CN112577453A - 位置关系检测系统 - Google Patents

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CN112577453A CN202011022343.XA CN202011022343A CN112577453A CN 112577453 A CN112577453 A CN 112577453A CN 202011022343 A CN202011022343 A CN 202011022343A CN 112577453 A CN112577453 A CN 112577453A
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堀井高宏
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八木田信之
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Abstract

本发明涉及位置关系检测系统。通过更简单的结构来检测物品搬送车的物品保持部和移载处的位置关系。在传感器单元的检测对象的被检测单元4中，设定有检测离传感器单元中的检测基准点的距离的多个被检测点R。被检测单元4具备多个被检测面40而立体地形成，所述多个被检测面40可将沿着基准面P0的第一方向D1和沿着基准面P0并与第一方向D1正交的第二方向D2上的示出物品保持部相对于移载处的相对位置的平面相对位置、物品保持部相对于基准面P0的倾斜、物品保持部绕与基准面P0正交的基准轴C的旋转角度之中的至少2个检测为与离检测基准点的距离对应的值。

Description

位置关系检测系统
技术领域
本发明涉及在具备在搬送源和搬送目的地之间搬送物品的物品搬送车的物品搬送设备中检测在搬送源和搬送目的地的移载处之间移载（transfer）物品的移载装置所具备的物品保持部相对于移载处的位置关系的位置关系检测系统。
背景技术
在利用物品搬送车自动搬送物品的物品搬送设备中，在物品搬送车和搬送对象处之间以高精度移载物品是优选的。具体而言，为了在物品的搬送源中将物品高精度地保持、搬送、并高精度地载置于物品的搬送目的地的规定位置，优选的是，高精度地调整物品搬送车的停止位置、保持物品的物品保持部进行保持工作的位置、姿势。在日本特许第6146537号公报中，公开了进行这样的调整（教导）的技术。以下，在背景技术中，括弧内的符号是所参照的文献的符号。
在物品搬送车中装载有教导单元（20），在与搬送对象处对应的加载端口中设置有目标单元（30）。在教导单元（20）中装载有多个距离传感器（23X1，23Y1，23Y2，23Z1，23Z2，23Z3）。多个距离传感器将沿着XYZ轴3维正交坐标系中的X、Y、Z轴的方向作为检测方向。在目标单元（30）中具备成为分别将X、Y、Z轴方向作为检测方向的每一个距离传感器的检测对象的目标盘（32，33，34）。教导单元（20）基于由多个距离传感器对这些目标盘（32，33，34）的检测结果来求取与物品搬送车的行进方向平行的第一方向、与基准面平行且与第一方向正交的第二方向、与基准面平行的面内的旋转方向、基准面的倾斜。
发明内容
发明要解决的课题
根据上述，能够通过使用具备距离传感器的教导单元和目标单元的教导来高精度地检测物品搬送车的物品保持部的位置。可是，为了确保检测精度，需要将多个距离传感器的全部高精度地安装于教导单元。此外，由于使用多个距离传感器以便分别检测多个不同方向，所以存在教导单元的成本容易变高的问题。
鉴于上述背景，期望提供通过更简单的结构来适当地检测物品搬送车的物品保持部和移载处的位置关系的技术。
用于解决课题的方案
作为1个方式，鉴于上述的位置关系检测系统是在具备在搬送源和搬送目的地的移载处之间移载物品的移载装置并且具备在所述搬送源和所述搬送目的地之间搬送物品的物品搬送车的物品搬送设备中检测所述移载装置具备的物品保持部相对于所述移载处的位置关系的位置关系检测系统，具备：第一单元，保持于所述物品保持部；以及第二单元，设置于所述移载处，所述第一单元和所述第二单元中的一个是传感器单元，另一个是具备所述传感器单元的检测对象的被检测单元，所述传感器单元检测从该传感器单元中的检测基准点到所述被检测单元中设定的多个被检测点为止的距离，所述被检测单元具备多个被检测面而立体地形成，所述多个被检测面可将沿着在所述移载处以与所述传感器单元相向的方式设定的基准面的第一方向和沿着所述基准面并与所述第一方向正交的第二方向上的示出所述物品保持部相对于所述移载处的相对位置的平面相对位置、所述物品保持部相对于所述基准面的倾斜、所述物品保持部绕与所述基准面正交的基准轴的旋转角度之中的至少2个检测为与离所述检测基准点的距离对应的值。
