JP2014113649A - ロボットの教示方法、搬送方法、および搬送システム - Google Patents

Abstract

【課題】 教示作業を容易に行うことができるロボットの教示方法を提供すること。
【解決手段】 各々がワークを載置する第１載置部および第２載置部を少なくとも含むワーク収容機構３と、ワークを保持する保持部１５を含むロボット１と、を用い、第１載置部に対する保持部１５の状態が所定状態であることを示す所定状態画像を記憶部６４に記憶する工程と、記憶部６４に記憶された所定状態画像と、画像撮像部６１によって撮像されている画像とが一致したときに、第２載置部に対する保持部１５の状態が所定状態であると算出指示部６５が判断し、算出指示信号Ｓｃを生成する工程と、ワーク収容機構３に対する保持部１５の教示位置を算出する工程と、を備え、教示位置を算出する工程においては、算出指示信号Ｓｃが生成された時点における保持部１５の位置を、教示位置として算出する。このような構成によると、第２載置部３７３Ｂに対する教示作業を、作業者が手動で行う必要がない。これにより、ロボット１の教示作業を容易に行うことができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ロボットの教示方法、搬送方法、および搬送システムに関する。

従来から、ウエハを搬送するためのロボットが知られている（たとえば特許文献１参照）。同文献では、ロボットは、複数のチャンバ（ロードロックチャンバあるいはプロセスチャンバ）に取り囲まれている。ロボットは、ウエハを載置するためのハンドを備えている。ロボットは、ハンドにウエハを載置することにより、各チャンバ内部の所望の箇所にウエハを搬送する。

一般に、このようなロボットを用いる際、ロボットの動作を教示する教示作業が必要である。同文献に記載のロボットを用いる場合には、各チャンバに対するロボットの教示作業を全て作業者が手動で行っている。各チャンバに対するロボットの教示作業にはそれぞれ非常に手間を要する。よって、従来の教示作業では非効率であるという問題があった。

特開２０１２−４０６３０号公報

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、教示作業を容易に行うことができるロボットの教示方法を提供することをその主たる課題とする。

本発明の第１の側面によると、各々がワークを載置する第１載置部および第２載置部を少なくとも含むワーク収容機構と、ワークを保持する保持部を含むロボットと、を用い、前記第１載置部に対する前記保持部の状態が所定状態であることを示す所定状態画像を記憶部に記憶する工程と、前記記憶部に記憶された前記所定状態画像と、画像撮像部によって撮像されている画像とが一致したときに、前記第２載置部に対する前記保持部の状態が前記所定状態であると算出指示部が判断し、算出指示信号を生成する工程と、前記ワーク収容機構に対する前記保持部の教示位置を算出する工程と、を備え、前記教示位置を算出する工程においては、前記算出指示信号が生成された時点における前記保持部の位置を、前記教示位置として算出する、ロボットの教示方法が提供される。

好ましくは、第１ターゲットおよび第２ターゲットを用意する工程と、前記第１載置部に対する前記保持部の状態を示す画像として、前記第１ターゲットの画像を前記画像撮像部が撮像する工程と、前記第２載置部に対する前記保持部の状態を示す画像として、前記第２ターゲットの画像を前記画像撮像部が撮像する工程と、を更に備え、前記第１載置部に対する前記第１ターゲットの位置および姿勢と、前記第２載置部に対する前記第２ターゲットの位置および姿勢とは、互いに同一である。

好ましくは、前記画像撮像部が前記第１ターゲットを撮像している状態から、前記画像撮像部が前記第２ターゲットを撮像している状態へと、前記ワーク収容機構に対して前記保持部を自動で移動させる工程を更に備え、前記保持部を自動で移動させる工程は、前記画像撮像部が前記第２ターゲットを検出したときに、終了する。

好ましくは、前記算出指示信号を生成する工程の前に、前記記憶部に記憶された前記所定状態画像と、前記画像撮像部によって撮像されている画像とが一致するように、前記ワーク収容機構に対して前記保持部を動作させる工程を更に備える。

好ましくは、前記ロボットから見た場合の前記第１ターゲットの外観は、前記ロボットから見た場合の前記第２ターゲットの外観と互いに同一である。

好ましくは、前記第１ターゲットおよび前記第２ターゲットにはそれぞれ、鉛直方向に沿って配列され且つ互いに形状の異なる複数のマークが形成されている。

本発明の第２の側面によると、本発明の第１の側面によって提供される教示方法を行った後に、複数のワークを自動で搬送する搬送方法であって、前記記憶部に記憶された前記所定状態画像と、前記画像撮像部によって撮像されている画像とが一致するように、前記ワーク収容機構に対して前記保持部を動作させる工程を備える、搬送方法が提供される。

本発明の第３の側面によると、各々がワークを載置する第１載置部および第２載置部を少なくとも含むワーク収容機構と、ワークを保持する保持部を含むロボットと、を用いてロボットの教示方法を行うための搬送システムであって、前記第１載置部に対する前記保持部の状態を示す画像、および、前記第２載置部に対する前記保持部の状態を示す画像を撮像する画像撮像部と、前記第１載置部に対する前記保持部の状態が所定状態であることを示す所定状態画像を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記所定状態画像と、前記画像撮像部によって撮像されている画像とが一致したときに、前記第２載置部に対する前記保持部の状態が前記所定状態であると判断し、算出指示信号を生成する算出指示部と、前記ワーク収容機構に対する前記保持部の教示位置を算出する教示位置算出部と、を備え、前記教示位置算出部は、前記算出指示信号が生成された時点における前記保持部の位置を、前記教示位置として算出する、搬送システムが提供される。

