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JP2024094061A - Robot control device and robot teaching method - Google Patents

Robot control device and robot teaching method Download PDF

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JP2024094061A
JP2024094061A JP2022210782A JP2022210782A JP2024094061A JP 2024094061 A JP2024094061 A JP 2024094061A JP 2022210782 A JP2022210782 A JP 2022210782A JP 2022210782 A JP2022210782 A JP 2022210782A JP 2024094061 A JP2024094061 A JP 2024094061A
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JP
Japan
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robot
target position
image information
transport robot
transport
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Application number
JP2022210782A
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Japanese (ja)
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梓紗 村田(檀上)
Murata, (Danjo) Azusa
豊和 北野
Toyokazu Kitano
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Daihen Corp
Original Assignee
Daihen Corp
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Publication date
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Abstract

To provide a robot control device capable of generating teaching data which appropriately grasps a target position on the basis of image information photographed by a camera a plurality of times, and conveys an object to the target position with high accuracy.SOLUTION: A robot control device 100 includes: image information acquisition means 110 for acquiring each image information which is photographed at at least two or more places; target position calculation means 120 for calculating target positions on the basis of the respective image information; robot position calculation means 130 for calculating a robot position of a conveyance robot 200; robot control means 140 for operating the conveyance robot 200 so that the robot position coincides with the target position; target position determination mans 150 for determining the target position on the basis of the target position calculated on the basis of image information at the target position and a moving position of the conveyance robot 200; and teaching data generation means 160 for storing the target position calculated on the basis of the image information at the moving position as teaching data, according to a determination result.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、ロボット制御装置及びロボット教示方法に関する。 The present invention relates to a robot control device and a robot teaching method.

近年、産業界において、多くのロボットが普及している。当該ロボットは、例えば、電子部品及び機械部品の組み立て、溶接及び搬送等に用いられ、工場の生産ラインの効率化及び自動化が図られている。 In recent years, many robots have become popular in the industrial world. These robots are used, for example, for assembling, welding, and transporting electronic and mechanical parts, and are helping to streamline and automate factory production lines.

半導体製造装置に用いられるウエハを搬送する搬送ロボットでは、ウエハを適切な位置へ搬送するためのティーチングを行うが、その精度は、操作者の知識及び熟練度などに依存し、また、操作者の作業スペースが十分に確保できない程の省スペース化が求められている場合もあるため、ティーチングの自動化が図られている。 Transport robots used in semiconductor manufacturing equipment to transport wafers are taught to transport the wafers to the appropriate position, but the accuracy of this teaching depends on the knowledge and skill of the operator, and there are also cases where space saving is required to the extent that there is not enough space for the operator to work, so efforts are being made to automate the teaching process.

例えば、特許文献1に記載のウエハ搬送ロボットでは、ハンドに取り付けられたカメラによって取出位置に配置されたウエハを撮影し、カメラが取得した画像に基づいて、ウエハの3次元情報を算出し、そのウエハの3次元情報に基づいてハンドを動かして適切にウエハを取り出している。 For example, in the wafer transport robot described in Patent Document 1, a camera attached to the hand captures an image of the wafer placed at the removal position, calculates three-dimensional information about the wafer based on the image captured by the camera, and moves the hand based on the three-dimensional information about the wafer to appropriately remove the wafer.

特開2022-144478号公報JP 2022-144478 A

しかしながら、特許文献1に記載のウエハ搬送ロボットでは、カメラが取得した画像に基づいて算出されたウエハの3次元情報の精度が低い場合には、実際に配置されているウエハの位置を把握できずに、適切にウエハを取り出せない可能性がある。 However, with the wafer transport robot described in Patent Document 1, if the accuracy of the three-dimensional information of the wafer calculated based on the image captured by the camera is low, the actual position of the wafer cannot be determined, and the wafer may not be removed properly.

また、ティーチングの自動化においては、ウエハの3次元情報だけでなく、ウエハを搬送する目標位置も適切に把握する必要がある。ウエハを搬送する目標位置を把握するために、ウエハ搬送ロボットに取り付けられたカメラで撮影して、当該カメラが取得した画像に基づいて目標位置を算出したとしても、カメラの性能や撮影条件に応じて目標位置を高精度に把握できず、ウエハ搬送ロボットの位置姿勢に基づく位置情報との間にズレが生じてしまうおそれがある。その結果、高精度に、ウエハを目標位置に搬送する教示データを生成できず、適切にウエハを目標位置に搬送できないという問題が生じる。 Furthermore, in automating teaching, it is necessary to properly grasp not only the three-dimensional information of the wafer, but also the target position to which the wafer will be transported. Even if the target position to which the wafer will be transported is determined by taking an image with a camera attached to the wafer transport robot and calculating the target position based on the image acquired by the camera, the target position may not be accurately grasped depending on the camera's performance and shooting conditions, and there is a risk of a discrepancy occurring with the position information based on the position and orientation of the wafer transport robot. As a result, it is not possible to generate teaching data for transporting the wafer to the target position with high accuracy, which gives rise to the problem that the wafer cannot be transported appropriately to the target position.

そこで、本発明は、カメラによって複数回撮影された画像情報に基づいて目標位置を適切に把握して、対象物を高精度に目標位置に搬送する教示データを生成することが可能なロボット制御装置及びロボット教示方法を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a robot control device and a robot teaching method that can accurately grasp a target position based on image information captured multiple times by a camera and generate teaching data for transporting an object to the target position with high accuracy.

本発明の一態様に係るロボット制御装置は、平板状の対象物を搬送する搬送ロボットを制御するロボット制御装置であって、搬送ロボットに取り付けられているカメラによって、搬送ロボットが移動する目標位置を含むように、少なくとも2ヶ所以上において撮影された各画像情報を取得する画像情報取得手段と、各画像情報に基づいて目標位置をそれぞれ算出する目標位置算出手段と、搬送ロボットの各軸の状態を含むロボット情報に基づいて当該搬送ロボットのロボット位置を算出するロボット位置算出手段と、目標位置にロボット位置が一致するように搬送ロボットを動作させるロボット制御手段と、目標位置と、当該目標位置にロボット位置が一致するように搬送ロボットが移動した移動位置において撮影された画像情報に基づいて算出された目標位置とに基づいて目標位置を判定する目標位置判定手段と、判定結果に応じて、移動位置において撮影された画像情報に基づいて算出された目標位置を教示データとして記憶する教示データ生成手段と、を備える。 A robot control device according to one aspect of the present invention is a robot control device that controls a transport robot that transports a flat object, and includes: image information acquisition means that acquires image information captured at least at two or more locations by a camera attached to the transport robot so as to include a target position to which the transport robot moves; target position calculation means that calculates a target position based on each image information; robot position calculation means that calculates the robot position of the transport robot based on robot information including the state of each axis of the transport robot; robot control means that operates the transport robot so that the robot position coincides with the target position; target position determination means that determines the target position based on the target position and the target position calculated based on image information captured at the movement position to which the transport robot has moved so that the robot position coincides with the target position; and teaching data generation means that stores the target position calculated based on the image information captured at the movement position as teaching data according to the determination result.

この態様によれば、画像情報取得手段は、カメラによって少なくとも2ヶ所以上において撮影された各画像情報を取得し、目標位置算出手段は、各画像情報に基づいて目標位置をそれぞれ算出する。ロボット位置算出手段は、搬送ロボットの各軸の状態を含むロボット情報に基づいて当該搬送ロボットのロボット位置を算出し、ロボット制御手段は、目標位置にロボット位置が一致するように搬送ロボットを動作させる。そして、目標位置判定手段は、目標位置と、当該目標位置にロボット位置が一致するように搬送ロボットが移動した移動位置において撮影された画像情報に基づいて算出された目標位置とに基づいて目標位置を判定して、教示データ生成手段は、当該判定結果に応じて移動位置において撮影された画像情報に基づいて算出された目標位置を教示データとして記憶する。これにより、目標位置を適切に把握して、対象物を高精度に目標位置に搬送する教示データを生成することができ、その結果、当該教示データを用いることで対象物を高精度に目標位置に搬送することができる。 According to this aspect, the image information acquisition means acquires each image information taken by the camera at least at two or more locations, and the target position calculation means calculates the target position based on each image information. The robot position calculation means calculates the robot position of the transport robot based on the robot information including the state of each axis of the transport robot, and the robot control means operates the transport robot so that the robot position coincides with the target position. The target position determination means determines the target position based on the target position and the target position calculated based on the image information taken at the movement position to which the transport robot has moved so that the robot position coincides with the target position, and the teaching data generation means stores the target position calculated based on the image information taken at the movement position according to the determination result as teaching data. This makes it possible to appropriately grasp the target position and generate teaching data for transporting the object to the target position with high accuracy, and as a result, the object can be transported to the target position with high accuracy by using the teaching data.

上記態様において、目標位置判定手段は、目標位置と、当該目標位置にロボット位置が一致するように搬送ロボットが移動した移動位置において撮影された画像情報に基づいて算出された目標位置との差分が閾値以下であるかを判定し、差分が閾値以下である場合、教示データ生成手段は、移動位置において撮影された画像情報に基づいて算出された目標位置を教示データとして記憶してもよい。 In the above aspect, the target position determination means determines whether the difference between the target position and the target position calculated based on image information captured at the movement position to which the transport robot has moved so that the robot position coincides with the target position is equal to or less than a threshold value, and if the difference is equal to or less than the threshold value, the teaching data generation means may store the target position calculated based on image information captured at the movement position as teaching data.

この態様によれば、目標位置判定手段は、目標位置と、当該目標位置への移動位置において撮影された画像情報に基づいて算出された目標位置との差分が閾値以下であるかを判定するため、より適切に目標位置を把握することができる。 According to this aspect, the target position determination means determines whether the difference between the target position and the target position calculated based on image information captured at the movement position to the target position is equal to or less than a threshold value, so that the target position can be more appropriately determined.

上記態様において、差分が閾値以下でない場合、ロボット制御手段は、移動位置において撮影された画像情報に基づいて算出された目標位置にロボット位置が一致するように搬送ロボットを動作させてもよい。 In the above aspect, if the difference is not equal to or less than the threshold value, the robot control means may operate the transport robot so that the robot position coincides with the target position calculated based on the image information captured at the movement position.

この態様によれば、上記差分が閾値以下でない場合、搬送ロボットの移動、画像情報の取得、目標位置の算出及び判定を繰り返して、当該差分が収束して安定すれば適切な目標位置を把握できるようになる。 According to this aspect, if the difference is not equal to or less than the threshold value, the movement of the transport robot, the acquisition of image information, and the calculation and determination of the target position are repeated, and once the difference converges and stabilizes, an appropriate target position can be identified.

