KR102374083B1 - 기판 반송 로봇 및 기판 유지 핸드의 광축 어긋남 검출 방법 - Google Patents

기판 반송 로봇 및 기판 유지 핸드의 광축 어긋남 검출 방법 Download PDF

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카와사키 주코교 카부시키 카이샤
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Abstract

기판 유지 핸드의 광축 어긋남 검출 방법은, 이상 광축이 수평한 제1 방향으로 연장되는 기준 선회 위치를 취득하고, 핸드를 기준 선회 위치를 기준으로 하는 소정의 제1 선회 위치에서 선회축을 중심으로 방사 방향으로 이동시키면서 광전 센서에서 제1 타겟체를 검출하고, 그 때의 핸드의 제1 방향과 직교하는 수평한 제2 방향의 위치를 검출 위치로 구하는 제1 탐색 처리를 수행하고, 제2 타겟체에 대해 제1 탐색 처리와 마찬가지의 제2 탐색 처리를 수행하고, 제1 탐색 처리와 제2 탐색 처리에서 구한 검출 위치에 기초하여 광축의 이상 광축으로부터의 경사를 검출한다. 선회축으로부터 제1 타겟체 및 제2 타겟체까지의 제2 방향의 거리는 동일하고, 핸드 상에서 광축과 제1 타겟체의 교차 위치와 광축과 제2 타겟체의 교차 위치가 상이하다.

Description

기판 반송 로봇 및 기판 유지 핸드의 광축 어긋남 검출 방법
본 발명은, 기판 반송 로봇에서, 기판 유지(保持) 핸드에 설치된 광전 센서의 광축(光軸)의 어긋남을 검출하는 기술에 관한 것이다.
종래에, 기판 유지 핸드의 선단부에 투과형의 광전 센서를 구비한 기판 반송 로봇이 알려져 있다. 이러한 광전 센서는, 예를 들어, 캐리어의 각각의 슬롯에 수용된 기판의 에지(edge)를 검출함으로써, 각각의 슬롯의 기판의 유무를 검출하는데 이용된다.
투과형의 광전 센서는, 투광기와 수광기를 구비하고, 그들이 기판 유지 핸드에 정밀하게 장착된다. 투광기와 수광기를 연결하는 광축의 이상(理想) 위치로부터의 위치 어긋남은, 전용의 계측 장치로 계측되어, 컨트롤러에 기억되고, 컨트롤러로 로봇의 제어에 이용되어 왔다. 근래에는, 광전 센서의 광축의 이상 위치로부터의 위치 어긋남을 로봇 스스로 계측하는 방법이 제안되어 있다. 특허문헌 1, 2에서는, 이러한 기술이 개시되어 있다.
특허문헌 1 및 특허문헌 2에 기재된 캘리브레이션 방법은, 기판의 재치(載置) 위치에 작은 원판을 포함하는 교시 지그를 재치하고, 핸드에 설치된 광전 센서로 작은 원판의 에지를 검출하여 교시 지그의 위치를 추정하고, 교시 지그의 교시 위치와 추정 위치의 차이에 기초하여, 광축의 이상 위치로부터의 핸드 축 방향의 위치 어긋남이나 광축의 이상 위치로부터의 핸드 회전 방향의 위치 어긋남을 구하는 것이다.
일본 특허공개 특개2005-118951호 공보 일본 특허공개 특개2008-114348호 공보
특허문헌 1 및 특허문헌 2에 기재된 캘리브레이션 방법에서는, 작은 원판의 에지에 대해 핸드를 다른 각도에서 접근(approach)시켜서, 핸드에 설치된 광전 센서로 작은 원판의 에지를 검출한다. 따라서, 검출한 위치로부터 광축의 이상 위치로부터의 위치 어긋남을 구하기 위해 복잡한 연산이 필요하다.
본 발명은 이상의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 기재된 방법과 비교하여 단순하면서도 정확하게 광축의 이상 위치로부터의 위치 어긋남을 구하는 기술을 제안하는 것에 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 기판 유지 핸드의 광축 어긋남 검출 방법은, 기판을 유지하는 핸드, 상기 핸드의 선회축을 포함하고 당해 핸드를 변위시키는 로봇 암, 및 상기 핸드의 선단부에 설치된 광전 센서를 구비한 기판 반송 로봇에서, 상기 광전 센서의 광축의 상기 핸드에 규정된 이상 광축의 어긋남을 검출하는 방법으로서, 상기 이상 광축이 수평한 어느 제1 방향으로 연장되도록 하는, 상기 선회축을 선회 중심으로 하는 상기 핸드의 기준 선회 위치를 취득하는 것, 상기 핸드를 상기 기준 선회 위치를 기준으로 하는 소정의 제1 선회 위치에서 상기 선회축을 중심으로 방사 방향으로 이동시키면서 상기 광전 센서에서 제1 타겟체를 검출하고, 상기 제1 타겟체가 검출된 때의 상기 핸드의 상기 제1 방향과 직교하는 수평한 제2 방향의 위치를 제1 검출 위치로 구하는, 일련의 제1 탐색 처리를 수행하는 것, 상기 핸드를 상기 기준 선회 위치를 기준으로 소정의 제2 선회 위치에서 상기 선회축을 중심으로 방사 방향으로 이동시키면서 상기 광전 센서에서 제2 타겟체를 검출하고, 상기 제2 타겟체가 검출된 때의 상기 핸드의 상기 제2 방향의 위치를 제2 검출 위치로 구하는, 일련의 제2 탐색 처리를 수행하는 것, 및 상기 제1 검출 위치와 상기 제2 검출 위치의 차이에 기초하여 상기 광축의 상기 이상 광축으로부터의 경사를 검출하는 것을 포함하고, 상기 선회축으로부터 상기 제1 타겟체까지의 상기 제2 방향의 거리와 상기 선회축으로부터 상기 제2 타겟체까지의 상기 제2 방향의 거리가 동일하고, 상기 핸드 상에서 상기 광축과 상기 제1 타겟체의 교차 위치와 상기 광축과 상기 제2 타겟체의 교차 위치가 상이하다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 기판 유지 핸드의 광축 어긋남 검출 방법은, 기판을 유지하는 핸드, 상기 핸드의 변위시키는 로봇 암, 및 상기 핸드의 선단부에 설치된 광전 센서를 구비한 기판 반송 로봇에서, 상기 광전 센서의 광축의 상기 핸드에 규정된 이상 광축의 어긋남을 검출하는 방법으로서, 상기 핸드를 상기 이상 광축이 수평한 제1 방향으로 연장되는 자세로 상기 제1 방향과 직교하는 수평한 제2 방향으로 진출시킴으로써 소정의 기판 재치 위치로 이동시키고, 상기 핸드로부터 당해 기판 재치 위치에 설치된 기판 재치부에 상기 기판을 이재(移載)하는 것, 상기 핸드에서 당해 핸드에 유지된 상기 기판의 중심과 수직 방향으로 중복된 위치를 핸드 중심으로 규정하고, 상기 핸드를 상기 기판 재치 위치로부터 상기 핸드 중심으로 상기 이상 광축의 거리에 상기 기판의 반경을 더한 거리만큼 상기 제2 방향으로 후퇴시키고, 당해 핸드의 상기 제2 방향의 위치를 기준 위치로 구하는 것, 상기 핸드를 상기 제2 방향으로 진퇴 이동시키면서 상기 광전 센서에서 상기 기판의 에지를 탐색하고, 상기 탐색에서 상기 기판의 에지가 검출된 때의 상기 핸드의 상기 제2 방향의 위치를 검출 위치로 구하는 것, 및 상기 기준 위치와 상기 검출 위치의 차이에 기초하여 상기 광축의 상기 이상 광축으로부터의 위치 어긋남을 검출하는 것을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 기판 반송 로봇은, 기판을 유지하는 핸드, 상기 핸드의 선회축을 포함하고 당해 핸드를 변위시키는 로봇 암, 및 상기 핸드의 선단부에 설치된 광전 센서를 구비하고, 상기 핸드에 이상 광축이 규정된 로봇 본체와, 제1 타겟체 및 제2 타겟체를 구비하는 교정 지그와, 컨트롤러를 구비한다.
상기 컨트롤러는, 상기 이상 광축이 수평한 어느 제1 방향으로 연장하도록 하여, 상기 선회축을 선회 중심으로 하는 상기 핸드의 기준 선회 위치를 취득하고, 상기 핸드를 상기 기준 선회 위치를 기준으로 소정의 제1 선회 위치에서 상기 선회축을 중심으로 방사 방향으로 이동시키면서 상기 광전 센서에서 제1 타겟체를 검출하는 제1 탐색을 수행하고, 상기 핸드를 상기 기준 선회 위치를 기준으로 소정의 제2 선회 위치에서 상기 선회축을 중심으로 방사 방향으로 이동시키면서 상기 광전 센서에서 제2 타겟체를 검출하는 제2 탐색을 수행하도록, 상기 로봇 본체를 동작시키는 로봇 제어부와, 상기 제1 탐색에서 상기 제1 타깃체가 검출된 때의 상기 핸드의 상기 제1 방향과 직교하는 수평한 제2 방향의 위치를 제1 검출 위치로 구하고, 상기 제2 탐색에서 상기 제2 타겟체가 검출된 때의 상기 핸드의 상기 제2 방향의 위치를 제2 검출 위치로 구하며, 상기 제1 검출 위치와 상기 제2 검출 위치의 차이에 기초하여 상기 광축의 상기 이상 광축으로부터의 경사를 검출하는 광축 경사 검출부를 포함하고, 상기 선회축으로부터 상기 제1 타겟체까지의 상기 제2 방향의 거리와 상기 선회축으로부터 상기 제2 타겟체까지의 상기 제2 방향의 거리가 동일하고, 상기 핸드 상에서 상기 광축과 상기 제1 타겟체의 교차 위치와 상기 광축과 상기 제2 타겟체의 교차 위치가 상이하다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 기판 반송 로봇은, 기판을 유지하는 핸드, 상기 핸드를 변위시키는 로봇 암, 및 상기 핸드의 선단부에 설치된 광전 센서를 구비하는 로봇 본체와, 소정의 기판 재치 위치에 설치된 기판 재치부와, 컨트롤러를 구비한다.
그리고, 상기 컨트롤러는, 상기 핸드에 이상 광축을 규정하고, 상기 핸드에서 당해 핸드에 유지된 상기 기판의 중심과 수직 방향으로 중복된 위치를 핸드 중심으로 규정하고, 상기 핸드를 상기 이상 광축이 수평한 제1 방향으로 연장되는 자세로 상기 제1 방향과 직교하는 수형한 제2 방향으로 상기 기판 재치 위치까지 진출시켜서, 상기 핸드로부터 상기 기판 재치부에 상기 기판을 이재하고, 상기 핸드를 상기 기판 재치 위치로부터 상기 핸드 중심과 상기 이상 광축의 거리에 상기 기판의 반경을 더한 거리만큼 상기 제2 방향으로 후퇴한 위치로 이동시키고, 상기 핸드를 상기 제2 방향으로 진퇴 이동시키면서 상기 광전 센서에서 상기 기판의 에지의 탐색을 수행하도록 상기 로봇 본체를 동작시키는 로봇 제어부와, 상기 핸드가 상기 후퇴한 위치에 있을 때의 상기 제2 방향의 위치를 기준 위치로 구하고, 상기 탐색에서 상기 기판의 에지가 검출된 때의 상기 핸드의 상기 제2 방향의 위치를 검출 위치로 구하며, 상기 기준 위치와 상기 검출 위치의 차이에 기초하여 상기 광축의 상기 이상 광축으로부터의 위치 어긋남을 검출하는 광축 위치 어긋남 검출부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 종래와 비교하여 간단하면서도 정확하게 기판 유지 핸드의 광축의 이상 위치로부터의 어긋남을 검출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 반송 로봇의 개략적인 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 기판 반송 로봇의 개략적인 평면도이다.
