JP4974859B2

JP4974859B2 - Robot controller

Info

Publication number: JP4974859B2
Application number: JP2007301029A
Authority: JP
Inventors: 治男前谷; 和章森本
Original assignee: Daihen Corp
Current assignee: Daihen Corp
Priority date: 2007-11-20
Filing date: 2007-11-20
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2027-11-20
Also published as: JP2009125829A

Description

この発明はロボット制御装置に関し、特に産業用ロボットを制御するロボット制御装置に関するものである。 The present invention relates to a robot control apparatus, and more particularly to a robot control apparatus that controls an industrial robot.

半導体ウェハや液晶基板等の被搬送物を例えばカセットから処理装置に搬送する水平多関節のロボットを制御するロボット制御装置が開示されている（例えば、特許文献1参照）。上記ロボットは、被搬送物を保持するハンド部材と、一方端で駆動軸を介してハンド部材を支持する上部アーム部材と、一方端で駆動軸を介して上部アーム部材の他方端を支持する下部アーム部材と、駆動軸を介して下部アームの他方端を支持するベース部材とを備えている。このロボットは、複数の教示点が指定され、指定された教示点間を関節補間により動作するように制御される場合がある。任意の開始点から任意の目標点までの間を被搬送物を搬送する場合、上記ロボットは、開始点と目標点が教示点として指定され、被搬送物が開始点から目標点まで移動するように、駆動軸毎に速度制御されて、上記ロボットの動作が制御される。このとき、開始点と目標点とを結ぶ経路や開始点と目標点との間の上記ロボットの姿勢は自由である。ハンド部材を支持する上記駆動軸と、上部アーム部材を支持する上記駆動軸の軌道は制御されていない。駆動軸毎に速度制御されるため所定時間における各駆動軸の動作量の動作比率は異なり、被搬送物を搬送する搬送速度によってその軌道は変化する。よって、上記ロボットがカセットと処理装置と間等の狭い空間に設置されている場合は、被搬送物、ハンド部材及び上部アーム部材がカセットや処理装置等の障害物に干渉しないように、開始点と目標点との間に中継点として複数の教示点を指定している。更に、開始点から目標点までの間に特異点が存在している場合は、上記ロボットが特異点を通過するのを避けるために、特異点の周辺に複数の教示点を設定している。特異点とは、コントロール不能となり、ロボットが特定方向に動作することができなくなる点である。特異点を通過させようとすると、ハンド部材、上部アーム部材及び下部アーム部材の回転速度が急激に変化する。
特開２００５−２４６５４７号公報 A robot control device that controls a horizontal articulated robot that transports an object to be transported such as a semiconductor wafer or a liquid crystal substrate from a cassette to a processing apparatus is disclosed (for example, see Patent Document 1). The robot includes a hand member that holds an object to be transported, an upper arm member that supports a hand member via a drive shaft at one end, and a lower portion that supports the other end of the upper arm member via a drive shaft at one end. An arm member and a base member that supports the other end of the lower arm via a drive shaft are provided. The robot may be controlled so that a plurality of teaching points are specified and the specified teaching points are operated by joint interpolation. When a transported object is transported between an arbitrary start point and an arbitrary target point, the robot is designated such that the start point and the target point are taught points, and the transported object moves from the start point to the target point. In addition, the speed of each drive axis is controlled to control the operation of the robot. At this time, the path connecting the start point and the target point and the posture of the robot between the start point and the target point are free. The drive shaft that supports the hand member and the trajectory of the drive shaft that supports the upper arm member are not controlled. Since the speed is controlled for each drive shaft, the motion ratio of the motion amount of each drive shaft in a predetermined time is different, and the trajectory changes depending on the transport speed for transporting the object to be transported. Therefore, when the robot is installed in a narrow space such as between the cassette and the processing apparatus, the starting point is set so that the object to be transported, the hand member, and the upper arm member do not interfere with obstacles such as the cassette and the processing apparatus. A plurality of teaching points are designated as relay points between the target point and the target point. Further, when a singular point exists between the start point and the target point, a plurality of teaching points are set around the singular point in order to avoid the robot passing through the singular point. A singular point is a point at which control becomes impossible and the robot cannot move in a specific direction. When trying to pass a singular point, the rotational speeds of the hand member, the upper arm member, and the lower arm member change rapidly.
JP 2005-246547 A

上記のような従来のロボット制御装置では、被搬送物の搬送速度が変化すると駆動軸の各々の軌道が変化し、ハンド部材やアームの軌道が変化する。又、所望の搬送速度でロボットに特異点や特異点近傍を通過させることができない。よって、ロボットが障害物との干渉を避ける必要のある狭い場所に設置され、開始点から目標点の間に特異点が存在している場合には、開始点から目標点までの間に複数の教示点を指定している。そのため、被搬送物の搬送速度が遅くなり、装置の立上げにも時間がかかってしまう。 In the conventional robot control apparatus as described above, when the transport speed of the object to be transported changes, the trajectory of each drive shaft changes, and the trajectory of the hand member or arm changes. Further, the singular point or the vicinity of the singular point cannot be passed through the robot at a desired transfer speed. Therefore, when the robot is installed in a narrow place where it is necessary to avoid interference with an obstacle and a singular point exists between the start point and the target point, multiple robots are required between the start point and the target point. A teaching point is specified. For this reason, the conveyance speed of the object to be conveyed becomes slow, and it takes time to start up the apparatus.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、搬送速度に関わらずハンド部材やアームの軌道が一定で、特異点から開始点又は目標点までの間に教示点を指定することなく、開始点から目標点まで特異点を通過させるようにロボットを動作させ、搬送速度を向上させると共に装置の立上げ時間を短縮させたロボット制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and the trajectory of the hand member and the arm is constant regardless of the conveyance speed, and the teaching point is designated between the singular point and the starting point or the target point. It is an object of the present invention to provide a robot control device that operates a robot so that a singular point passes from a start point to a target point without increasing the speed, thereby improving the transport speed and shortening the startup time of the device.

上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、特異点を挟んだ開始点から目標点までの間を移動させて被搬送物を搬送するようにロボットを制御するロボット制御装置であって、ロボットは、複数の駆動軸を有し、被搬送物を保持するハンド部材と、一方端で駆動軸のうちの１つを介してハンド部材を回動可能に支持するアーム機構と、駆動軸のうちの１つを介してアーム機構の他方端を回動可能に支持するベース部材とを含み、開始点から特異点までのロボットの動作と、特異点から目標点までのロボットとの動作に区分して、その区分毎に、ロボットの特異点に対する開始点又は目標点における駆動軸の各々の動作量の差分を算出する差分算出手段と、駆動軸のうちの１つを基準軸として、その基準軸の差分に対する他の駆動軸の差分の動作比率を算出する比率算出手段と、算出された動作比率で駆動軸の各々を駆動させることにより、ロボットを開始点又は目標点から特異点まで動作させる動作手段とを備えたものである。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is a robot control device for controlling a robot so as to transport a transported object by moving from a starting point across a singular point to a target point. The robot has a plurality of drive shafts and holds a transported object, and an arm mechanism that rotatably supports the hand member at one end via one of the drive shafts, A base member that rotatably supports the other end of the arm mechanism via one of the drive shafts, and the robot operation from the starting point to the singular point and the robot from the singular point to the target point. Dividing into movements, and for each of the divisions, a difference calculating means for calculating a difference in the amount of movement of each of the drive axes at the starting point or the target point with respect to the singular point of the robot, and one of the drive axes as a reference axis , Other drive shafts against the difference of its reference axis Ratio calculating means for calculating the difference operation ratio and operation means for operating the robot from the starting point or the target point to the singular point by driving each of the drive axes at the calculated operation ratio. .

