KR20050116801A - 로봇 시뮬레이션장치 및 시뮬레이션 프로그램 - Google Patents

로봇 시뮬레이션장치 및 시뮬레이션 프로그램 Download PDF

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Abstract

장해물이 배설된 작업영역 내에서 피반송물을 반송하는 로봇이, 작업영역 내에서 간섭없이 작업을 하는지를 시뮬레이션하는 로봇 시뮬레이션장치로, 입력부와, 표시부와, 계산부와, 연산 프로그램부, 교시 프로그램 출력부, 및 하기의 수단을 구비한다.
(1) 좌표축을 갖는 2차원 표시부
(2) 상기 표시부에, 상기 장해물과 상기 작업영역을 묘획하는 수단, 이동하는 로봇을 묘획하는 수단, 로봇에 의해 반송되는 피반송물을 묘획하는 수단
(3) 상기 피반송물체의 중심점 이동 경유점을 지정하여 경유점을 보간하는 수단
(4) 상기 피반송물이 상기 작업영역 내에서 이동하는 이동궤적을 표시하는 수단
(5) 상기 이동궤적이 상기 장해물과 간섭하는 영역을 표시하는 수단

Description

로봇 시뮬레이션장치 및 시뮬레이션 프로그램{ROBOT SIMULATION DEVICE, AND ROBOT SIMULATION PROGRAM}
본 발명은 반송기 등의 로봇으로 피반송물을 반송할 때 주변환경과의 간섭 유무를 미리 검증하기 위한 컴퓨터 시뮬레이션장치 및 그를 위한 프로그램에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 피반송물로서 반도체, 액정표시기, 플라즈마 디스플레이, 유기 전기 발광(electro luminescence) 표시기, 무기 전기 발광 표시기, 전계 방출(field emitting) 표시기 등이나 그 기판 등 얇은 판상물을 로봇으로서 스칼라(scalar)형 로봇으로 반송할 때 로봇 및 얇은 판상물의 이동궤적을 시뮬레이션하여 실제 로봇에 반송작업을 교시(敎示)하는 프로그램을 출력하는 장치에 관한 것이다.
로봇의 시뮬레이션장치로서, 특개평 05-224734호 공보에는 로봇의 작업환경을 표시하는 화면에 로봇을 소정의 위치와 자세로 거듭 표시하는 시뮬레이션장치가 개시되어 있다. 이 장치는 미리 주어진 환경에서 시뮬레이션하는데 적합하다.
특개평 07-141016호 공보에서는 플레이 백 로봇(play back robot)의 최적 교시 데이터를 작성하는 시뮬레이션장치를 개시한다. 또, 특개평 11-259112호 공보는 로봇 등의 이동에 따른 환경과의 간섭을 체크하는 장치를 개시한다.
그러나, 종래의 시뮬레이션장치에서는 대형 컴퓨터를 사용하며, 더욱이 간섭상태를 화면상에서 볼 수 없기 때문에, 적정한 작업공간, 로봇의 치수 등을 간단히 선택, 설계하는 것이 곤란하다.
그래서, 본 발명에서는 소형 퍼스널 컴퓨터에서, 작업공간의 치수 등이 주어져 있는 경우에는 적합한 치수의 로봇을 선택할 수 있고, 한편, 로봇의 치수, 기능이 주어져 있는 경우에는 적합한 작업공간의 지수, 그외의 제원을 선택할 수 있는 시뮬레이션장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명 시뮬레이션장치의 전체 구성을 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명 시뮬레이션장치의 표시부가 표시하는 요소를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 표시부에서 표시하는 표시화면의 대표예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명 시뮬레이션장치가 구비하는 주요한 소프트 웨어 요소의 리스트이다.
도 5는 시뮬레이션 공정에 있어서 작업영역 설정공정을 나타낸 도면이다.
도 6은 시뮬레이션 공정에 있어서 장해물을 설정하는 공정을 나타낸 도면이다.
도 7은 시뮬레이션 공정에 있어서 피반송물의 이송경로 작성공정을 나타낸 도면이다.
도 8은 시뮬레이션 공정의 구체예를 나타낸 도면이다.
도 9는 시뮬레이션 결과에 의해 실제 로봇을 작동시키는 코멘드를 나타낸 도면이다.
