CN107206588B - 机械手的偏移自动调整装置及机械手的偏移自动调整方法 - Google Patents

Abstract

机械手的偏移自动调整装置（2）具备参数最佳化部（27），该参数最佳化部（27）在偏移评价值大于规定的阈值的情形时，使控制参数设定部（23）重新设定多个控制参数中的任一个控制参数，且反复地分别使控制参数设定部（23）、机械手控制部（22）、偏移取得部（25）及判定部（26）进行重新设定上述控制参数、使末端执行器（15）直线移动、取得偏移及进行判定，直至上述偏移评价值达到上述规定的阈值以下为止，使多个控制参数的组合最佳化。

Description

机械手的偏移自动调整装置及机械手的偏移自动调整方法

技术领域

本发明是关于机械手的偏移自动调整装置及机械手的偏移自动调整方法。

背景技术

一般而言，在半导体处理设备中搬送半导体晶圆、显示面板用的玻璃基板等时，使用连杆（link）系的水平多关节型搬送机械手。连杆系的搬送机械手在直线动作时，会发生相对于机械手的动作轨迹的横方向偏移（以下也称为横偏移）。

对于连杆系的搬送机械手而言，手部的动作是由用以对各关节轴的动作进行控制的多种参数决定。因此，以往使用测量器，借由人手而手动地对直线动作模式全部的参数进行调整，从而调整机械手的横偏移。

发明内容

发明要解决的问题：

然而，以往的方法在测量器的调整或测量方面需要专技知识（know-how ）或熟练度，根据作本领域人员的能力，作业时间存在偏差，有时也缺乏准确度。此种问题为进行直线动作的机械手整体共通的问题。而且，此种问题为包含上述横偏移及纵方向、斜方向的机械手偏移整体共通的问题。

因此，本发明的目的在于容易地对机械手的偏移进行自动调整。

解决问题的手段：

本发明的一个形态的机械手的偏移自动调整装置是自动地对具备机械臂的机械手的该机械臂的梢端部的规定部位直线移动时的偏移进行调整的装置，上述机械臂具有多个关节轴；上述机械手的偏移自动调整装置具备：记忆部，其预先记忆有使上述规定部位直线移动的目标轨迹、及用以对上述机械臂的各轴的动作进行控制以使上述规定部位根据上述目标轨迹而直线移动的多个控制参数；控制参数设定部，其分别设定上述多个控制参数的值；机械手控制部，其根据上述目标轨迹及上述已设定的多个控制参数，对上述机械臂的各轴的动作进行控制，以使上述规定部位直线移动；偏移取得部，其分别取得与上述直线移动中的一个以上的时刻分别对应的上述目标轨迹上的点及上述规定部位的上述直线移动时的轨迹上的点的、上述规定部位的轨迹相对于上述目标轨迹的偏倚量作为上述偏移；判定部，其判定上述偏移取得部所取得的偏移或该偏移的加权后的值即偏移评价值是否为规定的阈值以下；以及参数最佳化部，其在上述偏移评价值大于上述规定的阈值的情形时，使上述控制参数设定部重新设定上述多个控制参数中的任一个控制参数，且反复地分别使上述控制参数设定部、上述机械手控制部、上述偏移取得部及上述判定部重新设定上述控制参数、使上述规定部位直线移动、取得上述偏移及进行上述判定，直至上述偏移评价值成为上述规定的阈值以下为止，使上述多个控制参数的组合最佳化。

此处所谓偏移，是指规定部位的位置相对于直线移动的规定部位的目标轨迹的偏倚量。即，偏移包含相对于目标轨迹的横方向、纵方向及斜方向中的至少一个方向的偏移。

根据上述结构，借由彻底地反复变更多个控制参数，能够使直线移动的规定部位（例如末端执行器）的偏移处在特定范围内，因此，能够决定最佳的控制参数的组合。其结果，能够不借助于以往的人手而对机械手的规定部位的控制参数进行自动调整。

