(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板状ワークの収納容器を開閉する開閉装置が取り付けられた壁面の内側に前記開閉装置の動作用の領域である排他領域を有する搬送室と、
前記薄板状ワークを移載するロボットハンドを末端部に具備して水平方向に作動するアーム部を有し、前記アーム部を最も短くなるように折り畳んだ状態で旋回させた場合に旋回中心からの最遠端が描く軌跡が前記開閉装置に分断されることなく前記排他領域内を通過可能となるように前記搬送室内に設置されるロボットと、
前記ロボットハンドの軌跡を生成する軌跡生成部と、
前記軌跡生成部によって生成される前記ロボットハンドの軌跡に基づいて前記アーム部の一部が前記排他領域に含まれるか否かを判定する判定部と、
前記判定部によって前記アーム部の一部が前記排他領域に含まれると判定された場合に、前記開閉装置が前記排他領域内で動作する前記収納容器の蓋体の着脱動作を禁止するための信号を出力する出力部と
を備え、
前記ロボットは、
前記アーム部の各アームの基端と先端との回転軸を結ぶ直線が互いに重なり、前記ロボットハンドの回転軸と前記薄板状ワーク載置中心とを結ぶ直線が前記各アームの前記直線に重なる姿勢を折り畳み姿勢とし、前記折り畳み姿勢が前記開閉装置の取り付けられた前記壁面と対向する対向壁面および前記排他領域のいずれにも干渉しないように前記対向壁面に対して一定の角度を有した状態を待機姿勢とするとともに、前記旋回中心が前記対向壁面側に寄った位置であり、かつ、前記折り畳み姿勢で前記旋回中心まわりに旋回したならば前記アーム部の一部が前記対向壁面と干渉する位置に設置され、
前記判定部は、
所定のタイミングごとに前記アーム部の一部が前記対向壁面に衝突するか否かを判定すること
を特徴とする搬送システム。
【請求項２】
前記判定部は、
前記各アームの所定の位置に仮想図形を想定し、前記仮想図形が前記排他領域内に含まれるか否かによって前記アーム部の一部が前記排他領域に含まれると判定すること
を特徴とする請求項１に記載の搬送システム。
【請求項３】
前記仮想図形を想定する前記各アームの所定の位置は、前記各アームの回転軸と、前記各アームの回転軸間の中心であること
を特徴とする請求項２に記載の搬送システム。
【請求項４】
前記仮想図形は、予め設定可能な径を有する円形であり、前記予め設定可能な径が少なくとも前記各アームの外形を含有するように設定されること
を特徴とする請求項２または３に記載の搬送システム。
【請求項５】
前記判定部は、
前記ロボットハンドが前記薄板状ワークを保持しているか否かを示す情報に応じて、前記薄板状ワークを保持している場合は、前記アーム部の一部に前記薄板状ワーク外形を加えた範囲が前記排他領域に含まれるか否かを判定すること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の搬送システム。
【請求項６】
前記判定部は、
少なくとも前記アーム部が所定の搬送命令を実行する前までに、前記所定の搬送命令を実行すると前記アーム部が前記排他領域へ侵入するか否かを判定し、
前記出力部は、
前記アーム部が侵入する場合、前記アーム部が前記排他領域へ侵入するあるいは侵入していることを示す信号を出力し、
前記開閉装置の前記排他領域内での動作を制限すること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の搬送システム。
【請求項７】
前記開閉装置の動作状況を取得する取得部と、
前記取得部によって前記開閉装置が動作する旨の前記動作状況が取得された場合に、前記アーム部を前記排他領域から待避させた前記待機姿勢をとるように前記ロボットに対して指示する指示部と
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の搬送システム。
【請求項８】
前記所定のタイミングは、前記ロボットハンドを動作させる動作命令を前記ロボットへ指示する直前ごとであること
を特徴とする請求項１に記載の搬送システム。
【請求項９】
前記所定のタイミングは、前記ロボットが動作中の所定の周期ごとであること
を特徴とする請求項１に記載の搬送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、搬送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体ウェハや液晶パネルといった薄板状ワークを搬送する搬送ロボットが知られている。また、半導体ウェハの収納容器を開閉する開閉装置と、半導体ウェハの処理室との間に設けられた局所的クリーンルーム（以下、「搬送室」と記載する）内にかかる搬送ロボットを設置する技術も知られている。なお、搬送室は処理室と開閉装置との間のみに設置されることに限られない。
【０００３】
