CN102738038A - 臂型搬运装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种不伴随用于保持搬运对象物的手端操作装置的大型化、传感器的损伤、搬运效率的降低而能够适当地检测搬运对象物的保持状态的臂型搬运装置。其具有：臂机构，借助关节部将多个连杆以在水平面内能转动的方式相连接而构成，多个连杆包括保持搬运对象物的第一连杆；传感器，安装在构成臂机构的多个连杆中的、比第一连杆靠基端侧的连杆，检测在与安装位置相对应地确定的检测位置是否存在搬运对象物，传感器的安装位置设定为：在向使第一连杆接近安装有传感器的连杆的方向转动驱动关节部时，被正确地保持在第一连杆上的搬运对象物能通过检测位置而对该搬运对象物进行检测。

Description

臂型搬运装置
技术领域
本发明涉及一种以能够旋转的方式连接多个连杆而构成的臂型搬运装置，特别是涉及一种使用于检测搬运对象物的保持状态的功能适当化的臂型搬运装置，还涉及一种使检测如晶圆那样的正圆形搬运对象物的中心位置并校正位置偏移的功能适当化的臂型搬运装置。 
背景技术
公知有按照制造工序搬运形成为较薄的圆盘状的半导体晶圆等搬运对象物的搬运装置。其中，也存在有如下的臂型搬运装置：该臂型搬运装置借助关节部以能够旋转的方式串联连接多个连杆而构成，通过旋转驱动各关节部，而从以规定间距收容了搬运对象物的收容壳体内一张一张地取出搬运对象物并进行搬运。 
在这样的机械臂中，在前端的连杆即手端操作装置(第1连杆)上设有用于保持搬运对象物的保持部。作为用于保持搬运对象物的方法，存在有利用真空吸附进行保持的方法、利用机械卡盘夹持的方法，此外还有只是简单地载置的方法等各种方法，无论哪种方法均需要检测手端操作装置是否适当地保持搬运对象物。 
作为上述用途的其中一个方法，在专利文献1中公开了在手端操作装置上设置用于检测有无搬运对象物的光电传感器、静电传感器等传感器。 
并且，在将正圆形搬运对象物向处理装置搬运时，在一般的搬运系统中，为了校正正圆形搬运对象物的位置偏移而适当 地搬运搬运对象物，使用被称为对准器的装置来进行对位。进行对位的方向是X方向及Y方向和对准器的旋转轴方向的θ方向这3个方向。 
在专利文献2中，作为对正圆形搬运对象进行对位的方法，公开了检测X方向及Y方向、θ方向的偏移来进行对位的方法。 
专利文献1：日本特开2002-270674号公报 
专利文献2：日本特开平8-222611号公报 
但是，在上述那样的臂型搬运装置中，为了使手端操作装置能够出入例如晶圆的收容间距较短的收容壳体内部等较窄的空间，要求手端操作装置尽可能地小型化，但是若采用如上所述地在手端操作装置自身上设置传感器的结构，则在手端操作装置上需要用于安装传感器的空间，手端操作装置自身大型化。而且，在使手端操作装置出入例如处理装置内部的高温区域、低温区域的情况下，传感器与手端操作装置一起出入高温区域、低温区域，有可能损伤传感器。 
另一方面，作为避免上述不良情况的方法之一，考虑将手端操作装置上的用于检测有无搬运对象物的传感器安装在除臂型搬运装置以外的其他装置上，但是需要确保安装传感器的场所、每次检测时需要将搬运对象物搬运到设在其他装置上的传感器的规定检测位置，有损搬运效率。 
而且，在采用专利文献1所公开的方法时，存在有如下这样的问题：在搬运中，只有在设于与臂型搬运装置不同的位置的对准器上才能够检测正圆形搬运对象物的中心位置，在搬运正圆形搬运对象物时，暂且将正圆形搬运对象物搬运到对准器上，进行对位后再取出该正圆形搬运对象物将其搬运到目标位置，需要花费向对准器搬运的时间和进行对位的时间。 
另外，也存在有如下这样的问题：包括专利文献2的一般 的对准器在检测各方向的位置偏移量后，利用分别设在X方向及Y方向、旋转方向上的驱动轴来校正检测出的偏移，因此，相对于一个对准器必需设置3个驱动轴，花费成本。 
发明内容
本发明就是着眼于这样的问题而做成的，其中的一个目的在于提供一种不伴随用于保持搬运对象物的手端操作装置的大型化、传感器的损伤、搬运效率的降低而能够适当地检测搬运对象物的保持状态的臂型搬运装置。本发明的另一个目的在于提供一种能够在短时间内检测正圆形搬运对象物的中心位置、并且基于检测出的正圆形搬运对象物的中心位置来判定正圆形搬运对象物的位置偏移的臂型搬运装置。 
本发明为了达成该目的，采取以下方法。 
