特許 6281554 教示治具、ロボット、教示システムおよび教示方法

(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】6281554

(24)【登録日】2018年2月2日

(45)【発行日】2018年2月21日

(54)【発明の名称】教示治具、ロボット、教示システムおよび教示方法

(51)【国際特許分類】

   B25J 9/22 20060101AFI20180208BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20180208BHJP

   B65G 49/07 20060101ALI20180208BHJP

【ＦＩ】

   B25J9/22 A

   H01L21/68 A

   B65G49/07 C

【請求項の数】12

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2015-203701(P2015-203701)

(22)【出願日】2015年10月15日

(65)【公開番号】特開2017-74644(P2017-74644A)

(43)【公開日】2017年4月20日

【審査請求日】2017年2月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006622

【氏名又は名称】株式会社安川電機

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】日野 一紀

(72)【発明者】

【氏名】島田 克彦

【審査官】 松田 長親

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０１６７５８３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 再公表特許第２００９／１４５０８２（ＪＰ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−３１１２９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−１４８３９８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｊ ９／２２

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を搬送するロボットのハンドによって前記基板のかわりに搬送され、前記基板を模した形状であって、前記ハンドの向きを示す第１目印を有する第１治具と、
平面視において、前記ロボットが前記ハンドを斜めにした状態で前記基板を搬送する基板収納用のカセットのかわりに搬送室の側壁に設けられ、当該カセットの向きを示す第２目印を有する第２治具と
を備え、
前記第２目印は、
当該カセットにおける前記基板の収納位置へ前記ハンドが所望の傾斜角だけ傾いた状態で前記第１治具を搬送した際に、前記第１目印と対比可能な位置に設けられること
を特徴とする教示治具。

【請求項2】

前記第１治具は、
前記ハンドの回転軸と前記ハンドで搬送される前記基板の中心とを結んだ線であるハンド中心線上に前記第１目印を有すること
を特徴とする請求項１に記載の教示治具。

【請求項3】

前記第１治具は、
前記ハンドの先端側における外周部に前記第１目印を有すること
を特徴とする請求項２に記載の教示治具。

【請求項4】

前記第１治具は、
前記基板における向き合わせ用の切り欠き形状を外周部に有しており、当該切り欠き形状が設けられる位置とは反対側の外周部に前記第１目印を有すること
を特徴とする請求項２に記載の教示治具。

【請求項5】

前記第２治具は、
前記収納位置における前記第１治具の外周に沿う円弧状の領域内に前記第２目印を有すること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の教示治具。

【請求項6】

前記第２治具は、
前記搬送室側における面である前面に垂直な線のうち前記収納位置を通る線である収納中心線と交わる前記円弧状の領域内の位置に第３目印を有すること
を特徴とする請求項５に記載の教示治具。

【請求項7】

前記第２治具は、
前記収納中心線に沿って前記円弧状の領域を複数有すること
を特徴とする請求項６に記載の教示治具。

【請求項8】

前記第２治具は、
前記第２目印および前記第３目印を含んだ目盛りを前記円弧状の領域内に有すること
を特徴とする請求項６または７に記載の教示治具。

【請求項9】

前記第２治具は、
前記カセットにおいて前記ハンドの侵入が禁止される排除領域に対応する側壁を有すること
を特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の教示治具。

【請求項10】

基板を搬送するハンドを有するロボットであって、
前記ハンドによって前記基板のかわりに搬送され、前記基板を模した形状であって前記ハンドの向きを示す第１目印を有する第１治具と、
平面視において、前記ロボットが前記ハンドを斜めにした状態で前記基板を搬送する基板収納用のカセットのかわりに搬送室の側壁に設けられ、当該カセットの向きを示す第２目印を有し、前記第２目印は、当該カセットにおける前記基板の収納位置へ前記ハンドが所望の傾斜角だけ傾いた状態で前記第１治具を搬送した際に、前記第１目印と対比可能な位置に設けられる第２治具と
を用いて前記カセットに対する前記ハンドの移動軌跡を教示されること
を特徴とするロボット。

【請求項11】

基板を搬送するハンドを有するロボットと、
前記ロボットが内部に配置される搬送室と、
平面視において、前記搬送室の側壁に並べて配置される基板収納用のカセットと、
教示情報に基づいて前記ロボットの動作を制御するロボットコントローラと、
前記ハンドによって前記基板のかわりに搬送され、前記基板を模した形状であって前記ハンドの向きを示す第１目印を有する第１治具と、
平面視において、前記ロボットが前記ハンドを斜めにした状態で前記基板を搬送する前記カセットのかわりに前記搬送室の側壁に設けられ、当該カセットの向きを示す第２目印を有し、該第２目印が、当該カセットにおける前記基板の収納位置へ前記ハンドが所望の傾斜角だけ傾いた状態で前記第１治具を搬送した際に、前記第１目印と対比可能な位置に設けられる第２治具と
を備えることを特徴とする教示システム。

【請求項12】

基板を搬送するロボットのハンドによって前記基板のかわりに搬送され、前記基板を模した形状であって前記ハンドの向きを示す第１目印を有する第１治具と、
平面視において、前記ロボットが前記ハンドを斜めにした状態で前記基板を搬送する基板収納用のカセットのかわりに搬送室の側壁に設けられ、当該カセットの向きを示す第２目印を有し、該第２目印が、当該カセットにおける前記基板の収納位置へ前記ハンドが所望の傾斜角だけ傾いた状態で前記第１治具を搬送した際に、前記第１目印と対比可能な位置に設けられる第２治具と
を用い、
前記第１治具が前記収納位置にある状態において前記第１目印および前記第２目印の位置関係に基づいて前記傾斜角を取得する取得工程と、
前記取得工程において取得された前記傾斜角に基づいて前記ハンドの移動軌跡を生成する生成工程と
を含むことを特徴とする教示方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、教示治具、ロボット、教示システムおよび教示方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、局所クリーン化された搬送室内に、基板を保持するハンドを有するロボットを配置し、搬送室の側壁に並べて設置された基板収容用のカセットや、処理室に対して基板を搬送する技術が知られている。

【0003】

また、上記したカセットに基板の形状を模した治具を固定し、かかる治具をハンドに設けられたセンサで検知することによって、ロボットに対してカセットに収容された基板の位置を教示する技術も提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５−１２３２６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記した従来技術は、カセットに対するハンドの姿勢を教示するものではない。

【0006】

実施形態の一態様は、ハンドの姿勢を教示することができる教示治具、ロボット、教示システムおよび教示方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施形態の一態様に係る教示治具は、第１治具と、第２治具とを備える。第１治具は、基板を搬送するロボットのハンドによって前記基板のかわりに搬送され、前記基板を模した形状であって、前記ハンドの向きを示す第１目印を有する。第２治具は、平面視において、前記ロボットが前記ハンドを斜めにした状態で前記基板を搬送する基板収納用のカセットのかわりに搬送室の側壁に設けられ、当該カセットの向きを示す第２目印を有する。前記第２目印は、当該カセットにおける前記基板の収納位置へ前記ハンドが所望の傾斜角だけ傾いた状態で前記第１治具を搬送した際に、前記第１目印と対比可能な位置に設けられる。

【発明の効果】

【0008】

実施形態の一態様によれば、ハンドの姿勢を教示することが可能な教示治具、ロボット、教示システムおよび教示方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、搬送システムの概要を示す上面模式図である。

