KR20130041097A

KR20130041097A - 산업용 로보트

Info

Publication number: KR20130041097A
Application number: KR1020137000786A
Authority: KR
Inventors: 다카유키 야자와; 준노스케 고야마
Original assignee: 니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤
Priority date: 2010-07-13
Filing date: 2011-07-01
Publication date: 2013-04-24
Also published as: KR101442431B1; TWI531450B; WO2012008320A1; JP2012020360A; CN102985235A; TW201208834A; CN102985235B; JP5746483B2

Abstract

본 발명은, 핸드의 선단과 주변기기가 충돌했을 때의 충격이 큰 경우라도, 핸드의 손상을 경감하는 것이 가능한 산업용 로보트를 제공한다. 구체적으로는, 반송대상물(2)을 반송하는 산업용 로보트(1)는, 반송대상물(2)이 탑재되는 핸드(3)와, 산업용 로보트(1)의 주변기기에 핸드(3)의 선단이 충돌한 것을 검지하기 위한 검지기구를 구비함과 아울러, 핸드(3)가 소정 방향을 향한 상태에서 대략 직선모양으로 이동하도록 구성되어 있다. 핸드(3)는, 핸드(3)의 선단부분을 구성함과 아울러 주변기기에 핸드(3)의 선단이 충돌했을 때에 핸드(3)의 기단측을 향하여 이동 가능한 충격흡수부재(20)를 구비하고 있다.

Description

산업용 로보트{INDUSTRIAL ROBOT}

본 발명은, 소정의 반송대상물을 반송하는 산업용 로보트에 관한 것이다.

종래, 액정 디스플레이용의 유리기판 등의 대형 기판을 반송하는 산업용 로보트가 알려져 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조). 특허 문헌 1에 기재된 산업용 로보트는, 로보트 암과, 이 로보트 암에 장착되는 핸드를 구비하고 있다. 핸드는 로보트 암의 선단(先端)에 장착되는 기대(基臺)와, 이 기대에 병렬로 장착된 한 쌍의 지지부재를 구비하고 있다. 지지부재의 선단에는, 유체가 봉입된 팽축(彭縮)가능한 중공체(中空體)가 장착되어 있다. 또한, 기대 및 지지부재는, 중공형상으로 형성되어 있으며, 중공체에 봉입된 유체의 압력을 검출하는 압력센서가 기대의 내부에 배치되고, 중공체와 압력센서를 연결하는 배관이 지지부재 및 기대의 내부에 배치되어 있다.

특허 문헌 1에 기재된 산업용 로보트에는, 어떠한 원인으로, 로보트의 주변기기에 핸드의 선단(즉, 중공체의 선단)이 충돌하면, 압력센서에 의해서 중공체의 내부의 압력변화가 검출된다. 중공체의 내부의 압력변화가 검출되면, 핸드를 즉시 정지시키기 위한 소정의 제어가 행해진다. 또한, 핸드의 선단과 주변기기와의 충돌시의 충격은, 중공체의 변형에 의해 완화된다. 이 때문에, 이 산업용 로보트에서는, 핸드의 손상을 경감하는 것이 가능하게 된다.

특허 문헌 1 : 일본특허공개공보 특개2003-60004호 공보

산업용 로보트로 반송되는 액정 디스플레이용의 유리기판 등의 반송대상물은, 해마다 대형화하는 경향이 있다. 한편으로, 반송대상물의 반송속도는, 종래와 같거나 혹은 종래보다 빨라지고 있다. 이 때문에, 어떠한 원인으로 핸드의 선단과 주변기기가 충돌했을 때의 충격은, 해마다 커지는 경향에 있다.

위에서 설명한 바와 같이, 특허 문헌 1에 기재된 산업용 로보트에서는, 중공체의 내부의 압력변화가 검출되면, 핸드를 즉시 정지시키기 위한 제어를 행하고, 또한, 중공체를 변형시킴으로써 핸드의 선단과 주변기기와의 충돌시의 충격을 완화하고 있다. 그렇지만, 특허 문헌 1에 기재된 산업용 로보트에서는, 중공체의 변형량이 한정되어 있기 때문에, 핸드의 선단과 주변기기가 충돌했을 때의 충격이 커지면, 중공체 내부의 압력변화가 검출된 직후에 핸드를 정지시키기 위한 제어를 행하여도, 중공체를 변형시키는 것만으로는, 핸드의 선단과 주변기기와의 충돌시의 충격을 충분히 완화할 수 없는 상황이 생길 수 있다. 그 결과, 이 산업용 로보트에서는, 핸드의 선단과 주변기기가 충돌했을 때의 충격이 커지면, 충돌시의 충격으로 핸드의 손상 정도가 커질 우려가 있다.

이에, 본 발명의 과제는, 핸드의 선단과 주변기기가 충돌했을 때의 충격이 큰 경우라도, 핸드의 손상을 경감하는 것이 가능한 산업용 로보트를 제공하는 것에 있다.

