CN109761038B - 工件输送系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种工件输送系统及其控制方法，其能够仅通过示教设定的最少的通过点来找到安全的输送路径，而无需通过复杂的程序进行运算。在构成工件输送系统的水平多关节型机器人中，将基台、基台侧连杆、臂部侧连杆、臂部以及手部依次连结，设置将臂部侧连杆和臂部的连结轴的中心点的移动轨迹限制为规定直线的连杆机构。对于水平多关节型机器人，在将基台侧连杆相对于基台的旋转中心设定为原点、将平行于规定直线的方向设定为X轴的XY直角坐标系的每个象限中，确定能够以点对点动作移动的指定通过点，并且使用指定通过点作为水平多关节型机器人移动时的通过点。

Description

工件输送系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及具备多关节型机器人并输送工件的工件输送装置及其控制方法。
背景技术
例如，在半导体制造工序中，需要在收纳工件的盒和对工件执行规定处理的工件处理装置之间输送半导体晶片等工件。此时，需要能够相对于多个盒装载/卸载工件，因此，使用将多个臂相互可旋转地连结并且将电动机等的旋转力传递到臂并使臂进行伸缩等动作的多关节型机器人。由收纳工件的多个盒、工件处理装置以及多关节型机器人构成一个工件输送系统。各盒是将工件堆放成货架状的盒，由此，能够将多个工件收纳在一个盒内。作为盒的一个例子，有SEMI(Semiconductor Equipment and Materials International：国际半导体设备与材料产业协会)标准E47.1中规定的正面开口式盒一体式输送、保管箱即FOUP(Front-Opening Unified Pod：前开式晶圆传送盒)等。专利文献1中公开有工件输送系统的结构的一个例子。在专利文献1中公开的工件输送系统中，将多个盒在水平面内配置成1列，将工件处理装置配置在与该多个盒的排列对置的位置，将水平多关节型机器人设置在由盒的排列和工件处理装置夹着的细长的空间。
伴随半导体制造工艺的复杂化，工件输送系统应对应的盒的数量增加，且伴随半导体制造装置本身的小型化需要尽可能地消减工件输送系统的设置空间。在这种状况下，在臂不与周围的壁面或设备发生干涉的同时使机器人进行工件的输送动作时，需要通过示教等对每个载物台设定多个输送通过点。载物台是指工件的装载/卸载的对象，是包含盒、工件处理装置等在内的总称，换言之，是作为工件的输送起点或输送目的地的设备类。例如，在专利文献2中公开有一种技术，在控制机器人的手的移动路径的轨道时，设定通过点和目标点，经过通过点使手移动到目标点。作为输送动作的特殊的例子，有原点恢复，但在专利文献3中公开有一种技术，为了进行可靠的原点恢复，将越过原点位置的假想位置设定为目标位置，其后，将原点设定为目标位置。关于通过示教等设定通过点，在专利文献4中公开有一种技术，当机器人取得两个以上的目标位置时，分支为对应于来自周边设备的输入信号的轨道。另外，也可以代替通过示教设定多个输送通过点，而通过运算分配载物台间的安全路径。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第5199117号公报
专利文献2：日本特开昭63－301305号公报
专利文献3：日本特开2009－148859号公报
专利文献4：日本特开平8－106319号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
为了决定输送路径而对每个载物台进行示教作业时，不仅其本身需要作业资源，而且在实际上不使机器人动作的话不能确认有无干涉，作业时间会增加。在通过运算分配安全路径的情况下，需要复杂的程序和参数，因此，为了进行它们的开发，资源是必需的，另外，存在不能忽略运算时间等问题。而且，无论采用何种方法，载物台间动作的通过点的数量越多，实际的输送动作需要的时间越长。
本发明的目的在于，提供能够仅通过示教设定的最少的通过点来找到安全的输送路径而无需通过复杂的程序进行运算的工件输送系统及其控制方法。
解决问题所采用的技术方案
