KR101091265B1 - Hands position inspection apparatus and method of articulated robot - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 다관절 로봇은, 다관절 로봇의 핸드의 위치 변화를 점검하기 위한 장치로서, 상기 핸드의 핑거 중 어느 하나 이상의 핑거 단부의 측면, 그리고 상면 또는 하면, 그리고 전면에 각각 형성되는 X-축 타깃부, Y-축 타깃부 및 Z-축 타깃부; 상기 X-축 타깃부와의 거리를 센싱하여 상기 핑거 단부의 좌우방향 거리를 검출하는 X-축 거리감지센서; 상기 Y-축 타깃부와의 거리를 센싱하여 상기 핑거 단부의 전후방향 거리를 검출하는 Y-축 거리감지센서; 상기 Z-축 타깃부와의 거리를 센싱하여 상기 핑거 단부의 상하방향 거리를 검출하는 Z-축 거리감지센서; 핸드 점검신호 발생 시 상기 프레임에 대해 로봇 암을 승강시키는 승강 모터 및 로봇 암을 신축시켜 상기 핸드를 진퇴시키는 진퇴 모터를 제어하여 핸드 위치 점검 신호 발생 시 상기 핸드를 점검위치로 이동시키며, 상기 X-축 거리감지센서, Y-축 거리감지센서 및 Z-축 거리감지센서와 일련의 전기·신호 연결관계를 형성하여, 상기 각각의 거리감지센서로부터 출력되는 센싱 시그널을 전산처리하여 상기 핸드의 각 타깃부의 현재좌표값을 산출하고, 산출된 현재좌표값을 사전에 설정된 기준좌표값과 비교하여 상기 핸드의 각 타깃부에 대한 위치변화값 및 보정요구값을 산출하는 핸드 위치 점검 제어모듈; 및 상기 핸드 위치 점검 제어모듈의 제어하에, 상기 핸드의 각 타깃부의 위치 변화값 및 보정요구값을 출력하는 모니터, 또는 프린터, 또는 모니터 및 프린터로 이루어지는 출력단말을 포함한다.

이와 같은 본 발명은, 핑거의 선단 3면에 형성된 타깃부들을 거리 감지센서 로 감지하여 그 위치 변화값을 산출하여 모니터나 프린터로 출력하도록 구성되어, 다관절 로봇의 운용 중에 점진적으로 서서히 진행되는 핑거의 위치 변화값을 정기 또는 비정기적으로 측정하여 관리자에게 인지하도록 함으로써, 워크 취급상의 사고를 미연에 방지하고 정기적인 유지보수 시 핸드를 보정하기 위한 지표로 삼을 수 있으며, 해당 측정값 및 결과값들을 데이터 베이스화 하여 자료로 축적함으로써 다관절 로봇의 설계나 유지보수에 참고 자료로 활용할 수 있다.

Figure R1020080121866

다관절, 로봇, 핸드, 위치, 변형, 변화, 측정, 보정, 암, 핑거

Articulated robot according to the present invention is a device for checking the position change of the hand of the articulated robot, X- is respectively formed on the side, and the top or bottom, and the front of the finger end of any one of the fingers of the hand. An axis target portion, a Y-axis target portion and a Z-axis target portion; An X-axis distance sensor for sensing a distance from the X-axis target part and detecting a left and right distance of the finger end; A Y-axis distance sensor which senses a distance from the Y-axis target part and detects a front-rear distance of the finger end; A Z-axis distance sensor for sensing a distance from the Z-axis target part and detecting a vertical distance of the finger end; When the hand check signal is generated, the lift motor for lifting and lowering the robot arm with respect to the frame and the robot arm are stretched and controlled so as to move the hand to the check position when the hand position check signal is generated. Form a series of electrical and signal connections with the axial distance sensor, the Y-axis distance sensor, and the Z-axis distance sensor, and computerize the sensing signal output from each distance sensor to target each target of the hand. A hand position checking control module for calculating a negative current coordinate value and calculating a position change value and a correction request value for each target unit of the hand by comparing the calculated current coordinate value with a preset reference coordinate value; And an output terminal comprising a monitor or a printer or a monitor and a printer for outputting a position change value and a correction request value of each target portion of the hand under the control of the hand position checking control module.

As described above, the present invention is configured to detect targets formed on three front end faces of a finger with a distance sensor, calculate a position change value, and output the same to a monitor or a printer, and the finger gradually progresses during operation of the articulated robot. By regularly or irregularly measuring the change in the position of the position, the manager can be recognized as an indicator to prevent accidents in the handling of the work and to correct the hand during regular maintenance. These data can be used as a reference for the design and maintenance of articulated robots by accumulating them as data.

Figure R1020080121866

Articulated, robot, hand, position, deformation, change, measurement, correction, arm, finger

Description

다관절 로봇의 핸드 위치 점검 장치 및 방법{Hands position inspection apparatus and method of articulated robot} Hand position inspection apparatus and method of articulated robot

본 발명은 다관절 로봇에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 워크를 취급하는 핸드의 위치를 정기적으로 검출하여 그 변화된 정도를 관리자가 인지하도록 함으로써 워크 취급상의 사고를 미연에 방지하고 유지보수시 로봇 보정의 지표로 삼을 수 있도록 하는 다관절 로봇의 핸드 위치 점검 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an articulated robot, and more particularly, by detecting a position of a hand that handles a work periodically and allowing the manager to recognize the changed degree, to prevent accidents in the work handling and to correct the robot during maintenance. The present invention relates to an apparatus and method for checking hand position of an articulated robot.

액정 패널용 유리 기판이나 반도체 웨이퍼와 같은 워크(work)의 반송 공정에서 많이 사용되는 다관절 로봇은, 관절부의 구동에 의해 복수의 암(arm)을 신축 및 확장시켜 복수의 지점에 놓인 적재부(예; 카세트) 간에 워크를 옮겨놓는 동작을 수행한다. The articulated robot, which is frequently used in a conveyance process of a work such as a glass substrate for a liquid crystal panel or a semiconductor wafer, has a stacking part placed at a plurality of points by stretching and expanding a plurality of arms by driving a joint part ( Ex: the cassette is moved between the workpieces.

도 1에 도시된 바와 같이, 다관절 로봇은, 통상적으로 프레임(10)에 승강대(20)를 상하방향으로 직선운동하도록 설치하고, 승강대(20)에 기초대(30)를 장착하고, 상기 기초대(30)에 하나 이상의 암(40, 50)을 선회가능하게 관절연결하고, 최종 암(50)의 선단부에 단부 장착대(60)를 관절 연결하며, 단부 장착대(60)에는 워크 취급용 핸드(hand)(70)를 장착한 형태로 이루어진다. As shown in FIG. 1, the articulated robot is typically installed on the frame 10 so as to linearly move the platform 20 in the vertical direction, mount the platform 30 on the platform 20, and install the platform. One or more arms 40, 50 are pivotally articulated to the stem 30, articulated with the end mount 60 at the distal end of the final arm 50, and with the end mount 60 for work handling. It is made in the form of mounting a hand (70).

상기 승강대(20)는 승강 모터(도시하지 않음)에 의해 상기 프레임(10)을 따라 상하로 이동하고, 상기 관절부(41, 51, 61)는 핸드 진퇴 모터(도시하지 않음)와 타이밍 벨트(도시하지 않음)를 이용한 동력전달기구에 의해 동력 연결되어 관절부(41, 51, 61)의 회전에 따라 암(40, 50)이 접혀지거나 펼쳐져서 말단의 핸드(70)가 직선으로 전, 후진하게 된다. The platform 20 moves up and down along the frame 10 by a lifting motor (not shown), and the joint portions 41, 51, and 61 are hand retracting motors (not shown) and a timing belt (not shown). Power) using the power transmission mechanism, and the arms 40 and 50 are folded or unfolded in accordance with the rotation of the joints 41, 51 and 61 so that the hand 70 at the end is moved forward and backward in a straight line. .

이러한 다관절 로봇에 있어서는, 핸드(70)가 언제나 정확한 위치에 있어야만 워크를 정확하게 취급할 수 있다. 예를 들어, 핸드(70)는 카세트의 수납 홈 사이로 진입해서 워크를 파지하여 나온 후 다시 다른 카세트의 수납 홈 사이로 진입하여 워크를 내려놓아야 하는데, 핸드(70)의 높낮이가 잘못되거나 틀어지게 되면 워크와 카세트 간에 간섭이 발생하여 워크가 카세트에 부딪혀 파손되게 된다. In such articulated robots, the hand 70 must always be in the correct position to correctly handle the workpiece. For example, the hand 70 enters between the storage grooves of the cassette and grips the work, and then enters the storage groove of another cassette to lower the work. If the height of the hand 70 is wrong or misaligned, the work 70 Interference occurs between the cassette and the work piece which hits the cassette and breaks.

