KR102441451B1 - 반송 시스템, 반송 장치 및 모듈 - Google Patents

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다카야 야마다
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Abstract

반송 시스템은, 워크를 반송하는 암 기구를 갖추는 반송 장치와, 상기 반송 장치로 전력을 공급함과 동시에 반송 장치의 동작을 제어하는 제어 장치와, 제어 장치 및 반송 장치를 접속하는 전원 케이블을 갖춘다. 제어 장치는, 전원 케이블을 이용하여, 반송 장치를 제어하기 위한 신호를 송수신한다. 반송 장치는, 자장치를 구동하기 위한 복수의 모터와, 제어 장치로부터 공급된 전력을 복수의 모터에 제공하여 상기 모터를 구동시키는 복수의 구동 제어부와 복수의 구동 제어부를 접속하는 내부 전원선을 갖춘다. 복수의 구동 제어부는, 전원 케이블 및 상기 내부 전원선을 이용하여, 제어 장치와의 사이에서 상기 신호를 송수신하고, 상기 신호에 따라 상기 모터를 구동한다.

Description

반송 시스템, 반송 장치 및 모듈{TRANSFER SYSTEM, TRANSFER APPARATUS AND MODULE}
본 발명은, 워크를 반송하는 반송 시스템 및 반송 장치, 및 상기 반송 장치를 구성하는 모듈에 관한 것이다.
판상(板狀)의 워크를 핸드로 보지(保持)해 반송하는 반송 장치와, 상기 반송 장치의 동작을 제어하는 제어 장치를 갖춘 반송 시스템이 있다. 반송 장치는, 베이스를 승강시켜, 암 기구의 관절을 회전시키는 복수의 모터, 구동부, 각종 센서를 갖춘다. 반송 장치 및 제어 장치는, 모터에 전력을 공급하기 위한 주 전원선, 각 모터의 회전을 제어하기 위한 신호를 송수신하는 통신선, 각종 센서의 신호를 송수신하는 신호선 등, 다수의 전선으로 접속되어 있다.
특허문헌 1에는, 공통의 DC 전원에 접속된 컨트롤러 및 모터를 갖추고, 컨트롤러가 전력선 통신에서 모터의 동작을 제어하는 모터 제어 시스템이 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 2에는, 모터 구동용의 전류와, 제어 신호를 공통의 배선 계통으로 공급 함으로써, 하니스(harness) 및 커넥터를 삭감할 수 있는 모터 제어 시스템이 개시되어 있다.
[특허문헌 1] 일본 특개 2011-259535호 공보 [특허문헌 2] 일본 특개 2003-319693호 공보
그러나, 종래의 반송 시스템은, 다수의 전선을 이용하여, 반송 장치의 각종 센서 및 구동부와, 제어 장치를 접속하는 구성이기 때문에, 요구되는 사양에 따라 센서 등을 추가했을 경우, 배색 설계, 제조 공정 수와 함께 시간을 필요로 하므로, 제조 코스트가 증대하는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은, 반송 장치를 구성하는 모터, 구동 제어부 및 센서의 많고 적음에 관계없이, 반송 장치 내부의 배색 설계에 필요한 시간 및 제조 공정 수를 저감할 수 있는 반송 시스템, 반송 장치 및 모듈을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 반송 시스템은, 워크를 보지하는 핸드를 가지고, 베이스에 회전 가능하게 지지된 암 기구를 갖추는 반송 장치와, 상기 반송 장치로 전력을 공급함과 동시에 상기 반송 장치의 동작을 제어하는 제어 장치와, 상기 제어 장치 및 상기 반송 장치를 접속하는 전원 케이블을 갖추는 반송 시스템에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 전원 케이블을 이용하여, 상기 반송 장치를 제어하기 위한 신호를 송수신하는 통신부를 갖추고, 상기 반송 장치는, 자장치(自裝置, Own device)를 구동하기 위한 복수의 모터와, 상기 제어 장치로부터 공급된 전력을 상기 복수의 모터에 제공하여 상기 모터를 구동시키는 복수의 구동 제어부와, 상기 복수의 구동 제어부를 접속하고, 상기 제어 장치로부터 공급된 전력을 전송하는 내부 전원선을 갖추고, 하나의 상기 구동 제어부는, 상기 전원 케이블로 상기 제어 장치에 접속되어 있고, 각 구동 제어부는, 상기 전원 케이블 및 상기 내부 전원선을 이용하여, 상기 제어 장치 및 다른 상기 구동 제어부와의 사이에서 상기 신호를 송수신하고, 상기 신호에 따라 상기 모터를 구동시킨다.
제어 장치는, 전원 케이블을 이용해 반송 장치에 전력을 공급한다. 또한, 제어 장치는 전원 케이블을 이용하여, 반송 장치의 동작을 제어하기 위한 신호를 송수신한다. 적어도 하나의 구동 제어부는, 전원 케이블로 공급되는 전력에 의해 동작하고, 상기 전원 케이블로 신호를 송수신하고, 수신한 신호에 따라 모터를 구동한다. 복수의 구동 제어부는 내부 전원선으로 접속되어 있고, 다른 구동 제어부는, 상기 하나의 구동 제어부를 통해 공급되는 전력에 의해 동작하고, 상기 하나의 구동 제어부를 통해 신호를 송수신하고, 수신한 신호에 따라 모터를 구동한다.
따라서, 반송 장치를 구성하는 모터 및 구동 제어부의 많고 적음에 관계없이, 반송 장치 및 제어 장치를 접속하는 전선의 개수를 저감할 수 있다. 따라서, 반송 장치 내부의 배색(配索, Wiring) 설계에 필요한 시간 및 제조 공정 수를 저감할 수 있다. 이 때문에, 특수한 요구 사양에 대응한 반송 시스템을 짧은 납기로 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 구동 개소의 추가, 센서 부가 등의 요구에도 유연하게 대응할 수 있게 된다. 또한, 반송 장치 내부에 배치되는 전선의 개수를 저감 함으로써, 가동부(可動部)에서의 단선(斷線)이라는 결함을 회피할 수 있다.
덧붙여, 내부 전원선 및 전원 케이블은, 반드시 케이스의 내부 및 외부에 배색되어 있는 것을 의미하는 것은 아니다. 내부 전원선은, 복수의 구동 제어부를 접속 함으로써 반송 장치의 구동 제어 회로계를 구성하는 전원선이다. 전원 케이블은, 상기 구동 제어 회로계와, 제어 장치를 접속하는 전원선이다. 예를 들면, 반송 장치의 베이스를 구성하는 케이스에, 제어 장치 및 전원 케이블이 수납되는 구성도 본 발명에 포함된다.
또한, 상기 전원 케이블은, 상기 모터를 구동시키기 위한 전력을 전송하는 제1 전원선과, 상기 구동 제어부를 동작시키기 위한 전력을 전송하는 제2 전원선을 포함하고, 상기 내부 전원선은, 상기 모터를 구동시키기 위한 전력을 전송하는 제3 전원선과, 상기 구동 제어부를 동작시키기 위한 전력을 전송하는 제4 전원선을 포함하고, 상기 제어 장치 및 상기 구동 제어부는, 상기 제2 전원선 및 상기 제4 전원선을 이용해 상기 신호를 송수신하는 구성이 바람직하다.
반송 장치 및 제어 장치는, 모터를 구동시키기 위한 전력을 전송하는 제1 전원선과, 구동 제어부를 동작시키기 위한 제2 전원선에 의해 접속되어 있다. 마찬가지로, 반송 장치 내부의 각 구동 제어부는, 제3 전원선 및 제4 전원선에 의해 접속되어 있다. 제어 장치 및 복수의 구동 제어부는, 제2 전원선 및 제4 전원선을 이용해 신호를 송수신한다.
따라서, 모터를 구동시키기 위한 전력의 공급을 정지한 상태여도, 제어 장치 및 복수의 구동 제어부는 필요한 신호를 송수신 할 수 있다. 예를 들면, 모터의 전원을 오프로 한 상태에서, 각종 센서의 신호를 감시하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 구동 제어부는, 상기 제1 전원선 또는 상기 제3 전원선이 접속되는 복수의 제1 전원 단자를 가지고, 각 제1 전원 단자가 전기적으로 접속된 구동 회로 기판과, 상기 제2 전원선 또는 상기 제4 전원선이 접속되는 복수의 제2 전원 단자를 가지고, 각 제2 전원 단자가 전기적으로 접속된 통신 회로 기판을 갖추는 구성이 바람직하다.
구동 회로 기판은 복수의 제1 전원 단자를 갖춘다. 따라서, 하나의 구동 회로 기판에 복수의 다른 구동 회로 기판 또는 제어 장치를 접속할 수 있다. 마찬가지로, 통신 회로 기판은 복수의 제2 전원 단자를 갖춘다. 따라서, 하나의 통신 회로 기판에 복수의 다른 통신 회로 기판 또는 제어 장치를 접속할 수 있다.
