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机器人的示教方法及机器人

阅读：153发布：2021-03-03

IPRDB可以提供机器人的示教方法及机器人专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且机器人的示教方法包括如下步骤：摆动步骤，使手绕位于与感测光束的光轴正交的轴上的规定的旋转轴摆动，以利用感测光束在水平方向对目标进行扫描；判定步骤，根据藉由使手摆动而变化的映像传感器（12）的检测信号，判定目标是否与沿手的长度方向的中心轴的位置一致；移位步骤，当判定为不一致时，根据藉由使手摆动而变化的映像传感器的检测信号，算出手的偏移量，根据所算出的偏移量使手沿感测光束的光轴向左右任一方向移位。，下面是机器人的示教方法及机器人专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种机器人的示教方法，该机器人具备：至少在X轴、Y轴两个轴方向具有自由度的机械臂；安装在所述机械臂的梢端且具有分支成双股状的第一梢端部及第二梢端部的手；以使感测光束在所述第一梢端部及第二梢端部之间的空间内直线前进的方式构成，检测目标是否遮挡所述感测光束的映像传感器；及控制所述机械臂的动作的控制装置；其特征在于，该机器人的示教方法包括如下步骤：配置步骤，将目标配置于示教位置；

第一特别指定步骤，使所述手自规定位置直线前进，特别指定当所述目标遮挡所述感测光束时自所述机器人观察的所述目标的前后方向的位置；

摆动步骤，使所述手绕位于与所述感测光束的光轴正交的轴上的规定的旋转轴摆动，以藉由所述感测光束在水平方向对所述目标进行扫描；

判定步骤，根据藉由使所述手摆动而变化的所述映像传感器的检测信号，判定所述目标是否与沿所述手的长度方向的中心轴的位置一致；

移位步骤，当所述判定步骤中判定为不一致时，根据藉由使所述手摆动而变化的所述映像传感器的检测信号，算出所述手的偏移量，根据算出的所述偏移量使所述手沿所述感测光束的光轴向左右任一方向移位；

第二特别指定步骤，当所述判定步骤中判定为一致时，特别指定自所述机器人观察的所述目标的左右方向的位置；及示教步骤，根据所特别指定的所述目标的前后方向及左右方向的所述位置，向机器人示教与所述示教位置对应的所述手的位置。

2.根据权利要求1所述的机器人的示教方法，其特征在于，

所述摆动步骤中，使所述手绕位于与所述感测光束的光轴正交的轴上的规定的旋转轴以左右相同的角度摆动。

3.根据权利要求1或2所述的机器人的示教方法，其特征在于，

所述判定步骤中，根据所述映像传感器的检测信号值在以0度为中心的规定的摆动角的范围内是否具有对称性，来判定所述目标是否与沿所述手的长度方向的中心轴的位置一致。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的机器人的示教方法，其特征在于，还包含算出所述感测光束的光轴相对于机器人的基准坐标系的轴的倾斜度的步骤，所述移位步骤中，以维持算出的所述倾斜度的方式，使所述手沿所述感测光束的光轴移位。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的机器人的示教方法，其特征在于，所述配置步骤中，将两个目标分别配置在两个示教位置，针对所述两个目标分别进行所述第一特别指定步骤、所述摆动步骤、所述判定步骤、所述移位步骤、所述第二特别指定步骤及所述示教步骤，还包括调整步骤，根据所特别指定的所述目标各自的所述位置的相对位置与所述目标之间的设计距离，来调整当使所述手从所示教的手的所述位置直线前进规定距离时的偏离。

