JP2007030163A - Double arm type robot - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はロボットに関する。さらに詳述すると、本発明は、ワークの取り出し及び供給を行なうダブルアーム型ロボットに関するものである。 The present invention relates to a robot. More specifically, the present invention relates to a double arm type robot for taking out and supplying a workpiece.
従来、液晶用のガラス基板や半導体ウェハ等の薄板状のワークをストッカから取り出す、またワークをストッカに供給するために、例えば図5から図7に示すダブルアーム型ロボットが利用されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a double-arm robot shown in FIGS. 5 to 7 is used to take out a thin plate-like work such as a glass substrate for liquid crystal or a semiconductor wafer from a stocker and supply the work to the stocker.
ダブルアーム型ロボット100には、アーム101の先端に設けられるハンド部113以外が同一平面上にあるように、二つのアーム101が左右対称に設けられている。
In the
アーム101は、第一アーム111(以下、上腕111と呼ぶ)と、上腕111と連結される第二アーム112(以下、前腕112と呼ぶ)と、前腕112と連結されワーク109を保持するハンド部113とを備える。
The
そして、上腕111の基端は基台102の駆動軸に連結されて、回動可能な関節部114(以下、肩関節部114と呼ぶ)を構成する。また、上腕111の先端と前腕112の基端とが駆動軸を介して連結されて、回動可能な関節部115(以下、肘関節部115と呼ぶ)を構成する。また、前腕112の先端とハンド部113の基部であるコラム117a,117bそれぞれが駆動軸を介して連結されて、回動可能な関節部116(以下、ハンド関節部116と呼ぶ)を構成する。
The base end of the upper arm 111 is connected to the drive shaft of the
アーム101は、図示しない回転駆動源により肩関節部114と肘関節部115とハンド関節部116とを回動させて、ハンド部113を図中矢印X方向、即ちワーク取り出し・供給方向に移動させる。この際、アーム101では、その機構上、ハンド部113が一方向を向いて、上腕111と前腕112とを伸ばしきった伸長位置と、上腕111と前腕112とを折り畳んだ状態とした縮み位置との間を直線移動するようにしている。かかる機構は、例えば、各関節部114,115,116に各々タイミングプーリを備えて、タイミングプーリ間をタイミングベルトで連結し、各関節部114,115,116が所定の回転を行なうように構成されるものである。
The
また、一方のコラム117aはコの字形状とされ、2つのハンド部113の間に上下スペースを生じるようにし、両アーム101が縮んだ際には、コの字型コラム117aの空間部に他方のコラム117b(ハンド部113)が入るようにして、2つのハンド部113が接触することがないようにしている。また、基台102の上部103は回動可能に設けられ、ダブルアーム型ロボット100を旋回して向きを変えることができるようにしている。ここで、図5中の2点鎖線の円106は、基台上部103の回動によるワーク109の角部の軌跡を表しており、ダブルアーム型ロボット100の旋回に際して要するスペースを表している。また、基台102は、回動軸105により基台上部103が基台下部104に対して図中矢印Zで示す上下方向に移動可能であるように多段テレスピック構造で設けられ、アーム101の高さを調整可能としている。
Also, one
このダブルアーム型ロボット100によれば、アーム101によりハンド部113が矢印X方向に移動して、ワーク109をストッカから取り出す、またワーク109をストッカに供給することができ、一方のアーム101を供給用、他方を取り出し用とし、ワーク109の供給動作と別のワーク109の取り出し動作とを同時に行うことを可能としている。また、液晶用のガラス基板等のワーク109は塵埃を避ける必要があるため、ダブルアーム型ロボット100の作業は全てクリーンルーム内で行われる。
According to this double
しかしながら、従来のダブルアーム型ロボット100では、両アーム101が縮んだ際に両肘関節部115が左右対称に突出して、ダブルアーム型ロボット100の旋回半径、即ち円106で示す旋回に要する領域が大きくなってしまうという問題がある。さらに、2つのハンド部113が接触することがないようにコの字型コラム117aが基台上部103の旋回中心の外側に向かって突出しており、ダブルアーム型ロボット100の旋回半径が更に大きなものとなってしまう。また、コの字型コラム117aの重量は大きく、ダブルアーム型ロボット100が大型化してしまうという問題がある。
However, in the conventional double
これらに対し、他の装置にぶつかることがないようにダブルアーム型ロボット100の周囲に十分なスペースを設ける必要が生じ、その分だけ大型のクリーンルームとそれに付帯する浄化設備等の大型化が必要となりコスト高となる。また、クリーンルーム内におけるダブルアーム型ロボットの占有するスペースが大きくなると、レイアウトの自由度を低下させてしまう。
On the other hand, it is necessary to provide a sufficient space around the
ところで、近年の液晶用ガラス基板の大型化により、ガラス板の撓みも大きくなることから、ストッカの各段の間隔(ピッチ)を大きくする必要が生じている。それに伴って、ダブルアーム型ロボット100においても上下方向のストロークを大きくする必要がある。ここで、従来のダブルアーム型ロボット100では、アーム101の縮み動作に伴い両肘関節部115が左右対称に突出するため、設置スペースを考慮すると、アーム101の上下移動のための機構はアーム101の下側に配置する必要がある。しかし、上下移動機構として、従来採用されている多段テレスピック構造では、上下方向のストロークを大きくするほど、複雑大型化してしまう。したがって、生産コストの増大、また上述と同様の占有スペース増大の問題を招くことになる。また、上下移動機構が大きくなりアーム101の最下位置が高くなれば、アーム101の作業可能範囲が制限を受けてその分だけ減少してしまうという問題もある。ここで、クリーンルームの床の一部に凹んだ穴部を設けてダブルアーム型ロボット100を入れ込んで配置することも考えられるが、この場合、ダブルアーム型ロボット100の配置位置が穴部に制限されてしまい、各装置のレイアウトの自由度が低下してしまう。また、ダブルアーム型ロボット100の着脱が困難となりメンテナンスが煩雑になってしまうという問題がある。