따라서, 제어 장치에 복수의 구동 제어부를 직렬적 또는 병렬적으로 접속할 수 있고, 제어 장치와, 복수의 구동 제어부를 접속하는 내부 전원선의 개수를 저감할 수 있다.
또한, 상기 복수의 구동 제어부는, 상기 내부 전원선으로 직렬적으로 접속되어 있는 구성이 바람직하다.
복수의 구동 제어부는 내부 전원선에 의해 직렬 접속되어 있기 때문에, 반송 장치 내부의 배선을 간소화 할 수 있어, 배색 설계에 필요한 시간 및 제조 공정 수를 저감할 수 있다.
또한, 복수의 상기 구동 회로 기판 및 상기 통신 회로 기판은 각각 공통화 되어 있는 구성이 바람직하다.
복수의 구동 회로 기판은 공통화 되어 있다. 또한, 복수의 통신 회로 기판은 공통화 되어 있다. 따라서, 부품의 종류를 삭감할 수 있다.
또한, 각 구동 제어부가 갖추는 상기 제1 전원 단자는 동형상(同形狀)이며, 각 구동 제어부가 갖추는 상기 제2 전원 단자는 동형상인 구성이 바람직하다.
각 구동 제어부의 제1 전원 단자는 서로 동형상이다. 또한, 각 구동 제어부의 제2 전원 단자는 서로 동형상이다. 따라서, 구동 회로 기판 및 통신 회로 기판을 공통화 할 수 있어, 반송 장치의 제조 코스트를 저감할 수 있다.
또한, 상기 반송 장치는, 상기 반송 장치를 제어하기 위한 센서를 갖추고, 상기 구동 제어부는, 상기 센서로부터 출력된 신호를 상기 내부 전원선 및 상기 전원 케이블을 이용해 상기 제어 장치로 송신하는 구성이 바람직하다.
제어 장치는, 반송 장치에 설치된 센서로부터 출력되는 신호를 내부 전원선 및 전원 케이블을 이용해 수신할 수 있다. 따라서, 센서용의 신호선은 불필요하며, 반송 장치 내부의 배선을 간소화 할 수 있어, 배색 설계에 필요한 시간 및 제조 공정 수를 저감할 수 있는 구성이 바람직하다.
또한, 상기 복수의 모터는, 상기 암 기구를 승강시키는 모터를 포함하는 구성이 바람직하다.
암 기구를 승강시키는 모터 전용의 전원선 및 신호선은 불필요하다. 따라서, 반송 장치 내부의 배선을 간소화 할 수 있어, 배색 설계에 필요한 시간 및 제조 공정 수를 저감할 수 있다.
또한, 상기 복수의 모터는, 상기 핸드를 상기 베이스에 대해 선회시키는 모터를 포함하는 구성이 바람직하다.
베이스에 대해 핸드를 선회시키는 모터 전용의 전원선 및 신호선은 불필요하다. 따라서, 반송 장치 내부의 배선을 간소화 할 수 있어, 배색 설계에 필요한 시간 및 제조 공정 수를 저감할 수 있다.
또한, 상기 복수의 모터는, 상기 암 기구를 구동시키는 모터를 포함하는 구성이 바람직하다.
암 기구를 구동시키는 모터 전용의 전원선 및 신호선은 불필요하다. 따라서, 반송 장치 내부의 배선을 간소화 할 수 있어, 배색 설계에 필요한 시간 및 제조 공정 수를 저감할 수 있다.
또한, 상기 복수의 모터는, 상기 암 기구에 대해 상기 핸드를 회전시키는 모터를 포함하는 구성이 바람직하다.
암 기구에 대해 핸드를 회전시키는 모터 전용의 전원선 및 신호선은 불필요하다. 따라서, 반송 장치 내부의 배선을 간소화 할 수 있어, 배색 설계에 필요한 시간 및 제조 공정 수를 저감할 수 있다.
또한, 상기 반송 장치를 제어하기 위한 센서를 갖추고, 상기 복수의 모터는, 상기 암 기구를 승강시키는 모터, 상기 핸드를 상기 베이스에 대해 선회시키는 모터, 상기 암 기구를 구동시키는 모터, 및 상기 암 기구에 대해 상기 핸드를 회전시키는 모터 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 전원 케이블은, 상기 모터를 구동시키기 위한 전력을 전송하는 제1 전원선과, 상기 구동 제어부를 동작시키기 위한 전력을 전송하는 제2 전원선을 포함하고, 상기 내부 전원선은, 상기 모터를 구동시키기 위한 전력을 전송하는 제3 전원선과, 상기 구동 제어부를 동작시키기 위한 전력을 전송하는 제4 전원선을 포함하고, 상기 복수의 구동 제어부는, 상기 제1 전원선 또는 상기 제3 전원선이 접속되는 복수의 제1 전원 단자를 가지고, 각 제1 전원 단자가 전기적으로 접속된 구동 회로 기판과, 상기 제2 전원선 또는 상기 제4 전원선이 접속되는 복수의 제2 전원 단자를 가지고, 각 제2 전원 단자가 전기적으로 접속된 통신 회로 기판을 갖추고, 복수의 상기 구동 회로 기판 및 상기 통신 회로 기판은 각각 공통화 되어 있고, 각 구동 제어부가 갖추는 상기 제1 전원 단자는 동형상이며, 각 구동 제어부가 갖추는 상기 제2 전원 단자는 동형상이고, 상기 제어 장치 및 상기 하나의 구동 제어부는, 상기 제2 전원선을 이용하여, 상기 반송 장치를 제어하기 위한 신호 및 상기 센서로부터 출력된 신호를 송수신하고, 상기 복수의 구동 제어부는, 상기 내부 전원선으로 직렬적으로 접속되어 있고, 상기 제4 전원선을 이용하여, 상기 반송 장치를 제어하기 위한 신호 및 상기 센서로부터 출력된 신호를 송수신하는 구성이 바람직하다.
상기 구성에 의하면 상기 각 작용 효과를 나타내고, 반송 장치의 배색 설계에 필요한 시간 및 제조 공정 수를 저감할 수 있다.
본 발명의 반송 장치는, 워크를 보지하는 핸드를 가지고, 베이스에 회전 가능하게 지지된 암 기구를 갖추는 반송 장치에 있어서, 자장치를 구동하기 위한 복수의 모터와, 외부의 제어 장치로부터 공급된 전력을 상기 복수의 모터에 제공하여 상기 모터를 구동시키는 복수의 구동 제어부와, 상기 복수의 구동 제어부를 접속하고, 상기 제어 장치로부터 공급된 전력을 전송하는 내부 전원선을 갖추고, 각 구동 제어부는, 상기 제어 장치로부터 제공된 신호를, 상기 내부 전원선을 이용해 다른 상기 구동 제어부와의 사이에서 송수신하고, 상기 신호에 따른 전력을 상기 모터에 공급한다.
반송 장치를 구성하는 모터 및 구동 제어부의 많고 적음에 관계없이, 반송 장치 및 제어 장치를 접속하는 전선의 개수를 저감할 수 있다. 따라서, 반송 장치 내부의 배색 설계에 필요한 시간 및 제조 공정 수를 저감할 수 있다.
또한, 반송 장치는, 자장치를 제어하기 위한 센서를 갖추고, 상기 복수의 모터는, 상기 암 기구를 승강시키는 모터, 상기 핸드를 상기 베이스에 대해 선회시키는 모터, 상기 암 기구를 구동시키는 모터, 및 상기 암 기구에 대해 상기 핸드를 회전시키는 모터 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 내부 전원선은, 상기 모터를 구동시키기 위한 전력을 전송하는 제3 전원선과, 상기 구동 제어부를 동작시키기 위한 전력을 전송하는 제4 전원선을 포함하고, 상기 복수의 구동 제어부는, 상기 제어 장치에 자장치를 접속하고, 상기 모터를 구동시키기 위한 전력을 전송하는 제1 전원선 또는 상기 제3 전원선이 접속되는 복수의 제1 전원 단자를 가지고, 각 제1 전원 단자가 전기적으로 접속된 구동 회로 기판과, 상기 제어 장치에 자장치를 접속하고, 상기 구동 제어부를 동작시키기 위한 전력을 전송하는 제2 전원선 또는 상기 제4 전원선이 접속되는 복수의 제2 전원 단자를 가지고, 각 제2 전원 단자가 전기적으로 접속된 통신 회로 기판을 갖추고, 복수의 상기 구동 회로 기판 및 상기 통신 회로 기판은 각각 공통화 되어 있고, 각 구동 제어부가 갖추는 상기 제1 전원 단자는 동형상이며, 각 구동 제어부가 갖추는 상기 제2 전원 단자는 동형상이고, 상기 복수의 구동 제어부는, 상기 내부 전원선으로 직렬적으로 접속되어 있고, 상기 제4 전원선을 이용하여, 자장치를 제어하기 위한 신호 및 상기 센서로부터 출력된 신호를 송수신하는 구성이 바람직하다.
