JP2005150575A - Double arm type robot - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガラス基板等の薄板状のワークを搬送するロボットに関し、特に、二つのアームによりワークの搬入出を行うダブルアーム型ロボットに関する。 The present invention relates to a robot that conveys a thin plate-like workpiece such as a glass substrate, and more particularly, to a double arm robot that carries in and out a workpiece by two arms.
液晶用のガラス基板や半導体ウエハ等の薄板状ワークの搬送には、従来、ワークを把持・搬送するための多関節アームを二つ備えた所謂ダブルアーム型ロボットが採用されている。係る二つの多関節アームは、それぞれ、関節部により回転可能に連結されて、モータ等の回転駆動源による回転力を伝達し、所望の動作が行われるようにされている。このようにワークを把持・搬送するためのアームを二つ装備するようにすれば、例えば、ワークをストッカへ搬入したりストッカから搬出したりする際には、一方のアームを搬入用とし、他方のアームを搬出用とすることにより、ワークの搬入動作と搬出動作とを1台のダブルアーム型ロボットにより同時に行うことができるといった効果があり、省スペース化およびサイクルタイムの短縮を図ることができる。 Conventionally, a so-called double-arm robot having two articulated arms for gripping and transporting a workpiece has been used for transporting a thin plate-like workpiece such as a glass substrate for liquid crystal or a semiconductor wafer. Each of the two multi-joint arms is rotatably connected by a joint portion, and transmits a rotational force from a rotational drive source such as a motor so that a desired operation is performed. If two arms for gripping and transporting a workpiece are provided in this way, for example, when loading a workpiece into or out of the stocker, one arm is used for loading, and the other By using this arm for unloading, there is an effect that the loading operation and unloading operation of the workpiece can be performed simultaneously by a single double arm type robot, and space saving and cycle time can be shortened. .
ダブルアーム型ロボットにおける二つの多関節アームの構成としては、当初のものは特許文献1の従来技術としての図5〜図7に開示されているように、二つの水平多関節アームの基端部の回転軸を互いに異なるように配置していた。しかし、特許文献1に開示されている発明では、二つの水平多関節アームの基端部の回転軸を同軸に配置し、その結果、二つの水平多関節アームを互いに上下に配置し、これによりダブルアーム型ロボットの小型化、省スペース化を図るようにしていた。
しかし、前述した特許文献1に係る発明では、以下の問題点がある。特許文献1に係る発明では、二つの水平多関節アームの基端部は上下方向に移動可能な移動部材に連結され、これにより二つの水平多関節アームの上下方向の移動を可能にしている。しかし、特許文献1に係る発明では、二つの水平多関節アームの上下方向の間隔は一定であり、かつ、二つの水平多関節アームの上下移動は同時に行われる機構となっているので、上下動作を含む水平多関節アームの動作を互いに独立して行うことができないという問題がある。例えば、多段収納棚を有するストッカからのワークの搬出作業にダブルアーム型ロボットを使用する場合、ワークを搬出する任意の2つの収納棚のピッチ(間隔)は二つの水平多関節アームの上下方向の間隔とは必ずしも一致しない。そのため、この場合は、二つの水平多関節アームの一方で1つ目の収納棚に収納されているワークの搬出を行った後、二つの水平多関節アームを移動部材により上下方向に移動させ、しかる後、他方の水平多関節アームで2つ目の収納棚に収納されているワークの搬出を行うことになる。したがって、水平多関節アームを二つ有しながらも、任意の2つの収納棚から同時にワークを搬出することができず、サイクルタイムが長くなってしまうという問題がある。
However, the invention according to
ところで、最近の液晶モニタの需要の拡大および大型化に伴って、生産ラインにおける半製品の液晶基板も大型化する傾向にある。ダブルアーム型ロボットを液晶基板の大型化に対処させるためには、高い機械剛性を有することが必要になってくる。しかし、特許文献1に係る発明では、1つの移動部材の側部において二つの水平多関節アームを連結する構造すなわち片持ちする構造となっているので、液晶基板が大型化し水平多関節アームの先端にかかる荷重が大きくなると、片持ちで、かつ、1つの移動部材で二つの水平多関節アームを連結する構造では剛性上問題がある。
By the way, with the recent increase in demand and increase in size of liquid crystal monitors, semi-finished liquid crystal substrates in production lines tend to increase in size. In order for the double arm robot to cope with the increase in size of the liquid crystal substrate, it is necessary to have high mechanical rigidity. However, the invention according to
本発明は、前述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、二つの水平多関節アームの動作をその上下動作も含めて互いに独立して行うことが可能なダブルアーム型ロボットを提供することを目的とする。また、本発明は、高い機械剛性を有するダブルアーム型ロボットを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and is a double-arm robot capable of performing the operations of two horizontal articulated arms independently of each other, including the vertical movement thereof. The purpose is to provide. It is another object of the present invention to provide a double arm type robot having high mechanical rigidity.
