JP2002172570A - ダブルアームおよびそれを備えたロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型化が容易でかつ各アームを互いに独立し
て動作させることができるダブルアームおよびそれを備
えたロボットを提供する。 【解決手段】 第１アーム２０と第２アーム３０とから
なるダブルアームであって、前記第１アーム２０が、少
なくとも第１および第２旋回機構２１，２２を有し、前
記第２アーム３０が、少なくとも第１および第２旋回機
構３１，３２を有し、別体に形成される、前記第１およ
び第２アーム２０，３０の各第１旋回機構の旋回支軸が
軸心を一致させて配設され、前記第１アーム２０の第１
リンクと第２リンクとが、前記第２アーム３０およびそ
れに保持されるエンドエフェクタの動作を妨げないよう
な間隔を設けて配設されてなるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はダブルアームおよび
それを備えてなるロボットに関する。さらに詳しくは、
１つのベース部に２つのアームが設けられてなるダブル
アームおよびそれを備えたロボットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、１つのベース部に２つのアームが
設けられてなるダブルアーム式ロボットとして２つのア
ームを単純に１つのベース部に設けた形態のものが実用
化されているが、近年、ロボットの小型化、省スペース
化の要求に応えて、各アームの基端部を共通の位置に設
けてなるダブルアーム式ロボットが提案ないしは実用化
されるようになってきている。

【０００３】例えば特開平１０−１６３２９６号公報
（図３参照）には、基台１００上端にくの字状の第１ア
ームユニット１１０が旋回自在に装着され、この第１ア
ームユニット１１０の両先端部に各支軸１１１、１１２
を設けて、この各支軸１１１，１１２により第２アーム
ユニット１１３および第３アームユニット１１４を支持
させるとともに、この第２アームユニット１１３および
第３アームユニット１１４が初めの待機状態で第１アー
ムユニット１１０と対称形状をなす長さ寸法になされ、
さらにこの第２アームユニット１１３および第３アーム
ユニット１１４のそれぞれにワークＷ´を把持するハン
ド１２１，１２２が装着されてなるロボットＲ１が提案
されている。

【０００４】かかるダブルアーム式ロボットにおいて
は、くの字状の第１アームユニット１１０を第２アーム
ユニット１１３および第３アームユニット１１４の共通
の第１旋回機構として用いているため、基本的に各アー
ム１１３、１１４を交互に動作させる必要があり、この
ことが効率向上の障害になる場合があるという問題があ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の課題に鑑みなされたものであって、小型化が容易で
かつ各アームを互いに独立して動作させることができる
ダブルアームおよびそれを備えたロボットを提供するこ
とを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のダブルアーム
は、第１アームと第２アームとからなるダブルアームで
あって、前記第１アームが、少なくとも第１および第２
旋回機構を有し、前記第２アームが、少なくとも第１お
よび第２旋回機構を有し、別体に形成される、前記第１
および第２アームの各第１旋回機構の旋回支軸が軸心を
一致させて配設され、前記第１アームの第１リンクと第
２リンクとが、前記第２アームおよびそれに保持される
エンドエフェクタの動作を妨げないような間隔を設けて
配設されてなることを特徴とする。

【０００７】本発明のダブルアームにおいては、第１ア
ームに支持されるエンドエフェクタと第２アームに支持
されるエンドエフェクタとが、旋回面に対して垂直な方
向で互いに隣接するようにされてなるのが好ましい。

【０００８】しかして、本発明のダブルアームはロボッ
トに備えられる。

【０００９】

【作用】本発明は、前記の如く構成されているので、各
アームを互いに独立して動作させることができ、これに
より作業効率の向上を図ることが容易となる。

【００１０】

【発明の実施形態】以下、添付図面を参照しながら本発
明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる実
施形態のみに限定されるものではない。

【００１１】本発明の一実施形態に係る複数アームを備
えたロボットの概略構成を図１に示し、このロボットＲ
は、円筒体形状のベース部１０と、このベース部１０の
上端部分に基端部が支持される、それぞれが３自由度の
旋回機構からなる第１および第２アーム２０、３０と、
半導体ウエハなどの円盤形状のワークＷを保持する第１
アーム２０により支持される第１ハンド４０および第２
アーム３０により支持される第２ハンド５０と、各アー
ム２０、３０および各ハンド４０、５０の把持機構を駆
動するサーボモータ機構（詳細機構の図示省略）６０と
を備えてなる。

