WO2010140221A1 - 無限駆動媒体を備えた搬送システムとそのキャリブレーション方法、及びキャリアとキャリブレーションユニット - Google Patents

無限駆動媒体を備えた搬送システムとそのキャリブレーション方法、及びキャリアとキャリブレーションユニット Download PDF

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WO2010140221A1
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carrier
hand
distance
reflecting
calibration
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PCT/JP2009/060076
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友也 木股
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村田機械株式会社
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    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67276—Production flow monitoring, e.g. for increasing throughput

Definitions

  • the present invention relates to a transport system for transporting a semiconductor substrate or the like by a carrier attached to an infinite driving medium, and more particularly to calibration of a carrier that holds an article such as a semiconductor substrate.
  • Patent Document 1 US7234584.
  • the carrier has a bearing surface that supports the flange of the semiconductor cassette and the like, and the cassette is loaded or unloaded on the carrier with the hand of the station.
  • Patent Document 2 US2005-0209721A discloses hand calibration in such a system.
  • a sensor or the like for measuring the distance to the hand is mounted on some carriers, and the distance to the hand is measured.
  • the subject of this invention is in the conveyance system using an infinite drive medium, a carrier, and a hand, It is to calibrate the carrier.
  • the transport system of this invention is An infinite drive medium that circulates, A carrier attached to an infinite drive medium and holding and transporting articles; A system comprising a hand for delivering an article to and from a carrier, and means for causing the hand to run synchronously with the carrier,
  • the carrier has a reflective part at the bottom, A distance meter for measuring the distance to the reflecting part is provided on the hand, and the distance to the reflecting part is measured by the distance meter with a distance greater than the size of the article between the distance meter and the carrier.
  • the quality of the synchronization between the carrier and the hand can also be measured.
  • the carrier mounting accuracy can be efficiently obtained for a large number of carriers. .
  • the distance meter is provided in a calibration unit that is detachable from the hand.
  • the reflection part at least a pair of reflection parts provided on both the left and right sides of the carrier movement direction and provided with a horizontal reflection surface, arranged along the carrier movement direction, and the movement direction. And at least a pair of reflecting portions in which the height of the reflecting surface changes along a direction perpendicular to the horizontal plane. In this way, it is possible to determine the height of the carrier and the presence or absence of an inclination with the moving direction as an axis. More preferably, a reflecting portion whose height of the reflecting surface changes along the moving direction of the carrier is further provided at the bottom of the carrier.
  • the relative position between the hand and the carrier along the moving direction can be obtained.
  • This measurement is easy when the hand and the carrier are traveling synchronously, but when the hand is stopped, it is necessary to accurately measure at a predetermined timing after detecting the carrier with an appropriate sensor.
  • a distance meter is provided in the calibration unit for each reflecting portion. In this way, the distance between each reflecting portion and the calibration unit can be obtained accurately and easily.
  • means for moving the calibration unit horizontally with respect to the hand and in a direction different from the moving direction of the carrier is provided. If it does in this way, distance with a plurality of reflective parts can be measured with one distance meter, for example.
  • An infinite drive medium that circulates A carrier attached to an infinite drive medium and holding and transporting articles;
  • a method for calibrating a transport system comprising: a hand that delivers an article to and from a carrier; and a means for causing the hand to travel synchronously with the carrier, While providing a reflective part at the bottom of the carrier, Provide a distance meter to measure the distance from the reflective part in the hand, The distance between the distance meter and the carrier is set at an interval equal to or larger than the size of the article, and the distance to the reflecting portion is measured by the distance meter.
  • the carrier of this invention is An infinite drive medium that circulates, A carrier attached to an infinite drive medium and holding and transporting articles;
  • a carrier of a transport system comprising: a hand for delivering an article to and from the carrier; and a means for causing the hand to travel synchronously with the carrier,
  • the carrier is provided at the bottom on both the left and right sides of the carrier moving direction, and has at least a pair of reflecting portions having horizontal reflecting surfaces, and is disposed along the carrier moving direction, and is orthogonal to the moving direction in the horizontal plane. And at least a pair of reflecting portions that change the height of the reflecting surface along the direction in which the reflecting surface is formed.
  • the carrier further includes a reflecting portion whose height of the reflecting surface changes along the moving direction of the carrier.
  • the calibration unit of the present invention is An infinite drive medium that circulates, A carrier attached to an infinite drive medium and holding and transporting articles; A unit for calibrating a transport system comprising: a hand for delivering an article to and from a carrier; and a means for causing the hand to travel synchronously with the carrier; Detaching means for detaching from the hand; A laser distance meter for measuring the distance from the reflective portion of the carrier.
  • the description relating to the transport system also applies to the transport method, carrier, and calibration unit.
  • the hand and the carrier can be calibrated, and the calibration does not interfere with the conveyance of the article, so that the calibration can be performed while the system is in operation. If the distance meter is provided in a calibration unit that can be attached to and detached from the hand, it is not always necessary for the hand to have a distance meter, and a large number of hands can be calibrated with a small number of calibration units.
  • the quality of the synchronization between the hand and the carrier can be measured.
  • the hand is stopped and the distance to the carrier is measured, the quality of synchronization cannot be measured, but the distance can be easily measured for a large number of carriers.
  • the distance from the plurality of reflectors can be measured with one distance meter, for example.
  • each carrier can be calibrated by the calibration unit. Next, a carrier with high mounting accuracy to the infinite driving medium can be selected from the calibration result. If this carrier is used for hand calibration, it can be used for calibration of other hands, additional hands, maintenance hands, etc., and can be used as a reference for calibrating other carriers. .
  • the top view which shows the layout of the conveyance system of an Example Block diagram showing a control system in the embodiment The block diagram which shows the control system of the station in execution example Side view of main part showing carrier and station hand in embodiment
  • the principal part top view which shows the carrier and hand of a station in an Example
  • the principal part rear view which shows the station in the Example
  • the figure which shows the identification of the carrier in an Example The figure which shows the carrier of a modification
  • the figure which shows the carrier of a 2nd modification Timing chart when loading in the embodiment Timing chart when unloading in the embodiment Flowchart showing the first half of the load and unload algorithm in the embodiment Flow chart showing the second half of the load and unload algorithm in the embodiment
  • FIG. Plan view of the calibration unit in the embodiment The figure which shows the scene which is measuring the reflector of a carrier with the laser distance meter of a calibration unit in an Example
  • the flowchart which shows the calibration algorithm of the carrier in an Example Block diagram of the calibration controller in the embodiment
  • FIG. 1 to FIG. 18 show an embodiment and its modifications.
  • 2 is a conveyance system
  • the endless belt 4 is circulated
  • 6 is a driving pulley
  • individual pulleys are shown as 6a and 6b.
  • a chain, a wire, a rope, or the like may be used instead of the belt 4, a chain, a wire, a rope, or the like.
  • the rotating direction of the endless belt 4 is constant, and a plurality of stations 8 are provided along the belt 4, and a buffer (not shown) and a processing device 10 are connected to each station 8.
  • a carrier 12 is attached to the belt 4 at regular intervals, and a cassette 14 containing a semiconductor substrate or the like is conveyed.
  • the type of the transported article is arbitrary.
  • FIG. 2 shows a control system of the transport system.
  • Reference numeral 20 denotes a production management controller that manages processing devices and requests the transport management controller 22 to transport cassettes.
  • the conveyance management controller 22 controls the endless belt driver 24 and the station controller 26, and a station controller 26 is provided for each station.
  • the endless belt driver 24 drives the endless belt 4 at a constant speed.
  • An input to the station controller 26 is a conveyance command from the conveyance management controller 22, which consists of loading or unloading a cassette with respect to a carrier having a predetermined address.
  • Each carrier is uniquely assigned an address along the circulation direction of the endless belt. In the embodiment, the address is data of about 10 to 16 bits long, and the address is expressed in binary. Further, loading means that the article is supported by the carrier, and unloading means that the article is taken out of the carrier by hand.
