TW201834801A - 機器人之教示方法 - Google Patents

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山田幸政
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艾利克 陳
佛朗西斯科Ｊ 杜倫二世
一 中原
艾薇許 阿修可 巴瓦尼
曾銘
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日商川崎重工業股份有限公司
美商川崎機器人（美國）有限公司
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Abstract

本發明係機器人之教示方法，上述機器人具有安裝於機器臂之手腕部且設置成可繞同一旋轉軸獨立地旋轉的第1末端效應器與第2末端效應器，上述機器人之教示方法包括：於使第1末端效應器與第2末端效應器繞上述旋轉軸之旋轉位置彼此一致之狀態下將防止相對動作之相對動作防止裝置安裝於第1末端效應器與第2末端效應器的步驟；以及，基於第1末端效應器之教示點、及第3步驟中相關聯地記憶於記憶部之第1末端效應器之旋轉位置資訊與第2末端效應器之旋轉位置資訊作成第2末端效應器之教示點的步驟。

Description

機器人之教示方法
本發明係關於一種機器人之教示方法。
習知技術中，機器人之教示方法已為人所知。此種機器人之教示方法例如針對專利文獻1中記載之基板保持裝置而進行。
專利文獻1之基板保持裝置包括：上下隔開間隔而配置之第1手(hand)與第2手；對第1手與第2手之間隔進行控制之間隔控制機構；以及控制第1手與第2手之間隔時使該等手之振動衰減之振動衰減機構。第1手與第2手分別係U字狀之板構件，於其上表面設置有用以保持基板之支持突起。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平7-297255號公報
專利文獻1記載之基板保持裝置中，以第1手與第2手(以下稱作「第1末端效應器與第2末端效應器」)繞同一旋轉軸旋轉之方式構成。因此，只要第1末端效應器與第2末端效應器之上下方向之距離已知，則藉由對該距離進行修正，而可將第1末端效應器之教示點沿用到第2末端效應器。而且，理論上 而言，於根據第1末端效應器之教示點使第1末端效應器動作之情形、及沿用第1末端效應器之教示點而使第2末端效應器動作之情形時，第1末端效應器與第2末端效應器之旋轉位置彼此一致。
然而，於如上述般使第1末端效應器與第2末端效應器動作之情形時，會產生因第1末端效應器與第2末端效應器各自之驅動機構(例如減速機構等)中之晃動等，而第1末端效應器與第2末端效應器之旋轉位置彼此偏離之情況。其結果，產生了無法精度優良地使第2末端效應器動作之問題。
因此，本發明之目的在於提供一種即便於沿用第1末端效應器之教示點而使第2末端效應器動作之情形時，亦可精度優良地使第2末端效應器動作的機器人之教示方法。
為了解決上述課題，本發明之機器人之教示方法中，上述機器人包括：機器臂；第1末端效應器與第2末端效應器，安裝於上述機器臂之手腕部，設置成可繞同一旋轉軸獨立地旋轉；第1驅動源與第2驅動源，上述第1驅動源使上述第1末端效應器繞旋轉軸旋轉，上述第2驅動源使上述第2末端效應器繞上述旋轉軸旋轉；第1旋轉位置檢測裝置與第2旋轉位置檢測裝置，上述第1旋轉位置檢測裝置對上述第1末端效應器之旋轉位置進行檢測，上述第2旋轉位置檢測裝置對上述第2末端效應器之旋轉位置進行檢測；記憶部，可記憶基於上述第1旋轉位置檢測裝置之輸出的第1末端效應器之旋轉位置資訊、及基於上述第2旋轉位置檢測裝置之輸出的第2末端效應器之旋轉位置資訊；以及機器人控制部，對上述機器臂、上述第1末端效應器、上述第2末端效應器、上述第1驅動源、上述第2驅動源及上述記憶部進行控制；上述機器人之教示方法包括：第1步驟，於使上述第1末端效應器與上述第2末端效應器繞上述旋轉軸之旋轉位置彼此一致之狀態下，將防止相對動作之相對動作防止裝置安裝於上述第1末端效應器與上 述第2末端效應器；第2步驟，於進行上述第1步驟之後，於上述相對動作防止裝置已安裝於上述第1末端效應器與上述第2末端效應器之狀態下，使上述第1末端效應器及上述第2末端效應器進行旋轉動作；第3步驟，於進行上述第2步驟之期間，使上述第1末端效應器之複數個旋轉位置的旋轉位置資訊、及與上述複數個旋轉位置分別對應之上述第2末端效應器之旋轉位置的旋轉位置資訊，針對上述複數個旋轉位置之每個彼此相關聯地記憶於記憶部；以及第4步驟，基於藉由對上述第1末端效應器提供教示而登錄的上述第1末端效應器之教示點、及上述第3步驟中相關聯地記憶於上述記憶部之上述第1末端效應器之旋轉位置資訊與上述第2末端效應器之旋轉位置資訊，而作成上述第2末端效應器之教示點。
