JP2017188627A - 搬送システム、ロボットおよびロボットの制御方法 - Google Patents

搬送システム、ロボットおよびロボットの制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】コストを増加させることなく効率的な搬送を行うこと。【解決手段】実施形態に係る搬送システムは、搬送室と、ロボットとを備える。搬送室は、第1側壁の室内側から第2側壁へ向かって第1距離にロボットの侵入を制限する制限位置が、さらに、制限位置から第2距離にロボットの取付位置を示す基準位置が、それぞれ定められている。ロボットは、基準位置の第2側壁側に本体部が配置されるとともに、第2アームの軸間距離が第1アームの軸間距離よりも大きく、第1アームと第2アームとが互いに重なるように折り畳まれていずれも第1側壁に対して垂直とする基準姿勢において第2アームの先端が制限位置と基準位置との間にある。【選択図】図4

Description

開示の実施形態は、搬送システム、ロボットおよびロボットの制御方法に関する。
従来、基板を保持するハンドを有する水平多関節ロボットなどのロボットを、局所クリーン化された搬送室内に配置し、搬送室の側壁に設置された基板収納用のカセットや処理室に対して基板を搬送する搬送システムが知られている。
ここで、基板の搬送効率を高めるためには、搬送室の側壁に設置されるカセットの個数は多いほうが好ましい。また、搬送室のフットプリントを小さくするためには、搬送室の奥行き(カセットが設置される正面側壁と背面側壁との距離)は小さいほうが好ましい。
このため、ロボットのリンク数を3つから4つに増やす技術が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。また、ロボットのリンク長(回転軸間の距離)を不等長とする技術も提案されている(たとえば、特許文献2参照)。
特開2005−039047号公報 特表2009−503811号公報
しかしながら、上記した従来技術のように、ロボットのリンク数を増やすとロボット自体のコストが増加する。また、アームのリンク長を単に不等長としただけでは、奥行きが小さい搬送室の側壁に干渉することなくすべてのカセットに対して効率的に基板を搬送することは難しい。
実施形態の一態様は、コストを増加させることなく効率的な搬送を行うことができる搬送システム、ロボットおよびロボットの制御方法を提供することを目的とする。
実施形態の一態様に係る搬送システムは、搬送室と、ロボットとを備える。搬送室は、基板を収納するカセットが配置される第1側壁および前記第1側壁に対向する第2側壁を有する。ロボットは、前記搬送室に配置され、本体部、前記本体部に基端側が回転可能に連結される第1アーム、前記第1アームの先端側に基端側が回転可能に連結される第2アーム、および前記第2アームの先端側に基端側が回転可能に連結され前記基板を保持するハンドを有する。前記搬送室は、前記第1側壁の室内側から前記第2側壁へ向かって第1距離に前記ロボットの侵入を制限する制限位置が、さらに、前記制限位置から第2距離に前記ロボットの取付位置を示す基準位置が、それぞれ定められている。前記ロボットは、前記基準位置の前記第2側壁側に前記本体部が配置されるとともに、前記第2アームの軸間距離が前記第1アームの軸間距離よりも大きく、前記第1アームと前記第2アームとが互いに重なるように折り畳まれていずれも前記第1側壁に対して垂直とする基準姿勢において前記第2アームの先端が前記制限位置と前記基準位置との間にある。
実施形態の一態様によれば、コストを増加させることなく効率的な搬送を行うことができる搬送システム、ロボットおよびロボットの制御方法を提供することができる。
図1は、搬送システムの概要を示す上面模式図である。 図2は、ロボットの斜視図である。 図3は、ハンドの上面模式図である。 図4は、ロボットの配置を示す側面模式図である。 図5は、ロボットの各リンク長を対比する上面模式図である。 図6は、コントローラのブロック図である。 図7は、ロボットのシフト配置を示す上面模式図である。 図8Aは、第2側壁に設けられる搬送先への搬送を示す図である。 図8Bは、搬送室内に設けられる搬送先への搬送を示す図である。 図9Aは、搬送時のロボットの動作を示す図(その1)である。 図9Bは、搬送時のロボットの動作を示す図(その2)である。 図9Cは、搬送時のロボットの動作を示す図(その3)である。 図10は、搬送システムが実行する搬送手順を示すフローチャートである。 図11は、ロボットを床置きする場合の側面模式図である。 図12は、ロボットの配置の変形例を示す側面模式図である。
以下、添付図面を参照して、本願の開示する搬送システム、ロボットおよびロボットの制御方法を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
また、以下に示す実施形態では、「平行」や、「垂直」、「鉛直」、「正面」、「中心」、「重なる」といった表現を用いる場合があるが、厳密にこれらの状態を満たすことを要しない。すなわち、上記した各表現は、製造精度、設置精度、処理精度、検出精度などのずれを許容するものとする。
まず、実施形態に係る搬送システム1の概要について図1を用いて説明する。図1は、搬送システム1の概要を示す上面模式図である。なお、図1には、説明をわかりやすくするために、鉛直上向きを正方向とするZ軸、搬送室50の長辺に沿った向きをX軸、搬送室50の短辺に沿った向きをY軸とする3次元の直交座標系を示している。かかる直交座標系は、以下の説明で用いる他の図面においても示す場合がある。
図1に示すように、搬送システム1は、搬送室50と、ロボット10と、カセット200とを備える。搬送室50は、いわゆるEFEM(Equipment Front End Module)であり、清浄なダウンフローの気流を内部に流す局所クリーン化された筐体である。
また、搬送室50は、たとえば、同図のX軸方向を長辺とする矩形状であり、正面側の側壁である第1側壁51には、複数のカセット200が並べて設置される。なお、背面側の側壁である第2側壁52や、短辺(同図のY軸に沿う辺)、短辺の内側にも、基板100の処理室が設けられる場合があるが、同図では、かかる処理室の記載を省略している。
ここで、カセット200を設置するために第1側壁51に設けられる開口の位置や大きさ、間隔といった寸法は、SEMI(Semiconductor Equipment and Materials International)規格に準拠している。また、上記したカセット200における各種寸法についても、SEMI規格に準拠している。
ロボット10は、搬送室50内に設置されており、本体部10a、第1アーム11、第2アーム12およびハンド13を有するいわゆる3リンクの水平多関節ロボットである。なお、ロボット10およびハンド13の構成の詳細については、図2および図3を用いて後述する。ロボット10は、ハンド13で保持した基板100を、カセット200をはじめとする各種搬送先に搬送する。
カセット200は、いわゆるFOUP(Front-Opening Unified Pod)であり、基板100を多段に収納する機器である。基板100は、図1に示す搬送位置200Cに基板100の基準位置(たとえば、中心)が重なるように収納される。
