JP2004296794A - 移載機 - Google Patents

Abstract

【課題】リンク機構のみで、大きなストロークを確保して大型のガラス板でも、ストッカーなどと干渉することなく、高速で移載できるようにした移載機を提供すること。
【解決手段】先端に搬器４を取り付けた２本一対の搬器支持リンク２と、先端側に搬器支持リンク２を枢着したＸ字形の主リンク１と、主リンク１の基端側と枢着し、基端側の駆動軸Ｐにて揺動可能とした２本一対の揺動リンク３とよりなり、揺動リンク３の揺動にて前記リンク機構の屈伸作用で、姿勢を制御しつつ、直線の移載方向の運行軌跡に沿って搬器４を移動するように構成する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移載機に関し、特に、クリーンルーム内を高速で搬送される液晶などの大形の基板の移載を、基板受取側のスタッカと干渉せずにストロークを大きくとることができ、発塵を抑制しつつ、高速で、精度良く行うことができるようにした移載機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、クリーンルーム内を液晶などの大形の基板の搬送を行う場合、その移載機として、例えば、図３に示すように、先端にピックアップフォークを備えた水平多関節を用いたり、テレスコピックアームを用いたロボットが汎用されている。
そして、このいずれの方式においても、本体Ｈに昇降機構及び旋回機構を備え、フォーク又はアームの出入、昇降、旋回の各動作を組み合せて、搬器４を、図３において、左右方向へ移動して、液晶などの移載を行うようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の移載機は、水平多関節を用いたものにおいては、水平多関節のリンク機構Ｃの死点を回避するために、ギア、ベルト、ロープなどを利用するようにしている。
また、クリーンルームでは、液晶のガラス基板や半導体のウエーハなどの薄板状の被搬送物を移載するため、ピックアップフォークやテレスコピックアームの先端は、狭い場所に挿入する必要があり、このため、片持ち梁の形式の薄型に形成し、これを支持する水平多関節のリンク機構Ｃやフレームは、その外側に配置されている。
【０００４】
このため、従来の移載機は、次のような問題点があった。
▲１▼ ピックアップフォークやテレスコピックアームの先端を支持する水平多関節のリンク機構Ｃやフレームは、剛性を高めるため、所定の高さ方向の寸法が必要であり、ピックアップフォークやテレスコピックアームの外側に配置せざるを得ないため、被搬送物の移載に際して、旋回動作が不可欠で、旋回動作のために時間がかかり、高速での移載に限度がある。
▲２▼ 旋回時に被搬送物及び移載機の最大半径のスペースを確保する必要があり、工場全体のレイアウト上の制約が生じる。
▲３▼ 水平多関節を用いたものにおいては、リンク機構に死点があり、これを回避するため、ギア、ベルト、ロープなどを利用すると、発塵、給油、伸び等の点から保守、停止精度、耐久性などにおいて、高精度のクリーンルームでの使用上の難点がある。
▲４▼ テレスコピックアームを用いたものにおいては、多段式にすることにより、旋回せずに被搬送物を移載するようにすることができるが、移載機の構造が複雑になり、また、その駆動装置を完全にシールすることが難しく、クリーン度を維持するこ とに限界があり、給油及び信頼性の点から保守上の難点がある。
【０００５】
本発明は、上記従来の移載機の有する問題点に鑑み、ギア、ベルト、ロープなどによる旋回動作をなくし、リンク機構のみで、大きなストロークを確保して大型のガラス板でも、ストッカーなどと干渉することなく、高速で移載できるようにした移載機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の移載機は、先端に搬器を取り付けた２本一対の搬器支持リンクと、先端側にそれぞれ搬器支持リンクを枢着したＸ字形の主リンクと、主リンクの基端側と枢着し、基端側の駆動軸にて揺動可能とした２本一対の揺動リンクとよりなり、揺動リンクの揺動にて前記リンク機構の屈伸作用で、姿勢を制御しつつ、直線状の移載方向の運行軌跡に沿って搬器を移動するように構成したことを特徴とする。
【０００７】
この移載機は、Ｘ字形の主リンクの両端にリンクを介して一方には搬器を、他方には駆動軸を取り付け、該リンク機構の屈伸作用のみで被搬送物を移載するように構成しているため、移載のための移動ストロークを大きく設定でき、またその移動時間を短縮できるとともに、摺動部がリンク機構の軸部のみであるので、高度のクリーン度が維持でき、しかもクリーン度対策がテレスコピックアームにくらべ容易で、軽量かつ安価に対策でき、また、出入り動作の両先端ではリンク機構上、緩起動緩停止が可能でショックが少なく、高速化が容易であり、さらに、リンク機構のため、構造が単純となり、寿命や保守の点で有利である。
【０００８】
