KR20190099138A

KR20190099138A - 산업용 로봇의 보정값 산출 방법

Info

Publication number: KR20190099138A
Application number: KR1020190017572A
Authority: KR
Inventors: 다카유키 야자와; 도모키 다나베; 가즈키 이토
Original assignee: 니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤
Priority date: 2018-02-16
Filing date: 2019-02-15
Publication date: 2019-08-26
Also published as: JP2019141921A; KR102205705B1; CN110153993A; CN110153993B; JP7094115B2

Abstract

[과제] 산업용 로봇이 교환되거나, 산업용 로봇의 모터가 교환되거나 할 때의, 산업용 로봇의 재교시 작업을 필요로 하지 않게 하는 것이 가능해지는 산업용 로봇의 보정값 산출 방법을 제공한다.
[해결 수단] 이 산업용 로봇의 보정값 산출 방법에서는, 좌표 특정 공정에 있어서, 카메라(36, 37)에 의해, 검지용 지그(35)의 모서리부(35a)의 좌표와, 검지용 지그(35)의 모서리부(35b)의 좌표를 특정하고 있다. 또한, 보정값 산출 공정에 있어서, 좌표 특정 공정에서 특정된 모서리부(35a, 35b)의 좌표에 기초하여, 본체부에 대하여 제1 암부를 회동시키는 제1 모터를 제어하기 위한 제1 인코더의 보정값과, 제1 암부에 대하여 제2 암부를 회동시키는 제2 모터를 제어하기 위한 제2 인코더의 보정값과, 제2 암부에 대하여 핸드 기초부를 회동시키는 제3 모터를 제어하기 위한 제3 인코더의 보정값을 산출하고 있다.

Description

산업용 로봇의 보정값 산출 방법{METHOD OF CALCULATING CORRECTION VALUE OF INDUSTRIAL ROBOT}

본 발명은, 산업용 로봇의 동작을 보정하기 위한 보정값을 산출하는 산업용 로봇의 보정값 산출 방법에 관한 것이다.

종래, 유리 기판을 반송하는 산업용 로봇이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1에 기재된 산업용 로봇은, 유기 EL(유기 일렉트로루미네선스) 디스플레이의 제조 시스템에 내장되어서 사용되는 수평 다관절 로봇이고, 유리 기판이 탑재되는 핸드와, 핸드가 선단부측에 회동 가능하게 연결되는 암과, 암의 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 본체부를 구비하고 있다.

암은, 기단부측이 본체부에 회동 가능하게 연결되는 제1 암부와, 제1 암부의 선단부측에 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 제2 암부를 구비하고 있다. 핸드는, 제2 암부의 선단부측에 회동 가능하게 연결되는 핸드 기초부와, 핸드 기초부에 고정됨과 함께 유리 기판이 탑재되는 핸드 포크를 구비하고 있다. 또한, 특허문헌 1에 기재된 산업용 로봇은, 본체부에 대하여 제1 암부를 회동시키기 위한 모터와, 제1 암부에 대하여 제2 암부를 회동시키기 위한 모터와, 제2 암부에 대하여 핸드 기초부를 회동시키기 위한 모터를 구비하고 있다.

일본 특허 공개 제2015-139854호 공보

특허문헌 1에 기재된 산업용 로봇이 유기 EL 디스플레이 등의 제조 시스템에 설치되면, 산업용 로봇의 동작 프로그램을 작성하기 위해서, 일반적으로, 산업용 로봇의 교시 작업이 행해지고 있다. 또한, 예를 들어 제조 시스템에 설치되는 산업용 로봇이 교환되거나, 산업용 로봇의 모터가 교환되거나 하면, 교환 전의 산업용 로봇의 교시 작업에서 교시되었던 교시 위치의 좌표에 대하여, 교환 후의 산업용 로봇의 로봇 좌표계가 어긋난다.

그 때문에, 산업용 로봇이 교환되거나, 산업용 로봇의 모터가 교환되거나 하는 경우에도, 일반적으로, 산업용 로봇의 교시 작업이 다시 행해지고 있다. 그러나, 산업용 로봇이 교환되거나, 산업용 로봇의 모터가 교환되거나 하는 경우에, 산업용 로봇의 교시 작업이 다시 행해지면, 산업용 로봇의 교환 등을 위하여 정지되어 있는 제조 시스템이 재가동할 때까지 시간이 걸린다.

그래서, 본 발명의 과제는, 산업용 로봇이 교환되거나, 산업용 로봇의 모터가 교환되거나 할 때의, 산업용 로봇의 재교시 작업을 필요로 하지 않게 하는 것이 가능해지는 산업용 로봇의 보정값 산출 방법을 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 산업용 로봇의 보정값 산출 방법은, 산업용 로봇의 동작을 보정하기 위한 보정값을 산출하는 산업용 로봇의 보정값 산출 방법이며, 산업용 로봇은, 본체부와, 본체부에 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 제1 암부와 제1 암부의 선단부측에 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 제2 암부를 갖는 암과, 제2 암부의 선단부측에 회동 가능하게 연결되는 핸드 기초부와 핸드 기초부로부터 수평 방향의 일방향으로 뻗음과 함께 반송 대상물이 탑재되는 핸드 포크를 갖는 핸드와, 본체부에 대하여 제1 암부를 회동시키기 위한 제1 모터와, 제1 암부에 대하여 제2 암부를 회동시키기 위한 제2 모터와, 제2 암부에 대하여 핸드 기초부를 회동시키기 위한 제3 모터와, 제1 모터의 회전량을 검지하기 위한 제1 인코더와, 제2 모터의 회전량을 검지하기 위한 제2 인코더와, 제3 모터의 회전량을 검지하기 위한 제3 인코더를 구비하고, 산업용 로봇의 보정값 산출 방법은, 핸드 포크에 검지용 지그를 탑재하는 지그 탑재 공정과, 산업용 로봇을 동작시켜서 소정의 기준 자세로 하는 로봇 동작 공정과, 지그 탑재 공정 및 로봇 동작 공정 후에, 산업용 로봇을 동작시켜서 반송 대상물의 전달 위치로 핸드 포크를 이동시키는 핸드 이동 공정과, 핸드 이동 공정 후에, 전달 위치에 배치되는 핸드 포크의 긴 변 방향 및 핸드 포크의 긴 변 방향에 직교하는 방향 중 적어도 어느 한쪽으로 어긋난 상태로 배치되는 제1 카메라 및 제2 카메라에 의해, 검지용 지그에 형성됨과 함께 제1 카메라의 시야 내에 배치되는 제1 모서리부의 좌표와, 검지용 지그에 형성됨과 함께 제2 카메라의 시야 내에 배치되는 제2 모서리부의 좌표를 특정하는 좌표 특정 공정과, 좌표 특정 공정에서 특정된 제1 모서리부의 좌표와 제2 모서리부의 좌표에 기초하여, 제1 모터를 제어하기 위한 제1 인코더의 보정값, 제2 모터를 제어하기 위한 제2 인코더의 보정값 및 제3 모터를 제어하기 위한 제3 인코더의 보정값을 산출하는 보정값 산출 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 산업용 로봇의 보정값 산출 방법에서는, 핸드 이동 공정에 있어서, 소정의 기준 자세로 되어 있는 산업용 로봇을 동작시켜서 반송 대상물의 전달 위치로 핸드 포크를 이동시키고, 핸드 이동 공정 후의 좌표 특정 공정에 있어서, 전달 위치에 배치되는 핸드 포크의 긴 변 방향 및 핸드 포크의 긴 변 방향에 직교하는 방향 중 적어도 어느 한쪽으로 어긋난 상태로 배치되는 제1 카메라 및 제2 카메라에 의해, 제1 카메라의 시야 내에 배치되는 검지용 지그의 제1 모서리부의 좌표와, 제2 카메라의 시야 내에 배치되는 검지용 지그의 제2 모서리부의 좌표를 특정하고 있다. 또한, 본 발명에서는, 보정값 산출 공정에 있어서, 좌표 특정 공정에서 특정된 제1 모서리부의 좌표와 제2 모서리부의 좌표에 기초하여, 본체부에 대하여 제1 암부를 회동시키는 제1 모터를 제어하기 위한 제1 인코더의 보정값과, 제1 암부에 대하여 제2 암부를 회동시키는 제2 모터를 제어하기 위한 제2 인코더의 보정값과, 제2 암부에 대하여 핸드 기초부를 회동시키는 제3 모터를 제어하기 위한 제3 인코더의 보정값을 산출하고 있다.