그런데 다관절 로봇은 암, 핸드, 및 워크의 무게에 의해 핸드의 단부가 아래로 처지는 변형 이외에도, 다관절 로봇이 가지는 구조적인 특성에 의해 점진적이면서 서서히 진행하는 변형(또는 위치 변화)처럼, 쉽게 예견할 수 없고 그 변화의 정도를 가늠하기 어려운 변형이 있다. By the way, the articulated robot is easily predicted like the progressive and slow progression (or change of position) due to the structural characteristics of the articulated robot, in addition to the deformation of the end of the hand by the weight of the arm, the hand, and the workpiece. There are variations that cannot be done and that are difficult to measure.

예를 들어, 암 연결 관절부에 설치되는 감속기에 유격이 발생하거나, 암 조립부가 시간이 지나면서 이완되거나, 반복되는 하중 부담에 의해 프레임이 휘어지거나, 승강대와 그를 구동하는 볼 스크루 사이의 체결이 불완전하거나, 로봇이 설치되어 있는 바닥부가 로봇의 무게에 의해 시간의 경과에 따라 서서히 가라앉아 핸드의 위치가 아래로 내려오거나, 핸드가 주변 시설에 부딪힘에 따라 미세하게 틀어지는 등과 같은 매우 다양한 원인에 의해 핸드가 처지거나 틀어지는 변화가 발생하 게 된다. For example, play may occur in the reducer installed in the arm joint, the arm assembly may relax over time, the frame may be bent due to repeated loads, or the engagement between the platform and the ball screw driving it may be incomplete. Or the floor where the robot is installed gradually sinks over time due to the weight of the robot, and the position of the hand falls down, or the hand is caused by a variety of reasons, such as a slight twist as the hand hits the surrounding facilities. A drooping or distorting change occurs.

그런데, 이러한 변화를 감지하지 못하고 기존의 프로그램대로 작업을 수행한다면 워크의 적재나 반송 정밀도가 떨어져서 제품에 대한 품질을 보장하기 어렵게 될 뿐만 아니라 카세트 등의 주변 장치에 워크가 부딪혀 파손되는 문제를 발생한다. However, if this change is not detected and the work is performed according to the existing program, the work load or conveying accuracy is low, which makes it difficult to guarantee the quality of the product, and the work is hit by a peripheral device such as a cassette. .

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위해 개발된 것으로서, 본 발명의 첫 번째 목적은 다관절 로봇의 운용 중에 필요에 따라 워크를 취급하는 핸드의 위치를 검출하여 관리자에게 그 변화 정도를 수치로써 알려줌으로써 워크 취급상의 사고를 미연에 방지하고 정기적인 유지보수 시 보정의 지표로 삼을 수 있도록 하는 다관절 로봇의 핸드 위치 점검 장치 및 방법을 제공하는 것에 있다. The present invention was developed to solve the above conventional problems, the first object of the present invention is to detect the position of the hand handling the workpiece as needed during the operation of the articulated robot, the numerical value of the change to the manager The present invention provides an apparatus and method for checking the hand position of an articulated robot that can prevent accidents in the handling of workpieces and use it as an index for correction during regular maintenance.

본 발명이 두 번째 목적은 상기한 점검 장치가 간단한 구조이면서 다관절 로봇의 실제 사용 환경에 쉽게 적용할 수 있는 구조로 구현함으로써 적은 비용으로도 큰 효과를 볼 수 있도록 하는 것에 있다. The second object of the present invention is to provide a large effect at a low cost by implementing the above-described inspection device in a simple structure and a structure that can be easily applied to the actual use environment of the articulated robot.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 다관절 로봇의 핸드 위치 점검 장치는, 프레임에 승강대를 상하방향으로 직선운동하도록 설치하고, 승강대에 기초대를 장착하며, 상기 기초대에 하나 이상의 암을 선회가능하게 관절연결하고, 최종 암의 선단부에 단부 장착대를 관절 연결하며, 단부 장착대에는 워크 취급용 핸드를 장착한 다관절 로봇에서, 상기 핸드의 위치 변화를 점검하기 위한 장치로서, 상기 핸드의 핑거 중 어느 하나 이상의 핑거 단부의 측면, 그리고 상면 또는 하면, 그리고 전면에 각각 형성되는 X-축 타깃부, Y-축 타깃부 및 Z-축 타깃부; 상기 X-축 타깃부와의 거리를 센싱하여 상기 핑거 단부의 좌우방향 거리를 검출하는 X-축 거리감지센서; 상기 Y-축 타깃부와의 거리를 센싱하여 상기 핑거 단부의 전후 방향 거리를 검출하는 Y-축 거리감지센서; 상기 Z-축 타깃부와의 거리를 센싱하여 상기 핑거 단부의 상하방향 거리를 검출하는 Z-축 거리감지센서; 핸드 점검신호 발생 시 상기 프레임에 대해 로봇 암을 승강시키는 승강 모터 및 상기 암을 신축시켜 상기 핸드를 진퇴시키는 진퇴 모터를 제어하여 핸드 위치 점검 신호 발생 시 상기 핸드를 점검위치로 이동시키며, 상기 X-축 거리감지센서, Y-축 거리감지센서 및 Z-축 거리감지센서와 일련의 전기·신호 연결관계를 형성하여, 상기 각각의 거리감지센서로부터 출력되는 센싱 시그널을 전산처리하여 상기 핸드의 각 타깃부의 현재좌표값을 산출하고, 산출된 현재좌표값을 사전에 설정된 기준좌표값과 비교하여 상기 핸드의 각 타깃부에 대한 위치변화값 및 보정요구값을 산출하는 핸드 위치 점검 제어모듈; 및 상기 핸드 위치 점검 제어모듈의 제어하에, 상기 핸드의 각 타깃부의 위치 변화값 및 보정요구값을 출력하는 모니터, 또는 프린터, 또는 모니터 및 프린터로 이루어지는 출력단말을 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the hand position checking device of the articulated robot according to the present invention is installed in the frame to linearly move the platform in the vertical direction, the platform is mounted on the platform, one or more arms on the base In the articulated robot which articulates pivotally, articulates the end mount to the distal end of the final arm, and attaches the work handling hand to the end mount, the apparatus for checking the position change of the hand, An X-axis target portion, a Y-axis target portion and a Z-axis target portion respectively formed on the side, and the upper or lower surface, and the front side of at least one finger end of the finger of the hand; An X-axis distance sensor for sensing a distance from the X-axis target part and detecting a left and right distance of the finger end; A Y-axis distance sensor which senses a distance from the Y-axis target part and detects a front-rear distance of the finger end; A Z-axis distance sensor for sensing a distance from the Z-axis target part and detecting a vertical distance of the finger end; When a hand check signal is generated, a lift motor for lifting and lowering the robot arm with respect to the frame and a retractor motor for stretching and retracting the arm are moved to move the hand to the check position when a hand position check signal is generated. Form a series of electrical and signal connections with the axial distance sensor, the Y-axis distance sensor, and the Z-axis distance sensor, and computerize the sensing signal output from each distance sensor to target each target of the hand. A hand position checking control module for calculating a negative current coordinate value and calculating a position change value and a correction request value for each target unit of the hand by comparing the calculated current coordinate value with a preset reference coordinate value; And an output terminal comprising a monitor, a printer, or a monitor and a printer for outputting a position change value and a correction request value of each target portion of the hand under the control of the hand position checking control module.

여기서, 상기 다관절 로봇의 둘레에는 보호 펜스가 설치되고, 상기 X-축 거리감지센서, Y-축 거리감지센서 및 Z-축 거리감지센서는, 상기 보호 펜스의 프레임에 설치되는 것이 바람직하다. Here, a protective fence is installed around the articulated robot, and the X-axis distance sensor, the Y-axis distance sensor, and the Z-axis distance sensor are preferably installed in the frame of the protective fence.

