JP2010177411A - Workpiece conveying device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、たとえば真空空間において板状のワークを搬送するためのワーク搬送装置に関する。 The present invention relates to a work transfer device for transferring a plate-like work in a vacuum space, for example.
真空空間において板状のワークを搬送する装置としては、たとえば特許文献1に開示されたものがある。同文献に開示されたワーク搬送装置は、固定ベースに対して旋回可能に保持された旋回ベース、旋回ベースが搭載された昇降ベースを鉛直方向に移動させるボールネジスライド機構、旋回ベースに対して揺動可能に支持されたリンクアーム機構、およびリンクアーム機構に支持されたハンドを備えている。
As an apparatus for conveying a plate-like workpiece in a vacuum space, for example, there is one disclosed in
上記ハンドやリンクアーム機構は、真空空間に配置される一方、固定ベースは、筐体の上部が真空空間との隔壁をなし、その筐体の大部分が真空空間より下方の大気圧空間に配置される。このような固定ベースの内部には、旋回ベースを旋回させたりリンクアーム機構を駆動するための駆動モータや、さらにはボールネジスライド機構とその駆動モータが収容されている。 While the hand and link arm mechanism are arranged in a vacuum space, the fixed base has a partition with the vacuum space at the top of the housing, and most of the housing is placed in an atmospheric pressure space below the vacuum space. Is done. Inside the fixed base is housed a drive motor for turning the turning base and driving the link arm mechanism, and further a ball screw slide mechanism and its drive motor.
このようなワーク搬送装置では、高温状態のワークを取り扱うために周辺部品に対して輻射熱による影響がある。そのため、最も輻射熱の影響を受けやすいリンクアーム機構には、固定ベースの内部から旋回ベースを通って周辺部品を冷却するように冷媒循環路が形成されている。リンクアーム機構のガイドレールの周辺には、冷媒循環路と連通するように環状パイプが付設されている。 In such a workpiece transfer device, peripheral parts are affected by radiant heat in order to handle a workpiece in a high temperature state. Therefore, in the link arm mechanism that is most susceptible to radiant heat, a refrigerant circulation path is formed so as to cool peripheral components from the inside of the fixed base through the turning base. An annular pipe is attached around the guide rail of the link arm mechanism so as to communicate with the refrigerant circulation path.
しかしながら、上記従来のワーク搬送装置では、冷媒を循環させるための環状パイプが断面円形状を呈しており、リンクアーム機構を構成するフレーム部材に対して環状パイプの接触部分が比較的小さくなりがちである。そのため、輻射熱を受けやすいフレーム部材から効率よく熱を逃すことができないおそれがあった。 However, in the conventional workpiece transfer device, the annular pipe for circulating the refrigerant has a circular cross section, and the contact portion of the annular pipe tends to be relatively small with respect to the frame member constituting the link arm mechanism. is there. For this reason, there is a possibility that heat cannot be efficiently released from the frame member that is susceptible to radiant heat.
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、輻射熱を受けやすい部材から効率よく熱を逃すことができるワーク搬送装置を提供することをその課題としている。 The present invention has been conceived under such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a work transfer device that can efficiently release heat from a member that is susceptible to radiant heat.
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を採用している。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following technical means.
本発明により提供されるワーク搬送装置は、ワークを搬送するためのワーク搬送機構を備えたワーク搬送装置であって、上記ワーク搬送機構の外表面各所には、冷媒循環用の冷却パイプが付設されており、上記冷却パイプは、上記外表面に対して弾性部材を挟んだ状態で固定具を介して押圧固定されていることを特徴としている。 A workpiece transfer device provided by the present invention is a workpiece transfer device provided with a workpiece transfer mechanism for transferring a workpiece, and cooling pipes for circulating a refrigerant are attached to various locations on the outer surface of the workpiece transfer mechanism. The cooling pipe is pressed and fixed via a fixture with an elastic member sandwiched between the outer surface and the outer surface.
好ましい実施の形態としては、上記弾性部材は、上記冷却パイプの長手方向に沿って延びている。 As a preferred embodiment, the elastic member extends along the longitudinal direction of the cooling pipe.
好ましい実施の形態としては、上記弾性部材は、上記冷却パイプの長手方向の横断面において押圧固定前に湾曲している。 As a preferred embodiment, the elastic member is curved before being pressed and fixed in the longitudinal cross section of the cooling pipe.
