特許 6173677 産業用ロボットの原点位置復帰方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6173677

(24)【登録日】2017年7月14日

(45)【発行日】2017年8月2日

(54)【発明の名称】産業用ロボットの原点位置復帰方法

(51)【国際特許分類】

   B25J 9/10 20060101AFI20170724BHJP

【ＦＩ】

   B25J9/10 A

【請求項の数】4

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2012-247112(P2012-247112)

(22)【出願日】2012年11月9日

(65)【公開番号】特開2014-34107(P2014-34107A)

(43)【公開日】2014年2月24日

【審査請求日】2015年10月6日

(31)【優先権主張番号】61/681,261

(32)【優先日】2012年8月9日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】000002233

【氏名又は名称】日本電産サンキョー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100125690

【弁理士】

【氏名又は名称】小平 晋

(74)【代理人】

【識別番号】100090170

【弁理士】

【氏名又は名称】横沢 志郎

(74)【代理人】

【識別番号】100142619

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100153316

【弁理士】

【氏名又は名称】河口 伸子

(72)【発明者】

【氏名】矢澤 隆之

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 洋和

(72)【発明者】

【氏名】田辺 智樹

【審査官】 佐々木 一浩

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−２９９７７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２２１４２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−２８２３０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｊ ９／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

産業用ロボットを原点位置へ復帰させる産業用ロボットの原点位置復帰方法であって、
現在位置の座標がわからなくなった状態で停止している前記産業用ロボットの仮の現在位置の座標を、前記産業用ロボットの状態に基づいて設定する仮現在位置設定工程と、
前記仮現在位置設定工程後に、前記産業用ロボットを所定位置まで動作させる動作工程と、
前記動作工程後に、前記原点位置へ前記産業用ロボットを自動で復帰させる復帰動作工程とを備え、
前記産業用ロボットは、搬送対象物が搭載されるハンドと、回動可能に連結される複数のアーム部を有しその先端側に前記ハンドが回動可能に連結されるアームと、複数の前記アーム部を回動させるための複数のアーム用モータと、前記ハンドを回動させるためのハンド用モータとを備え、
前記産業用ロボットには、前記産業用ロボットに動作位置を教示するための可搬式の教示操作端末が接続され、
前記仮現在位置設定工程では、オペレータが目視で確認して決めた前記アームに対する前記ハンドの回動中心の仮の現在位置の座標を前記教示操作端末に入力して、前記ハンドの前記回動中心の仮の現在位置の座標を設定し、
前記動作工程では、前記復帰動作工程における前記産業用ロボットの復帰動作時に前記搬送対象物が収容される収容部と前記ハンドおよび前記搬送対象物とが干渉しない位置まで前記産業用ロボットを動作させることを特徴とする産業用ロボットの原点位置復帰方法。

【請求項2】

前記ハンドは、前記ハンドの回動の軸方向となる上下方向から見たときに、直線的に移動して前記収容部への前記搬送対象物の搬入および前記収容部からの前記搬送対象物の搬出を行い、
前記動作工程では、上下方向から見たときに、前記搬送対象物の搬入時および搬出時の前記ハンドの移動方向に前記ハンドが移動するように、前記産業用ロボットに直線補間動作をさせることを特徴とする請求項１記載の産業用ロボットの原点位置復帰方法。

【請求項3】

前記仮現在位置設定工程では、前記ハンドの回動の軸方向となる上下方向に直交する平面において規定される円筒座標系の座標および直交座標系の座標のいずれの座標でも上下方向から見たときの前記ハンドの前記回動中心の仮の現在位置の座標を設定可能となっており、前記円筒座標系の座標または前記直交座標系の座標のいずれかの座標によって上下方向から見たときの前記ハンドの前記回動中心の仮の現在位置の座標が設定されることを特徴とする請求項１または２記載の産業用ロボットの原点位置復帰方法。

【請求項4】

前記産業用ロボットは、前記動作工程で前記産業用ロボットを動作させるための操作部材を備え、
前記動作工程では、前記産業用ロボットのオペレータが前記操作部材を操作している間は前記産業用ロボットが動作するとともに、前記オペレータが前記操作部材の操作を停止すると前記産業用ロボットが停止するジョグ操作によって前記産業用ロボットを動作させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の産業用ロボットの原点位置復帰方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、産業用ロボットを原点位置へ復帰させる産業用ロボットの原点位置復帰方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、制御プログラムによって一連の動作を行う産業用ロボットを非常停止位置から原点位置へ復帰させる原点位置復帰方法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の原点位置復帰方法では、ロボットコントローラに記録された非常停止時の産業用ロボットの現在位置の座標（現在の状態）と、エンコーダでの検出結果に基づいて取得される非常停止時の産業用ロボットの実際の現在位置の座標とに基づいて、産業用ロボットに所定の動作を行わせて、産業用ロボットを原点位置へ復帰させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−９０３８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述のように、特許文献１に記載の原点位置復帰方法では、自身の現在位置の座標（現在の状態）を把握している産業用ロボットを非常停止位置から原点位置へ復帰させることが可能である。しかしながら、特許文献１に記載の原点位置復帰方法では、何らかの原因で現在位置の座標がわからなくなった状態で非常停止している産業用ロボットを原点位置へ復帰させることはできない。

