CN107924863A - 搬送系统、搬送机器人及其教导方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种搬送系统。所述系统针对基于作为收纳容器的圆板状搬送物的取出位置及旋转台的基准位置而预先暂时设定的位置而载置在旋转台上的搬送物，基于利用传感器部所获取的载置在旋转台上的搬送物相对于旋转台的基准位置偏离的信息，来获取收纳容器的搬送物的取出位置及旋转台的基准位置的信息，并基于所获取的位置信息而教导由机器人进行的搬送物从收纳容器朝旋转台的搬送动作。所述搬送系统无需专用夹具等而求取机器人坐标系与外部坐标系的关系，从而能够简单地教导搬送动作。

Description

搬送系统、搬送机器人及其教导方法
技术领域
本发明涉及一种用于搬送圆板状搬送物的搬送系统及其搬送机器人、以及教导所述搬送机器人的搬送动作的方法。
背景技术
组装机器人与搬送机器人的动作控制是如下述般施行：基于以机器人的机构等为基础的机器人坐标系而使对象物(工件)的位置与姿势被掌握、特定并被编程。
另一方面，在未由机器人固持的状态下组装或搬送的工件的位置与姿势、及障碍物等的位置等信息，基于与机器人坐标系不同的静止空间的外部坐标系，例如世界坐标系或对象坐标系而被特定。
因此，在进行使用机器人的组装与搬送的情形下，需要预先对机器人坐标系与外部坐标系的关系进行掌握或特定。此外，机器人坐标系与外部坐标系的关系在数学上是通过机器人坐标系与外部坐标系的坐标变换矩阵(行列)来表示。
作为将机器人坐标系与外部坐标系的关系进行特定的方法，先前，已知的是在机器人手臂处安装专用夹具与触控传感器等来掌握的方法，及其它使用视觉传感器的方法等(例如，专利文献1)。
然而，使用专用夹具等方法的教导操作是由手动进行，要求熟练，且会耗费时间。另外，使用视觉传感器等方法，会有计测精度易受环境的光影响或手臂变重等问题。
再就是，尤其是在应用于处理半导体衬底的机器人的情形下，由于是在洁净的环境内使用，故使用专用夹具与触控传感器的方法，因工件等的接触而可能成为产生灰尘与粉尘颗粒的原因。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本特开2010-151766号
发明内容
[发明所欲解决的问题]
本发明是鉴于上文所述的现有技术的问题点而完成者，其目的在于提供一种搬送系统及其搬送机器人、以及所述搬送机器人的教导方法，其在组装或搬送机器人中，尤其是于在洁净的环境下所使用的半导体衬底的搬送机器人中，可在无需专用夹具等，且无需使手臂接触-装置的一部分或夹具这一与通常不同的特别动作下求取机器人坐标系与外部坐标系的关系，从而能够简单地教导搬送相关的动作。
[解决问题的手段]
为了解决上述问题，本发明的第1形态的搬送系统的特征在于具备：搬送物载置装置，其具有在水平面内旋转的旋转台、及获取载置在所述旋转台的圆板状搬送物相对于所述旋转台的基准位置偏离的信息的传感器部；及机器人，其将所述圆板状搬送物从搬送物收纳容器取出，而将其搬送到所述旋转台上并载置；且针对基于作为所述搬送物收纳容器的所述圆板状搬送物的取出位置及所述旋转台的基准位置而预先暂时设定的位置而载置在所述旋转台上的所述圆板状搬送物，基于利用所述传感器部所获取的载置在所述旋转台上的所述圆板状搬送物相对于所述旋转台的基准位置偏离的信息，来获取所述搬送物收纳容器的所述圆板状搬送物的取出位置及所述旋转台的基准位置的信息，并基于所述所获取的位置信息而教导由所述机器人进行的所述圆板状搬送物从所述搬送物收纳容器朝所述旋转台的搬送动作。