그 때문에, 본 발명에서는, 산업용 로봇이 교환되거나, 산업용 로봇의 모터가 교환되거나 하기 전의 교환 전의 산업용 로봇의 핸드 포크가 반송 대상물의 전달 위치로 이동했을 때의, 교환 전의 산업용 로봇의 핸드 포크에 탑재된 검지용 지그의 제1 모서리부의 좌표와 제2 모서리부의 좌표가 미리 기억되어 있어서, 보정값 산출 공정에 있어서, 교환 전의 산업용 로봇의 핸드 포크에 탑재된 검지용 지그의 제1 모서리부의 좌표 및 제2 모서리부의 좌표와, 좌표 특정 공정에서 특정된 제1 모서리부의 좌표 및 제2 모서리부의 좌표에 기초하여 보정값을 산출함으로써, 산업용 로봇이 교환되거나, 산업용 로봇의 모터가 교환되거나 해도, 보정값 산출 공정에서 산출된 보정값에 기초하여, 교환 전의 산업용 로봇의 교시 작업에서 교시되었던 교시 위치의 좌표에 대한 교환 후의 산업용 로봇의 로봇 좌표계의 어긋남을 보정하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명에서는, 교환 전의 산업용 로봇의 교시 작업에서 교시되었던 교시 위치의 좌표에 대한 교환 후의 산업용 로봇의 로봇 좌표계의 어긋남을 보정함으로써, 산업용 로봇의 재교시 작업을 필요로 하지 않게 하는 것이 가능해진다. 즉, 본 발명에서는, 산업용 로봇이 교환되거나, 산업용 로봇의 모터가 교환되거나 할 때의, 산업용 로봇의 재교시 작업을 필요로 하지 않게 하는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서, 제1 카메라와 제2 카메라는, 전달 위치에 배치되는 핸드 포크의 긴 변 방향 및 핸드 포크의 긴 변 방향에 직교하는 방향으로 어긋난 상태로 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이렇게 구성하면, 제1 카메라와 제2 카메라가 핸드 포크의 긴 변 방향으로만 어긋나 있는 경우나, 핸드 포크의 긴 변 방향에 직교하는 방향으로만 어긋나 있는 경우와 비교하여, 좌표 특정 공정에서 특정된 제1 모서리부의 좌표와 제2 모서리부의 좌표에 기초하여, 보정값 산출 공정에 있어서, 보정값을 고정밀도로 산출하는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서, 제1 카메라의 시야 내에 배치되어 제1 카메라에 촬영되는 제1 기준 마크와, 제2 카메라의 시야 내에 배치되어 제2 카메라에 촬영되는 제2 기준 마크가 마련되어 있는 것이 바람직하다. 이렇게 구성하면, 예를 들어 제1 카메라나 제2 카메라가 교환되었을 때나, 어떠한 원인으로 제1 카메라나 제2 카메라의 위치가 어긋났을 때, 제1 카메라나 제2 카메라의 위치 조정을 행하지 않아도, 제1 기준 마크를 기준으로 하여 제1 모서리부의 좌표를 고정밀도로 특정하는 것이 가능해짐과 함께, 제2 기준 마크를 기준으로 하여 제2 모서리부의 좌표를 고정밀도로 특정하는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서, 제1 카메라와 제2 카메라와 제1 기준 마크와 제2 기준 마크는, 전달 위치에 배치된 핸드 포크에 탑재되는 반송 대상물의 위치 확인에도 사용되는 것이 바람직하다. 이렇게 구성하면, 전달 위치에 배치된 핸드 포크에 탑재되는 반송 대상물의 위치 확인을 행하기 위한 카메라나 기준 마크를 별도 마련할 필요가 없어진다.

본 발명에 있어서, 산업용 로봇은, 반송 대상물에 대하여 소정의 처리를 행하기 위한 복수의 처리부를 갖는 처리 시스템에 내장되어서 사용됨과 함께, 처리 시스템의 일부를 구성하는 반송 대상물의 공급부와 처리 시스템의 일부를 구성하는 반송 대상물의 배출부와 복수의 처리부 사이에서 반송 대상물을 반송하고, 제1 카메라 및 제2 카메라는, 공급부 또는 배출부의 내부에 설치되어 있는 것이 바람직하다. 일반적으로, 반송 대상물에 대하여 소정의 처리를 행하기 위한 처리부의 내부에는, 비교적 많은 기기가 설치되는 데 비해, 공급부 및 배출부의 내부에 설치되는 기기는 많지 않다. 그 때문에, 이렇게 구성하면, 처리부의 내부에 제1 카메라 및 제2 카메라가 설치되어 있는 경우와 비교하여, 제1 카메라 및 제2 카메라를 설치하기 쉬워진다.

본 발명에 있어서, 제1 카메라 및 제2 카메라는, 공급부의 내부에 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이렇게 구성하면, 공급부에 있어서 특정된 제1 모서리부의 좌표와 제2 모서리부의 좌표에 기초하여 보정값이 산출됨과 함께, 산출된 보정값에 기초하여, 교환 전의 산업용 로봇의 교시 작업에서 교시되었던 교시 위치의 좌표에 대한 교환 후의 산업용 로봇의 로봇 좌표계의 어긋남이 보정된다. 따라서, 산업용 로봇이 교환되거나, 산업용 로봇의 모터가 교환되거나 해도, 처리 시스템에 공급되는 반송 대상물을 공급부에 있어서 핸드 포크에 고정밀도로 탑재하는 것이 가능해진다. 그 결과, 산업용 로봇이 교환되거나, 산업용 로봇의 모터가 교환되거나 한 후에도, 처리부에 대하여 반송 대상물을 고정밀도로 반송하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 산업용 로봇의 보정값 산출 방법은, 산업용 로봇의 동작을 보정하기 위한 보정값을 산출하는 산업용 로봇의 보정값 산출 방법이며, 산업용 로봇은, 본체부와, 본체부에 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 제1 암부와 제1 암부의 선단부측에 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 제2 암부를 갖는 암과, 제2 암부의 선단부측에 회동 가능하게 연결되는 핸드 기초부와 핸드 기초부로부터 수평 방향의 일방향으로 뻗음과 함께 반송 대상물이 탑재되는 핸드 포크를 갖는 핸드와, 본체부에 대하여 제1 암부를 회동시키기 위한 제1 모터와, 제1 암부에 대하여 제2 암부를 회동시키기 위한 제2 모터와, 제2 암부에 대하여 핸드 기초부를 회동시키기 위한 제3 모터와, 제1 모터의 회전량을 검지하기 위한 제1 인코더와, 제2 모터의 회전량을 검지하기 위한 제2 인코더와, 제3 모터의 회전량을 검지하기 위한 제3 인코더를 구비하고, 산업용 로봇의 보정값 산출 방법은, 핸드 포크에 검지용 지그를 탑재하는 지그 탑재 공정과, 산업용 로봇을 동작시켜서 소정의 기준 자세로 하는 로봇 동작 공정과, 지그 탑재 공정 및 로봇 동작 공정 후에, 산업용 로봇을 동작시켜서 반송 대상물의 전달 위치로 핸드 포크를 이동시키는 핸드 이동 공정과, 핸드 이동 공정 후에, 전달 위치에 배치되는 핸드 포크의 긴 변 방향 및 핸드 포크의 긴 변 방향에 직교하는 방향 중 적어도 어느 한쪽으로 서로 어긋난 상태로 배치되는 3개의 센서의 각각에 의해 검지용 지그의 에지가 검지될 때까지 산업용 로봇을 동작시킴과 함께, 3개의 센서의 각각에 의해 검지용 지그의 에지가 검지되었을 때의 산업용 로봇의 좌표를 특정하는 좌표 특정 공정과, 좌표 특정 공정에서 특정된 산업용 로봇의 좌표에 기초하여, 제1 모터를 제어하기 위한 제1 인코더의 보정값, 제2 모터를 제어하기 위한 제2 인코더의 보정값 및 제3 모터를 제어하기 위한 제3 인코더의 보정값을 산출하는 보정값 산출 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 산업용 로봇의 보정값 산출 방법에서는, 핸드 이동 공정에 있어서, 소정의 기준 자세로 되어 있는 산업용 로봇을 동작시켜서 반송 대상물의 전달 위치로 핸드 포크를 이동시키고, 핸드 이동 공정 후의 좌표 특정 공정에 있어서, 전달 위치에 배치되는 핸드 포크의 긴 변 방향 및 핸드 포크의 긴 변 방향에 직교하는 방향 중 적어도 어느 한쪽으로 서로 어긋난 상태로 배치되는 3개의 센서의 각각에 의해 검지용 지그의 에지가 검지될 때까지 산업용 로봇을 동작시킴과 함께, 3개의 센서의 각각에 의해 검지용 지그의 에지가 검지되었을 때의 산업용 로봇의 좌표를 특정하고 있다. 또한, 본 발명에서는, 보정값 산출 공정에 있어서, 좌표 특정 공정에서 특정된 산업용 로봇의 좌표에 기초하여, 본체부에 대하여 제1 암부를 회동시키는 제1 모터를 제어하기 위한 제1 인코더의 보정값과, 제1 암부에 대하여 제2 암부를 회동시키는 제2 모터를 제어하기 위한 제2 인코더의 보정값과, 제2 암부에 대하여 핸드 기초부를 회동시키는 제3 모터를 제어하기 위한 제3 인코더의 보정값을 산출하고 있다.

