KR20120112612A - 이재장치 및 공작물 재치장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 패럴렐 메커니즘 로봇(100)에 부착된 비접촉 유지장치(1)는, 정방형의 판형 베이스 부재(10)와, 베이스 부재(10)의 이면 중앙부에 부착된 베르누이 척(20)과, 베르누이 척(20)을 끼고 대향하여 배치되며, 베이스 부재(10)의 이면에 돌출 설치된 8개의 핀형상의 가이드 부재(30)를 구비하고 있다. 대향하는 가이드 부재(30)는, 서로 멀어지는 방향으로 이동가능하도록 구성되어 있으며, 공작물 재치 트레이(70,71)의 공작물 재치면(75)에 베르누이 척(20)이 접근함에 따라서, 상기 공작물 재치 트레이(70,71)에 형성되어 있는 가이드 안내 구멍(72)의 내면을 따라 서로 멀어지는 방향으로 이동한다.

Description

이재장치 및 공작물 재치장치{TRANSFER DEVICE, AND WORKPIECE MOUNTING DEVICE}
본 발명은 공작물을 이재(移載)하는 이재장치 및 상기 이재장치와 함께 이용되는 공작물 재치(載置)장치에 관한 것이다.
최근, 예컨대 태양 전지 웨이퍼, 리튬이온전지의 전극 등의 비교적 얇은 공작물을 이재(픽 앤드 플레이스)할 때, 공작물에 직접 닿지 않으면서 공작물을 유지할 수 있는 비접촉 유지장치를 이용한 이재장치가 이용되고 있다. 이러한 비접촉 유지장치를 이용한 이재장치로서 고압 공기를 분출하여 흡인력을 발생시키는 베르누이 척을 이용한 반송장치(이재장치)가 특허문헌 1에 개시되어 있다.
특허문헌 1에 개시되어 있는 이재장치는, 시트형상의 기판(공작물)을 평판형상 스테이지로부터 취출(取出)하여 이재하는 것으로서, 흡인수단으로서의 베르누이 척과, 평판형상 스테이지에 배치되는 공작물의 단부에 맞닿는 위치에 설치되어 공작물의 위치를 제어하는 제어 가이드를 구비하고 있다. 상기 제어 가이드는, 경사면이 형성된 제어부를 포함하며, 공작물의 단부를 제어부에 형성된 경사면에 맞닿게 함으로써, 베르누이 척에 의해 시트형상의 공작물이 흡인되었을 때, 양자가 접촉하는 것을 방지하고 있다. 더욱이, 제어 가이드는, 공작물이 흡인된 상태에서 반송될 때, 제어부의 경사면에 의해 공작물의 평면방향의 이동을 규제한다.
일본 특허공개공보 제2004-83180호
그런데, 일반적으로, 공작물로서의 태양 전지 웨이퍼, 리튬이온전지의 전극 등은 두께가 얇고, 강도적으로도 취약하다. 그러나, 특허문헌 1에 개시되어 있는 이재장치에서는, 상술한 바와 같이, 시트형상의 공작물의 단부를 제어부에 형성된 경사면에 맞닿게 함으로써, 베르누이 척에 의해 시트형상 기판이 흡인되었을 때에, 양자가 접촉하는 것을 방지하고 있다. 이 때문에, 평판형상 스테이지로부터 시트형상의 공작물을 취출할 때, 공작물의 균열 등의 파손이 발생할 우려가 있다.
또, 특허문헌 1에 개시되어 있는 이재장치에서는, 평판형상 스테이지로부터 시트형상의 공작물을 취출할 때, 베르누이 척 및 제어 가이드의 위치가 공작물에 대하여 어긋나면, 제어부에 형성된 경사면이 공작물의 주변 가장자리부에 문질러질(rubbing) 우려가 있다. 이와 같이, 공작물을 취출하여 유지할 때(픽업) 또는 공작물을 재치할 때(플레이싱)에, 공작물의 주변 가장자리부가 문질러짐에 따라 에지(edge)에 데미지가 가해지면, 예컨대 태양 전지 웨이퍼 등의 성능을 열화시키는 요인이 된다.
본 발명은, 상기 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것으로서, 공작물이 재치되어 있는 공작물 재치장치로부터 공작물을 취출하여 유지할 때, 및 유지되어 있는 공작물을 공작물 재치장치에 재치시킬 때에, 반송시에 공작물의 사이드 슬립(side slip)을 방지하는 가이드 부재가 공작물의 주변 가장자리부와 접촉하는 것을 방지할 수 있는 이재장치, 및 상기 이재장치와 함께 이용되는 공작물 재치장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 이재장치는, 공작물을 비접촉 상태로 유지하는 비접촉 유지 유닛과, 비접촉 유지 유닛이 부착된 베이스 부재와, 비접촉 유지 유닛의 주위에, 공작물이 반송될 때 상기 공작물을 포위하도록 서로 간격을 두고 배치되며, 베이스 부재에 돌출 설치된 복수의 가이드 부재와, 베이스 부재를 공간 내에서 이동시키는 이동기구를 구비하고, 복수의 가이드 부재는, 적어도 일부분이 서로 멀어지는 방향으로 이동가능하게 구성되어 있으며, 공작물이 재치되어 있는 공작물 재치장치로부터 공작물이 취출될 때, 또는 유지되어 있는 공작물이 공작물 재치장치에 재치될 때에, 공작물 재치장치의 공작물 재치면에 비접촉 유지 유닛이 접근함에 따라, 복수의 가이드 부재의 적어도 일부분이, 공작물 재치장치에 형성되어 있는 가이드 안내부를 따라, 서로 멀어지는 방향으로 이동하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 이재장치에 따르면, 공작물이 재치되어 있거나, 또는 공작물을 재치하는 공작물 재치장치의 공작물 재치면에 비접촉 유지 유닛이 접근함에 따라, 비접촉 유지 유닛의 주위에 배치되어 있는 복수의 가이드 부재가, 공작물 재치장치에 형성되어 있는 가이드 안내부를 따라서, 서로 멀어지는 방향으로 이동한다. 따라서, 공작물을 취출할 때 또는 공작물을 재치할 때에, 복수의 가이드 부재 각각은 공작물의 주변 가장자리부보다 외측으로 확대된다. 그 결과, 공작물이 재치되어 있는 공작물 재치장치로부터 공작물이 취출될 때, 또는 유지되어 있는 공작물이 공작물 재치장치에 재치될 때에, 가이드 부재가 공작물의 주변 가장자리부와 접촉하는 것을 방지할 수 있게 된다.
본 발명에 관한 이재장치에서는, 복수의 가이드 부재가, 비접촉 유지 유닛을 끼고 대향하여 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 배치하면, 공작물 반송시에, 비접촉 유지 유닛에 유지되어 있는 공작물의 사이드 슬립을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
본 발명에 관한 이재장치는, 복수의 가이드 부재가 서로 멀어질수록 복수의 가이드 부재가 서로 접근하는 방향으로 작용하는 가압력을 각 가이드부재에 부여하는 가압부재를 구비하고, 복수의 가이드 부재가, 공작물 재치장치의 공작물 재치면으로부터 비접촉 유지 유닛이 멀어짐에 따라, 공작물 재치장치에 형성되어 있는 가이드 안내부를 따라서, 가압부재의 가압력에 의해, 서로 접근하는 방향으로 이동하는 것이 바람직하다.
이 경우, 공작물을 취출할 때 확대되어 있던 복수의 가이드 부재가, 공작물 재치장치의 공작물 재치면으로부터 비접촉 유지 유닛이 멀어짐에 따라, 가압부재의 가압력에 의해, 서로 접근하는 방향으로 이동하여, 예컨대, 공작물의 주변 가장자리부와 거의 맞닿는 위치로 이동한다. 따라서, 유지된 공작물이 반송될 때에, 공작물의 횡방향의 이동을 적절히 규제할 수 있게 된다.
본 발명에 관한 이재장치에서는, 가이드 부재가, 원통형상의 기단(基端)부와, 상기 기단부로부터 연속하는 원추형상의 선단부를 포함하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 공작물을 반송할 때에, 공작물의 주변 가장자리부와 가이드 부재의 접촉 면적을 보다 작게 할 수가 있다. 또한, 가이드 부재가 공작물 재치장치에 형성되어 있는 가이드 안내부로 인도될 때에, 보다 부드럽게 이동시킬 수 있게 된다.
본 발명에 관한 이재장치에서는, 상기 가압부재가 토션 스프링인 것이 바람직하다. 이 경우, 토션 스프링의 스프링력을 이용하여, 복수의 가이드 부재가 서로 멀어질수록, 가이드 부재 각각이 서로 접근하는 방향으로 작용하는 가압력을 각 가이드 부재에 부여할 수 있다. 또한, 토션 스프링을 이용함으로써, 가동기구를 보다 소형?경량화할 수가 있다.
본 발명에 관한 이재장치에서는, 가이드 부재가 탄성체로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 공작물을 취출할 때 또는 공작물을 재치할 때에, 탄성체의 탄성을 이용하여 복수의 가이드 부재 각각을 공작물의 주변 가장자리부보다 외측으로 넓힐 수가 있다. 또한, 탄성체의 복원력을 이용하여, 복수의 가이드 부재가 서로 멀어지게 변형될수록, 복수의 가이드 부재가 서로 접근하는 방향으로 작용하는 가압력을 각 가이드 부재(40)에 부여할 수가 있다.
여기서, 해당 가이드 부재는, 유지되는 공작물의 외측 가장자리를 따른 방향으로 일정한 폭을 갖는 판형상 부재인 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 가이드 부재를 용이하게 변형시켜 확대시킬 수 있다. 또한, 공작물 반송시에, 공작물의 횡방향의 이동을 안정적으로 규제할 수가 있다.
