CN107444812A - 容纳盒子的储库及教育储库中的储库机器人的方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于容纳盒子的储库。该储库包括用于容纳盒子的货架、储库机器人、施教模具、和施教单元。储库机器人包括构造成将盒子装载于货架中和从货架中卸载盒子的机器人臂。将施教模具设置在货架中，用于对储库机器人进行施教。将施教单元设置在机器人臂上，以便获取用于利用施教模具对储库机器人进行施教的信息。

Description

容纳盒子的储库及教育储库中的储库机器人的方法

技术领域

本发明的示例性实施例总体上涉及一种用于容纳盒子的储库、及一种对设置在该储库中的储库机器人进行施教的方法。更具体地，本发明的实施例涉及一种具有容纳其中容纳有半导体基板或玻璃基板的盒子的货架的储库、及一种对设置在该储库中用于运送盒子的储库机器人进行施教的方法。

背景技术

在制造半导体器件或显示器件的方法中，将其中容纳有半导体基板或玻璃基板的盒子贮存在储库中，并且该储库包括用于容纳盒子的多个货架。

将货架布置在水平方向和垂直方向上，并且将用于运送盒子的储库机器人设置在该储库中。储库机器人可在水平方向和垂直方向上移动，并且包括用于运送盒子的机器人臂。

利用预定的第一位置坐标使储库机器人在第一水平方向和垂直方向上移动从而将盒子容纳在货架中，并且利用预定的第二位置坐标使机器人臂在大体上垂直于第一水平方向的第二水平方向上移动。

这些位置坐标是利用储库的设计数据而预先确定的。然而，这些位置坐标可以是不同于实际坐标，因此需要位置坐标的施教操作。该施教操作是由工作人员手动地执行，但需要大量的时间。因此，需要对上述问题加以改进。

发明内容

一些示例性实施例提供一种能够容易地对用于将盒子容纳于货架中的储库机器人执行施教操作的储库。另外，一些示例性实施例还提供一种快速且容易地对储库机器人进行施教的方法。

根据一些示例性实施例，用于容纳盒子的储库可包括用于容纳盒子的货架、储库机器人、施教模具、和施教单元。储库机器人可包括构造成将盒子装载于货架中和从货架中卸载盒子的机器人臂。可将施教模具设置在货架上以便对储库机器人进行施教。可将施教单元设置在机器人臂上，以便获取用于利用施教模具对储库机器人进行施教的信息。

在示例性实施例中，施教模具可包括QR码，并且施教单元可包括用于识别QR码的QR扫描仪。

在示例性实施例中，储库还可包括利用由施教单元所获取的信息而执行储库机器人的施教的控制器。

在示例性实施例中，施教单元可获取施教模具图像，并且控制器可从施教模具图像中获取与施教模具的边缘相对应的图像坐标，对所获取的图像坐标与预定的图像坐标进行比较，并且利用所获取图像坐标与预定的图像坐标之间的差值而执行储库机器人的施教。

在示例性实施例中，可将施教模具设置在货架的内壁上并面对机器人臂。

在示例性实施例中，储库还可包括设置在货架中用于对机器人臂进行施教的第二施教模具，并且将第二施教单元设置在机器人臂上以便利用第二施教模具来执行机器人臂的施教。

在示例性实施例中，第二施教单元可包括用于测量到第二施教模具的距离的激光位移传感器。

在示例性实施例中，第二施教单元可包括用于测量到第二施教模具的距离的刻度圆柱。

根据一些示例性实施例，提供一种对储库机器人进行施教的方法。可利用预定的位置坐标使储库机器人移动到用于容纳盒子的货架的前面位置。可利用设置在储库机器人的机器人臂上的施教单元，从设置在货架中的施教模具中获取用于对储库机器人进行施教的信息。可利用所获取的信息对预定的位置坐标进行补偿。

在示例性实施例中，施教模具可包括QR码，并且施教单元可包括构造成识别QR码的QR扫描仪。

在示例性实施例中，可通过如下方式获取该信息：利用施教单元获取施教模具图像，从施教模具图像中获取与施教模具的边缘相对应的图像坐标，并且对所获取的图像坐标与预定的图像坐标进行比较从而计算出所获取的图像坐标与预定的图像坐标之间的差值。

