KR20200054263A - 기판 반송 장치 및 기판 반송 로봇과 기판 재치부의 위치 관계를 구하는 방법 - Google Patents

기판 반송 장치 및 기판 반송 로봇과 기판 재치부의 위치 관계를 구하는 방법 Download PDF

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카와사키 주코교 카부시키 카이샤
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Abstract

기판 재치부 상의 타겟의 회전축을 회전 중심으로 하는 회전 위치 및 검출 영역의 로봇 기준축을 회전 중심으로 하는 회전 위치 중 적어도 하나를 변화시키는 복수의 회전 위치에서, 타겟의 표면의 일부분이고 회전축을 중심으로 하고 또한 타겟을 통과하는 소정의 원주의 내주 측에 위치하는 부분을 물체 검출 센서로 검출하는 단계와, 복수의 회전 위치 각각에 대해 물체 검출 센서로 타겟을 검출한 때의 로봇 기준축에서 타겟까지의 거리를 나타내는 지표 길이와 상관 관계가 있는 양을 구하는 단계와, 복수의 회전 위치 중 지표 길이와 상관 관계가 있는 양이 최대 또는 최소가 되는 것에 기초하여, 로봇 기준축과 회전축의 위치 관계를 구하는 단계를 포함한다.

Description

기판 반송 장치 및 기판 반송 로봇과 기판 재치부의 위치 관계를 구하는 방법
본 발명은 기판 반송 로봇과 기판 재치(栽置)부를 구비하는 기판 반송 장치에 관한 것이다.
종래에, 반도체 공정에서 복수의 반도체 기판에 대한 일괄적인 처리를 수행하기 위해서, 복수의 반도체 기판을 정렬된 상태로 적재할 수 있는 기판 재치부가 이용되고 있다. 이러한 기판 재치부는 일반적으로 이격된 한 쌍의 판 부재와, 한 쌍의 판 부재 사이에 걸쳐지는 복수의 지주(支柱)로 되어 있다. 지주에는 복수의 지지 홈이 당해 지주의 축선 방향으로 일정 피치로 형성되어 있고, 지지 홈에 기판의 둘레 가장자리부가 끼워짐으로써, 기판이 지주에 지지된다.
상기와 같은 기판 재치부에 대해 기판을 반입 및 반출하기 위해 기판 반송 로봇이 사용된다. 기판 반송 로봇은, 일반적으로 로봇 암과, 로봇 암의 손끝에 장착된 기판 반송 핸드와, 컨트롤러를 구비하고 있다. 기판 반송 핸드는 기판을 유지하기 위한 기판 유지부를 구비하고, 그 기판 유지 방식에는 흡착 및 파지 등이 있다. 특허문헌 1에서는, Y자 형상으로 끝이 갈라진 판 형상의 블레이드를 구비하고, 블레이드에 기판을 올려 반송하는 기판 반송 핸드가 예시되어 있다.
특허문헌 1에 기재된 기판 반송 로봇에서는, 기판 반송 핸드의 Y자로 나누어진 양 선단부의 일방에 발광부가 설치되고, 타방에 발광부와 마주하도록 수광부가 설치되어 있다. 이러한 발광부와 수광부는 투과형 광 센서를 구성하고 있고, 이러한 투과형 광 센서에서는, 광축을 가로막는 물체를 검출할 수 있다. 그리고, 기판 처리 장치의 전면 외벽에 설치된 외부 교시 지그를 투과형 광 센서로 검출하는 것에 의해서, 기지의 기판 처리 장치 내부의 교시 위치의 중심과 외부 교시 위치의 중심의 상대 위치 관계를 이용하여, 기판 반송 장치와 교시 위치의 중심의 상대적인 위치 관계를 추정한다.
일본 공개특허 특개2005-310858호 공보
기판 재치부에는, 회전대 상에 올려져 고정되고, 당해 회전대와 일체적으로 회전하는 것이 있다. 이와 같은 기판 재치부에는, 기판 재치부의 회전축과 기판의 중심이 일치하도록 기판이 적재된다. 따라서, 운영자가 기판 반송 로봇과 기판 재치부를 육안으로 확인하면서 티칭팬던트를 조작함으로써, 기판 재치부의 회전축과 기판의 중심이 일치하도록 기판의 적재 위치를 기판 반송 로봇에 교시하는 것이 행해지고 있다. 그러나, 이러한 교시 작업은 매우 복잡한 작업이며, 자동으로 또한 정확하게 기판 반송 로봇에 기판 재치부의 적재 위치를 교시할 수 있는 기술이 요구되고 있다.
기판은 원형의 소정 형상이기 때문에, 기판 재치부의 회전축의 위치에 기초하여 당해 기판 재치부의 기판 적재 위치를 용이하게 도출할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는, 기판 반송 로봇을 이용하여, 기판 반송 로봇의 로봇 기준축과 기판 재치부의 회전의 중심이 되는 회전축의 위치 관계를 구하는 기술을 제안한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 반송 로봇과 기판 재치부의 위치 관계를 구하는 방법은, 로봇 기준 축이 규정된 검출 영역을 가로막는 물체를 검출하는 물체 감지 센서 및 상기 로봇 기준축의 축 중심 방향과 직교하는 평면 내에서 상기 검출 영역을 이동시키는 로봇 암을 구비하는 기판 반송 로봇과, 타겟을 구비하고 또한 상기 축 중심 방향과 평행하게 연장되는 회전축을 중심으로 회전하는 기판 재치부의 위치 관계를 구하는 방법으로서, 상기 타겟의 상기 회전축을 회전 중심으로 하는 회전 위치 및 상기 검출 영역의 상기 로봇 기준축을 회전 중심으로 하는 회전 위치 중 적어도 하나를 변화시키는 복수의 회전 위치에서, 상기 타겟의 표면의 일부분이고 상기 회전축을 중심으로 하고 또한 당해 타겟을 통과하는 소정의 원주(圓周)의 내주(內周) 측에 위치하는 부분을 상기 물체 검출 센서로 검출하는 단계와, 상기 복수의 회전 위치 각각에 대해 상기 물체 검출 센서로 상기 타겟을 검출한 때의 상기 로봇 기준축에서 상기 타겟까지의 거리를 나타내는 지표 길이와 상관 관계가 있는 양을 구하는 단계와, 상기 복수의 회전 위치 중 상기 지표 길이와 상관 관계가 있는 양이 최대 또는 최소가 되는 것에 기초하여, 상기 로봇 기준축과 상기 회전축의 위치 관계를 구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 