그 때문에, 본 발명에서는, 산업용 로봇이 교환되거나, 산업용 로봇의 모터가 교환되거나 하기 전의 교환 전의 산업용 로봇의 핸드 포크에 탑재된 검지용 지그의 에지가 3개의 센서의 각각에 의해 검지될 때의 산업용 로봇의 좌표가 미리 기억되어 있어서, 보정값 산출 공정에 있어서, 교환 전의 산업용 로봇의 핸드 포크에 탑재된 검지용 지그의 에지가 3개의 센서의 각각에 의해 검지될 때의 산업용 로봇의 좌표와, 좌표 특정 공정에서 특정된 산업용 로봇의 좌표에 기초하여 보정값을 산출함으로써, 산업용 로봇이 교환되거나, 산업용 로봇의 모터가 교환되거나 해도, 보정값 산출 공정에서 산출된 보정값에 기초하여, 교환 전의 산업용 로봇의 교시 작업에서 교시되었던 교시 위치의 좌표에 대한 교환 후의 산업용 로봇의 로봇 좌표계의 어긋남을 보정하는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서, 예를 들어 산업용 로봇은, 본체부에 대한 제1 암부의 회동 방향에 있어서의 제1 암부의 원점 위치를 검지하기 위한 제1 원점 센서와, 제1 암부에 대한 제2 암부의 회동 방향에 있어서의 제2 암부의 원점 위치를 검지하기 위한 제2 원점 센서와, 제2 암부에 대한 핸드 기초부의 회동 방향에 있어서의 핸드 기초부의 원점 위치를 검지하기 위한 제3 원점 센서를 구비하고, 로봇 동작 공정에서는, 제1 원점 센서의 검지 결과에 기초하여 또는 제1 원점 센서의 검지 결과와 제1 인코더의 검지 결과에 기초하여 제1 모터를 구동 제어하고, 제2 원점 센서의 검지 결과에 기초하여 또는 제2 원점 센서의 검지 결과와 제2 인코더의 검지 결과에 기초하여 제2 모터를 구동 제어함과 함께, 제3 원점 센서의 검지 결과에 기초하여 또는 제3 원점 센서의 검지 결과와 제3 인코더의 검지 결과에 기초하여 제3 모터를 구동 제어하여, 산업용 로봇을 기준 자세로 한다.

이상과 같이, 본 발명의 산업용 로봇의 보정값 산출 방법에 의해 보정값을 산출하면, 산업용 로봇이 교환되거나, 산업용 로봇의 모터가 교환되거나 할 때의, 산업용 로봇의 재교시 작업을 필요로 하지 않게 하는 것이 가능해진다.

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 관한 산업용 로봇의 보정값 산출 방법에 의해 보정값이 산출되는 산업용 로봇의 도면이고, (A)는 평면도, (B)는 측면도이다.
도 2는, 도 1에 나타내는 산업용 로봇이 유기 EL 디스플레이의 제조 시스템에 내장된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 3은, 도 1에 나타내는 산업용 로봇의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는, 도 2에 나타내는 공급부의 내부 구성을 설명하기 위한 확대도이다.
도 5는, 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 산업용 로봇의 보정값 산출 방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.

(산업용 로봇의 구성)

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 관한 산업용 로봇의 보정값 산출 방법에 의해 보정값이 산출되는 산업용 로봇(1)의 도면이고, (A)는 평면도, (B)는 측면도이다. 도 2는, 도 1에 나타내는 산업용 로봇(1)이 유기 EL 디스플레이의 제조 시스템(3)에 내장된 상태를 나타내는 평면도이다. 도 3은, 도 1에 나타내는 산업용 로봇(1)의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

본 형태의 산업용 로봇(1)(이하, 「로봇(1)」이라 한다.)은, 반송 대상물인 유기 EL 디스플레이용 유리 기판(2)(이하, 「기판(2)」이라 한다.)을 반송하기 위한 로봇이다. 기판(2)은, 직사각형의 평판형으로 형성되어 있다. 이 로봇(1)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 유기 EL 디스플레이의 제조 시스템(3)에 내장되어서 사용되는 수평 다관절 로봇이다. 제조 시스템(3)은, 중심에 배치되는 트랜스퍼 챔버(4)(이하, 「챔버(4)」라 한다.)와, 챔버(4)를 둘러싸도록 배치되는 복수의 챔버(5 내지 7)를 구비하고 있다.

챔버(5)는, 기판(2)에 대하여 소정의 처리를 행하기 위한 프로세스 챔버이다. 또한, 챔버(6)는, 제조 시스템(3)에 공급되는 기판(2)이 수용되는 공급용 챔버(로더)이고, 챔버(7)는, 제조 시스템(3)으로부터 배출되는 기판(2)이 수용되는 배출용 챔버(언로더)이다. 챔버(4 내지 7)의 내부는, 진공으로 되어 있다. 챔버(4)의 내부에는, 로봇(1)의 일부가 배치되어 있다. 로봇(1)을 구성하는 후술하는 핸드 포크(18, 19)가 챔버(5 내지 7) 내로 들어감으로써, 로봇(1)은, 복수의 챔버(5 내지 7)의 사이에 기판(2)을 반송한다.

본 형태의 챔버(5)는, 기판(2)에 대하여 소정의 처리를 행하기 위한 처리부이다. 또한, 본 형태의 제조 시스템(3)은, 복수의 처리부를 구비하는 처리 시스템이다. 또한, 본 형태의 챔버(6)는, 처리 시스템인 제조 시스템(3)의 일부를 구성하는 기판(2)의 공급부이고, 챔버(7)는, 처리 시스템인 제조 시스템(3)의 일부를 구성하는 기판(2)의 배출부이다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 로봇(1)은, 기판(2)이 탑재되는 핸드(8)와, 핸드(8)가 선단부측에 회동 가능하게 연결되는 암(9)과, 암(9)의 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 본체부(10)를 구비하고 있다. 핸드(8) 및 암(9)은, 본체부(10)의 상측에 배치되어 있다. 본체부(10)는, 암(9)을 승강시키는 승강 기구와, 승강 기구가 수용되는 케이스체(13)를 구비하고 있다. 케이스체(13)는, 대략 바닥이 있는 원통형으로 형성되어 있다. 케이스체(13)의 상단에는, 원판형으로 형성된 플랜지(14)가 고정되어 있다.

상술한 바와 같이, 로봇(1)의 일부는, 챔버(4)의 내부에 배치되어 있다. 구체적으로는, 로봇(1)의, 플랜지(14)의 하단부면보다도 상측의 부분이 챔버(4)의 내부에 배치되어 있다. 즉, 로봇(1)의, 플랜지(14)의 하단부면보다도 상측의 부분은, 진공 영역(VR) 내에 배치되어 있고, 핸드(8) 및 암(9)은, 진공 챔버 내(진공 중)에 배치되어 있다. 한편, 로봇(1)의, 플랜지(14)의 하단부면보다도 하측의 부분은, 대기 영역(AR) 내(대기 중)에 배치되어 있다.

암(9)은, 서로 회동 가능하게 연결되는 제1 암부(15)와 제2 암부(16)를 구비하고 있다. 본 형태의 암(9)은, 제1 암부(15)와 제2 암부(16)의 2개의 암부에 의해 구성되어 있다. 제1 암부(15)의 기단부측은, 본체부(10)에 회동 가능하게 연결되어 있다. 제1 암부(15)의 선단부측에는, 제2 암부(16)의 기단부측이 회동 가능하게 연결되어 있다. 제2 암부(16)의 선단부측에는, 핸드(8)가 회동 가능하게 연결되어 있다.

제2 암부(16)는, 제1 암부(15)보다도 상측에 배치되어 있다. 또한, 핸드(8)는, 제2 암부(16)보다도 상측에 배치되어 있다. 본체부(10)에 대한 제1 암부(15)의 회동 중심과 제1 암부(15)에 대한 제2 암부(16)의 회동 중심의 거리는, 제1 암부(15)에 대한 제2 암부(16)의 회동 중심과 제2 암부(16)에 대한 핸드(8)의 회동 중심의 거리와 동등하게 되어 있다.

핸드(8)는, 제2 암부(16)의 선단부측에 회동 가능하게 연결되는 핸드 기초부(17)와, 기판(2)이 탑재되는 핸드 포크(18, 19)를 구비하고 있다. 본 형태의 핸드(8)는, 2개의 핸드 포크(18)와, 2개의 핸드 포크(19)를 구비하고 있다. 핸드 포크(18, 19)는, 직선형으로 형성되어 있다. 핸드 포크(18)와 핸드 포크(19)는 동일 형상으로 형성되어 있다. 2개의 핸드 포크(18)는, 서로 소정의 간격을 둔 상태에서 평행하게 배치되어 있다. 핸드 포크(18)는, 핸드 기초부(17)로부터 수평 방향의 일방향으로 뻗어 있다. 2개의 핸드 포크(19)는, 서로 소정의 간격을 둔 상태에서 평행하게 배치되어 있다. 핸드 포크(19)는, 핸드 기초부(17)로부터 핸드 포크(18)와 역방향으로 뻗어 있다.

