KR102672949B1 - 유지 장치, 제어 방법, 제어 장치 및 로봇 시스템 - Google Patents

Abstract

가요성을 가지는 판상 부재(W)를 유지하도록 구성되는 유지 장치(110A 및 110B)는, 상기 판상 부재를 흡착하도록 구성되는 제1 흡착부(111A)와, 상기 판상 부재를 흡착하고 또한 회동 및 이동을 가능하게 하도록 구성되는 제2 흡착부(111B)와, 상기 제2 흡착부를 회동시키도록 구성되는 회동 장치(114B)와, 상기 제2 흡착부를 이동시키도록 구성되는 이동 장치(120B)를 구비하고, 상기 제1 흡착부 및 상기 제2 흡착부가 상기 판상 부재를 흡착하여 유지하고 있을 때, 상기 회동 장치는, 상기 제1 흡착부와 다른 방향을 향하도록 상기 제2 흡착부를 회동시킴으로써, 상기 판상 부재를 비틀도록 구성되고, 상기 이동 장치는, 상기 제1 흡착부 및 제2 흡착부의 배열 방향에 대해 후퇴하도록 제2 흡착부를 이동시킴으로써, 판상 부재를 구부리도록 구성된다.

Description

유지 장치, 제어 방법, 제어 장치 및 로봇 시스템

본건 출원은, 2019년 11월 29일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 2019-216155호의 우선권을 주장하는 것이며, 그 전체를 참조함으로써 본건 출원의 일부가 되는 것으로서 인용한다.

본 개시는 유지(保持) 장치, 제어 방법, 제어 장치 및 로봇 시스템에 관한 것이다.

종래에, 로봇은 사람의 작업을 대체하기 위해 사용되어 왔다. 예를 들어, 특허문헌 1은 식품의 상자 담기 등을 위한 유지 장치를 구비한 로봇을 개시하고 있다. 특허문헌 1의 로봇은 우측 핸드부를 구비하는 우측 암과, 좌측 핸드부를 구비하는 좌측 암을 구비한다. 우측 핸드부는 식품을 유지하고 또한 당해 식품의 자세를 변경 가능하도록 구성되고, 우측 암은 우측 핸드부에 유지된 식품을 소정의 위치에 공급한다. 좌측 핸드부는 공급된 복수의 식품을 소정 방향으로 겹쳐 유지하도록 구성되고, 좌측 암은 좌측 핸드부에 유지된 복수의 식품을 용기에 수용한다.

일본 특허공개 특개2018-94712호 공보

특허문헌 1의 우측 핸드부 및 좌측 핸드부는, 개별의 식품을 유지하고 각각의 식품에 대해 다른 작업을 수행한다. 그러나, 로봇에는, 1개의 대상물에 대하여, 2개의 핸드부 등에 의해 2개의 위치에서 유지할 것이 요구되는 경우가 있다. 나아가, 2개의 위치에서 유지되는 대상물에 대하여 작용을 가하는 것이 요구되는 경우가 있다.

본 개시는, 대상물을 2개의 위치에서 유지하고 또한 작용을 가할 수 있는 유지 장치, 제어 방법, 제어 장치 및 로봇 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 개시의 일 측면에 따른 유지 장치는, 가요성을 가지는 판상 부재를 유지하도록 구성되는 유지 장치로서, 상기 판상 부재를 흡착하도록 구성되는 제1 흡착부와, 상기 판상 부재를 흡착하고 또한 회동 및 이동을 가능하게 하도록 구성되는 제2 흡착부와, 상기 제2 흡착부를 회동시키도록 구성되는 회동 장치와, 상기 제2 흡착부를 이동시키도록 구성되는 이동 장치를 구비하고, 상기 제1 흡착부 및 상기 제2 흡착부가 상기 판상 부재를 흡착하여 유지하고 있을 때, 상기 회동 장치는, 상기 제1 흡착부와 다른 방향을 향하도록 상기 제2 흡착부를 회동시킴으로써, 상기 판상 부재를 비틀도록 구성되고, 상기 이동 장치는, 상기 제1 흡착부 및 제2 흡착부의 배열 방향에 대해 후퇴하도록 제2 흡착부를 이동시킴으로써, 판상 부재를 구부리도록 구성된다.

본 개시의 기술에 의하면, 대상물을 2개의 위치에서 유지하고 또한 작용을 가하는 것이 가능해진다.

[도 1] 도 1은 실시예에 따른 로봇 시스템의 일례를 도시하는 사시도이다.
[도 2] 도 2는 실시예에 따른 로봇의 구성의 일례를 도시하는 측면도이다.
[도 3] 도 3은 실시예에 따른 엔드 이펙터의 구성의 일례를 도시하는 측면도이다.
[도 4] 도 4는 실시예에 따른 압착 장치를 내방에서 외방을 향해 본 구성의 일례를 도시하는 사시도이다.
[도 5] 도 5는 실시예에 따른 제어 장치의 하드웨어 구성의 일례를 도시하는 블록도이다.
[도 6] 도 6은 실시예에 따른 제어 장치의 기능적 구성의 일례를 도시하는 블록도이다.
[도 7] 도 7은 실시예에 따른 로봇 시스템의 동작의 일례를 도시하는 플로우 차트이다.
[도 8] 도 8은 도 7의 플로우 차트에 따라 동작 중인 로봇 시스템의 상태의 일례를 도시하는 사시도이다.
[도 9] 도 9는 도 7의 플로우 차트에 따라 동작 중인 로봇 시스템의 상태의 일례를 도시하는 사시도이다.
[도 10] 도 10은 도 7의 플로우 차트에 따라 동작 중인 로봇 시스템의 상태의 일례를 도시하는 사시도이다.
[도 11] 도 11은 도 7의 플로우 차트에 따라 동작 중인 로봇 시스템의 상태의 일례를 도시하는 사시도이다.
[도 12] 도 12는 도 7의 플로우 차트에 따라 동작 중인 로봇 시스템의 상태의 일례를 도시하는 사시도이다.
[도 13] 도 13은 도 7의 플로우 차트에 따라 동작 중인 로봇 시스템의 상태의 일례를 도시하는 사시도이다.
[도 14] 도 14는 변형예에 따른 엔드 이펙터의 구성의 일례를 도시하는 사시도이다.
[도 15] 도 15는 변형예에 따른 엔드 이펙터의 구성의 일례를 도시하는 사시도이다.

먼저, 본 개시의 실시예를 설명한다. 본 개시의 일 실시예에 따른 유지 장치는, 가요성을 가지는 판상 부재를 유지하도록 구성된 유지 장치로서, 상기 판상 부재를 흡착하도록 구성되는 제1 흡착부와, 상기 판상 부재를 흡착하고 또한 회동 및 이동을 가능하게 하도록 구성되는 제2 흡착부와, 상기 제2 흡착부를 회동시키도록 구성되는 회동 장치와, 상기 제2 흡착부를 이동시키도록 구성된 이동 장치를 구비하고, 상기 제1 흡착부 및 상기 제2 흡착부가 상기 판상 부재를 흡착 및 유지하고 있을 때, 상기 회동 장치는, 상기 제1 흡착부와 다른 방향을 향하도록 상기 제2 흡착부를 이동시킴으로써, 상기 판상 부재를 비틀도록 구성되고, 상기 이동 장치는, 상기 제1 흡착부 및 상기 제2 흡착부의 배열 방향에 대해 후퇴하도록 상기 제2 흡착부를 이동시킴으로써, 상기 판상 부재를 구부리도록 구성된다.

상기 실시예에 따르면, 제1 흡착부 및 제2 흡착부는, 2개의 위치에서의 유지부인 제1 유지부 및 제2 유지부로 판상 부재를 흡착함으로써 당해 판상 부재를 함께 유지할 수 있다. 나아가, 유지된 상태의 판상 부재는, 제2 흡착부에 의해, 비틀림의 작용과 제2 유지부를 후퇴 이동시키는 작용을 받고, 이에 따라서, 제1 유지부가 제2 유지부보다 후퇴 방향과 반대 방향으로 돌출한다. 그리고, 상기와 같은 작용은, 판상 부재에 주는 부하를 억제하는 것이 가능하다. 따라서, 유지 장치는, 대상물인 판 형상 부재를 2개의 위치에서 유지하고 또한 작용을 가하는 것을 가능하게 한다. 또한, 예를 들어, 돌출된 제1 유지부가 가공 장치 등의 반송처에 도입되는 경우, 판상 부재의 다른 부분 및 제2 흡착부와 반송처와의 간섭이 억제된다.

본 개시의 일 실시예에 따른 유지 장치에서, 상기 판상 부재를 비틀 때, 상기 이동 장치는, 상기 제1 흡착부에 가깝게 되도록 상기 제2 흡착부를 이동시킴으로써 상기 판상 부재를 휘도록 구성되어도 좋다. 상기 실시예에 따르면, 판상 부재가 휘기 때문에, 판상 부재에 대한 비틀림 및 제2 유지부의 이동 시, 판상 부재의 부하가 억제된다.

본 개시의 일 실시예에 따른 유지 장치에서, 상기 판상 부재를 비틀 때, 상기 이동 장치는, 상기 제2 흡착부를 상기 제1 흡착부보다 상방으로 이동시키도록 구성되어도 좋다. 상기 실시예에 따르면, 제1 유지부가 반송처에 도입되어 재치(載置)되는 경우, 제2 유지부가 재치면과 간섭하는 것이 억제된다.

본 개시의 일 실시예에 따른 유지 장치에서, 상기 제1 흡착부는 제1 로봇 암에 배치되고, 상기 제2 흡착부는 제2 로봇 암에 배치되며, 상기 제2 로봇 암은 상기 이동 장치로서 기능하여도 좋다. 상기 실시예에 따르면, 제2 로봇 암에 의한 제2 흡착부의 자유로운 이동이 가능해진다.

본 개시의 일 실시예에 따른 유지 장치에서, 상기 제1 흡착부 및 상기 제2 흡착부는 1개의 로봇 암에 배치되어도 좋다. 상기 실시예에 따르면, 로봇 암에 의한 제1 흡착부 및 제2 흡착부의 자유로운 이동이 가능해진다. 나아가, 1개의 로봇 암에 배치된 유지 장치에 의해, 판상 부재에 비틀림 등의 작용의 부여가 가능해진다.

본 개시의 일 실시예에 따른 유지 장치는, 상기 제2 흡착부를 지지하는 지지부와, 상기 지지부와 회동 가능하게 연결되고 또한 상기 로봇 암에 장착되는 기부를 더 구비하고, 상기 회동 장치는 상기 지지부를 회동시키도록 구성되어도 좋다. 상기 실시예에 따르면, 로봇 암에 대하여 제2 흡착부를 회동시키는 것이 가능해진다. 예를 들어, 로봇 암이 정지한 상태에서의 제2 흡착부의 회동이 가능하다.

본 개시의 일 실시예에 따른 유지 장치에서, 상기 기부는 상기 로봇 암의 선단의 회동 가능한 단부 링크에 장착되고, 상기 지지부의 회동축의 방향은 상기 단부 링크의 회동축의 방향과 교차하는 방향이라도 좋다. 상기 실시예에 따르면, 단부 링크의 회동축 둘레의 회동과 지지부의 회동축 둘레의 회동에 의해, 제2 흡착부는 다양한 자세를 취할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 유지 장치는, 상기 제2 흡착부를 회동시키도록 구성되는 상기 회동 장치로서의 제2 회동 장치와, 상기 제1 흡착부를 회동시키도록 구성되는 제1 회동 장치를 더 구비하고, 상기 제1 흡착부는 회동 가능하도록 구성되어도 좋다. 상기 실시예에 따르면, 제1 흡착부 및 제2 흡착부의 회동에 의해, 다양한 자세의 판상 부재의 유지와, 유지되어 있는 판상 부재의 자세의 다양한 변경이 가능해진다.