본 발명에 관한 이재장치에서는, 상기 비접촉 유지 유닛으로서 베르누이 척을 이용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 베르누이 척으로부터 분출된 고압 공기가 공작물과의 사이에서 배출됨에 따라 베르누이 효과가 생기며, 흡인력이 발생한다. 따라서, 공작물을 비접촉으로 유지할 수가 있다.
본 발명에 관한 이재장치에서는, 이동 기구로서, 복수의 링크를 통해, 상기 베이스 부재를 수평으로 유지한 채 이동시키는 패럴렐 메커니즘 로봇을 이용하는 것이 바람직하다. 패럴렐 메커니즘 로봇은, 가동부에 액추에이터가 없어 경량화가 가능하며, 고속, 고정밀도로 구동할 수 있다는 특징을 갖기 때문에, 비접촉 유지 유닛 및 가이드 부재가 부착된 베이스 부재를 매우 고속으로 움직일 수가 있다. 이 때문에, 이동 기구로서 패럴렐 메커니즘 로봇을 이용함으로써, 공작물의 사이드 슬립을 방지하면서, 공작물을 고속으로 이재할 수 있게 된다.
본 발명에 관한 공작물 재치장치는, 상기 중 어느 하나의 이재장치와 함께 이용되는 공작물 재치장치로서, 이재장치를 구성하는 비접촉 유지 유닛이 공작물 재치면에 접근함에 따라, 복수의 가이드 부재가 서로 멀어지는 방향으로 각 가이드 부재를 안내하는 가이드 안내부를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 공작물 재치장치에 따르면, 비접촉 유지 유닛의 주위에 배치되어 있는 복수의 가이드 부재를, 가이드 안내부를 따라 안내함으로써, 공작물 재치면에 비접촉 유지 유닛이 접근함에 따라, 복수의 가이드 부재를 서로 멀어지는 방향으로 이동시킬 수 있다. 따라서, 공작물을 취출할 때 또는 공작물을 재치할 때에, 복수의 가이드 부재를 공작물의 주변 가장자리부보다 외측으로 확대할 수 있게 된다.
본 발명에 따르면, 공작물이 재치되어 있는 공작물 재치장치로부터 공작물을 취출하여 유지할 때, 및 유지되어 있는 공작물을 공작물 재치장치에 재치할 때에, 반송시에 공작물의 사이드 슬립을 방지하는 가이드 부재가 공작물의 주변 가장자리부와 접촉하는 것을 방지할 수 있게 된다.
도 1은 제 1 실시형태에 관한, 비접촉 유지장치가 부착된 패럴렐 메커니즘 로봇의 전체 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 화살표 A1방향에서 본 패럴렐 메커니즘 로봇을 나타내는 도면이다.
도 3은 비접촉 유지장치를 저면측에서 본 사시도이다.
도 4는 비접촉 유지장치의 가이드 부재의 가동기구를 확대하여 나타내는 모식도이다.
도 5는 취출(取出)측의 공작물 재치 트레이의 평면도이다.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선을 따른 취출(取出)측의 공작물 재치 트레이의 단면도이다.
도 7은 재치측의 공작물 재치 트레이의 평면도이다.
도 8은 비접촉 유지장치의 가이드 부재의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 태양 전지 웨이퍼의 팔레타이징(palletizing) 공정의 개요를 설명하기 위한 조감도이다.
도 10은 제 2 실시형태에 관한 비접촉 유지장치의 구성을 나타내는 측면도이다.
도 11은 제 2 실시형태에 관한 비접촉 유지장치를 저면측에서 본 사시도이다.
도 12는 제 2 실시형태에 관한 비접촉 유지장치의 가이드 부재의 움직임을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 적합한 실시형태에 대해 상세히 설명한다. 한편, 각 도면에 있어서, 동일한 요소에는 동일 부호를 사용하며 중복되는 설명은 생략하는 것으로 한다.
(제 1 실시형태)
우선, 도 1 및 도 2를 이용하여 제 1 실시형태에 관한, 비접촉 유지장치(1)가 부착된 패럴렐 메커니즘 로봇(100, 특허청구의 범위에 기재된 이재장치에 상당함)의 전체 구성에 대해 설명한다. 도 1은, 비접촉 유지장치(1)가 부착된 패럴렐 메커니즘 로봇(100)의 전체 구성을 나타내는 사시도이다. 또한, 도 2는 도 1의 화살표 A1 방향에서 본 패럴렐 메커니즘 로봇(100)을 나타내는 도면이다.
패럴렐 메커니즘 로봇(100)은, 상부에 베이스부(102)를 구비하고 있다. 패럴렐 메커니즘 로봇(100)은, 베이스부(102)의 하면측에 형성된 평평한 부착면(102a, 도 2 참조)이 예컨대 수평인 천정 등에 고정됨으로써 지지된다. 한편, 베이스부(102)의 하면측에는 3개의 지지부재(103)가 설치되어 있다. 각 지지부재(103)에는 각각 전동 모터(104)가 지지되어 있다. 전동 모터(104)는, 모터 축의 축선(C2)이 베이스부(102)의 부착면(102a)에 대하여 평행(즉 수평)이 되도록 지지되어 있다. 각각의 지지부재(103)는, 베이스부(102)의 연직방향 축선(C1)을 중심으로 하여 같은 각도(120도)만큼 벌어져 배치되어 있으며, 각 전동 모터(104)도 역시 베이스부(102)의 연직방향 축선(C1)을 중심으로 하여 같은 각도(120도)만큼 벌어져 배치된다(도 2 참조).
각 전동 모터(104)의 출력축에는, 축선(C2)에 대하여 동축으로 거의 육각기둥형상의 아암 지지부재(105)가 고정되어 있다. 아암 지지부재(105)는, 전동 모터(104)가 구동됨에 따라 축선(C2)을 중심으로 하여 회전한다. 한편, 각 전동 모터(104)는, 모터 드라이버를 포함하는 전자제어장치(130)에 접속되어 있으며, 전동 모터(104)의 출력축의 회전이 상기 전자제어장치(130)에 의해 제어된다.
패럴렐 메커니즘 로봇(100)은 3개의 아암 본체(106)를 가지며, 각 아암 본체(106)는 제 1 아암(107) 및 제 2 아암(108)을 포함하여 구성된다. 제 1 아암(107)은, 예컨대 탄소섬유강화 플라스틱(CFRP) 등으로 형성된 길이가 긴 중공(中空)의 원통부재이다. 제 1 아암(107)의 기단부는, 아암 지지부재(105)의 측면에 부착되어 있다. 제 1 아암(107)은, 그 축선이 상술한 축선(C2)과 직교하도록 고정된다.
제 1 아암(107)의 자유단부(遊端部, free end)에는, 제 2 아암(108)의 기단부가 연결되어, 제 2 아암(108)이 제 1 아암(107)의 자유단부를 중심으로 하여 요동할 수 있게 구성되어 있다. 제 2 아암(108)은, 한 쌍의 길이가 긴 로드(109,109)를 포함하여 구성되어 있으며, 한 쌍의 로드(109,109)는 그 길이방향에 있어서 서로 평행이 되도록 배치되어 있다. 로드(109)도, 예컨대 탄소섬유강화 플라스틱(CFRP) 등으로 형성된 길이가 긴 중공의 원통부재이다. 각 로드(109)의 기단부는, 제 1 아암(107)의 자유단부에 한 쌍의 볼 조인트(110,110)에 의해 연결되어 있다. 한편, 각 로드(109)의 기단부에 있어서의 각 볼 조인트(110,110) 사이를 잇는 축선(C3)은, 전동 모터(104)의 축선(C2)에 대하여 평행이 되도록 배치되어 있다.
또, 제 2 아암(108)의 기단부 부근에 있어서 한쪽의 로드(109)와 다른 쪽의 로드(109)가 연결부재(111)에 의해 서로 연결되어 있으며, 제 2 아암(108)의 자유단부 부근에 있어서 한쪽의 로드(109)와 다른 쪽의 로드(109)가 연결부재(112)에 의해 서로 연결되어 있다. 연결부재(111) 및 연결부재(112)는, 예컨대, 가압부재로서의 인장 코일 스프링을 가지며, 한 쌍의 로드(109,109)를 서로 당기는 방향으로 가압한다. 한편, 연결부재(111)와 연결부재(112)는 다른 구조여도 무방하지만 동일 구조인 것이 저비용의 관점에서 바람직하다. 어느 연결부재(111,112)이든, 각 로드(109)가 자신의 길이방향과 평행한 축선 둘레로 회전하는 것을 방지하는 기능을 갖는다.
또, 패럴렐 메커니즘 로봇(100)은, 비접촉 유지장치(1 ; 상세는 후술함)를 회동가능하게 부착하기 위한 브래킷(114)을 구비하고 있다. 브래킷(114)은, 거의 정삼각형상을 한 판형상의 부재이다. 상기 브래킷(114)은, 3개의 아암 본체(106)에 의해, 브래킷(114)의 비접촉 유지장치(1)의 부착면(114a, 도 1에 있어서의 브래킷(114)의 하면)이 베이스부(102)의 부착면(102a)과 평행(즉, 수평)이 되도록 유지된다.
