JP2014128855A - Automatic teaching system and teaching method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily and accurately teach a substrate transport robot a transport position of a substrate while suppressing cost.SOLUTION: An automatic teaching system 100 includes: a target tool 3 arranged to correspond to a target position of a substrate, and including a marking 15; a position detection wafer 4 having a shape simulating a shape of the substrate, held by a hand 7, and including first and second reflecting mirrors for mirroring the marking 15; a camera 5 provided on a substrate transport robot 2, and picking up images of the marking 15 mirrored by a mirror unit 12 including the two reflecting mirrors of the position detection wafer 4, respectively; and a control device 6 for teaching the substrate transport robot 2 a position of the hand 7 when the position of the hand 7 is adjusted so that the marking 15 is in a predetermined state in the picked-up images corresponding to the first and second reflecting mirrors and picked up by the camera 5.

Description

本発明は、基板を載置すべき基板の目標位置に基板を搬送するロボットのハンドの位置を教示する自動教示システム及び教示方法に関する。   The present invention relates to an automatic teaching system and a teaching method for teaching a position of a robot hand that transports a substrate to a target position of the substrate on which the substrate is to be placed.

半導体製造装置、あるいは液晶パネル製造装置等において半導体ウェハ、ガラス基板等の基板を所望の位置に精度良くかつクリーンに搬送するために、基板搬送ロボットが使用される。基板搬送ロボットは、基板を保持する搬送アームを有し、搬送アームが前後方向、左右方向及び上下方向に三次元移動して、基板を搬送する。   In a semiconductor manufacturing apparatus, a liquid crystal panel manufacturing apparatus, or the like, a substrate transfer robot is used to accurately and cleanly transfer a substrate such as a semiconductor wafer or a glass substrate to a desired position. The substrate transfer robot has a transfer arm that holds a substrate, and the transfer arm moves three-dimensionally in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction to transfer the substrate.

ところで、基板を載置すべき所定の位置に基板が正しく搬送されない場合には、例えば基板の受け渡しが適切に行われない、又は、搬送先での基板の処理が適切に行われない等の問題が発生する。このため、基板を載置すべき正しい位置を基板搬送ロボットに教示する必要がある。例えば搬送アームが基板を所定の位置まで搬送しているか否かを確認し、基板の搬送された位置がずれている場合には、搬送アームの搬送先の位置調整を行い、正しい搬送位置をロボットに教示する。   By the way, when the substrate is not correctly transported to a predetermined position on which the substrate is to be placed, for example, the substrate is not properly delivered or the substrate is not properly processed at the transport destination. Will occur. Therefore, it is necessary to teach the substrate transfer robot the correct position where the substrate is to be placed. For example, it is confirmed whether or not the transfer arm is transferring the substrate to a predetermined position. If the transferred position of the substrate is deviated, the transfer arm is adjusted to the correct transfer position. To teach.

本来は、人が目視しながら、マニュアルで動かして教示するが、手間がかかる上に装置内に人が入るためクリーン度が低下する。これを解決するための自動教示の方法として、ＣＣＤカメラが搭載された位置検出用ウェハを搬送アームに保持させ、搬送アームにより位置検出用ウェハを搬送し、ＣＣＤカメラにより搬送アームの搬送先の停止位置を検出することが提案されている（特許文献１を参照）。   Originally, it is taught by moving manually while visually observing, but it takes time and the person enters the apparatus, so the cleanliness is lowered. As an automatic teaching method for solving this, the position detection wafer on which the CCD camera is mounted is held by the transfer arm, the position detection wafer is transferred by the transfer arm, and the transfer destination of the transfer arm is stopped by the CCD camera. It has been proposed to detect the position (see Patent Document 1).

また、例えば特許文献２には、位置検出用ウェハの静電容量センサにより、載置部の中心穴の位置を検出して、搬送アームの位置を調整する技術が開示されている。   Further, for example, Patent Document 2 discloses a technique for adjusting the position of the transfer arm by detecting the position of the center hole of the mounting portion using a capacitance sensor of the position detection wafer.

特開２００３−２４３４７９号公報JP 2003-243479 A 特開２００９−５４６６５号公報JP 2009-54665 A

しかしながら、上記従来例のように、位置検出用ウェハにカメラを搭載する構成では、無線カメラを使用する必要があるため、電池の消耗により作業が中断してしまうなどのトラブルが発生し得る。また、いわゆるウェハ型の無線カメラは一般に高価であるため、コストが高くなってしまう。   However, in the configuration in which the camera is mounted on the position detection wafer as in the above-described conventional example, since it is necessary to use a wireless camera, troubles such as interruption of work due to battery consumption may occur. In addition, so-called wafer-type wireless cameras are generally expensive, which increases the cost.

また、位置検出用ウェハにカメラを搭載した場合には、実際のウェハと比べて重量が重くなり、この余分な重量によりハンドにたわみが生じるため、教示精度が低下してしまう。   In addition, when a camera is mounted on a position detection wafer, the weight becomes heavier than that of an actual wafer, and the extra weight causes deflection of the hand, resulting in a decrease in teaching accuracy.

これに対し、上記従来例のように、位置検出用ウェハに薄型且つ軽量な静電容量センサを用いた場合には、位置検出の演算が複雑になってしまう。   On the other hand, when a thin and lightweight capacitance sensor is used for the position detection wafer as in the conventional example, the position detection calculation is complicated.

そこで、本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、コストを抑制しつつ基板搬送ロボットの基板の搬送位置を簡単且つ精度良く教示することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to easily and accurately teach the substrate transfer position of the substrate transfer robot while suppressing the cost.

上記の課題を解決するために、本発明のある態様に係る自動教示システムは、基板を載置すべき基板の目標位置に基板を搬送するロボットのハンドの位置を自動的に教示する自動教示システムであって、前記基板の目標位置に対応して配置され、マーキングを有するターゲット治具と、前記基板を模擬した形状を有し、前記ハンドの基板保持部に保持される、前記マーキングを映すための第１及び第２の反射鏡を含む位置検出用治具と、前記ロボットに設けられ、前記位置検出用治具の第１及び第２の反射鏡に映る前記マーキングを撮像するカメラと、前記カメラにより撮像された前記第１及び第２の反射鏡のそれぞれの撮像画像において前記マーキングが所定の態様になるように前記ハンドの位置を調整したときの当該ハンドの位置を教示する制御装置と、を備える。   In order to solve the above problems, an automatic teaching system according to an aspect of the present invention is an automatic teaching system that automatically teaches the position of a robot hand that transports a substrate to a target position of the substrate on which the substrate is to be placed. And a target jig arranged corresponding to a target position of the substrate and having a marking, and a shape simulating the substrate, and held in the substrate holding part of the hand to reflect the marking A position detecting jig including the first and second reflecting mirrors, a camera that is provided in the robot and that captures the markings reflected on the first and second reflecting mirrors of the position detecting jig, and Teach the position of the hand when the position of the hand is adjusted so that the marking is in a predetermined form in the captured images of the first and second reflecting mirrors captured by the camera And a control unit that, the.

