JP5969238B2 - How to determine the presence or absence of a plate workpiece - Google Patents
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本発明は、板状ワークを搬送する搬送ユニットにおける板状ワークの有無判断方法に関する。 The present invention relates to a method for determining the presence or absence of a plate-like workpiece in a conveyance unit that conveys the plate-like workpiece.
板状ワークを搬送する搬送ロボットは、板状ワークを吸引保持するロボットハンドを備えており、該ロボットハンドによって板状ワークを吸引保持して搬送することができる。搬送ロボットとしては、例えば、基板を支持するロボットハンドを先端に有するロボットアーム及びロボットアームを駆動する駆動手段を有し、搬送ロボットの搬送経路上に光学センサーなどの検知手段を設けているものがある(例えば、下記の特許文献1を参照)。 A transport robot that transports a plate-shaped workpiece includes a robot hand that sucks and holds the plate-shaped workpiece. The robot hand can suck and hold the plate-shaped workpiece and transport it. As a transfer robot, for example, a robot arm having a robot hand that supports a substrate at its tip and a drive unit that drives the robot arm, and a detection unit such as an optical sensor provided on the transfer path of the transfer robot are provided. (For example, see the following Patent Document 1).
また、他の搬送ロボットの例としては、円形の板状ワークを吸引保持できる吸引面を有するロボットハンドを備え、吸引源に連通した吸着穴が当該吸引面に複数形成され、さらに、板状ワークの有無を判断するための認識センサー(例えば、静電センサー)を内蔵しているものがある。 As another example of the transfer robot, a robot hand having a suction surface capable of sucking and holding a circular plate-shaped workpiece is provided, and a plurality of suction holes communicating with a suction source are formed on the suction surface. Some have a built-in recognition sensor (for example, an electrostatic sensor) for determining the presence or absence.
上記のように構成されている搬送ロボットによって板状ワークを搬送し、その板状ワークを加工する際は、ロボットハンドの吸引面に接続される吸引源を遮断し、板状ワークの吸引保持を解除するとともに当該吸引面にエアーを供給しつつ、当該吸引面からエアーを吹き出して板状ワークを離間させ、加工先に板状ワークを搬送させている。加工先に搬入された板状ワークが加工されると、加工済みの板状ワークは、洗浄工程に搬送される。そして、板状ワークに洗浄処理及び乾燥処理が施される。 When transporting a plate-like workpiece by the transfer robot configured as described above and processing the plate-like workpiece, shut off the suction source connected to the suction surface of the robot hand and hold the plate-like workpiece by suction. While releasing and supplying air to the said suction surface, air is blown out from the said suction surface, a plate-shaped workpiece is separated, and the plate-shaped workpiece is conveyed to the process destination. When the plate-shaped workpiece carried into the processing destination is processed, the processed plate-shaped workpiece is conveyed to the cleaning process. Then, a cleaning process and a drying process are performed on the plate workpiece.
しかしながら、板状ワークに対して上記の乾燥処理が施されたにもかかわらず、板状ワークに水分が付着していることがある。そのため、搬送ロボットのロボットハンドの吸引面に板状ワークを載せた後に、当該吸引面と板状ワークとの間に介在する水分の表面張力によって当該吸引面から板状ワークを離間できない場合がある。 However, moisture may adhere to the plate-like workpiece even though the above-described drying treatment is performed on the plate-like workpiece. For this reason, after a plate-like workpiece is placed on the suction surface of the robot hand of the transfer robot, the plate-like workpiece may not be separated from the suction surface due to the surface tension of moisture intervening between the suction surface and the plate-like workpiece. .
上記のロボットハンドのように、板状ワークの有無を認識する認識センサーを内蔵していたとしても、例えば板状ワークがロボットハンドの吸引面からずれて載置された場合、認識センサーがロボットハンドの吸引面に板状ワークが有るか無いかを認識できないことがある。 Even if a recognition sensor for recognizing the presence or absence of a plate-like workpiece is incorporated as in the robot hand described above, for example, when the plate-like workpiece is placed off the suction surface of the robot hand, the recognition sensor is It may not be possible to recognize whether there is a plate-like workpiece on the suction surface.
