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JP7628048B2 - Work transport system and control method thereof - Google Patents
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Description

本発明は、多関節型ロボットを備えて半導体ウエハなどのワークを搬送するワーク搬送システムと、その制御方法とに関する。 The present invention relates to a workpiece transport system equipped with an articulated robot for transporting workpieces such as semiconductor wafers, and a control method thereof.

例えば、半導体製造工程では、半導体ウエハなどのワークを、ワークを収納するカセットとワークに対して所定の処理を実行するワーク処理装置との間で搬送する必要がある。このとき複数のカセットあるいは複数のワーク処理装置に対してワークをロード(搬入)/アンロード(搬出)できることが必要とされている。またワークの搬送のために搬送装置が動作できる空間すなわち作業領域が限定されていることも多い。そのため、複数のアームを互いに回転可能に連結するとともにモータなどの回転力をアームに伝達して伸縮等の動作をさせるようにした多関節型ロボットを用いてワークを搬送することが多い。ロボットにおいて搬送時にワークが載置されることとなるハンドは、回転軸を介して先端のアームに取り付けられる。カセットは、例えば、ワークを棚状に積載載置するものであり、その正面に作業領域に向けた開口を備えている。開口を介してハンドをカセット内に挿し込むことによって、ワークのロード及びアンロードが可能になる。同様にワーク処理装置も作業領域に面した開口を備え、開口を介してワークをロード及びアンロードできるように構成されているる。ワークが収納されるカセットとワーク処理装置と多関節型ロボットとによって1つのワーク搬送システムが構成される。カセットもワーク処理装置のワークのロード/アンロードの対象であることには変わりはないので、これらはステージと総称される。半導体製造工程などでのスループットの向上のためには、ステージ間で高速でワークを搬送できるワーク搬送システムが必要となる。 For example, in the semiconductor manufacturing process, workpieces such as semiconductor wafers need to be transported between a cassette that stores the workpieces and a workpiece processing device that performs a predetermined process on the workpieces. At this time, it is necessary to be able to load (carry in)/unload (carry out) the workpieces to multiple cassettes or multiple workpiece processing devices. In addition, the space in which the transport device can operate to transport the workpieces, i.e., the work area, is often limited. For this reason, the workpieces are often transported using a multi-joint robot in which multiple arms are rotatably connected to each other and the rotational force of a motor or the like is transmitted to the arms to perform operations such as extension and contraction. In the robot, the hand on which the workpieces are placed during transport is attached to the arm at the tip via a rotating shaft. The cassette, for example, is used to load and place the workpieces in a shelf-like manner, and has an opening on its front side facing the work area. By inserting the hand into the cassette through the opening, it is possible to load and unload the workpieces. Similarly, the workpiece processing device is also configured to have an opening facing the work area and to be able to load and unload the workpieces through the opening. A single workpiece transport system is made up of the cassette in which the workpieces are stored, the workpiece processing device, and the multi-joint robot. Cassettes are also used to load and unload workpieces from the work processing device, so they are collectively referred to as stages. To improve throughput in semiconductor manufacturing processes, etc., a work transport system that can transport workpieces between stages at high speed is required.

特許文献1は、水平多関節型ロボットを使用して、ハンド側から数えて3番目の回転軸がステージに対するアクセスの軸線上に位置するようにロボットを駆動したのち、ステージに対して直線状にハンドを出し入れすることにより、直動機構を用いることなく高速でワークのロード及びアンロードすることを開示している。ワーク搬送システムでは、ステージ間でロボットが移動するときに作業領域を区画する壁面にロボットのアームやハンドが衝突しないようにする必要があるが、本発明者による特許文献2は、ロボットの安全な経路を容易に生成できるようにするために、ロボットの姿勢に関しいくつかの指定経由点を予め定め、指定経由点を経由するようにロボットの移動経路を定めることを開示している。 Patent Document 1 discloses that a horizontal articulated robot is used, and the robot is driven so that the third rotation axis counting from the hand side is positioned on the axis of access to the stage, and then the hand is moved in and out linearly relative to the stage, thereby loading and unloading workpieces at high speed without using a linear motion mechanism. In a work transport system, it is necessary to prevent the robot's arm or hand from colliding with the wall surfaces that partition the work area when the robot moves between stages, but Patent Document 2 by the present inventor discloses that several specified waypoints are predefined for the robot's posture, and the robot's movement path is determined to pass through the specified waypoints, in order to easily generate a safe path for the robot.

搬送時間を短縮するためには搬送用のロボットを高速で移動させることが必要であるが、ロボットの移動の高速化の技術として特許文献3は、ロボットを直線移動させるときに、その加速区間、等速区間及び減速区間をさらにセグメントに分割し、セグメントごとにPTP制御を行なうことを開示している。特許文献4は、ロボットアームの軌道を生成するときに、開始教示点と目標教示点との間に中間教示点群を設け、中間教示点群に基づき軌道を生成して評価することを中間教示点群を変位させながら繰り返し、評価結果の良好な中間教示点群を通るように軌道を生成することを開示している。 To shorten the transport time, it is necessary for the transport robot to move at high speed, and Patent Document 3 discloses a technique for speeding up the movement of a robot by dividing the acceleration section, constant velocity section, and deceleration section into segments when moving the robot in a straight line, and performing PTP control for each segment. Patent Document 4 discloses that when generating a trajectory for a robot arm, a group of intermediate teaching points is provided between a start teaching point and a target teaching point, and a trajectory is generated and evaluated based on the group of intermediate teaching points, while displacing the group of intermediate teaching points, and a trajectory is generated that passes through the group of intermediate teaching points with the best evaluation results.

ところで、ロボットの移動させるときの動作の形態としては、PTP(ポイント・ツー・ポイント;Point To Point)動作と直線補間動作とがある。ロボットのアームあるいはハンドに基準点があるとして、PTP動作は、基準点が描く軌道の始点と終点のみを指定してロボットを移動させる動作であって、目標の座標まで基準点を移動させるときに、ロボットの各軸を一斉に駆動させることで目標の座標に到達させる。この場合、ロボットの各軸のモータをその仕様上の最高速度で動作させることができるので、目標の座標まで短時間で到達することが可能であるが、基準点の動作軌跡は直線とはならず、また、軌跡の形状等も保証されない。壁などとの干渉を防ぐためには、教示点の数を増やして隣接する教示点間ごとにPTP動作を行わせる必要がある。これに対して直線補間動作は、目標の座標まで基準点を移動させるときに、基準点の動作軌跡が直線となるように軌跡補間を行ってロボットを移動させる動作である。直線補間動作では軌跡が直線であることは保証されるが、PTP動作に比べて目標の座標に達するまでに時間がかかる、というデメリットがある。 By the way, there are two types of motion when moving a robot: PTP (Point To Point) motion and linear interpolation motion. Assuming that there is a reference point on the arm or hand of the robot, PTP motion is a motion in which the robot is moved by specifying only the start and end points of the trajectory drawn by the reference point. When the reference point is moved to the target coordinates, each axis of the robot is driven simultaneously to reach the target coordinates. In this case, the motors of each axis of the robot can be operated at the maximum speed specified in the specifications, so it is possible to reach the target coordinates in a short time, but the motion trajectory of the reference point is not a straight line, and the shape of the trajectory is not guaranteed. In order to prevent interference with walls, etc., it is necessary to increase the number of teaching points and perform PTP motion between adjacent teaching points. In contrast, linear interpolation motion is a motion in which the robot is moved by performing trajectory interpolation so that the motion trajectory of the reference point becomes a straight line when the reference point is moved to the target coordinates. Linear interpolation ensures that the trajectory is straight, but has the disadvantage that it takes longer to reach the target coordinates than PTP operation.