발명의 제 1 실시예는, 입력부와, 표시부와, 중앙 컴퓨터와, 연산 프로그램부 및 교시 프로그램 출력부를 구비하며, 장해물이 배설된 작업영역 내에서 피반송물을 반송하는 로봇이 상기 작업영역 내에서 간섭없이 작업을 하는가 어떤가를 시뮬레이션하기 위한 하기의 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 동작 시뮬레이션장치.
(1) 좌표축을 갖는 2차원 표시부와,
(2) 상기 표시부에, 상기 장해물과 상기 작업영역을 묘획(描劃)하는 수단과, 이동하는 로봇을 묘획하는 수단과, 로봇에 의해 반송되는 피반송물을 묘획하는 수단과,
(3) 상기 피반송물체의 중심점 이동경유점을 지정하여 경유점을 보간(補間)하는 수단과,
(4) 상기 피반송물이 상기 작업영역 내에서 이동하는 이동궤적을 표시하는 수단과,
(5) 상기 이동궤적이 상기 장해물과 간섭하는 영역을 표시하는 수단.
상기 시뮬레이션장치는 소형 퍼스널 컴퓨터의 표시화면상에서, 간단한 조작으로 주어진 작업공간에서 미리 선택된 로봇이 간섭물에 간섭되지 않고, 소정의 작업을 적정하게 실행하는가 어떤가를 눈으로 확인하는 것이 가능한 효과가 있다.
발명의 제 2 실시예는, 상기 표시화면상에, 피반송물과 로봇의 이동시간을 계측하는 수단과, 상기 피반송물과 상기 로봇 가동부와의 이동궤적을 움직이는 화면으로 표시하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 로봇 시뮬레이션장치이다.
이 장치에서는, 로봇의 이동궤적을 2차원 화면에서 움직이는 화면으로서 확인할 수 있기 때문에, 소망하는 작업공간, 또는 소망하는 로봇의 제원을 선택할 수 있는 효과가 있다.
발명의 제 3 실시예는, 상기 피반송물체와 상기 로봇 가동부의 반송속도를 산출하여 표시하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 로봇 시뮬레이션장치이다.
이 장치에서는 피반송물의 반송시간을 계측하여 그 반송속도 및 로봇의 이동속도를 계측할 수 있으므로 로봇의 탈조(脫調)가 발생하는가 어떤가를 용이하게 판단할 수 있으며, 로봇의 제원을 변경하는 것이 가능하다.
발명의 제 4 실시예는, 상기 2차원 표시부가, 작업영역의 수평면 또는 수직면인 것을 특징으로 하는 로봇 시뮬레이션장치이다.
이 장치에서, 우선 작업영역의 평면도(X-Y축평면)에서 로봇의 간섭영역을 표시하고, 수직면(X-Z축평면, Y-Z축평면)에서 간섭영역을 표시하여, 화면상에서 눈으로 보면서 설계도와 대비하는 것이 가능한 효과가 있다.
발명의 제 5 실시예는, 상기 장해물과 상기 반송영역은 다각형 및/또는 원형으로 표시되어 있는 것을 특징으로 하는 로봇 시뮬레이션장치이다.
이 장치에서는, 장해물과 반송영역을 간단한 다각형 또는 원형으로 표시할 수 있으므로 조작이 간단할 뿐만 아니라 용이하게 간섭영역을 검출할 수 있는 효과가 있다. 상기 다각형으로는 3각형에서 64각형의 범위로 할 수 있으며, 각 변이 교차하지 않는한 어떤 평면도형이어도 좋다. 그 크기는 임의로 선택할 수 있다. 원형은 중심위치와 반경을 지정함으로써 작도할 수 있다. 또, 이들 다각형과 원형을 조합하여 소정 영역을 형성할 수 있다.
발명의 제 6 실시예는, 상기 로봇의 출발위치와 목적위치를 지정함으로써 상기 피반송물의 이동궤적을 산출하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 로봇 시뮬레이션장치이다.
본 장치는 설정한 원점에 대하여 로봇의 위치를 설정하는 것에 의해 반송물의 이동궤적을 자동으로 산출할 수 있으므로 로봇의 최적위치, 작업영역을 간단하게 결정할 수 있는 효과가 있다.
발명의 제 7 실시예는, 상기 피반송물의 출발위치와 이동지점인 복수의 목적위치를 지정함으로써 상기 피반송물의 이동순로 및 이동궤적을 산출하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 로봇 시뮬레이션장치이다.
