CN112041132A - 基板搬运机器人及基板保持手的光轴偏差检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的基板保持手的光轴偏差检测方法取得理想光轴在水平的第一方向上延伸的手的基准回转位置;进行第一搜寻处理,该第一搜寻处理一边使手在以基准回转位置为基准的指定的第一回转位置向以回转轴为中心的放射方向移动,一边藉由光电传感器检测第一目标体,并求出此时手的与第一方向正交的水平的第二方向的位置作为检测位置;对第二目标体进行与第一搜寻处理相同的第二搜寻处理;基于藉由第一搜寻处理与第二搜寻处理求出的检测位置的差,检测光轴相对于理想光轴的倾斜。从回转轴至第一目标体及第二目标体为止的第二方向的距离相等,在手上,光轴和第一目标的交叉位置与光轴和第二目标的交叉位置不同。

Description

基板搬运机器人及基板保持手的光轴偏差检测方法
技术领域
本发明是关于一种于基板搬运机器人中检测设置于基板保持手的光电传感器的光轴的偏差的技术。
背景技术
以往,已知在基板保持手的梢端部具备透过型的光电传感器的基板搬运机器人。该光电传感器例如用于通过检测收容于载具的各槽的基板的边缘来检测各槽有无基板。
透过型的光电传感器具备投光器及受光器,它们精度良好地安装于基板保持手。连结投光器与受光器的光轴相对于理想位置的位置偏差由专用的计测装置进行计测,且存储于控制器,由控制器用于控制机器人。近年来,提出了由机器人自身计测光电传感器的光轴相对于理想位置的位置偏差的方法。专利文献1、2中公开了这种技术。
专利文献1及专利文献2中记载的校准方法在基板的载置位置载置包括小圆板的示教夹具,借助设置于手的光电传感器检测小圆板的边缘而推定示教夹具的位置,基于示教夹具的示教位置与推定位置的差求出光轴相对于理想位置的手轴方向的位置偏差、或光轴相对于理想位置的手旋转方向的位置偏差。
现有技术文献:
专利文献:
专利文献1:日本特开2005-118951号公报;
专利文献2:日本特开2008-114348号公报。
发明内容
发明所要解决的问题:
在专利文献1及专利文献2记载的校准方法中,使手相对于小圆板的边缘从不同的角度接近,借助设置于手的光电传感器检测小圆板的边缘。因此,为了从检测所得的位置求出光轴相对于理想位置的位置偏差,而需要复杂的运算。
鉴于上述情况,本发明的目的在于提供一种与专利文献1及专利文献2记载的方法相比,简易且精确地求出光轴相对于理想位置的位置偏差的技术。
解决问题的手段
本发明一形态的基板保持手的光轴偏差检测方法是在具备保持基板的手、包括所述手的回转轴且使该手位移的机械臂及设置于所述手的梢端部的光电传感器的基板搬运机器人中,检测所述光电传感器的光轴相对于所述手上规定的理想光轴的偏差的方法,包括:
取得如所述理想光轴在水平的某第一方向上延伸的、以所述回转轴为回转中心的所述手的基准回转位置;
进行一系列的第一搜寻处理,该一系列的第一搜寻处理一边使所述手在以所述基准回转位置为基准的指定的第一回转位置向以所述回转轴为中心的放射方向移动,一边藉由所述光电传感器检测第一目标体,求出检测到所述第一目标体时所述手的与所述第一方向正交的水平的第二方向的位置作为第一检测位置;
进行一系列的第二搜寻处理,该一系列的第二搜寻处理一边使所述手在以所述基准回转位置为基准的指定的第二回转位置向以所述回转轴为中心的放射方向移动,一边藉由所述光电传感器检测第二目标体,求出检测到所述第二目标体时所述手的所述第二方向的位置作为第二检测位置;以及
基于所述第一检测位置与所述第二检测位置的差,检测所述光轴相对于所述理想光轴的倾斜;
从所述回转轴至所述第一目标体为止的所述第二方向的距离与从所述回转轴至所述第二目标体为止的所述第二方向的距离相等,
所述手上的所述光轴和所述第一目标体的交叉位置与所述光轴和所述第二目标体的交叉位置不同。
本发明另一形态的基板保持手的光轴偏差检测方法是在具备保持基板的手、使所述手位移的机械臂及设置于所述手的梢端部的光电传感器的基板搬运机器人中,检测所述光电传感器的光轴相对于所述手上规定的理想光轴的偏差的方法,包括:
使所述手通过以所述理想光轴在水平的第一方向上延伸的姿势向与所述第一方向正交的水平的第二方向进入而向指定的基板载置位置移动,从所述手向设置于该基板载置位置的基板载置部移载所述基板;
将所述手中与保持于该手的所述基板的中心在垂直方向上重合的位置规定为手中心,使所述手从所述基板载置位置向所述第二方向后退所述手中心与所述理想光轴的距离加上所述基板的半径所得的距离,求出该手的所述第二方向的位置作为基准位置;
一边使所述手向所述第二方向进退移动,一边藉由所述光电传感器搜寻所述基板的边缘,求出所述搜寻中检测到所述基板的边缘时所述手的所述第二方向的位置作为检测位置;以及
基于所述基准位置与所述检测位置的差,检测所述光轴相对于所述理想光轴的位置偏差。
本发明另一形态的基板搬运机器人,具备:机器人主体,其具有保持基板的手、包括所述手的回转轴且使该手位移的机械臂及设置于所述手的梢端部的光电传感器,且在所述手上规定有理想光轴;校准夹具,其具有第一目标体及第二目标体;以及控制器;
所述控制器包括:
机器人控制部,其以如下形式使所述机器人主体动作:取得如所述理想光轴于水平的某第一方向上延伸的、以所述回转轴为回转中心的所述手的基准回转位置;进行第一搜寻,该第一搜寻一边使所述手在以所述基准回转位置为基准的指定的第一回转位置向以所述回转轴为中心的放射方向移动,一边藉由所述光电传感器检测第一目标体;进行第二搜寻,该第二搜寻一边使所述手在以所述基准回转位置为基准的指定的第二回转位置向以所述回转轴为中心的放射方向移动,一边藉由所述光电传感器检测第二目标体;以及
光轴倾斜检测部,其求出所述第一搜寻中检测到所述第一目标体时所述手的与所述第一方向正交的水平的第二方向的位置作为第一检测位置,求出所述第二搜寻中检测到所述第二目标体时所述手的所述第二方向的位置作为第二检测位置,基于所述第一检测位置与所述第二检测位置的差检测所述光轴相对于所述理想光轴的倾斜;
上述中,
从所述回转轴至所述第一目标体为止的所述第二方向的距离与从所述回转轴至所述第二目标体为止的所述第二方向的距离相等;
所述手上的所述光轴和所述第一目标体的交叉位置与所述光轴和所述第二目标体的交叉位置不同。
本发明另一形态的基板搬运机器人,具备:机器人主体,其具有保持基板的手、使所述手位移的机械臂及设置于所述手的梢端部的光电传感器;基板载置部,其设置于指定的基板载置位置;以及控制器;
并且,所述控制器在所述手上规定理想光轴,将所述手中与保持于该手的所述基板的中心在垂直方向上重合的位置规定为手中心,且包括:
机器人控制部,其以如下形式使所述机器人主体动作:使所述手以所述理想光轴在水平的第一方向上延伸的姿势向与所述第一方向正交的水平的第二方向进入至所述基板载置位置,从所述手向所述基板载置部移载所述基板,使所述手朝向从所述基板载置位置向所述第二方向后退所述手中心与所述理想光轴的距离加上所述基板的半径所得的距离的位置移动,一边使所述手向所述第二方向进退移动,一边藉由所述光电传感器进行所述基板的边缘的搜寻;以及
