CN101318328A - 液晶搬运机器人及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能准确地检测出玻璃基板的位置，然后校正位置进行搬运的液晶搬运机器人。液晶搬运机器人(1)，具备：由连杆机构(1A，2A)构成的升降机构(1C，2C)；由连杆机构(3A，4A)构成的水平多关节机构(3C，4C)；在所述水平多关节机构上载置矩形形状的基板W的手部(9)；及装备于所述升降机构(1C，2C)的移动台车(12)，在所述手部(9)与所述水平多关节机构(3C，4C)之间具备支柱(8)，在所述支柱(8)上具备检测所述基板W的位置的传感器(10)。

Description

液晶搬运机器人及其控制方法
技术领域
本发明涉及液晶基板搬运装置的控制方法。
背景技术
对于现有的液晶搬运机器人，作为校正液晶基板的横向偏移的方法公开有使用距离传感器测量横向偏移，通过在横向上移动机器人来校正横向偏移的方法(例如，参照专利文献1)。图4表示现有的液晶搬运机器人。如图4所示，在连接部106的上端部106a上安装有支撑位置检测传感器1 14的支撑臂115。为使位置检测传感器114配置在与机器手弯曲的方向相对侧，将支撑臂115安装在连接部106的上端部106a为好。并且，在机器手(未图示)吸附玻璃基板后，在被移动至机器人的原点位置时，为了能检测出玻璃基板左端缘的位置，位置检测传感器114以向玻璃基板W侧(图4中的右侧)开口的方式形成为“倒コ”字状。
另外，在手臂131C的上面，在玻璃基板的前面部大致平行地安装2个第1距离传感器113，在第1距离传感器113的后方部可以转动地配设有安装有位置检测传感器114的支撑臂。支撑臂形成为“L”字状，在前端部，位置检测传感器114以向玻璃基板侧开口的方式形成为“コ”字状。如图5所示，支撑臂通过未图示的驱动马达，以手臂131C的后方安装部为中心在顺时针方向转动，其转动终端为在玻璃基板被移动至原点位置时，玻璃基板的左端缘插入位置检测传感器114的开口部的位置。
专利文献1：日本国特开平9-162257号(第4-5页，图4、图7)
发明内容
液晶搬运机器人用机器手从配置有多层玻璃基板的晶圆盒中吸附玻璃基板，在作业区域进行配置玻璃基板的作业。在配置有玻璃基板的晶圆盒中，虽然玻璃基板配置在规定的位置，但实际上在晶圆盒内会产生旋转偏移或横向偏移，如果用机器手取出这种状态的玻璃基板，则会在包含载置误差的状态下搬运至作业区域，在于作业区域进行的描绘或曝光的工序中产生误差，成为不良产品。
另外，近年来玻璃基板向大型化发展，微小的旋转偏移或横向偏移也由于玻璃基板大型化而产生很大的影响。另外，随着玻璃基板的大型化，搬运物的惯性变大，另一方面，要求缩短生产节拍时间。即，对于液晶搬运机器人要求高刚性的结构，需要不易振动的结构。
与此相对，现有的液晶搬运机器人具有用于对载置于机器手上的液晶基板的旋转偏移及横向偏移进行校正的传感器，虽然能进行校正，但在连接部所具备的支撑臂上具备位置检测传感器的结构的情况下，由于载置具有很大惯性的液晶基板的机器手移动，所以在连接部上也作用反作用力，配置于从该连接部向上方延伸的位置的位置传感器，由于支撑臂的刚性较低而产生残余振动。由于在产生这种振动中测量横向偏移也将位置传感器自身振动中的值检测出来，因此产生无法检测出真实的横向偏移量的问题。
另外，关于使安装有位置检测传感器的支撑臂转动测量玻璃基板的横向偏移的方法，由于使安装有位置检测传感器的支撑臂转动配置于测量位置，因此在位置检测传感器的测量位置上，只要有转动运动就会产生误差，所以产生无法检测出准确的横向偏移的问题。
本发明是鉴于这些问题而完成的，目的在于提供一种能准确地检测出玻璃基板的位置，校正位置进行搬运的液晶搬运机器人。
为了解决上述问题，本发明提出如下方案。
方案1的发明提供一种液晶搬运机器人，具备：由连杆机构构成的升降机构；由连杆机构构成的水平多关节机构；在所述水平多关节机构上载置矩形形状的基板的手部；及装备于所述升降机构的移动台车，在所述手部与所述水平多关节机构之间具备支柱，在所述支柱上具备检测所述基板的位置的传感器。
方案2的发明是，所述传感器配置于所述支柱上，以使所述矩形形状的基板的一边通过。