したがって、実際には、板状ワークがロボットハンドの吸引面に保持されているのにもかかわらず、認識センサーが、ロボットハンドの吸引面に板状ワークが無いと誤認識してしまい、板状ワークが収容されているカセットから新たな板状ワークを取り出そうとして、板状ワークを破損してしまうという問題がある。 Therefore, in actuality, even though the plate-like workpiece is held on the suction surface of the robot hand, the recognition sensor erroneously recognizes that there is no plate-like workpiece on the suction surface of the robot hand. There is a problem that the plate-shaped workpiece is damaged when trying to take out a new plate-shaped workpiece from the cassette in which the workpiece is accommodated.
本発明は、上記の事情にかんがみてなされたものであり、ロボットハンドの吸引面の全面において板状ワークの有無の判断を可能とすることに発明の解決すべき課題がある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and there is a problem to be solved by enabling the determination of the presence or absence of a plate-like workpiece over the entire suction surface of the robot hand.
本発明は、板状ワークを収納するカセットと、加工前の板状ワークが仮置きされる仮置きテーブルと、加工後の板状ワークを洗浄する洗浄テーブルと、板状ワークを吸引保持する吸引面を有するロボットハンドを備える搬送ロボットと、を含む加工装置に備えた搬送ユニットにおいて、該搬送ユニットには、該ロボットハンドを撮像する撮像手段と、該撮像手段によって撮像され該吸引面に何も保持されない時の該ロボットハンドの撮像画が記憶される記憶部と、該記憶部に記憶される撮像画と該搬送ロボットが搬送開始または搬送終了の時に該撮像手段が取得した該吸引面の撮像画とを比較して違いを判断する判断部と、を備え、板状ワークを加工する前に、該吸引面に何も載置されていない状態の該ロボットハンドを撮像して撮像画を該記憶部に記憶させる第一の撮像工程と、板状ワークを加工する加工工程と、該第一の撮像工程及び該加工工程を実施した後、加工後の板状ワークをカセットに搬送した後であって次の加工対象の板状ワークをカセットから取り出す前に、該ロボットハンドを撮像する第二の撮像工程と、該判断部によって、該第二の撮像工程において撮像された撮像画と予め記憶部に記憶されている撮像画とを比較し、ロボットハンドの該吸引面において板状ワークが保持されているか否かを判断する板状ワーク有無判断工程と、を備える。 The present invention relates to a cassette for storing a plate-shaped workpiece, a temporary table on which a plate-shaped workpiece before processing is temporarily placed, a cleaning table for cleaning the plate-shaped workpiece after processing, and a suction for sucking and holding the plate-shaped workpiece. A transfer robot including a robot hand having a surface, and a transfer unit provided in a processing apparatus including: an image pickup unit that picks up an image of the robot hand; Storage unit for storing captured image of robot hand when not held, captured image stored in storage unit, and imaging of suction surface acquired by imaging unit when transfer robot starts or ends transfer It includes a determination unit for determining a difference by comparing the image, and prior to processing the plate workpiece, the imaging image by imaging the robot hand in a state where not placed anything on the suction surface After carrying out the first imaging step to be stored in the storage unit, the processing step for processing the plate workpiece, the first imaging step and the processing step, and transporting the processed plate workpiece to the cassette Before taking out the next workpiece to be processed from the cassette, the second imaging step for imaging the robot hand, and the image picked up in the second imaging step by the determination unit and stored in advance A plate-like workpiece presence / absence determining step of comparing the picked-up image stored in the unit and determining whether or not the plate-like workpiece is held on the suction surface of the robot hand.
本発明は、搬送ユニットに、ロボットハンドを撮像する撮像手段と、撮像手段によって撮像されロボットハンドの吸引面に何も保持されていない時の該ロボットハンドの撮像画が記憶される記憶部と、該記憶部に記憶される撮像画と該搬送ロボットが搬送開始または搬送終了の時に撮像した該吸引面の撮像画とを比較し違いを判断する判断部とを備えているため、板状ワークが有るか否かをロボットハンドの吸引面に何も保持されていない画像との比較において確認することができ、当該吸引面に板状ワークが保持されているか否かを確実に認識することができる。したがって、ロボットハンドの吸引面に板状ワークが保持された状態のまま、板状ワークが収容されているカセットから新たな板状ワークを取り出すことはなく、板状ワークが破損してしまうことを防止することができる。 The present invention provides an image pickup means for picking up an image of a robot hand in a transport unit, and a storage section for storing an image picked up by the image pickup means when picked up by the pick-up surface of the robot hand. Since the image pickup image stored in the storage unit and the image pick-up image of the suction surface picked up when the transfer robot starts transfer or transfer ends, a judgment unit that determines a difference is provided. It can be confirmed whether or not it is present in comparison with an image in which nothing is held on the suction surface of the robot hand, and whether or not a plate-like workpiece is held on the suction surface can be reliably recognized. . Therefore, the plate-shaped workpiece is not taken out from the cassette containing the plate-shaped workpiece while the plate-shaped workpiece is held on the suction surface of the robot hand, and the plate-shaped workpiece is damaged. Can be prevented.