본 개시의 일 실시예에 따른 제어 방법은, 제1 흡착부를 구비하는 제1 로봇 암과, 회동 장치에 의해 회동 가능한 제2 흡착부를 구비하는 제2 로봇 암을 이용하여 가요성을 가지는 판상 부재를 반송하기 위한 제어 방법으로서, 상기 제1 로봇 암을 동작시켜서, 상기 제1 흡착부에 상기 판상 부재를 흡착시키는 것과, 상기 제2 로봇 암을 동작시켜서, 상기 제2 흡착부에 상기 판상 부재를 흡착시키는 것과, 상기 제1 로봇 암 및 상기 제2 로봇 암을 동작시켜서, 흡착되어 있는 상기 판상 부재를 들어 올려 이동시키는 것과, 상기 제2 로봇 암을 동작시켜서, 상기 제1 흡착부 및 상기 제2 흡착부의 배열 방향에 대해 상기 제2 흡착부를 후퇴시키는 것과, 상기 회동 장치를 동작시켜서, 상기 제1 흡착부와 다른 방향을 향하도록 상기 제2 흡착부를 회동시키는 것과, 상기 제1 로봇 암 및 상기 제2 로봇 암을 동작시켜서, 상기 제2 흡착부의 회동에 의해 비틀린 상기 판상 부재를 이동시킴으로써, 상기 제1 흡착부에 의해 흡착되어 있는 상기 판상 부재의 부위를 반송처에 도입하는 것을 포함한다.

상기 실시예에 따르면, 제1 및 제2 로봇 암은 각각, 제1 및 제2 흡착부를 통해 판상 부재를 유지하고, 당해 판상 부재의 유지 부분을 이동시키고 또한 당해 판상 부재를 비트는 작용을 당해 판상 부재에 가해질 수 있다. 나아가, 제1 및 제2 로봇 암은, 당해 판상 부재의 제1 유지 부분을, 당해 판상 부재의 다른 부분 및 제2 흡착부와 반송처의 간섭을 억제하면서, 당해 반송처에 도입할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 제어 방법은, 상기 제1 로봇 암 및 상기 제2 로봇 암을 동작시켜서, 상기 판상 부재의 위치를 검출하는 센서에, 흡착되어 있는 상기 판상 부재를 검지시키는 것과, 상기 센서의 검출 결과에 기초하여, 상기 제1 로봇 암 및 상기 제2 로봇 암을 동작시켜서, 상기 반송처에 대하여 상기 판 형상 부재의 위치를 조절하는 것을 더 포함하여도 좋다. 상기 실시예에 따르면, 제1 및 제2 흡착부에 대한 판상 부재의 위치의 검출이 가능해진다. 이에 따라서, 제1 및 제2 로봇 암을 이용한 반송처에 대한 판상 부재의 위치 결정의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 제어 방법에서, 상기 제2 흡착부는 지지부 및 기부를 개재하여 상기 제2 로봇 암에 장착되고, 상기 지지부는 상기 제2 흡착부를 지지하고, 상기 기부는 상기 지지부와 회동 가능하게 연결되고 또한 제2 로봇 암에 장착되고, 상기 회동 장치는 상기 지지부를 회동시키도록 구성되어도 좋다. 상기 실시예에 따르면, 제2 로봇 암에 대해 제2 흡착부를 회동시키는 것이 가능해진다. 예를 들어, 제2 로봇 암이 정지된 상태에서의 제2 흡착부의 회동이 가능하다.

본 개시의 일 실시예에 따른 제어 방법에서, 상기 기부는 상기 제2 로봇 암의 선단의 회동 가능한 단부 링크에 장착되고, 상기 지지부의 회동축의 방향은 상기 단부 링크의 회동축의 방향과 교차하는 방향이라도 좋다. 상기 실시예에 따르면, 단부 링크의 회동축 둘레의 회동과 지지부의 회동축 둘레의 회전에 의해 제2 흡착부에 다양한 자세를 취하게 할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 제어 방법에서, 상기 제2 흡착부는, 상기 회동 장치로서의 제2 회동 장치에 의해 회동되도록 구성되고, 상기 제1 흡착부는, 회동 가능하고 또한 제1 회동 장치에 의해 회동되도록 구성되어도 좋다. 상기 실시예에 따르면, 제1 흡착부 및 제2 흡착부의 회동에 의해, 다양한 자세의 판상 부재의 유지와, 유지되어 있는 판상 부재의 자세의 다양한 변경이 가능해진다.

본 개시의 일 실시예에 따른 제어 방법에서, 상기 반송처는, 상기 판상 부재에 전자 부품을 압착하도록 구성되는 압착 장치라도 좋다. 상기 실시예에 따르면, 판상 부재의 제1 유지 부분에의 전자 부품을 압착이 가능해진다. 따라서, 기판의 가공에의 적용이 가능해진다.

본 개시의 일 실시예에 따른 제어 장치는, 본 개시의 일 실시예에 따른 제어 방법을 실행하는 제어 장치이다. 상기 실시예에 따르면, 본 개시의 일 실시예에 따른 제어 방법과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 로봇 시스템은, 제1 로봇 암과, 제2 로봇 암과, 상기 제1 로봇 암에 배치되는 제1 흡착부와, 상기 제2 로봇 암에 배치되고 또한 회동 가능한 제2 흡착부와, 상기 제2 흡착부를 회동시키도록 구성되는 회동 장치와, 상기 제1 로봇 암, 상기 제2 로봇 암 및 상기 회동 장치의 동작을 제어하는 제어 장치를 구비하고, 상기 제어 장치는, 상기 제1 로봇 암 및 상기 제2 로봇 암을 동작시킴으로써, 상기 제1 흡착부 및 상기 제2 흡착부에 의해 가요성을 가지는 판상 부재를 흡착시켜 유지하고, 상기 판상 부재를 유지하고 있을 때, 상기 제2 로봇 암을 동작시켜서, 상기 제1 흡착부 및 상기 제2 흡착부의 배열 방향에 대해 상기 제2 흡착부를 후퇴시킴으로써, 상기 판상 부재를 구부리고, 상기 회동 장치로, 상기 제1 흡착부와 다른 방향을 향하도록 상기 제2 흡착부를 회동시킴으로써, 상기 판상 부재를 비틀고, 상기 제1 로봇 암 및 상기 제2 로봇 암을 동작시켜서, 비틀린 상기 판상 부재를 이동시킴으로써, 상기 제1 흡착부에 의해 흡착되어 있는 상기 판상 부재의 부위를 반송처에 도입하도록 구성된다. 상기 실시예에 따르면, 본 개시의 일 실시예에 따른 제어 방법과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 로봇 시스템은, 로봇 암과, 상기 로봇 암에 배치되는 제1 흡착부와, 상기 로봇 암에 배치되고 또한 회동 가능한 제2 흡착부와, 상기 제2 흡착부를 회동시키도록 구성되는 회동 장치와, 상기 제2 흡착부를 이동시키도록 구성된 이동 장치와, 상기 로봇 암, 상기 회동 장치 및 상기 이동 장치의 동작을 제어하는 제어 장치를 구비하고, 상기 제어 장치는, 상기 로봇 암을 동작시킴으로써, 상기 제1 흡착부 및 상기 제2 흡착부에 의해 가요성을 가지는 판상 부재를 흡착시켜 유지하고, 상기 판상 부재를 유지하고 있을 때, 상기 이동 장치로, 상기 제1 흡착부 및 상기 제2 흡착부의 배열 방향에 대하여 상기 제2 흡착부를 후퇴시킴으로써, 상기 판상 부재를 구부리고, 상기 회동 장치로, 상기 제1 흡착부와 다른 방향을 향하도록 상기 제2 흡착부를 회동시킴으로써, 상기 판상 부재를 비틀고, 상기 로봇 암을 동작시켜서, 비틀린 상기 판상 부재를 이동시킴으로써, 상기 제1 흡착부에 의해 흡착되어 있는 상기 판상 부재의 부위를 반송처에 도입하도록 구성된다. 상기 실시예에 따르면, 본 개시의 일 실시예에 따른 제어 방법과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 로봇 시스템은, 상기 판상 부재의 위치를 검출하고 또한 검출 결과를 상기 제어 장치에 출력하는 센서를 더 구비하고, 상기 제어 장치는, 상기 센서의 검출 결과에 기초하여, 상기 제1 흡착부 및 상기 제2 흡착부에 대한 상기 판상 부재의 상대 위치를 검출하고, 상기 상대 위치에 기초하여, 상기 반송처에 대한 상기 판상 부재의 위치를 제어하도록 구성되어도 좋다. 상기 실시예에 따르면, 로봇 시스템은 제1 및 제2 흡착부에 대한 판형 부재의 위치를 검출할 수 있다. 이에 따라서, 로봇 시스템은 로봇 암을 이용하여, 반송처에 대하여 판상 부재를 높은 정밀도로 위치 결정할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 로봇 시스템에서, 상기 제2 흡착부는, 지지부 및 기부를 개재하여 상기 로봇 암에 장착되고, 상기 지지부는 상기 제2 흡착부를 지지하고, 상기 기부는 상기 지지부와 회동 가능하게 연결되고 또한 상기 로봇 암에 장착되고, 상기 회동 장치는 상기 지지부를 회동시키도록 구성되어도 좋다. 상기 실시예에 따르면, 로봇 시스템은, 로봇 암에 대해 제2 흡착부를 회동시킬 수 있다. 예를 들어, 로봇 암이 정지한 상태에서의 제2 흡착부의 회동이 가능하다.

본 개시의 일 실시예에 따른 로봇 시스템에서, 상기 기부는 상기 로봇 암의 선단의 회동 가능한 단부 링크에 장착되고, 상기 지지부의 회동축의 방향은 상기 단부 링크의 회동축의 방향과 교차하는 방향이라도 좋다. 상기 실시예에 따르면, 로봇 시스템은 단부 링크의 회동축 둘레의 회동과 지지부의 회동축 둘레의 회동에 의해, 제2 흡착부에 다양한 자세를 취하게 할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 로봇 시스템은, 상기 제2 흡착부를 회동시키도록 구성되는 상기 회동 장치로서의 제2 회동 장치와, 상기 제1 흡착부를 회동시키도록 구성되는 제1 회동 장치를 더 구비하고, 상기 제1 흡착부는 회동 가능하도록 구성되어도 좋다. 상기 실시예에 따르면, 로봇 시스템은 제1 흡착부 및 제2 흡착부를 회동시킴으로써, 다양한 자세의 판상 부재의 유지와, 유지되어 있는 판상 부재의 자세의 다양한 변경을 가능하게 한다.

본 개시의 일 실시예에 따른 로봇 시스템은, 상기 반송처이고 또한 상기 판상 부재에 전자 부품을 압착하도록 구성되는 압착 장치를 더 구비하고, 상기 제어 장치는, 상기 로봇 암에 의한 상기 압착 장치에의 상기 판상 부재의 도입 동작과 연동시켜서, 상기 압착 장치의 동작을 제어하도록 구성되어도 좋다. 상기 실시예에 따르면, 로봇 시스템은, 압착 장치에의 판상 부재의 반송 및 도입의 동작과, 당해 압착 장치에서의 당해 판상 부재에의 압착 동작을, 일련의 동작으로서 원활하게 연동시켜 실시하는 것을 가능하게 한다.

(실시예)

이하에서, 본 개시의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다. 여기서, 이하에서 설명하는 실시예는 모두 포괄적 또는 구체적인 예를 나타내는 것이다. 또한, 이하의 실시예에서 구성 요소 중, 최상위 개념을 나타내는 독립 청구항에 기재되어 있지 않은 구성 요소에 대해서는, 임의의 구성 요소로서 설명한다. 또한, 첨부 도면에서 각각의 도면은, 모식적인 도면이고, 반드시 엄밀하게 도시된 것은 아니다. 나아가, 각각의 도면에서, 실질적으로 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략 또는 간략화되는 경우가 있다. 또한, 본 명세서 및 청구 범위에서는, 「장치」란, 1개의 장치를 의미할 뿐만 아니라, 복수의 장치로 이루어지는 시스템도 의미할 수 있다.

