JP2002307365A - スカラロボットのアーム - Google Patents

スカラロボットのアーム

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JP2002307365A
JP2002307365A JP2001112242A JP2001112242A JP2002307365A JP 2002307365 A JP2002307365 A JP 2002307365A JP 2001112242 A JP2001112242 A JP 2001112242A JP 2001112242 A JP2001112242 A JP 2001112242A JP 2002307365 A JP2002307365 A JP 2002307365A
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pulley
scara robot
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Kazuo Kimata
一夫 木全
Takao Nakamori
孝雄 中森
Katsuhiko Kato
克彦 加藤
Kiyonori Nakano
清憲 中野
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Aitec Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】アームの軽量化、搬送速度の向上、動的振れの
抑制などを図ること。 【解決手段】第１アーム２は、ハンド１に組付固定され
る可動プーリ１８と、第２アーム３に組付固定される固
定プーリ１６と、可動プーリ１８、固定プーリ１６間に
掛け渡されるタイミングベルト２２とを備える。フレー
ム１９は、タイミングベルト２２で囲まれる仮想平面領
域に応じた平面形状を有する。フレーム１９には、可動
プーリ１８を回動自在に保持する第１固定軸２１、及
び、第２アーム３から延出し固定プーリ１６が組付固定
される第２固定軸１７が、それぞれ組付固定される。外
観カバー６０は、軽重量でありフレーム１９を覆う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スカラロボットの
アーム、詳しくは、半導体基板又はガラス基板等薄型基
板を搬送するスカラロボットのアームに関する。
【０００２】
【従来の技術】図８〜図１４は、従来例に係るスカラロ
ボットのアームの構造を示し、図８は、第１、第２アー
ムのアーム長方向に沿った垂直断面図、図９は、第１ア
ームの平面図、図１０は、第１アームの底面図であって
底カバーを取り外した状態の底面図、図１１は、第１ア
ームの垂直断面図であってアーム幅方向に沿った垂直断
面図、図１２は、第２アームの平面図、図１３は、第２
アームの底面図であって底カバーを取り外した状態の底
面図、図１４は、第２アームの垂直断面図であってアー
ム幅方向に沿った垂直断面図である。
【０００３】図８〜図１４において、１はハンド、２は
第１アーム、３は第２アーム、４は機台をそれぞれ表し
ている。機台は、図示しない駆動装置によって水平回転
可能である。
【０００４】第２アーム３は元部に固定プーリ５を有し
ており、固定プーリ５は取付金具６によって機台４に組
付固定されている。固定プーリ５の中央穴には、機台４
から上方へ延出した回転軸７が回転自在に挿通されてい
る。回転軸７は、図示しない駆動装置によって正転、逆
転される。第２アーム３のフレーム８は、取付金具９に
よって回転軸７に組付固定されている。第２アーム３は
先端部に可動プーリ１０を有している。可動プーリ１０
は、フレーム８に取付金具１１によって組付固定された
固定軸１２によって回動自在に保持されている。固定プ
ーリ５、可動プーリ１０間にはタイミングベルト１３が
掛け渡されており、タイミングベルト１３の張力は、フ
レーム８に組付金具１４によって組付固定されたテンシ
ョンプーリ１５によって調整される。
【０００５】第１アーム２は元部に固定プーリ１６を有
している。固定プーリ１６は、第２アーム３の先端部か
ら上方へ延出した固定軸（第２固定軸）１７に組付固定
されている。第１アーム２は先端部に可動プーリ１８を
有している。可動プーリ１８は、フレーム１９に組付金
具２０によって組付固定された固定軸（第１固定軸）２
１によって回動自在に保持されている。可動プーリ１８
には、ハンド１が組付固定される。固定プーリ１６、可
動プーリ１８間にはタイミングベルト２２が掛け渡され
ており、タイミングベルト２２の張力は、フレーム１９
に組付金具２３によって組付固定されたテンションプー
リ２４によって調整される。なお、図中の符号２５は、
真空吸着用のエアーチューブ及びセンサの電気配線を表
