JP6389412B2 - Robot system and control method of robot system - Google Patents
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Description
本発明は、円板状に形成されるワークを搬送するロボットと、ワークの位置および向きを補正するためのアライナとを備えるロボットシステムに関する。また、本発明は、かかるロボットシステムの制御方法に関する。 The present invention relates to a robot system including a robot that transports a workpiece formed in a disc shape and an aligner for correcting the position and orientation of the workpiece. The present invention also relates to a method for controlling such a robot system.
従来、ウエハ等の円板状のワーク(加工物)を搬送するロボットと、ロボットによって搬送されるワークの向きを補正する2個のアライナとを備えるウエハソータが知られている(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1に記載のウエハソータでは、ロボットは、ワークが搭載される2個のハンドと、2個のハンドが先端側に回動可能に連結されるアームと、アームの基端側が回動可能に連結されるとともにアームおよびハンドを昇降させる本体部とを備えている。アライナは、ワークが搭載されるとともにワークを回転させるチャックと、ワークに形成されるノッチの位置およびワークの半径方向の振れを検知するためのセンサとを備えている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a wafer sorter is known that includes a robot that conveys a disk-shaped workpiece (workpiece) such as a wafer and two aligners that correct the orientation of the workpiece conveyed by the robot (for example, Patent Document 1). reference). In the wafer sorter described in Patent Document 1, the robot is capable of rotating two hands on which a workpiece is mounted, an arm in which the two hands are rotatably connected to the distal end side, and a base end side of the arm. And a main body part that is connected and moves up and down the arm and the hand. The aligner includes a chuck on which the workpiece is mounted and rotates the workpiece, and a sensor for detecting the position of the notch formed in the workpiece and the deflection in the radial direction of the workpiece.
特許文献1に記載のウエハソータは、2個のアライナのチャックのそれぞれに搭載されるワークのノッチ位置および振れが検知されると、2個のチャックのうちの一方のチャックに搭載されるワークが2個のハンドのうちの一方のハンドに正しい位置および向きで搭載されるように、一方のチャックを回転させてワークの向きを調整するとともにアームおよび一方のハンドの位置を調整した後に、一方のチャックに搭載されるワークを一方のハンドに搭載する。また、このウエハソータは、その後、2個のチャックのうちの他方のチャックに搭載されるワークが2個のハンドのうちの他方のハンドに正しい位置および向きで搭載されるように、他方のチャックを回転させてワークの向きを調整するとともにアームおよび他方のハンドの位置を調整した後に、他方のチャックに搭載されるワークを他方のハンドに搭載する。 In the wafer sorter described in Patent Document 1, when the notch position and the swing of the workpiece mounted on each of the chucks of the two aligners are detected, the workpiece mounted on one of the two chucks is 2 pieces. Rotate one chuck to adjust the orientation of the workpiece and adjust the position of the arm and one hand so that it is mounted on one of the hands at the correct position and orientation, and then adjust the position of the arm and one hand. The work to be mounted on is mounted on one hand. Further, the wafer sorter then moves the other chuck so that the workpiece mounted on the other chuck of the two chucks is mounted on the other hand of the two hands in the correct position and orientation. After rotating and adjusting the direction of the workpiece and adjusting the positions of the arm and the other hand, the workpiece mounted on the other chuck is mounted on the other hand.
特許文献1に記載のウエハソータは、ロボットおよび2個のアライナを用いて、ハンドに搭載されるワークの位置および向きを補正する際に、まず、一方のチャックに搭載されるワークが一方のハンドに正しい位置および向きで搭載されるように、一方のチャックを回転させてワークの向きを調整するとともにアームおよび一方のハンドの位置を調整した後に、一方のチャックに搭載されるワークを一方のハンドに搭載し、その後、他方のチャックに搭載されるワークが他方のハンドに正しい位置および向きで搭載されるように、一方のハンドにワークが搭載されている状態で、他方のチャックを回転させてワークの向きを調整するとともにアームおよび他方のハンドの位置を調整した後に、他方のチャックに搭載されるワークを他方のハンドに搭載している。 The wafer sorter described in Patent Document 1 uses a robot and two aligners to correct the position and orientation of a workpiece mounted on the hand. First, the workpiece mounted on one chuck is placed on one hand. Rotate one chuck to adjust the orientation of the workpiece and adjust the position of the arm and one hand so that the workpiece is loaded in the correct position and orientation. After that, rotate the other chuck while the workpiece is mounted on one hand so that the workpiece mounted on the other chuck is mounted at the correct position and orientation on the other hand. After adjusting the direction of the arm and the position of the arm and the other hand, the workpiece mounted on the other chuck is moved to the other hand. It is mounted to.
すなわち、特許文献1に記載のウエハソータは、ハンドに搭載されるワークの位置および向きを補正する際に、アームおよび一方のハンドの位置を調整してワークを一方のハンドに搭載した後に、再び、アームおよび他方のハンドの位置を調整してワークを他方のハンドに搭載している。そのため、このウエハソータでは、ハンドに搭載されるワークの位置および向きの補正に時間がかかる。 That is, when correcting the position and orientation of the workpiece mounted on the hand, the wafer sorter described in Patent Document 1 adjusts the position of the arm and one hand and loads the workpiece on one hand, The position of the arm and the other hand is adjusted and the work is mounted on the other hand. Therefore, in this wafer sorter, it takes time to correct the position and orientation of the workpiece mounted on the hand.
そこで、本発明の課題は、2枚のワークのそれぞれが2個のハンドのそれぞれに搭載されるロボットシステムにおいて、ハンドに搭載されるワークの位置および向きを補正する際の補正時間を短縮することが可能なロボットシステムを提供することにある。また、本発明の課題は、2枚のワークのそれぞれが2個のハンドのそれぞれに搭載されるロボットシステムの制御方法において、ハンドに搭載されるワークの位置および向きを補正する際の補正時間を短縮することが可能となるロボットシステムの制御方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to shorten the correction time when correcting the position and orientation of the workpiece mounted on the hand in the robot system in which each of the two workpieces is mounted on each of the two hands. It is to provide a robot system capable of performing the above. Another object of the present invention is to provide a correction time for correcting the position and orientation of the workpiece mounted on the hand in the control method of the robot system in which each of the two workpieces is mounted on each of the two hands. It is an object of the present invention to provide a robot system control method that can be shortened.
