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公開番号2025014359
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2023116853
出願日2023-07-18
発明の名称産業用ロボットおよび産業用ロボットの制御方法
出願人ニデックインスツルメンツ株式会社
代理人個人
主分類H01L 21/68 20060101AFI20250123BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】搬出部から搬入部に搬送対象物を搬送する産業用ロボットにおいて、機械的な制約によって搬出部および搬入部のいずれか一方で産業用ロボットのハンドの位置および向きを適切に補正することができなくても、搬出部から搬入部に搬送対象物を適切に搬送することが可能な産業用ロボットを提供する。
【解決手段】産業用ロボット1の制御部には、搬出部5で正規の位置に配置される搬送対象物2の、設計上の位置からのずれに基づいてハンド7、8の位置および向きを補正するための搬出側補正値と、搬入部4で正規の位置に配置される搬送対象物2の、設計上の位置からのずれに基づいてハンド7、8の位置および向きを補正するための搬入側補正値とが予め記憶されている。産業用ロボット1は、搬出部5ではハンド7、8の位置および向きを補正せずに、搬入部4において搬出側補正値および搬入側補正値に基づいてハンド7、8の位置および向きを補正する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
搬送対象物が配置可能な搬出部から前記搬送対象物が配置可能な搬入部に前記搬送対象物を搬送する産業用ロボットであって、
前記搬送対象物が搭載されるハンドと、前記ハンドが連結されるアームと、前記アームが回動可能に連結される本体部と、水平方向への直線的な移動が可能となるように前記本体部を保持する本体保持部と、前記本体保持部に対して前記本体部を移動させる水平移動機構と、上下方向を回動の軸方向として前記本体部に対して前記アームを回動させるとともに一定方向を向いた状態の前記ハンドを前記本体部に対して水平方向に直線的に移動させるハンド駆動機構と、前記産業用ロボットを制御するための制御部とを備え、
前記制御部には、前記搬出部において正規の位置に配置される前記搬送対象物の、設計上の位置からのずれに基づいて前記ハンドの位置および向きを補正するための搬出側補正値と、前記搬入部において正規の位置に配置される前記搬送対象物の、設計上の位置からのずれに基づいて前記ハンドの位置および向きを補正するための搬入側補正値とが予め記憶され、
前記本体保持部に対する前記本体部の移動方向を第１方向とし、前記第１方向と上下方向とに直交する方向を第２方向とすると、
前記ハンドは、設計上、前記搬出部および前記搬入部のいずれか一方に対して前記第１方向に直線的に移動するとともに、前記搬出部および前記搬入部のいずれか他方に対して前記第２方向に直線的に移動し、
前記制御部は、前記搬出部および前記搬入部のいずれか一方では、前記ハンドの位置および向きを補正せず、前記搬出部および前記搬入部のいずれか他方では、前記搬出側補正値および前記搬入側補正値に基づいて前記ハンドの位置および向きを補正することを特徴とする産業用ロボット。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
水平多関節型のロボットであり、
前記ハンドは、前記アームに回動可能に連結され、
前記ハンド駆動機構は、上下方向を回動の軸方向として前記本体部に対して前記アームを回動させるとともに前記ハンドが一定方向を向いた状態で前記本体部に対して水平方向に直線的に移動するように前記アームを伸縮させるアーム駆動機構であることを特徴とする請求項１記載の産業用ロボット。
【請求項３】
前記ハンドとしての第１ハンドおよび第２ハンドを備え、
前記第１ハンドは、前記第２ハンドよりも下側に配置され、
前記アームは、前記第１ハンドが先端側に回動可能に連結される第１先端側アーム部と、前記第２ハンドが先端側に回動可能に連結される第２先端側アーム部と、前記第１先端側アーム部の基端側および前記第２先端側アーム部の基端側が回動可能に連結される共通アーム部とを備えることを特徴とする請求項２記載の産業用ロボット。
【請求項４】
上下方向で重なっていない状態の２個の前記搬送対象物を前記搬出部から前記搬入部に一緒に搬送し、
前記搬出部および前記搬入部には、上下方向で重なっていない状態の２個の前記搬送対象物が配置可能になっており、
前記ハンドは、１個の前記搬送対象物が搭載される第１搭載部と、１個の前記搬送対象物が搭載される第２搭載部とを備え、
前記ハンドには、上下方向で重なっていない状態の２個の前記搬送対象物が搭載され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。
【請求項５】