また、図1に示すように、カセット200は、搬送室50における第1側壁51に並べて配置される。なお、同図では、カセット200a,200b,200cおよび200dの4つのカセット200を搬送室50に配置する場合を示している。
このように、偶数個のカセット200が配置される場合、各カセット200へのアクセスの効率化の観点から、ロボット10は、各カセット200の並びの真ん中付近、すなわち、カセット200bとカセット200cとの間に配置される。
そして、搬送室50の奥行き(同図のY軸に沿う幅)を小さくするために、ロボット10は、同図のY軸に沿う向きについて、第1側壁51寄りに設置される。このようにすることで、第1アーム11をはじめとする各リンクの長さを第2側壁52に接触しない範囲内で可能な限り長くすることができる。
ところで、従来、カセット200に対する基板100の搬送をロボット10に行わせる場合、ハンド13を第1側壁51、すなわち、カセット200の前面に対して垂直にした姿勢で、基板100をカセット200に対して搬送することが一般的に行われている(以下、「垂直搬送」という)。
しかしながら、図1に示した場合における両端のカセット200a,200dのように、ロボット10から遠い位置にあるカセット200の場合、第1アーム11および第2アーム12を伸びきった姿勢としたとしても、ハンド13を、第1側壁51に対して垂直にした姿勢で、基板100を搬送することは難しい。
このため、仮に、ハンド13を、第1側壁51に対して垂直にして、これらのカセット200a,200dへアクセスしようとするならば、リンク数を増やす必要がある。しかし、リンク数を増やすとロボット10の製造コスト等のコストが増加して好ましくない。
そこで、本実施形態に係る搬送システム1は、両端のカセット200a,200dに対しては、図1に示すように、ハンド13の基端側をロボット10側に傾けた姿勢で、基板100をカセット200に侵入させることとした。そして、徐々にハンド13が第1側壁51に垂直となるようにハンド13を回転させながら、基板100を搬送位置200Cに到達させることとした(以下、「斜め搬送」という)。
なお、搬送位置200Cに基板100を到達させた場合におけるハンド13の姿勢を、参考のため、カセット200aに破線の姿勢13Zとして示している。かかる姿勢13Zは、ハンド13が第1側壁51と垂直となる姿勢である。
また、本実施形態に係る搬送システム1は、第1アーム11、第2アーム12およびハンド13の各リンク長を可能な限り長くするために、ロボット10における本体部10aの配置を工夫するとともに、各リンクにおける回転軸の配置を工夫することとした。なお、これらの点の詳細については、図4を用いて後述することとする。
上記した本体部10aや回転軸の配置の工夫により、搬送システム1は、1台のロボット10で、4つのカセット200に対する基板100の搬送を行うことができる。また、搬送システム1では、X軸方向の走行軸が不要であり、1台のロボット10を搬送室50内に固定すれば足りる。
すなわち、搬送システム1によれば、コストを増加させることなく効率的な搬送を行うことができる。また、走行軸が不要であるので、搬送室50内のクリーン度を向上させることができる。
なお、搬送システム1は、両端以外のカセット200b,200cに対しては、ハンド13を第1側壁51に垂直にした姿勢で基板100をカセット200に侵入させ、かかる垂直な姿勢を保持したまま、搬送位置200Cまでロボット10に基板100を搬送させる。つまり、搬送システム1は、上記した垂直搬送を行う。
ここで、図1では、両端のカセット200a,200dそれぞれと、ロボット10との距離が同等である場合を示したが、かかる距離が異なる場合には、両端のカセット200のうち遠いほうについて、上記した斜め搬送を行うこととすればよい。
たとえば、図1に示したカセット200a,200b,200c,200dの4つのカセット200を搬送室50に配置し、一方の端から2番目のカセット200cの正面にロボット10を配置した場合、他方の端にあるカセット200aに対して斜め搬送を行うこととすればよい。
また、たとえば、図1に示したカセット200b,200c,200dの3つのカセット200を搬送室50に配置し、真ん中のカセット200cの正面にロボットを配置した場合、両端のカセット200b,200dに対して斜め搬送を行うこととすればよい。
なお、斜め搬送の対象とするカセット200は、両端のカセット200に限らず、ロボット10からの距離に応じて適宜、決定することとすればよい。すなわち、両端以外のカセット200についても斜め搬送の対象とすることができる。
たとえば、図1に示したカセット200b,200cに対して斜め搬送を行うこととしてもよい。なお、カセット200の数が図1に示した数と異なる場合も同様である。また、このように、カセット200の数がいくつの場合であっても、共通の短辺長さの搬送室50を用いることができ、また、共通のロボット10を用いることができる。
なお、図1では、両端のカセット200a,200dに対して斜め搬送する場合を示したが、搬送室50の奥行き(同図のY軸に沿う幅)を十分に確保することができる場合には、両端のカセット200a,200dについても垂直搬送を行うこととしてもよい。
次に、ロボット10の構成について図2を用いて説明する。図2は、ロボット10の斜視図である。同図に示すように、ロボット10は、本体部10aと、昇降軸10bと、第1アーム11と、第2アーム12と、ハンド13とを備える。
なお、図2には、1つのハンド13を備えるロボット10を例示しているが、ハンド13は2つ以上としてもよい。ここで、ハンド13を2つ以上とする場合、第3軸A3と同軸に独立して回転する回転機構をハンド13の個数と同数設けることとすればよい。
本体部10aは、たとえば、搬送室50(図1参照)の側面などに壁掛けされ、昇降軸10bを昇降させる昇降機構(図示せず)を内蔵する。ここで、「壁掛け」とは、「床置き」と区別するために用いた表現であり、床壁に立設する支持部材や側壁に、床壁から浮いた状態で固定されることを指す。
昇降軸10bは、第1アーム11の基端部を第1軸A1まわりに回転可能に支持するとともに、第1軸A1に沿って昇降する。なお、昇降軸10b自体を第1軸A1まわりに回転させることとしてもよい。また、第1軸A1を、昇降軸10bの上面におけるY軸負方向に寄せて配置することとしてもよい。これは、第1軸A1を同図のY軸負方向に寄せて配置するほうが、第1アーム11を長くすることができるためである。
第1アーム11は、第2アーム12の基端部を第2軸A2まわりに回転可能に先端部で支持する。第2アーム12は、ハンド13の基端部を第3軸A3まわりに回転可能に先端部で支持する。
このように、ロボット10は、第1アーム11、第2アーム12およびハンド13の3リンクの水平多関節ロボットである。また、ロボット10は、上記したように、昇降機構を有しているので、カセット200内に多段配置される基板100に対してそれぞれアクセスすることができる。
さらに、ロボット10は、たとえば、カセット200と異なる高さに配置される処理室300(図8A参照)や、基板100の向きを整えるアライナ310(図8B参照)にアクセスすることもできる。