前述した目的を達成するために、請求項1に係る発明では、関節部により回転可能に連結されて、回転駆動源による回転力を伝達し、所望の動作が行われるようにされている多関節アームを上下に二つ備えたダブルアーム型ロボットにおいて、二つの多関節アームをそれぞれ支持する二つのアーム支持用構造体は、この二つのアーム支持用構造体を互いに独立して上下方向に移動可能にさせるための移動機構に連結されていることを特徴とするダブルアーム型ロボットを提供した。係る構成としたことにより、二つの多関節アームの動作に関しては、各多関節アーム独自の関節動作は勿論のこと、その上下動作についても互いに独立して行うことが可能となる。
In order to achieve the above-described object, in the invention according to
また、請求項2に係る発明では、請求項1に係る発明において、前記移動機構は、2本の支柱と、この2本の支柱のそれぞれに設けられた、連結された部材を上下方向に摺動可能にするための直動案内と、この直動案内に連結された部材を直動案内に沿って移動させるためのアクチュエータから構成されるものとした。係る構成としたことにより、二つの多関節アームをそれぞれ支持する二つのアーム支持用構造体は、2本の支柱のそれぞれに設けられた直動案内により、所謂両持ちされながら上下に移動することになる。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the moving mechanism is configured to slide up and down two struts and a connected member provided on each of the two struts. A linear motion guide for enabling movement and an actuator for moving a member connected to the linear motion guide along the linear motion guide are used. With this configuration, the two arm support structures that respectively support the two multi-joint arms can move up and down while being so-called both supported by the linear motion guides provided on each of the two columns. become.
また、請求項3に係る発明では、請求項2に係る発明において、前記2本の支柱からなる移動機構は台座に載置され、この台座は前記2本の支柱をその水平方向中間位置を中心とする垂直軸回りに回転可能にするための旋回機構を有するものとした。係る構成としたことにより、ダブルアーム型ロボットの動作範囲が広がることになる。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, the moving mechanism including the two support columns is placed on a pedestal, and the pedestal is centered on the horizontal intermediate position of the two support columns. It has a turning mechanism for enabling rotation around a vertical axis. With such a configuration, the operation range of the double arm type robot is expanded.
また、請求項4に係る発明では、請求項3に係る発明において、前記台座は基台に載置され、台座はこの基台上を水平方向に移動可能にされるものとした。係る構成としたことにより、ダブルアーム型ロボット本体を移動させることが可能になる。 In the invention according to claim 4, in the invention according to claim 3, the pedestal is placed on a base, and the pedestal is movable on the base in a horizontal direction. With this configuration, the double arm type robot main body can be moved.
また、請求項5に係る発明では、請求項1乃至4のいずれかに係る発明において、前記多関節アームにおける前記アーム支持用構造体に連結される関節軸の回転軸は、前記二つの多関節アームにおいて互いに同軸であるようにした。係る構成としたことにより、台座の回転により二つの多関節アームが旋回した場合でも、二つの多関節アームにおけるアーム支持用構造体に連結される関節軸の回転軸が互いに同軸のため、ダブルアーム型ロボット全体としては小さい旋回半径にて旋回させることが可能になる。
Further, in the invention according to claim 5, in the invention according to any one of
さらに、請求項6に係る発明では、請求項1乃至5のいずれかに係る発明において、前記二つの多関節アームは互いに対面するようにして前記二つのアーム支持用構造体のそれぞれに支持されるものとした。係る構成としたことにより、二つの多関節アーム間の上下方向の最小接近間隔を小さくすることが可能になる。
Furthermore, in the invention according to claim 6, in the invention according to any one of
また、請求項7に係る発明では、請求項1乃至6のいずれかに係る発明において、前記二つの多関節アームは垂直軸回りに回転可能にされた複数の関節軸からなる水平多関節アームとした。一般に、水平多関節アームでは、各関節軸を構成する構造体の垂直方向高さが、垂直多関節アームに比して小さい。したがって、係る構成としたことにより、二つの多関節アーム間の上下方向の最小接近間隔を小さくすることが可能になる。
The invention according to claim 7 is the invention according to any one of
請求項1に係るダブルアーム型ロボットによれば、二つの多関節アームの動作に関しては、各多関節アーム独自の関節動作は勿論のこと、その上下動作についても互いに独立して行うことが可能となった。そのため、二つの多関節アームにより作業を並行して行うことが可能となるので、作業を効率的に行うことができるものとなった。 According to the double arm type robot of the first aspect, regarding the operations of the two articulated arms, not only the articulated motions unique to each articulated arm but also the vertical motions thereof can be performed independently of each other. became. Therefore, the work can be performed in parallel by the two articulated arms, so that the work can be performed efficiently.
