特許 7442612 把持装置およびそれを含む自律走行ロボット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-22

(45)【発行日】2024-03-04

(54)【発明の名称】把持装置およびそれを含む自律走行ロボット

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20240226BHJP

   B25J 15/08 20060101ALI20240226BHJP

   B25J 5/00 20060101ALI20240226BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 A

B25J15/08 D

B25J5/00 A

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2022206299

(22)【出願日】2022-12-23

【審査請求日】2022-12-23

(31)【優先権主張番号】10-2022-0133662

(32)【優先日】2022-10-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】598123150

【氏名又は名称】セメス株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＳＥＭＥＳ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】７７，４ｓａｎｄａｎ ５－ｇｉｌ，Ｊｉｋｓａｎ－ｅｕｐ，Ｓｅｏｂｕｋ－ｇｕ，Ｃｈｅｏｎａｎ－ｓｉ，Ｃｈｕｎｇｃｈｅｏｎｇｎａｍ－ｄｏ，３３１－８１４ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】110000671

【氏名又は名称】ＩＢＣ一番町弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】イ，ソン チャン

(72)【発明者】

【氏名】イ，ホ ヨン

【審査官】渡井 高広

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－４８１９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１４２９４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１３８７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１９０８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０３４６７９２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

Ｂ２５Ｊ １５／０８

Ｂ２５Ｊ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

嵌合溝が形成されるヘッド部が設けられる把持対象物を把持する把持装置において、
フレーム、板、ボックスまたはこれらの組み合わせからなるベース部；
前記嵌合溝に対応して折り曲げられるかまたは曲がる第１末端部を含み、前記ベース部で前記第１末端部の離隔距離が調節され、互いに対向して多数個が備えられる第１グリッパ；
前記第１グリッパの外側に位置し、前記把持対象物の縁下端に向かって折り曲げられるかまたは曲がる第２末端部を含み、前記ベース部で前記第２末端部の離隔距離が調節され、互いに対向して多数個が備えられる第２グリッパ；
前記ベース部に設けられ、多数の前記第１グリッパの前記第１末端部の離隔距離と多数の前記第２グリッパの前記第２末端部の離隔距離を調節する調節部；および
前記調節部を操作する上下駆動部を含む、把持装置。

【請求項2】

前記第１グリッパは前記ベース部に軸回転するように設けられるか、水平方向にスライディングされるか、または軸回転と水平方向のスライディングがすべて可能に設けられ、
前記ベース部と前記第１グリッパのうちのいずれか一つは前記第１グリッパの軸回転を支持する第１軸が設けられ、残りの一つは前記第１軸が水平方向に移動および軸回転するように貫通し、
前記ベース部と前記第２グリッパのうちのいずれか一つは第２軸が設けられ、残りの一つは前記第２軸が軸回転するように連結されて前記第２グリッパが前記ベース部に軸回転するように設けられる、請求項１に記載の把持装置。

【請求項3】

前記ベース部または前記第１グリッパは、
前記第１軸が水平方向に移動するように、前記第１軸の直径と同じ短軸の長さと前記第１軸の水平方向の移動長さからなる長軸の長さを有するガイド孔が形成される、請求項２に記載の把持装置。

【請求項4】

前記調節部は、下部に行くほど断面積が減少する第１テーパが形成されて前記多数の第１グリッパの間に位置する第１ブロック部材と、上部に行くほど断面積が減少する第２テーパが形成されて前記第１ブロック部材の上部で前記多数の第２グリッパの間に位置する第２ブロック部材を含み、
前記第１グリッパは、前記第１テーパに対応する傾斜を有する第１傾斜面が形成され、
前記第２グリッパは、前記第１傾斜面と逆方向の傾斜を有する第２傾斜面が形成される、請求項１に記載の把持装置。

【請求項5】

前記上下駆動部は、
前記ベース部に垂直方向に延びて周面に第１ねじ山が形成され、前記第１ねじ山に前記調節部が噛み合って結合されるスクリュー部；
前記スクリュー部と隣り合って平行に設けられ、前記調節部が貫通して前記調節部の上下方向移動をガイドするガイド部；および
前記調節部が移動するように前記スクリュー部を回転させるモータを含む、請求項４に記載の把持装置。

【請求項6】

前記多数の第１グリッパの外側に設けられ、前記多数の第１グリッパが近接する方向に加圧し、前記調節部の加圧力より低い加圧力で加圧して前記調節部による前記第１グリッパの移動は許容する加圧部をさらに含む、請求項１に記載の把持装置。

【請求項7】

一端は前記ベース部に連結され、他端は前記多数の第２グリッパに連結されて前記多数の第２グリッパを上部方向に支持する引張部を含む、請求項６に記載の把持装置。

【請求項8】

前記加圧部は、前記第１グリッパの移動方向に沿って長さが形成されるリニアガイドと前記リニアガイドで弾性加圧する弾性ばねを含むか、アクチュエータを備え、
前記引張部は、引張ばねまたはワイヤのうちのいずれか一つを備える、請求項７に記載の把持装置。

【請求項9】

前記第１グリッパと前記調節部の間と、前記第２グリッパと前記調節部の間に設けられ、前記第１グリッパと前記第２グリッパのスライディングを支持するボールベアリングまたはＬＭガイドユニットを含むスライディング部をさらに含む、請求項１に記載の把持装置。

