TW202416430A - 搬運系統以及搬運方法 - Google Patents

Abstract

提供一種搬運系統以及搬運方法。即使在基板的撓曲較大的情況下，也可防止由接觸引起的基板的破損。實施方式的搬運系統具有：機器人，其相對於多層地收納基板的盒進行上述基板的搬入搬出；以及控制器，其對上述機器人的動作進行控制。上述機器人具有：手，其搬運上述基板；水平移動機構，其使上述手在上述盒的正面的寬度方向上移動；以及升降機構，其使上述手升降。上述手在與上述盒對向的末端側具有檢測對象物的反射型感測器。上述控制器以使與收納於上述盒的上述基板對向的上述反射型感測器在該基板的寬度方向上進行掃描的方式使上述水平移動機構動作，由此使上述反射型感測器進行水平掃描。

Description

搬運系統以及搬運方法

公開的實施方式有關於搬運系統以及搬運方法。

以往，已知有使用具有搬運晶片、面板這樣的基板的手的機器人，在與收納基板的盒之間進行基板的搬入搬出的搬運系統。

例如，已提出了藉由晶片搬運臂或盒的感測器來檢測機器人與收納於盒的晶片有無接觸的可能性的技術(例如，參照專利文獻1)。

專利文獻1：日本特開2007-234936號公報

[發明所欲解決之問題]

然而，在上述的現有技術中，在已收納於盒的基板的撓曲較大的情況下，已收納的基板與機器人或新搬入的基板有可能接觸。

實施方式的一個方式的目的在於提供一種即使在基板的撓曲較大的情況下也能夠防止由接觸引起的基板的破損的搬運系統以及搬運方法。 [用以解決問題之技術手段]

實施方式的一個方式的搬運系統具有：機器人，其相對於多層地收納基板的盒進行前述基板的搬入搬出；以及控制器，其對前述機器人的動作進行控制。前述機器人具有：手，其搬運前述基板；水平移動機構，其使前述手在前述盒的正面的寬度方向上移動；以及升降機構，其使前述手升降。前述手在與前述盒對向的末端側具有檢測對象物的反射型感測器。前述控制器以使與收納於前述盒的前述基板對向的前述反射型感測器在該基板的寬度方向上進行掃描的方式使前述水平移動機構動作，由此使前述反射型感測器進行水平掃描。 [發明之效果]

根據實施方式的一個方式，能夠提供即使在基板的撓曲較大的情況下也能夠防止由接觸引起的基板破損的搬運系統以及搬運方法。

以下，參照附圖，對本申請公開的搬運系統以及搬運方法進行詳細說明。另外，本發明不受以下所示的實施方式的限定。

另外，在以下所示的實施方式中，有時使用“鉛直”、“正面”、“平行”、“中間”這樣的表現，但不需要嚴格地滿足這些狀態。即，上述的各表現允許製造精度、設置精度、處理精度、檢測精度等的偏差。

(搬運系統的概要) 首先，使用圖1對實施方式的搬運系統1的概要進行說明。圖1是表示搬運系統1的概要的俯視示意圖。

另外，在圖1中，從容易理解說明的觀點出發，示出了由以鉛直向上為正向的Z軸、與沿著載置基板500的盒200的正面的寬度方向平行的X軸、與盒200的深度方向平行的Y軸構成的三維正交坐標系。該正交坐標系有時也在以下的說明所使用的其他附圖中示出。

在此，盒200的正面是指具有能夠插入手13的開口的盒200的側面。另外，盒200具有多個沿手13的插入方向(Y軸方向)延伸並從下方支承從上方載置的基板500的省略圖示的支承部。另外，關於盒200的結構例，使用圖3A和圖3B在後面敘述。

另外，在圖1中一併示出了從正面側(Y軸負向側)觀察到的載置於盒200的基板500的主視圖ST1。主視圖ST1藉由以起伏的方式描繪基板500，示意性地示出了基板500撓曲的情形。此外，在後面所示的圖1以外的其他附圖中，有時也同樣地圖示基板500。另外，主視圖ST1中的黑色圓形記號相當於從下方支承基板500的前述的支承部。

另外，在圖1中，作為基板500的載置場所，例示了多層地收納基板500的盒200，但基板500的載置場所只要多層地收納基板500即可，也可以是調整基板500的方向的對準器、處理基板500的處理裝置。關於對準器、處理裝置的配置例，使用圖7在後面敘述。另外，在本實施方式中，列舉基板500是外形為矩形的玻璃環氧樹脂那樣的樹脂材料的基板、玻璃基板等面板的例子，但基板500也可以是外形為圓形的晶片、任意的形狀和任意的材料的薄板。

如圖1所示，搬運系統1具有機器人10和控制機器人10的動作的控制器20。機器人10具有搬運基板500的手13、使手13在盒200的正面的寬度方向(X軸方向)上移動的水平移動機構、以及使手13升降的升降機構。

另外，手13具有檢測盒200或盒200內的基板500這樣的對象物的感測器S。感測器S例如是反射型鐳射感測器。感測器S在距離圖1所示的盒200正面規定的可檢測距離d處向前方照射光o1、o2。另外，感測器S藉由檢測該光o1、o2向盒200、盒200內的基板500反射而返回的反射光來檢測對象物的存在與否、位置。

此外，在圖1中示出了在分支為兩個的手13的末端側設置有兩個感測器S1、S2的情況，但感測器S的個數也可以是一個。另外，在手13分支為三個以上的情況下，也可以在分支出的各個末端側設置感測器S。即，也可以對手13設置與手13的分支的部分(以下，適當稱為“延伸部”)的數量相同數量的感測器S。

控制器20存儲包含XY座標中的基板500的載置位置處的“載置高度(Z座標)”的載置資訊。另外，控制器20為了在該載置高度處搬入或搬出基板500，進行基於感測器S的掃描結果判定手13、保持於手13的基板500是否能夠不與盒200內的基板500接觸地將手13插入盒200的映射處理。

