JPH11227938A - 移送装置 - Google Patents
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- JPH11227938A JPH11227938A JP10224947A JP22494798A JPH11227938A JP H11227938 A JPH11227938 A JP H11227938A JP 10224947 A JP10224947 A JP 10224947A JP 22494798 A JP22494798 A JP 22494798A JP H11227938 A JPH11227938 A JP H11227938A
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- Japan
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- gripper
- gripping
- transfer
- gripping element
- crank drive
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68707—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a robot blade, or gripped by a gripper for conveyance
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
- B65G47/74—Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
- B65G47/90—Devices for picking-up and depositing articles or materials
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L21/67769—Storage means
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S294/907—Sensor controlled device
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Y10S414/00—Material or article handling
- Y10S414/135—Associated with semiconductor wafer handling
- Y10S414/14—Wafer cassette transporting
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 移送対象物を迅速に、かつ変形や破損が生じ
ないように移送する。 【解決手段】 グリッパに移送対象物が近接した後に、
グリッパの把持要素１３，１４にて対象物の把持要素１
５を掴持して２つの設置場所間で対象物を移動させる。
グリッパは、対象物に近接した時、対象物とその離間距
離とを検出するセンサ１６，１７を有する。対象物を検
出した時点で近接制御に対する残存近接距離の検出及び
把持過程の開始を決定する。
ないように移送する。 【解決手段】 グリッパに移送対象物が近接した後に、
グリッパの把持要素１３，１４にて対象物の把持要素１
５を掴持して２つの設置場所間で対象物を移動させる。
グリッパは、対象物に近接した時、対象物とその離間距
離とを検出するセンサ１６，１７を有する。対象物を検
出した時点で近接制御に対する残存近接距離の検出及び
把持過程の開始を決定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、対象物への近接後
に掴み要素を用いて対象物の把持要素を掴むグリッパに
よって少なくとも２つの設置場所間で対象物を移送する
装置に関する。
に掴み要素を用いて対象物の把持要素を掴むグリッパに
よって少なくとも２つの設置場所間で対象物を移送する
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の装置は、例えばドイツ特許出願
公開第１９５４２６４６号から公知である。
公開第１９５４２６４６号から公知である。
【０００３】集積回路の製造時において、加工されるべ
き基板は、クリーンルーム必要条件に基づいて大抵の場
合に移送容器に収納される。移送容器の機械的移動のた
めには、一般的に特殊形成されたグリッパが使用され
る。このグリッパに対して、容器の上面領域にはグリッ
パに対応した把持要素が設けられている。
き基板は、クリーンルーム必要条件に基づいて大抵の場
合に移送容器に収納される。移送容器の機械的移動のた
めには、一般的に特殊形成されたグリッパが使用され
る。このグリッパに対して、容器の上面領域にはグリッ
パに対応した把持要素が設けられている。
【０００４】このようにしてドイツ特許出願公開第１９
５４２６４６号によれば、保管器からの半導体加工機械
用取り付け・取り外しステーションを装備することが公
知である。上面領域で把持要素を備えた移送容器を移動
するためには、垂直及び水平に移動自在のグリッパを設
けており、このグリッパは、アームによって水平駆動装
置に固定されている。また水平駆動装置は、垂直運動用
リフトと接続されている。移送容器が把持された後で、
移送容器は保管箱から水平に自由空間へ移送され、引き
続いて引き渡しが行われるべき平面へと垂直に移送され
る。
５４２６４６号によれば、保管器からの半導体加工機械
用取り付け・取り外しステーションを装備することが公
知である。上面領域で把持要素を備えた移送容器を移動
するためには、垂直及び水平に移動自在のグリッパを設
けており、このグリッパは、アームによって水平駆動装
置に固定されている。また水平駆動装置は、垂直運動用
リフトと接続されている。移送容器が把持された後で、
移送容器は保管箱から水平に自由空間へ移送され、引き