상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 산업용 로보트는, 반송대상물을 반송하는 산업용 로보트에 있어서, 반송대상물이 탑재되는 핸드와, 산업용 로보트의 주변기기에 핸드의 선단이 충돌한 것을 검지하기 위한 검지기구를 구비함과 아울러, 핸드가 소정 방향을 향한 상태에서 대략 직선모양으로 이동하도록 구성되며, 핸드는 핸드의 선단부분을 구성함과 아울러 주변기기에 핸드의 선단이 충돌했을 때에 핸드의 기단(基端) 측을 향하여 이동 가능한 충격흡수부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 산업용 로보트는, 예를 들면, 핸드의 기단측이 연결되는 암과, 암을 구동하기 위한 구동원을 구비하며, 검지기구에서의 검지결과에 근거하여, 주변기기에 핸드의 선단이 충돌한 것이 검지되면, 구동원에 브레이크가 걸린다.

본 발명의 산업용 로보트는, 산업용 로보트의 주변기기에 핸드의 선단이 충돌한 것을 검지하기 위한 검지기구를 구비하고 있다. 이 때문에, 검지기구에서의 검지결과에 근거하여, 소정 방향을 향한 상태에서 대략 직선모양으로 이동하는 핸드의 선단이 주변기기에 충돌한 것이 검지되었을 때에는, 핸드의 기단측이 연결되는 암을 구동하기 위한 구동원에 브레이크를 거는 것이 가능하게 된다. 또한, 본 발명에서는, 핸드는, 핸드의 선단부분을 구성함과 아울러 주변기기에 핸드의 선단이 충돌했을 때에 핸드의 기단측을 향하여 이동 가능한 충격흡수부재를 구비하고 있다.

따라서, 소정 방향을 향한 상태에서 대략 직선모양으로 이동하는 핸드의 선단이 주변기기에 충돌했을 때에 핸드 등이 가지는 에너지는, 충격흡수부재가 핸드의 기단측을 향하여 이동하고 있는 동안에 암 등에 작용하는 브레이크에 의해서 소비됨과 아울러, 핸드의 기단측으로 충격흡수부재가 이동할 때의 마찰저항 등에 의해서 소비된다. 그 결과, 본 발명에서는, 핸드의 선단과 주변기기가 충돌했을 때의 충격이 큰 경우라도, 충격흡수부재가 장착되는 핸드의 본체부분과 주변기기가 충돌할 때의 충격이 완화되어 핸드의 본체부분의 손상을 경감하는 것이 가능하게 된다. 즉, 본 발명에서는, 핸드의 선단과 주변기기가 충돌했을 때의 충격이 큰 경우라도, 핸드의 손상을 경감하는 것이 가능하게 된다. 또한, 핸드의 선단이 충돌하는 주변기기의 손상을 경감하는 것이 가능하게 된다.

본 발명에 있어서, 핸드는, 핸드의 기단측으로부터 핸드의 선단측을 향하여 연장하도록 형성되어 반송대상물의 적어도 일부가 탑재되는 복수의 탑재부재를 구비하며, 탑재부재의 적어도 선단측은 중공형상으로 형성되고, 충격흡수부재는 탑재부재의 선단측에 장착되며 충격흡수부재의 적어도 기단측은, 주변기기에 핸드의 선단이 충돌했을 때에 탑재부재 안으로 들어가는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 핸드의 기단측을 향하여 충격흡수부재가 탑재부재의 외측을 이동하도록 핸드가 구성되어 있는 경우와 비교하여, 충격흡수부재와 다른 부재와의 간섭을 방지하기 쉬워진다. 따라서, 충격흡수부재를 핸드의 기단측을 향하여 확실히 이동시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 핸드의 기단측을 향하여 충격흡수부재가 탑재부재의 외측을 이동하도록 핸드가 구성되어 있는 경우와 비교하여, 충격흡수부재가 배치되는 핸드의 선단측을 소형화하는 것이 가능하게 된다.

본 발명에 있어서, 검지기구는, 탑재부재에 대한 충격흡수부재의 상대이동을 검지함으로써, 주변기기에 핸드의 선단이 충돌한 것을 검지하는 것이 바람직하다.이와 같이 구성하면, 주변기기에 충돌하는 충격흡수부재의 움직임에 근거하여 주변기기에 핸드의 선단이 충돌한 것을 검지할 수 있기 때문에, 검지기구의 검지 정밀도를 높이는 것이 가능하게 된다.

본 발명에 있어서, 검지기구는 탑재부재에 그 일부가 고정됨과 아울러, 충격흡수부재에 다른 일부가 고정되는 배선을 구비하고, 주변기기에 핸드의 선단이 충돌했을 때의 탑재부재에 대한 충격흡수부재의 상대이동에 의해서, 배선이 절단 가능하게 되어 있으며, 검지기구는 배선이 절단되면, 탑재부재에 대한 충격흡수부재의 상대이동을 검지하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 비교적 간이(簡易)한 구성으로, 주변기기에 핸드의 선단이 충돌한 것을 검지하는 것이 가능하게 된다.

본 발명에 있어서, 배선은 탑재부재에 고정되는 고정측 배선부와, 충격흡수부재에 고정되는 이동측 배선부를 구비하며, 고정측 배선부와 이동측 배선부는, 납땜되어 접속되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 주변기기에 핸드의 선단이 충돌했을 때에, 고정측 배선부와 이동측 배선부와의 경계부인 납땜부에서 배선이 절단되기 쉬워진다. 따라서, 주변기기에 핸드의 선단이 충돌했을 때에 핸드의 기단측을 향하여 이동한 충격흡수부재를 다시 핸드의 선단측으로 이동시키고, 고정측 배선부와 이동측 배선부를 다시 납땜함으로써, 핸드 및 검지기구를 비교적 용이하게 복원하는 것이 가능하게 된다.

