範囲外であっ
た場合に異常発生と判定して以下に述べる異常時処理を
行う。このため、いずれかの異常監視のみを行う場合に
比べてより確実に異常を検出することができる。

【００４１】以下、異常が発生したと判定された場合の
異常時処理について説明する。

【００４２】第１の実施の形態の装置では異常が発生し
たと判定された場合にはＡＣサーボモータ１４の制御に
よるダイナミックブレーキおよび電磁ブレーキにより制
動を行い、ＡＣサーボモータ１４の回転停止後、両ブレ
ーキの解除を行い、ＡＣサーボモータ１４の低速の逆回
転により基板ガイド１３４（図１参照）を退避させて、
電磁ブレーキにより停止保持した後、ＡＣサーボモータ
１４の電源を切り、制御を終了する。

【００４３】なお、第１の実施の形態の装置ではＡＣサ
ーボモータ１４の低速の逆回転により基板ガイド１３４
（図１参照）を退避させたが、最初の制動での電磁ブレ
ーキによる保持状態のままで制御を終了する構成として
もよい。

【００４４】以上のように第１の実施の形態の基板処理
装置１ではモータドライバで異常監視するのでリアルタ
イムの監視が行え、それにより迅速な異常時処理が行
え、それにより人身等への被害の発生を抑えることがで
きる。

【００４５】さらに、ダイナミックブレーキおよび電磁
ブレーキにより強制停止できるので脱調による搬送物等
の落下が生じにくく、それによる２次的な損害を回避す
ることができる。

【００４６】また、第１の実施の形態の装置ではＡＣサ
ーボモータ１４と基板ガイド１３４との間にトルクリミ
ッタ等を設けて過剰なトルクを防止する場合に比べて、
小型の装置が提供できるためコストを抑えることがで
き、したがって、装置設置のためのスペースが小さくて
済む。また、トルクリミッタのように、異常が発生して
滑りが生じることにより動作原点位置がずれたり、再起
動や動作継続が難しくなるといったことがなく容易に再
設定を行うことができる。

【００４７】

【２．第２の実施の形態】 ＜２−１．装置構成および処理概容＞図６は第２の実施
の形態の基板処理装置２の側面図である。図６におい
て、水平面をＸ−Ｙ面とし、鉛直方向をＺ方向とする３
次元座標系Ｘ−Ｙ−Ｚが定義されている。以下、図６を
用いて第２の実施の形態の基板処理装置２の概略の構成
および動作について説明していく。

【００４８】基板処理装置２は、主にカセット載置台２
１、基板搬送ロボット２２、収納部２３、基板載置台２
４とを備えている。

【００４９】カセット載置台２１にはその上面に作業者
の手により３００ミリの基板Ｗを最大２５枚収納するこ
とができるカセットＣＳ1，ＣＳ2がその内部に収納した
基板Ｗが水平である状態でセットされる。

【００５０】基板搬送ロボット２２において基台２２１
は開口２３ａに沿ってＹ軸の正負方向に並進移動可能と
なっている。また、水平回動部２２２、第１鉛直回動部
２２３、第２鉛直回動部２２４、ハンド回動部２２５、
第３鉛直回動部２２６、ハンド２２７それぞれの動作に
より、後述するカセット載置台２１に載置されたカセッ
トＣＳ1，ＣＳ2から水平状態で基板Ｗを取り出し、鉛直
状態に変換した後、基板載置台２４に載置する。

【００５１】収納部２３の内部底面には後述するボール
ネジ２３１、ＡＣサーボモータ１４、モータドライバ１
５および制御部１６とからなる駆動機構が設けられてお
り、基板搬送ロボット２２を支持しつつ開口２３ａの長
手方向すなわちＹ軸の正負方向に並進移動する。