[로봇 시스템의 구성]

실시예에 따른 로봇 시스템(1)의 구성을 설명한다. 도 1은 실시예에 따른 로봇 시스템(1)의 일례를 도시하는 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 로봇 시스템(1)은, 로봇(100)과, 위치 검출 장치(200)와, 압착 장치(300)와, 반송 장치(400 및 500)와, 제어 장치(600)를 구비한다. 본 실시예에서는, 로봇(100)은 제2 작업 장소(WS2)에 배치되고, 가요성을 가지는 판상 부재의 일례인 기재(W)에 전기 회로가 형성된 기판(「FPC(플렉시블 프린트 기판))」라고도 칭함)을 생성하는 공정 중 1개를 수행하는 것으로, 이하의 설명을 수행한다. 당해 공정에서는, 로봇 시스템(1)은, 로봇(100)에, 다른 작업 공정이 수행되는 제1 작업 장소(WS1)로부터 반송된 기재(W)를, 반송처인 압착 장치(300)에 도입시키고, 압착 장치(300)에 의해 전자 부품의 압착 가공을 받은 기재(W)를, 다른 작업 공정이 수행되는 제3 작업 장소(WS3)로 송출시키도록 구성된다. 로봇 시스템(1)이 구비하는 로봇(100), 위치 검출 장치(200), 압착 장치(300), 반송 장치(400 및 500) 각각의 수량은, 도 1과 같이 1개로 한정되지 않고, 어떠한 수량이라도 좋다.

FPC의 기재(W)는, 예를 들어, 절연성의 베이스 필름의 위에 접착층을 개재하여 도전성의 도체가 점합된 구성을 가진다. 베이스 필름은 폴리이미드 또는 폴리에스테르 등의 플라스틱으로 구성되고, 접착층은 에폭시 수지계 또는 아크릴 수지계의 접착제 또는 프리프레그 등으로 구성되며, 도체는 동박 또는 은박 등으로 구성된다. 여기서, 로봇 시스템(1)이 취급하는 대상물은, FPC의 기재(W)에 한정되지 않고, 가요성을 가지는 판상 부재라면 좋다. 로봇 시스템(1)은 판상 부재를 반송하도록 구성된다면 좋다.

제어 장치(600)는 로봇 시스템(1) 전체를 제어하도록 구성된다. 구체적으로는, 제어 장치(600)는 로봇(100), 위치 검출 장치(200), 압착 장치(300), 및 반송 장치(400 및 500)를, 이들의 동작을 연계시켜 제어하도록 구성된다. 예를 들어, 제어 장치(600)는 컴퓨터 장치를 포함한다.

도 2는 실시예에 따른 로봇(100)의 구성의 일례를 도시하는 측면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는, 로봇(100)은 산업용 로봇이지만, 이에 한정되지 않는다. 로봇(100)은 엔드 이펙터(110A 및 110B)와, 로봇 암(120A 및 120B)과, 기대(130)를 구비한다. 엔드 이펙터(110A 및 110B)는 기재(W)에 작용을 가할 수 있고, 로봇 암(120A 및 120B)은 각각 당해 작용을 실행하도록 엔드 이펙터(110A 및 110B)를 움직일 수 있다. 로봇 암(120A 및 120B)은 기대(130)에 의해 회동 가능하게 지지된다. 로봇(100)은 기대(130)를 이동시키는 장치를 구비하여도 좋다.

로봇 암(120A 및 120B)은, 각각의 선단의 엔드 이펙터(110A 및 110B)를 움직일 수 있는 구성을 가진다면, 특별히 한정되지 않지만, 본 실시예에서는, 수평 다관절형 암이다. 로봇 암(120A 및 120B)은, 예를 들어, 수직 다관절형, 극좌표형, 원통 좌표형, 직각 좌표형, 또는 그 밖의 형식의 로봇 암이라도 좋다. 로봇 암(120A 및 120B)은 연직 방향의 제1 축(S1)을 중심으로 한 동축(同軸) 상에서 수평면 내에서 회동 가능하다. 제1 로봇 암(120A)은 제2 로봇 암(120B)에 대하여 제1 축(S1)의 방향으로 하방으로 어긋나게 배치된다. 따라서, 로봇(100)은 동축 쌍완 로봇을 구성한다. 로봇 암(120A 및 120B)은 이동 장치의 일례이다.

제1 로봇 암(120A)은, 링크(121A ~ 124A)와, 관절(JTA1 ~ JTA4)과, 암 구동 장치(MA1 ~ MA4)를 포함한다. 제2 로봇 암(120B)은 링크(121B ~ 124B)와, 관절(JTB1 ~ JTB4)과, 암 구동 장치(MB1 ~ MB4)를 포함한다. 암 구동 장치(MA1 ~ MA4 및 MB1 ~ MB4)는 전력을 동력원으로 하는 전기 모터 등을 포함하고, 본 실시예에서는 서보 모터를 포함한다. 암 구동 장치(MA1 ~ MA4 및 MB1 ~ MB4)는 각각 제어 장치(600)에 의한 제어 하에 관절(JTA1 ~ JTA4 및 JTB1 ~ JTB4)를 구동한다. 따라서, 로봇 암(120A 및 120B)은 서로 독립적으로 동작한다. 여기서, 로봇 암(120A 및 120B)의 관절의 수량은 4개에 한정되지 않고, 5개 이상 또는 3개 이하라도 좋다.

링크(121A 및 121B)는 각각, 회전 관절(JTA1 및 JTB1)을 통해서, 제1 축(S1)을 중심으로 수평면 내에서 회동 가능하게 기대(130)에 접속된다. 링크(122A 및 122B)는 각각, 회전 관절(JTA2 및 JTB2)을 통해서, 연직 방향의 제2 축(S2a 및 S2b)을 중심으로 수평면 내에서 회동 가능하게 링크(121A 및 121B)의 선단에 접속된다. 링크(123A 및 123B)는 각각, 직동 관절(JTA3 및 JTB3)을 통해서, 연직 방향의 제3 축(S3a 및 S3b)을 따라서 승강 가능하게 링크(122A 및 122B)의 선단에 접속된다. 링크(124A 및 124B)는 각각, 회전 관절(JTA4 및 JTB4)을 통해서, 링크(123A 및 123B)의 길이 방향의 제4 축(S4a 및 S4b)을 중심으로 회동 가능하게 링크(123A 및 123B)의 하단에 접속된다. 제4 축(S4a 및 S4b)은 연직 방향의 축이다. 링크(124A 및 124B)은 각각, 엔드 이펙터(110A 및 110B)와 접속하기 위한 메커니컬 인터페이스를 구성한다. 링크(124A 및 124B)는 단부 링크의 일례이다.

여기서, 「수평 방향」이란, 로봇(100)이 수평인 바닥면 등의 수평한 표면 상에 배치된 경우의 수평 방향을 의미하고, 상기 표면에 평행한 방향이기도 하다. 「연직 방향」이란, 마찬가지의 경우의 연직 방향을 의미하고, 상기 표면에 수직인 방향이다. 「상방」이란, 마찬가지의 경우의 하방으로부터 상방으로 향하는 방향을 의미하고, 「하방」이란, 마찬가지의 경우에서의 상방으로부터 하방으로 향하는 방향을 의미한다. 「측방」이란, 마찬가지의 경우에서의 상기 표면을 따르는 방향을 의미한다.

도 3은 실시예에 따른 엔드 이펙터(110A 및 110B)의 구성의 일례를 도시하는 측면도이다. 본 실시예에서는, 엔드 이펙터(110A 및 110B)는 동일한 구성을 구비한다. 엔드 이펙터(110A 및 110B)는 각각, 흡착부(111A 및 111B)와, 지지부(112A 및 112B)와, 기부(113A, 113B)와, 회동 장치(114A 및 114B)를 포함한다. 엔드 이펙터(110A 및 110B)는 유지 장치의 일례이다.

흡착부(111A 및 111B)는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 노즐 형상의 중공 형상을 구비하고, 배관을 통해 부압 발생 장치(700)(도 5 참조)와 접속된다. 흡착부(111A 및 111B)는, 각각의 내부에 부압 발생 장치(700)가 발생시키는 부압에 의해, 그 개방단에서 기재(W) 등의 대상물을 흡착하도록 구성된다. 예를 들어, 흡착부(111A 및 111B)의 개방단은, 가요성 또는 탄성을 가지는 재료로 구성되고 및/또는 벨로우즈(蛇腹) 형상의 중공 형상을 구비하고, 신축 가능하여도 좋다. 예를 들어, 흡착부(111A 및 111B)의 개방단은, 스프링 등의 탄성을 가지는 부재를 포함하여도 좋다. 예를 들어, 흡착부(111A 및 111B)의 개방단은, 흡착부(111A 및 111B)가 연장되는 방향으로 신축 가능하다. 신축 가능한 흡착부(111A 및 111B)는, 기재(W)와의 기밀성을 향상시켜서, 확실한 흡착을 가능하게 한다. 나아가, 흡착부(111A 및 111B)는, 기재(W)에 압착되어도 기재(W)에 주는 손상을 억제할 수 있다.

부압 발생 장치(700)의 구성은, 흡착부(111A 및 111B) 내에 부압을 발생시킬 수 있다면 특별히 한정되지 않고, 기존의 어떠한 구성이라도 좋다. 예를 들어, 부압 발생 장치(700)는 공기를 흡인함으로써 부압 또는 진공을 발생시키는 진공 펌프 또는 공압 실린더의 구성을 구비하여도 좋고, 압축 공기를 송입함으로써 부압 또는 진공을 발생시키는 이젝터의 구성을 구비하여도 좋다. 부압 발생 장치(700)의 구동은 제어 장치(600)에 의해 제어된다.

지지부(112A 및 112B)는 각각, 대향하는 2개의 대향부(1121 및 1123)와, 대향부(1121 및 1123)를 잇는 중간부(1122)를 포함한다. 예를 들어, 지지부(112A 및 112B)는 각각 U자 형상의 단면 형상의 판상 부재로 구성된다. 흡착부(111A 및 111B)가 각각, 지지부(112A 및 112B)의 대향부(1121)에 장착되고, 당해 대향부(1121)와 대략 수직인 방향 또한 대향부(1123)와 반대의 방향을 향하는 방향으로 연장된다. 지지부(112A 및 112B) 각각의 중간부(1122)는 기부(113A 및 113B)와 제5 축(S5a 및 S5b)을 중심으로 회동 가능하게 연결된다. 제5 축(S5a 및 S5b)의 방향은 각각, 제4 축(S4a 및 S4b)의 방향과 직교하지만, 제4 축(S4a 및 S4b)의 방향과 교차하는 방향이라도 좋다. 지지부(112A 및 112B)의 대향부(1121)는 각각, 제4 축(S4a 및 S4b) 및 제5 축(S5a 및 S5b)으로부터 떨어져 있다.

기부(113A 및 113B)는 각각 L자 형상의 단면 형상의 판상 부재로 구성되고, 서로 대략 수직인 장수부(長手部)(1131) 및 단수부(短手部)(1132)를 포함한다. 기부(112A 및 112B) 각각의 장수부(1131)는, 링크(124A 및 124B)의 메카니컬 인터페이스와 착탈 가능하게 접속되도록 구성된다. 기부(113A 및 113B) 각각의 단수부(1132)는, 지지부(112A 및 112B)의 중간부(1122)와 회동 가능하게 연결된다. 제5 축(S5a 및 S5b)의 방향은 각각 기부(113A 및 113B) 각각의 단수부(1132)에 대략 수직이다. 기부(113A 및 113B) 각각의 단수부(1132)는 제4 축(S4a 및 S4b)으로부터 떨어져 있다.

회동 장치(114A 및 114B)는 각각, 기부(113A 및 113B) 각각의 단수부(1132)에 배치되고, 지지부(112A 및 112B)에 접속되고 또한 지지부(112A 및 112B)를 회동시키도록 구성된다. 회동 장치(114A 및 114B)는 전력을 동력원으로 하는 전기 모터 등을 포함하고, 본 실시예에서는 서보 모터를 포함한다. 회동 장치(114A 및 114B)의 구동은 제어 장치(600)에 의해 제어된다.