【００１２】第１アーム２０は、第１、第２および第３
旋回機構２１、２２、２３から構成されている。第１ア
ーム２０の第１旋回機構２１は、軸心がベース部１０の
センタと一致するように設けられた第１旋回支軸２１Ａ
と、この第１旋回支軸２１Ａにより水平面内で旋回自在
に支持される第１リンク２１Ｂとからなる。

【００１３】第１アーム２０の第２旋回機構２２は、第
１リンク２１Ｂの駆動端部に設けられた第２旋回支軸２
２Ａと、この第２旋回支軸２２Ａにより水平面内で旋回
自在に支持される第２リンク２２Ｂとからなる。第２旋
回支軸２２Ａは、第２リンク２２Ｂを旋回させたときに
この第２リンク２２Ｂが第２アーム３０および第２ハン
ド５０の各構成要素と干渉しないように、第２リンク２
２Ｂを第１リンク２１Ｂから旋回面に対して垂直な方向
に所定距離Ｌ隔てた位置で支持するようにされている。

【００１４】第１アーム２０の第３旋回機構２３は、第
２リンク２２Ｂの駆動端部に設けられており、第１ハン
ド４０を水平面内で旋回自在に支持する第３旋回支軸２
３Ａから構成されている。

【００１５】一方、第２アーム３０の第１旋回機構３１
は、軸心がベース部１０のセンタと一致するように、す
なわち第１アーム２０の第１旋回支軸２１Ａと軸心が一
致させて設けられる第１旋回支軸３１Ａと、この第１旋
回支軸３１Ａにより水平面内で旋回自在に支持される第
１リンク３１Ｂとからなる。第２旋回機構３２は、第１
リンク３１Ｂの駆動端部に設けられた第２旋回支軸３２
Ａと、この第２旋回支軸３２Ａにより水平面内で旋回自
在に支持される第２リンク３２Ｂとからなる。第３旋回
機構３３は、第２リンク３２Ｂの駆動端部に設けられ第
２ハンド５０を水平面内で旋回自在に支持する第３旋回
支軸３３Ａからなる。

【００１６】第１ハンド４０は、第１アーム２０の第３
旋回機構２３、すなわち第３旋回支軸２３Ａにより鉛直
上下方向において第２ハンド５０と隣接するように支持
される。すなわち、第１ハンド４０は第２リンク２２Ｂ
の第１リンク２１Ｂ側の面、つまり図１（ａ）で第２リ
ンク２２Ｂの下側に設けられる。これは、第１ハンド４
０を第２リンク２２Ｂの第１リンク２１Ｂ反対側の面、
つまり図１（ａ）で第２リンク２２Ｂの上側に設ける
と、鉛直上下方向における第２ハンド５０との距離が大
きくなって、ワーク取り扱い上不都合が生じる場合があ
るからである。

【００１７】次に、係る構成を有するロボットＲの動作
を説明する。

【００１８】図２はロボットＲの動作態様を示すであ
り、同図（ａ）はロボットＲの待機状態を示し、同図
（ｂ）は第２アーム３０をポイントＰまで伸ばした状態
を示す。

【００１９】本実施形態では、各ハンド４０、５０は、
第１旋回支軸２１Ａ、３１ＡとポイントＰとを通る直線
を軌跡として往復するよう各アーム２０，３０により駆
動される。すなわち、第２ハンド５０を待機状態からポ
イントＰまで移動させる場合は、第１リンク３１Ｂを図
の矢印Ａの方向に旋回させつつ、第２ハンド５０がポイ
ントＰまで直線的に動くように第２リンク３２Ｂの旋回
角度位置を調節する。

【００２０】また、第１ハンド４０を待機状態からポイ
ントＰまで移動させる場合は、第２ハンド５０の場合と
同様に、第１リンク２１Ｂを図の矢印Ａと逆の方向に旋
回させつつ、第１ハンド４０がポイントＰまで直線的に
動くように第２リンク２２Ｂの旋回角度位置を調節す
る。なお、図中、点線で示した円Ｃは、待機状態におけ
る各アーム２０，３０および各ハンド４０，５０の旋回
領域を示す。

