JP2024055616A - 基板搬送用ロボットシステム、および、基板搬送用ロボットによる基板の置き位置および取り位置の少なくともいずれかの補正方法 - Google Patents

基板搬送用ロボットシステム、および、基板搬送用ロボットによる基板の置き位置および取り位置の少なくともいずれかの補正方法 Download PDF

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Abstract

【課題】水平面内における基板の置き位置を補正するための時間を短縮することが可能な基板搬送用ロボットシステムを提供する。【解決手段】この基板搬送用ロボットシステム１００では、制御部１３は、ハンド１２をターゲット部材２０に対して水平面内の第１の方向から接近させて検出部１４を用いて取得したターゲット部材２０の外周縁部２０ｂに対応する第１の接線ＴＬ１と、ハンド１２をターゲット部材２０に対して第１の方向とは異なる水平面内の第２の方向から接近させて検出部１４を用いて取得したターゲット部材２０の外周縁部２０ｂに対応する第２の接線ＴＬ２とに基づいて、水平面内におけるターゲット部材２０の中心位置２０ａを取得する。【選択図】図５

Description

この開示は、基板搬送用ロボットシステム、および、基板搬送用ロボットによる基板の置き位置および取り位置の少なくともいずれかの補正方法に関する。
従来、水平面内における基板の置き位置の補正を行う基板搬送用ロボットが知られている。たとえば、特許文献１には、特定された水平面内におけるターゲットの中心位置と、予め取得されている、ターゲットの中心位置と基板の置き場との間の水平面内における相対的な位置関係とに基づいて、水平面内における基板の置き位置の補正を行う基板搬送用ロボットが開示されている。ターゲットは、水平面内における基板の置き位置の補正を行うために、基板の置き場に対して所定の位置に配置されている。
特許文献１に開示されている基板搬送用ロボットは、以下のように、水平面内におけるターゲットの中心位置を特定する。まず、ターゲットがセンサにより検出され始めるまで、ロボットアームの先端に取り付けられたハンドをターゲットに対して接近させる。そして、ハンドを揺動させる。ハンドを揺動させることにより変化したセンサの検出信号に基づいて、ハンドのオフセット量を算出する。算出したオフセット量に基づいて、ハンドの位置をシフトさせる。そして、水平面内におけるターゲットの中心位置が特定されるまで、ハンドの揺動、ハンドのオフセット量の算出、ハンドの位置のシフト、等を繰り返す。
特許第６６３７４９４号公報
しかしながら、上記特許文献１に記載の基板搬送用ロボットでは、水平面内におけるターゲットの中心位置の特定を行うために、ハンドの揺動、ハンドのオフセット量の算出、ハンドの位置のシフト、等を繰り返す必要があるので、水平面内におけるターゲットの位置の特定を行うための時間が比較的長くなると考えられる。すなわち、水平面内における基板の置き位置を補正するための時間が比較的長くなると考えられる。なお、上記特許文献１には記載されていないが、上記特許文献１に記載されているような基板搬送用ロボットにおいて、水平面内における基板の取り位置の補正を行う場合も、水平面内における基板の置き位置の補正を行う場合と同様の問題が考えられる。このため、水平面内における基板の置き位置および取り位置の少なくともいずれかを補正するための時間を短縮することが可能な構成が望まれている。
この開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この開示の１つの目的は、水平面内における基板の置き位置および取り位置の少なくともいずれかを補正するための時間を短縮することが可能な基板搬送用ロボットシステム、および、基板搬送用ロボットによる基板の置き位置および取り位置の少なくともいずれかの補正方法を提供することである。
上記目的を達成するために、この開示の第１の局面による基板搬送用ロボットシステムは、基板を搬送する基板搬送用ロボットと、上下方向から見て円形形状を有し、水平面内における基板の置き位置および取り位置の少なくともいずれかの補正のための水平用ターゲット部材と、制御部と、を備え、基板搬送用ロボットは、ロボットアームと、ロボットアームの先端に取り付けられたハンドと、ハンドに配置され、水平用ターゲット部材の外周縁部を検出する検出部と、を備え、制御部は、ハンドを水平用ターゲット部材に対して水平面内の第１の方向から接近させて検出部を用いて取得した水平用ターゲット部材の外周縁部に対応する第１の接線と、ハンドを水平用ターゲット部材に対して第１の方向とは異なる水平面内の第２の方向から接近させて検出部を用いて取得した水平用ターゲット部材の外周縁部に対応する第２の接線とに基づいて、水平面内における水平用ターゲット部材の中心位置を取得するとともに、取得された水平面内における水平用ターゲット部材の中心位置と、予め取得されている、水平用ターゲット部材の中心位置と基板の置き場との間の水平面内における相対的な位置関係とに基づいて、水平面内における基板の置き位置および取り位置の少なくともいずれかの補正を行う。
この開示の第１の局面による基板搬送用ロボットシステムでは、上記のように、制御部は、ハンドを水平用ターゲット部材に対して水平面内の第１の方向から接近させて検出部を用いて取得した水平用ターゲット部材の外周縁部に対応する第１の接線と、ハンドを水平用ターゲット部材に対して第１の方向とは異なる水平面内の第２の方向から接近させて検出部を用いて取得した水平用ターゲット部材の外周縁部に対応する第２の接線とに基づいて、水平面内における水平用ターゲット部材の中心位置を取得する。これにより、第１の接線および第２の接線の各々を１度ずつ取得すれば、第１の接線と、第２の接線とに基づいて、直ぐに水平用ターゲット部材の中心位置を取得することができる。すなわち、水平面内におけるターゲット部材の中心位置の特定を行うために、ハンドの揺動、ハンドのオフセット量の算出、ハンドの位置のシフト、等を繰り返す場合と比較して、水平面内における水平用ターゲット部材の中心位置を迅速に取得することができる。これにより、水平面内における基板の置き位置および取り位置の少なくともいずれかを迅速に補正することができる。その結果、水平面内における基板の置き位置および取り位置の少なくともいずれかを補正するための時間を短縮することができる。
