(57)【要約】【課題】アームの回動の軸方向から見たときに本体部に対するアームの回動中心を通過する仮想線に沿わない位置でアームの先端側が直線的に移動する場合であっても、アームの先端側の移動位置を容易に教示することが可能な産業用ロボットを提供する。【解決手段】相対回動可能に連結される複数のアーム部２３、２４からなるアーム１４と、複数のアーム部２３、２４を回動させるための複数のモータと、アーム１４の基端側が回動可能に連結される本体部とを備える産業用ロボット１を制御する制御部は、アーム１４の姿勢とアーム１４の動作方向とに基づいて、本体部に対するアーム１４の回動中心Ｃ１を原点とする円筒座標系で産業用ロボット１を制御するのか、それとも、アーム１４の回動中心Ｃ１を原点とする直交座標系で産業用ロボット１を制御するのかを切り替える。【選択図】図１
2014034109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回動可能に連結される複数のアーム部からなるアームと、複数の前記アーム部を回動させるための複数のモータと、前記アームの基端側が回動可能に連結される本体部とを備える産業用ロボットにおいて、
前記産業用ロボットを制御する制御部は、前記アームの姿勢と前記アームの動作方向とに基づいて、前記本体部に対する前記アームの回動中心を原点とする円筒座標系で前記産業用ロボットを制御するのか、それとも、前記アームの前記回動中心を原点とする直交座標系で前記産業用ロボットを制御するのかを切り替えることを特徴とする産業用ロボット。
【請求項２】
前記アームの先端側に回動可能に連結されるハンドと、前記ハンドを回動させるためのハンド用モータとを備えるとともに、前記アーム部として、その基端側が前記本体部に回動可能に連結される第１アーム部と、前記第１アーム部の先端側にその基端側が回動可能に連結されるとともにその先端側に前記ハンドが回動可能に連結される第２アーム部とを備え、
前記制御部は、前記ハンド、前記第１アーム部および前記第２アーム部の回動の軸方向となる上下方向から見たときに前記アームの前記回動中心を通過する仮想線上を前記第２アーム部に対する前記ハンドの回動中心が直線的に移動するときに、前記円筒座標系で前記産業用ロボットを制御し、上下方向から見たときに前記仮想線に沿わない位置で前記ハンドの前記回動中心が直線的に移動するときに、前記直交座標系で前記産業用ロボットを制御することを特徴とする請求項１記載の産業用ロボット。
【請求項３】
前記制御部は、前記本体部に対して前記第１アーム部が回動しておらず、かつ、前記第１アーム部に対して前記第２アーム部が回動していない状態で、前記第２アーム部に対して前記ハンドが回動するときに、前記円筒座標系で前記産業用ロボットを制御することを特徴とする請求項２記載の産業用ロボット。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１アーム部に対して前記第２アーム部が回動しておらず、かつ、前記第２アーム部に対して前記ハンドが回動していない状態で、前記本体部に対して前記第１アーム部が回動するときに、前記円筒座標系で前記産業用ロボットを制御することを特徴とする請求項２または３記載の産業用ロボット。
【請求項５】
相対回動可能に連結される複数のアーム部からなるアームと、複数の前記アーム部を回動させるための複数のモータと、前記アームの基端側が回動可能に連結される本体部とを備える産業用ロボットの制御方法において、
前記アームの姿勢と前記アームの動作方向とに基づいて、前記本体部に対する前記アームの回動中心を原点とする円筒座標系で前記産業用ロボットを制御するのか、それとも、前記アームの前記回動中心を原点とする直交座標系で前記産業用ロボットを制御するのかを切り替えることを特徴とする産業用ロボットの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対回動可能に連結される複数のアーム部からなるアームを有する産業用ロボット、および、かかる産業用ロボットの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体ウエハを搬送する半導体の搬送ロボットが知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の搬送用ロボットは、水平多関節型の３軸ロボットであり、基台に設けられた昇降軸と、昇降軸にその基端側が回動可能に連結されるアームと、アームの先端側に回動可能に連結されるハンドとを備えている。アームは、昇降軸にその基端側が回動可能に連結される第１アーム部と、第１アーム部の先端側にその基端側が回動可能に連結されるとともにその先端側にハンドが回動可能に連結される第２アーム部とから構成されている。また、この搬送用ロボットは、第１アーム部、第２アーム部およびハンドのそれぞれを回動させる３個のモータを備えている。
【０００３】
特許文献１に記載の搬送ロボットでは、昇降軸に対する第１アーム部の回動中心を原点とする円筒座標系に基づいてハンドの位置が制御されている。また、特許文献１には、上下方向から見たときに第１アーム部の回動中心を通過する直線上をハンドが移動するように（すなわち、円筒座標系の径方向へハンドが移動するように）アームを伸縮させるためのハンドの移動位置を自動で教示する自動教示方法が開示されている。なお、特許文献１には、ＸＹ座標系に基づいてハンドの位置が制御されても良い旨が記載されている。
【０００４】
