JP5401748B2 - Robot and teaching method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、ターゲット位置を教示可能なロボット及びその教示方法に関する。 The present invention relates to a robot capable of teaching a target position and a teaching method thereof.
従来、半導体の製造に用いられるシリコンウェハや、液晶表示パネルの製造に用いられるガラス基板等のワークを搬送する際には、変位自在のアームを備えたロボットが使用されている。この種のロボットは、ワークを所定の位置に正確に搬送するために、予めターゲット位置を教示する機能を備えている。 Conventionally, a robot having a displaceable arm is used when a workpiece such as a silicon wafer used for manufacturing a semiconductor or a glass substrate used for manufacturing a liquid crystal display panel is transported. This type of robot has a function of teaching a target position in advance in order to accurately convey a workpiece to a predetermined position.
近年、半導体ウェハやガラス基板の大形化に伴って、ロボットへの教示が益々難しくなってきており、オペレータに要求される技量のレベルも高くなっている。このため、オペレータの技量不足による教示ミスが発生しやすく、オペレータの技量に頼らずに正確な位置をロボットに教示できる技術が求められている。 In recent years, with the increase in size of semiconductor wafers and glass substrates, teaching to robots has become increasingly difficult, and the level of skill required for operators has also increased. Therefore, there is a demand for a technique that can easily cause a teaching error due to an operator's lack of skill and that can teach a robot an accurate position without depending on the skill of the operator.
特許文献1には、3軸スカラ型ロボットでターゲットの位置を検出して教示点を求める方式が記載されている。この方式においては、ロボットのエンドエフェクタを、カセットなどに追加したターゲットに向けて移動させて、ターゲットに接触させる。このとき、トルク及び速度の変化を検出する。そして、エンドエフェクタがターゲットに接触する場合と、そうでない場合とで、トルク及び速度の変化を比較して、エンドエフェクタとターゲットとの接触点を検出し、検出した接触点からターゲットの位置を求め、教示点を計算する。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 describes a method for obtaining a teaching point by detecting the position of a target with a three-axis SCARA robot. In this system, the end effector of the robot is moved toward the target added to the cassette or the like and brought into contact with the target. At this time, changes in torque and speed are detected. Then, by comparing torque and speed changes between when the end effector contacts the target and when it does not, the contact point between the end effector and the target is detected, and the position of the target is obtained from the detected contact point. Calculate the teaching point.
ところが、上述した従来の教示方式においては、エンドエフェクタをターゲットに接触させたときに、エンドエフェクタ及びターゲットが変形したり、パーティクルが発生したりするという不具合が生じる。このような不具合を防ぐためには、ロボットを非常に低速で動作させる必要があるが、この場合、ロボットの駆動系の、変動要素及び経時変化要素に支配されて、位置の検出精度が低くなってしまうという問題がある。ここで、変動要素は、トルク変動及び摩擦などを含み、経時変化要素は、ヒステリシスなどを含む。 However, in the conventional teaching method described above, when the end effector is brought into contact with the target, the end effector and the target are deformed or particles are generated. In order to prevent such a problem, it is necessary to operate the robot at a very low speed. In this case, however, the position detection accuracy becomes low due to the fluctuation and time-dependent elements of the robot drive system. There is a problem of end. Here, the variable element includes torque fluctuation and friction, and the time-varying element includes hysteresis and the like.
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであって、エンドエフェクタやターゲットの変形を引き起こすことなく、また、パーティクルの発生を防止しつつ、ターゲットの位置を高精度で検出することができるロボット及びその教示方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and can detect the position of the target with high accuracy without causing deformation of the end effector and the target and preventing the generation of particles. An object is to provide a robot and a teaching method thereof.
本発明によるロボットは、先端部に手首軸が回転自在に設けられたロボットアームと、前記ロボットアームを変位駆動するアーム駆動手段と、前記手首軸を回転駆動する手首軸駆動手段と、前記アーム駆動手段及び前記手首軸駆動手段を制御するロボット制御手段と、を備え、前記ロボット制御手段は、前記アーム駆動手段を制御して前記ロボットアームの前記先端部を移動させて、前記手首軸に取り付けられた接触部材を教示ターゲットに接触させ、前記接触部材と前記教示ターゲットとの接触により前記手首軸が角変位を開始した時点での前記ロボットアームの姿勢及び前記手首軸の角度位置を検出し、その検出結果に基づいて教示点の位置を決定するように構成されていることを特徴とする。 The robot according to the present invention includes a robot arm having a wrist shaft rotatably provided at a tip, arm driving means for driving the robot arm to displace, wrist axis driving means for rotating the wrist axis, and the arm driving. And robot control means for controlling the wrist axis driving means, the robot control means being attached to the wrist axis by controlling the arm driving means to move the tip portion of the robot arm. The contact member is brought into contact with the teaching target, and the posture of the robot arm and the angular position of the wrist shaft when the wrist shaft starts angular displacement due to contact between the contact member and the teaching target are detected, The teaching point position is determined based on the detection result.
