CN106414002B - 产业用机器人的手部及产业用机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供产业用机器人的手部以及产业用机器人，产业用机器人的手部是搬送玻璃基板的产业用机器人的手部，即使搭载于手部的玻璃基板的挠曲量较大，并且搭载着玻璃基板进行移动的手部的加速度较大，也可抑制搬送玻璃基板时玻璃基板相对于手部的位置偏移。具体而言，该手部具有形成与玻璃基板(2)的下表面接触的接触面(12a)的橡胶制或树脂制的多个垫块(12)，接触面(12a)形成为球面状。

Description

产业用机器人的手部及产业用机器人

技术领域

本发明涉及搬送玻璃基板的产业用机器人的手部。并且，本发明涉及具有所述手部的产业用机器人。

背景技术

以往，已知有通过真空蒸镀法制造有机EL设备的有机EL设备制造装置(例如，参照专利文献1)。专利文献1所记载的有机EL设备制造装置具有搬送玻璃基板的搬送机器人。并且，作为通过真空蒸镀法制造有机EL设备时的玻璃基板的搬送方法，一般已知有在使蒸镀面朝向下侧的状态下搬送玻璃基板的所谓下表面搬送。

在以下表面搬送的方式搬送玻璃基板的情况下，由于玻璃基板的下表面为蒸镀面，因此，搬送机器人不可接触蒸镀面。因此，在以下表面搬送的方式搬送玻璃基板的情况下，搬送机器人是以手部接触形成在蒸镀面周围的框部分的方式将玻璃基板搭载在手部，搬送玻璃基板。在该情况下，为了防止搬送玻璃基板时玻璃基板相对于手部的位置偏移，有时在搭载玻璃基板的手部的上表面安装O形环。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2010-62043号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

近年来，以有机EL设备制造装置等的搬送机器人搬送的玻璃基板大型化。当玻璃基板大型化时，在以下表面搬送的方式搬送玻璃基板的情况下，以手部接触蒸镀面的周围的框部分的方式搭载在手部的玻璃基板的挠曲量增大。并且，近年来，对有机EL设备制造装置等的搬送机器人，玻璃基板的搬送时间的缩短化要求提高。根据本申请发明者的研究，可明确：当搭载在手部的玻璃基板的挠曲量增大时，并且，当为了缩短玻璃基板的搬送时间而加快搭载着玻璃基板进行移动的手部的加速度时，即使在手部的上表面安装有O形环，也会产生搬送玻璃基板时玻璃基板相对于手部的位置偏移。

因此，本发明的目的在于提供一种产业用机器人的手部，其是搬送玻璃基板的产业用机器人的手部，即使搭载在手部的玻璃基板的挠曲量较大，并且搭载着玻璃基板进行移动的手部的加速度较大，也可抑制搬送玻璃基板时玻璃基板相对于手部的位置偏移。并且，本发明的目的在于提供一种具有所述手部的产业用机器人。

用于解决问题的技术手段

为了解决上述问题，本发明的产业用机器人的手部是搬送形成为长方形的玻璃基板的产业用机器人的手部，且是搭载玻璃基板的手部，其特征于，手部具有多个垫块，垫块是橡胶制品或树脂制品，且垫块形成与玻璃基板的下表面接触的接触面，接触面形成为球面状，多个垫块是以接触面与形成为长方形状的玻璃基板的外周端部分的下表面接触的方式沿着大致长方形的框状形状而配置的，并且沿着大致长方形的框状形状而配置由第一垫块、第二垫块以及第三垫块这三个垫块构成的多个垫块群，在垫块群中，在从上下方向观察时，以连接第一垫块的接触面的中心、第二垫块的接触面的中心、第三垫块的接触面的中心的假想线形成三角形状的方式，配置第一垫块、第二垫块以及第三垫块，在上下方向观察时，连接第一垫块的接触面的中心与第二垫块的接触面的中心的假想线与玻璃基板的端面大致平行，第三垫块配置在比第一垫块以及第二垫块靠玻璃基板的外周侧的位置，在将玻璃基板搭载于手部时，第一垫块的接触面和第二垫块的接触面与玻璃基板的下表面接触。

