KR20080081197A - Multijoint robot - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정용의 유리 기판이나 반도체 웨이퍼 등의 얇은 판 형상의 피작업물(work)을 스토커(stocker)에 출납하는 다관절 로봇에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
종래의 다관절 로봇으로는 견관절부의 회전 중심과 대좌의 회전 중심을 오프셋(offset)함으로써 대좌를 회동시킬 때에 다관절 로봇의 선회 반경을 작게 하는 것이 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).As a conventional articulated robot, it is proposed to reduce the turning radius of the articulated robot when the pedestal is rotated by offsetting the center of rotation of the shoulder and the center of rotation of the pedestal (see
종래의 다관절 로봇(1)은, 도 5에 나타내듯이 관절부(3, 4, 5)에 의해 회전 가능하게 연결되어 회전 구동원에 의한 회전력을 전달하여 소망의 동작을 시키는 암(arm)(2)을 2조 구비하여 이루어지는 것으로, 2조의 암(2)에 설치되는 기단의 관절부(3)의 회전 중심축을 상하(또는 축방향)에 배치하도록 구성되어 있다.The conventional articulated
다관절 로봇(1)은 2조의 암(2)을 구비하고 한쪽의 암 구동형 장치(2)를 공급용, 다른 한쪽을 취출용으로 하고, 피작업물(9)의 공급 동작과 다른 피작업물(9)의 취출 동작을 동시에 행하는 것을 가능하게 하고 있다.The articulated robot (1) has two sets of arms (2), one arm-driven device (2) for supply and the other for taking out, and the work to be different from the supply operation of the workpiece (9). It is possible to carry out the extraction operation of the
또, 종래의 다관절 로봇(1)은 암(2)에 의해 피작업물(9)을 보유하는 핸드부(8)는 도면 중 화살표 X로 나타내는 피작업물(9)의 취출·공급 방향으로 직선 이 동 가능하도록 구성된다.In the conventional articulated
또, 종래의 다관절 로봇(1)은 암(2)이 설치되어 있는 지지 부재(10)를 상하로 이동시키는 이동 부재(11)(이하, 상하 이동 기구(11)라고 함)를 구비하여 암(2)의 상하 위치를 조정 가능하게 하고 있다. 또, 상하 이동 기구(11)의 대좌(13)는 회동 가능하게 설치되고, 다관절 로봇(1)을 선회하여 방향을 바꿀 수 있도록 하고 있다.In addition, the conventional articulated
또한, 본 실시 형태의 다관절 로봇(1)에서는, 도면 중 화살표 Y로 나타내는 방향, 즉 핸드부(8)의 이동 방향과 지지 부재(10)의 상하 이동 방향의 각각에 직교하는 방향으로, 대좌(13)를 기대(基臺)(14)에 대해서 이동 가능하게 설치하여 상하 이동 기구(11)의 위치를 조정 가능하게 하고 있다.In addition, in the articulated
또, 종래의 다관절 로봇(1)에 구비된 2조의 암(2)은, 예를 들면 복수의 관절부를 가지는 것으로, 즉 다관절 로봇(1)은 수평 다관절형 로봇으로서 구성된다. 본 실시 형태에서의 암(2)은, 제1 암(6)(이하, 상완(6)이라고 함)과, 상완(6)과 연결되는 제2 암(7)(이하, 전완(7)이라고 함)과, 전완(7)과 연결되고 피작업물(9)을 보유하는 핸드부(8)를 구비한다.In addition, the two sets of
상완(6)의 기단은 지지 부재(10)에 구동축을 통해 연결되어 회동 가능한 관절부(3)(이하, 견관절부(3)라고 함)를 구성한다. 이 견관절부(3)가 암(2)의 기단의 관절부(3)로 된다. 또, 상완(6)의 선단과 전완(7)의 기단이 구동축을 통해 연결되어 회동 가능한 관절부(4)(이하, 팔의 관절부(4)라고 함)를 구성한다. 또, 전완(7)의 선단과 핸드부(8)가 구동축을 통해 연결되어 회동 가능한 관절부(5)(이하, 핸드 관절부(5)라고 함)를 구성한다. 견관절부(3)의 회전 중심축이 동축 상이도록 상하 방향으로 대면하도록 배치한다.The proximal end of the
암(2)은 도시하지 않는 회전 구동원에 의해 견관절부(3)와 팔의 관절부(4)와 핸드 관절부(5)를 회동시켜 핸드부(8)를 피작업물 취출·공급 방향으로 이동시킨다. 이때 암(2)에서는 그 기구상 핸드부(8)가 한 방향을 향해 상완(6)과 전완(7)을 다 펼친 신장 위치와 상완(6)과 전완(7)을 접은 상태로 한 오므린 위치의 사이를 직선 이동하도록 신축 동작을 한다.The