도 3은 기판 반송 로봇의 제어 계통의 구성을 도시하는 도면이다.
도 4는 광축의 경사의 검출 방법을 설명하는 도면이다.
도 5는 광축의 경사의 검출 처리의 플로우 차트이다.
도 6은 광축의 위치 어긋남의 검출 방법을 설명하는 도면이다.
도 7은 광축의 위치 어긋남의 검출 방법을 설명하는 도면이다.
도 8은 광축의 위치 어긋남의 검출 처리의 플로우 차트이다.
도 9는 변형예 1에 따른 기판 반송 로봇을 도시하는 평면도이다.
도 10은 도 9에 도시된 기판 반송 로봇의 제어 계통의 구성을 도시하는 도면이다.
도 11은 변형예 1에 따른 기판 반송 로봇에 의한 광축의 경사의 검출 방법을 설명하는 도면이다.
도 12는 변형예 2에 따른 기판 반송 로봇을 도시하는 평면도이다.
도 13은 변형예 2에 따른 기판 반송 로봇에 의한 광축의 경사의 검출 처리를 설명하는 도면이다.
도 14는 변형예 2에 따른 기판 반송 로봇에 의한 광축의 경사의 검출 처리를 설명하는 도면이다.
도 15는 변형예 2에 따른 기판 반송 로봇에 의한 광축의 경사의 검출 처리를 설명하는 도면이다.
도 16은 위치 결정용 지그로서 기능을 구비한 교정 지그의 구성을 도시하는 측면도이다.
도 17은 변형예 3에 따른 기판 반송 로봇의 기준 선회 위치의 자동 교시 처리의 플로우 차트이다.
도 18은 변형예 3에 따른 기판 반송 로봇에 의한 기준 선회 위치의 자동 교시 처리를 설명하는 도면이다.
도 19는 변형예 3에 따른 기판 반송 로봇에 의한 기준 선회 위치의 자동 교시 처리를 설명하는 도면이다.
도 20은 변형예 3에 따른 기판 반송 로봇에 의한 기준 선회 위치의 자동 교시 처리를 설명하는 도면이다.
다음으로, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
[기판 반송 로봇(1)의 개략적인 구성]
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 반송 로봇(1)의 개략적인 측면이고, 도 2는 도 1에 도시 기판 반송 로봇(1)의 개략적인 평면도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 기판 반송 로봇(1)은, 로봇 본체(10)와, 로봇 본체(10)의 동작을 제어하는 컨트롤러(15)와, 교정 지그(9)를 구비한다. 기판 반송 로봇(1)은 도시되지 않는 기판 재치부에 대해 기판(W)의 반입(적재) 및 반출을 수행하는 것이다. 기판 반송 로봇(1)은, 예를 들어, EFEM (Equipment Front End Module), 소터(sorter), 기판 처리 시스템 등의 각종 기판(W)을 반송하는 시스템에 구비되어도 좋다.
[로봇 본체(10)의 구성]
로봇 본체(10)는, 기대(11)와, 기대(11)에 지지된 로봇 암(이하, 「암(12)」이라고 칭함)과, 암(12)의 원위 단부에 연결 설치된 기판 유지 핸드(이하, 「핸드(13)」라고 칭함)와, 핸드(13)에 설치된 투과형의 광전 센서(4)를 구비한다. 여기서, 본 실시예에 따르면 광전 센서(4)로서 투과형의 광전 센서가 채용되고 있지만, 이에 대신하여 회귀 반사형의 광전 센서가 채용되어도 좋다.
본 실시예에 따른 암(12)은, 수평 방향으로 연장되는 제1 링크(21)와, 제1 링크(21)에 병진(竝進) 관절을 통해 연결된 제2 링크(22)로 이루어진다. 제1 링크(21)에는 병진 장치(63)가 형성되어 있고, 병진 장치(63)의 동작에 의해 제2 링크(22)는 제1 링크(21)에 대하여 당해 제1 링크(21)의 길이 방향과 평행하게 병진 이동한다. 병진 장치(63)는, 예를 들어, 레일&슬라이더, 랙&피니언, 볼 나사 또는 실린더 등의 직동(直動) 기구(도시 생략)와, 구동부로서의 서보 모터(M3)(도 3 참조)를 포함한다. 다만, 병진 장치(63)의 구성은 상기에 한정되지 않는다.
암(12)의 근위 단부는 승강 및 선회 가능하게 기대(11)에 지지되어 있다. 승강 장치(61)의 동작에 의해, 암(12)의 근위 단부와 연결된 승강축(23)이 신축하고, 암(12)은 기대(11)에 대해 승강 이동한다. 승강 장치(61)는, 예를 들어, 승강축(23)을 기대(11)에서 신축시키는 직동 기구(도시 생략)와, 구동부로서 서보 모터(M1)(도 3 참조)를 포함한다. 또한, 선회 장치(62)의 동작에 의해, 암(12)은 기대(11)에 대해 선회축(R)을 중심으로 선회한다. 암(12)의 선회축(R)은 승강축(23)의 축 중심과 실질적으로 일치한다. 선회 장치(62)는, 예를 들어, 제1 링크(21)를 선회축(R)의 둘레로 회전하는 기어 기구(미도시)와, 구동부로서의 서보 모터(M2)(도 3 참조)를 포함한다. 다만, 승강 장치(61) 및 선회 장치(62)의 구성은 상기에 한정되지 않는다.
핸드(13)는 암(12)의 원위 단부에 연결된 베이스부(31)와, 베이스부(31)에 고정된 블레이드(32)를 구비하고 있다. 블레이드(32)는 선단부가 두 갈래로 나누어진 Y자 형상(또는, U자 형상)을 가지는 얇은 판 부재이다.
블레이드(32)의 주면(主面)은 수평이고, 기판(W)을 지지하는 복수의 지지 패드(33)가 블레이드(32) 상에 설치되어 있다. 복수의 지지 패드(33)는 블레이드(32)에 재치된 기판(W)의 에지와 접촉하도록 배치되어 있다. 또한, 핸드(13)에서 블레이드(32)의 기단 측에는 푸셔(34)가 설치되어 있다. 이러한 푸셔(34)와 블레이드(32)의 선단부에 배치된 지지 패드(33) 사이에서, 블레이드(32)에 재치된 기판(W)이 파지된다.
여기서, 본 실시예에 따른 핸드(13)는 기판(W)을 수평 자세로 유지하면서 반송하는 것이지만, 핸드(13)는 기판(W)을 수직 자세로 유지 가능한 것이라도 좋다. 또한, 본 실시예에 따른 핸드(13)의 기판(W)의 유지 방식은 에지 파지식이지만, 에지 파지식 대신에, 흡착식, 드롭다운식, 재치식 등의 공지의 기판(W)의 유지 방식이 채용되어도 좋다.
핸드(13)에는 적어도 한 쌍의 광전 센서(4)가 설치되어 있다. 광전 센서(4)는 블레이드(32)의 두 갈래로 갈라진 선단부의 뒷면에 설치되어 있다. 도 1 및 도 4를 참조하면, 광전 센서(4)는 블레이드(32)의 두 갈래로 갈라진 선단부의 일방에 설치된 투광기(41)와 타방에 설치된 수광기(42)를 포함한다. 투광기(41)와 수광기(42)는, 블레이드(32)의 주면과 평행한 방향(즉, 수평 방향)으로 이격되어 있다.
투광기(41)는 검출 매개체가 되는 빛을 투사하는 광원을 구비한다. 수광기(42)는 투광기(41)의 투사광을 받아 전기 신호로 변환하는 수광 소자를 구비한다. 투광기(41)와 수광기(42)는 대향 배치되어 있고 투광기(41)를 나온 빛은 직선으로 이동하여 수광기(42)의 수광기의 입광창에 입사한다. 도 4에서, 투광기(41)를 나온 빛의 광축(43)이 점선으로 도시되어 있다. 광축 센서(4)는 광축(43) 상을 물체가 통과하고, 수광기(42)에 입사하는 광량이 감소하는 것을 검출하면, 검출 신호를 컨트롤러(15)로 출력한다.
[교정 지그(9)의 구성]
본 실시예에 따른 교정 지그(9)는, 2개의 타겟체(91, 92)와, 이러한 타겟체(91, 92)를 개별적으로 이동시키는 타겟 이동 장치(93, 94)를 포함한다. 타겟체(91, 92)는, 광전 센서(4)로 검출되는 높이로 폭을 확보하고, 또한, 검출 위치 오차를 더 작게 하기 위해서, 수직 방향으로 연장되는 핀, 축, 또는 기둥 형상을 가지는 것이 바람직하다. 다만, 타겟체(91, 92)의 형상은 이에 한정되지 않는다.
타겟 이동 장치(93, 94)는, 타겟체(91, 92)를 광전 센서(4)로 검출할 수 있는 영역(검출 가능 영역)과, 그보다 낮고 또한 광전 센서(4)로 검출할 수 없는 영역(검출 불가 영역) 사이에서 이동시키는 것이라면 좋다. 타겟 이동 장치(93, 94)는, 예를 들어, 랙 앤 피니언 등의 직동 기구와, 직동 기구의 구동부로서의 전기 모터를 포함한다. 다만, 타겟 이동 장치(93, 94)는 이에 한정되지 않는다. 타겟 이동 장치(93, 94)는 컨트롤러(15)와 통신 가능하게 접속되어 있고, 타겟 이동 장치(93, 94)의 동작은 컨트롤러(15)의 지그 제어부(152)로 제어된다.
평면에서 볼 때, 2 개의 타겟체(91, 92)가 통과하는 직선을 타겟 기준선(A2)으로 규정한다(도 2 참조). 2 개의 타겟체(91, 92)의 타겟 기준선(A2)과 평행한 이격 거리(Δd)는 기지(旣知)이고, Δd는 광축(43)의 길이보다 짧다.
[컨트롤러(15)의 구성]
도 3은 기판 반송 로봇(1)의 제어 계통의 구성을 도시하는 도면이다. 도 3에 도시된 컨트롤러(15)는 로봇 본체(10)의 동작을 제어하는 로봇 제어부(151)와, 지그 제어부(152)와, 광축 경사 검출부(153)와, 광축 위치 어긋남 검출부(154)와, 기준 선회 위치 취득부(156)의 각각의 기능부를 구비한다. 또한, 컨트롤러(15)는 광축(43)의 어긋남에 관한 정보를 기억하는 광축 어긋남 기억부(155)를 구비한다.
