JP2008254138A - Articulated robot - Google Patents

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JP2008254138A
JP2008254138A JP2007100310A JP2007100310A JP2008254138A JP 2008254138 A JP2008254138 A JP 2008254138A JP 2007100310 A JP2007100310 A JP 2007100310A JP 2007100310 A JP2007100310 A JP 2007100310A JP 2008254138 A JP2008254138 A JP 2008254138A
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Pending
Application number
JP2007100310A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Haniya
和宏 埴谷
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
株式会社安川電機
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an articulated robot which has a wide movable range and improves productivity by shortening a takt time. <P>SOLUTION: The articulated robot is equipped with an elevating part 2 composed of a link mechanism and a conveying part 1 which is mounted to the elevating part and conveys a workpiece. The elevating part 2 is composed of at least six arm bodies C1 to C7, and the arm bodies C1 to C7 rotate around respective joint axes J1 to J7. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、物品をハンドリングする多関節ロボットに関する。   The present invention relates to an articulated robot that handles articles.

従来の多関節ロボットしては、肩関節部の回転中心と台座の回転中心とをオフセットすることで台座を回動させる際に多関節ロボットの旋回半径を小さくするものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
従来の多関節ロボットは、図1から図3において、10は固定ベース、11は一端部が第1軸S1によって横貫されて固定ベース10に回動自在に軸支された第1主柱、12は一端部が上記第1軸S1と平行する第2軸S2によって横貫されて第1主柱11の他端部に回動自在に軸支された第2主柱、13はこの第2主柱12の他端部に上記第1軸S1と平行する第3軸S3に横貫されて軸受け13aを介して回動自在に軸支されたアームベース、14はこのアームベース13から水平方向に横設されたアームで、第1アーム14aと第2アーム14bとからなり、それぞれ水平方向に回動するように構成されている。15は第2アーム14bに載置されたワーク、16は上記第2軸S2と同軸上にある第4軸S4に横貫されて軸受け16aを介して第2主柱12に回動自在に軸支されたリンクベース、17は一端が上記固定ベースに回動自在に軸支され他端が上記第1主柱11と平行四辺形を構成するように上記リンクベース16の一側に回動自在に軸支された第1平行リンク、18は一端が上記リンクベース16の他側に回動自在に軸支され他端が上記第2主柱12と平行四辺形を構成するように上記アームベース13に回動自在に軸支された第2平行リンク、19は回転軸が第1軸S1と一致するように固定ベース10に取り付けられて第1主柱11を回動させる駆動モータ、20は駆動モータ19と第2主柱12とを連結して第2主柱12を第1主柱11とは逆方向に回動駆動する連結手段である。
特許3403942号(第2頁、図1、図2)
Conventional articulated robots have been proposed that reduce the turning radius of the articulated robot when the pedestal is rotated by offsetting the rotational center of the shoulder joint and the rotational center of the pedestal (for example, , See Patent Document 1).
1 to 3, a conventional articulated robot has a fixed base 10, a first main pillar 11 that is pivotally supported by a fixed base 10 with one end passing through a first axis S <b> 1. Is a second main column whose one end is traversed by a second axis S2 parallel to the first axis S1 and is pivotally supported by the other end of the first main column 11, and 13 is the second main column. An arm base 14 is provided in the other end of the shaft 12 so as to pass through a third shaft S3 parallel to the first shaft S1 and pivotally supported via a bearing 13a. The arm is composed of a first arm 14a and a second arm 14b, and is configured to rotate in the horizontal direction. Reference numeral 15 denotes a workpiece placed on the second arm 14b, and 16 is pivotally supported by the second main pillar 12 via a bearing 16a, which is passed through a fourth axis S4 coaxial with the second axis S2. One end of the link base 17 is pivotally supported on the fixed base and the other end is pivotable to one side of the link base 16 so as to form a parallelogram with the first main pillar 11. The first parallel link 18 that is pivotally supported has one end pivotally supported on the other side of the link base 16 and the other end that forms a parallelogram with the second main pillar 12. A second parallel link 19 that is pivotally supported by the shaft, 19 is a drive motor that is attached to the fixed base 10 and rotates the first main column 11 so that the rotation axis coincides with the first axis S1, and 20 is a drive. The motor 19 and the second main pillar 12 are connected to make the second main pillar 12 the first main pillar. 1 is that the coupling means for driving rotation in the opposite direction.
Patent No. 3403942 (2nd page, FIG. 1 and FIG. 2)

