CN102779771A - 机器人*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种机器人***。该机器人***包括：机器人手，其用于搬运沿着竖直方向以多个层次收纳在收纳单元中的基板；位置检测单元，其用于检测收纳在所述收纳单元内的所述基板的收纳位置；净空计算单元，其用于基于所述位置检测单元检测出的所述基板的收纳位置来计算相邻基板之间的净空；以及进入允许/禁止确定单元，其用于基于所述净空计算单元计算出的净空来确定允许还是禁止所述机器人手进入所述基板之间的空间。

Description

机器人***
技术领域
本发明涉及用于搬运基板的机器人***。
背景技术
常规上，已知一种用于将收纳在收纳盒中的诸如半导体晶片或者玻璃基板(下文称为“晶片”)搬运到特定位置的机器人***。
还提出了一种机器人***，其中由传感器来感测以多个层次收纳在收纳盒中的各个晶片的位置，以检测突出的晶片或者倾斜收纳的晶片(例如，参见日本专利申请公报No.2010-219209)。
然而，常规的机器人***遭遇了并不总是能够有效地卸载收纳盒中收纳的晶片的问题。
例如，有可能常规的机器人***无法有效地卸载晶片，因为当用卸载单元从收纳盒中卸载正常收纳的晶片时，卸载单元可能与接近被卸载的晶片的晶片发生接触。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种机器人***，能够有效地卸载以多个层次收纳在收纳盒中的晶片的机器人***。
本发明一方面提供了一种机器人***，所述机器人***包括：机器人手，其用于搬运沿着竖直方向以多个层次收纳在收纳单元中的基板；位置检测单元，其用于检测收纳在所述收纳单元内的所述基板的收纳位置；净空计算单元，其用于基于所述位置检测单元检测出的所述基板的收纳位置来计算相邻基板之间的净空；以及进入允许/禁止确定单元，其用于基于所述净空计算单元计算出的净空来确定允许还是禁止所述机器人手进入所述基板之间的空间。
本发明另一方面提供了一种用于控制机器人手的机器人控制器，所述机器人手被设置为搬运沿着竖直方向以多个层次收纳在收纳单元中的基板，所述机器人控制器包括：位置检测单元，其用于检测收纳在所述收纳单元内的所述基板的收纳位置；净空计算单元，其用于基于所述位置检测单元检测出的所述基板的收纳位置来计算相邻基板之间的净空；以及进入允许/禁止确定单元，其用于基于所述净空计算单元计算出的净空来确定允许还是禁止所述机器人手进入所述基板之间的空间。
本发明又一方面提供了一种用于控制机器人手的机器人控制方法，所述机器人手被设置为搬运沿着竖直方向以多个层次收纳在收纳单元中的基板，所述机器人控制方法包括以下步骤：收纳位置检测步骤，其检测收纳在所述收纳单元内的所述基板的收纳位置；净空计算步骤，其基于在所述收纳位置检测步骤中检测出的所述基板的收纳位置来计算相邻基板之间的净空；以及进入允许/禁止确定步骤，其基于在所述净空计算步骤中计算出的净空来确定允许还是禁止所述机器人手进入所述基板之间的空间。
本发明的机器人***能够有效地卸载以多个层次收纳在收纳盒中的晶片。
附图说明
从以下结合附图给出的优选实施方式的描述，本发明的目的和特征将变得明显。
图1是示出根据本实施方式的机器人***的说明图。
图2是根据本实施方式的机器人***的框图。
图3是示出根据本实施方式的手和传感器的平面图。
图4A是例示进入允许/禁止确定处理的第一说明图。
图4B是例示进入允许/禁止确定处理的第二说明图。
图5是例示基准位置校正处理的说明图。
图6是例示状态确定处理的说明图。
图7是示出映射处理的例程的流程图。
图8是示出状态确定处理的例程的流程图。
图9是示出进入允许/禁止确定处理的例程的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图来描述根据本发明实施方式的机器人***。本发明并不限于下面描述的实施方式。
首先，参照图1来描述根据实施方式的机器人***1。图1是根据第一实施方式的机器人***1的说明图。为了简化描述，图1示意地示出了一些部件的形状。