次に、ハンド13の構成について図3を用いてさらに詳細に説明する。図3は、ハンド13の上面模式図である。図3に示すように、ハンド13は、基部13aと、フォーク部13bとを備える。基部13aの基端側は、第3軸A3まわりに回転可能に第2アーム12(図2参照)によって支持される。フォーク部13bは、基部13aの先端側に設けられ、先端側が二股にわかれている。
また、図3に示すように、ハンド13によって保持される基板100の基準位置(たとえば、中心)に対応する位置は、ハンド13の基準位置13Cである。そして、たとえば、第3軸A3と基準位置13Cとを結ぶ線が、ハンド13の向きを示す中心線13CLである。なお、図3では記載を省略したが、ハンド13は、基板100を把持する把持機構を備えるものとする。また、ハンド13は、把持機構のかわりに吸着機構などの他の保持機構を備えることとしてもよい。
次に、ロボット10における本体部10a、第1軸A1、第2軸A2および第3軸A3の配置について、図4を用いて説明する。図4は、ロボット10の配置を示す側面模式図である。なお、図4は、図1に示した搬送室50を、図1のX軸正方向からみた側面模式図である。
また、図4では、ロボット10が、第1アーム11と、第2アーム12とを互いに重なるように折り畳んでいずれも第1側壁51と垂直とする姿勢(以下、「基準姿勢」という)をとった場合を示している。なお、図4では、ハンド13を第2アーム12と重なるように折り畳んでハンド13を第1側壁51と垂直にした場合を示しているが、上記した「基準姿勢」では、ハンド13を第1側壁51と垂直にすることを要しない。
図4に示すように、搬送室50における第1側壁51の室内側の面から、第2側壁52の室内側の面までの距離を、搬送室50の奥行きDとする。ここで、第1側壁51の室内側の面から第2側壁52へ向かって第1距離D1に、ロボット10の侵入を制限する制限位置P1が上記したSEMI規格で定められている。そして、制限位置P1から、さらに、第2側壁52へ向かって第2距離D2に、ロボット10の取付位置の基準となる基準位置P2があらかじめ定められている。
ここで、第1距離D1は、たとえば、100mmである。なお、カセット200は、上記したようにSEMI規格で設置間隔等が定められているので、少しでも遠くのカセット200に基板100(図1参照)を搬送するには、カセット200が設置される第1側壁51に近づけてロボット10を配置することが望ましい。つまり、第2距離D2は、十分に小さいことが望ましい。たとえば、第2距離D2は、第1距離D1未満であることが好ましく、第1距離D1の半分未満であることがさらに好ましい。このようにすることで、第1アーム11や第2アーム12のリンク長を大きくとることが可能となり、本体部10aの設置スペースを十分に確保することも可能となる。
第1側壁51の室内側の面と制限位置P1との間の領域は、カセット200の開閉に用いられる領域である。また、基準位置P2には、図4に示す基準板60の基準面60aが、同図に示すXZ平面と平行に配置される。基準板60は、下面側が搬送室50の床壁53に固定される。すなわち、基準板60は、搬送室50の床壁53で支持される。
なお、基準板60は、上記したように、基準面60aが同図に示すXY平面と平行、すなわち、基準面60aが精密に垂直出しされるように、搬送室50の床壁53に固定される。
図4に示すように、基準面60aに本体部10aの側面が沿った状態で、ロボット10の本体部10aは、基準板60に対して壁掛けされた状態で固定される。すなわち、本体部10aは、基準位置P2に第2側壁52側から接するように配置される。言い換えると、本体部10aは、基準位置P2の第2側壁52側に配置される。
このように、ロボット10を基準板60に固定することで、ロボット10の位置決めや姿勢決めを厳密に行うことが可能となるので、ロボット10の設置作業を効率良く行うことができる。ここで、基準板60における基準面60aとは反対側の面は、制限位置P1と基準位置P2との間にある。なお、図4では、かかる反対側の面が、制限位置P1にある場合を例示している。また、基準板60は、いわゆる一枚板であることを要さず、たとえば、中空であったり、複数の部材の組合せであったりしてもよい。
また、基準板60の上面の高さは、最も下降した第1アーム11の下面の高さよりも低い。このようにすることで、基準板60が第1アーム11の昇降を邪魔することがないので、第1アーム11の昇降範囲を拡げることができる。
なお、図4では、基準板60の上面の高さが、本体部10aの上面の高さと同じ場合を例示しているが、基準板60の上面の高さを本体部10aの上面の高さよりも低くしてもよい。また、最も下降した第1アーム11の下面の高さよりも低いことを条件として、基準板60の上面の高さを本体部10aの上面の高さよりも高くしてもよい。
図4に示すように、ロボット10の昇降軸10bは、本体部10aにおける上面において基準位置P2に可能な限り寄せて配置される。そして、第1軸A1も、基準位置P2に可能な限り寄せて配置される。ここで、「XXに可能な限り寄せる」とは、「XXと接触しない程度に、設計誤差や製造誤差の余裕をもたせてXXに近づける」ことを意味する。
第1アーム11は、第1アーム11の基端が基準板60の上方、すなわち、制限位置P1と基準位置P2との間にあるように配置される。また、第1アーム11は、第1アーム11の先端が制限位置P1と基準位置P2との間に侵入する程度に第1軸A1まわりの回転範囲を有する。なお、第2軸A2は、第2側壁52の室内側の面に可能な限り寄せて配置される。
第2アーム12の先端は、制限位置P1と基準位置P2との間にある。さらに好ましくは、第2アーム12の先端は、制限位置P1に可能な限り寄せて配置される。そして、第3軸A3も、制限位置P1と基準位置P2との間にある。
なお、図4では、昇降軸10bのY軸に沿う幅のほぼ中心に第1軸A1を配置した場合を示したが、第1軸A1を昇降軸10bの基準位置P2寄りに設けることとしてもよい。また、図4では、ロボット10を、基準板60に壁掛けする場合を示したが、ロボット10を搬送室50の床壁53に床置きすることとしてもよい。なお、床置きの例については、図11を用いて後述する。
また、図4に示したように、ロボット10が上記した基準姿勢をとった場合に、搬送室50の第1側壁51から第2側壁52に向けて、制限位置P1、第2アーム12の先端、第3軸A3、第1アーム11の基端、基準位置P2、第1軸A1、第2軸A2、第1アーム11の先端、の順序となるように、ロボット10の各種寸法が定められる。
このようにすることで、ロボット10の第1アーム11および第2アーム12を極力長くすることができるので、図1に示したように、4つのカセット200が並べられた場合であっても、1台のロボット10で、すべてのカセット200に対して基板100(図1参照)の搬送を行うことができる。すなわち、ロボット10は、すべてのカセット200の搬送位置200Cにハンド13が保持する基板100を到達させる。
ここで、第1軸A1を可能な限り基準位置P2に寄せるとともに、第2軸A2を可能な限り第2側壁52の室内側の面に寄せることで、第1アーム11を長くすることができる。また、第3軸A3を可能な限り制限位置P1へ寄せることで、第2アーム12を長くすることができる。なお、第1アーム11、第2アーム12およびハンド13の長さの詳細については、図5を用いて後述する。