【請求項10】

前記把持対象物は、
チップを備えるプローブカードまたはウエハが備えられるＦＯＵＰを含む、請求項１に記載の把持装置。

【請求項11】

嵌合溝が形成されるヘッド部が設けられる把持対象物を第１場所から第２場所に運搬する走行車；および
前記走行車に設けられ、前記把持対象物を把持する把持装置を含み、
前記把持装置は、
フレーム、板、ボックスまたはこれらの組み合わせからなるベース部；
前記嵌合溝に対応して折り曲げられるかまたは曲がる第１末端部を含み、前記ベース部で前記第１末端部の離隔距離が調節され、互いに対向して多数個が備えられる第１グリッパ；
前記第１グリッパの外側に位置し、前記把持対象物の縁下端に向かって折り曲げられるかまたは曲がる第２末端部を含み、前記ベース部で前記第２末端部の離隔距離が調節され、互いに対向して多数個が備えられる第２グリッパ；
前記ベース部に設けられ、多数の前記第１グリッパの前記第１末端部の離隔距離と多数の前記第２グリッパの前記第２末端部の離隔距離を調節する調節部；および
前記調節部を操作する上下駆動部を含む、自律走行ロボット。

【請求項12】

前記第１グリッパは前記ベース部に軸回転するように設けられるか、水平方向にスライディングされるか、または軸回転と水平方向のスライディングがすべて可能に設けられ、
前記ベース部と前記第１グリッパのうちのいずれか一つは前記第１グリッパの軸回転を支持する第１軸が設けられ、残りの一つは前記第１軸が水平方向に移動および軸回転するように貫通し、
前記ベース部と前記第２グリッパのうちのいずれか一つは第２軸が設けられ、残りの一つは前記第２軸が軸回転するように連結されて前記第２グリッパが前記ベース部に軸回転するように設けられる、請求項１１に記載の自律走行ロボット。

【請求項13】

前記ベース部または前記第１グリッパは、
前記第１軸が水平方向に移動するように、前記第１軸の直径と同じ短軸の長さと前記第１軸の水平方向の移動長さからなる長軸の長さを有するガイド孔が形成される、請求項１２に記載の自律走行ロボット。

【請求項14】

前記調節部は、下部に行くほど断面積が減少する第１テーパが形成されて前記多数の第１グリッパの間に位置する第１ブロック部材と、上部に行くほど断面積が減少する第２テーパが形成されて前記第１ブロック部材の上部で前記多数の第２グリッパの間に位置する第２ブロック部材を含み、
前記第１グリッパは、前記第１テーパに対応する傾斜を有する第１傾斜面が形成され、
前記第２グリッパは、前記第１傾斜面と逆方向の傾斜を有する第２傾斜面が形成される、請求項１１に記載の自律走行ロボット。

【請求項15】

前記上下駆動部は、
前記ベース部に垂直方向に延びて周面に第１ねじ山が形成され、前記第１ねじ山に前記調節部が噛み合って結合されるスクリュー部；
前記スクリュー部と隣り合って平行に設けられ、前記調節部が貫通して前記調節部の上下方向移動をガイドするガイド部；および
前記調節部が移動するように前記スクリュー部を回転させるモータを含む、請求項１４に記載の自律走行ロボット。

【請求項16】

前記多数の第１グリッパの外側に設けられ、前記多数の第１グリッパが近接する方向に加圧し、前記調節部の加圧力より低い加圧力で加圧して前記調節部による前記第１グリッパの移動は許容する加圧部をさらに含む、請求項１１に記載の自律走行ロボット。

【請求項17】

一端は前記ベース部に連結され、他端は前記多数の第２グリッパに連結されて前記多数の第２グリッパを上部方向に支持する引張部を含む、請求項１６に記載の自律走行ロボット。

【請求項18】

前記加圧部は、前記第１グリッパの移動方向に沿って長さが形成されるリニアガイドと前記リニアガイドで弾性加圧する弾性ばねを含むか、アクチュエータを備え、
前記引張部は、引張ばねまたはワイヤのうちのいずれか一つを備える、請求項１７に記載の自律走行ロボット。

【請求項19】

前記第１グリッパと前記調節部の間と、前記第２グリッパと前記調節部の間に設けられ、前記第１グリッパと前記第２グリッパのスライディングを支持するボールベアリングまたはＬＭガイドユニットを含むスライディング部をさらに含み、
前記把持対象物は、ウエハが備えられるＦＯＵＰまたはチップが備えられるプローブカードを含む、請求項１１に記載の自律走行ロボット。