【0005】

そこで、本発明の課題は、現在位置の座標がわからなくなった状態で停止している産業用ロボットを簡易な方法で原点位置へ復帰させることが可能な産業用ロボットの原点位置復帰方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するため、本発明の産業用ロボットの原点位置復帰方法は、産業用ロボットを原点位置へ復帰させる産業用ロボットの原点位置復帰方法であって、現在位置の座標がわからなくなった状態で停止している産業用ロボットの仮の現在位置の座標を、産業用ロボットの状態に基づいて設定する仮現在位置設定工程と、仮現在位置設定工程後に、産業用ロボットを所定位置まで動作させる動作工程と、動作工程後に、原点位置へ産業用ロボットを自動で復帰させる復帰動作工程とを備え、産業用ロボットは、搬送対象物が搭載されるハンドと、回動可能に連結される複数のアーム部を有しその先端側にハンドが回動可能に連結されるアームと、複数のアーム部を回動させるための複数のアーム用モータと、ハンドを回動させるためのハンド用モータとを備え、産業用ロボットには、産業用ロボットに動作位置を教示するための可搬式の教示操作端末が接続され、仮現在位置設定工程では、オペレータが目視で確認して決めたアームに対するハンドの回動中心の仮の現在位置の座標を教示操作端末に入力して、ハンドの回動中心の仮の現在位置の座標を設定し、動作工程では、復帰動作工程における産業用ロボットの復帰動作時に搬送対象物が収容される収容部とハンドおよび搬送対象物とが干渉しない位置まで産業用ロボットを動作させることを特徴とする。

【0007】

本発明の産業用ロボットの原点位置復帰方法では、仮現在位置設定工程において、現在位置の座標がわからなくなった状態で停止している産業用ロボットの仮の現在位置の座標を設定しているため、設定された仮の現在位置の座標に基づいて、動作工程で、産業用ロボットに適切な動作を行わせることが可能になる。また、本発明では、動作工程において、復帰動作工程における産業用ロボットの復帰動作時に搬送対象物が収容される収容部とハンドおよび搬送対象物とが干渉しない位置まで産業用ロボットを動作させているため、復帰動作工程において、原点位置へ産業用ロボットを安全に自動復帰させることが可能になる。このように、本発明の原点位置復帰方法によれば、現在位置の座標がわからなくなった状態で停止している産業用ロボットをオペレータの手動操作といった煩雑な方法で原点位置へ復帰させる場合と比較して、簡易かつ安全に産業用ロボットを原点位置へ復帰させることが可能になる。

【0008】

また、本発明では、産業用ロボットは、搬送対象物が搭載されるハンドと、回動可能に連結される複数のアーム部を有しその先端側にハンドが回動可能に連結されるアームと、複数のアーム部を回動させるための複数のアーム用モータと、ハンドを回動させるためのハンド用モータとを備え、仮現在位置設定工程では、アームに対するハンドの回動中心の仮の現在位置の座標を設定し、動作工程では、復帰動作工程における産業用ロボットの復帰動作時に搬送対象物が収容される収容部とハンドおよび搬送対象物とが干渉しない位置まで産業用ロボットを動作させている。

【0009】

本発明では、産業用ロボットが複数のアーム用モータとハンド用モータとを備えているため、現在位置の座標がわからなくなった状態で停止している産業用ロボットをオペレータの手動操作で原点位置へ復帰させると、その操作が非常に煩雑になるが、本発明では、容易に産業用ロボットを原点位置に復帰させることが可能になる。また、本発明では、仮現在位置設定工程でハンドの回動中心の仮の現在位置の座標を設定しているため、動作工程において、ハンドおよび搬送対象物と収容部とが干渉しないように、産業用ロボットを動作させることが可能になる。

【0010】

また、本発明では、産業用ロボットには、産業用ロボットに動作位置を教示するための可搬式の教示操作端末が接続され、仮現在位置設定工程では、オペレータが目視で確認して決めたハンドの回動中心の仮の現在位置の座標を教示操作端末に入力して、ハンドの回動中心の仮の現在位置の座標を設定している。そのため、ハンドの回動中心の仮の現在位置の座標を容易に設定することが可能になる。

【0011】

本発明において、ハンドは、ハンドの回動の軸方向となる上下方向から見たときに、直線的に移動して収容部への搬送対象物の搬入および収容部からの搬送対象物の搬出を行い、動作工程では、上下方向から見たときに、搬送対象物の搬入時および搬出時のハンドの移動方向にハンドが移動するように、産業用ロボットに直線補間動作をさせることが好ましい。このように構成すると、動作工程において、ハンドおよび搬送対象物と収容部とが干渉しないように、産業用ロボットを動作させることが可能になる。

【0012】

本発明において、仮現在位置設定工程では、ハンドの回動の軸方向となる上下方向に直交する平面において規定される円筒座標系の座標および直交座標系の座標のいずれの座標でも上下方向から見たときのハンドの回動中心の仮の現在位置の座標を設定可能となっており、円筒座標系の座標または直交座標系の座標のいずれかの座標によって上下方向から見たときのハンドの回動中心の仮の現在位置の座標が設定されることが好ましい。このように構成すると、動作工程において産業用ロボットを動作させやすい座標系の座標で、上下方向から見たときのハンドの回動中心の仮の現在位置の座標を設定することができる。

【0013】

本発明において、産業用ロボットは、動作工程で産業用ロボットを動作させるための操作部材を備え、動作工程では、産業用ロボットのオペレータが操作部材を操作している間は産業用ロボットが動作するとともに、オペレータが操作部材の操作を停止すると産業用ロボットが停止するジョグ操作によって産業用ロボットを動作させることが好ましい。このように構成すると、仮現在位置設定工程で設定された産業用ロボットの仮の現在位置の座標と、停止している産業用ロボットの実際の現在位置の座標とのずれ量が大きくて、動作工程でそのまま産業用ロボットの動作を継続すると、たとえば、収容部とハンドとが干渉するような場合であっても、ジョグ操作を行いながら、仮の現在位置の座標を再設定し直すことで、動作工程における収容部とハンドとの干渉を防止することが可能になる。

【発明の効果】

【0016】

以上のように、本発明の産業用ロボットの原点位置復帰方法によれば、現在位置の座標がわからなくなった状態で停止している産業用ロボットを簡易な方法で原点位置へ復帰させることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施の形態にかかる産業用ロボットが有機ＥＬディスプレイの製造システムに組み込まれた状態を示す平面図である。