液晶用のガラス基板等の薄板状のワークをストッカに出し入れする多関節ロボットは大型化が進み、処理する基板の枚数も増えるとともに短時間で処理することが求められ、さらには基板の歩留まりを上げるためにロボットからの発塵を極力抑えることが要求されている。このためロボットには、基板を配置するストッカが天井に届くほどの高さになるまで設備自体が大型化するにも関わらず、高速、高精度、低発塵を実現することが大きな課題となっている。一方、大型化する設備は、周囲のクリーン度を清浄に保つために多額の設備投資が必要となっており、そのためにストッカにはより多くの基板を配置させ、処理することが望まれている。また、自動車の部品を扱うハンドリングロボットにおいては、1台のロボットでエンジンルームの部品にアクセスする上部からの動きやバンパーなどの部品にアクセスする下部からの動きが実現できることが要求されていた。
また、多関節ロボットには、液晶用のガラス基板等の薄板状のワークを取り扱うロボットに限らず、自動車部品を取り扱う産業用ロボットには、フットプリントを小さくして、工場に配置する装置との干渉がないようにフットプリントを小さくすることも望まれている。
しかしながら、従来の多関節ロボットは、アームを最下点まで移動させた場合は、図5に示されたように第1主柱と第2主柱が折り重なるような形状であり、これより下方へは動かすことができないために可動範囲が狭くなるという問題が生じ、液晶基板を出し入れするストッカの高さが高くなるという問題が生じていた。さらに言うと、液晶用のガラス基板等の薄板状のワークを取り扱う場合はストッカの高さは工場建物の高さに制限されるために、配置されるパネルや基板の枚数は、上下移動機構の可動範囲が狭くなることで少なくなり、生産性を低下させる問題が生じていた。また、自動車部品を取り扱う場合は、下方部品のバンパー部位まで到達できないために、車体をリフトアップするなどの新たな設備が必要とされるという問題が生じていた。
また、大型化する設備に適用しようとした場合、高さ方向について高い位置まで到達する必要があるために、第1主柱および第2主柱を長くする必要がある。そうすると、各々の関節軸にはモーメント荷重が作用し、大きなトルクを発生するように駆動用のモータを大型化させることになるが、そうすると、第1主柱を駆動するモータは、さらに大型化が必要となり、フットプリントを小さくすることができないという問題が生じていた。また、モータの大型化をさけると、高速に動作させるトルクを発生することができないので、タクトタイムが低下するといった問題が生じていた。さらに言うと、タクトタイムが長くなることから生産性が低下するといった問題が生じていた。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、可動範囲が広く、タクトタイムが短くして生産性を向上させた多関節ロボットを提供することを目的とする。
Articulated robots that take in and out thin-plate workpieces such as glass substrates for liquid crystals into and out of stockers are becoming larger, the number of substrates to be processed is increased, and processing is required in a short time, further increasing the yield of the substrates. Therefore, it is required to suppress dust generation from the robot as much as possible. For this reason, it is a major challenge for robots to achieve high speed, high accuracy, and low dust generation despite the fact that the equipment itself increases in size until the stocker on which the board is placed reaches the ceiling. ing. On the other hand, large-scale equipment requires a large amount of capital investment in order to keep the cleanliness of the surroundings clean. For this reason, it is desirable to arrange and process more substrates in the stocker. . In addition, handling robots that handle parts of automobiles are required to be able to realize movement from the upper part that accesses parts in the engine room and movement from the lower part that accesses parts such as bumpers with a single robot.
In addition, the articulated robot is not limited to a robot that handles thin plate-like workpieces such as glass substrates for liquid crystals, but an industrial robot that handles automobile parts is a device that has a small footprint and is placed in a factory. It is also desired to reduce the footprint so that there is no interference.
However, in the conventional articulated robot, when the arm is moved to the lowest point, the shape is such that the first main pillar and the second main pillar are folded as shown in FIG. Since it cannot be moved, there is a problem that the movable range is narrowed, and the height of the stocker for taking in and out the liquid crystal substrate is raised. Furthermore, when handling thin plate-like workpieces such as glass substrates for liquid crystals, the height of the stocker is limited to the height of the factory building, so the number of panels and substrates to be arranged is that of the vertical movement mechanism. There is a problem that the productivity is reduced because the movable range is narrowed. Further, when handling automobile parts, the bumper part of the lower part cannot be reached, so that there is a problem that new equipment such as lifting the vehicle body is required.
Moreover, when it is going to apply to the facility which enlarges, in order to reach | attain a high position about a height direction, it is necessary to lengthen a 1st main pillar and a 2nd main pillar. Then, a moment load acts on each joint shaft, and the driving motor is enlarged so as to generate a large torque. However, the motor driving the first main pillar is further enlarged. The problem arises that it is necessary and the footprint cannot be reduced. Further, if the size of the motor is increased, torque for operating at a high speed cannot be generated, resulting in a problem that the tact time is reduced. Furthermore, there has been a problem in that productivity is lowered due to a longer tact time.
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an articulated robot having a wide movable range, a short tact time, and an improvement in productivity.