본 발명에 있어서, 충격흡수부재에는, 반송대상물의 일부가 탑재되는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 충격흡수부재에 반송대상물의 탑재기능을 가지게 할 수 있기 때문에, 탑재부재에 반송대상물의 전체가 탑재되도록 핸드가 구성되어 있는 경우와 비교하여, 핸드를 소형화하는 것이 가능하게 된다.

본 발명에 있어서, 충격흡수부재는, 탄소섬유로 형성된 통모양부재인 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 핸드의 선단부분의 강성을 높이면서, 핸드의 선단부분의 중량을 경감하는 것이 가능하게 된다. 또한, 비교적 용이하게 충격흡수부재를 형성하는 것이 가능하게 된다.

이상과 같이, 본 발명의 산업용 로보트에서는, 핸드의 선단과 주변기기가 충돌했을 때의 충격이 큰 경우라도, 핸드의 손상을 경감하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 산업용 로보트 및 그 주변기기를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 E-E방향에서 본 산업용 로보트 및 그 주변기기를 나타내는 측면도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 핸드의 도면이며, (A)는 평면도, (B)는 측면도이다.
도 4는 도 3의 F부의 구성을 설명하기 위한 확대도이며, (A)는 핸드의 선단이 안전커버 등에 충돌하고 있지 않을 때의 상태를 나타내는 도면, (B)는 핸드의 선단이 안전커버 등에 충돌한 직후의 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4의 (A)의 G－G방향에서 본 핸드의 선단측을 나타내는 도면이다.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시형태를 설명한다.

(산업용 로보트의 개략 구성)

도 1은, 본 발명의 실시형태에 관한 산업용 로보트(1) 및 그 주변기기를 나타내는 평면도이다. 도 2는, 도 1의 E－E방향에서 본 산업용 로보트(1) 및 그 주변기기를 나타내는 측면도이다.

본 실시형태의 산업용 로보트(1)(이하, '로보트(1)'라고 한다)는, 반송대상물인 액정 디스플레이용의 유리기판(2)(이하, '기판(2)'이라고 한다)을 반송하기 위한 반송용 로보트이다. 이 로보트(1)는, 특히 대형의 기판(2)의 반송에 적합한 대형의 로보트이다. 도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 로보트(1)는, 기판(2)이 탑재되는 2개의 핸드(3)와, 2개의 핸드(3) 각각이 선단측에 연결되는 2개의 암(4)과, 2개의 암(4)를 지지하는 본체부(5)와, 본체부(5)를 수평방향으로 이동가능하게 지지하는 베이스부재(6)를 구비하고 있다. 본체부(5)는, 2개의 암(4)의 기단측을 지지함과 아울러 상하이동 가능한 지지부재(8)와, 지지부재(8)를 상하방향으로 이동가능하게 지지하는 기둥모양부재(9)와, 본체부(5)의 하단부분을 구성함과 아울러 베이스부재(6)에 대해서 수평이동 가능한 기대(10)와, 기둥모양부재(9)의 하단이 고정됨과 아울러 기대(10)에 대해서 선회가능한 선회부재(11)를 구비하고 있다.

핸드(3)의 기단은, 암(4)의 선단에 회동가능하게 연결되어 있다. 암(4)은, 2개의 관절부를 가지며, 본체부(5)에 대해서 신축하도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 핸드(3)가 소정의 방향을 향한 상태에서 대략 직선모양으로 이동하도록, 암(4)은 본체부(5)에 대해서 신축한다. 또한, 암(4)의 기단은, 지지부재(8)에 고정되어 있다. 본 실시형태에서는, 2개의 핸드(3)와 2개의 암(4)이 상하방향으로 겹쳐지도록 배치되어 있다.

로보트(1)는, 예를 들면, 도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 복수의 기판처리장치(13)를 구비하는 기판처리시스템(14)에 짜 넣어져 사용된다. 기판처리시스템(14)에서는, 로보트(1)는 안전커버(15)에 의해서 둘러싸여 있다. 안전커버(15)는, 예를 들면, 금속제의 프레임과, 이 프레임에 고정되는 폴리염화비닐 등의 수지제의 커버판을 구비하고 있으며, 커버판이 안전커버(15)의 측면을 구성하고 있다. 또한, 안전커버(15)의 소정의 개소에는 핸드(3)가 통과할 수 있는 개구부가 형성되어 있다.

로보트(1)에서는, 기둥모양부재(9)에 대해서 지지부재(8)가 핸드(3) 및 암(4)과 함께 상하이동한다. 또한, 본체부(5)에 대해서 암(4)이 신축한다. 구체적으로는, 핸드(3)의 선단이 소정의 방향을 향한 상태에서 핸드(3)가 직선모양으로 이동하도록 암(4)이 신축한다. 보다 구체적으로는, 예를 들면, 기판처리장치(13)에 핸드(3)의 선단을 향한 상태에서, 핸드(3)가 기판처리장치(13)에 대해서 직선모양으로 이동하여 출입하도록, 암(4)이 신축한다. 게다가 베이스부재(6)에 대해서 기대(10)가 수평이동한다. 또한, 기대(10)에 대해서 선회부재(11)가 선회한다. 이들 동작의 조합에 의해서, 로보트(1)는, 기판처리장치(13)로부터 기판(2)을 반출하거나, 기판처리장치(13)에 기판(2)을 반입한다.