컨트롤러(15)는 이른바 컴퓨터이고, 예를 들어, 마이크로 컨트롤러, CPU, MPU, PLC, DSP, ASIC 또는 FPGA 등의 연산 처리 장치(프로세서)와, ROM, RAM 등의 기억 장치를 구비한다(모두 미도시). 기억 장치에는, 연산 처리 장치가 실행하는 프로그램, 각종 고정 데이터 등이 기억되어 있다. 기억 장치에 기억된 프로그램에는, 본 실시예에 따른 회전축 탐색 프로그램이 포함되어 있다. 또한, 기억 장치에는, 암(12)의 동작을 제어하기 위한 교시 데이터, 암(12)이나 핸드(13)의 형상·치수에 관한 데이터, 핸드(13)에 유지된 기판(W)의 형상·치수에 관한 데이터 등이 저장되어 있다.
컨트롤러(15)에서는, 기억 장치에 기억된 프로그램 등의 소프트웨어를 연산 처리 장치가 읽어 내어 실행함으로써, 상술한 기능부를 실현하기 위한 처리가 수행된다. 여기서, 컨트롤러(15)는 단일의 컴퓨터에 의한 집중 제어를 통해 각각의 처리를 수행하여도 좋고, 복수의 컴퓨터의 협동에 의한 분산 제어를 통해 각각의 처리를 수행하여도 좋다.
컨트롤러(15)에는, 암(12)의 승강 장치(61)의 서보 모터(M1), 선회 장치(62)의 서보 모터(M2) 및 병진 장치(63)의 서보 모터(M3)가 접속되어 있다. 각각의 서보 모터(M1 ~ 3)에는, 그 출력축의 회전각을 검출하는 위치 검출기(E1 ~ 3)가 설치되어 있고, 각각의 위치 검출기(E1 ~ 3)의 검출 신호는 컨트롤러(15)로 출력된다. 나아가, 컨트롤러(15)에는, 핸드(13)의 푸셔(34)도 접속되어 있다. 그리고, 컨트롤러(15)는 위치 검출기(E1 ~ 3) 각각에서 검출된 회전 위치로부터 특정되는 핸드(13)의 포즈(즉, 공간에서 위치 및 자세)와 기억부에 기억된 교시 데이터에 기초하여, 소정의 제어 시간 후의 목표 포즈를 연산하고, 소정의 제어 시간 후에 핸드(13)가 목표 포즈가 되도록 각각의 서보 모터(M1 ~ 3)를 동작시킨다.
[광축의 어긋남 검출 방법]
이하에서, 상기 구성의 기판 반송 로봇(1)에 의해 실행되는 핸드(13)에 설치된 광전 센서(4)의 광축 어긋남 검출 방법을 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 핸드(13)에는, 핸드 축(A1)과 핸드 중심(C)이 규정되어 있다. 핸드 축(A1)은 핸드(13)의 길이 방향과 평행하게 직선형으로 연장된 축이고, 블레이드(32)는 평면에서 볼 때 핸드 축(A1)을 대칭축으로 선대칭으로 형성되어 있다. 본 실시예에서는, 핸드 축(A1)은 암(12)의 신축 방향과 평행이고, 핸드(13)는 핸드 축(A1)과 평행하게 이동한다. 핸드 중심(C)은 핸드(13)에서 당해 핸드(13)에 유지된 기판(W)의 중심과 중복하는 수선(垂線)이다.
광전 센서(4)의 투광기(41)와 수광기(42)는 핸드(13)에 정밀하게 장착되어 있다. 그리하여도, 투광기(41)와 수광기(42)의 장착 오차나 개체 차이에 의해서, 설계된 이상 광축(44)으로부터 실제 광축(43)이 어긋나는 경우가 있다. 광축(43)의 어긋남에는, 광축(43)의 이상 광축(44)으로부터의 경사와, 광축(43)의 이상 광축(44)으로부터의 핸드 축(A1) 방향의 위치 어긋남이 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 기판 반송 로봇(1)에서는, 컨트롤러(15)의 광축 경사 검출부(153)가 광축(43)의 이상 광축(44)으로부터의 경사를 검출하고, 컨트롤러(15)의 광축 위치 어긋남 검출부(154)가 광축(43)의 이상 광축(44)으로부터의 핸드 축(A1)과 평행한 방향의 위치 어긋남을 검출하며, 로봇 제어부(151)는 이러한 광축(43)의 어긋남을 가미하여 로봇 본체(10)를 동작시킨다.
[광축(43)의 경사의 검출 방법]
먼저, 광축(43)의 이상 광축(44)으로부터의 경사를 검출하는 방법부터 설명한다. 도 4는 광축(43)의 경사의 검출 방법을 설명하는 도면이고, 도 5는 기판 반송 로봇(1)에 의한 광축(43)의 경사의 검출 처리의 플로우 차트이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 어느 수평 방향을 제1 방향(X)으로 하고, 제1 방향(X)과 직교하는 수평 방향을 제2 방향(Y)으로 한다. 교정 지그(9)는, 타겟 기준선(A2)이 제1 방향(X)과 평행이 되도록 위치 결정된다. 즉, 핸드(13)의 선회축(R)으로부터 제1 타겟체(91)까지의 제2 방향(Y)의 거리와 선회축(R)으로부터 제2 타겟체(92)까지의 제2 방향(Y)의 거리는 같다.
도 5에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(15)는 먼저 핸드(13)의 기준 선회 위치를 취득한다(스텝(S1)). 도 4에 도시된 바와 같이, 소정의 대기 위치에 있는 핸드(13)는, 이상 광축(44)의 연신(延伸) 방향이 제1 방향(X)이고, 또한, 핸드 축(A1)의 연신 방향이 제2 방향(Y)으로 있는 기준 선회 위치에 있고, 타겟체(91, 92)로부터 제2 방향(Y)으로 떨어져 있다. 여기서, 교정 지그(9)와 로봇 본체(10)의 위치 관계가 기지(旣知)라면, 핸드(13)의 기준 선회 위치는 기지이다. 기준 선회 위치 취득부(156)는 미리 기억된 기준 선회 위치 또는 교시된 기준 선회 위치를 취득하고, 로봇 제어부(151)는 핸드(13)가 기준 선회 위치가 되도록 로봇 본체(10)를 동작시킨다.
다음으로, 컨트롤러(15)는 제1 탐색 처리를 수행한다(스텝(S2)). 제1 탐색 처리에서, 컨트롤러(15)는, 광전 센서(4)에서 제1 타겟체(91)가 검출될 때까지 핸드(13)를 기준 선회 위치에서 선회축(R)을 중심으로 방사 방향으로 이동하도록, 로봇 본체(10)를 동작시킨다. 여기서, 핸드(13)는 제2 방향(Y)으로 이동한다. 컨트롤러(15)는 제1 탐색 처리 중, 제1 타겟체(91)가 검출 가능 영역에 위치하고, 제2 타겟체(92)가 검출 불가 영역에 위치하도록 타겟 이동 장치(93, 94)를 동작시킨다.
컨트롤러(15)는, 제1 탐색 처리에서 제1 타겟체(91)가 검출된 때의 핸드(13)의 제2 방향(Y)의 위치를 구하고, 그것을 제1 검출 위치로 기억한다(스텝(S3)). 컨트롤러(15)는, 핸드(13)가 대기 위치까지 이동하도록, 로봇 본체(10)를 동작시킨다.
다음으로, 컨트롤러(15)는, 제2 탐색 처리를 수행한다(스텝(S4)). 제2 탐색 처리에서, 컨트롤러(15)는, 광전 센서(4)에서 제2 타겟체(92)가 검출될 때까지 핸드(13)를 기준 선회 위치에서 선회축(R)을 중심으로 방사 방향으로 이동하도록, 로봇 본체(10)를 동작시킨다. 여기서, 핸드(13)는 제2 방향(Y)으로 이동한다. 컨트롤러(15)는 제2 탐색 처리 중, 제1 타겟체(91)가 검출 불가 영역에 위치하고, 제2 타겟체(92)가 검출 가능 영역에 위치하도록 타겟 이동 장치(93, 94)를 동작시킨다.
컨트롤러(15)는 제2 탐색 처리에서 제2 타겟체(92)가 검출된 때의 핸드(13)의 제2 방향(Y)의 위치를 구하고, 그것을 제2 검출 위치로 기억한다(스텝(S5)). 컨트롤러(15)는, 핸드(13)가 대기 위치까지 이동하도록, 로봇 본체(10)를 동작시킨다.
이어서, 컨트롤러(15)는, 제1 검출 위치와 제2 검출 위치로부터 광축(43)의 이상 광축(44)으로부터의 경사각(α)을 구한다(스텝(S6)). 광축(43)의 경사각(α)과, 제1 검출 위치와 제2 검출 위치의 차이(ΔL)(도시 생략)와, 타겟체(91, 92)의 이격 거리(Δd) 사이에는 하기 수학식 1의 관계가 성립한다 .
[수학식 1]
tanα = ΔL / Δd
그리고, 컨트롤러(15)는 제1 검출 위치와 제2 검출 위치의 차이(ΔL)를 구하고, 상기 식을 이용하여 차이(ΔL) 및 타겟체(91, 92)의 이격 거리(Δd)에 기초하여, 광축(43)의 이상 광축(44)로부터의 경사각(α)을 구한다. 여기서, 컨트롤러(15)는, 경사각(α)이 실질적으로 0이면 광축(43)의 경사가 없다고 판정하고, 경사각(α)이 실질적으로 0이 아니면 광축(43)의 경사가 있는(즉, 광축(43)의 경사를 검출한) 것으로 판정하여도 좋다. 여기서, 「실질적으로 0」은, 엄밀하게 0에 한정되는 것이 아니고, 0으로부터 플러스 측과 마이너스 측의 각각에서 소정의 조정 범위의 값도 포함되어 있다. 컨트롤러(15)는 구해진 경사각(α)을 광축 어긋남 기억부(155)에 기억하고(스텝(S7)), 처리를 종료한다.
[광축(43)의 위치 어긋남의 검출 방법]
이어서, 광축(43)의 이상 광축(44)으로부터의 핸드 축(A1)과 평행한 방향의 위치 어긋남을 검출하는 방법을 설명한다. 도 6 및 도 7은 광축(43)의 위치 어긋남을 검출하는 방법을 설명하는 도면이고, 도 8은 기판 반송 로봇(1)에 의한 광축(43)의 위치 어긋남의 검출 처리의 플로우 차트이다.
