KR20060079763A - 반송용 로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반송용 로봇에 관한 것으로서, 피반송물이 수납되는 수납장치로부터 피반송물을 꺼내고 또한 수납장치로 상기 피반송물을 수납하는 반송용 로봇의 암선단에 배치된 핸드에 있어서 상기 핸드를 구성하는 핸드포크가 중공형상으로 구성됨과 동시에 상기 핸드포크의 두께가 핸드포크의 선단을 향하도록 함에 따라 얇아지도록 한다. 따라서 핸드포크의 기단이 두껍고 선단이 얇기 때문에 기단부분의 강성을 높일 수 있다. 이 때문에 모멘트가 최대가 되는 기단부분에서 충분한 강성을 확보할 수 있다. 또 선단측이 기단측보다도 경량이기 때문에 핸드포크의 중심이 기단측이 됨과 동시에 핸드포크 전체가 경량화된다. 이들의 이유에 의해 반송용 로봇의 공진주파수가 올라가므로 작동속도를 높일 수 있다.

자료유체, 반송용 로봇, 핸드포크

Description

반송용 로봇{CARRIER ROBOT}

도 1은 본 발명의 산업용 로봇을 적용한 생산라인의 일부를 도시하는 평면도.

도 2는 산업용 로봇을 적용한 생산라인의 일부를 도시하는 정면도.

도 3은 산업용 로봇의 주요부를 도시하는 사시도.

도 4는 로봇의 핸드부분을 확대하여 도시하는 평면도.

도 5는 핸드부분의 측면도.

도 6은 본 발명의 파티클 카운터의 원리를 도시하는 개략의 사시도.

도 7은 파티클 카운터를 도시하는 개략도이며 (a)는 평면도, (b)는 측면도.

도 8은 파티클 카운터의 다른 예를 도시하는 개략의 평면도.

도 9는 파티클 카운터의 또 다른 예를 도시하는 평면도.

도10은 종래의 파티클 카운터의 주요부를 도시하는 개략도.

도11은 본 발명의 반송용 로봇의 핸드를 도시하는 측면도.

도12는 반송용 로봇을 도시하는 평면도.

도13은 반송용 로봇을 도시하는 측면도.

도14는 핸드의 다른 실시예를 도시하는 평면도.

도15는 종래의 반송용 로봇을 도시하는 사시도.

도16은 다른 실시예의 파티클 카운터를 도시하는 개략도이며 (a)는 그 원리를 도시하는 개략의 사시도,(b)는 개략도의 측면도.

본 발명은 반송용 로봇에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 설명하면 본 발명은 예를들어 반도체 웨이퍼, 대형액정 등의 대형의 피가공물을 카셋트나 막있는 장치 등의 프로세스 장치의 사이에서 이동시키는 반송용 로봇의 핸드의 개량에 관한 것이다.

이런 종류의 로봇으로서는 클린룸안에서 예를들어 반도체 웨이퍼나 액정패널을 핸드에 놓고 카셋트로부터 다른 장치로 이동시키는 것이 있다. 이들 반도체 웨이퍼나 액정패널을 취급할 때는 클린룸안의 파티클의 양이 양품(良品)률에 크게 영향을 주므로 몇가지 방법으로 검사가 행해지고 있다.

예를들어 클린룸안의 소정위치에 파티클 카운터를 작업원이 설치하여 정기적으로 검사를 행하는 경우가 있다. 또 스퍼터나 에칭 등의 제조장치에 파티클 카운터를 부착하여 정기적으로 검사하는 경우가 있다. 또한 검사장치로 반도체 웨이퍼나 액정패널의 표면의 파티클검사를 행하는 경우도 있다.

또 이런 종류의 파티클 카운터(100)로서는 도10과 같이 레이저광(101)을 사출하는 광원(102)과, 레이저광(101)을 자료유체(104)에 집중시키는 투광렌즈(103)와, 자료유체(104)를 흘려보내는 유로수단(105)과, 자료유체(104)안의 입자( 더스트)가 발생하는 산란광(106)을 집광하는 수광렌즈(107)와, 집광한 산란광(106)을 광전변환하는 수광소자(108)를 구비한 것이 알려져 있다. 그리고 수광소자(108)로부터 얻어진 전기출력의 펄스크기와 부유입자지름이 상관관계를 갖기 때문에 전기출력의 펄스의 크기로부터 입자지름을 구할 수 있다. 또 입자가 통과했을 때 펄스가 발생하므로 펄스의 회수로부터 입자수를 구할 수 있다.