なお、図4では、第1アーム11の基端よりも第3軸A3のほうが制限位置P1に近い場合を例示している。しかしながら、これに限らず、第1アーム11の基端を制限位置P1へ向けて延伸して第3軸A3と重なるようにしたり、第1アーム11の基端を第3軸A3よりもさらに制限位置P1側へ向けて延伸したりすることとしてもよい。
次に、第1アーム11、第2アーム12およびハンド13の長さの詳細について図5を用いて説明する。図5は、ロボット10の各リンク長を対比する上面模式図である。なお、図5では、第1アーム11、第2アーム12およびハンド13をそれぞれ重なるように折り畳んでいずれも第1側壁51(図1参照)と垂直な姿勢とするとともに、長さを対比しやすいように、同図のX軸方向に並べた場合を示している。
また、図5では、第1アーム11、第2アーム12およびハンド13の外形を概略化して示している。すなわち、第1アーム11、第2アーム12およびハンド13の外形上には、適宜、凹凸があってもよい。
まず、第1アーム11について説明する。図5に示すように、第1アーム11には、第1アーム11の回転軸である第1軸A1と、第2アーム12の回転軸である第2軸A2とが配置される。ここで、第1軸A1と第2軸A2との距離は、一般的に、軸間距離と呼ばれる。以下では、第1アーム11の軸間距離を第1リンク長L1とする。なお、第1リンク長L1の大きさは「L1」とする。
なお、図5に示すように、第1軸A1と第2軸A2とを通る直線を中心線11CLとすると、第1アーム11を第1側壁51(図1参照)と垂直にすることは、中心線11CLを同図に示すY軸と平行にすることと同意である。また、第1アーム11の先端の位置を位置LBとすると、第2アーム12の基端およびハンド13に保持される基板100の先端は、位置LBと同じまたはY軸負方向側となるように設定される。
また、第1アーム11の基端側は、第1軸A1を中心とする円弧状であり、円弧の半径は、図5に示すように、「R1」である。また、第1アーム11の先端側は、第2軸A2を中心とする円弧状である。円弧の半径は、図5に示すように、「r1」である。
これらのことから、第1アーム11の長さを「AL1」とすると、「AL1」は、式(1)「AL1=R1+L1+r1」で表すことができる。
次に、第2アーム12について説明する。図5に示すように、第2アーム12には、第2アーム12の回転軸である第2軸A2と、ハンド13の回転軸である第3軸A3とが配置される。ここで、第2軸A2と第3軸A3との軸間距離は、図5に示すように、第2リンク長L2である。なお、第2リンク長L2の大きさは「L2」とする。ここで、図5から明らかなように、第2リンク長L2は、第1アーム11の第1リンク長L1よりも大きい(L2>L1)。
なお、図5に示すように、第2軸A2と第3軸A3とを通る直線を中心線12CLとすると、第2アーム12を第1側壁51(図1参照)と垂直にすることは、中心線12CLを同図に示すY軸と平行にすることと同意である。
また、第2アーム12の基端側は、第2軸A2を中心とする円弧状であり、円弧の半径は、図5に示すように、「R2」である。また、第2アーム12の先端側の基本的な形状は、第3軸A3を中心とする円弧状であり、円弧の半径は、図5に示すように、「r2」である。また、ハンド13の基端側の形状は、第3軸A3を中心とする円弧状であり、円弧の半径は、図5に示すように、「R3」(ただし、R3<r2)である。
ここで、第2アーム12の先端側は、ハンド13の基端側と重なる位置で、円弧をXZ平面と平行な平面で切り落としたような形状としている(以下、かかる形状を「Dカット」と記載する)。すなわち、第2アーム12を先端側(Y軸の負方向側)からみた場合、第2アーム12は、第2アーム12の側面をなす曲面間を平面でつないだ形状である。このようにすることで、第2アーム12の第2リンク長L2を極力長くすることができる。
これらのことから、第2アーム12の長さを「AL2」(図5から明らかように、AL2>AL1)とすると、「AL2」は、式(2)「AL2=R2+L2+R3」で表すことができる。ここで、図5に示すように、第2アーム12の先端の位置LFと、制限位置P1との間には第1余裕距離S1(大きさは「S1」)が設けられる。また、上記した第1アーム11の先端の位置LBと、第2側壁52の室内側の面の位置L52との間には第2余裕距離S2(大きさは「S2」)が設けられる。
したがって、第2アーム12の長さである「AL2」は、奥行きD(図4参照)、第1距離D1(図4参照)、第1余裕距離S1および第2余裕距離S2を用いると、式(3)「AL2=D−D1−S1−S2」で表すことができる。そして、式(2)および式(3)から「AL2」を消去すると、式(4)「R2+L2+R3=D−D1−S1−S2」となる。すなわち、式(4)を満たすように、「R2」、「L2」および「R3」を定めることができる。
ここで、図5に示した場合では、R1>r1>R2>r2>R3である。なお、R1≧r1≧R2≧r2≧R3とすることとしてもよい。また、図5では、上記したDカットを第2アーム12の先端側に適用した場合を例示したが、Dカットを、第1アーム11の先端側、第2アーム12の基端側、ハンド13の基端側などに適用することとしてもよい。たとえば、Dカットを、第1アーム11の先端側および第2アーム12の基端側に適用することとすれば、第2軸A2を位置LBへ近づけることが可能となるので、リンク長L1,L2を図5に示した場合よりもさらに長くすることができる。
次に、ハンド13について説明する。図5に示すように、ハンド13には、ハンド13の回転軸である第3軸A3が配置される。また、図3を用いて既に説明したように、第3軸A3と基準位置13Cとを結ぶ線が、ハンド13の向きを示す中心線13CLである。
したがって、ハンド13を第1側壁51(図1参照)と垂直にすることは、中心線13CLを図5に示すY軸と平行にすることと同意である。なお、ハンド13が保持する基板100の先端の位置は、上記した位置LBと同等である。
次に、ロボット10(図2参照)の動作制御を行うコントローラ20について図6を用いて説明する。図6は、コントローラ20のブロック図である。なお、同図では、コントローラ20に接続されるいわゆるペンダント等の入力用端末装置を省略している。
また、同図では、ロボット10およびコントローラ20を含む搬送システム1を示しているが、図1に示したように、ロボット10および搬送室50を搬送システム1と呼ぶこととしてもよく、ロボット10、コントローラ20および搬送室50を搬送システム1と呼ぶこととしてもよい。
図6に示すように、コントローラ20は、制御部21と、記憶部22とを備える。制御部21は、登録部21aと、動作制御部21bとを備える。なお、動作制御部21bは、選択部21baと、切替部21bbとをさらに備える。また、記憶部22は、リンク長差22aと、教示データ22bとを記憶する。また、コントローラ20は、ロボット10に接続される。
ここで、コントローラ20は、たとえば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、入出力ポートなどを有するコンピュータや各種の回路を含む。
コンピュータのCPUは、たとえば、ROMに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、制御部21の登録部21aおよび動作制御部21bとして機能する。