参照图1，根据本实施方式的机器人***1包括机器人10和控制器20(参见图2)。机器人10包括由多个臂11形成的臂单元。在距机器人10最远处的臂11的顶端部分设置有手12。在手12的顶端部分设置有传感器13。
每个臂11都通过关节14a、14b和14c连接到另一个臂11或者手12。关节14a、14b和14c例如绕着在图1的Z轴方向延伸的轴被伺服马达转动，因而转动各个臂11。
关节14a通过马达(未示出)沿着图1中的Z轴方向上下移动。结果，机器人***1能够向Z轴方向的正侧和负侧扫描设置在手12中的传感器13。
机器人10可与控制器20进行通信。机器人10从控制器20接收操作命令，并且在接收到操作命令之后进行操作。接近手12的地方安装有沿着如图1所示的Z轴方向以规则间隔的多个层次收纳了晶片100的收纳盒30。
在以下描述中，从图1中的Y轴方向的正侧和负侧看去的收纳盒30的表面将称为“侧表面”，从X轴方向的负侧看去的收纳盒30的表面将称为“前表面”。在收纳盒30的前表面侧设置有开口，晶片100通过该开口加载到收纳盒30和从收纳盒30卸载。
在机器人***1中，当搬运收纳在收纳盒30内的晶片100中的一个晶片，例如晶片100b时，手12穿过所述开口朝向X轴方向的正侧移动，以进入要搬运的晶片100b和晶片100b下方紧挨着它的晶片100c之间所存在的空间。在这个方面，晶片100指代收纳在不同位置的所有晶片100a到100d。
因此，机器人***1使手12向Z轴方向的正侧移动，因而将要搬运的晶片100b布置在手12的上表面上。因此，机器人***1使手12向X轴方向的负侧移动，因而通过收纳盒30的开口卸载下晶片100b。
晶片100非常薄并且很纤弱。因此，即使轻微的振动，例如，彼此接触或者与手12接触，晶片100也可能损坏。因此，在搬运收纳在收纳盒内的晶片100时，机器人***1必须在手12不与晶片100接触的情况下将手12移动到收纳盒30中然后才能搬运晶片100。
有鉴于此，当将手12移动到收纳盒30中时，机器人***1需要计算安全和准确的进入位置。在这个方面，机器人***1进行下述处理。
首先，机器人***1使臂11沿着Z轴移动，因而用传感器13进行扫描。结果，传感器13检测(在下文称为“映射”)收纳在收纳盒30内的全部晶片100的实际收纳位置。
机器人***1基于所映射的收纳位置来计算相邻晶片100之间的空间宽度(在下文称为“净空”)，并且基于这样计算出的净空来确定允许还是禁止手12进入。
更具体地，如果要搬运的晶片(例如晶片100b)和晶片100b下方紧挨着它的晶片100c之间的净空等于或者大于特定阈值，则机器人***1确定允许手12进入。
对于收纳在最下层的晶片100d，如果晶片100d与晶片100d上方紧挨着它的晶片之间的净空等于或者小于特定阈值，则机器人***1确定允许手12进入晶片100d下方。
对于允许进入的晶片100，机器人***1基于所映射的收纳位置来计算手12的最终进入位置(在下文称为“教导位置”)，并且基于由此计算出的进入位置来控制机器人10。因此，机器人***1可安全地卸载收纳在收纳盒30内的晶片100。
机器人***1通过预先计算晶片100的收纳位置的基准值(下文称为“基准位置”)作为教导位置接着基于所映射的收纳位置校正所计算的教导位置，来计算最终进入位置。下面将参照图5来描述校正基准位置的处理的细节。
机器人***1基于所映射的收纳位置来计算晶片100的厚度，并且基于由此计算出的晶片100的厚度来确定收纳状态。
更具体地，机器人***1确定晶片100的收纳状态，例如晶片100是否相对于水平方向倾斜地收纳在收纳盒30中，或者晶片100是否交叠地收纳在收纳盒30中。
机器人***1向操作员通知以异常状态被收纳的晶片100的收纳状态。这使得操作员能够校正晶片100的收纳状态。因而，机器人***1可安全地卸载收纳在收纳盒30内的晶片100。