也可以是，上述机械臂具备分别驱动上述多个关节轴的伺服马达；上述参数最佳化部优先地变更与上述各轴的伺服马达的转子的速度及加速度相关的控制参数。

根据上述结构，由于优先地变更对于直线移动轨迹的偏移的帮助大的控制参数，故而能够较佳地使偏移收敛。

上述判定部也可在上述偏移评价值成为上述规定的阈值以下之后，判定上述偏移取得部所取得的偏移评价值是否为小于上述规定的阈值的第二阈值以下；上述参数最佳化部在上述偏移评价值大于上述第二阈值的情形时，使上述控制参数部重新设定上述多个控制参数中的任一个控制参数，且反复地分别使上述控制参数设定部、上述机械手控制部、上述偏移取得部及上述判定部重新设定上述控制参数、使上述规定部位直线移动、取得上述偏移及进行上述判定，直至上述偏移评价值成为上述第二阈值以下为止，使上述多个控制参数的组合最佳化。

根据上述结构，将阈值分为多个阶段而逐步减小阈值，借此，容易收敛至更稳定的解。

也可根据测量治具与距离传感器而取得上述规定部位的轨迹的偏倚量，上述测量治具具备与上述规定部位的目标轨迹平行的面，上述距离传感器配置在上述规定部位且测量上述规定部位相对于上述测量治具的距离。

根据上述结构，能够较佳地测量出动作轨迹的偏倚量。

上述机械手也可为水平多关节型机械手。上述规定部位也可为安装在上述机械手的上述机械臂梢端的末端执行器。上述偏移取得部也可分别取得与上述末端执行器的上述直线移动中的一个以上的时刻分别对应的上述目标轨迹上的点及上述末端执行器的上述直线移动时的轨迹上的点的、与上述目标轨迹正交的横方向的上述末端执行器的轨迹相对于上述目标轨迹的偏倚量作为横偏移。

本发明的其它形态的机械手的偏移自动调整方法是由如下装置执行的方法，该装置自动地对具备多个关节轴的机械手的该机械臂梢端部的规定部位直线移动时的偏移进行调整，上述机械手的偏移自动调整方法具备如下步骤：预先记忆使上述规定部位直线移动的目标轨迹、及用以对上述机械臂的各轴的动作进行控制以使上述规定部位根据上述目标轨迹而直线移动的多个控制参数；分别设定上述多个控制参数的值；根据上述目标轨迹及上述已设定的多个控制参数，对上述机械臂的各轴的动作进行控制，以使上述规定部位直线移动；分别取得与上述直线移动中的一个以上的时刻分别对应的上述目标轨迹上的点及上述规定部位的上述直线移动时的轨迹上的点的、上述规定部位的轨迹相对于上述目标轨迹的偏倚量作为上述偏移；判定上述已取得的偏移或该偏移的加权后的值即偏移评价值是否为规定的阈值以下；以及在上述偏移评价值大于上述规定的阈值的情形时，重新设定上述多个控制参数中的任一个控制参数，且反复地分别进行重新设定上述控制参数、使上述规定部位直线移动、取得上述偏移及进行上述判定，直至上述偏移评价值成为上述规定的阈值以下为止，使上述多个控制参数的组合最佳化。

上述规定部位也可为安装在上述机械手的上述机械臂梢端的末端执行器。在取得上述偏移的步骤中，也可分别取得与上述末端执行器的上述直线移动中的一个以上的时刻分别对应的上述目标轨迹上的点及上述末端执行器的上述直线移动时的轨迹上的点的、与上述目标轨迹正交的横方向的上述末端执行器的轨迹相对于上述目标轨迹的偏倚量作为横偏移。

