(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
特異点を挟んだ開始点から目標点までの間を移動させて被搬送物を搬送するようにロボットを制御するロボット制御装置であって、
前記ロボットは、複数の駆動軸を有し、前記被搬送物を保持するハンド部材と、一方端で前記駆動軸のうちの１つを介して前記ハンド部材を回動可能に支持するアーム機構と、前記駆動軸のうちの１つを介して前記アーム機構の他方端を回動可能に支持するベース部材とを含み、
前記開始点から前記特異点までの前記ロボットの動作と、前記特異点から前記目標点までの前記ロボットとの動作に区分して、その区分毎に、
前記ロボットの前記特異点に対する前記開始点又は前記目標点における前記駆動軸の各々の動作量の差分を算出する差分算出手段と、
前記駆動軸のうちの１つを基準軸として、その基準軸の前記差分に対する他の駆動軸の前記差分の動作比率を算出する比率算出手段と、
前記算出された動作比率で前記駆動軸の各々を駆動させることにより、前記ロボットを前記開始点又は前記目標点から前記特異点まで動作させる動作手段とを備えた、ロボット制御装置。
【請求項２】
前記駆動軸の各々の速度条件と、前記ロボットが前記開始点又は前記目標点から前記特異点まで動作する間に前記駆動軸の各々が動作する動作量とから前記駆動軸の各々の動作時間を算出する時間算出手段を更に備え、
前記基準軸は、前記駆動軸のうち前記算出された動作時間が最も長い駆動軸である、請求項１記載のロボット制御装置。
【請求項３】
前記動作手段は、前記ロボットが前記開始点又は前記目標点から前記特異点まで動作する時間を所定の間隔で分割した所定時間毎に前記算出された動作比率で前記駆動軸の各々を駆動させる、請求項１又は請求項２記載のロボット制御装置。
【請求項４】
前記アーム機構は、一方端で前記駆動軸のうちの第１駆動軸を介して前記ハンド部材を所定の平面方向に回動可能に支持する上部アーム部材と、一方端で前記駆動軸のうちの第２駆動軸を介して前記上部アーム部材の他方端を前記平面方向に回動可能に支持すると共に、他方端を前記駆動軸のうちの第３駆動軸を介して前記平面方向に回動可能に前記ベース部材に支持される下部アーム部材とからなる、請求項１から請求項３までのいずれかに記載のロボット制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はロボット制御装置に関し、特に産業用ロボットを制御するロボット制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハや液晶基板等の被搬送物を例えばカセットから処理装置に搬送する水平多関節のロボットを制御するロボット制御装置が開示されている（例えば、特許文献1参照）。上記ロボットは、被搬送物を保持するハンド部材と、一方端で駆動軸を介してハンド部材を支持する上部アーム部材と、一方端で駆動軸を介して上部アーム部材の他方端を支持する下部アーム部材と、駆動軸を介して下部アームの他方端を支持するベース部材とを備えている。このロボットは、複数の教示点が指定され、指定された教示点間を関節補間により動作するように制御される場合がある。任意の開始点から任意の目標点までの間を被搬送物を搬送する場合、上記ロボットは、開始点と目標点が教示点として指定され、被搬送物が開始点から目標点まで移動するように、駆動軸毎に速度制御されて、上記ロボットの動作が制御される。このとき、開始点と目標点とを結ぶ経路や開始点と目標点との間の上記ロボットの姿勢は自由である。ハンド部材を支持する上記駆動軸と、上部アーム部材を支持する上記駆動軸の軌道は制御されていない。駆動軸毎に速度制御されるため所定時間における各駆動軸の動作量の動作比率は異なり、被搬送物を搬送する搬送速度によってその軌道は変化する。よって、上記ロボットがカセットと処理装置と間等の狭い空間に設置されている場合は、被搬送物、ハンド部材及び上部アーム部材がカセットや処理装置等の障害物に干渉しないように、開始点と目標点との間に中継点として複数の教示点を指定している。更に、開始点から目標点までの間に特異点が存在している場合は、上記ロボットが特異点を通過するのを避けるために、特異点の周辺に複数の教示点を設定している。特異点とは、コントロール不能となり、ロボットが特定方向に動作することができなくなる点である。特異点を通過させようとすると、ハンド部材、上部アーム部材及び下部アーム部材の回転速度が急激に変化する。
