(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カセット内に収納された複数の基板を搬送するロボットの状態を監視するための情報を提供する状態監視装置において、
カセット内に収納された前記複数の基板の位置及び姿勢に関する位置・姿勢情報を取得するための情報取得手段と、
前記情報取得手段によって取得した前記位置・姿勢情報を記憶するための記憶手段と、
前記情報取得手段によって取得した前記位置・姿勢情報を表示するための表示手段と、を備え、
前記情報取得手段は、前記カセット内に収納された前記複数の基板の位置及び姿勢を示す画像を取得するための画像取得手段を含み、前記画像取得手段は、前記ロボットの基板保持部に設けられ、
前記画像取得手段は、前記カセット内に収納された前記複数の基板の傍らに配置されるコリメート反射板と、前記コリメート反射板に向けて面状に光を放射する照明手段であって、その光路内に前記複数の基板の端部が位置するように配置される、照明手段と、前記照明手段から面状に放射された光によって前記コリメート反射板上に形成された、前記複数の基板の端部を含む照明透過像を撮像する撮像手段と、を有する、基板搬送ロボットの状態監視装置。
【請求項２】
前記情報取得手段は、前記複数の基板の前記位置・姿勢情報に加えて、前記ロボットの基板保持部の実際の状態に関する実状態情報を取得するように構成されており、
前記記憶手段は、前記複数の基板の前記位置・姿勢情報に加えて、前記基板保持部の実際の状態に関する前記実状態情報を記憶するように構成されている、請求項１記載の基板搬送ロボットの状態監視装置。
【請求項３】
前記撮像手段により取得された前記照明透過像の画像を処理して、前記複数の基板の収納状態を検出する画像処理手段をさらに有する、請求項１又は２記載の基板搬送ロボットの状態監視装置。
【請求項４】
前記照明手段は面光源を含む請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基板搬送ロボットの状態監視装置。
【請求項５】
前記照明手段は、前記コリメート反射板に向けて光を放射する点光源と、前記コリメート反射板で反射されて平行化された光を、前記コリメート反射板に向けて反射する再帰反射板と、を含む請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基板搬送ロボットの状態監視装置。
【請求項６】
前記コリメート反射板は、放物線ミラーから成る請求項１乃至５のいずれか一項に記載の基板搬送ロボットの状態監視装置。
【請求項７】
前記コリメート反射板は、複数の平面ミラーを全体として略曲面状に組み合わせて形成された曲面ミラーから成る請求項１乃至５のいずれか一項に記載の基板搬送ロボットの状態監視装置。
【請求項８】
カセット内に収納された複数の基板を搬送するロボットの状態を監視するための情報を提供する状態監視方法において、
前記ロボットの基板保持部に設けられた画像取得手段が前記カセット内に収納された前記複数の基板の位置及び姿勢を示す画像を取得することにより、前記カセット内に収納された前記複数の基板の位置及び姿勢に関する位置・姿勢情報を取得する情報取得工程と、
前記情報取得工程によって取得した前記位置・姿勢情報を記憶する記憶工程と、
前記情報取得工程によって取得した前記位置・姿勢情報とトラブル情報に基づいて基板の飛出し量の許容値または基板の垂れ量の許容値またはロボットのズレ量の許容値を人為的に設定する工程と、を備え、
前記画像取得手段は、前記カセット内に収納された前記複数の基板の傍らに配置されるコリメート反射板と、前記コリメート反射板に向けて面状に光を放射する照明手段であって、その光路内に前記複数の基板の端部が位置するように配置される、照明手段と、前記照明手段から面状に放射された光によって前記コリメート反射板上に形成された、前記複数の基板の端部を含む照明透過像を撮像する撮像手段と、を有する、基板搬送ロボットの状態監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カセット内に収納された複数の基板を搬送するロボットの状態を監視するための情報を提供する状態監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体ウェハ等の基板をカセットから搬出し、またカセットに搬入するために、基板搬送ロボットが使用されている。一般にこの種の基板搬送ロボットは、基板を保持するためのハンド（基板保持部）をそのアームの先端に備えている。そして、ロボットのアームを操作してカセット内に収納されている基板をハンドで保持し、カセットから搬出する。また、ハンドで保持している基板を、アームを操作してカセットに搬入する。