根据该结构，利用1个传感器单元来检测从检测基准点到多个被检测点为止的距离。由于不需要安装多个传感器，所以不需要考虑多个传感器彼此的安装精度等，能够通过简单的结构来确保检测精度。此外，在立体地形成的被检测单元中具备可将平面相对位置、倾斜、旋转角度之中的至少2个检测为与离检测基准点的距离对应的值的多个被检测面。因此，能够利用1个传感器单元来检测示出物品保持部相对于移载处的位置关系的平面相对位置、倾斜、旋转角度之中的至少2个。像这样，根据本结构，能够提供通过更简单的结构来适当地检测物品搬送车的物品保持部与移载处的位置关系的技术。
位置关系检测系统的进一步的特征和优点根据参照附图说明的针对实施方式的以下记载而变得明确。
附图说明
图1是示意性地示出物品搬送设备的结构的图；
图2是物品搬送车的侧面图；
图3是示意性地示出物品搬送设备和物品搬送车的系统结构的框图；
图4是示出物品搬送车和载置台的侧面图；
图5是示出传感器单元的一例的框图；
图6是示出被检测单元的一例的立体图；
图7是示出被检测单元中设定的被检测点的一例的平面图；
图8是示出被检测单元中设定的被检测点的一例的侧面图；
图9是示出容器中设置的传感器单元和载置台中设置的被检测单元的一例的立体图；
图10是传感器单元被设置的容器的截面图；
图11是示出在检测基准点和被检测点的距离中产生位置偏离的例子的图；
图12是示出物品保持部相对于基准面而倾斜的例子的图；以及
图13是示出传感器单元的另一例的框图。
具体实施方式
以下，基于附图来说明位置关系检测系统的实施方式。图1示意性地示出使用位置关系检测系统100（参照图5等）的物品搬送设备200的结构例。在本实施方式中，以具备物品搬送车20的物品搬送设备200为例来进行说明，所述物品搬送车20在针对半导体基板进行薄膜形成、光刻、蚀刻等各种处理的多个半导体处理装置（处理装置202）之间沿着行进路径LT在一个方向（行进方向Y）上搬送物品W（参照图2等）。在本实施方式中，行进路径LT通过由支承托架205（参照图4）支承并且设置在天花板侧的行进轨道RL（参照图2、图4）形成，物品搬送车20是被行进轨道RL悬挂支承的天花板搬送车。
如图1所示，在物品搬送设备200中设置有至少2个不同属性的区域（第一区域E1和第二区域E2）。在第一区域E1中形成相对较大的环状的主路径Lp、以及相对较小的环状的副路径Ls。第一区域E1是具备上述的处理装置202并且在各处理装置202（后述的载置台203）之间通过物品搬送车20搬送物品W的区域。第二区域E2是设置在与第一区域E1不同的区域中并且使用后述的位置关系检测系统100来进行物品搬送车20的调整的区域。在第二区域E2中，具备后述的被检测单元4的调整用载置台204设置在地面上。再有，调整用载置台204和处理装置202中具备的载置台203的从地面到载置面的高度是相同的，使用调整用载置台204来执行针对每一个载置台203的调整。
在本实施方式中，物品W称为FOUP（Front Opening Unified Pod，前开式晶圆传送盒），是收容多个半导体基板的容器。图2示出了利用物品保持部24保持物品W的状态的物品搬送车20的侧面图（在与行进方向Y正交的方向上观察到的图）。如图2所示，物品W具有凸缘部16和收容部15，在收容部15的前表面（例如行进方向Y的侧）形成有用于存取半导体基板的插拔口12（参照图9）。该插拔口12能够通过可拆装的盖部14（参照图9）而关闭。在收容部15的内部形成有保持多个半导体基板（基板）中的每一个的多个缝隙13（参照图9）。
处理装置202针对容器（物品W）中收容的基板（半导体基板）进行上述那样的各种处理。为了在各处理装置202之间搬送容器（物品W），在各处理装置202中以与每一个处理装置202邻接的状态在地面上设置有载置台203。这些载置台203是利用物品搬送车20对物品W的搬送对象处（搬送源和搬送目的地）。物品搬送车20具备在搬送源和搬送目的地中的移载处与物品搬送车20之间移载物品W的移载装置28。物品搬送车20通过移载装置28将物品W从搬送源的载置台203移载到物品搬送车20，在行进路径LT中行进，通过移载装置28将物品W从物品搬送车20移载到搬送目的地的载置台203，由此，在搬送源和搬送目的地之间搬送物品W。
图3的框图示意性地示出了物品搬送设备200和物品搬送车20的系统结构。图4示出了保持物品W之前的载置该物品W的载置台203和物品搬送车20的关系。如图2和图4所示，物品搬送车20具备：沿着行进路径LT行进的行进部22、以及以位于行进轨道RL下方的方式被行进部22悬挂支承并且具备保持物品W的物品保持部24的主体部23。
在行进部22中具备在沿着行进路径LT设置的行进轨道RL上滚转的行进车轮22a、以及使该行进车轮22a旋转的行进用电动机22m。主体部23具备物品保持部24、升降部25、滑动部26、旋转部27、以及盖体23c。物品保持部24、升降部25、滑动部26、以及旋转部27构成移载装置28。移载装置28是在搬送源和搬送目的地的载置台203中的移载处与物品搬送车20之间移载物品W并且在通过物品保持部24保持物品W的状态下搬送物品W的机构。如图2所示，物品W的凸缘部16设置在物品W的上端部（收容部15的上方），被物品保持部24支承。物品搬送车20在通过物品保持部24悬挂支承凸缘部16的状态下搬送物品W。