반송 장치는, 로봇 기준축이 규정된 검출 영역을 가로막는 물체를 검출하는 물체 감지 센서 및 상기 로봇 기준축의 축 중심 방향과 직교하는 평면 내에서 상기 물체 검출 센서를 이동시키는 로봇 암을 구비하는 기판 반송 로봇과, 상기 물체 검출 센서로 검출되는 타겟을 구비하고, 상기 축 중심 방향과 평행하게 연장되는 회전축을 중심으로 회전하는 기판 재치부와, 상기 기판 반송 로봇 및 상기 기판 재치부의 동작을 제어하는 컨트롤러를 구비하고, 상기 컨트롤러가, 상기 타겟의 상기 회전축을 회전 중심으로 하는 회전 위치 및 상기 검출 영역의 상기 로봇 기준축을 회전 중심으로 하는 회전 위치 중 적어도 하나를 변화시키는 복수의 회전 위치에서, 상기 타겟의 표면의 일부분이고 상기 회전축을 중심으로 하고 또한 당해 타겟을 통과하는 소정의 원주의 내주 측에 위치하는 부분을 상기 물체 검출 센서로 검출하도록 상기 기판 반송 로봇 및 상기 기판 재치부를 동작시키는 타겟 탐색부와, 상기 복수의 회전 위치 각각에 대해 상기 물체 검출 센서로 상기 타겟을 검출한 때의 상기 로봇 기준축에서 상기 타겟까지의 거리를 나타내는 지표 길이와 상관 관계가 있는 양을 구하는 지표 연산부와, 상기 복수의 회전 위치 중 상기 지표 길이와 상관 관계가 있는 양이 최대 또는 최소가 되는 것에 기초하여, 상기 로봇 기준축과 상기 회전축의 위치 관계를 구하는 위치 관계 연산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기판 반송 장치 및 기판 반송 로봇과 기판 재치부의 위치 관계를 구하는 방법에 따르면, 타겟의 형상에 관계없이 타겟의 공전에 의한 로봇 기준축과 검출 영역을 연결하는 직선과 평행한 방향으로의 이동량과 타겟의 자전에 의한 로봇 기준축과 검출 영역을 연결하는 직선과 평행한 방향으로의 이동량의 부호(음양)가 같게 된다. 이에 따라서, 타겟의 형상에 관계없이 기판 재치부의 회전 위치를 특정하기 위해서, 지표 길이의 최소값과 최대값이라는 요소를 이용하는 것이 가능해진다.
본 발명에 따르면, 기판 반송 로봇을 이용하여, 기판 반송 로봇의 로봇 기준축과 기판 재치부의 회전의 중심이 되는 회전축의 위치 관계를 구할 수 있다.
[도 1] 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 반송 장치의 개략적인 측면도이다.
[도 2] 도 2는 기판 반송 장치의 개략적인 평면도이다.
[도 3] 도 3은 기판 반송 장치의 제어 계통의 구성을 도시하는 도면이다.
[도 4] 도 4는 물체 검출 센서로 회전하는 타겟의 외주 측의 표면을 검출하는 모습을 설명하는 도면이다.
[도 5] 도 5는 도 4에서 지표 길이와 타겟의 회전 위치의 관계를 도시하는 도면이다.
[도 6] 도 6은 물체 검출 센서로 회전하는 타겟의 내주 측의 표면을 검출하는 모습을 설명하는 도면이다.
[도 7] 도 7은 도 6에서 지표 길이와 타겟의 회전 위치의 관계를 도시하는 도면이다.
[도 8] 도 8은 기판 반송 로봇과 기판 재치부의 위치 관계를 구하는 방법을 설명하는 도면이다.
[도 9] 도 9는 기판 반송 로봇과 기판 재치부의 위치 관계를 구하는 방법을 설명하는 도면이며, 로봇 기준축과 회전축을 연결하는 직선 상에 타겟이 있는 상태를 도시한다.
[도 10] 도 10은 기판 반송 로봇과 기판 재치부의 위치 관계를 구하는 방법을 설명하는 도면이며, 타겟이 회전 위치(θ+ α)에 있는 상태를 도시하고 있다.
[도 11]도 11은 기판 반송 로봇과 기판 재치부의 위치 관계를 구하는 방법을 설명하는 도면이며, 타겟이 회전 위치(θ - α)에 있는 상태를 도시하고 있다.
[도 12] 도 12은 기판 반송 로봇과 기판 재치부의 위치 관계를 구하는 방법을 설명하는 도면이며, 검출 영역이 로봇 기준축과 회전축을 연결하는 직선과 평행하게 이동하는 상태를 도시하고 있다.
[도 13] 도 13은 기판 반송 로봇과 기판 재치부의 위치 관계를 구하는 방법을 설명하는 도면이며, 타겟의 회전 위치(φ)에서 타겟 회전축과 로봇 기준축이 동일 직선 상에 늘어선 상태를 도시하고 있다.
[기판 반송 장치(10)의 개략 구성]
다음으로, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 반송 장치(10)의 개략적인 측면도이고, 도 2는 기판 반송 장치(10)의 개략적인 평면도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 기판 반송 장치(10)는 기판(W)이 적재되는 기판 재치부(9)와, 기판 재치부(9)에 대해 기판(W)의 반입(적재) 및 반출을 수행하는 기판 반송 로봇(1)과, 기판 반송 로봇(1) 및 기판 재치부(9)의 동작을 제어하는 컨트롤러(15)를 구비한다. 기판 반송 장치(10)는, 예를 들어, EFEM (Equipment Front End Module), 소터(sorter), 기판 처리 시스템 등의 각종 기판(W)을 반송하는 시스템에 적용되어도 좋다.
[기판 재치부(9)의 구성]
본 실시예에 따른 기판 재치부(9)는 동일한 원 둘레 상에 배치된 3개 이상의 복수의 지주(92)를 구비한다. 각각의 지주(92)에는 한 개 또는 복수의 지지부(91)가 형성되어 있다. 복수의 지주(92)는 실질적으로 동일한 평면 상에 배치되는 대응하는 지지부(91)를 구비하고 있다. 그리고, 대응하는 복수의 지지부(91)에 의해 1개의 기판(W)의 가장자리가 지지된다. 각각의 지지부(91)는, 예를 들어, 지주(92)에 형성된 홈이나 지주(92)로부터 수평 방향으로 돌출되는 돌기 등, 기판(W)의 가장자리를 하방에서 지지하는 상향의 면을 형성하는 것이라면 좋다.