여기서, 종래의 다관절 로봇(1)에서는, 도 6에 나타내는 암(2)의 오므린 위치에 있어서, 핸드부(8)에 의해 보유되는 피작업물(9)의 중심이 대좌(13)의 회전 중심과 일치되도록 설계되어 있다. 또한, 견관절부(4)의 회전 중심과 대좌(13)의 회전 중심을 핸드부(8)의 이동 방향에 대해서 직교 방향으로 오프셋함으로써 대좌(13)를 회동시킬 때에 다관절 로봇(1)의 주위에 필요로 하는 최소영역 원(15)으로부터 팔의 관절부(4)나 핸드부(8)가 돌출하는 일이 없도록 하여, 다관절 로봇(1)의 선회 반경을 작게 할 수가 있다. Here, in the conventional articulated
특허 문헌 1: 일본국 특허공개공보 2001-274218(제4페이지∼5페이지, 도 1, 도 2)Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 2001-274218 (
액정용의 유리 기판이나 반도체 웨이퍼 등의 얇은 판 형상의 피작업물을 스토커에 출납하는 다관절 로봇은 대형화가 진행되고, 처리하는 기판의 매수도 증가 함과 아울러 단시간에 처리하는 것이 요구되고, 또 기판의 제품 수율을 올리기 위해서 로봇으로부터의 발진을 매우 억제하는 것이 요구되고 있다. 이 때문에 로봇에는 기판을 배치하는 스토커가 천정에 닿을 정도의 높이로 될 때까지 설비 자체가 대형화함에도 불구하고, 고속, 고정밀도, 저발진을 실현하는 것이 큰 과제로 되고 있다. 한편, 대형화하는 설비는 주위의 깨끗한 정도를 청정하게 유지하기 위해서 고액의 설비투자가 필요하게 되고, 그 때문에 스토커에는 보다 많은 기판을 배치시켜 처리하는 것이 바람직하다. 또, 다관절 로봇에는 풋프린트(footprint)를 작게 하여 공장에 배치하는 장치와의 간섭이 없도록 선회 반경을 작게 하는 것도 바람직하다.The articulated robot that deposits thin-plate shaped workpieces such as glass substrates and semiconductor wafers for liquid crystal into the stocker is required to be enlarged, to increase the number of substrates to be processed, and to be processed in a short time. In order to raise the product yield of a board | substrate, it is calculated | required to suppress the oscillation from a robot very much. For this reason, it is a big problem for robots to realize high speed, high accuracy, and low oscillation even though the equipment itself is enlarged until the stocker on which the substrate is placed reaches a height that reaches the ceiling. On the other hand, large-scale equipment requires a large amount of equipment investment in order to keep the cleanliness of the surroundings clean. Therefore, it is preferable to arrange and process more substrates in the stocker. It is also preferable that the articulated robot has a small footprint so that the turning radius is small so as not to interfere with the apparatus placed in the factory.
또, 액정 기판이나 반도체 웨이퍼의 생산 매수는 해마다 많아지고 있고, 생산성을 올리기 위해서 로봇에는 반송 스루풋(throughput)이 요구되고 있다. 그렇지만, 로봇은 기계 부품을 포함하고 있기 때문에 유지보수가 필요하고, 유지보수 시간도 스루풋(throughput)과 관련되는 큰 팩터(factor)로 되고 있고, 용이하게 유지보수 할 수 있는 것이 바람직하다.Moreover, the number of production of a liquid crystal substrate and a semiconductor wafer is increasing year by year, and conveyance throughput is calculated | required by a robot in order to raise productivity. However, since the robot includes mechanical parts, maintenance is required, and maintenance time is also a large factor related to throughput, and it is desirable that the robot can be easily maintained.