6.一种机器人，具备：至少在X轴、Y轴两个轴方向具有自由度的机械臂；安装在所述机械臂的梢端且具有分支成双股状的第一梢端部及第二梢端部的手；以使感测光束在所述第一及第二梢端部之间的空间内直线前进的方式构成，检测目标是否遮挡所述感测光束的映像传感器；及控制所述机械臂的动作的控制装置；其特征在于，所述控制装置是使所述手自规定位置直线前进，特别指定当配置在示教位置的所述目标遮挡所述感测光束时自所述机器人观察的所述目标的前后方向的位置，使所述手绕位于与所述感测光束的光轴正交的轴上的规定的旋转轴摆动，以利用所述感测光束沿水平方向对所述目标进行扫描，根据藉由使所述手摆动而变化的所述映像传感器的检测信号，判定所述目标是否与沿所述手的长度方向的中心轴的位置一致，当判定为不一致时，根据藉由使所述手摆动而变化的所述映像传感器的检测信号，算出所述手的偏移量，使所述手根据算出的所述偏移量沿所述感测光束的光轴向左右任一方向移位，当判定为一致时，特别指定自所述机器人观察的所述目标的左右方向的位置，根据所特别指定的所述目标的前后方向及左右方向的所述位置向机器人示教与所述示教位置对应的所述手的位置。

说明书全文

机器人的示教方法及机器人

技术领域

[0001] 本发明是关于机器人的示教方法及机器人。

背景技术

[0002] 一般而言，半导体处理设备中搬送半导体晶圆、显示面板用玻璃基板等时，使用连杆系统的水平多关节型搬送机器人。有时在搬送机器人的手的梢端设有映像传感器（mapping sensor）。藉由映像传感器检测出匣盒内有无收纳基板。映像传感器例如构成为使感测光束在分支为双股状的手的第一及第二梢端部之间的空间内直线前进。一般而言，当利用映像传感器检测对象物时，对象物遮挡感测光束的位置即为其检测位置。因此，无法特别指定映像传感器的光束方向上的位置。作为现有技术，美国专利第752267号说明书中公开有一种技术，即，对于对象物，根据两个不同姿势下的映像传感器的检测位置算出对象物的XY平面位置（例如参照专利文献1）。

[0003] 现有技术文献：专利文献：
专利文献1：美国专利第7522267号说明书。

发明内容

[0004] 发明要解决的问题：然而，上述现有的方法中，当映像传感器的实际位置与机器人所识别的位置不同时，算出的位置会含有误差。而且，因有机器人的调零误差、机械尺寸的误差等累积，故不仅是角度会产生误差，XY平面位置也会产生误差。其结果，存在无法高精度地示教对象物的位置的问题。

[0005] 因此，本发明的目的在于准确特别指定对象物的位置、提升机器人的示教精度。

[0006] 解决问题的手段：本发明的一形态的机器人的示教方法中，该机器人具备：至少在X轴、Y轴的两个轴方向具有自由度的机械臂；安装在所述机械臂的梢端、且具有分支成双股状的第一梢端部及第二梢端部的手；以使感测光束在所述第一梢端部及第二梢端部之间的空间内直线前进的方式构成，检测目标是否遮挡所述感测光束的映像传感器；及控制所述机械臂的动作的控制装置；该机器人的示教方法包括如下步骤：配置步骤，其是将目标配置在示教位置；第一特别指定步骤，其是使所述手自规定位置直线前进，特别指定当所述目标遮挡所述感测光束时自所述机器人观察的所述目标的前后方向的位置；摆动步骤，其是使手绕位于与所述感测光束的光轴正交的轴上的规定的旋转轴摆动，以利用所述感测光束在水平方向对所述目标进行扫描；判定步骤，其是根据藉由使所述手摆动而变化的所述映像传感器的检测信号，判定所述目标是否与沿所述手的长度方向的中心轴的位置一致；移位步骤，其是当所述步骤中判定为不一致时，根据藉由使所述手摆动而变化的所述映像传感器的检测信号，算出所述手的偏移量，根据所述算出的偏移量使所述手沿所述感测光束的光轴向左右任一方向移位；第二特别指定步骤，其是当所述步骤中判定为一致时，特别指定自所述机器人观察的所述目标的左右方向的位置；及示教步骤，其是根据所述所特别指定的所述目标的前后方向及左右方向的位置向机器人示教与所述示教位置对应的所述手的位置。