  • the station controller 26 receives carrier detection signals from the two photoelectric sensors s 1 and s 2, and among these, the photoelectric sensor s 1 also inputs a carrier identification signal to the station controller 26.
  • the travel amount of the endless belt is input from the encoder enc to the controller 26.
  • the controller 26 recognizes that the carrier has appeared at a predetermined position on the upstream side of the station by the signal of the photoelectric sensor s1, and recognizes the type of the carrier, for example, by the duration of the signal of the photoelectric sensor s1.
  • the encoder data when the carrier is detected by the photoelectric sensor s1 is latched, and the position of the carrier with the monitored position of the photoelectric sensor s1 as a reference point is recognized by the difference based on this latch value. Also, the validity of the encoder data is confirmed by the photoelectric sensor s2 as described later.
  • the hand driver 27 is driven based on the encoder data, and the hand 28 provided in the station is driven to load and unload the cassette with the carrier.
  • the hand may be a dedicated hand for loading, a dedicated hand for unloading, or a hand for both loading and unloading.
  • the hand 28 is the tip of the transfer means, and the shape and structure thereof are arbitrary. For example, when first-arrival sensors 29R and 29L are provided on the left and right sides of the hand 28 and the cassette is loaded on the carrier, another cassette is not supported by the carrier. Or if unloading the cassette from the carrier, check if the cassette is loaded on the carrier. Since the hand 28 moves at the same speed as the endless belt and approaches the carrier from the front side or the rear side of the carrier, the pair of left and right first-in sensor 29R and 29L are selectively used according to the approaching direction.
  • FIG. 3 shows the configuration of the station controller 26.
  • 31 and 32 are shaping circuits, which shape the signals from the sensors s1 and s2, and the counter 33 counts encoder output pulses.
  • the output of the counter 33 is set to e0.
  • the signal of the carrier counter 34 represents the address of the carrier.
  • the carrier counter 34 adds 1 to the carrier number by the carrier detection signal from the sensor s1, and checks the validity of the value of the carrier counter 34 by using, for example, a check signal that appears once every eight sensors, that is, a carrier identification signal. That is, if the data of the carrier counter 34 is incorrect for some reason, the check signal and the output of the carrier counter do not match.
  • the comparator 35 compares the address of the carrier designated to be delivered with the output of the carrier counter 34, and if they match, the latch 36 stores the output of the counter 33 at that time.
  • the output of the latch 36 is set to L0, and the output of the counter 33 at the moment when the signal of the sensor s1 is turned on is stored.
  • An adder 37 adds the calibrated transfer parameters K0 to K2 and P1 to P7 stored in the parameter storage unit 41 to the output of the latch 36, and a comparator 38 adds the signal of the adder 37 and the counter.
  • the hand driver 27 operates the hand accordingly.
  • the hand is operated by three motors M1, M2, and M3.
  • the motors M1 and M2 are motors for raising and lowering the hand along the height direction
  • the motor M3 is a rotating direction of the endless belt (Y Motor for moving the hand along the direction).
  • the height direction is defined as the Z direction.
  • the hand is driven along two axes of the Y direction and the Z direction.
  • the hand may be driven along three axes in addition to the X direction.
  • the rotation amounts of the motors M1 to M3 are monitored by encoders 43 to 45, and the hand driver 27 performs feedback control of the hand.
  • the outputs of the encoders 43 to 45 are reset every time the delivery of the article is completed.
  • the signals of the latch 36 and the counter 33 are input to the encoder checker 40 and used for checking the validity of the encoder enc. That is, the interval between the detection positions of the photoelectric sensor s1 and the photoelectric sensor s2 is known, and the parameter storage unit 41 stores the number of output pulses of the encoder corresponding to this interval. Therefore, the validity of the encoder enc can be checked based on whether or not the difference between the signal of the counter 33 and the output of the latch 36 when the sensor s2 is operated corresponds to the interval between the sensors s1 and s2. As will be described later, the hand starts operating when the sensor s2 operates.
  • the outputs of the encoders 43 to 45 at this point should be within a predetermined range. Therefore, the operation of the hand is checked from the signals of the encoders 43 to 45 when the sensor s2 is turned on. If there is an error exceeding the allowable value in these data, a trouble signal Trouble is output from the checker 40 and the operation of the hand is stopped.
  • the communication interface 42 communicates with the transport management controller, and inputs the address of the carrier to which the cassette is to be loaded or unloaded and the type of loading or unloading. Then, the conveyance result is transmitted from the communication interface 42 to the conveyance management controller 22. When a trouble signal Trouble is output from the checker 40 and the transfer operation is interrupted, the fact is reported to the transport management controller.
  • FIGS. 4 to 6 show the relationship between the hand 28 and the endless belt 4 at the station 8.
  • the circumferential direction of the belt 4 is defined as the Y direction
  • the direction perpendicular to the belt 4 in the horizontal plane is defined as the X direction
  • the height direction is defined as the Z direction.
  • the hand 28 operates in the Y direction and the Z direction.
  • the pulley 6 is operated by a drive motor 46 or the like
  • the carrier 12 has a pair of front and rear mounting portions 48, for example, a front mounting portion 48f and a rear mounting portion 48r.
  • the carrier 12 includes a carrier body 51 and a mounting portion 48.
  • a gap between the lower end of the endless belt 4 and the upper end of the carrier body 51 becomes a monitoring line 60, and the photoelectric sensors s1 and s2 monitor the mounting portions 48f and 48r at this height.
  • the flange 50 of the cassette 14 is placed on the support surface 49 of the carrier body 51 to support the cassette 14.
  • a pair of support columns 52 are provided on the left and right sides of the station 8, and the elevating rail 56 is moved up and down by motors M 1 and M 2 (not shown) along the guide groove 54.
  • a motor M3 is provided on the upper portion of the hand base 58, and travels along the Y direction in the elevating rail 56 by wheels 59, 59.
  • FIG. 7 shows the detection and identification of the carrier 12. It is assumed that the endless belt 4 is traveling at a constant speed from left to right in the figure, and the carrier 12 has a mounting portion 48f in the front and a mounting portion 48r in the rear, and the mounting portions 48f, 48r has a different width. Further, for example, a mounting portion 48f ′ having a different width along the traveling direction of the belt 4 is provided at a rate of one for every eight carriers.
  • the photoelectric sensor here, the photoelectric sensor s1
  • Reference numeral 70 denotes a detection signal base line
  • reference numerals 71 to 73 denote detection signals.
  • the mounting portions 48f and 48r have different widths, the widths of the signals 71 and 73 are different.
  • the widths of the attachment portions 48f and 48f ′ are different, the widths of the signals 71 and 72 are different, and the attachment portion 48f ′ can be detected.
  • the attachment portions 48f ′ are provided at a rate of one in eight, the lower three bits of the address of the carrier 12 can be checked.
  • the monitoring line 60 for the attachment portions 48 f and 48 r is disposed in the gap in the height direction between the lower end of the belt 4 and the carrier body 51.
  • FIG. 8 shows a modified carrier 80.
  • the width of the front mounting portion of the carrier 80 is changed to two types of mounting portions 48f and 48f ', and the rear mounting portion is also changed to a mounting portion 48r and 48r'. Since the interval between the carriers 80 is larger than the interval between the front and rear mounting portions, it can be easily recognized from the photoelectric sensor signal which is the front mounting portion and which is the rear mounting portion.
  • the carrier 80 can identify four types of carriers. Moreover, if the width of the attachment portion is changed to three or more types, the types of carriers that can be identified can be further increased. In other respects, the carrier 80 is similar to the embodiment of FIGS.
  • FIG. 9 shows a carrier 90 according to a second modification, in which an optical mark 94 is provided at the front end of the carrier 90, for example, in the traveling direction, and the attachment portions 91 and 92 are not detected. Then, for example, the carrier 90 is detected at the first edge of the optical mark 94, and the type of the carrier 90 is identified at the subsequent edge. Even in this method, the type of carrier can be identified by the photoelectric sensor without being obstructed by the cassette 14, but an optical mark must be separately provided in addition to the mounting portion. In other respects, the carrier 90 is similar to the embodiment of FIGS.