【図2】図２は、ロボットの斜視図である。

【図3】図３は、ハンドの上面模式図である。

【図4】図４は、カセットの排除領域を示す上面模式図である。

【図5】図５は、ロボットコントローラのブロック図である。

【図6A】図６Ａは、第１治具の上面模式図である。

【図6B】図６Ｂは、第１治具の変形例その１を示す図である。

【図6C】図６Ｃは、第１治具の変形例その２を示す図である。

【図7A】図７Ａは、第２治具の斜視図である。

【図7B】図７Ｂは、第２治具の上面模式図である。

【図7C】図７Ｃは、第２治具の変形例を示す図である。

【図8A】図８Ａは、斜め搬送の対象となるカセットに対する教示手順その１を示す図である。

【図8B】図８Ｂは、斜め搬送の対象となるカセットに対する教示手順その２を示す図である。

【図9A】図９Ａは、収納位置の教示が完了した状態を示す図である。

【図9B】図９Ｂは、収納位置に基づいて生成される中間位置を示す図である。

【図9C】図９Ｃは、収納位置に基づいて生成される待機位置を示す図である。

【図10】図１０は、収納位置に基づいて生成されるマッピング位置を示す図である。

【図11】図１１は、第１直交座標系および第２直交座標系を示す図である。

【図12】図１２は、搬送システムが実行する搬送手順を示すフローチャートである。

【図13】図１３は、教示手順を示すフローチャートである。

【図14】図１４は、中間位置および待機位置の生成手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して、本願の開示する教示治具、ロボット、教示システムおよび教示方法を詳細に説明する。ここで、教示システムは、以下に示す搬送システムに、教示治具を適用したシステムである。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

【0011】

また、以下に示す実施形態では、「平行」や、「垂直」、「鉛直」、「正面」、「中心」、「対称」といった表現を用いる場合があるが、厳密にこれらの状態を満たすことを要しない。すなわち、上記した各表現は、製造精度、設置精度、処理精度、検出精度などのずれを許容するものとする。

【0012】

まず、実施形態に係る搬送システム１の概要について図１を用いて説明する。図１は、搬送システム１の概要を示す上面模式図である。なお、図１には、説明をわかりやすくするために、鉛直上向きを正方向とするＺ軸、搬送室５０の長辺に沿った向きをＸ軸、搬送室５０の短辺に沿った向きをＹ軸とする３次元の直交座標系を示している。かかる直交座標系は、以下の説明で用いる他の図面においても示す場合がある。

【0013】

図１に示すように、搬送システム１は、搬送室５０と、ロボット１０と、カセット２００とを備える。搬送室５０は、いわゆるＥＦＥＭ（Equipment Front End Module）であり、清浄なダウンフローの気流を内部に流す局所クリーン化された筐体である。

【0014】

また、搬送室５０は、たとえば、同図のＸ軸方向を長辺とする矩形状であり、正面側の側壁である正面側壁５１には、複数のカセット２００が並べて設置される。なお、背面側の側壁である背面側壁５２や、短辺（同図のＹ軸に沿う辺）、短辺の内側にも、基板１００の処理室が設けられる場合があるが、同図では、かかる処理室の記載を省略している。

【0015】

ここで、カセット２００を設置するために正面側壁５１に設けられる開口の位置や大きさ、間隔といった寸法は、ＳＥＭＩ（Semiconductor Equipment and Materials International）規格に準拠している。また、上記したカセット２００における各種寸法についても、ＳＥＭＩ規格に準拠している。

【0016】

ロボット１０は、搬送室５０内に設置されており、本体部１０ａ、第１アーム１１、第２アーム１２およびハンド１３を有するいわゆる３リンクの水平多関節ロボットである。また、同図では、ハンド１３で保持される基板１００の中心に相当する位置である基準位置１３Ｃと、ハンド１３の向きを示すハンド中心線１３ＣＬとを併せて示している。なお、ロボット１０およびハンド１３の構成の詳細については、図２および図３を用いて後述する。

【0017】

カセット２００は、いわゆるＦＯＵＰ（Front-Opening Unified Pod）であり、基板１００を多段に収納する機器である。基板１００は、図１に示す収納位置２００Ｃに中心がくるように収納される。なお、同図には、カセット２００における搬送室５０側の面である前面に垂直な線のうち、上記した収納位置２００Ｃを通る線を、収納中心線２００ＣＬとして示している。

【0018】

また、図１に示すように、カセット２００は、搬送室５０における正面側壁５１に並べて配置される。なお、同図では、カセット２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｄ，２００ｅの５つのカセット２００を搬送室５０に配置する場合を示している。

【0019】

このように、奇数個のカセット２００が配置される場合、各カセット２００へのアクセスの効率化の観点から、ロボット１０は、真ん中のカセット２００（図１では、カセット２００ｃ）の正面に配置される。

【0020】

そして、搬送室５０の奥行き（同図のＹ軸に沿う幅）を小さくするために、ロボット１０は、同図のＹ軸に沿う向きについて、正面側壁５１寄りに設置される。このようにすることで、第１アーム１１をはじめとする各リンクの長さを背面側壁５２に接触しない範囲内で可能な限り長くすることができる。

【0021】

なお、同図には、ロボット１０の最小旋回範囲１１ａを参考のため示しているが、かかる最小旋回範囲１１ａぎりぎりまで背面側壁５２を寄せることで、搬送室５０のフットプリントを小さくすることができる。

【0022】

ところで、従来、カセット２００に対する基板１００の搬送をロボット１０に行わせる場合、ハンド１３を正面側壁５１、すなわち、カセット２００の前面に対して垂直にした姿勢で、基板１００をカセット２００に対して搬送することが一般的に行われている。

【0023】

また、ハンド１３を、カセット２００の前面に対して斜めにした姿勢で基板１００をカセット２００に対して搬送することも行われているが、基板１００を収納位置２００Ｃに載置する際には、ハンド１３を、カセット２００の前面に対して垂直にすることが一般的である。

【0024】

しかしながら、図１に示した場合における両端のカセット２００ａ，２００ｅのように、ロボット１０から遠い位置にあるカセット２００の場合、第１アーム１１および第２アーム１２を伸びきった姿勢としたとしても、ハンド１３を、正面側壁５１に対して垂直にすることはできない。

【0025】

このため、仮に、ハンド１３を、正面側壁５１に対して垂直にして、これらのカセット２００ａ，２００ｅへアクセスしようとするならば、第１アーム１１などの各リンクのリンク長を長くしたり、リンク数を増やしたりする必要がある。しかし、リンク長を長くしたり、リンク数を増やしたりすると、ロボット１０の製造コスト等のコストが増加し、好ましくない。

【0026】

そこで、本実施形態に係る搬送システム１は、両端のカセット２００ａ，２００ｅに対しては、ハンド中心線１３ＣＬを収納中心線２００ＣＬよりもロボット１０側に傾けた状態で、収納位置２００Ｃまでロボット１０に基板１００を搬送させることとした。

【0027】

なお、図１では、収納位置２００Ｃと、ハンド１３の基準位置１３Ｃとが重なった状態、すなわち、基板１００が収納位置２００Ｃに搬送された状態を示している。かかる搬送を、以下では、「斜め搬送」という場合がある。ここで、かかる斜め搬送において、ハンド中心線１３ＣＬと、収納中心線２００ＣＬとのなす角度を、以下では、「傾斜角α」ということとする。