그렇지만, 종래의 다관절 로봇은 암 기단이 이동 면으로부터 돌출하여 반송 기판에 대향하도록 배치된 구조이기 때문에, 상하 이동 기구로부터의 발진을 방지하지 못하기 때문에 미세한 먼지가 기판 상에 퇴적하는 등의 문제가 생기고 있었다.However, the conventional articulated robot has a structure in which the arm base protrudes from the moving surface to face the conveying substrate, and thus, since the oscillation from the vertical movement mechanism cannot be prevented, fine dust accumulates on the substrate. Was happening.
또, 암이 상하 이동 기구에 의해 하부로 이동하는 경우, 암의 지지 부재는, 대좌와 충돌하기 때문에 상하 이동 기구의 최하 면까지 이동할 수가 없고, 가동 범 위가 좁아진다는 문제가 발생하고, 액정 기판이나 반도체 웨이퍼를 출납하는 스토커의 높이가 높아진다는 문제가 발생하고 있었다. 한층 더 말하면, 스토커의 높이는 공장 건물의 높이로 제한되기 때문에, 배치되는 패널이나 기판의 매수는 상하 이동 기구의 가동 범위가 좁아짐으로써 적게 되어 생산성을 저하시키는 문제가 발생하게 되어 있다.In addition, when the arm moves downward by the vertical movement mechanism, since the support member of the arm collides with the pedestal, it cannot move to the lowest surface of the vertical movement mechanism, resulting in a problem that the movable range is narrowed. In addition, there has been a problem that the height of the stocker to which the semiconductor wafer is placed in and out is increased. In addition, since the height of the stocker is limited to the height of the factory building, the number of panels and substrates to be arranged is reduced by narrowing the movable range of the vertical movement mechanism, which causes a problem of lowering productivity.
또, 암 기단에는 모터나 풀리(pulley) 등이 있기 때문에 상하 방향으로 두꺼운 구조로 되어 있다. 이 때문에 스토커 내의 액정 기판이나 반도체 기판을 배치하는 간격을 넓게 취하지 않을 수 없게 되는 문제가 발생하고 있었다. 즉, 스토커 내에 배치할 수 있는 패널이나 기판의 매수가 적게 되기 때문에 생산성이 저하한다는 문제가 발생하고 있었다. 이것을 회피하기 위해서 상하 이동 기구로 출납할 때에 암의 높이를 바꾸는 것이 생각되지만, 이 경우는 암을 상하로 이동시키는 순서를 반복하기 때문에 시간이 걸려 작업시간이 길어지는 등의 문제가 발생하고 있었다.Moreover, since there are a motor, a pulley, etc. in an arm base, it has a thick structure in an up-down direction. For this reason, the problem that the space | interval which arrange | positions the liquid crystal substrate and a semiconductor substrate in a stocker has to be made wide has arisen. That is, since the number of panels and board | substrates which can be arrange | positioned in a stocker becomes small, there existed a problem that productivity fell. In order to avoid this, it is conceivable to change the height of the arm when dispensing with the up / down moving mechanism. In this case, however, the procedure of moving the arm up and down is repeated.
또, 종래의 다관절 로봇은, 암 기단이 상하에 동축에 배치된 구조로 되어 있다. 이 때문에 암 기단에 배치된 기구 부품인 모터나 풀리(pulley)의 교환을 하기 위해서는 한쪽의 암을 떼어낸 후에 교환하는 등의 방법을 취하지 않을 수 없기 때문에, 유지보수 시간의 팽대와 관계되어 생산성이 저하한다는 문제가 발생하고 있었다.Moreover, the conventional articulated robot has a structure in which the arm base is coaxially arranged up and down. For this reason, in order to replace a motor or a pulley, which is a mechanical part arranged at the base of the arm, it is inevitable to take a method such as removing and replacing one arm, so productivity is increased in relation to the expansion of maintenance time. There was a problem of deterioration.