上記した開閉装置はロードポート等と呼ばれ、着脱可能な蓋体を有する収納容器の蓋体を搬送室内で開閉する。開閉装置の一部は蓋体を保持すると、下方にスライドするように蓋体と一体となりながら下降する事で収納容器の蓋体を開放させる。搬送室内で蓋体が開放されるので、収納容器内の薄板状ワーク等には粉塵等が付着しない。蓋体が開放されると、搬送ロボットは薄板状ワークの搬出入が可能となる。したがって、搬送室内にはこのように開閉装置が蓋体を収納容器本体に対して着脱動作するための領域（以下、「排他領域」と記載する）を必要とする。この、排他領域については、ＳＥＭＩ（Semiconductor  Equipment  and  Materials  International）規格に明記されている。このため、搬送ロボットの最小旋回範囲が、かかる排他領域と重ならないように搬送ロボットを配置しながらも、搬送室が必要なフットプリント（面積）を小さくするための技術が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２８１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、搬送ロボットの最小旋回範囲が、かかる排他領域と重ならないように搬送ロボットを配置した場合には、搬送室を上面視した面積がかさみやすく、搬送室の小型化という観点からは改善の余地があった。
【０００６】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、搬送室の小型化に寄与することができる搬送システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の一態様に係る搬送システムは、搬送室と、ロボットと、軌跡生成部と、判定部と、出力部とを備える。前記搬送室は、薄板状ワークの収納容器を開閉する開閉装置が取り付けられた壁面の内側に前記開閉装置の動作用の領域である排他領域を有する。前記ロボットは、前記薄板状ワークを移載するロボットハンドを末端部に具備して水平方向に作動するアーム部を有し、前記アーム部を最も短くなるように折りたたんだ状態で旋回させた場合に旋回中心からの最遠端が描く軌跡が前記開閉装置に分断されることなく前記排他領域内を通過可能となるように前記搬送室内に設置される。前記軌跡生成部は、前記ロボットハンドの軌跡を生成し、前記判定部は、前記軌跡生成部によって生成される前記ロボットハンドの軌跡に基づいて前記アーム部の一部が前記排他領域に含まれるか否かを判定する。前記出力部は、前記判定部によって前記アーム部の一部が前記排他領域に含まれると判定された場合に、前記開閉装置が前記排他領域内で動作する前記収納容器の蓋体の着脱動作を禁止するための信号を出力する。また、前記ロボットは、前記アーム部の各アームの基端と先端との回転軸を結ぶ直線が互いに重なり、前記ロボットハンドの回転軸と前記薄板状ワーク載置中心とを結ぶ直線が前記各アームの前記直線に重なる姿勢を折り畳み姿勢とし、前記折り畳み姿勢が前記開閉装置の取り付けられた前記壁面と対向する対向壁面および前記排他領域のいずれにも干渉しないように前記対向壁面に対して一定の角度を有した状態を待機姿勢とするとともに、前記旋回中心が前記対向壁面側に寄った位置であり、かつ、前記折り畳み姿勢で前記旋回中心まわりに旋回したならば前記アーム部の一部が前記対向壁面と干渉する位置に設置される。また、前記判定部は、所定のタイミングごとに前記アーム部の一部が前記対向壁面に衝突するか否かを判定する。
【発明の効果】
【０００８】
実施形態の一態様によれば、搬送室の小型化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本実施形態に係る搬送室の上面図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る搬送ロボットの模式斜視図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る搬送システムのブロック図である。
【図４】図４は、侵入判定処理の説明図その１である。
【図５】図５は、侵入判定処理の説明図その２である。
【図６】図６は、搬送ロボットの待機姿勢の説明図である。
【図７Ａ】図７Ａは、本実施形態に係る搬送室の側面図その１である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、本実施形態に係る搬送室の側面図その２である。
【図８】図８は、侵入判定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は、実行通知送信処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、変形例に係る搬送室の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本願の開示する搬送システムの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
まず、本実施形態に係る搬送システムについて図１を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る搬送室２の上面図である。なお、同図では説明を容易にするために一部の形状を単純化して示す。