즉, 브래킷(114)의 각 변에는 부착편(115)이 형성되어 있으며, 각 부착편(115)이 각각의 아암 본체(106)의 자유단부(제 2 아암(108)을 구성하는 한 쌍의 로드(109,109)의 자유단부)에 연결됨으로써, 브래킷(114)은 각 아암 본체(106)에 대하여, 각 아암 본체(106)의 자유단부를 중심으로 요동한다. 자세하게는, 브래킷(114)의 각 부착편(115)의 각 단부가, 대응하는 각 로드(109,109)의 자유단부에 각 볼 조인트(116,116)에 의해 연결된다. 한 쌍의 볼 조인트(116,116)를 잇는 축선(C4, 도 2 참조)은, 각 로드(109)의 볼 조인트부(110와 116) 사이의 거리가 모두 같음에 따라 각 아암 본체(106)에 대응하는 축선(C3)과 평행해지기 때문에, 전동 모터(104)의 축선(C2)에 대해서도 평행하게 된다. 이 때문에, 각 아암 본체(106)가 구동될 때 브래킷(114)은, 수평면에 대하여 평행하게 이동함으로써 각 아암 본체(106)에 대하여 요동한다. 그리고, 거의 정삼각형상인 브래킷(114)의 모든 변에 있어서, 수평면에 대하여 평행하게 이동할 수 있도록, 브래킷(114)이 3개의 아암 본체(106)에 의해 지지되어 있다.
상술한 바와 같이, 제 1 아암(107)과 제 2 아암(108)의 연결부에 있어서의 한 쌍의 볼 조인트(110,110) 사이의 거리와, 제 2 아암(108)의 각 로드(109)와 브래킷(114)의 연결부에 있어서의 한 쌍의 볼 조인트(116,116) 사이의 거리는 같게 설정되어 있다. 이 때문에, 제 2 아암을 구성하는 한 쌍의 로드(109,109)는, 반드시 그 길이방향의 전체 길이에 있어서 서로 평행하게 배치된다. 여기서, 모든 축선(C2,C3,C4)이 베이스부(102)의 부착면(102a)에 평행하기 때문에, 3개의 제 1 아암(107) 각각이 축선(C2)을 중심으로 하여 어떻게 회동했다 하더라도, 브래킷(114)의 비접촉 유지장치(1)의 부착면(114a)과 베이스부(102)의 부착면(102a)간의 평행관계가 유지된다.
그리고, 전자제어장치(130)로부터의 지령에 따라, 각 전동 모터(104)의 출력축에 고정된 아암 지지 부재(105)의 회전 위치가 제어됨으로써, 각 제 1 아암(107)의 자유단부의 위치가 제어된다. 이와 같이 제어된 각 제 1 아암(107)의 자유단부의 위치에 대하여, 각 제 2 아암(108)의 자유단부의 위치가 추종하며, 그 결과, 브래킷(114)의 비접촉 유지장치(1)의 부착면(114a)의 위치가 일의적(一意的)으로 결정된다. 이때, 상술한 바와 같이 브래킷(114)은 수평자세를 유지한 채로 이동한다.
또, 패럴렐 메커니즘 로봇(100)은, 그 중앙에 베이스부(102)로부터 하방으로 연장되는 선회축 로드(120)와, 상기 선회축 로드(120)를 회전시키기 위한 전동 모터(121)를 갖는다. 전동 모터(121)는, 그 축 출력이 연직 하방을 향한 상태로 베이스부(102)에 고정되어 있다. 선회축 로드(120)의 일단부는, 자재(自在) 이음쇠(이하 「유니버설 조인트(universal joint)」라 함 ; 122) 및 복수의 기어의 조합에 의해 구성된 감속기(124)를 통해 전동 모터(121)의 출력축에 연결되어 있다. 한편, 본 실시형태에서는 감속기(124)의 감속비를 5로 하였다. 한편, 선회축 로드(120)의 타단부는, 유니버설 조인트(123)를 통해 비접촉 유지장치(1)에 접속되어 있다. 또, 비접촉 유지장치(1) 및 유니버설 조인트(123)의 하방 접속부는, 그 중심축이 연직방향이 되도록 베어링 등을 통해 브래킷(114)에 회전가능하게 고정되어 있다.
선회축 로드(120)는, 로드(120a)와 실린더(120b)에 의해 실현되며, 신축가능하게 구성되어 있다. 여기서, 선회축 로드(120)는 볼 스플라인이며, 로드(120a)의 회전을 실린더(120b)에 전달하는 것이 가능하다. 또한, 선회축 로드(120)의 양단부에 유니버설 조인트(122,123)가 채용되어 있기 때문에, 브래킷(114)이 3개의 전동 모터(104)의 구동에 의해 상하, 전후, 좌우의 소정의 위치로 이동하였다 하더라도, 선회축 로드(120)는 그 소정 위치를 추종하여 이동할 수가 있다. 한편, 이하에서는 선회축 로드(120) 및 유니버설 조인트(122,123)를 포함하는 구성을 선회축(125)이라 한다.
즉, 전동 모터(121)와 비접촉 유지장치(1)의 사이에서는, 감속기(124), 유니버설 조인트(122), 선회축 로드(120 ; 로드(120a), 실린더(120b)), 유니버설 조인트(123)의 기계요소가 직렬로 접속되어 있으며, 전동 모터(121)의 회전 구동력은, 직렬로 접속된 이들 기계요소를 통해 비접촉 유지장치(1)에 전달된다. 전동 모터(121)는, 전자제어장치(130)에 접속되어 있으며, 전동 모터(121)의 회전이 상기 전자제어장치(130)에 의해 제어됨에 따라, 비접촉 유지장치(1)의 회전각도위치가 제어된다.
상술한 바와 같이, 전자제어장치(130)는 3개의 전동 모터(104)를 제어함으로써 아암 본체(106)를 구동하여, 비접촉 유지장치(1)를 목표위치까지 움직인다. 또한, 전자제어장치(130)는, 전동 모터(121)를 제어함으로써 선회축 로드(120)를 구동하여, 비접촉 유지장치(1)를 목표 회전각도위치까지 회전시킨다. 전자제어장치(130)로서는, 예컨대, 프로그래머블 로직 컨트롤러(Programmable Logic Controller ; PLC), 또는 전용의 제어용 컴퓨터 등이 적합하게 이용된다. 전자제어장치(130)는, 연산을 수행하는 마이크로 프로세서, 마이크로 프로세서에 대하여 각 처리를 실행시키기 위한 프로그램 등을 기억하는 ROM, 연산결과 등의 각종 데이터를 일시적으로 기억하는 RAM 등에 의해 구성되어 있다.
또, 전자제어장치(130)에는, 작업자에 의한 조작 입력을 접수하는 설정 수단 및 패럴렐 메커니즘 로봇(100)의 상태나 설정 내용을 표시하는 표시 수단으로서의 입출력장치(131)가 접속되어 있다. 한편, 입출력장치(131)로서는, 예컨대, 터치패널 디스플레이, 또는 액정 디스플레이와 키보드 등이 적합하게 이용된다. 작업자는, 입출력장치(131)를 이용하여 전동 모터(104,121)의 제어 데이터를 설정할 수 있다. 전자제어장치(130)는, 설정된 제어 데이터를 이용하여 ROM에 기억되어 있는 프로그램을 실행함으로써, 전동 모터(104) 및 전동 모터(121)를 구동하여, 비접촉 유지장치(1)의 3차원 공간에 있어서의 위치(x, y, z) 및 회전 각도(θ)를 제어한다.
계속해서, 도 3을 이용하여 브래킷(114)을 통해 선회축 로드(120)의 타단에 부착되어 있는 비접촉 유지장치(1)의 구조에 대해 설명한다. 여기서, 도 3은 비접촉 유지장치(1)를 저면측에서 본 사시도이다.
비접촉 유지장치(1)는, 고압 공기를 분출하여 흡인력을 발생시켜, 공작물(80 , 도 8 등 참조)을 비접촉 상태로 유지하는 베르누이 척(20)과, 베르누이 척(20)의 주위에 소정의 간격을 두고 배치되며, 공작물(80)의 반송시에 상기 공작물(80)의 사이드 슬립을 방지하는 복수(본 실시형태에서는 8개)의 가이드 부재(30)와, 베르누이 척(20) 및 가이드 부재(30)가 부착되는 척 베이스(특허청구범위에 기재된 베이스 부재에 상당함 ; 10)를 구비하고 있다.
척 베이스(10)는 외형 치수가, 유지되는 공작물(80)보다 한 치수 크게 형성된 정방형의 판형상 부재이다. 척 베이스(10)는 경량이며 강도가 뛰어난 공업용 플라스틱 등으로 형성되어 있다. 한편, 척 베이스(10)의 형상, 치수 등은 유지되는 공작물의 형상, 치수 등에 따라 설정되는 것이 바람직하다. 척 베이스(10)의 상면 중앙부에는 어태치먼트(12)가 부착되어 있다. 상기 어태치먼트(12)에 의해, 척 베이스(10)는 브래킷(114)을 통해 선회축 로드(120)와 접속되어 있으며, 선회축 로드(120)에 의해 회동이 가능하도록 구성되어 있다.
베르누이 척(20)은, 척 베이스(10)의 하면측에 부착되는 원기둥형상의 본체(21)를 갖는다. 원기둥형상의 본체(21)의 단면(端面)에는 오목부(22)가 형성되어 있다. 그리고, 베르누이 척(20)은, 본체(21)에 형성된 오목부(22)의 개구면이, 유지되는 공작물(80)과 대향하도록, 즉, 오목부(22)의 개구면이 하측을 향하도록 하여 부착된다. 베르누이 척(20)의 본체(21)의 개구면은, 공작물(80)을 비접촉으로 유지하는 공작물 유지면을 형성한다.