即，本发明的第1技术方案的臂型搬运装置，其特征在于，该臂型搬运装置具有：臂机构，其借助关节部将多个连杆以在水平面内能够转动的方式相连接而构成，该多个连杆包括用于保持搬运对象物的第一连杆；传感器，其安装在构成上述臂机构的多个连杆中的、比上述第一连杆靠基端侧的连杆上，用于检测在与安装位置相对应地确定的检测位置是否存在有上述搬运对象物，上述传感器的安装位置设定为：在向使上述第一连杆接近安装有上述传感器的连杆的方向转动驱动上述关节部的情况下，被正确地保持在上述第一连杆上的搬运对象物能够通过上述检测位置而对该搬运对象物进行检测。 
由于这样地将传感器的安装位置设定为：仅向使第一连杆接近安装有传感器的连杆的方向转动驱动关节部，就能使被正确地保持在第一连杆上的搬运对象物通过检测位置而对该搬运对象物进行检测，因此，能够检测第一连杆是否保持搬运对象 物，不需要为了检测有无搬运对象物而将搬运对象物搬运到设在搬运装置以外的其他装置上的规定检测位置，能够提高搬运效率。而且，由于在比用于保持搬运对象物的第一连杆靠基端侧的连杆上安装有传感器，因此，与如以往那样在第一连杆(手端操作装置)上安装传感器的情况相比，能够使第一连杆薄型化，也能够应对使第一连杆出入例如收容间距较短的收容壳体内部等较窄的空间的要求。而且，由于在比用于保持搬运对象物的第一连杆靠基端侧的连杆上安装有传感器，因此，即使是在第一连杆出入例如处理装置内部的高温区域、低温区域的情况下，也能够避免传感器与第一连杆一起出入高温区域、低温区域，能避免传感器损伤。 
为了不仅是检测搬运对象物W是否被保持还检测搬运对象物是否被以从规定位置偏移的状态保持，优选设置判定部，该判定部计测使上述搬运对象物以规定速度移动而从该搬运对象物的一端到另一端通过上述检测位置所需的时间，基于计测出的时间和该搬运对象物被保持在上述第一连杆的规定位置上的规定时间之间的误差，来判定上述搬运对象物是否从上述规定位置偏移。 
本发明的第2技术方案的臂型搬运装置，其特征在于，该臂型搬运装置具有：臂机构，其以使用于保持正圆形搬运对象物的连杆借助旋转轴在水平面内能够转动的方式将该连杆安装在基座构件上；边缘检测部，其与上述旋转轴一起安装在上述基座构件上，用于检测正圆形搬运对象物的边缘是否位于与安装位置相对应地确定的检测位置；旋转角度检测部，其用于检测上述连杆相对于上述基座构件的旋转角度；中心位置计算部，其基于正圆形搬运对象物的边缘通过上述边缘检测部时由旋转角度检测部检测出的对应的旋转角度，计算出正圆形搬运对象 物相对于上述连杆的中心位置。 
若如此构成，则仅使保持有正圆形搬运对象物的连杆通过基座构件的边缘检测部，不需要逐一向与臂型搬运装置分开设置的对准器等搬运来进行搬运对象物的对位，就能够由旋转角度检测部与中心位置计算部计算出正圆形搬运对象物的中心位置坐标，因此，能够大幅度地缩短搬运及对位的时间，也能够大幅度地降低成本。 
而且，为了判定正圆形搬运对象物从原本应位于的中心位置坐标的位置偏移，优选的是，该臂型搬运装置具有中心位置偏移判定部，该中心位置偏移判定部基于利用上述中心位置计算部计算出的中心位置来检测正圆形搬运对象物的位置偏移，该中心位置偏移判定部构成为基于被预先赋予的基准中心位置和上述中心位置计算部计算出的被载置在连杆上的应测定的正圆形搬运对象物的实际中心位置，来判定从上述基准中心位置到上述实际中心位置的中心位置偏移。
本发明的第1技术方案由于如上地构成，因此，仅向使第一连杆接近安装有传感器的连杆的方向转动驱动关节部，就能够检测是否保持搬运对象物，能够极力减少多余的动作而提高搬运效率。而且，由于在比用于保持搬运对象物的第一连杆靠基端侧的连杆上安装传感器，因此，无需传感器的设置空间，能够使第一连杆小型化，并且能够避免传感器与第一连杆一起出入高温区域、低温区域，能够避免传感器损伤。因而，能够提供一种不伴随这些不良情况而能够适当地检测搬运对象物的保持状态的臂型搬运装置。 
采用以上说明的本发明的第2技术方案，仅使正圆形搬运对象物通过设在连杆基端部侧的边缘检测部，即使不将正圆形搬运对象物向对准器等逐一搬运来进行正圆形搬运对象物的对 位，也能够计算出正圆形搬运对象物的中心位置坐标，因此，能够大幅度地缩短搬运及对位的时间，能够大幅度地降低成本。 
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的臂型搬运装置的立体图。 
图2是表示本发明的第1实施方式的臂型搬运装置的动作的立体图。 
图3是表示本发明的第1实施方式的臂型搬运装置的传感器部分的放大立体图。 
图4是示意地表示本发明的第1实施方式的臂型搬运装置的动作的俯视图。 
