KR100642517B1

KR100642517B1 - 이송로봇의 티칭장치

Info

Publication number: KR100642517B1
Application number: KR1020050082602A
Authority: KR
Inventors: 류형선; 김덕겸; 김대환
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-09-06
Filing date: 2005-09-06
Publication date: 2006-11-03

Abstract

본 발명은, 제품을 지지하여 카세트에 추출 및 적재하도록 이동가능하게 마련된 아암을 구비한 이송로봇의 티칭장치에 관한 것으로서, 아암에 장착된 매핑센서와; 매핑센서에 대응하여 카세트의 기준위치를 검출하게 마련된 반사판과; 매핑센서에서 검출된 신호를 전달받아 카세트에 대한 아암의 기준위치를 제어하고, 이송로봇을 이동시켜서 아암이 카세트에 제품을 추출 및 적재하도록 제어하는 제어부를 포함하며, 매핑센서는 반사판의 좌우측 에지 중 어느 하나와, 상하측 에지 중 어느 하나를 검출하여 두 에지가 만나는 꼭지점을 검출하는 것는 특징으로 한다. 이에 의하여, 티칭시간을 단축할 수 있으며, 자동으로 기준위치를 정확하게 설정할 수 있다.

Description

이송로봇의 티칭장치{TEACHING APPARATUS OF TRANSFER ROBOT}

도 1은 이송로봇과 본 발명에 따른 티칭장치의 동작설명을 위한 사시도,

도 2는 이송로봇의 티칭 동작의 설명도,

도 3은 이송로봇의 티칭장치의 제어블록도,

도 4는 반사판의 분해사시도이다,

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 이송로봇 2 : 아암

3 : 매핑센서 10 : 반사판

11 : 하판 12 : 반사테이프

13 : 상판 14 : 마스킹 홀

16 : 카세트 17 : 수용부

18 : 제품지지부 19 : 제품

20 : 제어부 21 : 센서제어부

22 : 로봇제어부

본 발명은 이송로봇의 티칭장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동으로 티칭되도록 매핑센서와, 반사판을 갖는 이송로봇의 티칭장치에 관한 것이다.

일반적으로, 이송로봇은 평판디스플레이장치 및 반도체와 같은 장치의 제조 및 검사공정에서 평판디스플레이용 글라스 및 반도체 웨이퍼(wafer)와 같은 제품을 카세트 등으로 이송하여 적재하거나 카세트로부터 추출하는 등의 역할을 수행하는 장치이다.

이러한 이송로봇은 카세트에 제품을 추출 및 적재가 용이하게 티칭포인트를 정확하게 설정하는 것이 중요하다.

이러한 종래 이송로봇의 티칭장치는 일본 공개특허 제2004-146686에 개시되어있다. 이러한 종래의 이송로봇의 티칭장치는 티칭포인트를 정확하게 설정할 수 있도록 수광부와 발광부의 두 개의 거울을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에, 종래 이송로봇의 티칭장치는 티칭포인트를 설정할 수가 있다.

그러나, 종래의 이송로봇의 티칭장치는 두 개의 거울을 통하여 티칭포인트를 설정하기 때문에 티칭시간이 길어질 수 있으며, 다소 복잡한 구조를 가지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 자동으로 기준위치를 정확하게 설정할 수 있어서 티칭시간을 단축할 수 있으며, 단순한 구조의 티칭장치를 갖는 이송로봇의 티칭장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 제품을 지지하여 카세트에 추출 및 적재하도록 이동가능하게 마련된 아암을 구비한 이송로봇의 티칭장치에 있어서, 상기 아암에 장착된 매핑센서와; 상기 매핑센서에 대응하여 상기 카세트의 기준위치를 검출하게 마련된 반사판과; 상기 매핑센서에서 검출된 신호를 전달받아 상기 카세트에 대한 상기 아암의 기준위치를 제어하고, 상기 이송로봇을 이동시켜서 상기 아암이 상기 카세트에 상기 제품을 추출 및 적재하도록 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 매핑센서는 상기 반사판의 좌우측 에지 중 어느 하나와, 상하측 에지 중 어느 하나를 검출하여 두 에지가 만나는 꼭지점을 검출하는 것을 특징으로 하는 이송로봇의 티칭장치에 의해 달성된다.