본체(21)의 오목부(22)에 대면하는 면에는, 오목부(22) 내에 고압 공기를 분출하기 위한 분출 구멍(23)이 복수(본 실시형태에서는 90도 간격으로 4개) 형성되어 있다. 분출 구멍(23)은, 본체(21)의 측면으로부터 오목부(22)의 저면에 걸쳐, 오목부(22)의 내주면과 접하는 방향으로, 본체(21)를 비스듬히 하(下)방향으로 관통하도록 형성되어 있다. 각 분출 구멍(23)에는 공기 배관(도시 생략)이 부착되어 있다. 이 공기 배관은, 고압 공기를 공급하는 공기 펌프(도시 생략)에 접속되어 있다.
공기 펌프로부터 공기 배관을 통해 분출 구멍(23)에 고압 공기가 공급되면, 분출 구멍(23)을 통해서 오목부(22) 내에 고압 공기가 분출된다. 분사된 고압 공기는, 오목부(22)의 내주면을 따라 비스듬히 하방향으로 진행하며, 개구 단면과 공작물(80) 간의 틈새로부터 배출된다. 이로써, 고압 공기가 오목부(22)의 내주면으로부터 개구 단면에 돌입할 때 유속이 상승하며, 오목부(22)의 내부 압력이 하강한다. 이 부압(負壓)에 의해 공작물(80)에 대하여 흡인력이 발생한다. 그 결과, 공작물(80)이 비접촉으로 유지된다. 베르누이 척(20)은, 특허청구범위에 기재된 비접촉 유지 유닛으로서 기능한다.
척 베이스(10)의 하면측에는, 복수(본 실시형태에서는 8개)의 핀형상의 가이드 부재(30)가, 척 베이스(10)에 대하여 수직방향으로 돌출 설치되어 있다. 8개의 가이드 부재(30)는, 베르누이 척(20)의 주위에, 공작물(80)이 반송될 때 상기 공작물(80)을 포위하도록 서로 간격을 두고 배치되어 있다. 보다 상세하게는, 가이드 부재(30)는 척 베이스(10)의 각 변의 단부에 간격을 두고 2개씩 세트가 되어(합계 4세트) 배치되며, 각 세트의 가이드 부재(30)가 베르누이 척(20)을 끼고 대향하도록 배치되어 있다. 또한, 가이드 부재(30)는 정상(定常)상태에서, 유지된 공작물(80)과 거의 맞닿도록, 보다 상세하게는, 가이드 부재(30)와 공작물(80)의 각 변이 0.1~0.2mm 정도의 클리어런스(clearance)를 갖도록 배치되어 있다. 한편, 가이드 부재(30)의 배치는, 공작물(80)의 형상 등에 따라 설정하는 것이 바람직하다.
각 가이드 부재(30)는, 그 일단이 척 베이스(10)에 부착되는 원기둥형상의 기단부(30a)와, 상기 기단부(30a)로부터 연속되는 대략 원추형상의 선단부(30b)를 포함하여 구성되어 있다. 각 가이드 부재(30)의 전체 길이는, 베르누이 척(20)의 높이 방향의 치수보다 길게 설정되어 있으며, 각 가이드 부재(30)의 선단은, 베르누이 척(20)의 공작물 유지면보다 하측으로 돌출되어 있다. 각 가이드 부재(30)는, 예컨대, UHPE(Ultra High Molecular Weight Polyethylene : 초고분자량 폴리에틸렌)이나 PEEK(폴리에테르에테르케톤), 혹은 이들에 PTFE(4불화 에틸렌) 등을 충전하여 마찰을 저감시킨 고분자재료 등으로 형성되어 있다.
대향하는 가이드 부재(30)는, 서로 멀어지는 방향으로 이동가능하게 구성되어 있으며, 공작물(80)이 재치되어 있는 취출(取出)측의 공작물 재치 트레이(70, 도 5 및 도 6 참조)로부터 공작물(80)이 취출될 때, 또는 유지되어 있는 공작물(80)이 재치측의 공작물 재치 트레이(71, 도 7 참조)에 재치될 때에, 공작물 재치 트레이(70,71)의 공작물 재치면(75)에 비접촉 유지장치(1(베르누이 척(20))가 접근함에 따라, 공작물 재치 트레이(70,71)에 형성되어 있는 가이드 안내 구멍(72)을 따라서 서로 멀어지는 방향으로 이동한다. 한편, 공작물 재치 트레이(70,71)는, 특허청구범위에 기재된 공작물 재치장치에 상당한다. 또한, 가이드 안내 구멍(72)은, 특허청구범위에 기재된 가이드 안내부에 상당한다.
여기서, 도 4를 참조하면서, 가이드 부재(30)의 가동기구에 대해 설명하도록 한다. 도 4는, 하나의 가이드 부재(30)의 가동기구를 확대하여 나타낸 모식도이다. 한편, 다른 가이드 부재(30)의 가동기구도 동일한 구성으로 되어 있다. 척 베이스(10)의 각 변의 단부에는, 해당 변과 직교하는 방향으로 긴 구멍(11)이 형성되어 있다. 가이드 부재(30)는 그 상단이, 긴 구멍(11), 및 척 베이스(10)를 상하로부터 끼우듯이 설치된 2장의 와셔(31,32)를 관통하도록 설치된다. 그리고, 가이드 부재(30)와 와셔(31,32)는, 가이드 부재(30)의 상단측으로부터 나사(33)에 의해 체결되어 있다. 이로써, 핀형상의 가이드 부재(30)가 긴 구멍(11)으로부터 빠지는 일이 없으며, 또한 긴 구멍(11)을 따라 슬라이딩이 가능하도록 긴 구멍(11)에 부착된다.
또, 척 베이스(10)의 상면에는 토션 스프링(34)이 부착되어 있다. 토션 스프링(34)은, 긴 구멍(11)의 축선방향을 따라 내부방향으로 가압력(인장력)이 발생하도록, 긴 구멍(11)의 축선을 따라 상기 긴 구멍(11)보다 내측에 배치된다. 토션 스프링(34)의 일단은, 척 베이스(10)의 상면에 핀(36)을 통해 걸림고정되어 있으며, 타단은 척 베이스(10)의 상면측에 부착된 와셔(31)에 핀(37)을 통해 걸림고정되어 있다. 한편, 토션 스프링(34)의 타단은, 나사(33)의 헤드부에 동축으로 걸림고정되어 있어도 무방하다. 이로써, 토션 스프링(34)은, 가이드 부재(30)가 긴 구멍(11)의 일단(내부측)에 맞닿는 방향으로 작용하는 가압력을 가이드 부재(30)에 부여한다.
이와 같이 토션 스프링(34)에 의해 가압됨으로써, 가이드 부재(30)는 정상상태에 있어서, 긴 구멍의 일단측(내부측)에 맞닿는다. 즉, 가이드 부재(30)는 정상상태에 있어서, 유지된 공작물(80)과 거의 맞닿도록, 보다 상세하게는, 가이드 부재(30)와 공작물(80)의 각 변이 0.1~0.2mm 정도의 클리어런스를 갖도록 배치된다. 한편, 후술하는 공작물 재치 트레이(70)로부터 공작물(80)을 취출할 때, 또는 공작물 재치 트레이(71)에 공작물(80)을 재치할 때에는, 공작물 재치 트레이(70,71)에 형성된 가이드 안내 구멍(72)에 의해, 대향하는 가이드 부재(30)가 서로 멀어지는 방향(외부측)으로 긴 구멍(11)을 따라 이동한다. 이때, 토션 스프링(34)은, 대향하는 가이드 부재(30)가 긴 구멍(11)을 따라 서로 멀어지는 방향으로 이동할수록, 가이드 부재(30)가 서로 접근하는 방향으로 작용하는 가압력을 각 가이드 부재(30)에 부여한다. 이 때문에, 공작물 재치 트레이(70)로부터 공작물(80)을 취출한 후, 또는 공작물 재치 트레이(71)에 공작물(80)을 재치한 후에, 공작물 재치 트레이(70,71)의 공작물 재치면으로부터 베르누이 척(20)이 멀어짐에 따라, 대향하는 가이드 부재(30)는, 토션 스프링(34)의 가압력에 의해, 공작물 재치 트레이(70,71)에 형성되어 있는 가이드 안내 구멍(72)을 따라서, 서로 접근하는 방향으로 이동하여 정상위치로 복귀한다.
여기서, 도 5~7을 아울러 참조하면서, 공작물(80)을 이재할 때 비접촉 유지장치(1)가 부착된 패럴렐 메커니즘 로봇(100)과 함께 이용되는 공작물 재치 트레이(70,71)에 대해 설명한다. 도 5는 취출(取出)측의 공작물 재치 트레이(70)의 평면도이며, 도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선을 따른, 공작물 재치 트레이(70)의 종단면도이다. 도 7은 재치측의 공작물 재치 트레이(71)의 평면도이다. 한편, 유지될 공작물(80)이 재치되어 있는 취출(取出)측의 공작물 재치 트레이(70)와, 유지되어 있는 공작물(80)을 재치하는 재치측의 공작물 재치 트레이(71)는, 재치가능한 공작물(80)의 수만 다르고, 그 밖의 구성은 동일하다. 이를테면, 취출(取出)측의 공작물 재치 트레이(70)는, 2매의 공작물(80)을 재치할 수 있도록 2개의 공작물 재치면(75)을 구비하고 있다. 한편, 재치측의 공작물 재치 트레이(71)는, 6매의 공작물(80)을 재치할 수 있도록, 6개(2×3)의 공작물 재치면(75)을 구비하고 있다. 한편, 도 5에서는, 도면 좌측의 공작물 재치면(75)에만 공작물(80)이 재치된 상태를 나타내고 있다. 또한, 도 6에서는, 4개의 공작물 재치면(75)에 공작물(80)이 재치된 상태를 나타내고 있다.