【請求項20】

多数のチップが設けられ、中心部で内側方向に凹んだ嵌合溝が形成されて前記嵌合溝によって突出形成されるヘッド部が備えられるプローブカードを含む把持対象物を把持する把持装置において、
フレーム、板、ボックスまたはこれらの組み合わせからなるベース部；
前記ベース部で水平方向にスライディングされるように設けられ、前記嵌合溝に対応して折り曲げられるかまたは曲がる第１末端部を含み、第１傾斜面が形成される多数の第１グリッパ；
前記第１グリッパの外側に位置し、第２軸が設けられて前記ベース部で軸回転し、前記プローブカードの縁下端に向かって折り曲げられるかまたは曲がる第２末端部を含み、第２傾斜面が形成される多数の第２グリッパ；
前記ベース部に垂直方向に延びて周面に第１ねじ山が形成されるスクリュー部と、前記スクリュー部と隣り合って平行に設けられるガイド部と、前記スクリュー部を回転させるモータを含む上下駆動部；
前記ガイド部が貫通して前記スクリュー部の前記第１ねじ山と噛み合って設けられ、前記第１傾斜面に対応するように下部に行くほど断面積が減少する第１テーパが形成されて前記多数の第１グリッパの間に位置する第１ブロック部材と、前記第２傾斜面と当接して上部に行くほど断面積が減少する第２テーパが形成されて前記多数の第２グリッパの間に位置する第２ブロック部材を含む調節部；
前記第１グリッパの移動方向に沿って長さが形成されて前記第１グリッパを貫通するリニアガイドと、一端は前記リニアガイドの端部に支持されるか連結されて他端は前記多数の第１グリッパの外側に設けられて前記第１グリッパを弾性加圧する弾性ばねを含む加圧部；
前記第１グリッパと前記第１ブロック部材の間に設けられ、前記第１グリッパのスライディングを支持するＬＭガイドユニットを含むスライディング部；および
一端は前記ベース部に連結され、他端は一対の前記第２グリッパに連結されて前記一対の第２グリッパを上部方向に支持する引張ばねを含み、
前記モータの回転に従って前記調節部が上下部に移動し、前記第１ブロック部材の前記第１テーパに当接する前記第１傾斜面の位置が変動して前記多数の第１グリッパの離隔距離が調節されるか、前記第２ブロック部材の前記第２テーパに当接する前記第２傾斜面の位置が変動して前記多数の第２グリッパの離隔距離が調節される、把持装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は把持装置およびそれを含む自律走行ロボットに関する。

【背景技術】

【0002】

集積回路素子のような半導体素子は一般的にシリコンウエハのような基板上に一連の処理工程を繰り返し行うことによって形成されることができる。例えば、基板上に膜を形成する蒸着工程、膜が電気的特性を有するようにパターンを形成するエッチング工程、パターンに不純物を注入または拡散させるためのイオン注入工程または拡散過程、パターンが形成された基板から不純物を除去するための洗浄およびリンス工程などを繰り返し行うことによって半導体素子が基板に形成されることができる。

【0003】

半導体素子が形成された後に半導体素子の電気的な特性を検査するための電気的な検査工程が行われることができる。検査工程は多数の探針を有するプローブカードを含むプローブステーションによって行われ、プローブカードが取り付けられるプローブステーションの本体の上部には半導体素子に電気的な信号を提供して半導体素子からの出力信号を分析して半導体素子の電気的な特性を検査するテストヘッドがドッキングされることができる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一方、プローブカードの重量は例えば２５ｋｇと重量が相当あるので手作業で運搬することが難しく、作業効率のために改善が必要である。

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、プローブカードまたはＦＯＵＰのように半導体工場に備えられる把持対象物を把持して運搬できる把持装置およびそれを含む自律走行ロボットを提供することにある。

【0006】

本発明の課題は以上で言及した課題に制限されず、言及されていないまた他の課題は以下の記載から当業者に明確に理解されるものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記課題を達成するための本発明の把持装置の一態様（ａｓｐｅｃｔ）は、嵌合溝が形成されるヘッド部が設けられる把持対象物を把持する把持装置において、フレーム、板、ボックスまたはこれらの組み合わせからなるベース部；前記嵌合溝に対応して折り曲げられるかまたは曲がる第１末端部を含み、前記ベース部で前記第１末端部の離隔距離が調節され、互いに対向して多数個が備えられる第１グリッパ；前記第１グリッパの外側に位置し、前記把持対象物の縁下端に向かって折り曲げられるかまたは曲がる第２末端部を含み、前記ベース部で前記第２末端部の離隔距離が調節され、互いに対向して多数個が備えられる第２グリッパ；前記ベース部に設けられ、前記多数の第１グリッパの前記第１末端部の離隔距離と前記多数の第２グリッパの前記第２末端部の離隔距離を調節する調節部；および前記調節部を操作する上下駆動部を含む。

【0008】

前記他の課題を達成するための本発明の自律走行ロボットの一態様は、嵌合溝が形成されるヘッド部が設けられる把持対象物を第１場所から第２場所に運搬する走行車；および前記走行車に設けられ、前記把持対象物を把持する把持装置を含み、前記把持装置は、フレーム、板、ボックスまたはこれらの組み合わせからなるベース部；前記嵌合溝に対応して折り曲げられるかまたは曲がる第１末端部を含み、前記ベース部で前記第１末端部の離隔距離が調節され、互いに対向して多数個が備えられる第１グリッパ；前記第１グリッパの外側に位置し、前記把持対象物の縁下端に向かって折り曲げられるかまたは曲がる第２末端部を含み、前記ベース部で前記第２末端部の離隔距離が調節され、互いに対向して多数個が備えられる第２グリッパ；前記ベース部に設けられ、前記多数の第１グリッパの前記第１末端部の離隔距離と前記多数の第２グリッパの前記第２末端部の離隔距離を調節する調節部；および前記調節部を操作する上下駆動部を含む。