图5是比较地表示本发明的第1实施方式的将搬运对象物保持在规定位置的状态与从规定位置偏移地保持的状态的示意图。 
图6是表示本发明的第2实施方式的臂型搬运装置的立体图。 
图7是表示本发明的第2实施方式的臂型搬运装置的动作的立体图。 
图8是表示本发明的第2实施方式的臂型搬运装置的边缘检测部的放大立体图。 
图9是示意地表示本发明的第2实施方式的臂型搬运装置的动作的俯视图。 
图10是表示通过边缘结束时的正圆形搬运对象物的边缘与中心位置的关系的x-y坐标图。 
图11是表示连杆转动时的正圆形搬运对象物的动作的示意图。 
图12是用于说明判定正圆形搬运对象物的中心位置偏移的功能的说明图。 
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的第1实施方式。 
如图1及图4所示，本实施方式的臂型搬运装置具有：臂机构2，其借助关节部24、25、26将多个连杆21、22、23以在水平面内能够转动的方式相连接而构成，该多个连杆21、22、23包括用于保持圆盘状的半导体晶圆等搬运对象物W的、也被称为手端操作装置的第一连杆21；传感器3，其用于检测被保持在第一连杆21上的搬运对象物W；控制部4，其通过控制臂机构2的各关节部24、25、26的转动驱动，将利用第一连杆21保持的搬运对象物W搬运到所期望的位置。 
如图1及图4所示，臂机构2具有：第一连杆21，其利用前端侧保持搬运对象物W；第二连杆22，第一连杆21的基端部21b以在水平面内能够转动的方式连接于该第二连杆22的前端部22a；第三连杆23，第二连杆22的基端部22b以在水平面内能够转动的方式连接于该第三连杆23的前端部23a；底座20，其以在水平面内能够转动的方式支承第三连杆23的基端部23b。在俯视时，第一连杆21形成为大致Y字状且呈板状，在上表面形成有与圆盘状的搬运对象物W的周缘相对应的形状的台阶部21c。台阶部21c是供搬运对象物W放置的载置面，台阶部21c通过将内周侧形成得比外周侧低，来发挥保持搬运对象物的功能。第一连杆21的基端部21b与第二连杆22的前端部22a彼此以能绕沿铅垂方向的旋转轴C1在水平面内转动的方式相连接而构成第一关节部24。与此相同，第二连杆22的基端部22b与第三连杆23的前端部23a彼此也以能绕沿铅垂方向的旋转轴C2在 水平面内转动的方式相连接而构成第二关节部25，第三连杆23的基端部23b与底座20彼此也以能绕沿铅垂方向的旋转轴C3在水平面内转动的方式相连接而构成第三关节部26。这些关节部24、25、26中的每一个关节部构成为，被使用了电动机等动力部M以独立于其他关节部的方式驱动而转动，能够改变各连杆21、22、23的角度θ(参照图4)。 
如图3所示，用于检测搬运对象物W的传感器3是由发光元件30及受光元件31构成的如光电传感器等那样用于检测在与安装位置相对应的检测位置Se是否存在检测搬运对象物W的机构，该传感器3根据在搬运对象物W通过连结发光元件30及受光元件31的光的通路即检测位置Se时、从发光元件30朝向受光元件31的光是否被遮挡来检测搬运对象物W。如图1～图4所示，该传感器3安装在构成臂机构2的多个连杆21、22、23中的、位于比第一连杆21靠基端侧的第二连杆22的基端部22b上，如图2及图4所示，传感器3的安装位置设定为：在向使第一连杆21接近安装有传感器3的第二连杆22的方向转动驱动第一关节部24的情况下，被正确地保持在第一连杆21上的搬运对象物W能够通过检测位置Se而对该搬运对象物W进行检测。而且，传感器3的安装位置设定为：在转动驱动关节部24、25、26时，该传感器3不与多个连杆21、22、23相干涉。即，传感器3也可以说是安装在避开了各连杆21、22、23的旋转轨迹的位置。 
图1、图2所示的控制部4由具有CPU、存储器及界面的普通的微型电子计算机单元构成，在存储器内写入搬运控制例行程序等所需的程序，CPU通过适当地调用需要的程序并执行该程序，来与周边硬件设备协作，从而实现所期望的搬运动作、用于判定搬运对象物W的保持状态的判定部41。 
利用该判定部41来执行使用上述传感器的状态保持检测处 理。即，如图4的(a)所示，在执行仅将第一连杆21插入搬运源的FOUP(Front Open Unified Pod)等收容壳体Ca中、利用第一连杆21保持半导体晶圆等搬运对象物W、从收容壳体Ca取出搬运对象物W的动作的情况下，如图2及图4的(b)所示，向使第一连杆21接近安装有传感器3的第二连杆22的方向转动驱动第一关节部24，使被保持在第一连杆21上的搬运对象物W移动而通过检测位置Se。 