升降部25是使物品保持部24相对于行进部22升降移动的驱动部。滑动部26是使物品保持部24相对于行进部22在横方向X（沿着水平面并且与行进方向Y正交）上滑动移动的驱动部。旋转部27是使物品保持部24相对于行进部22绕纵轴心Z（垂直方向的轴心）旋转的驱动部。盖体23c是如图2所示在支承物品W的物品保持部24上升到上升基准位置的状态下覆盖物品W的上方侧和路径前后侧的构件。再有，上升基准位置是指作为在支承物品W的状态下物品搬送车20沿着行进轨道RL行进时物品保持部24位于的上下方向（垂直方向）的位置而被预先规定的位置。
以下，也参照示意性地示出物品搬送设备200和物品搬送车20的系统结构的图3来对物品搬送车20的结构进行说明。在物品保持部24中具备一对抓握爪24a和抓握用电动机24m（参照图3）。如图2所示，一对抓握爪24a中的每一个从侧面观察（在X方向上观察）形成为L字状以使得通过各抓握爪24a的下端部从下方支承物品W的凸缘部16。一对抓握爪24a通过抓握用电动机24m的驱动力沿着水平方向彼此接近和分离。物品保持部24被构成为可切换为支承状态和支承解除状态，一对抓握爪24a通过接近而变为支承状态，通过分离而变为支承解除状态。
如图2所示，悬挂支承物品W的物品保持部24通过与物品保持部24同样构成移载装置28的升降部25相对于行进部22可升降地支承。在升降部25中具备卷绕体25a、缠绕带25b、以及升降用电动机25m（参照图3）。卷绕体25a被后述的旋转体27a支承。缠绕带25b卷绕于卷绕体25a，在前端部连结支承物品保持部24。升降用电动机25m施加用于使卷绕体25a旋转的动力。升降用电动机25m通过使卷绕体25a在正方向上旋转来使缠绕带25b缠绕，升降用电动机25m通过使卷绕体25a在反方向上旋转来放出缠绕带25b。由此，使物品保持部24和由物品保持部24支承的物品W升降移动。再有，在升降部25中还具备通过脉冲数来测量卷绕体25a的放出量的编码器（未图示）。动作控制部21（参照图3）基于该脉冲数来控制物品保持部24的升降高度。
在同样构成主体部23的滑动部26中具备中继部26a和滑动用电动机26m（参照图3）。中继部26a以相对于行进部22沿着横方向X可滑动移动的方式被行进部22支承。滑动用电动机26m施加用于使中继部26a沿着横方向X滑动移动的动力。滑动部26通过滑动用电动机26m的驱动使中继部26a沿着横方向X滑动移动，由此，使物品保持部24和升降部25沿着横方向X移动。
在同样构成移载装置28的旋转部27中具备旋转体27a和旋转用电动机27m（参照图3）。旋转体27a以可绕沿着垂直方向（上下方向）的纵轴心Z旋转的方式针对中继部26a被支承。旋转用电动机27m施加用于使旋转体27a绕纵轴心旋转的动力。旋转部27通过旋转用电动机27m的驱动使旋转体27a旋转，由此，使物品保持部24和升降部25沿着纵轴心Z周围旋转。
如图3所示，物品搬送车20具备简档（profile）存储部29。简档存储部29由存储器等存储介质构成，存储包括用于在各载置台203中移载物品W的位置或动作量的信息的简档信息。在简档信息中包括为了在各载置台203中搬送和移载物品W而在行进路径LT中使物品搬送车20停止的停止目标位置的信息和移载基准动作量的信息。移载基准动作量例如包括规定物品保持部24相对于行进部22的绕纵轴心Z的旋转量的旋转动作量、规定物品保持部24相对于行进部22的在横方向X上的移动量的滑动动作量、和规定物品保持部24相对于行进部22的在上下方向上的动作量的下降动作量。移载基准动作量将行进部22在行进轨道RL中行进时的物品保持部24的姿势作为基准。例如，将行进部22在行进轨道RL中行进时的物品保持部24的绕纵轴心的位置作为旋转基准位置，将行进部22行进时的物品保持部24的在横方向X上的位置作为滑动基准位置，将行进部22行进时的物品保持部24的在上下方向上的位置作为上升设定位置。
在物品搬送车20被引入到物品搬送设备200时，设定适当的简档信息。可是，当由于物品搬送车20的经年变化或消耗等而误差变大时，存在不能适当地移载物品W等物品的情况。例如，存在由于行进车轮22a的磨耗等而使停止目标位置偏离理想位置的情况。此外，还存在伴随着升降部25（升降用电动机25m或缠绕带25b）的经年劣化或消耗而使移载基准动作量和理想动作量的偏离渐渐变大的情况。因此，例如确定期间以进行定期检查等，在那时实施调整。此外，在移载错误增加的情况下等，存在在与各个物品搬送车20对应的适当时期进行调整的情况。虽然详情后述，但是位置关系检测系统100是检测物品保持部24基于移载基准动作量进行动作后的物品保持部24相对于移载处的位置关系的系统。基于所检测的位置关系来进行移载基准动作量的设定或更新。
