特許 7630246 ロボット及びハンド部姿勢調整方法

(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】2025-02-06

(45)【発行日】2025-02-17

(54)【発明の名称】ロボット及びハンド部姿勢調整方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20250207BHJP

   B25J 9/06 20060101ALI20250207BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 A

B25J9/06 D

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020148888

(22)【出願日】2020-09-04

(65)【公開番号】P2022043559

(43)【公開日】2022-03-16

【審査請求日】2023-08-25

(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】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100118784

【弁理士】

【氏名又は名称】桂川 直己

(72)【発明者】

【氏名】清水 一平

(72)【発明者】

【氏名】岡田 拓之

(72)【発明者】

【氏名】山中 大輔

(72)【発明者】

【氏名】阿部 任弘

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 淳一

【審査官】▲はま▼中 信行

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２００９／０７２１９９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００６－１９８７６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００５／００４２３０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－２１６４０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２８９６７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１２８０２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

Ｂ２５Ｊ ９／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を搬送するためのロボットであって、
ガイド部と、
前記ガイド部に設けられ、当該ガイド部が案内する方向に移動可能な移動部と、
前記移動部に設けられ、前記基板を保持するハンド部と、
前記ガイド部の変形に関する情報を取得する変形取得部と、
前記ハンド部の姿勢を、前記変形取得部が取得した前記ガイド部の変形に応じて調整可能な姿勢調整部と、
前記姿勢調整部の動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、搬送予定の前記基板に対して保持作業を行う前記ハンド部の姿勢を、前記ガイド部の変形に関する情報に基づいて、前記姿勢調整部を用いて調整し、
前記変形取得部は、前記ガイド部の案内方向に沿って移動可能な部材に設けられたセンサの検出結果に基づいて、前記ガイド部の変形に関する情報を取得し、
前記センサは、前記ハンド部に設けられ、鉛直治具を検出するための検出センサであり、
前記変形取得部は、前記ガイド部の案内方向での前記移動部の複数の位置で、前記ハンド部が前記鉛直治具を検出したときの当該ハンド部の位置制御系での位置に基づいて、前記ガイド部の変形に関する情報を取得することを特徴とするロボット。

【請求項2】

請求項１に記載のロボットであって、
前記姿勢調整部は、前記ハンド部の姿勢を傾けることが可能なチルト機構から構成されることを特徴とするロボット。

【請求項3】

ガイド部と、
前記ガイド部に設けられ、当該ガイド部が案内する方向に移動可能な移動部と、
前記移動部に設けられ、基板を保持するハンド部と、
前記ガイド部の変形に関する情報を取得する変形取得部と、
前記ガイド部の変形に応じて前記ハンド部の姿勢を調整可能な姿勢調整部と、
を備えるロボットに関し、前記ハンド部の姿勢を調整するハンド部姿勢調整方法であって、
搬送予定の前記基板に対して保持作業を行う前記ハンド部の姿勢を、前記ガイド部の変形に関する情報に基づいて、前記姿勢調整部を用いて調整し、
前記変形取得部は、前記ガイド部の案内方向に沿って移動可能な部材に設けられたセンサの検出結果に基づいて、前記ガイド部の変形に関する情報を取得し、
前記センサは、前記ハンド部に設けられ、鉛直治具を検出するための検出センサであり、
前記変形取得部は、前記ガイド部の案内方向での前記移動部の複数の位置で、前記ハンド部が前記鉛直治具を検出したときの当該ハンド部の位置制御系での位置に基づいて、前記ガイド部の変形に関する情報を取得することを特徴とするハンド部姿勢調整方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロボット及びハンド部姿勢調整方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、半導体ウエハやプリント基板等の基板の保管装置、基板処理装置等から基板を取り出して搬送する基板搬送用のロボットが知られている。特許文献１は、この種のロボットである搬送ロボットを開示する。

【0003】

特許文献１の搬送ロボットは、胴体部と、アーム体と、を備える。アーム体は、胴体部の上部に設けられている。搬送ロボットは、アーム体を伸縮動作させることで基板（ワーク）をカセット（保管装置）と各種処理装置との間で搬送する。アーム体の端部には、基板を保持するエンドエフェクタが設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００６－１２０８６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１において、胴体部が熱等の何らかの理由で変形した場合を考える。例えば、胴体部の上面が、水平ではなく、傾いたり、上に凸となる湾曲面となるように反ったりすることが考えられる。