【００１２】
図１に示すように、搬送室２の壁面には、開閉装置５が並設され、搬送室２内には、本実施形態に係る搬送ロボット１０が配設される。搬送室２は、ＥＦＥＭ（Equipment  Front  End  Module）と呼ばれる局所クリーンルームのことである。かかる搬送室２は、気体を浄化するフィルタ（図示せず）を上部に備え、このフィルタにより浄化されてダウンフローされる清浄気流によって筺体内がクリーン化される。そのため、搬送室２は、側面を囲う壁面で覆われており、搬送室２外の気圧よりも高い気圧に維持されて、搬送室２外の粉塵等が室内へ流入しないように形成されている。なお、ここでは、搬送室２の短手方向の長さをａとし、長手方向の長さをｂとする。
【００１３】
開閉装置５は、収納容器３に設けられる着脱可能な蓋体を開閉するための装置であり、搬送室２の側壁に設けられる開口部に設置される。たとえば、開閉装置５は、ロードポートまたはフープオープナと呼ばれ、一般的にＳＥＭＩ（Semiconductor  Equipment  and  Materials  International）規格に準拠した装置である。
【００１４】
開閉装置５には、ＦＩＭＳ（Front-opening  Interface  Mechanical  Standard）ドアと呼ばれ、収納容器３の蓋体を着脱させる可動体が設けられている。搬送室２内には、かかる可動体の着脱動作用の領域（以下、「排他領域７」と記載する）が既定されている。具体的には、排他領域７は、開閉装置５が取り付けられる搬送室２の壁面から所定の距離８までの領域である。なお、距離８はＳＥＭＩ規格によって予め既定される。
【００１５】
収納容器３は、複数の半導体ウェハや液晶パネルといった薄板状ワーク（以下、「ウェハ４」と記載する）を高さ方向に多段に収納することができる箱状の容器であり、その側面には上述した着脱可能な蓋体がある。
【００１６】
たとえば、収納容器３は、ＳＥＭＩ規格に既定されているＦＯＵＰ（Front-Opening  Unified  Pod）と呼ばれる装置である。収納容器３は、収納容器３の蓋体が搬送室２側へ向くように開閉装置５に載置され、開閉装置５が有する可動体が蓋体を保持しながら、可動体が搬送室２内でスライドするように下降することで蓋体を開放する。なお、蓋体の着脱動作の詳細については、図７Ａおよび図７Ｂを用いて後述する。
【００１７】
搬送ロボット１０は、被搬送物であるウェハ４を保持可能なロボットであり、開閉装置５が取り付けられる搬送室２の壁面と対向する壁面側に寄せて設置される。ここで、本実施形態に係る搬送ロボット１０の詳細について図２を用いて説明しておく。図２は、本実施形態に係る搬送ロボット１０の模式斜視図である。
【００１８】
図２に示すように、搬送ロボット１０は、鉛直な軸を中心として水平方向に旋回する２つのアームを備える水平多関節ロボットである。具体的には、搬送ロボット１０は、本体部１１と、アーム部２０とを備え、また、本体部１１は、昇降機構を備える。
【００１９】
アーム部２０は、第１アーム部２１と、第２アーム部２２と、被搬送物であるウェハ４を保持可能なロボットハンド（以下、「ハンド２３」と記載する）とを備える。また、アーム部２０は、昇降機構を備える本体部１１の上部で水平方向に回転可能に支持される。
【００２０】
具体的には、本体部１１の上部には、第１アーム部２１の基端部が回転可能に連結され、第１アーム部２１の先端部の上部には、第２アーム部２２の基端部が回転可能に連結される。そして、第２アーム部２２の先端部には、ハンド２３が回転可能に連結される。これらは互いに回転自在であり、モータや減速機等からなる旋回機構を用いて回転する。なお、減速機やモータといった旋回機構は、本体部１１に備えることとしてもよいし、アーム部２０に収納されてもよい。
【００２１】
なお、本実施形態に係る搬送ロボット１０は、第１アーム部２１、第２アーム部２２およびハンド２３で構成されるアーム部２０が１本である片腕ロボットについて説明する。しかし、これに限定されるものではなく、搬送ロボット１０は、アーム部２０が２本である双腕ロボットでもよいし、アーム部２０が３本以上設けられる構成としてもよい。
【００２２】
双腕ロボットの場合、一方のアーム部２０を用いて所定の搬送位置からウェハ４を取り出しつつ、他方のアーム部２０を用いてかかる搬送位置へ新たなウェハ４を搬入する等、２つの作業を同時平行で行うことができる。また、搬送ロボット１０は、１本の第２アーム部２２に、２本またはそれ以上のハンド２３が設けられる構成であってもよい。その場合、２本以上のハンド２３は同軸で互いに回転可能に設けられる。双腕ロボットの場合に、双腕の２本のアーム部２０全体を旋回させるための旋回機構も設けられる。
【００２３】
また、本体部１１の上部には第１アーム部２１の基端部が、第１アーム部２１先端の上部には第２アーム部２２の基端部が、それぞれ回転可能に支持されており、モータや減速機等からなる旋回機構を用いて回転する。
【００２４】