[0007] 映像传感器是根据目标是否遮挡通过手的梢端的空间的感测光束来进行检测的结构。故仅能特别指定自机器人观察的目标的一方向的位置。

[0008] 根据上述结构，使手绕规定的旋转轴摆动，利用感测光束在水平方向对目标进行扫描。映像传感器的检测信号的波形会变化。根据变化的检测信号算出偏移量。根据算出的偏移量使手移位。藉此，即便有机器人的调零、尺寸上的误差，也可使目标与沿手的长度方向的中心轴的位置、即映像传感器的线中央一致。藉此，能特别指定自机器人观察的目标的平面位置，能根据所特别指定的目标的位置向机器人示教与示教位置对应的手的位置。

[0009] 所述摆动步骤中，也可使所述手绕位于与所述感测光束的光轴正交的轴上的规定的旋转轴以左右相同的角度摆动。

[0010] 根据上述结构，藉由使所述机械臂相对于手的长度方向的中心轴以左右相同的角度摆动，从而能根据映像传感器的检测信号恰当地算出偏移量。

[0011] 所述判定步骤中，也可根据所述映像传感器的检测信号值在以0度为中心的规定的摆动角的范围内是否具有对称性，来判定所述目标是否与沿所述手的长度方向的中心轴的位置一致。

[0012] 根据上述结构，能准确地特别指定目标的位置。

[0013] 更包括算出所述感测光束的光轴相对于机器人的基准坐标系的轴的倾斜度的步骤，所述移位步骤中，以维持所述算出的倾斜度的方式，使所述手沿所述感测光束的光轴移位。

[0014] 手的移位方向与机器人的基准坐标系的各轴并不限于平行。因此，藉由预先算出感测光束的光轴相对于机器人的基准坐标系的轴的倾斜度，能准确地使手移位。

[0015] 所述配置步骤中，将两个目标分别配置在两个示教位置，针对所述两个目标分别进行所述第一特别指定步骤、所述摆动步骤、所述判定步骤、所述移位步骤、所述第二特别指定步骤及所述示教步骤，更包括调整步骤，该调整步骤是根据所述特别指定的所述目标各自的位置的相对位置与所述目标之间的设计距离，来调整当使所述手自所述示教的手的位置直线前进规定距离时的偏离。

[0016] 根据上述结构，可恰当地调整例如当使手自基板的缘部直线前进规定距离（例如基板的中心）时的偏离。

[0017] 本发明的其他形态的机器人具备：至少在X轴、Y轴两个轴方向具有自由度的机械臂；安装在所述机械臂的梢端、且具有分支成双股状的第一梢端部及第二梢端部的手；以使感测光束在所述第一梢端部及第二梢端部之间的空间内直线前进的方式构成，检测目标是否遮挡所述感测光束的映像传感器；及控制所述机械臂的动作的控制装置；该机器人中，所述控制装置是使所述手自规定位置直线前进，特别指定当配置在示教位置的所述目标遮挡所述感测光束时自所述机器人观察的所述目标的前后方向的位置；使所述手绕位于与所述感测光束的光轴正交的轴上的规定的旋转轴摆动，以利用所述感测光束沿水平方向对所述目标进行扫描；根据藉由使所述手摆动而变化的所述映像传感器的检测信号，判定所述目标是否与沿所述手的长度方向的中心轴的位置一致；当所述步骤中判定为不一致时，根据藉由使所述手摆动而变化的所述映像传感器的检测信号算出所述机械臂的偏移量，使所述手根据所述算出的偏移量沿所述感测光束的光轴向左右任一方向移位，当所述步骤中判定为一致时，特别指定自所述机器人观察的所述目标的左右方向的位置，根据所述所特别指定的所述目标的前后方向及左右方向的位置向机器人示教与所述示教位置对应的所述手的位置。

