(57)【要約】【課題】ロボット動作を診断して不具合を回避することができ、かつ、異常部位の詳細表示やパネル上でのロボット動作の再現により、メンテナンス時間を短縮できるロボットの動作診断方法を提供する。【解決手段】複数の駆動軸をそれぞれ駆動する複数のモーター、マニピュレータ、及びセンサを有し、駆動軸によりマニピュレータを移動させるロボットの動作診断方法において、少なくとも１つの駆動軸に対し、ロボットの診断対象とする動作パターンを設定し、ロボットの初期状態での動作パターンにおいて、複数回計測したモーターを制御する制御装置の複数の入出力信号と、センサまたはマニピュレータを制御する機器の複数の入出力信号とを判定データとし、新たに計測した判定データを診断データとし、統計的パターン認識方法により診断データが判定データに含まれるかを判別することにより、新たに計測した時のロボットの動作が正常であるか判定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の駆動軸、前記駆動軸をそれぞれ駆動する複数のモーター、マニピュレータ、及びセンサを有し、前記駆動軸により前記マニピュレータを移動させるロボットの動作診断方法において、
少なくとも１つの前記駆動軸に対し、前記ロボットの診断対象とする動作パターンを設定し、
前記ロボットの初期状態での前記動作パターンにおいて、複数回計測した前記モーターを制御する制御装置の複数の入出力信号と、前記センサまたは前記マニピュレータを制御する機器の複数の入出力信号とを判定データとし、
新たに計測した単一または複数の前記判定データを診断データとし、
統計的パターン認識方法により前記診断データが前記判定データに含まれるか含まれないかを判別することにより、前記新たに計測した時の前記ロボットの動作が正常であるか正常でないかを判定することを特徴とするロボットの動作診断方法。
【請求項２】
請求項１記載のロボットの動作診断方法において、
前記判定データは予め計測されており、
前記ロボットの前記動作パターンが少なくとも１回実行される度に、前記診断データを収集し、
前記ロボットの動作が正常であるか正常でないかを判定するロボットの動作診断方法。
【請求項３】
請求項１記載のロボットの動作診断方法において、
前記動作パターンは、予めロボットに記憶させているティーチングポイントのうち少なくとも任意の２点間を、複数の前記駆動軸が動作して移動するものであるロボットの動作診断方法。
【請求項４】
請求項１記載のロボットの動作診断方法において、
前記判定データ及び前記診断データは、前記モーターを制御する制御装置の複数の入出力信号と前記センサまたは前記マニピュレータを制御する機器の複数の入出力信号とを任意の時に計測したデータであり、
前記動作パターンで任意の回数だけ前記ロボットを動作させ、前記計測したデータのうち変化しないデータを検出し、この検出されたデータを診断対象である計測項目から削除するロボットの動作診断方法。
【請求項５】
請求項４記載のロボットの動作診断方法において、
前記モーターを制御する制御装置の複数の入出力信号と前記センサまたは前記マニピュレータを制御する機器の複数の入出力信号とを計測するタイミングは、少なくとも１つ以上の任意のデジタル信号をトリガとして、このデジタル信号の立ち上がりまたは立ち下りエッジのタイミングで計測するロボットの動作診断方法。
【請求項６】
請求項１記載のロボットの動作診断方法において、
前記統計的パターン認識方法は、マハラノビス・タグチ・メソッドであり、
マハラノビス・タグチ・メソッドの基準空間を、前記動作パターンを設定した前記駆動軸のデータ群として設定するロボットの動作診断方法。
【請求項７】
請求項４記載のロボットの動作診断方法において、
削除された前記計測項目の妥当性を確認するためにマハラノビス・タグチ・メソッドを用い、マハラノビス・タグチ・メソッドの基準空間は、前記動作パターンを設定した前記駆動軸のデータ群であるロボットの動作診断方法。
【請求項８】
請求項６記載のロボットの動作診断方法において、
前記診断データが前記判定データに含まれるか含まれないかを、マハラノビス距離の閾値で判定し、
前記閾値は、前記動作パターンで少なくとも１回以上計測した前記診断データを使用し、前記判定データにより算出した各回のマハラノビス距離と前記診断データのマハラノビス距離とのうち最大となる値に、予め設定された裕度を加算したものであるロボットの動作診断方法。
【請求項９】
請求項８記載のロボットの動作診断方法において、
前記閾値は、単一または複数個を設定可能であり、複数個を設定した場合は、任意のマハラノビス距離に設定可能であるロボットの動作診断方法。
【請求項１０】
請求項１のロボットの動作診断方法において、
前記ロボットの動作が正常でないと判定された場合は、統計的パターン認識方法により、前記診断データから、正常でないと判定された原因となっている信号の項目を検出するロボットの動作診断方法。
【請求項１１】
請求項１のロボットの動作診断方法において、
前記駆動軸の位置検出信号を周期的に保存し、
前記ロボットの動作が正常でないと判定された場合、または前記ロボットに搭載された機器にアラームが発生した場合は、前記位置検出信号により前記ロボットの動作軌跡を再現するロボットの動作診断方法。
【請求項１２】
複数の駆動軸と、
前記駆動軸をそれぞれ駆動する複数のモーターをフィードバック制御する制御装置から構成される駆動制御部と、
前記駆動制御部に位置、速度、及びトルクの指令を出力するモーター制御部と、
ロボットの内部への信号の入出力を行うロボット入出力信号インターフェース部と、
上位装置と通信やデジタル信号の入出力を行う上位装置インターフェース部と、
前記ロボットの動作とシステム全般とを制御する中央演算処理部と、
表示／操作パネルのインターフェース部と、
ティーチングペンダントのインターフェース部と、
マニピュレータ、及びセンサを有して前記駆動軸により前記マニピュレータを移動させるロボットの動作診断を行う動作診断演算処理部と、
前記モーター制御部、前記中央演算処理部、及び前記動作診断演算処理部のデータを格納する内部メモリとを備え、
前記動作診断演算処理部は、
少なくとも１つの前記駆動軸に対し、前記ロボットの診断対象とする動作パターンを設定し、
前記ロボットの初期状態での前記動作パターンにおいて、複数回計測した前記モーターを制御する制御装置の複数の入出力信号と、前記センサまたは前記マニピュレータを制御する機器の複数の入出力信号とを判定データとし、
新たに計測した単一または複数の前記判定データを診断データとし、
統計的パターン認識方法により前記診断データが前記判定データに含まれるか含まれないかを判別することにより、前記新たに計測した時の前記ロボットの動作が正常であるか正常でないかを判定して前記ロボットの動作診断を行う、
ことを特徴とするロボットの制御装置。
【請求項１３】
請求項１２記載のロボットの制御装置と、
ロードポート部のインターフェース部と、
ファンフィルターユニットのインターフェース部と、
プリアライナーのインターフェース部と、
を備えることを特徴とするミニエンバイロメントシステムの制御装置。
【請求項１４】
請求項１２記載のロボットの制御装置と、
前記表示／操作パネルのインターフェース部に接続される表示／操作パネルと、
前記ティーチングペンダントのインターフェース部に接続されるティーチングペンダントと、
マニピュレータと、
前記マニピュレータを移動させる複数の駆動軸と、
を備えることを特徴とするロボット。
【請求項１５】
請求項１３記載のミニエンバイロメントシステムの制御装置と、
前記ロードポート部のインターフェース部に接続されるロードポート部と、
前記ファンフィルターユニットのインターフェース部に接続されるファンフィルターユニットと、
前記プリアライナーのインターフェース部に接続されるプリアライナーと、
ミニエン筐体と
を備えることを特徴とするミニエンバイロメントシステム。
【請求項１６】
請求項１４記載のロボットにおいて、
前記統計的パターン認識方法は、マハラノビス・タグチ・メソッドであり、
マハラノビス・タグチ・メソッドの基準空間は、前記動作パターンを設定した前記駆動軸のデータ群として設定され、
前記表示／操作パネルまたは前記ティーチングペンダントは、前記基準空間のマハラノビス距離と閾値を求めるために計測した前記診断データのマハラノビス距離とを、散布図または棒グラフとして表示するロボット。
【請求項１７】
請求項１４記載のロボットにおいて、
前記統計的パターン認識方法は、マハラノビス・タグチ・メソッドであり、
マハラノビス・タグチ・メソッドの基準空間は、前記動作パターンを設定した前記駆動軸のデータ群として設定され、
前記表示／操作パネルまたは前記ティーチングペンダントは、前記基準空間のマハラノビス距離を散布図または棒グラフとして表示し、前記散布図または棒グラフ上での、前記動作診断のために計測した前記診断データのマハラノビス距離の位置を表示し、前記動作診断の結果が異常の場合は、正常の場合とは異なる色で前記結果を表示するロボット。
【請求項１８】
請求項１４記載のロボットにおいて、
前記表示／操作パネルまたは前記ティーチングペンダントは、前記ロボットの動作が正常でないと判定された場合、正常でないと判定された駆動軸及び計測項目を色つきの棒グラフで表示し、前記正常でないと判定された駆動軸に対応する前記ロボットの部位を前記棒グラフと同色に表示するロボット。
【請求項１９】
請求項１４記載のロボットにおいて、
前記動作診断演算処理部は、前記駆動軸の位置検出信号を周期的に保存し、前記ロボットの動作が正常でないと判定された場合、または前記ロボットに搭載された機器にアラームが発生した場合は、前記位置検出信号により前記ロボットの動作軌跡を前記表示／操作パネルまたは前記ティーチングペンダントに表示させ、
前記表示／操作パネルまたは前記ティーチングペンダントは、前記ロボットの動作軌跡として前記駆動軸の速度及び位置を点またはベクトルで表示し、前記ロボットの動作軌跡をスローまたは実速度の動画で表示して再現するロボット。
【請求項２０】
請求項１４記載のロボットにおいて、
前記ロボットの動作が正常でないと判定された場合、前記中央演算処理部は、実装されている全ての機器の動作を緊急停止するロボット。
【請求項２１】
請求項１４記載のロボットにおいて、
外部メモリのインターフェース部を備え、前記内部メモリに格納されたデータを、前記外部メモリのインターフェース部に接続された外部メモリに転送可能なロボット。