로봇 본체(10)의 핸드(13)는, 기판(W)을 유지하고, 이상 광축(44)의 연신 방향이 제1 방향(X)이고, 또한, 핸드 축(A1)의 연신 방향이 제2 방향(Y)인 자세로, 임의의 기판 재치부로부터 제2 방향(Y)으로 물러난 위치에 있다. 기판 재치부는, 예를 들어, 기판 보트, 기판 캐리어, 기판 트레이, 기판 처리 장치의 스테이지, 얼라이너 등, 기판(W)을 재치할 수 있으면, 그 태양을 불문한다
도 8에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(15)는, 먼저, 기판(W)을 핸드(13)로부터 기판 재치부로 이재되도록, 로봇 본체(10)를 동작시킨다(스텝(S11)). 여기서, 컨트롤러(15)는 암(12)을 신장시키고, 핸드(13)를 제2 방향(Y)에 진출시킴으로써 블레이드(32)를 기판 재치부의 상방으로 이동시키고, 다음으로, 암(12)을 강하시켜서, 블레이드(32)를 기판 재치부의 하방으로 이동시킨다. 이에 따라서, 기판(W)이 핸드(13)로부터 기판 재치부로 이재된다. 기판(W)이 기판 재치부에 재치된 때의 핸드(13)의 제2 방향(Y)의 위치를 「기판 재치 위치」로 한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 핸드 중심(C)으로부터 이상 광축(44)까지의 핸드 축(A1)과 평행한 방향의 거리(L1) 및 기판(W)의 반경(φW)은 모두 기지의 값이고, 미리 컨트롤러(15)에 기억되어 있다. 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(15)는, 핸드(13)가 기판 재치 위치로부터 거리(L1)와 반경(φW)의 합(L1 + φW)만큼 제2 방향(Y)으로 후퇴하도록, 로봇 본체(10)를 동작시킨다(스텝(S12)). 컨트롤러(15)는 핸드(13)의 제2 방향(Y)의 위치를 기준 위치로서 기억한다(스텝(S13)).
이어서, 컨트롤러(15)는 광전 센서(4)를 온(on)으로 하고, 이상 광축(44)이 기판(W)의 아래에서 기판(W)의 위로 이동할 때까지 핸드(13)를 기준 위치로부터 상승시키도록, 로봇 본체(10)를 동작시킨다(스텝(S14)). 컨트롤러(15)는, 기판(W)이 검출되지 않으면(스텝(S15)에서 NO), 광축(43)은 이상 광축(44) 보다 핸드 중심(C) 측으로 어긋나 있다고 판정한다(스텝(S16)). 컨트롤러(15)는, 기판(W)이 검출되면(스텝(S15)에서 YES), 광축(43)은 이상 광축(44)과 일치 또는 핸드 중심(C)과 반대측으로 어긋나 있다고 판정한다(스텝(S17)).
컨트롤러(15)는, 스텝(S16, S17)의 판정 결과에 기초하여, 핸드(13)를 제2 방향(Y)으로 진출 또는 후퇴시키면서 광전 센서(4)로 기판(W)의 에지를 탐색하도록, 로봇 본체(10)를 동작시킨다(스텝(S18)). 여기서, 스텝(S16)에서 광축(43)이 이상 광축(44) 보다 핸드 중심(C) 측으로 어긋나 있다고 판정한 경우에는, 기판(W)의 에지의 탐색에 즈음하여, 광전 센서(4)를 온으로 한 상태에서, 암(12)의 미량의 신장과, 암(12)의 승강이 반복된다. 한편, 스텝(S17)에서 광축(43)이 이상 광축(44)과 일치 또는 핸드 중심(C)과 반대측으로 어긋나 있다고 판정한 경우에는, 기판(W)의 에지의 탐색에 즈음하여, 광전 센서(4)를 온으로 한 상태에서, 암(12)의 미량의 단축과, 암(12)의 승강이 반복된다.
컨트롤러(15)는 기판(W)의 에지가 검출된 때의 핸드(13)의 제2 방향(Y)의 위치를 검출 위치로 기억한다(스텝(S19)). 컨트롤러(15)는, 기준 위치와 검출 위치의 차이를, 광축(43)의 이상 광축(44)으로부터의 핸드 축(A1)과 평행한 방향의 위치 어긋남 량으로서 구한다(스텝(S20)). 여기서, 컨트롤러(15)는 위치 어긋남 량이 실질적으로 0이면 광축(43)의 위치 어긋남이 없다고 판정하고, 위치 어긋남 량이 실질적으로 0이 아니면 광축(43)의 위치 어긋남이 있는(즉, 광축(43)의 위치 어긋남을 검출한) 것으로 판정하여도 좋다. 컨트롤러(15)는, 위치 어긋남 량을 광축 어긋남 기억부(155)에 기억하고(스텝(S21)), 처리를 종료한다.
컨트롤러(15)는, 광축 어긋남 기억부(155)에 기억된 광축(43)의 경사각(α) 및 광축(43)의 위치 어긋남 량을 로봇 본체(10)의 동작 제어에 이용한다. 즉, 컨트롤러(15)는 광축(43)의 경사각(α) 및 광축(43)의 위치 어긋남 량이 교정되도록, 로봇 본체(10)의 동작 지령을 생성한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예의 기판 반송 로봇(1)은, 기판(W)을 유지하는 핸드(13), 핸드(13)의 선회축(R)을 포함하고 핸드(13)를 변위시키는 암(12), 및 핸드(13)의 선단부에 설치된 광전 센서(4)를 구비하는 로봇 본체(10)와, 제1 타겟체(91) 및 제2 타겟체(92)를 구비하는 교정 지그(9)와, 컨트롤러(15)를 구비한다. 본 실시예에 따른 교정 지그(9)는, 제1 타겟체(91)를 광전 센서(4)의 검출 가능 범위로부터 검출 불가 범위로 이동시키는 제1 타겟 이동 장치(93), 및 제2 타겟체(92)를 광전 센서(4)의 검출 가능 범위로부터 검출 불가 범위로 이동시키는 제2 타겟 이동 장치(94)를 더 구비한다. 제1 타겟체(91)와 제2 타겟체(92)는 제1 방향(X)으로 늘어서고, 또한, 제1 타겟체(91)와 제2 타겟체(92)는 제2 방향(Y)과 수직한 동일 평면 내에 있다. 또한, 선회축(R)으로부터 제1 타겟체(91)까지의 제2 방향(Y)의 거리와 선회축(R)으로부터 제2 타겟체(92)까지의 제2 방향(Y)의 거리가 같다. 핸드(13)에는, 이상 광축(44)이 규정되어 있다.
그리고, 상기 컨트롤러(15)는, 로봇 제어부(151)와, 지그 제어부(152)와, 광축 경사 검출부(153)를 포함한다. 로봇 제어부(151)는, 이상 광축(44)이 수평한 어느 제1 방향(X)으로 연장되도록 한, 선회축(R)을 선회 중심으로 하는 핸드(13)의 기준 선회 위치를 취득하고, 핸드(13)를 기준 선회 위치를 기준으로 하는 소정의 제1 선회 위치(본 실시예에서는 기준 선회 위치)에서 선회축(R)을 중심으로 방사 방향으로 이동시키면서 광전 센서(4)에서 제1 타겟체(91)를 검출하는 제1 탐색을 수행하고, 핸드(13)를 기준 선회 위치를 기준으로 하는 소정의 제2 선회 위치(본 실시예에서는 기준 선회 위치)에서 선회축(R)을 중심으로 방사 방향으로 이동시키면서 광전 센서(4)에서 제2 타겟체(92)를 검출하는 제2 탐색을 수행하도록, 로봇 본체(10)를 동작시킨다. 지그 제어부(152)는, 제1 탐색 동안, 제1 타겟체(91)가 검출 가능 범위에 있고 또한 제2 타겟체(92)가 검출 불가 범위에 있고, 제2 탐색 동안, 제1 타겟체(91)가 검출 불가 범위에 있고 또한 제2 타겟체(92)가 검출 가능 범위에 있도록, 제1 타겟 이동 장치(93) 및 제2 타겟 이동 장치(94)를 동작시킨다. 광축 경사 검출부(153)는, 제1 탐색에서 제1 타겟체(91)가 검출된 때의 핸드(13)의 제1 방향(X)과 직교하는 수평한 제2 방향(Y)의 위치를 제1 검출 위치로 구하고, 제2 탐색에서 제2 타겟체(92)가 검출된 때의 핸드(13)의 제2 방향(Y)의 위치를 제2 검출 위치로 구하며, 제1 검출 위치와 제2 검출 위치의 차이에 기초하여 광축(43)의 이상 광축(44)으로부터의 경사를 검출한다. 상기에서, 핸드(13) 상에서 광축(43)과 제1 타겟체(91)의 교차 위치와 광축(43)과 제2 타겟체(92)의 교차 위치가 상이하다.
마찬가지로, 본 실시예에 따른 기판 유지 핸드의 광축 어긋남 검출 방법은, 이상 광축(44)이 수평한 어느 제1 방향(X)으로 연장되도록 하는, 선회축(R)을 선회 중심으로 하는 핸드(13)의 기준 선회 위치를 취득하고, 핸드(13)를 기준 선회 위치를 기준으로 하는 소정의 제1 선회 위치(본 실시예에서는 기준 선회 위치)에서 선회축(R)을 중심으로 방사 방향으로 이동시키면서 광전 센서(4)에서 제1 타겟체(91)를 검출하고, 제1 타겟체(91)가 검출된 때의 핸드(13)의 제1 방향(X)과 직교하는 수평한 제2 방향(Y)의 위치를 제1 검출 위치로 구하는, 일련의 제1 탐색 처리를 수행하는 것, 핸드(13)를 기준 선회 위치를 기준으로 하는 소정의 제2 선회 위치(본 실시예에서는 기준 선회 위치)에서 선회축(R)을 중심으로 방사 방향으로 이동시키면서 광전 센서(4)에서 제2 타겟체(92)를 검출하고, 제2 타겟체(92)가 검출된 때의 핸드(13)의 제2 방향(Y)의 위치를 제2 검출 위치로 구하는, 일련의 제2 탐색 처리를 수행하는 것, 및 제1 검출 위치와 제2 검출 위치의 차이에 기초하여 광축(43)의 이상 광축(44)으로부터의 경사를 검출하는 것을 포함한다. 이러한 광축 어긋남 검출 방법에서, 선회축(R)으로부터 제1 타겟체(91)까지의 제2 방향(Y)의 거리와 선회축(R)으로부터 제2 타겟체(92)까지의 제2 방향(Y)의 거리가 같고, 핸드(13) 상에서 광축(43)과 제1 타겟체(91)의 교차 위치와 광축(43)과 제2 타겟체(92)의 교차 위치가 상이하다.
상기 기판 반송 로봇(1) 및 광축 어긋남 검출 방법에 따르면, 타겟체(91, 92)를 검출하는 2 개의 위치(즉, 제1 검출 위치와 제2 검출 위치)의 차이로부터 단순한 계산으로 광축(43)의 어긋남(경사)을 검출할 수 있다. 게다가, 제1 탐색 및 제2 탐색의 쌍방에서, 핸드(13)를 광축(43)과 함께 제2 방향(Y)으로 이동시키면서 타겟체(91, 92)를 탐색하기 때문에, 백래시 등에 의한 로봇 본체(10)의 동작 오차나, 타겟체(91, 92) 상의 피 검출 위치 오차를 배제할 수 있다. 따라서, 더 확실하게 광축(43)의 어긋남(경사)을 구할 수 있다.