このように構成すると、１つの駆動軸を基準にして他の駆動軸の各々が相対的に駆動し、駆動軸の各々の軌道が被搬送物の搬送速度に関わらず一定となる。又、開始点、特異点及び目標点以外に教示点を指定する必要がなくなる。 If comprised in this way, each of the other drive shaft will drive relatively on the basis of one drive shaft, and each track | orbit of a drive shaft will become fixed irrespective of the conveyance speed of a to-be-conveyed object. Moreover, it is not necessary to specify teaching points other than the start point, singular point, and target point.

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成において、駆動軸の各々の速度条件と、ロボットが開始点又は目標点から特異点まで動作する間に駆動軸の各々が動作する動作量とから駆動軸の各々の動作時間を算出する時間算出手段を更に備え、基準軸は、駆動軸のうち算出された動作時間が最も長い駆動軸であるものである。 According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect of the invention, the speed condition of each drive shaft and the operation in which each drive shaft operates while the robot operates from the starting point or the target point to the singular point. Time calculating means for calculating the operation time of each drive shaft from the quantity is further provided, and the reference axis is the drive shaft having the longest calculated operation time among the drive shafts.

このように構成すると、動作時間の最も長い駆動軸を基準にして他の駆動軸の各々が相対的に駆動する。 If comprised in this way, each of the other drive shaft will drive relatively on the basis of the drive shaft with the longest operation time.

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明の構成において、動作手段は、ロボットが開始点又は目標点から特異点まで動作する時間を所定の間隔で分割した所定時間毎に算出された動作比率で駆動軸の各々を駆動させるものである。 According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the first or second aspect of the present invention, the operating means is configured such that the operation unit divides the time during which the robot operates from the start point or target point to the singular point at predetermined intervals. Each of the drive shafts is driven at the calculated operation ratio.

このように構成すると、所定時間毎にロボットの位置及び姿勢が制御される。 If comprised in this way, the position and attitude | position of a robot will be controlled for every predetermined time.

請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明の構成において、アーム機構は、一方端で前記駆動軸のうちの第１駆動軸を介してハンド部材を所定の平面方向に回動可能に支持する上部アーム部材と、一方端で駆動軸のうちの第２駆動軸を介して上部アーム部材の他方端を平面方向に回動可能に支持すると共に、他方端を駆動軸のうちの第３駆動軸を介して平面方向に回動可能に前記ベース部材に支持される下部アーム部材とからなるものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect of the present invention, the arm mechanism is configured such that the arm mechanism has a hand member predetermined at one end via the first drive shaft of the drive shafts. An upper arm member that supports the upper arm member so as to be pivotable in the plane direction, and the other end of the upper arm member is pivotally supported in the planar direction via the second drive shaft of the drive shafts at one end. And a lower arm member supported by the base member so as to be rotatable in a plane direction via a third drive shaft of the drive shafts.

このように構成すると、所定の平面に駆動軸の軌道が形成される。 If comprised in this way, the track | orbit of a drive shaft will be formed in a predetermined plane.

以上説明したように、請求項１記載の発明は、１つの駆動軸を基準にして駆動軸の各々が相対的に動作し、駆動軸の各々の軌道が被搬送物の搬送速度に関わらず一定となる。又、開始点、特異点及び目標点以外に教示点を指定する必要がなくなる。そのため、障害物との干渉を避けるために駆動軸の軌道が制限される場合に、特異点を通過させることができ、搬送速度を向上させることができる。教示点の数が減少するため、装置の立上げ時間を短縮させることができる。 As described above, according to the first aspect of the present invention, each drive shaft operates relative to one drive shaft, and each track of the drive shaft is constant regardless of the transport speed of the object to be transported. It becomes. Moreover, it is not necessary to specify teaching points other than the start point, singular point, and target point. For this reason, when the trajectory of the drive shaft is limited in order to avoid interference with an obstacle, a singular point can be passed and the conveyance speed can be improved. Since the number of teaching points is reduced, the startup time of the apparatus can be shortened.

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の効果に加えて、動作時間の最も長い駆動軸を基準にして他の駆動軸の各々が相対的に駆動するため、搬送時間を動作時間の最も長い駆動軸の動作時間に合わせることができ、効率的なロボット制御装置となる。 According to the second aspect of the invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, each of the other drive shafts is relatively driven on the basis of the drive shaft having the longest operation time. The operation time of the longest drive shaft can be adjusted to be an efficient robot control device.

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明の効果に加えて、所定時間毎にロボットの位置及び姿勢が制御されるため、搬送速度の変化に対する駆動軸の各々の軌道の精度を向上させることができる。 In addition to the effect of the invention of claim 1 or 2, the invention described in claim 3 controls the position and posture of the robot every predetermined time. Accuracy can be improved.

請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、所定の平面に駆動軸の軌道が形成されるため、駆動軸の軌道の調整が容易となる。 In addition to the effect of the invention according to any one of claims 1 to 3, the invention according to claim 4 is easy to adjust the orbit of the drive shaft because the orbit of the drive shaft is formed on a predetermined plane. It becomes.

次に、発明の実施の形態について、図を用いて説明する。 Next, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.

図１は、この発明の第１の実施の形態によるロボット制御装置が適用されるロボット制御システムの概略構成を示したブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a robot control system to which a robot control apparatus according to a first embodiment of the present invention is applied.

図１を参照して、ロボット制御システム１０は、水平多関節のロボット１１と、ロボット１１の動作を制御するロボット制御装置１２と、ロボット１１の動作の教示を行うティーチングボックス１３とを備えている。ロボット制御装置１２は、ロボット１１に取り付けられたサーボモータを駆動させるサーボアンプ１５と、サーボアンプ１５に指令を与えてロボット１１の動作、位置及び姿勢を制御する制御部１４とを含んでいる。 Referring to FIG. 1, a robot control system 10 includes a horizontal articulated robot 11, a robot control device 12 that controls the operation of the robot 11, and a teaching box 13 that teaches the operation of the robot 11. . The robot control device 12 includes a servo amplifier 15 that drives a servo motor attached to the robot 11, and a control unit 14 that gives a command to the servo amplifier 15 to control the operation, position, and posture of the robot 11.

