水平多关节型机器人及其原点恢复方法技术

本发明专利技术涉及水平多关节型机器人及其原点恢复方法，在进行用于工件的输送等的水平多关节型机器人的原点恢复时，能够尽可能不经由人的手安全地执行原点恢复。在能够判断为输入了原点恢复的指示时的机器人的姿势从停止输送时起没有变化的情况下，机器人直接在输送路径中倒退，进行原点恢复。另外，若停止输送之后机器人的姿势发生变化，但在根据过去的示教数据算出的输送路径中找到接近当前的机器人的姿势的路径，则向找到的输送路径移动，之后，在该输送路径中倒退。另一方面，当前的姿势(特别是手部的前端)处于回转安全区域的外侧时，以使姿势变为回转安全区域的内侧的方式将手部拉回来之后，经由指定通过点进行原点恢复。

Horizontal Multi-Joint Robot and Its Origin Recovery Method

The invention relates to a horizontal multi-articulated robot and its origin recovery method. When the origin recovery of a horizontal multi-articulated robot for workpiece transportation and the like is carried out, the origin recovery can be safely performed as far as possible without human hands. When it can be judged that the position of the robot has not changed since the stop of transmission when the indication of origin recovery is input, the robot directly retreats in the transmission path to restore the origin. In addition, if the posture of the robot changes after stopping the transmission, but the path close to the current posture of the robot is found in the transportation path calculated from the past teaching data, then it moves to the found transportation path, and then it goes backward in the transportation path. On the other hand, when the current posture (especially the front end of the hand) is outside the safe area of rotation, the hand is pulled back by changing the posture into the inside of the safe area of rotation, and the origin is restored by the designated point of passage.

