JPS63111508A - クリ−ンル−ムの防塵フイルタ検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、クリーンルームに！２設された防塵フィルタ
の防塵性能を検査する検査装置に関するものである。

（従来の技術〕 半導体装置等の′ｖ１密部品を製造する工場等では部品
に対して塵などの粒子が混入して性能を劣化させないよ
うにするため、天井側に防塵フィルタを敷設し、この防
塵フィルタから常に清浄な空気を吹込んで部屋全体を惟
めで高い清浄度に保ったクリーンルームを設置し、この
クリーンルームで上記のような゛憤密部品を製造してい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、防塵フィルタにピンホールなどの細かい穴が
発生すると、防塵性能が大きく低下するため、部屋全体
の清浄度が保てなくなる。

そこで、従来はクリーンルームの竣工時あるいは定期検
査時に、係員が粒子計測器をクリーンルーム内に持込ん
で、この粒子計測器によって多くの防塵フィルタからの
吐出空気に含まれる粒子数を検査するようにしていた。

しかしながら、このような係員による検査作業では、人
体からの発塵もあるため、精度の高い検査結果が得られ
ないうえ、時間がかかると同時に、粒子計測器のプロー
ブを同じ姿勢で保持するのに大きな苦痛を伴うという問
題があった。

本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、その目
的は防塵フィルタの防塵性能を自動的に高１にで類時間
のうちに検査することができるクリーンルームの防塵フ
ィルタ検査装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、クリーンルーム内を予め設定された経路に沿
って走行する無人走行車と、この無人走行車に搭載され
、アーム先端に取付けたプローブを走査して指定の防塵
フィルタから空気を吸入するマニピュレータと、前記プ
ローブの外周面の一部に取付けられ、防塵フィルタの取
付枠位賃を検出するセンサと、このセンサで検出した取
付枠位置情報に基づいて検査対象の防塵フィルタの位置
および走査範囲を検出し、当該防塵フィルタ面を前記マ
ニピュレータに走査させる無人走行車搭載のフィルタ位
置探査手段と、無人走行車を１つの防塵フィルタの検査
が終了するたびに次の検査対象の防塵フィルタのＩＮま
で走行させる走行コントローラと、前記プローブから吸
入した空気中に含まれる塵の粒子数を計測する無人走行
車搭載の粒子計測器と、計測された粒子数を防塵フィル
タ別に記憶し、表示装置または印字装置に出力する記憶
装置とから構成したものである。

〔作用］ 無人走行車は防塵フィルタの１枚相当分の距離ずつ予め
設定された経路で走行し、この走行途中で防塵フィルタ
の位置と走査範囲を防塵フィルタ別に検出しながらマニ
ピュレータに取付けたプローブを走査し、防塵フィルタ
からの粒子数を計測する。

〔実施例） 第１図は本発明の一実施例を示すクリーンルームと無人
走行車の斜視図であり、クリーンルーム１の天井には長
方形状の多数の防塵フィルタ２が取付枠３に整然と取付
けられており、この防塵フィルタ２はその下方において
無人走行車４の上部に取付けたマニピュレータ５を走査
することにより、マニピュレータ先端のプローブ６によ
ってその吐出空気が吸入されて塵の粒子数が計測される
。

第２図はマニピュレータ５の拡大図であり、第１アーム
５０．第２アーム５１．第３アーム５２を有し、さらに
第１アーム５０および第２アーム５１を駆動する第１ア
ームモータ５３および第２アームモータ５４を有してい
る。第３アーム５２は防塵フィルタ面に対して常に垂直
方向になるようにその姿勢が保たれており、この第３ア
ーム５２の先端にはプローブ６と、防塵フィルタ面を検
出する上方センサ７と、取付枠３を検出する周囲センサ
８とが取付けられている。上方センサ７および周囲セン
サ８は防塵フィルタ面および取付枠３に接触してその存
在位置を検出するタッチセンサ、あるいは近接スイッチ
等のセンサで構成される。また、第１アーム５０を指示
する基台は防ｌｙフィルタ面と平行な面で旋回モータ５
５によって旋回可能に構成されている。