【0006】

このように胴体部が変形した場合、ハンド部の姿勢が水平な姿勢でなくなる。搬送予定の基板は水平な姿勢でカセットに保管されているので、ハンド部の姿勢が基板に対して適正でない場合、当該ハンド部が搬送予定の基板を保持することができなかったり、保持する動作の過程で基板を損傷させるおそれがある。

【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、ロボットを用いて搬送予定の基板の保持作業を行う前に、この基板の姿勢に応じて当該ロボットのハンド部の姿勢を柔軟に調整可能にすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

【0009】

本発明の第１の観点によれば、以下の構成のロボットが提供される。即ち、ロボットは、基板を搬送するためのものである。このロボットは、ガイド部と、移動部と、ハンド部と、変形取得部と、姿勢調整部と、制御部と、を備える。前記移動部は、前記ガイド部に設けられ、当該ガイド部が案内する方向に移動可能である。前記ハンド部は、前記移動部に設けられ、前記基板を保持する。前記変形取得部は、前記ガイド部の変形に関する情報を取得する。前記姿勢調整部は、前記ハンド部の姿勢を、前記変形取得部が取得した前記ガイド部の変形に応じて調整可能である。前記制御部は、前記姿勢調整部の動作を制御する。前記制御部は、搬送予定の前記基板に対して保持作業を行う前記ハンド部の姿勢を、前記ガイド部の変形に関する情報に基づいて、前記姿勢調整部を用いて調整する。前記変形取得部は、前記ガイド部の案内方向に沿って移動可能な部材に設けられたセンサの検出結果に基づいて、前記ガイド部の変形に関する情報を取得する。前記センサは、前記ハンド部に設けられ、鉛直治具を検出するための検出センサである。前記変形取得部は、前記ガイド部の案内方向での前記移動部の複数の位置で、前記ハンド部が前記鉛直治具を検出したときの当該ハンド部の位置制御系での位置に基づいて、前記ガイド部の変形に関する情報を取得する。

【0010】

本発明の第２の観点によれば、以下のハンド部姿勢調整方法が提供される。即ち、このハンド部姿勢調整方法は、ロボットのハンド部の姿勢を調整するためのものである。このロボットは、ガイド部と、移動部と、前記ハンド部と、変形取得部と、姿勢調整部と、を備える。前記移動部は、前記ガイド部に設けられ、当該ガイド部が案内する方向に移動可能である。前記ハンド部は、前記移動部に設けられ、基板を保持する。前記変形取得部は、前記ガイド部の変形に関する情報を取得する。前記姿勢調整部は、前記ガイド部の変形に応じて前記ハンド部の姿勢を調整可能である。そして、前記ハンド部姿勢調整方法は、搬送予定の前記基板に対して保持作業を行う前記ハンド部の姿勢を、前記ガイド部の変形に関する情報に基づいて、前記姿勢調整部を用いて調整する。前記変形取得部は、前記ガイド部の案内方向に沿って移動可能な部材に設けられたセンサの検出結果に基づいて、前記ガイド部の変形に関する情報を取得する。前記センサは、前記ハンド部に設けられ、鉛直治具を検出するための検出センサである。前記変形取得部は、前記ガイド部の案内方向での前記移動部の複数の位置で、前記ハンド部が前記鉛直治具を検出したときの当該ハンド部の位置制御系での位置に基づいて、前記ガイド部の変形に関する情報を取得する。

【0011】

何らかの理由でガイド部が変形した場合、当該ガイド部で案内される移動部の移動に伴って、ハンド部の姿勢が変化することがある。この結果、搬送予定の基板の保持作業に関してハンド部の姿勢が適正でなくなることがある。しかし、本発明によれば、ガイド部の変形によりハンド部が適正な姿勢をとらなくなった場合でも、ハンド部の姿勢を搬送予定の基板に合わせた状態で保持作業を行うことができる。従って、搬送予定の基板の損傷等を防止して、基板の保持作業をスムーズに行うことができる。また、ハンド部にセンサが設けられることで、ガイド部の変形を適切に取得することができる。更に、簡単な構成で、ガイド部の変形に関する情報を得ることができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、ロボットを用いて搬送予定の基板の保持作業を行う前に、この基板の姿勢に応じて当該ロボットのハンド部の姿勢を柔軟に調整可能にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態に係るロボットの全体的な構成を示す斜視図。

