KR20190141579A - 교시 데이터 작성 시스템 및 교시 데이터 작성 방법 - Google Patents

교시 데이터 작성 시스템 및 교시 데이터 작성 방법 Download PDF

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KR20190141579A
KR20190141579A KR1020190058554A KR20190058554A KR20190141579A KR 20190141579 A KR20190141579 A KR 20190141579A KR 1020190058554 A KR1020190058554 A KR 1020190058554A KR 20190058554 A KR20190058554 A KR 20190058554A KR 20190141579 A KR20190141579 A KR 20190141579A
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cassette
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teaching
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히로노부 다나카
다카유키 야자와
노리히코 다키자와
Original Assignee
니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 로봇의 교시 작업을 간소화하더라도, 핸드에 탑재된 유리 기판이 카세트 내에서 이동할 때에 핸드 상의 유리 기판과 카세트 내부의 구조물의 간섭을 방지하는 것이 가능해지는 교시 데이터 작성 시스템을 제공한다.
[해결 수단] 카세트에 대한 유리 기판의 반송을 행하는 로봇(3)의 교시 데이터를 작성하는 교시 데이터 작성 시스템(23)에서는, 카세트와 동일 형상으로 형성되어 교시 작업에서 사용되는 더미 카세트(7)는, 핸드에 탑재되어 더미 카세트(7)의 기판 적재부의 상측에 배치되는 유리 기판의 수평 방향의 위치 및 높이를 측정하는 검지 기구(28)를 구비하고 있다. 교시 데이터를 작성하는 로봇 제어부(4)는 검지 기구(28)의 측정 결과에 기초하여, 더미 카세트(7)에 대한 로봇(3)의 기준 교시 데이터를 작성함과 함께, 더미 카세트(7)에 대한 카세트의 상대 위치의 데이터와 기준 교시 데이터에 기초하여, 카세트에 대한 로봇(3)의 교시 데이터를 작성한다.

Description

교시 데이터 작성 시스템 및 교시 데이터 작성 방법{TEACHING DATA CREATION SYSTEM AND TEACHING DATA CREATION METHOD}
본 발명은, 수평 다관절 로봇의 교시 데이터를 작성하기 위한 교시 데이터 작성 시스템 및 교시 데이터 작성 방법에 관한 것이다.
종래, 복수 매의 유리 기판을 수용 가능한 카세트에 대하여 유리 기판을 반송하는 로봇과, 로봇을 제어하는 로봇 컨트롤러와, 로봇 컨트롤러에 접속되는 정보 처리 단말기 및 교시 조작 단말기를 구비하는 로봇 교시 시스템이 알려져 있다(예를 들어 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1에 기재된 로봇 교시 시스템에서는, 로봇은, 예를 들어 2단 겹쳐 2열로 배치되어 있는 동일 형상의 4개의 카세트에 대하여 유리 기판을 반송한다. 4개의 카세트 중의 1개의 카세트를 기준 카세트로 하고 나머지 3개의 카세트를 전개 카세트로 하면, 이 로봇 교시 시스템에서는 기준 카세트를 이용하여 로봇의 교시 작업이 행해진다.
특허문헌 1에 기재된 로봇 교시 시스템에서는, 기준 카세트에 대한 로봇의 교시 작업을 행할 때에 오퍼레이터는 교시 조작 단말기에 의하여 기준 카세트에 대한 소정의 위치까지 로봇을 순차 동작시켜 각 교시 위치를 특정하여, 각 교시 위치의 데이터를 취득한다. 구체적으로는, 이 로봇 교시 시스템에서는, 유리 기판이 탑재된 로봇의 핸드가 기준 카세트 내로 이동하기 전의 수용 전 준비 위치와, 핸드가 기준 카세트 내에 들어가 기준 카세트 내부의 세로 보에 유리 기판을 적재하는 자세에 들어가는 수용 준비 위치와, 핸드가 하강하여 세로 보에 유리 기판의 적재를 마치는 수용 하강 위치와, 핸드가 기준 카세트 밖으로 인출 복귀된 인출 복귀 위치로 오퍼레이터가 교시 조작 단말기에 의하여 로봇을 순차 동작시켜 각 교시 위치를 특정하여, 각 교시 위치의 데이터를 취득한다. 이때에는 오퍼레이터가 눈으로 보아 로봇을 확인하면서 소정의 위치까지 로봇을 순차 동작시킨다.
특허문헌 1에 기재된 로봇 교시 시스템에서는, 취득된 각 교시 위치의 데이터로부터, 기준 카세트에 대한 로봇의 교시 데이터인 기준 교시 데이터가 작성된다. 또한 이 로봇 교시 시스템에서는, 기준 카세트에 대한 3개의 전개 카세트의 각각의 상대 위치의 데이터와 기준 교시 데이터에 기초하여, 3개의 전개 카세트의 각각에 대한 로봇의 교시 데이터인 전개 교시 데이터가 자동으로 작성된다. 즉, 이 로봇 교시 시스템에서는, 전개 카세트를 이용하여 로봇의 교시 작업을 행하지 않더라도 3개의 전개 카세트의 각각에 대한 전개 교시 데이터가 자동으로 작성된다.
일본 특허 공개 제2006-123157호 공보
특허문헌 1에 기재된 로봇 교시 시스템에서는, 예를 들어 핸드가 카세트 내에 들어갈 때에, 핸드에 탑재된 유리 기판과 카세트 내부의 세로 보 등의 구조물의 간섭을 방지하기 위하여, 최적의 수용 준비 위치를 교시 위치로 한 기준 교시 데이터를 작성하는 것이 바람직하다.
한편, 특허문헌 1에 기재된 로봇 교시 시스템에서는, 오퍼레이터가 눈으로 보아 로봇을 확인하면서 수용 준비 위치까지 로봇을 동작시키고 있기 때문에, 최적의 수용 준비 위치를 교시 위치로 한 기준 교시 데이터를 작성하기 위해서는 눈으로 보아 로봇을 확인하면서 로봇의 위치를 미세 조정하여 최적의 수용 준비 위치까지 로봇을 동작시켜야만 한다. 따라서 이 로봇 교시 시스템의 경우, 핸드에 탑재된 유리 기판이 카세트 내에서 이동할 때에 핸드 상의 유리 기판과 카세트 내부의 구조물의 간섭을 방지하기 위해서는, 로봇의 교시 작업이 번잡해질 우려가 있다.
