WO2019216401A1 - 基板搬送ロボット及び基板保持ハンドの光軸ずれ検出方法 - Google Patents

基板搬送ロボット及び基板保持ハンドの光軸ずれ検出方法 Download PDF

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拓之 岡田
雅也 吉田
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Kawasaki Motors Ltd
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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    • G05B2219/37—Measurements
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Definitions

  • the present invention relates to a technique for detecting an optical axis shift of a photoelectric sensor provided in a substrate holding hand in a substrate transport robot.
  • a substrate transfer robot provided with a transmissive photoelectric sensor at the tip of a substrate holding hand.
  • This photoelectric sensor is used to detect the presence or absence of a substrate in each slot, for example, by detecting the edge of the substrate accommodated in each slot of the carrier.
  • the transmission type photoelectric sensor includes a projector and a light receiver, which are attached to the substrate holding hand with high accuracy.
  • the positional deviation from the ideal position of the optical axis connecting the projector and the light receiver has been measured by a dedicated measuring device, stored in the controller, and used for controlling the robot by the controller.
  • a method has been proposed in which the position of the optical axis of the photoelectric sensor is measured by the robot itself.
  • Patent Documents 1 and 2 disclose this type of technology.
  • a teaching jig including a small disk is placed at the mounting position of the substrate, and the edge of the small disk is detected by a photoelectric sensor provided in the hand.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to easily and accurately determine the positional deviation of the optical axis from the ideal position as compared with the methods described in Patent Document 1 and Patent Document 2. It is to propose technology.
  • An optical axis misalignment detection method for a substrate holding hand is provided at a hand that holds a substrate, a robot arm that includes a pivot axis of the hand, and that displaces the hand, and a tip of the hand.
  • a method for detecting a deviation of an optical axis of the photoelectric sensor from an ideal optical axis defined in the hand Obtaining a reference turning position of the hand around the turning axis such that the ideal optical axis extends in a certain horizontal first direction;
  • a first target body is detected by the photoelectric sensor while the hand is moved in a radial direction around the turning axis at a predetermined first turning position with respect to the reference turning position, and the first target body is detected.
  • Performing a series of second search processes to obtain the position of the hand in the second direction as a second detection position when Detecting an inclination of the optical axis from the ideal optical axis based on a difference between the first detection position and the second detection position;
  • the distance in the second direction from the pivot axis to the first target body is equal to the distance in the second direction from the pivot axis to the second target body,
  • the intersection position of the optical axis and the first target body on the hand is different from the intersection position of the optical axis and the second target body.
  • An optical axis misalignment detection method for a substrate holding hand includes a hand for holding a substrate, a robot arm for displacing the hand, and a photoelectric sensor provided at the tip of the hand.
  • a method for detecting a deviation of the optical axis of the photoelectric sensor from the ideal optical axis defined in the hand The hand is moved to a predetermined substrate mounting position by advancing in a horizontal second direction orthogonal to the first direction in a posture in which the ideal optical axis extends in a horizontal first direction, and the hand is moved from the hand to the predetermined position.
  • a position perpendicular to the center of the substrate held by the hand is defined as a hand center, and the hand is placed at a distance between the substrate center and the ideal optical axis from the substrate placement position.
  • the photoelectric sensor searches for the edge of the substrate while moving the hand forward and backward in the second direction, and the position of the hand in the second direction when the edge of the substrate is detected in the search is used as a detection position. Seeking and Detecting a displacement of the optical axis from the ideal optical axis based on a difference between the reference position and the detection position.
  • a substrate transfer robot having a hand holding a substrate, a robot arm including a pivot axis of the hand and displacing the hand, and a photoelectric sensor provided at a tip of the hand, and an ideal optical axis is defined for the hand
  • a calibration jig having a first target body and a second target body
  • the controller is A reference turning position of the hand with the turning axis as a turning center such that the ideal optical axis extends in a certain horizontal first direction is acquired, and the hand is set to a predetermined reference with respect to the reference turning position.
  • a first search is performed to detect the first target body with the photoelectric sensor while moving in a radial direction around the turning axis at the first turning position, and the hand is set to a predetermined second with respect to the reference turning position.
  • a robot control unit for operating the robot body to perform a second search for detecting a second target body with the photoelectric sensor while moving in a radial direction around the turning axis at a turning position; The position of the hand in the horizontal second direction orthogonal to the first direction when the first target body is detected in the first search is obtained as a first detection position, and the second target is obtained in the second search.
  • the position of the hand in the second direction when the body is detected is obtained as a second detection position, and based on the difference between the first detection position and the second detection position, the optical axis is determined from the ideal optical axis.
  • a substrate transfer robot includes a hand that holds a substrate, a robot arm that displaces the hand, a robot main body that includes a photoelectric sensor provided at a tip portion of the hand, A substrate placement unit provided at the substrate placement position and a controller are provided. And the controller An ideal optical axis is defined for the hand, and a position that overlaps in the vertical direction with the center of the substrate held by the hand in the hand is defined as a hand center.
  • the hand is advanced to the substrate placement position in a horizontal second direction orthogonal to the first direction in a posture in which the ideal optical axis extends in a horizontal first direction, and from the hand to the substrate placement unit Transferring the substrate, moving the hand from the substrate mounting position to a position retracted in the second direction by a distance obtained by adding a radius of the substrate to a distance between the center of the hand and the ideal optical axis,
  • a robot controller that operates the robot body so as to search the edge of the substrate by the photoelectric sensor while moving the hand forward and backward in the second direction;
  • the position in the second direction when the hand is in the retracted position is obtained as a reference position, and the position in the second direction of the hand when the edge of the substrate is detected in the search is obtained as a detection position.
  • an optical axis positional deviation detecting unit that detects a positional deviation of the optical axis from the ideal optical axis based on a difference between the reference position and the detection position.
  • the present invention it is possible to detect the deviation of the optical axis of the substrate holding hand from the ideal position in a simpler and more accurate manner than in the past.
  • FIG. 1 is a schematic side view of a substrate transfer robot according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of the substrate transfer robot shown in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a control system of the substrate transfer robot.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a method of detecting the inclination of the optical axis.
  • FIG. 5 is a flowchart of an optical axis tilt detection process.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a method of detecting the positional deviation of the optical axis.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a method of detecting the positional deviation of the optical axis.
  • FIG. 8 is a flowchart of the detection process of the positional deviation of the optical axis.
  • FIG. 1 is a schematic side view of a substrate transfer robot according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of the substrate transfer robot shown in FIG.
  • FIG. 3 is
  • FIG. 9 is a plan view showing a substrate transfer robot according to the first modification.
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a control system of the substrate transfer robot shown in FIG.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining a method of detecting the tilt of the optical axis by the substrate transport robot according to the first modification.
  • FIG. 12 is a plan view showing a substrate transfer robot according to the second modification.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining an optical axis tilt detection process performed by the substrate transfer robot according to the second modification.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining an optical axis tilt detection process performed by the substrate transfer robot according to the second modification.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining the optical axis tilt detection processing by the substrate transport robot according to the second modification.
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a control system of the substrate transfer robot shown in FIG.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining a method of detecting the tilt of the optical axis by the substrate transport robot
  • FIG. 16 is a side view showing a configuration of a calibration jig having a function as a positioning jig.
  • FIG. 17 is a flowchart of the automatic teaching process of the reference turning position of the substrate transfer robot according to the third modification.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining automatic teaching processing of the reference turning position by the substrate transfer robot according to the third modification.
  • FIG. 19 is a diagram for explaining automatic teaching processing of the reference turning position by the substrate transfer robot according to the third modification.
  • FIG. 20 is a diagram for explaining automatic teaching processing of the reference turning position by the substrate transfer robot according to the third modification.
  • FIG. 1 is a schematic side view of a substrate transfer robot 1 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic plan view of the substrate transfer robot 1 shown in FIG.
  • the substrate transfer robot 1 shown in FIGS. 1 and 2 includes a robot body 10, a controller 15 that controls the operation of the robot body 10, and a calibration jig 9.
  • the substrate transport robot 1 carries in (loads) and unloads the substrate W with respect to a substrate placement unit (not shown).
  • the substrate transfer robot 1 may be provided in a system for transferring various substrates W such as an EFEM (Equipment Front End Module), a sorter, and a substrate processing system.
  • EFEM Equipment Front End Module
  • the robot body 10 includes a base 11, a robot arm (hereinafter referred to as “arm 12”) supported by the base 11, and a substrate holding hand (hereinafter referred to as “the arm 12”) connected to the distal end portion of the arm 12. And a transmissive photoelectric sensor 4 provided on the hand 13.
  • a transmissive photoelectric sensor is employed as the photoelectric sensor 4, but a retroreflective photoelectric sensor may be employed instead.
  • the arm 12 includes a first link 21 extending in the horizontal direction and a second link 22 connected to the first link 21 via a translational joint.
  • the first link 21 is provided with a translation device 63, and the second link 22 translates in parallel to the longitudinal direction of the first link 21 with respect to the first link 21 by the operation of the translation device 63.
  • the translation device 63 includes, for example, a linear motion mechanism (not shown) such as a rail and slider, a rack and pinion, a ball screw, or a cylinder, and a servo motor M3 (see FIG. 3) as a drive unit.
  • a linear motion mechanism such as a rail and slider, a rack and pinion, a ball screw, or a cylinder, and a servo motor M3 (see FIG. 3) as a drive unit.
  • the configuration of the translation device 63 is not limited to the above.
  • the proximal end of the arm 12 is supported by the base 11 so that it can be raised and lowered.
  • the lifting shaft 23 connected to the proximal end portion of the arm 12 expands and contracts, and the arm 12 moves up and down with respect to the base 11.
  • the elevating device 61 includes, for example, a linear motion mechanism (not shown) that expands and contracts the elevating shaft 23 from the base 11, and a servo motor M1 (see FIG. 3) as a drive unit.
  • the arm 12 pivots around the pivot axis R with respect to the base 11 by the operation of the pivoting device 62.
  • the pivot axis R of the arm 12 substantially coincides with the axis of the lifting shaft 23.
  • the turning device 62 includes, for example, a gear mechanism (not shown) that rotates the first link 21 around the turning axis R, and a servo motor M2 (see FIG. 3) as a drive unit.
  • a gear mechanism not shown
  • a servo motor M2 see FIG. 3
  • the configurations of the lifting device 61 and the turning device 62 are not limited to the above.
  • the hand 13 includes a base portion 31 connected to the distal end portion of the arm 12 and a blade 32 fixed to the base portion 31.
  • the blade 32 is a thin plate member having a Y-shape (or U-shape) with a tip portion divided into two forks.
  • the main surface of the blade 32 is horizontal, and a plurality of support pads 33 that support the substrate W are provided on the blade 32.
  • the plurality of support pads 33 are disposed so as to contact the edge of the substrate W placed on the blade 32.
  • a pusher 34 is provided on the proximal end side of the blade 32 in the hand 13. The substrate W placed on the blade 32 is gripped between the pusher 34 and the support pad 33 disposed at the tip of the blade 32.
  • the hand 13 transports the substrate W while holding the substrate W in a horizontal posture
  • the hand 13 may be one that can hold the substrate W in a vertical posture.
  • the holding method of the substrate W of the hand 13 according to the present embodiment is an edge gripping method, but instead of the edge gripping method, a known holding method of the substrate W such as a suction method, a drop-in method, and a placement method is adopted. May be.
  • the hand 13 is provided with at least one set of photoelectric sensors 4.
  • the photoelectric sensor 4 is provided on the back surface of the tip portion of the blade 32 which is divided into two forks.
  • the photoelectric sensor 4 includes a light projector 41 provided at one of the bifurcated tip portions of the blade 32 and a light receiver 42 provided at the other.
  • the projector 41 and the light receiver 42 are separated from each other in a direction parallel to the main surface of the blade 32 (that is, in the horizontal direction).
  • the projector 41 includes a light source that projects light serving as a detection medium.
  • the light receiver 42 includes a light receiving element that receives the projection light from the projector 41 and converts it into an electrical signal.
  • the light projector 41 and the light receiver 42 are arranged to face each other, and the light emitted from the light projector 41 travels linearly and enters the light incident window of the light receiver of the light receiver 42.
  • the optical axis 43 of the light exiting the projector 41 is indicated by a chain line.
  • the calibration jig 9 includes two target bodies 91 and 92 and target moving devices 93 and 94 that individually move the target bodies 91 and 92. It is desirable that the target bodies 91 and 92 have a vertically extending pin, shaft, or column shape in order to ensure a width at the height detected by the photoelectric sensor 4 and to further reduce the detection position error. .
  • the shape of the target bodies 91 and 92 is not limited to this.
  • the target moving devices 93 and 94 are arranged between a region where the target bodies 91 and 92 can be detected by the photoelectric sensor 4 (detectable region) and a region which is lower than that and cannot be detected by the photoelectric sensor 4 (non-detectable region). Anything can be used.
  • the target moving devices 93 and 94 include, for example, a linear motion mechanism such as a rack and pinion and an electric motor as a drive unit of the linear motion mechanism. However, the target moving devices 93 and 94 are not limited to this.
  • the target moving devices 93 and 94 are communicably connected to the controller 15, and the operations of the target moving devices 93 and 94 are controlled by the jig control unit 152 of the controller 15.
  • a straight line through which the two target bodies 91 and 92 pass is defined as a target reference line A2 (see FIG. 2).
  • the separation distance ⁇ d parallel to the target reference line A 2 of the two target bodies 91 and 92 is known, and ⁇ d is shorter than the length of the optical axis 43.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a control system of the substrate transfer robot 1.
  • 3 includes a robot controller 151 that controls the operation of the robot body 10, a jig controller 152, an optical axis inclination detector 153, an optical axis displacement detector 154, and a reference turning position acquisition.
  • Each functional unit with the unit 156 is included.
  • the controller 15 includes an optical axis deviation storage unit 155 that stores information regarding the deviation of the optical axis 43.
  • the controller 15 is a so-called computer, and includes, for example, an arithmetic processing device (processor) such as a microcontroller, CPU, MPU, PLC, DSP, ASIC, or FPGA, and a storage device such as ROM or RAM (both shown in the figure). Not shown).
  • the storage device stores a program executed by the arithmetic processing unit, various fixed data, and the like.
  • the program stored in the storage device includes the rotation axis search program according to the present embodiment.
  • the storage device stores teaching data for controlling the operation of the arm 12, data relating to the shape and dimensions of the arm 12 and the hand 13, data relating to the shape and dimensions of the substrate W held by the hand 13, and the like. Yes.