根據上述構成，當沿用藉由對第1末端效應器提供教示而登錄的該第1末端效應器之教示點使第2末端效應器動作時，可防止因第1末端效應器與第2末端效應器各自之驅動機構(例如減速機等)中之晃動等，而導致第1末端效應器與第2末端效應器之旋轉位置彼此偏離。其結果，可提供即便於沿用第1末端效應器之教示點使第2末端效應器動作之情形時亦可精度優良地使第2末端效應器動作之機器人之教示方法。
亦可使用近似式並根據上述第1末端效應器之教示點作成上述第2末端效應器之教示點，上述近似式係基於上述第3步驟中相關聯地記憶於上述記憶部之上述第1末端效應器之旋轉位置資訊與上述第2末端效應器之旋轉位置資訊而作成，且用以根據上述第1末端效應器之旋轉位置導出對應之上述第2末端效應器之旋轉位置。
根據上述構成，可於第3步驟中針對複數個旋轉位置之每個彼此相關聯地記憶於記憶部的第1末端效應器之複數個旋轉位置資訊，與第2末端效應器之複數個旋轉位置資訊之間內插補完資訊。
上述相對動作防止裝置亦可以是自繞上述旋轉軸之一側與另一 側夾持上述第1末端效應器與上述第2末端效應器之構造。
根據上述構成，能夠以簡單之構造確實地防止第1末端效應器與第2末端效應器之相對動作。
例如，上述第1末端效應器與上述第2末端效應器亦可具有於俯視時彼此相同之外形。
例如，上述機器人也可以是用以於作為半導體製造現場之無塵室內保持並搬送半導體晶圓之搬送用機器人。
根據本發明，可提供一種即便於沿用第1末端效應器之教示點而使第2末端效應器動作之情形時，亦可精度優良地使第2末端效應器動作的機器人之教示方法。
本發明之上述目的、其他目的、特徵及優點將參照隨附圖式並根據以下之較佳實施形態之詳細說明而被瞭解。
10‧‧‧機器人
20‧‧‧升降驅動源
21‧‧‧第1旋轉驅動源
22‧‧‧第2旋轉驅動源
23‧‧‧第3旋轉驅動源
30‧‧‧基台
32‧‧‧升降軸
38‧‧‧機器人控制部
40‧‧‧機器臂
41‧‧‧第1連桿
42‧‧‧第2連桿
50‧‧‧末端效應器
60‧‧‧第1末端效應器
61‧‧‧第1手腕軸
61a‧‧‧第1驅動源
62‧‧‧第1末端效應器基部
63‧‧‧第1升降空氣汽缸
64‧‧‧第1升降活塞
65‧‧‧第1升降構件
66‧‧‧第1推壓空氣汽缸
67‧‧‧第1推壓活塞
68‧‧‧第1可動夾持部
70‧‧‧第1葉片構件
72‧‧‧第1底面支持部
74、74a、74b‧‧‧第1固定夾持部
80‧‧‧第2末端效應器
81‧‧‧第2手腕軸
81a‧‧‧第2驅動源
82‧‧‧第2末端效應器基部
83‧‧‧第2升降空氣汽缸
84‧‧‧第2升降活塞
85‧‧‧第2升降構件
86‧‧‧第2推壓空氣汽缸
87‧‧‧第2推壓活塞
88‧‧‧第2可動夾持部
90‧‧‧第2葉片構件
92‧‧‧第2底面支持部
92a、92b‧‧‧第2底面支持部
94‧‧‧第2固定夾持部
94a、94b‧‧‧第2固定夾持部
100、100a、100b、100c‧‧‧相對動作防止裝置
A、B‧‧‧旋轉位置
L、L1、L2、L3‧‧‧旋轉軸
W‧‧‧半導體晶圓
圖1係表示藉由本發明之實施形態之教示方法進行教示之機器人之整體構成的立體圖。
圖2係藉由本發明之實施形態之教示方法進行教示之機器人將第1末端效應器與第2末端效應器之上下間隔設為最大時的概略性剖視圖。
圖3係藉由本發明之實施形態之教示方法進行教示之機器人將第1末端效應器與第2末端效應器之上下間隔設為最小時的概略性剖視圖。
圖4係藉由本發明之實施形態之教示方法進行教示之機器人之第1末端效應器之俯視圖。
圖5A係藉由本發明之實施形態之教示方法進行教示之機器人設為僅第1末端效應器可進入至晶圓收容裝置之狀態時的俯視圖。
圖5B係藉由本發明之實施形態之教示方法進行教示之機器人設為僅第2末端效應器可進入至晶圓收容裝置之狀態時的俯視圖。
圖6係本發明之實施形態之教示方法之流程圖。
