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KR20250016316A - 산업용 로봇 - Google Patents

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KR20250016316A
KR20250016316A KR1020247043149A KR20247043149A KR20250016316A KR 20250016316 A KR20250016316 A KR 20250016316A KR 1020247043149 A KR1020247043149 A KR 1020247043149A KR 20247043149 A KR20247043149 A KR 20247043149A KR 20250016316 A KR20250016316 A KR 20250016316A
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KR
South Korea
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hand
arm
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receiving
Prior art date
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Pending
Application number
KR1020247043149A
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English (en)
Inventor
시게유키 가이노
Original Assignee
니덱 인스트루먼츠 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 니덱 인스트루먼츠 가부시키가이샤 filed Critical 니덱 인스트루먼츠 가부시키가이샤
Publication of KR20250016316A publication Critical patent/KR20250016316A/ko
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    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/02—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
    • B25J9/04—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type by rotating at least one arm, excluding the head movement itself, e.g. cylindrical coordinate type or polar coordinate type
    • B25J9/046—Revolute coordinate type
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Abstract

반송 대상물을 반송하는 산업용 로봇에 있어서, 상하 방향으로 간격을 둔 상태에서 겹치도록 수용부에 수용되는 복수매의 반송 대상물의 상하 방향의 간격이 좁게 되어 있어도, 수용부로부터의 반송 대상물의 반출이나 수용부로의 반송 대상물의 반입을 행하는 것이 가능한 산업용 로봇을 제공한다. 이 산업용 로봇은, 반송 대상물(2)의 단부에 걸림결합하는 걸림결합부(23)를 갖는 제1 핸드(5)와, 반송 대상물(2)이 적재되는 적재부(30)를 갖는 제2 핸드(6)와, 제1 핸드(5) 및 제2 핸드(6)가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 암과, 암의 기단측이 회동 가능하게 연결되는 본체부를 구비하고 있다. 제1 핸드(5)는 반송 대상물(2)이 수용되는 수용부로부터 적재부(30)에 적재 가능한 위치까지 수용부에 수용되는 반송 대상물(2)을 인출하는 인출 동작, 및 적재부(30)에 적재되어 있던 반송 대상물(2)을 수용부에 수용되는 위치까지 압입하는 압입 동작 중 적어도 어느 한쪽을 행하고 있다.

Description

산업용 로봇
본 발명은 반송 대상물을 반송하기 위한 산업용 로봇에 관한 것이다.
종래, 반도체 웨이퍼를 반송하는 산업용 로봇이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1에 기재된 산업용 로봇은 반도체 제조 시스템에 내장되어 사용된다. 이 산업용 로봇은 반도체 웨이퍼가 탑재되는 2개의 핸드와, 2개의 핸드가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 암과, 암의 기단측이 회동 가능하게 연결되는 본체부를 구비하고 있다. 핸드는 상하 방향의 두께가 얇은 평판 형상의 웨이퍼 적재부를 구비하고 있고, 반도체 웨이퍼는 웨이퍼 적재부에 적재된다.
특허문헌 1에 기재된 산업용 로봇은, 복수매의 반도체 웨이퍼가 수용되는 수용 카세트(FOUP)와 반도체 웨이퍼 처리 장치 사이에서 반도체 웨이퍼를 반송한다. 즉, 이 산업용 로봇은 수용 카세트로부터 반도체 웨이퍼를 반출하거나, 수용 카세트에 반도체 웨이퍼를 반입하거나 한다. 수용 카세트에는 복수매의 반도체 웨이퍼가 상하 방향으로 간격을 둔 상태에서 겹치도록 수용되어 있다. 수용 카세트로부터의 반도체 웨이퍼의 반출 시에는, 상하 방향으로 겹치도록 수용 카세트에 수용되어 있는 반도체 웨이퍼 사이에 핸드의 웨이퍼 적재부가 들어가(즉, 수용 카세트의 안쪽까지 웨이퍼 적재부가 들어가), 반도체 웨이퍼를 들어 올려 반출한다. 또한, 수용 카세트로의 반도체 웨이퍼의 반입 시에는 반도체 웨이퍼가 적재된 웨이퍼 적재부가 수용 카세트의 안쪽까지 들어가, 반도체 웨이퍼를 수용 카세트 안에 놓는다.
일본 특허 공개 제2018-89739호 공보
특허문헌 1에 기재된 산업용 로봇의 경우, 수용 카세트에 수용되는 반도체 웨이퍼의 상하 방향의 간격(피치)이 좁아지면, 핸드의 웨이퍼 적재부를 수용 카세트의 안쪽까지 넣을 수 없게 되어, 수용 카세트로부터의 반도체 웨이퍼의 반출이나 수용 카세트로의 반도체 웨이퍼의 반입을 할 수 없게 될 우려가 있다.
그래서, 본 발명의 과제는, 반송 대상물을 반송하는 산업용 로봇에 있어서, 상하 방향으로 간격을 둔 상태에서 겹치도록 수용부에 수용되는 복수매의 반송 대상물의 상하 방향의 간격이 좁게 되어 있어도, 수용부에서의 반송 대상물의 반출이나 수용부로의 반송 대상물의 반입을 행하는 것이 가능한 산업용 로봇을 제공하는 데 있다.
상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 산업용 로봇은, 반송 대상물을 반송하는 산업용 로봇에 있어서, 반송 대상물의 단부에 걸림결합하는 걸림결합부를 갖는 제1 핸드와, 반송 대상물이 적재되는 적재부를 갖는 제2 핸드와, 제1 핸드 및 제2 핸드가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 암과, 암의 기단측이 회동 가능하게 연결되는 본체부를 구비하고, 암은 서로 회동 가능한 복수의 암부에 의해 구성되는 다관절 암이며, 제1 핸드는 반송 대상물이 수용되는 수용부로부터 적재부에 적재 가능한 위치까지 수용부에 수용되는 반송 대상물을 인출하는 인출 동작, 및 적재부에 적재되어 있던 반송 대상물을 수용부에 수용되는 위치까지 압입하는 압입 동작 중 적어도 어느 한쪽을 행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 산업용 로봇에서는, 반송 대상물의 단부에 걸림결합하는 걸림결합부를 갖는 제1 핸드는 수용부에 수용되는 반송 대상물을 제2 핸드의 적재부에 적재 가능한 위치까지 수용부로부터 인출하는 인출 동작, 및 제2 핸드의 적재부에 적재되어 있던 반송 대상물을 수용부에 수용되는 위치까지 압입하는 압입 동작 중 적어도 어느 한쪽을 행하고 있다.
그 때문에, 본 발명에서는, 제1 핸드 및 제2 핸드를 수용부의 안쪽까지 넣지 않아도, 반송 대상물의 단부에 걸림결합부가 걸림결합하고 있는 제1 핸드의 인출 동작에 의해 수용부로부터 인출된 반송 대상물을 제2 핸드의 적재부에 적재하여 수용부로부터 반송 대상물을 반출하거나, 반송 대상물의 단부에 걸림결합부가 걸림결합하고 있는 제1 핸드의 압입 동작에 의해, 적재부에 적재되어 있던 반송 대상물을 수용부에 반입하거나 하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 발명에서는, 상하 방향으로 간격을 둔 상태에서 겹치도록 수용부에 수용되는 반송 대상물의 상하 방향의 간격이 좁게 되어 있어, 제1 핸드 및 제2 핸드를 수용부의 안쪽까지 넣을 수 없어도, 수용부로부터의 반송 대상물의 반출이나 수용부로의 반송 대상물의 반입을 행하는 것이 가능해진다.
본 발명에 있어서, 산업용 로봇은, 예를 들어 암을 신축시키는 암 구동 기구와, 암을 승강시키는 암 승강 기구와, 암에 대해 제1 핸드를 회동시키는 제1 핸드 구동 기구와, 암에 대해 제2 핸드를 회동시키는 제2 핸드 구동 기구를 구비하고, 제2 핸드는 적재부가 승강 가능하게 설치되는 핸드 본체부와, 핸드 본체부에 대해 적재부를 승강시키는 적재부 승강 기구를 구비하고 있다.