本発明の一態様に係るロボット教示方法は、平板状の対象物を搬送する搬送ロボットを制御するロボット制御装置が実行するロボット教示方法であって、搬送ロボットに取り付けられているカメラによって、搬送ロボットが移動する目標位置を含むように撮影された画像情報を取得する画像情報取得ステップと、画像情報に基づいて目標位置を算出する目標位置算出ステップと、搬送ロボットの各軸の状態を含むロボット情報に基づいて当該搬送ロボットのロボット位置を算出するロボット位置算出ステップと、目標位置にロボット位置が一致するように搬送ロボットを動作させるロボット制御ステップと、目標位置と、当該目標位置にロボット位置が一致するように搬送ロボットが移動した移動位置において撮影された画像情報に基づいて算出された目標位置とに基づいて目標位置を判定する目標位置判定ステップと、判定結果に応じて、移動位置において撮影された画像情報に基づいて算出された目標位置を教示データとして記憶する教示データ生成ステップと、を含む。 A robot teaching method according to one aspect of the present invention is a robot teaching method executed by a robot control device that controls a transport robot that transports a flat object, and includes an image information acquisition step of acquiring image information captured by a camera attached to the transport robot so as to include a target position to which the transport robot will move, a target position calculation step of calculating the target position based on the image information, a robot position calculation step of calculating the robot position of the transport robot based on robot information including the state of each axis of the transport robot, a robot control step of operating the transport robot so that the robot position coincides with the target position, a target position determination step of determining the target position based on the target position and the target position calculated based on image information captured at a movement position to which the transport robot has moved so that the robot position coincides with the target position, and a teaching data generation step of storing the target position calculated based on the image information captured at the movement position as teaching data according to the determination result.

この態様によれば、画像情報取得ステップでは、カメラによって撮影された画像情報を取得し、目標位置算出ステップは、各画像情報に基づいて目標位置をそれぞれ算出する。ロボット位置算出ステップでは、搬送ロボットの各軸の状態を含むロボット情報に基づいて当該搬送ロボットのロボット位置を算出し、ロボット制御ステップでは、目標位置にロボット位置が一致するように搬送ロボットを動作させる。そして、目標位置判定ステップでは、目標位置と、当該目標位置にロボット位置が一致するように搬送ロボットが移動した移動位置において撮影された画像情報に基づいて算出された目標位置とに基づいて目標位置を判定して、教示データ生成ステップでは、当該判定結果に応じて移動位置において撮影された画像情報に基づいて算出された目標位置を教示データとして記憶する。これにより、目標位置を適切に把握して、対象物を高精度に目標位置に搬送する教示データを生成することができ、その結果、当該教示データを用いることで対象物を高精度に目標位置に搬送することができる。 According to this aspect, in the image information acquisition step, image information captured by a camera is acquired, and in the target position calculation step, a target position is calculated based on each image information. In the robot position calculation step, a robot position of the transport robot is calculated based on robot information including the state of each axis of the transport robot, and in the robot control step, the transport robot is operated so that the robot position coincides with the target position. Then, in the target position determination step, the target position is determined based on the target position and the target position calculated based on image information captured at the movement position to which the transport robot has moved so that the robot position coincides with the target position, and in the teaching data generation step, the target position calculated based on the image information captured at the movement position according to the determination result is stored as teaching data. This makes it possible to appropriately grasp the target position and generate teaching data for transporting the object to the target position with high accuracy, and as a result, the object can be transported to the target position with high accuracy by using the teaching data.

本発明の他の態様に係るロボット制御装置は、平板状の対象物を搬送する搬送ロボットを制御するロボット制御装置であって、搬送ロボットに取り付けられているカメラによって、搬送ロボットが移動する目標位置を含むように、少なくとも2ヶ所以上において撮影された各画像情報を取得する画像情報取得手段と、各画像情報に基づいて目標位置をそれぞれ算出する目標位置算出手段と、搬送ロボットの各軸の状態を含むロボット情報に基づいて当該搬送ロボットのロボット位置を算出するロボット位置算出手段と、目標位置にロボット位置が一致するように搬送ロボットを動作させるロボット制御手段と、目標位置にロボット位置が一致するように搬送ロボットが移動した移動量に基づいて目標位置を判定する目標位置判定手段と、判定結果に応じて、目標位置又は搬送ロボットが移動した移動位置を教示データとして記憶する教示データ生成手段と、を備える。 A robot control device according to another aspect of the present invention is a robot control device that controls a transport robot that transports a flat object, and includes: image information acquisition means that acquires image information captured at least at two or more locations by a camera attached to the transport robot so as to include a target position to which the transport robot moves; target position calculation means that calculates a target position based on each image information; robot position calculation means that calculates the robot position of the transport robot based on robot information including the state of each axis of the transport robot; robot control means that operates the transport robot so that the robot position coincides with the target position; target position determination means that determines the target position based on the amount of movement of the transport robot so that the robot position coincides with the target position; and teaching data generation means that stores the target position or the movement position to which the transport robot has moved as teaching data depending on the determination result.

この態様によれば、画像情報取得手段は、カメラによって少なくとも2ヶ所以上において撮影された各画像情報を取得し、目標位置算出手段は、各画像情報に基づいて目標位置をそれぞれ算出する。ロボット位置算出手段は、搬送ロボットの各軸の状態を含むロボット情報に基づいて当該搬送ロボットのロボット位置を算出し、ロボット制御手段は、目標位置にロボット位置が一致するように搬送ロボットを動作させる。そして、目標位置判定手段は、目標位置にロボット位置が一致するように搬送ロボットが移動した移動位置に基づいて目標位置を判定して、教示データ生成手段は、当該判定結果に応じて目標位置又は搬送ロボットが移動した移動位置を教示データとして記憶する。これにより、目標位置を適切に把握して、対象物を高精度に目標位置に搬送する教示データを生成することができ、その結果、当該教示データを用いることで対象物を高精度に目標位置に搬送することができる。 According to this aspect, the image information acquisition means acquires each piece of image information captured by a camera at least at two or more locations, and the target position calculation means calculates the target position based on each piece of image information. The robot position calculation means calculates the robot position of the transport robot based on robot information including the state of each axis of the transport robot, and the robot control means operates the transport robot so that the robot position coincides with the target position. The target position determination means determines the target position based on the movement position to which the transport robot has moved so that the robot position coincides with the target position, and the teaching data generation means stores the target position or the movement position to which the transport robot has moved as teaching data according to the determination result. This makes it possible to appropriately grasp the target position and generate teaching data for transporting the object to the target position with high accuracy, and as a result, the object can be transported to the target position with high accuracy by using the teaching data.

本発明によれば、カメラによって複数回撮影された画像情報に基づいて目標位置を適切に把握して、対象物を高精度に目標位置に搬送する教示データを生成することが可能なロボット制御装置及びロボット教示方法を提供することができる。 The present invention provides a robot control device and a robot teaching method that can accurately grasp a target position based on image information captured multiple times by a camera and generate teaching data for transporting an object to the target position with high accuracy.

本発明の一実施形態に係る搬送ロボットシステム10のシステム構成を示す概要図である。1 is a schematic diagram showing a system configuration of a transfer robot system 10 according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る搬送ロボット200がウエハWを搬送する様子を示す図である。2 is a diagram showing a state in which a transfer robot 200 according to an embodiment of the present invention transfers a wafer W. FIG. 本発明の一実施形態に係るロボット制御装置100の各機能を示す機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram showing each function of a robot control device 100 according to an embodiment of the present invention. ウエハWを搬送する目標位置となる半導体製造装置の設置位置15の様子を示す図である。1 is a diagram showing an installation position 15 of the semiconductor manufacturing equipment, which is a target position to which the wafer W is transferred. 設置位置15の略正面に来た位置においてカメラ240によって目標位置を含むように撮影し、当該目標位置及び搬送ロボット200におけるハンド220のTCP(T)の位置関係を示す図である。13 is a diagram showing the positional relationship between the target position and the TCP(T) of the hand 220 of the transport robot 200, the image being captured by the camera 240 at a position substantially in front of the installation position 15 so as to include the target position. 目標位置G1に、搬送ロボット200におけるハンド220のTCP(T)が一致するように搬送ロボット200を移動させた様子を示す図である。13 is a diagram showing a state in which the transport robot 200 has been moved so that the TCP(T) of the hand 220 of the transport robot 200 coincides with a target position G 1 . 目標位置G2に、搬送ロボット200におけるハンド220のTCP(T)が一致するように搬送ロボット200を移動させた様子を示す図である。13 is a diagram showing a state in which the transport robot 200 has been moved so that the TCP(T) of the hand 220 of the transport robot 200 coincides with the target position G 2 . 本発明の一実施形態に係る搬送ロボットシステム10が実行するロボット教示方法M100の処理の流れを示すフローチャートである。1 is a flowchart showing a process flow of a robot teaching method M100 executed by a transfer robot system 10 according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る搬送ロボットシステム10が実行する他のロボット教示方法M200の処理の流れを示すフローチャートである。13 is a flowchart showing a process flow of another robot teaching method M200 executed by the transfer robot system 10 according to an embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施形態は、あくまで、本発明を実施するための具体的な一例を挙げるものであって、本発明を限定的に解釈させるものではない。また、説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する場合がある。 The following describes an embodiment of the present invention in detail with reference to the drawings. Note that the embodiment described below is merely a specific example for implementing the present invention, and is not intended to limit the interpretation of the present invention. In addition, to facilitate understanding of the description, the same reference numerals are used as far as possible for the same components in each drawing, and duplicate descriptions may be omitted.

<一実施形態>
[搬送ロボットシステムの構成]
図1は、本発明の一実施形態に係る搬送ロボットシステム10のシステム構成を示す概要図である。図1に示されるように、搬送ロボットシステム10は、ロボット制御装置100と、搬送ロボット200と、デバイス制御装置300と、ティーチペンダント400とを備える。
<One embodiment>
[Configuration of the transport robot system]
1 is a schematic diagram showing a system configuration of a transport robot system 10 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the transport robot system 10 includes a robot controller 100, a transport robot 200, a device controller 300, and a teach pendant 400.

搬送ロボット200は、例えば、6軸垂直多関節型であって、マニピュレータ本体210と、エンドエフェクタとしてのハンド220と、当該ハンド220が取り付けられているハンドベース(基部)230とを有し、さらに、ハンドベース230にカメラ240が配置されている。カメラ240は、例えば、ステレオカメラとして2つのカメラで構成されている。 The transport robot 200 is, for example, a six-axis vertical articulated type, and has a manipulator body 210, a hand 220 as an end effector, and a hand base (base) 230 to which the hand 220 is attached, and further, a camera 240 is disposed on the hand base 230. The camera 240 is, for example, configured as a stereo camera, with two cameras.