ロボット１１は、被搬送物を保持するハンド部材２２と、一方端でＷ軸２１を介してハンド部材２２の端部を水平方向に回動可能に支持する上部アーム部材２０と、一方端でＢ軸１９を介して上部アーム部材２０の他方端を水平方向に回動可能に支持する下部アーム部材１８と、Ａ軸１７を介して下部アーム部材１８の他方端を水平方向に回動可能に支持するベース部材１６とを備えている。ハンド部材２２の下側に上部アーム部材２０が配置され、上部アーム部材２０の下側に下部アーム部材１８が配置され、下部アーム部材１８の下側にベース部材１６が配置されている。ハンド部材２２は、平面視において細長いＵ字状に形成され、屈曲部側が基点となるようにＷ軸２１が配置されている。ハンド部材２２は、図示しない真空吸着等の保持手段を備え、その保持手段によりハンド部材２２の上面に被搬送物が固定される。下部アーム部材１８及び上部アーム部材２０は、細長い平板状に形成され、各々の長さは、下部アーム部材１８を固定させて上部アーム部材２０をＢ軸１９を中心として回動させたときに、Ａ軸１７とＷ軸２１とが重なるような長さに設定されている。ベース部材１６は、上下方向を長手方向とした四角柱状に形成され、上下方向を長手方向とした円柱状に形成されたＡ軸１７を収納することができるように構成されている。尚、Ｗ軸２１が第１駆動軸を、Ｂ軸１９が第２駆動軸を、Ａ軸が第３駆動軸を構成し、上部アーム部材２０、Ｂ軸１９及び下部アーム部材１８がアーム機構を構成する。 The robot 11 includes a hand member 22 that holds the object to be transported, an upper arm member 20 that supports the end of the hand member 22 so that the end of the hand member 22 can be rotated in the horizontal direction via the W axis 21 at one end, and B A lower arm member 18 that supports the other end of the upper arm member 20 via a shaft 19 so as to be pivotable in the horizontal direction, and a second arm that supports the other end of the lower arm member 18 via a shaft 17 so as to be pivotable in the horizontal direction. The base member 16 is provided. The upper arm member 20 is disposed below the hand member 22, the lower arm member 18 is disposed below the upper arm member 20, and the base member 16 is disposed below the lower arm member 18. The hand member 22 is formed in an elongated U shape in plan view, and the W axis 21 is disposed so that the bent portion side becomes a base point. The hand member 22 includes holding means such as vacuum suction (not shown), and the object to be conveyed is fixed to the upper surface of the hand member 22 by the holding means. The lower arm member 18 and the upper arm member 20 are formed in an elongated flat plate shape, and the length of each of the lower arm member 18 and the upper arm member 20 is fixed when the lower arm member 18 is fixed and the upper arm member 20 is rotated about the B axis 19. The length is set such that the A axis 17 and the W axis 21 overlap. The base member 16 is formed in a quadrangular prism shape whose longitudinal direction is the vertical direction, and is configured to accommodate an A-axis 17 formed in a cylindrical shape whose longitudinal direction is the vertical direction. The W axis 21 constitutes the first drive axis, the B axis 19 constitutes the second drive axis, the A axis constitutes the third drive axis, and the upper arm member 20, the B axis 19 and the lower arm member 18 constitute the arm mechanism. Constitute.

Ａ軸１７、Ｂ軸１９及びＷ軸２１は駆動軸であり、各々の駆動軸に図示しないサーボモータが設置されている。Ａ軸１７には下部アーム部材１８を回動させるためのサーボモータ、Ｂ軸１９には上部アーム部材２０を回動させるためのサーボモータ、Ｗ軸２１にはハンド部材２２を回動させるためのサーボモータが各々設置されている。サーボモータの各々の出力軸である回転軸と、下部アーム部材１８、上部アーム部材２０及びハンド部材２２の各々とが連結されて、下部アーム部材１８、上部アーム部材２０及びハンド部材２２が各々独立して回動可能となっている。その図示しないサーボモータの各々の回転軸等には、サーボモータの各々の回転軸の回転速度や回転量を検出する動作量検出手段である図示しないエンコーダが各々設置されている。この動作量検出手段により、下部アーム部材１８、上部アーム部材２０及びハンド部材２２の回転角度等が検出される。更に、Ａ軸１７には、Ａ軸１７を上下方向に昇降させるための図示しないサーボモータ又はシリンダがベース部材１６の内部に設置されている。Ａ軸１７の昇降距離は、高さ検出手段である図示しないエンコーダにより検出される。 The A axis 17, the B axis 19, and the W axis 21 are drive axes, and a servo motor (not shown) is installed on each drive axis. The A-axis 17 is a servo motor for rotating the lower arm member 18, the B-axis 19 is a servo motor for rotating the upper arm member 20, and the W-axis 21 is for rotating the hand member 22. Each servo motor is installed. The rotation shaft, which is the output shaft of each servo motor, is connected to each of the lower arm member 18, the upper arm member 20, and the hand member 22, so that the lower arm member 18, the upper arm member 20 and the hand member 22 are independent of each other. And can be rotated. Encoders (not shown), which are operation amount detection means for detecting the rotation speed and the rotation amount of each rotation shaft of the servomotor, are installed on each rotation shaft of the servomotor (not shown). By this operation amount detection means, the rotation angles of the lower arm member 18, the upper arm member 20, and the hand member 22 are detected. Furthermore, a servo motor or a cylinder (not shown) for raising and lowering the A shaft 17 in the vertical direction is installed in the A shaft 17 inside the base member 16. The elevation distance of the A-axis 17 is detected by an encoder (not shown) that is a height detection means.

ベース部材１６は所定の位置に設置されるためＡ軸１７は移動せず、Ａ軸１７を基点として、ハンド部材２２が水平方向に所定の範囲で移動することとなる。又、Ａ軸１７が昇降すると、各々連結した下部アーム部材１８、上部アーム部材２０、ハンド部材２２が一体となって昇降する。このようにしてロボット１１は動作して所定の範囲において被搬送物を搬送する。 Since the base member 16 is installed at a predetermined position, the A-axis 17 does not move, and the hand member 22 moves in a predetermined range in the horizontal direction with the A-axis 17 as a base point. When the A-axis 17 moves up and down, the lower arm member 18, the upper arm member 20, and the hand member 22 that are connected to each other move up and down together. In this way, the robot 11 operates to convey the object to be conveyed within a predetermined range.

サーボアンプ１５は、制御部１４からの指令信号に基づいて上記Ａ軸１７、Ｂ軸１９及びＷ軸２１の各々に設置されたサーボモータに電力を供給してサーボモータを駆動させる。又、サーボアンプ１５に上記エンコーダからの回転角度等の検出情報がフィードバックされ、制御部１４からの指令信号とエンコーダからのフィードバック信号との差をなくすように、サーボアンプ１５はサーボモータの駆動を制御する。尚、この制御は、ＰＩ制御やＰＩＤ制御等により行われるが、限定されるものではない。 The servo amplifier 15 supplies power to the servo motors installed on the A-axis 17, B-axis 19 and W-axis 21 based on the command signal from the control unit 14 to drive the servo motor. Also, the servo amplifier 15 drives the servo motor so that the detection information such as the rotation angle from the encoder is fed back to the servo amplifier 15 and the difference between the command signal from the control unit 14 and the feedback signal from the encoder is eliminated. Control. This control is performed by PI control, PID control or the like, but is not limited.

ティーチングボックス１３は、ロボット１１に近接して設置され、ロボット１１を動作させるためのスイッチを備えている。このティーチングボックス１３を用いて、ロボット１１の位置及び姿勢からなる教示点の教示が行われる。 The teaching box 13 is installed in the vicinity of the robot 11 and includes a switch for operating the robot 11. Using the teaching box 13, teaching points including the position and posture of the robot 11 are taught.