这样，根据本实施方式的机器人***1基于要搬运的晶片110的下方或者上方紧挨着它的净空来确定允许还是禁止手12进入，如果确定允许手12进入，则本实施方式的机器人***1基于所映射的收纳位置来计算手12的进入位置。
如上所述，本实施方式的机器人***1基于实际测量的净空来确定允许还是禁止进入并计算进入位置。这使得能够安全地卸载收纳在收纳盒30内的晶片100。
接着，参照图2来描述根据本实施方式的机器人***1的构造。图2是根据本实施方式的机器人***1的框图。如图2所示，机器人***1包括机器人10和控制器20。
机器人10包括臂11、手12和传感器13。控制器20包括伺服板21、控制单元22和存储器单元23。控制单元22包括位置检测单元22a、净空计算单元22b、进入允许/禁止确定单元22d、位置校正单元22e、状态确定单元22c和基准位置计算单元22f。存储器单元23可存储阈值信息23a和基准位置23b。
机器人10连接到控制器20从而可与控制器20进行通信。机器人10从控制器20接收操作命令，并且在接收到操作命令之后进行操作。
每个臂11都通过设置有马达的关节14a到14c连接至另一个臂11或者手12。
手12通过保持晶片100使晶片100的主表面在水平方向上延伸来搬运晶片100。传感器13是用于感测收纳在收纳盒30内的晶片100的周围边缘的装置。
下面将参照图3来描述用传感器13感测晶片100的方法。图3是示出根据本实施方式的手12和传感器13的平面图。
参照图3，手12具有分叉为Y字形的两个顶端部分。传感器13包括分别设置在手12的顶端部分的光发射单元13a和光接收单元13b。从光发射单元13a发射的可见光，例如红色激光，被光接收单元13b接收。
传感器13在Z轴方向移动以扫描晶片100的周围边缘。光接收单元13b检测从光发射单元13a发射的可见光的中断，因而扫描如图3所示的晶片100的周围边缘。接着机器人***1可以基于光中断时晶片100的Z方向位置来计算晶片100的收纳位置。
机器人***1通过测量从光发射单元13a发射的可见光开始被晶片100中断的Z方向位置与可见光开始再次被光接收单元13b接收到的Z方向位置之间的距离来检测晶片100的厚度。
类似地，机器人***1通过测量可见光开始被光接收单元13b接收的Z方向位置与光发射单元13a发射的可见光开始被晶片100中断的Z方向位置之间的距离来检测净空。这样，机器人***1基于传感器13检测到的位置来计算晶片100的厚度和相邻晶片100之间的净空。
尽管图3例示了光发射单元13a和光接收单元13b设置在手12的顶端部分的示例，但是光发射单元13a和光接收单元13b也可以设置在手12的顶端部分中的一个上。在此情况下，光接收单元13b被设置为接收从光发射单元13a发射并且被晶片100反射的光。
返回参照图2，将继续对机器人***1的构造进行描述。控制器20控制机器人10的操作。例如，控制器20进行根据教导位置来移动机器人10的臂11的控制，以及使手12进入收纳盒30或者从收纳盒30收回的控制。
伺服板21接收来自传感器13的光接收信息或者光中断信息以及来自各个马达的位置信息。伺服板21将所接收的信息输出到控制单元22的位置检测单元22a。另外，伺服板21从控制单元22接收位置信息和操作命令，并且向机器人10输出该位置信息和操作命令。
位置检测单元22a是进行基于从传感器13经过伺服板21发送的光接收信息和光中断信息和从Z轴马达经过伺服板21发送的Z轴位置信息来映射收纳在收纳盒30中的晶片100的处理的处理单元。位置检测单元22a附加地进行向净空计算单元22b和基准位置计算单元22f发送晶片100的收纳位置的处理。
基准位置计算单元22f是基于从位置检测单元22a发送的基板100的收纳位置来计算基准位置23b的处理单元。关于基准位置23b，下面将进行描述。
净空计算单元22b是进行首先基于从位置检测单元22a发送的晶片100的收纳位置来计算晶片100的厚度接着向状态确定单元22c发送所计算的晶片100的厚度的处理的处理单元。
在状态确定单元22c进行的确定晶片100的收纳状态的处理结束之后，净空计算单元22b附加地进行基于晶片100的收纳位置来计算相邻晶片100之间的净空并且向进入允许/禁止确定单元22d发送所计算的净空的处理。
