WO2017109851A1 - 教示用治具、教示システム、教示方法およびロボット - Google Patents

教示用治具、教示システム、教示方法およびロボット Download PDF

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WO2017109851A1
WO2017109851A1 PCT/JP2015/085794 JP2015085794W WO2017109851A1 WO 2017109851 A1 WO2017109851 A1 WO 2017109851A1 JP 2015085794 W JP2015085794 W JP 2015085794W WO 2017109851 A1 WO2017109851 A1 WO 2017109851A1
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WO
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teaching
pressure
robot
substrate
hand
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PCT/JP2015/085794
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English (en)
French (fr)
Inventor
勝田　信一
Original Assignee
株式会社安川電機
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/42—Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • 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

Definitions

  • the disclosed embodiment relates to a teaching jig, a teaching system, a teaching method, and a robot.
  • Such teaching jigs include ones that are fixed to the substrate transfer destination and have projections for position detection.
  • the sensor provided on the robot hand detects the position detection projection to calculate the relative position between the hand and the teaching jig, and the robot is based on the calculation result.
  • Patent Document 1 For example, refer to Patent Document 1).
  • An object of one embodiment is to provide a teaching jig, a teaching system, a teaching method, and a robot capable of teaching a robot easily and quickly.
  • a teaching jig has a hand for transporting a substrate, and is transported instead of the substrate by a robot that changes the height of the hand, and has a shape imitating the substrate. is doing.
  • the teaching jig includes a pressure-sensitive sheet that detects a pressure distribution due to its own weight in a supported state.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing an outline of a teaching jig.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the teaching jig.
  • FIG. 3 is a schematic top view showing an outline of the teaching system.
  • FIG. 4 is a perspective view of the robot.
  • FIG. 5 is a schematic top view of the hand.
  • FIG. 6 is a block diagram of the controller.
  • FIG. 7A is a schematic perspective view showing a teaching jig supported by a support member of the cassette.
  • FIG. 7B is an explanatory diagram illustrating the operation of the hand.
  • FIG. 7C is a diagram illustrating the relationship between the height of the hand and the measured pressure value.
  • FIG. 7D is a diagram illustrating a case where there is a difference in height between two support members.
  • FIG. 7A is a schematic perspective view showing an outline of a teaching jig.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the teaching jig.
  • FIG. 8A is a diagram illustrating an example 1 of a pressure distribution detected by the teaching jig.
  • FIG. 8B is a diagram illustrating a second example of pressure distribution detected by the teaching jig.
  • FIG. 8C is a diagram showing an example 3 of the pressure distribution detected by the teaching jig.
  • FIG. 9A is a diagram illustrating a fourth example of pressure distribution detected by the teaching jig.
  • FIG. 9B is a diagram illustrating a fifth example of pressure distribution detected by the teaching jig.
  • FIG. 9C is a diagram illustrating a sixth example of pressure distribution detected by the teaching jig.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a processing procedure executed by the teaching system.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a calculation example when a pressure-sensitive sheet is installed in the hand.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing an outline of the teaching jig 50.
  • the teaching jig 50 has a shape imitating a substrate (hereinafter simply referred to as “substrate”) transported by a robot.
  • substrate a substrate transported by a robot.
  • “simulate” means that at least the shape of the main surface of the teaching jig is the same as the shape of the main surface of the substrate.
  • the thickness H of the teaching jig 50 is preferably the same as the thickness of the substrate, but may be larger than the thickness of the substrate.
  • the thickness of the teaching jig 50 may be the same as the thickness of the substrate at the outer peripheral portion, and the thickness of the central portion may be larger than that of the outer peripheral portion.
  • the teaching jig 50 includes a main body 51 and a pressure-sensitive sheet 52.
  • the main body 51 has a disk shape with a radius R equal to the radius of the substrate.
  • the pressure sensitive sheet 52 is fixed to one of the main surfaces of the main body 51 by adhesion or the like.
  • the center of gravity of the teaching jig 50 is preferably on a line connecting the centers 50C of the main surfaces 51a and 52a.
  • the pressure sensitive sheet 52 does not need to cover the entire main surface of the main body 51. Specifically, it is sufficient if the pressure sensitive sheet 52 is disposed so as to include a region supported by a support member described later.
  • the main surface 52a on the pressure sensitive sheet 52 side of the teaching jig 50 is the side to be placed on the hand of the robot described later. That is, the robot hand described later holds the teaching jig 50 in a posture in which the main surface 51a on the main body 51 side of the teaching jig 50 is on the upper side and the main surface 52a on the pressure sensitive sheet 52 side is on the lower side. It holds by supporting from the main surface 52a side.
  • the teaching jig 50 is placed on the upper surface of the robot hand.
  • the teaching jig 50 is sucked from the main surface 51a side by a hand having a suction mechanism. It is good also as holding by.
  • the teaching jig 50 is held by the hand with the main surface 52a on the pressure-sensitive sheet 52 side facing downward.
  • detectors 52p are arranged in a matrix along the ⁇ and ⁇ axes of the ⁇ orthogonal coordinate system shown in FIG. Detects the pressure. That is, the pressure sensitive sheet 52 detects a pressure distribution due to the weight of the teaching jig 50 in a state where the teaching jig 50 is supported by a support member described later. That is, each detection part 52p in the area
  • substrate can be used as a material of the main-body part 51.
  • the detection value detected by the detection part 52p can be enlarged, measurement accuracy can be improved.
  • the teaching jig 50 according to the embodiment is used for teaching a robot described later, the pressure distribution detected by the teaching jig 50 conveyed to each station (see FIG. 3) is obtained. Based on this, it is possible to detect a deviation in the installation position or installation direction of each station.
  • the robot can be taught easily and quickly. Details of the processing procedure of the detection result by the teaching jig 50 will be described later with reference to FIG. 7A and the like.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the teaching jig 50.
  • the teaching jig 50 includes a pressure-sensitive sheet 52, an acquisition unit 53, a transmission unit 54, and a power supply unit 55.
  • the pressure-sensitive sheet 52 is a sheet-like member that detects the pressure distribution due to the weight of the teaching jig 50 as already described with reference to FIG.
  • the acquisition unit 53 acquires a set of detection values (pressure distribution) detected by each detection unit 52p in the pressure-sensitive sheet 52.
  • the transmission unit 54 transmits information including the pressure distribution acquired by the acquisition unit 53 to the controller 20 (see FIG. 6) described later.
  • the power supply unit 55 is a device such as a battery that supplies power to the pressure-sensitive sheet 52, the acquisition unit 53, and the transmission unit 54.
  • the acquisition unit 53, the transmission unit 54, and the power supply unit 55 may be provided in the main body unit 51 illustrated in FIG. Moreover, it is preferable to arrange
  • a case where the transmission unit 54 performs wireless communication with the controller 20 will be described, but wired communication may be performed.
  • a communication cable may be provided in the teaching jig 50, such a cable may be routed along a robot arm described later, and finally connected to the controller 20.
  • the power supply unit 55 shown in FIG. 2 may be omitted, and power may be supplied via a cable for wired communication or a cable for power supply.
  • FIG. 3 is a schematic top view showing an outline of the teaching system 1.
  • the Z axis with the vertical upward direction as the positive direction the X axis as the direction along the long side of the transfer chamber 100, and the direction along the short side of the transfer chamber 100 are shown.
  • a three-dimensional orthogonal coordinate system with the Y axis is shown. Such an orthogonal coordinate system may be shown in other drawings used in the following description.
  • the teaching system 1 includes a transfer chamber 100, a robot 10, and a station 200.
  • the transfer chamber 100 is a so-called EFEM (Equipment Front End Module) and is a locally-cleaned casing that allows a clean downflow airflow to flow inside.
  • EFEM Equipment Front End Module
  • the transfer chamber 100 has, for example, a rectangular shape having a long side in the X-axis direction in the figure, and a plurality of cassettes 200a which are a kind of station 200 are arranged side by side on the side wall on the Y-axis negative direction side.
  • a processing chamber 200b which is a kind of station 200, is disposed on the side wall on the Y axis positive direction side. Note that the processing chamber 200b may be disposed on the short side of the transfer chamber 100 (side along the Y-axis in the figure) or on the inner side of the short side.
  • an aligner device 200c which is a kind of station 200, is disposed.
  • the aligner device 200c is a device that detects and arranges the orientation of the substrate conveyed by the robot 10.
  • the dimensions such as the position, size, and spacing of the openings provided in the side walls for installing the cassette 200a and the processing chamber 200b are compliant with SEMI (Semiconductor Equipment and Materials International) standards. Further, the various dimensions of each station 200 described above also conform to the SEMI standard.
  • the robot 10 is installed in the transfer chamber 100 and transfers the teaching jig 50 described in FIG. 1 and FIG. Details of the configuration of the robot 10 and the hand of the robot 10 will be described later with reference to FIGS. 4 and 5.
  • a cassette 200a which is a kind of station 200, is a so-called FOUP (Front-Opening Unified Pod), and is a device that stores substrates in multiple stages.
  • FOUP Front-Opening Unified Pod
  • FIG. 3 three cassettes 200a are shown, but the number of cassettes 200a may be any number. Further, the number of processing chambers 200b and aligner apparatuses 200c shown in FIG. 3 may be any number.
  • FIG. 4 is a perspective view of the robot 10.
  • the robot 10 includes a main body 10 a, a lifting shaft 10 b, a first arm 11, a second arm 12, and a hand 13.
  • the robot 10 including two hands 13 is illustrated, but the number of hands 13 may be one.
  • the main body 10a is fixed to the floor surface of the transfer chamber 100 (see FIG. 3) and has a built-in lifting mechanism (not shown) that lifts and lowers the lifting shaft 10b.
  • the elevating shaft 10b supports the base end portion of the first arm 11 so as to be pivotable about the first axis A1, and moves up and down along the first axis A1.