圖7係表示本發明之實施形態之教示方法之第1步驟中將相對動作防止裝置安裝於末端效應器之情況的末端效應器及其附近部分之立體圖。
圖8A係表示本發明之實施形態之教示方法之第3步驟中記憶於記憶部之資訊之一例的圖。
圖8B係表示本發明之實施形態之教示方法之第3步驟中記憶於記憶部之資訊及基於該資訊作成之近似式所形成之直線之圖。
圖8C係表示本發明之實施形態之教示方法之第3步驟中記憶於記憶部之資訊及基於該資訊作成之近似式所形成之曲線之圖。
圖9係表示本發明之實施形態之教示方法之第1步驟中安裝於末端效應器之相對動作防止裝置之第1變形例的末端效應器及其附近部分之立體圖。
圖10係表示本發明之實施形態之教示方法之第1步驟中安裝於末端效應器之相對動作防止裝置之第2變形例的末端效應器及其附近部分之立體圖。
(整體構成)
以下，參照圖示對本發明之實施形態之機器人之教示方法進行說明。另外，本發明並非由本實施形態而限定。而且，以下，透過所有圖對同一或相當之要素附上同一參照符號，並省略其重複之說明。
(機器人10)
圖1係表示藉由本實施形態之教示方法進行教示之機器人之整體構成之立體圖。本實施形態中之機器人10係用以於作為半導體製造現場之無塵室內保持並搬送半導體晶圓W(參照圖2及圖3)之搬送用機器人。另外，半導體晶圓W係半導體製程中使用之薄板，被定義為半導體元件之材料。
如圖1所示，機器人10係所謂的水平多關節型3軸機器人，包括：基台30，設置於基台30之上表面之升降主軸32，安裝於升降主軸32之上端部之機器臂40，安裝於機器臂40之手腕部之末端效應器50，及機器人控制部38。
(升降主軸32及機器臂40)
升降主軸32構成為利用未圖示之空氣汽缸等可於上下方向上伸縮，該升降動作藉由設置於基台30之內部之升降驅動源20而進行。而且，升降主軸32設置成可繞相對於基台30沿鉛垂方向延伸之第1旋轉軸L1旋轉，該旋轉動作藉由設置於基台30之內部之第1旋轉驅動源21而進行。升降驅動源20及第1旋轉驅動源21、以及後述之第2旋轉驅動源22及第3旋轉驅動源23可分別由伺服馬達構成。而且，該等驅動源可分別由機器人控制部38控制。
機器臂40具有由沿水平方向延伸之長條狀構件構成之第1連桿41與第2連桿42。
第1連桿41係其長度方向之一端部安裝於升降主軸32之上端部。第1連桿41與升降主軸32一體地升降，且與升降主軸32一體地繞第1繞旋轉軸旋轉。
第2連桿42係其長度方向之一端部可繞沿鉛垂方向延伸之第2旋轉軸L2旋轉地安裝於第1連桿41之長度方向之另一端部。第2連桿42相對於第1連桿41之旋轉動作藉由設置於第1連桿41之內部之第2旋轉驅動源22進行。
(末端效應器50)
末端效應器50安裝於第2連桿42之長度方向之另一端部(機器臂之手腕 部)。末端效應器50具有設置成可獨立地繞沿鉛垂方向延伸之同一第3旋轉軸L3(旋轉軸)旋轉的第1末端效應器60與第2末端效應器80。本實施形態中，於第1末端效應器60之下側配置有第2末端效應器80。第1末端效應器60與第2末端效應器80具有於俯視時彼此相同之外形。
圖2係藉由本實施形態之教示方法進行教示之機器人將第1末端效應器與第2末端效應器之上下間隔設為最大時之概略性剖視圖。圖3係將該第1末端效應器與該第2末端效應器之上下間隔設為最小時之概略性剖視圖。如圖2及圖3所示，第1末端效應器60相對於第2連桿42之旋轉動作與第2末端效應器80相對於第2連桿42之旋轉動作分別藉由設置於第2連桿42之內部之第3旋轉驅動源23而進行。
(第1末端效應器60)
第1末端效應器60具有：以第3旋轉軸L3為中心而沿鉛垂方向延伸之第1手腕軸61，由連接於第1手腕軸61之上端部之中空構件形成之第1末端效應器基部62，自第1末端效應器基部62之頂板之底面垂下之第1升降空氣汽缸63，以自第1升降空氣汽缸63之下端突出之方式設置之第1升降活塞64，連接於第1升降活塞64之下端部且朝向前端側沿水平方向延伸之第1升降構件65，設置於第1升降構件65之上表面之第1推壓空氣汽缸66，以自第1推壓空氣汽缸66之前端部突出之方式設置之第1推壓活塞67，設置於第1推壓活塞67之前端部之第1可動夾持部68，及連接於第1升降構件65之前端部且朝向前端側沿水平方向延伸之第1葉片構件70。