続いて引き渡しが行われるべき平面へと垂直に移送され
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような移動時に特
に重点を置かねばならないのは、迅速な移送のために要
求される固定保持が、摩擦による粒子発生の増加と結び
ついていないことである。移送容器の大きさ、特に高さ
は所定許容差が異なっているので、移送容器へのグリッ
パの近接時に変形又はさらに破損の生じないことが保証
されねばならない。
に重点を置かねばならないのは、迅速な移送のために要
求される固定保持が、摩擦による粒子発生の増加と結び
ついていないことである。移送容器の大きさ、特に高さ
は所定許容差が異なっているので、移送容器へのグリッ
パの近接時に変形又はさらに破損の生じないことが保証
されねばならない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
って解決される。本発明によれば、この課題は、対象物
への近接後に掴み要素で対象物の把持要素を掴むグリッ
パを用いて少なくとも２つの設置場所間で対象物を移動
する装置によって、グリッパが、近接時に対象物とその
離間距離とを検出するセンサを有していることによって
解決される。その際に対象物の検出時点は、近接制御に
対する残存近接距離の検出及び把持過程の開始を決定す
る。
って解決される。本発明によれば、この課題は、対象物
への近接後に掴み要素で対象物の把持要素を掴むグリッ
パを用いて少なくとも２つの設置場所間で対象物を移動
する装置によって、グリッパが、近接時に対象物とその
離間距離とを検出するセンサを有していることによって
解決される。その際に対象物の検出時点は、近接制御に
対する残存近接距離の検出及び把持過程の開始を決定す
る。
【０００７】センサは、好適には光バリヤとして形成さ
れており、この光バリヤは、グリッパの基準平面に対し
て所定距離を有している。対象物は、近接時に光バリヤ
へ入る。
れており、この光バリヤは、グリッパの基準平面に対し
て所定距離を有している。対象物は、近接時に光バリヤ
へ入る。
【０００８】グリッパは、リンクによって互いに重ねて
結合された相互に移動自在の２対の板を有している。そ
れらのうちで下板は、台板上のガイドに強制案内されて
いる。上板は、台板を側方で囲む掴み要素を担持してい
る。互いに向き合って動く場合に上板は、台板のストッ
パに当たる。それによって運動の方向変化が行われ、掴
み要素は、台板に向かって引っ張られる。掴み要素によ
る把持過程は、互いに垂直方向の運動から成っており、
その際に掴み要素は、第１運動で把持要素の下に移動
し、グリッパに向けられた第２運動で把持要素に当接し
て、把持要素と基準平面に配置されたグリッパの当接面
との間の摩擦及び形状拘束的結合が得られるようにな
る。掴み要素をばね板として形成することによって、把
持要素の厚み許容差が補償可能である。
結合された相互に移動自在の２対の板を有している。そ
れらのうちで下板は、台板上のガイドに強制案内されて
いる。上板は、台板を側方で囲む掴み要素を担持してい
る。互いに向き合って動く場合に上板は、台板のストッ
パに当たる。それによって運動の方向変化が行われ、掴
み要素は、台板に向かって引っ張られる。掴み要素によ
る把持過程は、互いに垂直方向の運動から成っており、
その際に掴み要素は、第１運動で把持要素の下に移動
し、グリッパに向けられた第２運動で把持要素に当接し
て、把持要素と基準平面に配置されたグリッパの当接面
との間の摩擦及び形状拘束的結合が得られるようにな
る。掴み要素をばね板として形成することによって、把
持要素の厚み許容差が補償可能である。
【０００９】利点となるのは、２対の板を移動するため
の駆動装置として、センサを備えたクランク駆動装置を
設けた場合である。これらのセンサは、正常なグリッパ
機能のためにクランク駆動装置のそのときどきの終端位
置を検出する。
の駆動装置として、センサを備えたクランク駆動装置を
設けた場合である。これらのセンサは、正常なグリッパ
機能のためにクランク駆動装置のそのときどきの終端位
置を検出する。
【００１０】下板に取り付けた位置合わせピンは、位置
合わせ調節体として把持要素の凹部に係合する。位置合
わせが誤っている場合には、下板の運動すなわちクラン
ク駆動装置の終端位置への到達が妨げられる。それによ
ってクランク駆動装置のセンサは、エラーを信号化す
る。位置合わせピンはそれらの端部に皿状拡張部を有し
ている。これらの皿状拡張部によって、掴み要素の破損
時でも把持要素の形状拘束的保持が確保可能である。
合わせ調節体として把持要素の凹部に係合する。位置合
わせが誤っている場合には、下板の運動すなわちクラン
ク駆動装置の終端位置への到達が妨げられる。それによ
ってクランク駆動装置のセンサは、エラーを信号化す
る。位置合わせピンはそれらの端部に皿状拡張部を有し
ている。これらの皿状拡張部によって、掴み要素の破損
時でも把持要素の形状拘束的保持が確保可能である。
【００１１】上板の方向変化運動を容易にするために、
ストッパは転動玉軸受けを備えている。グリッパは、特
に保管棚内の移送容器を移動するのに適している。その
ためにグリッパは、水平及び垂直駆動装置に固定されて
いる。移動は、保管棚に移送容器を手動装荷するための
移送容器受容体と、保管棚内の棚設置場所との間で行わ
れる。半導体加工装置用の取り付け及び取り外しの場所
への直接移動も可能である。
ストッパは転動玉軸受けを備えている。グリッパは、特
に保管棚内の移送容器を移動するのに適している。その
ためにグリッパは、水平及び垂直駆動装置に固定されて
いる。移動は、保管棚に移送容器を手動装荷するための
移送容器受容体と、保管棚内の棚設置場所との間で行わ
れる。半導体加工装置用の取り付け及び取り外しの場所
への直接移動も可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】グリッパを表す図１〜図４におい
て、下側板状リンク支持体１、２は、台板５によって担