好ましい実施の形態としては、上記弾性部材は、押圧固定されたときに変形可能な金属製の部材からなる。 As a preferred embodiment, the elastic member is made of a metal member that can be deformed when pressed and fixed.
好ましい実施の形態としては、上記弾性部材に接する上記冷却パイプの外側面は、平面状に形成されている。 As a preferred embodiment, the outer surface of the cooling pipe in contact with the elastic member is formed in a flat shape.
好ましい実施の形態としては、上記ワーク搬送機構を搭載した状態でこれを鉛直方向に昇降させるシザースリフト機構と、上記シザースリフト機構を搭載する台座と、上記台座を鉛直軸周りに回転させる回転機構と、をさらに備えている。 As a preferred embodiment, a scissor lift mechanism that vertically moves the work transport mechanism mounted thereon, a pedestal that mounts the scissor lift mechanism, and a rotation mechanism that rotates the pedestal around a vertical axis; , Is further provided.
好ましい実施の形態としては、上記シザースリフト機構は、上記ワーク搬送機構を搭載するステージと、互いに中間部で交差しつつ水平軸周りに回動可能に連結され、一方の上端部が上記ステージに対して水平方向に滑り移動可能でかつ下端部が上記台座に対して水平軸周りに回動可能に連結されているとともに、他方の上端部が上記ステージに対して水平軸周りに回動可能でかつ下端部が上記台座に対して水平方向に滑り移動可能に連結された一対の交差アームからなる第1のシザースリンクと、上記第1のシザースリンクと同じ連結形態の一対の交差アームからなり、この第1のシザースリンクに対して平行に配置された第2のシザースリンクと、上記台座に搭載され、この台座に対して滑り移動可能に連結された上記第1および第2のシザースリンクにおける上記交差アームの下端部を滑り移動させるリフト用駆動手段とを有している。 As a preferred embodiment, the scissor lift mechanism is connected to a stage on which the workpiece transfer mechanism is mounted so as to be rotatable around a horizontal axis while intersecting each other at an intermediate portion, and one upper end portion of the scissor lift mechanism is connected to the stage. The lower end is connected to the pedestal so as to be rotatable about a horizontal axis, and the other upper end is rotatable about the horizontal axis with respect to the stage. The first scissor link consisting of a pair of cross arms connected to the base so as to be slidable in the horizontal direction with respect to the pedestal, and a pair of cross arms having the same connection form as the first scissor link, A second scissor link arranged in parallel to the first scissor link; and the first and second mounted on the pedestal and slidably connected to the pedestal. Saas and a lift driving means for sliding movement the lower end of the cross arm of the link.
好ましい実施の形態としては、上記台座に対して回動可能に連結された上記第1のシザースリンクにおける上記交差アームの下端部から中間部にかけては、下部配管が付設されているとともに、上記ステージに対して回動可能に連結された上記第2のシザースリンクにおける上記交差アームの上端部から中間部にかけては、上部配管が付設されており、かつ、上記第1および第2のシザースリンクにおける上記交差アームの中間部同士の間には、上記下部配管および上部配管に連通するように中間配管が接続されている。 As a preferred embodiment, a lower pipe is provided from the lower end portion to the middle portion of the crossing arm in the first scissor link that is rotatably connected to the pedestal, and the stage is attached to the stage. An upper pipe is attached from an upper end portion to an intermediate portion of the intersecting arm in the second scissor link that is rotatably connected to the first scissor link, and the intersecting portion in the first and second scissor links. Intermediate pipes are connected between the middle parts of the arms so as to communicate with the lower pipe and the upper pipe.
好ましい実施の形態としては、上記台座には、貫通配管が設けられており、この貫通配管は、上記第1のシザースリンクにおける上記交差アームの下端部を経由して上記下部配管に連通しているとともに、上記上部配管は、接続配管を介して上記ワーク搬送機構に接続されている。 As a preferred embodiment, the pedestal is provided with a through pipe, and the through pipe communicates with the lower pipe via a lower end portion of the intersecting arm in the first scissor link. At the same time, the upper pipe is connected to the workpiece transfer mechanism via a connection pipe.