상기 구성에 의해, 흡착부(111A 및 111B)는 각각, 제4 축(S4a 및 S4b)을 중심으로 하는 회동과 제5 축(S5a 및 S5b)을 중심으로 하는 회동에 의해, 링크(123A 및 123B)에 대해 다양한 자세를 취하고 또한 그 개방단을 다양한 방향으로 향하게 할 수 있다. 나아가, 흡착부(111A 및 111B)는 각각, 제4 축(S4a 및 S4b)을 중심으로 하는 원주와 제5 축(S5a 및 S5b)을 중심으로 하는 원주를 따라서 이동하여 위치를 변경할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 반송 장치(400)는, 제1 작업 장소(WS1)로부터 제2 작업 장소(WS2)로 기재(W)를 반송하는 장치이다. 제1 작업 장소(WS1)에서 실시되는 공정은, 제2 작업 장소(WS2)에서 실시되는 공정 전의 공정이다. 제1 반송 장치(400)는 이송 장치(410)와, 로봇(420)과, 가치대(假置台)(430)와, 반송 센서(440)를 구비한다. 이송 장치(410)는, 제1 작업 장소(WS1)로부터 로봇(420)의 앞에 기재(W)를 반송하도록 구성되고, 예를 들어, 벨트 컨베이어식의 이송 장치이다. 로봇(420)은, 기재(W)를 가치대(430) 상의 소정의 위치로 반송하여 재치하도록 구성된다. 로봇(420)의 구성은 로봇(100)과 동일하지만, 이에 한정되지 않는다. 반송 센서(440)는 가치대(430) 상의 소정의 위치에 존재하는 기재(W)를 검지하고, 당해 검지를 나타내는 검지 신호를 제어 장치(600)에 출력한다. 이송 장치(410) 및 로봇(420) 등의 제1 반송 장치(400)의 구성 요소의 구동은 제어 장치(600)에 의해 제어된다.

제2 반송 장치(500)는, 제2 작업 장소(WS2)로부터 제3 작업 장소(WS3)로 기재(W)를 반송하는 장치이다. 제3 작업 장소(WS3)에서 실시되는 공정은, 제2 작업 장소(WS2)에서 실시되는 공정 다음의 공정이다. 제2 반송 장치(500)는 가치대(510)와, 반송 센서(520)와, 로봇(530)을 구비한다. 가치대(510)는, 압착 장치(300)에서 압착 가공을 받은 기재(W)가 재치되는 대이다. 상기 기재(W)는, 로봇(100)에 의해 가치대(510)의 소정의 위치에 반송되어 재치된다. 반송 센서(520)는 가치대(510) 상의 소정의 위치에 존재하는 기판(W)을 검지하고, 당해 검지를 나타내는 검지 신호를 제어 장치(600)에 출력한다. 로봇(530)은 가치대(510) 상의 기재(W)를 제3 작업 장소(WS3)로 반송하도록 구성된다. 로봇(530)의 구성은 로봇(100)과 마찬가지이지만, 이에 한정되지 않는다. 로봇(530) 등의 제2 반송 장치(500)의 구성 요소의 구동은 제어 장치(600)에 의해 제어된다.

여기서, 반송 장치(400 및 500)의 구성은 상기 구성에 한정되지 않고, 작업 장소 간에 기재(W)를 반송할 수 있는 구성이라면 좋다. 예를 들어, 반송 장치(400 및 500)는, 로봇(420 및 530) 대신에 또는 추가하여, 벨트 컨베이어, 반송차, 궤도 장치, 볼 나사 구조를 이용하여 반송하는 장치 및/또는 랙 앤 피니언 구조를 이용하여 반송하는 장치 등을 구비하여도 좋다. 반송 센서(440 및 520)는, 기재(W)의 존재를 검출할 수 있는 센서이라면 좋고, 예를 들어, 광전 센서(「빔 센서」라고도 칭함), 레이저 센서, 리미트 스위치 및 접촉 센서 등이라도 좋다.

위치 검출 장치(200)는 로봇(100)의 작업 범위 내에 배치된다. 위치 검출 장치(200)는 엔드 이펙터(110A 및 110B)에 의해 유지되어 있는 기재(W)의 위치를 검출하고, 검출 결과를 제어 장치(600)에 출력한다. 위치 검출 장치(200)는 기재(W)을 검출하는 복수의 센서를 구비하고, 본 실시예에서는 3개의 센서(201a ~ 201c)를 구비한다. 센서(201a ~ 201c)는 연직 방향으로 동등한 높이 위치에 배치되어 있다. 센서(201a ~ 201c)는 수평 방향으로 연장되는 직각 삼각형의 변을 구성하도록 배치되어 있다. 센서(201a 및 201b)는 직각 삼각형의 장변 상에 서로로부터 간격을 두고 배치되고, 센서(201c)는 직각 삼각형의 단변 상에 배치되어 있다. 이하에서, 상기 장변을 따른 수평 방향을 제2 방향(D2)이라고 칭하고, 상기 단변을 따른 수평 방향을 제1 방향(D1)이라고 칭한다. 제1 방향(D1)은 로봇(100)으로부터 위치 검출 장치(200)를 향하는 방향이고, 제2 방향(D2)은 제1 방향(D1)과 수직이고 또한 로봇(100)의 앞을 가로지르는 방향이다.

센서(201a ~ 201c)는, 당해 센서에 대한 기재(W)의 위치를 검출할 수 있다면 좋고, 광전 센서 및 레이저 센서 등이라도 좋다. 예를 들어, 센서(201a ~ 201c)는 연직 방향으로 대향하여 배치된 발광부 및 수광부를 구비하고, 발광부와 수광부 사이에 존재하는 기재(W)를 검지한다.

도 4는, 실시예에 따른 압착 장치(300)를 내방에서 외방을 향해 본 구성의 일례를 도시하는 사시도이다. 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 압착 장치(300)는, 기재(W)의 단부에, 전자 부품, 구체적으로는 단자, 커넥터 및 탭 등을 압착하도록 구성된다.

압착 장치(300)는, 압착체(301)와, 받침대(302)와, 구획벽(303)과, 개폐창(304)을 구비한다. 구획벽(303)은, 압착 장치(300)의 내외를 구획하는 벽이며, 구획벽(303)을 관통하는 개구부(303a)를 구비한다. 개폐창(304)은, 상하 방향으로 슬라이딩 가능하고, 슬라이딩함으로써 개구부(303a)를 개폐하도록 구성된다. 창 구동 장치(304a)가, 제어 장치(600)에 의한 제어 하에, 개폐창(304)을 슬라이드 또는 승강시키도록 구성된다. 창 구동 장치(304a)의 구성은, 개폐창(304)를 승강할 수 있으면 어떠한 구성이라도 좋다. 구획벽(303) 및 개폐창(304)은, 압착 장치(300)의 내부를 외부로부터 시인할 수 있도록 투명한 부재로 구성되지만, 이에 한정되지 않는다.

받침대(302)는 개구부(303a)를 통해 구획벽(303)의 외측으로부터 내측으로 연장된다. 받침대(302)는, 기재(W)가 재치될 수 있는 상면(302a)을 구비한다. 압착체(301)는, 구획벽(303)의 내측에서 받침대(302)의 상방에 배치되고, 상하 방향으로 이동하도록 구성되어 있다. 압착체(301)는, 하방으로 이동함으로써, 그 하단을 받침대(302)로 누른다. 압착체(301)는, 도시하지 않은 발열체를 포함하고, 압착체(301)의 하단과 받침대(302) 사이의 기재(W)를 가압하고 또한 가열함으로써, 전자 부품을 기재(W)에 압착한다. 이동 및 발열을 위한 압착체(301)의 구동은 제어 장치(600)에 의해 제어된다.

[제어 장치의 하드웨어 구성]

제어 장치(600)의 하드웨어 구성을 설명한다. 도 5는 본 실시예에 따른 제어 장치(600)의 하드웨어 구성의 일례를 도시하는 블록도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제어 장치(600)는 CPU(Central Processing Unit)(601)와, ROM(Read Only Memory)(602)과, RAM(Random Access Memory)(603)과, 메모리(604)와, 암 구동 회로(605)와, 회동 구동 회로(606)와, 부압 구동 회로(607)와, 입출력 I/F(인터페이스: Interface)(608 ~ 612)를 구성 요소로서 포함한다. 상기 구성 요소는 각각 버스, 유선 통신 또는 무선 통신을 통해 접속되어 있다. 여기서, 상기 구성 요소 모두가 필수적인 것은 아니다. 예를 들어, 상기 구성 요소의 일부가, 제어 장치(600)의 외부에 배치되고, 제어 장치(600)와 접속되어도 좋다.

예를 들어, CPU(601)는 프로세서이고, 제어 장치(600)의 동작의 전체를 제어한다. ROM(602)은 비휘발성 반도체 메모리 등으로 구성되고, CPU(601)로 동작을 제어하게 하기 위한 프로그램, 데이터 등을 격납한다. RAM(603)은 휘발성 반도체 메모리 등으로 구성되고, CPU(601)에서 실행되는 프로그램 및 처리 도중 또는 처리된 데이터 등을 일시적으로 격납한다. 메모리(604)는 휘발성 메모리 및 비휘발성 메모리 등의 반도체 메모리, 하드 디스크(HDD: Hard Disc Drive) 및 SSD(Solid State Drive) 등의 기억 장치로 구성되고, 각종 정보를 기억한다.

예를 들어, CPU(601)가 동작하기 위한 프로그램은 ROM(602) 또는 메모리(604)에 미리 유지되어 있다. CPU(601)는 ROM(602) 또는 메모리(604)로부터 프로그램을 RAM(603)으로 판독하여 전개한다. CPU(601)는, RAM(603)에 전개된 프로그램 중의 코드화된 각각의 명령을 실행한다.

제어 장치(600)의 각각의 기능은 CPU(601), ROM(602) 및 RAM(603) 등으로 이루어지는 컴퓨터 시스템에 의해 실현되어도 좋고, 전자 회로 또는 집적 회로 등의 전용의 하드웨어 회로에 의해 실현되어도 좋으며, 상기 컴퓨터 시스템 및 하드웨어 회로의 조합에 의해 실현되어도 좋다.

암 구동 회로(605)는, CPU(601)의 지령에 따라서, 로봇 암(120A 및 120B)의 암 구동 장치(MA1 ~ MA4 및 MB1 ~ MB4)의 서보 모터에 전력을 공급하여 각각의 서보 모터의 구동을 제어한다. 회동 구동 회로(606)는, CPU(601)의 지령에 따라서, 엔드 이펙터(110A 및 110B)의 회동 장치(114A 및 114B)의 서보 모터에 전력을 공급하여 각각의 서보 모터의 구동을 제어한다. 부압 구동 회로(607)는, CPU(601)의 지령에 따라서, 부압 발생 장치(700)의 구동과, 부압 발생 장치(700)와 흡착부(111A 및 111B) 각각을 접속하는 배관에 설치된 개폐 밸브(도시하지 않음)의 구동을 제어함으로써, 흡착부(111A 및 111B)에 발생시키는 부압을 제어한다.

제1 입출력 I/F(608)는, 이송 장치(410), 로봇(420) 및 반송 센서(440) 등의 제1 반송 장치(400)의 구성 요소와 접속되고, 당해 구성 요소에 대하여 정보, 데이터 및 지령 등을 입출력한다. 제2 입출력 I/F(609)는, 반송 센서(520) 및 로봇(530) 등의 제2 반송 장치(500)의 구성 요소와 접속되고, 당해 구성 요소에 대하여 정보, 데이터, 지령 등을 입출력한다. 제3 입출력 I/F(610)는, 위치 검출 장치(200)의 센서(201a ~ 201c)와 접속되고, 센서(201a ~ 201c)에 대하여 지령 및 검지 신호 등을 입출력한다. 제4 입출력 I/F(611)는, 압착 장치(300)의 압착체(301)와 접속되고, 압착체(301)에 대하여 정보 및 지령 등을 입출력한다. 제5 입출력 I/F(612)는, 압착 장치(300)의 개폐창(304)의 창 구동 장치(304a)와 접속되고, 창 구동 장치(304a)에 대하여 정보 및 지령 등을 입출력한다.

