JP2024078532A - 基板搬送ロボットシステムおよび基板搬送ロボットの教示方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板の搬出入における教示作業の効率化および高精度化を図る基板搬送ロボットシステム及び基板搬送ロボットの教示方法を提供する。【解決手段】基板搬送ロボットは、基板を搬送するハンド１３と、ハンドを水平方向と上下方向に動作させる動作機構と、ハンドに設けられ、水平方向へ走査線を照射する第１センサＳ１及び上下方向へ走査線を照射する第２センサＳ２と、ハンド及び動作機構を制御するコントローラ２０と、搬送位置に設けられ、搬送位置からの位置と互いの位置関係が既知である第１被検出部３１０と第２被検出部３２０と、を備える。コントローラは、ハンドを動作させることで、第１センサ及び第２センサによって第１被検出部を検出し、第２センサによって第２被検出部を検出し、第１被検出部と第２被検出部とを検出したときのハンドの位置情報から、搬送位置を算出して記憶する。【選択図】図３

Description

開示の実施形態は、基板搬送ロボットシステムおよび基板搬送ロボットの教示方法に関する。
従来、ウェハやパネルといった基板を搬送するハンドを有するロボットを用いて、基板を収容するカセットとの間で基板の搬出入を行う搬送システムが知られている。
このような搬送システムにおいては、ロボットに対し、カセットへのハンドの進入位置等を教示する教示作業を予め行う必要がある。この教示作業に関し、たとえば実運用で用いられるカセットと同形状に形成されたダミーカセットを用いて教示作業を行う技術が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
特開２０１９－２１４１０７号公報
しかしながら、上記した従来技術には、基板の搬出入における教示作業の効率化および高精度化を図るうえで、さらなる改善の余地がある。
たとえば上述した従来技術を用いた場合、カセットとは別に教示作業用のダミーカセットを用意する必要があり、非効率的である。また、カセットの形状とダミーカセットの形状との間に誤差が生じていた場合、教示作業の精度を確保することができない。また、オペレータが目視で確認しながら、ダミーカセットに対する所定の教示位置までロボットを順次動作させる必要があり、ヒューマンエラーが入り込む余地がある。
実施形態の一態様は、基板の搬出入における教示作業の効率化および高精度化を図ることができる基板搬送ロボットシステムおよび基板搬送ロボットの教示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基板搬送ロボットシステムは、基板を搬送する基板搬送ロボットに前記基板の搬送位置を教示する基板搬送ロボットシステムである。前記基板搬送ロボットは、前記基板を搬送するハンドと、前記ハンドを水平方向と上下方向に動作させる動作機構と、前記ハンドに設けられ、前記水平方向へ走査線を照射する第１センサおよび前記上下方向へ走査線を照射する第２センサと、前記ハンドおよび前記動作機構を制御するコントローラと、前記搬送位置に設けられ、前記搬送位置からの位置と互いの位置関係が既知である第１被検出部と第２被検出部と、を備える。前記コントローラは、前記ハンドを動作させることで、前記第１センサおよび前記第２センサによって前記第１被検出部を検出し、前記第２センサによって前記第２被検出部を検出し、前記第１被検出部と前記第２被検出部とを検出したときの前記ハンドの位置情報から、前記搬送位置を算出して記憶する。
実施形態の一態様によれば、基板の搬出入における教示作業の効率化および高精度化を図ることができる基板搬送ロボットシステムおよび基板搬送ロボットの教示方法を提供することができる。
図１は、ロボットシステムの構成例を示す模式図である。 図２は、第１センサおよび第２センサの配置例を示す図である。 図３は、ロボットの教示方法の概要を示す図である。 図４は、カセットの正面模式図である。 図５は、カセットの上面模式図である。 図６は、教示治具が装着された状態のカセットの正面模式図である。 図７は、教示治具が装着された状態のカセットの上面模式図である。 図８は、教示治具の背面模式図である。 図９は、教示治具の上面模式図である。 図１０は、教示治具の検出方法の説明図（その１）である。 図１１は、教示治具の検出方法の説明図（その２）である。 図１２は、教示治具の検出方法の説明図（その３）である。 図１３は、教示治具の検出方法の説明図（その４）である。 図１４は、教示治具の検出方法の説明図（その５）である。 図１５は、教示治具の検出方法の説明図（その６）である。 図１６は、教示治具の変形例を示す図（その１）である。 図１７は、教示治具の変形例を示す図（その２）である。 図１８は、教示治具の変形例を示す図（その３）である。 図１９は、教示治具の変形例を示す図（その４）である。 図２０は、ロボットシステムのブロック図である。 図２１は、ロボットシステムが実行する処理手順を示すフローチャートである。 図２２は、粗ティーチングの説明図（その１）である。 図２３は、粗ティーチングの説明図（その２）である。 図２４は、粗ティーチングの説明図（その３）である。 図２５は、粗ティーチングの説明図（その４）である。
以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板搬送ロボットシステムおよび基板搬送ロボットの教示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、「鉛直」、「正面」、「平行」、「中間」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。
（ロボットシステム１の構成例）
まず、実施形態に係るロボットシステム１の構成例について、図１を用いて説明する。図１は、ロボットシステム１の構成例を示す模式図である。また、図２は、第１センサＳ１および第２センサＳ２の配置例を示す図である。
ロボットシステム１は、基板５００を搬送するロボット１０に基板５００の搬送位置を教示する基板搬送ロボットシステムである。本実施形態では、基板５００が、たとえばガラスエポキシのような樹脂材料の基板やガラス基板などである矩形状のパネルであるものとする。また、本実施形態では、基板５００の搬送位置が、基板５００を多段に収容するカセット２００（図３以降参照）の各段（各スロット）における基板５００の理想的な収容位置（以下、適宜「正規位置」と言う）であるものとする。
図１に示すように、ロボットシステム１は、ロボット１０と、コントローラ２０とを含む。ロボット１０は、基板５００を搬送する基板搬送ロボットである。ロボット１０は、基板５００を搬送するハンド１３と、ハンド１３を水平方向と上下方向に動作させる動作機構とを備える。
なお、図１には、説明を分かりやすくする観点から、鉛直上向きを正方向とするＺ軸、カセット２００の正面に沿う左右方向に平行なＸ軸、カセット２００の奥行き方向に平行なＹ軸からなる３次元の直交座標系を図示している。上記した「水平方向」は、この直交座標系のＸＹ平面に沿った方向のことを指す。また、「上下方向」は、この直交座標系のＺ軸方向に沿った方向のことを指す。この直交座標系は、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。
また、カセット２００の正面とは、カセット２００の側面のうち、ハンド１３を挿入可能な開口を有する面のことを指す。また、カセット２００の奥行き方向とは、基板５００の搬出入のために、カセット２００の正面からハンド１３を進入または退避させる方向のことを指す。なお、カセット２００の構成例については、図４および図５を用いて後述する。