[0018] 发明效果：根据本发明，能准确特别指定对象物的位置、提升机器人的示教精度。

[0019] 关于本发明的上述目的、其他目的、特征、及优点，可参照图并根据以下较佳实施形态的详细说明而理解。

附图说明

[0020] 图1是显示第一实施形态的机器人的构成的概略图；图2是图1的手的俯视图；
图3是显示图1的机器人的控制系统的方块图；
图4是显示图1的机器人的示教方法的一例的流程图；
图5是用于说明特别指定XY平面内的目标的位置的机器人的动作的图；
图6是使图5的手摆动时的概略性俯视图；
图7显示当手的中心与目标一致时映像传感器的检测信号的波形；
图8显示当手的中心与目标不一致时映像传感器的检测信号的波形；
图9是使手移位时的概略性俯视图；
图10是第二实施形态的手与目标的概略性俯视图；
图11是机器人基准坐标系的坐标轴相对于手的移位方向倾斜时的概略性俯视图。

具体实施方式

[0021] （第一实施形态）以下，参照附图对本发明第一实施形态进行说明。以下，对于所有图中的相同或相当的要素标注相同的符号，并省略重复说明。

[0022] 图1是显示第一实施形态的机器人1的构成的概略图。如图1所示，机器人1是用于例如在制造半导体组件的半导体处理设备中，搬送作为半导体组件的材料的晶圆等基板W。晶圆包括半导体晶圆与玻璃晶圆。半导体晶圆包括例如硅晶圆、其他半导体单体的晶圆、及化合物半导体的晶圆。玻璃晶圆包括例如FPD用玻璃基板、MEMS用玻璃基板、及蓝宝石（单晶氧化铝）晶圆。关于半导体处理设备，设有例如对晶圆实施热处理、杂质导入处理、薄膜形成处理、微影处理、洗净处理、及平坦化处理等处理的多个处理装置。机器人1将基板W搬送至配置有这些处理装置的区域（处理室）。本实施形态中，基板W是收纳在设置在匣盒台7上的匣盒6内部的托架；
[机器人]
机器人1具备例如臂2、升降轴3、基台4、控制装置5及手10。本实施形态中，基板W载置于所谓水平多关节型4轴机器人的手10。机器人1，在X轴、Y轴、Z轴这3个轴方向具有自由度的臂2的梢端部，设有具有水平方向的自由度的手腕部，在该手腕部设有手10。

[0023] 机器人1具有固定在半导体处理设备的适当部位（例如底板）的基台4，在基台4设有升降轴3。升降轴3的轴线例如铅垂地朝向基台4。在基台4，内设有例如由气缸构成的未图示的致动器。藉由该致动器的动作使升降轴3在基台4的上表面侧在上下方向升降。

[0024] 臂2包括第一臂2a及第二臂2b。第一臂2a设在升降轴3的上端部。第一臂2a自升降轴3的上端部水平延伸。第一臂2a的一端部以可绕铅垂轴线L1摆动的方式连结于升降轴3，在升降轴3，内设有例如由电性马达构成的未图示的致动器。藉由该致动器的动作使第一臂2a相对于升降轴3在水平面内摆动。

[0025] 第二臂2b设在第一臂2a的另一端部的上表面侧。第二臂2b自第一臂2a的另一端部水平延伸。第二臂2b的一端部以可绕铅垂轴线L2摆动的方式连结于第一臂2a。在第一臂2a的另一端部，内设有例如由电性马达构成的未图示的致动器。藉由该致动器的动作，使第二臂2b相对于第一臂2a的另一端部在水平面内摆动。

[0026] 在第二臂2b的另一端部的上表面侧载置有基板W，且设有保持该基板W的手10。手10以可绕铅垂轴线L3摆动的方式连结于第二臂2b的另一端部。在第二臂2b的另一端部，内设有例如由电性马达构成的未图示的致动器。藉由该致动器的动作，使手10相对于第二臂
2b的另一端部在水平面内摆动。

[0027] 控制装置5例如藉由来自未图标的操作装置的输入而控制、或自动地控制对升降轴3、第一臂2a、第二臂2b及手10进行驱动的各致动器的动作，使手10在上下及水平方向移动。并且，藉由适当控制致动器的动作速度，可使手10在水平面内沿任意路径移动；[手]
图2是自上方观察图1的手10的俯视图。如图2所示，手10是由俯视时形成为U状的板材形成。本实施形态中，板材相对于U形的中心轴C左右对称。U状的主体具有单一的基端部
10a、以及自该基端部分成双股延伸的一对第一梢端部10b及第二梢端部10c。在第一梢端部
10b及第二梢端部10c之间形成空间。手的基端部10a固定在安装板20的一端，手10的主体自安装板20水平延伸。安装板20的另一端以可绕铅垂轴线L3摆动的方式连结于第二臂2b的另一端部。

