JPS62285272A - デイスクの装着方法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） この発明は、磁気ディスクや光ディスクなどのディスク
をディスク支持機構（たとえば回転テーブル）■に自動
的に装着するためのディスクの装着方法に関する。

（従来の技術とその問題点） 磁気ディスク、光ディスクの半製品、完成品などの表面
は非常に高精度に仕上げられてＪ？す、その表面にわず
かな力を受けただ【プでも使用上問題となるような疵が
発生する。このため、ディスク表面検査装ごの回転テー
ブルなどへのディスクの６脱には細心の注意を払う必要
がある。

したがって、回転テーブルなどにディスクを装着する際
には、ディスク面を水平姿勢に保ちつつ、このディスク
を回転テーブルの真上から下方に向って徐々に下降させ
る必要がある。従来は、この作業をマニュアルで行って
いたために効率が悪く、ハンドリングロボット等のディ
スク移送手段を用いて自動的にディスクを回転テーブル
上に装着させる技術が望まれていた。

ところが、ハンドリングロボットを使用する場合には、
ロボットのフィンガーからディスクを不用意に降下させ
ると、ディスクが傾いた姿勢で回転テーブル上に強く衝
突し、ディスクを傷付けて製品価値を下げてしまうこと
になる。また、回転テーブル側のスピンドルに嵌まる穴
を有するディスクの場合には、傾いた姿勢でディスクを
上方から解放すると、ディスクの穴がスピンドルの途中
に引１ｆ）つた状態で止まってしまうという問題も生じ
る。

（発明の目的） この発明は従来技術における上述の問題点の克服をｎ図
しており、ディスクを上方より解放してディスク支持機
構上へ自動装着する際に、ディスクに傷が付くのを防ぎ
つつ、装着を円滑に行うことのできるディスクの装着方
法を提供することを目的とする。

（目的を達成するための手段） 上述の目的を達成するため、この発明にかかるディスク
の装着方法では、 ハンドリングロボットなどのディスク移送手段によって
移送されてきたディスクを回転テーブルなどのディスク
支持機構の上方から降下させてディスク支持機碍上に装
着するに際して、ディスク支持機構に対するディスクの
傾きを、ディスク支￥１機構に設蕎ノられた傾き検出手
段によって検出し、この傾き検出手段からの傾き検出信
号に基いてディスクの傾きが所定量以下となるようにデ
ィスク移送手段の姿勢を修正して、ディスクの降下を行
なうようにしている。

（実施例） ■−皿土匹叉１１ 第１図はこの発明の第１の実施例であるディスクの装着
方法の実施に使用する装置の眠略図である。

上記装置は、ディスク支持機構としての回転テーブル１
と、ディスク２を上記回転テーブル１上へ自動的にセッ
トするためのディスク移送手段としてのハンドリングロ
ボット３を有している。また、このハンドリングロボッ
ト３に把持されているディスク２が回転テーブル１に対
して有する傾きを検出する傾き検出手段としての複数（
この実施例では４個）の背圧センサ４１〜４４と、この
背圧センサ４１〜４４による検出信号８１〜ａ４をデジ
タル化した信号ｂ１〜ｂ４に基づいて上記ハンドリング
ロボット３の姿勢をｖ制御７′る制σ１１手段としての
マイクロコンピュータ５なども設りられている。

上記回転テーブル１の表面中央には、ディスク２を＠接
装置するためのワークホルダ６が一段高く一体形成され
、ワークホルダ６の上端中央には、ディスク取付基準面
６ａとなる外周近域を残してディスク２の中央穴２　ａ
　ｌｆｉ嵌まる軸部７が突設されている。

このうち、回転テーブル１は、第２図に縦断面図で示す
ように外筐体８内に回転自在に嵌装され、第２図および
回転テーブル１の平面図を示す第３図のように回転テー
ブル１の表面側に間口する複数の通気路９１〜９４が上
記外筐体８から回転テーブル１内にわたって形成されて
いる。上記各通気路９１〜９４のうち、例として通気路
９１について説明すると、回転テーブル１の外周面全周
にわたって形成された環状溝９１ａ、この環状溝９１ａ
から回転テーブル１内の中心部側に伸びる内側横路９１
ｂ、この内側横路９１ｂより上方゛に折曲がってワーク
ホルダ６のディスク取付基準面６ａに開口する縦路９１
Ｃ１外筐体８の外周面より上記環状溝９１８に対向する
内周面側に１１通する外側横路９１ｄからなっている。

