(57)【要約】  周回動作する無限駆動媒体にキャリアを取り付け、キャリアとの間で物品を受け渡しするハンド設ける。キャリアの底部に複数の反射板を設け、ハンドに反射板との距離を測定するための距離計を設けて、距離計とキャリアとの間に物品のサイズ以上の間隔をおいて、複数の反射板との距離を測定する。システムの稼働中でもキャリアとハンドとをキャリブレーションできる。
2010140221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周回動作する無限駆動媒体と、
前記無限駆動媒体に取り付けられ、物品を保持して搬送するキャリアと、
前記キャリアとの間で物品を受け渡しするハンドと、前記ハンドを前記キャリアと同期走行させるための手段、とを備えたシステムであって、
前記キャリアは底部に反射部を備え、
前記ハンドに前記反射部との距離を測定するための距離計を設け、かつ前記距離計とキャリアとの間に、物品のサイズ以上の間隔をおいて、前記距離計により前記反射部との距離を測定するようにした搬送システム。
【請求項２】
前記ハンドを、前記キャリアと同期して走行させながら、前記距離計により前記反射部との距離を測定するようにしたことを特徴とする、請求項１に記載の搬送システム。
【請求項３】
前記キャリアを複数設けると共に、
前記ハンドを停止させながら、前記複数のキャリアに対して、前記距離計により前記反射部との距離を測定するようにしたことを特徴とする、請求項１に記載の搬送システム。
【請求項４】
前記距離計をハンドに着脱自在なキャリブレーションユニットに設けたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の搬送システム。
【請求項５】
前記反射部として、
キャリアの移動方向の左右両側に設けられ、かつ水平な反射面を備えた、少なくとも一対の反射部と、
キャリアの移動方向に沿って配置され、かつ前記移動方向と水平面内で直交する方向に沿って反射面の高さが変化する少なくとも一対の反射部、とを設けたことを特徴とする、請求項４に記載の搬送システム。
【請求項６】
キャリアの移動方向に沿って反射面の高さが変化する反射部を、キャリアの底部にさらに設けたことを特徴とする、請求項５に記載の搬送システム。
【請求項７】
前記反射部毎に、キャリブレーションユニットに距離計を設けたことを特徴とする、請求項６に記載の搬送システム。
【請求項８】
キャリブレーションユニットを、ハンドに対して水平にかつキャリアの移動方向とは異なる方向に移動させるための手段を設けたことを特徴とする、請求項５に記載の搬送システム。
【請求項９】
前記キャリアは複数あり、各キャリアに前記反射部を設け、
前記キャリブレーションユニットにより各キャリアをキャリブレーションするように、前記キャリブレーションユニットを制御するための手段と、
前記キャリブレーション結果に基づき、ハンドのキャリブレーション用のキャリアを選別するための手段、とをさらに備えていることを特徴とする、請求項４に記載の搬送システム。
【請求項１０】
周回動作する無限駆動媒体と、
前記無限駆動媒体に取り付けられ、物品を保持して搬送するキャリアと、
前記キャリアとの間で物品を受け渡しするハンドと、前記ハンドを前記キャリアと同期走行させるための手段、とを備えた搬送システムのキャリブレーション方法であって、
前記キャリアの底部に反射部を設けると共に、
前記ハンドに前記反射部との距離を測定するための距離計を設け、
前記距離計とキャリアとの間に、物品のサイズ以上の間隔をおいて、前記距離計により前記反射部との距離を測定する、搬送システムのキャリブレーション方法。    
【請求項１１】
周回動作する無限駆動媒体と、
前記無限駆動媒体に取り付けられ、物品を保持して搬送するキャリアと、
前記キャリアとの間で物品を受け渡しするハンドと、前記ハンドを前記キャリアと同期走行させるための手段、とを備えた搬送システムのキャリアであって、
前記キャリアは底部に、キャリアの移動方向の左右両側に設けられ、かつ水平な反射面を備えた、少なくとも一対の反射部と、キャリアの移動方向に沿って配置され、かつ前記移動方向と水平面内で直交する方向に沿って反射面の高さが変化する少なくとも一対の反射部とを備えている、キャリア。
【請求項１２】
キャリアの移動方向に沿って反射面の高さが変化する反射部をさらに設けたことを特徴とする、請求項１１に記載のキャリア。
【請求項１３】
周回動作する無限駆動媒体と、
前記無限駆動媒体に取り付けられ、物品を保持して搬送するキャリアと、
前記キャリアとの間で物品を受け渡しするハンド、前記ハンドを前記キャリアと同期走行させるための手段、とを備えた搬送システムをキャリブレーションするためのユニットであって、
ハンドに着脱するための着脱手段と、
キャリアの反射部との間隔を測定するためのレーザ距離計、とを設けたキャリブレーションユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無限駆動媒体に取り付けたキャリアによって半導体基板等を搬送する搬送システムに関し、特に半導体基板等の物品を保持するキャリアのキャリブレーションに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（ＵＳ７２３４５８４）では、エンドレスベルトに複数のキャリアを取り付けて周回させる。キャリアは半導体カセットのフランジなどを支持する支承面を備え、ステーションのハンドでキャリアにカセットをロードあるいはアンロードする。特許文献２（ＵＳ２００５−０２０９７２１Ａ）は、このようなシステムでのハンドのキャリブレーションを開示している。特許文献２では、一部のキャリアにハンドとの距離測定用のセンサ等を搭載し、ハンドとの距離を測定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＵＳ７２３４５８４