(핸드의 구성)

도 3은, 도 1에 나타낸 핸드(3)의 도면이며, (A)는 평면도, (B)는 측면도이다. 도 4는, 도 3의 F부의 구성을 설명하기 위한 확대도이며, (A)는 핸드(3)의 선단이 안전커버(15) 등에 충돌하고 있지 않을 때의 상태를 나타내는 도면, (B)는 핸드(3)의 선단이 안전커버(15) 등에 충돌한 직후의 상태를 나타내는 도면이다. 도 5는, 도 4의 (A)의 G－G방향에서 본 핸드(3)의 선단측을 나타내는 도이다.

핸드(3)는, 암(4)의 선단측에 연결되는 연결부재(18)와, 기판(2)이 탑재되는 탑재부재로서의 복수의 포크(19, fork)와, 핸드(3)의 선단부분을 구성하는 충격흡수부재(20)를 구비하고 있다.

포크(19)는, 핸드(3)의 기단부분을 구성하는 연결부재(18)로부터 핸드(3)의 선단측을 향하여 연장하도록 형성되어 있다. 이 포크(19)는, 가늘고 긴 대략 사각통모양으로 형성되어 있다. 즉, 포크(19)는 중공형상으로 형성되어 있다. 중공형상으로 형성되는 포크(19)의 두께는 일정하게 되어 있다. 또한, 포크(19)는 높은 강성을 확보함과 아울러 경량화를 도모하기 위해, 예를 들면, 탄소섬유와 수지와의 복합재료로 형성되어 있다. 또한, 포크(19)는 선단측의 두께가 얇아지도록 형성되어도 좋다. 또한, 본 실시형태에서는, 통형상의 탄소섬유에 수지를 함침시킴으로써, 탄소섬유와 수지와의 복합재료로 이루어지는 포크(19)가 형성되어 있지만, 다른 기존의 방법으로 포크(19)가 형성되어도 좋고, 신규의 방법으로 포크(19)가 형성되어도 좋다.

포크(19)는, 선단측을 향함에 따라서, 그 좌우방향의 폭이 차츰 좁아지도록 형성되어 있다. 또한, 도 3의 (B)에 나타내는 바와 같이, 포크(19)의 상면(19a)은 수평면으로 되어 있다. 한편, 포크(19)의 하면(19b)은 포크(19)의 선단측을 향함에 따라서 상방향으로 경사지는 경사면으로 되어 있다. 즉, 포크(19)는, 선단측을 향함에 따라서, 그 상하방향의 폭이 차츰 좁아지도록 형성되어 있다. 포크(19)의 상면(19a)은 기판(2)이 탑재되는 탑재면으로 되어 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 상면(19a)은 수평면으로 되어 있기 때문에 본 실시형태에서는, 기판(2)을 포크(19)에 수평하게 탑재하는 것이 가능하다.

포크(19)의 선단측에는, 도 4, 도 5에 나타내는 바와 같이, 충격흡수부재(20)를 고정하기 위한 2개의 고정블록(21)이 고정되어 있다. 2개의 고정블록(21)은, 포크(19)의 길이방향으로 소정의 간격을 둔 상태로 포크(19)의 선단측에 고정되어 있다. 고정블록(21)은, 상하방향으로 2 분할되는 블록편(22, 23)에 의해서 구성되어 있다. 블록편(22)은, 도 5에 나타내는 바와 같이, 포크(19)의 상측면에 나사(24)에 의해서 고정되며, 블록편(23)은 블록편(22)의 하면에 나사(25)에 의해서 고정되어 있다. 블록편(22)의 하면의 중심 및 블록편(23)의 상면의 중심에는, 충격흡수부재(20)를 유지하기 위한 유지오목부(22a, 23a)가 상하방향의 외측을 향해 움푹패이도록 형성되어 있다. 유지오목부(22a, 23a)는, 블록편(22)에 블록편(23)이 고정된 상태에서, 포크(19)의 길이방향으로부터 보았을 때에, 유지오목부(22a, 23a)에 의해서 형성되는 관통공의 형상이 대략 원형상이 되도록 대략 반원호모양으로 형성되어 있다.

충격흡수부재(20)는, 예를 들면, 탄소섬유로 형성된 통모양부재이다. 구체적으로는, 충격흡수부재(20)는, 탄소섬유와 수지와의 복합재료로 형성되어 있다. 본 실시형태의 충격흡수부재(20)는 원통모양으로 형성되어 있다. 이 충격흡수부재(20)는 복수의 포크(19) 각각의 선단측에 장착되어 있다. 구체적으로는, 2개의 고정블록(21)의 유지오목부(22a, 23a)에 충격흡수부재(20)의 기단측이 유지되어 있다. 본 실시형태에서는, 블록편(23)을 떼어낸 상태에서, 유지오목부(22a) 안에 충격흡수부재(20)를 배치하고, 그 후, 블록편(22)의 하면에 블록편(23)을 고정함으로써, 포크(19)의 선단측에 충격흡수부재(20)가 고정된다.

기판(2)은 도 1에 나타내는 바와 같이, 포크(19) 및 충격흡수부재(20)에 탑재되어 있다. 즉, 충격흡수부재(20)는, 핸드(3)에 탑재되는 기판(2)을 지지하는 기능을 하고 있다. 또한, 포크(19)의 길이는, 예를 들면, 3m 정도이며, 포크(19)의 선단으로부터의 충격흡수부재(20)의 돌출량은, 예를 들면, 500~600mm 정도이다.

