CN115924540A - 工业用机器人和制造系统 - Google Patents

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CN115924540A CN202211221953.1A CN202211221953A CN115924540A CN 115924540 A CN115924540 A CN 115924540A CN 202211221953 A CN202211221953 A CN 202211221953A CN 115924540 A CN115924540 A CN 115924540A
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伊藤一树
志村芳树
矢泽隆之
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Abstract

本发明提供一种在真空中输送输送对象物的工业用机器人,能提高通用性,并且能简化真空区域与大气区域的边界部分的密封构造。工业用机器人(1)具备:两个手部(8、9);臂(10),其具有分别可转动地连接手部(8、9)的两个前端侧臂部(13、14)和可转动地连接两个前端侧臂部(13、14)的共用臂部(15);摆臂(11),其在前端侧可转动地连接共用臂部(15);主体部(12),其可转动地连接摆臂(11)的基端侧;臂驱动机构,其使臂(10)相对于摆臂(11)伸缩,使手部(8、9)沿水平方向直线移动,并且使共用臂部(15)相对于摆臂(11)转动;以及摆臂驱动机构,其使摆臂(11)相对于主体部(12)转动。

Description

工业用机器人和制造系统
技术领域
本发明涉及用于输送输送对象物的工业用机器人。另外,本发明涉及具备这样的工业用机器人的制造系统。
背景技术
以往,已知有在真空中输送液晶显示器用的玻璃基板的工业用机器人(例如,参照专利文献1)。专利文献1中记载的工业用机器人具备两个手部、两个手部可转动地连接的臂、臂可转动地连接的主体部。臂由两个前端侧臂部和一个共用臂部构成,所述两个前端侧臂部的前端侧分别可转动地与两个手部连接,所述共用臂部可转动地与两个前端侧臂部的基端侧连接。
在专利文献1所记载的工业用机器人中,手部能够相对于主体部沿水平方向直线移动。具体而言,从上下方向观察时,手部能够沿着通过共用臂部相对于主体部的转动中心的直线相对于主体部移动,并且能够以共用臂部相对于主体部的转动中心为中心放射状地移动。即,在从上下方向观察时,手部能够在以共用臂部的转动中心为中心的径向上移动,在专利文献1所记载的工业用机器人中,能够向以共用臂部的转动中心为中心的径向输送玻璃基板。
另外,在专利文献1所记载的工业用机器人中,手部、臂以及主体部的上端侧部分配置在真空腔室中。即,手部、臂部以及主体部的上端侧部分配置在真空区域中(真空中)。在真空区域与大气区域的边界部分设置有用于防止空气从大气区域向真空区域流入的密封部件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2018-15839号公报
发明内容
在专利文献1所记载的工业用机器人中,虽然能够向以共用臂部相对于主体部的转动中心为中心的径向输送玻璃基板,但是无法向径向以外的方向输送玻璃基板。因此,虽然该工业用机器人能够在特定的制造系统中使用,但是能够使用该工业用机器人的制造系统受到限制。即,专利文献1所记载的工业用机器人的通用性不高。为了提高该工业用机器人的通用性,例如只要设置使主体部沿水平方向移动的移动机构即可。但是,在这种情况下,由于上端侧部分配置在真空区域中的主体部沿水平方向移动,因此真空区域与大气区域的边界部分的密封结构变得复杂。
因此,本发明的课题在于提供一种在真空中输送输送对象物的工业用机器人,其能够提高通用性,并且能够简化真空区域与大气区域的边界部分的密封结构。另外,本发明的课题在于提供一种具备这种工业用机器人的制造系统。