【請求項２２】
請求項１６〜２１のうちいずれか１項記載のロボットを備えるミニエンバイロメントシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットの動作を自己診断するためのロボット動作診断方法に関する。また、ロボットの動作を自己診断することができるロボット及びこのロボットの制御装置に関する。さらに、このロボットを備えるミニエンバイロメントシステム及びこのミニエンバイロメントシステムの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボットの負荷状態を推定する方法として、従来から、ロボットや工作機械においては、その駆動源であるサーボモーターへの電流量を測定して負荷状態を把握し、過負荷によるモーターコイルの損傷やアンプなどの電気系統の破損を防止する方法がある。
【０００３】
また、特許文献１には、診断対象軸（過負荷が起こる可能性のあるロボット動作軸）の角度変化量を取得し、その値から角速度、加速度、負荷、及び累積負荷のうち少なくともいずれか１つを求めて負荷状態をシミュレーションし、ロボットを診断する方法が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、ロボット本体を動作させていない時に、サーボアンプとモーターとの縁を自動的に切り、サーボアンプ内部の故障診断回路部にて、サーボアンプ自体の故障を診断し、故障原因がサーボアンプ自体にあるのか、その配線にあるのかを判断する方法が開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、ロボットのハンド（マニピュレータ）にセンサを取り付け、基準スリットを検出することで、ウェーハなどワークの搬送精度の劣化を検知し、動作を補正することで、ワーク破損などの事故を回避する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２９３３３２号公報
【特許文献２】特開２００９−１２５９１７号公報
【特許文献３】特開２００９−０１６６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記の従来からの過負荷検出方法や特許文献１に記載の技術では、ロボットの駆動源であるサーボアンプの負荷状態を診断することはできるが、サーボアンプとの制御ラインや電源ラインの断線やその他の異常に関して、サーボアンプ自体の故障かどうかの判断がつかないという課題点がある。
【０００８】
また、特許文献２に記載の技術では、サーボアンプ自体の故障なのか別の要因で異常なのかを判断することはできるが、ロボットの動作精度や動作時間の経年変化などを診断することができないという課題点がある。
【０００９】
動作精度や動作時間の異常に関しては、サーボアンプには異常や故障がなくても、機構部の劣化により異常になることが多い。この場合は、複数軸にわたる機構部などが要因である場合が多く、異常発生箇所をすぐに特定することが出来ず、修復や部品交換などのメンテナンスに時間がかかり、生産ラインを長時間停止させてしまう。さらに、異常発生箇所の特定やメンテナンスは、作業員の経験によるところが大きいという課題点がある。
【００１０】
また、特許文献３に記載の技術では、機構上からハンドにセンサを実装できないロボットでは、診断ができないという課題点がある。
【００１１】
本発明の目的は、ハンドにセンサを実装できない機構のロボットであっても、ロボットの動作精度や動作時間の状態を診断して、ワークの破損やシステムの停止などの不具合を回避することができ、かつ、システムが停止した場合でも、故障解析を容易にしたり、異常部位の詳細を表示したり、パネル上でロボットの動作を再現したりすることで、作業員の経験によらないでメンテナンス時間の短縮を図ることができるロボットの動作診断方法を提供することにある。
【００１２】
また、このような動作診断方法を用いたロボット及びこのロボットの制御装置、さらに、このロボットを備えるミニエンバイロメントシステム及びこのミニエンバイロメントシステムの制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明によるロボットの動作診断方法は、基本的には次のような特徴を有する。
【００１４】
複数の駆動軸、前記駆動軸をそれぞれ駆動する複数のモーター、マニピュレータ、及びセンサを有し、前記駆動軸により前記マニピュレータを移動させるロボットの動作診断方法において、少なくとも１つの前記駆動軸に対し、前記ロボットの診断対象とする動作パターンを設定し、前記ロボットの初期状態での前記動作パターンにおいて、複数回計測した前記モーターを制御する制御装置の複数の入出力信号と、前記センサまたは前記マニピュレータを制御する機器の複数の入出力信号とを判定データとし、新たに計測した単一または複数の前記判定データを診断データとし、統計的パターン認識方法により前記診断データが前記判定データに含まれるか含まれないかを判別することにより、前記新たに計測した時の前記ロボットの動作が正常であるか正常でないかを判定することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明によるロボットの制御装置は、基本的には次のような特徴を有する。
【００１６】
複数の駆動軸と、前記駆動軸をそれぞれ駆動する複数のモーターをフィードバック制御する制御装置から構成される駆動制御部と、前記駆動制御部に位置、速度、及びトルクの指令を出力するモーター制御部と、ロボットの内部への信号の入出力を行うロボット入出力信号インターフェース部と、上位装置と通信やデジタル信号の入出力を行う上位装置インターフェース部と、前記ロボットの動作とシステム全般とを制御する中央演算処理部と、表示／操作パネルのインターフェース部と、ティーチングペンダントのインターフェース部と、マニピュレータ、及びセンサを有して前記駆動軸により前記マニピュレータを移動させるロボットの動作診断を行う動作診断演算処理部と、前記モーター制御部、前記中央演算処理部、及び前記動作診断演算処理部のデータを格納する内部メモリとを備え、前記動作診断演算処理部は、少なくとも１つの前記駆動軸に対し、前記ロボットの診断対象とする動作パターンを設定し、前記ロボットの初期状態での前記動作パターンにおいて、複数回計測した前記モーターを制御する制御装置の複数の入出力信号と、前記センサまたは前記マニピュレータを制御する機器の複数の入出力信号とを判定データとし、新たに計測した単一または複数の前記判定データを診断データとし、統計的パターン認識方法により前記診断データが前記判定データに含まれるか含まれないかを判別することにより、前記新たに計測した時の前記ロボットの動作が正常であるか正常でないかを判定して前記ロボットの動作診断を行うことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明によるミニエンバイロメントシステムの制御装置は、上記のロボット制御装置と、ロードポート部のインターフェース部と、ファンフィルターユニットのインターフェース部と、プリアライナーのインターフェース部とを備えることを、基本的な特徴とする。
【００１８】
また、本発明によるロボットは、上記のロボット制御装置と、前記表示／操作パネルのインターフェース部に接続される表示／操作パネルと、前記ティーチングペンダントのインターフェース部に接続されるティーチングペンダントと、マニピュレータと、前記マニピュレータを移動させる複数の駆動軸とを備えることを基本的な特徴とする。
【００１９】
また、本発明によるミニエンバイロメントシステムは、上記のミニエンバイロメントシステムの制御装置と、前記ロードポート部のインターフェース部に接続されるロードポート部と、前記ファンフィルターユニットのインターフェース部に接続されるファンフィルターユニットと、前記プリアライナーのインターフェース部に接続されるプリアライナーと、ミニエン筐体とを備えることを基本的な特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ハンドにセンサを実装できない機構のロボットであっても、ロボットの動作精度や動作時間の状態を診断して、ワークの破損やシステムの停止などの不具合を回避することができるロボット動作診断装置を提供することができる。また、システムが停止した場合でも、故障解析を容易にしたり、異常部位の詳細を表示したり、パネル上でロボットの動作を再現したりすることで、作業員の経験によらないでメンテナンス時間の短縮を図ることができるロボットの動作診断方法を提供することができる。
【００２１】
また、このような動作診断方法を用いたロボット及びこのロボットの制御装置、さらに、このロボットを備えるミニエンバイロメントシステム及びこのミニエンバイロメントシステムの制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施例であるミニエンバイロメントシステムの斜視図。
【図２】本実施例のミニエンバイロメントシステム内部に設置されたウェーハ搬送用ロボットの斜視図。
【図３】本実施例のミニエンバイロメントシステムの構成図。
【図４】本実施例の動作診断演算処理部の内部構成図。
【図５】本実施例のロボットにおけるＲ１軸の軸駆動部の構成図。
【図６】本実施例の動作診断演算処理部の動作診断処理を示すフローチャート。
【図７】動作診断演算処理部の動作診断処理の初期設定ステップ６１０の詳細を示すフローチャート。
【図８】本実施例のミニエンバイロメントシステムを上面から見た概略図。
【図９】本実施例の動作診断において各ステップで収集するデータの１軸あたりの初期設定されている項目。
【図１０】図９に示した各項目をＲ１軸について収集した場合の測定データの図。
【図１１】図１０に示した測定データのうち、動作診断演算処理部が自動選択した項目におけるデータの図。
【図１２】図１１に示した計測データを内部メモリに格納したときの図。
【図１３】図１２に示した計測データを一般的にし、マハラノビス・タグチ・メソッドにより算出したデータを内部メモリに格納したときの図。
【図１４】図１３に示したデータを各軸ごとに内部メモリに格納したときの図。
【図１５】本実施例の閾値設定方法と動作診断結果を表示する画面の図。