  • the arithmetic processing unit reads out and executes software such as a program stored in the storage device, so that processing for realizing the above-described functional unit is performed.
  • the controller 15 may execute each process by centralized control by a single computer, or may execute each process by distributed control by cooperation of a plurality of computers.
  • the controller 15 is connected to the servo motor M1 of the lifting device 61 of the arm 12, the servo motor M2 of the turning device 62, and the servo motor M3 of the translation device 63.
  • the servo motors M1 to M3 are provided with position detectors E1 to E3 that detect the rotation angle of the output shaft, and the detection signals of the position detectors E1 to E3 are output to the controller 15.
  • a pusher 34 of the hand 13 is also connected to the controller 15.
  • the robot control unit 151 of the controller 15 then teaches the pose (that is, the position and orientation in space) of the hand 13 specified from the rotational position detected by each of the position detectors E1 to E3 and the teaching stored in the storage unit. Based on the data, a target pose after a predetermined control time is calculated, and the servo motors M1 to M3 are operated so that the hand 13 becomes the target pose after the predetermined control time.
  • optical axis deviation detection method [Optical axis deviation detection method]
  • the optical axis deviation detection method of the photoelectric sensor 4 provided on the hand 13 executed by the substrate transport robot 1 having the above-described configuration will be described.
  • the hand 13 has a hand axis A1 and a hand center C defined therein.
  • the hand axis A1 is an axis extending linearly in parallel with the longitudinal direction of the hand 13, and the blade 32 is formed in line symmetry with the hand axis A1 as a symmetry axis in plan view.
  • the hand axis A1 is parallel to the extending / contracting direction of the arm 12, and the hand 13 moves parallel to the hand axis A1.
  • the hand center C is a perpendicular line overlapping the center of the substrate W held by the hand 13 in the hand 13.
  • the light projector 41 and the light receiver 42 of the photoelectric sensor 4 are attached to the hand 13 with high accuracy. Even so, the actual optical axis 43 may deviate from the designed ideal optical axis 44 due to mounting errors and individual differences between the projector 41 and the light receiver 42.
  • the deviation of the optical axis 43 includes the inclination of the optical axis 43 from the ideal optical axis 44 and the positional deviation of the optical axis 43 from the ideal optical axis 44 in the hand axis A1 direction.
  • the optical axis tilt detection unit 153 of the controller 15 detects the tilt of the optical axis 43 from the ideal optical axis 44, and the optical axis position deviation detection unit 154 of the controller 15 detects the light.
  • a positional deviation in the direction parallel to the hand axis A1 from the ideal optical axis 44 of the axis 43 is detected, and the robot controller 151 operates the robot body 10 in consideration of the deviation of these optical axes 43.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a method for detecting the tilt of the optical axis 43
  • FIG. 5 is a flowchart of a process for detecting the tilt of the optical axis 43 by the substrate transport robot 1.
  • a certain horizontal direction is defined as a first direction X
  • a horizontal direction orthogonal to the first direction X is defined as a second direction Y.
  • the calibration jig 9 is positioned so that the target reference line A2 is parallel to the first direction X. That is, the distance in the second direction Y from the turning axis R of the hand 13 to the first target body 91 is equal to the distance in the second direction Y from the turning axis R to the second target body 92.
  • the controller 15 first acquires the reference turning position of the hand 13 (step S1).
  • the hand 13 in the predetermined standby position is a reference turning position in which the extending direction of the ideal optical axis 44 is the first direction X and the extending direction of the hand axis A1 is the second direction Y. And away from the target bodies 91 and 92 in the second direction Y. If the positional relationship between the calibration jig 9 and the robot body 10 is known, the reference turning position of the hand 13 is known.
  • the reference turning position acquisition unit 156 acquires a pre-stored reference turning position or a taught reference turning position, and the robot control unit 151 operates the robot body 10 so that the hand 13 becomes the reference turning position.
  • step S2 the controller 15 performs a first search process (step S2).
  • the controller 15 moves the robot body 10 so that the hand 13 moves in the radial direction around the turning axis R at the reference turning position until the first target body 91 is detected by the photoelectric sensor 4. Make it work.
  • the hand 13 moves in the second direction Y.
  • the controller 15 operates the target moving devices 93 and 94 so that the first target body 91 is located in the detectable region and the second target body 92 is located in the undetectable region.
  • the controller 15 obtains the position of the hand 13 in the second direction Y when the first target body 91 is detected in the first search process, and stores it as the first detection position (step S3).
  • the controller 15 operates the robot body 10 so that the hand 13 moves to the standby position.
  • step S4 the controller 15 performs a second search process.
  • the controller 15 moves the robot body 10 so that the hand 13 moves in the radial direction around the turning axis R at the reference turning position until the second target body 92 is detected by the photoelectric sensor 4. Make it work.
  • the hand 13 moves in the second direction Y.
  • the controller 15 operates the target moving devices 93 and 94 so that the first target body 91 is located in the undetectable area and the second target body 92 is located in the detectable area.
  • the controller 15 obtains the position in the second direction Y of the hand 13 when the second target body 92 is detected in the second search process, and stores it as the second detection position (step S5).
  • the controller 15 operates the robot body 10 so that the hand 13 moves to the standby position.
  • the controller 15 obtains the inclination angle ⁇ of the optical axis 43 from the ideal optical axis 44 from the first detection position and the second detection position (step S6).
  • the following equation is established among the tilt angle ⁇ of the optical axis 43, the difference ⁇ L (not shown) between the first detection position and the second detection position, and the separation distance ⁇ d between the target bodies 91 and 92.
  • tan ⁇ ⁇ L / ⁇ d Therefore, the controller 15 obtains a difference ⁇ L between the first detection position and the second detection position, and uses the above equation to determine the ideal of the optical axis 43 based on the difference ⁇ L and the separation distance ⁇ d between the target bodies 91 and 92.
  • An inclination angle ⁇ from the optical axis 44 is obtained.
  • the controller 15 determines that there is no inclination of the optical axis 43 if the inclination angle ⁇ is substantially zero, and there is an inclination of the optical axis 43 if the inclination angle ⁇ is not substantially zero (that is, It may be determined that the inclination of the optical axis 43 has been detected.
  • substantially 0 is not strictly limited to 0, and may include a value of a predetermined adjustment range from 0 to each of the plus side and the minus side.
  • the controller 15 stores the obtained inclination angle ⁇ in the optical axis deviation storage unit 155 (step S7), and ends the process.
  • FIG. 8 is a flowchart of a process for detecting the positional deviation of the optical axis 43 by the substrate transfer robot 1.
  • the hand 13 of the robot body 10 holds the substrate W, is in an orientation in which the extending direction of the ideal optical axis 44 is the first direction X, and the extending direction of the hand axis A1 is the second direction Y. It is in a position retracted from the mounting portion in the second direction Y.
  • the substrate placement unit is not particularly limited as long as the substrate W can be placed, such as a substrate boat, a substrate carrier, a substrate tray, a stage of a substrate processing apparatus, and an aligner.
  • the controller 15 first operates the robot body 10 so as to transfer the substrate W from the hand 13 to the substrate platform (step S11).
  • the controller 15 extends the arm 12 and moves the hand 13 in the second direction Y to move the blade 32 above the substrate platform, and then lowers the arm 12 to move the blade 32. Is moved below the substrate placement portion.
  • the substrate W is transferred from the hand 13 to the substrate platform.
  • the position in the second direction Y of the hand 13 when the substrate W is placed on the substrate placement unit is referred to as a “substrate placement position”.
  • the distance L1 from the hand center C to the ideal optical axis 44 in the direction parallel to the hand axis A1 and the radius ⁇ W of the substrate W are both known values and stored in the controller 15 in advance.
  • the controller 15 operates the robot body 10 so that the hand 13 moves backward in the second direction Y by the sum of the distance L1 and the radius ⁇ W (L1 + ⁇ W) from the substrate placement position. (Step S12).
  • the controller 15 stores the position of the hand 13 in the second direction Y as a reference position (step S13).
  • the controller 15 turns on the photoelectric sensor 4 and operates the robot body 10 to raise the hand 13 from the reference position until the ideal optical axis 44 moves from below the substrate W to above the substrate W (Ste S14). If the substrate W is not detected (NO in step S15), the controller 15 determines that the optical axis 43 is displaced from the ideal optical axis 44 toward the hand center C (step S16). If the substrate W is detected (YES in step S15), the controller 15 determines that the optical axis 43 coincides with the ideal optical axis 44 or is shifted to the opposite side of the hand center C (step S17).
  • the controller 15 operates the robot body 10 so that the photoelectric sensor 4 searches for the edge of the substrate W while the hand 13 is advanced or retracted in the second direction Y (step). S18).
  • the arm 12 is turned on with the photoelectric sensor 4 turned on when searching for the edge of the substrate W. Are extended and the arms 12 are raised and lowered repeatedly.
  • the photoelectric sensor 4 is turned on when searching for the edge of the substrate W.
  • the controller 15 stores the position of the hand 13 in the second direction Y when the edge of the substrate W is detected as a detection position (step S19).
  • the controller 15 obtains the difference between the reference position and the detection position as a positional deviation amount of the optical axis 43 from the ideal optical axis 44 in a direction parallel to the hand axis A1 (step S20).
  • the controller 15 determines that there is no positional deviation of the optical axis 43 if the positional deviation amount is substantially zero, and if the positional deviation amount is not substantially zero, there is a positional deviation of the optical axis 43 ( That is, it may be determined that the positional deviation of the optical axis 43 has been detected.
  • the controller 15 stores the positional deviation amount in the optical axis deviation storage unit 155 (step S21), and ends the process.
  • the controller 15 uses the tilt angle ⁇ of the optical axis 43 and the amount of positional deviation of the optical axis 43 stored in the optical axis deviation storage unit 155 to control the operation of the robot body 10. That is, the controller 15 generates an operation command for the robot body 10 so that the tilt angle ⁇ of the optical axis 43 and the positional deviation amount of the optical axis 43 are calibrated.
  • the substrate transport robot 1 is provided at the hand 13 that holds the substrate W, the arm 12 that includes the turning axis R of the hand 13 and that displaces the hand 13, and the tip of the hand 13.
  • the robot body 10 having the photoelectric sensor 4, the calibration jig 9 having the first target body 91 and the second target body 92, and the controller 15 are provided.
  • the calibration jig 9 according to this embodiment includes a first target moving device 93 that moves the first target body 91 from a detectable range of the photoelectric sensor 4 to a non-detectable range, and a second target body 92 of the photoelectric sensor 4.
  • a second target moving device 94 for moving from the detectable range to the undetectable range is further included.
  • the first target body 91 and the second target body 92 are aligned in the first direction X, and the first target body 91 and the second target body 92 are in the same plane perpendicular to the second direction Y. Further, the distance in the second direction Y from the turning axis R to the first target body 91 is equal to the distance in the second direction Y from the turning axis R to the second target body 92.
  • An ideal optical axis 44 is defined for the hand 13.
  • the controller 15 includes a robot controller 151, a jig controller 152, and an optical axis inclination detector 153.
  • the robot control unit 151 acquires a reference turning position of the hand 13 with the turning axis R as the turning center such that the ideal optical axis 44 extends in a certain horizontal first direction X, and the hand 13 is moved to the reference turning position.
  • a first search is performed in which the photoelectric sensor 4 detects the first target body 91 while moving in a radial direction around the turning axis R at a predetermined first turning position (reference turning position in this embodiment) with reference to The photoelectric sensor 4 moves the second target body 92 while moving the hand 13 in a radial direction around the turning axis R at a predetermined second turning position (in this embodiment, the reference turning position) with reference to the reference turning position.
  • the robot body 10 is operated so as to perform the second search to be detected.
  • the jig control unit 152 detects the first target body 91 in the detectable range and the second target body 92 in the undetectable range during the first search, and detects the first target body 91 during the second search.
  • the first target moving device 93 and the second target moving device 94 are operated so that the second target body 92 is in the impossible range and the second target body 92 is in the detectable range.
  • the optical axis inclination detection unit 153 obtains a position in the horizontal second direction Y perpendicular to the first direction X of the hand 13 when the first target body 91 is detected in the first search as the first detection position.
  • the position of the hand 13 in the second direction Y when the second target body 92 is detected in two searches is obtained as the second detection position, and the optical axis 43 is determined based on the difference between the first detection position and the second detection position.
  • the inclination from the ideal optical axis 44 is detected. In the above, the intersection position of the optical axis 43 and the first target body 91 on the hand 13 is different from the intersection position of the optical axis 43 and the second target body 92.
  • the optical axis deviation detection method of the substrate holding hand is such that the hand 13 having the turning axis R as the turning center such that the ideal optical axis 44 extends in a certain horizontal first direction X.
  • the photoelectric sensor 4 acquires the reference turning position and moves the hand 13 in a radial direction around the turning axis R at a predetermined first turning position (the reference turning position in the present embodiment) with reference to the reference turning position.
  • the first target body 91 is detected by the above, and a position in the horizontal second direction Y perpendicular to the first direction X of the hand 13 when the first target body 91 is detected is obtained as a first detection position. 1.
  • the photoelectric sensor 4 moves the hand 13 in a radial direction around the turning axis R at a predetermined second turning position (in this embodiment, the reference turning position) with reference to the reference turning position.
  • Second target body 92 Performing a series of second search processes to detect the position in the second direction Y of the hand 13 when the second target body 92 is detected as the second detection position, and to detect the first detection position and the second This includes detecting the inclination of the optical axis 43 from the ideal optical axis 44 based on the difference from the detection position.
  • the distance in the second direction Y from the turning axis R to the first target body 91 is equal to the distance in the second direction Y from the turning axis R to the second target body 92, and
  • the crossing position of the optical axis 43 and the first target body 91 and the crossing position of the optical axis 43 and the second target body 92 are different.
  • the optical axis 43 can be calculated by simple calculation from the difference between the two positions (ie, the first detection position and the second detection position) where the target bodies 91 and 92 are detected. Deviation (inclination) can be detected.
  • the target bodies 91 and 92 are searched while moving the hand 13 in the second direction Y together with the optical axis 43 in both the first search and the second search, an operation error of the robot body 10 due to backlash or the like, The detected position error on the bodies 91 and 92 can be eliminated. Therefore, the deviation (inclination) of the optical axis 43 can be obtained more reliably.
  • the robot control unit 151 of the controller 15 causes the hand 13 to move in the horizontal first direction orthogonal to the first direction X with the ideal optical axis 44 extending in the first direction X.
  • the substrate W is advanced in the two directions Y to the substrate placement position, the substrate W is transferred from the hand 13 to the substrate placement portion, and the hand 13 is moved from the substrate placement position to the distance L1 between the hand center C and the ideal optical axis 44.