【特許文献１】特開２００５−２４６５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような従来のロボット制御装置では、被搬送物の搬送速度が変化すると駆動軸の各々の軌道が変化し、ハンド部材やアームの軌道が変化する。又、所望の搬送速度でロボットに特異点や特異点近傍を通過させることができない。よって、ロボットが障害物との干渉を避ける必要のある狭い場所に設置され、開始点から目標点の間に特異点が存在している場合には、開始点から目標点までの間に複数の教示点を指定している。そのため、被搬送物の搬送速度が遅くなり、装置の立上げにも時間がかかってしまう。
【０００４】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、搬送速度に関わらずハンド部材やアームの軌道が一定で、特異点から開始点又は目標点までの間に教示点を指定することなく、開始点から目標点まで特異点を通過させるようにロボットを動作させ、搬送速度を向上させると共に装置の立上げ時間を短縮させたロボット制御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】
【０００５】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、特異点を挟んだ開始点から目標点までの間を移動させて被搬送物を搬送するようにロボットを制御するロボット制御装置であって、ロボットは、複数の駆動軸を有し、被搬送物を保持するハンド部材と、一方端で駆動軸のうちの１つを介してハンド部材を回動可能に支持するアーム機構と、駆動軸のうちの１つを介してアーム機構の他方端を回動可能に支持するベース部材とを含み、開始点から特異点までのロボットの動作と、特異点から目標点までのロボットとの動作に区分して、その区分毎に、ロボットの特異点に対する開始点又は目標点における駆動軸の各々の動作量の差分を算出する差分算出手段と、駆動軸のうちの１つを基準軸として、その基準軸の差分に対する他の駆動軸の差分の動作比率を算出する比率算出手段と、算出された動作比率で駆動軸の各々を駆動させることにより、ロボットを開始点又は目標点から特異点まで動作させる動作手段とを備えたものである。
【０００６】
このように構成すると、１つの駆動軸を基準にして他の駆動軸の各々が相対的に駆動し、駆動軸の各々の軌道が被搬送物の搬送速度に関わらず一定となる。又、開始点、特異点及び目標点以外に教示点を指定する必要がなくなる。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成において、駆動軸の各々の速度条件と、ロボットが開始点又は目標点から特異点まで動作する間に駆動軸の各々が動作する動作量とから駆動軸の各々の動作時間を算出する時間算出手段を更に備え、基準軸は、駆動軸のうち算出された動作時間が最も長い駆動軸であるものである。
【０００８】
このように構成すると、動作時間の最も長い駆動軸を基準にして他の駆動軸の各々が相対的に駆動する。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明の構成において、動作手段は、ロボットが開始点又は目標点から特異点まで動作する時間を所定の間隔で分割した所定時間毎に算出された動作比率で駆動軸の各々を駆動させるものである。
【００１０】
このように構成すると、所定時間毎にロボットの位置及び姿勢が制御される。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明の構成において、アーム機構は、一方端で前記駆動軸のうちの第１駆動軸を介してハンド部材を所定の平面方向に回動可能に支持する上部アーム部材と、一方端で駆動軸のうちの第２駆動軸を介して上部アーム部材の他方端を平面方向に回動可能に支持すると共に、他方端を駆動軸のうちの第３駆動軸を介して平面方向に回動可能に前記ベース部材に支持される下部アーム部材とからなるものである。