上記構成によれば、第１及び第２の反射鏡のそれぞれの撮像画像においてマーキングが所定の態様になるようにハンドの位置を調整することで、当該調整した位置が前記マーキングに対応するハンドの位置となる。従って、当該ハンドの位置と、マーキングとハンドの位置との対応関係とに基づいて、基板を載置すべき目標位置を算出することができる。従って、当該調整した位置を、ハンドの教示位置として教示すれば、基板の目標位置を自動的に教示することが可能となる。尚、予め、基準となるシステムにおいて基板を載置すべき位置にハンドが位置したときに、カメラの視野に反射鏡全体が入り、カメラにより撮像される第１及び第２の反射鏡のそれぞれの撮像画像において目標が所定の態様になるように、第１及び第２の反射鏡を含む位置検出用治具のマーキングに対する相対位置関係及び第１及び第２の反射鏡の反射方向を定めておくものとする。   According to the above configuration, the adjusted position of the hand corresponding to the marking is adjusted by adjusting the position of the hand so that the marking is in a predetermined form in each captured image of the first and second reflecting mirrors. Position. Therefore, the target position where the substrate is to be placed can be calculated based on the position of the hand and the correspondence between the marking and the position of the hand. Therefore, if the adjusted position is taught as a hand teaching position, the target position of the board can be automatically taught. In addition, when the hand is positioned at a position where the substrate should be placed in the reference system in advance, the entire reflecting mirror enters the field of view of the camera, and each of the first and second reflecting mirrors imaged by the camera The relative positional relationship with respect to the marking of the position detection jig including the first and second reflecting mirrors and the reflection directions of the first and second reflecting mirrors are determined so that the target has a predetermined form in the captured image. Shall.

従来のシステムでは、位置検出用治具の基板にカメラを搭載する構成であったため、カメラに電池を搭載する無線カメラを備えていた。これに対し、上記構成によれば、位置検出用治具には２つの反射鏡のみが搭載され、通常のカメラがロボットに設けられる。これにより、カメラの電池が不要なため、電池の消耗トラブル無しに教示を行うことができる。更に、高価なウェハ型無線カメラを使用しないので、低コストなシステムが構築できる。また、位置検出用治具の基板にカメラを搭載しないので、位置検出用治具を実際の基板（例えばシリコンウェハ）に近い軽さとすることができ、余分な重量によるハンドのたわみを小さくすることができ、教示精度が向上する。   In the conventional system, since the camera is mounted on the substrate of the position detection jig, the camera has a wireless camera mounted with a battery. On the other hand, according to the above configuration, only two reflecting mirrors are mounted on the position detection jig, and a normal camera is provided in the robot. Thereby, since the camera battery is unnecessary, teaching can be performed without trouble of battery consumption. Furthermore, since an expensive wafer type wireless camera is not used, a low-cost system can be constructed. In addition, since the camera is not mounted on the position detection jig substrate, the position detection jig can be made lighter than an actual substrate (for example, a silicon wafer), and the deflection of the hand due to excess weight can be reduced. Can improve teaching accuracy.

尚、上記位置検出用治具の「基板を模擬した形状」とは、「基板と実質的に同じ大きさ且つ同じ位置に且つ同じ姿勢で基板保持部に保持することが可能な形状」を意味する。   The “shape simulating the substrate” of the position detection jig means “a shape that can be held on the substrate holding portion in substantially the same size, the same position, and the same posture as the substrate”. To do.

前記制御装置は、前記第１の反射鏡の撮像画像において前記マーキングが所定の態様になるようにハンドの前後方向及び左右方向に前記ハンドの位置を調整し、前記第２の反射鏡の撮像画像において前記マーキングが所定の態様になるようにハンドの上下方向に前記ハンドの位置を調整したときの当該ハンドの位置を教示してもよい。   The control device adjusts the position of the hand in the front-rear direction and the left-right direction of the hand so that the marking is in a predetermined form in the image captured by the first reflector, and the image captured by the second reflector The position of the hand when the position of the hand is adjusted in the vertical direction of the hand so that the marking is in a predetermined form may be taught.

前記の課題を解決するために、本発明の他の形態に係る教示方法は、基板を載置すべき基板の目標位置に基板を搬送するロボットのハンドの位置を教示する教示方法であって、マーキングを有するターゲット治具を前記基板の目標位置に対応して配置するステップと、前記基板を模擬した形状を有し、前記マーキングを映すための第１及び第２の反射鏡を含む位置検出用治具を前記ハンドの基板保持部に保持させるステップと、前記ロボットに設けられたカメラにより、前記位置検出用治具の第１及び第２の反射鏡に映る前記マーキングを撮像するステップと、前記カメラにより撮像された前記第１及び第２の反射鏡のそれぞれの撮像画像において前記マーキングが所定の態様になるように前記ハンドの位置を調整したときの当該ハンドの位置を教示するステップと、を含む。   In order to solve the above problems, a teaching method according to another aspect of the present invention is a teaching method for teaching a position of a robot hand that transports a substrate to a target position of the substrate on which the substrate is to be placed, A step of arranging a target jig having a marking corresponding to a target position of the substrate; and a position detection device having a shape simulating the substrate and including first and second reflecting mirrors for projecting the marking Holding the jig on the substrate holding part of the hand, imaging the markings reflected on the first and second reflecting mirrors of the position detecting jig by a camera provided in the robot, The position of the hand when the position of the hand is adjusted so that the marking is in a predetermined form in the captured images of the first and second reflecting mirrors captured by the camera. The comprising the steps of teaching, the.

前記ハンドの位置を教示するステップは、前記第１の反射鏡の撮像画像において前記マーキングが所定の態様になるようにハンドの前後方向及び左右方向に前記ハンドの位置を調整するステップと、前記第２の反射鏡の撮像画像において前記マーキングが所定の態様になるようにハンドの上下方向に前記ハンドの位置を調整するステップと、を更に含んでもよい。   The step of teaching the position of the hand includes the step of adjusting the position of the hand in the front-rear direction and the left-right direction of the hand so that the marking is in a predetermined form in the captured image of the first reflector. And adjusting the position of the hand in the vertical direction of the hand so that the marking is in a predetermined form in the captured image of the second reflecting mirror.

本発明は、コストを抑制しつつ基板搬送ロボットの基板の搬送位置を簡単且つ精度良く教示することができる。   The present invention can easily and accurately teach the substrate transfer position of the substrate transfer robot while suppressing costs.

本発明の実施の形態に係る自動教示システムの構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the automatic teaching system which concerns on embodiment of this invention. 図１の自動教示システムの平面図である。It is a top view of the automatic teaching system of FIG. 図１の位置検出用治具の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the position detection jig | tool of FIG. 図１の基板搬送ロボットの制御系を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control system of the board | substrate conveyance robot of FIG. 図１の自動教示システムによる教示動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the teaching operation | movement by the automatic teaching system of FIG. 図５の教示動作を具体的に示したフローチャートである。6 is a flowchart specifically showing the teaching operation of FIG. 5. 図６の教示動作における基板搬送ロボットのカメラの撮像画面の一例を示す。An example of the imaging screen of the camera of the board | substrate conveyance robot in the teaching operation | movement of FIG. 6 is shown. 基板搬送ロボットの左右方向のハンドの位置を調整した平面図である。It is the top view which adjusted the position of the hand of the horizontal direction of a substrate conveyance robot. 基板搬送ロボットの前後方向のハンドの位置を調整した平面図である。It is the top view which adjusted the position of the hand of the front-back direction of a substrate conveyance robot. 基板搬送ロボットの上下方向のハンドの位置を調整した治具の位置関係を示す側面図である。It is a side view which shows the positional relationship of the jig | tool which adjusted the position of the hand of the up-down direction of a board | substrate conveyance robot.