【図１６】本実施例の閾値設定方法で異常データを使用したときに表示する画面の図。
【図１７】本実施例のＲ１軸の詳細診断結果を表示する画面の図。
【図１８】本実施例の動作再現を行う際に収集するエンコーダ値でＲ１軸が異常だった場合の図。
【図１９】本実施例の詳細診断結果の表示において、表とロボット表示と動作再現のイメージを表示する画面の図。
【図２０】本実施例の詳細診断結果の表示において、詳細部位であるＲ１軸の詳細診断結果と動作再現のイメージを表示する画面の図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を用いて、本発明の実施例を説明する。
【００２４】
図１に、本発明の実施形態の一例であるミニエンバイロメントシステム（以下、「ミニエン」と略記する）１０１を示す。
【００２５】
ミニエン１０１とは、半導体製造装置１００へウェーハ１０６を供給し、半導体製造装置１００で加工または検査を行ったウェーハ１０６を半導体製造装置１００から排出する搬送装置において、ウェーハ１０６の搬送を局所クリーン下で行う設備のことである。
【００２６】
ミニエン１０１は、半導体製造装置１００との接続部、ミニエン筐体１０２、ロードポート部１０３、ファンフィルターユニット（以下、「ＦＦＵ」と略記する）１０５、及びパネル１０７を有し、内部には、ロボット、コントローラ３００、プリアライナー、外部メモリ、及びティーチングペンダントを有している。ミニエン１０１の内部に設置されるこれらの装置は、コントローラ３００以外、図示を省略している。
【００２７】
半導体製造装置１００は、ミニエン１０１の上位装置に位置づけられ、ＲＳ−２３２Ｃやイーサネット（登録商標）などによる通信やパラレル入出力信号により、ミニエン１０１と指令や応答の伝達を行い、ミニエン１０１より供給されたウェーハ１０６の加工または検査を行う。
【００２８】
ミニエン筐体１０２は、システム外部を固定板（外装カバー）で覆い、外部と隔離した空間である搬送室空間を供給し、ロードポート部１０３や半導体製造装置１００との接合部の役割を有する。
【００２９】
ロードポート部１０３は、主に、密閉容器であるカセット１０４を固定する固定台と、容器開閉機能とを有しており、ミニエン筐体１０２内に単一または複数箇所接合され、半導体製造装置１００とミニエン筐体１０２とに対するウェーハ１０６の搬送口の役割を有する。
【００３０】
ＦＦＵ１０５は、送風ファンとフィルターとを有しており、ミニエン筐体１０２内の上部に設置され、クリーンエアーをダウンフローすることで、ミニエン筐体１０２内にクリーン環境を実現する。
【００３１】
パネル１０７は、タッチパネルまたは液晶モニタやスイッチなどで構成され、表示と操作が可能な機能を有しており、後記するように、作業員の補助や外部操作のインターフェースとしての役割を有している。また、パネル１０７は、システムの構成によっては、取り外すことを可能にして、ティーチングペンダントとしての役割を有していてもかまわない。
【００３２】
図２に、ウェーハ搬送用ロボット２００の構成図を示す。
【００３３】
ロボット２００は、ミニエン筐体１０２の内部に設置されている。アームは、アーム（１）２０３とアーム（２）２０４からなるダブルアーム方式で、同時に２枚のウェーハを搬送することが可能である。
【００３４】
ロボット２００は、サーボモーター２０２が駆動することで２つのアームを横方向に走行移動（水平動作）させるＹ軸駆動部２０１と、２つのアームを昇降方向に移動（上下動作）させるＺ軸駆動部２０５と、２つのアームを回転方向に移動（旋回動作）させるθ軸駆動部２０６と、アーム（１）２０３とアーム（２）２０４をそれぞれ伸縮方向に移動（水平動作）させるＲ１軸駆動部及びＲ２軸駆動部という、５軸に対する軸駆動部を有している。
【００３５】
ロボット２００のアーム（１）２０３とアーム（２）２０４は、マニピュレータであるハンド２０７が接合されており、ウェーハを載せるためのウェーハハンドリング機構を有している。
【００３６】
ロボット２００のウェーハハンドリング機構は、ウェーハの裏面中心を真空吸着することにより把持する機能を有しているが、ウェーハの側面を把持する側面把握機能を有していてもかまわない。
【００３７】
ロボット２００は、上記の５軸の駆動部とウェーハハンドリング機構とにより、半導体製造装置や、ロードポート部、プリアライナーなど、ミニエン筐体内部の各ティーチングポイント（搬送位置）へのウェーハの搬送を実現する。
【００３８】
なお、ロボット２００は、ウェーハを搬送可能であれば、シングルアーム方式でもよく、多関節ロボットなどの他機構方式のロボットでもかまわない。
【００３９】
図３に、ミニエン１０１のシステム構成図を示す。
【００４０】
プリアライナー３１１は、半導体製造装置１００にウェーハを供給する前に、ロボット２００によりウェーハが載置され、載置されたウェーハを回転することで、ノッチまたはオリフラを一定方向にあわせたり、ウェーハの偏芯量を測定したりするアライメント機構を有している。
【００４１】
外部メモリ３１２は、ＵＳＢメモリ、ＳＤカード、メモリスティック、及びＣＦカードなどの、持ち運び可能な外部補助記憶装置であり、システムにより任意でかまわない。
【００４２】
ティーチングペンダント３１３は、ロボット２００に、ミニエン筐体内におけるウェーハの搬送位置（ティーチングポイント）を教示させるためのペンダントである。
【００４３】
コントローラ３００は、主に、中央演算処理部３０１、上位装置インターフェース（以下、インターフェースを「Ｉ／Ｆ」と略記する）３０２、内部メモリ３０３、ロボット入出力信号Ｉ／Ｆ３０４、各種機器Ｉ／Ｆ３０５、駆動制御部３２０、モーター制御部３０６、及び動作診断演算処理部３１０を有している。コントローラ３００は、ロボット２００の制御装置であるが、ミニエン１０１の制御装置を兼ねることもできる。本実施例では、コントローラ３００は、ミニエン１０１の制御装置も兼ねている。
【００４４】
中央演算処理部３０１は、システムバス３０９を介して、上位装置Ｉ／Ｆ３０２、内部メモリ３０３、ロボット入出力信号Ｉ／Ｆ３０４、各種機器Ｉ／Ｆ３０５、モーター制御部３０６、動作診断演算処理部３１０と接続される。中央演算処理部３０１は、半導体製造装置１００からの指令コマンドや、パネル１０７やティーチングペンダント３１３からの外部操作によって、ミニエンに実装されたすべての機器の制御を行う機能を有している。
【００４５】
中央演算処理部３０１は、マイクロプロセッサユニット（以下、「ＭＰＵ」と略記する）や各種メモリを有している中央演算処理装置（以下、「ＣＰＵ」と略記する）である。中央演算処理部３０１としては、一般的なパーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」と略記する）やＣＰＵボードでもかまわなく、システムに適したものであればよい。
【００４６】
上位装置Ｉ／Ｆ３０２は、半導体製造装置１００との、イーサネットやＲＳ−２３２Ｃなどによる通信を行うためや、デジタルまたはアナログの入出力信号を伝達するためのＩ／Ｆ回路を有している。また、システムバス３０９を介して、半導体製造装置１００と中央演算処理部３０１間の指令コマンドや各データや入出力信号などの伝達を行う機能を有している。
【００４７】
内部メモリ３０３は、揮発性メモリと、不揮発性メモリと、それらのＩ／Ｆ回路と、外部メモリ３１２へ転送するための回路を有しており、主に、大容量の不揮発性メモリを複数実装した回路で構成されている。
【００４８】
また、内部メモリ３０３は、中央演算処理部３０１、モーター制御部３０６、動作診断演算処理部３１０の内部に実装されているＭＰＵの主記憶装置とは別に実装されているメモリである。システムのログや動作診断演算処理やロボット２００の動作再現などの記録に使用されるが、中央演算処理部３０１、モーター制御部３０６、及び動作診断演算処理部３１０に実装されているメモリの容量で各部位の機能が実現できる場合は、実装しなくてもよい。内部メモリ３０３は、ハードディスクドライブなどの磁気記憶装置でもかまわない。
【００４９】
ロボット入出力信号Ｉ／Ｆ３０４は、ロボット２００内部の各種センサ３３５や電磁弁３３６、その他ロボット内部に実装された機器のＩ／Ｆ回路を有している。
【００５０】
各種センサ３３５は、ロボット内部に実装された真空圧確認用の圧力センサや、各軸の原点センサ、±リミットセンサ、ウェーハ有無確認用の反射型または透過型センサなどである。
【００５１】
各種機器Ｉ／Ｆ３０５は、ロードポート部１０３、ＦＦＵ１０５、プリアライナー３１１、パネル１０７、外部メモリ３１２、ティーチングペンダント３１３など各種外部周辺機器のＩ／Ｆ回路を有しており、中央演算処理部３０１により、システムバス３０９を介し、各機器との通信や入出力信号の制御を行う。
【００５２】
駆動制御部３２０は、Ｒ１軸用サーボモーター３３１の制御を行うサーボアンプ３２１と、Ｒ２軸用サーボモーター３３２の制御を行うサーボアンプ３２２と、θ軸用サーボモーター３３３の制御を行うサーボアンプ３２３と、Ｚ軸用サーボモーター３３４の制御を行うサーボアンプ３２４と、Ｙ軸用サーボモーター２０２の制御を行うサーボアンプ３２５とを有している。
【００５３】
各サーボモーターやサーボアンプは、システムや機構にあった汎用的なものでかまわなく、ＡＣサーボでもＤＣサーボでもかまわないし、セミクローズドループ方式のステッピングモータでもかまわない。
【００５４】
モーター制御部３０６は、システムバス３０９を介し、中央演算処理部３０１とコマンドやデータの送受信を行い、駆動制御部３２０の任意の軸を動作させるなどの目的に応じた各入力信号３０７及び各出力信号３０８の制御を行い、ロボット２００の運動制御を行う機能を有している。
【００５５】
一般に、モーターの運動制御は、位置指令やトルク指令、速度指令などがあるが、本実施例では、位置及び速度を指令パルスによって運動制御する方式を採用している。
【００５６】
モーター制御部３０６から各サーボアンプへの出力信号３０８は、一般に、＋リミット５０２、−リミット５０３、原点５０４、サーボオン５０５、偏差カウンタクリア５０６、アラームクリア、及び指令パルス５０７である。
【００５７】
モーター制御部３０６への各サーボアンプからの入力信号３０７は、一般に、電磁ブレーキ解除９０８、サーボレディ５０９、アラーム、インポジション５１０、エンコーダ５１１、トルクモニタ５１２、及び速度モニタ９１３である。
【００５８】