【0009】

前記また他の課題を達成するための本発明の把持装置の一態様は、多数のチップが設けられ、中心部で内側方向に凹んだ嵌合溝が形成されて前記嵌合溝によって突出形成されるヘッド部が備えられるプローブカードを含む把持対象物を把持する把持装置において、フレーム、板、ボックスまたはこれらの組み合わせからなるベース部；前記ベース部で水平方向にスライディングされるように設けられ、前記嵌合溝に対応して折り曲げられるかまたは曲がる第１末端部を含み、第１傾斜面が形成される多数の第１グリッパ；前記第１グリッパの外側に位置し、第２軸が設けられて前記ベース部で軸回転し、前記プローブカードの縁下端に向かって折り曲げられるかまたは曲がる第２末端部を含み、第２傾斜面が形成される多数の第２グリッパ；前記ベース部に垂直方向に延びて周面に第１ねじ山が形成されるスクリュー部と、前記スクリュー部と隣り合って平行に設けられるガイド部と、前記スクリュー部を回転させるモータを含む上下駆動部；前記ガイド部が貫通して前記スクリュー部の第１ねじ山と噛み合って設けられ、前記第１傾斜面に対応するように下部に行くほど断面積が減少する第１テーパが形成されて前記多数の第１グリッパの間に位置する第１ブロック部材と、前記第２傾斜面に対応するように上部に行くほど断面積が減少する第２テーパが形成されて前記多数の第２グリッパの間に位置する第２ブロック部材を含む調節部；前記第１グリッパの移動方向に沿って長さが形成されて前記第１グリッパを貫通するリニアガイドと、一端は前記リニアガイドの端部に支持されるか連結されて他端は前記多数の第１グリッパの外側に設けられて前記第１グリッパを弾性加圧する弾性ばねを含む加圧部；前記第１グリッパと前記第１ブロック部材の間に設けられ、前記第１グリッパのスライディングを支持するＬＭガイドユニットを含むスライディング部；および一端は前記ベース部に連結され、他端は前記一対の第２グリッパに連結されて前記一対の第２グリッパを上部方向に支持する引張ばねを含み、前記モータの回転に従って前記調節部が上下部に移動して、前記第１ブロック部材の前記第１テーパに当接する前記第１傾斜面の位置が変動して前記多数の第１グリッパの離隔距離が調節されるか、前記第２ブロック部材の前記第２テーパに当接する前記第２傾斜面の位置が変動して前記多数の第２グリッパの離隔距離が調節される、把持装置。

【0010】

その他実施形態の具体的な内容は詳細な説明および図面に含まれている。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明のいくつかの実施形態による自律走行ロボットを示す図である。

【図2】本発明の第１実施形態による把持装置を示す図である。

【図3】本発明の第１実施形態による把持装置の一対の第１グリッパが離隔する様子を示す図である。

【図4】本発明の第１実施形態による把持装置の一対の第１グリッパが近接する様子を示す図である。

【図5】本発明の第１実施形態による把持装置の一対の第２グリッパが離隔する様子を示す図である。

【図6】本発明の第１実施形態による把持装置の一対の第２グリッパが近接する様子を示す図である。

【図7】本発明の第１実施形態による把持装置の調節部を示す図である。

【図8】本発明の第１実施形態による把持装置の調節部が移動した状態を示す図である。

【図9】本発明の第２実施形態による把持装置の第１グリッパを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付する図面を参照して本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。本発明の利点および特徴、並びにこれらを達成する方法は添付する図面と共に詳細に後述している実施形態を参照すると明確になる。しかし、本発明は以下に開示する実施形態に限定されるものではなく互いに異なる多様な形態で実現することができ、本実施形態は、単に本発明の開示を完全にし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供するものであり、本発明は請求項の範疇によってのみ定義される。明細書全体にわたって同一参照符号は同一構成要素を指すものとする。

【0013】

本明細書で使用された用語は実施形態を説明するためのものであり、本発明を制限しようとするものではない。本明細書で、単数形は文面で特記しない限り、複数形も含む。明細書で使用される「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および／または「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は言及された構成要素、段階、動作および／または素子は一つ以上の他の構成要素、段階、動作および／または素子の存在または追加を排除しない。

【0014】

図１は本発明のいくつかの実施形態による自律走行ロボットを示す図であり、図２は本発明の第１実施形態による把持装置を示す図である。そして、図３ないし図８は本発明の第１実施形態による把持装置の作動を説明する図である。

【0015】

図１ないし図８を参照すると、本発明の第１実施形態による自律走行ロボット１０は、走行車１１および把持装置１００を含むことができる。自律走行ロボット１０は把持対象物２０を把持して運搬することができる。把持対象物２０は例えばウエハが備えられるＦＯＵＰまたはチップが備えられるプローブカードであり得る。

【0016】

以下では把持対象物２０はプローブカードを例として説明する。プローブカードとして提供される把持対象物２０は嵌合溝２２が形成されるヘッド部２１が設けられる。ただし、本実施形態の自律走行ロボット１０は、多様な形態のプローブカードを把持するものであって、嵌合溝２２とヘッド部２１は省略することもできる（図５を参照）。

【0017】

走行車１１は把持対象物２０を第１場所から第２場所に運搬する。例えば第１場所は把持対象物２０の移動が始まる地点であってストッカであり得る。第２場所は把持対象物２０の移動が終了する地点であってプローブステーションであり得る。

【0018】

走行車１１は多数の輪１２が形成されて地面に接触した状態で走行することができる。走行車１１は第１場所と第２場所のデータが含まれた制御部によって制御されることができ、自律走行機能が搭載されて自律的に移動または停止することができる。走行車１１に把持装置１００が設けられることができる。