上記の課題を解決するため、本発明のロボットシステムは、円板状に形成されるワークを搬送するロボットと、ワークの位置および向きを補正するための第1アライナおよび第2アライナと、ロボット、第1アライナおよび第2アライナを制御する制御部とを備え、ロボットは、ワークとしての第1ワークが搭載される第1ハンドと、ワークとしての第2ワークが搭載される第2ハンドと、第1ハンドおよび第2ハンドがその先端側に回動可能に連結されるアームと、アームの基端側が連結されるとともにアームを昇降させる本体部とを備え、第1ワークには、第1ワークの円周方向の向きを検知するための第1検知用マークが設けられ、第2ワークには、第2ワークの円周方向の向きを検知するための第2検知用マークが設けられ、第1アライナは、第1ワークが搭載されるとともに上下方向を回動の軸方向として第1ワークを回動させる第1回動部と、第1ワークの中心および第1検知用マークを検知するための第1センサとを備え、第2アライナは、第2ワークが搭載されるとともに上下方向を回動の軸方向として第2ワークを回動させる第2回動部と、第2ワークの中心および第2検知用マークを検知するための第2センサとを備え、上下方向から見たときに、アームに対する第1ハンドの回動中心と、アームに対する第2ハンドの回動中心とが一致しており、上下方向から見たときのアームに対する第1ハンドの回動中心および第2ハンドの回動中心をハンド回動中心とすると、上下方向から見たときに、第1ハンドの第1基準点と第1ワークの中心とが一致し、かつ、第1基準点と第1検知用マークとを結んだ線分と、第1基準点とハンド回動中心とを結んだ線分とがなす角度が所定の第1角度となっているときに、第1ワークが正しい位置および向きで第1ハンドに搭載されており、上下方向から見たときに、第2ハンドの第2基準点と第2ワークの中心とが一致し、かつ、第2基準点と第2検知用マークとを結んだ線分と、第2基準点とハンド回動中心とを結んだ線分とがなす角度が所定の第2角度となっているときに、第2ワークが正しい位置および向きで第2ハンドに搭載されており、制御部は、第1回動部に搭載されている第1ワークの中心の位置および第1検知用マークの位置を、第1回動部で第1ワークを回動させたときの第1センサの出力信号に基づいて検知し、第2回動部に搭載されている第2ワークの中心の位置および第2検知用マークの位置を、第2回動部で第2ワークを回動させたときの第2センサの出力信号に基づいて検知するとともに、上下方向から見たときに、検知された第1ワークの中心と第1検知用マークとを結んだ線分に対して第1角度傾くとともに第1ワークの中心を通過する仮想線上の、第1ワークの中心よりも本体部側の点であって、第1基準点とハンド回動中心との距離と同じ距離だけ第1ワークの中心から離れた点を、上下方向を回転の軸方向として第1回動部の回動中心を中心に回転させたときの仮想円を第1仮想円とし、上下方向から見たときに、検知された第2ワークの中心と第2検知用マークとを結んだ線分に対して第2角度傾くとともに第2ワークの中心を通過する仮想線上の、第2ワークの中心よりも本体部側の点であって、第2基準点とハンド回動中心との距離と同じ距離だけ第2ワークの中心から離れた点を、上下方向を回転の軸方向として第2回動部の回動中心を中心に回転させたときの仮想円を第2仮想円とし、上下方向から見たときの第1仮想円と第2仮想円との交点であって、第1ワークの中心および第2ワークの中心よりも本体部側の交点を仮想円交点とすると、上下方向から見たときにハンド回動中心と仮想円交点とが一致するようにアームを動かすとともに、上下方向から見たときに仮想円交点と一致しているハンド回動中心と第1基準点とを結んだ線分と第1基準点と第1検知用マークとを結んだ線分とのなす角度が第1角度となるように第1ハンドおよび第1回動部を回動させ、かつ、上下方向から見たときに仮想円交点と一致しているハンド回動中心と第2基準点とを結んだ線分と第2基準点と第2検知用マークとを結んだ線分とのなす角度が第2角度となるように第2ハンドおよび第2回動部を回動させてから、第1回動部に搭載された第1ワークを第1ハンドに搭載し、第2回動部に搭載された第2ワークを第2ハンドに搭載することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a robot system of the present invention includes a robot that transports a workpiece formed in a disk shape, a first aligner and a second aligner for correcting the position and orientation of the workpiece, a robot, A control unit that controls the first aligner and the second aligner, and the robot includes a first hand on which a first work as a work is mounted, a second hand on which a second work as a work is mounted, The first hand and the second hand are provided with an arm that is rotatably connected to the distal end side thereof, and a main body part that is connected to the base end side of the arm and moves the arm up and down. A first detection mark for detecting the circumferential direction is provided, and the second workpiece is provided with a second detection mark for detecting the circumferential direction of the second workpiece. A The inner is configured to detect a first rotating portion that mounts the first workpiece and rotates the first workpiece with the vertical direction as the axis direction of rotation, the center of the first workpiece, and the first detection mark. The second aligner includes a second rotation unit that mounts the second workpiece and rotates the second workpiece with the vertical direction as the axis direction of rotation, and the center of the second workpiece and the second aligner. 2 and a second sensor for detecting the detection mark. When viewed from above and below, the center of rotation of the first hand relative to the arm coincides with the center of rotation of the second hand relative to the arm. When the center of rotation of the first hand and the center of rotation of the second hand relative to the arm when viewed from the vertical direction are the center of rotation of the hand, the first reference point of the first hand when viewed from the vertical direction The center of the first workpiece matches, and When an angle formed by a line segment connecting one reference point and the first detection mark and a line segment connecting the first reference point and the hand rotation center is a predetermined first angle, The first work is mounted on the first hand at the correct position and orientation, and when viewed from above and below, the second reference point of the second hand matches the center of the second work, and the second reference point When the angle formed by the line segment connecting the second detection mark and the line segment connecting the second reference point and the hand rotation center is the predetermined second angle, the second workpiece is The control unit is mounted on the second hand with the correct position and orientation, and the control unit determines the position of the center of the first workpiece and the position of the first detection mark mounted on the first rotation unit. Is detected based on the output signal of the first sensor when the first workpiece is rotated, and is mounted on the second rotating portion. The center position of the second workpiece and the position of the second detection mark are detected based on the output signal of the second sensor when the second workpiece is rotated by the second rotating portion, and viewed from the vertical direction. From the center of the first workpiece on a virtual line that is inclined at the first angle with respect to the line segment connecting the detected center of the first workpiece and the first detection mark and passes through the center of the first workpiece. Is a point on the main body side, and a point separated from the center of the first workpiece by the same distance as the distance between the first reference point and the hand rotation center is defined as the first rotation unit with the vertical direction as the axis direction of rotation. The virtual circle when rotated about the rotation center of the first is the first virtual circle, and when viewed from the vertical direction, the line segment connecting the center of the detected second workpiece and the second detection mark A second workpiece on an imaginary line that is inclined at a second angle with respect to the center and passes through the center of the second workpiece. A point on the side of the main body from the center of the second part, and a point separated from the center of the second workpiece by the same distance as the distance between the second reference point and the center of hand rotation, is defined as the second axial direction. A virtual circle when rotated about the rotation center of the rotation unit is defined as a second virtual circle, which is an intersection of the first virtual circle and the second virtual circle when viewed from above and below, Assuming that the intersection on the main body side with respect to the center of the second workpiece and the center of the second workpiece is a virtual circle intersection, the arm is moved so that the center of the hand rotation coincides with the virtual circle intersection when viewed from the vertical direction, and the vertical direction The angle formed by the line segment connecting the hand rotation center that coincides with the virtual circle intersection when viewed from the first reference point and the line segment connecting the first reference point and the first detection mark is The first hand and the first rotating part are rotated so that the first angle is obtained, and the first hand and the first rotating unit are viewed from above and below. The angle formed by the line segment connecting the hand rotation center that coincides with the virtual circle intersection and the second reference point and the line segment connecting the second reference point and the second detection mark is the second angle. The second hand and the second rotating part are rotated so that the first work is mounted on the first hand, and the first hand mounted on the second rotating part is mounted. Two works are mounted on the second hand.
