CN112005360A - 基板搬送机器人及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种基板搬送机器人,具备:具备第一手部的机器人主体,所述第一手部包含载置基板的第一基板载置部和将载置于第一基板载置部的基板保持及解放的第一基板保持机构;以及机器人控制器。

Description

基板搬送机器人及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种基板搬送机器人及其控制方法。
背景技术
以往使用有搬送基板的机器人。作为如上述的机器人的一例,已知有记载于专利文献1的基板搬送装置。在此基板搬送装置中,在索引(indexer)机器人与中央机器人的基板授受动作中,空手的状态的索引侧上方手部与载置未处理基板的索引侧下方手部以索引侧上方手部先移动的形式开始前进,先到达交接位置的索引侧上方手部接受处理完毕的基板,之后索引侧下方手部到达交接位置。接着,索引侧上方手部开始后退之后,索引侧下方手部交付未处理基板,之后,索引侧下方手部开始后退。索引侧下方手部以追上索引侧上方手部的形式高速后退,两者返回初期位置。藉此,与索引侧上方手部及索引侧下方手部交互授受处理完毕的基板与未处理基板的情况相比,可缩短基板搬送时间。并且,由于在使索引侧上方手部先移动而到达基板交接位置时索引侧上方手部是空手的状态,故即使以较快的进出速度到达基板交接位置,也不会发生基板落下等状况。
现有技术文献:
专利文献:
专利文献1:日本特开2006-086294号公报(参照摘要)。
发明内容
发明要解决的问题:
不过,专利文献1并没有提及基板搬送装置(机器人)是否具备在手部保持基板的机构。基板搬送机器人具备在手部保持基板的机构(以下称为基板保持机构)时,即使手部存在有基板,仍能以与手部没存在有基板时同样的速度使手部进退。然而,为了通过基板保持机构来保持基板,需要用来保持基板的时间。为了避免基板搬送时间增加上述时间的量,若仅在手部的进退中通过基板保持机构来保持基板,则因手部的速度或加速度而存在基板保持机构未能保持基板的可能性。
本发明为了解决如上述课题而完成,目的在于提供在手部具备基板保持机构,且能抑制基板搬送时间变长及降低使手部进退时基板保持机构未能保持基板的可能性的基板搬送机器人及其控制方法。
解决问题的技术手段:
为了解决上述课题,本发明的某一形态(aspect)的基板搬送机器人是:一种基板搬送机器人,具备:具备第一手部的机器人主体,所述第一手部包含载置基板的第一基板载置部和将载置于所述第一基板载置部的基板保持及解放的第一基板保持机构,且能在所述基板的搬送方向上的位置亦即后退位置与前进位置之间进行前进及后退动作;以及控制所述第一手部及所述第一基板保持机构的动作的机器人控制器;所述机器人控制器,以如下形式使所述第一基板保持机构及所述第一手部动作:所述第一基板保持机构将基板解放,且所述第一手部在尚未将所述基板载置于所述第一基板载置部的状态下从所述后退位置往所述前进位置前进,在该前进位置将载置于基板载置体的基板载置于所述第一基板载置部,之后往所述后退位置后退;在所述第一手部后退的期间,使所述第一基板保持机构保持载置于所述第一基板载置部的基板,且以如下形式控制所述第一手部的速度:从所述第一手部开始后退至由所述第一基板保持机构保持所述基板的时点为止的第一期间内的第一最大速度的绝对值或第一最大加速度的绝对值,与从所述基板被保持的时点至所述第一手部结束后退为止的第二期间内的第二最大速度的绝对值或第二加速度的绝对值相比低速或低加速度。在此,“基板”中包含晶圆、液晶显示器的玻璃基板等。
通过上述构成,由于在所述第一手部后退的期间内,使所述第一基板保持机构保持载置于所述第一基板载置部的基板,因此与在第一手部在前进位置停止的状态下第一基板保持机构保持载置于第一基板载置部的基板的情况相比,可使第一手部的后退时间较短,进而可抑制基板搬送时间变长。此外,机器人控制器在第一手部后退的期间内,使第一基板保持机构保持载置于第一基板载置部的基板,且以如下形式控制所述第一手部的速度:从第一手部开始后退至由第一基板保持机构保持基板的时点为止的第一期间内的第一最大速度的绝对值或第一最大加速度的绝对值,与从所述基板被保持的时点至所述第一手部结束后退为止的第二期间内的第二最大速度的绝对值或第二加速度的绝对值相比低速或低加速度,因此通过在第一期间使第一最大速度的绝对值或第一加速度的绝对值为充分低速或低加速度,以此可降低第一基板保持机构未能保持载置于所述第一基板载置部的基板的可能性。此“可降低第一基板保持机构未能保持载置于第一基板载置部的基板的可能性的第一最大速度的绝对值或第一加速度的绝对值”根据实验、模拟、计算等而设定。
也可以是,所述第一期间是所述第一手部从所述前进位置后退规定距离的时间。