상기 구성에 의하면 상기 각 작용 효과를 나타내고, 반송 장치의 배색 설계에 필요한 시간 및 제조 공정 수를 저감할 수 있다.
본 발명의 모듈은, 워크를 보지하는 핸드를 가지고, 베이스에 회전 가능하게 지지된 암 기구를 갖추는 반송 장치를 구동하기 위한 모터에, 외부의 제어 장치로부터 공급된 전력을 제공하여 상기 모터를 구동시키는 구동 제어부와, 상기 제어 장치로부터 공급된 전력을 전송하는 내부 전원선이 접속되는 복수의 전원 단자를 갖추고, 상기 복수의 전원 단자는 전기적으로 접속되어 있고, 상기 구동 제어부는, 상기 내부 전원선을 이용하여, 상기 제어 장치 및 외부의 다른 모듈과의 사이에서 상기 반송 장치의 동작을 제어하기 위한 신호를 송수신하고, 상기 신호에 따른 전력을 상기 모터에 공급한다.
모듈을 반송 장치에 설치하고, 상기 모듈을 내부 전원선으로 다른 모듈에 접속하는 간단한 공정으로, 반송 장치를 조립할 수 있다.
또한, 상기 복수의 전원 단자는, 상기 제어 장치에 자장치를 접속해 상기 모터를 구동시키기 위한 전력을 전송하는 제1 전원선, 또는 다른 모듈에 자장치를 접속해 상기 모터를 구동시키기 위한 전력을 전송하는 제3 전원선이 접속되는 복수의 제1 전원 단자와, 상기 제어 장치에 자장치를 접속해 상기 구동 제어부를 동작시키기 위한 전력을 전송하는 제2 전원선 또는 다른 모듈에 자장치를 접속해 상기 구동 제어부를 동작시키기 위한 전력을 전송하는 제4 전원선이 접속되는 복수의 제2 전원 단자를 포함하고, 상기 복수의 제1 전원 단자가 설치된 구동 회로 기판과, 상기 복수의 제2 전원 단자가 설치된 통신 회로 기판을 더 갖추고, 상기 복수의 제1 전원 단자는 동형상으로 전기적으로 접속되고, 상기 복수의 제2 전원 단자는 동형상으로 전기적으로 접속되어 있는 구성이 바람직하다.
상기 구성에 의하면 상기 각 작용 효과를 나타내고, 반송 장치의 배색 설계에 필요한 시간 및 제조 공정 수를 저감할 수 있다.
덧붙여 상기한 각 구성 또는 각 구성의 일부를 임의로 조합하여, 반송 시스템, 반송 장치 및 모듈을 구성해도 무방하다.
본 발명에 의하면, 반송 장치를 구성하는 모터, 구동 제어부 및 센서의 많고 적음에 관계없이, 반송 장치 내부의 배색 설계에 필요한 시간 및 제조 공정 수를 저감할 수 있다.
도 1은 실시 형태 1의 반송 시스템을 나타내는 모식도이다.
도 2는 실시 형태 1의 반송 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 3은 승강 모듈의 구동 제어부를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 승강 모듈의 구동 제어부를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는 각 모듈의 배치 자세를 나타내는 모식도이다.
도 6은 제어 장치 및 구동 제어부의 처리 순서를 나타내는 플로우 차트이다.
도 7은 실시 형태 2의 반송 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 8은 실시 형태 3의 반송 시스템을 나타내는 블록도이다.
이하, 본 발명을 그 실시 형태를 나타내는 도면에 근거해 상술한다.
(실시 형태 1)
도 1은, 실시 형태 1의 반송 시스템을 나타내는 모식도, 도 2는, 실시 형태 1의 반송 시스템을 나타내는 블록도이다. 반송 시스템은, 반송 장치(TRANSFER APPARATUS)(1)와, 반송 장치(1)에 전력을 공급함과 동시에 상기 반송 장치(1)의 동작을 제어하는 제어 장치(2)와, 반송 장치(1) 및 제어 장치(2)를 접속하는 전원 케이블(3)을 갖춘다. 반송 장치(1)는, 예를 들면, 반송 로봇이다.
실시 형태 1의 반송 시스템은, 반송 장치(1)의 구동축 마다 기능이 집약된 모듈 구성의 유닛을 조합 함으로써 용이하게 조립하는 것이 가능해지고, 각 모듈을 데이지 체인(daisy chain) 접속 함으로써, 유닛의 추가 및 커스터마이즈 요구에 유연하게 대응하는 것이 가능하게 된다.
반송 장치(1)는, 소정 개소(個所)에 설치된 베이스(11)와, 일단부가 베이스(11)에 회전 가능하게 지지된 제1 암 기구(12) 및 제2 암 기구(13)와, 제1 암 기구(12) 및 제2 암 기구(13)의 타단에 각각 회전 가능하게 지지된 제1 핸드(14) 및 제2 핸드(15)를 갖춘다.
베이스(11)는, 예를 들면 주상(柱狀)이며, 긴 방향을 연직으로 해서 소정 개소에 설치된다. 베이스(11)는, 사각주상 부분과, 상기 사각주상 부분의 상단면으로부터 돌출되어 있고, 상하 이동 및 회전이 가능한 원주상(圓柱狀) 부분을 가진다. 원주상 부분의 상단면에 제1 암 기구(12) 및 제2 암 기구(13)가 지지되어 있다. 베이스(11)의 사각주상 부분에는, 원주상 부분을 제1 암 기구(12) 및 제2 암 기구(13)와 함께 승강시키는 도시하지 않은 승강 기구와, 원주상 부분을 선회시키는 선회 기구가 설치되어 있다. 승강 기구는, 예를 들면 볼 스크류(Ball screw) 기구이다. 선회 기구는 톱니바퀴 기구이다.
상기 원주상 부분의 상단면에는, 상단면에 제1 암 기구(12) 및 제2 암 기구(13)를 지지하기 위한 축으로서, 중심축이 베이스(11)의 긴 방향이 되도록 2개의 제1 축이 설치되어 있다.
제1 암 기구(12)는, 동일 방향의 회전축을 이용해 복수의 암을 서로 회전 가능하게 연결해서 되는 링크 기구이다. 제1 암 기구(12)는, 예를 들면, 판상의 하부 암 및 상부 암을 가진다. 하부 암의 일단측은 제1 축에서 베이스(11)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 하부 암의 타단측에는, 중심축의 방향이 제1 축과 대략 동일한 제2 축이 설치되어 있고, 상부 암의 일단측은, 하부 암의 타단측에 제2 축에서 회전 가능하게 지지되어 있다. 하부 암 및 상부 암은 베이스(11)에 대해 각각 별도로 독립해서 회전할 수 있다.
이와 같이 구성된 제1 암 기구(12)의 하부 암 및 상부 암은, 베이스(11)의 설치면에 대략 평행한 평면에서 서로 회전 함으로써, 베이스(11)에 대해 진퇴할 수 있다. 제2 암 기구(13)는, 제1 암 기구(12)와 같다.
제1 핸드(14) 및 제2 핸드(15)는, 예를 들면 평면시(平面視)에서 대략 동형(同形)의 U자 판상이며, 상부 암에 취부되는 기부(基部)와, 베이스(11)의 설치면에 대해 대략 평행한 방향으로 상기 기부로부터 두 갈래로 돌출된 판상의 2개의 지부(支部)를 가진다. 또한, 제1 핸드(14) 및 제2 핸드(15)에는 워크를 보지(保持)하는 도시하지 않은 보지부(保持部)가 설치되어 있다. 보지부는, 예를 들면 진공 지퍼, 워크의 엣지를 협지(挾持)하는 엣지 그립 지퍼 등이다. 덧붙여, 제1 핸드(14) 및 제2 핸드(15)의 형상은 특별히 한정되지 않으며, 다른 형상이어도 무방하다. 제1 암 기구(12)의 상부 암의 타단측에는, 중심축의 방향이 제1 축과 대략 동일한 제1 핸드축이 설치되어 있고, 제1 핸드(14)의 기부는, 제1 핸드 축에서 상부 암의 타단측으로 회전 가능하게 지지되어 있다. 마찬가지로 하여, 제2 암 기구(13)의 상부 암의 타단부에는, 제2 핸드(15)가 회전 가능하게 지지되어 있다.
이와 같이 구성된 제1 핸드(14) 및 제2 핸드(15)는 제1 암 기구(12) 및 제2 암 기구(13)와 함께, 베이스(11)의 설치면에 대략 평행한 평면에서 회전 가능하다.
반송 장치(1)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 베이스(11)를 승강시키는 승강 모듈(4)과, 베이스(11)에 대해 제1 핸드(14) 및 제2 핸드(15)를 선회시키는 선회 모듈(5)과, 제1 암 기구(12)를 구동시키는 제1 암 모듈(6)과, 제2 암 기구(13)를 구동시키는 제2 암 모듈(7)을 갖춘다.