【図2】（ａ）は、ロボットが備えるチルト機構の一例を示す斜視図。（ｂ）は、チルト機構の断面図。

【図3】ロボットが検出センサを用いてガイド部の変形を検知する作業を説明する図。

【図4】基板の保持作業が行われるときの様子を示す図。

【図5】昇降ガイド部の変形を説明する模式図。

【図6】ブレードに取り付けられた検出センサによって、鉛直治具の直線状部材を検出する作業を示す図。

【図7】ブレードの進出方向を異ならせて、鉛直治具の直線状部材を検出センサによって再び検出する作業を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るロボット１の全体構成を示す斜視図である。

【0015】

図１に示すロボット１は、例えば、基板Ｗの製造工場、倉庫等に設置される。基板Ｗとしては、例えば、半導体ウエハ、プリント基板等が考えられる。

【0016】

ロボット１は、図示しない基板処理装置と、図４に示す基板保管装置５と、の間で基板Ｗを搬送するために用いられる。ただし、ロボット１は、例えば、基板Ｗを処理する複数の基板処理装置の間で基板Ｗを搬送するために用いられても良い。

【0017】

基板Ｗは、基板の原料、加工中の半完成品、加工済の完成品のうち何れであっても良い。基板Ｗの形状は、本実施形態では円板状であるが、これに限定されない。

【0018】

ロボット１は、昇降ガイド部（ガイド部）１１と、移動部１２と、ブレード（ハンド部）１３と、チルト機構（姿勢調整部）１４と、ロボット制御部（制御部）１５と、を備える。

【0019】

昇降ガイド部１１は、上下方向に細長い部材から構成されている。図４に示すように、昇降ガイド部１１は、水平な設置面１８から上方へ延びるように設けられている。昇降ガイド部１１には、昇降ガイド部１１の長手方向と平行に延びる直線状の第１ガイド溝２０が設けられている。第１ガイド溝２０の長手方向は、上下方向と一致する。

【0020】

移動部１２は、昇降ガイド部１１から突出するように設けられている。移動部１２が昇降ガイド部１１から突出する向きは、昇降ガイド部１１の長手方向と交差する。移動部１２は、図略の駆動装置により駆動される。この駆動により、移動部１２は、昇降ガイド部１１に対して、第１ガイド溝２０に沿って上下方向に移動することができる。

【0021】

以下では、説明の便宜上、昇降ガイド部１１から移動部１２が突出する方向を前方向と定義する。そして、上下方向及び突出方向の何れにも垂直な方向を左右方向と定義する。

【0022】

移動部１２は、取付部２１と、支持部２２と、保持部２３と、を備える。

【0023】

取付部２１は、昇降ガイド部１１から前方へ突出するように設けられている。取付部２１は、前記の駆動装置により、第１ガイド溝２０に沿って上下方向に移動することができる。

【0024】

支持部２２は、チルト機構１４を介して取付部２１に支持されている。支持部２２は、取付部２１の上側に配置されている。支持部２２と取付部２１との間には、回転軸２７が設けられている。回転軸２７は、図２（ａ）に示すようにチルト機構１４の一部を構成し、上下方向に延びるように配置されている。支持部２２は、図略の適宜のアクチュエータにより駆動される。この駆動により、支持部２２は回転軸２７を中心として回転する。このアクチュエータは、例えば電動モータとすることができる。

【0025】

保持部２３は、支持部２２に取り付けられている。保持部２３は、支持部２２の上側に配置されている。保持部２３は、図略の適宜のアクチュエータにより駆動される。この駆動により、保持部２３は、支持部２２に対して、第２ガイド溝２９に沿って移動する。このアクチュエータは、例えば電動モータとすることができる。

【0026】

ブレード１３は、移動部１２が備える保持部２３に設けられている。ブレード１３は、基板Ｗを保持するためのものであり、少なくとも１つ備えられる。本実施形態では、ブレード１３として、３つのブレード１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃが備えられている。