そして、ワークホルダ６上９；のディスク取ｆＪ基準面
６ａにおＩＪる上記各通気路９１〜９４の開口９１ｅ〜
９４ｅは、互いに均等な間隔をなすように同一円周上に
配設されている。

また回転テーブル１内の中心部には排気通路１０が縦に
口過されており、このＩＪＦ気通路１０と上記各通気路
９１〜９４とは給排気装置１１に接続されている。

この給排気装置１１は、■空気源１２からフィルタ１３
を介して切換弁１４ａ、減圧弁１５．ニードル弁１６１
〜１６４．背圧センサ４１〜４４を通り、上記各通気路
９１〜９４に至る給気系と、■上記フィルタ１３から分
岐して切換弁１４ｂおよびベンチュリ管１７に至り、こ
こでのベンチュリ効果によって、回転テーブル１内の中
心部に設けられた排気通路１０から排気する排気系とに
よって構成されている。そして、この排気通路１０はワ
ークホルダ軸部７の上部表面に開口している。

なお、外筺体８の内周面と回転テーブル１の外周面との
間には、この部分での上記の各通気路９１〜９４の気密
をはかるための複数のシール１８が介装されている。

一方、前記ハンドリングロボット３は、第１図にその要
部正面図を、また第４図に平面図をそれぞれ示すように
、アーム３ａの先端部にディスク２を把持するための開
閉自在のフィンガー３ｂが設けられ、アーム３ａは第１
図に矢印θで示すようにその軸心回りに回転自在で、が
つアーム３ａの枢軸３Ｃ（第１図）を中心にして、矢印
φで示すように、同図の紙面に平行な面内で回動自在と
なるように構成されている。

また前述した背圧センサ４１〜４４による検出信号ａ１
〜ａ４は、第５図に示すようにそれぞれ△／Ｄ変換器１
９１〜１９４でデジタル信号ｂ１〜ｂ４に変換され、こ
れらの信号に基づいてマイクロコンピュータ５が上記ハ
ンドリングロボット３の回転制御を行うように構成され
ている。なおマイクロコンピュータ５には、上記ハンド
リングロボット３の回転制御だけでなく、後述する第６
図に示すように、この装置全体の動作を制ｉ＋＋するプ
ログラムが設定されている。

次に上記装置によるディスク２の回転テーブル１への装
着動作を、第６図に示すフロー図を参照して説明する。

マイクロコンピュータ５のプログラムのステップ２ｏで
は、所定の待機位置にあるディスク２を上記ハンドリン
グロボット３のフィンガー３ｂで把持して、第１図に示
すように回転テーブル１の真上に移送する動作が実行さ
れる。このとき、マイクロコンピュータ５に予め入力さ
れた情報に基づき、ハンドリングロボット３はディスク
２がほぼ水平となるような姿勢に制御されている。つい
でステップ２１の実行により、ディスク２が回転テーブ
ル１上の数Ｍの高さになるまでハンドリングロボット３
が時下する。

以上の設定状態のもので、ステップ２２により、前述し
た給排気装置１１の給気動作が開始される。

この給気動作では、切換弁１４ａが給気側にセットされ
、各通気路９１〜９４に圧縮空気が供給される一方で、
排気系は閉じられている。このときディスク２に傾きが
あると０、各通気路９１〜９４ノ開口９１ｅ〜９４ｅか
ら噴出してディスク２の背面に及ぶ圧縮空気の各背圧に
差が生じることになる。このため、各背圧センサ４１〜
４２によってそれぞれ検出される上記各背圧に相当する
検出信号ｂ　〜ｂ４が、ステップ２３においてマイク０
コンピユータ５内に取り込まれる。ついでステップ２４
では、上記検出信号ｂ１〜ｂ４について（ｂｌ−ｂ３）
、（ｂｌ−ｂ４）の各演算が実行される。つまり、（１
）　　−ｂ３）の演痺では、その差分値により上記間口
９１ｅから開口９３ｅに向く方向についてのディスク２
の傾き最が求められ、また（ｂｌ−ｂ４）の演算では、
その差分直により開口９２ｅから開口９４ｅに向く方向
についてのディスクの傾き吊が求められることになる。