（ロボット１０の構成例）
ロボット１０の構成例について、より具体的に説明する。ロボット１０は、たとえば、水平多関節型のスカラ型アームと、昇降機構とを有する水平多関節ロボットである。図１に示すように、ロボット１０は、本体部１０ａと、昇降部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。本体部１０ａは、たとえば、基板５００の搬送室の床面などに固定され、昇降部１０ｂを昇降させる昇降機構を内蔵する。
昇降部１０ｂは、昇降軸Ａ０に沿って昇降するとともに、第１アーム１１の基端側を第１軸Ａ１まわりに回転可能に支持する。なお、昇降部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、昇降部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。第１軸Ａ１をＹ軸負方向に寄せて配置することで、第１アーム１１を長くすることができる。
第１アーム１１は、先端側において第２アーム１２の基端側を第２軸Ａ２まわりに回転可能に支持する。第２アーム１２は、先端側においてハンド１３の基端側を第３軸Ａ３まわりに回転可能に支持する。
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リンクを含んだ水平多関節ロボットである。これにより、ロボット１０は、基板５００を水平方向に自在に搬送することができる。
また、ロボット１０は、上記したように、昇降部１０ｂと、昇降部１０ｂを昇降させる本体部１０ａとを有している。これにより、カセット２００へ多段に収容される基板５００のそれぞれに対してアクセスしたり、ハンド１３を下降させる動作によって収容された各基板５００の有無を取得したりすることができる。なお、本体部１０ａ、昇降部１０ｂ、第１アーム１１および第２アーム１２は、ハンド１３を水平方向と上下方向に動作させる「動作機構」の一例に相当する。
ハンド１３は、第１フォーク部１３ａと、第２フォーク部１３ｂと、基部１３ｃとを備える。第１フォーク部１３ａおよび第２フォーク部１３ｂは、基部１３ｃから分岐して間隔を空けて対向するように延伸する。
この第１フォーク部１３ａおよび第２フォーク部１３ｂは、基板５００を搬送する際、基板５００を下方から支持する。なお、第１フォーク部１３ａおよび第２フォーク部１３ｂは、たとえば接触吸着方式や非接触吸着方式、把持方式等による図示略の保持機構を有しており、この保持機構によって基板５００を保持しつつ支持する。
また、図２に示すように、第１フォーク部１３ａおよび第２フォーク部１３ｂにおける上面の先端側のそれぞれには、第１センサＳ１および第２センサＳ２がそれぞれ設けられる。
第１センサＳ１は、カセット２００やカセット２００内の基板５００といった対象物を検出するセンサである。第２センサＳ２は、ハンド１３上の基板５００の有無を検出するセンサ（いわゆる在荷センサ）である。
第１センサＳ１および第２センサＳ２は、たとえば反射型レーザセンサである。第１センサＳ１は、ＸＹ平面に沿った水平方向へ走査線Ｏ１を照射する。第２センサＳ２は、Ｚ軸方向に沿った上下方向へ走査線Ｏ２を照射する。第１センサＳ１および第２センサＳ２は、これら走査線Ｏ１，Ｏ２がカセット２００やカセット２００内の基板５００、ハンド１３に支持された基板５００へ反射して戻ってくる反射光を検知することによって対象物の存否や位置を検出する。
なお、図２には、基部１３ｃから２つに分岐した第１フォーク部１３ａおよび第２フォーク部１３ｂの先端側にそれぞれ第１センサＳ１および第２センサＳ２の組が設けられている例を示しているが、この組は第１フォーク部１３ａおよび第２フォーク部１３ｂの少なくともいずれかに設けられてもよい。一方で、ハンド１３が３つ以上に分岐する場合は、分岐した各フォーク部の先端側にそれぞれ第１センサＳ１および第２センサＳ２の組が設けられてもよい。つまり、フォーク部の数と同数の第１センサＳ１および第２センサＳ２の組がハンド１３に設られてもよい。
図１の説明に戻る。コントローラ２０は、ハンド１３および上記動作機構を制御する。このとき、コントローラ２０は、予め記憶した基板５００の搬送位置のＸＹＺ方向における各位置、すなわち各搬送位置の左右方向の位置（Ｘ軸方向の位置）、奥行き方向の位置（Ｙ軸方向の位置）および高さ位置（Ｚ軸方向の位置）に基づいてハンド１３および上記動作機構を制御する。
（ロボット１０の教示方法の概要）
次に、このようなロボットシステム１が実行するロボット１０の教示方法の概要について、図３を用いて説明する。図３は、ロボット１０の教示方法の概要を示す図である。
実施形態に係るロボット１０の教示方法では、コントローラ２０が上記した各搬送位置の左右方向の位置、奥行き方向の位置および高さ位置を予め記憶するにあたり、教示治具３００を用いる。
教示治具３００は、基板５００になぞらえてカセット２００の各搬送位置へ設置可能な治具であり、カセット２００における各搬送位置のＸＹＺ方向の各位置について、正規位置にある基板５００を規定する位置決めが可能となるように構成されている。
図３に示すように、実施形態に係るロボット１０の教示方法ではまず、この搬送位置のＸＹＺ方向の各位置について位置決め可能な教示治具３００をカセット２００へ装着する（ステップＳｔ１）。
教示治具３００は、搬送位置からの位置と互いの位置関係が既知である第１被検出部３１０と第２被検出部３２０とを備える。第１被検出部３１０および第２被検出部３２０は、教示治具３００がカセット２００へ装着されたときにおけるカセット２００の正面に近い位置に設けられる。ハンド１３の先端側に設けられた第１センサＳ１および第２センサＳ２は、ハンド１３がカセット２００の奥部へ到達する前に第１被検出部３１０および第２被検出部３２０を検出する。
第１被検出部３１０はたとえば、教示治具３００がカセット２００に装着されたとき、カセット２００の正面側に露出する教示治具３００の前端部である。また、第２被検出部３２０はたとえば、ハンド１３が上記動作機構によって動作中に第２センサＳ２によって連続して検出可能な、少なくとも互いに非平行で位置関係が既知である第１検出ライン３２１と第２検出ライン３２２（いずれも図９以降参照）とを備えるように形成された直角二等辺三角形状の孔である。
第２被検出部３２０は、ハンド１３をカセット２００へ進入させた際に、第２センサＳ２－１，Ｓ２－２の少なくともいずれかによって検出可能となるように、少なくとも１つ形成される。なお、本実施形態では、図３に示すように、ハンド１３をカセット２００へ進入させた際に、第２センサＳ２－１，Ｓ２－２がそれぞれ検出可能な２つの第２被検出部３２０が形成されるものとする。
また、第２被検出部３２０は、ハンド１３が搬送位置に対して下側から接近したときに、この搬送位置の下側から第２センサＳ２によって上記した第１検出ライン３２１および第２検出ライン３２２が検出される。第１検出ライン３２１および第２検出ライン３２２の具体的な構成例については、図９などを用いた説明で後述する。
そして、実施形態に係るロボット１０の教示方法では、コントローラ２０が、ハンド１３を動作させることで第１被検出部３１０および第２被検出部３２０を検出し、検出したときのハンド１３の位置情報から搬送位置を算出して記憶する（ステップＳｔ２）。
このように、実施形態に係るロボット１０の教示方法では、搬送位置からの位置と互いの位置関係が既知である第１被検出部３１０と第２被検出部３２０とを備える教示治具３００を用いることとした。そして、コントローラ２０は、ハンド１３を動作させることで第１被検出部３１０および第２被検出部３２０を検出し、検出したときのハンド１３の位置情報から搬送位置を算出して記憶することとした。