持されるガイド３、４によって強制案内される。駆動の
ためにクランク駆動装置６が設けられ、このクランク駆
動装置への力伝達は、必要なトルクを生成するとともに
自己ロックを実現するために、モータ６．１から第１伝
動機構６．２及び継手６．３を介してウォーム歯車機構
６．４によって行われる。これによってグリッパは、電
流の切れた場合に重力作用によって自動的に開くことは
ない。増大するクランク駆動装置６のトルクは運動領域
の終端部で効果的に作用し、その際にクランク駆動装置
の回転数が同じならば、距離変化の速度は小さくなる。
て、下側板状リンク支持体１、２は、台板５によって担
持されるガイド３、４によって強制案内される。駆動の
ためにクランク駆動装置６が設けられ、このクランク駆
動装置への力伝達は、必要なトルクを生成するとともに
自己ロックを実現するために、モータ６．１から第１伝
動機構６．２及び継手６．３を介してウォーム歯車機構
６．４によって行われる。これによってグリッパは、電
流の切れた場合に重力作用によって自動的に開くことは
ない。増大するクランク駆動装置６のトルクは運動領域
の終端部で効果的に作用し、その際にクランク駆動装置
の回転数が同じならば、距離変化の速度は小さくなる。
【００１３】下側板状リンク支持体１、２は、内側を符
号７、８で外側を符号９、１０で示したリンクを介し
て、把持要素１３、１４の担持体として用いられる上側
板状リンク支持体１１、１２と接続されている。把持要
素１３、１４をばね板として形成することによって、把
持されるべき対象物の把持要素１５の厚み許容差が補償
可能である。クランク駆動装置６には、正常なグリッパ
機能のためにクランク駆動装置のそのときどきの終端位
置を検出するセンサ１６、１７が組み合わされている。
選択された回転方向においてそれに応じた終端位置に達
しない場合には、エラー信号が発せられる。台板５の上
には、上側板状リンク支持体１１、１２の水平運動領域
を限定するために、玉軸受１８を備えたストッパ１９が
固定されている。これらのストッパによって、上側板状
リンク支持体１１、１２のさらなる低摩擦垂直運動が保
証される。さらに下側板状リンク支持体１、２には、把
持要素１５の凹部２１に位置合わせ調節体として係合す
る位置合わせピン２０が取り付けられている（図５）。
位置がずれていると、位置合わせピン２０は、クランク
駆動装置６の終端位置への到達を妨げ、その結果、エラ
ー信号が生ずる。位置合わせピン２０の端部の皿状板２
２によって、ばね板が破損した場合でも、グリッパとの
把持要素１５の形状拘束的保持を確実に行うことができ
る。
号７、８で外側を符号９、１０で示したリンクを介し
て、把持要素１３、１４の担持体として用いられる上側
板状リンク支持体１１、１２と接続されている。把持要
素１３、１４をばね板として形成することによって、把
持されるべき対象物の把持要素１５の厚み許容差が補償
可能である。クランク駆動装置６には、正常なグリッパ
機能のためにクランク駆動装置のそのときどきの終端位
置を検出するセンサ１６、１７が組み合わされている。
選択された回転方向においてそれに応じた終端位置に達
しない場合には、エラー信号が発せられる。台板５の上
には、上側板状リンク支持体１１、１２の水平運動領域
を限定するために、玉軸受１８を備えたストッパ１９が
固定されている。これらのストッパによって、上側板状
リンク支持体１１、１２のさらなる低摩擦垂直運動が保
証される。さらに下側板状リンク支持体１、２には、把
持要素１５の凹部２１に位置合わせ調節体として係合す
る位置合わせピン２０が取り付けられている（図５）。
位置がずれていると、位置合わせピン２０は、クランク
駆動装置６の終端位置への到達を妨げ、その結果、エラ
ー信号が生ずる。位置合わせピン２０の端部の皿状板２
２によって、ばね板が破損した場合でも、グリッパとの
把持要素１５の形状拘束的保持を確実に行うことができ
る。
【００１４】第１センサは、台板５の下方に、つまり把
持されるべき対象物への運動方向でグリッパに予設置さ
れて、光バリヤ２３の形で好適には光電式断路光バリヤ
の形で配置されている。送信器及び受信器によって形成
される光学軸Ｏ−Ｏは、台板５に対して空間的固定関係
（所定距離）にある。
持されるべき対象物への運動方向でグリッパに予設置さ
れて、光バリヤ２３の形で好適には光電式断路光バリヤ
の形で配置されている。送信器及び受信器によって形成
される光学軸Ｏ−Ｏは、台板５に対して空間的固定関係
（所定距離）にある。
【００１５】本実施例のグリッパは水平使用位置のため
に設計されているが、このグリッパ原理は、垂直位置の
場合も適用可能である。この原理は、水平適用時に重力
の形で上側リンク支持体１１、１２に作用する力を生成
するためのばね要素類の使用を必要とするに過ぎない。
に設計されているが、このグリッパ原理は、垂直位置の
場合も適用可能である。この原理は、水平適用時に重力
の形で上側リンク支持体１１、１２に作用する力を生成
するためのばね要素類の使用を必要とするに過ぎない。
【００１６】対象物の把持は、基本的に図６ａ〜６ｄに
従った順序で行われる。把持要素１５の上方でグリッパ
がｘ−ｙ平面において位置決めされている初期位置か
ら、グリッパは、下降によって把持要素１５へと動かさ
れ、次に把持要素１５の上縁端は光バリヤ２３へと入り
込む。この光束遮断は、把持要素１５の存在を並びに台
板５に対する既知の所定距離に基づいてなお残存してい
る台板５及び把持要素１５間の自由空間をも示すもので
ある。把持位置においては、対象物の変形を避けるため
に、台板５と把持要素１５との間に所定間隙を設けるべ
きであろう。ここで把持位置への移動は制御することが
できる。把持要素１５の認識は、さらにクランク駆動装
置６の起動用信号を生じさせる。このクランク駆動装置
の回転（図６ｃ）によって、リンク支持体１、２、１
１、１２は、リンク７、８、９、１０と一緒にグリッパ
の中心に対して水平方向で移動される。この把持過程局
面では、把持要素１３、１４が把持要素１５の下方へと
水平に動く。
従った順序で行われる。把持要素１５の上方でグリッパ