また、制御部21の登録部21aおよび動作制御部21bの少なくともいずれか一つまたは全部をASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアで構成することもできる。また、動作制御部21bに含まれる選択部21baおよび切替部21bbの少なくともいずれか一つまたは全部を上記したハードウェアで構成してもよい。
また、記憶部22は、たとえば、RAMやHDDに対応する。RAMやHDDは、リンク長差22aおよび教示データ22bを記憶することができる。なお、コントローラ20は、有線や無線のネットワークで接続された他のコンピュータや可搬型記録媒体を介して上記したプログラムや各種情報を取得することとしてもよい。
コントローラ20の制御部21は、リンク長差22aが反映された教示データ22bに基づいてロボット10の動作制御を行う。登録部21aは、図5に示した第1アーム11の軸間距離である第1リンク長L1と、第2アーム12の軸間距離である第2リンク長L2との差分を、リンク長差22aとして記憶部22に記憶させる。
なお、図5を用いて既に説明したように、第2リンク長L2は、第1リンク長L1よりも大きいので、リンク長差22aは、第2リンク長L2から第1リンク長L1を差し引いた値に対応するデータとなる。なお、リンク長差22aがどのように用いられるかの詳細については、図8Aおよび図8Bを用いて後述する。
動作制御部21bは、リンク長差22aが反映された教示データ22bに基づいてロボット10の動作制御を行う。具体的には、動作制御部21bは、記憶部22に記憶された教示データ22bに基づいてロボット10における各軸に対応するアクチュエータ(図示せず)に指示することで、ロボット10に基板100の搬送を行わせる。また、動作制御部21bは、アクチュエータにおけるエンコーダ値を用いてフィードバック制御を行うなどしてロボット10の動作精度を向上させる。
選択部21baは、上面視で、直線の軌跡で、搬送先に基板100を搬送することができるか否かを判定する。そして、直線の軌跡で基板100を搬送することができる搬送先である場合には、かかる軌跡に沿ってハンド13を移動させる制御(以下、「円筒座標制御」という)を選択する。
円筒座標制御では、仮に、第1リンク長L1と第2リンク長L2とが等しい場合(以下、「等長リンク」という)、第1軸A1から放射状にハンド13を動作させるので、各回転軸のアクチュエータの回転速度を最大限に活用することができ、基板100の搬送を迅速に行うことが可能となる。すなわち、基板搬送のスループットを高めることができる。
ここで、ロボット10は、第2リンク長L2が第1リンク長L1よりも長い。しかしながら、第1軸A1を中心とし、半径が「第2リンク長L2−第1リンク長L1」である円の接線に沿ってハンド13を動作させることは、等長リンクにおいて第1軸A1から放射状にハンド13を動作させることと、各軸の回転量の観点からは等価である。これは、ロボット10のハンド13が、等長リンクよりも単に上記した半径分だけ遠い位置にあると考えることができるためである。
一方、選択部21baは、上面視で、直線の軌跡で基板100を搬送することができない搬送先である場合には、途中で軌跡の向きを変更しつつハンド13を移動させる制御(以下、「直交座標制御」という)を選択する。
切替部21bbは、選択部21baによるあらたな選択結果が、前回の選択結果と異なる場合に、円筒座標制御から直交座標制御への切替、または、直交座標制御から円筒座標制御への切替を行う。
なお、動作制御部21bは、円筒座標制御を行う場合、ハンド13の軌跡が、ロボット10の第1軸A1(図2参照)を中心とし、リンク長差22aを半径とする円の接線と重なるように、ロボット10の動作を制御するが、この点の詳細については、図8Aおよび図8Bを用いて後述する。
教示データ22bは、ロボット10へ動作を教示するティーチング段階で生成され、ハンド13の移動軌跡をはじめとするロボット10の動作を規定するプログラムである「ジョブ」を含んだ情報である。なお、有線や無線のネットワークで接続された他のコンピュータで生成された教示データ22bを記憶部22に記憶させることとしてもよい。
なお、上記したリンク長差22aは、教示データ22bのパラメータ値として教示データ22bに反映されるものとする。また、図6では、制御部21の登録部21aによってリンク長差22aを記憶部22に記憶させる場合を示したが、リンク長差22aが反映された教示データ22bを上記したネットワークを介して取得し、記憶部22に記憶させることとしてもよい。
次に、ロボット10と、搬送先との上面視における位置関係について図7を用いて説明する。図7は、ロボット10のシフト配置を示す上面模式図である。なお、図7では、第2側壁52に設けられる処理室300の正面付近にロボット10が配置される場合を示している。
また、図7では処理室300の正面を示す中心線300CLを併せて示している。ここで、中心線300CLは、処理室300の搬送位置300Cを通過するとともに、第2側壁52と垂直な直線である。なお、図7では、第1側壁51に設けられるカセット200(図1参照)の記載を省略している。
ここで、仮に、ロボット10における第2アーム12の第2リンク長L2と、第1アーム11の第1リンク長L1とが等しい場合を想定する。この場合、第1アーム11の回転軸である第1軸A1が、中心線300CL上となるように本体部10aを配置すれば、上記した円筒座標制御で処理室300に基板100を搬送することができる。
しかしながら、図4〜図6を用いて既に説明したように、ロボット10における第2アーム12の第2リンク長L2は、第1アーム11の第1リンク長L1よりも大きい。このため、処理室300に対して円筒座標制御で基板100を搬送する場合には、第1軸A1を中心線300CLからリンク長差22a(第2リンク長L2−第1リンク長L1)だけシフトさせて配置すればよい。
なお、逆の言い方をすると、ロボット10の正面(第1軸A1を通る同図のY軸と平行な直線)から、処理室300の中心線300CLをリンク長差22aだけシフトさせてもよい。これらのことから、以下では、ロボット10と、処理室300などの搬送先とをリンク長差22aだけ相対的にシフトする配置のことを「シフト配置」ということとする。
なお、図1では、ロボット10が、カセット200とカセット200との間に配置される場合を示したが、ロボット10が、カセット200の正面付近に配置される場合には、図7の処理室300と同様に、ロボット10と、正面付近のカセット200とをシフト配置することとすればよい。
また、図1では、4つのカセット200を示したが、1つや、3つ、5つといった奇数個のカセット200が第1側壁51に並べて配置される場合には、並びの真ん中のカセット200の正面付近にロボット10をシフト配置することとすればよい。
また、図7では、ロボット10の第1軸A1を、処理室300の中心線300CLよりもX軸正方向側へシフトしているが、これは、第1アーム11と第2アーム12の接続部分をX軸正方向側に張り出した姿勢をロボット10がとっているためである。かかる接続部分をX軸負方向側へ張り出した姿勢で処理室300にアクセスする場合には、ロボット10の第1軸A1を、中心線300CLよりもX軸負方向側へシフトさせればよい。