2개의 고정블록(21) 중 포크(19)의 기단측에 배치되는 고정블록(21)에는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 배선(27)의 일부를 고정하기 위한 2개의 고정부재(28)가 고정되어 있다. 2개의 고정부재(28)는, 유지오목부(22a, 23a)에 유지되는 충격흡수부재(20)의 기단을 사이에 두도록 배치되어 있다. 또한, 충격흡수부재(20)의 기단에는, 배선(27)의 일부를 고정하기 위한 고정부재(29)가 고정되어 있다. 고정부재(29)는, 2개의 고정부재(28)의 사이에 배치되어 있다.

배선(27)은, 예를 들면, 리드선이다. 이 배선(27)은, 고정부재(28)를 통하여 포크(19)에 고정되는 고정측 배선부로서의 제1 배선부(30)와, 고정부재(29)를 통하여 충격흡수부재(20)에 고정되는 이동측 배선부로서의 제2 배선부(31)로 분할되어 있다. 제1 배선부(30)와 제2 배선부(31)는 납땜되어 서로 접속되어 있다. 즉, 제1 배선부(30)와 제2 배선부(31)와의 사이에는, 도 4의 (A)에 나타내는 바와 같이, 납땜부(32)가 형성되어 있다. 배선(27)의 단부는, 예를 들면, 로보트(1)의 제어기판(도시 생략)에 접속되어 있다. 암(4)이 신축하여 핸드(3)가 이동할 때에는, 이 제어기판으로부터 배선(27)에 전류가 공급되고 있다.

본 실시형태에서는, 어떠한 원인으로, 안전커버(15)나 기판처리장치(13) 등의 로보트(1)의 주변기기에 핸드(3)의 선단(즉, 충격흡수부재(20)의 선단)이 충돌하면, 고정블록(21)에 유지된 충격흡수부재(20)는, 고정블록(21)의 유지력에 저항하여, 도 4의 (B)에 나타내는 바와 같이, 핸드(3)의 기단측을 향하여 이동한다. 구체적으로는, 핸드(3)의 선단이 안전커버(15) 등에 충돌하면, 충격흡수부재(20)가 포크(19)에 대해서 핸드(3)의 기단측으로 상대이동하여, 충격흡수부재(20)의 기단측 부분 또는 전부가 중공형상의 포크(19) 안으로 들어간다.

이때, 배선(27)은, 포크(19)에 대한 충격흡수부재(20)의 상대이동에 수반하여, 도 4의 (B)에 나타내는 바와 같이 절단된다. 구체적으로는, 고정부재(29)에 고정된 제2 배선부(31)가 충격흡수부재(20)와 함께 핸드(3)의 기단측으로 이동하기 때문에, 납땜부(32)에서 배선(27)이 절단된다. 위에서 설명한 바와 같이, 암(4)이 신축하여 핸드(3)가 이동할 때에는, 제어기판으로부터 배선(27)에 전류가 공급되고 있다. 이 때문에, 충격흡수부재(20)가 핸드(3)의 기단측으로 이동하여, 배선(27)이 절단되면, 배선(27)에 전류가 흐르지 않게 된다.

본 실시형태에서는, 핸드(3)의 이동시에 배선(27)에 전류가 흐르고 있는지 여부를 검지함으로써, 포크(19)에 대해서 충격흡수부재(20)가 핸드(3)의 기단측으로 상대이동하였는지 여부를 검지하고, 포크(19)에 대해서 충격흡수부재(20)가 핸드(3)의 기단측으로 상대이동하였는지 여부를 검지함으로써, 핸드(3)의 선단이 안전커버(15) 등에 충돌하였는지 여부를 검지한다. 즉, 본 실시형태에서는, 배선(27)이 절단되면, 포크(19)에 대해서 충격흡수부재(20)가 핸드(3)의 기단측으로 상대이동하였던 것이 검지되어, 핸드(3)의 선단이 안전커버(15) 등에 충돌한 것이 검지된다.

본 실시형태에서는, 배선(27) 및 배선(27)이 접속되는 제어기판 등에 의해서, 안전커버(15) 등의 주변기기에 핸드(3)의 선단이 충돌한 것을 검지하기 위한 검지기구가 구성되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 이 검지기구에서의 검지결과에 근거하여, 안전커버(15) 등에 핸드(3)의 선단이 충돌한 것이 검지되면, 암(4)을 신축시키기 위한 구동용 모터(도시 생략)에 브레이크가 걸린다. 구체적으로는, 구동용 모터에는, 무여자(無勵磁) 차동형(差動型) 브레이크(메카니컬 브레이크), 서보 브레이크 및 다이나믹 브레이크가 걸린다.

또한, 본 실시형태에서는, 포크(19)의 길이방향으로 소정의 간격을 둔 상태로 고정되는 2개의 고정블록(21)에 충격흡수부재(20)가 유지되어 있기 때문에, 암(4) 및 핸드(3)의 선회시나 암(4)의 신축시에, 충격흡수부재(20)에 회전 모멘트가 작용해도, 충격흡수부재(20)는 포크(19)의 선단측으로부터 빠지지 않는다. 한편, 핸드(3)의 선단이 안전커버(15) 등에 충돌하여 충격흡수부재(20)의 길이방향으로 충격이 가해지면, 그 충격이 비교적 작아도 충격흡수부재(20)는 포크(19)에 대해서 핸드(3)의 기단측으로 상대이동한다.

