CN201914712U - 基板输送机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供结构简单并且刚性优良的基板输送机器人。为下述基板输送机器人(R)：具有能够旋转地设置的旋转结构体(20)、能够相对于该旋转结构体(20)升降地设置的升降单元(30)、设置在了该升降单元(30)中的臂(50、60)；旋转结构体(20)具有旋转结构基础部(21)和竖设在该旋转结构基础部(21)上的一对支柱(22、22)；臂(50)为多个臂片(51、52)能够屈伸地连接的结构，并且为臂(50)的顶端能够经过一对支柱(22、22)之间进退移动到臂进入时位置和臂后退时位置的结构；升降单元(30)具备比支柱(22、22)偏移到臂进入一侧而设置的升降框(40)；臂(50)的根端部被连接在该升降框(40)上。

Description

基板输送机器人

技术领域

本实用新型涉及输送薄板状工件的输送机器人，尤其涉及输送薄板状玻璃基板等基板的基板输送机器人。

背景技术

作为现有技术的基板输送机器人，有例如具备四边形框体、能够上下运动地设置在该框体的框内的2个臂支承用结构体(4A、4B)、设置在各臂支承用结构体(4A、4B)上的多关节臂的双臂型机器人(参照专利文献1)，所述四边形框体由能够旋转地设置的下侧连接板(11)、设置在下侧连接板(11)上的2根支柱(1A、1B)、以及连接两支柱(1A、1B)上端的上侧连接板(12)构成(参照专利文献1)。

并且，还具有具备能够旋转地设置的一根柱(支柱)(12)、沿该柱(12)上下运动的上下移动机构(11)、通过支承部件(10)设置在上下移动机构(11)上的上下臂(21、22)的多关节机器人(参照专利文献2)。

[专利文献1]日本特开2005-150575号公报

[专利文献2]日本特许第4168410号公报

但是，前者双臂型机器人中，2个多关节臂分别设置在不同的臂支承用结构体(4A、4B)上，能够与另一方的多关节臂相独立地上下运动。因此，该双臂型机器人能够改变两多关节臂的分隔距离，但保持在一定的分隔距离或者精度良好地将各多关节臂定位在预定位置上不一定容易。而且，有必要防止两臂支承用结构体(4A、4B)的冲突等，多关节臂的上下运动控制不得不变得复杂。

另一方面，后者的多关节机器人中，上下臂(21、22)通过支承部件(10、10)被安装在一个上下移动机构(11)上，两臂(21、22)的上下的分隔距离被固定。因此，该多关节机器人中没有两支承部件(10)的冲突，两臂(21、22)的上下运动控制复杂化的可能性也小。但是，该多关节机器人由于只用一根柱(12)支承着两臂(21、22)，因此处理大型工件(大型基板)时在机器人(柱(12))的刚性方面不一定足够。

发明内容

本实用新型就是鉴于这样的问题，以提供结构简单并且刚性良好的基板输送机器人为课题。

本申请实用新型为这样的基板输送机器人：具有能够旋转地设置的旋转结构体、能够相对于该旋转结构体升降地设置的升降单元、以及被设置在该升降单元中的臂；上述旋转结构体具有旋转结构基础部和被竖设在该旋转结构基础部上的一对支柱；上述臂为多个臂片能够屈伸地被连接着的结构，并且为臂的顶端能够经过上述一对支柱之间而进退移动到臂进入时位置和臂后退时位置的结构；上述升降单元具备比上述支柱偏移到臂进入一侧而设置的升降框；上述臂的根端部被连接在该升降框上。

并且，上述升降框为用上下配置的上基底部件和下基底部件以及将该两支承部件互相连接的左右纵框部件构成的框体；作为上述臂，具有设置在了各基底部件上的第1臂和第2臂；各臂的根端部分别被设置在各基底部件的长度方向中间位置上。

并且在上述各支柱上设置有能够沿支柱高度方向升降的升降体；比上述支柱偏移到臂进入一侧的上述升降框通过升降框支承部件被安装到用该一对升降体构成的升降部上。

并且，上述升降框的上述下基底部件比上述升降框支承部件偏移到下方向而配置。

并且，上述升降框支承部件用从上述升降部的各升降体延伸到臂进入一侧的支架构成。

而且，上述旋转结构体的旋转轴、上述第1臂的根端部的旋转轴以及上述第2臂的根端部的旋转轴都是沿铅垂方向延伸的轴；上述旋转结构体的旋转轴配置在上述旋转结构基础部的中间位置上；上述旋转轴和上述两旋转轴配置在沿臂进入后退方向扩展的同一垂直平面上。