此時，控制器20以使與基板500對向的感測器S在收納於盒200的基板500的寬度方向上進行掃描的方式使水平移動機構動作，由此使感測器S進行水平掃描。

另外，關於該水平掃描，控制器20將感測器S1與基板500的一端對向、感測器S2與基板500所處的範圍(例如，基板500的一端與另一端之間的位置)對向的位置作為開始位置。然後，控制器20使水平掃描以手13從該開始位置起移動至結束位置的方式進行，在結束位置處，感測器S1到達該開始位置處的感測器S2的位置，且感測器S2到達基板500的另一端(參照圖中的箭頭D1)。

具體而言，如圖1的主視圖ST1所示，控制器20在基板500的搬入搬出時計算手13相對於盒200的預定插入高度z1。

在搬入時，控制器20從盒200內的上層向下層依次搬入基板500。在該搬入時，控制器20針對從上數第2層以後的搬入，基於上述的載置高度、手13的厚度、保持於手13的基板500的厚度等來計算預定插入高度z1。

另一方面，在搬出時，控制器20從盒200內的最下層向上層依次搬出基板500。在該搬出時，控制器20針對從最下層的搬出，基於與盒200的底面的高度位置相當的最下位置lp、各層之間的間距P(均參照圖3A)、手13的厚度等來計算預定插入高度z1。控制器20藉由在搬出處理中進行的搬出基板500時的第1映射處理來取得最下位置lp。關於該基板500的搬出時的第1映射處理，如後述使用圖5的說明。

然後，控制器20控制機器人10的動作，使手13接近感測器S的可檢測距離d，並且使手13對準預定插入高度z1。另外此時，控制器20以感測器S1位於與基板500的一端對向的位置即位置x1的方式使手13對準。由此，與感測器S1隔開間隔距離w1而設置的感測器S2位於位置x2。

然後，控制器20將該位置x1、x2作為開始位置，使手13移動，直到感測器S1到達位置x2且感測器S2到達與基板500的另一端對向的位置即位置x3為止，使感測器S進行沿著軌跡HS的水平掃描。如果將基板500的沿著X軸方向的從一端到另一端的寬度設為寬度w0，則控制器20使手13以(寬度w0-分離距離w1)為水平移動量移動。

然後，控制器20基於感測器S的掃描結果，在軌跡HS中未檢測到基板500的情況下，判定為能夠將手13以預定插入高度z1插入盒200。而且，在該情況下，控制器20按照預定進行基板500的搬入搬出。

另一方面，控制器20基於感測器S的掃描結果，在軌跡HS中檢測到基板500的情況下，判定為不能將手13以預定插入高度z1插入盒200。並且，在該情況下，控制器20例如進行錯誤輸出，或者中止預定的基板500的搬入搬出。

此外，關於在基板500的搬入處理中使感測器S進行沿著軌跡HS的水平掃描的基板500的搬入時的映射處理，如後述使用圖4的說明。另外，關於在基板500的搬出處理中使感測器S進行沿著軌跡HS的水平掃描的基板500的搬出時的第2映射處理，如後述使用圖6的說明。

此外，在搬入時判定為手13不能插入盒200的情況下，控制器20也可以使想要搬入基板500的層下降一層以上，向空的層搬入基板500。

另外，在搬出時從比最下層更上方的層搬出基板500的情況下，控制器20藉由反復從作為搬出對象的層的至少下一層的位置插入手13的動作，能夠使手13不與基板500接觸地搬出全部的基板500。

因此，根據圖1所示的搬運系統1，即使在基板500存在撓曲的情況下，也能夠防止由已搬入的基板500與手13或保持於手13的基板500的接觸而引起的基板500的破損。

此外，在圖1中，例示了感測器S的掃描寬度為盒200的寬度方向上的從基板500的一端到另一端的情況，但感測器S的掃描寬度不限於該例。關於該感測器S的掃描寬度的變形例，使用圖12在後面敘述。

(機器人的結構例) 接下來，使用圖2對圖1所示的機器人10的結構例進行說明。圖2是機器人10的立體圖。此外，圖2相當於從斜上方觀察到的機器人10的立體圖。

如圖2所示，機器人10例如是具有水平多關節型的SCARA型臂和升降機構的水平多關節機器人。機器人10具有主體部10a、升降部10b、第1臂11、第2臂12以及手13。主體部10a例如固定於搬運室的地面等，內置有使升降部10b升降的升降機構。

升降部10b將第1臂11的基端側支承為能夠繞第1軸A1旋轉，並且沿著升降軸A0升降。另外，也可以使升降部10b自身繞第1軸A1旋轉。另外，也可以將第1軸A1靠近升降部10b的上表面的Y軸負向配置。藉由將第1軸A1靠近該圖的Y軸負向配置，能夠延長第1臂11。

第1臂11在末端側將第2臂12的基端側支承為能夠繞第2軸A2旋轉。第2臂12在末端側將手13的基端側支承為能夠繞第3軸A3旋轉。

這樣，機器人10是包含第1臂11、第2臂12以及手13這三個連桿的水平多關節機器人。另外，如上所述，機器人10具有升降機構，因此能夠分別接近多層收納於盒200內的基板500，或者藉由使手13下降的動作來取得所收納的各基板500的有無。

手13具有第1延伸部13a、第2延伸部13b以及基部13c。第1延伸部13a和第2延伸部13b以從基部13c分支並隔開間隔地對向的方式延伸。另外，在第1延伸部13a和第2延伸部13b的上表面的末端側分別設有感測器S1和感測器S2。

另外，圖1所示的基板500被第1延伸部13a和第2延伸部13b從下方支承。第1延伸部13a和第2延伸部13b具有例如基於接觸吸附方式、非接觸吸附方式、把持方式等的省略圖示的保持機構，藉由該保持機構保持並支承基板500。