このような構成によると、第２載置部に対する教示作業を、作業者が手動で行う必要がない。これにより、ロボットの教示作業を容易に行うことができる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

本発明の実施形態にかかる搬送システムの全体構成を示す図である。 図１に示した搬送システムにおけるロボットおよびワーク格納装置を横から見た状態を模式的に示す図である。 図１に示した搬送システムにおけるロボットおよびワーク格納装置を模式的に示す平面図である。 ロボットから見た場合のワーク格納装置を示す図である。 ロボットから見た場合のワーク格納装置を示す図である。 画像撮像部によって撮像される画像の一例を示す図である。 （ａ）は、保持部が第１状態である場合のロボットおよびワーク格納装置を模式的に示す図であり、（ｂ）は、保持部が第１状態である場合のロボットおよびワーク格納装置を模式的に示す平面図であり、（ｃ）は、保持部が第１状態である場合に画像撮像部が撮像する画像を示す図である。 （ａ）、（ｂ）は、保持部が第１状態から第２状態に移動する間において、画像撮像部が撮像する画像を示す図である。 （ａ）は、保持部が第２状態である場合のロボットおよびワーク格納装置を模式的に示す図であり、（ｂ）は、保持部が第２状態である場合のロボットおよびワーク格納装置を模式的に示す平面図であり、（ｃ）は、保持部が第２状態である場合に画像撮像部が撮像する画像を示す図である。 （ａ）、（ｂ）は、保持部が第２状態から第３状態に移動する間において、画像撮像部が撮像する画像を示す図である。 （ａ）は、保持部が第３状態である場合のロボットおよびワーク格納装置を模式的に示す図であり、（ｂ）は、保持部が第３状態である場合のロボットおよびワーク格納装置を模式的に示す平面図であり、（ｃ）は、保持部が第３状態である場合に画像撮像部が撮像する画像を示す図である。 （ａ）、（ｂ）は、保持部が第３状態から第４状態に移動する間において、画像撮像部が撮像する画像を示す図である。 （ａ）は、保持部が第４状態である場合のロボットおよびワーク格納装置を模式的に示す図であり、（ｂ）は、保持部が第４状態である場合のロボットおよびワーク格納装置を模式的に示す平面図であり、（ｃ）は、保持部が第４状態である場合に画像撮像部が撮像する画像を示す図である。 （ａ）は、保持部が第１状態である場合のロボットおよびワーク格納装置を模式的に示す図であり、（ｂ）は、保持部が第１状態である場合のロボットおよびワーク格納装置を模式的に示す平面図であり、（ｃ）は、保持部が第１状態である場合に画像撮像部が撮像する画像を示す図である。 （ａ）は、保持部が第２状態である場合のロボットおよびワーク格納装置を模式的に示す図であり、（ｂ）は、保持部が第２状態である場合のロボットおよびワーク格納装置を模式的に示す平面図であり、（ｃ）は、保持部が第２状態である場合に画像撮像部が撮像する画像を示す図である。

以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

図１は、本発明の実施形態にかかる搬送システムの全体構成を示す図である。

同図に示す搬送システム８００は、ロボット１（図１では一部構成省略）と、ワーク収容機構３と、複数のターゲット５（図２、図３参照）と、画像撮像部６１と、教示位置算出部６２と、画像記憶指示部６３と、記憶部６４と、算出指示部６５と、動作制御部６７と、を備える。

図２、図３に示すように、ロボット１は、ワーク８９を搬送するための搬送ロボットである。ワーク８９は、板状であり、たとえば、ガラスパネル、あるいは、液晶ＦＰＤ用基板である。ロボット１は、基部１１と、移動機構１３と、保持部１５と、を含む。

基部１１は、ロボット１における土台となる部位である。基部１１は、たとえば床面に固定されている。移動機構１３は基部１１および保持部１５に固定されている。移動機構１３は、基部１１に対し保持部１５を移動させるための機構である。移動機構１３によって保持部１５が移動させられることにより、保持部１５はワーク収容機構３に対して移動する。移動機構１３は、複数のアームおよび回転機構（詳細な説明は省略）等を有する。本実施形態においては、移動機構１３は、基部１１に対し保持部１５を水平方向に進退移動させる。また、移動機構１３は基部１１に対し昇降可能である。移動機構１３が基部１１に対し昇降することにより、移動機構１３は、基部１１に対し保持部１５を上下方向に移動させる。また、移動機構１３は、平面視において基部１１に対し回転可能である。移動機構１３が基部１１に対し回転することにより、移動機構１３は、基部１１に対し保持部１５を平面視において基部１１の周りに回動させる。

保持部１５は、ワーク８９を保持するためのものである。保持部１５はワーク収容機構３に対して移動する。ワーク８９を保持した状態で保持部１５が移動することにより、ワーク８９は所望の位置まで搬送される。本実施形態においては、保持部１５はワーク８９を載置することにより、ワーク８９を搬送する。本実施形態とは異なり、保持部１５はワーク８９を載置するものには限定されない。たとえば、保持部１５は、ワーク８９をワーク８９の上面から吸着することにより、ワーク８９を保持するものであってもよい。