本发明的第2形态是在第1形态中，特征在于：利用所述传感器部所获取的载置在所述旋转台上的所述圆板状搬送物相对于所述旋转台的基准位置偏离的信息为以下3种：基于作为所述旋转台的基准位置而预先暂时设定的位置，在所述旋转台上载置所述圆板状搬送物的第一载置位置相对于所述旋转台的所述基准位置的偏离；在利用所述机器人使所述圆板状搬送物从所述第一载置位置起水平直线移动预先设定的距离而载置在所述旋转台上的第二载置位置处，所述圆板状搬送物相对于所述旋转台的所述基准位置的偏离；及在利用所述机器人使所述圆板状搬送物从所述第一载置位置起进行预先设定的角度的水平回旋移动而载置在所述旋转台上的第三载置位置处，所述圆板状搬送物相对于所述旋转台的所述基准位置的偏离。
本发明的第3形态是在第1或第2形态中，特征在于：所述旋转台的所述基准位置是所述旋转台的旋转中心，所述圆板状搬送物相对于所述旋转台的所述基准位置的偏离是所述圆板状搬送物的中心距所述旋转台的旋转中心的距离与方向。
本发明的第4形态的搬送系统的机器人的搬送动作的教导方法的特征在于所述搬送系统具备：搬送物载置装置，其具有在水平面内旋转的旋转台、及获取载置在所述旋转台上的圆板状搬送物相对于所述旋转台的基准位置偏离的信息的传感器部；及机器人，其将所述圆板状搬送物从搬送物收纳容器取出，而将其搬送到所述旋转台上并载置；且所述教导方法包含：第一偏离获取步骤，其获取在所述圆板状搬送物的第一载置位置处，所述圆板状搬送物相对于所述旋转台的所述基准位置的偏离；第二偏离获取步骤，其获取在利用机器人使所述圆板状搬送物从所述第一载置位置起在水平面内直线移动预先设定的距离而载置在所述旋转台上的第二载置位置处，所述圆板状搬送物相对于所述旋转台的所述基准位置的偏离；第三偏离获取步骤，其获取在利用所述机器人使所述圆板状搬送物从所述第一载置位置起进行预先设定的角度的水平回旋移动而载置在所述旋转台上的第三载置位置处，所述圆板状搬送物相对于所述旋转台的所述基准位置的偏离；及以下步骤，即基于在所述第一偏离获取步骤获取的偏离与由所述第三偏离获取步骤获取的偏离，来获取所述搬送物收纳容器的所述圆板状搬送物的取出位置及所述旋转台的基准位置的信息。
本发明的第5形态是在第4形态中，特征在于：所述旋转台的所述基准位置是所述旋转台的旋转中心，所述圆板状搬送物相对于所述旋转台的所述基准位置的偏离是所述圆板状搬送物的中心距所述旋转台的旋转中心的距离与方向。
本发明的第6形态的特征在于：其是将圆板状搬送物从搬送物收纳容器取出，并将其搬送到搬送物载置装置的旋转台上并载置的搬送机器人；所述搬送物载置装置具有在水平面内旋转的所述旋转台、及获取载置在所述旋转台的所述圆板状搬送物相对于所述旋转台的基准位置偏离的信息的传感器部；且基于偏离的信息，即根据作为所述搬送物收纳容器的所述圆板状搬送物的取出位置及所述旋转台的基准位置而预先暂时设定的位置，利用所述传感器部所获取的载置在所述旋转台上的所述圆板状搬送物相对于所述旋转台的基准位置偏离的信息，来获取所述搬送物收纳容器的所述圆板状搬送物的应取出位置及对所述旋转台的应载置位置的信息，并基于所述所获取的位置信息，获取所述机器人对于所述搬送物收纳容器的所述圆板状搬送物的取出位置及所述旋转台的基准位置的信息。
本发明的第7形态是在第6形态中，特征在于：利用所述传感器部所获取的载置在所述旋转台上的所述圆板状搬送物相对于所述旋转台的基准位置偏离的信息为以下3种：在所述圆板状搬送物的所述旋转台的第一载置位置处，所述圆板状搬送物相对于所述旋转台的所述基准位置的偏离；利用所述机器人使所述圆板状搬送物从所述第一载置位置起水平直线移动预先设定的距离而载置在所述旋转台上的第二载置位置的所述圆板状搬送物相对于所述旋转台的所述基准位置的偏离；及利用所述机器人使所述圆板状搬送物从所述第一载置位置起进行预先设定的角度的水平回旋移动而载置在所述旋转台上的第三载置位置的所述圆板状搬送物相对于所述旋转台的所述基准位置的偏离。
本发明的第8形态是在第6或第7形态中，特征在于：所述旋转台的所述基准位置是所述旋转台的旋转中心，所述圆板状搬送物相对于所述旋转台的所述基准位置的偏离是所述圆板状搬送物的中心距所述旋转台的旋转中心的距离与方向。