【００５２】基板載置台２４の上面には基板載置部２４
１ａ，２４１ｂが設けられており、その上部に刻まれた
基板枚数と同数の溝に基板Ｗを保持する。

【００５３】以上のような構成により基板処理装置２は
以下のような基板処理を行う。

【００５４】予め基板搬送ロボット２２は基板搬送位置
ＰＳ1に位置しているとともに、そのハンド２２７はそ
の５枚の支持板が水平になって整列されている。

【００５５】まず、カセットＣＳ1内の基板Ｗの間にハ
ンド２２７を挿入し、最大５枚の基板Ｗを水平姿勢で把
持して取り出す。

【００５６】つぎに、基板搬送ロボット２２が１８０゜
の水平回動により振り返り、さらにハンド２２７がその
水平な中心線ＣＬを軸とした９０゜の回動を行い、基板
Ｗを鉛直姿勢にする。

【００５７】つぎに、把持していた基板Ｗを基板載置部
２４１ａに載置する。

【００５８】つぎに、ハンド２２７が９０゜の逆回動を
行った後、基板搬送ロボット２２が再度１８０゜の水平
回動により振り返る。

【００５９】そして、以上の処理をカセットＣＳ1内の
全基板Ｗについて繰返す。

【００６０】つぎに、基板搬送ロボット２２はＹ軸の正
方向に水平移動して基板搬送位置ＰＳ2に位置した後、
上記と同様にカセットＣＳ2の全基板Ｗを基板載置部２
４１ｂに搬送し、載置する。

【００６１】また、以上と全く逆の工程により基板載置
部２４１ａ，２４１ｂに載置された全基板Ｗをカセット
ＣＳ1，ＣＳ2に収納するといった基板処理を行う。

【００６２】＜２−２．制御機構および制御＞図７は第
２の実施の形態の基板処理装置２におけるモータドライ
バ１５の機能ブロック図である。以下、図７を用いてモ
ータドライバ１５の回路構成およびそれによるＡＣサー
ボモータ１４の制御について説明していく。

【００６３】第１の実施の形態のモータドライバ１５で
は増幅器１５２および増幅器１５３により補正係数αお
よびゲインＫ0による２自由度の制御を行っていたのに
対して第２の実施の形態のモータドライバ１５は増幅器
１５９によるゲインＫ0のみによる１自由度の制御を行
っている点が異なっている。

【００６４】その他のトルク、パルス、角速度のそれぞ
れによる異常判定は全く同様である。

【００６５】つぎに、異常判定の結果により異常が発生
したと判断した場合の異常時処理について説明する。

【００６６】第２の実施の形態の装置でも第１の実施の
形態の装置と同様に異常が発生したと判断した場合には
ＡＣサーボモータ１４の制御によるダイナミックブレー
キおよび電磁ブレーキにより制動を行い、ＡＣサーボモ
ータ１４の回転停止後、両ブレーキの解除を行い、ＡＣ
サーボモータ１４の低速の逆回転により基板搬送ロボッ
ト２２（図６参照）を退避させて再度、電磁ブレーキに
より停止保持した後、ＡＣサーボモータ１４の電源を切
り、制御を終了する。

【００６７】なお、基板搬送ロボット２２の退避の代わ
りに、最初の制動での電磁ブレーキによる保持状態のま
まで制御を終了する構成としてもよく、また、第２の実
施の形態の装置の基板搬送ロボット２２の移動は水平な
ので両ブレーキを解除後ＡＣサーボモータ１４をフリー
状態にしてもよく、さらに、両ブレーキの解除後ＡＣサ
ーボモータ１４の低速の逆回転により基板搬送ロボット
２２を退避させて再度、電磁ブレーキにより停止した
後、ＡＣサーボモータ１４をフリー状態にしてもよい。

【００６８】以上のような構成であるので第２の実施の
形態の装置でも第１の実施の形態の装置と同様に、リア
ルタイムなＡＣサーボモータ１４の制御が行えるため、
迅速な異常時処理が行え、それにより人身等への被害の
発生を抑えることができる。

【００６９】また、トルクリミッタ等を設ける場合に比
べて、小型の装置が提供できるためコストを抑えること
ができ、したがって、装置設置のためのスペースが小さ
くて済む。また、トルクリミッタのように、異常が発生
して滑りが生じることにより動作原点位置がずれたり、
再起動や動作継続が難しくなるといったことがなく容易
に再設定を行うことができる。