そして、第２アーム部２２の先端部には、ウェハ４を保持するためのハンド２３が回転可能に連結される。搬送ロボット１０は、第１アーム部２１、第２アーム部２２およびハンド２３を回転動作させることによって、ハンド２３を目的の位置へと移動させる。また、搬送ロボット１０は、第１アーム部２１と第２アーム部２２とを同期的に動作させることで、ハンド２３を直線的に移動させることができる。
【００２５】
昇降機構は、直動ガイド、ボールネジおよびモータを含んで構成され、モータの回転運動を直線運動へ変換することによってアーム部２０を鉛直方向に沿って昇降させる。なお、昇降機構は、ボールネジによってアーム部２０を昇降させることとしたが、鉛直方向に沿って設けられるベルトによってアーム部２０を昇降させてもよい。
【００２６】
かかる構成により、搬送ロボット１０は、アーム部２０を昇降させたり、回転させたりしながら、収納容器３からウェハ４を取り出してハンド２３に載置したり、所定の処理室（図示せず）へ移載したり、ウェハ４を目的の位置へと搬送することができる。
【００２７】
また、処理室は、搬送室２に併設され、たとえば、ＣＶＤ（Chemical  Vapor  Deposition）、露光、エッチング、アッシングといった所定の処理をウェハ４に対して行う装置が設置される部屋である。
【００２８】
図１の説明に戻り、搬送室２についての説明を続ける。図１に示すアーム部２０は、第１アーム部２１上に第２アーム部２２とハンド２３とが重畳されており、アーム部２０全体が最も短くなるように折り畳まれた状態である。この状態で、第１アーム部２１が旋回する場合に第１アーム部２１の先端部が描く円弧９の中心側の領域を、搬送ロボット１０の最小旋回範囲とする。
【００２９】
ここで、従来技術によると搬送ロボットの最小旋回範囲が排他領域７と重ならないように搬送ロボットが配置される。この場合、従来の搬送システムは、図１に示す搬送室２の短手方向の長さａと比較して長くする必要がある。このため、従来の搬送システムでは、搬送室を上面視した面積がかさんでしまう。
【００３０】
そこで、本実施形態に係る搬送システムでは、搬送ロボット１０の最小旋回範囲が排他領域７と重なるように搬送ロボット１０を配置し、アーム部２０の一部が排他領域７に侵入しようとする場合に、収納容器３の蓋体の着脱動作を制限することとした。
【００３１】
また、排他領域７は、収納容器３の蓋体を開閉する開閉装置５ごとに設けられており、搬送システムは、排他領域７ａ、７ｂ、７ｃごとにアーム部２０の一部が排他領域７に侵入しようとするか否かを判定する。そして、搬送システムは、アーム部２０の一部が所定の排他領域７に侵入しようとする場合に、かかる排他領域７に対応する収納容器３の蓋体の着脱動作を制限する。
【００３２】
なお、排他領域７に侵入しようとする場合について搬送システムでは、アーム部２０の位置に基づいて排他領域７に侵入しようとする直前であるかを判定してもよい。また、搬送システムでは、予めティーチングされる教示データに基づいて侵入しようとするタイミングを事前に予測してもよい。
【００３３】
具体的には、搬送システムは、アーム部２０の一部が排他領域７ａに侵入しようとする場合に、収納容器３ａの蓋体の着脱動作を禁止するよう上位サーバに対して通知する。
【００３４】
一方、かかる上位サーバは、蓋体の着脱動作を禁止するよう通知を受け付けたならば、開閉装置５ａに対して蓋体の着脱動作を禁止する指示を行う。なお、上位サーバは、開閉装置５ａ、５ｂ、５ｃを含む搬送システム全体を制御する装置である。
【００３５】
また、上位サーバは、いずれかの開閉装置５ａ、５ｂ、５ｃ、たとえば開閉装置５ｃが蓋体の着脱動作中の場合には、搬送ロボット１０をコントロールするロボット制御装置に対してその旨を通知する。一方、ロボット制御装置は、開閉装置５ｃが蓋体の着脱動作中であるという通知を受け付けたならば、排他領域７ｃへアーム部２０を侵入させないよう制限をする。この場合、他の排他領域７ａ、７ｂへの侵入は可能とし、ロボット制御装置は、収納容器３ａ、３ｂに対してアーム部２０を動作させてウェハ４を搬出入させることができる。
【００３６】
また、アーム部２０が次に移動する収納容器３に対応する開閉装置５が着脱動作中である場合、ロボット制御装置は蓋体の着脱動作が終了するまで搬送ロボット１０に対して待機姿勢をとるように指示をする。
【００３７】
なお、すべての開閉装置５ａ、５ｂ、５ｃが蓋体の着脱動作中である場合にも、ロボット制御装置は、いずれかの蓋体の着脱動作が終了するまで搬送ロボット１０に対して待機姿勢をとるように指示をする。
【００３８】
待機姿勢とは、アーム部２０が排他領域７に侵入しない位置となるようにアーム部２０を待避させる際の搬送ロボット１０の姿勢のことであるが、待機姿勢の詳細については図６を用いて後述する。
【００３９】
このようにすることによって、搬送ロボット１０の最小旋回範囲が排他領域７と重なるように搬送ロボット１０を配置することが可能となり、搬送室２の短手方向の長さａを短くすることができる。これにより、本実施形態に係る搬送システムでは、搬送室２の小型化に寄与することができる。
【００４０】