  • the robot main body 10 is moved so as to search the edge of the substrate W by the photoelectric sensor 4 while moving the hand 13 back and forth in the second direction Y by a distance that is added the radius ⁇ W. Make it work.
  • the controller 15 obtains the position in the second direction Y when the hand 13 is in the retracted position as a reference position, and determines the position in the second direction Y of the hand 13 when the edge of the substrate W is detected in the search.
  • An optical axis position deviation detecting unit 154 that detects the position deviation of the optical axis 43 from the ideal optical axis 44 based on the difference between the reference position and the detected position is obtained as a detection position (third detection position).
  • the hand 13 is advanced in the horizontal second direction Y orthogonal to the first direction X with the ideal optical axis 44 extending in the horizontal first direction X.
  • a position overlapping with the center in the vertical direction is defined as the hand center C, and the hand 13 is moved in the second direction by a distance obtained by adding the radius ⁇ W of the substrate W to the distance L1 between the hand center C and the ideal optical axis 44 from the substrate mounting position
  • the position of the hand 13 in the second direction Y is obtained as a reference position by retreating to Y, the edge of the substrate W is searched by the photoelectric sensor 4 while the hand 13 is moved forward and backward in the second direction Y, and the substrate W is searched.
  • Edge detected Determining the position of the hand 13 in the second direction Y as the detection position (third detection position), and the positional deviation of the optical axis 43 from the ideal optical axis 44 based on the difference between the reference position and the detection position. Including detecting.
  • the positional deviation of the optical axis 43 from the ideal optical axis 44 can be detected without using a special jig.
  • FIG. 9 is a plan view showing a substrate transfer robot 1A according to Modification 1
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a control system of the substrate transfer robot 1A shown in FIG.
  • the same or similar members as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals in the drawings, and the description thereof is omitted.
  • the robot body 10A shown in FIGS. 9 and 10 is different from the robot body 10 according to the above-described embodiment in that a robot 11A is provided instead of the base 11, and the remaining configuration is substantially the same. is there.
  • the cart 11A includes a traveling device 64 controlled by the controller 15, and the cart 11A travels on the rail 18 laid on the floor by the operation of the traveling device 64.
  • the traveling device 64 includes, for example, a slider that slides on the rail 18, a pinion that meshes with a rack provided on the rail 18, and an electric motor that rotationally drives the pinion (all not shown).
  • the configuration of the traveling device 64 is not limited to this.
  • the calibration jig 9A associated with the robot body 10A includes a single pin-shaped target body 90. That is, the target body 90 may be considered to be a match between the first target body 91 and the second target body 92 according to the above-described embodiment. Note that the target body 90 does not have to move like the target bodies 91 and 92.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining the process of detecting the tilt of the optical axis 43 by the substrate transport robot 1A according to the first modification.
  • the robot body 10 moves so that the traveling direction A4 of the carriage 11A (that is, the extending direction of the rail 18) and the first direction X are parallel to each other. Positioned.
  • the hand 13 of the robot body 10 has a posture in which the extending direction of the ideal optical axis 44 is the first direction X and the extending direction of the hand axis A1 is the second direction Y, and the target body 90 moves in the second direction Y. It is in a predetermined standby position away.
  • step S3 the specific processing content of the second search processing in step S3 is different from the specific processing content for obtaining the tilt angle ⁇ of the optical axis 43 in step S5 from the above-described embodiment.
  • step S4 the controller 15 causes the traveling device 64 to move the carriage 11A in the first direction X by a predetermined traveling distance ⁇ d ′, and then causes the robot body 10 to perform the first operation.
  • the same target body 90 as the search process is searched.
  • the controller 15 uses the travel distance ⁇ d ′ instead of the separation distance ⁇ d between the target bodies 91 and 92.
  • the substrate transfer robot 1A includes the hand 13 that holds the substrate W, the arm 12 that displaces the hand 13, and the transmissive photoelectric sensor 4 provided at the tip of the hand 13.
  • the robot main body 10 ⁇ / b> A, the target body 90, and the controller 15 are provided.
  • An ideal optical axis 44 is defined for the hand 13.
  • the controller 15 includes a robot control unit 151 and an optical axis tilt detection unit 153.
  • the robot control unit 151 acquires the reference turning position, performs the first search, and operates the robot body 10 so as to perform the second search.
  • the first turning position and the second turning position are both the reference turning positions, and the robot controller 151 performs the second search after shifting the hand 13 in the first direction X after the first search. Then, the robot body 10 is operated.
  • the method of detecting the optical axis deviation of the substrate holding hand by the substrate transport robot 1A acquires a reference turning position, performs a series of first search processes, Performing the second search process and detecting the inclination of the optical axis 43 from the ideal optical axis 44.
  • the first turning position and the second turning position are both the reference turning positions, and the trajectory of the hand 13 during the first search process and the trajectory of the hand 13 during the second search process are separated in the first direction Y. ing.
  • FIG. 12 is a plan view of the substrate transfer robot 1B according to the second modification.
  • the same or similar members as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals in the drawings, and the description thereof is omitted.
  • the configuration of the robot body 10 is the same as that of the robot body 10 according to the above-described embodiment, and the calibration process used for detecting the tilt of the optical axis 43 is used.
  • the configuration of the tool 9A is different from the calibration jig 9 according to the above-described embodiment.
  • the calibration jig 9A of the substrate transfer robot 1B according to Modification 2 has substantially the same configuration as the calibration jig 9A used in Modification 1.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the process of detecting the tilt of the optical axis 43 by the substrate transport robot 1B according to the second modification.
  • step S2 In the process of detecting the tilt of the optical axis 43 by the controller 15, the above-described steps S1 to S7 (see FIG. 5) are performed. However, the specific processing content of the first search processing in step S2, the specific processing content of the second search processing in step S4, and the specific processing for obtaining the tilt angle ⁇ of the optical axis 43 in step S6. Is different from the above-described embodiment.
  • a vertical plane including the turning axis R of the hand 13 and the target body 90 extending in parallel thereto is defined as a reference vertical plane A3.
  • the position of the hand 13 in which the hand axis A1 exists in the reference vertical plane A3 (that is, the hand axis A1 and the reference vertical plane A3 overlap in plan view) is set as the reference turning position.
  • the ideal optical axis 44 is orthogonal to the reference vertical plane A3.
  • the controller 15 first turns the arm 12 around the turning axis R by a small angle ( ⁇ ) from the reference turning position (see FIG. 14).
  • the hand 13 is set to the first turning position ( ⁇ ) where the reference vertical plane A3 and the ideal optical axis 44 intersect, and the arm 13 is expanded and contracted to cause the hand 13 to radiate about the turning axis R.
  • the target body 90 is searched for by the photoelectric sensor 4 while moving to.
  • the hand axis A1 in plan view is obtained using the distance from the target body 90 to the turning axis R, the turning position, and the distance from the turning axis R to the ideal optical axis 44. And the distance d5 between the target body 90 and the target body 90 can be obtained.
  • the controller 15 first turns the arm 12 about the turning axis R by a predetermined minute angle (+ 2 ⁇ ) (see FIG. 15).
  • the hand 13 is turned by extending and retracting the arm 12 after the hand 13 is set to the first turning position ( ⁇ ) and the second turning position (+ ⁇ ) symmetrical with respect to the reference vertical plane A3.
  • the photoelectric sensor 4 searches for the target body 90 while moving in the radial direction around the axis R.
  • the distance from the target body 90 to the turning axis R, the turning position, and the distance from the turning axis R to the ideal optical axis 44 are used to determine the hand axis A1 in plan view.
  • the distance d6 between the target body 90 and the target body 90 can be obtained.
  • the distance d5 and the distance d6 are ideally the same.
  • the controller 15 determines the optical axis 43 based on the sum of the distance d5 and the distance d6 and the difference between the first detection position and the second detection position. An inclination angle ⁇ from the ideal optical axis 44 is obtained.
  • the substrate transfer robot 1B includes the hand 13 that holds the substrate W, the arm 12 that displaces the hand 13, and the transmission photoelectric sensor 4 provided at the tip of the hand 13.
  • the robot main body 10 has a target body 90 and a controller 15.
  • the controller 15 includes a robot control unit 151 and an optical axis tilt detection unit 153.
  • the robot control unit 151 acquires the reference turning position, performs the first search, and operates the robot body 10 so as to perform the second search.
  • the first turning position is a position that is turned from the reference turning position to one of the turning directions by a predetermined angle
  • the second turning position is a position that is turned from the reference turning position to the other of the turning directions by a predetermined angle.
  • the substrate holding hand optical axis deviation detection method by the substrate transfer robot 1B acquires the reference turning position, performs a series of first search processes, Performing the second search process and detecting the inclination of the optical axis 43 from the ideal optical axis 44.
  • the first turning position is a position that is turned from the reference turning position to one of the turning directions by a predetermined angle
  • the second turning position is a position that is turned from the reference turning position to the other of the turning directions by a predetermined angle.
  • Modification 3 of the above embodiment will be described.
  • the reference turning position stored or taught in advance is used, but the reference turning position may be automatically taught to the substrate transfer robot 1. Therefore, in the substrate transfer robot 1C according to the present modification, the reference turning position is automatically taught using the calibration jig 9C having a function as a positioning jig for positioning the reference turning position.
  • the same or similar members as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals in the drawings, and the description thereof is omitted.
  • FIG. 16 is a side view showing the configuration of the calibration jig 9C.
  • a calibration jig 9C shown in FIG. 16 includes upper and lower support plates 98u and 98b, a pin-shaped target body 90 suspended from the upper support plate 98u, and first and second object detection sensors 95 and 96. Including.
  • the upper and lower support plates 98u, 98b are connected by a post (not shown).
  • the first and second object detection sensors 95 and 96 are non-contact sensors that detect an object that has entered between the upper support plate 98u and the lower support plate 98b.
  • the first and second object detection sensors 95 and 96 are connected to the controller 15, and when an object is detected by these object detection sensors 95 and 96, detection signals are transmitted to the controller 15.
  • the first and second object detection sensors 95 and 96 may be, for example, retroreflective photoelectric sensors.
  • a light projecting / receiving device is provided on the upper support plate 98u as the first and second object detection sensors 95, 96, and a reflector for reflecting light emitted from the light projecting / receiving device is provided on the lower support plate 98b.
  • the target body 90 is disposed between the first sensor shaft 95c of the first object detection sensor 95 and the second sensor shaft 96c of the second object detection sensor 96.
  • the first sensor shaft 95c of the first object detection sensor 95, the target body 90, and the second sensor shaft 96c of the second object detection sensor 96 are positioned on one straight line A6 (see FIG. 18).
  • the distance between the first sensor shaft 95c of the first object detection sensor 95 and the target body 90 is equal to the distance between the second sensor shaft 96c of the second object detection sensor 96 and the target body 90.
  • the distance between the first sensor shaft 95c of the first object detection sensor 95 and the second sensor shaft 96c of the second object detection sensor 96 is a dimension in a direction orthogonal to the hand axis A1 of the hand 13 (that is, the width of the hand 13). Slightly larger than the dimension in the direction).
  • FIG. 17 is a flowchart of the automatic teaching process of the reference turning position of the substrate transfer robot 1C according to the third modification.
  • 18 to 20 are diagrams for explaining automatic teaching processing of the reference turning position by the substrate transfer robot 1C according to the third modification.
  • the controller 15 causes the tip of the hand 13 to enter between the first sensor shaft 95 c of the first object detection sensor 95 and the second sensor shaft 96 c of the second object detection sensor 96.
  • Step S31 one of the bifurcated tip portions of the hand 13 is referred to as a first tip portion, and the other is referred to as a second tip portion.
  • An ideal optical axis 44 is defined in the hand 13 so as to connect the first tip portion and the second tip portion, and the hand axis A1 orthogonal to the ideal optical axis 44 in a plane parallel to the substrate placement surface of the hand 13. Is prescribed.
  • the controller 15 operates the robot body 10 so that the hand 13 moves until the first tip of the hand 13 is detected by the first object detection sensor 95 (step S32). ).
  • the controller 15 obtains the plane coordinates of the first tip when the first tip of the hand 13 is detected by the first object detection sensor 95 as the first sensor coordinates, and stores it (step S33). Note that the controller 15 can obtain the plane coordinates of the first tip of the hand 13 in the robot coordinate system from the position of the hand 13 and the known shape of the hand 13.
  • the controller 15 operates the robot body 10 so that the hand 13 moves until the second object detection sensor 96 detects the second tip of the hand 13 (step S34). ).
  • the controller 15 obtains the plane coordinates of the second tip when the second tip of the hand 13 is detected by the second object detection sensor 96 as the second sensor coordinates, and stores it (step S35).
  • the controller 15 can obtain the plane coordinates of the second tip of the hand 13 in the robot coordinate system from the position of the hand 13 and the known shape of the hand 13.
  • the controller 15 obtains an intermediate position between the first sensor coordinates and the second sensor coordinates as the target coordinates (step S36).
  • a vertical plane including a straight line connecting the target coordinates and the plane coordinates of the turning axis R is defined as a reference vertical plane A3.
  • the controller 15 operates the robot body 10 so that the hand 13 turns to a position where the hand axis A1 is within the reference vertical plane A3 (step S37). Then, the controller 15 acquires the turning position of the hand 13 when the hand axis A1 is in the reference vertical plane A3 as the reference turning position (step S38).
  • the optical axis misalignment detection processing is performed as in the above-described embodiment (or the first and second modifications).
  • the first object detection sensor 95 and the second object detection sensor 96 of the calibration jig 9C are turned off.
  • obtaining the reference turning position is the first of the hand 13 between the first sensor shaft 95c and the second sensor shaft 96c.
  • the first tip portion and the second tip portion are advanced, the hand 13 is moved until the first tip portion is detected by the first object detection sensor 95, and the first tip portion is detected by the first object detection sensor 95.
  • the plane coordinates of the first tip are obtained as the first sensor coordinates, the hand is moved until the second tip is detected by the second object detection sensor 96, and the second tip is detected by the second object.
  • the plane coordinates of the second tip when detected by the sensor are obtained as the second sensor coordinates, the straight line connecting the first sensor coordinates, the intermediate coordinates of the second sensor coordinates, and the plane coordinates of the turning axis R, and the hand axis A1. And the same vertical plane A3 Moving the hand 13 to enter, and includes, for obtaining the turning position of the hand 13 as a reference swing position.
  • a substrate transport robot 1C includes a robot body including a hand 13 that holds a substrate W, an arm 12 that displaces the hand 13, and a transmission photoelectric sensor 4 provided at the tip of the hand 13. 10, a calibration jig 9 ⁇ / b> C, and a controller 15.