方案3的发明是，所述水平多关节机构构成为关于所述基板的搬运方向呈对称结构，在所述支柱上所具备的所述传感器也配置为呈所述对称结构。
方案4的发明是，所述传感器由透射型光传感器构成，所述支柱形成为コ字形状，在所述支柱的上下面上具备所述传感器元件。
方案5的发明是，所述光传感器以矩形形状的基板的一边通过之际由所述基板产生的遮光量作为所述基板的横向偏移量进行检测。
方案6的发明，是由如下机构进行操作的液晶搬运机器人的控制方法：由载置矩形形状的基板的手部至少具备1个旋转轴的连杆机构构成的升降机构；由至少包括2个旋转轴的连杆机构构成的水平多关节机构；及装备于所述升降机构的移动台车，在所述手部与所述水平多关节机构之间具备支柱，以在所述支柱上对所述基板的位置进行检测的传感器信号为基础校正所述基板的位置进行操作。
方案7的发明是，在以所述传感器信号为基础检测出所述基板的旋转偏移时，将所述旋转偏移转换为所述支柱所具备的旋转轴的旋转角度校正所述旋转偏移。
方案8的发明是，在以所述传感器信号为基础检测出所述基板的横向偏移时，将所述横向偏移转换为所述移动台车的移动量进行校正。
方案9的发明是，在以所述传感器信号为基础检测出所述基板的旋转偏移及横向偏移时，在校正所述旋转偏移的步骤后执行校正所述横向偏移的步骤。
方案10的发明是，所述传感器信号为距离检测传感器信号，在以所述距离检测传感器信号为基础校正旋转偏移的步骤后执行校正横向偏移的步骤。
根据方案1至5的发明，通过在刚性较高的支柱上装备检测基板位置的传感器，即使手部高加速·高速地移动，其反作用也不会直接作为振动施加于支柱，因此，能够取得准确的位置信息。这样，由于能够检测出准确的位置，所以能够实现准确的校正，能够消除当前在成为问题的作业区域内的描绘或曝光工序产生不良产品的问题，与此同时，也可以应用于大型化的玻璃基板。
另外，根据方案6至10的发明，由于能够以准确的位置信息为基础进行校正，所以在向作业区域搬运之际能够将玻璃基板定位于准确的位置，能够提高产品的加工精度。另外，由于在玻璃基板通过之际检测出位置信息，基于检测结果转换为各关节的旋转角度进行校正，所以也能够在移动中校正玻璃基板，因此也可以缩短生产节拍时间。
附图说明
图1是表示本发明的液晶搬运机器人的立体图。
图2是本发明的手部的构成图。
图3是表示本发明的位置校正方法的流程图。
图4是表示现有的液晶搬运机器人的主视图。
图5是表示现有的液晶搬运机器人的传感器部的图。
符号说明
1-液晶搬运机器人；1C-第1旋转轴；2C-第2旋转轴；3C-第3旋转轴；4C-第4旋转轴；1A-第1臂体；2A-第2臂体；3A-第3臂体；4A-第4臂体；7-水平基座；8-コ字支柱；9-机器手；10-距离检测传感器；11-固定底座；12-移动台车。
具体实施方式
以下，对于本发明方法的实施方式参照附图进行说明。
实施例1
图1是本发明的液晶搬运机器人的立体图。图1表示左臂向前方伸出的状态，图2表示右臂向前方伸出的状态。在图中，1是液晶搬运机器人，1C是第1旋转轴，2C是第2旋转轴，3C是第3旋转轴，1A是第1臂体，2A是第2臂体，3A是第3臂体，4A是第4臂体，7是水平基座，8是コ字支柱，9是机器手，10是距离检测传感器，11是固定底座，12是移动台车。
本申请发明与专利文献1不同之处是，检测玻璃基板的横向偏移的距离检测传感器是装备于コ字支柱的部分。
液晶搬运机器人1由大致3部分构成。其中之一由移动以使固定底座11沿垂直方向上升的第1旋转轴1C构成，由在水平基座7上在水平面内旋转的第3旋转轴3C构成。另外，以第2旋转轴2C为中心相对于载置玻璃基板W的机器手9的行进方向左右对称地配置有第3臂体3A及第4臂体4A，通过第2旋转轴2C左右对称地使第3臂体3A、第4臂体4A及机器手9旋转。
另外，固定底座11安装于移动台车12，移动台车12是在与玻璃基板的进退方向正交的方向上移动的部件。
以下说明详细的机器人结构。