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したものである。
請求項1に記載の発明は、リンク機構から構成された昇降部と、前記昇降部に取り付けられ、ワークを搬送する搬送部とを備えた多関節ロボットにおいて、前記昇降部が、少なくとも6つのアーム体で構成され、前記アーム体は、各関節軸を中心に回転するものである。
請求項2に記載の発明は、前記アーム体の第1の関節軸と第3の関節軸の間に第2の関節軸が配置され、前記第2の関節軸が、前記第1の関節軸に直交するように構成されているものである。
請求項3に記載の発明は、前記アーム体の第1の関節軸が、ロボット設置面に対して回動自在に傾斜させて配置されているものである。
請求項4に記載の発明は、前記アーム体の第4の関節軸と第6の関節軸の間に第5の関節軸が配置され、前記第5の関節軸が、前記第4の関節軸に直交するように構成されているものである。
請求項5に記載の発明は、前記昇降部が、少なくとも6つの前記アーム体と少なくとも6つの関節軸から構成され、関節軸に直交する関節軸を少なくとも1箇所に備えたものである。
請求項6に記載の発明は、前記アーム体が、7つの関節軸を備え、第1の関節軸と第3の関節軸の間に前記第1の関節軸に直交する第2の関節軸を備えたものである。
請求項7に記載の発明は、前記搬送部が最下位置に前記昇降部により移動された場合、前記昇降部は、ロボット設置面と平行に形成されたものである。
請求項8に記載の発明は、前記搬送部が最下位置に前記昇降部により移動された場合、前記昇降部の前記アーム体は、第1の関節軸と第3の関節軸の間に前記第1の関節軸に直交する第2の関節軸と、第4の関節軸と第6の関節軸との間に前記第4の関節軸に直交する第5の関節軸とが、回転することによりロボット設置面と平行に形成されたものである。
請求項9に記載の発明は、前記搬送部が最下位置に前記昇降部により移動された場合、前記昇降部は、前記アーム体により略コの字に形成されたものである。
請求項10に記載の発明は、前記搬送部が最下位置に前記昇降部により移動された場合、前記昇降部の関節軸は、前記関節軸の内側に負荷重心位置が来るように配置されたものである。
請求項11に記載の発明は、前記搬送部が水平多関節アームであるものである。
In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.
The invention according to claim 1 is an articulated robot including an elevating part constituted by a link mechanism and a conveying part that is attached to the elevating part and conveys a workpiece, wherein the elevating part has at least six arms. The arm body rotates around each joint axis.
In a second aspect of the present invention, a second joint axis is disposed between the first joint axis and the third joint axis of the arm body, and the second joint axis is the first joint axis. It is comprised so that it may orthogonally cross.
According to a third aspect of the present invention, the first joint shaft of the arm body is disposed so as to be rotatable with respect to the robot installation surface.
According to a fourth aspect of the present invention, a fifth joint axis is disposed between the fourth joint axis and the sixth joint axis of the arm body, and the fifth joint axis is the fourth joint axis. It is comprised so that it may orthogonally cross.
According to a fifth aspect of the present invention, the elevating part includes at least six arm bodies and at least six joint axes, and includes at least one joint axis perpendicular to the joint axis.
According to a sixth aspect of the present invention, the arm body includes seven joint shafts, and a second joint shaft orthogonal to the first joint shaft is provided between the first joint shaft and the third joint shaft. It is provided.
In a seventh aspect of the present invention, when the transport unit is moved to the lowest position by the lift unit, the lift unit is formed in parallel with the robot installation surface.
According to an eighth aspect of the present invention, when the transport unit is moved to the lowest position by the lifting unit, the arm body of the lifting unit is located between the first joint shaft and the third joint shaft. The second joint axis orthogonal to the first joint axis and the fifth joint axis orthogonal to the fourth joint axis rotate between the fourth joint axis and the sixth joint axis. Is formed parallel to the robot installation surface.
In a ninth aspect of the present invention, when the transport unit is moved to the lowest position by the lift unit, the lift unit is formed in a substantially U shape by the arm body.
In a tenth aspect of the present invention, when the transport unit is moved to the lowest position by the elevating unit, the joint shaft of the elevating unit is arranged so that the load center of gravity is located inside the joint shaft. Is.
According to an eleventh aspect of the present invention, the transport unit is a horizontal articulated arm.