(盒的結構例) 接著，使用圖3A和圖3B對圖1所示的盒200進行說明。圖3A是盒200的主視示意圖。此外，圖3B是盒200的俯視示意圖。此外，在圖3B中，用雙點劃線表示位於盒200中的基板500的交接位置的手13。

如圖3A所示，盒200的正面開口，在盒200的內部的頂面201與底面202之間具有能夠分別收納基板500的N層(N為2以上的自然數)的插槽。在各插槽中設置有在沿著盒200的深度的方向(Y軸方向)上分別延伸的第1支承部211、第2支承部212以及第3支承部213。第1支承部211、第2支承部212以及第3支承部213從下方支承由手13載置的基板500。

在此，各插槽分別以載置高度(s)支承基板500。此外，在區分各層的載置高度的情況下，將第1層的高度表示為載置高度(s1)，將第2層的高度表示為載置高度(s2)，將第N層的高度表示為載置高度(sN)。另外，假設插槽之間的間距(P)為等間隔。

第1支承部211和第2支承部212設置於盒200的內部的側面205。另外，第3支承部213在盒200的寬度方向(X軸方向)上設置在第1支承部211和第2支承部212的中間位置。即，盒200在正面觀察時在三處支承基板500。此外，在圖3A中，示出了第3支承部213為一個的情況，但例如也可以是，以各支承部的間隔成為等間隔的方式設置兩個以上的第3支承部213。

在此，如圖3B所示，第3支承部213是從盒200的背面203向正面204延伸的棒狀(桿狀)的部件，其最前端(y2)與第1支承部211和第2支承部212的最前端(y1)相比，更靠近盒200的背面203。即，第3支承部213的深度方向(Y軸方向)的延伸長度比第1支承部211以及第2支承部212的延伸長度短。

這樣，當第3支承部213的最前端較短時，由第3支承部213支承的基板500的正面側有可能向前下垂，而感測器S檢測包含該向前下垂的基板500的撓曲。

另外，如圖3B所示，手13設置成第1延伸部13a能夠插入到盒200中的第1支承部211與第3支承部213之間，第2延伸部13b能夠插入到第2支承部212與第3支承部213之間。此外，如上所述，在設置兩個以上的第3支承部213的情況下，手13也可以設置能夠分別插入各支承部之間的數量的延伸部。

這樣，盒200具有從盒200的正面204觀察分別支承基板500的兩端的第1支承部211和第2支承部212。另外，盒200具有在第1支承部211和第2支承部212的中間位置支承基板500的第3支承部213。

另外，手13至少具有能夠插入到盒200中的第1支承部211與第3支承部213之間的第1延伸部13a、和能夠插入到第2支承部212與第3支承部213之間的第2延伸部13b。而且，感測器S(感測器S1和感測器S2)分別設置於手13的第1延伸部13a和第2延伸部13b的末端側。

(搬入時的映射處理的說明) 接下來，使用圖4對基板500的搬入時的水平掃描進行說明。圖4是搬入基板500時的映射處理的說明圖。此外，在圖4中，以三個階段(階段S41、階段S42以及階段S43)示出了在將基板500搬入盒200的第1層(最上層)的插槽後、到在向第2層的插槽搬入新的基板500之前進行水平掃描為止的流程。

如圖4的階段S41所示，控制器20(參照圖1)首先使保持基板500的手13以比載置高度(s1)高的高度進入盒200內，以將基板500載置於為載置高度(s1)的第1層的插槽。然後，控制器20使手13下降，在將基板500載置於為載置高度(s1)的第1層的插槽後，使手13從盒200內脫離。

於是，如階段S42所示，基板500在被第1支承部211、第2支承部212以及第3支承部213的各支承部支承的狀態下變形。具體而言，基板500例如因自重而在第1支承部211與第3支承部213之間、第2支承部212與第3支承部213之間撓曲變形。

另一方面，控制器20計算相對於該第2層的插槽的預定插入高度z1，以將新的基板500向載置高度(s2)的第2層的插槽搬入。此時，控制器20基於預先存儲的載置高度(s2)、手13的厚度、由手13保持的基板500的厚度等來計算預定插入高度z1。控制器20也可以進一步考慮到由手13保持的基板500的撓曲量來計算預定插入高度z1。

然後，如階段S43所示，控制器20控制機器人10的動作，使手13接近感測器S的上述可檢測距離d，並且使手13對準在階段S42中計算出的預定插入高度z1。

進而，控制器20使手13水平移動(參照圖中的箭頭D1)，使感測器S進行沿著軌跡HS的水平掃描。

然後，控制器20基於感測器S的掃描結果，在軌跡HS中未檢測到載置高度(s1)的基板500的情況下，判定為能夠將手13以預定插入高度z1插入盒200。

另一方面，控制器20基於感測器S的掃描結果，在軌跡HS中檢測到載置高度(s1)的基板500的情況下，判定為不能將手13以預定插入高度z1插入盒200。

此外，在圖4的階段S43中，為了便於說明，未圖示保持於手13的基板500，但階段S43可以在手13保持有預定要搬入到載置高度(s2)的插槽的新的基板500的狀態下執行。

另外，階段S43也可以在手13未保持新的基板500的狀態下執行。在該情況下，控制器20也可以在將基板500載置於為載置高度(s1)的第1層的插槽並使手13從盒200內脫離後，在取得新的基板500之前使感測器S2進行載置高度(s2)的預定插入高度z1處的水平掃描。此時，隔開直到階段S42中的基板500的變形穩定(基板500適應了載置高度(s1)的插槽)為止的等待時間來進行水平掃描較佳。