  • FIGS. 10 to 13 show a load operation (FIG. 10) and an unload operation (FIG. 11) in the embodiment, and their algorithms are shown in FIGS.
  • the carrier is detected by the photoelectric sensor s1
  • the count value of the encoder output at that time is latched.
  • L0 is the latched output.
  • the latch in order to provide a preparation time until the hand is operated, in the case of loading, it waits for K0 in the number of pulses of the encoder output, and in the case of unloading, it waits for K2 in the number of pulses. Since the acceleration at the time of loading is smaller than the acceleration at the time of unloading, the pulse number K0 is made smaller than the pulse number K2.
  • the photoelectric sensor s2 When the photoelectric sensor s2 is turned on, the number of output pulses of the encoder after the photoelectric sensor s1 is turned on is obtained, compared with the predetermined value K1, and if the error from the predetermined value K1 is large, the encoder may slip Cancel transfer as it has occurred. Further, when the photoelectric sensor s2 is turned on, the value of the encoder of the hand drive motor is checked to check whether the hand is operating according to a predetermined operation pattern. After the photoelectric sensor s2 is turned on, the lifting / lowering operation of the hand is started when a common number of output pulses is obtained for both loading and unloading. From the beginning to the end of the lifting and lowering operation of the hand, it is referred to as a load exercise or an unload exercise.
  • the count value of the output pulse of the encoder at the time when the load motion or unload motion is started is larger by P1 than the latched value L0.
  • P1 is common to both loading and unloading.
  • the carrier reaches the same position with respect to the station, the loading and unloading movements are started. For this reason, the area where the loading and unloading exercises are performed is almost common to the stations.
  • the reflection plates 101 to 105 are attached to all the carriers so that the total number of carriers 12 can be checked. However, when checking the operation of the hand 28, the reflection plates 101 to 105 may be attached to some carriers. In place of the reflecting plates 101 to 105 having a flat reflecting surface, a reflecting portion having a curved surface, for example, may be provided.
  • the reflectors 101 and 102 have a horizontal reflecting surface and a direction (X direction) perpendicular to the traveling direction of the carrier 12 in a horizontal plane. ) Are arranged along the line.
  • the reflecting plates 103 and 104 have a reflecting surface inclined along the X direction, and a pair is arranged along the running direction (Y direction) of the carrier 12.
  • the reflection surface of the reflection plate 105 is inclined along the Y direction.
  • the reflectors 101 and 102 are used to obtain the height direction position (Z direction position). With the pair of reflectors 101 and 102, it is possible to check the height between the hand 28 and the carrier 12 and whether or not the height varies along the X direction.
  • the relative position in the X direction between the carrier 12 and the hand 28 can be obtained at two points. It is possible to check the relative position and whether the carrier 12 and the hand 28 are not rotated around the Z axis. The check by the reflectors 103 and 104 is important next to the check of the difference between the height obtained by the reflector 101 and the height obtained by the reflector 102. *
  • the reflection plate 105 Since the reflecting surface of the reflecting plate 105 is inclined along the Y direction, the synchronization between the carrier 12 and the hand 28 along the Y direction can be checked. In the delivery of the cassette, since the high accuracy in the Y direction is not important, the reflection plate 105 may not be provided.
  • the calibration unit 110 includes, for example, five laser distance meters, and the type of distance meter is arbitrary, but an optical distance meter is preferable.
  • the calibration unit 110 is detachable from the hand 28 by an engaging member 118.
  • the laser distance meters 111 and 112 measure the distance from the reflecting plates 101 and 102, and the laser distance meters 113 and 114 use the reflecting plates 103 and 104 to perform relative position in the X direction and relative rotation around the Z axis. Is detected.
  • the laser distance meter 115 detects the relative position in the Y direction using the reflector 105. The distance measurement is performed a plurality of times, and the relative position between the hand 28 and the carrier 12 is calibrated using, for example, the average value.
  • the slide unit 120 and the motor M4 are provided in the calibration unit 110, the slide unit 120 can be moved in the X direction by a linear guide or the like (not shown). Then, by moving one laser distance meter in the X and Y directions with respect to the carrier, the distance between the five reflectors 101 to 105 can be obtained. Even when the slide mechanism 120 is not provided, the distance to the five reflectors 101 to 105 can be obtained by providing the laser distance meters 111 to 113 and moving the calibration unit 110 in the Y direction with respect to the carrier. . .
  • the calibration unit 110 includes a power source (not shown) and a detachable memory, and stores the measurement result together with time data. Or a communication means is provided and a measurement result is output to surrounding wireless LAN etc. with measurement time.
  • a hand 28 equipped with a calibration unit 110 travels directly under the carrier 12 at a constant speed, for example, with the carrier 12, and measures the distances between the five reflectors 101 to 105. At this time, if an interval larger than the height of the cassette is provided between the calibration unit 110 and the carrier 12, interference does not occur even when the carrier is transporting the cassette.
  • the carrier 12 is calibrated, the carrier is identified as shown in FIGS.
  • FIG. 19 shows a carrier calibration algorithm.
  • the hand 28 equipped with the calibration unit 110 is stopped immediately below the carrier 12 and a large number of carriers, for example, all carriers are calibrated.
  • step 194 in FIG. 19 is also executed.
  • the endless belt is circulated, and the hand 28 equipped with the calibration unit 110 is stopped just below the carrier 12 and waits (step 191).
  • step 192 the heights of the reflectors 101 and 102 are measured, the height (Z coordinate) of the carrier 12 is obtained from the average of the heights of the two points, and the Y axis (traveling direction) is calculated from the difference in height between the two points. ) Measure the presence of tilt around.
  • step 193 the position of the carrier 12 in the X-axis direction is obtained from the average of the two heights obtained from the reflectors 103 and 104, and the presence or absence of an inclination around the Z-axis is obtained from the difference between these two heights.
  • the X axis is an axis orthogonal to the Y axis in the traveling direction in the horizontal plane.
  • step 194 is executed, and a position error related to synchronization of the hand 28 and the carrier 12 in the Y-axis direction is obtained. Even when the hand 28 is stopped, the step 194 can be executed accurately at a predetermined timing from the detection of the carrier by the sensor S1.
  • a distribution of position accuracy (mounting accuracy) of the carriers 12 is obtained in step 196.
  • the carrier with the highest mounting accuracy or the carrier indicating the average value or median in the distribution of the calibration results of the carrier 12 can be a carrier for calibration of the hand. Therefore, using a calibration carrier, it is possible to calibrate other hands, especially added hands and hands that have undergone maintenance. Also, a carrier with low mounting accuracy is stored as a maintenance target, and is replaced when the endless belt is stopped or reused after maintenance.
  • FIG. 20 shows the relationship between the calibration controller 140 and the calibration unit 110.
  • the calibration unit 110 includes laser distance meters 111 to 115, a removable memory 121 that is detachable, a power source 122, and the like, and writes measurement values in the removable memory 121 together with measurement times.
  • a LAN interface 124 may be provided to output measurement values to the station controller 26 or the like.
  • the calibration controller 140 reads the data in the removable memory 121 from the input / output 141 and receives the address of the carrier 12 and the passage time from the station controller 26 via the input / output 142.
  • Reference numeral 143 denotes a processor, and 144 denotes a memory.
  • the calibration controller 140 uses the processor 143 or the like to associate the time attached to the measurement value with the time at which the carrier address is detected, thereby associating the measurement value with the carrier address.
  • the processor 143 then calculates from the measured value the mounting accuracy data with the carrier address, the mounting accuracy distribution, the average of the mounting accuracy distribution or the carrier address with the accuracy close to the median, the address of the carrier with the highest mounting accuracy, If there is a carrier that needs maintenance, the address etc. is obtained.