本发明提供一种工件输送系统，其具有：多个盒，所述盒收纳工件；工件处理装置，所述工件处理装置处理所述工件；以及水平多关节型机器人，所述水平多关节型机器人相对于所述多个盒装载/卸载工件，所述水平多关节型机器人具备基台、可旋转地与所述基台连接的基台侧连杆、与所述基台侧连杆连结的臂部侧连杆、旋转自如地与所述臂部侧连杆连接的臂部、以及旋转自如地与所述臂部连接并保持工件的手部，所述基台侧连杆和所述臂部侧连杆构成连杆机构，所述连杆机构将所述臂部侧连杆和所述臂部的连结轴的中心点的移动轨迹限制为规定直线，所述多个盒与所述规定直线平行配置，且构成划定所述水平多关节型机器人的作业区域的边界的1边，所述工件处理装置配置于所述作业区域的所述边界的任何位置，对XY直角坐标系的每个象限确定指定通过点，所述XY直角坐标系将所述基台侧连杆相对于所述基台的旋转中心设定为原点，且将平行于所述规定直线的相对的两个方向中的一方设定为X轴正方向，所述水平多关节型机器人在所述工件的装载/卸载的对象即载物台之间移动，并使用所述指定通过点作为移动时的通过点。
在这种工件输送系统中，因为能够使用每个象限的指定通过点作为该象限中的移动的始点，所以在向该象限内的对象点移动时，只要仅考虑指定通过点和对象点之间的干涉即可，输送路径的示教及安全确认变得容易。在从某象限的对象点向另一象限移动时，对于对象点所属的象限内的移动部分，也只要考虑对象点和指定通过点之间的干涉即可，示教及安全确认变得容易。
在本发明的工件输送系统中，理想的是，各象限的指定通过点作为水平多关节型机器人所固有的通过点被预先例如在出厂时存储于水平多关节型机器人中。如果这样构成，则指定通过点相互的移动能够作为示教结束来处理，能够仅按照向各象限的移动命令进行向指定通过点的移动而无需示教。由此，安全确认变得更容易。
本发明提供一种控制方法，其为工件输送系统的控制方法，所述工件输送系统具有：收纳工件的多个盒；处理所述工件的工件处理装置；以及相对于所述多个盒装载/卸载工件的水平多关节型机器人，所述水平多关节型机器人具备：基台、可旋转地与所述基台连接的基台侧连杆、与所述基台侧连杆连结的臂部侧连杆、旋转自如地与所述臂部侧连杆连接的臂部、以及旋转自如地与所述臂部连接并保持工件的手部，并在所述工件的装载/卸载的对象即载物台之间移动，所述基台侧连杆和所述臂部侧连杆构成连杆机构，所述连杆机构将所述臂部侧连杆和所述臂部的连结轴的中心点的移动轨迹限制为规定直线，所述多个盒与所述规定直线平行配置，且构成划定所述水平多关节型机器人的作业区域的边界的1边，所述工件处理装置配置于所述作业区域的所述边界的任何位置，其中，对XY直角坐标系的每个象限确定指定通过点，所述XY直角坐标系将所述基台侧连杆相对于所述基台的旋转中心设定为原点，且将平行于所述规定直线的相对的两个方向中的一方设定为X轴正方向，控制所述水平多关节型机器人，以使所述水平多关节型机器人在所述工件输送系统中的两个载物台之间移动时经过所述指定通过点的一个以上。
在这种控制方法中，因为能够使用每个象限的指定通过点作为该象限中的移动的始点，所以在向该象限内的对象点移动时，只要考虑指定通过点和对象点之间的干涉即可，输送路径的示教及安全确认变得容易，并且也能够容易地控制工件输送系统。在从某象限的对象点向另一象限移动时，对于对象点所属的象限内的移动部分，也只要考虑对象点和指定通过点之间的干涉即可，示教及安全确认变得容易。
在本发明中，优选的是，对每个象限设定指定通过点，以满足例如以下所有三个条件：
(1)在不同象限的指定通过点间的基于点对点(PTP；Point To Point)动作的移动中，水平多关节型机器人不产生干涉；
(2)在指定通过点和原点恢复位置之间的基于PTP动作的移动中，水平多关节型机器人不产生干涉；
(3)在相对于该象限内的任意的载物台的待机/退避位置和该象限的指定通过点之间的基于PTP动作的移动中，水平多关节型机器人不产生干涉。