また、特許文献１に記載の搬送ロボットは、半導体を製造するための半導体製造システムで使用される。半導体製造システムでは、従来、上下方向から見たときに、第１アーム部の回動中心を中心とする放射状に半導体ウエハの処理装置が配置されており、搬送ロボットは、第１アーム部の回動中心を中心とする放射状にハンドを移動させて（すなわち、第１アーム部の回動中心を通過する直線上でハンドを移動させて）半導体ウエハを搬送している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２８４７２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、特許文献１に記載の搬送ロボットが使用される半導体製造システムでは、従来、上下方向から見たときに、第１アーム部の回動中心を中心とする放射状に半導体ウエハの処理装置が配置されている。しかしながら、半導体ウエハの処理装置が放射状に配置されると、半導体製造システムの設置面積が大きくなりやすいため、処理装置のレイアウトを変更して半導体製造システムの設置面積を小さくしたいとのニーズがある。一方、処理装置のレイアウトが変更されると、上下方向から見たときに、第１アーム部の回動中心を通過する直線に沿わない位置でハンドを直線的に移動させて半導体ウエハを搬送しなければならない場合が生じうる。
【０００７】
特許文献１に記載の搬送ロボットは、第１アーム部、第２アーム部およびハンドのそれぞれを回動させる３個のモータを備えているため、上下方向から見たときに、第１アーム部の回動中心を通過する直線に沿わない位置でハンドを直線的に移動させることが可能である。しかしながら、上下方向から見たときに、第１アーム部の回動中心を通過する直線に沿わない位置でハンドを直線的に移動させる場合には、ハンドの移動位置の教示が煩雑になるおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、相対回動可能に連結される複数のアーム部からなるアームと、複数のアーム部を回動させるための複数のモータと、アームの基端側が回動可能に連結される本体部とを備える産業用ロボットにおいて、アームの回動の軸方向から見たときに本体部に対するアームの回動中心を通過する仮想線に沿わない位置でアームの先端側が直線的に移動する場合であっても、アームの先端側の移動位置を容易に教示することが可能な産業用ロボットを提供することにある。
【０００９】
また、本発明の課題は、相対回動可能に連結される複数のアーム部からなるアームと、複数のアーム部を回動させるための複数のモータと、アームの基端側が回動可能に連結される本体部とを備える産業用ロボットの制御方法において、アームの回動の軸方向から見たときに本体部に対するアームの回動中心を通過する仮想線に沿わない位置でアームの先端側が直線的に移動する場合であっても、アームの先端側の移動位置を容易に教示することが可能となる産業用ロボットの制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明の産業用ロボットは、相対回動可能に連結される複数のアーム部からなるアームと、複数のアーム部を回動させるための複数のモータと、アームの基端側が回動可能に連結される本体部とを備える産業用ロボットにおいて、産業用ロボットを制御する制御部は、アームの姿勢とアームの動作方向とに基づいて、本体部に対するアームの回動中心を原点とする円筒座標系で産業用ロボットを制御するのか、それとも、アームの回動中心を原点とする直交座標系で産業用ロボットを制御するのかを切り替えることを特徴とする。
【００１１】
また、上記の課題を解決するため、本発明の産業用ロボットの制御方法は、相対回動可能に連結される複数のアーム部からなるアームと、複数のアーム部を回動させるための複数のモータと、アームの基端側が回動可能に連結される本体部とを備える産業用ロボットの制御方法において、アームの姿勢とアームの動作方向とに基づいて、本体部に対するアームの回動中心を原点とする円筒座標系で産業用ロボットを制御するのか、それとも、アームの回動中心を原点とする直交座標系で産業用ロボットを制御するのかを切り替えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の産業用ロボットでは、制御部は、アームの姿勢とアームの動作方向とに基づいて、本体部に対するアームの回動中心を原点とする円筒座標系で産業用ロボットを制御するのか、それとも、アームの回動中心を原点とする直交座標系で産業用ロボットを制御するのかを切り替えている。また、本発明の産業用ロボットの制御方法では、アームの姿勢とアームの動作方向とに基づいて、本体部に対するアームの回動中心を原点とする円筒座標系で産業用ロボットを制御するのか、それとも、アームの回動中心を原点とする直交座標系で産業用ロボットを制御するのかを切り替えている。そのため、本発明では、アームの回動の軸方向から見たときに本体部に対するアームの回動中心を通過する仮想線上をアームの先端側が直線的に移動するときには、円筒座標系で産業用ロボットを制御し、アームの回動の軸方向から見たときに本体部に対するアームの回動中心を通過する仮想線に沿わない位置でアームの先端側が直線的に移動するときには、直交座標系で産業用ロボットを制御することが可能になる。
【００１３】
したがって、本発明では、アームの回動の軸方向から見たときにアームの回動中心を通過する仮想線上をアームの先端側が直線的に移動するときには、円筒座標系の座標を用いて、アームの先端側の移動位置を教示することが可能になり、アームの回動の軸方向から見たときにアームの回動中心を通過する仮想線に沿わない位置でアームの先端側が直線的に移動するときには、直交座標系の座標を用いて、アームの先端側の移動位置を教示することが可能になる。すなわち、本発明では、アームの回動の軸方向から見たときにアームの回動中心を通過する仮想線に沿わない位置でアームの先端側が直線的に移動する場合に、円筒座標系の座標を用いるのではなく、直交座標系の座標を用いて、アームの先端側の移動位置を教示することが可能になる。その結果、本発明では、アームの回動の軸方向から見たときにアームの回動中心を通過する仮想線に沿わない位置でアームの先端側が直線的に移動する場合であっても、アームの先端側の移動位置を容易に教示することが可能になる。
