JP2021167045A - 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、拡散反射型の光学式センサ(光電センサ)である。アライメントセンサは、ワークの下面に向かって光を射出する発光部と、ワークの下面で反射された光を受光する受光部とを備えている。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拡散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拡散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 diffusion 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第1検知機構と、ハンドに取り付けられる2個の光学式の第2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るときの動作である受取り動作と、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、受取り動作を行う前の動作である予備動作とを行い、第1検知機構は、ラインセンサまたはエリアセンサからなる第1の受光部と、上下方向において第1の受光部との間に所定の間隔をあけた状態で第1の受光部に対向配置される第1の発光部とを有する透過型の検知機構であり、第2検知機構は、第2の受光部および第2の発光部と、上下方向において第2の受光部および第2の発光部との間に所定の間隔をあけた状態で第2の受光部および第2の発光部に対向配置される回帰反射板とを有する回帰反射型の検知機構であるか、または、第2の受光部と、上下方向において第2の受光部との間に所定の間隔をあけた状態で第2の受光部に対向配置される第2の発光部とを有する透過型の検知機構であり、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、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動作を完了したときに、搬送対象物の左右方向の一端面は、第1の受光部と第1の発光部の間に配置され、産業用ロボットが予備動作を行うときに、ハンドは、本体部に対して一定方向を向いた状態で前後方向に直線的に移動し、2個の第2検知機構は、ハンドの、搬送対象物が載置される範囲である載置範囲よりも、アームとハンドとの連結部側に配置されるとともに、産業用ロボットが予備動作を行うときに、左右方向に間隔をあけた状態で配置されており、予備動作では、ハンドは、受取り部に置かれている搬送対象物が2個の第2検知機構によって検知される位置まで前後方向の一方側に移動するとともに、その後、2個の第2検知機構によって検知された搬送対象物よりも2個の第2検知機構が本体部側に配置される位置まで前後方向の他方側に移動し、制御部は、産業用ロボットが予備動作を行う際に、2個の第2検知機構のうちの一方の第2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、2個の第2検知機構のうちの他方の第2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2位置データとを取得し、かつ、産業用ロボットが第1動作を行う際にまたは産業用ロボットが第1動作を完了した状態で、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位置データを取得するとともに、産業用ロボットが受取り動作を行う際に、第1位置データと第2位置データとに基づいて、受取り位置に到達するときのハンドの前後方向の位置および向きを補正し、かつ、産業用ロボットが第2動作を行う際に、第3位置データに基づいて、引渡し位置に到達するときのハンドの左右方向の位置を補正するか、または、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 object to be conveyed, in which a hand on which the object to be conveyed is mounted and a hand on the tip side. 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 first detection mechanism that is attached to the main body, and a hand. It is equipped with two optical second detection mechanisms to be used and a control unit that controls an industrial robot, and a transport object placed in a predetermined receiving unit is mounted on the hand with the arm extended. If the position of the hand when receiving is set as the receiving position and the position of the hand when delivering the object to be transported mounted on the hand to the predetermined delivery part is set as the delivery position while the arm is extended, the transfer is performed at the receiving position. The receiving operation, which is the operation when receiving the object, the first operation, which is the operation when the arm contracts so that the hand receiving the transported object at the receiving position approaches the main body, and the transport target after the first operation. The second operation, which is an operation when the arm extends until the hand on which the object is mounted moves to the delivery position, and the preliminary operation, which is an operation before the receiving operation, are performed, and the first detection mechanism is a line sensor or A transmission having a first light receiving part made of an area sensor and a first light emitting part arranged to face the first light receiving part with a predetermined distance between the first light receiving part in the vertical direction. It is a type detection mechanism, and the second detection mechanism has a predetermined space between the second light receiving part and the second light emitting part and the second light receiving part and the second light emitting part in the vertical direction. It is a retroreflecting type detection mechanism having a second light receiving unit and a retroreflecting plate arranged to face the second light emitting unit in the state, or a second light receiving unit and a second light receiving unit in the vertical direction. It is a transmission type detection mechanism having a second light emitting part which is arranged to face the second light receiving part with a predetermined space between the parts and the hand, and the hand is an industrial robot performing the first operation. When doing so, it moves linearly with the main body facing a certain direction, and the direction of movement of the hand when the industrial robot performs the first movement is the front-back direction, which is orthogonal to the front-back direction and the up-down direction. Assuming that the direction of movement is the left-right direction, when the industrial robot completes the first operation, one end surface of the object to be conveyed in the left-right direction is arranged between the first light receiving portion and the first light emitting portion, and is used for industrial purposes. When the industrial robot makes a preliminary movement, the hand faces a certain direction with respect to the main body. The two second detection mechanisms move linearly in the front-rear direction in the state, and are arranged on the connecting portion side between the arm and the hand, rather than the mounting range of the hand, which is the range on which the object to be transported is mounted. At the same time, when the industrial robot performs the preliminary movement, it is arranged in a state of being spaced in the left-right direction. It moves to one side in the front-rear direction to the position detected by the second detection mechanism, and then two second detection mechanisms are moved to the main body side from the transported object detected by the two second detection mechanisms. The control unit moves to the other side in the front-rear direction to the position where it is arranged, and when the industrial robot performs a preliminary operation, the second detection mechanism of one of the two second detection mechanisms picks up the object to be conveyed. The first position data, which is the data of the position in the front-rear direction of the hand at the time of detection, and the front-back direction of the hand when the second detection mechanism of the other of the two second detection mechanisms detects the object to be conveyed. Transport detected by the first detection mechanism when the industrial robot performs the first operation or when the industrial robot completes the first operation while acquiring the second position data which is the position data. The third position data, which is the data of the position of one end surface of the object in the left-right direction in the left-right direction, is acquired, and when the industrial robot performs the receiving operation, it is based on the first position data and the second position data. , Corrects the position and orientation of the hand in the front-back direction when reaching the receiving position, and when the industrial robot performs the second operation, the hand when reaching the delivery position based on the third position data. When the position in the left-right direction of is corrected, or when the industrial robot reaches the delivery position based on the first position data, the second position data, and the third position data when performing the second operation. It is characterized by correcting the horizontal position and orientation of the hand.
