CN112309932B - 产业用机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种产业用机器人，包括具有以在左右方向上空开间隔的状态配置的两根支柱的门型的门型框架，即便可将搭载在手的搬送对象物在前后方向上搬送至离门型框架更远的位置为止，也可以防止臂与支柱的干涉。在产业用机器人中，若将第一臂部相对于臂支撑部的转动中心设为转动中心，将第二臂部相对于第一臂部的转动中心设为转动中心，将两根支柱之间的左右方向的中心位置设为支柱间中心，则当第一臂部相对于臂支撑部转动且转动中心在前后方向上配置在与转动中心相同的位置时，转动中心配置在与支柱间中心相比更靠左右方向的一侧的位置，另一方面，转动中心配置在与支柱间中心相比更靠左右方向的另一侧的位置。

Description

产业用机器人
技术领域
本发明涉及一种搬送半导体晶片等搬送对象物的产业用机器人。
背景技术
以往，搬送半导体晶片的搬送装置已为人所知(例如，参照专利文献1)。专利文献1中记载的搬送装置包括门型框架、及可升降地保持在门型框架的移动体。门型框架包括以在左右方向上空开间隔的状态配置的两个支柱、及将两个支柱的上下的两端部彼此连接的两个连结部。移动体包括作为多关节臂的搬送臂、可转动地连结在搬送臂的前端侧的手(末端执行器)、以及搬送臂的基端侧可转动地连结的基座。
在专利文献1中记载的搬送装置中，搬送臂包含供基端侧可转动地连结在基座的第一臂部、及供基端侧可转动地连结在第一臂部的前端侧的第二臂部。手可转动地连结在第二臂部的前端侧。在手搭载半导体晶片。基座可升降地安装在两个支柱。移动体在左右方向上配置在两个支柱之间。在专利文献1中记载的搬送装置中，当搬送半导体晶片时，臂进行伸缩，以使手以手的前端朝向前后方向的一侧的固定的姿势在前后方向上进行直线移动。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2013-118229号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
在如专利文献1中记载的搬送装置那样的搬送装置中，若使第一臂部及第二臂部的长度变长，则可使搬送臂伸长时的搬送臂的前后方向的长度变长，因此可将搭载在手的半导体晶片在前后方向上搬送至离门型框架更远的位置为止。另一方面，在所述搬送装置的情况下，若使第一臂部及第二臂部的长度变长，则当伸长的搬送臂收缩时，产生第一臂部与第二臂部的连结部分、或第二臂部与手的连结部分干涉门型框架的支柱的担忧。
因此，本发明的课题在于提供一种产业用机器人，包括具有以在左右方向上空开间隔的状态配置的两根支柱的门型的门型框架，即便可将搭载在手的搬送对象物在前后方向上搬送至离门型框架更远的位置为止，也可以防止臂与支柱的干涉。
[解决问题的技术手段]
为了解决所述课题，本发明的产业用机器人的特征在于包括：手，其搭载搬送对象物；臂，手可转动地连结在所述臂的前端侧，并且在水平方向上伸缩；臂支撑部，臂的基端侧可转动地连结在臂支撑部；以及门型的门型框架，其可升降地保持臂支撑部；臂包括：第一臂部，其基端侧可转动地连结在臂支撑部；以及第二臂部，其基端侧可转动地连结在第一臂部的前端侧，并且供手可转动地连结在前端侧；若将水平方向中的规定的方向设为左右方向，将与上下方向及左右方向正交的方向设为前后方向，则门型框架包括以在左右方向上空开间隔的状态配置的两根支柱，手及臂在左右方向上配置在两根支柱之