第1末端效應器60進一步具有由伺服馬達等構成之第1驅動源61a。第1驅動源61a產生之動力經由減速機構等傳遞至第1手腕軸61。藉此，第1末端效應器60可獨立於第2末端效應器80繞沿鉛垂方向延伸之第3旋轉軸L3旋轉。於第1驅動源61a設置有由編碼器等構成之未圖示之第1旋轉位置檢測裝置。 可藉由該第1旋轉位置檢測裝置檢測第1末端效應器60之旋轉位置。
(第2末端效應器80)
第2末端效應器80具有：設置於第1手腕軸61之外側且以第3旋轉軸L3為中心而沿鉛垂方向延伸之第2手腕軸81，由連接於第2手腕軸81之上端部之中空構件形成之第2末端效應器基部82，自第2末端效應器基部82之底板之上表面延伸之第2升降空氣汽缸83，以自第2升降空氣汽缸83之上端突出之方式設置之第2升降活塞84，連接於第2升降活塞84之上端部且朝向前端側沿水平方向延伸之第2升降構件85，設置於第2升降構件85之底面之第2推壓空氣汽缸86，以自第2推壓空氣汽缸86之前端部突出之方式設置之第2推壓活塞87，設置於第2推壓活塞87之前端部之第2可動夾持部88，及連接於第2升降構件85之前端部且朝向前端側沿水平方向延伸之第2葉片構件90。
第2末端效應器80進一步具有由伺服馬達等構成之第2驅動源81a。第2驅動源81a產生之動力經由減速機構等而傳遞至第2手腕軸81。藉此，第2末端效應器80可獨立於第1末端效應器60繞沿鉛垂方向延伸之第3旋轉軸L3旋轉。於第2驅動源81a設置有由編碼器等構成之未圖示之第2旋轉位置檢測裝置。可藉由該第2旋轉位置檢測裝置檢測第2末端效應器80之旋轉位置。
(第1葉片構件70與第2葉片構件90之配置狀態)
第1升降空氣汽缸63及第2升降空氣汽缸83可分別藉由機器人控制部38彼此獨立地驅動。藉此，關於第1葉片構件70與第2葉片構件90之上下方向之配置，可適當地在4個狀態之間切換。
亦即，可適當地在如下配置狀態之間進行切換：第1葉片構件70於其可動範圍內位於最下方且第2葉片構件90於其可動範圍內位於最上方之配置狀態(最小間距)，第1葉片構件70於其可動範圍內位於最上方且第2葉片構件90於其可動範圍內位於最下方之配置狀態(最大間距)，第1葉片構件70於其可 動範圍內位於最下方且第2葉片構件90於其可動範圍內位於最下方之配置狀態(下側中間間距)，第1葉片構件70於其可動範圍內位於最上方且第2葉片構件90於其可動範圍內位於最上方之配置狀態(上側中間間距)。
如上所述，因使第1升降活塞64向下且使第2升降活塞84向上，故即便於使用長條狀之空氣汽缸之情形時，如圖3所示，亦可減小第1葉片構件70與第2葉片構件90之上下方向之最小間隔(最小間距)。
(夾持半導體晶圓W之構造)
圖4係藉由本實施形態之教示方法進行教示之機器人之第1末端效應器之俯視圖。如圖4所示，第1葉片構件70形成為俯視時前端部分為2股之Y字狀。於該Y字狀之基端部之上表面設置有支持半導體晶圓W之底面的一對第1底面支持部72，而且，於該Y字狀之2個前端部之上表面突出設置有抵接於半導體晶圓W之緣部之一對第1固定夾持部74a、74b。
第1固定夾持部74a、74b與上述第1可動夾持部68協動地於連結基端部與前端部之方向上夾持半導體晶圓W。另外，第2葉片構件90與第1葉片構件70同樣地構成，具有第2底面支持部92a、92b及第2固定夾持部94a、94b，此處不再重複其說明。
第1推壓空氣汽缸66及第2推壓空氣汽缸86分別可藉由機器人控制部38彼此獨立地驅動。亦即，第1末端效應器60與第2末端效應器80分別可彼此獨立地進行夾持半導體晶圓W的動作。而且，根據上述構成，第1葉片構件70及第1可動夾持部68等與第1升降空氣汽缸63之升降連動地升降，與之獨立地，第2葉片構件90及第2可動夾持部88等與第2升降空氣汽缸83之升降連動地升降。
圖5A係藉由本實施形態之教示方法進行教示之機器人設為僅第1末端效應器可進入至晶圓收容裝置之狀態時的俯視圖。圖5B係該機器人設為僅第2末端效應器可進入至晶圓收容裝置之狀態時的俯視圖。末端效應器50構成為 可在第1運轉狀態與第2運轉狀態之間進行切換，上述第1運轉狀態係如圖1所示，第1末端效應器60與第2末端效應器80於上下方向上重疊配置，上述第2運轉狀態係如圖5A及圖5B所示，第1末端效應器60與第2末端效應器80於上下方向上不重疊地配置，且僅該等之其中一者可進入至FOUP(Front Opening Unified Pod，前開式晶圓盒)等晶圓收容裝置之狀態。
