JPH07299777A - 搬送ロボットの制御方法 - Google Patents

搬送ロボットの制御方法

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JPH07299777A
JPH07299777A JP9468894A JP9468894A JPH07299777A JP H07299777 A JPH07299777 A JP H07299777A JP 9468894 A JP9468894 A JP 9468894A JP 9468894 A JP9468894 A JP 9468894A JP H07299777 A JPH07299777 A JP H07299777A
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robot
transfer robot
program
transfer
origin
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JP9468894A
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Koji Kanemoto
耕司 金本
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Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 動作中にエラーが発生した時、自動的に原点
に復帰させる搬送ロボットの制御方法を提供する。 【構成】 被処理物であるウェハが収容されたカセット
２をつかむ把持部３と、該把持部３が取り付けられたア
ーム部４と、搬送ロボットの架台となるロボット本体５
とからなる搬送ロボット１であり、該搬送ロボット１の
動作中にエラーが発生した時、搬送ロボット１に搭載さ
れるサブプログラムの構成要素であるロボット位置監視
プログラムが原点復帰手段である原点復帰プログラムを
生成し、搬送ロボット１を自動的に原点に復帰させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体製造技術におい
て、半導体ウェハ（以降、単にウェハという）などが収
容されたカセットを搬送する搬送ロボットに関し、特
に、動作中のエラー発生時における搬送ロボットの制御
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】以下に説明する技術は、本発明を開発す
るに際し、本発明者によって検討されたものであり、そ
の概要は次のとおりである。
【０００３】被処理物であるウェハが収容されたカセッ
トを搬送する搬送ロボットの制御は、搬送ロボットを制
御するメインプログラムの他にユーザプログラムを用い
て行い、所望の動作点や処理装置への移動を可能にす
る。
【０００４】また、前記動作点の認識は、人間がリモー
トコントロール式のロボットマニュアル操作盤を使用し
て、所望のデータを入力することにより行う。
【０００５】なお、ウェハなどが収容されたカセットを
運ぶ自動搬送装置（搬送ロボット）については、工業調
査会発行「電子材料」１９９２年１１月号別冊、平成４
年１１月２０日発行、１４２頁〜１４６頁に紹介されて
いる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記した技
術において、搬送ロボットの制御は、前記制御プログラ
ムとユーザプログラムを用いて行っているが、前記搬送
ロボットの位置を自動で監視していないため、搬送ロボ
ットの動力が切れるエラー（搬送ロボットの位置がわか
らなくなるエラー）が発生した場合は、一度記憶させた
位置情報が使用できなくなる。
【０００７】そのため、搬送ロボットの複数の動作軸に
おける各軸を１つずつ手動で動作させて処理装置などの
対象物から干渉しない位置に退避させる必要があり、そ
の作業が大変であることが問題とされている。
【０００８】また、この作業は、前記ロボットマニュア
ル操作盤を使用して行うため、労働安全衛生規則によっ
て特別教育が義務づけられており、だれもが前記作業を
行うことができないという問題もある。
【０００９】そこで、本発明の目的は、動作中にエラー
が発生した時、自動的に原点に復帰させる搬送ロボット
の制御方法を提供することにある。
【００１０】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【００１２】すなわち、被処理物が収容されたカセット
をつかむ把持部を備えた搬送ロボットのロボット動作手
段と並列して、前記把持部の位置を監視するロボット位
置監視手段を起動し、前記搬送ロボットの動作中にエラ
ーが発生した時、前記ロボット位置監視手段が前記搬送
ロボットを自動的に原点に復帰させる原点復帰手段を生
成するものである。