그래서 본 발명의 과제는, 카세트에 대한 유리 기판의 반송을 행하는 수평 다관절 로봇의 교시 작업을 간소화하더라도, 수평 다관절 로봇의 핸드에 탑재된 유리 기판이 카세트 내에서 이동할 때에 핸드 상의 유리 기판과 카세트 내부의 구조물의 간섭을 방지하는 것이 가능해지는 교시 데이터 작성 시스템 및 교시 데이터 작성 방법을 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 교시 데이터 작성 시스템은, 상하 방향으로 간격을 둔 상태로 배치되는 복수 매의 유리 기판을 수용 가능한 동일 형상의 복수의 카세트에 대한 유리 기판의 반송을 행하는 수평 다관절 로봇의 교시 데이터를 작성하기 위한 교시 데이터 작성 시스템이며, 유리 기판이 적재되는 복수의 기판 적재부를 갖고 카세트와 동일 형상으로 형성됨과 함께 수평 다관절 로봇의 교시 작업에서 사용되는 더미 카세트와, 수평 다관절 로봇의 교시 데이터를 작성하는 교시 데이터 작성부를 구비하고, 더미 카세트는, 수평 다관절 로봇의 핸드에 의하여 더미 카세트에 반입됨과 함께 기판 적재부에 적재되기 전에 기판 적재부의 상측에 배치되는 유리 기판, 및 기판 적재부로부터 핸드에 의하여 들어올려져 기판 적재부의 상측에 배치되는 유리 기판 중, 적어도 어느 한쪽의 유리 기판의 수평 방향의 위치 및 높이를 측정하기 위한 검지 기구를 구비하고, 교시 데이터 작성부에는, 더미 카세트에 대한 복수의 카세트의 각각의 상대 위치의 데이터인 위치 데이터가 기억되고, 교시 데이터 작성부는, 검지 기구의 측정 결과에 기초하여, 더미 카세트에 대한 수평 다관절 로봇의 교시 데이터인 기준 교시 데이터를 작성함과 함께, 기준 교시 데이터와 위치 데이터에 기초하여, 복수의 카세트의 각각에 대한 수평 다관절 로봇의 교시 데이터를 작성하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 교시 데이터 작성 방법은, 상하 방향으로 간격을 둔 상태로 배치되는 복수 매의 유리 기판을 수용 가능한 동일 형상의 복수의 카세트에 대한 유리 기판의 반송을 행하는 수평 다관절 로봇의 교시 데이터를 작성하기 위한 교시 데이터 작성 방법이며, 유리 기판이 적재되는 복수의 기판 적재부를 갖고 카세트와 동일 형상으로 형성되는 더미 카세트로서, 수평 다관절 로봇의 핸드에 의하여 더미 카세트에 반입됨과 함께 기판 적재부에 적재되기 전에 기판 적재부의 상측에 배치되는 유리 기판, 및 기판 적재부로부터 핸드에 의하여 들어올려져 기판 적재부의 상측에 배치되는 유리 기판 중, 적어도 어느 한쪽의 유리 기판의 수평 방향의 위치 및 높이를 측정하기 위한 검지 기구를 구비하는 더미 카세트를 사용하고, 검지 기구의 측정 결과에 기초하여, 더미 카세트에 대한 수평 다관절 로봇의 교시 데이터인 기준 교시 데이터를 작성함과 함께, 더미 카세트에 대한 복수의 카세트의 각각의 상대 위치의 데이터인 위치 데이터와 기준 교시 데이터에 기초하여, 복수의 카세트의 각각에 대한 수평 다관절 로봇의 교시 데이터를 작성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는, 카세트와 동일 형상으로 형성됨과 함께 수평 다관절 로봇의 교시 작업에서 사용되는 더미 카세트는, 수평 다관절 로봇의 핸드에 의하여 더미 카세트에 반입됨과 함께 기판 적재부에 적재되기 전에 기판 적재부의 상측에 배치되는 유리 기판, 및 기판 적재부로부터 핸드에 의하여 들어올려져 기판 적재부의 상측에 배치되는 유리 기판 중, 적어도 어느 한쪽의 유리 기판의 수평 방향의 위치 및 높이를 측정하기 위한 검지 기구를 구비하고 있다. 또한 본 발명에서는, 검지 기구의 측정 결과에 기초하여, 더미 카세트에 대한 수평 다관절 로봇의 교시 데이터인 기준 교시 데이터를 작성하고 있다.
그 때문에 본 발명에서는, 더미 카세트에 대하여 수평 다관절 로봇의 교시 작업을 행할 때에 로봇의 위치를 미세 조정하지 않더라도, 검지 기구의 검지 결과에 기초하여, 유리 기판이 탑재된 핸드가 기판 적재부의 상측에 배치되는 위치 중의 최적의 위치를 교시 위치로 하는 기준 교시 데이터를 작성하는 것이 가능해진다. 즉, 본 발명에서는, 수평 다관절 로봇의 교시 작업을 행할 때에 로봇의 위치를 미세 조정하지 않더라도, 수평 다관절 로봇의 핸드에 탑재된 유리 기판이 카세트 내에서 이동할 때에 핸드 상의 유리 기판과 카세트 내부의 구조물이 간섭하지 않는 최적의 위치를 교시 위치로 하는 기준 교시 데이터를 작성하는 것이 가능해진다.
또한 본 발명에서는, 더미 카세트에 대한 복수의 카세트의 각각의 상대 위치의 데이터인 위치 데이터와 기준 교시 데이터에 기초하여, 복수의 카세트의 각각에 대한 수평 다관절 로봇의 교시 데이터를 작성하고 있기 때문에, 수평 다관절 로봇의 교시 작업을 행할 때에 로봇의 위치를 미세 조정하지 않더라도, 핸드에 탑재된 유리 기판이 카세트 내에서 이동할 때에 핸드 상의 유리 기판과 카세트 내부의 구조물이 간섭하지 않는 최적의 위치를 교시 위치로 하는 기준 교시 데이터에 기초하여 교시 데이터를 작성하는 것이 가능해진다. 따라서 본 발명에서는, 수평 다관절 로봇의 교시 작업을 간소화하더라도, 수평 다관절 로봇의 핸드에 탑재된 유리 기판이 카세트 내에서 이동할 때에 핸드 상의 유리 기판과 카세트 내부의 구조물의 간섭을 방지하는 것이 가능해진다.