また、上記目的を達成するために、この開示の第２の局面による基板搬送用ロボットによる基板の置き位置および取り位置の少なくともいずれかの補正方法は、ロボットアームと、ロボットアームの先端に取り付けられたハンドと、上下方向から見て円形形状を有し、水平面内における基板の置き位置および取り位置の少なくともいずれかの補正のための水平用ターゲット部材を検出する検出部と、を備え、基板を搬送する基板搬送用ロボットによる基板の置き位置および取り位置の少なくともいずれかの補正方法であって、ハンドを水平用ターゲット部材に対して水平面内の第１の方向からから接近させて、検出部を用いて、水平用ターゲット部材の外周縁部の第１の接線を取得することと、ハンドを水平用ターゲット部材に対して第１の方向とは異なる水平面内の第２の方向から接近させて、検出部を用いて、水平用ターゲット部材の外周縁部の第２の接線を取得することと、取得した第１の接線と、取得した第２の接線とに基づいて、水平用ターゲット部材の中心位置を取得することと、取得された中心位置と、予め取得されている、中心位置と基板の置き場との間の水平面内における相対的な位置関係とに基づいて、水平面内における基板の置き位置および取り位置の少なくともいずれかの補正を行うことと、を備える。
この開示の第２の局面による基板搬送用ロボットによる基板の置き位置および取り位置の少なくともいずれかの補正方法では、上記のように、ハンドを水平用ターゲット部材に対して水平面内の第１の方向からから接近させて、検出部を用いて、水平用ターゲット部材の外周縁部の第１の接線を取得することが行われる。また、ハンドを水平用ターゲット部材に対して第１の方向とは異なる水平面内の第２の方向から接近させて、検出部を用いて、水平用ターゲット部材の外周縁部の第２の接線を取得することが行われる。また、取得した第１の接線と、取得した第２の接線とに基づいて、水平用ターゲット部材の中心位置を取得することが行われる。これにより、第１の局面による基板搬送用ロボットシステムと同様に、第１の接線および第２の接線を１度取得すれば、第１の接線と、第２の接線とに基づいて、直ぐに水平用ターゲット部材の中心位置を取得することができる。その結果、第１の局面による基板搬送用ロボットシステムと同様に、水平面内における基板の置き位置を補正するための時間を短縮することができる。
本開示によれば、上記のように、水平面内における基板の置き位置および取り位置の少なくともいずれかを補正するための時間を短縮することが可能な基板搬送用ロボットシステム、および、基板搬送用ロボットによる基板の置き位置および取り位置の少なくともいずれかの補正方法を提供することができる。
本開示の一実施形態の基板搬送用ロボットシステムの全体構成を示した平面図である。 本開示の一実施形態の基板搬送用ロボットを示した斜視図である。 本開示の一実施形態の基板搬送用ロボットシステムにおける第１の接線の取得を説明するための図である。 本開示の一実施形態の基板搬送用ロボットシステムにおける第２の接線の取得を説明するための図である。 本開示の一実施形態の基板搬送用ロボットシステムにおけるターゲット部材の中心位置の取得を説明するための図である。 本開示の一実施形態の基板搬送用ロボットシステムにおける上下方向におけるターゲット部材の位置の取得を説明するための図である。 本開示の一実施形態の基板搬送用ロボットシステムにおけるロボットアームの座標系に対する基板の置き場の座標系の傾きの取得を説明するための図である。 本開示の一実施形態の基板搬送用ロボットシステムにおいてターゲット部材に対してハンドが接近する方向が検出光の向きに直交しない状態を示した図である。 本開示の一実施形態の基板搬送用ロボットシステムにおいてターゲット部材に対してハンドが接近する方向に対する検出光の向きに直交する方向の傾きの取得を説明するための図である。 本開示の一実施形態の基板搬送用ロボットシステムにおいてターゲット部材に対してハンドが接近する方向が検出光の向きに直交する状態を示した図である。 本開示の一実施形態の基板搬送用ロボットシステムにおける基板の置き位置の補正フローである。
以下、本開示を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
［基板搬送用ロボットシステムの構成］
図１から図１０までを参照して、本開示の一実施形態による基板搬送用ロボットシステム１００の構成について説明する。
（基板搬送用ロボットシステムの全体構成）
図１に示すように、基板搬送用ロボットシステム１００は、基板搬送用ロボット１０と、ターゲット部材２０と、を備える。なお、ターゲット部材２０は、水平用ターゲット部材、第１の水平用ターゲット部材および上下用ターゲット部材の一例である。
基板搬送用ロボット１０は、基板Ｗの置き場２００に、基板Ｗを搬送するロボットである。基板Ｗの置き場２００は、たとえば、ＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｙ Ｐｏｄ）である。
ターゲット部材２０は、基板搬送用ロボット１０による水平面内および上下方向における基板Ｗの置き位置ＰＰの補正のための部材である。すなわち、ターゲット部材２０は、基板Ｗの置き位置ＰＰを、基板Ｗの置き場２００に一致させる補正を行うための部材である。ターゲット部材２０は、基板Ｗの置き場２００に対して、予め設定された所定の位置に配置されている。すなわち、ターゲット部材２０の中心位置２０ａと基板Ｗの置き場２００との間の水平面内における相対的な位置関係は変わらない。ターゲット部材２０は、上下方向から見て円形形状を有する。
（基板搬送用ロボットの構成）
図２に示すように、基板搬送用ロボット１０は、ロボットアーム１１と、ハンド１２と、制御部１３と、を備える。
ロボットアーム１１は、水平多関節型のロボットアームである。ロボットアーム１１は、制御部１３に制御されて、複数の関節部を動作させる。
制御部１３は、ロボットアーム１１の動作、ハンド１２の動作、等を制御する。制御部１３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサと、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリと、を含む。