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の実施の形態に係る自動教示システム１を示している。この自動教示システム１は、基板を作業台からカセットに搬送する基板搬送ロボット２に、基板の目標位置を自動的に教示するものである。基板として、半導体ウェハ、表示パネル用のガラス基板等が例示される。図１に示すように、自動教示システム１は、基板を保持するハンド７を有する基板搬送ロボット２（以下、単に「ロボット」ともいう）と、ロボット２のハンド７に保持され、２つの反射鏡を含む鏡ユニット１２を有する位置検出用治具４と、ロボット２のハンド７に設けられたカメラ５と、基板を載置すべき基板の目標位置に対応して配置されるターゲット治具３と、ロボット２の動作を制御するとともに、ロボット２にハンド７の位置を教示する制御装置６とを備える。   FIG. 1 shows an automatic teaching system 1 according to an embodiment of the present invention. The automatic teaching system 1 automatically teaches a target position of a substrate to a substrate transfer robot 2 that transfers the substrate from a work table to a cassette. Examples of the substrate include a semiconductor wafer and a glass substrate for a display panel. As shown in FIG. 1, an automatic teaching system 1 includes a substrate transfer robot 2 having a hand 7 that holds a substrate (hereinafter also simply referred to as “robot”) and two reflectors held by the hand 7 of the robot 2. A position detection jig 4 having a mirror unit 12 including: a camera 5 provided in a hand 7 of the robot 2; a target jig 3 arranged corresponding to a target position of the substrate on which the substrate is to be placed; And a control device 6 for controlling the operation of the robot 2 and teaching the robot 2 the position of the hand 7.

基板搬送ロボット２は、基板を搬送可能なロボットであれば特に限定されない。基板搬送ロボット２は、本実施の形態では、いわゆる水平多関節型の４軸ロボットであって、例えば半導体処理設備の床に固定される基台１０を有し、基台１０には昇降軸９が設けられている。基台１０においては、昇降軸９の軸線が例えば鉛直に向けられる。基台１０には、例えば電動モータからなる図示しない昇降アクチュエータが内蔵されており、このアクチュエータの動作により昇降軸９は基台１０の上面側にて上下方向に昇降する。   The substrate transfer robot 2 is not particularly limited as long as it is a robot that can transfer a substrate. In the present embodiment, the substrate transfer robot 2 is a so-called horizontal articulated four-axis robot, which has a base 10 fixed to the floor of a semiconductor processing facility, for example, and the base 10 has a lifting shaft 9. Is provided. In the base 10, the axis of the elevating shaft 9 is directed vertically, for example. The base 10 incorporates a lifting actuator (not shown) made of, for example, an electric motor, and the lifting shaft 9 moves up and down on the upper surface side of the base 10 by the operation of this actuator.

昇降軸９の上端部には、長尺の第１アーム８ａが設けられている。第１アーム８ａは昇降軸９の上端部から水平に延びている。第１アーム８ａの一端部は昇降軸９に対して鉛直軸線周りに揺動可能に連結され、昇降軸９には、例えば電気モータからなる図示しない揺動アクチュエータが内蔵されており、このアクチュエータの動作により第１アーム８ａが昇降軸９に対して水平面内を揺動する。   A long first arm 8 a is provided at the upper end of the lifting shaft 9. The first arm 8 a extends horizontally from the upper end of the lifting shaft 9. One end of the first arm 8a is connected to the lifting shaft 9 so as to be swingable about a vertical axis. The lifting shaft 9 includes a swing actuator (not shown) made of an electric motor, for example. By the operation, the first arm 8 a swings in the horizontal plane with respect to the lifting shaft 9.

第１アーム８ａの他端部の上面側には、長尺の第２アーム８ｂが設けられている。第２アーム８ｂは、第１アーム８ａの他端部から水平に延びている。第２アーム８ｂの一端部は、第１アーム８ａに対して鉛直軸線周りに揺動可能に連結されている。第１アーム８ａの他端部には、例えば電気モータからなる図示しない揺動アクチュエータが内蔵されており、このアクチュエータの動作により、第２アーム８ｂが第１アーム８ａの他端部に対して水平面内を揺動する。   A long second arm 8b is provided on the upper surface side of the other end of the first arm 8a. The second arm 8b extends horizontally from the other end of the first arm 8a. One end of the second arm 8b is connected to the first arm 8a so as to be swingable about the vertical axis. The other end of the first arm 8a has a built-in swing actuator (not shown) made of, for example, an electric motor. By the operation of this actuator, the second arm 8b is horizontal with respect to the other end of the first arm 8a. Swing inside.

第２アーム８ｂの他端部の上面側には、基板Ｗが載置され且つこれを保持するハンド７が水平に設けられている。ハンド７は、第２アーム８ｂの他端部に対して鉛直軸線周りに揺動可能に連結されている。第２アーム８ｂの他端部には、例えば電気モータからなる図示しない揺動アクチュエータが内蔵されており、このアクチュエータの動作により、ハンド７が第２アーム８ｂの他端部に対して水平面内を揺動する。   On the upper surface side of the other end of the second arm 8b, a hand 7 on which the substrate W is placed and holding it is horizontally provided. The hand 7 is connected to the other end of the second arm 8b so as to be swingable around the vertical axis. The other arm of the second arm 8b has a built-in swing actuator (not shown) made of, for example, an electric motor. By the operation of this actuator, the hand 7 moves in the horizontal plane with respect to the other arm of the second arm 8b. Swing.

ターゲット治具３は、基板を載置すべき基板の目標位置に対応して配置されるものである。本実施の形態では、基板の目標位置とは、カセット台１１の上に載置されるカセット内の所定の棚の位置である。ターゲット治具３は、カセット内の所定の棚の位置に対応するようにカセット台１１の上に配置される。ターゲット治具３は、例えば、平板であって、その上面にはロボット２にハンド７の位置を教示するためのマーキング１５を有する。カセット内の各棚の位置（基板の目標位置）とマーキング１５の位置との対応関係（位置関係）は制御装置６に予め記憶されている。従って、マーキング１５に対し所定の位置関係になるようハンド７の位置を教示することにより、当該教示位置と、カセット内の各棚の位置（基板の目標位置）とマーキング１５の位置との対応関係と、に基づいて基板の目標位置を設定することができる。   The target jig 3 is arranged corresponding to the target position of the substrate on which the substrate is to be placed. In the present embodiment, the target position of the substrate is the position of a predetermined shelf in the cassette placed on the cassette table 11. The target jig 3 is disposed on the cassette table 11 so as to correspond to a predetermined shelf position in the cassette. The target jig 3 is, for example, a flat plate, and has a marking 15 on its upper surface for teaching the robot 2 the position of the hand 7. The correspondence relationship (positional relationship) between the position of each shelf in the cassette (target position of the substrate) and the position of the marking 15 is stored in the control device 6 in advance. Accordingly, by teaching the position of the hand 7 so as to have a predetermined positional relationship with respect to the marking 15, the correspondence between the teaching position, the position of each shelf in the cassette (target position of the substrate), and the position of the marking 15. The target position of the substrate can be set based on the above.