なお、図１に示した搬送室２の形状は矩形としたが、これに限定されるものではなく、たとえば、搬送室２の形状は多角形や円形であってもよい。
【００４１】
また、本実施形態に係る搬送システムでは、搬送ロボット１０の最小旋回範囲が、開閉装置５が取り付けられた搬送室２の壁面と対向する壁面（以下、「対向壁面」と記載する）と重なるように搬送ロボット１０を配置する。
【００４２】
さらに、本実施形態に係る搬送システムは、所定のタイミングごとに、アーム部２０の一部が対向壁面に衝突するか否かを判定し、アーム部２０が対向壁面に接触するのを回避する。
【００４３】
なお、所定のタイミングは、ロボット制御装置が搬送ロボット１０を動作させる動作命令を指示する直前でもよいし、搬送ロボット１０が動作中の所定の周期ごとであってもよい。このようにすることによって、本実施形態に係る搬送システムでは、安全に搬送ロボット１０を動作させるとともに、搬送室２の短手方向の長さａを短くすることができる。
【００４４】
次に、本実施形態に係る搬送システム１の構成について図３を用いて説明する。図３は、本実施形態に係る搬送システム１のブロック図である。
【００４５】
図３に示すように、搬送システム１は、搬送ロボット１０と、ロボット制御装置３０と、上位サーバ４０と、開閉装置５とを備える。なお、ロボット制御装置３０は、搬送ロボット１０の動作制御を行うコントローラであり、上位サーバ４０は、搬送システム１の全体制御を行うサーバである。
【００４６】
搬送ロボット１０は、ロボット制御装置３０等からの搬送指示に従い、アーム部２０を昇降させたり、回転させたりしながら、収納容器３からウェハ４を取り出してハンド２３へ載置したり、ウェハ４を目的の位置へと搬送する。
【００４７】
ロボット制御装置３０は、通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）３１と、制御部３３と、記憶部３２とを備える。また、制御部３３は、軌跡生成部３３ａと、判定部３３ｂと、出力部３３ｃと、取得部３３ｄと、指示部３３ｅとをさらに備え、記憶部３２は、排他領域情報３２ａを記憶する。
【００４８】
通信Ｉ／Ｆ３１は、ロボット制御装置３０と上位サーバ４０との間で通信データの送受信を行う通信デバイスで構成されている。たとえば、通信Ｉ／Ｆ３１は、アーム部２０の一部が排他領域７に侵入しようとする場合に、蓋体の着脱動作を禁止する指示を上位サーバ４０へ送信する。
【００４９】
記憶部３２は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）および不揮発性メモリといった記憶デバイスで構成される記憶部である。また、この記憶部３２は、排他領域情報３２ａを記憶する。
【００５０】
排他領域情報３２ａは、搬送室２内の排他領域７に関する情報であり、たとえば、排他領域情報３２ａは、開閉装置５が取り付けられる搬送室２の壁面からの所定の距離８を含む。
【００５１】
制御部３３は、ロボット制御装置３０の全体制御を行う制御部である。たとえば、制御部３３は、搬送ロボット１０に対して搬送指示を出力し、搬送ロボット１０を制御する。具体的には、制御部３３は、予めティーチングされる教示データに従ってアーム部２０を所定の高さまで昇降させたり回転させたりする等、搬送ロボット１０の動きを制御する。
【００５２】
軌跡生成部３３ａは、搬送ロボット１０の所定の動作命令を受け付けた場合、所定の動作に対応するハンド２３の軌跡を生成する処理を行う。たとえば、軌跡生成部３３ａは、地点Ａから地点Ｂまでの動作命令を受け付けた場合に、地点Ａから地点Ｂまでのハンド２３の軌跡を生成する。そして、軌跡生成部３３ａは、生成したハンド２３の軌跡を判定部３３ｂへ渡す処理を併せて行う。
【００５３】
判定部３３ｂは、軌跡生成部３３ａから受け付けたハンド２３の軌跡に基づいてアーム部２０の一部が排他領域７に侵入しようとするか否かを判定し、出力部３３ｃへ渡す処理を行う。
【００５４】
また、判定部３３ｂは、所定のタイミングごとに、軌跡生成部３３ａから受け付けたハンド２３の軌跡に基づいてアーム部２０の一部が対向壁面に衝突するか否かを判定し、アーム部２０が対向壁面に接触するのを回避する処理を併せて行う。
【００５５】
ここで、判定部３３ｂが実行するアーム部２０の一部が排他領域７に侵入しようとするか否かを判定する侵入判定処理の詳細について、図４および図５を用いて説明しておく。図４および図５は、侵入判定処理の説明図である。なお、同図では説明を容易にするために一部の形状を単純化して示す。
【００５６】
判定部３３ｂは、アーム部２０の第１アーム部２１、第２アーム部２２およびハンド２３が回転可能に連結されている連結部と、各アームの中心とに、仮想図形５１〜５５を設定する。
【００５７】
図４に示すように、判定部３３ｂは、各アームのアーム幅を含有するように設定される円を仮想図形５１〜５５として設定する。たとえば、判定部３３ｂは、仮想図形５１、５３、５５を第１アーム部２１、第２アーム部２２およびハンド２３の各アーム長を２等分した位置に円の中心があり、各アーム幅を直径とする円とした。
【００５８】