핸드 포크(18, 19)는, 핸드 기초부(17)에 고정되어 있다. 구체적으로는, 핸드 포크(18, 19)는, 고정용 나사에 의해 핸드 기초부(17)에 고정되어 있다. 핸드 포크(18, 19)에는, 고정용 나사가 삽입 관통되는 삽입 관통 구멍이 형성되어 있다. 이 삽입 관통 구멍은, 핸드 포크(18, 19)의 긴 변 방향에 직교하는 방향을 긴 변 방향으로 하는 긴 구멍이고, 핸드 포크(18, 19)의 긴 변 방향에 직교하는 방향에 있어서, 핸드 기초부(17)에 대한 핸드 포크(18, 19)의 고정 위치를 조정하는 것이 가능하게 되어 있다.

본 형태에서는, 1매의 기판(2)이 2개의 핸드 포크(18)에 탑재된다. 또한, 1매의 기판(2)이 2개의 핸드 포크(19)에 탑재된다. 핸드 포크(18)의 상면에는, 탑재되는 기판(2)을 위치 결정하기 위한 위치 결정 부재가 설치되어 있다. 핸드 포크(19)의 상면에도, 탑재되는 기판(2)을 위치 결정하기 위한 위치 결정 부재가 설치되어 있다.

또한, 로봇(1)은, 본체부(10)에 대하여 제1 암부(15)를 회동시키기 위한 모터(21)와, 제1 암부(15)에 대하여 제2 암부(16)를 회동시키기 위한 모터(22)와, 제2 암부(16)에 대하여 핸드 기초부(17)를 회동시키기 위한 모터(23)와, 모터(21)의 회전량을 검지하기 위한 인코더(24)와, 모터(22)의 회전량을 검지하기 위한 인코더(25)와, 모터(23)의 회전량을 검지하기 위한 인코더(26)를 구비하고 있다(도 3 참조).

인코더(24)는, 모터(21)에 설치되어 있다. 인코더(25)는, 모터(22)에 설치되고, 인코더(26)는, 모터(23)에 설치되어 있다. 모터(21) 및 인코더(24)는, 예를 들어 본체부(10)의 내부에 배치되어 있다. 또한, 모터(22, 23) 및 인코더(25, 26)는, 예를 들어 제1 암부(15)의 내부에 배치되어 있다. 모터(21 내지 23)는, 로봇(1)의 제어부(27)에 전기적으로 접속되어 있다. 인코더(24 내지 26)도, 제어부(27)에 전기적으로 접속되어 있다. 본 형태의 모터(21)는 제1 모터이고, 모터(22)는 제2 모터이고, 모터(23)는 제3 모터이다. 또한, 인코더(24)는 제1 인코더이고, 인코더(25)는 제2 인코더이고, 인코더(26)는 제3 인코더이다.

또한, 로봇(1)은, 본체부(10)에 대한 제1 암부(15)의 회동 방향에 있어서의 제1 암부(15)의 원점 위치를 검지하기 위한 원점 센서(31)와, 제1 암부(15)에 대한 제2 암부(16)의 회동 방향에 있어서의 제2 암부(16)의 원점 위치를 검지하기 위한 원점 센서(32)와, 제2 암부(16)에 대한 핸드 기초부(17)의 회동 방향에 있어서의 핸드 기초부(17)의 원점 위치를 검지하기 위한 원점 센서(33)를 구비하고 있다. 본 형태의 원점 센서(31)는 제1 원점 센서이고, 원점 센서(32)는 제2 원점 센서이고, 원점 센서(33)는 제3 원점 센서이다.

원점 센서(31 내지 33)는, 예를 들어 근접 센서이다. 혹은, 원점 센서(31 내지 33)는, 예를 들어 발광 소자와 수광 소자를 갖는 광학식 센서이다. 원점 센서(31 내지 33)는, 제어부(27)에 전기적으로 접속되어 있다. 본체부(10)와 제1 암부(15)의 연결부인 관절부에 있어서, 원점 센서(31)는, 본체부(10) 및 제1 암부(15) 중 어느 한쪽에 고정되고, 본체부(10) 및 제1 암(15) 중 어느 다른 쪽에는, 제1 암부(15)가 원점 위치에 있을 때 원점 센서(31)에 검지되는 검지 부재가 고정되어 있다.

마찬가지로, 제1 암부(15)와 제2 암부(16)의 연결부인 관절부에 있어서, 원점 센서(32)는, 제1 암부(15) 및 제2 암부(16) 중 어느 한쪽에 고정되고, 제1 암부(15) 및 제(2)암(16) 중 어느 다른 쪽에는, 제2 암부(16)가 원점 위치에 있을 때 원점 센서(32)에 검지되는 검지 부재가 고정되어 있다. 또한, 제2 암부(16)와 핸드 기초부(17)의 연결부인 관절부에 있어서, 원점 센서(33)는, 제2 암부(16) 및 핸드 기초부(17) 중 어느 한쪽에 고정되고, 제2 암부(16) 및 핸드 기초부(17) 중 어느 다른 쪽에는, 핸드 기초부(17)가 원점 위치에 있을 때 원점 센서(33)에 검지되는 검지 부재가 고정되어 있다.

본 형태에서는, 제2 암부(16)가 원점 위치에 있을 때는, 상하 방향으로부터 보았을 때 제1 암부(15)의 긴 변 방향과 제2 암부(16)의 긴 변 방향이 일치하도록, 제1 암부(15)와 제2 암부(16)가 상하 방향에서 겹쳐 있다. 또한, 핸드 기초부(17)가 원점 위치에 있을 때는, 상하 방향으로부터 보았을 때 제2 암부(16)의 긴 변 방향과 핸드 포크(18, 19)의 긴 변 방향이 직교하고 있다.

(산업용 로봇의 보정값의 산출 방법)

도 4는, 도 2에 나타내는 챔버(6)의 내부 구성을 설명하기 위한 확대도이다.

로봇(1)이 제조 시스템(3)에 설치되면, 로봇(1)의 동작 프로그램을 작성하기 위해서, 로봇(1)의 교시 작업이 행해진다. 또한, 예를 들어 제조 시스템(3)에 설치되는 로봇(1)이 교환되거나, 로봇(1)의 모터(21 내지 23)가 교환되거나 하면, 교환 전의 로봇(1)의 교시 작업에서 교시되었던 교시 위치의 좌표에 대하여 교환 후의 로봇(1)의 로봇 좌표계가 어긋나기 때문에, 로봇(1)의 교시 작업을 다시 행할 필요가 발생한다.

한편, 교환 전의 로봇(1)의 교시 작업에서 교시되었던 교시 위치의 좌표에 대한 교환 후의 로봇(1)의 로봇 좌표계의 어긋남을 보정하면, 번잡한 교시 작업을 다시 행할 필요가 없어진다. 본 형태에서는, 로봇(1)을 교환하거나, 모터(21 내지 23)를 교환하거나 한 후에 번잡한 교시 작업을 다시 행하지 않아도 되게, 제조 시스템(3)에 설치되는 로봇(1)이 교환되거나, 모터(21 내지 23)가 교환되거나 하면, 교환 전의 로봇(1)의 교시 작업에서 교시되었던 교시 위치의 좌표에 대한 교환 후의 로봇(1)의 로봇 좌표계의 어긋남을 보정하기 위한 보정값을 산출한다. 즉, 교환 후의 로봇(1)의 동작을 보정하기 위한 보정값을 산출한다. 이하, 이 보정값의 산출 방법을 설명한다.

로봇(1)의 동작을 보정하기 위한 보정값을 산출할 때는, 핸드 포크(18)에 검지용 지그(35)가 탑재된다. 검지용 지그(35)는, 직사각형의 평판형으로 형성되어 있다. 본 형태의 검지용 지그(35)는, 기판(2)과 동일 형상으로 형성되어 있다. 검지용 지그(35)는, 핸드 포크(18)의 상면에 설치된 위치 결정 부재에 의해 위치 결정된 상태에서, 2개의 핸드 포크(18)에 탑재된다. 즉, 검지용 지그(35)는, 핸드 포크(18)의, 기판(2)이 탑재되는 개소와 동일한 개소에, 기판(2)과 동일한 방향으로 탑재된다. 또한, 검지용 지그(35)는, 핸드 포크(19)에 탑재되어도 된다.

또한, 로봇(1)의 동작을 보정하기 위한 보정값을 산출할 때는, 2개의 카메라(36, 37)가 사용된다. 카메라(36, 37)는, 챔버(6)의 내부에 설치되어 있다. 또한, 카메라(36, 37)는, 챔버(6) 내의 기판(2)의 전달 위치(도 2에 있어서 핸드 포크(18)가 배치되어 있는 위치)에 배치되는 핸드 포크(18, 19)의 긴 변 방향 및 핸드 포크(18, 19)의 긴 변 방향에 직교하는 방향으로 어긋난 상태로 배치되어 있다. 카메라(36, 37)는, 전달 위치에 배치되는 핸드 포크(18, 19)의 상방에 설치되어 있다.