산란광(106)을 고정밀하게 검출하기 위해서는 레이저광(101)은 에너지밀도가 높은 것이 유리하므로 투광렌즈(103)는 레이저광(101)을 작은 점모양으로 집광하도록 배치된다. 그리고 자료유체(104)는 점모양의 검출영역(109)을 통과한다. 자료유체(104)의 유통은 하류측으로부터 흡인펌프를 사용하여 행해지고 있다.

한편 본 장치(100)를 클린룸의 오탁도를 모니터하여 오탁이 예상되는 경우에 알람을 발생하는 장치로서 사용하는 경우는 단시간에 많은 자료유체(104)를 모니터하여 정확성이 높은 오탁도의 예측을 실현하여 빠른 시기에 알람을 발보하는 것이 바람직하다.(일본국 특개평 9-178645호)

또한 여러개의 암을 서로 회전가능하도록 연결함과 동시에 회전구동원의 회전력을 전달하여 신축 등의 동작을 하도록 한 로봇암이 예를들어 대형액정유리 등의 피가공물을 카셋트나 막이 있는 장치 등의 프로세스장치 사이에서 이동시키는 반송용 로봇에 탑재되고 있다.

이런 종류의 반송용 로봇(501)은 도15와 같이 기대(509)상의 관절부(502)를 중심으로 회전가능한 제 1암(505)과, 이 제 1암(505)의 선단측의 관절부(503)에 회전이 가능하도록 연결된 제 2암(506)과, 제 2암(506)의 선단부의 관절부(504)에 회 전가능하도록 연결된 핸드(510)를 구비하고 있다. 각 관절부(502)~(504)에는 풀리가 내장됨과 동시에 관절부(502)(503)서로와 관절부(503)(504)서로는 각각 타이밍 벨트로 연결되어 핸드(510)가 상시 일정방향을 향하면서 직선상을 이동시키도록 배치된다. 핸드(510)는 통상 2~3개의 핸드포크(510a)를 갖고 있다.

그러나 최근의 액정유리의 대형화에 따라 핸드(510)에도 강성이 요구되고 있다. 핸드(510)의 강성이 부족하거나 또는 강성은 충분해도 중량이 너무 무거우면 반송용 로봇(501)의 공진주파수가 내려가게 되어 고속동작이 불가능하게 된다.

또 반송용 로봇(501)을 사용할 때는 동작시간의 2/3은 피가공물(508)의 출입 시간으로 되어 있다. 이 때문에 작업의 덕트단축을 위해서는 피가공물(508)의 출입의 고속화가 요구된다. 또 피가공물(508)의 대형화에 비례하여 출입의 스트로크도 확대하는 것을 고려해도 출입부분의 고속화는 중요한 것이다.

피가공물(508)의 출입의 고속화를 도모하기 위해서는 핸드(510)의 중량화를 억제하면서도 강성을 높일 필요가 있다. 이 때문에 핸드포크의 3개화나, 카본섬유에 수지를 함침시켜 핸드포크를 형성하는 것 등이 행해지고 있다. 또 핸드포크는 종래는 단면이 사각형의 무구(無垢)재에 의해 형성되고 있지만 현재로는 높은 강성을 얻을 수 있는 중공형상이 주류를 이루고 있다. 즉 핸드포크는 도14와 같이 기단으로부터 선단까지 같은 굵기의 단면 사각형의 파이프재로 되어 있다.(일본국 특개평 10-335420호 공보)

그러나 상술한 소정위치에 파티클 카운터를 설치하여 검사를 행하는 방법에서는 파티클 카운터의 부착위치가 한정되어 버리므로 웨이퍼나 액정패널의 부근을 측정할 수 없는 경우가 많다. 작업원은 청정공간으로 들어갈 수 없는 경우도 많아 측정에 한계가 있었다. 이 때문에 실제로는 웨이퍼나 액정패널의 부근에 다량의 파티클이 있어 문제가 있는 경우라도 문제없음으로 판정되거나 그 반대의 경우도 일어날 수 있어 정확한 판정이나 원인의 특정이 곤란하다. 또 검사는 정기적으로 행해지므로 검사간격이 벌어지게 된다. 이 때문에 문제가 발생하고 나서 그것을 검지할 때 까지 장시간을 소비하게 되며, 다량의 불량부품을 발생시킬 염려가 있다.