【図2】図１に示す産業用ロボットの図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。

【図3】図２に示す産業用ロボットの内部構造を側面から説明するための断面図である。

【図4】図２に示す産業用ロボットの教示操作端末の正面図である。

【図5】図１に示すプロセスチャンバーから基板を搬出して他のプロセスチャンバーへ搬入する際の産業用ロボットの動きを説明するための図である。

【図6】図１に示すプロセスチャンバーへ基板を搬入する際の産業用ロボットの動きを説明するための図である。

【図7】図１に示すプロセスチャンバーへ基板を搬入する際の産業用ロボットの動きを説明するための図である。

【図8】図１に示すプロセスチャンバーへ基板を搬入する際の産業用ロボットの動きを説明するための図である。

【図9】図１に示すプロセスチャンバーへ基板を搬入する際の産業用ロボットの動きを説明するための図である。

【図10】図２に示す産業用ロボットが現在位置の座標がわからなくなった状態で非常停止したときの原点位置への復帰過程を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

【0019】

（産業用ロボットの構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボット１が有機ＥＬディスプレイの製造システム３に組み込まれた状態を示す平面図である。図２は、図１に示す産業用ロボット１の図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。図３は、図２に示す産業用ロボット１の内部構造を側面から説明するための断面図である。図４は、図２に示す産業用ロボット１の教示操作端末１９の正面図である。

【0020】

本形態の産業用ロボット１（以下、「ロボット１」とする。）は、搬送対象物である有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）ディスプレイ用のガラス基板２（以下、「基板２」とする。）を搬送するための水平多関節ロボットである。このロボット１は、比較的大型の基板２の搬送に適したロボットである。ロボット１は、図１に示すように、有機ＥＬディスプレイの製造システム３に組み込まれて使用される。

【0021】

製造システム３は、中心に配置されるトランスファーチャンバー４（以下、「チャンバー４」とする。）と、チャンバー４を囲むように配置される複数のプロセスチャンバー５〜１０（以下、「チャンバー５〜１０」とする。）とを備えている。チャンバー４およびチャンバー５〜１０の内部は、真空になっている。チャンバー４の内部には、ロボット１の一部が配置されている。ロボット１を構成する後述のフォーク部２１がチャンバー５〜１０内に入り込むことで、ロボット１は、チャンバー５〜１０間で基板２を搬送する。すなわち、ロボット１は、真空中で基板２を搬送する。チャンバー５〜１０には、各種の装置等が配置されており、ロボット１で搬送された基板２が収容される。また、チャンバー５〜１０では、基板２に対して各種の処理が行われる。本形態のチャンバー５〜１０は、搬送対象物である基板２が収容される収容部である。製造システム３のより具体的な構成については後述する。

【0022】

図２、図３に示すように、ロボット１は、基板２が搭載されるハンド１３と、ハンド１３がその先端側に回動可能に連結されるアーム１４と、アーム１４の基端側が回動可能に連結される本体部１５と、本体部１５を昇降させる昇降機構１６とを備えている。本体部１５および昇降機構１６は、略有底円筒状のケース体１７の中に収容されている。ケース体１７の上端には、円板状に形成されたフランジ１８が固定されている。フランジ１８には、本体部１５の上端側部分が配置される貫通孔が形成されている。また、ロボット１には、図示を省略するロボットコントローラを介して、ロボット１に動作位置を教示するための可搬式の教示操作端末（ティーチングペンダント）１９（図４参照）が接続されている。なお、図１、図２（Ａ）等では、本体部１５、昇降機構１６およびケース体１７等の図示を省略している。

【0023】

ハンド１３およびアーム１４は、本体部１５の上側に配置されている。また、ハンド１３およびアーム１４は、フランジ１８の上側に配置されている。上述のように、ロボット１の一部は、チャンバー４の内部に配置されている。具体的には、ロボット１の、フランジ１８の下端面よりも上側の部分がチャンバー４の内部に配置されている。すなわち、ロボット１の、フランジ１８の下端面よりも上側の部分は、真空領域ＶＲの中に配置されている。一方、ロボット１の、フランジ１８の下端面よりも下側の部分は、大気領域ＡＲの中（大気中）に配置されている。

【0024】

ハンド１３は、アーム１４に連結される基部２０と、基板２が搭載される４本のフォーク部２１とを備えている。フォーク部２１は、直線状に形成されている。４本のフォーク部２１のうちの２本のフォーク部２１は、互いに所定の間隔をあけた状態で平行に配置されている。この２本のフォーク部２１は、基部２０から水平方向の一方側へ突出するように基部２０に固定されている。残りの２本のフォーク部２１は、基部２０から水平方向の一方側へ突出する２本のフォーク部２１の反対側に向かって基部２０から突出するように基部２０に固定されている。

【0025】

アーム１４は、第１アーム部２３と第２アーム部２４との２つのアーム部によって構成されている。第１アーム部２３および第２アーム部２４は、中空状に形成されている。第１アーム部２３の基端側は、本体部１５に回動可能に連結されている。第１アーム部２３の先端側には、第２アーム部２４の基端側が回動可能に連結されている。第２アーム部２４の先端側には、ハンド１３が回動可能に連結されている。アーム１４と本体部１５との連結部（すなわち、第１アーム部２３と本体部１５との連結部）は、関節部２５となっている。第１アーム部２３と第２アーム部２４との連結部は、関節部２６となっている。アーム１４とハンド１３との連結部（すなわち、第２アーム部２４とハンド１３との連結部）は、関節部２７となっている。第１アーム部２３に対する第２アーム部２４の回動中心と本体部１５に対する第１アーム部２３の回動中心との距離は、第１アーム部２３に対する第２アーム部２４の回動中心と第２アーム部２４に対するハンド１３の回動中心との距離と等しくなっている。