【００１４】
本発明において、産業用ロボットは、たとえば、アームの先端側に回動可能に連結されるハンドと、ハンドを回動させるためのハンド用モータとを備えるとともに、アーム部として、その基端側が本体部に回動可能に連結される第１アーム部と、第１アーム部の先端側にその基端側が回動可能に連結されるとともにその先端側にハンドが回動可能に連結される第２アーム部とを備え、制御部は、ハンド、第１アーム部および第２アーム部の回動の軸方向となる上下方向から見たときにアームの回動中心を通過する仮想線上を第２アーム部に対するハンドの回動中心が直線的に移動するときに、円筒座標系で産業用ロボットを制御し、上下方向から見たときに仮想線に沿わない位置でハンドの回動中心が直線的に移動するときに、直交座標系で産業用ロボットを制御する。
【００１５】
この場合には、上下方向から見たときにアームの回動中心を通過する仮想線上をハンドの回動中心が直線的に移動するときには、円筒座標系の座標を用いて、ハンドの回動中心の移動位置を教示することが可能になり、上下方向から見たときにアームの回動中心を通過する仮想線に沿わない位置でハンドの回動中心が直線的に移動するときには、直交座標系の座標を用いて、ハンドの回動中心の移動位置を教示することが可能になる。したがって、上下方向から見たときにアームの回動中心を通過する仮想線に沿わない位置でハンドの回動中心が直線的に移動する場合であっても、ハンドの回動中心の移動位置を容易に教示することが可能になる。
【００１６】
本発明において、制御部は、たとえば、本体部に対して第１アーム部が回動しておらず、かつ、第１アーム部に対して第２アーム部が回動していない状態で、第２アーム部に対してハンドが回動するときに、円筒座標系で産業用ロボットを制御する。また、本発明において、制御部は、たとえば、第１アーム部に対して第２アーム部が回動しておらず、かつ、第２アーム部に対してハンドが回動していない状態で、本体部に対して第１アーム部が回動するときに、円筒座標系で産業用ロボットを制御する。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明の産業用ロボットでは、アームの回動の軸方向から見たときに本体部に対するアームの回動中心を通過する仮想線に沿わない位置でアームの先端側が直線的に移動する場合であっても、アームの先端側の移動位置を容易に教示することが可能になる。また、本発明の産業用ロボットの制御方法によれば、アームの回動の軸方向から見たときに本体部に対するアームの回動中心を通過する仮想線に沿わない位置でアームの先端側が直線的に移動する場合であっても、アームの先端側の移動位置を容易に教示することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態にかかる産業用ロボットが有機ＥＬディスプレイの製造システムに組み込まれた状態を示す平面図である。
【図２】図１に示す産業用ロボットの図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図３】図２に示す産業用ロボットの内部構造を側面から説明するための断面図である。
【図４】図２に示す産業用ロボットのモータ制御に関連する制御部の構成を説明するためのブロック図である。
【図５】図１に示すプロセスチャンバーから基板を搬出して他のプロセスチャンバーへ搬入する際の産業用ロボットの動きを説明するための図である。
【図６】図１に示すプロセスチャンバーへ基板を搬入する際の産業用ロボットの動きを説明するための図である。
【図７】図１に示すプロセスチャンバーへ基板を搬入する際の産業用ロボットの動きを説明するための図である。
【図８】図１に示すプロセスチャンバーへ基板を搬入する際の産業用ロボットの動きを説明するための図である。
【図９】図１に示すプロセスチャンバーへ基板を搬入する際の産業用ロボットの動きを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００２０】
（産業用ロボットの構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボット１が有機ＥＬディスプレイの製造システム３に組み込まれた状態を示す平面図である。図２は、図１に示す産業用ロボット１の図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。図３は、図２に示す産業用ロボット１の内部構造を側面から説明するための断面図である。図４は、図２に示す産業用ロボット１のモータ制御に関連する制御部７０の構成を説明するためのブロック図である。
【００２１】
本形態の産業用ロボット１（以下、「ロボット１」とする。）は、搬送対象物である有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）ディスプレイ用のガラス基板２（以下、「基板２」とする。）を搬送するための水平多関節ロボットである。このロボット１は、比較的大型の基板２の搬送に適したロボットである。ロボット１は、図１に示すように、有機ＥＬディスプレイの製造システム３に組み込まれて使用される。
【００２２】
製造システム３は、中心に配置されるトランスファーチャンバー４（以下、「チャンバー４」とする。）と、チャンバー４を囲むように配置される複数のプロセスチャンバー５〜１０（以下、「チャンバー５〜１０」とする。）とを備えている。チャンバー４およびチャンバー５〜１０の内部は、真空になっている。チャンバー４の内部には、ロボット１の一部が配置されている。ロボット１を構成する後述のフォーク部２１がチャンバー５〜１０内に入り込むことで、ロボット１は、チャンバー５〜１０間で基板２を搬送する。すなわち、ロボット１は、真空中で基板２を搬送する。チャンバー５〜１０には、各種の装置等が配置されており、ロボット１で搬送された基板２が収容される。また、チャンバー５〜１０では、基板２に対して各種の処理が行われる。製造システム３のより具体的な構成については後述する。