ステップ２５では、上記差分値に応じてハンドリングロ
ボット３の姿勢が修正される。例えば、（ｂ、−ｂ３）
の差分値が正の値のとぎには、開口９１Ｇからディスク
２までの距離より開口９３ｅからディスク２までの距離
の方が大きい、すなわちディスク２は開口９３ｅ側が上
向きの傾斜状態にあるとみなされ、ハンドリングロボッ
ト３は第１図に矢印φで承り回動方向について上記差分
１直が減少する側へ所定階だけ姿勢が躇正される。

また例えば、（ｂｌ−ｂ４）の差分値が正の値のときに
は、開口９２ａからディスク７２までの距離より間口９
４ｅからディスク２までの距離の方が大きい、すなわち
ディスク２は開口９４ｅ側が上向きの傾斜状態にあると
みなされ、ハンドリングロボット３は第１図に矢印θで
示す回動方向について上記差分値が減少する側へ所定量
だけ姿勢が修正される。

この実行のあと、ステップ２６では姿勢修正後の背圧セ
ンナ４１〜４４からの検出信号ｂ１〜ｂ４の取込みが行
われ、ｌｂ　　−ｂ３１．Ｉｂ２−ｂ４　＋の各差分絶
対値が所定の微小値ε以下になったかどうかの判定が行
なわれる。上記微小値εは、その傾斜姿勢でディスク２
をハンドリングロボット３から解放しても、回転テーブ
ル１上に衝突したディスク２が傷付かない許容値として
設定される。上記各差分値が微小値ε内に収まらないと
きには、収まるまでステップ２５．２６の実行が繰り返
される。そして、各差分絶対値１ｂ１〜ｂ　　１．ｌｂ
、、−ｂ４１が上記微小値εの範囲内に収まるようにな
った時点、すなわち、ディスク２が水平姿勢に修正され
た時点で、ステップ２７の実行に移り、ハンドリングロ
ボット３のフィンガー３ｂが開かれてディスク２は解放
される。すると、ディスク２は解放前よりやや降下した
高さで圧縮空気の一定した背圧を受け、水平に浮上した
状態に保たれる。

この優のステップ２８では、給気動作の停止が行なわれ
る。この給気停止動作では、切換弁１４ａ　／ｆｉ　Ｎ
　ｆｆＪｉ側に切換えられる。そのためディスク２への
背圧は漸減し、これに伴いディスク２は徐々に降下する
。この降下のさい、ディスク２が一方向に傾くと、下方
に傾いた部分での背圧の減少率が低下するため、この部
分の背圧が他の部分に対して相対的に大きくなり、ディ
スク２を水平姿勢に戻そうとする作用が動く。したがっ
て、第１図の装置では解放侵のディスク２の下降を徐々
に行なわせるという以外に、ディスク２を水平姿勢に保
ちつつ下降させるという機能も併せて持っていることに
なる。

ディスク２がディスク取付面６ａに着地すると、ハンド
リングロボット３によりディスク２の中心部に第２図に
仮想線で示すようなキャップ３０が［Ｊされる。ついで
、ステップ２９の実行により排気動作が開始される。こ
の排気動作では、切換弁１４ｂが排気側にセットされ、
そのために排気通路１ｏを通じてキャップ３０に吸引力
が働き、それに基づいてディスク２はディスク取付面６
ａに固定される。