[发明效果]
根据本发明，由于无需专用夹具等，且无需使手臂接触装置等，因此可在操作员不介入下而自动教导，并可不依存于操作员的技能而实现稳定的高精度的教导。另外，根据本发明，由于不存在由手臂的接触所导致的粉尘颗粒的产生，因此尤其是在如半导体机器人这样在洁净的环境内使用的情形下非常有效。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的搬送系统的概略结构图。
图2是图1所示的实施方式的衬底定位装置的概略结构图。
图3是图1所示的实施方式的机器人的概要图。
图4是对半导体衬底的中心的位置相对于图1所示的实施方式的衬底定位装置的旋转台的中心的偏离量进行检测的说明图。
图5是显示图1所示的实施方式的定位器坐标系与机器人坐标系的关系的图。
图6是显示图1所示的实施方式的定位器的机器人、衬底的中心位置等的教导点、与动作点的图。
图7是说明在图1所示的实施方式的机器人的教导步骤的步骤7中，定位器坐标系与机器人坐标系的相对角度的算出的图。
具体实施方式
以下，将以搬送半导体衬底(晶片)的搬送系统为例进行说明。但是，本发明的搬送对象物并不限定于半导体衬底，一般来说圆板状搬送物可适用。另外，机器人与其它装置等也一样，只要是能够实现相同功能等者就可，并不限定于以下的形态与结构。
如图1所示，在本实施方式的搬送系统1中具备：机器人10与所述机器人控制装置11、定位器等的衬底定位装置20、及FOUP等的衬底收纳容器30。
首先，针对作为本实施方式的搬送系统的搬送对象(被搬送物)的半导体衬底(以下，主要简称为“衬底”)进行说明。
衬底2是单晶构造的薄板圆板形状，为了在处理室40中处理衬底2，需要在处理室4的处理装置内对衬底2的其位置与结晶构造的方向正确地进行对位、载置。作为对位的方法，一般来说是采用以下方法。关于位置，是使用将衬底的中心对准处理装置上的基准点(定心)的操作。关于结晶轴的方向，是通过使在与结晶轴的方向对应的半径方向的圆周上的端部所设置的缺口(notch)与处理装置等的特定位置或方向一致而进行。
机器人10根据来自机器人控制装置11的指示，对衬底2进行从衬底收纳容器30朝衬底定位装置(以下称为“定位器”)20的移送、从定位器20朝处理室40的移送、及其它的移送与操纵。
衬底收纳容器30是可容纳1枚或复数枚衬底2的箱状的容器，具体来说是由SEMI标准规定的称为FOUP(Front-Opening Unified Pod：前开式晶片传送盒)的容器，以下称为“FOUP”。
如图2所示，定位器20具有绕旋转轴中心旋转的旋转台21，使用传感器部23对载置在旋转台21上的衬底2的中心的位置与所述中心位置相对于定位器20的方向(角度)进行检测，及/或相对于定位器20或机器人10，针对衬底2的中心进行特定的定位。
另外，还存在检测衬底2的外周部的缺口位置、及相对于定位器20及/或机器人10进行对衬底2的缺口进行特定的定位的情形。
＜机器人＞
使用图3说明本实施方式的机器人10的概要。
如图3所示，本实施方式的机器人10是水平(回旋)多关节型机器人，其具备基台12与臂部13，且臂部13具备以铅垂轴为中心水平回旋的2个臂(基台侧的第一臂14及连接于第一臂14的第二臂15)。另外，在臂部13的第二臂15处具备固持作为被搬送物的衬底2的手臂16。此外，针对本实施方式的机器人的轴结构，并不限定于水平回旋型，只要是在水平面内可移动、定位的机器人就可。
在手臂16使用真空吸引式等者。
基台12具有用于使臂部13升降的升降机构。
其次，具体地说明机器人10的机构与动作。
第一臂14，其根部通过第一旋转轴17以可旋转的方式连结于基台12的上部；第二臂15，其根部通过第二旋转轴18以可旋转的方式连结于第一臂14的前端部；手臂16，其根部通过第三旋转轴19以可旋转的方式连结于第二臂15的前端部。