【０００３】
ところで、カセット内において基板が正規の位置・姿勢で収納されていない場合、ロボットのハンドによる基板の搬入・搬出を適切に行えない可能性がある。このため、従来から、カセット内の基板の収納状態を検出するために各種の装置が用いられている。
【０００４】
例えば、基板カセット（ＦＯＵＰ）内に収納された複数の基板の端部を、透過式光スイッチにより機械的にスキャンし、遮光検知によりマッピングを行う方式（遮光式センサスキャン）が知られている。
【０００５】
また、基板カセット内に収納された基板をカメラで撮影し、その画像を処理して基板の収納状態を検出する方式も知られている。このような画像を利用したマッピングセンサの手法として、基板面に垂直な２点間の輝度プロファイル線を複数取得して解析する方法がある。
【０００６】
しかしながら、上述した遮光式センサスキャンによるマッピング方式では、簡便なものではあるが、機構部分へのセンサ取付けが必須であり、また、機械式スキャンに比較的長い時間を要する上、飛び出し検知機能については別途専用のセンサを追加設置する必要がある。
【０００７】
ここで、「飛び出し検知」とは、基板カセット内に収納されている基板が、規定の収納位置よりも前方に飛び出している状態を検知することを言う。
【０００８】
また、画像から取得した輝度プロファイル線を解析する方法においては、そのピーク（基板端の反射を捕らえている）の位置および間隔から基板の有無およびクロス基板等を判定しているため、局所的な外乱に弱いという問題がある。
【０００９】
この問題を解決するためには、輝度プロファイル線を増やして加算し、これにより局所的な外乱の影響を取り除く方法が提案されている。
【００１０】
しかし結局のところ、基板端部の反射を利用した画像処理方法においては、基板にコーティング剤等の付着物が存在する場合には反射率が低下して、反射像を検知できない場合があり、透過式の基板検出方式に比べて信頼性が低いという問題がある。
【００１１】
本件出願人は、先に出願した特願２００８−２５６２６８号において、上述の問題を解決するための手段を提案している。
【００１２】
即ち、本件出願人は、上述の先の出願において、「カセット内に収納された複数の基板の収納状態を検出するための装置において、前記複数の基板の傍らに配置されるコリメート反射板と、前記コリメート反射板に向けて面状に光を放射する照明手段であって、その光路内に前記複数の基板の端部が位置するように配置される、照明手段と、前記照明手段から面状に放射された光によって前記コリメート反射板上に形成された、前記複数の基板の端部を含む照明透過像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により取得された前記照明透過像の画像を処理して、前記複数の基板の収納状態を検出する画像処理手段と、を備えた基板検出装置」を提案している。
【００１３】
そして、先の出願で提案した上記基板検出装置によれば、上述した従来の技術の問題点を解消して、カセット内の複数の基板の収納状態を迅速且つ確実に検出することができる。
【００１４】
ところで、基板搬送ロボットによる基板の搬送にトラブルが発生した場合、搬送トラブルの発生原因を特定することにより、同種の搬送トラブルの再発を防止することができる。
【００１５】