  • the calibration jig 9 ⁇ / b> C includes a first object detection sensor 95 and a second object detection sensor 96, and the first sensor shaft 95 c of the first object detection sensor 95 and the target body 90 (the first target body 91 or the second target).
  • the body 92) and the second sensor shaft 96c of the second object detection sensor 96 are arranged at equal intervals in this order on the same straight line in plan view.
  • the controller 15 includes a robot control unit 151 and a reference turning position acquisition unit 156.
  • the robot control unit 151 causes the first tip and the second tip of the hand 13 to enter between the first sensor shaft 95c and the second sensor shaft 96c, and the first tip is detected by the first object detection sensor 95.
  • the hand 13 is moved until the second tip is detected by the second object detection sensor 96, and the target coordinates and the pivot axis which are the plane coordinates of the first target body or the second target body are moved.
  • the robot body 10 is operated so that the hand 13 is moved until the straight line connecting the R plane coordinates and the hand axis A1 fall within the same reference vertical plane A3.
  • the reference turning position acquisition unit 156 obtains the plane coordinates of the first tip when the first tip of the hand 13 is detected by the first object detection sensor 95 as the first sensor coordinates, and the second tip of the hand 13 Is detected as a second sensor coordinate, an intermediate coordinate between the first sensor coordinate and the second sensor coordinate is determined as a target coordinate, and the hand axis A1 is a reference.
  • the turning position of the hand 13 when in the vertical plane A3 is acquired as the reference turning position.
  • Substrate transport robot 4 Photoelectric sensors 9, 9A, 9C: Calibration jig 10: Robot body 11: Base 11A: Cart 12: Arm 13: Hand (substrate holding hand) 15: Controller 18: Rail 21: First link 22: Second link 23: Lifting shaft 31: Base portion 32: Blade 33: Support pad 34: Pusher 41: Projector 42: Receiver 43: Optical axis 44: Ideal optical axis 61: Lifting device 62: Turning device 63: Translation device 64: Traveling devices 90, 91, 92: Target bodies 93, 94: Target moving devices 95, 96: Object detection sensors 98u, 98b: Support plate 151: Robot controller 152 : Jig control unit 153: Optical axis tilt detection unit 154: Optical axis position deviation detection unit 155: Optical axis deviation storage unit 156: Reference turning position acquisition unit

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Abstract

基板保持ハンドの光軸ずれ検出方法は、理想光軸が水平な第１方向に延在するハンドの基準旋回位置を取得し、ハンドを基準旋回位置を基準とする所定の第１旋回位置で旋回軸を中心とする放射方向へ移動させながら光電センサで第１ターゲット体を検出し、そのときのハンドの第１方向と直交する水平な第２方向の位置を検出位置として求める第１探索処理を行い、第２ターゲット体に対して第１探索処理と同様の第２探索処理を行い、第１探索処理と第２探索処理で求めた検出位置の差に基づいて光軸の理想光軸からの傾きを検出する。旋回軸から第１ターゲット体及び第２ターゲット体までの第２方向の距離は等しく、ハンド上において光軸と第１ターゲットとの交差位置と光軸と第２ターゲットとの交差位置とが相違する。

Description

基板搬送ロボット及び基板保持ハンドの光軸ずれ検出方法
　本発明は、基板搬送ロボットにおいて、基板保持ハンドに設けられた光電センサの光軸のずれを検出する技術に関する。
　従来、基板保持ハンドの先端部に透過型の光電センサを備えた基板搬送ロボットが知られている。この光電センサは、例えば、キャリアの各スロットに収容された基板のエッジを検出することにより、各スロットの基板の有無を検出するために利用される。
　透過型の光電センサは、投光器と受光器とを備え、それらが基板保持ハンドに精度よく取り付けられる。投光器と受光器とを結ぶ光軸の理想位置からの位置ずれは、専用の計測装置で計測され、コントローラに記憶され、コントローラでロボットの制御に利用されてきた。近年では、光電センサの光軸の理想位置からの位置ずれを、ロボット自身で計測する方法が提案されている。特許文献１，２では、この種の技術が開示されている。
　特許文献１及び特許文献２に記載のキャリブレーション方法は、基板の載置位置に小円板を含む教示治具を載置し、ハンドに設けた光電センサで小円板のエッジを検出して教示治具の位置を推定し、教示治具の教示位置と推定位置との差に基づいて、光軸の理想位置からのハンド軸方向の位置ずれや、光軸の理想位置からのハンド回転方向の位置ずれを求めるものである。
特開２００５－１１８９５１号公報 特開２００８－１１４３４８号公報
　特許文献１及び特許文献２に記載のキャリブレーション方法では、小円板のエッジに対しハンドを異なる角度からアプローチさせて、ハンドに設けた光電センサで小円板のエッジを検出する。そのため、検出した位置から光軸の理想位置からの位置ずれを求めるために複雑な演算が必要となる。
　本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、特許文献１及び特許文献２に記載された手法と比較して簡易且つ精確に光軸の理想位置からの位置ずれを求める技術を提案することにある。
　本発明の一態様に係る基板保持ハンドの光軸ずれ検出方法は、基板を保持するハンド、前記ハンドの旋回軸を含み当該ハンドを変位させるロボットアーム、及び、前記ハンドの先端部に設けられた光電センサを備えた基板搬送ロボットにおいて、前記光電センサの光軸の前記ハンドに規定された理想光軸からのずれを検出する方法であって、
前記理想光軸が水平な或る第１方向に延在するような、前記旋回軸を旋回中心とする前記ハンドの基準旋回位置を取得すること、
前記ハンドを前記基準旋回位置を基準とする所定の第１旋回位置で前記旋回軸を中心とする放射方向へ移動させながら前記光電センサで第１ターゲット体を検出し、前記第１ターゲット体が検出されたときの前記ハンドの前記第１方向と直交する水平な第２方向の位置を第１検出位置として求める、一連の第１探索処理を行うこと、
前記ハンドを前記基準旋回位置を基準とする所定の第２旋回位置で前記旋回軸を中心とする放射方向へ移動させながら前記光電センサで第２ターゲット体を検出し、前記第２ターゲット体が検出されたときの前記ハンドの前記第２方向の位置を第２検出位置として求める、一連の第２探索処理を行うこと、及び、
前記第１検出位置と前記第２検出位置との差に基づいて前記光軸の前記理想光軸からの傾きを検出することを含み、
前記旋回軸から前記第１ターゲット体までの前記第２方向の距離と前記旋回軸から前記第２ターゲット体までの前記第２方向の距離とが等しく、
前記ハンド上における前記光軸と前記第１ターゲット体との交差位置と前記光軸と前記第２ターゲット体との交差位置とが相違する。
　本発明の更に別の一態様に係る基板保持ハンドの光軸ずれ検出方法は、基板を保持するハンド、前記ハンドを変位させるロボットアーム、及び、前記ハンドの先端部に設けられた光電センサとを備えた基板搬送ロボットにおいて、前記光電センサの光軸の前記ハンドに規定された理想光軸からのずれを検出する方法であって、
前記ハンドを前記理想光軸が水平な第１方向に延在する姿勢で前記第１方向と直交する水平な第２方向へ進出させることにより所定の基板載置位置へ移動させ、前記ハンドから当該基板載置位置に設けられた基板載置部へ前記基板を移載すること、
前記ハンドにおいて当該ハンドに保持された前記基板の中心と垂直方向に重複する位置をハンド中心と規定し、前記ハンドを前記基板載置位置から前記ハンド中心と前記理想光軸との距離に前記基板の半径を加えた距離だけ前記第２方向へ後退させ、当該ハンドの前記第２方向の位置を基準位置として求めること、
前記ハンドを前記第２方向へ進退移動させながら前記光電センサで前記基板のエッジを探索し、前記探索で前記基板のエッジが検出されたときの前記ハンドの前記第２方向の位置を検出位置として求めること、及び、
前記基準位置と前記検出位置との差に基づいて前記光軸の前記理想光軸からの位置ずれを検出することを含む。
　本発明の更に別の一態様に係る基板搬送ロボットは、
基板を保持するハンド、前記ハンドの旋回軸を含み当該ハンドを変位させるロボットアーム、及び、前記ハンドの先端部に設けられた光電センサを有し、前記ハンドに理想光軸が規定されたロボット本体と、
第１ターゲット体及び第２ターゲット体を有する較正治具と、
コントローラとを備える。
前記コントローラは、
前記理想光軸が水平な或る第１方向に延在するような、前記旋回軸を旋回中心とする前記ハンドの基準旋回位置を取得し、前記ハンドを前記基準旋回位置を基準とする所定の第１旋回位置で前記旋回軸を中心とする放射方向へ移動させながら前記光電センサで第１ターゲット体を検出する第１探索を行い、前記ハンドを前記基準旋回位置を基準とする所定の第２旋回位置で前記旋回軸を中心とする放射方向へ移動させながら前記光電センサで第２ターゲット体を検出する第２探索を行うように、前記ロボット本体を動作させるロボット制御部と、
前記第１探索で前記第１ターゲット体が検出されたときの前記ハンドの前記第１方向と直交する水平な第２方向の位置を第１検出位置として求め、前記第２探索で前記第２ターゲット体が検出されたときの前記ハンドの前記第２方向の位置を第２検出位置として求め、前記第１検出位置と前記第２検出位置との差に基づいて前記光軸の前記理想光軸からの傾きを検出する光軸傾き検出部とを、含む。
上記において、前記旋回軸から前記第１ターゲット体までの前記第２方向の距離と前記旋回軸から前記第２ターゲット体までの前記第２方向の距離とが等しく、前記ハンド上における前記光軸と前記第１ターゲット体との交差位置と前記光軸と前記第２ターゲット体との交差位置とが相違する。
　本発明の更に別の一態様に係る基板搬送ロボットは、基板を保持するハンド、前記ハンドを変位させるロボットアーム、及び、前記ハンドの先端部に設けられた光電センサを有するロボット本体と、所定の基板載置位置に設けられた基板載置部と、コントローラとを備える。
そして、前記コントローラは、
前記ハンドに理想光軸を規定し、前記ハンドにおいて当該ハンドに保持された前記基板の中心と垂直方向に重複する位置をハンド中心と規定し、
前記ハンドを前記理想光軸が水平な第１方向に延在する姿勢で前記第１方向と直交する水平な第２方向へ前記基板載置位置まで進出させ、前記ハンドから前記基板載置部へ前記基板を移載し、前記ハンドを前記基板載置位置から前記ハンド中心と前記理想光軸との距離に前記基板の半径を加えた距離だけ前記第２方向へ後退した位置へ移動させ、前記ハンドを前記第２方向へ進退移動させながら前記光電センサで前記基板のエッジの探索を行うように前記ロボット本体を動作させるロボット制御部と、
前記ハンドが前記後退した位置にあるときの前記第２方向の位置を基準位置として求め、前記探索で前記基板のエッジが検出されたときの前記ハンドの前記第２方向の位置を検出位置として求め、前記基準位置と前記検出位置との差に基づいて前記光軸の前記理想光軸からの位置ずれを検出する光軸位置ずれ検出部とを含む。