본 발명에 있어서, 걸림결합부는 반송 대상물의 단부를 파지하는 파지 기구를 구비하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 인출 동작 시나 압입 동작 시에 파지 기구에 의해 반송 대상물의 단부를 파지하는 것이 가능해지기 때문에, 인출 동작이나 압입 동작을 행할 때의 반송 대상물의 상태를 안정시키는 것이 가능해진다. 또한, 이와 같이 구성하면, 적재부에 적재된 반송 대상물의 반송 시에 파지 기구에 의해 반송 대상물의 단부를 파지하는 것이 가능해지기 때문에, 적재부에 적재된 반송 대상물을 반송할 때의 반송 대상물의 상태를 안정시키는 것이 가능해진다.
본 발명에 있어서, 예를 들어 제1 핸드는 인출 동작을 행함과 함께, 인출 동작 시에 수용부에 대해 수평 방향으로 직선적으로 이동하고, 수용부에 대한 제1 핸드의 이동 방향에 있어서의 일방측을 앞쪽으로 하고, 앞쪽의 반대측을 안쪽으로 하고, 적재부의 반송 대상물이 적재되는 면을 적재면으로 하면, 산업용 로봇은 수용부의 앞쪽에 배치되고, 인출 동작에서는, 제1 핸드는 수용부에 수용되는 반송 대상물의 앞쪽 단부를 파지 기구에 의해 파지 가능한 위치까지 안쪽으로 이동하는 제1 이동 동작과, 제1 이동 동작 후에 파지 기구에 의해 반송 대상물의 앞쪽 단부를 파지하는 파지 동작과, 파지 동작 후에 반송 대상물의 안쪽 단부가 수용부의 앞쪽 단부에 실려 있는 위치까지 앞쪽으로 이동하는 제2 이동 동작을 행하고, 제2 핸드는 제1 핸드가 제1 이동 동작을 행하고 있을 때에 제2 핸드가 수용부와 간섭하지 않는 위치까지 암에 대해 회동하는 제1 회동 동작과, 제2 이동 동작 시 또는 제2 이동 동작 후에 적재면이 반송 대상물의 하면보다도 하측으로 하강하고 있는 상태의 적재부가 반송 대상물의 하측에 배치되는 위치까지 암에 대해 회동하는 제2 회동 동작과, 제2 회동 동작 후에 반송 대상물의 하면에 적재면이 접촉하는 위치까지 적재부를 상승시키는 적재부 상승 동작을 행하고, 암은 적재부 상승 동작 후에 반송 대상물의 안쪽 단부의 하면이 수용부로부터 떠오르는 위치까지 상승하는 암 상승 동작과, 암 상승 동작 시 또는 암 상승 동작 후에 제1 핸드 및 제2 핸드를 앞쪽으로 이동시키는 제1 암 신축 동작을 행한다. 이 경우에는, 원활한 인출 동작을 행하는 것이 가능해진다.
본 발명에 있어서, 예를 들어 제1 핸드는 압입 동작을 행함과 함께, 압입 동작 시에 수용부에 대해 수평 방향으로 직선적으로 이동하고, 수용부에 대한 제1 핸드의 이동 방향에 있어서의 일방측을 앞쪽으로 하고, 앞쪽의 반대측을 안쪽으로 하고, 적재부의 반송 대상물이 적재되는 면을 적재면으로 하면, 산업용 로봇은 수용부의 앞쪽에 배치되고, 암은 압입 동작 전에, 적재부에 적재되어 있음과 함께 파지 기구에 의해 앞쪽 단부가 파지되어 있는 반송 대상물의 안쪽 단부가 수용부의 앞쪽 내부로 들어가는 위치까지 제1 핸드 및 제2 핸드를 안쪽으로 이동시키는 제2 암 신축 동작과, 제2 암 신축 동작 시 또는 제2 암 신축 동작 후에 반송 대상물의 안쪽 단부가 수용부의 앞쪽 단부에 실리는 위치까지 하강하는 암 하강 동작을 행하고, 제2 핸드는 암 하강 동작 후에 반송 대상물의 하면으로부터 적재면이 이격되는 위치까지 적재부를 하강시키는 적재부 하강 동작과, 적재부 하강 동작 후에 제2 핸드가 암에 대해 소정량 회동하는 제3 회동 동작을 행하고, 압입 동작에서는, 제1 핸드는 제3 회동 동작 시 또는 제3 회동 동작 후에 반송 대상물의 앞쪽 단부가 수용부의 앞쪽 단부에 실리는 위치까지 안쪽으로 이동하는 제3 이동 동작을 행하고, 제3 회동 동작에서는, 제2 핸드는 제1 핸드가 제3 이동 동작을 행하고 있을 때에 제2 핸드가 수용부와 간섭하지 않는 위치까지 회동한다. 이 경우에는, 원활한 압입 동작을 행하는 것이 가능해진다.
본 발명에 있어서, 예를 들어 암은 암부로서, 기단측이 본체부에 회동 가능하게 연결되는 제1 암부와, 제1 암부의 선단측에 기단측이 회동 가능하게 연결되는 제2 암부와, 제2 암부의 선단측에 기단측이 회동 가능하게 연결됨과 함께 선단측에 제1 핸드 및 제2 핸드가 회동 가능하게 연결되는 제3 암부를 구비하고 있다.
본 발명에 있어서, 제1 핸드는 인출 동작 및 압입 동작을 행함과 함께, 인출 동작 시 및 압입 동작 시에 수용부에 대해 수평 방향으로 직선적으로 이동하고, 수용부에 대한 제1 핸드의 이동 방향과 상하 방향에 직교하는 방향을 제1 방향으로 하면, 적재부에는 적어도 인출 동작 직후 및 압입 동작 직전에 제1 방향에 있어서 반송 대상물의 이동을 규제하는 가이드부가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 적재부에 적재된 반송 대상물을 반송할 때의 반송 대상물의 상태를 안정시키는 것이 가능해진다.
이상과 같이, 본 발명의 산업용 로봇에서는, 상하 방향으로 간격을 둔 상태에서 겹치도록 수용부에 수용되는 복수매의 반송 대상물의 상하 방향의 간격이 좁게 되어 있어도, 수용부로부터의 반송 대상물의 반출이나 수용부로의 반송 대상물의 반입을 행하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 산업용 로봇의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 산업용 로봇이 사용되는 제조 시스템의 개략 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시하는 산업용 로봇의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 도 1에 도시하는 산업용 로봇의, 수용부에 대한 반송 대상물의 반송 시의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1에 도시하는 산업용 로봇의, 수용부에 대한 반송 대상물의 반송 시의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5의 (B)에 도시하는 제1 핸드의 인출 동작 후 및 압입 동작 전의 적재부의 동작 및 암의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.
(산업용 로봇의 전체 구성)
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 관한 산업용 로봇(1)의 사시도이다. 도 2는, 도 1에 도시하는 산업용 로봇(1)이 사용되는 제조 시스템(4)의 개략 평면도이다. 도 3은, 도 1에 도시하는 산업용 로봇(1)의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
본 형태의 산업용 로봇(1)(이하, 「로봇(1)」이라 함)은, 소정의 반송 대상물(2)(도 4 등 참조)을 반송하기 위한 수평 다관절형 로봇이다. 반송 대상물(2)은, 예를 들어 직사각형의 평판 형상으로 형성되어 있다. 또한, 반송 대상물(2)은 얇은 평판 형상으로 형성되어 있다. 로봇(1)은 복수매의 반송 대상물(2)이 수용되는 수용부로서의 수용 카세트(3)가 세트되는 소정의 제조 시스템(4)에서 사용된다. 로봇(1)은 수용 카세트(3)로부터의 반송 대상물(2)의 반출과, 수용 카세트(3)로의 반송 대상물(2)의 반입을 행한다.
수용 카세트(3)에 수용되는 반송 대상물(2)의 두께 방향은, 상하 방향(연직 방향)과 일치하고 있다. 수용 카세트(3)에는, 복수매의 반송 대상물(2)이 상하 방향으로 간격을 둔 상태에서 겹치도록 수용되어 있다. 수용 카세트(3)의 내부에는, 반송 대상물(2)이 적재되는 복수의 카세트측 적재부(3a)(도 6 참조)가 형성되어 있다. 수용 카세트(3)에 수용되는 반송 대상물(2)의 상하 방향의 간격(피치)은 좁게 되어 있다.