(본 실시형태의 주된 효과)

이상 설명한 것처럼, 본 실시형태에서는, 핸드(3)의 선단이 안전커버(15) 등에 충돌했을 때에, 포크(19)에 대해서 핸드(3)의 기단측으로 상대이동하는 충격흡수부재(20)가 핸드(3)의 선단측에 장착되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 핸드(3)의 선단이 안전커버(15) 등에 충돌한 것이 검지되면, 암(4)을 신축시키기 위한 구동용 모터에 브레이크가 걸린다. 이 때문에, 안전커버(15) 등에 핸드(3)의 선단이 충돌했을 때에 핸드(3) 및 암(4)이 가지는 에너지는, 충격흡수부재(20)가 핸드(3)의 기단측을 향하여 이동하고 있는 동안에 암(4) 등에 작용하는 브레이크에 의해서 소비됨과 아울러, 고정블록(21)의 유지력에 저항하여 핸드(3)의 기단측으로 충격흡수부재(20)가 이동할 때의 마찰저항이나 충격흡수부재(20)의 변형 등에 의해서 소비된다. 또한, 본 실시형태에서는, 충격흡수부재(20)가 핸드(3)의 기단측으로 이동하면, 배선(27)이 절단되기 때문에 배선(27)의 절단시의 저항에 의해서, 안전커버(15) 등에 핸드(3)의 선단이 충돌했을 때에 핸드(3) 및 암(4)이 가지는 에너지가 소비된다.

따라서, 본 실시형태에서는, 핸드(3)의 선단과 안전커버(15) 등이 충돌했을 때의 충격이 큰 경우라도, 충격흡수부재(20)가 장착되는 포크(19)와 안전커버(15) 등이 충돌할 때의 충격이 완화되어 포크(19)의 손상을 경감하는 것이 가능하게 된다. 또한, 본 실시형태는, 핸드(3)의 선단이 충돌하는 안전커버(15) 등의 손상을 경감하는 것이 가능하게 된다. 또한, 안전커버(15) 등의 손상을 경감하는 것이 가능하게 되기 때문에, 기판처리시스템(14)의 주위에 있는 작업자의 안전을 확보하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 실시형태에서는, 포크(19)에 대해서 핸드(3)의 기단측으로 충격흡수부재(20)를 상대이동시킬 수 있기 때문에, 핸드(3)를 로보트(1)로부터 떼어내지 않아도, 충격흡수부재(20)를 포크(19) 안에 배치한 상태에서, 로보트(1)를 운반하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 운반시의 비용을 저감하는 것이 가능하게 된다. 또한, 운반 후에는, 충격흡수부재(20)를 포크(19) 안으로부터 꺼내 고정하면, 로보트(1)를 복원할 수 있기 때문에, 핸드(3)를 로보트(1)로부터 떼어내 로보트(1)를 운반하는 경우와 비교하여 운반 후의 로보트(1)의 복원이 용이하게 된다.

본 실시형태에서는, 핸드(3)의 선단이 안전커버(15) 등에 충돌하면, 충격흡수부재(20)의 기단측 부분 또는 전부가 중공형상의 포크(19) 안으로 들어간다. 이 때문에, 핸드(3)의 기단측을 향하여 충격흡수부재(20)가 포크(19)의 외측을 이동하도록 핸드(3)가 구성되어 있는 경우와 비교하여, 충격흡수부재(20)와 다른 부재와의 간섭을 방지하기 쉬워진다. 따라서, 충격흡수부재(20)를 핸드(3)의 기단측을 향하여 확실하게 이동시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 핸드(3)의 기단측을 향하여 충격흡수부재(20)가 포크(19)의 외측을 이동하도록 핸드(3)가 구성되어 있는 경우와 비교하여, 충격흡수부재(20)가 배치되는 핸드(3)의 선단측을 소형화하는 것이 가능하게 된다.

본 실시형태에서는, 포크(19)에 대해서 충격흡수부재(20)가 핸드(3)의 기단측으로 상대이동하였는지 여부를 검지함으로써, 핸드(3)의 선단이 안전커버(15) 등에 충돌하였는지 여부를 검지하고 있다. 즉, 안전커버(15) 등에 충돌하는 충격흡수부재(20)의 움직임에 근거하여 핸드(3)의 선단이 안전커버(15) 등에 충돌하였는지 여부를 검지하고 있다. 이 때문에, 핸드(3)의 선단이 안전커버(15) 등에 충돌하였는지 여부를 정밀도 좋에 검지하는 것이 가능하게 된다.

본 실시형태에서는, 포크(19)에 대한 충격흡수부재(20)의 상대이동에 수반하여 절단되는 배선(27) 등에 의해서, 안전커버(15) 등에 핸드(3)의 선단이 충돌한 것을 검지하기 위한 검지기구가 구성되어 있으며, 검지기구는 배선(27)이 절단되면, 안전커버(15) 등에 핸드(3)의 선단이 충돌한 것을 검지한다. 이 때문에, 본 실시형태에서는, 비교적 간이한 구성으로, 안전커버(15) 등에 핸드(3)의 선단이 충돌한 것을 검지하는 것이 가능하게 된다.

