JPH11123677A - 搬送ロボットの搬送速度制御方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】被搬送物を目的位置までずれることなく搬送で
き、しかも、搬送処理量の効率アップを図ることができ
る多関節型の搬送ロボットを提供する。 【解決手段】シーケンス制御回路部２１は、旋回動作、
伸縮動作及び上下動作のためのその時々の動作指令信号
を作成する。旋回動作の場合、第１の回動用駆動モータ
Ｍ１を駆動制御するための動作指令信号を作成する。
又、伸縮動作の場合、第１及び第２の回動用駆動モータ
Ｍ１，Ｍ３を駆動制御するための動作指令信号を作成す
る。上下動作の場合、昇降用モータＭ２を駆動制御する
ための動作指令信号を作成する。モータ駆動制御回路部
２２は、各動作に対応するモータＭ１〜Ｍ３をその動作
指令信号の内容に基づいて予め記憶された駆動のための
加速度及びその増減する割合のデータを読み出し該デー
タに基づいてモータ駆動回路２３を介して各モータＭ１
〜Ｍ３を駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、搬送ロボットの搬
送速度制御方法及びその装置に係り、詳しくは例えば真
空チャッキングできない半導体ウェハ等の被搬送物を載
置し搬送するのに好適な搬送ロボットの搬送速度制御方
法及びその装置に関するものである。

【０００２】近年、半導体製造装置は、生産量及び高品
質のさらなる向上が求められている。そのため、半導体
製造装置における搬送系においても高精度及び高処理量
が可能な搬送系が求められている。

【０００３】

【従来の技術】半導体製造装置において、ウェハカセッ
ト装置からプロセス装置に半導体ウェハを搬送したり、
半導体ウェハを一方のプロセス装置から隣接する他方の
プロセス装置へ搬送する場合には搬送ロボットが使用さ
れている。この搬送ロボットは搬送装置内に設けられて
いる。

【０００４】ところで、搬送装置は装置内を大気圧の状
態やプロセス装置内と同じ真空状態にするため、搬送ロ
ボットはその大気圧状態や真空状態の下で使用される。
真空状態で下で使用される場合、搬送ロボットは、半導
体ウェハを真空チャッキングすることができない。その
結果、搬送ロボットは該搬送ロボットに設けたハンド部
の上に載置しただけの状態で該半導体ウェハを搬送して
いる。

【０００５】特に、真空状態の下での半導体ウェハの搬
送は、スムースな搬送制御（ハンド部の速度制御）が要
求される。これは、半導体ウェハが加減速時に慣性力に
よりハンド部に対してずれる。ずれる際に、半導体ウェ
ハがハンド部と擦れてパーティクルが発生する。このパ
ーティクルの発生はプロセス装置内の環境を悪化させ製
造する半導体装置の歩止まりを低下させる。又、このず
れは、搬送のたび毎に搬送位置が相違することを意味
し、精度及び信頼性の高い搬送の障害となる。

【０００６】そこで、ハンド部に半導体ウェハの外周面
を支持するガイド部を形成し、搬送の際にずれないよう
にすることが考えられる。しかしながら、ガイド部と半
導体ウェハの外周に対して高精度にピタリと合わせるこ
とは不可能であるため、パーティクルの発生を低減させ
るには限界があった。又、半導体ウェハがずれないよう
に非常にゆっくりと搬送することが考えられるが、処理
量が低下し高処理量を図る上で問題となる。

【０００７】そこで、搬送ロボットのハンド部の速度制
御について、速度変化の少ないスムースな速度制御が行
われている。図８は、ハンド部を一方向へ直線移動させ
る場合の、速度Ｖの変化を示す。図８では、始動時から
予め定めた時間ｔａ（又は予め定めた加速時間）に到達
するまで予め定めた基準加速度Ａｓ１で加速してハンド
部の速度Ｖを予め定めた基準速度Ｖｓまで上げる。そし
て、一定時間その基準速度Ｖｓでハンド部を移動させた
後（予め定めた減速開始時間ｔｂ）に、予め定めた負の
基準加速度−Ａｓ１で減速せて停止させる。

【０００８】つまり、始動開始する時においては、一定
時間のあいだ予め定めた基準加速度Ａｓ１で加速させ、
一定の勾配で速度Ｖを上げるようにする。又、停止時に
おいては、予め定めた負の基準加速度−Ａｓ１で減速さ
せ、一定の勾配で速度Ｖを下げるようにする。これは、
ハンド部の速度Ｖの速度変化を、１次的に加速／減速変
化させることにより速度変化を小さくし、搬送時間を最
小にするようにしたものである。

【０００９】図９は、ハンド部を一方向へ直線移動させ
る場合の、別の速度Ｖの変化を示す。この図９に基づく
制御は、始動開始直後、基準速度Ｖｓ到達直前、減速開
始直後、及び、停止直前において、さらに速度変化を小
さくし、搬送時間を最小にするようにしたものである。

【００１０】図９では、始動開始時において、加速度が
予め定めた基準加速度Ａｓ１ａ（時間ｔ１）になるまで
該加速度を予め定めた一定の勾配で上げてハンド部を移
動開始させる。時間ｔ１から時間ｔ２の間はその基準加
速度Ａｓ１ａを維持する。時間ｔ２を経過すると、加速
度が０（時間ｔ３であって速度Ｖが予め定めた基準速度
Ｖｓ）になるまで該加速度を予め定めた一定の勾配（マ
イナスの勾配）で下げる。

【００１１】ハンド部の速度Ｖが予め定めた基準速度Ｖ
ｓになると、時間ｔ４までその基準速度Ｖｓを維持す
る。そして、時間ｔ４になると、加速度が予め定めた負
の基準加速度−Ａｓ１ａ（時間ｔ５）になるまで該加速
度を予め定めた一定のマイナスの勾配で下げる。時間ｔ
５から時間ｔ６の間はその負の基準加速度−Ａｓ１ａを
維持する。時間ｔ６を経過すると、加速度が０（時間ｔ
７であって速度Ｖがゼロ）になるまで該負の加速度−Ａ
ｓ１ａを予め定めた一定の勾配（プラスの勾配）で減少
させる。

【００１２】従って、ハンド部の速度Ｖの速度変化は、
２次的に加速／減速を変化させることにより小さくしか
もスムースとなる。ところで、搬送ロボットは多関節型
ロボットが主流を占めるようになってきている。これは
多関節型の搬送ロボットは動きが多様であり、前記ウェ
ハカセット装置、プロセス装置の配置の自由度が拡が
り、生産効率のよい設備配置設計を可能にしているから
である。

【００１３】図１０は多関節型の搬送ロボットの要部平
面を示す。ロボット５０は、基台５１、アーム部５２及
びハンド部５３とからなる。基台５１はアーム部５２を
上下方向に移動可能に支持している。アーム部５２は、
第１アーム５２ａと第２アーム５２ｂとからなる。第１
アーム５２ａはその基端部が前記基台５１に対して回動
可能且つ上下方向に移動可能に軸５４にて支持されてい
る。そして、第１アーム５２ａは、図示しない上下動作
用アクチュエータにより上下動するとともに、図示しな
い旋回用アクチュエータにより軸５４を回動中心として
回動する。

【００１４】第２アーム５２ｂは、その基端部が前記第
１アーム５２ａの先端部に対して回転可能に軸５５にて
支持されている。そして、第２アーム５２ｂは、図示し
ない伸縮動作用アクチュエータにより軸５５を回動中心
として回転する。尚、第２アーム５２ｂは、前記第１ア
ーム５２ａが旋回動作する時、動作し（動作させない場
合もある）、第１アーム５２ａが旋回動作していない時
単独で動作することはない。詳述すると、図１０におい
て、第１アーム５２ａが時計回り方向に旋回すると、第
２アーム５２ｂは第１アーム５２ａに対して反時計回り
方向に相対回動する。反対に、第１アーム５２ａが反時
計回り方向に旋回すると、第２アーム５２ｂは第１アー
ム５２ａに対して時計回り方向に相対回動する。

【００１５】前記ハンド部５３は、被搬送物としての半
導体ウェハＷを載置する一対のフォーク状の載置部５３
ａが形成され、一対の載置部５３ａの結ぶ中央位置に前
記第２アーム５２ｂの先端部と回動可能に連結されてい
る。又、ハンド部５３は第２アーム５２ｂと図示しない
ギア機構等の駆動連結機構にて連結されいる。そして、
第１アーム５２ａ及び第２アーム５２ｂが動作すると
き、ハンド部５３が一対の載置部５３ａを結ぶ長手方向
に直線運動（伸縮動作）するように、ハンド部５３は第
２アーム５２ｂに対して相対回動する。

【００１６】因みに、第２アーム５２ｂが反時計回り方
向に旋回すると、ハンド部５３は第２アーム５２ｂに対
して時計回り方向に相対回動して姿勢を変えず直線運動
する。反対に、第２アーム５２ｂが時計回り方向に旋回
すると、ハンド部５３は第２アーム５２ｂに対して反時
計回り方向に相対回動して姿勢を変えず直線運動する。
この直線運動を伸縮動作といい、図１０に実線で示す位
置から離間する方向の運動を伸動作といい、実線に示す
位置に向かう方向の運動を縮動作という。

