TWI322073B - Robot operating method - Google Patents

Description

χ322073 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 、·本發明關於將板狀工件多層疊層收容的卡昆和對在同 .樣疊層收容進行焕乾處理的爐子等裝置之間移載輸送該 工件用的機器人進行教示作#時使用的機器人系統以及 基於該教示的機器人動作方法，特別是關於能夠利用使用 基準卡請教示’省略❹其他卡㈣（展開 卡匣）教不的機器人系統以及該機器人動作方法。 一：關於執行該機器人系統’生成省略的展開卡㈣教示 f斗：需要的作業的實現用的切以及位置測定器具。 【先前技術】 件就有ί卡E之間搬運半導體晶片或玻璃基板等工 人。这種機器人被預先教會搬運東西所需要的指 疋動作，根據所教示的資料進行劃一的動作。 卡=地說，使其記憶例如用機器人取出某-地點設置的 出=容的工件用的取出準備位置、用的機器人手臂取 的切將取出的工件收容於設置在其他地點 收谷準備位置、收容後收回機ϋ人的手臂用 二：始位置、其他動作路徑的詳細位置資訊、 資訊這樣的教示資料，使其根攄這些教示資 科進仃所希望的動作。 貝 ^後，減機H人固有的絕對座標（機^人座標 些教示資料，择作去政 鈐入 作者將-個個的絕對位置加以確認後進行 輪入’將全部要點輪入結束後，對一台機器人的教示= 12XP/發明說明書(補件)/95-01/9413_ 6 1322073 就完成了。又，在別的卡匡（別的位置）上使用相同的機哭 人的情況下，為了教其相同的作業，需要用別的卡厘重新 輸入一個個絕對位置。 因此，作為減輕這樣的教示作業的負擔的發明， 利文獻1〜3上述的發明。 專利^獻！上述的發明在各卡㈣槽上設置識別用的記 號，:邊檢查這樣的識別用記號一邊核對機器人手臂的位 置進订作業。採用這樣的發明，識別用記號與卡度！ 形成對應關係’能夠對識別用記號逐一進行檢測， 教示作業地使機器人作業。 t專利讀2、3上述的發明騎置使與切的 係為-定地將檢測記號設置在各保管部，預先求出機器' 的手臂相對於檢測記號的基準位置， ^ : = :i'號的機器人手臂的修正位置,將基準 這種發明，用基準位置和修正位置教示部如= 人手臂的定位座標，能夠1 t s。、機森 ^月匕多句。某求減輕教示作業的負擔。 專利文獻2 〔0030〕） 專利文獻3 C 0011)) 【發明内容】 (發明所欲解決之問題） 專利文獻1:日本專利特開平5-114⑷號公報( 日本專利特開平8一 71973號公報（段落 日本專利特開2謝—1585()7號公報（段落 312XP/發明說明書(補件)/95-01/94131401 7 但是’專利文獻1上述的發明是一邊檢測各識別用的記 、號邊對機器人手臂的位置的發明，因此在利用機器人高 -速進行工件的裝卸時不方便。 * 而專利文獻2、3上述的發明在決定定位座標時，實際 上進行使機器人移動的作業，對檢測記號進行圖像識別， 因此需要大型設備，或進行正確的圖像識別需要時間。 —而專利文獻1〜3上述的各發明，都是只設置對一個收 谷部（保管部）的識別用記號（檢測記號），沒有考慮對多個 鲁收谷部（保管部）這一點。 而且，隨著近年來液晶和等離子體顯示器的大型化引起 的玻璃基板的大型化’機器人也大型化，機器人的教示作 業存在著各種各樣的問題。 第1，教示作業最少也得三個人進行，因此存在人工費 高、作業效率差的問題。也就是說，作工件的基板本身大 型化，為了對工件與卡g的位置關係進行目視確認，需要 負責左側的操作者和負責右側的操作者兩個人，^且 者’因此最少需要三個人。特別是隨 者第，、代玻璃基板a. 5mX1.8m左右）和第七代玻璃美 左右）那樣的大型基板的出現，目視確料需 要的人員一直在增加。 第2’由於卡g的大型化和機器人的上下行程的婵加， ，需要在高處進行的教㈣#，有存在危險㈣題: 疋說’也有必要在高處（例# 4d]的位置上）目視確認 與卡£的位置關係，因此教示作業存在危險。除了:高處 312XP/發明說明書(補件)/95-01/94131401 丄以2073 作業的危險外，也可以預測到進行 ，理想或錯誤動作會引起預想不到的危險 的動作不 •.作=係：第1點’也就是在高處進行目視確認也需要 *作業人貝，進-步增加目視確認需要的人員。*要 这樣以卡ϋ的大型化等造成的教 發端’對教示作業的高效率化進3 = ·曰加為 於ί之間的結構的偏差，是說，由 巍命 ，^化，收谷的基板的數目也增加，以高尺♦ 4生 •度設置逐一收容基板的貨架狀 二、知 從保管部數目增加的收容效率這難r同時 • ί得到允許的誤差也不能不減小，但是ΐ沒 匣的偏差的教示作業自動化的程度。 〜、 = 於這樣的存在問題而作出的，其目的在於， 機器人的教示作業的負擔，以利用某-個卡 t教不：到的教示資料為基準，省略用其他卡 生成其他卡㈣教示資料的機器人系統，同 方法:、根據该程式的進行的教示為依據的機器人動作 資二本；Γ供在使用機器人系統生成其他卡㈣教示 別某—個卡11與另—切的物理狀況的差 -、卡匣v、在該遇識中使用的位置測定器具。 (解決問題之手段） ° 。 別ΐΐΐ決這樣的課題，本發明的特徵在於，根據從為識 J基準卡Ε與狀況的切的物理位置關係而設置的識別 312ΧΡ/發明說明書(浦件)/95·0】/94】31401 機器人認識的位置座標得到的基準卡匠位 ::及展開卡H位置資料，從用基準切教㈣基準切用 更7:地自！生，開卡㈣展開卡厘用教示資料。 更八體地5兄，本發明提供下述記述方案。 (j)—種對機器人教示用程式，是在與搬運工件的機哭 人電連接的資訊處理終端執行 。口 教不的機器人的指定動作的對機器人教示用程 L人得到執行’即:將用上述基準卡11教示的 動作所需要的基準教示資料與掃描上述基 恃才,置的識別記號得到的基準卡11的基準資料記 思述資讯處理終端的初始教示記憶部，在上述資訊處 =終端使用在機器人的機械手上設置的檢知感測器對上 =4卡g中α置的識別記號進行掃描的識別記號掃描 ,根據上述識別記號掃描步驟進行的掃描，測定得到 的展開卡ϋ的展開位置資料的展開位置測定步驟、以及根 據上述基準位置資料與上述展開位置資料的相對位置關 從上述基準教示資料自動生成用上述展開卡厘實現指 定動作所需要的展開教示資料的教示資料生成步驟。 採用本發明’作為教示機器人搬運工件等機器人的指定 動作的機器人教示用的程式，提供能夠根據在以一個卡匣 為基準將其他的卡匣展開的情況下用基準卡匣教示的進 行教示的基準資料’自動生成展開卡匿的展開教示資料的 機器人教示用的程式，因此能夠省去用展開卡匣進行的教 示作業，能夠謀求減輕教示作業的負擔。 312ΧΡ/發明說明書(補件)/95-01/94131401 丄： 也就是說’以往在存在例如相同形狀的 下’強求對4個全部進行機器人教示作業， 明時’以4個中的—個作為基準切，只用該 :教示作業’收集基準教示資料，能夠利用該基準教示J :上動生成展開卡£的展開教示資料。而且，以 個卡ϋ逐個對機器人提供位置資料進行教示作業 本發明時則以自動生成的展開教示資料為標準根據各:用 ϋ的結構特徵（物理狀況的差異）進行微調就能夠得到怜 當的教示資料’因此從不逐一對機器人進行教示操作也。可 以’從這-點看來，能夠謀求減輕負#。換句話說，本發 明只要使用基準卡Μ對機器人進行教示，不必就狀況的卡 匣（其他卡匣）進行教示。 