间，若将第一臂部相对于臂支撑部的转动中心设为第一转动中心，将第二臂部相对于第一臂部的转动中心设为第二转动中心，将手相对于第二臂部的转动中心设为第三转动中心，将左右方向上的两根支柱之间的中心位置设为支柱间中心，则第一转动中心与第二转动中心的距离、和第二转动中心与第三转动中心的距离变成相等，当第一臂部相对于臂支撑部转动且第二转动中心在前后方向上配置在与第一转动中心相同的位置时，第二转动中心配置在与支柱间中心相比更靠左右方向的一侧的位置，第一转动中心配置在与支柱间中心相比更靠左右方向的另一侧的位置。
在本发明的产业用机器人中，若将第一臂部相对于臂支撑部的转动中心设为第一转动中心，将第二臂部相对于第一臂部的转动中心设为第二转动中心，将手相对于第二臂部的转动中心设为第三转动中心，则第一转动中心与第二转动中心的距离、和第二转动中心与第三转动中心的距离变成相等。另外，在本发明中，若将左右方向上的两根支柱之间的中心位置设为支柱间中心，则当第一臂部相对于臂支撑部转动且第二转动中心在前后方向上配置在与第一转动中心相同的位置时，第二转动中心配置在与支柱间中心相比更靠左右方向的一侧的位置，另一方面，第一转动中心配置在与支柱间中心相比更靠左右方向的另一侧的位置。
因此，在本发明中，即便使第一臂部及第二臂部的长度变长，使臂伸长时的臂的前后方向的长度变长，当伸长的臂收缩时，也可以防止第一臂部与第二臂部的连结部分、或第二臂部与手的连结部分干涉支柱。因此，在本发明中，即便可将搭载在手的搬送对象物在前后方向上搬送至离门型框架更远的位置为止，也可以防止臂与支柱的干涉。
在本发明中，优选手在收缩状态的臂伸长时，以手的前端朝向前后方向的一侧的固定的姿势朝前后方向的一侧进行直线移动，若将门型框架的前后方向的中心位置设为框架中心，则第一转动中心配置在与框架中心相比更靠前后方向的另一侧的位置。若如此构成，则例如可使搭载在手的搬送对象物及手在前后方向上退避至离搬送对象物被产业用机器人搬送的规定的装置更远的位置为止。
在本发明中，优选手的前后方向的长度比第一臂部的长度及第二臂部的长度长。若如此构成，则例如当在搬送对象物被产业用机器人搬送的规定的处理装置的盖形成有手可进出，但臂无法进出的大小的开口部时，可防止处理装置的盖与臂的干涉，并将搭载在手的搬送对象物搬送至处理装置的更里侧为止。
在本发明中，优选产业用机器人包括以可实现将上下方向作为转动的轴方向的门型框架的转动的方式，载置门型框架的基底构件，手在臂伸缩时，以手的前端朝向前后方向的一侧的固定的姿势在前后方向上进行直线移动，若将门型框架相对于基底构件的转动中心设为第四转动中心，将手的左右方向的中心位置设为手中心，则第一转动中心配置在左右方向上与第四转动中心错开的位置，手中心配置在左右方向上与第四转动中心相同的位置。
若如此构成，则手中心配置在左右方向上与第四转动中心相同的位置，因此即便第一转动中心配置在左右方向上与第四转动中心错开的位置，例如和手中心配置在左右方向上与第一转动中心相同的位置的情况相比，对搬送对象物进行搬送时的产业用机器人的控制也变得容易。
[发明的效果]
如上所述，在本发明中，在包括具有以在左右方向上空开间隔的状态配置的两根支柱的门型的门型框架的产业用机器人中，即便可将搭载在手的搬送对象物在前后方向上搬送至离门型框架更远的位置为止，也可以防止臂与支柱的干涉。
附图说明
图1是本发明的实施方式的产业用机器人的立体图。
图2是图1中所示的产业用机器人的平面图。
图3是图1中所示的产业用机器人的臂收缩的状态的平面图。