또한 본 발명에서는, 더미 카세트에 대한 복수의 카세트의 각각의 상대 위치의 데이터인 위치 데이터와 기준 교시 데이터에 기초하여, 복수의 카세트의 각각에 대한 수평 다관절 로봇의 교시 데이터를 작성하고 있기 때문에, 복수의 카세트의 각각에 대한 수평 다관절 로봇의 교시 작업을 행하지 않더라도 복수의 카세트의 각각에 대한 수평 다관절 로봇의 교시 데이터가 작성된다. 따라서 본 발명에서는, 수평 다관절 로봇의 교시 작업을 보다 간소화하는 것이 가능해진다.
본 발명에 있어서, 예를 들어 검지 기구는, 유리 기판의 수평 방향의 위치를 측정하기 위한 제1 검지 기구를 구비하고, 더미 카세트에 대한 유리 기판의 반입 반출 방향을 전후 방향으로 하고, 상하 방향과 전후 방향에 직교하는 방향을 좌우 방향으로 하면, 제1 검지 기구는, 유리 기판의 좌우 방향의 위치를 측정하는 제1 센서와, 유리 기판의 전후 방향의 위치를 측정하는 제2 센서를 구비하고 있다.
이 경우에는, 제1 검지 기구는, 전후 방향으로 간격을 둔 상태로 배치되는 2개의 제1 센서를 구비하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 2개의 제1 센서를 이용하여 전후 방향에 대한 유리 기판의 기울기를 측정하는 것이 가능해진다. 따라서 검지 기구의 검지 결과에 기초하여, 핸드에 탑재된 유리 기판이 카세트 내에서 이동할 때에 핸드 상의 유리 기판과 카세트 내부의 구조물이 간섭하지 않는, 보다 최적의 위치를 교시 위치로 하는 기준 교시 데이터를 작성하는 것이 가능해진다.
본 발명에 있어서, 검지 기구는, 유리 기판의 높이를 측정하기 위한 제2 검지 기구를 구비하고, 제2 검지 기구는, 직사각 형상으로 형성되는 유리 기판의 4구석의 각각에 대응하는 위치에 배치되는 4개의 제3 센서를 구비하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 예를 들어 유리 기판이 대형화되어, 핸드에 탑재되는 유리 기판에 휨이나 비틀림이 생기거나 핸드에 휨이 생기거나 하여, 그 결과, 핸드 상의 유리 기판의 일단부측의 높이와 유리 기판의 타단부측의 높이에 차이가 생기더라도, 4개의 제3 센서에 의하여 유리 기판의 높이를 고정밀도로 측정하는 것이 가능해진다. 따라서 검지 기구의 검지 결과에 기초하여, 핸드에 탑재된 유리 기판이 카세트 내에서 이동할 때에 핸드 상의 유리 기판과 카세트 내부의 구조물이 간섭하지 않는, 보다 최적의 위치를 교시 위치로 하는 기준 교시 데이터를 작성하는 것이 가능해진다.
본 발명에 있어서, 검지 기구는, 예를 들어 더미 카세트의 상단측과 하단측의 2개소에 설치되어 있다. 이 경우에는, 더미 카세트의 상단측과 하단측의 2개소에서 더미 카세트에 대한 수평 다관절 로봇의 교시 작업이 행해진다.
이상과 같이 본 발명에서는, 카세트에 대한 유리 기판의 반송을 행하는 수평 다관절 로봇의 교시 작업을 간소화하더라도, 수평 다관절 로봇의 핸드에 탑재된 유리 기판이 카세트 내에서 이동할 때에 핸드 상의 유리 기판과 카세트 내부의 구조물의 간섭을 방지하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 교시 데이터 작성 시스템을 포함하는 로봇 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 수평 다관절 로봇, 카세트 및 더미 카세트를 도시하는 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시하는 더미 카세트의 평면도이다.
도 4는 도 3에 도시하는 더미 카세트의 정면도이다.
도 5의 (A)는 도 3에 도시하는 제1 센서의 구성 및 배치를 설명하기 위한 도면이고, (B)는 도 3에 도시하는 제2 센서의 구성 및 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 3에 도시하는 제3 센서의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 3에 도시하는 검지 기구에 의하여 수평 방향의 위치 및 높이가 측정될 때의 유리 기판의 상태를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태를 설명한다.
(로봇 시스템의 구성)
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 교시 데이터 작성 시스템(23)을 포함하는 로봇 시스템(1)의 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 도 2는, 도 1에 도시하는 수평 다관절 로봇(3), 카세트(6) 및 더미 카세트(7)를 도시하는 평면도이다.
본 형태의 로봇 시스템(1)은, 액정 디스플레이의 유리 기판(2)(이하, 「기판(2)」이라 함)을 반송하는 수평 다관절 로봇(3)(이하, 「로봇(3)」이라 함)과, 로봇(3)을 제어하는 로봇 제어부(4)와, 로봇 제어부(4)에 전기적으로 접속되는 교시 조작 단말기(티칭 펜던트)(5)와, 상하 방향으로 간격을 둔 상태로 배치되는 복수 매의 기판(2)을 수용 가능한 동일 형상의 복수의 카세트(6)와, 로봇(3)의 교시 작업에서 사용되는 더미 카세트(7)를 구비하고 있다.
기판(2)은 직사각 형상으로 형성되어 있다. 본 형태의 기판(2)은 비교적 대형 기판이며, 예를 들어 기판(2)의 횡폭은 2900(㎜) 정도로 되어 있고 기판(2)의 종폭은 3300(㎜) 정도로 되어 있다. 또한 예를 들어 기판(2)의 두께는 0.4(㎜) 내지 0.7(㎜) 정도로 되어 있다.