而且’採用將基準卡£設置在教示作業容易進行的位置 上的方法，藉由將高處設置的卡匣作為狀況的卡匣選擇， 只j教示作業容易進行的位置上進行教示，就能夠省去處 籲於高處的卡匣的示教，因此不再有在高處進行的作業，因 此能夠提供在安全上理想的方法。 在這裏’基準卡匣與展開卡匣設置在物理上不同點位置 上，因此為了從基準教示資料自動生成展開教示資料，需 要關於基準卡匣與展開卡匣的位置關係的資訊。因此在基 準卡S和展開卡g的各自的指定位置上分別預先設置大 致相同的識別記號，根據掃描該識別記號得到的各卡匣的 位置資料（基準位置資料、展開位置資料），生成展開教示 資料。也就是基準卡匣和展開卡匣，具有大致相同的外形 312XP/發明說明書(補件)/95-01/94131401 1322073 結構，在大致相同的位置上設f mmW 的識別記號，容 易根據位置育料（基準位置資料、展開位置資料）生 還有，即使是基準卡£和展開卡11沒有這“ 、、·。構、構成，例如即使是相對大小不同，只 位置資料能夠瞭解基準卡g的結構、構成，^展= :資料能夠瞭解展開卡，的結構、構成，就能夠該資2 動生成展開教示資料。而且即使是在與卡昆相同收容 的^等裝置中收容基板的情況下’也只要在與 >似的位置上設置識別記號，由於形成假想的卡E，能夠和 上面上述相同地自動生成展開教示資料。 一：所謂「識別記號」’是利用機器人的指定的感測器確 的某一指定的部分，以在卡£上設置’從而能夠測 疋卡匣的位置(機器人的座標)的記號。作為識別記號，只 要迠夠配置於各卡匣的預定的指定位置上即可，可以 各種形態和形狀^又’識別記號最好是在卡㊣上設置在2 ，件出入的-側的開放面上或其近旁。這樣就容易在機器人 進订指定動作的範圍内對識別記號進行掃描。 例如在卡ϋ的外框上設置識別記號的情況下，可以以四 方形、圓形、三角形等封口狀的圖形為記號’或在卡昆的 外框上形成凹凸’或只使其一部分顏色不同，可以形成各 種記號。但是有必要使識別記號與近旁的外框對感測器的 ，束有不同的反射率。而且也可以以卡匠的指定位置上收 容的工件的一部分作為識別記號。 ⑺-種對機n人教示用程式’使下述步驟得到執行， 312幻v發明說明書(補件)/95-01/94131401 12 即根據對叹置在上述基準卡£的多個識別記號進行掃打 m準位置資料或掃描上述展開卡匠上設置的多個田 識別記號彳于到的展開位置資料， 展開卡匣料變的畸變檢料驟述基4卡£或上述 教示資料祕#r 4心㈣或上述展開 採用本發明’從基準位置資料檢 能夠根據該畸變量對已經得到的基準教示資料進=夂 I正，而且此夠從展開位置資料檢測出展 此能夠把握各卡Μ的結構上的特性。 ％支因 在卡㈣結構上的特性包含作為物理狀 的，各卡匣上固有的尺斗我¥ + Α ^ ^ 、=、、畸變等、設置卡匣的地板、 基台的傾斜、畸變等引起的切的傾斜、畸變等。 ^有，㈣本發明，㈣根據畸變_步驟得 經得到的狀況教示資料進行修正，因此能夠自動生 各自的負擔。 敬丁貝枓、夠謀未減輕教示 (3)一種對機器人教示用程式，使下述步驟得到執行， Μ從利用機器人的機械手上安裳的⑺檢 f上述基準卡㈣上述展时U設置的上述朗記： 付到的XY方向上的距離.位置資訊，檢測上述基準卡^或 上述展開卡E的XY方向上的畸變的χγ畸變檢測步驟、以 機器人的機械手上安裝的ζ檢知感測器掃描上 述基準輕或上述展開卡Ε上的框體的2方向上的距離· 312ΧΡ/發明說明書(補件)/95-01/94131401 13 位置得到的Z方向上的距離.位 匣或上述展開卡匣的z方向 σd上述基準卡 -〇 向上的畸變的Z畸變檢測步騾。 才木用本發明，能夠把基 ^騍 灯方向的轉.位展料㈣畸變作為 的機的距離·位置資訊這樣 變’分開檢測Π方向的XY畸變和z畸 :侧：開放面的π方向上的二維的崎變，z崎變是進平出： 於工件出入的方向的z方向上的一 i 簡單的感測器構成，能夠根據框體的χγ；^ζ方向利的用 =檢測出基準卡厘和展開卡㈣畸變，因此能夠 間早的方法把握傾斜和畸變等χγ方向和ζ方向的 ε的結構上的特徵。 遇有’只要將多個識別記號設置在基準切或展開卡匠 处的冋:面内，就容易對多個識別記號進行掃描，同時， 能夠用簡單的方法檢測出χγ畸變。也就是說，藉由測定 籲左右偏置的一個識別記號和其他識別記號的位置，能夠檢 測卡匣在ΧΥ方向上有無畸變及其畸變量。 在每裏，所謂將多個識別記號設置在基準卡匣或展開卡 ^的同面内，疋指在卡匣上設置在能夠利用機械手進 竹工件的轉載或卸載的框體的開放面上。又，即使是與開 放面平行的面，只要能夠在其同一面内設置識別記號，就 /能夠得到同樣效果。 又藉由測定框體的上側的指定位置和下側的指定位置 上的Ζ方向距離·位置（進深方向的長度），能夠檢測出卡 312ΧΡ/發明說明書(補件)/95•歸4丨3· 14 1322073 匣在Z方向有無畸變及其畸 置為在框體的上側配置的一 一個識別記號。 逢里。在這裏，最好是指定位 個識別記號和下側配置的另 才木用本發明’能夠從框體的外框的n方向和z 佟：ρ Γ離位置檢測出基準卡匣的畸變，根據該畸變量 基準教示資料。又能夠根據框體的‘ ,. 置’檢測展開卡匣的畸變，報 述；：變：修正已經得到的展開教示資料。從根據以上上 J 夠自動生成相應於各卡匣的結構狀況的教示資 科，月b夠謀求減輕教示作業的負擔。 (j) 一種對機器人教示用程式，是在與搬運工 ==訊處理！端執行，能夠用特性改變了的機器 浐彳 α π的機态人的指定動作的對機器人教示用 ::ί動:下述步驟得到執行’即:特性改變前的機器人的 =作所需要的第1教示資料與掃描卡Ε中設置的識 改變前的機器人的第1位置資料被記 終端的初始教示記憶部’在上述資訊處 :、广使用特性改變後的機器人的機械手上設置的檢知 :::對中設置的識別記號進行掃描的識別記號掃 ::機器人的第2位置資料的改變後位置測:;驟:： 第第1 料與上述第2位置資料的相對位置關 、攸上述第1教不資料自動生成實現特性改 作的所需要的機器人的教示資料的改變後教示資料生 3 ]2ΧΡ/發明說明書(補件)/95.01/94丨31401 丄JZZU/j 成步驟。 Λ用本叙明，即使疋由於替換機器人的機械手和臂部的 零部件D或維修而造成引起機器人的位置偏移或軸偏移 等二機态人的特性發生變化的情況下，也能夠從特性變化 2刖的機器人的教示資料（第i教示資料）自動生成特性 4化後的機器人貫現指定動作所需要的教示資料（第2教 示資料）’因此不必再度進行教示作業，能夠謀求減輕教 示作業的負擔。 在這裏，機器人的位置偏移或軸偏移，可以對設置在卡 匣上的識別記號進行掃描，根據特性變化之前機器人識別 的第！位置資料（特性變化之前的卡E的位置資料）和: 性變化之後機器人識別的第2位置資料（變化後的卡㈣ 2資料）之間的相對位置關係檢測出，根據這樣的檢測 里谷易對教示資料進行修正。 ：謂「特性變化前的機器人」和「特性變化後的 機益人」未必—定限於替換—部分零部件的機器人，也可 以是相同設計結構的別的機器人或不同設計結構的機器 人。總之’得到對指定的卡£群（包含基準切和展開卡 匡）的教*資料（第！教示資料）之後，能夠根據各機哭人 固：的位置資料的相對位置關係的檢測自動生成新的教 示資料（第2教示資料）。 ⑸-種卡匣’具備在具有外框的框體内能夠收容 的多個收容部以及能夠剎用摭哭,、公/ 月"㈣用機裔人進行工件的裝載和卸 ㈣上逑框體的開放面’是在上述開放面側的外框上設置 312XP/發明說明書(補件y95-〇!/94丨3140】 作為對於上述多個收容部的指標的識別記號，同時具有大 ，致相同的外形結構，在大致相同的位置上設置大致相同的 •識別記號的多個卡g。