上述した特許文献2に記載した方法では、作業領域内においてステージごとにそのステージ正面の手前側となる位置に待機/退避位置を設定し、ハンドを待機/退避位置に移動させたのちは、直線補間動作によりステージの内部に向けてハンドを真っ直ぐに移動させる。待機/退避位置と指定経由点(あるいは原点位置)との間で移動させるときは、PTP動作を使用する。特許文献1に記載の方法でも、ハンド側から数えて3番目の回転軸がステージに対するアクセスの軸線上にハンドが位置するようにロボットをまず駆動するが、この位置は特許文献2に記載の方法での待機/退避位置に相当するものであり、この位置からステージの内部へのハンドの移動は直線状である必要があるので、軌跡の形状が保証される直線補間動作が使用される。 In the method described in the above-mentioned Patent Document 2, a standby/retraction position is set for each stage in the working area at a position on the near side of the front of the stage, and after the hand is moved to the standby/retraction position, the hand is moved straight toward the inside of the stage by linear interpolation. When moving between the standby/retraction position and a specified via point (or origin position), PTP operation is used. In the method described in Patent Document 1, the robot is also first driven so that the third rotation axis counting from the hand side positions the hand on the axis of access to the stage, but this position corresponds to the standby/retraction position in the method described in Patent Document 2, and the movement of the hand from this position to the inside of the stage must be linear, so linear interpolation operation that guarantees the shape of the trajectory is used.

特開2011-119556号公報JP 2011-119556 A 特開2019-84651号公報JP 2019-84651 A 特開2019-166623号公報JP 2019-166623 A 特開2019-135076号公報JP 2019-135076 A

特許文献1,2などに示すようにワーク搬送システムにおいてステージに対するアクセスの軸線上であってステージ外となる位置に待機/退避位置を設定した場合、待機/退避位置と、ワークのロード及びアンロードのためのステージの内部の位置との関係が分かりやすく、ロボットのティーチングも容易に行うことができる。しかしながらこのように待機/退避位置を設定すると、直線補間動作によるロボットの移動量が大きいので、搬送時間の短縮には不利となる。また、あるステージの待機/退避位置と別のステージの待機/退避位置との間でロボットを移動させるときは、PTP動作を使用することが可能であるが、ロボットのアームが旋回するときにアームやハンド、さらには搬送中のワークが作業領域の内壁と干渉することを防ぐために、アームやハンドをある程度折り畳んだ姿勢(例えば特許文献2における指定経由点)を通過する必要があり、その分、ロボットの移動時間がかかるようになる。 As shown in Patent Documents 1 and 2, in a workpiece transport system, when a standby/retraction position is set on the axis of access to the stage and outside the stage, the relationship between the standby/retraction position and the position inside the stage for loading and unloading the workpiece is easy to understand, and robot teaching can be easily performed. However, when the standby/retraction position is set in this way, the robot moves a large amount by linear interpolation, which is disadvantageous in shortening the transport time. In addition, when a robot is moved between a standby/retraction position of one stage and a standby/retraction position of another stage, PTP operation can be used, but in order to prevent the arm and hand of the robot from interfering with the inner wall of the working area when the arm of the robot rotates, the arm and hand must pass through a position in which they are folded to some extent (for example, the designated via point in Patent Document 2), which increases the robot's movement time.

本発明の目的は、ステージに対するアクセスの軸線上であってステージ外となる位置に待機/退避位置を設定した場合に比べてワークの搬送に時間を短縮することができるワーク搬送システム及びその制御方法を提供することにある。 The object of the present invention is to provide a workpiece transport system and a control method thereof that can reduce the time required to transport a workpiece compared to a case in which a standby/retraction position is set on the axis of access to the stage but outside the stage.

本発明のワーク搬送システムは、作業領域と、作業領域に接して配置された複数のステージと、作業領域に設けられて複数のステージに対してワークをロード/アンロードしてワークを搬送するロボットと、を有するワーク搬送システムであって、ステージごとに、待機位置と動作切替点とが定められ、動作切替点は、ステージのステージ位置から作業領域に向けて引き戻した位置であってロボットが動作切替点にあるときにロボットの一部またはロボットに載置されているワークの一部がそのステージの内部にある位置であり、待機位置は、ロボットが作業領域の内壁に干渉することなく他のステージの待機位置に対して直接旋回することが可能である作業領域内の位置であって、待機位置に対応するステージの動作切替点までポイント・ツー・ポイント(PTP)動作でロボットが移動しても、ロボット及びロボットに載置されているワークが作業領域の内壁及びそのステージの内壁に干渉しない位置であり、ステージごとに、そのステージの待機位置と動作切替点との間でロボットがPTP動作で移動し、そのステージの動作切替点とステージ位置との間でロボットが直線補間動作で移動する。 The work transport system of the present invention has a work area, multiple stages arranged adjacent to the work area, and a robot provided in the work area that loads/unloads workpieces to/from the multiple stages and transports the workpieces. A standby position and an operation switching point are determined for each stage. The operation switching point is a position where the stage is pulled back from the stage position toward the work area, and where a part of the robot or a part of the workpiece placed on the robot is inside the stage when the robot is at the operation switching point. The standby position is a position within the work area where the robot can turn directly to the standby position of another stage without interfering with the inner wall of the work area, and where the robot and the workpiece placed on the robot do not interfere with the inner wall of the work area or the inner wall of the stage even if the robot moves to the operation switching point of the stage corresponding to the standby position by point-to-point (PTP) operation. For each stage, the robot moves between the standby position and the operation switching point of the stage by PTP operation, and moves between the operation switching point of the stage and the stage position by linear interpolation operation.

本発明のワーク搬送システムによれば、ロボットの一部あるいはワークの一部がステージ20の内部に入り込んでいる位置に動作切替点を定め、待機位置と動作切替点の間ではPTP動作でロボットを移動させ、動作切替点とステージ位置の間では直線補間動作でロボットを移動させるので、従来のワーク搬送システムに比べてロボットの直線補間動作での移動距離が短くなって、ワークの搬送に要する時間を短縮することができる。また、あるステージの待機位置と別のステージの待機位置との間で移動するときにロボットのアーム類を折り畳む必要がないので、それによっても搬送時間を短縮することができる。 According to the workpiece transport system of the present invention, an operation switching point is set at a position where a part of the robot or a part of the workpiece is inside the stage 20, the robot is moved by PTP operation between the standby position and the operation switching point, and the robot is moved by linear interpolation operation between the operation switching point and the stage position, so that the moving distance of the robot in the linear interpolation operation is shorter than that of the conventional workpiece transport system, and the time required for transporting the workpiece can be shortened. Also, since there is no need to fold the arms of the robot when moving between the standby position of one stage and the standby position of another stage, the transport time can be shortened.