【0026】

第１アーム部２３は、本体部１５から水平方向の一方側へ伸びるように、本体部１５に取り付けられている。第１アーム部２３には、第１アーム部２３が伸びる方向と反対側へ本体部１５から伸びるカウンターウエイト２８が取り付けられている。第２アーム部２４は、第１アーム部２３よりも上側に配置されている。また、ハンド１３は、第２アーム部２４よりも上側に配置されている。

【0027】

中空状に形成される第１アーム部２３の内部空間４５には、第１アーム部２３に対して第２アーム部２４を回動させるためのアーム用モータとしてのモータ４６と、第２アーム部２４に対してハンド１３を回動させるためのハンド用モータとしてのモータ４７とが配置されている。関節部２６は、モータ４６の回転を減速して第２アーム部２４に伝達する減速機４８と、モータ４７の回転を減速してハンド１３に伝達する減速機４９とを備えている。また、関節部２６は、中空回転軸５０と、中空回転軸５０の外周側に、かつ、中空回転軸５０と同軸上に配置される中空回転軸５１とを備えている。

【0028】

減速機４８の入力側には、プーリおよびベルトを介してモータ４６が連結されている。減速機４８の出力側には、中空回転軸５１の下端が固定されている。中空回転軸５１の上端は、第２アーム部２４の基端側の下面に固定されている。減速機４８のケース体は、略円筒状に形成される保持部材に固定されている。この保持部材は、第１アーム部２３に固定されるとともに、中空回転軸５１の外周側に配置されている。モータ４６が回転すると、モータ４６の動力が第２アーム部２４の基端側に伝達されて、第２アーム部２４が回動する。

【0029】

減速機４９の入力側には、プーリおよびベルトを介してモータ４７が連結されている。減速機４９の出力側には、中空回転軸５０の下端が固定されている。中空回転軸５０の上端には、プーリ６０が固定されている。プーリ６０は、中空状に形成される第２アーム部２４の基端側の内部に配置されている。第２アーム部２４の先端側の内部には、プーリ６１が配置されている。プーリ６１は、第２アーム部２４の先端側に回動可能に保持されている。プーリ６１の上端面には、ハンド１３の基部２０の下面が固定されている。プーリ６０とプーリ６１には、ベルト６２が架け渡されている。減速機４９のケース体は、略円筒状に形成される保持部材に固定されている。この保持部材は、第１アーム部２３に固定されている。モータ４７が回転すると、モータ４７の動力がハンド１３の基部２０に伝達されて、ハンド１３が回動する。

【0030】

第１アーム部２３の内部空間４５は、密閉されており、内部空間４５の圧力は、大気圧となっている。関節部２６には、内部空間４５から真空領域ＶＲへの空気の流入を防ぐ磁性流体シール６５、６６が配置されている。上述のように、モータ４６、４７は、内部空間４５に配置されている。また、減速機４８、４９は、第１アーム部２３の先端側において、内部空間４５に配置されている。なお、本形態では、第２アーム部２４の内部空間は真空となっている。

【0031】

本体部１５には、本体部１５に対して第１アーム部２３を回動させるためのアーム用モータとしてのモータ３１が取り付けられている。また、本体部１５は、第１アーム部２３の基端側が固定される中空回転軸３２と、モータ３１の回転を減速して第１アーム部２３に伝達する減速機３３と、減速機３３のケース体を保持するとともに中空回転軸３２を回動可能に保持する略円筒状の保持部材３４とを備えている。

【0032】

減速機３３の入力側には、プーリおよびベルトを介してモータ３１が連結されている。減速機３３の出力側には、中空回転軸３２の下端が固定されている。中空回転軸３２の上端には、第１アーム部２３の基端側の下面が固定されている。中空回転軸３２は、保持部材３４の内周側に配置されており、中空回転軸３２の外周面と保持部材３４の内周面との間には軸受が配置されている。モータ３１が回転すると、モータ３１の動力が第１アーム部２３の基端側に伝達されて、第１アーム部２３が回動する。

【0033】

関節部２５には、真空領域ＶＲへの空気の流入を防ぐ磁性流体シール３５が配置されている。また、関節部２５は、真空領域ＶＲへの空気の流入を防ぐためのベローズ３６が配置されている。具体的には、磁性流体シール３５の外周側であって、かつ、保持部材３４の外周側にベローズ３６が配置されている。ベローズ３６の下端は、保持部材３４に固定され、ベローズ３６の上端は、フランジ１８に固定されている。昇降機構１６を構成する後述のモータ４０が回転して本体部１５が昇降すると、ベローズ３６が伸縮する。

【0034】

昇降機構１６は、上下方向を軸方向として配置されるネジ部材３８と、ネジ部材３８に係合するナット部材３９と、ネジ部材３８を回転させるモータ４０とを備えている。ネジ部材３８は、ケース体１７の底面側に回転可能に取り付けられている。モータ４０は、ケース体１７の底面側に取り付けられている。ネジ部材３８は、プーリおよびベルトを介してモータ４０に連結されている。ナット部材３９は、所定のブラケットを介して本体部１５に取り付けられている。本形態では、モータ４０が回転すると、ネジ部材３８が回転して、本体部１５がナット部材３９と一緒に昇降する。なお、昇降機構１６は、本体部１５を上下方向へ案内するためのガイド軸と、このガイド軸に係合して上下方向へスライドするガイドブロックとを備えている。

【0035】

教示操作端末１９は、各種の情報等が表示されるディスプレイ７０と、各種の操作を行うための操作ボタン７１とを備えている。本形態の教示操作端末１９では、オペレータが操作ボタン７１を押している間はロボット１が動作するとともに、オペレータが操作ボタン７１を押すのをやめると（すなわち、操作ボタン７１の操作を停止すると）ロボット１が停止するジョグ操作が可能となっている。