また、第1側壁51のカセット200(図1参照)の配置については、ロボット10が図7と同様の姿勢をとる場合、図7に示した中心線300CL上に搬送位置200Cがあるようにカセット200を配置することとすればよい。
そして、ロボット10が第1アーム11と第2アーム12の接続部分をX軸負方向側へ張り出した姿勢をとる場合には、ロボット10の第1軸A1を、中心線300CLよりもX軸負方向側へシフトさせればよい。
このように、カセット200や処理室300といった搬送先と、ロボット10とをシフト配置することとすれば、ロボット10の動作制御において円筒座標制御を行う機会を増加させることができるので、基板100の搬送を迅速に行うことが可能となる。
上記したように、カセット200や処理室300といった搬送先と、ロボット10とのシフト配置について図7を用いて説明したが、次に、シフト配置を行った場合の動作制御部21bの制御内容について、図8Aおよび図8Bを用いて説明する。図8Aは、第2側壁52に設けられる搬送先への搬送を示す図であり、図8Bは、搬送室50内に設けられる搬送先への搬送を示す図である。
なお、図8Aおよび図8Bには、第1軸A1を中心とし、半径Rの円Cを示している。ここで、半径Rは、リンク長差22a(図6参照)であり、第2リンク長L2(図5参照)から第1リンク長L1(図5参照)を差し引いた値と等しい。また、図8Aおよび図8Bには、仮に、第2リンク長L2が、第1リンク長L1と等しい場合のハンド13の軌跡を参考のため中心線CLとして示している。
まず、第2側壁52に設けられる搬送先への搬送について図8Aを用いて説明する。図8Aに示すように、図7で示した姿勢で処理室300へ基板100を搬送する場合、中心線CLと平行な円Cの接線TL1,TL2のうち、接線TL1に沿ってハンド13をまっすぐに動作させる。処理室300の搬送位置300Cは、接線TL1上にある。
ハンド13は、中心線13CL(図3参照)を接線TL1と重ねた姿勢を保ったまま、すなわち、基板100を回転させることなく、接線TL1上をまっすぐに移動し、搬送位置300Cまで基板100を搬送する。なお、搬送位置300Cから基板100を処理室300の外へ搬送する場合は、基板100を処理室300へ搬送する際の経路を逆行する。
また、処理室300の搬送位置300Cが、接線TL2上にある場合には、第1アーム11と第2アーム12との接続部分をX軸負方向に張り出した姿勢をとり、ハンド13を接線TL2に沿って移動させることになる。
次に、搬送室50内に設けられる搬送先への搬送について図8Bを用いて説明する。なお、図8Bでは、搬送室50内に設けられるアライナ310が搬送先である場合について説明することとする。
図8Bに示すように、第1アーム11と第2アーム12との接続部分をY軸正方向に張り出した姿勢でアライナ310へ基板100を搬送する場合、中心線CLと平行な円Cの接線TL11,TL12のうち、接線TL11に沿ってハンド13をまっすぐに動作させる。アライナ310の搬送位置310Cは、接線TL11上にある。
ハンド13は、中心線13CL(図3参照)を接線TL11と重ねた姿勢を保ったまま、すなわち、基板100を回転させることなく、接線TL11上をまっすぐに移動し、搬送位置310Cまで基板100を搬送する。なお、搬送位置310Cから基板100を取り出す際には、基板100をアライナ310へ搬送する際の経路を逆行する。
なお、アライナ310の搬送位置310Cが、接線TL12上にある場合には、第1アーム11と第2アーム12との接続部分をY軸負方向に張り出した姿勢をとり、ハンド13を接線TL12に沿って移動させることになる。
なお、図8Aおよび図8Bでは、搬送先が処理室300やアライナ310である場合を例示して説明したが、搬送先を限定するものではない。すなわち、搬送先は、カセット200(図1参照)や、基板100の仮置きエリアなどであってもよい。
また、図8Aでは、処理室300が第2側壁52に設けられる場合について説明したが、処理室300は、図1に示した搬送室50の短辺や短辺の外側にあってもよい。また、図8Aでは、中心線CLが第2側壁52と垂直な場合を例示したが、中心線CLは、第2側壁52と垂直でなくてもよい。すなわち、処理室300に対する基板100の移動経路(ハンド13の軌跡)は、処理室300ごとの基板100の通過経路に対応していれば足りる。
次に、搬送時のロボット10の動作について図9A〜図9Cを用いて説明する。図9A〜図9Cは、搬送時のロボット10の動作を示す図(その1〜その3)である。なお、図9A〜図9Cでは、図8Aに示した処理室300の搬送位置300Cへ基板100を搬送する場合を例にして、第1軸A1、第2軸A2および第3軸A3の回転向きをそれぞれ示している。
ロボット10は、ハンド13を、搬送位置300Cを通る接線TL1上を姿勢を変更することなくまっすぐに移動させて基板100を搬送位置300Cへ搬送する。なお、上記したように、接線TL1は、円Cの接線の1つである。
図9Aに示すように、ロボット10は、ハンド13の中心線13CL(図3参照)が、接線TL1と重なる姿勢をとる。そして、図9Aに示すように、ロボット10は、第1軸A1を反時計回りに、第2軸A2を時計回りに、第3軸A3を反時計回りに、協調させながらそれぞれ回転させる。
このようにすることで、ハンド13は、接線TL1上を姿勢を変更することなくまっすぐに搬送位置300Cへ向けて移動する。そして、図9Bに示すように、ロボット10は、第1アーム11と、第2アーム12とが重なった姿勢となる。
図9Bに示すように、ロボット10は、図9Aと同様に、第1軸A1を反時計回りに、第2軸A2を時計回りに、第3軸A3を反時計回りに、協調させながらそれぞれ回転させる。このようにすることで、ハンド13は、姿勢を変更することなく接線TL1上をまっすぐに移動し、図9Cに示すように、基板100を搬送位置300Cへ到達させる。
ここで、図9A〜図9Cに示したように、ハンド13を接線TL1に沿って搬送位置300Cへ近づける向きに搬送する際には、第1軸A1の回転向きを一定向き(図9Aや図9Bに示したように、反時計回り)にする。すなわち、第1軸A1の回転向きを途中で変更しない。
したがって、回転向きの変更に伴う減速が不要となるので、基板100を迅速かつ高精度に搬送することができる。また、回転向きを途中で変更する場合と比べて第1アーム11の移動量が小さいので、基板100を迅速かつ高精度に搬送することができる。
なお、図9A〜図9Cに示したように、第2軸A2の回転向きも一定向き(図9Aや図9Bに示したように、時計回り)であり、第3軸A3の回転向きも一定向き(図9Aや図9Cに示したように、反時計回り)である。このように、第2軸A2および第3軸A3についても、回転向きを途中で変更しないので、第1軸A1の説明と同様の効果を得ることができる。
なお、ハンド13を接線TL1に沿って搬送位置300Cから遠ざける場合には、図9C、図9Bおよび図9Aの順序とすればよく、この場合、第1軸A1、第2軸A2および第3軸A3の回転向きは、図9Aおよび図9Bに示した場合とは逆になる。すなわち、第1軸A1の回転向きを時計回り、第2軸A2の回転向きを反時計回り、第3軸A3の回転向きを時計回りとすればよい。