승강 모듈(4)은, 베이스(11)를 승강시키는 볼 스크류 기구와 함께 승강 유닛을 구성하고, 선회 모듈(5)은, 베이스(11)를 회전시키는 톱니바퀴 기구와 함께 선회 유닛을 구성하고 있다. 또한, 제1 암 모듈(6) 및 제2 암 모듈(7)은, 제1 암 기구(12) 및 제2 암 기구(13)와 함께, 각각 제1 암 유닛 및 제2 암 유닛을 구성하고 있다. 승강 모듈(4), 선회 모듈(5), 제1 암 모듈(6) 및 제2 암 모듈(7)은, 내부 전원선(8)으로 직렬 접속되어 있다.
제조자는, 각 유닛을 적절히 조합해 내부 전원선(8)으로 각 모듈을 접속 함으로써, 반송 장치(1)를 조립할 수 있다.
덧붙여, 각 모듈은, 반드시 대응하는 유닛과 동일한 케이스 내에 배치되는 것은 아니다. 예를 들면, 제1 암 모듈(6)을 구성하는 구동 제어부(61), 브레이크(62) 및 모터(63)는, 제1 암 기구(12) 내에는 배치되지 않고 베이스(11)의 원주상 부분에 배치되지만, 제1 암 모듈(6)을 구성하는 센서(64, 65)는, 제1 암 기구(12) 내에 배치된다. 이 경우, 모터(63)의 출력은, 기계적인 전달 기구를 통해 제1 암 기구(12)으로 전달된다.
마찬가지로, 제2 암 모듈(7)을 구성하는 구동 제어부(71), 브레이크(72) 및 모터(73)는, 제2 암 기구(13) 내에는 배치되지 않고 베이스(11)의 원주상 부분에 배치되지만, 제2 암 모듈(7)을 구성하는 센서(74, 75)는, 제2 암 기구(13) 내에 배치된다.
물론, 이것으로 한정되지 않으며, 반송 장치(1)의 구조에 입각해서 적소에 배치할 수 있다.
승강 모듈(4)은, 볼 스크류 기구를 구동해 베이스(11)를 승강시키기 위한 모터(43)와, 외력에 의해 베이스(11)가 승강하지 않도록, 상기 모터(43)의 회전 기구를 고정하는 브레이크(42)와, 각종 센서(44, 45)와, 제어 장치(2)와 통신을 수행하고, 상기 제어 장치(2)로부터 공급된 전력을 모터(43)에 제공하여 구동시키는 구동 제어부(41)를 갖춘다. 구동 제어부(41)는, 필요에 따라 센서(44) 등의 신호를 취입(取入)한다.
센서(44)는, 예를 들면, 승강 범위를 제한하기 위한 센서로서, 베이스(11)의 원주 부분이 승강 범위의 한계에 이르렀을 때 신호를 출력한다. 또한, 구동 제어부(41)에 접속되는 것은 센서류로 한정되지 않으며, 필요에 따라 공압(空壓) 기기 등의 임의의 기기를 구동 제어부(41)에 접속해도 무방하다. 덧붙여, 브레이크(42), 각종 센서(44, 45)는 필요에 따라 설치하면 무방하다.
선회 모듈(5)은, 베이스(11)의 원주 부분을 제1 암 기구(12) 및 제2 암 기구(13)와 함께 회전시킴으로써, 제1 핸드(14) 및 제2 핸드(15)를 선회시키기 위한 모터(53)와, 상기 모터(53)의 회전 기구를 고정하는 브레이크(52)와, 각종 센서(54, 55)와, 제어 장치(2)로부터 공급된 전력을 모터(53)에 제공하여 구동시키는 구동 제어부(51)를 갖춘다. 센서(54)는, 예를 들면 선회 범위를 제한하기 위한 센서이다. 덧붙여, 브레이크(52), 각종 센서(54, 55)는 필요에 따라 설치하면 무방하다.
제1 암 모듈(6)은, 제1 암 기구(12)의 관절을 회전시키기 위한 모터(63)와, 상기 모터(63)의 회전 기구를 고정하는 브레이크(62)와, 각종 센서(64, 65)와, 제어 장치(2)로부터 공급된 전력을 모터(63)에 제공하여 구동시키는 구동 제어부(61)를 갖춘다. 센서(64)는, 제1 암 기구(12)의 이동범위를 제한하기 위한 센서, 센서(65)는, 제1 핸드(14)에 보지된 워크를 검출하는 워크 센서이다. 덧붙여, 센서(64, 65)는, 구동 제어부(61)에 접속되는 기기의 일례이며, 워크의 흡착보지(吸着保持)를 제어하는 솔레노이드 밸브 등의 임의의 기기를 구동 제어부(61)에 접속해도 무방하다. 덧붙여, 브레이크(62), 각종 센서(64, 65)는 필요에 따라 설치하면 무방하다.
제2 암 모듈(7)은, 제2 암 기구(13)의 관절을 회전시키기 위한 모터(73)와, 상기 모터(73)의 회전 기구를 고정하는 브레이크(72)와, 각종 센서(74, 75)와, 제어 장치(2)로부터 공급된 전력을 모터(73)에 제공하여 구동시키는 구동 제어부(71)를 갖춘다. 센서(74)는, 제2 암 기구(13)의 이동범위를 제한하기 위한 센서, 센서(75)는, 제2 핸드(15)에 보지된 워크를 검출하는 센서이다. 덧붙여 브레이크(72), 각종 센서(74, 75)는 필요에 따라 설치하면 무방하다.
제어 장치(2)는, 자장치(自裝置)의 각 부의 동작을 제어하는 제어부(21)를 갖춘다. 제어부(21)는, CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 입출력 인터페이스 등을 가지는 마이크로 컴퓨터이며, 제어부(21)에는, 전원부(22) 및 통신부(23)가 접속되어 있다.
제어부(21)는, 통신부(23)로 반송 장치(1)의 동작을 제어하기 위해 필요한 신호를 송수신한다. 구체적으로는, 제어부(21)는, 각 모듈의 모터(43, 53, 63, 73)의 회전을 제어하기 위한 신호를, 통신부(23)로 반송 장치(1)에 송신한다. 또한, 반송 장치(1)로부터 송신된 신호를, 통신부(23)를 통해 수신하고, 수신한 상기 신호에 근거해, 반송 장치(1)의 상태를 인식한다.
전원부(22)는, 각 모듈의 모터(43, 53, 63, 73)에 전력을 출력하는 주 전원(22a)과, 각 구동 제어부(41, 51, 61, 71)를 동작시키기 위한 전력을 출력하는 제어 전원(22b)을 갖춘다. 전원 케이블(3)은, 모터(43, 53, 63, 73)를 구동시키기 위한 전력을 전송하는 제1 전원선(3a)과, 구동 제어부(41, 51, 61, 71)를 동작시키기 위한 전력을 전송하는 제2 전원선(3b)을 가진다. 주 전원(22a)으로부터 출력된 전력은 제1 전원선(3a)을 통해 반송 장치(1)로 공급되고, 제어 전원(22b)으로부터 출력된 전력은 통신부(23) 및 제2 전원선(3b)을 통해 반송 장치(1)로 공급된다.
제어 장치(2)는, 반송 장치(1)와 동일한 케이스 내에 배치하는 것도 가능하다. 그 경우에는, 반송 장치(1)와 동일한 케이스 내에 전원 케이블(3)을 설치하게 된다.
통신부(23)는, 전원부(22)의 제어 전원(22b)에 접속되어 있다. 통신부(23)는, 제어 전원(22b)으로부터 출력되는 전력에, 제어부(21)로부터 제공된 신호를 변조해 중첩시킴으로써, 상기 신호를 반송 장치(1)로 전력선 송신한다. 또한, 통신부(23)는, 반송 장치(1)로부터 제2 전원선(3b)을 이용해 전력선 송신된 신호를 복조하고, 복조한 신호를 제어부(21)에게 제공한다. 반송 장치(1)로부터 송신되는 신호는, 예를 들면 각종 센서(44, 45 …)의 검출 결과를 나타내는 신호이다. 통신부(23)가 수행하는 전력선 통신은, 예를 들면 2~30 MHz를 이용한 고속 PLC(Power Line Communication)이다.
전원부(22)와, 각 구동 제어부(41, 51, 61, 71)와의 접속 관계의 상세를 설명한다.
전원부(22)는, 통신부(23)를 통해, 전원 케이블(3)로 승강 모듈(4)의 구동 제어부(41)에 접속되어 있고, 구동 제어부(41)는 내부 전원선(8)으로 선회 모듈(5)의 구동 제어부(51)에 접속되어 있다. 내부 전원선(8)은, 전원 케이블(3)과 마찬가지로, 도 5에 도시한 것처럼 모터(43, 53, 63, 73)를 구동시키기 위한 전력을 전송하는 제3 전원선(8a)과, 구동 제어부(41, 51, 61, 71)를 동작시키기 위한 전력을 전송하는 제4 전원선(8b)을 가진다. 다른 구동 제어부(51, 61, 71)끼리 접속하는 내부 전원선(8)도 유사한 구성이다. 구동 제어부(41)는, 전원부(22)로부터 공급된 전력으로 동작한다. 또한, 전원부(22)로부터 공급된 전력은, 구동 제어부(41) 및 내부 전원선(8)을 통해 이웃한 구동 제어부(51)로 공급된다.
