CN110666838B

CN110666838B - 工业用机器人

Info

Publication number: CN110666838B
Application number: CN201910584124.1A
Authority: CN
Inventors: 风间俊道
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 2018-07-03
Filing date: 2019-07-01
Publication date: 2022-12-16
Anticipated expiration: 2039-07-01
Also published as: JP7149119B2; CN110666838A; JP2020009820A

Abstract

本发明提供一种工业用机器人，其能够检测存在于升降的臂支承部的底面的下方的障碍物。工业用机器人(1)具备：保持搬运对象物(2)的手(3、5)、使手(3、5)在水平面内移动的臂(4、6)、支承臂(4、6)的臂支承部(7)、使臂支承部(7)升降的升降机构(8)以及检测存在于臂支承部(7)的底面(11)的下方的障碍物的检测部(20)，检测部(20)具有可动体(21)和传感器(22)，其中，可动体(21)为板状，其沿着臂支承部(7)的底面(11)且与底面(11)之间隔开间隔配置，相对于臂支承部(7)能够在升降方向(Z)上移动，传感器(22)检测可动体(21)在升降方向(Z)上的位移。

Description

工业用机器人

技术领域

本发明涉及一种搬运半导体晶片等搬运对象物的工业用机器人。

背景技术

专利文献1中记载的工业用机器人是搬运半导体晶片的机器人，具备保持半导体晶片的手、使手在水平面内移动的臂、支承臂的臂支承部以及使臂支承部升降的升降机构。通过手在水平面内的移动和升降，将半导体晶片从收纳盒搬运到加热炉，将经加热处理的半导体晶片从加热炉搬运到收纳盒。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-179419号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在使机器人存储臂的轨道的示教时、或者工业用机器人的维护时，操作者接近机器人。例如，在操作者的脚被夹在臂支承部的底面和设置有工业用机器人的地板之间的情况下，期望使工业用机器人迅速停止。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种工业用机器人，其能够检测存在于升降的臂支承部的底面的下方的障碍物。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明一方面提供一种工业用机器人，其具备：手，所述手保持搬运对象物；臂，所述臂使所述手在水平面内移动；臂支承部，所述臂支承部支承所述臂；升降机构，所述升降机构使所述臂支承部升降；以及检测部，所述检测部检测存在于所述臂支承部的底面的下方的障碍物；所述检测部具有：可动体，所述可动体为板状，所述可动体沿着所述臂支承部的所述底面且与所述底面之间隔开间隔配置，并且，所述可动体相对于所述臂支承部能够在所述臂支承部的升降方向上移动；以及传感器，所述传感器检测所述可动体在所述升降方向上的位移。

(发明效果)

根据本发明，可以提供一种工业用机器人，其能够检测存在于升降的臂支承部的底面的下方的障碍物。

附图说明

图1是用于说明本发明的实施方式的工业用机器人之一例的俯视图，是臂缩回的状态的俯视图。

图2是图1的工业用机器人的俯视图，是臂伸出的状态的俯视图。

图3是图1的工业用机器人的主视图。

图4是图1的工业机器人的检测部的主视图。

图5是图4的检测部的侧视图。

(附图标记说明)

1 工业用机器人

2 半导体晶片(搬运对象物)

3 晶片装载机构

4 第一臂

5 传感用手

6 第二臂

7 臂支承部

8 升降机构

9 第一支承部

10 第二支承部

11 臂支承部的底面

20 检测部

21 可动体

22 传感器

23 可动体的第一端部

24 轴

25 悬挂部

26 卡合孔

27 导板

28 卡合销

29 可动体的第二端部

30 臂支承部的侧面

31 铰链杆

32 传感器卡合部

X 第一方向

Y 第二方向

Z 升降方向

具体实施方式

(工业用机器人的整体结构)

图1～图3表示用于说明本发明的实施方式的工业用机器人之一例。工业用机器人1(以下称为“机器人1”)是用于搬运作为搬运对象物的半导体晶片2(以下称为“晶片2”)的机器人。机器人1例如从以规定的间距层叠收纳多个晶片2的盒(省略图示)中同时搬出多个晶片2。而且，机器人1将从盒中搬出的多个晶片2搬入以规定的间距层叠收纳多个晶片2的半导体制造系统的加热炉(图示省略)中。另外，机器人1从加热炉同时搬出多个晶片2，将搬出的多个晶片2搬入盒中。