在本发明的产业用机器人的手部中，接触玻璃基板下表面的垫块的接触面形成为球面状。因此，在本发明中，即使搭载于手部的玻璃基板的挠曲量增大，也可使垫块的接触面可靠地与玻璃基板下表面接触。并且，在本发明中，由在形成为球面状的接触面与玻璃基板的下表面点接触，故可提高接触面与玻璃基板的接触压力。如此，在本发明中，即使搭载在手部的玻璃基板的挠曲量增大，也可使接触面可靠地与玻璃基板的下表面接触，且可提高接触面与玻璃基板的接触压力而提高手部对玻璃基板的保持力。因此，在本发明中，即使搭载在手部的玻璃基板的挠曲量大，并且搭载着玻璃基板进行移动的手部的加速度大，也可抑制搬送玻璃基板时玻璃基板相对于手部的位置偏移。

此外，在本发明中，玻璃基板形成为长方形状，多个垫块是以接触面与形成为长方形状的玻璃基板的外周端部分的下表面接触的方式沿着大致长方形的框状形状而配置的，因此在通过在使蒸镀面朝向下侧的状态下搬送玻璃基板的下表面搬送的方式搬送玻璃基板的情况下，即使搭载在手部的玻璃基板的挠曲量较大，并且搭载着玻璃基板进行移动的手部的加速度较大的情况下，也可抑制搬送玻璃基板时玻璃基板相对于手部的位置偏移。

在本发明中，优选沿着大致长方形的框状形状而配置由第一垫块、第二垫块以及第三垫块这三个垫块构成的多个垫块群，在垫块群中，在从上下方向观察时，以连接第一垫块的接触面的中心、第二垫块的接触面的中心、第三垫块的接触面的中心的假想线形成三角形状的方式，配置第一垫块、第二垫块以及第三垫块，在上下方向观察时，连接第一垫块的接触面的中心与第二垫块的接触面的中心的假想线与玻璃基板的端面大致平行，第三垫块配置在比第一垫块以及第二垫块靠玻璃基板的外周侧的位置，在将玻璃基板搭载于手部时，第一垫块的接触面和第二垫块的接触面与玻璃基板的下表面接触。

此外，在本发明中，在各垫块群中，由于两个垫块的接触面与玻璃基板的下表面接触，因此，在搬送玻璃基板时，可使搭载在手部的玻璃基板的状态稳定。此外，由于第三垫块配置在比第一垫块以及第二垫块靠玻璃基板的外周侧的位置，故而即使例如在将载置于规定处理装置架的玻璃基板搭载于手部时玻璃基板摇晃，也可以第三垫块的作用抑制玻璃基板的摇晃。即，通过第三垫块，可抑制将玻璃基板搭载于手部时玻璃基板不稳定。

本发明的手部可使用于具有臂部以及主体部的产业用机器人，手部以可转动的方式与臂部的前端侧连接，臂部的基端侧以可转动的方式与主体部连接。在该产业用机器人中，即使搭载在手部的玻璃基板的挠曲量较大，并且搭载着玻璃基板进行移动的手部的加速度较大，也可抑制搬送玻璃基板时玻璃基板相对于手部的位置偏移。

在本发明中，手部例如配置在真空中。当手部配置在真空中时，手部无法吸引保持玻璃基板，但在本发明中，即使手部无法吸引玻璃基板，并且，即使搭载在手部的玻璃基板的挠曲量较大且搭载着玻璃基板进行移动的手部的加速度较大，也可抑制搬送玻璃基板时玻璃基板相对于手部的位置偏移。

发明的效果

如以上那样，在本发明中，即使搭载于手部的玻璃基板的挠曲量较大，并且，搭载着玻璃基板进行移动的手部的加速度较大，也可抑制搬送玻璃基板时玻璃基板的相对于手部的位置偏移。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的手部的图，图1(A)是俯视图，图1(B)是侧视图。

图2是用以说明图1所示的玻璃基板的构成的俯视图。

图3是图1(A)的E部的放大图。

图4是从图3的F-F方向示出手叉的前端侧部分的图。

图5是图3的G部的放大图。

图6是用以说明图4的H部的构成的图。

图7是用以说明本发明的其他实施方式所涉及的玻璃基板的构成的俯视图。

图8是本发明的其他实施方式所涉及的手部的俯视图。

具体实施方式

以下，参照附图，说明本发明的实施方式。

(产业用机器人的大致构成以及手部的构成)