配置于固定底座11上，将在水平面内具备旋转轴的第1旋转轴1C、第1臂体1A及第2臂体2A通过带驱动，以第1旋转轴1C为中心，第1臂体1A及第2臂体2A旋转，使液晶搬运机器人1上下运动。第2臂体2A的前端安装于水平基座7上，具备在垂直面内具有旋转轴的第2旋转轴2C，水平基座7通过第2旋转轴2C进行旋转。在水平基座7上以对称结构配置有左臂与右臂的臂体3A、4A。分别标注有下标L与R，L表示左臂，R表示右臂。在水平基座7上分别配置第3臂体3AR、3AL，第3臂体3AR、3AL的另一端具备在垂直面内具有旋转轴的第3旋转轴3CR、3CL，通过第3旋转轴3CR、3CL，第3臂体3AR、3AL与第4臂体4AR、4AL以带驱动进行旋转。在第4臂体4AR、4AL的另一端连接有具备机器手9的コ字支柱8R、8L。
如图2所示，在コ字支柱8R、8L上，配置有例如透射型光传感器的距离检测传感器10R、10L，以使其对向玻璃基板W通过的部分。例如，根据光的遮光量换算玻璃基板W的位置。另外，机器手9为了得到轻量化与高刚性而由CFRP(碳纤维强化塑料)形成，但如果玻璃基板W大型化，则其重量也变为数十千克，因此，为使支柱8R、8L也具备较高的刚性而使壁厚或材质最合适地形成。
接着，关于动作进行说明。液晶搬运机器人1，通过控制第1旋转轴1C，移动位于规定高度的未图示的晶圆盒的玻璃基板W，以使机器手9与玻璃基板W的高度一致；通过控制第3旋转轴3C，通过使臂体3A、4A进退而将玻璃基板W载置在机器手9上，使之移动至玻璃基板W的作业区域。
接着，关于玻璃基板在机器手上的位置校正方法采用图3说明其步骤。
(1)在机器手上载置玻璃基板。
(2)根据未图示的机器手上所装备的2个传感器的相对角度检测出角度偏移。例如，也可以通过在专利文献1中公开的角度偏移检测方法进行检测。
(3)上述(2)中检测出的角度偏移，转换为第3旋转轴的旋转角度进行角度校正。
(4)在移入载置于机器手上的玻璃基板时，通过装载于コ字支柱上的距离检测传感器检测出横向偏移。
(5)如果产生横向偏移，则通过将横向偏移量转换为移动台车的移动量而进行位置校正。
(6)在保持角度及位置校正的状态下，向作业区域移动。

Claims (10)

1.一种液晶搬运机器人，具备：由连杆机构构成的升降机构；由连杆机构构成的水平多关节机构；在所述水平多关节机构上载置矩形形状的基板的手部；及装备于所述升降机构的移动台车，其特征在于：
在所述手部与所述水平多关节机构之间具备支柱，在所述支柱上具备检测所述基板的位置的传感器。
2.根据权利要求1所述的液晶搬运机器人，其特征在于：
所述传感器配置于所述支柱上，以使所述矩形形状的基板的一边通过。
3.根据权利要求1所述的液晶搬运机器人，其特征在于：
所述水平多关节机构构成为关于所述基板的搬运方向呈对称结构，在所述支柱上所具备的所述传感器也配置为呈所述对称结构。
4.根据权利要求1所述的液晶搬运机器人，其特征在于：
所述传感器由透射型光传感器构成，所述支柱形成为コ字形状，在所述支柱的上下面上具备所述传感器元件。
5.根据权利要求4所述的液晶搬运机器人，其特征在于：
所述光传感器以矩形形状的基板的一边通过之际由所述基板产生的遮光量作为所述基板的横向偏移量进行检测。
6.一种液晶搬运机器人的控制方法，是由如下机构进行操作的液晶搬运机器人的控制方法：由载置矩形形状的基板的手部至少具备1个旋转轴的连杆机构构成的升降机构；由至少包括2个旋转轴的连杆机构构成的水平多关节机构；及装备于所述升降机构的移动台车，其特征在于：
在所述手部与所述水平多关节机构之间具备支柱，以在所述支柱上对所述基板的位置进行检测的传感器信号为基础校正所述基板的位置进行操作。
7.根据权利要求6所述的液晶搬运机器人的控制方法，其特征在于：
在以所述传感器信号为基础检测出所述基板的旋转偏移时，将所述旋转偏移转换为所述支柱所具备的旋转轴的旋转角度校正所述旋转偏移。
8.根据权利要求6所述的液晶搬运机器人的控制方法，其特征在于：
在以所述传感器信号为基础检测出所述基板的横向偏移时，将所述横向偏移转换为所述移动台车的移动量进行校正。
9.根据权利要求6所述的液晶搬运机器人的控制方法，其特征在于：
在以所述传感器信号为基础检测出所述基板的旋转偏移及横向偏移时，在校正所述旋转偏移的步骤后执行校正所述横向偏移的步骤。
10.根据权利要求6所述的液晶搬运机器人的控制方法，其特征在于：
所述传感器信号为距离检测传感器信号，在以所述距离检测传感器信号为基础校正旋转偏移的步骤后执行校正横向偏移的步骤。
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