【0027】

３つのブレード１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃのそれぞれは、保持部２３から前方へ突出するように設けられる。３つのブレード１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃは、上下方向に所定間隔をあけて並べて配置される。

【0028】

ブレード１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃは、移動部１２（取付部２１）と一体的に、第１ガイド溝２０に沿う方向に移動することができる。また、ブレード１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃは、保持部２３と一体的に、支持部２２に対して、第２ガイド溝２９に沿う方向に移動することができる。更に、ブレード１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃの姿勢は、チルト機構１４によって変更することができる。

【0029】

次に、ブレード１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃの構成を詳細に説明する。３つのブレード１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃは略同じ構成であるので、以下では、主としてブレード１３Ａについて説明する。

【0030】

ブレード１３Ａは、平面視でＵ字状に形成された板状部材から構成されている。第２ガイド溝２９が前後方向を向く状態では、ブレード１３Ａは、Ｕ字の開放側が前方を向き、かつ閉鎖側が後方（保持部２３側）を向くように配置されている。ブレード１３Ａは、本体部３０と、第１指部３１と、第２指部３２と、を有する。

【0031】

本体部３０の基端部は、保持部２３と連結されている。これにより、ブレード１３Ａは保持部２３に片持ち支持される。

【0032】

以下、第２ガイド溝２９が前後方向を向いている場合で説明する。第１指部３１及び第２指部３２は、互いに左右対称となるように構成されている。第１指部３１は、本体部３０の右側から前方へ突出するように設けられている。第２指部３２は、本体部３０の左側から前方へ突出するように設けられている。第１指部３１と第２指部３２との間には、適宜の間隔が形成されている。第１指部３１と第２指部３２との間には、後述の鉛直治具７０が備える直線状部材７１を差し込むことができる。

【0033】

チルト機構１４は、取付部２１の先端側（前側）に設けられている。チルト機構１４は、取付部２１に対するブレード１３の姿勢を調整することができる。この姿勢の調整については後述する。

【0034】

チルト機構１４は、図２に示すように、下板部４１と、上板部４２と、を備える。下板部４１は、取付部２１に固定されている。上板部４２には、支持部２２が回転軸２７を介して回転可能に支持されている。下板部４１と上板部４２の間には、高さ調整機構４５が配置されている。チルト機構１４は、この高さ調整機構４５を用いて、上板部４２の下板部４１に対する傾斜角度及び傾斜方向を調整する。

【0035】

高さ調整機構４５は、例えば、図２（ｂ）に示すように、下板部４１及び上板部４２の間の異なる位置に設けられた３つの支持部５１，５２，５３を備える。支持部５１，５２，５３は、説明の便宜上、図２（ｂ）においては直線的に並べて描かれているが、実際は図２（ａ）に示すように、平面視で３角形をなすように配置されている。

【0036】

３つのうち２つの支持部５１，５２は、オネジ５６と、メネジ５７と、球面軸受５８と、を有する。オネジ５６のネジ軸は、下板部４１に、軸線を上下方向に向けて回転可能に支持されている。このネジ軸は、図略のアクチュエータ（例えば、電動モータ）によって、２つの支持部５１，５２で独立して回転させることができる。メネジ５７はオネジ５６のネジ軸にネジ結合されている。ネジ軸を回転させると、メネジ５７が上下方向に移動する。このネジ送りにより、支持部５１，５２が上板部４２を支持する高さを変更することができる。メネジ５７と上板部４２との間には、球面軸受５８が配置されている。

【0037】

残りの支持部５３には、球面軸受５８が配置されている。この支持部５３は、ネジ送りによる支持高さ変更機能を有していない。

【0038】

前記のアクチュエータを駆動し、下板部４１に対する上板部４２の高さを複数の支持部５１，５２で独立して変更することで、上板部４２の下板部４１に対する傾斜角度及び傾斜方向を変更することができる。この結果、取付部２１に対する支持部２２、ひいてはブレード１３の姿勢（傾斜角度及び傾斜方向）を調整することができる。なお、高さ調整機構４５（チルト機構１４）はこの構成に限定されない。