【特許文献２】ＵＳ２００５−０２０９７２１Ａ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明の課題は、無限駆動媒体とキャリアとハンドとを用いた搬送システムにおいて、
キャリアをキャリブレーションすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明の搬送システムは、
周回動作する無限駆動媒体と、
無限駆動媒体に取り付けられ、物品を保持して搬送するキャリアと、
キャリアとの間で物品を受け渡しするハンドと、ハンドをキャリアと同期走行させるための手段、とを備えたシステムであって、
キャリアは底部に反射部を備え、
ハンドに反射部との距離を測定するための距離計を設け、かつ距離計とキャリアとの間に、物品のサイズ以上の間隔をおいて、距離計により反射部との距離を測定する。【０００６】
ハンドをキャリアと同期して走行させながら距離計により反射部との距離を測定すると、キャリアとハンドとの同期の良否も測定できる。
またキャリアを複数設けると共に、ハンドを停止させながら、複数のキャリアに対して、距離計により反射部との距離を測定すると、多数のキャリアに対し、効率的にキャリアの取付精度を求めることができる。【０００７】
好ましくは、距離計をハンドに着脱自在なキャリブレーションユニットに設ける。
より好ましくは、反射部として、キャリアの移動方向の左右両側に設けられ、かつ水平な反射面を備えた、少なくとも一対の反射部と、キャリアの移動方向に沿って配置され、かつ前記移動方向と水平面内で直交する方向に沿って反射面の高さが変化する少なくとも一対の反射部、とを設ける。このようにすると、キャリアの高さと、移動方向を軸とする傾斜の有無を求めることができる。
さらに好ましくは、キャリアの移動方向に沿って反射面の高さが変化する反射部を、キャリアの底部にさらに設ける。このようにすると、移動方向に沿ったハンドとキャリアとの相対位置を求めることができる。ハンドとキャリアとが同期走行している場合はこの測定は容易であるが、ハンドを停止させている場合は適宜のセンサでキャリアを検出した後に正確に所定のタイミングで測定する必要がある。
特に好ましくは、反射部毎に、キャリブレーションユニットに距離計を設ける。このようにすると、各反射部とキャリブレーションユニットとの間隔を正確かつ簡単に求めることができる。【０００８】
また好ましくは、キャリブレーションユニットを、ハンドに対して水平にかつキャリアの移動方向とは異なる方向に移動させるための手段を設ける。このようにすると例えば１個の距離計で複数の反射部との距離を測定できる。
好ましくは、キャリアは複数あり、各キャリアに反射部を設け、キャリブレーションユニットにより各キャリアをキャリブレーションするように、キャリブレーションユニットを制御するための手段と、キャリブレーション結果に基づき、ハンドのキャリブレーション用のキャリアを選別するための手段、とをさらに設ける。【０００９】
この発明の搬送システムのキャリブレーション方法では、
周回動作する無限駆動媒体と、
無限駆動媒体に取り付けられ、物品を保持して搬送するキャリアと、
キャリアとの間で物品を受け渡しするハンドと、ハンドを前記キャリアと同期走行させるための手段、とを備えた搬送システムのキャリブレーション方法であって、
キャリアの底部に反射部を設けると共に、
ハンドに反射部との距離を測定するための距離計を設け、
距離計とキャリアとの間に、物品のサイズ以上の間隔をおいて、距離計により反射部との距離を測定する。【００１０】
この発明のキャリアは、
周回動作する無限駆動媒体と、
無限駆動媒体に取り付けられ、物品を保持して搬送するキャリアと、
キャリアとの間で物品を受け渡しするハンドと、ハンドをキャリアと同期走行させるための手段、とを備えた搬送システムのキャリアであって、
キャリアは底部に、キャリアの移動方向の左右両側に設けられ、かつ水平な反射面を備えた、少なくとも一対の反射部と、キャリアの移動方向に沿って配置され、かつ移動方向と水平面内で直交する方向に沿って反射面の高さが変化する少なくとも一対の反射部とを備えている。
好ましくは、キャリアは、キャリアの移動方向に沿って反射面の高さが変化する反射部をさらに備えている。【００１１】
この発明のキャリブレーションユニットは、
周回動作する無限駆動媒体と、
無限駆動媒体に取り付けられ、物品を保持して搬送するキャリアと、
キャリアとの間で物品を受け渡しするハンド、ハンドをキャリアと同期走行させるための手段、とを備えた搬送システムをキャリブレーションするためのユニットであって、
ハンドに着脱するための着脱手段と、
キャリアの反射部との間隔を測定するためのレーザ距離計、とを設けている。
この明細書において、搬送システムに関する記載は搬送方法やキャリア、キャリブレーションユニットにもそのまま当てはまる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明では、ハンドとキャリアのキャリブレーションができ、しかもキャリブレーションは物品の搬送と干渉しないので、システムの稼働中にキャリブレーションできる。
距離計をハンドに着脱自在なキャリブレーションユニットに設けると、常時はハンドが距離計を持つ必要がなく、また少数のキャリブレーションユニットで多数のハンドをキャリブレーションできる。【００１３】