【００１２】
このように構成すると、所定の平面に駆動軸の軌道が形成される。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、請求項１記載の発明は、１つの駆動軸を基準にして駆動軸の各々が相対的に動作し、駆動軸の各々の軌道が被搬送物の搬送速度に関わらず一定となる。又、開始点、特異点及び目標点以外に教示点を指定する必要がなくなる。そのため、障害物との干渉を避けるために駆動軸の軌道が制限される場合に、特異点を通過させることができ、搬送速度を向上させることができる。教示点の数が減少するため、装置の立上げ時間を短縮させることができる。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の効果に加えて、動作時間の最も長い駆動軸を基準にして他の駆動軸の各々が相対的に駆動するため、搬送時間を動作時間の最も長い駆動軸の動作時間に合わせることができ、効率的なロボット制御装置となる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明の効果に加えて、所定時間毎にロボットの位置及び姿勢が制御されるため、搬送速度の変化に対する駆動軸の各々の軌道の精度を向上させることができる。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、所定の平面に駆動軸の軌道が形成されるため、駆動軸の軌道の調整が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、発明の実施の形態について、図を用いて説明する。
【００１８】
図１は、この発明の第１の実施の形態によるロボット制御装置が適用されるロボット制御システムの概略構成を示したブロック図である。
【００１９】
図１を参照して、ロボット制御システム１０は、水平多関節のロボット１１と、ロボット１１の動作を制御するロボット制御装置１２と、ロボット１１の動作の教示を行うティーチングボックス１３とを備えている。ロボット制御装置１２は、ロボット１１に取り付けられたサーボモータを駆動させるサーボアンプ１５と、サーボアンプ１５に指令を与えてロボット１１の動作、位置及び姿勢を制御する制御部１４とを含んでいる。
【００２０】
ロボット１１は、被搬送物を保持するハンド部材２２と、一方端でＷ軸２１を介してハンド部材２２の端部を水平方向に回動可能に支持する上部アーム部材２０と、一方端でＢ軸１９を介して上部アーム部材２０の他方端を水平方向に回動可能に支持する下部アーム部材１８と、Ａ軸１７を介して下部アーム部材１８の他方端を水平方向に回動可能に支持するベース部材１６とを備えている。ハンド部材２２の下側に上部アーム部材２０が配置され、上部アーム部材２０の下側に下部アーム部材１８が配置され、下部アーム部材１８の下側にベース部材１６が配置されている。ハンド部材２２は、平面視において細長いＵ字状に形成され、屈曲部側が基点となるようにＷ軸２１が配置されている。ハンド部材２２は、図示しない真空吸着等の保持手段を備え、その保持手段によりハンド部材２２の上面に被搬送物が固定される。下部アーム部材１８及び上部アーム部材２０は、細長い平板状に形成され、各々の長さは、下部アーム部材１８を固定させて上部アーム部材２０をＢ軸１９を中心として回動させたときに、Ａ軸１７とＷ軸２１とが重なるような長さに設定されている。ベース部材１６は、上下方向を長手方向とした四角柱状に形成され、上下方向を長手方向とした円柱状に形成されたＡ軸１７を収納することができるように構成されている。尚、Ｗ軸２１が第１駆動軸を、Ｂ軸１９が第２駆動軸を、Ａ軸が第３駆動軸を構成し、上部アーム部材２０、Ｂ軸１９及び下部アーム部材１８がアーム機構を構成する。
【００２１】