本実施形態においては、保持部１５は、ホルダ１５１および２つのエンドエフェクタ１５３を有する。ホルダ１５１は、移動機構１３に固定されている。本実施形態においてホルダ１５１は台形の板状であるが、ホルダ１５１の具体的形状はこれに限定されない。各エンドエフェクタ１５３は、一方向に沿って延びる細板状である。各エンドエフェクタ１５３はホルダ１５１に固定されている。２つのエンドエフェクタ１５３は、ワーク８９を載置することにより、ワーク８９を搬送する。

図１に示すワーク収容機構３は、ワーク８９を収容するための機構である。本実施形態において、ワーク収容機構３は、複数のワーク格納装置３１〜３６と、輪状部材３９と、を含む。

複数のワーク格納装置３１〜３６はそれぞれ、ワーク８９を格納するためのものである。本実施形態においては、複数のワーク格納装置３１〜３６はそれぞれ、チャンバである。より具体的には、ワーク格納装置３１〜３４はそれぞれ、プロセスチャンバである。プロセスチャンバは、その内部にて、ワーク８９に対しＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）やエッチング等の処理を行う。ワーク格納装置３５，３６はそれぞれ、ロードロックチャンバである。ロードロックチャンバは、プロセスチャンバ内を真空に保持し大気に開放しないことを目的に、プロセスチャンバへの処理前、処理後のワーク８９の出し入れを行うために設置される真空チャンバである。

図４は、ロボット１から見た場合のワーク格納装置３１を示す図である。ワーク格納装置３１には、ワーク８９を格納するための格納空間が形成されている。図２〜図４に示すように、ワーク格納装置３１は、支持板３７１および載置部３７３を含む。支持板３７１および載置部３７３は、ワーク格納装置３１に形成された、ワーク８９を格納するための上記格納空間に配置されている。支持板３７１は、ワーク格納装置３１の上記格納空間を規定する底面に固定されている。載置部３７３は、ワーク８９を載置するための部位である。ワーク格納装置３１がプロセスチャンバである本実施形態においては、載置部３７３にワーク８９が載置された状態で、ワーク８９に対しＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）やエッチング等の処理が行われる。本実施形態においては、載置部３７３は複数の棒状の部材よりなる。載置部３７３を構成する複数の棒状の部材はそれぞれ、支持板３７１から起立している。載置部３７３を構成する複数の棒状の部材の上端に、ワーク８９が載置される。

本実施形態とは異なり、載置部３７３は複数の棒状の部材によって構成されてなくてもよい。たとえば、載置部３７３は、１枚の板状の部材であってもよい。

ワーク格納装置３２〜３６の基本的な構成は、ワーク格納装置３１と同様である。すなわち、ワーク格納装置３２〜３６にはそれぞれ、ワーク格納装置３１と同様に、ワーク８９を格納するための格納空間が形成されている。また、ワーク格納装置３２〜３６はそれぞれ、支持板３７１および載置部３７３を含む。ワーク格納装置３２〜３６の支持板３７１および載置部３７３等の説明は、ワーク格納装置３１と同様であるから省略する。なお、本実施形態においては、ロードロックチャンバたるワーク格納装置３５，３６は、ワーク８９を搬入する長方形状の追加の開口が形成されている点が、プロセスチャンバたるワーク格納装置３１とは異なるが、ワーク８９を格納する点はワーク格納装置３１と同様である。

輪状部材３９は、平面視において輪状になっている部材である。輪状部材３９の周囲には、複数のワーク格納装置３１〜３６が、輪状部材３９の周方向に沿って配置されている。輪状部材３９には、複数のワーク格納装置３１〜３６がそれぞれ固定されている。輪状部材３９には複数の開口３９１が形成されている。複数の開口３９１は、それぞれ、複数のワーク格納装置３１〜３６における上記格納空間に連通している。

図１に示すように、輪状部材３９には、カバー体８９１が固定される。搬送システム８００が使用される際、カバー体８９１および輪状部材３９に囲まれた空間は、真空状態に保たれる。なお、カバー体８９１および輪状部材３９に囲まれた空間は、たとえば、人間が立ち入ることができるサイズである。

以下の説明では適宜、ワーク格納装置３１における載置部３７３を、第１載置部３７３Ａと呼ぶ（図４を参照）。図５は、ロボット１から見た場合のワーク格納装置３２を示す図である。同図に示すように、以下の説明では適宜、ワーク格納装置３２における載置部３７３を、第２載置部３７３Ｂと呼ぶ。

図２、図３に示すターゲット５は、後述のように、ロボット１の自動教示作業を行う際に用いるものである。複数のターゲット５はそれぞれ、ワーク収容機構３に固定されている。具体的には、複数のターゲット５はそれぞれ、ワーク格納装置３１〜３６の内部に配置されている。本実施形態においては、各ターゲット５は、支持板３７１に固定されている。なお、ターゲット５の配置される位置は支持板３７１に固定されることには限定されない。たとえば、ターゲット５は開口３９１の端面に固定されていてもよい。また、ターゲット５はワーク収容機構３に対し着脱可能であってもよい。そして、ロボット１の自動運転時にはターゲット５がワーク収容機構３から取り外されてもよい。あるターゲット５と、このターゲット５に隣接している載置部３７３と、の位置および姿勢の関係は、すべてのターゲット５について、互いに同一である。また、ロボット１から見た場合の各ターゲット５の外観は、すべて同一である。本実施形態においては、いずれのターゲット５にも、鉛直方向に沿って配列され且つ互いに異なる複数のマーク（図４、図５参照）が形成されている。本実施形態においては、ターゲット５には、上から順に、丸、三角、四角のマークが形成されている。マークの形状および個数は本実施形態におけるものには限定されない。