‘ Μ本發明，在具備多個收容部和框體的開放面的卡E :°玄開放面一側的外框上設置作為對於多個收容部的指 私的識別5己號’因此便於測定機器人的絕對位置或計算相 對於多個收容部的相對位置。 而#供在具有大致相同結構的至少兩個卡匡中的大 致相同的位置上设置大致相同形狀的識別記號的卡昆，因 此能夠減輕教示作業的負擔。 在廷晨’所謂「作為對於多個收容部的指標的識別記 號」，是指不同於各收容部中設置的識別記號（參照專利文 2 1)’收谷部數目與識別記號數目不同的關係的，各收 谷。卩的位置根據對於識別記號的相對位置認識。 又，所謂「大致相同的外形結構」意味著至少大致相同 籲大小的框體内具備相同數目的收容部，所冑「在大致相同 的位置上設置大致相同的識別記號」意味著大致相同形狀 的識別記號設置在與大致相同大小的框體A致相同的位 置上。還有’所謂「大致相同」意味著允許有不影響機器 人的作業動作的程度上的誤差。 ⑻-種位置測定器具’利用搬運工件的機器人將工件 取出、放入’測定該工件在其内部放置在貨架上的卡£的 位置，具備在χγ方向上掃描上述卡g中放置的工件取 出、放入的開放面的外框上設置的識別記號@ χγ檢知感 312ΧΡ/發明說明書(補件)/95,〇1/94131401 1322073 測态、以及掃描上述卡匣上的外框的z方向的z檢知感測 •器，上述XY檢知感測器是將發光元件與受光元件加以連 ;結的反射型感測器，上述Z檢知感測器是使上述發光元件 -與上述受光元件相對的遮光感測器’配置成上述χγ檢知 感測器與上述Ζ檢知感測器的光束方向大致成直角。 採用本發明，利用χγ檢知感測器掃描卡匣（基板收容裝 置）的框體的外框上設置的識別記號，另一方面，利用^ 檢知感測器掃描卡匣的框體的外框的ζ方向（進深方 •向L目此能夠利用位置測定器具進行藉由識別記號的識 別得到的ΧΥ方向的距離.位置以及外框的ζ方向的距離. 位置的測定，能夠減輕教示作業的負擔。 (7)種機益人動作方法，對多個卡匣多級疊層板狀工 件加以收容’或從域卡Ε巾㈣±述基板，具備以下上 =步驟1 :使得利用上述機器人收容工件和搬出工件成 *’’、可能的在上述多個卡匣上分別設置識別記號的步驟、以 中的—個切作為基W，利㈣基準卡 鋒付機器人的Μ動作所需要的基準的 步驟、利用機器人的機械手上設置㈣測器 厂述基準卡匡上設置的識別記號進行掃描，取得基準卡 =，準位置㈣的基準位置㈣取得步驟、其他 ⑽開切，用上述感測器掃描上 ： 展開卡_開位置資料的展開位 的_3關上述展開位置資料 置關係k上述基準教示資料自動生成用上述展 312XP/發明說明書(補件)/95〇1/94i3i4〇i 定動作所需要的展開教示資料的展開教示 述展開卡作以t根據上述展開教示資料使機器人對上 器人對上述：二:：方面’根據上述基準教示資料使機 才上述基準卡g動作的作業執行步驟。 另發明，以多個卡时的—個卡㈣為基準卡厘， 卡S的Μ將其他上述？個卡E作為展開卡E，根據基準 展開卡㈣展開位置資料，能夠從 現===資料1動生成用展開”實 2展開卡㈣行教示的作業，能夠謀求減輕教示作業的 全的位广果將基準卡11設置在容易進行教示作業的安 的m 夠省去在高處等危險位置上的展開卡匠 不業，因此能夠確保教示作業的安全。 又’ ^用設置在機器人的機械手上的感測器，用簡單的 =得正確的基準位置資料和展開位置資料，因此能夠 縮紐教不的時間，所以能夠提高機器人的作業效率， 從而能夠提高生產效率。 ⑻一種機器人動作方法’上述識別記號是上述卡匠的 :圍搬入和搬出工件的開放面的框體上安裝的標識或上 述卡s中收容的工件的邊緣。 才木用本發明’在包圍對上述卡£的搬人和搬出工件的開 放面的框體上設置作為識別標記的標識，因此容易利用機 裔人上設置的感測器對朗記號進行掃描檢查，容易簡單 地取得基準位置資料和簡易位置資料。又，即使是收容於 312ΧΡ/發明說明書(補件)/95-01 /94131401 1322073 卡匣中，將工件的邊緣設想作為標誌，也由於在開放面近 •旁設置標識，因此容易利用機器人上設置的感測器進行掃 描檢測* '還有，識別標記最好在開放面的至少3個頂點的近旁的 大致相同的位置上作為大致相同的外形結構的標識設置。 (9)一種機器人動作方法，具備根據掃描上述基準卡匣 上設置的多個識別記號得到的基準位置資料或掃描上述 展開卡匣上設置的多個識別記號得到的展開位置資料，檢 •測上述基準卡匣或上述展開卡匣的畸變的畸變檢測步 驟、以及根據畸變檢測步驟檢測出的畸變量修正上述基準 教示資料或上述展開教示資料的修正步驟。 採用本發明，從基準位置資料檢測出基準卡匣的畸變， 根據該畸變量可以對已經得到的基準教示資料進行修 正，而且，能夠從展開位置資料檢測出展開卡匣的畸變， 因此能夠把握各卡匣的結構上的特性。 φ還有，採用本發明，根據畸變檢測步驟得到的畸變量， 能夠對已經得到的展開教示資料進行修正，因此能夠自動 生成與各卡E的結構狀況相應的教示資料，能 教示作業的負擔。 Λ — U〇)一種機器人動作方法，上述畸變檢測步 •述基準卡㈣上述㈣切賴體 向上的畸變的步驟。 採用本發明，將卡匣的畸變分解為XY方向畸變和2方 向畸變兩個要素，根據其任一方或雙方能夠用簡單的方法 312X_月說明書(補件)/95.01/94131401 20 進行檢測。 (發明效果） :上述’本發明的對機器人進行教示的對機器人教示用 -二二及使用於該程式的卡匣、位置測定器具以及使用 紫件的機器人作業方法只用基準卡E進行教示作 斜白1略用其他展開卡㈣教示作業’能夠從基準教示資 負動生成展開教示資料，因此能夠謀求減輕教示作業的 上二番二利用設置具有感測器的位置測定器具和機械手 把握卡11的結構，以此能夠正確認識卡厘 徵’旎夠對自動生成的展開教示資料進行自 動G正，因此能夠得到恰當的^ 示作業的請。 敬丁W %㈣求減輕教 又’在特性改變的機器人 λα Μ ^ ,u 、 上，也使用識別記號檢測卡匣 、特f生支化’以此能夠減輕 行教示作業的貞擔。1對魏^相機11人再度進 【實施方式】 「： 二參照附圖對本發明最佳實施形態進行說明。 [對機盗人教示系統的結構] ==明實施形態的對機器人教示系統的結構圖。 . ㈣人刚、機器人控制器200、 理終端_、教示操作終端（教導盒）彻、位置測 疋u教棒）500構成。還有，在圖1中，各種對準、沒 ㈣:用串聯電纜等有線連接進行電連接，但是並不限於 此，也可以利用紅外線通訊或藍牙等進行無線連接。又、’ 312XP/發明說明書(補件 y95_〇i/94131401 21 1322073 可以知用藉由LAN或互聯網等進行連接的結構β •。。本务月的只施形態的對機器人教示系統中，將位置測定 ··器具5〇〇安裝於機器人1〇〇的機械手12〇上，測定作為對 '象的卡匣（基準卡匣、展開卡匣）的位置，作為位置資料記 憶在資訊處理終端300。資訊處理終端3〇〇用預先教示的 教示資料和4立置資才斗，從基準卡匡的基準教示資料自動生 成展開卡ϋ的展開教示資料。詳細情況將在下面敍述。 [機器人控制器的電氣結構] 鲁圖2是本發明實施形態的對機器人教示系統中的機器人 控制器2 0 〇的電氣結構方塊圖。 機裔人控制器200利用匯流排將CPU1〇1、R〇M1〇2、 RAM103、EEPROM104、多個通信 I/F1〇5a、1〇5b、外部輸 出入I/F106、以及伺服控制部11〇加以連接。 CPU 101疋莩管機器人控制器2 〇 〇的控制中樞的構件， 機裔人1 〇 〇進行控制。 鲁ROM102記憶支援機器人的基本功能的系統程式。又， RAM103與CPU101藉由介面相互連接，作為cpui〇i的作 業區域起作用。