【0028】

一方、搬送システム１は、残りのカセット２００ｂ，２００ｃ，２００ｄに対しては、ハンド中心線１３ＣＬを収納中心線２００ＣＬに重ねた状態で、収納位置２００Ｃまでロボット１０に基板１００を搬送させることとした。なお、図１では、参考のため、カセット２００ｂに対するハンド１３の姿勢を破線で示している。かかる搬送を、以下では、「垂直搬送」という場合がある。

【0029】

このように、搬送システム１は、「斜め搬送」と「垂直搬送」とをカセット２００ごとに切り替えることで、コストを増加させることなく効率的に基板１００を搬送することができる。なお、図１では、両端のカセット２００ａ，２００ｅそれぞれと、ロボット１０との距離が同等である場合を示したが、かかる距離が異なる場合には、両端のカセット２００のうち遠いほうについて、上記した斜め搬送を行うこととすればよい。

【0030】

たとえば、図１に示したカセット２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｄの４つのカセット２００を搬送室５０に配置し、一方の端から２番目のカセット２００ｃの正面にロボットを配置した場合、他方の端にあるカセット２００ａに対して斜め搬送を行うこととすればよい。

【0031】

また、たとえば、図１に示したカセット２００ｂ，２００ｃ，２００ｄの３つのカセット２００を搬送室５０に配置し、真ん中のカセット２００ｃの正面にロボットを配置した場合、両端のカセット２００ｂ，２００ｄに対して斜め搬送を行うこととすればよい。

【0032】

なお、斜め搬送の対象とするカセット２００は、両端のカセット２００に限らず、ロボット１０からの距離に応じて適宜、決定することとすればよい。すなわち、両端以外のカセット２００についても斜め搬送の対象とすることができる。

【0033】

たとえば、図１に示したカセット２００ｂ，２００ｃ，２００ｄに対して斜め搬送を行うこととしてもよい。なお、カセット２００の数が図１に示した数と異なる場合も同様である。また、このように、カセット２００の数がいくつの場合であっても、共通の短辺長さの搬送室５０を用いることができ、また、共通のロボット１０を用いることができる。

【0034】

ところで、上記した傾斜角αは、ロボット１０やカセット２００のレイアウトに基づいて理想的な値を予め算出することができる。しかしながら、設計誤差や配置誤差がある場合には、傾斜角αが理想的な値からずれてしまう。

【0035】

このため、本実施形態に係る搬送システム１では、ロボット１０に対して動作の教示を行う段階で、かかるずれを補正するための教示治具を用いることとした。かかる教示治具の詳細については、図６Ａ等を用いて後述することとする。

【0036】

次に、ロボット１０の構成について図２を用いて説明する。図２は、ロボット１０の斜視図である。同図に示すように、ロボット１０は、本体部１０ａと、昇降軸１０ｂと、第１アーム１１と、第２アーム１２と、ハンド１３とを備える。なお、図２には、２つのハンド１３を備えるロボット１０を例示しているが、ハンド１３は１つとしてもよい。

【0037】

本体部１０ａは、搬送室５０（図１参照）の床面等に固定され、昇降軸１０ｂを昇降させる昇降機構（図示せず）を内蔵する。昇降軸１０ｂは、第１アーム１１の基端部を第１軸Ａ１まわりに旋回可能に支持するとともに、第１軸Ａ１に沿って昇降する。なお、昇降軸１０ｂ自体を第１軸Ａ１まわりに回転させることとしてもよい。

【0038】

第１アーム１１は、第２アーム１２の基端部を第２軸Ａ２まわりに旋回可能に先端部で支持する。第２アーム１２は、２つのハンド１３の基端部を第３軸Ａ３まわりにそれぞれ独立して旋回可能に先端部で支持する。つまり、ハンド１３は、同軸配置される回転機構（図示せず）によって、それぞれ独立して旋回する。

【0039】

このように、ロボット１０は、第１アーム１１、第２アーム１２およびハンド１３の３リンクの水平多関節ロボットである。また、ロボット１０は、上記したように、昇降機構を有しているので、カセット２００内に多段配置される基板１００に対してそれぞれアクセスすることができる。

【0040】

さらに、ロボット１０は、たとえば、カセット２００と異なる高さに配置される処理室（図示せず）や、基板１００の向きを整えるアライナ（図示せず）にアクセスすることもできる。

【0041】

次に、ハンド１３について図３を用いてさらに詳細に説明する。図３は、ハンド１３の上面模式図である。なお、図３以降では、説明をわかりやすくするために、１つのハンド１３のみを示すこととする。

【0042】

図３に示すように、ハンド１３は、基部１３ａと、フォーク部１３ｂとを備える。基部１３ａの基端側は、第３軸Ａ３まわりに旋回可能に第２アーム１２（図２参照）によって支持される。フォーク部１３ｂは、基部１３ａの先端側に設けられ、先端側が二股にわかれている。

【0043】

そして、二股にわかれたフォーク部１３ｂの各先端側には、カセット２００における基板１００の収納状態の検査に用いられるセンサ１３ｃが設けられる。ここで、センサ１３ｃは、たとえば、光学センサであり、一方が投光部１３ｃａ、他方が受光部１３ｃｂである。受光部１３ｃｂは、投光部１３ｃａが発した光を検出する。センサ１３ｃは、かかる光が基板１００によって遮られるか否かを検知する。

【0044】

また、図３に示すように、ハンド１３によって保持される基板１００の中心に対応する位置は、ハンド１３の基準位置１３Ｃである。そして、たとえば、第３軸Ａ３と基準位置１３Ｃとを結ぶ線が、ハンド１３の向きを示すハンド中心線１３ＣＬである。

【0045】

なお、ハンド中心線１３ＣＬは、ハンド１３の向きを示すものであれば足りる。たとえば、第３軸Ａ３のかわりに設定されるハンド１３上の任意の位置と、ハンド１３上の任意の基準位置１３Ｃとを結ぶ線をハンド中心線１３ＣＬとすることとしてもよい。

【0046】

ここで、ハンド１３は、基板１００や、後述する第１治具１１０（図６Ａ参照）を把持する把持機構を備えるものとする。また、ハンド１３は、把持機構のかわりに吸着機構などの保持機構を備えることとしてもよい。

【0047】

次に、カセット２００の排除領域について図４を用いて説明する。図４は、カセット２００の排除領域２０１を示す上面模式図である。なお、排除領域２０１の形状や大きさは、上記したＳＥＭＩ規格で定められているため、ここでの説明を省略する。また、図４には、図１に示した収納位置２００Ｃ、収納中心線２００ＣＬおよび収納された基板１００、カセット２００における搬送室５０（図１参照）側の面である前面２００Ｆを併せて示している。

【0048】

図４に示すように、排除領域２０１は、収納中心線２００ＣＬについて線対称の形状を有している。かかる排除領域２０１は、基板１００を保持する多段の支持具が配置される領域に対応しており、排除領域２０１に対するハンド１３（図３参照）の侵入は、ＳＥＭＩ規格によって禁じられている。

【0049】

つまり、基板１００をカセット２００に対して斜め搬送する場合、ハンド１３が排除領域２０１に侵入することなく基板１００を収納位置２００Ｃまで搬送するように、ロボット１０に対する教示を行うことになる。

【0050】

次に、ロボット１０（図２参照）の動作制御を行うロボットコントローラ２０について図５を用いて説明する。図５は、ロボットコントローラ２０のブロック図である。同図には、ロボットコントローラ２０に接続されるいわゆるペンダント等の端末装置である入力装置３０を併せて示している。なお、以下では、ロボットコントローラ２０および入力装置３０をまとめてロボットコントローラ２０という場合もある。

【0051】

図５に示すように、ロボットコントローラ２０は、制御部２１と、記憶部２２とを備える。制御部２１は、生成部２１ａと、切替部２１ｂと、動作制御部２１ｃとを備える。また、記憶部２２は、教示情報２２ａを記憶する。

【0052】

ここで、ロボットコントローラ２０は、たとえば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、入出力ポートなどを有するコンピュータや各種の回路を含む。

【0053】

コンピュータのＣＰＵは、たとえば、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、制御部２１の生成部２１ａ、切替部２１ｂおよび動作制御部２１ｃとして機能する。

【0054】

また、制御部２１の生成部２１ａ、切替部２１ｂおよび動作制御部２１ｃの少なくともいずれか一つまたは全部をＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアで構成することもできる。

【0055】

また、記憶部２２は、たとえば、ＲＡＭやＨＤＤに対応する。ＲＡＭやＨＤＤは、教示情報２２ａを記憶することができる。なお、ロボットコントローラ２０は、有線や無線のネットワークで接続された他のコンピュータや可搬型記録媒体を介して上記したプログラムや各種情報を取得することとしてもよい。

【0056】

また、入力装置３０は、入力部３１と、受付部３２とを備える。なお、入力装置３０も、ロボットコントローラ２０と同様に、コンピュータや各種の回路にて構成することができる。

【0057】

ロボットコントローラ２０の制御部２１は、ロボット１０の教示情報２２ａを生成するとともに、かかる教示情報２２ａに基づいてロボット１０の動作制御を行う。

【0058】

生成部２１ａは、入力装置３０の入力部３１から入力された情報に基づき、ハンド１３の移動軌跡をはじめとするロボット１０の動作を規定する教示情報２２ａを生成する。ここで、入力装置３０の入力部３１は、上記した傾斜角αや、傾斜角αに対する補正値を受け付けるタッチパネルディスプレイやテンキーといった入力デバイスである。また、かかる入力部２１は、後述する余裕角β（図９Ｂ等参照）の入力も受け付ける。

【0059】

なお、生成部２１ａは、ロボット１０に対する収納位置２００Ｃの教示結果に基づき、後述する中間位置Ｐ１（図９Ｂ参照）、待機位置Ｐ２（図９Ｃ参照）を自動的に生成するが、この点については、図９Ａ〜９Ｃを用いて後述することとする。

【0060】

切替部２１ｂは、入力装置３０の受付部３２が受け付けた情報に基づき、ハンド１３（図３参照）上に設定される座標系の切り替えを行う。ここで、入力装置３０の受付部３２は、座標系の切り替えを受け付けるタッチパネルディスプレイや切替ボタンといった入力デバイスである。なお、かかる座標系の切り替えの詳細については、図１１を用いて後述する。

【0061】

動作制御部２１ｃは、生成部２１ａによって生成され、記憶部２２に記憶された教示情報２２ａに基づいてロボット１０における各軸に対応するアクチュエータ（図示せず）に指示することで、ロボット１０に基板１００の搬送を行わせる。また、動作制御部２１ｃは、アクチュエータにおけるエンコーダ値を用いてフィードバック制御を行うなどしてロボット１０の動作精度を向上させる。

【0062】

教示情報２２ａは、ロボット１０へ動作を教示するティーチング段階で生成部２１ａによって生成され、ハンド１３の移動軌跡をはじめとするロボット１０の動作を規定するプログラムである「ジョブ」を含んだ情報である。なお、大まかな教示情報２２ａを、有線や無線のネットワークで接続された他のコンピュータで生成して記憶部２２に記憶させておき、かかる教示情報２２ａを修正していくこととしてもよい。

【0063】

この場合、大まかな教示情報２２ａを、ロボット１０、搬送室５０、カセット２００の位置関係に基づいて生成しておく。そして、かかる教示情報２２ａに基づいてロボット１０を動作させつつ、入力装置３０を用いて操作者がロボット１０の動作に修正を加えることで、上記した生成部２１ａが、最終的な教示情報２２ａを生成することになる。

【0064】

ところで、上記したように、ロボット１０に対して動作軌跡を教示する場合、所望する傾斜角αで斜め搬送を行うように教示する。しかし、実際には、搬送室５０やロボット１０等の設置誤差等によって、斜め搬送におけるハンド１３のカセット２００に対する角度が、所望する傾斜角αからずれることがある。

【0065】

そこで、本実施形態に係る搬送システム１では、かかるずれを正確に検出することができるように、教示治具を用いることとした。かかる教示治具は、ロボット１０のハンド１３によって基板１００のかわりに搬送される第１治具１１０と、カセット２００のかわりに搬送室５０に設置される第２治具１２０とを含む。

【0066】

以下では、第１治具１１０については図６Ａ〜図６Ｃを、第２治具１２０については図７Ａ〜図７Ｃを、それぞれ用いて詳細に説明することとする。

【0067】

まず、第１治具１１０について図６Ａ〜図６Ｃを用いて説明する。図６Ａは、第１治具１１０の上面模式図である。また、図６Ｂは、第１治具１１０の変形例その１を示す図であり、図６Ｃは、第１治具１１０の変形例その２を示す図である。

【0068】

図６Ａに示すように、第１治具１１０は、基板１００を模した形状を有しており、ノッチ１１０Ａの中心と、第１治具１１０の中心１１０Ｃとを通る中心線１１０ＣＬ上に、第１目印１１１を有する。第１目印１１１は、目視可能な大きさや形状、色であることが好ましい。なお、第１目印１１１をセンサで検出する場合には、センサが検出可能な大きさや形状、色であればよい。なお、ノッチ１１０Ａは、基板１００の向きを合わせるために用いられる切り欠き形状である。

【0069】

ここで、ハンド１３（図３参照）は、ノッチ１１０Ａが基部１３ａ側で、ハンド中心線１３ＣＬと、第１治具１１０の中心線１１０ＣＬとが重なるように、第１治具１１０を保持して搬送する。つまり、上記した第１目印１１１は、ハンド中心線１３ＣＬ上にある。したがって、第１目印１１１は、ハンド１３の向きを示すことになる。

【0070】

なお、図６Ａでは、第１目印１１１が、ノッチ１１０Ａとは反対側の外周部にある場合を示したが、図６Ａに示したように外縁に達している必要はない。すなわち、後述する第２治具２１０の第２目印２１４（図７Ｂ参照）と対比可能であれば、外縁に達している必要はなく、さらには、内周側にあってもよい。

【0071】

また、第１目印１１１は、図６Ａに示した線分状に限らず、点状や、三角形等のマークであってもよい。さらに、第１目印１１１は、ノッチ１１０Ａまで達する線状であってもよい。なお、図６Ａに示した中心１１０Ｃを、第１目印１１１と同様に目視可能な目印としてもよい。

