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(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】2022-04-26
(45)【発行日】2022-05-10
(54)【発明の名称】ロボットの位置補正方法およびロボット
(51)【国際特許分類】
H01L 21/677 20060101AFI20220427BHJP
B25J 9/10 20060101ALI20220427BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 A
B25J9/10 A
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2020563165
(86)(22)【出願日】2019-12-19
(86)【国際出願番号】 JP2019049822
(87)【国際公開番号】W WO2020137799
(87)【国際公開日】2020-07-02
【審査請求日】2021-02-24
(31)【優先権主張番号】16/234,339
(32)【優先日】2018-12-27
(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 雅也
(72)【発明者】
【氏名】山口 隆生
(72)【発明者】
【氏名】中原 一
(72)【発明者】
【氏名】ヂョング， ダニエル
【審査官】中田 剛史
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１３－１６８５７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１８３４９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－１１８９５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２００９／１４５０８２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１６／１７８３００（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１６／１０３２９２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１０－２８４７２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００９－５０６５１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－０２４９６９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／６７７
Ｂ２５Ｊ ９／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ロボットの位置補正方法であって、前記ロボットが、
基台と、
２以上のリンクを連結することで構成され、前記基台に連結されるアームと、
前記アームに連結され、二股に分かれた第１先端部および第２先端部を有するハンドと、
検出光が前記第１先端部と前記第２先端部との間で伝播するよう構成され、ターゲットが当該検出光を遮ったか否かを検出するセンサと、
前記アームおよび前記ハンドの動作を制御する制御装置と、を備え、
複数の回転軸が複数の連結部それぞれにおいて互いに平行に向くよう設定され、当該複数の連結部には、前記基台と前記アームとの連結部、前記アームを成すリンクのうち隣接２リンクの連結部、および、前記アームと前記ハンドとの連結部が含まれ、
前記回転軸のうち３つについて、前記基台に近いものから順に第１軸、第２軸および第３軸とした場合に、前記方法は、
前記第２軸が第１側に張り出した第１姿勢となるよう前記アームを駆動し、前記ハンドが予め定められた初期姿勢となるよう前記ハンドを移動させることにより、前記ハンドを前記ターゲットと対向させるステップと、
前記ハンドを前記第３軸周りに回転させ、前記ターゲットが前記検出光を遮ったときの前記第３軸周りの回転角を検出し、その検出結果に基づいて前記第３軸の位置を補正する、第１補正ステップと、
