特許 7047118 基板搬送ロボット及びターゲット体のエッジ位置教示方法

(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】

(24)【登録日】2022-03-25

(45)【発行日】2022-04-04

(54)【発明の名称】基板搬送ロボット及びターゲット体のエッジ位置教示方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20220328BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020546824

(86)(22)【出願日】2019-08-26

(86)【国際出願番号】 JP2019033379

(87)【国際公開番号】W WO2020054387

(87)【国際公開日】2020-03-19

【審査請求日】2020-12-09

(31)【優先権主張番号】16/127,491

(32)【優先日】2018-09-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】517340611

【氏名又は名称】カワサキロボティクス（ユーエスエー），インク．

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉田 哲也

(72)【発明者】

【氏名】タン，マーク

【審査官】鈴木 孝章

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－２６０１７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１５３８０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１０２６９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を保持するハンド、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、板状のターゲット体のエッジの位置を教示する方法であって、
主面が水平となる姿勢で設置された前記ターゲット体のエッジよりも外側且つ前記ターゲット体より上方又は下方に規定された所定の初期位置に前記光電センサの光軸を移動させること、
前記光電センサで前記ターゲット体のエッジが検出されるまで、前記光軸の所定の前進サイクルを繰り返すこと、
前記光電センサで前記ターゲット体のエッジが検出されたときの前記基板搬送ロボットの姿勢に基づいて前記ターゲット体のエッジの位置を求めてそれを記憶すること、
前記光電センサで前記ターゲット体のエッジが検出されたあと、前記光軸を所定量だけ水平な所定の走査方向へ前進させてから、前記光電センサで前記ターゲット体のエッジが検出されなくなるまで、前記光軸の所定の後進サイクルを繰り返すこと、及び、
前記光電センサで前記ターゲット体のエッジが検出されなくなったときの前記基板搬送ロボットの姿勢に基づいて前記ターゲット体のエッジの位置を求めてそれを記憶すること、を含み、
前記前進サイクルが、前記ターゲット体の高さレベルを通過する上昇又は降下、前記ターゲット体へ向かう前記走査方向へ所定の第１移動量の前進、前記ターゲット体の高さレベルを通過する降下又は上昇、及び、前記走査方向への前記第１移動量の前進の一連の移動を含み、
前記後進サイクルが、前記ターゲット体の高さレベルを通過する上昇又は降下、前記走査方向への所定の第２移動量の後進、前記ターゲット体の高さレベルを通過する降下又は上昇、及び、前記走査方向へ前記第２移動量の後進の一連の移動を含む、
ターゲット体のエッジ位置教示方法。

【請求項2】

前記第１移動量よりも、前記第２移動量が小さい、
請求項１に記載のエッジ位置教示方法。

【請求項3】

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、
エッジ位置教示プログラムを記憶したメモリ、及び、前記エッジ位置教示プログラムを実行するプロセッサを有するコントローラとを備え、
前記エッジ位置教示プログラムは、前記コントローラが、
主面が水平となる姿勢で設置された板状のターゲット体のエッジよりも外側且つ前記ターゲット体より上方又は下方に規定された所定の初期位置に前記光電センサの光軸が移動するように前記ロボット本体を動作させ、
前記光電センサで前記ターゲット体のエッジが検出されるまで、前記光軸の所定の前進サイクルを繰り返すように前記ロボット本体を動作させ、
前記光電センサで前記ターゲット体のエッジが検出されたときの前記ロボット本体の姿勢に基づいて前記ターゲット体のエッジの位置を求めてそれを記憶し、
前記光電センサで前記ターゲット体のエッジが検出されたあと、前記光軸が所定量だけ水平な所定の走査方向へ前進するように前記ロボット本体を動作させ、
前記光電センサで前記ターゲット体のエッジが検出されなくなるまで、前記光軸の所定の後進サイクルを繰り返すように前記ロボット本体を動作させ、
前記光電センサで前記ターゲット体のエッジが検出されなくなったときの前記ロボット本体の姿勢に基づいて前記ターゲット体のエッジの位置を求めてそれを記憶するように、構成されており、
前記前進サイクルが、前記ターゲット体の高さレベルを通過する上昇又は降下、前記ターゲット体へ向かう前記走査方向へ所定の第１移動量の前進、前記ターゲット体の高さレベルを通過する降下又は上昇、及び、前記走査方向へ前記第１移動量の前進の一連の移動を含み、
前記後進サイクルが、前記ターゲット体の高さレベルを通過する上昇又は降下、前記走査方向へ所定の第２移動量の後進、前記ターゲット体の高さレベルを通過する降下又は上昇、及び、前記走査方向へ前記第２移動量の後進の一連の移動を含む、
基板搬送ロボット。