在示例性实施例中，所述方法还可包括利用经补偿的位置坐标使储库机器人移动。

在示例性实施例中，所述方法还包括利用预定的第二位置坐标使机器人臂移动进入货架中，利用设置在机器人臂上的第二施教单元测量到设置在货架中的第二施教模具的距离，对所测量的距离与预定的距离进行比较从而计算出差值，并且利用该差值对第二位置坐标进行补偿。

在示例性实施例中，可使储库机器人在第一水平方向和垂直方向上移动，并且可使机器人臂在大体上垂直于第一水平方向的第二水平方向上移动。

根据本发明的示例性实施例，可利用设置在机器人臂上的施教单元来识别设置在货架中的施教模具，并且可利用从施教模具中所获取的信息而执行储库机器人的施教。具体地，可利用事先准备于施教模具上的QR码和来自由施教单元所获取施教模具图像的与施教模具的边缘部相对应的图像坐标来检查货架编号。控制器可对所获取的图像坐标与预定的图像坐标进行比较，并且可利用所获取的图像坐标与预定的图像坐标之间的差值对储库机器人的位置坐标(例如X轴坐标和Z轴坐标)进行补偿。

另外，可利用设置在机器人臂上的第二施教单元来测量到设置在货架中的第二施教模具的距离，并且可利用所测量的距离对机器人臂的第二位置坐标(例如Y轴坐标)进行补偿。

利用施教模具和施教单元对X轴坐标和Z轴坐标进行补偿，并且利用第二施教模具和第二施教单元对Y轴坐标进行补偿，因此可进一步简化储库机器人的施教操作，并且可大幅地减少储库机器人的施教操作所需的时间。

附图说明

基于以下的详细说明并结合附图，将更清楚地理解说明性的、非限制性示例性实施例。

图1是图示说明根据本发明一个实施例的储库的示意图。

图2是图示说明如图1中所示的货架和机器人臂的平面视图。

图3和图4是图示说明由如图2中所示施教单元所获取的施教模具图像的示意图。

图5是图示说明如图2中所示机器人臂的施教操作的平面视图。

具体实施方式

在下文中将参照附图更详尽地描述各种示例性实施例，在附图中示出了一些示例性实施例。然而，本发明可具体化为许多不同形态，并且不应被理解成局限于本文中所陈述的示例性实施例。更确切地讲，提供这些示例性实施例而使得本公开将是详尽和完全的，并且将本发明的范围完全地传达给本领域的技术人员。在附图中，为了清楚起见，可将各层和区域的尺寸和相对尺寸放大。在所有附图中，类似的附图标记指代类似的元件。

应当理解的是，当一个元件被称为“连接”或“联接”到另一个元件时，该元件可以直接地连接或联接到其它元件或者可存在介于中间的元件。相反，当一个元件被称为“直接地连接”或“直接地联接”到另一个元件时，不存在介于中间的元件。用于描述各元件之间关系的其它词语应当以类似的方式进行解释(例如，“在---之间”相对于“直接地在---之间”、“相邻”相对于“直接地相邻”等)。应当理解的是，尽管在本文中可使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但这些元件不应受这些术语的限制。这些术语是用于将一个元件与另一个元件加以区别。因此，在不背离本发明的教导的前提下，下面所描述的的第一元件可以被称为第二元件。本文中所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关所列出项的任意和全部组合。

本文中所使用的术语只是为了描述具体示例性实施例的目的，而并非意图限制本发明。本文中所使用的单数形式“一”、“一个”和“该”意图也包括复数形式，除非上下文中明确地指出。还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时，该术语是说明所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件、和/或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件、和/或其群组的存在或添加。除非另有规定，在本文中使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的技术人员通常所理解的相同的含义。还应当理解的是，例如在常用词典中所定义的术语，应被解释为具有与它们在相关领域的背景中的含义一致的含义，并且将不应以理想化的或过于正式的方式进行解释，除非在本文中明确地如此规定。