しかしながら、従来は、基板搬送ロボットにおいて搬送トラブルが発生した場合に、その原因を特定するための適切な手段が設けられていなかった。特に、搬送トラブルの発生原因が、ロボット側ではなく、カセット内の基板の収納状態にある場合には、その原因を特定することが困難であった。このため、同種の搬送トラブルの再発を確実に防止するために適切な処置を講じることが必ずしも容易ではなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、上述した従来の技術の問題点に鑑みてなされたものであって、基板搬送ロボットを用いた基板の搬送においてトラブルが発生した場合に、その搬送トラブルの発生原因を特定するための情報を提供することができる、基板搬送ロボットの状態監視装置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】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明は、カセット内に収納された複数の基板を搬送するロボットの状態を監視するための情報を提供する状態監視装置において、カセット内に収納された前記複数の基板の位置及び姿勢に関する位置・姿勢情報を取得するための情報取得手段と、前記情報取得手段によって取得した前記位置・姿勢情報を記憶するための記憶手段と、前記情報取得手段によって取得した前記位置・姿勢情報を表示するための表示手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１８】
好ましくは、前記情報取得手段は、前記複数の基板の前記位置・姿勢情報に加えて、前記ロボットの基板保持部の実際の状態に関する実状態情報を取得するように構成されており、前記記憶手段は、前記複数の基板の前記位置・姿勢情報に加えて、前記基板保持部の実際の状態に関する前記実状態情報を記憶するように構成されている。
【００１９】
好ましくは、前記情報取得手段は、前記カセット内に収納された前記複数の基板の位置及び姿勢を示す画像を取得するための画像取得手段を含み、前記画像取得手段は、前記ロボットの基板保持部に設けられている。
【００２０】
好ましくは、前記画像取得手段は、前記カセット内に収納された前記複数の基板の傍らに配置されるコリメート反射板と、前記コリメート反射板に向けて面状に光を放射する照明手段であって、その光路内に前記複数の基板の端部が位置するように配置される、照明手段と、前記照明手段から面状に放射された光によって前記コリメート反射板上に形成された、前記複数の基板の端部を含む照明透過像を撮像する撮像手段と、を有する。
【００２１】
好ましくは、前記撮像手段により取得された前記照明透過像の画像を処理して、前記複数の基板の収納状態を検出する画像処理手段をさらに有する。
【００２２】
好ましくは、前記照明手段は面光源を含む。
【００２３】
好ましくは、前記照明手段は、前記コリメート反射板に向けて光を放射する点光源と、前記コリメート反射板で反射されて平行化された光を、前記コリメート反射板に向けて反射する再帰反射板と、を含む。
【００２４】
好ましくは、前記コリメート反射板は、放物線ミラーから成る。
【００２５】
好ましくは、前記コリメート反射板は、複数の平面ミラーを全体として略曲面状に組み合わせて形成された曲面ミラーから成る。
【００２６】
上記課題を解決するために、本発明は、カセット内に収納された複数の基板を搬送するロボットの状態を監視するための情報を提供する状態監視方法において、カセット内に収納された前記複数の基板の位置及び姿勢に関する位置・姿勢情報を取得する情報取得工程と、前記情報取得工程によって取得した前記位置・姿勢情報を記憶する記憶工程と、前記情報取得工程によって取得した前記位置・姿勢情報とトラブル情報に基づいて基板の飛出し量の許容値または基板の垂れ量の許容値またはロボットのズレ量の許容値を設定する工程と、を備えたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１Ａ】本発明の一実施形態による基板搬送ロボットの状態監視装置の概略構成を、複数の基板が収納されたＦＯＵＰと共に示した側面図。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態による基板搬送ロボットの状態監視装置の概略構成を、複数の基板が収納されたＦＯＵＰと共に示した平面図。
【図２】図１Ａ及び図１Ｂに示した状態監視装置により取得された画像のイメージを示した図。
【図３】上記実施形態の一変形例による状態監視装置を示した平面図。
【図４】上記実施形態の他の変形例による状態監視装置を示した平面図。
【図５】本発明の一適用例を説明するための図であり、垂れ及び飛び出し状態の基板を含む複数の基板を収納したカセットを示した側面図。
【図６】本発明の一適用例を説明するための図であり、飛び出し状態にある基板の処理の可否を判断する方法を説明するための図。