공작물 재치 트레이(70,71)의 상면에는, 공작물(80)을 재치하는 정방형의 공작물 재치면(75)이 형성되어 있다. 공작물 재치면(75)은, 공작물(80)의 치수와 거의 동일한 치수로 형성되어 있다. 공작물 재치면(75)의 각 변의 대략 중앙부의 외측에는, 각 변을 따라, 가이드 부재(30)를 안내하는 대략 직사각형의 가이드 안내 구멍(72)이 형성되어 있다. 가이드 안내 구멍(72)의 내측면은, 개구부로부터 구멍의 중심방향을 향해 경사져 있는 경사부(경사영역 ; 72a)와, 상기 경사부(72a)로부터 하측으로 매끄럽게 연속되는 수직부(수직영역 ; 72b)를 포함하고 있다. 가이드 안내 구멍(72)은, 베르누이 척(20)이 하강하여 공작물 재치면(75)에 접근함에 따라, 경사부(72a)를 따라서, 대향하는 가이드 부재(30)가 서로 멀어지는 방향으로 각 가이드 부재(30)를 안내한다. 또한, 가이드 안내 구멍(72)은, 베르누이 척(20)이 상승하여 공작물 재치면(75)으로부터 멀어짐에 따라, 경사부(72a)를 따라서, 대향하는 가이드 부재(30)가 서로 접근하는 방향으로 각 가이드 부재(30)를 안내한다. 한편, 1개의 가이드 안내 구멍(72)에는, 2개의 가이드 부재(30)가 진입할 수 있도록 구성되어 있다.
또, 공작물 재치 트레이(70,71)의 가이드 안내 구멍(72)의 양측에는, 공작물 재치면(75)의 각 변을 따라, 단면이 사다리꼴 형상인 공작물 안내 돌기(74)가 설치되어 있다. 공작물 안내 돌기(74)는 공작물(80)이 재치될 때 상기 공작물(80)을 소정의 위치로 유도하는 것이다. 즉, 베르누이 척(20)에 유지된 공작물(80)은, 재치될 때에, 공작물 안내 돌기(74)의 경사면을 따라 유입(誘入)되어 공작물 재치면(75)의 소정의 위치에 재치된다.
또한, 공작물 재치면(75)의 중심부분에는, 원형의 관통구멍(73)이 형성되어 있다. 이 관통구멍(73)은, 베르누이 척(20)으로 공작물(80)을 취출할 때, 하측으로부터 공기가 공급됨으로써, 공작물 재치 트레이(70,71)가 부압에 의해 당겨지지 않도록 하기 위해 형성된, 공기 빼기용의 구멍이다.
여기서, 도 8을 참조하면서, 베르누이 척(20)이 공작물(80)을 취출하러 갈 때의 가이드 부재(30)의 움직임에 대해 설명한다. 한편, 도 8은, 비접촉 유지장치(1)의 가이드 부재(30)의 동작을 설명하기 위한 도면으로서, 베르누이 척(20)이 공작물(80)을 취출하러 갈 때의 가이드 부재(30)의 움직임을 위에서부터 순서대로 시계열로 나타낸 것이다. 우선, 도 8의 상단에 나타낸 바와 같이, 베르누이 척(20)이 연직방향(화살표 A2)으로 하강하여, 공작물 재치 트레이(70)의 공작물 재치면(75)에 접근한다.
그 후, 도 8의 중간단에 나타낸 바와 같이, 가이드 부재(30)가 가이드 안내 구멍(72)의 내측면에 접하고, 베르누이 척(20)이 하강하여 공작물 재치면(75)에 접근함에 따라, 가이드 안내 구멍(72)의 경사부(72a)를 따라, 대향하는 가이드 부재(30)가 서로 멀어지는 방향(화살표 A3)으로 서서히 확장된다. 이 때문에, 각 가이드 부재(30)는 공작물(80)의 주변 가장자리부와 접촉하지 않는다.
그리고, 도 8의 하단에 나타낸 바와 같이, 대향하는 가이드 부재(30)가 가이드 안내 구멍(72)에 의해 확장된 상태에서, 베르누이 척(20)이 공작물(80)을 비접촉으로 유지한다. 따라서, 가이드 부재(30)가 공작물(80)의 주변 가장자리부와 접촉하는 일없이 공작물(80)을 유지하여 취출할 수가 있다. 한편, 베르누이 척(20)이 공작물(80)을 취출한 후, 베르누이 척(20)이 연직방향으로 상승하여, 공작물 재치 트레이(70)의 공작물 재치면(75)으로부터 멀어짐에 따라, 대향하는 가이드 부재(30)는 토션 스프링(34)의 가압력에 의해, 공작물 재치 트레이(70)에 형성되어 있는 가이드 안내 구멍(72)의 내측면을 따라 서로 접근하는 방향으로 이동하여 정상위치로 복귀한다. 그동안 공작물(80)은, 베르누이 척(20)에 의해 흡착 유지되어 있으며, 공작물(80)과 가이드 부재(30)간의 대향위치는, 높이방향으로는 변하지 않고, 서서히 클리어런스(clearance)가 작아져 간다. 이 때문에, 공작물(80)은 가이드 부재(30)의 축방향으로 문질러지는 일 없이 횡방향의 이동이 규제된다. 이로써, 반송중의 공작물(80)의 사이드 슬립이 방지된다.
다음으로, 도 9를 이용하여 패럴렐 메커니즘 로봇(100)의 동작에 대해 설명한다. 여기서는, 태양 전지용 웨이퍼(공작물)의 팔레타이징(palletizing) 공정에 있어서, 비접촉 유지장치(1(베르누이 척(20))가, 취출(取出)측의 공작물 재치 트레이(70)로부터 태양 전지 웨이퍼(230)를 취출한 후에, 상기 태양 전지 웨이퍼(230)의 회전각도위치를 맞추면서, 재치측의 공작물 재치 트레이(71)까지 반송하는 경우를 예로 들어 설명하도록 한다. 한편, 태양 전지 웨이퍼(230)의 반송 후부터, 다음 태양 전지 웨이퍼(230)의 취출까지의 이동의 동작은, 이하에 설명하는 동작과 동작방향이 반대가 되는 것 이외에는 동일하거나 또는 유사하므로, 여기서는 설명을 생략하기로 한다. 한편, 도 9는 태양 전지의 팔레타이징 공정의 개요를 설명하기 위한 조감도이다.
우선, 도 9를 참조하면서, 태양 전지 웨이퍼(230)의 팔레타이징 공정의 개요에 대해 설명한다. 이 공정에서는, 제 1 컨베이어(200) 및 제 2 컨베이어(201)가 서로 병행 배치되는 동시에, 이들 2개의 컨베이어의 상방에 패럴렐 메커니즘 로봇(100)이 설치되어 있다. 제 1 컨베이어(200) 및 제 2 컨베이어(201)의 각각은, 도면 우측에서 좌측으로 소정의 속도 혹은 일시 정지를 반복하면서 피치 이송으로 이동하고 있다. 제 1 컨베이어(200) 상에는 취출(取出)측의 공작물 재치 트레이(70)에 재치된 태양 전지 웨이퍼(230)가 이송되고 있다. 여기서, 태양 전지 웨이퍼(230)는, 예컨대, 세로 156×가로 156×두께 0.1~0.2mm의 정방형의 박판이다. 한편, 제 2 컨베이어(201)에는 태양 전지 웨이퍼(230)가 정렬되어 수납되는 재치측의 공작물 재치 트레이(71)가 놓여 이송되고 있다. 여기서, 재치측의 공작물 재치 트레이(71)는, 격자무늬 형상으로 구획된 6개(2×3)의 공작물 재치면(75)을 가지며, 패럴렐 메커니즘 로봇(100)에 의해, 공작물 재치 트레이(70)에 재치되어 있는 태양 전지 웨이퍼(230)가 공작물 재치 트레이(71)의 각 공작물 재치면(75)으로 이재된다.
패럴렐 메커니즘 로봇(100)은, 아암 본체(106)를 구동하여 비접촉 유지장치(1(베르누이 척(20))를 이동시키고, 공작물 재치 트레이(70)에 재치되어 있는 태양 전지 웨이퍼(230)에 접근한 후, 상기 태양 전지 웨이퍼(230)를 비접촉 유지장치(1)로 취출하고 나서는 공작물 재치 트레이(71)까지 반송하는 동작을 반복하여 실행한다. 또한, 패럴렐 메커니즘 로봇(100)은, 정방형의 태양 전지 웨이퍼(230)의 방향을, 상기 태양 전지 웨이퍼(230)를 유지하여 반송할 때에 비접촉 유지장치(1)를 회전시켜 공작물 재치 트레이(71)의 공작물 재치면(75)의 방향에 맞추어, 태양 전지 웨이퍼(230)를 공작물 재치 트레이(71)의 공작물 재치면(75)에 수납한다.