또한, 상기 실시예에 따른 기판 반송 로봇(1)에서, 컨트롤러(15)의 로봇 제어부(151)는, 핸드(13)를 이상 광축(44)이 제1 방향(X)으로 연장되는 자세로 제1 방향(X)과 직교하는 수평한 제2 방향(Y)으로 기판 재치 위치까지 진출시키고, 기판(W)을 핸드(13)로부터 기판 재치부에 이재하고, 핸드(13)를 기판 재치 위치로부터 핸드 중심(C)과 이상 광축(44)의 거리(L1)에 기판(W)의 반경(φW)을 더한 거리만큼 제2 방향(Y)으로 후퇴한 위치로 이동시키고, 핸드(13)를 제2 방향(Y)으로 진퇴 이동시키면서 광전 센서(4)에서 기판(W)의 에지의 탐색을 수행하도록 로봇 본체(10)를 동작시킨다. 그리고, 컨트롤러(15)는, 핸드(13)가 후퇴한 위치에 있을 때의 제2 방향(Y)의 위치를 기준 위치로 구하고, 탐색에서 기판(W)의 에지가 검출된 때의 핸드(13)의 제2 방향(Y)의 위치를 검출 위치(제3 검출 위치)로 구하며, 기준 위치와 검출 위치의 차이에 기초하여 광축(43)의 이상 광축(44)로부터의 위치 어긋남을 검출하는 광축 위치 어긋남 검출부(154)를 포함한다.
마찬가지로, 상기 기판 유지 핸드의 광축 어긋남 검출 방법은, 핸드(13)를 이상 광축(44)이 제1 방향(X)으로 연장되는 자세로 제1 방향(X)과 직교하는 수평한 제2 방향(Y)으로 진출시킴으로써 기판 재치 위치로 이동시키고, 기판(W)을 핸드(13)로부터 기판 재치부에 설치된 기판 재치부로 이재시키는 것, 핸드(13)에서 당해 핸드(13)에 유지된 기판(W)의 중심과 수직 방향으로 중복하는 위치를 핸드 중심(C)으로 규정하고, 핸드(13)를 기판 재치 위치로부터 핸드 중심(C)과 이상 광축(44)의 거리(L1)에 기판(W)의 반경(φW)을 더한 거리만큼 제2 방향(Y)으로 후퇴시키고, 당해 핸드(13)의 제2 방향(Y)의 위치를 기준 위치로 구하는 것, 핸드(13)를 제2 방향(Y)으로 진퇴 이동시키면서 광전 센서(4)에서 기판(W)의 에지를 탐색하고, 탐색에서 기판(W)의 에지가 검출된 때의 핸드(13)의 제2 방향(Y)의 위치를 검출 위치(제3 검출 위치)로 구하는 것, 및 기준 위치와 검출 위치의 차이에 기초하여 광축(43)의 이상 광축(44)으로부터의 위치 어긋남을 검출하는 것을 포함한다.
상기 기판 반송 로봇(1) 및 광축 어긋남 검출 방법에 따르면, 특별한 지그를 이용하지 않고, 광축(43)의 이상 광축(44)으로부터의 위치 어긋남을 검출할 수 있다.
[변형예 1]
상기 실시예의 변형예 1을 설명한다. 변형예 1에 따른 기판 반송 로봇(1A)은 로봇 본체(10A)의 구성이 상술한 실시예에 따른 로봇 본체(10)와 상이하고, 교정 지그(9A)의 구성도 상술한 실시예에 따른 교정 지그(9)와 상이하다. 도 9는 변형예 1에 따른 기판 반송 로봇(1A)을 도시하는 평면도이고, 도 10은 도 9에 도시된 기판 반송 로봇(1A)의 제어 계통의 구성을 도시하는 도면이다. 변형예 1의 설명에서는 상술한 실시예와 동일 또는 유사한 부재에는 도면에 동일한 부호를 부여하고, 설명을 생략한다.
도 9 및 도 10에 도시된 로봇 본체(10A)는, 상술한 실시예에 따른 로봇 본체(10)와 비교하여, 기대(11) 대신 대차(11A)를 구비하는 점에서 상이하고, 나머지 구성은 실질적으로 동일하다. 대차(11A)는 컨트롤러(15)에 의해 제어되는 주행 장치(64)를 구비하고, 주행 장치(64)의 동작에 의해 대차(11A)는 바닥에 부설된 레일(18) 상을 주행한다. 주행 장치(64)는, 예를 들어, 레일(18) 상을 슬라이딩하는 슬라이더와, 레일(18)에 설치된 랙과 치합되는 피니언과, 피니언을 회전 구동하는 전기 모터를 포함한다(모두 도시 생략). 다만, 주행 장치(64)의 구성은 이에 한정되지 않는다.
이러한 로봇 본체(10A)와 대응 설치된 교정 지그(9A)는, 1 개의 핀 형상의 타겟체(90)를 구비한다. 즉, 타겟체(90)는 상술한 실시예에 따른 제1 타겟체(91)와 제2 타겟체(92)가 일치하는 것으로 생각하여도 좋다. 여기서, 타겟체(90)는 타겟체(91, 92)와 같이 이동하는 것이 아니어도 좋다.
변형예 1에 따른 기판 반송 로봇(1A)에서 수행되는 광축(43)의 위치 어긋남의 검출 처리는 상술한 실시예와 실질적으로 동일하다. 변형예 1에 따른 기판 반송 로봇(1A)에서 수행되는 광축(43)의 경사의 검출 처리는, 상술한 실시예와 약간 다르다. 도 11은 변형예 1에 따른 기판 반송 로봇(1A)에 의한 광축(43)의 경사의 검출 처리를 설명하는 도면이다.
광축(43)의 경사의 검출을 개시하는 즈음에, 도 11에 도시된 바와 같이, 대차(11A)의 주행 방향(A4)(즉, 레일(18)의 연신 방향)과 제1 방향(X)이 평행이 되도록 로봇 본체(10)가 위치 결정된다. 로봇 본체(10)의 핸드(13)는, 이상 광축(44)의 연신 방향이 제1 방향(X)이며, 또한, 핸드 축(A1)의 연신 방향이 제2 방향(Y)인 자세에서, 타겟체(90)로부터 제2 방향(Y)으로 떨어진 소정의 대기 위치에 있다.
그리고, 컨트롤러(15)에 의해서, 상술의 스텝(S1)에서 스텝(S7)(도 5 참조)의 처리가 수행된다. 다만, 스텝(S3)의 제2 탐색 처리의 구체적인 처리의 내용과, 스텝(S5)의 광축(43)의 경사각(α)을 구하는 구체적인 처리의 내용이, 상술한 실시예에서 달라진다.
제2 탐색 처리(스텝(S4))에서, 도 11에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(15)는 주행 장치(64)에 대차(11A)를 소정의 주행 거리(Δd')만큼 제1 방향(X)으로 이동시키면서, 로봇 본체(10)에 제1 탐색 처리와 동일하게 타겟체(90)를 탐색시킨다.
또한, 광축(43)의 경사각(α)을 구하는 처리(스텝(S6))에서, 컨트롤러(15)는 타겟체(91, 92)의 이격 거리(Δd) 대신 주행 거리(Δd')를 사용한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 변형예에 따른 기판 반송 로봇(1A)은, 기판(W)을 유지하는 핸드(13), 핸드(13)를 변위시키는 암(12) 및 핸드(13)의 선단부에 설치된 투과형 광전 센서(4)를 구비하는 로봇 본체(10A)와, 타겟체(90)와, 컨트롤러(15)를 구비한다. 핸드(13)에는, 이상 광축(44)이 규정되어 있다. 이러한 컨트롤러(15)는, 로봇 제어부(151) 및 광축 경사 검출부(153)를 포함한다. 로봇 제어부(151)는 상술한 실시예와 마찬가지로, 기준 선회 위치를 취득하는, 제1 탐색을 수행하고, 제2 탐색을 수행하도록, 로봇 본체(10)를 동작시킨다. 다만, 제1 선회 위치 및 제2 선회 위치가 모두 기준 선회 위치이고, 로봇 제어부(151)는 제1 탐색 후에 핸드(13)를 제1 방향(X)으로 이동시키면서 제2 탐색을 수행하도록, 로봇 본체(10)를 동작시킨다.
또한, 본 변형예에 따른 기판 반송 로봇(1A)에 의한 기판 유지 핸드의 광축 어긋남 검출 방법은, 상술한 실시예와 마찬가지로, 기준 선회 위치를 취득하는 것, 일련의 제1 탐색 처리를 수행하는 것, 일련의 제2 탐색 처리를 수행하는 것, 및 광축(43)의 이상 광축(44)으로부터의 경사를 검출하는 것을 포함한다. 다만, 제1 선회 위치 및 제2 선회 위치가 모두 기준 선회 위치이고, 제1 탐색 처리 중의 핸드(13)의 궤적과 제2 탐색 처리 중의 핸드(13)의 궤적이 제1 방향(Y)으로 이격되어 있다.
[변형예 2]
상기 실시예의 변형예 2를 설명한다. 도 12는 변형예 2에 따른 기판 반송 로봇(1B)의 평면도이다. 변형예 2의 설명에서는 상술한 실시예와 동일 또는 유사한 부재는 도면에 동일한 부호를 부여하고, 설명을 생략한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 변형예 2에 따른 기판 반송 로봇(1B)에서는, 로봇 본체(10)의 구성은 상술한 실시예에 따른 로봇 본체(10)와 동일하고, 광축(43)의 경사의 검출에 사용하는 교정 지그(9A)의 구성이 상술한 실시예에 따른 교정 지그(9)와 상이하다. 변형예 2에 따른 기판 반송 로봇(1B)은, 교정 지그(9A)로 변형예 1에서 사용한 교정 지그(9A)와 실질적으로 동일한 구성을 구비한다.
변형예 2에 따른 기판 반송 로봇(1B)에서 수행되는 광축(43)의 위치 어긋남의 검출 처리는 상술한 실시예와 실질적으로 동일하다. 변형예 2에 따른 기판 반송 로봇(1B)에서 수행되는 광축(43)의 경사의 검출 처리는 상술한 실시예와 약간 다르다. 도 13은 변형예 2에 따른 기판 반송 로봇(1B)에 의한 광축(43)의 경사의 검출 처리를 설명하는 도면이다.
컨트롤러(15)에 의한 광축(43)의 경사의 검출 처리에서는, 상술의 스텝(S1)에서 스텝(S7)(도 5 참조)의 처리가 수행된다. 다만, 스텝(S2)의 제1 탐색 처리의 구체적인 처리의 내용과, 스텝(S4)의 제2 탐색 처리의 구체적인 처리의 내용과, 스텝(S6)의 광축(43)의 경사각(α)을 구하는 구체적인 처리 내용이, 상술한 실시예에서 달라진다.
도 13에 도시된 바와 같이, 핸드(13)의 선회축(R)과 그것과 평행하게 연장된 타겟체(90)를 포함하는 수직한 평면을 기준 수직면(A3)으로 규정한다. 그리고, 핸드 축(A1)이 기준 수직면(A3) 내에 존재하는(즉, 평면에서 볼 때 핸드 축(A1)과 기준 수직면(A3)이 중복하는) 핸드(13)의 위치를 기준 선회 위치로 한다. 기준 선회 위치에 있는 핸드(13)에서는, 이상 광축(44)은 기준 수직면(A3)과 직교한다.