【００１７】又、第２アーム５２ｂを回動させないで第
１アーム５２ａのみ旋回（回動）させて、前記ハンド部
５３を図１０で実線で示す位置で回転させる動作を旋回
動作という。

【００１８】各アクチュエータは、一般にモータにて構
成されコントローラにて駆動制御されて各部材を作動さ
せる。そして、ハンド部５３を図１０に示す実線位置か
ら２点鎖線位置まで直線運動させて半導体ウェハＷを搬
送する場合、コントローラ５３は旋回動作用アクチュエ
ータを駆動制御して第１アーム５２ａを時計回り方向に
旋回させるとともに、伸縮動作用アクチュエータを駆動
制御して第２アーム５２ｂを第１アーム５２ａに対して
反時計回り方向に相対回動させる。

【００１９】この時、コントローラは、第１アーム５２
ａ及び第２アーム５２ｂについて前記図９で説明したと
同様な速度制御を個々のアクチュエータに対して行って
ハンド部５３の載置部５３ａに載置した半導体ウェハＷ
と載置部５３ａがずれるのを防止している。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、直線運
動しているハンド部５３の速度は、第１アーム５２ａの
回動速度（周速度）の前記直線運動方向成分と第２アー
ム５２ｂの回動速度（周速度）の直線運動方向成分との
合成となる。ハンド部５３（半導体ウェハＷ）の実際の
速度Ｖは、図１１に示すように破線で示す理想の目標速
度Ｖｏと乖離する。詳述すると、図１１から明らかなよ
うに一定の基準速度Ｖｓで搬送される時はなく、搬送速
度Ｖが基準速度Ｖｓ以上まで急激に上昇した後、減少の
一途を辿り速度変化がかえって大きくなっている。従っ
て、慣性力により半導体ウェハＷは載置部５３ａに対し
てずれる。そして、パーティクルを発生させていた。

【００２１】さらに、停止直前においては、速度変化は
緩やかになるものの搬送速度Ｖがゼロになるのに、即ち
ハンド部５３が図１０に２点鎖線で示す位置まで到達す
る時間が長くなる。その結果、無駄時間が生じ効率のよ
い搬送ができない。

【００２２】又、第２アーム５２ｂを回動させないで第
１アーム５２ａのみ回動（旋回）させて、前記ハンド部
５３を第１アーム５２ａの回動中心軸を中心に旋回させ
る場合、コントローラ５３は旋回動作用アクチュエータ
を図８又は図９に示すように回転制御を行っている。し
かしながら、旋回動作用アクチュエータは常に所定の回
転速度で制御されるものの、旋回するハンド部５３は第
１アーム５２の回転軸芯からの距離によってその旋回速
度（周速度）が相違する。従って、旋回動作用アクチュ
エータが所定の速度制御で回転していても、ハンド部５
３の旋回位置が旋回中心から離間すればするほどその旋
回速度の速度変化は大きくなるとともにハンド部５３に
載置される半導体ウェハＷにかかる遠心力も大きくな
る。その結果、ハンド部５３の旋回位置によっては半導
体ウェハＷは載置部５３ａに対してずれるといった問題
があった。

【００２３】本発明は、被搬送物を搬送する搬送ロボッ
トにおいて、その被搬送物が搬送途中においてずれるこ
となく、しかも、搬送処理量の効率アップを図る速度制
御することができる搬送ロボットの搬送速度制御方法及
びその装置を提供することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、複数アームを介してハンド部が連結され、その各ア
ームをそれぞれのアクチュエータにて所定の動作を行わ
せることによってハンド部を旋回動作させて被搬送物を
目標位置まで旋回搬送する搬送ロボットの搬送速度制御
方法において、旋回搬送の際にハンド部に対して被搬送
物が遠心力によりずれない範囲で、かつ、目標位置まで
の搬送時間が最小となるように、その被搬送物の実際の
旋回位置における旋回搬送速度及びその速度変化量を予
め設定しその設定した設定制御量に基づいて前記アクチ
ュエータを駆動制御した。

【００２５】請求項２に記載の発明は、複数アームを介
してハンド部が連結され、その各アームをそれぞれのア
クチュエータにて所定の動作を行わせることによってハ
ンド部を伸縮動作させて被搬送物を目標位置まで伸縮搬
送する搬送ロボットの搬送速度制御方法において、伸縮
搬送の際にハンド部に対して被搬送物が慣性力によりず
れない範囲で、かつ、目標位置までの搬送時間が最小と
なるように、その被搬送物の実際の伸縮搬送速度及びそ
の速度変化量を予め設定し、その設定した設定制御量に
て前記アクチュエータを駆動制御した。

【００２６】請求項３に記載の発明は、複数アームを介
してハンド部が連結され、各アームをそれぞれのアクチ
ュエータにて所定の動作を行わせることによってハンド
部を旋回動作させて被搬送物を目標位置まで旋回搬送す
る旋回動作モードと、各アームをそれぞれのアクチュエ
ータにて所定の動作を行わせることによってハンド部を
伸縮動作させて被搬送物を目標位置まで伸縮搬送する伸
縮動作モードとを備えた搬送ロボットの搬送速度制御方
法において、前記旋回動作モード時には、その旋回搬送
の際にハンド部に対して被搬送物が遠心力によりずれな
い範囲で、かつ、目標位置までの搬送時間が最小となる
ように、その被搬送物の実際の旋回位置における旋回搬
送速度及びその速度変化量を予め設定しその設定した設
定制御量に基づいて前記アクチュエータを駆動制御し、
前記伸縮動作モード時には、その伸縮搬送の際にハンド
部に対して被搬送物が慣性力によりずれない範囲で、か
つ、目標位置までの搬送時間が最小となるように、その
被搬送物の実際の伸縮搬送速度及びその速度変化量を予
め設定し、その設定した設定制御量にて前記アクチュエ
ータを駆動制御した。

【００２７】請求項４に記載の発明は、複数アームを介
してハンド部が連結され、その各アームをそれぞれのア
クチュエータにて所定の動作を行わせることによってハ
ンド部を旋回動作させて被搬送物を目標位置まで旋回搬
送する搬送ロボットの搬送速度制御装置において、前記
アクチュエータを駆動する駆動回路と、前記旋回搬送の
際に、前記ハンド部に対して前記被搬送物が遠心力によ
りずれない範囲で、かつ、目標位置までの搬送時間が最
小となるように、その時々の被搬送物の旋回位置におけ
る旋回搬送速度の速度変化時期を指令するシーケンス制
御回路部と、前記シーケンス制御回路部からの指令に基
づいて予め設定された被搬送物が遠心力によりずれない
範囲で、かつ、目標位置までの搬送時間を最小するため
の旋回加速度のデータを読み出し、該加速度となるよう
に前記駆動回路を介して前記アクチュエータを駆動制御
する駆動制御回路部とを備えた。

【００２８】請求項５に記載の発明は、複数アームを介
してハンド部が連結され、その各アームをそれぞれのア
クチュエータにて所定の動作を行わせることによってハ
ンド部を伸縮動作させて被搬送物を目標位置まで伸縮搬
送する搬送ロボットの搬送速度制御装置において、前記
アクチュエータを駆動する駆動回路と、前記伸縮搬送の
際に、前記ハンド部に対して前記被搬送物が慣性力によ
りずれない範囲で、かつ、目標位置までの搬送時間が最
小となるように、その時々の被搬送物の伸縮搬送速度の
速度変化時期を指令するシーケンス制御回路部と、前記
シーケンス制御回路部からの指令に基づいて予め設定さ
れた被搬送物が慣性力によりずれない範囲で、かつ、目
標位置までの搬送時間を最小するための伸縮加速度のデ
ータを読み出し、該加速度となるように前記駆動回路を
介して前記アクチュエータを駆動制御する駆動制御回路
部とを備えた。

【００２９】請求項６に記載の発明は、複数アームを介
してハンド部が連結され、各アームをそれぞれのアクチ
ュエータにて所定の動作を行わせることによってハンド
部を旋回動作させて被搬送物を目標位置まで旋回搬送す
る旋回動作モードと、各アームをそれぞれのアクチュエ
ータにて所定の動作を行わせることによってハンド部を
伸縮動作させて被搬送物を目標位置まで伸縮搬送する伸
縮動作モードとを備えた搬送ロボットの搬送速度装置に
おいて、前記アクチュエータを駆動する駆動回路と、前
記旋回搬送又は伸縮搬送の際に、前記ハンド部に対して
前記被搬送物がずれない範囲で、かつ、目標位置までの
搬送時間が最小となるように、その時々の被搬送物の旋
回搬送速度又は伸縮搬送速度の速度変化時期を指令する
シーケンス制御回路部と、前記シーケンス制御回路部か
らの指令に基づいて予め設定された被搬送物がずれない
範囲で、かつ、目標位置までの搬送時間を最小するため
の旋回加速度又は伸縮加速度のデータを読み出し、該加
速度となるように前記駆動回路を介して前記アクチュエ
ータを駆動制御する駆動制御回路部とを備えた。

【００３０】（作用）請求項１に記載の発明によれば、
被搬送物が旋回搬送される場合、その旋回搬送速度及び
その速度変化量は、ハンド部に対して被搬送物が遠心力
によりずれない範囲で、かつ、目標位置までの搬送時間
が最小となる値に設定される。その結果、被搬送物は旋
回搬送途中においてずれることなく搬送され、しかも、
搬送処理量はアップする。