  • the lifting shaft 10b itself may be rotated around the first axis A1.
  • the first arm 11 supports the proximal end portion of the second arm 12 at the distal end portion so as to be rotatable around the second axis A2.
  • the second arm 12 supports the proximal end portions of the two hands 13 at the distal end portions so as to be independently rotatable about the third axis A3. That is, the hands 13 are independently turned by a rotation mechanism (not shown) arranged coaxially.
  • the robot 10 is a three-link horizontal articulated robot including the first arm 11, the second arm 12 and the hand 13. Moreover, since the robot 10 has the lifting mechanism as described above, the robot 10 can access the substrates arranged in multiple stages in the cassette 200a.
  • the second arm 12 may be omitted from the robot 10 and a two-link horizontal articulated robot of the first arm 11 and the hand 13 may be used.
  • the robot 10 can also access, for example, a processing chamber 200b (see FIG. 3) arranged at a different height from the cassette 200a and an aligner device 200c (see FIG. 3) for adjusting the orientation of the substrate.
  • a processing chamber 200b see FIG. 3
  • an aligner device 200c see FIG. 3
  • FIG. 5 is a schematic top view of the hand 13.
  • the substrate 300 placed at the correct position is indicated by a broken line for reference.
  • the teaching jig 50 (see FIG. 1) is placed instead of the substrate 300.
  • the hand 13 includes a base portion 13a and a fork portion 13b.
  • the base end side of the base portion 13a is supported by the second arm 12 (see FIG. 4) so as to be rotatable about the third axis A3.
  • the fork portion 13b is provided on the distal end side of the base portion 13a, and the distal end side is divided into two forks.
  • the sensor what is called a mapping sensor which detects the board
  • the position corresponding to the center of the substrate 300 held by the hand 13 is a reference position 13 ⁇ / b> C of the hand 13.
  • a line connecting the third axis A3 and the reference position 13C is a hand center line 13CL indicating the direction of the hand 13.
  • the fork portion 13b of the hand 13 is provided with support members 13p1, 13p2, and 13p3 that support the substrate 300.
  • the support members 13p1, 13p2, and 13p3 are arranged at equal intervals on concentric circles centering on the reference position 13C of the hand 13, respectively. That is, the point equidistant from the support members 13p1, 13p2, 13p3 is the reference position 13C shown in FIG.
  • the hand 13 includes a gripping mechanism that grips the substrate 300 and the teaching jig 50 (see FIG. 1).
  • the hand 13 may include a holding mechanism such as a suction mechanism instead of the gripping mechanism.
  • FIG. 6 is a block diagram of the controller 20.
  • the robot 10 the teaching jig 50, and the station 200 are also shown.
  • the controller 20 includes a control unit 21, a storage unit 22, and a reception unit 23.
  • the control unit 21 includes a first calculation unit 21a, a second calculation unit 21b, a correction unit 21c, and an operation control unit 21d.
  • the storage unit 22 stores temporary teaching data 22a and main teaching data 22b.
  • FIG. 6 shows a case where the processing device 30 including the reception unit 23 and the first calculation unit 21a, the second calculation unit 21b, and the correction unit 21c of the control unit 21 is in the controller 20.
  • the present invention is not limited to this, and the processing device 30 that can communicate with the controller 20 may be configured as an external device of the controller 20.
  • the controller 20 includes, for example, a computer having a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a HDD (Hard Disk Drive), an input / output port, and various circuits. .
  • a CPU Central Processing Unit
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • HDD Hard Disk Drive
  • the CPU of the computer functions as, for example, a first calculation unit 21a, a second calculation unit 21b, a correction unit 21c, and an operation control unit 21d of the control unit 21 by reading and executing a program stored in the ROM.
  • At least one or all of the first calculation unit 21a, the second calculation unit 21b, the correction unit 21c, and the operation control unit 21d of the control unit 21 may be ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or FPGA (Field Programmable Gate Array). It can also be configured by hardware such as.
  • the storage unit 22 corresponds to, for example, a RAM or an HDD.
  • the RAM and HDD can store temporary teaching data 22a and main teaching data 22b.
  • the controller 20 may acquire the above-described program and various types of information via another computer or a portable recording medium connected via a wired or wireless network.
  • the receiving unit 23 is a communication device that receives information including a pressure distribution from the teaching jig 50.
  • the receiving unit 23 notifies the received information to the first calculation unit 21a and the second calculation unit 21b of the control unit 21.
  • the receiving unit 23 communicates with the teaching jig 50 by wireless communication, but may communicate with the teaching jig 50 by wired communication.
  • the controller 21 of the controller 20 teaches the robot 10 and controls the operation of the robot 10 and the station 200.
  • 6 shows the case where the controller 20 controls the operation of the station 200, the operation control of the station 200 may be performed by an external device of the controller 20.
  • the first calculation unit 21a determines the position of the station 200 relative to the installation surface of the robot 10 based on the position information of the hand 13 in the robot 10 received from the motion control unit 21d and the information including the pressure distribution received from the reception unit 23. And calculate posture.
  • the first calculation unit 21 a calculates at least one of the height and the inclination of the support member at the station 200 with respect to the installation surface of the robot 10. The details of the calculation process executed by the first calculation unit 21a will be described later with reference to FIGS. 7A to 7D. In addition, the first calculation unit 21a notifies the correction unit 21c of the calculation result.
  • the second calculation unit 21b calculates a horizontal shift or a rotation shift of the teaching jig 50 with respect to the station 200 based on the information including the pressure distribution received from the receiving unit 23.
  • the second calculation unit 21b includes the outer shape of the part where the pressure is detected or the plurality of parts where the pressure is detected in the static pressure distribution in a state where the teaching jig 50 is supported by the support member. Based on the position of the center of gravity, the horizontal displacement described above is calculated. Further, the second calculation unit 21b calculates the above-described rotational deviation based on the position of the part where the pressure is detected.
  • the second calculation unit 21b notifies the correction unit 21c of the calculation result.
  • the correction unit 21c corrects the temporary teaching data 22a based on the calculation results received from the first calculation unit 21a and the second calculation unit 21b, and stores the corrected temporary teaching data 22a as the main teaching data 22b in the storage unit 22. Let For example, the correction unit 21c corrects the temporary teaching data 22a in accordance with the height of the support member in the station 200 calculated by the first calculation unit 21a.
  • the fact that the support member is inclined is displayed on a display unit (not shown) instead of being corrected by the correction unit 21c, or a notification unit (not shown). It may be notified by outputting sound or light through the.
  • temporary teaching corresponding to the temporary teaching data 22a and the “main teaching” corresponding to the main teaching data 22b will be described.
  • “temporary teaching” of the robot 10 is performed using a robot simulation device or the like.
  • the “temporary teaching” is a coarse-accuracy teaching that is performed prior to “main teaching” described later.
  • the robot simulation apparatus displays an image reproducing the operation of the robot 10 on the display unit so that the robot 10 and the surrounding environment of the robot 10 can be visually recognized, and the robot 10 is based on the input operation of the operator.
  • generates the teaching data of this.
  • the robot 10 that has completed the “temporary teaching” is installed in the transfer chamber 100.
  • the “main teaching” operation for correcting the temporary teaching data 22 a while operating the robot 10 in an actual operating environment has been performed.
  • the “main teaching” operation refers to an operation including a manual operation in which, for example, a precise jig is arranged and the robot 10 is taught with an accurate conveyance position by visual confirmation or the like.
  • the main teaching data 22b can be generated from the temporary teaching data 22a without performing the “main teaching” operation with a high work load. it can. Therefore, according to the teaching system 1, the robot 10 can be taught easily and quickly.
  • the operation control unit 21d instructs an actuator (not shown) corresponding to each axis in the robot 10 based on the temporary teaching data 22a, so that the teaching jig 50 is instructed to the robot 10 to the teaching target station 200. To transport. Further, the operation control unit 21d notifies the first calculation unit 21a of the position information of the hand 13.
  • the operation control unit 21d operates the robot 10 based on the main teaching data 22b after the main teaching data 22b is generated by the correction unit 21c.
  • the temporary teaching data 22a and the main teaching data 22b are information including a “job” that is a program that defines the operation of the robot 10 including the movement trajectory of the hand 13. Further, as described above, the present teaching data 22b is the temporary teaching data 22a after being corrected by the correcting unit 21c.
  • FIG. 7A is a schematic perspective view showing the teaching jig 50 supported by the support member 201 of the cassette 200a.
  • the two support members 201 shown in FIG. 7A are respectively provided along the Y axis on the left and right inner sides (positive side and negative side of the X axis) of the cassette 200a shown in FIG.
  • FIG. 7B is an explanatory diagram showing the operation of the hand 13.
  • 7B is a side view seen from the negative direction side of the Y axis shown in FIG.
  • the teaching jig 50 includes two pieces shown in FIG. 7A.
  • the support member 201 is in a supported state.
  • the width of the hand 13 (the width in the X-axis direction shown in FIG. 5) is narrower than the distance between the two support members 201. Therefore, when the hand 13 is lowered, the teaching jig 50 Comes in contact with the two support members 201 and leaves the hand 13. And it will be in the state supported by the two support members 201 as shown to FIG. 7A.
  • FIG. 7C is a diagram illustrating the relationship between the height of the hand 13 and the measured pressure value.
  • FIG. 7C shows a line 702 showing the relationship between the height Z of the hand 13 and the time T.
  • the line 702 is a right-downward line as shown in FIG.
  • a line 703 showing the relationship between the measured pressure value P and the time T is shown.
  • the measured value P is a value of one point (any one of the detection units 52p shown in FIG. 1) in a region in contact with the support member 201, or an average value of a plurality of points.
  • the measured value P rises when the teaching jig 50 starts to contact the support member 201, and takes a constant value when the teaching jig 50 is completely supported by the support member 201 and stopped.