ロボット制御装置100は、搬送ロボット200の動作を制御する機器である。例えば、ロボット制御装置100は、ティーチペンダント400に接続されており、当該ティーチペンダント400に入力された動作指示情報を取得することができる。ロボット制御装置100は、当該動作指示情報に基づいて、搬送ロボット200を起動及び停止させたり、対象物を取り出すためにマニピュレータ本体210の各軸を動作させたりして、アームやハンド220を動作させる。 The robot control device 100 is a device that controls the operation of the transport robot 200. For example, the robot control device 100 is connected to a teach pendant 400 and can acquire operation instruction information input to the teach pendant 400. Based on the operation instruction information, the robot control device 100 starts and stops the transport robot 200, and operates each axis of the manipulator body 210 to remove an object, thereby operating the arms and hands 220.

また、ロボット制御装置100は、デバイス制御装置300を制御することにより、例えば、搬送ロボット200に配置されているカメラ240によって当該搬送ロボット200の近傍を撮影して、当該撮影した画像情報を取得する。 The robot control device 100 also controls the device control device 300 to, for example, capture an image of the vicinity of the transport robot 200 using a camera 240 disposed on the transport robot 200, and acquire the captured image information.

デバイス制御装置300は、上述したように、ロボット制御装置100からの動作指示に基づいてカメラ240の動作を制御することによって、取得した画像情報をロボット制御装置100に送付する。 As described above, the device control device 300 controls the operation of the camera 240 based on operational instructions from the robot control device 100, and sends the acquired image information to the robot control device 100.

なお、ここでは、デバイス制御装置300は、ケーブルを介してロボット制御装置100に接続され、ロボット制御装置100とは別機器としているが、ロボット制御装置100にその機能を含んでもよく、この場合、一体に構成されたロボット制御装置100とデバイス制御装置300とでロボット制御装置とすればよい。 Note that here, the device control device 300 is connected to the robot control device 100 via a cable and is a separate device from the robot control device 100, but the robot control device 100 may include its functions. In this case, the robot control device 100 and the device control device 300 configured as an integrated unit may be regarded as the robot control device.

ティーチペンダント400は、搬送ロボット200の動作指示情報について、対象物を搬送する搬送作業に関して、操作者からの入力を受け付ける。通常、操作者は、例えば、搬送ロボット200の起動及び停止、さらには、搬送ロボット200に対する設定、及びマニピュレータ本体210(アーム)やハンド220の動作、教示点の登録などについて、ティーチペンダント400を用いて適切な指示情報を入力する。 The teach pendant 400 accepts input from the operator regarding operation instruction information for the transport robot 200, regarding the transport work of transporting an object. Typically, the operator uses the teach pendant 400 to input appropriate instruction information, for example, for starting and stopping the transport robot 200, as well as settings for the transport robot 200, the operation of the manipulator body 210 (arm) and hand 220, and the registration of teaching points.

また、本発明に係る実施形態おいて、教示点の登録については、搬送ロボット200を動作させながら当該動作経路における教示点を、ティーチペンダント400を用いて操作者が逐次登録するのではなく、自動教示において教示点を自動的に登録してもよい。当該自動教示は、例えば、操作者の侵入スペース(作業空間)が十分に確保できないような環境や場面において有効である。 In addition, in an embodiment of the present invention, the teaching points may be registered automatically by automatic teaching, rather than the operator using the teach pendant 400 to sequentially register teaching points on the operation path while operating the transport robot 200. Such automatic teaching is effective, for example, in environments or situations where there is insufficient space (work space) for the operator to enter.

なお、図1では、ティーチペンダント400は、ケーブルを介してロボット制御装置100に接続されているが、ワイヤレスで接続されていてもよい。すなわち、ティーチペンダント400とロボット制御装置100とは、無線通信を行う通信部を備えていてもよい。ロボット制御装置100とティーチペンダント400とがワイヤレスに接続されることで、作業者はケーブルの存在に煩わされたり、ケーブルの長さによる移動範囲の制限を受けたりすることなく、自由に移動をしながら動作指示情報の入力を行うことができる。 In FIG. 1, the teach pendant 400 is connected to the robot control device 100 via a cable, but it may also be connected wirelessly. That is, the teach pendant 400 and the robot control device 100 may be provided with a communication unit that performs wireless communication. By connecting the robot control device 100 and the teach pendant 400 wirelessly, the worker can input operation instruction information while moving freely without being bothered by the presence of a cable or being restricted in the range of movement by the length of the cable.

[ウエハ搬送の様子]
図2は、本発明の一実施形態に係る搬送ロボット200がウエハWを搬送する様子を示す図である。図2に示されるように、作業空間11に設置された搬送ロボット200は、FOUP12及び13に格納されているウエハWを取り出して、当該ウエハWをハンド220に保持した状態で半導体製造装置の設置位置14又は15に搬送する。
[Wafer transportation]
Fig. 2 is a diagram showing a state in which a transfer robot 200 according to an embodiment of the present invention transfers a wafer W. As shown in Fig. 2, the transfer robot 200 installed in the working space 11 takes out the wafer W stored in the FOUPs 12 and 13, and transfers the wafer W held by a hand 220 to an installation position 14 or 15 of a semiconductor manufacturing apparatus.

ここでは、搬送ロボット200は、FOUP12に格納されているウエハWを設置位置15に搬送するものとし、より詳細には、設置位置15に配置されている3つのピン15A~15Cの重心位置を目標位置として、ウエハWを当該目標位置に設置するものとする。 Here, the transfer robot 200 transfers the wafer W stored in the FOUP 12 to the installation position 15, and more specifically, sets the center of gravity of the three pins 15A to 15C arranged at the installation position 15 as the target position, and installs the wafer W at the target position.

より具体的には、搬送ロボット200は、ロボット制御装置100からの動作指示情報に基づいて、マニピュレータ本体210の各軸を動作させることによりアームやハンド220を動作させて、FOUP12に格納されているウエハWを保持した後、設置位置15に搬送して、3つのピン15A~15Cの重心位置である目標位置に設置する。ここで、ウエハWの中心が当該目標位置に高精度に設置されることが好ましく、ロボット制御装置100としては、目標位置を適切に把握することが重要となる。そして、ロボット制御装置100は、搬送ロボット200におけるハンド220のTCP(Tool Center Point)が当該目標位置に一致するように搬送ロボット200を動作させて、その動作を教示データとして登録されているとよい。 More specifically, the transport robot 200 operates the arms and hands 220 by operating each axis of the manipulator body 210 based on operation instruction information from the robot control device 100, and holds the wafer W stored in the FOUP 12, then transports it to the installation position 15 and installs it at the target position, which is the center of gravity of the three pins 15A to 15C. Here, it is preferable that the center of the wafer W is installed at the target position with high accuracy, and it is important for the robot control device 100 to properly grasp the target position. Then, the robot control device 100 operates the transport robot 200 so that the TCP (Tool Center Point) of the hand 220 in the transport robot 200 coincides with the target position, and the operation is preferably registered as teaching data.

[ロボット制御装置の構成]
図3は、本発明の一実施形態に係るロボット制御装置100の各機能を示す機能ブロック図である。図3に示されるように、ロボット制御装置100は、画像情報取得手段110と、目標位置算出手段120と、ロボット位置算出手段130と、ロボット制御手段140と、目標位置判定手段150と、教示データ生成手段160とを備える。
[Configuration of the robot control device]
3 is a functional block diagram showing the functions of the robot control device 100 according to one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the robot control device 100 includes an image information acquisition unit 110, a target position calculation unit 120, a robot position calculation unit 130, a robot control unit 140, a target position determination unit 150, and a teaching data generation unit 160.

なお、ロボット制御装置100は、図1に示されたように、搬送ロボット200、デバイス制御装置300、及びティーチペンダント400に接続されており、種々の制御を行うために多くの機能を備えて、処理を行っている。ここでは、ロボット制御装置100について、主に、ウエハWを搬送する目標位置を教示データとして登録する機能に関するものを示しているが、その他の構成及び機能を備えている。 As shown in FIG. 1, the robot control device 100 is connected to the transfer robot 200, the device control device 300, and the teach pendant 400, and has many functions for performing various controls and processes. Here, the robot control device 100 is mainly shown with respect to the function of registering the target position to which the wafer W is to be transferred as teaching data, but it also has other configurations and functions.

画像情報取得手段110は、搬送ロボット200に取り付けられているカメラ240によって、搬送ロボット200が移動する目標位置を含むように、少なくとも2ヶ所以上において撮影された各画像情報を取得する。例えば、画像情報取得手段110は、半導体製造装置の設置位置15に配置された3つのピン15A~15Cを含むようにカメラ240によって撮影する。 The image information acquisition means 110 acquires image information captured at least at two or more locations by the camera 240 attached to the transport robot 200 so as to include the target position to which the transport robot 200 moves. For example, the image information acquisition means 110 captures images by the camera 240 so as to include three pins 15A to 15C arranged at the installation position 15 of the semiconductor manufacturing device.

また、設置位置15から離れた位置であって、例えば、搬送ロボット200がハンド220によってウエハWを保持して、目標位置への搬送を開始する位置や搬送を開始してから設置位置15の略正面に来た位置において、カメラ240によって目標位置を含むように撮影し、画像情報取得手段110は、1回目の画像情報を取得すればよい。 In addition, at a position away from the installation position 15, for example, at a position where the transfer robot 200 holds the wafer W with the hand 220 and starts transferring it to the target position, or at a position approximately in front of the installation position 15 after starting the transfer, the camera 240 takes an image including the target position, and the image information acquisition means 110 acquires the first image information.

そして、後述するように、目標位置算出手段120によって1回目の画像情報に基づいて算出された目標位置に搬送ロボット200が移動した移動位置において、カメラ240によって目標位置を含むように撮影し、画像情報取得手段110は、2回目の画像情報を取得する。さらに、目標位置判定手段150による判定結果に応じて、2回目の画像情報に基づいて算出された目標位置に搬送ロボット200が移動した移動位置において、カメラ240によって目標位置を含むように撮影し、画像情報取得手段110は、3回目の画像情報を取得する。以降も同様に、目標位置判定手段150による判定結果に応じて、画像情報取得手段110は、画像情報を取得することを繰り返せばよい。 Then, as described below, at the target position calculated by the target position calculation means 120 based on the first image information, the camera 240 captures an image including the target position at the movement position, and the image information acquisition means 110 acquires a second image information. Furthermore, at the target position calculated based on the second image information, the camera 240 captures an image including the target position at the movement position, according to the determination result by the target position determination means 150, and the image information acquisition means 110 acquires a third image information. Thereafter, the image information acquisition means 110 may repeat the process of acquiring image information in the same manner according to the determination result by the target position determination means 150.