또 제조장치에 파티클 카운터를 부착하는 방법에서는 파티클 카운터의 부착위치가 한정되어 버리므로 웨이퍼나 액정패널의 부근을 측정할 수 없는 경우가 많다.

또한 검사장치로 반도체 웨이퍼나 액정패널을 검사하는 방법으로는 매우 고가가 되어버린다. 또한 검사장치를 1개소에 배치하는 것 만으로 원인을 측정하는 것도 곤란하다.

그러나 상술한 파티클 카운터(100)에서는 레이저광(101)은 점모양으로 집광되므로 자료유체(104)는 매우 좁은 검출영역(109)을 통과해야만 한다. 이 때문에 많은 자료유체(104)를 단시간에 모니터하는 데에는 기체를 고속으로 유통시킬 필요가 있다. 따라서 대용량의 흡인펌프를 사용해야 하므로 장치(100)의 대형화나 고원가화를 초래하게 된다. 또 검출회로의 고속화가 필요하게 되므로 회로가 복잡하 게 된다.

그러나 상술한 핸드포크는 기단으로부터 선단까지 같은 굵기의 단면 사각형의 파이프모양이므로 피가공물의 대형화에 맞추어 핸드포크를 길게하면 강성이 부족하거나 강성을 너무 충분하게 하면 너무 무겁게 되는 경우가 있다. 어떤 경우라도 공진주파수가 내려가게 되어 피가공물(508)의 출입부분의 고속화는 곤란하다.

본 발명은 중량화를 억제하면서도 높은 강성을 얻을 수 있는 핸드를 가진 반송용 로봇을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위해 청구항 1기재의 발명은 피반송물이 수납되는 수납장치로부터 피반송물을 꺼내고 또한 수납장치로 피반송물을 수납하는 반송용 로봇의 암선단에 배치된 핸드에 있어서 핸드를 구성하는 핸드포크가 중공형상으로 구성됨과 동시에 핸드포크의 두께가 핸드포크의 선단을 향하도록 함에 따라 얇아지도록 하고 있다.

따라서 핸드포크의 기단이 두껍고 선단이 얇기 때문에 기단부분의 강성을 높일 수 있다. 이 때문에 모멘트가 최대가 되는 기단부분에서 충분한 강성을 확보할 수 있다. 또 선단측이 기단측보다도 경량이기 때문에 핸드포크의 중심이 기단측이 됨과 동시에 핸드포크 전체가 경량화된다. 이들의 이유에 의해 반송용 로봇의 공진주파수가 올라가므로 작동속도를 높일 수 있다.

또 핸드포크의 기단이 두껍고 선단이 얇기 때문에 피반송물의 중량으로 선단측이 아래쪽으로 휘어졌다고 해도 밑의 핸드포크 또는 피반송물 등과 간섭하는 것 을 방지할 수 있다.

그리고 청구항 2기재의 발명은 청구항 1기재의 반송용 로봇의 핸드에 있어서 핸드포크의 윗면인 피반송물의 받는 면이 수평면임과 동시에 핸드포크의 밑면이 핸드포크 선단을 향해 경사진 경사면이 되도록 하고 있다. 따라서 피반송물을 핸드에 수평으로 올려놓을 수 있다.

또 청구항 3기재의 발명은 청구항 1기재의 반송용 로봇의 핸드에 있어서 핸드포크가 카본섬유와 수지의 복합재료로 구성되도록 하고 있다. 따라서 높은 강성을 얻을 수 있음과 동시에 경량화를 도모할 수 있다.

또 청구항 4기재의 발명은 청구항 1기재의 반송용 로봇의 핸드에 있어서 상기 핸드포크의 관벽의 두께를 선단측으로 가면서 얇게 하도록 구성하고 있으므로, 밴드의 기단부분의 강성을 강화할 수 있고, 또한 선단측을 기단측에 비해 더욱 경량화할 수 있어 로봇의 공진주파수의 상승과 고속동작을 도모할 수 있다.

다음 본 발명의 구성을 도면에 도시하는 최량의 형태를 기초로 상세하게 설명한다.