  • a carrier whose mounting accuracy is below a predetermined value at any point or a carrier whose mounting accuracy distribution is more than a predetermined multiple of the standard deviation of the distribution, for example, a carrier whose mounting error is 3 times or higher, etc. It becomes.
  • the obtained result is stored in the memory 144 and output from the input / output 142 to the transport management controller 22.
  • the relative position between the carrier and the hand can be calibrated.
  • the distance can be accurately measured by measuring the distance from the reflector provided at the bottom of the carrier with a laser distance meter.
  • (3) By providing an interval more than the height of the cassette between the calibration unit and the carrier, no interference occurs even if the carrier to be calibrated is transporting the cassette.
  • (4) It is possible to measure changes in height and position along the X direction, relative rotation around the Z axis, and distances between the carrier and the hand in the Z direction and Y direction, which are problems when delivering cassettes. For this reason, articles such as cassettes can be smoothly transferred between the carrier and the hand.
  • the distance meter is provided in a calibration unit that can be attached to and detached from the hand, the hand does not always need to have a distance meter, and a large number of hands can be calibrated with a small number of calibration units.
  • a distance meter is provided in the calibration unit for each of the plurality of reflectors, the relative position between the hand and the carrier can be measured a plurality of times.
  • the calibration unit is moved horizontally with respect to the hand and in a direction different from the moving direction of the carrier, the distance to the plurality of reflectors can be measured with one distance meter, for example.
  • each carrier can be calibrated by the calibration unit.
  • a carrier with high mounting accuracy to the infinite driving medium can be selected from the calibration result. If this carrier is used for hand calibration, it can be used for calibration of other hands, additional hands, maintenance hands, etc., and can be used as a reference for calibrating other carriers. .

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Abstract

　周回動作する無限駆動媒体にキャリアを取り付け、キャリアとの間で物品を受け渡しするハンド設ける。キャリアの底部に複数の反射板を設け、ハンドに反射板との距離を測定するための距離計を設けて、距離計とキャリアとの間に物品のサイズ以上の間隔をおいて、複数の反射板との距離を測定する。システムの稼働中でもキャリアとハンドとをキャリブレーションできる。

Description

無限駆動媒体を備えた搬送システムとそのキャリブレーション方法、及びキャリアとキャリブレーションユニット
　この発明は、無限駆動媒体に取り付けたキャリアによって半導体基板等を搬送する搬送システムに関し、特に半導体基板等の物品を保持するキャリアのキャリブレーションに関する。
　特許文献１（ＵＳ７２３４５８４）では、エンドレスベルトに複数のキャリアを取り付けて周回させる。キャリアは半導体カセットのフランジなどを支持する支承面を備え、ステーションのハンドでキャリアにカセットをロードあるいはアンロードする。特許文献２（ＵＳ２００５－０２０９７２１Ａ）は、このようなシステムでのハンドのキャリブレーションを開示している。特許文献２では、一部のキャリアにハンドとの距離測定用のセンサ等を搭載し、ハンドとの距離を測定する。
ＵＳ７２３４５８４ ＵＳ２００５－０２０９７２１Ａ
　この発明の課題は、無限駆動媒体とキャリアとハンドとを用いた搬送システムにおいて、
キャリアをキャリブレーションすることにある。
　この発明の搬送システムは、
　周回動作する無限駆動媒体と、
　無限駆動媒体に取り付けられ、物品を保持して搬送するキャリアと、
　キャリアとの間で物品を受け渡しするハンドと、ハンドをキャリアと同期走行させるための手段、とを備えたシステムであって、
　キャリアは底部に反射部を備え、
　ハンドに反射部との距離を測定するための距離計を設け、かつ距離計とキャリアとの間に、物品のサイズ以上の間隔をおいて、距離計により反射部との距離を測定する。
　ハンドをキャリアと同期して走行させながら距離計により反射部との距離を測定すると、キャリアとハンドとの同期の良否も測定できる。
　またキャリアを複数設けると共に、ハンドを停止させながら、複数のキャリアに対して、距離計により反射部との距離を測定すると、多数のキャリアに対し、効率的にキャリアの取付精度を求めることができる。
　好ましくは、距離計をハンドに着脱自在なキャリブレーションユニットに設ける。
　より好ましくは、反射部として、キャリアの移動方向の左右両側に設けられ、かつ水平な反射面を備えた、少なくとも一対の反射部と、キャリアの移動方向に沿って配置され、かつ前記移動方向と水平面内で直交する方向に沿って反射面の高さが変化する少なくとも一対の反射部、とを設ける。このようにすると、キャリアの高さと、移動方向を軸とする傾斜の有無を求めることができる。
　さらに好ましくは、キャリアの移動方向に沿って反射面の高さが変化する反射部を、キャリアの底部にさらに設ける。このようにすると、移動方向に沿ったハンドとキャリアとの相対位置を求めることができる。ハンドとキャリアとが同期走行している場合はこの測定は容易であるが、ハンドを停止させている場合は適宜のセンサでキャリアを検出した後に正確に所定のタイミングで測定する必要がある。