制御部１４は、サーボアンプ１５やティーチングボックス１３に接続して、ロボット制御システム１０の全体を制御している。制御部１４は、ティーチングボックス１３によって入力された内容を記憶する機能、サーボアンプ１５に指令信号を送ることにより各駆動軸に設定されたサーボモータを駆動させてロボット１１の動作や姿勢を制御する機能、各駆動軸に設置されたサーボモータの回転軸の回転角度等のエンコーダによって検出された情報をサーボアンプを介して取得して演算する機能、等を備えている。制御部１４は、ティーチングボックス１３により教示された教示点間をロボット１１が移動するようにロボット１１の動作を制御する。 The control unit 14 is connected to the servo amplifier 15 and the teaching box 13 to control the entire robot control system 10. The control unit 14 controls the operation and posture of the robot 11 by driving a servo motor set for each drive axis by sending a command signal to the servo amplifier 15 and a function for storing the contents input by the teaching box 13. And a function for obtaining and calculating information detected by an encoder such as a rotation angle of a rotation shaft of a servo motor installed on each drive shaft through a servo amplifier. The control unit 14 controls the operation of the robot 11 so that the robot 11 moves between teaching points taught by the teaching box 13.

次に、制御部１４で制御されるロボット１１の動作について説明する。 Next, the operation of the robot 11 controlled by the control unit 14 will be described.

図２は、図１で示したロボットが特異点Ｏを通過させて開始点Ｓから目標点Ｅまで半導体ウェハを搬送したときの各点におけるロボットの位置及び姿勢を示した概略平面図である。この実施の形態における特異点は、半導体ウェハの中心点がハンド部材２２の中心線上にあり、下部アーム部材１８、上部アーム部材２０及びハンド部材２２の各々の中心線が重なった状態のときの半導体ウェハ２３の中心点とする。 FIG. 2 is a schematic plan view showing the position and posture of the robot at each point when the robot shown in FIG. 1 passes the singular point O and transports the semiconductor wafer from the start point S to the target point E. FIG. The singular point in this embodiment is that the semiconductor wafer when the center point of the semiconductor wafer is on the center line of the hand member 22 and the center lines of the lower arm member 18, the upper arm member 20 and the hand member 22 are overlapped. The center point of the wafer 23 is used.

図２を参照して、上述したロボット１１が、Ｙ方向に延びるように配置された被搬送物である半導体ウェハ２３が収納されたカセット２４と、カセット２４に平行に配置された半導体ウェハ２３の処理を行う処理装置２５との間に設置されている。ロボット１１は、カセット２４や処理装置２５から半導体ウェハ２３を搬出入して、カセット２４と処理装置２５との間で半導体ウェハ２３を搬送する。カセット２４と処理装置２５との間の幅は、下部アーム部材１８や上部アーム部材２０をその軸方向をＸ方向に整列させたときの大きさより少し大きい程度である。したがって、下部アーム部材１８や上部アーム部材２０の軌道を制限せずに動作させると、それらは、カセット２４や処理装置２５と干渉することとなる。ロボット１１は、Ｘ方向の軸を境界に左右同様の範囲で稼動するように設置されている。ロボット１１は、半導体ウェハ２３の中心が開始点Ｓから特異点Ｏを通過して目標点Ｅまで移動するように動作して半導体ウェハ２３を搬送している。このとき、ロボット１１は、半導体ウェハ２３やハンド部材２２や上部アーム部材２０が、カセット２４や処理装置２５の障害物に干渉しないように動作している。 Referring to FIG. 2, the robot 11 described above includes a cassette 24 in which a semiconductor wafer 23 that is an object to be transferred arranged so as to extend in the Y direction, and a semiconductor wafer 23 arranged in parallel to the cassette 24. It is installed between the processing devices 25 that perform processing. The robot 11 loads and unloads the semiconductor wafer 23 from the cassette 24 and the processing apparatus 25 and transports the semiconductor wafer 23 between the cassette 24 and the processing apparatus 25. The width between the cassette 24 and the processing device 25 is slightly larger than the size when the lower arm member 18 and the upper arm member 20 are aligned in the X direction in the axial direction. Therefore, if the lower arm member 18 and the upper arm member 20 are operated without restricting their trajectories, they will interfere with the cassette 24 and the processing device 25. The robot 11 is installed so as to operate in the same range as the left and right with the axis in the X direction as a boundary. The robot 11 operates to transfer the semiconductor wafer 23 so that the center of the semiconductor wafer 23 moves from the start point S through the singular point O to the target point E. At this time, the robot 11 operates so that the semiconductor wafer 23, the hand member 22, and the upper arm member 20 do not interfere with the obstacles of the cassette 24 and the processing apparatus 25.

図２の（１）は、開始点Ｓのとき、図２の（２）は特異点Ｏのとき、図２の（３）は目標点Ｅのときのロボット１１の位置及び姿勢を示している。先ず、制御部１４は、Ａ軸１７を時計方向回りに駆動させ、Ｂ軸１９及びＷ軸２１を反時計方向回りに駆動させることにより、ロボット１１を、図２の（１）で示した開始点Ｓの位置及び姿勢から図２の（２）で示した特異点Ｏの位置及び姿勢まで動作させている。次に、Ａ軸１７及びＷ軸２１を時計方向回りに駆動させ、Ｂ軸１９を反時計方向回りに駆動させることにより、ロボット１１を、図２の（２）で示した特異点Ｏの位置及び姿勢から図２の（３）で示した目標点Ｅの位置及び姿勢まで動作させている。特異点Ｏを通過する時点でＡ軸１７及びＢ軸１９は同一方向に回動しているが、Ｗ軸２１は反対方向に回動し、ロボット１１は特異点Ｏで一度停止する。ところで、開始点Ｓから目標点Ｅまで各駆動軸の軌道が自由であれば、開始点Ｓから目標点Ｅまで半導体ウェハ２３を搬送している間に、半導体ウェハ２３、ハンド部材２２及び上部アーム部材２０がカセット２４や処理装置２５の障害物に干渉してしまうこととなる。従来のロボット制御装置であれば、障害物との干渉と特異点Ｏの通過とを避けるために中継点として複数の教示点を指定する必要がある。しかしながら、ロボット制御装置１２のこの動作における教示点は、開始点Ｓ、特異点Ｏ及び目標点Ｅの３点である。 2 shows the position and posture of the robot 11 at the start point S, FIG. 2 (2) shows the singular point O, and FIG. . First, the control unit 14 drives the robot 11 in the clockwise direction, and drives the B axis 19 and the W axis 21 in the counterclockwise direction, thereby starting the robot 11 as shown in FIG. The operation is performed from the position and posture of the point S to the position and posture of the singular point O shown in (2) of FIG. Next, the A axis 17 and the W axis 21 are driven clockwise, and the B axis 19 is driven counterclockwise, whereby the robot 11 is moved to the position of the singular point O shown in (2) of FIG. And from the attitude to the position and attitude of the target point E shown in (3) of FIG. When passing through the singular point O, the A axis 17 and the B axis 19 rotate in the same direction, but the W axis 21 rotates in the opposite direction, and the robot 11 stops once at the singular point O. If the trajectory of each drive shaft is free from the start point S to the target point E, the semiconductor wafer 23, the hand member 22, and the upper arm are being transported while the semiconductor wafer 23 is being transferred from the start point S to the target point E. The member 20 will interfere with the obstacle of the cassette 24 and the processing apparatus 25. In the case of a conventional robot control device, it is necessary to designate a plurality of teaching points as relay points in order to avoid interference with an obstacle and passage of a singular point O. However, the teaching points in this operation of the robot controller 12 are the starting point S, the singular point O, and the target point E.