도 1 ~ 도 5에 본 발명의 산업용 로봇(1)의 실시예의 일예를 도시한다. 이 산업용 로봇(1)은 청정공간(11)에서 조립, 가공, 반송 등의 작업을 행하는 것이다. 그리고 청정공간(11)의 청정도를 측정하는 파티클 카운터를 산업용 로봇(1)의 핸드부(10)에 마련하도록 하고 있다. 이 때문에 핸드부(10)에 올려 놓여지는 반도체 웨이퍼나 액정패널 등의 피가공물(8) 근처의 파티클의 양을 파티클 카운터에 의해 측정하는 것이 가능하므로 정확한 검사가 가능하게 된다.

이 산업용 로봇(1)은 예를들어 피가공물(8)을 카셋(13)으로부터 제조장치(14)로 반송하는 암 구동장치로 하고 있다. 이들 산업용 로봇(1)과 카셋(13)과 제조장치(14)는 모두 청정공간(11) 즉 클린룸 안에 설치되고 있다.

산업용 로봇(1)은 기대(9)상의 관절부(2)를 중심으로 회전가능한 제 1암(5)과, 이 제 1암(5)의 선단측의 관절부(3)에 회전가능하도록 연결된 제 2암(6)과, 제 2암(6)의 선단부의 관절부(4)에 회전가능하도록 연결된 핸드부(10)를 구비하고 있다. 각 관절부(2)(3)(4)에는 풀리가 내장됨과 동시에 관절부(2)(3)서로와 관절부(3)(4) 서로는 각각 타이밍 벨트로 연결되어 핸드부(10)가 상시 일정방향을 향하면서 직선상을 이동하도록 배치된다.

파티클 카운터의 흡입구(12)는 도 4 및 도 5와 같이 핸드부(10)의 선단에 배치되고 있다. 흡입구(12)는 원형의 구멍으로 하고 있다. 핸드부(10)의 선단은 핸드부(10) 안에서도 가장 자유도가 높은 것으로 청정공간(11)내의 매우 많은 위치에서 측정할 수 있다. 여기서 피가공물(8)이 반도체 웨이퍼인 경우는 세라믹제의 핸드부(10)를 사용하는 것이 바람직하다. 이 때문에 핸드부(10)를 구성하는 세라믹 자체에 의해 흡입구(12)로부터 파티클 카운터본체에 연통하는 흡인관을 형성하도록 한다. 또 피가공물(8)이 액정패널인 경우는 카본혼합물의 핸드부(10)를 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우는 핸드부(10)의 내부에 흡입구(12)로부터 파티클 카운터 본체에 연통하는 흡인관으로서 호스를 지나도록 한다. 또한 파티클 카운터본체는 암내 등 산업용 로봇(1)의 내부 혹은 외부 중 어느 곳 하나에 배치하도록 해도 된다.

또 이 산업용로봇(1)은 기대(9)가 로봇본체(25)에 승강 및 회전가능하도록 설치됨으로써 지지되고 있다. 이 경우 기대(9) 자체를 승강시키거나 또는 회전시킴으로써 핸드부(10)를 직선운동시킬 때의 높이나 방향을 변경할 수 있다.

상술한 산업용 로봇(1)의 동작을 다음에 설명한다.

로봇본체(25)에 내장된 모터를 구동하여 관절부(2)의 풀리를 회전시켜 암부(10)의 위치를 전후이동시키거나 또는 기대(9)를 승강하여 암부(10)를 승강시키거나 또는 로봇본체(25)마다 수평이동시켜 암부(10)의 위치를 조정한다. 그리고 암부(10)가 소정의 위치에 위치하게 되면 파티클 카운터를 작동시켜 암부(10) 선단의 흡입구(12)로부터 공기를 흡입한다. 이 공기안의 파티클의 양을 측정하는 것에 의해 청정공간(11)내의 파티클 양을 구할 수 있다.

또 계측은 연속적으로 행하거나 또는 정기적으로 측정동작시간을 배치하도록 해도 된다. 여기서 산업용 로봇(1)의 피가공물 반송중에 측정하는 경우는 충분한 양, 예를들어 1큐빅의 공기를 흡인하는 것이 곤란하다. 이 경우 1회의 흡입량으로서는 예를들어 0.1큐빅으로 하여 파티클의 양을 측정한다. 그리고 이를 10회 반복하여 각 파티클의 양을 합하거나 또는 1회 흡입에서의 파티클양을 10배하는 등으로 한번에 1큐빅의 공기를 흡입하지 않아도 1큐빅의 공기의 파티클의 양을 산출하는 통계적 수법을 취하도록 한다. 이 경우 최소한 정상상태에 대해 변화하 발생하는 지 아닌지를 검출할 수 있다.