【図７】本発明の一適用例を説明するための図であり、垂れ状態にある基板の処理の可否を判断する方法を説明するための図。
【図８】本発明の上記実施形態の他の変形例を説明するための図であり、状態監視装置の主要構成要素を示した平面図。
【図９】本発明の上記実施形態の他の変形例を説明するための図であり、状態監視装置の主要構成要素を示した平面図。
【図１０】本発明の上記実施形態の他の変形例を説明するための図であり、状態監視装置の主要構成要素を示した平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明による基板搬送ロボットの状態監視装置の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、本実施形態による状態監視装置は、カセット内に収納された複数の基板を検出する機能を備えている。以下では、説明の便宜上、まず初めに基板検出関係の構成について説明し、しかる後に本発明の特徴である状態監視関係の構成について説明する。
【００２９】
図１Ａ及び図１Ｂに示した本実施形態による基板搬送ロボットの状態監視装置１は、基板カセット（ＦＯＵＰ）１０内に収納された複数の半導体基板１１の位置及び姿勢に関する位置・姿勢情報である画像を取得するための画像取得手段（情報取得手段）２〜５と、画像取得手段２〜５によって取得した画像を処理するための画像処理手段６と、画像取得手段２〜５によって取得した位置・姿勢情報を記憶するための記憶手段７と、画像取得手段２〜５によって取得した位置・姿勢情報を表示するための表示手段８と、を備える。
【００３０】
なお、半導体基板１１は円形平板状を成しており、基板搬送用ロボットのアーム先端に取り付けられたハンド（基板保持部）によってＦＯＵＰ１０に対して搬出入される。
【００３１】
本実施形態の状態監視装置１においては、発光ダイオード（ＬＥＤ）から成る高輝度の点光源２が、ＣＣＤカメラ（単眼カメラ）からなる撮像手段３と略同軸位置に配置されている。
【００３２】
点光源２からの光は、放射線ミラーから成るコリメート反射板４に向けて放射され、コリメート反射板４によって反射されて平行化される。
【００３３】
なお、コリメート反射板４は、放物線ミラーに代えて、複数の小型平面ミラーを全体として略曲面状に組み合わせて形成した曲面ミラーで構成することもできる。
【００３４】
コリメート反射板４に対向して再帰反射板５が配置されており、この再帰反射板５は、μＣＣＲプレート（CCR: Corner Cube Reflector）で構成されている。
【００３５】
撮像手段３は伝送ケーブルによって画像処理手段６に接続されており、撮像手段３で取得された画像は、伝送ケーブルを介して画像処理手段６に伝送される。
【００３６】
基板検出機能を備えた上述の状態監視装置１を用いて基板１１の収納状態を検出する際には、点光源２からの光が放射され、コリメート反射板４によって反射されて平行化される。
【００３７】
さらに、コリメート反射板４により反射された光が、コリメート反射板４に対向して配置された再帰反射板５によって、コリメート反射板４に向けて反射される（照射工程）。
【００３８】
再帰反射板４により反射された光によって、コリメート反射板４上に、複数の基板１１の端部を含む照明透過像が形成される。即ち、再帰反射板５により反射されてコリメート反射板４に向かう反射光の光路内に、複数の基板１１の端部が位置している。
【００３９】
そして、コリメート反射板４上に映し出された、複数の基板１１の端部を含む照明透過像を、ＣＣＤカメラより成る撮像手段３によって撮像する（撮像工程）。
【００４０】
図１Ｂに示したように、コリメート反射板４のミラー法線と撮像手段（ＣＣＤカメラ）３のカメラ光軸とが平面図上で互いに平行にされており、これにより、基板像が画像上で平行な像に結像する。
【００４１】
図２は、撮像手段３によって取得されたコリメータ反射板４上の照明透過像２０のイメージ図である。
【００４２】
照明透過像２０においては、複数の基板１１の各端部によって遮光された部分が、複数の局所的な遮光部分（低輝度部分）として現れている。このため、照明透過像２０を画像処理手段６によって解析することにより、カセット１０内における複数の基板１１の収納状態を検出することができる（検出工程）。
【００４３】