图4是图1中所示的产业用机器人的臂的伸缩动作的中途的状态的平面图。
[符号的说明]
1：机器人(产业用机器人)
2：晶片(半导体晶片、搬送对象物)
3：手
4：臂
5：臂支撑部
6：门型框架
7：基底构件
10：第一臂部
11：第二臂部
12：手叉部
13：手基部
16：支柱
17：连结部
18：框架下部
C1：转动中心(第一转动中心)
C2：转动中心(第二转动中心)
C3：转动中心(第三转动中心)
C4：转动中心(第四转动中心)
CL1：支柱间中心
CL2：框架中心
CL3：手中心
L1：第一转动中心与第二转动中心的距离
L2：第二转动中心与第三转动中心的距离
VL：假想线
X：前后方向
X1：前后方向的一侧(前侧)
X2：前后方向的另一侧(后侧)
Y：左右方向
Y1：左右方向的另一侧(右侧)
Y2：左右方向的一侧(左侧)
Z：上下方向
具体实施方式
以下，一边参照附图一边对本发明的实施方式进行说明。
(产业用机器人的构成)
图1是本发明的实施方式的产业用机器人1的立体图。图2是图1中所示的产业用机器人1的平面图。图3是图1中所示的产业用机器人1的臂4收缩的状态的平面图。图4是图1中所示的产业用机器人1的臂4的伸缩动作的中途的状态的平面图。
本实施例的产业用机器人1(以下，设为“机器人1”)是用于搬送作为搬送对象物的半导体晶片2(以下，设为“晶片2”)的水平多关节型的机器人。机器人1例如从对晶片2进行规定的处理的处理装置(省略图示)搬出晶片2、及朝处理装置搬入晶片2。晶片2形成为圆板状。
机器人1包括：手3，搭载晶片2；臂4，手3可转动地连结在所述臂的前端侧，并且在水平方向上伸缩；臂支撑部5，臂4的基端侧可转动地连结在臂支撑部5；门型的门型框架6，其可升降地保持臂支撑部5；以及基底构件7，以可实现将上下方向(图1等的Z方向)作为转动的轴方向的门型框架6的转动的方式，载置门型框架6。另外，机器人1包括：驱动机构(省略图示)，使臂4相对于臂支撑部5伸缩，并且使手3相对于臂4转动；升降机构(省略图示)，使臂支撑部5相对于门型框架6升降；以及转动机构(省略图示)，使门型框架6相对于基底构件7转动。
臂4包含第一臂部10与第二臂部11。第一臂部10的基端侧可转动地连结在臂支撑部5。第二臂部11的基端侧可转动地连结在第一臂部10的前端侧。手3可转动地连结在第二臂部11的前端侧。手3包含搭载晶片2的手叉部12、及连结在臂4的手基部13。
手叉部12形成为双叉状，手3整体形成为大致Y形状。手叉部12的基端部固定在手基部13的前端部。手基部13的基端侧可转动地连结在第二臂部11的前端侧。手3、第二臂部11及第一臂部10从上侧起以此顺序配置。臂支撑部5形成为空心的块状。第一臂部10的基端侧可转动地连结在臂支撑部5的上表面。
如上所述，机器人1包括使臂4相对于臂支撑部5伸缩，并且使手3相对于臂4转动的驱动机构。驱动机构包括配置在臂支撑部5的内部的马达、及将马达的动力传达至臂4及手3的动力传达机构。马达配置在臂支撑部5与第一臂部10的连结部分的下侧。动力传达机构例如包括配置在臂支撑部5的内部的减速机、以及配置在臂4的内部的带(belt)及滑轮。
驱动机构使第一臂部10相对于臂支撑部5转动、且使第二臂部11相对于第一臂部10转动，并且使手3相对于第二臂部11转动。另外，驱动机构使臂4伸缩，以使手3在朝向固定方向的状态下进行直线移动。