この場合において、揺動リンクの長さをＬ１、Ｘ字形の主リンクで交点となる軸より基端側の長さをＬ２、前記軸より先端側の長さをＬ３、搬器支持リンクの長さをＬ４とする場合、Ｌ２＞Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ４の関係とすることができる。
【０００９】
これにより、搬器を取り付ける搬器支持リンクの長さを短くしても、リンク機構の基部側のリンク長さを長くなるように設定しているため、リンク機構の屈伸で、移動ストロークを長くできるとともに、搬器はストッカーなどの狭い隙間においても、搬器支持リンクが該ストッカーなどに接触することなくストッカーの奥深い位置まで進入させることができ、これにより大きなガラス板などの被搬送物を確実に、安全に移載することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の移載機の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１〜図２に、本発明の移載機の１実施例を示す。
この移載機は、２本のリンク１ａ，１ｂを軸Ｐ１を介してＸ字形に組み合わせた主リンク１と、この主リンク１の先端側にそれぞれ軸Ｐ２，Ｐ２を介して枢着し、左右一対の２本のリンク２ａ，２ｂよりなる搬器支持リンク２と、主リンク１の基端側にそれぞれ軸Ｐ３，Ｐ３を介して枢着し、左右一対の２本のリンク３ａ，３ｂよりなる揺動リンク３の複数本のリンク機構と、搬器支持リンク２の先端に軸Ｐ４，Ｐ４を介して取り付けた搬器４とより構成する。
【００１２】
そして、この揺動リンク３の基端側を、駆動装置（図示省略）により駆動される２本一対の駆動軸Ｐ，Ｐに固定し、これにより２本一対の駆動軸Ｐ，Ｐを相反方向に、かつ予め設定した角度の範囲で旋回させることにより揺動リンク３が揺動し、これに枢着された主リンク１と、搬器支持リンク２をその軸を中心にして揺動させ、リンク機構全体を屈伸させるようにする。
また、駆動軸Ｐは、先端部に搬器４を取り付けたリンク機構の揺動リンク３を揺動させることによって被搬送物Ｇの移載を可能とするため、予め定めた角度範囲を時計方向あるいは反時計方向に旋回するようにする。これは駆動装置（図示省略）により旋回駆動と移載に必要な昇降動作を行うようになっている。
これにより、搬器支持リンク２の先端に取り付けた搬器４の姿勢を制御しつつ、予め定められた移載方向の直線状運行軌跡に沿って移動するようにする。
【００１３】
また、主リンク１、搬器支持リンク２、揺動リンク３よりなるリンク機構の各リンクは、リンクの屈伸作用で、搬器４の姿勢が一定姿勢を保持しつつ、移載方向に移動し、かつ狭い隙間のストッカー内においてもストッカーと干渉することなく挿入できるよう、各リンクの長さ、及び軸による枢着位置が一定の条件を備えるようにする。
なお、搬器４が移動方向Ｙに移動中に、前記搬器を取り付けた搬器支持リンクと、被搬送物を受け取り支持するストッカーＳなどとが互いに干渉しないように、搬器支持リンク２の長さが設定される。
【００１４】
例えば、揺動リンク３の長さをＬ１、Ｘ字形の主リンク１で交点となる軸Ｐ１より基端側の長さをＬ２、同様に交点の軸Ｐ１より先端側の長さをＬ３、搬器支持リンク２の長さをＬ４とする場合、各リンクの長さ及び枢着軸よりの距離の関係を、Ｌ２＞Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ４となるようにする。これは特に限定されるものではないが、
Ｌ１＝５７５ｍｍ
Ｌ２＝Ｌ１＋ａ／２
Ｌ３＝３５０ｍｍ
Ｌ４＝Ｌ３−ｂ／２
とする。ただし、ａは、左右対称に配設される２本の駆動軸Ｐ，Ｐ間距離で、１００ｍｍとし、ｂは搬器支持リンク２の搬器４の取付軸間距離で、ａ≧ｂの関係を有するようにする。
なお、主リンク１、駆動リンク３、搬器支持リンク２を始め、すべてのリンク形状は、図示のものに限定されず、丸棒、パイプ形状、Ｈ形、湾曲したもの等を任意に採用することができる。
【００１５】
この搬器４には、その上にガラス基板などの被搬送物Ｇを、必要に応じて、吸盤（図示省略）により吸着等させることにより、載置可能に構成する。
なお、本実施例において、搬器４の形状は、平板形のものを示したが、特にこれに限定されるものではなく、パン形状のもの、チャック式のもの等、任意の形状及び機構のものを採用することができる。
そして、この搬器４は、その中心又は重心位置において、搬器支持リンク２の先端と軸Ｐ４を介して軸着するようにする。これにより、リンク機構の揺動によって搬器４を、Ｙ方向に移動する際、搬器支持リンク２が揺動し、搬器との取付角度が変化しても搬器４の姿勢を変化せず移動できるようにする。
【００１６】
次に、この移載機の動作について、図１〜図２に基づいて説明する。
例えば、本発明の移載機を搬送機に搭載した実施例において、搬送機を移載位置にて停止し、搬器４上に載置された被搬送物Ｇをストッカー上に移載する場合、駆動軸Ｐを駆動装置にて駆動することにより、該駆動軸Ｐに固定された駆動リンク３を揺動させることにより行うことができる。
【００１７】