为了解决上述课题,本发明的工业用机器人的特征在于,具备:两个手部,其装载输送对象物;臂,其具有两个前端侧臂部和共用臂部,两个手部分别以上下方向为转动的轴向能够转动地连接在所述两个前端侧臂部的前端侧,两个前端侧臂部的基端侧以上下方向为转动的轴向能够转动地连接所述共用臂部;摆臂,共用臂部以上下方向为转动的轴向能够转动地连接在所述摆臂的前端侧;主体部,摆臂的基端侧以上下方向为转动的轴向能够转动地连接所述主体部;臂驱动机构,其使臂相对于摆臂伸缩,使手部在水平方向上直线移动,并且使共用臂部相对于摆臂转动;以及摆臂驱动机构,其使摆臂相对于主体部转动。
本发明的工业用机器人具备:摆臂,共用臂部能够转动地连接在所述摆臂的前端侧;主体部,摆臂的基端侧能够转动地连接所述主体部;臂驱动机构,其使手部相对于摆臂沿水平方向直线移动,并且使共用臂部相对于摆臂转动;以及摆臂驱动机构,其使摆臂相对于主体部转动。因此,在本发明中,使用摆臂,也能够向以摆臂相对于主体部的转动中心为中心的径向以外的方向输送输送对象物。因此,在本发明中,能够提高工业用机器人的通用性。
另外,在本发明中,即使不使主体部在水平方向上移动,也能够向以摆臂相对于主体部的转动中心为中心的径向以外的方向输送输送对象物,因此,例如,除了手部、臂以及摆臂之外,即使主体部的上端侧部分配置在真空区域中,也能够使真空区域与大气区域的边界部分的密封结构简单化。
在本发明中,若将两个手部中的一个手部作为第一手部,将另一个手部作为第二手部,将与第一手部连接的前端侧臂部作为第一前端侧臂部,将与第二手部连接的前端侧臂部作为第二前端侧臂部,则例如臂驱动机构具备:第一驱动机构,其使第一前端侧臂部相对于共用臂部转动,并且使第一手部相对于第一前端侧臂部转动;第二驱动机构,其使第二前端侧臂部相对于共用臂部转动,并且使第二手部相对于第二前端侧臂部转动;以及第三驱动机构,其使共用臂部相对于摆臂转动。
本发明的工业用机器人能够用于具备从上下方向观察时的形状为长方形或正方形的转移腔室的制造系统。在该制造系统中,优选的是,手部、臂以及摆臂配置在转移腔室的内部,若将与从上下方向观察时呈长方形状或正方形的转移腔室的一边平行的方向作为第一方向,将从手部的基端朝向手部的前端的方向作为手部长度方向,将摆臂相对于主体部的转动中心作为臂转动中心,则在摆臂转动时,第一驱动机构以及第二驱动机构停止,在摆臂的前端侧配置在比臂转动中心靠第一方向的一侧的位置的状态下、或者在摆臂的前端侧配置在比臂转动中心靠第一方向的另一侧的位置的状态下摆臂转动时,手部长度方向相对于第一方向倾斜,并且第三驱动机构使共用臂部相对于摆臂转动,以使手部的朝向恒定。
若这样构成,则在摆臂转动时,手部长度方向相对于第一方向倾斜,并且第三驱动机构使共用臂部相对于摆臂转动,以使手部的朝向恒定,因此,即使第一方向上的转移腔室的宽度变窄,也能够防止摆臂转动时的转移腔室的第一方向的内壁面与手部及臂的干涉。
另外,若这样构成,则在摆臂转动时,第三驱动机构使共用臂部相对于摆臂转动,以使手部的朝向恒定,因此,能够使摆臂转动时的装载于手部的输送对象物的状态稳定。
在本发明中,在摆臂的前端侧配置在比臂转动中心靠第一方向的一侧的位置的状态下,或者在摆臂的前端侧配置在比臂转动中心靠第一方向的另一侧的位置的状态下,摆臂转动时,例如,手部长度方向相对于第一方向倾斜90°。
发明效果
如上所述,在本发明中,能够提高在真空中输送输送对象物的工业用机器人的通用性,并且能够简化真空区域与大气区域的边界部分的密封结构。
附图说明
图1是示出将本发明实施方式的工业用机器人组装到制造系统中的状态的俯视图。
图2是用于说明图1所示的臂和摆臂的内部结构的剖视图。
图3是用于说明图1所示的主体部的内部结构的剖视图。
图4是用于说明图1所示的工业用机器人的摆臂的转动动作时的状态的俯视图。
图5是用于说明图1所示的工业用机器人的摆臂的转动动作时的状态的俯视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
(工业用机器人及制造系统的结构)
图1是示出将本发明实施方式的工业用机器人1组装到制造系统3中的状态的俯视图。图2是用于说明图1所示的臂10和摆臂11的内部结构的剖视图。图3是用于说明图1所示的主体部12的内部结构的剖视图。
