JP2019145585A - 産業用ロボットの補正値算出方法 - Google Patents
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Abstract
Description
値を算出する産業用ロボットの補正値算出方法であって、前記産業用ロボットは、本体部と、前記本体部に基端側が回動可能に連結される第1アーム部と、前記第1アーム部の先端側に基端側が回動可能に連結される第2アーム部と、前記第2アーム部の先端側に基端側が回動可能に連結され、搬送対象物が搭載されるハンドフォークを有するハンドと、前記ハンドフォークとの間で前記搬送対象物の受渡しが行われる複数のチャンバーと、を有し、前記第1アーム部、前記第2アーム部、および前記ハンドのうち、回動可能に連結された2つの部材の一方を一方部材とし、他方を他方部材としたとき、前記一方部材に対する前記他方部材の基準位置に停止するように前記他方部材を移動させた際の停止位置におけるエンコーダの値と、前記他方部材を前記停止位置から前記基準位置に前記他方部材が位置決め治具によって位置決めされる位置まで移動させたときの前記エンコーダの値とに基づいて、前記他方部材の前記基準位置に対応する前記エンコーダの基準値を特定する基準位置特定工程と、前記基準値を反映した条件で、前記第1アーム部、前記第2アーム部、および前記ハンドをモータ駆動して前記産業用ロボットを仮の基準姿勢にするロボット動作工程と、前記ロボット動作工程後に、前記産業用ロボットを動作させて前記複数のチャンバーのうちの何れかのチャンバー内における前記搬送対象物の受渡し位置に、検知用パネルを搭載した前記ハンドフォークを移動させ、前記受渡し位置における前記検知用パネルの基準位置と前記検知用パネルの停止位置とのずれ量に基づいて前記第1アーム部をモータ駆動する際の補正値を算出する補正値算出工程と、を有することを特徴とする。
し位置、または前記アンローダー用チャンバー内における前記搬送対象物の受渡し位置に前記ハンドフォークを移動させる第1補正値算出工程と、前記プロセスチャンバー内における前記搬送対象物の受渡し位置に前記ハンドフォークを移動させる第2補正値算出工程と、を行う態様を採用することができる。
図1は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボットの補正値算出方法によって補正値が算出される産業用ロボット1の図であり、(A)は平面図、(B)は側面図である。図2は、図1に示す産業用ロボット1が有機ELディスプレイの製造システム3に組み込まれた状態を示す平面図である。図3は、図1に示す産業用ロボット1の構成を説明するためのブロック図である。なお、図1(B)、および図2では、ハンドフォーク18、19に設けた支持部の図示を省略してある。
として2つのプロセスチャンバー51、52と、トランスファーチャンバー4に対してプロセスチャンバー51、52とは反対側に設けられた2つのプロセスチャンバー53、54が設けられている。また、チャンバー6は、たとえば、製造システム3に供給される基板2が収容される供給用のチャンバー(ローダー用チャンバー)であり、チャンバー7は、たとえば、製造システム3から排出される基板2が収容される排出用のチャンバー(アンローダー用チャンバー)である。チャンバー4〜7の内部は、真空になっている。チャンバー4の内部には、ロボット1の一部が配置されている。ロボット1を構成する後述のハンドフォーク18、19がチャンバー5〜7の中に入り込むことで、ロボット1は、複数のチャンバー5〜7の間で基板2を搬送する。
ドフォーク18、19は、固定用のネジによってハンド基部17に固定されている。ハンドフォーク18、19には、固定用のネジが挿通される挿通穴が形成されている。この挿通穴は、ハンドフォーク18、19の長手方向に直交する方向を長手方向とする長穴であり、ハンドフォーク18、19の長手方向に直交する方向において、ハンド基部17に対するハンドフォーク18、19の固定位置を調整することが可能となっている。