好ましくは、前記手首軸駆動手段は、前記手首軸を回転駆動するモータと、前記モータに設けられたエンコーダと、を含み、前記ロボット制御手段は、前記手首軸の前記角変位を前記エンコーダの位置の変化により検出するように構成されている。 Preferably, the wrist shaft driving means includes a motor that rotationally drives the wrist shaft, and an encoder provided on the motor, and the robot control means is configured to change the angular displacement of the wrist shaft to a position of the encoder. It is comprised so that it may detect by the change of.
好ましくは、前記手首軸に取り付けられたエンドエフェクタを更に有し、前記接触部材は前記エンドエフェクタである。 Preferably, an end effector attached to the wrist shaft is further provided, and the contact member is the end effector.
好ましくは、前記手首軸に取り付けられたエンドエフェクタを更に有し、前記接触部材は前記エンドエフェクタに保持された部材である。 Preferably, an end effector attached to the wrist shaft is further provided, and the contact member is a member held by the end effector.
好ましくは、前記エンドエフェクタは、板状部材を保持する保持手段を有し、前記接触部材は、前記エンドエフェクタに保持された前記板状部材であり、前記教示ターゲットは、前記板状部材を収容するための容器である。 Preferably, the end effector has a holding means for holding a plate-like member, the contact member is the plate-like member held by the end effector, and the teaching target accommodates the plate-like member. It is a container for doing.
好ましくは、前記ロボット制御手段は、予め与えられた前記教示ターゲットの暫定位置に基づいて、前記接触部材が前記教示ターゲットに接触すると予想される時点では前記手首軸駆動手段の制御ループゲインを実質的にゼロにしておくように構成されている。 Preferably, the robot control means substantially sets a control loop gain of the wrist axis driving means at a time when the contact member is expected to contact the teaching target based on a provisional position of the teaching target given in advance. Is configured to be zero.
好ましくは、前記ロボット制御手段は、前記接触部材が前記教示ターゲットに接触すると予想される時点の直前に前記制御ループゲインを実質的にゼロにするように構成されている。 Preferably, the robot control means is configured to make the control loop gain substantially zero immediately before the time when the contact member is expected to contact the teaching target.
好ましくは、前記ロボットアームは、X軸、Y軸、及びZ軸の方向への自由度を有して変位駆動されるように構成されている。 Preferably, the robot arm is configured to be displaced and driven with a degree of freedom in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions.
好ましくは、前記ロボット制御手段は、異なる位置に存在する複数の教示点を検出するように構成されている。 Preferably, the robot control means is configured to detect a plurality of teaching points existing at different positions.
好ましくは、前記手首軸は、Z軸の方向の回転軸線周りに回転自在である。 Preferably, the wrist shaft is freely rotatable around a rotation axis in the Z-axis direction.
好ましくは、前記ロボットアームは、X軸、Y軸、及び前記Z軸の方向への自由度を有して変位駆動されるように構成されており、前記ロボット制御手段は、前記Z軸の方向の位置に応じて前記X軸及び前記Y軸の方向の位置が変化するターゲットに対して、前記Z軸の方向における複数の異なる位置において前記接触部材を前記ターゲットに接触させ、前記複数の異なる位置における前記検出結果に基づいて前記Z軸の方向における前記教示点の位置を決定するように構成されている。 Preferably, the robot arm is configured to be displaced and driven with a degree of freedom in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, and the robot control means is configured to move in the Z-axis direction. The contact member is brought into contact with the target at a plurality of different positions in the Z-axis direction with respect to a target whose position in the X-axis direction and the Y-axis direction changes according to the position, and the plurality of different positions The position of the teaching point in the direction of the Z-axis is determined based on the detection result in.