[제어 장치의 기능적 구성]

제어 장치(600)의 기능적 구성을 설명한다. 도 6은 실시예에 따른 제어 장치(600)의 기능적 구성의 일례를 도시하는 블록도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제어 장치(600)는 암 제어부(6001 및 6002)와, 회동 제어부(6003 및 6004)와, 흡착 제어부(6005)와, 유지 위치 검출부(6006)와, 반송 제어부(6007 및 6008)와, 압착 제어부(6009)와, 개폐 제어부(6010)와, 기억부(6011)를 기능적 구성 요소로서 포함한다. 상기 기능적 구성 요소 모두는 필수적인 것은 아니다.

기억부(6011)를 제외한 기능적 구성 요소의 기능은, CPU(601) 등에 의해 실현되고, 기억부(6011)의 기능은, 메모리(604), ROM(602) 및/또는 RAM(603)에 의해 실현된다. 기억부(6011)는 다양한 정보를 기억하고, 기억하고 있는 정보의 판독을 가능하게 한다. 예를 들어, 기억부(6011)는 제어 장치(600)를 동작시키는 프로그램을 기억하여도 좋다. 기억부(6011)는 로봇(100)의 반송 대상의 기재의 형상 및 사이즈 등의 기재 정보를 기억하여도 좋다. 기억부(6011)는 위치 검출 장치(200)의 센서(201a ~ 201c)의 3차원 위치 등의 위치 정보를 기억하여도 좋다. 3차원 위치는 로봇 시스템(1)이 배치되는 3차원 공간 내의 위치이다.

제1 암 제어부(6001)는, 프로그램에 따라 제1 로봇 암(120A)에 자동으로 소정의 작업을 실행시킨다. 제1 암 제어부(6001)는 암 구동 장치(MA1 ~ MA4)에 각각을 동작시키기 위한 지령을 출력한다. 이에 따라서, 제1 로봇 암(120A)이 소정의 작업에 따른 위치, 자세, 위치 및 자세의 이동 속도, 및 작용력으로 제1 엔드 이펙터(110A)를 움직이도록, 암 구동 장치(MA1 ~ MA4)가 구동한다.

제2 암 제어부(6002)는, 프로그램에 따라 제2 로봇 암(120B)에 자동으로 소정의 작업을 실행시킨다. 제2 암 제어부(6002)는 암 구동 장치(MB1 ~ MB4)에 각각을 동작시키기 위한 지령을 출력한다. 이에 따라서, 제2 로봇 암(120B)이 소정의 작업에 따른 위치, 자세, 위치 및 자세의 이동 속도, 및 작용력으로 제2 엔드 이펙터(110B)를 움직이도록, 암 구동 장치(MB1 ~ MB4)가 구동한다.

암 구동 장치(MA1 ~ MA4 및 MB1 ~ MB4)는 각각, 서보 모터의 회전자의 회전량을 검출하는 엔코더 등의 회전 센서(도시하지 않음)와, 서보 모터의 구동 전류를 검출하는 전류 센서(도시하지 않음)를 구비한다. 암 제어부(6001 및 6002)는, 각각의 서보 모터의 회전 센서 및 전류 센서로부터 출력되는 회전량 및 구동 전류값을 피드백 정보로서 이용하여, 회전 개시, 회전 정지, 회전 속도 및 회전 토크 등의 각각의 서보 모터의 구동을 제어한다. 암 제어부(6001 및 6002)는 각각, 암 구동 회로(605)가 각각의 서보 모터에 출력하는 구동 전류의 지령 값을 피드백 정보로서 이용하도록 구성되어도 좋다.

제1 회동 제어부(6003)는, 프로그램에 따라 제1 엔드 이펙터(110A)에 자동으로 소정의 작업을 실행시킨다. 제1 회동 제어부(6003)는, 회동 장치(114A)에 이것을 동작시키기 위한 지령을 출력한다. 이에 따라서, 회동 장치(114A)는, 소정의 작업에 따른 자세, 및 자세의 이동 속도로 제1 흡착부(111A)를 움직이도록 구동한다.

제2 회동 제어부(6004)는, 프로그램에 따라 제2 엔드 이펙터(110B)에 자동으로 소정의 작업을 실행시킨다. 제2 회동 제어부(6004)는, 회동 장치(114B)에 이것을 동작시키기 위한 지령을 출력한다. 이에 따라서, 회동 장치(114B)는, 소정의 작업에 따른 자세, 및 자세의 이동 속도로 제2 흡착부(111B)를 움직이도록 구동한다.

회동 제어부(6003 및 6004)은 각각, 회동 장치(114A 및 114B) 각각에 구비된 서보 모터의 회전 센서(도시하지 않음) 및 전류 센서(도시하지 않음)로부터 출력된 회전량 및 구동 전류값을 피드백 정보로서 이용하여, 당해 서보 모터의 구동을 제어한다. 회동 제어부(6003 및 6004)는 각각, 회동 구동 회로(606)가 각각의 서보 모터에 출력하는 구동 전류의 지령값을 피드백 정보로서 이용하도록 구성되어도 좋다.

흡착 제어부(6005)는, 프로그램에 따라 흡착부(111A 및 111B)에 부압을 발생시킨다. 흡착 제어부(6005)는, 부압 발생 장치(700)에 이것을 동작시키기 위한 지령을 출력함으로써, 부압 발생 장치(700)의 동작을 제어한다. 흡착 제어부(6005)는, 제1 흡착부(111A)와 부압 발생 장치(700)를 연통하는 배관의 개폐 밸브(도시하지 않음)에, 이것을 동작시키기 위한 지령을 출력함으로써, 제1 흡착부(111A)에 발생하는 부압을 제어한다. 흡착 제어부(6005)는, 제2 흡착부(111B)와 부압 발생 장치(700)를 연통하는 배관의 개폐 밸브(도시하지 않음)에, 이것을 동작시키기 위한 지령을 출력함으로써, 제2 흡착부(111B)에 발생하는 부압을 제어한다.

유지 위치 검출부(6006)는, 엔드 이펙터(110A 및 110B)와, 엔드 이펙터(110A 및 110B)에 의해 유지되어 있는 기재(W)의 상대적인 위치 관계를 검출한다. 구체적으로는, 유지 위치 검출부(6006)는 흡착부(111A 및 111B)와 기재(W)의 상대적인 위치 관계를 검출한다. 제어 장치(600)는, 상기 위치 관계에 기초하여, 로봇(100)의 동작 중에 기재(W)의 위치 결정을 한다.

구체적으로는, 제어 장치(600)는, 로봇(100)에 기재(W)를 유지시키는 경우, 기재(W)의 장변 방향의 양단 부근의 위치에서, 흡착부(111A 및 111B)에 기재(W)를 흡착시킨다. 제어 장치(600)는, 유지되어 있는 기재(W)를 위치 검출 장치(200)에 센싱시키는 경우, 기재(W)를 제1 방향(D1)(도 1 참조)으로 이동시킴으로써, 기재(W)의 장변 방향을 따르는 가장자리부(W1)를 센서(201a 및 201b)로 검지시키고, 기재(W)를 제2 방향(D2)(도 1 참조)으로 이동시킴으로써, 기재(W)의 단변 방향을 따르는 가장자리부(W2)를 센서(201c)에 검지시킨다. 단변 방향는 장변 방향에 직교하는 방향이다.

유지 위치 검출부(6006)는, 센서(201a ~ 201c)가 기재(W)를 검지한 각각의 타이밍에서의 흡착부(111A 및 111B)의 위치 및 자세를 검출한다. 흡착부(111A 및 111B) 각각의 위치 및 자세는, 3차원 위치 및 3차원 자세라도 좋다. 3차원 자세는, 로봇 시스템(1)이 배치된 3차원 공간에서의 자세이고, 예를 들어, 직교하는 3축 둘레의 자세각이라도 좋다.

나아가, 유지 위치 검출부(6006)는, 기억부(6011)로부터 기재(W)의 기재 정보와 센서(201a ~ 201c)의 위치 정보를 판독한다. 유지 위치 검출부(6006)는, 기재(W)의 형상 및 사이즈와, 센서(201a 및 201b)의 3차원 위치와, 각각의 타이밍에서의 흡착부(111A 및 111B)의 위치 및 자세에 기초하여, 기재(W)의 가장자리부(W1 및 W2)와 흡착부(111A 및 111B)의 상대적인 위치 및 자세를 검출한다.

이와 같이, 유지 위치 검출부(6006)는, 기재(W)의 에지부(W1 및 W2)와 흡착부(111A 및 111B)의 상대적인 위치 및 자세를 검출함으로써, 기재(W)와 흡착부(111A 및 111B)와 의 상대적인 위치 관계를 검출한다.

여기서, 유지 위치 검출부(6006)는, 흡착부(111A 및 111B)의 위치 및 자세를 이하와 같이 검출하여도 좋다. 유지 위치 검출부(6006)는, 암 구동 장치(MA1 ~ MA4)의 회전 센서의 검출 값에 기초하여, 제1 엔드 이펙터(110A)의 위치 및 자세를 검출한다. 예를 들어, 제1 엔드 이펙터(110A)의 위치 및 자세는, 제1 엔드 이펙터(110A)와 링크(124A)의 접속부의 제4 축(S4a)의 위치에서의 3차원 위치 및 제4 축(S4a)의 위치에서의 당해 접속부의 3차원 자세라도 좋다. 나아가, 유지 위치 검출부(6006)는, 제1 엔드 이펙터(110A)의 위치 및 자세와, 회동 장치(114A)의 회전 센서의 검출 값에 기초하여, 제1 흡착부(111A)의 위치 및 자세를 검출한다.

마찬가지로, 유지 위치 검출부(6006)는, 암 구동 장치(MB1 ~ MB4)의 회전 센서의 검출 값에 기초하여, 제2 엔드 이펙터(110B)의 위치 및 자세를 검출한다. 나아가, 유지 위치 검출부(6006)는, 제2 엔드 이펙터(110B)의 위치 및 자세와, 회동 장치(114B)의 회전 센서의 검출 값에 기초하여, 제2 흡착부(111B)의 위치 및 자세를 검출한다.

제1 반송 제어부(6007)는, 프로그램에 따라 제1 반송 장치(400)의 이송 장치(410) 및 로봇(420)에 자동으로 기재(W)를 반송시킨다. 예를 들어, 제1 반송 제어부(6007)는, 가치대(430) 상의 기재(W)가 로봇(100)에 의해 제거됨으로써, 반송 센서(440)가 기재(W)의 검지 신호의 출력을 정지하면, 기재(W)를 반송하는 지령을 로봇(420)에 출력한다. 즉, 제1 반송 제어부(6007)는, 가치대(430)로부터 기재(W)가 제거될 때마다 다음의 기재(W)를 가치대(430)에 반송시키도록, 이송 장치(410) 및 로봇(420)의 구동을 제어한다. 여기서, 제1 반송 제어부(6007)는, 반송 센서(440)의 검지 신호 대신에, 암 제어부(6001 및 6002) 등으로부터 가치대(430)로부터의 기재(W)의 제거를 나타내는 정보를 수취하고, 당해 정보에 기초하여 상기 지령을 출력하여도 좋다.

제2 반송 제어부(6008)는, 프로그램에 따라 제2 반송 장치(500)의 로봇(530)에 자동으로 기재(W)를 반송시킨다. 예를 들어, 제2 반송 제어부(6008)는, 로봇(100)에 의해 가치대(510) 상에 기재(W)가 배치됨으로써, 반송 센서(520)가 기재(W)의 검지 신호를 출력하면, 기재(W)를 반송하는 지령을 로봇(530)에 출력한다. 즉, 제2 반송 제어부(6008)는, 가치대(510) 상에 기재(W)가 배치될 때마다 당해 기재(W)를 제3 작업 장소(WS3)로 반송시키도록, 로봇(530)의 구동을 제어한다. 여기서, 제2 반송 제어부(6008)는, 반송 센서(520)의 검지 신호 대신에, 암 제어부(6001 및 6002) 등으로부터 가치대(510)로의 기재(W)의 배치를 나타내는 정보를 수취하고, 당해 정보에 기초하여 상기 지령 을 출력하여도 좋다.