目標位置算出手段120は、画像情報取得手段110によって取得された各画像情報に基づいて目標位置をそれぞれ算出する。例えば、目標位置算出手段120は、画像情報取得手段110によって取得された画像情報について、画像処理によって画像データから3つのピン15A~15Cの位置を検出し、当該3つのピン15A~15Cの位置情報から当該3つのピン15A~15Cの重心位置を算出して目標位置とする。上述したように、画像情報取得手段110は、少なくとも2ヶ所以上において撮影された各画像情報を取得する。すなわち、カメラ240によって撮影された各画像情報において、それぞれ3つのピン15A~15Cの映り方は異なっており、当該各画像情報における3つのピン15A~15Cに基づいて、当該3つのピン15A~15Cの重心位置(目標位置)をそれぞれ算出する。 The target position calculation means 120 calculates the target position based on each piece of image information acquired by the image information acquisition means 110. For example, the target position calculation means 120 detects the positions of the three pins 15A to 15C from the image data of the image information acquired by the image information acquisition means 110 by image processing, and calculates the center of gravity position of the three pins 15A to 15C from the position information of the three pins 15A to 15C to determine the target position. As described above, the image information acquisition means 110 acquires each piece of image information captured at least in two or more locations. That is, the three pins 15A to 15C are each captured differently in each piece of image information captured by the camera 240, and the center of gravity position (target position) of the three pins 15A to 15C is calculated based on the three pins 15A to 15C in each piece of image information.

図4は、ウエハWを搬送する目標位置となる半導体製造装置の設置位置15の様子を示す図である。図4では、半導体製造装置の設置位置15について、ウエハWを設置位置15に搬送するための開口部側から見た様子が示されており、設置位置15には、3つのピン15A~15Cが配置されている。 Figure 4 is a diagram showing the state of the installation position 15 of the semiconductor manufacturing equipment, which is the target position to which the wafer W is transported. In Figure 4, the installation position 15 of the semiconductor manufacturing equipment is shown as seen from the opening side for transporting the wafer W to the installation position 15, and three pins 15A to 15C are arranged at the installation position 15.

先ず、画像情報取得手段110は、設置位置15に配置された3つのピン15A~15Cを含むように、例えば、設置位置15の略正面に来た位置において、カメラ240によって撮影された1回目の画像情報を取得する。目標位置算出手段120は、当該1回目の画像情報に基づいて、3つのピン15A~15Cの重心位置G1を算出して目標位置G1とする。 First, the image information acquisition means 110 acquires first image information captured by the camera 240 at a position substantially in front of the installation position 15 so as to include the three pins 15A to 15C arranged at the installation position 15. The target position calculation means 120 calculates the center of gravity G1 of the three pins 15A to 15C based on the first image information, and sets it as the target position G1 .

次に、搬送ロボット200が目標位置G1まで移動する。画像情報取得手段110は、設置位置15に配置された3つのピン15A~15Cを含むように、当該移動位置においてカメラ240によって撮影された2回目の画像情報を取得する。同様に、目標位置算出手段120は、当該2回目の画像情報に基づいて、3つのピン15A~15Cの重心位置G2を算出して目標位置G2とする。 Next, the transfer robot 200 moves to the target position G1 . The image information acquisition means 110 acquires second image information captured by the camera 240 at the movement position so as to include the three pins 15A to 15C arranged at the installation position 15. Similarly, the target position calculation means 120 calculates the center of gravity position G2 of the three pins 15A to 15C based on the second image information, and sets it as the target position G2 .

上述したように、カメラ240は、ステレオカメラとして2つのカメラで構成されており、搬送ロボット200のハンドベース230に取り付けられている。カメラ240によって設置位置15に配置された3つのピン15A~15Cが撮影されるが、1回目は、設置位置15から離れていたり、作業空間11に機器や設備が配置されていて狭いなどの状況の場合では、撮影条件が一定ではなかったり、必ずしも、適切に撮影できていない場合がある。すなわち、1回目の画像情報に基づいて算出された目標位置G1は、実際の目標位置からズレており、当該目標位置G1に移動した搬送ロボット200は、実際には、目標位置に適切に移動できていない可能性がある。2回目は、搬送ロボット200が目標位置G1に移動した移動位置において撮影されるため、1回目とは異なる撮影条件で撮影された画像情報となる。 As described above, the camera 240 is composed of two cameras as a stereo camera and is attached to the hand base 230 of the transport robot 200. The three pins 15A to 15C arranged at the installation position 15 are photographed by the camera 240, but the first time, when the camera 240 is far from the installation position 15 or when the working space 11 is narrow due to the arrangement of equipment and facilities, the photographing conditions may not be constant and the image may not be properly photographed. That is, the target position G 1 calculated based on the image information of the first time is shifted from the actual target position, and the transport robot 200 that has moved to the target position G 1 may not have actually moved properly to the target position. The second time, the image information is photographed at the moving position where the transport robot 200 has moved to the target position G 1 , so that the image information is photographed under photographing conditions different from those of the first time.

そして、当該2回目の画像情報に基づいて算出された目標位置G2と、1回目の画像情報に基づいて算出された目標位置G1とを比較することにより、目標位置を判定する。目標位置の判定処理についての詳細は、後述するが、適切な目標位置として判定できない場合には、さらに、搬送ロボット200を移動させて、N回目の画像情報の取得、目標位置Gnの算出、目標位置GnとGn-1との比較を繰り返す。 Then, the target position G2 calculated based on the second image information is compared with the target position G1 calculated based on the first image information to determine the target position. Details of the target position determination process will be described later, but if it cannot be determined as an appropriate target position, the transfer robot 200 is further moved to repeat the acquisition of image information for the Nth time, the calculation of the target position Gn , and the comparison of the target position Gn with Gn -1 .

このように、目標位置算出手段120は、カメラ240によって撮影された各画像情報に基づいて目標位置Gnをそれぞれ算出している(カメラ座標系)。目標位置Gnは、例えば、カメラ240からの相対位置座標、ハンドベース230の所定位置からの相対位置座標、又はハンド220の所定位置(例えば、先端(遠位端)や根元(近位端)など)からの相対位置座標として、3次元空間におけるXYZ座標として記録してもよい。 In this way, the target position calculation means 120 calculates the target position G n (camera coordinate system) based on each piece of image information captured by the camera 240. The target position G n may be recorded as XYZ coordinates in a three-dimensional space, for example, as a relative position coordinate from the camera 240, a relative position coordinate from a predetermined position of the hand base 230, or a relative position coordinate from a predetermined position of the hand 220 (for example, the tip (distal end) or the base (proximal end)).

図3に戻り、ロボット位置算出手段130は、搬送ロボット200の各軸の状態を含むロボット情報に基づいて当該搬送ロボット200のロボット位置を算出する。例えば、ロボット位置算出手段130は、搬送ロボット200の各軸の状態(角度に関する情報など)に基づいて当該搬送ロボット200の位置姿勢を算出することによってロボット位置を算出する。ここでは、ロボット位置算出手段130は、ロボット位置として、搬送ロボット200におけるハンド220のTCPを算出する。すなわち、搬送ロボット200は、当該搬送ロボット200の各軸の状態から搬送ロボット200におけるハンド220のTCPを把握している(ロボット座標系)。TCPは、例えば、カメラ240からの相対位置座標、ハンドベース230の所定位置からの相対位置座標、又はハンド220の所定位置(例えば、先端(遠位端)や根元(近位端)など)からの相対位置座標として、3次元空間におけるXYZ座標として記録してもよい。 Returning to FIG. 3, the robot position calculation means 130 calculates the robot position of the transport robot 200 based on the robot information including the state of each axis of the transport robot 200. For example, the robot position calculation means 130 calculates the position and orientation of the transport robot 200 based on the state of each axis of the transport robot 200 (information about angles, etc.) to calculate the robot position. Here, the robot position calculation means 130 calculates the TCP of the hand 220 in the transport robot 200 as the robot position. That is, the transport robot 200 grasps the TCP of the hand 220 in the transport robot 200 from the state of each axis of the transport robot 200 (robot coordinate system). The TCP may be recorded as XYZ coordinates in a three-dimensional space, for example, as a relative position coordinate from the camera 240, a relative position coordinate from a predetermined position of the hand base 230, or a relative position coordinate from a predetermined position of the hand 220 (for example, the tip (distal end) or the base (proximal end)).

ロボット制御手段140は、目標位置算出手段120によって算出された目標位置Gnに、搬送ロボット200におけるハンド220のTCPであるロボット位置が一致するように、当該搬送ロボット200を動作させる。 The robot control means 140 operates the transport robot 200 so that the robot position, which is the TCP of the hand 220 in the transport robot 200 , coincides with the target position G n calculated by the target position calculation means 120 .

例えば、ロボット制御手段140は、1回目の画像情報から算出された3つのピン15A~15Cの重心位置(目標位置)G1(カメラ座標系)に、ハンド220のTCP(ロボット座標系)が一致するように、搬送ロボット200におけるマニピュレータ本体210の各軸を動作させて、アームやハンド220を動作させる。 For example, the robot control means 140 operates each axis of the manipulator body 210 in the transport robot 200 to operate the arm and hand 220 so that the TCP (robot coordinate system) of the hand 220 coincides with the center of gravity position (target position) G 1 (camera coordinate system) of the three pins 15A to 15C calculated from the first image information.

また、ロボット制御手段140は、後述する目標位置判定手段150による判定結果に応じて、2回目の画像情報から算出された3つのピン15A~15Cの重心位置(目標位置)G2(カメラ座標系)に、ハンド220のTCP(ロボット座標系)が一致するように、搬送ロボット200におけるマニピュレータ本体210の各軸を動作させて、アームやハンド220を動作させる。以降も同様に、目標位置判定手段150による判定結果に応じて、ロボット制御手段140は、重心位置(目標位置)Gn(カメラ座標系)に、ハンド220のTCP(ロボット座標系)が一致するように、搬送ロボット200におけるマニピュレータ本体210の各軸を動作させて、アームやハンド220を動作させればよい。 Furthermore, the robot control means 140 operates each axis of the manipulator body 210 in the transport robot 200 to operate the arm and hand 220 so that the TCP (robot coordinate system) of the hand 220 coincides with the center of gravity position (target position) G 2 (camera coordinate system) of the three pins 15A to 15C calculated from the second image information, according to the determination result by the target position determination means 150 described later. Thereafter, similarly, the robot control means 140 operates each axis of the manipulator body 210 in the transport robot 200 to operate the arm and hand 220 so that the TCP (robot coordinate system) of the hand 220 coincides with the center of gravity position (target position) G n (camera coordinate system) according to the determination result by the target position determination means 150.