  • time T1 time when the line 703 starts to rise
  • height Z1 the height of the intersection 704 between the time T1 and the line 702
  • the first calculation unit 21a determines the height of the support member 201 based on the change over time of the pressure distribution of the pressure-sensitive sheet 52 when the teaching jig 50 is supported by the support member 201. Is calculated.
  • standard of the height of the supporting member 201 can be made into the installation surface of the robot 10, for example, the floor surface inside the conveyance chamber 100 in which the robot 10 is installed.
  • FIG. 7D is a diagram illustrating a case where there is a height difference between the two support members 201.
  • the relationship between the measured value P and the time T shown on the lower side of FIG. 7C is omitted.
  • the height of the intersection 705 between the time T2 and the line 702 is defined as a height Z2
  • the height of the intersection 706 between the time T3 and the line 702 is defined as a height Z3.
  • ⁇ arcsin (L / abs (Z1-Z2)”.
  • the time at the point where the measured value P first begins to rise in the region in contact with one support member 201 is defined as time T2
  • the time at the point where the measured value P begins to rise last is defined as time T3.
  • the inclination of the support member 201 with respect to the X axis can be obtained in the same manner using the above formula. Note that the calculation of the inclination with respect to the X axis and the calculation of the inclination with respect to the Y axis may be performed together.
  • the first calculation unit 21a determines the inclination of the support member 201 based on the change over time of the pressure distribution of the pressure-sensitive sheet 52 when the teaching jig 50 is supported by the support member 201. calculate.
  • standard of inclination can be made into the floor surface inside the conveyance chamber 100 in which the robot 10 is installed, for example.
  • FIGS. 8A to 9C the teaching jig 50 is supported at each station 200 (see FIG. 3) while being shifted from the correct position (see the external shape 800 indicated by a broken line in each figure).
  • the pressure distributions 50D1, 50D2, and 50D3 are respectively shown.
  • 9A to 9C show the pressure distributions 50D4, 50D5, and 50D6 when the teaching jig 50 is supported at each station 200 (see FIG. 3) in a state of rotational deviation from the correct direction.
  • FIG. 8A is a diagram showing an example 1 of a pressure distribution detected by the teaching jig 50.
  • the pressure distribution 50D1 in a state where the teaching jig 50 is supported is shown.
  • the outer shapes of the regions supported by the two support members are arcuate regions 801a and 801b each surrounded by two strings parallel to each other and an arc corresponding to each string.
  • the X coordinate of the center 800C of the outer shape 800 corresponding to the correct position is the X coordinate of the midpoint of the distance 801c between the region 801a and the region 801b.
  • the second calculation unit 21b calculates the difference between the X coordinate of the center 800C calculated in this way and the X coordinate of the center of the pressure distribution 50D1 as a horizontal displacement with respect to the station 200 of the teaching jig 50.
  • the correction unit 21c (see FIG. 6) described above corrects the temporary teaching data 22a using the horizontal deviation calculated in this way.
  • FIG. 8B is a diagram showing an example 2 of the pressure distribution detected by the teaching jig 50.
  • the pressure distribution 50D2 in a state where the teaching jig 50 is supported is shown.
  • the outer shape of the region supported by one support member is a circular region 802 similar to the outer shape of the support member.
  • the X and Y coordinates of the center 800C of the outer shape 800 corresponding to the correct position become the X and Y coordinates of the center of the region 802.
  • the second calculator 21b calculates the difference between the X and Y coordinates of the center 800C calculated in this way and the X and Y coordinates of the center of the pressure distribution 50D2 with respect to the station 200 of the teaching jig 50, respectively. Calculated as horizontal displacement.
  • the correction unit 21c (see FIG. 6) described above corrects the temporary teaching data 22a using the horizontal deviation calculated in this way.
  • FIG. 8C is a diagram showing an example 3 of the pressure distribution detected by the teaching jig 50.
  • the teaching jig 50 is supported by a station 200 of the type in which the teaching jig 50 is supported by three support members arranged at equal intervals on the center 800C of the outer shape 800 at equal intervals.
  • the pressure distribution 50D3 in the state is shown.
  • the outer shapes of the regions supported by the three supporting members are regions 803a, 803b, and 803c having the same outer shape as the outer shape of the supporting member.
  • the X coordinate and the Y coordinate of the center 800C of the outer shape 800 corresponding to the correct position become the barycentric positions of the three regions 803a, 803b, and 803c.
  • the second calculation unit 21b calculates the difference between the X and Y coordinates of the center 800C calculated in this way and the X and Y coordinates of the center of the pressure distribution 50D3 with respect to the station 200 of the teaching jig 50, respectively. Calculated as horizontal displacement.
  • the correction unit 21c (see FIG. 6) described above corrects the temporary teaching data 22a using the horizontal deviation calculated in this way.
  • the second calculation unit 21b detects the horizontal displacement based on the outer shape of the part where the pressure sensitive sheet 52 (see FIG. 1) detects the pressure.
  • the positional deviation between the hand 13 and the station 200 can be calculated efficiently.
  • FIGS. 9A to 9C the case where the rotational deviation around the vertical axis (Z axis) is detected based on the position of the part where the pressure sensitive sheet 52 (see FIG. 1) detects the pressure will be described with reference to FIGS. 9A to 9C.
  • 9A to 9C it is assumed that the station 200 is installed in a state in which the station 200 is rotationally displaced from the original direction around the Z axis shown in each drawing. Note that FIG. 9A corresponds to FIG. 8A, FIG. 9B corresponds to FIG. 8B, and FIG. 9C corresponds to FIG. 8C.
  • FIG. 9A to 9C show an ⁇ orthogonal coordinate system (see FIG. 1) in the teaching jig 50.
  • the hand 13 (see FIG. 5) holds the teaching jig 50 such that the ⁇ axis is parallel to the hand center line 13CL, for example.
  • FIG. 9A is a diagram showing a fourth example of pressure distribution detected by the teaching jig 50.
  • the pressure distribution 50D4 in a state where the teaching jig 50 is supported is shown.
  • the chord 901a and the chord 901b of the arcuate region 801a and the region 801b are not parallel to the ⁇ axis.
  • the angle formed by the chord 901a or the chord 901b and the ⁇ axis is obtained based on the pressure distribution 50D4, the rotational deviation around the vertical axis (Z axis) can be calculated. That is, the second calculation unit 21b calculates the rotational deviation calculated in this way as the rotational deviation of the teaching jig 50 with respect to the station 200.
  • the correction unit 21c (see FIG. 6) described above corrects the temporary teaching data 22a using the rotational deviation calculated in this way.
  • FIG. 9B is a diagram showing an example 5 of the pressure distribution detected by the teaching jig 50.
  • FIG. 9B shows the pressure distribution 50D5 in a state where the teaching jig 50 is supported by one elliptical support member.
  • the outer shape of the region supported by one support member is an elliptical region 902 similar to the outer shape of the support member.
  • the long axis 903 in the region 902 is not parallel to the ⁇ axis.
  • the rotational deviation around the vertical axis (Z axis) can be calculated. That is, the second calculation unit 21b calculates the rotational deviation calculated in this way as the rotational deviation of the teaching jig 50 with respect to the station 200.
  • the correction unit 21c (see FIG. 6) described above corrects the temporary teaching data 22a using the rotational deviation calculated in this way.
  • 9B shows the case where the support member is elliptical, but if the shape around the vertical axis (Z axis) of the support member can be acquired, such as having irregularities and protrusions on the outer shape, The shape does not matter.
  • FIG. 9C is a diagram showing a sixth example of pressure distribution detected by the teaching jig 50.
  • the outer shapes of the regions supported by the three support members are regions 803a, 803b, and 803c having the same outer shape as the outer shape of the support member.
  • the straight line connecting the region 803b and the region 803c is not parallel to the ⁇ axis.
  • the angle formed by the straight line and the ⁇ axis is obtained based on the pressure distribution 50D6, the rotational deviation around the vertical axis (Z axis) can be calculated. That is, the second calculation unit 21b calculates the rotational deviation calculated in this way as the rotational deviation of the teaching jig 50 with respect to the station 200.
  • the correction unit 21c (see FIG. 6) described above corrects the temporary teaching data 22a using the rotational deviation calculated in this way.
  • the second calculation unit 21b detects the rotational deviation around the vertical axis based on the position of the part where the pressure sensitive sheet 52 (see FIG. 1) detects the pressure. Therefore, the rotational deviation between the hand 13 and the station 200 can be calculated efficiently.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a processing procedure executed by the teaching system 1.
  • the operation control unit 21d instructs the robot 10 to perform an operation based on the temporary teaching data 22a, thereby causing the teaching jig 50 to be transported to the station 200 (step S101).
  • control unit 21 starts acquiring the hand position and the pressure distribution (step S102), and then lowers the hand 13 (step S103). Subsequently, the control unit 21 determines whether or not the lowering of the hand 13 is completed (step S104), and when the lowering of the hand 13 is not completed (No in step S104), the determination of step S104 is performed. repeat.
  • step S104 when the descent of the hand 13 is completed (step S104, Yes), the control unit 21 ends the acquisition of the hand position and the pressure distribution (step S105). And the 1st calculation part 21a calculates the height and inclination of a supporting member based on a time-dependent change of pressure distribution (step S106). Further, the second calculation unit 21b calculates a horizontal shift based on the pressure distribution at rest (step S107).
  • the correction unit 21c corrects the temporary teaching data 22a based on the calculation results of step S106 and step S107 to generate the main teaching data 22b (step S108), and ends the process.
  • the pressure sensitive sheet 52 is provided in the teaching jig 50 so far.
  • the present invention is not limited to this, and the pressure-sensitive sheet 52 may be provided on the hand 13 (see FIG. 5). Therefore, hereinafter, the case where the pressure-sensitive sheet 52 is provided in the hand 13 will be described with reference to FIG.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a calculation example when the pressure-sensitive sheet 52 is installed in the hand 13.