也就是說，在RAM1〇3中隨機進行變速值 的寫入和讀出。EEPROM104能夠在電氣上多次進行記憶寫 入或擦除，即使沒有外部的電力供應也能夠保持記憶二”’’ .通信^FlOSa、105b上分別連接著資訊處理终端f〇〇和 教示操作終端400，進行機器人控制用的各種資料和程式 -的輸入輸出。又，外部輸出入I/F1〇6連接機器人上 的感測器和周邊設備的致動器。 312XP/發明說明書(補件)/95-01/94131401 22 1322073 飼服控制部U0具備飼服控制器卜心：機器人的總轴 丈加士工具的可動減的數目），接受經過機器人控制用 的運异處理（執道作成和插補、變換等）軸承的控制指令， 藉由各飼服放大器110ai〜u〇a^制構成機器人各軸機 構部的致動器㈣服電動機11Gbi〜Um祠 :」丄1二和外部輸出入I/F106的信號藉由上述電連接在工 機益人控制器200與機器人1〇〇之間授受。 [資訊處理終端的電氣結構] 理：面 Λ 本發明實施形態的對機器人教示系統的資訊處 里、，，；鳊300的電氣結構對圖3進行說明。 在圖3中，資訊處理終端3〇〇藉由匯流排與cpu3〇i、 =、:刪、輸入部3〇4、輸出部3〇5、以及 306進行連接。 CPU3〇1是掌管資訊處理終端_的控制中樞的構 據_3〇2中記憶的程式進行各種控制。_g2中^ 貧訊處理終端_執行各種處理用的程式，在其中包:下吏 ^日^系統。其詳細情況將在「機器人系統」—欄中進 業R「A:與剛1藉由介面相互連接’作為m)3(H的作 5起作用。輸入部304由滑鼠和鍵盤構成，將操作者 =訊ΓΓ301發送。輸出部305由監視器和揚聲 =構成，根據從咖301接收的控制信號對操作者報告 各種貧訊。通信部306與機器人控制器2〇〇的通信^心 電連接’在與該機器人控制器200之間進行各種資訊的收 312XP/發明說明書(補件)/95-01/94131401 23 丄JZZU/j 發信。 [教示操作終端的構成] •教&示操作終端400除了具備LCD顯示器外，還具備各種 •座2系中的直線動作鍵、轉動動作鍵、各軸動作鍵等，與 機裔人控制器200的I/F105b電連接，藉由機器人控制器 別1進行對機器人1〇〇的手動操作命令輸入和位置、動作 等資訊的監控。還有，該機器人控制器2〇〇與教示操作終 端4 0 〇和以往相同。 •[位置測定器具的構成] —圖4是本發明的實施形態的對機器人教示系統的位置測 定器具500和安裝該器具的機器人的機器手12〇的結構 圖。 位置測定器具500由支持體501、左右成對的感測器單 凡502a、502b構成。在感測器單元5〇2a中設置發光元件 與叉光το件連接的反射型的χγ檢知感測器503a、以及發 鲁光兀件與受光元件相對的遮光型的Z檢知感測器504ai〜 504az ’在另一方的感測器單元5〇2b也一樣，設置發光元 件與受光元件連接的反射型的χγ檢知感測器5〇31)、以及 發光το件與受光元件相對的遮光型的Z檢知感測器5〇4b! 〜504b2 〇還有’在圖4中表示安裝在機械手i2〇上的狀 .態。 .· 具有這樣的結構的位置測定器具500，其XY檢知感測器 503a、503b向物件物體X發射光束Al，檢測其反射光a2， 將檢測信號發送到機器人控制器2〇〇。又，位置測定器具 312XP/發明說明書(補件)/95-01/94131401 24 叫2073 500分別用受光元件5〇4a2、504b2檢測發光元件504ai、 504b!發射出的光束。 • 還有’圖4所示的位置測定器具500具備左右成對的各 -種感測器’因此能夠左右同時進行檢測’但是’在本發明 中不限於此’不管是具備一個XY檢知感測器和一個Z檢 知感測器的結構、還是具備2個χγ檢知感測器和1個z 檢知感測器的結構、還是具備多個χγ檢知感測器和Z檢 知感測器的結構等都可以。 • 又，反射型ΧΥ檢知感測器503a、503b對物件物體（例 如機器人的大約前方位置上的識別記號）進行掃描得到反 射光’另一方面’遮光型的Z檢知感測器5〇4ai〜504a2、 504th〜504b2由於利用發光元件與受光元件在物理空間中 的光束的遮斷，一邊對物體（例如框體的外框）進行檢測一 邊進行掃描的功能上的差異，因此將χγ檢知感測器和z 檢知感測器配置為χγ檢知感測器與Z檢知感測器的光束 魯方向大致相互垂直。 還有’在本實施例中’作為反射型和遮光型的χγ檢知 感測器和Z檢知感測器不限於此，也可以使用超聲波感測 态和其他感測器。又，如果χγ檢知感測器503a、503b使 用距離感測器’則可以與z檢知感測器兼用。 具有這樣的結構的位置測定器具500，支援體501能夠 •在機器人1〇0的機械手的前端上裝卸，在圖4中，載置安 裝於機斋人的機械手120上。而且位置測定器具5〇〇最好 是與卡H C的橫向寬度W相同長度，在這種情況下，可以 312XP/發明說明書(補件)/95·〇1/94131401 25 同時掃描框體的左右兩方的柱子。 [卡匣和識別記號] • 圖5是本發明的實施形態的卡匣C的結構圖。 •卡匣C設置其框體9的開放面10、框體9内的多個收容 部11 a〜11 j、以及四方形形狀的識別記號j〜4。具體地 說，框體9只要設置至少其一部分開放，能夠進行工件的 裝卸的開放面1 〇即可，又形成貨架狀地設置多個收容部 1 la〜11 j (收容區域）以便在框體9内能夠收容工件。還 •有，圖5表示工件疊層放置的情況（一部分符號w省略）。 又在開放面1 〇 —側的外框9上設置識別記號1〜4，作 為測定卡E C的當前位置的基準。該識別記號1〜4利用 位置測疋器具5 0 0的XY檢知感測器5 0 3 a、5 0 3 b進行其掃 描’使用與外框構件反射不同的材料’以便能夠區別檢測 識別記號1〜4與其近旁的外框（卡匣c本身）。而且，記 號1〜4各自的黏貼位置最好是考慮χγ檢知感測器的位置 鲁關係’以便提高具備左右成對的χγ檢知感測器的位置測 定器具5 0 0的測定效率。而且識別記號的黏貼數目沒有限 定，增加一個卡匣上的黏貼數目有利於卡匣的位置關係精 度的提尚，對更正確教示有利。又，為了取得2維平面上 的位置資料’最好是至少在3處設置。還有，識別記號可 .以根據XY檢知感測器的方式適當選擇合適的使用。 還有’在卡匣C設置有向著Z方向設置的縱梁12、設置 在XZ平面内的橫標14、以及柱子16，多根縱梁12由交 叉的橫樑支持著（參照圖9)。在圖5中，縱梁12上載置 3ΠΧΡ/發明說明書(補件)/95-01/94131401 26 丄JZZU/j 有工件W。各收容部利用橫樑u 容部。而柱子16在卡 …果形成多個收 端，Λ m以女九 在最縱/木處支持縱梁12的一 鳊，在圖5中有示意性記載。 [基準卡匣和展開卡匣] 圖6是基準卡£和展開卡£的關係說明圖。 在圖6中，四個n _ 的隋況下，一個卡匿作真其淮上庙 歹】 卡if頊古上 ”，、土準卡匣，另一個卡匣作為展開 逛有’卡®的配置不限於此，根據步驟的配置， 二為：心配置為輕射狀或形成其他合適的配置。 基準卡H疋貫際進行對機器人的教示作業 作，用的切，教示者可以任意選擇。例如可選擇 基準切 的卡下面選擇卡作為 追樣選擇-個卡E之後’其他卡E Ci2、C2i、C22 開卡£。展開切意味著根據使用基準卡匠教示的内容自 •動生成教示資料的卡®。也就是說，假定基準卡EC11與 展開卡S c12、c21、C22具有大致相同的結構，則由於機器 人的指定動作所需要的教示内容相同，故予以省略。