図２は、図１の自動教示システム１の平面図である。ロボット２は基準座標系を持っている。この座標系は、例えば、基台１０の設置面と昇降軸９の軸線との交点が原点であり、昇降軸９の軸線がＺ軸であり、Ｚ軸に直交する任意の軸がＸ軸であり、Ｚ軸及びＸ軸に直交する軸がＹ軸である。本実施の形態では、上述のように、Ｚ軸が鉛直軸であるので、Ｚ軸方向が上下方向である。また、後述するように、便宜上、ハンド７の延在方向をＸ軸方向と規定するので、Ｘ軸方向が前後方向であり、Ｙ軸方向が左右方向である。図２に示すように、ターゲット治具３の平板の上面には、マーキング１５が記されている。本実施の形態では、マーキング１５は、縦軸と横軸を有する十字型である。マーキング１５の縦軸はロボット２にハンド７の左右方向（Ｙ軸方向）の位置を教示するためのものである。マーキング１５の横軸はロボット２にハンド７の前後方向（Ｘ軸方向）及び上下方向（Ｚ軸方向）の位置を教示するためのものである。   FIG. 2 is a plan view of the automatic teaching system 1 of FIG. The robot 2 has a reference coordinate system. In this coordinate system, for example, the intersection of the installation surface of the base 10 and the axis of the lifting shaft 9 is the origin, the axis of the lifting shaft 9 is the Z axis, and any axis orthogonal to the Z axis is the X axis. Yes, the axis orthogonal to the Z axis and the X axis is the Y axis. In the present embodiment, as described above, since the Z axis is the vertical axis, the Z axis direction is the vertical direction. As will be described later, for convenience, the extending direction of the hand 7 is defined as the X-axis direction, so the X-axis direction is the front-rear direction and the Y-axis direction is the left-right direction. As shown in FIG. 2, markings 15 are marked on the upper surface of the flat plate of the target jig 3. In the present embodiment, the marking 15 has a cross shape having a vertical axis and a horizontal axis. The vertical axis of the marking 15 is for teaching the robot 2 the position of the hand 7 in the left-right direction (Y-axis direction). The horizontal axis of the marking 15 is for teaching the robot 2 the position of the hand 7 in the front-rear direction (X-axis direction) and the vertical direction (Z-axis direction).

基板搬送ロボット２のハンド７は、円盤状の基板が載置され且つこれを保持すべく構成される。ハンド７の構造は、特に限定されない。本実施の形態では、例えば、平面視でＹ状に且つその対称軸がＺ軸に直交する所定の軸（以下ハンド延在軸という）の延在方向に延びるように形成され、図示しないエアシリンダによって駆動される把持部と、ハンドの先端部に設けられた固定把持部との間で基板を保持するよう構成される。ハンド７の本体は、水平に延びており、取付板７ｂの他端は、第２アーム８ｂの他端部に揺動可能に連結されている。把持部は、基板（正確にはその主面）をＸ−Ｙ平面に平行に且つ基板の中心が平面視においてハンド延在軸上に位置するように保持する。   The hand 7 of the substrate transfer robot 2 is configured to place and hold a disk-shaped substrate. The structure of the hand 7 is not particularly limited. In the present embodiment, for example, an air cylinder (not shown) is formed in a Y shape in a plan view and its symmetrical axis extends in the extending direction of a predetermined axis (hereinafter referred to as a hand extending axis) perpendicular to the Z axis. Is configured to hold the substrate between a gripping portion driven by the head and a fixed gripping portion provided at the tip of the hand. The main body of the hand 7 extends horizontally, and the other end of the mounting plate 7b is swingably connected to the other end of the second arm 8b. The gripping unit holds the substrate (exactly its main surface) in parallel with the XY plane so that the center of the substrate is located on the hand extending axis in plan view.

基板搬送ロボット２は、位置検出用治具４をハンド７により保持した状態で、当該ハンド７を左右方向（Ｙ軸方向）、前後方向（Ｘ軸方向）、上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能な構成となっている。   The substrate transfer robot 2 moves the hand 7 in the left-right direction (Y-axis direction), the front-rear direction (X-axis direction), and the up-down direction (Z-axis direction) while holding the position detection jig 4 by the hand 7. It has a possible configuration.

位置検出用治具４は、ロボット２のハンド７に保持され、２つの反射鏡を含む鏡ユニット１２を有する。図３は、位置検出用治具４の構成を示している。図３に示すように、位置検出用治具４は、基板を模擬した形状を有している。尚、基板を模擬した形状とは、実際の基板（例えばシリコンウェハ）と実質的に同じ大きさ且つ同じ位置に且つ同じ姿勢でロボット２のハンド７により保持することが可能な形状である。本実施の形態では、位置検出用治具４は、実際の基板と実質的に同じ大きさの模擬基板４ａと、この模擬基板４上に設けられた第１の反射鏡１２ａ及び第２の反射鏡１２ｂで構成された鏡ユニット１２とを有する。第１の反射鏡１２ａ及び第２の反射鏡１２ｂのそれぞれに対応して、模擬基板４ａには、その中央部を貫通するスリット１３ａ及びスリット１３ｂが形成されている。   The position detection jig 4 is held by the hand 7 of the robot 2 and has a mirror unit 12 including two reflecting mirrors. FIG. 3 shows the configuration of the position detection jig 4. As shown in FIG. 3, the position detecting jig 4 has a shape simulating a substrate. The shape simulating the substrate is a shape that can be held by the hand 7 of the robot 2 in substantially the same size, the same position, and the same posture as an actual substrate (for example, a silicon wafer). In the present embodiment, the position detecting jig 4 includes a simulated substrate 4a having substantially the same size as the actual substrate, and the first reflecting mirror 12a and the second reflecting mirror provided on the simulated substrate 4. A mirror unit 12 including a mirror 12b. Corresponding to each of the first reflecting mirror 12a and the second reflecting mirror 12b, the simulated substrate 4a is formed with a slit 13a and a slit 13b penetrating the central portion thereof.

ここで、図１０に示すように、基板を載置すべき位置にハンド７が位置したときに、カメラ５の視野に反射鏡１２ａ、１２ｂの全体が入り、カメラ５により撮像される第１及び第２の反射鏡のそれぞれの撮像画像においてマーキング１５が所定の態様になるように、第１及び第２の反射鏡１２ａ、１２ｂを含む位置検出用治具４のマーキング１５に対する相対位置関係及び第１及び第２の反射鏡１２ａ、１２ｂの反射方向が定められる。   Here, as shown in FIG. 10, when the hand 7 is positioned at a position where the substrate is to be placed, the entire reflecting mirrors 12 a and 12 b enter the field of view of the camera 5 and are imaged by the camera 5. The relative positional relationship with respect to the marking 15 of the position detecting jig 4 including the first and second reflecting mirrors 12a and 12b and the first position so that the marking 15 has a predetermined form in each captured image of the second reflecting mirror. The reflection directions of the first and second reflecting mirrors 12a and 12b are determined.