구동 제어부(51)는, 내부 전원선(8)으로 승강 모듈(4)의 구동 제어부(41)와, 제1 암 모듈(6)의 구동 제어부(61)에 접속되어 있다. 구동 제어부(51)는, 승강 모듈(4)의 구동 제어부(41)를 통해 전원부(22)로부터 공급된 전력으로 동작한다. 또한, 전원부(22)로부터 공급된 전력은, 구동 제어부(41), 51 및 내부 전원선(8)을 통해 구동 제어부(61)로 공급된다.
구동 제어부(61)는, 내부 전원선(8)으로 선회 모듈(5)의 구동 제어부(51)와, 제2 암 모듈(7)의 구동 제어부(71)에 접속되어 있다. 구동 제어부(61)는, 선회 모듈(5)의 구동 제어부(51)를 통해 전원부(22)로부터 공급된 전력으로 동작한다. 또한, 전원부(22)로부터 공급된 전력은, 구동 제어부(41, 51, 61) 및 내부 전원선(8)을 통해 구동 제어부(71)로 공급된다.
구동 제어부(71)는, 내부 전원선(8)으로 제1 암 모듈(6)의 구동 제어부(61)에 접속되어 있다. 구동 제어부(71)는, 제1 암 모듈(6)의 구동 제어부(61)를 통해 전원부(22)로부터 공급된 전력으로 동작한다.
이와 같이, 복수의 구동 제어부(41, 51, 61, 71)는, 내부 전원선(8)으로 직렬적으로 접속되어 있다.
또한, 각 구동 제어부(41, 51, 61, 71)는, 제4 전원선(8b)을 이용하여, 반송 장치(1)를 제어하기 위한 신호를 전력선 통신한다. 각 구동 제어부(41, 51, 61, 71)는, 예를 들면 2~30 MHz를 이용한 고속 PLC로 신호를 송수신한다. 구체적으로는, 각 구동 제어부(41, 51, 61, 71)는, 전력 성분을 차단하고, 반송 장치(1)로부터 전력선 송신된 신호를 분파하고, 상기 신호를 복조하고, 복조한 신호에 따른 전력을 각 모터(43, 53, 63, 73)에 공급한다. 또한, 각 구동 제어부(41, 51, 61, 71)는, 각 센서(44, 45 …)의 검출 결과를 나타내는 신호를 변조해 중첩시킴으로써, 상기 신호를 제어 장치(2)에 전력선 송신한다. 또한, 각 구동 제어부(41, 51, 61, 71)에는, 각 구동 제어부(41, 51, 61, 71)를 식별하기 위한 식별자가 할당되어 있다. 제어부(21)는, 식별자를 이용해 각 구동 제어부(41, 51, 61, 71)와 각각 별도로 통신을 실시할 수 있다.
도 3 및 도 4는, 승강 모듈(4)의 구동 제어부(41)를 모식적으로 나타낸 사시도이다. 승강 모듈(4)은, 모터(43)을 구동하기 위한 회로 소자가 배치된 구동 회로 기판(47)과, 신호의 송수신 및 모터(43)의 제어를 수행하기 위한 회로 소자가 배치된 통신 회로 기판(48)과, 구동 회로 기판(47) 및 통신 회로 기판(48)을 지지하는 지지체(46)를 갖춘다. 지지체(46)는 금속제의 L자판이며, 구동 회로 기판(47)과 대략 동치수의 구형상(矩形狀)을 이루는 지지판과, 지지판의 단변부(短邊部)로부터 대략 직각으로 형성되어, 소요(所要) 개소(個所)에 지지체(46)를 고정하기 위한 고정판을 가진다.
구동 회로 기판(47) 및 통신 회로 기판(48)은 지지체(46)에 지지되어 있다. 구체적으로는, 구동 회로 기판(47)은, 지지판과 간극을 가지며 대향하도록, 네 귀퉁이에 설치된 4개의 기둥(柱體)(49a)로 지지판에 지지되어 있다. 또한, 통신 회로 기판(48)은, 구동 회로 기판(47)과 간극을 가지며 대향하도록, 네 귀퉁이에 설치된 4개의 기둥(柱體)(49b)에 의해 지지판에 지지되어 있다.
구동 회로 기판(47)은 구형상(矩形狀)이며, 일장변(一長邊) 측에, 제1 전원선(3a) 및 제3 전원선(8a) 중 어느 하나가 접속되는 2개의 제1 전원 단자(47a, 47b)가 설치되어 있다. 본 실시 형태의 경우, 하나의 제1 전원 단자(47a)는, 제어 장치(2)에 접속된 제1 전원선(3a)의 일단부가 접속되고, 다른 제1 전원 단자(47b)는, 제3 전원선(8a)의 일단부가 접속되어 있다. 제1 전원 단자(47a, 47b)는 전기적으로 접속되어 있고, 제1 전원선(3a)으로 공급되어 제1 전원 단자(47a)에 입력된 전력은, 제1 전원 단자(47b)로부터 제3 전원선(8a)을 통해 구동 제어부(51)에 공급된다. 또한, 제1 전원선(3a)으로 공급되어 제1 전원 단자(47a)에 입력된 전력은, 후술하는 모터 단자(48e)를 통해 모터(43)에 공급되도록 구성되어 있다.
통신 회로 기판(48)은, 구동 회로 기판(47)과 유사한 구형상이며, 일장변 측에 제2 전원선(3b) 및 제4 전원선(8b) 중 어느 하나가 접속되는 2개의 제2 전원 단자(48a, 48b)가 설치되어 있다. 즉, 제1 전원 단자(47a, 47b) 및 제2 전원 단자(48a, 48b)는, 동일한 일장변 측에 설치되어 있다.
제2 전원 단자(48a, 48b)는 전기적으로 접속되어 있고 제2 전원선(3b)으로 공급되어 제2 전원 단자(48a)에 입력된 전력은, 제2 전원 단자(48b)로부터 제4 전원선(8b)을 통해 구동 제어부(51)에 공급된다.
또한, 통신 회로 기판(48)의 일장변 측에는, 상기 구동 제어부(41, 51, 61, 71)의 식별자를 설정하기 위한 다이얼 스위치(48c)가 설치되어 있다.
또한, 도 4에 도시한 것처럼, 통신 회로 기판(48)의 타장변(他長邊) 측에는, 브레이크(42)가 접속되는 브레이크 단자(48d), 모터(43)가 접속되는 모터 단자(48e), 센서(44, 45)가 접속되는 2개의 입출 단자(48f, 48g)가 설치되어 있다.
그 외의 선회 모듈(5), 제1 암 모듈(6), 제2 암 모듈(7)의 구성은, 승강 모듈(4)과 마찬가지이며, 구동 회로 기판과, 통신 회로 기판과, 지지체를 갖춘다. 상기 구동 회로 기판에는, 승강 모듈(4)과 마찬가지로, 2개의 제1 전원 단자가 설치되고, 상기 통신 회로 기판에는 2개의 제2 전원 단자가 설치되어 있다. 각 구동 제어부(41, 51, 61, 71)가 갖추는 제1 전원 단자는 동형상(同形狀)이다. 또한, 각 구동 제어부(41, 51, 61, 71)가 갖추는 제2 전원 단자도 동형상이다. 따라서, 각 유닛으로 각 구동 제어부(41, 51, 61, 71)를 공통화 할 수 있다.
도 5는, 각 모듈의 배치 자세를 나타내는 모식도이다. 승강 모듈(4)은 장변이 세로 방향이 되도록, 베이스(11)의 각주상(角柱狀) 부분의 하부에 고정되어 있다. 선회 모듈(5)은 장변이 세로 방향이 되는 자세로, 베이스(11)의 원주상(圓柱狀) 부분의 하부에 고정되어 있다. 승강 모듈(4)과, 선회 모듈(5)을 접속하는 내부 전원선(8)은, 베이스(11)의 사각주상 부분의 각 및 변을 따라 배치되어 있다. 또한, 제1 암 모듈(6) 및 제2 암 모듈(7)은, 장변이 가로 방향이 되는 자세로 베이스(11)의 원주상 부분의 내부에 고정되어 있다.
