JP2015032617A - Teaching data correction method of carrier robot, and carrier system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、搬送ロボットの教示データ補正方法、およびこの方法を実行するのに適した搬送システムに関する。 The present invention relates to a method for correcting teaching data of a transfer robot, and a transfer system suitable for executing the method.
従来、半導体ウエハなどのワークを搬送するための搬送ロボットが知られている（たとえば特許文献１を参照）。同文献において、搬送ロボットの周囲には、複数のチャンバが配置されている。搬送ロボットは、ワークを載置するためのハンドと、ハンドを移動させるための移動機構とを備えている。搬送ロボットは、ハンドにワークを載置した状態で各チャンバ内部の所望の箇所にワークを搬送する。 Conventionally, a transfer robot for transferring a workpiece such as a semiconductor wafer is known (see, for example, Patent Document 1). In this document, a plurality of chambers are arranged around the transfer robot. The transfer robot includes a hand for placing a workpiece and a moving mechanism for moving the hand. The transfer robot transfers the work to a desired location inside each chamber while the work is placed on the hand.
一般に、このような搬送ロボットを用いる際、搬送ロボットの動作を教示する教示作業が必要である。特許文献１に記載の搬送ロボットを用いる場合には、各チャンバに対する搬送ロボットの教示作業は全て作業者が手作業により行っている。各チャンバに対する搬送ロボットの教示作業にはそれぞれ非常に手間を要する。教示が終了した搬送ロボットにおいて、ワークの搬送は自動運転により行われる。 In general, when such a transfer robot is used, a teaching operation for teaching the operation of the transfer robot is required. When the transfer robot described in Patent Document 1 is used, the operator performs all the transfer robot teaching operations for each chamber manually. The teaching operation of the transfer robot for each chamber requires a lot of labor. In the transfer robot that has finished teaching, the transfer of the workpiece is performed by automatic operation.
搬送ロボットの自動運転は、教示作業に際して得られた教示データを用いて行われる。当該教示データは、たとえば複数の教示点を含む。これら教示点は、たとえば搬送ロボットを基準とする３次元座標系において設定された定点である。 The automatic operation of the transfer robot is performed using the teaching data obtained in the teaching operation. The teaching data includes, for example, a plurality of teaching points. These teaching points are fixed points set in, for example, a three-dimensional coordinate system based on the transport robot.
一方、搬送ロボットは、何らかの理由で交換する場合がある。搬送ロボットを交換する場合、交換前後において搬送ロボットの据え付け位置にずれが生じうる。搬送ロボットの据え付け位置にずれが生ずると、搬送ロボットの交換前に行った教示作業によって得られた教示データに基づいて交換後の搬送ロボットの自動運転を行っても、搬送ロボットが設置された空間座標を基準とした搬送ロボット（ハンド）の動作にもずれが生じてしまう。したがって、交換後の搬送ロボットについては、再度、教示作業を行う必要がある。搬送ロボットの教示作業は上述したように非常に手間を要する。よって、搬送ロボットの交換後に再度の教示作業を行うのでは、非効率であるという問題があった。 On the other hand, the transfer robot may be replaced for some reason. When exchanging the transfer robot, the installation position of the transfer robot may be shifted before and after the exchange. If there is a deviation in the installation position of the transfer robot, the space in which the transfer robot is installed will be detected even if the transfer robot is automatically operated based on the teaching data obtained by the teaching work performed before the transfer robot is replaced. There is also a deviation in the operation of the transfer robot (hand) with reference to the coordinates. Therefore, the teaching operation needs to be performed again for the transport robot after the replacement. As described above, the teaching operation of the transfer robot is very laborious. Therefore, there is a problem that it is inefficient to perform the teaching operation again after the transfer robot is replaced.
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、搬送ロボットの交換後において再度の教示作業を不要とすることができる搬送ロボットの教示データ補正方法を提供することを主たる課題とする。 The present invention has been conceived under such circumstances, and provides a teaching data correction method for a transfer robot that can eliminate the need for a second teaching operation after the transfer robot is replaced. Let it be the main issue.
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を採用した。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following technical means.
本発明の第１の側面によって提供される搬送ロボットの教示データ補正方法は、ワークを保持する保持部、および当該保持部を移動させる移動機構を有し、交換可能に据え付けられる搬送ロボットと、上記保持部を含む所定領域を撮像する撮像部と、を用い、上記搬送ロボットへ所定の動作を行わせるための教示データに基づいて上記保持部を移動させつつ上記撮像部によって上記所定領域を撮像し、第１撮像データとして記憶する第１撮像工程と、上記搬送ロボットの交換後において、上記教示データに基づいて上記保持部を移動させつつ上記撮像部によって上記所定領域を撮像し、第２撮像データとして記憶する第２撮像工程と、上記第１および第２撮像データに基づいて、上記保持部の位置に関する差分データを算出する工程と、上記差分データに基づいて、上記教示データを補正する工程と、を備えることを特徴としている。 A transfer robot teaching data correction method provided by the first aspect of the present invention includes a transfer robot that has a holding unit that holds a workpiece, a moving mechanism that moves the holding unit, and is installed in a replaceable manner. And imaging the predetermined area by the imaging unit while moving the holding unit based on teaching data for causing the transfer robot to perform a predetermined operation. After the first imaging step stored as the first imaging data and after the exchange of the transfer robot, the imaging unit captures the predetermined area while moving the holding unit based on the teaching data, and the second imaging data A second imaging step stored as: a step of calculating difference data relating to the position of the holding unit based on the first and second imaging data; Based on the partial data, it is characterized by comprising the steps of correcting the teaching data.