状态确定单元22c是进行基于从净空计算单元22b发送的晶片100的厚度来确定晶片100的收纳状态的处理的处理单元。
如果晶片100的收纳状态异常则状态确定单元22c附加地进行向显示器(未示出)通知所确定的收纳状态的处理。这使得操作员能够校正晶片100的收纳状态。状态确定单元22c还基于晶片100的厚度来确定晶片100是否收纳在狭缝(slot)内。
进入允许/禁止确定单元22d基于从净空计算单元22b发送的相邻晶片100之间的净空以及阈值信息23a来确定允许还是禁止手12进入。进入允许/禁止单元22d附加地进行向位置校正单元22e发送其确定结果的处理。
下面将参照图4A和图4B来描述进入允许/禁止单元22d进行的进入允许/禁止确定处理的细节。图4A例示了在确定为允许进入的情况下的进入允许/禁止确定处理。图4B例示了在确定为禁止进入的情况下的进入允许/禁止确定处理。
图4A是从收纳盒30的正面(开口侧)看去的视图。假定晶片100收纳在第(n-1)个和第n个位置(在下文称为“狭缝”)。
如果紧挨着要搬运的晶片100的下方存在一个晶片，例如，如果要搬运第n个狭缝中的晶片，则进入允许/禁止确定单元22d确定是否允许手12进入第n个狭缝中的晶片100与第(n-1)个狭缝中的晶片100之间的空间。该确定按照以下方式进行。
如图4A所示，进入允许/禁止确定单元22d基于要搬运的晶片100与紧挨着要搬运的晶片100下方的晶片之间的净空200L来确定允许还是禁止手12进入。
更具体地，如图4A所示，如果净空200L等于或者大于特定阈值(第一阈值)，则进入允许/禁止确定单元22d确定允许进入。净空200L是指要搬运的晶片100的下表面与紧挨着要搬运的晶片100下方的晶片100的上表面之间的空间宽度。
接着，将描述要搬运的晶片100下方不存在晶片的情况，例如，要搬运的晶片100位于最下面的狭缝(第一狭缝)中的情况。在以下描述中，假定如图4B例示的第一狭缝中的晶片1是弯曲的。图4B是从收纳盒30的正面(开口侧)看去的视图。
如图4B所示，如果第一狭缝中的晶片1变得弯曲，则与收纳在第一狭缝中的用虚线指示的正常晶片相比，第一狭缝中的晶片1与收纳盒30的底表面30a之间的距离变窄。因而，第一狭缝中的晶片1与第二狭缝中的晶片2之间的净空200U变为大于特定阈值(第二阈值)。
因此，如果第一狭缝中的第一晶片1上方的净空200U大于第二阈值，则进入允许/禁止确定单元22d确定为禁止手12进入。
如上所述，进入允许/禁止确定单元22d基于要搬运的晶片100与紧挨着要搬运的晶片下方的晶片100之间的净空或者要搬运的晶片100与紧挨着要搬运的晶片上方的晶片100之间的净空以及阈值信息23a来确定允许还是禁止手12进入。
返回参照图2，将继续对机器人***1的构造进行描述。位置校正单元22e是这样的处理单元，如果从进入允许/禁止确定单元22d发送的确定结果指示允许手12进入，则该处理单元进行基于所映射的收纳位置对基准位置计算单元22f预先计算出的基准位置23b进行校正的处理。
位置校正单元22e附加地进行向机器人10通知校正后的教导位置的处理。下面将参照图5来描述校正基准位置23b的处理的细节。
存储器单元23由诸如非易失性存储器或者硬盘驱动器的存储器装置形成。阈值信息23a是指在进入允许/禁止确定单元22d和状态确定单元22c中进行确定时用于比较的单独阈值。
基准位置23b是指在特定时刻预先计算出的基准晶片100的收纳位置信息。诸如最上侧晶片100和最下侧晶片100的多个基准晶片的收纳位置被传感器13检测。因而检测的收纳位置之间的距离被均等划分为多个收纳位置，用作各个晶片100的基准位置23b。另选地，可以基于传感器13所检测的多个任意晶片100的收纳位置来决定基准位置23b。基准晶片100可以是目前要搬运的晶片100中的一些，或者是收纳在收纳盒30内的具有相同标准的晶片100中的一些。基准位置23b可以从外部发送到控制器20，在此情况下控制单元22可以不包括基准位置计算单元22f。