도 6은, 제어 장치(2) 및 구동 제어부(41, 51, 61, 71)의 처리 순서를 나타내는 플로우 차트이다. 제어 장치(2) 및 반송 장치(1)의 처리 내용을 순서대로 설명한다. 제어 장치(2)의 제어부(21)는, 반송 장치(1)로 동기 처리 신호를 제2 전원선(3b) 및 제4 전원선(8b)을 통해 각 구동 제어부(41, 51, 61, 71)로 송신한다(스텝(S11)). 또한, 제어부(21)는, 제1 핸드(14) 및 제2 핸드(15)의 위치 정보를 요구하는 위치 지령을 제2 전원선(3b) 및 제4 전원선(8b)을 통해 각 구동 제어부(41, 51, 61, 71)로 송신하고(스텝(S12)), 위치 지령에 따라 반송 장치(1)로부터 송신된 위치 정보를 수신한다(스텝(S13)).
파선(破線)으로 둘러싸인 스텝(S12) 및 스텝(S13)의 처리는, 각 구동 제어부(41, 51, 61, 71)에 대해 실행한다. 본 실시 형태에서는, 구동 제어부(41)에 대해 스텝(S12) 및 스텝(S13)의 처리를 실행한다. 구체적으로는, 제어 장치(2)는, 승강 모듈(4)에 대응하는 식별자를 포함하고, 모터(43)의 회전 각도를 나타내는 위치 정보를 요구하는 위치 지령을, 제2 전원선(3b) 및 제4 전원선(8b)을 통해 반송 장치(1)로 송신한다. 그리고, 제어부(21)는, 구동 제어부(41)로부터 송신된 위치 정보를 수신한다. 이하, 마찬가지로 하여 제어부(21)는, 구동 제어부(51, 61, 71)에 대해 스텝(S12) 및 스텝(S13)의 처리를 실행한다. 제어부(21)는, 선회 모듈(5), 제1 암 모듈(6) 및 제2 암 모듈(7)에 각각 대응하는 식별자를 포함하고, 각 모터(53, 63, 73)의 회전 각도를 나타내는 위치 정보를 요구하는 위치 지령을 반송 장치(1)로 송신하고, 각 구동 제어부(51, 61, 71)로부터 송신된 위치 정보를 수신한다. 제어부(21)는, 수신한 위치 정보에 근거해, 현재의 제1 핸드(14) 및 제2 핸드(15)의 위치 및 자세를 인식할 수 있다.
다음으로, 제어부(21)는, 제1 핸드(14) 및 제2 핸드(15)를 현재의 위치로부터 특정의 위치로 이동시키는 제어 신호를 제2 전원선(3b) 및 제4 전원선(8b)을 통해 각 구동 제어부(41, 51, 61, 71)로 송신한다(스텝(S14)). 구체적으로는, 제어 장치(2)는, 승강 모듈(4)에 대응하는 식별자를 포함하고, 모터(43)의 회전을 제어하기 위한 제어 신호를, 제2 전원선(3b) 및 제4 전원선(8b)을 통해 반송 장치(1)로 송신한다. 마찬가지로, 제어 장치(2)는, 선회 모듈(5), 제1 암 모듈(6) 및 제2 암 모듈(7)에 각각 대응하는 식별자를 포함하고, 각 모터(53, 63, 73)의 회전을 제어하기 위한 제어 신호를 반송 장치(1)에 송신한다.
이하, 반송 장치(1) 측의 처리를 설명한다. 각 구동 제어부(41, 51, 61, 71)는, 제어 장치(2)로부터 송신된 각종 신호를 수신하고(스텝(S15)), 수신한 신호가 동기 처리 신호인지 아닌지를 판정한다(스텝(S16)). 동기 처리 신호라고 판정한 경우(스텝(S16: YES)), 각 구동 제어부(41, 51, 61, 71)는, 동기 처리 신호로 동기 처리를 실행한다(스텝(S17)).
동기 처리 신호가 아니라고 판정한 경우(스텝(S16: NO)), 신호에 포함되는 식별자가, 자신의 식별자와 일치하는지 아닌지를 판정한다(스텝(S18)). 식별자가 불일치인 것으로 판정한 경우(스텝(S18: NO)), 구동 제어부(41, 51, 61, 71)는 처리를 종료한다.
식별자가 일치한 것으로 판정한 경우(스텝(S18: YES)), 구동 제어부(41, 51, 61, 71)는, 수신한 신호가 제어 신호인지 아닌지를 판정한다(스텝(S19)). 제어 신호인 것으로 판정한 경우(스텝(S19: YES)), 구동 제어부(41, 51, 61, 71)는, 수신한 제어 신호에 따른 전력을 제공하여 모터(43, 53, 63, 73)를 회전 시킨다(스텝(S20)). 각 모터(43, 53, 63, 73)의 구동 처리에 의해, 제1 핸드(14) 및 제2 핸드(15)를 지시된 위치로 이동한다.
스텝(S19)에서 수신한 신호가 제어 신호가 아닌 것으로 판정한 경우(스텝(S19: NO)), 즉, 수신한 신호가 위치 지령인 것으로 판정한 경우, 구동 제어부(41, 51, 61, 71)는, 구동 개소의 위치를 나타내는 위치 정보를, 반송 장치(1)의 각 모터(43, 53, 63, 73)에 설치된 인코더로부터 취득한다(스텝(S21)). 반송 장치(1)의 각 모터(43, 53, 63, 73)에는 회전 각도를 검출하는 인코더가 각각 설치되어 있고, 각 인코더는, 검출한 회전 각도를 나타내는 정보를 각 구동 제어부(41, 51, 61, 71)에 출력한다. 구동 제어부(41, 51, 61, 71)는 인코더로부터 취득된 위치 정보를 취득한다. 그리고, 구동 제어부(41, 51, 61, 71)는, 취득한 위치를 나타내는 위치 정보를, 제4 전원선(8b) 및 제2 전원선(3b)을 통해 제어 장치(2)에 전력선 송신한다(스텝(S22)). 덧붙여, 제어 장치(2)는, 스텝(S22)에서 반송 장치(1)로부터 송신된 위치 정보를 스텝(S13)에서 수신한다.
이상의 처리는, 제1 핸드(14) 및 제2 핸드(15)를 이동시키는 처리를 예시했지만, 제어 장치(2)는, 반송 장치(1)의 그 외의 제어에 대해서도 마찬가지로 하여 제어할 수 있다. 즉, 제어 장치(2)는, 각 모듈의 식별자를 포함하는 각종 신호를, 전원 케이블(3) 및 내부 전원선(8)을 통해, 구동 제어부(41, 51, 61, 71)와의 사이에서 송수신하고, 반송 장치(1)의 동작을 제어할 수 있다.
이와 같이 구성된 반송 시스템 및 반송 장치(1) 및 각종 모듈에 의하면, 구동축 마다 기능이 집약된 모듈을 포함한 유닛을 조합 함으로써, 필요한 기능을 가지는 반송 장치(1)를 용이하게 제조할 수 있고, 반송 장치(1) 내부의 배색 설계에 필요한 시간 및 제조 공정 수를 저감할 수 있다.
따라서, 특수한 요구 사양에 대응한 반송 시스템을 짧은 납기로 제조하는 것이 가능하게 된다. 또한, 구동 개소의 추가, 센서 부가 등의 요구에도 유연하게 대응하는 것이 가능하게 된다. 또한, 반송 장치(1)의 내부에 배치되는 전선의 개수를 저감 함으로써, 가동부에서의 단선이라는 결함을 회피할 수 있다.
또한, 반송 장치(1) 및 제어 장치(2)는, 제2 전원선(3b) 및 제4 전원선(8b)을 이용하여, 제어 신호를 송수신하는 구성이기 때문에, 제어 장치(2)는, 모터(43, 53, 63, 73)로의 급전(給電)을 정지시킨 상태에서, 각종 센서(44, 45 …)를 감시할 수 있다.
덧붙여, 실시 형태에서는, 1개의 구동 제어부에 대해 1개의 모터가 접속되도록 되어 있지만, 1개의 구동 제어부에 대해 2개 이상의 모터를 접속해 제어할 수도 있다. 모듈 구조에 따라서는, 1개의 구동 제어부에 대해, 2개의 모터를 접속하는 편이 좋은 경우가 있어, 이와 같이 구성하는 것도 가능하다.
또한, 반송 장치(1)를 구성하는 각종 모듈의 구동 제어부(41, 51, 61, 71)를 직렬적 또는 병렬적으로 접속할 수 있어, 내부 전원선(8)의 개수를 저감할 수 있다.
또한, 적어도 각 구동 제어부(41, 51, 61, 71)는 공통화 되어 있기 때문에, 구동 제어부를 가지는 임의의 유닛을 추가할 때, 유사한 구동 제어부를 마련하고, 상기 구동 제어부를, 구동 제어부(41, 51, 61, 71)에 내부 전원선(8)으로 접속하는 것 만으로, 필요한 반송 장치를 조립할 수 있다.
또한, 각 구동 제어부(41, 51, 61, 71)의 구성은 공통화 되어 있기 때문에, 반송 장치의 제조 코스트를 저감할 수 있다.