【００７０】さらに、第２の実施の形態ではブレーキに
よる制動の後、ブレーキを解除し、サーボモータをフリ
ー状態にすることにより手動で押し戻せるため、異常の
発生時に迅速に対応でき、人身等に影響を与えることが
少ない。

【００７１】

【３．第３の実施の形態】第３の実施の形態の基板処理
装置１は第１の実施の形態の基板処理装置１とほぼ同様
の機構的構成からなっており、同様の処理を行う装置で
ある。また、モータドライバ１５も図２に示す第１の実
施の形態の装置のそれとほぼ同様である。

【００７２】ただし、第１の実施の形態の装置では制御
部１６からの制御信号による定常回転時の角速度までの
加減速はフィードバック回路による逐次的な制御によっ
て制御信号の角速度に近づけていたのに対して、第３の
実施の形態の装置では加減速時の指令パルス信号ＰAの
パターンを指令回路１５１内に予め設定されている点が
異なっている。この指令パルス信号ＰAは後述の図９指
令角速度ωAにも現れているように、一定の加速度の加
減速パターンとして設定されている。

【００７３】また、これにより第３の実施の形態の装置
の加減速判定回路１５４による加減速の判定は時間によ
って行っている。すなわち、指令回路１５１内には加速
時間が予め設定されているので、動作開始からの時間を
計測して、それらの時間の経過に基づいて加速時、定常
回転時、減速時の判定を行うのである。

【００７４】また、図８は第３の実施の形態の基板処理
装置１におけるトルクによる異常監視の説明図である。
加減速時の設定トルクτ0（ｔ）は加減速時間に応じた
加減速時のトルクの変化パターンおよび定常回転時の定
常トルク値として設定トルク保持回路１５０に保持され
ている。

【００７５】そして、加減速トルク閾値τSAはＡＣサー
ボモータ１４の定格トルクの３０％に相当するトルク値
として設定され、また、定常トルク閾値τSSは定格トル
クの１０％に相当するトルク値として設定されているこ
とは第１の実施の形態の装置と同様である。加減速時の
トルク閾値を定常時のそれに対して大きく設定している
のは第１の実施の形態の装置と同様の理由からである。

【００７６】そして異常監視も第１の実施の形態と同様
である。

【００７７】なお、上記のような指令信号が与えられた
場合には、図示のように加速と定常回転の境界部分ＳＰ
1および定常回転と減速の境界部分ＳＰ2においては設定
トルクτ0（ｔ）を中心とした加減速トルク閾値τSAお
よび定常トルク閾値τSSによる許容範囲から必ずはみ出
すことになる。これに対して第３の実施の形態の装置で
はこの２つの境界部分においては異常判定の結果を強制
的に異常なしとして通常の動作を継続することとしてい
る。

【００７８】また、図９は第３の実施の形態の基板処理
装置１における角速度による異常監視の説明図である。
角速度による異常監視では、第１の実施の形態と同様に
加減速角速度閾値ωSAはＡＣサーボモータ１４の定格角
速度の３０％に相当する角速度値として与えられ、ま
た、定常角速度閾値ωSSは定格角速度の１０％に相当す
る角速度値として設定される。このように、第１および
第２の実施の形態の場合と同様の理由から加減速時の角
速度閾値ωSAを定常時角速度閾値ωSSに対して大きく設
定している。

【００７９】なお、このような角速度による異常監視は
実際にはＡＣサーボモータ１４のパルス偏差による異常
監視に基づいて、パルス偏差ΔＰを差分角速度Δωに変
換して、それに基づいて異常監視を行っている。パルス
偏差による異常監視については第１の実施の形態と同様
であり、加減速パルス偏差閾値ＰSAはＡＣサーボモータ
１４の定格パルス数の３０％に相当するパルス数値とし
て設定され、また、定常パルス偏差閾値ＰSSは定格パル
ス数の１０％に相当するパルス数値として設定されてい
る。このように、上記第１および第２の実施の形態と同
様の理由から加減速パルス閾値ＰSAを定常パルス閾値Ｐ
SSに対して大きく設定している。