通过上述构成,到第一基板保持机构保持载置于第一基板载置部的基板为止,第一手部会后退规定距离,因此与到第一基板保持机构保持载置于第一基板载置部的基板为止第一手部在前进位置停止的情况相比,可使第一手部的后退时间较短。
也可以是,所述机器人主体进一步具备第二手部,且构成为所述第一手部与所述第二手部能一起上升及下降,所述第二手部包含载置基板的第二基板载置部和将载置于所述第二基板载置部的基板保持及解放的第二基板保持机构,且能在所述第一手部的下方或上方,在所述后退位置与所述前进位置之间进行前进及后退动作;所述机器人控制器进一步控制所述第二手部及所述第二基板保持机构的动作;所述机器人控制器在所述第一手部前进至位于所述前进位置为止,使所述第二手部以所述第二基板保持机构保持载置于所述第二基板载置部的基板的状态在所述后退位置待机,在所述第一手部位于所述前进位置后,使所述第一手部及所述第二手部仅上升规定上升高度,将载置于所述基板载置体的基板载置于所述第一手部的所述第一基板载置部,之后使所述第二手部前进而位于所述前进位置并使所述第二基板保持机构放开所述基板,且仅所述第一期间使所述第一手部从所述前进位置后退,并在所述第一期间内使所述第一基板保持机构保持载置于所述第一基板载置部的基板,之后使所述第一手部及所述第二手部仅下降所述规定下降高度,将载置于所述第二手部的所述第二基板载置部的所述基板载置于所述基板载置体,之后使所述第一手部及所述第二手部往所述后退位置后退。
通过上述构成,仅使基板搬送机器人动作一次,即可通过第一手部将原本载置于基板载置体的基板取出并通过第二手部将新的基板载置于基板载置体。
并且,在将载置于第二手部的第二基板载置部的基板载置于基板载置体后,使第一手部及第二手部往后退位置后退,因此只要在第二手部后退至后退位置之前使第一手部后退至后退位置即可。因此,在第一手部后退的期间内,即使第一期间内的第一最大速度的绝对值或第一加速度的绝对值比第二期间内的第二最大速度的绝对值或第二最大加速度的绝对值低速或低加速度,基板搬送时间也不会与第一手部以高于其的速度或加速度后退的情况有变化。
此外,本发明的另一形态(aspect)的基板搬送机器人的控制方法是基板搬送机器人的控制方法,该基板搬送机器人具备:具备第一手部的机器人主体,所述第一手部包含载置基板的第一基板载置部和将载置于所述第一基板载置部的基板保持及解放的第一基板保持机构,能在所述基板的搬送方向上的位置亦即后退位置与前进位置之间进行前进及后退动作;以及控制所述第一手部及所述第一基板保持机构的动作的机器人控制器;所述机器人控制器进行以下步骤:以如下形式使所述第一基板保持机构及所述第一手部动作的步骤:所述第一基板保持机构将基板解放,且所述第一手部在尚未将所述基板载置于所述第一基板载置部的状态下从所述后退位置往所述前进位置前进,在该前进位置将载置于基板载置体的所述基板载置于所述第一基板载置部,之后往所述后退位置后退;在所述第一手部后退的期间,使所述第一基板保持机构保持载置于所述第一基板载置部的基板的步骤;以如下形式控制所述第一手部的速度的步骤:以从所述第一手部开始后退至由所述第一基板保持机构保持所述基板的时点为止的第一期间内的第一最大速度的绝对值或第一最大加速度的绝对值,与从所述基板被保持的时点至所述第一手部结束后退为止的第二期间内的第二最大速度的绝对值或第二加速度的绝对值相比低速或低加速度。
通过上述构成,可抑制基板搬送时间变长。此外,于第一期间内,通过使第一最大速度或第一最大加速度为充分低速或低加速度,可降低第一基板保持机构未能保持载置于所述第一基板载置部的基板的可能性。
发明效果:
本发明发挥如下效果:可提供一种在手部具备基板保持机构,且能抑制基板搬送时间变长及降低使手部进退时基板保持机构未能保持基板的可能性的基板搬送机器人及其控制方法。
附图说明
图1是显示本发明的实施形态的基板搬送机器人的硬件构成的一例的图,(a)是俯视图,(b)是侧视图;
图2是示意地显示图1的基板搬送机器人的使用环境的一例的俯视图;
图3是显示图1的基板搬送机器人的控制系统的构成的功能框图;
图4中(a)~(f)是显示比较例的基板搬送机器人的基板替换动作的一例的示意图;
图5中(a)~(f)是显示图1的基板搬送机器人的基板替换动作的一例的示意图;
图6是显示比较例的基板搬送机器人的基板替换动作中的手部的速度变化的图表;
图7是显示图1的基板搬送机器人的基板替换动作中的手部的速度变化的图表。
具体实施方式
以下,一边参照附图一边说明本发明的理想的实施形态。另外,以下对在所有附图中相同或相当的要素赋予相同的参照符号,省略其重复的说明。此外,以下的图是用于说明本发明的图,因此可能会存在:省略与本发明无关的要素的情况,因夸张等导致多个图互不一致的情况,尺寸不正确的情况等。此外,本发明并不限定于以下的实施形态。
(实施形态)
〔构成〕