【００１３】また、被処理物が収容されたカセットをつ
かむ把持部を備えた搬送ロボットのロボット動作手段と
並列して、前記把持部の動作を監視するロボット動作監
視手段を起動し、前記搬送ロボットの動作中にエラーが
発生した時、前記ロボット動作監視手段が、原点からエ
ラーが発生した箇所までの前記ロボット動作手段を全く
逆に自動的に動作させるロボット逆動作手段を生成する
ものである。
【００１４】
【作用】上記した手段によれば、搬送ロボットを動かす
ロボット動作手段と並列して、前記ロボット位置監視手
段もしくは前記ロボット動作監視手段を起動し、さら
に、前記搬送ロボットの動作中のエラー発生時に、前記
ロボット位置監視手段が前記原点復帰手段を生成し、あ
るいは前記ロボット動作監視手段が前記ロボット逆動作
手段を生成することにより、前記搬送ロボットを自動的
に原点に復帰させることができる。
【００１５】その結果、作業者が搬送ロボットの操作資
格を保有していない場合でも、前記ロボットマニュアル
操作盤を使用せずに前記搬送ロボットの原点への復帰作
業を行うことができる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。
【００１７】（実施例１）図１は本発明の搬送ロボット
の制御方法で用いられる該搬送ロボットの構造およびそ
の動作状態の一実施例を示す側面図と断面図、図２は図
１に示す搬送ロボットに搭載される副制御手段であるサ
ブプログラムの構成の一実施例を示す構成概念図、図３
は図１に示す搬送ロボットにおけるエラー発生時の操作
手順の一実施例を示すフローチャートである。
【００１８】まず、図１を用いて、本実施例１の搬送ロ
ボットの構成について説明すると、被処理物であるウェ
ハが収容されたカセット２をつかむ把持部３と、該把持
部３が取り付けられたアーム部４と、搬送ロボットの架
台となるロボット本体５とからなるものである。
【００１９】なお、本実施例１による搬送ロボット１
は、前記ウェハのイオン打ち込み工程などにおいて、ウ
ェハ入りのカセット２をロボット本体５上に搭載して搬
送し、前記ウェハの処理装置６内にカセット２を供給す
る自走式のものである。
【００２０】次に、図１および図２を用いて、前記搬送
ロボットに搭載される副制御手段であるサブプログラム
の構成と前記搬送ロボットの制御方法の概要について説
明する。
【００２１】まず、前記搬送ロボット１の動作全般は、
該搬送ロボット１内に搭載されているメモリ内に書き込
まれた主制御手段であるメインプログラム７によって行
われ、その下位に副制御手段であるサブプログラム８が
書き込まれている。
【００２２】ここで、前記サブプログラム８は、例え
ば、搬送ロボット１を動かすロボット動作手段であるロ
ボット動作プログラム９と、搬送ロボット１の各関節の
動作軸４ａを少しずつ動かしてキャリブレーションを行
うキャリブレーションプログラム１０と、少なくとも把
持部３の位置を監視するロボット位置監視手段であるロ
ボット位置監視プログラム１１などから構成されてい
る。
【００２３】なお、前記ロボット位置監視プログラム１
１を起動するに当たっては、搬送ロボット１の動作範囲
と前記ウェハの処理装置６との取り合いを全て動作範囲
データとして入力する。
【００２４】また、搬送ロボット１の把持部３の位置に
ついては、例えば、ロボットコントローラとは別に、位
置検出用コントローラなどによって制御され、かつ搬送
ロボット１に設置されたエンコーダまたは搬送ロボット
１の外部に設けられたセンサなどの角度検出手段１３に
より、各関節による複数の動作軸４ａの回転運動や前屈
運動時などの動作角度を求め、それからロボット位置監
視プログラム１１が把持部３の位置を割り出す。
【００２５】つまり、前記ロボット位置監視プログラム
１１は、前記複数の動作軸４ａにおけるそれぞれの動作
角度と搬送ロボット１の前記動作範囲データとを組み合
わせて、搬送ロボット１の把持部３の位置を監視するも
のである。
【００２６】さらに、前記搬送ロボット１の動作中にエ
ラーが発生した時、前記ロボット位置監視プログラム１
１が原点復帰手段である原点復帰プログラム１２を生成
し、搬送ロボット１を自動的に原点に復帰させるもので
ある。
【００２７】次に、図１、図２および図３を用いて、本
実施例１による搬送ロボットの制御方法の詳細について
説明する。
【００２８】まず、搬送ロボット１が動作するには主制
御手段であるメインプログラム７から、ロボット動作手
段であるロボット動作プログラム９に対しロボット動作
指令１４が出され動作開始になる。これと同時に、ロボ
ット位置監視プログラム１１を起動するロボット位置監
視プログラム起動１５を行い、搬送ロボット１の位置の
監視を行う。
【００２９】その後、搬送ロボット１が動作中に何らか
の原因でエラー発生１６となった場合、搬送ロボット１
を安全にかつ障害物などに当てないように原点位置に戻
す必要がある。この際、まず、搬送ロボット１を自動制