1アーム部15が原点位置にあるときに原点センサ31に検知される検知部材が固定されている。
図4は、図2に示すチャンバー5およびチャンバー6に対して基板2を搬出および搬入する際の産業用ロボット1の動きを示す説明図である。図5は、図2に示すプロセスチャンバー51へ基板2を搬入する際の産業用ロボット1の動きを示す説明図である。図6は、図1に示すプロセスチャンバー5へ基板2を搬入する際の産業用ロボット1の動きを示す説明図である。図7は、図1に示すプロセスチャンバー53へ基板2を搬入する際の産業用ロボット1の動きを示す説明図である。図8は、図1に示すプロセスチャンバー54へ基板2を搬入する際の産業用ロボット1の動き示す説明図である。なお、図4〜図8では、ハンドフォーク18、19に設けた支持部の図示を省略してある。
のときには、ロボット1は、まず、図6(A)に示すように、アーム9を縮めた状態から、モータ21、22、23を駆動させて、図6(B)に示すように、ハンドフォーク18が前後方向と平行になるとともに基板2がハンド8の後端側に配置されるように、かつ、左右方向において、第3回動中心C3と左右方向におけるプロセスチャンバー52の中心とが略一致するように、ハンド8、第1アーム部15および第2アーム部16を回動させる。その後、ロボット1は、アーム9を伸ばして、図6(C)に示すように、プロセスチャンバー52へ基板2を搬入する。このときには、上下方向から見ると、第3回動中心C3は、左右方向におけるプロセスチャンバー52の中心を通過する前後方向に平行な仮想線上を直線的に移動する。
図9は、図1に示すロボット1に位置決め治具36〜38が取り付けられた状態の図であり、(A)は平面図、(B)は側面図である。図10(A)は、図9(B)のE部の拡大図であり、図10(B)は、図10(A)のF−F方向から位置決め治具36等を示す図であり、図10(C)は、図10(A)のG部の拡大図である。図11(A)は、図9(B)のH部の拡大図であり、図11(B)は、図11(A)のJ−J方向から位置決め治具37等を示す図であり、図11(C)は、図11(A)のK部の拡大図である。図12(A)は、図9(A)のL部の拡大図であり、図12(B)は、図9(B)のM部の拡大図であり、図12(C)は、図12(B)のN−N方向から位置決め治具38等を示す図であり、図12(D)は、図12(B)のP部の拡大図である。
ド基部17の回動方向におけるハンド基部17の原点位置からハンド基部17が90°回動した位置が第2基準位置となっている。
る位置まで、ハンドフォーク18の長手方向に直交する方向へハンド基部17に対して2本のハンドフォーク18を移動させて挿入穴16bにピン50を挿入し、第3基準位置に2本のハンドフォーク18を位置決めする。
図13は、図1に示す第1アーム部15の補正値を算出する補正値算出工程で用いる検知用パネル40をハンドフォーク18に搭載した状態の説明図であり、(A)は平面図、(B)は断面図である。図14は、図1に示す第1アーム部15の補正値を算出する補正値算出工程でのロボット1の動作を説明するための図である。図15は、図1に示す第1アーム部15の補正値を算出する補正値算出工程でのカメラの視野等を示す説明図である。
規のホームポジションとする。
本形態では、チャンバー6での補正値算出工程を行った後、同様な補正値算出工程をプロセスチャンバー51でも行う。従って、プロセスチャンバー51にも、チャンバー6と同様、第1基準マーク860が付された第1部材86と、第2基準マーク870が付された第2部材87と、第1基準マーク860および第1被検出部821が視野内に入る第1カメラ88と、第2基準マーク870および第2被検出部831が視野内に入る第2カメラ89とが設けられている。
わせる。従って、補正値算出工程を行う際、モータや、モータの回転を減速してアーム等に伝達する減速機構のバックラッシュの影響が補正値に及びにくい。