好ましい実施の形態においては、上記撮像部は、垂直方向を視軸とする２次元映像を撮像する。 In a preferred embodiment, the imaging unit captures a two-dimensional image having a vertical direction as a visual axis.
好ましい実施の形態においては、上記保持部には所定の測定基準点が設定されており、上記差分データを算出する工程においては、上記教示データに基づき上記保持部の状態が所定の第１状態である時点から所定の第２状態である時点まで移動するときの、上記第１撮像データと上記第２撮像データとにおける、上記測定基準点の移動軌跡および上記第２状態での位置をそれぞれ対比する。 In a preferred embodiment, a predetermined measurement reference point is set in the holding unit, and in the step of calculating the difference data, the holding unit is in a predetermined first state based on the teaching data. The movement trajectory of the measurement reference point and the position in the second state are compared in the first imaging data and the second imaging data when moving from a certain time point to a predetermined second state time point. .
好ましい実施の形態においては、上記保持部は、上記移動機構に対して着脱可能に取り付けられる。 In a preferred embodiment, the holding portion is detachably attached to the moving mechanism.
好ましい実施の形態においては、上記保持部には所定の測定基準線が設定されており、上記差分データを算出する工程においては、上記第１撮像データと上記第２撮像データとにおける、上記第２状態である時点の上記測定基準線の延びる方向を対比する。 In a preferred embodiment, a predetermined measurement reference line is set in the holding unit, and in the step of calculating the difference data, the second imaging data in the first imaging data and the second imaging data is calculated. The direction in which the measurement reference line extends at the time of the state is compared.
好ましい実施の形態においては、上記撮像部は、一定位置に配置される支持体に固定されている。 In a preferred embodiment, the imaging unit is fixed to a support body arranged at a fixed position.
好ましい実施の形態においては、上記支持体には、上記保持部の高さ方向の位置を検出する高さ位置検出部が固定されており、上記高さ位置検出部によって検出された高さ位置情報を上記差分データの算出に反映する。 In a preferred embodiment, a height position detection unit that detects a position of the holding unit in the height direction is fixed to the support, and height position information detected by the height position detection unit is provided. Is reflected in the calculation of the difference data.
本発明の第２の側面によって提供される搬送システムは、ワークを保持する保持部、および当該保持部を移動させる移動機構を有し、交換可能に据え付けられる搬送ロボットの教示データを補正するための搬送システムであって、上記搬送ロボットの動作を制御する動作制御部と、上記保持部を含む所定領域を撮像する撮像部と、上記搬送ロボットへ所定の動作を行わせるための教示データ、および上記撮像部によって撮像される上記所定領域の撮像データ、を記憶する記憶部と、上記搬送ロボットの交換前後の上記撮像データに基づいて、上記保持部の位置に関する差分データを算出する差分データ算出部と、上記差分データに基づいて上記教示データを補正する教示データ補正部と、を備える、ことを特徴としている。 The transfer system provided by the second aspect of the present invention includes a holding unit that holds a workpiece and a moving mechanism that moves the holding unit, and corrects teaching data of a transfer robot that is installed in a replaceable manner. A transfer system, an operation control unit that controls the operation of the transfer robot, an imaging unit that images a predetermined area including the holding unit, teaching data for causing the transfer robot to perform a predetermined operation, and the above A storage unit that stores imaging data of the predetermined area imaged by the imaging unit, and a difference data calculation unit that calculates difference data related to the position of the holding unit based on the imaging data before and after replacement of the transfer robot; A teaching data correction unit that corrects the teaching data based on the difference data.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の好ましい実施形態につき、図面を参照しつつ具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１は、本発明の実施形態に係る搬送ロボットの教示データの補正を行うための搬送システムの全体構成を示す図である。図１に示される搬送システムＡは、搬送ロボット１と、撮像部２と、記憶部３１と、差分データ算出部３２と、教示データ補正部３３と、動作制御部３４と、を備えている。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a transfer system for correcting teaching data of a transfer robot according to an embodiment of the present invention. The transport system A shown in FIG. 1 includes a transport robot 1, an imaging unit 2, a
搬送ロボット１は、ワークＷを搬送するためのロボットである。ワークＷは、薄板状であり、たとえば、半導体ウエハ、ガラスパネル、あるいは、液晶ＦＰＤ用基板等である。図１、図２に示すように、搬送ロボット１は、基部１１と、移動機構１３と、保持部１５と、を有する。