したがって、実施形態に係るロボット１０の教示方法によれば、ヒューマンエラーが入り込みにくい教示作業の自動化が図れる。これにより、基板５００の搬出入における教示作業の効率化および高精度化を図ることができる。
なお、搬送位置のＸＹＺ方向の各位置について位置決めが可能である教示治具３００のより具体的な構成例については、図６～図９などを用いた説明で後述する。
（カセット２００の構成例）
次に、図３に示したカセット２００の構成例について、図４および図５を用いて説明する。図４は、カセット２００の正面模式図である。また、図５は、カセット２００の上面模式図である。なお、図５には、カセット２００における基板５００の受け渡し位置にあるハンド１３を二点鎖線で示している。
カセット２００は、基板５００を多段に収容する一般的な汎用タイプのカセットである。図４に示すように、カセット２００は、正面が開口しており、カセット２００の内部における天面２０１と底面２０２との間には、基板５００をそれぞれ収容可能なＮ段（Ｎは２以上の自然数）のスロットを有する。各スロットには、カセット２００の奥行き方向（Ｙ軸方向）に沿ってそれぞれ延伸する第１支持部２１１、第２支持部２１２および第３支持部２１３が設けられる。第１支持部２１１、第２支持部２１２および第３支持部２１３は、ハンド１３によって載置される基板５００を下方から支持する。
各スロットは、基板５００を載置高さ（ｈ）でそれぞれ支持する。なお、以下の説明では、各スロットの載置高さを区別する場合に、１段目の高さを載置高さ（ｈ１）、２段目の高さを載置高さ（ｈ２）、Ｎ段目の高さを載置高さ（ｈＮ）のように表す場合がある。また、スロット間のピッチ（Ｐ）は等間隔であるものとする。
第１支持部２１１および第２支持部２１２は、カセット２００の内部における側面２０５に設けられる。また、第３支持部２１３は、カセット２００の左右方向（Ｘ軸方向）について、第１支持部２１１と第２支持部２１２との中間位置に設けられる。すなわち、カセット２００は、正面視において基板５００を３箇所で支持する。なお、図４では、第３支持部２１３が１つである場合を示したが、たとえば、第３支持部２１３を２つ以上設けることとしてもよい。
ここで、図５に示すように、ハンド１３は、第１フォーク部１３ａがカセット２００における第１支持部２１１と第３支持部２１３との間に、第２フォーク部１３ｂが第２支持部２１２と第３支持部２１３との間に、それぞれ進入可能に設けられる。なお、上記したように、第３支持部２１３を２つ以上設ける場合には、各支持部の間にそれぞれ挿入可能な数のフォーク部をハンド１３に設けることとしてもよい。一方で、支持部の数とフォーク部の数は必ずしも連動させる必要はない。たとえば、図５の例において、第１支持部２１１と第３支持部２１３との間や、第２支持部２１２と第３支持部２１３との間に、２つ以上のフォーク部を挿入可能なハンド１３を設けることとしてもよい。
このように、カセット２００は、カセット２００の正面２０４から視て基板５００の両端をそれぞれ支持する第１支持部２１１および第２支持部２１２を備える。また、カセット２００は、第１支持部２１１および第２支持部２１２の中間位置で基板５００を支持する第３支持部２１３を備える。
また、ハンド１３は、カセット２００における第１支持部２１１と第３支持部２１３との間に進入可能な第１フォーク部１３ａと、第２支持部２１２と第３支持部２１３との間に進入可能な第２フォーク部１３ｂとを少なくとも備える。そして、第１センサＳ１および第２センサＳ２は、ハンド１３における第１フォーク部１３ａおよび第２フォーク部１３ｂの先端側にそれぞれ設けられる。
（教示治具３００の構成例）
次に、教示治具３００の構成例について、図６～図９を用いて説明する。図６は、教示治具３００が装着された状態のカセット２００の正面模式図である。また、図７は、教示治具３００が装着された状態のカセット２００の上面模式図である。また、図８は、教示治具３００の背面模式図である。また、図９は、教示治具３００の上面模式図である。
なお、図６では、教示治具３００が、載置高さ（ｈ３）である搬送位置に装着されている例を示しているが、説明の便宜上のものであり、いずれの載置高さ（ｈ）であってもよい。
図６に示すように、教示治具３００は、基部３０１と、当接部３０２とを備える。基部３０１は、薄板状に形成された教示治具３００のベース部分であり、基板５００の一部に相当する。図７に示すように、基部３０１は、左右方向（Ｘ軸方向）については、基板５００と同等の幅寸法を有し、奥行き方向（Ｙ軸方向）については、たとえば基板５００の半分程度の長さ寸法を有している。この奥行き方向（Ｙ軸方向）の長さは、教示治具３００がカセット２００に収容できる寸法であれば任意の長さでよい。なお、かかる長さが短い方が、教示治具３００を軽量化でき、ハンドリングがしやすくなるという利点がある。
教示治具３００は、基板５００と同等の幅寸法を有する基部３０１が、左右方向（Ｘ軸方向）の両端を第１支持部２１１および第２支持部２１２によって支持されることにより、上下方向（Ｚ軸方向）について位置決めされる。
当接部３０２は、第１支持部２１１、第２支持部２１２および第３支持部２１３のうちの少なくとも２つの支持部と接触する教示治具３００の部位である。教示治具３００は、この当接部３０２によって水平方向と上下方向に位置が決定され、第１支持部２１１、第２支持部２１２および第３支持部２１３に対して脱着可能に設けられる。
また、当接部３０２は、カセット２００に対する教示治具３００の位置を調整可能となるように、少なくとも一部が教示治具３００の基部３０１に対して可動するように設けられる。
たとえば当接部３０２は、図６および図７に示すように、第３支持部２１３が嵌まり込むことによって、カセット２００の正面２０４に対する左右方向（Ｘ軸方向）についての教示治具３００の位置を少なくとも決定する凹部３０２ａを備える。
凹部３０２ａは、第３支持部２１３が嵌まり込むように形成された溝である。凹部３０２ａは、図７に示すように、たとえば第３支持部２１３の先端が押し当てられることによって教示治具３００が奥行き方向（Ｙ軸方向）について位置決めされる長さ寸法で形成される。
また、凹部３０２ａは、図８に示すように、ＸＺ平面で切断した断面視で、頂点部分において第３支持部２１３と接触する三角形状に形成される。なお、この断面視形状は、三角形状に限らなくともよい。また、凹部３０２ａは、矢印ａ１に示すように、基部３０１に対し可動することで、この凹部３０２ａの窪みの深さを変更可能に設けられる。
図６および図７の説明に戻る。また、教示治具３００は、上記した第１被検出部３１０を備える。第１被検出部３１０は、カセット２００の正面側から露出した基部３０１の端面および当接部３０２の端面からなる教示治具３００の前端部である。
また、教示治具３００は、上記した第２被検出部３２０を備える。第２被検出部３２０は、教示治具３００がカセット２００へ装着されたときに、第１支持部２１１と第３支持部２１３の間および第２支持部２１２と第３支持部２１３の間の少なくとも一方に、かつ、カセット２００の正面２０４に近い位置に設けられる。
また、第２被検出部３２０は、基部３０１から当接部３０２まで貫く貫通孔として形成される。ここで、図９に示すように、第２被検出部３２０は、第１検出ライン３２１と、第２検出ライン３２２と、第３ライン３２３とからなる直角二等辺三角形状に形成される。
第１検出ライン３２１は、第１被検出部３１０のエッジと平行に形成される。第３ライン３２３は、この第１検出ライン３２１と直角に且つ等辺となるように形成される。そして、第２検出ライン３２２は、第１検出ライン３２１および第３ライン３２３を結ぶ斜辺となるように形成される。したがって、第１検出ライン３２１および第２検出ライン３２２は、少なくとも互いに非平行である。