搬送设备控制装置H是成为物品搬送设备200的核心的系统控制器。搬送设备控制装置H是针对物品搬送车20的上位控制器，控制第一区域E1中的物品搬送车20的动作，执行用于搬送物品W的搬送控制。此外，搬送设备控制装置H控制第二区域E2中的物品搬送车20的动作，还执行进行物品搬送车20的调整的调整控制。再有，在此，例示了共同的搬送设备控制装置H成为核心来执行搬送控制和调整控制的方式，但是，也可以为分别通过不同的控制装置来执行的方式。
如图3所示，物品搬送车20和搬送设备控制装置H例如通过无线LAN等进行无线通信。此外，物品搬送车20和位置关系检测系统100的传感器单元3例如进行利用近距离无线通信或无线LAN的无线通信、或经由线缆等的有线通信。动作控制部21由微计算机等构成，在搬送控制中，基于来自搬送设备控制装置H的指令来使物品搬送车20通过自律控制而动作。此外，在调整控制中，与位置关系检测系统100协作地进行物品搬送车20的调整（简档信息的设定或更新）。
以下，还参照图5～图12来说明。位置关系检测系统100具备保持于物品保持部24的第一单元1和设置在移载处的第二单元2。第一单元1和第二单元2中的一个是传感器单元3，另一个是具备传感器单元3的检测对象的被检测单元4。在本实施方式中，第一单元1是传感器单元3，第二单元2是被检测单元4。
传感器单元3能够检测从该传感器单元3中的检测基准点Q到被检测体（在此为被检测单元4）的多处为止的距离K。即，传感器单元3检测从检测基准点Q到被检测单元4中设定的多个被检测点R为止的距离K。在此，传感器单元3检测与传感器单元3中设定的检测基准面QP正交的方向上的距离K。因此，对应于每一个被检测点R而在检测基准面QP上设定多个检测基准点Q。当然，也可以是检测从1个检测基准点Q到每一个被检测点R为止的距离并使用三角测量的原理来检测距离K的方式。
在被检测单元4中以与传感器单元3相向的方式设定基准面P0。在本实施方式中，被检测单元4在基准面P0与水平面平行的状态下设置在调整用载置台204。被检测单元4设置在将沿着基准面P0的第一方向D1和沿着基准面P0并且与第一方向D1正交的第二方向D2作为基准的基准位置。也就是说，被检测单元4相对于调整用载置台204以基准姿势设置在基准位置。在此，在物品保持部24和调整用载置台204的位置关系被调整为规定的位置关系时，传感器单元3和被检测单元4的相对位置和相对姿势处于基准位置关系。
如图5所示，传感器单元3具备：具备图像传感器31和激光器32的传感器主体部30、放大来自传感器主体部30的输出信号的放大器单元34、可编程控制器36（PLC：Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）、以及显示器35。传感器单元3能够利用图像传感器31对检测对象（在此为被检测单元4）进行拍摄。拍摄图像显示在显示器35中。作业者在物品保持部24和调整用载置台204的位置关系被调整为规定的位置关系（基准位置关系）并且传感器单元3和被检测单元4处于基准位置关系的状态下，在显示器35中显示的拍摄图像（被检测单元4）上设定被检测点R。例如，如图7的平面图和图8的侧面图所示，针对拍摄图像上的被检测单元4设定被检测点R。也就是说，激光器32被设定为测定到这些被检测点R为止的距离K。可编程控制器36向搬送设备控制装置H发送所测定的到被检测点R为止的距离K。
如图6的立体图所示，被检测单元4具备传感器单元3可将示出物品保持部24相对于移载处的相对位置的平面相对位置（参照图11）、物品保持部24相对于移载处所设定的基准面P0的倾斜φ（参照图12）、物品保持部24绕与基准面P0正交的基准轴C的旋转角度θ之中的至少2个检测为与离检测基准点Q的距离K对应的值的多个被检测面40。再有，平面相对位置示出了沿着以在移载处与传感器单元3相向的方式设定的基准面P0的第一方向D1、和沿着基准面P0并且与第一方向D1正交的第二方向D2上的、物品保持部24相对于移载处的相对位置。
如图6、图8等所示，检测第一方向D1上的平面相对位置的被检测面40是被配置为使得离检测基准点Q的距离K随着朝向第一方向D1的一个侧而按一定比例增加的倾斜平面（第一倾斜平面41）。此外，检测第二方向D2上的平面相对位置的被检测面40是被配置为使得离检测基准点Q的距离随着朝向第二方向D2的一个侧而按一定比例增加的倾斜平面（第二倾斜平面42）。
检测倾斜的被检测面40设置在至少3处。这3个被检测面40（51，52，53）是被配置为使得在没有倾斜的情况下离检测基准点Q的距离相同并且与基准面P0平行的面（非倾斜平面50）。在区分3个非倾斜平面50中的每一个的情况下，称为第一非倾斜平面51、第二非倾斜平面52、第三非倾斜平面53。第一非倾斜平面51和第二非倾斜平面52沿着第二方向D2配置，第二非倾斜平面52和第三非倾斜平面53沿着第一方向D1配置。