【請求項4】

前記第１移動量よりも、前記第２移動量が小さい、
請求項３に記載の基板搬送ロボット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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を利用して基板のエッジ位置を教示する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

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、基板キャリアの各スロットに収容された基板の有無を検出するために利用される。光電センサは、この本来の用途の他に、基板搬送ロボットに基板やその載置部の位置を自動教示するために利用される。特許文献１では、この種技術が開示されている。

【0003】

特許文献１では、半導体ウェハと同一の外径を有する大円板部と、大円板部と中心軸を共通にする小円板部とを上下に並べた教示用治具を、半導体ウェハを設置する位置に設置し、この教示用治具をウェハ把持部の先端部に設けた透過式センサで検出することにより、半導体ウェハの位置を自動教示することが開示されている。

【0004】

特許文献１に開示された小円板部の位置決め方法は以下の通りである。即ち、（１）作業者の操作によりウェハ把持部を小円板部の上に移動させ、（２）ウェハ把持部を降下させ、小円板部の上面を透過式センサで検出し、その時のロボットのＺ軸の座標値を記録し、（３）ウェハ把持部を降下させ、小円板部の下面を透過式センサで検出し、その時のロボットのＺ軸の座標値を記録し、（４）ウェハ把持部の高さを小円板部の上面と下面の中間に設定し、（５）透過式センサが小円板部を検出しない位置までアームを縮め、（６）ウェハ把持部の向きを変え、ウェハ把持部を小円板部にゆっくり接近させ、透過式センサが小円板部を最初に検出した（つまり、透過式センサの光軸が小円板部の円周に接した）時の、ロボットのθ軸とＲ軸の座標を記録し、（７）上記（５）と（６）とを繰り返して、ウェハ把持部を異なる方向から小円板部に接近させて、光軸が小円板部の円周に接する時のロボットのθ軸とＲ軸の座標を複数組求め、これらの値から、小円板部の中心の位置を求めて記録する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】国際公開ＷＯ２００３／０２２５３４

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記特許文献１の技術によれば、光電センサの光軸が円形基板のエッジ（円周）に接したときのロボットの位置を検出するために、先ず、光軸をＺ軸に沿って移動させながら基板の上面と下面とを検出することにより、基板の上面と下面のＺ軸の位置を特定し、次に、基板の上面のＺ軸の位置と下面のＺ軸の位置との中間を基板のＺ軸の位置と設定し、基板のＺ軸の位置において光軸をＺ軸と直交する平面内で移動させて基板のエッジを検出する。このように、真に必要な基板のＺ軸と直交する平面内での位置を特定するために、基板のＺ軸の位置を特定する前段階を踏まなければならず、処理に時間を要する。また、基板のＺ軸の位置を特定するために、基板を模した教示用冶具に相当な厚みが必要であり、実際の基板での適用が難しい。