【００２３】
図２、図３に示すように、ロボット１は、基板２が搭載されるハンド１３と、ハンド１３がその先端側に回動可能に連結されるアーム１４と、アーム１４の基端側が回動可能に連結される本体部１５と、本体部１５を昇降させる昇降機構１６とを備えている。本体部１５および昇降機構１６は、略有底円筒状のケース体１７の中に収容されている。ケース体１７の上端には、円板状に形成されたフランジ１８が固定されている。フランジ１８には、本体部１５の上端側部分が配置される貫通孔が形成されている。なお、図１、図２（Ａ）等では、本体部１５、昇降機構１６およびケース体１７等の図示を省略している。
【００２４】
ハンド１３およびアーム１４は、本体部１５の上側に配置されている。また、ハンド１３およびアーム１４は、フランジ１８の上側に配置されている。上述のように、ロボット１の一部は、チャンバー４の内部に配置されている。具体的には、ロボット１の、フランジ１８の下端面よりも上側の部分がチャンバー４の内部に配置されている。すなわち、ロボット１の、フランジ１８の下端面よりも上側の部分は、真空領域ＶＲの中に配置されている。一方、ロボット１の、フランジ１８の下端面よりも下側の部分は、大気領域ＡＲの中（大気中）に配置されている。
【００２５】
ハンド１３は、アーム１４に連結される基部２０と、基板２が搭載される４本のフォーク部２１とを備えている。フォーク部２１は、直線状に形成されている。４本のフォーク部２１のうちの２本のフォーク部２１は、互いに所定の間隔をあけた状態で平行に配置されている。この２本のフォーク部２１は、基部２０から水平方向の一方側へ突出するように基部２０に固定されている。残りの２本のフォーク部２１は、基部２０から水平方向の一方側へ突出する２本のフォーク部２１の反対側に向かって基部２０から突出するように基部２０に固定されている。
【００２６】
アーム１４は、第１アーム部２３と第２アーム部２４との２つのアーム部によって構成されている。第１アーム部２３および第２アーム部２４は、中空状に形成されている。第１アーム部２３の基端側は、本体部１５に回動可能に連結されている。第１アーム部２３の先端側には、第２アーム部２４の基端側が回動可能に連結されている。第２アーム部２４の先端側には、ハンド１３が回動可能に連結されている。アーム１４と本体部１５との連結部（すなわち、第１アーム部２３と本体部１５との連結部）は、関節部２５となっている。第１アーム部２３と第２アーム部２４との連結部は、関節部２６となっている。アーム１４とハンド１３との連結部（すなわち、第２アーム部２４とハンド１３との連結部）は、関節部２７となっている。第１アーム部２３に対する第２アーム部２４の回動中心と本体部１５に対する第１アーム部２３の回動中心との距離は、第１アーム部２３に対する第２アーム部２４の回動中心と第２アーム部２４に対するハンド１３の回動中心との距離と等しくなっている。
【００２７】
第１アーム部２３は、本体部１５から水平方向の一方側へ伸びるように、本体部１５に取り付けられている。第１アーム部２３には、第１アーム部２３が伸びる方向と反対側へ本体部１５から伸びるカウンターウエイト２８が取り付けられている。第２アーム部２４は、第１アーム部２３よりも上側に配置されている。また、ハンド１３は、第２アーム部２４よりも上側に配置されている。
【００２８】
中空状に形成される第１アーム部２３の内部空間４５には、第１アーム部２３に対して第２アーム部２４を回動させるためのモータ４６と、第２アーム部２４に対してハンド１３を回動させるためのハンド用モータとしてのモータ４７とが配置されている。関節部２６は、モータ４６の回転を減速して第２アーム部２４に伝達する減速機４８と、モータ４７の回転を減速してハンド１３に伝達する減速機４９とを備えている。また、関節部２６は、中空回転軸５０と、中空回転軸５０の外周側に、かつ、中空回転軸５０と同軸上に配置される中空回転軸５１とを備えている。
【００２９】
減速機４８の入力側には、プーリおよびベルトを介してモータ４６が連結されている。減速機４８の出力側には、中空回転軸５１の下端が固定されている。中空回転軸５１の上端は、第２アーム部２４の基端側の下面に固定されている。減速機４８のケース体は、略円筒状に形成される保持部材に固定されている。この保持部材は、第１アーム部２３に固定されるとともに、中空回転軸５１の外周側に配置されている。モータ４６が回転すると、モータ４６の動力が第２アーム部２４の基端側に伝達されて、第２アーム部２４が回動する。
【００３０】
減速機４９の入力側には、プーリおよびベルトを介してモータ４７が連結されている。減速機４９の出力側には、中空回転軸５０の下端が固定されている。中空回転軸５０の上端には、プーリ６０が固定されている。プーリ６０は、中空状に形成される第２アーム部２４の基端側の内部に配置されている。第２アーム部２４の先端側の内部には、プーリ６１が配置されている。プーリ６１は、第２アーム部２４の先端側に回動可能に保持されている。プーリ６１の上端面には、ハンド１３の基部２０の下面が固定されている。プーリ６０とプーリ６１には、ベルト６２が架け渡されている。減速機４９のケース体は、略円筒状に形成される保持部材に固定されている。この保持部材は、第１アーム部２３に固定されている。モータ４７が回転すると、モータ４７の動力がハンド１３の基部２０に伝達されて、ハンド１３が回動する。
【００３１】