但是，根据构成工件输送系统的各部分的构造或布局和情况，即使不满足一个或两个条件，也能够期待一定程度的效果。在满足条件(1)的情况下，在指定通过点间，能够保障通过点的数量最少且不产生干涉的安全的PTP动作，在满足条件(2)的情况下，在指定通过点和原点恢复位置之间，能够保障通过点的数量最少且不产生干涉的安全的PTP动作，在满足条件(3)的情况下，在相对于任意的载物台的待机/退避位置和指定通过点之间，能够保障通过点的数量最少且不产生干涉的安全的PTP动作。如果是满足条件(1)～(3)的指定通过点，则在与该满足的条件对应的区间中可保障安全的PTP动作，所以作为示教，可以仅输入PTP动作指令，省略有无产生干涉的确认作业。如果满足条件(1)～(3)中的两个以上条件，则保障安全的PTP动作的区间相应增加，因此，示教及安全确认变得更容易。
在本发明中，可以是，对于从原点观察时处于从X轴正方向向逆时针方向及顺时针方向旋转了一定角度的范围内的载物台，选择第一象限的指定通过点及第四象限的指定通过点中的一方，作为关于该载物台的通过点，对于从原点观察时处于从X轴负方向向逆时针方向及顺时针方向旋转了一定角度的范围内的载物台，选择第二象限的指定通过点及第三象限的指定通过点中的一方，作为关于该载物台的通过点。如果这样构成，则在作业区域的接近长边方向的端部的区域中，即使在存在关于臂部和手部之间的旋转角的机构上的约束等的情况下，也能够避免这种约束，以最少的设定点数容易地得到适当的输送路径。
在本发明中，理想的是，相对于作业区域的长边方向的中心线，规定直线偏靠多个盒侧和远离多个盒的一侧中的任一侧。通过这样构成，臂部和臂部侧连杆的连结部的动作范围偏向宽度窄的作业区域这一方，不易引起臂部或手部伴随臂部的旋转而与周围发生干涉的情况，可以将指定通过点设定为维持手部或臂部的适当的折弯状态。
在本发明中，确定Y轴的正方向，使得从原点观察，作业区域的长边方向中心线和XY直角坐标系中的Y轴的交点的Y坐标为负，各象限中的水平多关节型机器人的姿势可以设定为如下姿势。在第一象限及第二象限的指定通过点，手部朝向Y轴正方向，从手部和臂部的连结位置观察，手部延伸的方向朝向Y轴倾斜。在第三象限及第四象限的指定通过点，手部和臂部之间存在开角，从手部和臂部的连结位置观察，手部延伸的方向朝向Y轴以20°～30°的范围倾斜。通过将各指定通过点的姿势设为这样的姿势，能够在防止干涉产生的同时尽可能地缩短从指定通过点的移动时间。此外，第一象限的指定通过点的姿势和第二象限的指定通过点的姿势通常设定为相对于Y轴是对称的。另外，第三象限的指定通过点的姿势和第四象限的指定通过点的姿势通常也设定为相对于Y轴是对称的。
(发明效果)
根据本发明，在工件输送系统中，能够仅通过示教设定的最少的通过点来找到安全的输送路径，而无需通过复杂的程序进行运算。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式的工件输送系统的俯视图。
图2是沿着图1的II－II线的多关节型机器人的概略剖视图。
图3是说明各指定通过点和在该指定通过点的姿势的俯视图。
(附图标记说明)
1…多关节型机器人，2…基台，3…连杆机构，4…基台侧连杆，5…臂部侧连杆，6…臂部，7…手部，20…盒，21…工件，30…工件处理装置，40…作业区域。
具体实施方式
接着，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1表示本发明一实施方式的工件输送系统。该工件输送系统具备多关节型机器人1、分别收纳工件21的多个盒20、执行对于工件21的处理的工件处理装置30。多个盒20沿一个方向排列配置，工件处理装置30配置为与盒20的排列对置。多个盒20的排列和工件处理装置30之间的细长的长方形的区域是多关节型机器人1可以移动手或臂等的作业区域40。多关节型机器人1设置于作业区域40内，通过使其其连杆或臂、手动作，可以在盒20相互之间或盒20与工件处理装置30之间输送工件21。图示中设有四个盒20(即4FOUP)，但盒20的数量不限于四个。
接着，对本实施方式中使用的多关节型机器人1进行说明。在本实施方式中，使用专利文献1中记载的3连杆式水平多关节型机器人作为多关节型机器人1。多关节型机器人1在盒20相互之间或盒20与工件处理装置30之间输送工件21。伴随输送，需要相对于盒20或工件处理装置30搬入/搬出、即装载/卸载工件21。在此，作为盒20，使用例如FOUP等正面开口式的盒，因此，多关节型机器人1进行工件21的装载/卸载的方向为与盒20的排列方向正交的方向。