また、上記の課題を解決するため、本発明のロボットシステムの制御方法は、円板状に形成されるワークを搬送するロボットと、ワークの位置および向きを補正するための第1アライナおよび第2アライナとを備え、ロボットは、ワークとしての第1ワークが搭載される第1ハンドと、ワークとしての第2ワークが搭載される第2ハンドと、第1ハンドおよび第2ハンドがその先端側に回動可能に連結されるアームと、アームの基端側が連結されるとともにアームを昇降させる本体部とを備え、第1ワークには、第1ワークの円周方向の向きを検知するための第1検知用マークが設けられ、第2ワークには、第2ワークの円周方向の向きを検知するための第2検知用マークが設けられ、第1アライナは、第1ワークが搭載されるとともに上下方向を回動の軸方向として第1ワークを回動させる第1回動部と、第1ワークの中心および第1検知用マークを検知するための第1センサとを備え、第2アライナは、第2ワークが搭載されるとともに上下方向を回動の軸方向として第2ワークを回動させる第2回動部と、第2ワークの中心および第2検知用マークを検知するための第2センサとを備え、上下方向から見たときに、アームに対する第1ハンドの回動中心と、アームに対する第2ハンドの回動中心とが一致しており、上下方向から見たときのアームに対する第1ハンドの回動中心および第2ハンドの回動中心をハンド回動中心とすると、上下方向から見たときに、第1ハンドの第1基準点と第1ワークの中心とが一致し、かつ、第1基準点と第1検知用マークとを結んだ線分と、第1基準点とハンド回動中心とを結んだ線分とがなす角度が所定の第1角度となっているときに、第1ワークが正しい位置および向きで第1ハンドに搭載されており、上下方向から見たときに、第2ハンドの第2基準点と第2ワークの中心とが一致し、かつ、第2基準点と第2検知用マークとを結んだ線分と、第2基準点とハンド回動中心とを結んだ線分とがなす角度が所定の第2角度となっているときに、第2ワークが正しい位置および向きで第2ハンドに搭載されているロボットシステムの制御方法であって、第1回動部に搭載されている第1ワークの中心の位置および第1検知用マークの位置を、第1回動部で第1ワークを回動させたときの第1センサの出力信号に基づいて検知し、第2回動部に搭載されている第2ワークの中心の位置および第2検知用マークの位置を、第2回動部で第2ワークを回動させたときの第2センサの出力信号に基づいて検知するとともに、上下方向から見たときに、検知された第1ワークの中心と第1検知用マークとを結んだ線分に対して第1角度傾くとともに第1ワークの中心を通過する仮想線上の、第1ワークの中心よりも本体部側の点であって、第1基準点とハンド回動中心との距離と同じ距離だけ第1ワークの中心から離れた点を、上下方向を回転の軸方向として第1回動部の回動中心を中心に回転させたときの仮想円を第1仮想円とし、上下方向から見たときに、検知された第2ワークの中心と第2検知用マークとを結んだ線分に対して第2角度傾くとともに第2ワークの中心を通過する仮想線上の、第2ワークの中心よりも本体部側の点であって、第2基準点とハンド回動中心との距離と同じ距離だけ第2ワークの中心から離れた点を、上下方向を回転の軸方向として第2回動部の回動中心を中心に回転させたときの仮想円を第2仮想円とし、上下方向から見たときの第1仮想円と第2仮想円との交点であって、第1ワークの中心および第2ワークの中心よりも本体部側の交点を仮想円交点とすると、上下方向から見たときにハンド回動中心と仮想円交点とが一致するようにアームを動かすとともに、上下方向から見たときに仮想円交点と一致しているハンド回動中心と第1基準点とを結んだ線分と第1基準点と第1検知用マークとを結んだ線分とのなす角度が第1角度となるように第1ハンドおよび第1回動部を回動させ、かつ、上下方向から見たときに仮想円交点と一致しているハンド回動中心と第2基準点とを結んだ線分と第2基準点と第2検知用マークとを結んだ線分とのなす角度が第2角度となるように第2ハンドおよび第2回動部を回動させてから、第1回動部に搭載された第1ワークを第1ハンドに搭載し、第2回動部に搭載された第2ワークを第2ハンドに搭載することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a control method for a robot system according to the present invention includes a robot that transports a workpiece formed in a disc shape, a first aligner and a second aligner for correcting the position and orientation of the workpiece. The robot includes an aligner, and the robot has a first hand on which a first work as a work is mounted, a second hand on which a second work as a work is mounted, and a first hand and a second hand on the tip side. An arm connected to be rotatable, and a main body part to which the base end side of the arm is connected and to raise and lower the arm are provided, and the first work is provided with a first for detecting the circumferential direction of the first work. 1 detection mark is provided, the second workpiece is provided with a second detection mark for detecting the circumferential direction of the second workpiece, and the first aligner is mounted with the first workpiece. Up and down A first rotation unit that rotates the first workpiece with the direction as the axis direction of rotation, and a first sensor for detecting the center of the first workpiece and the first detection mark, and the second aligner includes: A second rotation unit for mounting the second workpiece and rotating the second workpiece with the vertical direction as the axial direction of rotation, and a second sensor for detecting the center of the second workpiece and the second detection mark The center of rotation of the first hand relative to the arm coincides with the center of rotation of the second hand relative to the arm when viewed from above and below, and the first relative to the arm when viewed from above and below. When the center of rotation of the hand and the center of rotation of the second hand are the center of rotation of the hand, the first reference point of the first hand coincides with the center of the first work when viewed from above and below, and A line segment connecting the first reference point and the first detection mark; When the angle formed by the line segment connecting the first reference point and the hand rotation center is the predetermined first angle, the first work is mounted on the first hand in the correct position and orientation; The second reference point of the second hand and the center of the second workpiece when viewed from above and below, and a line segment connecting the second reference point and the second detection mark; Control of the robot system in which the second workpiece is mounted on the second hand at the correct position and orientation when the angle formed by the line connecting the point and the center of rotation of the hand is a predetermined second angle. The first position when the first work is turned by the first turning part is the method of the center position of the first work mounted on the first turning part and the position of the first detection mark. The position of the center of the second workpiece mounted on the second rotating part is detected based on the output signal of the sensor. And the position of the second detection mark are detected based on the output signal of the second sensor when the second workpiece is rotated by the second rotating unit, and when detected from the vertical direction. A point closer to the main body than the center of the first workpiece on a virtual line that is inclined by the first angle with respect to the line segment connecting the center of the first workpiece and the first detection mark and passes through the center of the first workpiece. A point that is separated from the center of the first workpiece by the same distance as the distance between the first reference point and the hand rotation center is centered on the rotation center of the first rotation unit with the vertical direction as the axis direction of rotation. The virtual circle when rotated to the first direction is the first virtual circle, and when viewed from above and below, the second circle is inclined with respect to the line segment connecting the detected center of the second workpiece and the second detection mark. In addition, on the imaginary line passing through the center of the second workpiece, the main body portion is located at the center of the second workpiece And the center of rotation of the second rotating portion with the vertical direction as the axis direction of rotation, with the point separated from the center of the second workpiece by the same distance as the distance between the second reference point and the center of hand rotation. The virtual circle when rotated about the center is defined as the second virtual circle, and is the intersection of the first virtual circle and the second virtual circle when viewed from above and below, and the center of the first workpiece and the second workpiece If the intersection on the main unit side of the center is a virtual circle intersection, the arm is moved so that the center of the hand rotation and the virtual circle intersection coincide with each other when viewed from the vertical direction, and the virtual circle when viewed from the vertical direction. The angle formed by the line segment connecting the center of hand rotation that coincides with the intersection and the first reference point and the line segment connecting the first reference point and the first detection mark is the first angle. When the first hand and the first rotating part are rotated and viewed from the vertical direction, the virtual circle intersection point and The second hand so that the angle formed by the line connecting the hand rotation center and the second reference point and the line connecting the second reference point and the second detection mark becomes the second angle. And after rotating the second rotating part, the first work mounted on the first rotating part is mounted on the first hand, and the second work mounted on the second rotating part is set on the second hand. It is mounted.
本発明では、上下方向から見たときにハンド回動中心と仮想円交点とが一致するようにアームを動かすとともに、上下方向から見たときに仮想円交点と一致しているハンド回動中心と第1基準点とを結んだ線分と第1基準点と第1検知用マークとを結んだ線分とのなす角度が第1角度となるように第1ハンドおよび第1回動部を回動させ、かつ、上下方向から見たときに仮想円交点と一致しているハンド回動中心と第2基準点とを結んだ線分と第2基準点と第2検知用マークとを結んだ線分とのなす角度が第2角度となるように第2ハンドおよび第2回動部を回動させてから、第1回動部に搭載された第1ワークを第1ハンドに搭載し、第2回動部に搭載された第2ワークを第2ハンドに搭載している。 In the present invention, the arm is moved so that the hand rotation center coincides with the virtual circle intersection when viewed from the vertical direction, and the hand rotation center coincides with the virtual circle intersection when viewed from the vertical direction. The first hand and the first rotating unit are rotated so that the angle formed by the line segment connecting the first reference point and the line segment connecting the first reference point and the first detection mark becomes the first angle. The line segment connecting the second reference point and the second reference point connected to the center of hand rotation that coincides with the virtual circle intersection when viewed from above and below, and the second detection mark are connected. After turning the second hand and the second rotating part so that the angle formed with the line segment becomes the second angle, the first work mounted on the first rotating part is mounted on the first hand, The second workpiece mounted on the second rotating unit is mounted on the second hand.