　特に好ましくは、反射部毎に、キャリブレーションユニットに距離計を設ける。このようにすると、各反射部とキャリブレーションユニットとの間隔を正確かつ簡単に求めることができる。
　また好ましくは、キャリブレーションユニットを、ハンドに対して水平にかつキャリアの移動方向とは異なる方向に移動させるための手段を設ける。このようにすると例えば１個の距離計で複数の反射部との距離を測定できる。
　好ましくは、キャリアは複数あり、各キャリアに反射部を設け、キャリブレーションユニットにより各キャリアをキャリブレーションするように、キャリブレーションユニットを制御するための手段と、キャリブレーション結果に基づき、ハンドのキャリブレーション用のキャリアを選別するための手段、とをさらに設ける。
　この発明の搬送システムのキャリブレーション方法では、
　周回動作する無限駆動媒体と、
　無限駆動媒体に取り付けられ、物品を保持して搬送するキャリアと、
　キャリアとの間で物品を受け渡しするハンドと、ハンドを前記キャリアと同期走行させるための手段、とを備えた搬送システムのキャリブレーション方法であって、
　キャリアの底部に反射部を設けると共に、
　ハンドに反射部との距離を測定するための距離計を設け、
　距離計とキャリアとの間に、物品のサイズ以上の間隔をおいて、距離計により反射部との距離を測定する。
　この発明のキャリアは、
　周回動作する無限駆動媒体と、
　無限駆動媒体に取り付けられ、物品を保持して搬送するキャリアと、
　キャリアとの間で物品を受け渡しするハンドと、ハンドをキャリアと同期走行させるための手段、とを備えた搬送システムのキャリアであって、
　キャリアは底部に、キャリアの移動方向の左右両側に設けられ、かつ水平な反射面を備えた、少なくとも一対の反射部と、キャリアの移動方向に沿って配置され、かつ移動方向と水平面内で直交する方向に沿って反射面の高さが変化する少なくとも一対の反射部とを備えている。
　好ましくは、キャリアは、キャリアの移動方向に沿って反射面の高さが変化する反射部をさらに備えている。
　この発明のキャリブレーションユニットは、
　周回動作する無限駆動媒体と、
　無限駆動媒体に取り付けられ、物品を保持して搬送するキャリアと、
　キャリアとの間で物品を受け渡しするハンド、ハンドをキャリアと同期走行させるための手段、とを備えた搬送システムをキャリブレーションするためのユニットであって、
　ハンドに着脱するための着脱手段と、
　キャリアの反射部との間隔を測定するためのレーザ距離計、とを設けている。
　この明細書において、搬送システムに関する記載は搬送方法やキャリア、キャリブレーションユニットにもそのまま当てはまる。
　この発明では、ハンドとキャリアのキャリブレーションができ、しかもキャリブレーションは物品の搬送と干渉しないので、システムの稼働中にキャリブレーションできる。
　距離計をハンドに着脱自在なキャリブレーションユニットに設けると、常時はハンドが距離計を持つ必要がなく、また少数のキャリブレーションユニットで多数のハンドをキャリブレーションできる。
　ここでハンドをキャリアと同期させながらキャリアとの距離を測定すると、ハンドとキャリアとの同期の良否も測定できる。
　この一方でハンドを停止させてキャリアとの距離を測定すると、同期の良否は測定できないが、多数のキャリアに対して容易に距離を測定できる。
　キャリアの移動方向の左右両側に一対の水平な反射板を設けると共に、移動方向と直角な方向に沿って高さが変化する一対の反射板を設けると、移動方向と直角な方向への傾斜と位置のシフト、鉛直軸回りの回転をキャリブレーションできる。
　さらにキャリアの移動方向に沿って高さが変化する反射板を設けると、移動方向に沿っての同期もキャリブレーションできる。
　複数の反射板毎に、キャリブレーションユニットに距離計を設けると、複数回ハンドとキャリアとの相対位置を測定できる。　
　キャリブレーションユニットを、ハンドに対して水平にかつキャリアの移動方向とは異なる方向に移動させると、例えば１個の距離計で複数の反射板との距離を測定できる。
　複数のキャリアの各キャリアに前記複数の反射板を設けると、キャリブレーションユニットにより各キャリアをキャリブレーションできる。次ぎに無限駆動媒体への取付精度が高いキャリアを、キャリブレーション結果から選択できる。このキャリアをハンドのキャリブレーション用とすると、他のハンドや増設したハンド、メンテナンスを施したハンドなどのキャリブレーションに用いることができ、また他のキャリアをキャリブレーションする際の基準に用いることができる。
実施例の搬送システムのレイアウトを示す平面図 実施例での制御系を示すブロック図 実施例でのステーションの制御系を示すブロック図 実施例でのキャリアとステーションのハンドとを示す要部側面図 実施例でのキャリアとステーションのハンドとを示す要部平面図 実施例でのステーションを示す要部背面図 実施例でのキャリアの識別を示す図 変形例のキャリアを示す図 第２の変形例のキャリアを示す図 実施例でのロード時のタイミングチャート 実施例でのアンロード時のタイミングチャート 実施例でのロードとアンロードアルゴリズムの前半を示すフローチャート 実施例でのロードとアンロードアルゴリズムの後半を示すフローチャート 実施例でのキャリアの底面図 図１４のＸＶ－ＸＶ方向鉛直断面図 図１４のＸＶＩ－ＸＶＩ方向鉛直断面図 実施例でのキャリブレーションユニットの平面図 実施例でキャリアの反射板を、キャリブレーションユニットのレーザ距離計で測定している場面を示す図 実施例でのキャリアのキャリブレーションアルゴリズムを示すフローチャート 実施例でのキャリブレーションコントローラのブロック図
　以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。
　図１～図１８に実施例とその変形とを示す。各図において、２は搬送システムで、エンドレスベルト４を周回させ、６はその駆動用プーリで、個別のプーリを６a，６bとして示す。またベルト４に代えて、チェーンやワイヤ、ロープなどを用いてもよい。エンドレスベルト４の周回方向は一定で、ベルト４に沿って複数のステーション８が設けられ、各ステーション８には図示しないバッファと処理装置１０などを接続する。ベルト４には例えば一定の間隔でキャリア１２を取り付け、半導体基板などを収容したカセット１４などを搬送する。搬送物品の種類は任意である。
　図２に搬送システムの制御系を示すと、２０は生産管理コントローラで、処理装置などを管理し、カセットの搬送を搬送管理コントローラ２２に依頼する。搬送管理コントローラ２２はエンドレスベルトドライバ２４とステーションコントローラ２６とを制御し、ステーション毎にステーションコントローラ２６が設けられている。エンドレスベルトドライバ２４は一定速度でエンドレスベルト４を駆動する。ステーションコントローラ２６への入力は、搬送管理コントローラ２２からの搬送指令で、これは所定のアドレスのキャリアに対して、カセットをロードする、もしくはアンロードすることからなる。なお各キャリアにはエンドレスベルトの周回方向に沿って一意にアドレスが付与されており、実施例ではアドレスは１０～１６ビット長程度のデータで、アドレスは２進法で表現されている。またロードはキャリアに物品を支持させること、アンロードはキャリアから物品をハンドで取り出すことを意味する。
　ステーションコントローラ２６には、２つの光電センサs1，s2からのキャリアの検出信号が入力され、このうち光電センサs1はキャリアの識別信号もステーションコントローラ２６へ入力する。エンドレスベルトの走行量は、エンコーダencからコントローラ２６へ入力される。コントローラ２６はステーションの上流側の所定位置にキャリアが出現したことを光電センサs1の信号で認識し、キャリアの種別を例えば光電センサs1の信号の持続時間で認識する。
　光電センサs1でキャリアを検出した際のエンコーダのデータをラッチし、このラッチ値を基準とする差分で、光電センサs1の監視位置を基準点とするキャリアの位置を認識する。またエンコーダのデータの妥当性を、後述のように光電センサs2で確認する。エンコーダのデータを元にハンドドライバ２７を駆動し、ステーションに設けたハンド２８を駆動して、キャリアとの間でカセットのロード及びアンロードを行う。