机器人1具备：装载多个晶片2的晶片装载机构3、可转动地支承晶片装载机构3的基端侧的第一臂4、用于检测盒内或加热炉内的晶片2的收纳状态的传感用手5、可转动地支承传感用手5的基端侧的第二臂6、可转动地支承第一臂4及第二臂6的基端侧的臂支承部7、可升降地支承臂支承部7的升降机构8、以及检测存在于臂支承部7的底面11的下方的障碍物的检测部20。

晶片装载机构3具有按照以规定的间距在上下方向上重叠的方式配置的多个搬运用手。有时收纳于盒中的晶片2的间距和收纳于加热炉中的晶片2的间距不同，晶片装载机构3也可以构成为可以改变多个搬运用手的间距。

传感用手5用于在从盒等中搬出晶片2之前，检测盒内或加热炉内的晶片2的收纳状态(倾斜、突出等)。传感用手5与臂支承部7一体地上下移动，根据传感用手5的上下移动，晶片2被载置于传感用手5上。此外，载置于传感用手5上的晶片2也可以通过传感用手5在盒和加热炉之间搬运。

第一臂4及第二臂6构成为，具有两个关节部，且作为整体进行伸缩。第一臂4的基端侧和第二臂6的基端侧被臂支承部7支承，单独地进行伸缩。臂支承部7具有支承第一臂4及第二臂6的第一支承部9和支承第一支承部9的第二支承部10。在第二支承部10的内部收纳有用于使第一支承部9转动的旋转机构，第一支承部9由第二支承部10可转动地支承。

升降机构8例如使用包含沿上下方向延伸配置的进给丝杠轴和支承进给丝杠轴的支柱部的直线导轨构成，在第二支承部10上设置有与进给丝杠轴螺合的螺母部件。通过电动机使进给丝杠轴旋转，第二支承部10根据进给丝杠轴的旋转沿着进给丝杠轴上下移动。由此，使臂支承部7升降。

(检测部的结构)

图4及图5表示检测部20的结构。检测部20在臂支承部7通过升降机构8下降时，检测存在于臂支承部7的底面11的下方的障碍物。检测部20具有相对于臂支承部7能够在升降方向Z上移动的可动体21和检测可动体21的升降方向的位移的传感器22。

可动体21形成为大致矩形的板状，沿着臂支承部7的底面11配置，且在与底面11之间隔开间隔配置。将与臂支承部7的底面11平行且相互垂直的两个方向中的一方设为第一方向X，另一方设为第二方向Y，可动体21的第一方向X的两端部之一的第一端部23由臂支承部7支承，且能够围绕沿第二方向Y延伸的轴24转动。而且，可动体21的转动范围由悬挂部25限制。悬挂部25由形成有沿升降方向Z延伸的卡合孔26的导板27和与卡合孔26卡合的卡合销28构成，在本例中，导板27设置于可动体21上，卡合销28设置于臂支承部7。

在未对可动体21作用外力的状态下，卡合销28与卡合孔26的上端侧的边缘抵接，以可动体21的与第一端部23相反一侧的第二端部29配置于比第一端部23靠下侧的位置的方式，将可动体21保持在相对于臂支承部7的底面11略微倾斜的状态。当与臂支承部7一体下降的可动体21与存在于臂支承部7的底面11的下方的障碍物接触时，可动体21以缩小底面11和第二端部29之间的间隔的方式绕轴24转动。由此，可动体21的比轴24靠第二端部29的一侧相对于臂支承部7向上方位移。

检测上述的可动体21的升降方向Z的位移的传感器22例如也可以是光传感器等非接触式传感器，但优选接触式传感器，在本例中使用铰链杆型的微动开关。接触式传感器比非接触式传感器简单，且可稳定地检测可动体21的位移。

传感器22设置于与第二方向Y交叉的臂支承部7的一侧面30上，在可动体21上设置有传感器卡合部32，其沿着侧面30在升降方向Z上延伸并到达传感器22的铰链杆31。通过与障碍物抵接的可动体21相对于臂支承部7向上方移动，传感器卡合部32按压铰链杆31。由此，传感器22接通，由传感器22检测出可动体21在升降方向Z上的位移。当传感器22接通时，从传感器22向控制部(未图示)输出检测信号，接收到检测信号的控制部控制升降机构8，停止臂支承部7的下降。根据需要，可以是使臂支承部7停止的制动器工作，也可以是臂支承部7上升。