【００３１】請求項２に記載の発明によれば、被搬送物
が伸縮搬送される場合、その被搬送物の実際の伸縮搬送
速度及びその速度変化量は、ハンド部に対して被搬送物
が慣性力によりずれない範囲で、かつ、目標位置までの
搬送時間が最小となる値に設定される。その結果、被搬
送物は伸縮搬送途中においてずれることなく搬送され、
しかも、搬送処理量はアップする。

【００３２】請求項３に記載の発明によれば、被搬送物
が旋回搬送される場合、その旋回搬送速度及びその速度
変化量は、ハンド部に対して被搬送物が遠心力によりず
れない範囲で、かつ、目標位置までの搬送時間が最小と
なる値に設定される。又、被搬送物が伸縮搬送される場
合、その被搬送物の実際の伸縮搬送速度及びその速度変
化量は、ハンド部に対して被搬送物が慣性力によりずれ
ない範囲で、かつ、目標位置までの搬送時間が最小とな
る値に設定される。その結果、被搬送物は各搬送途中に
おいてずれることなく搬送され、しかも、搬送処理量は
アップする。

【００３３】請求項４に記載の発明によれば、駆動制御
回路部はシーケンス制御回路部からその時々の被搬送物
の旋回位置における旋回搬送速度の速度変化時期を指令
する指令に基づいて予め設定された被搬送物が遠心力に
よりずれない範囲で、かつ、目標位置までの搬送時間を
最小するための旋回加速度のデータを読み出し、該加速
度となるように駆動回路を介してアクチュエータを駆動
制御する。その結果、被搬送物は旋回搬送途中において
ずれることなく搬送され、しかも、搬送処理量はアップ
する。

【００３４】請求項５に記載の発明によれば、駆動制御
回路部はシーケンス制御回路部からその時々の被搬送物
の伸縮搬送速度の速度変化時期を指令する指令に基づい
て予め設定された被搬送物が慣性力によりずれない範囲
で、かつ、目標位置までの搬送時間を最小するための伸
縮加速度のデータを読み出し、該加速度となるように前
記駆動回路を介してアクチュエータを駆動制御する。そ
の結果、被搬送物は伸縮搬送途中においてずれることな
く搬送され、しかも、搬送処理量はアップする。

【００３５】請求項６に記載の発明によれば、駆動制御
回路部はシーケンス制御回路部からその時々の被搬送物
の旋回搬送速度又は伸縮搬送速度の速度変化時期を指令
する指令に基づいて予め設定された被搬送物がずれない
範囲で、かつ、目標位置までの搬送時間を最小するため
の旋回加速度又は伸縮加速度のデータを読み出し、該加
速度となるように駆動回路を介してアクチュエータを駆
動制御する。その結果、被搬送物は各搬送途中において
ずれることなく搬送され、しかも、搬送処理量はアップ
する。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図面に従って説明する。図１は多関節型の搬送ロ
ボットの要部平面を示し、図２は搬送ロボットの要部正
面を示す。

【００３７】搬送ロボット１０は、円筒状の基台１１
と、多関節のアーム部１２と、ハンド部１３を備えてい
る。基台１１は上面にフランジ１１ａが固着されてい
て、該フランジ１１ａから上方に向かって第１駆動軸１
４が突出している。第１駆動軸１４は同フランジ１１ａ
に対して回転可能にかつ軸線方向に移動に支持されてい
る。第１駆動軸１４の先端部は、アーム部１２が連結さ
れている。アーム部１２は第１アーム１２ａと第２アー
ム１２ｂを備えている。第１アーム１２ａは、その基端
部が前記第１駆動軸１４に連結固定されている。従っ
て、第１アーム１２ａは、第１駆動軸１４が回転する
と、同駆動軸１４を回動中心として回動する。又、第１
駆動軸１４が上下動すると、同駆動軸１４とともに上下
動する。この第１駆動軸１４は、前記基台１１内に設け
られた第１の回動用駆動モータＭ１（図３参照）が正逆
回転することによって基台１１に対して正逆回転するよ
うになっている。又、第１駆動軸１４は、前記基台１１
内に設けられた昇降用駆動モータＭ２（図３参照）が正
逆回転することによって基台１１に対して上下動するよ
うになっている。

【００３８】第１アーム１２ａの先端部には、第２駆動
軸１５が回動可能に支持されている。第２駆動軸１５は
前記第１アーム１２ａ内に設けられた第２の回動用駆動
モータＭ３（図３参照）が正逆回転することによって第
１アーム１２ａに対して正逆回転するようになってい
る。第１アーム１２ａから突出した第２駆動軸１５は第
２アーム１２ｂの基端部と連結固定されている。従っ
て、第２駆動軸１５が回転すると、同駆動軸１５を回動
中心として第２アーム１２ｂは回動する。

【００３９】第２アーム１２ｂの先端部には、従動軸１
６が回動可能に支持されている。従動軸１６は、第２ア
ーム１２ｂ内に設けられた図示しないギア機構等の駆動
連結機構にて連結されていて、第２アーム１２ｂが第１
アーム１２ａに対して相対回動するとき相対回転する。
そして、従動軸１６と第２駆動軸１５の軸芯間の距離
は、第１駆動軸１４と第２駆動軸１５の軸芯間の距離と
一致させている。

【００４０】第２アーム１２ｂから突出した従動軸１６
にはハンド部１３が連結固定されている。ハンド部１３
は、被搬送物としての半導体ウェハＷを載置する一対の
フォーク状の載置部１３ａが形成され、一対の載置部１
３ａの結ぶ中央位置に前記第２アーム１２ｂの先端部か
ら突出した従動軸１６が連結固定されている。従って、
従動軸１６が回転すると、同従動軸１６を回動中心とし
てハンド部１３は第２アーム１２ｂに対して相対回動す
る。

【００４１】そして、第２アーム１２ｂは、前記第１ア
ーム１２ａが回動動作する時、動作し（動作させない場
合もある）、第１アーム１２ａが回動動作していない時
単独で動作することはない。詳述すると、図１におい
て、第１アーム１２ａが時計回り方向に回動すると、従
動軸１６が直線運動をするように、第２アーム１２ｂは
第１アーム１２ａに対して反時計回り方向に相対回動す
る。つまり、従動軸１６が直線運動するためには、第１
駆動軸１４の時計回り方向の回転速度に対して第２駆動
軸１５の反時計回り方向の回転速度は２倍になってい
る。

【００４２】反対に、第１アーム１２ａが反時計回り方
向に回動すると、従動軸１６が直線運動をするように、
第２アーム１２ｂは第１アーム１２ａに対して時計回り
方向に相対回動する。この場合にも同様に、従動軸１６
が直線運動するためには、第１駆動軸１４の反時計回り
方向の回転速度に対して第２駆動軸１５の時計回り方向
の回転速度は２倍になっている。

【００４３】又、ハンド部１３は、第１アーム１２ａ及
び第２アーム１２ｂが動作するとき、一対の載置部１３
ａを結ぶ長手方向に姿勢を変えずに直線運動（伸縮動
作）するように、前記駆動連結機構及び従動軸１６によ
り第２アーム１２ｂに対して相対回動する。つまり、第
２アーム１２ｂが反時計回り方向に回動すると、ハンド
部１３は第２アーム１２ｂに対して時計回り方向に相対
回動して姿勢を変えず直線運動する。詳述すると、ハン
ド部１３の直線運動は前記第１駆動軸１４の回転速度と
第２駆動軸１５の回転速度によって決まる。そして、ハ
ンド部１３の姿勢が変わらないためには、第２駆動軸１
５の反時計回り方向の回転速度に対して従動軸１６の時
計回りの回転速度は１／２になっている。

【００４４】反対に、第２アーム１２ｂが時計回り方向
に旋回すると、ハンド部１３は第２アーム１２ｂに対し
て反時計回り方向に相対回動して姿勢を変えず直線運動
する。同様に、ハンド部１３の直線運動は前記第１駆動
軸１４の回転速度と第２駆動軸１５の回転速度によって
決まる。又、ハンド部１３の姿勢が変わらないために
は、第２駆動軸の時計回り方向の回転速度に対して従動
軸１６の反時計回りの回転速度は１／２になっている。

【００４５】そして、上記のようなハンド部１３の直線
運動を伸縮動作といい、図１に実線で示す位置から離間
する方向の運動を伸動作といい、実線に示す位置に向か
う方向の運動を縮動作という。又、第２アーム１２ｂを
回動させないで第１アーム１２ａのみ回動（旋回）させ
て、前記ハンド部１３を例えば図１で実線で示す位置で
回転させる動作を旋回動作という。又、第１駆動軸１４
を上下動させてハンド部１３を上下動させる動作を上下
動作という。

【００４６】上記各動作はアクチュエータとしての前記
各駆動モータＭ１〜Ｍ３を駆動制御することによって行
われる。図３は、各駆動モータＭ１〜Ｍ３を駆動制御す
るための搬送用ロボット１０に設けられた電気ブロック
回路を示す。