在以下的说明中，将水平方向中的手3的往返移动方向(图1等的X方向)设为前后方向，将与前后方向及上下方向正交的图1等的Y方向设为左右方向。另外，在以下的说明中，将作为前后方向的一侧的图1等的X1方向侧设为“前”侧，将作为前后方向的另一侧的图1等的X2方向侧设为“后”侧，将作为左右方向的一侧的图1等的Y2方向侧设为“左”侧，将作为左右方向的另一侧的图1等的Y1方向侧设为“右”侧。
在本实施例中，手3在臂4伸缩时，以手3的前端(即，手叉部12的前端)朝向前侧的固定的姿势在前后方向上进行直线移动。具体而言，手3在收缩状态的臂4(参照图3)伸长时，以手3的前端朝向前侧的固定的姿势朝前侧进行直线移动，在伸长状态的手3(参照图2)收缩时，以手3的前端朝向前侧的固定的姿势朝后侧进行直线移动。
另外，在图2中图示臂4最伸长且手3移动至最前侧为止的状态。对晶片2进行规定的处理的处理装置配置在机器人1的前侧，在图2中所示的状态下，手3配置在处理装置中。另外，在图3中图示臂4收缩且手3移动至最后侧为止的状态。在本实施例中，在此状态下，门型框架6相对于基底构件7转动。即，在此状态下，机器人1回旋。另外，在此状态时，机器人1的回旋半径变成最小。
门型框架6包括以在左右方向上空开间隔的状态配置的两根支柱16。支柱16形成为将上下方向作为长边方向的柱状。手3及臂4在左右方向上配置在两根支柱16之间。另外，门型框架6包括：连结部17，将两根支柱16的上端部彼此连接；以及框架下部18，固定两根支柱16的下端部，并且构成门型框架6的下端部。基底构件7构成机器人1的下端部。基底构件7形成为平板状。框架下部18可转动地连结在基底构件7的上表面。
如上所述，机器人1包括使臂支撑部5相对于门型框架6升降的升降机构。升降机构包括：马达、将马达的动力传达至臂支撑部5的动力传达机构、以及在上下方向上引导臂支撑部5的引导机构。升降机构的动力传达机构例如包括配置在支柱16的内部的滚珠螺杆。或者，升降机构的动力传达机构包括配置在支柱16的内部的带及滑轮。引导机构包括沿着支柱16配置的导轨、及与导轨卡合并固定在臂支撑部5的导块。
另外，如上所述，机器人1包括使门型框架6相对于基底构件7转动的转动机构。转动机构包括马达、及将马达的动力传达至框架下部18的动力传达机构。转动机构的动力传达机构例如包括配置在框架下部18的内部的带及滑轮。
在本实施例中，第一臂部10相对于臂支撑部5的转动中心C1与第二臂部11相对于第一臂部10的转动中心C2的距离L1(参照图2)、和手3相对于第二臂部11的转动中心C3与转动中心C2的距离L2(参照图2)变成相等。本实施例的转动中心C1是第一转动中心，转动中心C2是第二转动中心，转动中心C3是第三转动中心。
另外，在本实施例中，如上所述，手3在臂4伸缩时，以手3的前端朝向前侧的固定的姿势在前后方向上进行直线移动，因此转动中心C1与转动中心C3在左右方向上经常配置在相同的位置。另外，在本实施例中，第一臂部10的长度与第二臂部11的长度变成相等。另外，在臂4伸缩时，以手3的前端朝向前侧的固定的姿势在前后方向上进行直线移动的手3的前后方向的长度比第一臂部10的长度及第二臂部11的长度长。
若第一臂部10相对于臂支撑部5转动，则转动中心C2如图4所示，当从上下方向观察时，在将转动中心C1作为曲率中心，并且朝左侧鼓起的半圆弧状的假想线VL上穿过。若将左右方向上的两根支柱16之间的中心位置设为支柱间中心CL1，则如图4所示，当第一臂部10相对于臂支撑部5转动且转动中心C2在前后方向上配置在与转动中心C1相同的位置时，转动中心C2配置在与支柱间中心CL1相比更靠左侧的位置。即，当转动中心C2在前后方向上配置在与转动中心C1相同的位置时，臂4以第一臂部10和第二臂部11的连结部分配置在与支柱间中心CL1相比更靠左侧的位置的方式收缩。另外，此时，当从上下方向观察时，转动中心C1与转动中心C3重叠。