【0039】

図１に示すように、ブレード１３Ａの先端側には、検出センサ６０が設けられている。検出センサ６０は、第１指部３１及び第２指部３２のそれぞれの先端部に配置されている。検出センサ６０は、物体を非接触で検出する物体検出センサとして構成されている。この検出センサ６０により、後述の鉛直治具７０（直線状部材７１）を検出することができる。なお、検出センサ６０は、ブレード１３Ａ、ブレード１３Ｂ及びブレード１３Ｃの少なくとも１つに設けられれば良い。

【0040】

本実施形態において、検出センサ６０は、投光部６１と、受光部６２と、を有する光電センサから構成される。なお、検出センサ６０の構成は特に限定されない。

【0041】

投光部６１は、第１指部３１の先端側に設けられている。受光部６２は、第２指部３２の先端側に設けられ、投光部６１と対向するように配置されている。投光部６１は、受光部６２へ向けて検出光を照射する。検出光としては、例えば赤外光とすることができるが、これに限定されない。

【0042】

受光部６２は、無線又は有線でロボット制御部１５と接続されている。受光部６２は、検出光の受光の有無を示す電気信号をロボット制御部１５へ出力する。図３（ａ）に示すように、投光部６１と受光部６２の間に物体（例えば、鉛直治具７０の直線状部材７１）がある場合、投光部６１からの検出光が当該物体によって遮られるため、受光部６２は受光なしの電気信号を出力する。一方、図３（ｂ）に示すように、投光部６１と受光部６２の間に物体がない場合、投光部６１からの検出光が受光部６２に到達するため、受光部６２は受光ありの電気信号を出力する。

【0043】

投光部６１から照射される検出光を受光部６２が検出できる限り、ブレード１３Ａにおいて投光部６１及び受光部６２が配置される場所は任意である。例えば、投光部６１が第１指部３１に内蔵され、受光部６２が第２指部３２に内蔵されても良い。

【0044】

図１に示すように、ロボット制御部１５は、昇降ガイド部１１とは別途に設けられている。なお、ロボット制御部１５は、昇降ガイド部１１の内部に配置されても良い。ロボット制御部１５は、変形取得部６６を備える。

【0045】

具体的には、ロボット制御部１５は、公知のコンピュータとして構成されている。ロボット制御部１５は、マイクロコントローラ、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＰＬＣ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ等の演算処理部と、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等の記憶部と、外部装置と通信可能な通信部と、を備える。記憶部には、演算処理部が実行するプログラム、各種の設定データ等が記憶されている。通信部は、各種センサ（例えば、検出センサ６０）の検出結果を外部装置へ送信可能に、また、外部装置から基板Ｗに関する情報等を受信可能に構成されている。このハードウェアとソフトウェアの協働により、ロボット制御部１５を、変形取得部６６として機能させることができる。

【0046】

変形取得部６６は、ブレード１３に設けられた検出センサ６０の検出結果に基づいて、昇降ガイド部１１の変形に関する情報を取得する。この点については後述する。

【0047】

ロボット制御部１５は、取付部２１の上下方向の移動、支持部２２の回転、第２ガイド溝２９に沿った保持部２３の移動を制御する。これにより、ブレード１３Ａの位置、及び、平面視での向きを変更することができる。更に、ロボット制御部１５は、チルト機構１４の動作を制御する。これにより、ブレード１３Ａの姿勢を変更することができる。ここでいう姿勢とは、取付部２１の上面に対してブレード１３Ａの面がどのように傾斜しているかを意味する。

【0048】

続いて、本実施形態のロボット１における昇降ガイド部１１の変形に関する情報の取得、及び昇降ガイド部１１の変形に応じたブレード１３Ａ（１３）の姿勢の調整方法（ハンド部姿勢調整方法）について、図４から図６等を参照して説明する。なお、以下においては、基板Ｗを基板保管装置５から取り出す取出し作業（保持作業）が行われる例で説明する。また、各部の構成を分かり易く示すために、図面において一部の構成を省略する場合がある。

【0049】

図４に示す基板保管装置５は、基板Ｗを保管するために用いられる。基板保管装置５は、ロボット１が取出し作業を行うことができるように、ロボット１に対して適宜の距離を隔てて配置されている。

【0050】

基板保管装置５は、複数枚の基板Ｗを、上下方向（基板保管装置５の高さ方向）において等間隔で並べた状態で保管することができる。基板保管装置５においては、通常、基板Ｗは水平な姿勢に保たれる。