多关节型机器人1具有：保持工件21的手部7、可旋转地保持手部7的臂部6、可旋转地保持臂部6的基端侧的臂关节部J1并且以臂关节部J1的移动轨迹形成与盒20的排列方向大致平行的直线的方式动作的连杆机构3、可旋转地支承连杆机构3的基端侧的基台2。连杆机构3具备位于基台2侧且被基台2可旋转地保持的基台侧连杆4和位于臂部6侧的臂部侧连杆5，这两个连杆4、5通过连杆关节部J2相互可旋转地连结。
图2是沿着图1的II－II线的剖视图，进一步详细地表示多关节型机器人1。基台2具备由升降电动机(未图示)驱动并在上下方向上升降的升降筒8。基台侧连杆4与升降筒8连结，由内置于升降筒8的连杆机构电动机8a可旋转地保持，相对于基台2能够伴随升降筒8的升降而升降。在基台侧连杆4中设置有基台侧带轮4a、臂部侧带轮4b及带4c，带4c挂设于基台侧带轮4a和臂部侧带轮4b之间。基台侧带轮4a和臂部侧带轮4b的直径之比为2：1。臂部侧带轮4b与臂部侧连杆5连结，在基台侧连杆4以基台侧带轮4a的旋转中心为中心进行旋转时，基台侧带轮4a和臂部侧带轮4b的旋转角度比、即基台侧连杆4和臂部侧连杆5的旋转角度比为1：2。而且，基台侧连杆4和臂部侧连杆5的长度相等。其结果是，连杆机构3将可旋转地连结臂部侧连杆5和臂部6的连结轴的中心点(臂关节部J1)的移动轨迹限制在规定的直线上。图中，用直线Q表示该规定的直线。臂部6与臂部侧连杆5的前端连结，由内置于臂部侧连杆5的臂部电动机51可旋转地保持。此外，图2中，为了便于说明，将臂部电动机51内置于臂部侧连杆5，但臂部电动机51的设置部位不限于此，例如，也可以将臂部电动机51内置于臂部6中。手部7与臂部6的前端连结，由内置于臂部6的框架电动机6a可旋转地保持。将手部7相对于臂部6的连结中心、即手部7的旋转中心设定为J3。
在本实施方式中，多关节型机器人1的连杆机构3的基台2的位置即可旋转地保持于基台2的基台侧连杆4的旋转中心J0和连杆机构3的旋转中心位置即臂关节部J1处于比工件处理装置30和四个盒20的中间位置向盒20的排列侧偏离长度P的位置。工件处理装置30和四个盒20的中间位置也可以说是作业区域40的长边方向的中心线L。而且，伴随连杆机构3的驱动，连杆关节部J2向与该偏向的位置相反一侧弯曲突出。因此，在增多了沿着作业区域40的一长边配置的盒20的数量的情况下，即使在将臂部6及连杆机构3各部分的长度加长时，也能够防止连杆机构3的连杆关节部J2与工件处理装置30或盒20接触。其结果是，能够防止作为工件输送系统整体大型化的情况，进而能够节省空间。在此，基台侧连杆4的旋转中心J0和臂关节部J1处于比中间位置(作业区域40的中心线L)更向盒20的排列侧偏离的位置，但相反，旋转中心J0及臂关节部J1也可以处于比中间位置偏向工件处理装置30侧的位置。在这种情况下，臂关节部J1的移动轨迹成为向工件处理装置30侧偏离的位置，连杆关节部J2比中间位置更向盒20侧弯曲突出。
在本实施方式的工件输送系统中，多关节型机器人1例如相对于盒20或工件处理装置30装载/卸载工件21时的动作基本上与专利文献1中所记载的动作相同。在以下的说明中，将工件21的装载/卸载的对象即盒20或工件处理装置30等称作载物台。在将向载物台装载工件21时，以载置于手部7的状态将工件21输送到作业区域40的成为载物台的正面的位置(待机/退避位置)。在输送到待机位置的状态下，手部7相对于向载物台装载工件21的方向平行地延伸。而且，手部7向装载的方向动作，装载工件21。之后，使手部7动作以使其形成与装载的方向相反的方向。从载物台卸载工件21时的处理也与装载时的处理同样地进行。
在以上的说明中，工件处理装置30配置于与多个盒20的排列对置的位置，但工件处理装置30的位置不限于此，可以将工件处理装置30配置在包围作业区域40的任意的部位。例如，可以将工件处理装置30配置在将臂关节部J1的移动轨迹延长的直线上。另外，对排列配置多个盒20的情况进行了说明，但只要定义了进行装载/卸载时的待机/退避位置，则除了盒20以外，还可以配置例如对工件21进行加工的加工装置等。这些加工装置等也相当于载物台。
