工业用机器人及其控制方法技术

一种工业用机器人及其控制方法，所述工业用机器人即使在从臂的转动的轴向观察时臂的前端侧在不沿着通过臂相对于主体部的转动中心的假想线的位置直线地移动的情况下，也能够容易地指示臂的前端侧的移动位置。所述工业用机器人包括：臂，所述臂包括被连接成能够相对转动的多个臂部；多个马达，所述多个马达用于使多个所述臂部转动；以及主体部，所述臂的基端侧与所述主体部连接成能够转动，控制所述工业用机器人的控制部根据所述臂的姿势和所述臂的动作方向切换是使用以所述臂相对于所述主体部的转动中心为原点的圆柱坐标系控制所述工业用机器人，还是使用以所述臂的所述转动中心为原点的直角坐标系控制所述工业用机器人。

【技术实现步骤摘要】
工业用机器人及其控制方法本专利技术专利申请是国际申请号为PCT/JP2013/070160，国际申请日为2013年7月25日，进入中国国家阶段的申请号为201380011432.6，名称为“工业用机器人”的专利技术专利申请的分案申请。
第一专利技术涉及一种在真空中使用的工业用机器人。第二专利技术涉及一种使工业用机器人返回至原点位置的工业用机器人的原点位置返回方法。并且，在本专利技术中涉及一种包括手和臂的工业用机器人。第三专利技术涉及一种具有包括被连接成能够相对转动的多个臂部的臂的工业用机器人。第四专利技术涉及一种具有包括被连接成能够相对转动的多个臂部的臂的工业用机器人以及该工业用机器人的控制方法。
技术介绍
以往，已知一种在真空中搬送基板的真空机器人(例如参照专利文献1)。专利文献1中记载的真空机器人包括：手，其用于装载基板；臂，其前端侧与手连接；以及主体部，其与臂的基端侧连接。臂包括：臂基座，其与主体部连接成能够转动；第一臂部，其基端侧与臂基座连接成能够转动；以及第二臂部，其基端侧与第一臂的前端侧连接成能够转动。臂基座以及第一臂形成为中空状。在臂基座的内部配置有使臂驱动的臂驱动用马达以及将臂驱动用马达的旋转减速并传递至第一臂的第一减速机。在第一减速机的输出轴固定有第一臂的基端侧。在第一臂的前端侧配置有将臂驱动用马达的旋转减速并传递至第二臂的第二减速机。在第二减速机的输出轴固定有第二臂的基端侧。在专利文献1中记载的真空机器人中，主体部的一部分固定于真空容器的底面，臂以及手配置在真空中。另一方面，在形成为中空状的臂基座以及第一臂的内部空间中确保了气密性，臂基座以及第一臂的内部空间成为大气压。因此，在该真空机器人中，即便将臂配置在真空中，也无需使用真空润滑脂等高价的润滑剂作为第一减速机以及第二减速机的润滑剂，只要使用在大气压中所使用的润滑脂等润滑剂即可。因此，能够降低真空机器人的初期成本以及运转成本。并且，在该真空机器人中，即便将臂配置在真空中，由于臂基座以及第一臂的内部空间成为大气压，因此也能够冷却配置在臂基座的内部的臂驱动用马达。其次，以往已知一种使通过控制程序进行一系列动作的工业用机器人从紧急停止位置返回至原点位置的原点位置返回方法(例如参照专利文献2)。在专利文献2中记载的原点位置返回方法中，根据记录于机器人控制器的紧急停止时的工业用机器人的当前位置的坐标(当前状态)以及基于由编码器检测的检测结果获取的紧急停止时的工业用机器人的实际当前位置的坐标，使工业用机器人进行指定的动作，从而使工业用机器人返回至原点位置。并且，以往已知一种具有包括多个臂部的臂的多关节型工业用机器人(例如参照专利文献3)。专利文献3中记载的工业用机器人包括：臂，所述臂包括在主体部安装成能够转动的第一臂部、在第一臂部安装成能够转动的第二臂部以及在第二臂部安装成能够转动的第三臂部；以及两个手，所述两个手在第三臂部安装成能够转动。并且，该工业用机器人包括：第一驱动用马达，其使第一臂部以及第二臂部转动；第二驱动用马达，其使第三臂部转动；以及两个手驱动用马达，所述两个手驱动用马达使两个手分别转动。该工业用机器人例如配置在半导体制造系统的入口，从晶圆盒取出收纳于晶圆盒内的半导体晶圆，并将半导体晶圆收纳于指定的处理装置中。另外，以往已知一种搬送半导体晶圆的半导体搬送机器人(例如参照专利文献4)。专利文献4中记载的搬送用机器人是水平多关节型的三轴机器人，其包括：升降轴，其设置在基台；臂，其基端侧与升降轴连接成能够转动；以及手，其与臂的前端侧连接成能够转动。臂包括：第一臂部，其基端侧与升降轴连接成能够转动；以及第二臂部，其基端侧与第一臂部的前端侧连接成能够转动，且在所述第二臂部的前端侧将手连接成能够转动。并且，该搬送用机器人包括使第一臂部、第二臂部以及手分别转动的三个马达。在专利文献4中记载的搬送机器人中，根据以第一臂部相对于升降轴的转动中心为原点的圆柱坐标系控制手的位置。并且，在专利文献1中公开了一种自动指示方法，其自动指示用于使臂以在从上下方向观察时手在通过第一臂部的转动中心的直线上移动的方式(即，以手向圆柱坐标系的径向移动的方式)伸缩的手的移动位置。另外，在专利文献4中，记载了也可根据XY坐标系控制手的位置的内容。并且，专利文献4中记载的搬送机器人使用在用于制造半导体的半导体制造系统中。在半导体制造系统中，以往在从上下方向观察时呈以第一臂部的转动中心为中心的放射状配置有半导体晶圆的处理装置，搬送机器人使手呈以第一臂部的转动中心为中心的放射状移动(即，使手在通过第一臂部的转动中心的直线上移动)来搬送半导体晶圆。现有专利文献专利文献专利文献1：日本特开2011-101912号公报专利文献2：日本特开2009-90383号公报专利文献3：日本特开2011-230256号公报专利文献4：日本特开2010-284728号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题近年来，在真空中搬送的基板等搬送对象物越来越大型化。例如，若由专利文献1中记载的真空机器人搬送的基板大型化，则由于施加至臂驱动用马达的负载变大，因此臂驱动用马达的发热量变大。因此，在专利文献1中记载的真空机器人中，若不有效地冷却臂驱动用马达，则可能会因热的影响而损伤臂驱动用马达。因此，第一专利技术的课题为提供一种工业用机器人，其将配置在真空中的臂的至少一部分的内部设为大气压，且能够有效地冷却配置在臂内部的大气中的手或臂的驱动用马达。如上所述，在专利文献2中记载的原点位置返回方法中，能够使掌握自身当前位置的坐标(当前状态)的工业用机器人从紧急停止位置返回至原点位置。但是，在专利文献2中记载的原点位置返回方法中，无法使由于某种原因而在当前位置的坐标为未知的状态下紧急停止的工业用机器人返回至原点位置。因此，第二专利技术的课题为提供一种工业用机器人的原点位置返回方法，其能够用简单的方法使在当前位置的坐标为未知的状态下停止的工业用机器人返回至原点位置。并且，本专利技术的课题为提供一种工业用机器人，其即便在当前位置的坐标为未知的状态下停止，也能够用简单的方法返回至原点位置。接着，在半导体制造系统等使用工业用机器人的系统中，有可能发生因某种原因而必须使工业用机器人紧急停止来确保安全的状况。此时，一般做法为立即切断工业用机器人的电源，使工业用机器人停止。但是，如专利文献3中记载的工业用机器人，在设置有使第一臂部以及第二臂部转动的第一驱动用马达、使第三臂部转动的第二驱动用马达以及使两个手分别转动的两个手驱动用马达的工业用机器人中，若在第一臂部、第二臂部、第三臂部以及手正在动作时，切断对第一驱动用马达、第二驱动用马达以及手驱动用马达供电的电源而使工业用机器人紧急停止，则有可能由于正在动作的第一臂部以及第二臂部的惯性、第三臂部的惯性以及手的惯性而导致第一臂部、第二臂部、第三臂部以及手分别自由转动，直至第一臂部、第二臂部、第三臂部以及手停止为止。若第一臂部、第二臂部、第三臂部以及手分别自由转动，直至第一臂部、第二臂部、第三臂部以及手停止为止，则有可能导致第一臂部、第二臂部、第三臂部或手例如与收纳有半导体晶圆的晶圆盒或处理半导体晶圆的处理装置相碰撞，引起意外事故。因此，第三专利技术的课题为提供一种工业用机器人以及工业用机器人的控制方法，该工业用机器人具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工业用机器人，其包括：臂，所述臂包括被连接成能够相对转动的多个臂部；多个马达，所述多个马达用于使多个所述臂部转动；以及主体部，所述臂的基端侧与所述主体部连接成能够转动，所述工业用机器人的特征在于，控制所述工业用机器人的控制部根据所述臂的姿势和所述臂的动作方向切换是使用以所述臂相对于所述主体部的转动中心为原点的圆柱坐标系控制所述工业用机器人，还是使用以所述臂的所述转动中心为原点的直角坐标系控制所述工业用机器人。