본 실시형태에서는, 배선(27)은, 제1 배선부(30)와 제2 배선부(31)를 구비하고 있으며, 제1 배선부(30)와 제2 배선부(31)는, 납땜되어 서로 접속되어 있다. 이 때문에, 안전커버(15) 등에 핸드(3)의 선단이 충돌하면, 위에서 설명한 바와 같이, 납땜부(32)에서 배선(27)이 절단된다. 따라서, 핸드(3)의 기단측으로 이동한 충격흡수부재(20)를 다시 핸드(3)의 선단측으로 이동시키고, 제 1 배선부(30)와 제2 배선부(31)를 다시 납땜하는 것에 의해서, 비교적 용이하게 핸드(3)를 복원하는 것이 가능하게 된다.

본 실시형태에서는, 충격흡수부재(20)는 핸드(3)에 탑재되는 기판(2)을 지지하는 기능을 하고 있다. 따라서, 포크(19)에 의해서 기판(2)의 전체가 지지되도록 핸드(3)가 구성되어 있는 경우와 비교하여 핸드(3)를 소형화할 수 있다.

본 실시형태에서는, 충격흡수부재(20)는, 탄소섬유로 형성되어 있다. 이 때문에, 충격흡수부재(20)의 강성을 높일 수 있다. 따라서, 핸드(3)에 탑재되는 기판(2)을 충격흡수부재(20)에 의해서 적절히 지지하는 것이 가능하게 된다. 또한, 충격흡수부재(20)는, 탄소섬유로 형성됨과 아울러 통모양으로 형성되어 있기 때문에, 핸드(3)의 선단부분의 중량을 경감하는 것이 가능하게 된다. 또한, 비교적 용이하게 충격흡수부재(20)를 형성하는 것이 가능하게 된다.

(다른 실시형태)

앞서 설명한 실시형태는, 본 발명의 바람직한 형태의 일례이지만, 이것에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서 여러 가지 변형 실시가 가능하다.

앞서 설명한 실시형태에서는, 배선(27)이 절단되었는지 여부에 의해서, 포크(19)에 대해서 충격흡수부재(20)가 상대이동하였는지 여부를 검지하고 있다. 이 밖에도 예를 들면, 발광소자와 수광소자를 구비하는 광학식 센서에 의해서, 포크(19)에 대해서 충격흡수부재(20)가 상대이동하였는지 여부를 검지해도 좋고, 마이크로 스위치 등의 기계식 센서에 의해서, 포크(19)에 대해서 충격흡수부재(20)가 상대이동하였는지 여부를 검지해도 좋다. 또한, 충격흡수부재(20)보다 핸드(3)의 기단측에 압축공기를 흘리고, 이 압축공기의 압력변화를 압력계로 검지함으로써, 포크(19)에 대해서 충격흡수부재(20)가 상대이동하였는지 여부를 검지해도 좋다.

앞서 설명한 실시형태에서는, 포크(19)에 대해서 충격흡수부재(20)가 핸드(3)의 기단측으로 상대이동하였는지 여부를 검지함으로써, 핸드(3)의 선단이 안전커버(15) 등에 충돌하였는지 여부를 검지하고 있다. 이 밖에도 예를 들면, 충격흡수부재(20)의 선단에 압력센서를 설치하고, 이 압력센서에서의 검지결과에 근거하여, 핸드(3)의 선단이 안전커버(15) 등에 충돌하였는지 여부를 검지해도 좋다. 또한, 핸드(3)의 기단측 등에 가속도 센서를 설치하고, 이 가속도 센서에서의 검지결과에 근거하여, 핸드(3)의 선단이 안전커버(15) 등에 충돌하였는지 여부를 검지해도 좋다.

앞서 설명한 실시형태에서는, 핸드(3)의 선단이 안전커버(15) 등에 충돌하면, 충격흡수부재(20)의 기단측 부분 또는 전부가 중공형상의 포크(19) 안으로 들어간다. 이 밖에도 예를 들면, 핸드(3)의 선단이 안전커버(15) 등에 충돌했을 때에, 핸드(3)의 기단측을 향하여 충격흡수부재(20)가 포크(19)의 외측을 이동하도록 핸드(3)가 구성되어도 좋다.

앞서 설명한 실시형태에서는, 충격흡수부재(20)가 포크(19)의 선단측에 장착되어 있다. 이 밖에도 예를 들면, 핸드(3)의 선단이 안전커버(15) 등에 충돌했을 때에, 충격흡수부재(20)에 대해서 핸드(3)의 기단측으로 상대이동하는 제2의 충격흡수부재가 충격흡수부재(20)의 선단측에 장착되어도 좋다. 또한, 핸드(3)의 선단이 안전커버(15) 등에 충돌했을 때에, 이 제2의 충격흡수부재에 대해서 핸드(3)의 기단측으로 상대이동하는 제3의 충격흡수부재가 제2의 충격흡수부재의 선단측에 장착되어도 좋다. 즉, 포크(19)의 선단측에, 2단 이상의 충격흡수부재가 장착되어도 좋다.

앞서 설명한 실시형태에서는, 충격흡수부재(20)는, 원통모양으로 형성되어 있지만, 충격흡수부재(20)는, 사각통모양 등의 다각통모양으로 형성되어도 좋고, 원기둥모양이나 다각기둥모양으로 형성되어도 좋다. 또한, 충격흡수부재(20)는, 평판 모양으로 형성되어도 좋다. 또한, 앞서 설명한 실시형태에서는, 충격흡수부재(20)는 탄소섬유로 형성되어 있지만, 충격흡수부재(20)는 금속으로 형성되어도 좋다.