如圖5A所示，第2運轉狀態下，可於將第1末端效應器60設為運轉位置之狀態下使第2末端效應器80退避至非運轉位置。或者，如圖5B所示，可於將第2末端效應器80設為運轉位置之狀態下使第1末端效應器60退避至非運轉位置。此處「運轉位置」係指第1末端效應器60及第2末端效應器80中之其中一者配置成可進入至FOUP等晶圓收容裝置時的位置。而且，「非運轉位置」係指為了使配置於運轉位置之第1末端效應器60及第2末端效應器80中之其中一者不會妨礙到半導體晶圓W自晶圓收容裝置之進出而使其中另一者退避時的位置。另外，第1末端效應器60與第2末端效應器80成為俯視時至少一部分(亦即，至少第3旋轉軸L3及其附近部分)重疊之狀態。
(機器人控制部38)
機器人控制部38對機器臂40、第1末端效應器60、第2末端效應器80、第1驅動源61a、第2驅動源81a及後述之記憶部進行控制。機器人控制部38之構成雖未作特別限定，但可以是藉由公知之處理器(例如CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)等)依據儲存於記憶部(例如記憶體等)之程式而動作所實現的構成。該記憶部中記憶有基於第1旋轉位置檢測裝置之輸出的第1末端效應器60之旋轉位置資訊、及基於第2旋轉位置檢測裝置之輸出的第2末端效應器80之旋轉位置資訊。
另外，第1末端效應器60之旋轉位置資訊及第2末端效應器80之旋轉位置資訊亦可記憶於設置於機器人控制部38內之記憶體以外的記憶部，還可 記憶於與機器人控制部38分開設置之記憶部。
(半導體晶圓W之進出之一例)
對藉由機器人控制部38之控制使機器臂40及末端效應器50動作、自晶圓收容裝置之上段接收處理過之半導體晶圓W且於其下段載置處理過之半導體晶圓W時的動作之一例進行說明。
首先，第1末端效應器60設為不保持半導體晶圓W之狀態，且第2末端效應器80設為保持處理過之半導體晶圓W之狀態。
其次，驅動機器臂40，使第1葉片構件70及第2葉片構件90進入至晶圓收容裝置之上段與下段之間。此時，使第1葉片構件70及第2葉片構件90進入至晶圓收容裝置，直至突出設置於第1葉片構件70之前端部之固定夾持部74稍微超過載置於晶圓收容裝置之上段的處理過之半導體晶圓W之遠位側(亦即晶圓收容裝置之內側)之緣部之位置為止。
進一步地，於使第1可動夾持部68後退至非夾持位置之狀態下使第1葉片構件70上升，藉此利用第1葉片構件70自晶圓收容裝置之上段接收處理過之半導體晶圓W。此時，第1固定夾持部74因配置於稍微超過載置於晶圓收容裝置之上段之半導體晶圓W之遠位側之緣部的位置，故半導體晶圓W不會覆蓋其上端。
然後，藉由使第1可動夾持部68前進，利用該第1可動夾持部68與第1固定夾持部74夾持並保持收容於晶圓收容裝置之上段之處理過之半導體晶圓W。藉此，由第1末端效應器60進行之半導體晶圓W之接收動作完成。
其次，與使上述第1葉片構件70上升之動作同時地，或者於該動作之完成後，使第1末端效應器60及第2末端效應器80稍微後退，藉此成為保持於第2葉片構件90之處理過之半導體晶圓W位於晶圓收容裝置之下段之載置位置之上方的狀態。
進而，使第2可動夾持部88後退至非夾持位置。
然後，藉由使第2葉片構件90下降，於晶圓收容裝置之下段載置由第2葉片構件90保持之處理過之半導體晶圓W。藉此，由第2末端效應器80進行之半導體晶圓W之載置動作完成。
最後，驅動機器臂40，使第1末端效應器60及第2末端效應器80後退而自晶圓收容裝置抽出。
如上所述，藉由錯開自晶圓收容裝置之上段接收處理過之半導體晶圓W之時機、以及於其下段載置處理過之半導體晶圓W之時機，而可將該第1固定夾持部74配置於稍微超過載置於晶圓收容裝置之上段的半導體晶圓W之遠位側之緣部的位置以使得該半導體晶圓W不覆蓋第1固定夾持部74之上端。藉此，無關於末端效應器對半導體晶圓W之保持方式之種類，均可縮短半導體晶圓W搬送時之產距時間。
(機器人之教示方法)
以下，對具有上述構成之機器人10之教示方法之一例進行說明。為了藉由機器人10進行半導體晶圓W之搬送作業，需要將應搬送的半導體晶圓W所存放之位置、或供由末端效應器50保持之半導體晶圓W載置之位置等記憶於機器人10之記憶部中。將如此使機器人10記憶位置之過程稱作教示。另外，此處，將經教示之位置稱作教示點。
例如，預先使機器人控制部38之記憶部(或外部安裝之通用電腦等之記憶部)記憶複數個教示點，能夠以基於預先記憶於該複數個記憶部之間之程式搬送半導體晶圓W的方式控制機器人10。