由于晶片100的收纳位置对于每个收纳盒是不同的，所以特定时刻可以是指安装具有其它形状的收纳盒30时或者当具有其它形状或者厚度的晶片100收纳在收纳盒30内时。可以基于预先计算出的值将基准位置23b存储为固定值。
接着，将参照图5来描述图2所示的位置校正单元22e进行的校正基准位置23b的处理的一个具体示例。图5是例示了校正基准位置23b的处理的说明图。
图5是从收纳盒30的正面(开口侧)看去的图，例示了手12进入第n个狭缝中的要搬运的晶片100与紧挨着第n个狭缝的晶片100下方的第(n-1)个狭缝中的晶片100之间的空间的情况。
手12的上表面上设置有垫12a。要搬运的晶片100放置在垫12a的上表面上。位置校正单元22e对各个晶片100进行以下校正处理并且决定要通知给机器人10的教导位置。
如果基准位置23b是图5所示的晶片100的上表面的Z方向位置，则传感器13检测到的第n个狭缝中的晶片100的上表面的实际位置b与基准位置23b之间的差变为校正量，由以下算式(1)表示：
校正量＝晶片100的位置-基准位置23b    ......(1)
基准位置23b可以是晶片100的上表面与下表面之间的中心位置(在Z方向上)，或者晶片的下表面的位置(在Z方向上)。
第n个狭缝中的晶片100的下表面的中心的Z方向位置c(即，计算收纳位置中存在的第n个狭缝中的晶片100的下表面的位置)被假定为登记位置。位于要搬运的晶片100下方的手12的Z方向位移(即，当手12进入收纳盒30时手12的晶片支承表面的位置与登记位置之间的距离)被假定为下偏置201L。要被手12向上移动的晶片100的Z方向位移(即，当手12从收纳盒30收回时手12的晶片支承表面的位置与登记位置之间的距离)被假定为上偏置201U。
通过以上假定，手12的Z方向进入位置d和Z方向收回位置a分别用以下算式(2)和(3)表示：
进入位置d＝(登记位置201L)+校正量  ......(2)
收回位置a＝(登记位置201U)+校正量  ......(3)
这样，位置校正单元22e基于基准位置23b和所映射的实际测量值来计算校正量，并且基于校正量来计算进入位置和收回位置。接着位置校正单元22e向机器人10通知由此计算出的进入位置和收回位置。
因而，机器人10可安全地卸载以多个层次收纳在收纳盒30内的晶片100。尽管以上描述了位置校正单元22e进行的校正Z方向上的进入位置和收回位置的处理，但是可以基于所映射的收纳位置对X方向和Y方向进行类似的校正处理。
算式(1)表示的校正量可以存储在CMOS(互补金属氧化物半导体)存储器中。在此情况下，即使控制器20的电力关断，也可进行校正处理而不用再次进行映射。
接着，将参照图6来描述状态确定单元22c进行的确定晶片100的收纳状态的处理。
图6是从收纳盒30的正面(开口侧)看去的视图。在收纳盒30的侧壁的内表面上设置有用于支承晶片100的左右边缘部分的机架构件。机架构件的数量对应于以规则间隔沿着图6中的Z轴可收纳在收纳盒30内的晶片的数量。
图6示出了正常收纳的晶片101、倾斜收纳的晶片102和多个交叠收纳的晶片103。
如图6所示，正常收纳的晶片101具有小的厚度。然而，倾斜收纳的晶片102的厚度变为等于t。如果从净空计算单元22b发送的晶片的厚度等于或者大于特定阈值，则状态确定单元22c确定晶片的收纳状态为倾斜。由于在例示的示例中晶片102的厚度t等于或者大于特定阈值，所以状态确定单元22c确定晶片的收纳状态为倾斜。
另选地，如果所映射的晶片100的收纳位置与基准位置23b之间的差等于或者大于特定阈值，则状态确定单元22c可以确定晶片的收纳状态为倾斜。
在多个晶片以交叠状态被收纳的情形下(如例示的示例中的晶片103)，晶片103的厚度变为等于交叠晶片的厚度总和。因此，如果从净空计算单元22b发送的晶片103的厚度等于或者大于预定阈值，则状态确定单元22c确定晶片被交叠地收纳。
在确定倾斜收纳时所使用的阈值不同于在确定交叠收纳时所使用的阈值。可以基于晶片100的厚度来设定各个阈值。