제1 탐색 처리(스텝(S2))에서, 컨트롤러(15)는, 먼저, 암(12)을 선회축(R)을 중심으로 기준 선회 위치로부터 미소한 각도(-β)만큼 선회시킨다(도 14 참조). 이와 같이 핸드(13)를 기준 수직면(A3)과 이상 광축(44)이 교차하는 제1 선회 위치(-β)로 한 다음, 암(12)을 신축시킴으로써 핸드(13)를 선회축(R)을 중심으로 방사 방향으로 이동시키면서, 광전 센서(4)에서 타겟체(90)의 탐색을 수행한다. 여기서, 핸드(13)가 제1 검출 위치에 있을 때, 타겟체(90)로부터 선회축(R)까지의 거리, 선회 위치 및 선회축(R)으로부터 이상 광축(44)까지의 거리를 이용하여, 평면에서 볼 때 핸드 축(A1)과 타겟체(90)의 거리(d5)를 구할 수 있다.
제2 탐색 처리(스텝(S4))에서, 컨트롤러(15)는, 먼저, 암(12)을 소정의 미소한 각도(+2β)만큼 선회축(R)을 중심으로 선회시킨다(도 15 참조). 이와 같이 하여, 핸드(13)를 제1 선회 위치(-β)와 기준 수직면(A3)에 대해 면대칭인 제2 선회 위치(+β)로 한 다음, 암(12)을 신축시킴으로써 핸드(13)를 선회축(R)을 중심으로 방사 방향으로 이동시키면서, 광전 센서(4)에서 타겟체(90)의 탐색을 수행한다. 여기서, 핸드(13)가 제2 검출 위치에 있을 때, 타겟체(90)로부터 선회축(R)까지의 거리, 선회 위치 및 선회축(R)으로부터 이상 광축(44)까지의 거리를 이용하여, 평면에서 볼 때 핸드 축(A1)과 타겟체(90)의 거리(d6)를 구할 수 있다. 거리(d5)와 거리(d6)는 이상적으로는 동일하다.
광축(43)의 경사각(α)을 구하는 처리(스텝(S6))에서, 컨트롤러(15)는, 거리(d5)와 거리(d6)의 합과, 제1 검출 위치와 제2 검출 위치의 차이에 기초하여, 광축(43)의 이상 광축(44)으로부터의 경사각(α)을 구한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 변형예에 따른 기판 반송 로봇(1B)은, 기판(W)을 유지하는 핸드(13), 핸드(13)를 변위시키는 암(12) 및 핸드(13)의 선단부에 설치된 투과형 광전 센서(4)를 구비하는 로봇 본체(10)와, 타겟체(90)와, 컨트롤러(15)를 구비한다. 컨트롤러(15)는, 로봇 제어부(151)와, 광축 경사 검출부(153)를 포함한다. 로봇 제어부(151)는 상술한 실시예와 마찬가지로, 기준 선회 위치를 취득하는, 제1 탐색을 수행하고, 제2 탐색을 수행하도록, 로봇 본체(10)를 동작시킨다. 다만, 제1 선회 위치가 기준 선회 위치로부터 선회 방향의 일방으로 소정 각도만큼 선회시킨 위치이고, 제2 선회 위치가 기준 선회 위치로부터 선회 방향의 타방으로 소정 각도만큼 선회시킨 위치이다.
또한, 본 변형예에 따른 기판 반송 로봇(1B)에 의한 기판 유지 핸드의 광축의 어긋남 검출 방법은, 상술한 실시예와 마찬가지로, 기준 선회 위치를 취득하는 것, 일련의 제1 탐색 처리를 수행하는 것, 일련의 제2 탐색 처리를 수행하는 것, 및 광축(43)의 이상 광축(44)으로부터의 경사를 검출하는 것을 포함한다. 다만, 제1 선회 위치가 기준 선회 위치로부터 선회 방향의 일방으로 소정 각도만큼 선회시킨 위치이고, 제2 선회 위치가 기준 선회 위치로부터 선회 방향의 타방으로 소정 각도만큼 선회시킨 위치이다.
[변형예 3]
상기 실시예의 변형예 3을 설명한다. 상기의 실시예에 따른 기판 반송 로봇(1)에서는, 미리 기억된 또는 교시된 기준 선회 위치가 이용되지만, 기준 선회 위치가 기판 반송 로봇(1)에 자동 교시되어도 좋다. 따라서, 본 변형예에 따른 기판 반송 로봇(1C)에서는, 기준 선회 위치를 위치 결정하기 위한 위치 결정용 지그로서의 기능을 함께 구비한 교정 지그(9C)를 이용하여, 기준 선회 위치가 자동 교시된다. 변형예 3의 설명에서는, 상술한 실시예와 동일 또는 유사한 부재에는 도면에 동일한 부호를 부여하고, 설명을 생략한다.
도 16은 교정 지그(9C)의 구성을 도시하는 측면도이다. 도 16에 도시된 교정 지그(9C)는 상하의 지지판(98u, 98b)과, 상부 지지판(98u)에 수직 설치된 핀 형상의 타겟체(90)와, 제1 및 제2 물체 검출 센서(95, 96)를 포함한다. 상하의 지지판(98u, 98b) 사이는, 도시되지 않는 지주로 결합되어 있다.
제1 및 제2 물체 검출 센서(95, 96)는 상부 지지판(98u)과 하부 지지판(98b)의 사이에 진입하는 물체를 검출하는 비접촉식의 센서이다. 제1 및 제2 물체 검출 센서(95, 96)는 컨트롤러(15)와 접속되어 있고, 이러한 물체 검출 센서(95, 96)에서 물체가 검출되면, 그 검출 신호가 컨트롤러(15)로 송신된다. 제1 및 제2 물체 검출 센서(95, 96)는, 예를 들어, 회귀 반사형 광전 센서라도 좋다. 이 경우, 제1 및 제2 물체 검출 센서(95, 96)로서 투수광기가 상부 지지판(98u)에 설치되고, 투수광기로부터 출사된 광을 반사하는 리플렉터가 하부 지지판(98b)에 설치된다.
제1 물체 검출 센서(95)의 제1 센서 축(95c)과 제2 물체 검출 센서(96)의 제2 센서 축(96c) 사이에 타겟체(90)가 배치되어 있다. 평면에서 볼 때, 제1 물체 검출 센서(95)의 제1 센서 축(95c), 타겟체(90), 및 제2 물체 검출 센서(96)의 제2 센서 축(96c)이 1 개의 직선(A6) 상에 위치한다(도 18 참조). 제1 물체 검출 센서(95)의 제1 센서 축(95c)과 타겟체(90)의 거리와, 제2 물체 검출 센서(96)의 제2 센서 축(96c)과 타겟체(90)의 거리는 같다. 또한, 제1 물체 검출 센서(95)의 제1 센서 축(95c)과 제2 물체 검출 센서(96)의 제2 센서 축(96c)의 이격 거리는 핸드(13)의 핸드 축(A1)과 직교하는 방향의 치수(즉, 핸드(13)의 폭 방향의 치수) 보다 약간 크다.
이어서, 상기 구성의 교정 지그(9C)를 이용하여 기판 반송 로봇(1C)에 기준 선회 위치를 자동 교시하는 방법을 설명한다. 여기서, 기준 선회 위치의 자동 교시 처리는, 주로 컨트롤러(15)의 기준 선회 위치 취득부(156)에 의해 수행된다. 도 17은 변형예 3에 따른 기판 반송 로봇(1C)의 기준 선회 위치의 자동 교시 처리의 플로우 차트이다. 도 18 ~ 20은 변형예 3에 따른 기판 반송 로봇(1C)에 의한 기준 선회 위치의 자동 교시 처리를 설명하는 도면이다.
먼저, 컨트롤러(15)는, 도 18에 도시된 바와 같이, 제1 물체 검출 센서(95)의 제1 센서 축(95c)과 제2 물체 검출 센서(96)의 제2 센서 축(96c) 사이에 핸드(13)의 선단부를 진입시킨다(스텝(S31)). 여기에서, 설명의 편의를 위해 핸드(13)의 2 갈래로 갈라진 선단부의 일방을 제1 선단부로 칭하고, 타방을 제2 선단부라고 칭한다. 핸드(13)에는, 제1 선단부와 제2 선단부를 연결하도록 이상 광축(44)이 규정되고, 핸드(13)의 기판 재치면과 평행한 면 내에서 이상 광축(44)과 직교하는 핸드 축(A1)이 규정되어 있다.
다음으로, 컨트롤러(15)는, 도 19에 도시된 바와 같이, 제1 물체 검출 센서(95)에서 핸드(13)의 제1 선단부가 검출될 때까지 핸드(13)가 이동하도록, 로봇 본체(10)를 동작시킨다(스텝(S32)). 컨트롤러(15)는, 제1 물체 검출 센서(95)에서 핸드(13)의 제1 선단부가 검출되었을 때의 제1 선단부의 평면 좌표를, 제1 센서 좌표로 구하고, 그것을 기억한다(스텝(S33)). 여기서, 컨트롤러(15)는 핸드(13)의 위치와, 기지의 핸드(13)의 형상으로부터, 로봇 좌표계에서 핸드(13)의 제1 선단부의 평면 좌표를 구할 수 있다.
이어서, 컨트롤러(15)는, 도 20에 도시된 바와 같이, 제2 물체 검출 센서(96)에서 핸드(13)의 제2 선단부가 검출될 때까지 핸드(13)가 이동하도록, 로봇 본체(10)를 동작시킨다(스텝(S34)). 컨트롤러(15)는, 제2 물체 검출 센서(96)에서 핸드(13)의 제2 선단부가 검출되었을 때의 제2 선단부의 평면 좌표를, 제2 센서 좌표로 구하고, 그것을 기억한다(스텝(S35)). 컨트롤러(15)는 핸드(13)의 위치와, 기지의 핸드(13)의 형상으로부터, 로봇 좌표계의 핸드(13)의 제2 선단부의 평면 좌표를 구할 수 있다.
컨트롤러(15)는 제1 센서 좌표와 제2 센서 좌표의 중간 위치를 타겟 좌표로서 구한다(스텝(S36)). 타겟 좌표와 선회축(R) 평면 좌표를 연결하는 직선을 포함한 수직면은, 기준 수직면(A3)으로 규정된다. 컨트롤러(15)는, 핸드 축(A1)이 기준 수직면(A3) 내에 있는 위치까지 핸드(13)가 선회하도록 로봇 본체(10)를 동작시킨다(스텝(S37)). 그리고, 컨트롤러(15)는 핸드 축(A1)이 기준 수직면(A3)에 있을 때의 핸드(13)의 선회 위치를 기준 선회 위치로서 취득한다(스텝(S38)).