請求項2に係るダブルアーム型ロボットによれば、二つの多関節アームをそれぞれ支持する二つのアーム支持用構造体は、2本の支柱のそれぞれに設けられた直動案内により、所謂両持ちされながら上下に移動することになったので、片持ちの機構である従来技術のものより高い機械剛性を有するものとなった。 According to the double arm type robot according to claim 2, the two arm support structures that respectively support the two articulated arms are so-called both supported by the linear motion guides provided on the two columns. However, since it moved up and down, it has higher mechanical rigidity than that of the prior art which is a cantilever mechanism.
請求項3に係るダブルアーム型ロボットによれば、ダブルアーム型ロボットの動作範囲が広がることになったので、多関節アームが搬送するワークの搬送範囲が拡大するものとなった。また、多関節アーム自体を大型化せずとも、ダブルアーム型ロボットの動作範囲を拡大することが可能になった。 According to the double arm type robot according to the third aspect, since the operation range of the double arm type robot is expanded, the conveyance range of the work conveyed by the articulated arm is expanded. In addition, the operating range of the double arm type robot can be expanded without increasing the size of the articulated arm itself.
請求項4に係るダブルアーム型ロボットによれば、ダブルアーム型ロボット本体を移動させることが可能になったので、多関節アームが搬送するワークの搬送範囲が著しく拡大するものとなった。 According to the double arm type robot according to the fourth aspect, since the double arm type robot main body can be moved, the conveyance range of the workpiece conveyed by the articulated arm is remarkably expanded.
請求項5に係るダブルアーム型ロボットによれば、台座の回転により二つの多関節アームが旋回した場合でも、ダブルアームロボット全体としては小さい旋回半径にて旋回させることが可能になったので、二つの多関節アームが共にワークを把持した状態で旋回する場合でも、小さい旋回半径にて旋回させることが可能になった。 According to the double arm type robot of the fifth aspect, even when the two articulated arms are turned by the rotation of the pedestal, the double arm robot as a whole can be turned with a small turning radius. Even when two multi-joint arms turn while holding a workpiece, it is possible to turn with a small turning radius.
請求項6に係るダブルアーム型ロボットによれば、二つの多関節アーム間の上下方向の最小接近間隔を小さくすることが可能になったので、例えば基板保管用に上下に複数の収納棚を有するストッカへのワークの搬入出作業においては、ストッカに収納されている2つのワークの上下方向の間隔が接近している場合でも、二つの水平多関節アームが同時に各ワークの搬入出を行うことができるものとなった。 According to the double arm type robot according to the sixth aspect, since it is possible to reduce the minimum approach distance in the vertical direction between the two articulated arms, for example, a plurality of storage shelves are provided vertically for substrate storage. In the work loading / unloading work to / from the stocker, two horizontal articulated arms can load and unload each work at the same time even if the vertical distance between the two works housed in the stocker is close. It became possible.
請求項7に係るダブルアーム型ロボットによれば、二つの多関節アーム間の上下方向の最小接近間隔を小さくすることが可能になったので、前述した請求項6に係るダブルアーム型ロボットと同様な効果が得られるものとなった。 According to the double arm type robot according to the seventh aspect, the minimum approach interval in the vertical direction between the two articulated arms can be reduced, so that it is the same as the double arm type robot according to the sixth aspect described above. The effect was obtained.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るダブルアーム型ロボットの全体構造を示す斜視図である。また、図2は、本発明の一実施形態に係るダブルアーム型ロボットの門型構造部分の水平断面図である。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing the overall structure of a double arm type robot according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a horizontal cross-sectional view of the gate-type structure portion of the double arm type robot according to the embodiment of the present invention.