  • FIG. 11 shows a case where a pressure-sensitive sheet 52 having the same shape as the upper surface is provided on the upper surfaces of the support members 13p1, 13p2, and 13p3 shown in FIG.
  • the main body 51 shown in FIG. 1 may be provided between the support members 13p1, 13p2, 13p3 and the pressure sensitive sheet 52 in the same shape as the pressure sensitive sheet 52.
  • the substrate 300 is supported by support members 13p1, 13p2, and 13p3 as shown in FIG. As shown in the figure, when the substrate 300 is supported at the correct position, the center of the substrate 300 coincides with the reference position 13C of the hand 13.
  • the gravity center position of the substrate 300 in this case can be calculated based on the values of p1, p2, and p3.
  • the support member 13p1 is at the midpoint of the line connecting the support member 13p2 and the support member 13p3. That is, since p2 and p3 are applied to both ends and p1 is applied to the midpoint, the deviation between the X coordinate of the center of gravity and the X coordinate of the reference position 13C when these loads are applied is calculated. can do.
  • p1 is at one end of a line connecting the Y-coordinate of the support member 13p1 and the Y-coordinates of the support members 13p2 and 13p3 on the Y axis, and p2 and p3 are at the other end.
  • the sum is equivalent to each multiplying. Therefore, it is possible to calculate the deviation between the Y coordinate of the center of gravity when these loads are applied and the Y coordinate of the reference position 13C.
  • the substrate 300 may be supported on the upper surface.
  • a pressure-sensitive sheet 52 having a shape matching the outer shape of the upper surface of the fork portion 13b may be used.
  • the teaching jig 50 has the hand 13 that transports the substrate 300 and is transported instead of the substrate 300 by the robot 10 that changes the height of the hand 13.
  • the substrate 300 has a shape imitating the substrate 300.
  • the teaching jig 50 includes a pressure-sensitive sheet 52 that detects a pressure distribution due to its own weight in a supported state.
  • the robot 10 can be taught easily and quickly.
  • the teaching system 1 includes a robot 10, a teaching jig 50, a station 200, and a processing device 30.
  • the station 200 is installed at a transfer destination of the substrate 300 and includes a support member that supports the substrate 300.
  • the processing device 30 processes the detection result by the pressure sensitive sheet 52.
  • the present teaching to the robot 10 can be performed without performing work including manual work such as placing a precise jig in the station 200.
  • the robot 10 includes a hand 13 that can transfer the substrate 300 and change the height position.
  • the robot 10 has a shape imitating the substrate 300, and the teaching jig 50 having the pressure-sensitive sheet 52 that detects the pressure distribution due to its own weight in the supported state is replaced with the hand 13 instead of the substrate 300. And the operation is taught based on the pressure distribution detected by the pressure sensitive sheet 52.
  • the robot 10 is a horizontal articulated robot.
  • the robot 10 may be another type of robot such as a so-called serial link robot.
  • the shape of the substrate is not limited to a circular shape, and may be other shapes such as a rectangular shape.

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Abstract

　教示用治具は、基板を搬送するハンドを有しておりハンドの高さを変化させるロボットによって基板の代わりに搬送されるとともに、基板を模した形状を有している。また、教示用治具は、支持された状態における自重による圧力分布を検知する感圧シートを備える。また、教示システムは、教示用治具と、ステーションと、処理装置とを備える。ステーションは、基板の搬送先に設置され、基板を支持する支持部材を有する。処理装置は、感圧シートによる検知結果を処理する。

Description

教示用治具、教示システム、教示方法およびロボット
　開示の実施形態は、教示用治具、教示システム、教示方法およびロボットに関する。
　従来、基板搬送ロボットなどのロボットを教示する際に、教示用の治具を用いることが一般的に知られている。
　かかる教示用治具としては、基板の搬送先に固定され、位置検出用の突起などを有するものがある。この教示用治具を用いる場合、ロボットのハンドに設けられたセンサで、位置検出用の突起を検出することによって、ハンドと教示用治具との相対位置を算出し、算出結果に基づいてロボットの教示を行う（たとえば、特許文献１参照）。
特開２００５－１２３２６１号公報
　しかしながら、上記した従来技術のように基板の搬送先に教示用治具を固定する場合、教示用治具を正確な位置に設置する必要があり、設置作業の作業負荷が大きくなるという懸念がある。
　たとえば、基板の搬送先によっては、教示用治具を目視しにくかったり、設置のための空きスペースが小さかったりするので、設置作業が行いづらく、設置作業の時間がかさんでしまう。
　実施形態の一態様は、容易かつ迅速にロボットを教示することができる教示用治具、教示システム、教示方法およびロボットを提供することを目的とする。
　実施形態の一態様に係る教示治具は、基板を搬送するハンドを有しており前記ハンドの高さを変化させるロボットによって前記基板の代わりに搬送されるとともに、前記基板を模した形状を有している。また、教示用治具は、支持された状態における自重による圧力分布を検知する感圧シートを備える。
　実施形態の一態様によれば、容易かつ迅速にロボットを教示することが可能な教示用治具、教示システム、教示方法およびロボットを提供することができる。