そのため、本発明では、第1ハンドに第1ワークを搭載する前および第2ハンドに第2ワークを搭載する前の調整動作(すなわち、2個のハンドのそれぞれに2枚のワークのそれぞれを搭載する前の調整動作)を一度に行うことが可能になる。したがって、本発明では、特許文献1に記載のウエハソータのように2個のハンドのそれぞれに2枚のワークのそれぞれを搭載する前に調整動作が2回、個別に行われる場合と比較して、2個のハンドのそれぞれに2枚のワークのそれぞれを搭載する前の調整時間を短くすることが可能になる。その結果、本発明では、2枚のワークのそれぞれが2個のハンドのそれぞれに搭載される場合であっても、ハンドに搭載されるワークの位置および向きを補正する際の補正時間を短縮することが可能になる。 Therefore, in the present invention, the adjustment operation before mounting the first work on the first hand and before mounting the second work on the second hand (that is, mounting each of the two works on each of the two hands) It is possible to perform the adjustment operation before the operation at once. Therefore, in the present invention, as compared with the case where the adjustment operation is performed twice before mounting each of the two workpieces on each of the two hands like the wafer sorter described in Patent Document 1, It becomes possible to shorten the adjustment time before mounting each of the two workpieces on each of the two hands. As a result, in the present invention, even when each of the two workpieces is mounted on each of the two hands, the correction time for correcting the position and orientation of the workpiece mounted on the hands is shortened. It becomes possible.
以上のように、本発明では、2枚のワークのそれぞれが2個のハンドのそれぞれに搭載される場合であっても、ハンドに搭載されるワークの位置および向きを補正する際の補正時間を短縮することが可能になる。 As described above, in the present invention, even when each of the two workpieces is mounted on each of the two hands, the correction time for correcting the position and orientation of the workpiece mounted on the hands is reduced. It becomes possible to shorten.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(ロボットシステムの構成)
図1は、本発明の実施の形態にかかるロボットシステム1のブロック図である。図2は、図1に示すロボットシステム1が使用される半導体製造システム7の概略平面図である。
(Robot system configuration)
FIG. 1 is a block diagram of a robot system 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic plan view of a semiconductor manufacturing system 7 in which the robot system 1 shown in FIG. 1 is used.
本形態のロボットシステム1は、ワーク2を搬送するロボット3と、ワーク2の位置および向きを補正するための2個のアライナ4、5と、ロボット3およびアライナ4、5を制御する制御部(コントローラ)6とを備えている。本形態のワーク2は、薄い円板状に形成されるウエハである。したがって、以下の説明では、ワーク2を「ウエハ2」と表記する。ウエハ2には、ウエハ2の円周方向の向きを検知するための検知用マーク2a(図3参照)が設けられている。検知用マーク2aは、たとえば、ノッチ(切欠き)であり、ウエハ2の外周端部分(径方向の外側端部分)の1箇所に形成されている。なお、以下の説明では、上下方向に直交する図2等のX方向を「左右方向」とし、上下方向と左右方向とに直交するY方向を「前後方向」とするとともに、X1方向側を「右」側、X2方向側を「左」側、Y1方向側を「前」側、Y2方向側を「後(後ろ)」側とする。
The robot system 1 according to this embodiment includes a robot 3 that transports a
ロボットシステム1は、半導体製造システム7に組み込まれて使用される。半導体製造システム7は、図2に示すように、EFEM(Equipment Front End Module)10と、ウエハ2に対して所定の処理を行うウエハ処理装置11とを備えている。EFEM10は、ウエハ処理装置11の前側に配置されている。ロボットシステム1は、EFEM10の一部を構成している。また、EFEM10は、FOUP(Front Open Unified Pod)12を開閉する複数のロードポート13と、ロボット3およびアライナ4、5が収容される筺体14とを備えている。
The robot system 1 is used by being incorporated in a semiconductor manufacturing system 7. As shown in FIG. 2, the semiconductor manufacturing system 7 includes an EFEM (Equipment Front End Module) 10 and a
筺体14の内部は、清浄空間となっており、筺体14の内部では所定のクリーン度が確保されている。ロードポート13は、筺体14の前側に配置されている。アライナ4、5は、筺体14の内部の右端側に配置されている。ロボット3は、アライナ4、5とFOUP12との間、アライナ4、5とウエハ処理装置11との間、および、FOUP12とウエハ処理装置11との間でウエハ2を搬送する。
The inside of the housing 14 is a clean space, and a predetermined cleanliness is secured inside the housing 14. The
ロボット3は、水平多関節ロボットであり、ウエハ2が搭載される2個のハンド16、17と、ハンド16、17がその先端側に回動可能に連結されるとともに水平方向に動作するアーム18と、アーム18の基端側が連結される本体部19とを備えている。アーム18は、その基端側が本体部19に回動可能に連結される第1アーム部20と、第1アーム部20の先端側にその基端側が回動可能に連結される第2アーム部21と、第2アーム部21の先端側にその基端側が回動可能に連結される第3アーム部22とから構成されている。本体部19は、アーム18を昇降させる昇降機構(図示省略)を備えている。
The robot 3 is a horizontal articulated robot, and includes two
また、ロボット1は、第1アーム部20および第2アーム部21を回動させて第1アーム部20と第2アーム部21とからなるアーム18の一部を伸縮させるアーム部駆動機構と、第3アーム部22を回転駆動する第3アーム駆動機構と、ハンド16を回転駆動する第1ハンド駆動機構と、ハンド17を回転駆動する第2ハンド駆動機構とを備えている。これらの駆動機構は、駆動源となるモータやモータの動力を減速して伝達する減速機等を備えている。
In addition, the robot 1 rotates the
ハンド16、17は、上下方向から見たときの形状が略Y形状となるように形成されている。また、ハンド16とハンド17とは、上下方向から見たときの形状が同じ形状となるように形成されている。このハンド16、17は、第3アーム部22に連結される連結部24と、ウエハ2が搭載されるウエハ搭載部25とから構成されている。ハンド16、17は、上下方向で重なるように配置されている。具体的には、ハンド16が上側に配置され、ハンド17が下側に配置されている。また、ハンド16、17は、第3アーム部22よりも上側に配置されている。また、上下方向から見たときに、アーム18に対するハンド16の回動中心とアーム18に対するハンド17の回動中心とは一致している。以下では、上下方向から見たときのアーム18に対するハンド16の回動中心およびハンド17の回動中心をハンド回動中心C1とする。
The
なお、本形態のハンド16は第1ハンドであり、ハンド17は第2ハンドである。また、本形態では、ハンド16に搭載されるウエハ2は第1ワークであり、ハンド17に搭載されるウエハ2は第2ワークである。以下の説明では、ハンド16に搭載されるウエハ2とハンド17に搭載されるウエハ2とを区別して表わす場合には、ハンド16に搭載されるウエハ2を「ウエハ2A」とし、ハンド17に搭載されるウエハ2を「ウエハ2B」とする。また、以下の説明では、ウエハ2Aの検知用マーク2aを「第1検知用マーク2a」とし、ウエハ2Bの検知用マーク2aを「第2検知用マーク2a」とする。
In addition, the
アライナ4は、ウエハ2Aが搭載されるとともに上下方向を回動の軸方向としてウエハ2Aを回動させる回動部28と、ウエハ2Aの中心C2(図3参照)および第1検知用マーク2aを検知するためのセンサ29とを備えている。アライナ5は、ウエハ2Bが搭載されるとともに上下方向を回動の軸方向としてウエハ2Bを回動させる回動部30と、ウエハ2Bの中心C3(図3参照)および第2検知用マーク2aを検知するためのセンサ31とを備えている。アライナ4は、アライナ5よりも上側に配置されている。回動部28、30には、モータ等の駆動源が連結されている。
The aligner 4 includes a
センサ29、31は、互いに対向配置される複数の発光素子と受光素子とを備える透過型のラインセンサであり、複数の発光素子と受光素子との間を、ウエハ2の外周端部分が通過するように配置されている。また、センサ29、31は、制御部6に接続されており、センサ29、31の出力信号は、制御部6に入力される。制御部6は、回動部28に搭載されているウエハ2Aの中心C2の位置および第1検知用マーク2aの位置を、回動部28でウエハ2Aを回動させたときのセンサ29の出力信号に基づいて検知する。同様に、制御部6は、回動部30に搭載されているウエハ2Bの中心C3の位置および第2検知用マーク2aの位置を、回動部30でウエハ2Bを回動させたときのセンサ31の出力信号に基づいて検知する。
The