具体的には、遮光画素の画素数・間隔を解析することにより、カセット１０の各スロット内に基板１１が存在するか否かの判定、ダブル基板の有無の判定、クロス基板の有無の判定、および飛び出し基板の有無（飛び出し量）の判定を行うことができる。
【００４４】
ここで、「ダブル基板」とは、同じスロット内に２枚の基板が重なって収納されている場合を言う。「クロス基板」とは、基板が左右のスロットに段違いで収納されている場合を言う。「飛び出し基板」とは、基板が規定の収納位置よりも前方に飛び出している場合を言う。なお、「スロット」とは、カセット１０において複数の基板１１を収容するために形成された複数の段部のことである。
【００４５】
図２の照明透過像２０を参照して説明すると、あるスロットに基板が存在しない場合には、そこに対応する遮光部分が欠落している。また、飛び出し基板が存在する場合には、そこに対応する遮光部分が、他の遮光部分よりもＹ軸方向に長くなっている。クロス基板が存在する場合には、そこに対応する遮光部分が、他の遮光部分よりもＸ軸方向に厚くなっており、かつ、２つのスロット位置にまたがっている。ダブル基板が存在する場合には、そこに対応する部分が、他の遮光部分よりもＸ軸方向に２倍に厚くなっている。
【００４６】
上述の特徴を備えた本発明の実施形態によれば、カセット１０内に収納された複数の基板１１の検出に関して、次に述べるような各種の優れた効果を奏することができる。
・本実施形態は、カメラを利用した画像処理方式を採用するものであるが、原理的には透過式の遮光センサをスキャンする方式に近いため、対象物である基板１１の反射率に左右されず、基板１１の収納状態を確実に検出することができる。
・基板１１の端部において、ある程度の幅（Ｙ軸方向の長さ）について照明透過像２０を得られるため、マッピングセンサの機能に加え、基板１１の飛び出しを確実に検知することができる。これは、従来の透過式の遮光センサを１度スキャンしただけでは実現できない。
・規定位置からの基板１１の飛び出しを、遮光部分のＹ軸方向の長さの変化で検出するようにしたので、飛び出し量の定量化を容易に行うことができる。
・従来の透過式の遮光センサのような機械式スキャンが不要であり、機構の簡素化および処理時間の短縮化が可能である。
・ダブル基板の検出を面積値により判定することにより、ダブル基板の場合と正常の場合とで検出値が大きく変動する。このため、プロファイルを利用する従来の技術に比べて、ダブル基板の検出をより確実に行うことができる。
・１台のカメラを用いて全基板１１の照明透過像２０を一度に取得することが可能であり、これにより、小型且つ簡略な状態監視装置１を実現することができる。
【００４７】
次に、上記実施形態の一変形例による状態監視装置１Ａについて、図３を参照して説明する。
【００４８】
上述したように図１Ａ及び図１Ｂに示した状態監視装置１においては、点光源２からの光をコリメート反射板４で反射させて平行化し、平行化された光を再帰反射板５で反射させるようにしている。
【００４９】
これに対して、図３に示した状態監視装置１Ａにおいては、図１Ａ及び図１Ｂに示した再帰反射板５の位置に透過型の面光源１２を配置して、この面光源１２からの平行光をコリメート反射板４に向けて放射するように構成されている。
【００５０】
透過型の面光源１２は、ＬＥＤ素子を縦に１列並べて構成されたＬＥＤ光源１３と、このＬＥＤ光源１３から放射された光を透過する拡散透過板１４とを備えている。拡散透過板１４は、例えば曇りガラスで構成される。
【００５１】
ＬＥＤ光源１３から放射された直後の光にはムラがあるが、拡散透過板１４を透過させることにより、ムラのない均質な明るさを持つ面光源とすることができる。
【００５２】
図３に示した状態監視装置１Ａにおいても、コリメート反射板４上に映し出された複数の基板１１の端部を含む照明透過像を、ＣＣＤカメラより成る撮像手段３によって撮像し、画像処理手段６によって照明透過像を解析することにより、図１Ａ及び図１Ｂに示した状態監視装置１と同様の効果を奏することができる。
【００５３】
図４は、上記実施形態の他の変形例としての状態監視装置１Ｂを示しており、この装置１Ｂにおいては反射型の面光源１５が用いられている。
【００５４】
この反射型の面光源１５は、ＬＥＤ光源１３から放射された光を、拡散反射板１６で反射させるように構成されている。この面光源１５によっても、ムラのない均質な光をコリメート反射板４に向けて放射することができる。