【0036】

（製造システムの構成）
上述のように、製造システム３は、チャンバー４を囲むように配置される複数のチャンバー５〜１０を備えている。本形態の製造システム３では、チャンバー４を囲むように６個のチャンバー５〜１０が配置されている。以下では、図１において、互いに直交する３つの方向のそれぞれをＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向とする。ロボット１は、その上下方向がＺ方向と一致するように配置されている。したがって、以下では、Ｚ方向を上下方向とする。また、以下では、Ｘ１方向側を「右」側、Ｘ２方向側を「左」側、Ｙ１方向側を「前」側、Ｙ２方向側を「後（後ろ）」側とする。

【0037】

チャンバー４は、上下方向から見たときの形状が略八角形状となるように形成されている。チャンバー５〜１０は、上下方向から見たときの形状が略長方形状となるように形成されており、その側面が、Ｙ方向とＺ方向とから構成されるＹＺ平面またはＺ方向とＸ方向とから構成されるＺＸ平面と平行になるように配置されている。

【0038】

チャンバー５は、チャンバー４の左端に繋がるように配置され、チャンバー６は、チャンバー４の右端に繋がるように配置されている。また、チャンバー７およびチャンバー８は、チャンバー４の後端に繋がるように配置されている。チャンバー７とチャンバー８とは、左右方向で隣接している。本形態では、チャンバー７が左側に配置され、チャンバー８が右側に配置されている。さらに、チャンバー９およびチャンバー１０は、チャンバー４の前端に繋がるように配置されている。チャンバー９とチャンバー１０とは、左右方向で隣接している。本形態では、チャンバー９が左側に配置され、チャンバー１０が右側に配置されている。

【0039】

チャンバー５、６は、上下方向から見たときに、本体部１５に対する第１アーム部２３の回動中心Ｃ１を通過する左右方向に平行な仮想線がチャンバー５、６の前後方向の中心位置を通過するように配置されている。チャンバー７、８は、回動中心Ｃ１を通過する前後方向に平行な仮想線がチャンバー７、８間の左右方向の中心位置を通過するように配置されている。すなわち、左右方向におけるチャンバー７、８の中心位置は、回動中心Ｃ１に対してオフセットしている。同様に、チャンバー９、１０は、回動中心Ｃ１を通過する前後方向に平行な仮想線がチャンバー９、１０間の左右方向の中心位置を通過するように配置されている。すなわち、左右方向におけるチャンバー９、１０の中心位置は、回動中心Ｃ１に対してオフセットしている。また、左右方向において、チャンバー７とチャンバー９とが同じ位置に配置され、チャンバー８とチャンバー１０とが同じ位置に配置されている。

【0040】

（産業用ロボットの概略動作）
図５は、図１に示すプロセスチャンバー５から基板２を搬出してプロセスチャンバー６へ基板２を搬入する際の産業用ロボット１の動きを説明するための図である。図６は、図１に示すプロセスチャンバー７へ基板２を搬入する際の産業用ロボット１の動きを説明するための図である。図７は、図１に示すプロセスチャンバー９へ基板２を搬入する際の産業用ロボット１の動きを説明するための図である。図８は、図１に示すプロセスチャンバー８へ基板２を搬入する際の産業用ロボット１の動きを説明するための図である。図９は、図１に示すプロセスチャンバー１０へ基板２を搬入する際の産業用ロボット１の動きを説明するための図である。

【0041】

ロボット１は、モータ３１、４０、４６、４７を駆動させて、チャンバー５〜１０間で基板２を搬送する。たとえば、図５に示すように、ロボット１は、チャンバー５から基板２を搬出してチャンバー６へ基板２を搬入する。すなわち、ロボット１は、図５（Ａ）に示すように、フォーク部２１が左右方向と平行になっている状態で、アーム１４を伸ばしてチャンバー５内で基板２を搭載した後、図５（Ｂ）に示すように、第１アーム部２３と第２アーム部２４とが上下方向で重なるまでアーム１４を縮めてチャンバー５から基板２を搬出する。その後、ロボット１は、ハンド１３を１８０°回動させてから、アーム１４を伸ばして、図５（Ｃ）に示すように、チャンバー６へ基板２を搬入する。チャンバー５から基板２を搬出してチャンバー６へ基板２を搬入するときには、上下方向から見ると、第２アーム部２４に対するハンド１３の回動中心Ｃ２は、回動中心Ｃ１を通過する左右方向に平行な仮想線上を直線的に移動する。すなわち、チャンバー５から基板２を搬出するとき、および、チャンバー６へ基板２を搬入するときには、上下方向から見ると、ハンド１３は、右方向へ直線的に移動する。

【0042】

また、たとえば、ロボット１は、チャンバー５から搬出された基板２をチャンバー７へ搬入する（図６参照）。このときには、ロボット１は、まず、図６（Ａ）に示すように、アーム１４を縮めた状態から、モータ３１、４６、４７を駆動させて、図６（Ｂ）に示すように、フォーク部２１が前後方向と平行になるとともに基板２がハンド１３の後端側に配置されるように、かつ、左右方向において、回動中心Ｃ２と左右方向におけるチャンバー７の中心とが略一致するように、ハンド１３、第１アーム部２３および第２アーム部２４を回動させる。その後、ロボット１は、アーム１４を伸ばして、図６（Ｃ）に示すように、チャンバー７へ基板２を搬入する。このときには、上下方向から見ると、回動中心Ｃ２は、左右方向におけるチャンバー７の中心を通過する前後方向に平行な仮想線上を直線的に移動する。