在下文中，将参照附图详细地描述根据本发明实施例的用于燃料电池和具有该燃料电池的电池组结构的电荷收集板。重要的是应理解，本发明可具体化为许多替代形式，并且不应被理解成局限于本文中所陈述的示例性实施例。虽然本发明可具有各种修改和替代形式，但通过在附图中的举例来揭示其具体实施例并且将本文中进行详细的描述。然而，应当理解的是，并非意图将本发明局限于所公开的具体形态，但相反，本发明涵盖落在本发明的精神和范围内的所有修改、等同物、和替代物。在对各附图的描述中，类似的附图标记是用于类似的元件。在附图中，为了清楚起见，可将各层和区域的尺寸和相对尺寸放大。在所有附图中，类似的附图标记指代类似的元件。

图1是图示说明根据本发明一个实施例的储库的示意图，图2是图示说明如图1中所示的货架和机器人臂的平面视图。

参照图1，根据本发明一个实施例的储库100可用于在制造半导体器件或显示器件的过程中容纳用于容纳半导体基板或玻璃基板的盒子10。

储库100可包括用于容纳盒子10的多个货架102。可将货架102设置在第一水平方向(X轴方向)和垂直方向(Z轴方向)上，并且可将用于运送盒子10的储库机器人110设置在货架102的前面。

储库机器人110可构造成可在第一水平方向和垂直方向上移动以便运送盒子10。尽管在图1中未示出，但储库机器人110可由在第一水平方向上延伸的导轨和在垂直方向上延伸的导轨所引导。此外，储库100可包括用于使储库机器人110在第一水平方向上移动的第一水平驱动部(未图示)和用于使储库机器人110在垂直方向上移动的垂直驱动部(未图示)。

储库机器人110可包括用于输送盒子10的机器人臂112，并且机器人臂112可构造成可朝向货架1l02移动。例如，机器人臂112可构造成可在大体上垂直于第一水平方向的第二水平方向(Y轴方向)上移动，并且储库机器人110可包括用于驱动机器人臂112的第二水平驱动部(未图示)。

例如，第一和第二水平驱动部及垂直驱动部可通过使用电动机、正时皮带、滑轮等而构成。

参照图2，可将用于对储库机器人110进行施教的施教模具120事先准备于货架102中。例如，可将施教模具120设置在货架102的内壁上并面对机器人臂112。

可将利用施教模具120对储库机器人110进行施教的施教单元122设置在机器人臂112上。例如，施教单元122可构造成识别施教模具120并且获取用于利用施教模具120对储库机器人110进行施教的信息。

尽管在图2中未示出，但根据本发明的实施例，施教模具120可包括QR码，并且施教单元122可包括用于识别QR码的QR扫描仪。例如，QR码可包括指示货架102的位置的编号的信息，等。

另外，储库100可包括控制器(未图示)，该控制器利用由施教单元122所获取的信息而执行对储库机器人110的施教。例如，施教单元122可获取施教模具图像20(示于图3中)。控制器可从施教模具图像20中获取与施教模具120的边缘的相对应的图像坐标，并且可对所获取的图像坐标与预定的图像坐标进行比较，由此可检测储库机器人110的实际位置。然后，控制器可利用所获取的图像坐标与预定的图像坐标之间的差值而执行储库机器人110的施教。

图3和图4是图示说明由如图2中所示施教单元所获取的施教模具图像的示意图。

如图3中所示，可利用预定的位置坐标使储库机器人110移动到货架102中的一个货架的前面位置，然后施教单元122可获取施教模具120的图像20。控制器可从施教模具图像20中获取施教模具120的边缘的图像坐标。此外，控制器可对所获取的图像坐标与预定的图像坐标进行比较从而计算出这两者之间的差值，并且可利用该差值对储库机器人110的位置坐标进行补偿。

然后，控制器可使储库机器人110移动到经补偿的位置坐标，并且可利用施教单元122对储库机器人110的位置坐标的补偿进行检查。也就是说，如图4中所示，在使储库机器人110移动到经补偿的位置坐标之后，当施教模具120位于期望的位置(例如，在第二施教模具图像22中的第二施教模具图像22的中心部位)时，则判断储库机器人110被正确地施教。具体地，当与施教模具120的边缘部相对应的图像坐标与预定的图像坐标之间的差值是在预定的公差范围内时，则判断储库机器人110的施教操作被成功地执行。