직사각형의 평판형으로 형성되는 검지용 지그(35)의 한쪽의 대각선 상에 배치되는 2개의 모서리부의 각각을 모서리부(35a, 35b)(도 4 참조)라 하면, 카메라(36)는, 전달 위치에 배치된 핸드 포크(18)에 탑재되는 검지용 지그(35)의 모서리부(35a)가 카메라(36)의 시야 내에 배치되도록 설치되고, 카메라(37)는, 전달 위치에 배치된 핸드 포크(18)에 탑재되는 검지용 지그(35)의 모서리부(35b)가 카메라(37)의 시야 내에 배치되도록 설치되어 있다.

즉, 검지용 지그(35)에는, 전달 위치에 핸드 포크(18)가 배치되어 있을 때, 카메라(36)의 시야 내에 배치되는 모서리부(35a)와, 카메라(37)의 시야 내에 배치되는 모서리부(35b)를 포함하는 4개의 모서리부가 형성되어 있다. 본 형태의 카메라(36)는, 제1 카메라이고, 카메라(37)는, 제2 카메라이다. 또한, 본 형태의 모서리부(35a)는, 제1 모서리부이고, 모서리부(35b)는, 제2 모서리부이다.

또한, 챔버(6)의 내부에는, 2개의 기준 마크(38, 39)(도 4 참조)가 마련되어 있다. 기준 마크(38, 39)는, 예를 들어 도시를 생략하는 기준 마크 형성 부재에 형성된 관통 구멍이다. 기준 마크 형성 부재는, 전달 위치에 배치되는 핸드 포크(18, 19)의 하방에 설치되어 있고, 기준 마크(38, 39)는, 핸드 포크(18, 19)의 하방에 배치되어 있다. 기준 마크(38)는, 카메라(36)의 시야 내에 배치되어 있고, 카메라(36)에 촬영된다. 기준 마크(39)는, 카메라(37)의 시야 내에 배치되어 있고, 카메라(37)에 촬영된다.

상하 방향으로부터 보았을 때, 기준 마크(38)는, 전달 위치에 배치된 핸드 포크(18)에 탑재되는 검지용 지그(35)의 모서리부(35a)와 어긋난 위치에 배치되어 있다. 또한, 상하 방향으로부터 보았을 때, 기준 마크(39)는, 전달 위치에 배치된 핸드 포크(18)에 탑재되는 검지용 지그(35)의 모서리부(35b)와 어긋난 위치에 배치되어 있다. 본 형태의 기준 마크(38)는, 제1 기준 마크이고, 기준 마크(39)는, 제2 기준 마크이다.

예를 들어, 제조 시스템(3)에 설치되는 로봇(1)이 교환되면, 2개의 핸드 포크(18)에 검지용 지그(35)를 탑재한다(지그 탑재 공정). 검지용 지그(35)는, 핸드 포크(18)의 상면에 설치된 위치 결정 부재에 의해 위치 결정된 상태에서, 2개의 핸드 포크(18)에 탑재된다. 또한, 로봇(1)을 동작시켜서 로봇(1)을 소정의 기준 자세로 한다(로봇 동작 공정).

로봇 동작 공정에서는, 원점 센서(31)의 검지 결과에 기초하여 또는 원점 센서(31)의 검지 결과와 인코더(24)의 검지 결과에 기초하여 모터(21)를 구동 제어하고, 원점 센서(32)의 검지 결과에 기초하여 또는 원점 센서(32)의 검지 결과와 인코더(25)의 검지 결과에 기초하여 모터(22)를 구동 제어함과 함께, 원점 센서(33)의 검지 결과에 기초하여 또는 원점 센서(33)의 검지 결과와 인코더(26)의 검지 결과에 기초하여 모터(23)를 구동 제어하여, 로봇(1)을 기준 자세로 한다. 구체적으로는, 로봇 동작 공정에 있어서, 모터(21 내지 23)를 구동 제어하여, 로봇(1)을 가상의 동작 개시 위치까지 동작시킨다.

그 후(즉, 지그 탑재 공정 및 로봇 동작 공정 후에), 로봇(1)을 동작시켜서 기판(2)의 전달 위치로 핸드 포크(18)를 이동시킨다(핸드 이동 공정). 구체적으로는, 암(9)을 뻗어서, 챔버(6) 내의 기판(2)의 전달 위치(도 4의 실선으로 나타내는 위치)에 핸드 포크(18)를 이동시킨다.

그 후, 카메라(36, 37)에 의해, 검지용 지그(35)의 모서리부(35a, 35b)의 좌표를 특정한다(좌표 특정 공정). 즉, 카메라(36)에 의해 검지용 지그(35)의 모서리부(35a)의 좌표를 특정하고, 카메라(37)에 의해 검지용 지그(35)의 모서리부(35b)의 좌표를 특정한다. 본 형태에서는, 기준 마크(38)의 좌표를 기준으로 하여 모서리부(35a)의 좌표가 특정되어 있다. 또한, 기준 마크(39)의 좌표를 기준으로 하여 모서리부(35b)의 좌표가 특정되어 있다.

또한, 본 형태에서는, 핸드 포크(18)에 검지용 지그(35)가 탑재된 교환 전의 로봇(1)을 동작시켜서 챔버(6) 내의 기판(2)의 전달 위치로 핸드 포크(18)를 이동시켰을 때(도 4의 이점쇄선 참조)의, 검지용 지그(35)의 모서리부(35a)의 좌표와 모서리부(35b)의 좌표가 미리 특정되어서 기억되어 있다. 교환 전의 로봇(1)에 있어서 모서리부(35a, 35b)의 좌표를 특정할 때도, 기준 마크(38)의 좌표를 기준으로 하여 모서리부(35a)의 좌표가 특정되고, 기준 마크(39)의 좌표를 기준으로 하여 모서리부(35b)의 좌표가 특정되어 있다.

그 후, 좌표 특정 공정에서 특정된 모서리부(35a)의 좌표와 모서리부(35b)의 좌표에 기초하여, 모터(21)를 제어하기 위한 인코더(24)의 보정값, 모터(22)를 제어하기 위한 인코더(25)의 보정값 및 모터(23)를 제어하기 위한 인코더(26)의 보정값을 산출한다(보정값 산출 공정).

구체적으로는, 보정값 산출 공정에서는, 먼저, 좌표 특정 공정에서 특정된 모서리부(35a)의 좌표와 모서리부(35b)의 좌표에 기초하여 특정되는 모서리부(35a)와 모서리부(35b)를 연결하는 선분의 중점의 좌표와, 교환 전의 로봇(1)에 있어서 미리 특정되어서 기억된 모서리부(35a)의 좌표와 모서리부(35b)의 좌표에 기초하여 특정되는 모서리부(35a)와 모서리부(35b)를 연결하는 선분의 중점의 좌표의 어긋남에 기초하여, 교환 전의 로봇(1)의 좌표계와 교환 후의 로봇(1)의 좌표계의 수평 방향(XY 방향)의 어긋남을 구한다.

또한, 좌표 특정 공정에서 특정된 모서리부(35a)의 좌표와 모서리부(35b)의 좌표에 기초하여 특정되는 모서리부(35a)와 모서리부(35b)를 연결하는 직선과, 교환 전의 로봇(1)에 있어서 미리 특정되어서 기억된 모서리부(35a)의 좌표와 모서리부(35b)의 좌표에 기초하여 특정되는 모서리부(35a)와 모서리부(35b)를 연결하는 직선이 이루는 각도에 기초하여, 교환 전의 로봇(1)의 좌표계와 교환 후의 로봇(1)의 좌표계의, 연직 방향을 회동의 축방향으로 하는 회동 방향(θ 방향)의 어긋남을 구한다.

또한, 보정값 산출 공정에서는, 교환 전의 로봇(1)의 좌표계와 교환 후의 로봇(1)의 좌표계의 XY 방향 및 θ 방향의 어긋남(XYθ 방향의 어긋남)에 기초하는 소정의 연산을 행하여, 인코더(24 내지 26)의 보정값을 산출한다. 그 후, 보정값 산출 공정에서 산출된 보정값을 반영시켜서 모터(21 내지 23)를 구동 제어하여, 로봇(1)을 정규의 동작 개시 위치로 복귀시킨다.

또한, 본 형태에서는, 로봇(1)의 동작 개시 위치와 로봇(1)의 홈 포지션이 일치되어 있지만, 로봇(1)의 동작 개시 위치와 로봇(1)의 홈 포지션이 어긋나 있어도 된다. 또한, 본 형태에서는, 로봇(1)이 동작 개시 위치까지 동작하여 소정의 기준 자세로 되어 있을 때는, 제1 암부(15), 제2 암부(16) 및 핸드 기초부(17)는, 원점 위치에 있다. 또한, 본 형태에서는, 카메라(36, 37) 및 기준 마크(38, 39)는, 챔버(6)의 전달 위치에 배치된 핸드 포크(18, 19)에 탑재되는 기판(2)의 위치 확인에도 사용되고 있다.