Ｂ、第２の実施例 第７図はこの発明のディスクの装着方法の第２の実施例
に使用する装置の概略図である。

第７図の装置は、ディスク２の傾きを検出する手段とし
て、渦流センサや超音波センサなどの複数の非接触型距
離センサ３１１〜３１４を回転テーブル１１而に均等間
隔をなすように同一円周上に配設したムのである。そし
て、この場合には、ハンドリングロボット３から解放さ
れた後のディスク２を浮上状態で徐々に降下させるｌｌ
能や、着地後のディスク吸着機能を待たせるだめの給排
気装置の存在とは無関係に傾き検出手段を設けているこ
とになる。なお、上記距離センサ３１１〜３１４の設置
位置は、ディスク２と対向しつる範囲内であれば、固定
側である外筐体８の上面に設ける方が、取り出された検
出信号Ｃ１〜Ｃ４のマイクロコンピュータ５への送信経
路が簡単になるのでより好ましい。また、この実施例で
は、装着後におけるディスク２と基準面６ａとの傾き関
係を検出できるため、基準面６ａ上の傷やホコリの存在
を検知し、それらを除去するだめの対策を構することも
でさるようになる。そのほかの構成と動作は先の実施例
と同様であるため、重複説明は省略する。

以上の各実施例においては、この発明の特徴に従って、
傾き検出手段をディスク支持曙構側に設けている。これ
に対して、ディスク移送手段側（たとえばハンドリング
ロボット３のフィンガー３ｂ）に距１１１ｔ？ン勺を設
けるという技術も考えられるが、この場合には、ディス
ク移送手段とディスク支持機構との間の傾き関係を見て
いることになり、必ずしもディスクそのものとディスク
支持機構との傾ぎ関係を直接検出しているわ４−Ｊでは
ない。したがって、この技術では誤差が生ずる余地が大
ぎく、この発明の方が精度の点で優れていることになる
。

なお、上記実施例ではディスクを上方から落下させてい
るが、ハンドリングロボットでディスクを把持したまま
ディスクを降下させて基準面上に着地させるような場合
にもこの発明は適用できる。

また、この発明は中心穴のないディスク状物体（半導体
ウェハなど）の装着などにも利用可能であり、この発明
におりる「ディスク」とはこのようなものを含む用語で
ある。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、ハンドリング
ロボットなどのディスク移送手段によりディスク支持機
構の上方よりディスクを降下させて装着する際に、ディ
スクが自動的に水平姿勢に修正されてディスク移送手段
から降下するため、ディスク支持機構上に着地する際に
、ディスクの一部に衝撃が集中してディスクを傷付けた
り、中心穴のあるディスクの場合に、ディスクの穴がデ
ィスク支持機構のスピンドルに引掛けるなどの不都合を
回避でき、ディスクを安全かつ円滑に装着できるという
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のディスクの装着方法の第１の実施例
に使用される装置の概略図、 第２図は第１図の装置の回転テーブル側を示すＩＩＩＩ
Ｉｌｉ面図、 第３図は第２図の装置の平面図、 第４図は第１図の装置のハンドリングロボットの一部を
示ず平面図、 第５図は背圧センナとマイクロコンピュータの結線図、 第６図は第１の実施例の動作を示Ｊ°フロー図、第７図
はこの発明のディスクの装着方法の第２の実施例に使用
される装置の概略図である。 １・・・回転テーブル、　　　２・・・ディスク、３・
・・ハンドリングロボット、 ４１〜４４・・・背圧センサ、 ５・・・マイクロコンピュータ、 ３１１〜３１４・・・距離センサ 第６図 第４図 ｂ 第７図 第５図 工

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディスク移送手段によって移送されてきたディス
   クをディスク支持機構の上方から降下させて前記ディス
   ク支持機構上に装着するに際して、前記ディスク支持機
   構に対する前記ディスクの傾きを、前記ディスク支持機
   構に設けられた傾き検出手段によつて検出し、前記傾き
   検出手段からの傾き検出信号に基いて前記ディスクの傾
   きが所定量以下となるように前記ディスク移送手段の姿
   勢を修正して、前記ディスクを降下させることを特徴と
   するディスクの装着方法。
2. （２）前記ディスク支持機構上には圧縮空気を前記ディ
   スクに向けて吹き付けるための開口が複数個設けられ、 前記傾き検出手段は、前記ディスクが前記ディスク移送
   手段によつて前記ディスク支持機構の上方まで移送され
   た際に、前記開口のそれぞれから供給される圧縮空気の
   背圧を検出する複数の背圧センサを有する、特許請求の
   範囲第１項記載のディスクの装着方法。