尽管在所例示的示例中基于晶片100的厚度来确定晶片100的收纳状态，但是本发明并不限于此。例如，可以基于晶片100之间的净空来确定收纳状态。
更具体地，如果晶片100被正常收纳，则相邻晶片100之间的净空变为等于图6例示的200a。然而，如果如图6所示晶片100中的一个被倾斜收纳，则净空变为等于200b，因而超出了预定净空。
如果从净空计算单元22b发送的相邻晶片100之间的净空等于或者大于特定阈值，则状态确定单元22c确定收纳状态为倾斜。
尽管在图6例示的示例中用于支承晶片100的左右边缘部分的机架构件被设置在收纳盒30的侧壁的内表面上，但是也可以在收纳盒30的侧壁的内表面上形成凹槽并且将晶片100的边缘部分保持在这些凹槽中。
接着，将参照图7到图9来描述图2所示的控制器20进行的处理的例程。图7是示出映射处理的例程的流程图。图8是示出状态确定处理的例程的流程图。图9是示出进入允许/禁止确定处理的例程的流程图。
首先参照图7，位置检测单元22a利用映射来检测晶片100的收纳位置(步骤S101)。净空计算单元22b基于从位置检测单元22a发送的晶片100的收纳位置来计算晶片100的厚度(步骤S102)。
接着，状态确定单元22c进行确定晶片100的收纳状态的处理(步骤S103)。净空计算单元22b基于从位置检测单元22a发送的晶片100的收纳位置来计算净空(步骤S104)。
随后，进入允许/禁止确定单元22d进行确定允许/禁止手12进入的处理(步骤S105)。如果进入允许/禁止确定单元22d确定允许手12进入(如果步骤S106中为是)，则位置校正单元22e进行校正基准位置23b的处理(步骤S107)。
位置校正单元22e基于在步骤S107获得的校正量来计算教导位置(手12的进入位置和收回位置)，并且通过伺服板21向机器人10通知教导位置(步骤S108)。
之后，控制单元22确定是否存在下一个晶片100(步骤S110)。如果存在下一个晶片100(如果步骤S110中为是)，则流程进行到步骤S101。接着重复步骤S101到S108的处理。另一方面，如果不存在下一个晶片100，则处理步骤的序列结束。
如果在步骤S106中确定为禁止手12进入(如果步骤S106中为否)，则进入允许/禁止确定单元22d向操作员通知禁止进入(步骤S109)。接着，处理在步骤S110结束。
接着，将参照图8来描述状态确定单元22c进行的状态确定处理的例程。如图8所示，状态确定单元22c确定晶片100的厚度是否等于或者大于特定阈值(第三阈值)(步骤S201)。
如果晶片100的厚度等于或者大于第三阈值(如果在步骤S201中为是)，则状态确定单元22c确定晶片100在收纳盒30中被相对于水平方向倾斜收纳(步骤S205)。
如果晶片100的厚度小于第三阈值(如果在步骤S201中为否)，则流程进行到步骤S202。接着状态确定单元22c确定晶片100的收纳位置与基准位置23b之间的差是否等于或者大于特定阈值(第四阈值)(步骤S202)。
如果晶片100的收纳位置与基准位置23b之间的差等于或者大于第四阈值(如果在步骤S202中为是)，则状态确定单元22c确定晶片100在收纳盒30中被相对于水平方向倾斜收纳(步骤S205)。
另一方面，如果晶片100的收纳位置与基准位置23b之间的差小于第四阈值(如果步骤S202中为否)，则流程进行到步骤S203。接着状态确定单元22c确定晶片100的厚度是否等于或者大于特定阈值(第五阈值)(步骤S203)。
如果晶片100的厚度等于或者大于第五阈值(如果在步骤S203中为是)，则状态确定单元22c确定多个晶片100在收纳盒30内的狭缝中被交叠地收纳(步骤S206)。
如果晶片100的厚度小于第五阈值(如果在步骤S203中为否)，则状态确定单元22c确定晶片100在收纳盒30中正常收纳(步骤S204)。接着，处理步骤的序列结束。
如果确定晶片100倾斜收纳(步骤S205)或者如果确定晶片100交叠收纳(步骤S206)，则状态确定单元22c向操作员通知这种收纳状态(步骤S207)。接着，处理步骤的序列结束。