第１アーム部２３の内部空間４５は、密閉されており、内部空間４５の圧力は、大気圧となっている。関節部２６には、内部空間４５から真空領域ＶＲへの空気の流入を防ぐ磁性流体シール６５、６６が配置されている。上述のように、モータ４６、４７は、内部空間４５に配置されている。また、減速機４８、４９は、第１アーム部２３の先端側において、内部空間４５に配置されている。なお、本形態では、第２アーム部２４の内部空間は真空となっている。
【００３２】
本体部１５には、本体部１５に対して第１アーム部２３を回動させるためのモータ３１が取り付けられている。また、本体部１５は、第１アーム部２３の基端側が固定される中空回転軸３２と、モータ３１の回転を減速して第１アーム部２３に伝達する減速機３３と、減速機３３のケース体を保持するとともに中空回転軸３２を回動可能に保持する略円筒状の保持部材３４とを備えている。
【００３３】
減速機３３の入力側には、プーリおよびベルトを介してモータ３１が連結されている。減速機３３の出力側には、中空回転軸３２の下端が固定されている。中空回転軸３２の上端には、第１アーム部２３の基端側の下面が固定されている。中空回転軸３２は、保持部材３４の内周側に配置されており、中空回転軸３２の外周面と保持部材３４の内周面との間には軸受が配置されている。モータ３１が回転すると、モータ３１の動力が第１アーム部２３の基端側に伝達されて、第１アーム部２３が回動する。
【００３４】
関節部２５には、真空領域ＶＲへの空気の流入を防ぐ磁性流体シール３５が配置されている。また、関節部２５は、真空領域ＶＲへの空気の流入を防ぐためのベローズ３６が配置されている。具体的には、磁性流体シール３５の外周側であって、かつ、保持部材３４の外周側にベローズ３６が配置されている。ベローズ３６の下端は、保持部材３４に固定され、ベローズ３６の上端は、フランジ１８に固定されている。昇降機構１６を構成する後述のモータ４０が回転して本体部１５が昇降すると、ベローズ３６が伸縮する。
【００３５】
昇降機構１６は、上下方向を軸方向として配置されるネジ部材３８と、ネジ部材３８に係合するナット部材３９と、ネジ部材３８を回転させるモータ４０とを備えている。ネジ部材３８は、ケース体１７の底面側に回転可能に取り付けられている。モータ４０は、ケース体１７の底面側に取り付けられている。ネジ部材３８は、プーリおよびベルトを介してモータ４０に連結されている。ナット部材３９は、所定のブラケットを介して本体部１５に取り付けられている。本形態では、モータ４０が回転すると、ネジ部材３８が回転して、本体部１５がナット部材３９と一緒に昇降する。なお、昇降機構１６は、本体部１５を上下方向へ案内するためのガイド軸と、このガイド軸に係合して上下方向へスライドするガイドブロックとを備えている。
【００３６】
ロボット１を制御する制御部７０は、図４に示すように、モータ３１を駆動制御するモータドライバ７１と、モータ４６を駆動制御するモータドライバ７２と、モータ４７を駆動制御するモータドライバ７３と、モータ４０を駆動制御するモータドライバ７４とを備えている。また、制御部７０は、モータドライバ７１〜７４に電力を供給する電源７８と、モータドライバ７１〜７４を制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）７９とを備えている。
【００３７】
（製造システムの構成）
上述のように、製造システム３は、チャンバー４を囲むように配置される複数のチャンバー５〜１０を備えている。本形態の製造システム３では、チャンバー４を囲むように６個のチャンバー５〜１０が配置されている。以下では、図１において、互いに直交する３つの方向のそれぞれをＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向とする。ロボット１は、その上下方向がＺ方向と一致するように配置されている。したがって、以下では、Ｚ方向を上下方向とする。また、以下では、Ｘ１方向側を「右」側、Ｘ２方向側を「左」側、Ｙ１方向側を「前」側、Ｙ２方向側を「後（後ろ）」側とする。
【００３８】
チャンバー４は、上下方向から見たときの形状が略八角形状となるように形成されている。チャンバー５〜１０は、上下方向から見たときの形状が略長方形状となるように形成されており、その側面が、Ｙ方向とＺ方向とから構成されるＹＺ平面またはＺ方向とＸ方向とから構成されるＺＸ平面と平行になるように配置されている。
【００３９】
チャンバー５は、チャンバー４の左端に繋がるように配置され、チャンバー６は、チャンバー４の右端に繋がるように配置されている。また、チャンバー７およびチャンバー８は、チャンバー４の後端に繋がるように配置されている。チャンバー７とチャンバー８とは、左右方向で隣接している。本形態では、チャンバー７が左側に配置され、チャンバー８が右側に配置されている。さらに、チャンバー９およびチャンバー１０は、チャンバー４の前端に繋がるように配置されている。チャンバー９とチャンバー１０とは、左右方向で隣接している。本形態では、チャンバー９が左側に配置され、チャンバー１０が右側に配置されている。
【００４０】
チャンバー５、６は、上下方向から見たときに、本体部１５に対する第１アーム部２３の回動中心Ｃ１を通過する左右方向に平行な仮想線がチャンバー５、６の前後方向の中心位置を通過するように配置されている。チャンバー７、８は、回動中心Ｃ１を通過する前後方向に平行な仮想線がチャンバー７、８間の左右方向の中心位置を通過するように配置されている。すなわち、左右方向におけるチャンバー７、８の中心位置は、回動中心Ｃ１に対してオフセットしている。同様に、チャンバー９、１０は、回動中心Ｃ１を通過する前後方向に平行な仮想線がチャンバー９、１０間の左右方向の中心位置を通過するように配置されている。すなわち、左右方向におけるチャンバー９、１０の中心位置は、回動中心Ｃ１に対してオフセットしている。また、左右方向において、チャンバー７とチャンバー９とが同じ位置に配置され、チャンバー８とチャンバー１０とが同じ位置に配置されている。
