JP6924112B2 - 基板搬送装置及び基板搬送ロボットと基板載置部との位置関係を求める方法 - Google Patents
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Description
前記ターゲットの前記回転軸を回転中心とする回転位置、及び、前記検出領域の前記ロボット基準軸を回転中心とする回転位置のうち少なくとも一方を変化させた複数の回転位置において、前記ターゲットの表面の一部分であって前記回転軸を中心とし且つ当該ターゲットを通過する所定の円周の内周側に位置する部分を前記物体検出センサで検出するステップと、
前記複数の回転位置の各々について、前記物体検出センサで前記ターゲットを検出したときの前記ロボット基準軸から前記ターゲットまでの距離を表す指標長さと相関関係のある量を求めるステップと、
前記複数の回転位置のうち前記指標長さと相関関係のある量が最大又は最小になるものに基づいて、前記ロボット基準軸と前記回転軸との位置関係を求めるステップとを含むことを特徴としている。
ロボット基準軸が規定され、検出領域を遮る物体を検出する物体検出センサ、及び、前記ロボット基準軸の軸心方向と直交する平面内で前記物体検出センサを移動させるロボットアームを有する基板搬送ロボットと、
前記物体検出センサで検出されるターゲットを有し、前記軸心方向と平行に延びる回転軸を中心として回転する基板載置部と、
前記基板搬送ロボット及び前記基板載置部の動作を制御するコントローラとを備えている。そして、コントローラが、
前記ターゲットの前記回転軸を回転中心とする回転位置、及び、前記検出領域の前記ロボット基準軸を回転中心とする回転位置のうち少なくとも一方を変化させた複数の回転位置において、前記ターゲットの表面の一部分であって前記回転軸を中心とし且つ当該ターゲットを通過する所定の円周の内周側に位置する部分を前記物体検出センサで検出するように前記基板搬送ロボット及び前記基板載置部を動作させる、ターゲット探索部と、
前記複数の回転位置の各々について、前記物体検出センサで前記ターゲットを検出したときの前記ロボット基準軸から前記ターゲットまでの距離を表す指標長さと相関関係のある量を求める、指標演算部と、
前記複数の回転位置のうち前記指標長さと相関関係のある量が最大又は最小になるものに基づいて、前記ロボット基準軸と前記回転軸との位置関係を求める位置関係演算部とを含むことを特徴としている。
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明の一実施形態に係る基板搬送装置10の概略側面図、図2は基板搬送装置10の概略平面図である。図1及び図2に示す基板搬送装置10は、基板Wが積載される基板載置部9と、基板載置部9に対し基板Wの搬入(積載)及び搬出を行う基板搬送ロボット1と、基板搬送ロボット1及び基板載置部9の動作を制御するコントローラ15とを備えている。基板搬送装置10は、例えば、EFEM(Equipment Front End Module)、ソータ、基板処理システムなどの、各種の基板Wを搬送するシステムに適用されてよい。
本実施形態に係る基板載置部9は、同一円周上に配置された3以上の複数の支柱92を備えている。各支柱92には、1又は複数の支持部91が形成されている。複数の支柱92は、実質的に同一平面上に配置された対応する支持部91を有している。そして、対応する複数の支持部91によって1の基板Wの縁が支持される。各支持部91、例えば、支柱92に形成された溝や、支柱92から水平方向へ突出する突起など、基板Wの縁を下方から支持する上向きの面を形成するものであればよい。
基板搬送ロボット1は、基台11と、基台11に支持されたロボットアーム(以下、「アーム12」と称する)と、アーム12の遠位端部に連結された基板搬送ハンド(以下、「ハンド13」と称する)と、ハンド13に設けられた物体検出センサ41とを備えている。
図3は、基板搬送装置10の制御系統の構成を示す図である。図3に示すように、基板搬送ロボット1及び基板載置部9の動作は、コントローラ15により制御される。但し、基板搬送ロボット1と基板載置部9のそれぞれに独立した制御手段が設けられており、それらの制御手段が相互に通信しながら基板搬送装置10の動作を制御するように構成されていてもよい。
ここで、基板搬送ロボット1がターゲットTを探索する方法について説明する。図4は物体検出センサ41で回転するターゲットTの外周側の表面を検出する様子を説明する図であり、図5は図4における指標長さLとターゲットTの回転位置θとの関係を示す図である。図6は物体検出センサ41で回転するターゲットTの内周側の表面を検出する様子を説明する図であり、図7は図6における指標長さLとターゲットTの回転位置θとの関係を示す図である。なお、図5,7においては、ターゲットTが図4,6中実線で示す位置を基準としてターゲットTの回転位置θを表している。
続いて、前述のターゲットTの探索方法を用いた、基板搬送ロボット1と基板載置部9との位置関係を求める方法について、図8を用いて説明する。
例1では、ロボット基準軸Rから基板載置部9の回転軸Oまでの距離を求める。ここで、図8に示すように、ターゲットTは、ロボット基準軸Rの軸心方向と平行に見た断面が長方形であって、その内周面から回転軸Oまでの距離は既知である。また、検出領域Dの回転位置φは、アーム基準線Aが回転軸Oの方向を向いている回転位置である。