ここでハンドをキャリアと同期させながらキャリアとの距離を測定すると、ハンドとキャリアとの同期の良否も測定できる。
この一方でハンドを停止させてキャリアとの距離を測定すると、同期の良否は測定できないが、多数のキャリアに対して容易に距離を測定できる。【００１４】
キャリアの移動方向の左右両側に一対の水平な反射板を設けると共に、移動方向と直角な方向に沿って高さが変化する一対の反射板を設けると、移動方向と直角な方向への傾斜と位置のシフト、鉛直軸回りの回転をキャリブレーションできる。
さらにキャリアの移動方向に沿って高さが変化する反射板を設けると、移動方向に沿っての同期もキャリブレーションできる。
複数の反射板毎に、キャリブレーションユニットに距離計を設けると、複数回ハンドとキャリアとの相対位置を測定できる。  【００１５】
キャリブレーションユニットを、ハンドに対して水平にかつキャリアの移動方向とは異なる方向に移動させると、例えば１個の距離計で複数の反射板との距離を測定できる。
複数のキャリアの各キャリアに前記複数の反射板を設けると、キャリブレーションユニットにより各キャリアをキャリブレーションできる。次ぎに無限駆動媒体への取付精度が高いキャリアを、キャリブレーション結果から選択できる。このキャリアをハンドのキャリブレーション用とすると、他のハンドや増設したハンド、メンテナンスを施したハンドなどのキャリブレーションに用いることができ、また他のキャリアをキャリブレーションする際の基準に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例の搬送システムのレイアウトを示す平面図
【図２】実施例での制御系を示すブロック図
【図３】実施例でのステーションの制御系を示すブロック図
【図４】実施例でのキャリアとステーションのハンドとを示す要部側面図
【図５】実施例でのキャリアとステーションのハンドとを示す要部平面図
【図６】実施例でのステーションを示す要部背面図
【図７】実施例でのキャリアの識別を示す図
【図８】変形例のキャリアを示す図
【図９】第２の変形例のキャリアを示す図
【図１０】実施例でのロード時のタイミングチャート
【図１１】実施例でのアンロード時のタイミングチャート
【図１２】実施例でのロードとアンロードアルゴリズムの前半を示すフローチャート
【図１３】実施例でのロードとアンロードアルゴリズムの後半を示すフローチャート
【図１４】実施例でのキャリアの底面図
【図１５】図１４のＸＶ−ＸＶ方向鉛直断面図
【図１６】図１４のＸＶＩ−ＸＶＩ方向鉛直断面図
【図１７】実施例でのキャリブレーションユニットの平面図
【図１８】実施例でキャリアの反射板を、キャリブレーションユニットのレーザ距離計で測定している場面を示す図
【図１９】実施例でのキャリアのキャリブレーションアルゴリズムを示すフローチャート
【図２０】実施例でのキャリブレーションコントローラのブロック図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。
【実施例】
【００１８】
図１〜図１８に実施例とその変形とを示す。各図において、２は搬送システムで、エンドレスベルト４を周回させ、６はその駆動用プーリで、個別のプーリを６a，６bとして示す。またベルト４に代えて、チェーンやワイヤ、ロープなどを用いてもよい。エンドレスベルト４の周回方向は一定で、ベルト４に沿って複数のステーション８が設けられ、各ステーション８には図示しないバッファと処理装置１０などを接続する。ベルト４には例えば一定の間隔でキャリア１２を取り付け、半導体基板などを収容したカセット１４などを搬送する。搬送物品の種類は任意である。【００１９】
図２に搬送システムの制御系を示すと、２０は生産管理コントローラで、処理装置などを管理し、カセットの搬送を搬送管理コントローラ２２に依頼する。搬送管理コントローラ２２はエンドレスベルトドライバ２４とステーションコントローラ２６とを制御し、ステーション毎にステーションコントローラ２６が設けられている。エンドレスベルトドライバ２４は一定速度でエンドレスベルト４を駆動する。ステーションコントローラ２６への入力は、搬送管理コントローラ２２からの搬送指令で、これは所定のアドレスのキャリアに対して、カセットをロードする、もしくはアンロードすることからなる。なお各キャリアにはエンドレスベルトの周回方向に沿って一意にアドレスが付与されており、実施例ではアドレスは１０〜１６ビット長程度のデータで、アドレスは２進法で表現されている。またロードはキャリアに物品を支持させること、アンロードはキャリアから物品をハンドで取り出すことを意味する。【００２０】
ステーションコントローラ２６には、２つの光電センサs1，s2からのキャリアの検出信号が入力され、このうち光電センサs1はキャリアの識別信号もステーションコントローラ２６へ入力する。エンドレスベルトの走行量は、エンコーダencからコントローラ２６へ入力される。コントローラ２６はステーションの上流側の所定位置にキャリアが出現したことを光電センサs1の信号で認識し、キャリアの種別を例えば光電センサs1の信号の持続時間で認識する。【００２１】
光電センサs1でキャリアを検出した際のエンコーダのデータをラッチし、このラッチ値を基準とする差分で、光電センサs1の監視位置を基準点とするキャリアの位置を認識する。またエンコーダのデータの妥当性を、後述のように光電センサs2で確認する。エンコーダのデータを元にハンドドライバ２７を駆動し、ステーションに設けたハンド２８を駆動して、キャリアとの間でカセットのロード及びアンロードを行う。【００２２】