[0028] 手10是为了供圆盘状的基板W载置且予以保持而构成。本实施形态中，手10具备作为基板保持部11的按压面11a以及两个边缘夹（edge grip）11b及11c。按压面11a设在手10的基端部10a的上表面。两个边缘夹11b及11c设在手10的第一梢端部10b及第二梢端部10c的上表面。利用按压面11a向边缘夹11b及11c推压基板W的边缘，由按压面11a与边缘夹11b及11c一同把持基板W。

[0029] 在跨及手10的第一梢端部10b、第二梢端部10c及空间的区域内形成有映像传感器12，该映像传感器12与基板W相向且检测有无该基板W。映像传感器12是以使感测光束B在第一梢端部10b及第二梢端部10c之间的空间内直线前进的方式构成。映像传感器12检测基板W是否遮挡感测光束B。本实施形态中，手10的长度方向的中心轴C与感测光束B的中心一致。

[0030] 在手10的安装板20，内设有发光部13。发光部13转换来自控制装置5的电性输入而产生检测光。光纤15a的一端连接在发光部13，光纤15a自手的基端部10a的背侧铺设至梢端部10b的背侧。光纤15a将自发光部13射出的检测光导入至手的梢端部10b的背侧。在手10的安装板20，内设有受光部14。受光部14接收检测光且将该检测光转换为对控制装置5的电性输出。光纤15b的一端连接在手的梢端部10c的背侧，且铺设至内设在手10的安装板20的受光部14。光纤15b将入射至手的梢端部10c的背侧的检测光导入至受光部14。再者，在光纤15a及15b各自的两端，也可根据需要而适当地配置未图标的光汇聚组件（例如凸透镜）及光发散组件（例如凹透镜）；
[控制系统]
图3是显示机器人1的控制系统的方块图。如图3所示，控制装置5是介由控制线与手10的发光部13、受光部14及基板保持部11、机器人1的驱动装置30连接，且为例如具备微控制器等计算机的机器人控制器。控制装置5并不限于单一的装置，也可由多个装置构成。控制装置5具备运算部51、储存部52及伺服控制部53。

[0031] 储存部52中储存控制装置5的基本程序、机器人的动作程序等信息。运算部51进行用于机器人控制的运算处理，且生成机器人1的控制指令。伺服控制部53以根据运算部51所生成的控制指令控制机器人1的驱动装置30的方式构成。

[0032] 发光部13具备发光组件16及驱动电路17。发光组件16产生且射出检测光。作为发光组件16，可使用例如发光二极管或雷射二极管。驱动电路17向发光组件16施加电压而驱动该发光组件。驱动电路17根据来自控制装置5的控制信号（电性输入）生成电压，从而驱动发光组件16。

[0033] 受光部14具备受光组件18及输出电路19。受光组件18根据所接收的检测光的受光量产生电压，将光信号转换为电信号。作为受光组件18，可使用例如光电二极管。输出电路19将电信号放大且将其作为映像传感器12的检测信号（电性输出）输出。

[0034] 发光组件16或受光组件18与光纤15a、15b藉由未图示的连接器连接。如此，本实施形态中，发光部13及受光部14包含发光组件16及受光组件18，发光组件16及受光组件18构成透过型光传感器。

[0035] 在基板保持部11，根据控制装置5的控制指令控制与基板W接触的按压面11a的压力。藉由按压面11a向边缘夹11b及11c推压基板W的边缘，由按压面11a与边缘夹11b及11c一同把持基板W。

[0036] 驱动装置30由驱动图1中所示的升降轴3、第一臂2a、第二臂2b的致动器构成。驱动装置30根据控制装置5的控制指令，使驱动升降轴3、第一臂2a及第二臂2b的致动器进行动作，从而使手10在上下及水平方向移动；[映像动作]
接着，使用图1及图2对手10的映像动作进行说明。映像检测动作中，机器人1控制臂2的动作，例如使手10的梢端以与收纳在各托架的基板W相向的方式自匣盒6的最下段的托架至最上段的托架依序进行扫描（参照图1）。