ハンド１２は、ロボットアーム１１の先端に取り付けられている。ハンド１２は、基板Ｗを保持する。ハンド１２は、二股状に分岐した第１先端部１２ａおよび第２先端部１２ｂを含む。
図３に示すように、ロボットアーム１１は、検出部１４を備える。検出部１４は、基板Ｗの置き場２００における基板Ｗの有無を検出するマッピングセンサである。検出部１４は、ハンド１２に配置されている。検出部１４は、第１先端部１２ａと第２先端部１２ｂとの間の空間Ｓを通過する検出光ＤＬが遮られたか否かに基づいて、ターゲット部材２０を検出する透過型センサである。なお、図３では、検出光ＤＬが、第２先端部１２ｂ側から第１先端部１２ａ側へ向かう例を示したが、検出光ＤＬが、第１先端部１２ａ側から第２先端部１２ｂ側へ向かってもよい。
（水平方向における基板の置き位置の補正）
図３に示すように、制御部１３は、ハンド１２をターゲット部材２０に対して水平面内の第１の方向から接近させて検出部１４を用いてターゲット部材２０の外周縁部２０ｂに対応する第１の接線ＴＬ１（図５参照）を取得する。具体的には、制御部１３は、検出部１４によりターゲット部材２０の外周縁部２０ｂが検出されるまでハンド１２をターゲット部材２０に対して水平面内の第１の方向から接近させるように、ロボットアーム１１の動作を制御する。そして、制御部１３は、検出部１４によりターゲット部材２０の外周縁部２０ｂが検出されたハンド１２の位置における検出光ＤＬの方向に沿った直線を第１の接線ＴＬ１として取得する。なお、ターゲット部材２０に対してハンド１２が接近する方向は、ロボットアーム１１の座標系Ｃ１のＹ方向に対して平行となっている。
そして、図４に示すように、制御部１３は、ハンド１２をターゲット部材２０に対して第１の方向とは異なる水平面内の第２の方向から接近させて検出部１４を用いてターゲット部材２０の外周縁部２０ｂに対応する第２の接線ＴＬ２（図５参照）を取得する。具体的には、制御部１３は、検出部１４によりターゲット部材２０の外周縁部２０ｂが検出されるまでハンド１２をターゲット部材２０に対して水平面内の第２の方向から接近させるように、ロボットアーム１１の動作を制御する。そして、制御部１３は、検出部１４によりターゲット部材２０の外周縁部２０ｂが検出されたハンド１２の位置における検出光ＤＬの方向に沿った直線を第２の接線ＴＬ２として取得する。
そして、図５に示すように、制御部１３は、第１の接線ＴＬ１と、第２の接線ＴＬ２とに基づいて、水平面内におけるターゲット部材２０の中心位置２０ａを取得する。具体的には、制御部１３は、第１の接線ＴＬ１の垂線ＰＬ１と、第２の接線ＴＬ２の垂線ＰＬ２との交点をターゲット部材２０の中心位置２０ａとして取得する。なお、水平面内におけるターゲット部材２０の中心位置２０ａの取得精度を向上させるために、制御部１３は、水平面内におけるターゲット部材２０の中心位置２０ａを取得する際に、第１の接線ＴＬ１および第２の接線ＴＬ２に加えて、たとえば、ターゲット部材２０の半径Ｒを用いてもよい。
そして、制御部１３は、取得された水平面内におけるターゲット部材２０の中心位置２０ａと、予め取得されている、ターゲット部材２０の中心位置２０ａと基板Ｗの置き場２００との間の水平面内における相対的な位置関係とに基づいて、水平面内における基板Ｗの置き位置ＰＰの補正を行う。具体的には、制御部１３は、取得された水平面内におけるターゲット部材２０の中心位置２０ａと、予め取得されている、ターゲット部材２０の中心位置２０ａと基板Ｗの置き場２００の中心位置２００ａとの間の水平面内における相対的な位置関係とに基づいて、水平面内における基板Ｗの置き位置ＰＰの補正を行う。なお、制御部１３は、ターゲット部材２０の中心位置２０ａと基板Ｗの置き場２００の中心位置２００ａとの間の水平面内における相対的な位置関係を、水平方向における基板Ｗの置き位置ＰＰの補正を行う前に予め取得している。
（上下方向における基板の置き位置の補正）
図６に示すように、制御部１３は、ハンド１２をターゲット部材２０に対して上下方向に移動させて取得した、検出部１４により上下方向におけるターゲット部材２０が検出される状態と検出されない状態とが切り換わるタイミングに基づいて、上下方向におけるターゲット部材２０の位置２０ｃを取得する。具体的には、制御部１３は、検出部１４によりターゲット部材２０の外周縁部２０ｂが検出されている状態から、検出部１４によりターゲット部材２０の外周縁部２０ｂが検出されない状態となるまで、ハンド１２をターゲット部材２０に対して上下方向に移動させる。そして、検出部１４によりターゲット部材２０の外周縁部２０ｂが検出されている状態と検出されない状態とが切り換わるタイミングにおけるハンド１２の上下方向における位置に基づいて、上下方向におけるターゲット部材２０の位置２０ｃを取得する。
そして、制御部１３は、取得された上下方向におけるターゲット部材２０の位置２０ｃと、予め取得されている、ターゲット部材２０の位置と基板Ｗの置き場２００との間の上下方向における相対的な位置関係とに基づいて、上下方向における基板Ｗの置き位置ＰＰの補正を行う。なお、制御部１３は、ターゲット部材２０の位置Ｐと基板Ｗの置き場２００との間の上下方向における相対的な位置関係を、上下方向における基板Ｗの置き位置ＰＰの補正を行う前に予め取得している。
（水平面内におけるロボットアームの座標系に対する基板の置き場の座標系の傾きの取得）
図７に示すように、水平面内におけるロボットアーム１１の座標系Ｃ１に対する基板Ｗの置き場２００の座標系Ｃ２が傾いている場合がある。この場合、水平面内における基板Ｗの置き位置ＰＰの補正精度が低下してしまう。したがって、水平面内における基板Ｗの置き位置ＰＰの補正を行う際に、基板搬送用ロボット１０は、水平面内におけるロボットアーム１１の座標系Ｃ１に対する基板Ｗの置き場２００の座標系Ｃ２の傾きαを認識することが好ましい。そこで、基板搬送用ロボット１０は、水平面内における基板Ｗの置き位置ＰＰの補正を行う前に、以下のように、水平面内におけるロボットアーム１１の座標系Ｃ１に対する基板Ｗの置き場２００の座標系Ｃ２の傾きαを取得する。