보다 상세히 설명하면, 제 1 컨베이어(200)에는, 제 1 컨베이어(200)의 이동량을 검출하는 제 1 엔코더(210)가 부착되어 있다. 제 1 엔코더(210)는, 검출된 제 1 컨베이어(200)의 이동량을 전자제어장치(130)에 출력한다. 한편, 제 2 컨베이어(201)에는, 제 2 컨베이어(201)의 이동량을 검출하는 제 2 엔코더(211)가 부착되어 있다. 제 2 엔코더(211)는, 검출된 제 2 컨베이어(201)의 이동량을 전자제어장치(130)에 출력한다. 또한, 제 1 컨베이어(200)의 상방에는, 예컨대 CCD 카메라 등의 촬상장치(220)가 부착되어 있다. 촬상장치(220)는, 이송되어 오는 공작물 재치 트레이(70)에 재치되어 있는 태양 전지 웨이퍼(230)를 촬상하고, 태양 전지 웨이퍼(230)의 무게중심(重心)위치와 방향(각도)을 구하여, 전자제어장치(130)에 출력한다. 또, 제 2 컨베이어(201)에는, 공작물 재치 트레이(71)의 선단부를 검출하는 광학 센서(221)가 부착되어 있다. 광학 센서(221)는 검출 신호를 전자제어장치(130)에 출력한다. 상기한 바와 같이, 비접촉 유지장치(1)의 회전과 촬상장치(220)의 위치 검출에 의해, 공작물 재치 트레이(70)가 제 1 컨베이어(200) 위를 부등(不等) 피치 혹은 임의의 방향(각도)으로 이송되어 왔을 경우에도, 전자제어장치(130)가 비접촉 유지장치(1)의 위치를 적절히 제어하여, 태양 전지 웨이퍼(230)를 취출할 수 있게 된다.
전자제어장치(130)는, 태양 전지 웨이퍼(230)의 무게중심위치와 제 1 컨베이어(200)의 이동량에 근거하여 태양 전지 웨이퍼(230)의 위치를 연산한다. 또한, 전자제어장치(130)는, 공작물 재치 트레이(71)의 선단부의 검출 신호와 제 2 컨베이어(201)의 이동량에 근거하여 공작물 재치 트레이(71)의 위치를 연산한다. 전자제어장치(130)는, 구해진 태양 전지 웨이퍼(230)의 위치와 공작물 재치 트레이(71)의 위치에 근거하여, 각 전동 모터(104)를 회전시켜 아암 본체(106)를 구동하고, 공작물 재치 트레이(70)에 수평으로 놓인 태양 전지 웨이퍼(230)에 상방으로부터 액세스하여 태양 전지 웨이퍼(230)를 취출한 후에 공간 내부에서 반송하며, 공작물 재치 트레이(71)에 상방으로부터 액세스하여 유지되어 있는 태양 전지 웨이퍼(230)를 공작물 재치 트레이(71)에 수평으로 재치한다.
보다 상세하게는, 태양 전지 웨이퍼(230)를 공작물 재치 트레이(70)로부터 취출할 때에는, 베르누이 척(20)이 연직방향으로 하강하여 공작물 재치 트레이(70)의 공작물 재치면(75)에 접근한다. 그 후, 가이드 부재(30)가 가이드 안내 구멍(72)의 내측면에 접하고, 베르누이 척(20)이 하강하여 공작물 재치면(75)에 접근함에 따라, 가이드 안내 구멍(72)의 경사부(72a)를 따라, 대향하는 가이드 부재(30)가 서로 멀어지는 방향으로 서서히 확장된다. 그리고, 가이드 부재(30)가 가이드 안내 구멍(72)에 의해 확장된 상태에서, 베르누이 척(20)이 태양 전지 웨이퍼(230)를 비접촉으로 유지한다. 따라서, 가이드 부재(30)가 태양 전지 웨이퍼(230)의 주변 가장자리부와 접촉하는 일없이, 태양 전지 웨이퍼(230)를 유지하여 취출할 수가 있다. 베르누이 척(20)이 태양 전지 웨이퍼(230)를 취출한 후, 공작물 재치 트레이(70)의 공작물 재치면(75)으로부터 베르누이 척(20)이 상승하여 멀어짐에 따라, 대향하는 가이드 부재(30)는 토션 스프링(34)의 가압력에 의해, 공작물 재치 트레이(70)에 형성되어 있는 가이드 안내 구멍(72)의 내측면을 따라 서로 접근하는 방향으로 이동하여 정상위치로 복귀한다. 이로써, 반송중의 태양 전지 웨이퍼(230)의 사이드 슬립이 방지된다.
마찬가지로, 태양 전지 웨이퍼(230)를 공작물 재치 트레이(71)에 재치할 때에는, 태양 전지 웨이퍼(230)를 유지한 베르누이 척(20)이 연직방향으로 하강하여, 공작물 재치 트레이(71)의 공작물 재치면(75)에 접근한다. 그 후, 가이드 부재(30)가 가이드 안내 구멍(72)의 내측면에 접하며, 베르누이 척(20)이 하강하여 공작물 재치면(75)에 접근함에 따라, 가이드 안내 구멍(72)의 경사부(72a)를 따라, 대향하는 가이드 부재(30)가 서로 멀어지는 방향으로 서서히 확장된다. 그리고, 가이드 부재(30)가 가이드 안내 구멍(72)에 의해 확장된 상태에서, 베르누이 척(20)이 태양 전지 웨이퍼(230)를 공작물 재치 트레이(71)의 공작물 재치면(75)에 재치한다. 따라서, 가이드 부재(30)가 태양 전지 웨이퍼(230)의 주변 가장자리부와 접촉하는 일없이, 태양 전지 웨이퍼(230)를 재치할 수가 있다. 한편, 베르누이 척(20)이 태양 전지 웨이퍼(230)를 재치한 후, 공작물 재치 트레이(71)의 공작물 재치면(75)으로부터 베르누이 척(20)이 멀어짐에 따라, 대향하는 가이드 부재(30)는 토션 스프링(34)의 가압력에 의해, 공작물 재치 트레이(71)에 형성되어 있는 가이드 안내 구멍(72)의 내측면을 따라 서로 접근하는 방향으로 이동하여 정상위치로 복귀한다.
또, 전자제어장치(130)는, 태양 전지 웨이퍼(230)를 반송하고 있을 때에, 구해진 태양 전지 웨이퍼(230)의 방향에 근거하여, 전동 모터(121)를 구동하여 선회축(즉, 비접촉 유지장치(1))을 회전시키며, 태양 전지 웨이퍼(230)의 방향을 공작물 재치 트레이(71)의 공작물 재치면(75)에 맞춘다. 이상의 동작이 실시간으로 반복 실행됨에 따라, 제 1 컨베이어(200) 상에서 이송되는 공작물 재치 트레이(70)에 재치되어 있는 태양 전지 웨이퍼(230)가, 제 2 컨베이어(201) 상에서 이송되는 공작물 재치 트레이(71)에 정렬되어 수납된다. 태양 전지 웨이퍼(230)를 공작물 재치 트레이(70)로부터 취출할 때, 또는 공작물 재치 트레이(71)에 재치할 때에, 패럴렐 메커니즘 로봇(100)의 핸드 팁(hand tip) 위치 정밀도, 제 1 컨베이어(200) 및 제 2 컨베이어(201)의 위치 정밀도, 촬상장치(220)의 검출 위치 정밀도 외에, 장치 각 부위의 진동 등에 의해, 비접촉 유지장치(1)와 공작물 재치 트레이(70,71)간의 대향위치에는 약간의 어긋남이 발생한다. 본 실시형태에 따르면, 가이드 부재(30)의 확장에 의해 그 어긋남을 흡수하여, 태양 전지 웨이퍼(230)의 주변 가장자리부와 접촉하는 일없이 취출하거나 또는 재치할 수 있게 된다.
본 실시형태에 따르면, 베르누이 척(20)의 주위에 배치되어 있는 8개의 가이드 부재(30)가, 공작물 재치 트레이(70,71)의 공작물 재치면(75)에 베르누이 척(20)이 접근함에 따라, 공작물 재치 트레이(70,71)에 형성되어 있는 가이드 안내 구멍(72)을 따라 서로 멀어지는 방향으로 이동한다. 따라서, 공작물(80)을 취출할 때, 또는 공작물(80)을 재치할 때에, 8개의 가이드 부재(30) 각각은 공작물(80)의 주변 가장자리부보다 외측으로 확대된다. 그 결과, 공작물(80)이 재치되어 있는 공작물 재치 트레이(70)로부터 공작물(80)이 취출될 때, 또는 유지되어 있는 공작물(80)이 공작물 재치 트레이(71)에 재치될 때에, 가이드 부재(30)가 공작물(80)의 주변 가장자리부와 접촉하는 것을 방지할 수 있게 된다. 그 결과, 예컨대 태양 전지 웨이퍼 등의 공작물의 취출시 또는 재치시에, 공작물의 에지(edge)에 데미지가 가해짐에 따른 성능의 열화를 방지할 수가 있다.
본 실시형태에 따르면, 8개의 가이드 부재(30)가 베르누이 척(20)을 끼고 대향하여 배치되어 있기 때문에, 공작물(80)의 반송시에, 베르누이 척(20)에 유지되어 있는 공작물(80)의 사이드 슬립을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
본 실시형태에 따르면, 공작물(80)을 취출할 때에 확대되어 있던 8개의 가이드 부재(30)가, 공작물 재치 트레이(70)의 공작물 재치면(75)으로부터 베르누이 척(20)이 멀어짐에 따라, 토션 스프링(34)의 가압력에 의해 서로 접근하는 방향으로 이동하여, 예컨대, 공작물(80)의 주변 가장자리부와 거의 맞닿는 위치로 이동한다. 따라서, 유지된 공작물(80)이 반송될 때에, 공작물(80)의 횡방향의 이동을 적절히 규제할 수 있게 된다.
본 실시형태에 따르면, 가이드 부재(30)가, 원통형상의 기단부(30a) 및 상기 기단부(30a)로부터 연속되는 원추형상의 선단부(30b)로 구성되어 있기 때문에, 공작물(80)을 반송할 때에, 공작물(80)의 주변 가장자리부와 가이드 부재(30)간의 접촉 면적을 보다 작게 할 수가 있다. 또한, 가이드 부재(80)가 공작물 재치 트레이(70,71)에 형성되어 있는 가이드 안내 구멍(72)으로 유도될 때, 보다 부드럽게 이동시킬 수 있게 된다.