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第1検知機構と、ハンドに取り付けられる2個の光学式の第2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るときの動作である受取り動作と、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、受取り動作を行う前の動作である予備動作とを行い、第1検知機構は、ラインセンサまたはエリアセンサからなる第1の受光部と、上下方向において第1の受光部との間に所定の間隔をあけた状態で第1の受光部に対向配置される第1の発光部とを有する透過型の検知機構であり、第2検知機構は、第2の受光部および第2の発光部と、上下方向において第2の受光部および第2の発光部との間に所定の間隔をあけた状態で第2の受光部および第2の発光部に対向配置される回帰反射板とを有する回帰反射型の検知機構であるか、または、第2の受光部と、上下方向において第2の受光部との間に所定の間隔をあけた状態で第2の受光部に対向配置される第2の発光部とを有する透過型の検知機構であり、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、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動作が完了したときに、搬送対象物の左右方向の一端面は、第1の受光部と第1の発光部の間に配置され、予備動作が行われるときに、ハンドは、本体部に対して一定方向を向いた状態で前後方向に直線的に移動し、2個の第2検知機構は、ハンドの、搬送対象物が載置される範囲である載置範囲よりも、アームとハンドとの連結部側に配置されるとともに、予備動作が行われるときに、左右方向に間隔をあけた状態で配置されており、予備動作では、ハンドは、受取り部に置かれている搬送対象物が2個の第2検知機構によって検知される位置まで方向の一方側に移動するとともに、その後、2個の第2検知機構によって検知された搬送対象物よりも2個の第2検知機構が本体部側に配置される位置まで前後方向の他方側に移動する産業用ロボットの制御方法であって、産業用ロボットが予備動作を行う際に、2個の第2検知機構のうちの一方の第2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、2個の第2検知機構のうちの他方の第2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2位置データとを取得し、かつ、産業用ロボットが第1動作を行う際にまたは産業用ロボットが第1動作を完了した状態で、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位置データを取得するとともに、産業用ロボットが受取り動作を行う際に、第1位置データと第2位置データとに基づいて、受取り位置に到達するときのハンドの前後方向の位置および向きを補正し、かつ、産業用ロボットが第2動作を行う際に、第3位置データに基づいて、引渡し位置に到達するときのハンドの左右方向の位置を補正するか、または、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. 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, an optical first detection mechanism that is attached to the main body, and two optical types that are attached to the hand. The receiving position is the position of the hand when the object to be transported, which is placed in the predetermined receiving portion, is mounted on the hand with the arm extended and received, and the arm is extended. Assuming that the delivery position is the position of the hand when delivering the transport object mounted on the hand to the predetermined delivery portion in the state of being in the hand, the receiving operation which is the operation when receiving the transport object at the receiving position and the receiving position at the receiving position The first operation, which is an operation when the arm contracts so that the hand receiving the object to be conveyed approaches the main body, and after the first operation, the arm extends until the hand on which the object to be conveyed moves to the delivery position. The second operation, which is the operation at the time, and the preliminary operation, which is the operation before the receiving operation, are performed, and the first detection mechanism is the first light receiving unit composed of a line sensor or an area sensor and the first in the vertical direction. It is a transmission type detection mechanism having a first light emitting part which is arranged to face the first light receiving part with a predetermined space between the light receiving part and the second detecting mechanism. Arranged facing the second light receiving part and the second light emitting part with a predetermined distance between the light receiving part and the second light emitting part and the second light receiving part and the second light emitting part in the vertical direction. It is a retroreflecting type detection mechanism having a retroreflecting plate, or a second light receiving portion with a predetermined distance between the second light receiving portion and the second light receiving portion in the vertical direction. It is a transmission type detection mechanism having a second light emitting part arranged opposite to the light receiving part, and the hand is linearly oriented in a certain direction with respect to the main body when the first operation is performed. Assuming that the moving direction of the hand when moving and 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 completed, the left and right of the object to be transported are left and right. One end surface of the direction is arranged between the first light receiving part and the first light emitting part, and when the preliminary operation is performed, the hand is straight in the front-rear direction while facing a certain direction with respect to the main body part. The two second detection mechanisms move in a horizontal direction, and the two second detection mechanisms are larger than the placement range of the hand, which is the range in which the object to be transported is placed. It is arranged on the connecting portion side between the robot and the hand, and is arranged in a state of being spaced in the left-right direction when the preliminary operation is performed. In the preliminary operation, the hand is arranged on the receiving portion. The object to be transported moves to a position detected by the two second detection mechanisms in one direction in the direction, and then two second detections are made more than the objects to be conveyed detected by the two second detection mechanisms. It is a control method of an industrial robot that moves to the other side in the front-rear direction to a position where the mechanism is arranged on the main body side, and is one of two second detection mechanisms when the industrial robot performs a preliminary operation. The first position data, which is the data of the position in the front-rear direction of the hand when one of the second detection mechanisms detects the object to be conveyed, and the second detection mechanism of the other of the two second detection mechanisms are the objects to be conveyed. A state in which the second position data, which is the data of the position in the front-back direction of the hand when an object is detected, is acquired, and the industrial robot performs the first operation or the industrial robot completes the first operation. Then, when 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 transported detected by the first detection mechanism, is acquired, and the industrial robot performs the receiving operation, the first Based on the position data and the second position data, the position and orientation of the hand in the front-rear direction when reaching the receiving position are corrected, and when the industrial robot performs the second operation, the third position data is used. Based on this, the position in the left-right direction of the hand when reaching the delivery position is corrected, or when the industrial robot performs the second operation, the first position data, the second position data, and the third position data are used. It is characterized in that the horizontal position and orientation of the hand when reaching the delivery position are corrected based on the above.
本発明では、産業用ロボットが予備動作を行う際に、一方の第2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、他方の第2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2位置データとを取得し、かつ、産業用ロボットが第1動作を行う際にまたは産業用ロボットが第1動作を完了した状態で、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位置データを取得しているが、第1検知機構は、透過型の検知機構であり、かつ、第2検知機構は、回帰反射型の検知機構または透過型の検知機構である。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、第1検知機構および第2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。 In the present invention, when the industrial robot performs a preliminary operation, the first position data which is the data of the position in the front-rear direction of the hand when one of the second detection mechanisms detects the object to be conveyed, and the second of the other. When the detection mechanism acquires the second position data which is the data of the position in the front-rear direction of the hand when the object to be transported is detected, and the industrial robot performs the first operation or the industrial robot is the first. In the state where the operation is completed, 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 detected by the first detection mechanism is acquired, but the first detection mechanism has acquired the third position data. It is a transmission type detection mechanism, and the second detection mechanism is a retroreflection type detection mechanism or a transmission type detection mechanism. Therefore, in the present invention, even if a large warp occurs in the object to be conveyed, the first position data, the second position data, and the third position data can be appropriately acquired by the first detection mechanism and the second detection mechanism. It will be possible.