再次参照图2，可将用于对机器人臂112进行施教的第二施教模具130设置在货架102中，并且可将用于利用第二施教模具130来执行机器人臂112的施教的第二施教单元132设置在机器人臂112上。具体地，第二施教模具130可用于施教机器人臂112在第二水平方向上的移动距离，亦即Y轴坐标。

例如，第二施教单元132可包括用于测量到第二施教模具130的距离的激光位移传感器。可替代地，第二施教单元132可包括用于测量到第二施教模具130的距离的刻度圆柱。

图5是图示说明如图2中所示的机器人臂的施教操作的平面视图。

参照图5，在储库机器人110的施教操作完成之后，控制器可使机器人臂112在第二水平方向上移动。具体地，控制器可利用预定的第二位置坐标使机器人臂112移动进入货架102中。第二位置坐标可以是用于将盒子10装载到货架102上和从货架102中卸载盒子10的位置坐标。

第二施教单元132可测量到第二施教模具130的距离，控制器可对所测量的距离与预定的距离进行比较从而计算出这两者之间的差值，并且可利用该差值对第二位置坐标进行补偿。

在下文中，将参照附图详细地说明根据本发明一个实施例的对储库机器人进行施教的方法。

控制器可利用预定的位置坐标使储库机器人110移动到货架102中的一个货架的前面位置。例如，可使储库机器人110在第一水平方向(X轴方向)和垂直方向(Z轴方向)上移动。

然后，可由设置在机器人臂112上的施教单元122来识别设置在货架102中的施教模具120。例如，如图3中所示，可由施教单元122获取施教模具图像20，并且控制器可从施教模具图像20中获取与施教模具120的边缘相对应的图像坐标。另外，控制器可基于QR码来检查货架102的编号，并且可检查储库机器人110是否正常地移动到期望的位置。

然后，控制器可对所获取的图像坐标与预定的图像坐标进行比较从而计算出储库机器人110的实际位置。例如，可计算出所获取的图像坐标与预定的图像坐标之间的差值的平均值，该平均值可对应于储库机器人110的预定位置坐标与实际坐标之间的差值。

控制器可利用该差值对预定位置坐标(例如X轴坐标和Z轴坐标)进行补偿，然后可使储库机器人110移动到经补偿的位置坐标。

在使储库机器人110移动到经补偿的位置坐标之后，施教单元122可获取第二施教模具图像22，并且控制器可利用第二施教模具图像22来判断储库机器人110的施教是否被成功地执行。当补偿被正常地执行时，例如，施教模具120会显示于第二施教模具图像22的中心部位，如图4中所示。

在执行用于储库机器人110的X轴坐标和Z轴坐标的施教操作之后，控制器可使机器人臂112在第二水平方向(例如Y轴方向)上移动。具体地，如图5中所示，控制器可利用预定的第二位置坐标使机器人臂112朝向货架102的内部移动。

在使机器人臂112移动到第二位置坐标之后，第二施教单元132可测量到第二施教模具130的距离，并且控制器可对所测量的距离与预定的距离进行比较从而计算出差值。然后，控制器可利用该差值对第二位置坐标(例如Y轴坐标)进行补偿。

如上所述，根据本发明的示例性实施例，可利用设置在机器人臂112上的施教单元122来识别设置在货架102中的施教模具120，并且可利用从施教模具120中所获取的信息而执行储库机器人110的施教。具体地，可利用事先准备于施教模具120上的QR码来检查货架102的编号，并且可从由施教单元122所获取施教模具图像20中获取与施教模具120的边缘部相对应的图像坐标。控制器可对所获取的图像坐标与预定的图像坐标进行比较，并且可利用差值对储库机器人110的位置坐标(例如，X轴坐标和Z轴坐标)进行补偿。

另外，可利用设置在机器人臂112上的第二施教单元132来测量到货架102中的第二施教模具130的距离，并且可利用所测量的距离对机器人臂112的第二位置坐标(例如Y轴坐标)进行补偿。