目標位置判定手段150は、目標位置Gnー1と、当該目標位置Gnー1に搬送ロボット200におけるハンド220のTCPであるロボット位置が一致するように搬送ロボット200が移動した移動位置において撮影された画像情報(N回目)に基づいて算出された目標位置Gnとに基づいて目標位置を判定する。すなわち、目標位置判定手段150は、目標位置Gnー1と目標位置Gnとに基づいて適切に目標位置を判定する。 The target position determination means 150 determines the target position based on the target position G n -1 and the target position G n calculated based on image information (Nth time) captured at the movement position to which the transport robot 200 has moved so that the robot position, which is the TCP of the hand 220 in the transport robot 200, coincides with the target position G n- 1 . In other words, the target position determination means 150 appropriately determines the target position based on the target position G n -1 and the target position G n .

例えば、目標位置判定手段150は、1回目の画像情報に基づいて算出された目標位置G1と、搬送ロボット200が当該目標位置G1に移動して当該移動位置において撮影されて取得した2回目の画像情報に基づいて算出された目標位置G2とを比較する。具体的には、目標位置判定手段150は、目標位置G1と目標位置G2との差分が閾値以下であるかを判定する。 For example, the target position determination means 150 compares a target position G1 calculated based on the first image information with a target position G2 calculated based on the second image information acquired by moving the transport robot 200 to the target position G1 and capturing an image at the target position G1. Specifically, the target position determination means 150 determines whether the difference between the target position G1 and the target position G2 is equal to or smaller than a threshold value.

差分が閾値以下である場合には、後述する教示データ生成手段160によって教示データが生成されるが、差分が閾値以下でない場合、ロボット制御手段140によって搬送ロボット200を目標位置G2に移動させる。そして、目標位置判定手段150は、目標位置G2と、当該移動位置において撮影されて取得した3回目の画像情報に基づいて算出された目標位置G3との差分が閾値以下であるかを判定する。以降も同様に、差分が閾値以下である場合には、後述する教示データ生成手段160によって教示データが生成され、差分が閾値以下でない場合、ロボット制御手段140によって搬送ロボット200を移動させて、画像情報取得手段110による画像情報の取得、目標位置算出手段120による目標位置の算出、及び目標位置判定手段150による判定を繰り返す。 If the difference is equal to or less than the threshold, the teaching data generating means 160 (described later) generates teaching data, but if the difference is not equal to or less than the threshold, the robot control means 140 moves the transport robot 200 to the target position G2 . The target position determination means 150 then determines whether the difference between the target position G2 and the target position G3 calculated based on the third image information captured and acquired at the movement position is equal to or less than the threshold. Similarly, thereafter, if the difference is equal to or less than the threshold, the teaching data generating means 160 (described later) generates teaching data, and if the difference is not equal to or less than the threshold, the robot control means 140 moves the transport robot 200, and the acquisition of image information by the image information acquiring means 110, the calculation of the target position by the target position calculating means 120, and the determination by the target position determining means 150 are repeated.

ここで、閾値は、例えば、0.01mm~0.05mm程度で設定されるとよいが、この範囲に限定されるものではなく、搬送される対象物の種類、サイズ、及び要求される製品精度に応じて、要求及び許容される目標位置の精度により設定されるとよい。 The threshold value may be set, for example, to about 0.01 mm to 0.05 mm, but is not limited to this range and may be set based on the required and allowable target position accuracy according to the type and size of the object being transported and the required product accuracy.

教示データ生成手段160は、目標位置判定手段150による判定結果に応じて、移動位置において撮影された画像情報に基づいて算出された目標位置Gnを教示データとして記憶する。例えば、教示データ生成手段160は、目標位置判定手段150によって目標位置Gnー1と目標位置Gnとの差分が閾値以下であると判定された場合、当該目標位置G2を教示データとして、メモリなどに記憶する。 The teaching data generating means 160 stores the target position G n calculated based on the image information captured at the movement position as teaching data in accordance with the determination result by the target position determining means 150. For example, when the target position determining means 150 determines that the difference between the target position G n -1 and the target position G n is equal to or smaller than a threshold value, the teaching data generating means 160 stores the target position G 2 in a memory or the like as teaching data.

具体的には、教示データ生成手段160は、目標位置判定手段150によって目標位置G1と目標位置G2との差分が閾値以下であると判定された場合、当該目標位置G2を教示データとして、メモリなどに記憶する。一方、目標位置判定手段150によって目標位置G1と目標位置G2との差分が閾値以下でないと判定された場合には、上述したように、搬送ロボット200を移動させ、そして、教示データ生成手段160は、目標位置判定手段150によって目標位置G2と目標位置G3との差分が閾値以下であると判定された場合、当該目標位置G3を教示データとして、メモリなどに記憶する。以降も同様に、目標位置判定手段150によって目標位置Gnー1と目標位置Gnとの差分が閾値以下であると判定されて、目標位置判定手段150によって目標位置Gnが教示データとして、メモリなどに記憶されるまで繰り返される。 Specifically, when the target position determination means 150 determines that the difference between the target position G1 and the target position G2 is equal to or less than the threshold value, the teaching data generation means 160 stores the target position G2 as teaching data in a memory or the like. On the other hand, when the target position determination means 150 determines that the difference between the target position G1 and the target position G2 is not equal to or less than the threshold value, the teaching data generation means 160 moves the transport robot 200 as described above, and when the target position determination means 150 determines that the difference between the target position G2 and the target position G3 is equal to or less than the threshold value, the teaching data generation means 160 stores the target position G3 as teaching data in a memory or the like. Thereafter, the process is repeated in the same manner until the target position determination means 150 determines that the difference between the target position Gn -1 and the target position Gn is equal to or less than the threshold value and the target position determination means 150 stores the target position Gn as teaching data in a memory or the like.

このように複数回撮影された画像情報に基づいて算出された各目標位置の差分が閾値以下となるまで、搬送ロボット200の移動、カメラ240による撮影(画像情報の取得)、目標位置の算出及び判定を繰り返すことにより、適切な目標位置を教示データとして記憶することができる。その結果、このように記憶された教示データに従って、搬送ロボット200は、FOUP12に格納されているウエハWを取り出して、当該ウエハWをハンド220に保持した状態で半導体製造装置の設置位置15に搬送する際に、設置位置15に配置された3つのピン15A~15Cの重心位置(目標位置)にTCPが一致するように高精度に搬送することができる。 By repeating the movement of the transport robot 200, the photographing by the camera 240 (acquisition of image information), and the calculation and determination of the target position until the difference between the target positions calculated based on the image information photographed multiple times in this way becomes equal to or less than a threshold value, an appropriate target position can be stored as teaching data. As a result, according to the teaching data stored in this way, when the transport robot 200 takes out the wafer W stored in the FOUP 12 and transports the wafer W held by the hand 220 to the installation position 15 of the semiconductor manufacturing equipment, the transport robot 200 can transport the wafer W with high precision so that the TCP coincides with the center of gravity position (target position) of the three pins 15A to 15C arranged at the installation position 15.

[搬送ロボットを目標位置まで移動させる様子]
搬送ロボット200におけるハンド220のTCPを3つのピン15A~15Cの重心位置(目標位置)まで移動させる様子について、図5A~図5Cを用いて、詳しく説明する。
[Moving the transport robot to the target position]
The manner in which the TCP of the hand 220 of the transfer robot 200 is moved to the center of gravity position (target position) of the three pins 15A to 15C will be described in detail with reference to FIGS. 5A to 5C.

図5Aは、設置位置15の略正面に来た位置においてカメラ240によって目標位置を含むように撮影し、当該目標位置及び搬送ロボット200におけるハンド220のTCP(T)の位置関係を示す図である。図5Aに示される目標位置は、カメラ240によって撮影された1回目の画像情報に基づいて3つのピン15A~15Cの重心位置を算出して、当該重心位置を目標位置G1としている。図5Aに示されるように、ロボット制御手段140は、目標位置G1に、搬送ロボット200におけるハンド220のTCP(T)が一致するように、搬送ロボット200を動作させる。 Fig. 5A is a diagram showing the positional relationship between the target position and the TCP(T) of the hand 220 of the transport robot 200, captured by the camera 240 at a position substantially in front of the installation position 15 so as to include the target position. The target position shown in Fig. 5A is determined by calculating the center of gravity of the three pins 15A to 15C based on the first image information captured by the camera 240, and setting the center of gravity position as the target position G1 . As shown in Fig. 5A, the robot control means 140 operates the transport robot 200 so that the TCP(T) of the hand 220 of the transport robot 200 coincides with the target position G1 .

図5Bは、目標位置G1に、搬送ロボット200におけるハンド220のTCP(T)が一致するように搬送ロボット200を移動させた様子を示す図である。図5Bに示されるように、ロボット制御手段140は、目標位置G1に、搬送ロボット200におけるハンド220のTCP(T)が一致するように、搬送ロボット200を動作させている。 5B is a diagram showing a state in which the transport robot 200 is moved so that the TCP(T) of the hand 220 of the transport robot 200 coincides with the target position G 1. As shown in FIG 5B, the robot control means 140 operates the transport robot 200 so that the TCP(T) of the hand 220 of the transport robot 200 coincides with the target position G 1 .

そして、ここでカメラ240によって撮影された2回目の画像情報に基づいて3つのピン15A~15Cの重心位置を算出して、当該重心位置を目標位置G2としている。図5Bで示される一例では、目標位置G1(目標位置G1に一致した搬送ロボット200におけるハンド220のTCP(T))と、目標位置G2とは、完全に一致しておらず、少しズレている。これは、1回目の画像情報と2回目の画像情報とにおいて、それぞれ異なる位置からカメラ240によって撮影しており、各画像情報において、それぞれ3つのピン15A~15Cの映り方は異なっている。そして、各画像情報における3つのピン15A~15Cに基づいて、当該3つのピン15A~15Cの重心位置(目標位置)をそれぞれ算出しているためである。 Then, the center of gravity positions of the three pins 15A to 15C are calculated based on the second image information captured by the camera 240, and the center of gravity positions are set as the target position G2 . In the example shown in FIG. 5B, the target position G1 (the TCP(T) of the hand 220 of the transport robot 200 that coincides with the target position G1 ) and the target position G2 do not coincide completely, but are slightly shifted. This is because the first image information and the second image information are captured by the camera 240 from different positions, and the three pins 15A to 15C are shown differently in each image information. Then, the center of gravity positions (target positions) of the three pins 15A to 15C are calculated based on the three pins 15A to 15C in each image information.