図1において、10は設置面に固定設置された台座である。この台座10には略矩形平板形状の下側締結板11が連結されている。台座10は図示しない旋回機構を有しており、これにより下側締結板11は設置面に対して垂直軸回りに旋回することになる。また、略長方形平板形状の下側締結板11の長手方向両端には、それぞれ、移動機構を構成する略矩形形状の左側支柱1Aおよび右側支柱1Bが、その長手方向が設置面に対して垂直となるように取り付けられている。さらに、この左側支柱1Aおよび右側支柱1Bの上端には、全体として略矩形平板形状ながらもメッシュ構造を有する上側締結板12が取り付けられている。
In FIG. 1, 10 is a base fixedly installed on the installation surface. The
このように、下側締結板11、左側支柱1A、右側支柱1B、および上側締結板12からなる門型構造体が、設置面に載置された台座10に対して垂直軸回りに回転する構造となっている。なお、前述した上側締結板12をメッシュ構造としている理由は、本実施形態に係るダブルアーム型ロボットが半導体製造工場等のクリーンルームに設置された際に、クリーンルーム内を循環する空気の流れを遮らないためであり、係るメッシュ構造自体は本実施形態の要旨ではない。
Thus, the structure in which the portal structure composed of the
図2に示すように、移動機構としての前述した左側支柱1Aには上下方向(垂直方向)運動用の直動案内2A、2Bが設けられている。同様に、移動機構としての前述した右側支柱1Bには上下方向(垂直方向)運動用の直動案内3A、3Bが設けられている。そして、左側支柱1Aの直動案内2Aおよび右側支柱1Bの直動案内3Aには、その両端部以外は略矩形平板形状の下アーム支持用構造体4Aが連結されている。同様に、左側支柱1Aの直動案内2Bおよび右側支柱1Bの直動案内3Bには、その両端部以外は略矩形平板形状の上アーム支持用構造体4Bが連結されている。さらに、左側支柱1Aにはアクチュエータとしての図示しないモータに直結されたボールネジ6Bが設けられており、このボールネジ6Bには締結物7Bによって前述した直動案内2Bが締結されている。同様に、右側支柱1Bには前述したボールネジ6Bを駆動するモータとは別のアクチュエータとしての図示しないモータに直結されたボールネジ6Aが設けられており、このボールネジ6Aには締結物7Aによって前述した直動案内3Aが締結されている。
As shown in FIG. 2, linear motion guides 2 </ b> A and 2 </ b> B for movement in the vertical direction (vertical direction) are provided on the
これにより、左側支柱1Aと右側支柱1Bとの間に設けられた下アーム支持用構造体4Aは、ボールネジ6Aの駆動により上下方向に移動することになる。同様に、左側支柱1Aと右側支柱1Bとの間に設けられた上アーム支持用構造体4Bは、ボールネジ6Bの駆動により上下方向に移動することになる。このように、下アーム支持用構造体4Aおよび上アーム支持用構造体4Bは、それぞれ別のボールネジ6A、6Bにより、互いに独立して上下動作することになる。
Accordingly, the lower
図1に示すように、下アーム支持用構造体4Aの上面には水平多関節アーム5Aが設けられ、一方、上アーム支持用構造体4Bの下面には水平多関節アーム5Bが設けられている。このように、本実施形態においては、両水平多関節アーム5A、5Bは、互いに対面するようにして二つのアーム支持用構造体4A、4Bのそれぞれに支持されている。これらの水平多関節アーム5A、5Bのそれぞれの先端部には、ワークとしてのガラス基板を載置可能にされたフォーク状のワーク保持用ハンド8A、8Bが取り付けられている。なお、水平多関節アーム5A、5Bは、2つの腕が3つの関節部により回転可能に連結されて、図示しないモータ等の回転駆動源による回転力を伝達する構造となっている。
As shown in FIG. 1, a horizontal articulated arm 5A is provided on the upper surface of the lower
そのため、水平多関節アーム5A、5Bにおいて図示しない駆動源によって各関節を一定の比率で駆動させることにより、前述したフォーク状のワーク保持用ハンド8A、8Bは前後方向すなわち左右の支柱1A、1Bを結ぶ線に直交する方向に直線運動が行われることになる。なお、水平多関節アーム5A、5Bにおける前述した回転力の伝達機構としては、例えば、各関節部にタイミングプーリを備えて、これらタイミングプーリ間をタイミングベルトで連結するように構成する周知の技術を利用することができる。
Therefore, by driving each joint at a constant ratio by a drive source (not shown) in the horizontal articulated
以上の構成としたことにより、本実施形態に係るダブルアーム型ロボットでは、ワーク保持用ハンド8A、8Bに載置されたガラス基板等のワークは、水平多関節アーム5A、5Bの動作により前後方向に移動し、下アーム支持用構造体4Aおよび上アーム支持用構造体4Bの動作により上下方向に移動し、さらに台座10の動作により設置面に対して垂直軸回りに旋回することになる。これにより、本実施形態に係るダブルアーム型ロボットは、その動作範囲内に配置された図示しない加工機、ストッカ、その他の搬送装置との間で、非搬送物の搬送を行うことができる。
With the above configuration, in the double arm type robot according to the present embodiment, the workpiece such as the glass substrate placed on the
なお、前述した下アーム支持用構造体4Aおよび上アーム支持用構造体4Bは、図3に示すように、互い違いに突出した側部を有する形状を呈している。これにより、高い機械剛性を保ちつつも、両アーム支持用構造体4A、4B間の距離、すなわち水平多関節アーム5A、5B間の上下方向距離を最小限に設定できるようにしている。
The lower