[0037] 当基板W未收纳在托架时，感测光束B在第一梢端部10b及第二梢端部10c之间的空间内直线前进（参照图2）。藉此，检测光由手10的梢端部10c的背侧的光纤15b的端部接收。受光部14向控制装置5输出高准位的检测信号（ON信号）。也就是说，基板W未收纳在托架时的检测信号成为高准位。

[0038] 另一方面，当基板W收纳在托架时，来自映像传感器12的在手的梢端部10b与梢端部10c之间的空间内行进的感测光束B被基板W的外周部遮住。此情况下，检测光未由手10的梢端部10c的背侧的光纤15b的端部接收，故受光部14向控制装置5输出低准位的检测信号（OFF信号）。也就是说，基板W收纳在托架时传感器的检测信号成为低准位。如此，控制装置5能依序判定基板是否收纳在匣盒6内的各托架；[特别指定目标位置]
如上所述，映像传感器12检测目标是否遮挡感测光束B。故控制装置5仅能特别指定自机器人1观察的目标的一方向（例如手10的直线前进方向）上的位置。此处所谓自机器人1观察的目标的位置是指例如机器人1的基准坐标系中的目标的坐标位置。本实施形态中，机器人1使用映像传感器12特别指定目标的平面位置，且将其向自身进行示教。

[0039] 以下，对于机器人1的示教方法进行说明。图4是显示机器人1的示教方法的一例的流程图。图5是用于对特别指定XY平面内的目标的位置的机器人的动作进行说明的图。如图5所示，控制装置5中设定有机器人1的基准坐标系。该坐标系例如以基台4的设置面与第一臂2a的旋转轴L1的旋转轴线的交点为原点，以旋转轴L1的旋转轴线为Z轴，以与Z轴正交的任意轴为X轴，以与Z轴及X轴正交的轴为Y轴。

[0040] 首先，在示教之前，作业人员将目标40配置在示教位置（图4的步骤S1）。目标40为任意形状。如图5所示，目标40是沿Z轴方向延伸，且形成为圆柱状。Z轴方向为铅垂方向。目标40配置在例如匣盒6等内预先决定的示教位置。此时，使机器人1移动至规定的开始位置。机器人1既可根据预先设定的程序移动至开始位置，也可由作业人员操作机器人1而手动地移动至开始位置。

[0041] 接着，控制装置5特别指定手10的前后方向上的目标40的位置（图4的步骤S2）。具体而言，控制装置5使臂2动作而使手10自规定位置直线前进。并且，控制装置5特别指定当目标40遮挡感测光束B时自机器人1观察的目标40的前后方向的位置。此处，目标40的前后方向是指与机器人的基准坐标系的Y轴平行的方向。控制装置5根据检测信号自高准位转为低准位时构成第一臂2a及第二臂2b的连杆的尺寸及关节轴的角度等，算出基准坐标系中手10的位置，将所算出的位置记录在储存部52。藉此，以映像传感器12的感测光束B来到目标
40前的方式设置机器人1的手10。

[0042] 接着，控制装置5使手10在水平方向摆动（左右）以对目标40进行扫描（图4的步骤S3）。图6是使图5的手10摆动时的概略性俯视图。再者，此后，为求方便，使图所示的手10简化。如图6所示，使手10绕位于与感测光束B的光轴正交的轴上的旋转轴L3摆动，以利用感测光束B在水平方向对目标40进行扫描。此处，控制装置5自检测信号为低准位状态起使手10绕位于手10的长度方向的中心轴C上的旋转轴L3、以左右相同的角度（例如左右分别为10度）摆动。再者，手10的旋转轴只要位于手的长度方向的中心轴C上即可。例如，也可使手10绕图1的旋转轴L1或旋转轴L2摆动。