　本発明によれば、従来と比較して簡易且つ精確に基板保持ハンドの光軸の理想位置からのずれを検出することができる。
図１は、本発明の一実施形態に係る基板搬送ロボットの概略側面図である。 図２は、図１に示す基板搬送ロボットの概略平面図である。 図３は、基板搬送ロボットの制御系統の構成を示す図である。 図４は、光軸の傾きの検出方法を説明する図である。 図５は、光軸の傾きの検出処理のフローチャートである。 図６は、光軸の位置ずれの検出方法を説明する図である。 図７は、光軸の位置ずれの検出方法を説明する図である。 図８は、光軸の位置ずれの検出処理のフローチャートである。 図９は、変形例１に係る基板搬送ロボットを示す平面図である。 図１０は、図９に示す基板搬送ロボットの制御系統の構成を示す図である。 図１１は、変形例１に係る基板搬送ロボットによる光軸の傾きの検出方法を説明する図である。 図１２は、変形例２に係る基板搬送ロボットを示す平面図である。 図１３は、変形例２に係る基板搬送ロボットによる光軸の傾きの検出処理を説明する図である。 図１４は、変形例２に係る基板搬送ロボットによる光軸の傾きの検出処理を説明する図である。 図１５は、変形例２に係る基板搬送ロボットによる光軸の傾きの検出処理を説明する図である。 図１６は、位置決め用治具としての機能を備える較正冶具の構成を示す側面図である。 図１７は、変形例３に係る基板搬送ロボットの基準旋回位置の自動教示処理のフローチャートである。 図１８は、変形例３に係る基板搬送ロボットによる基準旋回位置の自動教示処理を説明する図である。 図１９は、変形例３に係る基板搬送ロボットによる基準旋回位置の自動教示処理を説明する図である。 図２０は、変形例３に係る基板搬送ロボットによる基準旋回位置の自動教示処理を説明する図である。
　次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
〔基板搬送ロボット１の概略構成〕
　図１は本発明の一実施形態に係る基板搬送ロボット１の概略側面図、図２は図１に示す基板搬送ロボット１の概略平面図である。図１及び図２に示す基板搬送ロボット１は、ロボット本体１０と、ロボット本体１０の動作を制御するコントローラ１５と、較正治具９とを備える。基板搬送ロボット１は、図示されない基板載置部に対し基板Ｗの搬入（積載）及び搬出を行うものである。基板搬送ロボット１は、例えば、ＥＦＥＭ（Equipment　Front　End　Module）、ソータ、基板処理システムなどの、各種の基板Ｗを搬送するシステムに備えられてよい。
〔ロボット本体１０の構成〕
　ロボット本体１０は、基台１１と、基台１１に支持されたロボットアーム（以下、「アーム１２」と称する）と、アーム１２の遠位端部に連設された基板保持ハンド（以下、「ハンド１３」と称する）と、ハンド１３に設けられた透過型の光電センサ４とを有する。なお、本実施形態では光電センサ４として透過型の光電センサが採用されているが、これに代えて回帰反射型の光電センサが採用されてもよい。
　本実施形態に係るアーム１２は、水平方向に延びる第１リンク２１と、第１リンク２１に並進関節を介して接続された第２リンク２２とから成る。第１リンク２１には並進装置６３が設けられており、並進装置６３の動作により第２リンク２２は第１リンク２１に対して当該第１リンク２１の長手方向と平行に並進移動する。並進装置６３は、例えば、レール＆スライダ、ラック＆ピニオン、ボールねじ、又は、シリンダなどの直動機構（図示略）と、駆動部としてのサーボモータＭ３（図３、参照）とを含む。但し、並進装置６３の構成は上記に限定されない。
　アーム１２の近位端部は、昇降及び旋回可能に基台１１に支持されている。昇降装置６１の動作により、アーム１２の近位端部と連結された昇降軸２３が伸縮して、アーム１２は基台１１に対し昇降移動する。昇降装置６１は、例えば、昇降軸２３を基台１１から伸縮させる直動機構（図示略）と、駆動部としてのサーボモータＭ１（図３、参照）とを含む。また、旋回装置６２の動作により、アーム１２は基台１１に対し旋回軸Ｒを中心として旋回する。アーム１２の旋回軸Ｒは昇降軸２３の軸心と実質的に一致する。旋回装置６２は、例えば、第１リンク２１を旋回軸Ｒの周りに回転させるギア機構（図示略）と、駆動部としてのサーボモータＭ２（図３、参照）とを含む。但し、昇降装置６１及び旋回装置６２の構成は上記に限定されない。
　ハンド１３は、アーム１２の遠位端部に連結されたベース部３１と、ベース部３１に固定されたブレード３２とを備える。ブレード３２は、先端部が二股に分かれたＹ字状（又は、Ｕ字状）を呈する薄板部材である。
　ブレード３２の主面は水平であって、基板Ｗを支持する複数の支持パッド３３がブレード３２上に設けられている。複数の支持パッド３３は、ブレード３２に載置された基板Ｗのエッジと接触するように配置されている。更に、ハンド１３においてブレード３２の基端側には、プッシャ３４が設けられている。このプッシャ３４とブレード３２の先端部に配置された支持パッド３３との間で、ブレード３２に載置された基板Ｗが把持される。
　なお、本実施形態に係るハンド１３は、基板Ｗを水平な姿勢で保持しながら、搬送するものであるが、ハンド１３は基板Ｗを垂直な姿勢で保持可能なものであってもよい。また、本実施形態に係るハンド１３の基板Ｗの保持方式は、エッジ把持式であるが、エッジ把持式に代えて、吸着式、落とし込み式、載置式などの公知の基板Ｗの保持方式が採用されてもよい。
　ハンド１３には、少なくとも１組の光電センサ４が設けられている。光電センサ４は、ブレード３２の二股に分かれた先端部の裏面に設けられている。図１及び図４を参照して、光電センサ４は、ブレード３２の二股に分かれた先端部の一方に設けられた投光器４１と他方に設けられた受光器４２とを含む。投光器４１と受光器４２とは、ブレード３２の主面と平行な方向（即ち、水平方向）に離れている。
　投光器４１は、検出媒体となる光を投射する光源を備える。受光器４２は、投光器４１の投射光を受けて電気信号に変換する受光素子を備える。投光器４１と受光器４２は対向配置されており投光器４１を出た光は、直線状に進んで、受光器４２の受光器の入光窓に入射する。図４において、投光器４１を出た光の光軸４３が鎖線で示されている。光電センサ４は、光軸４３上を物体が通過して、受光器４２に入射する光量が減少したことを検出すると、検出信号をコントローラ１５へ出力する。
〔較正治具９の構成〕
　本実施形態に係る較正治具９は、２本のターゲット体９１，９２と、これらのターゲット体９１，９２を個別に移動させるターゲット移動装置９３，９４とを備える。ターゲット体９１，９２は、光電センサ４で検出される高さに幅を確保し、且つ、検出位置誤差をより小さくするために、垂直方向に延びるピン、軸、又は柱形状を呈することが望ましい。但し、ターゲット体９１，９２の形状はこれに限定されない。
　ターゲット移動装置９３，９４は、ターゲット体９１，９２を、光電センサ４で検出できる領域（検出可能領域）と、それよりも低く且つ光電センサ４で検出できない領域（検出不可領域）との間で移動させるものであればよい。ターゲット移動装置９３，９４は、例えば、ラックアンドピニオンなどの直動機構と、直動機構の駆動部としての電動モータとを含む。但し、ターゲット移動装置９３，９４はこれに限定されない。ターゲット移動装置９３，９４はコントローラ１５と通信可能に接続されており、ターゲット移動装置９３，９４の動作はコントローラ１５の治具制御部１５２に制御される。
　平面視において、２本のターゲット体９１，９２が通る直線をターゲット基準線Ａ２と規定する（図２、参照）。２本のターゲット体９１，９２のターゲット基準線Ａ２と平行な離間距離Δｄは既知であり、Δｄは光軸４３の長さより短い。
〔コントローラ１５の構成〕
　図３は、基板搬送ロボット１の制御系統の構成を示す図である。図３に示すコントローラ１５は、ロボット本体１０の動作を制御するロボット制御部１５１と、治具制御部１５２と、光軸傾き検出部１５３と、光軸位置ずれ検出部１５４と、基準旋回位置取得部１５６との各機能部を有する。また、コントローラ１５は、光軸４３のずれに関する情報を記憶する光軸ずれ記憶部１５５を有する。
　コントローラ１５は、いわゆるコンピュータであって、例えば、マイクロコントローラ、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＰＬＣ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ等の演算処理装置（プロセッサ）と、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶装置とを有する（いずれも図示せず）。記憶装置には、演算処理装置が実行するプログラム、各種固定データ等が記憶されている。記憶装置に記憶されたプログラムには、本実施形態に係る回転軸探索プログラムが含まれている。また、記憶装置には、アーム１２の動作を制御するための教示データ、アーム１２やハンド１３の形状・寸法に関するデータ、ハンド１３に保持された基板Ｗの形状・寸法に関するデータなどが格納されている。
　コントローラ１５では、記憶装置に記憶されたプログラム等のソフトウェアを演算処理装置が読み出して実行することにより、前述の機能部を実現するための処理が行われる。なお、コントローラ１５は単一のコンピュータによる集中制御により各処理を実行してもよいし、複数のコンピュータの協働による分散制御により各処理を実行してもよい。
　コントローラ１５には、アーム１２の昇降装置６１のサーボモータＭ１、旋回装置６２のサーボモータＭ２、及び、並進装置６３のサーボモータＭ３が接続されている。各サーボモータＭ１～３には、その出力軸の回転角を検出する位置検出器Ｅ１～３が設けられており、各位置検出器Ｅ１～３の検出信号はコントローラ１５へ出力される。更に、コントローラ１５には、ハンド１３のプッシャ３４も接続されている。そして、コントローラ１５のロボット制御部１５１は、位置検出器Ｅ１～３の各々で検出された回転位置から特定されるハンド１３のポーズ（即ち、空間における位置及び姿勢）と記憶部に記憶された教示データとに基づいて所定の制御時間後の目標ポーズを演算し、所定の制御時間後にハンド１３が目標ポーズとなるように各サーボモータＭ１～３を動作させる。
〔光軸のずれ検出方法〕
　以下、上記構成の基板搬送ロボット１によって実行されるハンド１３に設けられた光電センサ４の光軸ずれ検出方法について説明する。
　図２に示すように、ハンド１３には、ハンド軸Ａ１とハンド中心Ｃとが規定されている。ハンド軸Ａ１は、ハンド１３の長手方向と平行に直線状に延びる軸線であり、ブレード３２は平面視においてハンド軸Ａ１を対称軸として線対称に形成されている。本実施形態においては、ハンド軸Ａ１はアーム１２の伸縮方向と平行であり、ハンド１３はハンド軸Ａ１と平行に移動する。ハンド中心Ｃは、ハンド１３において当該ハンド１３に保持された基板Ｗの中心と重複する垂線である。
　光電センサ４の投光器４１と受光器４２とは、ハンド１３に精度よく取り付けられている。それであっても、投光器４１と受光器４２との取付誤差や個体差によって、設計された理想光軸４４から実際の光軸４３がずれることがある。光軸４３のずれには、光軸４３の理想光軸４４からの傾きと、光軸４３の理想光軸４４からのハンド軸Ａ１方向の位置ずれとがある。そこで、本実施形態に係る基板搬送ロボット１では、コントローラ１５の光軸傾き検出部１５３が光軸４３の理想光軸４４からの傾きを検出し、コントローラ１５の光軸位置ずれ検出部１５４が光軸４３の理想光軸４４からのハンド軸Ａ１と平行な方向の位置ずれを検出し、ロボット制御部１５１はこれらの光軸４３のずれを加味してロボット本体１０を動作させる。
〔光軸４３の傾きの検出方法〕
　先ず、光軸４３の理想光軸４４からの傾きを検出する方法から説明する。図４は、光軸４３の傾きの検出方法を説明する図であり、図５は、基板搬送ロボット１による光軸４３の傾きの検出処理のフローチャートである。
　図４に示すように、或る水平方向を第１方向Ｘとし、第１方向Ｘと直交する水平方向を第２方向Ｙとする。較正治具９は、ターゲット基準線Ａ２が第１方向Ｘと平行となるように位置決めされる。つまり、ハンド１３の旋回軸Ｒから第１ターゲット体９１までの第２方向Ｙの距離と旋回軸Ｒから第２ターゲット体９２までの第２方向Ｙの距離とは等しい。
　図５に示すように、コントローラ１５は、先ず、ハンド１３の基準旋回位置を取得する（ステップＳ１）。図４に示すように、所定の待機位置にあるハンド１３は、理想光軸４４の延伸方向が第１方向Ｘであり、且つ、ハンド軸Ａ１の延伸方向が第２方向Ｙである基準旋回位置にあり、ターゲット体９１，９２から第２方向Ｙへ離れている。なお、較正治具９とロボット本体１０との位置関係が既知であれば、ハンド１３の基準旋回位置は既知である。基準旋回位置取得部１５６は、予め記憶された基準旋回位置又は教示された基準旋回位置を取得し、ロボット制御部１５１はハンド１３が基準旋回位置となるようにロボット本体１０を動作させる。
　次に、コントローラ１５は、第１探索処理を行う（ステップＳ２）。第１探索処理において、コントローラ１５は、光電センサ４で第１ターゲット体９１が検出されるまでハンド１３を基準旋回位置で旋回軸Ｒを中心とする放射方向へ移動するように、ロボット本体１０を動作させる。ここで、ハンド１３は第２方向Ｙへ移動する。コントローラ１５は、第１探索処理の間、第１ターゲット体９１が検出可能領域に位置し、第２ターゲット体９２が検出不可領域に位置するようにターゲット移動装置９３，９４を動作させる。
　コントローラ１５は、第１探索処理で第１ターゲット体９１が検出されたときのハンド１３の第２方向Ｙの位置を求めて、それを第１検出位置として記憶する（ステップＳ３）。コントローラ１５は、ハンド１３が待機位置まで移動するように、ロボット本体１０を動作させる。
　次に、コントローラ１５は、第２探索処理を行う（ステップＳ４）。第２探索処理において、コントローラ１５は、光電センサ４で第２ターゲット体９２が検出されるまでハンド１３を基準旋回位置で旋回軸Ｒを中心とする放射方向へ移動するように、ロボット本体１０を動作させる。ここで、ハンド１３は第２方向Ｙへ移動する。コントローラ１５は、第２探索処理の間、第１ターゲット体９１が検出不可領域に位置し、第２ターゲット体９２が検出可能領域に位置するようにターゲット移動装置９３，９４を動作させる。
　コントローラ１５は、第２探索処理で第２ターゲット体９２が検出されたときのハンド１３の第２方向Ｙの位置を求めて、それを第２検出位置として記憶する（ステップＳ５）。コントローラ１５は、ハンド１３が待機位置まで移動するように、ロボット本体１０を動作させる。