기판 재치부(9)는 회전대(90)에 지지되어 있고, 회전축(O)을 중심으로 회전한다. 회전축(O)의 연장선 상에는 기판 재치부(9)에 올려지는 기판(W)의 중심 및 복수의 지주(92)(또는, 복수의 지지부(91))가 형성하는 원 둘레의 중심이 위치한다. 여기서, 기판 재치부(9)는 회전대(90)에 착탈 가능하게 지지되어 있지만, 기판 재치부(9)와 회전대(90)가 일체적으로 구성되어 있어도 좋다. 회전대(90)에는, 예를 들어 서보 모터 등으로 구성된 회전대 구동 장치(94)와, 회전대(90)의 회전 위치를 검출하는 회전 위치 검출기(95)가 설치되어 있다.
[기판 반송 로봇(1)의 구성]
기판 반송 로봇(1)은 베이스(11)와, 베이스(11)에 지지된 로봇 암(이하, 「암(12)」이라고 칭함)과, 암(12)의 원위 단부에 연결된 기판 반송 핸드(이하, 「핸드(13)」라고 칭함)와, 핸드(13)에 설치된 물체 검출 센서(41)를 구비하고 있다.
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 구비한다. 다만, 병진 장치(63)의 구성은 상기에 한정되지 않는다.
암(12)의 근위 단부는 승강 및 회전 가능하게 베이스(11)에 지지되어 있다. 승강 장치(61)의 동작에 의해, 암(12)의 근위 단부와 연결된 승강축(23)이 신축하고, 암(12)은 베이스(11)에 대해 승강 이동한다. 승강 장치(61)는, 예를 들어, 승강축(23)을 베이스(11)에서 신축시키는 직동 기구(도시 생략)와, 구동부로서 서보 모터(M1)(도 3 참조)를 구비하고 있다.
또한, 선회 장치(62)의 동작에 의해, 암(12)은 베이스(11)에 회전축을 중심으로 회전한다. 암(12)의 회전축은 승강축(23)의 축 중심과 실질적으로 일치한다. 선회 장치(62)는, 예를 들어, 제1 링크(21)를 선회축 둘레로 회전하는 기어 기구(미도시)와, 구동부로서의 서보 모터(M2)(도 3 참조)를 구비하고 있다. 다만, 승강 장치(61) 및 선회 장치(62)의 구성은 상기에 한정되지 않는다.
기판 반송 로봇(1)에는, 「로봇 기준축(R)」이 주어져 있다. 로봇 기준축(R)은 기판 재치부(9)의 회전축(O)과 평행하게 연장되는 가상 축이다. 본 실시예에 따르면, 암(12)의 선회축과 동일 축상에 로봇 기준축(R)이 규정되고, 이러한 로봇 기준축(R)을 기준으로 기판 반송 로봇(1)의 제어에 이용하는 로봇 좌표계가 구축되어 있다. 다만, 로봇 기준축(R)은 기판 반송 로봇(1)의 임의의 위치에 규정할 수 있다.
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)의 상면에 설치되어 있다. 복수의 지지 패드(33)는 블레이드(32)에 올려진 기판(W)의 둘레 가장자리부와 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 올려진 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 물체 검출 센서(41)가 설치되어 있다. 본 실시예에 따른 물체 검출 센서(41)는 투과형 광 센서이지만, 물체 검출 센서(41)는 이에 한정되지 않고, 직선 형상 또는 띠 형상의 검출 영역을 가지는 접촉식 또는 비접촉식 물체 검출 센서라면 좋다.
물체 검출 센서(41)는 블레이드(32)의 두 갈래로 갈라진 선단부의 뒷면에 설치되어 있다. 도 8을 참조하면, 물체 검출 센서(41)는 블레이드(32)의 두 갈래로 갈라진 선단부의 일방에 설치된 투광기(41a)와 타방에 설치된 수광기(41b)의 조합으로 구성되어 있다. 투광기(41a)와 수광기(41b)는, 블레이드(32)의 주면과 평행한 방향(즉, 수평 방향)으로 이격되어 있다.
투광기(41a)는 검출 매개체가 되는 빛을 투사하는 광원을 구비한다. 수광기(41b)는 투광기(41a)의 투사광을 받아 전기 신호로 변환하는 수광 소자를 구비하고 있다. 투광기(41a)와 수광기(41b)는 대향 배치되어 있고 투광기(41a)를 나온 빛은 직선으로 이동하여 수광기(41b)의 수광기의 입광창에 입사한다. 도 8에서, 투광기(41a)를 나온 빛의 광축(41c)이 점선으로 도시되어 있다. 물체 검출 센서(41)는 투과형 광 센서이고, 광축(41c)을 가로막는 물체를 검출할 수 있다. 물체 검출 센서(41)는 광축(41c) 상을 물체가 통과하고, 수광기(41b)에 입사하는 광량이 감소하는 것을 검출하면, 물체 검출 신호를 컨트롤러(15)로 출력한다.
[컨트롤러(15)의 구성]
도 3은 기판 반송 장치(10)의 제어 계통의 구성을 도시하는 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 기판 반송 로봇(1) 및 기판 재치부(9)의 동작은 컨트롤러(15)에 의해 제어된다. 다만, 기판 반송 로봇(1)과 기판 재치부(9) 각각에 독립적인 제어 수단이 설치되어 있고, 그 제어 수단이 서로 통신하면서 기판 반송 장치(10)의 동작을 제어하도록 구성되어 있어도 좋다.
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 휘발성 및 비휘발성 저장 장치를 구비한다(모두 미도시). 저장 장치에는, 처리 장치가 실행하는 프로그램, 각종 고정 데이터 등이 저장되어 있다. 저장 장치에 저장된 프로그램은 본 실시예에 따른 회전축 탐색 프로그램이 포함되어 있다. 또한, 저장 장치에는, 암(12)의 동작을 제어하기 위한 교시 데이터, 암(12)이나 핸드(13)의 형상치수에 대한 데이터, 핸드(13)에 유지된 기판(W)의 형상치수에 대한 데이터, 회전대 구동 장치(94)의 동작을 제어하기 위한 데이터 등이 저장되어 있다.
컨트롤러(15)에서는, 저장 장치에 저장된 프로그램 등의 소프트웨어를 연산 처리 장치가 읽어 내어 실행함으로써 기판 반송 로봇(1) 및 기판 재치부(9)의 동작을 제어하기 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 연결되어 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 연결되어 있다. 그리고, 컨트롤러(15)는 위치 검출기(E1 ~ 3) 각각에서 검출된 회전 위치에 대응하는 핸드(13)의 포즈(즉, 공간에서 위치 및 자세)와 저장부에 저장된 교시 데이터에 기초하여, 소정의 제어 시간 후의 목표 포즈를 연산한다. 컨트롤러(15)는 소정의 제어 시간 후에 핸드(13)가 목표 포즈가 되도록 각각의 서보 모터(M1 ~ 3)를 동작시킨다.