The transfer robot 1 is a robot for transferring the workpiece W. The workpiece W has a thin plate shape, and is, for example, a semiconductor wafer, a glass panel, or a liquid crystal FPD substrate. As shown in FIGS. 1 and 2, the transfer robot 1 includes a
基部１１は、搬送ロボット１における土台となる部位である。基部１１は、たとえばボルト締結などの適宜手段を用いて、所定の設置位置の床面に着脱可能に固定されている。移動機構１３は基部１１および保持部１５に固定されている。移動機構１３は、基部１１に対し保持部１５を移動させるためのものである。移動機構１３の一方端は、基部１１に支持されており、移動機構１３の他方端に保持部１５が設けられている。移動機構１３によって保持部１５が移動させられることにより、保持部１５は基部１１に対して移動する。移動機構１３は、複数のアームおよび回転機構（詳細な説明は省略）等を有する。本実施形態においては、移動機構１３は、基部１１に対し保持部１５を水平方向に進退移動させる。また、移動機構１３は基部１１に対し昇降可能である。移動機構１３が基部１１に対し昇降することにより、移動機構１３は、基部１１に対し保持部１５を上下方向に移動させる。また、移動機構１３は、平面視において基部１１に対し回転可能である。移動機構１３が基部１１に対し回転することにより、移動機構１３は、基部１１に対し保持部１５を平面視において基部１１の周りに回動させる。
The
保持部１５は、ワークＷを保持するためのものである。ワークＷを保持した状態で保持部１５が移動することにより、ワークＷは所望の位置まで搬送される。本実施形態においては、保持部１５はワークＷを載置することにより、ワークＷを保持する。本実施形態とは異なり、保持部１５はワークＷを載置するものには限定されない。たとえば、保持部１５は、ワークＷをワークＷの上面から吸着することにより、ワークＷを保持するものであってもよい。
The holding
本実施形態においては、保持部１５は、ホルダ１５１および２つのエンドエフェクタ１５３を有する。ホルダ１５１は、たとえば移動機構１３に対して着脱可能に取り付けられている。本実施形態においてホルダ１５１は台形の板状であるが、ホルダ１５１の具体的形状はこれに限定されない。各エンドエフェクタ１５３は、一方向に沿って延びる細板状である。各エンドエフェクタ１５３はホルダ１５１に固定されている。２つのエンドエフェクタ１５３は、ワークＷを載置する状態にて、ワークＷを搬送する。
In the present embodiment, the holding
詳細は後述するが、搬送ロボット１については、所定の動作を行わせるための教示作業を作業者の手によって行う。搬送ロボット１への教示に関する情報は、教示信号ＳＴとして記憶部３１に送られる。
Although details will be described later, for the transfer robot 1, teaching work for performing a predetermined operation is performed by an operator's hand. Information relating to teaching to the transfer robot 1 is sent to the
撮像部２は、保持部１５を含む所定領域を撮像するためのものである。撮像部２は、専用カセット４に固定されている。専用カセット４は、下壁部４１、側壁部４２、および上壁部４３で囲まれた内部空間を有するとともに側方が開口しており、剛性が高められた金属製の構造体である。専用カセット４は、たとえばロードロックチャンバ５１の内部に配置される。ロードロックチャンバ５１に対する専用カセット４の配置については、高い精度での位置決めがなされている。
The imaging unit 2 is for imaging a predetermined area including the holding
撮像部２は、専用カセット４の上壁部４１に固定されている。撮像部２は、たとえばＣＣＤカメラである。撮像部２は、その撮像方向が下方に向いており、垂直方向を視軸とする２次元映像を撮像する。図１に示すように、保持部１５は、専用カセット４の開口４４を通じて専用カセット４の内部空間に進入しうる。このような構成により、撮像部２は、保持部１５を含む所定領域を撮像することができる。図３は、撮像部２によって撮像される上記所定領域の画像の一例を示している。撮像部２は、撮像した動画や静止画像等の撮像信号ＳＩｍを記憶部３１に送る。
The imaging unit 2 is fixed to the
専用カセット４の下壁部４１には、レーザ変位センサ６が固定されている。レーザ変位センサ６は、専用カセット４内に位置する保持部１５の高さ方向の変位を検出するものであり、たとえば半導体レーザにより構成される。レーザ変位センサ６は、保持部１５の高さ方向の位置を検出し、当該高さ位置に関する情報信号ＳＨを記憶部３１に送る。
A laser displacement sensor 6 is fixed to the
記憶部３１は、撮像部２からの撮像信号ＳＩｍ等を各種データとして記憶する。より具体的には、記憶部３１が記憶するデータとしては、搬送ロボット１の教示に関する教示データＤＴ、撮像部２によって上記所定領域を撮像した動画や静止画像等に関する撮像データＤＩｍ、保持部１５の高さ位置に関する高さ位置データＤＨ等が挙げられる。
The
差分データ算出部３２は、搬送ロボット１の交換前および交換後のそれぞれの撮像データに基づいて、保持部１５の位置に関する差分データＤＲを算出する。差分データ算出部３２は、差分データＤＲを教示データ補正部３３に送る。
The difference
教示データ補正部３３は、差分データＤＲに基づいて教示データＤＴを補正する。補正後の教示データについては、補正教示データＤＲＴとして記憶部３１に記憶される。
The teaching
動作制御部３４は、搬送ロボット１の動作を制御する。具体的には、動作制御部３４は、基部１１に対する保持部１５の動作を制御する。動作制御部３４は、搬送ロボット１に動作を行わせるための教示データ等を記憶部３１から受け、搬送ロボット１に動作制御信号ＳＭを送る。搬送ロボット１は、動作制御信号ＳＭに基づいて動作する。なお、搬送ロボット１には、図示しない電源装置から搬送ロボット１を動作させるための電力が供給される。
The
搬送ロボット１は、ワークに所定の処理を行わせるために用いられる。図４に示すように、搬送ロボット１は、たとえばロードロックチャンバ５１，５２およびプロセスチャンバ５３，５４，５５，５６に囲まれるように配置される。搬送ロボット１は、トランスポートチャンバ５０に配置されており、このトランスポートチャンバ５０をロードロックチャンバ５１，５２およびプロセスチャンバ５３〜５６が囲んでいる。トランスポートチャンバ５０は、たとえば人間が立ち入ることができるサイズである。
The transfer robot 1 is used for causing a workpiece to perform a predetermined process. As shown in FIG. 4, the transfer robot 1 is arranged so as to be surrounded by, for example,
プロセスチャンバ５３〜５６は、その内部にて、ワークＷに対しＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）やエッチング等の処理を行う。ロードロックチャンバ５１，５２は、プロセスチャンバ５３〜５６内を真空に保持し大気に開放しないことを目的に、プロセスチャンバ５３〜５６への処理前、処理後のワークＷを収納するために設置される真空チャンバである。ロードロックチャンバ５１，５２内には、ワークＷを積層状に収納するためのカセット（図示略）が配置される。当該カセットは、ロードロックチャンバ５１，５２に対して出し入れ可能である。搬送ロボット１の稼働時において、搬送ロボット１は、ロードロックチャンバ５１，５２およびプロセスチャンバ５３〜５６に対して、適宜、ワークＷを出し入れする。
The
次に、本実施形態の搬送システムＡにおける搬送ロボット１の教示データ補正方法について説明する。 Next, a teaching data correction method for the transfer robot 1 in the transfer system A of the present embodiment will be described.