本実施の形態では、例えば第１の反射鏡１２ａは平面鏡で構成され、その反射面が模擬基板４ａの主面に対し所定の鋭角α１傾斜し、且つ平面視において（主面の法線方向から見て）模擬基板４ａの中心上に位置するように模擬基板４ａに取り付けられる。第２の反射鏡１２ｂは、平面鏡で構成され、その反射面が模擬基板４ａの主面に対し第１の反射鏡１２ａの取付角度α１より大きい所定の鋭角α２傾斜するように模擬基板４ａに取り付けられる。また、第２の反射鏡１２ｂは、平面視において、その反射面の法線が第１の反射鏡１２ａの反射面の法線と平行になり、且つ平面視における第１の反射鏡１２ａの反射面の法線方向において、第１の反射鏡１２ａの側方で且つ後方に位置するように模擬基板４ａに取り付けられる。この第１の反射鏡１２ａと第２の反射鏡１２ｂとの位置関係を適宜定めることによって、第１の反射鏡１２ａ及び第２の反射鏡１２ｂにより、それぞれ、光軸Ａ１及び光軸Ａ２が規定される。ここで光軸とは、光学系（本実施の形態では第１の反射鏡１２ａ、第２の反射鏡１２ｂ、及びカメラ５を含む光学系）全体を通過する光束の代表となる仮想的な光線を意味する。これらの光軸Ａ１及び光軸Ａ２は、互いに平行な平面内に位置し、且つ図１０に示すように、それぞれの一端側がハンド７の側方から見て互いに交差し、それぞれの他端側がハンド７の側方から見て互いに重なるとともにカメラ５の受光部（正確には対物レンズ）にそれぞれ直交する。また、光軸Ａ１は模擬基板４ａの中心を通る。従って、スリット１３ａ及び１３ｂを通じて、第１の反射鏡１２ａ及び第２の反射鏡１２ｂには位置検出用治具４の下方（ここでは直下）の様子が映し出される。   In the present embodiment, for example, the first reflecting mirror 12a is constituted by a plane mirror, and its reflecting surface is inclined at a predetermined acute angle α1 with respect to the main surface of the simulated substrate 4a, and in plan view (from the normal direction of the main surface) (See) It is attached to the simulation substrate 4a so as to be positioned on the center of the simulation substrate 4a. The second reflecting mirror 12b is a flat mirror, and is attached to the simulated substrate 4a so that the reflecting surface thereof is inclined with respect to the main surface of the simulated substrate 4a by a predetermined acute angle α2 that is larger than the mounting angle α1 of the first reflecting mirror 12a. It is done. The second reflecting mirror 12b has a normal to the reflecting surface thereof in parallel with the normal to the reflecting surface of the first reflecting mirror 12a in plan view, and is reflected by the first reflecting mirror 12a in plan view. It is attached to the simulation substrate 4a so as to be located on the side and rear side of the first reflecting mirror 12a in the normal direction of the surface. By appropriately determining the positional relationship between the first reflecting mirror 12a and the second reflecting mirror 12b, the optical axis A1 and the optical axis A2 are defined by the first reflecting mirror 12a and the second reflecting mirror 12b, respectively. Is done. Here, the optical axis is a virtual light beam that is representative of a light beam that passes through the entire optical system (in this embodiment, the optical system including the first reflecting mirror 12a, the second reflecting mirror 12b, and the camera 5). Means. These optical axes A1 and A2 are located in planes parallel to each other, and as shown in FIG. 10, each one end side intersects each other when viewed from the side of the hand 7, and each other end side is the hand. 7 are overlapped with each other when viewed from the side, and are orthogonal to the light receiving portion (more precisely, the objective lens) of the camera 5. The optical axis A1 passes through the center of the simulated substrate 4a. Therefore, the state below (in this case, directly below) the position detecting jig 4 is displayed on the first reflecting mirror 12a and the second reflecting mirror 12b through the slits 13a and 13b.

カメラ５は、図２に示すように、基板搬送ロボット２のハンド７に設けられている。本実施の形態ではカメラ５は、ハンド７により保持された位置検出用治具４の第１の反射鏡１２ａ及び第２の反射鏡１２ｂを撮像するように配置されているので、第１の反射鏡１２ａ及び第２の反射鏡１２ｂに映る位置検出用治具４の直下の様子が撮像される。これにより、カメラ５の映像を確認しながらハンド７の位置を制御することにより、第１の反射鏡１２ａ及び第２の反射鏡１２ｂにターゲット治具３のマーキング１５が映るように調整することができる。   The camera 5 is provided in the hand 7 of the substrate transfer robot 2 as shown in FIG. In the present embodiment, the camera 5 is arranged so as to image the first reflecting mirror 12a and the second reflecting mirror 12b of the position detection jig 4 held by the hand 7, so that the first reflection is performed. The state immediately below the position detecting jig 4 reflected on the mirror 12a and the second reflecting mirror 12b is imaged. Accordingly, by adjusting the position of the hand 7 while confirming the image of the camera 5, it is possible to adjust so that the marking 15 of the target jig 3 is reflected on the first reflecting mirror 12a and the second reflecting mirror 12b. it can.

特許文献１のシステムでは、位置検出用治具の基板にカメラを搭載する構成であったため、カメラに電池を搭載する無線カメラを備えていた。これに対し、本実施の形態の構成によれば、位置検出用治具４には２つの反射鏡１２ａ、１２ｂのみが搭載され、通常のカメラ５（有線）がロボットに設けられる。これにより、カメラ５の電池が不要なため、電池の消耗トラブル無しに教示を行うことができる。更に、高価なウェハ型無線カメラを使用しないので、自動教示システム１を低コストに実現できる。   In the system of Patent Document 1, since the camera is mounted on the substrate of the position detection jig, the camera includes a wireless camera mounted with a battery. On the other hand, according to the configuration of the present embodiment, only two reflecting mirrors 12a and 12b are mounted on the position detection jig 4, and a normal camera 5 (wired) is provided on the robot. Thereby, since the battery of the camera 5 is not required, teaching can be performed without trouble of battery consumption. Furthermore, since an expensive wafer type wireless camera is not used, the automatic teaching system 1 can be realized at low cost.

図４は、基板搬送ロボット２の制御系を示すブロック図である。図４に示すように、制御装置６は、ロボット２の動作を制御するとともにハンド７の位置を教示するものである。制御装置６は、制御部２２と、教示動作を記憶しておく記憶部２３と、ロボット２に所望の動作を入力する入力部２４と、カメラ５により撮像した映像（撮像画像）を表示する表示部２５とを備える。制御装置６は、カメラ５、駆動装置２０及びハンド７の基板保持部２１を制御する。   FIG. 4 is a block diagram showing a control system of the substrate transfer robot 2. As shown in FIG. 4, the control device 6 controls the operation of the robot 2 and teaches the position of the hand 7. The control device 6 includes a control unit 22, a storage unit 23 that stores teaching operations, an input unit 24 that inputs a desired operation to the robot 2, and a display that displays an image (captured image) captured by the camera 5. Part 25. The control device 6 controls the camera 5, the driving device 20, and the substrate holding unit 21 of the hand 7.

制御装置６は、作業者による手動によりあるいは自動的に入力部２４に動作指令が入力されると、当該動作指令に応じて、ロボット２の昇降軸９、第１アーム８ａ、第２アーム８ｂ及びハンド７を駆動する各アクチュエータの動作を制御し、ハンド７は、上下及び水平に移動する。そして、アクチュエータの動作速度を適宜制御することにより、ハンド７は、水平面内で任意の経路に沿って、移動する。このロボット２においては、昇降軸９、第１アーム８ａ、第２アーム８ｂ及び各部を駆動するアクチュエータが、ハンド７を移動させるための駆動装置２０を構成している。   When an operation command is input to the input unit 24 manually or automatically by an operator, the control device 6 is configured to move the lifting shaft 9 of the robot 2, the first arm 8a, the second arm 8b, and the robot according to the operation command. The operation of each actuator that drives the hand 7 is controlled, and the hand 7 moves vertically and horizontally. Then, by appropriately controlling the operation speed of the actuator, the hand 7 moves along an arbitrary path in the horizontal plane. In the robot 2, the elevating shaft 9, the first arm 8 a, the second arm 8 b, and the actuator that drives each part constitute a drive device 20 for moving the hand 7.

駆動装置２０は、制御装置５の制御指令に従って、図１で示した昇降軸９、第１アーム８ａ及び第２アーム８ｂを駆動するアクチュエータを動作させて、ハンド７を上下及び水平に移動する。   The drive device 20 moves the hand 7 vertically and horizontally by operating the actuator that drives the lifting shaft 9, the first arm 8 a, and the second arm 8 b shown in FIG. 1 according to the control command of the control device 5.