所述旋转轴相互独立，可进行定位与速度的控制动作，通过马达与减速机等驱动装置而被控制驱动。
机器人10通过如以上的机构，可针对水平面内的移动及姿势(手臂的朝向方向(角度))以及铅垂上下方向的移动，对手臂16进行控制。因此，使用机器人10能够进行以下操作：或将衬底2从FOUP 30取出而朝定位器20搬送，或将载置在定位器20上的衬底2朝处理室40搬送，或其它搬送。
此外，针对所述所说明的衬底2的搬送，可全部使用同1个机器人10来实施，还可使用多个机器人10来实施。例如，可如下述般使用不同的机器人：为了进行从FOUP30朝定位器20的搬送可使用第1机器人10，从定位器20朝处理室40的搬送使用第2机器人10。
＜定位器＞
由于如前文所述般，衬底2具有特定的结晶构造，因此为了在处理室40中处理衬底2，需要在处理室40的处理装置内以确保衬底2的中心位置与结晶轴方向的方式进行搬送、载置。
然而，如果收纳于FOUP 30的衬底2，其中心的位置与对应于结晶轴方向的缺口方向未被正确地定位，那么机器人10无法掌握为了搬送而以手臂16固持的衬底2相对于手臂16的中心位置与缺口方向。
因此，无法以确保特定的中心位置与缺口方向的方式将衬底2搬送到处理室4并载置。
因此，为了将无法掌握正确的位置与方向的FOUP 30内的衬底2搬送至定位器20，相对于手臂16将其特定的中心位置与缺口方向进行检测、特定，及/或为了将其定位于特定的位置与方向，而使用定位器20。
因此，定位器20具有以下功能：针对载置在旋转台21上的衬底2，对衬底2的中心相对于旋转台21的旋转中心(以下称为“定位器基准点”。)的偏离(以下称为“总偏位”。)的大小及/或方向进行检测或特定。再就是，还有使用定位器20，对衬底2进行使其中心与定位器基准点一致，及/或使衬底2的缺口对位于特定方向的操作。
如图2所示，定位器20具备：旋转台21，其可使载置在定位器20上的衬底2旋转，且能够使衬底2以特定的角度定位；及传感器部23，用来检测缺口3的位置。
首先，针对缺口的位置的检测进行说明。
传感器部23在载置在旋转台21的衬底2的外周部，夹着衬底2而在其上方(或下方)配置有投光部(未图示)，在下方(或上方)配置有受光部(未图示)，利用受光部接受来自投光部的照射光。
来自投光部的照射光虽被衬底2遮挡，但在缺口的部分处，遮光变少，由受光部所接受的光量增大。因此，基于通过旋转台21而旋转的衬底2的光量的变化来检测缺口的位置。
其次，针对衬底2相对于旋转台21的旋转中心的位置偏离(总偏位)的大小及角度的检测方法进行说明。
将旋转台21的旋转中心(定位器基准点)作为基准，直至载置在旋转台21上的衬底2的外周部端面的距离L如图4所示，是在连结旋转台21的中心与衬底2的中心的直线上，以从旋转台21的中心朝向衬底2的中心的方向的距离为最长(具体的最长距离Lmax为衬底2的半径+偏离量)，以其相反方向的距离为最短(具体的最短距离Lmin为衬底2的半径-偏离量)，最长点与最短点之间相应于旋转台21的旋转而连续地变化。此外，Lmax-Lmin＝2×偏离量。
因此，能够基于对应于旋转台21的旋转的传感器部23部的受光部的受光量的变化，而根据其光量为极大及/或极小时的旋转台21的旋转角度，来检测衬底2的中心方向相对于旋转台21的中心方向(角度)、即总偏位的方向。
另外，由于所述最长距离Lmax或所述最短距离Lmin，如前文所述般，与衬底2的中心相对于旋转台21的中心的位置偏离的大小的增加相对应，而分别增加或减少，因此基于所述最长点及/或最短点的传感器部23的受光部的受光量的绝对值的大小，来检测位置偏离量、即总偏位的大小。
此外，为了更正确地检测位置偏离，优选的是能更精密或更正确地检测受光量的变化。因此，优选的是在相对的投光部与受光部处使用将多个发光组件及受光组件配置为直线状的线性阵列传感器。