앞서 설명한 실시형태에서는, 배선(27)은, 제1 배선부(30)와 제2 배선부(31)로 분할되어 있지만, 배선(27)은 분할되어 있지 않아도 좋다. 또한, 앞서 설명한 실시형태에서는, 충격흡수부재(20)는 핸드(3)에 탑재되는 기판(2)을 지지하는 기능을 하고 있지만, 포크(19)에 의해서 기판(2)의 전체가 지지되도록 핸드(3)가 구성되어도 좋다.

앞서 설명한 실시형태에서는, 암(4)은 관절부를 구비하고 있지만, 암(4)은 관절부를 구비하고 있지 않아도 좋다. 이 경우에는, 예를 들면, 회전형 모터 및 볼 나사 등에 의해서, 혹은, 리니어 모터에 의해서, 핸드(3)가 직선모양으로 이동하도록, 핸드(3)의 기단측이 암에 연결된다.

앞서 설명한 실시형태에서는, 로보트(1)는 2개의 핸드(3)와 2개의 암(4)을 구비하는 이른바 더블 암형의 로보트이지만, 로보트(1)는 1개의 핸드(3)와 1개의 암(4)을 구비하는 싱글 암형의 로보트라도 좋다. 또한, 앞서 설명한 실시형태에서는, 로보트(1)에 의해서 반송되는 반송대상물은 기판(2)이지만, 로보트(1)에 의해서 반송되는 반송대상물은, 기판(2) 이외의 반도체 웨이퍼 등이어도 좋다.

1 : 로보트(산업용 로보트) 2 : 기판(유리기판, 반송대상물)
3 : 핸드 4 : 암
13 : 기판처리장치(주변기기) 15 : 안전커버(주변기기)
19 : 포크(탑재부재) 20 : 충격흡수부재
27 : 배선(검지기구의 일부) 30 : 제1 배선부(고정측 배선부)
31 : 제2 배선부(이동측 배선부)

Claims

반송대상물을 반송하는 산업용 로보트에 있어서,
상기 반송대상물이 탑재되는 핸드와, 상기 산업용 로보트의 주변기기에 상기 핸드의 선단이 충돌한 것을 검지하기 위한 검지기구를 구비함과 아울러, 상기 핸드가 소정 방향을 향한 상태에서 대략 직선 모양으로 이동하도록 구성되고,
상기 핸드는 상기 핸드의 선단부분을 구성함과 아울러 상기 주변기기에 상기 핸드의 선단이 충돌했을 때에 상기 핸드의 기단측을 향하여 이동 가능한 충격흡수부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 산업용 로보트.
청구항 1에 있어서,
상기 핸드의 기단측이 연결되는 암과, 상기 암을 구동하기 위한 구동원을 구비하고,
상기 검지기구에서의 검지결과에 근거하여, 상기 주변기기에 상기 핸드의 선단이 충돌한 것이 검지되면, 상기 구동원에 브레이크가 걸리는 것을 특징으로 하는 산업용 로보트.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 핸드는 상기 핸드의 기단측으로부터 상기 핸드의 선단측을 향하여 연장하도록 형성되어 상기 반송대상물의 적어도 일부가 탑재되는 복수의 탑재부재를 구비하고,
상기 탑재부재의 적어도 선단측은 중공형상으로 형성되며,
상기 충격흡수부재는 상기 탑재부재의 선단측에 장착되고,
상기 충격흡수부재의 적어도 기단측은 상기 주변기기에 상기 핸드의 선단이 충돌했을 때에 상기 탑재부재 안으로 들어가는 것을 특징으로 하는 산업용 로보트.
청구항 3에 있어서,
상기 검지기구는 상기 탑재부재에 대한 상기 충격흡수부재의 상대이동을 검지함으로써, 상기 주변기기에 상기 핸드의 선단이 충돌한 것을 검지하는 것을 특징으로 하는 산업용 로보트.
청구항 4에 있어서,
상기 검지기구는 상기 탑재부재에 그 일부가 고정됨과 아울러, 상기 충격흡수부재에 다른 일부가 고정되는 배선을 구비하고,
상기 주변기기에 상기 핸드의 선단이 충돌했을 때의 상기 탑재부재에 대한 상기 충격흡수부재의 상대이동에 의해서, 상기 배선이 절단 가능하게 되어 있으며,
상기 검지기구는 상기 배선이 절단되면, 상기 탑재부재에 대한 상기 충격흡수부재의 상대이동을 검지하는 것을 특징으로 하는 산업용 로보트.
청구항 5에 있어서,
상기 배선은 상기 탑재부재에 고정되는 고정측 배선부와, 상기 충격흡수부재에 고정되는 이동측 배선부를 구비하고,
상기 고정측 배선부와 상기 이동측 배선부는 납땜되어 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 산업용 로보트.
청구항 1 내지 6 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 충격흡수부재에는 상기 반송대상물의 일부가 탑재되는 것을 특징으로 하는 산업용 로보트.
청구항 1 내지 7 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 충격흡수부재는 탄소섬유로 형성된 통모양부재인 것을 특징으로 하는 산업용 로보트.