請求項1から6に記載の発明によると、6つ以上の関節軸を有することで各アーム体への負荷を低減できるために、小型な駆動源を用いても高速に駆動することが可能となり、タクトタイムを低下させることがない。さらには、大型化する設備についてもアーム体を各関節軸間で少しずつ伸張することで対応でき、大きな負荷モーメントが発生することなく、高さ方向への対応も高速駆動を維持したまま、対応することが可能である。
また請求項7から10記載の発明によると、第2関節軸および第5関節軸を回転させて昇降部を設置面と平行に形成されることで、最下位置へのアクセル領域を広げることができ、可動範囲を拡張することができる。また、負荷重心位置を各アーム体の中に位置させることで、各関節軸への負荷モーメントを低減でき、高速駆動が可能となり、生産性を向上させることができる。
According to the invention described in claims 1 to 6, since the load on each arm body can be reduced by having six or more joint shafts, it is possible to drive at high speed even using a small drive source. The tact time is not reduced. Furthermore, it can handle even larger equipment by extending the arm body little by little between each joint axis, so that a large load moment does not occur and it can be handled while maintaining high-speed driving in the height direction. Is possible.
According to the seventh to tenth aspects of the invention, the second joint shaft and the fifth joint shaft are rotated to form the elevating part in parallel with the installation surface, so that the accelerator region to the lowest position can be expanded. And the movable range can be expanded. Further, by positioning the load center of gravity in each arm body, the load moment to each joint axis can be reduced, high speed driving is possible, and productivity can be improved.

以下、本発明の実施の形態について図を参照して、搬送ロボットを例に説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, taking a transfer robot as an example.

図1は、本発明の搬送ロボットの側面図である。水平搬送部1と昇降部2に分かれて構成されている。
昇降部2において、C1は第1のアーム体であり、C2は第2のアーム体であり、C3は第3のアーム体であり、C4は第4のアーム体であり、C5は第5のアーム体であり、C6は第6のアーム体である。第1のアームC1は関節軸J1を中心に回転し、第2のアームC2は関節軸J2を中心に回転し、第3のアームC3は関節軸J3を中心に回転し、第4のアームC4は関節軸J4を中心に回転し、第5のアームC5は関節軸J5を中心に回転し、第6のアームC6は関節軸J6を中心に回転し、第7のアームC7は関節軸J7を中心に回転する。第7のアームC7は水平搬送部1の基台を構成している。
昇降部2において、関節軸J1はロボット設置面に対し直交し、関節軸J1に対し関節軸J2は夫々の回転中心が直交し、関節軸J2に対し関節軸J3は夫々の回転中心が直交し、関節軸J3に対し関節軸J4は夫々の回転中心が直交し、関節軸J4に対し関節軸J5は夫々の回転中心が直交し、関節軸J5に対し関節軸J6は夫々の回転中心が直交し、関節軸J6に対し関節軸J7は夫々の回転中心が直交するように構成されている。
FIG. 1 is a side view of a transfer robot according to the present invention. The horizontal conveyance unit 1 and the lifting unit 2 are configured separately.
In the elevating part 2, C1 is a first arm body, C2 is a second arm body, C3 is a third arm body, C4 is a fourth arm body, and C5 is a fifth arm body. This is an arm body, and C6 is a sixth arm body. The first arm C1 rotates about the joint axis J1, the second arm C2 rotates about the joint axis J2, the third arm C3 rotates about the joint axis J3, and the fourth arm C4 Rotates about the joint axis J4, the fifth arm C5 rotates about the joint axis J5, the sixth arm C6 rotates about the joint axis J6, and the seventh arm C7 rotates the joint axis J7. Rotate to center. The seventh arm C7 constitutes the base of the horizontal transport unit 1.
In the elevating unit 2, the joint axis J1 is orthogonal to the robot installation surface, the joint axis J2 is orthogonal to the joint axis J1, and the rotational axis is orthogonal to the joint axis J2. The joint axis J4 is orthogonal to the joint axis J3, the rotational axis is orthogonal to the joint axis J4, the rotational axis is orthogonal to the joint axis J5, and the rotational axis is orthogonal to the joint axis J5. The joint axis J7 is configured such that the respective rotation centers are orthogonal to the joint axis J6.