또, 종래의 다관절 로봇은, 하나의 칼럼(column) 상을 이동 기구에 의해 지지 부재가 이동하기 때문에, 스토커가 천정에 닿을 만큼 높아지면, 필연적으로 칼럼 길이를 길게 할 필요가 있어 강성이 저하함과 아울러, 내부에 배치된 이동 기구 의 안내 기구도 칼럼 길이에 맞춘 길이로 할 필요가 있다. 그렇지만, 안내 기구를 길게 하는 경우, 안내 정밀도가 길게 함으로써 저하하기 때문에 이동 기구로 이동되는 지지 부재의 이동 정밀도가 저하하고, 암 선단의 핸드부(8)에 재치된 액정 기판이나 반도체 웨이퍼의 위치 결정 정밀도가 저하하게 되어, 스토커에 기판이나 웨이퍼가 충돌하는 일이 일어나기 때문에 제품 수율의 저하를 초래한다는 문제가 발생하고 있었다.In addition, in the conventional articulated robot, since the support member moves on one column by a moving mechanism, if the stalker becomes high enough to touch the ceiling, it is necessary to lengthen the column length and the rigidity is lowered. In addition, it is necessary to make the guide mechanism of the movement mechanism arrange | positioned inside into the length according to the column length. However, when the guide mechanism is lengthened, the guide accuracy is decreased by increasing the guide accuracy. Therefore, the accuracy of movement of the support member moved to the moving mechanism is lowered, and positioning of the liquid crystal substrate or the semiconductor wafer placed on the
본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 상하 이동축으로부터의 발진에 의한 기판의 오염을 방지함과 아울러, 생산성을 향상시킨 액정용의 유리 기판이나 반도체 웨이퍼 등의 얇은 판 형상의 피작업물을 스토커에 출납하는 다관절 로봇을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and prevents contamination of the substrate due to oscillation from the up and down moving shaft and improves the productivity of thin plate-shaped workpieces such as glass substrates and semiconductor wafers for liquid crystals. An object of the present invention is to provide an articulated robot that puts in and out of a stocker.
상기 문제를 해결하기 위해 본 발명은 다음과 같이 구성한 것이다.In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.
청구항 1에 기재의 발명은, 반송물을 재치하는 핸드부와, 상기 핸드부와 연결되고 적어도 2개 이상의 회전 관절을 구비하고 상기 핸드부를 한 방향으로 이동하도록 신축하고 상하 방향에 대향하도록 배치된 다관절 암과, 상하로 이동하도록 칼럼에 장착된 상하 방향으로 이동하는 이동 기구와 상기 다관절 암을 연결하는 지지 부재와, 상기 칼럼의 하단부에 연결되고 상기 칼럼에 장착된 상기 다관절 암을 선회하는 대좌로 이루어지는 다관절 로봇에 있어서, 상기 이동 기구는 상기 핸드부의 상완과 전완을 다 펼친 신장 방향과 같은 방향으로 상기 칼럼에 배치되고, 상기 이동 기구에 배치된 지지 부재는 상기 핸드부의 상기 상완과 상기 전완을 다 펼친 신장 방향에 직교하는 방향과 상기 핸드부의 이동 방향으로 오프셋하고, 상기 핸드부는 상기 칼럼에의 상기 대좌의 장착면과 평행하도록 또한 상기 이동 기구의 이동 방향과 직교하도록 이동하고, 상기 지지 부재에 배치된 견관절의 회전 중심과 상기 핸드부의 회전 중심과 상기 대좌의 회전 중심과의 위치 관계가, 상기 핸드부를 상기 상완과 상기 전완을 접은 상태로 한 오므린 위치로 이동시켰을 때에, 상기 핸드부의 상기 상완과 상기 전완을 다 펼친 신장 방향 및 상기 상완과 상기 전완을 접은 상태로 한 오므린 방향의 축선 상에 일치하도록 상기 신장 방향 전방으로부터 상기 견관절의 회전 중심, 상기 대좌의 회전 중심, 상기 핸드부의 회전 중심의 순서로 배치되도록 형성된 것이다.The invention described in