本实施方式的工业用机器人1(以下称为“机器人1”)例如是用于输送作为输送对象物的有机EL(有机电致发光)显示器用的玻璃基板2或液晶显示器用的玻璃基板2(以下称为“基板2”)的机器人。机器人1是组装在显示器的制造系统3中使用的水平多关节机器人。机器人1在真空中输送基板2。
制造系统3具备转移腔室4(以下称为“腔室4”)和配置于腔室4的周围的多个处理腔室5、6(以下称为“腔室5、6”)。制造系统3例如具备两个腔室5和两个腔室6。腔室4~6为真空腔室,腔室4~6的内部为真空。在腔室4的内部配置有机器人1的一部分。通过构成机器人1的一部分的后述叉部19进入腔室5、6中,机器人1在腔室5、6之间输送基板2。在腔室5、6中配置有各种装置等,收纳由机器人1输送的基板2。另外,在腔室5、6中,对基板2进行各种处理。
腔室4例如形成为从上下方向观察时的形状为正方形的大致长方体的箱状。在以下的说明中,将与从上下方向观察时呈正方形的腔室4的外周面平行的两个方向中的一个方向(图1中的X方向)设为“前后方向”,将与上下方向和前后方向正交的另一个方向(图1中的Y方向)设为“左右方向”。另外,将前后方向的一侧(图1的X1方向侧)设为“前”侧,将前侧的相反侧(图1的X2方向侧)设为“后侧”,将左右方向的一侧(图1的Y1方向侧)设为“右”侧,将右侧的相反侧(图1的Y2方向侧)设为“左”侧。
两个腔室5配置在腔室4的后面。两个腔室5以在左右方向上相邻的方式配置。两个腔室6配置在腔室4的前侧。两个腔室6以在左右方向上相邻的方式配置。在腔室4与腔室5的连接部分、以及腔室4与腔室6的连接部分设置有闸门。
机器人1具备:装载基板2的手部8、9;连接手部8、9的臂10;连接臂10的摆臂11;以及连接摆臂11的主体部12。本实施方式的机器人1具备两个手部8、9。手部8、9以能够转动的方式与臂10连接。具体而言,手部8、9以能够转动的方式与臂10的前端侧连接。臂10以能够转动的方式与摆臂11的前端侧连接。具体而言,臂10的基端侧以能够转动的方式与摆臂11的前端侧连接。摆臂11的基端侧以能够转动的方式与主体部12连接。
臂10具备:两个前端侧臂部13、14,两个手部8、9分别可转动地连接于两个前端侧臂部13、14的前端侧;以及共用臂部15,共用臂部15供两个前端侧臂部13、14的基端侧可转动地连接,并且可转动地连接于摆臂11的前端侧。本实施方式的臂10由两个前端侧臂部13、14和一个共用臂部15构成。
手部8以能够转动的方式与前端侧臂部13的前端侧连接。手部9以能够转动的方式与前端侧臂部14的前端侧连接。本实施方式的手部8是第一手部,手部9是第二手部。另外,本实施方式的前端侧臂部13是第一前端侧臂部,前端侧臂部14是第二前端侧臂部。
手部8能够相对于前端侧臂部13以上下方向为转动的轴向进行转动。手部9能够相对于前端侧臂部14以上下方向为转动的轴向进行转动。前端侧臂部13、14能够相对于共用臂部15以上下方向为转动的轴向进行转动。共用臂部15能够相对于摆臂11以上下方向为转动的轴向进行转动。摆臂11能够相对于主体部12以上下方向为转动的轴向进行转动。
手部8配置在比手部9靠上侧的位置。前端侧臂部13配置在比手部8靠上侧的位置。前端侧臂部14配置在比手部9靠下侧的位置。共用臂部15配置在比前端侧臂部14靠下侧的位置。即,前端侧臂部13、14配置在比共用臂部15靠上侧的位置。共用臂部15配置在比摆臂11靠上侧的位置。即,臂10配置在比摆臂11靠上侧的位置。摆臂11配置在比主体部12靠上侧的位置。
主体部12由形成为有底圆筒状的壳体16(参照图3)和覆盖壳体16的上端的开口的盖体17构成。盖体17的外径比壳体16的外径大。盖体17的外周侧部分成为向壳体16的径向外侧扩展的凸缘部17a。若将摆臂11相对于主体部12的转动中心设为臂转动中心C,则在从上下方向观察时腔室4的中心与臂转动中心C一致。即,以腔室4的中心与臂转动中心C一致的方式设置主体部12。
在本实施方式中,机器人1的比凸缘部17a的下表面靠上侧的部分配置在腔室4中,手部8、9、臂10以及摆臂11配置在腔室4中。即,机器人1的比凸缘部17a的下表面靠上侧的部分配置在真空区域VR中(真空中)(参照图3)。另一方面,机器人1的比凸缘部17a的下表面靠下侧的部分配置在大气区域AR中(大气中)。