奴 晨’基準卡H C"與展開卡g ^、^、心被設置在物理上 不同的位置上，因此為了得到基準卡£與展開卡匠的位置 •關係資訊’在各卡匿上設置識別記號卜卜…寻到正 .確的位置關係貢訊，有必要在大致相同的位置上設置大致 相同的識別記號。 下面根據圖7〜圖9對利用機器人的指定動作所需要的 312XP/發明說明書(補件)/95-01/94131401 27 ί 基準教示資料、用在機器人100的機械手120 上女裝的位置測定哭C Λ n k 位置資料、展門位^行的各制定得到的基準 [基準教示資料/料、χγ畸變和2畸變進行說明。 :、。:疋機器人的指定動作需要的教示的說明圖。 、态人為了進行指定動作以在卡匣之間搬運半 片一基板等工件，需要預先受到教示。對機器人二 = 吏用的每一個卡1" C進行的，但是在本發明的 只鈿形態中’只用基準卡£ Cn進行教示。 具體的教示内容與以往一 400進行機器人位置的輸1门—邊教^作終端 叼铷入 邊進仃教不。例如在教示 • =::la裂載工件的步驟的情況下，取得使機器人的 幾械手12〇向收容部lla内移動之前的收 」準=2°向收…^ 4備位置p2、使機械手12G下降’工件被收容於 用的收容下降位置p3、收容後收回機械手的收回位 in反之’在教示工件卸载的步驟的情況 y取得從p4到卜從㈣^❹的位置資則參 照圖7(b))。而且對於收容部nb.........ni收隹兮 位置資料，得到用基準卡g Cu的基準教示資料。還有τ， 在基準教示資料中不僅包含位置資料，也可以 料和作業指令資料等。 、二、 下面用圖7(b)詳細說明，要將工件说裝 械手的位置經Pl到達Ρ2。這時機械手12二： 3J2XJV發明說明書(補件)/95_0i/94J3]40】 28 w(虛線所示）的狀態β接著 線所示)搭載於縱梁〗2h進一下降，將工崎 降’在…得以可靠收容的階；= 手從P2向?3下 從以化的步驟時，搬運工件二。機械手返回P4。執行 互夾著#; 7 的機盗人的機械手120相 臾者柱子16,不受卡匣c的縱荦 地在對向的縱梁12、12之間移動=2右及輪樑14的影響 為了說明的方便，表示出在：7(a)_， 子]β。.吾士 本1 Z之間的琅深處設置的柱 、有’所謂「機械手的位置」由機械手的γ定户 所的座標、即位置資 钱铖乎的扣疋處 到？4表干貝抖表不’在圖7(a)、㈦中，利用Ρι 王J h表不该座標點。 又’不僅是對-個個收容部收集位置資料， 對例如收容部1 1 a、1 1彳 _ • ^ ^ @ ,ν 個進仃教示，然後根據收容部 ^目各位置資料。也就是說，用基準切進行 教不的機^人的指定動作所需要的基準教Μ料中也可 以，含貫際上沒有教示但是藉由理論計算得到的資料。特 在Cn的畸變少的情況下，利用計算可以減 輕教不作業的負擔。 這樣得到的基準教示資料，除了機器人控制器200的記 憶區域⑽1〇3和E_M104)等外，將資訊處理終端· 的記憶區域⑽M3G2和RA咖等）的一部分作為初始教示 記憶部將其加以記憶。 [基準位置資料、展開位置資料] 圖8是用位置測定器具500取得卡匣c的位置資料（基 準位置資料、展開位置資料）用的說明圖。還有，在圖^ 312XP/發明說明書(補件)/95·01/94131401 29 和位置測定器具500的 中，示意性表示出卡匣C的正視圖 頂視圖。 位置資料可以藉由對卡匣 置的識別記號卜4進行掃描取:是:二”)上設 H'主政么 .. T 也就疋使機态人的撼 &個方向上對識別記號進行掃描，檢測受光 收到反射型XY檢知感測器一3心 讀發射出的光束的反射光的位置換句 識別記號與卡IEC的外框的邊界位置，求該位置 =票。根據在4個方向上掃描的結果得到的座標，‘以 求出識別§己號的肀心位置。 圖8所示的位置測定器具500設置有左右成對的反射型 χγ檢知m ’因此—次動作就能夠求得左右各識別吃 號的（例如識別記號1和2)的中心位置。藉由對識別記號 1和2以及識別記號3 #σ 4進行該掃描，求得4個識別記 號的中心位置，將其作為基準卡㈣基準位置資料或展開 卡匣的展開位置資料取得。 运樣得到的基準教示資料，將資訊處理終端3〇〇的記愫 區域（ROM302和RAM303)的一部分作為初始教示記憶部將 其加以記憶。又，展開位置資料也同樣記憶在記憶區域 (ROM302 或 RAM303)。 [ΧΥ畸變] 如圖8所示，藉由對4個識別記號1〜4進行掃描取得 位置資料’能夠檢測出卡匣C在上下左右方向上有無畸 變’或檢測出其畸變量。具體地說，在4個識別記號1一 312ΧΡ/發明說明書(補件)/95-01/94131401 30 丄 JZZU/j 相互對㈣位置上的情況下，如果檢_各識別 W的中心位置座標，以該中心位置座標二 求出與卡H C相同形狀的立方體（進行 “夠 後，在該進行測量的立方體相對於沒有畸變的： Γ方體(基準立方體)發生畸變的情況下，即進行測量的卡g 料識“中心位置座標與設計上的座標有偏離的情況 下，可以判斷為卡匿C本身有畸變，可以檢測出其時變量 (畸變量和畴變程度)。還有’在上面上述中，檢測對4個 點進行測量的畴變，但是如果能夠得到形成二維平面的資 料也就足夠了，因此少則取得3個點的資料即可，能夠進 行更高效率的教示和畸變測量。 [Z崎變] z畸變可以藉由對卡g c的外框的2方向上的距離和位 置的掃描進行檢測。圖9是用位置測定器具5〇〇檢測卡匣 C的Z方向（進深方向）上的畸變用的說明圖。在圖9中示 意性表示出卡匣C的頂視圖和位置測定器具5〇〇的頂視 圖。 、 Z方向的距離和位置是這樣進行測定的，即從受光元件 504a2(504b2)接收遮光型的Z檢知感測器的發光元件 504ai(504th)射出的光束的位置（非遮光位置）向受光元件 504a2(504b2)不接收光束的遮光位置前進，或反之從遮光 位置向非遮光位置後退’將遮光與非遮光切換的位置作為 Z方向位置檢測，求該位置上的機器人的座標以進行測 定。換句話說，發光元件504ai(504bi)與受光元件 312XP/發明說明書(補件)/95-01/9413丨401 31 ^〇4a2(5G4b2)夾著卡㈣外框使機械手前進或後退，對z 欢头感測盗# ΟΝ/OFF進行切換的位置進行掃描，求z方 2的位置。又測定以從指定的位置到2方向上的位置的 =為z方向上的距離。還有，在對該z方向的位置進 二：：時’以將XY方向固定或加以維持的狀態 刖進和後退。 丁 方2變可以藉由下述方法求得，即在機械手的指定的χγ 描測==票位置)上，利用上述2檢知感測器的掃 ':位置和離指定的位置的距離’求出第i機 益人座標，接著，在機械手6 γν 出第2嬙哭乂 ^ 座標位置上同樣求 ^。。私，比較兩個機器人座標的Z方向距離求 二己‘ 3 求識別記號1的位置上的機器人座標和識 虎3的位置上的機器人座標，藉由將其加以比較，能 ^測出框體9上下的傾斜。同樣，將識別記號i的座標 ‘加以比較，能夠檢測出框體9的左右 位置不對稱的情況下的畸變。 右 置樣用2檢知感測器掃描Z方向距離.位置得到的位 置貧訊，可以檢測出框體的崎