以下の説明では、適宜、ワーク格納装置３１の内部に配置されたターゲット５を第１ターゲット５Ａと呼び（図４参照）、ワーク格納装置３２の内部に配置されたターゲット５を第２ターゲット５Ｂと呼ぶ（図５参照）。上述したことと重複するが、第１ターゲット５Ａに対する第１載置部３７３Ａの位置および姿勢と、第２ターゲット５Ｂに対する第２載置部３７３Ｂの位置および姿勢とは、互いに同一である。また、ロボット１から見た場合の第１ターゲット５Ａの外観は、ロボット１から見た場合の第２ターゲット５Ｂの外観と互いに同一である。第１ターゲット５Ａおよび第２ターゲット５Ｂには、鉛直方向に沿って配列され且つ互いに異なる複数のマークが形成されている。

図１に示す画像撮像部６１は、載置部３７３に対する保持部１５の状態を示す画像を撮像するためのものである。本実施形態においては、画像撮像部６１は、載置部３７３に対する保持部１５の状態を示す画像として、ターゲット５の画像を撮像する。図６に画像撮像部６１によって撮像されるターゲット５の画像の一例を示している。画像撮像部６１は、たとえばＣＣＤカメラである。画像撮像部６１は保持部１５に相対的に固定されている。そのため、保持部１５が移動したとき、画像撮像部６１は、保持部１５の動作と同様の動作をする。本実施形態では、画像撮像部６１がホルダ１５１に固定されている例を示している。本実施形態とは異なり、画像撮像部６１は、ホルダ１５１ではなく、エンドエフェクタ１５３に固定されていてもよい。図１に示すように、画像撮像部６１は、撮像した画像に対応する画像信号ＳＩｍを生成する。画像撮像部６１は、画像信号ＳＩｍを、画像記憶指示部６３と、算出指示部６５と、動作制御部６７と、に送る。

教示位置算出部６２は、ロボット１の教示位置を算出する。具体的には、教示位置算出部６２は、ワーク収容機構３に対する保持部１５の教示位置を算出する。

画像記憶指示部６３は、画像撮像部６１から画像信号ＳＩｍを受ける。画像記憶指示部６３は、たとえばティーチペンダント等の操作部（図示略）から位置教示指令を受けると、当該位置教示指令を受けた時点において画像撮像部６１が撮像している画像を、記憶部６４に記憶する。

記憶部６４は、ロボット１の複数の教示位置を記憶する。本実施形態においては更に、記憶部６４は、画像撮像部６１が撮像した複数の画像を記憶する。

算出指示部６５は、画像撮像部６１から画像信号ＳＩｍを受ける。算出指示部６５は、画像撮像部６１によって撮像されている画像と、記憶部６４に記憶されている画像と、に基づき、算出指示信号Ｓｃを生成する。算出指示部６５は、算出指示信号Ｓｃを、教示位置算出部６２に送る。

動作制御部６７は、ロボット１の動作を制御する。具体的には、動作制御部６７は、ワーク収容機構３に対する保持部１５の動作を制御する。動作制御部６７は、画像撮像部６１から画像信号ＳＩｍを受け、ロボット１に動作制御信号Ｍｓを送る。動作制御信号Ｍｓに基づき、ロボット１が動作する。

次に、搬送システム８００におけるロボット１の教示方法について説明する。

＜ワーク格納装置３１に対する教示＞
まず、教示対象とすべきワーク格納装置として、複数のワーク格納装置３１〜３６のうち一つを選択する。本実施形態では、教示対象とすべきワーク格納装置として、ワーク格納装置３１を選択する。

まず、図７を用いて、ワーク格納装置３１における第１載置部３７３Ａに対する保持部１５の状態が第１状態Ｓ１である場合の教示作業について説明する。本実施形態においては、第１状態Ｓ１は、保持部１５が載置部３７３に対して退避しており、且つ、保持部１５がワーク８９を保持している状態である。作業者は、ティーチペンダント等の操作部（図示略）を操作することにより、第１載置部３７３Ａに対して保持部１５が第１状態Ｓ１となる状態まで、保持部１５を移動させる。そして、第１載置部３７３Ａに対して保持部１５が第１状態Ｓ１となった時点において、上記操作部を操作する。これにより、教示位置算出部６２によって保持部１５の位置が記憶部６４に記憶され、第１載置部３７３Ａに対して保持部１５が第１状態Ｓ１であるときの位置教示がなされる。また、第１載置部３７３Ａに対して保持部１５が第１状態Ｓ１となった時点において、画像記憶指示部６３は、画像撮像部６１によって撮像している第１ターゲット５Ａの画像を、記憶部６４に記憶させる。この画像は、記憶部６４にて第１状態画像Ｉｍ１（図７（ｃ）参照）として記憶される。

次に、ワーク格納装置３１における第１載置部３７３Ａに対する保持部１５の状態が第２状態Ｓ２である場合（図９参照）の教示作業について説明する。本実施形態においては、第２状態Ｓ２は、保持部１５が載置部３７３に対して近接した位置（ワーク８９の受け渡し位置）にあり、且つ、保持部１５がワーク８９を保持している状態である。作業者は、ティーチペンダント等の操作部（図示略）を操作することにより、第１載置部３７３Ａに対して保持部１５が第２状態Ｓ２となる状態まで、保持部１５を移動（すなわち前進）させる。図８（ａ）、（ｂ）に示すように、保持部１５の移動に伴い、画像撮像部６１も移動するから、画像撮像部６１によって撮像されている画像は変化する。そして、図９に示すように、第１載置部３７３Ａに対して保持部１５が第２状態Ｓ２となった時点において、上記操作部を操作する。これにより、教示位置算出部６２によって保持部１５の位置が記憶部６４に記憶され、第１載置部３７３Ａに対して保持部１５が第２状態Ｓ２であるときの位置教示がなされる。また、第１載置部３７３Ａに対して保持部１５が第２状態Ｓ２となった時点において、画像記憶指示部６３は、画像撮像部６１によって撮像している第１ターゲット５Ａの画像を、記憶部６４に記憶させる。この画像は、記憶部６４にて第２状態画像Ｉｍ２（図９（ｃ）参照）として記憶される。