また、本発明では、2個の第2検知機構は、産業用ロボットが予備動作を行うときに、左右方向に間隔をあけた状態で配置されており、予備動作では、ハンドは、受取り部に置かれている搬送対象物が2個の第2検知機構によって検知される位置まで前後方向の一方側に移動するとともに、その後、2個の第2検知機構によって検知された搬送対象物よりも2個の第2検知機構が本体部側に配置される位置まで前後方向の他方側に移動するため、適切な第1位置データおよび第2位置データに基づいて、受取り部に置かれている搬送対象物の前後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。また、本発明では、産業用ロボットが第1動作を完了したときに、搬送対象物の左右方向の一端面は、産業用ロボットの本体部に取り付けられる第1検知機構の第1の受光部と第1の発光部の間に配置されるため、適切な第3位置データに基づいて、ハンドに搭載された搬送対象物の左右方向の位置を適切に特定することが可能になる。 Further, in the present invention, the two second detection mechanisms are arranged so as to be spaced apart from each other in the left-right direction when the industrial robot performs the preliminary movement. In the preliminary movement, the hand is placed on the receiving portion. The placed object to be transported moves to one side in the front-rear direction to a position detected by the two second detection mechanisms, and then 2 than the object to be transported detected by the two second detection mechanisms. Since the second detection mechanisms move to the other side in the front-rear direction to the position where they are arranged on the main body side, the transport target placed on the receiving unit is based on the appropriate first position data and second position data. It becomes possible to appropriately identify the position and orientation of an object in the front-rear direction. Further, in the present invention, when the industrial robot completes the first operation, one end surface of the object to be transported in the left-right direction is a first light receiving portion of the first detection mechanism attached to the main body of the industrial robot. Since it is arranged between the first light emitting units, it is possible to appropriately specify the position of the object to be conveyed mounted on the hand in the left-right direction based on the appropriate third position data.
さらに、本発明では、産業用ロボットが受取り動作を行う際に、第1位置データと第2位置データとに基づいて、受取り位置に到達するときのハンドの前後方向の位置および向きを補正し、かつ、産業用ロボットが第2動作を行う際に、第3位置データに基づいて、引渡し位置に到達するときのハンドの左右方向の位置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前後方向の位置および向きに基づいて、受取り位置に到達するときのハンドの前後方向の位置および向きを適切に補正し、かつ、適切に特定された搬送対象物の左右方向の位置に基づいて、引渡し位置に到達するときのハンドの左右方向の位置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 receiving operation, the position and orientation of the hand in the front-rear direction when reaching the receiving position are corrected based on the first position data and the second position data. In addition, when the industrial robot performs the second operation, the position in the left-right direction of the hand when reaching the delivery position is corrected based on the third position data, so that the object to be transported is greatly warped. Even so, based on the properly identified front-back position and orientation of the object to be transported, the front-back position and orientation of the hand when reaching the receiving position is appropriately corrected and properly specified. Based on the position of the object to be transported in the left-right direction, it is possible to appropriately correct the position of the hand in the left-right direction when reaching the delivery position.
あるいは、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。 Alternatively, 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搬送対象物の前後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、ハンドに搭載された搬送対象物の左右方向の位置を適切に特定することが可能になる。また、本発明では、適切に特定された搬送対象物の前後方向の位置および向きに基づいて、受取り位置に到達するときのハンドの前後方向の位置および向きを適切に補正し、かつ、適切に特定された搬送対象物の左右方向の位置に基づいて、引渡し位置に到達するときのハンドの左右方向の位置を適切に補正することが可能になるか、あるいは、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 has a large warp, it is possible to appropriately specify the position and orientation of the object to be transported in the front-rear direction placed on the receiving portion, and the hand. It becomes possible to appropriately specify the position of the object to be transported mounted on the vehicle in the left-right direction. Further, in the present invention, the position and orientation in the front-rear direction of the hand when reaching the receiving position are appropriately corrected and appropriately based on the position and orientation in the front-rear direction of the appropriately specified object to be transported. Based on the left-right position of the identified transport object, it becomes possible to appropriately correct the left-right position of the hand when reaching the delivery position, or the appropriately identified transport object. Based on the horizontal position and orientation of the hand, it is possible to appropriately correct the horizontal position and orientation of the hand when reaching the delivery position. 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、第2検知機構は、回帰反射型の検知機構であることが好ましい。このように構成すると、上下方向において所定の間隔をあけた状態で第2の受光部および第2の発光部に対向配置されるのが回帰反射板であるため、第2検知機構が透過型の検知機構である場合と比較して、上下方向で第2検知機構を小型化することが可能になる。 In the present invention, the second detection mechanism is preferably a regression reflection type detection mechanism. With this configuration, the regression reflector is arranged to face the second light receiving portion and the second light emitting portion with a predetermined interval in the vertical direction, so that the second detection mechanism is a transmission type. Compared with the case of the detection mechanism, the second detection mechanism can be miniaturized in the vertical direction.
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個の本体部とを備え、第1ハンドには、2個の第2検知機構が取り付けられ、第2ハンドには、2個の第2検知機構が取り付けられ、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アームが縮むときの第1動作を産業用ロボットが完了したときに第1ハンドに搭載される搬送対象物がその間に配置される第1の受光部および第1の発光部と、第2アームが縮むときの第1動作を産業用ロボットが完了したときに第2ハンドに搭載される搬送対象物がその間に配置される第1の受光部および第1の発光部とは、共通の第1の受光部および第1の発光部である。 In the present invention, the industrial robot includes, for example, two hands, a first hand and a second hand, as well as a first arm and a second hand as an arm to which the first hand is connected. A second arm as an arm to be connected and one main body portion to which the first arm and the second arm are connected are provided, and two second detection mechanisms are attached to the first hand, and a second arm is attached. Two second detection mechanisms are attached to the hand, and the transport object mounted on the first hand and the transport target mounted on the second hand are displaced in the vertical direction, and the first arm is displaced. When the first light receiving unit and the first light emitting unit, in which the object to be transported mounted on the first hand is arranged between them when the industrial robot completes the first operation when contracting, and the second arm contracts. When the industrial robot completes the first operation of And the first light emitting part.
この場合には、第1ハンドと第2ハンドとの2個のハンドによって搬送対象物が搬送されても、共通の第1検知機構を用いて、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を検知することが可能になるため、産業用ロボットの構成を簡素化することが可能になる。 In this case, even if the object to be transported is transported by the two hands, the first hand and the second hand, the object to be transported and the first hand mounted on the first hand are used by using the common first detection mechanism. Since it is possible to detect the object to be transported mounted on the two hands, it is possible to simplify the configuration of the industrial robot.