이하의 설명에서는, 상하 방향에 직교하는 도 2 등의 Y 방향을 「좌우 방향」이라 하고, 좌우 방향과 상하 방향에 직교하는 도 2 등의 X 방향을 「전후 방향」이라 한다. 또한, 전후 방향의 일방측인 도 2 등의 X1 방향측을 「전방」측 또는 「앞」쪽으로 하고, 그 반대측인 도 2 등의 X2 방향측을 「후방」측 또는 「안」쪽이라 한다. 본 형태에서는, 예를 들어 2개의 수용 카세트(3)가 좌우 방향으로 간격을 둔 상태에서 배치되어 있다. 또한, 수용 카세트(3)는 로봇(1)의 후방측에 배치되어 있다. 즉, 로봇(1)은 수용 카세트(3)의 앞쪽에 배치되어 있다. 직사각 형상의 평판 형상으로 형성되는 반송 대상물(2)이 수용 카세트(3)에 수용되어 있을 때에는, 반송 대상물(2)의 긴 변 방향이 전후 방향과 대략 일치하고, 반송 대상물(2)의 짧은 변 방향이 좌우 방향과 대략 일치하고 있다.
로봇(1)은 2개의 핸드(5, 6)와, 핸드(5, 6)가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 암(7)과, 암(7)의 기단측이 회동 가능하게 연결되는 본체부(8)를 구비하고 있다. 본체부(8)는 암(7)의 기단측이 회동 가능하게 연결되는 승강체(9)와, 승강체(9)를 승강 가능하게 보유 지지하는 케이스체(10)를 구비하고 있다. 본 형태의 핸드(5)는 제1 핸드이며, 핸드(6)는 제2 핸드이다.
암(7)은 수평 방향으로 신축하는 다관절 암이다. 암(7)은 제1 암부(11)와 제2 암부(12)와 제3 암부(13)의 3개의 암부에 의해 구성되어 있다. 제2 암부(12)는 제1 암부(11)에 대해 회동 가능하게 되어 있고, 제3 암부(13)는 제2 암부(12)에 대해 회동 가능하게 되어 있다. 즉, 암(7)은 서로 회동 가능한 3개의 암부에 의해 구성되어 있다. 제1 암부(11)의 기단측은 본체부(8)에 회동 가능하게 연결되어 있다. 구체적으로는, 제1 암부(11)의 기단측은 승강체(9)의 상단부에 회동 가능하게 연결되어 있다. 제1 암부(11)의 선단측에는 제2 암부(12)의 기단측이 회동 가능하게 연결되어 있다. 제2 암부(12)의 선단측에는 제3 암부(13)의 기단측이 회동 가능하게 연결되어 있다.
제1 암부(11)는 본체부(8)보다도 상측에 배치되어 있다. 제2 암부(12)는 제1 암부(11)보다도 상측에 배치되어 있다. 제3 암부(13)는 제2 암부(12)보다도 상측에 배치되어 있다. 수평 방향에 있어서, 본체부(8)에 대한 제1 암부(11)의 회동 중심과 제1 암부(11)에 대한 제2 암부(12)의 회동 중심의 거리와, 제1 암부(11)에 대한 제2 암부(12)의 회동 중심과 제2 암부(12)에 대한 제3 암부(13)의 회동 중심의 거리는 동등하게 되어 있다.
핸드(5, 6)는 제3 암부(13)의 선단측에 회동 가능하게 연결되어 있다. 구체적으로는, 핸드(5, 6)의 기단부가 제3 암부(13)의 선단측에 회동 가능하게 연결되어 있다. 핸드(5, 6)는 제3 암부(13)보다도 상측에 배치되어 있다. 또한, 핸드(5)는 핸드(6)의 상측에 배치되어 있다. 제3 암부(13)에 대한 핸드(5)의 회동 중심과 제3 암부(13)에 대한 핸드(6)의 회동 중심은 일치하고 있다. 핸드(5, 6)의 각각은, 제3 암부(13)에 대해 개별로 회동 가능하게 되어 있다.
또한, 로봇(1)은 암(7)에 대해 핸드(5)를 회동시키는 제1 핸드 구동 기구로서의 핸드 구동 기구(16)와, 암(7)에 대해 핸드(6)를 회동시키는 제2 핸드 구동 기구로서의 핸드 구동 기구(17)와, 제1 암부(11) 및 제2 암부(12)를 회동시켜 제1 암부(11)와 제2 암부(12)로 이루어지는 암(7)의 일부를 신축시키는 암부 구동 기구(18)와, 제2 암부(12)에 대해 제3 암부(13)를 회동시키는 제3 암부 구동 기구(19)를 구비하고 있다. 본 형태에서는, 암부 구동 기구(18)와 제3 암부 구동 기구(19)에 의해 암(7)을 신축시키는 암 구동 기구(20)가 구성되어 있다. 또한, 로봇(1)은 케이스체(10)에 대해 승강체(9)와 함께 암(7)을 승강시키는 암 승강 기구(21)와, 로봇(1)을 제어하는 제어부(22)를 구비하고 있다.
핸드 구동 기구(16)는 구동원이 되는 모터와, 모터의 동력을 핸드(5)에 전달하는 동력 전달 기구를 구비하고 있다. 핸드 구동 기구(17)는 핸드 구동 기구(16)와 마찬가지로, 구동원이 되는 모터와, 모터의 동력을 핸드(6)에 전달하는 동력 전달 기구를 구비하고 있다. 핸드 구동 기구(16, 17)의 모터는 제3 암부(13)의 내부에 배치되어 있다. 핸드 구동 기구(16, 17)는 제어부(22)에 전기적으로 접속되어 있다. 구체적으로는, 핸드 구동 기구(16, 17)의 모터 등이 제어부(22)에 전기적으로 접속되어 있다.
암부 구동 기구(18)는 구동원이 되는 모터와, 모터의 동력을 제1 암부(11) 및 제2 암부(12)에 전달하는 동력 전달 기구를 구비하고 있다. 암부 구동 기구(18)는 제2 암부(12)에 대한 제3 암부(13)의 회동 중심이 좌우 방향으로 직선적으로 이동하도록 제1 암부(11) 및 제2 암부(12)를 회동시킨다. 암부 구동 기구(18)의 모터는 승강체(9)의 내부에 배치되어 있다. 암부 구동 기구(18)는 제어부(22)에 전기적으로 접속되어 있다. 구체적으로는, 암부 구동 기구(18)의 모터 등이 제어부(22)에 전기적으로 접속되어 있다.
제3 암부 구동 기구(19)는 구동원이 되는 모터와, 모터의 동력을 제3 암부(13)에 전달하는 동력 전달 기구를 구비하고 있다. 제3 암부 구동 기구(19)의 모터는 제2 암부(12)의 기단측에 배치되어 있다. 제3 암부 구동 기구(19)는 제어부(22)에 전기적으로 접속되어 있다. 구체적으로는, 제3 암부 구동 기구(19)의 모터 등이 제어부(22)에 전기적으로 접속되어 있다.
암 승강 기구(21)는 구동원이 되는 모터와, 모터의 동력을 승강체(9)에 전달하는 동력 전달 기구를 구비하고 있다. 암 승강 기구(21)는 케이스체(10)에 수용되어 있다. 암 승강 기구(21)는 제어부(22)에 전기적으로 접속되어 있다. 구체적으로는, 암 승강 기구(21)의 모터 등이 제어부(22)에 전기적으로 접속되어 있다.
암 구동 기구(20)는 수용 카세트(3)로부터의 반송 대상물(2)의 반출 시, 및 수용 카세트(3)로의 반송 대상물(2)의 반입 시(이하, 「수용 카세트(3)에 대한 반송 대상물(2)의 반송시」라 함)에, 본체부(8)에 대해 핸드(5, 6)가 수평 방향으로 직선적으로 이동하도록 암(7)을 신축시킨다. 즉, 핸드(5, 6)는 수용 카세트(3)에 대한 반송 대상물(2)의 반송 시에, 수평 방향으로 직선적으로 이동한다.