【0019】

図２を参照すると、把持装置１００は、ベース部１１０（図１を参照）、第１グリッパ１２０、第２グリッパ１３０、スライディング部１４０、調節部１５０、上下駆動部１６０（図７を参照）、加圧部１７０および引張部１８０を含むことができる。簡略には把持装置１００は、二つ方式で把持対象物２０を把持することができ、多様な形態の把持対象物２０を把持することができる。

【0020】

ベース部１１０はフレーム、板、ボックスまたはこれらの組み合わせからなる。ベース部１１０は第１グリッパ１２０の第１軸１２１が水平方向に移動するように、ガイド孔１１１が形成される。ガイド孔１１１の短軸は第１軸１２１の直径と同一であり得る。ガイド孔１１１の長軸は第１軸１２１の移動長さからなる。

【0021】

第１グリッパ１２０は把持対象物２０の中心部を把持する構成である。例として第１グリッパ１２０は互いに対向して多数個が備えられ、多数個の第１グリッパ１２０が把持対象物２０の嵌合溝２２に干渉されて／嵌められてヘッド部２１を把持することができる。

【0022】

第１グリッパ１２０は一対が互いに対向して設けられるか、３個が対向するか、または二対が対向して設けられることができるように、多様な変形例が可能である。以下では説明および理解の便宜のために一対の第１グリッパ１２０として説明する。

【0023】

第１グリッパ１２０はベース部１１０で離隔距離が調節されるように水平方向にスライディングされるか、軸回転するか、または軸回転と水平方向のスライディングがすべて可能に設けられることができる。以下では第１グリッパ１２０が軸回転と水平方向のスライディングを行う場合を例として説明する。

【0024】

第１グリッパ１２０は軸回転を支持する第１軸１２１が設けられる。第１軸１２１が水平方向にガイド孔１１１の長軸長さの範囲で移動および軸回転するように貫通することができる。ただし、これに限定されず、他の例としては第１軸１２１がベース部１１０に設けられ、第１グリッパ１２０は第１軸１２１が移動および軸回転するように貫通することもできる。

【0025】

一対の第１グリッパ１２０は、調節部１５０の作動で離隔距離が調節されるように、第１ブロック部材１５１の第１テーパ１５１Ｓに対応する傾斜を有する第１傾斜面１２５が上部に形成されることができる。

【0026】

第１グリッパ１２０は把持対象物２０を把持するために、嵌合溝２２に対応して折り曲げられるかまたは曲がる第１末端部１２３を含むことができる。第１末端部１２３は第１グリッパ１２０の下部に設けられる。第１グリッパ１２０は第１末端部１２３の離隔距離の調節によって把持対象物２０を把持することができる。

【0027】

第２グリッパ１３０は把持対象物２０の縁を把持する構成である。第２グリッパ１３０は第１グリッパ１２０と同一または類似に互いに対向して多数個が備えられる。以下では説明および理解の便宜のために一対の第２グリッパ１３０として説明する。

【0028】

第２グリッパ１３０はベース部１１０で離隔距離が調節されるように水平方向にスライディングされるか、軸回転するか、または軸回転と水平方向のスライディングがすべて可能に設けられることができ、第１グリッパ１２０の外側に位置することができる。以下では第２グリッパ１３０が軸回転する場合を例として説明する。

【0029】

第２グリッパ１３０には軸回転を支持する第２軸１３１が設けられる。この時、ベース部１１０は第２軸１３１が軸回転するように貫通することができる。ただし、これに限定されず、他の例としては第２軸１３１がベース部１１０に設けられ、第２グリッパ１３０は第２軸１３１が貫通することもできるように、多様な変形例が可能である。

【0030】

一対の第２グリッパ１３０は、調節部１５０の作動で離隔距離が調節されるように、第２ブロック部材１５２の第２テーパ１５２Ｓが当接し得、第１傾斜面１２５と逆方向の傾斜を有する第２傾斜面１３５が形成されることができる。

【0031】

第２グリッパ１３０は把持対象物２０の縁下端に向かって折り曲げられるかまたは曲がる第２末端部１３３を含むことができる。第２末端部１３３は第２グリッパ１３０の下部に設けられる。第２グリッパ１３０は第２末端部１３３の離隔距離の調節によって把持対象物２０を把持することができる。

【0032】

スライディング部１４０は第１グリッパ１２０および／または第２グリッパ１３０のスライディングを支持する構成であって、ボールベアリング１４１を含むことができる。ボールベアリング１４１は第１グリッパ１２０と調節部１５０の間に設けられる。ボールベアリング１４１は第２グリッパ１３０と調節部１５０の間に設けられる。ボールベアリング１４１はボール形態で設けられ、ボールベアリング１４１に接触する第１グリッパ１２０および／または第２グリッパ１３０が容易に移動するように滑りを形成することができる。ただし、スライディング部１４０はボールベアリング１４１に限定されるものではなく、図９を参照して他の例を説明する。

【0033】

調節部１５０は互いに対向する一対の第１グリッパ１２０の離隔距離を調節するか、互いに対向する一対の第２グリッパ１３０の離隔距離を調節することができる。例えば調節部１５０は互いに対向する一対の第１グリッパ１２０の第１末端部１２３の離隔距離を調節することができる。さらに、調節部１５０は互いに対向する一対の第２グリッパ１３０の第２末端部１３３の離隔距離を調節することができる。