로봇(3)은, 복수의 카세트(6)에 대한 기판(2)의 반송을 행한다. 도 2에 도시한 바와 같이 로봇(3)은, 기판(2)이 탑재되는 2개의 핸드(11)와, 2개의 핸드(11)의 각각이 선단측에 연결되는 2개의 암(12)과, 2개의 암(12)을 지지하는 본체부(13)와, 본체부(13)를 수평 방향으로 이동 가능하게 지지하는 베이스 부재(14)를 구비하고 있다. 이하의 설명에서는, 베이스 부재(14)에 대한 본체부(13)의 이동 방향(도 2 등의 X 방향)을 좌우 방향이라 하고, 상하 방향과 좌우 방향에 직교하는, 도 2 등의 Y 방향을 전후 방향이라 한다.
본체부(13)는, 암(12)의 기단부측을 지지함과 함께 승강 가능한 암 서포트(15)와, 암 서포트(15)를 승강 가능하게 지지하는 지지 프레임(16)과, 본체부(13)의 하단 부분을 구성함과 함께 베이스 부재(14)에 대하여 수평 이동 가능한 베이스(17)와, 지지 프레임(16)의 하단이 고정됨과 함께 베이스(17)에 대하여 회동 가능한 선회 프레임(18)을 구비하고 있다.
암(12)은, 제1 암부와 제2 암부의 2개의 암부에 의하여 구성되어 있다. 암(12)의 기단부측은 본체부(13)에 회동 가능하게 연결되어 있다. 암(12)의 선단측에는 핸드(11)가 회동 가능하게 연결되어 있다. 암(12)은, 핸드(11)가 일정 방향을 향한 상태에서 대략 직선적으로 이동하도록 수평 방향으로 신축 가능하게 되어 있다. 구체적으로는, 암(12)은, 핸드(11)가 일정 방향을 향한 상태이고, 또한 핸드(11)와 암(12)의 연결 부분이 대략 직선적으로 이동하도록 수평 방향으로 신축 가능하게 되어 있다.
지지 프레임(16)은, 암 서포트(15)를 승강 가능하게 보유 지지하는 기둥형의 제1 지지 프레임(20)과, 제1 지지 프레임(20)을 승강 가능하게 보유 지지하는 기둥형의 제2 지지 프레임(21)을 구비하고 있다. 선회 프레임(18)의 선단측에는 제2 지지 프레임(21)의 하단부가 고정되어 있다. 선회 프레임(18)의 기단부측은, 상하 방향을 회동의 축 방향으로 하는 회동이 가능해지도록 베이스(17)에 지지되어 있다. 로봇(3)은, 암(12)의 신축 동작과, 암(12) 등의 승강 동작, 회동 동작 및 수평 이동 동작의 조합에 의하여 기판(2)을 반송한다.
로봇 제어부(4)는, 예를 들어 로봇 컨트롤러와, 퍼스널 컴퓨터 등의 정보 처리 장치로 구성되어 있다. 로봇 컨트롤러는, 로봇(1)의 각종 모터를 제어하는 서보 제어부를 구비하고 있다. 또한 로봇 제어부(4)는, CPU 등의 연산 수단과, ROM 및 RAM 등의 기억 수단과, 데이터의 입출력이 행해지는 입출력 수단을 구비하고 있다. 로봇 제어부(4)는 후술하는 바와 같이 로봇(3)의 교시 데이터를 작성한다. 본 형태의 로봇 제어부(4)는, 로봇(3)의 교시 데이터를 작성하는 교시 데이터 작성부이다. 또한 본 형태에서는, 로봇 제어부(4) 및 더미 카세트(7) 등에 의하여 로봇(3)의 교시 데이터를 작성하기 위한 교시 데이터 작성 시스템(23)이 구성되어 있다.
카세트(6)는, 전후 방향의 일단부측이 개구되는 직육면체의 상자형으로 형성되어 있다. 복수의 카세트(6)는 좌우 방향으로 인접하도록 배치되어 있다. 또한 복수의 카세트(6)는 전후 방향에 있어서 로봇(3)의 일방측에 배치되어 있다. 카세트(6)의 개구부는 로봇(3)측을 향하여 있다. 기판(2)은 전술한 바와 같이 직사각 형상으로 형성되어 있다. 카세트(6)에 수용되는 기판(2)의 긴 변 방향은 전후 방향과 일치하고, 카세트(6)에 수용되는 기판(2)의 짧은 변 방향은 좌우 방향과 일치해 있다.
카세트(6)에 기판(2)을 반입할 때, 및 카세트(6)에 수용되는 기판(2)을 반출할 때에는 핸드(11)가 전후 방향으로 직선적으로 이동하여 카세트(6) 내에 들어간다. 이하의 설명에서는, 전후 방향 중의 로봇(3)이 배치되어 있는 측(도 2 등의 Y1 방향측)을 「전방」측으로 하고, 카세트(6)가 배치되어 있는 측(도 2 등의 Y2 방향측)을 「후방」측으로 한다.
전술한 바와 같이, 카세트(6)에는, 상하 방향으로 간격을 둔 상태로 배치되는 복수 매의 기판(2)이 수용 가능하게 되어 있다. 카세트(6)는, 기판(2)이 적재되는 복수의 기판 적재부(24)를 구비하고 있다. 복수의 기판 적재부(24)는 상하 방향으로 일정한 피치로 배열되어 있다. 기판 적재부(24)는, 기판(2)의 좌우의 양 단부를 하측으로부터 지지하는 복수의 지지 부재(25)와, 좌우 방향에 있어서의 소정의 위치에서 기판(2)을 하측으로부터 지지하는 복수의 지지 부재(26)를 구비하고 있다.
지지 부재(25)는, 좌우 방향을 긴 변 방향으로 하는 봉형으로 형성되어 있다. 지지 부재(25)는, 카세트(6)의 프레임체의 좌우의 양 단부로부터 좌우 방향의 내측을 향하여 신장되어 있다. 또한 복수의 지지 부재(25)는 전후 방향으로 일정한 간격을 둔 상태로 배열되어 있다. 지지 부재(26)는, 전후 방향을 긴 변 방향으로 하는 봉형으로 형성되어 있다. 지지 부재(26)는, 카세트(6)의 프레임체의 후단부로부터 전방측을 향하여 신장되어 있다. 또한 복수의 지지 부재(25)는 좌우 방향으로 일정한 간격을 둔 상태로 배열되어 있다. 또한 카세트(6)는 후술하는 검지 기구(28)를 구비하고 있지 않다.