手部8、9具备与臂10连接的基部18和装载基板2的叉部19。手部8的基部18可转动地连接于前端侧臂部13的前端侧,手部9的基部18可转动地连接于前端侧臂部14的前端侧。叉部19以从基部18向水平方向突出的方式固定于基部18。基板2装载于叉部19的前端侧部分。在本实施方式中,腔室5、6的进深变深,叉部19的长度变长。即,手部8、9的长度变长。
前端侧臂部13、14形成为从上下方向观察时的形状为细长的长圆形状并且上下方向的厚度比较薄的块状。共用臂部15形成为大致V形状的块状。形成为大致V形状的共用臂部15的中心部分(顶点部分)以能够转动的方式与摆臂11的前端侧连接。另外,在形成为大致V形状的共用臂部15的一方的前端侧可转动地连接有前端侧臂部13的基端侧,在共用臂部15的另一方的前端侧可转动地连接有前端侧臂部14的基端侧。摆臂11形成为从上下方向观察时的形状为细长的长方形状并且上下方向的厚度比较薄的块状。
前端侧臂部13、14及共用臂部15形成为中空状。即,臂10形成为中空状。另外,摆臂11形成为中空状。形成为中空状的前端侧臂部13、14的内部为真空。另一方面,形成为中空状的共用臂部15及摆臂11的内部为大气压。
在水平方向上,共用臂部15相对于摆臂11的转动中心与前端侧臂部13相对于共用臂部15的转动中心之间的距离等于前端侧臂部13相对于共用臂部15的转动中心与手部8相对于前端侧臂部13的转动中心之间的距离,共用臂部15相对于摆臂11的转动中心与前端侧臂部14相对于共用臂部15的转动中心之间的距离等于前端侧臂部14相对于共用臂部15的转动中心与手部9相对于前端侧臂部14的转动中心之间的距离。另外,在水平方向上,共用臂部15相对于摆臂11的转动中心与前端侧臂部13相对于共用臂部15的转动中心之间的距离等于共用臂部15相对于摆臂11的转动中心与前端侧臂部14相对于共用臂部15的转动中心之间的距离。
臂10能够在以手部8、9的前端(具体而言,叉部19的前端)从作为摆臂11与共用臂部15的连接部的关节部20离开的方式延伸的位置和以手部8、9的前端接近关节部20的方式收缩的位置之间相对于摆臂11伸缩。在本实施方式中,在手臂10的前端侧臂部13侧的部分伸长以使手部8的前端远离关节部20时,手臂10的前端侧臂部14侧的部分收缩,在手臂10的前端侧臂部14侧的部分伸长以使手部9的前端远离关节部20时,手臂10的前端侧臂部13侧的部分收缩。在臂10相对于摆臂11伸缩时,手部8、9以相对于摆臂11朝向一定方向的状态在水平方向上直线移动。
(臂驱动机构、摆臂驱动机构、制动机构等的结构)
如图2、图3所示,机器人1具备:臂驱动机构24,其使手部8、9相对于摆臂11沿水平方向直线移动,并且使臂10相对于摆臂11转动;摆臂驱动机构25,其使摆臂11相对于主体部12转动;制动机构26,其用于使摆臂11相对于主体部12的转动停止;以及摆臂升降机构27,其使摆臂11相对于主体部12升降。
臂驱动机构24使臂10相对于摆臂11伸缩而使手部8、9沿水平方向直线移动(即,通过使臂10伸缩而使手部8、9相对于摆臂11沿水平方向直线移动),并且使共用臂部15相对于摆臂11转动。臂驱动机构24具备:第一驱动机构31,其使前端侧臂部13相对于共用臂部15转动,并且使手部8相对于前端侧臂部13转动;第二驱动机构32,其使前端侧臂部14相对于共用臂部15转动,并且使手部9相对于前端侧臂部14转动;以及第三驱动机构33,其使共用臂部15相对于摆臂11转动。
第一驱动机构31具备马达34和与马达34连接的减速器35。减速器35是中空的波动齿轮装置,配置在共用臂部15与前端侧臂部13的连接部。另外,第一驱动机构31具备:固定于减速器35的输入轴的带轮36;配置于前端侧臂部13的基端侧的内部的带轮37;以及配置于前端侧臂部13的前端侧的内部的带轮38。带轮37的节圆直径与带轮38的节圆直径之比设定为1∶2。