本発明のワーク搬送システムでは、待機位置の相互間でロボットがPTP動作で移動することが好ましい。待機位置の相互間でもロボットをPTP動作で移動させることにより、さらなる搬送時間の短縮が可能になる。 In the workpiece transport system of the present invention, it is preferable for the robot to move between waiting positions using PTP operation. By moving the robot between waiting positions using PTP operation, it is possible to further reduce the transport time.

本発明のワーク搬送システムでは、ロボットは、例えば、基台と、基台に回転可能に接続する基台側リンクと、基台側リンクに連結するアーム側リンクと、アーム側リンクに回転自在に接続するアームと、アームに回転自在に接続してワークを保持するハンドと、を備える水平多関節型ロボットである。この水平多関節型ロボットでは、基台側リンクとアーム側リンクとは、アーム側リンクとアームとの連結軸の中心点の移動軌跡が所定の直線となるように規制するリンク機構を構成している。垂直方向での動きよりも水平方向での動きが大きい水平多関節型ロボットを備えるワーク搬送システムにおいて本発明を適用することにより、ロボット旋回時の搬送時間をより短縮することが可能となって、全体としての搬送時間の大幅な短縮が可能になる。 In the work transport system of the present invention, the robot is, for example, a horizontal articulated robot including a base, a base-side link rotatably connected to the base, an arm-side link connected to the base-side link, an arm rotatably connected to the arm-side link, and a hand rotatably connected to the arm to hold a work. In this horizontal articulated robot, the base-side link and the arm-side link form a link mechanism that regulates the movement trajectory of the center point of the connecting axis between the arm-side link and the arm so that it becomes a predetermined straight line. By applying the present invention to a work transport system including a horizontal articulated robot whose horizontal movement is greater than its vertical movement, it is possible to further shorten the transport time when the robot turns, and it is possible to significantly shorten the overall transport time.

本発明の制御方法は、作業領域と、作業領域に接して配置された複数のステージと、作業領域に設けられて複数のステージに対してワークをロード/アンロードしてワークを搬送するロボットと、を有するワーク搬送システムにおけるロボットの制御方法であって、ステージごとに、待機位置と動作切替点とを定め、ステージごとにロボットを待機位置とそのステージのステージ位置との間でロボットを移動させるときに、当該ステージの待機位置と動作切替点との間でロボットをPTP動作で移動させ、そのステージの動作切替点とステージ位置との間でロボットを直線補間動作で移動させ、動作切替点は、ステージのステージ位置から作業領域に向けて引き戻した位置であってロボットが動作切替点にあるときにロボットの一部またはロボットに載置されているワークの一部がそのステージの内部にある位置であり、待機位置は、ロボットが作業領域の内壁に干渉することなく他のステージの待機位置に対して直接旋回することが可能である作業領域内の位置であって、待機位置に対応するステージの動作切替点までPTP動作でロボットが移動しても、ロボット及びロボットに載置されているワークが作業領域の内壁及びそのステージの内壁に干渉しない位置である。 The control method of the present invention is a method for controlling a robot in a work transport system having a work area, multiple stages arranged adjacent to the work area, and a robot provided in the work area for loading/unloading workpieces to/from the multiple stages to transport the workpieces, and a standby position and an operation switching point are determined for each stage, and when the robot is moved between the standby position for each stage and the stage position of the stage, the robot is moved between the standby position of the stage and the operation switching point by PTP operation, and the robot is moved between the operation switching point and the stage position of the stage by linear interpolation operation, the operation switching point is a position pulled back from the stage position of the stage toward the work area, and when the robot is at the operation switching point, a part of the robot or a part of the workpiece placed on the robot is inside the stage, and the standby position is a position in the work area where the robot can directly rotate to the standby position of another stage without interfering with the inner wall of the work area, and a position where the robot and the workpiece placed on the robot do not interfere with the inner wall of the work area or the inner wall of the stage, even if the robot moves to the operation switching point of the stage corresponding to the standby position by PTP operation.

本発明の制御方法によれば、ロボットの一部あるいはワークの一部がステージの内部に入り込んでいる位置に動作切替点を定め、待機位置と動作切替点の間ではPTP動作でロボットを移動させ、動作切替点とステージ位置の間では直線補間動作でロボットを移動させるので、従来の制御方法に比べて直線補間動作での移動距離が短くなって、ワークの搬送に要する時間を短縮することができる。また、あるステージの待機位置と別のステージの待機位置との間で移動するときにロボットのアーム類を折り畳む必要がないので、それによっても搬送時間を短縮することができる。 According to the control method of the present invention, a motion switching point is set at a position where a part of the robot or a part of the workpiece is inside the stage , the robot is moved by PTP motion between the standby position and the motion switching point, and the robot is moved by linear interpolation motion between the motion switching point and the stage position, so that the moving distance by linear interpolation motion is shorter than that of the conventional control method, and the time required to transport the workpiece can be shortened. Also, since there is no need to fold the arms of the robot when moving between the standby position of one stage and the standby position of another stage, the transport time can be shortened.

本発明の制御方法では、待機位置の相互間でもロボットをPTP動作で移動させることが好ましい。このようにPTP動作で移動させることにより、さらなる搬送時間の短縮が可能になる。 In the control method of the present invention, it is preferable to move the robot between waiting positions using PTP operations. By moving the robot using PTP operations in this manner, it is possible to further reduce the transport time.

本発明の制御方法では、ロボットは、例えば、基台と、基台に回転可能に接続する基台側リンクと、基台側リンクに連結するアーム側リンクと、アーム側リンクに回転自在に接続するアームと、アームに回転自在に接続してワークを保持するハンドと、を備える水平多関節型ロボットである。この水平多関節型ロボットにおいて、基台側リンクとアーム側リンクとは、アーム側リンクとアームとの連結軸の中心点の移動軌跡が所定の直線となるように規制するリンク機構を構成している。垂直方向での動きよりも水平方向での動きが大きい水平多関節型ロボットを備えるワーク搬送システムにおいて本発明を適用して水平多関節型ロボットを制御することにより、ロボット旋回時の搬送時間をより短縮することが可能となって、全体としての搬送時間の大幅な短縮が可能になる。 In the control method of the present invention, the robot is, for example, a horizontal articulated robot including a base, a base-side link rotatably connected to the base, an arm-side link connected to the base-side link, an arm rotatably connected to the arm-side link, and a hand rotatably connected to the arm to hold a workpiece. In this horizontal articulated robot, the base-side link and the arm-side link form a link mechanism that regulates the movement trajectory of the center point of the connecting axis between the arm-side link and the arm so that it becomes a predetermined straight line. By applying the present invention to control the horizontal articulated robot in a workpiece transport system including a horizontal articulated robot whose horizontal movement is greater than its vertical movement, it is possible to further shorten the transport time when the robot turns, and to significantly shorten the overall transport time.