次に、制御部１４で制御されるロボット１１の動作制御について説明する。 Next, operation control of the robot 11 controlled by the control unit 14 will be described.

図３は図２で示した開始点Ｓにおけるロボットの姿勢の拡大平面図である。図４は図２で示した開始点Ｓから特異点Ｏまでロボットが動作したときの図であって、その（１）が各駆動軸の動作量の差分、動作時間及び動作比率を示した図であり、その（２）が各駆動軸の速度変化を示した図であり、その（３）が半導体ウェハの中心点の軌道を示した図である。 FIG. 3 is an enlarged plan view of the posture of the robot at the start point S shown in FIG. FIG. 4 is a diagram when the robot is operated from the starting point S to the singular point O shown in FIG. 2, and (1) is a diagram showing the difference in operation amount, operation time and operation ratio of each drive axis. (2) is a diagram showing a change in speed of each drive shaft, and (3) is a diagram showing a trajectory of the center point of the semiconductor wafer.

図３を参照して、半導体ウェハ２３の中心が開始点Ｓから特異点Ｏまで移動するように、ロボット１１が半導体ウェハ２３を搬送するようにロボット１１を制御する場合である。ロボット１１の特異点Ｏの姿勢に対する開始点Ｓの姿勢におけるＡ軸１７、Ｂ軸１９及びＷ軸２１の各々の動作量の差分θが示されている。即ち、開始点Ｓの姿勢における、Ｘ軸と下部アーム１８との角度、下部アーム１８と上部アーム２０との角度、上部アーム２０とハンド部材２２との角度が示されている。平面視において反時計方向回りを（＋）とし時計方向回りを（−）とすると、上記差分θはＡ軸１７が−θ_ＡＳ、Ｂ軸１９がθ_ＢＳ、Ｗ軸２１がθ_ＷＳである。ロボット１１の姿勢が開始点Ｓから特異点Ｏまで動作するのに、制御部１４は、Ａ軸１７を時計方向回りにθ_ＡＳの動作量だけ駆動して、Ａ軸１７を中心にして下部アーム部材１８を回動させる。又、Ｂ軸１９を反時計時計方向回りにθ_ＢＳの動作量だけ駆動して、Ｂ軸１９を中心にして上部アーム部材２０を回動させる。又、Ｗ軸２１を反時計方向回りにθ_ＷＳの動作量だけ駆動して、ハンド部材２２を回動させる。 Referring to FIG. 3, the robot 11 controls the robot 11 to carry the semiconductor wafer 23 so that the center of the semiconductor wafer 23 moves from the start point S to the singular point O. A difference θ between the movement amounts of the A axis 17, the B axis 19, and the W axis 21 in the attitude of the start point S with respect to the attitude of the singular point O of the robot 11 is shown. That is, the angle between the X axis and the lower arm 18, the angle between the lower arm 18 and the upper arm 20, and the angle between the upper arm 20 and the hand member 22 in the posture of the starting point S are shown. When the counterclockwise direction in the plan view is (+) and the clockwise direction is (−), the difference θ is −θ _{AS for the} A axis 17, θ _{BS for the} B axis 19, and θ _WS for the W axis 21. Although the posture of the robot 11 moves from the starting point S to the singular point O, the control unit 14 drives the A axis 17 clockwise by an amount of movement of θ _AS , and lower arm about the A axis 17 The member 18 is rotated. Further, the B-axis 19 is driven by the operation amount of theta _BS counterclockwise clockwise direction, the upper arm member 20 is rotated by the B axis 19 in the center. In addition, the hand member 22 is rotated by driving the W shaft 21 counterclockwise by an operation amount of θ _WS .

図４の（１）を参照して、先ず、制御部１４は、駆動軸の各々に取り付けられたエンコーダからの検出情報を利用して、差分算出手段により、駆動軸の各々の上記差分θを算出する。次に、制御部１４は、時間算出手段により、予め設定可能な駆動軸の各々の速度条件と、ロボット１１が開始点Ｓの姿勢から特異点Ｏの姿勢まで動作する動作量、即ち上記差分θとから、駆動軸の各々の動作時間Ｔを算出する。このとき算出された動作時間ＴがＡ軸１７はＴ_ＡＳ、Ｂ軸１９はＴ_ＢＳ、Ｗ軸２１がＴ_ＷＳとして、これらのうちＢ軸１９の動作時間Ｔ_ＢＳが最も長かったとする。次に、制御部１４は、比率算出手段により、駆動軸のうち上記算出された動作時間Ｔが最も長い駆動軸であるＢ軸１９を基準軸として、その基準軸の動作量に対する他の駆動軸であるＡ軸１７及びＷ軸２１の動作量の動作比率を算出する。図４の（１）で示したように、このとき算出される動作比率は、Ｂ軸１９を１として、Ａ軸１７は（−θ_ＡＳ／θ_ＢＳ）、Ｗ軸２１は（θ_ＷＳ／θ_ＢＳ）となる。動作時間Ｔが最も長い駆動軸を基準軸とすることで、搬送時間を動作時間の最も長い駆動軸の動作時間に合わせることができ、効率的なロボット制御装置１２となる。尚、動作時間Ｔの長短により基準軸が決定されているが、角度等の動作量の大小により基準軸が決定されてもよい。 Referring to (1) in FIG. 4, first, the control unit 14 uses the detection information from the encoders attached to each of the drive shafts to calculate the difference θ of each of the drive shafts by the difference calculation means. calculate. Next, the control unit 14 uses the time calculation means to set each speed condition of the drive shaft that can be set in advance and the amount of movement that the robot 11 operates from the attitude of the start point S to the attitude of the singular point O, that is, the difference θ From the above, the operation time T of each drive shaft is calculated. It is assumed that the operation time T calculated at this time is T _{AS for the} A axis 17, T _{BS for the} B axis 19, and T _WS for the W axis 21, and the operation time T _BS for the B axis 19 is the longest. Next, the control unit 14 uses the B axis 19 that is the drive axis with the longest calculated operation time T among the drive axes as a reference axis by the ratio calculation means, and determines the other drive axis for the operation amount of the reference axis. The movement ratio of the movement amounts of the A axis 17 and the W axis 21 is calculated. As shown in (1) of FIG. 4, the motion ratio calculated at this time is such that the B axis 19 is 1, the A axis 17 is (−θ _AS / θ _BS ), and the W axis 21 is (θ _WS / θ). _BS ). By setting the drive axis having the longest operation time T as the reference axis, the transport time can be matched with the operation time of the drive axis having the longest operation time, and the robot control apparatus 12 becomes efficient. Although the reference axis is determined based on the length of the operation time T, the reference axis may be determined based on the amount of operation such as an angle.