发明效果：

根据本发明，能够容易地对机械手的偏移进行自动调整。

参照附图，根据以下的较佳实施形态的详细说明，使本发明的上述目的、其它目的、特征及优点变得明确。

附图说明

图1是表示一个实施形态的机械手的偏移自动调整系统的结构的概略图；

图2是表示图1的机械手的控制装置的结构的方块图；

图3是表示图2的控制装置的一部分的结构例的方块图；

图4是表示机械手的横偏移自动调整处理的一例的流程图；

图5是表示横偏移的测定结果的一例的曲线图。

具体实施方式

以下，一面参照图，一面说明本发明的实施形态。以下，在全部图中，对同一或相当的要素标记相同符号且省略重复说明。

图1是表示一个实施形态的机械手的偏移自动调整系统的结构的概略图。如图1所示，机械手的偏移自动调整系统（偏移自动调整装置）100具备控制装置2、测量治具3及距离传感器4。附图标记1为作为偏移调整对象的机械手。再者，以下，示例机械手1的“横偏移”作为机械手1的“偏移”，但也能够与以下的示例同样地适当调整机械手1的“偏移”。

机械手1例如具备具有多个关节轴的机械臂6、与设置在机械臂6梢端部的末端执行器15。机械手1只要为具备具有多个关节轴的机械臂的机械手，则无特别限定。此处“关节轴”为所谓的接头（joint），其包含进行旋转运动的旋转接头、与进行直进运动的直进接头。因此，机械手1除了包含所谓的多关节机械手之外，也包含直动系的机械手。在本实施形态中，该机械手1为水平多关节型搬送用机械手。机械手1例如在半导体处理设备中搬送半导体晶圆、显示面板用的玻璃基板等。此处，机械手1的机械臂6是由设置在基台10的升降轴11、设置在升降轴11的第一连杆12、设置在第一连杆12之梢端部的第二连杆13、设置在第二连杆13之梢端部的第三连杆14、及设置在第三连杆14之梢端的末端执行器15构成。在机械臂6的关节轴（未图示）中，分别装入有驱动用的伺服马达及能够检测关节的角度的角度检测器的一例即编码器等（均未图示）。末端执行器15例如为手部。搬送时，手部持握半导体晶圆等基板（未图示），此处取而代之持握测定用的距离传感器4。

控制装置2对机械臂6的各轴的动作进行控制，以使末端执行器15根据目标轨迹5而直线移动，该目标轨迹5为使末端执行器15直线移动的轨迹。末端执行器15的目标轨迹5为由连结点P1与点P2的虚线所示的直线，其是由自点P1至点P2为止的去程、与自点P2至点P1为止的返程构成。即，借由使机械臂6进行伸缩动作，末端执行器15在自起点P1（待机位置）至点P2（教导位置）为止的去程中直线移动，然后，在自点P2至点P1为止的返程中直线移动，从而返回原来的待机位置。在图1中仅表示了一个目标轨迹5，但在搬送时，对于FOUP等位置、高度不同的多个连接端口分别设定目标轨迹。

测量治具3具备沿着末端执行器15的目标轨迹5配置且与该目标轨迹5平行的壁面3a。

距离传感器4配置在末端执行器15且受到持握。在本实施形态中，距离传感器4具备感测头、感测放大器等结构要素。将红外线自感测头照射至测量治具3的壁面3a，测定距离传感器4与测量治具3的壁面3a之间的距离。在机械手1的动作过程中进行该测定，借此测定横偏移。此处所谓横偏移，是指与直线移动中的一个以上的时刻分别对应的目标轨迹5上的点及末端执行器15直线移动时的轨迹上的点的、与该目标轨迹5正交的横方向的末端执行器15的轨迹相对于该目标轨迹5的偏倚量（偏差）。即，偏移包含相对于目标轨迹5的横方向、纵方向及斜方向中的至少一个方向的偏移，但在本实施形态中，测定与目标轨迹5正交的横方向的偏移。