(搬出時的第1映射處理的說明) 接著，使用圖5對搬出基板500時的第1映射處理進行說明。圖5是搬出基板500時的第1映射處理的說明圖。

在搬出時的第1映射處理中，如圖5所示，控制器20(參照圖1)使手13相對於盒200靠近至感測器S的可檢測距離d，並且使手13位於盒200的上方。

然後，控制器20使手13下降。此時，控制器20使手13沿著Z軸方向移動(參照圖中的箭頭D2)，使感測器S進行沿著軌跡VS的垂直掃描。另外，控制器20使手13移動，直至感測器S的掃描寬度至少到達盒200的底面202。

然後，控制器20基於感測器S的掃描結果，檢測並記錄盒200的各插槽中有無基板500。在任意一個插槽存在基板500的脫落的情況下，控制器20例如進行錯誤輸出。

另外，控制器20基於感測器S的掃描結果，將盒200的底面202的高度位置記錄為最下位置lp。

(搬出時的第2映射處理的說明) 接著，使用圖6說明經過圖5所示的第1映射處理進行的從盒200的最下段搬出時的映射處理即第2映射處理。圖6是搬出基板500時的第2映射處理的說明圖。

此外，在圖6中，以兩個階段(階段S61和階段S62)示出了從基板500被收納到最下層的插槽的狀態起、到在搬出最下層的基板500之前進行水平掃描為止的流程。

如圖6的階段S61所示，假設相對於盒200，將基板500收納至為載置高度(sN)的最下層的插槽。而且，假設各基板500在被第1支承部211、第2支承部212以及第3支承部213的各支承部支承的狀態下變形。

在從該狀態搬出最下層的基板500的情況下，控制器20基於在圖5的映射處理中記錄的最下位置lp、預先存儲的插槽間的間距P(參照圖3A)、手13的厚度等，計算從最下層搬出時的預定插入高度z1。

此外，控制器20也可以進一步考慮到手13的機械交叉、水平進給精度等來計算從該最下層搬出時的預定插入高度z1。該預定插入高度z1相當於在盒200內能夠插入手13的最低位置。

然後，如階段S62所示，控制器20控制機器人10的動作，使手13接近感測器S的上述可檢測距離d，並且使手13對準在階段S61中計算出的預定插入高度z1。

進而，控制器20使手13水平移動(參照圖中的箭頭D1)，使感測器S進行沿著軌跡HS的水平掃描。

然後，控制器20基於感測器S的掃描結果，在軌跡HS中未檢測到載置高度(sN)的基板500的情況下，判定為能夠將手13以預定插入高度z1插入盒200。

另一方面，控制器20基於感測器S的掃描結果，在軌跡HS中檢測到載置高度(sN)的基板500的情況下，判定為不能將手13以預定插入高度z1插入盒200。

此外，控制器20在判定為能夠將手13以預定插入高度z1插入盒200的情況下，按照預定以預定插入高度z1插入手13，從下方保持為載置高度(sN)的最下層的基板500並搬出。

另一方面，控制器20在判定為不能將手13以預定插入高度z1插入盒200的情況下，例如進行錯誤輸出，或者中止預定的載置高度(sN)即最下層的基板500的搬出。

此外，在從比載置高度(s1)～載置高度(sN-1)的最下層更上方的插槽搬出基板500的情況下，控制器20藉由反復從作為搬出對象的插槽的至少下一層的位置插入手13的動作，搬出所有基板500。

(搬運室中的各裝置的配置例) 接下來，使用圖7對設置有圖1所示的搬運系統1的搬運室中的各裝置的配置例進行說明。圖7是設置有搬運系統1的搬運室的俯視示意圖。如圖7所示，在搬運室配置有包含機器人10和控制器20的搬運系統1、盒200、對準器300以及處理裝置400。

在此，搬運室是被省略圖示的殼體包圍的區域，以從上部朝向下方形成清潔氣流的方式設置。另外，對準器300為了調整基板500的方向而具有與繞鉛直方向的Z軸旋轉的旋轉軸連接的載置台。另外，處理裝置400是按基板500的每個製造工序對基板500進行各種加工處理的裝置。

此外，至少盒200和對準器300分別設置在機器人10能夠接近的範圍內。在本實施方式中，機器人10從盒200向對準器300搬運基板500，從對準器300例如使用另一搬運機構將基板500向後續工序的處理裝置400搬運。此外，如圖7所示，也可以將處理裝置400設置在機器人10能夠接近的範圍內，機器人10從對準器300向處理裝置400搬運基板500。另外，在圖7中，盒200、對準器300以及處理裝置400各示出了一個，但各裝置的數量沒有限定。即，各裝置也可以配置兩個以上。

如上所述，搬運系統1對載置於盒200的基板500的撓曲進行檢測，但如果是對準器300、處理裝置400多層地收納基板500，則對於載置於對準器300的基板500、載置於處理裝置400的基板500的撓曲，也能夠以同樣的過程進行檢測。

(控制器的結構例) 接下來，使用圖8對圖1所示的搬運系統1的結構進行說明。圖8是搬運系統1的框圖。搬運系統1具有機器人10和控制機器人10的動作的控制器20。此外，已經使用圖2對機器人10的結構例進行了說明，因此以下主要對控制器20的結構進行說明。

如圖8所示，控制器20具有控制部21和存儲部22。控制部21具有動作控制部21a和檢測部21b。另外，存儲部22存儲教學資訊22a、載置資訊22b以及檢測資訊22c。另外，控制器20與機器人10連接。

在此，控制器20例如包含具有CPU(Central Processing Unit：中央處理器)、ROM(Read Only Memory：唯讀記憶體)、RAM(Random Access Memory：隨機存取記憶體)、HDD(Hard Disk Drive：硬碟驅動器)、輸入輸出埠等的電腦、各種電路。

電腦的CPU例如藉由讀出並執行存儲於ROM的程式，作為控制部21的動作控制部21a和檢測部21b發揮功能。控制部21的動作控制部21a和檢測部21b中的至少一個或全部還能夠由ASIC(Application Specific Integrated Circuit：專用積體電路)或FPGA(Field Programmable Gate Array：現場可程式設計閘陣列)等硬體構成。

