JP2002205292A - 搬送ロボットとその制御方法 - Google Patents

搬送ロボットとその制御方法

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JP2002205292A
JP2002205292A JP2001109193A JP2001109193A JP2002205292A JP 2002205292 A JP2002205292 A JP 2002205292A JP 2001109193 A JP2001109193 A JP 2001109193A JP 2001109193 A JP2001109193 A JP 2001109193A JP 2002205292 A JP2002205292 A JP 2002205292A
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distance
transfer robot
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parallel
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JP2001109193A
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Tae-Kyu Son
台圭 孫
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    • B25J5/00Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/02Manipulators mounted on wheels or on carriages travelling along a guideway
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1656Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/40082Docking, align object on end effector with target
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 LCDガラスをカセットと衝突せず引き出し
ながら搬送ロボットの移送誤差を減らすことができる搬
送ロボットとその制御方法を提供する。 【解決手段】 搬送対象物が搬送ロボットの走行軸と平
行なのかを判断して、搬送対象物が平行でない場合搬送
対象物と走行軸との回転角を算出し、回転角に見合う分
だけ移動して搬送対象物を引き出して、目的位置に移動
して補正値を算出し、補正値に基づき目的位置を補正す
ることによって、LCDガラスを搬送ロボットとセンサ
ーを利用して整列するので、LCDガラスとカセットの
衝突なしで安全に取り出しながら出口ステージに下ろす
時、位置精度を維持できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は搬送ロボットに係
り、さらに詳しくはLCDガラスをカセットと衝突せず
引き出しながら搬送ロボットの移送誤差を減らすことが
できる搬送ロボットとその制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、液晶表示板はメーン基板になる
LCDガラスに多数のトランジスタを集積して製造す
る。前記LCDガラスはカセットに積載されているが、
カセットに積載されたLCDガラスは搬送ロボットによ
り自動的に次の工程へ移送される。 以下、前記LCD
ガラスの移送過程を説明する。
【0003】図1(a)及び図1(b)は従来の搬送ロ
ボットの作動を説明するための説明図である。図1
(a)及び図1(b)を参照すれば、カセット4中に積
載されている搬送対象物のLCDガラス3が所定角度ほ
ど回転して積載されている場合、搬送ロボット1がLC
Dガラスの移送のために接近した時ハンド2とLCDガ
ラス3とが平行にならない。
【0004】したがって、LCDガラス3を引き出すた
めに搬送ロボット1のハンド2が移動した場合、LCD
ガラス3の一側部分5がカセット4にぶつかって割れる
恐れがある。これによって部品が損失されるのみならず
作業工程が遅れて生産性が低下される等の問題があっ
た。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前述したよう
な問題点を解決するためになされたものであって、その
目的はLCDガラスをカセットと衝突せず引き出しつつ
搬送ロボットの移送誤差を減らすことができる搬送ロボ
ットとその制御方法を提供するところにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ための本発明に係る搬送ロボットとその制御方法は、ハ
ンドとハンドにより移送される搬送対象物との距離を算
出するための距離感知手段と、搬送ロボットが予め設定
された目的位置に移動する時、前記搬送対象物の移動を
感知するトラバース感知手段と、トラバース感知手段及
び距離感知手段により感知された情報に基づき搬送ロボ
ットを制御する制御部と、を含むことを特徴とする。そ
して、搬送対象物の基準縁と前記ハンドの基準縁とが平
行であるかを判断する段階と、搬送対象物の基準縁とハ
ンドの基準縁とが平行でない場合、ハンドの基準縁に対
する搬送対象物の基準縁の回転角を算出する段階と、こ
の回転角だけ移動して搬送対象物を引き出す引出し段階
と、搬送対象物の目的位置に向けて移動して補正値を算
出する段階と、この補正値に基づき目的位置を補正する
段階と、を含んでなされることを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して本
発明に係る望ましい実施例を詳細に説明する。
【0008】図2は本発明に係る搬送ロボットを説明す
るための斜視図である。図3は本発明に係る搬送ロボッ
トを説明するためのブロック図である。
【0009】図2及び図3を参照すれば、搬送ロボット
の胴体100には多数の関節とリンクにより作動するハ
ンド110が備わり、ハンドの一側にはハンド110と
ガラス10との距離を測定するための距離感知手段とし
て第1距離センサー111及び第2距離センサー112
が設けられる。この時、第1距離センサー111及び第
2距離センサー112は所定距離Ds(図5(a))だ
け離隔され、ハンドの先端について並んで設けられる。
【0010】前記第1距離センサー111及び第2距離
センサー112は制御部140に電気的に接続され、前
記制御部140には搬送対象物であるガラス10の移送
を感知するトラバース感知手段としてトラバースセンサ
ー120が接続され、搬送ロボットの走行軸位置を感知
する位置感知部130が接続される。
【0011】また制御部140には搬送ロボットを移動
させる移送駆動部150及び搬送ロボットを作動させる
ロボット駆動部160が接続され、搬送ロボットの各部
分の動きを測定するエンコーディング部170が制御部
140に接続される。そして搬送ロボットの位置情報及
び制御ロジックを保存することができるように貯蔵部1
80が制御部140に接続される。
【0012】前記搬送ロボットは、ハンドがリンクに固
定されている場合とハンドがリンクに対して回転する場
合とがあるが、まずハンドがリンクに固定されている場
合について本発明に係る作動を説明する(各図におい
て、ハンドのガラス支持部は省略している)。
【0013】図4(a)及び(b)は本発明に係る搬送
ロボットの作動を説明するための流れ図である。図5
(a)ないし図5(d)は図4(a)及び(b)によっ
て作動する搬送ロボットを説明するための説明図であ
る。
【0014】搬送ロボットがガラス10を移送するため
に移動すれば、制御部140は位置感知部130を通じ
て搬送ロボットの位置を検出する(S10)。そして、搬
送ロボット胴体100が予め設定された搬送位置に到達
したかを判断する(S20)。
【0015】段階(S20)で搬送ロボットが搬送位置に
到達したと判断されれば、制御部140は移送駆動部1
50を制御して搬送ロボットの移動を停止させる。この
時搬送ロボット胴体100の位置が開始位置Qになり、
制御部140は位置値を貯蔵部180に保存する。図5
(a)に示すように、ハンド110は基準縁110aを
有し、ガラス10は、搬送時にハンド110の基準縁1
10aに接する基準縁10aを有している。そして搬送
ロボットのハンド110に設けられた第1距離センサー
111及び第2距離センサー112により測定された距
離と距離Rとにより距離R1及びR2を測定する(S3
0)(図5(a))。
【0016】一方、図5(a)を参照すれば、Rrは搬
送ロボットの胴体位置からハンド中心までの距離、Rs
はハンド中心からハンド基準縁までの距離、RはRrと
Rsの和、R1はハンドに設けられた第1距離センサー
111により測定されたガラス10との距離とRの和、
R2はハンドに設けられた第2距離センサー112によ
り測定されたガラス10との距離とRの和である。
【0017】制御部140は、ガラス10の基準縁10
aと搬送ロボットのハンド110の基準縁110aとが
平行であるかを判断する(S40)。制御部140は平行
なのか否かを判断するために、第1距離センサー111
により測定されたガラスの距離R1と第2距離センサー
112により測定されたガラスの距離R2が等しいかを
判断する。
【0018】段階(S40)で距離R1及びR2が等しく
ないと判断されれば、ガラス10が搬送ロボットのハン
ド110と平行ではないと判断して、ガラス10の基準
縁10aの、ハンド110の基準縁110aに対する傾
き、すなわち回転角Δθを式1により算出する(S4
1)。
【0019】
【数1】 (但し、Dsは第1距離センサーから第2距離センサー
までの距離) 段階(S41)において回転角が算出されれば、式2によ
りハンドの位置R’を算出し、式3により搬送ロボット
の走行軸移動量(ΔT)を算出する。
【数2】
【数3】
【0020】式1, 式2, 式3により算出された結果に
基づき、制御部140はハンド110とガラス10が平
行になるようにする(S42)(図5(b))。この時搬送
ロボットの胴体100は位置QからΔTだけ移動して位
置Q'に移動する。
【0021】胴体100が移動した後、平行状態を確認
するため、制御部140は第1距離センサー111及び
第2距離センサー112を通じハンド110とガラス1
0との距離を測定する(S30)。制御部140は、ガラ
ス10の基準縁10aと搬送ロボットのハンド110の
基準縁110aとが平行であるかを判断する(S40)。
制御部140は平行なのか否かを判断するために、第1
距離センサー111により測定されたガラスの距離R1
と第2距離センサー112により測定されたガラスの距
離R2が等しいかを判断する。
【0022】段階S40において距離R1及びR2が等
しいと判断されれば、ガラス10が搬送ロボットのハン
ド110と平行だと判断し、制御部140はロボット駆
動部160を制御してハンド110がガラス10を捉え
るようにする(S50)。そして制御部140はロボット
駆動部160を制御してガラス10の基準縁10aに垂
直な方向にガラス10を引き出す(S60)(図5
(c))。
【0023】ガラス10を引き出した後、制御部140
は貯蔵部180に保存されている位置値をローディング
し、その値に基づき移送駆動部150を制御して搬送ロ
ボットを開始位置Qに移動させる(S70)(図5
(d))。搬送ロボットが開始位置に移動する時、制御
部140はハンド110が搬送ロボットの走行軸と平行
になるようにロボット駆動部160を制御する。
【0024】搬送ロボットが開始位置に移動した後、搬
送ロボットは制御部140の制御によって走行軸に沿っ
た移動を開始する(S80)。搬送ロボットが移動するよ
うになれば、制御部140はトラバースセンサー120
を通じ目的位置補正値ΔDを算出する(S90)。補正値
を算出するために制御部140はトラバースセンサー1
20及び位置感知部130により感知される情報に基づ
きガラスの移動距離D’を算出し、式4により補正値Δ
Dを算出する(図5(e))。
【数4】 D’: 現在ガラスの移動開始位置−トラバースセンサ
ーによる感知位置 D: 予め設定された移動開始位置−トラバースセンサ
ーによる感知位置
【0025】そして制御部140は算出された補正値Δ
Dにより目的位置Sを補正(S+ΔD)する(S100)。
制御部140は補正された目的位置(S+ΔD)に到達し
たかを判断する(S110)。段階(S110)において目
的位置に到達したと判断されれば、制御部140は移送
駆動部150を制御して搬送ロボットの移動を停止させ
る(S120)。そして制御部150はロボット駆動部1
60を制御してガラス10を出口に下ろす(S130)。
【0026】以下、搬送用ロボットのハンドがリンクに
対して回転する場合について説明する。
【0027】図6(a)及び(b)は本発明に係る搬送
ロボットの作動を説明するための流れ図である。図7
(a)ないし図7(d)は図6(a)及び(b)によっ
て作動する搬送ロボットを説明するための説明図である
(各図において、ハンドのガラス支持部は省略してい
る)。
【0028】搬送ロボット胴体100がガラス10を移
送するために移動すれば、制御部140は位置感知部1
30を通じて搬送ロボット胴体100の位置を検出する
(S210)。そして搬送ロボット胴体100が搬送位置
に到達したかを判断する(S220)。
【0029】段階(S220)で搬送ロボットが搬送位置
に至ったと判断されれば、制御部140は移送駆動部1
50を制御して搬送ロボット胴体100の移動を停止さ
せる。この時の位置が開始位置になり、制御部140は
その時の胴体100の位置Q1の値とハンド10の位置
Q2の値を貯蔵部180に貯蔵する。図7(a)に示す
ように、ハンド110は基準縁110aを有し、ガラス
10は、搬送時にハンド110の基準縁110aに接す
る基準縁10aを有している。そして搬送ロボットのハ
ンド110に設けられた第1距離センサー111及び第
2距離センサー112により測定された距離と距離Rと
により距離R1及びR2を測定する(S230)(図7
(a))。
【0030】一方、図7(a)を参照すれば、Rrは搬
送ロボットの胴体位置からハンド中心までの距離、Rs
はハンド中心からハンド基準縁までの距離、RはRrと
Rsの和、R1はハンドに設けられた第1距離センサー
111により測定されたガラス10との距離とRの和、
R2はハンドに設けられた第2距離センサー112によ
り測定されたガラス10との距離とRの和である。
【0031】制御部140は、ガラス10の基準縁10
aと搬送ロボットのハンド110の基準縁110aとが
平行であるかを判断する(S240)。制御部140は平
行なのか否かを判断するために、第1距離センサー11
1により測定されたガラスの距離R1と第2距離センサ
ー112により測定されたガラスの距離R2が等しいか
を判断する。
【0032】段階(S240)で距離R1及びR2が等し
くないと判断されれば、ガラスが搬送ロボットのハンド
110と平行でないと判断して、ガラス10の基準縁1
0aの、ハンド110の基準縁110aに対する傾き、
すなわち回転角Δθを式5により算出する(S241)。
【数5】 (但し、Dsは第1距離センサーから第2距離センサー
までの距離)
【0033】回転角が算出されれば、制御部140はロ
ボット駆動部160を制御して搬送ロボットの胴体10
0が動かない状態(すなわち、開始位置Q1に固定)でハ
ンド110を回転角に見合う分だけ回転させてハンド1
10の位置Q2'を再設定する(S242)(図7
(b))。そして、ハンド110とガラス10の平行状
態を確認するために制御部140は第1距離センサー1
11及び第2距離センサー112を通じハンド110と
ガラス10との距離を測定する(S230)。
【0034】制御部140はガラス10が搬送ロボット
の走行軸、すなわちガラス10と搬送ロボットのハンド
110が平行なのかを判断する(S240)。制御部14
0は平行なのか否かを判断するため、測定された第1距
離センサー111とガラス10との距離R1と第2距離
センサー112とガラス10との距離R2が等しいかを
判断する。
【0035】段階(S240)で距離R1及びR2が等し
いと判断されれば、ガラス10が搬送ロボットのハンド
110と平行だと判断し、制御部140はロボット駆動
部160を制御してハンド110がガラス10を捉える
ようにする(S250)。
【0036】そして制御部140は搬送ロボットハンド
110の現在位置Q2'と開始位置Q2とを比較し、ハ
ンド110が開始位置Q2にあるかを判断する(S26
0)。段階(S260)でハンド110の現在位置Q2'と
開始位置Q2が等しくなければハンド110が前記回転
角だけ傾いているので、制御部140はロボット駆動部
160を制御してハンド110を開始位置Q2に移動さ
せる(S261)(図7(c))。
【0037】この時、搬送ロボットは動かずハンド11
0だけ移動するようになる。搬送ロボットのハンド11
0が位置Q2'から開始位置Q2に移動すれば、ガラス
10は搬送ロボットの走行軸と平行を維持するようにな
る。搬送ロボットのハンド110が開始位置Q2になれ
ば、制御部140はロボット駆動部160を制御してガ
ラス10を引き出す(S270)(図7(d))。
【0038】ガラス10が引き出されれば、制御部14
0は移送駆動部150を制御して搬送ロボットを決まっ
た目的位置Sに移動し始める(S280)。搬送ロボット
が移動するようになれば、制御部はトラバースセンサー
120を通じ目的位置の補正値を算出する(S290)。
補正値を算出するために制御部140はトラバースセン
サー120及び位置感知部130により感知される情報
に基づきガラスの移動距離D'を算出して、式6により
補正値ΔDを算出する(図7(e))。
【数6】 D': 現在ガラスの移動開始位置−トラバースセンサー
による感知位置 D : 予め設定された移動開始位置−トラバースセンサ
ーによる感知位置
【0039】そして、制御部140は算出された補正値
ΔDにより目的位置を補正する(S+ΔD)(S300)。
制御部140は補正された目的位置(S+ΔD)に到達し
たかを判断する(S310)。段階(S310)で目的位置
に到達したと判断されれば、制御部140は移送駆動部
150を制御して搬送ロボットの移動を停止させる(S
320)。そして制御部140はロボット駆動部160
を制御してガラス10を出口に下ろす(S330)。
【0040】
【発明の効果】以上述べた通り、本発明に係る搬送ロボ
ットの制御方法によれば、LCDガラスを搬送ロボット
とセンサーを利用して整列するので、LCDガラスとカ
セットの衝突なしで安全に取り出しながら出口ステージ
に下ろす時位置精度を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1(a)及び(b)は従来の搬送ロボット
の作動を説明するための説明図である。
【図2】 本発明に係る搬送ロボットを説明するための
説明図である。
【図3】 本発明に係る搬送ロボットを説明するための
ブロック図である。
【図4】 図4(a)及び(b)は本発明に係る搬送ロ
ボットの制御方法を説明するための流れ図である。
【図5】 図5(a)ないし(e)は図4に基づく搬送
ロボットの作動を説明するための説明図である。
【図6】 図6(a)及び(b)は本発明に係る搬送ロ
ボットの制御方法を説明するための流れ図である。
【図7】 図7(a)ないし(e)は図6に基づく搬送
ロボットの作動を説明するための説明図である。
【符号の説明】
10 ガラス 100 搬送ロボット胴体 110 ハンド 111 第1距離センサー 112 第2距離センサー 120 トラバースセンサー 130 移送位置センサー 140 制御部 150 移送駆動部 160 ロボット駆動部 170 エンコーディング部

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 胴体と、多数の関節と、前記関節を連結
    するリンクを含み、前記リンクの先端に搬送対象物を取
    扱うことができるハンドを備えた搬送ロボットにおい
    て、 前記ハンドとハンドにより移送される搬送対象物との距
    離を算出するための距離感知手段と、 前記搬送ロボットが予め設定された目的位置に移動する
    時前記搬送対象物の移動を感知するトラバース感知手段
    と、前記トラバース感知手段及び前記距離感知手段によ
    り感知された情報に基づき前記搬送ロボットを制御する
    制御部とを含むことを特徴とする搬送ロボット。
  2. 【請求項2】 前記距離感知手段は、前記ハンドの先端
    の中心に対し左右対称になって予め設定された所定距離
    ほど離隔設置される第1距離センサー及び第2距離セン
    サーを含むことを特徴とする請求項1に記載の搬送ロボ
    ット。
  3. 【請求項3】 前記距離感知手段は、光センサーあるい
    は超音波センサーのうちいずれか一つであることを特徴
    とする請求項2に記載の搬送ロボット。
  4. 【請求項4】 前記トラバース感知手段は、前記搬送対
    象物の目的位置への移動経路上の予め設定された位置に
    設けられることを特徴とする請求項1に記載の搬送ロボ
    ット。
  5. 【請求項5】 前記制御部は、前記距離感知手段により
    算出された値により搬送対象物が平行か否かを判断し、
    前記トラバース感知手段により感知された情報に基づき
    前記搬送ロボットの目的位置を補正することを特徴とす
    る請求項1に記載の搬送ロボット。
  6. 【請求項6】 搬送対象物をハンドで保持して搬送する
    搬送ロボットの制御方法において、 搬送対象物の基準縁と前記ハンドの基準縁とが平行であ
    るかを判断する段階と、 前記搬送対象物の基準縁と前記ハンドの基準縁とが平行
    でない場合、前記ハンドの基準縁に対する前記搬送対象
    物の基準縁の回転角を算出する段階と、 前記回転角だけ移動して前記搬送対象物を引き出す引出
    し段階と、 前記搬送対象物の目的位置に向けて移動して補正値を算
    出する段階と、 前記補正値に基づき前記目的位置を補正する段階と、を
    含んでなされることを特徴をする搬送ロボットの制御方
    法。
  7. 【請求項7】 前記平行判断段階は、前記ハンドに設け
    られた複数個の距離センサーにより前記ハンドの基準縁
    と前記搬送対象物の基準縁との間の距離を算出し、算出
    された距離が等しければ平行だと判断し、等しくなけれ
    ば平行でないと判断することを特徴とする請求項6に記
    載の搬送ロボットの制御方法。
  8. 【請求項8】 前記回転角算出段階は、予め設定された
    前記距離センサー間の距離と、前記距離センサーにより
    算出された距離の差と、に基づき、式tanΔθ={(算
    出された距離差)/(距離センサー間の距離)}により回転
    角Δθを算出することを特徴とする請求項7に記載の搬
    送ロボットの制御方法。
  9. 【請求項9】 前記引出し段階は、 前記ハンドを前記回転角だけ移動して前記ハンドの基準
    縁と前記搬送対象物の基準縁とを平行にする段階と、 前記ハンドにより前記搬送対象物を捉えてハンドの初期
    位置にリターンする段階と、 前記ハンドの基準縁及び前記搬送対象物の基準縁の双方
    に平行な方向に対し垂直方向に前記搬送対象物を引き出
    す段階と、を含んでなされることを特徴とする請求項6
    に記載の搬送ロボットの制御方法。
  10. 【請求項10】 前記引出し段階は、 前記搬送ロボットの胴体を移動して前記ハンドの基準縁
    と前記搬送対象物の基準縁とを平行にする段階と、 前記ハンドにより前記搬送対象物を捉えて開始位置にリ
    ターンする段階と、 前記ハンドの基準縁及び前記搬送対象物の基準縁の双方
    に平行な方向に対し垂直方向に前記搬送対象物を引き出
    す段階と、 前記ハンドの基準縁が前記搬送ロボットの走行軸と平行
    になるようにする段階と、を含んでなされることを特徴
    とする請求項6に記載の搬送ロボットの制御方法。
  11. 【請求項11】 前記補正値算出段階は、 前記搬送ロボットが初期位置から目的位置へ移動する
    際、前記搬送対象物が予め設定された位置を通過する時
    の移動距離により位置値を算出する段階と、 前記位置値と予め設定された基準位置値との差に基づき
    前記補正値を算出する段階と、を含んでなされることを
    特徴とする請求項6に記載の搬送ロボットの制御方法。
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