次に、制御部１４は、動作手段により、上記算出された動作比率でＡ軸１７、Ｂ軸１９及びＷ軸２１の駆動軸の各々をサーボモータで駆動させることにより、ロボット１１を開始点Ｓの姿勢から特異点Ｏの姿勢まで動作させる。ロボット１１が開始点Ｓの姿勢から特異点Ｏの姿勢まで動作する時間を所定の間隔で分割した所定時間ΔＴ毎、例えば数ｍｓｅｃ程度の補間時間毎に制御部１４はサーボアンプ１５に指令信号を送り、上記動作比率で駆動軸の各々を駆動させる。具体的には、Ｎ個目の所定時間ΔＴ_Ｎの間にＢ軸１９をθ_ＢＮ駆動させる場合、所定時間ΔＴ_Ｎの間にＡ軸１７及びＷ軸２１を駆動させる動作量θ_ＡＮ及びθ_ＷＮは、
θ_ＡＮ＝θ_ＢＮ×（−θ_ＡＳ／θ_ＢＳ）＝−［θ_ＢＮ×（θ_ＡＳ／θ_ＢＳ）］
θ_ＷＮ＝θ_ＢＮ×（θ_ＷＳ／θ_ＢＳ）
となる。制御部１４は、サーボモータにより所定時間ΔＴ_Ｎの間にＢ軸１９を反時計方向回りにθ_ＢＮだけ駆動させ、Ａ軸１７を時計方向回りに［θ_ＢＮ×（θ_ＡＳ／θ_ＢＳ）］だけ駆動させ、Ｗ軸２１を反時計方向回りに［θ_ＢＮ×（θ_ＷＳ／θ_ＢＳ）］だけ駆動させる。したがって、制御部１４は、Ａ軸１７、Ｂ軸１９及びＷ軸２１を各々独立させて駆動させているのではなく、上記動作比率でＡ軸１７、Ｂ軸１９及びＷ軸２１を相対的に駆動させている。 Next, the controller 14 causes the robot 11 to start the starting point S by driving each of the drive shafts of the A-axis 17, the B-axis 19 and the W-axis 21 with the servo motor at the calculated motion ratio. To the posture of the singular point O. The control unit 14 sends a command signal to the servo amplifier 15 every predetermined time ΔT obtained by dividing the time during which the robot 11 moves from the starting point S to the singular point O at predetermined intervals, for example, every interpolation time of about several milliseconds. Each of the drive shafts is driven at the above movement ratio. Specifically, if the B-axis 19 to theta _BN driven during the N-th predetermined time [Delta] T _N, the operation amount for driving the A-axis 17 and the W-axis 21 during a predetermined time [Delta] T _N theta _AN and theta _WN Is
θ _AN = θ _BN × (−θ _AS / θ _BS ) = − [θ _BN × (θ _AS / θ _BS )]
_{_{θ WN = θ BN × (θ}} WS / θ BS)
It becomes. Control unit 14, theta _BN only drives the B-axis 19 in a counter clockwise direction during a predetermined time [Delta] T _N by the servomotor, the A-axis 17 in the clockwise direction _{_{[θ BN × (θ AS /}} θ BS)] The W axis 21 is driven counterclockwise by [θ _BN × (θ _WS / θ _BS )]. Therefore, the control unit 14 does not drive the A axis 17, the B axis 19 and the W axis 21 independently of each other, but relatively moves the A axis 17, the B axis 19 and the W axis 21 at the above operation ratio. Driven.

次に、開始点Ｓから特異点Ｏまでロボット１１が動作したときの各駆動軸の速度変化と、半導体ウェハ２３の中心点の軌道について説明する。 Next, the speed change of each drive shaft and the trajectory of the central point of the semiconductor wafer 23 when the robot 11 operates from the start point S to the singular point O will be described.

図４の（２）を参照して、縦軸には、駆動軸の各々の速度が採られ、駆動軸の回転方向が反時計方向回りであれば（＋）とし、時計方向回りであれば（−）としている。横軸には、ロボット１１が開始点Ｓの姿勢から特異点Ｏの姿勢に動作するまでの経過時間が採られている。駆動軸の各々は、同時に駆動を始め、同時に停止している。駆動軸の各々の速度は開始点Ｓから速度が上昇し、最高速点を経過してから減速し特異点Ｏで停止している。Ｂ軸１９の速度が最も速く、続いてＷ軸２１、Ａ軸１７の順になっている。又、Ｂ軸１９及びＷ軸２１は反時計方向回りに回動し、Ａ軸１７は時計方向回りに回動している。上述したロボット１１の動作制御が行われるため、図４の（２）で示したように駆動軸の各々の速度は変化し、開始点Ｓから特異点Ｏまでの間で、Ａ軸１７、Ｂ軸１９及びＷ軸２１の各々の速度比率は常に一定となっている。即ち、Ａ軸１７、Ｂ軸１９及びＷ軸２１の各々の動作比率は、
Ａ軸１７：Ｂ軸１９：Ｗ軸２１＝（−θ_ＡＳ／θ_ＢＳ）：１：（θ_ＷＳ／θ_ＢＳ）
で常に一定となる。 Referring to (2) in FIG. 4, the vertical axis represents the speed of each drive shaft, and if the rotation direction of the drive shaft is counterclockwise (+), the vertical axis is clockwise. (-). On the horizontal axis, the elapsed time until the robot 11 moves from the posture of the start point S to the posture of the singular point O is taken. Each of the drive shafts starts driving simultaneously and stops simultaneously. Each speed of the drive shaft increases from the start point S, decelerates after passing through the highest speed point, and stops at the singular point O. The speed of the B axis 19 is the fastest, followed by the W axis 21 and the A axis 17 in this order. The B-axis 19 and the W-axis 21 are rotated counterclockwise, and the A-axis 17 is rotated clockwise. Since the above-described operation control of the robot 11 is performed, the speed of each drive shaft changes as shown in (2) of FIG. 4, and the A axis 17, B between the start point S and the singular point O The speed ratio of each of the shaft 19 and the W shaft 21 is always constant. That is, the operation ratio of each of the A axis 17, the B axis 19, and the W axis 21 is
A-axis 17: B-axis 19: W-axis 21 = (− θ _AS / θ _BS ): 1: (θ _WS / θ _BS )
Always constant.

図４の（３）を参照して、縦軸にはＸ方向の座標が採られ、横軸にはＹ方向の座標が採られ、図２及び図３で示したＸ方向及びＹ方向の座標と一致している。半導体ウェハ２３の中心の軌道は、開始点ＳからＹ方向の軸に沿って移動し、Ｘ方向の軸を一度超えて、その後急激に屈曲してＸ方向の軸上に位置する特異点Ｏに到達している。上記軌道は、Ｙ方向に延びる楕円状を移動するように滑らかな曲線を描くように形成されている。 Referring to (3) in FIG. 4, the vertical axis represents the X direction coordinate, the horizontal axis represents the Y direction coordinate, and the X and Y direction coordinates shown in FIGS. Is consistent with The center trajectory of the semiconductor wafer 23 moves along the axis in the Y direction from the starting point S, once exceeds the axis in the X direction, and then suddenly bends to a singular point O located on the axis in the X direction. Has reached. The trajectory is formed so as to draw a smooth curve so as to move in an elliptical shape extending in the Y direction.