本発明は、上記いずれかのロボットに教示点の位置を教示する方法であって、前記ロボット制御手段によって前記アーム駆動手段を制御して前記ロボットアームの前記先端部を移動させて、前記手首軸に取り付けられた前記接触部材を前記教示ターゲットに接触させる工程と、前記接触部材と前記教示ターゲットとの接触により前記手首軸が角変位を開始した時点での前記ロボットアームの姿勢及び前記手首軸の角度位置を検出し、その検出結果に基づいて教示点の位置を決定する工程と、を備えたことを特徴とする。 The present invention is a method for teaching the position of a teaching point to any one of the above robots, wherein the robot control means controls the arm driving means to move the tip of the robot arm, and the wrist axis Contacting the teaching target with the contact member attached to the teaching target, and the posture of the robot arm when the wrist axis starts angular displacement due to contact between the contact member and the teaching target, and the wrist axis Detecting an angular position and determining a position of a teaching point based on the detection result.
本発明の一実施形態としてのロボット及びその教示方法について、図面を参照しながら以下に説明する。 A robot and a teaching method thereof according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1に示したように本実施形態によるロボット10は、半導体ウェハ50等の板状部材(ワーク)を搬送するロボット本体20と、このロボット本体20の動作を制御するロボット制御手段40とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
ロボット本体20は、ウェハカセット51内から半導体ウェハ50を搬出し、或いはカセット51内へウェハ50を搬入することができる。ここで、ウェハカセット51は、SEMI(Semiconductor Equipment and Materials International)規格に基づいて製造されたものである。
The
ロボット本体20はロボット基台21を有し、このロボット基台21には、鉛直方向即ちZ軸方向に延びるアーム基軸22が昇降自在に設けられている。アーム基軸22の上端には、第1アーム部23の基端部が固定されている。第1アーム部23の先端部には、第2アーム部24の基端部が回転自在に取り付けられている。
The
第2アーム部24の先端部には、エンドエフェクタとしてのハンド25が回転自在に設けられており、このハンド25は、半導体ウェハ50がその上に載置されるように構成されている。ハンド25は、その上に載置されたウェハ50を解放可能に保持するために、真空吸着機構や把持機構等を利用した保持手段25Aを備えている。
A
ロボット制御手段40は、コンピュータによって実現されるものであり、ロボット本体20の動作を制御するための動作プログラムが格納された記憶部41と、この記憶部41に格納された動作プログラムを実行してロボット本体20を制御するCPU42と、を備えている。
The robot control means 40 is realized by a computer, and executes a storage unit 41 that stores an operation program for controlling the operation of the
記憶部41には、ロボット本体20の動作を制御するための教示点に関するデータを格納することもでき、記憶部41に格納された教示点データに基づいて、ハンド25が所定の位置へと動かされる。また、記憶部41には、ハンド25の形状・寸法に関するデータ、ハンド25に保持されたウェハの形状・寸法に関するデータも格納されている。
The storage unit 41 can also store data related to teaching points for controlling the operation of the
図2に示したように、第2アーム部24は、その基端部にて、第1アーム部23の先端部に回転自在に設けられた第2アーム回転軸26に固定的に取り付けられている。ハンド25は、その基端部にて、第2アーム24の先端部に回転自在に設けられた手首軸27に固定的に取り付けられている。
As shown in FIG. 2, the
このようにロボット本体20のロボットアーム28は、アーム基軸22、第1アーム部23、第2アーム部24、ハンド25、第2アーム回転軸26、及び手首軸27を含んでいる。この種のロボットアーム28は、スカラ型水平多関節アームと呼ばれ、ロボット制御手段40によりロボットアーム28の動作を制御することにより、ハンド25をX軸、Y軸、及びZ軸方向の所望の位置まで動かすことができる。