基板搬送用ロボットシステム１００は、ターゲット部材２１を備える。ターゲット部材２１は、ターゲット部材２０と同様に、基板搬送用ロボット１０による水平面内および上下方向における基板Ｗの置き位置ＰＰの補正のための部材である。ターゲット部材２１は、水平面内においてターゲット部材２０とは異なる位置に配置されている。具体的には、ターゲット部材２１は、ターゲット部材２０の反対側に配置されている。また、ターゲット部材２１は、水平面内において、ターゲット部材２０の中心位置２０ａとターゲット部材２１の中心位置２１ａとを結ぶ直線が基板Ｗの置き場２００の座標系Ｃ２のＸ方向と平行となるように配置されている。なお、ターゲット部材２１は、第２の水平用ターゲット部材および上下用ターゲット部材の一例である。
そして、制御部１３は、上述した方法によって、水平面内におけるターゲット部材２０の中心位置２０ａと、水平面内におけるターゲット部材２１の中心位置２１ａと、を取得する。
そして、制御部１３は、水平面内におけるターゲット部材２０の中心位置２０ａと、水平面内におけるターゲット部材２１の中心位置２１ａと、予め取得されている、ターゲット部材２０の中心位置２０ａとターゲット部材２１の中心位置２１ａとの間の水平面内における相対的な位置関係とに基づいて、水平面内におけるロボットアーム１１の座標系Ｃ１に対する基板Ｗの置き場２００の座標系Ｃ２の傾きαを取得する。具体的には、制御部１３は、水平面内におけるロボットアーム１１の座標系Ｃ１のＸ方向に対する、基板Ｗの置き場２００の座標系Ｃ２のＸ方向の角度を、ロボットアーム１１の座標系Ｃ１に対する基板Ｗの置き場２００の座標系Ｃ２の傾きαとして取得する。なお、制御部１３は、ターゲット部材２０の中心位置２０ａとターゲット部材２１の中心位置２１ａとの間の水平面内における相対的な位置関係を、水平方向における基板Ｗの置き位置ＰＰの補正を行う前に予め取得している。
（ターゲット部材に対してハンドが接近する方向と検出光の向きとが直交するようにロボットアームの座標系をキャリブレーション）
図８に示すように、ハンド１２に対して検出部１４が設計位置からずれるように取付けられている場合等、ターゲット部材２０に対してハンド１２が接近する方向と検出光ＤＬの向きとが直交しない場合がある。この場合、水平面内における基板Ｗの置き位置ＰＰの補正精度が低下してしまう。したがって、水平面内における基板Ｗの置き位置ＰＰの補正を行う際に、基板搬送用ロボット１０は、ターゲット部材２０に対してハンド１２が接近する方向と検出光ＤＬの向きとが直交させることが好ましい。そこで、基板搬送用ロボット１０は、水平面内における基板Ｗの置き位置ＰＰの補正を行う前に、以下のように、ターゲット部材２０に対してハンド１２が接近する方向と検出光ＤＬの向きとが直交するように、ロボットアーム１１の座標系Ｃ１をキャリブレーションする。
まず、図９に示すように、制御部１３は、検出光ＤＬが遮られる位置を変えながらターゲット部材２０に対してハンド１２を接近させて検出光ＤＬが遮られたハンド１２の複数の位置に基づいて、ハンド１２に対する検出光ＤＬの向きを取得する。具体的には、制御部１３は、ターゲット部材２０に対してハンド１２を接近させて、検出光ＤＬが遮られるハンド１２の第１の位置Ｐ１を取得する。そして、制御部１３は、ターゲット部材２０に対してハンド１２をＸ方向に移動させながら接近させて、検出光ＤＬが遮られるとともに第１の位置Ｐ１とは異なるハンド１２の第２の位置Ｐ２を取得する。そして、制御部１３は、ロボットアーム１１の座標系Ｃ１のＸ方向に対する、ハンド１２の第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２とを結ぶ直線の方向を、ハンド１２が接近する方向と直交する方向に対する検出光ＤＬの傾きβとして取得する。なお、ハンド１２に対する検出光ＤＬの向きを取得するために、検出光ＤＬが遮られる位置を３つ以上取得してもよい。
そして、図１０に示すように、制御部１３は、取得された検出光ＤＬの向きに基づいて、ターゲット部材２０に対してハンド１２が接近する方向と検出光ＤＬの向きとが直交するように、ロボットアーム１１の座標系Ｃ１をキャリブレーションする。具体的には、制御部１３は、ハンド１２が接近する方向と直交する方向に対する検出光ＤＬの傾きβに基づいて、ターゲット部材２０に対してハンド１２が接近する方向と検出光ＤＬの向きとが直交しないロボットアーム１１の座標系Ｃ１（図８参照）を、ターゲット部材２０に対してハンド１２が接近する方向と検出光ＤＬの向きとが直交するロボットアーム１１の座標系Ｃ３に変換する。
［基板搬送用ロボットによる基板の置き位置の補正方法］
図１１を参照して、基板搬送用ロボット１０による基板Ｗの置き位置ＰＰの補正方法について説明する。なお、以下の基板Ｗの置き位置ＰＰの補正方法の説明では、基板搬送用ロボット１０による基板Ｗの置き位置ＰＰの補正のうち、水平面内における基板Ｗの置き位置ＰＰの補正のみを説明する。
まず、図１１に示すように、ステップＳ１において、ハンド１２をターゲット部材２０に対して水平面内の第１の方向からから接近させて、検出部１４を用いて、ターゲット部材２０の外周縁部２０ｂに対応する第１の接線ＴＬ１を取得することが行われる。
次に、ステップＳ２において、ハンド１２をターゲット部材２０に対して第１の方向とは異なる水平面内の第２の方向から接近させて、検出部１４を用いて、ターゲット部材２０の外周縁部２０ｂに対応する第２の接線ＴＬ２を取得することが行われる。
次に、ステップＳ３において、取得した第１の接線ＴＬ１と、取得した第２の接線ＴＬ２とに基づいて、ターゲット部材２０の中心位置２０ａを取得することが行われる。
次に、ステップＳ４において、取得された水平面内におけるターゲット部材２０の中心位置２０ａと、予め取得されている、ターゲット部材２０の中心位置２０ａと基板Ｗの置き場２００との間の水平面内における相対的な位置関係とに基づいて、水平面内における基板Ｗの置き位置ＰＰの補正が行われる。
［実施形態の効果］
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
（基板搬送用ロボットシステムの効果）