【００４７】図３において、シーケンス制御回路部２１
は、前記旋回動作、伸縮動作及び上下動作の各動作にお
けいて、搬送途中においてハンド部１３に対して半導体
ウェハＷがずれないで且つ搬送時間が最小となるための
その時々の動作指令信号を作成する。詳述すると、旋回
動作モードの場合、シーケンス制御回路部２１は、図示
しない第１駆動軸１４の回動位置センサからの位置デー
タ及び予め設定されている位置データとに基づいて第１
の回動用駆動モータＭ１を駆動制御するための動作指令
信号を作成する。つまり、その時のハンド部１３の停止
旋回位置と、搬送先の目標旋回位置を図示しない回動位
置センサや予め設定された回動位置データから求める。
因みに、停止旋回位置は、載置部１３ａに載置された半
導体ウェハＷ（一対の載置部１３ａに半導体ウェハＷが
載置されている場合には第１駆動軸１４から遠い方の半
導体ウェハＷ）の中心位置とする。従って、目標旋回位
置はその半導体ウェハＷの中心位置が旋回して停止する
位置となる。

【００４８】そして、停止旋回位置から搬送先の目標旋
回位置までハンド部１３を旋回する際に、その第１の回
動用駆動モータＭ１の回転速度Ｖrtm （ハンド部１３が
旋回する旋回搬送速度Ｖrtm と比例する）の速度変化
を、２次的に加速／減速を変化させるために、シーケン
ス制御回路部２１は、（１）正の加速度（Ａrtm ）を一
定の勾配（ΔＡrtm ）で増加させる時期、（２）正の加
速度（Ａrtm ）を増加させる割合（ΔＡrtm ）をゼロに
する時期、（３）正の加速度（Ａrtm ）を一定の勾配
（−ΔＡrtm ）で減少させる時期、（４）加速度（Ａrt
m ）をゼロにし搬送速度Ｖrtm を一定に保持する時期、
（５）負の加速度（−Ａrtm ）を一定の勾配（−ΔＡrt
m ）を負の方向に増加させる時期、（６）負の加速度
（−Ａrtm ）を負の方向に増加させる割合（−ΔＡrtm
）をゼロにする時期、（７）負の加速度（−Ａrtm ）
を一定の勾配（ΔＡrtm ）で減少させる時期、（８）負
の加速度（−Ａrtm ）をゼロにし回転速度（Ｖrtm ）を
ゼロ、即ちハンド部１３を停止する時期を求め、その各
時期に対応した動作指令信号を出力する。

【００４９】又、伸縮動作モードの場合、シーケンス制
御回路部２１は、図示しない第１及び第２駆動軸１４，
１５の回動位置センサからの位置データ及び予め設定さ
れている伸縮位置データとに基づいて第１及び第２の回
動用駆動モータＭ１，Ｍ３を駆動制御するための動作指
令信号を作成する。つまり、その時の第１及び第２駆動
軸１４，１５（ハンド部１３）の停止位置と、搬送先の
目標位置を図示しない回動位置センサや予め設定された
伸縮位置データから求める。そして、停止位置から搬送
先の目標位置までハンド部１３を姿勢を変えずに直線運
動する際に、シーケンス制御回路部２１はその伸縮搬送
速度Ｖst、即ち実際のハンド部１３の速度についてその
速度変化Ａstが２次的に加速／減速を変化させるように
制御するための動作指令信号を出力する。

【００５０】即ち、シーケンス制御回路部２１は、ハン
ド部１３の速度Ｖstについて（１）正の加速度（Ａst）
を一定の勾配（ΔＡst）で増加させる時期、（２）正の
加速度（Ａst）を増加させる割合（ΔＡst）をゼロにす
る時期、（３）正の加速度（Ａst）を一定の勾配（−Δ
Ａst）で減少させる時期、（４）加速度（Ａst）をゼロ
にし搬送速度Ｖstを一定に保持する時期、（５）負の加
速度（−Ａst）を一定の勾配（−ΔＡst）で負の方向に
増加させる時期、（６）負の加速度（−Ａst）を負の方
向に増加させる割合（−ΔＡst）をゼロにする時期、
（７）負の加速度（−Ａst）を一定の勾配（ΔＡst）で
減少させる時期、（８）負の加速度（−Ａst）をゼロに
し伸縮搬送速度Ｖstをゼロ、即ちハンド部１３を停止す
る時期を求め、その各時期に対応した動作指令信号を出
力する。

【００５１】又、上下動作モードの場合、シーケンス制
御回路部２１は、図示しない高さ位置センサからの位置
データ及び予め設定されている高さデータとに基づいて
昇降用モータＭ２を駆動制御するための動作指令信号を
作成する。つまり、その時の第１駆動軸１４の位置（ハ
ンド部１３）の停止高さ位置と、搬送先の目標高さ位置
を図示しない位置センサや予め設定された高さ位置デー
タから求める。

【００５２】そして、停止高さ位置から搬送先の目標高
さ位置まで上動（下動）する際に、その昇降用駆動モー
タＭ２の回転速度Ｖudm （ハンド部１３の上下搬送速度
Ｖudに比例する。即ち上昇速度（下降速度）に比例す
る）の速度変化を、２次的に加速／減速を変化させるた
めに、シーケンス制御回路部２１は、（１）正の加速度
（Ａudm ）を一定の勾配（ΔＡudm ）で増加させる時
期、（２）正の加速度（Ａudm ）を増加させる割合（Δ
Ａudm ）をゼロにする時期、（３）正の加速度（Ａudm
）を一定の勾配（−ΔＡudm ）で減少させる時期、
（４）正の加速度（Ａudm ）をゼロにし搬送速度Ｖudm
を一定に保持する時期、（５）負の加速度（−Ａudm ）
を一定の勾配（−ΔＡudm ）で負の方向に増加させる時
期、（６）負の加速度（−Ａudm ）を負の方向に増加さ
せる割合（−ΔＡudm ）をゼロにする時期、（７）負の
加速度（−Ａudm ）を一定の勾配（ΔＡudm ）で減少さ
せる時期、（８）負の加速度（Ａudm ）をゼロにし搬送
速度Ｖudm をゼロ、即ちハンド部１３を停止する時期を
求め、その各時期に対応した動作指令信号を出力する。

【００５３】シーケンス制御回路部２１が作成した各動
作モードにおけるその時々の動作指令信号は次段のモー
タ駆動制御回路部２２に出力される。モータ駆動制御回
路部２２は、前記動作指令信号に応答してその動作指令
信号が上下動作、旋回動作及び伸縮動作のうちどの動作
かを判別する。そして、モータ駆動制御回路部２２は、
その判別した動作に対応するモータをその動作指令信号
の内容に基づいて同制御回路部２２に内蔵したメモリに
予め記憶された駆動のための設定制御量としてのデータ
を読み出し該データに基づいて駆動制御信号を次段のモ
ータ駆動回路２３に出力する。

【００５４】次に、駆動制御回路部２２のシーケンス制
御回路部２１からの各動作モードの動作指令信号に対す
る動作について説明する。 Ａ．［旋回動作モード］ 駆動制御回路部２２は旋回動作モードにおける各動作指
令信号を入力した時、第１の回動用駆動モータＭ１を駆
動制御するために以下のような駆動制御信号を出力す
る。尚、説明の便宜上、第１アーム１２ａを図１実線位
置で示す停止位置から時計回り方向に９０度旋回させて
ハンド部１３を図１に示す停止位置から図４に示す目標
位置まで姿勢を変えず伸動作させて半導体ウェハＷを搬
送する場合について説明する。

【００５５】（１）正の加速度（Ａrtm ）を一定の勾配
（ΔＡrtm ）で増加させる時期を示す動作信号が入力さ
れた時。駆動制御回路部２２は、前記メモリにされた各
データのなかから旋回動作における停止している第１の
回動用駆動モータ（以下、第１のモータという）Ｍ１を
正の加速度Ａrtm で駆動させるために、その正の加速度
Ａrtm を増加させる割合のデータΔＡrtm を読み出す。
駆動制御回路部２２はこのデータΔＡrtm の割合で加速
度Ａrtm を上げるための駆動制御信号を出力する。モー
タ駆動回路２３はこの駆動制御信号に応答して第１のモ
ータＭ１を駆動する。従って、モータＭ１の回転速度Ｖ
rtm の速度変化はΔＡrtm の割合で増加する加速度Ａrt
m に基づいて制御される。つまり、モータＭ１は加速回
転を開始する。

【００５６】（２）正の加速度（Ａrtm ）を増加させる
割合（ΔＡrtm ）をゼロにする時期を示す動作信号が入
力された時。駆動制御回路部２２は、この増加させる割
合ΔＡrtm をゼロにして一定の加速度Ａrtm にするため
の駆動制御信号を出力する。モータ駆動回路２３はこの
駆動制御信号に応答して第１のモータＭ１を駆動する。
従って、モータＭ１の回転速度Ｖrtm の速度変化は一定
の加速度Ａrtm に基づいて制御される。