図1に示す加工装置1は、図示していない板状ワークを搬送する搬送ユニットの第一例が搭載された加工装置の一部分の構成を示している。まず、加工装置1の説明をする。 The processing apparatus 1 shown in FIG. 1 has shown the structure of a part of processing apparatus by which the 1st example of the conveyance unit which conveys the plate-shaped workpiece | work which is not shown in figure was mounted. First, the processing apparatus 1 will be described.
加工装置1は、Y軸方向に延設された装置ベース10を有している。装置ベース10のY軸方向前部には、ステージ2a及びステージ2bがX軸方向に並列に取り付けられている。ステージ2aには、加工前の被加工物を収容するための供給カセット3aが配設され、ステージ2bには、加工後の被加工物を収容するための回収カセット3bが配設されている。
The processing apparatus 1 has an
供給カセット3a及び回収カセット3bの近傍には、供給カセット3aからの被加工物の搬出及び回収カセット3bへの被加工物の搬入を行うための搬送ユニット4が配設されている。搬送ユニット4は、板状ワークを吸引保持するロボットハンド50を有する搬送ロボット5を備えている。
In the vicinity of the
図2に示すように、搬送ロボット5は、アーム53の先端に二股に分岐されたロボットハンド50を備えており、ロボットハンド50の表面が、板状ワークを吸引保持する吸引面51となっている。吸引面51には、図示しない吸引源に連通された吸着穴52が少なくとも4箇所に形成されている。そして、吸引源を作動させると、図3に示すように、吸着穴52を介して板状ワークを吸引面52に吸引保持させることができる。
As shown in FIG. 2, the
また、図1に示すように、搬送ユニット4には、ロボットハンド50の形状を撮像する撮像手段6と、撮像手段6によって撮像されロボットハンド50の吸引面51に何も載置されていない時のロボットハンド50の撮像画が記憶される記憶部7と、記憶部7に記憶された撮像画と搬送ロボット5が搬送開始または搬送終了の時に撮像したロボットハンド50の吸引面51の撮像画とを比較して両画像の違いを判断する判断部8と、を備えている。
Further, as shown in FIG. 1, the transport unit 4 has an
図1に示す撮像手段6は、ロボットハンド50の吸引面51の全面を撮るために、搬送ロボット5の上方の位置に配設されている。具体的には、装置ベース10の上面において、搬送ロボット5を跨ぐようにしてフレーム9が配設され、このフレーム9の略中央部側方に撮像手段6が配設されている。そして、撮像手段6は、例えばCMOSイメージセンサを備え、ロボットハンド50の吸引面51の全面を撮像することができる。
The imaging means 6 shown in FIG. 1 is disposed at a position above the
図1に示す記憶部7は、撮像手段6に接続されており、撮像手段6が撮像した撮像画を記憶しておくことができる。判断部8は記憶部7に接続され、記憶部7に記憶されたロボットハンド50の外形の撮像画と、搬送ロボット5が搬送開始もしくは搬送終了の時に撮像したロボットハンド50の吸引面51の撮像画とを比較し、吸引面51に板状ワークが有る否かを判断することができる。
The
図1に示すように、上記のように構成される搬送ユニット4の近傍、かつ、搬送ロボット5のロボットハンド50が届く範囲には、加工前の板状ワークが仮置きされる仮置きテーブル11と、加工後の板状ワークを洗浄する洗浄装置12が配設されている。仮置きテーブル11に載置された板状ワークは、図1におけるY軸方向後部側において加工された後、洗浄装置12に搬送される。
As shown in FIG. 1, in the vicinity of the transport unit 4 configured as described above and within the reach of the
以下に、搬送ユニット4による板状ワーク有無判断の一連の工程について、図1乃至図4を参照しながら説明する。なお、図2に示す円形の板状ワークWは、図1に示した加工装置1によって加工される被加工物である。 Hereinafter, a series of steps for determining the presence or absence of the plate-like workpiece by the transport unit 4 will be described with reference to FIGS. 1 to 4. A circular plate-like workpiece W shown in FIG. 2 is a workpiece to be processed by the processing apparatus 1 shown in FIG.