【００５５】
図４に示した状態監視装置１Ｂにおいても、図１Ａ及び図１Ｂに示した状態監視装置１と同様の効果が得られる。
【００５６】
以下、本発明の上記実施形態の各種適用例について、図５乃至図７を参照して説明する。
【００５７】
カセット１０内における基板１１の収納状態が検出された後、基板１１が基板搬送ロボット（以下単に「ロボット」）によってカセットから又はカセットへ搬送されるのが一般的である。
【００５８】
従来は基板１１の収納状態が正常でなければ、ロボットの動作を停止することでロボットと基板１１との衝突や、ロボットによる基板１１の異常把持を回避していた。しかしこの場合には、収納状態が正常な収納状態から少しずれただけでロボットの動作が停止するため、ロボットを含む基板処理装置全体のスループットが低下するという問題があった。
【００５９】
これに対して、本実施形態による状態監視装置１によって基板１１の収納状態を検出すれば、基板１１が正常な収納状態からずれている場合でも、ロボットの動作位置等の動作パラメータを補正することによって基板１１の搬送が可能か否かを判定することができ、基板１１の搬送が可能と判定された場合には、基板１１の収納状態の検出値に基づいてロボットの動作位置等の動作パラメータを補正することにより、ロボットによる基板１１の搬送が可能になる。
【００６０】
このように、従来はロボットの動作を停止させて対応していたような場合においても、ロボットによる基板１１の搬送が可能になるため、ロボットを含む基板処理装置全体のスループットを向上させることができる。
【００６１】
具体的な処理の一例を以下に示す。
（１）  状態監視装置１によりカセット１０内における基板１１の収納状態を検出する。
（２）  基板１１の飛び出し(図５参照)が検出された場合には、検出された飛び出し量に基づいてロボットによる基板１１の把持が可能であるか否かの判定を行い（図６参照）、把持可能と判定された場合には、検出された飛び出し量に基づいてロボットの動作位置をロボットからみて手前方向に補正することにより把持を行う。把持不可能と判定された場合には動作停止等の必要な処理を行う。
（３）  基板１１の垂れ(図５参照)が検出された場合には、その基板１１からその基板１１の下方に位置する基板１１までの検出された距離に基づいてロボットによる基板１１の把持が可能であるか否かの判定を行い（図７参照）、把持可能と判定された場合には、検出された垂れ量に基づいてロボットの動作位置を下方に補正することにより把持を行う。把持不可能と判定された場合には動作停止等の必要な処理を行う。
（４）  基板１１の飛び出しと垂れが両方検出された場合には、（２）、（３）の処理を組合せて行う。
【００６２】
ここで、「基板の垂れ」とは、カセット１０内に収納されている基板が規定の位置よりも下方に垂れている状態を言う（図５、図６参照）。
【００６３】
ロボットによる基板１１の把持が可能であるか否かの判定基準は、ロボットの基板把持機構の構造等に合わせて適宜設定することができる。判定基準は、把持対象の基板が収納されているスロット以外のスロットの基板収納状態に応じて異なるようにしてもよい。例えば、把持対象の基板が収納されているスロットの一段下のスロットに基板が収納されていない場合には、収納されている場合と比べてロボットの動作位置をより下方に補正することができるので、基板の垂れの許容値を通常よりも大きくしてもよい。さらに、後述のように記憶された基板１１の位置・姿勢情報やロボットのズレチェック結果とトラブル情報とに基づいてこの判定基準を調整することもできる。
【００６４】
次に、上記実施形態の他の変形例について、図８を参照して説明する。
【００６５】
本発明の状態監視装置の適用に際して、カセット１０が複数存在する場合にはカセット１０毎に状態監視装置を設置することも考えられる。
【００６６】
しかし、図８に示したようにロボット３０のアーム３０Ａに撮像手段３１と光源（照明手段）３２を設け、検出対象のカセット１０にロボット３０を移動させて基板１１の収納状態を検出するようにすれば、複数のカセット１０に対して少なくとも撮像手段３１と光源（照明手段）３２が一式で済み、装置のコンパクト化やコストの低減を図ることができる。
【００６７】