此外，在所述说明中，虽使用同一传感器部23进行缺口位置的检测与位置偏离量的测定，但还可分别具备不同的传感器部23a与传感器部23b。
＜机器人坐标系与定位器坐标系的关系＞
一边参照图5一边针对机器人坐标系与定位器坐标系的关系进行说明。
由于本实施方式的机器人10为水平回旋多关节型，且定位器20也是在水平面内旋转的机构，因此机器人10及定位器的定位等动作，基本上只要在水平面内研究就可。因此，机器人坐标系及定位器坐标系均研究两者的xy坐标系的关系。因此，在以下的说明中，如果未特别指明，那么机器人坐标系、定位器坐标系分别意味着机器人坐标系的xy坐标系及定位器坐标系的xy坐标系。
由于机器人坐标系与定位器坐标系，一般来说，在原点的位置的偏离(以下称为“原点偏位”)与两坐标轴之间存在相对角度(θ)，因此如果以机器人坐标系的坐标(XR,YR)T来表示定位器坐标系的坐标(XA,YA)T，那么为下式。
[式1]
此处，Oo是原点偏位向量，具体来说，是将机器人坐标系原点设为起点，将定位器坐标系原点设为终点的向量，具体来说，是定位器坐标系原点Oa(XC,YC)T的以机器人坐标系表示的坐标(XC,YC)R T。
此外，将以下式表示的行列H称为机器人坐标系与定位器坐标系的坐标变换行列。
[式2]
如果原点偏位(向量)Oo及变换行列H固定，那么定位器坐标系的位置能够特定为机器人坐标系的位置，或相反也可以，机器人坐标系的位置能够特定为定位器坐标系的位置。因此，在操纵与搬送等的机器人的教导操作中，需要求取原点偏位与坐标变换行列的操作，有将如上述的操作称为校准的情形。
另一方面，先前曾使用夹具等进行所述操作，而存在如前文所述般对操作要求熟练等问题。
因此，在本实施方式中，通过以下所说明的方法，实现所述操作的效率化、简略化等。
根据以上内容，其次说明机器人教导的步骤。
＜机器人教导步骤＞
一边参照图6一边针对使用机器人10、定位器20、衬底2及FOUP 30的教导的步骤进行说明。此外，图6显示有定位器20的机器人10与衬底2的中心位置等的教导点与动作点。
步骤1
在FOUP 30内，以衬底2的中心为正确的方式将其配置、收纳。
步骤2
基于作为FOUP 30内的取出位置而预先暂时设定的FOUP位置P0(以下称为“暂时设定的FOUP位置”)，而利用机器人10将衬底2从FOUP 30取出。此处，由于P0是用于取出衬底2的暂时设定的FOUP位置，因此无法利用机器人10掌握衬底2的中心位置。
此外，暂时设定的FOUP位置由机器人坐标系特定。
步骤3
基于作为旋转台21的基准位置(旋转台的旋转中心)而预先暂时设定的定位器位置Oac(以下称为“暂时设定的定位器位置”)，而利用机器人10将衬底2搬送到定位器20的旋转台21并载置。以下，将基于暂时设定的定位器位置而载置在旋转台21上的衬底2的中心位置称为“第一衬底载置位置”，并设为A1，以(X1,Y1)T表示机器人坐标系的坐标。
第一衬底载置位置A1，由于使用暂时设定的FOUP位置P0及暂时设定的定位器位置Oac而载置在定位器上，因此从定位器坐标系原点Oa偏离。从第一衬底载置位置A1的定位器坐标系原点Oa的偏离(以下称为“总偏位1”)(向量)Ot1，是在FOUP 30中暂时设定的FOUP位置P0相对于应该取出衬底2的真正的FOUP位置(以下称为“真正的FOUP位置”)P的偏离(以下称为“FOUP偏位1”)(向量)，与暂时设定的定位器位置Oac相对于定位器坐标系原点Oa的偏离(以下称为“定位器偏位”)(向量)的(向量)和。
此外，暂时设定的定位器位置Oac由机器人坐标系特定。
另外，在机器人坐标系中，由于真正的FOUP位置P与定位器基准点(定位器坐标系原点)Oa不明，因此在此时点，FOUP偏位1(Of1)、定位器偏位(Oa)及总偏位1(Ot1)也为不明。
步骤4