例2では、ロボット基準軸Rと回転軸Oとを結ぶ直線上に位置するターゲットTの回転位置θsを求め、それを用いて基板載置部9の基準回転位置を較正する。ここで、図8に示すように、ターゲットTは、図8に示すように、ロボット基準軸Rの軸心方向と平行に見た断面が長方形である。また、検出領域Dの回転位置φは、アーム基準線Aが回転軸Oの方向を向いている回転位置である。
例3では、ロボット基準軸Rと検出領域Dとを結ぶ直線が回転軸Oを向く、即ち、ロボット基準軸Rと検出領域Dとを結ぶ直線上を回転軸Oが通るような、検出領域Dの回転位置φsを求める。ここで、図9に示すように、ロボット基準軸Rと回転軸Oとを結ぶ直線上に位置するターゲットTの回転位置θsが既知である。また、ターゲットTは、ロボット基準軸Rの軸心方向と平行に見た断面が長方形である。
例4では、基板搬送ロボット1に対する基板載置部9の基準回転位置を求める。基板搬送ロボット1が基板載置部9に対し基板Wの搬出入を行う際に、基板搬送ロボット1に対する基板載置部9の基準回転位置を設定しておくことで、コントローラ15は支柱92の現在位置を演算によって推定することができ、基板搬送ロボット1と支柱92との干渉を避けることができる。
9 :基板載置部
10 :基板搬送装置
11 :基台
12 :アーム
13 :ハンド
15 :コントローラ
151 :ターゲット探索部
152 :指標演算部
153 :位置関係演算部
21,22 :リンク
23 :昇降軸
31 :ベース部
32 :ブレード
33 :支持パッド
34 :プッシャ
41 :物体検出センサ
41a :投光器
41b :受光器
41c :光軸
61 :昇降装置
62 :旋回装置
63 :並進装置
90 :回転台
91 :載置部
92 :支柱
94 :回転台駆動装置
95 :回転位置検出器
A :アーム基準線
B :ボート基準線
D :検出領域
E1〜3 :位置検出器
L :指標長さ
M1〜3 :サーボモータ
O :回転軸
R :ロボット基準軸
T :ターゲット
W :基板
Claims (4)
- ロボット基準軸が規定され、検出領域を遮る物体を検出する物体検出センサ、及び、前記ロボット基準軸の軸心方向と直交する平面内で前記検出領域を移動させるロボットアームを有する基板搬送ロボットと、ターゲットを有し且つ前記軸心方向と平行に延びる回転軸を中心として回転する基板載置部との位置関係を求める方法であって、
前記ターゲットの前記回転軸を回転中心とする回転位置、及び、前記検出領域の前記ロボット基準軸を回転中心とする回転位置のうち少なくとも一方を変化させた複数の回転位置において、前記ターゲットの表面の一部分であって前記回転軸を中心とし且つ当該ターゲットを通過する所定の円周の内周側に位置する部分を前記物体検出センサで検出するステップと、
前記複数の回転位置の各々について、前記物体検出センサで前記ターゲットを検出したときの前記ロボット基準軸から前記ターゲットまでの距離を表す指標長さと相関関係のある量を求めるステップと、
前記複数の回転位置のうち前記指標長さと相関関係のある量が最大又は最小になるものに基づいて、前記ロボット基準軸と前記回転軸との位置関係を求めるステップとを含む、
基板搬送ロボットと基板載置部との位置関係を求める方法。 - 前記物体検出センサで前記ターゲットを検出するステップが、
前記検出領域を、前記ターゲットよりも前記ロボット基準軸側から前記回転軸側へ向けて移動させて、前記ターゲットの予備検出を行い、
前記ターゲットが検出されなくなるまで、前記検出領域を前記回転軸側へ更に移動させ、
前記検出領域を、前記ターゲットよりも前記回転軸側から前記ロボット基準軸側へ向けて移動させて、前記ターゲットの検出を行うことを含む、
請求項1に記載の基板搬送ロボットと基板載置部との位置関係を求める方法。 - ロボット基準軸が規定され、検出領域を遮る物体を検出する物体検出センサ、及び、前記ロボット基準軸の軸心方向と直交する平面内で前記物体検出センサを移動させるロボットアームを有する基板搬送ロボットと、
前記物体検出センサで検出されるターゲットを有し、前記軸心方向と平行に延びる回転軸を中心として回転する基板載置部と、
前記基板搬送ロボット及び前記基板載置部の動作を制御するコントローラとを備え、
前記コントローラが、
前記ターゲットの前記回転軸を回転中心とする回転位置、及び、前記検出領域の前記ロボット基準軸を回転中心とする回転位置のうち少なくとも一方を変化させた複数の回転位置において、前記ターゲットの表面の一部分であって前記回転軸を中心とし且つ当該ターゲットを通過する所定の円周の内周側に位置する部分を前記物体検出センサで検出するように前記基板搬送ロボット及び前記基板載置部を動作させる、ターゲット探索部と、
前記複数の回転位置の各々について、前記物体検出センサで前記ターゲットを検出したときの前記ロボット基準軸から前記ターゲットまでの距離を表す指標長さと相関関係のある量を求める、指標演算部と、
前記複数の回転位置のうち前記指標長さと相関関係のある量が最大又は最小になるものに基づいて、前記ロボット基準軸と前記回転軸との位置関係を求める位置関係演算部とを含む、
基板搬送装置。 - 前記コントローラの前記ターゲット探索部が、
前記検出領域を、前記ターゲットよりも前記ロボット基準軸側から前記回転軸側へ向けて移動させて、前記ターゲットの予備検出を行い、
前記ターゲットが検出されなくなるまで、前記検出領域を前記回転軸側へ更に移動させ、
前記検出領域を、前記ターゲットよりも前記回転軸側から前記ロボット基準軸側へ向けて移動させて、前記ターゲットの検出を行うように、
前記基板搬送ロボットを動作させる、
請求項3に記載の基板搬送装置。
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