图1是显示本发明的实施形态的基板搬送机器人的硬件构成的一例的图,(a)是俯视图,(b)是侧视图。图1中(b),是于图1中(a)的基板搬送方向200观察图1中(a)的基板搬送机器人100的图。此外,在图1中(a)、图1中(b)、及图2中,为了较容易判别上侧手部4A及下侧手部4B,于上述手部的主要部分附加有剖面线。
参照图1,则本实施形态的基板搬送机器人100具备机器人主体10以及控制第一手部(4A或4B)及第一基板保持机构(40A或40B)的动作的机器人控制器20,该机器人主体10具备第一手部(4A或4B),该第一手部(4A或4B)包含载置基板(图1中(a)、图1中(b)未图示)的第一基板载置部(43A或43B)和将载置于第一基板载置部(43A或43B)的基板保持及解放的第一基板保持机构(40A或40B),并可在基板搬送方向200上的位置亦即后退位置201与前进位置202之间进行前进及后退动作。此外,机器人主体10进一步具备第二手部(4B或4A),并且构成为第一手部(4A或4B)与第二手部(4B或4A)可一起上升及下降;该第二手部(4B或4A)包含载置基板的第二基板载置部(43B或43A)和将载置于第二基板载置部(43B或43A)的基板保持及解放的第二基板保持机构(40B或40A),且可在第一手部(4A或4B)的下方,在后退位置201与前进位置201之间进行前进及后退动作;机器人控制器20进一步控制第二手部(4B或4A)与第二基板保持机构(40B或40A)的动作。
换言之,第一手部是取出基板的手部,第二手部是放置基板的手部。由于基板搬送机器人100是双臂机器人,因此任一手部都能作为第一手部或第二手部发挥功能。因此,在以下的说明中,首先,将两个手部通过构造上的差异来特定,并说明如上述般特定的两个手部作为第一手部及第二手部的哪一个发挥功能。
在本实施形态中,说明基板是圆形晶圆的情形。
以下,详细说明本实施形态的基板搬送机器人100的具体结构的一例。
基板搬送机器人100由具备水平多关节型的一对臂部3A、3B的双臂机器人构成。基板搬送机器人100具备基台1。基台1上设置有升降体2。升降体2具备:可升降地设置于基台1的圆筒状的升降轴2a、可绕与升降轴2a的中心轴一致的第一旋转轴线旋转地设置的旋转体2b。旋转体2b上设置有上侧臂部3A与下侧臂部3B。
上侧臂部3A具备:一方的端部可绕与第一旋转轴线平行的第二旋转轴线转动地设置于旋转体2b的适当位置的上侧第一连杆31A、一方的端部可绕与第二旋转轴线平行的第三旋转轴线转动地设置于上侧第一连杆31A的另一方的端部的上侧第二连杆32A、一方的端部可绕与第三旋转轴线平行的第四旋转轴线转动地设置于上侧第二连杆32A的另一方的端部的上侧第三连杆33A、一方的端部可绕与第四旋转轴线平行的第五旋转轴线转动地设置于于上侧第三连杆33A的另一方的端部的上侧第四连杆34A、固定于上侧第四连杆34A的上侧手部4A。上侧第一连杆31A~上侧第四连杆34A构成上侧臂部35A。
下侧臂部3B具备一方的端部可绕与第一旋转轴线平行的第六旋转轴线转动地设置于旋转体2b的下侧第一连杆31B。下侧第一连杆31B以第六旋转轴线相对于旋转体2b的中心轴与上侧臂部3A的上侧第一连杆31A的第二旋转轴线成为点对称的形式设置。下侧臂部3B进一步具备:一方的端部可绕与第六旋转轴线平行的第七旋转轴线转动地设置于下侧第一连杆31B的另一方的端部的下侧第二连杆32B、一方的端部可绕与第七旋转轴线平行的第八旋转轴线转动地设置于下侧第二连杆32B的另一方的端部的下侧第三连杆33B、固定于下侧第三连杆33B的下侧手部4B。下侧第一连杆31B~下侧第三连杆33B构成下侧臂部35B。
构成上侧臂部35A的上侧第一连杆31A~上侧第四连杆34A及构成下侧臂部35B的下侧第一连杆31B~下侧第三连杆33B由水平的平板状的构件构成。
上侧手部4A及下侧手部4B由平板状的构件构成,于俯视的状态下,形成为大致Y字状。上侧手部4A及下侧手部4B分别设置有上侧基板保持机构40A及下侧基板保持机构40B。上侧基板保持机构40A及下侧基板保持机构40B例如由把持基板的把持机构构成。另外,上侧基板保持机构40A及下侧基板保持机构40B例如也可由吸附及解放基板的吸附机构构成。
于上侧手部4A的一对梢端部,设置有将从上侧手部4A的基端往梢端的方向的基板的位置定位的一对定位部41A。于上侧手部4A的大致中央部,设置有通过在从上侧手部4A的基端往梢端的方向及其相反方向前进及后退来对基板按压与脱压的按压部42A。按压部42A通过例如空气气缸、马达等动力源来进退。该一对定位部41A及按压部42A构成上侧基板保持机构40A。此外,上侧手部4A的上表面中的按压部42A与一对定位部41A之间的部分构成上侧基板载置部43A。按压部42A前进并按压载置于上侧基板载置部43A的基板时,该基板被按压部42A压向一对定位部41A,该基板被把持于按压部42A及一对定位部41A。此外,按压部42A后退时,解放被把持的基板。