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、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 moves horizontally with the arm drive mechanism and rotation mechanism based on the first position data, the second position data, and the third position data. It controls the mechanism and corrects the horizontal position and orientation of the hand.
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に示す検知機構27の構成を説明するための側面図である。図4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、間隔をあけた状態で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。
The
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。搬送対象物2は、フォーク15の、基端側部分(根本側部分)を除いた範囲(部分)に載置される。すなわち、フォーク15の、基端側部分を除いた範囲は、ハンド5、6の、搬送対象物2が載置される範囲である載置範囲15aとなっている。
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、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26と、収容カセット3に収容される搬送対象物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
検知機構26は、発光部30と受光部31とを有する光学式の検知機構(光電センサ)である。また、検知機構26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。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。本形態の発光部30は、第1の発光部であり、受光部31は、第1の受光部である。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が固定されており、検知機構26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。検知機構26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は、本体部9と一緒に左右方向に移動する。検知機構26は、制御部25に電気的に接続されている。
The
検知機構27は、発光部34と受光部35とを有する光学式の検知機構(光電センサ)である。また、検知機構27は、回帰反射板36(図3参照)を有する回帰反射型の検知機構である。回帰反射板36は、上下方向において発光部34および受光部35との間に所定の間隔をあけた状態で発光部34および受光部35に対向配置されている。たとえば、回帰反射板36は、上下方向において発光部34および受光部35との間に所定の間隔をあけた状態で発光部34および受光部35の上側に配置されている。本形態の発光部34は、第2の発光部であり、受光部35は、第2の受光部である。
The
検知機構27は、ハンド5、6に取り付けられている。本形態では、ハンド5に2個の検知機構27が取り付けられ、ハンド6に2個の検知機構27が取り付けられている。すなわち、ロボット1は、4個の検知機構27を備えている。ハンド5に取り付けられる2個の検知機構27は、ハンド5と一緒に移動し、ハンド6に取り付けられる2個の検知機構27は、ハンド6と一緒に移動する。検知機構27は、制御部25に電気的に接続されている。
The
また、検知機構27は、フォーク15に取り付けられている。具体的には、ハンド5の2本のフォーク15のそれぞれに検知機構27が取り付けられ、ハンド6の2本のフォーク15のそれぞれに検知機構27が取り付けられている。検知機構27は、フォーク15の基端側部分の上面側に取り付けられており、載置範囲15aよりもハンド基部14側に配置されている。すなわち、検知機構27は、載置範囲15aよりもアーム7、8とハンド5、6との連結部側に配置されている。
Further, 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
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。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と受光部31との間を通る。ロボット1が第1動作M11を完了したときには、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、発光部30と受光部31の間に配置されている(図5(C)参照)。すなわち、検知機構26は、ロボット1が第1動作M11を完了したときに、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との間に配置される位置に配置されている。なお、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、発光部30と受光部31との間を通る。
The
同様に、検知機構26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。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、発光部30と受光部31との間を通る。ロボット1が第1動作M21を完了したときには、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、発光部30と受光部31の間に配置されている(図1参照)。すなわち、検知機構26は、ロボット1が第1動作M21を完了したときに、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との間に配置される位置に配置されている。なお、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、発光部30と受光部31との間を通る。
Similarly, the
このように、本形態では、アーム7が縮むときの第1動作M11をロボット1が完了したときにハンド5に搭載される搬送対象物2がその間に配置される受光部31および発光部30と、アーム8が縮むときの第1動作M21をロボット1が完了したときにハンド6に搭載される搬送対象物2がその間に配置される受光部31および発光部30とが共通になっている。すなわち、アーム7が縮むときの第1動作M11をロボット1が完了したときにハンド5に搭載される搬送対象物2、および、アーム8が縮むときの第1動作M21をロボット1が完了したときにハンド6に搭載される搬送対象物2は、同じ受光部31と発光部30との間に配置されている。
As described above, in the present embodiment, when the
また、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、第1動作M11をロボット1が完了した状態では、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、第1動作M21をロボット1が完了した状態では、検知機構26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。
Further, as described above, since the
また、ロボット1は、受取り位置5Aで搬送対象物2を受け取るときの動作である受取り動作M13と、受取り動作M13を行う前の動作である予備動作M14とを行う。同様に、ロボット1は、受取り位置6Aで搬送対象物2を受け取るときの動作である受取り動作M23と、受取り動作M23を行う前の動作である予備動作M24とを行う。受取り動作M13は、第1動作M11の前に行われ、受取り動作M23は、第1動作M21の前に行われる。
Further, the
ロボット1が受取り動作M13を行うときには、ハンド5は、収容カセット3に収容される搬送対象物2の下側にフォーク15の載置範囲15aが配置されるまで前側に直線的に移動した後、上昇して、搬送対象物2を受け取る。ロボット1が受取り動作M23を行うときには、ハンド6は、収容カセット3に収容される搬送対象物2の下側にフォーク15の載置範囲15aが配置されるまで前側に直線的に移動した後、上昇して、搬送対象物2を受け取る。
When the
ロボット1が予備動作M14を行うときには、ハンド5は、本体部9に対して一定方向を向いた状態で前後方向に直線的に移動する。すなわち、ロボット1が予備動作M14を行うときには、ハンド5が本体部9に対して一定方向を向いた状態で前後方向に直線的に移動するようにアーム7が伸縮する。具体的には、ロボット1が予備動作M14を行うときに、ハンド5は、フォーク15の先端が前側を向いた状態で前後方向に直線的に移動する。ロボット1が予備動作M14を行うときには、ハンド5の2本のフォーク15の長手方向と前後方向とが一致しており、ハンド5に取り付けられる2個の検知機構27は、左右方向に間隔をあけた状態で配置されている。
When the
予備動作M14では、ハンド5は、収容カセット3に置かれている搬送対象物2が、ハンド5に取り付けられる2個の検知機構27によって検知される位置まで前側に移動する(図3(B)、図5(B)参照)。また、予備動作M14では、ハンド5は、その後、2個の検知機構27によって検知された搬送対象物2よりも2個の検知機構27が本体部9側に配置される位置まで後ろ側に移動する。すなわち、ハンド5は、2個の検知機構27によって検知された搬送対象物2の後端よりも2個の検知機構27が後ろ側に配置される位置まで後ろ側に移動する(図5(A)参照)。
In the preliminary operation M14, the
同様に、ロボット1が予備動作M24を行うときには、ハンド6は、フォーク15の先端が前側を向いた状態で前後方向に直線的に移動する。すなわち、ロボット1が予備動作M24を行うときには、ハンド6が本体部9に対して一定方向を向いた状態で前後方向に直線的に移動するようにアーム8が伸縮する。ロボット1が予備動作M24を行うときには、ハンド6の2本のフォーク15の長手方向と前後方向とが一致しており、ハンド6に取り付けられる2個の検知機構27は、左右方向に間隔をあけた状態で配置されている。予備動作M24では、ハンド6は、収容カセット3に置かれている搬送対象物2が、ハンド6に取り付けられる2個の検知機構27によって検知される位置まで前側に移動するとともに、その後、2個の検知機構27によって検知された搬送対象物2の後端よりも2個の検知機構27が後ろ側に配置される位置まで後ろ側に移動する。
Similarly, when 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5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5(A)、(B)では、ハンド6の図示を省略している。
(Control method for industrial robots)
FIG. 5 is a plan view for explaining the operation of the