图1是本发明的实施方式所涉及的手部3的图，图1(A)是俯视图，图1(B)是侧视图。图2是用以说明图1所示的玻璃基板2的构成的俯视图。图3是图1(A)的E部的放大图。图4是从图3的F-F方向显示手叉6的前端侧部分的图。图5是图3的G部的放大图。图6是用以说明图4的H部的构成的图。

本方式的产业用机器人是在真空中搬送有机EL显示器用的玻璃基板2的机器人，其是组装在有机EL显示器的制造系统而加以使用的。在该制造系统中，通过真空蒸镀法制造有机EL显示器。产业用机器人是在使蒸镀面朝向下侧的状态下搬送玻璃基板2的。玻璃基板2形成为长方形的板状。如图2所示，玻璃基板2的下表面由进行蒸镀的长方形状的蒸镀区域2a以及包围蒸镀区域2a周围的长方形框状的框区域2b(图2的斜线部分)构成。框区域2b构成玻璃基板2的外周端部分的下表面。

并且，本方式的产业用机器人是适于对相对大型的玻璃基板2进行搬送的机器人。该产业用机器人具有：手部3，其搭载玻璃基板2；臂部4(参照图1(B))，手部3以能转动的方式与该臂部4的前端侧连接；以及主体部(省略图示)，其将连接臂部4的基端侧连接为可转动。手部3以及臂部4配置在主体部的上侧。并且，手部3以及臂部4配置在真空中。

手部3具有：基部5，其连接于臂部4；以及两个手叉6，其搭载玻璃基板2。手叉6具有两个叉主体7。叉主体7形成为细长的直线棒状。两个叉主体7在互相隔开规定的间隔的状态下平行地配置。并且，叉主体7的基端固定于基部5。两个手叉6中的一手叉6的两个叉主体7是以从基部5朝向水平方向的一侧突出的方式固定于基部5，另一手叉6的两个叉主体7是以朝向与朝水平方向的一侧突出的两个叉主体7相反的一侧突出的方式固定于基部5。

在以下的说明中，将从上下方向观察时叉主体7的长边方向(图1(A)的X方向)设为左右方向，将从上下方向观察时与左右方向正交的方向(图1(A)的Y方向)设为前后方向。搭载于手叉6的玻璃基板2的端面与左右方向或前后方向大致平行。

并且，手叉6具有：多个第一叉部8，其固定在叉主体7的前端侧；以及多个第二叉部9，其固定于第一叉部8。玻璃基板2搭载在手叉6的配置有第一叉部8以及第二叉部9的部分。手叉6的配置有第一叉部8及第二叉部9的部分的外形略微大于玻璃基板2的外形。

第一叉部8以从两个叉主体7朝向前后方向的外侧延伸的方式固定于叉主体7。并且，多个第一叉部8在左右方向上隔开规定的间隔的状态下平行地配置。在本方式中，在左右方向上隔开规定的间隔的状态下配置有七个第一叉部8。分别固定于构成一个手叉6的两个叉主体7的多个第一叉部8分别在左右方向上配置于相同位置。

第一叉部8是通过将平板状的部件折弯为规定形状而形成的。如图4所示，第一叉部8由细长的平板状的基端部8a、平板状的倾斜部8b及平板状的前端部8c构成，其中，上述基端部8a从叉主体7朝向前后方向的外侧延伸，上述倾斜部8b与基端部8a的前后方向的外侧端连接且以随着朝向前后方向的外侧而朝向上方的方式倾斜，上述前端部8c与倾斜部8b的上端连接且朝向前后方向的外侧延伸。

第二叉部9形成为细长的平板状。如图3所示，第二叉部9以从一个手叉6中配置在左右方向的最外侧的第一叉部8朝向左右方向的外侧延伸的方式固定于第一叉部8。即，在一个手叉6中，分别在配置于左右方向的最外侧的四个第一叉部8处固定有第二叉部9。具体而言，在四个第一叉部8处分别固定有多个第二叉部9。并且，分别固定于四个第一叉部8的多个第二叉部9是在前后方向上隔开规定的间隔的状态下平行地配置的。在本方式中，在四个第一叉部8处分别固定有两个第二叉部9。分别固定于一个手叉6中配置在左右方向的最外侧的第一叉部8的多个第二叉部9分别在前后方向上配置于相同位置。