距离传感器4是以如下方式构成，即，借由无线或有线通讯而将测定结果输出至控制装置2。

图2是表示控制装置2的结构的方块图。如图2所示，控制装置2具备运算部21、伺服控制部22、记忆部23及通讯接口（interface）（未图示）。控制装置2是经由控制线（未图示）而与机械手1连接，且具备例如微控制器等计算机的机械手控制器。在本实施形态中，控制装置2具备自动地对机械手1的横偏移进行调整的功能。控制装置 2不限于单一的装置，也可由后述的多个装置构成，上述多个装置包含具备偏移自动调整功能的装置。此处，一边对内置于机械臂6的各关节轴的多个伺服马达20进行位置控制，一边借由伺服马达20驱动机械臂6。

记忆部23预先记忆有控制装置2的基本程序、机械手的动作程序、目标轨迹5及控制参数。

运算部21是执行用于机械手控制的各种运算处理的运算装置，其执行控制装置2的基本程序、机械手的动作程序及偏移自动调整程序而生成机械手的控制指令，且将该机械手的控制指令输出至伺服控制部22。又，运算部21是以实现各功能块（作为各功能块而进行动作）的方式构成，各功能块包含控制参数设定部24、偏移取得部25、判定部26及参数最佳化部27。

控制参数设定部24分别设定多个控制参数的值。此处所谓控制参数，是指用以对机械臂6的各轴的动作进行控制，以使末端执行器15根据目标轨迹5而直线移动的多个调整参数。再者，控制参数只要为对机械手1的“偏移”产生影响的调整参数即可，可为任何参数。

伺服控制部22根据目标轨迹5及已设定的多个控制参数，对机械臂6的各轴的动作进行控制，以使末端执行器15直线移动。

偏移取得部25取得偏移或该偏移的加权后的值即偏移评价值。具体而言，自距离传感器4获取与偏移相关的测定数据，根据该测定数据而算出偏移评价值。

判定部26判定偏移取得部25所取得的偏移或该偏移的加权后的值即偏移评价值是否为规定的阈值以下。

参数最佳化部27在偏移评价值大于规定的阈值的情形时，使控制参数设定部24重新设定多个控制参数中的任一个控制参数，且反复地分别使控制参数设定部24、伺服控制部22、偏移取得部25及判定部26重新设定控制参数、使末端执行器15直线移动、取得偏移、及进行判定，直至偏移评价值成为规定的阈值以下为止，使多个控制参数的组合最佳化。

图3是表示控制装置2中的控制参数设定部24及伺服控制部22的一部分的结构例的方块图。在图3中仅表示了图1的第三连杆14的关节轴（以下称为A轴）与末端执行器（手部）15的关节轴（以下称为B轴）的马达控制，但对于其它关节轴而言也相同，因此省略其说明。

如图3所示，控制参数设定部24具备数字滤波器部31、32；加法器33、34；速度及加速度的参数设定部40～45以及A轴及B轴的马达控制部50、51。此处，速度及加速度为A轴及B轴的伺服马达20的转子的速度及加速度。控制参数例如为A轴的速度前馈增益Kv1、A轴的加速度前馈增益Ka1、用以使A轴的动作作用于B轴的速度前馈增益Kv2、用以使A轴的动作作用于B轴的加速度前馈增益Ka2、B轴的速度前馈增益Kv3、B轴的加速度前馈增益Ka3。

数字滤波器部31对自运算部21输入的A轴位置指令信号实施滤波处理，将实施滤波处理后的A轴位置指令信号输出至加法器33、速度参数设定部40、加速度参数设定部41、速度参数设定部42及加速度参数设定部43。数字滤波器部31例如为FIR滤波器。

速度参数设定部40将速度前馈增益Kv1加权至自数字滤波器部31输入的滤波后的A轴位置指令信号，且将运算结果输出至加法器33。加速度参数设定部41将加速度前馈增益Ka1加权至自数字滤波器部31输入的滤波后的A轴位置指令信号，且将运算结果输出至加法器33。

加法器33将自数字滤波器部31、速度参数设定部40及加速度参数设定部41输入的各个运算结果相加，且将相加后的运算结果输出至马达控制部50。如此，在A轴的位置控制的前段，将速度及加速度的控制参数与A轴位置指令信号相加，借此进行前馈补偿。