【００４１】
（産業用ロボットの概略動作）
図５は、図１に示すプロセスチャンバー５から基板２を搬出してプロセスチャンバー６へ基板２を搬入する際の産業用ロボット１の動きを説明するための図である。図６は、図１に示すプロセスチャンバー７へ基板２を搬入する際の産業用ロボット１の動きを説明するための図である。図７は、図１に示すプロセスチャンバー９へ基板２を搬入する際の産業用ロボット１の動きを説明するための図である。図８は、図１に示すプロセスチャンバー８へ基板２を搬入する際の産業用ロボット１の動きを説明するための図である。図９は、図１に示すプロセスチャンバー１０へ基板２を搬入する際の産業用ロボット１の動きを説明するための図である。
【００４２】
ロボット１は、モータ３１、４０、４６、４７を駆動させて、チャンバー５〜１０間で基板２を搬送する。たとえば、図５に示すように、ロボット１は、チャンバー５から基板２を搬出してチャンバー６へ基板２を搬入する。すなわち、ロボット１は、図５（Ａ）に示すように、フォーク部２１が左右方向と平行になっている状態で、アーム１４を伸ばしてチャンバー５内で基板２を搭載した後、図５（Ｂ）に示すように、第１アーム部２３と第２アーム部２４とが上下方向で重なるまでアーム１４を縮めてチャンバー５から基板２を搬出する。その後、ロボット１は、ハンド１３を１８０°回動させてから、アーム１４を伸ばして、図５（Ｃ）に示すように、チャンバー６へ基板２を搬入する。チャンバー５から基板２を搬出してチャンバー６へ基板２を搬入するときには、上下方向から見ると、第２アーム部２４に対するハンド１３の回動中心Ｃ２は、回動中心Ｃ１を通過する左右方向に平行な仮想線上を直線的に移動する。
【００４３】
また、たとえば、ロボット１は、チャンバー５から搬出された基板２をチャンバー７へ搬入する（図６参照）。この場合、ロボット１は、まず、図６（Ａ）に示すように、アーム１４を縮めた状態から、モータ３１、４６、４７を駆動させて、図６（Ｂ）に示すように、フォーク部２１が前後方向と平行になるとともに基板２がハンド１３の後端側に配置されるように、かつ、左右方向において、回動中心Ｃ２と左右方向におけるチャンバー７の中心とが略一致するように、ハンド１３、第１アーム部２３および第２アーム部２４を回動させる。このときには、上下方向から見ると、回動中心Ｃ２は、回動中心Ｃ１を通過する左右方向に平行な仮想線上を直線的に移動する。その後、ロボット１は、アーム１４を伸ばして、図６（Ｃ）に示すように、チャンバー７へ基板２を搬入する。このときには、上下方向から見ると、回動中心Ｃ２は、左右方向におけるチャンバー７の中心を通過する前後方向に平行な仮想線上を直線的に移動する。すなわち、このときには、上下方向から見ると、回動中心Ｃ２は、回動中心Ｃ１を通過する仮想線に沿わない位置（回動中心Ｃ１を通過する仮想線から外れた位置）で直線的に移動する。
【００４４】
同様に、ロボット１は、たとえば、チャンバー５から搬出された基板２をチャンバー９へ搬入する（図７参照）。この場合、ロボット１は、まず、図７（Ａ）に示すように、アーム１４を縮めた状態から、モータ３１、４６、４７を駆動させて、図７（Ｂ）に示すように、フォーク部２１が前後方向と平行になるとともに基板２がハンド１３の前端側に配置されるように、かつ、左右方向において、回動中心Ｃ２と左右方向におけるチャンバー９の中心とが略一致するように、ハンド１３、第１アーム部２３および第２アーム部２４を回動させる。このときには、上下方向から見ると、回動中心Ｃ２は、回動中心Ｃ１を通過する左右方向に平行な仮想線上を直線的に移動する。その後、ロボット１は、アーム１４を伸ばして、図７（Ｃ）に示すように、チャンバー９へ基板２を搬入する。このときには、上下方向から見ると、回動中心Ｃ２は、左右方向におけるチャンバー９の中心を通過する前後方向に平行な仮想線上を直線的に移動する。すなわち、このときには、上下方向から見ると、回動中心Ｃ２は、回動中心Ｃ１を通過する仮想線に沿わない位置で直線的に移動する。
【００４５】
また、ロボット１は、たとえば、チャンバー５から搬出された基板２をチャンバー８へ搬入する（図８参照）。この場合、ロボット１は、まず、図８（Ａ）に示すように、アーム１４を縮めた状態から、モータ３１、４６、４７を駆動させて、図８（Ｂ）に示すように、フォーク部２１が前後方向と平行になるとともに基板２がハンド１３の後端側に配置されるように、かつ、左右方向において、回動中心Ｃ２と左右方向におけるチャンバー８の中心とが略一致するように、ハンド１３、第１アーム部２３および第２アーム部２４を回動させる。このときには、上下方向から見ると、回動中心Ｃ２は、回動中心Ｃ１を通過する左右方向に平行な仮想線上を直線的に移動する。その後、ロボット１は、アーム１４を伸ばして、図８（Ｃ）に示すように、チャンバー８へ基板２を搬入する。このときには、上下方向から見ると、回動中心Ｃ２は、左右方向におけるチャンバー８の中心を通過する前後方向に平行な仮想線上を直線的に移動する。すなわち、このときには、上下方向から見ると、回動中心Ｃ２は、回動中心Ｃ１を通過する仮想線に沿わない位置で直線的に移動する。
【００４６】