＜搬送ロボット１の教示＞
まず、搬送ロボット１を所定の設置位置に据え付けた後、搬送ロボット１へ所定の動作を教示するための教示作業を行う。教示作業は、たとえば作業者がティーチペンダント等の操作部（図示略）を操作することにより行う。教示作業は、ロードロックチャンバ５１，５２およびプロセスチャンバ５３〜５６のそれぞれについて行う。搬送ロボット１への教示に関する情報は、教示データＤＴとして記憶部３１に記憶される。ここで、教示データＤＴは、たとえばロードロックチャンバ５１，５２およびプロセスチャンバ５３〜５６の各々について、複数の教示点に関する位置情報を含む。
<Teaching the transfer robot 1>
First, after the transfer robot 1 is installed at a predetermined installation position, teaching work for teaching the transfer robot 1 of a predetermined operation is performed. The teaching work is performed, for example, when an operator operates an operation unit (not shown) such as a teach pendant. The teaching operation is performed for each of the
＜搬送ロボット１の交換前における、教示データＤＴに基づいた保持部１５の動作の記録＞
次に、教示データＤＴに基づいて搬送ロボット１を動作させ、保持部１５の動きを撮像データとして記憶部３１に記憶する。ここで、まず、図１に示したように、ロードロックチャンバ５１に専用カセット４を配置する。次いで、ロードロックチャンバ５１に対し、教示データＤＴに基づいて搬送ロボット１に所定の動作を行わせる。ここで、撮像部２は、専用カセット４の内部における所定領域を撮像する。このとき、保持部１５は、専用カセット４の開口４４を通じて進入し、移動する保持部１５が撮像部２によって撮像される。
<Record of operation of holding
Next, the transport robot 1 is operated based on the teaching data DT, and the movement of the holding
撮像部２は、所定領域を撮像した動画や画像に対応する撮像信号ＳＩｍ１を記憶部３１に送り、当該撮像信号ＳＩｍ１は記憶部３１に撮像データＤＩｍ１として記憶される。撮像データＤＩｍ１としては、保持部１５が専用カセット４の内部に進入した後の所定の時点（第１状態である時点）から、保持部１５が教示に基づいて所定の停止位置に到達した時点（第２状態である時点）までの動画を含む。図３は、保持部１５が所定の停止位置に到達した時点（第２状態である時点）の所定領域の画像である。
The imaging unit 2 sends to the
次に、レーザ変位センサ６により保持部１５の高さ方向の位置を測定し、保持部１５の高さ位置データとして記憶部３１に記憶する。
Next, the position of the holding
以上のようにして、搬送ロボット１の交換前において、教示データＤＴに基づいて保持部１５が移動させられるときの当該保持部１５の位置に関するデータが、記憶部３１に記憶される。
As described above, the data regarding the position of the holding
＜搬送ロボット１の交換後における、教示データＤＴに基づいた保持部１５の動作の記録＞
据え付け後の搬送ロボット１について、何らかの理由（たとえば点検や部品交換等）により、交換する場合がある。搬送ロボット１の交換に際しては、まず、トランスポートチャンバ５０内に作業者が入り、搬送ロボット１を取り外す。次いで、作業者は、必要な作業を済ませた交換後の搬送ロボット１を、トランスポートチャンバ５０内の所定の設置位置に固定する。
<Recording operation of holding
The transport robot 1 after installation may be replaced for some reason (for example, inspection or parts replacement). When the transfer robot 1 is replaced, first, an operator enters the
ここで、交換後の搬送ロボット１の位置については、交換前の位置と比べて多少の位置ずれが生じうる。位置ずれの要素としては、たとえば図５〜図７に示すものがある。図５〜図７において、交換前の搬送ロボット１を実線で表し、交換後の搬送ロボット１を一点鎖線で表す。図５は、搬送ロボット１（基部１１）の平面視における水平面内の直交軸方向（ｘｙ方向）のずれを示し、図６は、搬送ロボット１（基部１１）の垂直軸心周りの回転方向（θ１方向）のずれを示す。また、保持部１５を取り付け直した場合等においては、図７に示された、保持部１５の垂直軸心周りの回転方向（θ２方向）のずれと、保持部１５の高さ方向（ｚ方向、図示略）のずれとが生じ得る。なお、図５〜図７において、一点鎖線で表す交換後の搬送ロボット１は、位置ずれの程度を誇張して表している。
Here, the position of the transport robot 1 after the replacement may be slightly displaced from the position before the replacement. Examples of misalignment elements include those shown in FIGS. 5 to 7, the transfer robot 1 before replacement is indicated by a solid line, and the transfer robot 1 after replacement is indicated by a one-dot chain line. FIG. 5 shows a shift in the orthogonal axis direction (xy direction) in the horizontal plane in the plan view of the transfer robot 1 (base 11), and FIG. 6 shows the rotation direction around the vertical axis of the transfer robot 1 (base 11) ( (θ1 direction) is shown. Further, when the holding
そして、交換後の搬送ロボット１全体のずれとしては、上記したｘｙ方向、θ１方向、θ２方向、ｚ方向のそれぞれのずれの要素が合成して表れる場合がある。 Then, the displacement of the entire transfer robot 1 after the replacement may appear by combining the above-described displacement elements in the xy direction, the θ1 direction, the θ2 direction, and the z direction.