(1)第一の撮像工程
まず、板状ワークWを加工装置1によって加工する前に、図2に示す吸引面51に何も載置されていない状態におけるロボットハンド50の吸引面51の全面を、図1に示した撮像手段6によって撮像し、この撮像画を予め記憶部7に記憶させる。なお、図2に示すようにロボットハンド50の吸引面51に何も載置されていない状態の撮像画を撮像画F1とする。
(1) First Imaging Step First, the entire surface of the
(2)加工工程
次に、図1に示した加工装置1において、搬送ロボット5のロボットハンド50が供給カセット3aに進入し、板状ワークWを保持して仮置き11テーブルに搬送する。そして、板状ワークが加工された後、板状ワークWが洗浄テーブル12に移動され洗浄処理及び乾燥処理が施される。次いで、図3に示す搬送ロボット5によって板状ワークWは回収カセット3bに収容される。このとき、図3に示すように、板状ワークWがロボットハンド50の吸引面51上にずれないで取り出された場合には、ロボットハンド50の吸引面51の全面を覆うようにして板状ワークWが保持されている。なお、図3に示すようにロボットハンド50の吸引面51の全面に板状ワークWが保持されている状態を撮像して取得した画像を、撮像画F2とする。
(2) Processing Step Next, in the processing apparatus 1 shown in FIG. 1, the
一方、図4に示すように、板状ワークWがロボットハンド50の吸引面51上においてずれた状態で取り出された場合には、ロボットハンド50の吸引面51の一部分を覆うようにして板状ワークWが保持されている。なお、図4に示すようにロボットハンド50の吸引面51の一部分に板状ワークWが保持されている状態を撮像して取得した画像を、撮像画F3とする。
On the other hand, as shown in FIG. 4, when the plate-like workpiece W is taken out in a state of being displaced on the
(3)第二の撮像工程
図1に示す搬送ロボット5は、第一の撮像工程及び加工工程を実施した後、加工後の板状ワークWを回収カセット3bに搬送した後、次の加工対象の板状ワークWを供給カセット3aから取り出そうとする。ここで、加工及び洗浄の処理を経た板状ワークWに水分が付着していると、ロボットハンド50の吸引面51にその板状ワークWを保持した後に、板状ワークWと吸引面51との間に介在する水分の表面張力によって、吸引面51から板状ワークWを離間できないことがあり、回収カセット3bに収容したつもりの板状ワークWが、吸引面51に残っていることがある。したがって、板状ワークWがロボットハンド50の吸引面51に保持されたまま、搬送ロボット5の搬送動作を継続してしまうことを防止するべく、吸引面51に板状ワークWが有るか否かを確認する。
(3) Second imaging step After carrying out the first imaging step and the processing step, the
図1に示す搬送ロボット5は、板状ワークWの搬送終了時または供給カセット3aから新たな板状ワークを取り出す前に、撮像手段6の下方に移動し、撮像手段6によって、少なくともロボットハンド50の吸引面51の全面を撮像する。この撮像時は、第一の撮像工程における撮像時と同じ撮像範囲に設定するとともに、焦点も同じ位置に合わせる。撮像された撮像画は判断部8に送信される。
The
(4)板状ワークの有無判断工程
図1に示す判断部8は、第二の撮像工程において撮像された撮像画と予め記憶部7に記憶されている撮像画F1とを比較し、ロボットハンド50の吸引面51に板状ワークWが有るかどうかを判断する。
(4) Plate Work Presence / No Judgment Step The
具体的には、判断部8は、撮像手段6によって撮像された画像が、図2に示す撮像画F1と一致していると認識したときは、ロボットハンド50の吸引面51に板状ワークWが無いと判断する。この場合、搬送ロボット5は、供給カセット3aから新たな板状ワークを取り出し、継続して稼働することができる。
Specifically, when the
一方、撮像手段6によって撮像された画像が、上記撮像画F2または撮像画F3のように板状ワークWが含まれるものであった場合は、撮像画F1との間に違いがあるため、ロボットハンド50の吸引面51に板状ワークWが有ると判断する。この場合、図1に示す加工装置1は、搬送ロボット5を回収カセット3bに移動させ、板状ワークWを回収カセット3bの内部に収容する。以上の工程により、ロボットハンド50の吸引面51上において板状ワークWの有無が判断される。
On the other hand, if the image picked up by the image pickup means 6 includes the plate-like work W as in the picked-up image F2 or the picked-up image F3, there is a difference between the picked-up image F1 and the robot. It is determined that the plate-like workpiece W is present on the
図5に示す搬送ロボット5Aは、板状ワークの搬送ロボットの第二例である。搬送ロボット5Aは、搬送ロボット5と同様にアーム53の先端に二股に分岐したロボットハンド50を備えており、ロボットハンド50の表面が板状ワークを吸引保持する吸引面51となっている。吸引面51には、図示しない吸引源に連通された吸着穴52が少なくとも4箇所に形成されている。ここで、板状ワークの色とロボットハンドの色とが似ている場合には、図1に示した判断部8が誤認識して、板状ワークがロボットハンドに保持されているのにもかかわらず、保持されていないと判断することが想定される。そのため、搬送ロボット5Aにおいては、その吸引面51の外縁54を特殊な色で縁取りしてコントラストを明確化し、吸引面51上において板状ワークの検知を容易にしている。なお、搬送ロボット5Aは、搬送ロボット5と同様の動作が可能となっている。
A