상기와 같이, 기판 반송 로봇(1C)에 기준 선회 위치가 교시된 후에, 상기 실시예(또는 변형예 1, 2)와 같이, 광축 어긋남 검출 처리가 수행된다. 이러한 광축 어긋남 검출 처리에서는, 교정 지그(9C)의 제1 물체 검출 센서(95) 및 제2 물체 검출 센서(96)는 오프(off)된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 변형예에 따른 기판 유지 핸드의 광축 어긋남 검출 방법에서, 기준 선회 위치를 취득하는 것이, 제1 센서 축(95c)과 제2 센서 축(96c) 사이에 핸드(13)의 제1 선단부 및 제2 선단부를 진입시키는 것과, 제1 선단부가 제1 물체 검출 센서(95)에서 검출될 때까지 핸드(13)를 이동시키고, 제1 선단부가 제1 물체 검출 센서(95)에서 검출된 때의 제1 선단부의 평면 좌표를 제1 센서 좌표로 구하는 것과, 제2 선단부가 제2 물체 검출 센서(96)에서 검출될 때까지 핸드를 이동시키고, 제2 선단부가 제2 물체 검출 센서에서 검출된 때의 제2 선단부의 평면 좌표를 제2 센서 좌표로 구하는 것과, 제1 센서 좌표와 제2 센서 좌표의 중간 좌표와 선회축(R)의 평면 좌표를 연결하는 직선과 핸드 축(A1)이 동일한 수직면(A3) 내에 들어갈 때까지 핸드(13)를 이동시키는 것, 및 핸드(13)의 선회 위치를 기준 선회 위치로 취득하는 것을 포함한다.
마찬가지로, 본 변형예에 따른 기판 반송 로봇(1C)은, 기판(W)을 유지하는 핸드(13), 핸드(13)를 변위시키는 암(12), 및 핸드(13)의 선단부에 설치된 투과형 광전 센서(4)를 구비하는 로봇 본체(10)와, 교정 지그(9C)와, 컨트롤러(15)를 구비한다. 교정 지그(9C)는, 제1 물체 검출 센서(95) 및 제2 물체 검출 센서(96)를 구비하고, 제1 물체 검출 센서(95)의 제1 센서 축(95c)과, 타겟체(90)(제1 타깃체(91) 또는 제2 타겟체(92))와, 제2 물체 검출 센서(96)의 제2 센서 축(96c)이, 평면에서 볼 때 동일 선상에 그 순서대로 등간격을 나열되어 있다. 컨트롤러(15)는, 로봇 제어부(151)와 기준 선회 위치 취득부(156)를 포함한다. 로봇 제어부(151)는, 제1 센서 축(95c)과 제2 센서 축(96c) 사이에 핸드(13)의 제1 선단부 및 제2 선단부를 진입시키고, 제1 선단부가 제1 물체 검출 센서(95)에서 검출될 때까지 핸드(13)를 이동시키고, 제2 선단부가 제2 물체 검출 센서(96)에서 검출될 때까지 핸드(13)를 이동시키고, 제1 타겟체 또는 제2 타겟체의 평면 좌표인 타겟 좌표와 선회축(R)의 평면 좌표를 연결한 직선과 핸드 축(A1)이 동일한 기준 수직면(A3) 내에 들어갈 때까지 핸드(13)를 이동 시키도록, 로봇 본체(10)를 동작시킨다. 기준 선회 위치 취득부(156)는, 핸드(13)의 제1 선단부가 제1 물체 검출 센서(95)에서 검출된 때의 제1 선단부의 평면 좌표를 제1 센서 좌표로 구하고, 핸드(13)의 제2 선단부가 제2 물체 검출 센서에서 검출된 때의 제2 선단부의 평면 좌표를 제2 센서 좌표로 구하고, 제1 센서 좌표와 제2 센서 좌표의 중간 좌표를 타겟 좌표로 구하고, 핸드 축(A1)이 기준 수직면(A3) 내에 있을 때의 핸드(13)의 선회 위치를 기준 선회 위치로 취득한다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시예(및 변형예)을 설명하였으나, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위에서 상기 실시 형태의 구체적인 구조 및/또는 기능의 세부 사항을 변경한 것도 본 발명에 포함될 수 있다.
1, 1A, 1B, 1C: 기판 반송 로봇
4: 광전 센서
9, 9A, 9C: 교정 지그
10: 로봇 본체
11: 기대
11A: 대차
12: 암
13: 핸드(기판 유지 핸드)
15: 컨트롤러
18: 레일
21: 제1 링크
22: 제2 링크
23: 승강축
31: 베이스부
32: 블레이드
33: 지지 패드
34: 푸셔
41: 투광기
42: 수광기
43: 광축
44: 이상 광축
61: 승강 장치
62: 선회 장치
63: 병진 장치
64: 주행 장치
90, 91, 92: 타겟체
93, 94: 타겟 이동 장치
95, 96: 물체 검출 센서
98u, 98b: 지지판
151: 로봇 제어부
152: 지그 제어부
153: 광축 경사 검출부
154: 광축 위치 어긋남 검출부
155: 광축 어긋남 기억부
156: 기준 선회 위치 취득부

Claims (14)

  1. 기판을 유지하는 핸드, 상기 핸드의 선회축을 포함하고 당해 핸드를 변위시키는 로봇 암, 및 상기 핸드의 선단부에 설치된 광전 센서를 구비한 기판 반송 로봇에서, 상기 광전 센서의 광축의 상기 핸드에 규정된 이상 광축의 어긋남을 검출하는 방법으로서,
    상기 이상 광축이 수평한 어느 제1 방향으로 연장되도록 하는, 상기 선회축을 선회 중심으로 하는 상기 핸드의 기준 선회 위치를 취득하는 것,
    상기 핸드를 상기 기준 선회 위치를 기준으로 하는 소정의 제1 선회 위치에서 상기 선회축을 중심으로 방사 방향으로 이동시키면서 상기 광전 센서에서 제1 타겟체를 검출하고, 상기 제1 타겟체가 검출된 때의 상기 핸드의 상기 제1 방향과 직교하는 수평한 제2 방향의 위치를 제1 검출 위치로 구하는, 일련의 제1 탐색 처리를 수행하는 것,
    상기 핸드를 상기 기준 선회 위치를 기준으로 소정의 제2 선회 위치에서 상기 선회축을 중심으로 방사 방향으로 이동시키면서 상기 광전 센서에서 제2 타겟체를 검출하고, 상기 제2 타겟체가 검출된 때의 상기 핸드의 상기 제2 방향의 위치를 제2 검출 위치로 구하는, 일련의 제2 탐색 처리를 수행하는 것, 및
    상기 제1 검출 위치와 상기 제2 검출 위치의 차이에 기초하여 상기 광축의 상기 이상 광축으로부터의 경사를 검출하는 것을 포함하고,
    상기 선회축으로부터 상기 제1 타겟체까지의 상기 제2 방향의 거리와 상기 선회축으로부터 상기 제2 타겟체까지의 상기 제2 방향의 거리가 동일하고,
    상기 핸드 상에서 상기 광축과 상기 제1 타겟체의 교차 위치와 상기 광축과 상기 제2 타겟체의 교차 위치가 상이한 것을 특징으로 하는 기판 유지 핸드의 광축 어긋남 검출 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 타겟체와 상기 제2 타겟체가 상기 제1 방향으로 나열되고, 또한, 상기 제1 타겟체와 상기 제2 타겟체가 상기 제2 방향과 수직한 동일 평면 내에 있으며,
    상기 제1 선회 위치 및 상기 제2 선회 위치가 모두 상기 기준 선회 위치인 것을 특징으로 하는 기판 유지 핸드의 광축 어긋남 검출 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 타겟체와 상기 제2 타겟체가 일치하고,
    상기 제1 선회 위치 및 상기 제2 선회 위치가 모두 상기 기준 선회 위치이며,
    상기 제1 탐색 처리 중의 상기 핸드의 궤적과 상기 제2 탐색 처리 중의 상기 핸드의 궤적이 상기 제1 방향으로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 유지 핸드의 광축 어긋남 검출 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 타겟체와 상기 제2 타겟체가 일치하고,
    상기 제1 선회 위치가 상기 기준 선회 위치로부터 선회 방향의 일방으로 소정 각도만큼 선회한 위치이고, 상기 제2 선회 위치가 상기 기준 선회 위치로부터 상기 선회 방향의 타방으로 소정 각도만큼 선회한 위치인 것을 특징으로 하는 기판 유지 핸드의 광축 어긋남 검출 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 핸드를 상기 기준 선회 위치에서 상기 제2 방향으로 진출시킴으로써 소정의 기판 재치 위치로 이동시키고, 상기 핸드로부터 당해 기판 재치 위치에 설치된 기판 재치부에 상기 기판을 이재하는 것,
    상기 핸드에서 당해 핸드에 유지된 상기 기판의 중심과 수직 방향으로 중복된 위치를 핸드 중심으로 규정하고, 상기 핸드를 상기 기판 재치 위치로부터 상기 핸드 중심과 상기 이상 광축의 거리에 상기 기판의 반경을 더한 거리만큼 상기 제2 방향으로 후퇴시키고, 당해 핸드의 상기 제2 방향의 위치를 기준 위치로 구하는 것,
    상기 핸드를 상기 제2 방향으로 진퇴 이동시키면서 상기 광전 센서에서 상기 기판의 에지를 탐색하고, 상기 탐색에서 상기 기판의 에지가 검출된 때의 상기 핸드의 상기 제2 방향의 위치를 제3 검출 위치로 구하는 것, 및
    상기 기준 위치와 상기 제3 검출 위치의 차이에 기초하여 상기 광축의 상기 이상 광축으로부터의 위치 어긋남을 검출하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 유지 핸드의 광축 어긋남 검출 방법.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 핸드는, 제1 선단부 및 제2 선단부의 2 갈래로 갈라진 선단부를 구비하고, 그러한 선단부를 연결하는 상기 이상 광축과, 상기 핸드의 기판 재치면과 평행한 면 내에서 상기 이상 광축과 직교하는 핸드 축이 규정되어 있으며,
    제1 물체 검출 센서의 제1 센서 축과, 상기 제1 타겟체 또는 상기 제2 타겟체와, 제2 물체 검출 센서의 제2 센서 축이 평면에서 볼 때 동일 선상에 그 순서대로 등간격으로 나열되어 있고,
    상기 기준 선회 위치를 취득하는 것이,
    상기 제1 센서 축과 상기 제2 센서 축 사이에 상기 제1 선단부 및 상기 제2 선단부를 진입시키는 것,
    상기 제1 선단부가 상기 제1 물체 검출 센서에서 검출될 때까지 상기 핸드를 이동시키고, 상기 제1 선단부가 상기 제1 물체 검출 센서에서 검출된 때의 상기 제1 선단부의 평면 좌표를 제1 센서 좌표로 구하는 것,
    상기 제2 선단부가 상기 제2 물체 검출 센서에서 검출될 때까지 상기 핸드를 이동시키고, 상기 제2 선단부가 상기 제2 물체 검출 센서에서 검출된 때의 상기 제2 선단부의 평면 좌표를 제2 센서 좌표로 구하는 것,
    상기 제1 센서 좌표와 상기 제2 센서 좌표의 중간 좌표와 상기 선회축의 평면 좌표를 연결하는 직선과 상기 핸드 축이 동일한 수직면 내에 들어갈 때까지 상기 핸드를 이동시키는 것, 및
    상기 핸드의 선회 위치를 상기 기준 선회 위치로 취득하는 것을 포함하는 것을 특징으로 기판 유지 핸드의 광축 어긋남 검출 방법.