【００５７】（３）正の加速度（Ａrtm ）を一定の勾配
（−ΔＡrtm ）で減少させる時期を示す動作指令信号が
入力された時。駆動制御回路部２２は、前記メモリから
一定の加速度Ａrtm で加速しながら回転駆動している第
１の回動用モータＭ１についてその正の加速度Ａrtm を
減少させる割合のデータ−ΔＡrtm を読み出す。駆動制
御回路部２２はこのデータ−ΔＡrtm の割合で正の加速
度Ａrtm を下げるための駆動制御信号を出力する。モー
タ駆動回路２３はこの駆動制御信号に応答して第１のモ
ータＭ１を駆動する。従って、モータＭ１の回転速度Ｖ
rtm の速度変化は−ΔＡrtm の割合で減少する加速度Ａ
rtm に基づいて制御される。

【００５８】（４）加速度（Ａrtm ）をゼロにし搬送速
度Ｖrtm を一定に保持する時期を示す動作指令信号が入
力された時。駆動制御回路部２２は、この増加させる加
速度Ａrtm をゼロにして回転速度Ｖrtm を一定に保持す
るための駆動制御信号を出力する。モータ駆動回路２３
はこの駆動制御信号に応答して第１のモータＭ１を駆動
する。従って、モータＭ１の回転速度Ｖrtm は一定とな
り、その速度変化はゼロになる。

【００５９】（５）負の加速度（−Ａrtm ）を一定の勾
配（−ΔＡrtm ）で負の方向に増加させる時期を示す動
作指令信号が入力された時。駆動制御回路部２２は、前
記メモリから一定の回転速度Ｖrtm で回転している第１
のモータＭ１を負の加速度−Ａrtm で駆動させるため
に、その負の加速度−Ａrtm を負の方向に増加させる割
合のデータ−ΔＡrtm を読み出す。駆動制御回路部２２
はこのデータ−ΔＡrtm の割合で負の加速度−Ａrtm を
上げるための駆動制御信号を出力する。モータ駆動回路
２３はこの駆動制御信号に応答して第１のモータＭ１を
駆動する。従って、モータＭ１の回転速度Ｖrtm の速度
変化は−ΔＡrtm の割合で負の方向に増加する負の加速
度−Ａrtm に基づいて制御される。つまり、モータＭ１
の回転速度Ｖrtm は減速回転を開始する。

【００６０】（６）負の加速度（−Ａrtm ）を負の方向
に増加させる割合（−ΔＡrtm ）を一定にする時期を示
す動作指令信号が入力された時。駆動制御回路部２２
は、この負の方向に増加させる割合−ΔＡrtm をゼロに
して一定の負の加速度−Ａrtm にするための駆動制御信
号を出力する。モータ駆動回路２３はこの駆動制御信号
に応答して第１のモータＭ１を駆動する。従って、モー
タＭ１の回転速度Ｖrtm の速度変化は一定の負の加速度
−Ａrtm に基づいて制御される。

【００６１】（７）負の加速度（−Ａrtm ）を一定の勾
配（−ΔＡrtm ）で減少させる時期を示す動作指令信号
が入力された時。駆動制御回路部２２は、前記メモリか
ら一定の負の加速度−Ａrtm で減速しながら回転駆動し
ている第１のモータＭ１についてその負の加速度−Ａrt
m を減少させる割合のデータΔＡrtm を読み出す。駆動
制御回路部２２はこのデータΔＡrtm の割合で負の加速
度−Ａrtm を減少させるための駆動制御信号を出力す
る。モータ駆動回路２３はこの駆動制御信号に応答して
第１のモータＭ１を駆動する。従って、モータＭ１の回
転速度Ｖrtm の速度変化は−ΔＡrtm の割合で減少する
負の加速度−Ａrtm に基づいて制御される。

【００６２】（８）負の加速度（−Ａrtm ）をゼロにし
回転速度Ｖrtm をゼロ、即ちハンド部１３を停止する時
期を示す動作指令信号が入力された時。駆動制御回路部
２２は、回転速度Ｖrtm をゼロにする駆動制御信号を出
力する。モータ駆動回路２３はこの駆動制御信号に応答
して第１のモータＭ１を停止させる。従って、モータＭ
１の回転速度Ｖrtm の速度変化はゼロとなる。つまり、
ハンド部１３は停止旋回位置から搬送先の目標旋回位置
まで到達して停止する。

【００６３】尚、設定制御量としての前記正負の加速度
Ａrtm 、−Ａrtm 及び増減する割合ΔＡrtm 、−ΔＡrt
m は、予め求めた値である。詳述すると、図１に示す状
態で旋回動作するとき、半導体ウェハＷの旋回搬送速度
（第１駆動軸１４を回動中心とする周速度）Ｖrtが、図
５に示すスムースな速度変化で推移し且つ搬送時間が最
小となるように、その時々の第１のモータＭ１に対する
正負の加速度Ａrtm 、−Ａrtm 及び増減する割合ΔＡrt
m 、−ΔＡrtm で制御するタイミングは予め実験又は理
論にて求められている。

【００６４】この時、正負の加速度Ａrtm 、−Ａrtm 及
び増減する割合ΔＡrtm 、−ΔＡrtm は、ハンド部１３
の載置部１３ａに載置された半導体ウェハＷが旋回中に
載置部１３ａに対して遠心力でずれない値に設定してい
る。つまり、半導体ウェハＷにかかる遠心力Ｆは、第１
駆動軸１４の軸芯から載置部１３ａに載置された半導体
ウェハＷの中心までの距離Ｒ、半導体ウェハＷの質量Ｍ
w 、旋回搬送速度Ｖrtとすると、 Ｆ＝Ｍw ・Ｖrt２／Ｒとなる。

【００６５】従って、遠心力Ｆによって半導体ウェハＷ
ずれないために、その時の質量Ｍw、旋回位置に応じて
基づいての正負の加速度Ａrtm 、−Ａrtm 及び増減する
割合ΔＡrtm 、−ΔＡrtm の最も効率のよい値を予め実
験又は理論にて求めてメモりに記憶させている。

【００６６】Ｂ．［伸縮動作モード］ 駆動制御回路部２２は伸縮動作モードにおける各動作指
令信号を入力した時、第１及び第２の回動用駆動モータ
（以下、第１及び第２のモータ）Ｍ１，Ｍ３を駆動制御
するために以下のような駆動制御信号を出力する。

【００６７】尚、説明の便宜上、第１アーム１２ａを図
１実線位置で示す位置から時計回り方向に９０度旋回さ
せて、ハンド部１３を図４実線で示す停止位置から２点
鎖線で示す目標位置まで直線運動させる場合について説
明する。

【００６８】（１）正の加速度（Ａst）を一定の勾配
（ΔＡst）で増加させる時期を示す動作指令信号を入力
した時。駆動制御回路部２２は、前記メモリにされた各
データのなかから伸縮動作における停止しているハンド
部１３を駆動するとき正の加速度Ａstを増加させる割合
のデータΔＡstを読み出す。駆動制御回路部２２は、こ
のデータΔＡstを第１の回転用駆動モータＭ１の加速度
Ａstm を決定するためのデータΔＡstm に変換する。つ
まり、ハンド部１３の直線移動位置Ｘは、第１アーム１
２ａの長さ（第１及び第２駆動軸１４，１５の軸芯間の
距離）をｒ、第１アーム１２ａの回動角をθとすると、 Ｘ＝２ｒ・ｓｉｎθ で表される。

【００６９】従って、ハンド部１３の直線移動量ΔＸ
は、第１アーム１２ａの回動量をΔθとすれば、 ΔＸ＝２ｒ・ｓｉｎΔθ となる。つまり、直線運動しているハンド部５３の直線
移動量ΔＸ、即ち移動速度Ｖstは、第１アーム１２ａの
回動速度（第１駆動軸１４を回動中心に回動する第２駆
動軸１５の軸芯位置における周速度）の直線運動方向成
分と第２アーム１２ｂの回動速度（第２駆動軸１５を回
動中心として回動する従動軸１６の軸芯位置における周
速度）の直線運動方向成分の合成となる。つまり、ハン
ド部１３をΔＡstの割合で加速度Ａstを上げるための第
１のモータＭ１の加速度Ａstm の増加の割合ΔＡstm を
求める必要があるからである。

【００７０】本実施形態では、ΔＡstに対するΔＡstm
は予め実験又は理論的に求めたものを採用し、前記メモ
リに記憶している。そして、前記したように第１駆動軸
１４の回転速度に対して第２駆動軸１５の回転速度は２
倍であるので、第１のモータＭ１の加速度Ａstm を決定
するデータΔＡstm が決まれば第２のモータＭ３の加速
度（＝２Ａstm ）を決定するデータ（＝２ΔＡstm ）が
一義的に決まる。

【００７１】駆動制御回路部２２はこのデータΔＡstm
，２ΔＡstm の割合で第１及び第２のモータＭ１，Ｍ
３の加速度Ａstm ，２Ａstm を上げるための駆動制御信
号を出力する。モータ駆動回路２３はこの駆動制御信号
に応答して第１及び第２のモータＭ１，Ｍ３を駆動す
る。従って、ハンド部１３の伸縮搬送速度Ｖstの速度速
化はΔＡstの割合で増加する加速度Ａstに基づいて制御
される。つまり、ハンド部１３は搬送、即ち直線運動を
開始する。