在多个第一叉部8的前端部8c的前端侧(前后方向的外侧端侧)以及多个第二叉部9的前端侧(左右方向的外侧端侧)分别安装有垫块12，该垫块12供与玻璃基板2下表面接触的接触面12a形成(参照图5、图6)。具体而言，在多个第一叉部8的前端部8c的前端侧及多个第二叉部9的前端侧各自的上表面固定有形成为方块状的垫块保持部件13，在该垫块保持部件13固定有垫块12。即，在多个第一叉部8的前端部8c的前端侧以及多个第二叉部9的前端侧各自的上表面隔着垫块保持部件13安装有垫块12。并且，在两个叉主体7各自的上表面，也隔着垫块保持部件13安装有垫块12。安装于叉主体7的垫块12在左右方向上配置于与安装在第二叉部9的前端侧的垫块12相同的位置。

垫块12是通过橡胶形成的。具体而言，垫块12是通过氟橡胶形成的。如图6所示，该垫块12由供上述接触面12a形成的接触部12b以及保持于垫块保持部件13的保持部12c构成，整体上形成为蘑菇状。接触部12b的形状为切除了球体的一部分而形成的形状，形成为大致半球状。接触面12a构成接触部12b的上表面，且形成为球面状。保持部12c形成为大致圆筒状，且接触部12b与保持部12c的上端相连。如图6所示，保持部12c被压入至形成于垫块保持部件13的垫块保持孔13a。在保持部12c的下端侧以朝向保持部12c的径向的外侧扩展的方式形成有防脱落部12d，该防脱落部12d防止垫块12从垫块保持孔13a脱落。

如上所述，在多个第一叉部8的前端部8c的前端侧及多个第二叉部9的前端侧分别隔着垫块保持部件13安装有垫块12。并且，在两个叉主体7也分别隔着垫块保持部件13安装有垫块12，且安装于叉主体7的垫块12在左右方向上配置于与安装在第二叉部9的前端侧的垫块12相同的位置。即，在本方式中，多个垫块12以接触面12a与玻璃基板2的框区域2b(即，玻璃基板2的外周端部分的下表面)接触的方式沿着大致长方形的框状形状配置。具体而言，在本方式中，在垫块保持部件13处固定有三个垫块12，由三个垫块12构成的多个垫块群15是沿着大致长方形的框状形状配置的。

另外，在本方式中，为了使安装在第一叉部8的前端部8c的前端侧的垫块12的上端的高度、安装在第二叉部9的前端侧的垫块12的上端的高度、安装在叉主体7的垫块12的上端的高度为相同高度，使安装在第一叉部8的前端部8c的前端侧的垫块保持部件13的高度、安装在第二叉部9的前端侧的垫块保持部件13的高度、安装在叉主体7的垫块保持部件13的高度不同。

如图5所示，将固定于一个垫块保持部件13的三个垫块12分别设为垫块12A～12C时，在垫块群15中，以从上下方向观察时，连接垫块12A的接触面12a的中心、垫块12B的接触面12a的中心、垫块12C的接触面12a的中心的假想线L1～L3形成正三角形状的方式，将垫块12A～12C固定于垫块保持部件13。

并且，在从上下方向观察时，连接垫块12A的接触面12a的中心与垫块12B的接触面12a的中心的假想线L1是与搭载于手叉6的玻璃基板2的端面大致平行的。即，在配置在第一叉部8的前端部8c的前端侧的垫块群15中，在从上下方向观察时，假想线L1与搭载于手叉6的玻璃基板2的前后端面大致平行(即，与左右方向大致平行)。并且，在配置于第二叉部9的前端侧及叉主体7的垫块群15中，在从上下方向观察时，假想线L1与搭载于手叉6的玻璃基板2的左右端面大致平行(即，与前后方向大致平行)。