当盒20的数量增加、或者工件处理装置30的配置变得复杂时，用工件21的输送中的输送起点的载物台和输送目的地的载物台的组合来表示的输送路径的数量爆炸式增加。另一方面，要求减小配置多关节型机器人1并且臂部6或手部7可以移动、旋转的作业区域40的空间，其结果是，用于确定臂部6或手部7不与周围的设备类碰撞的输送路径的示教作业耗费时间。因此，需要能够迅速且简便地确定各个输送路径。如上所述，无论工件21的搬出起点或搬入目的地的设备即载物台是何种设备，都定义了向该载物台装载/卸载工件21时的待机/退避位置。于是，在输送路径的确定中，只要确定载物台和该载物台的待机/退避位置之间的动作轨迹、两个载物台的待机/退避位置的相互间的多关节型机器人1的动作轨迹即可。在本实施方式中，通过点的数量少的输送路径的确定回归到在细长的长方形的作业区域40内赋予两个载物台各自的待机/退避位置时，尽可能减少其间的通过点这种问题。当然，在确定的输送路径中，必须使多关节型机器人1的臂部6或手部7不会与周边的物体(盒20或工件处理装置30)发生碰撞，因此，只要满足不使臂部6或手部7越过或碰触作业区域40的边界这样的条件即可。此外，在此说明了作业区域40为细长的长方形的情况，但作业区域40不一定是长方形，只要是沿着多关节型机器人1的臂关节部J1的移动轨迹的方向延伸的细长的区域即可。也可以是长方形的一部分进行了变形的形状的作业区域40。特别是，作业区域40的长边方向的端部例如也可以是圆弧那样的形状。
因此，在本实施方式中，考虑将多关节型机器人1的基台侧连杆4的旋转中心J0设定为原点、将平行于作业区域40的长边的方向设定为X轴正方向的XY直角坐标系，着眼于该XY直角坐标系中的各象限。此时，也可以将从原点朝向X轴的两端侧的两个方向中的任一方向设定为X轴正方向。而且，对每个象限确定指定通过点和多关节型机器人1在该指定通过点的姿势。在图示的例子中，作为旋转中心J0或臂关节部J1的移动轨迹比作业区域40的长边方向的中心线L偏向盒20的排列而配置的情况，将从旋转中心J0朝向盒20的排列的方向设定为Y轴的正方向。在旋转中心J0或臂关节部J1的移动轨迹比作业区域40的长边方向的中心线L偏向远离盒20的排列的方向的情况下，只要将远离该盒20的排列的方向确定为Y轴的正方向即可。在图3中，符号60表示多关节型机器人1的原点恢复位置。在原点恢复位置，基台侧连杆4、臂部侧连杆5、臂部6及手部7相互重合，该重合的部分从基台侧连杆4的旋转中心J0朝向－Y方向整齐排列。
指定通过点以在示教输送路径时减少通过点的数量为目的被导入。对于该每个象限设定的指定通过点以满足如下条件中的至少一个条件的方式来确定：
(1)多关节型机器人1可以通过PTP(点到点)动作在不同的象限的指定通过点之间进行输送而不会与周围发生干涉；
(2)多关节型机器人1也可以通过PTP动作在该指定通过点和原点恢复位置之间进行输送而不会与周围发生干涉；
(3)多关节型机器人1也可以通过PTP动作在对应的象限内的任意的载物台的待机/退避位置和该指定通过点之间进行输送而不会与周围发生干涉。图3中，由空心的双向箭头表示在指定通过点的相互间、或指定通过点和原点恢复位置之间进行PTP动作。
在如本实施方式中使用的、连杆前端(在此为臂关节部J1)被限制为相对于规定直线仅平行动作且臂部6和手部7依次分别可旋转地安装在该连杆前端的末端的水平多关节型机器人中，每个象限必然存在同时满足上述条件(1)～(3)的指定通过点。上述条件(1)～(3)是只要满足该条件就能够进行PTP动作的条件，因此，在进行输送路径的示教时，与该条件对应的区间可以进行PTP动作。因此，至少对于该区间能够将通过点的数量设定为最小。另外，因为确定象限的坐标系由基台侧连杆4的旋转中心J0和上述的规定直线确定，所以能够仅根据多关节型机器人1的连杆机构3或臂部6、手部7的长度确定指定通过点。这意味着可以在多关节型机器人1出厂时设定指定通过点，容易在多关节型机器人1的安装部位进行调整作业。在以下的说明中，指定通过点同时满足上述的条件(1)～(3)。