動作診断演算処理部３１０は、システムバス３０９と接続されている。また、モーター制御部３０６、及びロボット入出力信号Ｉ／Ｆ３０４と接続されており、それぞれ信号３４１、信号３４２を送受信する。さらに、動作診断演算処理部３１０は、ロボット２００の診断処理を行ったり、診断処理のためのデータ収集を行ったり、パネル１０７やティーチングペンダント３１３に診断結果を表示したり、ロボット２００の動作を再現表示したりする機能を有している。
【００５９】
図４に、動作診断演算処理部３１０の内部構成例を示す。
【００６０】
動作診断演算処理部３１０は、ＭＰＵ４０１、ＦＰＧＡやＣＰＬＤなどのプログラマブルロジックデバイス（以下、「ＰＬＤ」と略記する）４０２、不揮発性メモリＩＣ４０３、揮発性メモリＩＣ４０４、第１軸診断用信号Ｉ／Ｆ回路４１１、第２軸診断用信号Ｉ／Ｆ回路４１２、第３軸診断用信号Ｉ／Ｆ回路４１３、第４軸診断用信号Ｉ／Ｆ回路４１４、第５軸診断用信号Ｉ／Ｆ回路４１５、内部電源回路４２１、電源監視ＩＣ４２２、通信用ＩＣまたは回路４２３、リアルタイムクロック（以下、「ＲＴＣ」と略記する）４２４、システムバスＩ／Ｆ回路４２５、及び画像処理回路４２６を有している。
【００６１】
ＭＰＵ４０１は、ロボット２００の動作診断のための演算処理を行う。必要に応じて複数実装されており、各軸の診断を同時に処理することが可能な構成になっている。
【００６２】
ＰＬＤ４０２は、ＭＰＵ４０１の演算補助や各信号用レジスタなどの回路が実装されている。また、ＦＰＧＡなどに複数のＣＰＵコアを搭載させ、ＭＰＵ４０１の代替機能を有していてもよい。
【００６３】
不揮発性メモリＩＣ４０３及び揮発性メモリＩＣ４０４は、使用するＭＰＵ４０１により実装が異なるが、メインメモリ（主記憶装置）としての役割を有している。
【００６４】
第１軸診断用信号Ｉ／Ｆ回路４１１、第２軸診断用信号Ｉ／Ｆ回路４１２、第３軸診断用信号Ｉ／Ｆ回路４１３、第４軸診断用信号Ｉ／Ｆ回路４１４、及び第５軸診断用信号Ｉ／Ｆ回路４１５は、モーター制御部３０６の入力信号３０７や出力信号３０８、ロボット入出力信号Ｉ／Ｆ３０４の入力信号３３７や出力信号３３８などが、コネクタ４３１、４３２、４３３、４３４、４３５を介して伝達される。これらの各軸診断用信号Ｉ／Ｆ回路４１１、４１２、４１３、４１４、４１５は、基板内部バスを介してまたは直接ＭＰＵ４０１やＰＬＤ４０２に接続され、演算処理に使用される。
【００６５】
例えば、各軸診断用信号Ｉ／Ｆ回路４１１、４１２、４１３、４１４、４１５は、第１軸はＲ１軸、第２軸はＲ２軸、第３軸はθ軸、第４軸はＺ軸、第５軸はＹ軸のように使用する。ロボット２００の構成が違う場合には、必要に応じて軸の数に対応させて用意する。また、必要があれば、ＭＰＵ４０１が演算可能なように、アナログデータをＡ／Ｄ変換する機能を有することもできる。
【００６６】
内部電源回路４２１は、ＤＣ／ＤＣコンバータやレギュレータにより構成され、基板内部電源を生成する。
【００６７】
電源監視ＩＣ４２２は、ＭＰＵ４０１が誤動作しないように、内部電源回路４２１にて生成された電源や外部供給電源の監視を行う。
【００６８】
通信用ＩＣまたは回路４２３は、ＭＰＵ４０１に、コネクタ４３６を介し、デバッグしたりプログラムを書き込んだりする回路である。
【００６９】
ＲＴＣ４２４は、年月日や時間を、ログとして保存するデータに付加したり、パネル１０７やティーチングペンダント３１３に表示したりする。
【００７０】
システムバスＩ／Ｆ回路４２５は、システムバス３０９を介し、中央演算処理部３０１や内部メモリ３０３などと、データや信号を送受信するための回路であり、システムに採用されているＰＣＩやＶＭＥなどのバス規格に則った回路である。
【００７１】
画像処理回路４２６は、パネル１０７やティーチングペンダント３１３に表示する画像データを補助する回路であり、使用する機器により異なるため、必要に応じて実装する。
【００７２】
動作診断演算処理部３１０は、処理能力やシステムにより、汎用のＰＣやＣＰＵボードを用いてもよく、中央演算処理部３０１やモーター制御部３０６と兼用でもかまわない。ただし、後記する図６や図７のフローに従う診断処理ができることが前提であるため、中央演算処理部３０１やモーター制御部３０６とは別に構成されていることが望ましい。
【００７３】
次に、軸駆動部の構成を、Ｒ１軸を例として説明する。Ｒ２軸、θ軸、Ｚ軸、及びＹ軸の軸駆動部も、Ｒ１軸のものと同様の構成である。図５に、Ｒ１軸の軸駆動部の構成例を示す。
【００７４】
Ｒ１軸の軸駆動部は、サーボモーター３３１の回転を、ベルト（１）５３１、ベルト（２）５３２、ベルト（３）５３３を用いて伝達し、アーム（１）２０３に接続されたハンド２０７をＲ１軸上で直進させるようなリンク機構になっている。
【００７５】
アーム（１）２０３は、＋リミットセンサ５３４と−リミットセンサ５３５であるマイクロフォトセンサが実装されており、ドグ５３６が遮ることで動作がＯＦＦになる。このようにして、アーム（１）２０３のＲ１軸の駆動範囲に、電気的な制限（リミット）が設けられている。
【００７６】
アーム（１）２０３は、リンク機構の先端の回転部５３７に光学式の外付けエンコーダ５３８が実装されている。エンコーダ５３８は、エンコーダアンプ５４５を介し、インクリメンタル方式のエンコーダ信号（汎用信号４）５１７をコントローラ３００へ出力している。
【００７７】
また、このエンコーダ信号（汎用信号４）５１７とは別に、サーボモーター３３１に内蔵されているエンコーダ（位置検出器）は、サーボアンプ３２１を介し、コントローラ３００へサーボモーター３３１の位置検出情報をエンコーダ信号として出力する。このエンコーダ信号は、同様のインクリメンタル方式である。このうちＺ相は、原点サーチ動作にのみ使用し、診断処理には、動作パターンが原点サーチに設定されない限り、未使用とする。
【００７８】
ハンド２０７は、吸着用開口部５４０を３点有しており、電磁弁３３６により真空やエアー５４１の制御を行い、ウェーハ１０６のハンドリング（把持）を行う。
【００７９】
吸着用の真空ライン５４２は、設定されている閾値との比較によりＯＮまたはＯＦＦ信号を出力する圧力センサ５４３が接続されている。このＯＮまたはＯＦＦ信号を汎用信号（２）５１５としてコントローラ３００へ出力し、ウェーハ１０６の吸着状態を確認する。
【００８０】
反射型センサ５３９は、上部を遮る検出体のハンド２０７やウェーハ１０６の有無により、反射型センサアンプ５４４を介し、ＯＮまたはＯＦＦ信号をコントローラ３００へ出力する。これにより、ハンド２０７やウェーハ１０６の軌道を確認することができる。
【００８１】
反射型センサ５３９の実装位置は、ロボット２００のフレームやミニエン筐体１０２内の搬送領域に設置されていればよく、ハンド２０７上に設置されていなくても、搬送精度に直結するハンド２０７やウェーハ１０６の軌道を確認することができる。
【００８２】
コントローラ３００では、モーター制御部３０６及びロボット入出力信号Ｉ／Ｆ３０４などを介し、動作診断演算処理部３１０へ、電源電圧５０１、＋リミット５０２、−リミット５０３、サーボオン５０５、偏差カウンタクリア５０６、指令パルス５０７、サーボレディ５０９、インポジション５１０、エンコーダ５１１、トルクモニタ５１２、汎用信号１（反射型センサ５３９の信号）５１４、汎用信号２（圧力センサ５４３の信号）５１５、汎用信号３（電磁弁３３６への制御信号）５１６、及び汎用信号４（外付けエンコーダ５３８の信号）５１７が、それぞれ各部位から入出力される。
【００８３】
次に、図６に、動作診断演算処理部３１０にて行う診断処理のフローチャートを示す。
【００８４】
本実施例の動作診断は、統計処理または演算処理の一例として、特開２００４−２２７２７９号公報に記載のマハラノビス・タグチ・メソッド（以下、「ＭＴ法」と略記する）により行う。
【００８５】
ＭＴ法は、品質工学におけるマハラノビス距離を利用した異常原因診断方法である。マハラノビス距離を利用する異常原因診断方法であれば、ＭＴ法でなくても、ＭＴＳ法、ＭＴＡ法、ＴＳ法、またはＴ法であってもよい。
【００８６】
また、診断に使用する統計処理または演算処理は、ＭＴ法に限らなく、フィッシャー判別、ロジスティック判別、ブースティング法、クラスタ解析など、他の統計処理（統計的パターン認識方法）であってもよい。
【００８７】
（ステップ６００）
作業者は、初期設定が必要かどうかを判断し、パネル１０７、ティーチングペンダント３１３、または半導体製造装置１００により、初期設定のステップ６１０以降に進むか、通常の動作診断のステップ６５０以降に進むかを選択する。
【００８８】
動作診断演算処理部３１０は、システム組立て時の初回に必ず初期設定が必要であることから、内部メモリ３０３または不揮発性メモリ４０３などの予め決められたアドレス内のデータが空または未設定であることを認識し、初回のみ自動でステップ６１０以降に進み、作業者からの指令がない限り、電源投入後は、自動でステップ６５０以降に進む。
【００８９】
初期設定を実行するタイミングは、ミニエン１０１またはロボット２００の組立て時、出荷前検査時、据付時、その他任意の時に行う。このとき、ミニエン１０１またはロボット２００は、仕様を満たすウェーハ１０６の搬送精度や動作速度（タクトやスループット）で動作できるように、機構部が調整され、その他アンプなどの設定が完了している最終調整がされた製品状態であることが必要である。このような、製品仕様を満たすように調整された状態のことを初期状態と称する。
【００９０】
（ステップ６１０）
ステップ６１０での初期設定は、図７のフローチャートに従う。ここで、図7に示した、初期設定ステップ６１０の詳細を示すフローチャートを説明する。
【００９１】
（ステップ７０１）
作業者は、ミニエン１０１またはロボット２００のどのようなウェーハ搬送シーケンス（動作パターン）で、動作診断を行うのか、パネル１０７、ティーチングペンダント３１３、または半導体製造装置１００により、設定する。
【００９２】
図８に、ミニエン１０１のウェーハ搬送シーケンス例を示す。図８は、ミニエン１０１を上面から見た概略図である。
【００９３】
作業者は、製品の調整時に、ティーチングペンダントにより、プリアライナー３１１のティーチングポイント８０１、ウェーハ供給位置８２１のティーチングポイント８０３、ウェーハ排出位置８２２のティーチングポイント８１１、及びカセット１０４のティーチングポイント８１４、８１５、８１６の教示を行う。