ハンドはロード専用のハンドと、アンロード専用のハンドとしても、ロード及びアンロード兼用のハンドとしてもよい。ハンド２８は移載手段の手先で、その形状や構造は任意で、例えばその左右両側に先入品センサ２９R，２９Lを設け、キャリアにカセットをロードする場合、キャリアに別のカセットが支持されていないかどうか、あるいはキャリアからカセットをアンロードする場合、キャリアにカセットがロードされているかどうかを確認する。ハンド２８はエンドレスベルトと等速で移動し、キャリアの前方側もしくは後方側からキャリアに接近するので、接近方向に応じて左右一対の先入品センサ２９R，２９Lを使い分ける。【００２３】
図３に、ステーションコントローラ２６の構成を示す。３１，３２は整形回路で、センサs1，s2からの信号を整形し、カウンタ３３はエンコーダの出力パルスをカウントする。カウンタ３３の出力をe0とする。キャリアカウンタ３４の信号はキャリアのアドレスを表している。キャリアカウンタ３４はセンサs1によるキャリアの検出信号でキャリア番号を１加算し、例えばセンサ８個毎に１個現れるチェック信号、即ちキャリアの識別信号により、キャリアカウンタ３４の値の妥当性をチェックする。即ち何らかの理由によりキャリアカウンタ３４のデータが誤っている場合、チェック信号とキャリアカウンタの出力とが整合しなくなる。【００２４】
比較器３５は受け渡しを行うことを指定されたキャリアのアドレスと、キャリアカウンタ３４の出力とを比較し、これらが一致すると、ラッチ３６にその時点でのカウンタ３３の出力を記憶させる。ラッチ３６の出力をL0とし、センサs1の信号がオンした瞬間のカウンタ３３の出力を記憶する。キャリアカウンタ３４や比較器３５での処理が遅い場合、整形回路３１の出力の立ち上がりエッジでラッチ動作がなされるように処理を修正する。３７は加算器で、ラッチ３６の出力にパラメータ記憶部４１で記憶している校正済みの移載用のパラメータK0〜K2，P1〜P7を加算し、比較器３８で加算器３７の信号とカウンタ３３の信号が一致すると、それに応じてハンドドライバ２７によりハンドを動作させる。【００２５】
ハンドはここではM1，M2，M3の３個のモータで動作し、このうちモータM1，M2はハンドを高さ方向に沿って昇降させるためのモータで、モータM3はエンドレスベルトの周回方向（Ｙ方向）に沿ってハンドを動作させるためのモータである。なお以下では高さ方向をＺ方向とする。実施例ではハンドをＹ方向とＺ方向の２軸に沿って駆動するが、これ以外にＸ方向などを加えて、３軸に沿って駆動しても良い。またモータM1〜M3の回転量はエンコーダ４３〜４５で監視し、ハンドドライバ２７はハンドをフィードバック制御する。なおエンコーダ４３〜４５の出力は、物品の受け渡しを終える毎にリセットされる。【００２６】
ラッチ３６とカウンタ３３の信号は、エンコーダチェッカ４０へ入力され、エンコーダencの妥当性の検査に用いられる。即ち光電センサs1と光電センサs2の検出位置の間隔は既知で、この間隔に対するエンコーダの出力パルス数をパラメータ記憶部４１が記憶している。そこでセンサs2が動作した時点でのカウンタ３３の信号とラッチ３６の出力の差が、センサs1，s2の間隔に対応するか否かから、エンコーダencの妥当性をチェックできる。また後述のように、センサs2が動作した時点でハンドは動作を開始している。ハンドが目標動作パターン通りに動作していると、この時点でのエンコーダ４３〜４５の出力は所定の範囲にあるはずである。そこでセンサs2がオンした時点でのエンコーダ４３〜４５の信号から、ハンドの動作をチェックする。これらのデータに許容値以上の誤差があると、トラブル信号Troubleをチェッカ４０から出力し、ハンドの動作を停止する。【００２７】
通信インタフェース４２は搬送管理コントローラと通信し、カセットをロードもしくはアンロードすべきキャリアのアドレスと、ロードかアンロードかの種類を入力される。そして搬送結果を通信インタフェース４２から搬送管理コントローラ２２へ送信する。またトラブル信号Troubleがチェッカ４０から出力され、移載動作を中断すると、その旨を搬送管理コントローラへ報告する。【００２８】
図４〜図６に、ステーション８でのハンド２８とエンドレスベルト４との関係を示す。図４に示すように、ベルト４の周回方向をＹ方向、これに水平面内で直角な向きをＸ方向、高さ方向をＺ方向とする。またハンド２８はＹ方向とＺ方向とに動作する。プーリ６は駆動モータ４６などで動作し、キャリア１２には前後例えば一対の取付部４８があり、そのうち前方の取付部を４８f，後方の取付部を４８rとする。キャリア１２はキャリア本体５１と取付部４８とからなる。エンドレスベルト４の下端と、キャリア本体５１の上端との間の隙間が監視ライン６０となり、この高さで光電センサs1，s2が取付部４８f，４８rを監視する。キャリア本体５１の支承面４９にカセット１４のフランジ５０を載置して、カセット１４を支持する。ステーション８の左右には一対の支柱５２があり、ガイド溝５４に沿って図示しないモータM1，M2により昇降レール５６を昇降させる。ハンド基部５８の上部にモータM3が設けられ、車輪５９，５９により昇降レール５６内をＹ方向に沿って走行する。【００２９】