본 실시형태에 따르면, 토션 스프링(34)의 스프링력을 이용하여 8개의 가이드 부재(30)가 서로 멀어질수록, 가이드 부재(30) 각각이 서로 접근하는 방향으로 작용하는 가압력을 각 가이드 부재(30)에 부여할 수 있다. 또한, 토션 스프링(34)을 이용함으로써, 가동기구를 소형?경량화할 수가 있다.
본 실시형태에 따르면, 베르누이 척(20)으로부터 분출된 고압 공기가 공작물(80)과의 사이에서 배출됨에 따라 베르누이 효과가 생기고, 흡인력이 발생한다. 따라서, 공작물(80)을 비접촉으로 유지할 수가 있다.
패럴렐 메커니즘 로봇(100)은, 가동부에 액추에이터가 없어 경량화가 가능하며, 고속, 고정밀도로 구동할 수 있다는 특징을 갖기 때문에, 베르누이 척(20) 및 가이드 부재(30)가 부착된 베이스 부재(10)를 매우 고속으로 움직일 수가 있다. 이 때문에, 이동 기구로서 패럴렐 메커니즘 로봇(100)을 이용함으로써, 공작물(80)의 사이드 슬립을 방지하면서, 공작물(80)을 고속으로 이재할 수 있게 된다.
본 실시형태에 관한 공작물 재치 트레이(70,71)에 따르면, 베르누이 척(20)의 주위에 배치되어 있는 8개의 가이드 부재(30)를, 가이드 안내 구멍(72)을 따라 안내함으로써, 공작물 재치면(75)에 베르누이 척(20)이 접근함에 따라, 8개의 가이드 부재(30)를 서로 멀어지는 방향으로 이동시킬 수 있다. 따라서, 공작물(80)을 취출할 때 또는 공작물(80)을 재치할 때에, 8개의 가이드 부재(30)를 공작물(80)의 주변 가장자리부보다 외측으로 확장할 수 있게 된다.
(제 2 실시형태)
상술한 비접촉 유지장치(1)에서는 핀형상의 가이드 부재(30)를 이용하였으나, 핀형상의 가이드 부재(30) 대신에, 판형상의 가이드 부재를 이용할 수도 있다. 다음으로, 도 10 및 도 11을 이용하여 제 2 실시형태에 관한 비접촉 유지장치(2)의 구성에 대해 설명한다. 도 10은 비접촉 유지장치(2)의 구성을 나타내는 측면도이다. 또한, 도 11은 공작물(80)을 유지한 비접촉 유지장치(2)를 저면측에서 본 사시도이다. 한편, 도 10, 11에 있어서 제 1 실시형태와 동일 또는 동등한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호가 사용되어 있다.
비접촉 유지장치(2)는, 핀형상의 가이드 부재(30) 대신에, 탄성체로 형성된 판형상의 가이드 부재(40)를 구비하고 있다는 점에서 비접촉 유지장치(1)와 다르다. 또한, 비접촉 유지장치(2)는, 도 4에 나타낸 가동기구를 갖지 않는다는 점에서 비접촉 유지장치(1)와 다르다. 그 밖의 구성은, 상술한 비접촉 유지장치(1)와 동일하므로, 여기에서는 설명을 생략한다. 또한, 비접촉 유지장치(2) 이외의 패럴렐 메커니즘 로봇의 구성에 대해서도, 상술한 제 1 실시형태에 관련된 패럴렐 메커니즘 로봇(100)과 동일하므로, 여기에서는 설명을 생략한다.
척 베이스(10A)의 하면측에는, 복수(본 실시형태에서는 4개)의 판형상의 가이드 부재(40)가, 척 베이스(10A)의 하면에 대하여 수직방향으로 돌출 설치되어 있다. 4개의 가이드 부재(40)는 베르누이 척(20)의 주위에, 공작물(80)을 반송할 때 상기 공작물(80)을 포위하도록 서로 간격을 두고 배치되어 있다. 보다 상세하게는, 각 가이드 부재(40)는, 척 베이스(10A)의 각 변의 단부에 배치되며, 가이드 부재(40)가 베르누이 척(20)을 끼고 대향하도록 배치되어 있다. 또한, 가이드 부재(40)는 정상상태에서, 유지된 공작물(80)과 거의 맞닿도록, 보다 상세하게는 가이드 부재(40)와 공작물(80)의 각 변이 0.1~0.2mm 정도의 클리어런스(clearance)를 갖도록 배치되어 있다. 한편, 가이드 부재(40)의 배치는, 공작물(80)의 형상 등에 따라서 설정하는 것이 바람직하다.
각 가이드 부재(40)의 높이는, 베르누이 척(20)의 높이 방향의 치수보다 길게 설정되어 있으며, 각 가이드 부재(40)의 선단은, 베르누이 척(20)의 공작물 유지면보다 하측으로 돌출되어 있다. 가이드 부재(40)의 선단부는, 내측이 비스듬하게 커팅되어 있다. 이로써, 가이드 안내 구멍(72)의 내측면과 부드럽게 접할 수가 있다. 또한, 가이드 부재(40)는, 유지되는 공작물(80)의 외측 가장자리를 따른 방향으로 일정한 폭(예컨대 35mm 정도)을 갖고 있다. 각 가이드 부재(40)는, 예컨대, 불소 고무, 우레탄고무 또는 실리콘 고무 등의 탄성체로 형성되어 있다. 또한, 그 표면에는, 슬라이딩을 양호하게 하고 내마모성을 향상시키기 위해, 예컨대, DLC(다이아몬드 라이크 카본) 코팅 등을 실시하여도 무방하다.
대향하는 가이드 부재(40)는, 그 탄성을 이용하여 그 하단부가 서로 멀어지는 방향으로 변형(이동)가능하도록 구성되어 있다. 이 때문에, 공작물(80)이 재치되어 있는 취출(取出)측의 공작물 재치 트레이(70)로부터 공작물(80)이 취출될 때, 또는 유지되어 있는 공작물(80)이 재치측의 공작물 재치 트레이(71)에 재치될 때에, 공작물 재치 트레이(70,71)의 공작물 재치면(75)에 비접촉 유지장치(2(베르누이 척(20))가 접근함에 따라, 공작물 재치 트레이(70,71)에 형성되어 있는 가이드 안내 구멍(72)을 따라, 대향하는 가이드 부재(40)가 서로 멀어지는 방향으로 하단부가 휘도록 변형된다.
이때, 대향하는 가이드 부재(40)가 서로 멀어지는 방향으로 변형될수록, 각 가이드 부재(40)에는, 대향하는 가이드 부재(40)가 서로 접근하는 방향으로 복원력(가압력)이 발생한다. 이 때문에, 공작물 재치 트레이(70)로부터 공작물(80)을 취출한 후, 또는 공작물 재치 트레이(71)에 공작물(80)을 재치한 후에, 공작물 재치 트레이(70,71)의 공작물 재치면으로부터 베르누이 척(20)이 멀어짐에 따라, 대향하는 가이드 부재(40)는, 공작물 재치 트레이(70,71)에 형성되어 있는 가이드 안내 구멍(72)을 따라서, 자신의 복원력(가압력)에 의해, 서로 접근하는 방향으로 이동하여 정상위치로 복귀한다. 즉, 가이드 부재(40)는 특허청구범위에 기재된 가압부재로서도 기능한다.
여기서, 도 12를 참조하면서, 베르누이 척(20)이 공작물(80)을 취출하러 갈 때의 가이드 부재(40)의 움직임에 대해 설명한다. 한편, 도 12는 비접촉 유지장치(2)의 가이드 부재(40)의 움직임을 설명하기 위한 도면이다. 우선, 베르누이 척(20)이 연직방향으로 하강하여, 공작물 재치 트레이(70)의 공작물 재치면(75)에 접근한다. 그 후, 가이드 부재(40)가 가이드 안내 구멍(72)의 내측면에 접하고, 베르누이 척(20)이 하강하여 공작물 재치면(75)에 접근함에 따라, 가이드 안내 구멍(72)의 경사부(72a)를 따라, 가이드 부재(40)의 하단부가 서로 멀어지는 방향으로 서서히 변형된다.
그리고, 도 12에 나타낸 바와 같이, 가이드 부재(40)의 하단부가 가이드 안내 구멍(72)에 의해 휘도록 변형된 상태에서, 베르누이 척(20)이 공작물(80)을 비접촉으로 유지한다. 따라서, 가이드 부재(40)가 공작물(80)의 주변 가장자리부와 접촉하는 일없이 공작물(80)을 유지하여 취출할 수가 있다. 한편, 베르누이 척(20)이 공작물(80)을 취출한 후, 베르누이 척(20)이 연직방향으로 상승하여, 공작물 재치 트레이(70)의 공작물 재치면(75)으로부터 멀어짐에 따라, 대향하는 가이드 부재(40)는, 자신의 복원력(가압력)에 의해, 공작물 재치 트레이(70)에 형성되어 있는 가이드 안내 구멍(72)의 내측면을 따라서 서로 접근하는 방향으로 이동하여 정상위치로 복귀한다. 이로써, 반송중의 공작물(80)의 사이드 슬립이 방지된다.