또한, 컨트롤러(15)에는, 회전대(90)의 회전대 구동 장치(94) 및 회전 위치 검출기(95)가 연결되어 있다. 컨트롤러(15)는 미리 저장된 프로그램과, 회전 위치 검출기(95)에서 검출된 회전 위치에 기초하여, 회전대 구동 장치(94)를 동작시킨다. 이에 따라서, 기판 재치부(9)를 원하는 회전 위치로 회전시킬 수 있다.
[타겟(T)의 탐색 방법]
여기서, 기판 반송 로봇(1)이 타겟(T)를 탐색하는 방법을 설명한다. 도 4는 물체 검출 센서(41)에서 회전하는 타겟(T)의 외주 측의 표면을 검출하는 모습을 설명하는 도면이고, 도 5는 도 4의 지표 길이(L)와 타겟(T)의 회전 위치(θ)의 관계를 도시하는 도면이다. 도 6은 물체 검출 센서(41)에서 회전하는 타겟(T)의 내주 측의 표면을 검출하는 모습을 설명하는 도면이고, 도 7은 도 6의 지표 길이(L)와 타겟(T)의 회전 위치(θ)의 관계를 도시하는 도면이다. 여기서, 도 5, 7에서는, 타겟(T)이 도 4, 6 중 실선으로 표시되는 위치를 기준으로 타겟(T)의 회전 위치(θ)를 나타내고 있다.
여기에서, 「지표 길이(L)」를 물체 검출 센서(41)에서 타겟(T)가 검출되었을 때의 로봇 기준축(R)에서 타겟(T)까지의 로봇 기준축(R)의 축 중심 방향과 직교하는 방향의 거리로 규정한다. 또한, 「타겟(T)의 회전 위치(θ)」를 타겟(T)의 회전축(O)을 회전 중심으로 하는 회전 위치로 규정한다. 타겟(T)의 회전 위치(θ)는 기판 재치부(9)의 회전 위치와 상관되어 있어, 기판 재치부(9)를 회전축(O)을 중심으로 회전시킴으로써 변화하고, 기판 재치부(9)에 설치된 회전 위치 검출기(95)의 검출 값으로부터 구할 수 있다. 또한, 「검출 영역(D)의 회전 위치(φ)」를 물체 검출 센서(41)의 검출 영역(D)(본 실시 형태에서는 광축(41c)이 해당)의 로봇 기준축(R)을 회전 중심으로 하는 회전 위치로 규정한다. 검출 영역(D)의 회전 위치(φ)는 암(12)의 회전 위치와 상관되어 있고, 선회용 서보 모터(M2)의 위치 검출기(E2)의 검출 값으로부터 구할 수 있다. 회전 위치(θ) 및 회전 위치(φ)는 모두 임의의 회전 기준 위치로부터의 회전 각도를 나타내고 있다.
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 회전축(O)과 로봇 기준축(R) 사이에 타겟(T)이 있고, 물체 검출 센서(41)의 검출 영역(D)을 로봇 기준축(R) 측으로부터 회전축(O) 측으로 이동시키면서 타겟(T)의 검출을 수행하면, 먼저 타겟(T)의 외주 측의 표면이 검출된다. 여기에서, 「타겟(T)의 외주 측의 표면」이란, 타겟(T)의 표면의 일부분이고, 로봇 기준축(R)의 축 중심 방향과 평행하게 볼 때, 타겟(T)을 통과하고 또한 회전축(O)를 중심으로 하는 소정의 원주의 외주 측에 위치하는 부분의 것이다.
이상적인 타겟(T)은, 단면적이 매우 작은 원 기둥이다. 그러나, 실제 타겟(T)은 이러한 이상적인 형태가 아니고, 단면적이 있으며, 원 기둥 형상이 아닌 경우가 있다.
예를 들어, 타겟(T)이 단면이 직사각형인 각기둥 형상일 때에, 검출 영역(D)의 회전 위치(φ)를 유지하고 또한 타겟(T)의 회전 위치(θ)를 변화시키면서 복수의 타겟(T)의 회전 위치(θ)에서 물체 검출 센서(41)로 타겟(T)의 외주 측의 표면을 검출하여 지표 길이(L)를 구하면, 타겟(T)의 회전 위치(θ)와 지표 길이(L)의 관계는 도 5의 도표에 도시된 바와 같은 것이 된다.
도 5에 도시된 타겟(T)의 회전 위치(θ)와 지표 길이(L)의 관계에서는, 타겟(T)의 회전 위치(θ)와 지표 길이(L)가 비례하지 않고, 타겟(T)의 회전 위치(θ)에 대한 지표 길이(L)을 나타내는 라인은 2개의 피크를 가지는 포물선을 그린다. 이것은, 타겟(T)이 회전축(O)을 중심으로 회전할 때에, 타겟(T)의 공전에 의한 로봇 기준축(R)과 검출 영역(D)을 연결하는 직선(이하, 「"암 기준선(A)」으로 나타냄)과 평행한 방향으로의 이동량과, 타겟(T)의 자전에 의한 암 기준선(A)과 평행한 방향으로의 이동량의 부호(음양)이 반대가 되는 영역이 존재하기 때문이다. 이러한 현상은, 회전축(O)으로부터의 타겟(T)의 가장 먼 지점이 복수 존재하는 경우에 발생한다.
이와 같이, 물체 검출 센서(41)에서 타겟(T)의 외주 측의 표면을 검출하는 경우에는, 타겟(T)의 형상에 따라서는 지표 길이(L)가 최소가 되는 타겟(T)의 회전 위치(θ)에서, 타겟(T)의 회전축(O)를 연결하는 직선과 암 기준선(A)이 평행이 되지 않을 수 있다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 타겟(T)이 단면이 직사각형인 기둥 형상일 때에, 검출 영역(D)의 회전 위치(φ)를 일정하게 유지하고 또한 타겟(T)의 회전 위치(θ)를 변화시켜서, 복수의 타겟(T)의 회전 위치(θ)에서 물체 검출 센서(41)로 타겟(T)의 내주 측의 표면을 검출하고, 지표 길이(L)를 구하면, 기판 재치부(9)의 회전 위치(θ)와 지표 길이(L)의 관계는, 도 7의 도표에 도시된 바와 같은 것이 된다. 여기에서, 「타겟(T)의 내주 측 표면」이란, 타겟(T)의 표면의 일부분이며, 로봇 기준축(R)의 축 중심 방향과 평행하게 볼 때 타겟(T)을 통과하고 또한 회전축(O)를 중심으로 하는 소정의 원주의 내주 측에 위치하는 부분이다.