制御部25は、予備動作M14を行う際に、2個の検知機構27のうちの一方の検知機構27が搬送対象物2を検知したとき(具体的には、前側に移動するハンド5に取り付けられた一方の検知機構27が、収容カセット3に収容される搬送対象物2の後端を検知したとき(すなわち、一方の検知機構27が搬送対象物2を最初に検知したとき))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、2個の検知機構27のうちの他方の検知機構27が搬送対象物2を検知したとき(具体的には、前側に移動するハンド5に取り付けられた他方の検知機構27が、収容カセット3に収容される搬送対象物2の後端を検知したとき(すなわち、他方の検知機構27が搬送対象物2を最初に検知したとき))のハンド5の前後方向の位置のデータである第2位置データとを取得する(図5(B)参照)。
The
制御部25は、第1位置データおよび第2位置データに基づいて、収容カセット3に収容される搬送対象物2の前後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。また、制御部25は、特定された搬送対象物2の前後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の前後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が受取り動作M13を行う際に、この比較結果に基づいて、受取り位置5Aに到達するときのハンド5の前後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が受取り動作M13を行う際に、第1位置データと第2位置データとに基づいて、受取り位置5Aに到達するときのハンド5の前後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が受取り動作M13を行う際に、第1位置データと第2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とを制御して(または、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)受取り位置5Aに到達するときのハンド5の前後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が受取り動作M13を行う際に、第1位置データと第2位置データとに基づいて、ハンド5に搭載される搬送対象物2の前後方向の位置が適切な位置になるとともに、ハンド5に搭載される搬送対象物2の向きが適切な向きになるように、受取り位置5Aに到達するときのハンド5の前後方向の位置および向きを補正する。ハンド5には、前後方向および向きが補正された搬送対象物2が搭載される。
Further, when the
また、制御部25は、ロボット1が第1動作M11を完了した状態で(図5(C)参照)、検知機構26によって検知される、ハンド5に搭載された搬送対象物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位置データを取得する。このときには、たとえば、図5(C)に示すように、ハンド6が受取り位置6Aに配置される位置までアーム8が伸びており、ロボット1は、収容カセット3から搬送対象物2を受け取っている。また、このときには、ハンド6に搬送対象物2が搭載されていない状態でアーム8が縮んでいても良い。
Further, the
制御部25は、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の左右方向の位置を特定する。また、制御部25は、特定された搬送対象物2の左右方向の位置と、ロボット1に予め教示された搬送対象物2の左右方向の位置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の左右方向の位置を補正する。
The
すなわち、制御部25は、ロボット1が第2動作M12を行う際に、第3位置データに基づいて、引渡し位置5Bに到達するときのハンド5の左右方向の位置を補正する。具体的には、制御部25は、ロボット1が第2動作M12を行う際に、第3位置データに基づいて、水平移動機構24を制御して引渡し位置5Bに到達するときのハンド5の左右方向の位置を補正する。また、制御部25は、ロボット1が第2動作M12を行う際に、第3位置データに基づいて、処理装置4に置かれる搬送対象物2の左右方向の位置が適切な位置になるように、引渡し位置5Bに到達するときのハンド5の左右方向の位置を補正する。
That is, when the
同様に、制御部25は、予備動作M24を行う際に、2個の検知機構27のうちの一方の検知機構27が搬送対象物2を検知したとき(具体的には、前側に移動するハンド6に取り付けられた一方の検知機構27が、収容カセット3に収容される搬送対象物2の後端を検知したとき)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、2個の検知機構27のうちの他方の検知機構27が搬送対象物2を検知したとき(具体的には、前側に移動するハンド6に取り付けられた他方の検知機構27が、収容カセット3に収容される搬送対象物2の後端を検知したとき)のハンド6の前後方向の位置のデータである第2位置データとを取得する。
Similarly, when the
制御部25は、第1位置データおよび第2位置データに基づいて、収容カセット3に収容される搬送対象物2の前後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の前後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の前後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が受取り動作M23を行う際に、この比較結果に基づいて、受取り位置6Aに到達するときのハンド6の前後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が受取り動作M23を行う際に、第1位置データと第2位置データとに基づいて、受取り位置6Aに到達するときのハンド6の前後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が受取り動作M23を行う際に、第1位置データと第2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とを制御して(または、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)受取り位置6Aに到達するときのハンド6の前後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が受取り動作M23を行う際に、第1位置データと第2位置データとに基づいて、ハンド6に搭載される搬送対象物2の前後方向の位置が適切な位置になるとともに、ハンド6に搭載される搬送対象物2の向きが適切な向きになるように、受取り位置6Aに到達するときのハンド6の前後方向の位置および向きを補正する。ハンド6には、前後方向および向きが補正された搬送対象物2が搭載される。
Further, when the
また、制御部25は、ロボット1が第1動作M21を完了した状態で、検知機構26によって検知される、ハンド6に搭載された搬送対象物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位置データを取得する。このときには、たとえば、ハンド5が受取り位置5Aに配置される位置までアーム7が伸びており、ロボット1は、収容カセット3から搬送対象物2を受け取っている。また、このときには、ハンド5に搬送対象物2が搭載されていない状態でアーム7が縮んでいても良い。
Further, the
制御部25は、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の左右方向の位置を特定する。また、制御部25は、特定された搬送対象物2の左右方向の位置と、ロボット1に予め教示された搬送対象物2の左右方向の位置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の左右方向の位置を補正する。
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3位置データに基づいて、引渡し位置6Bに到達するときのハンド6の左右方向の位置を補正する。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3位置データに基づいて、水平移動機構24を制御して引渡し位置6Bに到達するときのハンド6の左右方向の位置を補正する。また、制御部25は、ロボット1が第2動作M22を行う際に、第3位置データに基づいて、処理装置4に置かれる搬送対象物2の左右方向の位置が適切な位置になるように、引渡し位置6Bに到達するときのハンド6の左右方向の位置を補正する。
That is, 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が予備動作M14、M24を行う際に、検知機構27を用いて第1位置データと第2位置データとを取得するとともに、ロボット1が第1動作M11、M21を完了した状態で、検知機構26を用いて第3位置データを取得しているが、検知機構26は、透過型の検知機構であり、かつ、検知機構27は、回帰反射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。
(Main effect of this form)
As described above, in the present embodiment, when the
また、本形態では、2個の検知機構27は、ロボット1が予備動作M14、M24を行うときに、左右方向に間隔をあけた状態で配置されており、予備動作M14、M24では、ハンド5、6は、収容カセット3に置かれている搬送対象物2が2個の検知機構27によって検知される位置まで前側に移動するとともに、その後、2個の検知機構27によって検知された搬送対象物2よりも2個の検知機構27が後ろ側に配置される位置まで後ろに移動するため、適切な第1位置データおよび第2位置データに基づいて、収容カセット3に置かれている搬送対象物2の前後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。また、本形態では、ロボット1が第1動作M11、M21を完了したときに、搬送対象物2の左右方向の一端面は、ロボット1の本体部9に取り付けられる検知機構26の受光部31と発光部30の間に配置されているため、適切な第3位置データに基づいて、ハンド5、6に搭載された搬送対象物2の左右方向の位置を適切に特定することが可能になる。
Further, in the present embodiment, the two
さらに、本形態では、ロボット1が受取り動作M13、M23を行う際に、第1位置データと第2位置データとに基づいて、受取り位置5A、6Aに到達するときのハンド5、6の前後方向の位置および向きを補正し、かつ、ロボット1が第2動作M12、M22を行う際に、第3位置データに基づいて、引渡し位置5B、6Bに到達するときのハンド2の左右方向の位置を補正しているため、適切に特定された搬送対象物2の前後方向の位置および向きに基づいて、受取り位置5A、6Aに到達するときのハンド5、6の前後方向の位置および向きを適切に補正し、かつ、適切に特定された搬送対象物2の左右方向の位置に基づいて、引渡し位置5B、6Bに到達するときのハンド5、6の左右方向の位置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に置かれている搬送対象物2の前後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、ハンド5、6に搭載された搬送対象物2の左右方向の位置を適切に特定することが可能になる。また、本形態では、適切に特定された搬送対象物2の前後方向の位置および向きに基づいて、受取り位置5A、6Aに到達するときのハンド5、6の前後方向の位置および向きを適切に補正し、かつ、適切に特定された搬送対象物2の左右方向の位置に基づいて、引渡し位置5B、6Bに到達するときのハンド5、6の左右方向の位置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5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 transported