本発明によれば、ステージに対するアクセスの軸線上であってステージ外となる位置に待機/退避位置を設定した場合に比べてワークの搬送に時間を短縮することができる。 According to the present invention, the time required to transport the workpiece can be reduced compared to when the standby/escape position is set on the axis of access to the stage but outside the stage.

本発明の実施の一形態のワーク搬送システムを示す概略平面図である。1 is a schematic plan view showing a workpiece transport system according to an embodiment of the present invention; 水平多関節型ロボットの概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a horizontal articulated robot. 本発明におけるロボットの制御方法を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a method for controlling a robot according to the present invention. 従来の制御方法によるワークを搬送を段階的に示す図である。1A to 1C are diagrams showing the steps of transporting a workpiece using a conventional control method. 本発明に基づく制御方法によるワークの搬送を段階的に示す図である。1A to 1C are diagrams showing the steps of transporting a workpiece using a control method according to the present invention. 従来の制御方法及び本発明に基づく制御方法を実施した場合を対比させて、ワークとハンドの位置の時間経過を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing the positions of the workpiece and the hand over time, comparing the case where a conventional control method and the case where a control method based on the present invention are implemented.

次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施の一形態のワーク搬送システムを示している。このワーク搬送システムは、作業領域40内に配置された多関節型ロボットであるロボット1と、作業領域40に接して配置されてワーク21のロード及びアンロードの対象となる複数のステージ20とから構成されている。ワーク21は例えば半導体ウエハである。ここでは5個のステージ20が設けられているが、設けられるステージ20の数はこれに限定されるものではない。図示右上のステージ20には、既にワーク21が収納されている。作業領域40は、ロボット1が他の物体と干渉することなくハンドやアームなどを動かすことができる空間である。図示したものでは作業領域40は長方形となっているが、作業領域40の形状は長方形に限られるものではなく、より頂点の数が多い多角形であってもよく、凹多角形であってもよく、さらには多角形の辺の一部が曲線となっているものであってもよい。各ステージ20は、作業領域40に面した開口を備えており、ロボット1のハンドは、この開口を介してステージ20の内部に入り込み、そのステージ20に対してワーク21のロード及びアンロードを行うことができ、多関節型ロボット1は、そのリンクやアーム、ハンドを動かすことによって、ステージ20の相互間でワーク21を搬送することができる。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a workpiece transport system according to an embodiment of the present invention. This workpiece transport system is composed of a robot 1, which is an articulated robot, arranged in a working area 40, and a plurality of stages 20 arranged in contact with the working area 40 and on which a workpiece 21 is loaded and unloaded. The workpiece 21 is, for example, a semiconductor wafer. Here, five stages 20 are provided, but the number of stages 20 provided is not limited to this. The workpiece 21 has already been stored in the stage 20 at the upper right in the figure. The working area 40 is a space in which the robot 1 can move its hand, arm, etc. without interfering with other objects. In the illustrated example, the working area 40 is rectangular, but the shape of the working area 40 is not limited to a rectangle, and may be a polygon with a larger number of vertices, a concave polygon, or a polygon with some curved sides. Each stage 20 has an opening facing the working area 40, and the hand of the robot 1 can enter the inside of the stage 20 through this opening to load and unload a workpiece 21 onto the stage 20. The articulated robot 1 can transport the workpiece 21 between the stages 20 by moving its links, arms and hands.

ロボット1は、特許文献2に説明されているものと同様の3リンク型の水平多関節型ロボットであり、ワーク21を保持する2本のハンド7a,7bと、ハンド7a,7bを回転可能に保持するアーム6と、アーム6の基端側におけるアーム関節部J1を回転可能に保持するとともに、アーム関節部J1の移動軌跡がステージ20の並び方向とほぼ平行の直線となるように動作するリンク機構3と、リンク機構3の基端側が回転可能に支持された基台2と、を有している。リンク機構3は、基台2側に位置し、基台2に回転可能に保持された基台側リンク4と、アーム6側に位置するアーム部側リンク5とを備え、両方のリンク4,5はリンク関節部J2によって互いに回転可能に連結されている。 The robot 1 is a three-link horizontal articulated robot similar to that described in Patent Document 2, and includes two hands 7a, 7b that hold a workpiece 21, an arm 6 that rotatably holds the hands 7a, 7b, a link mechanism 3 that rotatably holds an arm joint J1 at the base end of the arm 6 and operates so that the movement trajectory of the arm joint J1 is a straight line substantially parallel to the arrangement direction of the stages 20, and a base 2 on which the base end of the link mechanism 3 is rotatably supported. The link mechanism 3 is located on the base 2 side and includes a base side link 4 rotatably held on the base 2, and an arm side link 5 located on the arm 6 side, and both links 4, 5 are rotatably connected to each other by the link joint J2.

図2は、水平多関節型ロボットであるロボット1をさらに詳しく示す図であり、リンク4,5やアーム6、ハンド7a,7bを延ばした状態での垂直断面図と描かれている。基台2は、昇降モータ(図示せず)によって駆動されて上下方向に昇降する昇降筒8を備えている。基台側リンク4は、昇降筒8に連結され、昇降筒8に内蔵されたリンク機構モータ8aによって回転可能に保持されており、昇降筒8の昇降に伴って基台2に対して昇降可能となっている。基台側リンク4には、基台側プーリ4a、アーム側プーリ4b及びベルト4cが内蔵されており、ベルト4cは基台側プーリ4aとアーム側プーリ4bの間で架けわたされている。基台側プーリ4aとアーム側プーリ4bとの径の比は2:1となっている。アーム側プーリ4bはアーム側リンク5に連結されており、基台側リンク4が基台側プーリ4aの回転中心を中心として回転したとき、基台側プーリ4aとアーム側プーリ4bとの回転角度比、すなわち基台側リンク4とアーム側リンク5との回転角度比は1:2となる。さらに、基台側リンク4とアーム側リンク5の長さは等しい。その結果、リンク機構3は、アーム側リンク5とアーム6とを回転可能に連結する連結軸の中心点(アーム関節部J1)の移動軌跡が、所定の直線上に規制されることになる。 Figure 2 shows the robot 1, which is a horizontally articulated robot, in more detail, and is drawn as a vertical cross-section with the links 4, 5, arm 6, and hands 7a, 7b extended. The base 2 is equipped with a lifting tube 8 that is driven by a lifting motor (not shown) to move up and down. The base side link 4 is connected to the lifting tube 8 and rotatably held by a link mechanism motor 8a built into the lifting tube 8, and can move up and down relative to the base 2 as the lifting tube 8 moves up and down. The base side link 4 has a base side pulley 4a, an arm side pulley 4b, and a belt 4c built in, and the belt 4c is stretched between the base side pulley 4a and the arm side pulley 4b. The diameter ratio of the base side pulley 4a to the arm side pulley 4b is 2:1. The arm-side pulley 4b is connected to the arm-side link 5, and when the base-side link 4 rotates around the center of rotation of the base-side pulley 4a, the rotation angle ratio between the base-side pulley 4a and the arm-side pulley 4b, i.e., the rotation angle ratio between the base-side link 4 and the arm-side link 5, is 1:2. Furthermore, the base-side link 4 and the arm-side link 5 are equal in length. As a result, in the link mechanism 3, the movement trajectory of the center point (arm joint J1) of the connecting shaft that rotatably connects the arm-side link 5 and the arm 6 is restricted to a predetermined straight line.