在以上描述的本实施方式中，如果晶片100的厚度等于或者大于第三阈值(步骤S201)或者如果晶片100的收纳位置与基准位置23b之间的差等于或者大于第四阈值(步骤S202)，则状态确定单元22G确定晶片100倾斜地收纳在收纳盒30中。另选地，在确定晶片100是否倾斜收纳在收纳盒30中时，可以仅仅进行步骤S201和步骤S202中的一个。
接着，将参照图9来描述进入允许/禁止确定单元22d进行的进入允许/禁止确定处理的例程。参照图9，进入允许/禁止确定单元22d确定紧挨着要搬运的晶片100下方是否存在狭缝(即，要搬运的晶片100是否位于最下面的狭缝中)(步骤S301)。
如果紧挨着要搬运的晶片100的下方存在狭缝并且如果晶片100设置在该狭缝中(如果步骤S301中为是)，则进入允许/禁止确定单元22d确定紧挨着要搬运的晶片100的下方的净空是否等于或者大于第一阈值(步骤S302)。
如果紧挨着要搬运的晶片100的下方的净空等于或者大于第一阈值(如果步骤S302中为是)，并且如果晶片100不位于紧挨着要搬运的晶片100的下方的狭缝中，则进入允许/禁止确定单元22d确定允许手12进入以搬运晶片100(步骤S303)。接着，处理步骤的序列结束。
如果紧挨着要搬运的晶片100的下方的净空小于第一阈值(如果步骤S302中为否)，则进入允许/禁止确定单元22d确定禁止手12进入(步骤S304)。接着，处理步骤的序列结束。
如果紧挨着要搬运的晶片100的下方不存在狭缝(如果步骤S301中为否)，则进入允许/禁止确定单元22d确定紧挨着要搬运的晶片100的上方的净空是否等于或者小于第二阈值(步骤S305)。
如果紧挨着要搬运的晶片100的上方的净空等于或小于第二阈值(如果步骤S305中为是)，则进入允许/禁止确定单元22d确定允许手12进入来半圆晶片100(步骤S306)。接着，处理步骤的序列结束。
如果晶片100设置在紧挨着要搬运的晶片100的上方的狭缝中并且如果这两个晶片100之间的净空大于第二阈值(如果步骤S305中为否)，则进入允许/禁止确定单元22d确定禁止手12进入(步骤S307)。接着，处理步骤的序列结束。即使当晶片100不位于紧挨着要搬运的晶片100的上方的狭缝中时，如果要搬运的晶片100的收纳位置与基准位置之间的差等于或者大于特定阈值(第六阈值)，则进入允许/禁止确定单元22d也确定禁止手12进入。
在以上的描述中，如果晶片100的收纳状态为异常，则状态确定单元22c向操作员通知这种收纳状态。然而，当进入允许/禁止确定单元22d进行进入允许/禁止确定处理时，可以根据收纳状态来确定允许还是禁止手12进入。
例如，如果在步骤S301之前的步骤中确定要搬运的晶片100处于交叠收纳状态，则进入允许/禁止确定单元22d可以进行到步骤S307并且可以确定禁止手12进入。这使得能够防止错误地搬运交叠收纳的晶片100。
在以上描述的本实施方式中，进入允许/禁止确定单元22d基于紧挨着要搬运的晶片100的下方或者上方的净空来确定允许还是禁止手12进入。如果进入允许/禁止确定单元22d确定允许手12进入，则位置校正单元22e基于所映射的收纳位置来计算手12的最终进入位置。依照由此计算出的进入位置来控制机器人10。
因此，在根据本实施方式的机器人***1中，能够安全地卸载以多个层次收纳在收纳盒30中的晶片100。
在以上描述的实施方式中，用于感测晶片100的周围边缘的传感器13被设置在手12的顶端部分。用于搬运晶片100的手可以独立于设置有用于感测晶片100的周围边缘的传感器13的手12来形成。
可以在单个臂单元中设置不同种类的手12。例如，用于搬运晶片100的手和设置有传感器13的手12可以附接到单个臂单元。机器人***1可以设置有多个臂单元，每个臂单元都具有用于搬运晶片100的手和设置有传感器13的手12。
在本实施方式中，已经描述了通过检测晶片100在Z方向上的收纳状态来确定允许还是禁止手12进入的情况。类似地，可以通过检测晶片100在X方向和Y方向上的收纳状态来确定允许还是禁止手12进入。