以上のように、ロボット１１の動作制御について開始点Ｓの姿勢から特異点Ｏの姿勢までを説明してきたが、図２の（２）で示した特異点Ｏから図２の（３）で示した目標点Ｅまでの動作も同様の動作制御で制御される。上記説明の開始点Ｓを特異点Ｏとして、特異点Ｏを目標点Ｅとして考える。制御部１４は、特異点Ｏから目標点Ｅまでの間も一定の動作比率でＡ軸１７、Ｂ軸１９及びＷ軸２１を相対的に駆動させる。このときの動作比率は前述した開始点Ｓから特異点Ｏまでの動作比率とは異なる。開始点Ｓから目標点Ｅまでの駆動軸の各々の速度は、開始点Ｓから上昇して最高速点に到達した後減速して特異点Ｏで一度同時に停止し、再び上昇して最高速点に到達した後減速して目標点Ｅで同時に停止する。又、図２で示した場合と異なり、開始点と目標点がＸ軸を境界にして平面視において左右対称であれば、Ｘ軸を境界にして駆動軸を反対方向に回動させる必要がなくなる。又、駆動軸の各々の動作比率も、開始点から特異点Ｏまでと特異点Ｏから目標点までと同一となる。そのため、特異点Ｏを教示点として指定する必要がなくなり、特異点Ｏで停止させることなく、開始点から目標点までロボット１１を動作制御することができる。 As described above, the operation control of the robot 11 has been described from the posture of the start point S to the posture of the singular point O. From the singular point O shown in (2) of FIG. 2 to (3) of FIG. The operation up to the target point E is also controlled by the same operation control. Consider the starting point S described above as a singular point O and the singular point O as a target point E. The control unit 14 relatively drives the A axis 17, the B axis 19, and the W axis 21 at a constant operation ratio from the singular point O to the target point E. The motion ratio at this time is different from the motion ratio from the start point S to the singular point O described above. The speed of each drive shaft from the start point S to the target point E rises from the start point S, reaches the highest speed point, decelerates, stops once at the singular point O, rises again, and rises again to the highest speed point. After reaching, the vehicle decelerates and stops simultaneously at the target point E. In addition, unlike the case shown in FIG. 2, if the start point and the target point are symmetrical in the plan view with the X axis as the boundary, it is not necessary to rotate the drive shaft in the opposite direction with the X axis as the boundary. . The operation ratio of each drive shaft is also the same from the starting point to the singular point O and from the singular point O to the target point. Therefore, there is no need to designate the singular point O as a teaching point, and the robot 11 can be controlled from the start point to the target point without stopping at the singular point O.

上記のようにロボット１１を制御するロボット制御装置１２では、動作時間の最も長い駆動軸を基準にした動作比率のもと、Ａ軸１７、Ｂ軸１９及びＷ軸２１の各々が相対的に動作する。そのため、開始点Ｓから特異点Ｏまで、あるいは特異点Ｏから目標点Ｅまでの半導体ウェハ２３の搬送速度が変化しても、駆動軸の各々の軌道は一定となる。駆動軸の各々の軌道が制御されるため、障害物との干渉を避ける必要があっても、開始点Ｓ、特異点Ｏ及び目標点Ｅ以外に教示点を指定する必要がなくなる。したがって、障害物との干渉を避けるために駆動軸の軌道が制限される場合に、教示点の数が減少すると共に特異点を通過させることができるため、搬送速度を向上させると共に装置の立上げ時間や搬送経路の変更時間を短縮させることができる。 In the robot controller 12 that controls the robot 11 as described above, each of the A axis 17, the B axis 19, and the W axis 21 operates relatively based on the operation ratio based on the drive axis with the longest operation time. To do. Therefore, even if the transport speed of the semiconductor wafer 23 from the starting point S to the singular point O or from the singular point O to the target point E changes, the trajectory of each drive shaft is constant. Since each trajectory of the drive shaft is controlled, it is not necessary to specify teaching points other than the start point S, the singular point O, and the target point E even if it is necessary to avoid interference with an obstacle. Therefore, when the trajectory of the drive shaft is limited to avoid interference with an obstacle, the number of teaching points is reduced and singular points can be passed, so that the conveyance speed is improved and the apparatus is started up. It is possible to shorten the time and the change time of the transport route.

ロボット制御装置１２によれば、ロボット１１の稼動範囲が限られた装置内において、障害物との干渉を避けながらロボット１１を動作させることができる。又、ロボット１１の稼動範囲を小さくすることができるため、ロボット１１が設置される装置も小さくすることができる。又、所定時間ΔＴ毎にロボット１１の位置及び姿勢が制御されるため、搬送速度の変化に対する駆動軸の各々の軌道の精度を向上させることができる。駆動軸の各々は水平方向に回動し、所定の平面である水平面に駆動軸の各々の軌道が形成されるため、駆動軸の軌道の調整が容易となる。 According to the robot control device 12, the robot 11 can be operated while avoiding interference with an obstacle in an apparatus in which the operating range of the robot 11 is limited. Moreover, since the operating range of the robot 11 can be reduced, the apparatus in which the robot 11 is installed can also be reduced. Further, since the position and posture of the robot 11 are controlled every predetermined time ΔT, it is possible to improve the accuracy of the trajectories of the drive shafts with respect to changes in the conveyance speed. Each of the drive shafts rotates in the horizontal direction, and each track of the drive shaft is formed on a horizontal plane that is a predetermined plane, so that the track of the drive shaft can be easily adjusted.

尚、上記の実施の形態では、ハンド部材及びアーム機構を水平方向に回動させているが、必ずしもこのように構成する必要はなく、他の平面方向に回動してもよい。例えば、ロボット制御装置が垂直多関節のロボットに適用されてもよい。 In the above-described embodiment, the hand member and the arm mechanism are rotated in the horizontal direction. However, the configuration is not necessarily required, and the hand member and the arm mechanism may be rotated in another plane direction. For example, the robot control device may be applied to a vertically articulated robot.

又、上記の実施の形態では、３つの駆動軸で構成されているが、駆動軸の各々を相対的に駆動させることができれば、駆動軸は２つ又は４つ以上で構成されてもよい。 In the above-described embodiment, the driving shaft is configured by three driving shafts. However, the driving shafts may be configured by two or four or more driving shafts as long as each of the driving shafts can be driven relatively.

更に、上記の実施の形態では、２つのアーム部材で構成されているが、アーム部材の各々を相対的に動作させることができれば、アーム部材は３つ以上で構成されてもよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, the arm member is composed of two arm members. However, the arm member may be composed of three or more arm members as long as each arm member can be operated relatively.

更に、上記の実施の形態では、２つのアーム部材は同じ長さに構成されているが、異なる長さに構成してもよい。 Furthermore, in the above embodiment, the two arm members are configured to have the same length, but may be configured to have different lengths.