【００７２】（２）正の加速度（Ａst）を増加させる割
合（ΔＡst）をゼロにする時期を示す動作指令信号を入
力した時。駆動制御回路部２２は、この増加させる割合
ΔＡstm ，Δ２Ａstm をゼロにしてハンド部１３の加速
度Ａstを一定にするための駆動制御信号を出力する。モ
ータ駆動回路２３はこの駆動制御信号に応答して第１及
び第２のモータＭ１，Ｍ３を駆動する。従って、モータ
Ｍ１，Ｍ３の回転速度の速度変化は一定の加速度Ａstm
，２Ａstm に基づいて制御される。つまり、ハンド部
１３の伸縮搬送速度Ｖstの速度変化は一定の加速度Ａst
に基づいて制御される。

【００７３】（３）正の加速度（Ａst）を一定の勾配
（−ΔＡst）で減少させる時期を示す動作指令信号を入
力した時。駆動制御回路部２２は、前記メモリから一定
の加速度Ａstで加速しながら直線運動しているハンド部
１３についてその正の加速度Ａstを減少させる割合のデ
ータ−ΔＡstを読み出す。駆動制御回路部２２は、前記
と同様にこのデータ−ΔＡstを第１のモータＭ１の加速
度Ａstm を決定するためのデータ−ΔＡstm に変換す
る。この−ΔＡstに対する−ΔＡstm も前記と同様に予
め実験又は理論的に求めたものを採用し、前記メモリに
記憶されている。そして、第１のモータＭ１の加速度Ａ
stm を決定するデータ−ΔＡstm と、第２のモータＭ３
の加速度（＝２Ａstm ）を決定するデータ（＝２ΔＡst
m ）とが求められると、駆動制御回路部２２はこのデー
タ−ΔＡstm ，−２ΔＡstm の割合で第１及び第２のモ
ータＭ１，Ｍ３の加速度Ａstm ，２Ａstm を下げるため
の駆動制御信号を出力する。モータ駆動回路２３はこの
駆動制御信号に応答して第１及び第２のモータＭ１，Ｍ
３を駆動する。従って、ハンド部１３の伸縮搬送速度Ｖ
stの速度速化は−ΔＡstの割合で減少する加速度Ａstに
基づいて制御される。

【００７４】（４）加速度（Ａst）をゼロにし伸縮搬送
速度Ｖstを一定に保持する時期を示す動作指令信号を入
力した時。駆動制御回路部２２は、前記メモリから加速
度Ａstをゼロにするデータを読み出す。駆動制御回路部
２２は、前記と同様にこの加速度Ａstをゼロにするデー
タに対する第１の回転用駆動モータＭ１の加速度Ａstm
をゼロにするためのデータに変換する。駆動制御回路部
２２は、ハンド部１３の加速度Ａstをゼロ（Ａstm＝２
Ａstm ＝０）にしてハンド部１３の伸縮搬送速度Ｖstを
一定に保持するための駆動制御信号を出力する。モータ
駆動回路２３はこの駆動制御信号に応答して第１及び第
２のモータＭ１，Ｍ３を駆動する。従って、ハンド部１
３の伸縮搬送速度Ｖstは一定となり、その速度変化はゼ
ロになる。

【００７５】（５）負の加速度（−Ａst）を一定の勾配
（−ΔＡst）で負の方向に増加させる時期を示す動作指
令信号を入力した時。駆動制御回路部２２は、前記メモ
リから一定の伸縮搬送速度Ｖstで搬送しているハンド部
１３を負の加速度−Ａstを負の方向に増加させる割合の
データ−ΔＡstを読み出す。駆動制御回路部２２は、前
記と同様にこのデータ−ΔＡstを第１の回転用駆動モー
タＭ１の負の加速度−Ａstm を決定するためのデータ−
ΔＡstm に変換する。この−ΔＡstに対する−ΔＡstm
も前記と同様に予め実験又は理論的に求めたものを採用
し、前記メモリに記憶されている。そして、第１のモー
タＭ１の負の加速度−Ａstm を決定するデータ−ΔＡst
m と、第２のモータＭ３の負の加速度（＝−２Ａstm ）
を決定するデータ（＝−２ΔＡstm ）とが求められる
と、駆動制御回路部２２はこのデータ−ΔＡstm ，−２
ΔＡstm の割合で第１及び第２のモータＭ１，Ｍ３の負
の加速度−Ａstm ，−２Ａstm を負の方向に上げるため
の駆動制御信号を出力する。モータ駆動回路２３はこの
駆動制御信号に応答して第１及び第２のモータＭ１，Ｍ
３を駆動する。従って、ハンド部１３の伸縮搬送速度Ｖ
stの速度速化は−ΔＡstの割合で減少する負の加速度Ａ
stに基づいて制御される。つまり、ハンド部１３の伸縮
搬送速度Ｖstは減速を開始する。

【００７６】（６）負の加速度（−Ａst）を負の方向に
増加させる割合（−ΔＡst）をゼロにする時期を示す動
作指令信号を入力した時。駆動制御回路部２２は、この
負の方向に増加させる割合−ΔＡstm をゼロにしてハン
ド部１３の負の加速度−Ａstを一定にするための駆動制
御信号を出力する。モータ駆動回路２３はこの駆動制御
信号に応答して第１及び第２のモータＭ１，Ｍ３を駆動
する。従って、モータＭ１，Ｍ３の回転速度の速度変化
は一定の負の加速度−Ａstm ，−２Ａstm に基づいて制
御される。つまり、ハンド部１３の伸縮搬送速度Ｖstの
速度変化は一定の負の加速度−Ａstに基づいて制御され
る。

【００７７】（７）負の加速度（−Ａst）を一定の勾配
（ΔＡst）で減少させる時期を示す動作指令信号を入力
した時。駆動制御回路部２２は、前記メモリから一定の
負の加速度−Ａstで減速しながら搬送しているハンド部
１３についてその負の加速度−Ａstを減少させる割合の
データΔＡstを読み出す。駆動制御回路部２２は、前記
と同様にこのデータΔＡstを第１のモータＭ１の負の加
速度−Ａstm を決定するためのデータΔＡstm に変換す
る。このΔＡstに対するΔＡstm も前記と同様に予め実
験又は理論的に求めたものを採用し、前記メモリに記憶
されている。そして、第１のモータＭ１の負の加速度−
Ａstm を決定するデータΔＡstm と、第２のモータＭ３
の負の加速度（＝−２Ａstm ）を決定するデータ（＝２
ΔＡstm ）とが求められると、駆動制御回路部２２はこ
のデータΔＡstm ，２ΔＡstm の割合で第１及び第２の
モータＭ１，Ｍ３の負の加速度−Ａstm ，−２Ａstm を
減少させるための駆動制御信号を出力する。モータ駆動
回路２３はこの駆動制御信号に応答して第１及び第２の
モータＭ１，Ｍ３を駆動する。従って、ハンド部１３の
伸縮搬送速度Ｖstの負の速度速化はΔＡstの割合で減少
する負の加速度−Ａstに基づいて制御される。

【００７８】（８）負の加速度（−Ａst）をゼロにし伸
縮搬送速度Ｖstをゼロ、即ちハンド部１３を停止する時
期を示す動作指令信号を入力した時。駆動制御回路部２
２は、前記メモリから伸縮搬送速度Ｖstをゼロにするデ
ータを読み出す。駆動制御回路部２２は、前記と同様に
この伸縮搬送速度Ｖstをゼロにするデータに対する第１
及び第２のモータＭ１，Ｍ３の回転速度をゼロ、即ち停
止させるためのデータに変換する。駆動制御回路部２２
は、第１及び第２のモータＭ１，Ｍ３を停止させるため
の駆動制御信号を出力する。モータ駆動回路２３はこの
駆動制御信号に応答して第１及び第２のモータＭ１，Ｍ
３を停止させる。従って、ハンド部１３の伸縮搬送速度
Ｖstはゼロとなり停止する。つまり、ハンド部１３は停
止位置から搬送先の目標位置まで到達して停止する。

【００７９】従って、伸縮動作において、ハンド部１３
の伸縮搬送速度Ｖstを２次的に正負の加速度Ａst、−Ａ
stを２次的（ΔＡst、−ΔＡst）に変化させて加減速す
るようにしたので、図６に示すように停止位置から搬送
先の目標位置までの伸縮搬送速度Ｖstを変化させること
ができる。

【００８０】さらに、正負の加速度Ａst、−Ａst及び増
減する割合ΔＡst、−ΔＡstに対する設定制御量として
の正負の加速度Ａstm 、−Ａstm 及び増減する割合ΔＡ
stm、−ΔＡstm は、ハンド部１３の載置部１３ａに載
置された半導体ウェハＷが伸縮動作中に載置部１３ａに
対して慣性力でずれないで最も効率のよい値を予め実験
又は理論にて求めている。従って、ハンド部１３の伸縮
動作は緩やかに制御されてスムースな直線運動でしかも
搬送時間が最小となる。

【００８１】Ｃ．［上下動作モード］ 駆動制御回路部２２は上下動作モードにおける各動作指
令信号を入力した時、昇降用駆動モータＭ２を駆動制御
するために以下のような駆動制御信号を出力する。尚、
説明の便宜上、ハンド部１３を図２実線位置で示す停止
位置から２点鎖線で示す目標位置まで上動させる場合に
ついて説明する。