(본 형태의 주된 효과)

이상 설명한 바와 같이, 본 형태에서는, 핸드 이동 공정 후의 좌표 특정 공정에 있어서, 카메라(36, 37)에 의해, 검지용 지그(35)의 모서리부(35a, 35b)의 좌표를 특정하고 있다. 또한, 본 형태에서는, 보정값 산출 공정에 있어서, 좌표 특정 공정에서 특정된 모서리부(35a, 35b)의 좌표와, 교환 전의 로봇(1)에 있어서 미리 특정되어서 기억된 모서리부(35a, 35b)의 좌표에 기초하여, 교환 전의 로봇(1)의 좌표계와 교환 후의 로봇(1)의 좌표계의 XYθ 방향의 어긋남을 구함과 함께, 구한 XYθ 방향의 어긋남에 기초하는 소정의 연산을 행하여, 인코더(24 내지 26)의 보정값을 산출하고 있다.

그 때문에, 본 형태에서는, 로봇(1)이 교환되거나, 로봇(1)의 모터(21 내지 23)가 교환되거나 해도, 보정값 산출 공정에서 산출된 보정값에 기초하여, 교환 전의 로봇(1)의 교시 작업에서 교시되었던 교시 위치의 좌표에 대한 교환 후의 로봇(1)의 로봇 좌표계의 어긋남을 보정하는 것이 가능해진다. 또한, 본 형태에서는, 교환 전의 로봇(1)의 교시 작업에서 교시되었던 교시 위치의 좌표에 대한 교환 후의 로봇(1)의 로봇 좌표계의 어긋남을 보정함으로써, 로봇(1)이 교환되거나, 모터(21 내지 23)가 교환되거나 해도, 로봇(1)의 재교시 작업을 필요로 하지 않게 할 수 있다.

본 형태에서는, 카메라(36)와 카메라(37)가, 전달 위치에 배치되는 핸드 포크(18)의 긴 변 방향 및 핸드 포크(18)의 긴 변 방향에 직교하는 방향으로 어긋난 상태로 배치되어 있다. 그 때문에, 본 형태에서는, 카메라(36)와 카메라(37)가 핸드 포크(18)의 긴 변 방향으로만 어긋나 있는 경우나, 핸드 포크(18)의 긴 변 방향에 직교하는 방향으로만 어긋나 있는 경우와 비교하여, 좌표 특정 공정에서 특정된 모서리부(35a, 35b)의 좌표에 기초하여, 교환 전의 로봇(1)의 좌표계와 교환 후의 로봇(1)의 좌표계의 X 방향, Y 방향 및 θ 방향의 모든 어긋남을 고정밀도로 구하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 형태에서는, 보정값 산출 공정에 있어서 보정값을 고정밀도로 산출하는 것이 가능해진다.

본 형태에서는, 챔버(6)의 내부에 기준 마크(38, 39)가 마련되어 있고, 기준 마크(38)의 좌표를 기준으로 하여 모서리부(35a)의 좌표가 특정되고, 기준 마크(39)의 좌표를 기준으로 하여 모서리부(35b)의 좌표가 특정되어 있다. 그 때문에, 본 형태에서는, 예를 들어 카메라(36, 37)가 교환되었을 때나, 어떠한 원인으로 카메라(36, 37)의 위치가 어긋났을 때, 카메라(36, 37)의 위치 조정을 행하지 않아도, 기준 마크(38)를 기준으로 하여 모서리부(35a)의 좌표를 고정밀도로 특정하는 것이 가능해짐과 함께, 기준 마크(39)를 기준으로 하여 모서리부(35b)의 좌표를 고정밀도로 특정하는 것이 가능해진다.

본 형태에서는, 카메라(36, 37) 및 기준 마크(38, 39)는, 챔버(6)의 전달 위치에 배치된 핸드 포크(18, 19)에 탑재되는 기판(2)의 위치 확인에도 사용되고 있다. 그 때문에, 본 형태에서는, 챔버(6)의 전달 위치에 배치된 핸드 포크(18, 19)에 탑재되는 기판(2)의 위치 확인을 행하기 위한 카메라나 기준 마크를 챔버(6)에 별도 설치할 필요가 없다. 따라서, 본 형태에서는, 챔버(6)의 구성을 간소화하는 것이 가능해진다.

본 형태에서는, 카메라(36, 37)는, 공급용 챔버인 챔버(6)의 내부에 설치되어 있다. 프로세스 챔버인 챔버(5)의 내부에는, 비교적 많은 기기가 설치되는 데 비해, 공급용 챔버인 챔버(6)의 내부에 설치되는 기기는 많지 않다. 그 때문에, 본 형태에서는, 챔버(5)의 내부에 카메라(36, 37)가 설치되어 있는 경우와 비교하여, 카메라(36, 37)를 설치하기 쉬워진다.

또한, 본 형태에서는, 카메라(36, 37)가 챔버(6)의 내부에 설치되어 있고, 챔버(6)에 있어서 특정된 모서리부(35a, 35b)의 좌표에 기초하여 보정값이 산출됨과 함께, 산출된 보정값에 기초하여, 교환 전의 로봇(1)의 교시 작업에서 교시되었던 교시 위치의 좌표에 대한 교환 후의 로봇(1)의 로봇 좌표계의 어긋남이 보정되어 있다. 그 때문에, 본 형태에서는, 로봇(1)이 교환되거나, 모터(21 내지 23)가 교환되거나 해도, 제조 시스템(3)에 공급되는 기판(2)을 챔버(6)에 있어서 핸드 포크(18, 19)에 고정밀도로 탑재하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 형태에서는, 로봇(1)이 교환되거나, 모터(21 내지 23)가 교환되거나 한 후에도, 챔버(5)에 대하여 기판(2)을 고정밀도로 반송하는 것이 가능해진다.

(보정값 산출 방법의 변형예)

도 5는, 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 로봇(1)의 보정값 산출 방법을 설명하기 위한 도면이다.

상술한 형태에 있어서, 카메라(36, 37)를 대신하여, 챔버(6)의 내부에 3개의 센서(41 내지 43)가 배치되어 있어도 된다. 센서(41 내지 43)는, 예를 들어 근접 센서 또는 광학식 센서이다. 센서(41 내지 43)는, 챔버(6) 내의 기판(2)의 전달 위치에 배치되는 핸드 포크(18, 19)의 긴 변 방향 및 핸드 포크(18, 19)의 긴 변 방향에 직교하는 방향 중 적어도 어느 한쪽으로 서로 어긋난 상태로 배치되어 있다. 예를 들어, 센서(41 내지 43)는, 챔버(6) 내의 기판(2)의 전달 위치에 배치되는 핸드 포크(18, 19)의 긴 변 방향 및 핸드 포크(18, 19)의 긴 변 방향에 직교하는 방향으로 서로 어긋난 상태로 배치되어 있다. 또한, 이 경우에는, 기준 마크(38, 39)는 불필요해진다.

센서(41)는, 직사각형의 평판형으로 형성되는 검지용 지그(35)의 짧은 변 방향의 한쪽의 에지(단부면)를 검지 가능한 위치에 배치되고, 센서(42)는, 검지용 지그(35)의 짧은 변 방향의 다른 쪽 에지(단부면)를 검지 가능한 위치에 배치되어 있다. 또한, 센서(41)는, 검지용 지그(35)의 긴 변 방향의 일단부측(핸드 포크(18, 19)의 기단부측)에 배치되고, 센서(42)는, 검지용 지그(35)의 긴 변 방향의 타단부측(핸드 포크(18, 19)의 선단부측)에 배치되어 있다. 센서(43)는, 검지용 지그(35)의 긴 변 방향의 에지(단부면)이고, 핸드 포크(18, 19)의 선단부측에 배치되는 검지용 지그(35)의 에지를 검지 가능한 위치에 배치되어 있다.

이 변형예에서는, 핸드 이동 공정 후의 좌표 특정 공정에 있어서, 3개의 센서(41 내지 43)의 각각에 의해 검지용 지그(35)의 에지가 검지될 때까지 로봇(1)을 동작시킴과 함께, 3개의 센서(41 내지 43)의 각각에 의해 검지용 지그(35)의 에지가 검지되었을 때의 로봇(1)의 좌표를 특정한다.

예를 들어, 핸드 이동 공정에 있어서, 도 5의 (A)에 나타내는 위치로 핸드 포크(18)가 이동하면, 좌표 특정 공정에 있어서, 도 5의 (B)에 나타내는 바와 같이, 센서(41)에 의해 검지용 지그(35)의 에지가 검지될 때까지 로봇(1)을 동작시킴과 함께, 센서(41)에 의해 검지용 지그(35)의 에지가 검지되었을 때의 로봇(1)의 좌표를 특정한다. 또한, 좌표 특정 공정에 있어서, 도 5의 (C)에 나타내는 바와 같이, 센서(42)에 의해 검지용 지그(35)의 에지가 검지될 때까지 로봇(1)을 동작시킴과 함께, 센서(42)에 의해 검지용 지그(35)의 에지가 검지되었을 때의 로봇(1)의 좌표를 특정하고, 도 5의 (D)에 나타내는 바와 같이, 센서(43)에 의해 검지용 지그(35)의 에지가 검지될 때까지 로봇(1)을 동작시킴과 함께, 센서(43)에 의해 검지용 지그(35)의 에지가 검지되었을 때의 로봇(1)의 좌표를 특정한다.

