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公開番号2025162325
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-27
出願番号2024065544
出願日2024-04-15
発明の名称搬送ロボットの教示システム、および搬送ロボットの教示方法
出願人株式会社ダイヘン
代理人個人,個人
主分類B25J 9/22 20060101AFI20251020BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】ティーチング作業を効率よく行うのに適した搬送ロボットの教示システムを提供する。
【解決手段】垂直アーム機構と、x方向に延びる軸周りに回動する回動部材と、回動部材に支持された水平アーム機構と、水平アーム機構に支持され、センサ5が設けられたハンド部4と、ターゲット93をセンサ5で検出し、この検出結果を用いてハンド部4の位置を教示する制御装置と、を備える。ターゲット93は、入射した光を分割する光学部品からなり、y方向y1側およびy方向y2側を向く第1面931および第2面と、x方向x1側を向く第3面933と、を有する。センサ5は、投光部51および受光部52,53を備える。制御装置は、ハンド部4を、受光部52が第4面から出射された透過光を受光する状態からy方向に移動させて、受光部53の受光量が最大となる状態までのハンド部4の移動距離に基づき、ハンド部4のy方向の位置を調整する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
水平な第１方向に対して直交する面内方向に沿って移動する垂直多関節型の垂直アーム機構と、
前記垂直アーム機構に対して前記第１方向に延びる第１回動軸の周りに回動可能に支持された第１回動部材と、
前記第１回動部材に支持された水平多関節型の水平アーム機構と、
前記水平アーム機構に支持されており、物体検出センサが設けられたハンド部と、
前記ハンド部を移動させながら、検出ターゲットを前記物体検出センサで検出し、この検出結果を用いて前記ハンド部の位置を教示する制御装置と、を備えた搬送ロボットの教示システムであって、
前記検出ターゲットは、入射した光を分割する光学部品からなり、前記第１方向に直交する水平な第２方向の一方側を向く第１面と、前記第２方向の他方側を向き、且つ前記第１面と平行な第２面と、前記第１方向の一方側を向く第３面と、を有し、
前記物体検出センサは、投光部と、当該投光部からの光を受光するための第１受光部および第２受光部と、を備え、
前記投光部からの光が前記第１面から入射して前記検出ターゲットの内部を通過し、前記第２面から透過光が出射するとともに前記第３面から反射光が出射し、
前記第１受光部は、前記第２面から出射された前記透過光を受光可能であり、
前記第２受光部は、前記第３面から出射された前記反射光を受光可能であり、
前記制御装置は、前記ハンド部を、前記第１受光部が前記透過光を受光する第１状態から前記第２方向に移動させて、前記第２受光部の受光量が最大となる第２状態までの前記ハンド部の移動距離に基づき、前記ハンド部の前記第２方向の位置を調整する、搬送ロボットの教示システム。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記制御装置は、前記投光部からの光が前記第１面および前記第２面を通過する第３状態から、前記ハンド部を前記第１方向に延びる中心軸線の周りに回動させ、且つ前記ハンド部を前記中心軸線に直交し、且つ前記第１方向および前記第２方向に直交する第３方向に延びる鉛直軸線の周りに回動させて、前記第１受光部の受光量が最大となる第４状態までの前記ハンド部の前記中心軸線の周りの回動角度および前記ハンド部の前記鉛直軸線の周りの回動角度に基づき、前記ハンド部の前記中心軸線の周りの角度、および前記ハンド部の前記鉛直軸線の周りの角度を調整する、請求項１に記載の搬送ロボットの教示システム。
【請求項３】
前記中心軸線および前記鉛直軸線の各々は、前記投光部と前記第１受光部を結ぶ光軸の中央位置において当該光軸と交差している、請求項２に記載の搬送ロボットの教示システム。
【請求項４】
水平な第１方向に対して直交する面内方向に沿って移動する垂直多関節型の垂直アーム機構と、
前記垂直アーム機構に対して前記第１方向に延びる第１回動軸の周りに回動可能に支持された第１回動部材と、
前記第１回動部材に支持された水平多関節型の水平アーム機構と、
前記水平アーム機構に支持されており、物体検出センサが設けられたハンド部と、を備え、前記ハンド部を移動させながら、検出ターゲットを前記物体検出センサで検出し、この検出結果を用いて前記ハンド部の位置を教示する搬送ロボットの教示方法であって、
前記検出ターゲットは、入射した光を分割する光学部品からなり、前記第１方向に直交する水平な第２方向の一方側を向く第１面と、前記第２方向の他方側を向き、且つ前記第１面と平行な第２面と、前記第１方向の一方側を向く第３面と、を有し、
前記物体検出センサは、投光部と、当該投光部からの光を受光するための第１受光部および第２受光部と、を備え、
前記投光部からの光が前記第１面から入射して前記検出ターゲットの内部を通過し、前記第２面から透過光が出射するとともに前記第３面から反射光が出射し、
前記第１受光部が前記透過光を受光する第１状態にある前記ハンド部の位置を第１位置として記録するステップと、
前記ハンド部を前記第２方向に移動させて、前記第２受光部の受光量が最大となる第２状態にある前記ハンド部の位置を第２位置として記録するステップと、
前記第１位置から前記第２位置までの前記ハンド部の移動距離に基づき、前記ハンド部の前記第２方向の位置を調整するステップと、を含む、搬送ロボットの教示方法。
【請求項５】