1^4 M^，J 的畸變，如果再增加檢測的機握卡以的整體上 正確的卡匠的畸變。機"人座標’能夠檢測出更加 -二地在與位置資訊為依據對畸變進行檢測以外，在機 盗人的機财前進錢㈣，也心 ^機 500的左右成對的遮光型Z檢知感測器的0請^換的 312XP/發明說明書(補件)/95-01 /94131401 32 U22U73 時刻的時間差（時間資訊）檢測出Z畸變。 [位置資料的自動測定] :，1 〇疋本發明實施形態的對機器人教示用程式中，用 •機咨人的機械手上安裝的位置測定器具500取得上述基 準位置資料和展開位置資料的次常式程式 Program)的流程圖。 首先，機械手120向在機械手12〇上安裝的位置測定器 具500的χγ檢知感測器5〇3a、5〇3b與識別記號i和2(或 ♦ 3和4)大致相對的掃描位置移動。（步驟⑴之後，確認 遮光型的z檢知感測器504a、504b處於非遮光狀態的位 置上，也就是，位置測定器具5〇〇處於與卡匣c的外框9 不干涉的位置上❹如果是在z檢知感測器5〇4a、5〇扑被 -遮f (OFF)的情況下，就中斷處理，進行使機械手12〇後 退專調整。然後，在Z檢知感測器504a、504b接通（on) 的情況下，進入對卡匣c上設置的識別記號i和2(或3 I和4)進行掃描的識別記號掃描步驟（步驟S2)。 在對設置在卡H C的識別記號進行掃描的識別記號掃描 步驟（步驟S3)中，使機械手向上下左右（χγ)方向移動， 對識別§己號在4個方向上進行掃描，求出反射型的χγ檢 知感測器503a、503b的0N/0FF切換位置、也就是識別記 •號的上下左右的機器人座標位置。 接著，執行對是否從對識別記號進行掃描得到的機器人 位置座標檢測出識別記號的中心位置（χγ方向位置）進行 判斷的基準位置測定步驟或展開位置測定步驟（步驟 312XP/發明說明書(補件)/95-01 /94131401 33 1322073 S4)。判定為未檢測出在中心位置的情況下，心步驟幻 的處理。另-方面’在判斷為已經檢測出的情況下，將玆 位置座標記憶在RAM3〇3#，取得〇方向位置的座標β = 後，在檢測出後，機械手12〇向識別記號的中心位 叙 (步驟S5)。 m 接著，使機械手120前進（步驟S6)，執行z方向位置和 距離的檢測。這時，一邊檢測位置測定器具5〇〇上設置的 z檢知感測器未被遮光的狀態（⑽狀態），一邊在檢測出z 檢知感測器被遮光（OFF狀態）時，判斷為到達z方向位

置，檢測這時的位置座標和到該位置的時間。在判斷為Z 方向位置未被檢測出的情況下’反覆步驟％的處理，機 械手繼續前進。另-方面，在判斷為已經檢測出的情況 下，將該位置座標記憶在RAM3〇3，取得z方向位置的 標（步驟S7)。 然後，使機械手120後退（步驟S8>後退進行指定的旦 參例如，後退到步驟S3中使其前進的位置為止。 里 接著’在判斷是否對別的識別記號進行掃描（步驟州。 在使掃描結束的情況下’立即使本次常式程式停止。 另-方面’在肢為進行掃描的情況下，對例如卡㈣ 下側上設置的識別記號〗和2進行掃描，進行中心位置檢 •測和Z方向距離·位置檢測的情況下，再進行掃描時，對 卡H的上㈣置的識別記號3和4進行掃描。在這種情況 下，使機械手120上升（步驟S10)。機械手12〇的上升進 行到XY檢知感測器檢測出作為下一個檢測物件的別的識 312XP/發明說明書(補件)/95-01/94131401 34 =記^和4為止（步驟S11)，在檢測出識別記號的情況 度開始對制記號進行掃描（步驟％)，以下從步 S4到步驟S9反覆進行同樣的步驟。 &樣’用XY感測器對識別記號進行掃描檢測灯方向位 = 檢知感測器’檢測2方向位置·距離，這樣 二:得基準卡g的基準位置資料和展開卡㈣展開位 測：哭itn! ’在上述實施形態中，使用左右對稱的位置 在因此同時對左右識別記號進行掃描。又’ 在對夕個識別記號進行掃描的情況下，最好是預先 的識別記號的形狀相同。 μ [展開位置資料的生成] 圖11是本發明實施形態的對機器人教示用程式中 取得的基準位置資料和展開位置資料檢測χγ畸變和 ::二生，開教示資料’同時對教示資料進行畸變的修 正这連串動作的流程圖。 首先，進行初始設定（步驟S100)。也就是呼出資 ，_ = _〇3等已經記憶的基準教示資料和基準位 置貝料等貧SfL。還有，基準教示資料預先利用已經說 適當的公知方法取得’而基準位置資料利用圖所、 次常式程式預先取得。 不的 接著執行對展时H上設置的識別記號進行撺描 別記號掃描步驟（步驟S1G1)，又執行測定展開卡》 開位置資料的展開位置測定步驟，檢測χγ方 的展 S102)。又，執行掃描展開卡g的外框的ζ方向距離^ 312ΧΡ/發明說明書(補件)/95-〇 1/94131401 35 丄： =方向檢測步驟’檢測ζ方向位置(步驟si〇3)。這 的處理利用圖10所示的次常式程式進行。 W S1 _ ^展開位置f料和步驟 驟釦7心 向距離，位置肓料’執行XY畸變檢測步 口 Z畸變檢測步驟（步驟S104)。ΧΥ岭趨.丨 ㈣Μ u 1 畸變檢測和Z畸變 x、各’則疋、檢測步驟一起進行。 料牛自動生成展開卡匣的展開教示資料的教示資 的基準位置資料盘丰二疋根據在初始測定中呼出 對位Γ關=與L:S102中測定的展開位置資料的相 絲準教示資料自動生成用展開卡 疋作所需要的機器人的展開教示資料。 例如’參照圖6和圖7，考詹基 • CI2、U、e220^m/ 斜以"與展開卡® 教示資料（P丨、P2、p3、p #v 昆Cu教不的基準 ,r ^ 3 P4 4 )進仃座標變換。基準卡E盥 ==置關係可以從用圖1〇所示的次常式程式求 _付二基準位置貧料和展開位置資料求出。 取後，如果有必要，就執行用理論 開教示資料進行修正的第W ;、動生成的展 正展開教亍㈣檢測出的崎變量修 正展開教不貝枓的弟“多正步驟 .檢測出的畸變量修正展開教示資料的第t崎^欢測步驟 僅展開的教示資料勹正資料。又， 同。 千教不貝科的修正步驟也相 312XP/發明說明書(補件)/95·〇1/9413μ〇ι 36 [另一實施形態1 ] .在上述實施形態中，對用另行設置在機器人的機械 :120上的位置測定器纟5G{)對識別記號進行掃肖，取得其 •準位置資料和展開位置資料的例子進行了說明，但是，： f明並不限於這種情況，例如祕載於機器人的機械手或 臂上的感測器’也能夠起與位置測定器具_相同的作 用。下面對該實施形態進行說明。 圖12表示本實施形態的機器人的機械手丨21的結構。 籲機裔人的機械手12ι具備四個叉子122a、122c、、 122d，這些叉子作為載置部載置玻璃基板等工件進行搬 運又在左右兩端的叉子122a、122d的前端設置對準感 測器50a、50b。對準感測器是將發光元件與受光元件加 以連接的反射型的感測器，通常用於檢測卡匣中收容的玻 璃基板等工件的有無和位置。對準感測器50a、50b在機 器人的機械手121的叉子122a、122c、122b、122d向玻 春璃基板等檢測物件物體的下側移動時，以位於上側的工件 作為檢測物件物體，對其反射光束檢測其反射光，以此檢 測有無檢測物件物體及其位置。 圖13表示本實施形態的卡匣cx和識別記號的結構。 卡S Cx除了識別記號21、22、23、24以外的其他結構 •與上述卡匣C或公知的卡匣相同。從而’以下為了說明方 -便對與卡匣C相同的構成標以與卡匣C相同的符號並省略 其詳細說明。 識別記號21、22、23、24是具有相對於框體的框體9 37 312XP/發明說明書(補件)/95-01/94131401 ^22073 的開故面10大致垂直的平面的平板，安裝於開放面1〇一 側的框體9上，成為測定卡g Cx的位置的基準。該識別 記號2卜24具有設置在機械手121的叉子必、删的 别端的對準感測器5Ga、撕能夠進行掃描的面積大小的 平面和形狀，與該對準感測器5〇a、5〇b相對的下表面可 以採用與感測器的種類相應的合適的構成。又，識別記於 2 = 4的各黏貼位置與上述卡£ c的識別記號相同，γ 好是設置在至少3個以上的地方，以便能夠取得二維的 Π平面上的位置資料。在本實施形態中㈣4個地方。 ，，著，對利用對準感測H 50a、50b(以下簡單稱為「感 f器50a、50b」）取得對於卡匣Cx的位置資料（基準位置 身料或展開位置資料）的次常式程式進行 示其動作流程。 首先，使機械手12ι向掃描開始位置移動（步驟S2〇1)。 掃描開始位置是感測器5〇a、5〇b中的任一方與識別記號 21、22、23、24的平板中的任一個大致相對的位置。還 有，在下面也參照圖12作為使感測器5〇a位於識別記號 2 2之下的情況進行說明。 。接著’ 4認感㈣50a正在接通⑽）（正在檢測識別記 號22)。如果是感測！| 5〇a關閉（〇FF)(沒有檢測出識別記 號22)的情況下，中斷處理，移動機械手121進行對掃描 開始位置再設定等調整。然後，在感測器咖接通_ 的情況下，進入下面的γ座標測定步驟（步驟S2〇2)。 在γ座標载步驟中，檢測出感測器5Qa在作業， 3UXP/發明說明書(補件)/95‘01/94!31401 38 同時使機械手121向下侧（γ古a ς9Λ,, ^ π MIJ(Y方向的負方向）移動（步驟 S2〇3) ’機械手121移動至，丨扒⑷山, 動到檢測出感測器50a關閉（〇FF) 勺位置為止就停止移動（步驟ς9η/ί、 S2〇4)。在這襄，能夠得到 感測裔5 0 a的檢測界限0接菩 閉m 接者使機械手121從感測器關 閉⑽F)位置向上側（γ方向的正方向）返回—^距離，以 =的機械手121的高度作為識別記號座標（步驟 。5亥向度是感測器5〇a可靠地檢測識別記號22 置0 擊在接，的2座標測定步财，首先，維持於以標的高 又’同枯使機械手121向從卡匣Cx離開的方向（z方向的 正方向）移動（步驟S206)’直到感測器5〇a關閉（〇ff)為 •止，移動到檢測出感測器50a關閉（OFF)的位置（步驟 S2^7)。在這裏，檢測出識別記號22的Z方向的邊界22a。 接考，使機械手121從邊界22b的位置向接近卡匣Cx的 方向（Z方向的負方向）返回一定距離，以這時的機械手 籲121的位置作為識別記號22的Z座標（步驟S2〇8)。還有， 從邊界22a返回的距離根據識別記號22的尺寸和感測器 5〇a在機械手121上的安裝位置適當決定。 接著，執行X座標測定步驟。在維持丫和z座標的同時， 使機械手121向圖12中右側移動（χ方向的正方向），: .直移動到感測器50a關閉（〇FF)為止（步驟S209)，且使之 •移動至檢測出感測器5〇a呈〇FF之位置為止（步驟 S210)。在這裏，檢測出了識別記號22的X方向的邊界 22b。接著，使機械手121從邊界22b的位置向左側（χ方 312ΧΡ/發明說明書(補件)/95-01/94131401 39 向的負方向）返回-定距離，以這時的機械 作為識別記號22的X座標（步驟S2⑴。還有的位置 返回的距離在識別記號22的尺寸範當 ，22b 在用感測器50b對卡H Cx左側的識別記號2ι進二，士 的X座標測定步驟中的機械手121的乂方向上 述情況下的移動相反方向。又，、 /、上 前實施x座標測定步驟’也能两得到同樣的;:定人步座:之 這樣，利用識別記號22的掃描決定的識別記號= 別記號(步驟S212)，進行掃描的後情再:下 S201〜S211的步驟。另一方 覆進仃步騾 況下，立即結束本次常式在不進行別的掃描的情 作為基準卡g和展開切，在與卡匠&大 置上設置多個設有大致相同的識別記號的相同姓構 ==用本實施形態的次常式程式得到的機 =位置資料和展開位置資料，則能夠與圖二 對於展開卡匣的展開位置資料。 成 取得以及從步驟S1G1〜S1G3的步驟。 土’貝科 :上形態中的χγ崎變檢測和z崎變檢測藉由 述二人吊式程式得到的機器人座標進行。也就 312ΧΡ/發明說明書(補件州⑴制13】4⑴ 出21和24(或22和23)的2座標之編； 方向的傾斜和崎變，能夠利用識別記號21和22(或 1322073 23和24)的比較檢測出χγ方向上的畸變。而且，在4個 識別記號1〜4設置在相互對稱的位置上的情況下，檢測 對於各識別記號的機器人座標（位置資料），在根據該1置 座標進行的測量得到的卡匣的形狀相對於沒有畸變的設 置上的卡II有畸變的情況下，也就是測量得到的卡匿& 的標識記號的位置座標與設置上的位置座標發生偏離的 情況下，可以判斷為卡！£ C本身發生畸變，能夠檢測出其 畸變量（畸變方向和畸變的程度）。 採用本實施形態的結構’可以不使用特別的位置測定器 具對識別記號進行掃描，取得基準位置資料和展開位置資 料，又能夠把握卡ϋ的結構上的特徵。又，由於沒有安裝 位置測定器纟，在機械手的前端沒有負擔^量，機械手不 發生撓曲’又’由於為了進行測定而移動時的加速度和對 撓曲的反作用’機械手也不發生振動，因此能夠正確進行 位置敎而不發生敎誤差，能夠得到正確的位置資料和 畸變修正用的位置資料。又’展開位置資料也能夠更 確。 [其他實施形態2 ] /著，在上述實施形態中，對使用在卡ϋ的指定級上收 二的工件、即基板的邊緣（角部）作為識別記號的例子進行 械Hr 定動作中的作為標誌、的基板的邊緣和機 312XP/發明說明書(補件)/95-01/94丨31401 ，手的則端的感測11的關係圖’圓内將該要部放大表干 在卡…的最上級的工件收容部，放 ;、定 1322073 機破二基板'而在最下級放置同樣的 任k晨’以求對於上級的 的機器人座护的产.… 件1的則端右角部31a 咖向前端右H 行說明。機械手121的感測器 J ^右角部31a下側移動，決宕y 著對基準工件31的前姓士“决疋Y方向的座標，接 、，右角邛31 a開口側的前端進行掃 最後，對前端右角部31a右側的端部二 換句H 這是與圖14的次常式程式相同的動作。 =勺。舌說，本貫施形態在基準工件的邊緣（角部）設 •別，記，與上述別的實施形態】一樣利用圖7 吊式程式得到基準位置㈣和展触置"。 _ 在^如上述的結構，不使用特別的位置測定器具，也不 置資糾H㈣的朗就财妹得切的基準位 5貝枓和展開位置資料，又，能夠把握卡厘的結構上的特 性，旎夠得到與上述各實施形態同樣的效果。 、 放3限於在基準卡S和展開卡E採用相同的配置， 放置基準工件的收容部不限於最上一級和最下—級， 以指定的間隔配置即可。又’關於z畸變和以畸變的檢 測及修正，以及對展開卡£的展開教示資料的生成，由於 與上述各貫施形態相同，其說明省略。 [其他應用例] 採用本實施形態的機器人教示用程式，即使是替 人的機械手、臂部的零件或維修引起機器人的位置發生偏 312XP/發明說明書(補件 y95_〇i/94131401 42