马达34是伺服马达,具备用于检测马达34的旋转位置的编码器。马达34配置在共用臂部15的内部。在马达34的输出轴上固定有带轮。在该带轮和带轮36上架设有带40。在减速器35的输出轴上固定有形成为圆筒状的转动轴41的下端。转动轴41的上端固定于前端侧臂部13的基端侧的下表面。在减速器35的输出轴的外周侧配置有磁性流体密封件。
在前端侧臂部13的基端侧的内部设置有可转动地支撑带轮37的支撑轴。带轮37经由固定部件42固定于共用臂部15的一方的前端侧。固定部件42配置在前端侧臂部13和共用臂部15的外部。在前端侧臂部13的前端侧的内部设置有可转动地支撑带轮38的支撑轴。在带轮38的下端固定有手部8的基部18。在带轮37和带轮38上架设有带43。
第二驱动机构32与第一驱动机构31大致同样地构成,具备马达44和与马达44连接的减速器45。减速器45是中空的波动齿轮装置,配置在共用臂部15与前端侧臂部14的连接部。另外,第二驱动机构32具备:固定于减速器45的输入轴的带轮46;配置于前端侧臂部14的基端侧的内部的带轮47;以及配置于前端侧臂部13的前端侧的内部的带轮48。带轮47的节圆直径与带轮48的节圆直径之比设定为1∶2。
马达44是伺服马达,具备用于检测马达44的旋转位置的编码器。马达44配置在共用臂部15的内部。在马达44的输出轴上固定有带轮。在该带轮和带轮46上架设有带50。减速器45的输出轴固定于前端侧臂部14的基端侧的下表面。在减速器45的输出轴的外周侧配置有磁性流体密封件。
在前端侧臂部14的基端侧的内部设置有可转动地支撑带轮47的支撑轴。带轮47经由固定部件52固定于共用臂部15的另一方的前端侧。固定部件52配置在前端侧臂部14和共用臂部15的外部。在前端侧臂部14的前端侧的内部设置有可转动地支撑带轮48的支撑轴。在带轮48的上端固定有手部9的基部18。在带轮47和带轮48上架设有带53。
第三驱动机构33具有马达54、与马达54连接的减速器55、固定在减速器55的输入轴上的带轮56。减速器55是中空的波动齿轮装置,配置于关节部20。马达54是伺服马达,具备用于检测马达54的旋转位置的编码器。马达54配置在摆臂11的内部。在马达54的输出轴上固定有带轮。在该带轮和带轮56上架设有带58。减速器55的输出轴固定于共用臂部15的基端部(中心部)的下表面。在减速器55的输出轴的外周侧配置有磁性流体密封件。
摆臂驱动机构25具有马达62、与马达62连接的减速器63、固定在减速器63的输入轴上的带轮64。减速器63是中空的波动齿轮装置。马达62是伺服马达,具备用于检测马达62的旋转位置的编码器。马达62和减速器63配置在壳体16的内部。在马达62的输出轴上固定有带轮65。在带轮64和带轮65上架设有带66。在减速器63的输出轴上固定有形成为圆筒状的转动轴68的下端。旋转轴68的上端固定于摆臂11的基端侧的下表面。在盖体17的中心形成有配置转动轴68的贯穿孔。在旋转轴68的外周侧配置有磁性流体密封件和波纹管。
制动机构26是无励磁动作型的电磁制动器。制动机构26具备:旋转板,其固定在马达62的旋转轴上;制动板和电枢,其隔着旋转板配置;压缩螺旋弹簧等弹簧部件,其将电枢向旋转板施力;以及磁轭,其卷绕有线圈。在制动机构26中,当线圈处于无励磁状态时制动力起作用,当线圈处于励磁状态时制动力不起作用。
摆臂升降机构27与摆臂驱动机构25一起使摆臂11升降。摆臂升降机构27配置在壳体16的内部。摆臂升降机构27具备:马达70;利用马达70的动力而旋转的滚珠丝杠71;以及固定在滚珠丝杠71的丝杠轴上的带轮72。马达70是伺服马达,具备用于检测马达70的旋转位置的编码器。滚珠丝杠71的丝杠轴可旋转地保持在壳体16上。滚珠丝杠71的螺母部件固定在保持摆臂驱动机构25的可动框架73上。在马达70的输出轴上固定有带轮74。在带轮72和带轮74上架设有带75。
(机器人的动作)
图4、图5是用于说明图1所示的机器人1的摆臂11的转动动作时的状态的俯视图。
在向腔室5搬入基板2的基板2的搬入时、以及从腔室5搬出基板2的基板2的搬出时,臂10在手部8、9的前端配置在后侧并且手部8、9的基端配置在前侧的状态下伸缩。具体而言,在向腔室5搬入基板2时以及从腔室5搬出基板2时,在手部8的前端配置在后侧并且手部8的基端配置在前侧的状态下,臂10的前端侧臂部13侧的部分伸缩,手部8在朝向一定方向的状态下沿前后方向直线移动,或者在手部9的前端配置在后侧并且手部9的基端配置在前侧的状态下,臂10的前端侧臂部14侧的部分伸缩,手部9在朝向一定方向的状态下沿前后方向直线移动。