By the way, with the recent increase in the size of glass substrates for liquid crystals, the deflection of the glass plate also increases, so that it is necessary to increase the interval (pitch) of each stage of the stocker. Accordingly, it is necessary to increase the vertical stroke in the
そこで、本発明は、旋回半径が小さく、また、装置の大型化・複雑化を伴わない上下移動機構により構成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。 Therefore, an object of the present invention is to provide a double arm type robot that has a small turning radius and can be configured by a vertical movement mechanism that does not increase the size and complexity of the apparatus.
かかる目的を達成するため、請求項1記載の発明は、ハンド部と、前腕と、上腕と、前記ハンド部と前記前腕を連結するハンド関節部と、前記前腕と前記上腕を連結する肘関節部と、前記上腕の前記肘関節部とは反対側に設けたアームの基端の関節部と、前記各関節部を連結駆動して回動させる回転駆動源とを備えたアームを二組備えたダブルアーム型ロボットにおいて、前記二組のアームがそれぞれ取り付けられる第1及び第2の支持部材と、前記第1及び第2の支持部材を上下方向に移動可能に保持するコラムとを含む移動機構を備え、前記アームは前記アームの基端の関節部が互いに上下に異なる高さで配置された前記第1及び第2の支持部材にそれぞれ取り付けられると共に、前記アームの基端の関節部はともに前記第1及び第2の支持部材の間に配置され、前記ハンド部は前記第1及び第2の支持部材の移動方向及び前記支持部材が前記コラムから延びる方向に関してほぼ直行する方向において、前記上腕と前記前腕とを伸ばしきった伸長位置と前記上腕と前記前腕とを折り畳み前記ハンドを引き込んだ縮み位置との間を移動するようになされ、前記アームを前記縮み位置に移動させたときに、当該アームに取り付けられたそれぞれのハンド部が前記アームの基端の関節部の間に位置し、かつ、二組の前記肘関節部を二組ともに前記ハンド部の移動方向に関して同方向でかつ水平方向側方に突出させ、前記ハンド部の移動方向に関して前記肘関節部が突出する方向と反対側に前記移動機構を配置するようにしている。 In order to achieve this object, the invention according to claim 1 includes a hand portion, a forearm, an upper arm, a hand joint portion that connects the hand portion and the forearm, and an elbow joint portion that connects the forearm and the upper arm. And two sets of arms each including a joint portion at the base end of the arm provided on the opposite side of the elbow joint portion of the upper arm and a rotation drive source for connecting and rotating the joint portions. In the double arm type robot, a moving mechanism including first and second supporting members to which the two sets of arms are respectively attached, and a column that holds the first and second supporting members so as to be movable in the vertical direction. The arm is attached to the first and second support members, each of which has a joint portion at the base end of the arm disposed at a height different from each other, and the joint portion at the base end of the arm is both First and second The hand portion extends between the upper arm and the forearm in a direction substantially perpendicular to the moving direction of the first and second support members and the direction in which the support member extends from the column. The upper arm and the forearm are folded and moved between a retracted position where the hand is retracted, and each arm attached to the arm is moved when the arm is moved to the retracted position. The hand part is located between the joint parts at the proximal end of the arm, and two sets of the elbow joint parts are projected in the same direction and in the horizontal direction with respect to the movement direction of the hand part, The moving mechanism is arranged on the opposite side to the direction in which the elbow joint protrudes with respect to the moving direction of the hand portion.