アーム6は、アーム側リンク5の先端に連結されており、アーム側リンク5に内蔵されたアーム駆動モータ51によって回転可能に保持されている。なお、図2では、説明の便宜上、アーム駆動モータ51をアーム側リンク5に内蔵させているが、アーム駆動モータ51の設置場所はこれに限られず、例えば、アーム6にアーム駆動モータ51を内蔵してもよい。ハンド7a,7bは、アーム6の先端に連結され、アーム6に内蔵されたフレームモータ6a,6bによってそれぞれ回転可能に保持されている。ハンド7a,7bのアーム6に対する連結中心は同一の軸であり、この軸をハンド7a,7bの回転中心J3とする。ハンド7aは、ハンド7bよりも上側に配置されている。ロボット1には、ロボット1を駆動してその動作を制御するためにロボットコントローラ10が設けられており、ロボットコントローラ10にはケーブル16を介してティーチングペンダント15が接続している。ティーチングペンダント15は、ロボット1のティーチングに際して作業者によって使用されるものである。 The arm 6 is connected to the tip of the arm-side link 5 and is rotatably held by an arm drive motor 51 built into the arm-side link 5. In FIG. 2, the arm drive motor 51 is built into the arm-side link 5 for convenience of explanation, but the installation location of the arm drive motor 51 is not limited thereto. For example, the arm drive motor 51 may be built into the arm 6. The hands 7a and 7b are connected to the tip of the arm 6 and are rotatably held by frame motors 6a and 6b built into the arm 6. The connection centers of the hands 7a and 7b to the arm 6 are the same axis, and this axis is the rotation center J3 of the hands 7a and 7b. The hand 7a is disposed above the hand 7b. The robot 1 is provided with a robot controller 10 for driving the robot 1 and controlling its operation, and a teaching pendant 15 is connected to the robot controller 10 via a cable 16. The teaching pendant 15 is used by an operator when teaching the robot 1.

ロボット1ではその姿勢に関して原点位置も定められている。本実施形態のロボット1では、基台側リンク4、アーム側リング5、アーム6及びハンド7a,7bが相互に重なり合うように折り畳んだ状態であって、ハンド7a,7bの先端が、図1において上向きとなる状態を原点位置とする。 The robot 1 also has an origin position determined for its posture. In the robot 1 of this embodiment, the origin position is the state in which the base side link 4, arm side ring 5, arm 6, and hands 7a, 7b are folded so as to overlap each other, and the tips of the hands 7a, 7b are facing upward in FIG. 1.

特許文献2に記載された方法では、作業領域40においてステージ20の正面となる位置にそのステージ20のための待機/退避位置を設定し、その待機/退避位置からステージ20の内部へハンドを動かすときは直線補間動作を実行していた。待機/退避位置は、ステージ20の外部であって、かつステージ20に対するアクセスの軸線上にある。ステージ20の内部から待機/退避位置にハンドを戻すときも同様に直線補間動作を実行していた。これに対し本実施形態のワーク搬送システムでは、作業領域40内には位置するが、必ずしもそのステージ20に対するアクセスの軸線上には存在しなくてもよい位置を待機位置とする。ステージ20に対するアクセスの軸線上に待機/退避位置を配置しない代わりに、その軸線上の位置であって、ステージ20からハンドをある距離だけ作業領域40に向かって引き戻した点を動作切替点として設定する。動作切替点は、特許文献2での待機位置よりも一般にステージ20側に位置する。したがって一般的には、動作切替点にハンドがあるときにハンドあるいはワークの一部がステージ20の内部にある。 In the method described in Patent Document 2, a standby/retract position for the stage 20 is set at a position in front of the stage 20 in the working area 40, and a linear interpolation operation is performed when the hand is moved from the standby/retract position to the inside of the stage 20. The standby/retract position is outside the stage 20 and on the axis of access to the stage 20. A linear interpolation operation is also performed when the hand is returned from the inside of the stage 20 to the standby/retract position. In contrast, in the work transport system of this embodiment, a position that is located within the working area 40 but does not necessarily have to be on the axis of access to the stage 20 is set as the standby position. Instead of locating the standby/retract position on the axis of access to the stage 20, a position on the axis where the hand is pulled back a certain distance from the stage 20 toward the working area 40 is set as the operation switching point. The operation switching point is generally located closer to the stage 20 than the standby position in Patent Document 2. Therefore, generally, when the hand is at the operation switching point, a part of the hand or the work is inside the stage 20.

本実施形態において「待機位置」は、ワークの取得もしくは収納が完了してアームを引き戻した姿勢位置、またはステージ20の前位置まで動作させるコマンドにより到達する位置であって以下の2条件を満たす位置である。
条件1:待機位置からそのステージ20の動作切替点までロボット1をPTP動作で進ませても、作業領域の内壁やステージの内壁と干渉しない。
条件2:他のステージ20の待機位置に対して直接旋回しても、ハンドやハンドに搭載されているワークが作業領域40の内壁などと干渉しない。
In this embodiment, the "standby position" is the posture position where the arm is pulled back after the workpiece has been acquired or stored, or the position reached by a command to move the arm to the front position of the stage 20, which satisfies the following two conditions:
Condition 1: Even if the robot 1 is advanced by PTP motion from the standby position to the motion switching point of the stage 20, it does not interfere with the inner wall of the working area or the inner wall of the stage.
Condition 2: Even if the stage 20 rotates directly relative to the standby position of the other stage 20, the hand and the workpiece carried on the hand do not interfere with the inner wall of the working area 40, etc.

本発明における以上の条件を満たす待機位置は、例えば、特許文献2において説明した指定経由点と同様に定めることができる。ハンドやアーム折り畳んだ姿勢がロボット1の原点位置である場合には、ロボット1は、原点位置と待機位置との間もPTP動作で移動することができる。また本実施形態では、ステージ20においてワーク21の定位置が定められているとして、ロボット1のハンドのワーク搭載部がステージ20におけるワーク21の定位置と合致する位置を「ステージ位置」と呼ぶ。したがって「ステージ位置のティーチング」とは、ステージ20上に置かれているワーク21の中心位置にハンドのワーク搭載部の中心が一致する姿勢を座標として登録することを意味する。ワーク21のロード及びアンロードは、ステージ位置において実行される。ワーク21の搬送においてはワーク21をすくい上げるなどの高さ方向の動きも必要となるが、本発明は水平方向での搬送時間の短縮を目的としているため、以下では、ロボット1の高さ方向への動きについての説明は割愛する。 The standby position that satisfies the above conditions in the present invention can be determined in the same manner as the designated via point described in Patent Document 2, for example. When the posture in which the hand or arm is folded is the origin position of the robot 1, the robot 1 can also move between the origin position and the standby position by PTP operation. In this embodiment, the fixed position of the workpiece 21 is determined on the stage 20, and the position where the workpiece mounting part of the hand of the robot 1 coincides with the fixed position of the workpiece 21 on the stage 20 is called the "stage position". Therefore, "teaching the stage position" means registering the posture in which the center of the workpiece mounting part of the hand coincides with the center position of the workpiece 21 placed on the stage 20 as a coordinate. The loading and unloading of the workpiece 21 is performed at the stage position. In the transportation of the workpiece 21, vertical movement such as scooping up the workpiece 21 is also required, but since the present invention aims to shorten the transportation time in the horizontal direction, the following description of the vertical movement of the robot 1 is omitted.