基板保持部２１は、制御装置５の制御指令に従って、ハンド７のエアシリンダを駆動させることにより、基板（又は位置検出用治具４）を挟み込むようにして保持する。   The substrate holding unit 21 holds the substrate (or the position detection jig 4) so as to be sandwiched by driving the air cylinder of the hand 7 in accordance with the control command of the control device 5.

制御装置６は、ロボット２のハンド７の動作を制御しつつ、カメラ５により撮像された第１の反射鏡１２ａ及び第２の反射鏡１２ｂのそれぞれの撮像画像においてマーキング１５が所定の態様になるようにハンド７の位置を調整したときの当該ハンド７の位置を教示する。   The control device 6 controls the operation of the hand 7 of the robot 2, and the marking 15 is in a predetermined form in each captured image of the first reflecting mirror 12 a and the second reflecting mirror 12 b captured by the camera 5. Thus, the position of the hand 7 when the position of the hand 7 is adjusted is taught.

以下、自動教示システム１における教示処理について、図５及び図６のフローチャートを用いて説明する。以下の処理は、作業者による手動によりあるいは自動的に入力部２４に動作指令が入力されることにより、制御装置６が当該動作指令に従って行う。   Hereinafter, teaching processing in the automatic teaching system 1 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 5 and 6. The following processing is performed by the control device 6 in accordance with the operation command when the operation command is input to the input unit 24 manually or automatically by the operator.

最初に位置検出用治具４をロボット２のハンド７上に所定の姿勢（上述の光軸Ａ１及び光軸Ａ２が規定される姿勢）となるように保持させてセットする（ステップ１）。また、基板を載置すべき基板の目標位置に対応して、ターゲット治具３を配置しておくものとする。   First, the position detecting jig 4 is held and set on the hand 7 of the robot 2 so as to have a predetermined posture (the posture in which the optical axis A1 and the optical axis A2 are defined) (step 1). Further, it is assumed that the target jig 3 is arranged corresponding to the target position of the substrate on which the substrate is to be placed.

教示に際して、その位置検出用治具４の使用が１回目の場合には（ステップ２でＹｅｓ）、治具４を較正するために補正値を測定する（ステップ３）。治具４の使用が１回目の場合には、治具の寸法誤差を補正する較正作業が必要となるので、本実施の形態では、人が一カ所教示して後のステップでの自動教示との差を補正するための補正値とする。   In teaching, when the position detection jig 4 is used for the first time (Yes in Step 2), a correction value is measured to calibrate the jig 4 (Step 3). When the jig 4 is used for the first time, calibration work for correcting the dimensional error of the jig is necessary. Therefore, in this embodiment, one person teaches one point and automatically teaches in a later step. The correction value is used to correct the difference.

次に、ロボット２を検出開始位置に移動させる（ステップ４）。本実施の形態では図２の平面図に示すロボット２の位置を検出開始位置とする。制御装置６の表示部２５では、カメラ５により撮像された第１の反射鏡１２ａ及び第２の反射鏡１２ｂのそれぞれの撮像画像が表示される。図７は、基板搬送ロボット２のカメラの撮像画面３０の一例を示す。図７に示すように、本実施の形態では、光軸Ａ１が画面３０の中央右に位置し、光軸Ａ２が画面３０の中央左に位置するように設定される。光軸Ａ１と光軸Ａ２とは画面３０における１つの横軸上に位置している。従って、図７の最上段に示すように、画面３０の中央右には第１の反射鏡１２ａが映し出され、画面３０の中央左には第２の反射鏡１２ｂが映し出されている。ここでは、図７の最上段に示すように表示画面３０の反射鏡１２ａ、１２ｂにはいずれもターゲット治具３のマーキング１５が検出されていない。   Next, the robot 2 is moved to the detection start position (step 4). In the present embodiment, the position of the robot 2 shown in the plan view of FIG. 2 is set as a detection start position. On the display unit 25 of the control device 6, captured images of the first reflecting mirror 12 a and the second reflecting mirror 12 b captured by the camera 5 are displayed. FIG. 7 shows an example of the imaging screen 30 of the camera of the substrate transfer robot 2. As shown in FIG. 7, in the present embodiment, the optical axis A <b> 1 is set at the center right of the screen 30 and the optical axis A <b> 2 is set at the center left of the screen 30. The optical axis A1 and the optical axis A2 are located on one horizontal axis in the screen 30. Therefore, as shown in the uppermost stage of FIG. 7, the first reflecting mirror 12 a is projected on the center right of the screen 30, and the second reflecting mirror 12 b is projected on the center left of the screen 30. Here, as shown in the uppermost stage of FIG. 7, the marking 15 of the target jig 3 is not detected on the reflecting mirrors 12 a and 12 b of the display screen 30.

そして、教示動作としてターゲット検出を開始する（ステップ５）。本実施の形態では、ターゲットとしてターゲット治具３上のマーキング１５を検出するものとする。   Then, target detection is started as a teaching operation (step 5). In the present embodiment, the marking 15 on the target jig 3 is detected as a target.

具体的には、図６のフローチャートに示すように、まず、第１の反射鏡１２ａの撮像画像においてマーキング１５が所定の態様になるように左右方向（Ｙ軸方向）のハンド７の位置を調整する（ステップ６）。本実施の形態では、図７の二段目に示すように、カメラの画面３０の中央右に第１反射鏡１２ａに映ったマーキング１５のＹ軸が画面３０の光軸Ａ１を通る縦軸に一致するように、左右方向（Ｙ軸方向）のハンド７位置及び姿勢を調整する。図８は、ロボット２の左右方向のハンド７の位置を調整した平面図である。図８に示すように、平面視において、光軸Ａ１とターゲット治具３の縦軸が一致している（重なっている）。   Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 6, first, the position of the hand 7 in the left-right direction (Y-axis direction) is adjusted so that the marking 15 has a predetermined form in the image captured by the first reflecting mirror 12a. (Step 6). In the present embodiment, as shown in the second row of FIG. 7, the Y axis of the marking 15 reflected on the first reflecting mirror 12a at the center right of the camera screen 30 is the vertical axis passing through the optical axis A1 of the screen 30. The position and posture of the hand 7 in the left-right direction (Y-axis direction) are adjusted so as to match. FIG. 8 is a plan view in which the position of the hand 7 in the left-right direction of the robot 2 is adjusted. As shown in FIG. 8, the optical axis A1 and the vertical axis of the target jig 3 coincide (overlap) in plan view.

次に、第１の反射鏡１２ａの撮像画像においてマーキング１５が所定の態様になるように前後方向（Ｘ軸方向）のハンド７の位置を調整する（ステップ７）。本実施の形態では、図７の三段目に示すように、カメラの画面３０の中央右の光軸Ａ１に第１反射鏡１２ａに映ったマーキング１５のＹ軸とＸ軸との交点が位置するように、前後方向（Ｘ軸）のハンド７の位置を調整する。図９は、ロボット２の前後方向のハンド７の位置を調整した平面図である。図９に示すように、光軸Ａ１とターゲット治具３の縦軸が一致し、且つ第１の反射鏡１２ａ（正確には光軸Ａ１の反射点（模擬基板４ａの中心）とターゲット治具３の横軸とが一致している。   Next, the position of the hand 7 in the front-rear direction (X-axis direction) is adjusted so that the marking 15 has a predetermined form in the captured image of the first reflecting mirror 12a (step 7). In the present embodiment, as shown in the third row of FIG. 7, the intersection of the Y axis and the X axis of the marking 15 reflected on the first reflecting mirror 12a is located on the optical axis A1 at the center right of the camera screen 30. Thus, the position of the hand 7 in the front-rear direction (X axis) is adjusted. FIG. 9 is a plan view in which the position of the hand 7 in the front-rear direction of the robot 2 is adjusted. As shown in FIG. 9, the optical axis A1 and the vertical axis of the target jig 3 coincide with each other, and the first reflecting mirror 12a (precisely, the reflection point of the optical axis A1 (center of the simulated substrate 4a) and the target jig are aligned. The horizontal axis of 3 matches.