在该情况下，根据第一连杆21相对于第二连杆22的角度θ是在检测位置Se保持有搬运对象物W情况下的规定角度(例如180度，参照图4的(b))时的传感器3的检测结果，来判定搬运对象物W的保持状态。具体地说，在利用传感器3检测出遮挡状态的情况下，判定为保持有搬运对象物W而转到接下来的搬运动作，而在利用传感器3检测出透光状态的情况下，判定为未保持有搬运对象物W而转到错误处理。 
如以上所述，本实施方式的臂型搬运装置具有：臂机构2，其借助关节部24、25、26将多个连杆21、22、23以在水平面内能够转动的方式相连接而构成，该多个连杆21、22、23包括用于保持搬运对象物W的第一连杆21；传感器3，其安装在构成臂机构2的多个连杆21、22、23中的、比第一连杆21靠基端侧的连杆22上，用于检测在与安装位置相对应地确定的检测位置Se是否存在有搬运对象物W，传感器3的安装位置设定为：在向使第一连杆21接近安装有传感器3的连杆22的方向转动驱动关节部24的情况下，被正确地保持在第一连杆21上的搬运对象物W能够通过检测位置Se而对该搬运对象物W进行检测。 
由于这样地将传感器3的安装位置设定为仅向使第一连杆21接近安装有传感器3的连杆22的方向转动驱动关节部24、被正确地保持在第一连杆21上的搬运对象物W就能够通过检测位 置Se而对该搬运对象物W进行检测，因此，能够检测出第一连杆21是否保持搬运对象物W，不需要为了检测有无搬运对象物而将搬运对象物W搬运到设在搬运装置以外的其他装置上的规定检测位置，能够提高搬运效率。而且，由于在比用于保持搬运对象物W的第一连杆21靠基端侧的连杆22上安装有传感器3，因此，与以往那样在第一连杆21(手端操作装置)上安装传感器的情况相比，能够使第一连杆薄型化，也能够应对使第一连杆出入例如收容间距较短的收容壳体内部等较窄的空间的要求。而且，由于在比用于保持搬运对象物W的第一连杆21靠基端侧的连杆22上安装有传感器，因此，即使是在使第一连杆出入例如处理装置内部的高温区域、低温区域的情况下，也能够避免传感器与第一连杆一起出入高温区域、低温区域的情况，能避免传感器损伤。 
以上，基于附图说明了本发明的实施方式，但应该认为具体的结构并不限定于这些实施方式。本发明的范围不仅是上述的实施方式的说明，还包括权利要求所示的内容、与权利要求同等的意思及权利要求范围内的所有的变更。 
例如，在本实施方式中，传感器3安装在第二连杆22上，但是只要是比第一连杆21靠基端侧的连杆，并不限定于第二连杆，例如也可以安装在第三连杆23上。在本实施方式中，臂机构通过将三个连杆21～23以在水平面内能够转动的方式相连接而构成，但是也可以通过将两个或四个以上的连杆相连接而构成。 
另外，在本实施方式中，构成为检测搬运对象物W是否被保持在第一连杆21上，但是如图5所示，也可以构成为检测搬运对象物W是否被以从第一连杆21上的正确的规定位置p 1偏移的状态保持。即，设置判定部41，该判定部41计测在使搬运对象物W以规定速度(例如速度V)移动而从搬运对象物W的一端eg1 到另一端eg2通过检测位置Se所需的时间t，根据计测出的时间t与搬运对象物W被保持在第一连杆21的规定位置p1时的规定时间ts之间的误差(|t-ts|)来判定搬运对象物W是否从规定位置p1偏移。具体地说，判定部41预先设定在搬运对象物W的中心P与规定位置p1一致(被保持在规定位置的状态)时、从搬运对象物W的一端eg1到另一端eg2通过检测位置Se所需的规定时间ts，若计测出的时间t与规定时间ts之间的误差(|t-ts|)在规定范围内(|t-ts|≤th，th表示规定阈值)，则判定为搬运对象物W被保持在规定位置p1，另一方面，若上述误差(|t-ts|)不在规定范围内(|t-ts|＞th)，则判定为搬运对象物W被以从规定位置p1偏移的状态保持。若如此构成，则仅转动驱动关节部24而使搬运对象物W以规定速度通过检测位置Se，就能够检测出在第一连杆21上是否保持有搬运对象物W，而且也能够检测出搬运对象物W是否被以从第一连杆21上的规定位置p1偏移的状态保持。另外，在作为搬运对象物W的晶圆的周缘部(边缘)存在有缺口(槽口)的情况下，使避开该缺口(槽口)的部位通过检测位置Se即可。 
而且，在本实施方式中，使用透过式的光电传感器作为传感器，但是也可以使用反射式的光电传感器作为传感器。 