【００９４】
中央演算処理部３０１は、各ティーチングポイントを記憶し、モーター制御部３０６へ指令をだすことにより、ロボット２００を動作させ、ウェーハ１０６の搬送を行う。
【００９５】
例えば、ウェーハ搬送シーケンス（動作パターン）は、経路８００のように、プリアライナー３１１でアライメントを行ったウェーハ１０６を、ティーチングポイント８０１からティーチングポイント８０２を経由してティーチングポイント８０３のウェーハ供給位置８２１へ搬送する。また、経路８１０のように、半導体製造装置１００で処理されたウェーハ排出位置８２２のウェーハ１０６を、ティーチングポイント８１１からティーチングポイント８１２、ティーチングポイント８１３を経由して、ティーチングポイント８１４のカセット１０４へ搬送したりする。
【００９６】
動作診断演算処理部３１０は、作業者による指定がない場合は、予め設定されている動作、例えば、経路８００の動作パターンを選択する。
【００９７】
動作パターンの設定は、経路８００のように、ティーチングポイント８０１からティーチングポイント８０２へ動作する際のような複数軸の同時動作を含み、動作頻度が高いものが望ましい。その理由は、いずれのロードポート部１０３のカセット１０４に収納されているウェーハ１０６であっても、必ずプリアライナー３１１へ搬送され、プリアライナー３１１からウェーハ供給位置８２１へウェーハ１０６を搬送する経路８００におけるミニエン１０１やロボット２００の動作パターンは同じになるため、計測データが一定になるという利点があるためである。また、この動作パターンの頻度が一番高いため、診断される回数が多くなるという利点と、この動作パターンは必ず全ての軸が駆動するため、各軸相互間の因果関係により発生する異常も診断が可能であるという利点があるためである。
【００９８】
動作パターンの設定は、システムの構成に大きく依存するため、予め設定されている動作パターンは、装置開発者が任意に設定しておく必要がある。
【００９９】
また、動作パターンの設定は、経路８００や経路８１０のような一連の動作を指定しても良いし、各軸ごと単一に最も診断効率が良くなるように設定してもよい。
【０１００】
（ステップ７０２）
作業者は、診断対象となる軸やユニットの選択を、パネル１０７、ティーチングペンダント３１３、または半導体製造装置１００により設定する。
【０１０１】
作業者は、ステップ７０１にて経路８１０のような一連の動作パターンを設定した場合、カセット１０４に収納されているウェーハ１０６の高さが毎回異なるため、Ｚ軸は個別に診断を設定する、または診断しないという選択をする。
【０１０２】
作業者は、必要があれば、ロードポート部１０３やプリアライナー３１１など、各ユニットを診断対象として設定してもよい。
【０１０３】
動作診断演算処理部３１０は、作業者による指定がない場合は、全軸または予め用意された診断対象数の全てを診断対象として自動で設定する。従って、作業者は、後記するように、ステップ７１１で未使用や診断に適さない軸は自動削除されるので、診断対象軸の設定をしなくてもよい。
【０１０４】
（ステップ７０３）
作業者は、計測するデータの収集と経過時間のカウントを開始するためのスタートトリガとして、動作診断演算処理部３１０に入力される任意のデジタル信号を、パネル１０７、ティーチングペンダント３１３、または半導体製造装置１００により設定する。
【０１０５】
動作診断演算処理部３１０は、作業者による指定がない場合は、ステップ７０１で設定された動作パターンの指令が半導体製造装置１００により発行され、受信したタイミングをスタートトリガとして設定する。
【０１０６】
（ステップ７０４）
作業者は、ステップ７０１で設定された動作パターンが実行される、ステップ７１０の初期設定動作の回数と、ステップ６２０の判定データ収集の動作回数と、ステップ６４０の判定内容の設定の動作回数と、ステップ６５０の診断データ収集の動作回数とを、パネル１０７、ティーチングペンダント３１３、または半導体製造装置１００により、制限回数の範囲内で設定する。
【０１０７】
動作診断演算処理部３１０は、作業者により上記の回数の指定がない場合は、システムや統計処理により異なるため予め設計者により設定されている回数に、上記の回数をそれぞれ設定する。
【０１０８】
制限回数は、それぞれのステップにより異なることがあり、動作診断演算処理部３１０のスペックと内部メモリ３０３の容量により異なることもある。本実施例の動作回数ｎは、ＭＴ法の処理に支障がないように、ステップ７１０の初期設定動作が１０回、ステップ６２０の判定データ収集の動作が２００回、ステップ６４０の判定内容の設定の動作が５０回、ステップ６５０の診断データ収集の動作が１回、として設定されている。
（ステップ７０５）
作業者は、ＭＴ法の特徴量となる計測データの項目（計測項目）を、パネル１０７、ティーチングペンダント３１３、または半導体製造装置１００により設定する。
【０１０９】
図９に、ロボット２００の単一軸動作の診断に使用される計測項目を示す。
【０１１０】
計測項目について、以下に説明する。
【０１１１】
電源電圧５０１は、コントローラ３００への供給電源電圧、動作診断演算処理部３１０の内部電源回路４２１にて生成された内部電源電圧、または駆動制御部（各サーボアンプ）３２０の電源電圧とする。
【０１１２】
＋リミット５０２及び−リミット５０３は、各種センサ３３５内の各軸に取り付けられたリミットセンサの信号であり、Ｒ１軸の場合、＋リミットセンサ５３４、−リミットセンサ５３５の信号を示す。
【０１１３】
原点９０４は、各種センサ３３５内の各軸に取り付けられた原点（ホームポジション）の基準となるセンサの信号である。
【０１１４】
サーボオン５０５は、モーター制御部３０６からサーボアンプへの出力信号３０８の一つで、サーボモーターの励磁をかけたり、といたりする際に使用する信号である。
【０１１５】
偏差カウンタクリア５０６は、モーター制御部３０６からサーボアンプへの出力信号３０８の一つで、サーボアンプ内において指令位置や指令速度などと実位置（エンコーダ値）などの偏差をカウントしているカウンタ値をクリアする信号である。
【０１１６】
指令パルス５０７は、モーター制御部３０６からサーボアンプへの出力信号３０８の一つで、サーボモーターの回転数（位置）や回転速度（動作速度）の情報を持つパルス列であり、そのパルスのカウンタ値とする。
【０１１７】
電磁ブレーキ解除５０８は、サーボアンプからモーター制御部３０６への入力信号３０７の一つで、サーボモーターに取り付けられている電磁ブレーキが解除されたことを示す信号である。通電（信号をＯＮ）するとモーターが回転できるようになり、例えば、ロボット２００において、電源断時でもＺ軸が下降しないように使用される。
【０１１８】
サーボレディ５０９は、サーボアンプからモーター制御部３０６への入力信号３０７の一つで、サーボモーターの励磁などが終了し、動作準備完了を示す信号である。
【０１１９】
インポジション５１０は、サーボアンプからモーター制御部３０６への入力信号３０７の一つで、サーボモーターが動作中はＯＦＦとなり、指定された任意の位置（回転数）に到達するとＯＮとなって、軸が目標位置にあることを示す信号である。
【０１２０】
エンコーダ５１１は、サーボアンプからモーター制御部３０６への入力信号３０７の一つで、サーボモーターに取り付けられた位置検出器からのモーター軸の現在位置（回転数）を示す信号である。エンコーダ５１１は、インクリメンタルやアブソリュートなどの方式があるが、システムによりどのような方式でもよい。検出器は、光学式エンコーダやレゾルバなど、モーターにより異なるが、どのような方式でもよい。
【０１２１】
トルクモニタ５１２は、サーボアンプからモーター制御部３０６への入力信号３０７の一つで、サーボアンプがサーボモーターを制御する際に発生させているトルクをモニタできるように電圧で出力されている信号である。
【０１２２】
速度モニタ９１３は、サーボアンプからモーター制御部３０６への入力信号３０７の一つで、サーボアンプがサーボモーターを制御する際に、現在どのくらいの回転速度で回しているかをモニタできるように、電圧で出力されている信号である。
【０１２３】
汎用信号は、各機構部に取り付けられた各種センサ３３５などをＭＴ法の特徴量である計測項目の信号として使用する場合のポートで、任意に設定可能である。本実施例では、デジタル入出力信号型を、汎用信号（１）５１４、汎用信号（２）５１５、汎用信号（３）５１６の３点と、データ型の汎用信号（４）５１７の１点とを用意しているが、任意の数であってよく、システムによっては８点など複数点用意してもよい。
【０１２４】
計測タイミングについて、以下に示す。
【０１２５】
各信号のＯＮ時９２０は、立ち上がりエッジとし、各信号のＯＦＦ時９２１は、立ち下がりエッジとする。ステップ７０３にて設定されたスタートトリガにより、カウントが開始されている時間の各エッジにおける経過時間がデータとなる。
【０１２６】
電源電圧５０１、指令パルス５０７、エンコーダ５１１、トルクモニタ５１２、速度モニタ９１３、汎用信号（４）５１７などのデータ型の信号は、加速時９３０、等速時９３１、または減速時９３２などの予め設定された任意のタイミングにおける測定データとする。測定のタイミングは、本実施例のように上記３点である必要はなく、動作診断演算処理部３１０の処理能力や内部メモリ３０３の容量に基づいて決める任意の点における複数のタイミングで計測したデータでよい。
【０１２７】
トリガ信号３４０は、動作診断演算処理部３１０にシステムバス３０９を介して入力される信号や各計測項目の信号など、任意の信号である。図９では、トリガ信号３４０は、トリガＡ、トリガＢ、トリガＣの３種類であるが、トリガ信号の数は任意とする。トリガ信号３４０は、データ型である電源電圧５０１、指令パルス５０７、エンコーダ５１１、トルクモニタ５１２、速度モニタ９１３、汎用信号（４）５１７などの信号を、トリガ信号３４０のＯＮまたはＯＦＦ時に、各データ型信号全てを同一のタイミングで測定することを指定する信号である。
【０１２８】
動作診断演算処理部３１０は、作業者による指定がない場合は、予め用意されている全ての信号（図９に示した計測項目全て）を計測項目として設定する。従って、作業者は、後記するように、未使用の信号に対する計測項目や診断に適さない計測項目はステップ７１２で自動削除されるので、計測項目を任意設定しなくてもよい。