더미 카세트(7)는 카세트(6)와 동일 형상으로 형성되어 있다. 이하, 더미 카세트(7)의 구성을 설명한다. 또한 전술한 바와 같이 더미 카세트(7)는 로봇(3)의 교시 작업에서 사용된다. 로봇(3)의 교시 작업이 행해질 때에는 복수의 카세트(6) 중의 1개의 카세트(6)가 더미 카세트(7)로 치환된다. 더미 카세트(7)는, 치환되는 1개의 카세트(6)가 설치되어 있던 위치와 동일한 위치에 설치된다. 도 2에는, 로봇(3)의 교시 작업이 행해질 때의 상태가 도시되어 있다.
(더미 카세트의 구성)
도 3은, 도 2에 도시하는 더미 카세트(7)의 평면도이다. 도 4는, 도 3에 도시하는 더미 카세트(7)의 정면도이다. 도 5의 (A)는, 도 3에 도시하는 센서(31)의 구성 및 배치를 설명하기 위한 도면이고, 도 5의 (B)는, 도 3에 도시하는 센서(32)의 구성 및 배치를 설명하기 위한 도면이다. 도 6은, 도 3에 도시하는 센서(33)의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 7은, 도 3에 도시하는 검지 기구(28)에 의하여 수평 방향의 위치 및 높이가 측정될 때의 기판(2)의 상태를 설명하기 위한 도면이다.
더미 카세트(7)는, 전술한 바와 같이 카세트(6)와 동일 형상으로 형성되어 있으며, 상하 방향으로 간격을 둔 상태로 배치되는 복수 매의 기판(2)이 수용 가능하게 되어 있다. 또한 더미 카세트(7)는, 기판(2)이 적재되는 복수의 기판 적재부(24)를 구비하고 있다. 기판 적재부(24)는 지지 부재(25, 26)를 구비하고 있다. 또한 전술한 바와 같이, 로봇(3)의 교시 작업이 행해질 때에 더미 카세트(7)는, 치환되는 1개의 카세트(6)가 설치되어 있던 위치와 동일한 위치에 설치된다.
로봇(3)의 교시 작업이 행해질 때에는 핸드(11)가 더미 카세트(7) 내에 들어가, 더미 카세트(7)로의 기판(2)의 반입 동작 및 더미 카세트(7)로부터의 기판(2)의 반출 동작 중 적어도 어느 한쪽의 동작을 행한다. 기판(2)의 반입 동작 및 반출 동작이 행해질 때에는 핸드(11)는 전후 방향으로 직선적으로 이동한다. 즉, 전후 방향(Y 방향)은, 더미 카세트(7)에 대한 기판(2)의 반입 반출 방향이다.
더미 카세트(7)는, 핸드(11)에 의하여 더미 카세트(7)에 반입됨과 함께 기판 적재부(24)에 적재되기 전에 기판 적재부(24)의 상측에 배치되는 기판(2), 및 기판 적재부(24)로부터 핸드(11)에 의하여 들어올려져 기판 적재부(24)의 상측에 배치되는 기판(2) 중, 적어도 어느 한쪽의 기판(2)(도 7 참조)의 수평 방향의 위치 및 높이를 측정하기 위한 검지 기구(28)를 구비하고 있다. 검지 기구(28)는, 기판(2)의 수평 방향의 위치를 측정하기 위한 제1 검지 기구(29)와, 기판(2)의 높이를 측정하기 위한 제2 검지 기구(30)로 구성되어 있다.
또한 검지 기구(28)는 더미 카세트(7)의 상단측과 하단측의 2개소에 설치되어 있다. 즉, 더미 카세트(7)는 2개의 검지 기구(28)를 구비하고 있다. 더미 카세트(7)의 상단측에 배치되는 검지 기구(28)는, 최상단의 기판 적재부(24)의 상측에 배치되는 기판(2)의 수평 방향의 위치 및 높이를 측정한다. 더미 카세트(7)의 하단측에 배치되는 검지 기구(28)는, 최하단의 기판 적재부(24)의 상측에 배치되는 기판(2)의 수평 방향의 위치 및 높이를 측정한다.
제1 검지 기구(29)는, 기판(2)의 좌우 방향의 위치를 측정하는 센서(31)와, 기판(2)의 전후 방향의 위치를 측정하는 센서(32)를 구비하고 있다. 센서(31, 32)는, 발광 소자와 수광 소자를 갖는 투과형 광학식 센서이다. 센서(31, 32)의 발광 소자와 수광 소자는 소정의 간격을 둔 상태로 상하 방향으로 대향 배치되어 있다. 또한 센서(31, 32)는, 직선형으로 배열되는 복수의 수광 소자를 구비하는 라인 센서이다. 본 형태의 제1 검지 기구(29)는 2개의 센서(31)와 1개의 센서(32)를 구비하고 있다. 센서(31, 32)는 로봇 제어부(4)에 전기적으로 접속되어 있다. 본 형태의 센서(31)는 제1 센서이고, 센서(32)는 제2 센서이다.
2개의 센서(31)는 더미 카세트(7)의 좌우 방향의 일단부에 배치되어 있다. 또한 2개의 센서(31)는 전후 방향으로 간격을 둔 상태로 배치되어 있다. 구체적으로는, 2개의 센서(31)는 더미 카세트(7)의 전후 방향의 양 단부에 배치되어 있다. 라인 센서인 센서(31)는, 도 5의 (A)에 도시한 바와 같이, 센서(31)의 긴 변 방향(수광 소자의 배열 방향)과 좌우 방향이 일치하도록 배치되어 있다. 센서(31)는, 기판(2)의 좌우 방향의 일 단면의 위치를 수광 소자에 의하여 검지함으로써 기판(2)의 좌우 방향의 위치를 측정한다.