前記第１搭載部に搭載される前記搬送対象物を第１搬送対象物とし、前記第２搭載部に搭載される前記搬送対象物を第２搬送対象物とし、前記搬出部の、前記第１搬送対象物が配置される位置を搬出側第１配置位置とし、前記搬出部の、前記第２搬送対象物が配置される位置を搬出側第２配置位置とし、前記搬入部の、前記第１搬送対象物が配置される位置を搬入側第１配置位置とし、前記搬入部の、前記第２搬送対象物が配置される位置を搬入側第２配置位置とし、上下方向から見たときに、前記搬出側第１配置位置の正規の位置に配置される前記第１搬送対象物の中心と前記搬出側第２配置位置の正規の位置に配置される前記第２搬送対象物の中心とを結ぶ線分を第１線分とし、上下方向から見たときに、前記搬入側第１配置位置の正規の位置に配置される前記第１搬送対象物の中心と前記搬入側第２配置位置の正規の位置に配置される前記第２搬送対象物の中心とを結ぶ線分を第２線分とすると、
前記搬出側補正値には、前記第１線分の中点の、水平方向における設計上の位置からのずれ量と、上下方向から見たときの前記第１線分の、設計上の位置からの傾きとが含まれ、
前記搬入側補正値には、前記第２線分の中点の、水平方向における設計上の位置からのずれ量と、上下方向から見たときの前記第２線分の、設計上の位置からの傾きとが含まれていることを特徴とする請求項４記載の産業用ロボット。
【請求項６】
搬送対象物が搭載されるハンドと、前記ハンドが連結されるアームと、前記アームが回動可能に連結される本体部と、水平方向への直線的な移動が可能となるように前記本体部を保持する本体保持部と、前記本体保持部に対して前記本体部を移動させる水平移動機構と、上下方向を回動の軸方向として前記本体部に対して前記アームを回動させるとともに一定方向を向いた状態の前記ハンドを前記本体部に対して水平方向に直線的に移動させるハンド駆動機構とを備え、前記搬送対象物が配置可能な搬出部から前記搬送対象物が配置可能な搬入部に前記搬送対象物を搬送し、
前記本体保持部に対する前記本体部の移動方向を第１方向とし、前記第１方向と上下方向とに直交する方向を第２方向とすると、
前記ハンドは、設計上、前記搬出部および前記搬入部のいずれか一方に対して前記第１方向に直線的に移動するとともに、前記搬出部および前記搬入部のいずれか他方に対して前記第２方向に直線的に移動する産業用ロボットの制御方法であって、
前記搬出部において正規の位置に配置される前記搬送対象物の、設計上の位置からのずれに基づいて前記ハンドの位置および向きを補正するための搬出側補正値と、前記搬入部において正規の位置に配置される前記搬送対象物の、設計上の位置からのずれに基づいて前記ハンドの位置および向きを補正するための搬入側補正値とが予め記憶され、
前記搬出部および前記搬入部のいずれか一方では、前記ハンドの位置および向きを補正せず、
前記搬出部および前記搬入部のいずれか他方では、前記搬出側補正値および前記搬入側補正値に基づいて前記ハンドの位置および向きを補正することを特徴とする産業用ロボットの制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の搬送対象物を搬送する産業用ロボットに関する。また、本発明は、かかる産業用ロボットを制御するための産業用ロボットの制御方法に関する。
続きを表示（約 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、半導体ウエハを搬送するための産業用ロボットが知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の産業用ロボットは、半導体ウエハが搭載されるハンドと、ハンドが先端側に回動可能に連結されるアームと、アームの基端側が回動可能に連結される本体部と、本体部を水平方向に直線的に移動させるＸ軸テーブルとを備えている。この産業用ロボットは、ロードポートに設置されるウエハ収納容器とウエハ処理装置との間で半導体ウエハを１枚ずつ搬送する。
【０００３】
特許文献１に記載の産業用ロボットが組み込まれる半導体製造システムでは、たとえば、ウエハ収納容器やウエハ処理装置を構成する部品のばらつき等の影響で、産業用ロボットによってウエハ収納容器やウエハ処理装置に搬入されて正規の位置に配置される半導体ウエハの位置が設計上の位置からずれることがある。そのため、特許文献１に記載の産業用ロボットが組み込まれる半導体製造システムでは、センサ治具と遮光治具とを用いて、ウエハ収納容器やウエハ処理装置においてハンドの位置および向きを補正するための補正値を予め算出し、半導体ウエハを搬送するときにこの補正値に基づいてハンドの位置および向きを補正している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２００９／１４５０８２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願発明者は、特許文献１に記載の産業用ロボットのように、半導体ウエハ等の搬送対象物を所定の搬出部から所定の搬入部に搬送する産業用ロボットを開発している。この産業用ロボットが組み込まれる製造システムでは、特許文献１に記載の産業用ロボットが組み込まれる半導体製造システムと同様に、搬出部においてハンドの位置および向きを補正するための補正値を予め算出し、搬出部から搬送対象物を搬出するときにこの補正値に基づいてハンドの位置および向きを補正するとともに、搬入部においてハンドの位置および向きを補正するための補正値を予め算出し、搬入部に搬送対象物を搬入するときにこの補正値に基づいてハンドの位置および向きを補正することが好ましい。
【０００６】