【０１２９】
（ステップ７０６）
作業者は、前記トリガ信号３４０の数や信号の選択をパネル１０７、ティーチングペンダント３１３、または半導体製造装置１００により設定する。
【０１３０】
トリガ信号３４０は、各軸の駆動部のメカ的機構により、診断に有効となる外部センサのＯＮもしくはＯＦＦ時、または計測項目のうち、例えばインポジション信号のＯＮもしくはＯＦＦ時などが設定される。トリガ信号３４０に、各軸ごと個別の信号を用いてもよいし、複数の軸に渡って同一の信号を用いてもよい。
【０１３１】
動作診断演算処理部３１０は、作業者による指定がない場合は、予め設定されているタイミングで、トリガ信号３４０を設定する。本実施例では、モーター制御部３０６から出力される各軸ごとの加速時、等速時、または減速時の信号のＯＮ時で設定する。従って、作業者は、前記のように、予めタイミングが設定されているので、トリガ設定をしなくてもよい。
【０１３２】
（ステップ７０７）
作業者は、ステップ６４０で行う判定内容の設定に必要な事前の、マハラノビス距離の閾値を設定する時の閾値の数や、裕度、判定内容などの設定を、パネル１０７、ティーチングペンダント３１３、または半導体製造装置１００により行う。
【０１３３】
動作診断演算処理部３１０は、作業者による指定がない場合は、閾値の数は１、裕度は１、判定内容は正常と異常、として設定する。従って、作業者は、予め登録されている内容が自動設定されるので、判定内容の事前設定をしなくてもよい。
【０１３４】
（ステップ７０８）
作業者は、診断の結果によりシステムを停止するかどうかをパネル１０７、ティーチングペンダント３１３、または半導体製造装置１００により設定する。
【０１３５】
ステップ７０７で、閾値の数を複数設定した場合、例えば、閾値の数は２、裕度は１と２、判定内容は正常と警告と異常として設定した場合は、正常と警告はシステム停止しない、異常はシステム停止する、などの選択を行う。
【０１３６】
動作診断演算処理部３１０は、作業者による指定がない場合は、正常以外を全てシステム停止として設定する。従って、作業者はシステム停止の設定をしなくてもよい。
【０１３７】
（ステップ７０９）
作業者は、それぞれの計測項目が異常の要因となった場合に、どの部位に原因があるのかを、パネル１０７、ティーチングペンダント３１３、または半導体製造装置１００により、複数候補を設定する。
【０１３８】
作業者は、計測項目のうち、特に汎用信号について、ミニエン１０１やロボット２００のどこに異常の要因として現れるか不明のため、部位を選択する必要がある。
【０１３９】
作業者は、任意に詳細に異常の要因を設定するために、ミニエン１０１またはロボット２００の異常部位（異常状態のデータ）を１つずつ作り出し、動作診断演算処理部３１０で行うステップ６５０、ステップ６６０、ステップ６７０、及びステップ６７１をへて、ステップ６９０の詳細診断により、項目と要因を明確にしてから、設定してもよい。
【０１４０】
作業者は、ミニエン１０１やロボット２００などのシステム開発時に上記の設定を１度行えば、詳細部位と要因となる項目を正確に判断できるようになる。量産機において、同様の項目を要因として設定できるため、作業者は、内部メモリ３０３に要因を予め登録しておいてもよい。
【０１４１】
動作診断演算処理部３１０は、作業者による指定がない場合は、汎用信号は、詳細部位表示なしとし、その他の計測項目に該当する要因は、予め登録されたものを設定する。従って、作業者は、予め記録されている内容が自動設定されるので、異常要因の設定をしなくてもよい。
【０１４２】
（ステップ７１０）
動作診断演算処理部３１０は、ステップ７０１で設定された動作パターンで、ステップ７０４で設定された回数を、中央演算処理部３０１へミニエン１０１またはロボット２００が動作するように要求する。中央演算処理部３０１は、モーター制御部３０６などへ前記動作をするように指令をだす。実際にミニエン１０１またはロボット２００が動作した際に、動作診断演算処理部３１０は、ステップ７０５で設定された計測項目のデータを収集する。
【０１４３】
図１０に、測定されたデータの例を示す。この例は、Ｒ１軸のみの場合、図５に示した構成で、ステップ７０１で設定された動作パターンが経路８００で、ティーチングポイント８０２からティーチングポイント８０３へアーム１を伸ばす動作をする際に、Ｒ１Ａのポイント５２１からＲ１Ｂのポイント５２２まで動作するとして、測定されたデータである。
【０１４４】
動作診断演算処理部３１０は、図１０に示したデータのうち、図９に示した計測タイミングであるＯＮ時９２０、ＯＦＦ時９２１、加速時９３０、等速時９３１、及び減速時９３２の全てのタイミングで測定したデータを、ステップ７０４で設定した全回数（ｎ回）分、内部メモリ３０３（または、不揮発性メモリＩＣ４０３、揮発性メモリＩＣ４０４）の予め決められた領域へ格納する。
【０１４５】
ステップ７１０でのｎ回の制限は、ステップ７１１及びステップ７１２での設定できれば良いため、少なくとも２回以上に設定されることが望ましい。
【０１４６】
（ステップ７１１）
動作診断演算処理部３１０は、ステップ７１０で収集されたデータから変化しないデータのみの軸を判別し、また、動作診断演算処理部３１０内の診断用信号Ｉ／Ｆ回路４１１〜４１５に実装されている検出回路より未使用（未接続）の軸を判別する。そして、判別した軸を診断対象軸から自動で削除し、残った軸を診断対象軸として設定し、内部メモリ３０３に格納する。
【０１４７】
（ステップ７１２）
動作診断演算処理部３１０は、ステップ７１０で収集されたデータから、変化しないデータの項目を判別し、上記の検出回路にて、未使用（未接続）の信号の項目を判別する。判別した項目を、診断対象である計測項目から自動で削除し、残った項目を計測項目として設定し、内部メモリ３０３に格納する。
【０１４８】
例えば、Ｒ１軸の場合、図１０において、変化しない信号１０１０である＋リミット５０２、−リミット５０３、サーボオン５０５、偏差カウンタクリア５０６、及びサーボレディ５０９と、未使用の信号１０２０である原点９０４、電磁ブレーキ解除９０８、及び速度モニタ９１３と、は自動で削除される。
【０１４９】
図１１は、動作診断演算処理部３１０が自動選択した項目におけるデータの例を示す。この例では、電源電圧５０１、指令パルス５０７、インポジション５１０、エンコーダ５１１、トルクモニタ５１２、反射型センサ５３９の信号５１４、圧力センサ５４３の信号５１５、及び電磁弁３３６の信号５１６が、動作診断演算処理部３１０により選択され、選択された計測項目１１１０となっている。
【０１５０】
以上で、図６に示したフローチャートのステップ６１０での初期設定の説明を終了する。ここからは、図６に示したフローチャートに戻り、説明を続ける。
【０１５１】
（ステップ６２０）
動作診断演算処理部３１０は、ステップ７０１で設定された動作パターンで、ステップ７０４で設定された回数（ｎ回）だけ、ミニエン１０１またはロボット２００を動作させるように、中央演算処理部３０１に要求する。中央演算処理部３０１は、モーター制御部３０６などへ、設定された動作をするように指令をだす。実際にミニエン１０１またはロボット２００が動作した際に、動作診断演算処理部３１０は、ステップ７１１で設定された診断対象軸の、ステップ７１２で設定された計測項目のデータを収集し、判定用のデータとして内部メモリ３０３に格納する。
【０１５２】
例えば、Ｒ１軸の場合、動作診断演算処理部３１０は、図１１に示したデータ型信号の計測タイミング１１２０や入出力信号の立ち上がり（ＯＮ時）までの経過時間１１３０、立ち下がり（ＯＦＦ時）までの経過時間１１４０などを、計測データ（基準空間１２１０）として、内部メモリ３０３へ格納する。図１２は、内部メモリ３０３に格納された計測データ（基準空間１２１０）を示す。
【０１５３】
ＭＴ法において、ステップ７１２で選択（設定）された計測項目１１１０は、特徴量として、収集した計測データ（判定データ）は、基準空間１２１０として、それぞれ定義される。
【０１５４】
ここで収集される回数（ｎ回）は、ＭＴ法により、計測項目により測定するデータ数（項目数）よりも多く必要である。本実施例の場合、ステップ７１２で自動削除される前の初期設定（図９参照）では４０項目あることから、少なくとも５０回以上であることが望ましい。さらに、収集した計測データ（判定データ）は、正常なデータの集まりである基準空間１２１０となるため、診断精度に影響するので、動作診断演算処理部３１０の処理能力や内部メモリ３０３の容量などからも適切な回数であることが望ましい。
【０１５５】
動作診断演算処理部３１０は、基準空間を、ステップ７１１で診断対象軸として設定された軸ごとに用意し、対象軸の各々を１つの空間として、または全ての対象軸を１つの空間として認識する。
【０１５６】
（ステップ６３０）
動作診断演算処理部３１０は、ステップ６２０で収集した計測データを基準空間とし、以下の手順でマハラノビス距離（以下、「ＭＤ」と略記する）を算出する。また、Ｒ１軸を例として、算出後の各データを図１２及び図１３に示す。
１．それぞれの項目における平均値ｍ１２２０を算出する。
２．それぞれの項目における標準偏差σ１２３０を算出する。
３．式（１）により、規準化を行い、規準化データＹｉｊ１３４０を算出する。
【０１５７】
【数１】
2011088219.tif 000003
【０１５８】
ここで、ｙijは、１〜ｎ回の１〜ｋ項目における計測データ（基準空間１２１０）であり、ｉ＝１，２，・・・，ｎ、ｊ＝１，２，・・・，ｋとする。
４．式（２）により、式（３）に示す相関行列Ｒ１３５０を算出する。
【０１５９】
【数２】
2011088219.tif 000004
【０１６０】
【数３】
2011088219.tif 000005
【０１６１】
５．式（４）により、相関行列Ｒの逆行列Ａ１３６０を算出する。
【０１６２】
【数４】
2011088219.tif 000006
【０１６３】
６．式（５）により、各１〜ｎ回の計測データのＭＤ１２１１を算出する。
【０１６４】
【数５】
2011088219.tif 000007
【０１６５】
ここで、Ｙｋは各１〜ｎ回の規準化データ、ＹはＹｋを成分とする行列、ＹＴはＹの転置行列とする。また、項目数ｋ＝ステップ７１１で選択された項目数とする。図１２におけるＲ１軸の例の場合、ｋ＝２１である。
【０１６６】