【0007】

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、基板を保持するハンド、当該ハンドを変位させるロボットアーム、及び、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、板状のターゲット体のエッジの位置を教示する技術であって、板状のターゲット体の厚みにかかわらず、ロボットにターゲット体のエッジの位置を教示できるものを提案することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様に係るターゲット体のエッジ位置教示方法は、基板を保持するハンド、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、板状のターゲット体のエッジの位置を教示する方法であって、
主面が水平となる姿勢で設置された前記ターゲット体のエッジよりも外側且つ前記ターゲット体より上方又は下方に規定された所定の初期位置に前記光電センサの光軸を移動させること、
前記光電センサで前記ターゲット体のエッジが検出されるまで、前記光軸の所定の前進サイクルを繰り返すこと、
前記光電センサで前記ターゲット体のエッジが検出されたときの前記基板搬送ロボットの姿勢に基づいて前記ターゲット体のエッジの被検出点の位置を求めてそれを記憶すること、
前記光電センサで前記ターゲット体のエッジが検出されたあと、前記光軸を所定量だけ水平な所定の走査方向へ前進させてから、前記光電センサで前記ターゲット体のエッジが検出されなくなるまで、前記光軸の所定の後進サイクルを繰り返すこと、及び、
前記光電センサで前記ターゲット体のエッジが検出されなくなったときの前記基板搬送ロボットの姿勢に基づいて前記ターゲット体のエッジの位置を求めてそれを記憶すること、を含み、
前記前進サイクルが、前記ターゲット体の高さレベルを通過する上昇又は降下、前記ターゲット体へ向かう前記走査方向へ所定の第１移動量の前進、前記ターゲット体の高さレベルを通過する降下又は上昇、及び、前記走査方向への前記第１移動量の前進の一連の移動を含み、
前記後進サイクルが、前記ターゲット体の高さレベルを通過する上昇又は降下、前記走査方向への所定の第２移動量の後進、前記ターゲット体の高さレベルを通過する降下又は上昇、及び、前記走査方向へ前記第２移動量の後進の一連の移動を含むものである。

【0009】

本発明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、エッジ位置教示プログラムを記憶したメモリ、及び、前記エッジ位置教示プログラムを実行するプロセッサを有するコントローラとを備えるものである。
前記エッジ位置教示プログラムは、前記コントローラが、
主面が水平となる姿勢で設置された板状のターゲット体のエッジよりも外側且つ前記ターゲット体より上方又は下方に規定された所定の初期位置に前記光電センサの光軸が移動するように前記ロボット本体を動作させ、
前記光電センサで前記ターゲット体のエッジが検出されるまで、前記光軸の所定の前進サイクルを繰り返すように前記ロボット本体を動作させ、
前記光電センサで前記ターゲット体のエッジが検出されたときの前記ロボット本体の姿勢に基づいて前記ターゲット体のエッジの被検出点の位置を求めてそれを記憶し、
前記光電センサで前記ターゲット体のエッジが検出されたあと、前記光軸が所定量だけ水平な所定の走査方向へ前進するように前記ロボット本体を動作させ、
前記光電センサで前記ターゲット体のエッジが検出されなくなるまで、前記光軸の所定の後進サイクルを繰り返すように前記ロボット本体を動作させ、
前記光電センサで前記ターゲット体のエッジが検出されなくなったときの前記ロボット本体の姿勢に基づいて前記ターゲット体のエッジの位置を求めてそれを記憶するように、構成されており、
前記前進サイクルが、前記ターゲット体の高さレベルを通過する上昇又は降下、前記ターゲット体へ向かう前記走査方向へ所定の第１移動量の前進、前記ターゲット体の高さレベルを通過する降下又は上昇、及び、前記走査方向へ前記第１移動量の前進の一連の移動を含み、
前記後進サイクルが、前記ターゲット体の高さレベルを通過する上昇又は降下、前記走査方向へ所定の第２移動量の後進、前記ターゲット体の高さレベルを通過する降下又は上昇、及び、前記走査方向へ前記第２移動量の後進の一連の移動を含むものである。