しかしながら、たとえば、搬出部または搬入部の設置位置や、搬出部または搬入部の構造や、産業用ロボットの構造等に起因する機械的な制約によって、搬出部および搬入部のいずれか一方において産業用ロボットのハンドの位置および向きを適切に補正できない場合も生じうる。この場合には、搬出部から搬入部に搬送対象物を適切に搬送することが困難になるおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、搬出部から搬入部に搬送対象物を搬送する産業用ロボットにおいて、機械的な制約によって搬出部および搬入部のいずれか一方で産業用ロボットのハンドの位置および向きを適切に補正することができなくても、搬出部から搬入部に搬送対象物を適切に搬送することが可能な産業用ロボットを提供することにある。また、本発明の課題は、搬出部から搬入部に搬送対象物を搬送する産業用ロボットにおいて、機械的な制約によって搬出部および搬入部のいずれか一方で産業用ロボットのハンドの位置および向きを適切に補正することができなくても、搬出部から搬入部に搬送対象物を適切に搬送することが可能となる産業用ロボットの制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明の産業用ロボットは、搬送対象物が配置可能な搬出部から搬送対象物が配置可能な搬入部に搬送対象物を搬送する産業用ロボットであって、搬送対象物が搭載されるハンドと、ハンドが連結されるアームと、アームが回動可能に連結される本体部と、水平方向への直線的な移動が可能となるように本体部を保持する本体保持部と、本体保持部に対して本体部を移動させる水平移動機構と、上下方向を回動の軸方向として本体部に対してアームを回動させるとともに一定方向を向いた状態のハンドを本体部に対して水平方向に直線的に移動させるハンド駆動機構と、産業用ロボットを制御するための制御部とを備え、制御部には、搬出部において正規の位置に配置される搬送対象物の、設計上の位置からのずれに基づいてハンドの位置および向きを補正するための搬出側補正値と、搬入部において正規の位置に配置される搬送対象物の、設計上の位置からのずれに基づいてハンドの位置および向きを補正するための搬入側補正値とが予め記憶され、本体保持部に対する本体部の移動方向を第１方向とし、第１方向と上下方向とに直交する方向を第２方向とすると、ハンドは、設計上、搬出部および搬入部のいずれか一方に対して第１方向に直線的に移動するとともに、搬出部および搬入部のいずれか他方に対して第２方向に直線的に移動し、制御部は、搬出部および搬入部のいずれか一方では、ハンドの位置および向きを補正せず、搬出部および搬入部のいずれか他方では、搬出側補正値および搬入側補正値に基づいてハンドの位置および向きを補正することを特徴とする。
【０００９】
また、上記の課題を解決するため、本発明の産業用ロボットの制御方法は、搬送対象物が搭載されるハンドと、ハンドが連結されるアームと、アームが回動可能に連結される本体部と、水平方向への直線的な移動が可能となるように本体部を保持する本体保持部と、本体保持部に対して本体部を移動させる水平移動機構と、上下方向を回動の軸方向として本体部に対してアームを回動させるとともに一定方向を向いた状態のハンドを本体部に対して水平方向に直線的に移動させるハンド駆動機構とを備え、搬送対象物が配置可能な搬出部から搬送対象物が配置可能な搬入部に搬送対象物を搬送し、本体保持部に対する本体部の移動方向を第１方向とし、第１方向と上下方向とに直交する方向を第２方向とすると、ハンドは、設計上、搬出部および搬入部のいずれか一方に対して第１方向に直線的に移動するとともに、搬出部および搬入部のいずれか他方に対して第２方向に直線的に移動する産業用ロボットの制御方法であって、搬出部において正規の位置に配置される搬送対象物の、設計上の位置からのずれに基づいてハンドの位置および向きを補正するための搬出側補正値と、搬入部において正規の位置に配置される搬送対象物の、設計上の位置からのずれに基づいてハンドの位置および向きを補正するための搬入側補正値とが予め記憶され、搬出部および搬入部のいずれか一方では、ハンドの位置および向きを補正せず、搬出部および搬入部のいずれか他方では、搬出側補正値および搬入側補正値に基づいてハンドの位置および向きを補正することを特徴とする。
【００１０】
本発明では、搬出部および搬入部のいずれか一方においてハンドの位置および向きを補正せずに、搬出部および搬入部のいずれか他方において搬出側補正値および搬入側補正値に基づいてハンドの位置および向きを補正している。そのため、本発明では、たとえば、搬出部または搬入部の設置位置や、搬出部または搬入部の構造や、産業用ロボットの構造等に起因する機械的な制約によって、搬出部および搬入部のいずれか一方においてハンドの位置および向きを適切に補正することができなくても、搬出部および搬入部のいずれか他方においてハンドの位置および向きを適切に補正することが可能になる。したがって、本発明では、機械的な制約によって搬出部および搬入部のいずれか一方においてハンドの位置および向きを適切に補正することができなくても、搬出部から搬入部に搬送対象物を適切に搬送することが可能になる。
（【００１１】以降は省略されています）

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