次に、第２の反射鏡１２ｂの撮像画像においてマーキング１５が所定の態様になるように上下方向（Ｚ軸方向）のハンド７の位置を調整する（ステップ８）。本実施の形態では、図７の最下段に示すように、カメラの映像画面３０の中央左の光軸Ａ２上に第２反射鏡１２ｂに映ったマーキング１５のＺ軸が位置するように、上下方向（Ｚ軸方向）のハンド７の位置を調整する。これにより、第１の反射鏡１２ａにおける光軸Ａ１の反射点のマーキング１５からの高さを所定の高さ（図１０におけるＨ１＋Ｈ２）に合わせることができる。すなわち、ハンド７に保持された模擬基板４ａ（位置検出用治具４）の中心位置（ハンド７の位置）を、マーキング１５に対応する所定の位置関係にすることができる。所定の位置関係とは、基板の中心位置（ハンド７の位置）が、マーキング１５の直上であって所定の高さ（Ｈ１＋Ｈ２）になる関係である。制御装置６は、この位置関係と、カセット内の各棚の位置とマーキング１５の位置との対応関係と、に基づいて基板の目標位置を設定する。   Next, the position of the hand 7 in the vertical direction (Z-axis direction) is adjusted so that the marking 15 is in a predetermined form in the captured image of the second reflecting mirror 12b (step 8). In the present embodiment, as shown at the bottom of FIG. 7, the vertical axis of the marking 15 reflected on the second reflecting mirror 12b is positioned on the optical axis A2 on the center left of the video screen 30 of the camera. The position of the hand 7 in the direction (Z-axis direction) is adjusted. Thereby, the height from the marking 15 of the reflection point of the optical axis A1 in the first reflecting mirror 12a can be adjusted to a predetermined height (H1 + H2 in FIG. 10). That is, the center position (position of the hand 7) of the simulation substrate 4 a (position detection jig 4) held by the hand 7 can be set to a predetermined positional relationship corresponding to the marking 15. The predetermined positional relationship is a relationship in which the center position of the substrate (the position of the hand 7) is directly above the marking 15 and has a predetermined height (H1 + H2). The control device 6 sets the target position of the substrate based on this positional relationship and the corresponding relationship between the position of each shelf in the cassette and the position of the marking 15.

図１０は、ロボット２の上下方向のハンド７の位置を調整した場合の治具の位置関係を示す側面図である。図１０に示すように、第１の反射鏡１２ａの取付角度α１、第２の反射鏡１２ｂの取付角度α２、位置検出用治具４とターゲット治具３（模擬基板４ａ）との距離Ｈ１、カメラ５のレンズの中心と位置検出用治具４との距離Ｈ２、第１の反射鏡１２ａ及び第２の反射鏡１２ｂの距離（第１の反射鏡１２ａにおける光軸Ａ１の反射点と第２の反射鏡１２ｂにおける光軸Ａ２の反射点との距離）Ｌ１は、次式（１）〜（５）で示すような関係を満たしている。
（Ｈ１＋Ｈ２）ｔａｎ（α３）＝Ｌ１・・・（１）
α３＝ｔａｎ−１（Ｌ１／（Ｈ１＋Ｈ２））・・・（２）
１８０＝（９０−α３）＋２×α２・・・（３）
α２＝（９０＋α３）／２・・・（４）
α２＝（９０＋ｔａｎ―１（Ｌ１／（Ｈ１＋Ｈ２）））／２・・・（５） FIG. 10 is a side view showing the positional relationship of the jig when the position of the hand 7 in the vertical direction of the robot 2 is adjusted. As shown in FIG. 10, the mounting angle α1 of the first reflecting mirror 12a, the mounting angle α2 of the second reflecting mirror 12b, the distance H1 between the position detecting jig 4 and the target jig 3 (simulated substrate 4a), The distance H2 between the center of the lens of the camera 5 and the position detection jig 4, the distance between the first reflecting mirror 12a and the second reflecting mirror 12b (the reflecting point of the optical axis A1 on the first reflecting mirror 12a and the second The distance L1 from the reflection point of the optical axis A2 in the reflecting mirror 12b satisfies the relationships shown by the following equations (1) to (5).
(H1 + H2) tan (α3) = L1 (1)
α3 = tan −1 (L1 / (H1 + H2)) (2)
180 = (90−α3) + 2 × α2 (3)
α2 = (90 + α3) / 2 (4)
α2 = (90 + tan −1 (L1 / (H1 + H2))) / 2 (5)

上記構成によれば、第１及び第２の反射鏡１２ａ、１２ｂのそれぞれの撮像画像においてマーキングが所定の態様になるようにハンド７の位置を調整することで、当該調整した位置が、図１０に示すようにターゲット治具３のマーキング１５に対応するハンド７の位置であって、この位置に基づいて基板を載置すべき目標位置を算出することができる。従って、当該調整した位置を、ハンド７の教示位置として教示すれば、基板の目標位置を自動的に教示することが可能となる。   According to the above configuration, by adjusting the position of the hand 7 so that the marking is in a predetermined form in each of the captured images of the first and second reflecting mirrors 12a and 12b, the adjusted position is as shown in FIG. As shown in FIG. 4, the position of the hand 7 corresponding to the marking 15 of the target jig 3 can be calculated based on this position. Therefore, if the adjusted position is taught as the teaching position of the hand 7, the target position of the substrate can be automatically taught.

次に、検出ターゲット位置に治具４の補正値を加えてティーチングデータを作成する（ステップ９）。本実施の形態では、作成したティーチングデータは制御装置６の記憶部２３に保存される。教示動作が終了する（ステップ１０）。教示動作を続ける場合にはステップ４に戻り、次の検出開始位置へ移動して教示動作を続ける。   Next, teaching data is created by adding the correction value of the jig 4 to the detected target position (step 9). In the present embodiment, the created teaching data is stored in the storage unit 23 of the control device 6. The teaching operation ends (step 10). When continuing the teaching operation, the process returns to step 4 to move to the next detection start position and continue the teaching operation.

尚、本実施の形態では、第１の反射鏡１２ａ、第２の反射鏡１２ｂの構成及び取付角度等の位置関係は、図１０に示すような構成に適宜定めたが、基板を載置すべき位置にハンド７が位置したときに、カメラ５の視野に反射鏡１２ａ、１２ｂの全体が入り、カメラ５により撮像される第１及び第２の反射鏡のそれぞれの撮像画像においてマーキング１５が所定の態様になるように、第１及び第２の反射鏡１２ａ、１２ｂを含む位置検出用治具４のマーキング１５に対する相対位置関係及び第１及び第２の反射鏡１２ａ、１２ｂの反射方向を定める構成であれば、本実施の形態に限られるものではなく、その他の構成であってもよい。   In the present embodiment, the configuration of the first reflecting mirror 12a and the second reflecting mirror 12b and the positional relationship such as the mounting angle are determined as appropriate in the configuration as shown in FIG. When the hand 7 is positioned at the power position, the entire reflecting mirror 12a, 12b enters the field of view of the camera 5, and the marking 15 is predetermined in each captured image of the first and second reflecting mirrors imaged by the camera 5. The relative positional relationship of the position detection jig 4 including the first and second reflecting mirrors 12a and 12b with respect to the marking 15 and the reflection directions of the first and second reflecting mirrors 12a and 12b are determined so as to be the above-described embodiment. The configuration is not limited to the present embodiment, and other configurations may be used.