また、第１検出ライン３２１および第２検出ライン３２２は、ハンド１３が上記動作機構によって動作中に第２センサＳ２によって連続して検出可能となるように形成される。
このような第２被検出部３２０の形やサイズ、第２被検出部３２０の位置、第１検出ライン３２１と第２検出ライン３２２との位置関係、第１被検出部３１０との位置関係などは、予めコントローラ２０が教示治具３００に関する情報として記憶している。したがって、第１検出ライン３２１および第２検出ライン３２２は、少なくとも互いに位置関係が既知である。
なお、本実施形態では、第２被検出部３２０が直角二等辺三角形状の貫通孔であるとしたが、第２センサＳ２によって少なくとも第１検出ライン３２１および第２検出ライン３２２が検出可能な形状の部材であればよい。したがって、第２被検出部３２０は、たとえば第１検出ライン３２１および第２検出ライン３２２のみを表すスリットなどとして設けられてもよい。また、第２被検出部３２０は、直角二等辺三角形状の貫通孔でなく、たとえば直角二等辺三角形状の突出部として設けられてもよい。
（教示治具３００の検出方法）
コントローラ２０は、このような構成の教示治具３００がカセット２００の所定の搬送位置に装着された状態において、ハンド１３を動作させることで、第１センサＳ１および第２センサＳ２によって第１被検出部３１０を検出し、第２センサＳ２によって第２被検出部３２０を検出し、第１被検出部３１０と第２被検出部３２０とを検出したときのハンド１３の位置情報から、上記搬送位置を算出して記憶する。
この教示治具３００の検出方法について、図１０～図１５を用いて説明する。図１０～図１５は、教示治具３００の検出方法の説明図（その１）～（その６）である。
まずコントローラ２０は、図１０に示すように、カセット２００に対し、第１センサＳ１の検出可能距離までハンド１３を近づけるとともに、ハンド１３をカセット２００の上方へ位置づける。
そして、コントローラ２０は、ハンド１３を下降させる。このとき、コントローラ２０は、ハンド１３をＺ軸方向に沿って移動させ（図中の矢印ａ２参照）、第１センサＳ１に軌跡ＶＳに沿った垂直走査を行わせる。また、コントローラ２０は、第１センサＳ１の走査範囲が少なくともカセット２００の底面２０２へ到達するまでハンド１３を移動させる。
第１センサＳ１は、この動作により、カセット２００に装着されている教示治具３００の有無を検出可能である。すなわち、第１センサＳ１は、この動作により、カセット２００に収容されている基板５００の有無を検出可能である。
そして、コントローラ２０は、第１センサＳ１の走査結果に基づき、教示治具３００が装着された教示対象となる搬送位置の高さ位置である載置高さ（ｈ）（ここでは、載置高さ（ｈ３））を算出する。
つづいて、図１１に示すように、コントローラ２０は、この搬送位置の高さ位置に応じてカセット２００の正面２０４からハンド１３を近づけながら、第２センサＳ２によって第１被検出部３１０を検出する。このとき、コントローラ２０は、教示治具３００の下側へハンド１３が進入するようにハンド１３を搬送位置へ近づける。そして、コントローラ２０は、第１被検出部３１０の検出結果に基づいて搬送位置に対するハンド１３の角度と奥行き方向（Ｙ軸方向）の位置を算出する。
具体的には、図１２に示すように、コントローラ２０は、第２センサＳ２－１によって検出した第１被検出部３１０のエッジ上の検出点ＰＹ１と、第２センサＳ２－２によって検出した第１被検出部３１０のエッジ上の検出点ＰＹ２との検出タイミングを比較する。
そして、コントローラ２０は、図１２に示すようにこの検出タイミングが時点Ｔ１において同時だった場合、ハンド１３のカセット２００に対する角度が０である、すなわちハンド１３の進行方向がカセット２００の奥行き方向（Ｙ軸方向）に平行であると判定する。
一方、コントローラ２０は、図１３に示すようにこの検出タイミングに時点Ｔ１，Ｔ２のずれがあった場合、このずれに基づいてハンド１３のカセット２００に対する角度θを算出する。すなわち、この場合は、コントローラ２０は、ハンド１３の進行方向がカセット２００の奥行き方向（Ｙ軸方向）に平行でないと判定する。なお、第１検出ライン３２１が第１被検出部３１０と平行に製作されている場合は、第１検出ライン３２１を第１被検出部とすることも可能である。この場合であっても、上記と同様に、第２センサＳ２－１，Ｓ２－２によって、第１検出ライン３２１をそれぞれ検出したタイミングで上記判定をすればよい。
つづいて、コントローラ２０は、ハンド１３をさらにカセット２００へ進入させる。そして、コントローラ２０は、第２センサＳ２によって第２被検出部３２０の第１検出ライン３２１と第２検出ライン３２２とを連続的に検出する。
なお、このとき、コントローラ２０は、図１３に示したようにハンド１３の進行方向がカセット２００の奥行き方向（Ｙ軸方向）に平行でないと判定した場合、ハンド１３を一旦戻して平行となるようにハンド１３をカセット２００へ再進入させる。
あるいは、コントローラ２０は、ハンド１３を一旦戻すことなく、平行でない状態でそのままハンド１３をさらにカセット２００へ進入させてもよい。
ハンド１３をカセット２００の奥行き方向（Ｙ軸方向）に平行な状態でカセット２００へ進入させた場合、図１４に示すように、コントローラ２０は、第２センサＳ２の走査線Ｏ２によって、たとえば軌跡Ｔｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３上においてそれぞれ第１検出ライン３２１および第２検出ライン３２２を検出する。
検出点ＰＸ１１は、軌跡Ｔｒ１上の第１検出ライン３２１の検出点である。検出点ＰＸ１２は、軌跡Ｔｒ１上の第２検出ライン３２２の検出点である。検出点ＰＸ２１は、軌跡Ｔｒ２上の第１検出ライン３２１の検出点である。検出点ＰＸ２２は、軌跡Ｔｒ２上の第２検出ライン３２２の検出点である。検出点ＰＸ３１は、軌跡Ｔｒ３上の第１検出ライン３２１の検出点である。検出点ＰＸ３２は、軌跡Ｔｒ３上の第２検出ライン３２２の検出点である。
ここで、軌跡Ｔｒ１が、ハンド１３の左右方向（Ｘ軸方向）における正規位置を示すものであるとする。コントローラ２０は、上記した教示治具３００に関する情報において、第２被検出部３２０の形やサイズの他、上記した正規位置である軌跡Ｔｒ１上の検出点ＰＸ１１，ＰＸ１２間の距離Ｄ１を予め記憶している。
したがって、コントローラ２０は、実際に検出された検出点間の距離を算出し、この算出した距離と距離Ｄ１とを比較することで、搬送位置に対するハンド１３の左右方向（Ｘ軸方向）のずれを把握することができる。
コントローラ２０は、たとえば軌跡Ｔｒ２上において検出点ＰＸ２１，ＰＸ２２が検出され、その間の距離Ｄ２を算出した場合、この距離Ｄ２と距離Ｄ１との差に基づいて搬送位置に対するハンド１３の左方向（Ｘ軸の負方向）のずれを算出する。同様に、コントローラ２０は、たとえば軌跡Ｔｒ３上において検出点ＰＸ３１，ＰＸ３２が検出され、その間の距離Ｄ３を算出した場合、この距離Ｄ３と距離Ｄ１との差に基づいて搬送位置に対するハンド１３の右方向（Ｘ軸の正方向）のずれを算出する。
また、ハンド１３をカセット２００の奥行き方向（Ｙ軸方向）に平行でない状態でカセット２００へ進入させた場合、図１５に示すように、コントローラ２０は、たとえば仮想的に第２被検出部３２０を角度θ分回転させ、回転させた第２被検出部３２０上において各検出点を検出する。そして、コントローラ２０は、その検出点間の距離に基づいて搬送位置に対するハンド１３の左右方向（Ｘ軸方向）のずれを算出する。
以上から、コントローラ２０は、教示治具３００が装着されたカセット２００の所定の搬送位置に対するハンド１３の高さ位置、奥行き方向の位置および左右方向の位置を算出することができる。そして、コントローラ２０は、算出したこれら各位置を記憶し、ロボット１０に実際に基板５００を搬送させる際に、この記憶した情報に基づいてたとえばロボット１０の動作を適宜補正する。