另外，转动中心C1配置在与支柱间中心CL1相比更靠右侧的位置。即，臂支撑部5和第一臂部10的连结部分配置在与支柱间中心CL1相比更靠右侧的位置。另外，如图2所示，若将门型框架6的前后方向的中心位置设为框架中心CL2，则转动中心C1配置在与框架中心CL2相比更靠后侧的位置。另外，转动中心C1在左右方向上，配置在与门型框架6相对于基底构件7的转动中心C4错开的位置。具体而言，转动中心C1配置在与转动中心C4相比更靠右侧的位置。另外，转动中心C1配置在与转动中心C4相比更靠后侧的位置。转动中心C4配置在与支柱间中心CL1相比更靠右侧的位置，并且配置在与框架中心CL2相比更靠后侧的位置。本实施例的转动中心C4是第四转动中心。
若将在臂4伸缩时，以手3的前端朝向前侧的固定的姿势在前后方向上进行直线移动的手3的左右方向的中心位置设为手中心CL3，则手中心CL3在左右方向上配置在与转动中心C4相同的位置。即，在臂4伸缩时，若从上下方向观察，则手中心CL3在转动中心C4上穿过。
(本实施例的主要效果)
如以上说明那样，在本实施例中，转动中心C1与转动中心C2的距离L1、和转动中心C2与转动中心C3的距离L2变成相等。另外，在本实施例中，当第一臂部10相对于臂支撑部5转动且转动中心C2在前后方向上配置在与转动中心C1相同的位置时，转动中心C2配置在与支柱间中心CL1相比更靠左侧的位置，另一方面，转动中心C1配置在与支柱间中心CL1相比更靠右侧的位置。
因此，在本实施例中，即便使第一臂部10及第二臂部11的长度变长，使臂4伸长时的臂4的前后方向的长度变长，当伸长的臂4收缩时，也可以防止第一臂部10与第二臂部11的连结部分、或第二臂部11与手3的连结部分干涉两根支柱16。因此，在本实施例中，即便可将搭载在手3的晶片2朝前侧搬送至离门型框架6更远的位置为止，也可以防止臂4与支柱16的干涉。
在本实施例中，转动中心C1配置在与框架中心CL2相比更靠后侧的位置。因此，在本实施例中，当使臂4收缩至图3中所示的状态为止时，可使搭载在手3的晶片2及手3在前后方向上退避至离配置在机器人1的前侧的处理装置更远的位置为止。因此，在本实施例中，当机器人1回旋时，容易防止晶片2及手3与处理装置的干涉。
在本实施例中，手3的前后方向的长度比第一臂部10的长度及第二臂部11的长度长。因此，在本实施例中，例如当在构成处理装置的后表面的盖形成有手3可进出，但臂4无法进出的大小的开口部时，可防止处理装置的盖与臂4的干涉，并将搭载在手3的晶片2搬送至处理装置的更里侧(前侧)为止。
在本实施例中，手中心CL3在左右方向上配置在与转动中心C4相同的位置。因此，在本实施例中，即便转动中心C1在左右方向上配置在与转动中心C4错开的位置，例如和手中心CL3在左右方向上配置在与转动中心C1相同的位置的情况相比，搬送晶片2时的机器人1的控制也变得容易。
(其他实施方式)
所述实施例是本发明的适宜的实施例的一例，但并不限定于此，可在不变更本发明的主旨的范围内实施各种变形。
在所述实施例中，转动中心C1也可以在前后方向上配置在与框架中心CL2相同的位置，也可以配置在与框架中心CL2相比更靠前侧的位置。另外，在所述实施例中，手3的前后方向的长度也可以与第一臂部10、第二臂部11的长度相同，也可以比第一臂部10、第二臂部11的长度短。