本形態では、アーム7が縮むときの第1動作M11をロボット1が完了したときにハンド5に搭載される搬送対象物2がその間に配置される受光部31および発光部30と、アーム8が縮むときの第1動作M21をロボット1が完了したときにハンド6に搭載される搬送対象物2がその間に配置される受光部31および発光部30とが共通になっている。そのため、本形態では、2個のハンド5、6によって搬送対象物2が搬送されても、共通の検知機構26を用いて、ハンド5に搭載される搬送対象物2とハンド6に搭載される搬送対象物2とを検知することが可能になる。したがって、本形態では、ロボット1の構成を簡素化することが可能になる。
In this embodiment, when the
(産業用ロボットの変形例)
図6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7は、図6に示す産業用ロボット1の側面図である。なお、図6、図7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. 6 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6、図7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7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. 7, 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が固定されており、検知機構26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。検知機構26は、受取り位置5A、6Aに配置されるハンド5、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。ロボット1が第1動作M11を完了したときには、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、発光部30と受光部31の間に配置され、ロボット1が第1動作M21を完了したときには、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、発光部30と受光部31の間に配置されている。
The
(産業用ロボットの制御方法の変形例)
上述した形態では、制御部25は、ロボット1が受取り動作M13、M23を行う際に、第1位置データと第2位置データとに基づいて、受取り位置5A、5Bに到達するときのハンド5、6の前後方向の位置および向きを補正し、かつ、ロボット1が第2動作M12、M22を行う際に、第3位置データに基づいて、引渡し位置5B、6Bに到達するときのハンド5、6の左右方向の位置を補正しているが、制御部25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の前後左右方向の位置(水平方向の位置)および向きを補正しても良い。
(Modified example of control method for industrial robots)
In the above-described embodiment, the
具体的には、制御部25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、アーム駆動機構20、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も良い。この場合には、ロボット1が受取り動作M13を行う際に、予め教示された受取り位置5Aにハンド5が移動して、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)の搬送対象物2がハンド5に搭載される。同様に、ロボット1が受取り動作M23を行う際に、予め教示された受取り位置6Aにハンド6が移動して、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がハンド6に搭載される。
Specifically, when the
この場合であっても、上述した形態と同様に、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。したがって、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5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。
Even in this case, as in the above-described embodiment, even if the transported
(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、検知機構27は、透過型の検知機構であっても良い。この場合には、発光部34は、上下方向において受光部35との間に所定の間隔をあけた状態で受光部35に対向配置されている。ただし、検知機構27が回帰反射型の検知機構である場合には、発光部34および受光部35と、回帰反射板36とが上下方向において所定の間隔をあけた状態で対向配置されているため、検知機構27が透過型の検知機構である場合と比較して(すなわち、発光部34と受光部35とが上下方向において所定の間隔をあけた状態で対向配置されている場合と比較して)、上下方向で検知機構27を小型化することが可能になる。
In the above-described form, the
上述した形態では、制御部25は、ロボット1が第1動作M11を完了した状態で、検知機構26を用いて第3位置データを取得しているが、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を用いて第3位置データを取得しても良い。同様に、上述した形態では、制御部25は、ロボット1が第1動作M21を完了した状態で、検知機構26を用いて第3位置データを取得しているが、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26を用いて第3位置データを取得しても良い。
In the above-described embodiment, the
上述した形態において、ロボット1は、本体部9に取り付けられる2個の検知機構26を備えていても良い。この場合には、2個の検知機構26は、たとえば、上下方向で重なっている。また、この場合には、2個の検知機構26のうちの一方の検知機構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発光部30と受光部31との間を通る位置に配置され、他方の検知機構26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ている。
In the above-described embodiment, 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、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、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
15a 載置範囲
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(第1の発光部)
31 受光部(第1の受光部)
34 発光部(第2の発光部)
35 受光部(第2の受光部)
36 回帰反射板
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
27 Detection mechanism (second detection mechanism)
30 Light emitting part (first light emitting part)
31 Light receiving part (first light receiving part)
34 Light emitting part (second light emitting part)
35 Light receiving part (second light receiving part)
36 Regression reflector X Front-back direction Y Left-right direction
Claims (5)
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第1検知機構と、前記ハンドに取り付けられる2個の光学式の第2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るときの動作である受取り動作と、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、前記受取り動作を行う前の動作である予備動作とを行い、
前記第1検知機構は、ラインセンサまたはエリアセンサからなる第1の受光部と、上下方向において前記第1の受光部との間に所定の間隔をあけた状態で前記第1の受光部に対向配置される第1の発光部とを有する透過型の検知機構であり、
前記第2検知機構は、第2の受光部および第2の発光部と、上下方向において前記第2の受光部および前記第2の発光部との間に所定の間隔をあけた状態で前記第2の受光部および前記第2の発光部に対向配置される回帰反射板とを有する回帰反射型の検知機構であるか、または、第2の受光部と、上下方向において前記第2の受光部との間に所定の間隔をあけた状態で前記第2の受光部に対向配置される第2の発光部とを有する透過型の検知機構であり、
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動作を完了したときに、前記搬送対象物の左右方向の一端面は、前記第1の受光部と前記第1の発光部の間に配置され、
前記産業用ロボットが前記予備動作を行うときに、前記ハンドは、前記本体部に対して一定方向を向いた状態で前後方向に直線的に移動し、
2個の前記第2検知機構は、前記ハンドの、前記搬送対象物が載置される範囲である載置範囲よりも、前記アームと前記ハンドとの連結部側に配置されるとともに、前記産業用ロボットが前記予備動作を行うときに、左右方向に間隔をあけた状態で配置されており、
前記予備動作では、前記ハンドは、前記受取り部に置かれている前記搬送対象物が2個の前記第2検知機構によって検知される位置まで前後方向の一方側に移動するとともに、その後、2個の前記第2検知機構によって検知された前記搬送対象物よりも2個の前記第2検知機構が前記本体部側に配置される位置まで前後方向の他方側に移動し、
前記制御部は、
前記産業用ロボットが前記予備動作を行う際に、2個の前記第2検知機構のうちの一方の前記第2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、2個の前記第2検知機構のうちの他方の前記第2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2位置データとを取得し、かつ、前記産業用ロボットが前記第1動作を行う際にまたは前記産業用ロボットが前記第1動作を完了した状態で、前記第1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位置データを取得するとともに、