这样，通过检测沿着臂支承部7的底面11配置的板状的可动体21在升降方向Z上的位移，即使是一个传感器22，也能够在大范围内检测配置于臂支承部7的底面11的下方的障碍物。优选的是，可动体21覆盖臂支承部7的整个底面11。由此，能够更可靠地检测配置于底面11的下方的障碍物。

另外，优选的是，如图4所示，传感器卡合部32设置于可动体21的第一端部23和第二端部29之间，传感器22检测可动体21在第一端部23和第二端部29之间的中间部位的位移。可动体21的位移量根据可动体21的各部分在第一方向X上的位置而不同，第二端部29这一侧的位移量相对较大。通过检测可动体21的中间部位的位移，能够使可动体21的检测对象部位的位移量符合传感器22的可检测范围(铰链杆31的行程)。

另外，也可以将传感器22设置于臂支承部7的底面11上，由可动体21直接按压铰链杆31，但在该情况下，传感器22的大小受到底面11和可动体21之间的间隔的限制。如本例所示，通过将传感器22设置在臂支承部7的侧面30，能够提高传感器22的设计自由度。

如上说明，本说明书公开的工业用机器人具备：保持搬运对象物的手、使上述手在水平面内移动的臂、支承上述臂的支承部、使上述臂支承部升降的升降机构以及检测存在于上述臂支承部的底面的下方的障碍物的检测部，上述检测部具有可动体和传感器，该可动体为板状，沿着上述臂支承部的上述底面且与上述底面之间隔开间隔配置，相对于上述臂支承部能够在上述臂支承部的升降方向上移动，该传感器检测上述可动体在上述升降方向上的位移。通过检测沿着臂支承部的底面配置的板状的可动体的位移，即使是一个传感器，也能够在大范围内检测配置于臂支承部的底面的下方的障碍物。

另外，本说明书公开的工业用机器人中，上述可动体覆盖上述臂支承部的整个上述底面。根据该结构，能够更可靠地检测配置于臂支承部的底面的下方的障碍物。

另外，本说明书公开的工业用机器人中，上述传感器是接触式传感器。接触式传感器比非接触式传感器更简单且可以更稳定地进行检测。

另外，本说明书公开的工业用机器人中，将与上述臂支承部的上述底面平行且相互垂直的方向设为第一方向及第二方向，上述可动体的上述第一方向上的一侧的第一端部由上述臂支承部支承，并能够围绕沿所述第二方向延伸的轴转动，上述传感器检测上述可动体在上述第一端部和相反侧的第二端部之间的中间部位的位移。根据该结构，使可动体的检测对象部位的位移量符合接触式传感器的可检测范围。

另外，本说明书公开的工业用机器人中，将上述传感器设置于与上述第二方向交叉的上述臂支承部的一侧面，上述可动体具有传感器卡合部，其从上述中间部位沿着上述臂支承部的上述侧面在上述升降方向上延伸到上述传感器。根据该结构，传感器的设计自由度提高。

Claims

1.一种工业用机器人，其具备：

手，所述手保持搬运对象物；

臂，所述臂使所述手在水平面内移动；

臂支承部，所述臂支承部支承所述臂；

升降机构，所述升降机构使所述臂支承部升降；以及

检测部，所述检测部检测存在于所述臂支承部的底面的下方的障碍物；

所述检测部具有：

可动体，所述可动体为板状，所述可动体沿着所述臂支承部的所述底面且与所述底面之间隔开间隔配置，并且，所述可动体相对于所述臂支承部能够在所述臂支承部的升降方向上移动；以及

传感器，所述传感器检测所述可动体在所述升降方向上的位移，

所述传感器是接触式传感器，

将与所述臂支承部的所述底面平行且相互垂直的方向设为第一方向及第二方向，

所述可动体的所述第一方向上的一侧的第一端部由所述臂支承部支承，并能够围绕沿所述第二方向延伸的轴转动，

所述传感器检测所述可动体的所述第一端部和相反侧的第二端部之间的中间部位的位移，

所述传感器设置于与所述第二方向交叉的所述臂支承部的一侧面，

所述可动体具有传感器卡合部，所述传感器卡合部从所述中间部位沿着所述臂支承部的所述侧面在所述升降方向上延伸到所述传感器。

2.根据权利要求1所述的工业用机器人，其中，

所述可动体覆盖所述臂支承部的整个所述底面。