　ハンドはロード専用のハンドと、アンロード専用のハンドとしても、ロード及びアンロード兼用のハンドとしてもよい。ハンド２８は移載手段の手先で、その形状や構造は任意で、例えばその左右両側に先入品センサ２９R，２９Lを設け、キャリアにカセットをロードする場合、キャリアに別のカセットが支持されていないかどうか、あるいはキャリアからカセットをアンロードする場合、キャリアにカセットがロードされているかどうかを確認する。ハンド２８はエンドレスベルトと等速で移動し、キャリアの前方側もしくは後方側からキャリアに接近するので、接近方向に応じて左右一対の先入品センサ２９R，２９Lを使い分ける。
　図３に、ステーションコントローラ２６の構成を示す。３１，３２は整形回路で、センサs1，s2からの信号を整形し、カウンタ３３はエンコーダの出力パルスをカウントする。カウンタ３３の出力をe0とする。キャリアカウンタ３４の信号はキャリアのアドレスを表している。キャリアカウンタ３４はセンサs1によるキャリアの検出信号でキャリア番号を１加算し、例えばセンサ８個毎に１個現れるチェック信号、即ちキャリアの識別信号により、キャリアカウンタ３４の値の妥当性をチェックする。即ち何らかの理由によりキャリアカウンタ３４のデータが誤っている場合、チェック信号とキャリアカウンタの出力とが整合しなくなる。
　比較器３５は受け渡しを行うことを指定されたキャリアのアドレスと、キャリアカウンタ３４の出力とを比較し、これらが一致すると、ラッチ３６にその時点でのカウンタ３３の出力を記憶させる。ラッチ３６の出力をL0とし、センサs1の信号がオンした瞬間のカウンタ３３の出力を記憶する。キャリアカウンタ３４や比較器３５での処理が遅い場合、整形回路３１の出力の立ち上がりエッジでラッチ動作がなされるように処理を修正する。３７は加算器で、ラッチ３６の出力にパラメータ記憶部４１で記憶している校正済みの移載用のパラメータK0～K2，P1～P7を加算し、比較器３８で加算器３７の信号とカウンタ３３の信号が一致すると、それに応じてハンドドライバ２７によりハンドを動作させる。
　ハンドはここではM1，M2，M3の３個のモータで動作し、このうちモータM1，M2はハンドを高さ方向に沿って昇降させるためのモータで、モータM3はエンドレスベルトの周回方向（Ｙ方向）に沿ってハンドを動作させるためのモータである。なお以下では高さ方向をＺ方向とする。実施例ではハンドをＹ方向とＺ方向の２軸に沿って駆動するが、これ以外にＸ方向などを加えて、３軸に沿って駆動しても良い。またモータM1～M3の回転量はエンコーダ４３～４５で監視し、ハンドドライバ２７はハンドをフィードバック制御する。なおエンコーダ４３～４５の出力は、物品の受け渡しを終える毎にリセットされる。
　ラッチ３６とカウンタ３３の信号は、エンコーダチェッカ４０へ入力され、エンコーダencの妥当性の検査に用いられる。即ち光電センサs1と光電センサs2の検出位置の間隔は既知で、この間隔に対するエンコーダの出力パルス数をパラメータ記憶部４１が記憶している。そこでセンサs2が動作した時点でのカウンタ３３の信号とラッチ３６の出力の差が、センサs1，s2の間隔に対応するか否かから、エンコーダencの妥当性をチェックできる。また後述のように、センサs2が動作した時点でハンドは動作を開始している。ハンドが目標動作パターン通りに動作していると、この時点でのエンコーダ４３～４５の出力は所定の範囲にあるはずである。そこでセンサs2がオンした時点でのエンコーダ４３～４５の信号から、ハンドの動作をチェックする。これらのデータに許容値以上の誤差があると、トラブル信号Troubleをチェッカ４０から出力し、ハンドの動作を停止する。
　通信インタフェース４２は搬送管理コントローラと通信し、カセットをロードもしくはアンロードすべきキャリアのアドレスと、ロードかアンロードかの種類を入力される。そして搬送結果を通信インタフェース４２から搬送管理コントローラ２２へ送信する。またトラブル信号Troubleがチェッカ４０から出力され、移載動作を中断すると、その旨を搬送管理コントローラへ報告する。
　図４～図６に、ステーション８でのハンド２８とエンドレスベルト４との関係を示す。図４に示すように、ベルト４の周回方向をＹ方向、これに水平面内で直角な向きをＸ方向、高さ方向をＺ方向とする。またハンド２８はＹ方向とＺ方向とに動作する。プーリ６は駆動モータ４６などで動作し、キャリア１２には前後例えば一対の取付部４８があり、そのうち前方の取付部を４８f，後方の取付部を４８rとする。キャリア１２はキャリア本体５１と取付部４８とからなる。エンドレスベルト４の下端と、キャリア本体５１の上端との間の隙間が監視ライン６０となり、この高さで光電センサs1，s2が取付部４８f，４８rを監視する。キャリア本体５１の支承面４９にカセット１４のフランジ５０を載置して、カセット１４を支持する。ステーション８の左右には一対の支柱５２があり、ガイド溝５４に沿って図示しないモータM1，M2により昇降レール５６を昇降させる。ハンド基部５８の上部にモータM3が設けられ、車輪５９，５９により昇降レール５６内をＹ方向に沿って走行する。
　図７に、キャリア１２の検出と識別とを示す。エンドレスベルト４が図の左から右へ一定速度で走行しているものとし、キャリア１２は前方に取付部４８fが、後方に取付部４８rがあり、ベルト４の走行方向に沿って取付部４８f，４８rは幅が異なる。また例えばキャリア８個毎に１個の割合で、ベルト４の走行方向に沿った幅を変えた取付部４８f'を設ける。取付部４８f，４８rを光電センサ、ここでは光電センサs1で検出すると、図７の下側の信号が得られる。７０は検出信号のベースライン、７１～７３は検出信号で、取付部４８fと４８rは幅が異なるため、信号７１，７３の幅が異なる。次に取付部４８fと４８f'の幅が異なるため、信号７１，７２の幅が異なり、取付部４８f'を検出できる。そして例えば８個に１個の割合で取付部４８f'を設けると、キャリア１２のアドレスの下位３ビットをチェックできる。また図７の右下に拡大して示すように、取付部４８fや４８rなどに対する監視ライン６０は、ベルト４の下端とキャリア本体５１との高さ方向の隙間に配置してある。
　図８に変形例のキャリア８０を示す。キャリア８０の前方の取付部の幅を変えて２種類の取付部４８f，４８f'とし、後方の取付部も幅を変えて取付部４８r，４８r'とする。前後の取付部間の間隔に比べてキャリア８０間の間隔が大きいので、光電センサの信号からいずれが前方の取付部で、いずれが後方の取付部であるかは容易に認識できる。そしてキャリア８０では、キャリアの種類を４種類に識別できる。また取付部の幅を３種類以上に変えると、識別し得るキャリアの種類をさらに増すことができる。他の点では、キャリア８０は図１～図７の実施例と同様である。
　図９に第２の変形例のキャリア９０を示し、キャリア９０の例えば走行方向前端に光学マーク９４を設け、取付部９１，９２は検出対象としない。そして光学マーク９４の例えば最初のエッジでキャリア９０を検出し、この後のエッジでキャリア９０の種類を識別する。この手法でもカセット１４に妨害されずに、光電センサによりキャリアの種類を識別し得るが、取付部の他に光学マークを別途に設けねばならない。他の点では、キャリア９０は図１～図７の実施例と同様である。
　図１０～図１３に、実施例でのロード動作（図１０）及びアンロード動作（図１１）を示し、それらのアルゴリズムを図１２，図１３に示す。光電センサs1でキャリアを検出すると、その時点でのエンコーダ出力のカウント値をラッチする。ラッチされた出力をL0とする。ラッチ後、ハンドを動作させるまでの準備時間を設けるため、ロードの場合にはエンコーダ出力のパルス数でK0だけ待機し、アンロードの場合にはパルス数でK2だけ待機する。ロードの際の加速度はアンロードの際の加速度よりも小さいので、パルス数K0をパルス数K2より小さくする。この結果、後述のロード運動やアンロード運動をステーションに対して同じ位置で開始することができる。そして光電センサs2がオンするよりも前に、ロードの場合もアンロードの場合も、ハンドのＹ方向の走行を開始する。
　光電センサs2がオンした時点で、光電センサs1がオンしてからのエンコーダの出力パルス数を求め、これを所定値K1と比較し、所定値K1からの誤差が大きい場合、エンコーダに滑りなどが生じているものとして移載を中止する。さらに光電センサs2がオンした時点で、ハンドの駆動用モータのエンコーダの値をチェックし、ハンドが所定の動作パターンに従って動作しているかどうかをチェックする。光電センサs2がオンしてから、ロードの場合もアンロードの場合も共通の出力パルス数が得られた時点で、ハンドの昇降動作を開始する。ハンドの昇降動作の開始から終了までを、ロード運動やアンロード運動とする。そしてロード運動やアンロード運動を開始する時点でのエンコーダの出力パルスのカウント値は、ラッチした値L0に対してP1だけ大きい。P1はロードに対してもアンロードに対しても共通で、ステーションに対しキャリアが同じ位置に達した時点で、ロード運動やアンロード運動を開始する。このためロード運動やアンロード運動が行われるエリアは、ステーションに対してほぼ共通となる。