本実施形態においては、ロボット３０に設けられた光源３２からの光が、拡散板３３で基板１１の縁部に向けて反射され、さらに反射板３４によって撮像手段３１に向けて反射される。
【００６８】
図８に示した構成において、好ましくは、反射板３４とハンド３６の両方を撮影できる位置にて、アーム３０Ａに撮像手段３１を設置する。
【００６９】
以下、本実施形態の特徴部分である、ロボット３０の状態監視関連の構成について説明する。
【００７０】
通常、基板１１の処理は自動化システムにおいて行われ、人間が処理工程を常時監視しているわけではないため、ロボット３０が搬送の失敗や衝突等の異常を起こした場合に、その原因を調査することが難しいという問題があった。
【００７１】
しかし、本発明の状態監視装置の撮像手段３１によって得たカセット１０等の画像を記憶手段７に保存しておけば、ロボット３０が搬送の失敗や衝突等の異常を起こした場合に異常発生時の画像を表示手段８によって確認でき、その画像を手掛かりにして異常の原因調査や再発防止策の検討を行うことができる。
【００７２】
具体的には、本発明の状態監視装置の撮像手段３１によって得たカセット１０等の画像を記憶手段７に保存し、必要に応じて過去の画像を参照可能なように構成する。
【００７３】
記憶手段７の記憶容量が許す範囲の最新画像のみを残し、古い画像は削除（上書きされる場合を含む）される構成としても良い。また、異常を検出した後に古い画像の削除（上書きされる場合を含む）を中止する構成とすれば、異常発生前の一定時間の画像が削除されることを回避できる。
【００７４】
更に、撮像手段３１は、図８に示したようにロボット３０に設けられていてもよく、ロボット以外に設けられてもよい。撮像手段３１をロボット３０に設けるようにすれば、図５に示されるような基板１１の収納状態を表す画像を記憶することもできるし、ロボット３０を動作させることによって任意の角度から任意の位置を撮像して記憶することもでき、後者の場合は撮像角度や位置を、異常の原因調査や再発防止策の検討を行うために最適なものを選択することができる。
【００７５】
また、図９に示したように、撮像手段３１をロボット以外に設けるようにすれば、ロボット３０の動作とは無関係に定点観測を行うことができる。ロボット以外の撮像手段の移動・回転手段を設けてもよい。
【００７６】
従来は、ロボット３０と装置等との衝突によってロボット３０の摩擦締結部のずれや部材の変形等が生じた状態でロボット３０に基板搬送動作を行わせると、ロボット３０が基板１１の搬送に失敗したり装置等に衝突したりするという問題があった。また、上記のずれや変形を検出するためには専用の検出手段を設ける必要があり、装置の大型化や高コスト化を招くことも問題であった。
【００７７】
これに対して本実施形態の状態監視装置１の構成を用いれば、図１０に示したように正常時にロボット３０に特定の姿勢をとらせた場合の実際の状態に関する画像情報（実状態情報）を取得してそれを記憶手段７に記憶させ、その後、そのロボット３０に前記特定の姿勢をとらせた場合の画像情報（実状態情報）を取得して、得られた画像情報と記憶手段７に記憶させた画像情報とを表示手段８上で比較することにより、上記のずれや変形等を検出することが可能になる。しかも専用の検出手段は不要なので装置の大型化や高コスト化を避けることができる。
【００７８】
具体的な処理の一例を以下に示す。
（１）  撮像手段３（図４、図１０参照）により、正常時にロボット３０に特定の姿勢をとらせた場合の画像情報（基準画像情報）を取得する（図１０）。
（２）  取得した画像情報を記憶手段７に記憶する。
（３）  ロボット３０のずれや変形等を検出する際に、ロボット３０に前記特定の姿勢をとらせた場合の画像情報（比較画像情報）を取得する。
（４）  表示手段８上で比較画像情報と基準画像情報とを比較し、両者に相違がある場合にはロボット３０にずれや変形等が生じていると判定できる。
【００７９】
比較画像情報と基準画像情報とが上下方向にずれている場合はハンド（基板保持部）３６の曲がりやボルトの緩みが生じている可能性が高く、ハンド長手方向にずれている場合は駆動部にガタが生じている可能性が高いというように、ロボット３０の異常の原因を推定することもできる。
【００８０】