【技术实现步骤摘要】
水平多关节型机器人及其原点恢复方法
本专利技术涉及用于工件的输送等的水平多关节型机器人及其原点恢复方法。
技术介绍
例如，在半导体制造工序中，需要在收纳工件的盒和对工件执行规定处理的工件处理装置之间输送半导体晶片等工件。此时，需要能够相对于多个盒装载/卸载工件，因此，使用将多个臂相互可旋转地连结并且将电动机等的旋转力传递到臂并使臂进行伸缩等动作的多关节型机器人。由收纳工件的多个盒、工件处理装置以及多关节型机器人构成一个工件输送系统。各盒是将工件堆放成货架状的盒，由此，能够将多个工件收纳在一个盒内。作为盒的一个例子，有SEMI(SemiconductorEquipmentandMaterialsInternational：国际半导体设备与材料产业协会)标准E47.1中规定的正面开口式盒一体式输送、保管箱即FOUP(Front-OpeningUnifiedPod：前开式晶圆传送盒)等。专利文献1中公开有工件输送系统的结构的一个例子。在专利文献1中公开的工件输送系统中，将多个盒在水平面内配置成1列，将工件处理装置配置在与该多个盒的排列对置的位置，将水平多关节型机器人设置在由盒的排列和工件处理装置夹着的细长的空间。但是，在多关节型机器人中，有时在动作中因某种理由而必须进行原点恢复。在该原点恢复动作中，还要求机器人的臂或手不与周围的平面或设备发生碰撞。于是，专利文献2公开有一种方法，对机器人的每个移动位置预先准备原点恢复用移动信息，在请求原点恢复时，基于对应于机器人在该时刻到达的移动位置的原点恢复用移动信息移动到原点，进行原点恢复。但是，该方法在机器人的自由度高的情况下必须要准备的原点恢复用位置信息的量巨大，所以将其应用于多连杆的多关节型机器人是不现实的。专利文献3公开有一种方法，关于包含起点与终点的组合以及通过其间的位置信息在内表示机器人的臂前端的动作的轨道信息，还包含切换起点和终点的关联轨道信息。专利文献3中记载的方法是以在预先设定的轨道上存在机器人为前提的方法，所以在机器人基于轨道信息移动后、例如机器人通过点动(JOG)动作移动到脱离轨道的位置后，通过该方法无法实现原点恢复。专利文献4公开有一种方法，关于在不了解当前位置的坐标的状态下停止的机器人，操作者确认机器人当前的状态，设定临时的当前位置，之后，使机器人动作到规定位置，再从规定位置恢复到原点。该方法中，因为操作者观察机器人的状态并设定临时的当前位置，所以是需要人的介入的方法。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特许第5199117号公报专利文献2：日本特开平4－167102号公报专利文献3：日本特开2016－120851号公报专利文献4：日本特开2014－34107号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题专利文献1等中记载的多连杆的多关节型机器人因多关节而具有动作的自由度，在要求向狭窄的作业空间设置的半导体制造工序等中被广泛使用。但是，随着动作的自由度提高，若未以正确的动作路径及正确的姿势进行原点恢复动作，则在原点恢复动作中有可能与周围的壁面或设备发生碰撞。特别是在最近，在半导体装置制造工序中使用的机器人中，伴随用于制造的装置的小型化等，机器人可以使臂等移动的动作范围也缩小，期望更安全且可靠地进行原点恢复。另外，在半导体装置制造工序中，其环境或使用的装置的构造等导致操作者难以到机器人附近以修正臂姿势。也存在因无法观察机器人的外观而无法进行任意的点动动作的状况，因此要求使机器人自行进行原点恢复的能力，而尽可能不经由人手。本专利技术的目的在于，提供一种水平多关节型机器人及其原点恢复方法，该水平多关节型机器人用于工件的输送等，能够安全地执行原点恢复，而尽可能不经由人手。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术提供一种水平多关节型机器人，其用于工件的输送，其中，具备：基台；基台侧连杆，所述基台侧连杆可旋转地与所述基台连接；臂部侧连杆，所述臂部侧连杆与所述基台侧连杆连结；臂部，所述臂部旋转自如地与所述臂部侧连杆连接；手部，所述手部旋转自如地与所述臂部连接并保持所述工件；存储单元，所述存储单元至少存储示教数据；以及控制单元，所述控制单元基于所述示教数据计算输送路径，并控制所述基台侧连杆、所述臂部以及所述手部的驱动，所述基台侧连杆和所述臂部侧连杆构成连杆机构，所述连杆机构将所述臂部侧连杆和所述臂部的连结轴的中心点的移动轨迹限制为规定直线。在该水平多关节型机器人中，所述控制单元在输送的动作中及原点恢复的动作中继续执行所述水平多关节型机器人的坐标的记录，在输入了原点恢复的请求时，所述控制单元判定输入了所述请求时的所述水平型多关节机器人的坐标距所述记录的最新的坐标是否处于规定范围内，在处于所述规定范围内时，所述控制单元计算原点恢复的轨迹，使所述水平多关节型机器人沿着从所述输送的方向返回的方向移动到原点恢复位置，在未处于所述规定范围内时，所述控制单元计算基于存储于所述存储单元的过去的示教数据的输送路径，判定在计算出的输送路径中是否存在接近所述当前坐标的路径，在存在接近所述当前坐标的输送路径的情况下，使所述水平多关节型机器人沿该输送路径移动，之后移动到所述原点恢复位置，在所计算出的输送路径中没有接近所述当前坐标的路径的情况下，所述控制单元判定所述手部是否位于回转安全区域的外侧，在位于外侧时，则在将所述手部拉入到所述回转安全区域的内侧之后经由指定通过点使所述水平多关节型机器人移动到所述原点恢复位置。本专利技术提供一种水平多关节型机器人的原点恢复方法，所述水平多关节型机器人用于工件的输送，其至少具备：基台；基台侧连杆，所述基台侧连杆可旋转地与所述基台连接；臂部侧连杆，所述臂部侧连杆与所述基台侧连杆连结；臂部，所述臂部旋转自如地与所述臂部侧连杆连接；手部，所述手部旋转自如地与所述臂部连接并保持工件；存储单元，所述存储单元存储示教数据；控制单元，所述控制单元基于所述示教数据控制所述基台侧连杆、所述臂部以及所述手部的驱动，所述基台侧连杆和所述臂部侧连杆构成连杆机构，所述连杆机构将所述臂部侧连杆和所述臂部的连结轴的中心点的移动轨迹限制为规定直线，其中，在输送的动作中及原点恢复的动作中继续执行所述水平多关节型机器人的坐标的记录，在输入了原点恢复的请求时，所述控制单元判定输入了所述请求时的所述水平型多关节机器人的坐标距所述记录的最新的坐标是否处于规定范围内，在处于所述规定范围内时，所述控制单元计算原点恢复的轨迹，使所述水平多关节型机器人沿着从所述输送的方向返回的方向移动到原点恢复位置，在未处于所述规定范围内时，所述控制单元计算基于存储于所述存储单元的过去的示教数据的输送路径，判定在计算出的输送路径中是否存在接近所述当前坐标的路径，在存在接近所述当前坐标的输送路径的情况下，使所述水平多关节型机器人沿该输送路径移动，之后移动至所述原点恢复位置，在计算出的输送路径中没有接近所述当前坐标的路径的情况下，所述控制单元判定所述手部是否位于回转安全区域的外侧，在位于外侧时，将所述手部拉入到所述回转安全区域的内侧之后经由指定通过点使所述水平多关节型机器人移动到所述原点恢复位置。在这样的本专利技术中，在能够判断为输入了原点恢复的指示时的机器人的姿势从停止了输送时起未变化的情况下，机器人直接在输送路径中倒退，进行原点恢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水平多关节型机器人，其用于工件的输送，其中，具备：基台；基台侧连杆，所述基台侧连杆能旋转地与所述基台连接；臂部侧连杆，所述臂部侧连杆与所述基台侧连杆连结；臂部，所述臂部旋转自如地与所述臂部侧连杆连接；手部，所述手部旋转自如地与所述臂部连接并保持所述工件；存储单元，所述存储单元至少存储示教数据；以及控制单元，所述控制单元基于所述示教数据计算输送路径，并控制所述基台侧连杆、所述臂部以及所述手部的驱动，所述基台侧连杆和所述臂部侧连杆构成连杆机构，所述连杆机构将所述臂部侧连杆和所述臂部的连结轴的中心点的移动轨迹限制为规定直线，所述控制单元在输送的动作中及原点恢复的动作中继续执行所述水平多关节型机器人的坐标的记录，在输入了原点恢复的请求时，所述控制单元判定输入了所述请求时的所述水平型多关节机器人的坐标距所述记录的最新的坐标是否处于规定范围内，在处于所述规定范围内时，所述控制单元计算原点恢复的轨迹，使所述水平多关节型机器人沿着从所述输送的方向返回的方向移动到原点恢复位置，在未处于所述规定范围内时，所述控制单元计算基于存储于所述存储单元的过去的示教数据的输送路径，判定在计算出的输送路径中是否存在接近所述当前坐标的路径，在存在接近所述当前坐标的输送路径的情况下，使所述水平多关节型机器人向该输送路径移动，之后移动到所述原点恢复位置，在所计算出的输送路径中没有接近所述当前坐标的路径的情况下，所述控制单元判定所述手部是否位于回转安全区域的外侧，在位于外侧时，则在将所述手部拉入到所述回转安全区域的内侧之后，经由指定通过点使所述水平多关节型机器人移动到所述原点恢复位置。...