している。
【０００６】そして、上記の如きアーム２、３を有する
スカラロボットは、周知のように、機台４の内部の駆動
装置（図示せず。）のモータを正転、逆転させることに
よって第２アーム３及び第１アーム２がそれぞれ水平揺
動しハンド１が水平直線軌道上を往復動する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
アーム２、３は、フレーム８、１９が外観カバーを兼用
しているため、フレーム８、１９は、各種部品を組付固
定可能なフレームとして機能するよう十分な肉厚をもた
せるとともに、各種部品を覆う外観カバーとして機能す
るよう側面全周及び上面全域（但し、先端部と元部を除
く。）にわたって形成されており、重量が大きくなるた
め、アームひいてはロボット全体の重量の増大を招いて
いた。このため、搬送速度が制限を受けるとともにイナ
ーシャが大きいことから動的振れが発生し易いなどの問
題があった。
【０００８】本発明は、斬新な着想の下、上記のような
従来のアームの問題点を解決し、アームの軽量化、搬送
速度の向上、動的振れの抑制などを図ることができるア
ームを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によるスカラロボ
ットの第１アームは、ハンドと第２アームとの間に配さ
れるスカラロボットの第１アームであって、前記ハンド
に組付固定される可動プーリと、前記第２アームに組付
固定される固定プーリと、前記可動プーリ、固定プーリ
間に掛け渡されるタイミングベルトとを備える第１アー
ムにおいて、前記タイミングベルトで囲まれる仮想平面
領域に応じた平面形状を有するフレームであって、前記
可動プーリを回動自在に保持する第１固定軸、及び、前
記第２アームから延出し前記固定プーリが組付固定され
る第２固定軸が、それぞれ組付固定されるフレームと、
前記フレームを覆う軽重量の外観カバーとを備えること
を特徴とする。
【００１０】本発明によるスカラロボットの第２アーム
は、第１アームと機台との間に配されるスカラロボット
の第２アームであって、前記第１アームに組付固定され
る可動プーリと、前記機台に組付固定される固定プーリ
と、前記可動プーリ、固定プーリ間に掛け渡されるタイ
ミングベルトとを備える第２アームにおいて、前記タイ
ミングベルトで囲まれる仮想平面領域に応じた平面形状
を有するフレームであって、前記可動プーリを回動自在
に保持する固定軸、及び、前記機台から延出し前記固定
プーリの中央穴に回動自在に挿通される回転軸が、それ
ぞれ組付固定されるフレームと、前記フレームを覆う軽
重量の外観カバーとを備えることを特徴とする。
【００１１】ここで、前記フレームに、テンションプー
リ取付部が一体成形されている。
【００１２】また、前記外観カバーは合成樹脂材料ある
いは薄肉の金属材料からなる。
【００１３】前記フレーム及び前記外観カバーは、それ
ぞれ、アーム長方向へ向かって分割結合されている。
【００１４】あるいは、前記フレーム及び前記外観カバ
ーは、それぞれ、アーム長方向へ向かって一体化されて
いる。
【００１５】本発明によるスカラロボットのアームは、
各種部品が組み付けられるフレームと、前記各種部品が
組みつけられたフレームを覆う軽重量の外観カバーとを
備えることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。
【００１７】図１〜図７は一実施形態に係るスカラロボ
ットのアームの構造を示し、図１は、第１、第２アーム
のアーム長方向に沿った垂直断面図、図２は、第１アー
ムの平面図であって上カバーを取り外した状態の平面
図、図３は、第１アームの底面図であって底カバーを取
り外した状態の底面図、図４は、第１アームの垂直断面
図であってアーム幅方向に沿った垂直断面図、図５は、
第２アームの平面図であって上カバーを取り外した状態
の平面図、図６は、第２アームの底面図であって底カバ
ーを取り外した状態の底面図、図７は、第２アームの垂
直断面図であってアーム幅方向に沿った垂直断面図であ
る。
【００１８】図１〜図７において、１はハンド、２は第
１アーム、３は第２アーム、４は機台をそれぞれ表して
いる。機台は、図示しない駆動装置によって水平回転可
能である。
【００１９】第２アーム３について 第２アーム３は元部に固定プーリ５を有しており、固定
プーリ５は取付金具６によって機台４に組付固定されて
いる。固定プーリ５の中央穴には、機台４から上方へ延
出した回転軸７が回転自在に挿通されている。回転軸７
は、図示しない駆動装置によって正転、逆転される。第
２アーム３は先端部に可動プーリ１０を有している。可
動プーリ１０は、フレーム８に取付金具１１によって組
付固定された固定軸１２によって回動自在に保持されて