【００８２】（１）正の加速度（Ａudm ）を一定の勾配
（ΔＡudm ）で増加させる時期を示す動作指令信号を入
力した時。駆動制御回路部２２は、前記メモリにされた
各データのなかから停止している昇降用駆動モータＭ２
についてを正の加速度Ａudm で駆動させるために、その
正の加速度Ａudm を増加させる割合のデータΔＡudm を
読み出す。駆動制御回路部２２はこのデータΔＡudm の
割合で加速度Ａudm を上げるための駆動制御信号を出力
する。モータ駆動回路２３はこの駆動制御信号に応答し
て昇降用モータＭ２を駆動する。従って、モータＭ２の
回転速度Ｖudm の速度変化はΔＡudm の割合で増加する
加速度Ａudm に基づいて制御される。つまり、モータＭ
２は加速回転を開始し、ハンド部１３は図２実線位置か
ら停止位置から上動を開始する。

【００８３】（２）正の加速度（Ａudm ）を増加させる
割合（ΔＡudm ）をゼロにする時期を示す動作指令信号
を入力した時。駆動制御回路部２２は、この増加させる
割合ΔＡrtm をゼロにして一定の加速度Ａrtm にするた
めの駆動制御信号を出力する。モータ駆動回路２３はこ
の駆動制御信号に応答して昇降用駆動モータＭ２を駆動
する。従って、モータＭ２の回転速度Ｖudm の速度変化
は一定の加速度Ａudm に基づいて制御される。

【００８４】（３）正の加速度（Ａudm ）を一定の勾配
（−ΔＡudm ）で減少させる時期を示す動作指令信号を
入力した時。駆動制御回路部２２は、前記メモリから一
定の正の加速度Ａudm で加速しながら回転駆動している
昇降用モータＭ２についてその正の加速度Ａudm を減少
させる割合のデータ−ΔＡudm を読み出す。駆動制御回
路部２２はこのデータ−ΔＡudm の割合で正の加速度Ａ
udm を下げるための駆動制御信号を出力する。モータ駆
動回路２３はこの駆動制御信号に応答して昇降用駆動モ
ータＭ２を駆動する。従って、モータＭ２の回転速度Ｖ
udm の速度変化は−ΔＡudm の割合で減少する正の加速
度Ａudm に基づいて制御される。

【００８５】（４）正の加速度（Ａudm ）をゼロにし搬
送速度Ｖudm を一定に保持する時期を示す動作指令信号
を入力した時。駆動制御回路部２２は、この正の加速度
Ａudm をゼロにして回転速度Ｖudm を一定に保持するた
めの駆動制御信号を出力する。モータ駆動回路２３はこ
の駆動制御信号に応答して昇降用駆動モータＭ２を駆動
する。従って、モータＭ２の回転速度Ｖudm は一定とな
り、その速度変化はゼロになる。つまり、一定の上昇速
度Ｖudでハンド部１３は上動する。

【００８６】（５）負の加速度（−Ａudm ）を一定の勾
配（−ΔＡudm ）で負の方向に増加させる時期を示す動
作指令信号を入力した時。駆動制御回路部２２は、前記
メモリから一定の回転速度Ｖudm で回転している昇降用
駆動モータＭ２を負の加速度−Ａudm で駆動させるため
に、その負の加速度−Ａudm を負の方向に増加させる割
合のデータ−ΔＡudm を読み出す。駆動制御回路部２２
はこのデータ−ΔＡudm の割合で負の加速度−Ａudm を
上げるための駆動制御信号を出力する。モータ駆動回路
２３はこの駆動制御信号に応答して昇降用駆動モータＭ
２を駆動する。従って、モータＭ２の回転速度Ｖudm の
速度変化は−ΔＡudm の割合で負の方向に増加する負の
加速度−Ａudm に基づいて制御される。つまり、ハンド
部１３は減速を開始する。

【００８７】（６）負の加速度（−Ａudm ）を負の方向
に増加させる割合（−ΔＡudm ）をゼロにする時期を示
す動作指令信号を入力した時。駆動制御回路部２２は、
この負の方向に増加させる割合−ΔＡudm をゼロにして
一定の負の加速度−Ａudm にするための駆動制御信号を
出力する。モータ駆動回路２３はこの駆動制御信号に応
答して昇降用駆動モータＭ２を駆動する。従って、モー
タＭ２の回転速度Ｖudm の速度変化は一定の負の加速度
−Ａudm に基づいて制御される。

【００８８】（７）負の加速度（−Ａudm ）を一定の勾
配（ΔＡudm ）で減少させる時期を示す動作指令信号を
入力した時。駆動制御回路部２２は、前記メモリから一
定の負の加速度−Ａudm で減速しながら回転駆動してい
る昇降用駆動モータＭ２についてその負の加速度−Ａud
m を減少させる割合のデータΔＡudm を読み出す。駆動
制御回路部２２はこのデータΔＡudm の割合で負の加速
度−Ａudm を減少させるための駆動制御信号を出力す
る。モータ駆動回路２３はこの駆動制御信号に応答して
昇降用駆動モータＭ２を駆動する。従って、モータＭ２
の回転速度Ｖudm の速度変化はΔＡudm の割合で減少す
る負の加速度−Ａudm に基づいて制御される。

【００８９】（８）負の加速度（Ａudm ）をゼロにし回
転速度Ｖudm をゼロ、即ちハンド部１３を停止する時期
を示す動作指令信号を入力した時。駆動制御回路部２２
は、回転速度Ｖudm をゼロにする駆動制御信号を出力す
る。モータ駆動回路２３はこの駆動制御信号に応答して
昇降用駆動モータＭ２を停止させる。従って、モータＭ
２の回転速度Ｖudm の速度変化はゼロとなる。つまり、
ハンド部１３は停止位置から搬送先の目標位置まで到達
して停止する。

【００９０】尚、前記正負の加速度Ａudm 、−Ａudm 及
び増減する割合ΔＡudm 、−ΔＡudm の値とその値で制
御するタイミングは、予め求めたものである。詳述する
と、図２に示す状態で上下動作するとき、半導体ウェハ
Ｗの上下搬送速度Ｖudが、図７に示すスムースな速度変
化で推移し且つ搬送時間が最小となるように、その時々
の昇降用駆動モータＭ２に対する正負の加速度Ａudm 、
−Ａudm 及び増減する割合ΔＡudm 、−ΔＡudm を予め
実験又は理論にて求めている。

【００９１】この時、正負の加速度Ａudm 、−Ａudm 及
び増減する割合ΔＡudm 、−ΔＡudm は、ハンド部１３
の載置部１３ａに載置された半導体ウェハＷが上下動作
中に載置部１３ａに対してはずんでずれない値であって
最も効率のよい値を予め実験又は理論にて求めている。

【００９２】次に、上記のように構成した搬送ロボット
１０の特徴を以下に述べる。 （１）本実施形態では、前記伸縮動作において実際のハ
ンド部１３（載置部１３ａに載置した半導体ウェハＷ）
の伸縮搬送速度Ｖstを２次的に正負の加速度Ａst、−Ａ
stを２次的（ΔＡst、−ΔＡst）に変化させて加減速し
た。詳述すると、第１アーム１２ａの回動速度の直線運
動方向成分と第２アーム１２ｂの回動速度の直線運動方
向成分の合成となる伸縮搬送速度Ｖstについて、その伸
縮搬送速度Ｖstが目的の速度変化をするように第１及び
第２の回動用駆動モータＭ１，Ｍ３の加速度Ａstm ，−
Ａstm ，２Ａstm ，−２Ａstm 及びその増減の割合ΔＡ
stm ，−ΔＡstm ，２ΔＡstm ，−２ΔＡstm を求め
る。そして、この加速度Ａstm ，−Ａstm ，２Ａstm ，
−２Ａstm 及びの増減の割合ΔＡstm ，−ΔＡstm ，２
ΔＡstm ，−２ΔＡstm に基づいて各モータＭ１，Ｍ３
を駆動制御した。従って、ハンド部１３の伸縮動作は緩
やかに制御されてスムースな直線運動となる。

【００９３】しかも、正負の加速度Ａst、−Ａst及び増
減する割合ΔＡst、−ΔＡstは、ハンド部１３の載置部
１３ａに載置された半導体ウェハＷが載置部１３ａに対
して加減速に基づく慣性力にてずれない値に設定した。

【００９４】従って、搬送時間が最小で伸縮搬送処理能
力が高く、しかも、ずれないことにより搬送精度が高く
パーティクルの発生がない。 （２）本実施形態では、ハンド部１３を旋回動作させる
時、停止位置から目標位置までの旋回移動する際の搬送
速度を、２次的に正負の加速度Ａrtm 、−Ａrtm を２次
的（ΔＡrtm 、−ΔＡrtm ）に変化させて加減速したの
で、ハンド部１３の旋回動作は緩やかに制御されてスム
ースな旋回となる。しかも、正負の加速度Ａrtm 、−Ａ
rtm 及びその増減する割合ΔＡrtm 、Δ−Ａrtm は、ハ
ンド部１３の載置部１３ａに載置された半導体ウェハＷ
が載置部１３ａに対して遠心力でずれない値に設定し
た。従って、搬送時間が最小で旋回搬送処理能力が高
く、しかも、ずれないことにより搬送精度が高くパーテ
ィクルの発生がない。