また、水平多関節アーム5Aの下アーム支持用構造体4Aに連結される関節軸の回転軸と、水平多関節アーム5Bの上アーム支持用構造体4Bに連結される関節軸の回転軸とを、互いに同軸とすることにより、台座10の回転により下側締結板11、左側支柱1A、右側支柱1B、および上側締結板12からなる門型構造体が旋回した場合でも、ダブルアーム型ロボット全体としては小さい旋回半径にてこれを旋回させることが可能になる。そのため、二つの水平多関節アーム5A、5Bがそのハンド8A、8Bと共にワークを把持した状態で旋回する場合でも、小さい旋回半径にて旋回させることが可能になる。
Further, the rotation axis of the joint shaft connected to the lower
次に、本実施形態に係るダブルアーム型ロボットの作用(動作)および効果について、前述した特許文献1に係る従来技術のものと対比させながら説明する。ここでは、上下方向にワークを収納するための複数の収納棚を有するストッカから、各収納棚に収納されているガラス基板等の薄板状ワークを搬出する作業について、両者を比較する。
Next, operations (operations) and effects of the double arm type robot according to the present embodiment will be described in comparison with the conventional technique according to
まず、前述した特許文献1に係る従来技術におけるダブルアーム型ロボットを使用した場合について、図4および図5を参照して説明する。ここで、図4は、特許文献1に係る従来技術におけるダブルアーム型ロボットを使用して、ストッカ30内の別々の収納棚に収納されているワーク31、32を搬出する場合の動作について説明するための説明図である。この図4は、二つの水平多関節アーム22A、22Bやストッカ30などを横から見たときの垂直断面図として描いたものである。また、図5は、図4の説明図に係る動作における前後移動および上下移動について示したサイクル図である。
First, the case where the double arm type robot in the prior art according to
図4に示すように、特許文献1に係る従来技術におけるダブルアーム型ロボットでは、下側の水平多関節アーム22Aおよび上側の水平多関節アーム22Bは、いずれも同一の締結構造体21に取り付けられている。そのため、下側の水平多関節アーム22Aと上側の水平多関節アーム22Bとの上下方向の間隔を変更することができないのは勿論のこと、これら二つの水平多関節アーム22A、22Bの上下移動は同時に行われることになる。
As shown in FIG. 4, in the conventional double arm robot according to
この特許文献1に係る従来技術におけるダブルアーム型ロボットを使用して、図4に示したストッカ30内の別々の収納棚に収納されているワーク31、32を搬出する場合、この従来技術におけるダブルアーム型ロボットは以下に説明する動作を行うことになる。
When the
まず、下側の水平多関節アーム22Aの先端に取り付けられたワーク保持用ハンド23Aがストッカ30に挿入されていない状態において、図示しない上下移動機構を動作させることにより、下側の水平多関節アーム22Aをストッカ30に収納されているワーク31の高さまで上下移動させる(図5の101)。次いで、下側の水平多関節アーム22Aの各関節軸を動作させることにより、ワーク保持用ハンド23Aをストッカ30内に前進させる(図5の102)。この前進が完了した時点では、ワーク保持用ハンド23Aはストッカ30内に収納されているワーク31の直下に位置することになる。次いで、図示しない上下移動機構を動作させることにより、ワーク保持用ハンド23A上にワーク31を載置させる(図5の103)。次いで、下側の水平多関節アーム22Aの各関節軸を動作させることにより、ワーク保持用ハンド23Aをストッカ30外に後退させる(図5の104)。これにより、ストッカ30内の収納棚の一つに収納されていたワーク31の搬出が完了する。
First, in a state where the
次いで、上側の水平多関節アーム22Bの先端に取り付けられたワーク保持用ハンド23Bがストッカ30に挿入されていない状態において、図示しない上下移動機構を動作させることにより、上側の水平多関節アーム22Bをストッカ30に収納されているワーク32の高さまで上下移動させる(図5の105)。次いで、上側の水平多関節アーム22Bの各関節軸を動作させることにより、ワーク保持用ハンド23Bをストッカ30内に前進させる(図5の106)。この前進が完了した時点では、ワーク保持用ハンド23Bはストッカ30内に収納されているワーク32の直下に位置することになる。次いで、図示しない上下移動機構を動作させることにより、ワーク保持用ハンド23B上にワーク32を載置させる(図5の107)。次いで、上側の水平多関節アーム22Bの各関節軸を動作させることにより、ワーク保持用ハンド23Bをストッカ30外に後退させる(図5の108)。これにより、ストッカ30内の収納棚の一つに収納されていたワーク32の搬出が完了する。
Next, when the work holding hand 23B attached to the tip of the upper horizontal articulated
以上説明したように、特許文献1に係る従来技術におけるダブルアーム型ロボットを使用して、ストッカ内の別々の収納棚に収納されている2つのワークを搬出する場合は、図5の101〜108に示すように、8つのサイクル(ステップ)が必要となる。これは、前述したように、特許文献1に係る従来技術におけるダブルアーム型ロボットでは、下側の水平多関節アーム22Aと上側の水平多関節アーム22Bとの上下方向の間隔を変更することができず、さらにこれら二つの水平多関節アーム22A、22Bの上下移動は同時に行われるため、2つのワークの搬出作業を並行して行うことができないことによるものである。
As described above, when the two-arm robot in the prior art according to
次に、本実施形態におけるダブルアーム型ロボットを使用した場合について、図6および図7を参照して説明する。ここで、図6は、本実施形態におけるダブルアーム型ロボットを使用して、ストッカ34内の別々の収納棚に収納されているワーク35、36を搬出する場合の動作について説明するための説明図である。この図6は、二つの水平多関節アーム5A、5Bやストッカ34などを横から見たときの垂直断面図として描いたものである。また、図7は、図6の説明図に係る動作における前後移動および上下移動について示したサイクル図である。