개폐 제어부(6010)는, 프로그램에 따라 창 구동 장치(304a)로 자동으로 개폐창(304)을 개폐시킨다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 로봇(100)에 의한 받침대(302)에의 기재(W)의 배치가 완료되면, 개폐 제어부(6010)는, 암 제어부(6001 및 6002) 등으로부터 배치 완료를 나타내는 통지를 수취하고, 개구부(303a)를 닫도록 개폐창(304)을 하강하는 지령을 창 구동 장치(304a)에 출력한다. 또한, 압착체(301)에 의한 기재(W)에의 압착이 완료되면, 개폐 제어부(6010)는 압착 제어부(6009)로부터 압착 완료를 나타내는 통지를 수취하고, 개구부(303a)를 개방하도록 개폐창(304)을 상승시키는 지령을 창 구동 장치(304a)에 출력한다.

압착 제어부(6009)는, 프로그램에 따라 압착체(301)에 자동으로 기재(W)에의 압착 동작을 시킨다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 받침대(302)에의 기재(W)의 배치 완료 후, 창 구동 장치(304a)가 개구부(303a)를 닫으면, 압착 제어부(6009)는, 개폐 제어부(6010)로부터 폐쇄 완료의 통지를 수취하고, 압착을 위해 발열 및 승강 동작하는 지령을 압착체(301)에 출력한다. 또한, 기재(W)에의 압착이 완료되면, 압착 제어부(6009)는, 기재(W)의 상방에서 정지하고 또한 발열을 정지하는 지령을 압착체(301)에 출력한다.

[로봇 시스템의 동작]

실시예에 따른 로봇 시스템(1)의 동작을 도 7을 참조하여 설명한다. 도 7은 실시예에 따른 로봇 시스템(1)의 동작의 일례를 도시하는 플로우 차트다. 도 8 ~ 도 13은 각각, 도 7의 플로우 차트에 따라 동작 중인 로봇 시스템(1)의 상태의 일례를 도시하는 사시도이다.

스텝(S101)에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 제어 장치(600)는, 제1 반송 장치(400)의 이송 장치(410)에, 기재(W)를, 제1 작업 장소(WS1)로부터 로봇(420)의 앞으로 반송시킨다. 나아가, 제어 장치(600)는, 로봇(320)에, 기재(W)를, 제2 작업 장소(WS2)의 목적 위치인 가치대(430) 상의 소정의 위치로 반송시킨다.

다음으로, 스텝(S102)에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 제어 장치(600)는 반송 센서(440)(도 1 참조)의 검지 신호에 기초하여, 가치대(430) 상의 기재(W)의 존재를 검출한다. 검출 후, 제어 장치(600)는, 로봇(100)의 로봇 암(120A 및 120B)으로, 엔드 이펙터(110A 및 110B)를 기재(W)의 장변 방향의 양단의 상방으로 이동시키고, 엔드 이펙터(110A 및 110B)로 기재(W)를 유지시킨다. 구체적으로는, 제어 장치(600)는, 부압 발생 장치(700)(도 5 참조)를 미리 구동시켜 둔다. 제어 장치(600)는, 기재(W)의 상방의 엔드 이펙터(110A 및 110B)를 하강시켜서, 흡착부(111A 및 111B)가 기재(W)의 양단에 접근 또는 접촉하는 타이밍에서 개폐 밸브(도시하지 않음)를 개방함으로써, 흡착부(111A 및 111B)에 기재(W)를 흡착시킨다.

이 때, 제1 엔드 이펙터(110A)의 자세는, 기부(113A)의 단수부(1132)가 제1 방향(D1)을 향하도록 방향지어진다. 제2 엔드 이펙터(110B)의 자세는, 기부(113B)의 단수부(1132)가 제2 방향(D2)을 향하도록 방향지어진다. 흡착부(111A 및 111B)의 자세는 하방을 향하도록 방향지어진다. 따라서, 제5 축(S5a)은 제1 방향(D1)을 따르고, 제5 축(S5b)은 제2 방향(D2)을 따른다.

다음으로, 스텝(S103)에서, 도 9에 도시된 바와 같이, 제어 장치(600)는, 로봇 암(120A 및 120B)으로 기재(W)를 위치 검출 장치(200)로 이동시키고, 위치 검출 장치(200)로 기재(W)를 센싱시킨다. 예를 들어, 제어 장치(600)는, 기재(W)를 제1 방향(D1)으로 이동시킴으로써, 기재(W)의 가장자리부(W1)를 센서(201a 및 201b)에 검지시킨다. 나아가, 제어 장치(600)는, 기재(W)를 제2 방향(D2)으로 이동시킴으로써, 기재(W)의 가장자리부(W2)를 센서(201c)에 센서(201c)에 검지시킨다.

다음으로, 스텝(S104)에서, 제어 장치(600)는, 센서(201a ~ 201c)의 검지 결과 등에 기초하여, 흡착부(111A 및 111B)와 기재(W)의 상대적인 위치 관계, 즉 엔드 이펙터(110A 및 110B)와 기재(W)의 상대적인 위치 관계를 검출한다.

다음으로, 스텝(S105)에서, 도 10에 도시된 바와 같이, 제어 장치(600)는, 기판(W)에 비틀림 등의 작용을 부여한다. 구체적으로는, 제어 장치(600)는, 로봇 암(120A 및 120B)에 기재(W)를 위치 검출 장치(200) 밖으로 이동시키고, 나아가, 제2 로봇 암(120B) 및 제2 엔드 이펙터(110B)를 동작시킴으로써, 기재(W)에 비틀림을 준다. 이 때, 제어 장치(600)는, 제2 로봇 암(120B)으로, 제2 엔드 이펙터(110B)를 제1 엔드 이펙터(110A)를 향해 이동시키면서 상방으로 이동시킨다. 나아가, 상기 동작 후에 또는 병행하여, 제어 장치(600)는 흡착부(111A 및 111B)의 배열 방향인 제3 방향(D3)에 대해 기대(130)를 향하여 후퇴하도록, 제2 로봇 암(120B)으로 제2 엔드 이펙터(110B)를 이동시킨다. 제어 장치(600)는, 제3 방향(D3)을 따라 흡착부(111A 및 111B)가 늘어선 가상적인 라인, 즉, 배열 방향의 라인에 대해서, 당해 라인과 교차하는 방향으로 제2 엔드 이펙터(110B)를 후퇴시킨다. 이에 따라서, 제2 흡착부(111B)는 제1 흡착부(111A)보다 기대(130)를 향해 후퇴한다. 즉, 제어 장치(600)는, 제1 흡착부(111A)에 가깝게 되도록 제2 흡착부(111B)를 이동시킴으로써 기재(W)를 휘면서, 제2 흡착부(111B)를 상방 및 후퇴 방향으로 이동시킨다. 여기서, 제3 방향(D3)은 수평 방향이고, 도 10에서는 제1 방향(D1)과 대략 평행하다.

나아가, 제어 장치(600)는, 회동 장치(114B)로 지지부(112B)를 회동시킴으로써, 제2 흡착부(111B)의 자세를 상방으로 향하도록 변경한다. 이에 따라서, 기재(W)는 비틀어진다. 이 때, 기재(W)에서 제1 흡착부(111A)의 흡착 부분인 제1 유지 부분은, 기재(W)에서 제2 흡착부(111B)의 흡착 부분인 제2 유지 부분보다, 하방에 있고 또한 기대(130)로부터 멀어지는 방향으로 위치한다.

다음으로, 스텝(S106)에서, 도 11에 도시된 바와 같이, 제어 장치(600)는, 로봇 암(120A 및 120B)으로 기재(W)를 압착 장치(300)로 이동시킨다. 나아가, 제어 장치(600)는, 로봇 암(120A 및 120B)으로, 기재(W)의 제1 유지 부분을 개구부(303a)를 통하여 압착 장치(300)의 내부에 도입시켜서, 받침대(302) 상에 재치시킨다. 이 때, 기재(W)의 제2 유지부가 스텝(S105)에서 설명한 바와 같이 위치하기 때문에, 기재(W)의 제1 유지부 이외의 부분 및 제2 엔드 이펙터(110B)가 구획벽(303)과 간섭하는 것이 억제된다.

다음으로, 스텝(S107)에서, 제어 장치(600)는, 개폐창(304)을 하강시켜서 개구부(303a)를 폐쇄시킨다.

다음으로, 스텝(S108)에서, 도 12에 도시된 바와 같이, 제어 장치(600)는, 압착체(301)로 기재(W)에의 압착을 실행시킨다.

다음으로, 스텝(S109)에서, 제어 장치(600)는, 압착 완료 후, 개폐창(304)을 상승시켜서 개구부(303a)를 개방시킨다.

다음으로, 스텝(S110)에서, 제어 장치(600)는, 로봇 암(120A 및 120B)로 기재(W)를 압착 장치(300) 밖으로 이동, 즉, 인출시킨다.

다음으로, 스텝(S111)에서, 도 13에 도시된 바와 같이, 제어 장치(600)는, 로봇 암(120A 및 120B)으로 기재(W)를 제2 반송 장치(500)의 가치대(510) 상의 소정의 위치에 배치시킨다. 제어 장치(600)는, 기재(W)를 이동시키는 과정에서, 기재(W)에 가해지고 있는 비틀림 등을 제거한다. 구체적으로는, 제어 장치(600)는, 스텝(S105)에서 실행된 동작을 역순으로 거슬러 올라가도록, 제2 로봇 암(120B) 및 회동 장치(114B)를 동작시킨다. 이에 따라서, 로봇 암(120A 및 120B) 및 엔드 이펙터(110A 및 110B)는 스텝(S102)와 동일한 상태로 기재(W)을 유지한다.

다음으로, 스텝(S112)에서, 제어 장치(600)는, 반송 센서(520)의 검지 신호에 기초하여, 가치대(510) 상의 기재(W)의 존재를 검출한다. 검출 후, 제어 장치(600)는, 제2 반송 장치(500)의 로봇(530)으로 기재(W)를 제3 작업 장소(WS3)로 반송시킨다.

상술한 스텝(S101 ∼ S112)의 처리에 의해, 로봇 시스템(1)은, 제1 작업 장소(WS1)로부터 제2 작업 장소(WS2)로 반송된 1개의 기재(W)에 대하여, 압착 처리를 수행한 후에 제3 작업 장소(WS3)로 반송한다. 나아가, 제어 장치(600)는, 스텝(S102)의 처리의 완료 후, 스텝(S103)의 처리와 병행하여, 제1 작업 장소(WS1)의 다음의 기재(W)에 대하여 스텝(S101) 이후의 처리를 실행함으로써, 복수의 기재(W)를 연속적으로 압착 처리하여 제3 작업 장소(WS3)에 반송할 수 있다.

(변형예)

변형예에 따른 엔드 이펙터(110C)의 구성을 설명한다. 본 변형예에 따른 엔드 이펙터(110C)는 엔드 이펙터(110A 및 110B)의 기능을 겸한 기능을 실현하도록 구성된다. 이하, 본 변형예에 대해서, 실시예와 다른 점을 중심으로 설명하고, 실시예와 동일한 점의 설명을 적절히 생략한다.

도 14 및 도 15는 변형예에 따른 엔드 이펙터(110C)의 구성의 일례를 도시하는 사시도이다. 도 14는 비틀림을 주지 않은 상태의 기재(W)를 유지하는 제1 로봇 암(120A)의 엔드 이펙터(110C)를 도시하고, 도 15는 비틀림을 준 상태의 기재(W)를 유지하는 제1 로봇 암(120A)의 엔드 이펙터(110C)를 도시한다. 엔드 이펙터(110A 및 110B)의 기능을 겸하는 엔드 이펙터(110C)는, 로봇 암(120A 및 120B) 각각에 배치되어도 좋고, 어느 일방에만 배치되어도 좋다. 후자의 경우, 로봇(100)은 1개의 로봇 암만을 구비하여, 쌍완 로봇이 아니라도 좋다.