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載のダブルアーム型ロボットにおいて、二組のアームが、第1および第2の支持部材の間に、互いに干渉することなく上下方向において対称に配置されるようにしたものである。 According to a second aspect of the present invention, in the double arm type robot according to the first aspect, the two arms are symmetrically arranged in the vertical direction between the first and second support members without interfering with each other. It is made to be done.
また、請求項3記載の発明は、請求項1または2記載のダブルアーム型ロボットにおいて、二組のアームがそれぞれ対面するように配置されたものである。
The invention described in
また、請求項4記載の発明は、請求項1から3のいずれか1つに記載のダブルアーム型ロボットにおいて、基端の関節部がアームの回転中心となる回転中心軸を備え、二組のアームは回転中心軸が同軸方向に重なるように取り付けられたものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the double arm type robot according to any one of the first to third aspects, the joint portion at the base end has a rotation center axis that is the rotation center of the arm, and two sets of The arm is attached so that the central axis of rotation overlaps in the coaxial direction.
また、請求項5記載の発明は、請求項1から3のいずれか1つに記載のダブルアーム型ロボットにおいて、基端の関節部がアームの回転中心となる回転中心軸を備え、二組のアームの基端の関節部の回転中心軸が同軸に重ならないものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the double arm type robot according to any one of the first to third aspects, the joint portion at the base end has a rotation center axis that becomes the rotation center of the arm. The central axis of rotation of the joint at the base end of the arm does not overlap with the same axis.
請求項6記載の発明は、請求項1から5のいずれか1つに記載のダブルアーム型ロボットにおいて、移動機構が旋回機能を有し、アームの基端の関節部はアームの回転中心となる回転中心軸を備え、回転中心軸は、移動機構の旋回中心軸と平行でかつ該旋回中心軸を中心として旋回可能であるものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the double arm type robot according to any one of the first to fifth aspects, the moving mechanism has a turning function, and the joint portion at the base end of the arm serves as the center of rotation of the arm. A rotation center axis is provided, and the rotation center axis is parallel to the turning center axis of the moving mechanism and can be turned around the turning center axis.
請求項7記載の発明は、請求項6記載のダブルアーム型ロボットにおいて、アームの基端の関節部の回転中心軸は、移動機構の旋回中心軸から二組のアームの伸縮方向と直交する方向で偏心させ、二組のアームの伸縮動作に伴い移動するアーム基端の関節部以外の関節部の位置を旋回中心軸に近づけるものである。 According to a seventh aspect of the present invention, in the double arm type robot according to the sixth aspect, the rotation center axis of the joint portion at the base end of the arm is perpendicular to the expansion and contraction directions of the two arms from the turning center axis of the moving mechanism. The positions of the joints other than the joints at the base end of the arm that move with the expansion and contraction of the two sets of arms are brought closer to the turning center axis.
請求項8記載の発明は、請求項6記載のダブルアーム型ロボットにおいて、肘関節部が移動機構の旋回中心軸に近づくように、アームの基端の関節部を移動機構の旋回中心軸からオフセットさせたものである。 According to an eighth aspect of the present invention, in the double arm robot according to the sixth aspect, the joint portion at the base end of the arm is offset from the pivot center axis of the moving mechanism so that the elbow joint portion approaches the pivot center axis of the moving mechanism. It has been made.
請求項9記載の発明は、請求項6に記載のダブルアーム型ロボットにおいて、支持部材は、移動機構が旋回するときのコラムの旋回領域の内側に前記コラムから延び出しており、かつアームの基端の関節部を移動機構の旋回中心軸の近傍に位置させるようにしてなるものである。 According to a ninth aspect of the present invention, in the double arm type robot according to the sixth aspect of the present invention, the support member extends from the column to the inside of the swivel region of the column when the moving mechanism swivels, and the base of the arm The end joint portion is positioned in the vicinity of the turning center axis of the moving mechanism.
請求項1記載のダブルアーム型ロボットによると、上下移動機構がアームの伸縮方向の側部に位置しているので、アームの最下位置を下げることが可能になり、ダブルアーム型ロボットのハンドリングできる高さを下げて、アームの作業可能範囲を広げることができる。また、第1及び第2の支持部材をコラムに対してスライド移動させるように構成しているので、上下移動方向のストロークを大きく設計する必要があった場合でも、多段テレスピック構造等で上下移動機構を構成する場合に比して、機構を複雑化・大型化することなく対応することができる。また、二組のアームを上下に異なる高さで重ねて配置しているので、上下移動機構をアームの側面に配置しても設置スペースを大きく占めることはない。 According to the double arm type robot of the first aspect, since the vertical movement mechanism is located on the side of the arm in the expansion / contraction direction, the lowest position of the arm can be lowered and the double arm type robot can be handled. The working range of the arm can be expanded by lowering the height. In addition, since the first and second support members are configured to slide relative to the column, even if it is necessary to design a large stroke in the vertical movement direction, the vertical movement mechanism can be realized with a multistage telescopic structure or the like. As compared with the case of configuring, the mechanism can be handled without making the mechanism complicated and large. In addition, since the two sets of arms are stacked one above the other at different heights, the installation space does not occupy much even if the vertical movement mechanism is arranged on the side of the arm.