さらに、ロボット１は、たとえば、チャンバー５から搬出された基板２をチャンバー１０へ搬入する（図９参照）。この場合、ロボット１は、まず、図９（Ａ）に示すように、アーム１４を縮めた状態から、モータ３１、４６、４７を駆動させて、図９（Ｂ）に示すように、フォーク部２１が前後方向と平行になるとともに基板２がハンド１３の前端側に配置されるように、かつ、左右方向において、回動中心Ｃ２と左右方向におけるチャンバー１０の中心とが略一致するように、ハンド１３、第１アーム部２３および第２アーム部２４を回動させる。このときには、上下方向から見ると、回動中心Ｃ２は、回動中心Ｃ１を通過する左右方向に平行な仮想線上を直線的に移動する。その後、ロボット１は、アーム１４を伸ばして、図９（Ｃ）に示すように、チャンバー１０へ基板２を搬入する。このときには、上下方向から見ると、回動中心Ｃ２は、左右方向におけるチャンバー１０の中心を通過する前後方向に平行な仮想線上を直線的に移動する。すなわち、このときには、上下方向から見ると、回動中心Ｃ２は、回動中心Ｃ１を通過する仮想線に沿わない位置で直線的に移動する。
【００４７】
基板２の搬出時および搬入時には、ハンド１３および第１アーム部２３は、本体部１５に対する第１アーム部２３の回動角度と、第２アーム部２４に対するハンド１３の回動角度が等しく、かつ、本体部１５に対する第１アーム部２３の回動方向と、第２アーム部２４に対するハンド１３の回動方向とが逆方向となるように回動する。すなわち、モータ３１、４７は、本体部１５に対する第１アーム部２３の回動角度と、第２アーム部２４に対するハンド１３の回動角度が等しく、かつ、本体部１５に対する第１アーム部２３の回動方向と、第２アーム部２４に対するハンド１３の回動方向とが逆方向となるように回転する。そのため、基板２の搬出時および搬入時におけるハンド１３の向きが一定に保たれる。すなわち、チャンバー５、６に対する基板２の搬出時および搬入時には、フォーク部２１が左右方向と平行になるようにハンド１３の向きが保たれ、チャンバー７〜１０に対する基板２の搬出時および搬入時には、フォーク部２１が前後方向と平行になるようにハンド１３の向きが保たれる。
【００４８】
（産業用ロボットの制御方法）
本形態の制御部７０は、アーム１４の姿勢とアーム１４の動作方向とに基づいて、本体部１５に対する第１アーム部２３の回動中心（すなわち、本体部１５に対するアーム１４の回動中心）Ｃ１を原点とする円筒座標系でロボット１を制御するのか、それとも、回動中心Ｃ１を原点とする直交座標系でロボット１を制御するのかを切り替える。すなわち、制御部７０は、アーム１４の姿勢とアーム１４の動作方向とに基づいて、円筒座標系でモータドライバ７１〜７４を制御するのか、それとも、直交座標系でモータドライバ７１〜７４を制御するのかを切り替える。
【００４９】
具体的には、制御部７０は、上下方向から見たときに回動中心Ｃ１を通過する仮想線上をハンド１３の回動中心Ｃ２が直線的に移動するときに、円筒座標系でロボット１を制御する。すなわち、上下方向から見たときに回動中心Ｃ１を通過する仮想線上をハンド１３の回動中心Ｃ２が直線的に移動するときに、制御部７０は、回動中心Ｃ１から回動中心Ｃ２までの距離と、回動中心Ｃ１と回動中心Ｃ２とを結ぶ線と回動中心Ｃ１を通過する所定の基準線とのなす角度とに基づく円筒座標系でロボット１を制御する。
【００５０】
たとえば、チャンバー５、６に対する基板２の搬出や搬入を行うために、チャンバー５、６の中にフォーク部２１が入り込むまでアーム１４が伸びている位置（図５（Ａ）、（Ｃ）参照）と、第１アーム部２３と第２アーム部２４とが上下方向で重なるまでアーム１４が縮んでいる位置（図５（Ｂ）参照）との間で、回動中心Ｃ２が直線的に移動するときには、制御部７０は、円筒座標系でロボット１を制御する。
【００５１】
また、チャンバー７〜１０に対する基板２の搬出や搬入を行うために、第１アーム部２３と第２アーム部２４とが上下方向で重なるまでアーム１４が縮んでいる位置（図６（Ａ）、図７（Ａ）、図８（Ａ）、図９（Ａ）参照）と、フォーク部２１が前後方向と平行になるとともに基板２がハンド１３の前端側または後端側に配置されるように、かつ、左右方向において、回動中心Ｃ２と左右方向におけるチャンバー７〜１０の中心とが略一致している位置（図６（Ｂ）、図７（Ｂ）、図８（Ｂ）、図９（Ｂ）参照）との間で、回動中心Ｃ２が直線的に移動するときには、制御部７０は、円筒座標系でロボット１を制御する。
【００５２】
一方、制御部７０は、上下方向から見たときに回動中心Ｃ１を通過する仮想線に沿わない位置で回動中心Ｃ２が直線的に移動するときには、直交座標系でロボット１を制御する。本形態では、直交座標系を構成する一方の座標軸が左右方向と平行になり、他方の座標軸が前後方向と平行になるように直交座標系が規定されており、上下方向から見たときに回動中心Ｃ１を通過する仮想線に沿わない位置で回動中心Ｃ２が直線的に移動するときには、制御部７０は、左右方向における回動中心Ｃ１と回動中心Ｃ２との距離と、前後方向における回動中心Ｃ１と回動中心Ｃ２との距離とに基づく直交座標系でロボット１を制御する。
【００５３】
すなわち、チャンバー７〜１０に対する基板２の搬出や搬入を行うために、フォーク部２１が前後方向と平行になるとともに基板２がハンド１３の前端側または後端側に配置されるように、かつ、左右方向において、回動中心Ｃ２と左右方向におけるチャンバー７〜１０の中心とが略一致している位置（図６（Ｂ）、図７（Ｂ）、図８（Ｂ）、図９（Ｂ）参照）と、チャンバー７〜１０の中にフォーク部２１が入り込むまでアーム１４が伸びている位置（図６（Ｃ）、図７（Ｃ）、図８（Ｃ）、図９（Ｃ）参照）との間で、回動中心Ｃ２が直線的に移動するときには、制御部７０は、直交座標系でロボット１を制御する。
【００５４】
また、制御部７０は、本体部１５に対して第１アーム部２３が回動しておらず、かつ、第１アーム部２３に対して第２アーム部２４が回動していない状態で、第２アーム部２４に対してハンド１３が回動するときには、円筒座標系でロボットを制御する。また、制御部７０は、第１アーム部２３に対して第２アーム部２４が回動しておらず、かつ、第２アーム部２４に対してハンド１３が回動していない状態で、本体部１５に対して第１アーム部２３が回動するときにも、円筒座標系でロボット１を制御する。