도 7에 도시된 타겟(T)의 회전 위치(θ)와 지표 길이(L)의 관계에서는, 타겟(T)의 회전 위치(θ)와 지표 길이(L)는 비례 관계에 있고, 타겟(T)의 회전 위치(θ)에 대한 지표 길이(L)를 나타내는 라인은 포물선을 그린다. 이것은, 타겟(T)이 회전축(O)를 중심으로 회전할 때 타겟(T)의 공전에 의한 암 기준선(A)과 평행한 방향으로의 이동량과, 타겟(T)의 자전에 의한 암 기준선(A)와 평행한 방향으로의 이동량의 부호(음양)이 항상 동일하기 때문이다.
상기에 의해, 물체 검출 센서(41)로 타겟(T)의 내주 측의 표면을 검출하면 타겟(T)의 회전 위치(θ)와 지표 길이(L)의 관계에 따르면, 지표 길이(L)가 최소가 되는 타겟(T)의 회전 위치(θ)에서 타겟(T)과 회전축(O)을 연결하는 직선과 암 기준선(A)이 평행이 된다.
이상을 근거로 하여, 이하에서 설명하는 기판 반송 로봇(1)과 기판 재치부(9)의 위치 관계를 구하는 방법에서는, 기판 반송 로봇(1)에서 타겟(T)을 탐색할 때에, 물체 검출 센서(41)에서 타겟(T)의 내주 측의 표면을 검출하도록 하고 있다.
즉, 컨트롤러(15)는 물체 검출 센서(41)에서 타겟(T)을 검출함에 있어서, 로봇 기준축(R)의 축 중심 방향과 평행하게 볼 때, 물체 검출 센서(41)의 검출 영역(D)을 회전축(O)과 타겟(T) 사이로 일단 이동시킨 후, 검출 영역(D)을 타겟(T)을 향해 이동시키면서 타겟(T)의 검출을 수행하도록 기판 반송 로봇(1) 및/또는 기판 재치부(9)를 동작시킨다.
특히, 도 6에 도시된 바와 같이, 로봇 기준축(R)의 축 중심 방향과 평행하게 볼 때 회전축(O)과 로봇 기준축(R) 사이에 타겟(T)이 있는 경우에는, 먼저 타겟(T) 보다 로봇 기준축(R) 측에 있는 물체 검출 센서(41)의 검출 영역(D)을 로봇 기준축(R) 측으로부터 회전축(O) 측을 향해 이동시켜 타겟(T)의 예비 검출을 수행한다. 다음으로, 타겟(T)이 검출되지 않을 때까지 검출 영역(D)을 회전축(O)을 향해 더 이동시킨다. 이어서, 검출 영역(D)을 회전축(O) 측으로부터 로봇 기준축(R) 측을 향해 이동시켜 타겟(T)의 검출을 수행하고, 이차 검출된 타겟(T)에 대한 지표 길이(L)을 구한다.
[기판 반송 로봇(1)과 기판 재치부(9)의 위치 관계를 구하는 방법]
이어서, 상술한 타겟(T)의 탐색 방법을 이용한 기판 반송 로봇(1)과 기판 재치부(9)의 위치 관계를 구하는 방법에 대하여 도 8을 이용하여 설명한다.
기판 반송 로봇(1)과 기판 재치부(9)과의 위치 관계를 구하는 처리는, 컨트롤러(15)에 의해 수행된다. 컨트롤러(15)는 미리 저장 장치에 저장된 소정의 프로그램을 읽어내어 실행함으로써 타겟 탐색부(151), 지표 연산부(152) 및 위치 관계 연산부(153)로서의 기능을 발휘한다.
먼저, 타겟 탐색부(151)는 검출 영역(D)의 로봇 기준축(R)을 회전 중심으로 하는 회전 위치(φ)를 일정하게 유지한 상태에서, 타겟(T)의 회전축(O)을 회전 중심으로 하는 회전 위치(θ)를 변화시키는 복수의 회전 위치에서, 타겟(T)을 물체 검출 센서(41)로 검출하도록 기판 반송 로봇(1) 및 기판 재치부(9)를 동작시킨다. 또는, 타겟 탐색부(151)는 타겟(T)의 회전 위치(θ)를 일정하게 유지한 상태에서 검출 영역(D)의 회전 위치(φ)를 변화시키는 복수의 회전 위치에서 타겟(T)을 물체 검출 센서(41)로 검출하도록 기판 반송 로봇(1) 및 기판 재치부(9)를 동작시켜도 좋다. 또는, 타겟 탐색부(151)는 타겟(T)의 회전 위치(θ) 및 검출 영역(D)의 회전 위치(φ) 모두를 변화시키는 복수의 회전 위치에서 타겟(T)을 물체 검출 센서(41)로 검출하도록 기판 반송 로봇(1) 및 기판 재치부(9)를 동작시켜도 좋다. 여기에서, 물체 검출 센서(41)는 타겟(T)의 표면의 일부분이며, 해당 타겟(T)을 통과하고 또한 회전축(O)를 중심으로 하는 소정의 원주의 내주 측에 위치하는 부분을 검출한다.
다음으로, 지표 연산부(152)는 물체 검출 센서(41)로 타겟(T)을 검출하는 복수의 회전 위치 각각에 대해 물체 검출 센서(41)로 타겟(T)을 검출했을 때의 로봇 기준축(R)에서 타겟(T)까지의 거리를 나타내는 지표 길이(L)와 상관 관계가 있는 양을 구한다. 지표 길이(L)와 상관 관계가 있는 양은 지표 길이(L) 그 자체, 핸드(13)의 이동량, 암(12)을 동작시키는 모터(M1 ~ M3)의 위치 검출기(E1 ~ E3)의 검출 값 등 중에서 적어도 하나여도 좋다.