于下侧手部4B的一对梢端部,设置有将从下侧手部4B的基端往梢端的方向的基板的位置定位的一对定位部41B。于下侧手部4B的大致中央部,设置有通过在从下侧手部4B的基端往梢端的方向及其相反方向前进及后退来将基板按压及脱压的按压部42B。按压部42B通过例如空气气缸、马达等动力源来进退。该一对定位部41B及按压部42B构成下侧基板保持机构40B。此外,下侧手部4B的上表面中的按压部42B与一对定位部41B之间的部分构成下侧基板载置部43B。按压部42B前进并按压载置于下侧基板载置部43B的基板时,该基板被按压部42B压向一对定位部41B,该基板被把持于按压部42B及一对定位部41B。此外,按压部42B后退时,解放被把持的基板。
图1中示出了上侧手部4A及下侧手部4B分别位于后退位置201及前进位置202的状态的基板搬送装置100。机器人控制器20以在后退位置201及前进位置202,上侧手部4A及下侧手部4B两者的中心线一致,该中心线通过旋转体2b的第一旋转轴线,且朝向规定的基板搬送方向200的形式,控制上侧臂部3A及下侧臂部3B的动作。
后退位置201及前进位置202根据基板搬送装置100的使用态样而适当设定。该后退位置201及前进位置202于俯视状态下设定于通过旋转体2b的第一旋转轴线的直线上。
关于基板搬送机器人100,上侧手部4A及下侧手部4B中任一个为上述的第一手部或第二手部皆可。
机器人控制器20例如配置于机器人主体10的基台1的内部。当然,机器人控制器20配置于从机器人主体10离开的场所亦可。
[使用环境]
图2是示意地显示图1的基板搬送机器人的使用环境的一例的俯视图。若参照图2,基板搬送机器人100的使用环境例如以下说明。
真空室51配置有基板搬送机器人100的机器人主体10。机器人主体10的周围配置有多个基板处理槽52和一个基板交接槽53。多个基板处理槽52中分别进行各种的基板处理。多个基板处理槽52及基板交接槽53中设置有基板载置体55。基板载置体55例如由立设于各基板处理槽52、基板交接槽53的底面的圆柱体构成。此时,基板载置体55的上表面支持基板(图2中不图示)的中央部。另外,基板载置体55亦可由从各基板处理槽52、基板交接槽53的侧壁水平突出地设置的平板构成。此时,基板载置体55的上表面支持基板的外周部。另外,多个基板处理槽52及基板交接槽53的前面(与机器人主体10相向的面)设置有将该前面开闭的开闭机构(不图示)。
俯视下,从机器人主体10的旋转体2b(参照图1)的中心(第一旋转轴线)往各基板处理槽52、基板交接槽53的基板载置体的中心的方向是基板搬送方向200(参照图1中(a)),例如,各基板处理槽52、基板交接槽53的基板载置体的中心被设定于前进位置202(参照图1中(a))。该前进位置202亦可依各基板处理槽52、基板交接槽53而不同。
机器人主体10以基板搬送方向200朝向某一基板处理槽52的形式使上侧手部4A及下侧手部4B旋转,通过上侧手部4A将载置于基板载置体55的处理完毕的基板取出,将保持于下侧手部4B的未处理的基板载置于基板载置体55,进行基板替换动作。之后,以基板搬送方向200朝向基板交接槽53的形式使上侧手部4A及下侧手部4B旋转,通过下侧手部4B将载置于基板载置体55的未处理的基板取出,将保持于上侧手部4A的处理完毕的基板载置于基板载置体55,以此方式进行基板替换动作。
亦即,在图2所示的使用环境中,机器人主体10在与基板处理槽52的基板替换动作中,上侧手部4A作为第一手部发挥功能(进行动作),且下侧手部4B作为第二手部发挥功能(进行动作)。另一方面,在与基板交接槽53的基板替换动作中,下侧手部4B作为第一手部发挥功能(进行动作),且上侧手部4A作为第二手部发挥功能(进行动作)。
〔控制系统的构成〕
图3是显示图1的基板搬送机器人100的控制系统的构成的功能框图。若参照图3,机器人控制器20回馈控制机器人主体10的动作。此外,机器人控制器20控制上侧基板保持机构40A及下侧基板保持机构40B的动作。
机器人控制器20具备例如处理器与内存。机器人控制器20通过以处理器将储存于内存的规定动作程序读出并执行,以此控制机器人主体10、上侧基板保持机构40A及下侧基板保持机构40B的动作。机器人控制器20具体而言,例如由微控制器、MPU(MicroprocessorUnit;微处理器)、FPGA(Field Programmable Gate Array;现场可编程门阵列)、PLC(Programmable Logic Controller;程序逻辑控制器)、逻辑电路等构成。
〔动作〕
接着,将如上述构成的基板搬送机器人100的动作(基板搬送机器人100的控制方法)与比较例的基板搬送机器人进行对比并说明。
〈对基板处理槽52的基板替换动作〉
首先,说明对基板处理槽52的基板替换动作。