检测绕基准轴C的旋转角度θ的被检测面40是被配置为使得离检测基准点Q的距离随着绕基准轴C在一个侧上转弯而按一定比例增加的螺旋状面43。
再有，沿着基准面P0的各方向上的被检测面40的宽度被设定为大于移载处和物品保持部24的理论上的偏离的最大值。具体而言，第一倾斜平面41的至少沿着基准面P0并且与第一方向D1正交的方向（第二方向D2）的宽度被设定为大于移载处和物品保持部24的第二方向D2上的理论上的偏离的最大值。再有，当然，第一倾斜平面41的第一方向D1的宽度（长度）大于移载处和物品保持部24的第一方向D1上的理论上的偏离的最大值。同样，第二倾斜平面42的至少沿着基准面P0并且与第二方向D2正交的方向（第一方向D1）上的宽度被设定为大于移载处和物品保持部24的第一方向D1上的理论上的偏离的最大值。再有，当然，第二倾斜平面42的第二方向D2的宽度（长度）大于移载处和物品保持部24的第二方向D2上的理论上的偏离的最大值。
此外，螺旋状面43的与转弯方向D3正交的方向上的宽度被设定为大于移载处和物品保持部24的沿着基准面P0的方向上的理论上的偏离的最大值。能够使转弯方向D3对应于以基准轴C为中心的圆的圆周，因此，与转弯方向D3正交的方向相当于与该圆周的切线正交的方向、即以基准轴C为中心的圆的径向。因此，螺旋状面43的以基准轴C为中心的圆的径向上的宽度被设定为大于移载处和物品保持部24的该径向上的理论上的偏离的最大值。此外，非倾斜平面50的第一方向D1和第二方向D2上的宽度被设定为大于第一方向D1和第二方向D2上的理论上的偏离的最大值。
然而，在调整控制时，优选为在与搬送控制同样的条件下进行。如上所述，在本实施方式中，搬送对象的物品W是收容多个基板（半导体基板）的收纳容器（FOUP），因此，在FOUP中设置传感器单元3是优选的。如图9所示，作为收纳容器的FOUP具备保持多个基板中的每一个的多个缝隙13、用于向该缝隙13存取基板的插拔口12、以及关闭插拔口12的盖部14。传感器单元3被具有与基板同样的厚度的支承基板71支承，支承基板71由缝隙13支承，由此，设置在FOUP。
成为传感器单元3的核心的传感器主体部30经由托架72被支承基板71悬挂支承。传感器主体部30的检测方向是下方（朝向FOUP的底部的方向），因此，在FOUP的底部形成有贯通孔17。传感器单元3隔着贯通孔17与被检测单元4相向，对传感器单元3和被检测单元4的各被检测点R之间的距离K进行检测。再有，可以在FOUP的底部的一部分或底部的全部表面接触于调整用载置台204的上表面的状态下进行距离K的检测。因此，贯通孔17被设定为即使在物品保持部24和调整用载置台204的位置关系从理想的位置关系偏离到最大误差范围的情况下也在贯通孔17的内侧收纳传感器单元3的整体的大小。
如图9所示，放大器单元34也悬挂支承于支承基板71。此外，虽然省略图示，但是，例如，电池或DC-DC转换器等电源单元、通信单元、可编程控制器36等也载置于支承基板71的上表面、或悬挂支承于下表面。此外，在FOUP中，在插拔口12的相反侧形成有窗部18。显示器35以使得作业者可经由窗部18从FOUP的外部视觉辨认的方式悬挂支承于支承基板71。再有，窗部18被构成为可取下，作业者能够通过取下窗部18来操作显示器35的触摸面板，例如如上所述能够在基准位置关系中拍摄的被检测单元4的拍摄图像上设定被检测点R。
如图9和图10所示，在支承基板71形成向插拔口12的方向、即盖部14的方向突出的突出部73。此外，在盖部14中，在关闭插拔口12的状态下与突出部73相向的位置处形成凹部14a。支承传感器单元3的支承基板71由FOUP的缝隙13支承，并且突出部73由凹部14a限制，由此，进行支承基板71的沿着缝隙13的方向的定位。也就是说，传感器单元3由缝隙13支承，并且通过盖部14进行沿着缝隙13的方向的定位。
以下，参照图11和图12来说明所检测的距离K和相对位置关系的对应。如下述说明的那样，能够基于距离K来求取示出相对位置关系的平面相对位置、倾斜φ、旋转角度θ。基于距离K的运算既可以由例如传感器单元3的放大器单元34或未图示的控制器来执行，也可以由搬送设备控制装置H等与传感器单元3不同的控制器来执行。
在沿着基准面P0的方向上物品保持部24和被检测单元4的相对位置偏离基准位置关系的情况下，物品保持部24和传感器单元3的相对位置也偏离基准位置关系。关于图11的倾斜面，示出了第一倾斜平面41、第二倾斜平面42、螺旋状面43。例如，在相对位置相对于基准位置关系在第一方向D1上偏离的情况下，从检测基准点Q的第一倾斜平面41中的被检测点变为偏离所设定的被检测点R的点R’。同样，在相对位置相对于基准位置关系在第二方向D2上偏离的情况下，从检测基准点Q的第二倾斜平面42中的被检测点变为偏离所设定的被检测点R的点R’。此外，在相对位置绕基准轴C相对于基准位置关系转弯的情况下，从检测基准点Q的螺旋状面43中的被检测点变为偏离所设定的被检测点R的点R’。