図１は、教示用治具の概要を示す斜視模式図である。 図２は、教示用治具の構成を示すブロック図である。 図３は、教示システムの概要を示す上面模式図である。 図４は、ロボットの斜視図である。 図５は、ハンドの上面模式図である。 図６は、コントローラのブロック図である。 図７Ａは、カセットの支持部材に支持された教示用治具を示す斜視模式図である。 図７Ｂは、ハンドの動作を示す説明図である。 図７Ｃは、ハンドの高さと圧力の計測値との関係を示す図である。 図７Ｄは、２つの支持部材に高低差がある場合を示す図である。 図８Ａは、教示用治具が検出した圧力分布の例その１を示す図である。 図８Ｂは、教示用治具が検出した圧力分布の例その２を示す図である。 図８Ｃは、教示用治具が検出した圧力分布の例その３を示す図である。 図９Ａは、教示用治具が検出した圧力分布の例その４を示す図である。 図９Ｂは、教示用治具が検出した圧力分布の例その５を示す図である。 図９Ｃは、教示用治具が検出した圧力分布の例その６を示す図である。 図１０は、教示システムが実行する処理手順を示すフローチャートである。 図１１は、ハンドに感圧シートを設置する場合の計算例を示す図である。
　以下、添付図面を参照して、本願の開示する教示用治具、教示システム、教示方法およびロボットを詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態では、ロボットによって搬送される基板が円形の基板である場合について説明するが、基板の形状は、矩形等の他の形状であってもよい。また、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
　また、以下に示す実施形態では、「同一」、「平行」、「一致」、「中心」、「水平」、「鉛直」といった表現を用いる場合があるが、厳密にこれらの状態を満たすことを要しない。すなわち、上記した各表現は、製造精度、設置精度、処理精度、検出精度などのずれを許容するものとする。
　まず、実施形態に係る教示用治具５０について図１を用いて説明する。図１は、教示用治具５０の概要を示す斜視模式図である。図１に示すように、教示用治具５０は、ロボットによって搬送される基板（以下、単に「基板」という）を模した形状を有している。ここで、「模する」とは、少なくとも、教示用治具の主面の形状が、基板の主面の形状と同一であることを指す。
　たとえば、基板が円形である場合には、少なくとも、図１に示した教示用治具５０の半径Ｒが、基板の半径と同一であればよい。なお、教示用治具５０の厚みＨは、基板の厚みと同一であることが好ましいが、かかる基板の厚みよりも厚くてもよい。また、教示用治具５０の厚みを外周部において基板の厚みと同一とし、中央部の厚みを外周部よりも厚めとしてもよい。
　図１に示すように、教示用治具５０は、本体部５１と、感圧シート５２とを備える。本体部５１は、半径Ｒが基板の半径と同一な円板状の形状を有する。感圧シート５２は、本体部５１の主面の一方に接着などによって固定される。また、教示用治具５０の重心は、主面５１ａ，５２ａの中心５０Ｃを結ぶ線上にあることが好ましい。なお、感圧シート５２は、本体部５１の主面の全体を覆う必要はない。具体的には、後述する支持部材によって支持される領域を含むように感圧シート５２が配置されていれば足りる。
　ここで、教示用治具５０の感圧シート５２側の主面５２ａが、後述するロボットのハンドに載置される側である。すなわち、後述するロボットのハンドは、教示用治具５０の本体部５１側の主面５１ａを上側に、感圧シート５２側の主面５２ａを下側にした姿勢で、教示用治具５０を主面５２ａ側から支持することによって保持する。
　なお、本実施形態では、ロボットのハンドの上面に教示用治具５０が載置される場合について説明するが、吸着機構を有するハンドで、教示用治具５０を主面５１ａ側から吸着することによって保持することとしてもよい。この場合においても、教示用治具５０は、感圧シート５２側の主面５２ａを下側にした姿勢でハンドに保持される。
　また、感圧シート５２には、図１に示すように、検出部５２ｐが同図に示すαβ直交座標系のα軸およびβ軸にそれぞれ沿ってマトリクス状に配置されており、各検出部５２ｐが、圧力を検出する。すなわち、感圧シート５２は、教示用治具５０が、後述する支持部材によって支持された状態における教示用治具５０の自重による圧力分布を検出する。つまり、支持部材と接触する領域内にある各検出部５２ｐが、自重に対する支持部材からの反力を検出する。
　なお、本体部５１の材質としては、基板の主材であるＳｉ（シリコン）よりも比重が大きい元素を用いることができる。これにより、検出部５２ｐで検出される検出値を大きくすることができるので、計測精度を高めることができる。
　このように、実施形態に係る教示用治具５０を、後述するロボットの教示に用いることとすれば、各ステーション（図３参照）に搬送された教示用治具５０によって検出される圧力分布に基づき、各ステーションの設置位置や設置向きのずれを検出可能である。
　つまり、各ステーションに対して精密な治具などを配置して上記したずれを検出する必要がない。したがって、実施形態に係る教示用治具５０によれば、容易かつ迅速にロボットを教示することができる。なお、教示用治具５０による検出結果の処理手順の詳細については、図７Ａ等を用いて後述する。
　次に、図１に示した教示用治具５０の構成について図２を用いて説明する。図２は、教示用治具５０の構成を示すブロック図である。図２に示すように、教示用治具５０は、感圧シート５２と、取得部５３と、送信部５４と、電源部５５とを備える。
　感圧シート５２は、図１を用いて既に説明したように、教示用治具５０の自重による圧力分布を検出するシート状の部材である。取得部５３は、感圧シート５２における各検出部５２ｐによって検出された検出値の集合（圧力分布）を取得する。
　また、送信部５４は、取得部５３によって取得された圧力分布を含んだ情報を、後述するコントローラ２０（図６参照）へ向けて送信する。電源部５５は、感圧シート５２、取得部５３および送信部５４に対して電力を供給する電池などのデバイスである。なお、取得部５３、送信部５４および電源部５５は、図１に示した本体部５１に設けることとすればよい。また、取得部５３、送信部５４および電源部５５は、教示用治具５０全体としての重心が図１に示した主面５１ａ，５２ａを結ぶ線上にあるように配置することが好ましい。
　ここで、本実施形態では、送信部５４がコントローラ２０と無線通信する場合について説明するが、有線通信することとしてもよい。有線通信する場合、教示用治具５０に通信用のケーブルを設け、かかるケーブルを後述するロボットのアームに沿って配策し、最終的にコントローラ２０に接続することとすればよい。また、図２に示した電源部５５を省略し、有線通信用のケーブルや、電力供給用のケーブルを介して電力を供給することとしてもよい。
　次に、図１および図２を用いて説明した教示用治具５０を用いてロボット１０の教示を行う教示システム１について図３を用いて説明する。図３は、教示システム１の概要を示す上面模式図である。なお、図３には、説明をわかりやすくするために、鉛直上向きを正方向とするＺ軸、搬送室１００の長辺に沿った向きをＸ軸、搬送室１００の短辺に沿った向きをＹ軸とする３次元の直交座標系を示している。かかる直交座標系は、以下の説明で用いる他の図面においても示す場合がある。
　図３に示すように、教示システム１は、搬送室１００と、ロボット１０と、ステーション２００とを備える。搬送室１００は、いわゆるＥＦＥＭ（Equipment　Front　End　Module）であり、清浄なダウンフローの気流を内部に流す局所クリーン化された筐体である。
　また、搬送室１００は、たとえば、同図のＸ軸方向を長辺とする矩形状であり、Ｙ軸負方向側の側壁には、ステーション２００の一種であるカセット２００ａが複数並べて配置される。また、Ｙ軸正方向側の側壁には、ステーション２００の一種である処理室２００ｂが配置される。なお、搬送室１００の短辺（同図のＹ軸に沿う辺）や、短辺の内側にも、処理室２００ｂが配置される場合がある。
　また、搬送室１００の内部には、ステーション２００の一種であるアライナ装置２００ｃが配置される。なお、アライナ装置２００ｃは、ロボット１０によって搬送される基板の向きを検知して整える装置である。
　ここで、カセット２００ａや、処理室２００ｂを設置するために側壁に設けられる開口の位置や大きさ、間隔といった寸法は、ＳＥＭＩ（Semiconductor　Equipment　and　Materials　International）規格に準拠している。また、上記した各ステーション２００における各種寸法についても、ＳＥＭＩ規格に準拠している。
　ロボット１０は、搬送室１００内に設置されており、教示を受ける段階では、図１や図２で説明した教示用治具５０を、各ステーション２００へ搬送する。なお、ロボット１０や、ロボット１０のハンドの構成の詳細については、図４および図５を用いて後述する。
　ステーション２００の一種であるカセット２００ａは、いわゆるＦＯＵＰ（Front-Opening　Unified　Pod）であり、基板を多段に収納する機器である。なお、図３では、３つのカセット２００ａを示しているが、カセット２００ａの個数は任意の数であってよい。また、図３に示した処理室２００ｂおよびアライナ装置２００ｃの個数についても任意の数であってよい。
　次に、ロボット１０の構成について図４を用いて説明する。図４は、ロボット１０の斜視図である。同図に示すように、ロボット１０は、本体部１０ａと、昇降軸１０ｂと、第１アーム１１と、第２アーム１２と、ハンド１３とを備える。なお、図４には、２つのハンド１３を備えるロボット１０を例示しているが、ハンド１３は１つとしてもよい。
　本体部１０ａは、搬送室１００（図３参照）の床面等に固定され、昇降軸１０ｂを昇降させる昇降機構（図示せず）を内蔵する。昇降軸１０ｂは、第１アーム１１の基端部を第１軸Ａ１まわりに旋回可能に支持するとともに、第１軸Ａ１に沿って昇降する。なお、昇降軸１０ｂ自体を第１軸Ａ１まわりに回転させることとしてもよい。
　第１アーム１１は、第２アーム１２の基端部を第２軸Ａ２まわりに旋回可能に先端部で支持する。第２アーム１２は、２つのハンド１３の基端部を第３軸Ａ３まわりにそれぞれ独立して旋回可能に先端部で支持する。つまり、ハンド１３は、同軸配置される回転機構（図示せず）によって、それぞれ独立して旋回する。
　このように、ロボット１０は、第１アーム１１、第２アーム１２およびハンド１３の３リンクの水平多関節ロボットである。また、ロボット１０は、上記したように、昇降機構を有しているので、カセット２００ａ内に多段配置される基板に対してそれぞれアクセスすることができる。なお、ロボット１０から第２アーム１２を省略し、第１アーム１１およびハンド１３の２リンクの水平多関節ロボットとしてもよい。
　さらに、ロボット１０は、たとえば、カセット２００ａと異なる高さに配置される処理室２００ｂ（図３参照）や、基板の向きを整えるアライナ装置２００ｃ（図３参照）にアクセスすることもできる。
　次に、図４に示したハンド１３について図５を用いてさらに詳細に説明する。図５は、ハンド１３の上面模式図である。なお、図５以降では、説明をわかりやすくするために、１つのハンド１３のみを示すこととする。また、図５には、正しい位置に載置された基板３００を参考のため破線で示している。なお、ロボット１０の教示を行う場合には、基板３００の代わりに教示用治具５０（図１参照）が載置されることになる。