光轴位置偏差检测部,其求出所述手位于所述后退的位置时的所述第二方向的位置作为基准位置,求出所述搜寻中检测到所述基板的边缘时的所述手的所述第二方向的位置作为检测位置,基于所述基准位置与所述检测位置的差检测所述光轴相对于所述理想光轴的位置偏差。
发明效果:
根据本发明,与以往相比,能简单且精确地检测基板保持手的光轴相对于理想位置的偏差。
附图说明
图1是本发明一实施形态的基板搬运机器人的概略侧视图;
图2是图1所示的基板搬运机器人的概略俯视图;
图3是表示基板搬运机器人的控制系统的结构的图;
图4是说明光轴的倾斜的检测方法的图;
图5是光轴的倾斜的检测处理的流程图;
图6是对光轴的位置偏差的检测方法进行说明的图;
图7是对光轴的位置偏差的检测方法进行说明的图;
图8是光轴的位置偏差的检测处理的流程图;
图9是表示变形例1的基板搬运机器人的俯视图;
图10是表示图9所示的基板搬运机器人的控制系统的结构的图;
图11是对变形例1的基板搬运机器人所进行的光轴的倾斜的检测方法进行说明的图;
图12是表示变形例2的基板搬运机器人的俯视图;
图13是对变形例2的基板搬运机器人所进行的光轴的倾斜的检测处理进行说明的图;
图14是对变形例2的基板搬运机器人所进行的光轴的倾斜的检测处理进行说明的图;
图15是对变形例2的基板搬运机器人所进行的光轴的倾斜的检测处理进行说明的图;
图16是表示具备作为定位用夹具的功能的校准夹具的结构的侧视图;
图17是变形例3的基板搬运机器人的基准回转位置的自动示教处理的流程图;
图18是对变形例3的基板搬运机器人所进行的基准回转位置的自动示教处理进行说明的图;
图19是对变形例3的基板搬运机器人所进行的基准回转位置的自动示教处理进行说明的图;
图20是对变形例3的基板搬运机器人所进行的基准回转位置的自动示教处理进行说明的图。
具体实施方式
接着,参照图式对本发明的实施形态进行说明。
(基板搬运机器人1的概略结构)
图1是本发明一实施形态的基板搬运机器人1的概略侧视图。图2是图1所示的基板搬运机器人1的概略俯视图。图1及图2所示的基板搬运机器人1具备机器人主体10、控制机器人主体10的动作的控制器15、及校准夹具9。基板搬运机器人1对未图示的基板载置部进行基板W的搬入(积载)及搬出。基板搬运机器人1例如可配备于EFEM(Equipment Front EndModule,设备梢端模块)、分选机、基板处理系统等各种搬运基板W的系统。
(机器人主体10的结构)
机器人主体10具有基台11、支持于基台11的机械臂(以下称为“臂12”)、与臂12的远端部连接设置的基板保持手(以下称为“手13”)、及设置于手13的透过型的光电传感器4。另外,在本实施形态中,采用透过型的光电传感器作为光电传感器4,但亦可取而代之地采用回归反射型的光电传感器。
本实施形态的臂12由水平方向上延伸的第一连杆21、及经由并进关节连接于第一连杆21的第二连杆22所构成。第一连杆21上设置有并进装置63,藉由并进装置63的动作,第二连杆22相对于第一连杆21与该第一连杆21的长度方向平行地并进移动。并进装置63例如包括轨道和滑块、齿条和小齿轮、滚珠螺杆、或汽缸等直动机构(省略图标)、及作为驱动部的伺服马达M3(参照图3)。但,并进装置63的结构不限于以上所述。
臂12的近端部可升降及回转地支持于基台11。藉由升降装置61的动作,与臂12的近端部连结的升降轴23进行伸缩,臂12相对于基台11升降移动。升降装置61例如包括:使升降轴23自基台11伸缩的直动机构(省略图标)、及作为驱动部的伺服马达M1(参照图3)。又,藉由回转装置62的动作,臂12相对于基台11以回转轴R为中心回转。臂12的回转轴R与升降轴23的轴心实质上一致。回转装置62例如包括:使第一连杆21绕回转轴R旋转的齿轮机构(省略图标)、及作为驱动部的伺服马达M2(参照图3)。但,升降装置61及回转装置62的结构不限于以上所述。
手13具备:连结于臂12的远端部的基部31、及固定于基部31的叶片32。叶片32是梢端部呈分为两股的Y字状(或U字状)的薄板构件。
叶片32的主表面水平,且支持基板W的多个支持垫33设置于叶片32上。多个支持垫33以与载置于叶片32的基板W的边缘接触的形式配置。此外,手13中在叶片32的基端侧设置有推块(pusher)34。在该推块34与叶片32的梢端部上配置的支持垫33之间把持着载置于叶片32的基板W。
另外,本实施形态的手13一边将基板W以水平的姿势保持一边进行搬运,但手13亦可是能以垂直的姿势保持基板W。又,本实施形态的手13的基板W的保持方式为边缘把持式,但亦可代替边缘把持式而采用吸附式、落入式、载置式等公知的基板W的保持方式。
手13上设置有至少一组光电传感器4。光电传感器4设置于叶片32的分为两股的梢端部的背面。参照图1及图4,光电传感器4包括设置于叶片32的分为两股的梢端部的一方的投光器41、及设置于另一方的受光器42。投光器41与受光器42在与叶片32的主表面平行的方向(即水平方向)上分离。
投光器41具备投射为检测媒体的光的光源。受光器42具备接收投光器41的投射光而转换成电气信号的受光组件。投光器41与受光器42相向配置,从投光器41射出的光呈直线状前进,入射至受光器42的受光器的入光窗。在图4中,从投光器41射出的光的光轴43以点划线表示。光电传感器4在检测到物体通过光轴43上从而入射至受光器42的光量减少时,向控制器15输出检测信号。
(校准夹具9的结构)
本实施形态的校准夹具9具备:两根目标体91、92、及使这些目标体91、92个别地移动的目标移动装置93、94。为了在光电传感器4检测的高度上确保宽度,且进一步减小检测位置误差,目标体91、92理想是呈垂直方向上延伸的销、轴、或柱状。但,目标体91、92的形状不限于此。
目标移动装置93、94使目标体91、92在能由光电传感器4检测的区域(可检测区域)与比其低且无法由光电传感器4检测的区域(无法检测区域)之间移动即可。目标移动装置93、94例如包括:齿条与小齿轮等直动机构、及作为直动机构的驱动部的电动马达。但,目标移动装置93、94不限于此。目标移动装置93、94与控制器15可通讯地连接,且目标移动装置93、94的动作由控制器15的夹具控制部152控制。
将俯视下两根目标体91、92所通过的直线规定为目标基准线A2(参照图2)。两根目标体91、92的与目标基准线A2平行的相隔距离Δd为已知,Δd短于光轴43的长度。
(控制器15的结构)
图3是表示基板搬运机器人1的控制系统的结构的图。图3所示的控制器15具有:控制机器人主体10的动作的机器人控制部151、夹具控制部152、光轴倾斜检测部153、光轴位置偏差检测部154、及基准回转位置取得部156这些各功能部。又,控制器15具有存储与光轴43的偏差相关的信息的光轴偏差存储部155。