御から手動制御に切り換えるモード切り換え１７を行
う。さらに、ロボット位置監視プログラム１１は搬送ロ
ボット１を原点位置に安全に戻すような経路を自動的に
算出し、原点復帰手段である原点復帰プログラム１２を
生成する原点復帰プログラム自動生成１８を実行する。
【００３０】これは、例えば、ロボット位置監視プログ
ラム１１が演算プログラムを保有し、前記演算プログラ
ムによる計算結果を原点復帰プログラム１２とするもの
である。
【００３１】その後、操作者は、ロボットマニュアル操
作盤のスイッチなどを押すことによって、搬送ロボット
１に原点復帰指令１９を与える。これにより、搬送ロボ
ット１は、自動的に原点位置に戻り、その後必要な処理
を実施し、今度は手動制御から自動制御に切り換えるモ
ード切り換え１７を行い、通常運転復帰２０とすること
ができる。
【００３２】なお、生成された原点復帰プログラム１２
は、処理終了後、直ちに消去する必要はなく、次に別の
原点復帰プログラム１２が生成された時に、前記別の原
点復帰プログラム１２を上書きすることにより、古い原
点復帰プログラム１２が自然に消去されるものである。
【００３３】次に、本実施例１の搬送ロボットおよびそ
の制御方法によれば、以下のような効果が得られる。
【００３４】すなわち、搬送ロボット１を動かすロボッ
ト動作手段であるロボット動作プログラム９と並列し
て、ロボット位置監視手段であるロボット位置監視プロ
グラム１１を起動し、さらに、搬送ロボット１の動作中
にエラーが発生した場合でも、前記ロボット位置監視プ
ログラム１１が原点復帰手段である原点復帰プログラム
１２を生成することにより、前記搬送ロボット１を自動
的に原点に復帰させることができる。
【００３５】その結果、作業者が搬送ロボット１の操作
資格を保有していない場合でも、前記ロボットマニュア
ル操作盤を使用せずに搬送ロボット１の原点への復帰作
業を行うことができる。
【００３６】（実施例２）図４は図１に示す搬送ロボッ
トに搭載される副制御手段であるサブプログラムの構成
の他の実施例を示す構成概念図、図５は図１に示す搬送
ロボットにおけるエラー発生時の操作手順の他の実施例
を示すフローチャートである。
【００３７】なお、本実施例２による搬送ロボット１
は、その構成が実施例１で説明したものと同様であるた
め、その構成についての説明は省略する。
【００３８】次に、図１および図４を用いて、前記搬送
ロボットに搭載される副制御手段であるサブプログラム
の構成と前記搬送ロボットの制御方法の概要について説
明する。
【００３９】まず、前記搬送ロボット１の動作全般は、
該搬送ロボット１内に搭載されているメモリ内に書き込
まれた主制御手段であるメインプログラム７によって行
われ、その下位に副制御手段であるサブプログラム８が
書き込まれている。
【００４０】ここで、前記サブプログラム８は、例え
ば、搬送ロボット１を動かすロボット動作手段であるロ
ボット動作プログラム９と、搬送ロボット１の各関節の
動作軸４ａを少しずつ動かしてキャリブレーションを行
うキャリブレーションプログラム１０と、少なくとも搬
送ロボット１の把持部３の動作を監視するロボット動作
監視手段であるロボット動作監視プログラム２１などか
ら構成されている。
【００４１】さらに、前記ロボット動作監視プログラム
２１は、作業開始前に入力する所定の通過点（ロボット
マニュアル操作盤などによって覚え込ませる複数のティ
ーチングポイント）における搬送ロボット１の通過を確
認し、搬送ロボット１の動作中にエラーが発生した時に
は、その直前の前記通過点の判別を行い、原点からエラ
ーが発生した箇所までのロボット動作プログラム９を全
く逆に自動的に動作させるロボット逆動作プログラム２
２（ロボット逆動作手段）を生成するものである。
【００４２】つまり、搬送ロボット１の動作中にエラー
が発生した場合、それまで起動していたロボット動作プ
ログラム９を利用し、動作したところまでのロボット動
作プログラム９を全く逆に自動的に動作させるロボット
逆動作プログラム２２を生成する。その後、エラーが発
生したその場所からまず一番最後に通過した通過点に搬
送ロボット１を移動させ、前記ロボット逆動作プログラ
ム２２によって、原点位置に戻すものである。
【００４３】次に、図１、図４および図５を用いて、本
実施例２による搬送ロボットの制御方法の詳細について
説明する。
【００４４】まず、搬送ロボット１が動作するには主制
御手段であるメインプログラム７から、ロボット動作手
段であるロボット動作プログラム９に対しロボット動作
指令１４が出され動作開始になる。これと同時に、ロボ
ット動作監視プログラム２１を起動するロボット動作監
視プログラム起動２３を行い、搬送ロボット１の動作の
監視を行う。
【００４５】その後、搬送ロボット１が動作中に何らか
の原因でエラー発生１６となった場合、搬送ロボット１
を安全にかつ障害物などに当てないように原点位置に戻