Next, the case where the double arm type robot in this embodiment is used will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the operation when the
図6に示すように、本実施形態におけるダブルアーム型ロボットでは、下側の水平多関節アーム5Aおよび上側の水平多関節アーム5Bは、それぞれ別の構造体である下アーム支持用構造体4Aおよび上アーム支持用構造体4Bに取り付けられており、さらにこれら下アーム支持用構造体4Aおよび上アーム支持用構造体4Bは、それぞれ別のアクチュエータ(モータおよびボールネジ)により動作可能にされている。そのため、下側の水平多関節アーム5Aと上側の水平多関節アーム5Bとの上下方向の間隔を変更することができるのは勿論のこと、これら二つの水平多関節アーム5A、5Bの上下移動は互いに独立して行われることになる。
As shown in FIG. 6, in the double arm type robot in the present embodiment, the lower horizontal articulated arm 5A and the upper horizontal articulated
この本実施形態におけるダブルアーム型ロボットを使用して、図6に示したストッカ34内の別々の収納棚に収納されているワーク35、36を搬出する場合、この本実施形態におけるダブルアーム型ロボットは以下に説明する動作を行うことになる。
When the
まず、下側の水平多関節アーム5Aの先端に取り付けられたワーク保持用ハンド8Aがストッカ34に挿入されていない状態において、図2に示した前述したボールネジ6Aを動作させることにより、下側の水平多関節アーム5Aをストッカ34内に収納されているワーク35の高さまで上下移動させる。この下側の水平多関節アーム5Aの上下動作と並行して、上側の水平多関節アーム5Bの上下動作も行わせることにする。すなわち、上側の水平多関節アーム5Bの先端に取り付けられたワーク保持用ハンド8Bがストッカ34に挿入されていない状態において、図2に示した前述したボールネジ6Bを動作させることにより、上側の水平多関節アーム5Bをストッカ34内に収納されているワーク36の高さまで上下移動させる。(図7の201)。
First, when the work holding hand 8A attached to the tip of the lower horizontal articulated arm 5A is not inserted into the
次いで、下側の水平多関節アーム5Aの各関節軸を動作させることにより、ワーク保持用ハンド8Aをストッカ34内に前進させる。この下側の水平多関節アーム5Aの前進動作と並行して、上側の水平多関節アーム5Bの前進動作も行わせることにする。すなわち、上側の水平多関節アーム5Bの各関節軸を動作させることにより、ワーク保持用ハンド8Bをストッカ34内に前進させる。(図7の202)。この両水平多関節アーム5A、5Bの前進が完了した時点では、ワーク保持用ハンド8Aはストッカ34内に収納されているワーク35の直下に位置し、ワーク保持用ハンド8Bはストッカ34内に収納されているワーク36の直下に位置することになる。
Next, the work holding hand 8A is advanced into the
次いで、図2に示した前述したボールネジ6Aを動作させることにより、ワーク保持用ハンド8A上にワーク35を載置させる。このボールネジ6Aの動作と並行して、ボールネジ6Bの動作も行わせることにする。すなわち、図2に示した前述したボールネジ6Bを動作させることにより、ワーク保持用ハンド8B上にワーク36を載置させる。(図7の203)。
Next, the
次いで、下側の水平多関節アーム5Aの各関節軸を動作させることにより、ワーク保持用ハンド8Aをストッカ34外に後退させる。この下側の水平多関節アーム5Aの後退動作と並行して、上側の水平多関節アーム5Bの後退動作も行わせることにする。すなわち、上側の水平多関節アーム5Bの各関節軸を動作させることにより、ワーク保持用ハンド8Bをストッカ34外に後退させる。(図7の204)。これにより、ストッカ34内の別々の収納棚に収納されていた2つのワーク35,36の同時搬出が完了する。
Next, by operating each joint axis of the lower horizontal multi-joint arm 5 </ b> A, the work holding hand 8 </ b> A is retracted out of the
以上説明したように、本実施形態におけるダブルアーム型ロボットを使用して、ストッカ内の別々の収納棚に収納されている2つのワークを搬出する場合は、図7の201〜204に示すように、4つのサイクル(ステップ)で済むことになる。これは、前述したように、本実施形態におけるダブルアーム型ロボットでは、下側の水平多関節アーム5Aおよび上側の水平多関節アーム5Bは、それぞれ別の構造体である下アーム支持用構造体4Aおよび上アーム支持用構造体4Bに取り付けられ、さらにこれら下アーム支持用構造体4Aおよび上アーム支持用構造体4Bは、それぞれ別のアクチュエータ(ボールネジ6A、6B)により互いに独立して動作可能にされているからである。
As described above, when carrying out two workpieces stored in different storage shelves in the stocker using the double arm type robot in the present embodiment, as shown in 201 to 204 in FIG. Four cycles (steps) are sufficient. As described above, in the double arm type robot according to the present embodiment, the lower horizontal multi-joint arm 5A and the upper horizontal
したがって、本実施形態に係るダブルアーム型ロボットを前述した特許文献1に係る従来技術のものと対比させると、特許文献1に係る従来技術のものではサイクル数が8サイクルであったが、本実施形態のものではサイクル数が4サイクルとなり、その結果、本実施形態に係るダブルアーム型ロボットは、特許文献1に係る従来技術のものに比して、サイクルタイムが短いことになる。