또한, 그 후의 보정값 산출 공정에 있어서, 좌표 특정 공정에서 특정된 로봇(1)의 좌표에 기초하여, 인코더(24 내지 25)의 보정값을 산출한다. 이 변형예에서는, 교환 전의 로봇(1)의 핸드 포크(18)에 탑재된 검지용 지그(35)의 에지가 3개의 센서(41 내지 43)의 각각에 의해 검지될 때의 로봇(1)의 좌표가 미리 특정되어서 기억되어 있다. 보정값 산출 공정에서는, 좌표 특정 공정에서 특정된 로봇(1)의 좌표와, 교환 전의 로봇(1)에 있어서 미리 특정되어서 기억된 로봇(1)의 좌표에 기초하여, 교환 전의 로봇(1)의 좌표계와 교환 후의 로봇(1)의 좌표계의 XYθ 방향의 어긋남을 구한다. 또한, 보정값 산출 공정에서는, 교환 전의 로봇(1)의 좌표계와 교환 후의 로봇(1)의 좌표계의 XYθ 방향의 어긋남에 기초하는 소정의 연산을 행하여, 인코더(24 내지 26)의 보정값을 산출한다.

이 변형예에서는, 보정값 산출 공정에 있어서, 좌표 특정 공정에서 특정된 로봇(1)의 좌표와, 교환 전의 로봇(1)에 있어서 미리 특정되어서 기억된 로봇(1)의 좌표에 기초하여, 교환 전의 로봇(1)의 좌표계와 교환 후의 로봇(1)의 좌표계의 XYθ 방향의 어긋남을 구함과 함께, 구한 XYθ 방향의 어긋남에 기초하는 소정의 연산을 행하여, 인코더(24 내지 26)의 보정값을 산출하고 있다.

그 때문에, 이 변형예에서도, 상술한 형태와 마찬가지로, 로봇(1)이 교환되거나, 로봇(1)의 모터(21 내지 23)가 교환되거나 해도, 보정값 산출 공정에서 산출된 보정값에 기초하여, 교환 전의 로봇(1)의 교시 작업에서 교시되었던 교시 위치의 좌표에 대한 교환 후의 로봇(1)의 로봇 좌표계의 어긋남을 보정하는 것이 가능해진다. 또한, 교환 전의 로봇(1)의 교시 작업에서 교시되었던 교시 위치의 좌표에 대한 교환 후의 로봇(1)의 로봇 좌표계의 어긋남을 보정함으로써, 로봇(1)이 교환되거나, 모터(21 내지 23)가 교환되거나 해도, 로봇(1)의 재교시 작업을 필요로 하지 않게 할 수 있다. 또한, 이 변형예에서는, 카메라(36, 37)에 비하여 저렴한 센서(41 내지 43)를 사용하고 있기 때문에, 저비용으로 보정값을 산출하는 것이 가능해진다.

또한, 센서(41 내지 43)는, 로봇(1)의 보정값의 산출이 끝나고 챔버(6) 내에서 실제로 기판(2)의 전달을 행할 때, 핸드 포크(18, 19) 및 기판(2) 등과, 센서(41 내지 43)가 간섭하지 않도록, 챔버(6) 내의 기판(2)의 전달 위치와 상하 방향에서 어긋난 위치에 배치되어 있다.

(다른 실시 형태)

상술한 형태는, 본 발명의 적합한 형태의 일례이기는 하지만, 이것으로 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에 있어서 여러가지 변형 실시가 가능하다.

상술한 형태에 있어서, 카메라(36, 37)는, 챔버(6) 내의 기판(2)의 전달 위치에 배치되는 핸드 포크(18, 19)의 긴 변 방향으로만 어긋난 상태로 배치되어 있어도 된다. 이 경우에는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 검지용 지그(35)의, 모서리부(35a, 35b)를 제외한 2개의 모서리부의 각각을 모서리부(35c, 35d)로 하면, 카메라(36)는, 모서리부(35a)가 카메라(36)의 시야 내에 배치되도록 설치되고, 카메라(37)는, 모서리부(35c)가 카메라(37)의 시야 내에 배치되도록 설치되어 있다. 혹은, 카메라(36)는, 모서리부(35d)가 카메라(36)의 시야 내에 배치되도록 설치되고, 카메라(37)는, 모서리부(35b)가 카메라(37)의 시야 내에 배치되도록 설치되어 있다.

또한, 카메라(36, 37)는, 챔버(6) 내의 기판(2)의 전달 위치에 배치되는 핸드 포크(18, 19)의 긴 변 방향에 직교하는 방향으로만 어긋난 상태로 배치되어 있어도 된다. 이 경우에는, 카메라(36)는, 모서리부(35a)가 카메라(36)의 시야 내에 배치되도록 설치되고, 카메라(37)는, 모서리부(35d)가 카메라(37)의 시야 내에 배치되도록 설치되어 있다. 혹은, 카메라(36)는, 모서리부(35c)가 카메라(36)의 시야 내에 배치되도록 설치되고, 카메라(37)는, 모서리부(35b)가 카메라(37)의 시야 내에 배치되도록 설치되어 있다.

상술한 형태에 있어서, 카메라(36, 37)는, 챔버(7)의 내부에 설치되어 있어도 된다. 이 경우라도, 배출용 챔버인 챔버(7)의 내부에 설치되는 기기는 많지 않기 때문에, 챔버(5)의 내부에 카메라(36, 37)가 설치되어 있는 경우와 비교하여, 카메라(36, 37)를 설치하기 쉬워진다.

또한, 상술한 형태에 있어서, 카메라(36, 37)는, 챔버(5)의 내부에 배치되어 있어도 된다. 단, 이 경우에는, 카메라(36, 37)가 배치되기 어려워진다. 또한, 챔버(5) 내에서 기판(2)에 대하여 소정의 처리를 행할 때의 온도 환경 등의 안정성을 고려하여, 일반적으로, 챔버(5) 내의 기판(2)의 전달 위치는, 챔버(6, 7) 내의 기판(2)의 전달 위치보다도 안쪽이 된다. 그 때문에, 챔버(6, 7) 내의 기판(2)의 전달 위치로 핸드 포크(18, 19)가 이동했을 때보다도, 챔버(5) 내의 기판(2)의 전달 위치로 핸드 포크(18, 19)가 이동했을 때 쪽이, 암(9)이 뻗은 상태로 된다. 따라서, 카메라(36, 37)는, 챔버(5)의 내부에 배치되어 있는 경우에는, 보정값 산출 공정에 있어서, 핸드 포크(18, 19)의 긴 변 방향의 어긋남을 고정밀도로 구하기 어려워진다.

상술한 형태에 있어서, 로봇(1)은, 원점 센서(31 내지 33)를 구비하고 있지 않아도 된다. 이 경우에는, 소정의 지그를 사용하여, 제1 암부(15), 제2 암부(16) 및 핸드 기초부(17)를 원점 위치로 맞추면 된다. 또한, 이 경우에는, 로봇 동작 공정에 있어서, 인코더(24 내지 26)의 검지 결과에 기초하여 모터(21 내지 23)를 구동 제어하여, 로봇(1)을 기준 자세로 한다.

상술한 형태에 있어서, 기준 마크(38, 39)는, 관통 구멍이 아니어도 된다. 예를 들어, 기준 마크(38, 39)는, 기준 마크 형성 부재에 형성된 돌기여도 된다. 또한, 상술한 형태에 있어서, 챔버(6)의 내부에, 기준 마크(38, 39)가 마련되어 있지 않아도 된다. 이 경우에는, 예를 들어 카메라(36, 37)의 내부에서 기억되어 있는 원점 위치를 기준으로 하여 모서리부(35a, 35b)의 좌표가 특정된다.

상술한 형태에 있어서, 검지용 지그(35)는, 직사각형 이외의 평판형으로 형성되어 있어도 된다. 또한, 상술한 형태에 있어서, 핸드(8)는, 핸드 포크(19)를 구비하고 있지 않아도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 로봇(1)에 의해 반송되는 반송 대상물은 유기 EL 디스플레이용 기판(2)이지만, 로봇(1)에 의해 반송되는 반송 대상물은, 액정 디스플레이용 유리 기판이어도 되고, 반도체 웨이퍼 등이어도 된다. 즉, 로봇(1)은, 유기 EL 디스플레이의 제조 시스템(3) 이외의 제조 시스템에 내장되어도 되고, 제조 시스템 이외의 소정의 처리 시스템에 내장되어도 된다. 또한, 상술한 형태에 있어서, 로봇(1)은, 대기압으로 되어 있는 공간 내에 배치되어 있어도 된다.