前記アームを前記第１軸周りに回転させ、前記ターゲットが前記検出光を遮ったときの前記第１軸周りの回転角を検出し、その検出結果に基づいて前記第１軸、前記第２軸および／または前記第３軸周りに前記アームおよび／または前記ハンドを回転させることで、前記第１軸と前記第３軸と前記ターゲットを同一直線上に位置付ける、第２補正ステップと、
前記第１姿勢にて前記第２補正ステップ後に取得される前記各回転軸の回転角に基づいて、前記第２軸および前記第３軸の回転角補正量を求める補正量演算ステップと、を備える、位置補正方法。
【請求項2】
前記補正量演算ステップの前に、前記第２軸が前記第１側とは反対側に張り出した第２姿勢となるよう前記アームを駆動し、前記第１および第２補正ステップを実行する、繰返しステップを更に備え、前記補正量演算ステップにおいて、前記第２軸および前記第３軸の回転角補正量が、前記第１姿勢にて前記第２補正ステップ後に取得される前記各回転軸の回転角と、前記第２姿勢にて前記第２補正ステップ後に取得される前記各回転軸の回転角とに基づいて求められる、
請求項１に記載の位置補正方法。
【請求項3】
前記ターゲットが、第１ターゲットおよび第２ターゲットを含み、前記第１姿勢での前記第１および第２補正ステップが、前記第１ターゲットを用いて実行され、前記第２姿勢での前記第１および第２補正ステップが、前記第２ターゲットを用いて実行され、
前記補正量演算ステップにおいて、前記第１軸の回転角補正量が求められる、
請求項２に記載の位置補正方法。
【請求項4】
前記補正量演算ステップにおいて、前記第２軸および前記第３軸の回転角補正量が、前記第１姿勢にて前記第２補正ステップ後に取得される前記各回転軸の回転角と併せ、前記アームおよび前記センサの設計パラメータとにも基づいて、求められる、請求項１に記載の位置補正方法。
【請求項5】
基台と、２以上のリンクを連結することで構成され、前記基台に連結されるアームと、
前記アームに連結され、二股に分かれた第１先端部および第２先端部を有するハンドと、
検出光が前記第１先端部と前記第２先端部との間で伝播するよう構成され、ターゲットが当該検出光を遮ったか否かを検出するセンサと、
前記アームおよび前記ハンドの動作を制御する制御装置と、を備え、
複数の回転軸が複数の連結部それぞれにおいて互いに平行に向くよう設定され、当該複数の連結部には、前記基台と前記アームとの連結部、前記アームを成すリンクのうち隣接２リンクの連結部、および、前記アームと前記ハンドとの連結部が含まれ、
前記回転軸のうち３つについて、前記基台に近いものから順に第１軸、第２軸および第３軸とした場合に、前記制御装置は、
前記第２軸が第１側に張り出した第１姿勢となるよう前記アームを駆動し、前記ハンドが予め定められた初期姿勢となるように移動させることにより、前記ハンドを前記ターゲットと対向させ、
前記ハンドを前記第３軸周りに回転させ、前記ターゲットが前記検出光を遮ったときの前記第３軸周りの回転角を検出し、その検出結果に基づいて前記第３軸の位置を補正し、
前記アームを前記第１軸周りに回転させ、前記ターゲットが前記検出光を遮ったときの前記第１軸周りの回転角を検出し、その検出結果に基づいて前記第１軸、前記第２軸および／または前記第３軸周りに前記アームおよび／または前記ハンドを回転させることで、前記第１軸と前記第３軸と前記ターゲットを同一直線上に位置付け、
前記第１姿勢において前記検出結果に基づいて前記第１軸、前記第２軸および／または前記第３軸周りに前記アームおよび／または前記ハンドを回転させることで、前記第１軸と前記第３軸と前記ターゲットを同一直線上に位置付けた後に取得される前記各回転軸の回転角に基づいて、前記第２軸および前記第３軸の回転角補正量を求める、
ように構成されている、ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ロボットの位置補正方法およびロボットに関する。位置補正には、ゼロイング補正、あるいは、教示位置補正が含まれ得る。
【背景技術】
【0002】