　続いて、コントローラ１５は、第１検出位置と第２検出位置とから光軸４３の理想光軸４４からの傾き角αを求める（ステップＳ６）。光軸４３の傾き角αと、第１検出位置と第２検出位置との差ΔＬ（図示略）と、ターゲット体９１，９２の離間距離Δｄとの間には、次式の関係が成立する。
ｔａｎα＝ΔＬ／Δｄ
そこで、コントローラ１５は、第１検出位置と第２検出位置との差ΔＬを求め、上記式を利用して差ΔＬとターゲット体９１，９２の離間距離Δｄとに基づいて、光軸４３の理想光軸４４からの傾き角αを求める。ここで、コントローラ１５は、傾き角αが実質的に０であれば光軸４３の傾きが無いと判定し、傾き角αが実質的に０でなければ光軸４３の傾きが有る（即ち、光軸４３の傾きを検出した）と判定してよい。なお、「実質的に０」は、厳密に０に限定されるものではなく、０からプラス側とマイナス側とのそれぞれにおいて所定の調整範囲の値も含まれ得る。コントローラ１５は、求めた傾き角αを光軸ずれ記憶部１５５に記憶して（ステップＳ７）、処理を終了する。
〔光軸４３の位置ずれの検出方法〕
　続いて、光軸４３の理想光軸４４からのハンド軸Ａ１と平行な方向の位置ずれを検出する方法を説明する。図６及び図７は、光軸４３の位置ずれを検出方法を説明する図であり、図８は、基板搬送ロボット１による光軸４３の位置ずれの検出処理のフローチャートである。
　ロボット本体１０のハンド１３は、基板Ｗを保持し、理想光軸４４の延伸方向が第１方向Ｘであり、且つ、ハンド軸Ａ１の延伸方向が第２方向Ｙである姿勢で、任意の基板載置部から第２方向Ｙへ退避した位置にある。基板載置部は、例えば、基板ボート、基板キャリア、基板トレー、基板処理装置のステージ、アライナなど、基板Ｗを載置できればその態様を問わない。
　図８に示すように、コントローラ１５は、先ず、基板Ｗをハンド１３から基板載置部へ移載するように、ロボット本体１０を動作させる（ステップＳ１１）。ここで、コントローラ１５は、アーム１２を伸長させて、ハンド１３を第２方向Ｙへ進出させることによりブレード３２を基板載置部の上方へ移動させ、次いで、アーム１２を降下させて、ブレード３２を基板載置部の下方へ移動させる。これにより、基板Ｗがハンド１３から基板載置部へ移載される。基板Ｗが基板載置部に載置されたときのハンド１３の第２方向Ｙの位置を「基板載置位置」とする。
　図６に示すように、ハンド中心Ｃから理想光軸４４までのハンド軸Ａ１と平行な方向の距離Ｌ１、及び、基板Ｗの半径φＷは、いずれも既知の値であり、予めコントローラ１５に記憶されている。図６及び図７に示すように、コントローラ１５は、ハンド１３が基板載置位置から距離Ｌ１と半径φＷとの和（Ｌ１＋φＷ）だけ第２方向Ｙへ後退するように、ロボット本体１０を動作させる（ステップＳ１２）。コントローラ１５は、ハンド１３の第２方向Ｙの位置を基準位置として記憶する（ステップＳ１３）。
　続いて、コントローラ１５は、光電センサ４をオンとし、理想光軸４４が基板Ｗの下から基板Ｗの上へ移動するまでハンド１３を基準位置から上昇させるように、ロボット本体１０を動作させる（ステップＳ１４）。コントローラ１５は、基板Ｗが検出されなければ（ステップＳ１５でＮＯ）、光軸４３は理想光軸４４よりハンド中心Ｃ側へずれていると判定する（ステップＳ１６）。コントローラ１５は、基板Ｗが検出されれば（ステップＳ１５でＹＥＳ）、光軸４３は理想光軸４４と一致する又はハンド中心Ｃと反対側へずれていると判定する（ステップＳ１７）。
　コントローラ１５は、ステップＳ１６，Ｓ１７の判定結果に基づいて、ハンド１３を第２方向Ｙへ進出又は後退させながら光電センサ４で基板Ｗのエッジを探索するように、ロボット本体１０を動作させる（ステップＳ１８）。ここで、ステップＳ１６で光軸４３が理想光軸４４よりハンド中心Ｃ側へずれていると判定した場合には、基板Ｗのエッジの探索に際し、光電センサ４をオンにした状態で、アーム１２の微量な伸張と、アーム１２の昇降とが繰り返される。一方、ステップＳ１７で光軸４３が理想光軸４４と一致する又はハンド中心Ｃと反対側へずれていると判定した場合には、基板Ｗのエッジの探索に際し、光電センサ４をオンにした状態で、アーム１２の微量な短縮と、アーム１２の昇降とが繰り返される。
　コントローラ１５は、基板Ｗのエッジが検出されたときのハンド１３の第２方向Ｙの位置を検出位置として記憶する（ステップＳ１９）。コントローラ１５は、基準位置と検出位置との差を、光軸４３の理想光軸４４からのハンド軸Ａ１と平行な方向の位置ずれ量として求める（ステップＳ２０）。ここで、コントローラ１５は、位置ずれ量が実質的に０であれば光軸４３の位置ずれが無いと判定し、位置ずれ量が実質的に０でなければ光軸４３の位置ずれが有る（即ち、光軸４３の位置ずれを検出した）と判定してよい。コントローラ１５は、位置ずれ量を光軸ずれ記憶部１５５に記憶し（ステップＳ２１）、処理を終了する。
　コントローラ１５は、光軸ずれ記憶部１５５に記憶された光軸４３の傾き角α及び光軸４３の位置ずれ量を、ロボット本体１０の動作の制御に利用する。つまり、コントローラ１５は、光軸４３の傾き角α及び光軸４３の位置ずれ量が較正されるように、ロボット本体１０の動作指令を生成する。
　以上に説明したように、本実施形態の基板搬送ロボット１は、基板Ｗを保持するハンド１３、ハンド１３の旋回軸Ｒを含みハンド１３を変位させるアーム１２、及び、ハンド１３の先端部に設けられた光電センサ４を有するロボット本体１０と、第１ターゲット体９１及び第２ターゲット体９２を有する較正治具９と、コントローラ１５とを備える。本実施形態に係る較正治具９は、第１ターゲット体９１を光電センサ４の検出可能範囲から検出不可範囲へ移動させる第１ターゲット移動装置９３、及び、第２ターゲット体９２を光電センサ４の検出可能範囲から検出不可範囲へ移動させる第２ターゲット移動装置９４を更に有する。第１ターゲット体９１と第２ターゲット体９２とは第１方向Ｘに並び、且つ、第１ターゲット体９１と第２ターゲット体９２とは第２方向Ｙと垂直な同一平面内にある。また、旋回軸Ｒから第１ターゲット体９１までの第２方向Ｙの距離と旋回軸Ｒから第２ターゲット体９２までの第２方向Ｙの距離とが等しい。ハンド１３には、理想光軸４４が規定されている。
　そして、上記コントローラ１５は、ロボット制御部１５１と、治具制御部１５２と、光軸傾き検出部１５３とを含む。ロボット制御部１５１は、理想光軸４４が水平な或る第１方向Ｘに延在するような、旋回軸Ｒを旋回中心とするハンド１３の基準旋回位置を取得し、ハンド１３を基準旋回位置を基準とする所定の第１旋回位置（本実施形態では基準旋回位置）で旋回軸Ｒを中心とする放射方向へ移動させながら光電センサ４で第１ターゲット体９１を検出する第１探索を行い、ハンド１３を基準旋回位置を基準とする所定の第２旋回位置（本実施形態では基準旋回位置）で旋回軸Ｒを中心とする放射方向へ移動させながら光電センサ４で第２ターゲット体９２を検出する第２探索を行うように、ロボット本体１０を動作させる。治具制御部１５２は、第１探索の間、第１ターゲット体９１が検出可能範囲にあり且つ第２ターゲット体９２が検出不可範囲にあり、第２探索の間、第１ターゲット体９１が検出不可範囲にあり且つ第２ターゲット体９２が検出可能範囲にあるように、第１ターゲット移動装置９３及び第２ターゲット移動装置９４を動作させる。光軸傾き検出部１５３は、第１探索で第１ターゲット体９１が検出されたときのハンド１３の第１方向Ｘと直交する水平な第２方向Ｙの位置を第１検出位置として求め、第２探索で第２ターゲット体９２が検出されたときのハンド１３の第２方向Ｙの位置を第２検出位置として求め、第１検出位置と第２検出位置との差に基づいて光軸４３の理想光軸４４からの傾きを検出する。上記において、ハンド１３上における光軸４３と第１ターゲット体９１との交差位置と光軸４３と第２ターゲット体９２との交差位置とが相違する。
　同様に、本実施形態に係る基板保持ハンドの光軸ずれ検出方法は、理想光軸４４が水平な或る第１方向Ｘに延在するような、旋回軸Ｒを旋回中心とするハンド１３の基準旋回位置を取得すること、ハンド１３を基準旋回位置を基準とする所定の第１旋回位置（本実施形態では基準旋回位置）で旋回軸Ｒを中心とする放射方向へ移動させながら光電センサ４で第１ターゲット体９１を検出し、第１ターゲット体９１が検出されたときのハンド１３の第１方向Ｘと直交する水平な第２方向Ｙの位置を第１検出位置として求める、一連の第１探索処理を行うこと、ハンド１３を基準旋回位置を基準とする所定の第２旋回位置（本実施形態では基準旋回位置）で旋回軸Ｒを中心とする放射方向へ移動させながら光電センサ４で第２ターゲット体９２を検出し、第２ターゲット体９２が検出されたときのハンド１３の第２方向Ｙの位置を第２検出位置として求める、一連の第２探索処理を行うこと、及び、第１検出位置と第２検出位置との差に基づいて光軸４３の理想光軸４４からの傾きを検出することを含む。この光軸ずれ検出方法において、旋回軸Ｒから第１ターゲット体９１までの第２方向Ｙの距離と旋回軸Ｒから第２ターゲット体９２までの第２方向Ｙの距離とが等しく、ハンド１３上における光軸４３と第１ターゲット体９１との交差位置と光軸４３と第２ターゲット体９２との交差位置とが相違する。
　上記基板搬送ロボット１及び光軸ずれ検出方法によれば、ターゲット体９１，９２を検出した２つの位置（即ち、第１検出位置と第２検出位置）との差から単純な計算で光軸４３のずれ（傾き）を検出することができる。しかも、第１探索及び第２探索の双方において、ハンド１３を光軸４３とともに第２方向Ｙへ移動させながらターゲット体９１，９２を探索するので、バックラッシなどによるロボット本体１０の動作誤差や、ターゲット体９１，９２上の被検出位置誤差を排除することができる。よって、より確実に光軸４３のずれ（傾き）を求めることができる。
　また、上記実施形態に係る基板搬送ロボット１において、コントローラ１５のロボット制御部１５１は、ハンド１３を理想光軸４４が第１方向Ｘに延在する姿勢で第１方向Ｘと直交する水平な第２方向Ｙへ基板載置位置まで進出させ、基板Ｗをハンド１３から基板載置部へ移載し、ハンド１３を基板載置位置からハンド中心Ｃと理想光軸４４との距離Ｌ１に基板Ｗの半径φＷを加えた距離だけ第２方向Ｙへ後退した位置へ移動させ、ハンド１３を第２方向Ｙへ進退移動させながら光電センサ４で基板Ｗのエッジの探索を行うようにロボット本体１０を動作させる。そして、コントローラ１５は、ハンド１３が後退した位置にあるときの第２方向Ｙの位置を基準位置として求め、探索で基板Ｗのエッジが検出されたときのハンド１３の第２方向Ｙの位置を検出位置（第３検出位置）として求め、基準位置と検出位置との差に基づいて光軸４３の理想光軸４４からの位置ずれを検出する光軸位置ずれ検出部１５４を含む。
　同様に、上記基板保持ハンドの光軸ずれ検出方法は、ハンド１３を理想光軸４４が水平な第１方向Ｘに延在する姿勢で第１方向Ｘと直交する水平な第２方向Ｙへ進出させることにより所定の基板載置位置へ移動させ、基板Ｗをハンド１３から基板載置位置に設けられた基板載置部へ移載すること、ハンド１３において当該ハンド１３に保持された基板Ｗの中心と垂直方向に重複する位置をハンド中心Ｃと規定し、ハンド１３を基板載置位置からハンド中心Ｃと理想光軸４４との距離Ｌ１に基板Ｗの半径φＷを加えた距離だけ第２方向Ｙへ後退させ、当該ハンド１３の第２方向Ｙの位置を基準位置として求めること、ハンド１３を第２方向Ｙへ進退移動させながら光電センサ４で基板Ｗのエッジを探索し、探索で基板Ｗのエッジが検出されたときのハンド１３の第２方向Ｙの位置を検出位置（第３検出位置）として求めること、及び、基準位置と検出位置との差に基づいて光軸４３の理想光軸４４からの位置ずれを検出することを含む。
　上記基板搬送ロボット１及び光軸ずれ検出方法によれば、特別な冶具を用いることなく、光軸４３の理想光軸４４からの位置ずれを検出することができる。
〔変形例１〕
　上記実施形態の変形例１を説明する。変形例１に係る基板搬送ロボット１Ａは、ロボット本体１０Ａの構成が前述の実施形態に係るロボット本体１０と相違し、較正治具９Ａの構成も前述の実施形態に係る較正治具９と相違する。図９は、変形例１に係る基板搬送ロボット１Ａを示す平面図であり、図１０は、図９に示す基板搬送ロボット１Ａの制御系統の構成を示す図である。変形例１の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
　図９及び図１０に示すロボット本体１０Ａは、前述の実施形態に係るロボット本体１０と比較して、基台１１に代えて台車１１Ａを備える点で相違し、余の構成は実質的に同じである。台車１１Ａはコントローラ１５によって制御される走行装置６４を備え、走行装置６４の動作によって台車１１Ａは床に敷設されたレール１８上を走行する。走行装置６４は、例えば、レール１８上を摺動するスライダと、レール１８に設けられたラックと噛合するピニオンと、ピニオンを回転駆動する電動モータとを含む（いずれも図示略）。但し、走行装置６４の構成はこれに限定されない。
　このロボット本体１０Ａと対応付けられる較正治具９Ａは、１本のピン状のターゲット体９０を備える。つまり、ターゲット体９０は、前述の実施形態に係る第１ターゲット体９１と第２ターゲット体９２とが一致したものと考えてよい。なお、ターゲット体９０は、ターゲット体９１，９２のように移動するものでなくてよい。
　変形例１に係る基板搬送ロボット１Ａで行われる光軸４３の位置ずれの検出処理は前述の実施形態と実質的に同じである。変形例１に係る基板搬送ロボット１Ａで行われる光軸４３の傾きの検出処理は、前述の実施形態と若干異なる。図１１は、変形例１に係る基板搬送ロボット１Ａによる光軸４３の傾きの検出処理を説明する図である。
　光軸４３の傾きの検出を開始するに際し、図１１に示すように、台車１１Ａの走行方向Ａ４（即ち、レール１８の延伸方向）と第１方向Ｘとが平行となるようにロボット本体１０が位置決めされる。ロボット本体１０のハンド１３は、理想光軸４４の延伸方向が第１方向Ｘであり、且つ、ハンド軸Ａ１の延伸方向が第２方向Ｙである姿勢で、ターゲット体９０から第２方向Ｙに離れた所定の待機位置にある。
　そして、コントローラ１５によって、前述のステップＳ１からステップＳ７（図５、参照）の処理が行われる。但し、ステップＳ３の第２探索処理の具体的な処理の内容と、ステップＳ５の光軸４３の傾き角αを求める具体的な処理の内容とが、前述の実施形態から異なる。
　第２探索処理（ステップＳ４）において、図１１に示すように、コントローラ１５は走行装置６４に台車１１Ａを所定の走行距離Δｄ’だけ第１方向Ｘへ移動させてから、ロボット本体１０に第１探索処理と同じターゲット体９０を探索させる。