さらに、アームを前記縮み位置に移動させたときに、当該アームに取り付けられたそれぞれのハンド部がアームの基端の関節部の間に位置し、かつ、二組の肘関節部をハンド部の移動方向に関して同方向に突出させているので、図1及び図2に示すように、アームが縮んだ位置でのワークとハンド部と支持部材の回転中心とが同じ領域に重なって配置され、旋回半径を小さくすることができる。しかも、左右に対称に張り出す従来の構造のものに比べて、片方だけに二組のアームが張り出すため、その分だけロボット旋回時の旋回半径を小さくすることができる。 Further, when the arm is moved to the contracted position, each hand portion attached to the arm is located between the joint portions at the proximal end of the arm, and two sets of elbow joint portions are connected to the hand portion. As shown in FIGS. 1 and 2, the work, the hand portion, and the rotation center of the support member at the position where the arm is contracted are arranged so as to overlap with the same region as shown in FIGS. The radius can be reduced. Moreover, as compared to the conventional structure projecting symmetrically to the left and right, the two arms are projected on only one side, so that the turning radius when turning the robot can be reduced accordingly.
また、本発明によると、ハンド部の高さを互いに変えるためのコの字型コラムを設ける必要がなくなるので、その分だけ旋回半径の径方向外側への突出物が減少し、さらに旋回半径を小さくできる。しかも、支持部材が移動機構のコラムに対し異なる高さで設置されているために、アームを縮め位置に引き込んだ際にアームの基端の関節部即ち肩関節部の間にハンド部を収容させて旋回中心近傍にハンド部ひいてはワークを配置することができるので、旋回半径の最小化を可能とする。更には、コの字型コラムが削減できる分だけハンド部の重量を軽減できる。 In addition, according to the present invention, since it is not necessary to provide a U-shaped column for changing the height of the hand portion, the protrusions to the radially outer side of the turning radius are reduced by that amount, and the turning radius is further increased. Can be small. In addition, since the support members are installed at different heights with respect to the column of the moving mechanism, when the arm is retracted to the retracted position, the hand portion is accommodated between the joint portion at the base end of the arm, that is, the shoulder joint portion. Thus, the hand portion and thus the workpiece can be arranged near the turning center, so that the turning radius can be minimized. Furthermore, the weight of the hand portion can be reduced by the amount that the U-shaped column can be reduced.
また、請求項2記載の発明によると、アームを縮め位置に引き込んだ際にアームの基端の関節部即ち肩関節部の間にハンド部を収容させて旋回中心近傍にハンド部ひいてはワークを配置することができるので、旋回半径の最小化を可能とする。しかも、二組のアームを、互いに接触することがないように上下方向において対称に重ねて配置したので、二組のアームを接近させて配置することが可能になり、ワークの供給動作と別のワークの取り出し動作とを効率良く行うことができる。 According to the second aspect of the present invention, when the arm is retracted to the contracted position, the hand portion is accommodated between the joint portion of the base end of the arm, that is, the shoulder joint portion, and the hand portion and the work are arranged in the vicinity of the turning center. Therefore, it is possible to minimize the turning radius. Moreover, since the two arms are arranged symmetrically in the vertical direction so as not to contact each other, the two arms can be placed close to each other, which is different from the workpiece feeding operation. The work removal operation can be performed efficiently.
また、請求項3記載の発明によると、二組のアームを互いに接触することなくかつ接近させて配置することが可能になり、ワークの供給動作と別のワークの取り出し動作とを効率良く行うことができる。
Further, according to the invention described in
また、請求項4記載の発明によると、二組のアームが互いに干渉することなく、同軸に肩関節部の回転中心軸を配置することで、更に旋回半径を小さくできる。 According to the fourth aspect of the present invention, the turning radius can be further reduced by arranging the rotation center axis of the shoulder joint portion coaxially without the two arms interfering with each other.