[0043] 接着，控制装置5根据藉由使手10摆动而变化的映像传感器12的检测信号，判定目标40是否与沿手10的长度方向的中心轴C的位置一致（步骤S4）。图7及图8分别显示当手10的中心轴C与目标40一致时、及不一致时的映像传感器12的检测信号的波形。纵轴表示检测信号，横轴表示摆动角度。如图7所示，一致时的检测信号的值在以0度为中心的规定的摆动角的范围内具有对称性。相对于此，如图8所示，不一致时的检测信号的值在以0度为中心的规定的摆动角的范围内不具有对称性。因此，控制装置5根据映像传感器12的检测信号值在以0度为中心的规定的摆动角的范围内是否具有对称性，来判定目标40是否与沿手10的长度方向的中心轴C的位置一致。

[0044] 接着，控制装置5在目标40与沿手10的长度方向的中心轴C的位置不一致时（步骤S4中为否），根据藉由使手10摆动而变化的映像传感器12的检测信号，算出手10的偏移量（步骤S5）。控制装置5例如图8所示，藉由比较使手10向正（右）方向摇摆时的检测信号（绝对值）的积分值与使手10向负（左）方向摇摆时的检测信号（绝对值）的积分值的大小而算出偏移量。

[0045] 接着，控制装置5使手10移位（步骤S6）。图9显示使手10移位的情况。如图9所示，控制装置5根据所算出的偏移量使手10沿感测光束B的光轴向右方向移位。此处，使手10在机器人基准坐标系的X轴方向移位。再者，手10的移位量是例如图8所示决定为使手10向正（右）方向摇摆时的检测信号（绝对值）的积分值、与使手10向负（左）方向摇摆时的检测信号（绝对值）的积分值相等的值。并且，控制装置5在移位后返回至步骤S3，反复进行上述步骤，直至手10的中心轴C与目标40一致为止。也就是说，控制装置5反复进行上述步骤，直至检测信号的值如图7所示般在以0度为中心的规定的摆动角的范围内具有对称性为止。藉此，即便有机器人1的调零、尺寸上的误差，也可使目标40与沿手10的长度方向的中心轴C的位置、即感测光束B的线中央一致，而特别指定自机器人1观察的目标40的平面位置。

[0046] 接着，当判定为目标40与沿手10的长度方向的中心轴C的位置一致时（步骤S4中为是），控制装置5特别指定自机器人观察的目标的左右方向的位置（步骤S7）。此处所谓的目标40的左右方向是指与机器人1的基准坐标系的X轴平行的方向。此时，控制装置5根据构成第一臂2a及第二臂2b的连杆的尺寸及关节轴的角度算出基准坐标系中手10的位置，将所算出的位置记录在储存部52。

[0047] 最后，控制装置5根据所特别指定的目标40的前后方向及左右方向的位置，向机器人1示教与示教位置对应的手10的位置（步骤S8）。

[0048] 如以上所述，根据本实施形态，能准确地特别指定目标40的位置，故能提升机器人1的示教精度。然而，即便实际的手10垂直地朝向目标40，机器人1识别出的手10的位置（姿势）实际上也会不同。故当自所示教的手10的位置直线前进时，目标40会偏离手10的中心轴C。也就是说，即便手10的中心轴C相对于目标40垂直，手10也会以遮挡感测光束B的位置与手10在基板W的中心保持基板的位置的距离向横方向偏离。当直线前进距离设为自直径300 mm晶圆的端部至中心为止的距离时，手10的中心相对于目标40偏离0.3度时的横方向的偏离量能根据以下式子算出：
150 mm×sin（0.3）=0.79 mm。

[0049] 对此，发明者等为了确认本实施形态的效果，根据美国专利第7522267号说明书中记载的方法，大致算出目标40的位置的偏离。结果，当手10的中心相对于目标40偏离0.3度时，目标40的位置的偏离为1.6 mm。如此，根据本实施形态，与现有例相比，也能确保足够的精度；（第二实施形态）
接着，使用图10对第二实施形态进行说明。以下，省略与第一实施形态共通的构成的说明，仅对于不同的构成进行说明。