As described above, the
図2及び図3に示したように、ロボット本体20は、第1アーム部23を回転駆動する第1アーム駆動手段29、第2アーム部24を回転駆動する第2アーム駆動手段30、手首軸27を回転駆動する手首軸駆動手段31、及びアーム基軸22を昇降駆動する昇降駆動手段32を備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
第1アーム駆動手段29は、ロボット基台21の内部空間に配置され、サーボモータ33及びその動力伝達機構34を含む。第2アーム駆動手段30は、第1アーム部23の内部空間に配置され、サーボモータ35及びその動力伝達機構36を含む。手首軸駆動手段31は、第2アーム部24の内部空間に配置され、サーボモータ37及びその動力伝達機構38を含む。各サーボモータ33、35、37は、各エンコーダ33A、35A、37Aを内蔵している。
The first arm driving means 29 is disposed in the internal space of the
動力伝達機構34、36、38には、減速機を備えた歯車動力伝達機構が用いられる。サーボモータ33、35、37の動力が減速機の入力側に伝達され、そのトルクが予め定める増幅比で増幅されると共に、その回転速度が予め定める減速比で減速されて、減速機の出力側から出力される。このようにして減速機の出力側から出力された動力によって、アーム基軸22、第2アーム回転軸26、及び手首軸27のそれぞれが回転駆動される。これにより、第1アーム部23、第2アーム部24、及びハンド25のそれぞれが回転駆動される。
As the
なお、変形例としては、ダイレクトドライブモータによってアーム基軸22、第2アーム回転軸26、及び/又は手首軸27を駆動するようにしても良い。
As a modification, the
昇降駆動手段32は、ロボット基台21の内部に設けられており、角変位量を調整可能な回転モータを用いたボールねじ機構によって実現される。例えば、昇降駆動手段32は、ねじ棒と、このねじ棒に螺合される螺合体と、ねじ棒を回転駆動する回転モータと、を含み、螺合体にアーム基軸22が固定される。昇降駆動手段32の回転モータには、エンコーダ39Aを内蔵するサーボモータ39が用いられる。
The elevation drive means 32 is provided inside the
上記構成を備えたロボット本体20においては、第1アーム駆動手段29によって、アーム基軸22が、ロボット基台21に対して回転軸線L1周りに回転駆動される。これにより、第1アーム部23が、ロボット基台21に対して回転軸線L1周りに回転駆動される。
In the robot
第2アーム駆動手段30によって、第2アーム回転軸26が、第1アーム部23に対して回転軸線L2周りに回転駆動される。これにより、第2アーム部24が、第1アーム部23に対して回転軸線L2周りに回転駆動される。
The second
手首軸駆動手段31によって、手首軸27が、第2アーム部24に対して回転軸線L3周りに回転駆動される。これにより、ハンド25が、第2アーム部24に対して回転軸線L3周りに回転駆動される。
The
回転軸線L1、L2、L3は互いに平行であり、且つ、Z軸方向(鉛直方向)に延びている。上記の通りロボットアーム28は、X軸、Y軸、及びZ軸の方向への自由度を有して変位駆動される。
The rotation axes L1, L2, and L3 are parallel to each other and extend in the Z-axis direction (vertical direction). As described above, the
ロボット制御手段40は、第1アーム駆動手段29、第2アーム駆動手段30、手首軸駆動手段31、及び昇降駆動手段32のそれぞれのサーボモータ33、35、37、39のエンコーダ33A、35A、37A、39Aから、各サーボモータ33、35、37、39の角度位置を取得することによって、各駆動手段29、30、31、32をフィードバック制御することができる。これにより、ハンド25を目的位置に精度良く位置合わせすることが可能となる。
The robot control means 40 includes
次に、図4及び図5を参照して、ロボット10においてターゲットの位置を教示する方法について説明する。ここでターゲットは、半導体ウェハ50を収容するためのウェハカセット51である。
Next, a method for teaching the target position in the
ロボット制御手段40のCPU42は、記憶部41に格納されているウェハカセット51の暫定位置データを読み込み、第1アーム駆動手段29、第2アーム駆動手段30、手首軸駆動手段31、及び昇降駆動手段32を制御して、ハンド25上に保持されているウェハ50をカセット51内に挿入する。
The CPU 42 of the robot control means 40 reads the temporary position data of the
ここでウェハカセット51は、SEMI規格に基づいて、その左右の内壁面52、53の間の水平方向の距離が、ウェハ50の直径よりもやや大きい寸法に設定されている。従って、カセット51内に挿入されたウェハ50の側方には、ウェハ50の左右方向への移動を可能とする間隙が存在する。
Here, the