特許文献１に開示されるように、基板搬送用のロボットには、ハンドの先端に設けられたセンサを備えたものがある。このようなロボットにおいて、位置制御精度の向上のため、ある定められた旋回軸の周りにハンドを揺動することで、センサの実際の位置とロボットによって認識される位置とのズレを修正できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】米国特許第９７９６０８６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
この技術によれば、ある単一の旋回軸で発生しているズレを修正できる。他方、一般にロボットは複数の回転軸を有する。そのため、ズレを修正する技術には、改善の余地がある。
【0005】
そこで本発明は、ロボットの位置制御精度を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係るロボットの位置補正方法においては、前記ロボットが、基台と、２以上のリンクを連結することで構成され、前記基台に連結されるアームと、前記アームに連結され、二股に分かれた第１先端部および第２先端部を有するハンドと、検出光が前記第１先端部と前記第２先端部との間で伝播するよう構成され、ターゲットが当該検出光を遮ったか否かを検出するセンサと、前記アームおよび前記ハンドの動作を制御する制御装置と、を備え、複数の回転軸が複数の連結部それぞれにおいて互いに平行に向くよう設定され、当該複数の連結部には、前記基台と前記アームとの連結部、前記アームを成すリンクのうち隣接２リンクの連結部、および、前記アームと前記ハンドとの連結部が含まれる。前記回転軸のうち３つについて、前記基台に近いものから順に第１軸、第２軸および第３軸とした場合に、前記方法は、前記第２軸が第１側に張り出した第１姿勢となるよう前記アームを駆動し、前記ハンドが予め定められた初期姿勢となるよう前記ハンドを移動させることにより、前記ハンドを前記ターゲットと対向させるステップと、前記ハンドを前記第３軸周りに回転させ、前記ターゲットが前記検出光を遮ったときの前記第３軸周りの回転角を検出し、その検出結果に基づいて前記第３軸の位置を補正する、第１補正ステップと、前記アームを前記第１軸周りに回転させ、前記ターゲットが前記検出光を遮ったときの前記第１軸周りの回転角を検出し、その検出結果に基づいて前記第１軸、前記第２軸および／または前記第３軸周りに前記アームおよび／または前記ハンドを回転させることで、前記第１軸と前記第３軸と前記ターゲットを同一直線上に位置付ける、第２補正ステップと、前記第１姿勢にて前記第２補正ステップ後に取得される前記各回転軸の回転角に基づいて、前記第２軸および前記第３軸の回転角補正量を求める補正量演算ステップと、を備える。
【0007】
前記構成によれば、第３軸だけでなく第２軸の位置も修正でき、ロボットの位置制御精度が改善される。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照して実施形態を説明する。全図を通じて同一または対応の要素には同一の符号を付して重複説明を省略する。
【0010】
図１はロボット１を示す。ロボット１は、半導体素子を製造する半導体処理設備において、基板Ｓを搬送するために利用され得る。基板Ｓは、ウェハと呼ばれる半導体素子の材料であり、円盤状に形成されている。半導体処理設備には、熱処理、不純物導入処理、薄膜形成処理、リソグラフィー処理、洗浄処理、あるいは平坦化処理といった様々な処理を基板Ｓに施すため、複数の処理装置が設置されている。
【0011】
ロボット１は、例えばカセット２に収納された基板Ｓを処理装置へ搬送する。カセット２は、例えば正面開口式一体型ポッド (FOUP) である。なお、単一のカセット２が図示されているが、半導体処理設備には、複数（例えば、２又は３）のカセット２を集約的に備えたEFEM (Equipment Front End Module) が設置されていてもよい。この場合、好ましくは、ロボット１は、走行装置なしで各カセット２内にアクセス可能に構成される。
【0012】
ロボット１は、基台１０、アーム１２、ハンド１４、センサ１７、および制御装置２０を備えている。
【0013】
基台１０は、半導体処理設備の適所（例えば、水平な床面）に固定される（あるいは、走行装置を介して設備床面に支持されてもよい）。以降では、基台１０が水平な床面に適正に設置されているものとして、方向を説明する。
【0014】