본 발명에 따른 다관절 로봇의 핸드 위치 점검 방법은, 핸드 점검 개시 신호가 발생하면 상기 승강 모터와 진퇴 모터를 구동하여 상기 핸드를 점검 위치까지 이송시키는 핸드 이송 단계(S11); X-축 거리감지센서, Y-축 거리감지센서 및 Z-축 거리감지센서에 X-축 타깃부, Y-축 타깃부 및 Z-축 타깃부에 대한 센싱 명령을 하달하고, X-축 거리감지센서, Y-축 거리감지센서 및 Z-축 거리감지센서로부터 센싱 시그널을 수취하는 센싱 시그널 수취 단계(S12); 상기 X-축 거리감지센서로부터 수취한 센싱 시그널을 전산 처리하여 상기 X-축 타깃부의 현재좌표를 산출하는 X-축 타깃부 현재좌표 산출단계(S13); 상기 Y-축 거리감지센서로부터 수취한 센싱 시그널을 전산 처리하여 상기 Y-축 타깃부에 대한 현재좌표를 산출하는 Y-축 타깃부 현재좌표 산출단계(S14); 상기 Z-축 거리감지센서로부터 수취한 센싱 시그널을 전산 처리하여 상기 Z-축 타깃부에 대한 현재좌표를 산출하는 Z-축 타깃부 현재좌표 산출단계(S15); 상기 X-축, Y-축 및 Z-축 타깃부 현재좌표를 사전에 입력되어 있는 핸드 기준좌표와 비교·연산하여 상기 X-축, Y-축 및 Z-축 타깃부의 위치 변화값을 산출하고 그에 따른 보정 요구값을 산출하는 결과값 산출단계(S16); 상기 결과값 데이터를 저장하고, 모니터 또는 프린터 중 하나 이상의 출력단말에 출력하는 저장 및 출력단계(S17)(S18); 및 상기 승강 모터와 진퇴 모터를 구동하여 상기 핸드를 본래의 작업 위치로 복귀시키는 핸드 복귀단계(S19)를 포함하는 것을 특징으로 한다. The hand position checking method of an articulated robot according to the present invention includes a hand transfer step (S11) for driving the lift motor and the retraction motor to transfer the hand to a check position when a hand check start signal is generated; The sensing command for the X-axis target, Y-axis target and Z-axis target is given to the X-axis distance sensor, the Y-axis distance sensor and the Z-axis distance sensor, and the X-axis distance A sensing signal receiving step (S12) of receiving a sensing signal from a sensing sensor, a Y-axis distance sensor, and a Z-axis distance sensor; An X-axis target unit current coordinate calculation step (S13) of calculating a current coordinate of the X-axis target unit by computing a sensing signal received from the X-axis distance sensor; Calculating current coordinates of the Y-axis target unit by calculating the current coordinates of the Y-axis target unit by computing the sensing signal received from the Y-axis distance detecting sensor (S14); Calculating a present coordinate of the Z-axis target unit by calculating a current coordinate of the Z-axis target unit by computing a sensing signal received from the Z-axis distance detecting sensor (S15); Comparing and calculating the current coordinates of the X-axis, Y-axis and Z-axis target portion with the hand reference coordinates input in advance to calculate the position change value of the X-axis, Y-axis and Z-axis target portion. A result value calculating step (S16) of calculating a correction request value accordingly; A storage and output step (S17) (S18) of storing the result value data and outputting the result value data to at least one output terminal of a monitor or a printer; And a hand return step (S19) for driving the lift motor and the retraction motor to return the hand to the original working position.

여기서, 상기 저장 및 출력단계(S17)(S18)에서의 결과값은, 각 타깃부의 현재좌표값,위치 변화값 및 보정 요구값을 포함하는 것이 바람직하다. Here, the resultant values in the storing and outputting steps (S17) and (S18) preferably include the current coordinate value, the position change value, and the correction request value of each target portion.

본 발명에 따른 핸드 위치 점검 장치에 의하면, 핑거의 선단 3면에 타깃부를 형성하고, 해당 타깃부들을 거리 감지센서로 감지하여 그 위치 변화값을 산출하여 모니터나 프린터로 출력하도록 구성되어, 다관절 로봇의 운용 중에 점진적으로 서서히 진행되는 핑거의 위치 변화값을 정기 또는 비정기적으로 측정하여 관리자에게 인지하도록 함으로써, 워크 취급상의 사고를 미연에 방지하고 정기적인 유지보수 시 핸드를 보정하기 위한 지표로 삼을 수 있으며, 해당 측정값 및 결과값들을 데이터 베이스화 하여 자료로 축적함으로써 다관절 로봇의 설계나 유지보수에 참고 자료로 활용할 수 있다. According to the hand position checking apparatus according to the present invention, a target portion is formed on three front ends of the finger, and the target portions are detected by a distance sensor to calculate the position change value and output to a monitor or a printer. By regularly or irregularly measuring the change in the position of the finger which gradually progresses during the operation of the robot, it is recognized by the manager to prevent accidents in the handling of the work and use it as an index to correct the hand during regular maintenance. It can be used as a reference for the design and maintenance of the articulated robot by accumulating the measured and result values as a database.

또한, 본 발명은 점검 장치가 타깃부와 간단한 기능의 거리 감지 센서로 구성되는 간단한 구조로 이루어지고 센싱 데이터의 처리도 비교적 간단하게 구성할 수 있어 설치와 운용이 간단하고 비용이 적게 드는 장점이 있다. In addition, the present invention has an advantage that the inspection device is made of a simple structure consisting of the target portion and a simple function of the distance sensor, and the processing of the sensing data can be configured relatively simply, so the installation and operation is simple and the cost is low. .

또한, 거리 감지 센서가 로봇의 보호 펜스에 항시 설치된 상태로 있기 때문에, 핸드 점검시마다 별도의 측정 기구를 가져와야 한다거나, 측정 기구가 구비된 별도의 장비를 옮겨와야 한다거나, 로봇 전체를 이동시키지 않고, 작업 반경 내에서 간단하게 점검할 수 있다는 장점이 있다. In addition, since the distance sensor is always installed in the protective fence of the robot, it is necessary to bring a separate measuring instrument every time the hand is inspected, to move a separate equipment equipped with the measuring instrument, or to move the entire robot without moving the robot. The advantage is a simple check within the radius.

이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 핸드 위치 점검 장치를 개략적으로 나타낸다. 2 schematically shows a hand position checking apparatus according to the present invention.

도 2에서는 핸드(70)의 양측, 즉 좌측 핑거(71a)와 우측 핑거(71b) 모두의 위치를 측정하여 비교할 수 있도록 한 도면이 도시되어 있다. 그러나, 좌측 핑거(71a)와 우측 핑거(71b) 중 어느 한쪽의 위치만 측정하여도 좋다. 이하에서는, 좌측 핑거(71a)와 우측 핑거(71b)의 위치를 모두 측정하는 구성에 기초하여 설명하고, 이를 한쪽 핑거의 위치만 측정하는 실시예에 대한 설명에 대신한다. In FIG. 2, a view is shown in which the positions of both sides of the hand 70, that is, both the left finger 71a and the right finger 71b can be measured and compared. However, only the position of either one of the left finger 71a and the right finger 71b may be measured. Hereinafter, a description will be given based on the configuration of measuring the positions of both the left finger 71a and the right finger 71b, and this will be replaced with the description of the embodiment of measuring only the position of one finger.

도 2에 도시된 바와 같이, 좌측 핑거(71a)의 선단부 3면(面)에는 제1 X-축 방향 타깃부(110a), 제1 Y-축 방향 타깃부(120a) 및 제1 Z-축 방향 타깃부(130a)가 형성된다. As shown in FIG. 2, the first X-axis direction target portion 110a, the first Y-axis direction target portion 120a and the first Z-axis are formed on three front surfaces of the left finger 71a. The directional target portion 130a is formed.

마찬가지로, 우측 핑거(71a)의 선단부 3면에는 제2 X-축 방향 타깃부(110b), 제2 Y-축 방향 타깃부(120b) 및 제2 Z-축 방향 타깃부(130b)가 형성된다. Similarly, a second X-axis direction target portion 110b, a second Y-axis direction target portion 120b, and a second Z-axis direction target portion 130b are formed on three front ends of the right finger 71a. .

상기 좌측 핑거(71a)의 선단부에 인접하여서는, 제1 X-축 거리감지센서(210a), 제1 Y-축 거리감지센서(220a) 및 제1 Z-축 거리감지센서(230a)가 구비된다. Adjacent to the tip of the left finger 71a, a first X-axis distance sensor 210a, a first Y-axis distance sensor 220a, and a first Z-axis distance sensor 230a are provided. .

마찬가지로, 우측 핑거(71a)의 선단부에 인접하여서는, 제2 X-축 거리감지센서(210b), 제2 Y-축 거리감지센서(220b) 및 제2 Z-축 거리감지센서(230b)가 구비된다. Similarly, near the distal end of the right finger 71a, a second X-axis distance sensor 210b, a second Y-axis distance sensor 220b, and a second Z-axis distance sensor 230b are provided. do.

상기 타깃부(110a, 110b, 120a, 120b, 130a, 130b)의 형태에는 어떠한 제한이 없다. 예를 들어, 상기 핑거(71a, 71b)의 표면을 평탄하게 다듬은 절삭면의 형태, 표면으로부터 함몰된 형태, 또는 표면으로부터 돌출된 형태로 형성할 수 있다. 또는 핑거(71a, 71b)의 표면에 별도의 타깃용 조각을 부착한 형태여도 좋다. There is no limitation in the form of the target portion (110a, 110b, 120a, 120b, 130a, 130b). For example, the surface of the fingers 71a and 71b may be formed in the form of a smooth cut surface, a shape recessed from the surface, or a shape protruding from the surface. Alternatively, a form in which a separate target piece is attached to the surfaces of the fingers 71a and 71b may be attached.