実施形態に示した搬送ユニット4及び搬送ユニット4Aでは、板状ワークが有るかどうかの判断を、ロボットハンド50の吸引面51の全面を含む画像との比較において行うことができ、吸引面51に板状ワークがあるか否かを確実に認識することができる。したがって、ロボットハンド50の吸引面51に板状ワークが保持された状態で、板状ワークが収容されている供給カセット3aから新たな板状ワークを取り出そうとして、板状ワークを破損してしまうことを防止することができる。
In the transport unit 4 and the transport unit 4A shown in the embodiment, it is possible to determine whether or not there is a plate-like workpiece in comparison with an image including the
1:加工装置
2a,2b:ステージ
3a:供給カセット 3b:回収カセット
4,4A:搬送ユニット
5,5A:搬送ロボット
50:ロボットハンド 51:吸引面 52:吸着穴 53:アーム
54:外縁
6:撮像手段
7:記憶部
8:判断部
9:フレーム
10:装置ベース
11:仮置きテーブル
12:洗浄テーブル
1:
Claims (1)
該搬送ユニットには、該ロボットハンドを撮像する撮像手段と、
該撮像手段によって撮像され該吸引面に何も保持されない時の該ロボットハンドの撮像画が記憶される記憶部と、
該記憶部に記憶される撮像画と該搬送ロボットが搬送開始または搬送終了の時に該撮像手段が取得した該吸引面の撮像画とを比較して違いを判断する判断部と、を備え、
板状ワークを加工する前に、該吸引面に何も載置されていない状態の該ロボットハンドを撮像して撮像画を該記憶部に記憶させる第一の撮像工程と、
板状ワークを加工する加工工程と、
該第一の撮像工程及び該加工工程を実施した後、加工後の板状ワークをカセットに搬送した後であって次の加工対象の板状ワークをカセットから取り出す前に、該ロボットハンドを撮像する第二の撮像工程と、
該判断部によって、該第二の撮像工程において撮像された撮像画と予め記憶部に記憶されている撮像画とを比較し、ロボットハンドの該吸引面において板状ワークが保持されているか否かを判断する板状ワーク有無判断工程と、
を備える板状ワークの有無判断方法。 A robot having a cassette for storing a plate-like workpiece, a temporary placement table on which a plate-like workpiece before processing is temporarily placed, a cleaning table for cleaning the plate-like workpiece after processing, and a suction surface for sucking and holding the plate-like workpiece. In a transfer unit provided in a processing apparatus including a transfer robot including a hand,
The transport unit includes an imaging means for imaging the robot hand;
A storage unit that stores an image captured by the robot hand when captured by the imaging unit and nothing is held on the suction surface;
A determination unit that compares the captured image stored in the storage unit and the captured image of the suction surface acquired by the imaging unit when the transfer robot starts or ends transfer, and determines a difference;
A first imaging step of imaging the robot hand in a state where nothing is placed on the suction surface and storing the captured image in the storage unit before processing the plate-like workpiece;
A machining process for machining a plate-like workpiece;
After carrying out the first imaging step and the processing step, the robot hand is imaged after the processed plate-shaped workpiece is transferred to the cassette and before the next workpiece to be processed is taken out from the cassette. A second imaging step,
Whether or not the plate-like work is held on the suction surface of the robot hand by comparing the picked-up image picked up in the second pick-up step with the picked-up image stored in the storage unit in advance by the determining unit . A plate-like workpiece presence / absence judging step for judging
A method for determining the presence or absence of a plate-shaped workpiece.
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