马达控制部50根据自加法器33输入的前馈补偿后的A轴位置指令，对A轴的伺服马达20的动作进行反馈控制。

速度参数设定部42将速度前馈增益Kv2加权至自数字滤波器部31输入的A轴位置指令信号，且将运算结果输出至加法器34。

加速度参数设定部43将加速度前馈增益Ka2加权至自数字滤波器部31输入的A轴位置指令信号，且将运算结果输出至加法器34。

数字滤波器部32对自运算部21输入的B轴位置指令信号实施滤波处理，将实施滤波处理后的B轴位置指令信号输出至加法器34、速度参数设定部44、加速度参数设定部45。数字滤波器部32例如为FIR滤波器。

速度参数设定部44将速度前馈增益Kv3加权至自数字滤波器部32输入的滤波后的B轴位置指令信号，且将运算结果输出至加法器34。

加速度参数设定部45将加速度前馈增益Ka3加权至自数字滤波器部32输入的滤波后的B轴位置指令信号，且将运算结果输出至加法器34。

加法器34将自速度参数设定部42、加速度参数设定部43、数字滤波器部32、速度参数设定部44、及加速度参数设定部45输入的各个运算结果相加，且将相加后的运算结果输出至B轴的马达控制部51。如此，在B轴的位置控制之前段，将关于A轴的速度及加速度的控制参数及关于B轴的速度及加速度的控制参数、与B轴位置指令信号相加，借此进行前馈补偿。

马达控制部51根据自加法器34输入的前馈补偿后的B轴位置指令，对B轴的伺服马达20的动作进行反馈控制。

在本实施形态中，借由控制参数设定部24实施前馈补偿之后，借由伺服控制部22进行通常的位置控制，从而对各轴的伺服马达20进行控制。

而且，图3所示的控制参数设定部24分别设定上述控制参数的值，借此，形成第三连杆14的动作作为对于手部动作的位置指令的前馈控制。即，对于各轴的位置指令信号，将控制参数的值设定为适当的值，借此，能够一面维持末端执行器15的目标轨迹5（图1），一面彼此变更机械臂6的各轴的角度、位置。

在本实施形态中，利用如上所述的机理，自动地对末端执行器15直线移动时的横偏移进行调整。以下，使用图4的流程图来说明控制装置2对于机械手1的横偏移自动调整处理。

首先，最初进行初始设定（步骤S1）。具体而言，使距离传感器4归零，及调整距离传感器4与测量治具3之间的距离的偏移（offset）。由于已预先根据规格而决定了距离传感器4的测定范围，故而在测定之前对两者的位置进行修正，以使位置进入至测定范围内。

其次，变更控制参数（步骤S2）。控制参数设定部24分别设定或变更多个控制参数的值。最初设定预定的值作为初始值。再者，关于控制参数的设定，优先地变更图3所示的与各轴的伺服马达20的转子的速度及加速度相关的控制参数。这些控制参数对于直线移动轨迹的横偏移的帮助大，因此，能够较佳地使横偏移收敛。

其次，测定横偏移（步骤S3）。伺服控制部22根据目标轨迹5及在步骤S2中设定的多个控制参数，对机械臂6的各轴的动作进行控制，以使末端执行器15直线移动。借由使机械臂6进行伸缩动作，末端执行器15在自点P1至点P2为止的去程中直线移动，然后，在自点P2至点P1为止的返程中直线移动，从而返回至原来的待机位置（参照图1）。在该动作中，借由距离传感器4来测定横偏移，偏移取得部25自距离传感器4获取与横偏移相关的测定资料。

图5是表示横偏移的测定结果的一例的曲线图。同曲线图的横轴表示时间，纵轴表示测量治具3与距离传感器4之间的距离。再者，测定值的中心值会因距离传感器4或测量治具3的安装误差而产生偏差，但此处所示的测定值借由数字处理而经过了修正。此处，MAX是以中心值MID为基准的正方向的最大值。MIN是以中心值MID为基准的负方向的最小值。