存儲部22例如對應於RAM、HDD。RAM、HDD能夠存儲教學資訊22a、載置資訊22b以及檢測資訊22c。此外，控制器20也可以經由通過有線、無線的網路連接的其他電腦、可移動型記錄介質來取得上述的程式、各種資訊。

動作控制部21a基於教學資訊22a、載置資訊22b以及檢測資訊22c進行機器人10的動作控制。具體而言，動作控制部21a基於存儲於存儲部22的教學資訊22a指示機器人10中的與各軸對應的致動器，由此使機器人10進行基板500的搬運。另外，動作控制部21a藉由進行使用了致動器中的編碼器值的回饋控制等來提高機器人10的動作精度。

另外，動作控制部21a基於包含基板500的載置位置處的載置高度的載置資訊22b，進行將基板500載置於各載置位置的機器人10的動作控制。此時，動作控制部21a基於檢測部21b所記錄的檢測資訊22c和載置資訊22b來計算預定插入高度z1。

另外，動作控制部21a基於計算出的預定插入高度z1和檢測資訊22c，判定能否在預定插入高度z1插入手13。另外，動作控制部21a在能夠插入手13的情況下，按照預定搬運基板500。另外，動作控制部21a在不能插入手13的情況下，進行錯誤輸出或停止搬運。

檢測部21b基於感測器S的掃描結果，將各插槽中的基板500的有無、最下位置lp、軌跡HS中的基板500的存在與否、檢測到基板500的情況下的位置等記錄於檢測資訊22c。

教學資訊22a在向機器人10教學動作的教學階段生成，是包含規定以手13的移動軌跡為起始的機器人10的動作的“作業(job)”的資訊。此外，也可以將由通過有線或無線網路連接的其他電腦生成的教學資訊22a存儲於存儲部22。

載置資訊22b是包含盒200的各層中的基板500的載置高度、插槽間的間距P、手13的厚度等的資訊。另外，載置資訊22b也能夠包含在計算預定插入高度z1時考慮的手13的幾何公差、水平進給精度、保持於手13的基板500的撓曲量等。

檢測資訊22c是包含基於感測器S的掃描結果而由檢測部21b記錄的各插槽中的基板500的有無、最下位置lp、軌跡HS中的基板500的存在與否、檢測到基板500的情況下的位置等的資訊。

(搬入處理的處理過程) 接下來，使用圖9～圖11對搬運系統1執行的搬入處理以及搬出處理的各處理過程進行說明。

從搬入處理開始說明。圖9是表示搬入處理的處理過程的流程圖。此外，在圖9中，示出了在向盒200的第n層(n為自然數)搬入基板500的上次的搬入工序之後，在本次的搬入工序中要向第n+1層搬入基板500的情況下的處理過程。

如圖9所示，首先，假設機器人10基於控制器20(參照圖8)的動作控制部21a的控制，在上次的搬入工序中向盒200的第n層搬入了基板500(步驟S101)。

然後，動作控制部21a為了本次的搬入工序，使機器人10從對準器300取得新的基板500(步驟S102)。然後，動作控制部21a計算盒200的第n+1層處的預定插入高度z1，使機器人10將手13移動到該預定插入高度z1(步驟S103)。

接著，動作控制部21a令機器人10使手13向盒200靠近至感測器S的可檢測距離為止(步驟S104)。然後，動作控制部21a令機器人10使手13在盒200的寬度方向上進行滑動動作，由此感測器S在水平方向上進行掃描(步驟S105)。

然後，控制器20的檢測部21b基於感測器S的掃描結果，判定是否檢測到第n層的基板500(步驟S106)。在此，在未檢測到第n層的基板500的情況下(步驟S106，否)，動作控制部21a使機器人10向盒200的第n+1層搬入基板500(步驟S107)，結束處理。

另一方面，在檢測到第n層的基板500的情況下(步驟S106，是)，動作控制部21a使機器人10向例如盒200的第n+2層搬入基板500(步驟S108)，結束處理。

(搬出處理的處理過程) 接著，對搬出處理進行說明。圖10是表示搬出處理的處理過程的流程圖(其一)。此外，圖11是表示搬出處理的處理過程的流程圖(其二)。此外，圖10的處理過程相當於使用圖5說明的搬出基板500時的第1映射處理的處理過程。

在搬出基板500時的第1映射處理中，如圖10所示，控制器20的動作控制部21a使機器人10向盒200的正面204的上方移動手13(步驟S201)。

然後，動作控制部21a使機器人10開始手13的下降(步驟S202)。伴隨該下降，感測器S在垂直方向上進行掃描，控制器20的檢測部21b基於感測器S的掃描結果記錄盒200中的各層的基板500的有無(步驟S203)。

另外，檢測部21b基於感測器S的掃描結果記錄盒200的最下位置lp(參照圖3A)(步驟S204)。然後，動作控制部21a使機器人10結束手13的下降(步驟S205)，結束搬出基板500時的第1映射處理。

接著該第1映射處理，如圖11所示，控制器20的動作控制部21a基於盒200的最下位置lp、插槽間的間距P(均參照圖3A)以及手13的厚度，計算能夠將手13插入盒200的最低位置即預定插入高度z1(步驟S301)。

然後，動作控制部21a控制機器人10的動作，使手13對準預定插入高度z1(步驟S302)。進而，動作控制部21a令機器人10使手13在盒200的寬度方向上進行滑動動作，由此感測器S在水平方向上進行掃描(步驟S303)。

然後，控制器20的檢測部21b基於感測器S的掃描結果，判定在前述的預定插入高度z1處是否檢測到基板500(步驟S304)。

在此，在未檢測到基板500的情況下(步驟S304，否)，動作控制部21a判定為能夠進行預定插入高度z1處的手13的插入(步驟S305)。然後，動作控制部21a使機器人10插入手13，搬出最下層的基板500(步驟S306)。