がｘ−ｙ平面において位置決めされている初期位置か
ら、グリッパは、下降によって把持要素１５へと動かさ
れ、次に把持要素１５の上縁端は光バリヤ２３へと入り
込む。この光束遮断は、把持要素１５の存在を並びに台
板５に対する既知の所定距離に基づいてなお残存してい
る台板５及び把持要素１５間の自由空間をも示すもので
ある。把持位置においては、対象物の変形を避けるため
に、台板５と把持要素１５との間に所定間隙を設けるべ
きであろう。ここで把持位置への移動は制御することが
できる。把持要素１５の認識は、さらにクランク駆動装
置６の起動用信号を生じさせる。このクランク駆動装置
の回転（図６ｃ）によって、リンク支持体１、２、１
１、１２は、リンク７、８、９、１０と一緒にグリッパ
の中心に対して水平方向で移動される。この把持過程局
面では、把持要素１３、１４が把持要素１５の下方へと
水平に動く。
【００１７】内側リンク７、８が、上側リンク支持体１
１、１２のころ軸受によってストッパ１９に接触する
と、その水平運動は停止される。下側リンク支持体１、
２はさらに水平方向で移動されるので、リンク７、８、
９、１０は、玉軸受１８での転がり運動によって必然的
に上方へ動く。上側リンク支持体１１、１２の水平運動
及びそれによる把持要素１３、１４の水平運動は、垂直
運動へと転換される。
１、１２のころ軸受によってストッパ１９に接触する
と、その水平運動は停止される。下側リンク支持体１、
２はさらに水平方向で移動されるので、リンク７、８、
９、１０は、玉軸受１８での転がり運動によって必然的
に上方へ動く。上側リンク支持体１１、１２の水平運動
及びそれによる把持要素１３、１４の水平運動は、垂直
運動へと転換される。
【００１８】クランク駆動装置６が１８０°回転後に第
２死点に達すると（図６ｄ）、下側リンク支持体１、２
の水平運動もまた把持要素１３、１４を備えた上側リン
ク支持体１１、１２の垂直運動も止まる。
２死点に達すると（図６ｄ）、下側リンク支持体１、２
の水平運動もまた把持要素１３、１４を備えた上側リン
ク支持体１１、１２の垂直運動も止まる。
【００１９】把持要素１３、１４は、垂直運動の最高点
へ達する前に把持要素１５に接触するので、固定される
ことによって摩擦及び形状拘束が得られる。対象物は、
容易に持ち上げられ、担持要素１５の表面によってグリ
ッパの台板５に対して押圧される。
へ達する前に把持要素１５に接触するので、固定される
ことによって摩擦及び形状拘束が得られる。対象物は、
容易に持ち上げられ、担持要素１５の表面によってグリ
ッパの台板５に対して押圧される。
【００２０】解放は、逆の順序で行われる。本発明の主
要利点は、グリッパによる対象物の移動時に対象物が損
傷を受けないということである。摩擦及び形状拘束的把
持による固定挟着にもかかわらず、粒子発生は最小限に
押さえられる。その理由は、把持要素１３、１４が、接
触面の相対運動を伴うことなく把持要素１５に係合する
からである。
要利点は、グリッパによる対象物の移動時に対象物が損
傷を受けないということである。摩擦及び形状拘束的把
持による固定挟着にもかかわらず、粒子発生は最小限に
押さえられる。その理由は、把持要素１３、１４が、接
触面の相対運動を伴うことなく把持要素１５に係合する
からである。
【００２１】固定挟着は、特に好適には移動時の対象物
移送の場合に大きな速度を保証する。同時に、摩擦拘束
に基づいて優れた加速挙動が保証される。ここに述べた
グリッパの使用が特に好適なのは、対象物が移送容器２
４の形で保管棚２５内で移送され所定設置場所へ置かれ
る場合である。図７に従った保管棚２５の構造は、複数
の棚設置場所２６が隣り合って及び重なり合って配置さ
れるようになっている。棚設置場所２６での移送容器２
４への選択的到達のために重要なのは、移送容器２４の
大きさに応じた自由空間２７である。
移送の場合に大きな速度を保証する。同時に、摩擦拘束
に基づいて優れた加速挙動が保証される。ここに述べた
グリッパの使用が特に好適なのは、対象物が移送容器２
４の形で保管棚２５内で移送され所定設置場所へ置かれ
る場合である。図７に従った保管棚２５の構造は、複数
の棚設置場所２６が隣り合って及び重なり合って配置さ
れるようになっている。棚設置場所２６での移送容器２
４への選択的到達のために重要なのは、移送容器２４の
大きさに応じた自由空間２７である。
【００２２】人間工学的高さで設けられた装荷開口部２
８は、案内部２９上で取り出し自在の移送容器受容体３
０のほかに保管棚２５に移送容器２４を手動で装荷する
ために用いられる。
８は、案内部２９上で取り出し自在の移送容器受容体３
０のほかに保管棚２５に移送容器２４を手動で装荷する
ために用いられる。
【００２３】移送容器２４を移動するためには、本発明
によれば垂直及び水平移動自在のグリッパ３１を設けて
いる。このグリッパは、そのアーム３２によって水平駆
動装置３３に固定されている。またここで水平駆動装置
３３は、リフト３４と接続されている。両駆動システム
３３、３４は、それぞれ距離測定システムを装備してい
る。これらの距離測定システムのためには、両座標系に
対して設けた基準センサが基準点として用いられる。
によれば垂直及び水平移動自在のグリッパ３１を設けて
いる。このグリッパは、そのアーム３２によって水平駆
動装置３３に固定されている。またここで水平駆動装置
３３は、リフト３４と接続されている。両駆動システム
３３、３４は、それぞれ距離測定システムを装備してい
る。これらの距離測定システムのためには、両座標系に
対して設けた基準センサが基準点として用いられる。
【００２４】移送容器２４は、グリッパ３１によって自
動的に掴むための把持要素３５を上面領域に有してい
る。各移送容器２４の上方には、アーム３２がグリッパ
３１とともに効果的に移動できるだけのスペースが残さ
れている。
動的に掴むための把持要素３５を上面領域に有してい
る。各移送容器２４の上方には、アーム３２がグリッパ
３１とともに効果的に移動できるだけのスペースが残さ
れている。
【００２５】図１〜図６を用いて説明した方法で移送容