另外，實際上，教示點係作為基於旋轉位置檢測裝置之輸出的旋轉位置資訊而記憶於機器人控制部38中，該旋轉位置檢測裝置對第1末端效應器60或第2末端效應器80配置於教示點之狀態下的各驅動源(亦即第1旋轉驅動源 21、第2旋轉驅動源22、第3旋轉驅動源23、第1驅動源61a與第2驅動源81a)之旋轉位置進行檢測。另外，旋轉位置資訊例如可以是來自編碼器之輸出值，或者可以是與來自編碼器之輸出值相關聯之資訊(例如上述各驅動源驅動之關節軸各自之關節旋轉位置資訊等)。
圖6係本實施形態之教示方法之流程圖。如圖6所示，本實施形態之教示方法由第1步驟S1~第4步驟S4構成。
首先，進行第1步驟S1，即，於使繞第3旋轉軸L3(旋轉軸)之旋轉位置彼此一致之狀態下將防止相對動作之相對動作防止裝置100a安裝於第1末端效應器60與第2末端效應器80。將此時之狀態表示於圖7。圖7係表示於本實施形態之教示方法之第1步驟中向末端效應器安裝相對動作防止裝置之情況的末端效應器及其附近部分之立體圖。
本實施形態中，第1末端效應器60與第2末端效應器80具有於俯視時彼此相同之外形，因而於如上所述般安裝相對動作防止裝置100a時，藉由俯視時因第1末端效應器60與第2末端效應器80重疊而無法視認出第2末端效應器80。
本實施形態中使用之相對動作防止裝置100a係自繞第3旋轉軸L3之一側與另一側夾持第1末端效應器60與第2末端效應器80的構造。具體而言，相對動作防止裝置100a係具有如下部分之構造：相對於使旋轉位置彼此一致之狀態下的第1末端效應器60與第2末端效應器80，抵接於沿連結第1末端效應器基部62之基端與前端之方向延伸的一側面(圖7中近前側之側面)而沿上下方向延伸之第1部分，抵接於其另一側面(該圖7中內側之側面)而沿上下方向延伸之第2部分，以連接第1部分與第2部分之方式抵接於第1末端效應器基部62之上表面而沿寬度方向延伸之第3部分。
其次，進行第2步驟S2，即，於進行第1步驟S1後，於相對動作 防止裝置100a已安裝於第1末端效應器60與第2末端效應器80之狀態下，藉由機器人控制部38使第1末端效應器60及第2末端效應器80進行旋轉動作。此時，較佳為使第1末端效應器60及第2末端效應器80進行旋轉動作直至繞第3旋轉軸L3之正方向之極限位置為止及負方向之極限位置為止(亦即俯視時可繞順時針方向旋轉之極限位置為止及可繞逆時針方向旋轉之極限位置為止)。
進而，進行第3步驟S3，即，於進行第2步驟S2之期間，使第1末端效應器60之複數個旋轉位置的旋轉位置資訊、及與該複數個旋轉位置分別對應之第2末端效應器80之旋轉位置的旋轉位置資訊，針對該複數個旋轉位置之每個彼此相關聯地記憶於記憶部。
圖8A係表示本實施形態之教示方法之第3步驟中記憶於記憶部之資訊之一例的圖。圖8A中，縱軸表示第1末端效應器之旋轉位置資訊，橫軸表示第2末端效應器之旋轉位置資訊。如圖8A所示，本實施形態中使6組旋轉位置資訊記憶於記憶部。此時，可藉由使第1末端效應器60及第2末端效應器80繞第3旋轉軸L3旋轉而使上述旋轉位置資訊之成組資訊記憶於記憶部，亦可於機器人控制部38之每個信號處理週期時間內使上述旋轉位置資訊之組記憶於記憶部。
或者，如圖8B及圖8C所示，亦可使近似式(或函數)記憶於記憶部，該近似式(或函數)係基於第3步驟S3中相關聯地記憶於記憶部之第1末端效應器60之旋轉位置資訊與第2末端效應器80之旋轉位置資訊而作成，且用以根據第1末端效應器60之旋轉位置導出對應之第2末端效應器80之旋轉位置。圖8B係表示該第3步驟中記憶於記憶部之資訊及基於該資訊作成之近似式所形成之直線的圖。圖8C係表示該第3步驟中記憶於記憶部之資訊及基於該資訊作成之近似式所形成之曲線的圖。
最後，進行第4步驟S4，即，基於藉由對第1末端效應器60提供教示而登錄的第1末端效應器60之教示點、及第3步驟S3中相關聯地記憶於記憶部 之第1末端效應器60之旋轉位置資訊與第2末端效應器80之旋轉位置資訊，作成第2末端效應器80之教示點。
例如，上述第3步驟S3中記憶於記憶部之第1末端效應器60之旋轉位置資訊、及與其對應之第2末端效應器80之旋轉位置資訊之組可如圖8A般繪圖。
進一步地，對第1末端效應器60提供某教示。而且，若將該教示中第1末端效應器60繞第3旋轉軸L3之旋轉位置(或上述旋轉位置資訊)設為B，則為了將第2末端效應器80定位於第1末端效應器60之教示點，除修正上下方向之距離之外，亦需要基於圖8A將第2末端效應器80繞第3旋轉軸L3之旋轉位置修正為A(另外亦考慮A與B一致之情形)。