　また、光軸４３の傾き角αを求める処理（ステップＳ６）において、コントローラ１５は、ターゲット体９１，９２の離間距離Δｄに代えて走行距離Δｄ’を用いる。
　以上に説明した通り、本変形例に係る基板搬送ロボット１Ａは、基板Ｗを保持するハンド１３、ハンド１３を変位させるアーム１２、及び、ハンド１３の先端部に設けられた透過型光電センサ４を有するロボット本体１０Ａと、ターゲット体９０と、コントローラ１５とを備える。ハンド１３には、理想光軸４４が規定されている。このコントローラ１５は、ロボット制御部１５１及び光軸傾き検出部１５３を含む。ロボット制御部１５１は、前述の実施形態と同様に、基準旋回位置を取得し、第１探索を行い、第２探索を行うように、ロボット本体１０を動作させる。但し、第１旋回位置及び第２旋回位置がいずれも基準旋回位置であり、ロボット制御部１５１は、第１探索のあとでハンド１３を第１方向Ｘへシフトさせてから第２探索を行うように、ロボット本体１０を動作させる。
　また、本変形例に係る基板搬送ロボット１Ａによる基板保持ハンドの光軸ずれ検出方法は、前述の実施形態と同様に、基準旋回位置を取得すること、一連の第１探索処理を行うこと、一連の第２探索処理を行うこと、及び、光軸４３の理想光軸４４からの傾きを検出することを含む。但し、第１旋回位置及び第２旋回位置がいずれも基準旋回位置であり、第１探索処理中のハンド１３の軌跡と第２探索処理中のハンド１３の軌跡とが第１方向Ｙに離間している。
〔変形例２〕
　上記実施形態の変形例２を説明する。図１２は、変形例２に係る基板搬送ロボット１Ｂの平面図である。変形例２の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
　図１２に示すように、変形例２に係る基板搬送ロボット１Ｂでは、ロボット本体１０の構成は前述の実施形態に係るロボット本体１０と同一であり、光軸４３の傾きの検出に使用する較正治具９Ａの構成が前述の実施形態に係る較正治具９と相違する。変形例２に係る基板搬送ロボット１Ｂの較正治具９Ａは、変形例１で使用した較正治具９Ａと実質的に同一の構成を有する。
　変形例２に係る基板搬送ロボット１Ｂで行われる光軸４３の位置ずれの検出処理は前述の実施形態と実質的に同じである。変形例２に係る基板搬送ロボット１Ｂで行われる光軸４３の傾きの検出処理は、前述の実施形態と若干異なる。図１３は、変形例２に係る基板搬送ロボット１Ｂによる光軸４３の傾きの検出処理を説明する図である。
　コントローラ１５による光軸４３の傾きの検出処理では、前述のステップＳ１からステップＳ７（図５、参照）の処理が行われる。但し、ステップＳ２の第１探索処理の具体的な処理の内容と、ステップＳ４の第２探索処理の具体的な処理の内容と、ステップＳ６の光軸４３の傾き角αを求める具体的な処理の内容とが、前述の実施形態から異なる。
　図１３に示すように、ハンド１３の旋回軸Ｒとそれと平行に延びるターゲット体９０とを含む垂直な平面を基準垂直面Ａ３と規定する。そして、ハンド軸Ａ１が基準垂直面Ａ３内に存在する（即ち、平面視においてハンド軸Ａ１と基準垂直面Ａ３とが重複する）ハンド１３の位置を基準旋回位置とする。基準旋回位置にあるハンド１３では、理想光軸４４は基準垂直面Ａ３と直交する。
　第１探索処理（ステップＳ２）において、コントローラ１５は、先ず、アーム１２を旋回軸Ｒを中心として基準旋回位置から微小角度（－β）だけ旋回させる（図１４、参照）。このようにハンド１３を基準垂直面Ａ３と理想光軸４４とが交わる第１旋回位置（－β）としたうえで、アーム１２を伸縮させることによりハンド１３を旋回軸Ｒを中心とする放射方向へ移動させながら、光電センサ４でターゲット体９０の探索を行う。なお、ハンド１３が第１検出位置にあるとき、ターゲット体９０から旋回軸Ｒまでの距離、旋回位置、及び、旋回軸Ｒから理想光軸４４までの距離を用いて、平面視におけるハンド軸Ａ１とターゲット体９０との距離ｄ５を求めることができる。
　第２探索処理（ステップＳ４）において、コントローラ１５は、先ず、アーム１２を所定の微小角度（＋２β）だけ旋回軸Ｒを中心として旋回させる（図１５、参照）。このようにして、ハンド１３を第１旋回位置（－β）と基準垂直面Ａ３に対して面対称な第２旋回位置（＋β）としたうえで、アーム１２を伸縮させることによりハンド１３を旋回軸Ｒを中心とする放射方向へ移動させながら、光電センサ４でターゲット体９０の探索を行う。なお、ハンド１３が第２検出位置にあるとき、ターゲット体９０から旋回軸Ｒまでの距離、旋回位置、及び、旋回軸Ｒから理想光軸４４までの距離を用いて、平面視におけるハンド軸Ａ１とターゲット体９０との距離ｄ６を求めることができる。距離ｄ５と距離ｄ６とは理想的には同一となる。
　光軸４３の傾き角αを求める処理（ステップＳ６）において、コントローラ１５は、距離ｄ５及び距離ｄ６の和と、第１検出位置と第２検出位置との差とに基づいて、光軸４３の理想光軸４４からの傾き角αを求める。
　以上に説明した通り、本変形例に係る基板搬送ロボット１Ｂは、基板Ｗを保持するハンド１３、ハンド１３を変位させるアーム１２、及び、ハンド１３の先端部に設けられた透過型光電センサ４を有するロボット本体１０と、ターゲット体９０と、コントローラ１５とを備える。コントローラ１５は、ロボット制御部１５１と、光軸傾き検出部１５３とを含む。ロボット制御部１５１は、前述の実施形態と同様に、基準旋回位置を取得し、第１探索を行い、第２探索を行うように、ロボット本体１０を動作させる。但し、第１旋回位置が基準旋回位置から旋回方向の一方へ所定角度だけ旋回させた位置であり、第２旋回位置が基準旋回位置から旋回方向の他方へ所定角度だけ旋回させた位置である。
　また、本変形例に係る基板搬送ロボット１Ｂによる基板保持ハンドの光軸ずれ検出方法は、前述の実施形態と同様に、基準旋回位置を取得すること、一連の第１探索処理を行うこと、一連の第２探索処理を行うこと、及び、光軸４３の理想光軸４４からの傾きを検出することを含む。但し、第１旋回位置が基準旋回位置から旋回方向の一方へ所定角度だけ旋回させた位置であり、第２旋回位置が基準旋回位置から旋回方向の他方へ所定角度だけ旋回させた位置である。
〔変形例３〕
　上記実施形態の変形例３を説明する。上記の実施形態に係る基板搬送ロボット１では、予め記憶された又は教示された基準旋回位置が利用されるが、基準旋回位置が基板搬送ロボット１に自動教示されてもよい。そこで、本変形例に係る基板搬送ロボット１Ｃでは、基準旋回位置を位置決めするための位置決め用冶具としての機能を併せ備えた較正治具９Ｃを用いて、基準旋回位置が自動教示される。変形例３の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
　図１６は、較正治具９Ｃの構成を示す側面図である。図１６に示す較正治具９Ｃは、上下の支持板９８ｕ，９８ｂと、上支持板９８ｕに垂設されたピン状のターゲット体９０と、第１及び第２の物体検出センサ９５，９６とを含む。上下の支持板９８ｕ，９８ｂの間は、図示されない支柱で結合されている。
　第１及び第２の物体検出センサ９５，９６は、上支持板９８ｕと下支持板９８ｂとの間に進入した物体を検出する非接触式のセンサである。第１及び第２の物体検出センサ９５，９６はコントローラ１５と接続されており、これらの物体検出センサ９５，９６で物体が検出されると、その検出信号がコントローラ１５へ送信される。第１及び第２の物体検出センサ９５，９６は、例えば、回帰反射型の光電センサであってよい。この場合、第１及び第２の物体検出センサ９５，９６として投受光器が上支持板９８ｕに設けられ、投受光器から出射した光を反射するリフレクタが下支持板９８ｂに設けられる。
　第１物体検出センサ９５の第１センサ軸９５ｃと第２物体検出センサ９６の第２センサ軸９６ｃとの間にターゲット体９０が配置されている。平面視において、第１物体検出センサ９５の第１センサ軸９５ｃ、ターゲット体９０、及び第２物体検出センサ９６の第２センサ軸９６ｃが１本の直線Ａ６上に位置する（図１８、参照）。第１物体検出センサ９５の第１センサ軸９５ｃとターゲット体９０との距離と、第２物体検出センサ９６の第２センサ軸９６ｃとターゲット体９０との距離とは等しい。また、第１物体検出センサ９５の第１センサ軸９５ｃと第２物体検出センサ９６の第２センサ軸９６ｃの離間距離はハンド１３のハンド軸Ａ１と直交する方向の寸法（つまり、ハンド１３の幅方向の寸法）より若干大きい。
　続いて、上記構成の較正治具９Ｃを用いて、基板搬送ロボット１Ｃに基準旋回位置を自動教示する方法について説明する。なお、基準旋回位置の自動教示処理は、主にコントローラ１５の基準旋回位置取得部１５６によって行われる。図１７は、変形例３に係る基板搬送ロボット１Ｃの基準旋回位置の自動教示処理のフローチャートである。図１８～２０は、変形例３に係る基板搬送ロボット１Ｃによる基準旋回位置の自動教示処理を説明する図である。
　先ず、コントローラ１５は、図１８に示すように、第１物体検出センサ９５の第１センサ軸９５ｃと第２物体検出センサ９６の第２センサ軸９６ｃとの間にハンド１３の先端部を進入させる（ステップＳ３１）。ここで、説明の便宜を図って、ハンド１３の２股に分かれた先端部の一方を第１先端部と称し、他方を第２先端部と称する。ハンド１３には、第１先端部と第２先端部とを繋ぐように理想光軸４４が規定され、ハンド１３の基板載置面と平行な面内において理想光軸４４と直交するハンド軸Ａ１とが規定されている。
　次に、コントローラ１５は、図１９に示すように、第１物体検出センサ９５でハンド１３の第１先端部が検出されるまでハンド１３が移動するように、ロボット本体１０を動作させる（ステップＳ３２）。コントローラ１５は、第１物体検出センサ９５でハンド１３の第１先端部が検出されたときの第１先端部の平面座標を、第１センサ座標として求め、それを記憶する（ステップＳ３３）。なお、コントローラ１５は、ハンド１３の位置と、既知のハンド１３の形状とから、ロボット座標系におけるハンド１３の第１先端部の平面座標を求めることができる。
　続いて、コントローラ１５は、図２０に示すように、第２物体検出センサ９６でハンド１３の第２先端部が検出されるまでハンド１３が移動するように、ロボット本体１０を動作させる（ステップＳ３４）。コントローラ１５は、第２物体検出センサ９６でハンド１３の第２先端部が検出されたときの第２先端部の平面座標を、第２センサ座標として求め、それを記憶する（ステップＳ３５）。コントローラ１５は、ハンド１３の位置と、既知のハンド１３の形状とから、ロボット座標系におけるハンド１３の第２先端部の平面座標を求めることができる。
　コントローラ１５は、第１センサ座標と第２センサ座標との中間位置をターゲット座標として求める（ステップＳ３６）。ターゲット座標と旋回軸Ｒの平面座標を結ぶ直線を含む垂直面は、基準垂直面Ａ３と規定される。コントローラ１５は、ハンド軸Ａ１が基準垂直面Ａ３内にある位置までハンド１３が旋回するように、ロボット本体１０を動作させる（ステップＳ３７）。そして、コントローラ１５は、ハンド軸Ａ１が基準垂直面Ａ３内にあるときのハンド１３の旋回位置を基準旋回位置として取得する（ステップＳ３８）。
　上記のように、基板搬送ロボット１Ｃに基準旋回位置が教示されたあと、前述の実施形態（又は、変形例１，２）の通り、光軸ずれ検出処理が行われる。この光軸ずれ検出処理では、較正治具９Ｃの第１物体検出センサ９５及び第２物体検出センサ９６はオフとされる。
　以上に説明した通り、本変形例に係る基板保持ハンドの光軸ずれ検出方法において、基準旋回位置を取得することが、第１センサ軸９５ｃと第２センサ軸９６ｃとの間にハンド１３の第１先端部及び第２先端部を進入させること、第１先端部が第１物体検出センサ９５で検出されるまでハンド１３を移動させて、第１先端部が第１物体検出センサ９５で検出されたときの第１先端部の平面座標を第１センサ座標として求めること、第２先端部が第２物体検出センサ９６で検出されるまでハンドを移動させて、第２先端部が第２物体検出センサで検出されたときの第２先端部の平面座標を第２センサ座標として求めること、第１センサ座標と第２センサ座標の中間座標と旋回軸Ｒの平面座標とを結ぶ直線とハンド軸Ａ１とが同一の垂直面Ａ３内に入るまでハンド１３を移動させること、及び、ハンド１３の旋回位置を基準旋回位置として取得すること、を含む。
　同様に、本変形例に係る基板搬送ロボット１Ｃは、基板Ｗを保持するハンド１３、ハンド１３を変位させるアーム１２、及び、ハンド１３の先端部に設けられた透過型光電センサ４を有するロボット本体１０と、較正治具９Ｃと、コントローラ１５とを備える。較正治具９Ｃは、第１物体検出センサ９５及び第２物体検出センサ９６を有し、第１物体検出センサ９５の第１センサ軸９５ｃと、ターゲット体９０（第１ターゲット体９１又は第２ターゲット体９２）と、第２物体検出センサ９６の第２センサ軸９６ｃとが、平面視において同一直線上にこの順番で等間隔に並んでいる。コントローラ１５は、ロボット制御部１５１と基準旋回位置取得部１５６とを含む。ロボット制御部１５１は、第１センサ軸９５ｃと第２センサ軸９６ｃとの間にハンド１３の第１先端部及び第２先端部を進入させ、第１先端部が第１物体検出センサ９５で検出されるまでハンド１３を移動させ、第２先端部が第２物体検出センサ９６で検出されるまでハンド１３を移動させ、第１ターゲット体又は第２ターゲット体の平面座標であるターゲット座標と旋回軸Ｒの平面座標とを結ぶ直線とハンド軸Ａ１とが同一の基準垂直面Ａ３内に入るまでハンド１３を移動させるように、ロボット本体１０を動作させる。基準旋回位置取得部１５６は、ハンド１３の第１先端部が第１物体検出センサ９５で検出されたときの第１先端部の平面座標を第１センサ座標として求め、ハンド１３の第２先端部が第２物体検出センサで検出されたときの第２先端部の平面座標を第２センサ座標として求め、第１センサ座標と第２センサ座標の中間座標をターゲット座標として求め、ハンド軸Ａ１が基準垂直面Ａ３内にあるときのハンド１３の旋回位置を基準旋回位置として取得する。
　以上に本発明の好適な実施の形態（及び変形例）を説明したが、本発明の思想を逸脱しない範囲で、上記実施形態の具体的な構造及び／又は機能の詳細を変更したものも本発明に含まれ得る。
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ　：基板搬送ロボット
４　　　：光電センサ
９，９Ａ，９Ｃ　　　：較正治具
１０　　：ロボット本体
１１　　：基台
１１Ａ　：台車
１２　　：アーム
１３　　：ハンド（基板保持ハンド）
１５　　：コントローラ
１８　　：レール
２１　　：第１リンク
２２　　：第２リンク
２３　　：昇降軸
３１　　：ベース部
３２　　：ブレード
３３　　：支持パッド