도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 엔드 이펙터(110C)는, 제1 흡착부(111C)와, 제2 흡착부(112C)와, 제1 지지부(113C)와, 제1 회동부(114C)와, 제2 지지부(115C)와, 제2회동부(116C)와, 기부(117C)를 구비한다. 흡착부(111C 및 112C)는, 실시예에 따른 흡착부(111A 및 111B)와 동일한 구성을 구비한다.

기부(117C)는 로봇 암(120A 및 120B)의 링크(124A 및 124B)의 메커니컬 인터페이스와 착탈 가능하게 접속되도록 구성된다. 기부(117C)는 흡착부(111C 및 112C)를 지지한다. 기부(117C)는 제1 부분(117Ca)과 제2 부분(117Cb)을 일체로 포함한다.

제1 부분(117Ca)은, 예를 들어, Z자 형상의 단면 형상의 판상 부재로 구성되고, 기부(117C)와 링크(124A)의 접속 부분으로부터 제4 방향(D4)으로 연장된 후, 하방으로 연장되고, 나아가, 제4 방향(D4)으로 연장한다. 제4 방향(D4)은 제4 축(S4a)과 대략 수직인 수평 방향이다. 제2 부분(117Cb)은, 예를 들어, 직선 형상의 판상 부재로 구성되고, 상기 접속 부분으로부터 제5 방향(D5)으로 연장된다. 제5 방향(D5)은 제4 축(S4a) 및 제4 방향(D4)과 대략 수직인 수평 방향이다.

제1 흡착부(111C)는, 제1 부분(117Ca)의 선단부의 하측에서, 그 개방단을 하방을 향해 당해 선단 부분에 장착된다. 제2 회동부(116C)는, 제2 부분(117Cb)의 선단 부분의 하측에서, 당해 선단 부분과 접속되어 있다. 제2 회동부(116C)는, 제2 부분(117Cb)에 제2 지지부(115C)를 제6축(S6)을 중심으로 회동 가능하게 연결한다. 제2 회동부(116C)는, 제어 장치(600)에 의한 제어 하에 제2 지지부(115C)를 회동시키는 회동 장치(116Ca)를 포함한다. 회동 장치(116Ca)는, 실시예에 따른 회동 장치(114A 및 114B)와 동일한 구성을 구비한다. 제6 축(S6)의 방향은 제4 축(S4a)의 방향과 대략 평행하다. 제6 축(S6)을 중심으로 하는 제2 지지부(115C)의 회동은, 실시예에서 제4 축(S4b)을 중심으로 하는 제2 엔드 이펙터(110B)의 기부(113B)의 회동과 마찬가지의 거동을 실현한다. 제2 회동부(116C)는 이동 장치의 일례이다.

제2 지지부(115C)는, 제2 회동부(116C)의 하측에 배치된다. 제2 지지부(115C)는, 예를 들어, L자 형상의 단면 형상의 판상 부재로 구성되고, 서로 대략 수직인 제1 부분(115Ca) 및 제2 부분(115Cb)을 일체로 포함한다. 제1 부분(115Ca)은, 제2 회동부(116C)와 연결되고, 제6 축(S6)에 대략 수직인 수평 방향으로 연장된다. 제2 부분(115Cb)은, 제1 부분(115Ca)으로부터 제6 축(S6)과 대략 평행하게 하방으로 연장된다. 제2 부분(115Cb)은 제6 축(S6)으로부터 떨어져 있다.

제1 회동부(114C)는, 제1 부분(115Ca)과 반대 측에서 제2 부분(115Cb)과 접속되고, 제2 부분(115Cb)과 제1 지지부(113C)를 제7 축(S7)을 중심으로 회동 가능하게 연결한다. 제1 회동부(114C)는, 제어 장치(600)에 의한 제어 하에 제1 지지부(113C)를 회동시키는 회동 장치(114Ca)를 포함한다. 회동 장치(114Ca)는 회동 장치(116Ca)와 마찬가지의 구성을 구비한다. 제7 축(S7)의 방향은 제6 축(S6)의 방향에 대략 수직인 수평 방향이다. 제7 축(S7)을 중심으로 하는 제1 지지부(113C)의 회동은, 실시예에서의 제5 축(S5b)을 중심으로 하는 제2 엔드 이펙터(110B)의 지지부(112B)의 회동과 마찬가지의 거동을 실현한다. 제1 회동부(114C)는 이동 장치의 일례이다.

제1 지지부(113C)는, 제1 회동부(114C)의 측방에 배치된다. 제1 지지부(113C)는, 예를 들어, L자 형상의 단면 형상의 판상 부재로 구성되고, 서로 대략 수직인 제1 부분(113Ca) 및 제2 부분(113Cb)을 일체로 포함한다. 제1 부분(113Ca)은, 제1 회동부(114C)와 연결되고, 제7 축(S7)과 대략 수직인 수직 방향으로 연장된다. 제2 부분(113Cb)은, 제1 부분(113Ca)으로부터 측방향으로 제7 축(S7)과 대략 평행하게 연장된다. 제2 부분(113Cb)은 제7 축(S7)으로부터 떨어져 있다. 제2 흡착부(112C)는, 제2 부분(113Cb)에서 제1 부분(113Ca)과 반대측의 표면에 장착되고, 그 개방 단부가 당해 표면과 대략 수직인 방향을 향하여 배치된다.

상기 구성에 의해, 제1 흡착부(111C)는, 제4 축(S4a)을 중심으로 하는 회동에 의해, 링크(123A)에 대한 위치를 바꿀 수 있다. 제2 흡착부(112C)는, 제4 축(S4a), 제6 축(S6) 및 제7 축(S7)을 중심으로 하는 회동에 의해, 링크(123A) 및 제1 흡착부(111C)에 대한 위치 및 자세를 바꿀 수 있다.

예를 들어, 도 14에 도시된 바와 같이, 엔드 이펙터(110C)는, 흡착부(111C 및 112C)를, 각각의 개방단을 하방을 향한 상태에서, 연직 방향으로 동등한 높이 위치에 위치시키고, 제5 방향(D5)에 따르는 배열 방향으로 배치할 수 있다.

예를 들어, 도 15에 도시된 바와 같이, 엔드 이펙터(110C)는, 제2 회동부(116C)로 제2 지지부(115C)를 제6 축(S6) 둘레로 회동시킴으로써, 제2 흡착부(112C)를 제1 흡착부(111C)에 근접시키고, 또한, 제5 방향(D5)을 따르는 배열 방향에 대해 제2 흡착부(112C)를 후퇴시킬 수 있다. 엔드 이펙터(110C)는, 제5 방향(D5)을 따라 흡착부(111C 및 112C)가 늘어선 가상적인 라인, 즉 배열 방향의 라인에 대해서, 당해 라인과 교차하는 방향으로 제2 흡착부(112C)를 후퇴시킬 수 있다. 나아가, 엔드 이펙터(110C)는, 제1 회동부(114C)로 제1 지지부(113C)를 제7 축(S7) 둘레로 회동시킴으로써, 제2 흡착부(112C)를 제1 흡착부(111C)보다 상방에 위치시키고, 또한, 제2 흡착부(112C)의 개방단을 상방으로 향하게 할 수 있다. 따라서, 엔드 이펙터(110C)는, 도 14에 도시된 바와 같이 유지되는 기재(W)에 대해서, 실시예와 마찬가지의 비틀림 등의 작용을 줄 수 있다.

여기서, 도 14 및 도 15에서는, 제2 흡착부(112C)는, 제1 흡착부(111C)에 대하여 제5 방향(D5)에 배치되지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들어, 제5 방향(D5)과 반대 방향으로 배치되어도 좋다.

또한, 본 변형예에 따른 엔드 이펙터(110C)는, 제6 축(S6) 둘레로 제2 지지부(115C)를 회동시킴으로써 제2 흡착부(112C)를 이동시키도록 구성되지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들어, 제2 지지부(115C)를 평행 이동시킴으로써 제2 흡착부(112C)를 이동시키도록 구성되어도 좋다.

또한, 본 변형예에 따른 엔드 이펙터(110C)는, 추가적인 회동부를 구비하여도 좋다. 예를 들어, 엔드 이펙터(110C)는 기부(117C)와 링크(124A) 사이에서 제4 방향(D4) 및/또는 제5 방향(D5)을 따르는 축을 중심으로 회동하는 회동 장치를 구비하여도 좋다. 이에 따라서, 엔드 이펙터(110C)는 흡착부(111C 및 112C)의 방향을 바꿀 수 있다.

(그 밖의 실시예)

이상, 본 개시의 실시예의 예를 설명하였지만, 본 개시는 상기 실시예 및 변형예에 한정되지 않는다. 즉, 본 개시의 범위 내에서 다양한 변형 및 개선이 가능하다. 예를 들어, 각종 변형을 실시예 및 변형예에 실시한 것과, 다른 실시예 및 변형예의 구성 요소를 조합하여 구성하는 형태도 본 개시의 범위 내에 포함된다.

예를 들어, 실시예 및 변형예에서, 로봇(100)은, 로봇 암(120A 및 120B)을 구비하는 쌍완 로봇으로 구성되지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 로봇(100)은 1개의 암만을 구비하여도 좋고, 3개 이상의 암을 구비하여도 좋다. 예를 들어, 로봇 암(120A 및 120B)은 상이한 로봇에 탑재되어도 좋다.

또한, 실시예 및 변형예에서는, 엔드 이펙터(110A ~ 110C)의 흡착부(111A, 111B, 111C 및 112C), 부압을 발생시킴으로써 물체를 흡착하도록 구성되지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 흡착부는 점착력에 의해 물체를 부착시키도록 구성되어도 좋다. 또는, 흡착부는, 가요성을 가지는 고무 또는 수지 등으로 구성된 흡반을 구비하고, 흡반을 내리누름으로써 물체를 흡착하도록 구성되어도 좋다. 나아가, 흡착력의 증가를 위해, 흡반의 흡착면의 공기를 흡출하는 기구가 설치되어도 좋다.

또한, 실시예 및 변형예에서는, 엔드 이펙터(110A ~ 110C) 각각의 흡착부(111A, 111B, 111C 또는 112C)의 수량은 1개이지만, 이에 한정되지 않고, 2개 이상이라도 좋다.

또한, 실시예 및 변형예에서는, 본 개시의 기술이 적용 가능한 기계 장치로서, 산업용 로봇인 로봇(100)이 예시되지만, 본 개시의 기술이 적용 가능한 기계 장치는, 산업용 로봇 이외의 기계 장치라도 좋다. 예를 들어, 당해 기계 장치는, 서비스 로봇, 건설 기계, 터널 굴삭기, 크레인, 하역 반송차, 및, 휴머노이드 등이라도 좋다. 서비스 로봇은, 간호, 의료, 청소, 경비, 안내, 구조, 조리, 상품 제공 등의 다양한 서비스업에서 사용되는 로봇이다.

또한, 본 개시의 기술은, 제어 방법이라도 좋다. 예를 들어, 본 개시의 일 형태에 따른 제어 방법은, 제1 흡착부를 구비하는 제1 로봇 암과, 회동 장치에 의해 회동 가능한 제2 흡착부를 구비하는 제2 로봇 암을 이용하여 가요성을 가지는 판상 부재를 반송하기 위한 제어 방법으로서, 상기 제1 로봇 암을 동작시켜서, 상기 제1 흡착부에 상기 판상 부재를 흡착시키는 것과, 상기 제2 로봇 암을 동작시켜서, 상기 제2 흡착부에 상기 판상 부재를 흡착시키는 것과, 상기 제1 로봇 암 및 상기 제2 로봇 암을 동작시켜서, 흡착되어 있는 상기 판상 부재를 들어 올려 이동시키는 것과, 상기 제1 로봇 암을 동작시켜서, 상기 제1 흡착부 및 상기 제2 흡착부의 배열 방향에 대하여 상기 제2 흡착부를 후퇴시키는 것과, 상기 회동 장치를 동작시켜서, 상기 제1 흡착부와 다른 방향을 향하도록 상기 제2 흡착부를 회동시키는 것과, 상기 제1 로봇 암 및 상기 제2 로봇 암을 동작시키고, 상기 제2 흡착부의 회동에 의해 비틀린 상기 판상 부재를 이동시킴으로써, 상기 제1 흡착부에 의해 흡착되어 있는 상기 판상 부재의 부위를 반송처에 도입하는 것을 포함한다. 상기 제어 방법은, CPU, LSI 등의 회로, IC 카드 또는 단일의 모듈 등에 의해, 실현되어도 좋다.