いる。固定プーリ５、可動プーリ１０間にはタイミング
ベルト１３が掛け渡されており、タイミングベルト１３
の張力は、フレーム８に組付金具１４によって組付固定
されたテンションプーリ１５によって調整される。
【００２０】フレーム８は、図５及び図６に示すよう
に、タイミングベルト１３で囲まれる仮想平面領域に応
じた平面形状を有する。フレーム８は、アーム長方向に
おける中央部に位置する基フレーム３１と、基フレーム
３１の機台４側端部の上面に組付固定された機台側上フ
レーム３２と、基フレーム３１の第１アーム２側端部の
上面に組付固定された第１アーム側上フレーム３３と、
基フレーム３１の第１アーム２側端部の下面に組付固定
された第１アーム側下フレーム３４とに分割され結合さ
れている。基フレーム３１は、底板部３５と天板部３６
とを有する。底板部３５には、テンションプーリ１５が
組付固定されるテンションプーリ取付部３７が形成され
ている。底板部３５と天板部３６との間には垂直壁部３
８が一体に形成されている。垂直壁部３８は、図５及び
図６に示すように、基フレーム３１に対して機台側上フ
レーム３２、第１アーム側上フレーム３３及び第１アー
ム側下フレーム３４をそれぞれ取付金具３９、４０、４
１によって上方及び下方から組付固定するに足りるだけ
の幅をもって形成されており、軽量化が図られている。
機台側上フレーム３２は、垂直壁部３８の機台４側の上
面に取付金具３９によって組付固定されている。また、
機台側上フレーム３２は、取付金具４２によって回転軸
７の上面に組付固定されている。機台側上フレーム３２
は上下方向に貫通穴を有しており、この貫通穴に、エア
ーチューブ及び電気配線を通す中空円筒部材４３が固定
配置されている。なお、垂直壁部３８の機台４側の下面
には、回転軸７等が挿通される上下方向の貫通穴を有す
るシール部材４４が取付金具４５によって組付固定され
ている。第１アーム側上フレーム３３は、垂直壁部３８
の第１アーム２側の上面に取付金具４０によって組付固
定されている。第１アーム側上フレーム３３は上下方向
の貫通穴を有しており、この貫通穴に可動プーリ１０が
回動自在に挿通されている。第１アーム側下フレーム３
４は、垂直壁部３８の第１アーム２側の下面に取付金具
４１によって組付固定されている。第１アーム側下フレ
ーム３４は、可動プーリ１０を回動自在に保持しエアー
チューブ及び電気配線を通す中空円筒部材（固定軸）１
２と一体化されている。
【００２１】上記のようにフレーム８はアーム長方向に
分割結合されている。このため、アーム長毎の長さの異
なる複数の基フレーム３１を予め用意しておき、アーム
長に合った基フレーム３１を選択することで、アーム長
の異なる複数の第２アーム３の組立に容易に対応するこ
とができるようになる。
【００２２】フレーム８の上面には、フレーム８と同様
にアーム長方向に分割結合された上カバー（外観カバ
ー）４６が取付金具４７によって組付固定されている。
上カバー４６は、上面全域（但し可動プーリの上方は除
く。）及び側面全周を覆っている。上カバー４６は、合
成樹脂材料又は薄肉の金属材料からなり、軽量化が図ら
れている。
【００２３】なお、フレーム８の下面には、底カバー４
８が組付固定されている。底カバー４８は例えばアルミ
材からなる。
【００２４】第１アーム２について 第１アーム２は元部に固定プーリ１６を有しており、固
定プーリ１６は取付金具４９によって、第２アーム３か
ら延出した固定軸（第２固定軸）１７に組付固定されて
いる。第１アーム２は先端部に可動プーリ１８を有して
いる。可動プーリ１８は、フレーム１９に取付金具２０
によって組付固定された固定軸（第１固定軸）２１によ
って回動自在に保持されている。固定プーリ１６、可動
プーリ１８間にはタイミングベルト２２が掛け渡されて
おり、タイミングベルト２２の張力は、フレーム１９に
組付金具２３によって組付固定されたテンションプーリ
２４によって調整される。
【００２５】フレーム１９は、図２及び図３に示すよう
に、タイミングベルト２２で囲まれる仮想平面領域に応
じた平面形状を有する。フレーム１９は、アーム長方向
における中央部から第２アーム寄りに位置する基フレー
ム５１と、基フレーム５１のハンド１側端部の上面に組
付固定されたハンド側上フレーム５２と、基フレーム５
１のハンド１側端部の下面に組付固定されたハンド側下
フレーム５３とに分割され結合されている。基フレーム
５１は、底板部５４と天板部５５とを有する。底板部５
４には、テンションプーリ２４が組付固定されるテンシ
ョンプーリ取付部５６が形成されている。底板部５４と
天板部５５との間には垂直壁部５７が一体に形成されて
いる。垂直壁部５７は、図２及び図３に示すように、基
フレーム５１に対してハンド側上フレーム５２及びハン
ド側下フレーム５３をそれぞれ取付金具５８、５９によ