而且，上述的轨迹校正应用于具有通过将多个连杆以能够旋转的方式串联连接而构成的臂机构的搬运装置，但是也能够应用于使用了除此以外的臂机构的搬运装置。例如，可举出并联连接多个连杆而成的并联操纵装置等搬运装置。 
此外，本实施方式是构成为通过将晶圆等搬运对象物W载置在第一连杆(手端操作装置)上来保持搬运对象物W，但是也可以构成为利用真空吸附、机械卡盘等来保持搬运对象物W。 
各部分的具体的结构不是仅限定于上述的实施方式，在不 脱离本发明的主旨的范围内，能够进行各种变形。 
以下，参照附图说明本发明的第2实施方式。另外，在以下的说明中，对与上述的第1实施方式相应或相同的部分，标注相同的附图标记进行说明。 
本实施方式的臂型搬运装置是机械臂型的搬运装置，如图6及图9所示，该臂型搬运装置具有：臂机构2，其借助关节部24、25、26将多个连杆21、22、23以在水平面内能够转动的方式相连接而构成，该多个连杆21、22、23包括用于保持圆盘状的半导体晶圆等正圆形搬运对象物W的、也被称为手端操作装置的第一连杆21；边缘检测部3，其用于检测被保持在第一连杆21上的正圆形搬运对象物W的边缘；控制部4，其通过控制臂机构2的各关节部24、25、26的转动驱动，将利用第一连杆21保持的正圆形搬运对象物W搬运到期望的位置。 
如图6及图9所示，臂机构2具有：第一连杆21，其利用前端侧保持正圆形搬运对象物W；第二连杆22，第一连杆21的基端部21b以在水平面内能够转动的方式连接于该第二连杆22的前端部22a；第三连杆23，第二连杆22的基端部22b以在水平面内能够转动的方式连接于该第三连杆23的前端部23a；底座20，其以在水平面内能够转动的方式支承第三连杆23的基端部23b。在俯视时，第一连杆21形成为大致Y字状且呈板状，在上表面形成有与正圆形搬运对象物W的周缘相对应的形状的台阶部21c。台阶部21c是供搬运对象物W放置的载置面，台阶部21c通过将内周侧形成得比外周侧低，来发挥保持搬运对象物的功能。第一连杆21的基端部21b与第二连杆22的前端部22a彼此以能绕沿铅垂方向的旋转轴C1在水平面内转动的方式相连接而构成第一关节部24。与此相同，第二连杆22的基端部22b与第三连杆23的前端部23a彼此也以能绕沿铅垂方向的旋转轴C2在 水平面内转动的方式相连接而构成第二关节部25，第三连杆23的基端部23b与底座20也以能绕沿铅垂方向的旋转轴C3在水平面内转动的方式相连接而构成第三关节部26。这些关节部24、25、26中的每个关节部构成为，被使用了电动机等动力部M以独立于其他关节部的方式驱动而转动，能够改变各连杆21、22、23的角度θ(参照图9)。 
上述控制部4由具有CPU、存储器及界面的普通的微型电子计算机单元构成，存储有用于将控制信号输出到各电动机的程序，CPU通过适当地读取该程序并执行，将被保持在第一连杆21上的正圆形搬运对象物W搬运至目标位置。 
在这样的控制中，若正圆形搬运对象物W的中心位置从作为手端操作装置的第一连杆21上的正确的位置偏移，则即使使第一连杆21的前端沿所需的轨迹移动至目标位置，也会产生正圆形搬运对象物W无法被搬运至目标位置的情况。
因此，本实施方式还设有：边缘检测部3，其为了检测正圆形搬运对象物W的中心位置而检测被保持在第一连杆21上的正圆形搬运对象物W的边缘；旋转角度检测部27，例如编码器等，其用于检测第一连杆21的旋转角度；中心位置计算部41，其基于该检测部3、27的检测值计算出正圆形搬运对象物W的中心位置；中心位置偏移判定部42，其基于利用上述中心位置计算部41所获得的中心位置坐标判定从应该位于的中心位置的偏移。 
如图8所示，用于检测正圆形搬运对象物W的边缘的上述边缘检测部3是由发光元件30及受光元件31构成的如光电传感器那样在与安装位置相对应的检测位置Se检测正圆形搬运对象物W的边缘的机构，该边缘检测部3根据正圆形搬运对象物W通过连结发光元件30及受光元件31的光的通路即检测位置S e时、从发光元件30朝向受光元件31的光是否被遮挡来检测正圆形搬 运对象物W的边缘。如图6～图9所示，该边缘检测部3安装在构成上述臂机构2的多个连杆21、22、23中的、比第一连杆21靠基端侧的作为基座构件的第二连杆22的基端部22b上，如图7及图9所示，边缘检测部3的安装位置设定为：在向使第一连杆21接近安装有上述边缘检测部3的第二连杆22的方向转动驱动第一关节部24的情况下，被正确地保持在第一连杆21上的正圆形搬运对象物W的边缘能够通过检测位置Se而对该正圆形搬运对象物W进行检测，将该数据作为信号S1输出到控制部4。而且，上述边缘检测部3的安装位置设定为：在转动驱动关节部24、25、26时，该边缘检测部3不与多个连杆21、22、23相干涉。即，边缘检测部3也可以说是安装在避开了各连杆21、22、23的旋转轨迹的位置。 