アーム１２は、昇降軸１１を介して基台１０に連結されている。昇降軸１１は基台１０に対して上下方向（Ｚ方向）に動作でき、それによりアーム１２およびハンド１４を上下方向に移動させる。アーム１２は、２以上のリンクを連結することによって構成されている。ハンド１４は、アーム１２に連結される。ロボット１あるいはアーム１２は、いわゆる水平多関節型である。ロボット１には、複数の回転軸Ａ１，Ａ２…が、複数の連結部それぞれにおいて互いに平行に向くよう設定されている。いずれの回転軸Ａ１，Ａ２…も上下方向（Ｚ方向）に向けられる。
【0015】
「複数の連結部」には、基台１０とアーム１２との連結部、アーム１２を構成するリンクのうち隣接する２リンク同士の連結部、および、アーム１２とハンド１４との連結部が含まれる。ロボット１における回転軸の個数は、基台１０からハンド１４までに設けられた連結部の個数と対応する。例えば、本実施形態では、アーム１２が第１リンク１３ａおよび第２リンク１３ｂの２リンクを有し、ロボット１に３つの連結部および３つの回転軸が設定されている。（リンク本数が３以上であれば、ロボット１に４以上の回転軸が設定されることになる。）
【0016】
第１リンク１３ａの基端部は、基台１０に回転軸Ａ１周りに回転可能に連結されている。第２リンク１３ｂの基端部は、第１リンク１３ａの先端部に回転軸Ａ２周りに回転可能に連結されている。ハンド１４は、第２リンク１３ｂの先端部に回転軸Ａ３周りに回転可能に連結されている。リンク１３ａ，１３ｂおよびハンド１４は、水平面（ＸＹ平面）内で揺動できる。ハンド１４は、アーム１２の姿勢（各回転軸Ａ１～Ａ３周りの回転角）に応じて水平面内で任意の軌跡（直線および曲線を含む）に沿って移動できる。
【0017】
３つの回転軸Ａ１～Ａ３を基台１０に近いものから順に、第１軸Ａ１、第２軸Ａ２および第３軸Ａ３と呼ぶ。第１軸Ａ１周りの回転角を第１回転角φ１、第２軸Ａ２周りの回転角を第２回転角φ２、第３軸Ａ３周りの回転角を第３回転角φ３と呼ぶ。中央の第２軸Ａ２が設定されている連結部（２リンク式の本実施形態では、第１リンク１３ａと第２リンク１３ｂとの連結部）について、説明の便宜上「肘関節」と呼ぶ場合がある。
【0018】
図１において、上から見て（換言すれば、回転軸Ａ１～Ａ３の軸方向に上から見たときに）、肘関節Ｊｅが第１側（例えば、左側あるいはＸ方向マイナス側）に張り出している姿勢を仮に「第１姿勢」、上から見て肘関節が第１側とは反対側の第２側（例えば、右側あるいはＸ方向プラス側）に張り出した姿勢を仮に「第２姿勢」と呼ぶ。第１姿勢では第１回転角φ１が正値をとり、第２姿勢では第１回転角φ１が負値をとる。
【0019】
図２はハンド１４を示す。ハンド１４は、薄板状である。ハンド１４は、アーム１２の先端部から水平に延びている。ハンド１４は、円盤状の基板Ｓをその上面で保持でき、それにより基板Ｓは概ね水平な姿勢に保たれる。保持のための構成は、特に限定されず、エッジグリップ式あるいは吸引式を採用できる。ハンド１４が基板Ｓを保持する状態でアーム１２およびハンド１４が昇降および／または揺動することによって、ロボット１は、Ｘ、Ｙおよび／またはＺ方向に任意の軌跡に沿って基板Ｓを水平姿勢に保ちながら搬送できる。
【0020】
ハンド１４は、上から見てＵ状に形成されている。ハンド１４は、単一の基端部１５、および、基端部１５から二股に分かれて延びる第１先端部１６ａおよび第２先端部１６ｂを有する。ハンド１４は、上から見て基準線Ｃに対して左右対称である。回転軸Ａ３が基準線Ｃ上に位置するようにして、ハンド１４の基端部１５はアーム１２に連結されている。
【0021】
センサ１７は、ハンド１４の第１先端部１６ａと第２先端部１６ｂとの間の空間を伝播する検出光Ｌを形成する。検出光Ｌはビーム状である。センサ１７は、物体が検出光Ｌを遮ったか否か、換言すると、前記空間内に物体が存在するか否かを検出する。本実施形態では、センサ１７を透過型で構成しているが、反射型で構成してもよい。センサ１７は、発光素子１８ａおよび受光素子１８ｂを有する。発光素子１８ａは、制御装置２０により駆動されて検出光Ｌを発生し、検出光Ｌは、光ファイバ１９ａを介して第１先端部１６ａに導かれて第１先端部１６ａから前記空間に出射される。前記空間に物体がなければ、検出光Ｌは、前記空間内を直線的に進んで第２先端部１６ｂに入射し、光ファイバ１９ｂを介して受光素子１８ｂに導かれる。受光素子１８ｂは、受光量に応じた信号を制御装置２０に出力する。物体が検出光Ｌを遮っているか否かによって、センサ１７から出力される信号の特性が変わる。制御装置２０は、この信号特性の違いに基づいて、検出光Ｌが遮られたか否かを判断できる。