なお、ここでは、目標位置判定手段150は、目標位置G1と目標位置G2との差分d1を閾値以下でないと判定するものとする。 In this case, it is assumed that the target position determination means 150 determines that the difference d1 between the target positions G 1 and G 2 is not equal to or less than the threshold value.

図5Cは、目標位置G2に、搬送ロボット200におけるハンド220のTCP(T)が一致するように搬送ロボット200を移動させた様子を示す図である。図5Cに示されるように、ロボット制御手段140は、目標位置G2に、搬送ロボット200におけるハンド220のTCP(T)が一致するように、搬送ロボット200を動作させている。 5C is a diagram showing a state in which the transport robot 200 is moved so that the TCP(T) of the hand 220 of the transport robot 200 coincides with the target position G2 . As shown in FIG 5C, the robot control means 140 operates the transport robot 200 so that the TCP(T) of the hand 220 of the transport robot 200 coincides with the target position G2 .

そして、ここでカメラ240によって撮影された3回目の画像情報に基づいて3つのピン15A~15Cの重心位置を算出して、当該重心位置を目標位置G3としている。図5Cで示される一例では、目標位置G2(目標位置G2に一致した搬送ロボット200におけるハンド220のTCP(T))と、目標位置G3とは、完全に一致しておらず、少しズレている。しかし、ここでは、目標位置G2と目標位置G3との差分d2は、かなり小さく、目標位置判定手段150は、当該差分d2を閾値以下であると判定するものとし、教示データ生成手段160は、目標位置G2を教示データとして記憶する。 Then, the center of gravity positions of the three pins 15A to 15C are calculated based on the third image information captured by the camera 240, and the center of gravity position is set as the target position G3 . In the example shown in Fig. 5C, the target position G2 (the TCP(T) of the hand 220 of the transport robot 200 that coincides with the target position G2 ) does not coincide completely with the target position G3 , but is slightly shifted. However, here, the difference d2 between the target position G2 and the target position G3 is quite small, and the target position determination means 150 determines that the difference d2 is equal to or smaller than a threshold value, and the teaching data generation means 160 stores the target position G2 as teaching data.

なお、ここでは、カメラ240によって画像情報を3回取得して、目標位置G2と目標位置G3との差分d2が閾値以下となる具体例を説明したが、カメラ240によって画像情報を2回取得して、目標位置G1と目標位置G2との差分d1が閾値以下となり、当該目標位置G2が教示データとして記憶される場合も考えられる。また、目標位置Gn-1と目標位置Gnとの差分が閾値以下となるまで、カメラ240によって画像情報を4回以上取得して、目標位置の算出及び搬送ロボット200の移動を繰り返す場合も考えられる。 Although a specific example has been described here in which the image information is acquired three times by the camera 240 and the difference d2 between the target position G2 and the target position G3 becomes equal to or less than the threshold value, a case is also conceivable in which the image information is acquired twice by the camera 240 and the difference d1 between the target position G1 and the target position G2 becomes equal to or less than the threshold value, and the target position G2 is stored as teaching data. Also, a case is also conceivable in which the image information is acquired four or more times by the camera 240 and the calculation of the target position and the movement of the transport robot 200 are repeated until the difference between the target position Gn -1 and the target position Gn becomes equal to or less than the threshold value.

[教示データを生成する教示方法]
次に、搬送ロボット200によって対象物を目標位置に搬送するための教示データを生成する教示方法について、具体的に詳しく説明する。
[Teaching method for generating teaching data]
Next, a specific and detailed description will be given of a teaching method for generating teaching data for transporting an object to a target position by the transport robot 200.

図6は、本発明の一実施形態に係る搬送ロボットシステム10が実行するロボット教示方法M100の処理の流れを示すフローチャートである。図6に示されるように、ロボット教示方法M100は、ステップS110~S160を含み、各ステップは、搬送ロボットシステム10におけるロボット制御装置100に含まれるプロセッサによって実行される。 Figure 6 is a flowchart showing the process flow of a robot teaching method M100 executed by a transport robot system 10 according to one embodiment of the present invention. As shown in Figure 6, the robot teaching method M100 includes steps S110 to S160, and each step is executed by a processor included in the robot control device 100 in the transport robot system 10.

ステップS110において、画像情報取得手段110は、搬送ロボット200に取り付けられているカメラ240によって、搬送ロボット200が移動する目標位置を含むように撮影された画像情報を取得する。具体例としては、画像情報取得手段110は、目標位置への搬送を開始してから設置位置15の略正面に来た位置において、カメラ240によって3つのピン15A~15Cを含むように撮影された画像情報を取得する(画像情報取得ステップ)。 In step S110, the image information acquisition means 110 acquires image information captured by the camera 240 attached to the transport robot 200, the image information including the target position to which the transport robot 200 will move. As a specific example, the image information acquisition means 110 acquires image information captured by the camera 240, the image information including the three pins 15A to 15C, at a position approximately in front of the installation position 15 after starting transport to the target position (image information acquisition step).

ステップS120において、目標位置算出手段120は、ステップS110で取得した画像情報に基づいて目標位置G1を算出する(目標位置算出ステップ)。具体例としては、目標位置算出手段120は、3つのピン15A~15Cの重心位置を算出して目標位置G1とする。 In step S120, the target position calculation means 120 calculates the target position G1 based on the image information acquired in step S110 (target position calculation step). As a specific example, the target position calculation means 120 calculates the center of gravity positions of the three pins 15A to 15C and sets it as the target position G1 .

ステップS130において、ロボット位置算出手段130は、搬送ロボット200の各軸の状態を含むロボット情報に基づいて当該搬送ロボット200のロボット位置を算出する(ロボット位置算出ステップ)。具体例としては、ロボット位置算出手段130は、搬送ロボット200の各軸の状態を含むロボット情報に基づいて、当該搬送ロボット200のロボット位置として搬送ロボット200におけるハンド220のTCP(T)を算出する。 In step S130, the robot position calculation means 130 calculates the robot position of the transport robot 200 based on the robot information including the state of each axis of the transport robot 200 (robot position calculation step). As a specific example, the robot position calculation means 130 calculates the TCP(T) of the hand 220 in the transport robot 200 as the robot position of the transport robot 200 based on the robot information including the state of each axis of the transport robot 200.

ステップS140において、ロボット制御手段140は、ステップS120で算出した目標位置G1にステップS130で算出したロボット位置が一致するように搬送ロボット200を動作させる(ロボット制御ステップ)。具体例としては、ロボット制御手段140は、目標位置G1に搬送ロボット200におけるハンド220のTCP(T)が一致するように搬送ロボット200を動作させる。 In step S140, the robot control means 140 operates the transport robot 200 so that the robot position calculated in step S130 coincides with the target position G1 calculated in step S120 (robot control step). As a specific example, the robot control means 140 operates the transport robot 200 so that the TCP(T) of the hand 220 in the transport robot 200 coincides with the target position G1 .

ステップS150において、目標位置判定手段150は、目標位置Gnー1と、当該目標位置Gnー1にロボット位置が一致するように搬送ロボット200が移動した移動位置において撮影された画像情報に基づいて算出された目標位置Gnとに基づいて目標位置を判定する(目標位置判定ステップ)。 In step S150, the target position determination means 150 determines the target position based on the target position G n -1 and the target position G n calculated based on image information captured at the movement position to which the transport robot 200 has moved so that the robot position coincides with the target position G n-1 (target position determination step).

具体例としては、ステップS150は、ステップS151~S153を含み、ステップS151において、画像情報取得手段110は、ステップS120で算出した目標位置G1に搬送ロボット200におけるハンド220のTCP(T)であるロボット位置が一致するように搬送ロボット200が移動した移動位置において、カメラ240によって3つのピン15A~15Cを含むように撮影された画像情報を取得する。 As a specific example, step S150 includes steps S151 to S153, and in step S151, the image information acquisition means 110 acquires image information captured by the camera 240 to include the three pins 15A to 15C at a movement position to which the transport robot 200 has moved so that the robot position, which is the TCP(T) of the hand 220 in the transport robot 200, coincides with the target position G 1 calculated in step S120.

ステップS152において、目標位置算出手段120は、ステップS151で取得した画像情報に基づいて3つのピン15A~15Cの重心位置を算出して目標位置G2とする。 In step S152, the target position calculation means 120 calculates the positions of the centers of gravity of the three pins 15A to 15C based on the image information acquired in step S151, and sets the calculated positions as target position G2 .

ステップS153において、目標位置判定手段150は、ステップS120で算出した目標位置G1と、ステップS152で算出した目標位置G2とに基づいて目標位置を判定する。例えば、目標位置判定手段150は、目標位置G1と目標位置G2との差分が閾値以下であるかを判定し、閾値以下である場合には(ステップS153の「Yes」)、ステップS160の処理に進み、閾値以下でない場合には(ステップS153の「No」)、ステップS140の処理に戻る。すなわち、目標位置Gn-1と目標位置Gnとの差分が閾値以下になるまで、ステップS140、及びステップS151~S153の処理を繰り返す。 In step S153, the target position determination means 150 determines the target position based on the target position G 1 calculated in step S120 and the target position G 2 calculated in step S152. For example, the target position determination means 150 determines whether the difference between the target position G 1 and the target position G 2 is equal to or less than a threshold value, and if it is equal to or less than the threshold value ("Yes" in step S153), the process proceeds to step S160, and if it is not equal to or less than the threshold value ("No" in step S153), the process returns to step S140. That is, the processes of step S140 and steps S151 to S153 are repeated until the difference between the target position G n-1 and the target position G n becomes equal to or less than the threshold value.

ステップS160において、教示データ生成手段160は、ステップS152で算出した目標位置Gnを教示データとして記憶する(教示データ生成ステップ)。すなわち、目標位置Gn-1と目標位置Gnとの差分が閾値以下になり、画像情報に基づいて算出される目標位置Gnが収束して安定すれば、当該目標位置Gnを適切な目標位置として、教示データとして記憶する。 In step S160, the teaching data generating means 160 stores the target position G calculated in step S152 as teaching data (teaching data generating step). That is, when the difference between the target position G n-1 and the target position G n becomes equal to or smaller than a threshold value and the target position G n calculated based on the image information converges and stabilizes, the target position G n is stored as teaching data as an appropriate target position.