另外，上述旋转角度检测部27附设于图7中的轴电动机28上，该轴电动机28为了旋转驱动用于保持正圆形搬运对象物W的第一连杆21而设在位于基端侧的第二连杆22的前端部22a上，该旋转角度检测部27用于检测第一连杆21相对于第二连杆22的旋转角度，如图6左上的框图所示，将该数据作为信号E1输出到控制部4。 
而且，上述中心位置计算部41通过使第一连杆21相对于第二连杆22旋转而使正圆形搬运对象物W通过边缘检测部3，由此来检测正圆形搬运对象物W的中心位置。 
该中心位置计算部41由写入到控制部4的存储器中的如下那样的运算程序构成，通过利用控制部4执行该运算程序来发挥作为中心位置计算部41的功能。 
该运算包括：边缘位置存储步骤，其从控制部4读取通过两次检测边缘所获得的该边缘坐标和与其相对应的第一连杆的旋转角度；中心位置计算步骤，其基于这些信息计算出正圆形搬 运对象物W的中心位置坐标，将所获得的中心位置坐标存储到上述控制部4中。 
首先，从边缘位置存储步骤开始说明。 
在图11中，使保持有正圆形搬运对象物W的第一连杆21以旋转轴C 1为中心顺时针(正圆形搬运对象物W朝向边缘检测部3从左侧向右侧通过)转动，使边缘检测部3的检测位置Se位于y轴上。 
图11的(a)是边缘检测部3处于接通(以下，称为传感器接通)时(边缘检测部3开始检测正圆形搬运对象物W时)，此时的第一连杆21相对于第二连杆22的旋转角度为θ2，之后进行补充说明。 
图11的(b)是边缘检测部3处于传感器断开时(传感器检测正圆形搬运对象物W完成时)，(x2，y2)是边缘检测部3开始检测正圆形搬运对象物W时的边缘上的点的移动到达点的坐标，(x1，y1)是边缘检测部3检测正圆形搬运对象物W完成时的边缘的坐标。此时的第一连杆21相对于第二连杆22的旋转角度为θ1。 
作为上述的补充说明，第一连杆21相对于第二连杆22的上述旋转角度指的是：如图9的(b)所示，将第一连杆21与第二连杆22借助两连杆的关节部24配置成一条直线时设为θ＝0度，此时的第一连杆21绕上述关节部24顺时针旋转的旋转角度。 
但是，由于该角度是一个设定例，因此并不限定于此，设为θ＝0度的位置能够任意选择，也能够将逆时针旋转设为旋转角度的正方向。 
在此，图11中的θ1、θ2被作为信号E 1(参照图6)从附设于轴电动机28上的旋转角度检测部27向控制部4输出，该轴电动机28设在第二连杆22的前端部22a上。 
这些信息被存储在上述控制部4中，上述中心位置计算部41收集与通过两次检测边缘所获得的该两个边缘坐标(x1，y1)、(x2，y2)相对应的、第一连杆相对于第二连杆22的旋转角度θ1、θ2，使控制部4执行用于实现被预先存储的、用于中心位置计算的以下算法的程序。 
图10是以x-y坐标表示第2次检测正圆形搬运对象物W的边缘完成时的正圆形搬运对象物W的位置的图，(x1，y1)是边缘检测完成时的坐标，与上述边缘检测部3的检测位置Se一致。(x2，y2)是此时的开始检测的边缘上的点的移动到达点的坐标，(a，b)是正圆形搬运对象物W的中心位置坐标。 
在此，原点O是图6及图7中所示的第一连杆21的旋转轴C1，将从第一连杆21的原点O到传感器的检测位置S e的距离设为R，将正圆形搬运对象物W的半径设为r。 
传感器动作中的第一连杆21相对于第二连杆22的旋转角度量是θ＝θ1-θ2。 
θ1：传感器断开时(边缘检测部3检测正圆形搬运对象物W完成时) 
θ2：传感器接通时(边缘检测部3开始检测正圆形搬运对象物W时)，如图10及图11的(b)所示，在将边缘检测部3检测正圆形搬运对象物W完成时(传感器断开时)的正圆形搬运对象物W的检测位置坐标设为(x1，y1)＝(O，R)时，以(x2，y2)＝(Rsinθ，Rcosθ)表示。 
由于表示正圆形搬运对象物W的圆的式子是 
(x-a)2+(y-b)2＝r2
因此 
a = ( y 1 - y 2 ) ( x 2 - x 1 ) b
在此，代入 
(x1，y 1)＝(O，R)
(x2，y2)＝(Rsinθ，Rcosθ) 
在 
α = 2 1 + cos θ
时， 
a = 1 - cos θ sin θ × R ± R 2 - α ( R 2 - r 2 ) α