【0034】

調節部１５０はベース部１１０で上下駆動部１６０に設けられる。調節部１５０は第１ブロック部材１５１および第２ブロック部材１５２を含むことができる。

【0035】

第１ブロック部材１５１は下部に行くほど断面積が減少する第１テーパ１５１Ｓが形成される。第１ブロック部材１５１は一対の第１グリッパ１２０の間に位置し得る。

【0036】

第２ブロック部材１５２は上部に行くほど断面積が減少する第２テーパ１５２Ｓが形成される。第２ブロック部材１５２は第１ブロック部材１５１の上部で一対の第２グリッパ１３０の間に位置し得る。

【0037】

さらに、調節部１５０はナット部材１5３がさらに設けられることもできる。ナット部材１5３は内周面にスクリュー部１６１の第１ねじ山に噛み合うねじ山が形成され、スクリュー部１６１の回転に連動して移動することができる。

【0038】

ただし、ナット部材１5３が省略され、第１ブロック部材１５１と第２ブロック部材１５２それぞれにスクリュー部１６１の第１ねじ山に噛み合うねじ山が形成されることもできるように、多様な変形例が可能である。

【0039】

上下駆動部１６０は調節部１５０を操作することができる。

【0040】

例えば図７および図８を参照すると、上下駆動部１６０は、スクリュー部１６１、ガイド部１６２およびモータ１６３を含むことができる。

【0041】

スクリュー部１６１はベース部１１０に垂直方向（上下方向）に延び得、周面に第１ねじ山（符号を図示せず）が形成される。スクリュー部１６１は第１ねじ山に調節部１５０が噛み合って結合されることができる。

【0042】

ガイド部１６２はスクリュー部１６１と隣り合って平行に設けられる。ガイド部１６２は調節部１５０が貫通して調節部１５０の移動をガイドする。例えば、スクリュー部１６１の回転で第１ねじ山と噛み合った調節部１５０が第１ねじ山に連動して動作し得る。この時、ガイド部１６２が調節部１５０の回転を遮断して、調節部１５０は回転せず、かつガイド部１６２に沿って上下方向に移動することができる。

【0043】

モータ１６３は調節部１５０が移動するようにスクリュー部１６１を回転させる。一例としてモータ１６３の軸がスクリュー部１６１に連結され、モータ１６３の回転力をスクリュー部１６１に直接伝達することができる。

【0044】

他の例として、モータ１６３はスクリュー部１６１と連結される第１ギア（図示せず）、第１ギアとペアをなしてモータ１６３の軸に連結される第２ギア（図示せず）、および第１ギア（図示せず）と第２ギア（図示せず）を連結する駆動ベルト（図示せず）を含むことができる。モータ１６３が駆動されると、モータ１６３に連結された第２ギアの回転力が駆動ベルトによって第１ギアに伝達されてスクリュー部１６１が回転することができる。その他の多様な変形例が可能である。

【0045】

再び図２を参照すると、加圧部１７０は、一対の第１グリッパ１２０を調節部１５０に密着させる構成である。加圧部１７０は、一端はベース部１１０に連結されて他端は一対の第１グリッパ１２０の外側に設けられ、一対の第１グリッパ１２０が近接する方向に加圧することができる。ただし、加圧部１７０はベース部１１０に直接連結されず、後述するリニアガイド１７２（図９を参照）に支持されることもできるように、多様な変形例が可能である。

【0046】

加圧部１７０は調節部１５０の加圧力より低い加圧力で加圧して、調節部１５０による第１グリッパ１２０の移動は許容し、かつ第１グリッパ１２０が設計位置から離脱することを防止することができる。

【0047】

例示として加圧部１７０は弾性ばね１７１を備えることができる。しかし、これに限定されず、加圧部１７０は空圧または油圧を使用するアクチュエータとしてジャック（ｊａｃｋ）を含むことができる。加圧部１７０が空圧または油圧で第１グリッパ１２０を加圧すると、空圧／油圧による加圧程度は調節部１５０の位置と関連して制御部によって制御されることができる。しかし、これに限定されない。

【0048】

引張部１８０は、一端はベース部１１０に連結され、他端は一対の第２グリッパ１３０に連結されて一対の第２グリッパ１３０を上部方向に支持する。

【0049】

例示として引張部１８０は引張ばねを備えることができる。引張ばねは、第２グリッパ１３０を上部方向に引っ張り、第２グリッパ１３０が把持対象物２０にぶつからないように防止することができる。これと共に引張部１８０の引張力（張力を含むことができる）は、第２ブロック部材１５２が一対の第２グリッパ１３０を押す大きさより小さく形成され、一対の第２グリッパ１３０が第２ブロック部材１５２により閉じられる動作を許容できるのはもちろんである。ここで、閉じられる動作は、第２末端部１３３の離隔距離が減少したことを意味する。

【0050】

これとは異なり、引張部１８０はワイヤを備えることができ、ワイヤの巻回量調節によって引張部１８０が第２グリッパ１３０を上部方向に支持することができる。ワイヤの巻回量は、設定された張力が維持されるように制御され、第２末端部１３３が下がることを防止することができるように、多様な変形例が可能である。

【0051】

以下では図３および図４を参照して把持対象物２０のヘッド部２１を把持する第１グリッパ１２０の把持動作を説明する。

【0052】

図３を参照すると、嵌合溝２２に第１末端部１２３が挿入されるように、一対の第１グリッパ１２０は離隔することができる。

【0053】

このために上下駆動部１６０が動作し、すなわちモータ１６３の駆動でスクリュー部１６１が第１方向に回転し、これに連動して調節部１５０がガイド部１６２に沿って下部に下降し得る。