在产生这样的偏离的情况下，第一倾斜平面41、第二倾斜平面42、螺旋状面43与检测基准点Q之间的距离K变为包括误差ΔK的值。如果将针对第一方向D1的偏离量作为d、将第一倾斜平面41相对于基准面P0的倾斜角度作为S，则误差ΔK和偏离量d的关系能够通过三角函数的正切而表示为“tanS=ΔK/d”。因此，针对第一方向D1的偏离量d能够基于第一倾斜平面41相对于基准面P0的倾斜角度S来运算。同样，针对第二方向D2的偏离量d也能够基于第二倾斜平面42相对于基准面P0的倾斜角度S来运算。像这样，能够通过求取第一方向D1和第二方向D2上的相对位置来求取平面相对位置。再有，倾斜角度S在第一倾斜平面41和第二倾斜平面42中既可以相同，也可以不同。
此外，螺旋状面43中的偏离量d相当于沿着圆的圆周的长度，所述圆将在与基准面P0平行的面上连结基准轴C和被检测点R的线段作为半径r。该偏离量d能够使用转弯方向D3上的位移量（旋转角度θ）来表示为“d=2rπ・（θ/2π）=rθ”（π：圆周率）。与第一方向D1和第二方向D2同样，偏离量d能够基于误差ΔK和螺旋状面43的倾斜角度S来求取。然后，能够基于半径r和圆周上的偏离量d来运算转弯方向D3上的位移量（旋转角度θ）。
如上所述，检测倾斜的3个非倾斜平面50被配置为使得在没有倾斜的情况下离检测基准点Q的距离K是相同的。可是，当如图12所示在物品保持部24和基准面P0的位置关系中产生倾斜φ时，在从检测基准点Q到第一非倾斜平面51为止的距离K和从检测基准点Q到第二非倾斜平面52为止的距离K之间、和从检测基准点Q到第二非倾斜平面52为止的距离K和从检测基准点Q到第三非倾斜平面53为止的距离K之间中的一者或两者中产生误差ΔH。沿着第二方向D2配置的第一非倾斜平面51和第二非倾斜平面52中的误差ΔH（ΔH1）能够近似于将第一非倾斜平面51中的被检测点R和第二非倾斜平面52中的被检测点R的沿着基准面P0的方向上的距离L（第一距离L1）作为半径的圆的圆周上的长度。然后，相对于基准面P0的倾斜φ（φ1）、误差ΔH（ΔH1）、距离L（第一距离L1）的关系能够表示为“tanφ1=L1/ΔH1”。因此，能够基于误差ΔH（ΔH1）来运算第二方向D2上的相对于基准面P0的倾斜φ（φ1）。
同样，沿着第一方向D1配置的第二非倾斜平面52和第三非倾斜平面53中的误差ΔH（ΔH2）能够近似于将第二非倾斜平面52中的被检测点R和第三非倾斜平面53中的被检测点R的沿着基准面P0的方向上的距离L（第二距离L2）作为半径r的圆的圆周上的长度。然后，相对于基准面P0的倾斜φ（φ2）、误差ΔH（ΔH2）、距离L（第二距离L2）的关系能够表示为“tanφ2=L2/ΔH2”。因此，能够基于误差ΔH（ΔH2）来运算第二方向D2上的相对于基准面P0的倾斜φ（φ2）。然后，能够基于第二方向D2上的倾斜φ1和第一方向D1上的倾斜φ2来运算相对于基准面P0的物品保持部24的倾斜φ。
然而，在平面相对位置（第一方向D1和第二方向D2上的相对位置）偏离基准位置关系的情况下，即使旋转角度与基准位置关系一致，也可能在相对于螺旋状面43的距离K中产生误差ΔK。相反，在旋转角度θ偏离基准位置关系的情况下，可能在相对于第一倾斜平面41和第二倾斜平面42的距离K中产生误差ΔK。可以说关于与倾斜φ的关系也是同样的。因此，如上所述，在求取平面相对位置、旋转角度θ、倾斜φ时，考虑相对于每一个被检测面40的距离K的检测结果是优选的。
〔其他实施方式〕
以下，对其他实施方式进行说明。再有，以下说明的各实施方式的结构不限于分别单独应用的结构，只要不产生矛盾，就能够与其他实施方式的结构组合地应用。
（1）在上述中，例示在传感器单元3中具备显示拍摄图像的显示器35并且作业者在显示器35中显示的拍摄图像（被检测单元4）上设定被检测点R的方式来说明。可是，也可以是如图13例示的那样不具备显示器35而将个人计算机或平板电脑等计算机37连接到放大器单元34并在计算机37的监视器上设定被检测点R的方式。此外，放大器单元34和计算机37的连接方式不限于利用线缆等的有线连接，也可以为使用近距离无线通信等的无线连接。
（2）在上述中，例示了保持于物品保持部24的第一单元1为传感器单元3并且设置在移载处的第二单元2为被检测单元4的方式。可是，也可以是保持于物品保持部24的第一单元1为被检测单元4并且设置在移载处的第二单元2为传感器单元3。例如，可以在调整用载置台204中设置传感器单元3，并且在保持于物品保持部24的FOUP中设置被检测单元4。