前記ハンド部の前記第２方向の位置を調整するステップの前にそれぞれ行われ、
前記投光部からの光が前記第１面および前記第２面を通過する第３状態にある前記ハンド部の位置を第３位置として記録するステップと、
前記ハンド部を、前記第３位置から前記第１方向に延びる中心軸線の周りに回動させ、且つ前記中心軸線に直交し、且つ前記第１方向および前記第２方向に直交する第３方向に延びる鉛直軸線の周りに回動させて、前記第１受光部の受光量が最大となる第４状態にある前記ハンド部の位置を第４位置として記録するステップと、
前記第３位置および前記第４位置に基づき、前記ハンド部の前記中心軸線の周りの角度、および前記ハンド部の前記鉛直軸線の周りの角度を調整するステップと、をさらに含む、請求項４に記載の搬送ロボットの教示方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、搬送ロボットの教示システム、および搬送ロボットの教示方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体基板や液晶基板などの製造プロセスでは、複数枚の基板をカセットと呼ばれる基板搬送容器に多段収納し、そのカセットをプロセス装置や検査装置に搬送してカセット内の基板のプロセス処理や検査処理が行われる。そして、プロセス装置や検査装置では、搬送されたカセットに基板を収納したり、カセットから基板を取り出したりする産業用ロボットとして、搬送ロボットが用いられている。搬送ロボットがカセットに基板を収納したり、カセットから基板を取り出したりするための動作は、あらかじめティーチング作業によって作業者が教示しておく必要がある。
【０００３】
このティーチング作業に大変時間がかかるという問題がある。カセット内で各基板を収納するためのスロットは大変狭く、あまり余分な隙間がない。また、カセットの内部は開口面以外からは見ることができない場合があり、この場合、開口面の前に搬送ロボットが位置するので、カセットの内部は非常に見えにくい。この狭いスロットに基板を出し入れするための動作を、作業者が手作業で、自分の目と勘に頼って、搬送ロボットを操作することで教示する必要がある。
【０００４】
特許文献１には、ハンドに設けられた物体検出センサによって治具に設けられた突出部を検出し、この検出結果によりティーチングを行う構成が開示されている。このような構成によれば、作業者による手作業のティーチングが不要であり、ティーチング作業にかかる時間を短縮することができる。しかしながら、搬送ロボットの構成によっては、特許文献１に記載されたティーチング手法では効率的にティーチング作業を行うのが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１５－１５３８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本開示は、このような事情のもとで考え出されたものであって、ティーチング作業を効率よく行うのに適した搬送ロボットの教示システムを提供することを主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本開示では、次の技術的手段を採用した。
【０００８】
本開示の第１の側面によって提供される搬送ロボットの教示システムは、水平な第１方向に対して直交する面内方向に沿って移動する垂直多関節型の垂直アーム機構と、前記垂直アーム機構に対して前記第１方向に延びる第１回動軸の周りに回動可能に支持された第１回動部材と、前記第１回動部材に支持された水平多関節型の水平アーム機構と、前記水平アーム機構に支持されており、物体検出センサが設けられたハンド部と、前記ハンド部を移動させながら、検出ターゲットを前記物体検出センサで検出し、この検出結果を用いて前記ハンド部の位置を教示する制御装置と、を備えた搬送ロボットの教示システムであって、前記検出ターゲットは、入射した光を分割する光学部品からなり、前記第１方向に直交する水平な第２方向の一方側を向く第１面と、前記第２方向の他方側を向き、且つ前記第１面と平行な第２面と、前記第１方向の一方側を向く第３面と、を有し、前記物体検出センサは、投光部と、当該投光部からの光を受光するための第１受光部および第２受光部と、を備え、前記投光部からの光が前記第１面から入射して前記検出ターゲットの内部を通過し、前記第２面から透過光が出射するとともに前記第３面から反射光が出射し、前記第１受光部は、前記第２面から出射された前記透過光を受光可能であり、前記第２受光部は、前記第３面から出射された前記反射光を受光可能であり、前記制御装置は、前記ハンド部を、前記第１受光部が前記透過光を受光する第１状態から前記第２方向に移動させて、前記第２受光部の受光量が最大となる第２状態までの前記ハンド部の移動距離に基づき、前記ハンド部の前記第２方向の位置を調整する。
【０００９】
好ましい実施の形態においては、前記制御装置は、前記投光部からの光が前記第１面および前記第２面を通過する第３状態から、前記ハンド部を前記第１方向に延びる中心軸線の周りに回動させ、且つ前記ハンド部を前記中心軸線に直交し、且つ前記第１方向および前記第２方向に直交する第３方向に延びる鉛直軸線の周りに回動させて、前記第１受光部の受光量が最大となる第４状態までの前記ハンド部の前記中心軸線の周りの回動角度および前記ハンド部の前記鉛直軸線の周りの回動角度に基づき、前記ハンド部の前記中心軸線の周りの角度、および前記ハンド部の前記鉛直軸線の周りの角度を調整する。
【００１０】
好ましい実施の形態においては、前記中心軸線および前記鉛直軸線の各々は、前記投光部と前記第１受光部を結ぶ光軸の中央位置において当該光軸と交差している。
（【００１１】以降は省略されています）

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