【0022】
図３はロボット１の制御系を示している。制御装置２０は、アーム１２およびハンド１４の動作を制御する。制御装置２０は、例えばマイクロコントローラ等のコンピュータを備えたロボットコントローラであり、単一の装置とは限らず複数の装置で構成されていてもよい。
【0023】
制御装置２０は、演算部２１、記憶部２２およびサーボ制御部２３を備える。記憶部２２は、制御装置２０の基本プログラム、ロボット１の動作プログラム等の情報を記憶する。この動作プログラムには、ロボット１が半導体処理設備で実用されて基板Ｓの搬送作業を自動的に行うための作業プログラムだけでなく、作業前にロボット１の加工誤差、組付誤差および／または据付誤差等の誤差に起因した位置ずれを補正するためのプログラムも含まれる。この「位置ずれ」とは、制御装置２０が認識しているアーム１２あるいはハンド１４の位置、姿勢あるいは座標（以下、ソフトウェア値と呼ぶことがある）と、誤差によって生じた実際のアーム１２あるいはハンド１４の位置、姿勢あるいは座標（以下、実際値と呼ぶことがある）との差である。この補正のためのプログラムを実行することで、実施形態に係る位置補正方法が実行される。記憶部２２は、動作プログラムの他、プログラム実行中に取得されたデータを一時的に記憶することもできる。
【0024】
演算部２１は、ロボット制御のための演算処理を実行し、ロボット１の制御指令を生成する。サーボ制御部２３は、演算部２１により生成された制御指令に基づいて、ロボット１の駆動装置２６を制御するように構成されている。この駆動装置２６には、例えば、昇降軸１１を昇降させる昇降アクチュエータ２７ａ（例えば、ボールスクリュー）、回転軸Ａ１～Ａ３それぞれに対応する複数の回転アクチュエータ２８ａ，２８ｂ，２８ｃ（例えば、電気モータ）が含まれる。駆動装置２６は、制御装置２０からの制御指令に従って、ハンド１４を移動させる。以下の説明において、アーム１２およびハンド１４の姿勢あるいは位置の変化は、制御装置２０により実行される制御を通じて実現される。
【0025】
以下、制御装置２０によるプログラムの実行、それに伴うロボット１の動作によって実現される位置補正方法について説明する。位置補正方法を実施する前提として、ターゲット４０が、ロボット１の可動範囲内に（ハンド１４がアクセス可能な位置に）設置される。ターゲット４０は、作業者によって半導体処理設備で取外し可能に設置されてもよいし、カセット２の内部あるいは外面に予め設置されてもよい。
【0026】
なお、ターゲット４０の形状および設置時姿勢は任意である。一例として、ターゲット４０は円柱状に形成され、「ピン」と呼ばれるものであってもよい。この場合、ターゲット４０の水平断面は円となる。他の例として、ターゲット４０はその水平断面の一部のみが円弧とされてもよい。一例として、ターゲット４０は、上下方向に延びる姿勢で設置される。
【0027】
以下の説明において、ハンド１４の中心線Ｃ（または単に中心線Ｃ）は第３軸Ａ３を通り検出光Ｌに垂直な線であるとする。また以下の説明において、ターゲット４０の中心とは、ターゲット４０の水平断面の円または円弧の中心であるとする。位置補正方法では、まず、アーム１２が第１初期姿勢となる状態でハンド１４をターゲット４０に対向させる（Ｓ１）。例えば、アーム１２およびハンド１４の姿勢を、誤差が存在しないと仮定した場合に、上から見てターゲット４０の中心と第１軸Ａ１が中心線Ｃ上に位置するような姿勢とする。具体的には、制御装置２０は、アーム１２およびハンド１４の姿勢が図５Ａに示す第１初期姿勢となるように、駆動装置を制御する。図５Ａは、このステップの実行によって、制御装置２０が実現しようとしている理想的な位置関係を示す。しかし、実際には誤差の累積により、アーム１２およびハンド１４を第１初期姿勢としても、図５Ｂに示すように、ターゲット４０の中心が中心線Ｃからズレる。
【0028】