【技术特征摘要】
2017.11.09 JP 2017-2165811.一种水平多关节型机器人，其用于工件的输送，其中，具备：基台；基台侧连杆，所述基台侧连杆能旋转地与所述基台连接；臂部侧连杆，所述臂部侧连杆与所述基台侧连杆连结；臂部，所述臂部旋转自如地与所述臂部侧连杆连接；手部，所述手部旋转自如地与所述臂部连接并保持所述工件；存储单元，所述存储单元至少存储示教数据；以及控制单元，所述控制单元基于所述示教数据计算输送路径，并控制所述基台侧连杆、所述臂部以及所述手部的驱动，所述基台侧连杆和所述臂部侧连杆构成连杆机构，所述连杆机构将所述臂部侧连杆和所述臂部的连结轴的中心点的移动轨迹限制为规定直线，所述控制单元在输送的动作中及原点恢复的动作中继续执行所述水平多关节型机器人的坐标的记录，在输入了原点恢复的请求时，所述控制单元判定输入了所述请求时的所述水平型多关节机器人的坐标距所述记录的最新的坐标是否处于规定范围内，在处于所述规定范围内时，所述控制单元计算原点恢复的轨迹，使所述水平多关节型机器人沿着从所述输送的方向返回的方向移动到原点恢复位置，在未处于所述规定范围内时，所述控制单元计算基于存储于所述存储单元的过去的示教数据的输送路径，判定在计算出的输送路径中是否存在接近所述当前坐标的路径，在存在接近所述当前坐标的输送路径的情况下，使所述水平多关节型机器人向该输送路径移动，之后移动到所述原点恢复位置，在所计算出的输送路径中没有接近所述当前坐标的路径的情况下，所述控制单元判定所述手部是否位于回转安全区域的外侧，在位于外侧时，则在将所述手部拉入到所述回转安全区域的内侧之后，经由指定通过点使所述水平多关节型机器人移动到所述原点恢复位置。2.根据权利要求1所述的水平多关节型机器人，其中，对XY直角坐标系的每个象限确定所述指定通过点，所述XY直角坐标系将所述基台侧连杆相对于所述基台的旋转中心设定为原点，且将与所述规定直线平行的相对的两个方向中的一方设定为X轴正方向。3.根据权利要求2所述的水平多关节型机器人，其中，对每个象限确定所述指定通过点，以在该指定通过点和所述水平多关节型机器人的原点恢复位置之间的基于点对点动作的移动中，使所述水平多关节型机器人不产生干涉。4.根据权利要求3所述的水平多关节型机器人，其中，对每个象限确定所述指定通过点，以在相对于所述工件的装载/卸载的对象即该象限内的任意的载物台的待机/退避位置和该象限的指定通过点之间的基于点对点动作的移动中，使所述水平多关节型机器人不产生干涉。5.根据权利要求4所述的水平多关节型机器人，其中，对每个象限确定所述指定通过点，以在不同象限的指定通过点间的基于点对点动作的移动中，使所述水平多关节型机器人不产生干涉。6.根据权利要求2所述的水平多关节型机器人，其中，对每个象限确定所述指定通过点，以在相对于所述工件的装载/卸载的对象即该象限内的任意的载物台的待机/退避位置和该象限的指定通过点之间的基于点对点动作的移动中，使所述水平多关节型机器人不产生干涉。7.根据权利要求6所述的水平多关节型机器人，其中，对每个象限确定所述指定通过点，以在不同象限的指定通过点间的基于点对点动作的移动中，使所述水平多关节型机器人不产生干涉。8.根据权利要求1至7中任一项所述的水平多关节型机器人，其中，所述指定通过点作为所述水平多关节型机器人...

【专利技术属性】
技术研发人员：猪股徹也，
申请(专利权)人：日本电产三协株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP