JP2021167042A - Industrial robot and control method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、長方形状または正方形状に形成される搬送対象物を搬送する産業用ロボットに関する。また、本発明は、かかる産業用ロボットの制御方法に関する。 The present invention relates to an industrial robot that conveys a rectangular or square object to be conveyed. The present invention also relates to a method for controlling such an industrial robot.
従来、液晶ディスプレイ用のガラス基板等の長方形状のワークを搬送する産業用ロボットが知られている(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の産業用ロボットは、たとえば、収容カセットからワークを搬出して、所定の処理装置までワークを搬送する。この産業用ロボットは、ワークが搭載されるハンドと、ハンドが先端側に回動可能に連結される多関節アームと、多関節アームの基端側が回動可能に連結される基台とを備えている。また、この産業用ロボットは、多関節アームを伸縮させるアーム駆動機構と、基台を回動させる回動機構と、基台を水平方向に移動させる移動機構とを備えている。アーム駆動機構は、基台に対してハンドが一定方向を向いた状態で直線的に移動するようにアームを伸縮させる。
Conventionally, an industrial robot that conveys a rectangular workpiece such as a glass substrate for a liquid crystal display is known (see, for example, Patent Document 1). The industrial robot described in
特許文献1に記載の産業用ロボットでは、ハンドは、ワークが載置される2本の載置部を備えている。2本の載置部の先端側の上面には、アライメントセンサが取り付けられている。アライメントセンサは、反射型の光学式センサである。アームが伸縮するときに直線的に移動するハンドの移動方向を前後方向とすると、アライメントセンサは、収容カセットに収容されるワークの前後方向の一端面を下側から検知する。
In the industrial robot described in
特許文献1に記載の産業用ロボットでは、収容カセットに収容されたワークをハンドに搭載する前に、収容カセットに収容されるワークの前後方向の一端面をアライメントセンサによって検知するとともに、アライメントセンサの検知結果に基づいて、収容カセットに収容されるワークの前後方向の位置および向き(水平面内での傾き)を特定する。また、特定されたワークの前後方向の位置および向きに基づいて、予め教示されているハンドの前後方向の位置および向きを補正し、前後方向の位置および向きが補正されたハンドにワークを搭載する。
In the industrial robot described in
近年、長方形状または正方形状の大型のパネルの上に多数のチップを並べて複数の半導体パッケージを一括で製造する工法(パネルレベルパッケージング(PLP))が普及し始めており、PLPを用いた半導体パッケージの製造ラインで産業用ロボットが使用され始めている。PLPには、多数のチップが載置されたパネルの上面を樹脂でコーティング(封止)する工程等が含まれており、PLPを用いた半導体パッケージの製造ラインで取り扱われるパネルには、大きな反りが生じやすい。 In recent years, a method of manufacturing a plurality of semiconductor packages at once by arranging a large number of chips on a large rectangular or square panel (panel level packaging (PLP)) has begun to spread, and a semiconductor package using PLP has begun to spread. Industrial robots are beginning to be used in the production lines of. PLP includes a process of coating (sealing) the upper surface of a panel on which a large number of chips are placed with resin, and a panel handled in a semiconductor package manufacturing line using PLP has a large warp. Is likely to occur.
また、特許文献1に記載の産業用ロボットでは、収容カセットに置かれているワークの前後左右方向の位置(すなわち、水平方向の位置)および向きを適正な位置および向きに補正してから処理装置にワークを置くために、収容カセットからワークを搬出して処理装置にワークを搬入する動作を行うときに、ハンドの水平方向の位置および向きを補正することがある。この場合、たとえば、収容カセットから搬出されたワークの左右方向の位置を検知するためのセンサが基台に取り付けられている。
Further, in the industrial robot described in
また、この場合には、収容カセットに置かれているワークの前後方向の位置および向きを補正するため、収容カセットに置かれているワークをハンドに搭載する前に、アライメントセンサの検知結果に基づいてハンドの前後方向の位置および向きを補正してから、補正後のハンドにワークを搭載するとともに、ワークの左右方向の位置を補正するため、基台に取り付けられるセンサの検知結果に基づいて、ハンドに搭載されたワークを処理装置に搬入して置くときにハンドの左右方向の位置を補正している。 Further, in this case, in order to correct the position and orientation of the work placed in the storage cassette in the front-rear direction, the work placed in the storage cassette is based on the detection result of the alignment sensor before being mounted on the hand. After correcting the position and orientation of the hand in the front-back direction, the work is mounted on the corrected hand and the position of the work in the left-right direction is corrected based on the detection result of the sensor attached to the base. When the workpiece mounted on the hand is carried into the processing device and placed, the position of the hand in the left-right direction is corrected.
本願発明者は、特許文献1に記載の産業用ロボットにおいて、PLPを用いた半導体パッケージの製造ラインで取り扱われるパネルのように大きな反りが生じている搬送対象物を、たとえば、収容カセットから搬出して処理装置に搬入する動作を行うときに、収容カセットに置かれている搬送対象物の水平方向の位置および向きを補正してから処理装置に搬送対象物を置くために、ハンドの水平方向の位置および向きを補正することを検討している。
In the industrial robot described in
しかしながら、特許文献1に記載の産業用ロボットのように、ハンドの載置部の上面に取り付けられるアライメントセンサが反射型の光学式センサである場合には、搬送対象物に大きな反りが生じていると、アライメントセンサと搬送対象物の端面(前後方向の端面)との上下方向の距離が不安定になり、アライメントセンサから射出され搬送対象物の端面以外の箇所で反射された光がアライメントセンサに最初に入射するおそれがあることが本願発明者の検討によって明らかになった。すなわち、アライメントセンサが反射型の光学式センサである場合には、搬送対象物に大きな反りが生じていると、アライメントセンサによって搬送対象物の前後方向の端面を適切に検知することができない場合が生じることが本願発明者の検討によって明らかになった。
However, when the alignment sensor attached to the upper surface of the mounting portion of the hand is a reflection type optical sensor as in the industrial robot described in
アライメントセンサによって搬送対象物の前後方向の端面を適切に検知することができないと、収容カセットに置かれている搬送対象物をハンドに搭載する前に、アライメントセンサの検知結果に基づいてハンドの前後方向の位置および向きを適切に補正することができなくなる。そのため、収容カセットに置かれている搬送対象物の水平方向の位置および向きを適切に補正してから処理装置に搬送対象物を置くことができなくなる。 If the alignment sensor cannot properly detect the end face of the object to be transported in the front-rear direction, the front and rear of the hand will be based on the detection result of the alignment sensor before the object to be transported placed in the storage cassette is mounted on the hand. It becomes impossible to properly correct the position and orientation of the direction. Therefore, it becomes impossible to appropriately correct the horizontal position and orientation of the transport object placed on the storage cassette before placing the transport object on the processing device.
そこで、本発明の課題は、所定の受取り部から搬送対象物を搬出して所定の引渡し部に搬送対象物を搬入する産業用ロボットにおいて、搬送対象物に大きな反りが生じていても、受取り部に置かれている搬送対象物の水平方向の位置および向きを適切に補正してから引渡し部に搬送対象物を置くために、ハンドの水平方向の位置および向きを適切に補正することが可能な産業用ロボットを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is that in an industrial robot that carries out a transport object from a predetermined receiving section and carries the transport object into a predetermined delivery section, even if the transport target has a large warp, the receiving section It is possible to appropriately correct the horizontal position and orientation of the hand in order to properly correct the horizontal position and orientation of the object to be transported placed on the delivery unit and then place the object to be transported on the delivery section. It is to provide industrial robots.
また、本発明の課題は、所定の受取り部から搬送対象物を搬出して所定の引渡し部に搬送対象物を搬入する産業用ロボットにおいて、搬送対象物に大きな反りが生じていても、受取り部に置かれている搬送対象物の水平方向の位置および向きを適切に補正してから引渡し部に搬送対象物を置くために、ハンドの水平方向の位置および向きを適切に補正することが可能となる産業用ロボットの制御方法を提供することにある。 Another object of the present invention is that in an industrial robot that carries out a transport object from a predetermined receiving section and carries the transport object into a predetermined delivery section, even if the transport object is greatly warped, the receiving section is It is possible to properly correct the horizontal position and orientation of the hand to be transported in order to properly correct the horizontal position and orientation of the object to be transported placed in the delivery section and then place the object to be transported in the delivery section. The purpose is to provide a control method for industrial robots.
上記の課題を解決するため、本発明の産業用ロボットは、長方形状または正方形状に形成される搬送対象物を搬送する産業用ロボットにおいて、搬送対象物が搭載されるハンドと、ハンドが先端側に回動可能に連結されるとともに水平方向に伸縮するアームと、アームの基端側が回動可能に連結される本体部と、本体部に取り付けられる光学式の検知機構と、産業用ロボットを制御する制御部とを備えるとともに、所定の受取り部に置かれている搬送対象物をアームが伸びている状態でハンドに搭載して受け取るときのハンドの位置を受取り位置とし、アームが伸びている状態でハンドに搭載されている搬送対象物を所定の引渡し部に引き渡すときのハンドの位置を引渡し位置とすると、受取り位置で搬送対象物を受け取ったハンドが本体部に近づくようにアームが縮むときの動作である第1動作と、第1動作後に、搬送対象物が搭載されたハンドが引渡し位置に移動するまでアームが伸びるときの動作である第2動作とを行い、ハンドは、産業用ロボットが第1動作を行うときに、本体部に対して一定方向を向いた状態で直線的に移動し、検知機構は、ラインセンサまたはエリアセンサからなる受光部と、上下方向において受光部との間に所定の間隔をあけた状態で受光部に対向配置される発光部とを有する透過型の検知機構であり、産業用ロボットが第1動作を行うときのハンドの移動方向を前後方向とし、前後方向と上下方向とに直交する方向を左右方向とすると、産業用ロボットが第1動作を行うときに、搬送対象物の左右方向の一端面は、受光部と発光部との間を通り、制御部は、産業用ロボットが第1動作を行う際に、検知機構が搬送対象物を検知したときのハンドの前後方向の位置のデータである第1位置データと、検知機構が搬送対象物を検知した後、所定の第1測定位置までハンドが移動したときに検知機構によって検知される搬送対象物の左右方向の一端面の左右方向の位置のデータである第2位置データと、第1測定位置を通過したハンドが所定の第2測定位置まで移動したときに検知機構によって検知される搬送対象物の左右方向の一端面の左右方向の位置のデータである第3位置データとを取得するとともに、産業用ロボットが第2動作を行う際に、第1位置データと第2位置データと第3位置データとに基づいて、引渡し位置に到達するときのハンドの水平方向の位置および向きを補正することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the industrial robot of the present invention is an industrial robot that conveys a rectangular or square-shaped object to be conveyed, in which a hand on which the object to be conveyed is mounted and a hand on the tip side. Controls an arm that is rotatably connected to and expands and contracts in the horizontal direction, a main body that is rotatably connected to the base end side of the arm, an optical detection mechanism that is attached to the main body, and an industrial robot. A state in which the receiving position is set as the receiving position when the object to be transported, which is placed in a predetermined receiving unit, is mounted on the hand in a state where the arm is extended and received, and the arm is extended. Assuming that the position of the hand when the object to be transported mounted on the hand is delivered to the predetermined delivery part is the delivery position, the arm contracts so that the hand receiving the object to be transported at the receiving position approaches the main body. The first operation, which is an operation, and the second operation, which is an operation when the arm extends until the hand on which the object to be transported is moved to the delivery position after the first operation, are performed. When the first operation is performed, the robot moves linearly while facing a certain direction with respect to the main body, and the detection mechanism is located between the light receiving unit composed of a line sensor or an area sensor and the light receiving unit in the vertical direction. It is a transmissive detection mechanism having a light emitting part that is arranged to face the light receiving part at a predetermined interval, and the movement direction of the hand when the industrial robot performs the first operation is the front-back direction. Assuming that the direction orthogonal to the vertical direction is the horizontal direction, when the industrial robot performs the first operation, one end surface of the object to be transported in the horizontal direction passes between the light receiving unit and the light emitting unit, and the control unit. Is the first position data which is the data of the position in the front-rear direction of the hand when the detection mechanism detects the object to be transported when the industrial robot performs the first operation, and the detection mechanism detects the object to be transported. After that, when the hand moves to a predetermined first measurement position, the second position data, which is the data of the position of one end surface in the left-right direction of the object to be conveyed, which is detected by the detection mechanism, and the first measurement position In addition to acquiring the third position data, which is the data of the horizontal position of one end surface in the horizontal direction of the object to be transported, which is detected by the detection mechanism when the passed hand moves to the predetermined second measurement position, and the industrial When the industrial robot performs the second operation, the horizontal position and orientation of the hand when reaching the delivery position are corrected based on the first position data, the second position data, and the third position data. It is characterized by.
また、上記の課題を解決するため、本発明の産業用ロボットの制御方法は、長方形状または正方形状に形成される搬送対象物が搭載されるハンドと、ハンドが先端側に回動可能に連結されるとともに水平方向に伸縮するアームと、アームの基端側が回動可能に連結される本体部と、本体部に取り付けられる光学式の検知機構とを備えるとともに、所定の受取り部に置かれている搬送対象物をアームが伸びている状態でハンドに搭載して受け取るときのハンドの位置を受取り位置とし、アームが伸びている状態でハンドに搭載されている搬送対象物を所定の引渡し部に引き渡すときのハンドの位置を引渡し位置とすると、受取り位置で搬送対象物を受け取ったハンドが本体部に近づくようにアームが縮むときの動作である第1動作と、第1動作後に、搬送対象物が搭載されたハンドが引渡し位置に移動するまでアームが伸びるときの動作である第2動作とを行い、ハンドは、第1動作が行われるときに、本体部に対して一定方向を向いた状態で直線的に移動し、検知機構は、ラインセンサまたはエリアセンサからなる受光部と、上下方向において受光部との間に所定の間隔をあけた状態で受光部に対向配置される発光部とを有する透過型の検知機構であり、第1動作が行われるときのハンドの移動方向を前後方向とし、前後方向と上下方向とに直交する方向を左右方向とすると、第1動作が行われるときに、搬送対象物の左右方向の一端面は、受光部と発光部との間を通る産業用ロボットの制御方法であって、第1動作を行う際に、検知機構が搬送対象物を検知したときのハンドの前後方向の位置のデータである第1位置データと、検知機構が搬送対象物を検知した後、所定の第1測定位置までハンドが移動したときに検知機構によって検知される搬送対象物の左右方向の一端面の左右方向の位置のデータである第2位置データと、第1測定位置を通過したハンドが所定の第2測定位置まで移動したときに検知機構によって検知される搬送対象物の左右方向の一端面の左右方向の位置のデータである第3位置データとを取得するとともに、第2動作を行う際に、第1位置データと第2位置データと第3位置データとに基づいて、引渡し位置に到達するときのハンドの水平方向の位置および向きを補正することを特徴とする。 Further, in order to solve the above problems, in the control method of the industrial robot of the present invention, a hand on which a transport object formed in a rectangular shape or a square shape is mounted and the hand are rotatably connected to the tip side. It is equipped with an arm that expands and contracts in the horizontal direction, a main body that is rotatably connected to the base end side of the arm, and an optical detection mechanism that is attached to the main body, and is placed in a predetermined receiving portion. The receiving position is the position of the hand when the object to be transported is mounted on the hand with the arm extended and received, and the object to be transported mounted on the hand with the arm extended is set to the predetermined delivery section. Assuming that the position of the hand at the time of delivery is the delivery position, the first operation is an operation when the arm contracts so that the hand receiving the object to be conveyed at the receiving position approaches the main body, and the object to be conveyed after the first operation. The second operation, which is the operation when the arm extends until the hand on which the vehicle is mounted moves to the delivery position, is performed, and the hand faces a certain direction with respect to the main body when the first operation is performed. In It is a transmissive detection mechanism that has, and if the moving direction of the hand when the first movement is performed is the front-back direction and the direction orthogonal to the front-back direction and the up-down direction is the left-right direction, when the first movement is performed One end surface in the left-right direction of the object to be transported is a control method for an industrial robot that passes between a light receiving unit and a light emitting unit, and when the detection mechanism detects the object to be transported during the first operation. The first position data, which is the data of the position of the hand in the front-rear direction, and the conveyed object detected by the detection mechanism when the hand moves to a predetermined first measurement position after the detection mechanism detects the conveyed object. The second position data, which is the data of the position of one end surface in the left-right direction, and the object to be conveyed, which is detected by the detection mechanism when the hand passing through the first measurement position moves to a predetermined second measurement position. The third position data, which is the data of the position of one end surface in the left-right direction in the left-right direction, is acquired, and when the second operation is performed, it is based on the first position data, the second position data, and the third position data. Therefore, it is characterized in that the horizontal position and orientation of the hand when reaching the delivery position are corrected.
本発明では、産業用ロボットが第1動作を行う際に、検知機構が搬送対象物を検知したときのハンドの前後方向の位置のデータである第1位置データと、検知機構が搬送対象物を検知した後、第1測定位置までハンドが移動したときに検知機構によって検知される搬送対象物の左右方向の一端面の左右方向の位置のデータである第2位置データと、第1測定位置を通過したハンドが第2測定位置まで移動したときに検知機構によって検知される搬送対象物の左右方向の一端面の左右方向の位置のデータである第3位置データとを取得しているが、検知機構は、受光部と、受光部に対向配置される発光部とを有する透過型の検知機構である。 In the present invention, when the industrial robot performs the first operation, the first position data, which is the data of the position in the front-rear direction of the hand when the detection mechanism detects the object to be conveyed, and the detection mechanism obtains the object to be conveyed. After detection, the second position data, which is the data of the position of one end surface in the left-right direction of the object to be conveyed, which is detected by the detection mechanism when the hand moves to the first measurement position, and the first measurement position. The third position data, which is the data of the position in the left-right direction of one end surface in the left-right direction of the object to be conveyed, which is detected by the detection mechanism when the passed hand moves to the second measurement position, is acquired. The mechanism is a transmission type detection mechanism having a light receiving unit and a light emitting unit arranged to face the light receiving unit.
そのため、本発明では、搬送対象物に大きな反りが生じていても、検知機構によって、第1位置データ、第2位置データおよび第3位置データを適切に取得することが可能になる。したがって、本発明では、適切な第1位置データ、第2位置データおよび第3位置データに基づいて、受取り部に置かれているままの状態(位置および向き)でハンドに搭載された搬送対象物の水平方向の位置および向きを適切に特定することが可能になる。 Therefore, in the present invention, even if a large warp occurs in the object to be conveyed, the detection mechanism can appropriately acquire the first position data, the second position data, and the third position data. Therefore, in the present invention, the object to be transported mounted on the hand in the state (position and orientation) as it is placed on the receiving unit based on the appropriate first position data, second position data, and third position data. It becomes possible to properly identify the horizontal position and orientation of the.
また、本発明では、産業用ロボットが第2動作を行う際に、第1位置データと第2位置データと第3位置データとに基づいて、引渡し位置に到達するときのハンドの水平方向の位置および向きを補正しているため、搬送対象物に大きな反りが生じていても、適切に特定された搬送対象物の水平方向の位置および向きに基づいて、引渡し位置に到達するときのハンドの水平方向の位置および向きを適切に補正することが可能になる。 Further, in the present invention, when the industrial robot performs the second operation, the horizontal position of the hand when reaching the delivery position based on the first position data, the second position data and the third position data. And because the orientation is corrected, even if there is a large warp in the object to be transported, the horizontal position of the hand when reaching the delivery position based on the horizontally identified position and orientation of the object to be transported. It becomes possible to appropriately correct the position and orientation of the direction.
このように、本発明では、搬送対象物に大きな反りが生じていても、受取り部に置かれているままの状態でハンドに搭載された搬送対象物の水平方向の位置および向きを適切に特定することが可能になるとともに、適切に特定された搬送対象物の水平方向の位置および向きに基づいて、引渡し位置に到達するときのハンドの水平方向の位置および向きを適切に補正することが可能になる。したがって、本発明では、搬送対象物に大きな反りが生じていても、受取り部に置かれている搬送対象物の水平方向の位置および向きを適切に補正してから引渡し部に搬送対象物を置くために、ハンドの水平方向の位置および向きを適切に補正することが可能になる。 As described above, in the present invention, even if the object to be transported is greatly warped, the horizontal position and orientation of the object to be transported mounted on the hand while being placed on the receiving portion can be appropriately specified. It is possible to properly correct the horizontal position and orientation of the hand when reaching the delivery position, based on the horizontally identified position and orientation of the object to be transported. become. Therefore, in the present invention, even if the object to be transported is greatly warped, the object to be transported is placed in the delivery section after the horizontal position and orientation of the object to be transported placed in the receiving portion are appropriately corrected. Therefore, it becomes possible to appropriately correct the horizontal position and orientation of the hand.
本発明において、産業用ロボットは、たとえば、ハンドとして、第1ハンドと第2ハンドとの2個のハンドを備えるとともに、第1ハンドが連結されるアームとしての第1アームと、第2ハンドが連結されるアームとしての第2アームと、第1アームおよび第2アームが連結される1個の本体部と、第1ハンドに搭載される搬送対象物を検知する検知機構としての第1検知機構と、第2ハンドに搭載される搬送対象物を検知する検知機構としての第2検知機構とを備え、第1ハンドに搭載される搬送対象物と第2ハンドに搭載される搬送対象物とは、上下方向でずれており、第1検知機構と第2検知機構とは、上下方向に重なった状態で本体部に取り付けられている。 In the present invention, the industrial robot includes, for example, two hands, a first hand and a second hand, and a first arm and a second hand as an arm to which the first hand is connected. A second arm as a connected arm, a main body to which the first arm and the second arm are connected, and a first detection mechanism as a detection mechanism for detecting a conveyed object mounted on the first hand. And a second detection mechanism as a detection mechanism for detecting the transport target mounted on the second hand, the transport target mounted on the first hand and the transport target mounted on the second hand are The first detection mechanism and the second detection mechanism are attached to the main body in a state of being overlapped in the vertical direction.
この場合には、第1ハンドに搭載される搬送対象物を検知する第1検知機構と、第2ハンドに搭載される搬送対象物を検知する第2検知機構とが個別に設けられているため、第2ハンドに搬送対象物が搭載された状態で第2アームが縮んでいても、制御部は、第1ハンドに搭載された搬送対象物を第1検知機構が検知したときの第1ハンドの前後方向の位置のデータである第1位置データと、第1測定位置まで第1ハンドが移動したときに第1検知機構によって検知される搬送対象物の左右方向の一端面の左右方向の位置のデータである第2位置データと、第1ハンドが第2測定位置まで移動したときに第1検知機構によって検知される搬送対象物の左右方向の一端面の左右方向の位置のデータである第3位置データとを適切に取得することが可能になる。 In this case, since the first detection mechanism for detecting the transport target mounted on the first hand and the second detection mechanism for detecting the transport target mounted on the second hand are individually provided. Even if the second arm is contracted while the object to be transported is mounted on the second hand, the control unit keeps the first hand when the first detection mechanism detects the object to be transported mounted on the first hand. The first position data, which is the data of the position in the front-rear direction, and the position in the left-right direction of one end surface in the left-right direction of the object to be conveyed, which is detected by the first detection mechanism when the first hand moves to the first measurement position. The second position data, which is the data of It becomes possible to appropriately acquire the three-position data.
また、第1ハンドに搬送対象物が搭載された状態で第1アームが縮んでいても、制御部は、第2ハンドに搭載された搬送対象物を第2検知機構が検知したときの第2ハンドの前後方向の位置のデータである第1位置データと、第1測定位置まで第2ハンドが移動したときに第2検知機構によって検知される搬送対象物の左右方向の一端面の左右方向の位置のデータである第2位置データと、第2ハンドが第2測定位置まで移動したときに第2検知機構によって検知される搬送対象物の左右方向の一端面の左右方向の位置のデータである第3位置データとを適切に取得することが可能になる。 Further, even if the first arm is contracted while the object to be transported is mounted on the first hand, the control unit can perform the second when the second detection mechanism detects the object to be transported mounted on the second hand. The first position data, which is the data of the position of the hand in the front-rear direction, and the left-right direction of one end surface in the left-right direction of the object to be conveyed, which is detected by the second detection mechanism when the second hand moves to the first measurement position. The second position data, which is the position data, and the left-right position data of one end surface of the object to be conveyed in the left-right direction, which is detected by the second detection mechanism when the second hand moves to the second measurement position. It becomes possible to appropriately acquire the third position data.
本発明において、産業用ロボットは、たとえば、本体部に対してハンドが一定方向に向いた状態で直線的に移動するようにアームを伸縮させるアーム駆動機構と、本体部を回動させる回動機構と、左右方向に本体部を移動させる水平移動機構とを備え、制御部は、産業用ロボットが第2動作を行う際に、第1位置データと第2位置データと第3位置データとに基づいて、アーム駆動機構と回動機構と水平移動機構とを制御して引渡し位置に到達するときのハンドの水平方向の位置および向きを補正する。 In the present invention, the industrial robot is, for example, an arm drive mechanism that expands and contracts the arm so that the hand moves linearly with respect to the main body in a certain direction, and a rotation mechanism that rotates the main body. And a horizontal movement mechanism that moves the main body in the left-right direction, and the control unit is based on the first position data, the second position data, and the third position data when the industrial robot performs the second operation. The arm drive mechanism, the rotation mechanism, and the horizontal movement mechanism are controlled to correct the horizontal position and orientation of the hand when reaching the delivery position.
以上のように、本発明では、所定の受取り部から搬送対象物を搬出して所定の引渡し部に搬送対象物を搬入する産業用ロボットにおいて、搬送対象物に大きな反りが生じていても、受取り部に置かれている搬送対象物の水平方向の位置および向きを適切に補正してから引渡し部に搬送対象物を置くために、ハンドの水平方向の位置および向きを適切に補正することが可能になる。 As described above, in the present invention, in the industrial robot that carries out the object to be transported from the predetermined receiving unit and carries the object to be transported to the predetermined delivery unit, even if the object to be transported is greatly warped, it is received. It is possible to properly correct the horizontal position and orientation of the hand to be transported in order to properly correct the horizontal position and orientation of the object to be transported placed on the unit and then place the object to be transported on the delivery unit. become.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(産業用ロボットの構成)
図1は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボット1の平面図である。図2は、図1に示す産業用ロボット1の背面図である。図3は、図1に示す産業用ロボット1の構成を説明するためのブロック図である。
(Structure of industrial robot)
FIG. 1 is a plan view of the
本形態の産業用ロボット1(以下、「ロボット1」とする。)は、所定の搬送対象物2を搬送するための水平多関節型のロボットである。本形態の搬送対象物2は、PLPを用いた半導体パッケージの製造ラインで取り扱われる大型のパネルである。搬送対象物2は、長方形または正方形の平板状に形成されている。ロボット1は、たとえば、複数枚の搬送対象物2が収容される収容カセット3から、搬送対象物2に対して所定の処理を行う処理装置4まで搬送対象物2を搬送する。
The
すなわち、ロボット1は、たとえば、収容カセット3から搬送対象物2を搬出するとともに、収容カセット3から搬出した搬送対象物2を処理装置4に搬入する。収容カセット3には、複数枚の搬送対象物2が上下方向に間隔をあけた状態で重なるように収容されている。本形態の収容カセット3は、ロボット1が搬送対象物2を受け取る受取り部であり、処理装置4は、ロボット1が搬送対象物2を引き渡す引渡し部である。
That is, for example, the
なお、ロボット1は、処理装置4から収容カセット3まで搬送対象物2を搬送しても良い。すなわち、ロボット1は、処理装置4から搬送対象物2を搬出するとともに、処理装置4から搬出した搬送対象物2を収容カセット3に搬入しても良い。この場合には、処理装置4は、ロボット1が搬送対象物2を受け取る受取り部となり、収容カセット3は、ロボット1が搬送対象物2を引き渡す引渡し部となる。
The
ロボット1は、搬送対象物2が搭載される2個のハンド5、6と、ハンド5が先端側に回動可能に連結されるアーム7と、ハンド6が先端側に連結されるアーム8と、アーム7、8の基端側が回動可能に連結される本体部9と、本体部9の下側部分が収容されるケース体10と、本体部9およびケース体10を水平方向に移動可能に支持するベース11とを備えている。本形態のハンド5は、第1ハンドであり、ハンド6は、第2ハンドである。また、本形態のアーム7は、第1アームであり、アーム8は、第2アームである。
The
ハンド5、6は、アーム7、8の先端側に回動可能に連結されるハンド基部14と、上面側に搬送対象物2が載置される直線状の複数のフォーク15とを備えている。本形態のハンド5、6は、2本のフォーク15を備えている。2本のフォーク15は、ハンド基部14から水平方向の同方向へ突出している。また、2本のフォーク15は、互いに平行に配置されている。ハンド5のフォーク15とハンド6のフォーク15とは、同じ方向に突出している。また、ハンド5のフォーク15とハンド6のフォーク15とは、上下方向でずれている。すなわち、ハンド5に搭載される搬送対象物2とハンド6に搭載される搬送対象物2とは、上下方向でずれている。本形態では、ハンド5のフォーク15がハンド6のフォーク15よりも上側に配置されている。
The
アーム7、8は、水平方向に伸縮する多関節アームである。アーム7、8は、第1アーム部16と第2アーム部17との2個のアーム部によって構成されている。第1アーム部16の基端側は、本体部9に回動可能に連結されている。第1アーム部16の先端側には、第2アーム部17の基端側が回動可能に連結されている。第2アーム部17の先端側には、ハンド5、6が回動可能に連結されている。
第1アーム部16は、本体部9よりも上側に配置されている。第2アーム部17は、第1アーム部16よりも上側に配置されている。ハンド5、6は、第2アーム部17よりも上側に配置されている。アーム7の第1アーム部16の基端側とアーム8の第1アーム部16の基端側とは、水平方向において互いに隣接した状態で本体部9に連結されている。また、アーム7とアーム8とは、互いに隣接した状態で配置されており、上下方向において同じ位置に配置されている。
The
水平方向において、本体部9に対する第1アーム部16の回動中心と第1アーム部16に対する第2アーム部17の回動中心との距離と、第1アーム部16に対する第2アーム部17の回動中心と第2アーム部17に対するハンド5、6の回動中心との距離とは等しくなっている。アーム7、8は、ハンド5、6の先端(フォーク15の先端)が本体部9から離れるようにアーム7、8が伸びる位置と、ハンド5、6の先端が本体部9に近づくようにアーム7、8が縮む位置との間で水平方向に伸縮可能となっている。アーム7、8の伸縮量が等しいときに、ハンド5のフォーク15とハンド6のフォーク15とは上下方向で重なっている。また、このときには、上下方向から見ると、アーム7とアーム8とは線対称に配置されている。
In the horizontal direction, the distance between the rotation center of the
本体部9は、ケース体10に対して上下方向を回動の軸方向として回動可能になっている。また、本体部9は、ケース体10に対して昇降可能になっている。ケース体10は、ベース11に対して水平方向に直線的に移動可能となっている。以下の説明では、ベース11に対するケース体10の移動方向(図1等のY方向)を「左右方向」とし、左右方向と上下方向とに直交する図1等のX方向を「前後方向」とする。また、前後方向の一方側である図1等のX1方向側を「前」側とし、その反対側である図1等のX2方向側を「後ろ」側とする。
The
本形態では、たとえば、複数の収容カセット3が左右方向に配列されている。また、たとえば、複数の収容カセット3は、前後方向においてロボット1の一方側に配置され、処理装置4は、前後方向においてロボット1の他方側に配置されている。たとえば、複数の収容カセット3は、ロボット1の前側に配置され、処理装置4は、ロボット1の後ろ側に配置されている。また、収容カセット3および処理装置4においてハンド5、6に搭載される搬送対象物2の端面は、前後方向または左右方向と略平行になっている。
In this embodiment, for example, a plurality of
また、ロボット1は、アーム7を伸縮させるアーム駆動機構20と、アーム8を伸縮させるアーム駆動機構21と、本体部9を回動させる回動機構22と、本体部9を昇降させる昇降機構23と、ケース体10と一緒に本体部9を水平方向に移動させる水平移動機構24と、ロボット1を制御する制御部25とを備えている。また、ロボット1は、ハンド5に搭載される搬送対象物2を検知するための検知機構26と、ハンド6に搭載される搬送対象物2を検知するための検知機構27とを備えている。本形態の検知機構26は、第1検知機構であり、検知機構27は、第2検知機構である。
Further, the
アーム駆動機構20は、駆動源となるモータと、モータの動力をアーム7およびハンド5に伝達する動力伝達機構とを備えている。アーム駆動機構20は、本体部9に対してハンド5が一定方向を向いた状態で直線的に移動するようにアーム7を伸縮させる。アーム駆動機構21は、アーム駆動機構20と同様に、駆動源となるモータと、モータの動力をアーム8およびハンド6に伝達する動力伝達機構とを備えている。アーム駆動機構21は、本体部9に対してハンド6が一定方向を向いた状態で直線的に移動するようにアーム8を伸縮させる。アーム駆動機構20、21は、制御部25に電気的に接続されている。具体的には、アーム駆動機構20、21のモータ等が制御部25に電気的に接続されている。
The arm drive mechanism 20 includes a motor as a drive source and a power transmission mechanism for transmitting the power of the motor to the
回動機構22は、上下方向を回動の軸方向としてケース体10に対して本体部9を回動させる。すなわち、回動機構22は、上下方向を回動の軸方向として本体部9と一緒にアーム7、8を回動させる。回動機構22は、駆動源となるモータと、モータの動力を本体部9に伝達する動力伝達機構とを備えている。回動機構22は、ケース体10に収容されている。回動機構22は、制御部25に電気的に接続されている。具体的には、回動機構22のモータ等が制御部25に電気的に接続されている。
The
昇降機構23は、ケース体10に対して本体部9を昇降させる。すなわち、昇降機構23は、本体部9と一緒にアーム7、8を昇降させる。また、昇降機構23は、本体部9と一緒に回動機構22を昇降させる。昇降機構23は、ケース体10に収容されている。昇降機構23は、駆動源となるモータと、モータの動力を本体部9に伝達する動力伝達機構とを備えている。昇降機構23は、制御部25に電気的に接続されている。具体的には、回動機構23のモータ等が制御部25に電気的に接続されている。
The elevating
水平移動機構24は、ベース11に対してケース体10を左右方向に直線的に移動させる。すなわち、水平移動機構24は、ケース体10と一緒に本体部9およびアーム7、8を左右方向に直線的に移動させる。水平移動機構24は、駆動源となるモータと、モータの動力をケース体10に伝達する動力伝達機構とを備えている。水平移動機構24は、制御部25に電気的に接続されている。具体的には、水平移動機構24のモータ等が制御部25に電気的に接続されている。
The horizontal movement mechanism 24 linearly moves the
検知機構26、27は、発光部30と受光部31とを有する光学式の検知機構である。また、検知機構26、27は、透過型の検知機構である。発光部30は、上下方向において受光部31との間に所定の間隔をあけた状態で受光部31に対向配置されている。本形態の受光部31は、ラインセンサである。受光部31では、複数の受光素子が左右方向に一列で配列されている。なお、発光部30から射出される光の光軸は、上下方向と平行であっても良いし、上下方向に対してわずかに傾いていても良い。
The
検知機構26、27は、本体部9に取り付けられている。具体的には、本体部9に固定されるセンサ固定部材32に検知機構26、27が固定されており、検知機構26、27は、センサ固定部材32を介して本体部9に取り付けられている。また、検知機構26と検知機構27とは、上下方向に重なった状態で、センサ固定部材32を介して本体部9に取り付けられている。本形態では、検知機構26は、検知機構27の真上に配置されている。検知機構26、27は、ケース体10に対して本体部9と一緒に回動するとともに昇降する。また、検知機構26、27は、本体部9と一緒に左右方向に移動する。検知機構26、27は、制御部25に電気的に接続されている。
The
上述のように、ロボット1は、収容カセット3から処理装置4まで搬送対象物2を搬送する。また、上述のように、アーム7、8は、ハンド5、6の先端が本体部9から離れるようにアーム7、8が伸びる位置と、ハンド5、6の先端が本体部9に近づくようにアーム7、8が縮む位置との間で水平方向に伸縮可能となっている。本形態では、ロボット1が収容カセット3から搬送対象物2を受け取るとき、および、ロボット1が処理装置4に搬送対象物2を引き渡すときに、アーム7、8は伸びている状態となっている。
As described above, the
収容カセット3に置かれている搬送対象物2をアーム7が伸びている状態でハンド5に搭載して受け取るときのハンド5の位置(図1参照)を受取り位置5Aとし、アーム7が伸びている状態でハンド5に搭載されている搬送対象物2を処理装置4に引き渡すときのハンド5の位置を引渡し位置5Bとすると、ロボット1は、受取り位置5Aで搬送対象物2を受け取ったハンド5が本体部9に近づくようにアーム7が縮むときの動作である第1動作M11と、第1動作M11の後に、搬送対象物2が搭載されたハンド5が引渡し位置5Bに移動するまでアーム7が伸びるときの動作である第2動作M12とを行う。第1動作M11が完了した状態では、ハンド5に搭載される搬送対象物2、ハンド5およびアーム7を含めた本体部9の回動半径(旋回半径)が最小になる。
The position of the hand 5 (see FIG. 1) when the
同様に、収容カセット3に置かれている搬送対象物2をアーム8が伸びている状態でハンド6に搭載して受け取るときのハンド6の位置を受取り位置6Aとし、アーム8が伸びている状態でハンド6に搭載されている搬送対象物2を処理装置4に引き渡すときのハンド6の位置を引渡し位置6Bとすると、ロボット1は、受取り位置6Aで搬送対象物2を受け取ったハンド6が本体部9に近づくようにアーム8が縮むときの動作である第1動作M21と、第1動作M21の後に、搬送対象物2が搭載されたハンド6が引渡し位置6Bに移動するまでアーム8が伸びるときの動作である第2動作M22とを行う。第1動作M21が完了した状態では、ハンド6に搭載される搬送対象物2、ハンド6およびアーム8を含めた本体部9の回動半径が最小になる。
Similarly, a state in which the receiving position 6A is set as the receiving position 6A when the
上述のように、アーム駆動機構20は、本体部9に対してハンド5が一定方向を向いた状態で直線的に移動するようにアーム7を伸縮させ、アーム駆動機構21は、本体部9に対してハンド6が一定方向を向いた状態で直線的に移動するようにアーム8を伸縮させる。すなわち、ハンド5は、ロボット1が第1動作M11を行うときに、本体部9に対して一定方向を向いた状態で直線的に移動し、ハンド6は、ロボット1が第1動作M21を行うときに、本体部9に対して一定方向を向いた状態で直線的に移動する。また、ハンド5は、ロボット1が第2動作M12を行うときに、本体部9に対して一定方向を向いた状態で直線的に移動し、ハンド6は、ロボット1が第2動作M22を行うときに、本体部9に対して一定方向を向いた状態で直線的に移動する。
As described above, the arm drive mechanism 20 expands and contracts the
本形態では、収容カセット3がロボット1の前側に配置され、かつ、処理装置4がロボット1の後ろ側に配置されているため、ハンド5は、ロボット1が第1動作M11を行うとき、および、ロボット1が第2動作M12を行うときに、前後方向に直線的に移動する。また、ハンド6は、ロボット1が第1動作M21を行うとき、および、ロボット1が第2動作M22を行うときに、前後方向に直線的に移動する。
In the present embodiment, since the
具体的には、ハンド5は、ロボット1が第1動作M11を行うときに、フォーク15の先端が前側を向いた状態で後ろ側に直線的に移動し、ロボット1が第2動作M12を行うときに、フォーク15の先端が後ろ側を向いた状態で後ろ側に直線的に移動する。また、ハンド6は、ロボット1が第1動作M21を行うときに、フォーク15の先端が前側を向いた状態で後ろ側に直線的に移動し、ロボット1が第2動作M22を行うときに、フォーク15の先端が後ろ側を向いた状態で後ろ側に直線的に移動する。
Specifically, when the
ロボット1が第1動作M11を行うときには、ハンド5に搭載される搬送対象物2の左右方向の一端面は、検知機構26の発光部30と検知機構26の受光部31との間を通る。すなわち、検知機構26は、ロボット1が第1動作M11を行うときに、ハンド5に搭載される搬送対象物2の左右方向の一端面が検知機構26の発光部30と検知機構26の受光部31との間を通る位置に配置されている。また、検知機構26は、受取り位置5Aに配置されるハンド5に搭載された搬送対象物2の後端よりも後ろ側に配置されている。また、ロボット1が第2動作M12を行うときにも、ハンド5に搭載される搬送対象物2の左右方向の一端面は、検知機構26の発光部30と検知機構26の受光部31との間を通る。
When the
同様に、ロボット1が第1動作M21を行うときには、ハンド6に搭載される搬送対象物2の左右方向の一端面は、検知機構27の発光部30と検知機構27の受光部31との間を通る。すなわち、検知機構27は、ロボット1が第1動作M21を行うときに、ハンド6に搭載される搬送対象物2の左右方向の一端面が検知機構27の発光部30と検知機構27の受光部31との間を通る位置に配置されている。また、検知機構27は、受取り位置6Aに配置されるハンド6に搭載された搬送対象物2の後端よりも後ろ側に配置されている。また、ロボット1が第2動作M22を行うときにも、ハンド6に搭載される搬送対象物2の左右方向の一端面は、検知機構27の発光部30と検知機構27の受光部31との間を通る。
Similarly, when the
上述のように、受光部31は、複数の受光素子が左右方向に一列で配列されるラインセンサであるため、検知機構26によって、ハンド5に搭載される搬送対象物2の左右方向の一端面の左右方向の位置を検知することが可能になっている。同様に、検知機構27によって、ハンド6に搭載される搬送対象物2の左右方向の一端面の左右方向の位置を検知することが可能になっている。
As described above, since the
なお、ロボット1は、第1動作M11と第2動作M12との間に、本体部9を回動させる回動動作を行う。このときには、アーム8も縮んでいる。また、ロボット1は、第1動作M21と第2動作M22との間に、本体部9を回動させる回動動作を行う。このときには、アーム7も縮んでいる。また、ロボット1は、必要に応じて、第1動作M11と第2動作M12との間、および、第1動作M21と第2動作M22との間に、本体部9の昇降動作や本体部9の左右方向への移動動作を行う。また、ロボット1は、必要に応じて、第1動作M11、M21の際に、本体部9の昇降動作や本体部9の左右方向への移動動作を行ったり、第2動作M12、M22の際に、本体部9の昇降動作や本体部9の左右方向への移動動作を行ったりする。
The
(産業用ロボットの制御方法)
図4は、図1に示すロボット1の動作を説明するための平面図である。なお、図4では、ハンド6等の図示を省略している。
(Control method for industrial robots)
FIG. 4 is a plan view for explaining the operation of the
制御部25は、ロボット1が第1動作M11を行う際に、検知機構26が搬送対象物2を検知したとき(具体的には、ハンド5に搭載される搬送対象物2の後端を検知機構26が検知したとき(すなわち、ハンド5に搭載される搬送対象物2を検知機構26が最初に検知したとき)、図4(A)参照)のハンド5の前後方向の位置のデータである第1位置データと、検知機構26が搬送対象物2を検知した後、所定の第1測定位置までハンド5が移動したときに(図4(B)参照)検知機構26によって検知される搬送対象物2の左右方向の一端面の左右方向の位置のデータである第2位置データと、第1測定位置を通過したハンド5が所定の第2測定位置まで移動したときに(図4(C)参照)検知機構26によって検知される搬送対象物2の左右方向の一端面の左右方向の位置のデータである第3位置データとを取得する。
When the
制御部25は、第1位置データに基づいて、ハンド5に搭載される搬送対象物2の前後方向の位置を特定するとともに、第2位置データおよび第3位置データに基づいて、ハンド5に搭載される搬送対象物2の左右方向の位置および向き(搬送対象物2の水平面内での傾き)を特定する。なお、第2位置データは、搬送対象物2の左右方向の一端面の、搬送対象物2の後端に比較的近い部分の左右方向の位置のデータであり(図4(B)参照)、第3位置データは、搬送対象物2の左右方向の一端面の、搬送対象物2の前端に比較的近い部分の左右方向の位置のデータである(図4(C)参照)。
The
また、制御部25は、特定された搬送対象物2の前後左右方向の位置(水平方向の位置)および向きと、ロボット1に予め教示された搬送対象物2の水平方向の位置および向きとを比較するとともに、ロボット1が第2動作M12を行う際に、この比較結果に基づいて、引渡し位置5Bに到達するときのハンド5の水平方向の位置および向きを補正する。すなわち、制御部25は、ロボット1が第2動作M12を行う際に、第1位置データと第2位置データと第3位置データとに基づいて、引渡し位置5Bに到達するときのハンド5の水平方向の位置および向きを補正する。
Further, the
具体的には、制御部25は、ロボット1が第2動作M12を行う際に、第1位置データと第2位置データと第3位置データとに基づいて、アーム駆動機構20と回動機構22と水平移動機構24とを制御して引渡し位置5Bに到達するときのハンド5の水平方向の位置および向きを補正する。また、制御部25は、ロボット1が第2動作M12を行う際に、第1位置データと第2位置データと第3位置データとに基づいて、処理装置4に置かれる搬送対象物2の水平方向の位置が適切な位置になるとともに、処理装置4に置かれる搬送対象物2の向きが適切な向きになるように、引渡し位置5Bに到達するときのハンド5の水平方向の位置および向きを補正する。
Specifically, when the
同様に、制御部25は、ロボット1が第1動作M21を行う際に、検知機構27が搬送対象物2を検知したとき(具体的には、ハンド6に搭載される搬送対象物2の後端を検知機構27が検知したとき)のハンド6の前後方向の位置のデータである第1位置データと、検知機構27が搬送対象物2を検知した後、所定の第1測定位置までハンド6が移動したときに検知機構27によって検知される搬送対象物2の左右方向の一端面の左右方向の位置のデータである第2位置データと、第1測定位置を通過したハンド6が所定の第2測定位置まで移動したときに検知機構27によって検知される搬送対象物2の左右方向の一端面の左右方向の位置のデータである第3位置データとを取得する。
Similarly, when the
制御部25は、第1位置データに基づいて、ハンド6に搭載される搬送対象物2の前後方向の位置を特定するとともに、第2位置データおよび第3位置データに基づいて、ハンド6に搭載される搬送対象物2の左右方向の位置および向きを特定する。また、制御部25は、特定された搬送対象物2の水平方向の位置および向きと、ロボット1に予め教示された搬送対象物2の水平方向の位置および向きとを比較するとともに、ロボット1が第2動作M22を行う際に、この比較結果に基づいて、引渡し位置6Bに到達するときのハンド6の水平方向の位置および向きを補正する。
The
すなわち、制御部25は、ロボット1が第2動作M22を行う際に、第1位置データと第2位置データと第3位置データとに基づいて、引渡し位置6Bに到達するときのハンド6の水平方向の位置および向きを補正する。具体的には、制御部25は、ロボット1が第2動作M22を行う際に、第1位置データと第2位置データと第3位置データとに基づいて、アーム駆動機構21と回動機構22と水平移動機構24とを制御して引渡し位置6Bに到達するときのハンド6の水平方向の位置および向きを補正する。
That is, when the
また、制御部25は、ロボット1が第2動作M22を行う際に、第1位置データと第2位置データと第3位置データとに基づいて、処理装置4に置かれる搬送対象物2の水平方向の位置が適切な位置になるとともに、処理装置4に置かれる搬送対象物2の向きが適切な向きになるように、引渡し位置6Bに到達するときのハンド6の水平方向の位置および向きを補正する。
Further, when the
なお、収容カセット3に置かれている搬送対象物2をハンド5に搭載するときには、予め教示された受取り位置5Aにハンド5が移動するように、縮んでいるアーム7が伸びる。ハンド5には、収容カセット3に置かれているままの状態(位置および向き)の搬送対象物2が搭載される。同様に、収容カセット3に置かれている搬送対象物2をハンド6に搭載するときには、予め教示された受取り位置6Aにハンド6が移動するように、縮んでいるアーム8が伸びる。ハンド6には、収容カセット3に置かれているままの状態の搬送対象物2が搭載される。
When the
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、制御部25は、ロボット1が第1動作M11、M21を行う際に、検知機構26、27を用いて、第1位置データと第2位置データと第3位置データとを取得しているが、検知機構26、27は、受光部31と、受光部31に対向配置される発光部30とを有する透過型の検知機構である。そのため、本形態では、搬送対象物2に大きな反りが生じていても、検知機構26、27によって、第1位置データ、第2位置データおよび第3位置データを適切に取得することが可能になる。したがって、本形態では、適切な第1位置データ、第2位置データおよび第3位置データに基づいて、収容カセット3に置かれているままの状態(位置および向き)でハンド5、6に搭載された搬送対象物2の水平方向の位置および向きを適切に特定することが可能になる。
(Main effect of this form)
As described above, in the present embodiment, when the
また、本形態では、ロボット1が第2動作M12、M22を行う際に、第1位置データと第2位置データと第3位置データとに基づいて、引渡し位置5B、6Bに到達するときのハンド5、6の水平方向の位置および向きを補正しているため、搬送対象物2に大きな反りが生じていても、適切に特定された搬送対象物2の水平方向の位置および向きに基づいて、引渡し位置5B、6Bに到達するときのハンド5、6の水平方向の位置および向きを適切に補正することが可能になる。
Further, in the present embodiment, when the
このように、本形態では、搬送対象物2に大きな反りが生じていても、収容カセット3に置かれているままの状態でハンド5、6に搭載された搬送対象物2の水平方向の位置および向きを適切に特定することが可能になるとともに、適切に特定された搬送対象物2の水平方向の位置および向きに基づいて、引渡し位置5B、6Bに到達するときのハンド5、6の水平方向の位置および向きを適切に補正することが可能になる。したがって、本形態では、搬送対象物2に大きな反りが生じていても、収容カセット3に置かれている搬送対象物2の水平方向の位置および向きを適切に補正してから処理装置4に搬送対象物2を置くために、ハンド5、6の水平方向の位置および向きを適切に補正することが可能になる。
As described above, in the present embodiment, even if the
本形態では、ハンド5に搭載される搬送対象物2を検知する検知機構26と、ハンド6に搭載される搬送対象物2を検知する検知機構27とが個別に設けられており、検知機構26と検知機構27とが上下方向に重なった状態で本体部9に取り付けられている。そのため、本形態では、ハンド6に搬送対象物2が搭載された状態でアーム8が縮んでいても、制御部25は、ハンド5に搭載された搬送対象物2を検知機構26が検知したときのハンド5の前後方向の位置のデータである第1位置データと、第1測定位置までハンド5が移動したときに検知機構26によって検知される搬送対象物2の左右方向の一端面の左右方向の位置のデータである第2位置データと、ハンド5が第2測定位置まで移動したときに検知機構26によって検知される搬送対象物2の左右方向の一端面の左右方向の位置のデータである第3位置データとを適切に取得することが可能になる。
In this embodiment, a
また、ハンド5に搬送対象物2が搭載された状態でアーム7が縮んでいても、制御部25は、ハンド6に搭載された搬送対象物2を検知機構27が検知したときのハンド6の前後方向の位置のデータである第1位置データと、第1測定位置までハンド6が移動したときに検知機構27によって検知される搬送対象物2の左右方向の一端面の左右方向の位置のデータである第2位置データと、ハンド6が第2測定位置まで移動したときに検知機構27によって検知される搬送対象物2の左右方向の一端面の左右方向の位置のデータである第3位置データとを適切に取得することが可能になる。
Further, even if the
(産業用ロボットの変形例)
図5は、本発明の他の実施の形態にかかる産業用ロボット1の平面図である。図6は、図5に示す産業用ロボット1の側面図である。なお、図5、図6では、上述した形態と同様の構成には、同一の符号を付している。
(Modification example of industrial robot)
FIG. 5 is a plan view of the
上述した形態では、アーム7とアーム8とは、上下方向において同じ位置に配置されており、水平方向において互いに隣接しているが、図5、図6に示すように、アーム7とアーム8とが上下方向において互いにずれた位置に配置されていても良い。この場合には、本体部9は、アーム7、8の基端側を支持するとともに昇降可能なアームサポート57と、アームサポート57を昇降可能に支持する支持フレーム58と、本体部9の下端部分を構成する旋回フレーム59とを備えている。
In the above-described embodiment, the
図6に示すように、アーム7の基端側は、アームサポート57の上端側に回動可能に連結され、アーム8の基端側は、アームサポート57の下端側に回動可能に連結されている。支持フレーム58は、アームサポート57を介してハンド5、6およびアーム7、8を昇降可能に保持している。支持フレーム58の下端は、旋回フレーム59に固定されている。旋回フレーム59は、上下方向を回動の軸方向とする回動が可能となるように基台60に連結されている。基台60は、ベース11に対して左右方向に直線的に移動可能となっている。
As shown in FIG. 6, the base end side of the
アーム駆動機構20は、アームサポート57に対してハンド5が一定方向を向いた状態で直線的に移動するようにアーム7を伸縮させる。すなわち、アーム駆動機構20は、本体部9に対してハンド5が一定方向を向いた状態で直線的に移動するようにアーム7を伸縮させる。アーム駆動機構21は、アームサポート57に対してハンド6が一定方向を向いた状態で直線的に移動するようにアーム8を伸縮させる。すなわち、アーム駆動機構21は、本体部9に対してハンド6が一定方向を向いた状態で直線的に移動するようにアーム8を伸縮させる。
The arm drive mechanism 20 expands and contracts the
回動機構22は、上下方向を回動の軸方向として基台60に対して旋回フレーム59を回動させる。すなわち、回動機構22は、上下方向を回動の軸方向として基台60に対して本体部9を回動させる。昇降機構23は、支持フレーム58に対してアームサポート57を昇降させる。水平移動機構24は、ベース11に対して基台60を左右方向に直線的に移動させる。すなわち、水平移動機構24は、基台60と一緒に本体部9を左右方向に直線的に移動させる。
The
検知機構26、27は、本体部9のアームサポート57に取り付けられている。具体的には、アームサポート57に固定されるセンサ固定部材(図示省略)に検知機構26、27が固定されており、検知機構26、27は、センサ固定部材を介して本体部9に取り付けられている。また、検知機構26と検知機構27とは、上下方向に重なった状態で本体部9に取り付けられている。
The
また、検知機構26は、ロボット1が第1動作M11を行うときに、ハンド5に搭載される搬送対象物2の左右方向の一端面が検知機構26の発光部30と検知機構26の受光部31との間を通る位置に配置されている。検知機構27は、ロボット1が第1動作M21を行うときに、ハンド6に搭載される搬送対象物2の左右方向の一端面が検知機構27の発光部30と検知機構27の受光部31との間を通る位置に配置されている。
Further, in the
(他の実施の形態)
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
(Other embodiments)
The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this, and various modifications can be carried out without changing the gist of the present invention.
上述した形態において、ロボット1は、ロボット1が第1動作M11を行うときに、ハンド5に搭載される搬送対象物2の左右方向の一端面が発光部30と受光部31との間を通る位置に配置される検知機構26に加えて、ロボット1が第1動作M11を行うときに、ハンド5に搭載される搬送対象物2の左右方向の他端面が発光部30と受光部31との間を通る位置に配置される検知機構26を備えていても良い。
In the above-described embodiment, when the
この場合には、ロボット1が第1動作M11を行うときに、2個の検知機構26を用いて、ハンド5に搭載される搬送対象物2の左右方向の両端部の欠け(チッピング)の有無および欠けの大きさを検知することが可能になる。なお、この場合には、追加で設置される検知機構26の受光部31はラインセンサでなくても良い。また、この場合には、追加で設置される検知機構26は、反射型の検知機構であっても良い。
In this case, when the
同様に、ロボット1は、ロボット1が第1動作M21を行うときに、ハンド6に搭載される搬送対象物2の左右方向の一端面が発光部30と受光部31との間を通る位置に配置される検知機構27に加えて、ロボット1が第1動作M21を行うときに、ハンド6に搭載される搬送対象物2の左右方向の他端面が発光部30と受光部31との間を通る位置に配置される検知機構27を備えていても良い。
Similarly, when the
この場合には、ロボット1が第1動作M21を行うときに、2個の検知機構27を用いて、ハンド6に搭載される搬送対象物2の左右方向の両端部の欠けの有無および欠けの大きさを検知することが可能になる。なお、この場合には、追加で設置される検知機構27の受光部31はラインセンサでなくても良い。また、この場合には、追加で設置される検知機構27は、反射型の検知機構であっても良い。
In this case, when the
上述した形態において、ロボット1が備える検知機構の数は1個であっても良い。この場合には、ロボット1が第1動作M11を行うときに、ハンド5に搭載される搬送対象物2の左右方向の一端面が1個の検知機構の発光部30と受光部31との間を通るとともに、ロボット1が第1動作M21を行うときに、ハンド6に搭載される搬送対象物2の左右方向の一端面が1個の検知機構の発光部30と受光部31との間を通る。また、この場合には、ロボット1が第1動作M11を行うときに、アーム8は、伸びているか、または、ハンド6に搬送対象物2が搭載されていない状態で縮んでおり、ロボット1が第1動作M21を行うときに、アーム7は、伸びているか、または、ハンド5に搬送対象物2が搭載されていない状態で縮んでいる。
In the above-described embodiment, the number of detection mechanisms included in the
上述した形態において、受光部31は、複数の受光素子が二次元的に配列されるエリアセンサであっても良い。この場合であっても、検知機構26によって、ハンド5に搭載される搬送対象物2の左右方向の一端面の左右方向の位置を検知することは可能である。同様に、検知機構27によって、ハンド6に搭載される搬送対象物2の左右方向の一端面の左右方向の位置を検知することは可能である。
In the above-described embodiment, the
上述した形態において、ロボット1が備えるハンドおよびアームの数は1個であっても良い。たとえば、ロボット1は、1個のハンド5と1本のアーム7のみを備えていても良い。この場合には、検知機構27が不要になる。また、ロボット1が備えるハンドおよびアームの数が1個である場合には、たとえば、ロボット1は、アーム駆動機構20に代えて、本体部9に対して第1アーム部16を回動させる第1アーム部駆動機構と、第1アーム部16に対して第2アーム部17を回動させる第2アーム部駆動機構と、第2アーム部17に対してハンド5を回動させるハンド駆動機構とを備えていても良い。また、この場合には、ロボット1は、たとえば、回動機構22および水平移動機構24を備えていなくても良い。
In the above-described embodiment, the number of hands and arms included in the
また、ロボット1が備えるハンドおよびアームの数が1個である場合には、アーム7が備えるアーム部の数は、3個以上であっても良い。たとえば、特開2019−176029号公報に記載されているように、アーム7が備えるアーム部の数は、3個であっても良い。この場合には、ロボット1は、たとえば、回動機構22および水平移動機構24を備えていなくても良い。
When the number of hands and arms included in the
上述した形態において、ハンド5、6が備えるフォーク15の数は、3本以上であっても良い。また、上述した形態において、収容カセット3および処理装置4がロボット1の前側に配置されていても良い。さらに、上述した形態において、搬送対象物2は、PLPを用いた半導体パッケージの製造ラインで取り扱われる大型のパネル以外のものであっても良い。
In the above-described embodiment, the number of
1 ロボット(産業用ロボット)
2 搬送対象物
3 収容カセット(受取り部)
4 処理装置(引渡し部)
5 ハンド(第1ハンド)
6 ハンド(第2ハンド)
7 アーム(第1アーム)
8 アーム(第2アーム)
9 本体部
20、21 アーム駆動機構
22 回動機構
24 水平移動機構
25 制御部
26 検知機構(第1検知機構)
27 検知機構(第2検知機構)
30 発光部
31 受光部
X 前後方向
Y 左右方向
1 Robot (industrial robot)
2 Object to be transported 3 Storage cassette (receiver)
4 Processing device (delivery section)
5 hands (1st hand)
6 hands (2nd hand)
7 arm (1st arm)
8 arm (2nd arm)
9 Main body 20, 21
27 Detection mechanism (second detection mechanism)
30
Claims (4)
前記搬送対象物が搭載されるハンドと、前記ハンドが先端側に回動可能に連結されるとともに水平方向に伸縮するアームと、前記アームの基端側が回動可能に連結される本体部と、前記本体部に取り付けられる光学式の検知機構と、前記産業用ロボットを制御する制御部とを備えるとともに、
所定の受取り部に置かれている前記搬送対象物を前記アームが伸びている状態で前記ハンドに搭載して受け取るときの前記ハンドの位置を受取り位置とし、前記アームが伸びている状態で前記ハンドに搭載されている前記搬送対象物を所定の引渡し部に引き渡すときの前記ハンドの位置を引渡し位置とすると、
前記受取り位置で前記搬送対象物を受け取った前記ハンドが前記本体部に近づくように前記アームが縮むときの動作である第1動作と、前記第1動作後に、前記搬送対象物が搭載された前記ハンドが前記引渡し位置に移動するまで前記アームが伸びるときの動作である第2動作とを行い、
前記ハンドは、前記産業用ロボットが前記第1動作を行うときに、前記本体部に対して一定方向を向いた状態で直線的に移動し、
前記検知機構は、ラインセンサまたはエリアセンサからなる受光部と、上下方向において前記受光部との間に所定の間隔をあけた状態で前記受光部に対向配置される発光部とを有する透過型の検知機構であり、
前記産業用ロボットが前記第1動作を行うときの前記ハンドの移動方向を前後方向とし、前後方向と上下方向とに直交する方向を左右方向とすると、
前記産業用ロボットが前記第1動作を行うときに、前記搬送対象物の左右方向の一端面は、前記受光部と前記発光部との間を通り、
前記制御部は、前記産業用ロボットが前記第1動作を行う際に、前記検知機構が前記搬送対象物を検知したときの前記ハンドの前後方向の位置のデータである第1位置データと、前記検知機構が前記搬送対象物を検知した後、所定の第1測定位置まで前記ハンドが移動したときに前記検知機構によって検知される前記搬送対象物の左右方向の一端面の左右方向の位置のデータである第2位置データと、前記第1測定位置を通過した前記ハンドが所定の第2測定位置まで移動したときに前記検知機構によって検知される前記搬送対象物の左右方向の一端面の左右方向の位置のデータである第3位置データとを取得するとともに、前記産業用ロボットが前記第2動作を行う際に、前記第1位置データと前記第2位置データと前記第3位置データとに基づいて、前記引渡し位置に到達するときの前記ハンドの水平方向の位置および向きを補正することを特徴とする産業用ロボット。 In an industrial robot that transports a rectangular or square object to be transported,
A hand on which the object to be transported is mounted, an arm that is rotatably connected to the tip side and expands and contracts in the horizontal direction, and a main body portion that is rotatably connected to the base end side of the arm. It is provided with an optical detection mechanism attached to the main body and a control unit for controlling the industrial robot.
The receiving position is the position of the hand when the object to be transported, which is placed in a predetermined receiving portion, is mounted on the hand with the arm extended and received, and the hand is received with the arm extended. Assuming that the position of the hand when the object to be transported mounted on the vehicle is delivered to a predetermined delivery portion is set as the delivery position,
The first operation, which is an operation when the arm contracts so that the hand that has received the object to be conveyed at the receiving position approaches the main body, and the operation in which the object to be conveyed is mounted after the first operation. The second operation, which is the operation when the arm extends until the hand moves to the delivery position, is performed.
When the industrial robot performs the first operation, the hand moves linearly with respect to the main body in a certain direction.
The detection mechanism is a transmissive type having a light receiving portion composed of a line sensor or an area sensor and a light emitting portion arranged to face the light receiving portion with a predetermined distance between the light receiving portion in the vertical direction. It is a detection mechanism,
When the moving direction of the hand when the industrial robot performs the first operation is the front-rear direction, and the direction orthogonal to the front-back direction and the up-down direction is the left-right direction.
When the industrial robot performs the first operation, one end surface of the object to be transported in the left-right direction passes between the light receiving portion and the light emitting portion.
The control unit includes first position data, which is data on the position of the hand in the front-rear direction when the detection mechanism detects the object to be conveyed when the industrial robot performs the first operation, and the first position data. Data on the horizontal position of one end surface of the transport object in the left-right direction, which is detected by the detection mechanism when the hand moves to a predetermined first measurement position after the detection mechanism detects the transport object. The second position data, and the left-right direction of one end surface of the conveyed object in the left-right direction, which is detected by the detection mechanism when the hand that has passed the first measurement position moves to a predetermined second measurement position. The third position data, which is the data of the position of, is acquired, and when the industrial robot performs the second operation, it is based on the first position data, the second position data, and the third position data. An industrial robot that corrects the horizontal position and orientation of the hand when it reaches the delivery position.
前記第1ハンドに搭載される前記搬送対象物と前記第2ハンドに搭載される前記搬送対象物とは、上下方向でずれており、
前記第1検知機構と前記第2検知機構とは、上下方向に重なった状態で前記本体部に取り付けられていることを特徴とする請求項1記載の産業用ロボット。 As the hand, two hands, a first hand and a second hand, are provided, and as the first arm as the arm to which the first hand is connected and the arm to which the second hand is connected. The first detection as the detection mechanism for detecting the second arm, the one main body to which the first arm and the second arm are connected, and the object to be conveyed mounted on the first hand. A mechanism and a second detection mechanism as the detection mechanism for detecting the conveyed object mounted on the second hand are provided.
The transport target mounted on the first hand and the transport target mounted on the second hand are displaced in the vertical direction.
The industrial robot according to claim 1, wherein the first detection mechanism and the second detection mechanism are attached to the main body in a vertically overlapping state.
前記制御部は、前記産業用ロボットが前記第2動作を行う際に、前記第1位置データと前記第2位置データと前記第3位置データとに基づいて、前記アーム駆動機構と前記回動機構と前記水平移動機構とを制御して前記引渡し位置に到達するときの前記ハンドの水平方向の位置および向きを補正することを特徴とする請求項1または2記載の産業用ロボット。 An arm drive mechanism that expands and contracts the arm so that the hand moves linearly with respect to the main body in a certain direction, a rotation mechanism that rotates the main body, and the main body in the left-right direction. Equipped with a horizontal movement mechanism to move the part
The control unit has the arm drive mechanism and the rotation mechanism based on the first position data, the second position data, and the third position data when the industrial robot performs the second operation. The industrial robot according to claim 1 or 2, wherein the robot controls the robot and the horizontal movement mechanism to correct the horizontal position and orientation of the hand when reaching the delivery position.
所定の受取り部に置かれている前記搬送対象物を前記アームが伸びている状態で前記ハンドに搭載して受け取るときの前記ハンドの位置を受取り位置とし、前記アームが伸びている状態で前記ハンドに搭載されている前記搬送対象物を所定の引渡し部に引き渡すときの前記ハンドの位置を引渡し位置とすると、
前記受取り位置で前記搬送対象物を受け取った前記ハンドが前記本体部に近づくように前記アームが縮むときの動作である第1動作と、前記第1動作後に、前記搬送対象物が搭載された前記ハンドが前記引渡し位置に移動するまで前記アームが伸びるときの動作である第2動作とを行い、
前記ハンドは、前記第1動作が行われるときに、前記本体部に対して一定方向を向いた状態で直線的に移動し、
前記検知機構は、ラインセンサまたはエリアセンサからなる受光部と、上下方向において前記受光部との間に所定の間隔をあけた状態で前記受光部に対向配置される発光部とを有する透過型の検知機構であり、
前記第1動作が行われるときの前記ハンドの移動方向を前後方向とし、前後方向と上下方向とに直交する方向を左右方向とすると、
前記第1動作が行われるときに、前記搬送対象物の左右方向の一端面は、前記受光部と前記発光部との間を通る産業用ロボットの制御方法であって、
前記第1動作を行う際に、前記検知機構が前記搬送対象物を検知したときの前記ハンドの前後方向の位置のデータである第1位置データと、前記検知機構が前記搬送対象物を検知した後、所定の第1測定位置まで前記ハンドが移動したときに前記検知機構によって検知される前記搬送対象物の左右方向の一端面の左右方向の位置のデータである第2位置データと、前記第1測定位置を通過した前記ハンドが所定の第2測定位置まで移動したときに前記検知機構によって検知される前記搬送対象物の左右方向の一端面の左右方向の位置のデータである第3位置データとを取得するとともに、前記第2動作を行う際に、前記第1位置データと前記第2位置データと前記第3位置データとに基づいて、前記引渡し位置に到達するときの前記ハンドの水平方向の位置および向きを補正することを特徴とする産業用ロボットの制御方法。 A hand on which a rectangular or square object to be transported is mounted, an arm in which the hand is rotatably connected to the tip side and expands and contracts in the horizontal direction, and a base end side of the arm are rotatable. It is provided with a main body connected to the main body and an optical detection mechanism attached to the main body.
The receiving position is the position of the hand when the object to be transported, which is placed in a predetermined receiving portion, is mounted on the hand with the arm extended and received, and the hand is received with the arm extended. Assuming that the position of the hand when the object to be transported mounted on the vehicle is delivered to a predetermined delivery portion is set as the delivery position,
The first operation, which is an operation when the arm contracts so that the hand that has received the object to be conveyed at the receiving position approaches the main body, and the operation in which the object to be conveyed is mounted after the first operation. The second operation, which is the operation when the arm extends until the hand moves to the delivery position, is performed.
When the first operation is performed, the hand moves linearly with respect to the main body in a certain direction.
The detection mechanism is a transmissive type having a light receiving portion composed of a line sensor or an area sensor and a light emitting portion arranged to face the light receiving portion with a predetermined distance between the light receiving portion in the vertical direction. It is a detection mechanism,
When the moving direction of the hand when the first operation is performed is the front-back direction, and the direction orthogonal to the front-back direction and the up-down direction is the left-right direction,
When the first operation is performed, one end surface of the object to be transported in the left-right direction is a control method for an industrial robot that passes between the light receiving portion and the light emitting portion.
When performing the first operation, the first position data, which is the data of the position in the front-rear direction of the hand when the detection mechanism detects the object to be transported, and the detection mechanism have detected the object to be transported. After that, when the hand moves to a predetermined first measurement position, the second position data which is the data of the position in the left-right direction of one end surface in the left-right direction of the object to be conveyed, which is detected by the detection mechanism, and the first position data. Third position data, which is data on the left-right position of one end surface of the object to be conveyed in the left-right direction, which is detected by the detection mechanism when the hand that has passed through one measurement position moves to a predetermined second measurement position. And, when performing the second operation, the horizontal direction of the hand when reaching the delivery position based on the first position data, the second position data, and the third position data. A method of controlling an industrial robot, which comprises correcting the position and orientation of an industrial robot.
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