なお、保持部１５が第１状態Ｓ１から第２状態Ｓ２に移動する途中の位置を、数点教示してもよい。同様に、保持部１５が第１状態Ｓ１から第２状態Ｓ２に移動する途中の画像撮像部６１の画像を、記憶部６４に記憶してもよい。

次に、ワーク格納装置３１における第１載置部３７３Ａに対する保持部１５の状態が第３状態Ｓ３である場合（図１１参照）の教示作業について説明する。本実施形態においては、第３状態Ｓ３は、保持部１５が載置部３７３に対して近接した位置（ワーク８９の受け渡し位置）にあり、且つ、保持部１５がワーク８９を保持していない状態である。作業者は、ティーチペンダント等の操作部（図示略）を操作することにより、第１載置部３７３Ａに対して保持部１５が第３状態Ｓ３となる状態まで、保持部１５を移動（すなわち下降）させる。図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、保持部１５の移動に伴い、画像撮像部６１も移動するから、画像撮像部６１によって撮像されている画像は変化する。そして、図１１に示すように、第１載置部３７３Ａに対して保持部１５が第３状態Ｓ３となった時点において、上記操作部を操作する。これにより、教示位置算出部６２によって保持部１５の位置が記憶部６４に記憶され、第１載置部３７３Ａに対して保持部１５が第３状態Ｓ３であるときの位置教示がなされる。また、第１載置部３７３Ａに対して保持部１５が第３状態Ｓ３となった時点において、画像記憶指示部６３は、画像撮像部６１によって撮像している第１ターゲット５Ａの画像を、記憶部６４に記憶させる。この画像は、記憶部６４にて第３状態画像Ｉｍ３（図１１（ｃ）参照）として記憶される。

なお、保持部１５が第２状態Ｓ２から第３状態Ｓ３に移動する途中の位置を、数点教示してもよい。同様に、保持部１５が第２状態Ｓ２から第３状態Ｓ３に移動する途中の画像撮像部６１の画像を、記憶部６４に記憶してもよい。

次に、ワーク格納装置３１における第１載置部３７３Ａに対する保持部１５の状態が第４状態Ｓ４である場合（図１３参照）の教示作業について説明する。本実施形態においては、第４状態Ｓ４は、保持部１５が載置部３７３に対して退避しており、且つ、保持部１５がワーク８９を保持していない状態である。作業者は、ティーチペンダント等の操作部（図示略）を操作することにより、第１載置部３７３Ａに対して保持部１５が第４状態Ｓ４となる状態まで、保持部１５を移動（すなわち後退）させる。図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、保持部１５の移動に伴い、画像撮像部６１も移動するから、画像撮像部６１によって撮像されている画像は変化する。そして、図１３に示すように、第１載置部３７３Ａに対して保持部１５が第４状態Ｓ４となった時点において、上記操作部を操作する。これにより、教示位置算出部６２によって保持部１５の位置が記憶部６４に記憶され、第１載置部３７３Ａに対して保持部１５が第４状態Ｓ４であるときの位置教示がなされる。また、第１載置部３７３Ａに対して保持部１５が第４状態Ｓ４となった時点において、画像記憶指示部６３は、画像撮像部６１によって撮像している第１ターゲット５Ａの画像を、記憶部６４に記憶させる。この画像は、記憶部６４にて第４状態画像Ｉｍ４（図１３（ｃ）参照）として記憶される。

なお、保持部１５が第３状態Ｓ３から第４状態Ｓ４に移動する途中の位置を、数点教示してもよい。同様に、保持部１５が第３状態Ｓ３から第４状態Ｓ４に移動する途中の画像撮像部６１の画像を、記憶部６４に記憶してもよい。

以上のように、ワーク格納装置３１に対する教示作業が行われる。

＜ワーク格納装置３２に対する教示作業を行う位置までの保持部１５の移動＞
ワーク格納装置３１に対する教示作業を終えた後に、ワーク格納装置３２に対する教示作業を行う位置まで、保持部１５を自動で移動させる。図示しないが、この保持部１５の移動の際、画像撮像部６１が第１ターゲット５Ａを撮像している状態から、画像撮像部６１が第２ターゲット５Ｂを撮像している状態へと、変化する。そして、ワーク格納装置３２に対する教示作業を行う位置まで、保持部１５を移動させる工程は、画像撮像部６１が第２ターゲット５Ｂを検出したときに、終了する。なお、ワーク格納装置３２に対する教示作業を行う位置まで保持部１５を移動させる工程は、保持部１５が載置部３７３から退避した状態（たとえば上述の第１状態Ｓ１）で行うことが好ましい。これにより、ワーク格納装置３２に対する教示作業を行う位置まで保持部１５を移動させる工程において、保持部１５がワーク収容機構３（ワーク格納装置３１や輪状部材３９）に接触することを防止できる。