Ａ軸１７、Ｂ軸１９及びＷ軸２１は駆動軸であり、各々の駆動軸に図示しないサーボモータが設置されている。Ａ軸１７には下部アーム部材１８を回動させるためのサーボモータ、Ｂ軸１９には上部アーム部材２０を回動させるためのサーボモータ、Ｗ軸２１にはハンド部材２２を回動させるためのサーボモータが各々設置されている。サーボモータの各々の出力軸である回転軸と、下部アーム部材１８、上部アーム部材２０及びハンド部材２２の各々とが連結されて、下部アーム部材１８、上部アーム部材２０及びハンド部材２２が各々独立して回動可能となっている。その図示しないサーボモータの各々の回転軸等には、サーボモータの各々の回転軸の回転速度や回転量を検出する動作量検出手段である図示しないエンコーダが各々設置されている。この動作量検出手段により、下部アーム部材１８、上部アーム部材２０及びハンド部材２２の回転角度等が検出される。更に、Ａ軸１７には、Ａ軸１７を上下方向に昇降させるための図示しないサーボモータ又はシリンダがベース部材１６の内部に設置されている。Ａ軸１７の昇降距離は、高さ検出手段である図示しないエンコーダにより検出される。
【００２２】
ベース部材１６は所定の位置に設置されるためＡ軸１７は移動せず、Ａ軸１７を基点として、ハンド部材２２が水平方向に所定の範囲で移動することとなる。又、Ａ軸１７が昇降すると、各々連結した下部アーム部材１８、上部アーム部材２０、ハンド部材２２が一体となって昇降する。このようにしてロボット１１は動作して所定の範囲において被搬送物を搬送する。
【００２３】
サーボアンプ１５は、制御部１４からの指令信号に基づいて上記Ａ軸１７、Ｂ軸１９及びＷ軸２１の各々に設置されたサーボモータに電力を供給してサーボモータを駆動させる。又、サーボアンプ１５に上記エンコーダからの回転角度等の検出情報がフィードバックされ、制御部１４からの指令信号とエンコーダからのフィードバック信号との差をなくすように、サーボアンプ１５はサーボモータの駆動を制御する。尚、この制御は、ＰＩ制御やＰＩＤ制御等により行われるが、限定されるものではない。
【００２４】
ティーチングボックス１３は、ロボット１１に近接して設置され、ロボット１１を動作させるためのスイッチを備えている。このティーチングボックス１３を用いて、ロボット１１の位置及び姿勢からなる教示点の教示が行われる。
【００２５】
制御部１４は、サーボアンプ１５やティーチングボックス１３に接続して、ロボット制御システム１０の全体を制御している。制御部１４は、ティーチングボックス１３によって入力された内容を記憶する機能、サーボアンプ１５に指令信号を送ることにより各駆動軸に設定されたサーボモータを駆動させてロボット１１の動作や姿勢を制御する機能、各駆動軸に設置されたサーボモータの回転軸の回転角度等のエンコーダによって検出された情報をサーボアンプを介して取得して演算する機能、等を備えている。制御部１４は、ティーチングボックス１３により教示された教示点間をロボット１１が移動するようにロボット１１の動作を制御する。
【００２６】
次に、制御部１４で制御されるロボット１１の動作について説明する。
【００２７】
図２は、図１で示したロボットが特異点Ｏを通過させて開始点Ｓから目標点Ｅまで半導体ウェハを搬送したときの各点におけるロボットの位置及び姿勢を示した概略平面図である。この実施の形態における特異点は、半導体ウェハの中心点がハンド部材２２の中心線上にあり、下部アーム部材１８、上部アーム部材２０及びハンド部材２２の各々の中心線が重なった状態のときの半導体ウェハ２３の中心点とする。
【００２８】
図２を参照して、上述したロボット１１が、Ｙ方向に延びるように配置された被搬送物である半導体ウェハ２３が収納されたカセット２４と、カセット２４に平行に配置された半導体ウェハ２３の処理を行う処理装置２５との間に設置されている。ロボット１１は、カセット２４や処理装置２５から半導体ウェハ２３を搬出入して、カセット２４と処理装置２５との間で半導体ウェハ２３を搬送する。カセット２４と処理装置２５との間の幅は、下部アーム部材１８や上部アーム部材２０をその軸方向をＸ方向に整列させたときの大きさより少し大きい程度である。したがって、下部アーム部材１８や上部アーム部材２０の軌道を制限せずに動作させると、それらは、カセット２４や処理装置２５と干渉することとなる。ロボット１１は、Ｘ方向の軸を境界に左右同様の範囲で稼動するように設置されている。ロボット１１は、半導体ウェハ２３の中心が開始点Ｓから特異点Ｏを通過して目標点Ｅまで移動するように動作して半導体ウェハ２３を搬送している。このとき、ロボット１１は、半導体ウェハ２３やハンド部材２２や上部アーム部材２０が、カセット２４や処理装置２５の障害物に干渉しないように動作している。