이에 따라 공기를 대량으로 급격히 흡입할 필요가 없기 때문에 흡입에 의해 기류를 발생시켜 침전한 파티클을 빨아올리거나 감아올리게 되는 사태를 방지할 수 있다. 또 공기를 대량으로 흡입할 필요가 없기 때문에 작업시간의 장시간화를 방지할 수 있다.

또 상술한 실시예는 본 발명의 적합한 실시의 일예이지만 이에 한정되는 것 은 아니고 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에 있어서 여러가지 변형실시가 가능하다. 예를들어 본 실시예에서는 파티클 카운터의 흡입구(12)는 핸드부(10)의 선단에 배치되고 있지만 이에는 한정되지 않고 핸드부(10)의 근본부분 등 별도의 위치라도 된다. 이 경우도 핸드부(10)의 자유도가 높은 것으로 청정공간(11)내의 많은 위치에서 측정할 수 있다.

또 본 실시예에서는 산업용 로봇(1)을 암구동장치로 하고 있지만 이에는 한정되지 않고 다른 장치라도 된다.

다음에 구체적으로 파티클 카운터에 대해 다음 본 발명의 구성을 도면에 도시하는 최량의 형태를 기초로 상세하게 설명한다.

도 6 및 도 7에 본 발명의 파티클 카운터(51)의 실시예의 일예를 도시한다. 이 파티클 카운터(51)는 레이저광(52)을 측정영역(53)에 조사하고, 이 측정영역(53)에 존재하는 입자(더스트)(54)가 발생하는 산란광(55)을 기초로 입자(54)를 계수하는 것이다. 그리고 레이저광(52)은 띠모양의 레이저빔으로 형성되어 이루어지도록 하고 있다. 또 입자(54)를 포함하는 시료유체(56)를 일정방향으로 흐르게 하는 유로수단(57)을 갖고 있다. 레이저광(52)은 유로수단(57)에 의해 유통되는 자료유체(56)의 굵기보다 넓은 폭임과 동시에 상기 레이저광의 진행방향에 대해 직각 방향에 있어서 자료유체(56)의 전 폭에 걸쳐 가로지르도록 하고 있다.

이 파티클 카운터(51)는 레이저광(52)을 사출하는 광원(58)과, 레이저광(52)을 자료유체(56)에 집광시키는 투광렌즈(59)와, 유로수단(57)과, 자료유체(56)안의 입자(54)가 발생하는 산란광(55)을 집광하는 수광렌즈(60)와, 집광한 산란광(55)을 광전변환하는 수광소자(61)를 구비하고 있다.

광원(58)은 레이저 다이오드로 하고 있다. 투광렌즈(59)는 코리메이터렌즈(62)와, 원통형렌즈(63)를 구비하고 있다. 코리메이터렌즈(62)에서는 레이저광(52)을 평행광으로 한다. 원통형렌즈(63)은 2장이 하나로, 타원형상의 레이저광(52)을 더욱 편평한 띠모양의 광원으로 한다. 이 레이저광(52)은 예를들어 폭 4mm, 두께 50㎛정도로 한다. 원통형렌즈(63)에 의해 레이저광(52)의 에너지밀도가 높아진다.

투광렌즈(59)의 하류측에는 빔포켓(64)이 배치되고 있다. 빔포켓(64)은 투광된 레이저광(52)을 트랩하는 것이다. 이에 따라 레이저광(52)의 파티클 카운터(51)내부에서의 반사에 의한 미광을 감소하여 수광소자(61)에 입사하는 백그라운드 노이즈를 감소시킬 수 있다. 따라서 SN비를 높이고 신호의 증폭도를 높일 수 있다.

유로수단(57)은 투광렌즈(59)의 하류측에 배치된 기밀부(65)와, 이 기밀부(65)에 자료유체(56)를 공급하는 공급관(66)과, 기밀부(65)를 부압으로 하는 흡인펌프(67)를 구비하고 있다. 또 레이저광(52)과 자료유체(56)와의 섞이는 부분이 측정영역(53)이 된다.

수광렌즈(60)는 측정영역(53)을 서로 향하고 있음과 동시에 광축을 레이저 광(52)의 광축과 직교시키고 있다. 수광소자(61)로서는 풀리앰프가 있는 SiPN포트다이오드를 사용하고 있다. 이에 따라 감도와 SN비를 높일 수 있다.