また、請求項5記載の発明によると、二組のアームの基端の関節部の回転中心軸は、同軸でなくとも、上下に配置されているだけでその重なり分だけ旋回時におけるアームの突出量を少なくして旋回半径を小さくし、ロボットの占有スペースを減らすことに十分寄与できる。
Further, according to the invention described in
また、請求項6記載の発明によると、移動機構の回転によりアームの向きを変更できるので、任意に方向にアームを伸縮させられる。また、移動機構の回転中心に対してアーム基端の関節部の回転中心軸がオフセットして旋回する状態となるので、アームの伸縮方向の側方に突出する関節部がダブルアーム型ロボットの旋回中心軸たる移動機構の回転中心に近づいてダブルアーム型ロボットの旋回半径を小さくすることができる。 According to the sixth aspect of the invention, since the direction of the arm can be changed by the rotation of the moving mechanism, the arm can be arbitrarily expanded and contracted in the direction. In addition, since the rotation center axis of the joint portion at the base end of the arm is offset with respect to the rotation center of the moving mechanism, the joint portion protruding sideways in the telescopic direction of the arm is turned by the double arm robot. The turning radius of the double arm robot can be reduced by approaching the rotation center of the moving mechanism as the central axis.
また、請求項7記載の発明によると、ロボット全体の旋回中心となる台座部の回転中心あるいはその近傍を通ってハンド部を伸縮動作させうるので、旋回半径を小さくすることができる。 According to the seventh aspect of the invention, the hand portion can be extended and contracted through or around the rotation center of the pedestal portion serving as the turning center of the entire robot, so that the turning radius can be reduced.
また、請求項8記載の発明によると、台座を回動させる際にダブルアーム型ロボットの周囲に必要となる最小領域円から肘関節部やハンド部が突出することがないようにして、ダブルアーム型ロボットの旋回半径を小さくすることができる。 According to the eighth aspect of the present invention, the double arm is constructed so that the elbow joint part and the hand part do not protrude from the minimum area circle required around the double arm type robot when the base is rotated. The turning radius of the robot can be reduced.
また、請求項9記載の発明によると、図1及び図2に示すように、アーム基端の関節部の回転中心が移動機構の旋回中心軸に近づいて、ダブルアーム型ロボットの旋回半径を小さくすることができる。 According to the ninth aspect of the invention, as shown in FIGS. 1 and 2, the rotation center of the joint portion at the base end of the arm approaches the turning center axis of the moving mechanism, and the turning radius of the double arm robot is reduced. can do.
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail based on an example of an embodiment shown in the drawings.
図1から図4に、本発明のダブルアーム型ロボットの一実施形態を示す。このダブルアーム型ロボット1は、関節部3,4,5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をさせるアーム2を二組備えてなるもので、二組のアーム2に設けられる基端の関節部3の回転中心軸を上下(または軸方向)に配置するように構成されている。
1 to 4 show an embodiment of a double arm type robot of the present invention. This double arm type robot 1 includes two sets of
ダブルアーム型ロボット1は、二組のアーム2を備え、一方のアーム駆動型装置2を供給用、他方を取り出し用とし、ワーク9の供給動作と別のワーク9の取り出し動作とを同時に行うことを可能としている。
The double arm type robot 1 includes two sets of
また、本実施形態のダブルアーム型ロボット1は、アーム2によりワーク9を保持するハンド部8は図中矢印Xで示すワーク9の取り出し・供給方向に直線移動可能であるように構成される。尚、本明細書では、説明の便宜上、ハンド部8の移動平面と直交する図中矢印Zで示す方向を上下方向とし、図中矢印Z方向を上側とする。
Further, the double arm type robot 1 of the present embodiment is configured such that the