本実施形態では、制御部１３は、ハンド１２をターゲット部材２０に対して水平面内の第１の方向から接近させて検出部１４を用いて取得したターゲット部材２０の外周縁部２０ｂに対応する第１の接線ＴＬ１と、ハンド１２をターゲット部材２０に対して第１の方向とは異なる水平面内の第２の方向から接近させて検出部１４を用いて取得したターゲット部材２０の外周縁部２０ｂに対応する第２の接線ＴＬ２とに基づいて、水平面内におけるターゲット部材２０の中心位置２０ａを取得する。これにより、第１の接線ＴＬ１および第２の接線ＴＬ２を１度ずつ取得すれば、第１の接線ＴＬ１と、第２の接線ＴＬ２とに基づいて、直ぐにターゲット部材２０の中心位置２０ａを取得することができる。すなわち、水平面内におけるターゲット部材２０の中心位置２０ａの特定を行うために、ハンド１２の揺動、ハンド１２のオフセット量の算出、ハンド１２の位置のシフト、等を繰り返す場合と比較して、水平面内におけるターゲット部材２０の中心位置２０ａを迅速に取得することができる。これにより、水平面内における基板Ｗの置き位置ＰＰを迅速に補正することができる。その結果、水平面内における基板Ｗの置き位置ＰＰを補正するための時間を短縮することができる。
また、本実施形態では、検出部１４は、上下方向における基板Ｗの置き位置ＰＰの補正のためのターゲット部材２０の位置を検出する。そして、制御部１３は、ハンド１２をターゲット部材２０に対して上下方向に移動させて取得した、検出部１４により上下方向におけるターゲット部材２０が検出される状態と検出されない状態とが切り換わるタイミングに基づいて、上下方向におけるターゲット部材２０の位置を取得する。また、制御部１３は、取得された上下方向におけるターゲット部材２０の位置と、予め取得されている、ターゲット部材２０の位置と基板Ｗの置き場２００との間の上下方向における相対的な位置関係とに基づいて、上下方向における基板Ｗの置き位置ＰＰの補正を行う。これにより、水平面内における基板Ｗの置き位置ＰＰの補正に加えて、上下方向における基板Ｗの置き位置ＰＰの補正も行うことができる。
また、本実施形態では、ターゲット部材２０は、水平面内および上下方向における基板Ｗの置き位置ＰＰの補正のための部材である。これにより、水平面内における基板Ｗの置き位置ＰＰの補正と、上下方向における基板Ｗの置き位置ＰＰとを、共通のターゲット部材２０で行うことができる。これにより、水平面内における基板Ｗの置き位置ＰＰの補正に加えて、上下方向における基板Ｗの置き位置ＰＰの補正も行う場合でも、上下方向における基板Ｗの置き位置ＰＰを補正するための部材を追加することなく構成を簡素化することができる。
また、本実施形態では、基板搬送用ロボットシステム１００は、ターゲット部材２０に加えて、水平面内においてターゲット部材２０とは異なる位置に配置されたターゲット部材２１を備える。そして、制御部１３は、水平面内におけるターゲット部材２０の中心位置２０ａと、水平面内におけるターゲット部材２１の中心位置２１ａと、予め取得されている、ターゲット部材２０の中心位置２０ａとターゲット部材２１の中心位置２１ａとの間の水平面内における相対的な位置関係とに基づいて、水平面内におけるロボットアーム１１の座標系Ｃ１に対する基板Ｗの置き場２００の座標系Ｃ２の傾きαを取得する。これにより、水平面内におけるロボットアーム１１の座標系Ｃ１に対して基板Ｗの置き場２００の座標系Ｃ２が傾いている場合でも、水平面内におけるロボットアーム１１の座標系Ｃ１に対する基板Ｗの置き場２００の座標系Ｃ２の傾きαを基板搬送用ロボット１０が認識することができる。これにより、水平面内におけるロボットアーム１１の座標系Ｃ１に対して基板Ｗの置き場２００の座標系Ｃ２が傾いていることに起因して水平面内における基板Ｗの置き位置ＰＰの補正精度が低下するのを抑制することができる。なお、水平面内におけるターゲット部材２０の中心位置２０ａ、および、水平面内におけるターゲット部材２１の中心位置２１ａの各々は、上述したように、ハンド１２の揺動、ハンド１２のオフセット量の算出、ハンド１２の位置のシフト、等を繰り返す場合と比較して、迅速に取得することができる。すなわち、水平面内におけるロボットアーム１１の座標系Ｃ１に対する基板Ｗの置き場２００の座標系Ｃ２の傾きαを取得した場合でも、水平面内における基板Ｗの置き位置ＰＰを補正するための時間を短縮することができる。
また、本実施形態では、ハンド１２は、二股状に分岐した第１先端部１２ａおよび第２先端部１２ｂを含む。また、検出部１４は、第１先端部１２ａと第２先端部１２ｂとの間の空間Ｓを通過する検出光ＤＬが遮られたか否かに基づいて、ターゲット部材２０を検出する透過型センサである。そして、制御部１３は、検出光ＤＬが遮られる位置を変えながらターゲット部材２０に対してハンド１２を接近させて検出光ＤＬが遮られたハンド１２の複数の位置に基づいて、ハンド１２に対する検出光ＤＬの向きを取得する。また、制御部１３は、取得された検出光ＤＬの向きに基づいて、ターゲット部材２０に対してハンド１２が接近する方向と検出光ＤＬの向きとが直交するように、ロボットアーム１１の座標系Ｃ１をキャリブレーションする。これにより、ターゲット部材２０に対してハンド１２が接近する方向と検出光ＤＬの向きとが直交しない場合でも、ターゲット部材２０に対してハンド１２が接近する方向と検出光ＤＬの向きとを容易に直交させることができる。これにより、ターゲット部材２０に対してハンド１２が接近する方向と検出光ＤＬの向きとが直交しないことに起因して水平面内における基板Ｗの置き位置ＰＰの補正精度が低下するのを抑制することができる。
（基板搬送用ロボットによる基板の置き位置の補正方法の効果）
本実施形態では、ハンド１２をターゲット部材２０に対して水平面内の第１の方向からから接近させて、検出部１４を用いて、ターゲット部材２０の外周縁部２０ｂの第１の接線ＴＬ１を取得することが行われる。また、ハンド１２をターゲット部材２０に対して第１の方向とは異なる水平面内の第２の方向から接近させて、検出部１４を用いて、ターゲット部材２０の外周縁部２０ｂの第２の接線ＴＬ２を取得することが行われる。また、取得した第１の接線ＴＬ１と、取得した第２の接線ＴＬ２とに基づいて、ターゲット部材２０の中心位置２０ａを取得することが行われる。これにより、基板搬送用ロボットシステム１００と同様に、第１の接線ＴＬ１および第２の接線ＴＬ２を１度取得すれば、第１の接線ＴＬ１と、第２の接線ＴＬ２とに基づいて、直ぐにターゲット部材２０の中心位置２０ａを取得することができる。その結果、基板搬送用ロボットシステム１００と同様に、水平面内における基板Ｗの置き位置ＰＰを補正するための時間を短縮することができる。