상술한 파티클 카운터(51)의 작용을 다음에 설명한다.

광원(58)으로부터 발해진 레이저광(52)은 투광렌즈(59)를 투과하여 띠모양이 된다. 이 띠모양의 레이저광(52)은 기밀부(65)에 투광된다. 한편 흡인펌프(67)의 작동에 의해 기밀부(65)에서는 자료유체(56)가 유통되고 있다. 그리고 레이저광(52)이 자료유체(56)를 통과한다.

자료유체(56)에 더스트가 함유되어 있으면 측정영역(53)으로부터 산란광(55)이 발해진다. 이 산란광(55)은 수광렌즈(60)를 통해 수광소자(61)에 입사된다. 그리고 수광소자(61)로부터 얻어진 전기출력의 펄스의 크기와 입자(54)의 입자지름이 상관관계를 갖기 때문에 전기출력의 펄스의 크기로부터 입자지름을 구할 수 있다. 또 입자(54)가 통과했을 때 펄스가 발생하므로 펄스의 회수로부터 입자수를 구할 수 있다.

또한 상술한 형태는 본 발명의 적절한 형태의 일예이지만 이에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에 있어서 여러가지 변형실시가 가능하다. 예를들어 본 실시예에서는 투광렌즈(59)를 나오게 한 레이저광(52)은 그 대로 자료유체(56)를 통과하고 있지만 이에는 한정되지 않고 도 8과 같이 투광렌즈(59)의 앞에 반사거울(68)을 배치하여 레이저광(52)은 반사하고 나서 자료유체(56)를 통과하도록 해도 된다. 이에 따르면 광로를 구부릴 수 있기 때문에 파티클 카운터(51)의 소형화를 도모할 수 있다.

또 본 실시예에서는 자료유체(56)의 흐름이 레이저광(52)의 폭이 넓은 면에 대해 45도를 이루도록 하고 있지만 이에 한정되지 않고 도 9와 같이 90도를 이루도록 해도 된다. 도 9와 같이 파티클 카운터(51)에서는 광원(도시하지 않음)으로부터 발해진 레이저광(52)은 2장의 원통형렌즈(63)를 투과하여 도면에 수직인 방향으로 압축되어 띠모양이 되도록 하고 있다. 그리고 도면에 수직인 방향으로 자료유체(56)가 흐르도록 공급관(66) 및 흡인펌프가 배치되고 있다.

또한 상술한 각 실시예에서는 타원형상의 레이저광(52)을 원통형렌즈(63)를 사용하여 다시 편평한 형상으로 하고 있지만 이에는 한정되지 않고 타원형상의 레이저광(52)을 그 대로 자료유체(56)에 조사하도록 해도 된다. 이 경우도 레이저광(52)은 넓은 폭의 띠모양이므로 자료유체(56)를 폭 넓게 조사할 수 있다.

또 상술한 각 실시예에서는 공급관(66)과 흡인펌프(67)와의 사이를 흐르는 자료유체(56)에 레이저광(52)을 직접 조사하고 있지만 이에 한정되지 않고 레이저광(52)을 통과하는 투명체로 이루어지는 관로에 자료유체(56)를 흐르게 하여 그 외부로부터 레이저광(52)을 조사하도록 해도 된다.

또한 본 실시예에서는 광원(도시하지 않음)에서 발해진 레이저광(52)은 2장의 원통형렌즈(63)를 통과하여 도면에 수직인 방향으로 압축되어 띠모양이 되도록 하고 있지만 이에 한정되지 않고 도16에 도시하는 파티클 카운터(510)와 같이 한장의 원통형렌즈(63)(투광렌즈(59)로서의)만으로 구성하고, 레이저광(52)이 자료유체(56)를 투과하도록 해도 된다. 이에 따르면 원통형렌즈(63)를 통과한 레이저광(52)은 완전한 평행광은 아니지만 측정영역(53)이 좁기 때문에 평행광으로 볼 수 있고 상술한 본 실시예와 마찬가지로 파티클의 양을 구할 수 있다.

또 도16과 같이 파티클 카운터(510)에는 수광소자(61)나 수광렌즈(60)와 반대측에 반사거울(70)을 배치하고 있다. 이에 따라 수광소자(61)와는 반대측에 산란한 산란광(55)이 반사거울(70)로 반사하여 수광소자(61)에 집광시킬수 있어 더욱 효율적인 입자수를 구할 수 있다.