次に、本実施形態のワーク搬送システムにおける制御方法を説明する。本実施形態では、あるステージ20の待機位置と別のステージ20の待機位置との間では、PTP動作で直接移動できる。このとき、ロボット1のリンク機構やアームを折り畳む必要がないので、搬送時間を短縮できる。また本実施形態では、待機位置とステージ位置との間でのワークの搬送時間を大きく短縮することにより、全体としての搬送時間のさらに短縮している。図3は、本実施形態での制御方法を説明する図である。図3及びそれに引き続く図において、実線による矢印はPTP動作による移動を示し、破線による矢印は直線補間動作による移動を示している。本実施形態では、待機位置と動作切替点の間では、最速での移動を可能にするPTP動作でハンドを移動させ、動作切替点とステージ位置の間では直線補間動作によりハンドを移動させる。動作切替点は、ハンドが経由する位置であって、ハンドやワークがステージ20の内壁などに干渉しないという条件の下で、直線補間動作での動作量すなわち距離ができるだけ短くなるように設定される。このような動作切替点は、特許文献2に示す方法での待機/退避位置よりはステージ位置に近い位置に設定されるから、本実施形態によれば、直線補間動作による移動距離が短くなり、全体としてハンドの移動時間すなわち搬送時間が短縮される。以下、従来の制御方法による動作と本実施形態による動作とを具体的に対比させながら説明する。 Next, the control method in the work transport system of this embodiment will be described. In this embodiment, the work can be moved directly between the standby position of one stage 20 and the standby position of another stage 20 by PTP operation. At this time, since there is no need to fold the link mechanism or arm of the robot 1, the transport time can be shortened. In this embodiment, the transport time of the work between the standby position and the stage position is greatly shortened, thereby further shortening the overall transport time. FIG. 3 is a diagram explaining the control method in this embodiment. In FIG. 3 and the figures following it, the solid arrows indicate movement by PTP operation, and the dashed arrows indicate movement by linear interpolation operation. In this embodiment, the hand is moved between the standby position and the operation switching point by PTP operation that enables the fastest movement, and the hand is moved between the operation switching point and the stage position by linear interpolation operation. The operation switching point is a position through which the hand passes, and is set so that the amount of movement, i.e., the distance, in the linear interpolation operation is as short as possible under the condition that the hand and the work do not interfere with the inner wall of the stage 20. Such an operation switching point is set at a position closer to the stage position than the standby/retraction position in the method shown in Patent Document 2, so according to this embodiment, the movement distance by linear interpolation operation is shorter, and the overall movement time of the hand, i.e., the transport time, is shortened. Below, we will explain the operation according to the conventional control method and the operation according to this embodiment in detail by comparing them.

図1に示すワーク搬送システムにおいて、ロボット1の上側のハンド7aを用いて、右上のステージ20に収納されているワーク21を左下のステージ20に搬送する場合を考える。図4は、従来の制御方法でのロボット1とワーク21の動きを段階的に示している。(a)は、原点位置にあるロボット1を示している。ロボット1は、(b)に示すように、原点位置からPTP動作により右上のステージ20の待機/退避位置に移動する。この待機/退避位置は、ステージ20に対するアクセスの軸線上にある。続いて、(c)に示すように、直線補間動作によりハンド7aをステージ位置に移動させ、ワーク21を取得する。ワーク21の取得後、(d)に示すようにハンド7aは直線補間動作によって待機/退避位置まで引き戻され、そののちロボット1は、アーム旋回時にハンド7aやワーク21が作業領域40の内壁に干渉しないように、(e)に示すように、ハンド7aをある程度畳んだ姿勢位置である、旋回前の中間位置にPTP動作で移動する。そしてロボット1は、PTP動作で旋回しつつ、(f)に示すように、ハンド7aをある程度畳んだ姿勢位置である、旋回後の中間位置に移動する。(e),(f)に示す中間位置は、例えば、特許文献2に示す制御方法における指定経由点である。(f)示す中間位置からロボット1は、PTP動作によって、(g)に示すように、左下のステージ20の待機/退避位置に移動する。最後にロボット1のハンド7aが、直線補間動作によって左下のステージ20のステージ位置に移動して、そのステージ20にワーク21を収納する。 In the work transport system shown in FIG. 1, consider the case where the upper hand 7a of the robot 1 is used to transport the work 21 stored in the upper right stage 20 to the lower left stage 20. FIG. 4 shows the steps of the movement of the robot 1 and the work 21 in a conventional control method. (a) shows the robot 1 at the origin position. As shown in (b), the robot 1 moves from the origin position to the standby/retraction position of the upper right stage 20 by PTP operation. This standby/retraction position is on the axis of access to the stage 20. Next, as shown in (c), the hand 7a is moved to the stage position by linear interpolation operation to obtain the work 21. After obtaining the work 21, the hand 7a is pulled back to the standby/retraction position by linear interpolation operation as shown in (d), and then the robot 1 moves by PTP operation to the intermediate position before turning, which is a posture position in which the hand 7a is folded to a certain extent as shown in (e) so that the hand 7a and the work 21 do not interfere with the inner wall of the working area 40 when the arm is turned. Then, while rotating using PTP operation, the robot 1 moves to an intermediate position after rotation, in which the hand 7a is somewhat folded, as shown in (f). The intermediate positions shown in (e) and (f) are, for example, designated waypoints in the control method shown in Patent Document 2. From the intermediate position shown in (f), the robot 1 moves by PTP operation to a standby/retraction position on the lower left stage 20, as shown in (g). Finally, the hand 7a of the robot 1 moves by linear interpolation operation to the stage position on the lower left stage 20, and stores the workpiece 21 on the stage 20.