청구항 2에 기재의 발명은, 상기 이동 기구가 상기 핸드부의 상기 상완과 상기 전완을 다 펼친 신장 방향과 같은 방향으로 칼럼에 배치되고, 상기 이동 기구에 배치된 지지 부재는 상기 핸드부의 상기 상완과 상기 전완을 다 펼친 신장 방향에 직교하는 방향으로 돌출하고, 상기 다관절 암과 연결된 것이다.The invention described in
청구항 3에 기재의 발명은, 상기 이동 기구에 의해 상기 칼럼의 최하 위치로 이동되었을 때에 상기 대좌에 간섭하지 않도록 상기 핸드부의 상기 상완과 상기 전완을 다 펼친 신장 방향으로 오프셋한 위치에 배치된 것이다.The invention described in
청구항 4에 기재의 발명은, 대략‘コ’자로 구성되고 상하에 배치된 상기 지지 부재의 상기 다관절 암의 기단의 상기 회전 관절의 위치가 오프셋한 위치에 배치된 것이다.Invention of
청구항 5에 기재의 발명은, 대략‘コ’자로 구성되고 상하에 배치된 상기 지 지 부재의 상기 다관절 암의 기단의 상기 회전 관절의 위치의 어느 쪽이든 한쪽이, 상기 핸드부의 상기 상완과 상기 전완을 다 펼친 신장 방향으로 오프셋한 위치에 배치된 것이다.In the invention described in
청구항 6에 기재의 발명은, 대략‘コ’자로 구성되고 상하에 배치된 상기 지지 부재의 상기 다관절 암의 기단의 상기 회전 관절의 위치의 하측에 배치된 상기 회전 관절의 위치가, 상측의 상기 회전 관절의 위치에 대해서 상기 핸드부의 상기 상완과 상기 전완을 다 펼친 신장 방향으로 오프셋한 위치에 배치된 것이다.In the invention described in
청구항 7에 기재의 발명은, 상기 이동 기구가 보호 커버로 덮혀져 상기 칼럼으로부터의 발진을 억제하는 쉴드 기능을 가지는 것이다.The invention according to
청구항 8에 기재의 발명은, 상기 칼럼이 복수 개의 블록이 연결된 구조로 된 것이다.In the invention described in
청구항 9에 기재의 발명은, 상기 칼럼의 블록은 상기 이동 기구를 상하 방향으로 이동할 때에 안내하는 안내 기구의 배치를 조정하는 개구부를 구비한 것이다.In the invention described in
청구항 10에 기재의 발명은, 상기 칼럼의 블록의 연결부에는 감합 구조가 형성된 것이다. In the invention described in
청구항 1 및 6에 기재의 발명에 의하면, 이동 기구가 핸드부의 이동 방향과 같은 방향으로 칼럼에 배치되고, 이동 기구에 배치된 지지 부재는, 핸드부의 이동 방향에 직교하는 방향으로 돌출하고, 상기 다관절 암과 연결된 구조이기 때문에, 미끄러져 움직임부가 액정 기판이나 반도체 웨이퍼에 대면하는 일이 없도록 배치되 어 있고, 미끄러져 움직임부로부터의 발진은 직접 액정 기판이나 반도체 웨이퍼에 퇴적하는 일이 없기 때문에, 액정 기판이나 반도체 웨이퍼의 오염을 저감할 수 있음과 아울러, 기판이나 웨이퍼의 생산상의 제품 수율을 향상시킬 수가 있다. According to the invention of
청구항 2에 기재의 발명에 의하면, 지지 부재는, 상기 이동 기구에 의해 상기 칼럼의 최하 위치로 이동되었을 때에 상기 대좌에 간섭하지 않도록 상기 핸드부의 이동 방향으로 오프셋한 형상으로 형성됨으로써, 지지 부재는 대좌와 충돌하는 일이 없이 상하 이동 기구의 최하면까지 이동할 수가 있어 가동 범위를 넓게 할 수가 있다. 이 때문에 액정 기판이나 반도체 웨이퍼를 출납하는 스토커의 높이가 높게 되지 않아도 스토커 하부에도 액정 기판이나 반도체 웨이퍼를 배치할 수 있게 되고, 기판이나 웨이퍼의 매수는, 상하 이동 기구의 가동 범위를 넓게 할 수 있기 때문에, 많이 배치할 수 있게 된다. 이러한 것으로부터 공장 전체의 생산성은 높아지게 된다.According to the invention of