本形態では、チャンバー6での補正値算出工程、およびプロセスチャンバー51での補正値算出工程を行った後、同様な補正値算出工程をプロセスチャンバー53でも行う。従って、プロセスチャンバー53にも、チャンバー6と同様、第1基準マーク860が付された第1部材86と、第2基準マーク870が付された第2部材87と、第1基準マーク860および第1被検出部821が視野内に入る第1カメラ88と、第2基準マーク870および第2被検出部831が視野内に入る第2カメラ89とが設けられている。
なお、本形態では、ハンドフォーク18での補正値算出工程の後、ハンド基部17を180°回動させるとともに2本のハンドフォーク19に検知用パネル40を載せ換えてから、チャンバー6の中の基板2の受渡し位置にハンドフォーク19を移動させる。このとき、第1カメラ88の撮像結果において第1基準マーク860と第1被検出部821とが所定の位置関係からずれ、かつ、第2カメラ89の撮像結果において第2基準マーク870と第2被検出部831とが所定の位置関係からずれている場合には、第1基準マーク860と第1被検出部821とが所定の位置関係となり、第2基準マーク870と第2被検出部831とが所定の位置関係となるように、位置決め治具38を用いて、ハンドフォーク19の長手方向に直交する方向におけるハンド基部17へのハンドフォーク19の固定位置を調整する。
以上説明したように、本形態では、第1基準位置特定工程において位置決め治具36
を用いて、第1アーム部15に対する第2アーム部16の回動方向における第2アーム部16の基準位置である第1基準位置を特定し、第2基準位置特定工程において位置決め治具37を用いて、第2アーム部16に対するハンド基部17の回動方向におけるハンド基部17の基準位置である第2基準位置を特定し、ハンドフォーク位置決め工程において位置決め治具38によって、ハンド基部17に対するハンドフォーク18の長手方向に直交する方向におけるハンドフォーク18の基準位置である第3基準位置にハンドフォーク18を位置決めしている。
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。例えば、上記実施形態では、補正値算出工程において検知用パネル40の位置をカメラで観察したが、センサ等を用いてもよい。その場合、検知用パネル40として、基板2と形状およびサイズが等しい基板を用いてもよい。
Claims (9)
- 産業用ロボットの動作を補正するための補正値を算出する産業用ロボットの補正値算出方法であって、
前記産業用ロボットは、本体部と、前記本体部に基端側が回動可能に連結される第1アーム部と、前記第1アーム部の先端側に基端側が回動可能に連結される第2アーム部と、前記第2アーム部の先端側に基端側が回動可能に連結され、搬送対象物が搭載されるハンドフォークを有するハンドと、前記ハンドフォークとの間で前記搬送対象物の受渡しが行われる複数のチャンバーと、を有し、
前記第1アーム部、前記第2アーム部、および前記ハンドのうち、回動可能に連結された2つの部材の一方を一方部材とし、他方を他方部材としたとき、前記一方部材に対する前記他方部材の基準位置に停止するように前記他方部材を移動させた際の停止位置におけるエンコーダの値と、前記他方部材を前記停止位置から前記基準位置に前記他方部材が位置決め治具によって位置決めされる位置まで移動させたときの前記エンコーダの値とに基づいて、前記他方部材の前記基準位置に対応する前記エンコーダの基準値を特定する基準位置特定工程と、
前記基準値を反映した条件で、前記第1アーム部、前記第2アーム部、および前記ハンドをモータ駆動して前記産業用ロボットを仮の基準姿勢にするロボット動作工程と、
前記ロボット動作工程後に、前記産業用ロボットを動作させて前記複数のチャンバーのうちの何れかのチャンバー内における前記搬送対象物の受渡し位置に、検知用パネルを搭載した前記ハンドフォークを移動させ、前記受渡し位置における前記検知用パネルの基準位置と前記検知用パネルの停止位置とのずれ量に基づいて前記第1アーム部をモータ駆動する際の補正値を算出する補正値算出工程と、
を有することを特徴とする産業用ロボットの補正値算出方法。 - 前記補正値算出工程では、カメラによる前記検知用パネルの撮像結果に基づいて前記ずれ量を検出することを特徴とする請求項1に記載の産業用ロボットの補正値算出方法。