b = R ± R 2 - α ( R 2 - r 2 ) α
由于θ、R、r是已知的值，因此，能利用中心位置计算部41计算出传感器检测正圆形搬运对象物W完成时(传感器断开时)的正圆形搬运对象物W的中心坐标(a，b)。 
由于该中心坐标是将第一连杆21的旋转轴设为原点O、将检测边缘完成时的坐标(x1，y1)设为(O，R)时的坐标，因此，中心位置计算部41以通过两次检测边缘所获得的信息中的、实际上是检测正圆形搬运对象物W的边缘完成时的坐标(x1，y1)为基准，计算此时的实际的正圆形搬运对象物W的中心位置坐标。 
若中心位置计算部41执行实现上述的算法的程序，则会将所获得的中心位置坐标存储在上述控制部4的存储器中，从而完成中心位置计算步骤。 
而且，通过利用上述中心位置计算部41执行实现以下的算法的程序，来利用上述中心位置偏移判定部42判定正圆形搬运 对象物W从原本应该位于的中心位置的位置偏移。 
为了检测位置偏移，首先，求出基准点。在本实施例中，该基准点是指：正圆形搬运对象物W正确而不偏移地被保持在第一连杆21上时的正圆形搬运对象物W的中心位置，位于从第一连杆21的旋转轴O(C1)朝向该连杆的前端部左右对称地延伸的连杆21的中心线上(参照例如图6、图9、图11等状态)，是无障碍地向作为正圆形搬运对象物W的搬运目的地的例如FOUP(Front Opening Unified Pod)等搬运的位置。 
成为基准点的基准中心位置，根据原本的机器人的设置条件和机器人的各部分的尺寸通过计算求得，通过教导等设定其基准中心位置坐标。 
另外，并不限于该方法，上述中心位置偏移判定部42也能通过使上述中心位置计算部41相对于没有偏移而被正确地载置于第一连杆21上的正圆形搬运对象物W执行上述中心位置计算步骤来计算基准中心位置坐标。 
将如此计算出的基准中心位置坐标预先存储在控制部4的存储器内，使中心位置计算部41计算欲知位置偏移的正圆形搬运对象物W的实际中心位置。 
而且，如图12所示，若将被偏移载置在第一连杆21上的正圆形搬运对象物W的实际中心位置坐标设为(a1，b1)，将基准中心位置坐标设为(a0，b0)，则上述中心位置偏移判定部42判定为彼此的坐标的差即(Δx，Δy)＝(a1-a0，b1-b0)为中心位置偏移。 
另外，若将上述基准中心位置坐标与正圆形搬运对象物W的识别数据一起存储到控制部4的存储器中，则仅输入或选择识别数据，仅计算出实际基准位置就足矣。 
如上所述，本实施方式的臂型搬运装置具有：臂机构2，其 以使用于保持正圆形搬运对象物W的第一连杆21借助旋转轴C1在水平面内能够转动的方式将该第一连杆21安装在作为基座构件的第二连杆22上；边缘检测部3，其与上述旋转轴C1一起安装在上述第二连杆22上，用于检测正圆形搬运对象物W的边缘是否位于与安装位置相对应地确定的检测位置Se；旋转角度检测部27，其用于检测上述第一连杆21相对于上述第二连杆22的旋转角度θ；中心位置计算部41，其基于正圆形搬运对象物W的边缘通过边缘检测部3时由旋转角度检测部27检测出的对应的旋转角度θ，计算出正圆形搬运对象物W相对于上述连杆21的中心位置，因此，仅使保持有正圆形搬运对象物W的第一连杆21通过作为基座构件的第二连杆22的边缘检测部3，不需要向与臂型搬运装置分开设置的对准器等逐一搬运来进行正圆形搬运对象物W的对位，由旋转角度检测部27与中心位置计算部41就能够计算出正圆形搬运对象物W的中心位置坐标，因此，能够大幅度地缩短搬运及对位的时间，也能够大幅度地降低成本。 
另外，该臂型搬运装置具有基于利用上述中心位置计算部41计算出的中心位置来检测正圆形搬运对象物W的位置偏移的中心位置偏移判定部42，该中心位置偏移判定部42基于被预先赋予的基准中心位置(坐标(a0，b0))和使上述中心位置计算部41计算出的被载置在第一连杆21上的应测定的正圆形搬运对象物W的实际中心位置(坐标(a1，b1))，来判定从上述基准中心位置到上述实际中心位置的中心位置偏移，因此，能够在载置于连杆21上的状态下判定正圆形搬运对象物W的中心位置的偏移，对于不需要利用对准器校正旋转轴方向的装置，能够一边根据来自控制部4的指令在连杆21上校正正圆形搬运对象物W相对于连杆21的位置偏移，一边将正圆形搬运对象物W 搬运到FOUP等搬运对象物搬运目的地，因此能够大幅度地缩短搬运及对位的时间，也能够大幅度地降低成本。 
另外，对于需要利用对准器校正旋转轴方向的装置，为了仅检测该一方向的偏移而向对准器搬运并进行对位即可，因此，与利用对准器对位所有X轴、Y轴、旋转轴方向的情况相比，能够缩短动作时间。 