［変形例］
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更（変形例）が含まれる。
たとえば、上記実施形態では、制御部１３が、取得された検出光ＤＬの向きに基づいて、ターゲット部材２０に対してハンド１２が接近する方向と検出光ＤＬの向きとが直交するように、ロボットアーム１１の座標系Ｃ１をキャリブレーションする例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、制御部が、取得された検出光の向きに基づいて、ターゲット部材に対してハンドが接近する方向と検出光の向きとが直交するように、ロボットアームの座標系をキャリブレーションしなくてもよい。その場合、ターゲット部材に対してハンドが接近する方向と検出光の向きとが直交するように、ハンドに対して検出部が配置されていることが好ましい。
また、上記実施形態では、検出部１４が、第１先端部１２ａと第２先端部１２ｂとの間の空間Ｓを通過する検出光ＤＬが遮られたか否かに基づいて、ターゲット部材２０を検出する透過型センサである例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、検出部が、反射型センサであってもよい。また、検出部は、検出光を用いないセンサであってもよい。その場合、ハンドは、二股状に分岐していなくてもよい。
また、上記実施形態では、制御部１３が、水平面内におけるターゲット部材２０の中心位置２０ａと、水平面内におけるターゲット部材２１の中心位置２１ａと、予め取得されている、ターゲット部材２０の中心位置２０ａとターゲット部材２１の中心位置２１ａとの間の水平面内における相対的な位置関係とに基づいて、水平面内におけるロボットアーム１１の座標系Ｃ１に対する基板Ｗの置き場２００の座標系Ｃ２の傾きαを取得する例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、制御部が、水平面内におけるロボットアームの座標系に対する基板の置き場の座標系の傾きを上記の方法以外の方法によって取得してもよい。また、制御部が、水平面内におけるロボットアームの座標系に対する基板の置き場の座標系の傾きを取得しなくてもよい。その場合、水平面内におけるロボットアームの座標系に対して基板の置き場の座標系が傾かないように、ロボットアームおよび基板の置き場が配置されていることが好ましい。
また、上記実施形態では、基板搬送用ロボットシステム１００が、ターゲット部材２０に加えて、水平面内においてターゲット部材２０とは異なる位置に配置されたターゲット部材２１を備える例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、基板搬送用ロボットシステムが、１つのターゲット部材のみを備えていてもよい。
また、上記実施形態では、ターゲット部材２０が、水平面内および上下方向における基板Ｗの置き位置ＰＰの補正のための部材である例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、水平面内における基板の置き位置の補正のためのターゲット部材と、上下方向における基板Ｗの置き位置補正のためのターゲット部材とが、別々の部材であってもよい。
また、上記実施形態では、基板搬送用ロボット１０が、水平面内における基板Ｗの置き位置ＰＰの補正に加えて、上下方向における基板Ｗの置き位置ＰＰの補正も行う例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、基板搬送用ロボットが、上下方向における基板Ｗの置き位置の補正を行わずに、水平面内における基板置き位置の補正のみを行ってもよい。
また、上記実施形態では、基板搬送用ロボット１０が備えるとともに、ロボットアーム１１の動作等を制御する制御部１３が、水平面内におけるターゲット部材２０の中心位置２０ａを取得するとともに、水平面内における基板Ｗの置き位置ＰＰの補正を行う例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、ロボットアームの動作等を制御する制御部と、水平面内におけるターゲット部材の中心位置を取得するとともに、取得された水平面内におけるターゲット部材の中心位置と、水平面内における基板の置き位置の補正を行う制御部とが、別々の制御部であってもよい。また、水平面内におけるターゲット部材の中心位置を取得するとともに、取得された水平面内におけるターゲット部材の中心位置と、水平面内における基板の置き位置の補正を行う制御部を、基板搬送用ロボットが備えなくてもよい。
また、上記実施形態では、基板Ｗの置き位置ＰＰの補正が行われる例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、基板の置き位置に代えて、基板の取り位置の補正が行われてもよいし、基板の置き位置および取り位置の両方の補正が行われてもよい。基板の取り位置の補正が行われる場合、ターゲット部材は、基板の取り位置を、基板の置き場に一致させる補正を行うための部材となる。
本明細書で開示する要素の機能は、開示された機能を実行するよう構成またはプログラムされた汎用プロセッサ、専用プロセッサ、集積回路、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、従来の回路、および／または、それらの組み合わせ、を含む回路または処理回路を使用して実行できる。プロセッサは、トランジスタやその他の回路を含むため、処理回路または回路と見なされる。本開示において、回路、ユニット、または手段は、列挙された機能を実行するハードウェアであるか、または、列挙された機能を実行するようにプログラムされたハードウェアである。ハードウェアは、本明細書に開示されているハードウェアであってもよいし、あるいは、列挙された機能を実行するようにプログラムまたは構成されているその他の既知のハードウェアであってもよい。ハードウェアが回路の一種と考えられるプロセッサである場合、回路、手段、またはユニットはハードウェアとソフトウェアの組み合わせであり、ソフトウェアはハードウェアおよび／またはプロセッサの構成に使用される。