また、判定部３３ｂは、仮想図形５２、５４を第１アーム部２１の先端部および第２アーム部２２の先端部に位置し、各アーム幅を直径とする円とした。そして、判定部３３ｂは、軌跡生成部３３ａから受け付けたハンド２３の軌跡を動作させる際、各仮想図形５１〜５５が排他領域７に侵入するか否かを判定する。
【００５９】
ハンド２３にウェハ４が保持される際、たとえば、吸着型のハンド２３の場合には、ウェハ４は、破線に示したようにハンド２３からはみ出した位置で保持される。したがって、ハンド２３にウェハ４が保持されている場合、以下のようにして侵入判定処理を行う。
【００６０】
この場合、図５に示すように、判定部３３ｂは、仮想図形５１〜５５の他に、ウェハ４が保持される位置で、かつ、ウェハ４の外形と同じ大きさの仮想図形５６も含めた各仮想図形５１〜５６が排他領域７に侵入するか否かを判定する。これにより、ハンド２３にウェハ４が保持されている場合であっても、判定部３３ｂは、アーム部２０の一部が排他領域７に侵入するか否かを正確に判定することができる。
【００６１】
また、判定部３３ｂでは、アーム部２０の一部が対向壁面に衝突するか否かを判定する際にも、上述した仮想図形５１〜５６に基づいて衝突するか否かを判定する。
【００６２】
図３の説明に戻り、搬送システム１の構成についての説明を続ける。出力部３３ｃは、アーム部２０の一部が排他領域７に侵入するまたはしているという判定結果を判定部３３ｂから受け付けた場合に、開閉装置５が実行する蓋体の着脱動作を禁止する禁止通知を通信Ｉ／Ｆ３１を介して上位サーバ４０へ送信する処理を行う。そして、上位サーバ４０は、出力部３３ｃからかかる禁止通知を受け付けたならば、蓋体の着脱動作を禁止するよう開閉装置５に対して指示をする。
【００６３】
取得部３３ｄは、上位サーバ４０経由で開閉装置５の動作状況を取得し、指示部３３ｅへ渡す処理を行う。具体的には、取得部３３ｄは、搬送室２に併設されるいずれかの開閉装置５ａ、５ｂ、５ｃによる着脱動作が実行される直前または着脱動作中の場合に着脱動作の実行通知を取得する。ここで、開閉装置５による着脱動作が実行される直前とは、着脱動作が実行される所定時間前とし、所定時間は、予め既定される時間である。
【００６４】
指示部３３ｅは、取得部３３ｄによって着脱動作の実行通知を受け付けたならば、アーム部２０が待機姿勢をとるように搬送ロボット１０に対して指示をする処理を行う。ここで、待機姿勢の詳細について、図６を用いて説明しておく。図６は、搬送ロボット１０の待機姿勢の説明図である。図６に示すように、搬送ロボット１０は、指示部３３ｅからの指示にしたがってアーム部２０を待機姿勢の状態にさせる。
【００６５】
具体的には、待機姿勢は、第１アーム部２１上に第２アーム部２２とハンド２３とが重畳され、アーム部２０全体が最も短くなるように折り畳まれた状態とする。さらに、第１アーム部２１が搬送室２の短手方向と平行な状態から第１アーム部２１の先端が排他領域７に侵入しない位置までアーム部２０を旋回させる状態を待機姿勢とする。
【００６６】
このように、搬送ロボット１０は、アーム部２０を待機姿勢の状態にさせることによって、開閉装置５による着脱動作が終了した後に、所望の位置へ高速にハンド２３を移動させることができる。
【００６７】
図３の説明に戻り、搬送システム１の構成についての説明を続ける。上位サーバ４０は、いずれかの開閉装置５ａ、５ｂ、５ｃが実行する蓋体の着脱動作を禁止する禁止通知をロボット制御装置３０から受け付けたならば、受け付けた開閉装置５ａ、５ｂ、５ｃに対して蓋体の着脱動作を禁止するよう制御する。
【００６８】
また、上位サーバ４０は、開閉装置５による着脱動作を実行させる前に、かかる着脱動作の実行通知をロボット制御装置３０へ送信する。なお、ここでは、ロボット制御装置３０と上位サーバ４０とは別体としたが、同じ装置によって構成されてもよい。
【００６９】
このように、本実施形態に係る搬送システム１では、ロボット制御装置３０は、アーム部２０の一部がいずれかの排他領域７ａ、７ｂ、７ｃに侵入しようとする場合に、対応する収納容器３の蓋体の着脱動作を禁止するように禁止通知を上位サーバ４０へ通知する。一方、上位サーバ４０は、蓋体の着脱動作を禁止する禁止通知を受け付けたならば、当該蓋体の着脱動作を行わないようにする。
【００７０】
また、上位サーバ４０は、搬送室２に併設されるいずれかの開閉装置５ａ、５ｂ、５ｃによる着脱動作が実行される直前または着脱動作中の場合には、搬送ロボット１０をコントロールするロボット制御装置３０に対して実行通知を送信する。そして、ロボット制御装置３０は、着脱動作の実行通知を受け付けたならば、対応する収納容器３の蓋体の着脱動作が終了するまで当該収納容器３に対応する排他領域７へアーム部２０を侵入させないよう制限をする。
【００７１】
このようにすることによって、搬送ロボット１０の最小旋回範囲が排他領域７と重なるように搬送ロボット１０を配置することが可能となり、搬送室２の短手方向の長さａを短くすることができる。
【００７２】