【0051】

通常、昇降ガイド部１１は、設置面１８に対して垂直な直線状に細長く形成される。しかし、図５に示すように、何らかの理由で昇降ガイド部１１に変形（反り及び／又は歪み等）が生じることがある。なお、図５では、昇降ガイド部１１の変形について分かり易く示すため、変形を誇張して描いている。

【0052】

この場合、チルト機構１４による姿勢の調整を仮に行わないと、ブレード１３Ａの上下位置に応じて、水平面（言い換えれば、設置面１８）に対する当該ブレード１３Ａの姿勢が変化する。この結果、ロボット１は、ある高さの基板Ｗを基板保管装置５から取り出すことはできても、それとは異なる高さの基板Ｗを取り出す場合に、基板Ｗに対するブレード１３Ａの姿勢が適正とならずに失敗するおそれがある。

【0053】

図５では変形を単純化して示しているが、昇降ガイド部１１の実際の変形は３次元的に複雑になる場合もある。従って、ブレード１３Ａの姿勢（傾斜方向及び傾斜角度）は、ブレード１３Ａの上下方向の移動に応じて複雑に変化する。

【0054】

そこで、本実施形態のロボット１では、ロボット制御部１５が、搬送予定の基板Ｗに対して取出し作業を行うブレード１３Ａの姿勢を、チルト機構１４を用いて調整することができる。ブレード１３Ａの姿勢の調整は、昇降ガイド部１１の変形と、昇降ガイド部１１が案内する方向でのブレード１３Ａの位置（言い換えれば、取付部２１の高さ）と、に基づいて行われる。

【0055】

具体的に説明すると、本実施形態では、昇降ガイド部１１の変形によるブレード１３Ａの姿勢への影響を検出するために、鉛直治具７０が用いられる。図６に示すように、鉛直治具７０は、細長い直線状部材７１と、適宜の重さを有する錘７２と、を有する。直線状部材７１としては、例えばワイヤを用いることができる。

【0056】

直線状部材７１の長手方向一端部に、錘７２が連結されている。そして、直線状部材７１の長手方向他端部が、ロボット１が設置される建屋の天井等に固定される。直線状部材７１により錘７２が吊り下げられた状態で静止させることにより、直線状部材７１が昇降ガイド部１１の近傍で鉛直方向に延びた状態となる。

【0057】

ロボット制御部１５は、準備作業として、第２ガイド溝２９の向きが前後方向（厳密には、昇降ガイド部１１の前面に垂直な方向）に沿うように、取付部２１に対する支持部２２の向きを予め調整しておく。また、チルト機構１４によるチルトが行われない状態とする。

【0058】

次に、ロボット制御部１５は、移動部１２（取付部２１）の動作を制御して、ブレード１３Ａを所定の上下位置に保持する。この所定の上下位置で、ロボット制御部１５は、移動部１２（保持部２３）の動作を制御して、ブレード１３Ａを、第２ガイド溝２９に沿う向きで、直線状部材７１に近づくように進出させる。このブレード１３Ａの進出は、ロボット制御部１５が、保持部２３の支持部２２に対する位置制御系での位置を少しずつ変化させる指令を出力することで実現することができる。

【0059】

進出開始当初は、ブレード１３Ａが直線状部材７１から離れているため、図３（ａ）に示すように、検出センサ６０は直線状部材７１を検知しない。ブレード１３Ａが進出していくと、やがて、図３（ｂ）に示すように、ブレード１３Ａに設けられた検出センサ６０の検出光を直線状部材７１が遮るので、受光部６２が受光なしの電気信号をロボット制御部１５に出力する。直線状部材７１が検出センサ６０によって検知されると、ロボット制御部１５は、その時点でのブレード１３Ａの位置（上述の位置制御系での位置）を記憶するとともに、当該ブレード１３Ａを退避させる。

【0060】

ロボット制御部１５は、上記の処理を、移動部１２（厳密に言えば、取付部２１）の位置を様々に異ならせながら反復する。ロボット制御部１５は、取付部２１の高さを、上下方向の可動ストロークの範囲内で例えば数十センチメートルずつ異ならせながら、それぞれの高さにおいて、検出センサ６０によって直線状部材７１が検知されたときの、ブレード１３Ａの位置制御系での位置を取得する。この処理が図６に模式的に示されている。