［態様］
上記した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
（項目１）
基板を搬送する基板搬送用ロボットと、
上下方向から見て円形形状を有し、水平面内における前記基板の置き位置および取り位置の少なくともいずれかの補正のための水平用ターゲット部材と、
制御部と、を備え、
前記基板搬送用ロボットは、
ロボットアームと、
前記ロボットアームの先端に取り付けられたハンドと、
前記ハンドに配置され、前記水平用ターゲット部材の外周縁部を検出する検出部と、を備え、
前記制御部は、
前記ハンドを前記水平用ターゲット部材に対して水平面内の第１の方向から接近させて前記検出部を用いて取得した前記水平用ターゲット部材の前記外周縁部に対応する第１の接線と、前記ハンドを前記水平用ターゲット部材に対して前記第１の方向とは異なる水平面内の第２の方向から接近させて前記検出部を用いて取得した前記水平用ターゲット部材の前記外周縁部に対応する第２の接線とに基づいて、水平面内における前記水平用ターゲット部材の中心位置を取得するとともに、
取得された水平面内における前記水平用ターゲット部材の前記中心位置と、予め取得されている、前記水平用ターゲット部材の前記中心位置と前記基板の置き場との間の水平面内における相対的な位置関係とに基づいて、水平面内における前記基板の前記置き位置および前記取り位置の少なくともいずれかの補正を行う、基板搬送用ロボットシステム。
（項目２）
上下方向における前記基板の前記置き位置および前記取り位置の少なくともいずれかの補正のための上下用ターゲット部材をさらに備え、
前記検出部は、前記上下用ターゲット部材の位置を検出し、
前記制御部は、
前記ハンドを前記上下用ターゲット部材に対して上下方向に移動させて取得した前記検出部により上下方向における前記上下用ターゲット部材が検出される状態と検出されない状態とが切り換わるタイミングに基づいて、上下方向における前記上下用ターゲット部材の位置を取得するとともに、
取得された上下方向における前記上下用ターゲット部材の位置と、予め取得されている、前記上下用ターゲット部材の位置と前記基板の前記置き場との間の上下方向における相対的な位置関係とに基づいて、上下方向における前記基板の前記置き位置および前記取り位置の少なくともいずれかの補正を行う、項目１に記載の基板搬送用ロボットシステム。
（項目３）
前記上下用ターゲット部材は、前記水平用ターゲット部材と同一のターゲット部材である、項目２に記載の基板搬送用ロボットシステム。
（項目４）
前記水平用ターゲット部材は、第１の前記水平用ターゲット部材と、水平面内において前記第１の水平用ターゲット部材とは異なる位置に配置された第２の前記水平用ターゲット部材と、を含み、
前記制御部は、水平面内における前記第１の水平用ターゲット部材の前記中心位置と、水平面内における前記第２の水平用ターゲット部材の前記中心位置と、予め取得されている、前記第１の水平用ターゲット部材の前記中心位置と前記第２の水平用ターゲット部材の前記中心位置との間の水平面内における相対的な位置関係とに基づいて、水平面内における前記ロボットアームの座標系に対する前記基板の前記置き場の座標系の傾きを取得する、項目１から項目３までのいずれか１項に記載の基板搬送用ロボットシステム。
（項目５）
前記ハンドは、二股状に分岐した第１先端部および第２先端部を含み、
前記検出部は、前記第１先端部と前記第２先端部との間の空間を通過する検出光が遮られたか否かに基づいて、前記水平用ターゲット部材を検出する透過型センサであり、
前記制御部は、
前記検出光が遮られる位置を変えながら前記水平用ターゲット部材に対して前記ハンドを接近させて前記検出光が遮られた前記ハンドの複数の位置に基づいて、前記ハンドに対する前記検出光の向きを取得するとともに、
取得された前記検出光の向きに基づいて、前記水平用ターゲット部材に対して前記ハンドが接近する方向と前記検出光の向きとが直交するように、前記ロボットアームの座標系をキャリブレーションする、項目１から項目４までのいずれか１項に記載の基板搬送用ロボットシステム。
（項目６）
ロボットアームと、前記ロボットアームの先端に取り付けられたハンドと、上下方向から見て円形形状を有し、水平面内における基板の置き位置および取り位置の少なくともいずれかの補正のための水平用ターゲット部材を検出する検出部と、を備え、前記基板を搬送する基板搬送用ロボットによる基板の置き位置および取り位置の少なくともいずれかの補正方法であって、
前記ハンドを前記水平用ターゲット部材に対して水平面内の第１の方向からから接近させて、前記検出部を用いて、前記水平用ターゲット部材の外周縁部に対応する第１の接線を取得することと、
前記ハンドを前記水平用ターゲット部材に対して前記第１の方向とは異なる水平面内の第２の方向から接近させて、前記検出部を用いて、前記水平用ターゲット部材の前記外周縁部に対応する第２の接線を取得することと、
取得した前記第１の接線と、取得した前記第２の接線とに基づいて、前記水平用ターゲット部材の中心位置を取得することと、
取得された前記中心位置と、予め取得されている、前記中心位置と前記基板の置き場との間の水平面内における相対的な位置関係とに基づいて、水平面内における前記基板の前記置き位置および前記取り位置の少なくともいずれかの補正を行うことと、を備える、基板搬送用ロボットによる基板の置き位置および取り位置の少なくともいずれかの補正方法。
１０ 基板搬送用ロボット
１１ ロボットアーム
１２ ハンド
１２ａ 第１先端部
１２ｂ 第２先端部
１３ 制御部
１４ 検出部
２０ ターゲット部材（水平用ターゲット部材、第１の水平用ターゲット部材、上下用ターゲット部材）
２０ａ （ターゲット部材（水平用ターゲット部材、第１の水平用ターゲット部材）の）中心位置
２０ｃ （上下方向におけるターゲット部材（水平用ターゲット部材、第１の水平用ターゲット部材、上下用ターゲット部材）の）位置