図７に、キャリア１２の検出と識別とを示す。エンドレスベルト４が図の左から右へ一定速度で走行しているものとし、キャリア１２は前方に取付部４８fが、後方に取付部４８rがあり、ベルト４の走行方向に沿って取付部４８f，４８rは幅が異なる。また例えばキャリア８個毎に１個の割合で、ベルト４の走行方向に沿った幅を変えた取付部４８f'を設ける。取付部４８f，４８rを光電センサ、ここでは光電センサs1で検出すると、図７の下側の信号が得られる。７０は検出信号のベースライン、７１〜７３は検出信号で、取付部４８fと４８rは幅が異なるため、信号７１，７３の幅が異なる。次に取付部４８fと４８f'の幅が異なるため、信号７１，７２の幅が異なり、取付部４８f'を検出できる。そして例えば８個に１個の割合で取付部４８f'を設けると、キャリア１２のアドレスの下位３ビットをチェックできる。また図７の右下に拡大して示すように、取付部４８fや４８rなどに対する監視ライン６０は、ベルト４の下端とキャリア本体５１との高さ方向の隙間に配置してある。【００３０】
図８に変形例のキャリア８０を示す。キャリア８０の前方の取付部の幅を変えて２種類の取付部４８f，４８f'とし、後方の取付部も幅を変えて取付部４８r，４８r'とする。前後の取付部間の間隔に比べてキャリア８０間の間隔が大きいので、光電センサの信号からいずれが前方の取付部で、いずれが後方の取付部であるかは容易に認識できる。そしてキャリア８０では、キャリアの種類を４種類に識別できる。また取付部の幅を３種類以上に変えると、識別し得るキャリアの種類をさらに増すことができる。他の点では、キャリア８０は図１〜図７の実施例と同様である。【００３１】
図９に第２の変形例のキャリア９０を示し、キャリア９０の例えば走行方向前端に光学マーク９４を設け、取付部９１，９２は検出対象としない。そして光学マーク９４の例えば最初のエッジでキャリア９０を検出し、この後のエッジでキャリア９０の種類を識別する。この手法でもカセット１４に妨害されずに、光電センサによりキャリアの種類を識別し得るが、取付部の他に光学マークを別途に設けねばならない。他の点では、キャリア９０は図１〜図７の実施例と同様である。【００３２】
図１０〜図１３に、実施例でのロード動作（図１０）及びアンロード動作（図１１）を示し、それらのアルゴリズムを図１２，図１３に示す。光電センサs1でキャリアを検出すると、その時点でのエンコーダ出力のカウント値をラッチする。ラッチされた出力をL0とする。ラッチ後、ハンドを動作させるまでの準備時間を設けるため、ロードの場合にはエンコーダ出力のパルス数でK0だけ待機し、アンロードの場合にはパルス数でK2だけ待機する。ロードの際の加速度はアンロードの際の加速度よりも小さいので、パルス数K0をパルス数K2より小さくする。この結果、後述のロード運動やアンロード運動をステーションに対して同じ位置で開始することができる。そして光電センサs2がオンするよりも前に、ロードの場合もアンロードの場合も、ハンドのＹ方向の走行を開始する。【００３３】
光電センサs2がオンした時点で、光電センサs1がオンしてからのエンコーダの出力パルス数を求め、これを所定値K1と比較し、所定値K1からの誤差が大きい場合、エンコーダに滑りなどが生じているものとして移載を中止する。さらに光電センサs2がオンした時点で、ハンドの駆動用モータのエンコーダの値をチェックし、ハンドが所定の動作パターンに従って動作しているかどうかをチェックする。光電センサs2がオンしてから、ロードの場合もアンロードの場合も共通の出力パルス数が得られた時点で、ハンドの昇降動作を開始する。ハンドの昇降動作の開始から終了までを、ロード運動やアンロード運動とする。そしてロード運動やアンロード運動を開始する時点でのエンコーダの出力パルスのカウント値は、ラッチした値L0に対してP1だけ大きい。P1はロードに対してもアンロードに対しても共通で、ステーションに対しキャリアが同じ位置に達した時点で、ロード運動やアンロード運動を開始する。このためロード運動やアンロード運動が行われるエリアは、ステーションに対してほぼ共通となる。【００３４】
ロードの場合、ハンドを上昇させ、ラッチした値L0からカウンタの出力値がP2だけ増加すると、ハンドをＹ方向に加速し、Ｙ方向に沿ってハンドとキャリアとを上下に重ねる。カウンタの値がL0＋P3でハンドの下降を開始して、この間にＺ方向速度が０となった時点で、カセットをハンドからキャリアに受け渡しする。エンコーダ出力のカウント値がL0＋P4となった時点で、ハンドの昇降動作を停止すると共に、Ｙ方向に沿って減速してハンドをキャリアの後方へ脱出させる。カウント値がL0＋P7でキャリアをステーションの所定の位置に復帰させる。【００３５】
アンロードの場合、エンコーダ出力のカウント値がL0＋P1でハンドの上昇を開始し、この間にＺ方向速度を一度０とし、この時点でキャリアからハンドへカセットを受け渡しする。次いでカウント値がL0＋P5でハンドを減速してキャリアの後方へ脱出させ、カウント値がL0＋P6でハンドを下降させ、カウント値がL0＋P7でキャリアをステーションの所定の位置に復帰させる。【００３６】
図１４〜図１８にキャリブレーションを示す。キャリブレーションの目的は、ハンド２８の動作をチェックすることと、キャリア１２の取付精度をチェックすることである。ここではキャリア１２を全数チェックできるように、全てのキャリアに反射板１０１〜１０５を取り付けるが、ハンド２８の動作をチェックする場合、一部のキャリアに反射板１０１〜１０５を取り付ければ良い。なお平面状の反射面を備えた反射板１０１〜１０５に代えて、反射面が例えば曲面状の反射部を設けても良い。【００３７】