【００２９】
図２の（１）は、開始点Ｓのとき、図２の（２）は特異点Ｏのとき、図２の（３）は目標点Ｅのときのロボット１１の位置及び姿勢を示している。先ず、制御部１４は、Ａ軸１７を時計方向回りに駆動させ、Ｂ軸１９及びＷ軸２１を反時計方向回りに駆動させることにより、ロボット１１を、図２の（１）で示した開始点Ｓの位置及び姿勢から図２の（２）で示した特異点Ｏの位置及び姿勢まで動作させている。次に、Ａ軸１７及びＷ軸２１を時計方向回りに駆動させ、Ｂ軸１９を反時計方向回りに駆動させることにより、ロボット１１を、図２の（２）で示した特異点Ｏの位置及び姿勢から図２の（３）で示した目標点Ｅの位置及び姿勢まで動作させている。特異点Ｏを通過する時点でＡ軸１７及びＢ軸１９は同一方向に回動しているが、Ｗ軸２１は反対方向に回動し、ロボット１１は特異点Ｏで一度停止する。ところで、開始点Ｓから目標点Ｅまで各駆動軸の軌道が自由であれば、開始点Ｓから目標点Ｅまで半導体ウェハ２３を搬送している間に、半導体ウェハ２３、ハンド部材２２及び上部アーム部材２０がカセット２４や処理装置２５の障害物に干渉してしまうこととなる。従来のロボット制御装置であれば、障害物との干渉と特異点Ｏの通過とを避けるために中継点として複数の教示点を指定する必要がある。しかしながら、ロボット制御装置１２のこの動作における教示点は、開始点Ｓ、特異点Ｏ及び目標点Ｅの３点である。
【００３０】
次に、制御部１４で制御されるロボット１１の動作制御について説明する。
【００３１】
図３は図２で示した開始点Ｓにおけるロボットの姿勢の拡大平面図である。図４は図２で示した開始点Ｓから特異点Ｏまでロボットが動作したときの図であって、その（１）が各駆動軸の動作量の差分、動作時間及び動作比率を示した図であり、その（２）が各駆動軸の速度変化を示した図であり、その（３）が半導体ウェハの中心点の軌道を示した図である。
【００３２】
図３を参照して、半導体ウェハ２３の中心が開始点Ｓから特異点Ｏまで移動するように、ロボット１１が半導体ウェハ２３を搬送するようにロボット１１を制御する場合である。ロボット１１の特異点Ｏの姿勢に対する開始点Ｓの姿勢におけるＡ軸１７、Ｂ軸１９及びＷ軸２１の各々の動作量の差分θが示されている。即ち、開始点Ｓの姿勢における、Ｘ軸と下部アーム１８との角度、下部アーム１８と上部アーム２０との角度、上部アーム２０とハンド部材２２との角度が示されている。平面視において反時計方向回りを（＋）とし時計方向回りを（−）とすると、上記差分θはＡ軸１７が−θＡＳ、Ｂ軸１９がθＢＳ、Ｗ軸２１がθＷＳである。ロボット１１の姿勢が開始点Ｓから特異点Ｏまで動作するのに、制御部１４は、Ａ軸１７を時計方向回りにθＡＳの動作量だけ駆動して、Ａ軸１７を中心にして下部アーム部材１８を回動させる。又、Ｂ軸１９を反時計時計方向回りにθＢＳの動作量だけ駆動して、Ｂ軸１９を中心にして上部アーム部材２０を回動させる。又、Ｗ軸２１を反時計方向回りにθＷＳの動作量だけ駆動して、ハンド部材２２を回動させる。
【００３３】
図４の（１）を参照して、先ず、制御部１４は、駆動軸の各々に取り付けられたエンコーダからの検出情報を利用して、差分算出手段により、駆動軸の各々の上記差分θを算出する。次に、制御部１４は、時間算出手段により、予め設定可能な駆動軸の各々の速度条件と、ロボット１１が開始点Ｓの姿勢から特異点Ｏの姿勢まで動作する動作量、即ち上記差分θとから、駆動軸の各々の動作時間Ｔを算出する。このとき算出された動作時間ＴがＡ軸１７はＴＡＳ、Ｂ軸１９はＴＢＳ、Ｗ軸２１がＴＷＳとして、これらのうちＢ軸１９の動作時間ＴＢＳが最も長かったとする。次に、制御部１４は、比率算出手段により、駆動軸のうち上記算出された動作時間Ｔが最も長い駆動軸であるＢ軸１９を基準軸として、その基準軸の動作量に対する他の駆動軸であるＡ軸１７及びＷ軸２１の動作量の動作比率を算出する。図４の（１）で示したように、このとき算出される動作比率は、Ｂ軸１９を１として、Ａ軸１７は（−θＡＳ／θＢＳ）、Ｗ軸２１は（θＷＳ／θＢＳ）となる。動作時間Ｔが最も長い駆動軸を基準軸とすることで、搬送時間を動作時間の最も長い駆動軸の動作時間に合わせることができ、効率的なロボット制御装置１２となる。尚、動作時間Ｔの長短により基準軸が決定されているが、角度等の動作量の大小により基準軸が決定されてもよい。