【００５５】
本形態では、円筒座標系で制御される場合の回動中心Ｃ２の移動位置等は、円筒座標系の座標を用いて教示される。また、直交座標系で制御される場合の回動中心Ｃ２の移動位置は、直交座標系の座標を用いて教示される。なお、円筒座標系でロボット１が制御される場合、および、直交座標系でロボット１が制御される場合のいずれの場合であっても、上下方向から見たときの回動中心Ｃ２の位置と、ハンド１３の高さと、第２アーム部２４に対するハンド１３の回動角度とが制御される。
【００５６】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、上下方向から見たときに回動中心Ｃ１を通過する仮想線上をハンド１３の回動中心Ｃ２が直線的に移動するときに、円筒座標系でロボット１を制御し、上下方向から見たときに回動中心Ｃ１を通過する仮想線に沿わない位置で回動中心Ｃ２が直線的に移動するときに、直交座標系でロボット１を制御している。そのため、本形態では、上述のように、円筒座標系で制御される場合の回動中心Ｃ２の移動位置を円筒座標系の座標を用いて教示し、直交座標系で制御される場合の回動中心Ｃ２の移動位置を直交座標系の座標を用いて教示することができる。すなわち、本形態では、上下方向から見たときに、回動中心Ｃ１を通過する仮想線に沿わない位置で回動中心Ｃ２が直線的に移動する場合に、円筒座標系の座標を用いるのではなく、直交座標系の座標を用いて、回動中心Ｃ２の移動位置を教示することができる。したがって、本形態では、上下方向から見たときに回動中心Ｃ１を通過する仮想線に沿わない位置で回動中心Ｃ２が直線的に移動する場合であっても、回動中心Ｃ２の移動位置を容易に教示することが可能になる。
【００５７】
特に本形態では、直交座標系を構成する一方の座標軸が左右方向と平行になり、他方の座標軸が前後方向と平行になるように直交座標系が規定されるとともに、上下方向から見たときに回動中心Ｃ１を通過する仮想線に沿わない位置で回動中心Ｃ２が直線的に移動する際に、回動中心Ｃ２は、左右方向におけるチャンバー７〜１０の中心を通過する前後方向に平行な仮想線上を直線的に移動する。そのため、本形態では、上下方向から見たときに回動中心Ｃ１を通過する仮想線に沿わない位置で回動中心Ｃ２が直線的に移動するときの回動中心Ｃ２の移動位置の教示を、直交座標系の座標を用いて、より容易に行うことが可能になる。
【００５８】
また、本形態では、上下方向から見たときに回動中心Ｃ１を通過する仮想線上を回動中心Ｃ２が直線的に移動するときに、円筒座標系でロボット１を制御し、上下方向から見たときに回動中心Ｃ１を通過する仮想線に沿わない位置で回動中心Ｃ２が直線的に移動するときに、直交座標系でロボット１を制御しているため、ロボット１の制御が容易になる。
【００５９】
（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
【００６０】
上述した形態では、アーム１４は、第１アーム部２３と第２アーム部２４との２個のアーム部によって構成されている。この他にもたとえば、アーム１４は、３個以上のアーム部によって構成されても良い。この場合には、たとえば、３個以上のアーム部を回動させるためのモータの数は、アーム部の数と同じである。すなわち、この場合には、たとえば、３個以上のアーム部のそれぞれを回動させるためのアーム部と同数のモータが設けられる。また、この場合には、３個以上のアーム部を回動させるためのモータが２個以上設けられているのであれば、モータの数はアーム部の数より少なくても良い。すなわち、３個以上のアーム部を回動させるためのモータが２個以上設けられているのであれば、２個または３個のアーム部を一緒に回動させるためのモータが設けられていても良い。
【００６１】
上述した形態では、アーム１４の先端側に１個のハンド１３が連結されている。この他にもたとえば、アーム１４の先端側に２個のハンドが連結されても良い。この場合には、２個のハンドのそれぞれを回動させるための２個のモータが設けられても良いし、２個のハンドを一緒に回動させる１個のモータが設けられても良い。また、アーム１４の先端側に３個以上のハンドが連結されても良い。
【００６２】
上述した形態では、ロボット１の一部は、真空中に配置されている。この他にもたとえば、ロボット１の全体が真空中に配置されても良いし、ロボット１の全体が大気中に配置されても良い。また、上述した形態では、ロボット１によって搬送される搬送対象物は有機ＥＬディスプレイ用の基板２であるが、ロボット１によって搬送される搬送対象物は、液晶ディスプレイ用のガラス基板であっても良いし、半導体ウエハ等であっても良い。また、上述した形態では、アーム１４の先端側にハンド１３が回動可能に連結されているが、アーム１４の先端側にエンドエフェクタ等のハンド１３以外の構成が連結されても良い。
【符号の説明】
【００６３】
１  ロボット（産業用ロボット）
１３  ハンド
１４  アーム
１５  本体部
２３  第１アーム部（アーム部）
２４  第２アーム部（アーム部）
３１  モータ
４６  モータ
４７  モータ（ハンド用モータ）
７０  制御部
Ｃ１  回動中心（本体部に対するアームの回動中心）
Ｃ２  回動中心（第２アーム部に対するハンドの回動中心）
Ｚ  上下方向
【図１】
2014034109.tif 000003
【図２】
2014034109.tif 000004
【図３】
2014034109.tif 000005
【図４】
2014034109.tif 000006
【図５】
2014034109.tif 000007
【図６】
2014034109.tif 000008
【図７】
2014034109.tif 000009
【図８】
2014034109.tif 000010
【図９】
2014034109.tif 000011