図１４，図１５，図１６に、キャリア１２の底面の反射板１０１〜１０５を示し、反射板１０１，１０２は反射面が水平で、水平面内でキャリア１２の走行方向に直交する方向（Ｘ方向）に沿って一対配置されている。反射板１０３，１０４は反射面がＸ方向に沿って傾斜しており、キャリア１２の走行方向（Ｙ方向）に沿って一対配置されている。反射板１０５は反射面がＹ方向に沿って傾斜している。反射板１０１，１０２は高さ方向位置（Ｚ方向位置）を求めるために用いる。一対の反射板１０１，１０２により、ハンド２８とキャリア１２間の高さと、Ｘ方向に沿って高さが変動していないかどうかをチェックできる。特にＸ方向に沿って高さが変化すると、カセットなどの物品をスムーズに受け渡しすることが難しくなるので、反射板１０１で求めた高さと反射板１０２で求めた高さの差は、必ず観測する。また図１８に示すように、キャリブレーションユニット１１０とキャリア１２との間に、カセットの高さ以上の間隔を設け、キャリアがカセットを搬送中でも干渉しないようにする。  【００３８】
反射板１０３，１０４は反射面がＸ方向に沿って傾斜しているので、キャリア１２とハンド２８との間のＸ方向の相対位置を２点で求めることができ、これからＸ方向の平均的な相対位置と、Ｚ軸回りにキャリア１２とハンド２８とが回動していないかどうかをチェックできる。反射板１０３，１０４によるチェックは、反射板１０１で求めた高さと反射板１０２で求めた高さの差のチェックの次に重要である。  【００３９】
反射板１０５は反射面がＹ方向に沿って傾斜しているので、Ｙ方向に沿ってのキャリア１２とハンド２８との同期をチェックできる。カセットの受け渡しで、Ｙ方向には特に高い精度は重要ではないので、反射板１０５は設けなくても良い。【００４０】
図１７に示すように、キャリブレーションユニット１１０は例えば５個のレーザ距離計を備え、距離計の種類は任意であるが、光学距離計が好ましい。キャリブレーションユニット１１０は係合部材１１８によりハンド２８に着脱自在である。レーザ距離計１１１，１１２は反射板１０１，１０２との間隔を測定し、レーザ距離計１１３，１１４は反射板１０３，１０４を用いて、Ｘ方向の相対位置とＺ軸回りの相対的な回転とを検出する。レーザ距離計１１５は反射板１０５を用いて、Ｙ方向の相対的な位置を検出する。距離測定は複数回行い、例えばその平均値を用いて、ハンド２８とキャリア１２との相対位置をキャリブレーションする。【００４１】
キャリブレーションユニット１１０に、スライド機構１２０とモータM4とを設けると、図示しないリニアガイドなどによりスライド機構１２０をＸ方向に移動させることができる。すると１個のレーザ距離計をキャリアに対しＸ方向とＹ方向に移動させることにより、５個の反射板１０１〜１０５との間隔を求めることができる。スライド機構１２０を設けない場合でも、レーザ距離計１１１〜１１３を設け、キャリブレーションユニット１１０をキャリアに対しＹ方向に移動させることにより、５個の反射板１０１〜１０５との距離を求めることができる。        【００４２】
キャリブレーションユニット１１０は、図示しない電源と着脱自在なメモリとを備えて、測定結果を時刻データと共に記憶する。あるいは通信手段を備えて、周囲の無線ＬＡＮ等に測定結果を測定時刻と共に出力する。【００４３】
図１８に示すように、キャリブレーションユニット１１０を搭載したハンド２８を、キャリア１２の直下を、キャリア１２と例えば等速で走行させ、５個の反射板１０１〜１０５との距離を測定する。この時、キャリブレーションユニット１１０とキャリア１２との間に、カセットの高さ以上の間隔を設けると、キャリアがカセットを搬送中でも干渉しない。またキャリア１２をキャリブレーションする場合、図７〜図９のようにしてキャリアを識別する。【００４４】
図１９に、キャリアのキャリブレーションアルゴリズムを示す。ここではキャリブレーションユニット１１０を搭載したハンド２８をキャリア１２の直下で停止させ、多数のキャリア、例えば全てのキャリアをキャリブレーションするものとする。なおハンド２８をキャリア１２と同期走行させる場合、図１９のステップ１９４も実行する。キャリブレーションの準備として、エンドレスベルトを周回させ、キャリブレーションユニット１１０を搭載したハンド２８をキャリア１２の直下で停止させて待機する（ステップ１９１）。【００４５】
ステップ１９２で、反射板１０１，１０２の高さを測定し、２点の高さの平均からキャリア１２の高さ（Ｚ座標）を求めると共に、２点の高さの差からＹ軸（走行方向）回りの傾きの有無を測定する。ステップ１９３では、反射板１０３，１０４から求めた２つの高さの平均から、キャリア１２のＸ軸方向位置を求めると共に、これらの２つの高さの差からＺ軸回りの傾きの有無を求める。なおＸ軸は水平面内で走行方向のＹ軸に直交する軸である。ハンド２８をキャリア１２と同期走行させる場合、ステップ１９４を実行し、ハンド２８とキャリア１２とのＹ軸方向の同期に関する位置誤差を求める。ハンド２８が停止している場合も、センサS1でのキャリアの検出から正確に所定のタイミングで、ステップ１９４を実行することもできる。【００４６】
測定対象の全てのキャリア１２をキャリブレーションすると、ステップ１９６でキャリア１２の位置精度（取付精度）の分布を求める。例えば、キャリア１２のキャリブレーション結果の分布で、最も取り付け精度の高いキャリア、あるいは平均値やメディアンを示すキャリアは、ハンドのキャリブレーション用のキャリアにできる。そこでキャリブレーション用のキャリアを用いて、他のハンド、特に追加したハンドやメンテナンスを施したハンドをキャリブレーションできる。また取り付け精度の低いキャリアをメンテナンス対象として記憶し、エンドレスベルトを停止させた際に交換しあるいはメンテナンス後に再使用する。【００４７】
図２０に、キャリブレーションコントローラ１４０とキャリブレーションユニット１１０との関係を示す。キャリブレーションユニット１１０はレーザ距離計１１１〜１１５と、着脱自在なリムーバブルメモリ１２１，電源１２２等を備え、測定値を測定時刻と共に、リムーバブルメモリ１２１に書き込む。なお無線ＬＡＮを使用できる環境では、ＬＡＮインターフェース１２４を設けて、測定値をステーションコントローラ２６等へ出力しても良い。【００４８】