如上所述，可利用施教模具120和施教单元122对X轴坐标和Z轴坐标进行补偿，并且可利用第二施教模具130和第二施教单元132对Y轴坐标进行补偿，因此可进一步简化储库机器人110的施教操作，并且可大幅地减少储库机器人110的施教操作所需的时间。

前面的描述是示例性实施例的例证而不应被理解成是限制性的。尽管已描述了几个示例性实施例，但本领域技术人员将容易地理解的是，在不实质性地背离本发明的新教导和优点的前提下，可在示例性实施例中作出许多修改。因此，所有的这种修改意图是包括在由权利要求中所限定的本发明的范围内。因此，应该理解的是，前面的描述是各种示例性实施例的例证而不应被理解成局限于所公开的具体示例性实施例，并且对所公开示例性实施例以及其它示例性实施例的修改意图是包括在所附权利要求的范围内。

Claims (16)

1.一种用于容纳盒子的储库，包括:

货架，所述货架是用于容纳盒子；

储库机器人，所述储库机器人包括构造成将所述盒子装载到所述货架中和从所述货架中卸载所述盒子的机器人臂；

施教模具，所述施教模具被设置在所述货架中用于对所述储库机器人进行施教；和

施教单元，所述施教单元被设置在所述机器人臂上以便利用所述施教模具获取用于对所述储库机器人进行施教的信息。

2.如权利要求1所述的储库，其中所述施教模具包括QR码。

3.如权利要求2所述的储库，其中所述施教单元包括用于识别所述QR码的QR扫描仪。

4.如权利要求1所述的储库，还包括利用由所述施教单元所获取的信息而执行所述储库机器人的施教的控制器。

5.如权利要求4所述的储库，其中所述施教单元获取施教模具图像，并且所述控制器从所述施教模具图像中获取与所述施教模具的边缘相对应的图像坐标，对所获取的图像坐标与预定的图像坐标进行比较，并且利用所获取的图像坐标与所述预定的图像坐标之间的差值而执行所述储库机器人的施教。

6.如权利要求1所述的储库，其中将所述施教模具设置在所述货架的内壁并面对所述机器人臂。

7.如权利要求1所述的储库，还包括:

第二施教模具，所述第二施教模具被设置在所述货架中用于对所述机器人臂进行施教；和

第二施教单元，所述第二施教单元被设置在所述机器人臂上利用所述第二施教模具执行所述机器人臂的施教。

8.如权利要求7所述的储库，其中所述第二施教单元包括用于测量到所述第二施教模具的距离的激光位移传感器。

9.如权利要求7所述的储库，其中所述第二施教单元包括用于测量到所述第二施教模具的距离的刻度圆柱。

10.一种对储库机器人进行施教的方法，包括：

利用预定的位置坐标使所述储库机器人移动到用于容纳盒子的货架的前面位置；

利用设置在所述储库机器人的机器人臂上的施教单元，从设置在所述货架中的施教模具中获取用于对所述储库机器人进行施教的信息；和

利用所获取的信息对所述预定的位置坐标进行补偿。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述施教模具包括QR码。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述施教单元包括构造成识别所述QR码的QR扫描仪。

13.如权利要求10所述的方法，其中通过如下方式获取所述信息：

利用所述施教单元获取施教模具图像；

从所述施教模具图像中获取与所述施教模具的边缘相对应的图像坐标；和

对所获取的图像坐标与预定的图像坐标进行比较，从而计算出所获取的图像坐标与所述预定的图像坐标之间的差值。

14.如权利要求10所述的方法，还包括利用所述经补偿的位置坐标使所述储库机器人移动。

15.如权利要求14所述的方法，还包括:

利用预定的第二位置坐标使所述机器人臂移动进入所述货架中；

利用设置在所述机器人臂上的第二施教单元来测量到设置在所述货架中的第二施教模具的距离；

对所测量的距离与预定的距离进行比较从而计算出差值；和

利用所述差值对所述第二位置坐标进行补偿。

16.如权利要求15所述的方法，其中使所述储库机器人在第一水平方向和垂直方向上移动，并且使所述机器人臂在垂直于所述第一水平方向的第二水平方向上移动。