【００８０】そして以上のトルク、回転数およびパルス
数による異常判定のうちのいずれかが許容範囲外であっ
た場合に異常発生と判断して上記の異常時処理を行うの
であるが、第３の実施の形態の装置でも異常時処理は第
１の実施の形態の装置と同様である。

【００８１】また、第３の実施の形態の装置でも第１の
実施の形態の装置と同様の効果を備えている。

【００８２】

【４．変形例】第１〜第３の実施の形態の基板処理装置
ではトルク検出を実トルクτ1に相当する指令信号を捉
えて、それを基にトルクを算出して異常監視を行う構成
としたが、この発明はこれに限られず、直接トルクを検
出する機構を設けてもよい。また、第１〜第３の実施の
形態の基板処理装置ではトルク、パルス偏差および角速
度による異常監視をそれぞれ行う構成としたが、この発
明はこれに限られず、例えばトルクのみといったように
いずれか一つのみの異常監視を行う構成としてもよく、
さらにトルクおよびパルス偏差のみというようにいずれ
か２つのみの異常監視を行う構成としてもよい。

【００８３】また、第１および第３の実施の形態の基板
処理装置１では２自由度による制御を、第２の実施の形
態の基板処理装置２では１自由度による制御を行う構成
としたが、この発明はこれに限られず、第１および第３
の実施の形態の基板処理装置１において１自由度による
制御を、第２の実施の形態の基板処理装置２において２
自由度による制御を行う構成にしてもよく、また、これ
ら以外の制御を行う構成としてもよい。

【００８４】また、第１〜第３の実施の形態の基板処理
装置ではトルク、角速度、パルス偏差の各閾値を加減速
時および定常回転時にＡＣサーボモータ１４のそれぞれ
の定格値の３０％および１０％としたが、この発明はこ
れに限られず、その他の比率にしてもよく、さらに、定
格値ではなく指令値に対する比率等に相当するものとし
て与えてもよい。

【００８５】さらに、第１および第３の実施の形態の基
板処理装置１では基板Ｗを支持して昇降する装置、第２
の実施の形態の基板処理装置２では基板Ｗを基板搬送ロ
ボット２２により水平に移動して移載する装置とした
が、この発明はこれに限られず、例えば、両者を兼ねた
ような基板を昇降しつつ水平搬送するといった装置であ
ってもよい。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜請求項
７の発明では制御手段とトルク検出手段と監視手段と異
常信号生成手段とを、前記モータに付随したモータドラ
イバ中に組み入れているので、上位の制御装置によらな
いでモータドライバで異常監視が行えるためリアルタイ
ムの監視が行えることになり、搬送物等が破損するとい
た問題の発生を防止できる。

【００８７】また、特に請求項５〜請求項６の発明では
異常時処理手段において異常検出信号に応答した異常時
処理としてモータの回転規制指令を生成するので、迅速
なモータの回転規制が行え、その結果、迅速に上述の問
題の発生を抑えることができる。

【００８８】また、請求項６の発明では回転規制指令が
制動手段により鉛直駆動手段の動作を停止させる指令で
あるため、駆動による搬送物等の落下による２次的な損
害を回避することができる。

【００８９】さらに、請求項７の発明では、上述した駆
動装置を基板の移動のための駆動手段として用いている
ので、基板処理装置として上述の問題を回避できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における第１の実施の形態の基板処理装
置の正面図である。