图4中(a)~(f)是显示比较例的基板搬送机器人的基板替换动作的一例的示意图。图5中(a)~(f)是显示图1的基板搬送机器人的基板替换动作的一例的示意图。图6是显示比较例的基板搬送机器人的基板替换动作中的手部的速度变化的图表。图7是显示图1的基板搬送机器人的基板替换动作中的手部的速度变化的图表。另外,图4中(a)~(f)及图5中(a)~(f)为了易于看图,后退位置和前进位置与图2的情况相比绘制得较近。此外,图6及图7中,正的速度表示上侧手部4A及下侧手部4B的前进速度,负的速度表示上侧手部4A及下侧手部4B的后退速度。
首先,说明比较例的基板搬送机器人的基板替换动作。比较例的基板搬送机器人的构成与本实施形态的基板搬送机器人100相同,仅基板替换动作与本实施形态的基板搬送机器人100不同。因此,以下为了方便起见,除了图4中(a)~(f),还参照图1及图2来说明比较例的基板搬送机器人的基板替换动作。比较例的机器人控制器20使机器人主体10、上侧基板保持机构40A及下侧基板保持机构40B如下动作。
首先,上侧手部4A及下侧手部4B位于后退位置201。在此状态下,在上侧手部4A中,基板载置部43A上没有载置基板被,上侧基板保持机构40A的按压部42A后退且呈解放状态。另一方面,在下侧手部4B中,基板载置部43B上载置有基板61,下侧基板保持机构40B的按压部42B前进且将该基板61按压于一对定位部41B。藉此,下侧基板保持机构40B保持基板61(参照图4中(a))。此外,基板载置体55的上表面载置有处理完毕的基板61。
接着,上侧手部4A往前进位置202前进(参照图4中(b))。
接着,上侧手部4A及下侧手部4B只上升规定上升高度。该上升动作通过使升降体2上升来进行。规定上升高度以下侧手部4B位于比基板载置体55的上表面高的位置的形式设定。藉此,载置于基板载置体55的处理完毕的基板61被载置于上侧手部4A的基板载置部43A(参照图4中(c))。
接着,上侧手部4A往后退位置201后退,且下侧手部4B往前进位置202前进。此时,上侧手部4A的上侧基板保持机构40A保持基板61。此外,下侧手部4B的下侧基板保持机构40B解放基板61(参照图4中(d))。
接着,上侧手部4A及下侧手部4B下降规定下降高度。此下降动作,是通过使升降体2下降来进行。规定下降高度,以下侧手部4B位于比基板载置体55的上表面低的位置的形式被设定。藉此,载置于下侧手部4B的基板载置部43B的未处理的基板61被载置于基板载置体55的上表面(参照图4中(e))。
接着,下侧手部4B往后退位置201后退(参照图4中(f))。
参照图6,则该基板替换动作包含动作区间A~E。在动作区间A中,上侧手部4A前进。在动作区间B中,上侧手部4A及下侧手部4B停止并上升。在动作区间C中,上侧手部4A后退且下侧手部4B前进。在动作区间D中,上侧手部4A及下侧手部4B停止并下降。在动作区间E中,下侧手部4B后退。
上侧手部4A及下侧手部4B的各动作区间(A、C、E)中的速度以在定速区间的前后包含加速区间与减速区间的形式变化。因此,各动作区间中的定速区间的速度的绝对值是上侧手部4A及下侧手部4B的各动作区间中的最大速度的绝对值。此外,上侧手部4A的前进及后退的最大速度的绝对值(定速区间的速度的绝对值)与下侧手部4B的前进及后退的最大速度的绝对值(定速区间的速度的绝对值)相同。
在如上述的比较例的基板替换动作中,在动作区间B中,上侧手部4A载置处理完毕的基板61后,立即开始后退,在短时间内到达最大速度。因此,在该最大速度的绝对值超过上侧基板保持机构40A能稳定地保持基板61的速度的绝对值的情况下,会有上侧基板保持机构40A未能保持基板61的可能性。
其次,一边参照图1、图2、及图5中(a)~(f),一边说明本实施形态的基板搬送机器人100的基板替换动作。本实施形态的基板搬送机器人100的机器人控制器20使机器人主体10、上侧基板保持机构40A、及下侧基板保持机构40B如下动作。
由于图5中(a)~图5中(c)为止的动作与比较例的图4中(a)~图4中(c)为止的动作相同,故省略其说明。
如图5中(c)所示,上侧手部4A及下侧手部4B只上升上述的规定上升高度,载置于基板载置体55的处理完毕的基板61被载置于上侧手部4A的基板载置部43A后,接着,上侧手部4A后退至规定位置,且下侧手部4B往前进位置202前进。此时,上侧手部4A的上侧基板保持机构40A保持基板61。此外,下侧手部4B的下侧基板保持机构40B解放基板61(参照图5中(d))。上述规定位置是考虑上侧手部4A的后退动作中的后退时间、速度等后被适当设定。
接着,上侧手部4A及下侧手部4B停止并只下降上述的规定下降高度。藉此,载置于下侧手部4B的基板载置部43B的未处理的基板61被载置于基板载置体55的上表面(参照图5中(e))。
接着,上侧手部4A及下侧手部4B往后退位置201后退(参照图5中(f))。