以下，对各象限的指定通过点详细地进行说明。符号61是说明第一象限的指定通过点的符号，该第一象限的指定通过点以处于图示的角度范围θ1中的载物台的待机/退避位置为对象。角度范围θ1是从自基台侧连杆4的旋转中心J0观察，从X轴正方向稍微向顺时针方向旋转的位置到Y轴正方向的范围。在第一象限的指定通过点的姿势中，手部7朝向Y轴正方向，与Y轴平行、或从Y轴向逆时针方向稍微倾斜。符号62表示第二象限的指定通过点。第二象限的指定通过点以处于角度范围θ2中的载物台的待机/退避位置为对象，相对于Y轴基本上与第一象限的指定通过点对称。但是，在布局或载物台的配置非左右对称的装置的情况、或者沿着X轴的方向上的作业区域40的中心与原点位置不一致的情况下，未必需要是Y轴对称，也可以是第一象限和第二象限的指定通过点分别采取独自的姿势。
符号63表示第三象限的指定通过点。第三象限的指定通过点以处于角度范围θ3中的载物台的待机/退避位置为对象。角度范围θ3是从自基台侧连杆4的旋转中心J0观察，从X轴负方向稍微顺时针旋转的位置到Y轴负方向的范围。在第三象限的指定通过点，与第一象限的情况相比，基台侧连杆4和臂部侧连杆5之间的开角稍大。在使手部7与臂部6重叠的情况下，在向任意的载物台移动时需要以打开手部7的方式进行旋转，但因为臂部6与X轴形成的角比第一象限的情况小，所以手部7的旋转需要的时间变长。因此，在第三象限的指定通过点，隔着手部7的旋转中心J3在臂部6和手部7之间形成开角。手部7使臂部6和手部7形成的角为锐角，且相对于Y轴倾斜例如20～30°左右。符号64表示第四象限的指定通过点。第四象限的指定通过点以处于角度范围θ4中的载物台的待机/退避位置为对象，相对于Y轴与第三象限的指定通过点对称。但是，在布局或载物台的配置非左右对称的装置的情况、或者沿着X轴的方向上的作业区域40的中心与原点位置不一致的情况下，未必需要是Y轴对称，也可以是第三象限和第四象限的指定通过点分别采取独自的姿势。
在此，着眼于以第一象限的指定通过点为对象的角度范围θ1和以第四象限的指定通过点为对象的角度范围θ4时，在作业区域40的成为长边方向的端部的位置重合。考虑从在该重合的位置具有待机/退避位置的载物台起的输送路径或向这种载物台的输送路径时，例如只要根据前后进行怎样的输送的预定来选择对象范围重复的指定通过点中对多关节型机器人1的动作不产生消耗的指定通过点即可。在多关节型机器人1中，多数情况手部7不能围绕相对于臂部6的旋转中心J3无限制地旋转，而只能从与臂部6重叠的状态在例如±270°的范围内旋转。因此，也有时伴随该旋转角度的限制，自动地决定应为两个指定通过点中的一方。同样的角度范围的重复在以在第二象限的指定通过点为对象的角度范围θ2和以第三象限的指定通过点为对象的角度范围θ3之间也存在。在这种情况下，也是只要进行与角度范围在第一象限和第四象限之间重复时的处理相同的处理即可。
在作业区域40的长边方向的中央部分、例如Y轴的位置附近存在载物台门等障害物的情况下，通过对规定指定通过点的参数设定高度信息(例如多关节型机器人1的升降筒8的升降量)，在象限之间移动时，能够使多关节型机器人1进行避开该障害物的动作。
接着，对本实施方式的工件输送系统的输送路径的示教进行说明。对相对于与作业区域40相邻设置的盒20或工件处理装置30等载物台装载/卸载工件21并在载物台间输送该工件时的示教进行说明。在本实施方式中，对每个象限设定的指定通过点如上所述满足如下条件：
(1)多关节型机器人1能够以PTP(点对点)动作进行不同的象限的指定通过点之间的输送而不会与周围发生干涉；
(2)多关节型机器人1也能够以PTP动作进行该指定通过点和原点恢复位置之间的输送而不会与周围发生干涉；
(3)多关节型机器人1也能够以PTP动作进行对应的象限内的任意的载物台的待机/退避位置和该指定通过点之间的输送而不会与周围发生干涉。当考虑从输送起点的载物台向输送目的地的载物台的输送时，多关节型机器人1进行如下动作：首先移动至输送起点的载物台的待机/退避位置，从输送起点的载物台卸载工件21后返回到该载物台的待机/退避位置，接着，在保持着工件21的状态下移动到输送目的地的载物台的待机/退避位置，将工件21装载在输送目的地的载物台上，最后返回到输送目的地的载物台的待机/退避位置。开始输送前的多关节型机器人1的位置可以是原点恢复位置、或上次输送中的输送目的地的载物台的待机/退避位置。