如图5所示，横偏移中有从目标轨迹5上的中心值MID（点划线）朝向正方向的横偏移与朝向负方向的横偏移。横偏移为与末端执行器15直线移动中的一个以上的时刻分别对应的目标轨迹5上的点、及末端执行器15直线移动时的轨迹上的点的与该目标轨迹5正交的横方向的末端执行器15的轨迹相对于该目标轨迹5的偏倚量。

其次，判定距离的振幅是否已减少（步骤S4）。判定部26使用横偏移或该横偏移的加权后的值即横偏移评价值进行判定。因此，在本实施形态中，偏移取得部25算出横偏移的加权后的值即横偏移评价值。横偏移评价值的计算式任意。只要为如下计算式即可，该计算式使得横偏移的测定值越靠近中心，则评价值越低，且收敛在阈值以下。此处，如图5所示地设定评价线，若低于正方向的评价线，或超过负方向的评价线，则以使横偏移评价值降低的方式进行加权。

而且，判定部26判定横偏移评价值是否为规定的阈值以下。

对于参数最佳化部27而言，若与上一次测量时的评价值相比较，评价值减少，则前进至下一步骤S5。另一方面，若评价值与上一次的值相同或已增加，则返回至步骤S2。

其次，判定评价值是否已满足瞬间阈值（步骤S5）。在本实施形态中，使用瞬间阈值与稳定阈值进行判定。例如在第一阶段，使用瞬间阈值a1与稳定阈值b1，稳定阈值b1被设定为大于瞬间阈值a1的值。判定部26判定评价值是否已满足瞬间阈值，参数最佳化部27在评价值已满足瞬间阈值的情形时，前进至下一步骤，在评价值未满足瞬间阈值的情形时，返回至步骤S2。

参数最佳化部27进而执行5次横偏移测量（步骤S6）。接着，判定部26判定上述测定所得的评价值是否已满足稳定阈值（步骤S7）。如此，最初利用值小的瞬间阈值进行判定，仅在已满足该瞬间阈值的情形时，进行大稳定阈值的判定，借此，能够除去干扰（noise）的影响。参数最佳化部27在评价值已满足稳定阈值的情形时，前进至下一步骤，在评价值未满足稳定阈值的情形时，返回至步骤S2。

其次，参数最佳化部27确定步骤S7中所使用的稳定阈值是否为最终阈值（最终阶段的稳定阈值）（步骤S8）。若稳定阈值并非为最终阈值，则设定下一阶段的阈值（步骤S9），且返回至步骤S2。在本实施形态中，设定3个阶段的瞬间阈值与稳定阈值。在第一阶段设定瞬间阈值a1与稳定阈值b1，在第二阶段设定瞬间阈值a2与稳定阈值b2，在第三阶段设定瞬间阈值a3与稳定阈值b3。在第三阶段设定为b3。各阈值满足以下的关系式（1）：

a1＜b1、a2＜b2、a3＜b3、a1＞a2＞a3、b1＞b2＞b3…（1）

根据关系式（1），以如下方式进行设定，即，每当阶段增加，使瞬间阈值与稳定阈值减小。如此，将阈值分为多个阶段而逐步减小阈值，借此，容易收敛至更稳定的解。

而且，参数最佳化部27在评价值为最终阈值的情形时，保存控制参数并结束（步骤S10）。如上所述，参数最佳化部27分别反复地重新设定控制参数、使末端执行器15直线移动、测定（取得）横偏移及进行判定，直至横偏移评价值成为最终阈值以下为止，使多个控制参数的组合最佳化。

根据本实施形态，借由彻底地反复变更多个控制参数，能够使末端执行器15的横偏移处在特定范围内，因此，能够决定最佳的控制参数的组合。其结果，能够不借助于以往的人手而对机械手1的末端执行器15的控制参数进行自动调整。