ダブルアーム型ロボット1は、アーム2が設けられている支持部材10(以下、スライダ10と呼ぶ)を上下に移動させる移動部材11(以下、上下移動機構11と呼ぶ)を備えて、アーム2の上下位置を調整可能としている。また、上下移動機構11の台座13は回動可能に設けられ、ダブルアーム型ロボット1を旋回して向きを変えられるようにしている。さらに、本実施形態のダブルアーム型ロボット1では、図中矢印Yで示す方向、即ちハンド部8の移動方向とスライダ10の上下移動方向とのそれぞれに直交する方向に、台座13を基台14に対して移動可能に設けて上下移動機構11の位置を調整可能としている。
The double arm robot 1 includes a moving member 11 (hereinafter referred to as a vertical movement mechanism 11) that moves a support member 10 (hereinafter referred to as a slider 10) provided with an
ダブルアーム型ロボット1に備えられる二組のアーム2は、例えば、複数の関節部を有するものであり、即ちダブルアーム型ロボット1は、水平多関節型ロボットとして構成される。本実施形態でのアーム2は、第一アーム6(以下、上腕6と呼ぶ)と、上腕6と連結される第二アーム7(以下、前腕7と呼ぶ)と、前腕7と連結されワーク9を保持するハンド部8とを備える。
The two
上腕6の基端は、スライダ10に駆動軸を介して連結されて、回動可能な関節部3(以下、肩関節部3と呼ぶ)を構成する。この肩関節部3がアーム2の基端の関節部3となる。また、上腕6の先端と前腕7の基端とが駆動軸を介して連結されて、回動可能な関節部4(以下、肘関節部4と呼ぶ)を構成する。また、前腕7の先端とハンド部8とが駆動軸を介して連結されて、回動可能な関節部5(以下、ハンド関節部5と呼ぶ)を構成する。
The base end of the
アーム2は、図示しない回転駆動源により肩関節部3と肘関節部4とハンド関節部5とを回動させて、ハンド部8をワーク取り出し・供給方向に移動させる。この際、アーム2では、その機構上、ハンド部8が一方向を向いて、上腕6と前腕7とを伸ばしきった伸長位置と、上腕6と前腕7とを折り畳んだ状態とした縮み位置との間を直線移動するように、伸縮動作を行なう。かかる機構は、ここでは詳述しないが、各関節部3,4,5に各々タイミングプーリを備えて、タイミングプーリ間をタイミングベルトで連結し、各関節部3,4,5が所定の回転を行なうように構成する従来在るものを利用することができる。なお、各関節部3,4,5にグリスだまりやラビリンスシールを施し、グリスが漏れることがない様にして、アーム2のクリーン度を高めるようにすることが望ましい。
The
ここで、本実施形態のダブルアーム型ロボット1では、アーム2の縮み位置において、ハンド部8により保持されるワーク9の中心が、台座13の回転中心と一致するものとなるように設計されている。図2中の2点鎖線の円15は、ワーク9の角部の軌跡を表すとともに、台座2を回動させる際にダブルアーム型ロボット1の周囲に必要となる最小限領域を示すものである。
Here, in the double arm type robot 1 of the present embodiment, the center of the
二組のアーム2は、互いに干渉することがないように、上下方向に対面するように各々スライダ10に配置される。即ち、二組のアーム2は、肩関節部3の回転中心軸が同軸上であるように上下対称に配置される。これにより、二組のアーム2を、互いに接触することないように、かつ接近させて配置することが可能になり、ワークの供給動作と別のワークの取り出し動作とを効率良く行うことができる。また本構成では、従来のように、一方のアーム2に接触防止用のコの字型コラムを設ける必要はない。
The two
また、二組のアーム2は、アーム2が縮み位置に移動するに際して肘関節部4がハンド部8の移動方向の側方に突出する方向を同方向となるようにしている。このため、従来のように両肘関節部4が左右対称に突出することはない。
In addition, the two
さらに、二組のアーム2をスライダ10に取り付ける位置を、肩関節部3の回転中心が、台座13の回転中心の偏心位置で肘関節部4と反対側かつワーク9の取り出し・供給方向と直交する方向にあるようにオフセットしている。これにより、ハンド部8が縮み位置にある場合においても、台座2を回動させる際にダブルアーム型ロボット1の周囲に必要となる最小領域円15から肘関節部4やハンド部8が突出することがないようにしている。
Further, the position at which the two
上下移動機構11は、ワーク9の取り出し・供給方向、即ちアーム2の伸縮方向の側部に位置しており、例えば、スライダ10をコラム12の側面でスライド移動させるように構成される。従来は、二組のアーム2が左右対称に設けられていたため、設置スペースを考慮すると、上下移動機構11は二組のアーム2の下側に配置する必要があった。これに対し本発明のダブルアーム型ロボット1では、二組のアーム2を上下対称に重ねて配置し、ハンド部8が縮み位置に移動するに際して肘関節部4が突出する方向を同方向となるようにしているので、アーム2の肘関節部4が突出しない側部に上下移動機構11を配置することができる。
The vertical movement mechanism 11 is located on the side of the
このように構成されたダブルアーム型ロボット1によれば、二組のアーム2によりハンド部8を図中X方向に伸縮させ、また必要に応じて、上下移動機構11によりアーム2に図中Z方向の上下位置を調整し、また台座13の回動により旋回し、さらに図中Y方向の位置を調整して、ワーク9の供給作業及びワーク9の取り出し作業を適格かつ効率良く行うことができることはもちろんのこと、さらに以下のようにダブルアーム型ロボット1の占有スペースを小さくして構成することが可能である。
According to the double arm type robot 1 configured as described above, the
即ち、二組のアーム2は上下対称に配置されており、基端の肩関節部3の回転中心軸が同軸上に配置されて、さらにハンド部8が縮み位置に移動するに際して肘関節部4が突出する方向を同方向となるようにしているので、従来のように両肘関節部4が対称に突出することはない。したがって、ダブルアーム型ロボット1の旋回半径は従来に比して小さくなり、ダブルアーム型ロボットの占有スペースを減らすことができる。
That is, the two
また、二組のアーム2は、上下対称に配置されており、互いに干渉することがないため、一方のアーム2に重量の大きい従来のコの字型コラムを設ける必要はない。このため、ダブルアーム型ロボット1の小型化が可能となる。