（当接部３０２の変形例）
次に、当接部３０２のいくつかの変形例について、図１６～図１９を用いて説明する。図１６～図１９は、当接部３０２の変形例を示す図（その１）～（その４）である。
図１６に示すように、当接部３０２は、第１支持部２１１、第２支持部２１２および第３支持部２１３の少なくともいずれかに対し、カセット２００の正面２０４に対する左右方向（Ｘ軸方向）について押し当て可能に設けられた第１凸部３０２ｂを備えるようにしてもよい。
また、図１７に示すように、当接部３０２は、第１支持部２１１および第２支持部２１２の先端に対し、カセット２００の正面２０４に対する奥行き方向（Ｙ軸方向）について押し当て可能に設けられた第２凸部３０２ｃを備えるようにしてもよい。
また、図１８に示すように、上記した凹部３０２ａおよび第１凸部３０２ｂは適宜組み合わされてもよい。このとき、同図に示すように、第１凸部３０２ｂは、第１支持部２１１および第２支持部２１２に対してそれぞれ押し当て可能となるように、２以上設けられてもよい。
また、図１９に示すように、上記した第２凸部３０２ｃはさらに、第３支持部２１３の先端に対しても、奥行き方向（Ｙ軸方向）について押し当て可能に設けられてもよい。
（コントローラ２０の構成例）
次に、図１に示したロボットシステム１の構成について図２０を用いて説明する。図２０は、ロボットシステム１のブロック図である。上記したように、ロボットシステム１は、ロボット１０と、ロボット１０の動作を制御するコントローラ２０とを備える。なお、ロボット１０の構成例については図１を用いて既に説明したため、ここでは、コントローラ２０の構成例について主に説明することとする。
図２０に示すように、コントローラ２０は、記憶部２１と、制御部２２とを備える。記憶部２１は、たとえば、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）に対応する。記憶部２１は、教示動作情報２１ａと、治具情報２１ｂと、搬送位置情報２１ｃとを記憶する。
教示動作情報２１ａは、ロボット１０に対して基板５００の搬送位置を教示する際の、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「ジョブ」を含んだ情報である。教示動作情報２１ａは、カセット２００の外形に関する情報を含んでいてもよい。
治具情報２１ｂは、上記した教示治具３００に関する情報である。治具情報２１ｂは、教示治具３００の形やサイズ、第２被検出部３２０の形やサイズ、第２被検出部３２０の位置、第１検出ライン３２１と第２検出ライン３２２との位置関係、第１被検出部３１０との位置関係、上記した正規位置である軌跡Ｔｒ１上の検出点ＰＸ１１，ＰＸ１２間の距離Ｄ１等、教示治具３００に関する種々の情報を含む。
搬送位置情報２１ｃは、上記した第１被検出部３１０および第２被検出部３２０の検出結果に基づいて算出されるカセット２００の所定の搬送位置に対するハンド１３の高さ位置、奥行き方向の位置および左右方向の位置を含む情報である。
制御部２２は、動作制御部２２ａと、検出部２２ｂと、算出部２２ｃとを備える。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、ＨＤＤ、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２２の動作制御部２２ａ、検出部２２ｂおよび算出部２２ｃとして機能する。また、制御部２２の動作制御部２２ａ、検出部２２ｂおよび算出部２２ｃ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。
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。
動作制御部２２ａは、教示動作情報２１ａや、検出部２２ｂによる検出結果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２２ａは、記憶部２１に記憶された教示動作情報２１ａに基づいてロボット１０の各軸に対応するアクチュエータに指示することで、ロボット１０に基板５００の搬送に関する教示動作を行わせる。また、動作制御部２２ａは、アクチュエータにおけるエンコーダ値を用いたフィードバック制御などを行うことによってロボット１０の動作精度を向上させる。
検出部２２ｂは、第１センサＳ１および第２センサＳ２の走査結果に基づいて、教示治具３００の有無や、教示治具３００の載置高さ（ｈ）や、第１被検出部３１０や、第２被検出部３２０の第１検出ライン３２１および第２検出ライン３２２等を検出する。
算出部２２ｃは、検出部２２ｂの検出結果および治具情報２１ｂに基づいて、教示対象である搬送位置の高さ位置、搬送位置に対するハンド１３の角度と奥行き方向の位置、搬送位置に対するハンド１３の左右方向の位置等を算出し、算出結果を搬送位置情報２１ｃへ記録する。
（処理手順）
次に、ロボットシステム１が実行する処理の処理手順について、図２１を用いて説明する。図２１は、ロボットシステム１が実行する処理手順を示すフローチャートである。
なお、同図は、主にコントローラ２０が実行する処理手順を示しており、この処理手順が実行される前段階で、教示治具３００は、カセット２００の教示対象となる搬送位置に対し、当接部３０２によって位置決めされて装着済みであるものとする。また、同図に示す処理手順は、１つの搬送位置に対する１回分の処理手順を示している。
図２１に示すように、まずコントローラ２０は、ハンド１３をカセット２００の上方から下方へ向けて動作させ、第１センサＳ１によって第１被検出部３１０の高さ位置を検出する（ステップＳｔ１０１）。そして、コントローラ２０は、その検出結果から搬送位置の高さ位置を算出する（ステップＳｔ１０２）。
つづいて、コントローラ２０は、算出した高さ位置に応じてハンド１３を搬送位置へ近づける（ステップＳｔ１０３）。このとき、コントローラ２０は、教示治具３００の下側へハンド１３が進入するようにハンド１３を搬送位置へ近づける。
そして、コントローラ２０は、第２センサＳ２によって第１被検出部３１０を検出する（ステップＳｔ１０４）。そして、コントローラ２０は、その検出結果から搬送位置に対するハンド１３の角度と奥行き方向の位置を算出する（ステップＳｔ１０５）。
つづいて、コントローラ２０は、算出したハンド１３の角度と奥行き方向の位置に応じてハンド１３を搬送位置へ近づける（ステップＳｔ１０６）。そして、コントローラ２０は、第２センサＳ２によって第２被検出部３２０の第１検出ライン３２１および第２検出ライン３２２を連続的に検出する（ステップＳｔ１０７）。
そして、コントローラ２０は、第１検出ライン３２１および第２検出ライン３２２の各検出点間の距離から搬送位置に対するハンド１３の左右方向の位置を算出する（ステップＳｔ１０８）。
そして、コントローラ２０は、ステップＳｔ１０２，Ｓｔ１０５，Ｓｔ１０８で算出した高さ、奥行き方向、左右方向の各位置を記憶し（ステップＳｔ１０９）、処理を終了する。
（粗ティーチングについて）
ところで、ロボットシステム１は、通常は教示動作情報２１ａなどにカセット２００の各種の寸法等の外形に関する情報や、この外形と搬送位置（すなわち、各スロット）の位置関係を含む教示対象に関する情報を予め記憶している。この教示対象に関する情報がない場合は、コントローラ２０は、第１センサＳ１によって検出するカセット２００の外形の特徴に基づいて、大まかにカセット２００に対する搬送位置の位置関係を把握する「粗ティーチング」とも言える教示方法を実行することができる。