同样,在向腔室6搬入基板2时以及从腔室6搬出基板2时,在手部8的前端配置在前侧并且手部8的基端配置在后侧的状态下,臂10的前端侧臂部13侧的部分伸缩,手部8在朝向一定方向的状态下沿前后方向直线移动,或者在手部9的前端配置在前侧并且手部9的基端配置在后侧的状态下,臂10的前端侧臂部14侧的部分伸缩,手部9在朝向一定方向的状态下沿前后方向直线移动。即,若将从手部8、9的基端朝向手部8、9的前端的手部8、9的长度方向作为手部长度方向,则在向腔室5、6搬入基板2时以及从腔室5、6搬出基板2时,臂10伸缩,以使手部8、9在手部长度方向与前后方向一致的状态下沿前后方向直线移动。
在向腔室5、6搬入基板2时以及从腔室5、6搬出基板2时,摆臂11相对于主体部12停止。即,在向腔室5、6搬入基板2时以及从腔室5、6搬出基板2时,在摆臂11相对于主体部12停止的状态下,手部8、9相对于摆臂11沿前后方向直线移动。在向腔室5、6搬入基板2时以及从腔室5、6搬出基板2时,制动机构26的线圈成为无励磁状态。即,制动机构26在向腔室5、6搬入基板2时以及从腔室5、6搬出基板2时动作,维持摆臂11相对于主体部12的转动停止状态。
在摆臂11相对于主体部12转动时,第一驱动机构31和第二驱动机构32停止。即,在摆臂11相对于主体部12转动时,马达34、44停止,臂10相对于摆臂11不伸缩。另外,在摆臂11相对于主体部12转动时,臂10收缩,手部8和手部9在上下方向上重叠。此时,在手部8的叉部19的正下方配置有手部9的叉部19。
例如,在摆臂11的前端侧配置在比臂转动中心C靠后侧的位置的状态下摆臂11转动时,如图4的(A)~(C)所示,手部长度方向相对于前后方向倾斜。具体而言,在摆臂11的前端侧配置在比臂转动中心C靠后侧的位置的状态下摆臂11转动时,手部长度方向相对于前后方向倾斜90°,手部长度方向与左右方向一致。
另外,在摆臂11的前端侧配置在比臂转动中心C靠后侧的位置的状态下摆臂11转动时,第三驱动机构33使共用臂部15相对于摆臂11转动,以使手部8、9的朝向恒定。例如,在摆臂11的前端侧配置在比臂转动中心C靠后侧的位置的状态下摆臂11转动时,第三驱动机构33使共用臂部15相对于摆臂11转动,以维持手部8、9的前端朝向左侧的状态。
另外,例如,在摆臂11的前端侧配置在比臂转动中心C靠前侧的位置的状态下摆臂11转动时,如图5的(A)~(C)所示,手部长度方向相对于前后方向倾斜。具体而言,在摆臂11的前端侧配置在比臂转动中心C靠前侧的位置的状态下摆臂11转动时,手部长度方向相对于前后方向倾斜90°,手部长度方向与左右方向一致。
另外,在摆臂11的前端侧配置在比臂转动中心C靠前侧的位置的状态下摆臂11转动时,第三驱动机构33使共用臂部15相对于摆臂11转动,以使手部8、9的朝向恒定。例如,在摆臂11的前端侧配置在比臂转动中心C靠前侧的位置的状态下摆臂11转动时,第三驱动机构33使共用臂部15相对于摆臂11转动,以维持手部8、9的前端朝向右侧的状态。
另外,在摆臂11的前端侧配置在比臂转动中心C靠右侧的位置的状态下摆臂11转动时,如图4的(D)~(F)所示,手部长度方向相对于左右方向倾斜。具体而言,在摆臂11的前端侧配置在比臂转动中心C靠右侧的位置的状态下摆臂11转动时,手部长度方向相对于左右方向倾斜90°,手部长度方向与前后方向一致。
另外,在摆臂11的前端侧配置在比臂转动中心C靠右侧的位置的状态下摆臂11转动时,第三驱动机构33使共用臂部15相对于摆臂11转动,以使手部8、9的朝向恒定。例如,在摆臂11的前端侧配置在比臂转动中心C靠右侧的位置的状态下摆臂11转动时,第三驱动机构33使共用臂部15相对于摆臂11转动,以维持手部8、9的前端朝向后侧的状态。