이어서, 위치 관계 연산부(153)는, 지표 길이(L)와 상관 관계가 있는 양이 최대 또는 최소가 되는 것에 기초하여, 로봇 기준축(R)과 회전축(O)의 위치 관계를 구한다. 로봇 기준축(R)과 회전축(O)의 위치 관계는, 예를 들어, 로봇 기준축(R)에서 기판 재치부(9)의 회전축(O)까지의 거리(예 1), 로봇 기준축(R)과 회전축(O)을 연결하는 직선 상에 있는 타겟(T)의 회전 위치(θs)(예 2), 로봇 기준축(R)과 검출 영역(D)을 연결하는 직선이 회전축(O)을 향하는 검출 영역(D)의 회전 위치(φs)(예 3), 로봇 기준축(R)에서 본 기판 재치부(9)의 회전축(O)이 존재하는 방향(예 4) 등이면 좋다. 예 1 ~ 4에 대해서는 후술한다. 위치 관계 연산부(153)는, 구해진 로봇 기준축(R)과 회전축(O)의 위치 관계를 저장 장치에 저장(교시)할 수 있다. 여기서, 예 2나 예 3와 같이 로봇 기준축(R)과 회전축(O)의 방향 관계를 구하는 경우에도, 회전축(O)에서 타겟(T)까지의 기지(旣知)의 거리와, 위치 검출기(E1 ~ 3)의 검출 값이나 기판 반송 로봇(1)의 설계 값 등으로부터 연산에 의해 구해지는 로봇 기준축(R)에서 검출 영역(D)까지의 거리를 이용하여 로봇 기준축(R)과 회전축(O)의 거리를 함께 구해도 좋다.
[예 1]
예 1에서는 로봇 기준축(R)에서 기판 재치부(9)의 회전축(O)까지의 거리를 구한다. 여기서, 도 8에 도시된 바와 같이, 타겟(T)은 로봇 기준축(R)의 축 중심 방향과 평행으로 볼 때 단면이 사각형이고, 그 내주면에서 회전축(O)까지의 거리를 이미 알고 있다. 또한, 검출 영역(D)의 회전 위치(φ)는 암 기준선(A)이 회전축(O)의 방향을 향하고 있는 회전 위치이다.
먼저, 컨트롤러(15)는 타겟(T)의 복수의 회전 위치(θ)에서 기판 반송 로봇(1)으로 타겟(T)의 탐색을 수행하고, 도 9에 도시된 바와 같이, 지표 길이(L)의 최소값을 구한다.
다음으로, 컨트롤러(15)는 구해진 지표 길이(L)의 최소값에, 기지의 타겟(T)의 내주면에서 회전축(O)까지의 거리를 더하여, 로봇 기준축(R)에서 회전축(O)까지의 거리를 연산한다. 또한, 컨트롤러(15)는 구해진 로봇 기준축(R)에서 회전축(O)까지의 거리를 저장 장치에 저장(교시)한다.
[예 2]
예 2에서는, 로봇 기준축(R)과 회전축(O)을 연결하는 직선 상에 위치하는 타겟(T)의 회전 위치(θs)를 구하고, 그것을 이용하여 기판 재치부(9)의 기준 회전 위치를 교정한다. 여기서, 도 8에 도시된 바와 같이, 타겟(T)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 로봇 기준축(R)의 축 중심 방향과 평행으로 볼 때 단면이 사각형이다. 또한, 검출 영역(D)의 회전 위치(φ)는 암 기준선(A)이 회전축(O)의 방향을 향하고 있는 회전 위치이다.
먼저, 컨트롤러(15)는 타겟(T)의 복수의 회전 위치(θ)에서 기판 반송 로봇(1)으로 타겟(T)의 탐색을 수행하고, 도 9에 도시된 바와 같이, 지표 길이(L)의 최소값을 찾아낸다. 지표 길이(L)가 최소가 될 때, 타겟(T)은 로봇 기준축(R)과 회전축(O)을 연결하는 직선 상에 위치한다.
다음으로, 컨트롤러(15)는, 타겟(T)이 로봇 기준축(R)과 회전축(O)을 연결하는 직선 상에 위치할 때의 타겟(T)의 회전 위치(θs)를 기판 재치부(9)의 교정된 기준 회전 위치(즉, 0°의 회전 위치)로서 저장 장치에 저장(교시)한다.
[예 3]
예 3에서는 로봇 기준축(R)과 검출 영역(D)을 연결하는 직선이 회전축(O)을 향하는, 즉 로봇 기준축(R)과 검출 영역(D)을 연결하는 직선 상을 회전축(O)가 통과하도록 하는, 검출 영역(D)의 회전 위치(φs)를 구한다. 여기서, 도 9에 도시된 바와 같이, 로봇 기준축(R)과 회전축(O)을 연결하는 직선 상에 위치하는 타겟(T)의 회전 위치(θs)가 이미 알려져 있다. 또한, 타겟(T)은 로봇 기준축(R)의 축 중심 방향과 평행으로 볼 때 단면이 사각형이다.
먼저, 컨트롤러(15)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 로봇 기준축(R)과 회전축(O)을 연결하는 직선 상에 위치하는 타겟(T)을 회전 위치(θs)에서 회전 위치(θ+ α)로 이동시키도록, 기판 재치부(9)를 동작시킨다. 그리고, 컨트롤러(15)는 지표 길이 L(θ+ α)가 최소가 되는 검출 영역(D)의 회전 위치(φ1)를 찾아낸다.
이어서, 컨트롤러(15)는, 도 11와 도시된 바와 같이, 타겟(T)의 회전 위치를 회전 위치(θ - α)로 하도록 기판 재치부(9)를 동작시킨다. 그리고, 컨트롤러(15)는 지표 길이 L(θ - α)가 최소가 되는 검출 영역(D)의 회전 위치(φ2)를 찾아낸다.
또한, 컨트롤러(15)는 회전 위치(φ1)와 회전 위치(φ2)의 중간의 회전 위치(φs = (φ1 + φ2) / 2)를 로봇 기준축(R)과 검출 영역(D)을 연결하는 직선이 회전축(O)를 향하는, 즉 로봇 기준축(R)과 검출 영역(D)을 연결하는 직선 상을 회전축(O)이 통과하도록 하는 검출 영역(D)의 회전 위치(φs)로서 구하고, 저장 장치에 저장(교시)한다.
[예 4]
예 4에서는, 기판 반송 로봇(1)의 기판 재치부(9)의 기준 회전 위치를 구한다. 기판 반송 로봇(1)이 기판 재치부(9) 대해 기판(W)의 반출입을 수행할 때에, 기판 반송 로봇(1)에 대해 기판 재치부(9)의 기준 회전 위치를 설정해 둠으로써, 컨트롤러(15)는 지주(92)의 현재 위치를 연산에 의해 추정 할 수 있고, 기판 반송 로봇(1)과 지주(92)의 간섭을 피할 수 있다.