센서(32)는 더미 카세트(7)의 후단부에 배치되어 있다. 또한 센서(32)는 좌우 방향에 있어서의 더미 카세트(7)의 대략 중심 위치에 배치되어 있다. 라인 센서인 센서(32)는, 도 5의 (B)에 도시한 바와 같이, 센서(32)의 긴 변 방향과 전후 방향이 일치하도록 배치되어 있다. 센서(32)는, 기판(2)의 후단면의 위치를 수광 소자에 의하여 검지함으로써 기판(2)의 전후 방향의 위치를 측정한다.
제2 검지 기구(30)는 4개의 센서(33)를 구비하고 있다. 4개의 센서(33)는 로봇 제어부(4)에 전기적으로 접속되어 있다. 4개의 센서(33)의 각각은, 직사각 형상으로 형성되는 기판(2)의 4구석의 각각에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 즉, 4개의 센서(33)의 각각은 더미 카세트(7)의 4구석의 각각에 배치되어 있다. 본 형태의 센서(33)는 제3 센서이다.
센서(33)는, 발광 소자와 수광 소자를 갖는 반사형 광학식 센서이다. 또한 센서(33)는 소위, 거리 센서(변위 센서)이다. 센서(33)의 발광 소자는 기판(2)의 하면 또는 상면을 향하여 광을 사출한다. 예를 들어 센서(33)의 발광 소자는 레이저 광을 사출한다. 센서(33)는, 예를 들어 기판(2)의 하면 또는 상면에서 반사된 광이 센서(33)의 수광 소자에 입사되는 위치에 의하여 기판(2)의 높이를 측정한다.
(로봇의 교시 작업 및 교시 데이터의 작성 방법)
로봇(3)의 교시 작업을 행하여 로봇(3)의 교시 데이터를 작성할 때에는 더미 카세트(7)를 사용한다. 즉, 로봇(3)의 교시 작업을 행하여 로봇(3)의 교시 데이터를 작성할 때에는, 전술한 바와 같이, 1개의 카세트(6)를 더미 카세트(7)로 치환한다. 더미 카세트(7)는, 치환되는 1개의 카세트(6)가 설치되어 있던 위치와 동일한 위치에 설치된다.
로봇(3)의 교시 작업이 행해질 때에는, 로봇(3)의 오퍼레이터는 눈으로 보아 로봇(3)을 확인하면서 교시 조작 단말기(5)에 의하여 로봇(3)을 조작한다. 또한 로봇(3)의 교시 작업이 행해질 때에는, 오퍼레이터는 더미 카세트(7)에 대한 소정의 교시 위치를 특정하기 위하여 더미 카세트(7)에 대하여 소정의 위치까지 로봇(3)을 순차 동작시킨다. 본 형태에서는, 더미 카세트(7)의 상단측과 하단측의 2개소에서 로봇(3)의 교시 작업이 행해진다.
또한 본 형태에서는, 핸드(11)에 의하여 더미 카세트(7)에 반입됨과 함께 기판 적재부(24)에 적재되기 전의 기판(2)이 기판 적재부(24)의 상측에 배치되어 있는 위치, 및 기판 적재부(24)로부터 핸드(11)에 의하여 들어올려진 기판(2)이 기판 적재부(24)의 상측에 배치되어 있는 위치(도 7 참조) 중, 적어도 어느 한쪽(즉, 핸드(11)에 탑재된 기판(2)이 기판 적재부(24)의 상측에 배치되어 있는 위치)도 로봇(3)의 교시 위치로 되어 있다.
구체적으로는, 핸드(11)에 탑재된 기판(2)이 최상단의 기판 적재부(24)의 상측에 배치되어 있는 위치, 및 핸드(11)에 탑재된 기판(2)이 최하단의 기판 적재부(24)의 상측에 배치되어 있는 위치도 로봇(3)의 교시 위치로 되어 있다. 이 교시 위치를 특정하기 위하여 오퍼레이터는 눈으로 보아 로봇(3)을 확인하면서 교시 조작 단말기(5)에 의하여 이 위치까지 로봇(3)을 동작시킨다. 이 위치까지 로봇(3)이 동작하여, 핸드(11)에 탑재된 기판(2)이 기판 적재부(24)의 상측에 배치되면, 검지 기구(28)에 의하여 기판(2)의 수평 방향의 위치 및 높이가 측정된다.
검지 기구(28)의 측정 결과는 로봇 제어부(4)에 입력된다. 로봇 제어부(4)는 검지 기구(28)의 측정 결과에 기초하여 교시 위치를 특정한다. 또한 로봇 제어부(4)에는, 오퍼레이터가 눈으로 보아 기판(2) 및 로봇(3)의 위치를 확인하여 특정한, 그 외의 교시 위치의 데이터가 입력된다. 로봇 제어부(4)는, 검지 기구(28)의 측정 결과에 기초하여 특정된 교시 위치와, 로봇 제어부(4)에 입력된, 그 외의 교시 위치의 데이터에 기초하여, 더미 카세트(7)에 대한 로봇(3)의 교시 데이터인 기준 교시 데이터를 작성한다. 즉, 로봇 제어부(4)는 검지 기구(28)의 측정 결과에 기초하여 기준 교시 데이터를 작성한다.
본 형태에서는, 로봇 제어부(4)에, 더미 카세트(7)에 대한 복수의 카세트(6)의 각각의 상대 위치의 데이터인 위치 데이터가 기억되어 있다. 즉, 로봇 제어부(4)에는, 로봇(3)의 교시 작업 시에 치환되는 1개의 카세트(6)에 대한 나머지 복수의 카세트(6)의 각각의 상대 위치의 데이터인 위치 데이터가 기억되어 있다. 로봇 제어부(4)는 기준 교시 데이터를 작성한 후, 기준 교시 데이터와 위치 데이터에 기초하여, 복수의 카세트(6)의 각각에 대한 로봇(3)의 교시 데이터를 작성한다.