本実施形態では、教示データＤＴに基づいて交換後の搬送ロボット１を動作させ、保持部１５の動きを撮像データとして記憶部３１に記憶する。ここで、図１に示したように、ロードロックチャンバ５１に専用カセット４を配置しておく。そして、ロードロックチャンバ５１に対し、教示データＤＴに基づいて搬送ロボット１に所定の動作を行わせる。ここで、撮像部２は、専用カセット４の内部における所定領域を撮像する。このとき、保持部１５は、専用カセット４の開口４４を通じて進入し、移動する保持部１５が撮像部２によって撮像される。
In the present embodiment, the transport robot 1 after replacement is operated based on the teaching data DT, and the movement of the holding
撮像部２は、所定領域を撮像した動画や画像に対応する撮像信号ＳＩｍ２を記憶部に送り、当該撮像信号ＳＩｍ２は記憶部３１に撮像データＤＩｍ２として記憶される。撮像データＤＩｍ２としては、保持部１５が専用カセット４の内部に進入した後の所定の時点（第１状態である時点）から、保持部１５が教示に基づいて所定の停止位置に到達した時点（第２状態である時点）までの動画を含む。以上のようにして、搬送ロボット１の交換後において、教示データＤＴに基づいて保持部１５が移動させられるときの当該保持部１５の位置に関するデータが、記憶部３１に記憶される。
The imaging unit 2 sends to the storage unit an imaging signal SIm2 corresponding to a moving image or an image obtained by imaging a predetermined area, and the imaging signal SIm2 is stored in the
図８は、保持部１５が所定の停止位置に到達した時点（第２状態である時点）の所定領域の画像を示す。交換前の搬送ロボット１の撮像データＤＩｍ１による画像を実線で表し、交換後の搬送ロボット１の撮像データＤＩｍ２による画像を一点鎖線で表す。
FIG. 8 shows an image of a predetermined area at a time point when the holding
＜搬送ロボット１の交換前後の撮像データに基づく、保持部１５の位置に関する差分データＤＲの算出＞
次に、搬送ロボット１の交換前および交換後のそれぞれの撮像データＤＩｍ１，ＤＩｍ２に基づいて、保持部１５の位置に関する差分データＤＲを算出する。以下に説明する差分データＤＲの算出においては、撮像データＤＩｍ１，ＤＩｍ２に関して、適宜、画像処理を行う。
<Calculation of difference data DR related to the position of the holding
Next, difference data DR relating to the position of the holding
まず、差分データＤＲの算出に際し、保持部１５に測定基準点と測定基準線とが設定される。図８において、測定基準点ＰＳ１，ＰＳ２は、移動機構１３に対する保持部１５の取付フランジの中心点に設定されている。また、図８において、測定基準線ＬＳ１，ＬＳ２は、エンドエフェクタ１５３の長手方向に沿う線分に設定されている。
First, when the difference data DR is calculated, a measurement reference point and a measurement reference line are set in the holding
次いで、搬送ロボット１の交換前後の撮像データＤＩｍ１，ＤＩｍ２における、測定基準点ＰＳ１，ＰＳ２の移動軌跡を対比する。ここでは、保持部１５が専用カセット４の内部に進入した後の所定の時点（第１状態である時点）から、保持部１５が教示に基づいて所定の停止位置に到達した時点（第２状態である時点）までの、測定基準点ＰＳ１，ＰＳ２の移動軌跡を対比する。図８において、撮像データＤＩｍ１，ＤＩｍ２における測定基準点ＰＳ１，ＰＳ２の移動軌跡ＴＭ１，ＴＭ２をそれぞれ点線で表す。図６および図８を参照すると理解されるように、搬送ロボット１（基部１１）の回転方向（θ方向）におけるずれは、移動軌跡ＴＭ１，ＴＭ２どうしの角度のずれとして表れる。したがって、移動軌跡ＴＭ１，ＴＭ２を対比することにより、交換後の搬送ロボット１（基部１１）の回転方向（θ１方向）のずれ量Ｇθ１を算出することができる。
Next, the movement trajectories of the measurement reference points PS1 and PS2 in the imaging data DIm1 and DIm2 before and after the exchange of the transfer robot 1 are compared. Here, from the predetermined time point (the time point in the first state) after the holding
次いで、搬送ロボット１の交換前後の撮像データＤＩｍ１，ＤＩｍ２における、測定基準点ＰＳ１，ＰＳ２の位置を対比する。図５、図６、図８を参照すると理解されるように、撮像データＤＩｍ１，ＤＩｍ２における測定基準点ＰＳ１，ＰＳ２の位置のずれは、搬送ロボット１の回転方向（θ１方向）のずれと水平面内の直交軸方向（ｘｙ方向）のずれの合成として表れる。ここで、θ１方向のずれ量Ｇθ１は既に算出されている。したがって、搬送ロボット１の位置ずれがθ１方向のずれのみであると仮定した場合、図９に示すように、保持部１５が所定の停止位置に到達した時点（第２状態である時点）において、測定基準点は所定の円Ｃ１上に位置する筈であるので、測定基準点がとりうる仮定点ＰＡを求めることができる。そして、この仮定点ＰＡと、交換後の撮像データＤＩｍ２において保持部１５が所定の停止位置に到達した時点（第２状態である時点）での測定基準点ＰＳ２との位置のずれが、搬送ロボット１（基部１１）のｘｙ方向のずれ量Ｇｘｙとして算出することができる。