水平搬送部1は水平リンクで構成された水平動作を行うアーム機構部4を有し、本実施例では、2つのアーム機構部4を上下2段有する構成である。また、本実施例では水平搬送部1のベース部に旋回駆動部を構成している。本発明の適用にあたっては、アームは少なくとも一つ以上を有していることが必要であるが、旋回駆動部は無くても良い。   The horizontal transport unit 1 includes an arm mechanism unit 4 configured by a horizontal link and performing a horizontal operation. In this embodiment, the horizontal transport unit 1 includes two arm mechanism units 4 in two upper and lower stages. In this embodiment, a turning drive unit is configured in the base unit of the horizontal conveyance unit 1. In applying the present invention, the arm is required to have at least one arm, but the turning drive unit may not be provided.

図2における搬送姿勢は昇降部2の最下限の搬送姿勢である。液晶基板を搬送する場合、搬送ロボットはガラス基板をカセット間で搬送することから、装置寸法の制約上カセット最下段の低い高さで搬送することが求められる。そのため、ロボットにおいてもカセット装置床面からのパスラインが低くなるように水平搬送部1をできるだけ低く設置し姿勢3が低くなることが重要である。本実施例では関節軸J1と関節軸J3の間に曲げ軸の関節軸J2を配設することにより、昇降部2を水平搬送部1最下限の姿勢3の場合には設置面に水平な姿勢にすることができるため低いパスラインでの搬送が可能となる。   The transport posture in FIG. 2 is the lowest transport posture of the elevating unit 2. When transporting the liquid crystal substrate, since the transport robot transports the glass substrate between the cassettes, it is required to transport the glass substrate at a low height at the bottom of the cassette due to restrictions on the size of the apparatus. Therefore, also in the robot, it is important that the horizontal conveyance unit 1 is installed as low as possible so that the pass line from the floor surface of the cassette apparatus is low and the posture 3 is low. In this embodiment, a bending shaft joint axis J2 is disposed between the joint axis J1 and the joint axis J3, so that the lifting unit 2 is positioned horizontally on the installation surface in the case of the horizontal transfer unit 1 minimum posture 3. Therefore, conveyance with a low pass line is possible.

図1における搬送姿勢は昇降部2の最上限の搬送姿勢である。液晶製造プロセスではプロセス間のガラス基板をカセットで搬送することから、製造効率上多数のガラス基板をカセットに収納するため背高が高いカセットが使用される。そのため、ロボットにおいてもカセット装置床面から高い位置で搬送できるような姿勢4が取れることが重要である。本実施例では関節軸J1と関節軸J3の間に曲げ軸の第2軸を配設することにより、昇降部2を水平搬送部1最上限の姿勢の場合には設置面に垂直な姿勢にすることができるため低いパスラインであってもロングストロークの搬送が可能となる。   The conveying posture in FIG. 1 is the uppermost conveying posture of the elevating unit 2. In the liquid crystal manufacturing process, a glass substrate between processes is conveyed by a cassette, and therefore a tall cassette is used to store a large number of glass substrates in the cassette in terms of manufacturing efficiency. Therefore, it is important for the robot to be able to take a posture 4 that can be transported at a high position from the floor surface of the cassette apparatus. In the present embodiment, the second axis of the bending axis is disposed between the joint axis J1 and the joint axis J3, so that the elevating unit 2 is placed in a posture perpendicular to the installation surface in the case of the horizontal transfer unit 1 having the maximum upper limit posture. Therefore, it is possible to carry a long stroke even with a low pass line.