なお、ウエハ2Aの中心C2の位置は、回動部28でウエハ2Aを回動させたときにセンサ29で検知されるウエハ2Aの振れ量に基づいて検知され、ウエハ2Bの中心C3の位置は、回動部30でウエハ2Bを回動させたときにセンサ31で検知されるウエハ2Bの振れ量に基づいて検知される。また、本形態のアライナ4は第1アライナであり、アライナ5は第2アライナである。また、回動部28は第1回動部であり、回動部29は第2回動部であり、センサ29は第1センサであり、センサ31は第2センサである。
The position of the center C2 of the
(ウエハの位置および向きを補正する際のロボットシステムの制御方法)
図3は、図2に示すハンド16、17にウエハ2A、2Bが正しい位置および向きで搭載されているときの状態を説明するための平面図である。図4、図5は、図2に示すアライナ4、5からハンド16、17に搭載されるウエハ2A、2Bの位置および向きの調整方法を説明するための図である。
(Robot system control method for correcting wafer position and orientation)
FIG. 3 is a plan view for explaining a state when the
ウエハ処理装置11においてウエハ2に対する適切な処理を行うためには、ウエハ2の円周方向において正しい方向を向いているウエハ2を、ウエハ処理装置11の中の所定の位置へ搬入する必要がある。ウエハ2の円周方向において正しい方向を向いているウエハ2を、ウエハ処理装置11の中の所定の位置へ搬入するためには、ウエハ処理装置11に搬入されるウエハ2が、ハンド16、17の正しい位置にかつ正しい向きで搭載されていなければならない。
In order to perform an appropriate process on the
ウエハ2Aがハンド16の正しい位置に搭載されている場合に、上下方向から見たときのウエハ2Aの中心C2と一致するハンド16側の基準点を第1基準点DP1とすると、本形態では、図3に示すように、上下方向から見たときに、ハンド16の第1基準点DP1とウエハ2Aの中心C2とが一致し、かつ、第1基準点DP1と第1検知用マーク2aとを結んだ線分L1と、第1基準点DP1とハンド回動中心C1とを結んだ線分L2とがなす角度が所定の第1角度θ1となっているときに、ウエハ2Aが正しい位置および向きでハンド16に搭載されている。
If the reference point on the
同様に、ウエハ2Bがハンド17の正しい位置に搭載されている場合に、上下方向から見たときのウエハ2Bの中心C3と一致するハンド17側の基準点を第2基準点DP2とすると、本形態では、図3に示すように、上下方向から見たときに、ハンド17の第2基準点DP2とウエハ2Bの中心C3とが一致し、かつ、第2基準点DP2と第2検知用マーク2aとを結んだ線分L3と、第2基準点DP2とハンド回動中心C1とを結んだ線分L4とがなす角度が所定の第2角度θ2となっているときに、ウエハ2Bが正しい位置および向きでハンド17に搭載されている。なお、本形態では、第1角度θ1と第2角度θ2とが等しくなっている。また、本形態では、第1角度θ1および第2角度θ2は、90°であるが、第1角度θ1および第2角度θ2は、90°以外の角度であっても良い。
Similarly, when the
本形態では、ウエハ処理装置11に搬入されるウエハ2A、2Bを、ハンド16、17に正しい位置および向きで搭載するために、ロボット3およびアライナ4、5を用いて、以下のように、ハンド16、17に搭載されるウエハ2の位置および向きを補正する。以下では、ロボット3によってFOUP12から搬出されたウエハ2A、2Bが、図4に示す状態でアライナ4、5の回動部28、30に搭載される場合を例に、ハンド16、17に搭載されるウエハ2の位置および向きの補正方法を説明する。
In this embodiment, in order to mount the
ロボット3によってFOUP12から搬出されたウエハ2A、2Bがアライナ4、5の回動部28、30に搭載されると、上述のように、まず、制御部6は、回動部28に搭載されているウエハ2Aの中心C2の位置および第1検知用マーク2aの位置を、回動部28でウエハ2Aを回動させたときのセンサ29の出力信号に基づいて検知し、回動部30に搭載されているウエハ2Bの中心C3の位置および第2検知用マーク2aの位置を、回動部30でウエハ2Bを回動させたときのセンサ31の出力信号に基づいて検知する。
When the
ここで、図4に示すように、上下方向から見たときに、検知されたウエハ2Aの中心C2と第1検知用マーク2aとを結んだ線分L5に対して第1角度θ1だけ傾くとともにウエハ2Aの中心C2を通過する仮想線IL1上の、ウエハ2Aの中心C2よりも左側(すなわち、ロボット3の本体部19側)の点であって、第1基準点DP1とハンド回動中心C1との距離D1(図3参照)と同じ距離だけウエハ2Aの中心C2から離れた点を点P1とし、この点P1を、上下方向を回転の軸方向として回動部28の回動中心C4を中心に回転させたときの仮想円を第1仮想円IC1とする。
Here, as shown in FIG. 4, when viewed from above and below, it is inclined by a first angle θ1 with respect to a line segment L5 connecting the detected center C2 of the
また、図4に示すように、上下方向から見たときに、検知されたウエハ2Bの中心C3と第2検知用マーク2aとを結んだ線分L6に対して第2角度θ2だけ傾くとともにウエハ2Bの中心C3を通過する仮想線IL2上の、ウエハ2Bの中心C3よりも左側の点であって、第2基準点DP2とハンド回動中心C1との距離D2(図3参照)と同じ距離だけウエハ2Bの中心C3から離れた点を点P2とし、この点P2を、上下方向を回転の軸方向として回動部30の回動中心C5を中心に回転させたときの仮想円を第2仮想円IC2とする。また、上下方向から見たときの第1仮想円IC1と第2仮想円IC2との交点であって、ウエハ2Aの中心C2およびウエハ2Bの中心C3よりも左側の交点を仮想円交点C10とする。
As shown in FIG. 4, when viewed from above and below, the wafer is inclined by a second angle θ2 with respect to a line segment L6 connecting the detected center C3 of the
制御部6は、ウエハ2Aの中心C2の位置、ウエハ2Bの中心C3の位置、第1検知用マーク2aの位置および第2検知用マーク2aの位置を検知すると、図5に示すように、上下方向から見たときにハンド回動中心C1と仮想円交点C10とが一致するようにアーム18を動かす。また、制御部6は、上下方向から見たときに仮想円交点C10と一致しているハンド回動中心C1と第1基準点DP1とを結んだ線分L2と第1基準点DP1と第1検知用マーク2aとを結んだ線分L1とのなす角度が第1角度θ1となるようにハンド16および回動部28を回動させ、かつ、上下方向から見たときに仮想円交点C10と一致しているハンド回動中心C1と第2基準点DP2とを結んだ線分L4と第2基準点DP2と第2検知用マーク2aとを結んだ線分L3とのなす角度が第2角度θ2となるようにハンド17および回動部30を回動させる。このときには、ウエハ2Aは、回動部28によって回転させられて、図5の二点鎖線で示す位置から実線で示す位置に移動し、ウエハ2Bは、回動部30によって回転させられて、図5の二点鎖線で示す位置から実線で示す位置に移動する。
When the
これらの動作は、制御部6での演算結果に基づいて実行される。また、これらの動作によって、上下方向から見たときに、ウエハ2Aの中心C2と第1基準点DP1とが一致し、ウエハ2Bの中心C3と第2基準点DP2とが一致する。また、これらの動作の後に、制御部6は、回動部28に搭載されたウエハ2Aをハンド16に搭載し、回動部30に搭載されたウエハ2Bをハンド17に搭載する。この動作が終了すると、ハンド16、17に搭載されウエハ処理装置11に搬入されるウエハ2A、2Bの位置および向きの補正が完了する。
These operations are executed based on the calculation result in the
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、上下方向から見たときにハンド回動中心C1と仮想円交点C10とが一致するようにアーム18を動かすとともに、上下方向から見たときに仮想円交点C10と一致しているハンド回動中心C1と第1基準点DP1とを結んだ線分L2と第1基準点DP1と第1検知用マーク2aとを結んだ線分L1とのなす角度が第1角度θ1となるようにハンド16および回動部28を回動させ、かつ、上下方向から見たときに仮想円交点C10と一致しているハンド回動中心C1と第2基準点DP2とを結んだ線分L4と第2基準点DP2と第2検知用マーク2aとを結んだ線分L3とのなす角度が第2角度θ2となるようにハンド17および回動部30を回動させてから、回動部28に搭載されたウエハ2Aをハンド16に搭載し、回動部30に搭載されたウエハ2Bをハンド17に搭載している。
(Main effects of this form)
As described above, in this embodiment, the arm 18 is moved so that the hand rotation center C1 coincides with the virtual circle intersection C10 when viewed from the vertical direction, and the virtual circle intersection C10 when viewed from the vertical direction. The angle formed by the line segment L2 connecting the hand rotation center C1 that coincides with the first reference point DP1 and the line segment L1 connecting the first reference point DP1 and the
そのため、本形態では、ハンド16にウエハ2Aを搭載する前およびハンド17にウエハ2Bを搭載する前の調整動作(すなわち、2個のハンド16、17のそれぞれに2枚のウエハ2A、2Bのそれぞれを搭載する前の調整動作)を一度に行うことが可能になる。したがって、本形態では、特許文献1に記載のウエハソータのように2個のハンド16、17のそれぞれに2枚のウエハ2A、2Bのそれぞれを搭載する前に調整動作が2回、個別に行われる場合と比較して、2個のハンド16、17のそれぞれに2枚のウエハ2A、2Bのそれぞれを搭載する前の調整時間を短くすることが可能になる。その結果、本形態では、2枚のウエハ2A、2Bのそれぞれが2個のハンド16、17のそれぞれに搭載される場合であっても、ハンド16、17に搭載されるウエハ2A、2Bの位置および向きを補正する際の補正時間を短縮することが可能になる。
Therefore, in this embodiment, the adjustment operation before mounting the
(他の実施の形態)