【0054】

第１ブロック部材１５１の第１テーパ１５１Ｓが下降すると、第１傾斜面１２５に当接する位置の第１テーパ１５１Ｓの断面積が大きくなるので、すなわち、一対の第１グリッパ１２０の間の幅が大きくなるので、第１テーパ１５１Ｓに沿って第１傾斜面１２５が形成された一対の第１グリッパ１２０は互いに遠くなる方向に押され得る。

【0055】

ここで一対の第１末端部１２３の離隔距離は、第１末端部１２３がヘッド部２１に干渉されず、かつ嵌合溝２２に挿入される距離であり得る。このように第１末端部１２３がヘッド部２１にかからず嵌合溝２２に挿入されるように距離が調節された後、例えばベース部１１０が下部方向に下降して第１末端部１２３が嵌合溝２２に挿入され得る。

【0056】

図４を参照すると、第１末端部１２３の離隔距離が狭くなり、ヘッド部２１を把持することができる。

【0057】

このために上下駆動部１６０が動作し、すなわち、モータ１６３の駆動でスクリュー部１６１が第２方向に回転し、調節部１５０がガイド部１６２に沿って上部に上昇することができる。

【0058】

第１ブロック部材１５１の第１テーパ１５１Ｓが上昇すると、第１傾斜面１２５に当接する位置の第１テーパ１５１Ｓの断面積が小さくなり、すなわち、一対の第１グリッパ１２０の間の幅は小さくなり、この時、加圧部１７０は弾性加圧をするので、第１テーパ１５１Ｓに沿って第１傾斜面１２５が押されて一対の第１末端部１２３が近接することができる。

【0059】

このように、把持対象物２０は一対の第１末端部１２３の離隔距離の調節により把持がなされる。そして、先立って言及された一連の動作と反対動作を行って把持状態が解除されることができる。

【0060】

そして、第１グリッパ１２０の把持動作のための調節部１５０の上下移動は、一対の第２グリッパ１３０が閉じられる動作が行われない範囲で行われる。これは第２グリッパ１３０が把持対象物２０を干渉しないようにするためである。したがって、一対の第２グリッパ１３０の動作に関係なく、第２グリッパ１３０が把持対象物２０を干渉しない場合、第１グリッパ１２０の把持動作のための調節部１５０の上下移動は第２グリッパ１３０が閉じられる動作が行われる状態でも行うことができるように、多様な変形例が可能である。

【0061】

第１グリッパ１２０の把持動作のための調節部１５０の上下移動は、一対の第２グリッパ１３０が閉じられる動作が行われない範囲で行われると、下記のとおりである。

【0062】

例えば、第１グリッパ１２０が動作する状態で、調節部１５０の最高高さは第１位置であって一対の第１グリッパ１２０がヘッド部２１を把持した状態であり得る（図４を参照）。

【0063】

一方、第１位置より高い第２位置で第１末端部１２３が軸回転して閉じられ得る。これは第１グリッパ１２０がヘッド部２１を把持するための状態とは関係がない。すなわち、第２グリッパ１３０の把持動作を行うように、第１末端部１２３が待機するために閉じられた状態であり得るので、第１グリッパ１２０の把持動作と区分して説明する。

【0064】

調節部１５０の第２位置は第１位置より高い位置であって、第１末端部１２３は動作を行わないで待機状態をなして、一対の第２グリッパ１３０は把持対象物２０に干渉されない範囲で広がった状態であり得る（図５を参照）。

【0065】

調節部１５０の第３位置は第２位置より高い位置であって、第１末端部１２３は調節部１５０の動作からの影響を受けない状態であり得、第２グリッパ１３０が把持対象物２０を把持した状態であり得る（図６を参照）。

【0066】

このような第２位置と第３位置に加え、図５および図６を参照して把持対象物２０の縁を把持する第２グリッパ１３０の把持動作を説明する。

【0067】

図５を参照すると、一対の第２グリッパ１３０は把持対象物２０の縁より広がった状態であり得る。

【0068】

例えばモータ１６３の駆動で第１位置より高い第２位置に調節部１５０が位置するように、スクリュー部１６１が第２方向にさらに回転して、調節部１５０がガイド部１６２に沿って上部に上昇することができる。

【0069】

調節部１５０が第１位置から第２位置に上昇すると、第１傾斜面１２５に当接する位置の第１テーパ１５１Ｓの断面積がさらに小さくなり、すなわち、一対の第１グリッパ１２０の間の幅はさらに小さくなり、この時、加圧部１７０は弾性加圧するので、一対の第１末端部１２３は軸回転に従って閉じられることができる。

【0070】

この時、一対の第２グリッパ１３０は第１位置の調節部１５０より第２位置の調節部１５０によってより閉じられた状態であり得るが、把持対象物２０の縁より広がった状態であり得る。さらに、引張部１８０により第２グリッパ１３０が上部に引っ張られて、第２グリッパ１３０が上部方向に弾性支持された状態であり得る。

【0071】

図６を参照すると、第２位置より高い第３位置に調節部１５０が上昇すると、すなわち、スクリュー部１６１が第２方向にもう少し回転して、調節部１５０がガイド部１６２に沿って上部にさらに上昇することができる。