Next, the positions of the measurement reference points PS1 and PS2 in the imaging data DIm1 and DIm2 before and after the exchange of the transfer robot 1 are compared. As understood with reference to FIGS. 5, 6, and 8, the positional deviation of the measurement reference points PS <b> 1 and PS <b> 2 in the imaging data DIm <b> 1 and DIm <b> 2 is caused by the rotational direction (θ1 direction) of the transfer robot 1 and the horizontal plane. Appears as a combination of deviations in the orthogonal axis direction (xy direction). Here, the shift amount Gθ1 in the θ1 direction has already been calculated. Therefore, when it is assumed that the positional deviation of the transfer robot 1 is only the deviation in the θ1 direction, as shown in FIG. 9, when the holding
次いで、搬送ロボット１の交換前後の撮像データＤＩｍ１，ＤＩｍ２における、測定基準線ＬＳ１，ＬＳ２の延びる方向を対比する。図６、図７、図８を参照すると理解されるように、撮像データＤＩｍ１，ＤＩｍ２における測定基準線ＬＳ１，ＬＳ２の延びる方向の角度のずれは、搬送ロボット１（基部１１）の回転方向（θ方向）におけるずれと、保持部１５の回転方向（θ２方向）におけるずれとの合成として表れる。ここで、上記のように搬送ロボット１のθ１方向のずれ量Ｇθ１は既に算出されている。したがって、保持部１５の回転方向（θ２方向）におけるずれ量Ｇθ２は、測定基準線ＬＳ１，ＬＳ２の延びる方向の角度のずれから搬送ロボット１（基部１１）の回転方向（θ方向）におけるずれ量Ｇθ１を差し引くことにより、算出することができる。
Next, the directions in which the measurement reference lines LS1 and LS2 extend in the imaging data DIm1 and DIm2 before and after the exchange of the transfer robot 1 are compared. As understood with reference to FIGS. 6, 7, and 8, the deviation of the angle in the direction in which the measurement reference lines LS <b> 1 and LS <b> 2 extend in the imaging data DIm <b> 1 and DIm <b> 2 is the rotational direction (θ of the transport robot 1 (base portion 11)). Direction) and a shift in the rotation direction of the holding portion 15 (θ2 direction). Here, as described above, the shift amount Gθ1 of the transfer robot 1 in the θ1 direction has already been calculated. Therefore, the shift amount Gθ2 in the rotation direction (θ2 direction) of the holding
なお、搬送ロボット１の交換後において、保持部１５の高さ方向（ｚ方向）のずれが生ずると想定される場合には、レーザ変位センサ６により搬送ロボット１交換後の保持部１５のｚ方向のずれ量Ｇｚを検出する。ずれ量Ｇｚが比較的に大きい場合、搬送ロボット１交換後の保持部１５の動きを撮像する際に、当該ずれ量Ｇｚ相当分を交換前のもとの高さ位置に予め補正して保持部１５を動作させてもよい。
When it is assumed that the holding
以上のようにして、搬送ロボットの交換前後の撮像データＤＩｍ１，ＤＩｍ２に基づいて、保持部１５の位置に関する差分データＤＲが算出される。差分データＤＲには、搬送ロボット１の水平面内の直交軸方向（ｘｙ方向）のずれ量Ｇｘｙ、搬送ロボット１の回転方向（θ１方向）のずれ量Ｇθ１、保持部１５の回転方向（θ２方向）のずれ量Ｇθ２、および保持部１５の高さ方向（ｚ方向）のずれ量Ｇｚが含まれる。
As described above, the difference data DR related to the position of the holding
＜差分データＤＲに基づく教示データＤＴの補正＞
次に、教示データ補正部３３において、差分データＤＲに基づいて教示データＤＴを補正する。上述のように、差分データＤＲは、搬送ロボット１の交換前後の位置ずれに関し、起こりうる位置ずれの方向要素（ｘｙ方向、θ１方向、θ２方向、ｚ方向）ごとの各ずれ量を含む。このため、たとえばロードロックチャンバ５１に対する教示データＤＴの補正においては、教示データＤＴに含まれる複数の教示点それぞれについて、差分データＤＲの各ずれ量をもとに計算により求めることが可能である。また、ロードロックチャンバ５２およびプロセスチャンバ５３〜５６に対する教示データＤＴの補正についても、それぞれ、ロードロックチャンバ５１の場合と同様に、差分データＤＲをもとに算出することができる。このようにして、すべてのチャンバ５１〜５６に対する教示データＤＴについて、差分データＤＲに基づいて補正することができる。補正後の教示データについては、補正教示データＤＲＴとして記憶部３１に記憶される。そして、交換後の搬送ロボット１における各チャンバ５１〜５６に対するワークＷの搬送は、補正教示データＤＲＴに基づいて自動運転により行うことができる。
<Correction of teaching data DT based on difference data DR>
Next, the teaching
次に、本実施形態の作用効果について説明する。 Next, the effect of this embodiment is demonstrated.