器２４が把持された後で、この移送容器は、棚設置場所
２６の空間から水平に自由空間２７へと移送され、引き
続いて垂直に（及び水平に）他の設置位置（例えば、移
送容器受容体３０又は半導体加工装置用の取り付け及び
取り外しユニットへの図示しない装荷用昇降台の設置場
所）へと移送される。設置場所に達すると、移送容器は
引き渡される。反対方向での移送は、同様の方法で行わ
れる。
器２４が把持された後で、この移送容器は、棚設置場所
２６の空間から水平に自由空間２７へと移送され、引き
続いて垂直に（及び水平に）他の設置位置（例えば、移
送容器受容体３０又は半導体加工装置用の取り付け及び
取り外しユニットへの図示しない装荷用昇降台の設置場
所）へと移送される。設置場所に達すると、移送容器は
引き渡される。反対方向での移送は、同様の方法で行わ
れる。
【００２６】垂直駆動装置については、図８において把
持及び設置機能を実行するための移動ユニットの機能要
素類が個別に示してある。ｚ方向ガイド３６に沿って移
動調整自在のグリッパ３７は、そのときどきに到達した
ｚ方向位置を検出する距離測定システム３９を備えた駆
動装置３８を有している。距離測定システム３９は、好
適には、駆動装置３８の実行したステップを用いて場所
位置を検出する回転検出器として形成されている。グリ
ッパ３７の送信器４０及び受信器４１は、把持されるべ
き対象物の検出を行う光バリヤを形成する。対象物が光
バリヤ領域に入ると、閾値スイッチ４２を介してスイッ
チング信号が生成され、駆動装置３８用駆動コントロー
ラ４４と双方向で接続されたコントローラ４３へ供給さ
れる。さらに距離測定システム３９の信号が供給される
駆動コントローラ４４は、駆動装置３８に配置されたサ
ーボ増幅器４５と双方向で接続されている。
持及び設置機能を実行するための移動ユニットの機能要
素類が個別に示してある。ｚ方向ガイド３６に沿って移
動調整自在のグリッパ３７は、そのときどきに到達した
ｚ方向位置を検出する距離測定システム３９を備えた駆
動装置３８を有している。距離測定システム３９は、好
適には、駆動装置３８の実行したステップを用いて場所
位置を検出する回転検出器として形成されている。グリ
ッパ３７の送信器４０及び受信器４１は、把持されるべ
き対象物の検出を行う光バリヤを形成する。対象物が光
バリヤ領域に入ると、閾値スイッチ４２を介してスイッ
チング信号が生成され、駆動装置３８用駆動コントロー
ラ４４と双方向で接続されたコントローラ４３へ供給さ
れる。さらに距離測定システム３９の信号が供給される
駆動コントローラ４４は、駆動装置３８に配置されたサ
ーボ増幅器４５と双方向で接続されている。
【００２７】スイッチング信号によって、コントローラ
４３は、光バリヤに対象物が入る時点で距離測定システ
ム３９によって検出されたｚ位置を問い合わせる。この
ｚ方向位置は、止まるまでにまだ残っている到達距離を
検出するため並びに把持の開始を検出するための基礎と
して用いられる。検出されたｚ位置は、駆動装置３８の
距離測定システム３９からそれぞれスイッチオフ後に消
去されるので、絶対測定システムとして設計された他の
位置検出ユニット４６を設けることが好適である。これ
によって、基準走行を必要とすることなく無電流状態後
にｚ座標におけるグリッパの確実な位置決めが可能とな
る。基準走行では、両測定システム３９、４６と台架固
定の基準センサとの間の調整が実施可能である。
４３は、光バリヤに対象物が入る時点で距離測定システ
ム３９によって検出されたｚ位置を問い合わせる。この
ｚ方向位置は、止まるまでにまだ残っている到達距離を
検出するため並びに把持の開始を検出するための基礎と
して用いられる。検出されたｚ位置は、駆動装置３８の
距離測定システム３９からそれぞれスイッチオフ後に消
去されるので、絶対測定システムとして設計された他の
位置検出ユニット４６を設けることが好適である。これ
によって、基準走行を必要とすることなく無電流状態後
にｚ座標におけるグリッパの確実な位置決めが可能とな
る。基準走行では、両測定システム３９、４６と台架固
定の基準センサとの間の調整が実施可能である。
【００２８】図９は、対象物の把持及び設置時の機能順
序を示している。まず最初にグリッパは、棚設置場所の
上方に位置決めされ、目標位置 Ｚｎ ｓｏｌｌ 方向で
の運動が開始される。その検出を学習プロセスによって
なお説明する。対象物が認識されると、距離測定システ
ムでのｚ座標の実際位置Ｚｎ が読み取られ、さらに引
き続いて新たな目標位置が決定される。新たな目標位置
は、検出された実際位置とｚ値Δとから構成される。こ
のｚ値Δは、把持過程の開始時にグリッパ台板に対する
光バリヤの光束の離間距離値から、台板及び把持要素間
の自由間隙の分だけ低減された結果として得られる。新
たな目標位置に到達すると、位置決めは終了しグリッパ
は閉じることができる。
序を示している。まず最初にグリッパは、棚設置場所の
上方に位置決めされ、目標位置 Ｚｎ ｓｏｌｌ 方向で
の運動が開始される。その検出を学習プロセスによって
なお説明する。対象物が認識されると、距離測定システ
ムでのｚ座標の実際位置Ｚｎ が読み取られ、さらに引
き続いて新たな目標位置が決定される。新たな目標位置
は、検出された実際位置とｚ値Δとから構成される。こ
のｚ値Δは、把持過程の開始時にグリッパ台板に対する
光バリヤの光束の離間距離値から、台板及び把持要素間
の自由間隙の分だけ低減された結果として得られる。新
たな目標位置に到達すると、位置決めは終了しグリッパ
は閉じることができる。
【００２９】対象物を他の既知の位置（棚設置場所）に
置くためには、把持過程での位置決め時にすでに検出さ
れた対象物の実際の高さが顧慮されるが、その際にこの
高さは、棚の階位置と、把持過程での対象物認識時点に
対するグリッパ位置との座標からの差形成によって求め
られる。引き続いて対象物を下ろす場合のグリッパ位置
は、階位置及び対象物高さからの合計形成から算出され
る。台架固定の階位置の割り当ては、座標ｘ及びｚにお
ける二次元マトリックスを用いて行われる。このような