상기 거리감지센서(210a, 210b, 220a, 220b, 230a, 230b)는, 상기 타깃부(110a, 110b, 120a, 120b, 130a, 130b)의 위치에 대해 사전에 설정된 거리(기준 거리 또는 기준좌표)만큼 떨어진 지점에 설치된다. 따라서 상기 타깃부(110a, 110b, 120a, 120b, 130a, 130b)와의 거리를 센싱함으로써 타깃부(110a, 110b, 120a, 120b, 130a, 130b)의 현재위치(현재좌표)를 검출하게 된다. The distance detecting sensors 210a, 210b, 220a, 220b, 230a, and 230b may be preset distances (reference distances or reference coordinates) with respect to the positions of the target parts 110a, 110b, 120a, 120b, 130a, and 130b. It is installed at a point apart. Therefore, the current position (current coordinate) of the target parts 110a, 110b, 120a, 120b, 130a, and 130b is detected by sensing the distances with the target parts 110a, 110b, 120a, 120b, 130a, and 130b.

상기 제1, 2 X-축 타깃부(110a, 110b)의 현재위치를 검출하여 기준값과 비교하면, X-축 방향에 대한 각 핑거(71a, 71b)의 위치 변화량을 알 수 있다. 이렇게 되면, 두 핑거(71a, 71b) 간의 위치 변화량의 차이를 알 수 있다. When the current position of the first and second X-axis target parts 110a and 110b is detected and compared with a reference value, the position change amount of each finger 71a and 71b in the X-axis direction can be known. In this case, the difference in the position change amount between the two fingers 71a and 71b can be known.

또한, 제1, 2 Y-축 타깃부(120a, 120b)의 현재위치를 검출하여 기준값과 비교하면, Y-축 방향에 대한 각 핑거(71a, 71b)의 위치 변화량을 알 수 있다. Y-축 방향에 대한 핑거(71a, 71b)의 위치 변화량은 곧 진입위치의 변화량을 말한다. In addition, when the current positions of the first and second Y-axis target portions 120a and 120b are detected and compared with the reference values, the position change amounts of the fingers 71a and 71b in the Y-axis direction can be known. The position change amount of the fingers 71a and 71b in the Y-axis direction refers to the change amount of the entry position.

또한, 제1, 2 Z-축 타깃부(130a, 130b)의 현재위치를 검출하여 기준값과 비교하면, Z-축 방향에 대한 두 핑거(71a, 71b)의 위치 변화량을 알 수 있다. Z-축 방향에 대한 핑거(71a, 71b)의 위치 변화량은 곧 높낮이의 변화량을 말한다. In addition, when the current positions of the first and second Z-axis target parts 130a and 130b are detected and compared with the reference values, the position change amounts of the two fingers 71a and 71b in the Z-axis direction can be known. The position change amount of the fingers 71a and 71b with respect to the Z-axis direction refers to the change amount of height.

이와 같이, X-축, Y-축, Z-축 방향의 위치 변화량은, 두 핑거(71a, 71b)의 비틀림 량을 산출하는 한가지 중요한 데이터로도 활용된다. In this way, the position change amount in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions is also used as one important data for calculating the amount of twist of the two fingers 71a and 71b.

도 3은 상기한 점검 장치에서 X-축, Y-축, Z-축 거리감지센서의 설치 위치에 대한 바람직한 실시예를 나타낸다. Figure 3 shows a preferred embodiment of the installation position of the X-axis, Y-axis, Z-axis distance sensor in the above inspection device.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 거리감지센서(210a, 210b, 220a, 220b, 230a, 230b)는 로봇의 보호 펜스(fence)(400)에 설치된다. As shown in FIG. 3, the distance sensors 210a, 210b, 220a, 220b, 230a and 230b are installed in a protective fence 400 of the robot.

클린룸 내의 로봇들은 모두 보호 펜스 내에 설치된다. 따라서, 거리감지센서(210a, 210b, 220a, 220b, 230a, 230b)를 로봇 둘레의 보호 펜스(400)에 장착해 두면, 거리감지센서(210a, 210b, 220a, 220b, 230a, 230b)의 설치를 위해 별도의 구조물을 구축할 필요가 없고, 핸드 점검시마다 별도의 측정 기구를 가져올 필요도 없으며, 측정 기구가 구비된 별도의 장비를 옮겨올 필요도 없고, 로봇 전체를 이동시킬 필요도 없이, 정해진 작업 공간 내에서 간단하게 점검할 수 있다. The robots in the cleanroom are all installed in protective fences. Therefore, when the distance sensor (210a, 210b, 220a, 220b, 230a, 230b) is mounted on the protective fence 400 around the robot, the installation of the distance sensor (210a, 210b, 220a, 220b, 230a, 230b) There is no need to build a separate structure for the purpose, there is no need to bring a separate measuring instrument for each hand inspection, no need to move a separate equipment equipped with a measuring instrument, and no need to move the entire robot. It can be checked easily within the workspace.

구체적으로, 제1, 2 X-축 거리감지센서(210a, 210b)는, 설치 블록(241a, 241b)을 통해 보호 펜스(400)의 골격 구조물(410) 내측에 장착된다. Specifically, the first and second X-axis distance detection sensors 210a and 210b are mounted inside the skeletal structure 410 of the protective fence 400 through the installation blocks 241a and 241b.

또한, 제1, 2 Y-축 거리감지센서(220a, 220b)는, 설치 블록(242a, 242b)을 통해 보호 펜스(400)의 골격 구조물(410) 내측에 장착된다. In addition, the first and second Y-axis distance sensors 220a and 220b are mounted inside the skeletal structure 410 of the protective fence 400 through the mounting blocks 242a and 242b.

마찬가지로, 제1, 2 Z-축 거리감지센서(230a, 230b)는, 설치 블록(243a, 243b)에 의해 보호 펜스(400)의 골격 구조물(410) 내측에 장착된다. Similarly, the first and second Z-axis distance detecting sensors 230a and 230b are mounted inside the skeletal structure 410 of the protective fence 400 by the mounting blocks 243a and 243b.

상기한 제1, 2 거리감지센서(210a, 210b, 220a, 220b, 230a, 230b)까지 로봇의 핸드(70)를 상승시키면, 좌측 핑거(71a)는 제1 X,Y,Z-축 거리감지센서(210a, 220a, 230a) 사이에 위치하게 되고, 우측 핑거(71b)는 제2 X,Y,Z-축 거리감지센서(210b, 220b, 230b) 사이에 위치된다. When the hand 70 of the robot is raised to the first and second distance detection sensors 210a, 210b, 220a, 220b, 230a, and 230b, the left finger 71a detects the first X, Y, and Z-axis distances. It is positioned between the sensors 210a, 220a, 230a, and the right finger 71b is positioned between the second X, Y, Z-axis distance detection sensors 210b, 220b, 230b.

도 4에는 본 발명에 따른 점검 장치의 제어 계통도가 도시되어 있다. 4 is a control system diagram of the inspection apparatus according to the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 제1, 2 거리감지센서(210a, 210b, 220a, 220b, 230a, 230b)는, 핸드 위치 점검 제어모듈(300)과 인터페이스(301)를 통해 전기·신호적인 연결관계를 형성하고 있다. As shown in FIG. 4, the first and second distance detection sensors 210a, 210b, 220a, 220b, 230a, and 230b are electrically and signally connected through the hand position checking control module 300 and the interface 301. Forming relationships.

또한, 암 승강 모터(80)와 핸드 진퇴 모터(90)도, 상기 핸드 위치 점검 제어모듈(300)과 전기·신호적인 연결관계를 형성한다. 핸드 위치 점검 공정이 개시되면, 암 승강 모터(80)와 핸드 진퇴 모터(90)는, 핸드 위치 점검 제어모듈(300)에 제어하에 구동되어, 핸드를 점검 위치로 이송한다. The arm lifting motor 80 and the hand retraction motor 90 also form an electrical and signal connection relationship with the hand position checking control module 300. When the hand position checking process is started, the arm lifting motor 80 and the hand retracting motor 90 are driven under the control of the hand position checking control module 300 to transfer the hand to the checking position.