삭제

상기 반사판은 하판과, 상기 매핑센서의 신호를 반사하는 반사테이프와, 상기 에지의 재현성을 높이기 위해 마스킹 홀을 갖는 상판을 포함할 수 있다.

상기 제어부는 상기 매핑센서로부터 검출된 신호를 전달받아 출력하는 센서제어부와, 상기 센서제어부로부터 신호를 전달받아 상기 아암을 이동하도록 상기 이송로봇을 제어하는 로봇제어부를 포함할 수 있다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이송로봇(1)의 티칭장치는 제품(19)을 지지하여 카세트(16)에 추출 및 적재하도록 이동가능하게 마련된 아암(2)과, 아암(2)에 장착된 매핑센서(3)와, 매핑센서(3)에 대응하여 카세트(16) 의 기준위치를 검출하게 마련된 반사판(10)과, 매핑센서(3)에서 검출된 신호를 전달받아 카세트(16)에 대한 아암(2)의 기준위치를 제어하고, 이송로봇(1)을 이동시켜서 아암(2)이 카세트(16)에 제품(19)을 추출 및 적재하도록 제어하는 제어부(20)를 포함한다.

제품(19)은 평판디스플레이장치의 제조 및 검사공정에서 사용되는 평판디스플레이용 글라스일 수 있다. 그러나, 제품(19)은 반도체의 제조 및 검사공정에서 사용되는 반도체 웨이퍼(wafer) 등을 포함할 수도 있다. 제품(19)은 이송로봇(1)에 의해 이송되어 카세트(16)에 복수개로 추출 및 적재될 수 있다.

카세트(16)는 복수의 제품(19)을 수용하도록 상하방향으로 배치된 복수의 수용부(17)와, 수용부(17)를 형성하도록 등간격으로 배치된 제품지지부(18)를 포함한다.

수용부(17)는 제품(19)을 수용할 수 있도록 수용공간이 형성되며, 카세트(16)에 등간격을 유지하도록 복수개로 마련된다. 수용부(17)는 사각박스 형상으로 마련되나 제품(19)의 형상에 따라 다양하게 마련될 수도 있다.

이송로봇(1)은 아암(2)으로 제품(19)을 카세트(16)에 추출 및 적재하도록 3차원으로 이동가능하게 마련된다. 이송로봇(1)은 아암(2)과, 아암(2)에 결합되어 수평면상에서 2차원으로 이동가능하게 마련된 한 쌍의 링크(4)와, 링크(4)와 결합되어 링크(4)를 상하방향으로 이동시키는 승강부재(5)와, 승강부재(5)의 하측에 마련되어 승강부재(5)를 지지하는 베이스(6)를 포함한다. 이송로봇(1)은 한 쌍의 링크(4)에 의해 아암(2)을 카세트(16)에 대해 출입하는 방향인 전후방향(Y) 및 전후 방향(Y)의 좌우방향(X)으로 이동시킬 수 있으며, 승강부재(5)에 의해 아암(2)을 상하방향(Z)으로 이동시킬 수 있다.

아암(2)은 제품(19)을 안착시켜 지지하도록 한 쌍으로 길게 마련된다. 한 쌍의 아암(2)의 사이에는 매핑센서(3)가 마련된다. 그러나, 아암(2)은 한 쌍으로 마련되거나, 제품(19)의 크기에 따라서 외팔로 마련될 수도 있다.