作用方法によって、対象物の変形や落下を避けることが
できる。位置決め終了後にグリッパは開かれる。
置くためには、把持過程での位置決め時にすでに検出さ
れた対象物の実際の高さが顧慮されるが、その際にこの
高さは、棚の階位置と、把持過程での対象物認識時点に
対するグリッパ位置との座標からの差形成によって求め
られる。引き続いて対象物を下ろす場合のグリッパ位置
は、階位置及び対象物高さからの合計形成から算出され
る。台架固定の階位置の割り当ては、座標ｘ及びｚにお
ける二次元マトリックスを用いて行われる。このような
作用方法によって、対象物の変形や落下を避けることが
できる。位置決め終了後にグリッパは開かれる。
【００３０】把持されるべき対象物は、大抵の場合に所
定の高さをもっているが、しかしながらその高さは、技
術的に起因した許容差を有していることがある。時間的
な把持過程最適化のためには、対象物に対する予想領域
（図１０）が定められる。この領域の外側では、グリッ
パを大きな速度で動かすことができるが、この領域の内
側では、位置検出時の精度向上のために速度は低減され
る；すなわち、まず最初に中程度の速度へと低減され、
対象物を認識（スイッチング時点）して残りの距離を移
動した後でゼロにされる。
定の高さをもっているが、しかしながらその高さは、技
術的に起因した許容差を有していることがある。時間的
な把持過程最適化のためには、対象物に対する予想領域
（図１０）が定められる。この領域の外側では、グリッ
パを大きな速度で動かすことができるが、この領域の内
側では、位置検出時の精度向上のために速度は低減され
る；すなわち、まず最初に中程度の速度へと低減され、
対象物を認識（スイッチング時点）して残りの距離を移
動した後でゼロにされる。
【００３１】動的挙動の同時改善における時間的な把持
過程最適化のための他の方法は、制動促進（破線）の選
択であり、それによって予想領域で要求速度が得られ
る。学習プロセスの範囲内での個別棚設置場所の空間的
配置の測定には、既知の大きさの対象物、例えば移送容
器２６が使用される。棚設置場所の実際位置の検出は、
設計データからの所定位置に基づき駆動装置の距離測定
システムを用いて行われる。まず対象物は、グリッパを
用いて棚設置場所に置かれる。引き続いてグリッパ位置
は、グリッパのｚ方向運動時に光バリヤのスイッチング
時点で検出され、そしてマトリックスに記憶される。
過程最適化のための他の方法は、制動促進（破線）の選
択であり、それによって予想領域で要求速度が得られ
る。学習プロセスの範囲内での個別棚設置場所の空間的
配置の測定には、既知の大きさの対象物、例えば移送容
器２６が使用される。棚設置場所の実際位置の検出は、
設計データからの所定位置に基づき駆動装置の距離測定
システムを用いて行われる。まず対象物は、グリッパを
用いて棚設置場所に置かれる。引き続いてグリッパ位置
は、グリッパのｚ方向運動時に光バリヤのスイッチング
時点で検出され、そしてマトリックスに記憶される。
【００３２】ｘ−ｙ平面における対象物の位置は、一般
的に棚設置場所のセンタピン及びそれに応じた対象物設
置面の対応部（円錐状凹部）によって決められる。その
ときどきの設置場所のｘ位置を検出するために、グリッ
パには第２センサ４７を設けており、その作用方向はｘ
方向に配置されている。対象物の位置は、ｘ方向に対す
る距離測定システムとの関連で求められる。第２センサ
は、好適には反射プローブとして形成されており、それ
によってグリッパのｘ方向運動は、衝突を避けるために
対象物に対して十分大きな距離で実行可能である。精度
向上のために対象物は二方向から測定可能であり、した
がって中心が求められる。
的に棚設置場所のセンタピン及びそれに応じた対象物設
置面の対応部（円錐状凹部）によって決められる。その
ときどきの設置場所のｘ位置を検出するために、グリッ
パには第２センサ４７を設けており、その作用方向はｘ
方向に配置されている。対象物の位置は、ｘ方向に対す
る距離測定システムとの関連で求められる。第２センサ
は、好適には反射プローブとして形成されており、それ
によってグリッパのｘ方向運動は、衝突を避けるために
対象物に対して十分大きな距離で実行可能である。精度
向上のために対象物は二方向から測定可能であり、した
がって中心が求められる。
【００３３】棚設置場所が測定されていれば、グリッパ
は既知の対象物を次の棚設置場所へと移送し、ｚ位置及
びｘ位置が検出されて上記マトリックスに記憶される。
保管棚の測定は、この方法で自動的に行うことができ
る。
は既知の対象物を次の棚設置場所へと移送し、ｚ位置及
びｘ位置が検出されて上記マトリックスに記憶される。
保管棚の測定は、この方法で自動的に行うことができ
る。
【００３４】この原理を第３座標へ拡張することは、必
要な場合に適切な距離測定システムを備えたｙ駆動装置
を取り付ければ可能である。
要な場合に適切な距離測定システムを備えたｙ駆動装置
を取り付ければ可能である。
【００３５】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明は移送対
象物を迅速にして、かつ安全に移送できるという優れた
効果を発揮する。
象物を迅速にして、かつ安全に移送できるという優れた
効果を発揮する。
【図１】グリッパの構造を示す平面図。
【図２】把持要素が開放されたグリッパを示す側面図。
【図３】把持要素の下へ動かされている他の把持要素と
ともにグリッパを示す側面図。
ともにグリッパを示す側面図。
【図４】移送対象物を把持した状態におけるグリッパを
示す側面図。
示す側面図。
【図５】グリッパに対する把持要素の位置合わせ手段を
示す平面図。
示す平面図。
【図６】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）本移送装置に
よる把持過程を順に示す説明図。；
よる把持過程を順に示す説明図。；
【図７】移送容器を移送するための移動装置を示す一部
破断斜視図。
破断斜視図。
【図８】移送機能要素の電気的構成を示すブロック回路
図。