以上のように、本発明の一実施形態に係る搬送ロボットシステム10、ロボット制御装置100及びロボット教示方法M100によれば、画像情報取得手段110は、カメラ240によって少なくとも2ヶ所以上において撮影された各画像情報を取得し、目標位置算出手段120は、各画像情報それぞれに基づいて3つのピン15A~15Cの重心位置である目標位置Gnを算出する。ロボット位置算出手段130は、搬送ロボット200の各軸の状態を含むロボット情報に基づいて、当該搬送ロボット200におけるハンド220のTCPを算出し、ロボット制御手段140は、目標位置Gnに搬送ロボット200におけるハンド220のTCPが一致するように搬送ロボット200を動作させる。目標位置判定手段150は、目標位置Gnー1と目標位置Gnとの差分が閾値以下であるかを判定し、教示データ生成手段160は、目標位置Gn-1と目標位置Gnとの差分が閾値以下であると判定された場合、当該目標位置Gnを教示データとして、メモリなどに記憶する。このように複数回撮影された画像情報に基づいて算出された目標位置Gnー1と目標位置Gnとの差分が閾値以下となるまで、搬送ロボット200の移動、カメラ240による撮影(画像情報の取得)、目標位置の算出及び判定を繰り返すことにより、適切な目標位置を教示データとして記憶することができる。その結果、このように記憶された教示データに従って、搬送ロボット200は、FOUP12に格納されているウエハWを取り出して、当該ウエハWをハンド220に保持した状態で半導体製造装置の設置位置15に搬送する際に、目標位置にTCPが一致するように高精度に搬送することができる。 As described above, according to the transport robot system 10, robot control device 100, and robot teaching method M100 according to one embodiment of the present invention, the image information acquisition means 110 acquires image information captured at least at two or more locations by the camera 240, and the target position calculation means 120 calculates the target position G n , which is the position of the center of gravity of the three pins 15A to 15C, based on each of the image information. The robot position calculation means 130 calculates the TCP of the hand 220 of the transport robot 200 based on robot information including the state of each axis of the transport robot 200, and the robot control means 140 operates the transport robot 200 so that the TCP of the hand 220 of the transport robot 200 coincides with the target position G n . The target position determination means 150 determines whether the difference between the target position G n -1 and the target position G n is equal to or less than a threshold value, and the teaching data generation means 160 stores the target position G n as teaching data in a memory or the like when it is determined that the difference between the target position G n-1 and the target position G n is equal to or less than a threshold value. By repeating the movement of the transport robot 200, the photographing by the camera 240 (acquisition of image information), the calculation and determination of the target position until the difference between the target position G n -1 and the target position G n calculated based on the image information photographed multiple times in this way becomes equal to or less than a threshold value, an appropriate target position can be stored as teaching data. As a result, according to the teaching data stored in this way, when the transport robot 200 takes out the wafer W stored in the FOUP 12 and transports the wafer W to the installation position 15 of the semiconductor manufacturing device while holding the wafer W in the hand 220, the transport robot 200 can transport the wafer W with high accuracy so that the TCP coincides with the target position.

なお、本実施形態では、目標位置判定手段150によって目標位置Gnー1と目標位置Gnとの差分が閾値以下と判定されることで適切な目標位置を把握していたが、これに限定されるものではない。例えば、搬送ロボット200の移動量に基づいて適切な目標位置を把握するようにしてもよい。 In this embodiment, the target position determination means 150 determines that the difference between the target position G n -1 and the target position G n is equal to or less than a threshold value to determine the appropriate target position, but the present invention is not limited to this. For example, the appropriate target position may be determined based on the amount of movement of the transport robot 200.

図7は、本発明の一実施形態に係る搬送ロボットシステム10が実行する他のロボット教示方法M200の処理の流れを示すフローチャートである。図7に示されるように、ロボット教示方法M200は、ステップS110~S140,S251~S254及びS260を含み、各ステップは、搬送ロボットシステム10におけるロボット制御装置100に含まれるプロセッサによって実行される。なお、ロボット教示方法M200は、図6に示されたロボット教示方法M100と共通する処理があるが、ここでは、主に、ロボット教示方法M100と異なる点について詳しく説明する。 Figure 7 is a flowchart showing the process flow of another robot teaching method M200 executed by the transport robot system 10 according to one embodiment of the present invention. As shown in Figure 7, the robot teaching method M200 includes steps S110 to S140, S251 to S254, and S260, and each step is executed by a processor included in the robot control device 100 in the transport robot system 10. Note that the robot teaching method M200 has some processes in common with the robot teaching method M100 shown in Figure 6, but here, the differences from the robot teaching method M100 will be mainly described in detail.

図7に示されたステップS110~S140は、図6に示されたステップS110~S140と同様である。 Steps S110 to S140 shown in FIG. 7 are similar to steps S110 to S140 shown in FIG. 6.

ステップS251は、図6に示されたステップS151に相当し、ステップS251において、画像情報取得手段110は、ステップS120で算出した目標位置G1に搬送ロボット200におけるハンド220のTCP(T)であるロボット位置が一致するように搬送ロボット200が移動した移動位置において、カメラ240によって3つのピン15A~15Cを含むように撮影された画像情報を取得する。 Step S251 corresponds to step S151 shown in FIG. 6. In step S251, the image information acquisition means 110 acquires image information captured by the camera 240 to include the three pins 15A to 15C at a movement position to which the transport robot 200 has moved so that the robot position, which is the TCP(T) of the hand 220 in the transport robot 200, coincides with the target position G 1 calculated in step S120.

ステップS252は、図6に示されたステップS152に相当し、ステップS252において、目標位置算出手段120は、ステップS251で取得した画像情報に基づいて3つのピン15A~15Cの重心位置を算出して目標位置G2とする。 Step S252 corresponds to step S152 shown in FIG. 6, and in step S252, the target position calculation means 120 calculates the positions of the centers of gravity of the three pins 15A to 15C based on the image information acquired in step S251, and sets this as the target position G2 .

ステップS253において、ロボット制御手段140は、ステップS252で算出した目標位置G2に搬送ロボット200におけるハンド220のTCP(T)が一致するように搬送ロボット200を動作させる。 In step S253, the robot control means 140 operates the transport robot 200 so that the TCP(T) of the hand 220 of the transport robot 200 coincides with the target position G 2 calculated in step S252.

ステップS254において、目標位置判定手段150は、搬送ロボット200が目標位置G1から目標位置G2まで移動した移動量を判定する。例えば、目標位置判定手段150は、搬送ロボット200の移動量が閾値以下であるかを判定し、閾値以下である場合には(ステップS254の「Yes」)、ステップS260の処理に進み、閾値以下でない場合には(ステップS254の「No」)、ステップS251の処理に戻る。すなわち、搬送ロボット200が目標位置Gn-1から目標位置Gnまで移動した移動量が閾値以下になるまで、ステップS251~S254の処理を繰り返す。 In step S254, the target position determination means 150 determines the amount of movement of the transport robot 200 from the target position G 1 to the target position G 2. For example, the target position determination means 150 determines whether the amount of movement of the transport robot 200 is equal to or less than a threshold, and if it is equal to or less than the threshold ("Yes" in step S254), the process proceeds to step S260, and if it is not equal to or less than the threshold ("No" in step S254), the process returns to step S251. That is, the processes of steps S251 to S254 are repeated until the amount of movement of the transport robot 200 from the target position G n-1 to the target position G n becomes equal to or less than the threshold.

ステップS260は、図6に示されたステップS160に相当し、ステップS260において、教示データ生成手段160は、ステップS252で算出した目標位置Gn又はステップS254で移動した搬送ロボット200の移動位置を教示データとして記憶する。すなわち、目標位置Gn-1から目標位置Gnまで移動した移動量が閾値以下になり、画像情報に基づいて算出される目標位置Gnが収束して安定すれば、当該目標位置Gn又は当該目標位置Gnに一致するように移動した搬送ロボット200の移動位置を適切な目標位置として、教示データとして記憶する。 6, and in step S260, the teaching data generating means 160 stores the target position G n calculated in step S252 or the movement position of the transport robot 200 moved in step S254 as teaching data. That is, when the movement amount from the target position G n-1 to the target position G n becomes equal to or less than a threshold value and the target position G n calculated based on the image information converges and stabilizes, the target position G n or the movement position of the transport robot 200 moved to coincide with the target position G n is stored as an appropriate target position and as teaching data.

このように、搬送ロボット200の移動量が収束して安定することに基づいて適切な目標位置を把握し、当該目標位置を教示データとして記憶するようにする。 In this way, the appropriate target position is determined based on the convergence and stabilization of the movement amount of the transport robot 200, and the target position is stored as teaching data.

なお、本実施形態では、カメラ240は、ステレオカメラとして2つのカメラで構成され、搬送ロボット200のハンドベース230に取り付けられていたが、これに限定されるものではなく、3つのピン15A~15Cを明確に認識することができるように、3つのピン15A~15Cを撮影できるのであれば、1つのカメラ又は3つ以上のカメラで構成されても構わないし、ハンドベース230ではなく、例えば、マニピュレータ本体210のアームやハンド220に取り付けられても構わない。 In this embodiment, the camera 240 is configured as a stereo camera with two cameras attached to the hand base 230 of the transport robot 200, but this is not limited to this. As long as it can capture images of the three pins 15A to 15C so that they can be clearly recognized, it may be configured as one camera or three or more cameras, and may be attached to, for example, the arm or hand 220 of the manipulator body 210 instead of the hand base 230.

また、本実施形態では、対象物であるウエハWをFOUP12及び13から半導体制御装置の設置位置14及び15に搬送させる場面を一例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、対象物であるウエハWを半導体制御装置の設置位置14及び15からFOUP12及び13に戻す場面でも本発明を適用しても構わない。 In addition, in this embodiment, a situation in which the object, the wafer W, is transported from FOUPs 12 and 13 to the installation positions 14 and 15 of the semiconductor control device has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and the present invention may also be applied to a situation in which the object, the wafer W, is returned from the installation positions 14 and 15 of the semiconductor control device to the FOUPs 12 and 13.

さらに、例えば、ウエハWの方向や傾きを調整するためにアライナを介する場面でも、本発明を適用しても構わない。この場合、ウエハWを搬送するアライナにおける設置位置を中間目標位置として、カメラ240による各画像情報に基づいて適切に算出するとよい。具体的に、アライナにおける設置位置とは、吸着パッドに載置して設置する場合には当該吸着パッドの中心位置、及びウエハのエッジを保持して設置するエッジグリップタイプでは、当該保持部材の中心位置などであればよい。そして、ロボット制御手段140は、搬送ロボット200におけるハンド220のTCPと中間目標位置とが一致するように搬送ロボット200を動作させ、教示データ生成手段160は、当該一致したポイントを教示データとして記憶すればよい。 Furthermore, the present invention may be applied, for example, to a situation where an aligner is used to adjust the direction or inclination of the wafer W. In this case, the installation position of the aligner that transports the wafer W may be appropriately calculated as the intermediate target position based on the image information from the camera 240. Specifically, the installation position of the aligner may be the center position of the suction pad when the wafer is placed on the suction pad, or the center position of the holding member when the wafer is held by its edge and installed. Then, the robot control means 140 operates the transport robot 200 so that the TCP of the hand 220 in the transport robot 200 matches the intermediate target position, and the teaching data generation means 160 stores the matching point as teaching data.