매핑센서(3)는 한 쌍으로 마련된 아암(2)의 연결부위의 중앙에 마련되나, 그 위치는 변동될 수도 있다. 매핑센서(3)는 본 발명의 일예로, 후술할 반사판(10)의 중앙에 빔을 방출하여 위치를 설정한다. 매핑센서(3)는 반사판(10)의 중앙에서 우측 방향으로 빔을 이동하여 우측 에지를 검출 한 후에 이동 거리만큼 좌측으로 이동하여 최초 위치로 이동시킨다. 매핑센서(3)는 최초 위치에서 다시 상단 방향으로 빔을 이동하여 상단 에지를 검출한다. 매핑센서(3)는 전술한 과정을 통하여 우측 상단의 꼭지점을 티칭포인트로 정한다. 매핑센서(3)는 방출된 빔이 최초 위치에서 우측 방향으로 이동시 반사판(10)이 검출 되는 동안에는 위치정보를 일정 주기로 읽으며 업데이트 하고, 반사판(10)이 검출되지 않으면 업데이트를 중단한다. 매핑센서(3)는 방출된 빔이 우측 방향으로 이동 종료 후에 최초 위치로 이동 중에는 반사판(10)이 없을 때까지 위치 정보를 계속 업데이트한다. 매핑센서(3)는 상단 에지에 대해서도 같은 방법으로 상단 에지를 결정한다. 매핑센서(3)는 전술한 과정을 통하여 두개의 업데이트 값의 차이를 보간 하여 정확한 위치를 결정할 수가 있다. 매핑센서(3)는 에지를 검출할 때 실제로는 반사판(10)의 외측이 아니고, 후술할 마스킹 홀(14)의 에지를 검출하게 마련된다. 즉, 매핑센서(3)는 반사판(10) 의 외부의 꼭지점을 검출하는 것이 아니고, 반사판(10)의 내부의 마스킹 홀(14)의 꼭지점을 검출하는 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(20)는 최초에 이송로봇(1)이 제품(19)을 카세트(16)에 자동으로 추출 및 적재하도록 카세트(16)의 행과 열이 만나는 좌측 하단을 기준위치로 설정하는 티칭작업을 제어하게 된다. 제어부(20)는 매핑센서(3)로부터 검출된 신호를 전달받아 제어하는 센서제어부(21)와, 센서제어부(21)로부터 신호를 전달받아 아암(2)을 이동하도록 이송로봇(1)을 제어하는 로봇제어부(22)를 포함한다.

센서제어부(21)는 매핑센서(3)가 카세트(16)의 기준위치를 검출하게 한다. 센서제어부(21)는 매핑센서(3)로부터 검출된 신호를 제어부(20)에 전달한다.

로봇제어부(22)는 센서제어부(21)로부터 신호를 받아서 카세트(16)의 좌측 하단에 위치한 제품(19)의 1/2 지점에 아암(2)을 이동시킨다. 즉, 로봇제어부(22)는 최초로 티칭포인트가 정해지면 아암이 카세트(16)의 좌측 하단에 위치한 제품(19)의 1/2 지점에서 시작하여, 상하방향(Z)으로 수용부(17)의 높이만큼 이동시킨다. 로봇제어부(22)는 상하방향(Z)의 작업이 끝난 후에 좌우방향(X)으로 제품(19)의 1과 1/2지점으로 이동시키는 순차적인 작업이 되도록 마련된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 반사판(10)은 하판(11)과, 매핑센서(3)의 신호를 반사하는 반사테이프(12)와, 에지의 재현성을 높이기 위해 마스킹 홀(14)을 갖는 상판(13)을 포함한다. 반사판(10)은 각각 이송로봇(1)의 기구조립오차를 감안하여 기구조립오차보다 큰 표면적으로 마련된다.

하판(11)은 판상으로 형성된 얇은 금속판으로 마련된다.

반사테이프(12)는 매핑센서(3)의 입사된 신호를 받아서 카세트(16)의 기준위치에 신호가 반사되도록 마련된다. 반사테이프(12)는 하판(11)의 일면에 부착된다.

상판(13)은 전술한 하판(11)과 동일하게 마련된다. 상판(13)은 하판(11)에 부착된 반사테이프(12)가 노출되도록 마스킹 홀(14)이 마련된다.