図。
【図９】（ａ）搬送対象物を一位置において把持するた
めの制御過程を示すフローチャート、（ｂ）把持した搬
送対象物を他位置において解放するための制御過程を示
すフローチャート。
めの制御過程を示すフローチャート、（ｂ）把持した搬
送対象物を他位置において解放するための制御過程を示
すフローチャート。
【図１０】移送動作における速度制御を示す線図。
１３…把持要素、１４…把持要素、１５…把持要素、１
６…センサ、１７…センサ。
６…センサ、１７…センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベルント ゲイ ドイツ連邦共和国 デー−07549 ゲラ ツォイスドルファー シュトラーセ 18 (72)発明者 アンドレアス マゲス ドイツ連邦共和国 デー−07745 イェナ イン デン ツィンセッケルン 16
Claims (11)
- 【請求項１】 移送対象物への近接後に複数の把持要素
を用いて移送対象物の単一の把持要素を把持するグリッ
パにて少なくとも２つの設置場所間で移送対象物を移送
する装置であって、前記グリッパが、移送対象物に近接
した位置にある時に同移送対象物及びグリッパと移送対
象物との離間距離を検出するセンサを有し、前記移送対
象物を検出した時点において、近接制御に対する残存近
接距離の検出及び把持過程の開始が決定されることを特
徴とする装置。 - 【請求項２】 センサは光バリヤとして形成されてお
り、該光バリヤがグリッパの基準平面に対して所定離間
距離を有し、移送対象物が近接時に光バリヤへ入ること
を特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 前記グリッパは、リンクにて互いに重合
して結合され、かつ相対移動可能な２対の板を備え、そ
れらのうち両下板が台板上のガイドに強制的に案内され
る一方、両上板が台板を側方で囲む複数の把持要素を担
持し、かつ互いに対向して動く場合に台板上のストッパ
に当接して運動方向が転換されるとともに、複数の把持
要素が台板に向かって引っ張られることとを特徴とする
請求項２に記載の装置。 - 【請求項４】 複数の把持要素による把持過程が互いに
垂直に向けられた運動からなり、複数の把持要素が第１
の運動で単一の把持要素の下に移動し、次に単一の把持
要素と基準平面との間に配置されたグリッパの当接面と
の間の摩擦及び形状拘束的結合が得られるようになるま
で、グリッパに指向する第２の運動において把持要素に
当接することを特徴とする請求項３に記載の装置。 - 【請求項５】 前記把持要素が板バネとして形成されて
いることを特徴とする請求項４に記載の装置。 - 【請求項６】 前記２対の板の移動用駆動装置として、
センサを備えたクランク駆動装置が設けられ、センサが
正常なグリッパ機能のためにクランク駆動装置のそのと
きどきの終端位置を検出することを特徴とする請求項５
に記載の装置。 - 【請求項７】 下板に位置合わせピンが取り付けられて
おり、該ピンは、位置合わせ調節体として把持要素の凹
部に係合するとともに、位置合わせに誤りがある場合に
はクランク駆動装置が終端位置へ到達することを防止し
てクランク駆動装置のセンサがエラーを信号化すること
を特徴とする請求項６に記載の装置。 - 【請求項８】 位置合わせピンの端部に皿状拡張部を形
成し、該皿状拡張部にて単一の把持要素の破損時でも同
単一の把持要素の形状拘束的保持が確保され得ることを
特徴とする請求項７に記載の装置。 - 【請求項９】 上板の方向変化運動を容易にするために
ストッパが転動玉軸受けを備えていることを特徴とする
請求項８に記載の装置。 - 【請求項１０】 グリッパが、保管棚内の移送容器を移
送するために水平及び垂直駆動装置に固定され、移送は
保管棚に移送容器を手動装荷するための移送容器受容体
と、保管棚内の棚設置場所との間で行われることを特徴
とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項１１】 半導体加工装置のための取り付け及び
取り外し場所へ直接に移送動作ができるようになってい
ることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19806231A DE19806231C1 (de) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | Einrichtung zum Greifen eines Objektes |
| DE19806231-1 | 1998-02-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11227938A true JPH11227938A (ja) | 1999-08-24 |
Family
ID=7857824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10224947A Pending JPH11227938A (ja) | 1998-02-16 | 1998-08-07 | 移送装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6099059A (ja) |
| JP (1) | JPH11227938A (ja) |
| KR (1) | KR100282046B1 (ja) |
| DE (1) | DE19806231C1 (ja) |
| FR (1) | FR2774975A1 (ja) |
| GB (1) | GB2334246B (ja) |
| SG (1) | SG71146A1 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100322620B1 (ko) * | 1999-08-16 | 2002-03-18 | 황인길 | 스탠더드 메커니컬 인터페이스 시스템의 카세트 캐리어 이송장치 |