尚、本実施の形態では、ターゲット治具３上に記したマーキング１５は、十字であったが、これに限定されるものではない。カメラ５により撮像された第１及び第２の反射鏡のそれぞれの撮像画像において所定の態様になるようにハンドの位置を調整することができるようなものであればよい。   In the present embodiment, the marking 15 marked on the target jig 3 is a cross, but is not limited to this. What is necessary is just to be able to adjust the position of the hand so as to be in a predetermined form in the respective captured images of the first and second reflecting mirrors imaged by the camera 5.

尚、本実施の形態では、ロボットのハンドは、エアシリンダを駆動させることにより基板を挟み込むようにして保持するものであったが、このような構成に限られるものではなく、基板を保持することが可能な構成であれば、例えば基板と接触する部位の圧力を制御して当該部位を基板に吸着させることにより基板を保持する吸着式であってもよい。   In the present embodiment, the robot hand holds the substrate by sandwiching the substrate by driving the air cylinder. However, the present invention is not limited to such a configuration, and the substrate is held by the robot hand. For example, an adsorption type that holds the substrate by controlling the pressure of the portion in contact with the substrate and adsorbing the portion to the substrate may be used.

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。   From the foregoing description, many modifications and other embodiments of the present invention are obvious to one skilled in the art. Accordingly, the foregoing description should be construed as illustrative only and is provided for the purpose of teaching those skilled in the art the best mode of carrying out the invention. The details of the structure and / or function may be substantially changed without departing from the spirit of the invention.

本発明は、半導体ウェハ、ガラス基板等の基板を搬送する基板搬送ロボットの基板搬送位置の教示に用いることができる。   The present invention can be used for teaching a substrate transfer position of a substrate transfer robot for transferring a substrate such as a semiconductor wafer or a glass substrate.

１ 自動教示システム
２ 基板搬送ロボット
３ ターゲット治具
４ 位置検出用ウェハ
５ カメラ
６ 制御装置
７ ハンド
８ アーム
８ａ 第１アーム
８ｂ 第２アーム
９ 昇降軸
１０ 基台
１１ カセット台
１２ 鏡ユニット
１２ａ 第１反射鏡
１２ｂ 第２反射鏡
１３ａ 第１スリット
１３ｂ 第２スリット
２０ 駆動装置
２１ 基板保持部
２２ 制御部
２３ 記憶部
２４ 入力部
２５ 表示部
３０ カメラ映像画面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Automatic teaching system 2 Substrate conveyance robot 3 Target jig | tool 4 Position detection wafer 5 Camera 6 Control apparatus 7 Hand 8 Arm 8a 1st arm 8b 2nd arm 9 Lifting shaft 10 Base 11 Cassette base 12 Mirror unit 12a First reflection Mirror 12b Second reflecting mirror 13a First slit 13b Second slit 20 Driving device 21 Substrate holding unit 22 Control unit 23 Storage unit 24 Input unit 25 Display unit 30 Camera image screen

Claims (4)

基板を載置すべき基板の目標位置に基板を搬送するロボットのハンドの位置を自動的に教示する自動教示システムであって、
前記基板の目標位置に対応して配置され、マーキングを有するターゲット治具と、
前記基板を模擬した形状を有し、前記ハンドの基板保持部に保持される、前記マーキングを映すための第１及び第２の反射鏡を含む位置検出用治具と、
前記ロボットに設けられ、前記位置検出用治具の第１及び第２の反射鏡に映る前記マーキングを撮像するカメラと、
前記カメラにより撮像された前記第１及び第２の反射鏡のそれぞれの撮像画像において前記マーキングが所定の態様になるように前記ハンドの位置を調整したときの当該ハンドの位置を教示する制御装置と、を備える、自動教示システム。 An automatic teaching system that automatically teaches the position of a robot hand that conveys a substrate to a target position of the substrate on which the substrate is to be placed,
A target jig arranged corresponding to the target position of the substrate and having markings;
A position detecting jig including first and second reflecting mirrors for reflecting the marking, which has a shape simulating the substrate and is held by the substrate holding portion of the hand;
A camera provided on the robot for imaging the markings reflected on the first and second reflecting mirrors of the position detection jig;
A control device for teaching the position of the hand when the position of the hand is adjusted so that the marking is in a predetermined form in each of the captured images of the first and second reflecting mirrors captured by the camera; An automatic teaching system. 前記制御装置は、
前記第１の反射鏡の撮像画像において前記マーキングが所定の態様になるようにハンドの前後方向及び左右方向に前記ハンドの位置を調整し、
前記第２の反射鏡の撮像画像において前記マーキングが所定の態様になるようにハンドの上下方向に前記ハンドの位置を調整したときの当該ハンドの位置を教示する、請求項１に記載の自動教示システム。 The control device includes:
Adjusting the position of the hand in the front-rear direction and the left-right direction of the hand so that the marking is in a predetermined form in the captured image of the first reflector,
The automatic teaching according to claim 1, wherein the position of the hand is taught when the position of the hand is adjusted in the vertical direction of the hand so that the marking is in a predetermined form in the captured image of the second reflecting mirror. system. 基板を載置すべき基板の目標位置に基板を搬送するロボットのハンドの位置を教示する教示方法であって、
マーキングを有するターゲット治具を前記基板の目標位置に対応して配置するステップと、
前記基板を模擬した形状を有し、前記マーキングを映すための第１及び第２の反射鏡を含む位置検出用治具を前記ハンドの基板保持部に保持するステップと、
前記ロボットに設けられたカメラにより、前記位置検出用治具の第１及び第２の反射鏡に映る前記マーキングを撮像するステップと、
前記カメラにより撮像された前記第１及び第２の反射鏡のそれぞれの撮像画像において前記マーキングが所定の態様になるように前記ハンドの位置を調整したときの当該ハンドの位置を教示するステップと、を含む、教示方法。 A teaching method for teaching a position of a robot hand that conveys a substrate to a target position of the substrate on which the substrate is to be placed,
Placing a target jig having markings corresponding to the target position of the substrate;
Holding a position detecting jig having a shape simulating the substrate and including first and second reflecting mirrors for reflecting the marking on the substrate holding portion of the hand;
Imaging the markings reflected on the first and second reflecting mirrors of the position detecting jig by a camera provided on the robot;
Teaching the position of the hand when the position of the hand is adjusted so that the marking is in a predetermined form in each captured image of the first and second reflecting mirrors imaged by the camera; Including a teaching method. 前記ハンドの位置を教示するステップは、
前記第１の反射鏡の撮像画像において前記マーキングが所定の態様になるようにハンドの前後方向及び左右方向に前記ハンドの位置を調整するステップと、
前記第２の反射鏡の撮像画像において前記マーキングが所定の態様になるようにハンドの上下方向に前記ハンドの位置を調整するステップと、を更に含む、請求項３に記載の教示方法。
Teaching the position of the hand comprises
Adjusting the position of the hand in the front-rear direction and the left-right direction of the hand so that the marking is in a predetermined form in the captured image of the first reflecting mirror;
The teaching method according to claim 3, further comprising: adjusting a position of the hand in a vertical direction of the hand so that the marking is in a predetermined form in an image captured by the second reflecting mirror.
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