마스킹 홀(14)은 일반적으로 가공된 금속판을 사용하면 에지의 재현성이 낮으므로, 상판(13)의 내부에 정밀하게 가공된 개구부를 마련하여 에지의 재현성을 높일 수 있다.

반사판(10)은 본 발명의 일예로, 스크루(15)로 결합할 수 있으나, 본딩과 같은 다양한 방법으로도 결합될 수도 있다.

이러한 구성에 의해, 본 발명에 따른 이송로봇(1)의 티칭장치의 작동과정을 살펴보면 다음과 같다.

우선, 이송로봇(1)의 아암(2)에 장착된 매핑센서(3)가 빔을 방출하여 반사판(10)의 중앙에 위치시킨다. 매핑센서(3)는 빔을 방출하여 반사판(10)의 우측 에지를 검출한 후에 다시 상단 에지를 검출하여 우측 상단 꼭지점을 티칭포인트로 정한다. 티칭포인트를 카세트(16)의 좌측하단을 기준위치로 위치시킨다. 그러면, 로봇제어부(20)가 아암(2)을 카세트(16)의 좌측 하단에 적재되어있는 제품(19)의 1/2 지점에 이동시킨다. 아암(2)은 제품(19)을 추출하여 검사대(미도시)로 옮기고, 검사 후에 전술한 과정으로 제품(19)을 카세트(16)에 적재시킨다. 이에, 수작업으로 티칭을 하던 방법보다 더 정밀한 티칭포인트를 얻을 수 있으며, 자동으로 티칭포인트를 검출하여 사용자의 번거로움과 시간을 감소시킬 수가 있다. 또한, 단순한 에지 검출 알고리즘 적용으로 반사판 이외의 추가 장치가 불필요하다.

이와 같이, 본 발명에 따른 이송로봇의 티칭장치는 매핑센서와 반사판이 구비되어 티칭시간을 단축할 수 있으며, 자동으로 기준위치를 정확하게 설정할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 티칭시간을 단축할 수 있으며, 자동으로 기준위치를 정확하게 설정할 수 있는 이송로봇의 티칭장치가 제공된다.

Claims

제품(19)을 지지하여 카세트(16)에 추출 및 적재하도록 이동가능하게 마련된 아암(2)을 구비한 이송로봇(1)의 티칭장치에 있어서,

상기 아암(2)에 장착된 매핑센서(3)와;

상기 매핑센서(3)에 대응하여 상기 카세트(16)의 기준위치를 검출하게 마련된 반사판(10)과;

상기 매핑센서(3)에서 검출된 신호를 전달받아 상기 카세트(16)에 대한 상기 아암(2)의 기준위치를 제어하고, 상기 이송로봇(1)을 이동시켜서 상기 아암(2)이 상기 카세트(16)에 상기 제품(19)을 추출 및 적재하도록 제어하는 제어부(20)를 포함하며,

상기 매핑센서(3)는 상기 반사판(10)의 좌우측 에지 중 어느 하나와, 상하측 에지 중 어느 하나를 검출하여 두 에지가 만나는 꼭지점을 검출하는 것을 특징으로 하는 이송로봇(1)의 티칭장치.
삭제
제1항에 있어서,

상기 반사판(10)은 하판(11)과, 상기 매핑센서(3)의 신호를 반사하는 반사테이프(12)와, 상기 에지의 재현성을 높이기 위해 마스킹 홀(14)을 갖는 상판(13)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이송로봇(1)의 티칭장치.
제1항 또는 제3항에 있어서,

상기 제어부(20)는 상기 매핑센서(3)로부터 검출된 신호를 전달받아 출력하는 센서제어부(21)와, 상기 센서제어부(21)로부터 신호를 전달받아 상기 아암(2)을 이동하도록 상기 이송로봇(1)을 제어하는 로봇제어부(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송로봇(1)의 티칭장치.