再者，在本实施形态中，说明了关于一个目标轨迹5（图1）而对横偏移进行自动调整的情形，但也可对于位置、高度不同的多个连接端口分别设定目标轨迹5，对各连接端口进行横偏移的自动调整处理。例如在对于全部24个连接端口中的各连接端口设定了目标轨迹5的情形时，也可利用第一阶段的阈值（瞬间阈值及稳定阈值），自1连接端口至24连接端口为止依序进行调整，其次利用第二阶段的阈值，自1连接端口至24连接端口为止依序进行调整，利用最后的第三阶段的阈值，自1连接端口至24连接端口为止依序进行调整。借此，相较于由机械手1对于同一连接端口反复地进行相同动作而进行调整，能够除去干扰的影响，容易收敛为最佳解。又，在各阶段，最初利用值小的瞬间阈值进行判定，仅在已满足该瞬间阈值的情形时，进行大稳定阈值的判定，借此，能够有效果地除去干扰的影响。

再者，在本实施形态中，借由具备与末端执行器15的目标轨迹5平行的面5a的测量治具3、及距离传感器4而测量末端执行器15的横偏移，但并不限定在此。例如也可借由其它加速度传感器、GPS而测量相对于目标轨迹5的横方向、纵方向及斜方向中的至少一个方向的偏移。

再者，在本实施形态中，在借由控制参数设定部24实施前馈补偿之后，借由伺服控制部22进行通常的位置控制，从而对各轴的伺服马达20进行控制，控制参数设为各轴的速度及加速度的前馈增益，但只要为对机械手1的偏移产生影响的控制参数，则并不限定于此。

再者，在本实施形态中，机械手1设为水平多关节型搬送用机械手，但只要为能够进行直线移动的机械手整体，则并不限定在此。例如也可为具备直动机构的机械手。原因在于：此种机械手会相对于直线移动的目标轨迹而产生任何方向的偏移。又，目标轨迹不限于二维平面上，可为三维空间上的任意轨迹，也可为曲线而并非为直线。

根据上述说明，对于本领域人员而言，本发明的大量改良或其它实施形态显而易见。因此，上述说明应仅解释为示例，且是为了将执行本发明的最佳形态告知本领域人员而提供的说明。在不脱离本发明的精神的范围内，能够实质性地变更本发明的构造及功能中的一方或双方的详情。

工业应用性：

本发明对于能够进行直线移动的机械手整体有用。

符号说明：

1 机械手

2 偏移自动调整装置（控制装置）

3 测量治具

4 距离传感器

5 目标轨迹

10 基台

11 升降轴

12 第一连杆

13 第二连杆

14 第三连杆

15 末端执行器（手部）

20 伺服马达

21 运算部

22 伺服控制部

23 记忆部

24 控制参数设定部

25 偏移取得部

26 判定部

27 参数最佳化部

31、32 数字滤波器部

33、34 加法器

40 速度参数设定部（A轴）

41 加速度参数设定部（A轴）

42 速度参数设定部（A轴～B轴）

43 加速度参数设定部（A轴～B轴）

44 速度参数设定部（A轴）

45 加速度参数设定部（A轴）

50 马达控制部（A轴）

51 马达控制部（B轴）

100 偏移自动调整系统。

Claims (6)

1.一种机械手的偏移自动调整装置，是自动地对具备机械臂的水平多关节型搬送用机械手的该机械臂的梢端部的规定部位直线移动时的偏移进行调整的装置，该机械臂具有多个关节轴；其特征在于，

该机械手的偏移自动调整装置具备：

记忆部，其预先记忆有使该规定部位直线移动的目标轨迹、及用以对该机械臂的各轴的动作进行控制以使该规定部位根据该目标轨迹而直线移动的多个控制参数；

控制参数设定部，其分别设定该多个控制参数的值；

机械手控制部，其根据该目标轨迹及已设定的所述多个控制参数，对该机械臂的各轴的动作进行控制，以使该规定部位直线移动；

偏移取得部，其分别取得与该直线移动中的一个以上的时刻分别对应的该目标轨迹上的点及该规定部位的该直线移动时的轨迹上的点的、与该目标轨迹正交的横方向的该规定部位的轨迹相对于该目标轨迹的偏倚量作为横偏移；