また、図2および図3に示す最下限での搬送姿勢をとった場合、搬送面より上に駆動源が無いことが望ましい。製造工程上、ガラス基板へのパーティクル付着防止のために、クリーンルーム内はダウンフローとなっている。搬送面より上に駆動源が無い場合は問題ないが、搬送面より上に駆動源がある場合はパーティクル付着防止対策が従来の搬送装置には設置されていたため、複雑な構造となる場合が多かった。本実施例では水平搬送部1より下に昇降部2があるため、複雑なパーティクル付着防止対策が不要であるため簡素な搬送装置を提供できる。   Moreover, when the conveyance posture at the lowest limit shown in FIGS. 2 and 3 is taken, it is desirable that there is no drive source above the conveyance surface. In the manufacturing process, the inside of the clean room is down-flowed to prevent adhesion of particles to the glass substrate. If there is no drive source above the transfer surface, there is no problem, but if there is a drive source above the transfer surface, particle adhesion prevention measures have been installed in conventional transfer devices, so there are many cases where the structure is complicated. It was. In the present embodiment, since the elevating unit 2 is below the horizontal transport unit 1, no complicated measures for preventing particle adhesion are required, so that a simple transport device can be provided.

昇降部2において上下動を作り出す関節軸J1から関節軸J4は搬送姿勢3において軸の回転中心がロボット設置面に対して水平または垂直であることを基本とするが、傾斜を成していても良い。実施例では、関節軸J1はロボット設置面に対して傾斜して設置している。水平に設置した場合と比較して、関節軸J1回転中心の軸線から負荷までの法線距離が短くなるので、関節軸J1に作用する負荷慣性が低減される。また、ロボット設置面に対して水平に設置した場合と比較して関節軸J1に作用する負荷トルクが低減される。よって、駆動モータや減速機構部の小型軽量化が可能になる。   The joint axes J1 to J4 that produce the vertical movement in the lifting / lowering unit 2 are basically based on the fact that the rotation center of the shaft is horizontal or vertical with respect to the robot installation surface in the transport posture 3, but even if they are inclined. good. In the embodiment, the joint axis J1 is installed inclined with respect to the robot installation surface. Compared with the case where it is installed horizontally, the normal distance from the axis of the joint axis J1 rotation center to the load is reduced, so the load inertia acting on the joint axis J1 is reduced. Further, the load torque acting on the joint axis J1 is reduced as compared with the case where the robot is installed horizontally with respect to the robot installation surface. Therefore, the drive motor and the speed reduction mechanism can be reduced in size and weight.

図3に示す昇降部2の最下限姿勢の搬送姿勢における上面図において、ロボット設置面の投影した関節軸J1、関節軸J3、関節軸J4及び関節軸J6の回転中心の内側に負荷重心位置Gが来るように姿勢を構築しているから、上下動を作り出す関節軸J1から関節軸J4は負荷重心位置Gに近い位置に配置が可能である。よって、モーメントアーム長が短くできるので、各関節軸に作用する負荷トルク及び負荷慣性が低減され、駆動モータや減速機構部の小型軽量化が可能になる。特に、最下限姿勢の搬送姿勢においては、関節軸J3、関節軸J4及び関節軸J6の負荷モーメントのみ作用し負荷トルクが作用せず駆動モータへ供給する電流を低減できる。さらに関節を増加させることにより、負荷重心位置Gを各関節に近い位置に配置することが可能であり、各関節の駆動モータや減速機構部の小型軽量化が可能になる。   In the top view in the transport position at the lowest limit posture of the elevating unit 2 shown in FIG. 3, the load gravity center position G is located inside the rotation center of the joint axis J1, the joint axis J3, the joint axis J4, and the joint axis J6 projected on the robot installation surface. Therefore, the joint axis J1 to the joint axis J4 that create the vertical movement can be arranged at positions close to the load gravity center position G. Therefore, since the moment arm length can be shortened, the load torque and load inertia acting on each joint shaft are reduced, and the drive motor and the speed reduction mechanism can be reduced in size and weight. In particular, in the transport posture of the lowest limit posture, only the load moments of the joint shaft J3, the joint shaft J4, and the joint shaft J6 act and the load torque does not act, and the current supplied to the drive motor can be reduced. Further, by increasing the joints, the load gravity center position G can be arranged at a position close to each joint, and the drive motor and the speed reduction mechanism portion of each joint can be reduced in size and weight.