1: 로봇(산업용 로봇)
2: 기판(반송 대상물)
3: 제조 시스템(처리 시스템)
5: 챔버(처리부)
6: 챔버(공급부)
7: 챔버(배출부)
8: 핸드
9: 암
10: 본체부
15: 제1 암부
16: 제2 암부
17: 핸드 기초부
18: 핸드 포크
21: 모터(제1 모터)
22: 모터(제2 모터)
23: 모터(제3 모터)
24: 인코더(제1 인코더)
25: 인코더(제2 인코더)
26: 인코더(제3 인코더)
31: 원점 센서(제1 원점 센서)
32: 원점 센서(제2 원점 센서)
33: 원점 센서(제3 원점 센서)
35: 검지용 지그
35a: 모서리부(제1 모서리부)
35b: 모서리부(제2 모서리부)
36: 카메라(제1 카메라)
37: 카메라(제2 카메라)
38: 기준 마크(제1 기준 마크)
39: 기준 마크(제2 기준 마크)
41 내지 43: 센서

Claims

산업용 로봇의 동작을 보정하기 위한 보정값을 산출하는 산업용 로봇의 보정값 산출 방법이며,
상기 산업용 로봇은, 본체부와, 상기 본체부에 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 제1 암부와 상기 제1 암부의 선단부측에 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 제2 암부를 갖는 암과, 상기 제2 암부의 선단부측에 회동 가능하게 연결되는 핸드 기초부와 상기 핸드 기초부로부터 수평 방향의 일방향으로 뻗음과 함께 반송 대상물이 탑재되는 핸드 포크를 갖는 핸드와, 상기 본체부에 대하여 상기 제1 암부를 회동시키기 위한 제1 모터와, 상기 제1 암부에 대하여 상기 제2 암부를 회동시키기 위한 제2 모터와, 상기 제2 암부에 대하여 상기 핸드 기초부를 회동시키기 위한 제3 모터와, 상기 제1 모터의 회전량을 검지하기 위한 제1 인코더와, 상기 제2 모터의 회전량을 검지하기 위한 제2 인코더와, 상기 제3 모터의 회전량을 검지하기 위한 제3 인코더를 구비하고,
상기 산업용 로봇의 보정값 산출 방법은,
상기 핸드 포크에 검지용 지그를 탑재하는 지그 탑재 공정과,
상기 산업용 로봇을 동작시켜서 소정의 기준 자세로 하는 로봇 동작 공정과,
상기 지그 탑재 공정 및 상기 로봇 동작 공정 후에, 상기 산업용 로봇을 동작시켜서 상기 반송 대상물의 전달 위치로 상기 핸드 포크를 이동시키는 핸드 이동 공정과,
상기 핸드 이동 공정 후에, 상기 전달 위치에 배치되는 상기 핸드 포크의 긴 변 방향 및 상기 핸드 포크의 긴 변 방향에 직교하는 방향 중 적어도 어느 한쪽으로 어긋난 상태로 배치되는 제1 카메라 및 제2 카메라에 의해, 상기 검지용 지그에 형성됨과 함께 상기 제1 카메라의 시야 내에 배치되는 제1 모서리부의 좌표와, 상기 검지용 지그에 형성됨과 함께 상기 제2 카메라의 시야 내에 배치되는 제2 모서리부의 좌표를 특정하는 좌표 특정 공정과,
상기 좌표 특정 공정에서 특정된 상기 제1 모서리부의 좌표와 상기 제2 모서리부의 좌표에 기초하여, 상기 제1 모터를 제어하기 위한 상기 제1 인코더의 보정값, 상기 제2 모터를 제어하기 위한 상기 제2 인코더의 보정값 및 상기 제3 모터를 제어하기 위한 상기 제3 인코더의 보정값을 산출하는 보정값 산출 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇의 보정값 산출 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라는, 상기 전달 위치에 배치되는 상기 핸드 포크의 긴 변 방향 및 상기 핸드 포크의 긴 변 방향에 직교하는 방향으로 어긋난 상태로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇의 보정값 산출 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 카메라의 시야 내에 배치되어 상기 제1 카메라에 촬영되는 제1 기준 마크와, 상기 제2 카메라의 시야 내에 배치되어 상기 제2 카메라에 촬영되는 제2 기준 마크가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇의 보정값 산출 방법.
제3항에 있어서,
상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라와 상기 제1 기준 마크와 상기 제2 기준 마크는, 상기 전달 위치에 배치된 상기 핸드 포크에 탑재되는 상기 반송 대상물의 위치 확인에도 사용되는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇의 보정값 산출 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 산업용 로봇은, 상기 반송 대상물에 대하여 소정의 처리를 행하기 위한 복수의 처리부를 갖는 처리 시스템에 내장되어서 사용됨과 함께, 상기 처리 시스템의 일부를 구성하는 상기 반송 대상물의 공급부와 상기 처리 시스템의 일부를 구성하는 상기 반송 대상물의 배출부와 복수의 상기 처리부 사이에서 상기 반송 대상물을 반송하고,
상기 제1 카메라 및 상기 제2 카메라는, 상기 공급부 또는 상기 배출부의 내부에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇의 보정값 산출 방법.
제5항에 있어서,
상기 제1 카메라 및 상기 제2 카메라는, 상기 공급부의 내부에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇의 보정값 산출 방법.
산업용 로봇의 동작을 보정하기 위한 보정값을 산출하는 산업용 로봇의 보정값 산출 방법이며,
상기 산업용 로봇은, 본체부와, 상기 본체부에 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 제1 암부와 상기 제1 암부의 선단부측에 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 제2 암부를 갖는 암과, 상기 제2 암부의 선단부측에 회동 가능하게 연결되는 핸드 기초부와 상기 핸드 기초부로부터 수평 방향의 일방향으로 뻗음과 함께 반송 대상물이 탑재되는 핸드 포크를 갖는 핸드와, 상기 본체부에 대하여 상기 제1 암부를 회동시키기 위한 제1 모터와, 상기 제1 암부에 대하여 상기 제2 암부를 회동시키기 위한 제2 모터와, 상기 제2 암부에 대하여 상기 핸드 기초부를 회동시키기 위한 제3 모터와, 상기 제1 모터의 회전량을 검지하기 위한 제1 인코더와, 상기 제2 모터의 회전량을 검지하기 위한 제2 인코더와, 상기 제3 모터의 회전량을 검지하기 위한 제3 인코더를 구비하고,
상기 산업용 로봇의 보정값 산출 방법은,
상기 핸드 포크에 검지용 지그를 탑재하는 지그 탑재 공정과,
상기 산업용 로봇을 동작시켜서 소정의 기준 자세로 하는 로봇 동작 공정과,
상기 지그 탑재 공정 및 상기 로봇 동작 공정 후에, 상기 산업용 로봇을 동작시켜서 상기 반송 대상물의 전달 위치로 상기 핸드 포크를 이동시키는 핸드 이동 공정과,
상기 핸드 이동 공정 후에, 상기 전달 위치에 배치되는 상기 핸드 포크의 긴 변 방향 및 상기 핸드 포크의 긴 변 방향에 직교하는 방향 중 적어도 어느 한쪽으로 서로 어긋난 상태로 배치되는 3개의 센서의 각각에 의해 상기 검지용 지그의 에지가 검지될 때까지 상기 산업용 로봇을 동작시킴과 함께, 3개의 상기 센서의 각각에 의해 상기 검지용 지그의 에지가 검지되었을 때의 상기 산업용 로봇의 좌표를 특정하는 좌표 특정 공정과,
상기 좌표 특정 공정에서 특정된 상기 산업용 로봇의 좌표에 기초하여, 상기 제1 모터를 제어하기 위한 상기 제1 인코더의 보정값, 상기 제2 모터를 제어하기 위한 상기 제2 인코더의 보정값 및 상기 제3 모터를 제어하기 위한 상기 제3 인코더의 보정값을 산출하는 보정값 산출 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇의 보정값 산출 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 산업용 로봇은, 상기 본체부에 대한 상기 제1 암부의 회동 방향에 있어서의 상기 제1 암부의 원점 위치를 검지하기 위한 제1 원점 센서와, 상기 제1 암부에 대한 상기 제2 암부의 회동 방향에 있어서의 상기 제2 암부의 원점 위치를 검지하기 위한 제2 원점 센서와, 상기 제2 암부에 대한 상기 핸드 기초부의 회동 방향에 있어서의 상기 핸드 기초부의 원점 위치를 검지하기 위한 제3 원점 센서를 구비하고,
상기 로봇 동작 공정에서는, 상기 제1 원점 센서의 검지 결과에 기초하여 또는 상기 제1 원점 센서의 검지 결과와 상기 제1 인코더의 검지 결과에 기초하여 상기 제1 모터를 구동 제어하고, 상기 제2 원점 센서의 검지 결과에 기초하여 또는 상기 제2 원점 센서의 검지 결과와 상기 제2 인코더의 검지 결과에 기초하여 상기 제2 모터를 구동 제어함과 함께, 상기 제3 원점 센서의 검지 결과에 기초하여 또는 상기 제3 원점 센서의 검지 결과와 상기 제3 인코더의 검지 결과에 기초하여 상기 제3 모터를 구동 제어하여, 상기 산업용 로봇을 상기 기준 자세로 하는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇의 보정값 산출 방법.