| US6811369B2 (en) | 1999-09-02 | 2004-11-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor fabrication apparatus, pod carry apparatus, pod carry method, and semiconductor device production method |
| JP2003007598A (ja) * | 2001-06-25 | 2003-01-10 | Mitsubishi Electric Corp | フォーカスモニタ方法およびフォーカスモニタ用装置ならびに半導体装置の製造方法 |
| US6822413B2 (en) * | 2002-03-20 | 2004-11-23 | Fsi International, Inc. | Systems and methods incorporating an end effector with a rotatable and/or pivotable body and/or an optical sensor having a light path that extends along a length of the end effector |
| EP1375405A1 (en) * | 2002-06-27 | 2004-01-02 | Innopack S.r.l. | Unit for handling a product comprising at least one ream of sheets |
| US7694583B2 (en) * | 2005-05-05 | 2010-04-13 | Control Gaging, Inc. | Gripper gage assembly |
| FR2917660B1 (fr) * | 2007-06-25 | 2009-09-25 | Commissariat Energie Atomique | Pince pour robot manipulateur a precision de serrage amelioree et robot manipulateur comportant au moins une telle pince. |
| JP5603124B2 (ja) * | 2010-04-16 | 2014-10-08 | アイダエンジニアリング株式会社 | プレス機械のワーク搬送装置及びクロスバーユニット |
| JP6171984B2 (ja) * | 2014-03-07 | 2017-08-02 | 株式会社ダイフク | 物品支持装置 |
| JP6064940B2 (ja) * | 2014-04-07 | 2017-01-25 | 株式会社ダイフク | 物品搬送車 |
| CN105921963B (zh) * | 2016-05-18 | 2018-10-30 | 博众精工科技股份有限公司 | 有序上料的上料机构 |
| CN107838938B (zh) * | 2017-12-08 | 2024-04-12 | 威海科莱默自动化设备股份有限公司 | 一种机器人抓手 |
| US11767181B2 (en) * | 2019-03-14 | 2023-09-26 | Mujin, Inc. | Robotic system with handling mechanism and method of operation thereof |
| WO2021181923A1 (ja) * | 2020-03-13 | 2021-09-16 | 村田機械株式会社 | グリッパ装置、搬送車、及び搬送方法 |
| DE102021003002A1 (de) * | 2020-07-02 | 2022-01-05 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg | Verfahren zum Betreiben eines Systems und System, aufweisend einen Stapel von Objekten, einen Roboter, einen Sensor und ein Aufnahmemittel |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4591198A (en) * | 1984-02-16 | 1986-05-27 | Monforte Robotics, Inc. | Robotic end effectors |
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| JPH05299489A (ja) * | 1992-04-23 | 1993-11-12 | Fuji Electric Co Ltd | ウェーハ搬送用ロボット |
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-
1998
- 1998-02-16 DE DE19806231A patent/DE19806231C1/de not_active Expired - Fee Related
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- 1998-08-19 GB GB9818136A patent/GB2334246B/en not_active Expired - Fee Related
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- 1998-08-26 KR KR1019980034639A patent/KR100282046B1/ko not_active IP Right Cessation
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Also Published As
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