청구항 3 내지 청구항 5에 기재의 발명에 의하면, 상하에 배치된 상기 지지 부재의 상기 회전 관절이 상대적으로 오프셋한 위치에 배치됨으로써, 청구항 7 및 8에 기재의 발명에 의하면, 상기 지지 부재에 배치된 상기 회전 관절의 회전 중심과, 핸드부의 회전 중심과, 대좌의 회전 중심이 핸드부의 이동 방향의 축선 상에 일치하도록 오프셋하도록 형성됨으로써, 핸드(hand)가 액정 기판이나 반도체 웨이퍼를 인입한 위치에 오는 경우, 대좌의 회전 기능에 의해 선회해도 기판이나 웨이퍼의 선회 반경으로부터 돌출하는 일 없이 선회할 수 있으므로, 풋프린트를 작게 하여 공장에 배치하는 장치와의 간섭이 없도록 로봇을 배치할 수 있다.According to the invention of
청구항 9 내지 청구항 11에 기재의 발명에 의하면, 상기 칼럼은 복수 개의 블록이 연결된 구조로 한 것이기 때문에, 공장의 천정에 닿을 정도로 높은 스토커에도 블록의 칼럼을 연결함으로써 대응할 수 있음과 아울러, 길어지는 이동 기구의 안내 기구에 대해서도 안내 정밀도를 저하하는 일이 없기 때문에, 이동 기구로 이동되는 지지 부재의 이동 정밀도도 저하하는 일이 없다. 이 때문에 핸드에 재치된 액정 기판이나 반도체 웨이퍼의 위치 결정 정밀도도 저하하는 일 없이 반송되고, 스토커에 기판이나 웨이퍼의 충돌에 의한 제품 수율의 저하를 초래하는 일이 없다.According to the invention of
이하, 본 발명의 실시의 형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described with reference to drawings.
도 1은 본 발명의 다관절 로봇의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 다관절 로봇의 상면도이다. 도 3은 본 발명의 다관절 로봇의 정면도이다.1 is a perspective view of the articulated robot of the present invention. 2 is a top view of the articulated robot of the present invention. 3 is a front view of the articulated robot of the present invention.
본 발명의 다관절 로봇(1)은 도시하지 않는 스토커의 고층화에 대응하기 위해서 복수 블록으로 나누어진 칼럼(12)이 연결된 구조로 되어 있다. 이와 같이 각 칼럼 블록(column block)(16)을 순차 연결함으로써 고층에 대응한 높이를 가지는 다관절 로봇(1)을 형성하고 있다. 본 실시예에서는, 4개의 칼럼 블록(16)이 연결된 구조로 되어 있다. 각 칼럼 블록(16)의 양단면은 칼럼 블록(16) 간이 연결되도록 감합 구조로 되어 있고, 또한 리니어 가이드(linear guide)로 이루어지는 안내 기구를 정밀도 좋게 배치하기 위해서 도시하지 않는 위치 결정 구멍을 가지고, 위치 결정 치구를 이용하여 조정함으로써 조립할 수 있다.The articulated
또, 본 발명의 다관절 로봇(1)은, 관절부(3, 4, 5)에 의해 회전 가능하게 연 결되어 회전 구동원에 의한 회전력을 전달하여 소망의 동작을 시키는 암(2)을 2조 구비하고 있다. 또, 암(2)에 의해 피작업물(9)을 보유하는 핸드부(8)는 도면 중 화살표 X로 나타내는 피작업물(9)의 취출·공급 방향으로 직선 이동 가능하도록 구성된다. 또, 2조의 암(2)에 설치되는 기단의 관절부(3)의 회전 중심축의 관계는, 도 2에 나타내듯이, 상암(upper arm)(21)의 기단의 관절부(3)에 대해서 핸드부(8)의 이동 방향으로 어긋나도록 하암(lower arm)(22)의 기단의 관절부(3)가 배치하도록 구성되어 있다.In addition, the articulated robot (1) of the present invention is provided with two sets of arms (2) which are rotatably connected by the joint parts (3, 4, 5) and transmit the rotational force by the rotation drive source to perform a desired operation. Doing. Moreover, the