이 장치는, 피반송물의 일련의 이동궤적을 화면상에서 볼 수 있으므로 로봇, 각종 기판처리장치 등의 적정한 배치, 작업영역의 설정을 용이하게 할 수 있다.
발명의 제 8 실시예는, 상기 로봇의 가동부분의 한계를 지정하는 것에 의해 상기 피반송물의 반송 불가능한 영역을 산출하여 표시하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 로봇 시뮬레이션장치이다.
이 장치는 필요에 의해 작업영역을 변경할 수 있는 효과가 있다. 로봇의 가동부분의 한계로는 예를 들면, 아암의 관절부, 동체 회전부에 설치된 메카니컬 스톱퍼, 평행 링크 구동 아암의 가동범위 제약, 벨트와 풀리에 의한 구동에서 가동범위의 제약 등이 있다.
발명의 제 9 실시예는, 상기 시뮬레이션장치가 시뮬레이션의 결과 얻어진 적어도 작업영역, 로봇의 치수, 반송경로, 반송속도에 관계하는 교시 데이터를 산출하여 표시하는 출력부를 갖는 것을 특징으로 하는 로봇 시뮬레이션장치이다.
상기 장치는, 실제 작업을 행하기 전에 로봇을 운전시키는 교시 데이터를 화면으로서 출력함으로써 이 데이터의 적부(適不)를 판단할 수 있다.
발명의 제 10 실시예는, 상기 로봇의 가동부 동작을 상기 로봇에 교시하는 것을 특징으로 하는 로봇 시뮬레이션장치이다.
이 장치는, 간섭영역이 없는 것을 눈으로 확인한 로봇 가동부, 특히 로봇 아암의 적정한 운동을 작성하는 것이 가능하므로 그 결과를 실제 로봇에 미리 교시할 수 있다.
발명의 제 11 실시예는 상기 로봇이 스칼라형 로봇이고, 상기 피반송물이 박판상체인 것을 특징으로 하는 로봇 시뮬레이션장치이다.
로봇 아암이 평면운동하는 스칼라 로봇은, 일반적으로 이용되는 로봇이기 때문에, 예를 들면, 반도체기판(웨이퍼), 플랫 패널 디스플레이용 글래스 기판 등의 반송에 이용할 수 있는 효과가 있다.
발명의 제 12 실시예는, 상기 기재의 로봇 시뮬레이션장치로 생성한 시뮬레이션 데이터에 기초하여 실제 로봇에 작업을 실행시키는 것을 특징으로 하는 프로그램이다.
상기 프로그램은, 상기 로봇 시뮬레이션장치로 확인한 시뮬레이션 작업을 화면상에 표시하며, 또한 실제 로봇에 작업을 실행시키는 프로그램으로서, 실제 로봇에 확인한 작업을 행하도록 할 수 있는 효과가 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 본 발명은 이하의 실시예로 한정되는 것이 아니며, 상이한 환경에서 로봇의 운동을 교시할 수 있다. 이하에서는, 이재실 내에 배설한 로봇이 이재실의 주위에 배설한 웨이퍼 카세트로부터 웨이퍼를 취하여 처리실에 접속한 로드록실로 반송하고, 처리후의 웨이퍼를 웨이퍼 카세트로 되돌리는 작업을 하는 경우에 있어서 로봇의 작업을 시뮬레이션하는 장치를 예로서 설명한다.
도 1에 본 발명의 시뮬레이션장치(100)의 구성을 나타낸다. 작업영역의 설정, 로봇의 제원(치수, 형상 등), 작업조건 등의 입력을 행하는 입력부(2)와, 제어부(60), 연산부(62), 기록부(64)를 포함하는 중앙 컴퓨터(6)를 구비한다. 중앙 컴퓨터(6)로서, 예를 들면 윈도우즈(Windowa) 2000을 OS로 구비하는 퍼스널 컴퓨터도 대형 컴퓨터도 이용될 수 있다.
본 발명의 시뮬레이션장치는 로봇의 가동부분 사이즈, 형상 데이터를 입력하여 연산하나, 미리 로봇의 기종과 함께 이들의 데이터를 입력하여 두고 전용 시뮬레이션장치로 하는 것도 가능하다.