次に、開閉装置５によって実行される蓋体の着脱動作の詳細について、図７Ａおよび図７Ｂを用いて説明する。図７Ａおよび図７Ｂは、本実施形態に係る搬送室２の側面図である。
【００７３】
図７Ａに示すように、開閉装置５は、搬送室２の側壁に設けられる開口部に設置され、上下にスライドする可動体５ｄを有する。また、高さ方向に多段にウェハ４が収納される収納容器３は、収納容器３に設けられる蓋体３ｄが可動体５ｄと対向するように開閉装置５へ載置される。
【００７４】
収納容器３の蓋体３ｄを開放する際には、開閉装置５は、可動体５ｄによって収納容器３の蓋体３ｄを保持したまま、蓋体３ｄを搬送室２の内側（図７Ａの矢印方向）へ移動させる。
【００７５】
そして、図７Ｂに示すように、可動体５ｄは、蓋体３ｄを鉛直下向き（図７Ｂの矢印方向）へスライドさせることによって蓋体３ｄを開放させ、ウェハ４を搬送する搬送ロボット１０と接触しない位置へ待避させる。
【００７６】
また、収納容器３の蓋体３ｄを閉鎖する際には、上述した手順と逆の動作を行うことによって可動体５ｄは、収納容器３の蓋体３ｄを閉鎖する。このように、排他領域７内で蓋体３ｄの着脱動作が行われる。
【００７７】
このため、搬送ロボット１０と接触するのを回避させるため、本実施形態に係る搬送システム１では、アーム部２０の一部が排他領域７に侵入しようとする場合に、開閉装置５に対して蓋体３ｄの着脱動作を禁止させることとした。また、本実施形態に係る搬送システム１では、開閉装置５による着脱動作が実行される直前および着脱動作中に、対応する収納容器３の蓋体３ｄの着脱動作が終了するまで当該収納容器３に対応する排他領域７へアーム部２０を侵入させないよう制限をすることとした。
【００７８】
次に、ロボット制御装置３０が実行するアーム部２０の侵入判定処理の詳細について、図８を用いて説明する。図８は、侵入判定処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、ロボット制御装置３０は、図８に示す侵入判定処理を所定間隔で繰り返し実行する。
【００７９】
図８に示すように、軌跡生成部３３ａは、ハンド２３の軌跡を生成し（ステップＳ１０１）、判定部３３ｂへ渡す。そして、判定部３３ｂは、軌跡生成部３３ａによって生成されたハンド２３の軌跡と仮想図形に基づいてアーム部２０の一部がいずれかの排他領域７に侵入しようとするか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
【００８０】
アーム部２０の一部がいずれかの排他領域７に侵入しようとする場合（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、出力部３３ｃは、該当する排他領域７に対応する蓋体３ｄの着脱動作を禁止する禁止通知を上位サーバ４０へ送信し（ステップＳ１０３）、一連の処理を終了する。
【００８１】
一方、アーム部２０の一部が排他領域７に侵入しないと判定された場合（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、判定部３３ｂは、ハンド２３がウェハ４を保持しているか否かを判定する（ステップＳ１０４）。
【００８２】
ハンド２３がウェハ４を保持していない場合（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、ロボット制御装置３０は一連の処理を終了する。また、ハンド２３がウェハ４を保持している場合（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、判定部３３ｂは、ウェハ４を考慮した仮想図形に基づいてアーム部２０の一部がいずれかの排他領域７に侵入しようとするか否かを判定する（ステップＳ１０５）。
【００８３】
アーム部２０の一部が排他領域７に侵入しようとする場合（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、出力部３３ｃは、該当する排他領域７に対応する蓋体３ｄの着脱動作を禁止する禁止通知を上位サーバ４０へ送信し（ステップＳ１０６）、一連の処理を終了する。
【００８４】
また、アーム部２０の一部が排他領域７に侵入しないと判定された場合（ステップＳ１０５，Ｎｏ）、ロボット制御装置３０は一連の処理を終了する。一方、図示しないが、上位サーバ４０は、出力部３３ｃから禁止通知を受け付けたならば、蓋体３ｄの着脱動作を禁止するよう開閉装置５に対して指示をする。
【００８５】
次に、上位サーバ４０が実行する実行通知送信処理の詳細について、図９を用いて説明する。図９は、実行通知送信処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、上位サーバ４０は、図９に示す実行通知送信処理を所定間隔で繰り返し実行する。
【００８６】
図９に示すように、上位サーバ４０は、搬送室２に併設されるいずれかの開閉装置５による蓋体３ｄの着脱動作中であるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。そして、いずれかの開閉装置５によって着脱動作中である場合（ステップＳ２０１，Ｙｅｓ）、上位サーバ４０は、ロボット制御装置３０へ着脱動作の実行通知を送信し（ステップＳ２０３）、一連の処理を終了する。