首先，考虑输送起点的载物台和输送目的地的载物台属于不同的象限的情况。当从输送起点的载物台的待机/退避位置移动到输送起点的载物台所属的象限的指定通过点，接着移动到输送目的地的载物台所属的象限的指定通过点，然后移动到输送目的地的载物台的待机/退避位置时，从输送起点的载物台的待机/退避位置向输送目的地的载物台的待机/退避位置的移动仅通过经由两个指定通过点的PTP动作即可执行。关于载物台和该载物台的待机/退避位置之间的工件21的装载/卸载的动作，需要以多关节型机器人1不会与周边发生干涉的方式单独地进行示教，但关于载物台的待机/退避位置间的移动，可以进行将通过点抑制在最少的PTP动作的示教。在未引入指定通过点的想法的现有方法中，需要根据试行错误设定许多通过点，所以，根据本实施方式，通过对每个象限确定指定通过点，示教或安全确认变得非常容易。在开始输送前，需要从原点恢复位置或上次的输送结束位置即待机/退避位置移动到输送起点的载物台的待机/退避位置，但这也能够通过经由指定通过点而以PTP动作实现。输送结束后返回原点恢复位置的情况也相同。
在输送起点和输送目的地的载物台处于同一象限时，从输送起点的载物台的待机/退避位置向输送目的地的载物台的待机/退避位置的移动可以仅以PTP动作执行，而不必经由指定通过点。因此，在这种情况下，关于载物台的待机/退避位置间的移动，也可以进行将通过点抑制在最少的PTP动作下的示教。
[本实施方式的效果]
如以上所说明，在本实施方式的工件输送系统中，关于在设定工件21的输送路径时从载物台的待机/退避位置向该载物台的装载/卸载的动作，需要单独地进行水平多关节型机器人1的输送路径的设定，但是，关于工件21的输送中的其它移动，能够通过经由最少数量的指定通过点的PTP动作来实现。因此，根据本实施方式，作为整体可以够减轻示教的作业量，另外，能够设定通过点的数量少且可以实现高速输送的输送路径。

Claims (15)

1.一种工件输送系统，其具有：
多个盒，所述盒收纳工件；
工件处理装置，所述工件处理装置处理所述工件；以及
水平多关节型机器人，所述水平多关节型机器人相对于所述多个盒装载/卸载工件，
所述水平多关节型机器人具备：基台；能旋转地与所述基台连接的基台侧连杆；与所述基台侧连杆连结的臂部侧连杆；旋转自如地与所述臂部侧连杆连接的臂部；以及旋转自如地与所述臂部连接并保持工件的手部，
所述基台侧连杆和所述臂部侧连杆构成连杆机构，所述连杆机构将所述臂部侧连杆和所述臂部的连结轴的中心点的移动轨迹限制为规定直线，
所述多个盒与所述规定直线平行配置，且构成划定所述水平多关节型机器人的作业区域的边界的一边，
所述工件处理装置配置于所述作业区域的所述边界的任何位置，
对XY直角坐标系的每个象限确定指定通过点，所述XY直角坐标系将所述基台侧连杆相对于所述基台的旋转中心设定为原点，且将平行于所述规定直线的相对的两个方向中的一方设定为X轴正方向，
所述水平多关节型机器人在所述工件的装载/卸载的载物台之间移动，并使用所述指定通过点作为移动时的通过点。
2.根据权利要求1所述的工件输送系统，其中，
各象限的所述指定通过点作为所述水平多关节型机器人所固有的通过点预先存储于所述水平多关节型机器人中。
3.根据权利要求1所述的工件输送系统，其中，
对每个象限确定所述指定通过点，以使在不同象限的指定通过点间的基于点对点动作的移动中，所述水平多关节型机器人不产生干涉。
4.根据权利要求1所述的工件输送系统，其中，
对每个象限确定所述指定通过点，以使在该指定通过点和所述水平多关节型机器人的原点恢复位置之间的基于点对点动作的移动中，所述水平多关节型机器人不产生干涉。
5.根据权利要求1所述的工件输送系统，其中，
对每个象限确定所述指定通过点，以使在相对于该象限内的任意的载物台的待机/退避位置和该象限的指定通过点之间的基于点对点动作的移动中，所述水平多关节型机器人不产生干涉。
6.根据权利要求1所述的工件输送系统，其中，
对于从所述原点观察时处于从X轴正方向向逆时针方向及顺时针方向旋转了一定角度的范围内的载物台，选择第一象限的指定通过点及第四象限的指定通过点中的一方，作为关于该载物台的所述通过点，