動作診断演算処理部３１０は、図１４に示すように、算出後のデータ１４００を、Ｒ１軸データベース１４０１、Ｒ２軸データベース１４０２、θ軸データベース１４０３、Ｚ軸データベース１４０４、Ｙ軸データベース１４０５、予備軸データベース１４０６、全軸データベース１４０７として、内部メモリ３０３へ格納する。
【０１６７】
ここで、予備軸データベース１４０６は、ステップ７０２において、プリアライナー３１１などの動作を任意に設定した場合の例である。また、全軸データベース１４０７は、各データベースの基準空間全てを含む基準空間から算出された平均値、標準偏差、規準化データ、相関行列、逆行列、及びＭＤを含む。
【０１６８】
（ステップ６３１）
動作診断演算処理部３１０は、ステップ６１０にて設定された内容が適切かどうか、ステップ６３０にて算出し格納されたデータ１４００から判断する。
【０１６９】
動作診断演算処理部３１０の判断の方法は、それぞれのデータベースにおけるＭＤの平均値１２１２が１であるかどうかにより判断する。
【０１７０】
ＭＤの平均値１２１２が１であるかどうかの許容範囲は任意であるが、すべてのデータベースのＭＤ平均値１２１２が１であるとみなせる場合、動作診断演算処理部３１０は、パネル１０７やティーチングペンダント３１３にＯＫ表示をし、ステップ６４０へ進む。
【０１７１】
少なくとも１つのデータベースにおいてＭＤ平均値１２１２が１でない場合は、計測項目及びＭＴ法（ＭＤ算出）に信頼性がないため、動作診断演算処理部３１０は、パネル１０７やティーチングペンダント３１３にＮＧ表示をし、ステップ６１０の初期設定へ戻る。
【０１７２】
ＮＧの場合、作業者は、ステップ７０４で設定された動作回数ｎと、ステップ７１２で設定された計測項目とを確認して変更する。動作診断演算処理部３１０は、再度、それぞれのデータベースにおけるＭＤの平均値１２１２が１であるかどうかを判断する。それでもなおＭＤの平均値１２１２が１にならない場合は、動作診断演算処理部３１０により、内部メモリ３０３に格納されたデータ１４００を、外部メモリのインターフェース部を介して外部メモリ３１２に転送させ、ＰＣ等で原因解析することが可能である。
【０１７３】
（ステップ６４０）
動作診断演算処理部３１０は、ステップ７０１で設定された動作パターンで、ステップ７０４で設定された回数（ｎ回）だけ、ミニエン１０１またはロボット２００を動作させるように、中央演算処理部３０１に要求する。中央演算処理部３０１は、モーター制御部３０６などへ、設定された動作をするように指令をだす。実際にミニエン１０１またはロボット２００が動作した際に、動作診断演算処理部３１０は、診断内容設定用の計測データ（正常のみの閾値判定用計測データ１５１０または異常のみの閾値判定用計測データ１６１０）を収集し、判定用のデータとして内部メモリ３０３に格納する。さらに、ステップ７０７で設定された閾値の数、裕度、及び判定内容で閾値を設定し、内部メモリ３０３（または不揮発性メモリＩＣ４０３、揮発性メモリＩＣ４０４）に格納する。
【０１７４】
動作診断演算処理部３１０は、図１５または図１６に示すような閾値設定画面を、パネル１０７やティーチングペンダント３１３に表示する。なお、図１５と図１６では、基準空間のＭＤ１２１１と計測データ１５１０、１６１０は、棒グラフで表示されているが、散布図で表示してもよい。
【０１７５】
図１５に示した閾値設定画面は、ステップ７０７において、閾値の数は２（１５２１と１５２２）、裕度は１と３、判定内容は正常と軽度異常と重度異常に設定されている。診断内容設定用の計測データ１５１０は、正常動作のデータであり、基準空間のＭＤ１２１１内に表示されている。閾値１５２１は、基準空間のＭＤ１２１１と計測データ１５１０のうち最大となる値に、裕度（＝１）を加算したものである。
【０１７６】
作業者は、本ステップに入るまえに、動作診断演算処理部３１０の処理をウェイトさせることができ、ミニエン１０１またはロボット２００の調整状態をあえて異常に変更して、閾値の設定をすることができる。
【０１７７】
図１６に示した閾値設定画面は、ステップ７０７において、閾値の数は１（１６２０）、裕度はなし、判定内容は正常と異常に設定されている。診断内容設定用の計測データ１６１０は、作業者により作り出された搬送精度異常状態のデータである。閾値の設定は、パネル１０７やティーチングペンダント３１３により、１６２０の位置へ、この画面で作業者により変更できるようになっている。
【０１７８】
例えば、Ｒ１軸の場合、作業者は、ベルト（１）５３１、ベルト（２）５３２、及びベルト（３）５３３のうち、任意のベルトのテンションを出荷の最終調整状態から変更させて、異常のみの閾値判定用計測データ１６１０からなる異常状態を作り出すことができる。
【０１７９】
（ステップ６５０）
ステップ７０１で設定された動作パターンで、ステップ７０４で設定された回数（ｎ回）だけ、ミニエン１０１またはロボット２００が動作するたびに、動作診断演算処理部３１０は、診断用のデータ（診断データ１２４０）を収集し、内部メモリ３０３（または不揮発性メモリＩＣ４０３、揮発性メモリＩＣ４０４）に格納する。
【０１８０】
動作診断演算処理部３１０は、動作ごとの診断データｙ（診断データ１２４０）を、各軸のデータ１４００とは別に、計測データとして、内部メモリ３０３の容量の許される限りの任意の回数分、各軸ごとリング方式で保存する。
【０１８１】
（ステップ６６０）
動作診断演算処理部３１０は、ステップ６５０にて収集された診断データｙ（診断データ１２４０）とデータ１４００と式（５）を使用し、ＭＤを算出する。
【０１８２】
動作診断演算処理部３１０は、ステップ６４０で設定されている閾値と前記算出したＭＤ値とを比較し、ステップ７０７の判定内容をもとに、正常または異常を診断する。
【０１８３】
動作診断演算処理部３１０は、用意されたデータ１４００に基づいて、各軸ごとの軸単体の診断と、全軸データベース１４０７による全軸の診断とを行う。
【０１８４】
中央演算処理部３０１や半導体製造装置１００や作業者は、これにより、特に、外乱、または各軸相互間にわたる機構部の異常要因などを認識することができる。
【０１８５】
（ステップ６７０）
動作診断演算処理部３１０は、ステップ６６０でのそれぞれの軸の診断結果をもとに、半導体製造装置１００に診断結果を送信する。また、パネル１０７やティーチングペンダント３１３に、例えば図１５に示したように、診断結果をもとに算出したＭＤの位置を二重丸の印によって示したり、ＯＫ表示１５３０を緑色にＮＧ表示１５３１を赤色にするなど色分けしたりして、診断結果を作業者が視覚的に認識しやすいように表示する。
【０１８６】
これにより、中央演算処理部３０１や半導体製造装置１００や作業者は、外的要因や機構部の磨耗などにより、通常搬送（正常の動作パターン）の状態と違いが発生していることを認識できる。この異常状態の発生を警告することにより、部品交換や機構部調整などのメンテナンスの必要性が事前にわかり、ウェーハ１０６の破損などの重大事故を予防保全することができる。また、場合によっては、システムを緊急停止することにより、重大事故の防止をすることもできる。
【０１８７】
（ステップ６７１）
動作診断演算処理部３１０は、ステップ６６０の診断処理の結果において１つでも正常でない軸があった場合、ステップ７０８の設定により、システムを停止するかを判断する。システムを停止する場合は、ステップ６９０へ進む。正常または警告表示などでシステムを停止しない場合は、ステップ６８０へ進む。
【０１８８】
（ステップ６８０）
動作診断演算処理部３１０は、ステップ７０１で設定された動作パターンでミニエン１０１やロボット２００が動作するたびに診断を行うため、ステップ６５０へ進む。ただし、パネル１０７やティーチングペンダント３１３の操作または半導体製造装置１００により、強制的に診断停止または中止の指令を受けた場合は、診断処理を停止（終了）し、診断再開の指令があるか電源再投入がされない限り、診断処理を開始しない。
【０１８９】
（ステップ６９０）
作業者または半導体製造装置１００は、ミニエン１０１やロボット２００のシステムが停止した場合に、パネル１０７またはティーチングペンダント３１３の操作または上位装置からの指令により、詳細診断を行うことができる。
【０１９０】
動作診断演算処理部３１０は、詳細診断を行う。すなわち、異常と判定された軸の計測データをＭＴ法の１つである以下の方法により行い、原因要素となる項目１３７０を明らかにする。
１．式（５）の各成分の距離（ｍｄ１〜ｍｄｋ）のうち、最大値となる成分を探す。
２．最大値となっている成分の計測データｙ（診断データｙ）を平均値ｍに置換し、再度ＭＤを算出する。
３．ＭＤ＜閾値となるまで上記１及び２の手順を繰り返す。
４．ＭＤ＜閾値となるまでの計測データ及びｍｄｉ（ｉ＝１〜ｋ）の過程を記録する。
５．ｍｄｉの過程のうち、最大値となる値を最終効果１７２０として表示する。
ただし、最終効果は、１回目で置換したデータはそのものとし、１回目以降は過程での最大値とする。
【０１９１】
上記の手順５における各項目の最終効果１７２０がより大きいものが、異常の原因と推定できる。これにより、軸駆動部においてどこに異常が発生しているのかがわかり、作業員の対策を可能とする。
【０１９２】
（ステップ６９１）
動作診断演算処理部３１０は、ステップ６９０で算出した詳細診断結果を表示する。図１７は、Ｒ１軸に対する詳細診断結果の画面表示の例である。図１７に示すような画面と、ステップ７０９で設定した異常要因（原因要素）の項目１７３０を、パネル１０７またはティーチングペンダント３１３へ表示する。
【０１９３】
図１７は、現在診断結果を表示している軸１７１０と、評価１７１１と、結果１７１２と、各詳細診断項目１７２１（１３７０）における最終効果１７２０の棒グラフが、色づけされて表示されている。評価は、例えばＭＤの値であり、結果は、ステップ６７０と同一である。色づけは、最終効果が大きいものほど、色が濃く表示される。
【０１９４】
なお、図１７では、最終効果１７２０を色づけした棒グラフで表示しているが、色づけした散布図で表示してもよく、その他のグラフで色づけして表示してもよい。
【０１９５】
動作診断演算処理部３１０は、パネル１０７またはティーチングペンダント３１３の操作または上位装置からの指令により、例えば、図１９に示すように部位表示を行う。
【０１９６】