다음 본 발명의 반송용 로봇의 핸드의 구성을 도면에 도시하는 최량의 형태를 기초로 상세하게 설명한다.

도11~도13에 본 발명의 반송용 로봇(81)의 핸드(82)의 실시예의 일예를 도시한다. 이것은 피반송물(83)이 수납되는 수납장치로부터 피반송물(83)을 꺼내고, 또한 수납장치로 피반송물(83)을 수납하는 반송용 로봇(81)의 암선단에 배치된 것이다. 그리고 핸드(82)를 구성하는 핸드포크(84)가 중공형상으로 구성됨과 동시에 핸드포크(84)의 두께가 핸드포크(84)의 선단을 향하도록 함에 따라 얇아지도록 하고 있다. 이 때문에 모멘트가 최대가 되는 기단부분의 강성을 높일 수 있다. 또 선단측이 기단측보다도 경량이므로 핸드포크(84)의 중심이 기단측이 됨과 동시에 핸드포크(84))전체가 경량화된다. 이들의 이유에 의해 반송용 로봇(81)의 공진주파수가 올라가므로 작동속도를 높일 수 있다.

본 실시예에서는 도12 및 도13과 같이 핸드(82)는 상하방향으로 2단의 평행한 3개의 핸드포크(84)를 구비하고 있다. 이 때문에 1회의 핸드(82)의 동작으로 2장의 피반송물(83)을 반송할 수 있다. 각 핸드포크(84)에서는 윗면인 피반송물(83)의 받이면(84a)이 수평면임과 동시에 핸드포크(84)의 밑면(84b)이 핸드포 크(84)의 선단을 향해 경사진 경사면이 되도록 하고 있다. 이 때문에 피반송물(83)을 핸드(82)에 수평하게 올려놓을 수 있다. 또 핸드포크(84)의 좌우 측면은 평행하게 하고 있다.

그리고 핸드포크(84)의 관벽의 두께는 일정하게 되도록 하고 있다. 단 이에 한정되지 않고 관벽의 두께를 선단측이 얇아지도록 해도 된다. 피반송물(83)은 예를들어 대형의 액정유리이다.

핸드포크(84)는 카본섬유와 수지의 복합재료로 구성된다. 따라서 높은 강성을 얻을 수 있음과 동시에 경량화를 도모할 수 있다. 여기서의 카본섬유 및 수지의 복합재료로부터 핸드포크(84)를 형성하는 방법은 통형상의 카본섬유에 수지를 함침시키는 것이지만 기존 또는 신규의 방법으로 된다.

또 이 핸드(82)를 갖는 반송용 로봇(81)은 기대(85)상의 관절부(86)를 중심으로 회전가능한 제 1암(87)과, 이 제 1암(87)의 선단측의 관절부(88)에 회전가능하도록 연결된 제 2암(89)과, 제 2암(89)의 선단부의 관절부(90)에 회전가능하도록 연결된 핸드(82)를 2쌍 구비하고 있다. 각 관절부(86)(88)(90)에는 풀리가 내장됨과 동시에 관절부(86)(88)서로와 관절부(88)(90)서로는 각각 타이밍벨트로 연결되어 핸드(82)가 상시 일정방향을 향하면서 직선상을 이동하도록 배치된다.

그리고 반송용 로봇(81)은 승강기구를 갖고 있다. 즉 암(87)(89) 및 핸드(82)는 승강기구의 최저높이(도13중 실선으로 도시함)와 승강기구의 최고 높이(도 13중 2점쇄선으로 도시함) 사이에서 승강가능하다. 또 반송용 로봇(81)은 레일(91)을 따라 이동가능하게 되어있다.

상술한 반송용 로봇(81)의 핸드(82)의 동작을 다음에 설명한다.

암(87)(89)에 의해 핸드(82)를 이동시켜 다수의 피반송물(83)이 수납되는 수납장치로부터 피반송물(83)을 꺼낸다. 반송용 로봇(81)의 공진주파수가 올라가므로 핸드(82)의 작동속도를 충분히 빠르게 할 수 있다. 이에 따라 덕트단축을 도모할 수 있다.