此外，動作控制部21a在從下數第2層以後藉由反復進行從至少下一層的位置插入手13的動作，來搬出所有基板500(步驟S307)，並結束處理。

另一方面，在檢測到基板500的情況下(步驟S304，是)，動作控制部21a判定為不能進行預定插入高度z1處的手13的插入(步驟S308)。然後，動作控制部21a中止搬出(步驟S309)，結束處理。

(感測器的掃描寬度的變形例) 此外，到此為止，例示了感測器S的掃描寬度為盒200的寬度方向上的從基板500的一端到另一端的寬度w0(參照圖1)的情況，但感測器S的掃描寬度不限於該例。使用圖12對該感測器S的掃描寬度的變形例進行說明。圖12是表示感測器S的掃描寬度的變形例的圖。

如圖12所示，首先，寬度w0是至此例示的感測器S的掃描寬度為基板500的整個寬度的情況。控制器20藉由將該寬度w0設為感測器S的水平掃描中的掃描寬度，能夠以更高的精度檢測接觸的可能性。

與此相對，控制器20也可以使感測器S進行水平掃描，以使感測器S的掃描寬度成為盒200的兩端的支承部即第1支承部211與第2支承部212的間隔即寬度w11。由此，能夠高精度地檢測由基板500的撓曲引起的基板500與手13接觸的可能性。

另外，控制器20也可以使感測器S進行水平掃描，以使感測器S的掃描寬度成為在相鄰的第1支承部211與第3支承部213之間或第2支承部212與第3支承部213之間預先設定的檢查區域R1、R2的寬度即寬度w12。

檢查區域R1、R2是基於實驗、實際運用上的資料等預先設定的在基板500中容易產生撓曲的區域。此外，控制器20例如以針對檢查區域R1藉由感測器S1、針對檢查區域R2藉由感測器S2分別以寬度w12進行水平掃描的方式使手13左右移動。

由此，能夠對基板500容易撓曲的區域高效地進行水平掃描。

另外，控制器20也可以使感測器S進行水平掃描，以使感測器S的掃描寬度成為手13的第1延伸部13a和第2延伸部13b的寬度即寬度w13。在該情況下，控制器20例如以針對第1延伸部13a藉由感測器S1、針對第2延伸部13b藉由感測器S2分別以寬度w13進行水平掃描的方式使手13左右移動。

由此，能夠對與基板500接觸的可能性明顯比較高的第1延伸部13a和第2延伸部13b的寬度w13，高效地進行水平掃描。

(總結) 如上所述，實施方式的一個方式的搬運系統1具有：機器人10，其相對於多層地收納基板500的盒200進行基板500的搬入搬出；以及控制器20，其對機器人10的動作進行控制。機器人10具有搬運基板500的手13、使手13在盒200的正面204的寬度方向上移動的水平移動機構、以及使手13升降的升降機構。手13在與盒200對向的末端側具有檢測對象物的感測器S。控制器20以使與該基板500對向的感測器S在收納於盒200的基板500的寬度方向上進行掃描的方式使上述水平移動機構動作，由此使感測器S進行水平掃描。

這樣，以使感測器S在已收納於盒200的基板500的寬度方向上進行掃描的方式，使水平移動機構動作，由此能夠檢測由基板500的撓曲引起的基板500與手13接觸的可能性。由此，即使在基板500的撓曲大的情況下，也能夠取得基板500與手13接觸的可能性，因此能夠防止因接觸引起的基板500的破損。

另外，手13在末端側配置有感測器S，具有從下方支承基板500的一個以上的延伸部。控制器20使上述水平掃描以上述水平掃描的掃描寬度成為上述延伸部的寬度w13的方式進行。由此，能夠高效地進行水平掃描。

另外，盒200針對各層具有從正面204觀察時在多個部位分別支承基板500的多個支承部。控制器20使上述水平掃描以上述掃描寬度成為在相鄰的上述支承部之間預先設定的檢查區域R1、R2的寬度的方式進行。由此例如，藉由將檢查區域R1、R2設為容易撓曲的區域，能夠高效地進行水平掃描。

另外，盒200針對各層具有從正面204觀察時在多個部位支承基板500的多個支承部。控制器20使上述水平掃描以上述掃描寬度成為兩端的上述支承部的間隔的方式進行。由此，能夠高精度地檢測由基板500的撓曲引起的基板500與手13接觸的可能性。

另外，控制器20使上述水平掃描以上述掃描寬度成為基板500的整個寬度的方式進行。由此，能夠以更高的精度檢測接觸的可能性。

另外，手13的寬度小於基板500的寬度w0，感測器S是分別配置於手13的兩端的上述延伸部的感測器S1和感測器S2這至少兩個感測器。控制器20使上述水平掃描以手13從開始位置移動至結束位置的方式進行，在開始位置處，感測器S1與基板500的一端對向，感測器S2與該基板500所處的範圍對向，在結束位置處，感測器S1到達上述開始位置處的感測器S2的位置，且感測器S2到達基板500的另一端。由此，能夠抑制寬度方向上的移動量，並且能夠進行遍及基板500的整個寬度的檢測。

另外，機器人10在向盒200進行基板500的搬入的情況下，設為從盒200的上方朝向下方的順序，並且在對已搬入到要搬入新的基板500的層的正上方的層的基板500進行上述水平掃描之後，搬入新的基板500。由此，藉由以從盒200的上至下的順序進行基板500的搬入，能夠提高搬入處理的生產率。另外，藉由對正上方的層的基板500進行水平掃描，即使在撓曲由於搬入後的時間經過而增大的情況下，也能夠更可靠地判定基板500的搬入中的接觸的可能性。

另外，機器人10在保持新的基板500的狀態下，對已搬入到上述正上方的層的基板500進行上述水平掃描。由此，在使手13保持接下來要搬入的基板500的狀態下，對已搬入到正上方的層的基板500進行水平掃描，由此與在基板500的保持前進行水平掃描之後使手13保持基板500的情況相比，能夠提高搬入處理的生產率。