구체적으로는, 핸드(5, 6)는 수용 카세트(3)에 대한 반송 대상물(2)의 반송 시에, 수용 카세트(3)에 대해 전후 방향으로 직선적으로 이동한다. 또한, 핸드 구동 기구(16)는 수용 카세트(3)에 대한 반송 대상물(2)의 반송 시에, 본체부(8)에 대해 핸드(5)가 일정 방향을 향한 상태에서 전후 방향으로 직선적으로 이동하도록 핸드(5)를 회동시킨다. 즉, 수용 카세트(3)에 대한 반송 대상물(2)의 반송 시에는, 핸드(5)는 일정 방향을 향한 상태에서 수용 카세트(3)에 대해 전후 방향으로 직선적으로 이동한다. 본 형태의 전후 방향(X 방향)은 수용 카세트(3)에 대한 핸드(5, 6)의 이동 방향으로 되어 있다.
상술한 바와 같이, 핸드(5)는 수용 카세트(3)에 대한 반송 대상물(2)의 반송 시에, 수용 카세트(3)에 대해 전후 방향으로 직선적으로 이동한다. 또한, 후술하는 바와 같이, 핸드(5)는 로봇(1)이 수용 카세트(3)로부터 반송 대상물(2)을 반출할 때에 인출 동작을 행하고, 로봇(1)이 수용 카세트(3)에 반송 대상물(2)을 반입할 때에 압입 동작을 행한다. 즉, 핸드(5)는 인출 동작 시 및 압입 동작 시에 수용 카세트(3)에 대해 전후 방향으로 직선적으로 이동한다. 본 형태의 좌우 방향(Y 방향)은 수용 카세트(3)에 대한 핸드(5)의 이동 방향과 상하 방향에 직교하는 제1 방향으로 되어 있다.
(핸드의 구성)
핸드(5)는 반송 대상물(2)의 단부에 걸림결합하는 걸림결합부(23)를 구비하고 있다. 걸림결합부(23)는 핸드(5)의 선단부를 구성하고 있다. 암(7)에는 핸드(5)의 기단부가 연결되어 있다.
걸림결합부(23)는 반송 대상물(2)의 단부를 파지하는 파지 기구(24)를 구비하고 있다. 파지 기구(24)는, 예를 들어 반송 대상물(2)의 단부를 상하 방향으로 끼워 파지하는 상측 파지 부재(25) 및 하측 파지 부재(26)와, 상측 파지 부재(25)를 승강시키는 파지 부재 승강 기구(27)(도 3 참조)를 구비하고 있다. 상측 파지 부재(25)는 파지 기구(24)에 파지되는 반송 대상물(2)의 단부 상측에 배치되고, 하측 파지 부재(26)는 파지 기구(24)에 파지되는 반송 대상물(2)의 단부 하측에 배치되어 있다. 반송 대상물(2)의 단부는 하측 파지 부재(26)의 상면에 적재된다.
파지 부재 승강 기구(27)는 상측 파지 부재(25)가 반송 대상물(2)의 단부의 상면에 접촉하여 파지 기구(24)가 반송 대상물(2)을 파지하는 파지 위치와, 상측 파지 부재(25)가 반송 대상물(2)의 단부의 상면으로부터 이격되어 퇴피하는 퇴피 위치 사이에서 상측 파지 부재(25)를 승강시킨다. 파지 부재 승강 기구(27)는 모터, 솔레노이드 또는 에어 실린더 등의 구동원과, 구동원의 동력을 상측 파지 부재(25)에 전달하는 동력 전달 기구를 구비하고 있다. 파지 부재 승강 기구(27)는 제어부(22)에 전기적으로 접속되어 있다. 구체적으로는, 파지 부재 승강 기구(27)의 구동원 등이 제어부(22)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 파지 부재 승강 기구(27)는 상측 파지 부재(25)와 하측 파지 부재(26)의 2개의 파지 부재를 승강시켜도 된다.
상술한 바와 같이, 수용 카세트(3)에 대한 반송 대상물(2)의 반송 시에는 핸드(5)는 일정 방향을 향한 상태에서 수용 카세트(3)에 대해 전후 방향으로 직선적으로 이동한다. 수용 카세트(3)에 대한 반송 대상물(2)의 반송 시에는, 걸림결합부(23)는 핸드(5)의 후단부를 구성하고 있고, 반송 대상물(2)의 전단부(앞쪽 단부)에 걸림결합한다. 즉, 수용 카세트(3)에 대한 반송 대상물(2)의 반송 시에는, 파지 기구(24)는 반송 대상물(2)의 전단부를 파지한다. 수용 카세트(3)에 대한 반송 대상물(2)의 반송 시에 있어서의 상측 파지 부재(25) 및 하측 파지 부재(26)의 좌우 방향의 폭은, 반송 대상물(2)의 짧은 변 방향의 폭보다도 좁게 되어 있다. 수용 카세트(3)에 대한 반송 대상물(2)의 반송 시에는 상측 파지 부재(25) 및 하측 파지 부재(26)는 반송 대상물(2)의 전단부 좌우 방향의 중심 부분을 파지한다.
핸드(6)는 반송 대상물(2)이 적재되는 적재부(30)와, 적재부(30)가 승강 가능하게 설치되는 핸드 본체부(31)와, 핸드 본체부(31)에 대해 적재부(30)를 승강시키는 적재부 승강 기구(32)(도 3 참조)를 구비하고 있다. 핸드 본체부(31)는 상하 방향의 두께가 얇은 편평한 직육면체 형상으로 형성되어 있다. 또한, 핸드 본체부(31)는 가늘고 긴 직육면체 형상으로 형성되어 있고, 상하 방향으로부터 보았을 때의 핸드 본체부(31)의 형상은 직사각 형상으로 되어 있다. 이하의 설명에서는, 상하 방향으로부터 보았을 때의 형상이 직사각 형상을 이루는 핸드 본체부(31)의 긴 변 방향을 「핸드 긴 변 방향」이라 하고, 핸드 본체부(31)의 짧은 변 방향을 「핸드 짧은 변 방향」이라 한다.
암(7)에는 핸드 긴 변 방향에 있어서의 핸드 본체부(31)의 일단부인 핸드 본체부(31)의 기단부가 연결되어 있다. 적재부(30)는 핸드 긴 변 방향에 있어서의 핸드 본체부(31)의 타단부인 핸드 본체부(31)의 선단부의 상면측에 설치되어 있다. 적재부(30)는 핸드 본체부(31)의 상측에 배치되어 있다. 암(7)에 대한 핸드(5, 6)의 회동 중심으로부터 적재부(30)까지의 수평 방향의 거리는 암(7)에 대한 핸드(5, 6)의 회동 중심으로부터 상측 파지 부재(25) 및 하측 파지 부재(26)의 선단까지의 수평 방향의 거리보다도 길게 되어 있다.
후술하는 인출 동작 후에 적재부(30)에 반송 대상물(2)이 적재될 때, 및 후술하는 압입 동작 전에는, 핸드 본체부(31)는 핸드 긴 변 방향과 전후 방향이 일치하고, 핸드 짧은 변 방향과 좌우 방향이 일치하도록 배치되어 있다. 이때에는, 좌우 방향에 있어서의 적재부(30)의 중심과 좌우 방향에 있어서의 걸림결합부(23)의 중심은, 좌우 방향에 있어서 동일 위치에 배치되어 있다. 또한, 이때에는 적재부(30)는 핸드(6)의 후단부를 구성하고 있다.
적재부(30)에는 반송 대상물(2)이 적재되는 면인 적재면(30a)이 형성되어 있다.
적재면(30a)에는 반송 대상물(2)의 짧은 변 방향의 단부가 적재된다. 적재면(30a)은 핸드 짧은 변 방향의 양단측의 2개소에 형성되어 있다. 즉, 적재부(30)의 핸드 짧은 변 방향의 양단측에는 반송 대상물(2)의 짧은 변 방향의 양단부가 적재되는 적재면(30a)이 형성되어 있다. 적재면(30a)은 상하 방향에 직교하는 평면으로 되어 있다. 적재면(30a)에는 반송 대상물(2)의 하면이 접촉한다.