핸드 위치 점검 제어모듈(300)은, 거리감지센서(210a, 210b, 220a, 220b, 230a, 230b)에서 입력되는 센싱 시그널을 전산처리하고, 그 결과를 출력단말(360)에 출력함으로써, 관리자로 하여금 핸드의 위치 변화 정도를 파악할 수 있도록 한 다. 출력단말(360)은, 모니터(361)와 프린터(362)를 단독으로 또는 병행하여 활용할 수 있다. The hand position check control module 300 computes a sensing signal input from the distance detection sensors 210a, 210b, 220a, 220b, 230a, 230b, and outputs the result to the output terminal 360, thereby providing the administrator with the manager. Allow the user to determine the degree of change in the position of the hand. The output terminal 360 can utilize the monitor 361 and the printer 362 alone or in parallel.

다른 한편으로, 상기 핸드 위치 점검 제어모듈(300)은, 전술한 측정 데이터와 전산처리 결과 데이터를 프로세싱 버퍼(350)에 저장하여, 필요시 핸드의 위치변화 진행과정 전체 이력을 출력해 볼 수 있도록 한다. 이러한 자료는 추후 유사한 로봇 설계시 참고자료로 활용할 수 있다. On the other hand, the hand position check control module 300 stores the above-described measurement data and computational processing result data in the processing buffer 350, so as to output the entire history of the position change process of the hand if necessary. do. These data can be used later as a reference when designing similar robots.

상기 핸드 위치 점검 제어모듈(300)은, 구체적으로, 핸드 위치 점검 컨트롤러(305), 센서 신호처리모듈(310), 구동실행모듈(320)을 포함한다. 더 나아가서는, 거리감지센서 신호처리 기준정보 저장부(341), 핸드 타깃부 기준좌표 정보 저장부(342) 및 타깃부 위치 변화값 및 보정요구값 연산부(343)를 더 포함할 수 있다. The hand position check control module 300 specifically includes a hand position check controller 305, a sensor signal processing module 310, and a driving execution module 320. Furthermore, the apparatus may further include a distance sensor signal processing reference information storage unit 341, a hand target unit reference coordinate information storage unit 342, and a target unit position change value and correction request value calculator 343.

상기 핸드 위치 점검 컨트롤러(305)는, 타이머(351)를 통해 핸드 위치 점검 시간이 도래하였다는 상황을 파악하여 핸드 위치 점검 개시 시그널을 발생한다. 이와 함께, 상기 센서 신호처리모듈(310)을 전산제어하여, 센서 신호처리모듈(310)에 의해 수취된 센싱 시그널을 수취하고, 그 값을 거리감지센서 신호처리 기준정보 저장부(341)의 제어를 통해 각 타깃부의 현재좌표를 추출한다. 또한, 추출된 현재좌표에 대한 정보와 타깃부의 기준좌표에 대한 정보를, 상기 타깃부 위치 변화값 및 보정 요구값 연산부(343)에 제공하여 연산을 수행하도록 한다. 연산에 의해 얻어진 현재좌표값 또는/및 연산 결과값(위치 변화값 및 보정 요구값을 포함)은 상기 출력단말(360)에 출력한다. The hand position checking controller 305 grasps the situation that the hand position checking time has come through the timer 351 and generates a hand position checking start signal. In addition, the sensor signal processing module 310 is computerized to receive the sensing signal received by the sensor signal processing module 310, and the value is controlled by the distance sensor signal processing reference information storage unit 341. Extract the current coordinates of each target part through. In addition, the information on the extracted current coordinate and the reference coordinate of the target unit are provided to the target unit position change value and the correction request value calculator 343 to perform the calculation. The current coordinate values and / or calculation result values (including position change values and correction request values) obtained by the calculation are output to the output terminal 360.

여기서, 상기한 핸드 위치 점검 프로세스 개시 주기는, 프로그래밍 과정에서 정기 점검에 알맞은 시간 주기로 또는 워크 반송 횟수에 따른 로봇 사용 시간 주기 등으로 설정해 둘 수도 있고, 또는 필요시마다 키보드(370) 등의 입력장치를 통해 직접 입력하여 조정될 수 있다. Herein, the hand position checking process start period may be set to a time period suitable for regular inspection in a programming process, or to a robot use time period according to the number of work transfers, or an input device such as a keyboard 370 may be used whenever necessary. Can be adjusted by direct input.

상기 센서 신호처리모듈(310)은, 상기 거리감지센서(210a, 210b, 220a, 220b, 230a, 230b)와 일련의 전기·신호적 연결관계를 형성하면서 그들로부터 인가되는 센싱 시그널을 수취하여 처리한다. 이러한 센서 신호처리모듈(310)은, 제1, 2 X-축 센서신호처리부(311, 312), 제1,2 Y-축 센서 신호처리부(313, 314) 및 제1,2 Y-축 센서 신호처리부(315, 316)를 포함한다. The sensor signal processing module 310 receives and processes sensing signals applied from the distance detecting sensors 210a, 210b, 220a, 220b, 230a, and 230b while forming a series of electrical and signal connections. . The sensor signal processing module 310 may include first and second X-axis sensor signal processors 311 and 312, first and second Y-axis sensor signal processors 313 and 314, and first and second Y-axis sensors. Signal processing units 315 and 316 are included.

상기 구동실행모듈(320)은, 상기 핸드 위치 점검 컨트롤러(305)에 의한 전산통제하에, 핸드 위치 점검 컨트롤러(305)에 의한 제어신호를 따르는 구동 시그널을 생성한다. The drive execution module 320 generates a drive signal following a control signal by the hand position check controller 305 under computer control by the hand position check controller 305.

상기 구동실행모듈(320)은, 승강모터 구동부(321) 및 진퇴모터 구동부(322)를 포함한다. 승강모터 구동부(321) 및 진퇴모터 구동부(322)는, 핸드 위치 점검 공정 개시 시점과 종료 시점에, 암 및 핸드를 구동하기 위한 구동시그널을 생성하여 승강모터(80)와 진퇴모터(90)로 출력한다. 또한 표시구동부(323)를 더 포함하는데, 이 표시구동부(323)는, 핸드 위치에 대한 연산이 종료하면, 그에 따른 구동 시그널을 생성하여 모니터(361) 및 프린터(362)로 출력한다. The driving execution module 320 includes a lift motor driver 321 and a retraction motor driver 322. The lifting motor driving unit 321 and the retraction motor driving unit 322 generate driving signals for driving the arm and the hand to the lifting motor 80 and the retraction motor 90 at the time of starting and ending the hand position checking process. Output The display driver 323 further includes a display driver 323. When the calculation of the hand position is completed, the display driver 323 generates a driving signal corresponding to the hand driver and outputs the driving signal to the monitor 361 and the printer 362.

한편, 상기 거리감지센서 신호처리 기준정보 저장부(341)는, 상기 센서 신호처리모듈(310)의 신호처리에 필요한 각종의 기준정보를 체계적으로 저장 및 관리함으로써 센싱 시그널 처리 및 연산이 본 발명의 목적에 따라 별다른 문제없이 원활 하게 진행될 수 있도록 가이드 하게 된다. 예를 들어, 각각의 X-축, Y-축, Z-축 거리감지센서(210a, 210b, 220a, 220b, 230a, 230b)들에 따른 센싱 신호를 그들에 대응하는 좌표값으로 환산하는 요령, 좌표값 환산 테이블 등의 정보를 체계적으로 저장 및 관리한다. On the other hand, the distance sensor signal processing reference information storage unit 341, by storing and managing a variety of reference information required for the signal processing of the sensor signal processing module 310 by the sensing signal processing and calculation of the present invention Depending on the purpose, it will guide you to proceed smoothly without any problems. For example, the method of converting the sensing signal according to each of the X-axis, Y-axis, Z-axis distance sensor (210a, 210b, 220a, 220b, 230a, 230b) to the corresponding coordinate value, Store and manage information such as coordinate conversion table systematically.

상기 타깃부 기준좌표 정보저장부(342)는, 각 타깃부(110a, 110b, 120a, 120b, 130a, 130b)의 기준좌표에 대한 정보를 저장 및 관리한다. The target unit reference coordinate information storage unit 342 stores and manages information on the reference coordinates of the target units 110a, 110b, 120a, 120b, 130a, and 130b.

또한, 상기 타깃부 위치 변화값 및 보정요구값 연산부(343)는, 상기 핸드 위치 점검 컨트롤러(305)의 전상 통제하에, 전술한 현재좌표와 기준좌표를 비교하여 기준좌표에 대한 현재좌표의 변화값(차이값)을 산출하고, 그에 기초하여 타깃부(110a, 110b, 120a, 120b, 130a, 130b) 즉, 핸드(7)를 어느 방향으로 얼마의 거리만큼 보정해야 하는지에 대한 보정 요구값을 산출한다. In addition, the target position change value and the correction request value calculator 343 compares the current coordinates with the reference coordinates as described above and changes the current coordinates with respect to the reference coordinates under full-phase control of the hand position checking controller 305. (Difference value) is calculated, and based on it, the target value 110a, 110b, 120a, 120b, 130a, 130b, that is, the correction request value for how much distance in which direction the hand 7 should be corrected is calculated. do.