Therefore, when the double arm type robot according to the present embodiment is compared with the prior art according to
以上説明したように、本実施形態に係るダブルアーム型ロボットによれば、二つの水平多関節アーム5A、5Bの動作を上下動作も含めて互いに独立して行うことが可能となったので、上下方向に複数の収納棚を有するストッカへのワークの搬入出作業において、効率よく作業を行うことができる。また、本実施形態に係るダブルアーム型ロボットによれば、二つの多関節アーム5A、5Bのそれぞれを支持する下アーム支持用構造体4Aおよび上アーム支持用構造体4Bは、2本の柱状構造物(左側支柱1Aおよび右側支柱1B)を有する移動機構に連結されているので、所謂両持ちの機構となり、片持ちの機構である従来技術の特許文献1のものよりも高い機械剛性を有するものとなる。
As described above, according to the double arm type robot according to the present embodiment, the two horizontal articulated
以上、本発明に係る一実施形態について説明した。なお、前述した実施形態においては、台座10は設置面に固定設置されるものであったが、これに代えて、台座10を設置面に対して水平方向に移動させるための移動機構を有する図示しない基台上に台座10を載置するようにしてもよい。係る構成とすれば、ダブルアーム型ロボット本体が基台上を移動することになるので、水平多関節アーム5A、5B自体の動作範囲を拡大しなくとも、ワークを広範囲に移動させることが可能になる。これにより、例えば、互いに離れた位置に配置されたストッカの間でも、ワークの搬送を行うことが可能になる。
The embodiment according to the present invention has been described above. In the above-described embodiment, the
また、前述した実施形態においては、アーム支持用構造体4A、4Bはアクチュエータとしての図示しないモータに連結されたボールネジ6A、6Bの駆動によりそれぞれ上下方向に移動するようにされていた。しかし、本発明は係る形態に限定されるものではなく、アーム支持用構造体4A、4Bを上下方向に移動させるためのアクチュエータの形態としては、例えば、モータに連結されたベルトであったり、油圧シリンダであったりしてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、前述した実施形態においては、台座10は旋回機構を有し、これにより下側締結板11、左側支柱1A、右側支柱1B、および上側締結板12からなる門型構造体が、設置面に対して垂直軸回りに旋回するものとなっていた。しかし、ワークを上下方向に搬送するのみでよい場合、例えば、下段に設けられたストッカから上段に設けられたストッカへワークを垂直移動させる場合などにおいては、前述の門型構造体を旋回させる機構は不要となるので、この場合は、台座10には旋回機構を設ける必要はない。
Further, in the embodiment described above, the
また、前述した実施形態においては、水平多関節アーム5Aの下アーム支持用構造体4Aに連結される関節軸の回転軸と、水平多関節アーム5Bの上アーム支持用構造体4Bに連結される関節軸の回転軸とを、互いに同軸とするようにしていた。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、前述した両回転軸を同軸としなくてもよい。ただし、両回転軸を同軸とすることにより、前述したように、二つの水平多関節アーム5A、5Bがそのハンド8A、8Bと共にワークを把持した状態で旋回する場合でも、小さい旋回半径にて旋回させることが可能になる。
In the above-described embodiment, the rotation axis of the joint shaft connected to the lower
また、前述した実施形態においては、下アーム支持用構造体4Aの上面に多関節アーム5Aが設けられ、上アーム支持用構造体4Bの下面に多関節アーム5Bが設けられるようにしていた。すなわち、両多関節アーム5A、5Bは互いに対面するようにして二つのアーム支持用構造体4A、4Bのそれぞれに支持されるようにしていた。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、下アーム支持用構造体4Aの下面に多関節アーム5Aが設けられるようにしてもよいし、上アーム支持用構造体4Bの上面に多関節アーム5Bが設けられるようにしてもよい。ただし、前述した実施形態のように、両多関節アーム5A、5Bが互いに対面するようにして二つのアーム支持用構造体4A、4Bのそれぞれに支持されるようにすれば、二つの多関節アーム5A、5B間の上下方向の最小接近間隔を小さくすることが可能になる。そして、これにより、例えば基板保管用に上下に複数の収納棚を有するストッカへのワークの搬入出作業においては、ストッカに収納されている2つのワークの上下方向の間隔が接近している場合でも、二つの多関節アーム5A、5Bを同時に、上下方向の間隔が接近している2つの収納棚に前進(挿入)させることができるものとなる。
In the above-described embodiment, the articulated arm 5A is provided on the upper surface of the lower
さらに、前述した実施形態においては、下アーム支持用構造体4Aおよび上アーム支持用構造体4Bに設けられる多関節アームは水平多関節型としていたが、本発明はこれに限定されるものではない。前述したストッカからのワークの搬出作業においては、ワークが前後方向に移動すればよいわけであるから、この移動を実現可能であれば、多関節アームは水平多関節型に限定されず垂直多関節型であってもよい。ただし、一般に、水平多関節アームでは各関節軸を構成する構造体の垂直方向高さが垂直多関節アームに比して小さいことを考慮すると、前述した実施形態のように多関節アームを水平多関節型とすれば、例えば基板保管用に上下に複数の収納棚を有するストッカへのワークの搬入出作業においては、ストッカに収納されている2つのワークの上下方向の間隔が接近している場合でも、二つの水平多関節アームが同時に各ワークの搬入出を行うことができるものとなる。