또, 암(2)이 설치되어 있는 지지 부재(10)를 상하로 이동시키는 상하 이동 부재(11)를 구비하고, 암(2)의 상하 위치를 조정이 가능하게 하고 있다. 또, 상하 이동 기구(11)의 대좌(13)는 회동 가능하게 설치되고, 다관절 로봇(1)을 선회하여 방향을 바꿀 수 있도록 하고 있다. 여기서, 상하 이동 기구(11)는 핸드부(8)의 이동 방향과 같은 방향으로 배치되고, 지지 부재(10)는 상하 구동 기구(11)로부터 핸드부(8)의 이동 방향에 대해서 직교하는 방향으로 돌출하고, 암(2)의 기단의 관절부(3)에 연결되어 있다. 또, 하암(22)에 연결하는 지지 부재(10)는, 암(2)이 상하 이동 기구(11)에 의해 하방으로 이동했을 때에, 대좌(13)로 간섭하지 않도록 도 2에 나타내듯이 핸드부(8)의 이동 방향으로 오프셋한 형상을 형성하고 있다. 또, 상하 이동 기구(11)는, 도시하지 않는 쉴드(shield) 기능을 가지는 보호 커버(cover)로 덮혀져 칼럼(12) 내부로부터의 발진을 억제하고 있다.Moreover, the
본 발명이 특허 문헌 1과 다른 부분은, 상하 이동 기구가 핸드부의 이동 방향과 같은 방향으로 배치되고, 상하 이동 기구와 암(2)의 기단의 관절부를 연결하 는 지지 부재(10)가 핸드부의 이동 방향에 직교하도록 돌출하고, 한편 하암(22)과 연결하는 지지 부재(10)가 대좌(13)에 간섭하지 않도록 핸드부의 이동 방향으로 오프셋한 것처럼 형성된 부분이다.In the part which this invention differs from
다음에, 동작에 대해서 설명한다. 본 발명의 다관절 로봇(1)에 구비되어 있는 2조의 암(2)은, 예를 들면 복수의 관절부를 가지는 것으로, 즉 다관절 로봇(1)은, 수평 다관절형 로봇으로서 구성된다. 본 실시 형태에서의 암(2)은 종래의 암(2)의 구조와 마찬가지의 구조를 구비하고 있다.Next, the operation will be described. The two sets of
상완(6)의 기단은 지지 부재(10)에 구동축을 통해 연결되어 회동 가능한 견관절부(3)를 구성한다. 이 견관절부(3)가 암(2)의 기단의 관절부(3)로 된다. 또, 상완(6)의 선단과 전완(7)의 기단이 구동축을 통해 연결되어 회동 가능한 팔의 관절부(4)를 구성한다. 또, 전완(7)의 선단과 핸드부(8)가 구동축을 통해 연결되어 회동 가능한 핸드 관절부(5)를 구성한다.The proximal end of the
암(2)은 도시하지 않는 회전 구동원에 의해 견관절부(3)와 팔의 관절부(4)와 핸드 관절부(5)를 회동시켜 핸드부(8)를 피작업물 취출·공급 방향으로 이동시킨다. 이때 암(2)에서는 그 기구상 핸드부(8)가 한 방향을 향해 상완(6)과 전완(7)을 다 펼친 신장 위치와 상완(6)과 전완(7)을 접은 상태로 한 오므린 위치와의 사이를 직선 이동하도록 신축 동작을 한다.The
여기서, 본 실시예의 다관절 로봇(1)의 선회 반경에 대해서 하암(22)을 이용하여 설명한다. 도 4에 나타내는 암(22)의 오므린 위치에 있어서, 핸드부(8)에 의해 보유되는 피작업물(9)의 중심이 대좌(13)의 회전 중심과 일치하도록 설계되어 있다. 또한, 견관절부(3)의 회전 중심과, 핸드 관절부(5)의 회전 중심과, 대좌(13)의 회전 중심이 핸드부(8)의 이동 방향의 축선 상에 일치하도록 오프셋함으로써 대좌(13)를 회동시킬 때에 다관절 로봇(1)의 주위에 필요로 하는 최소영역 원(15)으로부터 팔의 관절부(4)나 핸드부(8)가 돌출하는 일이 없도록 하여 다관절 로봇(1)의 선회 반경을 작게 할 수가 있다.Here, the turning radius of the articulated
여기에서는 도면이 번잡하게 되는 것을 피하기 위해서 하암을 이용하여 설명하였지만, 상암(21)에 대해서도 마찬가지로 피작업물(9)의 중심은 대좌(13)의 회전 중심과 일치하도록 설계되어 있고, 견관절부(3), 핸드 관절부(5)와 대좌(13)의 회전 중심의 위치 관계도 하암과 같은 구성이다.Here, the lower arm is used to prevent the drawing from being complicated, but the center of the
다음에 상하 방향의 동작에 대해서 설명한다. 암(2)은 지지 부재(10)에 장착되고, 상하 이동 기구(11)로 상하 방향으로 도시하지 않는 콘트롤러(controller)의 지령에 의해 이동한다. 도 3에 나타내듯이 하방으로 이동할 때에는, 지지 부재(10)가 대좌(13)에 충돌하지 않도록 핸드(8)의 이동 방향으로 오프셋한 형상을 형성하고 있기 때문에 지지 부재(10)는 상하 이동 기구(11)의 최하점의 이동 위치까지 하강하는 것이 가능하다.Next, the operation in the vertical direction will be described. The