【0043】

同様に、ロボット１は、たとえば、チャンバー５から搬出された基板２をチャンバー９へ搬入する（図７参照）。このときには、ロボット１は、まず、図７（Ａ）に示すように、アーム１４を縮めた状態から、モータ３１、４６、４７を駆動させて、図７（Ｂ）に示すように、フォーク部２１が前後方向と平行になるとともに基板２がハンド１３の前端側に配置されるように、かつ、左右方向において、回動中心Ｃ２と左右方向におけるチャンバー９の中心とが略一致するように、ハンド１３、第１アーム部２３および第２アーム部２４を回動させる。その後、ロボット１は、アーム１４を伸ばして、図７（Ｃ）に示すように、チャンバー９へ基板２を搬入する。このときには、上下方向から見ると、回動中心Ｃ２は、左右方向におけるチャンバー９の中心を通過する前後方向に平行な仮想線上を直線的に移動する。

【0044】

また、ロボット１は、たとえば、チャンバー５から搬出された基板２をチャンバー８へ搬入する（図８参照）。このときには、ロボット１は、まず、図８（Ａ）に示すように、アーム１４を縮めた状態から、モータ３１、４６、４７を駆動させて、図８（Ｂ）に示すように、フォーク部２１が前後方向と平行になるとともに基板２がハンド１３の後端側に配置されるように、かつ、左右方向において、回動中心Ｃ２と左右方向におけるチャンバー８の中心とが略一致するように、ハンド１３、第１アーム部２３および第２アーム部２４を回動させる。その後、ロボット１は、アーム１４を伸ばして、図８（Ｃ）に示すように、チャンバー８へ基板２を搬入する。このときには、上下方向から見ると、回動中心Ｃ２は、左右方向におけるチャンバー８の中心を通過する前後方向に平行な仮想線上を直線的に移動する。

【0045】

さらに、ロボット１は、たとえば、チャンバー５から搬出された基板２をチャンバー１０へ搬入する（図９参照）。このときには、ロボット１は、まず、図９（Ａ）に示すように、アーム１４を縮めた状態から、モータ３１、４６、４７を駆動させて、図９（Ｂ）に示すように、フォーク部２１が前後方向と平行になるとともに基板２がハンド１３の前端側に配置されるように、かつ、左右方向において、回動中心Ｃ２と左右方向におけるチャンバー１０の中心とが略一致するように、ハンド１３、第１アーム部２３および第２アーム部２４を回動させる。その後、ロボット１は、アーム１４を伸ばして、図９（Ｃ）に示すように、チャンバー１０へ基板２を搬入する。このときには、上下方向から見ると、回動中心Ｃ２は、左右方向におけるチャンバー１０の中心を通過する前後方向に平行な仮想線上を直線的に移動する。

【0046】

基板２の搬出時および搬入時には、ハンド１３および第１アーム部２３は、本体部１５に対する第１アーム部２３の回動角度と、第２アーム部２４に対するハンド１３の回動角度が等しく、かつ、本体部１５に対する第１アーム部２３の回動方向と、第２アーム部２４に対するハンド１３の回動方向とが逆方向となるように回動する。すなわち、モータ３１、４７は、本体部１５に対する第１アーム部２３の回動角度と、第２アーム部２４に対するハンド１３の回動角度が等しく、かつ、本体部１５に対する第１アーム部２３の回動方向と、第２アーム部２４に対するハンド１３の回動方向とが逆方向となるように回転する。そのため、基板２の搬出時および搬入時におけるハンド１３の向きが一定に保たれる。すなわち、チャンバー５、６に対する基板２の搬出時および搬入時には、フォーク部２１が左右方向と平行になるようにハンド１３の向きが保たれ、チャンバー７〜１０に対する基板２の搬出時および搬入時には、フォーク部２１が前後方向と平行になるようにハンド１３の向きが保たれる。

【0047】

（非常停止した産業用ロボットの原点位置復帰方法）
図１０は、図２に示す産業用ロボット１が現在位置の座標がわからなくなった状態で非常停止したときの原点位置への復帰過程を説明するための図である。

【0048】

何らかの原因で、ロボット１が非常停止した場合であって、ロボット１が自身の現在位置の座標（現在の状態）がわからなくなった状態で停止している場合には、以下のようにして、ロボット１を原点位置（基準状態）へ復帰させる。なお、本形態では、チャンバー５、６に対する基板２の搬出時あるいは搬入時にロボット１が非常停止するときには、フォーク部２１が左右方向と平行になった状態で、かつ、上下方向から見たときに、回動中心Ｃ１を通過する左右方向に平行な仮想線上に回動中心Ｃ２が配置された状態でロボット１が停止するように、モータ３１、４６、４７が制御される。また、チャンバー７、９に対する基板２の搬入時あるいは搬出時にロボット１が非常停止するときには、フォーク部２１が前後方向と平行になった状態で、かつ、上下方向から見たときに、左右方向におけるチャンバー７、９の中心を通過する前後方向に平行な仮想線上に回動中心Ｃ２が配置された状態でロボット１が停止するように、モータ３１、４６、４７が制御される。さらに、チャンバー８、１０に対する基板２の搬入時あるいは搬出時にロボット１が非常停止するときには、フォーク部２１が前後方向と平行になった状態で、かつ、上下方向から見たときに、左右方向におけるチャンバー８、１０の中心を通過する前後方向に平行な仮想線上に回動中心Ｃ２が配置された状態でロボット１が停止するように、モータ３１、４６、４７が制御される。

【0049】

ロボット１が自身の現在位置の座標がわからなくなった状態で非常停止している場合に、ロボット１を原点位置へ復帰させるときには、まず、ロボット１の仮の現在位置の座標を、ロボット１の状態に基づいて設定する（仮現在位置設定工程）。仮現在位置設定工程では、回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標を設定する。具体的には、ロボット１を原点位置へ復帰させるオペレータが目視で確認して決めた回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標を教示操作端末１９に入力して、回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標を設定する。すなわち、仮現在位置設定工程では、教示操作端末１９を用いて回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標を設定する。本形態の教示操作端末１９は、回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標を設定するための仮現在位置設定手段である。