参照图7,则该基板替换动作与上述的比较例同样地,包含动作区间A~E。由于动作区间A及动作区间B与上述的比较例相同,故省略其说明。在动作区间C中,上侧手部4A后退至规定位置且下侧手部4B前进。在动作区间D中,上侧手部4A及下侧手部4B停止并下降。在动作区间E中,上侧手部4A及下侧手部4B后退。
接着,与比较例的基板替换动作同样地,上侧手部4A的前进及后退的速度及下侧手部4B的前进及后退的速度以在定速区间的前后包含加速区间与减速区间的形式变化。因此,在各动作区间中,定速区间的速度的绝对值是各动作区间中的上侧手部4A及下侧手部4B的最大速度的绝对值。
此外,上侧手部4A的前进的最大速度的绝对值与下侧手部4B的前进及后退的最大速度的绝对值相同。然而,于上侧手部4A的后退中,动作区间C中的最大速度的绝对值与动作区间E中的最大速度的绝对值相比低速。此外,动作区间C中的上侧手部4A的最大速度的绝对值与上侧手部4A的前进的最大速度的绝对值和下侧手部4B的前进及后退的最大速度的绝对值相比低速。
在此基板替换动作中,在动作区间C的途中由上侧手部4A的上侧基板保持机构40A把持(保持)基板61。上侧基板保持机构40A的基板61的把持(保持)动作在基板61因上侧手部4A后退所产生的加速度而被按压于一对定位部41A的状态下进行较理想。因此,上侧基板保持机构40A的基板61的把持(保持)动作,例如在动作区间C中,在上侧手部4A被加速后成为定速状态的状态下被进行。从上侧手部4A开始后退到上侧基板保持机构40A的基板61的把持(保持)动作结束为止的期间是第一期间。此外,从第一期间结束到上侧手部4A位于后退位置201为止的期间是第二期间。
第一期间内的上侧手部4A的最大速度的绝对值(动作区间C中的定速区间的速度(第一最大速度)的绝对值),被设定为比第二期间内的上侧手部4A的最大速度的绝对值(动作区间E中的定速区间的速度(第二最大速度)的绝对值)充分低速。
另外,后退动作中的上侧手部4A的速度的绝对值,只要是第一期间内的最大速度的绝对值比第二期间内的最大速度的绝对值低速即可,可将速度设定为各种样态。例如,动作区间D中,上侧手部4A及下侧手部4B不停止而以低速一边后退及前进一边下降亦可。此外,上侧手部4A从后退的开始到即将结束为止速度缓缓增大亦可。此外,动作区间D中,亦可由上侧基板保持机构40A保持基板61。
通过此构成,在上侧手部4A后退的期间,由于使上侧基板保持机构40A保持载置于上侧基板载置部43A的基板61,因此,与在上侧手部4A停止于前进位置202的状态下,上侧保持机构40A保持载置于上侧基板载置部43A的基板61的情况相比,可使上侧手部4A的后退时间较短,进而可抑制基板搬送时间变长。
此外,由于机器人控制器20在上侧手部4A后退的期间,使上侧基板保持机构40A保持载置于上侧基板载置部43A的基板61,且以第一期间内的上侧手部4A的最大速度的绝对值与第二期间内的上侧手部4A的最大速度相比低速的形式控制上侧手部4A的速度,其中,第一期间是从上侧手部4A开始后退至通过上侧基板保持机构40A保持基板61的时点为止的期间,第二期间是从基板61被保持的时点至上侧手部4A结束后退为止的期间,因此通过使第一期间内的最大速度的绝对值如上述般充分低速,可降低上侧基板保持机构40A未能保持载置于上侧基板载置部43A的基板61的可能性。该“可降低上侧基板保持机构40A未能保持载置于上侧基板载置部43A的基板61的可能性的最大速度的绝对值”是根据实验、模拟、计算等而设定。
〈对基板交接槽53的基板替换动作〉
其次,说明对基板交接槽53的基板替换动作。
在该基板替换动作中,下侧手部4B作为第一手部发挥功能,且上侧手部4A作为第二手部发挥功能。换言之,该基板替换动作与在上述的对基板处理槽52的基板替换动作中,将上侧手部4A及上侧基板保持机构40A分别替换为下侧手部4B及下侧基板保持机构40B,且将下侧手部4B及下侧基板保持机构40B分别替换为上侧手部4A及上侧基板保持机构40A的动作基本上相同。然而,“规定下降高度”设定为上侧手部4A位于比基板载置体55的上表面低的位置。
在该基板替换动作结束后,如图5中(f)所示空置的状态的下侧手部4B的下侧基板载置部43B上,如图5中(a)所示载置有未处理的基板61且其被下侧基板保持机构40B把持,并且如图5中(f)所示上侧手部4A的上侧基板保持机构40A保持的处理完毕的基板61被交接,如图5中(a)所示上侧基板保持机构40A成为被解放的状态且上侧基板载置部43A成为空置的状态。
之后,依序对各基板处理槽52进行以上的基板替换动作。
〔变形例〕
本变形例可以是,在上述实施形态中,机器人控制器20使上侧手部4A或下侧手部4B作为第一手部发挥功能时,在上侧手部4A或下侧手部4B的后退动作中,以第一期间内的上侧手部4A或下侧手部4B的最大加速度的绝对值与第二期间内的上侧手部4A或下侧手部4B的最大加速度的绝对值相比低加速度的形式,控制上侧手部4A或下侧手部4B的动作。