　図５に示すように、ハンド１３は、基部１３ａと、フォーク部１３ｂとを備える。基部１３ａの基端側は、第３軸Ａ３まわりに旋回可能に第２アーム１２（図４参照）によって支持される。フォーク部１３ｂは、基部１３ａの先端側に設けられ、先端側が二股にわかれている。なお、二股にわかれたフォーク部１３ｂの各先端側にカセット２００ａに収容された基板３００を検知するセンサ（いわゆるマッピングセンサ）を設けることとしてもよい。
　また、図５に示すように、ハンド１３によって保持される基板３００の中心に対応する位置は、ハンド１３の基準位置１３Ｃである。そして、たとえば、第３軸Ａ３と基準位置１３Ｃとを結ぶ線が、ハンド１３の向きを示すハンド中心線１３ＣＬである。
　また、図５に示すように、ハンド１３のフォーク部１３ｂには、基板３００を支持する支持部材１３ｐ１，１３ｐ２，１３ｐ３が設けられる。支持部材１３ｐ１，１３ｐ２，１３ｐ３は、ハンド１３の基準位置１３Ｃを中心とする同心円上に等間隔でそれぞれ配置される。つまり、支持部材１３ｐ１，１３ｐ２，１３ｐ３から等距離にある点が、図５に示した基準位置１３Ｃとなる。
　なお、ハンド１３は、基板３００や、教示用治具５０（図１参照）を把持する把持機構を備えるものとする。また、ハンド１３は、把持機構のかわりに吸着機構などの保持機構を備えることとしてもよい。
　次に、ロボット１０（図４参照）の教示や、ロボット１０やステーション２００の動作制御を行うコントローラ２０について図６を用いて説明する。図６は、コントローラ２０のブロック図である。なお、同図には、ロボット１０、教示用治具５０およびステーション２００を併せて示している。
　図６に示すように、コントローラ２０は、制御部２１と、記憶部２２と、受信部２３とを備える。制御部２１は、第１算出部２１ａと、第２算出部２１ｂと、補正部２１ｃと、動作制御部２１ｄとを備える。また、記憶部２２は、仮教示データ２２ａと、本教示データ２２ｂとを記憶する。
　なお、図６では、受信部２３と、制御部２１の第１算出部２１ａ、第２算出部２１ｂおよび補正部２１ｃとを含んだ処理装置３０が、コントローラ２０内にある場合を示した。しかしながら、これに限らず、コントローラ２０と通信可能な処理装置３０を、コントローラ２０の外部装置として構成することとしてもよい。
　ここで、コントローラ２０は、たとえば、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、ＨＤＤ（Hard　Disk　Drive）、入出力ポートなどを有するコンピュータや各種の回路を含む。
　コンピュータのＣＰＵは、たとえば、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、制御部２１の第１算出部２１ａ、第２算出部２１ｂ、補正部２１ｃおよび動作制御部２１ｄとして機能する。
　また、制御部２１の第１算出部２１ａ、第２算出部２１ｂ、補正部２１ｃおよび動作制御部２１ｄの少なくともいずれか一つまたは全部をＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）やＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）等のハードウェアで構成することもできる。
　また、記憶部２２は、たとえば、ＲＡＭやＨＤＤに対応する。ＲＡＭやＨＤＤは、仮教示データ２２ａおよび本教示データ２２ｂを記憶することができる。なお、コントローラ２０は、有線や無線のネットワークで接続された他のコンピュータや可搬型記録媒体を介して上記したプログラムや各種情報を取得することとしてもよい。
　受信部２３は、教示用治具５０から圧力分布を含んだ情報を受信する通信デバイスである。また、受信部２３は、受信した情報を制御部２１の第１算出部２１ａおよび第２算出部２１ｂへ通知する。なお、本実施形態では、受信部２３は、無線通信で教示用治具５０と通信することとするが、有線通信で教示用治具５０と通信することとしてもよい。
　コントローラ２０の制御部２１は、ロボット１０の教示を行うとともに、ロボット１０およびステーション２００の動作制御を行う。なお、図６では、コントローラ２０がステーション２００の動作制御を行う場合を示したが、コントローラ２０の外部装置でステーション２００の動作制御を行うこととしてもよい。
　第１算出部２１ａは、動作制御部２１ｄから受け取ったロボット１０におけるハンド１３の位置情報と、受信部２３から受け取った圧力分布を含んだ情報とに基づき、ロボット１０の設置面に対するステーション２００の位置や姿勢を算出する。
　具体的には、第１算出部２１ａは、ロボット１０の設置面に対するステーション２００における支持部材の高さおよび傾きのうち少なくとも一方を算出する。なお、第１算出部２１ａが実行する算出処理の詳細については、図７Ａ～図７Ｄを用いて後述する。また、第１算出部２１ａは、算出結果を補正部２１ｃへ通知する。
　第２算出部２１ｂは、受信部２３から受け取った圧力分布を含んだ情報に基づき、教示用治具５０のステーション２００に対する水平向きのずれや回転ずれを算出する。具体的には、第２算出部２１ｂは、教示用治具５０が支持部材に支持された状態における静的な圧力分布における、圧力を検出した部位の外形や、圧力を検出した複数の部位の重心位置に基づき、上記した水平向きのずれを算出する。また、第２算出部２１ｂは、圧力を検出した部位の位置に基づき、上記した回転ずれを算出する。
　なお、第２算出部２１ｂが実行する算出処理の詳細については、図８Ａ～図９Ｃを用いて後述する。また、第２算出部２１ｂは、算出結果を補正部２１ｃへ通知する。
　補正部２１ｃは、第１算出部２１ａおよび第２算出部２１ｂから受け取った算出結果に基づき、仮教示データ２２ａを補正し、補正後の仮教示データ２２ａを本教示データ２２ｂとして記憶部２２に記憶させる。たとえば、補正部２１ｃは、第１算出部２１ａによって算出されたステーション２００における支持部材の高さにあわせて仮教示データ２２ａを補正する。
　なお、第１算出部２１ａによって支持部材の傾きが算出された場合には、補正部２１ｃによる補正の代わりに、支持部材が傾いている旨を図示しない表示部へ表示したり、図示しない報知部を介して音や光を出力したりすることで、報知することとすればよい。
　ここで、仮教示データ２２ａに対応する「仮教示」、本教示データ２２ｂに対応する「本教示」について説明しておく。ロボット１０に対してカセット２００ａなどのステーション２００の位置を教示する場合、まずは、ロボットシミュレーション装置などを用いてロボット１０の「仮教示」が行われる。「仮教示」とは、後述する「本教示」に先立って行われる粗い精度の教示である。
　また、ロボットシミュレーション装置とは、ロボット１０の動作を再現した画像を表示部に表示させることで、ロボット１０とロボット１０の周囲環境とを視認可能としつつ、作業者の入力操作に基づいてロボット１０の教示データを生成する装置のことを指す。
　かかる「仮教示」が完了すると、「仮教示」が完了したロボット１０を搬送室１００に設置する。従来は、実際の動作環境でロボット１０を動作させつつ、仮教示データ２２ａを補正する「本教示」の作業が行われていた。ここで、「本教示」の作業とは、たとえば、精密な治具を配置し、目視確認などによってロボット１０に正確な搬送位置などを教示する手作業を含んだ作業のことを指す。
　本実施形態に係る教示システム１では、教示用治具５０を用いることで、作業負荷が高い「本教示」の作業を行うことなく、仮教示データ２２ａから、本教示データ２２ｂを生成することができる。したがって、教示システム１によれば、容易かつ迅速にロボット１０の教示を行うことができる。
　次に、動作制御部２１ｄは、仮教示データ２２ａに基づいてロボット１０における各軸に対応するアクチュエータ（図示せず）に指示することで、ロボット１０に教示用治具５０を教示対象のステーション２００へ搬送させる。また、動作制御部２１ｄは、ハンド１３の位置情報を第１算出部２１ａへ通知する。
　なお、動作制御部２１ｄは、補正部２１ｃによって本教示データ２２ｂが生成された後には、本教示データ２２ｂに基づいてロボット１０を動作させる。
　仮教示データ２２ａおよび本教示データ２２ｂは、ハンド１３の移動軌跡をはじめとするロボット１０の動作を規定するプログラムである「ジョブ」を含んだ情報である。また、上記したように、本教示データ２２ｂは、補正部２１ｃによる補正後の仮教示データ２２ａである。
　次に、図６に示した第１算出部２１ａが実行する算出処理の詳細について図７Ａ～図７Ｄを用いて説明する。
　図７Ａは、カセット２００ａの支持部材２０１に支持された教示用治具５０を示す斜視模式図である。なお、図７Ａに示した２つの支持部材２０１は、図３に示したカセット２００ａの左右内側（Ｘ軸の正側および負側）にＹ軸に沿ってそれぞれ設けられる。
　図７Ｂは、ハンド１３の動作を示す説明図である。なお、図７Ｂは、図３に示したＹ軸の負方向側からみた側面図である。図７Ｂに示すように、教示用治具５０を搬送するハンド１３を支持部材２０１の上方から下降させると（図７Ｂの向き７０１参照）、教示用治具５０は、図７Ａに示した２つの支持部材２０１に支持された状態となる。
　具体的には、ハンド１３の幅（図５に示したＸ軸方向についての幅）は、２つの支持部材２０１の間隔よりも幅が狭いため、ハンド１３を下降させると、教示用治具５０は、２つの支持部材２０１に当接してハンド１３から離れる。そして、図７Ａに示したように２つの支持部材２０１に支持された状態となる。
　まず、２つの支持部材２０１の高さに差がない場合、すなわち、２つの支持部材２０１の上面が図７Ｂに示したＹ軸と平行である場合について説明する。図７Ｃは、ハンド１３の高さと圧力の計測値との関係を示す図である。
　図７Ｃの上側には、ハンド１３の高さＺと、時間Ｔとの関係とを示した線７０２を示している。ハンド１３を下降させる場合、線７０２は、同図に示すように、右下がりの線となる。一方、図７Ｃの下側には、圧力の計測値Ｐと、時間Ｔとの関係を示した線７０３を示している。ここで、計測値Ｐは、支持部材２０１に接する領域における１点（図１に示した検出部５２ｐのいずれか）の値、または、複数点の平均値である。
　計測値Ｐは、教示用治具５０が支持部材２０１へ接触しはじめると上昇し、教示用治具５０が完全に支持部材２０１に支持されて静止すると一定値をとる。ここで、線７０３が上昇し始める時間を時間Ｔ１とし、時間Ｔ１と線７０２との交点７０４の高さを高さＺ１とすると、高さＺ１が、支持部材２０１の高さとなる。
　このように、第１算出部２１ａ（図６参照）は、教示用治具５０が支持部材２０１に支持される際における感圧シート５２の圧力分布の経時変化に基づき、支持部材２０１の高さを算出する。なお、支持部材２０１の高さの基準は、ロボット１０の設置面、たとえば、ロボット１０が設置される搬送室１００内部の床面とすることができる。