次に、ロボット制御手段40は、手首軸駆動手段31の制御ループゲインを実質的にゼロにすると共に、第1アーム駆動手段29及び第2アーム駆動手段30のうちの少なくとも一方を駆動制御して、ハンド25に保持されているウェハ50をカセット51の一方の内壁面52(又は53)に接触させる(図4及び図5において仮想線で示した状態)。
Next, the robot control means 40 makes the control loop gain of the wrist axis driving means 31 substantially zero, and drives and controls at least one of the first arm driving means 29 and the second arm driving means 30. Then, the
ここで、手首軸駆動手段31の制御ループゲインを「実質的にゼロにする」とは、当該制御ループゲインを、通常動作のサーボゲインから、ゼロを含む小さな値に変更して、手首軸駆動手段31に対して外力が加えられた際、即ち、ハンド35とカセット51とが接触した際の接触反力を極小化して、手首軸駆動手段31のサーボモータ37が、この接触反力に対して実質的に抵抗することなく、その角度位置が実質的に自由に変位し得る状態にすることを言う。制御ループゲインを切ってゼロにする場合もここに含まれる。
Here, “to make the control loop gain of the wrist axis driving means 31 substantially zero” means changing the control loop gain from the servo gain of normal operation to a small value including zero to drive the wrist axis. When an external force is applied to the
ウェハ50がカセット51の内壁面52(又は53)に接触すると、手首軸駆動手段31の制御ループゲインが実質的にゼロとされているので、ウェハ50と共にハンド25が回転軸線L3周りに角変位し、これにより、手首軸27が角変位する。この手首軸27の角変位は、動力伝達機構38を介してサーボモータ37に伝達され、このサーボモータ37を角変位する。
When the
このようにウェハ50がカセット51の内壁面52(又は53)に接触するとサーボモータ37が角変位するので、このサーボモータ37の角変位開始時点をエンコーダの位置の変化により検出する。そして、この検出時点におけるロボットアーム28の姿勢及び手首軸27の角度位置を検出する。
When the
ここで、ロボットアーム28の姿勢に関する情報は、第1アーム駆動手段29、第2アーム駆動手段30、昇降駆動手段32の各サーボモータ33、35、39の各エンコーダ33A、35A、39Aから取得することができる。手首軸27の角度位置に関する情報は、手首軸駆動手段31のサーボモータ37のエンコーダ37Aから取得することができる。
Here, information on the posture of the
ロボット制御手段40は、記憶部41に格納されたウェハ50の形状・寸法のデータと、接触時のロボットアーム28の姿勢及び手首軸27の角度位置に関する検出結果とに基づいて、XY平面内のカセット内壁面52(又は53)の位置を検出する。
Based on the shape / dimension data of the
上述した操作によって、ウェハカセット51の左右両側の内壁面52、53について位置データを取得する。これにより、ウェハカセット51の左右方向の中心位置(教示点の位置)を決定することができる。
The position data is acquired for the inner wall surfaces 52 and 53 on the left and right sides of the
また、図5に示したようにZ軸方向の異なる位置において、ウェハカセット51の内壁面52、53について教示データを取得するようにしても良い。これにより、ウェハカセット51の位置を、より正確に決定することが可能となる。
In addition, as shown in FIG. 5, teaching data may be acquired for the inner wall surfaces 52 and 53 of the
また、手首軸駆動手段31の制御ループゲインを実質的にゼロにするタイミングについては、予め与えられているカセット内壁面52、53の暫定位置に基づいて、ウェハ50がカセット内壁面52、53に接触すると予想される時点の直前に制御ループゲインを実質的にゼロにしても良い。 The timing at which the control loop gain of the wrist axis driving means 31 is substantially zero is determined based on the provisional position of the cassette inner wall surfaces 52 and 53 given in advance. The control loop gain may be made substantially zero just before the point at which contact is expected.