  7. 기판을 유지하는 핸드, 상기 핸드의 변위시키는 로봇 암, 및 상기 핸드의 선단부에 설치된 광전 센서를 구비한 기판 반송 로봇에서, 상기 광전 센서의 광축의 상기 핸드에 규정된 이상 광축의 어긋남을 검출하는 방법으로서,
    상기 핸드를 상기 이상 광축이 수평한 제1 방향으로 연장되는 자세로 상기 제1 방향과 직교하는 수평한 제2 방향으로 진출시킴으로써 소정의 기판 재치 위치로 이동시키고, 상기 핸드로부터 당해 기판 재치 위치에 설치된 기판 재치부에 상기 기판을 이재하는 것,
    상기 핸드에서 당해 핸드에 유지된 상기 기판의 중심과 수직 방향으로 중복된 위치를 핸드 중심으로 규정하고, 상기 핸드를 상기 기판 재치 위치로부터 상기 핸드 중심으로 상기 이상 광축의 거리에 상기 기판의 반경을 더한 거리만큼 상기 제2 방향으로 후퇴시키고, 당해 핸드의 상기 제2 방향의 위치를 기준 위치로 구하는 것,
    상기 핸드를 상기 제2 방향으로 진퇴 이동시키면서 상기 광전 센서에서 상기 기판의 에지를 탐색하고, 상기 탐색에서 상기 기판의 에지가 검출된 때의 상기 핸드의 상기 제2 방향의 위치를 검출 위치로 구하는 것, 및
    상기 기준 위치와 상기 검출 위치의 차이에 기초하여 상기 광축의 상기 이상 광축으로부터의 위치 어긋남을 검출하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 유지 핸드의 광축 어긋남 검출 방법.
  8. 기판을 유지하는 핸드, 상기 핸드의 선회축을 포함하고 당해 핸드를 변위시키는 로봇 암, 및 상기 핸드의 선단부에 설치된 광전 센서를 구비하고, 상기 핸드에 이상 광축이 규정된 로봇 본체와,
    제1 타겟체 및 제2 타겟체를 구비하는 교정 지그와,
    컨트롤러를 구비하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 이상 광축이 수평한 어느 제1 방향으로 연장하도록 하여, 상기 선회축을 선회 중심으로 하는 상기 핸드의 기준 선회 위치를 취득하고, 상기 핸드를 상기 기준 선회 위치를 기준으로 소정의 제1 선회 위치에서 상기 선회축을 중심으로 방사 방향으로 이동시키면서 상기 광전 센서에서 제1 타겟체를 검출하는 제1 탐색을 수행하고, 상기 핸드를 상기 기준 선회 위치를 기준으로 소정의 제2 선회 위치에서 상기 선회축을 중심으로 방사 방향으로 이동시키면서 상기 광전 센서에서 제2 타겟체를 검출하는 제2 탐색을 수행하도록, 상기 로봇 본체를 동작시키는 로봇 제어부와,
    상기 제1 탐색에서 상기 제1 타겟체가 검출된 때의 상기 핸드의 상기 제1 방향과 직교하는 수평한 제2 방향의 위치를 제1 검출 위치로 구하고, 상기 제2 탐색에서 상기 제2 타겟체가 검출된 때의 상기 핸드의 상기 제2 방향의 위치를 제2 검출 위치로 구하며, 상기 제1 검출 위치와 상기 제2 검출 위치의 차이에 기초하여 상기 광축의 상기 이상 광축으로부터의 경사를 검출하는 광축 경사 검출부를 포함하고,
    상기 선회축으로부터 상기 제1 타겟체까지의 상기 제2 방향의 거리와 상기 선회축으로부터 상기 제2 타겟체까지의 상기 제2 방향의 거리가 동일하고,
    상기 핸드 상에서 상기 광축과 상기 제1 타겟체의 교차 위치와 상기 광축과 상기 제2 타겟체의 교차 위치가 상이한 것을 특징으로 하는 기판 반송 로봇.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 교정 지그는, 상기 제1 방향으로 나열된 상기 제1 타겟체 및 상기 제2 타겟체, 상기 제1 타겟체를 상기 광전 센서의 검출 가능 범위로부터 검출 불가 범위로 이동시키는 제1 타겟 이동 장치, 및 상기 제2 타겟체를 상기 광전 센서의 검출 가능 범위로부터 검출 불가 범위로 이동시키는 제2 타겟 이동 장치를 구비하고,
    상기 컨트롤러는, 상기 제1 탐색 동안, 상기 제1 타겟체가 검출 가능 범위에 있고 또한 상기 제2 타겟체가 검출 불가 범위에 있으며, 상기 제2 탐색 동안, 상기 제1 타겟체가 검출 불가 범위에 있고 또한 상기 제2 타겟체가 검출 가능 범위에 있도록, 상기 제1 타겟 이동 장치 및 상기 제2 타겟 이동 장치를 동작시키는 지그 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 반송 로봇.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 타겟체와 상기 제2 타겟체가 일치하고,
    상기 제1 선회 위치 및 상기 제2 선회 위치가 모두 상기 기준 선회 위치이며,
    상기 로봇 제어부는, 상기 제1 탐색 후에 상기 핸드를 상기 제1 방향으로 이동시키면서 상기 제2 탐색을 수행하도록, 상기 로봇 본체를 동작시키는 것을 특징으로 하는 기판 반송 로봇.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제1 타겟체와 상기 제2 타겟체가 일치하고,
    상기 제1 선회 위치가 상기 기준 선회 위치로부터 선회 방향의 일방으로 소정 각도만큼 선회한 위치이고, 상기 제2 선회 위치가 상기 기준 선회 위치로부터 상기 선회 방향의 타방으로 소정 각도만큼 선회한 위치인 것을 특징으로 하는 기판 반송 로봇.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 핸드에서 당해 핸드에 유지된 상기 기판의 중심과 수직 방향으로 중복된 위치를 핸드 중심으로 규정하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 핸드를 상기 이상 광축이 상기 제1 방향으로 연장되는 자세로 상기 제2 방향으로 소정의 기판 재치 위치까지 진출시키고, 상기 핸드로부터 상기 기판 재치 위치에 설치된 기판 재치부에 상기 기판을 이재하고, 상기 핸드를 상기 기판 재치 위치로부터 상기 핸드 중심과 상기 이상 광축의 거리에 상기 기판의 반경을 더한 거리만큼 상기 제2 방향으로 후퇴한 위치로 이동시키고, 상기 핸드를 상기 제2 방향으로 진퇴 이동시키면서 상기 광전 센서에서 상기 기판의 에지의 탐색을 수행하도록 상기 로봇 본체를 동작시키는 상기 로봇 제어부와,
    상기 핸드가 상기 후퇴한 위치에 있을 때의 상기 제2 방향의 위치를 기준 위치로 구하고, 상기 탐색에서 상기 기판의 에지가 검출된 때의 상기 핸드의 상기 제2 방향의 위치를 제3 검출 위치로 구하고, 상기 기준 위치와 상기 제3 검출 위치의 차이에 기초하여 상기 광축의 상기 이상 광축으로부터의 위치 어긋남을 검출하는 광축 위치 어긋남 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 반송 로봇.
  13. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 핸드는, 제1 선단부 및 제2 선단부의 2 갈래로 갈라진 선단부를 구비하고, 그러한 선단부를 연결하는 상기 이상 광축과, 상기 핸드의 기판 재치면과 평행한 면 내에서 상기 이상 광축과 직교하는 핸드 축이 규정되어 있으며,
    상기 교정 지그는 제1 물체 검출 센서 및 제2 물체 검출 센서를 더 구비하고, 상기 제1 물체 검출 센서의 제1 센서 축과, 상기 제1 타겟체 또는 상기 제2 타겟체와, 상기 제2 물체 검출 센서의 제2 센서 축이 평면에서 볼 때 동일 선상에 그 순서대로 등간격으로 나열되어 있고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제1 센서 축과 상기 제2 센서 축 사이에 상기 제1 선단부 및 상기 제2 선단부를 진입시켜서, 상기 제1 선단부가 상기 제1 물체 검출 센서에서 검출될 때까지 상기 핸드를 이동시키고, 상기 제2 선단부가 상기 제2 물체 검출 센서에서 검출될 때까지 상기 핸드를 이동시키며, 상기 제1 타겟체 또는 상기 제2 타겟체의 평면 좌표인 타겟 좌표와 상기 선회축의 평면 좌표를 연결하는 직선과 상기 핸드 축이 동일한 기준 수직면 내에 들어갈 때까지 상기 핸드를 이동시키도록, 상기 로봇 본체를 동작시키는 상기 로봇 제어부와,
    상기 제1 선단부가 상기 제1 물체 검출 센서에서 검출된 때의 상기 제1 선단부의 평면 좌표를 제1 센서 좌표로 구하고, 상기 제2 선단부가 상기 제2 물체 검출 센서에서 검출된 때의 상기 제2 선단부의 평면 좌표를 제2 센서 좌표로 구하며, 상기 제1 센서 좌표와 상기 제2 센서 좌표의 중간 좌표를 상기 타겟 좌표로 구하고, 상기 핸드 축이 상기 기준 수직면에 있는 때의 상기 핸드의 선회 위치를 상기 기준 선회 위치로 취득하는 기준 선회 위치 취득부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 반송 로봇.
  14. 기판을 유지하는 핸드, 상기 핸드를 변위시키는 로봇 암, 및 상기 핸드의 선단부에 설치된 광전 센서를 구비하는 로봇 본체와,
    소정의 기판 재치 위치에 설치된 기판 재치부와,
    컨트롤러를 구비하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 핸드에 이상 광축을 규정하고, 상기 핸드에서 당해 핸드에 유지된 상기 기판의 중심과 수직 방향으로 중복된 위치를 핸드 중심으로 규정하고,
    상기 핸드를 상기 이상 광축이 수평한 제1 방향으로 연장되는 자세로 상기 제1 방향과 직교하는 수형한 제2 방향으로 상기 기판 재치 위치까지 진출시켜서, 상기 핸드로부터 상기 기판 재치부에 상기 기판을 이재하고, 상기 핸드를 상기 기판 재치 위치로부터 상기 핸드 중심과 상기 이상 광축의 거리에 상기 기판의 반경을 더한 거리만큼 상기 제2 방향으로 후퇴한 위치로 이동시키고, 상기 핸드를 상기 제2 방향으로 진퇴 이동시키면서 상기 광전 센서에서 상기 기판의 에지의 탐색을 수행하도록 상기 로봇 본체를 동작시키는 로봇 제어부와,
    상기 핸드가 상기 후퇴한 위치에 있을 때의 상기 제2 방향의 위치를 기준 위치로 구하고, 상기 탐색에서 상기 기판의 에지가 검출된 때의 상기 핸드의 상기 제2 방향의 위치를 검출 위치로 구하며, 상기 기준 위치와 상기 검출 위치의 차이에 기초하여 상기 광축의 상기 이상 광축으로부터의 위치 어긋남을 검출하는 광축 위치 어긋남 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 반송 로봇.
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