図5は、図4に示したワーク21の搬送を、本実施形態の制御方法で実施したときのロボット1とワーク21の動きを示している。本実施形態の制御方法でも、ロボット1は、(a)に示す原点位置から、(b)に示すように、右上のステージ20に対する待機位置にPTP動作で移動する。ここでの待機位置は、ステージ20の前面にあるわけでなく、また、ハンド7aも図5に示した場合よりも折り畳まれた状態にある。そして、(c)に示すように、PTP動作によってハンド7aは動作切替点に移動し、引き続いて(d)に示すように直線補間動作によってステージ位置に移動してワーク21を取得する。ワーク21の取得後、(e)に示すようにハンド7aは直線補間動作によって動作切替点に引き戻り、続いてPTP動作によって(f)に示す待機位置に戻る。次に、ロボット1は、PTP動作によって、(g)に示すように左下のステージ20の待機位置に旋回する。左下のステージ20の待機位置も、そのステージ20の前面にはなく、ハンド7aも折り畳まれた状態にある。(g)に示す待機位置から、ハンド7aは、(h)に示すようにPTP動作によって動作切替点に移動し、引き続いて(i)に示すように直線補間動作によりステージ位置に移動してワーク21をステージ20に収納する。その後、ハンド7aは、(j)に示すように直線補間動作によって動作切替点に移動し、次の搬送のために、(k)に示すようにPTP動作で待機位置に戻る。 Figure 5 shows the movement of the robot 1 and the workpiece 21 when the transport of the workpiece 21 shown in Figure 4 is performed by the control method of this embodiment. Even in the control method of this embodiment, the robot 1 moves from the origin position shown in (a) to the standby position for the stage 20 at the upper right by PTP operation as shown in (b). The standby position here is not in front of the stage 20, and the hand 7a is also in a folded state compared to the case shown in Figure 5. Then, as shown in (c), the hand 7a moves to the operation switching point by PTP operation, and then moves to the stage position by linear interpolation operation as shown in (d) to acquire the workpiece 21. After acquiring the workpiece 21, the hand 7a returns to the operation switching point by linear interpolation operation as shown in (e), and then returns to the standby position shown in (f) by PTP operation. Next, the robot 1 rotates to the standby position of the stage 20 at the lower left by PTP operation as shown in (g). The standby position of the stage 20 at the lower left is also not in front of the stage 20, and the hand 7a is also in a folded state. From the standby position shown in (g), the hand 7a moves to the operation switching point by PTP operation as shown in (h), and then moves to the stage position by linear interpolation operation as shown in (i) to store the workpiece 21 on the stage 20. After that, the hand 7a moves to the operation switching point by linear interpolation operation as shown in (j), and returns to the standby position by PTP operation as shown in (k) for the next transfer.

図6は、ワーク21を載置して原点位置にあるロボット1がステージ20にワーク21を収納するときのハンド7aとワーク21との動きを、従来の方法による場合(破線の左側)と本実施形態の方法による場合(破線の右側)とを比べて示している。図ではワーク21を大きな円で、ハンド7aのアーム6に対する連結中心である回転軸J3を小円で示している。ハンド7a自体はその中心線を線分で示すことにより表現している。原点位置を示す(a)から(i)まで順番に時間が経過している。いずれの制御方法においても原点位置からはハンド7aはPTP動作で移動する。本実施形態の制御方法では(c)において既に待機位置を通過し、(e)では既にワーク21の一部がステージ20の中に進入している。(f)の時点において、従来の制御方法ではようやく待機/退避位置に到達しているのに対し、本実施形態の方法では動作切替点に到達している。その後、どちらの制御方法においても直線補間動作によってハンド7aがステージ位置に向かって移動するが、本実施形態の場合、(h)においてステージ位置に到達しているのに対し、従来の制御方法では、(i)の時点でハンド1がステージ位置に到達している。このように本実施形態の制御方法によれば、ステージ位置に早期に到達でき、搬送時間を短縮することができる。 Figure 6 shows the movement of the hand 7a and the workpiece 21 when the robot 1, which is at the origin position with the workpiece 21 placed thereon, stores the workpiece 21 on the stage 20, in a comparison between the conventional method (left side of the dashed line) and the method of this embodiment (right side of the dashed line). In the figure, the workpiece 21 is shown as a large circle, and the rotation axis J3, which is the connection center of the hand 7a to the arm 6, is shown as a small circle. The hand 7a itself is represented by showing its center line as a line segment. Time passes in order from (a) to (i), which show the origin position. In both control methods, the hand 7a moves from the origin position by PTP operation. In the control method of this embodiment, the hand 7a has already passed the standby position at (c), and part of the workpiece 21 has already entered the stage 20 at (e). At the point (f), the conventional control method finally reaches the standby/retraction position, whereas the method of this embodiment reaches the operation switching point. After that, in both control methods, the hand 7a moves toward the stage position by linear interpolation, but in the case of this embodiment, the hand 7a reaches the stage position at (h), whereas in the conventional control method, the hand 1 reaches the stage position at (i). Thus, with the control method of this embodiment, the stage position can be reached early, shortening the transport time.

本実施形態のワーク搬送システムにおいて、ステージ20ごとの待機位置、動作経由点及びステージ位置は、例えば、ティーチングペンダント15を用いたティーチングによってロボットコントローラ10に登録されてもよいし、作業領域40の形状、作業領域40に対する各ステージ20の位置関係、及びロボット1におけるリンク機構3やアーム6、ハンド7a,7bの寸法などから計算によって算出されてロボットコントローラ40に登録されてもよい。 In the workpiece transport system of this embodiment, the waiting position, operation via point, and stage position for each stage 20 may be registered in the robot controller 10 by teaching using the teaching pendant 15, for example, or may be calculated from the shape of the working area 40, the positional relationship of each stage 20 to the working area 40, and the dimensions of the link mechanism 3, arm 6, and hands 7a and 7b in the robot 1, and registered in the robot controller 40.

以上説明した本実施形態のワーク搬送システムによれば、ハンドの一部あるいはワークの一部がステージ20の内部に入り込んでいる位置に動作経由点を定め、待機位置と動作切替点の間ではPTP動作でロボットを移動させ、動作経由点とステージ位置の間では直線補間動作でロボットを移動させるので、従来の制御方法によりロボットを動作させる場合に比べて直線補間動作での移動距離が短くなって、ワークの搬送に要する時間を短縮することができる。また、あるステージの待機位置と別のステージの待機位置との間でPTP動作により直接移動させることができ、ロボット1においてリンク機構やアームを折り畳む必要がないので、それによっても搬送時間を短縮することができる。 According to the workpiece transport system of this embodiment described above, an operational via point is set at a position where part of the hand or part of the workpiece is inside the stage 20, the robot is moved between the standby position and the operational switching point by PTP operation, and the robot is moved between the operational via point and the stage position by linear interpolation operation, so that the movement distance in the linear interpolation operation is shorter than when the robot is operated by the conventional control method, and the time required to transport the workpiece can be shortened. In addition, direct movement between the standby position of one stage and the standby position of another stage can be performed by PTP operation, and there is no need to fold the link mechanism or arms in the robot 1, which also shortens the transport time.

1…多関節型ロボット;2…基台;3…リンク機構;4…基台側リンク;5…アーム部側リンク;6…アーム;7a,7b…ハンド;8…昇降筒;10…ロボットコントローラ;15…ティーチングペンダント;20…ステージ:21…ワーク;40…作業領域。 1... Articulated robot; 2... Base; 3... Link mechanism; 4... Base side link; 5... Arm part side link; 6... Arm; 7a, 7b... Hand; 8... Lifting tube; 10... Robot controller; 15... Teaching pendant; 20... Stage; 21... Workpiece; 40... Working area.