通过在所述＜定位器＞中所说明的方法，即使旋转台21旋转，利用传感器部23，并基于最长距离Lmax及/或最短距离Lmin，来对第一衬底载置位置A1的总偏位1(Ot1)的大小及其方向(角度)进行测定。
此外，总偏位1(Ot1)的测定值，由于是在定位器坐标系中被测定，因此其坐标是作为定位器坐标系而被特定。
步骤5
使旋转台21旋转，而使衬底2的中心位置返回至第一衬底载置位置A1。
步骤6
利用机器人手臂16固持旋转台21上的衬底2，并使用机器人10使衬底2在机器人坐标系中，沿与x轴平行的方向移动预先设定的距离d，而载置在旋转台21上。将所述移动后的衬底2的中心位置设为第二衬底载置位置A2，以(X2,Y2)T表示机器人坐标系的坐标。此外，在本实施方式中，之所以将由所述机器人10固持的衬底2的移动方向设为与x轴平行的方向，是为了将以下的式的变形或诱导简略化，在原理上或数学上，如果预先设定的距离d能够特定，那么移动方向为任意的方向均无妨。
步骤7
通过在所述＜定位器＞中所说明的方法，即，使旋转台21旋转，利用传感器部23，并基于最长距离Lmax及/或最短距离Lmin，来对第二衬底载置位置A2相对于定位器坐标系原点的衬底2的中心的位置偏离(向量)(以下称为“总偏位2”)Ot2的大小及方向进行测定。
此外，总偏位2(Ot2)的测定值由于是在定位器坐标系中被测定，因此其坐标是作为定位器坐标系而被特定。
其次，针对从衬底2的第一衬底载置位置A1朝第二衬底载置位置A2的移动向量，一边参照图7，一边利用定位器坐标系与机器人坐标系将其特定，并研究其关系。
总偏位1(Ot1)是第一衬底载置位置A1的衬底中心的位置偏离(总偏位1)向量。
Ba是针对衬底2从第一衬底载置位置A1朝第二衬底载置位置A2移动的定位器坐标系的移动向量，Br是针对所述移动的机器人坐标系的移动向量。此外，所述2个移动向量虽在物理上相同，但机器人坐标系的移动向量(Br)为已知，而定位器坐标系的移动向量(Ba)并非为已知。
此处，总偏位1(Ot1)通过步骤4，且总偏位2(Ot2)通过本步骤的所述测定而被特定，由于任一者均为已知，因此能够通过Ba＝Ot2-Ot1(图7左侧的定位器坐标系)，来求取定位器坐标系的移动向量Ba。
另外，如前文所述那样，由于Br与Ba在物理上相同，因此Br与Ba的关系能够使用定位器坐标系与机器人坐标系的坐标变换行列H而利用下式表现。
[式3]
Ba＝HBr (3)
此处，由于如果令Ba＝(Xa1,Ya1)T，那么Br＝(d,0)T，因此通过从式3所导出的下式，能够求取定位器坐标系与机器人坐标系的相对角度θ。
tanθ＝Ya1/Xa1 (4)
因此，通过将由式4所算出的θ代入式2，来求取定位器坐标系与机器人坐标系的坐标变换行列H。
步骤8
以机器人10的手臂16固持衬底2，返回至第一衬底载置位置A1。因此，此时的衬底2的中心位置为A1。
步骤9
使手臂16绕着与通过暂时设定的定位器位置(Oac)而与z线平行的直线的周围，以预先设定的角度α旋转。
步骤10
如果角度α的旋转一结束，便将衬底2载置在旋转台21上。将此时的衬底2的中心位置设为第三衬底载置位置A3，将机器人坐标系的坐标设为(X3,Y3)T。
步骤11
通过在所述＜定位器＞中所说明的方法，即，使旋转台21旋转，利用传感器部23，并基于最长距离Lmax及/或最短距离Lmin，来对第三衬底载置位置A3的位置的衬底中心位置偏离(总偏位3)Ot3的大小及方向进行测定。
定位器坐标系的总偏位1(Ot1)及总偏位3(Ot3)因由定位器进行的测定(步骤4及步骤7)而为已知。
另一方面，机器人坐标系的定位器偏位(Oa)、FOUP偏位1(Of1)及FOUP偏位3(Of3)为未知。此处，所谓定位器偏位是指暂时设定的定位器位置Oac相对于定位器坐标系原点(旋转台21的中心)的偏离，且是指将定位器坐标系原点Oa设为起点、将暂时被教导的定位器位置Oac设为终点的向量。
在以上说明中，由于未知数为3个，因此为了求取所述未知数，需要3个方程式。