도 5에는 상기와 같이 이루어진 본 발명의 핸드 위치 점검 장치를 이용하여 핸드의 위치를 점검하는 프로세스에 대한 순서도가 도시되어 있다. Figure 5 shows a flow chart for the process of checking the position of the hand using the hand position checking apparatus of the present invention made as described above.

타이머(351) 등에 의해 핸드 점검 개시 신호가 발생하면(S10), 미리 짜여진 프로그램 대로 승강 모터(80)와 진퇴 모터(90)를 구동하여 로봇 암을 점검 위치까지 이송시킨다(S11). When a hand check start signal is generated by the timer 351 or the like (S10), the lift motor 80 and the retraction motor 90 are driven according to a pre-programmed program to transfer the robot arm to the check position (S11).

점검 위치에 위치한 핸드(70)의 핑거(71a, 71b)는 각 거리감지센서(210a, 210b, 220a, 220b, 230a, 230b)에 대향하여 자리를 잡게 된다. Fingers 71a and 71b of the hand 70 positioned at the check position are positioned to face each of the distance detection sensors 210a, 210b, 220a, 220b, 230a and 230b.

이어서, X-축 거리감지센서(210a, 210b), Y-축 거리감지센서(220a, 220b) 및 Z-축 거리감지센서(230a, 230b)에 센싱 명령을 하달하여, 상기 X-축 타깃부(110a, 110b), Y-축 타깃부(120a, 120b) 및 Z-축 타깃부(130a, 130b)의 위치를 센싱하도록 하고, 이어서 각각의 거리감지센서(210a, 210b, 220a, 220b, 230a, 230b)로부터 센싱 시그널을 수취한다(S12). Subsequently, a sensing command is issued to the X-axis distance detection sensors 210a and 210b, the Y-axis distance detection sensors 220a and 220b, and the Z-axis distance detection sensors 230a and 230b, and the X-axis target portion is provided. (110a, 110b), the position of the Y-axis target portion (120a, 120b) and the Z-axis target portion (130a, 130b) is sensed, and then each of the distance sensor (210a, 210b, 220a, 220b, 230a) 230b) receives the sensing signal (S12).

상기 X-축 거리감지센서(210a, 210b)로부터 수취한 센싱 시그널, Y-축 거리감지센서(220a, 220b)로부터 수취한 센싱 시그널 및 Z-축 거리감지센서(230a, 230b)로부터 수취한 센싱 시그널을 전산 처리하여, X-축 타깃부(110a, 110b), Y-축 타깃부(120a, 120b) 및 Z-축 타깃부(130a, 130b)에 대한 현재좌표를 산출한다(S13)(S14)(S15). Sensing signal received from the X-axis distance sensor (210a, 210b), sensing signal received from the Y-axis distance sensor (220a, 220b) and sensing received from the Z-axis distance sensor (230a, 230b) The computerized signal is used to calculate the current coordinates for the X-axis target portions 110a and 110b, the Y-axis target portions 120a and 120b, and the Z-axis target portions 130a and 130b (S13) (S14). (S15).

이와 같이 현재좌표를 산출한 이후에는, 산출된 현재좌표값을, 사전에 입력되어 있는 기준좌표값과 비교·연산하여, X-축 타깃부(110a, 110b), Y-축 타깃부(120a, 120b) 및 Z-축 타깃부(130a, 130b)에 대한 현재의 위치 변화값을 산출하고, 그의 위치 변화값에 대응하는 보정 요구값을 산출한다(S16). After calculating the present coordinates in this way, the calculated present coordinate values are compared and calculated with the reference coordinate values input in advance, and the X-axis target portions 110a and 110b and the Y-axis target portions 120a, respectively. 120b) and the present position change value with respect to Z-axis target part 130a, 130b, and the correction request value corresponding to the position change value is computed (S16).

상기에서 비교·연산한 결과값은 프로세싱 버퍼(350)에 저장하여 두는 한편(S17), 상기 현재좌표, 위치 변화값 및 보정 요구값을 포함하는 결과값을 모니터(361) 또는 프린터(362) 중 하나 이상의 출력단말에 출력하여 관리자가 인지할 수 있도록 한다(S18). The result values compared and calculated in the above are stored in the processing buffer 350 (S17), and the result values including the current coordinates, the position change value, and the correction request value are stored in the monitor 361 or the printer 362. It outputs to one or more output terminals so that the administrator can recognize (S18).

이와 같이 결과값의 출력까지 마친 이후에는, 다시 승강 모터(80)와 진퇴 모터(90)를 구동하여 핸드(70)를 본래의 작업 위치로 복귀시킨다(S19). After finishing the output of the result value in this way, the lifting motor 80 and the retraction motor 90 are driven again to return the hand 70 to the original working position (S19).

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 핸드 위치 점검 장치 및 방법은, 핑 거의 선단 3면에 타깃부를 형성하고, 해당 타깃부들을 거리감지센서로 감지하고 위치 변화값을 산출하여 모니터나 프린터로 출력하도록 구성되어, 다관절 로봇의 운용 중에 점진적으로 서서히 진행되는 핑거의 위치 변화값을 정기적으로 또는 비정기적으로 측정하여 관리자에게 인지하도록 한다. As described above, the hand position checking apparatus and method according to the present invention, to form a target portion on almost three ends of the ping, to detect the target portion with a distance sensor and calculate the position change value to output to the monitor or printer It is configured to measure the position change value of the finger gradually progressing gradually during the operation of the articulated robot to the administrator by periodically or irregularly measured.

따라서, 핸드의 위치 변화에 따른 워크 취급상의 사고를 미연에 방지하고 정기적인 유지보수 시 핸드를 보정하기 위한 지표로 삼을 수 있으며, 해당 측정값 및 결과값들을 데이터 베이스화 하여 자료로 축적함으로써 향후의 유사한 다관절 로봇의 설계나 유지보수에 대한 참고 자료로 활용할 수 있다. Therefore, it is possible to prevent accidents in handling of the work due to the change of the position of the hand in advance and to use it as an indicator for correcting the hand during regular maintenance. It can be used as a reference for the design or maintenance of similar articulated robots.

또한, 본 발명은 점검 장치가 타깃부 및 단순한 거리감지센서로 구성되는 간단한 구조로 이루어지고 센싱 데이터의 처리도 비교적 간단하게 구성할 수 있어 설치와 운용이 간단하고 비용이 적게 든다. In addition, the present invention is made of a simple structure consisting of a target unit and a simple distance sensor and the processing of the sensing data can be configured relatively simply, the installation and operation is simple and low cost.

또한, 거리 감지 센서가 로봇의 보호 펜스에 항시 설치된 상태로 있기 때문에, 핸드 점검시마다 별도의 측정 기구를 가져와야 한다거나, 측정 기구가 구비된 별도의 장비를 옮겨와야 한다거나, 로봇 전체를 이동시키지 않고, 작업 반경 내에서 간단하게 점검할 수 있다.In addition, since the distance sensor is always installed in the protective fence of the robot, it is necessary to bring a separate measuring instrument every time the hand is inspected, to move a separate equipment equipped with the measuring instrument, or to move the entire robot without moving the robot. It is simple to check within the radius.

따라서, 이러한 본 발명의 핸드 점검 장치와 방법을 평면 패널류(예; LCD, PDP, FED, ELD)나 반도체 웨이퍼류 제조 공정 라인의 반송 시스템, 로딩/언로딩 시스템과 같이 특히 정밀도와 정확도를 요하고 생산성 경쟁이 심한 공정에 적용하면 다관절 로봇의 안정적인 운용을 보장할 수 있어 제품 품질과 생산성 향상 및 비용 절감을 기대할 수 있다. Therefore, the hand inspection apparatus and method of the present invention require particularly high precision and accuracy, such as flat panel (eg LCD, PDP, FED, ELD), semiconductor wafer manufacturing process line, loading / unloading system. In addition, it can guarantee stable operation of the articulated robot when applied to a process with high productivity competition, which can improve product quality, productivity, and cost reduction.

이상에서는 첨부 도면에 도시된 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명하였으나, 이는 본 발명의 바람직한 형태에 대한 예시에 불과한 것이며, 본 발명의 보호 범위가 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이상과 같은 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 및 균등한 다른 실시가 가능한 것이며, 이러한 변형 및 균등한 다른 실시예들은 당연히 본 발명의 첨부된 특허청구범위에 속한다. In the above, specific embodiments of the present invention shown in the accompanying drawings have been described in detail, but these are merely illustrative of the preferred embodiments of the present invention, and the scope of protection of the present invention is not limited thereto. In addition, the embodiments of the present invention as described above can be variously modified and equivalent other embodiments by those of ordinary skill in the art within the technical spirit of the present invention, such modifications and equivalent other embodiments are naturally It belongs to the appended claims of the present invention.