또한, 각종 센서(44, 45 …)의 신호는, 제2 전원선(3b) 및 제4 전원선(8b)을 이용해 송수신 되기 때문에, 센서용의 신호선은 불필요하며, 반송 장치(1) 내부의 배선을 간소화 할 수 있어, 배색 설계에 필요한 시간 및 제조 공정 수를 저감할 수 있다.
(실시 형태 2)
실시 형태 2의 반송 시스템은, 반전축 모듈(9)을 더 갖추는 점이 실시 형태 1과 다르기 때문에, 이하에서는 주로 상기 차이점에 대해 설명하고, 대응하는 개소에는 유사한 부호를 교부해 상세한 설명을 생략한다.
도 7은, 실시 형태 2의 반송 시스템을 나타내는 블록도이다. 본 실시 형태 2의 반송 시스템은, 실시 형태 1과 마찬가지로, 반송 장치(1)와, 제어 장치(2)를 갖춘다. 반송 장치(1)는, 제2 암 기구(13)를 구성하는 선단 암의 장축 방향을 회전 중심으로 해서 제2 핸드(15)를 회전시키는 반전축 모듈(9)을 갖춘다. 반전축 모듈(9)은, 다른 모듈과 마찬가지로, 구동 제어부(91), 브레이크(92), 모터(93) 및 각종 센서(94, 95)를 갖춘다.
구동 제어부(91)는, 내부 전원선(8)으로 제2 암 모듈(7)의 구동 제어부(71)에 접속되어 있다. 즉, 구동 제어부(91)는, 각 모듈의 구동 제어부(41, 51, 61, 71)에 대해 직렬적으로 접속되어 있다. 구동 제어부(91)는, 제2 암 모듈(7)의 구동 제어부(71)를 통해 전원부(22)로부터 공급된 전력으로 동작한다.
또한, 구동 제어부(91)는, 제4 전원선(8b)을 이용하여, 반송 장치(1)를 제어하기 위한 신호를 전력선 통신한다. 또한, 구동 제어부(91)는, 각 센서(94, 95)의 검출 결과를 나타내는 신호를 변조해 중첩시킴으로써, 상기 신호를 제어 장치(2)에 전력선 송신한다.
이와 같이 구성된 반송 시스템에 의하면, 제2 암 모듈(7)의 구동 제어부(71)에, 반전축 모듈(9)의 구동 제어부(91)를 내부 전원선(8)으로 직렬 접속하는 것만으로, 반전축 모듈(9)을 추가적으로 반송 장치(1)에 추가할 수 있다.
(실시 형태 3)
실시 형태 3의 반송 시스템은, 회전 모듈(10)을 더 갖추는 점, 전원 커넥터를 복수 갖추는 점이 실시 형태 1과 다르기 때문에, 이하에서는 주로 상기 차이점에 대해 설명하고, 대응하는 개소에는 유사한 부호를 교부해 상세한 설명을 생략한다.
도 8은, 실시 형태 3의 반송 시스템을 나타내는 블록도이다. 본 실시 형태 3의 반송 시스템은, 실시 형태 1과 마찬가지로, 반송 장치(1)와, 제어 장치(2)를 갖춘다. 또한, 반송 시스템은, 회전 모듈(10)을 더 갖춘다. 회전 모듈(10)은, 예를 들면 반도체 웨이퍼와 같은 워크의 센터링 및 노치의 위치 정렬을 수행하는 얼라이너(aligner)의 스테이지를 회전시키는 유닛을 구성한다. 제어 장치(2)는, 주 전원(22a) 및 제어 전원(22b)을 출력하는 전원 커넥터를 2조(組) 갖춘다. 하나의 전원 커넥터에는 반송 장치(1)가 접속되어 있고, 다른 전원 커넥터에는 회전 모듈(10)이 전원 케이블(3)로 접속되어 있다.
회전 모듈(10)은, 다른 모듈과 마찬가지로, 구동 제어부(101), 브레이크(102), 모터(103) 및 각종 센서(104, 105)를 갖춘다.
구동 제어부(101)는, 전원 케이블(3)로 제어 장치(2)의 통신부(23) 및 전원부(22)에 접속되어 있다. 제어 장치(2)와, 회전 모듈(10)을 접속하는 전원 케이블(3)은, 실시 형태 1과 마찬가지로, 제1 전원선(3a) 및 제2 전원선(3b)을 포함한다. 구동 제어부(101)는, 통신부(23)를 통해 전원부(22)로부터 공급된 전력으로 동작한다.
또한, 구동 제어부(101)는, 제4 전원선(8b)을 이용하여, 얼라이너의 회전 기구의 동작을 제어하기 위한 신호를 전력선 통신한다. 또한, 구동 제어부(71)는, 각 센서(104, 105)의 검출 결과를 나타내는 신호를 변조해 중첩시킴으로써, 상기 신호를 제어 장치(2)로 전력선 송신한다.
이와 같이 구성된 반송 시스템에 의하면, 제어 장치(2)가 갖추는 복수의 전원 출력 단자에 각각, 다른 계통의 모듈을, 멀티 드롭(Multidrop) 접속할 수 있다. 예를 들면, 제어 장치(2)에, 반송 장치(1)를 구성하는 복수의 모듈이 직렬 접속된 계통과, 회전 모듈(10)을 포함한 계통을 병렬적으로 접속할 수 있다.
이번에 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며, 제한적인 것이 아니라고 생각할 수 있어야 한다. 본 발명의 범위는, 상기한 의미가 아닌, 특허청구의 범위에 의해 나타나고, 특허청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
1: 반송 장치
2: 제어 장치
3: 전원 케이블
3a: 제1 전원선
3b: 제2 전원선
4: 승강 모듈
5: 선회 모듈
6: 제1 암 모듈
7: 제2 암 모듈
8: 내부 전원선
8a: 제3 전원선
8b: 제4 전원선
9: 반전축 모듈
10: 회전 모듈
11: 베이스
12: 제1 암 기구
13: 제2 암 기구
14: 제1 핸드
15: 제2 핸드
41, 51, 61, 71, 91, 101: 구동 제어부
42, 52, 62, 72, 92, 102: 브레이크
43, 53, 63, 73, 93, 103: 모터
44, 45, 54, 64, 74, 94, 104, 105: 센서
21: 제어부
22: 전원부
22a: 주 전원
22b: 제어 전원
23: 통신부
46: 지지체
47: 구동 회로 기판
48: 통신 회로 기판

Claims (16)

  1. 워크를 보지(保持)하는 핸드를 가지고, 베이스에 회전 가능하게 지지된 암 기구를 갖추는 반송 장치와, 상기 반송 장치로 전력을 공급함과 동시에 상기 반송 장치의 동작을 제어하는 제어 장치와, 상기 제어 장치 및 상기 반송 장치를 접속하는 전원 케이블을 갖추는 반송 시스템에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 전원 케이블을 이용하여, 상기 반송 장치를 제어하기 위한 신호를 송수신하는 통신부를 갖추고,
    상기 반송 장치는,
    자장치(自裝置, Own device)를 구동하기 위한 복수의 모터와,
    상기 제어 장치로부터 공급된 전력을 상기 복수의 모터에 제공하여 상기 모터를 구동시키는 복수의 구동 제어부와,
    상기 복수의 구동 제어부를 접속하고, 상기 제어 장치로부터 공급된 전력을 전송하는 내부 전원선
    을 갖추고,
    하나의 상기 구동 제어부는, 상기 전원 케이블로 상기 제어 장치에 접속되어 있고,
    각 구동 제어부는,
    상기 전원 케이블 및 상기 내부 전원선을 이용하여, 상기 제어 장치 및 다른 상기 구동 제어부와의 사이에서 상기 신호를 송수신하고, 상기 신호에 따라 상기 모터를 구동시키고,
    상기 전원 케이블은,
    상기 모터를 구동시키기 위한 전력을 전송하는 제1 전원선과,
    상기 구동 제어부를 동작시키기 위한 전력을 전송하는 제2 전원선
    을 포함하고,
    상기 내부 전원선은,
    상기 모터를 구동시키기 위한 전력을 전송하는 제3 전원선과,
    상기 구동 제어부를 동작시키기 위한 전력을 전송하는 제4 전원선
    을 포함하고,
    상기 제어 장치 및 상기 구동 제어부는,
    상기 제2 전원선 및 상기 제4 전원선을 이용해 상기 신호를 송수신하는
    반송 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구동 제어부는,
    상기 제1 전원선 또는 상기 제3 전원선이 접속되는 복수의 제1 전원 단자를 가지고, 각 제1 전원 단자가 전기적으로 접속된 구동 회로 기판과,
    상기 제2 전원선 또는 상기 제4 전원선이 접속되는 복수의 제2 전원 단자를 가지고, 각 제2 전원 단자가 전기적으로 접속된 통신 회로 기판
    을 갖추는 반송 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 구동 제어부는,
    상기 내부 전원선으로 직렬적으로 접속되어 있는
    반송 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    복수의 상기 구동 회로 기판 및 상기 통신 회로 기판은 각각 공통화 되어 있는
    반송 시스템.