なお、本発明に係る実施形態では、搬送ロボット200によって搬送される対象物をウエハとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、搬送される対象物をフラットパネルとする搬送ロボットでも本発明を適用しても構わないし、その他、平板状の対象物を搬送する搬送ロボットに適用することも可能である。 In the embodiment of the present invention, the object transported by the transport robot 200 has been described as a wafer, but this is not limited thereto. For example, the present invention may be applied to a transport robot that transports flat panels as objects, and may also be applied to a transport robot that transports flat objects.

さらに、本発明は、対象物を搬送する場面のみならず、例えば、ウエハなどの対象物をFOUPから取り出す場面においても適用可能である。FOUPに格納されたウエハの位置を、搬送ロボット200が移動する目標位置として、カメラを用いて複数回撮影して高精度に算出して、当該目標位置を教示データとして記憶すればよい。これにより、搬送ロボット200は、適切にウエハを取り出すことができる。 Furthermore, the present invention is applicable not only to situations where an object is to be transported, but also to situations where an object such as a wafer is to be removed from a FOUP. The position of the wafer stored in the FOUP is set as the target position to which the transport robot 200 moves by photographing the wafer multiple times using a camera, calculating the target position with high accuracy, and storing the target position as teaching data. This allows the transport robot 200 to properly remove the wafer.

また、本発明は、カメラを用いて目標位置を複数回撮影し、その画像情報に基づいてそれぞれ目標位置を算出して、その精度を向上させていたが、複数回のうち少なくとも1回を、例えば、カメラに代えて、又はカメラと組み合わせてセンサなどを用いてもよい。取得した画像情報やセンサ情報に基づいて目標位置を高精度に算出することも可能である。 In addition, in the present invention, the target position is photographed multiple times using a camera, and the target position is calculated based on the image information, thereby improving the accuracy. However, at least one of the multiple photographs may be performed using a sensor, for example, instead of a camera or in combination with a camera. It is also possible to calculate the target position with high accuracy based on the acquired image information or sensor information.

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。 The above-described embodiments are intended to facilitate understanding of the present invention, and are not intended to limit the present invention. The elements of the embodiments, as well as their arrangement, materials, conditions, shapes, sizes, etc., are not limited to those exemplified, and may be modified as appropriate. In addition, configurations shown in different embodiments may be partially substituted or combined.

10…搬送ロボットシステム、11…作業空間、12,13…FOUP、14,15…設置位置、15A~15C…ピン、100…ロボット制御装置、110…画像情報取得手段、120…目標位置算出手段、130…ロボット位置算出手段、140…ロボット制御手段、150…目標位置判定手段、160…教示データ生成手段、200…搬送ロボット、210…マニピュレータ本体、220…ハンド、230…ハンドベース(基部)、240…カメラ、300…デバイス制御装置、400…ティーチペンダント、d1,d2…差分、G1~G3,Gn-1,Gn…重心位置(目標位置)、W…ウエハ、M100,M200…ロボット教示方法、S110~S160,S151~S153,S251~S254…ロボット教示方法の各ステップ 10...Transport robot system, 11...Work space, 12, 13...FOUP, 14, 15...Installation position, 15A to 15C...Pins, 100...Robot control device, 110...Image information acquisition means, 120...Target position calculation means, 130...Robot position calculation means, 140...Robot control means, 150...Target position determination means, 160...Teaching data generation means, 200...Transport robot, 210...Manipulator body, 220...Hand, 230...Hand base (base), 240...Camera, 300...Device control device, 400...Teach pendant, d1, d2...Difference, G 1 to G 3 , G n-1 , G n ...Center of gravity position (target position), W...Wafer, M100, M200...Robot teaching method, S110 to S160, S151 to S153, S251 to S254...Each step of the robot teaching method

Claims (5)

平板状の対象物を搬送する搬送ロボットを制御するロボット制御装置であって、
前記搬送ロボットに取り付けられているカメラによって、前記搬送ロボットが移動する目標位置を含むように、少なくとも2ヶ所以上において撮影された各画像情報を取得する画像情報取得手段と、
前記各画像情報に基づいて前記目標位置をそれぞれ算出する目標位置算出手段と、
前記搬送ロボットの各軸の状態を含むロボット情報に基づいて当該搬送ロボットのロボット位置を算出するロボット位置算出手段と、
前記目標位置に前記ロボット位置が一致するように前記搬送ロボットを動作させるロボット制御手段と、
前記目標位置と、当該目標位置に前記ロボット位置が一致するように前記搬送ロボットが移動した移動位置において撮影された画像情報に基づいて算出された目標位置とに基づいて目標位置を判定する目標位置判定手段と、
前記判定結果に応じて、前記移動位置において撮影された画像情報に基づいて算出された目標位置を教示データとして記憶する教示データ生成手段と、を備える、
ロボット制御装置。
A robot control device that controls a transport robot that transports a flat object,
an image information acquiring means for acquiring image information captured by a camera attached to the transport robot at at least two or more locations so as to include a target position to which the transport robot is to be moved;
a target position calculation means for calculating the target positions based on each of the image information;
a robot position calculation means for calculating a robot position of the transport robot based on robot information including a state of each axis of the transport robot;
a robot control means for operating the transport robot so that the robot position coincides with the target position;
a target position determination means for determining a target position based on the target position and a target position calculated based on image information captured at a movement position to which the transport robot is moved so that the robot position coincides with the target position;
and a teaching data generating means for storing, as teaching data, a target position calculated based on image information captured at the movement position according to the determination result.
Robot control device.
前記目標位置判定手段は、前記目標位置と、当該目標位置に前記ロボット位置が一致するように前記搬送ロボットが移動した移動位置において撮影された画像情報に基づいて算出された目標位置との差分が閾値以下であるかを判定し、
前記差分が閾値以下である場合、前記教示データ生成手段は、前記移動位置において撮影された画像情報に基づいて算出された目標位置を教示データとして記憶する、
請求項1に記載のロボット制御装置。
the target position determination means determines whether a difference between the target position and a target position calculated based on image information captured at a movement position to which the transport robot has moved so that a position of the robot coincides with the target position is equal to or smaller than a threshold value;
When the difference is equal to or smaller than a threshold value, the teaching data generating means stores the target position calculated based on image information captured at the movement position as teaching data.
The robot control device according to claim 1 .
前記差分が閾値以下でない場合、前記ロボット制御手段は、前記移動位置において撮影された画像情報に基づいて算出された目標位置に前記ロボット位置が一致するように前記搬送ロボットを動作させる、
請求項2に記載のロボット制御装置。
When the difference is not equal to or less than the threshold value, the robot control means operates the transport robot so that the robot position coincides with a target position calculated based on image information captured at the movement position.
The robot control device according to claim 2 .
平板状の対象物を搬送する搬送ロボットを制御するロボット制御装置が実行するロボット教示方法であって、
前記搬送ロボットに取り付けられているカメラによって、前記搬送ロボットが移動する目標位置を含むように撮影された画像情報を取得する画像情報取得ステップと、
前記画像情報に基づいて前記目標位置を算出する目標位置算出ステップと、
前記搬送ロボットの各軸の状態を含むロボット情報に基づいて当該搬送ロボットのロボット位置を算出するロボット位置算出ステップと、
前記目標位置に前記ロボット位置が一致するように前記搬送ロボットを動作させるロボット制御ステップと、
前記目標位置と、当該目標位置に前記ロボット位置が一致するように前記搬送ロボットが移動した移動位置において撮影された画像情報に基づいて算出された目標位置とに基づいて目標位置を判定する目標位置判定ステップと、
前記判定結果に応じて、前記移動位置において撮影された画像情報に基づいて算出された目標位置を教示データとして記憶する教示データ生成ステップと、を含む、
ロボット教示方法。
A robot teaching method executed by a robot control device that controls a transport robot that transports a flat object, comprising:
an image information acquiring step of acquiring image information captured by a camera attached to the transport robot so as to include a target position to which the transport robot is moved;
a target position calculation step of calculating the target position based on the image information;
a robot position calculation step of calculating a robot position of the transport robot based on robot information including a state of each axis of the transport robot;
a robot control step of operating the transfer robot so that the robot position coincides with the target position;
a target position determination step of determining a target position based on the target position and a target position calculated based on image information captured at a movement position to which the transport robot is moved so that the robot position coincides with the target position;
and a teaching data generating step of storing, as teaching data, a target position calculated based on image information captured at the movement position according to the determination result.
A method for teaching a robot.
平板状の対象物を搬送する搬送ロボットを制御するロボット制御装置であって、
前記搬送ロボットに取り付けられているカメラによって、前記搬送ロボットが移動する目標位置を含むように、少なくとも2ヶ所以上において撮影された各画像情報を取得する画像情報取得手段と、
前記各画像情報に基づいて前記目標位置をそれぞれ算出する目標位置算出手段と、
前記搬送ロボットの各軸の状態を含むロボット情報に基づいて当該搬送ロボットのロボット位置を算出するロボット位置算出手段と、
前記目標位置に前記ロボット位置が一致するように前記搬送ロボットを動作させるロボット制御手段と、
前記目標位置に前記ロボット位置が一致するように前記搬送ロボットが移動した移動量に基づいて目標位置を判定する目標位置判定手段と、
前記判定結果に応じて、前記目標位置又は前記搬送ロボットが移動した移動位置を教示データとして記憶する教示データ生成手段と、を備える、
ロボット制御装置。
A robot control device that controls a transport robot that transports a flat object,
an image information acquiring means for acquiring image information captured by a camera attached to the transport robot at at least two or more locations so as to include a target position to which the transport robot is to be moved;
a target position calculation means for calculating the target positions based on each of the image information;
a robot position calculation means for calculating a robot position of the transport robot based on robot information including a state of each axis of the transport robot;
a robot control means for operating the transport robot so that the robot position coincides with the target position;
a target position determination means for determining a target position based on an amount of movement of the transport robot so that a position of the robot coincides with the target position;
and a teaching data generating means for storing, as teaching data, the target position or a moving position to which the transport robot has moved according to the determination result.
Robot control device.
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