적재면(30a)은 핸드 긴 변 방향으로 가늘고 긴 직사각 형상으로 형성되어 있다. 적재면(30a)의 핸드 긴 변 방향의 길이는 반송 대상물(2)의 긴 변 방향 길이보다도 짧게 되어 있다. 적재부(30)의 상면의, 핸드 짧은 변 방향에 있어서의 2개의 적재면(30a) 사이의 부분인 적재부 상면(30b)은 적재면(30a)보다도 하측에 배치되는 평면으로 되어 있다. 즉, 핸드(6)의 상면의, 핸드 짧은 변 방향에 있어서의 2개의 적재면(30a) 사이의 부분은 적재면(30a)보다도 하측에 배치되어 있다. 적재부 상면(30b)은 상하 방향에 직교하는 평면으로 되어 있다.
또한, 적재부(30)에는 핸드 짧은 변 방향에 있어서 반송 대상물(2)의 이동을 규제하는(즉, 반송 대상물(2)의 짧은 변 방향에 있어서 반송 대상물(2)의 이동을 규제하는) 가이드부(30c)가 형성되어 있다. 가이드부(30c)는 핸드 짧은 변 방향에 있어서의 적재부(30)의 양단의 2개소에 형성되어 있다. 또한, 가이드부(30c)는 핸드 짧은 변 방향에 있어서의 적재면(30a)의 외측에 형성되어 있다. 가이드부(30c)는 상측을 향해 돌출되어 있다. 가이드부(30c)에는, 반송 대상물(2)의 긴 변에 평행한 단부면이 접촉 가능하게 되어 있다. 가이드부(30c)는 적어도 후술하는 인출 동작의 직후 및 압입 동작의 직전에 좌우 방향에 있어서 반송 대상물(2)의 이동을 규제하는 기능을 하고 있다.
적재부 승강 기구(32)는 적재면(30a)이 반송 대상물(2)의 하면에 접촉하여 적재면(30a)에 반송 대상물(2)이 적재되는 적재 위치(도 6의 (B) 참조)와, 적재면(30a)이 반송 대상물(2)의 하면으로부터 이격되도록 하측에 퇴피하는 퇴피 위치(도 6의 (A) 참조) 사이에서 적재부(30)를 승강시킨다. 적재부 승강 기구(32)는 모터, 솔레노이드 또는 에어 실린더 등의 구동원과, 구동원의 동력을 적재부(30)에 전달하는 동력 전달 기구를 구비하고 있다. 적재부 승강 기구(32)는 제어부(22)에 전기적으로 접속되어 있다. 구체적으로는, 적재부 승강 기구(32)의 구동원 등이 제어부(22)에 전기적으로 접속되어 있다.
(산업용 로봇의 동작)
도 4, 도 5는 도 1에 도시하는 로봇(1)의, 수용 카세트(3)에 대한 반송 대상물(2)의 반송 시의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 6은, 도 5의 (B)에 도시하는 핸드(5)의 인출 동작 후 및 압입 동작 전의 적재부(30)의 동작 및 암(7)의 동작을 설명하기 위한 개략도이다. 또한, 도 4, 도 5에서는 수용 카세트(3)의 도시를 생략하고 있지만, 도 4에서는 반송 대상물(2)의 전체가 수용 카세트(3)에 수용되어 있는 상태를 도시하고, 도 5에서는 반송 대상물(2)의 후단부만이 수용 카세트(3)에 수용되어 있는 상태를 도시하고 있다.
로봇(1)이 수용 카세트(3)로부터 반송 대상물(2)을 반출할 때에는, 핸드(5)는 수용 카세트(3)에 수용되는 반송 대상물(2)을, 핸드(6)의 적재부(30)에 적재 가능한 위치까지 수용 카세트(3)로부터 인출하는 인출 동작을 행한다. 인출 동작에서는, 핸드(5)는 걸림결합부(23)가 전단부에 걸림결합하고 있는 반송 대상물(2)을 수용 카세트(3)로부터 인출한다.
인출 동작에서는, 먼저, 핸드(5)는 도 4의 (A)에 나타내는 소정의 대기 위치로부터, 수용 카세트(3)에 수용되는 반송 대상물(2)의 전단부(앞쪽 단부)를 파지 기구(24)에 의해 파지 가능한 위치까지 후방측(안쪽)으로 이동하는 제1 이동 동작을 행한다(도 4의 (B) 참조). 즉, 반송 대상물(2)의 전단부를 파지 기구(24)가 파지 가능한 위치까지 암(7)이 신축한다. 제1 이동 동작 후에, 핸드(5)는 파지 기구(24)에 의해 반송 대상물(2)의 전단부를 파지하는 파지 동작을 행한다(도 4의 (B) 참조). 즉, 걸림결합부(23)는 인출 동작 시에, 반송 대상물(2)의 앞쪽 단부에 걸림결합한다.
파지 동작 후에, 핸드(5)는 반송 대상물(2)의 후단부(안쪽 단부)가 수용 카세트(3)의 전단부(앞쪽 단부)에 실려 있는 위치까지 전방측(앞쪽)으로 이동하는 제2 이동 동작을 행한다(도 5의 (A) 참조). 즉, 반송 대상물(2)의 후단부가 수용 카세트(3)의 전단부에 실려 있는 위치까지 암(7)이 신축한다. 제2 이동 동작이 완료되면, 도 6의 (A)에 도시하는 바와 같이, 반송 대상물(2)의 후단부가 카세트측 적재부(3a)의 전단부에 실려 있다. 또한, 제2 이동 동작이 완료되면, 핸드(5)에 의한 인출 동작이 완료된다.
핸드(6)는 핸드(5)가 제1 이동 동작을 행하고 있을 때에 핸드(6)가 수용 카세트(3)와 간섭하지 않는 위치까지 암(7)에 대해 회동하는 제1 회동 동작을 행한다(도 4의 (B) 참조).
핸드(6)는 제1 이동 동작 전 또는 제1 이동 동작 시에 제1 회동 동작을 행한다. 또한, 핸드(6)는 제2 이동 동작 시 또는 제2 이동 동작 후에 적재면(30a)이 반송 대상물(2)의 하면보다도 하측으로 하강하고 있는 상태의 적재부(30a)가 반송 대상물(2)의 하측에 배치되는 위치까지 암(7)에 대해 회동하는 제2 회동 동작을 행한다(도 5의 (A), (B) 참조). 핸드(6)가 제2 회동 동작을 행할 때에는, 가이드부(30c)의 상단(즉, 핸드(6)의 상단)이 반송 대상물(2)의 하면보다도 하측에 배치되어 있다.
도 6의 (A)는 제2 회동 동작이 완료했을 때의 상태를 나타내고 있다. 제2 회동 동작이 완료했을 때에는, 적재부(30)는 후단부가 카세트측 적재부(3a)의 전단부에 실려 있는 상태의 반송 대상물(2)의 하측에 배치되어 있다. 또한, 제2 회동 동작이 완료했을 때에는, 핸드(6)는 수용 카세트(3)의 전방측에 배치되어 있다. 제2 회동 동작 후, 핸드(6)는 반송 대상물(2)의 하면에 적재면(30a)이 접촉하는 위치까지 적재부(30)를 상승시키는 적재부 상승 동작을 행한다(도 6의 (B) 참조). 적재부 상승 동작 전에는 제2 이동 동작이 완료되어 있다.
적재부 상승 동작 후에, 암(7)은 반송 대상물(2)의 후단부의 하면이 수용 카세트(3)로부터 떠오르는 위치(구체적으로는, 카세트측 적재부(3a)의 전단부의 상면으로부터 떠오르는 위치)까지 상승하는 암 상승 동작을 행한다(도 6의 (C) 참조). 이때에는, 파지 기구(24)는 반송 대상물(2)의 전단부를 파지하고 있다. 또한, 암(7)은 암 상승 동작 시 또는 암 상승 동작 후에 핸드(5, 6)를 전방측으로 이동시키는 제1 암 신축 동작을 행한다. 또한, 그 후, 로봇(1)은 승강체(9)의 승강 동작이나 암(7)의 신축 동작 등을 행하여, 수용 카세트(3)로부터 반출된 반송 대상물(2)을 소정 위치까지 반송한다. 이때에는, 파지 기구(24)는 반송 대상물(2)의 단부를 파지하고 있다.