前記産業用ロボットが前記受取り動作を行う際に、前記第1位置データと前記第2位置データとに基づいて、前記受取り位置に到達するときの前記ハンドの前後方向の位置および向きを補正し、かつ、前記産業用ロボットが前記第2動作を行う際に、前記第3位置データに基づいて、前記引渡し位置に到達するときの前記ハンドの左右方向の位置を補正するか、または、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 includes an optical first detection mechanism attached to the main body, two optical second detection mechanisms attached to the hand, 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,
A receiving operation that is an operation when receiving the conveyed object at the receiving position, and an operation when the arm contracts so that the hand that has received the conveyed object at the receiving position approaches the main body portion. One operation, a second operation which is an operation when the arm extends until the hand on which the object to be conveyed is moved to the delivery position after the first operation, and an operation before the receiving operation is performed. Preliminary movement and
The first detection mechanism faces the first light receiving unit with a predetermined distance between the first light receiving unit composed of a line sensor or an area sensor and the first light receiving unit in the vertical direction. It is a transmissive detection mechanism having a first light emitting unit to be arranged.
The second detection mechanism is such that the second light receiving unit and the second light emitting unit are spaced apart from each other in the vertical direction by a predetermined distance between the second light receiving unit and the second light emitting unit. It is a regression reflection type detection mechanism having a light receiving unit of 2 and a regression reflecting plate arranged to face the second light emitting unit, or the second light receiving unit and the second light receiving unit in the vertical direction. It is a transmission type detection mechanism having a second light emitting portion arranged to face the second light receiving portion with a predetermined interval between the two.
When the industrial robot performs the first operation, the hand moves linearly with respect to the main body in a certain direction.
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 completes the first operation, one end surface of the object to be transported in the left-right direction is arranged between the first light receiving portion and the first light emitting portion.
When the industrial robot performs the preparatory movement, the hand moves linearly in the front-rear direction while facing a certain direction with respect to the main body portion.
The two second detection mechanisms are arranged on the connecting portion side of the arm and the hand with respect to the mounting range of the hand, which is the range on which the transported object is mounted, and the industry. When the robot performs the preliminary operation, it is arranged with a space in the left-right direction.
In the preliminary operation, the hand moves one side in the front-rear direction to a position where the conveyed object placed on the receiving portion is detected by the two second detection mechanisms, and then two. The two second detection mechanisms move to the other side in the front-rear direction to the position where the two second detection mechanisms are arranged on the main body side of the object to be conveyed, which is detected by the second detection mechanism.
The control unit
Data on the position of the hand in the front-rear direction when the second detection mechanism of one of the two second detection mechanisms detects the object to be conveyed when the industrial robot performs the preliminary operation. The first position data and the second position, which is the data of the position in the front-rear direction of the hand when the second detection mechanism of the other of the two second detection mechanisms detects the object to be conveyed. The object to be transported detected by the first detection mechanism when the data is acquired and the industrial robot performs the first operation or when the industrial robot completes the first operation. The third position data, which is the data of the position of one end surface in the left-right direction of the robot in the left-right direction, is acquired, and at the same time,
When the industrial robot performs the receiving operation, the position and orientation of the hand in the front-rear direction when reaching the receiving position are corrected based on the first position data and the second position data. Moreover, when the industrial robot performs the second operation, the position in the left-right direction of the hand when reaching the delivery position is corrected based on the third position data, or the industrial robot is used. When the robot performs the second operation, the horizontal position and orientation of the hand when reaching the delivery position based on the first position data, the second position data, and the third position data. An industrial robot characterized by correcting.
前記第1ハンドには、2個の前記第2検知機構が取り付けられ、
前記第2ハンドには、2個の前記第2検知機構が取り付けられ、
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アームが縮むときの前記第1動作を前記産業用ロボットが完了したときに前記第1ハンドに搭載される前記搬送対象物がその間に配置される前記第1の受光部および前記第1の発光部と、前記第2アームが縮むときの前記第1動作を前記産業用ロボットが完了したときに前記第2ハンドに搭載される前記搬送対象物がその間に配置される前記第1の受光部および前記第1の発光部とは、共通の前記第1の受光部および前記第1の発光部であ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。 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 second arm and one main body to which the first arm and the second arm are connected are provided.