　次に、２つの支持部材２０１の高さに差がある場合、すなわち、２つの支持部材２０１の上面が図７Ｂに示したＹ軸に対して傾いている場合について説明する。図７Ｄは、２つの支持部材２０１に高低差がある場合を示す図である。なお、図７Ｄでは、図７Ｃの下側に示した計測値Ｐと、時間Ｔとの関係を省略している。
　図７Ｄに示すように、ハンド１３が下降する際に、図７Ｃと同様の手順で、それぞれの支持部材２０１に接触する２つの領域について、計測値Ｐが上昇しはじめる時間Ｔ２と、時間Ｔ３とを取得する。つまり、一方の支持部材２０１に接触する領域において計測値Ｐが上昇しはじめる時間が時間Ｔ２であり、他方の支持部材２０１に接触する領域において計測値Ｐが上昇しはじめる時間が時間Ｔ３である。
　図７Ｄに示すように、時間Ｔ２と線７０２との交点７０５の高さを高さＺ２とし、時間Ｔ３と線７０２との交点７０６の高さを高さＺ３とする。ここで、２つの支持部材２０１とそれぞれ接する検出部５２ｐ同士の間隔Ｌは既知であるので、支持部材２０１の傾きをθとすると、θは、「θ＝ａｒｃｓｉｎ（Ｌ／ａｂｓ（Ｚ１－Ｚ２））」なる計算式で求めることができる。なお、「ａｂｓ（）」は、かっこ内の絶対値をあらわす関数である。
　なお、ここでは、２つの支持部材２０１に高低差がある場合、すなわち、図７Ｂに示したＹ軸に対して傾いている場合について説明したが、各支持部材２０１の手前側と奥側とに高低差がある場合、すなわち、Ｘ軸に対して傾いている場合についても同様のことがいえる。
　たとえば、一方の支持部材２０１に接触する領域において最初に計測値Ｐが上昇しはじめる地点における時間を時間Ｔ２とし、最後に計測値Ｐが上昇しはじめる地点における時間を時間Ｔ３とする。この場合、両地点にそれぞれ対応する検出部５２ｐ同士の間隔Ｌは既知であるので、支持部材２０１のＸ軸（図７Ｂ参照）に対する傾きについても上記した式で同様に求めることができる。なお、Ｘ軸に対する傾きの算出と、Ｙ軸に対する傾きの算出とを併せて行うこととしてもよい。
　このように、第１算出部２１ａ（図６参照）は、教示用治具５０が支持部材２０１に支持される際における感圧シート５２の圧力分布の経時変化に基づき、支持部材２０１の傾きを算出する。なお、傾きの基準は、たとえば、ロボット１０が設置される搬送室１００内部の床面とすることができる。
　次に、図６に示した第２算出部２１ｂが実行する算出処理の詳細について図８Ａ～図９Ｃを用いて説明する。なお、図８Ａ～図８Ｃでは、教示用治具５０が各ステーション２００（図３参照）に正しい位置（各図に破線で示す外形８００参照）からずれた状態で支持された教示用治具５０による圧力分布５０Ｄ１，５０Ｄ２，５０Ｄ３をそれぞれ示している。また、図９Ａ～図９Ｃでは、教示用治具５０が各ステーション２００（図３参照）に正しい向きから回転ずれした状態で支持された場合の圧力分布５０Ｄ４，５０Ｄ５，５０Ｄ６をそれぞれ示している。
　図８Ａは、教示用治具５０が検出した圧力分布の例その１を示す図である。なお、図８Ａでは、カセット２００ａ（図３参照）のように、所定の間隔をあけて配置される２つの支持部材２０１（図７Ａ参照）で教示用治具５０を支持するタイプのステーション２００に、教示用治具５０が支持された状態における圧力分布５０Ｄ１を示している。
　図８Ａに示した場合、２つの支持部材に支持される領域の外形は、お互いに平行な２つの弦と、各弦に対応する円弧とでそれぞれ囲まれる弓形の領域８０１ａおよび領域８０１ｂとなる。
　したがって、正しい位置に対応する外形８００の中心８００ＣのＸ座標は、領域８０１ａと領域８０１ｂとの距離８０１ｃの中点のＸ座標となる。第２算出部２１ｂは、このようにして算出した中心８００ＣのＸ座標と、圧力分布５０Ｄ１の中心のＸ座標との差分を、教示用治具５０のステーション２００に対する水平向きのずれとして算出する。
　そして、上記した補正部２１ｃ（図６参照）は、このようにして算出した水平向きのずれを用いて仮教示データ２２ａを補正することになる。
　図８Ｂは、教示用治具５０が検出した圧力分布の例その２を示す図である。なお、図８Ｂでは、アライナ装置２００ｃ（図３参照）のように、教示用治具５０よりも小さい径をもつ円形状の１つの支持部材で教示用治具５０を支持するタイプのステーション２００に、教示用治具５０が支持された状態における圧力分布５０Ｄ２を示している。
　図８Ｂに示した場合、１つの支持部材に支持される領域の外形は、支持部材の外形と同じく円形状の領域８０２となる。
　したがって、正しい位置に対応する外形８００の中心８００ＣのＸ座標およびＹ座標は、領域８０２の中心のＸ座標およびＹ座標となる。第２算出部２１ｂは、このようにして算出した中心８００ＣのＸ座標およびＹ座標と、圧力分布５０Ｄ２の中心のＸ座標およびＹ座標との差分を、それぞれ、教示用治具５０のステーション２００に対する水平向きのずれとして算出する。
　そして、上記した補正部２１ｃ（図６参照）は、このようにして算出した水平向きのずれを用いて仮教示データ２２ａを補正することになる。
　図８Ｃは、教示用治具５０が検出した圧力分布の例その３を示す図である。なお、図８Ｃでは、外形８００の中心８００Ｃについて同心円上に等間隔でそれぞれ配置された３つの支持部材で教示用治具５０を支持するタイプのステーション２００に、教示用治具５０が支持された状態における圧力分布５０Ｄ３を示している。
　図８Ｃに示した場合、３つの支持部材にそれぞれ支持される領域の外形は、支持部材の外形と同じ外形の領域８０３ａ，８０３ｂ，８０３ｃとなる。
　したがって、正しい位置に対応する外形８００の中心８００ＣのＸ座標およびＹ座標は、３つの領域８０３ａ，８０３ｂ，８０３ｃの重心位置となる。第２算出部２１ｂは、このようにして算出した中心８００ＣのＸ座標およびＹ座標と、圧力分布５０Ｄ３の中心のＸ座標およびＹ座標との差分を、それぞれ、教示用治具５０のステーション２００に対する水平向きのずれとして算出する。
　そして、上記した補正部２１ｃ（図６参照）は、このようにして算出した水平向きのずれを用いて仮教示データ２２ａを補正することになる。
　図８Ａ～図８Ｃに示したように、第２算出部２１ｂは、感圧シート５２（図１参照）が圧力を検出した部位の外形に基づいて水平向きのずれを検出することとしたので、ハンド１３とステーション２００との位置ずれを効率よく算出することができる。
　次に、感圧シート５２（図１参照）が圧力を検出した部位の位置に基づいて鉛直軸（Ｚ軸）まわりの回転ずれを検出する場合について、図９Ａ～図９Ｃを用いて説明する。図９Ａ～図９Ｃでは、ステーション２００が本来の向きから各図に示すＺ軸まわりに回転ずれした状態で設置されているものとする。なお、図９Ａは図８Ａに、図９Ｂは図８Ｂに、図９Ｃは図８Ｃに、それぞれ対応するので、対応する要素には同一の符号を付し、簡単な説明にとどめることとする。
　また、図９Ａ～図９Ｃには、教示用治具５０におけるαβ直交座標系（図１参照）を示している。ハンド１３（図５参照）は、たとえば、β軸がハンド中心線１３ＣＬと平行となるように教示用治具５０を保持する。
　図９Ａは、教示用治具５０が検出した圧力分布の例その４を示す図である。なお、図９Ａでは、カセット２００ａ（図３参照）のように、所定の間隔をあけて配置される２つの支持部材２０１（図７Ａ参照）で教示用治具５０を支持するタイプのステーション２００に、教示用治具５０が支持された状態における圧力分布５０Ｄ４を示している。
　図９Ａに示した場合、弓形の領域８０１ａおよび領域８０１ｂの弦９０１ａおよび弦９０１ｂは、β軸と平行にはならない。ここで、圧力分布５０Ｄ４に基づいて弦９０１ａあるいは弦９０１ｂと、β軸とのなす角度が得られるので、鉛直軸（Ｚ軸）まわりの回転ずれを算出することができる。つまり、第２算出部２１ｂは、このようにして算出した回転ずれを教示用治具５０のステーション２００に対する回転ずれとして算出する。
　そして、上記した補正部２１ｃ（図６参照）は、このようにして算出した回転ずれを用いて仮教示データ２２ａを補正することになる。
　図９Ｂは、教示用治具５０が検出した圧力分布の例その５を示す図である。なお、図９Ｂでは、楕円状の１つの支持部材で教示用治具５０が支持された状態における圧力分布５０Ｄ５を示している。
　図９Ｂに示した場合、１つの支持部材に支持される領域の外形は、支持部材の外形と同じく楕円状の領域９０２となる。また、図９Ｂに示した場合、領域９０２における長軸９０３は、β軸と平行にならない。ここで、圧力分布５０Ｄ５に基づいて長軸９０３と、β軸とのなす角度が得られるので、鉛直軸（Ｚ軸）まわりの回転ずれを算出することができる。つまり、第２算出部２１ｂは、このようにして算出した回転ずれを教示用治具５０のステーション２００に対する回転ずれとして算出する。
　そして、上記した補正部２１ｃ（図６参照）は、このようにして算出した回転ずれを用いて仮教示データ２２ａを補正することになる。なお、図９Ｂでは、支持部材が楕円状である場合を示したが、外形に凹凸や突起を有するなど、支持部材の鉛直軸（Ｚ軸）まわりの向きを取得可能な形状であれば、その形状は問わない。
　図９Ｃは、教示用治具５０が検出した圧力分布の例その６を示す図である。図９Ｃに示した場合、３つの支持部材にそれぞれ支持される領域の外形は、支持部材の外形と同じ外形の領域８０３ａ，８０３ｂ，８０３ｃとなる。
　ここで、図９Ｃに示した場合、領域８０３ｂと領域８０３ｃとを結ぶ直線（同図に示す破線参照）は、α軸と平行にならない。ここで、圧力分布５０Ｄ６に基づき、かかる直線と、α軸とのなす角度が得られるので、鉛直軸（Ｚ軸）まわりの回転ずれを算出することができる。つまり、第２算出部２１ｂは、このようにして算出した回転ずれを教示用治具５０のステーション２００に対する回転ずれとして算出する。
　そして、上記した補正部２１ｃ（図６参照）は、このようにして算出した回転ずれを用いて仮教示データ２２ａを補正することになる。
　図９Ａ～図９Ｃに示したように、第２算出部２１ｂは、感圧シート５２（図１参照）が圧力を検出した部位の位置に基づいて鉛直軸まわりの回転ずれを検出することとしたので、ハンド１３とステーション２００との回転ずれを効率よく算出することができる。
　次に、教示システム１が実行する処理手順について図１０を用いて説明する。図１０は、教示システム１が実行する処理手順を示すフローチャートである。図１０に示すように、動作制御部２１ｄは、仮教示データ２２ａに基づいてロボット１０へ動作を指示することで、教示用治具５０をステーション２００へ搬送させる（ステップＳ１０１）。