【0010】

上記基板搬送ロボット及びターゲット体のエッジ位置教示方法によれば、ターゲット体のエッジの上下方向及び水平方向の位置を光軸の移動のサイクルを繰り返す中で検出するので、ターゲット体の上下方向の位置（即ち、厚み方向の位置）を特定する前段階はない。よって、この前段階の処理の省略により、処理に要する時間を短縮することができる。また、この前段階の処理の省略により、ターゲット体の厚みが限定されない。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、基板を保持するハンド、当該ハンドを変位させるロボットアーム、及び、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、板状のターゲット体のエッジの位置を教示する技術であって、板状のターゲット体の厚みにかかわらず、ロボットにターゲット体のエッジの位置を教示できるものを提案することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】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】図２は、基板保持ハンドの平面図である。

【図3】図３は、基板搬送ロボットの制御系統の構成を示すブロック図である。

【図4】図４は、ターゲット体のエッジ位置教示方法を説明する図である。

【図5】図５は、ターゲット体のエッジ位置教示処理のフロー図である。

【図6】図６は、ターゲット体のエッジ位置教示方法を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

〔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が備えるハンド５の平面図である。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６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３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３を搬送するシステムに備えられてよい。

【0014】

〔ロボット本体１０の構成〕
ロボット本体１０は、基台７３と、基台７３に支持された水平多関節型ロボットアーム（以下、「アーム７」と称する）と、アーム７の先端に連設された基板保持ハンド（以下、「ハンド５」と称する）と、ハンド５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。

【0015】

アーム７は、基台７３に支持された昇降軸７４と、水平方向に延びる第１リンク７５及び第２リンク７６とを備える。第１リンク７５の基端と昇降軸７４の先端とが第１関節Ａ１を介して連結されている。第１リンク７５の先端と第２リンク７６の基端とが第２関節Ａ２を介して連結されている。第２リンク７６の先端とハンド５の基端とが手首関節Ａ３を介して連結されている。基台７３内には、昇降軸７４を昇降駆動する昇降駆動装置６０が設けられている。昇降駆動装置６０は、例えば、コントローラ６から与えられる信号に従って角変位するサーボモータと、減速装置を含みサーボモータの動力を直進力に変換して昇降軸７４へ伝達する動力伝達機構と、サーボモータの角変位を検出する位置検出器とを含む（いずれも図示略）。第１リンク７５内には、第１関節Ａ１を駆動する第１関節駆動装置６１、及び、第２関節Ａ２を駆動する第２関節駆動装置６２が設けられている。第２リンク７６内には手首関節Ａ３を駆動する手首関節駆動装置６３が設けられている（図３、参照）。各関節の駆動装置６１，６２，６３は、コントローラ６から与えられる信号に従って角変位するサーボモータと、減速装置を含みサーボモータの動力をリンク体に伝達する動力伝達機構と、サーボモータの角変位を検出する位置検出器とを含む（いずれも図示略）。

【0016】

ハンド５は、手首関節Ａ３を介してアーム７の先端と連結されたハンド基部５１と、ハンド基部５１と結合されたブレード５２とを備える。ブレード５２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５２の主面は水平であって、基板３を支持する複数の支持パッド５３，５４がブレード５２上に設けられている。複数の支持パッド５３，５４は、ブレード５２に載置された基板３のエッジと接触するように配置されている。更に、ハンド５においてブレード５２の基端側には、エアシリンダ６４の動作により進退移動するプッシャ５５が設けられている。このプッシャ５５とブレード５２の先端部に配置された支持パッド５３との間で、ブレード５２に載置された基板３が把持される。なお、本実施形態に係るハンド５の基板３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３の保持方式が採用されてもよい。

【0017】

ハンド５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５２の二股に分かれた先端部の裏面に設けられている。光電センサ４は、ブレード５２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５２の主面と平行な方向（即ち、水平方向）に離れている。