キャリブレーションコントローラ１４０は、入出力１４１からリムーバブルメモリ１２１のデータを読み出し、入出力１４２を介してステーションコントローラ２６からキャリア１２のアドレスと通過時刻とを入力される。また１４３はプロセッサ、１４４はメモリである。キャリブレーションコントローラ１４０は、プロセッサ１４３などを用い、測定値に付された時刻とキャリアのアドレスを検出した時刻とを対応させることにより、測定値をキャリアのアドレスに対応させる。そしてプロセッサ１４３は、測定値から、キャリアのアドレス付きの取付精度のデータ、取付精度の分布、取付精度の分布での平均あるいはメディアンに近い精度のキャリアのアドレス、最も取付精度が高いキャリアのアドレス、及びメンテナンスが必要なキャリアが有ればそのアドレス等を求める。例えば、取付精度がいずれかの点に置いて所定値以下のキャリア、あるいは取付精度の分布で平均値からの誤差が分布の標準偏差の所定倍以上、例えば３倍以上のキャリアなどが、メンテナンス対象となる。得られた結果はメモリ１４４に記憶させると共に、入出力１４２から搬送管理コントローラ２２へ出力する。【００４９】
実施例では以下の効果が得られる。
(1)  キャリアとハンドとの相対的な位置をキャリブレーションできる。
(2)  キャリアの底部に設けた反射板との距離をレーザ距離計で測定することにより、正確に距離を測定できる。  
(3)  キャリブレーションユニットとキャリアとの間に、カセットの高さ以上の間隔を設けることにより、キャリブレーションしようとするキャリアが仮にカセットを搬送中でも干渉が生じない。  
(4)  カセットの受け渡しの際に問題になる、Ｘ方向に沿っての高さや位置の変化、Ｚ軸回りの相対的な回転、キャリアとハンドとのＺ方向やＹ方向の間隔を測定できる。これらのため、キャリアとハンドとの間でスムーズにカセット等の物品を受け渡しできる。  
(5)  距離計をハンドに着脱自在なキャリブレーションユニットに設けると、常時はハンドが距離計を持つ必要がなく、また少数のキャリブレーションユニットで多数のハンドをキャリブレーションできる。
(6)  複数の反射板毎に、キャリブレーションユニットに距離計を設けると、複数回ハンドとキャリアとの相対位置を測定できる。  
(7)  キャリブレーションユニットを、ハンドに対して水平にかつキャリアの移動方向とは異なる方向に移動させると、例えば１個の距離計で複数の反射板との距離を測定できる。
(8)  複数のキャリアの各キャリアに前記複数の反射板を設けると、キャリブレーションユニットにより各キャリアをキャリブレーションできる。次ぎに無限駆動媒体への取付精度が高いキャリアを、キャリブレーション結果から選択できる。このキャリアをハンドのキャリブレーション用とすると、他のハンドや増設したハンド、メンテナンスを施したハンドなどのキャリブレーションに用いることができ、また他のキャリアをキャリブレーションする際の基準に用いることができる。
【符号の説明】
【００５０】
２  搬送システム    ４  エンドレスベルト    ６, ６a，６b  プーリ
８  ステーション    １０  処理装置    １２  キャリア
１４  カセット    ２０  生産管理コントローラ
２２  搬送管理コントローラ    ２４  エンドレスベルトドライバ
２６  ステーションコントローラ    ２７  ハンドドライバ
２８  ハンド    ２９R，L  先入品センサ    ３１，３２  整形回路
３３  カウンタ    ３４  キャリアカウンタ    ３５  比較器
３６  ラッチ    ３７  加算器    ３８  比較器
４０  エンコーダチェッカ    ４１  パラメータ記憶部
４２  通信インターフェース    ４３〜４５  エンコーダ
４６  駆動モータ    ４８,４８f,４８r  取付部    ４９  支承面
５０  フランジ    ５１  キャリア本体    ５２  支柱
５４  ガイド溝    ５６  昇降レール    ５８  ハンド基部
５９  車輪    ６０  監視ライン    ７０  ベースライン
７１〜７３  検出信号    ８０，９０  キャリア    ９１，９２  取付部
９４  光学マーク    １０１〜１０５  反射板
１１０  キャリブレーションユニット    １１１〜１１５  レーザ距離計
１１８  係合部材    １２０  スライド機構  
１２４  ＬＡＮインターフェース    
１４０  キャリブレーションコントローラ    １４１，１４２  入出力
１４３  プロセッサ    １４４  メモリ
s1，s2  光電センサ    enc  エンコーダ    M1〜M4  モータ
P1〜P7  パラメータ    K0〜K2  パラメータ
【図１】
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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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年3月18日(2010.3.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周回動作する無限駆動媒体と、
前記無限駆動媒体に取り付けられ、物品を保持して搬送するキャリアと、