図２２～図２５は、粗ティーチングの説明図（その１）～（その４）である。粗ティーチングでは、コントローラ２０は、ＸＹＺの各軸方向について、第１センサＳ１によって大まかにカセット２００の外形の特徴を把握するべくハンド１３を動作させる。
Ｘ軸方向については、図２２に示すように、コントローラ２０は、ハンド１３をカセット２００の左右方向（Ｘ軸方向）に沿って動作させ、第１センサＳ１にカセット２００の対向する側壁２５０のうちの一方の側壁２５０の外側面２５０ａと他方の側壁２５０の内壁面２５０ｂとを検出させる。これにより、コントローラ２０は、Ｘ軸方向におけるカセット２００の大まかな外形の特徴を把握する。
また、Ｙ軸方向については、図２３に示すように、コントローラ２０は、カセット２００を正面２０４から視て観測される天板２１０の端面を第１センサＳ１に検出させる。なお、Ｙ軸方向については、図２２に示したＸ軸方向の検出に先立って行っておく必要がある。Ｘ軸方向の検出は、このＹ軸方向の検出結果に基づいて行うこととなる。このことは、カセット２００へハンド１３を接触させないためにも重要な前提となる。このＹ軸方向については、図２４に示すように、コントローラ２０は、第１センサＳ１の走査線Ｏ１の検出可能距離ｄまでハンド１３を奥行き方向（Ｙ軸方向）に沿って動作させてカセット２００に近づけることによって第１センサＳ１に天板２１０の端面を検出させる。検出点は、たとえば図２３に示す２つの検出点ＰＹのようになる。これにより、コントローラ２０は、Ｙ軸方向におけるカセット２００の大まかな外形の特徴を把握する。
また、Ｚ軸方向については、図２５に示すように、コントローラ２０は、既に図１０に示したのと同様に、ハンド１３をカセット２００の上下方向（Ｚ軸方向）に沿って動作させ、第１センサＳ１にカセット２００の天板２１０の外側面２１０ａを検出させる。これにより、コントローラ２０は、Ｚ軸方向におけるカセット２００の大まかな外形の特徴を把握する。
そして、コントローラ２０は、把握したカセット２００のＸＹＺの各軸方向における外形の特徴に基づいて、大まかなカセット２００に対する各スロット（すなわち、各搬送位置）の位置関係を推定する。そして、コントローラ２０は、推定した位置関係に基づいて、各搬送位置を教示対象とするロボット１０の教示を行うこととなる。
このような粗ティーチングを可能とすることにより、大まかなカセット２００の外形の特徴に基づくオートティーチングが可能となる。
（まとめ）
上述してきたように、実施形態の一態様に係るロボットシステム１は、基板５００を搬送するロボット１０（「基板搬送ロボット」の一例に相当）に基板５００の搬送位置を教示する基板搬送ロボットシステムである。ロボット１０は、基板５００を搬送するハンド１３と、ハンド１３を水平方向と上下方向に動作させる動作機構と、ハンド１３に設けられ、上記水平方向へ走査線Ｏ１を照射する第１センサＳ１および上記上下方向へ走査線Ｏ２を照射する第２センサＳ２と、ハンド１３および上記動作機構を制御するコントローラ２０と、上記搬送位置に設けられ、上記搬送位置からの位置と互いの位置関係が既知である第１被検出部３１０と第２被検出部３２０と、を備える。コントローラ２０は、ハンド１３を動作させることで、第１センサＳ１および第２センサＳ２によって第１被検出部３１０を検出し、第２センサＳ２によって第２被検出部３２０を検出し、第１被検出部３１０と第２被検出部３２０とを検出したときのハンド１３の位置情報から、上記搬送位置を算出して記憶する。
このように、第１センサＳ１および第２センサＳ２による第１被検出部３１０および第２被検出部３２０の検出結果に基づいて教示を行うことで、ヒューマンエラーが入り込みにくい教示作業の自動化が図れる。これにより、基板５００の搬出入における教示作業の効率化および高精度化を図ることができる。
また、第２被検出部３２０は、ハンド１３が上記動作機構によって動作中に第２センサＳ２によって連続して検出可能な、少なくとも互いに非平行で位置関係が既知である第１検出ライン３２１と第２検出ライン３２２とを備える。
このように、水平方向の位置ずれ量を算出可能にする第１検出ライン３２１と第２検出ライン３２２とを備える第２被検出部３２０の検出結果に基づいて教示を行うことで、ヒューマンエラーが入り込みにくい教示作業の自動化が図れる。これにより、基板５００の搬出入における教示作業の効率化および高精度化を図ることができる。
また、第２被検出部３２０は、ハンド１３が上記搬送位置に対して下側から接近したときに、この搬送位置の下側から第２センサＳ２によって第１検出ライン３２１および第２検出ライン３２２が検出される。
これにより、上下方向を走査方向とする第２センサＳ２、すなわちハンド１３上の基板５００の有無を検出する在荷センサなどの既存のセンサを用いて、新たに教示専用のセンサを設けることなく教示作業を行うことができる。
また、第１被検出部３１０および第２被検出部３２０は、教示治具３００に設けられ、教示治具３００は、上記搬送位置に設置可能である。
これにより、上記搬送位置に設置可能な教示治具３００を用いて教示作業の効率化を図ることができる。
また、教示治具３００は、基板５００を収容可能なカセット２００に装着可能である。
このように、カセット２００に装着可能な教示治具３００を用いることで容易に教示作業を行うことができる。
また、カセット２００は、カセット２００の正面２０４から視て基板５００の両端をそれぞれ支持する第１支持部２１１および第２支持部２１２と、カセット２００の正面２０４から視て第１支持部２１１および第２支持部２１２の間で基板５００を支持する第３支持部２１３とを備える。教示治具３００は、第１支持部２１１、第２支持部２１２および第３支持部２１３の少なくともいずれかに装着可能である。
このように、一般的な汎用タイプのカセット２００に装着可能な教示治具３００を用いることで容易に教示作業を行うことができる。
また、第１被検出部３１０は、教示治具３００がカセット２００に装着されたとき、カセット２００の正面側に露出する教示治具３００の前端部である。
これにより、教示治具３００の前端部を第１被検出部３１０とした検出結果に基づいて基板５００の搬出入における教示作業を行うことができる。
また、第１センサＳ１は、ハンド１３が上記動作機構によって上記上下方向に動作した際に、カセット２００に収容されている基板５００の有無をさらに検出可能である。第２センサＳ２は、ハンド１３に基板５００が支持された際の、基板５００の有無をさらに検出可能である。
これにより、基板５００の有無に基づくマッピングを行うことが可能となる。
また、第２センサＳ２は、ハンド１３において、所定距離離れた位置に少なくとも２か所設けられる。
このように、第２センサＳ２が２か所以上あることで、第１被検出部３１０を検出したときのセンサの検出タイミングずれが検出でき、その後、第２被検出部３２０に対して所定の角度でハンド１３が近づくことができる。
また、第１センサＳ１および第２センサＳ２は、ハンド１３の先端側に設けられる。第１被検出部３１０および第２被検出部３２０は、教示治具３００がカセット２００へ装着されたときにおけるカセット２００の正面２０４に近い位置に設けられる。第１センサＳ１および第２センサＳ２は、ハンド１３がカセット２００の奥部へ到達する前に第１被検出部３１０および第２被検出部３２０を検出する。
これにより、ハンド１３をカセット２００の奥部まで進入させることなく安全に教示作業を行うことができる。