【0018】

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の入光窓に入射する。図２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６へ出力する。

【0019】

〔基板搬送ロボット１の制御系統の構成〕
図３は、基板搬送ロボット１の制御系統の構成を示すブロック図である。コントローラ６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等のプロセッサ６６と、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ６７とを有する。メモリ６７には、エッジ位置教示プログラム７０を含むプロセッサ６６が実行するプログラムが記憶されている。また、メモリ６７には、プロセッサ６６が行う処理に使用される初期位置、第１移動量、第２移動量、基板３（ターゲット体３０）の形状、基板３のおおよその載置位置などの設定データ、教示点データなどを含む各種データなどが格納されている。

【0020】

コントローラ６では、メモリ６７に記憶されたプログラム等のソフトウェアをプロセッサ６６が読み出して実行することにより、ロボット本体１０の動作を制御するための処理が行われる。なお、コントローラ６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。

【0021】

より詳細には、コントローラ６は、昇降駆動装置６０、第１関節駆動装置６１、第２関節駆動装置６２、手首関節駆動装置６３、及び光電センサ４と電気的に接続されている。コントローラ６は、これらの駆動装置に含まれる位置検出器からサーボモータの回転位置を取得し、それらの回転位置と対応するハンド５のポーズ（位置及び姿勢）と記憶された教示点データとに基づいて、目標ポーズを演算する。更に、コントローラ６は、ハンド５が目標ポーズとなるようにサーボアンプへ制御指令を出力する。サーボアンプは、制御指令に基づいて各サーボモータに対して駆動電力を供給することにより、ハンド５が目標ポーズへ移動する。

【0022】

〔ターゲット体３０のエッジ位置教示方法〕
以下、上記構成の基板搬送ロボット１によって行われるターゲット体３０のエッジ位置教示方法について、図４及び図５を用いて説明する。図４は、ターゲット体３０のエッジ位置教示方法を説明する図であり、図５は、ターゲット体３０のエッジ位置教示処理のフロー図である。コントローラ６において、プロセッサ６６がエッジ位置教示プログラム７０を実行することにより、基板搬送ロボット１でターゲット体３０のエッジ位置教示に係る処理が行われる。

【0023】

図４に示すように、ハンド５に設けられた光電センサ４の光軸４３の先に、板状のターゲット体３０が、その主面が水平となる姿勢で置かれている。ターゲット体３０は、任意の教示用冶具に載置されていてもよいし、キャリア等の収容体に収容されていてもよい。また、ターゲット体３０は、基板３又は基板３を模した円板状のものであってもよいが、ターゲット体３０の外形は円形に限定されない。

【0024】

まず、コントローラ６は、光電センサ４の光軸４３（ハンド５）を初期位置へ移動させるように、ロボット本体１０を動作させる（ステップＳ１）。初期位置は、光電センサ４の光軸４３が基板３と接触せず、光軸４３がターゲット体３０のエッジよりも外側において当該エッジに近接しており、且つ、光軸４３がターゲット体３０よりも下方（又は上方）にある、任意の位置である。予め教示された初期位置へハンド５を移動させるようにロボット本体１０が動作してもよいし、オペレータによる遠隔操作によってハンド５を任意の初期位置へ移動させるようにロボット本体１０が動作してもよい。

【0025】

続いて、コントローラ６は、ロボット本体１０に検出動作を行わせる（ステップＳ２）。検出動作において、コントローラ６は、次の（１）～（４）の一連の移動を１前進サイクルとして、光電センサ４でターゲット体３０のエッジが検出されるまで、光軸４３（ハンド５）がこの前進サイクルを繰り返すように、ロボット本体１０を動作させる。なお、初期位置は、この前進サイクルが１回以上行われたあとでターゲット体３０のエッジが検出されるように設定されてよい。
（Ａ１）ターゲット体３０の高さレベルを通過する上昇（又は、降下）、
（Ａ２）ターゲット体３０へ向かう水平な所定の走査方向へ所定の第１移動量の前進、
（Ａ３）ターゲット体３０の高さレベルを通過する降下（又は、上昇）、
（Ａ４）ターゲット体３０へ向かう走査方向へ第１移動量の前進。