본 실시형태에 따르면, 가이드 부재(40)가 판형상의 탄성체로 형성되어 있다. 이 때문에, 공작물(80)을 취출할 때 또는 공작물(80)을 재치할 때에, 탄성체의 탄성을 이용하여, 4개의 가이드 부재(40) 각각을 공작물(80)의 주변 가장자리부보다 외측으로 넓힐 수가 있다. 또한, 탄성체의 복원력을 이용하여, 4개의 가이드 부재(40)가 서로 멀어지게 변형할수록, 가이드 부재(40) 각각이 서로 접근하는 방향으로 작용하는 가압력을 각 가이드 부재(40)에 부여할 수가 있다.
본 실시형태에 따르면, 가이드 부재(40)가, 유지되는 공작물(80)의 외측 가장자리를 따른 방향으로 일정한 폭을 갖는 판형상으로 형성되어 있기 때문에, 가이드 부재(40)를 용이하게 변형시켜 넓힐 수 있다. 또한, 공작물(80)의 반송시에, 공작물(80)의 횡방향의 이동을 안정적으로 규제할 수가 있다.
또, 본 실시형태에 따르면, 도 4에 나타낸 가동기구를 폐지할 수 있기 때문에, 구조를 간략화할 수 있으며, 따라서, 보다 소형?경량화?저비용화할 수가 있다.
또한, 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태 중 어느 실시형태의 경우에도, 가이드 부재(30,40)와 가이드 안내 구멍(72)간의 접촉은 모두 공작물(80)보다 하측에서 일어난다. 따라서, 만일, 마찰에 의한 마모 분(粉)이 발생했을 경우에도, 마모분이 그대로 하방으로 낙하하면, 공작물(80)이 마모 분에 의해 오염되는 일은 없다. 더욱이, 가이드 부재(30,40)의 슬라이딩부는, 공작물(80)과 직접 접촉하지 않기 때문에, 마모분의 부착으로부터 보다 안전하게 지켜진다. 클린 룸 내에서 사용될 경우에는, 다운 플로우에 의해 청정한 공기가 하방을 향해 흐르고 있기 때문에, 만일, 마모분이 발생?부유하여도, 슬라이딩위치보다 상방의 공작물(80)은 더욱 오염되기 어려워진다.
이상, 본 발명의 실시의 형태에 대해 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니며 각종 변형이 가능하다. 예컨대, 가이드 부재(30) 및 가이드 부재(40)의 형상?크기?수?배치, 베이스 부재(10,10A)의 형상?크기?재질, 및 베르누이 척(20)의 크기, 수, 배치 등은 상기 실시 형태로 한정되지 않으며, 유지되는 공작물(80)의 형상?크기?중량 등에 따라 임의로 설정할 수 있다. 예컨대, 정방형의 공작물 대신에, 원형의 공작물을 이재할 경우, 가이드 부재는 반드시 대향하여 배치될 필요는 없으며, 예컨대, 원형의 공작물 주위에 120°간격으로 3개의 가이드 부재를 배치하여도 무방하다. 이 경우, 공작물 재치 트레이의 가이드 안내 구멍은, 가이드 부재의 배치에 맞추어 형성된다.
상기 제 1 실시형태에서는, 1개의 직사각형의 가이드 안내 구멍(72)에 2개의 핀형상의 가이드 부재(30)가 진입하는 구성으로 하였으나, 상기 가이드 안내 구멍(72)을 2개의 원형 또는 타원형의 가이드 안내 구멍으로 나누어, 각각의 가이드 안내 구멍에 1개의 핀형상의 가이드 부재가 진입하는 구성으로 하여도 무방하다.
또, 상기 실시 형태에서는, 공작물(80)을 재치하는 공작물 재치장치로서 1매의 공작물(80)을 평평하게 놓고(placed flat) 수용하는 트레이(공작물 재치 트레이(70,71))를 이용하였으나, 트레이 대신에 다수 매의 공작물(80)을 적층하여 수용하는 카세트를 이용하여도 무방하다.
상기 실시 형태에서는, 패럴렐 메커니즘 로봇(100)을 태양 전지 웨이퍼(230)의 팔레타이징 공정에 적용했을 경우를 예로 하여 설명하였으나, 패럴렐 메커니즘 로봇(100)의 적용 범위는, 태양 전지 웨이퍼(230)의 팔레타이징 공정으로 한정되지 않는다.
1,2 : 비접촉 유지장치
10,10A : 척 베이스
20 : 베르누이 척
21 : 본체
22 : 오목부
23 : 분출 구멍
30,40 : 가이드 부재
70,71 : 공작물 재치 트레이
72 : 가이드 안내 구멍
80 : 공작물
100 : 패럴렐 메커니즘 로봇

Claims (20)

  1. 공작물을 비접촉 상태로 유지하는 비접촉 유지 유닛과,
    상기 비접촉 유지 유닛이 부착된 베이스 부재와,
    상기 비접촉 유지 유닛의 주위에, 공작물이 반송될 때에 상기 공작물을 포위하도록 서로 간격을 두고 배치되며, 상기 베이스 부재에 돌출 설치된 복수의 가이드 부재와,
    상기 베이스 부재를 공간 내에서 이동시키는 이동 기구를 구비하고,
    상기 복수의 가이드 부재는, 적어도 일부분이 서로 멀어지는 방향으로 이동가능하게 구성되어 있으며,
    공작물이 재치(載置)되어 있는 공작물 재치장치로부터 공작물이 취출될 때, 또는 유지되어 있는 공작물이 공작물 재치장치에 재치될 때에, 공작물 재치장치의 공작물 재치면에 상기 비접촉 유지 유닛이 접근함에 따라, 상기 복수의 가이드 부재의 적어도 일부분이, 공작물 재치장치에 형성되어 있는 가이드 안내부를 따라서, 서로 멀어지는 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 이재(移載)장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 가이드 부재는, 상기 비접촉 유지 유닛을 끼고 대향하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 이재장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 가이드 부재가 서로 멀어질수록, 상기 복수의 가이드 부재가 서로 접근하는 방향으로 작용하는 가압력을 각 가이드 부재에 부여하는 가압부재를 구비하고,
    상기 복수의 가이드 부재는, 상기 공작물 재치장치의 공작물 재치면으로부터 상기 비접촉 유지 유닛이 멀어짐에 따라, 상기 공작물 재치장치에 형성되어 있는 가이드 안내부를 따라서, 상기 가압부재의 가압력에 의해 서로 접근하는 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 이재장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 가이드 부재는, 원통형상의 기단부와, 상기 기단부로부터 연속되는 원추형상의 선단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이재장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 가압부재는 토션 스프링인 것을 특징으로 하는 이재장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 가이드 부재는 탄성체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이재장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 가이드 부재는, 유지되는 상기 공작물의 외측 가장자리를 따른 방향으로 일정한 폭을 갖는 판형상 부재인 것을 특징으로 하는 이재장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 비접촉 유지 유닛은 베르누이 척인 것을 특징으로 하는 이재장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 이동 기구는, 복수의 링크를 통해, 상기 베이스 부재를 수평으로 유지한 채 이동시키는 패럴렐 메커니즘 로봇인 것을 특징으로 하는 이재장치.
  10. 제 1항에 기재된 이재장치와 함께 이용되는 공작물 재치장치로서,
    상기 이재장치를 구성하는 상기 비접촉 유지 유닛이 공작물 재치면에 접근함에 따라, 상기 복수의 가이드 부재가 서로 멀어지는 방향으로 각 가이드 부재를 안내하는 가이드 안내부를 갖는 것을 특징으로 하는 공작물 재치장치.
  11. 제 2항에 있어서,
    상기 복수의 가이드 부재가 서로 멀어질수록, 상기 복수의 가이드 부재가 서로 접근하는 방향으로 작용하는 가압력을 각 가이드 부재에 부여하는 가압부재를 구비하고,
    상기 복수의 가이드 부재는, 상기 공작물 재치장치의 공작물 재치면으로부터 상기 비접촉 유지 유닛이 멀어짐에 따라, 상기 공작물 재치장치에 형성되어 있는 가이드 안내부를 따라서, 상기 가압부재의 가압력에 의해 서로 접근하는 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 이재장치.
  12. 제 2항에 있어서,
    상기 가이드 부재는, 원통형상의 기단부와, 상기 기단부로부터 연속하는 원추형상의 선단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이재장치.
  13. 제 3항에 있어서,
    상기 가이드 부재는, 원통형상의 기단부와, 상기 기단부로부터 연속하는 원추형상의 선단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이재장치.
  14. 제 2항에 있어서,
    상기 가이드 부재는 탄성체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이재장치.
  15. 제 3항에 있어서,
    상기 가이드 부재는 탄성체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이재장치.
  16. 제 2항에 있어서,
    상기 비접촉 유지 유닛은 베르누이 척인 것을 특징으로 하는 이재장치.
  17. 제 3항에 있어서,
    상기 비접촉 유지 유닛은 베르누이 척인 것을 특징으로 하는 이재장치.
  18. 제 2항에 있어서,
    상기 이동 기구는, 복수의 링크를 통해, 상기 베이스 부재를 수평으로 유지한 채 이동시키는 패럴렐 메커니즘 로봇인 것을 특징으로 하는 이재장치.
  19. 제 3항에 있어서,
    상기 이동 기구는, 복수의 링크를 통해, 상기 베이스 부재를 수평으로 유지한 채로 이동시키는 패럴렐 메커니즘 로봇인 것을 특징으로 하는 이재장치.
  20. 제 3항에 기재된 이재장치와 함께 이용되는 공작물 재치장치로서,
    상기 이재장치를 구성하는 상기 비접촉 유지 유닛이 공작물 재치면에 접근함에 따라, 상기 복수의 가이드 부재가 서로 멀어지는 방향으로 각 가이드 부재를 안내하는 가이드 안내부를 갖는 것을 특징으로 하는 공작물 재치장치.
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