【0050】

また、仮現在位置設定工程では、上下方向に直交する平面において規定される円筒座標系の座標、あるいは、上下方向に直交する平面において規定される直交座標系の座標のいずれの座標によっても上下方向から見たときの回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標を設定可能となっており、いずれかの座標によって、上下方向から見たときの回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標が設定される。たとえば、回動中心Ｃ１を原点として円筒座標系が規定されており、回動中心Ｃ１から回動中心Ｃ２までの距離と、回動中心Ｃ１と回動中心Ｃ２とを結ぶ線と回動中心Ｃ１を通過する所定の基準線とのなす角度とに基づいて、上下方向から見たときの回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標が設定される。また、たとえば、回動中心Ｃ１を原点として、かつ、直交座標系を構成する一方の座標軸が左右方向と平行になり、他方の座標軸が前後方向と平行になるように直交座標系が規定されており、左右方向における回動中心Ｃ１と回動中心Ｃ２との距離と、前後方向における回動中心Ｃ１と回動中心Ｃ２との距離とに基づいて、上下方向から見たときの回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標が設定される。

【0051】

本形態では、回動中心Ｃ１を通過する左右方向に平行な仮想線がその前後方向の中心位置を通過するように配置されているチャンバー５、６に対する基板２の搬出時あるいは搬入時にロボット１が非常停止した場合には、円筒座標系の座標で上下方向から見たときの回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標が設定される。一方、左右方向において、回動中心Ｃ１に対してオフセットしているチャンバー７〜１０に対する基板２の搬出時あるいは搬入時にロボット１が非常停止した場合には、直交座標系の座標で上下方向から見たときの回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標が設定される。

【0052】

なお、仮現在位置設定工程において、上下方向から見たときの回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標に加え、第２アーム部２４に対するハンド１３の回動角度の仮の現在位置の座標と、回動中心Ｃ２の高さの仮の現在位置の座標とが設定されても良い。これらの設定も、オペレータが目視で確認して決めた仮の現在位置の座標を教示操作端末１９に入力することで行われる。また、本形態では、たとえば、ハンド１３とチャンバー５〜１０とに所定のマークが設けられるとともに、上下方向から見たときに、ハンド１３のマークとチャンバー５〜１０のマークとが一致するときの回動中心Ｃ２の座標が予め規定されており、オペレータが目視で回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標を決定する際には、ハンド１３のマークとチャンバー５〜１０のマークとの位置関係から回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標を決定する。あるいは、たとえば、前後左右における回動中心Ｃ２の可動範囲端に回動中心Ｃ２があるときの回動中心Ｃ２の座標が予め規定されており、オペレータが目視で回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標を決定する際には、回動中心Ｃ２の可動範囲端を基準にして回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標を決定する。

【0053】

仮現在位置設定工程で回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標を設定すると、ロボット１を所定位置まで動作させる（動作工程）。動作工程では、後述の復帰動作工程におけるロボット１の復帰動作時にハンド１３や基板２とチャンバー５〜１０とが干渉しない位置までロボット１を動作させる。たとえば、図１０（Ａ）に示すように、ハンド１３の左端側がチャンバー５の内部に入っている状態で、ロボット１が非常停止した場合には、動作工程で、図１０（Ｂ）に示すように、ハンド１３の全体がチャンバー５の外側まで移動するように、アーム１４を縮める。また、たとえば、図６（Ｃ）、図７（Ｃ）、図８（Ｃ）、図９（Ｃ）に示すように、ハンド１３の後端側または前端側がチャンバー７〜１０の内部に入っている状態で、ロボット１が非常停止した場合には、動作工程で、図６（Ｂ）、図７（Ｂ）、図８（Ｂ）、図９（Ｂ）に示すように、ハンド１３の全体がチャンバー７〜１０の外側まで移動するように、アーム１４を縮める。

【0054】

このときには、チャンバー５〜１０に対する基板２の搬入時および搬出時のハンド１３の移動方向にハンド１３が移動するように、ロボット１に直線補間動作をさせる。すなわち、このときには、チャンバー５〜１０に対する基板２の搬入時および搬出時の回動中心Ｃ２の移動方向に回動中心Ｃ２が移動するように、ロボット１に直線補間動作をさせる。また、動作工程では、教示操作端末１９の操作ボタン７１を用いたジョグ操作によってロボット１を動作させる。本形態の操作ボタン７１は、動作工程でロボット１を動作させるための操作部材である。

【0055】

動作工程でロボット１を動作させた後には、原点位置へロボット１を自動で復帰させる（復帰動作工程）。この復帰動作工程では、公知の方法でロボット１の原点位置へ自動で復帰させる。

【0056】

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、仮現在位置設定工程において、現在位置の座標がわからなくなった状態で非常停止しているロボット１の回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標を設定しており、ロボット１は、回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標を把握することができる。そのため、本形態では、設定された回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標に基づいて、動作工程で、第１アーム部２３、第２アーム部２４およびハンド１３を連動させながらロボット１に適切な動作を行わせることができる。すなわち、動作工程において、チャンバー５〜１０に対する基板２の搬入時および搬出時のハンド１３の移動方向にハンド１３が移動するように、ロボット１に直線補間動作をさせることができ、動作工程におけるハンド１３および基板２とチャンバー５〜１０との干渉を防止することが可能になる。また、本形態では、動作工程において、ロボット１の復帰動作時にハンド１３や基板２とチャンバー５〜１０とが干渉しない位置までロボット１を動作させているため、復帰動作工程において、原点位置へロボット１を安全に復帰させることが可能になる。