控制器15是所谓的计算机,例如具有:微控制器、CPU(Central Processing Unit;中央处理器)、MPU(Micro Processor Unit;微处理器)、PLC(Programmable LogicController;可编程逻辑控制器)、DSP(Digital Signal Processor;数字信号处理器)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit;特殊应用集成电路)或FPGA(FieldProgrammable Gate Array;现场可编程逻辑门阵列)等运算处理装置(处理器)、及ROM(Read-Only Memory;只读存储器)、RAM(Random Access Memory;随机存取存储器)等存储装置(均未图标)。存储装置中存储有运算处理装置所执行的程序、各种固定数据等。存储于存储装置的程序中包含本实施形态的旋转轴搜寻程序。又,存储装置中储存有用以控制臂12的动作的示教数据、与臂12或手13的形状、尺寸相关的数据、与保持于手13的基板W的形状、尺寸相关的数据等。
控制器15中,运算处理装置读出并执行存储于存储装置的程序等软件,由此进行用以实现上述功能部的处理。另外,控制器15可藉由单一的计算机的集中控制来执行各处理,亦可藉由多个计算机的合作的分散控制来执行各处理。
控制器15上连接有臂12的升降装置61的伺服马达M1、回转装置62的伺服马达M2、及并进装置63的伺服马达M3。各伺服马达M1~3上设置有检测其输出轴的旋转角的位置检测器E1~3,各位置检测器E1~3的检测信号向控制器15输出。此外,控制器15上还连接有手13的推块34。而且,控制器15的机器人控制部151以基于根据各位置检测器E1~3检测到的旋转位置而特别确定的手13的姿态(pose)(即,空间中的位置及姿势)及存储于存储部的示教数据,运算指定的控制时间后的目标姿态,在指定的控制时间后使手13为目标姿态的形式使各伺服马达M1~3动作。
(光轴的偏差检测方法)
以下,对藉由上述结构的基板搬运机器人1执行的设置于手13的光电传感器4的光轴偏差检测方法进行说明。
如图2所示,手13上规定有手轴A1及手中心C。手轴A1是与手13的长度方向平行地直线状延伸的轴线,叶片32在俯视下以手轴A1为对称轴形成线对称。本实施形态中,手轴A1与臂12的伸缩方向平行,手13与手轴A1平行地移动。手中心C是手13中与保持于该手13的基板W的中心重合的垂线。
光电传感器4的投光器41与受光器42精度良好地安装于手13。即便如此,因投光器41与受光器42的安装误差或个体差而存在实际的光轴43从设计的理想光轴44偏离的情况。光轴43的偏差中包括光轴43相对于理想光轴44的倾斜、及光轴43相对于理想光轴44的手轴A1方向的位置偏差。因此,在本实施形态的基板搬运机器人1中,控制器15的光轴倾斜检测部153检测光轴43相对于理想光轴44的倾斜,控制器15的光轴位置偏差检测部154检测光轴43相对于理想光轴44的与手轴A1平行的方向的位置偏差,机器人控制部151考虑这些光轴43的偏差,使机器人主体10动作。
(光轴43的倾斜的检测方法)
首先,说明检测光轴43相对于理想光轴44的倾斜的方法。图4是说明光轴43的倾斜的检测方法的图。图5是基板搬运机器人1所进行的光轴43的倾斜的检测处理的流程图。
如图4所示,将某水平方向设为第一方向X,将与第一方向X正交的水平方向设为第二方向Y。校准夹具9被定位为使目标基准线A2与第一方向X平行。即,从手13的回转轴R至第一目标体91为止的第二方向Y的距离与从回转轴R至第二目标体92为止第二方向Y的距离相等。
如图5所示,控制器15首先取得手13的基准回转位置(步骤S1)。如图4所示,位于指定的待机位置的手13位于理想光轴44的延伸方向为第一方向X且手轴A1的延伸方向为第二方向Y的基准回转位置,且从目标体91、92向第二方向Y离开。另外,若已知校准夹具9与机器人主体10的位置关系,则手13的基准回转位置为已知。基准回转位置取得部156取得预先存储的基准回转位置或示教的基准回转位置,机器人控制部151以手13为基准回转位置的形式使机器人主体10动作。
接着,控制器15进行第一搜寻处理(步骤S2)。在第一搜寻处理中,控制器15以使手13在基准回转位置向以回转轴R为中心的放射方向移动直至由光电传感器4检测到第一目标体91的形式使机器人主体10动作。此处,手13向第二方向Y移动。控制器15在第一搜寻处理期间以第一目标体91位于可检测区域,且第二目标体92位于无法检测区域的形式使目标移动装置93、94动作。
控制器15求出第一搜寻处理中检测到第一目标体91时的手13的第二方向Y的位置,将其作为第一检测位置存储(步骤S3)。控制器15以手13移动至待机位置的形式使机器人主体10动作。
接着,控制器15进行第二搜寻处理(步骤S4)。在第二搜寻处理中,控制器15以使手13在基准回转位置向以回转轴R为中心的放射方向移动直至由光电传感器4检测到第二目标体92的形式使机器人主体10动作。此处,手13向第二方向Y移动。控制器15在第二搜寻处理期间以第一目标体91位于无法检测区域,且第二目标体92位于可检测区域的形式使目标移动装置93、94动作。
控制器15求出第二搜寻处理中检测到第二目标体92时的手13的第二方向Y的位置,将其作为第二检测位置存储(步骤S5)。控制器15以手13移动至待机位置的形式使机器人主体10动作。
接着,控制器15根据第一检测位置与第二检测位置求出光轴43相对于理想光轴44的倾斜角α(步骤S6)。在光轴43的倾斜角α、第一检测位置与第二检测位置的差ΔL(省略图标)、及目标体91、92的相隔距离Δd之间,下式的关系成立:
tanα=∆L/∆d;
因此,控制器15求出第一检测位置与第二检测位置的差ΔL,利用上式,基于差ΔL与目标体91、92的相隔距离Δd,求出光轴43相对于理想光轴44的倾斜角α。此处,控制器15在倾斜角α实质上为0时,可判定为无光轴43的倾斜,在倾斜角α实质上不为0时,可判定为有光轴43的倾斜(即,检测出光轴43的倾斜)。另外,“实质上为0”并不严格地限定于0,也可包括在从0至正侧与负侧各者中指定的调整范围的值。控制器15将求出的倾斜角α存储于光轴偏差存储部155(步骤S7),结束处理。
(光轴43的位置偏差的检测方法)
接着,说明检测光轴43相对于理想光轴44的与手轴A1平行的方向的位置偏差的方法。图6及图7是对检测光轴43的位置偏差的方法进行说明的图。图8是基板搬运机器人1所进行的光轴43的位置偏差的检测处理的流程图。
机器人主体10的手13保持基板W,以理想光轴44的延伸方向为第一方向X且手轴A1的延伸方向为第二方向Y的姿势位于从任意的基板载置部向第二方向Y退避的位置。基板载置部例如为基板舟、基板载具、基板托盘、基板处理装置的载置台、对准器等,只要能够载置基板W则无论其形态如何。