OS(Operating System)로서, 윈도우즈, 매킨토시, 리눅스 등의 OS를 이용할 수 있다. 바람직하게는 윈도우즈 2000이상, 맥 OS 버전 8.5이상이다. 본 발명 시뮬레이션장치에서 사용하는 프로그램 언어는 어셈블리 언어, 코블 언어, 컴파일러 언어, C 언어, 비쥬얼 베이직 등 공지의 언어를 이용할 수 있다. 특히, C 언어가 윈도우즈, 맥 OS와의 호환성이 좋아 바람직하다.
이 콤퓨터에는 연산결과를 표시하는 표시부(4)와, 시뮬레이션을 행하는 연산 프로그램 파일부(8)가 접속되어 있다. 연산 프로그램 파일부(8)는 독립한 별개의 파일으로도, 또는 기록부(64)에 내장하여 사용하여도 좋다. 또한, 중앙 컴퓨터(6)에는 실제 로봇에 연산결과를 교시하는 데이터를 출력하는 교시 프로그램 출력부(10)가 접속되어 있다.
출력된 교시 프로그램은 적당한 기록매체를 개재하여 워크 스테이션(12)에서 사용되고, 실제 로봇(14)에 소정 작업을 행하도록 시킬 수 있다. 교시 프로그램은 직접 워크 스테이션(12)에 전송하는 것도 가능하다.
표시부(4)의 요소는 도 2에 리스트로서 나타내고, 도 3에 구체적 표시화면으로써 나타낸다. 주요한 화면요소는 반송물의 이동경로, 장치 레이아웃, 로봇의 아암 치수 등을 입력하는 로봇의 이동 시뮬레이션 윈도우(40), 연산하는 내용(이베벤트)을 표시하는 메세지 윈도우(41), 속도정보 윈도우(46), 웨이퍼 반송궤적 프로그램 이름을 리스트 업하는 리스트 윈도우(44), 각종의 코멘드를 입력하는 툴바(45), 메뉴바(42), 도시하지 않은 팝업 메뉴, 실행 정지 버튼(48), 각종 편집 프로그램 지시버튼(47) 등이 표시되어 있다.
도 3에 대하여 보다 구체적으로 설명한다. 시뮬레이션 윈도우(40)에, 먼저 이재실로서 X-Y축 좌표에서 평면 작업영역(40-1)을 설정한다. 다음으로, 로봇(40-3)을 배치한다. 이 로봇은 4축 스칼라 로봇이다. 또, 장해물로서 웨이퍼를 수용하는 3개의 웨이퍼 카세트(40-2)를 배설하고, 또, 웨이퍼를 처리실로 이동하기 위한 2개의 중간 박스(40-4)를 배설한다
도 3에서 하측은 로드 록실(40-4)를 개재하여 웨이퍼 처리실에 연결되어 있다. 여기서, 4축 로봇이 아암(핑거라고 한다)(40-30)으로 지지한 웨이퍼(40-3)의 중심위치로 방향을 수정하기 위한 위치결정장치(40-5)를 구비한다. 작업영역(40-1), 로봇의 아암 등에는 모두 X-Y 좌표축에서 위치(X,Y)가 부여되어 있다. 로봇의 아암(핑거)이 이동하는 경우에는 그 위치(X,Y)가 정의된다.
상기 작업공간(여기서는 수평면공간 40-1), 로봇 핑거, 로봇의 종류 등은 툴바에 대응하는 코멘드를 선택하여 설정한다. 다음, 시뮬레이션 되어야할 경로(44-2)를 선택한다. 예를 들면, SIM-E7M을 선택하면, 카세트 1M으로부터 7M으로 웨이퍼를 이동하는 경로를 선택하게 된다.
이어서, 4축 관절 및 웨이퍼 중심위치의 각 이동속도(㎛/초), 회전방향, 회전방법, 대기방법 등을 정보 윈도우(46)에서 설명한다. 이동 실행과 정지 버튼(48)은 각종 코멘드를 실행하기 위한 버튼이다. 시뮬레이션 편집을 행하기 위한 각종 코멘드군(47)은 시뮬레이션 윈도우(40)의 하측에 배설되어 있다. 예를 들면, 그리드는 시뮬레이션 윈도우에 좌표 격자를 표시하기 위한 버튼이다.