上述したように本実施形態によるロボット10においては、ターゲット位置の教示操作に際して、手首軸27及び手首軸駆動手段31が、いわばスイッチのように作用する。そして、このスイッチの動作時点におけるロボットアーム28の姿勢及び手首軸27の回転位置を検出することにより、ターゲットの位置を検出し、教示するものである。
As described above, in the
換言すれば、本実施形態のロボット10は、ロボットアーム28の駆動に関する指令値と現在値との差異によりターゲット位置を検出するものではなく、接触時の手首軸27の角変位を検出するものである。
In other words, the
このため、ウェハ50をターゲット(カセット内壁面52、53)に押し付ける必要がなく、ウェハ50とターゲットとの接触時の衝撃力が極めて小さい(ソフトタッチ)ので、接触時にパーティクルが発生し難くい。
For this reason, it is not necessary to press the
また、接触時の手首軸27の角変化開始時点を捕らえるので、ロボット10の駆動系が有する変動要素や経時変化要素の影響を受けることなく、ターゲット位置を高精度で検出することができる。
In addition, since the start point of the angle change of the
また、上記の通りウェハ50とターゲットとの接触がソフトタッチなので、真空吸着等によりハンド25に保持されたウェハ50が、ターゲットとの接触時に外れてしまうことを確実に防止できる。そして、実際にウェハ50を保持した状態で教示操作を行うことにより、実際の運転状況に即した正確な教示データを取得することができる。
Further, since the contact between the
なお、上述した実施形態においては、ハンド25に保持されたウェハ50をターゲット(カセット51)との接触部材として用いているが、図6に示したように、ハンド25自身を接触部材として用いて、上述のソフトタッチング操作により、追加設置した目標物54にハンド25を左右両側から順次接触させるようにしても良い。
In the embodiment described above, the
ロボット制御手段40は、記憶部41に格納されたハンド25の形状・寸法のデータと、接触時のロボットアーム28の姿勢及び手首軸27の角度位置とに基づいて、XY平面内の目標物54の位置を決定する。
Based on the shape / dimension data of the
また、図7に示したように円柱状の目標物54の上端部を先細り形状として、この形状に関するデータを予め記憶部41に記憶させておく。そして、Z軸方向における複数の異なる位置において、ハンド25を目標物54の左右両側に順次接触させる。これにより、各Z方向位置における目標物54の直径に関するデータが得られる。
Further, as shown in FIG. 7, the upper end portion of the
このようにして取得した各Z方向位置での直径データに基づいて、目標物54の直径が変化するZ方向位置を特定する。これにより、目標物54におけるZ方向の教示点54Aの位置を決定することができる。
Based on the diameter data at each Z direction position acquired in this way, the Z direction position at which the diameter of the
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の範囲内で適宜変更することができる。例えば、上記実施形態によるロボットは半導体ウェハ(円形基板)を搬送するものであるが、これに代えて、液晶表示パネルに用いられるガラス基板(方形基板)を搬送するものとすることもできる。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, the said embodiment can be suitably changed within the scope of the present invention. For example, although the robot according to the above-described embodiment transports a semiconductor wafer (circular substrate), it can be replaced with a glass substrate (rectangular substrate) used for a liquid crystal display panel.
10 ロボット
20 ロボット本体
25 ハンド
27 手首軸
28 ロボットアーム
29、30 アーム駆動手段
31 手首軸駆動手段
37 サーボモータ
37A エンコーダ
40 ロボット制御手段
50 接触部材
51 教示ターゲット
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記ロボットアームを変位駆動するアーム駆動手段と、
前記手首軸を回転駆動する手首軸駆動手段と、
前記アーム駆動手段及び前記手首軸駆動手段を制御するロボット制御手段と、を備え、
前記ロボット制御手段は、前記アーム駆動手段を制御して
前記ロボットアームの前記先端部を移動させて、
前記手首軸に取り付けられた接触部材を教示ターゲットに接触させる際、
前記手首軸駆動手段が、前記教示ターゲットからの接触反力に対して抵抗することなく、
その角度位置が自由に変位し得る状態となるように制御し、
前記接触部材と前記教示ターゲットとの接触により、前記手首軸が角変位を開始した時点での
前記ロボットアームの姿勢及び前記手首軸の角度位置を検出し、
その検出結果に基づいて教示点の位置を決定するように構成されていることを特徴とするロボット。 A robot arm in which a wrist shaft is provided at the tip so as to be horizontally rotatable;
Arm driving means for displacing the robot arm;
Wrist shaft driving means for rotationally driving the wrist shaft;
Robot control means for controlling the arm drive means and the wrist axis drive means,
The robot control means controls the arm driving means to move the tip of the robot arm,
When contacting the teaching target with the contact member attached to the wrist shaft,
Without the wrist shaft driving means resisting the contact reaction force from the teaching target,
Control so that the angular position can be freely displaced,
Detecting the posture of the robot arm and the angular position of the wrist shaft when the wrist shaft starts angular displacement by contact between the contact member and the teaching target;
A robot configured to determine a position of a teaching point based on the detection result.