如图8所示,控制器15首先以将基板W从手13向基板载置部移载的形式使机器人主体10动作(步骤S11)。此处,控制器15使臂12伸长,使手13向第二方向Y进入,由此使叶片32向基板载置部的上方移动,随后,使臂12下降,使叶片32向基板载置部的下方移动。藉此,基板W从手13移载至基板载置部。将基板W载置于基板载置部时的手13的第二方向Y的位置设为“基板载置位置”。
如图6所示,从手中心C至理想光轴44为止的与手轴A1平行的方向的距离L1、及基板W的半径φW均为已知的值,且预先存储于控制器15。如图6及图7所示,控制器15以手13从基板载置位置向第二方向Y后退距离L1与半径φW的和(L1+φW)的形式使机器人主体10动作(步骤S12)。控制器15存储手13的第二方向Y的位置作为基准位置(步骤S13)。
接着,控制器15开启光电传感器4,以使手13从基准位置上升至理想光轴44从基板W之下移动至基板W之上的形式使机器人主体10动作(步骤S14)。控制器15在未检测到基板W(步骤S15中为否)时,判定光轴43从理想光轴44向手中心C侧偏离(步骤S16)。控制器15在检测到基板W(步骤S15中为是)时,判定光轴43与理想光轴44一致或向手中心C相反侧偏离(步骤S17)。
控制器15基于步骤S16、S17的判定结果,以一边使手13向第二方向Y进入或后退一边藉由光电传感器4搜寻基板W的边缘的形式,使机器人主体10动作(步骤S18)。此处,在步骤S16中判定为光轴43从理想光轴44向手中心C侧偏离的情况下,在进行基板W的边缘的搜寻时,在使光电传感器4开启的状态下反复进行臂12的微量的伸长及臂12的升降。另一方面,在步骤S17中判定为光轴43与理想光轴44一致或向手中心C相反侧偏离的情形时,在进行基板W的边缘的搜寻时,在使光电传感器4开启的状态下反复进行臂12的微量的缩短及臂12的升降。
控制器15将检测到基板W的边缘时的手13的第二方向Y的位置作为检测位置存储(步骤S19)。控制器15求出基准位置与检测位置的差作为光轴43相对于理想光轴44的与手轴A1的平行的方向的位置偏差量(步骤S20)。此处,控制器15在位置偏差量实质上为0时,可判定为无光轴43的位置偏差,在位置偏差量实质上不为0时,可判定为有光轴43的位置偏差(即,检测到光轴43的位置偏差)。控制器15将位置偏差量存储于光轴偏差存储部155(步骤S21),结束处理。
控制器15将存储于光轴偏差存储部155的光轴43的倾斜角α及光轴43的位置偏差量用于机器人主体10的动作的控制。即,控制器15以校准光轴43的倾斜角α及光轴43的位置偏差量的形式,生成机器人主体10的动作指令。
如以上所说明,本实施形态的基板搬运机器人1具备:机器人主体10,其具有保持基板W的手13、包括手13的回转轴R且使手13位移的臂12、及设置于手13的梢端部的光电传感器4;校准夹具9,其具有第一目标体91及第二目标体92;以及控制器15。本实施形态的校准夹具9还具有使第一目标体91从光电传感器4的可检测范围向无法检测范围移动的第一目标移动装置93、及使第二目标体92从光电传感器4的可检测范围向无法检测范围移动的第二目标移动装置94。第一目标体91与第二目标体92是在第一方向X上排列,且第一目标体91与第二目标体92位于与第二方向Y垂直的同一平面内。又,从回转轴R至第一目标体91为止的第二方向Y的距离与从回转轴R至第二目标体92为止的第二方向Y的距离相等。手13上规定有理想光轴44。
而且,上述控制器15包括机器人控制部151、夹具控制部152、及光轴倾斜检测部153。机器人控制部151以如下形式使机器人主体10动作:取得如理想光轴44在水平的某第一方向X上延伸那样的以回转轴R为回转中心的手13的基准回转位置;进行第一搜寻,该第一搜寻是一边使手13在以基准回转位置为基准的指定的第一回转位置(本实施形态中为基准回转位置)向以回转轴R为中心的放射方向移动,一边藉由光电传感器4检测第一目标体91;进行第二搜寻,该第二搜寻是一边使手13在以基准回转位置为基准的指定的第二回转位置(本实施形态中为基准回转位置)向以回转轴R为中心的放射方向移动,一边藉由光电传感器4检测第二目标体92。夹具控制部152以在第一搜寻期间,第一目标体91位于可检测范围且第二目标体92位于无法检测范围,在第二搜寻期间,第一目标体91位于无法检测范围且第二目标体92位于可检测范围的形式,使第一目标移动装置93及第二目标移动装置94动作。光轴倾斜检测部153求出第一搜寻中检测到第一目标体91时手13的与第一方向X正交的水平的第二方向Y的位置作为第一检测位置,求出第二搜寻中检测到第二目标体92时手13的第二方向Y的位置作为第二检测位置,且基于第一检测位置与第二检测位置的差检测光轴43相对于理想光轴44的倾斜。上述中,手13上的光轴43和第一目标体91的交叉位置与光轴43和第二目标体92的交叉位置不同。
同样地,本实施形态的基板保持手的光轴偏差检测方法包括:取得如理想光轴44在水平的某第一方向X上延伸那样的以回转轴R为回转中心的手13的基准回转位置;进行一系列的第一搜寻处理,该一系列的第一搜寻处理是一边使手13在以基准回转位置为基准的指定的第一回转位置(本实施形态中为基准回转位置)向以回转轴R为中心的放射方向移动,一边藉由光电传感器4检测第一目标体91,求出检测到第一目标体91时手13的与第一方向X正交的水平的第二方向Y的位置作为第一检测位置;进行一系列的第二搜寻处理,该一系列的第二搜寻处理是一边使手13在以基准回转位置为基准的指定的第二回转位置(本实施形态中为基准回转位置)向以回转轴R为中心的放射方向移动,一边藉由光电传感器4检测第二目标体92,求出检测到第二目标体92时手13的第二方向Y的位置作为第二检测位置;以及基于第一检测位置与第二检测位置的差,检测光轴43相对于理想光轴44的倾斜。在该光轴偏差检测方法中,从回转轴R至第一目标体91为止的第二方向Y的距离与从回转轴R至第二目标体92为止的第二方向Y的距离相等,且手13上的光轴43和第一目标体91的交叉位置与光轴43和第二目标体92的交叉位置不同。
根据上述基板搬运机器人1及光轴偏差检测方法,能够根据检测到目标体91、92的两个位置(即,第一检测位置与第二检测位置)的差,以简单的计算检测光轴43的偏差(倾斜)。而且,在第一搜寻及第二搜寻两者中,一边使手13与光轴43一同向第二方向Y移动一边搜寻目标体91、92,因此可排除因齿隙等导致的机器人主体10的动作误差、或目标体91、92上的被检测位置误差。因此,能够更切实地求出光轴43的偏差(倾斜)。
又,在上述实施形态的基板搬运机器人1中,控制器15的机器人控制部151以如下形式使机器人主体10动作:使手13以理想光轴44在第一方向X上延伸的姿势向与第一方向X正交的水平的第二方向Y进入至基板载置位置,将基板W从手13向基板载置部移载,使手13朝向自基板载置位置向第二方向Y后退手中心C与理想光轴44的距离L1加上基板W的半径φW所得的距离的位置移动,一边使手13向第二方向Y进退移动一边藉由光电传感器4进行基板W的边缘的搜寻。而且,控制器15包括光轴位置偏差检测部154,该光轴位置偏差检测部154求出手13位于后退的位置时的第二方向Y的位置作为基准位置,求出搜寻中检测到基板W的边缘时的手13的第二方向Y的位置作为检测位置(第三检测位置),基于基准位置与检测位置的差检测光轴43相对于理想光轴44的位置偏差。
同样地,上述基板保持手的光轴偏差检测方法包括:使手13通过以理想光轴44在水平的第一方向X上延伸的姿势向与第一方向X正交的水平的第二方向Y进入而向指定的基板载置位置移动,将基板W从手13向设置于基板载置位置的基板载置部移载;将手13中与保持于该手13的基板W的中心在垂直方向上重合的位置规定为手中心C,使手13从基板载置位置向第二方向Y后退手中心C与理想光轴44的距离L1加上基板W的半径φW所得的距离,求出该手13的第二方向Y的位置作为基准位置;一边使手13向第二方向Y进退移动,一边藉由光电传感器4搜寻基板W的边缘,求出搜寻中检测到基板W的边缘时手13的第二方向Y的位置作为检测位置(第三检测位置);以及基于基准位置与检测位置的差,检测光轴43相对于理想光轴44的位置偏差。
根据上述基板搬运机器人1及光轴偏差检测方法,不使用特别的夹具便可检测光轴43相对于理想光轴44的位置偏差。
(变形例1)
对上述实施形态的变形例1进行说明。变形例1的基板搬运机器人1A的机器人主体10A的结构与上述实施形态的机器人主体10不同,校准夹具9A的结构也与上述实施形态的校准夹具9不同。图9是表示变形例1的基板搬运机器人1A的俯视图。图10是表示图9所示的基板搬运机器人1A的控制系统的结构的图。在变形例1的说明中,对与上述实施形态相同或类似的构件在图中标以同一符号,省略说明。
图9及图10所示的机器人主体10A与上述实施形态的机器人主体10相比,在代替基台11而具备台车11A的方面不同,其余的结构实质上相同。台车11A具备由控制器15控制的移行装置64,台车11A借助移行装置64的动作在铺设于地面的轨道18上移行。移行装置64例如包括在轨道18上滑动的滑块、与设置于轨道18的齿条啮合的小齿轮、及将小齿轮旋转驱动的电动马达(均省略图示)。但,移行装置64的结构不限于此。
与该机器人主体10A相对应的校准夹具9A具备一根销状的目标体90。即,目标体90可认为是使上述实施形态的第一目标体91与第二目标体92一致而得到。另外,目标体90也可不像目标体91、92那样进行移动。
变形例1的基板搬运机器人1A所进行的光轴43的位置偏差的检测处理实质上与上述实施形态相同。变形例1的基板搬运机器人1A所进行的光轴43的倾斜的检测处理与上述实施形态略有不同。图11是对变形例1的基板搬运机器人1A所进行的光轴43的倾斜的检测处理进行说明的图。
在开始检测光轴43的倾斜时,如图11所示,以台车11A的移行方向A4(即,轨道18的延伸方向)与第一方向X平行的形式,定位机器人主体10。机器人主体10的手13以理想光轴44的延伸方向为第一方向X且手轴A1的延伸方向为第二方向Y的姿势,位于从目标体90向第二方向Y离开的指定的待机位置。
然后,藉由控制器15进行上述步骤S1至步骤S7(参照图5)的处理。但是,步骤S3的第二搜寻处理的具体处理内容和步骤S5的求出光轴43的倾斜角α的具体处理内容与上述实施形态不同。
在第二搜寻处理(步骤S4)中,如图11所示,控制器15使移行装置64将台车11A向第一方向X移动指定的移行距离Δd'后,使机器人主体10搜寻与第一搜寻处理相同的目标体90。
又,在求出光轴43的倾斜角α的处理(步骤S6)中,控制器15代替目标体91、92的相隔距离Δd而使用移行距离Δd'。
如以上所说明,本变形例的基板搬运机器人1A具备:机器人主体10A,其具有保持基板W的手13、使手13位移的臂12、及设置于手13的梢端部的透过型光电传感器4;目标体90;以及控制器15。手13上规定有理想光轴44。该控制器15包括机器人控制部151及光轴倾斜检测部153。机器人控制部151与上述实施形态同样地以取得基准回转位置,进行第一搜寻,且进行第二搜寻的形式使机器人主体10动作。不过,第一回转位置及第二回转位置均为基准回转位置,机器人控制部151以在第一搜寻后使手13向第一方向X位移然后进行第二搜寻的形式,使机器人主体10动作。
又,本变形例的基板搬运机器人1A所进行的基板保持手的光轴偏差检测方法与上述实施形态相同,包括:取得基准回转位置、进行一系列的第一搜寻处理、进行一系列的第二搜寻处理、及检测光轴43相对于理想光轴44的倾斜。不过,第一回转位置及第二回转位置均为基准回转位置,第一搜寻处理中的手13的轨迹与第二搜寻处理中的手13的轨迹在第一方向X上分离。
(变形例2)
对上述实施形态的变形例2进行说明。图12是变形例2的基板搬运机器人1B的俯视图。在变形例2的说明中,对与上述实施形态相同或类似的构件在图中标以同一符号,省略说明。
如图12所示,在变形例2的基板搬运机器人1B中,机器人主体10的结构与上述实施形态的机器人主体10相同,光轴43的倾斜的检测中使用的校准夹具9A的结构与上述实施形态的校准夹具9不同。变形例2的基板搬运机器人1B的校准夹具9A具有实质上与变形例1中使用的校准夹具9A相同的结构。
变形例2的基板搬运机器人1B所进行的光轴43的位置偏差的检测处理实质上与上述实施形态相同。变形例2的基板搬运机器人1B所进行的光轴43的倾斜的检测处理与上述实施形态略有不同。图13是对变形例2的基板搬运机器人1B所进行的光轴43的倾斜的检测处理进行说明的图。
在控制器15所进行的光轴43的倾斜的检测处理中,进行从上述步骤S1至步骤S7(参照图5)的处理。但是,步骤S2的第一搜寻处理的具体处理内容、步骤S4的第二搜寻处理的具体处理内容、及步骤S6的求出光轴43的倾斜角α的具体处理内容与上述实施形态不同。
如图13所示,将包括手13的回转轴R和与之平行地延伸的目标体90的垂直的平面规定为基准垂直面A3。然后,将手轴A1存在于基准垂直面A3内的(即,在俯视下手轴A1与基准垂直面A3重合)手13的位置设为基准回转位置。在位于基准回转位置的手13中,理想光轴44与基准垂直面A3正交。
在第一搜寻处理(步骤S2)中,控制器15首先使臂12以回转轴R为中心从基准回转位置回转微小角度(-β)(参照图14)。如此,将手13设为基准垂直面A3与理想光轴44相交的第一回转位置(-β)后,一边藉由使臂12伸缩而使手13向以回转轴R为中心的放射方向移动,一边藉由光电传感器4进行目标体90的搜寻。另外,在手13位于第一检测位置时,可使用从目标体90至回转轴R为止的距离、回转位置、及从回转轴R至理想光轴44为止的距离,求出俯视下手轴A1与目标体90的距离d5。
在第二搜寻处理(步骤S4)中,控制器15首先使臂12以回转轴R为中心回转指定的微小角度(+2β)(参照图15)。以此方式,将手13设为与第一回转位置(-β)相对于基准垂直面A3面对称的第二回转位置(+β)后,一边藉由使臂12伸缩而使手13向以回转轴R为中心的放射方向移动,一边藉由光电传感器4进行目标体90的搜寻。另外,在手13位于第二检测位置时,可使用从目标体90至回转轴R的距离、回转位置、及从回转轴R至理想光轴44的距离,求出俯视下手轴A1与目标体90的距离d6。距离d5与距离d6理想上相同。
在求出光轴43的倾斜角α的处理(步骤S6)中,控制器15基于距离d5及距离d6的和、及第一检测位置与第二检测位置的差,求出光轴43相对于理想光轴44的倾斜角α。
如以上所说明,本变形例的基板搬运机器人1B具备:机器人主体10,其具有保持基板W的手13、使手13位移的臂12、及设置于手13的梢端部的透过型光电传感器4;目标体90;以及控制器15。控制器15包括机器人控制部151、及光轴倾斜检测部153。机器人控制部151与上述实施形态同样地以取得基准回转位置,进行第一搜寻,且进行第二搜寻的形式使机器人主体10动作。不过,第一回转位置是从基准回转位置向回转方向的一方向回转指定角度的位置,第二回转位置是从基准回转位置向回转方向的另一方向回转指定角度的位置。
又,本变形例的基板搬运机器人1B所进行的基板保持手的光轴偏差检测方法与上述实施形态相同,包括:取得基准回转位置、进行一系列的第一搜寻处理、进行一系列的第二搜寻处理、以及检测光轴43相对于理想光轴44的倾斜。不过,第一回转位置是从基准回转位置向回转方向的一方向回转指定角度的位置,第二回转位置是从基准回转位置向回转方向的另一方向回转指定角度的位置。
(变形例3)
对上述实施形态的变形例3进行说明。在上述实施形态的基板搬运机器人1中,利用预先存储或示教的基准回转位置,但亦可对基板搬运机器人1自动示教基准回转位置。因此,在本变形例的基板搬运机器人1C中,使用兼具发挥用以定位基准回转位置的定位用夹具的功能的校准夹具9C,自动示教基准回转位置。在变形例3的说明中,对与上述实施形态相同或类似的构件在图中标以同一符号,省略说明。
图16是表示校准夹具9C的结构的侧视图。图16所示的校准夹具9C包括:上下的支持板98u、98b、垂直设置于上支持板98u的销状的目标体90、以及第一及第二物体检测传感器95、96。上下的支持板98u、98b之间以未图示的支柱结合。
第一及第二物体检测传感器95、96是检测进入上支持板98u与下支持板98b之间的物体的非接触式的传感器。第一及第二物体检测传感器95、96与控制器15连接,在这些物体检测传感器95、96检测到物体时,将其检测信号向控制器15发送。第一及第二物体检测传感器95、96例如也可为回归反射型的光电传感器。此时,作为第一及第二物体检测传感器95、96在上支持板98u上设置有投受光器,在下支持板98b上设置有反射从投受光器出射的光的反射器。
在第一物体检测传感器95的第一传感器轴95c与第二物体检测传感器96的第二传感器轴96c之间配置有目标体90。在俯视下,第一物体检测传感器95的第一传感器轴95c、目标体90、及第二物体检测传感器96的第二传感器轴96c位于一条直线A6上(参照图18)。第一物体检测传感器95的第一传感器轴95c和目标体90的距离与第二物体检测传感器96的第二传感器轴96c和目标体90的距离相等。又,第一物体检测传感器95的第一传感器轴95c与第二物体检测传感器96的第二传感器轴96c的相隔距离略微大于手13的与手轴A1正交的方向的尺寸(即,手13的宽度方向的尺寸)。
接着,说明使用上述结构的校准夹具9C对基板搬运机器人1C自动示教基准回转位置的方法。另外,基准回转位置的自动示教处理主要由控制器15的基准回转位置取得部156进行。图17是变形例3的基板搬运机器人1C的基准回转位置的自动示教处理的流程图。图18~20是对变形例3的基板搬运机器人1C所进行的基准回转位置的自动示教处理进行说明的图。
首先,控制器15如图18所示,使手13的梢端部进入第一物体检测传感器95的第一传感器轴95c与第二物体检测传感器96的第二传感器轴96c之间(步骤S31)。此处,为了便于说明,将手13的分为两股的梢端部的一方称为第一梢端部,将另一方称为第二梢端部。手13上以连接第一梢端部与第二梢端部的形式规定有理想光轴44,在与手13的基板载置面平行的面内规定有与理想光轴44正交的手轴A1。
接着,控制器15如图19所示,以使手13移动直至第一物体检测传感器95检测到手13的第一梢端部的形式,使机器人主体10动作(步骤S32)。控制器15求出第一物体检测传感器95检测到手13的第一梢端部时的第一梢端部的平面坐标作为第一传感器坐标,并将其存储(步骤S33)。另外,控制器15可根据手13的位置和已知的手13的形状,求出机器人坐标系中手13的第一梢端部的平面坐标。
然后,控制器15如图20所示,以使手13移动直至第二物体检测传感器96检测到手13的第二梢端部的形式,使机器人主体10动作(步骤S34)。控制器15求出第二物体检测传感器96检测到手13的第二梢端部时的第二梢端部的平面坐标作为第二传感器坐标,并将其存储(步骤S35)。控制器15可根据手13的位置和已知的手13的形状,求出机器人坐标系中手13的第二梢端部的平面坐标。
控制器15求出第一传感器坐标与第二传感器坐标的中间位置作为目标坐标(步骤S36)。将包含连接目标坐标与回转轴R的平面坐标的直线的垂直面规定为基准垂直面A3。控制器15以手13回转至手轴A1位于基准垂直面A3内的位置的形式,使机器人主体10动作(步骤S37)。然后,控制器15取得手轴A1位于基准垂直面A3内时的手13的回转位置作为基准回转位置(步骤S38)。
如上所述,在对基板搬运机器人1C示教基准回转位置后,如上述实施形态(或变形例1、2)那般进行光轴偏差检测处理。在该光轴偏差检测处理中,将校准夹具9C的第一物体检测传感器95及第二物体检测传感器96关闭。
如以上所说明,在本变形例的基板保持手的光轴偏差检测方法中,取得基准回转位置包括:使手13的第一梢端部及第二梢端部进入第一传感器轴95c与第二传感器轴96c之间;使手13移动直至第一物体检测传感器95检测到第一梢端部,且求出第一物体检测传感器95检测到第一梢端部时的第一梢端部的平面坐标作为第一传感器坐标;使手移动直至第二物体检测传感器96检测到第二梢端部,且求出第二物体检测传感器检测到第二梢端部时的第二梢端部的平面坐标作为第二传感器坐标;使手13移动直至连接第一传感器坐标与第二传感器坐标的中间坐标和回转轴R的平面坐标的直线与手轴A1进入同一垂直面A3内;以及取得手13的回转位置作为基准回转位置。
同样地,本变形例的基板搬运机器人1C具备:机器人主体10,其具有保持基板W的手13、使手13位移的臂12、及设置于手13的梢端部的透过型光电传感器4;校准夹具9C;以及控制器15。校准夹具9C具有第一物体检测传感器95及第二物体检测传感器96,第一物体检测传感器95的第一传感器轴95c、目标体90(第一目标体91或第二目标体92)、及第二物体检测传感器96的第二传感器轴96c在俯视下以该顺序等间距排列于同一直线上。控制器15包括机器人控制部151及基准回转位置取得部156。机器人控制部151以如下形式使机器人主体10动作:使手13的第一梢端部及第二梢端部进入第一传感器轴95c与第二传感器轴96c之间,使手13移动直至第一物体检测传感器95检测到第一梢端部,使手13移动直至第二物体检测传感器96检测到第二梢端部,使手13移动直至连接作为第一目标体或第二目标体的平面坐标的目标坐标和回转轴R的平面坐标的直线与手轴A1进入同一基准垂直面A3内。基准回转位置取得部156求出第一物体检测传感器95检测到手13的第一梢端部时的第一梢端部的平面坐标作为第一传感器坐标,求出第二物体检测传感器检测到手13的第二梢端部时的第二梢端部的平面坐标作为第二传感器坐标,求出第一传感器坐标与第二传感器坐标的中间坐标作为目标坐标,取得手轴A1位于基准垂直面A3内时的手13的回转位置作为基准回转位置。
以上对本发明的适宜的实施形态(及变形例)进行了说明,但本发明亦可包含在不脱离本发明的思想的范围内变更上述实施形态的具体结构和/或详细功能。
符号说明:
1、1A、1B、1C:基板搬运机器人
4:光电传感器
9、9A、9C:校准夹具
10:机器人主体
11:基台
11A:台车
12:臂
13:手(基板保持手)
15:控制器
18:轨道
21:第一连杆
22:第二连杆
23:升降轴
31:基部
32:叶片
33:支持垫
34:推块
41:投光器
42:受光器
43:光轴
44:理想光轴
61:升降装置
62:回转装置
63:并进装置
64:移行装置
90、91、92:目标体
93、94:目标移动装置
95、96:物体检测传感器
98u、98b:支持板
151:机器人控制部
152:夹具控制部
153:光轴倾斜检测部
154:光轴位置偏差检测部
155:光轴偏差存储部
156:基准回转位置取得部。

Claims (14)

1.一种基板保持手的光轴偏差检测方法,其特征在于,
是在具备保持基板的手、包括所述手的回转轴且使该手位移的机械臂及设置于所述手的梢端部的光电传感器的基板搬运机器人中,检测所述光电传感器的光轴相对于所述手上规定的理想光轴的偏差的方法,包括:
取得如所述理想光轴在水平的某第一方向上延伸的、以所述回转轴为回转中心的所述手的基准回转位置;
进行一系列的第一搜寻处理,该一系列的第一搜寻处理一边使所述手在以所述基准回转位置为基准的指定的第一回转位置向以所述回转轴为中心的放射方向移动,一边藉由所述光电传感器检测第一目标体,求出检测到所述第一目标体时所述手的与所述第一方向正交的水平的第二方向的位置作为第一检测位置;
进行一系列的第二搜寻处理,该一系列的第二搜寻处理一边使所述手在以所述基准回转位置为基准的指定的第二回转位置向以所述回转轴为中心的放射方向移动,一边藉由所述光电传感器检测第二目标体,求出检测到所述第二目标体时所述手的所述第二方向的位置作为第二检测位置;以及
基于所述第一检测位置与所述第二检测位置的差,检测所述光轴相对于所述理想光轴的倾斜;
从所述回转轴至所述第一目标体为止的所述第二方向的距离与从所述回转轴至所述第二目标体为止的所述第二方向的距离相等,
所述手上的所述光轴和所述第一目标体的交叉位置与所述光轴和所述第二目标体的交叉位置不同。
2.根据权利要求1所述的基板保持手的光轴偏差检测方法,其特征在于,
所述第一目标体与所述第二目标体在所述第一方向上排列,且所述第一目标体与所述第二目标体位于与所述第二方向垂直的同一平面内;
所述第一回转位置及所述第二回转位置均为所述基准回转位置。
3.根据权利要求1所述的基板保持手的光轴偏差检测方法,其特征在于,
所述第一目标体与所述第二目标体一致;
所述第一回转位置及所述第二回转位置均为所述基准回转位置;
所述第一搜寻处理中的所述手的轨迹与所述第二搜寻处理中的所述手的轨迹在所述第一方向上分离。
4.根据权利要求1所述的基板保持手的光轴偏差检测方法,其特征在于,
所述第一目标体与所述第二目标体一致,
所述第一回转位置是从所述基准回转位置向回转方向的一方回转指定角度的位置,所述第二回转位置是从所述基准回转位置向所述回转方向的另一方回转指定角度的位置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的基板保持手的光轴偏差检测方法,其特征在于,
还包括:
使所述手通过在所述基准回转位置向所述第二方向进入而向指定的基板载置位置移动,从所述手向设置于该基板载置位置的基板载置部移载所述基板;
将所述手中与保持于该手的所述基板的中心在垂直方向上重合的位置规定为手中心,使所述手从所述基板载置位置向所述第二方向后退所述手中心与所述理想光轴的距离加上所述基板的半径所得的距离,求出该手的所述第二方向的位置作为基准位置;
一边使所述手向所述第二方向进退移动,一边藉由所述光电传感器搜寻所述基板的边缘,求出所述搜寻中检测到所述基板的边缘时所述手的所述第二方向的位置作为第三检测位置;以及
基于所述基准位置与所述第三检测位置的差,检测所述光轴相对于所述理想光轴的位置偏差。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的基板保持手的光轴偏差检测方法,其特征在于,
所述手具有分为第一梢端部及第二梢端部两股的梢端部,规定有连接这些梢端部的所述理想光轴以及在与所述手的基板载置面平行的面内和所述理想光轴正交的手轴,
第一物体检测传感器的第一传感器轴、所述第一目标体或所述第二目标体以及第二物体检测传感器的第二传感器轴在俯视下以该顺序等间距排列于同一直线上;
取得所述基准回转位置包括:
使所述第一梢端部及所述第二梢端部进入所述第一传感器轴与所述第二传感器轴之间;
使所述手移动直至所述第一物体检测传感器检测到所述第一梢端部,求出所述第一物体检测传感器检测到所述第一梢端部时的所述第一梢端部的平面坐标作为第一传感器坐标;
使所述手移动直至所述第二物体检测传感器检测到所述第二梢端部,求出所述第二物体检测传感器检测到所述第二梢端部时的所述第二梢端部的平面坐标作为第二传感器坐标;
使所述手移动至连接所述第一传感器坐标与所述第二传感器坐标的中间坐标和所述回转轴的平面坐标的直线与所述手轴进入同一垂直面内;及
取得所述手的回转位置作为所述基准回转位置。
7.一种基板保持手的光轴偏差检测方法,其特征在于,
是在具备保持基板的手、使所述手位移的机械臂及设置于所述手的梢端部的光电传感器的基板搬运机器人中,检测所述光电传感器的光轴相对于所述手上规定的理想光轴的偏差的方法,包括:
使所述手通过以所述理想光轴在水平的第一方向上延伸的姿势向与所述第一方向正交的水平的第二方向进入而向指定的基板载置位置移动,从所述手向设置于该基板载置位置的基板载置部移载所述基板;