타임 퍄트 버튼은 로봇의 핑거가 이동하는 시간을 계측한다. 실행정지버튼(48)에는 로봇 아암의 연속이동(48-1)(좌단), 단계이송(48-2)(좌로부터 2번째), 간섭영역표시(48-3)(좌로부터 3번째) 등의 코멘드가 표시되어 있다. 메세지 윈도우(48)는 시뮬레이션 실행, 정지버튼 등을 구비하고 있다.
시뮬레이션이 실행되면, 미리 설정된 핑거의 경유점(도시하지 않은 VO-V9)에서 이동속도가 리얼 타임으로 표시된다. 각 경유점을 연결한 선은 각도가 있으므로 핑거가 원활하게 운동하도록 원호로 수정된다. 그래프 윈도우(43)의 속도 표시로부터 로봇 운동에서 탈조상태가 판단될 수 있다. 그 외, 핑거의 이동시간, 속도의 최대치 등도 표시된다. 이들의 이동거리, 이동속도는 부여되어 있는 X-Y좌표에서 위치(X,Y)의 변동으로서 계산된다.
또, 도 4에는 도 3에서 설명한 시뮬레이션 프로그램의 기능요소의 중요한 것을 열거하고 있다. 즉, 좌표격자(그리드) 표시기능, 로봇 표시기능, 핑거 표시기능, 시간 표시기능, 경로 작성기능, 장해물 영역(에어리어) 작성기능, 화면의 확대, 축소, 이동기능, 좌표축의 설정, 이동회전, 카피 기능, 정점간 거리 설정기능, 수치 입력기능, 원점 입력기능 등이 구비되어 있다.
이하에서 상기 기능을 사용하여 로봇의 작업을 시뮬레이션하는 스텝을 설명한다. 도 5에는 로봇의 작업영역(에어리어)을 시뮬레이션 윈도우(40) 내에 설정하는 스텝을 설명한다. 이 공정은 웨이퍼를 반송하는 이재실을 설계하는 공정으로서 이용될 수 있다.
작성개시 스텝(S1)은 메뉴 바(42)의 작성 버튼을 클릭한다. 그리고, 신규 작성 스텝(S2)로 진입하여, 리스트 윈도우(44)에서 작업영역을 선택하고(S3), 시뮬레이션 윈도우 화면(40)에서 4각형의 시점과 종점을 마우스로 클릭하여(S4,S5), 작업영역을 기입한다. 원의 경우에는 중심점과 반경을 마우스로 묘획한다. 이 때, 미리 설정한 축척으로 실작업공간의 치수는 자동입력된다. 부적합하면, 마우스 우측 버튼을 눌러 팝업 메뉴(도시안됨)로 되돌아가 조작한다(S6,S7). 적합이면 상기 팝업 메뉴로 종료(S8)하고, 보존 기록(S9) 하여 작업영역 설정을 종료한다(S10). 이 작업영역(에어리어)은 X-Y좌표 위치(X,Y)로서 정의된다. 이하의 공정에서도 그 점은 동일하다.
다음, 장해물 영역설정을 행하는 스텝을 도 6에 나타낸다. 이 공정은 작업영역인 프리챔버(40-1)의 주변에 배설한 웨이퍼 박스(40-2)의 위치를 결정하고, 또, 웨이퍼 처리를 위한 로드 록실(40-4)의 위치를 결정하기 위한 스텝이다.
먼저, 스타트에서는, 메뉴바(42)의 작성 버튼을 클릭하고, 신규 작성을 선택하여(S20), 장해물의 형상(사각, 원)을 선택하며, 도 5와 동일한 소정의 치수로 작성한다(S21). 이어서, 장해물 배치 위치의 시점과 종점을 설정한다(S22,S23).
설정이 적당한가 아닌가를 판단하여, 필요하면 되돌아가 조작한다(S24,S25). 적당하면 종료하고(S26), 보존 기록하여(S27), 종료한다(S28).