図1に示す昇降部2の最上限姿勢の搬送姿勢において、関節軸J1、関節軸J2、関節軸J3、関節軸J4の4軸により3次元姿勢を構築しているので、上下位置を変えずに姿勢の変更が可能となる。通常、減速機を用いた場合、トルク方向の回転バネ定数とモーメント方向の曲げバネ定数では、モーメント方向の方のバネ定数が高いので、たわみを抑制したい方向、すなわち搬送方向に減速機の主軸にモーメントが作用する方向へ姿勢を変化させ作業の安定化を図ることが可能である。よって、大きな回転バネ定数を持った減速機を採用しなくも良く減速機構部の小型軽量化が可能になる。   In the transfer posture of the maximum upper limit posture shown in FIG. 1, since the three-dimensional posture is constructed by the four axes of the joint axis J1, the joint axis J2, the joint axis J3, and the joint axis J4, the vertical position is not changed. The posture can be changed. Normally, when using a reducer, the rotational spring constant in the torque direction and the bending spring constant in the moment direction have a higher spring constant in the moment direction. It is possible to stabilize the work by changing the posture in the direction in which the moment acts. Therefore, it is not necessary to employ a speed reducer having a large rotational spring constant, and the speed reduction mechanism portion can be reduced in size and weight.

また、昇降部2において上下動を作り出す関節軸J1、関節軸J2, 関節軸J3及び関節軸J4において、ストロークが長くなく、負荷も大きくない場合は、関節軸J3を省略することで簡素な搬送装置の構築が可能である。   In addition, when the stroke is not long and the load is not large in the joint axis J1, the joint axis J2, the joint axis J3, and the joint axis J4 that generate the vertical movement in the elevating unit 2, the simple transportation can be achieved by omitting the joint axis J3. A device can be constructed.

本発明による昇降部2は、水平搬送部1とあわせて液晶搬送ロボットに適用可能であるが、昇降部2を利用すれば重量物搬送装置として使用可能である。事例としては、低い姿勢で昇降部2を構成できるので、設備の高さを抑えながら搬送を行う自動車ボディの工程間搬送にも好適である。水平搬送部1のかわりに自動車ボディをセットクランプすることで適用可能となる。   The lifting / lowering unit 2 according to the present invention can be applied to a liquid crystal transfer robot together with the horizontal transfer unit 1. However, if the lifting / lowering unit 2 is used, it can be used as a heavy material transfer device. As an example, since the elevating unit 2 can be configured with a low posture, it is also suitable for inter-process conveyance of an automobile body that conveys while suppressing the height of equipment. This can be applied by setting and clamping the automobile body instead of the horizontal conveyance unit 1.

本発明の第1実施例を示す搬送ロボットの側面図The side view of the conveyance robot which shows 1st Example of this invention 本発明の第1実施例を示す搬送ロボットの側面図The side view of the conveyance robot which shows 1st Example of this invention 本発明の第1実施例を示す搬送ロボットの上面図1 is a top view of a transfer robot showing a first embodiment of the present invention. 従来の搬送ロボットの側面図Side view of a conventional transfer robot 従来の搬送ロボットの側面図Side view of a conventional transfer robot

符号の説明Explanation of symbols

1 水平搬送部
2 昇降部
3 ロボット設置面
4 アーム機構部
G 負荷重心位置
C1 第1のアーム体
C2 第2のアーム体
C3 第3のアーム体
C4 第4のアーム体
C5 第5のアーム体
C6 第6のアーム体
C7 第7のアーム体
J1 関節軸
J2 関節軸
J3 関節軸
J4 関節軸
J5 関節軸
J6 関節軸
J7 関節軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Horizontal conveyance part 2 Lifting part 3 Robot installation surface 4 Arm mechanism part G Load gravity center-of-gravity position C1 1st arm body C2 2nd arm body C3 3rd arm body C4 4th arm body C5 5th arm body C6 Sixth arm body C7 Seventh arm body J1 Joint axis J2 Joint axis J3 Joint axis J4 Joint axis J5 Joint axis J6 Joint axis J7 Joint axis

Claims (11)