通过此构成,可抑制基板搬送时间变长,且可降低上侧基板保持机构40A或下侧基板保持机构40B未能保持载置于上侧基板载置部43A或下侧基板载置部43B的基板61的可能性。
如以上说明般,通过本实施形态,与在上侧手部4A及下侧手部4B停止于前进位置202的状态下上侧保持机构40A或下侧基板保持机构40B保持载置于上侧基板载置部43A或下侧基板载置部43B的基板61的情况相比,可使上侧手部4A或下侧手部4B的后退时间较短,进而可抑制基板搬送时间变长。此外,可降低使上侧手部4A及下侧手部4B进退时上侧基板保持机构40A与下侧基板保持机构40B未能保持基板61的可能性。
(其他实施形态)
基板搬送机器人亦可是单臂的机器人。
此外,上述实施形态中,基板搬送机器人100的一对臂部亦可是垂直多关节型。
此外,上述实施形态中,在基板搬送机器人100中,一对手部不具有臂部,直接设置于旋转体2b亦可。此时,一对手部构成为上下重叠且可在基板搬送方向进退。
基板搬送机器人100用于上述实施形态的使用环境以外的使用环境亦可。例如,可用于如日本特开2006-086294号公报记载的以两台机器人进行的基板授受动作。
此外,基板亦可是圆形晶圆以外者。例如,基板亦可是液晶显示器的玻璃基板。
上述的实施形态中,说明了上侧手部4A的后退动作与下侧手部4B的后退动作的至少一部分同时进行(图7的动作区间E)。通过如此操作,可使基板替换动作中的上侧手部4A的后退动作时间增加。其结果是无需使基板替换动作的时间变长,便可使后退动作中的上侧手部4A的速度的绝对值较低,或者,使后退动作中的上侧手部4A的加速度的绝对值较低。通过使上侧手部4A的速度或加速度的绝对值较低,可防止保持于上侧手部4A的基板相对于上侧手部4A偏移。此时的上侧手部4A亦可不具有把持机构或吸附机构。例如,上侧手部4A可以是仅通过因载置于手部的基板的自重而在基板与手部之间产生的摩擦力来保持基板的载置式手部,亦可是具有以包围载置于手部的基板的侧面的一部分或全部的形式被设置且沿垂直方向延伸的壁面并在该壁面包围的区域内容纳基板的手部、亦即不具有把持机构或吸附机构的落下式手部,或者是公知的伯努利(Bernoulli)式手部。
此外,也可通过在图7的动作区间A的一部分或全部进行下侧手部4B的前进动作,以此使上侧手部4A的前进动作与下侧手部4B的前进动作的至少一部分同时进行。如此,可使基板替换动作中的下侧手部4B的前进动作时间增加。其结果是无需使基板替换动作的时间变长,便可使前进动作中的下侧手部4B的速度的绝对值较低,或者,使前进动作中的下侧手部4B的加速度的绝对值较低。通过使下侧手部4B的速度或加速度的绝对值较低,可防止保持于下侧手部4B的基板相对于下侧手部4B偏移。此时的下侧手部4B亦可不具有把持机构或吸附机构。例如,下侧手部4B亦可是载置式手部、落下式手部或公知的伯努利(Bernoulli)式手部。
基板替换动作的至少一部分的期间内,亦可使上侧手部4A的动作方向与下侧手部4B的动作方向一致。
图7的动作区间D中上侧手部4A亦可进行后退动作,图7的动作区间B中下侧手部4B亦可进行前进动作。
由上述说明,对本领域技术人员而言可明了众多改良或其他实施形态。因此,上述说明,应仅作为例示来解释。
产业上的可利用性:
本发明的基板搬送机器人及其控制方法作为手部具备基板保持机构、且能抑制基板搬送时间变长、及降低使手部进退时基板保持机构未能保持基板的可能性的基板搬送机器人及其控制方法是有用的。
符号说明:
1:基台
2:升降体
2a:升降轴
2b:旋转体
3A:上侧臂部
3B:下侧臂部
4A:上侧手部
4B:下侧手部
10:机器人主体
20:机器人控制器
40A:上侧基板保持机构
40B:下侧基板保持机构
41A、41B:定位部
42A、42B:按压部
43A:上侧基板载置部
43B:下侧基板载置部
51:真空室
52:基板处理槽
53:基板交接槽
55:基板载置体
100:基板搬送机器人
200:基板搬送方向
201:后退位置
202:前进位置。

Claims (6)

1.一种基板搬送机器人,具备:
具备第一手部和第二手部的机器人主体,所述第一手部包含载置基板的第一基板载置部,能进行前进及后退动作,所述第二手部包含载置基板的第二基板载置部,能进行前进及后退动作;以及
控制所述第一手部及第二手部的动作的机器人控制器;
所述机器人控制器如下进行基板替换动作:
以所述第一手部在尚未将所述基板载置于所述第一基板载置部的状态下前进,将载置于基板载置体的所述基板载置于所述第一基板载置部之后后退的形式使所述第一手部动作,
以所述第二手部在所述基板载置于所述第二基板载置部的状态下前进,将载置于所述第二手部的所述第二基板载置部的所述基板载置于所述基板载置体,之后后退的形式使所述第二手部动作;
在所述基板替换动作的至少一部分的期间内,所述第一手部的动作方向与所述第二手部的动作方向一致。