本実施形態においては、搬送ロボット１の交換前での教示データＤＴに基づいた保持部１５の動作に関する撮像データＤＩｍ１と、搬送ロボット１の交換後での教示データＤＴに基づいた保持部１５の動作に関する撮像データＤＩｍ２とを対比する。これにより、搬送ロボット１の交換前後における保持部１５の位置に関する差分データＤＲを算出する。そして、差分データＤＲに基づいて、教示データＤＴを補正し、補正教示データＤＲＴを得ることができる。このような構成によれば、搬送ロボット１を交換する場合においても、再度の教示作業を行う必要がない。
In the present embodiment, the imaging data DIm1 related to the operation of the holding
撮像部２は、垂直方向を視軸とする２次元画像を撮像する。このような構成によれば、搬送ロボット１が設置される床面に沿う方向（水平面内方向）における位置を的確に捉えることができる。 The imaging unit 2 captures a two-dimensional image with the vertical direction as the visual axis. According to such a configuration, the position in the direction (horizontal plane direction) along the floor surface on which the transfer robot 1 is installed can be accurately grasped.
差分データＤＲを算出する際に行う撮像データＤＩｍ１，ＤＩｍ２の対比においては、保持部１５に設定された測定基準点ＰＳ１，ＰＳ２の移動軌跡ＴＭ１，ＴＭ２および保持部１５が所定の停止位置に到達した時点（第２状態である時点）での測定基準点ＰＳ１，ＰＳの位置を対比する。このような構成によれば、上述したように、搬送ロボット１交換後における搬送ロボット１の回転方向（θ１方向）のずれ量Ｇθ１と水平面内の直交軸方向（ｘｙ方向）のずれ量Ｇｘｙとを算出することができる。このことは、搬送ロボット１交換後の設置位置のずれをより正確に把握するのに適する。
In the comparison of the imaging data DIm1 and DIm2 performed when the difference data DR is calculated, the movement trajectories TM1 and TM2 of the measurement reference points PS1 and PS2 set in the holding
差分データＤＲを算出する際に行う撮像データＤＩｍ１，ＤＩｍ２の対比においては、さらに、保持部１５が所定の停止位置に到達した時点（第２状態である時点）での保持部１５に設定された測定基準線ＬＳ１，ＬＳ２の延びる方向を対比する。このような構成によれば、保持部１５を取り付け直した場合であっても、保持部１５の回転方向（θ２方向）のずれ量Ｇθ２を算出することができる。このことは、搬送ロボット１の交換に際して保持部１５を取り付け直した場合等においても、保持部１５のずれを正確に把握するのに適する。
In the comparison of the imaging data DIm1 and DIm2 performed when the difference data DR is calculated, it is further set to the holding
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は上記した実施形態に限定されるものではない。本発明の各部の具体的な構成は、発明の思想から逸脱しない範囲内で種々な変更が可能である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment. Various modifications can be made to the specific configuration of each part of the present invention without departing from the spirit of the invention.