【0026】

上記において、「ターゲット体３０の高さレベル」は、コンロローラ６に予め記憶されたターゲット体３０のおおよその高さ位置であってよい。また、上記においてターゲット体３０の「走査方向」とは、初期位置からターゲット体３０のおおよその中心位置へ向かう任意の水平方向である。コントローラ６は、記憶された初期位置の座標とターゲット体３０のおおよその中心位置の座標とから走査方向を決定してもよいし、走査方向が予めコントローラ６に記憶されていてもよい。また、上記において「第１移動量」は、任意の極めて小さな値である。上記（Ａ２）の第１移動量と上記（Ａ４）の第１移動量とは、原則として同じ値であるが、それらは異なる値であってもよい。上記の前進サイクルを繰り返すハンド５（又は光軸４３）の動きは、犬がふんふん嗅ぎまわる動作に例えられる。

【0027】

光軸４３（ハンド５）が上記の前進サイクルを繰り返すうちに、光電センサ４によってターゲット体３０のエッジが検出される。コントローラ６は、光電センサ４によってターゲット体３０のエッジが検出されたときの（ステップＳ３でＹＥＳ）、ロボット本体１０の姿勢（各位置検出器で検出された回転位置）を取得及び記憶し（ステップＳ４）、これらの値からターゲット体３０のエッジの被検出点の位置を求めて記録する（ステップＳ５）。

【0028】

以上のステップＳ１～Ｓ５の処理により、基板搬送ロボット１にターゲット体３０のエッジの位置を自動教示することができるが、以下に説明するステップＳ６以降の処理を更に加えると、より信頼性が高く且つ詳細なターゲット体３０のエッジの位置を基板搬送ロボット１に自動教示することができる。

【0029】

コントローラ６は、ステップＳ５で記憶されたターゲット体３０のエッジの位置から、光軸４３が走査方向へ所定量だけ前進しており、且つ、光軸４３がターゲット体３０よりも下方（又は上方）にある位置へ移動させるように、ロボット本体１０を動作させる（ステップＳ６）。ここで、上記「所定量」は、移動後のハンド５を上昇又は降下させたときにハンド５がターゲット体３０と当接せず、且つ、光軸４３がターゲット体３０を通過するような、ハンド５（又は光軸４３）の移動量であって、予めコントローラ６に記憶されている。

【0030】

続いて、コントローラ６は、ロボット本体１０に検出動作を行わせる（ステップＳ７）。この検出動作において、図６に示すように、コントローラ６は、次の（Ｂ１）～（Ｂ４）の一連の移動を１後進サイクルとして、光電センサ４でターゲット体３０のエッジが検出されなくなるまで、光軸４３（ハンド５）がこの後進サイクルを繰り返すように、ロボット本体１０を動作させる。なお、上述の所定量は、この後進サイクルが１回以上行われたあとでターゲット体３０のエッジが検出されなくなるように設定されてよい。
（Ｂ１）ターゲット体３０の高さレベルを通過する上昇（又は、降下）、
（Ｂ２）ターゲット体３０のエッジに近づくように走査方向へ所定の第２移動量の後進、
（Ｂ３）ターゲット体３０の高さレベルを通過する降下（又は、上昇）、
（Ｂ４）ターゲット体３０のエッジに近づくように走査方向へ第２移動量の後進。

【0031】

上記において、「後進」の方向は、前述の「前進」の方向と逆の方向である。また、上記において「第２移動量」は、第１移動量と同じ又はそれよりも小さい、任意の極めて小さな値である。第２移動量は第１移動量よりも小さい値であることが望ましい。上記（Ｂ２）の第２移動量と上記（Ｂ４）の第２移動量とは、原則として同じ値であるが、それらは異なる値であってもよい。