另外,在摆臂11的前端侧配置在比臂转动中心C靠左侧的位置的状态下摆臂11转动时,如图5的(D)~(F)所示,手部长度方向相对于左右方向倾斜。具体而言,在摆臂11的前端侧配置在比臂转动中心C靠左侧的位置的状态下摆臂11转动时,手部长度方向相对于左右方向倾斜90°,手部长度方向与前后方向一致。
另外,在摆臂11的前端侧配置在比臂转动中心C靠左侧的位置的状态下摆臂11转动时,第三驱动机构33使共用臂部15相对于摆臂11转动,以使手部8、9的朝向恒定。例如,在摆臂11的前端侧配置在比臂转动中心C靠左侧的位置的状态下摆臂11转动时,第三驱动机构33使共用臂部15相对于摆臂11转动,以维持手部8、9的前端朝向前侧的状态。
这样,若将与从上下方向观察时呈正方形的腔室4的一边平行的方向(即,前后方向或左右方向)作为第一方向,则在摆臂11的前端侧配置在比臂转动中心C靠第一方向的一侧的位置的状态下、或者在摆臂11的前端侧配置在比臂转动中心C靠第一方向的另一侧的位置的状态下摆臂11转动时,手部长度方向相对于第一方向倾斜。具体而言,手部长度方向相对于第一方向倾斜90°。
另外,在摆臂11的前端侧配置在比臂转动中心C靠第一方向的一侧的位置的状态下,或者在摆臂11的前端侧配置在比臂转动中心C靠第一方向的另一侧的位置的状态下,当摆臂11转动时,第三驱动机构33使共用臂部15相对于摆臂11转动,以使手部8、9的朝向成为恒定。
(本实施方式的主要效果)
如上所述,本实施方式的机器人1具备:摆臂11,其前端侧可转动地连接有共用臂部15;主体部12,其可转动地连接有摆臂11的基端侧;臂驱动机构24,其使手部8、9相对于摆臂11在水平方向上直线移动,并且使共用臂部15相对于摆臂11转动;以及摆臂驱动机构25,其使摆臂11相对于主体部12转动。因此,在本实施方式中,使用摆臂11,也能够向以臂转动中心C(即,摆臂11相对于主体部12的转动中心)为中心的径向以外的方向输送基板2。因此,在本实施方式中,能够提高机器人1的通用性。
另外,在本实施方式中,即使不使主体部12沿水平方向移动,也能够向以臂转动中心C为中心的径向以外的方向输送基板2,因此,除了手部8、9、臂10以及摆臂11之外,即使主体部12的上端侧部分(具体而言,比凸缘部17a的下表面靠上侧的部分)配置在真空区域VR中,也能够简化真空区域VR与大气区域AR的边界部分的密封结构。
在本实施方式中,在摆臂11的前端侧配置在比臂转动中心C靠后侧或前侧的位置的状态下摆臂11转动时,手部长度方向相对于前后方向倾斜,并且第三驱动机构33使共用臂部15相对于摆臂11转动,以使手部8、9的朝向恒定。因此,在本实施方式中,即使腔室4的前后方向的宽度变窄,在摆臂11转动时,也能够防止配置在腔室4的内部的手部8、9以及臂10与腔室4的前后方向的内壁面的干涉。
同样地,在本实施方式中,在摆臂11的前端侧配置在比臂转动中心C靠右侧或左侧的位置的状态下摆臂11转动时,手部长度方向相对于左右方向倾斜,并且第三驱动机构33使共用臂部15相对于摆臂11转动以使手部8、9的朝向恒定,因此,即使腔室4的左右方向的宽度变窄,也能够防止摆臂11转动时的腔室4的左右方向的内壁面与手部8、9及臂10的干涉。
另外,在本实施方式中,在摆臂11转动时,第三驱动机构33使共用臂部15相对于摆臂11转动,以使手部8、9的朝向恒定,因此,能够使摆臂11转动时的装载于手部8、9的基板2的状态稳定。
(其他实施方式)
上述实施方式是本发明的优选实施方式的一例,但并不限定于此,在不改变本发明的主旨的范围内能够进行各种变形实施。
在上述实施方式中,在摆臂11的前端侧配置在比臂转动中心C靠后侧或前侧的位置的状态下摆臂11转动时,手部长度方向也可以相对于前后方向以90°以外的角度倾斜。同样地,在摆臂11的前端侧配置在比臂转动中心C靠右侧或左侧的位置的状态下摆臂11转动时,手部长度方向也可以相对于左右方向以90°以外的角度倾斜。
在上述实施方式中,在摆臂11转动时,只要能够防止腔室4的内壁面与手部8、9及臂10的干涉,第三驱动机构33也可以停止。即,在摆臂11转动时,也可以不使共用臂部15相对于摆臂11转动。另外,在上述实施方式中,腔室4的中心与臂转动中心C也可以错开。另外,在上述实施方式中,腔室4也可以形成为从上下方向观察时的形状为长方形的大致长方体的箱状。