- 前記複数のチャンバーには、外部から前記搬送対象物の搬入が行われるローダー用チャンバー、および外部への前記搬送対象物の搬出が行われるアンローダー用チャンバーが含まれ、
前記補正値算出工程の際、前記ローダー用チャンバー内における前記搬送対象物の受渡し位置、または前記アンローダー用チャンバー内における前記搬送対象物の受渡し位置に前記ハンドフォークを移動させることを特徴とする請求項1または2に記載の産業用ロボットの補正値算出方法。 - 前記複数のチャンバーには、前記搬送対象物に対する処理が行われるプロセスチャンバーが含まれ、
前記補正値算出工程の際、前記プロセスチャンバー内における前記搬送対象物の受渡し位置に前記ハンドフォークを移動させることを特徴とする請求項1または2に記載の産業用ロボットの補正値算出方法。 - 前記複数のチャンバーには、外部から前記搬送対象物の搬入が行われるローダー用チャンバー、外部への前記搬送対象物の搬出が行われるアンローダー用チャンバー、および前記搬送対象物に対する処理が行われるプロセスチャンバーが含まれ、
前記補正値算出工程として、前記ローダー用チャンバー内における前記搬送対象物の受渡し位置、または前記アンローダー用チャンバー内における前記搬送対象物の受渡し位置に前記ハンドフォークを移動させる第1補正値算出工程と、前記プロセスチャンバー内における前記搬送対象物の受渡し位置に前記ハンドフォークを移動させる第2補正値算出工程と、を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の産業用ロボットの補正値算出
方法。 - 前記複数のチャンバーには、前記ハンドフォークが直線移動して内側に進入する際の移動軌跡の延長線上に前記本体部に対して前記第1アーム部が回動する際の第1回動中心が位置する第1チャンバーと、前記ハンドフォークが直線移動して内側に進入する際の移動軌跡の延長線上から前記第1回動中心が側方にずれている第2チャンバーと、が含まれ、
前記補正値算出工程として、前記第1チャンバー内における前記搬送対象物の受渡し位置に前記ハンドフォークを移動させる第1補正値算出工程と、前記第2チャンバー内における前記搬送対象物の受渡し位置に前記ハンドフォークを移動させる第2補正値算出工程と、を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の産業用ロボットの補正値算出方法。 - 前記ハンドフォークが直線移動して前記第2チャンバーの内側に進入する際、前記第1アーム部に対して前記第2アーム部が回動する際の第2回動中心が、前記第1回動中心、および前記第2アーム部に対して前記ハンドが回動する際の第3回動中心より前記ハンドの進行方向の側に位置する過程を通過し、
前記複数のチャンバーには、さらに、前記ハンドフォークが直線移動して内側に進入する際の移動軌跡の延長線上から前記第1回動中心が側方にずれ、かつ、前記ハンドフォークが直線移動して内側に進入する際、前記第3回動中心が常に前記第2回動中心より前記ハンドの進行方向の側に位置する第3チャンバーが含まれ、
前記補正値算出工程として、前記第3チャンバー内における前記搬送対象物の受渡し位置に前記ハンドフォークを移動させる第3補正値算出工程と、を行うことを特徴とする請求項6に記載の産業用ロボットの補正値算出方法。 - 前記基準位置特定工程として、前記2つの部材が前記第1アーム部および前記第2アーム部である第1基準位置特定工程と、前記2つの部材が前記第2アーム部および前記ハンドである第2基準位置特定工程と、を行うことを特徴とする請求項1から7までの何れか一項に記載の産業用ロボットの補正値算出方法。
- 前記基準位置特定工程後、前記補正値算出工程の前に、前記第2アーム部に対する基準位置に前記ハンド基部を停止させた状態で、位置決め治具によって、前記ハンドにハンドフォークを位置決めするハンドフォーク位置決め工程を行うことを特徴とする請求項1から8までの何れか一項に記載の産業用ロボットの補正値算出方法。
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