实用新型的效果：本申请实用新型的基板输送机器人由于是具备具有旋转结构基础部和竖设在该旋转结构基础部上的一对支柱的旋转结构体，将臂设置在了能够升降地设置在了该旋转结构体上的升降单元中的的结构，因此结构简单并且刚性好。并且，由于臂的顶端能够经过一对支柱之间进退移动到臂进入时的位置和臂后退时的位置，因此能够活用刚性好的结构，能够在稳定的状态下进退移动。

并且，基板输送机器人的升降单元具备比支柱偏离到臂进入一侧设置的升降框，臂的根端部连接在该升降框上，因此在使臂进入的状态下臂顶端的旋转半径增大与偏离量相等的量。即，如果采用本申请实用新型的基板输送机器人，能够在比臂的最大行程长度长的大旋转半径范围内输送基板。并且，能够输送更大型的工件。

由于升降框为用上下配置的上基底部件和下基底部件以及将该两基底部件互相连接的左右纵框部件构成的框体，因此为刚性好的坚固的结构。并且，在该升降框的各基底部件上设置了第1臂或第2臂，将各臂的根端部配置在了各基底部件的长度方向中间位置上。即，各臂被设置成平衡好、稳定的状态。由此，更确实地确保刚性好的结构。

并且，由于通过升降框支承部件将升降框安装到了用能够升降地设置在了各支柱上的升降体构成的升降部上，因此不仅维持简单的结构而且确保刚性好的结构。并且，如果使升降框的下基底部件比升降框支承部件偏离到下方向配置的话，当使升降框下降到最下时，能够使下基底部件下降到比旋转结构体的旋转结构基础部靠下的位置。由此，能够降低相对于工件搬入搬出处的基板输送机器人的搬入搬出最低访问高度。并且，如果用从升降部的各升降体延伸到臂进入一侧的支架构成升降框支承部件的话，不仅维持简单的结构而且确保刚性好的结构。而且，由于将旋转结构体的旋转轴配置在旋转结构基础部的中间位置上，并且将该旋转轴和第1臂的根端部的旋转轴和第2臂的根端部的旋转轴配置在沿臂进入后退方向展开的一垂直平面上，因此各臂进退移动时的平衡良好，不仅维持简单的结构而且确保刚性好的结构。

附图说明

图1为表示本申请实用新型的基板输送机器人的立体图；

图2为表示图1的基板输送机器人的俯视图；

图3为表示图1的基板输送机器人的侧视图；

图4为表示图1的基板输送机器人的主视图。

附图标记说明

10.台座；11.旋转支承部；20.旋转结构体；21.旋转结构基础部；21a.旋转轴；22.支柱；23.旋转结构上框；24.盖体；25.升降体；250.升降部；30.升降单元；310.升降框支承部件；31.支架；40.升降框；41.上基底部件；42.下基底部件；43.纵框部件；43a.上部载置台；43b.下部载置台；50.上臂(第1臂)；50a.上臂根端部(根端侧臂片的根端部)；50b.上臂顶端部(顶端侧臂片的顶端部)；51.根端侧臂片；52.顶端侧臂片；53.手部；60.下臂(第2臂)；60a.上臂根端部(根端侧臂片的根端部)；60b.上臂顶端部(顶端侧臂片的顶端部)；61.根端侧臂片；62.顶端侧臂片；A.旋转方向；B.支柱长度方向(高度方向，铅垂方向)；C.臂进退移动方向；Ca.臂进入一侧；Cb.臂后退一侧；R.基板输送机器人；W.基板。

具体实施方式

下面参照附图详细说明本申请实用新型的基板输送机器人。

如图1所示，基板输送机器人R具有能够旋转地(参照图1的箭头A)设置在了台座10的旋转支承部11(参照图3)上的旋转结构体20、能够升降地设置在了旋转结构体20上的升降单元30、以及设置在了升降单元30中的臂50、60。