도 1은 일반적인 다관절 로봇의 사시도이다. 1 is a perspective view of a general articulated robot.

도 2는 본 발명에 따른 핸드 위치 점검 장치의 주요부 개략 사시도이다. 2 is a schematic perspective view of a main part of a hand position checking apparatus according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 핸드 위치 점검 장치에서 X-축, Y-축, Z-축 거리감지센서의 설치 위치에 대한 바람직한 실시예를 보여주는 사시도이다. Figure 3 is a perspective view showing a preferred embodiment of the installation position of the X-axis, Y-axis, Z-axis distance sensor in the hand position checking apparatus according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 핸드 위치 점검 장치의 제어 계통도이다. 4 is a control system diagram of a hand position checking apparatus according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 점검 프로세스를 보여주는 흐름도이다. 5 is a flowchart showing an inspection process according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 설명> Description of the main parts of the drawing

10: 프레임 20: 승강대 10: frame 20: platform

30: 기초대 40, 50: 암 30: base 40, 50: cancer

41, 51, 61: 관절부 60: 단부 장착대 41, 51, 61: articulation 60: end mount

70: 핸드 71a, 71b: 핑거 70: hand 71a, 71b: finger

80: 승강모터 90: 진퇴모터 80: lifting motor 90: forward and backward motor

110a: 제1 X-축 타깃부 110b: 제2 X-축 타깃부110a: first X-axis target portion 110b: second X-axis target portion

120a: 제1 Y-축 타깃부 120b: 제2 Y-축 타깃부 120a: first Y-axis target portion 120b: second Y-axis target portion

130a: 제1 Z-축 타깃부 130b: 제2 Z-축 타깃부 130a: first Z-axis target portion 130b: second Z-axis target portion

210a: 제1 X-축 거리감지센서 210b: 제2 X-축 거리감지센서 210a: first X-axis distance sensor 210b: second X-axis distance sensor

220a: 제1 Y-축 거리감지센서 220b: 제2 Y-축 거리감지센서 220a: first Y-axis distance sensor 220b: second Y-axis distance sensor

230a: 제1 Z-축 거리감지센서 230b: 제2 Z-축 거리감지센서 230a: first Z-axis distance sensor 230b: second Z-axis distance sensor

300: 핸드 위치 점검 제어모듈 305: 핸드 위치 점검 콘트롤러 300: hand position check control module 305: hand position check controller

310: 센서 신호처리모듈 320: 구동실행모듈 310: sensor signal processing module 320: drive execution module

360: 출력단말 360: output terminal

Claims (4)