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。
(Other embodiments)
The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
上述した形態では、アーム18は、第1アーム部20、第2アーム部21および第3アーム部22の3個のアーム部によって構成されている。この他にもたとえば、アーム18は、2個のアーム部によって構成されても良いし、4個以上のアーム部によって構成されても良い。また、上述した形態では、ロボットシステム1で取り扱われるワーク2は、ウエハであるが、ロボットシステム1で取り扱われるワーク2は、ウエハ以外の円板状のものであっても良い。
In the embodiment described above, the arm 18 is constituted by three arm portions, that is, the
1 ロボットシステム
2 ウエハ(ワーク)
2A ウエハ(ワーク、第1ワーク)
2B ウエハ(ワーク、第2ワーク)
2a 検知用マーク(第1検知用マーク、第2検知用マーク)
3 ロボット
4 アライナ(第1アライナ)
5 アライナ(第2アライナ)
6 制御部
16 ハンド(第1ハンド)
17 ハンド(第2ハンド)
18 アーム
19 本体部
28 回動部(第1回動部)
29 センサ(第1センサ)
30 回動部(第2回動部)
31 センサ(第2センサ)
C1 ハンド回動中心
C2 ウエハの中心(第1ワークの中心)
C3 ウエハの中心(第2ワークの中心)
C4 回動部の回動中心(第1回動部の回動中心)
C5 回動部の回動中心(第2回動部の回動中心)
C10 仮想円交点
D1 第1基準点とハンド回動中心との距離
D2 第2基準点とハンド回動中心との距離
DP1 第1基準点
DP2 第2基準点
IC1 第1仮想円
IC2 第2仮想円
IL1、IL2 仮想線
L1 第1基準点と第1検知用マークとを結んだ線分
L2 第1基準点とハンド回動中心とを結んだ線分
L3 第2基準点と第2検知用マークとを結んだ線分
L4 第2基準点とハンド回動中心とを結んだ線分
L5 第1ワークの中心と第1検知用マークとを結んだ線分
L6 第2ワークの中心と第2検知用マークとを結んだ線分
θ1 第1角度
θ2 第2角度
1
2A wafer (work, first work)
2B wafer (work, second work)
2a Detection mark (first detection mark, second detection mark)
3 Robot 4 Aligner (First Aligner)
5 aligner (second aligner)
6
17 hands (second hand)
18 Arm 19
29 Sensor (first sensor)
30 Rotating part (second rotating part)
31 sensor (second sensor)
C1 Hand rotation center C2 Wafer center (center of the first workpiece)
C3 Wafer center (center of the second workpiece)
C4 Rotation center of the rotation part (Rotation center of the first rotation part)
C5 Rotation center of the rotation part (Rotation center of the second rotation part)
C10 Virtual circle intersection D1 Distance between first reference point and hand rotation center D2 Distance between second reference point and hand rotation center DP1 First reference point DP2 Second reference point IC1 First virtual circle IC2 Second virtual circle IL1, IL2 Virtual line L1 Line segment connecting the first reference point and the first detection mark L2 Line segment connecting the first reference point and the hand rotation center L3 The second reference point and the second detection mark L4 Line segment connecting the second reference point and the center of hand rotation L5 Line segment connecting the center of the first workpiece and the first detection mark L6 Center of the second workpiece and the second detection Line connecting the mark θ1 First angle θ2 Second angle
Claims (2)
前記ロボットは、前記ワークとしての第1ワークが搭載される第1ハンドと、前記ワークとしての第2ワークが搭載される第2ハンドと、前記第1ハンドおよび前記第2ハンドがその先端側に回動可能に連結されるアームと、前記アームの基端側が連結されるとともに前記アームを昇降させる本体部とを備え、
前記第1ワークには、前記第1ワークの円周方向の向きを検知するための第1検知用マークが設けられ、
前記第2ワークには、前記第2ワークの円周方向の向きを検知するための第2検知用マークが設けられ、
前記第1アライナは、前記第1ワークが搭載されるとともに上下方向を回動の軸方向として前記第1ワークを回動させる第1回動部と、前記第1ワークの中心および前記第1検知用マークを検知するための第1センサとを備え、
前記第2アライナは、前記第2ワークが搭載されるとともに上下方向を回動の軸方向として前記第2ワークを回動させる第2回動部と、前記第2ワークの中心および前記第2検知用マークを検知するための第2センサとを備え、
上下方向から見たときに、前記アームに対する前記第1ハンドの回動中心と、前記アームに対する前記第2ハンドの回動中心とが一致しており、
上下方向から見たときの前記アームに対する前記第1ハンドの回動中心および前記第2ハンドの回動中心をハンド回動中心とすると、
上下方向から見たときに、前記第1ハンドの第1基準点と前記第1ワークの中心とが一致し、かつ、前記第1基準点と前記第1検知用マークとを結んだ線分と、前記第1基準点と前記ハンド回動中心とを結んだ線分とがなす角度が所定の第1角度となっているときに、前記第1ワークが正しい位置および向きで前記第1ハンドに搭載されており、
上下方向から見たときに、前記第2ハンドの第2基準点と前記第2ワークの中心とが一致し、かつ、前記第2基準点と前記第2検知用マークとを結んだ線分と、前記第2基準点と前記ハンド回動中心とを結んだ線分とがなす角度が所定の第2角度となっているときに、前記第2ワークが正しい位置および向きで前記第2ハンドに搭載されており、
前記制御部は、
前記第1回動部に搭載されている前記第1ワークの中心の位置および前記第1検知用マークの位置を、前記第1回動部で前記第1ワークを回動させたときの前記第1センサの出力信号に基づいて検知し、前記第2回動部に搭載されている前記第2ワークの中心の位置および前記第2検知用マークの位置を、前記第2回動部で前記第2ワークを回動させたときの前記第2センサの出力信号に基づいて検知するとともに、
上下方向から見たときに、検知された前記第1ワークの中心と前記第1検知用マークとを結んだ線分に対して前記第1角度傾くとともに前記第1ワークの中心を通過する仮想線上の、前記第1ワークの中心よりも前記本体部側の点であって、前記第1基準点と前記ハンド回動中心との距離と同じ距離だけ前記第1ワークの中心から離れた点を、上下方向を回転の軸方向として前記第1回動部の回動中心を中心に回転させたときの仮想円を第1仮想円とし、上下方向から見たときに、検知された前記第2ワークの中心と前記第2検知用マークとを結んだ線分に対して前記第2角度傾くとともに前記第2ワークの中心を通過する仮想線上の、前記第2ワークの中心よりも前記本体部側の点であって、前記第2基準点と前記ハンド回動中心との距離と同じ距離だけ前記第2ワークの中心から離れた点を、上下方向を回転の軸方向として前記第2回動部の回動中心を中心に回転させたときの仮想円を第2仮想円とし、上下方向から見たときの前記第1仮想円と前記第2仮想円との交点であって、前記第1ワークの中心および前記第2ワークの中心よりも前記本体部側の交点を仮想円交点とすると、
上下方向から見たときに前記ハンド回動中心と前記仮想円交点とが一致するように前記アームを動かすとともに、上下方向から見たときに前記仮想円交点と一致している前記ハンド回動中心と前記第1基準点とを結んだ線分と前記第1基準点と前記第1検知用マークとを結んだ線分とのなす角度が前記第1角度となるように前記第1ハンドおよび前記第1回動部を回動させ、かつ、上下方向から見たときに前記仮想円交点と一致している前記ハンド回動中心と前記第2基準点とを結んだ線分と前記第2基準点と前記第2検知用マークとを結んだ線分とのなす角度が前記第2角度となるように前記第2ハンドおよび前記第2回動部を回動させてから、前記第1回動部に搭載された前記第1ワークを前記第1ハンドに搭載し、前記第2回動部に搭載された前記第2ワークを前記第2ハンドに搭載することを特徴とするロボットシステム。 A robot for conveying a workpiece formed in a disk shape, a first aligner and a second aligner for correcting the position and orientation of the workpiece, and a control for controlling the robot, the first aligner and the second aligner With
The robot includes a first hand on which a first work as the work is mounted, a second hand on which a second work as the work is mounted, and the first hand and the second hand on the tip side. An arm that is rotatably connected, and a main body part that is connected to a base end side of the arm and raises and lowers the arm;
The first workpiece is provided with a first detection mark for detecting the circumferential direction of the first workpiece,