旋转结构体20具有被图中没有表示的电动机等驱动源驱动旋转地设置在了旋转支承部11上的旋转结构基础部21、竖设在了旋转结构基础部21上的一对支柱22、22、将一对支柱22、22的上端互相固定的旋转结构上框23。利用这样的双柱结构能够实现刚性优良的旋转结构体20。旋转结构基础部21的旋转轴21a(参照图3)的轴线方向和支柱22、22的延伸方向都是铅垂方向。因此，通过使旋转结构体20围绕铅垂的旋转轴21a旋转，能够将载置在臂50、60上的基板W搬进搬出配置在基板输送机器人R周围的工件搬进搬出目的地。另外，旋转轴21a的位置为一对支柱22、22中间的位置。换言之，使支柱22、22位于俯视时关于旋转轴21a点对称的位置上地配置旋转结构基础部21和支柱22、22。因此，能够在平衡良好的状态下支承两臂50、60。

在一对支柱22的各自外侧，安装有覆盖支柱22外侧面的盖体24、24。并且，在各支柱22的外侧设置有位于支柱22与盖体24之间的升降体25。各升降体25能够在图中没有表示的线性执行器等驱动源的驱动下沿支柱22延伸的方向(高度方向，参照图1的箭头B)升降，能够沿支柱22的外侧面升降。并且，两升降体25、25在位于相同高度的状态下同步升降，一对升降体25、25起使升降单元30升降的升降部250的作用。另外，虽然作为使两升降体25、25位于相同高度地同步的结构可以考虑各种结构，但像本实施形态这样通过后述的支架31、31和升降框40使两升降体25、25一体化而同步的结构为同时实现简单并且刚性优良的结构，为理想的结构。

升降单元30具有设置臂50、60的根端部50a、60a的升降框40和用来将升降框40固定在升降部250上的升降框支承部件310。

升降框支承部件310由连接在一个升降体25上的一个支架31和连接在另一个升降体25上的另一个支架31构成。各支架31、31从升降体25、25向臂进入一侧(参照图1的箭头Ca)延伸，在支架31、31的顶端一侧安装有升降框40。

升降框40配置在比支柱22、22靠臂进入一侧Ca，成为相对于支柱22、22偏移到臂进入一侧Ca的设置状态。并且，升降框40能够在下降位置(参照图1和图3的用实线表示的位置)与上升位置(参照图3的用双点划线表示的位置)之间升降。如上所述，如果使升降框40比支柱22、22偏移到臂进入一侧Ca，使后述的下基底部件42的升降路径与旋转结构基础部21不干涉的话，能够使下基底部件42下降到比旋转结构基础部21的上表面(支柱22、22的设置面)靠下侧的位置(参照图3)。同样，如果使后述的上基底部件41的升降路径与旋转结构上框23不干涉的话，能够使上基底部件41上升到比旋转结构上框23的下表面靠上侧的位置(参照图3)。由此，作为升降框40的升降范围能够确保更宽的范围。即，能够使相对于工件搬入搬出目的地(图中没有表示)的基板输送机器人R的搬入搬出最低访问高度更低，或者能够使搬入搬出最高访问高度更高。

并且，升降框40为用配置成上下位置关系的上基底部件41和下基底部件42以及左右纵框部件43、43围成的框体结构。这种结构的升降框40刚性优良。纵框部件43、43在上下端部具有沿水平方向弯曲的上部载置台43a和下部载置台43b。

上基底部件41和下基底部件42配置成与臂进退移动方向C(参照图1)正交并且水平的状态。并且，上基底部件41和下基底部件42为截面为长方形的部件，4个侧面中宽度宽的面水平地上下配置。

并且，上基底部件41比支架31、31偏移到上方地配置，下基底部件42比支架31、31偏移到下方地配置。即，支架31、31位于上基底部件41与下基底部件42之间地配置。并且，通过偏移，能够确保将臂50、60设置在上基底部件41与下基底部件42之间的空间。

而且，上基底部件41装卸自由地安装在左右纵框部件43、43上部的上部载置台43a上，下基底部件42装卸自由地安装在左右纵框部件43、43下部的下部载置台43b上。