って上方及び下方から組付固定するに足りるだけの幅を
もって形成されており、軽量化が図られている。ハンド
側上フレーム５２は、垂直壁部５７のハンド１側の上面
に取付金具５８によって組付固定されている。ハンド側
上フレーム５２は上下方向の貫通穴を有しており、この
貫通穴に可動プーリ１８が回動自在に挿通されている。
ハンド側下フレーム５３は、垂直壁部５７のハンド１側
の下面に取付金具５９によって組付固定されている。ハ
ンド側下フレーム５３は、可動プーリ１８を回動自在に
保持しエアーチューブ及び電気配線を通す中空円筒部材
（第１固定軸）２１と一体化されている。
【００２６】上記のようにフレーム１９はアーム長方向
に分割結合されている。このため、アーム長毎の長さの
異なる複数の基フレーム５１を予め用意しておき、アー
ム長に合った基フレーム５１を選択することで、アーム
長の異なる複数の第１アーム２の組立に容易に対応する
ことができるようになる。
【００２７】フレーム１９の上面には、フレーム１９と
同様にアーム長方向に分割結合された上カバー（外観カ
バー）６０が取付金具６１によって組付固定されてい
る。上カバー６０は、上面全域（但し可動プーリの上方
は除く。）及び側面全周を覆っている。上カバー６０
は、合成樹脂材料又は薄肉の金属材料からなり、軽量化
が図られている。
【００２８】なお、フレーム１９の下面には、底カバー
６２が組付固定されている。底カバー６２は例えばアル
ミ材からなる。
【００２９】そして、上記の如きアーム２、３を有する
スカラロボットは、周知のように、機台４の内部の駆動
装置（図示せず。）のモータを正転、逆転させることに
よって第２アーム３及び第１アーム２がそれぞれ水平揺
動しハンド１が水平直線軌道上を往復動する。
【００３０】以上説明したように、本実施形態に係るス
カラロボットの第１アーム２は、ハンド１と第２アーム
３との間に配されるスカラロボットの第１アーム２であ
って、ハンド１に組付固定される可動プーリ１８と、第
２アーム３に組付固定される固定プーリ１６と、可動プ
ーリ１８、固定プーリ１６間に掛け渡されるタイミング
ベルト２２とを備える第１アーム２において、タイミン
グベルト２２で囲まれる仮想平面領域に応じた平面形状
を有するフレーム１９であって、可動プーリ１８を回動
自在に保持する第１固定軸２１、及び、第２アーム３か
ら延出し固定プーリ１６が組付固定される第２固定軸１
７が、それぞれ組付固定されるフレーム１９と、フレー
ム１９を覆う軽重量の外観カバー６０とを備える。この
ため、第１アーム２の軽量化により、搬送速度の向上、
動的振れの抑制などを図ることができる。
【００３１】また、本実施形態に係るスカラロボットの
第２アーム３は、第１アーム２と機台４との間に配され
るスカラロボットの第２アーム３であって、第１アーム
２に組付固定される可動プーリ１０と、機台４に組付固
定される固定プーリ５と、可動プーリ１０、固定プーリ
５間に掛け渡されるタイミングベルト１３とを備える第
２アーム３において、タイミングベルト１３で囲まれる
仮想平面領域に応じた平面形状を有するフレーム８であ
って、可動プーリ１０を回動自在に保持する固定軸１
２、及び、機台４から延出し固定プーリ５の中央穴に回
動自在に挿通される回転軸７が、それぞれ組付固定され
るフレーム８と、フレーム８を覆う軽重量の外観カバー
４６とを備える。このため、第２アーム３の軽量化によ
り、搬送速度の向上、動的振れの抑制などを図ることが
できる。
【００３２】また、フレーム８、１９にはテンションプ
ーリ取付部３７、５６が一体成形されているため、部品
点数を削減することができる。
【００３３】また、外観カバー４６、６０は合成樹脂材
料又は薄肉の金属材料からなるため、容易に成形可能で
ある。
【００３４】また、フレーム８、１９及び外観カバー４
６、６０は、それぞれ、アーム長方向へ向かって分割結
合されているため、アーム長の異なるアームに対して容
易に対応可能となる。
【００３５】なお、フレーム８、１９及び外観カバー４
６、６０は、それぞれ、アーム長方向へ向かって一体化
されていてもよい。
【００３６】
【発明の効果】本発明によると、アームの軽量化によ
り、搬送速度の向上、動的振れの抑制などを図ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るスカラロボットの第
１、第２アームのアーム長方向に沿った垂直断面図であ
る。
【図２】第１アームの平面図であって上カバーを取り外
した状態の平面図である。
【図３】第１アームの底面図であって底カバーを取り外
した状態の底面図である。
【図４】第１アームの垂直断面図であってアーム幅方向
に沿った垂直断面図である。
【図５】第２アームの平面図であって上カバーを取り外
した状態の平面図である。