The second workpiece is provided with a second detection mark for detecting the circumferential direction of the second workpiece,
The first aligner includes a first rotation unit that mounts the first workpiece and rotates the first workpiece with the vertical direction as an axial direction of rotation, the center of the first workpiece, and the first detection. A first sensor for detecting the mark for use,
The second aligner is mounted with the second work and rotates the second work with the vertical direction as the axial direction of rotation, the center of the second work and the second detection. A second sensor for detecting the mark for use,
When viewed from above and below, the center of rotation of the first hand relative to the arm coincides with the center of rotation of the second hand relative to the arm,
When the center of rotation of the first hand and the center of rotation of the second hand relative to the arm when viewed from above and below are the center of rotation of the hand,
A line segment in which the first reference point of the first hand coincides with the center of the first work and the first reference point and the first detection mark are connected when viewed from above and below. When the angle formed by the line segment connecting the first reference point and the center of rotation of the hand is a predetermined first angle, the first work is placed on the first hand in the correct position and orientation. Installed,
A line segment in which the second reference point of the second hand coincides with the center of the second workpiece when viewed from above and below, and the second reference point and the second detection mark are connected. When the angle formed by the line connecting the second reference point and the center of rotation of the hand is a predetermined second angle, the second workpiece is placed on the second hand in the correct position and orientation. Installed,
The controller is
The position of the center of the first work and the position of the first detection mark mounted on the first turning part are the first when the first work is turned by the first turning part. And detecting the position of the center of the second workpiece and the position of the second detection mark mounted on the second rotating part by the second rotating part. 2 based on the output signal of the second sensor when the work is rotated,
When viewed from above and below, on an imaginary line that is inclined by the first angle with respect to a line segment that connects the detected center of the first workpiece and the first detection mark and passes through the center of the first workpiece. A point closer to the main body than the center of the first work, and a point separated from the center of the first work by the same distance as the distance between the first reference point and the hand rotation center, The virtual circle when rotated about the rotation center of the first rotation unit with the vertical direction as the axis direction of rotation is the first virtual circle, and the second workpiece detected when viewed from the vertical direction On the imaginary line that passes through the center of the second workpiece and tilts the second angle with respect to a line segment connecting the center of the second workpiece and the second detection mark and is closer to the main body than the center of the second workpiece. A distance between the second reference point and the hand rotation center A virtual circle when a point separated from the center of the second workpiece by the same distance is rotated around the rotation center of the second rotation unit with the vertical direction as the axis direction of rotation is defined as a second virtual circle, An intersection of the first imaginary circle and the second imaginary circle when viewed from above and below, and an intersection on the main body side with respect to the center of the first workpiece and the center of the second workpiece is a virtual circle intersection Then,
The hand rotation center coincides with the virtual circle intersection point when viewed from the vertical direction while moving the arm so that the hand rotation center coincides with the virtual circle intersection point when viewed from the vertical direction. And the first hand and the first hand so that an angle formed by a line segment connecting the first reference point and a line segment connecting the first reference point and the first detection mark becomes the first angle. A line segment connecting the second reference point and the second reference point that rotates the first rotating part and is coincident with the virtual circle intersection when viewed from the vertical direction, and the second reference. The first rotation is performed after the second hand and the second rotating unit are rotated so that an angle formed by a line connecting a point and the second detection mark becomes the second angle. The first work mounted on the part is mounted on the first hand and mounted on the second rotating part. Robot system characterized by onboard the second workpiece to the second hand.