また、ハンド１３は、第１支持部２１１と第３支持部２１３の間、第２支持部２１２と第３支持部２１３の間のそれぞれに進入可能な第１フォーク部１３ａおよび第２フォーク部１３ｂを少なくとも備える。第１フォーク部１３ａおよび第２フォーク部１３ｂは、それぞれ第１センサＳ１および第２センサＳ２を有する。第２被検出部３２０は、教示治具３００がカセット２００へ装着されたときに、第１支持部２１１と第３支持部２１３の間および第２支持部２１２と第３支持部２１３の間の少なくとも一方に、かつ、カセット２００の正面２０４に近い位置に設けられる。また、第１フォーク部１３ａが第１支持部２１１と第３支持部２１３の間に進入し、第２フォーク部１３ｂが第２支持部２１２と第３支持部２１３の間に進入する。
これにより、カセット２００の正面２０４に近い位置、すなわち開口部付近で早期に第２被検出部３２０の検出結果に基づく水平方向の位置ずれ量を算出することが可能となる。
また、教示治具３００は、第１支持部２１１、第２支持部２１２および第３支持部２１３のうちの少なくとも２つの支持部と接触する当接部３０２によって上記水平方向と上記上下方向に位置が決定され、第１支持部２１１、第２支持部２１２および第３支持部２１３に対して脱着可能に設けられる。
これにより、カセット２００の所定の搬送位置に対して理想位置にある基板５００になぞらえた教示治具３００を用いて教示作業の高精度化を図ることができる。
また、当接部３０２は、カセット２００に対する教示治具３００の位置を調整可能となるように、少なくとも一部が教示治具３００の基部３０１に対して可動するように設けられる。
これにより、位置調整が可能なので、カセット２００の内部形状（各支持部の配置や形状等）に依らず教示治具３００を正しい位置に精度よく配置することができる。
また、当接部３０２は、第３支持部２１３が嵌まり込むことによって、カセット２００の正面２０４に対する左右方向についての教示治具３００の位置を少なくとも決定する凹部３０２ａを備える。凹部３０２ａはさらに、この凹部３０２ａの窪みの深さを変更可能に設けられる。
このように、第３支持部２１３がある中央位置で固定することで教示治具３００を水平方向について精度高く位置決めすることができる。また、中央位置はカセット２００に依らず汎用性が高い。また、第３支持部２１３はバー形状である確率が高く、溝形状も高い汎用性を持たせられる可能性がある。また、構造がシンプルである。また、窪みの深さを可変とすることで、第３支持部２１３の形状に応じて教示治具３００が固定されやすくすることができる。
また、凹部３０２ａは、第３支持部２１３の先端に対し、カセット２００の正面２０４から視た奥行き方向について押し当て可能に形成されることで、上記奥行き方向についての教示治具３００の位置を少なくとも決定する。
これにより、シンプルな構造で教示治具３００を奥行き方向について精度高く位置決めすることができる。
また、当接部３０２は、第１支持部２１１、第２支持部２１２および第３支持部２１３の少なくともいずれかに対し、カセット２００の正面２０４に対する左右方向について押し当て可能に設けられた第１凸部３０２ｂを備える。
これにより、各支持部の撓み影響を受けにくくしつつ、教示治具３００を左右方向について精度高く位置決めすることができる。また、位置調整が可能なので、カセット２００の様々な内部形状（各支持部の配置や形状等）に追従でき、教示治具３００を左右方向について精度高く位置決めすることができる。
また、当接部３０２は、第１支持部２１１および第２支持部２１２の先端に対し、カセット２００の正面２０４に対する奥行き方向について押し当て可能に設けられた第２凸部３０２ｃを備える。
これにより、各支持部の撓み影響を受けにくくしつつ、教示治具３００を奥行き方向について精度高く位置決めすることができる。また、位置調整が可能なので、カセット２００の様々な内部形状（各支持部の配置や形状等）に追従でき、教示治具３００を奥行き方向について精度高く位置決めすることができる。
また、第２凸部３０２ｃはさらに、第３支持部２１３の先端に対し、上記奥行き方向について押し当て可能に設けられる。
このように、第１支持部２１１および第２支持部２１２だけでなく第３支持部２１３まで含めた奥行き方向への押し当てを行うことにより、各支持部の撓み影響を受けにくくしつつ、教示治具３００を奥行き方向についてより精度高く位置決めすることができる。
また、コントローラ２０は、ハンド１３を動作させ、第１センサＳ１によって、第１被検出部３１０の高さ位置を検出したときの情報から上記搬送位置の高さ位置を算出する。また、コントローラ２０は、ハンド１３を上記搬送位置の高さ位置に応じて上記搬送位置へ近づけながら、第２センサＳ２によって第１被検出部３１０を検出して、上記搬送位置に対するハンド１３の角度と奥行き方向の位置を算出する。また、コントローラ２０は、ハンド１３をハンド１３の角度と奥行き方向の位置に応じて上記搬送位置へ近づけながら、第２センサＳ２によって第２被検出部３２０の第１検出ライン３２１と第２検出ライン３２２とを連続的に検出する。また、コントローラ２０は、第１検出ライン３２１および第２検出ライン３２２の各検出点間の距離から上記搬送位置に対するハンド１３の左右方向の位置を算出する。また、コントローラ２０は、上記高さ位置と上記奥行き方向の位置と上記左右方向の位置とを記憶する。
これにより、第１センサＳ１および第２センサＳ２の検出結果に基づいて搬送位置を効率よくかつ精度高く教示することが可能となる。
なお、上述した実施形態では、ロボット１０の動作機構は、水平多関節型のスカラ型アームおよびこれを昇降させる昇降機構である場合を例示したが、動作機構の構成は、かかる例に限られない。たとえば、動作機構は、図１に示したロボット１０よりも軸数が少ないロボットと、このロボットをカセット２００の上下方向（Ｚ軸方向）に沿って昇降させる昇降機構と、左右方向（Ｘ軸方向）または奥行き方向（Ｙ軸方向）に沿って移動させる移動機構との組み合わせなどによって実現されてもよい。
また、上述した実施形態では、基板５００が矩形状のガラス基板などである例を挙げたが、基板５００は、外形が円形であるウェハや、任意の形状および任意の材料の薄板であってもよい。この場合、教示治具３００は、基板５００の形状に応じて搬送位置のＸＹＺ方向の各方向について位置決め可能となるように適宜形成されればよい。
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 ロボットシステム
１０ ロボット
１０ａ 本体部
１０ｂ 昇降部
１１ 第１アーム
１２ 第２アーム
１３ ハンド
１３ａ 第１フォーク部
１３ｂ 第２フォーク部
１３ｃ 基部
２０ コントローラ
２１ 記憶部
２１ａ 教示動作情報
２１ｂ 治具情報
２１ｃ 搬送位置情報
２２ 制御部
２２ａ 動作制御部
２２ｂ 検出部
２２ｃ 算出部
２００ カセット
２１１ 第１支持部
２１２ 第２支持部
２１３ 第３支持部
３００ 教示治具
３０１ 基部
３０２ 当接部
３０２ａ 凹部
３０２ｂ 第１凸部
３０２ｃ 第２凸部
３１０ 第１被検出部
３２０ 第２被検出部
３２１ 第１検出ライン
３２２ 第２検出ライン
３２３ 第３ライン
５００ 基板
Ｓ１ 第１センサ
Ｓ２ 第２センサ

Claims (20)

  1. 基板を搬送する基板搬送ロボットに前記基板の搬送位置を教示する基板搬送ロボットシステムであって、
    前記基板搬送ロボットは、
    前記基板を搬送するハンドと、
    前記ハンドを水平方向と上下方向に動作させる動作機構と、
    前記ハンドに設けられ、前記水平方向へ走査線を照射する第１センサおよび前記上下方向へ走査線を照射する第２センサと、
    前記ハンドおよび前記動作機構を制御するコントローラと、
    前記搬送位置に設けられ、前記搬送位置からの位置と互いの位置関係が既知である第１被検出部と第２被検出部と、
    を備え、
    前記コントローラは、
    前記ハンドを動作させることで、前記第１センサおよび前記第２センサによって前記第１被検出部を検出し、前記第２センサによって前記第２被検出部を検出し、