즉, 본 형태에서는, 복수의 카세트(6)의 각각에 대한 로봇(3)의 교시 데이터는 자동으로 작성되고 있으며, 카세트(6)를 이용한 로봇(3)의 교시 작업은 행해지지 않는다. 또한 기준 교시 데이터는 그대로, 로봇(3)의 교시 작업 시에 치환되는 1개의 카세트(6)에 대한 로봇(3)의 교시 데이터로 된다.
(본 형태의 주된 효과)
이상 설명한 바와 같이, 본 형태에서는, 더미 카세트(7)는, 핸드(11)에 탑재되어 기판 적재부(24)의 상측에 배치되는 기판(2)의 수평 방향의 위치 및 높이를 측정하기 위한 검지 기구(28)를 구비하고 있다. 또한 본 형태에서는, 로봇 제어부(4)는, 검지 기구(28)의 측정 결과에 기초하여, 더미 카세트(7)에 대한 로봇(3)의 교시 데이터인 기준 교시 데이터를 작성하고 있다.
그 때문에 본 형태에서는, 더미 카세트(7)에 대하여 로봇(3)의 교시 작업을 행할 때에 오퍼레이터가 로봇(3)의 위치를 미세 조정하지 않더라도, 검지 기구(28)의 검지 결과에 기초하여, 기판(2)이 탑재된 핸드(11)가 기판 적재부(24)의 상측에 배치되는 위치 중의 최적의 위치를 교시 위치로 하는 기준 교시 데이터를 작성하는 것이 가능해진다. 즉, 본 형태에서는, 로봇(3)의 교시 작업을 행할 때에 로봇(3)의 위치를 미세 조정하지 않더라도, 핸드(11)에 탑재된 기판(2)이 카세트(6) 내에서 이동할 때에 핸드(11) 상의 기판(2)과 카세트(6) 내부의 구조물이 간섭하지 않는 최적의 위치를 교시 위치로 하는 기준 교시 데이터를 작성하는 것이 가능해진다.
또한 본 형태에서는, 더미 카세트(7)에 대한 복수의 카세트(6)의 각각의 상대 위치의 데이터인 위치 데이터와 기준 교시 데이터에 기초하여, 복수의 카세트(6)의 각각에 대한 로봇(3)의 교시 데이터를 작성하고 있다. 그 때문에, 본 형태에서는, 로봇(3)의 교시 작업을 행할 때에 로봇(3)의 위치를 미세 조정하지 않더라도, 핸드(11)에 탑재된 기판(2)이 카세트(6) 내에서 이동할 때에 핸드(11) 상의 기판(2)과 카세트(6) 내부의 구조물이 간섭하지 않는 최적의 위치를 교시 위치로 하는 기준 교시 데이터에 기초하여 교시 데이터를 작성하는 것이 가능해진다. 따라서 본 형태에서는, 로봇(3)의 교시 작업을 간소화하더라도, 핸드(11)에 탑재된 기판(2)이 카세트(6) 내에서 이동할 때에 핸드(11) 상의 기판(2)과 카세트(6) 내부의 구조물의 간섭을 방지하는 것이 가능해진다.
본 형태에서는, 제1 검지 기구(29)는, 전후 방향으로 간격을 둔 상태로 배치되는 2개의 센서(31)를 구비하고 있다. 그 때문에 본 형태에서는, 2개의 센서(31)를 이용하여 전후 방향에 대한 기판(2)의 기울기를 측정하는 것이 가능해진다. 따라서 본 형태에서는, 검지 기구(28)의 검지 결과에 기초하여, 핸드(11)에 탑재된 기판(2)이 카세트(6) 내에서 이동할 때에 핸드(11) 상의 기판(2)과 카세트(6) 내부의 구조물이 간섭하지 않는, 보다 최적의 위치를 교시 위치로 하는 기준 교시 데이터를 작성하는 것이 가능해진다.
본 형태에서는, 4개의 센서(33)의 각각은, 직사각 형상으로 형성되는 기판(2)의 4구석의 각각에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 그 때문에 본 형태에서는, 기판(2)이 대형화되어, 핸드(11)에 탑재되는 기판(2)에 휨이나 비틀림이 생기거나 핸드(11)에 휨이 생기거나 하여, 그 결과, 핸드(11) 상의 기판(2)의 전단측의 높이와 후단측의 높이에 차이가 생기거나, 핸드(11) 상의 기판(2)의 좌우의 일단부측의 높이와 타단부측의 높이에 차이가 생기거나 하더라도, 4개의 센서(33)에 의하여 기판(2)의 높이를 고정밀도로 측정하는 것이 가능해진다. 따라서 본 형태에서는, 검지 기구(28)의 검지 결과에 기초하여, 핸드(11)에 탑재된 기판(2)이 카세트(6) 내에서 이동할 때에 핸드(11) 상의 기판(2)과 카세트(6) 내부의 구조물이 간섭하지 않는, 보다 최적의 위치를 교시 위치로 하는 기준 교시 데이터를 작성하는 것이 가능해진다.
(다른 실시 형태)
전술한 형태는 본 발명의 적합한 형태의 일례이기는 하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에 있어서 다양한 변형 실시가 가능하다.
전술한 형태에 있어서, 제1 검지 기구(29)가 구비하는 센서(31)의 수는 1개여도 된다. 이 경우에는, 예를 들어 1개의 센서(31)는 전후 방향에 있어서의 더미 카세트(7)의 대략 중심 위치에 배치되어 있다. 또한 제1 검지 기구(29)가 구비하는 센서(31)의 수가 1개인 경우에는, 제1 검지 기구(29)는, 좌우 방향으로 간격을 둔 상태로 배치되는 2개의 센서(32)를 구비하고 있어도 된다. 이 경우에는, 2개의 센서(32)를 이용하여 좌우 방향에 대한 기판(2)의 기울기를 측정하는 것이 가능해진다. 즉, 이 경우에도, 2개의 센서(32)를 이용하여 전후 방향에 대한 기판(2)의 기울기를 측정하는 것이 가능해진다.
전술한 형태에 있어서, 제2 검지 기구(30)가 구비하는 센서(33)의 수는 3개 이하여도 된다. 또한 전술한 형태에 있어서, 검지 기구(28)는 더미 카세트(7)의 상단측에만 설치되어 있어도 되고, 더미 카세트(7)의 하단측에만 설치되어 있어도 된다. 또한 검지 기구(28)는 더미 카세트(7)의 상단측 및 하단측 이외의 1개소 또는 복수 개소에 설치되어 있어도 된다.