升降单元30中设置有上臂(第1臂)50和下臂(第2臂)60。

上臂50具有能够屈伸地连接的2块臂片51、52。更具体地说明为，上臂50具有根端部能够旋转地连接在了上基底部件41上的根端侧臂片51和能够旋转地连接在了该根端侧臂片51的顶端部上的顶端侧臂片52。该根端侧臂片51的根端部(以下简称为“上臂根端部50a”)为支承整个上臂的部位，相当于臂的肩部；顶端侧臂片52由其根端部连接在根端侧臂片51上，根端侧臂片51与顶端侧臂片52的连接部相当于上臂50的肘部。另外，根端侧臂片51和顶端侧臂片52的长度(从臂片一端的连接部到另一端的连接部的长度)相同。

并且，在上臂50的顶端侧臂片52的顶端部(以下简称为“上臂顶端部50b”)上能够旋转地安装有手部53。该手部53为能够以载置状态保持薄板状基板W的机构。

这种结构的上臂50通过用图中没有表示的电动机等驱动源使两臂片51、52转动进行屈伸，通过使上臂50屈伸而使上臂顶端部50b在后退位置(臂后退时位置，参照图1)与进入位置(臂进入时位置，参照图3的双点划线表示的进入状态)之间沿臂进退方向C(参照图1)进退移动。其中，如果用与升降单元30之间的关系说明的话，臂进退方向C为沿水平延伸的方向，并且为接近或远离旋转结构体20移动的方向。如果使上臂顶端部50b进退移动，能够使安装在上臂顶端部50b上的手部53进退移动。

另外，上臂根端部50a的与上基底部件41的连接部、根端侧臂片51与顶端侧臂片52的连接部、上臂顶端部50b与手部53的连接部的各连接轴都是铅垂方向的轴。

并且，下臂60为与上臂50相同结构的部件，为使上臂50绕沿进退方向延伸的水平轴旋转了180°的状态配置(相对于水平面面对称地配置了)的部件。因此在下臂60的各部位上添加与添加给上臂50的对应部位的附图标记相同的附图标记(仅将十位数的“5”变换成“6”)，这里省略下臂60的详细说明。

这样一来，本实施形态的基板输送机器人R中旋转结构体20的旋转轴21a、上臂根端部50a的旋转轴和下臂根端部60a的旋转轴都是沿铅垂方向延伸的轴。并且旋转轴21a和两臂根端部50a、60a的旋转轴配置在沿臂进入后退方向C(参照图1)扩展的同一垂直平面上。

而且，上臂根端部50a被安装在上基底部件41的下面一侧，下臂根端部60a被安装在下基底部件42的上面一侧。即，两臂顶端部50b、60b经过升降框40的框内而在后退位置与进入位置之间进退移动。换言之，两臂顶端部50b、60b经过一对支柱22、22而进退移动到进入位置和后退位置。而且，上臂根端部50a被设置在上基底部件41的长度方向的中间位置上，上臂根端部60a设置在下基底部件42的长度方向中间位置上。

接着说明这种结构的基板输送机器人的动作。基板输送机器人的动作通过使用图中没有表示的控制单元进行上述各驱动源的动作控制来实现。

图1为上臂50的手部53位于臂后退位置的状态，为下臂60的手部63位于臂进入位置的状态，为升降单元30位于下降位置的状态。

进入位置的手部53、63为被进入到工件搬入搬出目的地的状态。因此在用手部53、63保持工件搬入搬出处的基板W的情况下，首先使手部53、63进入到图示状态，然后使其上升。由此，工件搬入搬出目的地的基板W被移载到手部53、63上并被保持。并且，在将被保持(载置)在手部53、63上的基板W载置到工件搬入搬出目的地的情况下，首先使手部53、63进入到图示状态，然后使其下降。由此被保持(载置)在了手部53、63上的基板W被移载到工件搬入搬出目的地。

后退位置的手部53、63为待机状态。例如，如果在使两臂50、60位于后退位置的状态下旋转，则基板输送机器人R的旋转半径最小。因此，在为了达到改变基板W的搬入搬出目的地等目的而使旋转结构体20旋转的情况下，在旋转动作前使两臂50、60的手部53、63移动到后退位置，在这种状态下使旋转结构体20旋转。

