※자료제공 : 특허청
<도면1> 본 발명에 따른 로봇 시스템의 제1 실시형태를 나타낸 도면
■요약
수동 유도 운전을 할 때 핸드를 용이하게 이동시켜 미세조정을 할 수가 있고, 또 핸드가 잘못해서 주위의 물체와 충돌하는 것을 방지할 수가 있는 로봇 시스템을 제공한다.
로봇 시스템(10)은 로봇 본체(11)와, 이 로봇 본체(11)를 제어하는 제어부(20)를 갖고 있다. 이 중 로봇 본체(11)는 제1 핸드(12)와, 제1 핸드(12)를 제1 핸드(12)의 기단(12a)으로부터 선단(12b)을 향해 일정 방향을 따라 이동시키는 J1축과, J1축을 수평면상에서 회전시키는 J4축과, J4축을 수직방향으로 이동시키는 J3축과, J3축을 수평면상에서 일정 방향으로 이동시키는 J5축을 갖고 있다.
J1축, J3축, J4축, J5축을 제어부(20)에 의해 동기해서 구동시켜, 제1 핸드(12)를 제1 핸드(12)의 중심을 기준으로 하는 툴 좌표계의 X축, Y축 및 C축 상에서 이동시킬 수 있도록 되어 있다.
■기술분야
본 발명은 로봇 본체와, 이 로봇 본체를 제어하는 제어부를 가진 로봇 시스템에 관한 것으로, 특히 수동 유도운전시에 핸드의 중심을 기준으로 하는 툴 좌표계의 X축, Y축 및 C축을 따라 로봇 본체의 핸드를 이동시킬 수 있는 유리 반송용 로봇 시스템에 관한 것이다.
■배경기술
<도 9>에 도시된 것과 같이, 일반적으로 유리 반송용 로봇 시스템(6)은, 로봇 본체(1)와, 이 로봇 본체(1)를 제어하는 제어부(5)를 갖고 있다. 이 중 로봇 본체(1)는, 제1 핸드(2)와, 제1 핸드(2)와 쌍으로 이루어진 제2 핸드(3)를 갖고 있다. 이들 각 핸드(2, 3)는 유리기판을 재치해서 반송하는 것이다.
또, 로봇 본체(1)는, 제1 핸드(2) 및 제2 핸드(3)를 이동시키는 5개의 축을 갖고 있다.
이들 5개의 축은, 제1핸드(2)를 제1 핸드(2)의 기단(2a)으로부터 선단(2b)을 향해 일정 방향을 따라 이동시키는 J1축과, 제2 핸드를 제2 핸드의 기단(3a)으로부터 선단(3b)을 향해 일정 방향을 따라 이동시키는 J2축과, J1축을 수평면상에서 회전시키는 J4축과, J4축을 수직방향으로 이동시키는 J3축과, J3축을 수평면상에서 일정 방향으로 이동시키는 J5축으로 되어 있다.
또, 로봇 본체(1)를 상방에서 바라본 경우, J1축과 J2축은 월드 좌표계(고정 좌표계)의 XY 평면상에서 동일 직선상에 위치해서 하고 있다.
즉, 제1 핸드(2)는 제2 핸드(3)의 위쪽에 배치되어 있어서, 이들 각 핸드(2, 3)를 상호 연동해서 동작시킴으로써 효율 좋게 유리기판을 반송할 수 있도록 되어 있다.
이와 같은 로봇 본체(1)는, 관절 좌표계(J1축~J5축으로 된 좌표계) 또는 월드 좌표계(고정 좌표계)를 기초로, S자 가감속 동작[일정한 정(正)의 가속도로 서서히 속도를 올리고, 계속해서 일정한 부(負)의 가속도로 서서히 감속해서 정지시키는 동작]에 의한 수동 유도 운전 및 프로그램운전이 가능하도록 되어 있다.
예컨대, 관절 좌표계의 J3축을 따라 제1 핸드(2)를 상하로 이동시키거나 월드 좌표계의 X축을 따라 제2 핸드(3)를 직선 이동시키거나 할 수가 있다.
여기서, 수동 유도 운전(手動誘導運轉)이라 함은, 예컨대 로봇 본체(1)를 티칭하는 작업등, 조작자가 티칭 펜던트(pendant)를 조작해서 로봇 본체(1)를 동작시키는 것을 말한다.
한편, 프로그램운전이라 함은, 제어부에 프로그램된 동작순서를 기초로 로봇 본체(1)를 동작시키는 것을 말한다.
그런데, 종래 로봇 본체(1)를 수동 유도 운전에 의해 유도하는 경우, 관절 좌표계의 각 축을 따라 유도하는 것이 통상적이다.
그러나 관절 좌표계의 각 축을 따라 로봇 본체(1)를 유도하는 경우, 각 핸드(2, 3)는 어디까지나 각 축(J1~J5) 주위에서만 동작시킬 수가 있다.
이 때문에, 로봇 본체(1)의 각 핸드(2, 3)의 선단에서 각 핸드(2, 3)의 위치를 미세 조정하는 작업에는 적합하지가 않다.
예컨대, 로봇 본체(1)의 제1 핸드(2)가 유리 기판 수납부(4)에 대해 약간 경사지게 배치되어 있다고 가정하고, 이 제1 핸드(2)를 유리기판 수납부(4)에 대해 똑바로 삽입할 필요가 있다고 가정한다.
이 경우, 제1 핸드(2)를 관절 좌표계의 J1축만을 따라 진행시키면, 제1 핸드(2)는 유리기판 수납부(4) 안쪽의 측벽(4a)에 충돌할 염려가 있게 된다.
따라서 이와 같은 충돌을 막고, 제1 핸드(2)를 유리기판 수납부(4)에 대해 똑바로 삽입하기 위해서는, 관절 좌표계의 J1축, J4축 및 J5축을 각각 도 11b의 각 화살표 방향으로 조금씩 이동시키면서 제1 핸드(2)를 진행시킬 필요가 있다. 그러나 이와 같이 제1 핸드(2)를 관절 좌표계의 각 축을 따라 유도하는 작업은 어렵고 번잡하다.
또, 작업중에 잘못해서 제1 핸드(2)를 주위의 물체에 충돌시킬 위험성도 크다.
<도면9> 종래의 로봇 시스템을 나타낸 도면
■해결하고자 하는 과제
본 발명은 이와 같은 점을 고려해서 이루어진 것으로, 수동 유도 운전시에 핸드의 중심을 기준으로 하는 툴 좌표계의 X축, Y축 및 C축을 따라 로봇 본체의 핸드를 이동시킬 수가 있는 유리 반송용 로봇 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