す必要がある。この際、まず、搬送ロボット１を自動制
御から手動制御に切り換えるモード切り換え１７を行
う。さらに、ロボット動作監視プログラム２１は、原点
からエラーが発生した箇所までのロボット動作プログラ
ム９を全く逆に自動的に動作させるロボット逆動作プロ
グラム２２（ロボット逆動作手段）を生成するロボット
逆動作プログラム自動生成２４を実行する。
【００４６】これは、例えば、ロボット動作監視プログ
ラム２１が演算プログラムを保有し、前記演算プログラ
ムによって、搬送ロボット１の動作を自動的にリバース
モードで動作させるプログラムを計算し、その計算結果
をロボット逆動作プログラム２２とするものである。
【００４７】その後、操作者は、ロボットマニュアル操
作盤のスイッチなどを押すことによって、搬送ロボット
１に原点復帰指令１９を与える。これにより、搬送ロボ
ット１は、自動的に原点位置に戻り、その後必要な処理
を実施し、今度は手動制御から自動制御に切り換えるモ
ード切り換え１７を行い、通常運転復帰２０とすること
ができる。
【００４８】なお、生成されたロボット逆動作プログラ
ム２２は、処理終了後、直ちに消去する必要はなく、次
に別のロボット逆動作プログラム２２が生成された時
に、前記別のロボット逆動作プログラム２２を上書きす
ることにより、古いロボット逆動作プログラム２２が自
然に消去されるものである。
【００４９】また、本実施例２の搬送ロボットおよびそ
の制御方法によって得られる効果は、実施例１で説明し
たものと同じであるため、その説明は省略する。
【００５０】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることは言うまでもない。
【００５１】例えば、実施例１で説明した搬送ロボット
は、サブプログラムにロボット位置監視プログラムを有
し、実施例２で説明した搬送ロボットはサブプログラム
にロボット動作監視プログラムを有するものであった
が、本発明による搬送ロボットの制御方法に用いられる
搬送ロボットは、サブプログラムにロボット位置監視プ
ログラムとロボット動作監視プログラムの両方を有し、
そのどちらかを使い分けるものであってもよい。
【００５２】また、実施例１における搬送ロボットの把
持部の位置を割り出す方法としては、まず、エンコーダ
などによって搬送ロボットの各関節の動作軸の動作角度
を計測し、前記搬送ロボットの動作モードと組み合わせ
て把持部の位置を割り出すこともできる。
【００５３】この動作モードは、搬送ロボットを動作さ
せる上で、どの座標系（把持部の座標系やアーム部の座
標系など）を用いて動作させるかを、例えば、動作モー
ドプログラムとして、サブプログラムに加えるものであ
る。
【００５４】これによって求められた前記把持部の位置
の情報を利用し、トラブル発生時は、前記した方法で搬
送ロボットを原点位置に戻すことができる。
【００５５】さらに、実施例１で説明したロボット位置
監視プログラムは、他の用途として、搬送ロボットを所
定場所から他の所定場所へ移動させる時に使用すること
もできる。
【００５６】つまり、対象となる設備との取り合いデー
タおよび搬送ロボットの動作範囲のデータが、あらかじ
め設定・登録されているため、搬送ロボットの動作の最
短移動パターンを見つけ出すことができる。
【００５７】その結果、この情報を利用すれば、ロボッ
ト動作プログラムを最適化して自動生成することも可能
であり、操作者によるティーチング時間や搬送ロボット
の動作経路のばらつきを無くすことができる。
【００５８】また、実施例１および実施例２において
は、被処理物をウェハとして説明したが、前記被処理物
はウェハだけでなく液晶基板や磁気ディスクなどであっ
てもよい。
【００５９】さらに、本発明による搬送ロボットの制御
方法は、ウェハのイオン打ち込み工程だけで用いられる
ものではなく、ウェハなどの被処理物あるいは該被処理
物が収容されたカセットを搬送する全ての工程で適用さ
れるものである。
【００６０】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【００６１】（１）．搬送ロボットを動かすロボット動
作手段と並列して、ロボット位置監視手段もしくはロボ
ット動作監視手段を起動し、さらに、前記搬送ロボット
の動作中のエラー発生時に、前記ロボット位置監視手段
が原点復帰手段を生成し、あるいは前記ロボット動作監
視手段がロボット逆動作手段を生成することにより、前
記搬送ロボットを自動的に原点に復帰させることができ
る。
【００６２】（２）．搬送ロボットが動作中、エラーを
発生した時にも前記搬送ロボットを自動的に原点に復帰
させることができるため、作業者が搬送ロボットの操作
資格を保有していない場合でも、ロボットマニュアル操
作盤を使用せずに前記搬送ロボットの原点への復帰作業
を行うことができる。
【００６３】（３）．搬送ロボットを所定場所から他の
所定場所へ移動させる時に前記ロボット位置監視プログ