由于总偏位1(Ot1)及总偏位3(Ot3)分别是FOUP偏位1(Of1)及FOUP偏位3(Of3)与定位器偏位(Oa)的向量和，因此为以下的关系。
[式4]
Ot1＝Of1+Oa (5)
[式5]
Ot3＝Of3+Oa (6)
另外，由于第三衬底载置位置A3是将暂时设定的定位器位置Oac作为中心，使机器人10的手臂16旋转而生成，因此Of1与Of3的大小(绝对值)相等。
因此，令|Of1|＝|Of3|＝Of。
因此，由于由点Oac、点A1及点A3形成的三角形是将点Oac作为顶点的等腰三角形，因此可导出以下的关系式。
(X3-X1)2+(Y3-Y1)2＝b2 (7)
[式6]
[式7]
此处，φ是从点A1朝向点A3的向量与机器人坐标系的x轴(正)方向所成的角度，b是第一衬底载置位置A1与第三衬底载置位置A3的距离。
利用式7至式9，分别求取b、Of1的大小(Of)及φ。
因此，能够根据各个值使用下式来求取暂时设定的定位器位置Oac的坐标(Xa,Ya)T的值。
[式8]
[式9]
使用所述坐标值，并利用下式，能够求取FOUP偏位1(Of1)。
[式10]
因此，通过将由式12所求取的Of1加入暂时设定的FOUP位置P0，而能够求取真正的FOUP位置P。
另外，作为在定位器20中真正应该载置衬底的位置(以下称为“真正的定位器载置位置”)A即定位器坐标系原点Oa，即旋转台21的中心位置的坐标(Xc,Yc)T能够利用下式来求取。
[式11]
以上的结果为：由于能够求取真正的FOUP位置P及真正的定位器载置位置A来作为教导信息，因此使用所述教导位置而能够由机器人施行(重现)正确的搬送动作。
根据本实施方式，能够实现以下的效果。
-由于无需教导用夹具等就可进行教导操作，因此系统能够简单化，且在控制时无需手臂等的信息，从而控制变得容易。
-无需使教导用夹具等与装置接触，尤其是对于在洁净环境下所使用的机器人，能够防止因接触而导致的粉尘颗粒的产生。
-可使操作员不介入而自动教导，并可在不依赖操作员的技能下实现稳定的高精度的教导。
符号说明
1 搬送系统
2 半导体衬底(晶片)
3 缺口
10 机器人
11 机器人控制装置
12 基台
13 臂部
14 第一臂
15 第二臂
16 手臂
17 第一旋转轴
18 第二旋转轴
19 第三旋转轴
20 衬底定位装置(定位器)
21 旋转台
22 旋转台的旋转中心
23 传感器部
24 第一衬底载置位置
25 暂时设定的定位位置
30 衬底收纳容器(前开式晶片传送盒)
40 处理室

Claims (8)

1.一种搬送系统，其特征在于具备：
搬送物载置装置，其具有在水平面内旋转的旋转台、及获取载置在所述旋转台的圆板状搬送物相对于所述旋转台的基准位置偏离的信息的传感器部；及
机器人，其将所述圆板状搬送物从搬送物收纳容器取出，而将其搬送到所述旋转台上并载置；且
针对基于作为所述搬送物收纳容器的所述圆板状搬送物的取出位置及所述旋转台的基准位置而预先暂时设定的位置而载置在所述旋转台上的所述圆板状搬送物，基于利用所述传感器部所获取的载置在所述旋转台上的所述圆板状搬送物相对于所述旋转台的基准位置偏离的信息，来获取所述搬送物收纳容器的所述圆板状搬送物的取出位置及所述旋转台的基准位置的信息，并基于所述所获取的位置信息，教导由所述机器人进行的所述圆板状搬送物从所述搬送物收纳容器朝所述旋转台的搬送动作。
2.根据权利要求1所述的搬送系统，其特征在于利用所述传感器部所获取的载置在所述旋转台上的所述圆板状搬送物相对于所述旋转台的基准位置偏离的信息为以下3种：
基于作为所述旋转台的基准位置而预先暂时设定的位置，在所述旋转台上载置所述圆板状搬送物的第一载置位置相对于所述旋转台的所述基准位置的偏离；
在利用所述机器人使所述圆板状搬送物从所述第一载置位置起水平直线移动预先设定的距离而载置在所述旋转台上的第二载置位置处，所述圆板状搬送物相对于所述旋转台的所述基准位置的偏离；及