前記キャリアとの間で物品を受け渡しするハンドと、前記ハンドを前記キャリアと同期走行させるための手段、とを備えたシステムであって、
前記キャリアは底部に反射部を備え、
前記ハンドに前記反射部との距離を測定するための距離計を設け、かつ前記距離計とキャリアとの間に、物品のサイズ以上の間隔をおいて、前記距離計により前記反射部との距離を測定するようにした搬送システム。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
前記キャリアを複数設けると共に、
前記同期走行させるための手段により、前記ハンドを前記キャリアと同期して走行させながら、前記距離計により前記反射部との距離を測定することと、
前記ハンドを停止させながら、前記複数のキャリアに対して、前記距離計により前記反射部との距離を測定することとを行うようにしたことを特徴とする、請求項１に記載の搬送システム。
【請求項４】
前記距離計をハンドに着脱自在なキャリブレーションユニットに設けたことを特徴とする、請求項１または３に記載の搬送システム。
【請求項５】
前記反射部として、
キャリアの移動方向の左右両側に設けられ、かつ水平な反射面を備えた、少なくとも一対の反射部と、
キャリアの移動方向に沿って配置され、かつ前記移動方向と水平面内で直交する方向に沿って反射面の高さが変化する少なくとも一対の反射部、とを設けたことを特徴とする、請求項４に記載の搬送システム。
【請求項６】
キャリアの移動方向に沿って反射面の高さが変化する反射部を、キャリアの底部にさらに設けたことを特徴とする、請求項５に記載の搬送システム。
【請求項７】
前記反射部毎に、キャリブレーションユニットに距離計を設けたことを特徴とする、請求項６に記載の搬送システム。
【請求項８】
キャリブレーションユニットを、ハンドに対して水平にかつキャリアの移動方向とは異なる方向に移動させるための手段を設けたことを特徴とする、請求項５に記載の搬送システム。
【請求項９】
前記キャリアは複数あり、各キャリアに前記反射部を設け、
前記キャリブレーションユニットにより各キャリアをキャリブレーションするように、前記キャリブレーションユニットを制御するための手段と、
前記キャリブレーション結果に基づき、ハンドのキャリブレーション用のキャリアを選別するための手段、とをさらに備えていることを特徴とする、請求項４に記載の搬送システム。
【請求項１０】
周回動作する無限駆動媒体と、
前記無限駆動媒体に取り付けられ、物品を保持して搬送する複数のキャリアと、
前記キャリアとの間で物品を受け渡しするハンドと、前記ハンドを前記キャリアと同期走行させるための手段、とを備えた搬送システムのキャリブレーション方法であって、
前記キャリアの底部に反射部を設けると共に、
前記ハンドに前記反射部との距離を測定するための距離計を設け、
前記距離計とキャリアとの間に、物品のサイズ以上の間隔をおいて、前記距離計により前記反射部との距離を測定し、
前記同期走行させるための手段により、前記ハンドを前記キャリアと同期して走行させながら、前記距離計により前記反射部との距離を測定することと、
前記ハンドを停止させながら、前記複数のキャリアに対して、前記距離計により前記反射部との距離を測定することとを行う、搬送システムのキャリブレーション方法。
【請求項１１】
周回動作する無限駆動媒体と、
前記無限駆動媒体に取り付けられ、物品を保持して搬送するキャリアと、
前記キャリアとの間で物品を受け渡しするハンドと、前記ハンドを前記キャリアと同期走行させるための手段、とを備えた搬送システムのキャリアであって、
前記キャリアは底部に、キャリアの移動方向の左右両側に設けられ、かつ水平な反射面を備えた、少なくとも一対の反射部と、キャリアの移動方向に沿って配置され、かつ前記移動方向と水平面内で直交する方向に沿って反射面の高さが変化する少なくとも一対の反射部とを備えている、キャリア。
【請求項１２】
キャリアの移動方向に沿って反射面の高さが変化する反射部をさらに設けたことを特徴とする、請求項１１に記載のキャリア。
【請求項１３】
周回動作する無限駆動媒体と、
前記無限駆動媒体に取り付けられ、物品を保持して搬送するキャリアと、
前記キャリアとの間で物品を受け渡しするハンド、前記ハンドを前記キャリアと同期走行させるための手段、とを備えた搬送システムをキャリブレーションするためのユニットであって、
ハンドに着脱するための着脱手段と、
キャリアの反射部との間隔を測定するためのレーザ距離計、とを設けたキャリブレーションユニット。
【請求項１４】
周回動作する無限駆動媒体と、
前記無限駆動媒体に取り付けられ、物品を保持して搬送する複数のキャリアと、
前記キャリアとの間で物品を受け渡しするハンドと、前記ハンドを前記キャリアと同期走行させるための手段、とを備えた搬送システムのキャリブレーション方法であって、
前記キャリアの底部に反射部として、
キャリアの移動方向の左右両側に設けられ、かつ水平な反射面を備えた、少なくとも一対の反射部と、
キャリアの移動方向に沿って配置され、かつ前記移動方向と水平面内で直交する方向に沿って反射面の高さが変化する少なくとも一対の反射部とを設け、
前記ハンドに前記反射部との距離を測定するための距離計を設け、
前記距離計とキャリアとの間に、物品のサイズ以上の間隔をおいて、前記距離計により前記反射部との距離を測定する、搬送システムのキャリブレーション方法。
【国際調査報告】
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2010140221.tif 000024
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