在所述实施例中，转动中心C1也可以在左右方向上配置在与转动中心C4相同的位置，也可以配置在与转动中心C4相比更靠左侧的位置。另外，转动中心C1也可以在前后方向上配置在与转动中心C4相同的位置，也可以配置在与转动中心C4相比更靠前侧的位置。另外，在所述实施例中，手中心CL3也可以在左右方向上配置在与转动中心C4错开的位置。
在所述实施例中，转动中心C4也可以在左右方向上配置在与支柱间中心CL1相同的位置，也可以在前后方向上配置在与框架中心CL2相同的位置。另外，在所述实施例中，转动中心C4也可以配置在与支柱间中心CL1相比更靠左侧的位置，也可以配置在与框架中心CL2相比更靠前侧的位置。另外，在所述实施例中，也可以通过机器人1来搬送晶片2以外的搬送对象物。例如，也可以通过机器人1来搬送玻璃基板。

Claims (3)

1.一种产业用机器人，其特征在于，包括：
手，其搭载搬送对象物；臂，所述手能够转动地连结在所述臂的前端侧，并且在水平方向上伸缩；臂支撑部，所述臂的基端侧能够转动地连结在所述臂支撑部；以及门型的门型框架，其能够升降地保持所述臂支撑部；
所述臂包括：第一臂部，其基端侧能够转动地连结在所述臂支撑部；以及第二臂部，其基端侧能够转动地连结在所述第一臂部的前端侧，并且供所述手能够转动地连结在前端侧；
若将水平方向中的规定的方向设为左右方向，将与上下方向及左右方向正交的方向设为前后方向，
则所述门型框架包括以在左右方向上空开间隔的状态配置的两根支柱，
所述手及所述臂在左右方向上配置在两根所述支柱之间，
若将所述第一臂部相对于所述臂支撑部的转动中心设为第一转动中心，将所述第二臂部相对于所述第一臂部的转动中心设为第二转动中心，将所述手相对于所述第二臂部的转动中心设为第三转动中心，将左右方向上的两根所述支柱之间的中心位置设为支柱间中心，
则所述第一转动中心与所述第二转动中心的距离、和所述第二转动中心与所述第三转动中心的距离变成相等，
当所述第一臂部相对于所述臂支撑部转动且所述第二转动中心在前后方向上配置在与所述第一转动中心相同的位置时，所述第二转动中心配置在与所述支柱间中心相比更靠左右方向的一侧的位置，
所述第一转动中心配置在与所述支柱间中心相比更靠左右方向的另一侧的位置，
所述手在收缩状态的所述臂伸长时，以所述手的前端朝向前后方向的一侧的固定的姿势朝前后方向的一侧进行直线移动，
若将所述门型框架的前后方向的中心位置设为框架中心，
则所述第一转动中心配置在与所述框架中心相比更靠前后方向的另一侧的位置。
2.根据权利要求1所述的产业用机器人，其特征在于，
所述手的前后方向的长度比所述第一臂部的长度及所述第二臂部的长度长。
3.根据权利要求1或2所述的产业用机器人，其特征在于，
包括以能够实现将上下方向作为转动的轴方向的所述门型框架的转动的方式，载置所述门型框架的基底构件，
所述手在所述臂伸缩时，以所述手的前端朝向前后方向的一侧的固定的姿势在前后方向上进行直线移动，
若将所述门型框架相对于所述基底构件的转动中心设为第四转动中心，将所述手的左右方向的中心位置设为手中心，
则所述第一转动中心配置在左右方向上与所述第四转动中心错开的位置，
所述手中心配置在左右方向上与所述第四转动中心相同的位置。
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