전술한 형태에 있어서, 로봇(3)의 교시 작업을 행할 때에 더미 카세트(7)는, 치환되는 1개의 카세트(6)가 설치되어 있던 위치와 상이한 위치에 설치되어도 된다. 또한 전술한 형태에 있어서, 2개 이상의 카세트(6)가 상하 방향으로 겹치도록 배치되어 있어도 된다. 또한 전술한 형태에 있어서, 로봇(3)은, 액정 디스플레이 이외의 용도로 사용되는 유리 기판(2)을 반송하는 로봇이어도 된다.
2: 기판(유리 기판)
3: 로봇(수평 다관절 로봇)
4: 로봇 제어부(교시 데이터 작성부)
6: 카세트
7: 더미 카세트
11: 핸드
23: 교시 데이터 작성 시스템
24: 기판 적재부
28: 검지 기구
29: 제1 검지 기구
30: 제2 검지 기구
31: 센서(제1 센서)
32: 센서(제2 센서)
33: 센서(제3 센서)
X: 좌우 방향
Y: 전후 방향

Claims (6)

  1. 상하 방향으로 간격을 둔 상태로 배치되는 복수 매의 유리 기판을 수용 가능한 동일 형상의 복수의 카세트에 대한 상기 유리 기판의 반송을 행하는 수평 다관절 로봇의 교시 데이터를 작성하기 위한 교시 데이터 작성 시스템이며,
    상기 유리 기판이 적재되는 복수의 기판 적재부를 갖고 상기 카세트와 동일 형상으로 형성됨과 함께 상기 수평 다관절 로봇의 교시 작업에서 사용되는 더미 카세트와, 상기 수평 다관절 로봇의 교시 데이터를 작성하는 교시 데이터 작성부를 구비하고,
    상기 더미 카세트는, 상기 수평 다관절 로봇의 핸드에 의하여 상기 더미 카세트에 반입됨과 함께 상기 기판 적재부에 적재되기 전에 상기 기판 적재부의 상측에 배치되는 상기 유리 기판, 및 상기 기판 적재부로부터 상기 핸드에 의하여 들어올려져 상기 기판 적재부의 상측에 배치되는 상기 유리 기판 중, 적어도 어느 한쪽의 상기 유리 기판의 수평 방향의 위치 및 높이를 측정하기 위한 검지 기구를 구비하고,
    상기 교시 데이터 작성부에는, 상기 더미 카세트에 대한 복수의 상기 카세트의 각각의 상대 위치의 데이터인 위치 데이터가 기억되고,
    상기 교시 데이터 작성부는, 상기 검지 기구의 측정 결과에 기초하여, 상기 더미 카세트에 대한 상기 수평 다관절 로봇의 교시 데이터인 기준 교시 데이터를 작성함과 함께, 상기 기준 교시 데이터와 상기 위치 데이터에 기초하여, 복수의 상기 카세트의 각각에 대한 상기 수평 다관절 로봇의 교시 데이터를 작성하는 것을 특징으로 하는 교시 데이터 작성 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 검지 기구는, 상기 유리 기판의 수평 방향의 위치를 측정하기 위한 제1 검지 기구를 구비하고,
    상기 더미 카세트에 대한 상기 유리 기판의 반입 반출 방향을 전후 방향으로 하고, 상하 방향과 전후 방향에 직교하는 방향을 좌우 방향으로 하면,
    상기 제1 검지 기구는, 상기 유리 기판의 좌우 방향의 위치를 측정하는 제1 센서와, 상기 유리 기판의 전후 방향의 위치를 측정하는 제2 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 교시 데이터 작성 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 검지 기구는, 전후 방향으로 간격을 둔 상태로 배치되는 2개의 상기 제1 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 교시 데이터 작성 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검지 기구는, 상기 유리 기판의 높이를 측정하기 위한 제2 검지 기구를 구비하고,
    상기 제2 검지 기구는, 직사각 형상으로 형성되는 상기 유리 기판의 4구석의 각각에 대응하는 위치에 배치되는 4개의 제3 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 교시 데이터 작성 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검지 기구는, 상기 더미 카세트의 상단측과 하단측의 2개소에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 교시 데이터 작성 시스템.
  6. 상하 방향으로 간격을 둔 상태로 배치되는 복수 매의 유리 기판을 수용 가능한 동일 형상의 복수의 카세트에 대한 상기 유리 기판의 반송을 행하는 수평 다관절 로봇의 교시 데이터를 작성하기 위한 교시 데이터 작성 방법이며,
    상기 유리 기판이 적재되는 복수의 기판 적재부를 갖고 상기 카세트와 동일 형상으로 형성되는 더미 카세트로서, 상기 수평 다관절 로봇의 핸드에 의하여 상기 더미 카세트에 반입됨과 함께 상기 기판 적재부에 적재되기 전에 상기 기판 적재부의 상측에 배치되는 상기 유리 기판, 및 상기 기판 적재부로부터 상기 핸드에 의하여 들어올려져 상기 기판 적재부의 상측에 배치되는 상기 유리 기판 중, 적어도 어느 한쪽의 상기 유리 기판의 수평 방향의 위치 및 높이를 측정하기 위한 검지 기구를 구비하는 더미 카세트를 사용하고,
    상기 검지 기구의 측정 결과에 기초하여, 상기 더미 카세트에 대한 상기 수평 다관절 로봇의 교시 데이터인 기준 교시 데이터를 작성함과 함께, 상기 더미 카세트에 대한 복수의 상기 카세트의 각각의 상대 위치의 데이터인 위치 데이터와 상기 기준 교시 데이터에 기초하여, 복수의 상기 카세트의 각각에 대한 상기 수평 다관절 로봇의 교시 데이터를 작성하는 것을 특징으로 하는 교시 데이터 작성 방법.
KR1020190058554A 2018-06-14 2019-05-20 교시 데이터 작성 시스템 및 교시 데이터 작성 방법 KR20190141579A (ko)

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