そこで、まず、このズレを矯正して中心線Ｃ上にターゲット４０の中心を位置づけるために必要な補正を行う（Ｓ２）。この補正では、上述した特許文献１で教示された技術を好適に適用でき、当該文献に教示される技術をここに援用する。概要を述べると、第１軸Ａ１と第２軸Ａ２の回転軸を動作させない状態で、ハンド１４を第３軸Ａ３周りに揺動する。第１初期姿勢から時計回りに回転してターゲット４０が検出光Ｌを遮ったときの第３軸Ａ３の回転角と、第１初期姿勢から反時計回りに回転してターゲット４０が検出光Ｌを遮ったときの第３軸Ａ３の回転角とを取得する。ターゲット４０の中心線Ｃからのズレが大きいと回転角の差も大きくなることから、回転角の差からズレの程度を判断できる。制御装置２０は、判断されるズレの程度に基づいて、ハンド１４を移動し、それにより上から見てターゲット４０の中心を中心線Ｃ上に位置させる。（図５Ｄを参照）。
【0029】
上記の第１補正ステップを実行しても上から見て第１軸Ａ１が中心線Ｃ上に位置しない可能性がある。そこで、次に第２補正ステップＳ３を実行する。
【0030】
第２補正ステップＳ３では、まず、第２軸Ａ２と第３軸Ａ３の回転軸を動作させない状態で、第１軸Ａ１周りにアーム１２およびハンド１４を揺動する。そして、時計回りに回転してターゲット４０が検出光Ｌを遮ったときの第１軸Ａ１の回転角と、反時計回りに回転してターゲット４０が検出光Ｌを遮ったときの第１軸Ａ１の回転角を取得する。取得された回転角に基づいて、ターゲット４０の中心周りにハンド１４を回転させるように第１軸、第２軸および第３軸を回転させる。ターゲット４０の中心周りの回転移動量は、取得された第１軸Ａ１の回転角に応じて決定されるものであり、上から見てハンド１４の中心線Ｃを第１軸Ａ１とターゲット４０の中心とを結ぶ直線と重ねるために必要な回転移動量である。この回転移動を終えると、ハンド１４を中心線Ｃに沿ってターゲット４０に向けて直線移動させる。ターゲット４０が検出光Ｌを遮るまで直線移動で進め、そこから所定距離Ｌｄだけハンド１４を直線移動で戻す。Ｌｄは０としてもよい。そして、ハンド１４をターゲット４０に対向させる処理からハンド１４を所定距離Ｌｄだけ直線移動させる処理までの一連の処理を、上から見てターゲット４０の中心と第１軸Ａ１が中心線Ｃ上に位置するまで繰り返す。そして、上から見てターゲット４０の中心と第１軸Ａ１が中心線Ｃ上に位置し、ターゲット４０と検出光Ｌの距離が所定距離Ｌｄになったときの第２軸Ａ２の回転角および第３軸Ａ３の回転角を記憶する。これにより、第１姿勢における第２補正ステップが終了する。第２補正ステップにおいて、上から見てターゲット４０の中心と第１軸Ａ１が中心線Ｃ上に位置することには、ターゲット４０の中心と中心線Ｃとの距離と第１軸Ａ１と中心線Ｃとの距離が０以外の所定の許容値以下となることを含む。所定の許容値はロボット１による基板Ｓの搬送が行える程度に小さい値とされる。
【0031】
次に、アーム１２が第２初期姿勢となる状態でハンド１４をターゲット４０に対向させる（Ｓ４）。そして、上記第１初期姿勢にしてから進めていった一連の処理を、同様にして実行する（Ｓ５、Ｓ６）。第２姿勢でも、第２補正ステップにおいて、第２軸Ａ２の回転角および第３軸Ａ３の回転角が記憶される。
【0032】
仮にソフトウェア値が実際値と一致していれば、第１姿勢で取得された第２回転角と第２姿勢で取得された第２回転角は、その絶対値が互いに等しくなり、かつ、第１姿勢で取得された第３回転角と第２姿勢で取得された第３回転角も、その絶対値が互いに等しくなる。このように各絶対値が等しくならなければ、制御装置２０が認識していた位置と実際の位置とにズレがあったことを意味する。そこで、これら絶対値を等しくするために必要な角度値を演算する（Ｓ７）。この角度値が第２軸Ａ２周りの回転角のズレを補正する補正量であり、第３軸Ａ３周りの回転角のズレを補正する補正量である。当初設定されているソフトウェア値にこの補正量を加味することで、初期位置を矯正でき（ゼロイング補正）、また、作業プログラムで指定されている教示位置を補正できる（教示位置補正）。例えば、第１初期姿勢を当初定めていたソフトウェア値に当該補正量を加味してアームが第１初期姿勢となるように駆動装置２６を駆動することで、上から見てターゲット４０の中心と第１軸Ａ１が中心線Ｃ上に位置すると共に、ハンド１４をターゲットから想定される距離だけ離れた位置に位置づけることができる。
【0033】
本実施形態によれば、第３軸のみに着目するのではなく、第１軸との位置関係も含めて矯正するので、位置補正の精度が向上するし、補正を加味した位置制御の精度も向上する。