　ロードの場合、ハンドを上昇させ、ラッチした値L0からカウンタの出力値がP2だけ増加すると、ハンドをＹ方向に加速し、Ｙ方向に沿ってハンドとキャリアとを上下に重ねる。カウンタの値がL0＋P3でハンドの下降を開始して、この間にＺ方向速度が０となった時点で、カセットをハンドからキャリアに受け渡しする。エンコーダ出力のカウント値がL0＋P4となった時点で、ハンドの昇降動作を停止すると共に、Ｙ方向に沿って減速してハンドをキャリアの後方へ脱出させる。カウント値がL0＋P7でキャリアをステーションの所定の位置に復帰させる。
　アンロードの場合、エンコーダ出力のカウント値がL0＋P1でハンドの上昇を開始し、この間にＺ方向速度を一度０とし、この時点でキャリアからハンドへカセットを受け渡しする。次いでカウント値がL0＋P5でハンドを減速してキャリアの後方へ脱出させ、カウント値がL0＋P6でハンドを下降させ、カウント値がL0＋P7でキャリアをステーションの所定の位置に復帰させる。
　図１４～図１８にキャリブレーションを示す。キャリブレーションの目的は、ハンド２８の動作をチェックすることと、キャリア１２の取付精度をチェックすることである。ここではキャリア１２を全数チェックできるように、全てのキャリアに反射板１０１～１０５を取り付けるが、ハンド２８の動作をチェックする場合、一部のキャリアに反射板１０１～１０５を取り付ければ良い。なお平面状の反射面を備えた反射板１０１～１０５に代えて、反射面が例えば曲面状の反射部を設けても良い。
　図１４，図１５，図１６に、キャリア１２の底面の反射板１０１～１０５を示し、反射板１０１，１０２は反射面が水平で、水平面内でキャリア１２の走行方向に直交する方向（Ｘ方向）に沿って一対配置されている。反射板１０３，１０４は反射面がＸ方向に沿って傾斜しており、キャリア１２の走行方向（Ｙ方向）に沿って一対配置されている。反射板１０５は反射面がＹ方向に沿って傾斜している。反射板１０１，１０２は高さ方向位置（Ｚ方向位置）を求めるために用いる。一対の反射板１０１，１０２により、ハンド２８とキャリア１２間の高さと、Ｘ方向に沿って高さが変動していないかどうかをチェックできる。特にＸ方向に沿って高さが変化すると、カセットなどの物品をスムーズに受け渡しすることが難しくなるので、反射板１０１で求めた高さと反射板１０２で求めた高さの差は、必ず観測する。また図１８に示すように、キャリブレーションユニット１１０とキャリア１２との間に、カセットの高さ以上の間隔を設け、キャリアがカセットを搬送中でも干渉しないようにする。　
　反射板１０３，１０４は反射面がＸ方向に沿って傾斜しているので、キャリア１２とハンド２８との間のＸ方向の相対位置を２点で求めることができ、これからＸ方向の平均的な相対位置と、Ｚ軸回りにキャリア１２とハンド２８とが回動していないかどうかをチェックできる。反射板１０３，１０４によるチェックは、反射板１０１で求めた高さと反射板１０２で求めた高さの差のチェックの次に重要である。　
　反射板１０５は反射面がＹ方向に沿って傾斜しているので、Ｙ方向に沿ってのキャリア１２とハンド２８との同期をチェックできる。カセットの受け渡しで、Ｙ方向には特に高い精度は重要ではないので、反射板１０５は設けなくても良い。
　図１７に示すように、キャリブレーションユニット１１０は例えば５個のレーザ距離計を備え、距離計の種類は任意であるが、光学距離計が好ましい。キャリブレーションユニット１１０は係合部材１１８によりハンド２８に着脱自在である。レーザ距離計１１１，１１２は反射板１０１，１０２との間隔を測定し、レーザ距離計１１３，１１４は反射板１０３，１０４を用いて、Ｘ方向の相対位置とＺ軸回りの相対的な回転とを検出する。レーザ距離計１１５は反射板１０５を用いて、Ｙ方向の相対的な位置を検出する。距離測定は複数回行い、例えばその平均値を用いて、ハンド２８とキャリア１２との相対位置をキャリブレーションする。
　キャリブレーションユニット１１０に、スライド機構１２０とモータM4とを設けると、図示しないリニアガイドなどによりスライド機構１２０をＸ方向に移動させることができる。すると１個のレーザ距離計をキャリアに対しＸ方向とＹ方向に移動させることにより、５個の反射板１０１～１０５との間隔を求めることができる。スライド機構１２０を設けない場合でも、レーザ距離計１１１～１１３を設け、キャリブレーションユニット１１０をキャリアに対しＹ方向に移動させることにより、５個の反射板１０１～１０５との距離を求めることができる。　　　　
　キャリブレーションユニット１１０は、図示しない電源と着脱自在なメモリとを備えて、測定結果を時刻データと共に記憶する。あるいは通信手段を備えて、周囲の無線ＬＡＮ等に測定結果を測定時刻と共に出力する。
　図１８に示すように、キャリブレーションユニット１１０を搭載したハンド２８を、キャリア１２の直下を、キャリア１２と例えば等速で走行させ、５個の反射板１０１～１０５との距離を測定する。この時、キャリブレーションユニット１１０とキャリア１２との間に、カセットの高さ以上の間隔を設けると、キャリアがカセットを搬送中でも干渉しない。またキャリア１２をキャリブレーションする場合、図７～図９のようにしてキャリアを識別する。
　図１９に、キャリアのキャリブレーションアルゴリズムを示す。ここではキャリブレーションユニット１１０を搭載したハンド２８をキャリア１２の直下で停止させ、多数のキャリア、例えば全てのキャリアをキャリブレーションするものとする。なおハンド２８をキャリア１２と同期走行させる場合、図１９のステップ１９４も実行する。キャリブレーションの準備として、エンドレスベルトを周回させ、キャリブレーションユニット１１０を搭載したハンド２８をキャリア１２の直下で停止させて待機する（ステップ１９１）。
　ステップ１９２で、反射板１０１，１０２の高さを測定し、２点の高さの平均からキャリア１２の高さ（Ｚ座標）を求めると共に、２点の高さの差からＹ軸（走行方向）回りの傾きの有無を測定する。ステップ１９３では、反射板１０３，１０４から求めた２つの高さの平均から、キャリア１２のＸ軸方向位置を求めると共に、これらの２つの高さの差からＺ軸回りの傾きの有無を求める。なおＸ軸は水平面内で走行方向のＹ軸に直交する軸である。ハンド２８をキャリア１２と同期走行させる場合、ステップ１９４を実行し、ハンド２８とキャリア１２とのＹ軸方向の同期に関する位置誤差を求める。ハンド２８が停止している場合も、センサS1でのキャリアの検出から正確に所定のタイミングで、ステップ１９４を実行することもできる。
　測定対象の全てのキャリア１２をキャリブレーションすると、ステップ１９６でキャリア１２の位置精度（取付精度）の分布を求める。例えば、キャリア１２のキャリブレーション結果の分布で、最も取り付け精度の高いキャリア、あるいは平均値やメディアンを示すキャリアは、ハンドのキャリブレーション用のキャリアにできる。そこでキャリブレーション用のキャリアを用いて、他のハンド、特に追加したハンドやメンテナンスを施したハンドをキャリブレーションできる。また取り付け精度の低いキャリアをメンテナンス対象として記憶し、エンドレスベルトを停止させた際に交換しあるいはメンテナンス後に再使用する。
　図２０に、キャリブレーションコントローラ１４０とキャリブレーションユニット１１０との関係を示す。キャリブレーションユニット１１０はレーザ距離計１１１～１１５と、着脱自在なリムーバブルメモリ１２１，電源１２２等を備え、測定値を測定時刻と共に、リムーバブルメモリ１２１に書き込む。なお無線ＬＡＮを使用できる環境では、ＬＡＮインターフェース１２４を設けて、測定値をステーションコントローラ２６等へ出力しても良い。