【0061】

直線状部材７１は、昇降ガイド部１１とは独立に設けられ、絶対的な鉛直を維持している。従って、検出センサ６０により直線状部材７１が検知されるときのブレード１３Ａの位置制御系での位置が取付部２１の高さ毎に変化する場合、その変化は昇降ガイド部１１の変形を示している。

【0062】

次に、ロボット制御部１５は、回転軸２７を中心として支持部２２を適宜の角度だけ回転させ、平面視において、第２ガイド溝２９の向きを前後方向から傾斜させる。これにより、ブレード１３Ａは保持部２３とともに、前後方向とは異なる向きで進出／退避するようになる。ロボット制御部１５は、この状態で、取付部２１の上下方向の位置を様々に異ならせながら、検出センサ６０によって直線状部材７１が検知されるときのブレード１３Ａの位置制御系での位置を取得する処理を、再度行う。この処理が図７に模式的に示されている。

【0063】

ロボット制御部１５は、図６及び図７で説明した処理で得られたデータに基づいて、変形を加味した昇降ガイド部１１の形状を表す３次元的なプロファイルを作成する。このプロファイルは、例えば、取付部２１の移動軌跡を示す３次元曲線とすることができる。プロファイルは、公知の幾何学的な計算により得ることができる。

【0064】

上記の３次元曲線を微分することで、昇降ガイド部１１の案内によって上下方向に移動する取付部２１に関して、取付部２１の高さと、取付部２１の上面に生じる傾斜と、の関係が得られる。ロボット制御部１５は、この傾斜をキャンセルするようにチルト機構１４を動作させる。この結果、ブレード１３Ａの姿勢を、基板保管装置５に保管されている水平な姿勢の基板Ｗに対して一致させることができる。

【0065】

その後、ロボット制御部１５は、ブレード１３Ａを搬送予定の基板Ｗの下方に挿入し、搬送予定の基板Ｗを基板保管装置５から取り出すように制御する。このとき、昇降ガイド部１１が変形していても、ブレード１３Ａの姿勢が、基板Ｗの姿勢と適合するように、チルト機構１４によって水平に調整される。従って、ブレード１３Ａと基板Ｗとの意図しない接触により基板Ｗを円滑に搬送することができない事態の発生を防止することができる。

【0066】

以上に説明したように、本実施形態のロボット１は、基板Ｗを搬送するためのものである。このロボット１は、昇降ガイド部１１と、移動部１２と、ブレード１３と、変形取得部６６と、チルト機構１４と、ロボット制御部１５と、を備える。移動部１２は、昇降ガイド部１１に設けられ、昇降ガイド部１１が案内する方向に移動可能である。ブレード１３は、移動部１２に設けられ、基板Ｗを保持する。変形取得部６６は、昇降ガイド部１１の変形に関する情報を取得する。チルト機構１４は、ブレード１３の姿勢を、変形取得部６６が取得した昇降ガイド部１１の変形に応じて調整可能である。ロボット制御部１５は、チルト機構１４の動作を制御する。ロボット制御部１５は、搬送予定の基板Ｗに対して保持作業を行うブレード１３の姿勢を、昇降ガイド部１１の変形に関する情報に基づいて、チルト機構１４を用いて調整する。

【0067】

何らかの理由で昇降ガイド部１１が変形した場合、当該昇降ガイド部１１で案内される移動部１２の移動に伴って、ブレード１３の姿勢が変化することがある。この結果、ブレード１３の姿勢が搬送予定の基板Ｗの取出し作業に関して適正でなくなることがある。しかし、本実施形態の構成によれば、昇降ガイド部１１が変形しても、それに応じてチルト機構１４がブレード１３Ａの姿勢を調整するため、ブレード１３の姿勢を搬送予定の基板Ｗに合わせた状態で取出し作業を行うことができる。従って、搬送予定の基板Ｗの損傷等を防止して、基板Ｗの取出し作業をスムーズに行うことができる。