丄 / J 的情況下，也能夠從特性變化前的機 指定動作所成特性變化後的機器人實現 卞所需要的第2教示資料。 "^ ^雖然卡匣上設置的識別記號的位置沒有偏 夕，但疋在對機器人進行維修的情況下， 從機器人看來識別記號的位置有偏移，在這種情^測^ = : = :前的機器人的第1教示資料自動生成特性 於，IS:人實現指定動作所需要的第2教示資料(由 變資料得到第2教示資料)，可以求出特性 侍到的卡㈣第1位置資料與特性變化後得到的 卡匿的第2位置資料的相對位置關係。 付到的 n用本發明的實施形態的機器人教示用程式，根據 器到的位置資料、教示資料’也可以減輕對其他機 in =的負擔。這是因為在卡£上設置了識別記號， 二亥識別έ己破成了對於收容部的指標，.或成為對各收容部的 教Γ貧料的指標’因此藉由對識別記號進行掃描取得位置 資訊能夠生成教示資料。 [產業上之可利用性] 如上述’本發明藉由只用基準卡g進行教示作業，賓略 用其他展開卡g的教示作業，能夠從基準教示資料自動生 成展開教示資料，因此能夠謀求減輕教示作業的負擔。 又’即使是在特性發生變化的機器人上，也能夠用識別記 號檢測對於機器人的特性變化，以減輕對特性變化後的機 器人再度進行教示的作業負擔。 3】2XP/發明說明書(補件)/95-0]/94】3】40】 43 1322073 圖 圖式簡單說明】 圖1疋本發明的實施形態的對機器人教 示的系統的構成 的系統中的機 圖2是本發明的實施形態的對機器人教 器人的電氣結構的方塊圖。 ^圖3是本發明的實施形態的對機器人教示的系 讯處理終端的電氣結構方塊圖。 械圖手=的實施形態的位置測定器具與機器人的機 圖5是本發明的實施形態的卡匣的結構圖。 圖6是說明基準切與展開卡匿的關係用的說明圖。 圖7(a)、（b)是關於機器人的指定動作所需要的教示的 說明圖。 圖 圖8是用位置測定器具取得切的位置資料用的說明 圖9是用位置敎器具檢測卡匿的進深方向（z方向）上 的畸變用的說明圖。 圖10是本發明實施形態的對機器人教示用程式的次常 式程式的流程圖。 圖 圖12是本發明另一實施形態 略圖。 圖11是本發明實施形態的對機器人教示用程式的流程 1的機器人的機械手的概 圖13是本發明另一實施形鲅】 Λ H 1的卡匣的結構圖。 312ΧΡ/發明說明書(補件)/95_〇1/94丨314〇1 44 1322073 圖14疋本發明另一實施形態1的對機器人教示用程式 的次常式程式的流程圖。 圖15是本發明另—實施形態2的利用基板的角取β 置資料用的說明圖。 # & 【主要元件符號說明】 1、2、3、4、21、22、23、24 識別記號 9 框體（外框） 10 開放面 # lla~llj 收容部（收容區域） 12 縱樑 14 橫樑 16 柱子 • 22a、22b 境界 31、32 基準工件 31a 前端右角部 50a、50b 對準感測器 ® 100 機器人

101 ' 301 CPU

102 、 302 ROM

103 、 303 RAM

• 104 EEPROM

-105a' 105b 通信 I/F 106 外部輸出入I/F 110 伺服控制部 312XP/發明說明書(補件)/95-01/94131401 45 1322073 110ai-l 10an 伺服放大器 llObi〜llObn 4司服馬達 ]120、121 機械手 ·. 122a〜122d 叉子 200 機器人控制器 300 資訊處理終端 304 輸入部 305 輸出部 • 306 通信部 400 教示操作終端（教導盒） 500 位置測定器具（教棒） 501 支持體 502a、502b 感測器單元 503a ' 503b XY檢知感測器 5043^ 5041^發光元件（Ζ檢知感測器） 5 04a2、5 0 4b2受光元件（Z檢知感測器） • C 卡匣

Pi 收容前準備位置 p2 收容準備位置 P3 收容下降位置 P4 收回位置 W 工件 46 312XP/發明說明書(補件)/95-01/94131401

Claims (1)

1. f f NOV 3 0 2009 替換本 申請專利範園·· 工二，器人動作方法，係具備有多個其可將 面，在ί有外框的框體内部；以及上述框體的開放 型槿益人對工件進行裝載和㈣；而對具有相同外 夕個卡g ’將多個板狀玉件多級疊層並加以收 法1從上述卡匠中搬出上述基板；如此之機器人動作方 法’其特徵在於具備： 同夕：卡匣之各個中，於對上述多個卡匣各個之相 : 处’设置識別記號的步驟，而該識別記號於上述開 ，的外框成為對上述多個收容部之指標，指定各卡匿 2某一指定部分’並可由上述機器人對工件進行收納及搬 出； 「f準教示資料取得步驟’其以上述多個卡II中的一個卡 基準卡E，利用該基準切取得可由機器人對工件 仃、载和㈣之指定動作所需要的基準教示資料； 鲜位置資料取得步驟，其於機器人的機器手，利用且 ，對設置於上述外框之上述識別記號而在XY方向進行掃 :之二檢知感測器、與在上述外框之Z方向進行掃描之 T知感測器的檢知感測器’對上述基準切上所設置的 =記號進行掃描，以取得指定上述基準卡g之上述某一 指定部分的基準位置資料； 展開位置測疋步驟’其以其他上述多個卡匿作為展開卡 '和用上述檢知感測器掃描上述展開卡匣上所設置的識 別。己號以測疋指定上述展開卡s之上述某一指定部分的 94131401 47 展開位置資料； 展開教示資料峰成、+ ^ 述展開位置資料之根據上述基準位置資料與上 、 十位置關係’從上述基準教示資料 n #生成利用上述展開卡Ε而實現可由機11人對工件 1裝^和_之以動作所需要的展開教示資料·及 、f展步驟’其根據上述展㈣示資料使機11人對上 =開卡ϋ執行動作，另—方面，根據上述基準教示資料 使機裔人對上述基準卡匣執行動作。 2.如申請專利範圍第1項之機器人動作方法，其中， 上述識別記號係在包圍上述卡®之搬入及搬出工件之 開放面的框體上所安裝的標識。 3. 如申請專利範圍第2項之機器人動作方法，其中， 上述ΧΥ檢知感測器係將發光元件與受光元件加以連結 的反射型感測H，而上述ζ檢知感測器係使發光元件盘受 ?元件相對向的遮光感測器’並配置成上述以檢知感測 器與上述ζ檢知感測器的光束方向呈直角。 4. 如申請專利範圍第u 3項中任一項之機器人動作方 法’其中， 上述識別記號係分別對於上述多個卡匣之各個設置 多個 ° 於上述基準教示資料包含由計算所求得之資料， 並包含有： 根據對上述基準卡ϋ上所設置之多個識別記號進行掃 描而得到的基準位置資料，檢測上述基準卡匣之畸變的畸 94131401 48 丄j厶ζυ/j =檢測步驟，和根據該畸變檢測步驟所檢測出的畸變量， 多正上述基準教示資料的修正步驟；以及 根據對上述展開卡匣上所設置之多個識別記號進行掃 得到的展開位置資料，檢測上述展開卡昆之畸變的畸 變檢測步冑’和根據該畸變檢測步驟所檢測出的畸變量， 修正上述展開教示資料的修正步驟。 ^如申請專利範圍第4項之機器人動作方法，其中， 檢測上述基準卡匣之畸變的上述畸變檢 檢測上述基準卡"朝向框體的XY方向或Z方向任； 之畸變的步驟；而檢測上述展開卡£之畸變的上述崎變檢 測步驟，係檢測上述展開卡g中朝向框體的χγ方向或z 方向任一方之畸變的步驟。 6.如申請專利範圍第5項之機器人動作方法，其中， 上述檢知感測器包含χγ檢知感測器及z檢知感測器， 而上述畸變檢測步驟具備有·· XY畸隻心測步驟，其使用上述χγ檢知感測器，從對上 述卡匣上所設置之上述識別記號進行掃描而得到的Μ方 向之位置資訊中，檢測上述卡匣之朝向χγ方向 以及 ’ Ζ畸邊檢測步驟’其使用上述ζ檢知感測器，從對上述 卡Ε之框體Ζ方向的位置進行掃描而得到的2方向位置資 訊中，檢測上述卡匣之朝向ζ方向的畸變。 7·如申請專利範圍第1項之機器人動作方法，其中， 將既經教示的上述機器人之減動作，於特性變化後的 94131401 49 丄）ζζυ/3 機器人中執行， 而。己憶特性變化前之上述機器人之指定動作所需要的 、/教不資料’以及對上述卡匣上所設置之上述識別記號 進行掃描而得到之特性變化前之上述機器人之第1位置 資料， 並具備有： ^別記號掃描步驟，其利用設置於特性變化後之機器人 機器手上所设置之上述檢知感測器，對設置於上述卡匣之 上述識別記號進行掃描； 變化後位置測定步驟’其對根據由上述識別記號掃描步 驟之掃描所得到之上述機器人之第2位置資料進行測 定；以及 變化後教示生成步驟，其根據上述第丨位置資料與上述 第2位置資料的相對位置關係，從上述第β示資料 動生成實現特性變化後之指定動作所需要的機器人之教 示資料。 94131401 50