【技术特征摘要】
2012.11.09 JP 2012-247111;2012.11.09 JP 2012-247111.一种工业用机器人，其包括：臂，所述臂包括被连接成能够相对转动的多个臂部；多个马达，所述多个马达用于使多个所述臂部转动；以及主体部，所述臂的基端侧与所述主体部连接成能够转动，所述工业用机器人的特征在于，控制所述工业用机器人的控制部根据所述臂的姿势和所述臂的动作方向切换是使用以所述臂相对于所述主体部的转动中心为原点的圆柱坐标系控制所述工业用机器人，还是使用以所述臂的所述转动中心为原点的直角坐标系控制所述工业用机器人，所述工业用机器人还包括：手，所述手与所述臂的前端侧连接成能够转动；以及手用马达，所述手用马达用于使所述手转动，并且，在所述工业用机器人中，作为所述臂部包括：第一臂部，所述第一臂部的基端侧与所述主体部连接成能够转动；以及第二臂部，所述第二臂部的基端侧与所述第一臂部的前端侧连接成能够转动，且所述手与所述第二臂部的前端侧连接成能够转动，在从成为所述手、所述第一臂部以及所述第二臂部的转动的轴向的上下方向观察时所述手相对于所述第二臂部的转动中心在通过所述臂的所述转动中心的假想线上直线地移动的情况下，所述控制部利用所述圆柱坐标系控制所述工业用机器人，在从上下方向观察时所述手的所述转动中心在不沿着所述假想线的位置直线地移动的情况下，所述控制部利用所述直角坐标系控制所述工业用机器人。2.根据权利要求1所述的工业用机器人，其特征在于，在所述第一臂部相对于所述主体部不转动且所述第二臂部相对于所述第一臂部不转...

【专利技术属性】
技术研发人员：矢泽隆之，增泽佳久，田辺智树，渡边洋和，
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