なお、図9A〜図9Cでは、ハンド13を接線TL1に沿って移動させる場合、すなわち、第1アーム11と第2アーム12との接続部分をX軸正方向に張り出した姿勢でロボット10が基板100を搬送する場合を示した。これに対し、ハンド13を接線TL2(図8A参照)に沿って移動させる場合、すなわち、かかる接続部分をX軸負方向に張り出した姿勢でロボット10が基板100を搬送する場合には、図9A〜図9Cで説明した第1軸A1、第2軸A2および第3軸A3の回転向きをそれぞれ逆向きとすればよい。
次に、搬送システム1(図1参照)が実行する搬送手順について図10を用いて説明する。図10は、搬送システム1が実行する搬送手順を示すフローチャートである。なお、以下では、図6に示したコントローラ20の構成要素を参照しつつ説明することとする。
図10に示すように、登録部21aは、リンク長差22aを記憶部22に記憶させる(ステップS101)。動作制御部21bの選択部21baは、搬送先が、第1軸A1を中心とし、リンク長差22aを半径とする円の接線に重なる搬送軌跡に対応する搬送先か否かを判定する(ステップS102)。
そして、ステップS102の判定条件を満たした場合には(ステップS102,Yes)、動作制御部21bの切替部21bbは、現在の制御が直交座標制御であるか否かを判定する(ステップS103)。そして、現在の制御が直交座標制御である場合には(ステップS103,Yes)、円筒座標制御へ切り替える(ステップS104)。一方、現在の制御が円筒座標制御である場合には(ステップS103,No)、ステップS104を実行することなくステップS105へ進む。
つづいて、動作制御部21bは、ロボット10を搬送先に対する待機姿勢へ動作させ(ステップS105)、さらに、ロボット10を搬送先へ向けて動作させることで、基板100の受渡しを行い(ステップS106)、処理を終了する。なお、円筒座標制御を行う場合、図8A等を用いて既に説明したように、動作制御部21bは、円C(図8A参照)の接線に沿って基板100を搬送する動作をロボット10に行わせる。
ところで、ステップS102の判定条件を満たさなかった場合には(ステップS102,No)、動作制御部21bの切替部21bbは、現在の制御が円筒座標制御であるか否かを判定する(ステップS107)。そして、現在の制御が円筒座標制御である場合には(ステップS107,Yes)、直交座標制御へ切り替え(ステップS108)、ステップS105へ進む。一方、現在の制御が直交座標制御である場合には(ステップS107,No)、ステップS108を実行することなくステップS105へ進む。
ところで、これまでは、ロボット10を基準板60に壁掛けの態様で固定する場合について説明してきたが(図4参照)、ロボット10を床置きすることとしてもよい。そこで、以下では、ロボット10を床置きする場合について、図11を用いて説明する。図11は、ロボット10を床置きする場合の側面模式図である。なお、図11では、図4に示した構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付すこととし、図4と重複する説明については省略するか、簡単な説明にとどめることとする。
図11に示すように、ロボット10の本体部10aは、搬送室50の底壁53に床置きされた状態で固定される。すなわち、本体部10aは、基準位置P2に第2側壁52側から接するように配置される。言い換えると、本体部10aは、基準位置P2の第2側壁52側に配置される。なお、本体部10aは、たとえば、ボルトなどの締結具で底壁53に固定されるものとする。
また、図11に破線で示したように、基準位置P2の第1側壁51側に配置された補助部材70で、さらに、ロボット10を固定することとしてもよい。具体的には、補助部材70は、たとえば、ボルトなどの締結具で底壁53に固定される。また、補助部材70は、基準位置P2に沿う面と本体部10aの側面とが接するように、ボルトなどの締結具でロボット10を固定する。
このように、補助部材70を用いることで、ロボット10の動作に伴う本体部10aの揺れを確実に防止することができる。なお、図11では、補助部材70を、ロボット10の第1側壁51側に設ける場合を例示したが、第2側壁52側に設けたり、X軸正方向側や、X軸負方向側に設けたりすることとしてもよい。また、補助部材70自体を省略することとしてもよい。
また、補助部材70は、本体部10aの揺れを防止することができれば、図11に示した板状の他、直方体状や、立方体状などの他の形状としてもよい。さらに、複数の補助部材70で、本体部10aの側面を固定することとしてもよい。
次に、ロボット10の配置の変形例について図12を用いて説明する。図12は、ロボット10の配置の変形例を示す側面模式図である。なお、図12では、第1軸A1の位置が図4の場合よりも第2側壁52寄りである点で図4と異なる。かかる差異点に伴い、図12に示したロボット10では、第1アーム11の長さが、図4に示した場合よりも短い。なお、図12では、図4に示した構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付すこととし、図4と重複する説明については省略するか、簡単な説明にとどめることとする。
図12に示すように、第1軸A1は、搬送室50の奥行きDから第1距離D1を差し引いた距離を2で除した位置に設けられる。このため、第1アーム11の第1リンク長L1は、第2アーム12の第2リンク長L2の概ね半分の長さとなる。また、図12に示すように、第1アーム11の基端側は、基準位置P2よりも第2側壁52側にある。また、図12に示した場合では、第1アーム11を第1軸A1まわりに一周以上させることが可能である。なお、その他の点については、図4の場合と同様である。
上述してきたように、本実施形態に係る搬送システム1は、搬送室50と、ロボット10とを備える。搬送室50は、基板100を収納するカセット200が配置される第1側壁51および第1側壁51に対向する第2側壁52を有する。ロボット10は、搬送室50に配置され、本体部10a、本体部10aに基端側が回転可能に連結される第1アーム11、第1アーム11の先端側に基端側が回転可能に連結される第2アーム12、および第2アーム12の先端側に基端側が回転可能に連結され基板100を保持するハンド13を有する。
搬送室50は、第1側壁51の室内側から第2側壁52へ向かって第1距離D1にロボット10の侵入を制限する制限位置P1が、さらに、制限位置P1から第2距離D2にロボット10の取付位置を示す基準位置P2が、それぞれ定められている。ロボット10は、基準位置P2の第2側壁52側に本体部10aが配置されるとともに、第2アーム12の軸間距離が第1アーム11の軸間距離よりも大きく、第1アーム11と第2アーム12とが互いに重なるように折り畳まれていずれも第1側壁51に対して垂直とする基準姿勢において第2アーム12の先端が制限位置P1と基準位置P2との間にある。
したがって、本実施形態に係る搬送システム1によれば、搬送室50に干渉することなく、可能な限り第1アーム11および第2アーム12を長くすることができるので、コストを増加させることなく効率的な搬送を行うことが可能となる。
また、本実施形態に係るロボット10の制御方法は、本体部10a、本体部10aに基端側が回転可能に連結される第1アーム11、第1アーム11の先端側に基端側が回転可能に連結される第2アーム12、および第2アーム12の先端側に基端側が回転可能に連結され基板100を保持するハンド13を有し、第1アーム11の軸間距離と第2アーム12の軸間距離とが異なるロボット10を用いる。