【0072】

図６Ｂには、第１治具１１０の変形例その１である第１治具１１０ａを示している。このように、第１目印１１１を、中心１１０Ｃ（図６Ａ参照）を通る放射線状とし、所定の角度ごとに複数設けることとしてもよい。なお、図６Ｂには、第１目印１１１を３０度ごとに設ける場合を示したが、かかる角度は任意の角度とすることができる。また、図６Ａに示した第１目印１１１に対応する位置の線を、他の線と異なる太さや色としてもよい。

【0073】

図６Ｃには、第１治具１１０の変形例その２である第１治具１１０ｂを示している。このように、第１目印１１１を、図６Ａに示したノッチ１１０Ａのかわりに設けることとしてもよい。なお、図６Ｃでは、第１治具１１０ｂにおける中心線１１０ＣＬ上の外周部に２つの第１目印１１１を設ける場合を示したが、両者を結ぶ線や破線としてもよい。

【0074】

すなわち、第１治具１１０がハンド１３に保持された状態でハンド１３の向きを示すものであり、後述する第２治具２１０の第２目印２１４（図７Ｂ参照）と対比可能であれば、その形状や位置は任意のものとすることができる。

【0075】

また、図６Ａや図６Ｂに示したノッチ１１０Ａは、いわゆるオリフラであってもよく、図６Ｃに示すように省略することとしてもよい。また、本実施形態では、第１治具１１０をハンド１３が保持して搬送する場合について説明するが、第１治具１１０を、ハンド１３に固定することとしてもよい。

【0076】

次に、第２治具２１０について図７Ａ〜図７Ｃを用いて説明する。図７Ａは、第２治具２１０の斜視図であり、図７Ｂは、第２治具２１０の上面模式図である。また、図７Ｃは、第２治具２１０の変形例を示す図である。

【0077】

ここで、第２治具２１０は、上記した斜め搬送を行うカセット２００のかわりに搬送室５０（図１参照）に設置される。なお、以下では、第２治具２１０が、図１に示したカセット２００ｅのかわりに設けられる場合について説明することとする。

【0078】

図７Ａに示すように、第２治具２１０は、一対の側壁２１１と、各側壁２１１を結ぶ底壁２１２とを備える。なお、同図に示すように、第２治具２１０の上方は開放されている。これは、ロボット１０の教示を行う操作者が、第１治具１１０や第２治具２１０を目視しやすいようにするためである。

【0079】

また、各側壁２１１の内面（収納中心線２００ＣＬ側の面）は、図４に示した排除領域２０１を模した形状である。このようにすることで、排除領域２０１にハンド１３が侵入しない移動軌跡を教示することが容易となる。

【0080】

底壁２１２には、第２目印２１４を有する、たとえば、基板１００と同径の円弧状の領域２１３が設けられる。このように、領域２１３を基板１００と同径の円弧状とすることで、基板１００の外縁と、領域２１３との位置合わせを行いやすい。ここで、領域２１３は、底壁２１２に固定されるプレート等の部品でもよいし、底壁２１２に設けられる模様であってもよい。なお、領域２１３を底壁２１２に対して脱着可能な部品とすることで、対応するカセット２００の位置に応じて第２目印２１４の位置を変更することが容易となる。

【0081】

かかる領域２１３および第２目印２１４について図７Ｂを用いてさらに詳細に説明する。なお、図７Ｂには、図６Ａに示した第１治具１１０が、所望の傾斜角αで収納位置２００Ｃまでハンド１３によって搬送された状態を示している。

【0082】

図７Ｂに示すように、第２治具２１０の第２目印２１４は、所望の傾斜角αで搬送された第１治具１１０の第１目印１１１と対向する位置に設けられる。つまり、第２目印２１４は、第１目印１１１と対比するために第２治具２１０における所定の位置に設けられることから、第２目印２１４は、第２治具２１０の向き、すなわち、カセット２００の向きを示すことになる。

【0083】

ここで、図７Ｂに示すように、領域２１３が第１治具１１０の外縁に沿う位置に設けられる。このようにすることで、基板１００が収納位置２００Ｃに達したことを容易に判別しやすい。なお、領域２１３の一部が第１治具１１０に隠れる位置に領域２１３を設けることとしてもよく、領域２１３を第１治具１１０の外縁から外側に離れた位置に設けることとしてもよい。

【0084】

図７Ｂに示した位置に第２目印２１４を設けることで、ハンド１３が所望の傾斜角αで収納位置２００Ｃに達したことを正確かつ容易に確認することが可能となる。すなわち、第１治具１１０の中心線１１０ＣＬと、収納中心線２００ＣＬとのなす角が傾斜角αとなっているか否かを正確かつ容易に確認することができる。

【0085】

図７Ｃには、第２治具２１０の変形例である第２治具２１０ａを示している。同図に示すように、領域２１３には、上記した第２目印２１４を収納中心線２００ＣＬについて対称な位置に２つ設けている。このようにすることで、たとえば、図１に示したカセット２００ａにおける教示にも第２治具２１０ａを用いることができる。

【0086】

また、図７Ｃでは、これらの第２目印２１４に加えて第３目印２１５が設けられている。ここで、第３目印２１５は、収納中心線２００ＣＬと重なる位置に設けられる。このように、第３目印２１５を設けることで、ハンド１３の基準位置１３Ｃが、収納中心線２００ＣＬ上にあるか否かの確認が容易となる。

【0087】

なお、図７Ｃに示すように、領域２１３には、たとえば、分度器のような目盛り２１６を設けることとしてもよい。このようにすることで、所望する傾斜角αからのずれ角を確認することができる。そして、かかるずれ角を、たとえば、図５に示した入力部３１から入力することで、ずれ角の補正を容易に行うことができる。

【0088】

なお、図７Ｃでは、第２目印２１４および第３目印２１５と、目盛り２１６とを別符号で示したが、第２目印２１４および第３目印２１５を目盛り２１６の一部として構成することとしてもよい。たとえば、等間隔の目盛り２１６のうちいずれかを第２目印２１４や第３目印２１５とすることとすればよい。

【0089】

また、図７Ｃに示すように、収納中心線２００ＣＬに沿って複数の領域２１３を設けることとしてもよい。このようにすることで、収納位置２００Ｃに近づいてくる、または、遠ざかっていくハンド１３の移動軌跡を容易に確認することができる。なお、図７Ｃには、領域２１３を３つ設ける場合を示しているが、領域２１３の個数は１つ以上の任意の数とすることができる。

【0090】

次に、上記した斜め搬送の対象となるカセット２００（たとえば、カセット２００ｅ）に対する教示手順について図８Ａおよび図８Ｂを用いて説明する。図８Ａは、斜め搬送の対象となるカセット２００に対する教示手順その１を示す図であり、図８Ｂは、同じくその２を示す図である。なお、以下では、操作者が図５に示した入力装置３０を用いてハンド１３の位置を微調整しながら、教示の対象となるカセット２００の教示を行う場合について説明する。

【0091】

また、図８Ａおよび図８Ｂでは、第１治具１１０はハンド１３に保持されており、第２治具２１０は教示の対象となるカセット２００のかわりに搬送室５０に設置されているものとする。

【0092】

図８Ａに示すように、第１治具１１０は、第１治具１１０の中心線１１０ＣＬがハンド中心線１３ＣＬと重なるように、ハンド１３によって保持される。操作者は、ハンド１３の基準位置１３Ｃがカセット２００の収納中心線２００ＣＬ上にくるようにＸ軸方向の位置を微調整する。そして、ハンド１３の第２治具２１０に対する角度を保ったまま、Ｙ軸の負方向に沿った向き８０１へハンド１３を移動させる。