【００３４】
次に、制御部１４は、動作手段により、上記算出された動作比率でＡ軸１７、Ｂ軸１９及びＷ軸２１の駆動軸の各々をサーボモータで駆動させることにより、ロボット１１を開始点Ｓの姿勢から特異点Ｏの姿勢まで動作させる。ロボット１１が開始点Ｓの姿勢から特異点Ｏの姿勢まで動作する時間を所定の間隔で分割した所定時間ΔＴ毎、例えば数ｍｓｅｃ程度の補間時間毎に制御部１４はサーボアンプ１５に指令信号を送り、上記動作比率で駆動軸の各々を駆動させる。具体的には、Ｎ個目の所定時間ΔＴＮの間にＢ軸１９をθＢＮ駆動させる場合、所定時間ΔＴＮの間にＡ軸１７及びＷ軸２１を駆動させる動作量θＡＮ及びθＷＮは、
θＡＮ＝θＢＮ×（−θＡＳ／θＢＳ）＝−［θＢＮ×（θＡＳ／θＢＳ）］
θＷＮ＝θＢＮ×（θＷＳ／θＢＳ）
となる。制御部１４は、サーボモータにより所定時間ΔＴＮの間にＢ軸１９を反時計方向回りにθＢＮだけ駆動させ、Ａ軸１７を時計方向回りに［θＢＮ×（θＡＳ／θＢＳ）］だけ駆動させ、Ｗ軸２１を反時計方向回りに［θＢＮ×（θＷＳ／θＢＳ）］だけ駆動させる。したがって、制御部１４は、Ａ軸１７、Ｂ軸１９及びＷ軸２１を各々独立させて駆動させているのではなく、上記動作比率でＡ軸１７、Ｂ軸１９及びＷ軸２１を相対的に駆動させている。
【００３５】
次に、開始点Ｓから特異点Ｏまでロボット１１が動作したときの各駆動軸の速度変化と、半導体ウェハ２３の中心点の軌道について説明する。
【００３６】
図４の（２）を参照して、縦軸には、駆動軸の各々の速度が採られ、駆動軸の回転方向が反時計方向回りであれば（＋）とし、時計方向回りであれば（−）としている。横軸には、ロボット１１が開始点Ｓの姿勢から特異点Ｏの姿勢に動作するまでの経過時間が採られている。駆動軸の各々は、同時に駆動を始め、同時に停止している。駆動軸の各々の速度は開始点Ｓから速度が上昇し、最高速点を経過してから減速し特異点Ｏで停止している。Ｂ軸１９の速度が最も速く、続いてＷ軸２１、Ａ軸１７の順になっている。又、Ｂ軸１９及びＷ軸２１は反時計方向回りに回動し、Ａ軸１７は時計方向回りに回動している。上述したロボット１１の動作制御が行われるため、図４の（２）で示したように駆動軸の各々の速度は変化し、開始点Ｓから特異点Ｏまでの間で、Ａ軸１７、Ｂ軸１９及びＷ軸２１の各々の速度比率は常に一定となっている。即ち、Ａ軸１７、Ｂ軸１９及びＷ軸２１の各々の動作比率は、
Ａ軸１７：Ｂ軸１９：Ｗ軸２１＝（−θＡＳ／θＢＳ）：１：（θＷＳ／θＢＳ）
で常に一定となる。
【００３７】
図４の（３）を参照して、縦軸にはＸ方向の座標が採られ、横軸にはＹ方向の座標が採られ、図２及び図３で示したＸ方向及びＹ方向の座標と一致している。半導体ウェハ２３の中心の軌道は、開始点ＳからＹ方向の軸に沿って移動し、Ｘ方向の軸を一度超えて、その後急激に屈曲してＸ方向の軸上に位置する特異点Ｏに到達している。上記軌道は、Ｙ方向に延びる楕円状を移動するように滑らかな曲線を描くように形成されている。
【００３８】
以上のように、ロボット１１の動作制御について開始点Ｓの姿勢から特異点Ｏの姿勢までを説明してきたが、図２の（２）で示した特異点Ｏから図２の（３）で示した目標点Ｅまでの動作も同様の動作制御で制御される。上記説明の開始点Ｓを特異点Ｏとして、特異点Ｏを目標点Ｅとして考える。制御部１４は、特異点Ｏから目標点Ｅまでの間も一定の動作比率でＡ軸１７、Ｂ軸１９及びＷ軸２１を相対的に駆動させる。このときの動作比率は前述した開始点Ｓから特異点Ｏまでの動作比率とは異なる。開始点Ｓから目標点Ｅまでの駆動軸の各々の速度は、開始点Ｓから上昇して最高速点に到達した後減速して特異点Ｏで一度同時に停止し、再び上昇して最高速点に到達した後減速して目標点Ｅで同時に停止する。又、図２で示した場合と異なり、開始点と目標点がＸ軸を境界にして平面視において左右対称であれば、Ｘ軸を境界にして駆動軸を反対方向に回動させる必要がなくなる。又、駆動軸の各々の動作比率も、開始点から特異点Ｏまでと特異点Ｏから目標点までと同一となる。そのため、特異点Ｏを教示点として指定する必要がなくなり、特異点Ｏで停止させることなく、開始点から目標点までロボット１１を動作制御することができる。
【００３９】