여기서, 도 12에 도시된 바와 같이, 로봇 기준축(R)에서 볼 때 회전축(O)이 존재하는 방향이 이미 알려져 있고, 암(12)의 신축에 의한 검출 영역(D)의 이동 방향이 로봇 기준축(R)과 회전축(O)을 연결하는 직선과 평행이 되는 검출 영역(D)의 회전 위치(φ)가 이미 알려져 있다. 검출 영역(D)은 로봇 기준축(R)과 회전축(O)을 연결하는 직선과 평행하게 이동한다. 또한, 타겟(T)은 로봇 기준축(R)의 축 중심 방향과 평행하게 볼 때 단면이 사각형이며, 로봇 기준축(R)으로부터 회전축(O) 보다 먼 위치에 있다.
먼저, 컨트롤러(15)는 검출 영역(D)의 회전 위치(φ)를 고정하고, 타겟(T)의 회전 위치(θ)를 변화시키면서 기판 반송 로봇(1)에서 타겟(T)의 탐색을 수행하고, 도 13에 도시된 바와 같이, 지표 길이(L)가 최대가 되는 타겟(T)의 회전 위치(θl)을 구한다. 타겟(T)이 회전 위치(θl)에 있을 때, 로봇 기준축(R), 회전축(O) 및 타겟(T)이 그 순서대로 일직선 상에 늘어서 있다.
이어서, 컨트롤러(15)는 타겟(T)이 회전 위치(θl)에 있을 때의 기판 재치부(9)의 회전 위치를 기판 반송 로봇(1)의 대한 기판 재치부(9)의 기준 회전 위치로서 저장 장치에 저장(교시)한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예의 기판 반송 장치(10)는, 로봇 기준축(R)이 규정된 검출 영역(D)를 가로막는 물체를 검출하는 물체 검출 센서(41) 및 로봇 기준축의 축 중심 방향과 직교하는 평면 내에서 물체 검출 센서(41)를 이동시키는 암(12)을 구비하는 기판 반송 로봇(1)과, 물체 검출 센서(41)에서 검출되는 타겟(T)를 구비하고, 로봇 기준축(R)의 축 중심 방향과 평행하게 연장되는 회전축(O)을 중심으로 회전하는 기판 재치부(9)와, 기판 반송 로봇(1) 및 기판 재치부(9)의 동작을 제어하는 컨트롤러(15)를 구비하고 있다. 그리고, 컨트롤러(15)가 타겟(T)의 회전축(O)를 회전 중심으로 하는 회전 위치(θ) 및 검출 영역(D)의 로봇 기준축(R)을 회전 중심으로 하는 회전 위치(φ) 중 적어도 하나를 변화시키는 복수의 회전 위치에서, 타겟(T)의 표면의 일부분이며 회전축(O)를 중심으로 하고 또한 타겟(T)을 통과하는 소정의 원주의 내주 측에 위치하는 부분을 물체 검출 센서(41)러 검출하도록 기판 반송 로봇(1) 및 기판 재치부(9)를 동작시키고, 타겟 탐색부(151)와, 복수의 회전 위치 각각에 대해서, 물체 검출 센서(41)로 타겟(T)을 검출했을 때의 로봇 기준축(R)에서 타겟(T)까지의 거리를 나타내는 지표 길이(L)와 상관 관계가 있는 양을 구하는 지표 연산부(152)와, 지표 길이(L)와 상관 관계가 있는 양이 최대 또는 최소가 되는 것에 기초하여, 로봇 기준축(R)과 회전축(O)의 위치 관계를 구하는 위치 관계 연산부(153)를 포함한다.
또한, 본 실시예의 기판 반송 로봇(1)과 기판 재치부(9)의 위치 관계를 구하는 방법은, 타겟(T)의 회전축(O)를 회전 중심으로 하는 회전 위치(θ) 및 검출 영역(D)의 로봇 기준축(R)을 회전 중심으로 하는 회전 위치(φ) 중 적어도 하나를 변화시키는 복수의 회전 위치에서, 타겟(T)의 표면의 일부분이며 회전축(O)를 중심으로 하고 또한 타겟(T)을 통과하는 소정의 원주의 내주 측에 위치하는 부분을 물체 검출 센서(41)에서 검출하는 단계와, 복수의 회전 위치 각각에 대해 물체 검출 센서(41)로 타겟(T)를 검출했을 때의 로봇 기준축(R)에서 타겟(T)까지의 거리를 나타내는 지표 길이(L)와 상관 관계가 있는 양을 구하는 단계와, 지표 길이(L)와 상관 관계가 있는 양이 최대 또는 최소가 되는 것에 기초하여 로봇 기준축(R)과 회전축(O)의 위치 관계를 구하는 단계를 포함한다.
상기 기판 반송 장치(10) 및 기판 반송 로봇(1)와 기판 재치부(9)의 위치 관계를 구하는 방법에 따르면, 타겟(T)의 형상에 관계없이 타겟(T)의 공전에 의한 암 기준선(A)과 평행한 방향으로의 이동량과 타겟(T)의 자전에 의한 암 기준선(A)와 평행한 방향으로의 이동량의 부호가 같게 된다. 이에 따라서, 타겟(T)의 형상에 관계없이 타겟(T)의 회전 위치(θ)를 특정하기 위해서, 지표 길이(L)의 최소값과 최대값이라는 요소를 이용하는 것이 가능해진다.
이와 같이 기판 반송 로봇(1)에서, 로봇 기준축(R)과 기판 재치부(9)의 회전축(O)의 위치 관계를 탐색할 수 있기 때문에, 기판 반송 로봇(1)에 기판 재치부(9)의 위치를 자동 교시할 수 있게 된다.
그리고, 상기 실시예에 따른 기판 반송 장치(10)에서는, 컨트롤러(15)는, 먼저 물체 검출 센서(41)의 검출 영역(D)을 타겟(T) 보다도 로봇 기준축(R) 측으로부터 회전축(O) 측을 향해 이동시켜, 타겟(T)의 예비 검출을 수행하고, 다음으로 타겟(T)이 검출되지 않을 때까지 물체 검출 센서(41)의 검출 영역(D)을 회전축(O) 측으로 더 이동시키고, 이어서 물체 검출 센서(41)의 검출 영역(D)을 타겟(T) 보다도 회전축(O) 측으로부터 로봇 기준축(R) 측을 향해 이동시켜 타겟(T)의 검출을 수행하도록 기판 반송 로봇(1)을 동작시킨다.