【００２１】このように、本実施形態のロボットＲにお
いては、第１アーム２０および第２アーム３０の各第１
旋回支軸２１Ａ、３１Ａを軸心を一致させて構成すると
ともに、第１アーム２０の第２リンク２２Ｂが第２アー
ム３０および第２ハンド４０と干渉しないように、第１
アーム２０の第２リンク２２Ｂを第２旋回支軸２２Ａに
より第１リンク２１Ｂと旋回面に垂直な方向に所定距離
Ｌ隔てて支持するようにしているので、ロボットＲを容
易に小型化できるとともに、各アーム２０（３０）が互
いに相手側アーム３０（２０）の動作を制限する状況を
少なくして各アーム２０、３０の動作範囲を広くするこ
とができる。

【００２２】また、各アーム２０，３０の主要構成部材
には全く共通のものがないので、各アームを独立して動
作させることが可能となる。

【００２３】さらにまた、第１ハンド４０を第２リンク
２２Ｂの第１リンク２１Ｂ側の面に設けるように構成す
ることによって、第１ハンド４０と第２ハンド５０とを
旋回面に垂直な方向で隣接させることも可能となる。

【００２４】以上、本発明を実施形態に基づいて説明し
てきたが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるも
のではなく、種々改変が可能である。例えば、図示例で
はアームは垂直軸に固定されて水平方向に旋回するよう
にされているが、アームは必ずしも垂直軸に固定される
必要はなく、各種角度とされている軸に固定することが
できる。また、エンドエフェクタとしてハンドが用いら
れているが、各種のものとすることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
別体に形成される、第１アームおよび第２アームの各第
１旋回機構の旋回支軸が軸心を一致させて配設されるた
め、各アームを互いに独立して動作させることができ、
これにより作業効率の向上を図ることが容易となるとい
う優れた効果が得られる。また、第１アームの第１リン
クと第２リンクとが、第２アームおよびそれに保持され
るエンドエフェクタの動作を妨げないような間隔を設け
て配設されているため、アーム相互の干渉に配慮するこ
となく各アームを駆動させることができるため、各アー
ムの動作範囲を広くすることも可能となる。

【００２６】さらには、各エンドエフェクタが隣接して
配置されるため、ワークの取り扱いを容易とすることが
できるという効果も奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るロボットの概略構成
を示す模式図であって、同（ａ）は該ロボットの一側面
図、同（ｂ）は上面図、同（ｃ）は（ａ）におけるのと
９０°異なる方向から見たときのロボット上部を示す側
面図である。

【図２】同ロボットの動作態様を示す模式図であって、
同（ａ）は該ロボットの待機状態を示す図、同（ｂ）は
第２アームをポイントＰまで伸ばした状態を示す図であ
る。

【図３】特開平１０−１６３２９６号公報の提案に係る
ダブルアーム式ロボットの外観を示す斜視図である。

【符号の説明】 Ｒ ロボット Ｗ ワーク １０ ベース部 ２０ 第１アーム ２１ 第１旋回機構 ２２ 第２旋回機構 ２３ 第３旋回機構 ３０ 第２アーム ３１ 第１旋回機構 ３２ 第２旋回機構 ３３ 第３旋回機構 ４０ 第１ハンド ５０ 第２ハンド

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１アームと第２アームとからなるダブ
   ルアームであって、 前記第１アームが、少なくとも第１および第２旋回機構
   を有し、 前記第２アームが、少なくとも第１および第２旋回機構
   を有し、 別体に形成される、前記第１および第２アームの各第１
   旋回機構の旋回支軸が軸心を一致させて配設され、 前記第１アームの第１リンクと第２リンクとが、前記第
   ２アームおよびそれに保持されるエンドエフェクタの動
   作を妨げないような間隔を設けて配設されてなることを
   特徴とするダブルアーム。
2. 【請求項２】 第１アームに支持されるエンドエフェク
   タと第２アームに支持されるエンドエフェクタとが、旋
   回面に対して垂直な方向で互いに隣接するようにされて
   なることを特徴とする請求項１記載のダブルアーム。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のダブルアームを
   備えてなることを特徴とするロボット。