第３図は無人走行車４の走行握溝を車体底面から見た時
の図であり、無駆動の４個のキャスタ４０が車体の前後
左右に取付けられており、さらに、モータ４１，４２に
よって独立に駆動される駆動輪４３．４４が車体中央の
左右に取付けられ、駆動輪４３．４４の速度に偏差を持
たせることにより、操舵と旋回が可能なようになってい
る。なお、駆動輪４３．４４のそれぞれにはエンコーダ
（図示せず）が取付けられ、このエンコーダの出力によ
って走行距離および旋回角度を検出可能なようになって
いる。

第４図は、装置全体の構成を示したブロック図であり、
大別すると、塵の粒子数を計測する計測系と、マニピュ
レータの制御系および無人走行車の走行制御系に区別さ
れるが、計測系はプローブ６からの吸入空気中に含まれ
る塵の粒子数を計測する粒子計測器９と、その計測結果
を防塵フィルタ別に記憶するメモリ１０とを備えている
。また、マニピュレータの制御系は、第１アーム５０．
第２アーム５１．基台の角度θ２．θ３．θ１をそれぞ
れ制御するマニピュレータコントローラ１１と、モータ
５３．５４．５５の回転量を指令角度θ２．θ３．θ１
に応じて制御するサーボコントローラ１２．１３．１４
および現在角度を検出するためのエンコーダ１５．１６
．１７とを備えている。

一方、走行制御系は無人走行車４を目標位置までの走行
させる走行コントローラ２０と、この走行コントローラ
２０から出力される右車輪回転角指令および左回転角指
令に応じて左右の駆動輪４３．４４の回転量を制御しつ
つ走行させる駆動装置２１と、無人走行車４を予め定め
た走行路に沿って誘導する誘導装置２２とを備えている
。

走行コントローラ２０には、クリーンルーム１の大きさ
、防塵フィルタ２の寸法およびその枚数が既知データと
して予め与えれており、走行開始に伴ってクリーンルー
ム全体の防塵フィルタ２を検査するうえで必要な走行ア
ルゴリズムを内部で発生する。そして、無人走行車４が
指令の防塵フィルタ取付枠の下方の目標停止位置で停止
すると、走行方向に向って左側または右側の防塵フィル
タの検査開始指令をマニピュレータコントローラ１１に
与える。これを受けたマニピュレータコントローラ１１
は左側および右側の防塵フィルタ２を走査し、プローブ
６によって吐出空気を吸入させ、粒子計測器９に粒子数
を計測させる。

１つの防塵フィルタ２の計測が終了すると、マニピュレ
ータコントローラ１１は検査終了信号を走行コントロー
ラ２０に転送する。走行コントローラ２０は検査終了信
号を受けて次の目標停止位置まで無人走行車４を走行さ
せる。

第５図（ａ）は防塵フィルタ取付枠の側面図であり、同
図（ｂ）は防塵フィルタ２の平面図である。

マニピュレータ５は第５図（ｂ）の矢印で示すような方
向で防塵フィルタ２を走査する。この時、無人走行車４
は取付枠３のほぼ中央に停止しており、周囲センサ８に
よって取付枠３を検出した後、フィルタ面を一方の隅か
ら矢印方向に走査させる。

第６図は、防塵フィルタ１枚当たりの検査手順を示すフ
ローチャートであり、無人走行車４が停止したならば、
最初に、検査対象となる防塵フィルタの位置と走査範囲
を周囲センサ８によって実測する。これは、無人走行車
４を所定走行路に沿って防塵フィルタの寸法相当分だけ
走行させて新たな検査位置まで誘導したとしても、車輪
のスリップ等があるため、その実際の停止位置は予め定
めた停止位置とずれている場合があり、そのずれた位置
でマニピュレータ５を防塵フィルタの寸法相当分だけ走
査すると未走査部分が光生したりするからである。