在上述实施方式中,共用臂部15相对于摆臂11的转动中心与前端侧臂部13相对于共用臂部15的转动中心在水平方向上的距离也可以不同于共用臂部15相对于摆臂11的转动中心与前端侧臂部14相对于共用臂部15的转动中心在水平方向上的距离。另外,在上述实施方式中,前端侧臂部13的长度与前端侧臂部14的长度也可以不同。例如,前端侧臂部13也可以比前端侧臂部14长。
在上述实施方式中,共用臂部15形成为大致V形状的块状,但共用臂部15也可以形成为从上下方向观察时的形状为细长的长圆形状或长方形并且上下方向的厚度比较薄的块状。另外,在上述实施方式中,由机器人1输送的输送对象物也可以是玻璃基板以外的物体。例如,由机器人1输送的输送对象物也可以是半导体晶片等。
符号说明
1     机器人(工业用机器人)
2     基板(玻璃基板、输送对象物)
3     制造系统
4     腔室(转移腔室)
8     手部(第一手部)
9     手部(第二手部)
10    臂
11    摆臂
12    主体部
13    前端侧臂部(第一前端侧臂部)
14    前端侧臂部(第二前端侧臂部)
15    共用臂部
24    臂驱动机构
25    摆臂驱动机构
31    第一驱动机构
32    第二驱动机构
33    第三驱动机构
C     臂转动中心。

Claims (4)

1.一种工业用机器人,其特征在于,具备:
两个手部,所述两个手部装载输送对象物;
臂,所述臂具有两个前端侧臂部和共用臂部,两个所述手部分别以上下方向为转动的轴向能够转动地连接于所述两个前端侧臂部的前端侧,两个所述前端侧臂部的基端侧以上下方向为转动的轴向能够转动地连接所述共用臂部;
摆臂,所述共用臂部以上下方向为转动的轴向能够转动地连接于所述摆臂的前端侧;
主体部,所述摆臂的基端侧以上下方向为转动的轴向能够转动地连接所述主体部;
臂驱动机构,所述臂驱动机构使所述臂相对于所述摆臂伸缩而使所述手部在水平方向上直线移动,并且使所述共用臂部相对于所述摆臂转动;以及
摆臂驱动机构,所述摆臂驱动机构使所述摆臂相对于所述主体部转动。
2.根据权利要求1所述的工业用机器人,其特征在于,
将两个所述手部中的一个所述手部作为第一手部,将另一个所述手部作为第二手部,将与所述第一手部连接的所述前端侧臂部作为第一前端侧臂部,将与所述第二手部连接的所述前端侧臂部作为第二前端侧臂部,
所述臂驱动机构具备:第一驱动机构,所述第一驱动机构使所述第一前端侧臂部相对于所述共用臂部转动,并且使所述第一手部相对于所述第一前端侧臂部转动;第二驱动机构,所述第二驱动机构使所述第二前端侧臂部相对于所述共用臂部转动,并且使所述第二手部相对于所述第二前端侧臂部转动;以及第三驱动机构,所述第三驱动机构使所述共用臂部相对于所述摆臂转动。
3.一种制造系统,其特征在于,具备:
权利要求2所述的工业用机器人;以及
从上下方向观察时的形状为长方形或正方形的转移腔室,
所述手部、所述臂以及所述摆臂配置在所述转移腔室的内部,
将与从上下方向观察时呈长方形或正方形的所述转移腔室的一边平行的方向作为第一方向,将从所述手部的基端朝向所述手部的前端的方向作为手部长度方向,将所述摆臂相对于所述主体部的转动中心作为臂转动中心,
当所述摆臂转动时,所述第一驱动机构和所述第二驱动机构停止,
在所述摆臂的前端侧配置于比所述臂转动中心靠所述第一方向的一侧的位置的状态下,或者在所述摆臂的前端侧配置于比所述臂转动中心靠所述第一方向的另一侧的位置的状态下,当所述摆臂转动时,所述手部长度方向相对于所述第一方向倾斜,并且所述第三驱动机构使所述共用臂部相对于所述摆臂转动,以使所述手部的朝向恒定。
4.根据权利要求3所述的制造系统,其特征在于,
在所述摆臂的前端侧配置于比所述臂转动中心靠所述第一方向的一侧的位置的状态下,或者在所述摆臂的前端侧配置于比所述臂转动中心靠所述第一方向的另一侧的位置的状态下,当所述摆臂转动时,所述手部长度方向相对于所述第一方向倾斜90°。
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