【0093】

そして、図８Ｂに示すように、領域２１３の内周側に第１治具１１０の外縁が達する位置までハンド１３を移動させることで、ハンド１３の基準位置１３Ｃと、収納位置２００Ｃとが一致する。すなわち、ハンド１３は、収納位置２００Ｃに達したことになる。

【0094】

ここで、図８Ｂに示すように、第１治具１１０の第１目印１１１と、第２治具２１０の第２目印２１４とにずれがある場合には、ハンド１３と第２治具２１０とが理想的な位置関係からずれていることをあらわしている。

【0095】

この場合、操作者は、ハンド１３を、基準位置１３Ｃまわりに、第１目印１１１と、第２目印２１４とが対向するまで、同図に示す向き８０２へ回転させる。このようにすることで、第２治具２１０に対するハンド１３の角度は、所望の傾斜角α（図７Ｂ参照）となる。

【0096】

そして、この状態で、操作者は、入力装置３０を介してハンド１３の現在の位置および姿勢を、ロボットコントローラ２０に記憶させる。このようにすることで、斜め搬送の対象となるカセット２００の収納位置２００Ｃを、ロボット１０に教示することができる。

【0097】

なお、ハンド１３を第３軸Ａ３まわりではなく、基準位置１３Ｃまわりに回転させることで、ハンド１３と、カセット２００（排除領域２０１含む）とが干渉しにくくなるので、教示作業を容易に行うことができる。

【0098】

次に、図５に示したロボットコントローラ２０の生成部２１ａが、ロボット１０に対する収納位置２００Ｃの教示結果に基づき、中間位置Ｐ１および待機位置Ｐ２を生成する処理の詳細について図９Ａ〜図９Ｃを用いて説明する。

【0099】

図９Ａは、収納位置２００Ｃの教示が完了した状態を示す図である。また、図９Ｂは、収納位置２００Ｃに基づいて生成される中間位置Ｐ１を示す図であり、図９Ｃは、同じく待機位置Ｐ２を示す図である。なお、図９Ａ〜図９Ｃでは、教示対象となるカセット２００がカセット２００ｅ（図１参照）である場合について説明する。

【0100】

図９Ａに示すように、収納位置２００Ｃの教示が完了した状態では、ハンド１３の基準位置１３Ｃは、カセット２００ｅの収納位置２００Ｃに一致している。また、ハンド１３のハンド中心線１３ＣＬと、カセット２００ｅの収納中心線２００ＣＬとのなす角度は、傾斜角αである。

【0101】

図９Ｂに示すように、生成部２１ａは、図９Ａのハンド１３の位置および姿勢に基づき、中間位置Ｐ１を生成する。具体的には、図９Ｂに示すように、生成部２１ａは、収納位置２００Ｃを、Ｙ軸の正方向へあらかじめ定められたシフト量Ｙ１だけシフトした位置を、中間位置Ｐ１とする。

【0102】

また、生成部２１ａは、ハンド１３の傾斜角αに対してあらかじめ定められた余裕角βを加えた姿勢を、中間位置Ｐ１におけるハンド１３の姿勢として生成する。すなわち、中間位置Ｐ１におけるハンド中心線１３ＣＬと収納中心線２００ＣＬとのなす角度は、「傾斜角α＋余裕角β」である。

【0103】

ここで、余裕角βは、中間位置Ｐ１において、ロボット１０の第１アーム１１と、第２アーム１２とが伸びきった姿勢とならない、すなわち、図２に示した第１軸Ａ１、第２軸Ａ２および第３軸Ａ３が一直線上とならない角度である。

【0104】

ここで、余裕角βを傾斜角αに加えると、ハンド１３は、ロボット１０側に傾くことになる。中間位置Ｐ１においてハンド１３がこのような姿勢をとることで、図９Ｂにおける搬送室５０の右上部分を避けた動作が可能になる。たとえば、搬送室５０の右上部分に障害物や処理室が設けられる場合、余裕角βを、これらの設置領域を避けることが可能な値とすればよい。

【0105】

なお、教示が完了したロボット１０が実際に動作する際には、収納位置２００Ｃと中間位置Ｐ１との間で、ハンド１３は、基準位置１３Ｃまわりに余裕角βだけ回転しながら、基準位置１３ＣをＹ軸に沿ってＹ１だけ移動する。

【0106】

このように、ハンド１３を動作させるために、第１アーム１１、第２アーム１２およびハンド１３は協調動作する。なお、かかる協調動作は、ロボットコントローラ２０の動作制御部２１ｃからの指示に基づいて行われる。

【0107】

なお、搬送室５０のＹ軸方向の奥行きが広く、ロボット１０のアーム長に余裕がある場合や、上記した障害物等の設置領域を考慮する必要がない場合には、図９Ｂに示した中間位置Ｐ１の生成を省略することとしてもよい。

【0108】

図９Ｃに示すように、生成部２１ａは、図９Ａのハンド１３の位置および姿勢に基づき、待機位置Ｐ２を生成する。具体的には、図９Ｃに示すように、生成部２１ａは、収納位置２００Ｃを、Ｘ軸の負方向へあらかじめ定められたシフト量Ｘ２だけシフトし、Ｙ軸の正方向へあらかじめ定められたシフト量Ｙ２だけシフトした位置を、待機位置Ｐ２とする。

【0109】

また、生成部２１ａは、図９Ｂに示した中間位置Ｐ１におけるハンド１３の姿勢と同じ姿勢を、待機位置Ｐ２におけるハンド１３の姿勢として生成する。すなわち、待機位置Ｐ２におけるハンド中心線１３ＣＬと収納中心線２００ＣＬとのなす角度は、中間位置Ｐ１と同じく「傾斜角α＋余裕角β」である。

【0110】

ここで、待機位置Ｐ２とは、基板１００を保持したハンド１３を、基板１００を搬送室５０の内壁などの障害物と干渉させることなく旋回させることができる位置のことを指す。なお、教示が完了したロボット１０が実際に動作する際には、中間位置Ｐ１と待機位置Ｐ２との間で、ハンド１３は、搬送室５０に対するハンド中心線１３ＣＬの向きを保ったまま移動する。

【0111】

ところで、生成部２１ａは、上記した中間位置Ｐ１および待機位置Ｐ２を生成する際に、これらの位置が所定の条件を満たした場合には、エラーやワーニングなどの報知を行う。具体的には、中間位置Ｐ１や待機位置Ｐ２において、図２に示したロボット１０の第１軸Ａ１、第２軸Ａ２および第３軸Ａ３の回転角を算出し、これらの回転角が所定の回転許容範囲にあるか否かを判定する。

【0112】

そして、第１軸Ａ１、第２軸Ａ２および第３軸Ａ３の回転角のうちいずれかが、上記した回転許容範囲にない場合には、エラーやワーニングなどの報知を行うとともに、中間位置Ｐ１や待機位置Ｐ２の生成を中止する。

【0113】

このように、中間位置Ｐ１や待機位置Ｐ２の生成が中止された場合には、操作者は、図９Ｂや図９Ｃに示したＹ１、Ｘ２、Ｙ２といったシフト量を変更した値を、入力装置３０の入力部３１などから再入力する。そして、生成部２１ａは、再入力された値に基づいて中間位置Ｐ１や待機位置Ｐ２を再生成することになる。