또, 본 발명에서는 상암과 하암을 가지는 다관절 로봇에 대해서 서술하였지만, 상하 어느 쪽이든 한쪽의 암으로 이루어지는 다관절 로봇에서도 좋은 것은 자명하다. 또, 견관절, 팔의 관절과 핸드 관절의 회전 관절을 가지는 다관절 로봇에 대해서 서술하였지만, 핸드 관절부가 고정된 다관절 로봇에 대해서도 동일한 작용 및 효과를 가지는 것은 당연하다.In addition, in this invention, although the articulated robot which has upper arm and lower arm was described, it is clear that the articulated robot which consists of one arm either up or down is also good. Moreover, although the articulated robot which has the shoulder joint, the arm joint, and the rotation joint of the hand joint was described, it is natural to have the same effect | action and effect also to the articulated robot with a fixed hand joint part.
이러한 핸드부에 물품을 재치해 반송함으로써 물품의 교체 작업을 할 수가 있으므로 두꺼운 판이나 상자 모양의 물품의 반송 작업의 용도에도 적용할 수 있다.Since the article can be replaced by placing the article on the hand, the article can be applied to the use of a thick plate or a box-shaped article.
도 1은 본 발명의 실시예를 나타내는 다관절 로봇의 사시도이다.1 is a perspective view of an articulated robot showing an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예를 나타내는 다관절 로봇의 상면도이다.2 is a top view of an articulated robot showing an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예를 나타내는 다관절 로봇의 정면도이다.3 is a front view of an articulated robot showing an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예를 나타내는 다관절 로봇의 선회 반경을 나타내는 도이다. 4 is a view showing a turning radius of the articulated robot according to the embodiment of the present invention.
도 5는 종래의 다관절 로봇의 사시도이다. 5 is a perspective view of a conventional articulated robot.
도 6은 종래의 다관절 로봇의 선회 반경을 나타내는 도이다.6 is a diagram illustrating a turning radius of a conventional articulated robot.
<부호의 설명> <Description of the code>
1 : 다관절 로봇 2 : 암(arm)1 ': Articulated Robot 2': Arm
21 : 상암(upper arm) 22 : 하암(lower arm)21 ': Upper arm 22': Lower arm
3 : 견관절부 4 : 팔의 관절부3 ': Shoulder joint 4': Joint of arm
5 : 핸드 관절부 6 : 상완5: Hand joint 6: Upper arm
7 : 전완 8 : 핸드부7 ': Forearm 8': Hand part
9 : 피작업물(work) 10 : 지지 부재9:
11 : 상하 이동 기구 12 : 칼럼(column)11 ': Up and down moving mechanism 12': Column
13 : 대좌 14 : 기대13 ': Base 14': Expectation
15 : 최소영역 원 16 : 칼럼 블록(column block)15 ': Minimum area circle 16': Column block
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