Further, since the two sets of
さらに、肩関節部4の回転中心と台座13の回転中心とをオフセットすることで台座2を回動させる際にダブルアーム型ロボット1の周囲に必要となる最小領域円15から肘関節部4やハンド部8が突出することがないようにして、ダブルアーム型ロボット1の旋回半径を小さくすることができる。
Further, when the
さらに、上下移動機構11がアーム2の伸縮方向の側部に位置しているので、アーム2の最下位置を下げることが可能になり、ダブルアーム型ロボット1のハンドリングできる高さが下がり、アーム2の作業可能範囲を広げることができる。また、スライダ10をコラム12の側面でスライド移動させるように構成しているので、上下移動方向のストロークを大きく設計する必要があった場合でも、多段テレスピック構造等で上下移動機構11を構成する場合に比して、機構を複雑化・大型化することなく対応することができる。また、二組のアーム2を上下対称に重ねて配置しているので、上下移動機構11をアーム2の側面に配置しても設置スペースを大きく占めることはない。
Further, since the vertical movement mechanism 11 is located on the side of the
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。 The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、上述の本実施形態では、アーム2として図中X方向に伸縮するタイプのものを用いたが、これに限られず、例えば、アーム2を平面上で3自由度を持つタイプとして構成しても良い。なお、二組のアーム2を、基端となる肩間接部3の回転中心軸が同軸となるように、上下に重ねて配置することに限定されない。
For example, in the above-described embodiment, the
また、上下移動機構11は、上述の実施形態のように、コラム12を利用したものに特に限らず、例えば図4に示すように、従来の多段テレスピック構造等で構成された昇降機構16とC形フレーム10’から成る移動部材11としても良い。この場合、C形フレーム10’の上端と下端とにそれぞれアーム2を、肩関節部3の回転中心軸が同軸上であるように、上下方向に対面するように配置する。そして、昇降機構16でC形フレーム10’を昇降自在に支持して、所定のストロークを得るように構成されている。
Further, the vertical movement mechanism 11 is not particularly limited to the one using the
また、台座13を回動可能に固着して、基台14を省くように構成するものとしても良い。
Further, the
また、二組のアーム2は対面させて配置する構成に限られず、同様に構成された二組のアーム2を、基端となる肩関節部3の回転中心軸が同軸上となるようにして、上下に並べて配置するようにしても良い。この場合、二組のアーム2の上下軸方向の間隔は、対面配置する場合に比して大きくなるが、二組のアーム2を構成する部品の共通化を図ることができる。
In addition, the two sets of
また、2以上の複数のアーム2を、基端となる肩関節部3の回転中心軸が同軸上となるようにして、上下に重ねて配置するように構成しても良い。この場合も、2以上の複数アーム2を同一平面上に配置する場合に比して、ロボットの設置スペースを大きくせずに、複数のアーム2を利用して作業の多重度を上げることが可能になる。
Alternatively, the two or
また、本実施形態のダブルアーム型ロボットでは、二組のアームに設けられる基端の関節部の回転中心軸を上下または軸方向に配置するようにしているので、二組のアームの伸縮動作に伴い移動する基端以外の各関節部の位置が、左右対称に位置することなく、上下または軸方向に重なるように移動することが可能となる。これにより、アームの伸縮方向の側方に突出する関節部によるダブルアーム型ロボットの占有スペースを減らすことができ、その分だけダブルアーム型ロボットが旋回する際の旋回半径を小さくすることができる。また、二組のアームは、上下(または軸方向)に異なる高さで配置されるため、コの字型コラムを設ける必要はなく、その分だけさらに旋回半径が小さくなる。これにより、ダブルアーム型ロボットの小型化、少スペース化が可能となる。 Further, in the double arm type robot of the present embodiment, the rotation center axis of the base joint part provided in the two sets of arms is arranged vertically or in the axial direction, so that the two sets of arms can be extended and contracted. Accordingly, the positions of the joint portions other than the moving base end can be moved so as to overlap vertically or axially without being positioned symmetrically. As a result, the space occupied by the double-arm robot by the joints projecting sideways in the direction of expansion and contraction of the arm can be reduced, and the turning radius when the double-arm robot turns can be reduced accordingly. Further, since the two sets of arms are arranged at different heights in the vertical direction (or the axial direction), it is not necessary to provide a U-shaped column, and the turning radius is further reduced accordingly. As a result, it is possible to reduce the size and space of the double arm type robot.