【0068】

また、本実施形態のロボット１において、チルト機構１４は、ブレード１３の姿勢を傾けることが可能である。

【0069】

これにより、簡素な構成でブレード１３の姿勢を容易に調整することができる。

【0070】

また、本実施形態のロボット１において、変形取得部６６は、ブレード１３に設けられた検出センサ６０の検出結果に基づいて、昇降ガイド部１１の変形に関する情報を取得する。ブレード１３は、昇降ガイド部１１の案内方向に沿って移動可能な部材である。

【0071】

このようにブレード１３に検出センサ６０が設けられることで、昇降ガイド部１１の変形を適切に取得することができる。

【0072】

また、本実施形態のロボット１において、昇降ガイド部１１の変形に関する情報を取得するために用いられるセンサは、ブレード１３に設けられ、鉛直治具７０を検出する検出センサ６０である。変形取得部６６は、昇降ガイド部１１の案内方向での移動部１２の複数の位置で、ブレード１３が鉛直治具７０を検出したときの当該ブレード１３の位置制御系での位置に基づいて、昇降ガイド部１１の変形に関する情報を取得する。

【0073】

これにより、簡単な構成で、昇降ガイド部１１の変形に関する情報を得ることができる。

【0074】

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

【0075】

検出センサ６０は、ブレード１３が複数備えられる場合、何れのブレード１３に設けられていても良い。

【0076】

検出センサ６０による鉛直治具７０の検出が、単に昇降ガイド部１１がどのように変形しているかを把握するために行われても良い。昇降ガイド部１１の変形の情報は、例えば上記の３次元曲線を適宜のディスプレイに表示することで出力することができる。このように昇降ガイド部１１の変形を診断するための構成は、チルト機構１４を有していないロボット１に適用することもできる。

【0077】

昇降ガイド部１１の変形に関する情報を取得するために用いられるセンサは、重力加速度を測定して昇降ガイド部１１の水平面（設置面１８）に対する傾斜角度を検出する傾斜センサであっても良い。傾斜センサは、ブレード１３Ａの適宜の位置に固定される。この場合、変形取得部６６は、傾斜センサの検出結果に基づいて、昇降ガイド部１１の変形に関する情報を取得する。この構成では、鉛直治具７０を用いることなく、昇降ガイド部１１の変形を取得することができる。傾斜センサは、例えばＭＥＭＳ（微小電気機械システム）を用いた構成とすることができる。

【0078】

なお、傾斜センサの構成は特に限定されないが、傾斜センサとして、重力加速度を測定するための加速度センサを用いることができる。この場合、加速度センサにより測定された重力加速度に基づいて、昇降ガイド部１１の水平面に対する傾斜角度が求められる。

【0079】

ブレード１３に設けられた検出センサ６０は、鉛直治具７０を検出するだけでなく、搬送対象の基板Ｗを検出するためのセンサとして用いることもできる。

【0080】

検出センサ６０は、ブレード１３に限定されず、取付部２１、支持部２２又は保持部２３に設けられても良い。傾斜センサも同様である。

【0081】

ロボット１は、基板Ｗを直接保持する代わりに、基板Ｗを収容するトレイ等を用いて基板Ｗを保持しても良い。

【0082】

ブレード１３の本体部３０は、移動部１２の保持部２３と一体的に形成されても良い。

【0083】

昇降ガイド部１１に生じる変形として、左右方向に垂直な平面内での変形だけを取り扱うように構成しても良い。この場合、図７の作業を省略し、図６の作業だけで昇降ガイド部１１の変形を把握することができる。

【0084】

チルト機構１４は、取付部２１と支持部２２の間に配置される構成に限定されず、例えば、支持部２２と保持部２３の間に配置することもできる。

【0085】

昇降ガイド部１１の変形の影響を取り除くために、ブレード１３Ａの姿勢をチルト機構１４によって補正するだけでなく、ブレード１３Ａの位置を補正することが好ましい。

【0086】

上述の教示を考慮すれば、本発明が多くの変更形態及び変形形態をとり得ることは明らかである。従って、本発明が、添付の特許請求の範囲内において、本明細書に記載された以外の方法で実施され得ることを理解されたい。

【符号の説明】

【0087】

１ ロボット
１１ 昇降ガイド部（ガイド部）
１２ 移動部
１３ ブレード（ハンド部）
１４ チルト機構（姿勢調整部）
１５ ロボット制御部（制御部）
６０ 検出センサ
６６ 変形取得部
７０ 鉛直治具

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】