上記のようにロボット１１を制御するロボット制御装置１２では、動作時間の最も長い駆動軸を基準にした動作比率のもと、Ａ軸１７、Ｂ軸１９及びＷ軸２１の各々が相対的に動作する。そのため、開始点Ｓから特異点Ｏまで、あるいは特異点Ｏから目標点Ｅまでの半導体ウェハ２３の搬送速度が変化しても、駆動軸の各々の軌道は一定となる。駆動軸の各々の軌道が制御されるため、障害物との干渉を避ける必要があっても、開始点Ｓ、特異点Ｏ及び目標点Ｅ以外に教示点を指定する必要がなくなる。したがって、障害物との干渉を避けるために駆動軸の軌道が制限される場合に、教示点の数が減少すると共に特異点を通過させることができるため、搬送速度を向上させると共に装置の立上げ時間や搬送経路の変更時間を短縮させることができる。
【００４０】
ロボット制御装置１２によれば、ロボット１１の稼動範囲が限られた装置内において、障害物との干渉を避けながらロボット１１を動作させることができる。又、ロボット１１の稼動範囲を小さくすることができるため、ロボット１１が設置される装置も小さくすることができる。又、所定時間ΔＴ毎にロボット１１の位置及び姿勢が制御されるため、搬送速度の変化に対する駆動軸の各々の軌道の精度を向上させることができる。駆動軸の各々は水平方向に回動し、所定の平面である水平面に駆動軸の各々の軌道が形成されるため、駆動軸の軌道の調整が容易となる。
【００４１】
尚、上記の実施の形態では、ハンド部材及びアーム機構を水平方向に回動させているが、必ずしもこのように構成する必要はなく、他の平面方向に回動してもよい。例えば、ロボット制御装置が垂直多関節のロボットに適用されてもよい。
【００４２】
又、上記の実施の形態では、３つの駆動軸で構成されているが、駆動軸の各々を相対的に駆動させることができれば、駆動軸は２つ又は４つ以上で構成されてもよい。
【００４３】
更に、上記の実施の形態では、２つのアーム部材で構成されているが、アーム部材の各々を相対的に動作させることができれば、アーム部材は３つ以上で構成されてもよい。
【００４４】
更に、上記の実施の形態では、２つのアーム部材は同じ長さに構成されているが、異なる長さに構成してもよい。
【００４５】
更に、上記の実施の形態では、アーム機構がベース部材に支持されているが、他の構成からなる部材により支持されてもよく、又、Ａ軸が上下方向に昇降しなくてもよい。
【００４６】
更に、上記の実施の形態では、動作時間Ｔが最も長い駆動軸を基準軸としているが、他の駆動軸を基準軸としてもよい。
【００４７】
更に、上記の実施の形態では、教示点が開始点、特異点及び目標点として３点指定されているが、特異点を含んでいれば、３点以上教示点を指定してもよい。
【００４８】
更に、上記の実施の形態では、真空吸着等で被搬送物を保持するようにハンド部材が構成されているが、被搬送物を保持することができれば、被搬送物を狭持する等ハンド部材を他の構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】この発明の第１の実施の形態によるロボット制御装置が適用されるロボット制御システムの概略構成を示したブロック図である。
【図２】図１で示したロボットが特異点Ｏを通過させて開始点Ｓから目標点Ｅまで半導体ウェハを搬送したときの各点におけるロボットの位置及び姿勢を示した平面図である。
【図３】図２で示した開始点Ｓにおけるロボットの姿勢の拡大平面図である。
【図４】図２で示した開始点Ｓから特異点Ｏまでロボットが動作したときの図であって、その（１）が各駆動軸の動作量の差分、動作時間及び動作比率を示した図であり、その（２）が各駆動軸の速度変化を示した図であり、その（３）が半導体ウェハの中心点の軌道を示した図である。
【符号の説明】
【００５０】
１１    ロボット
１２    ロボット制御装置
１６    ベース部材
１７    Ａ軸
１８    下部アーム
１９    Ｂ軸
２０    上部アーム
２１    Ｗ軸
２２    ハンド部材
２３    半導体ウェハ
【図１】
0004974859.tif 000002
【図２】
0004974859.tif 000003
【図３】
0004974859.tif 000004
【図４】
0004974859.tif 000005