次に、防塵フィルタの位置とその走査範囲が判別したな
らばマニピュレータ５を動かしてプローブ６によってフ
ィルタ面を走査させ、吐出空気をプローブ６に吸入させ
、その中に含まれる塵の粒子数を粒子計測器９に計測さ
せる。これによって、１枚の防塵フィルタの検査が終了
する。

第７図は粒子計測器９の動作を示すフローチャートであ
り、走査開始に先立ってカウント（ダウンカウント）す
るダウンカウンタをリセットする。

次にプローブ６の操作開始に伴って叩の粒子の計測を開
始し、塵の粒子が検出される毎にダウンカウンタをカウ
ントダウンさせ、予め定めた単位時間が終了したらそれ
までの粒子数のカウント値が設定値を越えているか否か
を判定し、越えているならばその値をメモリ１０に防塵
フィルタ番号および現在の走査位置情報（マニピュレー
タのアーム位置）と共に記憶させる。この動作をフィル
タ面がすべて走査されるまで繰返す。従って、１ケ所で
も単位時間当たりの粒子数が設定値を越えたものは、そ
の位置まで確認することが可能である。

第８図は防塵フィルタの位置とその走査範囲を探査する
方法の説明図であり、無人走行車４は目標停止位置Ｏを
目積して走行するが、スリップや誘導の誤差によって実
際には点Ｏからずれた点０′に停止する。そこで、０２
点を基準として検査対象の防塵フィルタがどのような位
置にあるかを探査する。具体的には、まず、プローブ６
を取付枠３のＸ軸方向の辺を探査するための目安位置Ｐ
１に移動させ、この位［１ｆｆＰ１で上方センサ７によ
ってフィルタ面が検出できたならばプローブ６を−ｙ力
方向移動させ、その結果として周囲センサ８が取付枠３
のＸ軸方向の辺を検出したならばその時の位置Ｐ１’　
を記憶しておく。次に、プローブ６をＸ軸方向の目安点
Ｐ２に移動させ、位置Ｐ１′の検出と同様にしてＸ軸方
向の辺が存在する位置Ｐ２’を検出して記憶しておく。

次に位置Ｐ１’、Ｐ２’の延長方向にプローブ６を移動
させ、Ｘ軸方向の辺に交叉するｙ軸方向の辺の位置Ｐ３
を検出し、次いでプローブ６をｙ軸方向の目安点Ｐ４に
移動させ、ここでブロープロを＋Ｘ方向辷移動させ、ｙ
軸方向の辺が存在する位１１２Ｐ４′を検出する。さら
に、位置Ｐ３とＰ４’の延長方向にプローブ６を移動さ
せ、ｙ軸方向の辺に交叉するもう１つのＸ軸方向の辺の
位置Ｐ５を検出する。　これによって、取付枠３のＸ軸
方向の辺の方向ベクトルＤｘを位［Ｐｌ　’　とＰ２’
の座標値から求めることができる。同様にｙ軸方向の辺
の方向ベクトルＤｙを位［ＰＳとＰＳの座標値から求め
ることができる。そして、位ｔＭＰ３とＰＳの座標値か
ら防塵フィルタ１枚当たりの取付枠３のｙ軸方向の実際
の長さ１ｙを求めることができる。換言すれば、防塵フ
ィルタのｙ軸方向の外縁部の長さを求めることができる
。

第９図にこの場合のアルゴリズムをフローチャートで示
している。なお、このフローチャートにおいて、Ｌｘは
取付枠３のＸ軸方向の幅であり、Ｌｙはｙ軸方向の幅、
ｋはフィルタ面の高さ、αは無人走行車の停止精度を考
慮して定めた探査の幅を示すものである。また、例えば
ｒ　（０，０゜１）方向にプローブを移動」という場合
の（０゜ｏ、１）とは（ｘ、ｙ、ｚ）軸における位置の
変位量を表わし、（０，０，１＞方向に移動とは２方向
に１ステツプだけ上昇させることを意味している。