【0114】

なお、上記したエラーやワーニングなどの報知は、入力装置３０の上記したタッチパネルディスプレイに表示することとしてもよいし、音声や光の点滅などを行う図示しない警告デバイスによって行うこととしてもよい。かかる警告デバイスは、入力装置３０上に設けることとしてもよいし、操作者の作業エリア等に設けることとしてもよい。

【0115】

次に、図５に示したロボットコントローラ２０の生成部２１ａが、ロボット１０に対する収納位置２００Ｃの教示結果に基づき、マッピング位置Ｐ３を生成する処理の詳細について図１０を用いて説明する。

【0116】

図１０は、収納位置２００Ｃに基づいて生成されるマッピング位置Ｐ３を示す図である。なお、図１０では、教示対象となるカセット２００がカセット２００ｅ（図１参照）である場合について説明する。また、図１０では、図４に示した排除領域２０１を併せて示している。

【0117】

図１０に示すように、生成部２１ａは、図９Ａに示したハンド１３の位置および姿勢に基づき、マッピング位置Ｐ３を生成する。具体的には、図１０に示すように、生成部２１ａは、ハンド１３を収納位置２００Ｃまわりに角度ａだけ回転させ、収納位置２００Ｃからシフト量Ｒだけハンド１３を引いた位置を、マッピング位置Ｐ３とする。

【0118】

ここで、角度ａは、ロボット１０の第１アーム１１と、第２アーム１２とが伸びきった姿勢とならない、すなわち、図２に示した第１軸Ａ１、第２軸Ａ２および第３軸Ａ３が一直線上とならない角度である。なお、角度ａを、図９Ａに示した傾斜角αと同じにしてもよい。

【0119】

シフト量Ｒは、ハンド１３が、収納位置２００Ｃに収納された基板１００に干渉せず、かつ、図３に示したセンサ１３ｃが基板１００を検知可能な位置となるように調整された値である。

【0120】

ここで、仮に、角度ａおよびシフト量Ｒを適用すると、ハンド１３が排除領域２０１に干渉する場合には、ハンド１３を第３軸Ａ３まわりに反時計回りに角度ｂだけ回転させる。これにより、排除領域２０１と干渉せず、かつ、基板１００の検知が可能なマッピング位置Ｐ３を自動的に生成することができる。なお、図１０には、参考のため、角度ｂだけ回転させたハンド中心線１３ＣＬをハンド中心線１３ＣＬｂとして示している。

【0121】

次に、図５に示したロボットコントローラ２０の切替部２１ｂが、ハンド１３（図３参照）上に設定される座標系を切り替える処理の詳細について図１１を用いて説明する。図１１は、第１直交座標系および第２直交座標系を示す図である。なお、以下では、傾斜角αでハンド１３をカセット２００にアクセスさせる教示を行う場合における座標系の切り替えについて説明する。

【0122】

教示作業において、ハンド１３を手動操作で移動させる場合、通常は、図１１に示すように、ハンド１３の基準位置１３Ｃを原点とするＸＹ座標系（第１直交座標系）が用いられる。しかし、図１１に示したように、ハンド中心線１３ＣＬを、収納中心線２００ＣＬに対して傾斜角αだけ傾ける場合、第１直交座標系を用いると、同図に示すＸＹＺ座標系のＸ軸方向へハンド１３を動かす場合、第１直交座標系のＸ軸方向への移動指示と、Ｙ軸方向への移動指示とを併せて行う必要がある。

【0123】

このように、２つの方向への指示を行うことは、操作者にとって難しい操作となり、教示作業を円滑に行うことが困難となる。そこで、本実施形態に係るロボットコントローラ２０では、第１直交座標系と、第２直交座標系とを切り替え可能とした。

【0124】

第２直交座標系は、図１１に示すように、第１直交座標系を、ハンド１３の基準位置１３Ｃまわりに旋回角αが０になるまで回転させたＸαＹα座標系である。このように、第２直交座標系を用いることで、同図に示すＸＹＺ座標系のＸ軸方向へハンド１３を動かす場合、第２直交座標系のＸα軸方向への移動指示のみで足りるので、操作が簡単になる。なお、ＸＹＺ座標系のＹ軸方向へハンド１３を動かす場合も、第２直交座標系のＹα軸方向への移動指示のみで足りるので、同様に操作が簡単になる。

【0125】

このように、ロボットコントローラ２０では、必要に応じて第１直交座標系と第２直交座標系とを切り替えることができるので、教示作業を効率的に行うことができる。また、かかる座標系の切り替えは、図５に示した入力装置３０を用いて行うことができるので、ハンド１３の位置を確認しながらの教示作業も容易に行うことができる。

【0126】

次に、搬送システム１が実行する搬送手順について図１２を用いて説明する。図１２は、搬送システム１が実行する搬送手順を示すフローチャートである。ロボットコントローラ２０の動作制御部２１ｃは、カセット２００が斜め搬送を行うカセット２００であるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。

【0127】

そして、斜め搬送を行うカセット２００の場合には（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、ハンド中心線１３ＣＬを収納中心線２００ＣＬよりもロボット１０側に傾けた状態で基板１００を収納位置２００Ｃまで搬送し（ステップＳ１０２）、処理を終了する。

【0128】

一方、斜め搬送を行うカセット２００ではない場合、すなわち、垂直搬送を行うカセット２００である場合には（ステップＳ１０１，Ｎｏ）、ハンド中心線１３ＣＬを収納中心線２００ＣＬに重ねた状態で基板１００を収納位置２００Ｃまで搬送し（ステップＳ１０３）、処理を終了する。

【0129】

次に、搬送システム１が実行する教示手順について図１３を用いて説明する。図１３は、教示手順を示すフローチャートである。切替部２１ｂは、入力装置３０の受付部３２に対する操作に基づき、ハンド座標系を第２直交座標系（図１１のＸαＹα座標系参照）へ切り替える（ステップＳ２０１）。

【0130】

そして、入力装置３０は、ハンド１３をシフトさせる手動操作を受け付ける（ステップＳ２０２）。そして、第１治具１１０が収納位置２００Ｃに到達したか否かの入力を受け付け（ステップＳ２０３）、第１治具１１０が収納位置２００Ｃに到達した旨の入力を受け付けた場合には（ステップＳ２０３，Ｙｅｓ）、第１目印１１１と、第２目印２１４とにずれがないか否かの入力を受け付ける（ステップＳ２０４）。なお、ステップＳ２０３の判定条件を満たさなかった場合には（ステップＳ２０３，Ｎｏ）、ステップＳ２０２以降の処理を繰り返す。

【0131】

そして、第１目印１１１と、第２目印２１４にずれがない旨の入力を受け付けた場合には（ステップＳ２０４，Ｙｅｓ）、収納位置２００Ｃの教示データを記憶し（ステップＳ２０６）、処理を終了する。一方、ステップＳ２０４の判定条件を満たさなかった場合には（ステップＳ２０４，Ｎｏ）、ハンド１３を基準位置１３Ｃまわりに回転させる手動操作を受け付け（ステップＳ２０５）、ステップＳ２０４以降の処理を繰り返す。

【0132】

次に、搬送システム１が実行する中間位置Ｐ１および待機位置Ｐ２の生成手順について図１４を用いて説明する。図１４は、中間位置Ｐ１および待機位置Ｐ２の生成手順を示すフローチャートである。