前記ロボットアームを変位駆動するアーム駆動手段と、
前記手首軸を回転駆動するモータと、前記モータに設けられたエンコーダと、を含む手首軸駆動手段と、
前記アーム駆動手段及び前記手首軸駆動手段を制御するロボット制御手段と、を備え、
前記ロボット制御手段は、前記アーム駆動手段を制御して
前記ロボットアームの前記先端部を移動させて、
前記手首軸に取り付けられた接触部材を教示ターゲットに接触させる際、
前記手首軸駆動手段が、前記教示ターゲットからの接触反力に対して抵抗することなく、
その角度位置が自由に変位し得る状態となるように制御し、
前記接触部材と前記教示ターゲットとの接触により、前記エンコーダの位置の変化で、
前記手首軸が角変位を開始したと検出した時点での
前記ロボットアームの姿勢及び前記手首軸の角度位置を検出し、
その検出結果に基づいて教示点の位置を決定するように構成されていることを特徴とするロボット。 A robot arm in which a wrist shaft is provided at the tip so as to be horizontally rotatable;
Arm driving means for displacing the robot arm;
Wrist shaft drive means including a motor for rotationally driving the wrist shaft, and an encoder provided in the motor;
Robot control means for controlling the arm drive means and the wrist axis drive means,
The robot control means controls the arm driving means to move the tip of the robot arm,
When contacting the teaching target with the contact member attached to the wrist shaft,
Without the wrist shaft driving means resisting the contact reaction force from the teaching target,
Control so that the angular position can be freely displaced,
Due to the change of the position of the encoder due to the contact between the contact member and the teaching target,
Detecting the posture of the robot arm and the angular position of the wrist shaft when it is detected that the wrist shaft has started angular displacement;
A robot configured to determine a position of a teaching point based on the detection result.
前記接触部材は、前記エンドエフェクタに保持された前記板状部材であり、
前記教示ターゲットは、前記板状部材を収容するための容器である請求項4記載のロボット。 The end effector has holding means for holding a plate-like member,
The contact member is the plate-like member held by the end effector;
The robot according to claim 4, wherein the teaching target is a container for accommodating the plate-like member.
前記ロボット制御手段は、前記Z軸の方向の位置に応じて前記X軸及び前記Y軸の方向の位置が変化するターゲットに対して、前記Z軸の方向における複数の異なる位置において前記接触部材を前記ターゲットに接触させ、前記複数の異なる位置における複数の前記検出結果に基づいて前記Z軸の方向における前記教示点の位置を決定するように構成されている請求項8記載のロボット。 The robot arm is configured to be driven to be displaced with a degree of freedom in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions,
The robot control means moves the contact member at a plurality of different positions in the Z-axis direction with respect to a target whose position in the X-axis and Y-axis directions changes according to the position in the Z-axis direction. The robot according to claim 8, wherein the robot is configured to contact the target and determine the position of the teaching point in the Z-axis direction based on the plurality of detection results at the plurality of different positions.
前記ロボット制御手段によって前記アーム駆動手段を制御して前記ロボットアームの前記先端部を移動させて、前記手首軸に取り付けられた前記接触部材を前記教示ターゲットに接触させる工程と、
前記接触部材と前記教示ターゲットとの接触により前記手首軸が角変位を開始した時点での前記ロボットアームの姿勢及び前記手首軸の角度位置を検出し、その検出結果に基づいて教示点の位置を決定する工程と、を備えたことを特徴とするロボットの教示方法。 A method for teaching a position of a teaching point to a robot according to any one of claims 1 to 9,
Controlling the arm driving means by the robot control means to move the tip of the robot arm to bring the contact member attached to the wrist shaft into contact with the teaching target;
The posture of the robot arm and the angular position of the wrist axis when the wrist axis starts angular displacement due to contact between the contact member and the teaching target are detected, and the position of the teaching point is determined based on the detection result. A robot teaching method, comprising: a determining step.
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US6323616B1 (en) * | 1999-03-15 | 2001-11-27 | Berkeley Process Control, Inc. | Self teaching robotic wafer handling system |
US6242879B1 (en) * | 2000-03-13 | 2001-06-05 | Berkeley Process Control, Inc. | Touch calibration system for wafer transfer robot |
JP4601130B2 (en) * | 2000-06-29 | 2010-12-22 | 日本エー・エス・エム株式会社 | Teaching apparatus and method for wafer handling robot |
JP4473827B2 (en) * | 2006-02-23 | 2010-06-02 | 東京エレクトロン株式会社 | Substrate processing apparatus and method for adjusting substrate delivery position |
-
2012
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10002781B2 (en) | 2014-11-10 | 2018-06-19 | Brooks Automation, Inc. | Tool auto-teach method and apparatus |
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