上述の実施形態においては、搬送ロボット１が移動機構１３により回動するものとして説明したが、本発明の搬送ロボットは回動するものには限定されない。搬送ロボットとしては、たとえばスライド動作するものであってもよい。また、上述の実施形態においては、チャンバ５１〜５６が放射状に配置されている例を示したが、これに限定されない。たとえば、複数のチャンバが直線状に一列に配列されている構成であってもよい。また本発明の搬送システムは真空状態でワークを搬送するものには限定されず、大気圧環境にてワークを搬送するものであってもよい。
In the above-described embodiment, the transfer robot 1 is described as being rotated by the moving
上述の実施形態においては、搬送ロボット１が保持部１５を一つのみ有する例を示したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、搬送ロボット１が複数の保持部１５を有していてもよい。
In the above-described embodiment, an example in which the transfer robot 1 has only one holding
上述の実施形態においては、レーザ変位センサ６を用いて搬送ロボット１の交換前後における保持部１５の高さ方向のずれを測定したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、撮像部２として工業用のＣＣＤカメラを用いる場合、当該カメラの被写界深度は０．５ｍｍ程度と浅い。このカメラの被写界深度内に収まるように保持部１５を上下方向に移動させ、そのときの移動量から保持部１５の高さ方向のずれを算出することが可能である。
In the above-described embodiment, the displacement in the height direction of the holding
Ａ 搬送システム
ＤＩｍ 撮像データ
ＤＩｍ１ 撮像データ（第１撮像データ）
ＤＩｍ２ 撮像データ（第２撮像データ）
ＤＲ 差分データ
ＤＲＴ 補正教示データ
ＤＴ 教示データ
ＬＳ１，ＬＳ２ 測定基準線
ＰＳ１，ＰＳ２ 測定基準点
ＳＩｍ，ＳＩｍ１，ＳＩｍ２ 撮像信号
ＳＭ 動作制御信号
ＳＴ 教示信号
ＴＭ１，ＴＭ２ 移動軌跡
Ｗ ワーク
１ 搬送ロボット
１１ 基部
１３ 移動機構
１５ 保持部
１５１ ホルダ
１５３ エンドエフェクタ
２ 撮像部
３１ 記憶部
３２ 差分データ算出部
３３ 教示データ補正部
３４ 動作制御部
４ 専用カセット（支持体）
５０ トランスポートチャンバ
５１，５２ ロードロックチャンバ
５３，５４，５５，５６ プロセスチャンバ
６ レーザ変位センサ（高さ位置検出部）
A Transport system DIm Imaging data DIm1 Imaging data (first imaging data)
DIm2 imaging data (second imaging data)
DR Difference data DRT Correction teaching data DT Teaching data LS1, LS2 Measurement reference lines PS1, PS2 Measurement reference points SIm, SIm1, SIMm2 Imaging signal SM Operation control signal ST Teaching signals TM1, TM2 Movement locus W Work 1
50
Claims (8)
上記搬送ロボットへ所定の動作を行わせるための教示データに基づいて上記保持部を移動させつつ上記撮像部によって上記所定領域を撮像し、第１撮像データとして記憶する第１撮像工程と、
上記搬送ロボットの交換後において、上記教示データに基づいて上記保持部を移動させつつ上記撮像部によって上記所定領域を撮像し、第２撮像データとして記憶する第２撮像工程と、
上記第１および第２撮像データに基づいて、上記保持部の位置に関する差分データを算出する工程と、
上記差分データに基づいて、上記教示データを補正する工程と、を備える、搬送ロボットの教示データ補正方法。 A holding unit that holds the workpiece, a transfer robot that has a moving mechanism that moves the holding unit, and is installed in an exchangeable manner, and an imaging unit that images a predetermined area including the holding unit,
A first imaging step of imaging the predetermined area by the imaging unit while moving the holding unit based on teaching data for causing the transfer robot to perform a predetermined operation, and storing it as first imaging data;
A second imaging step of imaging the predetermined area by the imaging unit while moving the holding unit based on the teaching data and storing it as second imaging data after the transfer robot is replaced;
Calculating difference data regarding the position of the holding unit based on the first and second imaging data;
Correcting the teaching data based on the difference data, and a teaching robot data correction method for the transfer robot.
上記差分データを算出する工程においては、上記教示データに基づき上記保持部の状態が所定の第１状態である時点から所定の第２状態である時点まで移動するときの、上記第１撮像データと上記第２撮像データとにおける、上記測定基準点の移動軌跡および上記第２状態での位置をそれぞれ対比する、請求項２に記載の教示データ補正方法。 A predetermined measurement reference point is set in the holding part,
In the step of calculating the difference data, the first imaging data when moving from the time when the state of the holding unit is a predetermined first state to the time when the holding unit is a predetermined second state based on the teaching data; The teaching data correction method according to claim 2, wherein the movement trajectory of the measurement reference point and the position in the second state are compared with the second imaging data.
上記差分データを算出する工程においては、上記第１撮像データと上記第２撮像データとにおける、上記第２状態である時点の上記測定基準線の延びる方向を対比する、請求項４に記載の教示データ補正方法。 A predetermined measurement reference line is set in the holding unit,
5. The teaching according to claim 4, wherein in the step of calculating the difference data, a direction in which the measurement reference line extends at a time point in the second state in the first imaging data and the second imaging data is compared. Data correction method.
上記高さ位置検出部によって検出された高さ位置情報を上記差分データの算出に反映する、請求項２ないし６のいずれかに記載の教示データ補正方法。 A height position detection unit that detects the position of the holding unit in the height direction is fixed to the support,
7. The teaching data correction method according to claim 2, wherein the height position information detected by the height position detection unit is reflected in the calculation of the difference data.
上記搬送ロボットの動作を制御する動作制御部と、
上記保持部を含む所定領域を撮像する撮像部と、
上記搬送ロボットへ所定の動作を行わせるための教示データ、および上記撮像部によって撮像される上記所定領域の撮像データ、を記憶する記憶部と、
上記搬送ロボットの交換前後の上記撮像データに基づいて、上記保持部の位置に関する差分データを算出する差分データ算出部と、
上記差分データに基づいて上記教示データを補正する教示データ補正部と、を備える、搬送システム。 A transfer system for correcting teaching data of a transfer robot that has a holding unit that holds a workpiece, and a moving mechanism that moves the holding unit, and is installed so as to be replaceable.
An operation control unit for controlling the operation of the transfer robot;
An imaging unit for imaging a predetermined area including the holding unit;
A storage unit that stores teaching data for causing the transfer robot to perform a predetermined operation, and imaging data of the predetermined area captured by the imaging unit;
A difference data calculation unit that calculates difference data related to the position of the holding unit based on the imaging data before and after replacement of the transfer robot;
And a teaching data correction unit that corrects the teaching data based on the difference data.
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