３４　　：プッシャ
４１　　：投光器
４２　　：受光器
４３　　：光軸
４４　　：理想光軸
６１　　：昇降装置
６２　　：旋回装置
６３　　：並進装置
６４　　：走行装置
９０，９１，９２　　：ターゲット体
９３，９４　　：ターゲット移動装置
９５，９６　　：物体検出センサ
９８ｕ，９８ｂ　：支持板
１５１　：ロボット制御部
１５２　：治具制御部
１５３　：光軸傾き検出部
１５４　：光軸位置ずれ検出部
１５５　：光軸ずれ記憶部
１５６　：基準旋回位置取得部

Claims (14)

  1. 　基板を保持するハンド、前記ハンドの旋回軸を含み当該ハンドを変位させるロボットアーム、及び、前記ハンドの先端部に設けられた光電センサを備えた基板搬送ロボットにおいて、前記光電センサの光軸の前記ハンドに規定された理想光軸からのずれを検出する方法であって、
    　前記理想光軸が水平な或る第１方向に延在するような、前記旋回軸を旋回中心とする前記ハンドの基準旋回位置を取得すること、
    　前記ハンドを前記基準旋回位置を基準とする所定の第１旋回位置で前記旋回軸を中心とする放射方向へ移動させながら前記光電センサで第１ターゲット体を検出し、前記第１ターゲット体が検出されたときの前記ハンドの前記第１方向と直交する水平な第２方向の位置を第１検出位置として求める、一連の第１探索処理を行うこと、
    　前記ハンドを前記基準旋回位置を基準とする所定の第２旋回位置で前記旋回軸を中心とする放射方向へ移動させながら前記光電センサで第２ターゲット体を検出し、前記第２ターゲット体が検出されたときの前記ハンドの前記第２方向の位置を第２検出位置として求める、一連の第２探索処理を行うこと、及び、
    　前記第１検出位置と前記第２検出位置との差に基づいて前記光軸の前記理想光軸からの傾きを検出することを含み、
    　前記旋回軸から前記第１ターゲット体までの前記第２方向の距離と前記旋回軸から前記第２ターゲット体までの前記第２方向の距離とが等しく、
    　前記ハンド上における前記光軸と前記第１ターゲット体との交差位置と前記光軸と前記第２ターゲット体との交差位置とが相違する、
    基板保持ハンドの光軸ずれ検出方法。
  2. 　前記第１ターゲット体と前記第２ターゲット体とが前記第１方向に並び、且つ、前記第１ターゲット体と前記第２ターゲット体とが前記第２方向と垂直な同一平面内にあり、
    　前記第１旋回位置及び前記第２旋回位置がいずれも前記基準旋回位置である、
    請求項１に記載の基板保持ハンドの光軸ずれ検出方法。
  3. 　前記第１ターゲット体と前記第２ターゲット体とが一致し、
    　前記第１旋回位置及び前記第２旋回位置がいずれも前記基準旋回位置であり、
    　前記第１探索処理中の前記ハンドの軌跡と前記第２探索処理中の前記ハンドの軌跡とが前記第１方向に離間している、
    請求項１に記載の基板保持ハンドの光軸ずれ検出方法。
  4. 　前記第１ターゲット体と前記第２ターゲット体とが一致し、
    　前記第１旋回位置が前記基準旋回位置から旋回方向の一方へ所定角度だけ旋回させた位置であり、前記第２旋回位置が前記基準旋回位置から前記旋回方向の他方へ所定角度だけ旋回させた位置である、
    請求項１に記載の基板保持ハンドの光軸ずれ検出方法。
  5. 　前記ハンドを前記基準旋回位置で前記第２方向へ進出させることにより所定の基板載置位置へ移動させ、前記ハンドから当該基板載置位置に設けられた基板載置部へ前記基板を移載すること、
    　前記ハンドにおいて当該ハンドに保持された前記基板の中心と垂直方向に重複する位置をハンド中心と規定し、前記ハンドを前記基板載置位置から前記ハンド中心と前記理想光軸との距離に前記基板の半径を加えた距離だけ前記第２方向へ後退させ、当該ハンドの前記第２方向の位置を基準位置として求めること、
    　前記ハンドを前記第２方向へ進退移動させながら前記光電センサで前記基板のエッジを探索し、前記探索で前記基板のエッジが検出されたときの前記ハンドの前記第２方向の位置を第３検出位置として求めること、及び、
    　前記基準位置と前記第３検出位置との差に基づいて前記光軸の前記理想光軸からの位置ずれを検出することを、更に含む、
    請求項１～４のいずれか一項に記載の基板保持ハンドの光軸ずれ検出方法。
  6. 　前記ハンドは、第１先端部及び第２先端部の２股に分かれた先端部を有し、それらの先端部を繋ぐ前記理想光軸と、前記ハンドの基板載置面と平行な面内において前記理想光軸と直交するハンド軸とが規定されており、
    　第１物体検出センサの第１センサ軸と、前記第１ターゲット体又は前記第２ターゲット体と、第２物体検出センサの第２センサ軸とが、平面視において同一直線上にこの順番で等間隔に並んでおり、
    　前記基準旋回位置を取得することが、
    　前記第１センサ軸と前記第２センサ軸との間に前記第１先端部及び前記第２先端部を進入させること、
    　前記第１先端部が前記第１物体検出センサで検出されるまで前記ハンドを移動させて、前記第１先端部が前記第１物体検出センサで検出されたときの前記第１先端部の平面座標を第１センサ座標として求めること、
    　前記第２先端部が前記第２物体検出センサで検出されるまで前記ハンドを移動させて、前記第２先端部が前記第２物体検出センサで検出されたときの前記第２先端部の平面座標を第２センサ座標として求めること、
    　前記第１センサ座標と前記第２センサ座標の中間座標と前記旋回軸の平面座標とを結ぶ直線と前記ハンド軸とが同一の垂直面内に入るまで前記ハンドを移動させること、及び、
    　前記ハンドの旋回位置を前記基準旋回位置として取得すること、を含む、
    請求項１～５のいずれか一項に記載の基板保持ハンドの光軸ずれ検出方法。
  7. 　基板を保持するハンド、前記ハンドを変位させるロボットアーム、及び、前記ハンドの先端部に設けられた光電センサとを備えた基板搬送ロボットにおいて、前記光電センサの光軸の前記ハンドに規定された理想光軸からのずれを検出する方法であって、
    　前記ハンドを前記理想光軸が水平な第１方向に延在する姿勢で前記第１方向と直交する水平な第２方向へ進出させることにより所定の基板載置位置へ移動させ、前記ハンドから当該基板載置位置に設けられた基板載置部へ前記基板を移載すること、
    　前記ハンドにおいて当該ハンドに保持された前記基板の中心と垂直方向に重複する位置をハンド中心と規定し、前記ハンドを前記基板載置位置から前記ハンド中心と前記理想光軸との距離に前記基板の半径を加えた距離だけ前記第２方向へ後退させ、当該ハンドの前記第２方向の位置を基準位置として求めること、
    　前記ハンドを前記第２方向へ進退移動させながら前記光電センサで前記基板のエッジを探索し、前記探索で前記基板のエッジが検出されたときの前記ハンドの前記第２方向の位置を検出位置として求めること、及び、
    　前記基準位置と前記検出位置との差に基づいて前記光軸の前記理想光軸からの位置ずれを検出することを含む、
    基板保持ハンドの光軸ずれ検出方法。
  8. 　基板を保持するハンド、前記ハンドの旋回軸を含み当該ハンドを変位させるロボットアーム、及び、前記ハンドの先端部に設けられた光電センサを有し、前記ハンドに理想光軸が規定されたロボット本体と、
    　第１ターゲット体及び第２ターゲット体を有する較正治具と、
    　コントローラとを備え、
    　前記コントローラは、
    前記理想光軸が水平な或る第１方向に延在するような、前記旋回軸を旋回中心とする前記ハンドの基準旋回位置を取得し、前記ハンドを前記基準旋回位置を基準とする所定の第１旋回位置で前記旋回軸を中心とする放射方向へ移動させながら前記光電センサで第１ターゲット体を検出する第１探索を行い、前記ハンドを前記基準旋回位置を基準とする所定の第２旋回位置で前記旋回軸を中心とする放射方向へ移動させながら前記光電センサで第２ターゲット体を検出する第２探索を行うように、前記ロボット本体を動作させるロボット制御部と、
    前記第１探索で前記第１ターゲット体が検出されたときの前記ハンドの前記第１方向と直交する水平な第２方向の位置を第１検出位置として求め、前記第２探索で前記第２ターゲット体が検出されたときの前記ハンドの前記第２方向の位置を第２検出位置として求め、前記第１検出位置と前記第２検出位置との差に基づいて前記光軸の前記理想光軸からの傾きを検出する光軸傾き検出部とを、含み、
    　前記旋回軸から前記第１ターゲット体までの前記第２方向の距離と前記旋回軸から前記第２ターゲット体までの前記第２方向の距離とが等しく、
    　前記ハンド上における前記光軸と前記第１ターゲット体との交差位置と前記光軸と前記第２ターゲット体との交差位置とが相違する、
    基板搬送ロボット。
  9. 　前記較正治具は、前記第１方向に並んだ前記第１ターゲット体及び前記第２ターゲット体、前記第１ターゲット体を前記光電センサの検出可能範囲から検出不可範囲へ移動させる第１ターゲット移動装置、並びに、前記第２ターゲット体を前記光電センサの検出可能範囲から検出不可範囲へ移動させる第２ターゲット移動装置を有し、
    　前記コントローラは、前記第１探索の間、前記第１ターゲット体が検出可能範囲にあり且つ前記第２ターゲット体が検出不可範囲にあり、前記第２探索の間、前記第１ターゲット体が検出不可範囲にあり且つ前記第２ターゲット体が検出可能範囲にあるように、前記第１ターゲット移動装置及び前記第２ターゲット移動装置を動作させる治具制御部を更に含む、
    請求項８に記載の基板搬送ロボット。
  10. 　前記第１ターゲット体と前記第２ターゲット体とが一致し、
    　前記第１旋回位置及び前記第２旋回位置がいずれも前記基準旋回位置であり、
    　前記ロボット制御部は、前記第１探索のあとで前記ハンドを前記第１方向へシフトさせてから前記第２探索を行うように、前記ロボット本体を動作させる、
    請求項８に記載の基板搬送ロボット。
  11. 　前記第１ターゲット体と前記第２ターゲット体とが一致し、
    　前記第１旋回位置が前記基準旋回位置から旋回方向の一方へ所定角度だけ旋回させた位置であり、前記第２旋回位置が前記基準旋回位置から前記旋回方向の他方へ所定角度だけ旋回させた位置である、
    請求項８に記載の基板搬送ロボット。
  12. 　前記ハンドにおいて当該ハンドに保持された前記基板の中心と垂直方向に重複する位置をハンド中心と規定し、
    　前記コントローラは、
    前記ハンドを前記理想光軸が前記第１方向に延在する姿勢で前記第２方向へ所定の基板載置位置まで進出させ、前記ハンドから前記基板載置位置に設けられた基板載置部へ前記基板を移載し、前記ハンドを前記基板載置位置から前記ハンド中心と前記理想光軸との距離に前記基板の半径を加えた距離だけ前記第２方向へ後退した位置へ移動させ、前記ハンドを前記第２方向へ進退移動させながら前記光電センサで前記基板のエッジの探索を行うように前記ロボット本体を動作させる前記ロボット制御部と、
    前記ハンドが前記後退した位置にあるときの前記第２方向の位置を基準位置として求め、前記探索で前記基板のエッジが検出されたときの前記ハンドの前記第２方向の位置を第３検出位置として求め、前記基準位置と前記第３検出位置との差に基づいて前記光軸の前記理想光軸からの位置ずれを検出する光軸位置ずれ検出部とを含む、
    請求項８～１１のいずれか一項に記載の基板搬送ロボット。
  13. 　前記ハンドは、第１先端部及び第２先端部の２股に分かれた先端部を有し、それらの先端部を繋ぐ前記理想光軸と、前記ハンドの基板載置面と平行な面内において前記理想光軸と直交するハンド軸とが規定されており、
    　前記較正治具は、第１物体検出センサ及び第２物体検出センサを更に有し、前記第１物体検出センサの第１センサ軸と、前記第１ターゲット体又は前記第２ターゲット体と、前記第２物体検出センサの第２センサ軸とが、平面視において同一直線上にこの順番で等間隔に並んでおり、
    　前記コントローラは、
    前記第１センサ軸と前記第２センサ軸との間に前記第１先端部及び前記第２先端部を進入させ、前記第１先端部が前記第１物体検出センサで検出されるまで前記ハンドを移動させ、前記第２先端部が前記第２物体検出センサで検出されるまで前記ハンドを移動させ、前記第１ターゲット体又は前記第２ターゲット体の平面座標であるターゲット座標と前記旋回軸の平面座標とを結ぶ直線と前記ハンド軸とが同一の基準垂直面内に入るまで前記ハンドを移動させるように、前記ロボット本体を動作させる前記ロボット制御部と、
    　前記第１先端部が前記第１物体検出センサで検出されたときの前記第１先端部の平面座標を第１センサ座標として求め、前記第２先端部が前記第２物体検出センサで検出されたときの前記第２先端部の平面座標を第２センサ座標として求め、前記第１センサ座標と前記第２センサ座標の中間座標を前記ターゲット座標として求め、前記ハンド軸が前記基準垂直面内にあるときの前記ハンドの旋回位置を前記基準旋回位置として取得する基準旋回位置取得部とを含む、
    請求項８～１２のいずれか一項に記載の基板搬送ロボット。
  14. 　基板を保持するハンド、前記ハンドを変位させるロボットアーム、及び、前記ハンドの先端部に設けられた光電センサを有するロボット本体と、
    　所定の基板載置位置に設けられた基板載置部と、
    　コントローラとを備え、
    　前記コントローラは、
    前記ハンドに理想光軸を規定し、前記ハンドにおいて当該ハンドに保持された前記基板の中心と垂直方向に重複する位置をハンド中心と規定し、
    前記ハンドを前記理想光軸が水平な第１方向に延在する姿勢で前記第１方向と直交する水平な第２方向へ前記基板載置位置まで進出させ、前記ハンドから前記基板載置部へ前記基板を移載し、前記ハンドを前記基板載置位置から前記ハンド中心と前記理想光軸との距離に前記基板の半径を加えた距離だけ前記第２方向へ後退した位置へ移動させ、前記ハンドを前記第２方向へ進退移動させながら前記光電センサで前記基板のエッジの探索を行うように前記ロボット本体を動作させるロボット制御部と、
    前記ハンドが前記後退した位置にあるときの前記第２方向の位置を基準位置として求め、前記探索で前記基板のエッジが検出されたときの前記ハンドの前記第２方向の位置を検出位置として求め、前記基準位置と前記検出位置との差に基づいて前記光軸の前記理想光軸からの位置ずれを検出する光軸位置ずれ検出部とを含む、
    基板搬送ロボット。
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