올려 놓여진 후에는 암(87)(89)을 작동시켜 피반송물(83)을 처리장치나 다른 수납장치 등 소정의 위치로 이동시킨다. 여기서 핸드포크(84)의 받는 면(84a)이 수평면이므로 피반송물(83)을 수평으로 유지할 수 있다. 또한 핸드포크(84)의 기단이 두껍고 선단이 얇기 때문에 피반송물(83)의 중량으로 선단측이 아래쪽으로 휜다고 해도 상측의 핸드포크(84)의 밑면(84b)이 아래의 핸드포크(84)에 올려놓여지는 피반송물(83)에 간섭하는 것을 방지할 수 있다.

또한 상술한 실시예는 본 발명의 적절한 실시의 일예이지만 이에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에 있어서 여러가지 변형실시가 가능하다. 예를들어 본 실시예에서는 핸드포크(84)의 윗면이 수평면임과 동시에 핸드포크(84)의 밑면(84b)이 경사면이 되도록 하고 있지만 이에는 한정되지 않고 윗면이 바로 내려가는 경사면으로 밑면(84b)이 수평면 또는 바로 올라가는 경사면이 되도록 해도 된다. 또한 예를 들어 도14와 같이 핸드포크(84)의 좌우의 측면(84c)(84d)이 선단측이 가늘어지는 경사면이라도 된다. 이 경우 좌우의 측면 양쪽 또는 한쪽 만이 경사면이라도 된다. 이 때의 핸드포크(84)의 상하면은 수평면이거나 앞이 가는 경사면이라도 된다.

또 본 실시예에서는 핸드포크(84)의 재질을 카본섬유와 수지의 복합재료로 하고 있지만 이에는 한정되지 않고 다른 금속 등이라도 된다.

이상의 설명으로부터 알 수 있는 것과 같이 또 청구항 1기재의 반송용 로봇의 핸드에 의하면 핸드포크의 기단이 두껍고 선단이 얇기 때문에 기단부분의 강성을 높일 수 있고 모멘트가 최대가 되는 기단부분에서 충분한 강성을 확보할 수 있다. 또 선단측이 기단측보다도 경량이므로 핸드포크의 중심이 기단측이 됨과 동시에 핸드포크 전체가 경량화 된다. 또 핸드포크의 경량화는 반송용 로봇의 경량화에도 공헌한다. 이들 이유에 의해 반송용 로봇의 공진주파수가 올라가므로 작동속도를 높일 수 있다. 따라서 덕트를 단축할 수 있다.

또 핸드포크의 기단이 두껍고 선단이 얇게 때문에 피반송물의 중량으로 선단측이 내려가고 아래쪽으로 휜다고 해도 밑의 핸드포크 또는 피반송물 등과 간섭하는 것을 방지할 수 있다.

그리고 청구항 2기재의 반송용 로봇의 핸드에 의하면 핸드포크의 받는 면이 수평면임과 동시에 밑면이 핸드포크 선단을향해 경사진 경사면이므로 피반송물을 핸드에 수평하게 올려놓을 수 있다.

또 청구항 3기재의 반송용 로봇의 핸드에 의하면 핸드포크가 카본섬유와 수지의 복합재료로 구성되므로 높은 강성을 얻을 수 있음과 동시에 경량화를 도모할 수 있다.

또 청구항 4기재의 발명은 핸드포크의 관벽의 두께를 선단측으로 가면서 얇 게 하도록 구성하고 있으므로, 밴드의 기단부분의 강성을 강화할 수 있고, 또한 선단측을 기단측에 비해 더욱 경량화할 수 있어 로봇의 공진주파수의 상승과 고속동작을 더욱 도모할 수 있다.

Claims (4)

1. 피반송물이 수납되는 수납장치로부터 피반송물을 꺼내고 또한 수납장치로 상기 피반송물을 수납하는 반송용 로봇의 암선단에 배치된 핸드에 있어서 상기 핸드를 구성하는 핸드포크가 중공형상으로 구성됨과 동시에 상기 핸드포크의 두께가 핸드포크의 선단을 향하도록 함에 따라 얇아지도록 하는 것을 특징으로 하는 반송용로봇.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 핸드포크의 윗면인 피반송물의 받는 면이 수평면임과 동시에 핸드포크의 밑면이 핸드포크 선단을 향해 경사진 경사면인 것을 특징으로 하는 반송용 로봇.
3. 제1항에 있어서,

   상기 핸드포크가 카본섬유와 수지의 복합재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 반송용 로봇.
4. 제1항에 있어서,

   상기 핸드포크의 관벽의 두께를 선단측으로 가면서 얇게 하도록 구성한 것을 특징으로 하는 반송용 로봇.

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