　キャリブレーションコントローラ１４０は、入出力１４１からリムーバブルメモリ１２１のデータを読み出し、入出力１４２を介してステーションコントローラ２６からキャリア１２のアドレスと通過時刻とを入力される。また１４３はプロセッサ、１４４はメモリである。キャリブレーションコントローラ１４０は、プロセッサ１４３などを用い、測定値に付された時刻とキャリアのアドレスを検出した時刻とを対応させることにより、測定値をキャリアのアドレスに対応させる。そしてプロセッサ１４３は、測定値から、キャリアのアドレス付きの取付精度のデータ、取付精度の分布、取付精度の分布での平均あるいはメディアンに近い精度のキャリアのアドレス、最も取付精度が高いキャリアのアドレス、及びメンテナンスが必要なキャリアが有ればそのアドレス等を求める。例えば、取付精度がいずれかの点に置いて所定値以下のキャリア、あるいは取付精度の分布で平均値からの誤差が分布の標準偏差の所定倍以上、例えば３倍以上のキャリアなどが、メンテナンス対象となる。得られた結果はメモリ１４４に記憶させると共に、入出力１４２から搬送管理コントローラ２２へ出力する。
　実施例では以下の効果が得られる。
(1)　キャリアとハンドとの相対的な位置をキャリブレーションできる。
(2)　キャリアの底部に設けた反射板との距離をレーザ距離計で測定することにより、正確に距離を測定できる。　
(3)　キャリブレーションユニットとキャリアとの間に、カセットの高さ以上の間隔を設けることにより、キャリブレーションしようとするキャリアが仮にカセットを搬送中でも干渉が生じない。　
(4)　カセットの受け渡しの際に問題になる、Ｘ方向に沿っての高さや位置の変化、Ｚ軸回りの相対的な回転、キャリアとハンドとのＺ方向やＹ方向の間隔を測定できる。これらのため、キャリアとハンドとの間でスムーズにカセット等の物品を受け渡しできる。　
(5)　距離計をハンドに着脱自在なキャリブレーションユニットに設けると、常時はハンドが距離計を持つ必要がなく、また少数のキャリブレーションユニットで多数のハンドをキャリブレーションできる。
(6)　複数の反射板毎に、キャリブレーションユニットに距離計を設けると、複数回ハンドとキャリアとの相対位置を測定できる。　
(7)　キャリブレーションユニットを、ハンドに対して水平にかつキャリアの移動方向とは異なる方向に移動させると、例えば１個の距離計で複数の反射板との距離を測定できる。
(8)　複数のキャリアの各キャリアに前記複数の反射板を設けると、キャリブレーションユニットにより各キャリアをキャリブレーションできる。次ぎに無限駆動媒体への取付精度が高いキャリアを、キャリブレーション結果から選択できる。このキャリアをハンドのキャリブレーション用とすると、他のハンドや増設したハンド、メンテナンスを施したハンドなどのキャリブレーションに用いることができ、また他のキャリアをキャリブレーションする際の基準に用いることができる。
２　搬送システム　　４　エンドレスベルト　　６, ６a，６b　プーリ
８　ステーション　　１０　処理装置　　１２　キャリア
１４　カセット　　２０　生産管理コントローラ
２２　搬送管理コントローラ　　２４　エンドレスベルトドライバ
２６　ステーションコントローラ　　２７　ハンドドライバ
２８　ハンド　　２９R，L　先入品センサ　　３１，３２　整形回路
３３　カウンタ　　３４　キャリアカウンタ　　３５　比較器
３６　ラッチ　　３７　加算器　　３８　比較器
４０　エンコーダチェッカ　　４１　パラメータ記憶部
４２　通信インターフェース　　４３～４５　エンコーダ
４６　駆動モータ　　４８,４８f,４８r　取付部　　４９　支承面
５０　フランジ　　５１　キャリア本体　　５２　支柱
５４　ガイド溝　　５６　昇降レール　　５８　ハンド基部
５９　車輪　　６０　監視ライン　　７０　ベースライン
７１～７３　検出信号　　８０，９０　キャリア　　９１，９２　取付部
９４　光学マーク　　１０１～１０５　反射板
１１０　キャリブレーションユニット　　１１１～１１５　レーザ距離計
１１８　係合部材　　１２０　スライド機構　
１２４　ＬＡＮインターフェース　　
１４０　キャリブレーションコントローラ　　１４１，１４２　入出力
１４３　プロセッサ　　１４４　メモリ
s1，s2　光電センサ　　enc　エンコーダ　　M1～M4　モータ
P1～P7　パラメータ　　K0～K2　パラメータ

Claims (13)

  1. 　周回動作する無限駆動媒体と、
    　前記無限駆動媒体に取り付けられ、物品を保持して搬送するキャリアと、
    　前記キャリアとの間で物品を受け渡しするハンドと、前記ハンドを前記キャリアと同期走行させるための手段、とを備えたシステムであって、
    　前記キャリアは底部に反射部を備え、
    　前記ハンドに前記反射部との距離を測定するための距離計を設け、かつ前記距離計とキャリアとの間に、物品のサイズ以上の間隔をおいて、前記距離計により前記反射部との距離を測定するようにした搬送システム。
  2. 　前記ハンドを、前記キャリアと同期して走行させながら、前記距離計により前記反射部との距離を測定するようにしたことを特徴とする、請求項１に記載の搬送システム。
  3. 　前記キャリアを複数設けると共に、
    　前記ハンドを停止させながら、前記複数のキャリアに対して、前記距離計により前記反射部との距離を測定するようにしたことを特徴とする、請求項１に記載の搬送システム。
  4. 　前記距離計をハンドに着脱自在なキャリブレーションユニットに設けたことを特徴とする、請求項１～３のいずれかに記載の搬送システム。
  5. 　前記反射部として、
    　　キャリアの移動方向の左右両側に設けられ、かつ水平な反射面を備えた、少なくとも一対の反射部と、
    　　キャリアの移動方向に沿って配置され、かつ前記移動方向と水平面内で直交する方向に沿って反射面の高さが変化する少なくとも一対の反射部、とを設けたことを特徴とする、請求項４に記載の搬送システム。
  6. 　キャリアの移動方向に沿って反射面の高さが変化する反射部を、キャリアの底部にさらに設けたことを特徴とする、請求項５に記載の搬送システム。
  7. 　前記反射部毎に、キャリブレーションユニットに距離計を設けたことを特徴とする、請求項６に記載の搬送システム。
  8. 　キャリブレーションユニットを、ハンドに対して水平にかつキャリアの移動方向とは異なる方向に移動させるための手段を設けたことを特徴とする、請求項５に記載の搬送システム。
  9. 　前記キャリアは複数あり、各キャリアに前記反射部を設け、
    　前記キャリブレーションユニットにより各キャリアをキャリブレーションするように、前記キャリブレーションユニットを制御するための手段と、
    　前記キャリブレーション結果に基づき、ハンドのキャリブレーション用のキャリアを選別するための手段、とをさらに備えていることを特徴とする、請求項４に記載の搬送システム。
  10. 　周回動作する無限駆動媒体と、
    　前記無限駆動媒体に取り付けられ、物品を保持して搬送するキャリアと、
    　前記キャリアとの間で物品を受け渡しするハンドと、前記ハンドを前記キャリアと同期走行させるための手段、とを備えた搬送システムのキャリブレーション方法であって、
    　前記キャリアの底部に反射部を設けると共に、
    　前記ハンドに前記反射部との距離を測定するための距離計を設け、
    　前記距離計とキャリアとの間に、物品のサイズ以上の間隔をおいて、前記距離計により前記反射部との距離を測定する、搬送システムのキャリブレーション方法。　　
  11. 　周回動作する無限駆動媒体と、
    　前記無限駆動媒体に取り付けられ、物品を保持して搬送するキャリアと、
    　前記キャリアとの間で物品を受け渡しするハンドと、前記ハンドを前記キャリアと同期走行させるための手段、とを備えた搬送システムのキャリアであって、
    　前記キャリアは底部に、キャリアの移動方向の左右両側に設けられ、かつ水平な反射面を備えた、少なくとも一対の反射部と、キャリアの移動方向に沿って配置され、かつ前記移動方向と水平面内で直交する方向に沿って反射面の高さが変化する少なくとも一対の反射部とを備えている、キャリア。
  12. 　キャリアの移動方向に沿って反射面の高さが変化する反射部をさらに設けたことを特徴とする、請求項１１に記載のキャリア。
  13. 　周回動作する無限駆動媒体と、
    　前記無限駆動媒体に取り付けられ、物品を保持して搬送するキャリアと、
    　前記キャリアとの間で物品を受け渡しするハンド、前記ハンドを前記キャリアと同期走行させるための手段、とを備えた搬送システムをキャリブレーションするためのユニットであって、
    　ハンドに着脱するための着脱手段と、
    　キャリアの反射部との間隔を測定するためのレーザ距離計、とを設けたキャリブレーションユニット。
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