更に、上記の実施の形態では、アーム機構がベース部材に支持されているが、他の構成からなる部材により支持されてもよく、又、Ａ軸が上下方向に昇降しなくてもよい。 Furthermore, in the above embodiment, the arm mechanism is supported by the base member. However, the arm mechanism may be supported by a member having another configuration, and the A-axis may not be moved up and down.

更に、上記の実施の形態では、動作時間Ｔが最も長い駆動軸を基準軸としているが、他の駆動軸を基準軸としてもよい。 Furthermore, in the above embodiment, the drive axis with the longest operating time T is used as the reference axis, but another drive axis may be used as the reference axis.

更に、上記の実施の形態では、教示点が開始点、特異点及び目標点として３点指定されているが、特異点を含んでいれば、３点以上教示点を指定してもよい。 Furthermore, in the above embodiment, three teaching points are designated as the start point, singular point, and target point. However, if the singular point is included, three or more teaching points may be designated.

更に、上記の実施の形態では、真空吸着等で被搬送物を保持するようにハンド部材が構成されているが、被搬送物を保持することができれば、被搬送物を狭持する等ハンド部材を他の構成してもよい。 Further, in the above embodiment, the hand member is configured to hold the object to be conveyed by vacuum suction or the like. However, if the object to be conveyed can be held, the hand member to sandwich the object to be conveyed, etc. Other configurations may be used.

この発明の第１の実施の形態によるロボット制御装置が適用されるロボット制御システムの概略構成を示したブロック図である。1 is a block diagram showing a schematic configuration of a robot control system to which a robot control apparatus according to a first embodiment of the present invention is applied. 図１で示したロボットが特異点Ｏを通過させて開始点Ｓから目標点Ｅまで半導体ウェハを搬送したときの各点におけるロボットの位置及び姿勢を示した平面図である。FIG. 2 is a plan view showing the position and orientation of the robot at each point when the robot shown in FIG. 1 passes a singular point O and transports a semiconductor wafer from a start point S to a target point E. 図２で示した開始点Ｓにおけるロボットの姿勢の拡大平面図である。FIG. 3 is an enlarged plan view of a posture of a robot at a start point S shown in FIG. 図２で示した開始点Ｓから特異点Ｏまでロボットが動作したときの図であって、その（１）が各駆動軸の動作量の差分、動作時間及び動作比率を示した図であり、その（２）が各駆動軸の速度変化を示した図であり、その（３）が半導体ウェハの中心点の軌道を示した図である。FIG. 3 is a diagram when the robot is operated from the starting point S to the singular point O shown in FIG. 2, and (1) is a diagram showing a difference in the operation amount of each drive axis, an operation time, and an operation ratio; (2) is a diagram showing the speed change of each drive shaft, and (3) is a diagram showing the trajectory of the center point of the semiconductor wafer.

符号の説明Explanation of symbols

１１ロボット
１２ロボット制御装置
１６ベース部材
１７Ａ軸
１８下部アーム
１９Ｂ軸
２０上部アーム
２１Ｗ軸
２２ハンド部材
２３半導体ウェハ DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Robot 12 Robot controller 16 Base member 17 A axis 18 Lower arm 19 B axis 20 Upper arm 21 W axis 22 Hand member 23 Semiconductor wafer

Claims

特異点を挟んだ開始点から目標点までの間を移動させて被搬送物を搬送するようにロボットを制御するロボット制御装置であって、
前記ロボットは、複数の駆動軸を有し、前記被搬送物を保持するハンド部材と、一方端で前記駆動軸のうちの１つを介して前記ハンド部材を回動可能に支持するアーム機構と、前記駆動軸のうちの１つを介して前記アーム機構の他方端を回動可能に支持するベース部材とを含み、
前記開始点から前記特異点までの前記ロボットの動作と、前記特異点から前記目標点までの前記ロボットとの動作に区分して、その区分毎に、
前記ロボットの前記特異点に対する前記開始点又は前記目標点における前記駆動軸の各々の動作量の差分を算出する差分算出手段と、
前記駆動軸のうちの１つを基準軸として、その基準軸の前記差分に対する他の駆動軸の前記差分の動作比率を算出する比率算出手段と、
前記算出された動作比率で前記駆動軸の各々を駆動させることにより、前記ロボットを前記開始点又は前記目標点から前記特異点まで動作させる動作手段とを備えた、ロボット制御装置。 A robot control device that controls a robot to move an object to be conveyed by moving between a starting point and a target point with a singular point in between,
The robot has a plurality of drive shafts and holds a transported object, and an arm mechanism that rotatably supports the hand member at one end via one of the drive shafts. A base member that rotatably supports the other end of the arm mechanism via one of the drive shafts,
Dividing the movement of the robot from the starting point to the singular point and the movement of the robot from the singular point to the target point, for each of the divisions,
A difference calculating means for calculating a difference in the amount of movement of each of the drive axes at the start point or the target point with respect to the singular point of the robot;
Ratio calculation means for calculating one of the drive shafts as a reference axis and calculating an operation ratio of the difference of the other drive shaft with respect to the difference of the reference axis;
A robot control apparatus comprising: an operation unit that operates each of the drive axes at the calculated operation ratio to operate the robot from the start point or the target point to the singular point.

前記駆動軸の各々の速度条件と、前記ロボットが前記開始点又は前記目標点から前記特異点まで動作する間に前記駆動軸の各々が動作する動作量とから前記駆動軸の各々の動作時間を算出する時間算出手段を更に備え、
前記基準軸は、前記駆動軸のうち前記算出された動作時間が最も長い駆動軸である、請求項１記載のロボット制御装置。 The operation time of each of the drive axes is determined from the speed condition of each of the drive axes and the amount of movement of each of the drive axes while the robot operates from the start point or the target point to the singular point. It further comprises time calculation means for calculating,
The robot control apparatus according to claim 1, wherein the reference axis is a drive axis having the longest calculated operation time among the drive axes.

前記動作手段は、前記ロボットが前記開始点又は前記目標点から前記特異点まで動作する時間を所定の間隔で分割した所定時間毎に前記算出された動作比率で前記駆動軸の各々を駆動させる、請求項１又は請求項２記載のロボット制御装置。 The operation means drives each of the drive shafts at the calculated operation ratio every predetermined time obtained by dividing the time during which the robot operates from the start point or the target point to the singular point at a predetermined interval. The robot control apparatus according to claim 1 or 2.

前記アーム機構は、一方端で前記駆動軸のうちの第１駆動軸を介して前記ハンド部材を所定の平面方向に回動可能に支持する上部アーム部材と、一方端で前記駆動軸のうちの第２駆動軸を介して前記上部アーム部材の他方端を前記平面方向に回動可能に支持すると共に、他方端を前記駆動軸のうちの第３駆動軸を介して前記平面方向に回動可能に前記ベース部材に支持される下部アーム部材とからなる、請求項１から請求項３までのいずれかに記載のロボット制御装置。 The arm mechanism includes an upper arm member that supports the hand member so as to be rotatable in a predetermined plane direction via a first drive shaft of the drive shaft at one end, and of the drive shaft at one end. The other end of the upper arm member is rotatably supported in the plane direction via a second drive shaft, and the other end is rotatable in the plane direction via a third drive shaft of the drive shafts. The robot control device according to claim 1, further comprising a lower arm member supported by the base member.