또한, 로봇(1)이 수용 카세트(3)에 반송 대상물(2)을 반입할 때에는, 핸드(5)는 적재부(30)에 적재되어 있던 반송 대상물(2)을 수용 카세트(3)에 수용되는 위치까지 압입하는 압입 동작을 행한다. 압입 동작에서는, 핸드(5)는 파지 기구(24)가 전단부를 파지하고 있는 반송 대상물(2)을 수용 카세트(3)에 압입한다. 즉, 걸림결합부(23)는 압입 동작 시에, 반송 대상물(2)의 앞쪽 단부에 걸림결합하고 있다.
암(7)은 압입 동작 전에, 적재부(30)에 적재되어 있음과 함께 파지 기구(24)에 의해 전단부가 파지되어 있는 반송 대상물(2)의 후단부가 수용 카세트(3)의 전방측 내부로 들어가는 위치까지 핸드(5, 6)를 안쪽으로 이동시키는 제2 암 신축 동작을 행한다(도 6의 (C) 참조).
또한, 암(7)은 제2 암 신축 동작 시 또는 제2 암 신축 동작 후에 반송 대상물(2)의 후단부가 수용 카세트(3)의 전단부에 실리는 위치(구체적으로는, 카세트측 적재부(3a)의 전단부에 실리는 위치)까지 하강하는 암 하강 동작을 행한다(도 6의 (B) 참조).
핸드(6)는 암 하강 동작 후에, 반송 대상물(2)의 하면으로부터 적재면(30a)이 이격되는 위치까지 적재부(30)를 하강시키는 적재부 하강 동작을 행한다(도 6의 (A) 참조). 또한, 핸드(6)는 적재부 하강 동작 후에, 핸드(6)가 암(7)에 대해 소정량 회동하는 제3 회동 동작을 행한다. 제3 회동 동작에서는, 핸드(6)는 핸드(5)가 후술하는 제3 이동 동작을 행하고 있을 때에 핸드(6)가 수용 카세트(3)와 간섭하지 않는 위치까지 회동한다(도 5의 (A), 도 4의 (B) 참조).
압입 동작에서는, 핸드(5)는 제3 회동 동작 시 또는 제3 회동 동작 후에, 반송 대상물(2)의 전단부가 수용 카세트(3)의 전단부에 실리는 위치까지 안쪽으로 이동하는 제3 이동 동작을 행한다(도 5의 (A), 도 4의 (B) 참조). 즉, 핸드(5)는 제3 이동 동작에 있어서, 반송 대상물(2)이 수용 카세트(3)에 수용되는 위치까지 반송 대상물(2)을 안쪽으로 압입한다. 제3 이동 동작 후, 핸드(5)는 파지 기구(24)에 의한 반송 대상물(2)의 파지 상태를 해제한다. 반송 대상물(2)의 파지 상태가 해제되면, 핸드(5)에 의한 압입 동작이 완료된다. 그 후, 핸드(5, 6)는 예를 들어 전방측으로 이동한다.
(본 형태의 주된 효과)
이상 설명한 바와 같이, 본 형태에서는, 반송 대상물(2)의 전단부에 걸림결합하는 걸림결합부(23)를 갖는 핸드(5)는, 수용 카세트(3)에 수용되는 반송 대상물(2)을, 핸드(6)의 적재부(30)에 적재 가능한 위치까지 수용 카세트(3)로부터 인출하는 인출 동작과, 적재부(30)에 적재되어 있던 반송 대상물(2)을 수용 카세트(3)에 수용되는 위치까지 압입하는 압입 동작을 행하고 있다.
그 때문에, 본 형태에서는, 수용 카세트(3)의 안쪽까지 핸드(5, 6)를 넣지 않아도, 반송 대상물(2)의 전단부에 걸림결합부(23)가 걸림결합하고 있는 핸드(5)의 인출 동작에 의해 수용 카세트(3)로부터 인출된 반송 대상물(2)을 적재부(30)에 적재하여 수용 카세트(3)로부터 반송 대상물(2)을 반출하는 것이 가능해짐과 함께, 반송 대상물(2)의 전단부에 걸림결합부(23)가 걸림결합하고 있는 핸드(5)의 압입 동작에 의해, 적재부(30)에 적재되어 있던 반송 대상물(2)을 수용 카세트(3)에 반입하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 형태에서는, 수용 카세트(3)에 수용되는 반송 대상물(2)의 상하 방향의 간격이 좁게 되어 있어, 수용 카세트(3)의 안쪽까지 핸드(5, 6)를 넣을 수 없어도, 수용 카세트(3)로부터의 반송 대상물(2)의 반출을 행하는 것이 가능해짐과 함께, 수용 카세트(3)로의 반송 대상물(2)의 반입을 행하는 것이 가능해진다.
본 형태에서는, 걸림결합부(23)는 반송 대상물(2)의 단부를 파지하는 파지 기구(24)를 구비하고 있고, 핸드(5)에 의한 인출 동작 시 및 핸드(5)에 의한 압입 동작 시에, 반송 대상물(2)의 단부는 파지 기구(24)에 의해 파지되어 있다. 그 때문에, 본 형태에서는, 인출 동작이나 압입 동작을 행할 때의 반송 대상물(2)의 상태를 안정시키는 것이 가능해진다. 또한, 본 형태에서는, 적재부(30)에 적재된 반송 대상물(2)의 반송 시에도 파지 기구(24)에 의해 반송 대상물(2)의 단부가 파지되어 있기 때문에, 적재부(30)에 적재된 반송 대상물(2)을 반송할 때의 반송 대상물(2)의 상태를 안정시키는 것이 가능해진다.
본 형태에서는, 적재부(30)에, 핸드 짧은 변 방향에 있어서 반송 대상물(2)의 이동을 규제하는 가이드부(30c)가 형성되어 있다. 그 때문에, 본 형태에서는, 적재부(30)에 적재된 반송 대상물(2)을 반송할 때의 반송 대상물(2)의 상태를 안정시키는 것이 가능해진다.
(다른 실시 형태)
상술한 형태는, 본 발명의 적합한 형태의 일례이지만, 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에 있어서 다양한 변형 실시가 가능하다.
상술한 형태에 있어서, 적재부(30)에 적재되는 반송 대상물(2)을 파지 기구(24)에 의해 보다 안정된 상태에서 파지할 수 있는 것이면, 적재부(30)에 가이드부(30c)가 형성되어 있지 않아도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 반송 대상물(2)의 단부는 상측 파지 부재(25)와 하측 파지 부재(26)의 2개의 파지 부재에 의해 상하 방향에서 끼워짐으로써 파지되어 있지만, 예를 들어 반송 대상물(2)의 짧은 변 방향의 폭이 좁은 경우에는 반송 대상물(2)의 단부는 2개의 파지 부재에 의해 반송 대상물(2)의 짧은 변 방향에서 끼워짐으로써 파지되어도 된다.
상술한 형태에 있어서, 걸림결합부(23)는 파지 기구(24)를 구비하고 있지 않아도 된다. 이 경우에는, 예를 들어 반송 대상물(2)의 단부에 걸림결합 구멍이 형성됨과 함께, 걸림결합부(23)는 이 걸림결합 구멍에 삽입되어 걸림결합하는 걸림결합 갈고리를 구비하고 있다. 이 경우에는, 핸드(5)에 의한 인출 동작 시 및 압입 동작 시에, 반송 대상물(2)의 걸림결합 구멍에 걸림결합부(23)의 걸림결합 갈고리가 걸림결합하고 있다. 또한, 상술한 형태에 있어서, 핸드(5)는 인출 동작만을 행해도 되고, 압입 동작만을 행해도 된다.