（3）在上述中，例示了传感器单元3设置在作为物品W的FOUP的方式。可是，在物品W不是FOUP而是收容标线（reticle）的标线盒（reticle pod）的情况下，可以利用该标线盒来构成位置关系检测系统100。再有，一般，标线盒与FOUP相比是薄型的，而存在难以如上述中例示的方式那样收容传感器单元3的情况。因此，在物品搬送设备200搬送的对象的物品W为标线盒的情况下，保持于物品保持部24的第一单元1为被检测单元4并且设置在移载处的第二单元2为传感器单元3是优选的。当然，在物品W为标线盒的情况下，也可以是第一单元1为传感器单元3并且第二单元2为被检测单元4。
（4）在上述中，以求取平面相对位置、倾斜φ和旋转角度θ这3个来作为物品保持部24相对于移载处的位置关系的结构为例进行了说明，但是，也可以是仅求取这3个中的任2个的结构。在该情况下，被检测单元4为不具备第一倾斜平面41和第二倾斜平面42、3个非倾斜平面50、以及螺旋状面43中任一者的结构。
（5）在上述中，以支承传感器单元3的支承基板71由FOUP的缝隙13支承并且通过盖部14的凹部14a进行沿着缝隙13的方向的定位的结构为例进行了说明。可是，不限于此，也可以是传感器单元3通过其他方法相对于物品保持部24支承和定位的结构。
（6）在上述中，例示天花板搬送车作为物品搬送车20，但是，物品搬送车20也可以是在地面上铺设的轨道上行进的地上搬送车或堆垛机等。
〔实施方式的概要〕
以下，简单说明上述说明的物品搬送设备的概要。
作为1个方式，位置关系检测系统是在具备在搬送源和搬送目的地的移载处之间移载物品的移载装置并且具备在所述搬送源和所述搬送目的地之间搬送物品的物品搬送车的物品搬送设备中检测所述移载装置具备的物品保持部相对于所述移载处的位置关系的位置关系检测系统，具备：第一单元，保持于所述物品保持部；以及第二单元，设置于所述移载处，所述第一单元和所述第二单元中的一个是传感器单元，另一个是具备所述传感器单元的检测对象的被检测单元，所述传感器单元检测从该传感器单元中的检测基准点到所述被检测单元中设定的多个被检测点为止的距离，所述被检测单元具备多个被检测面而立体地形成，所述多个被检测面可将沿着在所述移载处以与所述传感器单元相向的方式设定的基准面的第一方向和沿着所述基准面并与所述第一方向正交的第二方向上的示出所述物品保持部相对于所述移载处的相对位置的平面相对位置、所述物品保持部相对于所述基准面的倾斜、所述物品保持部绕与所述基准面正交的基准轴的旋转角度之中的至少2个检测为与离所述检测基准点的距离对应的值。
根据该结构，利用1个传感器单元来检测从检测基准点到多个被检测点为止的距离。由于不需要安装多个传感器，所以不需要考虑多个传感器彼此的安装精度等，能够通过简单的结构来确保检测精度。此外，在立体地形成的被检测单元中具备可将平面相对位置、倾斜、旋转角度之中的至少2个检测为与离检测基准点的距离对应的值的多个被检测面。因此，能够利用1个传感器单元来检测示出物品保持部相对于移载处的位置关系的平面相对位置、倾斜、旋转角度之中的至少2个。像这样，根据本结构，能够提供通过更简单的结构来适当地检测物品搬送车的物品保持部与移载处的位置关系的技术。
在此，优选的是，检测所述第一方向上的所述平面相对位置的所述被检测面是被配置为使得离所述检测基准点的距离随着朝向所述第一方向的一个侧而按一定比例增加的倾斜平面，检测所述第二方向上的所述平面相对位置的所述被检测面是被配置为使得离所述检测基准点的距离随着朝向所述第二方向的一个侧而按一定比例增加的倾斜平面。
根据该结构，在第一方向上物品保持部和移载处的相对位置偏离规定的位置的情况下，离检测基准点的距离变为与正常情况不同的值。如果基于所检测的离检测基准点的距离与规定的距离的差分、以及倾斜面的倾斜角度，则能够求取第一方向上的偏离量。同样，在第二方向上，如果基于所检测的离检测基准点的距离与规定的距离的差分、以及倾斜面的倾斜角度，则也能够求取第二方向上的偏离量。
此外，优选的是，检测所述倾斜的所述被检测面被设置在至少3处，是被配置为使得在没有所述倾斜的情况下离所述检测基准点的距离是相同的、与所述基准面平行的面。
根据该结构，在产生倾斜的情况下，针对至少1个被检测面的离检测基准点的距离变为与针对其他被检测面的离检测基准点的距离不同的值。因此，能够基于该距离的差分、以及产生差分的2个被检测面的沿着基准面的方向的距离来求取倾斜的程度（角度）。通过设定3处以上的检测面，从而能够求取不同的2个方向上的倾斜，因此，能够更高精度地求取物品保持部相对于基准面的倾斜。
此外，优选的是，检测所述旋转角度的所述被检测面是被配置为使得离所述检测基准点的距离随着绕所述基准轴在一个侧上转弯而按一定比例增加的螺旋状面。
根据该结构，在绕基准轴转弯的方向上物品保持部和移载处的相对位置偏离规定的位置的情况下，离检测基准点的距离变为与正常情况不同的值。如果基于所检测的离检测基准点的距离与规定的距离的差分、以及螺旋状面的倾斜角度，则能够求取转弯方向上的偏离量。然后，例如，如果基于该偏离量、以及绕基准轴1周的情况下的转弯距离，则能够求取物品保持部的旋转角度。