【0032】

光軸４３（ハンド５）が上記の後進サイクルを繰り返すうちに、光電センサ４によってターゲット体３０のエッジが検出されなくなる。コントローラ６は、光電センサ４によってターゲット体３０のエッジが検出されなくなったときの（ステップＳ８でＹＥＳ）、ロボット本体１０の姿勢（各位置検出器で検出された回転位置）を取得及び記憶し（ステップＳ９）、これらの値からターゲット体３０のエッジの二度目の被検出点の位置を求めて記録する（ステップＳ１０）。

【0033】

ターゲット体３０のエッジの一度目の被検出点の位置と、ターゲット体３０のエッジの二度目の被検出点の位置とが同じである場合には、コントローラ６は一度目（又は、二度目）の被検出点の位置をターゲット体３０のエッジの位置として教示する。また、ターゲット体３０のエッジの一度目の被検出点の位置と、ターゲット体３０のエッジの二度目の被検出点の位置とが異なる場合には、コントローラ６は、光軸４３を走査方向に更に後退させたあと、ステップＳ２～Ｓ５を繰り返して、ターゲット体３０のエッジの三度目の被検出点の位置を求めてよい。この場合、コントローラ６が検出動作（ステップＳ２、Ｓ７）を繰り返すたびに、前進又は後進の移動量を小さくしていくとよい。

【0034】

以上の処理により、基板搬送ロボット１にターゲット体３０のエッジの位置を自動教示することができる。このターゲット体３０のエッジの位置教示方法を応用して、基板搬送ロボット１に円形の基板３の中心位置を教示することができる。具体的には、ターゲット体３０のエッジの位置教示方法を利用して、基板３の異なる３か所以上のエッジで位置を検出し、それらの位置から演算により基板３の中心位置を求めることができる。

【0035】

以上に説明したように、本実施形態に係る基板搬送ロボット１は、基板３を保持するハンド５、ハンド５を変位させるロボットアーム７、及び、ハンド５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、エッジ位置教示プログラム７０を記憶したメモリ６７、及び、エッジ位置教示プログラム７０を実行するプロセッサ６６を有するコントローラ６とを備えるものである。エッジ位置教示プログラム７０は、コントローラ６が、主面が水平となる姿勢で設置された板状のターゲット体３０のエッジよりも外側且つターゲット体３０より上方又は下方に規定された所定の初期位置に光電センサ４の光軸４３が移動するようにロボット本体１０を動作させ、光電センサ４でターゲット体３０のエッジが検出されるまで、光軸４３の所定の前進サイクルを繰り返すようにロボット本体１０を動作させ、光電センサ４でターゲット体３０のエッジが検出されたときのロボット本体１０の姿勢に基づいてターゲット体３０のエッジの位置を求めてそれを記憶するように、構成されている。前進サイクルは、ターゲット体３０の高さレベルを通過する上昇又は降下、ターゲット体３０へ向かう水平な所定の走査方向へ所定の第１移動量の前進、ターゲット体３０の高さレベルを通過する降下又は上昇、及び、走査方向へ第１移動量の前進の一連の移動を含む。

【0036】

また、本実施形態のターゲット体のエッジ位置教示方法は、基板搬送ロボット１に、板状のターゲット体３０のエッジの位置を教示する方法であって、主面が水平となる姿勢で設置されたターゲット体３０のエッジよりも外側且つターゲット体３０より上方又は下方に規定された所定の初期位置に光電センサ４の光軸４３を移動させること、光電センサ４でターゲット体３０のエッジが検出されるまで、光軸４３の所定の前進サイクルを繰り返すこと、及び、光電センサ４でターゲット体３０のエッジが検出されたときの基板搬送ロボット１の姿勢に基づいてターゲット体３０のエッジの位置を求めてそれを記憶すること、を含むものである。前進サイクルは、ターゲット体３０の高さレベルを通過する上昇又は降下、ターゲット体３０へ向かう水平な所定の走査方向へ所定の第１移動量の前進、ターゲット体３０の高さレベルを通過する降下又は上昇、及び、走査方向への第１移動量の前進の一連の移動を含む。