そして、第1アーム11の軸間距離と第2アーム12の軸間距離との差分をリンク長差22aとして記憶させる工程と、第1アーム11の回転軸(第1軸A1)を中心とし、リンク長差22aを半径とする円Cの接線に沿って基板100を搬送する動作をロボット10に行わせる工程とを含む。
したがって、本実施形態に係るロボット10の制御方法によれば、第1アーム11、第2アーム12およびハンド13の回転速度を最大限に利用することが可能となるので、基板100を迅速に搬送することができる。すなわち、ロボット10の制御方法によれば、基板搬送のスループットを高めることができる。
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
1 搬送システム
10 ロボット
10a 本体部
10b 昇降軸
11 第1アーム
12 第2アーム
13 ハンド
13a 基部
13b フォーク部
13C 基準位置
13CL 中心線
20 コントローラ
21 制御部
21a 登録部
21b 動作制御部
21ba 選択部
21bb 切替部
22 記憶部
22a リンク長差
22b 教示データ
50 搬送室
51 第1側壁
52 第2側壁
53 床壁
60 基準板
60a 基準面
70 補助部材
100 基板
200 カセット
200C 搬送位置
210 載置台
300 処理室
300C 搬送位置
310 アライナ
310C 搬送位置
A1 第1軸
A2 第2軸
A3 第3軸
C 円
D 奥行き
D1 第1距離
D2 第2距離
L1 第1リンク長
L2 第2リンク長
P1 制限位置
P2 基準位置
R 半径
S1 第1余裕距離
S2 第2余裕距離

Claims (12)

  1. 基板を収納するカセットが配置される第1側壁および前記第1側壁に対向する第2側壁を有する搬送室と、
    前記搬送室に配置され、本体部、前記本体部に基端側が回転可能に連結される第1アーム、前記第1アームの先端側に基端側が回転可能に連結される第2アーム、および前記第2アームの先端側に基端側が回転可能に連結され前記基板を保持するハンドを有するロボットと
    を備え、
    前記搬送室は、
    前記第1側壁の室内側から前記第2側壁へ向かって第1距離に前記ロボットの侵入を制限する制限位置が、さらに、前記制限位置から第2距離に前記ロボットの取付位置を示す基準位置が、それぞれ定められており、
    前記ロボットは、
    前記基準位置の前記第2側壁側に前記本体部が配置されるとともに、前記第2アームの軸間距離が前記第1アームの軸間距離よりも大きく、前記第1アームと前記第2アームとが互いに重なるように折り畳まれていずれも前記第1側壁に対して垂直とする基準姿勢において前記第2アームの先端が前記制限位置と前記基準位置との間にあること
    を特徴とする搬送システム。
  2. 前記第2距離は、
    前記第1距離よりも小さいこと
    を特徴とする請求項1に記載の搬送システム。
  3. 前記第1アームは、
    前記基準姿勢において基端が前記制限位置と前記基準位置との間にあること
    を特徴とする請求項1または2に記載の搬送システム。
  4. 前記第2距離に前記ロボットを取り付ける基準面を有する基準板
    をさらに備え、
    前記ロボットは、
    前記本体部の側面が前記基準面に沿うように前記基準板に壁掛けされること
    を特徴とする請求項1、2または3に記載の搬送システム。
  5. 前記本体部は、
    前記第1アームを昇降させる昇降機構を有し、
    前記基準板は、
    最も下降した前記第1アームの下面の高さよりも上面の高さが低いこと
    を特徴とする請求項4に記載の搬送システム。
  6. 前記カセットは、
    前記第1側壁に並べて4つ配置され、
    前記ロボットは、
    4つの前記カセットの各搬送位置に前記ハンドが保持する前記基板をそれぞれ到達させること
    を特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の搬送システム。
  7. 前記第2アームは、
    先端側からみて側面をなす曲面間を平面でつないだ形状であり、
    前記ハンドは、
    前記基準姿勢において基端と前記第2アームの前記平面とが上面視で重なること
    を特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の搬送システム。
  8. 前記第2アームの軸間距離と前記第1アームの軸間距離との差分をリンク長差とした場合に、前記第1アームの回転軸を中心とし、前記リンク長差を半径とする円の接線上に前記基板の搬送先を少なくとも1つ配置すること
    を特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載の搬送システム。
  9. 前記ロボットの動作を制御するコントローラをさらに備え、
    前記コントローラは、
    前記接線に沿って前記基板を搬送する動作を前記ロボットに行わせる動作制御部を備えること
    を特徴とする請求項8に記載の搬送システム。
  10. 前記動作制御部は、
    前記接線に沿った一方向に前記基板を搬送する動作を前記ロボットに行わせる際に、前記第1アームの回転向きを一定にすること
    を特徴とする請求項9に記載の搬送システム。
  11. 本体部と、
    前記本体部に基端側が回転可能に連結される第1アームと、
    前記第1アームの先端側に基端側が回転可能に連結される第2アームと、
    前記第2アームの先端側に基端側が回転可能に連結され基板を保持するハンドと
    を備え、
    前記基板を収納するカセットが配置される第1側壁および前記第1側壁に対向する第2側壁を有する搬送室に配置され、当該搬送室には、前記第1側壁の室内側から前記第2側壁へ向かって第1距離にロボットの侵入を制限する制限位置が、さらに、前記制限位置から第2距離に前記ロボットの取付位置を示す基準位置が、それぞれ定められており、前記基準位置の前記第2側壁側に前記本体部が配置されるとともに、前記第2アームの軸間距離が前記第1アームの軸間距離よりも大きく、前記第1アームと前記第2アームとが互いに重なるように折り畳まれていずれも前記第1側壁に対して垂直とする基準姿勢において前記第2アームの先端が前記制限位置と前記基準位置との間にあること
    を特徴とするロボット。
  12. 本体部、前記本体部に基端側が回転可能に連結される第1アーム、前記第1アームの先端側に基端側が回転可能に連結される第2アーム、および前記第2アームの先端側に基端側が回転可能に連結され基板を保持するハンドを有し、前記第1アームの軸間距離と前記第2アームの軸間距離とが異なるロボット
    を用い、
    前記第1アームの軸間距離と前記第2アームの軸間距離との差分をリンク長差として記憶させる工程と、
    前記第1アームの回転軸を中心とし、前記リンク長差を半径とする円の接線に沿って前記基板を搬送する動作を前記ロボットに行わせる工程と
    を含むことを特徴とするロボットの制御方法。
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