将所述手中与保持于该手的所述基板的中心在垂直方向上重合的位置规定为手中心,使所述手从所述基板载置位置向所述第二方向后退所述手中心与所述理想光轴的距离加上所述基板的半径所得的距离,求出该手的所述第二方向的位置作为基准位置;
一边使所述手向所述第二方向进退移动,一边藉由所述光电传感器搜寻所述基板的边缘,求出所述搜寻中检测到所述基板的边缘时所述手的所述第二方向的位置作为检测位置;以及
基于所述基准位置与所述检测位置的差,检测所述光轴相对于所述理想光轴的位置偏差。
8.一种基板搬运机器人,其特征在于:
具备:
机器人主体,其具有保持基板的手、包括所述手的回转轴且使该手位移的机械臂及设置于所述手的梢端部的光电传感器,且在所述手上规定有理想光轴;
校准夹具,其具有第一目标体及第二目标体;以及
控制器;
所述控制器包括:
机器人控制部,其以如下形式使所述机器人主体动作:取得如所述理想光轴于水平的某第一方向上延伸的、以所述回转轴为回转中心的所述手的基准回转位置;进行第一搜寻,该第一搜寻一边使所述手在以所述基准回转位置为基准的指定的第一回转位置向以所述回转轴为中心的放射方向移动,一边藉由所述光电传感器检测第一目标体;进行第二搜寻,该第二搜寻一边使所述手在以所述基准回转位置为基准的指定的第二回转位置向以所述回转轴为中心的放射方向移动,一边藉由所述光电传感器检测第二目标体;以及
光轴倾斜检测部,其求出所述第一搜寻中检测到所述第一目标体时所述手的与所述第一方向正交的水平的第二方向的位置作为第一检测位置,求出所述第二搜寻中检测到所述第二目标体时所述手的所述第二方向的位置作为第二检测位置,基于所述第一检测位置与所述第二检测位置的差检测所述光轴相对于所述理想光轴的倾斜;
从所述回转轴至所述第一目标体为止的所述第二方向的距离与从所述回转轴至所述第二目标体为止的所述第二方向的距离相等;
所述手上的所述光轴和所述第一目标体的交叉位置与所述光轴和所述第二目标体的交叉位置不同。
9.根据权利要求8所述的基板搬运机器人,其特征在于,
所述校准夹具具有:在所述第一方向上排列的所述第一目标体及所述第二目标体、使所述第一目标体从所述光电传感器的可检测范围向无法检测范围移动的第一目标移动装置以及使所述第二目标体从所述光电传感器的可检测范围向无法检测范围移动的第二目标移动装置;
所述控制器还包括夹具控制部,所述夹具控制部以在第一搜寻期间,所述第一目标体位于可检测范围且所述第二目标体位于无法检测范围,在所述第二搜寻期间,所述第一目标体位于无法检测范围且所述第二目标体位于可检测范围的形式使所述第一目标移动装置及所述第二目标移动装置动作。
10.根据权利要求8所述的基板搬运机器人,其特征在于,
所述第一目标体与所述第二目标体一致:
所述第一回转位置及所述第二回转位置均为所述基准回转位置:
所述机器人控制部以在所述第一搜寻后使所述手向所述第一方向位移然后进行所述第二搜寻的形式使所述机器人主体动作。
11.根据权利要求8所述的基板搬运机器人,其特征在于,
所述第一目标体与所述第二目标体一致;
所述第一回转位置是从所述基准回转位置向回转方向的一方向回转指定角度的位置,所述第二回转位置是从所述基准回转位置向所述回转方向的另一方向回转指定角度的位置。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的基板搬运机器人,其特征在于,
将所述手中与保持于该手的所述基板的中心在垂直方向上重合的位置规定为手中心;
所述控制器包括:
所述机器人控制部,其以如下形式使所述机器人主体动作:使所述手以所述理想光轴在所述第一方向上延伸的姿势向所述第二方向进入至指定的基板载置位置,从所述手向设置于所述基板载置位置的基板载置部移载所述基板,使所述手朝向从所述基板载置位置向所述第二方向后退所述手中心与所述理想光轴的距离加上所述基板的半径所得的距离的位置移动,一边使所述手向所述第二方向进退移动,一边藉由所述光电传感器进行所述基板的边缘的搜寻;以及
光轴位置偏差检测部,其求出所述手位于所述后退的位置时的所述第二方向的位置作为基准位置,求出所述搜寻中检测到所述基板的边缘时的所述手的所述第二方向的位置作为第三检测位置,基于所述基准位置与所述第三检测位置的差检测所述光轴相对于所述理想光轴的位置偏差。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的基板搬运机器人,其特征在于,
所述手具有分为第一梢端部及第二梢端部两股的梢端部,规定有连接这些梢端部的所述理想光轴以及在与所述手的基板载置面平行的面内和所述理想光轴正交的手轴;
所述校准夹具还具有第一物体检测传感器及第二物体检测传感器,所述第一物体检测传感器的第一传感器轴、所述第一目标体或所述第二目标体及所述第二物体检测传感器的第二传感器轴在俯视下以该顺序等间距排列于同一直线上,
所述控制器包括:
所述机器人控制部,其以如下形式使所述机器人主体动作:使所述第一梢端部及所述第二梢端部进入所述第一传感器轴与所述第二传感器轴之间,使所述手移动直至所述第一物体检测传感器检测到所述第一梢端部,使所述手移动直至所述第二物体检测传感器检测到所述第二梢端部,使所述手移动直至连接作为所述第一目标体或所述第二目标体的平面坐标的目标坐标与所述回转轴的平面坐标的直线和所述手轴进入同一基准垂直面内;以及
基准回转位置取得部,其求出所述第一物体检测传感器检测到所述第一梢端部时的所述第一梢端部的平面坐标作为第一传感器坐标,求出所述第二物体检测传感器检测到所述第二梢端部时的所述第二梢端部的平面坐标作为第二传感器坐标,求出所述第一传感器坐标与所述第二传感器坐标的中间坐标作为所述目标坐标,取得所述手轴位于所述基准垂直面内时的所述手的回转位置作为所述基准回转位置。
14.一种基板搬运机器人,其特征在于:
具备:
机器人主体,其具有保持基板的手、使所述手位移的机械臂及设置于所述手的梢端部的光电传感器;
基板载置部,其设置于指定的基板载置位置;以及
控制器;
所述控制器在所述手上规定理想光轴,将所述手中与保持于该手的所述基板的中心在垂直方向上重合的位置规定为手中心,且包括:
机器人控制部,其以如下形式使所述机器人主体动作:使所述手以所述理想光轴在水平的第一方向上延伸的姿势向与所述第一方向正交的水平的第二方向进入至所述基板载置位置,从所述手向所述基板载置部移载所述基板,使所述手朝向从所述基板载置位置向所述第二方向后退所述手中心与所述理想光轴的距离加上所述基板的半径所得的距离的位置移动,一边使所述手向所述第二方向进退移动,一边藉由所述光电传感器进行所述基板的边缘的搜寻;以及
光轴位置偏差检测部,其求出所述手位于所述后退的位置时的所述第二方向的位置作为基准位置,求出所述搜寻中检测到所述基板的边缘时的所述手的所述第二方向的位置作为检测位置,基于所述基准位置与所述检测位置的差检测所述光轴相对于所述理想光轴的位置偏差。
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