また、本実施形態のダブルアーム型ロボットのように、二組のアームを上下軸方向に移動可能な移動部材に設けるようにしても良い。この場合、二組のアームの上下方向の位置が調整可能となる。 Further, like the double arm robot of this embodiment, two sets of arms may be provided on a moving member that can move in the vertical axis direction. In this case, the vertical positions of the two sets of arms can be adjusted.
また、本実施形態のダブルアーム型ロボットでは、移動部材はコラム形を成し、アームの伸縮方向の側部に位置するようにしているので、アームの最下位置を下げることが可能になり、ダブルアーム型ロボットのハンドリングできる高さが下がり、アームの作業可能範囲を広げることができる。また、移動部をスライド移動させるように構成することができ、多段テレスピック構造等で上下移動機構を構成する場合に比して、機構を複雑化・大型化することなく上下移動方向のストロークを大きくすることができる。 Moreover, in the double arm type robot of the present embodiment, the moving member has a column shape and is positioned on the side of the arm in the expansion / contraction direction, so that the lowest position of the arm can be lowered, The height that can be handled by the double arm robot is reduced, and the workable range of the arm can be expanded. In addition, the moving part can be configured to slide, and the stroke in the vertical movement direction can be increased without complicating or increasing the size of the mechanism, compared to the case where the vertical movement mechanism is configured with a multistage telescopic structure or the like. can do.
また、本実施形態のダブルアーム型ロボットでは、二組のアームがそれぞれ対面するように配置されるようにしているので、二組のアーム2を、互いに接触することないように、かつ接近させて配置することが可能になる。これにより、ワークの供給動作と別のワークの取り出し動作とを効率良く行うことができる。
Further, in the double arm type robot of this embodiment, the two arms are arranged so as to face each other, so that the two
また、本実施形態のダブルアーム型ロボットのように、二組のアームは同軸上に支持部材により設けられるようにしても良い。二組のアームを同軸上に配置することで、さらに旋回半径を小さくすることができる。 Further, like the double arm robot of this embodiment, the two sets of arms may be provided coaxially by a support member. By arranging the two sets of arms on the same axis, the turning radius can be further reduced.
また、本実施形態のダブルアーム型ロボットのように、二組のアームは複数の関節部を有するものとし、ダブルアーム型ロボットを水平多関節型ロボットとして構成しても良い。これにより、水平多関節型ロボットの小型化、省スペース化を実現することができる。 Further, like the double arm robot of this embodiment, the two arms may have a plurality of joints, and the double arm robot may be configured as a horizontal articulated robot. Thereby, size reduction and space saving of a horizontal articulated robot can be realized.
また、本実施形態のダブルアーム型ロボットでは、基端の関節部の回転中心軸と平行な旋回中心軸を中心に旋回可能として、さらに基端の関節部の回転中心軸は、旋回中心軸から、二組のアームの伸縮方向と直交する方向で、二組のアームの伸縮動作に伴い移動する基端以外の関節部の位置を旋回中心軸に近づけるように偏心するようにしているので、ダブルアーム型ロボットの旋回半径を小さくすることができる。 Further, in the double arm type robot of the present embodiment, it is possible to turn around the turning center axis parallel to the rotation center axis of the proximal end joint portion, and the rotation center axis of the proximal end joint portion is further from the turning center axis. Because the position of the joint part other than the base end that moves with the expansion and contraction of the two sets of arms in the direction perpendicular to the expansion and contraction direction of the two sets of arms is decentered so as to be close to the turning center axis. The turning radius of the arm type robot can be reduced.
1 ダブルアーム型ロボット
2 アーム
3 肩関節部(基端となる関節部)
4 肘関節部(関節部)
5 ハンド関節部(関節部)
10 スライダ(支持部材)
11 上下移動機構(移動部材)
12 コラム
1 Double-
4 Elbow joint (joint)
5 Hand joint (joint)
10 Slider (support member)
11 Vertical movement mechanism (moving member)
12 columns
Claims (9)
前記アームの基端の関節部は前記アームの回転中心となる回転中心軸を備え、
前記回転中心軸は、前記移動機構の旋回中心軸と平行でかつ該旋回中心軸を中心として旋回可能であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載のダブルアーム型ロボット。 The moving mechanism has a turning function;
The joint portion at the base end of the arm includes a rotation center axis serving as a rotation center of the arm,
The double-arm robot according to any one of claims 1 to 5, wherein the rotation center axis is parallel to the rotation center axis of the moving mechanism and is rotatable about the rotation center axis. .
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