図１９は、診断結果を、全軸の診断結果の表１９１０とロボット表示と動作再現のイメージにより表示する画面の例を示している。図１９は、Ｒ１軸が異常の場合であり、表１９１０のＲ１軸の行が色づけされて表示されている。異常軸であるＲ１軸駆動部１９２０も、表１９１０のＲ１軸の行と同様の色で色づけされている。
【０１９７】
また、図２０は、診断結果を、詳細部位であるＲ１軸の詳細診断結果と動作再現のイメージにより表示する画面の例を示している。図２０に示すようにＲ１軸の機構を表示し、図１７のステップ７０７で関連付けられた項目の棒グラフと同一の色で、異常要因となっているベルト（１）５３１、ベルト（２）５３２、及びベルト（３）５３３を色づけして表示する。
【０１９８】
これにより、作業者は、システムが万が一停止した場合でも、経験によらずパネル１０７またはティーチングペンダント３１３に従うことで、メンテナンス時間や復旧作業の短縮を行うことができる。
【０１９９】
動作診断演算処理部３１０は、少なくとも１つの軸が動作している場合は、図６及び図７のフローで行う処理とは別に並列して（同時処理）、ロボット２００の全軸のエンコーダ値またはレゾルバ値を格納することができる。動作診断演算処理部３１０は、図１８に示すように、ステップ７０１の動作パターンに限らず、ロボット２００の全軸のエンコーダ値またはレゾルバ値を収集時間Ｓ１１８２１、Ｓ２１８２２、・・・、Ｓｌ１８３０（ｌ＝１、２、・・・）のように任意の個数だけ、任意の一定の時間間隔で収集し、内部メモリ３０３へリング方式で格納する。
【０２００】
なお、図１８は、Ｒ１軸のエンコーダ波形１８１１が異常なデータを示している例である。
【０２０１】
動作診断演算処理部３１０は、ステップ６６０の診断結果や、駆動制御部３２０（各サーボアンプ）のアラーム、その他ミニエン１０１内部に設置されている各種機器のアラームなどにより、リング方式のデータ格納を停止し、異常またはアラームなど不具合発生時のエンコーダ値（またはレゾルバ値）を内部メモリ３０３に保持する。
【０２０２】
時間間隔（Ｓｌの個数）やリングでとる領域は、動作診断演算処理部３１０の処理能力や内部メモリ３０３に見合った範囲であり、少なくとも１つの動作パターンが再現できる範囲であれば、任意に設定してよい。
【０２０３】
動作診断演算処理部３１０は、パネル１０７またはティーチングペンダント３１３の操作または上位装置からの指令により、前記エンコーダ値をもとに、ロボット２００の軌跡（動作）を再現した動画を、スローまたは実速度で、パネル１０７やティーチングペンダント３１３に表示する。図１９と図２０には、ロボット２００の軌跡（動作）を再現した動画として、θ軸の動作再現１９３３、Ｚ軸の動作再現１９３４、Ｙ軸の動作再現１９３５、及びＲ１軸の動作再現２０２０を示している。
【０２０４】
動作診断演算処理部３１０は、例えば、図１８のθ軸のエンコーダ波形１８１３、Ｚ軸のエンコーダ波形１８１４、及びＹ軸のエンコーダ波形１８１５を、それぞれ図１９のθ軸の動作再現１９３３、Ｚ軸の動作再現１９３４、及びＹ軸の動作再現１９３５のように表示する。これにより、同時動作の様子を作業者が認識できるようになっている。
【０２０５】
Ｒ１軸のエンコーダ波形１８１１のように異常なデータとなっている場合は、ステップ６６０の診断結果で異常となっていることから、図２０に示すＲ１軸の動作再現２０２０のようにして異常なデータを表示する。すなわち、動作の軌跡と速度を表す点２０３０を用いて、履歴を残しながら動作を再現する。図２０では、動作の軌跡（位置）と速度を表す点２０３０は黒点で表示され、軌跡は点の位置、速度は点と点の間隔として表されている。同様に、理想系である設計値を算出しながら、正常に動作していた場合として、白点で速度と軌跡（位置）の両方を表示する。なお、軌跡を点でなくベクトル（矢印線）を用いて表示してもよい。この場合、速度はベクトルの大きさ（矢印線の長さ）により表される。
【０２０６】
これにより、作業者は、異常などの不具合が起こったときのロボット２００の動作状況詳細を早急に確認することができる。
【０２０７】
また、作業者は、前記のように、内部メモリ３０３に格納されているエンコーダ値を、他の収集データや算出データと同様に、外部メモリのインターフェース部を介して外部メモリ３１２に転送して持ち出すことができ、不具合の詳細解析を、時間をかけて行うこともできる。
【産業上の利用可能性】
【０２０８】
本発明は、半導体ウェーハを搬送するウェーハ搬送ロボットまたはミニエンバイロメントシステムに適用可能である。
【符号の説明】
【０２０９】
１００…半導体製造装置、１０１…ミニエンバイロメントシステム（ミニエン）、１０２…ミニエン筐体、１０３…ロードポート部、１０４…カセット、１０５…ファンフィルターユニット（ＦＦＵ）、１０６…ウェーハ、１０７…パネル、２００…ウェーハ搬送用ロボット、２０１…Ｙ軸駆動部、２０２…Ｙ軸用サーボモーター、２０３…アーム１、２０４…アーム２、２０５…Ｚ軸駆動部、２０６…θ軸駆動部、２０７…ハンド、３００…コントローラ、３０１…中央演算処理部、３０２…上位装置インターフェース（Ｉ／Ｆ）、３０３…内部メモリ、３０４…ロボット入出力信号インターフェース（Ｉ／Ｆ）、３０５…各種機器インターフェース（Ｉ／Ｆ）、３０６…モーター制御部、３０７…入力信号、３０８…出力信号、３０９…システムバス、３１０…動作診断演算処理部、３１１…プリアライナー、３１２…外部メモリ、３１３…ティーチングペンダント、３２０…駆動制御部、３２１…Ｒ１軸用サーボアンプ、３２２…Ｒ２軸用サーボアンプ、３２３…θ軸用サーボアンプ、３２４…Ｚ軸用サーボアンプ、３２５…Ｙ軸用サーボアンプ、３３１…Ｒ１軸用モーター、３３２…Ｒ２軸用モーター、３３３…θ軸用モーター、３３４…Ｚ軸用モーター、３３５…各種センサ、３３６…電磁弁、３３７…入力信号、３３８…出力信号、３４０…トリガ信号、３４１…信号、３４２…信号、４０１…ＭＰＵ、４０２…プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、４０３…不揮発性メモリＩＣ、４０４…揮発性メモリＩＣ、４１１…第１軸診断用信号インターフェース回路、４１２…第２軸診断用信号インターフェース回路、４１３…第３軸診断用信号インターフェース回路、４１４…第４軸診断用信号インターフェース回路、４１５…第５軸診断用信号インターフェース回路、４２１…内部電源回路、４２２…電源監視ＩＣ、４２３…通信用ＩＣまたは回路、４２４…リアルタイムクロック（ＲＴＣ）、４２５…システムバスインターフェース回路、４２６…画像処理回路、４３１…コネクタ、４３２…コネクタ、４３３…コネクタ、４３４…コネクタ、４３５…コネクタ、４３６…コネクタ、５０１…電源電圧、５０２…＋リミット、５０３…−リミット、５０５…サーボオン、５０６…偏差カウンタクリア、５０７…指令パルス、５０９…サーボレディ、５１０…インポジション、５１１…エンコーダ、５１２…トルクモニタ、５１４…汎用信号１、５１５…汎用信号２、５１６…汎用信号３、５１７…汎用信号４、８００…経路、８０１…プリアライナーのティーチングポイント、８０２…ティーチングポイント、８０３…ウェーハ供給位置のティーチングポイント、８１０…経路、８１１…ウェーハ排出位置のティーチングポイント、８１２…ティーチングポイント、８１３…ティーチングポイント、８１４…ロードポート１のティーチングポイント、８１５…ロードポート２のティーチングポイント、８１６…ロードポート３のティーチングポイント、８２１…半導体製造装置へのウェーハ供給位置、８２２…半導体製造装置からのウェーハ排出位置、９０４…原点、９０８…電磁ブレーキ解除、９１３…速度モニタ、９２０…ＯＮ時、９２１…ＯＦＦ時、９３０…加速時、９３１…等速時、９３２…減速時、１０１０…変化しない信号、１０２０…未使用の信号、１１１０…選択された計測項目、１１２０…計測タイミング、１１３０…経過時間、１１４０…経過時間、１２１０…基準空間、１２１１…マハラノビス距離（ＭＤ）、１２１２…マハラノビス距離の平均値、１２２０…平均値、１２３０…標準偏差、１２４０…診断データ、１３４０…規準化データ、１３５０…相関行列、１３６０…逆行列、１３７０…項目、１４００…データ、１４０１…Ｒ１軸データベース、１４０２…Ｒ２軸データベース、１４０３…θ軸データベース、１４０４…Ｚ軸データベース、１４０５…Ｙ軸データベース、１４０６…予備軸データベース、１４０７…全軸データベース、１５１０…正常のみの閾値判定用計測データ、１５２１…閾値、１５２２…閾値、１５３０…ＯＫ表示、１５３１…ＮＧ表示、１６１０…異常のみの閾値判定用計測データ、１６２０…閾値、１７１０…診断結果を表示している軸、１７１１…診断結果を表示している評価、１７１２…診断結果を表示している結果、１７２０…最終効果、１７２１…詳細診断項目、１８１１…Ｒ１軸エンコーダ波形、１８１３…θ軸エンコーダ波形、１８１４…Ｚ軸エンコーダ波形、１８１５…Ｙ軸エンコーダ波形、１８２１…収集時間Ｓ１、１８２２…収集時間Ｓ２、１８３０…収集時間Ｓｌ、１９１０…全軸の診断結果の表、１９２０…異常軸であるＲ１軸駆動部、１９３３…θ軸の動作再現、１９３４…Ｚ軸の動作再現、１９３５…Ｙ軸の動作再現、２０２０…Ｒ１軸の動作再現、２０３０…動作の軌跡と速度を表す点。
【図１】
2011088219.tif 000008
【図２】
2011088219.tif 000009
【図３】
2011088219.tif 000010
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011088219.tif 000014
【図８】
2011088219.tif 000015
【図９】
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【図１０】
2011088219.tif 000017
【図１１】
2011088219.tif 000018
【図１２】
2011088219.tif 000019
【図１３】
2011088219.tif 000020
【図１４】
2011088219.tif 000021
【図１５】
2011088219.tif 000022
【図１６】
2011088219.tif 000023
【図１７】
2011088219.tif 000024
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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