(效果)
本實施形態之教示方法中，當沿用第1末端效應器60之教示點使第2末端效應器80動作時，基於上述第3步驟S3中記憶於記憶部之資訊修正第2末端效應器80之旋轉位置資訊，藉此可防止第1末端效應器60與第2末端效應器80之旋轉位置彼此偏離。其結果，即便於沿用第1末端效應器60之教示點使第2末端效應器80動作之情形時，亦可精度優良地使第2末端效應器80動作。
本實施形態中，使用用以根據第1末端效應器60之旋轉位置導出對應之第2末端效應器80之旋轉位置的近似式，根據第1末端效應器60之教示點作成第2末端效應器80之教示點並將其記憶於記憶部，藉此可將第3步驟S3中針對複數個旋轉位置之每個彼此相關聯地記憶於記憶部的第1末端效應器60之複數個旋轉位置資訊、與第2末端效應器80之複數個旋轉位置資訊之間的資訊內插補完。
本實施形態之相對動作防止裝置100a係自繞第3旋轉軸L3之一側與另一側夾持上述第1末端效應器60與第2末端效應器80之構造，藉此能夠以簡 單之構造確實地防止第1末端效應器60與第2末端效應器80之相對動作。
(變形例)
對於本領域技術人員而言，根據上述說明可知曉本發明之許多改良或其他實施形態。因此，上述說明僅應解釋為例示，執行本發明之最佳形態係為了教示本領域技術人員而提供。只要不脫離本發明之精神則可實質地變更其構造及/或功能之詳情。
上述實施形態中，已對第1步驟S1中使用之相對動作防止裝置100為圖7所示之構造之情形進行了說明，但不限於此，例如，亦可為如圖9及圖10所示之構造。圖9係表示本實施形態之教示方法之第1步驟中安裝於末端效應器之相對動作防止裝置之第1變形例的末端效應器及其附近部分之立體圖。圖10係表示其第2變形例之末端效應器及其附近部分之立體圖。
如圖9所示，第1變形例之相對動作防止裝置100b於自繞第3旋轉軸L3之一側與另一側夾持第1末端效應器60與第2末端效應器80之構造之方面，與上述實施形態之相對動作防止裝置100a相同。
然而，第1變形例之相對動作防止裝置100b與上述實施形態之相對動作防止裝置100a不同，為具有如下部分之構造，即，相對於使旋轉位置彼此一致之狀態下之第1末端效應器60與第2末端效應器80，抵接於沿連結第1葉片構件70之基端與前端之方向延伸的一端面(圖9中近前側之端面)而沿上下方向延伸的形成為板狀之第1部分，抵接於其另一端面(該圖9中內側之端面)而沿上下方向延伸的形成為板狀之第2部分，及以連接第1部分與第2部分之方式抵接於第1葉片構件70之上表面而沿寬度方向延伸的形成為板狀之第3部分。亦可利用此種構造防止第1末端效應器60與第2末端效應器80之相對動作。
另外，第1變形例之相對動作防止裝置100b係於較上述實施形態之相對動作防止裝置100a遠離第3旋轉軸L3之位置夾持第1末端效應器60與第2 末端效應器80。藉由如此夾持，可使連結第1末端效應器60與第2末端效應器80之基端與前端的方向更準確地一致。
如圖10所示，第2變形例之相對動作防止裝置100c係插通至孔中之棒狀構件，所述孔以上下方向上貫通之方式穿設於使旋轉位置於俯視時彼此一致之狀態下的第1葉片構件70及第2葉片構件90。可利用此種構造防止第1末端效應器60與第2末端效應器80之相對動作。
上述實施形態中，已對第1末端效應器60與第2末端效應器80具有俯視時彼此相同之外形之情形進行了說明，但不限定於此，亦可為彼此不同之外形。此種情形時，例如，亦可考慮第1末端效應器60與第2末端效應器80之外形，以連結第1末端效應器60及第2末端效應器80各自之基端與前端之方向彼此一致的方式決定相對動作防止裝置100a之形狀。
上述實施形態中，已對第1末端效應器60配置於上側且第2末端效應器80配置於下側之情形進行了說明，亦可與其相反地配置。
上述實施形態中，已對第2步驟S2中藉由機器人控制部38使第1末端效應器60及第2末端效應器80進行旋轉動作之情形進行了說明，但不限定於此。亦即，亦可於第2步驟S2中，於用以使第1末端效應器60旋轉驅動之第1驅動源61a及用以使第2末端效應器80旋轉驅動之第2驅動源81a中不產生驅動力，且制動器不作用於該等驅動源之狀態下，作業者利用手動作業使第1末端效應器60及第2末端效應器80旋轉動作。