而且，之后，通过将被暂时采用的基准中心位置坐标与识别数据一起存储在控制部4的存储器内，在之后搬运不同种类的搬运物后，再次搬运与上述相同的正圆形搬运对象物W的情况下，即使不再次检测边缘而计算中心位置坐标，只要使控制部4读取利用上述存储器存储的基准中心位置坐标即可，因此能够更简单且带来较高的搬运处理效率。 
以上，基于附图说明了本发明的实施方式，但是应该认为具体的结构并不限定于这些实施方式。本发明的范围不仅是上述的实施方式的说明，还包括权利要求所表示的内容以及与权利要求同等的意思及权利要求范围内的所有的变更。 
例如，在本实施方式中，边缘检测部3安装在第二连杆22上，但是只要是比第一连杆21靠基端侧的连杆，则并不限定于此，例如也可以安装在第三连杆23上。在本实施方式中，臂机构通过将三个连杆21～23在水平面内能够转动地相连接而构成，但是也可以通过将两个或四个以上的连杆相连接而构成。 
而且，在本实施方式中，使用透过式的光电传感器作为传感器，但是也可以使用反射式的光电传感器作为传感器。若使用反射式的光电传感器，则不是安装在臂端，而是能埋设在臂内部。 
而且，上述的轨迹校正应用于具有将多个连杆以能够旋转的方式串联连接而构成的臂机构的搬运装置，但是也能够应用 于使用了除此以外的臂机构的搬运装置。例如，可举出并联连接多个连杆而成的并联操作装置等搬运装置。 
此外，本实施方式构成为通过将晶圆等正圆形搬运对象物载置在第一连杆(手端操作装置)上来保持正圆形搬运对象物，但是也可以构成为利用真空吸附、机械卡盘等保持正圆形搬运对象物W。 
除了上述以外，各部分的具体结构也不仅限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行各种变形。 
附图标记说明
2、臂机构；3、边缘检测部；21、22、23、多个连杆；21、第一连杆；22、第二连杆(安装有传感器的连杆、基座构件)；24、25、26、关节部；27、旋转角度检测部(编码器)；3、传感器；41、判定部(中心位置计算部)；42、中心位置偏移判定部；C1、旋转轴；Se、检测位置；V、规定速度；W、搬运对象物(晶圆)；eg1、搬运对象物的一端；eg2、搬运对象物的另一端；t：计测时间；ts、规定时间。 

Claims (4)

1.一种臂型搬运装置，其特征在于，
该臂型搬运装置具有：臂机构，其借助关节部将多个连杆以在水平面内能够转动的方式相连接而构成，该多个连杆包括用于保持搬运对象物的第1连杆；传感器，其安装在构成上述臂机构的多个连杆中的、比上述第一连杆靠基端侧的连杆上，用于检测在与安装位置相对应地确定的检测位置是否存在有上述搬运对象物，
上述传感器的安装位置设定为：在向使上述第一连杆接近安装有上述传感器的连杆的方向转动驱动上述关节部的情况下，被正确地保持在上述第一连杆上的搬运对象物能够通过上述检测位置而对该搬运对象物进行检测。
2.根据权利要求1所述的臂型搬运装置，其特征在于，
该臂型搬运装置具有判定部，该判定部计测在使上述搬运对象物以规定速度移动而从该搬运对象物的一端到另一端通过上述检测位置所需的时间，根据计测出的时间与该搬运对象物被保持在上述第一连杆的规定位置的规定时间之间的误差，来判定上述搬运对象物是否从上述规定位置偏移。
3.一种臂型搬运装置，其特征在于，
该臂型搬运装置具有：臂机构，其以使用于保持正圆形搬运对象物的连杆借助旋转轴在水平面内能够转动的方式将该连杆安装在基座构件上；边缘检测部，其与上述旋转轴一起安装在上述基座构件上，用于检测正圆形搬运对象物的边缘是否位于与安装位置相对应地确定的检测位置；旋转角度检测部，其用于检测上述连杆相对于上述基座构件的旋转角度；中心位置计算部，其基于在正圆形搬运对象物的边缘通过上述边缘检测部时由旋转角度检测部检测出的对应的旋转角度，计算出正圆形搬运对象物相对于上述连杆的中心位置。
4.根据权利要求3所述的臂型搬运装置，其特征在于，
该臂型搬运装置具有基于利用上述中心位置计算部计算出的中心位置来检测正圆形搬运对象物的位置偏移的中心位置偏移判定部，该中心位置偏移判定部基于被预先赋予的基准中心位置和上述中心位置计算部计算出的被载置在连杆上的应测定的正圆形搬运对象物的实际中心位置，来判定从上述基准中心位置到上述实际中心位置的中心位置偏移。
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