另外，盒200針對各層具有從正面204觀察時在多個部位支承基板500的多個支承部。另外，機器人10在夾在盒200的兩端的上述支承部之間、且從盒200的背面203向正面204延伸的桿狀的上述支承部比基板500的深度短的情況下，在以上述水平掃描的掃描寬度成為兩端的上述支承部的間隔的方式對已搬入上述正上方的層的基板500進行上述水平掃描後，搬入新的基板500。由此，在桿狀的支承部短的情況下，存在基板500的正面204側向前下垂的可能性，但藉由將水平掃描的掃描寬度設為盒200的兩端的支承部的間隔，也能夠檢測該向前下垂。

另外，手13在末端側配置有感測器S，具有從下方支承基板500的一個以上的延伸部。機器人10在從盒200進行基板500的搬出的情況下，設為從盒200的下方朝向上方的順序，並且對作為搬出對象的基板500中的與手13的上述延伸部的寬度對應的區域進行上述水平掃描，以未檢測到該基板500為條件，使上述延伸部向該基板500的下方進入而搬出該基板500。由此，在搬出處理中，藉由僅在有可能與手13的延伸部接觸的範圍內進行水平掃描，能夠防止與基板500的接觸並高效地搬出基板500。

另外，機器人10在要搬出收納於盒200的最下層的基板500的情況下，以基於預先取得的該盒200的底面高度計算出的預定插入高度z1對該基板500進行上述水平掃描，以未檢測到該基板500為條件，使上述延伸部以該預定插入高度z1進入該基板500的下方並搬出該基板500。由此，能夠防止與最下層的基板500或盒200主體的接觸，並且能夠搬出最下層的基板500。

另外，機器人10在要搬出收納於盒200的除最下層以外的各層的基板500的情況下，省略對該基板500的上述水平掃描，並且使至少下降至上一個搬出的基板500的收納位置的高度的手13進入盒200並使手13上升，由此在將作為搬出對象的基板500載置於手13的狀態下搬出該基板500。由此，藉由在盒200的最下層以外省略水平掃描，能夠提高搬出處理的生產率。另外，以使手13在進入上一個搬出的基板500的收納位置之後上升的過程搬出下一個基板500，因此即使不進行基於水平掃描的撓曲檢測，也能夠防止手13與基板500的接觸。

另外，手13在末端側配置有感測器S，具有從下方支承基板500的一個以上的延伸部。機器人10在向盒200進行基板500的搬入的情況下，設為從盒200的上方朝向下方的順序，並且在對已搬入到要搬入新的基板500的層的正上方的層的基板500進行上述水平掃描之後，搬入新的基板500。另外，機器人10在從盒200搬出基板500的情況下，設為從盒200的下方朝向上方的順序，並且對作為搬出對象的基板500中的與手13的上述延伸部的寬度對應的區域進行上述水平掃描，以未檢測到該基板500為條件，使上述延伸部向該基板500的下方進入而搬出該基板500。由此，在搬入的情況下，在對正上方的基板500進行水平掃描之後進行搬入處理，在搬出的情況下，僅在有可能與手13的延伸部接觸的範圍內進行水平掃描，由此能夠防止接觸並高效地搬運基板。

另外，上述水平移動機構是水平多關節型的SCARA型臂。由此，能夠節省空間地實現水平移動機構。

此外，在上述的實施方式中，例示了水平移動機構是水平多關節型的SCARA型臂的情況，但水平移動機構的結構不限於該例。例如，水平移動機構也可以藉由軸數比圖2所示的機器人10少的機器人、和使該機器人的主體部沿著盒200的正面204的寬度方向(X軸方向)行走的行走機構的組合來實現。

對於本領域技術人員而言，能夠容易地匯出進一步的效果和變形例。因此，本發明的更廣泛的方式不限於如上那樣表示並且記述的特定詳情和代表性實施方式。因此，能夠在不脫離藉由所附技術方案及其均等物定義的概括性發明概念的精神或範圍的情況下進行各種變更。

1:搬運系統 10:機器人 10a:主體部 10b:升降部 11:第1臂 12:第2臂 13:手 13a:第1延伸部 13b:第2延伸部 13c:基部 20:控制器 21:控制部 21a:動作控制部 21b:檢測部 22:存儲部 22a:教學資訊 22b:載置資訊 22c:檢測資訊 200:盒 201:頂面 202:底面 203:背面 204:正面 205:側面 211:第1支承部 212:第2支承部 213:第3支承部 300:對準器 400:處理裝置 500:基板 A0:升降軸 A1:第1軸 A2:第2軸 A3:第3軸 S:感測器 d:可檢測距離 lp:最下位置

[圖1]是表示搬運系統的概要的俯視示意圖。 [圖2]是機器人的立體圖。 [圖3A]是盒的主視示意圖。 [圖3B]是盒的俯視示意圖。 [圖4]是搬入基板時的映射處理的說明圖。 [圖5]是搬出基板時的第1映射處理的說明圖。 [圖6]是搬出基板時的第2映射處理的說明圖。 [圖7]是設置有搬運系統的搬運室的俯視示意圖。 [圖8]是搬運系統的框圖。 [圖9]是表示搬入處理的處理過程的流程圖。 [圖10]是表示搬出處理的處理過程的流程圖(其一)。 [圖11]是表示搬出處理的處理過程的流程圖(其二)。 [圖12]是表示感測器的掃描寬度的變形例的圖。

1:搬運系統

10:機器人

13:手

20:控制器

200:盒

500:基板

d:檢測距離

D1:箭頭

HS:軌跡

S,S1,S2:感測器

ST1:主視圖

o1,o2:光

w0:寬度

w1:分離距離

x1,x2,x3:位置

z1:預定插入高度

Claims (15)