判定部，其判定偏移评价值是否为规定的阈值以下；以及

参数最佳化部，其在该偏移评价值大于该规定的阈值的情形时，使该控制参数设定部重新设定该多个控制参数中的任一个控制参数，且反复地分别使该控制参数设定部、该机械手控制部、该偏移取得部及该判定部重新设定该控制参数、使该规定部位直线移动、取得该横偏移及进行该判定，直至该偏移评价值成为该规定的阈值以下为止，使该多个控制参数的组合最佳化，该偏移评价值为该偏移取得部所取得的横偏移或该横偏移的加权后的值，

根据测量治具与距离传感器而取得该规定部位的轨迹的偏倚量，该测量治具具备与该规定部位的目标轨迹平行的面，该距离传感器配置在该规定部位且测量该规定部位相对于该测量治具的距离。

2.根据权利要求1所述的机械手的偏移自动调整装置，其特征在于，

该机械臂具备分别驱动该多个关节轴的伺服马达；

该参数最佳化部优先地变更与该各轴的伺服马达的转子的速度及加速度相关的控制参数。

3.根据权利要求1或2所述的机械手的偏移自动调整装置，其特征在于，

该判定部在该偏移评价值成为该规定的阈值以下之后，判定该偏移取得部所取得的偏移评价值是否为小于该规定的阈值的第二阈值以下；

该参数最佳化部在该偏移评价值大于该第二阈值的情形时，使该控制参数部重新设定该多个控制参数中的任一个控制参数，且反复地分别使该控制参数设定部、该机械手控制部、该偏移取得部及该判定部重新设定该控制参数、使该规定部位直线移动、取得该横偏移及进行该判定，直至该偏移评价值成为该第二阈值以下为止，使该多个控制参数的组合最佳化。

4.根据权利要求1或2所述的机械手的偏移自动调整装置，其特征在于，

该规定部位为安装在该机械手的该机械臂梢端的末端执行器。

5.一种机械手的偏移自动调整方法，是由偏移自动调整装置执行的方法，该偏移自动调整装置自动地对具备机械臂的水平多关节型搬送用机械手的该机械臂的梢端部的规定部位直线移动时的偏移进行调整的装置，该机械臂具有多个关节轴，其特征在于，

该机械手的偏移自动调整方法具备如下步骤：

预先记忆使该规定部位直线移动的目标轨迹、及用以对该机械臂的各轴的动作进行控制以使该规定部位根据该目标轨迹而直线移动的多个控制参数；

分别设定该多个控制参数的值；

根据该目标轨迹及已设定的所述多个控制参数，对该机械臂的各轴的动作进行控制，以使该规定部位直线移动；

偏移取得步骤，分别取得与该直线移动中的一个以上的时刻分别对应的该目标轨迹上的点及该规定部位的该直线移动时的轨迹上的点的、与该目标轨迹正交的横方向的该规定部位的轨迹相对于该目标轨迹的偏倚量作为横偏移；

判定偏移评价值是否为规定的阈值以下；以及

在该偏移评价值大于该规定的阈值的情形时，重新设定该多个控制参数中的任一个控制参数，且反复地分别进行重新设定该控制参数、使该规定部位直线移动、取得该横偏移及进行该判定，直至该偏移评价值成为该规定的阈值以下为止，使该多个控制参数的组合最佳化，

该偏移评价值为由该偏移取得步骤取得的横偏移或该横偏移的加权后的值，

根据测量治具与距离传感器而取得该规定部位的轨迹的偏倚量，该测量治具具备与该规定部位的目标轨迹平行的面，该距离传感器配置在该规定部位且测量该规定部位相对于该测量治具的距离。

6.根据权利要求5所述的机械手的偏移自动调整方法，其特征在于，

该规定部位为安装在该机械手的该机械臂梢端的末端执行器。

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