【００９５】（３）本実施形態では、ハンド部１３を上
下動作させる時、停止位置から目標位置までの昇降移動
する際の昇降速度を、２次的に正負の加速度Ａudm 、−
Ａudm を２次的（ΔＡudm 、−ΔＡudm ）に変化させて
加減速したので、ハンド部１３の上下動作は緩やかに制
御されてスムースな上下動となる。しかも、正負の加速
度Ａudm 、−Ａudm 及びその増減する割合ΔＡudm 、−
ΔＡudm は、ハンド部１３の載置部１３ａに載置された
半導体ウェハＷが載置部１３ａに対して加減速に基づく
慣性力にてはずんでずれない値に設定した。従って、搬
送時間が最小で昇降搬送処理能力が高く、しかも、はず
んでずれないことにより搬送精度が高くパーティクルの
発生がない。

【００９６】尚、本発明の実施の形態は上記実施形態に
限定されるものではなく以下のように実施してもよい。 ○上記実施形態では、半導体ウェハＷを搬送する搬送ロ
ボット１０に具体化したが、それ以外の例えば半導体チ
ップ等の被搬送物を搬送する搬送ロボットに応用しても
よい。

【００９７】○上記実施形態では、２関節型の搬送ロボ
ット１０に具体化したが、例えは、３関節以上の多関節
型、フロッグレッグ型、リンク型等のロボットに応用し
てもよい。

【００９８】

【発明の効果】請求項１〜６に記載の発明によれば、被
搬送物を搬送途中においてずれることなく目的位置まで
搬送でき、しかも、搬送処理量の効率アップを図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】多関節型の搬送ロボットの要部平面図。

【図２】多関節型の搬送ロボットの要部正面図。

【図３】各駆動モータを駆動制御するための電気ブロッ
ク回路図。

【図４】アーム部とハンド部の動きを説明するための説
明図。

【図５】旋回動作を説明するための旋回搬送速度の変化
を示す図。

【図６】伸縮動作を説明するための伸縮搬送速度の変化
を示す図。

【図７】上下動作を説明するための上下搬送速度の変化
を示す図。

【図８】ハンド部の搬送速度を１次的に加減速させた場
合の変化を示す図。

【図９】ハンド部の搬送速度を２次的に加減速させた場
合の変化を示す図。

【図１０】従来技術を説明するための多関節型の搬送ロ
ボットの要部平面図。

【図１１】従来の多関節型搬送ロボットにおけるハンド
部の伸縮搬送速度の変化を示す図。

【符号の説明】

１０ 搬送ロボット １２ アーム部 １２ａ 第１アーム １２ｂ 第２アーム １３ ハンド部 １３ａ 載置部 １４ 第１駆動軸 １５ 第２駆動軸 １６ 従動軸 ２１ シーケンス制御回路部 ２２ モータ駆動制御回路部 ２３ モータ駆動回路 Ｍ１ アクチュエータとしての第１の回動用駆動モータ Ｍ２ 昇降用駆動モータ Ｍ３ アクチュエータとしての第２の回動用駆動モータ Ｖrt 旋回搬送速度 Ｖst 伸縮搬送速度 Ｖud 上下搬送速度 Ｗ 被搬送物としての半導体ウェハ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数アームを介してハンド部が連結さ
   れ、その各アームをそれぞれのアクチュエータにて所定
   の動作を行わせることによってハンド部を旋回動作させ
   て被搬送物を目標位置まで旋回搬送する搬送ロボットの
   搬送速度制御方法において、 前記旋回搬送の際に前記ハンド部に対して前記被搬送物
   が遠心力によりずれない範囲で、かつ、目標位置までの
   搬送時間が最小となるように、その被搬送物の実際の旋
   回位置における旋回搬送速度及びその速度変化量を予め
   設定しその設定した設定制御量に基づいて前記アクチュ
   エータを駆動制御した搬送ロボットの搬送速度制御方
   法。
2. 【請求項２】 複数アームを介してハンド部が連結さ
   れ、その各アームをそれぞれのアクチュエータにて所定
   の動作を行わせることによってハンド部を伸縮動作させ
   て被搬送物を目標位置まで伸縮搬送する搬送ロボットの
   搬送速度制御方法において、 前記伸縮搬送の際に前記ハンド部に対して前記被搬送物
   が慣性力によりずれない範囲で、かつ、目標位置までの
   搬送時間が最小となるように、その被搬送物の実際の伸
   縮搬送速度及びその速度変化量を予め設定し、その設定
   した設定制御量にて前記アクチュエータを駆動制御した
   搬送ロボットの搬送速度制御方法。
3. 【請求項３】 複数アームを介してハンド部が連結さ
   れ、各アームをそれぞれのアクチュエータにて所定の動
   作を行わせることによってハンド部を旋回動作させて被
   搬送物を目標位置まで旋回搬送する旋回動作モードと、
   各アームをそれぞれのアクチュエータにて所定の動作を
   行わせることによってハンド部を伸縮動作させて被搬送
   物を目標位置まで伸縮搬送する伸縮動作モードとを備え
   た搬送ロボットの搬送速度制御方法において、 前記旋回動作モード時には、 その旋回搬送の際に前記ハンド部に対して前記被搬送物
   が遠心力によりずれない範囲で、かつ、目標位置までの
   搬送時間が最小となるように、その被搬送物の実際の旋
   回位置における旋回搬送速度及びその速度変化量を予め
   設定しその設定した設定制御量に基づいて前記アクチュ
   エータを駆動制御し、 前記伸縮動作モード時には、 その伸縮搬送の際に前記ハンド部に対して前記被搬送物
   が慣性力によりずれない範囲で、かつ、目標位置までの
   搬送時間が最小となるように、その被搬送物の実際の伸
   縮搬送速度及びその速度変化量を予め設定し、その設定
   した設定制御量にて前記アクチュエータを駆動制御した
   搬送ロボットの搬送速度制御方法。
4. 【請求項４】 複数アームを介してハンド部が連結さ
   れ、その各アームをそれぞれのアクチュエータにて所定
   の動作を行わせることによってハンド部を旋回動作させ
   て被搬送物を目標位置まで旋回搬送する搬送ロボットの
   搬送速度制御装置において、 前記アクチュエータを駆動する駆動回路と、 前記旋回搬送の際に、前記ハンド部に対して前記被搬送
   物が遠心力によりずれない範囲で、かつ、目標位置まで
   の搬送時間が最小となるように、その時々の被搬送物の
   旋回位置における旋回搬送速度の速度変化時期を指令す
   るシーケンス制御回路部と、 前記シーケンス制御回路部からの指令に基づいて予め設
   定された被搬送物が遠心力によりずれない範囲で、か
   つ、目標位置までの搬送時間を最小するための旋回加速
   度のデータを読み出し、該加速度となるように前記駆動
   回路を介して前記アクチュエータを駆動制御する駆動制
   御回路部とを備えた搬送ロボットの搬送速度制御方法。
5. 【請求項５】 複数アームを介してハンド部が連結さ
   れ、その各アームをそれぞれのアクチュエータにて所定
   の動作を行わせることによってハンド部を伸縮動作させ
   て被搬送物を目標位置まで伸縮搬送する搬送ロボットの
   搬送速度制御装置において、 前記アクチュエータを駆動する駆動回路と、 前記伸縮搬送の際に、前記ハンド部に対して前記被搬送
   物が慣性力によりずれない範囲で、かつ、目標位置まで
   の搬送時間が最小となるように、その時々の被搬送物の
   伸縮搬送速度の速度変化時期を指令するシーケンス制御
   回路部と、 前記シーケンス制御回路部からの指令に基づいて予め設
   定された被搬送物が慣性力によりずれない範囲で、か
   つ、目標位置までの搬送時間を最小するための伸縮加速
   度のデータを読み出し、該加速度となるように前記駆動
   回路を介して前記アクチュエータを駆動制御する駆動制
   御回路部とを備えた搬送ロボットの搬送速度制御装置。
6. 【請求項６】 複数アームを介してハンド部が連結さ
   れ、各アームをそれぞれのアクチュエータにて所定の動
   作を行わせることによってハンド部を旋回動作させて被
   搬送物を目標位置まで旋回搬送する旋回動作モードと、
   各アームをそれぞれのアクチュエータにて所定の動作を
   行わせることによってハンド部を伸縮動作させて被搬送
   物を目標位置まで伸縮搬送する伸縮動作モードとを備え
   た搬送ロボットの搬送速度装置において、 前記アクチュエータを駆動する駆動回路と、 前記旋回搬送又は伸縮搬送の際に、前記ハンド部に対し
   て前記被搬送物がずれない範囲で、かつ、目標位置まで
   の搬送時間が最小となるように、その時々の被搬送物の
   旋回搬送速度又は伸縮搬送速度の速度変化時期を指令す
   るシーケンス制御回路部と、 前記シーケンス制御回路部からの指令に基づいて予め設
   定された被搬送物がずれない範囲で、かつ、目標位置ま
   での搬送時間を最小するための旋回加速度又は伸縮加速
   度のデータを読み出し、該加速度となるように前記駆動
   回路を介して前記アクチュエータを駆動制御する駆動制
   御回路部とを備えた搬送ロボットの搬送速度制御装置。