    前記第１被検出部と前記第２被検出部とを検出したときの前記ハンドの位置情報から、前記搬送位置を算出して記憶する、
    基板搬送ロボットシステム。
  2. 前記第２被検出部は、
    前記ハンドが前記動作機構によって動作中に前記第２センサによって連続して検出可能な、少なくとも互いに非平行で位置関係が既知である第１検出ラインと第２検出ラインとを備える、
    請求項１に記載の基板搬送ロボットシステム。
  3. 前記第２被検出部は、
    前記ハンドが前記搬送位置に対して下側から接近したときに、当該搬送位置の下側から前記第２センサによって前記第１検出ラインおよび前記第２検出ラインが検出される、
    請求項２に記載の基板搬送ロボットシステム。
  4. 前記第１被検出部および前記第２被検出部は、教示治具に設けられ、
    前記教示治具は、前記搬送位置に設置可能である、
    請求項３に記載の基板搬送ロボットシステム。
  5. 前記教示治具は、前記基板を収容可能なカセットに装着可能である、
    請求項４に記載の基板搬送ロボットシステム。
  6. 前記カセットは、
    当該カセットの正面から視て前記基板の両端をそれぞれ支持する第１支持部および第２支持部と、
    当該カセットの正面から視て前記第１支持部および前記第２支持部の間で前記基板を支持する第３支持部と
    を備え、
    前記教示治具は、
    前記第１支持部、前記第２支持部および前記第３支持部の少なくともいずれかに装着可能である、
    請求項５に記載の基板搬送ロボットシステム。
  7. 前記第１被検出部は、
    前記教示治具が前記カセットに装着されたとき、前記カセットの正面側に露出する前記教示治具の前端部である、
    請求項５に記載の基板搬送ロボットシステム。
  8. 前記第１センサは、
    前記ハンドが前記動作機構によって前記上下方向に動作した際に、前記カセットに収容されている前記基板の有無をさらに検出可能であり、
    前記第２センサは、
    前記ハンドに前記基板が支持された際の、前記基板の有無をさらに検出可能である、
    請求項５に記載の基板搬送ロボットシステム。
  9. 前記第２センサは、
    前記ハンドにおいて、所定距離離れた位置に少なくとも２か所設けられる、
    請求項５に記載の基板搬送ロボットシステム。
  10. 前記第１センサおよび前記第２センサは、前記ハンドの先端側に設けられ、
    前記第１被検出部および前記第２被検出部は、
    前記教示治具が前記カセットへ装着されたときにおける前記カセットの正面に近い位置に設けられ、
    前記第１センサおよび前記第２センサは、
    前記ハンドが前記カセットの奥部へ到達する前に前記第１被検出部および前記第２被検出部を検出する、
    請求項６～９のいずれか一つに記載の基板搬送ロボットシステム。
  11. 前記ハンドは、前記第１支持部と前記第３支持部の間、前記第２支持部と前記第３支持部の間のそれぞれに進入可能な第１フォーク部および第２フォーク部を少なくとも備え、
    前記第１フォーク部および前記第２フォーク部は、それぞれ前記第１センサおよび前記第２センサを有し、
    前記第２被検出部は、前記教示治具が前記カセットへ装着されたときに、前記第１支持部と前記第３支持部の間および前記第２支持部と前記第３支持部の間の少なくとも一方に、かつ、前記カセットの正面に近い位置に設けられ、
    前記第１フォーク部が前記第１支持部と前記第３支持部の間に進入し、前記第２フォーク部が前記第２支持部と前記第３支持部の間に進入する、
    請求項６に記載の基板搬送ロボットシステム。
  12. 前記教示治具は、
    前記第１支持部、前記第２支持部および前記第３支持部のうちの少なくとも２つの支持部と接触する当接部によって前記水平方向と前記上下方向に位置が決定され、前記第１支持部、前記第２支持部および前記第３支持部に対して脱着可能に設けられる、
    請求項６に記載の基板搬送ロボットシステム。
  13. 前記当接部は、前記カセットに対する前記教示治具の位置を調整可能となるように、少なくとも一部が前記教示治具の基部に対して可動するように設けられる、
    請求項１２に記載の基板搬送ロボットシステム。
  14. 前記当接部は、
    前記第３支持部が嵌まり込むことによって、前記カセットの正面に対する左右方向についての当該教示治具の位置を少なくとも決定する凹部を備え、
    前記凹部はさらに、
    当該凹部の窪みの深さを変更可能に設けられる、
    請求項１３に記載の基板搬送ロボットシステム。
  15. 前記凹部は、
    前記第３支持部の先端に対し、前記カセットの正面から視た奥行き方向について押し当て可能に形成されることで、前記奥行き方向についての前記教示治具の位置を少なくとも決定する、
    請求項１４に記載の基板搬送ロボットシステム。
  16. 前記当接部は、
    前記第１支持部、前記第２支持部および前記第３支持部の少なくともいずれかに対し、前記カセットの正面に対する左右方向について押し当て可能に設けられた第１凸部を備える、
    請求項１３に記載の基板搬送ロボットシステム。
  17. 前記当接部は、
    前記第１支持部および前記第２支持部の先端に対し、前記カセットの正面に対する奥行き方向について押し当て可能に設けられた第２凸部を備える、
    請求項１３に記載の基板搬送ロボットシステム。
  18. 前記第２凸部はさらに、
    前記第３支持部の先端に対し、前記奥行き方向について押し当て可能に設けられる、
    請求項１７に記載の基板搬送ロボットシステム。
  19. 前記コントローラは、
    前記ハンドを動作させ、前記第１センサによって、前記第１被検出部の高さ位置を検出したときの情報から前記搬送位置の高さ位置を算出し、
    前記ハンドを前記搬送位置の高さ位置に応じて前記搬送位置へ近づけながら、前記第２センサによって前記第１被検出部を検出して、前記搬送位置に対する前記ハンドの角度と奥行き方向の位置を算出し、
    前記ハンドを前記ハンドの角度と奥行き方向の位置に応じて前記搬送位置へ近づけながら、前記第２センサによって前記第２被検出部の前記第１検出ラインと前記第２検出ラインとを連続的に検出し、
    前記第１検出ラインおよび前記第２検出ラインの各検出点間の距離から前記搬送位置に対する前記ハンドの左右方向の位置を算出し、
    前記高さ位置と前記奥行き方向の位置と前記左右方向の位置とを記憶する、
    請求項２、１１または１２に記載の基板搬送ロボットシステム。
  20. 基板を搬送するハンドと、前記ハンドを水平方向と上下方向に動作させる動作機構と、前記ハンドに設けられ、前記水平方向へ走査線を照射する第１センサおよび前記上下方向へ走査線を照射する第２センサと、前記ハンドおよび前記動作機構を制御するコントローラと、前記基板の搬送位置に設けられ、前記搬送位置からの位置と互いの位置関係が既知である第１被検出部と第２被検出部と、を備え、前記基板を搬送する基板搬送ロボットに前記搬送位置を教示する基板搬送ロボットの教示方法であって、
    前記ハンドを動作させることで、前記第１センサおよび前記第２センサによって前記第１被検出部を検出し、前記第２センサによって前記第２被検出部を検出することと、
    前記第１被検出部と前記第２被検出部とを検出したときの前記ハンドの位置情報から、前記搬送位置を算出して記憶することと、
    を含む、基板搬送ロボットの教示方法。
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