Further, in the above-described embodiment, the multi-joint arm provided in the lower
1A 左側支柱(移動機構)
1B 右側支柱(移動機構)
2A 下側の水平多関節アーム5A用直動案内(直動案内)
2B 上側の水平多関節アーム5B用直動案内(直動案内)
3A 下側の水平多関節アーム5A用直動案内(直動案内)
3B 上側の水平多関節アーム5B用直動案内(直動案内)
4A 下アーム支持用構造体(アーム支持用構造体)
4B 上アーム支持用構造体(アーム支持用構造体)
5A 下側の水平多関節アーム(多関節アーム)
5B 上側の水平多関節アーム(多関節アーム)
6A 下側の水平多関節アーム5A駆動用のボールネジ(アクチュエータ)
6B 上側の水平多関節アーム5B駆動用のボールネジ(アクチュエータ)
7A 締結部品
7B 締結部品
8A 下側の水平多関節アーム5A用のワーク保持用ハンド
8B 上側の水平多関節アーム5B用のワーク保持用ハンド
10 台座
11 下側締結板
12 上側締結板
34 ストッカ
35 ワーク
36 ワーク
1A Left column (movement mechanism)
1B Right column (moving mechanism)
2A Direct acting guide for the lower horizontal articulated arm 5A (direct acting guide)
2B Linear guide for upper horizontal articulated
3A Linear guide for the lower horizontal articulated arm 5A (linear guide)
3B Upper linear articulated
4A Lower arm support structure (arm support structure)
4B Upper arm support structure (arm support structure)
5A Lower horizontal articulated arm (articulated arm)
5B Upper horizontal articulated arm (articulated arm)
6A Ball screw (actuator) for driving the lower horizontal articulated arm 5A
6B Ball screw (actuator) for upper horizontal articulated
7A Fastening parts 7B Fastening parts 8A Work holding hand for the lower horizontal articulated
Claims (7)
前記二つの多関節アームをそれぞれ支持する二つのアーム支持用構造体は、該二つのアーム支持用構造体を互いに独立して上下方向に移動可能にさせるための移動機構に連結されていることを特徴とするダブルアーム型ロボット。 In a double-arm type robot that is rotatably connected by a joint part, transmits a rotational force by a rotational drive source, and has two multi-joint arms that are designed to perform a desired operation.
The two arm support structures that respectively support the two articulated arms are connected to a moving mechanism for allowing the two arm support structures to move in the vertical direction independently of each other. A featured double-arm robot.
2本の支柱と、
該2本の支柱のそれぞれに設けられた、連結された部材を上下方向に摺動可能にするための直動案内と、
該直動案内に連結された部材を直動案内に沿って移動させるためのアクチュエータから構成されていることを特徴とする請求項1に記載のダブルアーム型ロボット。 The moving mechanism is
Two struts,
A linear motion guide provided on each of the two struts to allow the connected members to slide in the vertical direction;
The double-arm robot according to claim 1, wherein the double-arm robot is composed of an actuator for moving a member connected to the linear guide along the linear guide.
該台座は前記2本の支柱をその水平方向中間位置を中心とする垂直軸回りに回転可能にするための旋回機構を有していることを特徴とする請求項2に記載のダブルアーム型ロボット。 The moving mechanism composed of the two columns is placed on a pedestal,
The double-arm robot according to claim 2, wherein the pedestal has a turning mechanism for allowing the two struts to rotate about a vertical axis centered on a horizontal intermediate position thereof. .
前記台座は前記基台上を水平方向に移動可能にされていることを特徴とする請求項3に記載のダブルアーム型ロボット。 The pedestal is mounted on a base;
The double-arm robot according to claim 3, wherein the pedestal is movable in a horizontal direction on the base.
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