다음, 피반송물의 반송경로를 작성하는 공정을 도 7에 설명한다. 피반송물의 경로 작성공정을 설명한다. 메뉴바 작성 버튼을 클릭하여 신규 작성(S30)을 선택하고, 리스트 윈도우(44)에 표시된 경로작성을 클릭(S31) 하며, 이어서 경로개시점을 시뮬레이션 윈도우(40)에서 클릭하여 지정(S32) 한다. 또한, 피반송물의 경유점을 클릭하여 지정하고(S34), 필요에 의해 되돌아가 조작한다(S35). 적정한 경유점을 지정하면 마우스의 우측 버튼을 클릭하여 표시된 팝업 메뉴로 종료하고(S36). 둥근 경유점을 표시하며, 자동적으로 보존,기록하여(S38) 종료한다. 이상으로 피반송물의 이동경로 작성을 종료하여 시뮬레이션의 준비를 종료한다.
도 8에 있어서, 시뮬레이션 공정을 설명한다. 스타트는 리스트 윈도우(44)의 경로를 선택하고(S39), 로봇 아암이 짧은 거리를 단계적으로 이동하는 단계 이송(S40)의 경우에는 실행 정지버튼의 단계이송 버튼(48-2)을 클릭한다. 계속해서 단계이송 시뮬레이션(S41)을 선택한 경우에는 실행정지버튼 스텝을 다시 조작한다(S42). 또한, 연속동작을 선택하는가 어떤가를 판단하여(S43), 연속동작을 하는 경우에는 버튼(48-1)을 클릭하고, 로봇 아암과 아암상의 웨이퍼(40-3)를 기설정된 궤도를 따라서 이동하여 작업환경과의 간섭 유무를 판단한다(S46).
간섭영역인 경우에는 그 영역을 예를 들면 적색으로 도 3의 시뮬레이션 윈도우(40)에 표시하고(S47), 데이터로서 보존, 기록한다. 간섭영역이 없는 경우에도 같은 공정을 행한다. 간섭영역인가 어떤까는 작업영역, 장해물, 로봇 암의 각각의 X-Y 좌표에서 위치(X,Y)를 표시화면에 표시하는 것에 의해 눈으로 확인할 수 있다.
상기 공정에 있어서, 단계이송을 하지 않는 경우에는, 연속동작 시뮬레이션(S44)도 행할 수 있다. 그 후, 또 단계이송(S45)을 선택할 수 있다. 단계이송에서는, 간섭 상태를 상세하게 관찰할 수 있고, 필요에 의해 로봇의 제원을 변경할 수 있는 이점이 있다. 연속동작 시뮬레이션에서는, 전체적으로 관찰하여 예를 들면 핑거의 이동속도를 관찰할 수 있는 이점이 있다.
다음, 상기 시뮬레이션에 의해 간이 없고, 더욱이 로봇의 운동이, 예를 들면 탈조 등도 없으며 원활하게 이루어지는 것이 확인된 경우에는, 데이터에 의해 실제 로봇을 작동시키는 프로그램으로서 출력한다. 이 경우, 실제 로봇의 제어부에 직접 출력하여도 좋고, 또 일단 기록매체에 출력하고, 이 매체에 의해 실제 로봇을 동작시킬 수도 있다.
도 9에서, 실제 로봇을 동작시키는 프로그램의 내용을 구체적으로 나타낸다. 시뮬레이션으로 작성한 작업영역, 이동경로, 로봇의 X-Y 좌표로 위치 및 그 변화, 위치 변화 속도(이동속도) 등 로봇의 이동경로정보를 코멘드 1로부터 3으로 하여 작성하고, 이들에 의해 실제 로봇을 작동시킨다.
코멘드 1은 로보의 이동경유 좌표와 경유점을 직선과 원호로 접속한 전경오 좌표점을 생성한다.
코멘드 2는 웨이퍼를 재채한 로봇 아암(핑거)의 이동속도(기동가속도, 가속시가속도, 최고속도, 감속가속도, 감속종료속도)를 생성한다. 코멘드 3은 웨이퍼를 지지하는 로봇 아암(핑거)의 회전운동 구간, 회전각도의 정보를 생성한다.
이들의 정보를 통상, 도 1에 나타낸 워크 스테이션(12)에서 사용하는 기록매체로 출력한다. 경우에 따라 직접 로봇에 전송하는 것도 가능하다. 상기 실시예에 있어서는, 평면(X-Y 좌표)상에서의 간섭정보를 계산한 결과인 것이나, 동일한 계산은 X-Z 좌표, Y-Z 좌표에서도 실시할 수 있으므로, 이들의 면에서 간섭상태를 계산할 수 있다.