또한, 본 개시의 기술은, 상기 제어 방법을 실행하기 위한 프로그램이라도 좋고, 상기 프로그램이 기록된 비일시적인 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체이라도 좋다. 또한, 상기 프로그램은 인터넷 등의 전송 매체를 통해 유통시킬 수 있다는 것은 말할 것도 없다.

또한, 상기에서 사용한 서수, 수량 등의 숫자는, 모두 본 개시의 기술을 구체적으로 설명하기 위해 예시하는 것이고, 본 개시는 예시된 숫자에 한정되지 않는다. 또한, 구성 요소 간의 접속 관계는, 본 개시의 기술을 구체적으로 설명하기 위하여 예시한 것이고, 본 개시의 기능을 실현하는 접속 관계는 이에 한정되지 않는다.

또한, 기능 블록도에서 블록의 분할은 일례이고, 복수의 블록을 한 개의 블록으로서 실현하고, 한 개의 블록을 복수로 분할하거나, 및/또는 일부의 기능을 다른 블록으로 옮겨도 좋다. 또한, 유사한 기능을 가진 복수의 블록의 기능을 단일의 하드웨어 또는 소프트웨어가 병렬 또는 시분할로 처리되어도 좋다.

1: 로봇 시스템
100: 로봇
110A, 110B, 110C: 엔드 이펙터(유지 장치)
111A, 111B, 111C, 112C: 흡착부
112A, 112B, 113C, 115C: 지지부
113A, 113B, 117C: 기부
114A, 114B, 114Ca, 116Ca: 회동 장치
114C, 116C: 회동부(이동 장치)
120A, 120B: 로봇 암(이동 장치)
124A, 124B: 링크(단부 링크)
200: 위치 검출 장치
300: 압착 장치
600: 제어 장치
W: 기재(판상 부재)

Claims (20)

1. 가요성을 가지는 판상 부재를 유지하도록 구성된 유지 장치로서,
   상기 판상 부재를 흡착하도록 구성되는 제1 흡착부와,
   상기 판상 부재를 흡착하고 또한 회동 및 이동을 가능하게 하도록 구성되는 제2 흡착부와,
   상기 제2 흡착부를 회동시키도록 구성되는 회동 장치와,
   상기 제2 흡착부를 이동시키도록 구성된 이동 장치를 구비하고,
   상기 제1 흡착부 및 상기 제2 흡착부가 상기 판상 부재를 흡착 및 유지하고 있을 때, 상기 회동 장치는, 상기 제1 흡착부와 다른 방향을 향하도록 상기 제2 흡착부를 회동시킴으로써, 상기 판상 부재를 비틀도록 구성되고, 상기 이동 장치는, 상기 제1 흡착부 및 상기 제2 흡착부의 배열 방향에 대해 후퇴하도록 상기 제2 흡착부를 이동시킴으로써, 상기 판상 부재를 구부리도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유지 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 판상 부재를 비틀 때, 상기 이동 장치는, 상기 제1 흡착부에 가깝게 되도록 상기 제2 흡착부를 이동시킴으로써 상기 판상 부재를 휘도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유지 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 판상 부재를 비틀 때, 상기 이동 장치는, 상기 제2 흡착부를 상기 제1 흡착부보다 상방으로 이동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유지 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 흡착부는 제1 로봇 암에 배치되고,
   상기 제2 흡착부는 제2 로봇 암에 배치되며,
   상기 제2 로봇 암은 상기 이동 장치로서 기능하는 것을 특징으로 하는 유지 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 흡착부 및 상기 제2 흡착부는 1개의 로봇 암에 배치되는 것을 특징으로 하는 유지 장치.
6. 제4항에 있어서,
   상기 제2 흡착부를 지지하는 지지부와,
   상기 지지부와 회동 가능하게 연결되고 또한 상기 로봇 암에 장착되는 기부를 더 구비하고,
   상기 회동 장치는 상기 지지부를 회동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유지 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 기부는 상기 로봇 암의 선단의 회동 가능한 단부 링크에 장착되고,
   상기 지지부의 회동축의 방향은 상기 단부 링크의 회동축의 방향과 교차하는 방향인 것을 특징으로 하는 유지 장치.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제2 흡착부를 회동시키도록 구성되는 상기 회동 장치로서의 제2 회동 장치와,
   상기 제1 흡착부를 회동시키도록 구성되는 제1 회동 장치를 더 구비하고,
   상기 제1 흡착부는 회동 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유지 장치.
9. 제1 흡착부를 구비하는 제1 로봇 암과, 회동 장치에 의해 회동 가능한 제2 흡착부를 구비하는 제2 로봇 암을 이용하여 가요성을 가지는 판상 부재를 반송하기 위한 제어 방법으로서,
   상기 제1 로봇 암을 동작시켜서, 상기 제1 흡착부에 상기 판상 부재를 흡착시키는 것과,
   상기 제2 로봇 암을 동작시켜서, 상기 제2 흡착부에 상기 판상 부재를 흡착시키는 것과,
   상기 제1 로봇 암 및 상기 제2 로봇 암을 동작시켜서, 흡착되어 있는 상기 판상 부재를 들어 올려 이동시키는 것과,
   상기 제2 로봇 암을 동작시켜서, 상기 제1 흡착부 및 상기 제2 흡착부의 배열 방향에 대해 상기 제2 흡착부를 후퇴시키는 것과,
   상기 회동 장치를 동작시켜서, 상기 제1 흡착부와 다른 방향을 향하도록 상기 제2 흡착부를 회동시키는 것과,
   상기 제1 로봇 암 및 상기 제2 로봇 암을 동작시켜서, 상기 제2 흡착부의 회동에 의해 비틀린 상기 판상 부재를 이동시킴으로써, 상기 제1 흡착부에 의해 흡착되어 있는 상기 판상 부재의 부위를 반송처에 도입하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 로봇 암 및 상기 제2 로봇 암을 동작시켜서, 상기 판상 부재의 위치를 검출하는 센서에, 흡착되어 있는 상기 판상 부재를 검지시키는 것과,
    상기 센서의 검출 결과에 기초하여, 상기 제1 로봇 암 및 상기 제2 로봇 암을 동작시켜서, 상기 반송처에 대하여 상기 판상 부재의 위치를 조절하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 제2 흡착부는 지지부 및 기부를 개재하여 상기 제2 로봇 암에 장착되고,
    상기 지지부는 상기 제2 흡착부를 지지하고,
    상기 기부는 상기 지지부와 회동 가능하게 연결되고 또한 제2 로봇 암에 장착되고,
    상기 회동 장치는 상기 지지부를 회동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 기부는 상기 제2 로봇 암의 선단의 회동 가능한 단부 링크에 장착되고,
    상기 지지부의 회동축의 방향은 상기 단부 링크의 회동축의 방향과 교차하는 방향인 것을 특징으로 하는 제어 방법.
13. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 제2 흡착부는, 상기 회동 장치로서의 제2 회동 장치에 의해 회동되도록 구성되고,
    상기 제1 흡착부는, 회동 가능하고 또한 제1 회동 장치에 의해 회동되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
14. 제9항 또는 제10항에 따른 제어 방법을 실행하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
15. 제1 로봇 암과,
    제2 로봇 암과,
    상기 제1 로봇 암에 배치되는 제1 흡착부와,
    상기 제2 로봇 암에 배치되고 또한 회동 가능한 제2 흡착부와,
    상기 제2 흡착부를 회동시키도록 구성되는 회동 장치와,
    상기 제1 로봇 암, 상기 제2 로봇 암 및 상기 회동 장치의 동작을 제어하는 제어 장치를 구비하고,
    상기 제어 장치는,
    상기 제1 로봇 암 및 상기 제2 로봇 암을 동작시킴으로써, 상기 제1 흡착부 및 상기 제2 흡착부에 의해 가요성을 가지는 판상 부재를 흡착시켜 유지하고,
    상기 판상 부재를 유지하고 있을 때, 상기 제2 로봇 암을 동작시켜서, 상기 제1 흡착부 및 상기 제2 흡착부의 배열 방향에 대해 상기 제2 흡착부를 후퇴시킴으로써, 상기 판상 부재를 구부리고, 상기 회동 장치로, 상기 제1 흡착부와 다른 방향을 향하도록 상기 제2 흡착부를 회동시킴으로써, 상기 판상 부재를 비틀고,
    상기 제1 로봇 암 및 상기 제2 로봇 암을 동작시켜서, 비틀린 상기 판상 부재를 이동시킴으로써, 상기 제1 흡착부에 의해 흡착되어 있는 상기 판상 부재의 부위를 반송처에 도입하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇 시스템.
16. 로봇 암과,
    상기 로봇 암에 배치되는 제1 흡착부와,
    상기 로봇 암에 배치되고 또한 회동 가능한 제2 흡착부와,
    상기 제2 흡착부를 회동시키도록 구성되는 회동 장치와,
    상기 제2 흡착부를 이동시키도록 구성된 이동 장치와,
    상기 로봇 암, 상기 회동 장치 및 상기 이동 장치의 동작을 제어하는 제어 장치를 구비하고,
    상기 제어 장치는,
    상기 로봇 암을 동작시킴으로써, 상기 제1 흡착부 및 상기 제2 흡착부에 의해 가요성을 가지는 판상 부재를 흡착시켜 유지하고,
    상기 판상 부재를 유지하고 있을 때, 상기 이동 장치로, 상기 제1 흡착부 및 상기 제2 흡착부의 배열 방향에 대하여 상기 제2 흡착부를 후퇴시킴으로써, 상기 판상 부재를 구부리고, 상기 회동 장치로, 상기 제1 흡착부와 다른 방향을 향하도록 상기 제2 흡착부를 회동시킴으로써, 상기 판상 부재를 비틀고,
    상기 로봇 암을 동작시켜서, 비틀린 상기 판상 부재를 이동시킴으로써, 상기 제1 흡착부에 의해 흡착되어 있는 상기 판상 부재의 부위를 반송처에 도입하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇 시스템.
17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 판상 부재의 위치를 검출하고 또한 검출 결과를 상기 제어 장치에 출력하는 센서를 더 구비하고,
    상기 제어 장치는, 상기 센서의 검출 결과에 기초하여, 상기 제1 흡착부 및 상기 제2 흡착부에 대한 상기 판상 부재의 상대 위치를 검출하고, 상기 상대 위치에 기초하여, 상기 반송처에 대한 상기 판상 부재의 위치를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇 시스템.
18. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 제2 흡착부는, 지지부 및 기부를 개재하여 상기 로봇 암에 장착되고,
    상기 지지부는 상기 제2 흡착부를 지지하고,
    상기 기부는 상기 지지부와 회동 가능하게 연결되고 또한 상기 로봇 암에 장착되고,
    상기 회동 장치는 상기 지지부를 회동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇 시스템.
19. 제18항에 있어서,
    상기 기부는 상기 로봇 암의 선단의 회동 가능한 단부 링크에 장착되고,
    상기 지지부의 회동축의 방향은 상기 단부 링크의 회동축의 방향과 교차하는 방향인 것을 특징으로 하는 로봇 시스템.
20. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 제2 흡착부를 회동시키도록 구성되는 상기 회동 장치로서의 제2 회동 장치와,
    상기 제1 흡착부를 회동시키도록 구성되는 제1 회동 장치를 더 구비하고,
    상기 제1 흡착부는 회동 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇 시스템.

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