ワーク格納装置３２に対する教示作業を行う位置まで、保持部１５を移動させる方法の一例は、次のとおりである。まず、ワーク格納装置３１に対する教示作業を終えると、ワーク収容機構３におけるワーク格納装置３１〜３６のレイアウトから得られる位置情報に基づいて、ワーク格納装置３２の近傍まで、保持部１５を一気に移動させる。次に、ワーク８９がワーク格納装置３２の近傍にある状態で、第２ターゲット５Ｂのサーチを行う。画像撮像部６１が第２ターゲット５Ｂを検出すると、ワーク格納装置３２に対する教示作業を行う位置まで保持部１５を移動させる工程は、終了する。

ワーク格納装置３２に対する教示作業を行う位置まで、保持部１５の移動させる方法の他の例は、次のとおりである。まず、ワーク格納装置３１に対する教示作業を終えると、保持部１５を下端位置に移動させる。次に、ロボット１を旋回動作させることにより、保持部１５を基部１１に対し回動させる。次に、ロボット１における昇降軸を任意の距離（たとえば輪状部材３９における開口３９１の高さ寸法）だけ移動させる。次に、ロボット１を旋回動作させることにより、保持部１５を基部１１に対し回動させる。このような動作を繰り返すことにより、全てのターゲット５のサーチを行う。本実施形態では画像撮像部６１が、ターゲット５として第２ターゲット５Ｂを検出すると、ワーク格納装置３２に対する教示作業を行う位置まで保持部１５を移動させる工程が、終了する。

＜ワーク格納装置３２に対する教示＞

次に、図１４を用いて、ワーク格納装置３２における第２載置部３７３Ｂに対する保持部１５の状態が第１状態Ｓ１である場合の教示作業について説明する。第２載置部３７３Ｂに対して保持部１５が第１状態Ｓ１となる状態まで、保持部１５を移動させる。この際、記憶部６４に記憶された第１状態画像Ｉｍ１（図７（ｃ）参照）と、画像撮像部６１によって撮像されている画像（図１４（ｃ）参照）とが一致するように、ワーク収容機構３に対して保持部１５を移動させる。そして、記憶部６４に記憶された上述の第１状態画像Ｉｍ１と、画像撮像部６１によって撮像されている画像とが一致すると、算出指示部６５は、第２載置部３７３Ｂに対して保持部１５が第１状態Ｓ１であると判断する。そうすると、算出指示部６５は、算出指示信号Ｓｃを生成し、教示位置算出部６２に送る。教示位置算出部６２は算出指示信号Ｓｃを受けると、算出指示信号Ｓｃが生成された時点における保持部１５の位置を、第２載置部３７３Ｂに対する保持部１５の状態が第１状態Ｓ１であるときの教示位置として算出し、記憶部６４に記憶する。

次に、図１５に示すように、第２載置部３７３Ｂに対して保持部１５が第２状態Ｓ２となる状態まで、保持部１５を移動させる。この際、記憶部６４に記憶された第２状態画像Ｉｍ２（図９（ｃ）参照）と、画像撮像部６１によって撮像されている画像（図１５（ｃ）参照）とが一致するように、ワーク収容機構３に対して保持部１５を移動させる。そして、記憶部６４に記憶された上述の第２状態画像Ｉｍ２と、画像撮像部６１によって撮像されている画像とが一致すると、算出指示部６５は、第２載置部３７３Ｂに対して保持部１５が第２状態Ｓ２であると判断する。そうすると、算出指示部６５は、算出指示信号Ｓｃを生成し、教示位置算出部６２に送る。教示位置算出部６２は算出指示信号Ｓｃを受けると、算出指示信号Ｓｃが生成された時点における保持部１５の位置を、第２載置部３７３Ｂに対する保持部１５の状態が第２状態Ｓ２であるときの教示位置として算出し、記憶部６４に記憶する。

なお、ワーク格納装置３１に対する教示作業において、保持部１５が第１状態Ｓ１から第２状態Ｓ２へと移動する途中に数点教示していた場合には、ワーク格納装置３２に対する教示作業においても、保持部１５が第１状態Ｓ１から第２状態Ｓ２へと移動する途中に、同様の位置教示を行うとよい。

以後同様に、第２載置部３７３Ｂに対する保持部１５の状態が第３状態Ｓ３、第４状態Ｓ４であるときの教示作業を行う。このようにして、ワーク格納装置３２に対する教示作業が行われる。

＜残りのワーク格納装置に対する教示＞
ワーク格納装置３２に対する教示作業を終えると、次のワーク格納装置に対する教示作業を行う位置まで、保持部１５を自動で移動させる。この移動は、ワーク格納装置３２に対する教示作業を行う位置まで保持部１５を移動させる方法と同様の方法で行うとよい。そして、残りのワーク格納装置（ワーク格納装置３３〜３６）に対する教示作業を、ワーク格納装置３２に対する教示作業と同様の方法で行う。このようにして、全てのワーク格納装置に対する教示作業を行うことができる。

なお、ワーク格納装置３２に対する教示作業を行う位置まで移動させる工程以降の工程は、全て自動で行うとよい。

以上の教示を行った後に、搬送システム８００によって、複数のワーク８９を自動で搬送する自動運転を行う。この自動運転のときに、記憶部６４に記憶された画像（たとえば第１状態画像Ｉｍ１）と、画像撮像部６１によって撮像されている画像とが一致するように、ワーク収容機構３に対して保持部１５を動作させることが、好ましい。