或者，亦可於第2步驟S2中，於第2驅動源81a中不產生驅動力且制動器不作用於第2末端效應器80之狀態下，僅利用第1驅動源61a之驅動力使第1末端效應器60旋轉驅動，藉此使第2末端效應器80旋轉。或者，亦可於第1驅動源61a中不產生驅動力且制動器不作用於第1末端效應器60之狀態下，僅利用第2驅動源81a之驅動力使第2末端效應器80旋轉驅動，藉此使第1末端效應器60旋 轉。
上述實施形態中，已對第3步驟S3中使第1末端效應器60之旋轉位置資訊與第2末端效應器80之旋轉位置資訊以6組資訊記憶於記憶部之情形進行了說明，但不限定於此。例如，亦可於第2步驟S2中，使第1末端效應器60與第2末端效應器80移動至下限位置、上限位置、及下限位置與上限位置之中間位置這3點，藉此使3組旋轉位置資訊記憶於記憶部，亦可使1組、2組、4組、5組或7組以上之旋轉位置資訊記憶於記憶部。
上述實施形態中，已對機器人10係用以於作為半導體製造現場之無塵室內保持並搬送半導體晶圓W的搬送用機器人之情形進行了說明，但不限定於此。亦即，機器人10只要是具有設置成可繞同一第3旋轉軸L3獨立地旋轉的第1末端效應器60與第2末端效應器80等的構造，則亦可以是於食品製造現場或汽車製造現場等進行作業的其他機器人。

Claims (5)

  1. 一種機器人之教示方法，其特徵在於：上述機器人包括：機器臂；第1末端效應器與第2末端效應器，安裝於上述機器臂之手腕部，設置成可繞同一旋轉軸獨立地旋轉；第1驅動源與第2驅動源，上述第1驅動源使上述第1末端效應器繞旋轉軸旋轉，上述第2驅動源使上述第2末端效應器繞上述旋轉軸旋轉；第1旋轉位置檢測裝置與第2旋轉位置檢測裝置，上述第1旋轉位置檢測裝置對上述第1末端效應器之旋轉位置進行檢測，上述第2旋轉位置檢測裝置對上述第2末端效應器之旋轉位置進行檢測；記憶部，可記憶基於上述第1旋轉位置檢測裝置之輸出的第1末端效應器之旋轉位置資訊、及基於上述第2旋轉位置檢測裝置之輸出的第2末端效應器之旋轉位置資訊；以及機器人控制部，對上述機器臂、上述第1末端效應器、上述第2末端效應器、上述第1驅動源、上述第2驅動源及上述記憶部進行控制；上述機器人之教示方法包括：第1步驟，於使上述第1末端效應器與上述第2末端效應器繞上述旋轉軸之旋轉位置彼此一致之狀態下，將防止相對動作之相對動作防止裝置安裝於上述第1末端效應器與上述第2末端效應器；第2步驟，於進行上述第1步驟之後，於上述相對動作防止裝置已安裝於上述第1末端效應器與上述第2末端效應器之狀態下，使上述第1末端效應器及上述第2末端效應器進行旋轉動作；第3步驟，於進行上述第2步驟之期間，使上述第1末端效應器之複數個旋轉 位置的旋轉位置資訊、及與上述複數個旋轉位置分別對應之上述第2末端效應器之旋轉位置的旋轉位置資訊，針對上述複數個旋轉位置之每個彼此相關聯地記憶於記憶部；以及第4步驟，基於藉由對上述第1末端效應器提供教示而登錄的上述第1末端效應器之教示點、及上述第3步驟中相關聯地記憶於上述記憶部之上述第1末端效應器之旋轉位置資訊與上述第2末端效應器之旋轉位置資訊，而作成上述第2末端效應器之教示點。
  2. 如申請專利範圍第1項之機器人之教示方法，其中使用近似式並根據上述第1末端效應器之教示點而作成上述第2末端效應器之教示點，上述近似式係基於上述第3步驟中相關聯地記憶於上述記憶部之上述第1末端效應器之旋轉位置資訊與上述第2末端效應器之旋轉位置資訊作成，且用以根據上述第1末端效應器之旋轉位置導出對應之上述第2末端效應器之旋轉位置。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之機器人之教示方法，其中上述相對動作防止裝置係自繞上述旋轉軸之一側與另一側夾持上述第1末端效應器與上述第2末端效應器之構造。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之機器人之教示方法，其中上述第1末端效應器與上述第2末端效應器具有於俯視時彼此相同之外形。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之機器人之教示方法，其中上述機器人係用以於作為半導體製造現場之無塵室內保持並搬送半導體晶圓之搬送用機器人。
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