【図２】第１の実施の形態の基板処理装置におけるモー
タドライバ等の機能ブロック図である。

【図３】第１の実施の形態の基板処理装置におけるトル
クによる異常監視の説明図である。

【図４】第１の実施の形態の基板処理装置における角速
度による異常監視の説明図である。

【図５】第１の実施の形態の基板処理装置におけるパル
ス偏差による異常監視の説明図である。

【図６】第２の実施の形態の基板処理装置の平面図であ
る。

【図７】第２の実施の形態の基板処理装置におけるモー
タドライバ等の機能ブロック図である。

【図８】第３の実施の形態の基板処理装置におけるトル
クによる異常監視の説明図である。

【図９】第３の実施の形態の基板処理装置における角速
度による異常監視の説明図である。

【符号の説明】

１，２ 基板処理装置 １３ 昇降部 １４ ＡＣサーボモータ １５ モータドライバ １６ 制御部 Ｗ 基板 Δτ 差分トルク Δω 差分角速度 τ0 設定トルク τ1 実トルク ωA 指令角速度 ωM 出力角速度

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータの回転により駆動力を得る駆動装
   置であって、 (a) 上位の制御装置から入力された信号に応答して回転
   指令信号を生成し、前記回転指令信号に応じた動作信号
   を前記モータへと出力する制御手段と、 (b) 前記モータの出力トルクを検出するトルク検出手段
   と、 (c) 前記回転指令信号に対応したトルク値と前記出力ト
   ルクとの偏差が所定の許容範囲内にあるかどうかを監視
   する監視手段と、 (d) 前記偏差が前記許容偏囲を逸脱したときに異常検出
   信号を生成する異常検出信号生成手段と、を備え、 前記制御手段と、前記トルク検出手段と、前記監視手段
   と前記異常信号生成手段とは、前記モータに付随したモ
   ータドライバ中に組み入れられていることを特徴とする
   駆動装置。
2. 【請求項２】 モータの回転により駆動力を得る駆動装
   置であって、 (a) 上位の制御装置から入力された信号に応答して回転
   指令信号を生成し、前記回転指令信号に応じた動作信号
   を前記モータへと出力する制御手段と、 (b) 前記モータのパルス偏差に対応した出力角速度を検
   出する角速度検出手段と、 (c) 前記回転指令信号に対応した角速度値と前記出力角
   速度との偏差が所定の許容範囲内にあるかどうかを監視
   する監視手段と、 (d) 前記偏差が前記許容偏囲を逸脱したときに異常検出
   信号を生成する異常検出信号生成手段と、を備え、 前記制御手段と、前記トルク検出手段と前記監視手段と
   前記異常信号生成手段とは、前記モータに付随したモー
   タドライバ中に組み入れられていることを特徴とする駆
   動装置。
3. 【請求項３】 請求項１の駆動装置であって、 前記回転指令信号は、前記モータドライバ中にあらかじ
   め記憶されたトルクパターンに基づいて発生するもので
   あり、かつ前記トルクパターンは、前記モータの定常回
   転期間と加減速期間との双方について設定されているこ
   とを特徴とする駆動装置。
4. 【請求項４】 請求項２の駆動装置であって、 前記回転指令信号は、前記モータドライバ中にあらかじ
   め記憶された角速度パターンに基づいて発生するもので
   あり、かつ前記角速度パターンは、前記モータの定常回
   転期間と加減速期間との双方について設定されているこ
   とを特徴とする駆動装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のうちのいずれ
   かの駆動装置であって、 (e) 前記異常検出信号に応答した異常時処理として前記
   モータの回転規制指令を生成する異常時処理手段、をさ
   らに備え、 前記異常時処理手段もまた、前記モータドライバ中に組
   み入れられていることを特徴とする駆動装置。
6. 【請求項６】 請求項５の駆動装置であって、さらに、 前記モータの回転により得られた駆動力により対象物を
   鉛直駆動する鉛直駆動手段と、 前記鉛直駆動手段の動作を制動する制動手段と、を備
   え、 前記回転規制指令が前記制動手段により前記鉛直駆動手
   段の動作を停止させる指令であることを特徴とする駆動
   装置。
7. 【請求項７】 請求項１ないし請求項６のうちのいずれ
   かの駆動装置を、基板の移動のための駆動手段として用
   いたことを特徴とする基板処理装置。