프레임(10)에 승강대(20)가 상하방향으로 직선운동하도록 설치되고, 승강대(20)에 기초대(30)가 장착되며, 상기 기초대(30)에 하나 이상의 암이 선회가능한 상태로 순차적으로 관절연결되고, 하나 이상의 암 중 최종 암의 선단부에 단부 장착대(60)가 관절연결되고, 단부 장착대(60)에는 좌우 양측에서 전방으로 나란하게 길게 연장된 좌측 핑거(71a) 및 우측 핑거(71b)를 구비한 워크 취급용 핸드(70)가 장착되며, 로봇의 둘레에 보호 펜스(400)가 구축되어 있는 다관절 로봇에서, 상기 핸드(70)의 좌측 핑거(71a)와 우측 핑거(71b)의 선단부의 위치 변화를 점검하기 위한 장치로서,The platform 20 is installed on the frame 10 so as to linearly move in the vertical direction, and the platform 30 is mounted on the platform 20, and one or more arms are sequentially rotated in the state of the platform 30. Articulated, end mount 60 is articulated at the distal end of the last arm of one or more arms, and end mount 60 has left and right fingers 71a and right fingers extending in parallel sideways from both left and right sides; In the articulated robot having a workpiece handling hand 70 having 71b) and a protective fence 400 built around the robot, a left finger 71a and a right finger 71b of the hand 70 are provided. As a device for checking the position change of the tip end of 상기 핸드(70)의 좌측 및 우측 핑거(71a)(71b)의 선단부의 측면, 그리고 상면 또는 하면, 그리고 전면에 형성되는 제1 및 제2 X-축 타깃부(110a)(110b), 제1 및 제2 Y-축 타깃부(120a)(120b), 제1 및 제2 Z-축 타깃부(130a)(130b);The first and second X-axis target portions 110a and 110b and the first and second x-axis target portions 110a and 110b which are formed on the side surfaces, the upper surface or the lower surface, and the front surface of the left and right fingers 71a and 71b of the hand 70. And second Y-axis target portions 120a and 120b, first and second Z-axis target portions 130a and 130b; 상기 제1 및 제2 X-축 타깃부(110a)(110b)와의 거리를 센싱하여 상기 좌측 핑거(71a) 및 우측 핑거(71b) 각각의 선단부에 대한 좌우방향 거리를 검출하며, 보호 펜스(400)의 골격 구조물(410)에 장착 고정되는 제1 및 제2 X-축 거리감지센서(210a)(210b);The distance between the first and second X-axis target portions 110a and 110b is sensed to detect the left and right distances to the distal ends of the left and right fingers 71a and 71b, respectively, and the protective fence 400 First and second X-axis distance sensors 210a and 210b mounted and fixed to the skeletal structure 410; 상기 제1 및 제2 Y-축 타깃부(120a)(120b)와의 거리를 센싱하여 상기 좌측 핑거(71a) 및 우측 핑거(71b) 각각의 선단부에 대한 전후방향 거리를 검출하며, 보호 펜스(400)의 골격 구조물(410)에 장착 고정되는 제1 및 제2 Y-축 거리감지센서(220a)(220b);The distance between the first and second Y-axis target portions 120a and 120b is sensed to detect the front and rear distances to the tip portions of the left and right fingers 71a and 71b, respectively. First and second Y-axis distance sensors (220a, 220b) mounted and fixed to the skeletal structure (410) of; 상기 제1 및 제2 Z-축 타깃부(130a)(130b)와의 거리를 센싱하여 상기 좌측 핑거(71a) 및 우측 핑거(71b) 각각의 선단부에 대한 상하방향 거리를 검출하며, 보호 펜스(400)의 골격 구조물(410)에 장착 고정되는 제1 및 제2 Z-축 거리감지센서(230a)(230b);The distance between the first and second Z-axis target portions 130a and 130b is sensed to detect an up-down distance with respect to the tip of each of the left and right fingers 71a and 71b, and a protective fence 400. First and second Z-axis distance detecting sensors 230a and 230b mounted and fixed to the skeletal structure 410; 로봇의 핸드 위치 점검을 위한 핸드 점검신호를 사전에 설정된 프로그램에 의해 발생하고, 핸드 위치 점검신호가 발생되거나 또는 외부 입력장치에서 핸드 위치 점검 신호가 입력될 시, 상기 프레임(10)에 대해 승강대(20)를 승강시키는 암 승강 모터(80) 및 상기 로봇 암들을 신축시켜 상기 핸드(70)를 진퇴시키는 핸드 진퇴 모터(90)를 제어하여 핸드 위치 점검신호 발생 시 상기 핸드(70)를 점검위치로 이동시키며, 상기 제1 및 제2 X-축 거리감지센서(210a)(210b), 제1 및 제2 Y-축 거리감지센서(220a)(220b), 제1 및 제2 Z-축 거리감지센서(230a)(230b)와 일련의 전기·신호 연결관계를 형성하여, 상기 각각의 거리감지센서(210a, 210b, 220a, 220b, 230a, 230b)로부터 출력되는 센싱 시그널을 전산처리하여 상기 좌측 핑거(71a) 및 우측 핑거(71b)의 선단부에 구비된 각 타깃부(110a, 110b, 120a, 120b, 130a, 130b)의 현재좌표값을 산출하고, 산출된 현재좌표값을 사전에 설정된 기준좌표값과 비교하여 각 타깃부(110a, 110b, 120a, 120b, 130a, 130b)에 대한 위치변화값 및 보정요구값을 산출하는 핸드 위치 점검 제어모듈(300); 및When the hand check signal for checking the hand position of the robot is generated by a predetermined program, and the hand position check signal is generated or a hand position check signal is input from an external input device, the lifting platform ( 20. An arm lifting motor 80 for elevating and a robot arm are stretched to control the hand retraction motor 90 for advancing and retracting the hand 70. The first and second X-axis distance sensors 210a and 210b, the first and second Y-axis distance sensors 220a and 220b, and the first and second Z-axis distance sensors. Form a series of electrical and signal connections with the sensors 230a and 230b, and compute the sensing signals output from the distance sensors 210a, 210b, 220a, 220b, 230a, and 230b to the left finger. Each target part 110a, 110b, 120 provided in the front-end | tip part of 71a and the right finger 71b. calculate the current coordinate values of a, 120b, 130a, and 130b, and compare the calculated current coordinate values with preset reference coordinate values to position the targets 110a, 110b, 120a, 120b, 130a, and 130b. A hand position check control module 300 for calculating a change value and a correction request value; And 상기 핸드 위치 점검 제어모듈(300)의 제어하에, 상기 좌측 핑거(71a) 및 우측 핑거(71b) 선단의 타깃부(110a, 110b, 120a, 120b, 130a, 130b)의 위치 변화값 및 보정요구값을 출력하는 모니터(361), 또는 프린터(362), 또는 모니터(361) 및 프린터(362)로 이루어지는 출력단말(360)을 포함하는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇의 핸드 위치 점검 장치.Under the control of the hand position checking control module 300, the position change value and the correction request value of the target portions 110a, 110b, 120a, 120b, 130a, and 130b at the tips of the left finger 71a and the right finger 71b. And a monitor (361) or a printer (362), or an output terminal (360) consisting of the monitor (361) and the printer (362) for outputting the hand joint. 삭제delete 프레임(10)에 승강대(20)를 승강 모터(80)의 구동에 의해 상하방향으로 직선운동하도록 설치하고, 승강대(20)에 기초대(30)를 장착하며, 상기 기초대(30)에 하나 이상의 암을 진퇴 모터(90)의 구동에 의해 선회가능한 상태로 순차적으로 관절연결하고, 하나 이상의 암 중 최종 암의 선단부에 단부 장착대(60)를 관절 연결하고, 단부 장착대(60)에는 전방으로 나란히 길게 연장된 좌측 핑거(71a)와 우측 핑거(71b)를 가진 워크 취급용 핸드(70)를 장착하며, 상기 핸드(70)의 좌측 및 우측 핑거(71a)(71b)의 선단부의 측면, 그리고 상면 또는 하면, 그리고 전면에 제1 및 제2 X-축 타깃부(110a)(110b), 제1 및 제2 Y-축 타깃부(120a)(120b), 제1 및 제2 Z-축 타깃부(130a)(130b)를 형성하며, 상기 제1 및 제2 X-축 타깃부(110a)(110b)와의 거리를 센싱하는 제1 및 제2 X-축 거리감지센서(210a)(210b), 상기 제1 및 제2 Y-축 타깃부(120a)(120b)와의 거리를 센싱하는 제1 및 제2 Y-축 거리감지센서(220a)(220b), 상기 제1 및 제2 Z-축 타깃부(130a)(130b)와의 거리를 센싱하는 제1 및 제2 Z-축 거리감지센서(230a)(230b)를 구비하는 다관절 로봇에서, 상기 핸드(70)의 좌측 핑거(71a)와 우측 핑거(71b)의 선단부의 위치 변화를 점검하기 위한 방법으로서,The platform 10 is installed on the frame 10 so as to linearly move in the vertical direction by the driving of the elevating motor 80, and the base 30 is mounted on the platform 20, one on the base 30. The above arm is articulated sequentially in a rotatable state by the drive of the retraction motor 90, and articulated with the end mount 60 at the distal end of the last arm of the at least one arm, and forward with the end mount 60. And a work handling hand 70 having a left finger 71a and a right finger 71b extending in parallel with each other, the side surfaces of the front end portions of the left and right fingers 71a and 71b of the hand 70, And the first and second X-axis target portions 110a and 110b, the first and second Y-axis target portions 120a and 120b, and the first and second Z-axis on an upper surface or a lower surface and a front surface. First and second X-axis distance detecting sensors 210a and 210b which form target portions 130a and 130b and sense distances from the first and second X-axis target portions 110a and 110b. ), The agent First and second Y-axis distance detecting sensors 220a and 220b for sensing a distance from the first and second Y-axis target parts 120a and 120b, and the first and second Z-axis target parts ( In the articulated robot having first and second Z-axis distance sensors 230a and 230b for sensing a distance from 130a and 130b, a left finger 71a and a right finger of the hand 70 As a method for checking the positional change of the tip of 71b), 핸드 점검 개시 신호가 발생하면 상기 승강 모터(80)와 진퇴 모터(90)를 구동하여 상기 핸드(70)를 점검 위치까지 이송시키는 핸드 이송 단계(S11);A hand transfer step (S11) for driving the lift motor (80) and the retraction motor (90) to transfer the hand (70) to a check position when a hand check start signal is generated; 상기 X-축 거리감지센서(210a)(210b), Y-축 거리감지센서(220a)(220b) 및 Z-축 거리감지센서(230a)(230b)에 상기 X-축 타깃부(110a)(110b), Y-축 타깃부(120a)(120b) 및 Z-축 타깃부(130a)(130b)에 대한 센싱 명령을 하달하고, X-축 거리감지센서(210a)(210b), Y-축 거리감지센서(220a)(220b) 및 Z-축 거리감지센서(230a)(230b)로부터 센싱 시그널을 수취하는 센싱 시그널 수취 단계(S12);The X-axis target unit 110a (the X-axis distance sensor 210a, 210b, the Y-axis distance sensor 220a, 220b and the Z-axis distance sensor 230a, 230b) ( 110b), the sensing command for the Y-axis target portion 120a, 120b and the Z-axis target portion 130a, 130b, and the X-axis distance detection sensor 210a (210b), the Y-axis A sensing signal receiving step (S12) of receiving a sensing signal from the distance detecting sensors 220a and 220b and the Z-axis distance detecting sensors 230a and 230b; 상기 X-축 거리감지센서(210a)(210b)로부터 수취한 센싱 시그널을 전산 처리하여 상기 X-축 타깃부(110a)(110b)의 현재좌표를 산출하는 X-축 타깃부 현재좌표 산출단계(S13);Computing the sensing signal received from the X-axis distance detecting sensor (210a) (210b) to calculate the current coordinates of the X-axis target portion 110a (110b) to calculate the current coordinates of the X-axis target portion ( S13); 상기 Y-축 거리감지센서(220a)(220b)로부터 수취한 센싱 시그널을 전산 처리하여 상기 Y-축 타깃부(120a)(120b)에 대한 현재좌표를 산출하는 Y-축 타깃부 현재좌표 산출단계(S14);Computing the sensing signal received from the Y-axis distance sensor (220a) (220b) to calculate the current coordinates for the Y-axis target portion (120a, 120b) calculating the current coordinates of the Y-axis target portion (S14); 상기 Z-축 거리감지센서(230a)(230b)로부터 수취한 센싱 시그널을 전산 처리하여 상기 Z-축 타깃부(130a)(130b)에 대한 현재좌표를 산출하는 Z-축 타깃부 현재좌표 산출단계(S15);Computing a sensing signal received from the Z-axis distance sensor (230a) (230b) to calculate the current coordinates for the Z-axis target portion 130a, 130b to calculate the current coordinates of the Z-axis target portion (S15); 상기 X-축, Y-축 및 Z-축 타깃부(120a, 120b, 120a, 120b, 130a, 130b)의 현재좌표를 사전에 입력되어 있는 핸드 기준좌표와 비교·연산하여 상기 X-축, Y-축 및 Z-축 타깃부(120a, 120b, 120a, 120b, 130a, 130b)의 위치 변화값을 산출하고 그에 따른 보정 요구값을 산출하는 결과값 산출단계(S16);Comparing and computing the current coordinates of the X-axis, Y-axis, and Z-axis target portions 120a, 120b, 120a, 120b, 130a, and 130b with a hand reference coordinate previously inputted, the X-axis, Y A result value calculating step (S16) of calculating position change values of the -axis and Z-axis target portions 120a, 120b, 120a, 120b, 130a, and 130b and calculating a correction request value accordingly; 상기 결과값 데이터를 저장하고, 모니터(361) 또는 프린터(362) 중 하나 이상의 출력단말에 출력하는 저장 및 출력단계(S17)(S18); 및A storage and output step (S17) (S18) of storing the resultant data and outputting the result value data to one or more output terminals of the monitor 361 or the printer 362; And 상기 승강 모터(80)와 진퇴 모터(90)를 구동하여 상기 핸드(70)를 본래의 작업 위치로 복귀시키는 핸드 복귀단계(S19)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇의 핸드 위치 점검 방법.And a hand return step (S19) for driving the lifting motor (80) and the retraction motor (90) to return the hand (70) to its original working position. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 저장 및 출력단계(S17)(S18)에서의 결과값은, 각 타깃부의 현재좌표값,위치 변화값 및 보정 요구값을 포함하는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇의 핸드 위치 점검 방법.And the resultant values in the storing and outputting steps (S17) and (S18) include a current coordinate value, a position change value, and a correction request value of each target portion.
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