在利用所述机器人使所述圆板状搬送物从所述第一载置位置起进行预先设定的角度的水平回旋移动而载置在所述旋转台上的第三载置位置处，所述圆板状搬送物相对于所述旋转台的所述基准位置的偏离。
3.根据权利要求1或2所述的搬送系统，其特征在于所述旋转台的所述基准位置是所述旋转台的旋转中心，所述圆板状搬送物相对于所述旋转台的所述基准位置的偏离是所述圆板状搬送物的中心距所述旋转台的旋转中心的距离与方向。
4.一种搬送系统的机器人的搬送动作的教导方法，其特征在于所述搬送系统具备：搬送物载置装置，其具有在水平面内旋转的旋转台、及获取载置在所述旋转台上的圆板状搬送物相对于所述旋转台的基准位置偏离的信息的传感器部；及
机器人，其将所述圆板状搬送物从搬送物收纳容器取出，而将其搬送到所述旋转台上并载置；且所述教导方法包含：
第一偏离获取步骤，其获取在所述圆板状搬送物的第一载置位置处，所述圆板状搬送物相对于所述旋转台的所述基准位置的偏离；
第二偏离获取步骤，其获取在利用机器人使所述圆板状搬送物从所述第一载置位置起在水平面内直线移动预先设定的距离而载置在所述旋转台上的第二载置位置处，所述圆板状搬送物相对于所述旋转台的所述基准位置的偏离；
第三偏离获取步骤，其获取在利用所述机器人使所述圆板状搬送物从所述第一载置位置起进行预先设定的角度的水平回旋移动而载置在所述旋转台上的第三载置位置处，所述圆板状搬送物相对于所述旋转台的所述基准位置的偏离；及
以下步骤，即基于在所述第一偏离获取步骤获取的偏离与在所述第三偏离获取步骤获取的偏离，来获取所述搬送物收纳容器的所述圆板状搬送物的取出位置及所述旋转台的基准位置的信息。
5.根据权利要求4所述的搬送系统的机器人的教导方法，其中所述旋转台的所述基准位置是所述旋转台的旋转中心；所述圆板状搬送物相对于所述旋转台的所述基准位置的偏离是所述圆板状搬送物的中心距所述旋转台的旋转中心的距离与方向。
6.一种搬送机器人，其特征在于：其是将圆板状搬送物从搬送物收纳容器取出，而将其搬送到搬送物载置装置的旋转台上并载置者；所述搬送物载置装置具有在水平面内旋转的所述旋转台、及获取载置在所述旋转台的所述圆板状搬送物相对于所述旋转台的基准位置偏离的信息的传感器部；且
基于偏离的信息，即根据作为所述搬送物收纳容器的所述圆板状搬送物的取出位置及所述旋转台的基准位置而预先暂时设定的位置，利用所述传感器部所获取的载置在所述旋转台上的所述圆板状搬送物相对于所述旋转台的基准位置偏离的信息，来获取所述搬送物收纳容器的所述圆板状搬送物的应取出位置及对所述旋转台的应载置位置的信息，并基于所述所获取的位置信息，来获取所述机器人对于所述搬送物收纳容器的所述圆板状搬送物的取出位置及所述旋转台的基准位置的信息。
7.根据权利要求6所述的搬送机器人，其特征在于利用所述传感器部所获取的载置在所述旋转台上的所述圆板状搬送物相对于所述旋转台的基准位置偏离的信息为以下3种：
在所述圆板状搬送物的所述旋转台的第一载置位置处，所述圆板状搬送物相对于所述旋转台的所述基准位置的偏离；
利用所述机器人使所述圆板状搬送物从所述第一载置位置起水平直线移动预先设定的距离而载置在所述旋转台上的第二载置位置的所述圆板状搬送物相对于所述旋转台的所述基准位置的偏离；及
利用所述机器人使所述圆板状搬送物从所述第一载置位置起进行预先设定的角度的水平回旋移动而载置在所述旋转台上的第三载置位置的所述圆板状搬送物相对于所述旋转台的所述基准位置的偏离。
8.根据权利要求6或7所述的搬送机器人，其特征在于所述旋转台的所述基准位置是所述旋转台的旋转中心，所述圆板状搬送物相对于所述旋转台的所述基准位置的偏离是所述圆板状搬送物的中心距所述旋转台的旋转中心的距离与方向。
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