对于从所述原点观察时处于从X轴负方向向逆时针方向及顺时针方向旋转了一定角度的范围内的载物台，选择第二象限的指定通过点及第三象限的指定通过点中的一方，作为关于该载物台的所述通过点。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的工件输送系统，其中，
相对于所述作业区域的长边方向的中心线，所述规定直线偏靠所述多个盒一侧或远离所述多个盒的一侧。
8.根据权利要求7所述的工件输送系统，其中，
在确定Y轴的正方向、使得从所述原点观察时所述中心线和所述XY直角坐标系中的所述Y轴的交点的Y坐标为负时，
第一象限及第二象限的指定通过点处的所述水平多关节型机器人的姿势如下：所述手部朝向Y轴正方向，且从所述手部和所述臂部的连结位置观察时所述手部延伸的方向朝向Y轴倾斜的姿势，
第三象限及第四象限的指定通过点处的所述水平多关节型机器人的姿势如下：在所述手部和所述臂部之间存在开角，且从所述手部和所述臂部的连结位置观察时所述手部延伸的方向朝向Y轴以20°～30°的范围倾斜。
9.一种控制方法，其为工件输送系统的控制方法，所述工件输送系统具有：收纳工件的多个盒；处理所述工件的工件处理装置；以及相对于所述多个盒装载/卸载工件的水平多关节型机器人，
所述水平多关节型机器人具备：基台；能旋转地与所述基台连接的基台侧连杆；与所述基台侧连杆连结的臂部侧连杆；旋转自如地与所述臂部侧连杆连接的臂部；以及旋转自如地与所述臂部连接并保持工件的手部，并且，所述水平多关节型机器人在所述工件的装载/卸载的载物台之间移动，
所述基台侧连杆和所述臂部侧连杆构成连杆机构，所述连杆机构将所述臂部侧连杆和所述臂部的连结轴的中心点的移动轨迹限制为规定直线，
所述多个盒与所述规定直线平行配置，且构成划定所述水平多关节型机器人的作业区域的边界的一边，所述工件处理装置配置于所述作业区域的所述边界的任何位置，其中，
对XY直角坐标系的每个象限确定指定通过点，所述XY直角坐标系将所述基台侧连杆相对于所述基台的旋转中心设定为原点，且将平行于所述规定直线的相对的两个方向中的一方设定为X轴正方向，
控制所述水平多关节型机器人，以使所述水平多关节型机器人在所述工件输送系统中的两个载物台之间移动时经过所述指定通过点的一个以上。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其中，
对每个象限确定所述指定通过点，以使在不同象限的指定通过点间的基于点对点动作的移动中，所述水平多关节型机器人不产生干涉。
11.根据权利要求9所述的控制方法，其中，
对每个象限确定所述指定通过点，以使在该指定通过点和所述水平多关节型机器人的原点恢复位置之间的基于点对点动作的移动中，所述水平多关节型机器人不产生干涉。
12.根据权利要求9所述的控制方法，其中，
对每个象限确定所述指定通过点，以使在相对于该象限内的任意的载物台的待机/退避位置和该象限的指定通过点之间的基于点对点动作的移动中，所述水平多关节型机器人不产生干涉。
13.根据权利要求9所述的控制方法，其中，
对于从所述原点观察时处于从X轴正方向向逆时针方向及顺时针方向旋转了一定角度的范围内的载物台，选择第一象限的指定通过点及第四象限的指定通过点中的一方作为有关该载物台的通过点，
对于从所述原点观察时处于从X轴负方向向逆时针方向及顺时针方向旋转了一定角度的范围内的载物台，选择第二象限的指定通过点及第三象限的指定通过点中的一方作为有关该载物台的通过点。
14.根据权利要求9～13中任一项所述的控制方法，其中，
相对于所述作业区域的长边方向的中心线，所述规定直线偏靠所述多个盒一侧或远离所述多个盒的一侧。
15.根据权利要求14所述的控制方法，其中，
在确定Y轴的正方向、以使从所述原点观察时所述中心线和所述XY直角坐标系中的所述Y轴的交点的Y坐标为负时，
在第一象限及第二象限的指定通过点，所述水平多关节型机器人形成如下姿势：所述手部朝向Y轴正方向，且从所述手部和所述臂部的连结位置观察时所述手部延伸的方向朝向Y轴倾斜，
在第三象限及第四象限的指定通过点，所述水平多关节型机器人形成如下姿势：在所述手部和所述臂部之间存在开角，且从所述手部和所述臂部的连结位置观察时所述手部延伸的方向朝向Y轴以20°～30°的范围倾斜。
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