1. 一種搬運系統，其特徵在於，該搬運系統具有： 機器人，其相對於多層地收納基板的盒進行前述基板的搬入搬出；以及 控制器，其對前述機器人的動作進行控制， 前述機器人具有： 手，其搬運前述基板； 水平移動機構，其使前述手在前述盒的正面的寬度方向上移動；以及 升降機構，其使前述手升降， 前述手在與前述盒對向的末端側具有檢測對象物的反射型感測器， 前述控制器以使與收納於前述盒的前述基板對向的前述反射型感測器在該基板的寬度方向上進行掃描的方式使前述水平移動機構動作，由此使前述反射型感測器進行水平掃描。
2. 如請求項1所述的搬運系統，其中， 前述手在末端側配置有前述反射型感測器，具有從下方支承前述基板的一個以上的延伸部， 前述控制器使前述水平掃描以前述水平掃描的掃描寬度成為前述延伸部的寬度的方式進行。
3. 如請求項2所述的搬運系統，其中， 前述盒針對各層具有從前述正面觀察時在多個部位分別支承前述基板的多個支承部， 前述控制器使前述水平掃描以前述掃描寬度成為在相鄰的前述支承部之間預先設定的檢查區域的寬度的方式進行。
4. 如請求項2所述的搬運系統，其中， 前述盒針對各層具有從前述正面觀察時在多個部位支承前述基板的多個支承部， 前述控制器使前述水平掃描以前述掃描寬度成為兩端的前述支承部的間隔的方式進行。
5. 如請求項2所述的搬運系統，其中， 前述控制器使前述水平掃描以前述掃描寬度成為前述基板的整個寬度的方式進行。
6. 如請求項2所述的搬運系統，其中， 前述手的寬度小於前述基板的寬度， 前述反射型感測器是分別配置於前述手的兩端的前述延伸部的第1感測器和第2感測器這至少兩個感測器， 前述控制器在將前述第1感測器與前述基板的一端對向、且前述第2感測器與該基板所處的範圍對向的位置設為開始位置時，使前述水平掃描以前述手從前述開始位置移動至結束位置的方式進行，在前述結束位置處，前述第1感測器到達前述開始位置處的前述第2感測器的位置，且前述第2感測器到達前述基板的另一端。
7. 如請求項1所述的搬運系統，其中， 前述機器人在向前述盒進行前述基板的搬入的情況下，設為從前述盒的上方朝向下方的順序，並且在對已搬入到要搬入新的前述基板的層的正上方的層的前述基板進行前述水平掃描後，搬入新的前述基板。
8. 如請求項7所述的搬運系統，其中， 前述機器人在保持新的前述基板的狀態下，對已搬入到前述正上方的層的前述基板進行前述水平掃描。
9. 如請求項8所述的搬運系統，其中， 前述盒針對各層具有從前述正面觀察時在多個部位支承前述基板的多個支承部， 前述機器人在夾在前述盒的兩端的前述支承部之間、且從前述盒的背面朝向前述正面延伸的桿狀的前述支承部比前述基板的深度短的情況下，以前述水平掃描的掃描寬度成為兩端的前述支承部的間隔的方式對已搬入到前述正上方的層的前述基板進行前述水平掃描後，搬入新的前述基板。
10. 如請求項9所述的搬運系統，其中， 前述手在末端側配置有前述反射型感測器，具有從下方支承前述基板的一個以上的延伸部， 前述機器人在從前述盒進行前述基板的搬出的情況下，設為從前述盒的下方朝向上方的順序，並且對作為搬出對象的前述基板中的與前述手的前述延伸部的寬度對應的區域進行前述水平掃描，以未檢測到該基板為條件使前述延伸部向該基板的下方進入而搬出該基板。
11. 如請求項10所述的搬運系統，其中， 前述機器人在要搬出收納於前述盒的最下層的前述基板的情況下，以基於預先取得的該盒的底面高度計算出的進入高度對該基板進行前述水平掃描，以未檢測到該基板為條件，使前述延伸部以該進入高度向該基板的下方進入而搬出該基板。
12. 如請求項10所述的搬運系統，其中， 前述機器人在要搬出收納於前述盒的除最下層以外的各層的前述基板的情況下，省略對該基板的前述水平掃描，並且使至少下降至上一個搬出的前述基板的收納位置的高度的前述手進入前述盒並使前述手上升，由此在將作為搬出對象的前述基板載置於前述手的狀態下搬出該基板。
13. 如請求項1所述的搬運系統，其中， 前述手在末端側配置有前述反射型感測器，具有從下方支承前述基板的一個以上的延伸部， 前述機器人在向前述盒進行前述基板的搬入的情況下，設為從前述盒的上方朝向下方的順序，並且在對已搬入到要搬入新的前述基板的層的正上方的層的前述基板進行前述水平掃描後，搬入新的基板， 在從前述盒進行前述基板的搬出的情況下，設為從前述盒的下方朝向上方的順序，並且對作為搬出對象的前述基板中的與前述手的前述延伸部的寬度對應的區域進行前述水平掃描，以未檢測到該基板為條件使前述延伸部向該基板的下方進入而搬出該基板。
14. 如請求項1、7、10或13所述的搬運系統，其中， 前述水平移動機構是水平多關節型的SCARA型臂。
15. 一種搬運方法，由搬運系統執行，前述搬運系統具有：機器人，其相對於多層地收納基板的盒進行前述基板的搬入搬出；以及控制器，其對前述機器人的動作進行控制，前述機器人具有：手，其搬運前述基板；水平移動機構，其使前述手在前述盒的正面的寬度方向上移動；以及升降機構，其使前述手升降，前述手在與前述盒對向的末端側具有檢測對象物的反射型感測器，前述搬運方法的特徵在於， 包含：以使與收納於前述盒的前述基板對向的前述反射型感測器在該基板的寬度方向上進行掃描的方式使前述水平移動機構動作，由此使前述反射型感測器進行水平掃描。

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