　つづいて、制御部２１は、ハンド位置および圧力分布の取得を開始し（ステップＳ１０２）、その後、ハンド１３を下降させる（ステップＳ１０３）。つづいて、制御部２１は、ハンド１３の下降が完了したか否かを判定し（ステップＳ１０４）、ハンド１３の下降が完了していない場合には（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、ステップＳ１０４の判定を繰り返す。
　一方、ハンド１３の下降が完了した場合には（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、制御部２１は、ハンド位置および圧力分布の取得を終了する（ステップＳ１０５）。そして、第１算出部２１ａは、圧力分布の経時変化に基づいて支持部材の高さおよび傾きを算出する（ステップＳ１０６）。また、第２算出部２１ｂは、静止時の圧力分布に基づいて水平向きのずれを算出する（ステップＳ１０７）。
　そして、補正部２１ｃは、ステップＳ１０６およびステップＳ１０７の算出結果に基づいて仮教示データ２２ａを補正することで本教示データ２２ｂを生成し（ステップＳ１０８）、処理を終了する。
　ところで、これまでは、感圧シート５２を教示用治具５０に設ける場合について説明してきた。しかしながら、これに限らず、感圧シート５２をハンド１３（図５参照）に設けることとしてもよい。そこで、以下では、感圧シート５２をハンド１３に設ける場合について、図１１を用いて説明することとする。
　図１１は、ハンド１３に感圧シート５２を設置する場合の計算例を示す図である。なお、図１１では、図５に示した支持部材１３ｐ１，１３ｐ２，１３ｐ３の上面に、上面と同形状の感圧シート５２を設ける場合を示している。なお、この場合、図１に示した本体部５１についても、感圧シート５２と同形状として支持部材１３ｐ１，１３ｐ２，１３ｐ３と、感圧シート５２との間に設けることとすればよい。
　図１１に示すように、支持部材１３ｐ１，１３ｐ２，１３ｐ３で基板３００を支持する場合を考える。同図のように、基板３００が正しい位置で支持された場合には、基板３００の中心は、ハンド１３の基準位置１３Ｃと一致する。
　そして、この場合、支持部材１３ｐ１，１３ｐ２，１３ｐ３にそれぞれ対応する感圧シート５２で検出した荷重をｐ１、ｐ２およびｐ３とすると、ｐ１、ｐ２およびｐ３の値はすべて一致する。
　一方、基板３００が図１１に示した正しい位置からずれた場合には、ｐ１、ｐ２およびｐ３の値は一致しない。しかしながら、この場合の基板３００の重心位置は、ｐ１、ｐ２およびｐ３の値に基づいて算出することができる。
　具体的には、Ｘ軸方向の重心位置を求める場合、支持部材１３ｐ２と支持部材１３ｐ３とを結ぶ線の中点に支持部材１３ｐ１があると考えることができる。つまり、両端にｐ２およびｐ３が、中点にｐ１がそれぞれかかっていることと等価であるので、これらの荷重がかかった場合の重心のＸ座標と、基準位置１３ＣのＸ座標とのずれを算出することができる。
　また、Ｙ軸方向の重心位置を求める場合、支持部材１３ｐ１のＹ座標と、支持部材１３ｐ２，１３ｐ３のＹ座標とをＹ軸上で結んだ線の一端にｐ１が、他端にｐ２およびｐ３の和が、それぞれかかっていることと等価である。したがって、これらの荷重がかかった場合の重心のＹ座標と、基準位置１３ＣのＹ座標とのずれを算出することができる。
　このように、ハンド１３の支持部材１３ｐ１，１３ｐ２，１３ｐ３にそれぞれ感圧シート５２を設けることで、ハンド１３に載置された基板３００の位置ずれを検出することができる。
　なお、図１１では、ハンド１３が支持部材１３ｐ１，１３ｐ２，１３ｐ３を介して基板３００を支持する場合を示したが、支持部材１３ｐ１，１３ｐ２，１３ｐ３を省略し、フフォーク部１３ｂ（図５参照）の上面で基板３００を支持することとしてもよい。
　この場合、フォーク部１３ｂの上面の外形にあわせた形状の感圧シート５２を用いることとすればよい。このようにすることで、感圧シート５２は、仮に、基板３００が正しい位置からずれた場合であっても、基板３００の外形を検出することができる。したがって、検出した外形に基づいて基板３００の中心を算出することができ、また、基準位置１３Ｃとのずれについても算出することができる。
　上述してきたように、本実施形態に係る教示用治具５０は、基板３００を搬送するハンド１３を有しておりハンド１３の高さを変化させるロボット１０によって基板３００の代わりに搬送されるとともに、基板３００を模した形状を有している。また、教示用治具５０は、支持された状態における自重による圧力分布を検知する感圧シート５２を備える。
　したがって、本実施形態に係る教示用治具５０をロボット１０の教示に用いることとすれば、容易かつ迅速にロボット１０を教示することができる。
　また、本実施形態に係る教示システム１は、ロボット１０と、教示用治具５０と、ステーション２００と、処理装置３０とを備える。ステーション２００は、基板３００の搬送先に設置され、基板３００を支持する支持部材を有する。処理装置３０は、感圧シート５２による検知結果を処理する。
　したがって、本実施形態に係る教示システム１によれば、精密な治具をステーション２００に配置するなどの手作業を含んだ作業を行うことなく、ロボット１０に対する本教示を行うことができる。
　また、本実施形態に係るロボット１０は、基板３００を搬送するとともに高さ位置を変更可能なハンド１３を備える。また、ロボット１０は、基板３００を模した形状を有しており、支持された状態における自重による圧力分布を検知する感圧シート５２を有する教示用治具５０を、基板３００の代わりにハンド１３で搬送するとともに、感圧シート５２によって検知された圧力分布に基づいて動作を教示される。
　したがって、本実施形態に係るロボット１０によれば、精密な治具をステーション２００に配置するなどの手作業を含んだ作業が不要となるため、教示作業の作業負荷を低減することができる。
　なお、上記した実施形態では、ロボット１０が水平多関節ロボットである場合を示したが、ロボット１０は、いわゆるシリアルリンクロボットなどの他のタイプのロボットであってもよい。また、基板の形状は、円状に限らず、矩形状など他の形状であってもよい。
　さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
　　　１　　　教示システム
　　１０　　　ロボット
　　１０ａ　　本体部
　　１０ｂ　　昇降軸
　　１１　　　第１アーム
　　１２　　　第２アーム
　　１３　　　ハンド
　　１３ａ　　基部
　　１３ｂ　　フォーク部
　　１３Ｃ　　基準位置
　　１３ＣＬ　ハンド中心線
　　１３ｐ１、１３ｐ２、１３ｐ３　支持部材
　　２０　　　コントローラ
　　２１　　　制御部
　　２１ａ　　第１算出部
　　２１ｂ　　第２算出部
　　２１ｃ　　補正部
　　２１ｄ　　動作制御部
　　２２　　　記憶部
　　２２ａ　　仮教示データ
　　２２ｂ　　本教示データ
　　２３　　　受信部
　　３０　　　処理装置
　　５０　　　教示用治具
　　５０Ｃ　　中心
　　５１　　　本体部
　　５２　　　感圧シート
　　５２ｐ　　検出部
　　５３　　　取得部
　　５４　　　送信部
　　５５　　　電源部
　２００　　　ステーション
　２００ａ　　カセット
　２００ｂ　　処理室
　２００ｃ　　アライナ装置
　２０１　　　支持部材

Claims (12)

  1. 　基板を搬送するハンドを有しており前記ハンドの高さを変化させるロボットによって前記基板の代わりに搬送されるとともに、前記基板を模した形状を有しており、
    　支持された状態における自重による圧力分布を検知する感圧シート
    　を備えることを特徴とする教示用治具。
  2. 　前記感圧シートは、
    　前記ハンドで保持された状態における下側の面に設けられること
    　を特徴とする請求項１に記載の教示用治具。
  3. 　前記感圧シートによる検知結果を有線または無線で送信する送信部
    　を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の教示用治具。
  4. 　前記基板を模した形状とは、
    　前記基板の主面の形状と同一の形状を指すこと
    　を特徴とする請求項１、２または３に記載の教示用治具。
  5. 　前記ロボットと、
    　請求項１～４のいずれか一つに記載の教示用治具と、
    　前記基板の搬送先に設置され、前記基板を支持する支持部材を有するステーションと、
    　前記感圧シートによる検知結果を処理する処理装置と
    　を備えることを特徴とする教示システム。
  6. 　前記処理装置は、
    　前記教示用治具が前記支持部材に支持される際における前記感圧シートの圧力分布の経時変化に基づき、前記ロボットの設置面に対する前記支持部材の高さおよび傾きのうち少なくとも一方を算出する第１算出部
    　を備えることを特徴とする請求項５に記載の教示システム。
  7. 　前記処理装置は、
    　前記教示用治具が前記支持部材に支持された状態における前記感圧シートの圧力分布に基づき、前記教示用治具の前記ステーションに対する水平向きのずれを算出する第２算出部
    　を備えることを特徴とする請求項５または６に記載の教示システム。
  8. 　前記第２算出部は、
    　前記感圧シートが圧力を検出した部位の外形に基づいて前記水平向きのずれを算出すること
    　を特徴とする請求項７に記載の教示システム。
  9. 　前記第２算出部は、
    　前記感圧シートが圧力を検出した複数の部位についての重心位置に基づいて前記水平向きのずれを算出すること
    　を特徴とする請求項７に記載の教示システム。
  10. 　前記第２算出部は、
    　前記感圧シートが圧力を検出した複数の部位の位置に基づいて前記教示用治具の前記ステーションに対する回転ずれを算出すること
    　を特徴とする請求項７に記載の教示システム。
  11. 　基板を搬送するハンドを有しており、前記ハンドの高さを変化させるロボットと、
    　前記基板を模した形状を有しており、支持された状態における自重による圧力分布を検知する感圧シートを有する教示用治具と
    　を用い、
    　前記教示用治具を前記基板の代わりに前記ロボットに搬送させる工程と、
    　前記感圧シートによって検知された前記圧力分布に基づいて前記ロボットを教示する工程と
    　を含むことを特徴とする教示方法。
  12. 　基板を搬送するとともに高さ位置を変更可能なハンド
    　を備え、
    　前記基板を模した形状を有しており、支持された状態における自重による圧力分布を検知する感圧シートを有する教示用治具を、前記基板の代わりに前記ハンドで搬送するとともに、前記感圧シートによって検知された前記圧力分布に基づいて動作を教示されること
    　を特徴とするロボット。
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