升降单元30能够移动到下降位置(图3中实线的位置)与上升位置(图3中双点划线的位置)之间所希望的高度位置。因此，如果是在工件搬入搬出目的地基板W被收纳到多层的货架中的情况，通过使升降单元30升降能够使手部53、63的高度位置与各货架的高度相一致。

例如，在于基板输送机器人R的周围设置了多个工件搬入搬出目的地的情况下，首先使旋转结构体20旋转，使臂50、60的臂进退方向C朝向所希望的工件搬入搬出目的地。并且，使基板W的搬入搬出所使用的臂50、60的高度位置与作为基板搬入搬出目的地的货架的高度一致。在这种状态下通过使臂50、60的手部53、63进退移动，往工件搬入搬出目的地搬入搬出基板W。

在这样的基板输送动作时，如果像本实施形态的基板输送机器人R这样，臂50、60设置在比支柱22、22偏移到臂进入一侧Ca(参照图1)配置的升降框40上的话，则能够使臂进入时手部53、63能够到达的范围增加与偏移量相等的量。如果能够增加手部53、63能够到达的范围，则能够输送基板的范围更宽。反过来想，由于能够使臂进入时手部53、63到达的距离赢得与偏移的量相等的量，因此在使能够到达的范围与以往相同的情况下，能够缩短臂50、60的长度(臂片51、52)。结果，能够使臂50、60的重量、体积变小。因此，不仅能够使用功率小的电动机作为臂用的电动机，而且由于臂50、60旋转时的力矩也小，因此两支柱22、22所要求的刚性值也小。

并且，由于基板输送机器人R为双柱型，因此左右的重量平衡均等。并且，由于用这两支柱22、22支承两臂50、60和基板W的重量，因此在使基板输送机器人R的两支柱22、22的柱总截面积与单柱型基板输送机器人的柱截面积相同的情况下，基板输送机器人R的刚性比单柱型高。结果是，基板输送机器人R与单柱型基板输送机器人相比能够更稳定地输送大型基板W(工件)。

Claims (7)

1.一种基板输送机器人，具有能够旋转地设置的旋转结构体、能够相对于该旋转结构体升降地设置的升降单元、以及被设置在该升降单元中的臂；

上述旋转结构体具有旋转结构基础部和被竖设在该旋转结构基础部上的一对支柱；

上述臂为多个臂片能够屈伸地被连接着的结构，并且为臂的顶端能够经过上述一对支柱之间而进退移动到臂进入时位置和臂后退时位置的结构；

上述升降单元具备比上述支柱偏移到臂进入一侧而设置的升降框；

上述臂的根端部被连接在该升降框上。

2.如权利要求1所述的基板输送机器人，上述升降框为用上下配置的上基底部件和下基底部件以及将该两支承部件互相连接的左右纵框部件构成的框体；

作为上述臂，具有设置在了各基底部件上的第1臂和第2臂；

各臂的根端部分别被设置在各基底部件的长度方向中间位置上。

3.如权利要求1或2所述的基板输送机器人，在上述各支柱上设置有能够沿支柱高度方向升降的升降体；

比上述支柱偏移到臂进入一侧的上述升降框通过升降框支承部件被安装到用该一对升降体构成的升降部上。

4.如权利要求3所述的基板输送机器人，上述升降框的上述下基底部件比上述升降框支承部件偏移到下方向而配置。

5.如权利要求3所述的基板输送机器人，上述升降框支承部件用从上述升降部的各升降体延伸到臂进入一侧的支架构成。

6.如权利要求1、2、4、5中的任一项所述的基板输送机器人，上述旋转结构体的旋转轴、上述第1臂的根端部的旋转轴以及上述第2臂的根端部的旋转轴都是沿铅垂方向延伸的轴；

上述旋转结构体的旋转轴配置在上述旋转结构基础部的中间位置上；

上述旋转轴和上述两旋转轴配置在沿臂进入后退方向扩展的同一垂直平面上。

7.如权利要求3所述的基板输送机器人，上述旋转结构体的旋转轴、上述第1臂的根端部的旋转轴以及上述第2臂的根端部的旋转轴都是沿铅垂方向延伸的轴；

上述旋转结构体的旋转轴配置在上述旋转结构基础部的中间位置上；

上述旋转轴和上述两旋转轴配置在沿臂进入后退方向扩展的同一垂直平面上。

Images