Two of the second detection mechanisms are attached to the first hand.
Two of the second detection mechanisms are attached to the second hand.
The transport target mounted on the first hand and the transport target mounted on the second hand are displaced in the vertical direction.
When the industrial robot completes the first operation when the first arm contracts, the first light receiving unit and the first light receiving unit on which the conveyed object mounted on the first hand is arranged between them. When the industrial robot completes the light emitting unit and the first operation when the second arm contracts, the first light receiving object to be mounted on the second hand is arranged between them. The industrial robot according to claim 1 or 2, wherein the unit and the first light emitting unit are a common first light receiving unit and the first light emitting unit.
前記制御部は、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から3のいずれかに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 controls the arm drive mechanism, the rotation mechanism, and the horizontal movement mechanism based on the first position data, the second position data, and the third position data to make the hand horizontal. The industrial robot according to any one of claims 1 to 3, wherein the position and orientation of the direction are corrected.
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るときの動作である受取り動作と、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、前記受取り動作を行う前の動作である予備動作とを行い、
前記第1検知機構は、ラインセンサまたはエリアセンサからなる第1の受光部と、上下方向において前記第1の受光部との間に所定の間隔をあけた状態で前記第1の受光部に対向配置される第1の発光部とを有する透過型の検知機構であり、
前記第2検知機構は、第2の受光部および第2の発光部と、上下方向において前記第2の受光部および前記第2の発光部との間に所定の間隔をあけた状態で前記第2の受光部および前記第2の発光部に対向配置される回帰反射板とを有する回帰反射型の検知機構であるか、または、第2の受光部と、上下方向において前記第2の受光部との間に所定の間隔をあけた状態で前記第2の受光部に対向配置される第2の発光部とを有する透過型の検知機構であり、
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動作が完了したときに、前記搬送対象物の左右方向の一端面は、前記第1の受光部と前記第1の発光部の間に配置され、
前記予備動作が行われるときに、前記ハンドは、前記本体部に対して一定方向を向いた状態で前後方向に直線的に移動し、
2個の前記第2検知機構は、前記ハンドの、前記搬送対象物が載置される範囲である載置範囲よりも、前記アームと前記ハンドとの連結部側に配置されるとともに、前記予備動作が行われるときに、左右方向に間隔をあけた状態で配置されており、
前記予備動作では、前記ハンドは、前記受取り部に置かれている前記搬送対象物が2個の前記第2検知機構によって検知される位置まで前後方向の一方側に移動するとともに、その後、2個の前記第2検知機構によって検知された前記搬送対象物よりも2個の前記第2検知機構が前記本体部側に配置される位置まで前後方向の他方側に移動する産業用ロボットの制御方法であって、
前記産業用ロボットが前記予備動作を行う際に、2個の前記第2検知機構のうちの一方の前記第2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、2個の前記第2検知機構のうちの他方の前記第2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2位置データとを取得し、かつ、前記産業用ロボットが前記第1動作を行う際にまたは前記産業用ロボットが前記第1動作を完了した状態で、前記第1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位置データを取得するとともに、
前記産業用ロボットが前記受取り動作を行う際に、前記第1位置データと前記第2位置データとに基づいて、前記受取り位置に到達するときの前記ハンドの前後方向の位置および向きを補正し、かつ、前記産業用ロボットが前記第2動作を行う際に、前記第3位置データに基づいて、前記引渡し位置に到達するときの前記ハンドの左右方向の位置を補正するか、または、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 portion connected to the main body portion, an optical first detection mechanism attached to the main body portion, and two optical second detection mechanisms attached to the hand.
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,
A receiving operation that is an operation when receiving the conveyed object at the receiving position, and an operation when the arm contracts so that the hand that has received the conveyed object at the receiving position approaches the main body portion. One operation, a second operation which is an operation when the arm extends until the hand on which the object to be conveyed is moved to the delivery position after the first operation, and an operation before the receiving operation is performed. Preliminary movement and
The first detection mechanism faces the first light receiving unit with a predetermined distance between the first light receiving unit composed of a line sensor or an area sensor and the first light receiving unit in the vertical direction. It is a transmissive detection mechanism having a first light emitting unit to be arranged.
The second detection mechanism is such that the second light receiving unit and the second light emitting unit are spaced apart from each other in the vertical direction by a predetermined distance between the second light receiving unit and the second light emitting unit. It is a regression reflection type detection mechanism having a light receiving unit of 2 and a regression reflecting plate arranged to face the second light emitting unit, or the second light receiving unit and the second light receiving unit in the vertical direction. It is a transmission type detection mechanism having a second light emitting portion arranged to face the second light receiving portion with a predetermined interval between the two.
When the first operation is performed, the hand moves linearly with respect to the main body in a certain direction.
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 completed, one end surface of the object to be conveyed in the left-right direction is arranged between the first light receiving portion and the first light emitting portion.
When the preparatory movement is performed, the hand moves linearly in the front-rear direction while facing a certain direction with respect to the main body portion.
The two second detection mechanisms are arranged closer to the connecting portion between the arm and the hand than the mounting range of the hand, which is the range in which the object to be transported is mounted, and the spare. When the operation is performed, they are arranged with a space in the left-right direction.
In the preliminary operation, the hand moves one side in the front-rear direction to a position where the conveyed object placed on the receiving portion is detected by the two second detection mechanisms, and then two. A control method for an industrial robot that moves two second detection mechanisms to a position on the main body side in the front-rear direction with respect to the object to be transported detected by the second detection mechanism. There,
Data on the position of the hand in the front-rear direction when the second detection mechanism of one of the two second detection mechanisms detects the object to be conveyed when the industrial robot performs the preliminary operation. The first position data and the second position, which is the data of the position in the front-rear direction of the hand when the second detection mechanism of the other of the two second detection mechanisms detects the object to be conveyed. The object to be transported detected by the first detection mechanism when the data is acquired and the industrial robot performs the first operation or when the industrial robot completes the first operation. The third position data, which is the data of the position of one end surface in the left-right direction of the robot in the left-right direction, is acquired, and at the same time,
When the industrial robot performs the receiving operation, the position and orientation of the hand in the front-rear direction when reaching the receiving position are corrected based on the first position data and the second position data. Moreover, when the industrial robot performs the second operation, the position in the left-right direction of the hand when reaching the delivery position is corrected based on the third position data, or the industrial robot is used. When the robot performs the second operation, the horizontal position and orientation of the hand when reaching the delivery position based on the first position data, the second position data, and the third position data. A control method for an industrial robot, which is characterized by correcting.
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