并且，垫块12C配置在比垫块12A、12B靠向前后方向或左右方向的外侧的位置。即，在配置在第一叉部8的前端部8c的前端侧的垫块群15中，垫块12C配置在比垫块12A、12B靠向前后方向的外侧的位置，在配置于第二叉部9的前端侧及叉主体7的垫块群15中，垫块12C配置在比垫块12A、12B靠向左右方向的外侧的位置。即，垫块12C配置在比垫块12A、12B靠向玻璃基板2的外周侧的位置。在本方式中，在玻璃基板2搭载于手叉6时，垫块12A的接触面12a及垫块12B的接触面12a与玻璃基板2的下表面(具体而言，为框区域2b)接触，但垫块12C的接触面12a未与玻璃基板2的下表面接触(参照图6)。本方式的垫块12A是第一垫块，垫块12B是第二垫块，垫块12C是第三垫块。

另外，在本方式中，在手叉6处搭载有玻璃基板2时，由于多个垫块12与玻璃基板2的框区域2b接触，因此，若使用等高线CL示意性示出搭载于手叉6的玻璃基板2的挠曲的状态，则如图2所示，随着朝向玻璃基板2的中心，玻璃基板2的挠曲量增大。

(本方式的主要效果)

如以上说明的那样，在本方式中，以垫块12的接触面12a与玻璃基板2的框区域2b接触的方式沿着大致长方形的框状形状配置有多个垫块12，因此，可通过在使蒸镀面朝向下侧的状态下搬送玻璃基板2的下表面搬送来搬送玻璃基板2。并且，在本方式中，由于接触面12a与玻璃基板2的框区域2b接触，因此，搭载于手叉6的玻璃基板2的挠曲量增大，但在本方式中，由于与玻璃基板2的下表面接触的垫块12的接触面12a形成为球面状，因此，即使搭载于手叉6的玻璃基板2的挠曲量增大，也能可靠地使接触面12a与玻璃基板2的下表面接触。并且，在本方式中，形成为球面状的接触面12a与玻璃基板2的下表面点接触，因此，可提高接触面12a与玻璃基板2的接触压力。

如此，在本方式中，即使搭载于手叉6的玻璃基板2的挠曲量增大，也能可靠地使接触面12a与玻璃基板2的下表面接触，且可提高接触面12a与玻璃基板2的接触压力而提高手叉6对玻璃基板2的保持力。因此，在本方式中，即使手部3配置在真空中而手部3无法吸引玻璃基板2，另外，即使搭载于手叉6的玻璃基板2的挠曲量较大且搭载着玻璃基板2进行移动的手部3的加速度或减速度较大，也可抑制搬送玻璃基板2时玻璃基板2相对于手部3的位置偏移。例如，在本方式中，即使搭载着玻璃基板2进行移动的手部3的加速度为2G，也可抑制搬送玻璃基板2时玻璃基板2相对在手部3的位置偏移。

在本方式中，在各垫块群15中，两个垫块12A、12B的接触面12a与玻璃基板2的下表面接触。因此，在本方式中，可使搭载于手叉6的玻璃基板2的状态稳定。并且，在本方式中，在比垫块12A、12B靠向前后方向或左右方向的外侧的位置配置有垫块12C，因此，即使例如将载置于蒸镀装置的架的玻璃基板2搭载在手叉6时玻璃基板2发生摇晃，也可通过垫块12C的作用抑制玻璃基板2的摇晃。即，在本方式中，能利用垫块12C抑制将玻璃基板2搭载于手叉6时玻璃基板2不稳定。

(其他实施方式)

上述的方式是本发明的优选方式的一例，但并非限定于此，在不变更本发明主旨的范围可实施各种变形。

在上述方式中，玻璃基板2的下表面由长方形状的蒸镀区域2a以及包围蒸镀区域2a的周围的长方形框状的框区域2b构成。此外，例如在玻璃基板2进一步大型化的情况下，如图7所示，玻璃基板2的下表面也可由四个蒸镀区域2c和框区域2f(图7的斜线部分)构成，上述四个蒸镀区域2c形成为相同大小的长方形状，上述框区域2f由形成为长方形框状的框区域2d和对四个蒸镀区域2c进行划分的十字状的区划区域2e构成，。在该情况下，多个垫块12以接触面12a与玻璃基板2的框区域2f接触的方式沿着框区域2f的形状而配置。另外，若使用等高线CL示意性示出图7所示的玻璃基板2搭载于手叉6时玻璃基板2的挠曲状态，则如图7那样，随着朝向各蒸镀区域2c的中心，玻璃基板2的挠曲量增大。