次に、本実施形態の作用効果について説明する。

本実施形態においては、第１載置部３７３Ａに対する保持部１５の状態が所定状態であることを示す所定状態画像を記憶部６４に記憶する。算出指示部６５は、記憶部６４に記憶された前記所定状態画像（たとえば、第１状態画像Ｉｍ１や第２状態画像Ｉｍ２）と、画像撮像部６１によって撮像されている画像とが一致したときに、第２載置部３７３Ｂに対する保持部１５の状態が前記所定状態であると判断し、算出指示信号Ｓｃを生成する。そして、教示位置算出部６２は、算出指示信号Ｓｃが生成された時点における前記保持部１５の位置を、前記教示位置として算出する。このような構成によると、第２載置部３７３Ｂに対する教示作業（ワーク格納装置３２に対する教示作業）を、作業者が手動で行う必要がない。これにより、ロボット１の教示作業を容易に行うことができる。

また、第２載置部３７３Ｂに対する教示作業を作業者が手動で行う必要がないと、たとえば、ワーク格納装置３２が高所位置にある場合に作業者の危険回避につながる。

本実施形態においては、画像撮像部６１が第１ターゲット５Ａを撮像している状態から、画像撮像部６１が第２ターゲット５Ｂを撮像している状態へと、ワーク収容機構３に対して保持部１５を自動で移動させる。当該保持部１５を移動させる工程は、画像撮像部６１が第２ターゲット５Ｂを検出したときに、終了する。このような構成によると、作業者が操作することなく、第２載置部３７３Ｂに対する教示作業（ワーク格納装置３２に対する教示作業）を行う位置まで、保持部１５を移動させることができる。これは、ロボット１の教示作業の容易化に適する。

本実施形態においては、作業者はワーク格納装置３１の教示作業のみを手動で行う。そして、ワーク格納装置３１に対する教示作業を行った後は、全て自動で行われる。そのため、ロボット１の教示作業のために作業者が拘束される時間を、削減することができる。

また、本実施形態では、保持部１５とともに画像撮像部６１を移動させるので、画像撮像部６１によって全てのターゲット５を一度に撮像できない場合（たとえば放射状にワーク格納装置が配置されている場合）であっても、教示作業を自動で行うことができる。

更に、本実施形態によると、ワーク格納装置３１〜３６の教示位置を互いに等しくすることができるため、教示ミスによる搬送異常を回避することができる。

本実施形態においては、算出指示信号Ｓｃを生成する工程の前に、記憶部６４に記憶された前記所定状態画像と、画像撮像部６１によって撮像されている画像とが一致するように、ワーク収容機構３に対して保持部１５を動作させる。このような構成によると、ワーク格納装置３２以降の教示作業において、保持部１５が意図しない位置に移動することを防止できる。これにより、ワーク格納装置（たとえば載置部３７３）や開口３９１の端面に保持部１５が接触することを回避できる。

保持部１５の載置部３７３への接近に伴い画像撮像部６１がターゲット５に接近した場合、画像撮像部６１によって撮像されるターゲット５の画像は比較的大きくなる。本実施形態においては、第１ターゲット５Ａおよび第２ターゲット５Ｂにはそれぞれ、鉛直方向に沿って配列され且つ互いに形状の異なる複数のマークが形成されている。このような構成によると、画像撮像部６１がターゲット５に接近した場合に保持部１５が昇降したときであっても、画像撮像部６１によって撮像されるターゲット５の画像は変化する。これにより、保持部１５の高さ位置に対応する画像を、画像撮像部６１は撮像することができる。そのため、ワーク格納装置に対する教示作業をより的確に行うことができる。

自動運転時には、ロボット１およびワーク格納装置３１等の位置ずれが生じることがある。この位置ずれは、ロボット１およびワーク格納装置３１等の温度上昇による熱膨張や、大気と真空環境とによる圧力差から生じる。本実施形態においては、搬送システム８００による自動運転のときに、記憶部６４に記憶された画像（たとえば第１状態画像Ｉｍ１）と、画像撮像部６１によって撮像されている画像とが一致するように、ワーク収容機構３に対して保持部１５を動作させることが、好ましい。このような構成によると、自動運転時のロボット１およびワーク格納装置３１等の位置ずれに対する補正を行うことができ、保持部１５が意図しない箇所に接触する不具合を防止することができる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

上述の実施形態においては、ロボット１が旋回動作するものとして説明したが、本発明のロボットは旋回動作するものには限定されない。たとえば、ロボットがスライド動作するものであってもよい。また、上述の実施形態においては、ワーク収容機構３として、複数のワーク格納装置が放射状に配置されている例を示したが、本発明のワーク収容機構はこれに限定されない。たとえば、ワーク収容機構における複数のワーク格納装置が、直線状に一列に配列されているものであってもよい。また本発明の搬送システムは真空状態でワークを搬送するものには限定されず、大気圧環境にてワークを搬送するものであってもよい。

上述の実施形態においては、載置部３７３がチャンバにおける一部分である例を示したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、載置部３７３は、検査ステージや、バッファステージであってもよい。

上述の実施形態においては、ターゲット５と載置部３７３との組み合わせは１種類のみである例を示したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、ワーク収容機構３が、異なる教示位置環境（載置部３７３を構成する棒状の部材の高さや配置位置の違い）を２種類以上有している場合であっても、本発明は有用である。

上述の実施形態においては、ロボット１が保持部１５が一つのみを有する例を示したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、ロボット１が複数の保持部１５を有していてもよい。