【図６】第２アームの底面図であって底カバーを取り外
した状態の底面図である。
【図７】第２アームの垂直断面図であってアーム幅方向
に沿った垂直断面図である。
【図８】従来例に係るスカラロボットの第１、第２アー
ムのアーム長方向に沿った垂直断面図である。
【図９】第１アームの平面図である。
【図１０】第１アームの底面図であって底カバーを取り
外した状態の底面図である。
【図１１】第１アームの垂直断面図であってアーム幅方
向に沿った垂直断面図である。
【図１２】第２アームの平面図である。
【図１３】第２アームの底面図であって底カバーを取り
外した状態の底面図である。
【図１４】第２アームの垂直断面図であってアーム幅方
向に沿った垂直断面図である。
【符号の説明】
１ ハンド ２ 第１アーム ３ 第２アーム ４ 機台 ５ 固定プーリ ７ 回転軸 ８ フレーム １０ 可動プーリ １２ 固定軸 １３ タイミングベルト １６ 固定プーリ １７ 第２固定軸 １８ 可動プーリ １９ フレーム ２１ 第１固定軸 ２２ タイミングベルト ３７ テンションプーリ取付部 ４６ 外観カバー ５６ テンションプーリ取付部 ６０ 外観カバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 克彦 愛知県一宮市多加木二丁目７番30号 株式 会社アイテック内 (72)発明者 中野 清憲 愛知県一宮市多加木二丁目７番30号 株式 会社アイテック内 Ｆターム(参考） 3C007 AS01 AS24 BS15 BT11 BT14 CT05 CV07 CW07 CY05 CY29 CY40 HT02 HT07 HT16 MT02 MT05 5F031 CA02 CA05 GA24 GA37 GA43 LA13

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ハンドと第２アームとの間に配されるス
    カラロボットの第１アームであって、前記ハンドに組付
    固定される可動プーリと、前記第２アームに組付固定さ
    れる固定プーリと、前記可動プーリ、固定プーリ間に掛
    け渡されるタイミングベルトとを備える第１アームにお
    いて、 前記タイミングベルトで囲まれる仮想平面領域に応じた
    平面形状を有するフレームであって、前記可動プーリを
    回動自在に保持する第１固定軸、及び、前記第２アーム
    から延出し前記固定プーリが組付固定される第２固定軸
    が、それぞれ組付固定されるフレームと、 前記フレームを覆う軽重量の外観カバーとを備えること
    を特徴とするスカラロボットの第１アーム。
  2. 【請求項２】 第１アームと機台との間に配されるスカ
    ラロボットの第２アームであって、前記第１アームに組
    付固定される可動プーリと、前記機台に組付固定される
    固定プーリと、前記可動プーリ、固定プーリ間に掛け渡
    されるタイミングベルトとを備える第２アームにおい
    て、 前記タイミングベルトで囲まれる仮想平面領域に応じた
    平面形状を有するフレームであって、前記可動プーリを
    回動自在に保持する固定軸、及び、前記機台から延出し
    前記固定プーリの中央穴に回動自在に挿通される回転軸
    が、それぞれ組付固定されるフレームと、 前記フレームを覆う軽重量の外観カバーとを備えること
    を特徴とするスカラロボットの第２アーム。
  3. 【請求項３】 前記フレームに、テンションプーリ取付
    部が一体成形されていることを特徴とする請求項１又は
    ２記載のスカラロボットのアーム。
  4. 【請求項４】 前記外観カバーは合成樹脂材料からなる
    ことを特徴とする請求項１、２、３のいずれか記載のス
    カラロボットのアーム。
  5. 【請求項５】 前記外観カバーは薄肉の金属材料からな
    ることを特徴とする請求項１、２、３のいずれか記載の
    スカラロボットのアーム。
  6. 【請求項６】 前記フレーム及び前記外観カバーは、そ
    れぞれ、アーム長方向へ向かって分割結合されているこ
    とを特徴とする請求項１、２、３、４、５のいずれか記
    載のスカラロボットのアーム。
  7. 【請求項７】 前記フレーム及び前記外観カバーは、そ
    れぞれ、アーム長方向へ向かって一体化されていること
    を特徴とする請求項１、２、３、４、５のいずれか記載
    のスカラロボットのアーム。
  8. 【請求項８】 各種部品が組み付けられるフレームと、
    前記各種部品が組みつけられたフレームを覆う軽重量の
    外観カバーとを備えることを特徴とするスカラロボット
    のアーム。
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