  6. 제3항에 있어서,
    각 구동 제어부가 갖추는 상기 제1 전원 단자는 동형상(同形狀)이며,
    각 구동 제어부가 갖추는 상기 제2 전원 단자는 동형상인
    반송 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 반송 장치는,
    상기 반송 장치를 제어하기 위한 센서를 갖추고,
    상기 구동 제어부는,
    상기 센서로부터 출력된 신호를 상기 내부 전원선 및 상기 전원 케이블을 이용해 상기 제어 장치로 송신하는
    반송 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 모터는, 상기 암 기구를 승강시키는 모터를 포함하는
    반송 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 모터는, 상기 핸드를 상기 베이스에 대해 선회시키는 모터를 포함하는
    반송 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 모터는, 상기 암 기구를 구동시키는 모터를 포함하는
    반송 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 모터는, 상기 암 기구에 대해 상기 핸드를 회전시키는 모터를 포함하는
    반송 시스템.
  12. 워크를 보지하는 핸드를 가지고, 베이스에 회전 가능하게 지지된 암 기구를 갖추는 반송 장치와, 상기 반송 장치로 전력을 공급함과 동시에 상기 반송 장치의 동작을 제어하는 제어 장치와, 상기 제어 장치 및 상기 반송 장치를 접속하는 전원 케이블을 갖추는 반송 시스템에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 전원 케이블을 이용하여, 상기 반송 장치를 제어하기 위한 신호를 송수신하는 통신부를 갖추고,
    상기 반송 장치는,
    자장치를 구동하기 위한 복수의 모터와,
    상기 제어 장치로부터 공급된 전력을 상기 복수의 모터에 제공하여 상기 모터를 구동시키는 복수의 구동 제어부와,
    상기 복수의 구동 제어부를 접속하고, 상기 제어 장치로부터 공급된 전력을 전송하는 내부 전원선과,
    상기 반송 장치를 제어하기 위한 센서
    를 갖추고,
    하나의 상기 구동 제어부는, 상기 전원 케이블로 상기 제어 장치에 접속되어 있고,
    각 구동 제어부는,
    상기 전원 케이블 및 상기 내부 전원선을 이용하여, 상기 제어 장치 및 다른 상기 구동 제어부와의 사이에서 상기 신호를 송수신하고, 상기 신호에 따라 상기 모터를 구동시키고,
    상기 복수의 모터는, 상기 암 기구를 승강시키는 모터, 상기 핸드를 상기 베이스에 대해 선회시키는 모터, 상기 암 기구를 구동시키는 모터, 및 상기 암 기구에 대해 상기 핸드를 회전시키는 모터 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 전원 케이블은,
    상기 모터를 구동시키기 위한 전력을 전송하는 제1 전원선과,
    상기 구동 제어부를 동작시키기 위한 전력을 전송하는 제2 전원선
    을 포함하고,
    상기 내부 전원선은,
    상기 모터를 구동시키기 위한 전력을 전송하는 제3 전원선과,
    상기 구동 제어부를 동작시키기 위한 전력을 전송하는 제4 전원선
    을 포함하고,
    상기 복수의 구동 제어부는,
    상기 제1 전원선 또는 상기 제3 전원선이 접속되는 복수의 제1 전원 단자를 가지고, 각 제1 전원 단자가 전기적으로 접속된 구동 회로 기판과,
    상기 제2 전원선 또는 상기 제4 전원선이 접속되는 복수의 제2 전원 단자를 가지고, 각 제2 전원 단자가 전기적으로 접속된 통신 회로 기판
    을 갖추고,
    복수의 상기 구동 회로 기판 및 상기 통신 회로 기판은 각각 공통화 되어 있고, 각 구동 제어부가 갖추는 상기 제1 전원 단자는 동형상이며, 각 구동 제어부가 갖추는 상기 제2 전원 단자는 동형상이며,
    상기 제어 장치 및 상기 하나의 구동 제어부는,
    상기 제2 전원선을 이용하여, 상기 반송 장치를 제어하기 위한 신호 및 상기 센서로부터 출력된 신호를 송수신하고,
    상기 복수의 구동 제어부는,
    상기 내부 전원선으로 직렬적으로 접속되어 있고, 상기 제4 전원선을 이용하여, 상기 반송 장치를 제어하기 위한 신호 및 상기 센서로부터 출력된 신호를 송수신하는
    반송 시스템.
  13. 워크를 보지하는 핸드를 가지고, 베이스에 회전 가능하게 지지된 암 기구를 갖추는 반송 장치에 있어서,
    자장치를 구동하기 위한 복수의 모터와,
    외부의 제어 장치로부터 공급된 전력을 상기 복수의 모터에 제공하여 상기 모터를 구동시키는 복수의 구동 제어부와,
    상기 복수의 구동 제어부를 접속하고, 상기 제어 장치로부터 공급된 전력을 전송하는 내부 전원선과,
    자장치를 제어하기 위한 센서
    를 갖추고,
    각 구동 제어부는,
    상기 제어 장치로부터 제공된 신호를, 상기 내부 전원선을 이용해 다른 상기 구동 제어부와의 사이에서 송수신하고, 상기 신호에 따른 전력을 상기 모터에 공급하고,
    상기 복수의 모터는, 상기 암 기구를 승강시키는 모터, 상기 핸드를 상기 베이스에 대해 선회시키는 모터, 상기 암 기구를 구동시키는 모터, 및 상기 암 기구에 대해 상기 핸드를 회전시키는 모터 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 내부 전원선은,
    상기 모터를 구동시키기 위한 전력을 전송하는 제3 전원선과,
    상기 구동 제어부를 동작시키기 위한 전력을 전송하는 제4 전원선
    을 포함하고,
    상기 복수의 구동 제어부는,
    상기 제어 장치에 자장치를 접속하고, 상기 모터를 구동시키기 위한 전력을 전송하는 제1 전원선 또는 상기 제3 전원선이 접속되는 복수의 제1 전원 단자를 가지고, 각 제1 전원 단자가 전기적으로 접속된 구동 회로 기판과,
    상기 제어 장치에 자장치를 접속하고, 상기 구동 제어부를 동작시키기 위한 전력을 전송하는 제2 전원선 또는 상기 제4 전원선이 접속되는 복수의 제2 전원 단자를 가지고, 각 제2 전원 단자가 전기적으로 접속된 통신 회로 기판
    을 갖추고,
    복수의 상기 구동 회로 기판 및 상기 통신 회로 기판은 각각 공통화 되어 있고, 각 구동 제어부가 갖추는 상기 제1 전원 단자는 동형상이고, 각 구동 제어부가 갖추는 상기 제2 전원 단자는 동형상이며,
    상기 복수의 구동 제어부는,
    상기 내부 전원선으로 직렬적으로 접속되어 있고, 상기 제4 전원선을 이용하여, 자장치를 제어하기 위한 신호 및 상기 센서로부터 출력된 신호를 송수신하는
    반송 장치.
  14. 삭제
  15. 워크를 보지하는 핸드를 가지고, 베이스에 회전 가능하게 지지된 암 기구를 갖추는 반송 장치를 구동하기 위한 모터에, 외부의 제어 장치로부터 공급된 전력을 제공하여 상기 모터를 구동시키는 구동 제어부와,
    상기 제어 장치로부터 공급된 전력을 전송하는 내부 전원선이 접속되는 복수의 전원 단자
    를 갖추고,
    상기 복수의 전원 단자는 전기적으로 접속되어 있고,
    상기 구동 제어부는,
    상기 내부 전원선을 이용하여, 상기 제어 장치 및 외부의 다른 모듈과의 사이에서 상기 반송 장치의 동작을 제어하기 위한 신호를 송수신하고, 상기 신호에 따른 전력을 상기 모터에 공급하고,
    상기 복수의 전원 단자는,
    상기 제어 장치에 자장치를 접속해 상기 모터를 구동시키기 위한 전력을 전송하는 제1 전원선, 또는 다른 모듈에 자장치를 접속해 상기 모터를 구동시키기 위한 전력을 전송하는 제3 전원선이 접속되는 복수의 제1 전원 단자와,
    상기 제어 장치에 자장치를 접속해 상기 구동 제어부를 동작시키기 위한 전력을 전송하는 제2 전원선, 또는 다른 모듈에 자장치를 접속해 상기 구동 제어부를 동작시키기 위한 전력을 전송하는 제4 전원선이 접속되는 복수의 제2 전원 단자
    를 포함하고,
    상기 복수의 제1 전원 단자가 설치된 구동 회로 기판과,
    상기 복수의 제2 전원 단자가 설치된 통신 회로 기판
    을 더 갖추고,
    상기 복수의 제1 전원 단자는 동형상으로 전기적으로 접속되고,
    상기 복수의 제2 전원 단자는 동형상으로 전기적으로 접속되어 있는
    모듈.
  16. 삭제
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