【0072】

すると、第２傾斜面１３５に当接する位置の第２テーパ１５２Ｓの断面積がさらに大きくなり、すなわち、一対の第２グリッパ１３０の間の幅はより大きくなり、一対の第２末端部１３３は軸回転に従って閉じられることができる。この時、一対の第２末端部１３３の間に把持対象物２０が置かれており、把持対象物２０は一対の第２グリッパ１３０に把持されることができる。そして、先立って言及された一連の動作と反対動作を行って把持状態が解除されることができる。

【0073】

以下では図９を参照して本実施形態の変形例を説明し、同じ機能をする同じ構成の重複する説明は省略する。

【0074】

図９は本発明の第２実施形態による把持装置の第１グリッパを示す図である。図９を参照して、図２ないし８を用いて説明した内容と異なる点を中心に説明する。

【0075】

図９を参照すると、第２実施形態の把持装置１００は、第１実施形態と同一または類似にベース部１１０、第１グリッパ１２０、第２グリッパ１３０、スライディング部１４０、調節部１５０、上下駆動部１６０、加圧部１７０および引張部１８０を含むことができる。

【0076】

ただし、本実施形態のスライディング部１４０は先立って言及した第１実施形態とは異なり、ＬＭガイドユニットを含む点で差異がある。さらに、本実施形態の加圧部１７０はリニアガイド１７２がさらに設けられる点で差異がある。しかし、第１実施形態と第２実施形態および公知技術のいずれか一つ以上を組合わせてまた他の実施形態が可能であるのはもちろんである。例えば、第２実施形態のリニアガイド１７２が第１実施形態に含まれることができるように、本発明に矛盾しない限り多様な変形例が可能である。

【0077】

先にＬＭガイドユニット１５１Ｇ，１５１Ｂは、ＬＭガイド１５１ＧとＬＭブロック１５１Ｂを含むことができる。

【0078】

ＬＭガイド１５１Ｇは第１ブロック部材１５１の第１テーパ１５１Ｓに設けられてＬＭブロック１５１Ｂの移動経路を形成することができる。例えば、ＬＭガイド１５１Ｇは第１テーパ１５１Ｓの傾斜方向に延びるレール構造で設けられることができる。ＬＭブロック１５１ＢはＬＭガイド１５１Ｇに沿ってスライディングされる。ＬＭブロック１５１Ｂは第１グリッパ１２０に当接して第１グリッパ１２０が第１テーパ１５１Ｓに対して滑りが容易なようにすることができる。そして、ＬＭブロック１５１Ｂは、第１グリッパ１２０の第１傾斜面１２５に固定された形態で設けられるが、これに限定されるものではない。

【0079】

そして、本実施形態でＬＭガイドユニット１５１Ｇ，１５１Ｂは第１ブロック部材１５１に設けられる場合を例示したが、ＬＭガイドユニット１５１Ｇ，１５１Ｂは滑りを容易にする構成であって第２ブロック部材１５２に設けられることができる。さらに、第１ブロック部材１５１にはＬＭガイドユニット１５１Ｇ，１５１Ｂが設けられ、第２ブロック部材１５２にはボールベアリング１４１が設けられることができるように、多様な変形例が可能である。

【0080】

リニアガイド１７２は第１グリッパ１２０の移動方向に沿って長さが形成される。リニアガイド１７２は弾性ばね１７１の弾性方向をガイドすることができる。これと共にリニアガイド１７２は第１グリッパ１２０を貫通して第１グリッパ１２０の移動経路をガイドすることもできる。

【0081】

しかし、これに限定されないので、リニアガイド１７２は第１グリッパ１２０を貫通しない他の変形例が可能である。すなわち、リニアガイド１７２が弾性ばね１７１の弾性方向をガイドし、第１グリッパ１２０の移動経路はガイドしなくてもよい。この時、第１グリッパ１２０は第１実施形態のように軸回転をなす構造を有することができる。

【0082】

以上と添付する図面を参照して本発明の実施形態について説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は、本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更せず他の具体的な形態で実施できることを理解することができる。したがって、上記一実施形態はすべての面で例示的なものであり、限定的なものではないと理解しなければならない。

【符号の説明】

【0083】

１０ 自律走行ロボット
１００ 把持装置
１１０ ベース部
１２０ 第１グリッパ
１３０ 第２グリッパ
１５０ 調節部
１６０ 上下駆動部

【要約】      （修正有）

【課題】プローブカードまたはＦＯＵＰのように半導体工場に備えられる把持対象物を把持して運搬できる把持装置及びそれを含む自律走行ロボットを提供する。
【解決手段】把持装置１００は、フレーム、板、ボックスまたはこれらの組み合わせからなるベース部と、嵌合溝２２に対応して折り曲げられるか又は曲がる第１末端部１２３を含み、ベース部で第１末端部の離隔距離が調節され、互いに対向して多数個が備えられる第１グリッパ１２０と、第１グリッパの外側に位置し、把持対象物２０の縁下端に向かって折り曲げられるか又は曲がる第２末端部１３３を含み、ベース部で第２末端部の離隔距離が調節され、互いに対向して多数個が備えられる第２グリッパ１３０と、ベース部に設けられ、多数の第１グリッパの第１末端部の離隔距離と多数の第２グリッパの第２末端部の離隔距離を調節する調節部１５０と、調節部を操作する上下駆動部を含む。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】