[0050] 图10是概略显示第二实施形态中的手10与目标40的俯视图。如图10所示，本实施形态中，与第一实施形态的不同的处在于：将两个目标40a及40b分别配置在两个示教位置。并且，针对两个目标分别进行步骤S2〜S8。根据特别指定的目标40a及40b各自的位置的相对位置与目标40a及40b之间的设计距离，对于使手10自所示教的手10的位置直线前进规定距离时的偏离进行调整。例如当机器人1保持基板W时，能恰当地对于使手10自匣盒内的基板的缘部直线前进至基板的中心为止时的偏离进行调整。

[0051] 再者，上述实施形态中，机器人1的基准坐标系的X轴与手10的移位方向一致，当使手沿感测光束B的光轴移位时，使手10沿机器人坐标系的X轴方向移位（参照图9）。然而，感测光束B的光轴方向与机器人的基准坐标系的各轴未必一定要平行。

[0052] 图11是显示机器人基准坐标系的坐标轴相对于手的移位方向倾斜时的概略性俯视图。如图11所示，手10的移位方向（光轴方向）与机器人基准坐标系X轴以角度θ倾斜。此情况下，预先算出感测光束B的光轴相对于机器人的基础坐标系的X轴的倾斜度θ（手10的中心轴C相对于基准坐标系的Y轴的倾斜度）。例如，传感器求出目标40反映出的两个部位的位置，根据沿X轴的移动量b及沿Y轴的移动量a求出倾斜度θ：θ=tan－1（a/b）（1）。

[0053] 控制装置5维持所算出的倾斜度θ，且使手10沿感测光束B的光轴移位。藉此，能准确地使手移位。

[0054] 再者，本实施形态的映像传感器12是透过型（参照图2），但只要为使感测光束B在第一梢端部10b及第二梢端部10c之间的空间内直线前进的构成，则也可为反射型。也就是说，映像传感器12也可在第一梢端部10b或第二梢端部10c中的任一方的梢端设有发光部13及受光部14，且在另一方设有反射构件。例如，自第一梢端部10b的发光部13射出的感测光束B由第二梢端部10c的反射构件反射，且由第一梢端部10b的受光部14接收。此种构成中，若目标40遮挡感测光束B则受光量会减少，故能检测目标40是否遮挡感测光束B。以此方式使用反射型映像传感器12时，也能获得与上述实施形态相同的效果。

[0055] 再者，本实施形态中，机器人1是设为水平多关节型搬送用机器人，但不限于此，也可为在手的梢端设有上述映像传感器的所有机器人。

[0056] 本技术领域技术人员可根据上述说明了解本发明的多种改良或其他实施形态。故上述说明应仅被解释为作为例示说明之用，其是为了向本技术领域技术人员示教执行本发明的最佳形态而提供。可在不脱离本发明的精神的情况下，实质性地变更其构造及功能中的一方或双方的细节。

[0057] 工业应用性：本发明可用于梢端设有映像传感器的所有机器人。

[0058] 符号说明：1              机器人
2              臂
3              升降轴
4              基台
5              控制装置
6              匣盒
7              匣盒台
10             手
11             基板保持部
12             映像传感器
13             发光部
14             受光部
15a、15b 光纤
16             发光组件
17             驱动电路
18             受光组件
19             输出电路
20             安装板
30             驱动装置
40             目标
51             运算部
52             储存部
53             伺服控制部。

标题	发布/更新时间	阅读量
机器人-专利编号CN109194125A	2020-05-11	127
机器人-专利编号CN108838992A	2020-05-11	602
机器人-专利编号CN105500369B	2020-05-12	103
机器人-专利编号CN105619419A	2020-05-12	584
机器人-专利编号CN110091318A	2020-05-12	117
机器人-专利编号CN109343545A	2020-05-11	916
机器人-专利编号CN105912001A	2020-05-13	626
机器人臂-专利编号CN105751241A	2020-05-13	771
机器人-专利编号CN105500369A	2020-05-13	523
机器人-专利编号CN110962111A	2020-05-11	648

机器人的示教方法及机器人

机器人的示教方法及机器人

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