第１０図はプローブ６の走査方法を説明するための説明
図であって、前述の取付枠探査によって冑られだ方向ベ
クトル［］ｘ、ｏｙとＹ軸方向の長さ１ｙに基づき、位
ｔｉ２Ｐ５を走査開始点としてプローブ６が矢印のよう
に往復移動される。具体的には、プローブ６を位置Ｐ５
から−Ｄｙ方向に移動させ、その距離が１ｙになったら
−Ｄｘ方向にＩＸだけ移動し、今度は＋Ｄｙ方向に移動
させる。

そして、その移動距離が１ｙになったら再び−ＤＸ方向
に１×だけ移動し、再度−Ｄｙ方向に移動させる。これ
を最初に走査したｙ軸方向の辺と平行な辺が検出される
まで繰返す。

これによって、フィルタ面がすき間なく走査される。

第１１図はこの走査アルゴリズムのフローチャートを示
している。なお、このフローチャートにおいて用いてい
る変数は次のような情報である。

■＝ニブローブの移動速度 Δｔ＝プローブ６の速度制御時間間隔 Ｄｙ’＝ｙ軸方向のプローブ移動方向を規定する一時記
憶変数 ｐｓ＝直線移動の始点 Ｐ［ｌ＝直線移動の現在地点 Ｉ　ＰＳ　ＰＤ　Ｉ　＝ＰｓからＰＤｔｒ−１７）２［
Ｒ［ｌＴＩＭＥ＝時間計測用タイマ値 〔発明の効果〕 以上の説明から明らかなように本Ｒ明によれば防塵フィ
ルタの防塵性能を自動的に類時間のうちに検査すること
ができたうえ、実際のフィルタ位置とその走査範囲を実
測してプローブを走査するため、無人走行車の誘導制御
にある程度の誤差があっても未検査部分を残すことなく
完璧に検査することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すクリーンルームと無人
走行車の斜視図、第２図はマニピュレータの拡大図、第
３図は無人走行車の走行掘構を底面から見た平面図、第
４図は検査装置全体の構成を示すブロック図、第５図は
防塵フィルタの走査方法を説明するための側面図と平面
図、第６図は防塵フィルタ１枚当たりの検査手順を示す
フローチャート、第７図は粒子計測器の動作を示すフロ
ーチャート、第８図はフィルタ取付枠位置の探査方法を
説明するための説明図、第９図は探査方法のアルゴリズ
ムを示すフローチャート、第１０図はフィルタ走査方法
を説明するための説明図、第１１図はフィルタ走査アル
ゴリズムを示すフローチャートである。 １・・・クリーンルーム、２・・・防塵フィルタ、３・
・・取付枠、４・・・無人走行車、５・・・マニピュレ
ータ、６・・・プローブ、７・・・上方センサ、８・・
・周囲センサ、９・・・粒子計測器、１０・・・メモリ
、１１・・・マニピュレータコントローラ、２０・・・
走行コントローラ。 第２図 第４図 第５図 第８図 Ｐ５ 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 クリーンルームに敷設された複数の防塵フィルタの防塵
   性能を検査する装置であって、 クリーンルーム内を予め設定された経路に沿って走行す
   る無人走行車と、 この無人走行車に搭載され、アーム先端に取付けたプロ
   ーブを走査して指定の防塵フィルタから空気を吸入する
   マニピュレータと、 前記プローブの外周面の一部に取付けられ、防塵フィル
   タの取付枠位置を検出するセンサと、このセンサで検出
   した取付枠位置情報に基づいて検査対象の防塵フィルタ
   の位置および走査範囲を検出し、当該防塵フィルタ面を
   前記マニピュレータに走査させる無人走行車搭載のフィ
   ルタ位置探査手段と、 無人走行車を１つの防塵フィルタの検査が終了するたび
   に次の検査対象の防塵フィルタの位置まで走行させる走
   行コントローラと、 前記プローブから吸入した空気中に含まれる塵の粒子数
   を計測する無人走行車搭載の粒子計測器と、 計測された粒子数を防塵フィルタ別に記憶し、表示装置
   または印字装置に出力する記憶装置とを備えて成るクリ
   ーンルームの防塵フィルタ検査装置。