上述の実施形態においては、ワーク格納装置３１に対する教示作業を行う位置から、ワーク格納装置３２に対する教示作業を行う位置まで自動で保持部１５を移動させる例を示した。このことは、ロボット１の教示作業を容易化するのに適するが、本発明はこれに限定されない。たとえば、ワーク格納装置３１に対する教示作業を行う位置から、ワーク格納装置３２に対する教示作業を行う位置まで、手動で保持部１５を移動させてもよい。同様に、ワーク格納装置３２に対する教示作業を行う位置から、ワーク格納装置３３に対する教示作業を行う位置までの保持部１５の移動も、手動で行なってよい。

１ ロボット
１１ 基部
１３ 移動機構
１５ 保持部
１５１ ホルダ
１５３ エンドエフェクタ
３ ワーク収容機構
３１，３２，３３，３４，３５，３６ ワーク格納装置
３７１ 支持板
３７３ 載置部
３７３Ａ 第１載置部
３７３Ｂ 第２載置部
３９ 輪状部材
３９１ 開口
５ ターゲット
５Ａ 第１ターゲット
５Ｂ 第２ターゲット
６１ 画像撮像部
６２ 教示位置算出部
６３ 画像記憶指示部
６４ 記憶部
６５ 算出指示部
６７ 動作制御部
８００ 搬送システム
８９ ワーク
８９１ カバー体
Ｉｍ１ 第１状態画像
Ｉｍ２ 第２状態画像
Ｉｍ３ 第３状態画像
Ｉｍ４ 第４状態画像
Ｍｓ 動作制御信号
Ｓ１ 第１状態
Ｓ２ 第２状態
Ｓ３ 第３状態
Ｓ４ 第４状態
Ｓｃ 算出指示信号
ＳＩｍ 画像信号

Claims (8)

1. 各々がワークを載置する第１載置部および第２載置部を少なくとも含むワーク収容機構と、ワークを保持する保持部を含むロボットと、を用い、
   前記第１載置部に対する前記保持部の状態が所定状態であることを示す所定状態画像を記憶部に記憶する工程と、
   前記記憶部に記憶された前記所定状態画像と、画像撮像部によって撮像されている画像とが一致したときに、前記第２載置部に対する前記保持部の状態が前記所定状態であると算出指示部が判断し、算出指示信号を生成する工程と、
   前記ワーク収容機構に対する前記保持部の教示位置を算出する工程と、を備え、
   前記教示位置を算出する工程においては、前記算出指示信号が生成された時点における前記保持部の位置を、前記教示位置として算出する、ロボットの教示方法。
2. 第１ターゲットおよび第２ターゲットを用意する工程と、
   前記第１載置部に対する前記保持部の状態を示す画像として、前記第１ターゲットの画像を前記画像撮像部が撮像する工程と、
   前記第２載置部に対する前記保持部の状態を示す画像として、前記第２ターゲットの画像を前記画像撮像部が撮像する工程と、を更に備え、
   前記第１載置部に対する前記第１ターゲットの位置および姿勢と、前記第２載置部に対する前記第２ターゲットの位置および姿勢とは、互いに同一である、請求項１に記載のロボットの教示方法。
3. 前記画像撮像部が前記第１ターゲットを撮像している状態から、前記画像撮像部が前記第２ターゲットを撮像している状態へと、前記ワーク収容機構に対して前記保持部を自動で移動させる工程を更に備え、
   前記保持部を自動で移動させる工程は、前記画像撮像部が前記第２ターゲットを検出したときに、終了する、請求項２に記載のロボットの教示方法。
4. 前記算出指示信号を生成する工程の前に、前記記憶部に記憶された前記所定状態画像と、前記画像撮像部によって撮像されている画像とが一致するように、前記ワーク収容機構に対して前記保持部を動作させる工程を更に備える、請求項２または請求項３に記載のロボットの教示方法。
5. 前記ロボットから見た場合の前記第１ターゲットの外観は、前記ロボットから見た場合の前記第２ターゲットの外観と互いに同一である、請求項２ないし請求項４のいずれかに記載のロボットの教示方法。
6. 前記第１ターゲットおよび前記第２ターゲットにはそれぞれ、鉛直方向に沿って配列され且つ互いに形状の異なる複数のマークが形成されている、請求項５に記載のロボットの教示方法。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のロボットの教示方法を行った後に、複数のワークを自動で搬送する搬送方法であって、
   前記記憶部に記憶された前記所定状態画像と、前記画像撮像部によって撮像されている画像とが一致するように、前記ワーク収容機構に対して前記保持部を動作させる工程を備える、搬送方法。
8. 各々がワークを載置する第１載置部および第２載置部を少なくとも含むワーク収容機構と、ワークを保持する保持部を含むロボットと、を用いてロボットの教示方法を行うための搬送システムであって、
   前記第１載置部に対する前記保持部の状態を示す画像、および、前記第２載置部に対する前記保持部の状態を示す画像を撮像する画像撮像部と、
   前記第１載置部に対する前記保持部の状態が所定状態であることを示す所定状態画像を記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶された前記所定状態画像と、前記画像撮像部によって撮像されている画像とが一致したときに、前記第２載置部に対する前記保持部の状態が前記所定状態であると判断し、算出指示信号を生成する算出指示部と、
   前記ワーク収容機構に対する前記保持部の教示位置を算出する教示位置算出部と、を備え、
   前記教示位置算出部は、前記算出指示信号が生成された時点における前記保持部の位置を、前記教示位置として算出する、搬送システム。

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