【0034】
また、図８に示すように、ターゲットが２つある場合、第１軸の回転角についても補正可能となる。ここで、２つのターゲットを第１ターゲット４０ａ，第２ターゲット４０ｂと呼ぶこととする。理想的な配置では、第１軸Ａ１から第１ターゲット４０ａまでの距離と、第１軸Ａ１から第２ターゲット４０ｂまでの距離とが等しくなるようにして、２つのターゲット４０ａ，４０ｂが設置される。２以上のカセット２を有するEFEMでは、このようなターゲット４０ａ，４０ｂの配置が容易である。第１ターゲット４０ａがある一つのカセット２に設置され、第２ターゲット４０ｂが別のカセット２に設置される。しかし、ロボット１の誤差に起因して、２つの距離は必ずしも等しくならない。第２軸Ａ２および第３軸Ａ３に関する矯正は上記した第１補正ステップ、第２補正ステップおよび補正量演算ステップを通じてなされていることから、ここでは第１軸Ａ１に関するソフトウェア値に補正をかけることで、最終的な位置補正が行われる。
【0035】
具体的には、上記した第１姿勢での対向ステップから第２補正ステップまでを第１ターゲット４０ａを用いて実行し、第２姿勢での対向ステップから第２補正ステップまでをターゲット４０ｂを用いて実行する。そして、第１姿勢において第１軸から第１ターゲットまでの距離Ｂと、第１軸の回転角φ１を取得する。また、第２姿勢において第１軸から第２ターゲットまでの距離Ｂ´と、第１軸の回転角φ１´を取得する。
【0036】
仮に現実に第１軸から第１ターゲットまでの距離と、第１軸から第２ターゲットまでの距離とが等しければ、取得された２つの距離が互いに等しく、また、第１姿勢で取得された第１回転角と、第２姿勢で取得された第２回転角とが等しくなる。異なる場合は、２つの距離および／または第１回転軸周りのアクチュエータ２８ａの取付け等に誤差が存在することを意味する。そのため、距離が異なる場合は、距離を補正するための補正量を演算する。第１回転角の絶対値に差があれば、その差を解消するための補正量を演算する。
【0037】
このように本実施形態によれば、第２軸Ａ２および第３軸Ａ３だけでなく、第１軸Ａ１の回転角および２つのターゲット４０ａ，４０ｂまでの距離を補正でき、位置制御の精度を更に向上できる。
【0038】
次に第３実施形態について説明する。第３実施形態では、第１実施形態とは異なり、第１姿勢での対向ステップ、第１補正ステップおよび第２補正ステップを行った後、補正量演算ステップに進んで第２回転角および第３回転角に関する補正量が演算される。第２姿勢での対向ステップから第２補正ステップまでの一連の工程は省略される。そのため、補正量演算ステップでは、第１実施形態とは別のパラメータ、具体的にはアームおよびセンサ１７の設計パラメータに基づいて、補正量が演算される。設計パラメータであるので、予め記憶部に記憶されており、演算に際して記憶部内のデータが参照される。設計パラメータとしては、具体的には、第１軸からターゲット４０の検出光遮光部までの距離、第１軸から第２軸までの距離（第１リンクの長さ）、第２軸から第３軸までの距離（第２リンクの長さ）、第３軸から検出光Ｌまでの最短距離である。これら設計パラメータを考慮することで、第２姿勢での繰返しステップを省略して第２回転角および第３回転角に関する補正量を求めることができる。
【0039】
これまで実施形態について説明したが、上記構成および方法は本発明の趣旨の範囲内で追加、変更および／または削除可能である。
【0040】
例えば、上述したように、３以上のリンクを有するアームでも同様にして適用可能である。３リンク式の場合には回転軸が４つとなる。その場合、上記方法を適用するに際しては、例えば、まず、ハンド１４側から順に３つの回転軸を第３軸、第２軸および第１軸とし、基台１０とアーム１２との連結部における回転軸については動作させないでおく。これにより、ここで定義された第１～第３軸の回転角について補正できる。次に、基台１０側から順に３つの回転軸を第１軸、第２軸および第３軸とし、ハンド１４とアーム１２との連結部における回転軸については動作させないでおく。これにより、４以上の回転軸が存在するロボットにおいても、補正精度を向上でき、位置制御精度が向上する。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】