前記ロボットは、前記ワークとしての第1ワークが搭載される第1ハンドと、前記ワークとしての第2ワークが搭載される第2ハンドと、前記第1ハンドおよび前記第2ハンドがその先端側に回動可能に連結されるアームと、前記アームの基端側が連結されるとともに前記アームを昇降させる本体部とを備え、
前記第1ワークには、前記第1ワークの円周方向の向きを検知するための第1検知用マークが設けられ、
前記第2ワークには、前記第2ワークの円周方向の向きを検知するための第2検知用マークが設けられ、
前記第1アライナは、前記第1ワークが搭載されるとともに上下方向を回動の軸方向として前記第1ワークを回動させる第1回動部と、前記第1ワークの中心および前記第1検知用マークを検知するための第1センサとを備え、
前記第2アライナは、前記第2ワークが搭載されるとともに上下方向を回動の軸方向として前記第2ワークを回動させる第2回動部と、前記第2ワークの中心および前記第2検知用マークを検知するための第2センサとを備え、
上下方向から見たときに、前記アームに対する前記第1ハンドの回動中心と、前記アームに対する前記第2ハンドの回動中心とが一致しており、
上下方向から見たときの前記アームに対する前記第1ハンドの回動中心および前記第2ハンドの回動中心をハンド回動中心とすると、
上下方向から見たときに、前記第1ハンドの第1基準点と前記第1ワークの中心とが一致し、かつ、前記第1基準点と前記第1検知用マークとを結んだ線分と、前記第1基準点と前記ハンド回動中心とを結んだ線分とがなす角度が所定の第1角度となっているときに、前記第1ワークが正しい位置および向きで前記第1ハンドに搭載されており、
上下方向から見たときに、前記第2ハンドの第2基準点と前記第2ワークの中心とが一致し、かつ、前記第2基準点と前記第2検知用マークとを結んだ線分と、前記第2基準点と前記ハンド回動中心とを結んだ線分とがなす角度が所定の第2角度となっているときに、前記第2ワークが正しい位置および向きで前記第2ハンドに搭載されているロボットシステムの制御方法であって、
前記第1回動部に搭載されている前記第1ワークの中心の位置および前記第1検知用マークの位置を、前記第1回動部で前記第1ワークを回動させたときの前記第1センサの出力信号に基づいて検知し、前記第2回動部に搭載されている前記第2ワークの中心の位置および前記第2検知用マークの位置を、前記第2回動部で前記第2ワークを回動させたときの前記第2センサの出力信号に基づいて検知するとともに、
上下方向から見たときに、検知された前記第1ワークの中心と前記第1検知用マークとを結んだ線分に対して前記第1角度傾くとともに前記第1ワークの中心を通過する仮想線上の、前記第1ワークの中心よりも前記本体部側の点であって、前記第1基準点と前記ハンド回動中心との距離と同じ距離だけ前記第1ワークの中心から離れた点を、上下方向を回転の軸方向として前記第1回動部の回動中心を中心に回転させたときの仮想円を第1仮想円とし、上下方向から見たときに、検知された前記第2ワークの中心と前記第2検知用マークとを結んだ線分に対して前記第2角度傾くとともに前記第2ワークの中心を通過する仮想線上の、前記第2ワークの中心よりも前記本体部側の点であって、前記第2基準点と前記ハンド回動中心との距離と同じ距離だけ前記第2ワークの中心から離れた点を、上下方向を回転の軸方向として前記第2回動部の回動中心を中心に回転させたときの仮想円を第2仮想円とし、上下方向から見たときの前記第1仮想円と前記第2仮想円との交点であって、前記第1ワークの中心および前記第2ワークの中心よりも前記本体部側の交点を仮想円交点とすると、
上下方向から見たときに前記ハンド回動中心と前記仮想円交点とが一致するように前記アームを動かすとともに、上下方向から見たときに前記仮想円交点と一致している前記ハンド回動中心と前記第1基準点とを結んだ線分と前記第1基準点と前記第1検知用マークとを結んだ線分とのなす角度が前記第1角度となるように前記第1ハンドおよび前記第1回動部を回動させ、かつ、上下方向から見たときに前記仮想円交点と一致している前記ハンド回動中心と前記第2基準点とを結んだ線分と前記第2基準点と前記第2検知用マークとを結んだ線分とのなす角度が前記第2角度となるように前記第2ハンドおよび前記第2回動部を回動させてから、前記第1回動部に搭載された前記第1ワークを前記第1ハンドに搭載し、前記第2回動部に搭載された前記第2ワークを前記第2ハンドに搭載することを特徴とするロボットシステムの制御方法。 A robot for conveying a workpiece formed in a disc shape, and a first aligner and a second aligner for correcting the position and orientation of the workpiece,
The robot includes a first hand on which a first work as the work is mounted, a second hand on which a second work as the work is mounted, and the first hand and the second hand on the tip side. An arm that is rotatably connected, and a main body part that is connected to a base end side of the arm and raises and lowers the arm;
The first workpiece is provided with a first detection mark for detecting the circumferential direction of the first workpiece,
The second workpiece is provided with a second detection mark for detecting the circumferential direction of the second workpiece,
The first aligner includes a first rotation unit that mounts the first workpiece and rotates the first workpiece with the vertical direction as an axial direction of rotation, the center of the first workpiece, and the first detection. A first sensor for detecting the mark for use,
The second aligner is mounted with the second work and rotates the second work with the vertical direction as the axial direction of rotation, the center of the second work and the second detection. A second sensor for detecting the mark for use,
When viewed from above and below, the center of rotation of the first hand relative to the arm coincides with the center of rotation of the second hand relative to the arm,
When the center of rotation of the first hand and the center of rotation of the second hand relative to the arm when viewed from above and below are the center of rotation of the hand,
A line segment in which the first reference point of the first hand coincides with the center of the first work and the first reference point and the first detection mark are connected when viewed from above and below. When the angle formed by the line segment connecting the first reference point and the center of rotation of the hand is a predetermined first angle, the first work is placed on the first hand in the correct position and orientation. Installed,
A line segment in which the second reference point of the second hand coincides with the center of the second workpiece when viewed from above and below, and the second reference point and the second detection mark are connected. When the angle formed by the line connecting the second reference point and the center of rotation of the hand is a predetermined second angle, the second workpiece is placed on the second hand in the correct position and orientation. A method of controlling a mounted robot system,
The position of the center of the first work and the position of the first detection mark mounted on the first turning part are the first when the first work is turned by the first turning part. And detecting the position of the center of the second workpiece and the position of the second detection mark mounted on the second rotating part by the second rotating part. 2 based on the output signal of the second sensor when the work is rotated,
When viewed from above and below, on an imaginary line that is inclined by the first angle with respect to a line segment that connects the detected center of the first workpiece and the first detection mark and passes through the center of the first workpiece. A point closer to the main body than the center of the first work, and a point separated from the center of the first work by the same distance as the distance between the first reference point and the hand rotation center, The virtual circle when rotated about the rotation center of the first rotation unit with the vertical direction as the axis direction of rotation is the first virtual circle, and the second workpiece detected when viewed from the vertical direction On the imaginary line that passes through the center of the second workpiece and tilts the second angle with respect to a line segment connecting the center of the second workpiece and the second detection mark and is closer to the main body than the center of the second workpiece. A distance between the second reference point and the hand rotation center A virtual circle when a point separated from the center of the second workpiece by the same distance is rotated around the rotation center of the second rotation unit with the vertical direction as the axis direction of rotation is defined as a second virtual circle, An intersection of the first imaginary circle and the second imaginary circle when viewed from above and below, and an intersection on the main body side with respect to the center of the first workpiece and the center of the second workpiece is a virtual circle intersection Then,
The hand rotation center coincides with the virtual circle intersection point when viewed from the vertical direction while moving the arm so that the hand rotation center coincides with the virtual circle intersection point when viewed from the vertical direction. And the first hand and the first hand so that an angle formed by a line segment connecting the first reference point and a line segment connecting the first reference point and the first detection mark becomes the first angle. A line segment connecting the second reference point and the second reference point that rotates the first rotating part and is coincident with the virtual circle intersection when viewed from the vertical direction, and the second reference. The first rotation is performed after the second hand and the second rotating unit are rotated so that an angle formed by a line connecting a point and the second detection mark becomes the second angle. The first work mounted on the part is mounted on the first hand and mounted on the second rotating part. Control method for a robot system, characterized in that the onboard the second workpiece to the second hand.
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