【0057】

このように、本形態では、現在位置の座標がわからなくなった状態で停止しているロボット１をオペレータの手動操作といった煩雑な方法で原点位置へ復帰させる場合と比較して、簡易かつ安全にロボット１を原点位置へ復帰させることが可能になる。特に本形態では、モータ３１が第１アーム部２３を回動させ、モータ４６が第２アーム部２４を回動させ、モータ４７がハンド１３を回動させているため、現在位置の座標がわからなくなった状態で停止しているロボット１をオペレータの手動操作で原点位置へ復帰させる場合には、その操作が非常に煩雑になるが、本形態では、容易にロボット１を原点位置に復帰させることが可能になる。なお、回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標を設定しなくても、教示操作端末１９を使って、第１アーム部２３、第２アーム部２４およびハンド１３を個別に少しずつ回動させながら、ロボット１を原点位置へ復帰させることも可能であるが、この場合であっても、その操作は煩雑になる。

【0058】

本形態では、仮現在位置設定工程において、オペレータが目視で確認して決めた回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標を教示操作端末１９に入力して、回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標を設定している。そのため、本形態では、回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標を容易に設定することが可能になる。

【0059】

本形態では、仮現在位置設定工程において、円筒座標系の座標あるいは直交座標系の座標のいずれの座標によっても回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標を設定可能となっており、いずれかの座標によって、回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標が設定されている。そのため、本形態では、動作工程においてロボット１を動作させやすい座標系の座標で、回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標を設定することができる。すなわち、上述のように、回動中心Ｃ１を通過する左右方向に平行な仮想線がその前後方向の中心位置を通過するように配置されているチャンバー５、６に対する基板２の搬出時あるいは搬入時にロボット１が非常停止した場合には、円筒座標系の座標で回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標を設定することができ、左右方向において、回動中心Ｃ１に対してオフセットしているチャンバー７〜１０に対する基板２の搬出時あるいは搬入時にロボット１が非常停止した場合には、直交座標系の座標で回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標を設定することができる。

【0060】

本形態では、動作工程において、教示操作端末１９の操作ボタン７１を用いたジョグ操作によってロボット１を動作させている。そのため、本形態では、仮現在位置設定工程において設定された回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標と、停止しているロボット１の回動中心Ｃ２の実際の現在位置の座標とのずれ量が大きくて、動作工程でそのままロボット１の動作を継続すると、ハンド１３や基板２とチャンバー５〜１０とが干渉するような場合であっても、ジョグ操作を行いながら、仮の現在位置の座標を再設定し直すことで、動作工程におけるハンド１３や基板２とチャンバー５〜１０との干渉を防止することが可能になる。

【0061】

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

【0062】

上述した形態では、仮現在位置設定工程において、回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標を教示操作端末１９に入力して、回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標を設定している。この他にもたとえば、ロボット１を操作するための操作盤に回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標を入力して、回動中心Ｃ２の仮の現在位置の座標を設定しても良い。この場合の操作盤は、たとえば、オペレータが配置されるロボット１の操作室内に設置されている。

【0063】

上述した形態では、動作工程において、教示操作端末１９の操作ボタン７１を用いたジョグ操作によってロボット１を動作させている。この他にもたとえば、動作工程において、ロボット１の操作盤に設けられた操作ボタン等を用いたジョグ操作によってロボット１を動作させても良い。また、上述した形態では、動作工程において、ジョグ操作によってロボット１を動作させているが、動作工程において、ロボット１を連続で動作させる自動操作によってロボット１を動作させても良い。

【0064】

上述した形態では、教示操作端末１９は、操作ボタン７１を備えている。この他にもたとえば、教示操作端末１９は、操作ボタン７１に代えて操作レバーを備えていても良い。この場合には、たとえば、動作工程において、教示操作端末１９の操作レバーを用いたジョグ操作によってロボット１を動作させる。この場合の操作レバーは、動作工程でロボット１を動作させるための操作部材である。

【0065】

上述した形態では、アーム１４は、第１アーム部２３と第２アーム部２４との２個のアーム部によって構成されている。この他にたとえば、アーム１４は、３個以上のアーム部によって構成されても良い。この場合には、たとえば、３個以上のアーム部のそれぞれを回動させるためのアーム部と同数のモータが設けられる。また、この場合には、複数のアーム部を回動させるためのモータの数はアーム部の数より少なくても良い。

【0066】

上述した形態では、アーム１４の先端側に１個のハンド１３が連結されている。この他にもたとえば、アーム１４の先端側に２個のハンドが連結されても良い。この場合には、２個のハンドのそれぞれを回動させるための２個のモータが設けられても良いし、２個のハンドを一緒に回動させる１個のモータが設けられても良い。また、アーム１４の先端側に３個以上のハンドが連結されても良い。

【0067】

上述した形態では、ロボット１の一部は、真空中に配置されている。この他にもたとえば、ロボット１の全体が真空中に配置されても良いし、ロボット１の全体が大気中に配置されても良い。また、上述した形態では、ロボット１によって搬送される搬送対象物は有機ＥＬディスプレイ用の基板２であるが、ロボット１によって搬送される搬送対象物は、液晶ディスプレイ用のガラス基板であっても良いし、半導体ウエハ等であっても良い。また、上述した形態では、ロボット１は、水平多関節ロボットであるが、本発明の構成が適用される産業用ロボットは、複数のアーム部からなるアームを有する溶接ロボット等の垂直多関節ロボットであっても良い。また、上述した形態では、アーム１４の先端側にハンド１３が回動可能に連結されているが、アーム１４の先端側にエンドエフェクタ等のハンド１３以外の構成が連結されても良い。

【符号の説明】

【0068】

１ ロボット（産業用ロボット）
２ 基板（ガラス基板、搬送対象物）
５〜１０ チャンバー（プロセスチャンバー、収容部）
１３ ハンド
１４ アーム
１９ 教示操作端末（仮現在位置設定手段）
２３ 第１アーム部（アーム部）
２４ 第２アーム部（アーム部）
３１ モータ（アーム用モータ）
４６ モータ（アーム用モータ）
４７ モータ（ハンド用モータ）
７１ 操作ボタン（操作部材）
Ｃ２ 回動中心（アームに対するハンドの回動中心）
Ｚ 上下方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】