【0037】

上記基板搬送ロボット１及びターゲット体のエッジ位置教示方法によれば、ターゲット体３０のエッジの上下方向及び水平方向の位置を光軸４３の移動サイクルを繰り返す中で検出するので、ターゲット体３０の上下方向の位置（即ち、厚み方向の位置）を特定する前段階はない。よって、この前段階の処理の省略により、処理に要する時間を短縮することができる。また、この前段階の処理の省略により、ターゲット体３０の厚みが限定されない。

【0038】

また、上記実施形態に示したように、上記基板搬送ロボット１において、エッジ位置教示プログラム７０は、コントローラ６が、光電センサ４でターゲット体３０のエッジが検出されたあと、光軸４３が所定量だけ走査方向へ前進するようにロボット本体１０を動作させ、光電センサ４でターゲット体３０のエッジが検出されなくなるまで、光軸４３の所定の後進サイクルを繰り返すようにロボット本体１０を動作させ、光電センサ４でターゲット体３０のエッジが検出されなくなったときのロボット本体１０の姿勢に基づいてターゲット体３０のエッジの位置を求めてそれを記憶するように、構成されていてもよい。この場合、後進サイクルは、ターゲット体３０の高さレベルを通過する上昇又は降下、走査方向へ所定の第２移動量の後進、ターゲット体３０の高さレベルを通過する降下又は上昇、及び、走査方向へ第２移動量の後進の一連の移動を含む。

【0039】

同様に、上記実施形態に示したように、上記エッジ位置教示方法において、光電センサ４でターゲット体３０のエッジが検出されたあと、光軸４３を所定量だけ走査方向へ前進させてから、光電センサ４でターゲット体３０のエッジが検出されなくなるまで、光軸４３の所定の後進サイクルを繰り返すこと、光電センサ４でターゲット体３０のエッジが検出されなくなったときの基板搬送ロボット１の姿勢に基づいてターゲット体３０のエッジの位置を求めてそれを記憶すること、を更に含んでいてよい。この場合、後進サイクルは、ターゲット体３０の高さレベルを通過する上昇又は降下、走査方向へ所定の第２移動量の後進、ターゲット体３０の高さレベルを通過する降下又は上昇、及び、走査方向へ第２移動量の後進の一連の移動を含む。

【0040】

上記基板搬送ロボット１及びターゲット体３０のエッジ位置教示方法によれば、ターゲット体３０のエッジの同じ箇所に対し複数回の検出が行われる。これにより、検出されたターゲット体３０のエッジの位置の信頼度を高めることができる。

【0041】

また、上記基板搬送ロボット１及びターゲット体３０のエッジ位置教示方法において、第１移動量よりも、第２移動量が小さいことが望ましい。

【0042】

これにより、より細かい精度でターゲット体３０のエッジの位置を検出することができる。

【0043】

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、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。

【符号の説明】

【0044】

１ 基板搬送ロボット
３ 基板
１０ ロボット本体
３０ ターゲット体
４ 光電センサ
４１ 投光器
４２ 受光器
４３ 光軸
５ ハンド
５１ ハンド基部
５２ ブレード
６ コントローラ
６０ 昇降駆動装置
６１ 第１関節駆動装置
６２ 第２関節駆動装置
６３ 手首関節駆動装置
６４ エアシリンダ
６６ プロセッサ
６７ メモリ
７０ エッジ位置教示プログラム
７３ 基台
７４ 昇降軸
７５ 第１リンク
７６ 第２リンク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】