상술한 형태에 있어서, 암(7)은 제1 암부(11)와 제2 암부(12)의 2개의 암부에 의해 구성되어 있어도 된다. 이 경우에는, 제2 암부(12)의 선단측에 핸드(5, 6)가 회동 가능하게 연결되어 있다. 또한, 이 경우에는, 로봇(1)은 예를 들어 본체부(8)를 좌우 방향으로 이동시키는 수평 이동 기구를 구비하고 있다. 또한, 상술한 형태에 있어서, 반송 대상물(2)은 직사각형 이외의 형상의 평판 형상으로 형성되어 있어도 된다. 예를 들어, 반송 대상물(2)은 정사각형의 평판 형상으로 형성되어 있어도 되고, 원판 형상으로 형성되어 있어도 된다.
(본 기술의 구성)
또한, 본 기술은 이하와 같은 구성을 취하는 것이 가능하다.
(1) 반송 대상물을 반송하는 산업용 로봇에 있어서,
상기 반송 대상물의 단부에 걸림결합하는 걸림결합부를 갖는 제1 핸드와, 상기 반송 대상물이 적재되는 적재부를 갖는 제2 핸드와, 상기 제1 핸드 및 상기 제2 핸드가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 암과, 상기 암의 기단측이 회동 가능하게 연결되는 본체부를 구비하고,
상기 암은 서로 회동 가능한 복수의 암부에 의해 구성되는 다관절 암이며,
상기 제1 핸드는 상기 반송 대상물이 수용되는 수용부로부터 상기 적재부에 적재 가능한 위치까지 상기 수용부에 수용되는 상기 반송 대상물을 인출하는 인출 동작, 및 상기 적재부에 적재되어 있던 상기 반송 대상물을 상기 수용부에 수용되는 위치까지 압입하는 압입 동작 중 적어도 어느 한쪽을 행하는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
(2) 상기 암을 신축시키는 암 구동 기구와, 상기 암을 승강시키는 암 승강 기구와, 상기 암에 대해 상기 제1 핸드를 회동시키는 제1 핸드 구동 기구와, 상기 암에 대해 상기 제2 핸드를 회동시키는 제2 핸드 구동 기구를 구비하고,
상기 제2 핸드는 상기 적재부가 승강 가능하게 설치되는 핸드 본체부와, 상기 핸드 본체부에 대해 상기 적재부를 승강시키는 적재부 승강 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 산업용 로봇.
(3) 상기 걸림결합부는 상기 반송 대상물의 단부를 파지하는 파지 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 (2)에 기재된 산업용 로봇.
(4) 상기 제1 핸드는 상기 인출 동작을 행함과 함께, 상기 인출 동작 시에 상기 수용부에 대해 수평 방향으로 직선적으로 이동하고,
상기 수용부에 대한 상기 제1 핸드의 이동 방향에 있어서의 일방측을 앞쪽으로 하고, 앞쪽의 반대측을 안쪽으로 하고, 상기 적재부의 상기 반송 대상물이 적재되는 면을 적재면으로 하면,
상기 산업용 로봇은 상기 수용부의 앞쪽에 배치되고,
상기 인출 동작에서는, 상기 제1 핸드는 상기 수용부에 수용되는 상기 반송 대상물의 앞쪽 단부를 상기 파지 기구에 의해 파지 가능한 위치까지 안쪽으로 이동하는 제1 이동 동작과, 상기 제1 이동 동작 후에 상기 파지 기구에 의해 상기 반송 대상물의 앞쪽 단부를 파지하는 파지 동작과, 상기 파지 동작 후에 상기 반송 대상물의 안쪽 단부가 상기 수용부의 앞쪽 단부에 실려 있는 위치까지 앞쪽으로 이동하는 제2 이동 동작을 행하고,
상기 제2 핸드는 상기 제1 핸드가 상기 제1 이동 동작을 행하고 있을 때에 상기 제2 핸드가 상기 수용부와 간섭하지 않는 위치까지 상기 암에 대해 회동하는 제1 회동 동작과, 상기 제2 이동 동작 시 또는 상기 제2 이동 동작 후에 상기 적재면이 상기 반송 대상물의 하면보다도 하측으로 하강하고 있는 상태의 상기 적재부가 상기 반송 대상물의 하측에 배치되는 위치까지 상기 암에 대해 회동하는 제2 회동 동작과, 상기 제2 회동 동작 후에 상기 반송 대상물의 하면에 상기 적재면이 접촉하는 위치까지 상기 적재부를 상승시키는 적재부 상승 동작을 행하고,
상기 암은 상기 적재부 상승 동작 후에 상기 반송 대상물의 안쪽 단부의 하면이 상기 수용부로부터 떠오르는 위치까지 상승하는 암 상승 동작과, 상기 암 상승 동작 시 또는 상기 암 상승 동작 후에 상기 제1 핸드 및 상기 제2 핸드를 앞쪽으로 이동시키는 제1 암 신축 동작을 행하는 것을 특징으로 하는 (3)에 기재된 산업용 로봇.
(5) 상기 제1 핸드는 상기 압입 동작을 행함과 함께, 상기 압입 동작 시에 상기 수용부에 대해 수평 방향으로 직선적으로 이동하고,
상기 수용부에 대한 상기 제1 핸드의 이동 방향에 있어서의 일방측을 앞쪽으로 하고, 앞쪽의 반대측을 안쪽으로 하고, 상기 적재부의 상기 반송 대상물이 적재되는 면을 적재면으로 하면,
상기 산업용 로봇은 상기 수용부의 앞쪽에 배치되고,
상기 암은 상기 압입 동작 전에, 상기 적재부에 적재되어 있음과 함께 상기 파지 기구에 의해 앞쪽 단부가 파지되어 있는 상기 반송 대상물의 안쪽 단부가 상기 수용부의 앞쪽 내부로 들어가는 위치까지 상기 제1 핸드 및 상기 제2 핸드를 안쪽으로 이동시키는 제2 암 신축 동작과, 상기 제2 암 신축 동작 시 또는 상기 제2 암 신축 동작 후에 상기 반송 대상물의 안쪽 단부가 상기 수용부의 앞쪽 단부에 실리는 위치까지 하강하는 암 하강 동작을 행하고,
상기 제2 핸드는 상기 암 하강 동작 후에 상기 반송 대상물의 하면으로부터 상기 적재면이 이격되는 위치까지 상기 적재부를 하강시키는 적재부 하강 동작과, 상기 적재부 하강 동작 후에 상기 제2 핸드가 상기 암에 대해 소정량 회동하는 제3 회동 동작을 행하고,
상기 압입 동작에서는, 상기 제1 핸드는 상기 제3 회동 동작 시 또는 상기 제3 회동 동작 후에 상기 반송 대상물의 앞쪽 단부가 상기 수용부의 앞쪽 단부에 실리는 위치까지 안쪽으로 이동하는 제3 이동 동작을 행하고,
상기 제3 회동 동작에서는, 상기 제2 핸드는 상기 제1 핸드가 상기 제3 이동 동작을 행하고 있을 때에 상기 제2 핸드가 상기 수용부와 간섭하지 않는 위치까지 회동하는 것을 특징으로 하는 (3) 또는 (4)에 기재된 산업용 로봇.
(6) 상기 암은 상기 암부로서, 기단측이 상기 본체부에 회동 가능하게 연결되는 제1 암부와, 상기 제1 암부의 선단측에 기단측이 회동 가능하게 연결되는 제2 암부와, 상기 제2 암부의 선단측에 기단측이 회동 가능하게 연결됨과 함께 선단측에 상기 제1 핸드 및 상기 제2 핸드가 회동 가능하게 연결되는 제3 암부를 구비하는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (5) 중 어느 것에 기재된 산업용 로봇.
(7) 상기 제1 핸드는 상기 인출 동작 및 상기 압입 동작을 행함과 함께, 상기 인출 동작 시 및 상기 압입 동작 시에 상기 수용부에 대해 수평 방향으로 직선적으로 이동하고,
상기 수용부에 대한 상기 제1 핸드의 이동 방향과 상하 방향에 직교하는 방향을 제1 방향으로 하면,
상기 적재부에는 적어도 상기 인출 동작 직후 및 상기 압입 동작 직전에 상기 제1 방향에 있어서 상기 반송 대상물의 이동을 규제하는 가이드부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (6) 중 어느 것에 기재된 산업용 로봇.