본 발명에 의한 로봇 시뮬레이션장치는, 주어진 작업공간, 로봇 조건에 있어서는 로봇의 원하는 운동, 작업을 미리 시뮬레이션함으로써 원하는 작업조건을 설정할 수 있다.
더하여, 저가의 퍼스널 컴퓨터를 이용한 시뮬레이션장치를 이용할 수 있어, 설비 투자를 저감시킬 수 있다.
또, 작업공간과 적절한 로봇의 설계가 시뮬레이션에 의해 가능하다. 본 시뮬레이션에 의해 생성한 프로그램으로 실제 로봇의 원하는 작업을 시키는 것이 가능하고, 특히 반도체 제조장치의 설계, 제조작업이 용이하게 된다. 특히, 표시화면에 2차원 표시하기 위한 설계도의 평면도, 입면도, 측면도와 대응하기 때문에, 이재실 등, 로봇의 배치장치 설계, 수정이 용이하게 된다. 본 시뮬레이션장치의 좌표 메모리는, ㎛까지 제어하므로 정도 높은 교시를 할 수 있다. 또, 이 교시작업은 콤퓨터로 작성되고, 제조현장에서 로봇의 아암을 직접 교시하는 것을 요구하지 않기 때문에, 로봇의 폭주에 의한 인사사고를 방지할 수 있다.

Claims (12)

  1. 입력부와, 표시부와, 중앙 컴퓨터와, 연산 프로그램부 및 교시 프로그램 출력부를 구비하고, 장해물이 배설된 작업영역 내에서 피반송물을 반송하는 로봇이 상기 작업영역 내에서 간섭없이 작업을 하는가 어떤가를 시뮬레이션하기 위한 하기의 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 로봇 시뮬레이션장치.
    (1) 좌표축을 갖는 2차원 표시부와,
    (2) 상기 표시부에, 상기 장해물과 상기 작업영역을 묘획하는 수단과, 이동하는 로봇을 묘획하는 수단과, 로봇에 의해 반송되는 피반송물을 묘획하는 수단과,
    (3) 상기 피반송물체의 중심점 이동 경유점을 지정하여 경유점을 보간(補間)하는 수단과,
    (4) 상기 피반송물을 상기 작업영역 내에서 이동시키고, 그 이동궤적을 표시하는 수단과,
    (5) 상기 이동궤적이 상기 장해물과 간섭하는 영역을 표시하는 수단.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시화면상에 상기 피반송물과 로봇의 이동시간을 계측하는 수단과, 상기 피반송물과 상기 로봇의 가동부와의 이동궤적을 동화상으로 표시하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 로봇 시뮬레이션장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 피반송물과 로봇 가동부의 이동속도를 산출하고, 표시하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 로봇 시뮬레이션장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 2차원 표시부가 작업영역의 수평면 및/또는 수직면을 표시하는 것을 특징으로 하는 로봇 시뮬레이션장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장해물과 상기 피반송물은 다각형 및/또는 원형으로 표시하는 것을 특징으로 하는 로봇 시뮬레이션장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로봇의 출발위치와 목적위치를 지정하는 것에 의해 상기 피반송물의 이동궤적을 산출하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 로봇 시뮬레이션장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피반송물의 출발위치와 상기 물체의 이동지점인 복수의 목적위치를 지정하는 것에 의해 상기 피반송물의 이동순로 및 이동궤적을 산출하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 로봇 시뮬레이션장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로봇 가동부분의 한계를 지정하는 것에 의해, 상기 피반송물의 반송 불가능한 영역을 산출하여 표시하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 로봇 시뮬레이션장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 결과 얻은 데이터로부터, 적어도 로봇의 치수, 반송경로, 반송속도에 관계하는 교시 데이터를 출력하는 출력부를 구비하는 것을 특징으로 하는 로봇 시뮬레이션장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로봇 가동부의 동작을 상기 로봇에 교시하는 것을 특징으로 하는 로봇 시뮬레이션장치.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로봇이 스칼라형 로봇이고, 상기 피반송물이 박판상체인 것을 특징으로 하는 로봇 시뮬레이션장치.
  12. 청구항 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 로봇 시뮬레이션장치에서 생성한 시뮬레이션 데이터에 기초하여 상기 표시부의 화면상에 표시 및/또는 실제 로봇에 작업을 실행시키는 것을 특징으로 하는 프로그램.
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