この駆動軸Ｐを駆動すると、駆動リンク３は駆動軸Ｐを中心として回転する。この駆動リンク３の先端は軸Ｐ３を介してＸ字形をした主リンク１と、また軸Ｐ２を介して搬器支持リンク２とが枢着されているので、同時にこの主リンク１、搬器支持リンク２も共に揺動するものとなる。
【００１８】
このリンク機構の屈伸は、図２の右半の太線で示すように、揺動リンク３は駆動軸Ｐを中心として円弧を描くようにＸ方向へ揺動すると、この揺動リン３の先端に枢着した主リンク１の先端で搬器支持リンク２と枢着した軸Ｐ２は、急峻な放物線を描くように、それぞれ移動し、リンク機構が屈伸し搬器４の中心は、予め設定された移載方向の直線上を移動するとともに、これらのリンク機構により搬器の方向などの姿勢は変化せず、位置のみを移動するものとなり、被搬送物Ｇを搬送機側（図示省略）からストッカーＳ側への移載が行われる。
【００１９】
なお、この場合、各リンクの長さなどが上述の条件としているから、リンク機構の屈伸による搬器４の移動距離を大きく設定でき、かつ先端の搬器支持リンク２が屈伸しても、搬器支持リンク２の横方向への突出量が少ないため、ストッカーなどとの接触を防ぎ、狭い隙間内においてもストッカーの奥深くまで進入させることができ、大型の被搬送物の移載も安全に行える。
【００２０】
以上、本発明の移載機について、その１実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、例えば、リンク機構を構成するＸ字形の主リンクを２以上を連結して移動ストロークをさらに大きくすることができる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
また、本発明の移載機は、固定側に設置して用いるほか、被搬送物の搬送装置側に設置して用いることもできるものである。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の移載機によれば、先端に搬器を取り付けた２本一対の搬器支持リンクを枢着したＸ字形の主リンクと、この主リンクの基端側と枢着し、基端側の駆動軸にて揺動可能とした２本一対の揺動リンクとよりなり、揺動リンクの揺動にて前記リンク機構の屈伸作用で、姿勢を制御しつつ、直線状の移載方向の運行軌跡に沿って搬器を移動するように構成したから、移載のための移動ストロークを大きく設定でき、またその移動時間を短縮できるとともに、摺動部がリンク機構の軸部のみであるので、高度のクリーン度が維持でき、しかもクリーン度対策がテレスコピックアームにくらべ容易で、軽量かつ安価に対策でき、また、出入り動作の両先端ではリンク機構上、緩起動緩停止が可能でショックが少なく、高速化が容易であり、さらに、リンク機構のため、構造が単純となり、寿命や保守の点で有利である。
【００２２】
また、揺動リンクの長さをＬ１、Ｘ字形の主リンクで交点となる軸より基端側の長さをＬ２、前記軸より先端側の長さをＬ３、搬器支持リンクの長さをＬ４とする場合、Ｌ２＞Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ４の関係としいてるから、搬器を取り付ける搬器支持リンクの長さを短くしても、リンク機構の基部側のリンク長さを長くなるように設定しているため、リンク機構の屈伸で、移動ストロークを長くできるとともに、搬器はストッカーなどの狭い隙間においても、搬器支持リンクが該ストッカーなどに接触することなくストッカーの奥深い位置まで進入させることができ、これにより大きなガラス板などの被搬送物を確実に、安全に移載することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の移載機の１実施例を示す説明図である。
【図２】本発明の移載機の動作状態を示す説明図である。
【図３】従来の移載機の運動軌跡を描いた説明図である。
【符号の説明】
１ 主リンク
２ 駆動リンク
３ 搬器支持リンク
４ 搬器
Ｇ 被搬送物
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４ リンクの長さ
Ｐ 駆動軸
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４ リンクの軸
Ｙ 搬器の移動方向

Claims (2)

1. 先端に搬器を取り付けた２本一対の搬器支持リンクと、先端側に搬器支持リンクを枢着したＸ字形の主リンクと、主リンクの基端側と枢着し、基端側の駆動軸にて揺動可能とした２本一対の揺動リンクとよりなり、揺動リンクの揺動にて前記リンク機構の屈伸作用で、姿勢を制御しつつ、直線の移載方向の運行軌跡に沿って搬器を移動するように構成したことを特徴とする移載機。
2. 揺動リンクの長さをＬ１、Ｘ字形の主リンクで交点となる軸より基端側の長さをＬ２、前記軸より先端側の長さをＬ３、搬器支持リンクの長さをＬ４とする場合、下記の関係を有することを特徴とする請求項１記載の移載機。
   Ｌ２＞Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ４

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