在上述的方式中，手部3由基部5、两个叉主体7、多个第一叉部8以及多个第二叉部9构成。此外，例如图8所示，手部3也可由与臂部4连接的基部25以及从基部25朝向水平方向的一侧延伸的多个叉26(例如，四个叉26)。在该情况下，既可以如图8(A)所示以支承玻璃基板2的下表面整体的方式，将多个垫块12安装于叉26的上表面，也可如图8(B)所示以支承玻璃基板2的下表面的四角部分的方式将四个垫块12安装于叉26的上表面。

在上述方式中，不与搭载于手叉6的玻璃基板2的下表面接触的垫块12C固定于垫块保持部件13，但垫块12C也可不固定于垫块保持部件13。在该情况下，只要与搭载于手叉6的玻璃基板2的下表面接触的一个以上的垫块12固定于垫块保持部件13即可。并且，在上述方式中，以假想线L1～L3形成正三角形状的方式将垫块12A～12C固定在垫块保持部件13，但也可以以假想线L1～L3形成等腰三角形状等其他三角形状的方式将垫块12A～12C固定于垫块保持部件13。

在上述方式中，垫块12是由橡胶形成的，但若由比覆盖玻璃基板2的表面的覆盖剂柔软的材料形成垫块12(即，若垫块12不会使玻璃基板2的表面的覆盖层产生损伤)，则垫块12也可以由除了橡胶以外的材料形成。例如，垫块12是可由聚醚醚酮(PEEK)等树脂形成。

在上述方式中，产业用机器人搬送有机EL显示器用的玻璃基板2，但产业用机器人也可搬送液晶显示器用的玻璃基板等其他玻璃基板。并且，在上述的方式中，产业用机器人在真空中搬送玻璃基板2，但产业用机器人也可在大气中搬送玻璃基板2。在大气中搬送玻璃基板2的情况下，吸引玻璃基板2的吸引垫块也可设置在手部3的上表面。另外，在本发明中，能通过垫块12的作用提高手叉6对玻璃基板2的保持力，因此，即使在吸引垫块设置在手部3的上表面的情况下，也可减少吸引垫块的数量。

符号说明

2 玻璃基板

3 手部

4 臂部

12垫块

12A 垫块(第一垫块)

12B 垫块(第二垫块)

12C 垫块(第三垫块)

12a 接触面

15 垫块群

L1～L3 假想线

Claims (3)

1.一种手部，是搬送形成为长方形的玻璃基板的产业用机器人的手部，且是搭载所述玻璃基板的手部，其特征在于，

所述手部具有多个垫块，所述垫块是橡胶制品或树脂制品，且所述垫块形成与所述玻璃基板的下表面接触的接触面，

所述接触面形成为球面状，

多个所述垫块是以所述接触面与形成为长方形状的所述玻璃基板的外周端部分的下表面接触的方式沿着大致长方形的框状形状而配置的，并且沿着大致长方形的框状形状而配置由第一垫块、第二垫块以及第三垫块这三个所述垫块构成的多个垫块群，

在所述垫块群中，在从上下方向观察时，以连接所述第一垫块的所述接触面的中心、所述第二垫块的所述接触面的中心、所述第三垫块的所述接触面的中心的假想线形成三角形状的方式，配置所述第一垫块、所述第二垫块以及所述第三垫块，

在从上下方向观察时，连接所述第一垫块的所述接触面的中心与所述第二垫块的所述接触面的中心的假想线与所述玻璃基板的端面大致平行，

所述第三垫块配置在比所述第一垫块以及所述第二垫块靠所述玻璃基板的外周侧的位置，

在所述玻璃基板搭载于所述手部时，所述第一垫块的所述接触面和所述第二垫块的所述接触面与所述玻璃基板的下表面接触。

2.一种产业用机器人，其特征在于，具有：

权利要求1所述的手部；

臂部，所述手部以可转动的方式与所述臂部的前端侧连接；以及

主体部，所述臂部的基端侧以可转动的方式与所述主体部连接。

3.如权利要求2所述的产业用机器人，其特征在于，

所述手部配置在真空中。