２１ ターゲット部材（水平用ターゲット部材、第２の水平用ターゲット部材、上下用ターゲット部材）
２１ａ （ターゲット部材（水平用ターゲット部材、第２の水平用ターゲット部材、上下用ターゲット部材）の）中心位置
１００ 基板搬送用ロボットシステム
２００ （基板の）置き場
Ｃ１ （水平面内におけるロボットアームの）座標系
Ｃ２ （水平面内における基板の置き場の）座標系
ＤＬ 検出光
ＰＰ （基板の）置き位置
Ｓ （第１先端部と第２先端部との間の）空間
ＴＬ１ 第１の接線
ＴＬ２ 第２の接線
Ｗ 基板
α （水平面内におけるロボットアームの座標系に対する基板の置き場の座標系の）傾き

Claims (6)

  1. 基板を搬送する基板搬送用ロボットと、
    上下方向から見て円形形状を有し、水平面内における前記基板の置き位置および取り位置の少なくともいずれかの補正のための水平用ターゲット部材と、
    制御部と、を備え、
    前記基板搬送用ロボットは、
    ロボットアームと、
    前記ロボットアームの先端に取り付けられたハンドと、
    前記ハンドに配置され、前記水平用ターゲット部材の外周縁部を検出する検出部と、を備え、
    前記制御部は、
    前記ハンドを前記水平用ターゲット部材に対して水平面内の第１の方向から接近させて前記検出部を用いて取得した前記水平用ターゲット部材の前記外周縁部に対応する第１の接線と、前記ハンドを前記水平用ターゲット部材に対して前記第１の方向とは異なる水平面内の第２の方向から接近させて前記検出部を用いて取得した前記水平用ターゲット部材の前記外周縁部に対応する第２の接線とに基づいて、水平面内における前記水平用ターゲット部材の中心位置を取得するとともに、
    取得された水平面内における前記水平用ターゲット部材の前記中心位置と、予め取得されている、前記水平用ターゲット部材の前記中心位置と前記基板の置き場との間の水平面内における相対的な位置関係とに基づいて、水平面内における前記基板の前記置き位置および前記取り位置の少なくともいずれかの補正を行う、基板搬送用ロボットシステム。
  2. 上下方向における前記基板の前記置き位置および前記取り位置の少なくともいずれかの補正のための上下用ターゲット部材をさらに備え、
    前記検出部は、前記上下用ターゲット部材の位置を検出し、
    前記制御部は、
    前記ハンドを前記上下用ターゲット部材に対して上下方向に移動させて取得した、前記検出部により上下方向における前記上下用ターゲット部材が検出される状態と検出されない状態とが切り換わるタイミングに基づいて、上下方向における前記上下用ターゲット部材の位置を取得するとともに、
    取得された上下方向における前記上下用ターゲット部材の位置と、予め取得されている、前記上下用ターゲット部材の位置と前記基板の前記置き場との間の上下方向における相対的な位置関係とに基づいて、上下方向における前記基板の前記置き位置および前記取り位置の少なくともいずれかの補正を行う、請求項１に記載の基板搬送用ロボットシステム。
  3. 前記上下用ターゲット部材は、前記水平用ターゲット部材と同一のターゲット部材である、請求項２に記載の基板搬送用ロボットシステム。
  4. 前記水平用ターゲット部材は、第１の前記水平用ターゲット部材と、水平面内において前記第１の水平用ターゲット部材とは異なる位置に配置された第２の前記水平用ターゲット部材と、を含み、
    前記制御部は、水平面内における前記第１の水平用ターゲット部材の前記中心位置と、水平面内における前記第２の水平用ターゲット部材の前記中心位置と、予め取得されている、前記第１の水平用ターゲット部材の前記中心位置と前記第２の水平用ターゲット部材の前記中心位置との間の水平面内における相対的な位置関係とに基づいて、水平面内における前記ロボットアームの座標系に対する前記基板の前記置き場の座標系の傾きを取得する、請求項１に記載の基板搬送用ロボットシステム。
  5. 前記ハンドは、二股状に分岐した第１先端部および第２先端部を含み、
    前記検出部は、前記第１先端部と前記第２先端部との間の空間を通過する検出光が遮られたか否かに基づいて、前記水平用ターゲット部材を検出する透過型センサであり、
    前記制御部は、
    前記検出光が遮られる位置を変えながら前記水平用ターゲット部材に対して前記ハンドを接近させて前記検出光が遮られた前記ハンドの複数の位置に基づいて、前記ハンドに対する前記検出光の向きを取得するとともに、
    取得された前記検出光の向きに基づいて、前記水平用ターゲット部材に対して前記ハンドが接近する方向と前記検出光の向きとが直交するように、前記ロボットアームの座標系をキャリブレーションする、請求項１に記載の基板搬送用ロボットシステム。
  6. ロボットアームと、前記ロボットアームの先端に取り付けられたハンドと、上下方向から見て円形形状を有し、水平面内における基板の置き位置および取り位置の少なくともいずれかの補正のための水平用ターゲット部材を検出する検出部と、を備え、前記基板を搬送する基板搬送用ロボットによる基板の置き位置および取り位置の少なくともいずれかの補正方法であって、
    前記ハンドを前記水平用ターゲット部材に対して水平面内の第１の方向から接近させて、前記検出部を用いて、前記水平用ターゲット部材の外周縁部に対応する第１の接線を取得することと、
    前記ハンドを前記水平用ターゲット部材に対して前記第１の方向とは異なる水平面内の第２の方向から接近させて、前記検出部を用いて、前記水平用ターゲット部材の前記外周縁部に対応する第２の接線を取得することと、
    取得した前記第１の接線と、取得した前記第２の接線とに基づいて、前記水平用ターゲット部材の中心位置を取得することと、
    取得された前記中心位置と、予め取得されている、前記中心位置と前記基板の置き場との間の水平面内における相対的な位置関係とに基づいて、水平面内における前記基板の前記置き位置および前記取り位置の少なくともいずれかの補正を行うことと、を備える、基板搬送用ロボットによる基板の置き位置および取り位置の少なくともいずれかの補正方法。
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