1: 로봇(산업용 로봇)
2: 반송 대상물
3: 수용 카세트(수용부)
5: 핸드(제1 핸드)
6: 핸드(제2 핸드)
7: 암
8: 본체부
11: 제1 암부(암부)
12: 제2 암부(암부)
13: 제3 암부(암부)
16: 핸드 구동 기구(제1 핸드 구동 기구)
17: 핸드 구동 기구(제2 핸드 구동 기구)
20: 암 구동 기구
21: 암 승강 기구
23: 걸림결합부
24: 파지 기구
30: 적재부
30a: 적재면
30c: 가이드부
31: 핸드 본체부
32: 적재부 승강 기구
X: 수용부에 대한 제1 핸드의 이동 방향
X1: 앞쪽
X2: 안쪽
Y: 제1 방향

Claims (7)

  1. 반송 대상물을 반송하는 산업용 로봇에 있어서,
    상기 반송 대상물의 단부에 걸림결합하는 걸림결합부를 갖는 제1 핸드와, 상기 반송 대상물이 적재되는 적재부를 갖는 제2 핸드와, 상기 제1 핸드 및 상기 제2 핸드가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 암과, 상기 암의 기단측이 회동 가능하게 연결되는 본체부를 구비하고,
    상기 암은 서로 회동 가능한 복수의 암부에 의해 구성되는 다관절 암이며,
    상기 제1 핸드는 상기 반송 대상물이 수용되는 수용부로부터 상기 적재부에 적재 가능한 위치까지 상기 수용부에 수용되는 상기 반송 대상물을 인출하는 인출 동작, 및 상기 적재부에 적재되어 있던 상기 반송 대상물을 상기 수용부에 수용되는 위치까지 압입하는 압입 동작 중 적어도 어느 한쪽을 행하는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 암을 신축시키는 암 구동 기구와, 상기 암을 승강시키는 암 승강 기구와, 상기 암에 대해 상기 제1 핸드를 회동시키는 제1 핸드 구동 기구와, 상기 암에 대해 상기 제2 핸드를 회동시키는 제2 핸드 구동 기구를 구비하고,
    상기 제2 핸드는 상기 적재부가 승강 가능하게 설치되는 핸드 본체부와, 상기 핸드 본체부에 대해 상기 적재부를 승강시키는 적재부 승강 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 걸림결합부는 상기 반송 대상물의 단부를 파지하는 파지 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 핸드는 상기 인출 동작을 행함과 함께, 상기 인출 동작 시에 상기 수용부에 대해 수평 방향으로 직선적으로 이동하고,
    상기 수용부에 대한 상기 제1 핸드의 이동 방향에 있어서의 일방측을 앞쪽으로 하고, 앞쪽의 반대측을 안쪽으로 하고, 상기 적재부의 상기 반송 대상물이 적재되는 면을 적재면으로 하면,
    상기 산업용 로봇은 상기 수용부의 앞쪽에 배치되고,
    상기 인출 동작에서는, 상기 제1 핸드는 상기 수용부에 수용되는 상기 반송 대상물의 앞쪽 단부를 상기 파지 기구에 의해 파지 가능한 위치까지 안쪽으로 이동하는 제1 이동 동작과, 상기 제1 이동 동작 후에 상기 파지 기구에 의해 상기 반송 대상물의 앞쪽 단부를 파지하는 파지 동작과, 상기 파지 동작 후에 상기 반송 대상물의 안쪽 단부가 상기 수용부의 앞쪽 단부에 실려 있는 위치까지 앞쪽으로 이동하는 제2 이동 동작을 행하고,
    상기 제2 핸드는 상기 제1 핸드가 상기 제1 이동 동작을 행하고 있을 때에 상기 제2 핸드가 상기 수용부와 간섭하지 않는 위치까지 상기 암에 대해 회동하는 제1 회동 동작과, 상기 제2 이동 동작 시 또는 상기 제2 이동 동작 후에 상기 적재면이 상기 반송 대상물의 하면보다도 하측으로 하강하고 있는 상태의 상기 적재부가 상기 반송 대상물의 하측에 배치되는 위치까지 상기 암에 대해 회동하는 제2 회동 동작과, 상기 제2 회동 동작 후에 상기 반송 대상물의 하면에 상기 적재면이 접촉하는 위치까지 상기 적재부를 상승시키는 적재부 상승 동작을 행하고,
    상기 암은, 상기 적재부 상승 동작 후에 상기 반송 대상물의 안쪽 단부의 하면이 상기 수용부로부터 떠오르는 위치까지 상승하는 암 상승 동작과, 상기 암 상승 동작 시 또는 상기 암 상승 동작 후에 상기 제1 핸드 및 상기 제2 핸드를 앞쪽으로 이동시키는 제1 암 신축 동작을 행하는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 핸드는 상기 압입 동작을 행함과 함께, 상기 압입 동작 시에 상기 수용부에 대해 수평 방향으로 직선적으로 이동하고,
    상기 수용부에 대한 상기 제1 핸드의 이동 방향에 있어서의 일방측을 앞쪽으로 하고, 앞쪽의 반대측을 안쪽으로 하고, 상기 적재부의 상기 반송 대상물이 적재되는 면을 적재면으로 하면,
    상기 산업용 로봇은 상기 수용부의 앞쪽에 배치되고,
    상기 암은 상기 압입 동작 전에, 상기 적재부에 적재되어 있음과 함께 상기 파지 기구에 의해 앞쪽 단부가 파지되어 있는 상기 반송 대상물의 안쪽 단부가 상기 수용부의 앞쪽 내부로 들어가는 위치까지 상기 제1 핸드 및 상기 제2 핸드를 안쪽으로 이동시키는 제2 암 신축 동작과, 상기 제2 암 신축 동작 시 또는 상기 제2 암 신축 동작 후에 상기 반송 대상물의 안쪽 단부가 상기 수용부의 앞쪽 단부에 실리는 위치까지 하강하는 암 하강 동작을 행하고,
    상기 제2 핸드는 상기 암 하강 동작 후에 상기 반송 대상물의 하면으로부터 상기 적재면이 이격되는 위치까지 상기 적재부를 하강시키는 적재부 하강 동작과, 상기 적재부 하강 동작 후에 상기 제2 핸드가 상기 암에 대해 소정량 회동하는 제3 회동 동작을 행하고,
    상기 압입 동작에서는, 상기 제1 핸드는 상기 제3 회동 동작 시 또는 상기 제3 회동 동작 후에 상기 반송 대상물의 앞쪽 단부가 상기 수용부의 앞쪽 단부에 실리는 위치까지 안쪽으로 이동하는 제3 이동 동작을 행하고,
    상기 제3 회동 동작에서는, 상기 제2 핸드는 상기 제1 핸드가 상기 제3 이동 동작을 행하고 있을 때에 상기 제2 핸드가 상기 수용부와 간섭하지 않는 위치까지 회동하는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 암은 상기 암부로서, 기단측이 상기 본체부에 회동 가능하게 연결되는 제1 암부와, 상기 제1 암부의 선단측에 기단측이 회동 가능하게 연결되는 제2 암부와, 상기 제2 암부의 선단측에 기단측이 회동 가능하게 연결됨과 함께 선단측에 상기 제1 핸드 및 상기 제2 핸드가 회동 가능하게 연결되는 제3 암부를 구비하는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 핸드는 상기 인출 동작 및 상기 압입 동작을 행함과 함께, 상기 인출 동작 시 및 상기 압입 동작 시에 상기 수용부에 대해 수평 방향으로 직선적으로 이동하고,
    상기 수용부에 대한 상기 제1 핸드의 이동 방향과 상하 방향에 직교하는 방향을 제1 방향으로 하면,
    상기 적재부에는 적어도 상기 인출 동작 직후 및 상기 압입 동작 직전에 상기 제1 방향에 있어서 상기 반송 대상물의 이동을 규제하는 가이드부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
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