異常の原因はコンピュータからなる比較判定手段によって自動的に推定させてもよく、推定結果を表示させるようにしてもよい。また、比較画像情報と基準画像情報の相違に閾値を設けておき、比較の結果閾値を越えている場合にロボット３０にずれや変形等が生じていると判定するようにしてもよい。また、そのような判定は、比較画像情報と基準画像情報の相違の内、鉛直方向のずれや水平方向のずれ、ハンド像の幅等の各要素あるいはこれらの組合せによって行うようにしてもよい。
【００８１】
更に、判定結果あるいは比較結果に基づいてロボット３０の動作位置等の動作パラメータを補正するようにしてもよい。このようにすれば、ロボット３０にずれや変形が生じた場合にも動作パラメータの補正によって搬送動作が可能である間は搬送動作を続行することができ、装置の停止時間を縮小させることができる。更に、前記特定の姿勢として複数の姿勢を採用すれば、より多くの情報を得ることができる。
【００８２】
以上述べたように本実施形態による基板搬送ロボットの状態監視装置によれば、搬送トラブルの発生原因として、カセット１０内の基板１１の位置ズレに起因するものがあるため、基板１１の位置・姿勢情報を記憶手段７で記憶しておくことで、トラブル発生時の原因究明が容易になる。
【００８３】
また、記憶手段７に記憶されている基板１１の位置・姿勢情報とトラブル情報とに基づいて、基板１１の飛出し量や垂れ量の許容値を適切に再設定することができる。
【００８４】
すなわち、飛出し量や垂れ量の許容値をより安全側に設定することが必要か否か判断したり、どの程度安全側に設定すべきかを判断したりする際に、カセット１０からの基板取り出し時にトラブルが発生したというトラブル情報と、その時の基板１１の位置・姿勢情報（飛出し量、垂れ量の情報を含む）を判断材料とすることができる。
【００８５】
例えば、トラブル発生時の基板１１の実際の飛出し量あるいは垂れ量を少なくとも許容しないように許容値を設定してもよい。
【００８６】
さらに、搬送トラブルの発生原因として、ロボットの機構的なズレに起因するものがあるため、ロボットのズレチェックの結果も記憶手段７で記憶しておくことで、トラブル発生時の原因究明が容易になる。
【００８７】
また、記憶された基板１１の位置・姿勢情報とロボットのズレチェックの結果とトラブル情報に基づいて、ロボットのズレ量の許容値や基板１１の飛出し量・垂れ量の許容値を適切に再設定することができる。
【００８８】
すなわち、通常ロボット側と基板側のそれぞれにズレが存在しており、それぞれのズレが許容範囲内で最悪値になってもトラブルが発生しないように許容範囲を設定すべきところ、トラブルが発生した際の基板の飛出し量や垂れ量、ロボットのズレ量を考慮して、それぞれの許容値を如何に変更すべきかを検討することができる。
【００８９】
例えば、トラブル発生時の基板１１の実際の飛出し量あるいは垂れ量およびロボットのズレ量の組み合わせを少なくとも許容しないように許容値を設定してもよい。
【００９０】
このように基板の位置・姿勢情報やロボットのズレチェックの結果およびトラブル情報に基づいて各許容値を再設定することで、ロボットやロボットを含む装置毎に最適な許容値とすることができる。
【００９１】
以上、本発明をその実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲に限定されるものではなく、上記実施形態に多様な変更又は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００９２】
１  基板搬送ロボットの状態監視装置
２  点光源（情報取得手段）
３  撮像手段（情報取得手段）
４  コリメート反射板（情報取得手段）
５  再帰反射板（情報取得手段）
６  画像処理手段
７  記憶手段
８  表示手段
１０  基板カセット（ＦＯＵＰ）
１１  基板
１２  透過型の面光源（情報取得手段）
１３  ＬＥＤ光源（情報取得手段）
１４  拡散透過板（情報取得手段）
１５  反射型の面光源（情報取得手段）
１６  拡散反射板（情報取得手段）
３０  基板搬送ロボット
３０Ａ  ロボットアーム
３１  撮像手段（情報取得手段）
３２  光源（情報取得手段）
３３  拡散板（情報取得手段）
３４  反射板（情報取得手段）
３６  ハンド（基板保持部）
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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