ラムを使用すれば、前記搬送ロボットの動作の最短移動
パターンを見つけ出すことができる。
【００６４】その結果、この情報を利用すれば、ロボッ
ト動作プログラムを最適化して自動生成することも可能
であり、操作者によるティーチング時間や搬送ロボット
の動作経路のばらつきを無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の搬送ロボットの制御方法で用いられる
該搬送ロボットの構造およびその動作状態の一実施例を
示す側面図と断面図である。
【図２】本発明の搬送ロボットの制御方法で用いられる
該搬送ロボットに搭載される副制御手段の構成の一実施
例を示す構成概念図である。
【図３】本発明の搬送ロボットの制御方法で用いられる
該搬送ロボットにおけるエラー発生時の操作手順の一実
施例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の搬送ロボットの制御方法で用いられる
該搬送ロボットに搭載される副制御手段の構成の他の実
施例を示す構成概念図である。
【図５】本発明の搬送ロボットの制御方法で用いられる
該搬送ロボットにおけるエラー発生時の操作手順の他の
実施例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 搬送ロボット ２ カセット ３ 把持部 ４ アーム部 ４ａ 動作軸 ５ ロボット本体 ６ 処理装置 ７ メインプログラム（主制御手段） ８ サブプログラム（副制御手段） ９ ロボット動作プログラム（ロボット動作手段） １０ キャリブレーションプログラム １１ ロボット位置監視プログラム（ロボット位置監視
手段） １２ 原点復帰プログラム（原点復帰手段） １３ 角度検出手段 １４ ロボット動作指令 １５ ロボット位置監視プログラム起動 １６ エラー発生 １７ モード切り換え １８ 原点復帰プログラム自動生成 １９ 原点復帰指令 ２０ 通常運転復帰 ２１ ロボット動作監視プログラム（ロボット動作監視
手段） ２２ ロボット逆動作プログラム（ロボット逆動作手
段） ２３ ロボット動作監視プログラム起動 ２４ ロボット逆動作プログラム自動生成
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｂ 19/19 Ｍ Ｖ 19/4093 Ｇ０５Ｄ 3/00 Ｘ 3/12 Ｘ Ｑ // Ｈ０１Ｌ 21/68 Ａ Ｇ０５Ｂ 19/403 Ｋ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被処理物が収容されたカセットをつかむ
    把持部を備えた搬送ロボットのロボット動作手段と並列
    して、前記把持部の位置を監視するロボット位置監視手
    段を起動し、前記搬送ロボットの動作中にエラーが発生
    した時、前記ロボット位置監視手段が前記搬送ロボット
    を自動的に原点に復帰させる原点復帰手段を生成するこ
    とを特徴とする搬送ロボットの制御方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の搬送ロボットの制御方法
    であって、前記ロボット位置監視手段は、被処理物の処
    理装置と前記搬送ロボットの位置関係を示す動作範囲デ
    ータ、および前記搬送ロボットの複数の動作軸における
    それぞれの動作角度とによって、前記把持部の位置を求
    め、その結果を基に前記原点復帰手段を生成することを
    特徴とする搬送ロボットの制御方法。
  3. 【請求項３】 請求項２記載の搬送ロボットの制御方法
    であって、前記搬送ロボットの複数の動作軸におけるそ
    れぞれの動作角度は、前記搬送ロボットまたはその外部
    に設けられた角度検出手段により検出されることを特徴
    とする搬送ロボットの制御方法。
  4. 【請求項４】 被処理物が収容されたカセットをつかむ
    把持部を備えた搬送ロボットのロボット動作手段と並列
    して、前記把持部の動作を監視するロボット動作監視手
    段を起動し、前記搬送ロボットの動作中にエラーが発生
    した時、前記ロボット動作監視手段が、原点からエラー
    が発生した箇所までの前記ロボット動作手段を全く逆に
    自動的に動作させるロボット逆動作手段を生成すること
    を特徴とする搬送ロボットの制御方法。
  5. 【請求項５】 請求項４記載の搬送ロボットの制御方法
    であって、前記ロボット動作監視手段は、作業開始前に
    入力する所定の通過点における前記搬送ロボットの通過
    を確認し、前記搬送ロボットのエラー発生時には、その
    直前の通過点を判別することを特徴とする搬送ロボット
    の制御方法。
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