Claims (6)

作業領域と、前記作業領域に接して配置された複数のステージと、前記作業領域に設けられて前記複数のステージに対してワークをロード/アンロードして前記ワークを搬送するロボットと、を有するワーク搬送システムであって、
前記ステージごとに、待機位置と動作切替点とが定められ、
前記動作切替点は、前記ステージのステージ位置から前記作業領域に向けて引き戻した位置であって前記ロボットが前記動作切替点にあるときに前記ロボットの一部または前記ロボットに載置されているワークの一部が当該ステージの内部にある位置であり、
前記待機位置は、前記ロボットが前記作業領域の内壁に干渉することなく他のステージの待機位置に対して直接旋回することが可能である前記作業領域内の位置であって、前記待機位置に対応する前記ステージの前記動作切替点までポイント・ツー・ポイント動作で前記ロボットが移動しても、前記ロボット及び前記ロボットに載置されている前記ワークが前記作業領域の内壁及び当該ステージの内壁に干渉しない位置であり、
前記ステージごとに、当該ステージの前記待機位置と前記動作切替点との間で前記ロボットがポイント・ツー・ポイント動作で移動し、当該ステージの前記動作切替点と前記ステージ位置との間で前記ロボットが直線補間動作で移動する、ワーク搬送システム。
A workpiece transport system having a working area, a plurality of stages arranged in contact with the working area, and a robot provided in the working area for loading/unloading a workpiece to/from the plurality of stages and transporting the workpiece,
A standby position and an operation switching point are defined for each stage,
the operation switching point is a position where the stage is pulled back from a stage position toward the working area, and where a part of the robot or a part of a workpiece placed on the robot is inside the stage when the robot is at the operation switching point;
the standby position is a position within the working area where the robot can turn directly relative to a standby position of another stage without interfering with an inner wall of the working area, and where the robot and the workpiece placed on the robot do not interfere with the inner wall of the working area or the inner wall of the stage even when the robot moves by point-to-point operation to the operation switching point of the stage corresponding to the standby position,
A workpiece transport system, wherein for each stage, the robot moves in a point-to-point manner between the waiting position and the operation switching point of the stage, and the robot moves in a linear interpolation manner between the operation switching point of the stage and the stage position.
前記待機位置の相互間で前記ロボットがポイント・ツー・ポイント動作で移動する、請求項1に記載のワーク搬送システム。 The workpiece transport system according to claim 1, wherein the robot moves between the waiting positions in a point-to-point manner. 前記ロボットは、
基台と、
前記基台に回転可能に接続する基台側リンクと、
前記基台側リンクに連結するアーム側リンクと、
前記アーム側リンクに回転自在に接続するアームと、
前記アームに回転自在に接続して前記ワークを保持するハンドと、
を備える水平多関節型ロボットであり、
前記基台側リンクと前記アーム側リンクとは、前記アーム側リンクと前記アームとの連結軸の中心点の移動軌跡が所定の直線となるように規制するリンク機構を構成する、請求項1または2に記載のワーク搬送システム。
The robot comprises:
The base and
A base side link rotatably connected to the base;
an arm-side link connected to the base-side link;
an arm rotatably connected to the arm-side link;
a hand rotatably connected to the arm to hold the workpiece;
A horizontal articulated robot comprising:
3. The work transport system according to claim 1, wherein the base side link and the arm side link form a link mechanism that regulates a movement trajectory of a center point of a connecting shaft between the arm side link and the arm so that the movement trajectory is a predetermined straight line.
作業領域と、前記作業領域に接して配置された複数のステージと、前記作業領域に設けられて前記複数のステージに対してワークをロード/アンロードして前記ワークを搬送するロボットと、を有するワーク搬送システムにおける前記ロボットの制御方法であって、
前記ステージごとに、待機位置と動作切替点とを定め、
前記ステージごとに前記ロボットを前記待機位置と当該ステージのステージ位置との間で前記ロボットを移動させるときに、当該ステージの前記待機位置と前記動作切替点との間で前記ロボットをポイント・ツー・ポイント動作で移動させ、当該ステージの前記動作切替点と前記ステージ位置との間で前記ロボットを直線補間動作で移動させ、
前記動作切替点は、前記ステージの前記ステージ位置から前記作業領域に向けて引き戻した位置であって前記ロボットが前記動作切替点にあるときに前記ロボットの一部または前記ロボットに載置されている前記ワークの一部が当該ステージの内部にある位置であり、
前記待機位置は、前記ロボットが前記作業領域の内壁に干渉することなく他のステージの待機位置に対して直接旋回することが可能である前記作業領域内の位置であって、前記待機位置に対応するステージの前記動作切替点までポイント・ツー・ポイント動作で前記ロボットが移動しても、前記ロボット及び前記ロボットに載置されている前記ワークが前記作業領域の内壁及び当該ステージの内壁に干渉しない位置である、制御方法。
A method for controlling a robot in a work transport system having a working area, a plurality of stages arranged in contact with the working area, and a robot provided in the working area for loading/unloading a work to/from the plurality of stages and transporting the work, comprising the steps of:
A standby position and an operation switching point are defined for each stage;
When moving the robot between the standby position and a stage position of the stage for each stage, the robot is moved between the standby position and the operation switching point of the stage by a point-to-point operation, and the robot is moved between the operation switching point and the stage position of the stage by a linear interpolation operation;
the operation switching point is a position of the stage pulled back from the stage position toward the working area, and a part of the robot or a part of the workpiece placed on the robot is inside the stage when the robot is at the operation switching point;
The waiting position is a position within the working area where the robot can rotate directly relative to a waiting position of another stage without interfering with the inner wall of the working area, and where the robot and the workpiece placed on the robot do not interfere with the inner wall of the working area or the inner wall of the stage even when the robot moves in a point-to-point operation to the operation switching point of the stage corresponding to the waiting position.
前記待機位置の相互間で前記ロボットをポイント・ツー・ポイント動作で移動させる、請求項4に記載の制御方法。 The control method according to claim 4, wherein the robot is moved between the waiting positions in a point-to-point motion. 前記ロボットは、
基台と、
前記基台に回転可能に接続する基台側リンクと、
前記基台側リンクに連結するアーム側リンクと、
前記アーム側リンクに回転自在に接続するアームと、
前記アームに回転自在に接続して前記ワークを保持するハンドと、
を備える水平多関節型ロボットであり、
前記基台側リンクと前記アーム側リンクとは、前記アーム側リンクと前記アームとの連結軸の中心点の移動軌跡が所定の直線となるように規制するリンク機構を構成する、請求項4または5に記載の制御方法。
The robot comprises:
The base and
A base side link rotatably connected to the base;
an arm-side link connected to the base-side link;
an arm rotatably connected to the arm-side link;
a hand rotatably connected to the arm to hold the workpiece;
A horizontal articulated robot comprising:
6. The control method according to claim 4, wherein the base side link and the arm side link form a link mechanism that regulates a movement trajectory of a center point of a connecting shaft between the arm side link and the arm so as to be a predetermined straight line.
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