마찬가지로, 본 실시예에 따른 기판 반송 로봇(1)과 기판 재치부(9)의 위치 관계를 구하는 방법은, 물체 검출 센서(41)로 타겟(T)를 검출하는 단계가, 먼저 물체 검출 센서(41)의 검출 영역(D)을 타겟(T) 보다도 로봇 기준축(R) 측으로부 회전축(O) 측을 향해 이동시켜 타겟(T)의 예비 검출을 수행하고, 다음으로 타겟(T)이 검출되지 않을 때까지 물체 검출 센서(41)의 검출 영역(D)을 회전축(O) 측으로 더 이동시키고, 이어서 물체 검출 센서(41)의 검출 영역(D)을 타겟(T) 보다도 회전축(O) 측으로부터 로봇 기준축(R) 측을 향해 이동시켜 타겟(T)의 검출을 수행하는 것을 포함한다.
상기 기판 반송 장치(10) 및 기판 반송 로봇(1)과 기판 재치부(9)의 위치 관계를 구하는 방법에 따르면, 기판 반송 로봇(1)을 자동으로 동작시켜 타겟(T)의 내주 측의 표면을 검출할 수 있다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 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: 기판 반송 로봇
9: 기판 재치부
10: 기판 반송 장치
11: 베이스
12: 암
13: 핸드
15: 컨트롤러
151: 타겟 탐색부
152: 지표 연상부
153: 위치 관계 연산부
21, 22: 링크
23: 승강축
31: 베이스 부
32: 블레이드
33: 지지 패드
34: 푸셔
41: 물체 검출 센서
41a: 투광기
41b: 수광기
41c: 광축
61: 승강 장치
62: 선회 장치
63: 병진 장치
90: 회전대
91: 재치부
92: 지주
94: 회전대 구동 장치
95: 회전 위치 검출기
A: 암 기준선
B: 로봇 기준선
D: 검출 영역
E1 ~ 3: 위치 검출기
L: 지표 길이
M1 ~ 3: 서보 모터
O: 회전축
R: 로봇 기준축
T: 타겟
W: 기판

Claims (4)

  1. 로봇 기준 축이 규정된 검출 영역을 가로막는 물체를 검출하는 물체 감지 센서 및 상기 로봇 기준축의 축 중심 방향과 직교하는 평면 내에서 상기 검출 영역을 이동시키는 로봇 암을 구비하는 기판 반송 로봇과, 타겟을 구비하고 또한 상기 축 중심 방향과 평행하게 연장되는 회전축을 중심으로 회전하는 기판 재치부의 위치 관계를 구하는 방법으로서,
    상기 타겟의 상기 회전축을 회전 중심으로 하는 회전 위치 및 상기 검출 영역의 상기 로봇 기준축을 회전 중심으로 하는 회전 위치 중 적어도 하나를 변화시키는 복수의 회전 위치에서, 상기 타겟의 표면의 일부분이고 상기 회전축을 중심으로 하고 또한 당해 타겟을 통과하는 소정의 원주의 내주 측에 위치하는 부분을 상기 물체 검출 센서로 검출하는 단계와,
    상기 복수의 회전 위치 각각에 대해 상기 물체 검출 센서로 상기 타겟을 검출한 때의 상기 로봇 기준축에서 상기 타겟까지의 거리를 나타내는 지표 길이와 상관 관계가 있는 양을 구하는 단계와,
    상기 복수의 회전 위치 중 상기 지표 길이와 상관 관계가 있는 양이 최대 또는 최소가 되는 것에 기초하여, 상기 로봇 기준축과 상기 회전축의 위치 관계를 구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 반송 로봇과 기판 재치부의 위치 관계를 구하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 물체 검출 센서로 상기 타겟을 검출하는 단계가,
    상기 검출 영역을 상기 타겟 보다도 상기 로봇 기준축 측으로부터 상기 회전 측을 향해 이동시켜 상기 타겟의 예비 검출을 수행하고,
    상기 타겟이 검출되지 않을 때까지 상기 검출 영역을 상기 회전축 측으로 더 이동시키고, 상기 검출 영역을 상기 타겟 보다도 상기 회전축 측으로부터 상기 로봇 기준 축 측을 향해 이동시켜 상기 타겟의 검출을 수행하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 반송 로봇과 기판 재치부의 위치 관계를 구하는 방법.
  3. 로봇 기준축이 규정된 검출 영역을 가로막는 물체를 검출하는 물체 감지 센서 및 상기 로봇 기준축의 축 중심 방향과 직교하는 평면 내에서 상기 물체 검출 센서를 이동시키는 로봇 암을 구비하는 기판 반송 로봇과,
    상기 물체 검출 센서로 검출되는 타겟을 구비하고, 상기 축 중심 방향과 평행하게 연장되는 회전축을 중심으로 회전하는 기판 재치부와,
    상기 기판 반송 로봇 및 상기 기판 재치부의 동작을 제어하는 컨트롤러를 구비하고,
    상기 컨트롤러가,
    상기 타겟의 상기 회전축을 회전 중심으로 하는 회전 위치 및 상기 검출 영역의 상기 로봇 기준축을 회전 중심으로 하는 회전 위치 중 적어도 하나를 변화시키는 복수의 회전 위치에서, 상기 타겟의 표면의 일부분이고 상기 회전축을 중심으로 하고 또한 당해 타겟을 통과하는 소정의 원주의 내주 측에 위치하는 부분을 상기 물체 검출 센서로 검출하도록 상기 기판 반송 로봇 및 상기 기판 재치부를 동작시키는 타겟 탐색부와,
    상기 복수의 회전 위치 각각에 대해 상기 물체 검출 센서로 상기 타겟을 검출한 때의 상기 로봇 기준축에서 상기 타겟까지의 거리를 나타내는 지표 길이와 상관 관계가 있는 양을 구하는 지표 연산부와,
    상기 복수의 회전 위치 중 상기 지표 길이와 상관 관계가 있는 양이 최대 또는 최소가 되는 것에 기초하여, 상기 로봇 기준축과 상기 회전축의 위치 관계를 구하는 위치 관계 연산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 반송 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 컨트롤러의 상기 타겟 탐색부가,
    상기 검출 영역을 상기 타겟 보다도 상기 로봇 기준축 측으로부터 상기 회전 측을 향해 이동시켜 상기 타겟의 예비 검출을 수행하고,
    상기 타겟이 검출되지 않을 때까지 상기 검출 영역을 상기 회전축 측으로 더 이동시키고,
    상기 검출 영역을 상기 타겟 보다도 상기 회전축 측으로부터 상기 로봇 기준 축 측을 향해 이동시켜 상기 타겟의 검출을 수행하도록 상기 기판 반송 로봇을 동작시키는 것을 특징으로 하는 기판 반송 장치.
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