【0133】

生成部２１ａは、搬送システム１のレイアウトに基づいて中間位置Ｐ１があるか否かを判定し（ステップ３０１）、中間位置Ｐ１がある場合には（ステップＳ３０１，Ｙｅｓ）、シフト量（０，Ｙ１）を用いて収納位置２００Ｃから中間位置Ｐ１を生成する（ステップＳ３０２）。また、生成部２１ａは、傾斜角αおよび余裕角βを用いてハンド１３の中間位置Ｐ１における姿勢を生成する（ステップＳ３０３）。

【0134】

なお、ステップＳ３０１の判定条件を満たさなかった場合には（ステップＳ３０１，Ｎｏ）、ステップＳ３０２およびステップＳ３０３の処理を行うことなく、ステップＳ３０４以降の処理を実行する。

【0135】

つづいて、生成部２１ａは、シフト量（Ｘ２，Ｙ２）を用いて収納位置２００Ｃから待機位置Ｐ２を生成する（ステップＳ３０４）。また、生成部２１ａは、傾斜角αおよび余裕角βを用いて待機位置Ｐ２における姿勢を生成し（ステップＳ３０５）、処理を終了する。

【0136】

なお、中間位置Ｐ１や待機位置Ｐ２におけるロボット１０の姿勢が、所定の許容範囲内にない場合には、生成部２１ａは、エラーやワーニングなどの警告を行い、中間位置Ｐ１や待機位置Ｐ２の生成を中止する。この点については、図９Ｃの説明において既に説明したので、ここでの説明を省略する。

【0137】

上述してきたように、本実施形態に係る搬送システム１は、ロボット１０と、搬送室５０と、カセット２００と、ロボットコントローラ２０とを備える。ロボット１０は、基板１００を搬送するハンド１３を有する。搬送室５０には、ロボット１０が内部に配置される。カセット２００は、平面視において、搬送室５０の正面側壁５１に並べて配置される基板収納用の機器である。ロボットコントローラ１０は、教示情報２２ａに基づいてロボット１０の動作を制御する。

【0138】

ここで、平面視において、ハンド１３の回転軸である第３軸Ａ３と、ハンド１３で搬送される基板１００の中心である基準位置１３Ｃとを結んだ線をハンド中心線１３ＣＬとする。また、カセット２００における搬送室５０側の面である前面２００Ｆに垂直な線のうちカセット２００に収納された基板１００の中心を示す収納位置２００Ｃを通る線を収納中心線２００ＣＬとする。

【0139】

ロボットコントローラ２０は、動作制御部２１ｃを備える。動作制御部２１ｃは、両端のカセット２００ａ，２００ｅのうち少なくとも一方に対してはハンド中心線１３ＣＬを収納中心線２００ＣＬよりもロボット１０側に傾けた状態で、残りのカセット２００ｂ，２００ｃ，２００ｄに対してはハンド中心線１３ＣＬを収納中心線２００ＣＬに重ねた状態で、それぞれ、収納位置２００Ｃまでロボット１０に基板１００を搬送させる。

【0140】

したがって、本実施形態に係る搬送システム１は、収納位置２００Ｃまで基板１００を斜め搬送するので、ロボット１０のリンク長を長くしたり、リンク数を増やしたりする必要がない。つまり、本実施形態に係る搬送システム１によれば、コストを増加させることなく効率的な搬送を行うことができる。

【0141】

また、上述してきたように、本実施形態に係る教示治具は、第１治具１１０と、第２治具２１０とを備える。第１治具１１０は、基板１００を搬送するロボット１０のハンド１３によって基板１００のかわりに搬送され、基板１００を模した形状であって、ハンド１３の向きを示す第１目印１１１を有する。第２治具２１０は、ロボット１０がハンド１３を斜めにした状態で基板１００を搬送する基板収納用のカセット２００ａまたは２００ｅのかわりに搬送室５０の正面側壁５１に設けられ、カセット２００の向きを示す第２目印２１４を有する。

【0142】

そして、第２目印２１４は、カセット２００における基板１００の収納位置２００Ｃへハンド１３が所望の傾斜角αだけ傾いた状態で第１治具１１０を搬送した際に、第１目印１１１と対比可能な位置に設けられる。

【0143】

したがって、本実施形態に係る教示治具によれば、斜め搬送を行う場合のハンド１３の位置や姿勢を効率的に教示することができる。また、上記した搬送システム１、第１治具１１０および第２治具を教示システムとして用いることもできる。

【0144】

なお、上記した実施形態では、搬送室５０の短辺の長さが短く、ロボット１０を正面側壁５１に寄せて配置する場合を示した。しかしながら、これに限らず、ロボット１０の最小旋回範囲１１ａに、正面側壁５１および背面側壁５２が干渉しない程度に短辺の長さが長い搬送室５０に対しても搬送システム１を適用することができる。

【0145】

また、上記した実施形態では、第２治具２１０を両端のカセット２００のかわりに配置し、かかるカセット２００に対する斜め搬送をロボット１０に教示する場合について示した。しかしながら、斜め搬送の対象とするカセット２００は両端のカセット２００には限られない。

【0146】

また、上記した実施形態では、第１治具１１０における第１目印１１１がハンド中心線１３ＣＬ上となるように、第１治具１１０をハンド１３が保持する場合を示した。しかしながら、これに限らず、第１目印１１１および基準位置１３Ｃを結ぶ線と、ハンド中心線１３ＣＬとがなす角度を所定の角度としてもよい。この場合、第２治具２１０における第２目印２１４についてもかかる所定の角度だけずらした位置に設けることとすればよい。このようにすることで、所望の傾斜角αの場合に、第１目印１１１と、第２目印２１４とを対向させることができる。

【0147】

なお、ロボット１０の設置位置からの距離が異なる複数のカセット２００に対して斜め搬送の教示を行う場合には、ロボット１０、搬送室５０およびカセット２００のレイアウトに応じて定まる傾斜角αを、カセット２００ごとに適用することとすればよい。また、斜め搬送を行うカセット２００のかわりに配置される第２治具２１０では、カセット２００ごとに定まる傾斜角αに応じた位置に、第２目印２１４を配置することとすればよい。

【0148】

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0149】

１ 搬送システム
１０ ロボット
１０ａ 本体部
１０ｂ 昇降軸
１１ 第１アーム
１２ 第２アーム
１３ ハンド
１３ａ 基部
１３ｂ フォーク部
１３ｃ センサ
１３Ｃ 基準位置
１３ＣＬ ハンド中心線
２０ ロボットコントローラ
２１ 制御部
２１ａ 生成部
２１ｂ 切替部
２１ｃ 動作制御部
２２ 記憶部
２２ａ 教示情報
３０ 入力装置
３１ 入力部
３２ 受付部
５０ 搬送室
５１ 正面側壁
５２ 背面側壁
１００ 基板
１１０ 第１治具
１１０Ａ ノッチ
１１０Ｃ 中心
１１０ＣＬ 中心線
１１１ 第１目印
２００ カセット
２００Ｃ 収納位置
２００ＣＬ 収納中心線
２００Ｆ 前面
２０１ 排除領域
２１０ 第２治具
２１１ 側壁
２１２ 底壁
２１３ 領域
２１４ 第２目印
２１５ 第３目印
２１６ 目盛り
Ａ１ 第１軸
Ａ２ 第２軸
Ａ３ 第３軸
α 傾斜角
β 余裕角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】