在本实施方式中，可以由连接到控制器20的其它装置(未示出)来进行由控制器20执行的各个处理，如净空计算处理、进入允许/禁止确定处理、位置校正处理和状态确定处理。
尽管以上描述了本发明的优选实施方式，本发明不限于此实施方式，而可以在不偏离权利要求限定的本发明的范围的前提下以多种不同形式进行修改或者改变。

Claims (10)

1.一种机器人***，该机器人***包括：
机器人手，其用于搬运沿着竖直方向以多个层次收纳在收纳单元中的基板；
位置检测单元，其用于检测收纳在所述收纳单元内的所述基板的收纳位置；
净空计算单元，其用于基于所述位置检测单元检测出的所述基板的收纳位置来计算相邻基板之间的净空；以及
进入允许/禁止确定单元，其用于基于所述净空计算单元计算出的净空来确定允许还是禁止所述机器人手进入所述基板之间的空间。
2.根据权利要求1所述的机器人***，其中，所述进入允许/禁止确定单元被设置为基于要搬运的基板与紧挨着所述要搬运的基板的下方而存在的基板之间的净空或者所述要搬运的基板与紧挨着所述要搬运的基板的上方而存在的基板之间的净空来确定允许还是禁止所述机器人手进入所述基板之间的空间。
3.根据权利要求1所述的机器人***，该机器人***还包括：
基准位置计算单元，其用于基于基准基板的收纳位置来计算收纳在所述收纳单元中的所述基板的基准位置；以及
位置校正单元，其用于基于所述位置检测单元检测出的所述基板的收纳位置对所述基准位置计算单元计算出的所述基准位置进行校正。
4.根据权利要求1或2所述的机器人***，该机器人***还包括：
状态确定单元，其用于基于所述位置检测单元检测出的所述基板的收纳位置来确定收纳在所述收纳单元中的所述基板的收纳状态，所述进入允许/禁止确定单元被设置为基于所述状态确定单元确定的所述基板的收纳状态来确定允许还是禁止机器人手进入所述基板之间的空间。
5.根据权利要求4所述的机器人***，其中，所述状态确定单元被设置为根据基于所述位置检测单元检测出的所述基板的收纳位置所计算出的所述基板的厚度，来确定所述基板是否被相对于水平方向倾斜地收纳。
6.根据权利要求4所述的机器人***，该机器人***还包括：
基准位置计算单元，其用于基于基准基板的收纳位置来计算收纳在所述收纳单元中的所述基板的基准位置，所述状态确定单元被设置为基于所述位置检测单元检测出的所述基板的收纳位置和所述基准位置计算单元计算出的所述基准位置来确定所述基板是否被相对于水平方向倾斜地收纳。
7.根据权利要求4所述的机器人***，其中，所述状态确定单元被设置为根据基于所述位置检测单元检测出的所述基板的收纳位置而计算出的所述基板的厚度来确定所述基板是否被交叠地收纳。
8.一种用于控制机器人手的机器人控制器，所述机器人手被设置为搬运沿着竖直方向以多个层次收纳在收纳单元中的基板，该机器人控制器包括：
位置检测单元，其用于检测收纳在所述收纳单元内的所述基板的收纳位置；
净空计算单元，其用于基于所述位置检测单元检测出的所述基板的收纳位置来计算相邻基板之间的净空；以及
进入允许/禁止确定单元，其用于基于所述净空计算单元计算出的净空来确定允许还是禁止所述机器人手进入所述基板之间的空间。
9.根据权利要求8所述的机器人控制器，其中，所述进入允许/禁止确定单元被设置为基于要搬运的基板与紧挨着所述要搬运的基板的下方而存在的基板之间的净空或者所述要搬运的基板与紧挨着所述要搬运的基板的上方而存在的基板之间的净空来确定允许还是禁止所述机器人手进入所述基板之间的空间。
10.一种用于控制机器人手的机器人控制方法，所述机器人手被设置为搬运沿着竖直方向以多个层次收纳在收纳单元中的基板，该机器人控制方法包括以下步骤：
收纳位置检测步骤，其检测收纳在所述收纳单元中的所述基板的收纳位置；
净空计算步骤，其基于在所述收纳位置检测步骤中检测出的所述基板的收纳位置来计算相邻基板之间的净空；以及
进入允许/禁止确定步骤，其基于在所述净空计算步骤中计算出的净空来确定允许还是禁止所述机器人手进入所述基板之间的空间。
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