リンク機構から構成された昇降部と、前記昇降部に取り付けられ、ワークを搬送する搬送部とを備えた多関節ロボットにおいて、
前記昇降部は、少なくとも6つのアーム体で構成され、前記アーム体は、各関節軸を中心に回転することを特徴とする多関節ロボット。
In an articulated robot comprising an elevating part constituted by a link mechanism, and a conveying part attached to the elevating part and conveying a workpiece,
The elevating part is composed of at least six arm bodies, and the arm bodies rotate around respective joint axes.
前記アーム体の第1の関節軸と第3の関節軸の間に第2の関節軸が配置され、前記第2の関節軸は、前記第1の関節軸に直交するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の多関節ロボット。   A second joint axis is disposed between the first joint axis and the third joint axis of the arm body, and the second joint axis is configured to be orthogonal to the first joint axis. The articulated robot according to claim 1. 前記アーム体の第1の関節軸は、ロボット設置面に対して回動自在に傾斜させて配置されていることを特徴とする請求項1に記載の多関節ロボット。   The articulated robot according to claim 1, wherein the first joint axis of the arm body is disposed so as to be rotatable with respect to the robot installation surface. 前記アーム体の第4の関節軸と第6の関節軸の間に第5の関節軸が配置され、前記第5の関節軸は、前記第4の関節軸に直交するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の多関節ロボット。   A fifth joint axis is disposed between the fourth joint axis and the sixth joint axis of the arm body, and the fifth joint axis is configured to be orthogonal to the fourth joint axis. The articulated robot according to claim 1. 前記昇降部は、少なくとも6つの前記アーム体と少なくとも6つの関節軸から構成され、関節軸に直交する関節軸を少なくとも1箇所に備えたことを特徴とする請求項1記載の多関節ロボット。   The articulated robot according to claim 1, wherein the elevating unit includes at least six arm bodies and at least six joint axes, and includes at least one joint axis orthogonal to the joint axis. 前記アーム体は、7つの関節軸を備え、第1の関節軸と第3の関節軸の間に前記第1の関節軸に直交する第2の関節軸を備えたことを特徴とする請求項1に記載の多関節ロボット。   The arm body includes seven joint axes, and includes a second joint axis perpendicular to the first joint axis between the first joint axis and the third joint axis. The articulated robot according to 1. 前記搬送部が最下位置に前記昇降部により移動された場合、前記昇降部は、ロボット設置面と平行に形成されたことを特徴とする請求項1に記載の多関節ロボット。   The articulated robot according to claim 1, wherein when the transport unit is moved to the lowest position by the elevating unit, the elevating unit is formed in parallel with the robot installation surface. 前記搬送部が最下位置に前記昇降部により移動された場合、前記昇降部の前記アーム体は、第1の関節軸と第3の関節軸の間に前記第1の関節軸に直交する第2の関節軸と、第4の関節軸と第6の関節軸との間に前記第4の関節軸に直交する第5の関節軸とが、回転することによりロボット設置面と平行に形成されたことを特徴とする請求項7に記載の多関節ロボット。   When the transport unit is moved to the lowest position by the elevating unit, the arm body of the elevating unit is a first orthogonal to the first joint axis between the first joint axis and the third joint axis. A second joint axis and a fifth joint axis orthogonal to the fourth joint axis between the fourth joint axis and the sixth joint axis are formed in parallel with the robot installation surface by rotating. The articulated robot according to claim 7, wherein: 前記搬送部が最下位置に前記昇降部により移動された場合、前記昇降部は、前記アーム体により略コの字に形成されたことを特徴とする請求項1に記載の多関節ロボット。   2. The articulated robot according to claim 1, wherein when the transport unit is moved to the lowest position by the elevating unit, the elevating unit is formed in a substantially U shape by the arm body. 前記搬送部が最下位置に前記昇降部により移動された場合、前記昇降部の関節軸は、前記関節軸の内側に負荷重心位置が来るように配置されたことを特徴とする請求項1に記載の多関節ロボット。   The joint shaft of the lifting part is arranged so that a load center of gravity is located inside the joint axis when the transport part is moved to the lowest position by the lifting part. The articulated robot described. 前記搬送部が水平多関節アームであることを特徴とする請求項1に記載の多関節ロボット。   The articulated robot according to claim 1, wherein the transport unit is a horizontal articulated arm.
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