此外，优选的是，沿着所述基准面的各方向上的所述被检测面的宽度大于所述移载处和所述物品保持部的理论上的偏离的最大值。
被检测点越偏离被检测面，移载处和物品保持部的偏离越大，在这种情况下变得不能检测移载处和物品保持部的相对位置或姿势。当被检测面的宽度大于移载处和物品保持部的理论上的偏离的最大值时，能够减少被检测点偏离被检测面的可能性，从而能够高精度地检测移载处和物品保持部的位置关系。
此外，优选的是，所述物品是收容多个基板的收纳容器，所述收纳容器具备：保持多个所述基板中的每一个的多个缝隙、用于对该缝隙存取所述基板的插拔口、以及关闭所述插拔口的盖部，所述传感器单元被所述缝隙支承，并且通过所述盖部来进行沿着所述缝隙的方向的定位。
通过使用实际与物品搬送设备的搬送对象的物品的形状或重量对应的检查用的单元，从而使能够更高精度地检测物品保持部和移载处的位置关系的可能性变高。因此，在搬送对象的物品为收纳容器的情况下，使用该收纳容器来构成检查用的单元是优选的。例如，在保持于物品保持部的第一单元为传感器单元的情况下，如本结构那样，利用保持基板的缝隙来保持传感器单元，利用关闭收纳容器的插拔口的盖部来进行传感器单元的定位。因此，能够在搬送对象的收纳容器中适当设置传感器单元，从而构筑能够高精度地检测物品保持部和移载处的位置关系的位置关系检测系统。
附图标记的说明
1：第一单元
2：第二单元
3：传感器单元
4：被检测单元
12：插拔口
13：缝隙
14：盖部
20：物品搬送车
24：物品保持部
28：移载装置
40：被检测面
41：第一倾斜平面（倾斜平面）
42：第二倾斜平面（倾斜平面）
43：螺旋状面
50：非倾斜平面（用于检测倾斜的被检测面，与基准面平行的面）
51：第一非倾斜平面（非倾斜平面）
52：第二非倾斜平面（非倾斜平面）
53：第三非倾斜平面（非倾斜平面）
100：位置关系检测系统
200：物品搬送设备
C：基准轴
D1：第一方向
D2：第二方向
K：距离
L：距离
P0：基准面
Q：检测基准点
R：被检测点
W：物品
θ：旋转角度
φ：倾斜。

Claims (6)

1.一种位置关系检测系统，在具备在搬送源和搬送目的地的移载处之间移载物品的移载装置并且具备在所述搬送源和所述搬送目的地之间搬送物品的物品搬送车的物品搬送设备中检测所述移载装置具备的物品保持部相对于所述移载处的位置关系，其特征在于，所述位置关系检测系统具备以下的：
第一单元，保持于所述物品保持部；以及
第二单元，设置于所述移载处，
所述第一单元和所述第二单元中的一个是传感器单元，另一个是具备所述传感器单元的检测对象的被检测单元，
所述传感器单元检测从该传感器单元中的检测基准点到所述被检测单元中设定的多个被检测点为止的距离，
所述被检测单元具备多个被检测面而立体地形成，所述多个被检测面可将沿着在所述移载处以与所述传感器单元相向的方式设定的基准面的第一方向和沿着所述基准面并与所述第一方向正交的第二方向上的示出所述物品保持部相对于所述移载处的相对位置的平面相对位置、所述物品保持部相对于所述基准面的倾斜、所述物品保持部绕与所述基准面正交的基准轴的旋转角度之中的至少2个检测为与离所述检测基准点的距离对应的值。
2.根据权利要求1所述的位置关系检测系统，其中，
检测所述第一方向上的所述平面相对位置的所述被检测面是被配置为使得离所述检测基准点的距离随着朝向所述第一方向的一个侧而按一定比例增加的倾斜平面，
检测所述第二方向上的所述平面相对位置的所述被检测面是被配置为使得离所述检测基准点的距离随着朝向所述第二方向的一个侧而按一定比例增加的倾斜平面。
3.根据权利要求1或2所述的位置关系检测系统，其中，
检测所述倾斜的所述被检测面被设置在至少3处，是被配置为使得在没有所述倾斜的情况下离所述检测基准点的距离是相同的、与所述基准面平行的面。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的位置关系检测系统，其中，
检测所述旋转角度的所述被检测面是被配置为使得离所述检测基准点的距离随着绕所述基准轴在一个侧上转弯而按一定比例增加的螺旋状面。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的位置关系检测系统，其中，
沿着所述基准面的各方向上的所述被检测面的宽度大于所述移载处和所述物品保持部的理论上的偏离的最大值。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的位置关系检测系统，其中，
所述物品是收容多个基板的收纳容器，
所述收纳容器具备：保持多个所述基板中的每一个的多个缝隙、用于对该缝隙存取所述基板的插拔口、以及关闭所述插拔口的盖部，
所述传感器单元被所述缝隙支承，并且通过所述盖部来进行沿着所述缝隙的方向的定位。
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