【００８７】
なお、実行通知とは、開閉装置５による蓋体３ｄの着脱動作が実行される直前または着脱動作中であるかを示す信号のことである。
【００８８】
開閉装置５によって着脱動作中ではない場合（ステップＳ２０１，Ｎｏ）、上位サーバ４０は、いずれかの開閉装置５による着脱動作が実行される直前であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。そして、開閉装置５による着脱動作が実行される直前である場合（ステップＳ２０２，Ｙｅｓ）、上位サーバ４０は、ステップＳ２０３へ処理を移行し、ロボット制御装置３０へ着脱動作の実行通知を送信し（ステップＳ２０３）、一連の処理を終了する。
【００８９】
また、開閉装置５による着脱動作が実行される直前ではない場合（ステップＳ２０２，Ｎｏ）、上位サーバ４０は、一連の処理を終了する。一方、ロボット制御装置３０は、上位サーバ４０からの着脱動作の実行通知を受け付けたならば、当該開閉装置５の着脱動作が終了するまで、当該開閉装置６に対応する排他領域７へアーム部２０を侵入させないよう制限をする。
【００９０】
また、本実施形態に係る搬送システム１では、すべての開閉装置５によって着脱動作が実行されるか否かによってアーム部２０に対して既定の待機姿勢の状態にさせることとした。しかし、搬送システム１では、いずれかの開閉装置５による着脱動作が実行される場合、所定の待機姿勢の状態にさせるようにしてもよい。
【００９１】
たとえば、搬送システム１では、開閉装置５ａによる着脱動作が実行されており、アーム部２０が開閉装置５ａへ移動する場合、開閉装置５ａに近い位置で待機姿勢の状態にさせてもよい。これにより、開閉装置５による着脱動作が終了した後に、搬送ロボット１０は、所望の位置へ高速にハンド２３を移動させることができる。
【００９２】
また、本実施形態に係る搬送システム１では、アーム部２０の最小旋回範囲の旋回中心が、開閉装置５が取り付けられる搬送室２の壁面と対向する対向壁面側へ寄せた位置へ搬送ロボット１０を配置することとした。
【００９３】
しかし、これに限定されるものではなく、たとえば、図１０に示すように、アーム部２０の最小旋回範囲を示す円９の旋回中心θが、開閉装置５が取り付けられる搬送室２の壁面側へ寄せた位置へ搬送ロボット１０を配置してもよい。
【００９４】
具体的には、アーム部２０の最小旋回範囲を示す円９の旋回中心θが、短手方向ｃの辺の２等分線ｄと排他領域７との間へ位置するよう搬送ロボット１０を配置する。このようにすることによって、搬送ロボット１０の最小旋回範囲が排他領域７と重なるように搬送ロボット１０を配置することが可能となり、搬送室２の短手方向ｃの長さを短くすることができる。
【００９５】
上述したように、本実施形態に係る搬送システムは、搬送ロボットに備えるアーム部の一部が搬送室内の排他領域に侵入するまたはしている場合に、開閉装置や収納容器の蓋体の着脱動作を禁止するよう上位サーバに対して通知する。一方、上位サーバは、蓋体の着脱動作を禁止するよう通知を受け付けたならば、開閉装置に対して着脱動作を禁止する指示を行う。
【００９６】
また、上位サーバは、開閉装置が蓋体の着脱動作中の場合には、ロボット制御装置に対してその旨を通知する。そして、ロボット制御装置は、開閉装置が蓋体の着脱動作中であるという通知を受け付けたならば、蓋体の着脱動作が終了するまで搬送ロボットに対して待機姿勢をとるように指示をする。
【００９７】
このようにすることによって、搬送ロボットの最小旋回範囲が排他領域と重なるように搬送ロボットを配置することが可能となり、搬送室の短手方向の長さを短くすることができる。これにより、本実施形態に係る搬送システムでは、搬送室の小型化に寄与することができる。
【００９８】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００９９】
１      搬送システム
２      搬送室
３      収納容器
４      ウェハ
５      開閉装置
７      排他領域
１０    搬送ロボット
１１    本体部
２０    アーム部
２１    第１アーム部
２２    第２アーム部
２３    ハンド
３０    ロボット制御装置
３１    通信Ｉ／Ｆ
３２    記憶部
３２ａ  排他領域情報
３３    制御部
３３ａ  軌跡生成部
３３ｂ  判定部
３３ｃ  出力部
３３ｄ  取得部
３３ｅ  指示部
４０    上位サーバ
【図１】
0005621796.tif 000002
【図２】
0005621796.tif 000003
【図３】
0005621796.tif 000004
【図４】
0005621796.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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