2.一种基板搬送机器人,具备:
具备第一手部和第二手部的机器人主体,所述第一手部包含载置基板的第一基板载置部,能进行前进及后退动作,所述第二手部包含载置基板的第二基板载置部,能进行前进及后退动作;以及
控制所述第一手部及第二手部的动作的机器人控制器;
所述机器人控制器如下进行基板替换动作:
以所述第一手部在尚未将所述基板载置于所述第一基板载置部的状态下前进,将载置于基板载置体的所述基板载置于所述第一基板载置部,之后后退的形式使所述第一手部动作,
以所述第二手部在所述基板载置于所述第二基板载置部的状态下前进,将载置于所述第二手部的所述第二基板载置部的所述基板载置于所述基板载置体,之后后退的形式使所述第二手部动作;
所述第一手部的前进动作与所述第二手部的前进动作的至少一部分同时进行,或所述第一手部的后退动作与所述第二手部的后退动作的至少一部分同时进行。
3.一种基板搬送机器人,具备:
具备第一手部的机器人主体,所述第一手部包含载置基板的第一基板载置部和将载置于所述第一基板载置部的基板保持及解放的第一基板保持机构,且能在所述基板的搬送方向上的位置亦即后退位置与前进位置之间进行前进及后退动作;以及
控制所述第一手部及所述第一基板保持机构的动作的机器人控制器;
所述机器人控制器,以如下形式使所述第一基板保持机构及所述第一手部动作:所述第一基板保持机构将基板解放,且所述第一手部在尚未将所述基板载置于所述第一基板载置部的状态下从所述后退位置往所述前进位置前进,在该前进位置将载置于基板载置体的基板载置于所述第一基板载置部,之后往所述后退位置后退;
在所述第一手部后退的期间,使所述第一基板保持机构保持载置于所述第一基板载置部的基板,且
以如下形式控制所述第一手部的速度:从所述第一手部开始后退至由所述第一基板保持机构保持所述基板的时点为止的第一期间内的第一最大速度的绝对值或第一最大加速度的绝对值,与从所述基板被保持的时点至所述第一手部结束后退为止的第二期间内的第二最大速度的绝对值或第二加速度的绝对值相比低速或低加速度。
4.根据权利要求3所述的基板搬送机器人,其特征在于,
所述第一期间是所述第一手部从所述前进位置后退规定距离的时间。
5.根据权利要求3或4所述的基板搬送机器人,其特征在于,
所述机器人主体进一步具备第二手部,且构成为所述第一手部与所述第二手部能一起上升及下降,所述第二手部包含载置基板的第二基板载置部和将载置于所述第二基板载置部的基板保持及解放的第二基板保持机构,且能在所述第一手部的下方或上方,在所述后退位置与所述前进位置之间进行前进及后退动作;
所述机器人控制器进一步控制所述第二手部及所述第二基板保持机构的动作;
所述机器人控制器在所述第一手部前进至位于所述前进位置为止,使所述第二手部以所述第二基板保持机构保持载置于所述第二基板载置部的基板的状态在所述后退位置待机,
在所述第一手部位于所述前进位置后,使所述第一手部及所述第二手部仅上升规定上升高度,将载置于所述基板载置体的基板载置于所述第一手部的所述第一基板载置部,
之后使所述第二手部前进而位于所述前进位置并使所述第二基板保持机构放开所述基板,且仅所述第一期间使所述第一手部从所述前进位置后退,并在所述第一期间内使所述第一基板保持机构保持载置于所述第一基板载置部的基板,
之后使所述第一手部及所述第二手部仅下降所述规定下降高度,将载置于所述第二手部的所述第二基板载置部的所述基板载置于所述基板载置体,
之后使所述第一手部及所述第二手部往所述后退位置后退。
6.一种基板搬送机器人的控制方法,其特征在于,
该基板搬送机器人具备:
具备第一手部的机器人主体,所述第一手部包含载置基板的第一基板载置部和将载置于所述第一基板载置部的基板保持及解放的第一基板保持机构,能在所述基板的搬送方向上的位置亦即后退位置与前进位置之间进行前进及后退动作;以及
控制所述第一手部及所述第一基板保持机构的动作的机器人控制器;
所述机器人控制器进行以下步骤:
以如下形式使所述第一基板保持机构及所述第一手部动作的步骤:所述第一基板保持机构将基板解放,且所述第一手部在尚未将所述基板载置于所述第一基板载置部的状态下从所述后退位置往所述前进位置前进,在该前进位置将载置于基板载置体的所述基板载置于所述第一基板载置部,之后往所述后退位置后退;
在所述第一手部后退的期间,使所述第一基板保持机构保持载置于所述第一基板载置部的基板的步骤;
以如下形式控制所述第一手部的速度的步骤:以从所述第一手部开始后退至由所述第一基板保持机构保持所述基板的时点为止的第一期间内的第一最大速度的绝对值或第一最大加速度的绝对值,与从所述基板被保持的时点至所述第一手部结束后退为止的第二期间内的第二最大速度的绝对值或第二加速度的绝对值相比低速或低加速度。
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