好ましい実施の形態としては、上記貫通配管から上記下部配管へと連通し、さらに上記中間配管を通って上記上部配管および接続配管へと連通する管路全体には、上記冷却パイプに接続される冷媒供給パイプおよび冷媒排出パイプが収容されている。 As a preferred embodiment, the entire pipe line communicating from the through pipe to the lower pipe and further through the intermediate pipe to the upper pipe and the connecting pipe is connected to the cooling pipe. A supply pipe and a refrigerant discharge pipe are accommodated.
このような構成によれば、輻射熱を受けやすいワーク搬送機構の外表面各所に冷却パイプが付設され、この冷却パイプは、弾性部材を介して外表面に接した状態で押圧固定される。そのため、冷却パイプは、弾性部材を介してワーク搬送機構の外表面に触れた状態となり、その外表面に対する冷却パイプの接触部分を比較的大きくとることができるので、輻射熱を受けやすいワーク搬送機構を構成する部材から効率よく熱を逃すことができる。 According to such a configuration, the cooling pipes are attached to various portions of the outer surface of the workpiece transfer mechanism that is susceptible to radiant heat, and the cooling pipes are pressed and fixed in contact with the outer surface via the elastic member. For this reason, the cooling pipe comes into contact with the outer surface of the work transport mechanism via the elastic member, and the contact portion of the cooling pipe with the outer surface can be made relatively large. Heat can be efficiently released from the constituent members.
本発明のその他の特徴および利点は、図面を参照して以下に行う詳細な説明から、より明らかとなろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the drawings.
以下、本発明の好ましい実施形態を、添付の図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1〜図6は、本発明に係るワーク搬送装置の一実施形態を示している。このワーク搬送装置Aは、たとえば液晶パネルといった薄板状のワークを搬送するためのものである。ワーク搬送装置Aは、回転機構(図示略)を収容する下部ユニット1、台座2、シザースリフト機構4、上部配管5、中間配管6、下部配管7、およびワーク搬送機構8を主たる構成要素として備えている。下部ユニット1は、床面より下方の大気圧空間に配置される一方、台座2、シザースリフト機構4、上部配管5、中間配管6、下部配管7、およびワーク搬送機構8は、たとえばチャンバー内部の真空空間に配置される。このワーク搬送装置Aでは、たとえば200℃前後に熱せられたワークが真空空間において搬送される。なお、図1においては、シザースリフト機構4とワーク搬送機構8とを切り離した形態で示している。なお、チャンバー内部は、完全な真空空間でなくてもよく、ある程度減圧された空間であってもよい。また、逆にある程度昇圧された空間であってもよい。さらに、チャンバー内部は、空気以外(たとえば窒素)が充填された空間としてもよい。
1-6 has shown one Embodiment of the workpiece conveyance apparatus based on this invention. The workpiece transfer device A is for transferring a thin plate-shaped workpiece such as a liquid crystal panel. The work transfer device A includes a
下部ユニット1は、台座2を鉛直軸周りに回転させる回転機構を収容している。回転機構は、たとえば回転用駆動モータを含む遊星歯車機構からなる。回転機構の回転軸10は、中空状に形成されており、シール軸受け11を介して台座2の下部に結合されている(図1参照)。回転軸10が回転すると、台座2が鉛直軸周りに回転させられる。下部ユニット1の内部は、大気圧に保たれている。このような下部ユニット1は、鉛直軸周りに台座2を回転させるだけの回転機構を収容するため、従来に比べて特に高さ方向においてコンパクトである。すなわち、下部ユニット1の高さは、従来のものよりも相当小さくなっており、この下部ユニット1をできる限り浅い床下スペースに設置することができる。
The
台座2は、シザースリフト機構4を搭載するものである。台座2の上面には、貫通配管3が設けられている。この貫通配管3の一端は、回転軸10の中空部を通って下部ユニット1の内部まで引き込まれている。貫通配管3の他端は、下部中継配管30を介して下部配管7に接続されている(図2参照)。その他、台座2の上面に設けられる構成要素については後述する。
The
シザースリフト機構4は、ワーク搬送機構8を搭載した状態でこのワーク搬送機構8全体を鉛直方向に昇降させるものである。このシザースリフト機構4は、ワーク搬送機構8を搭載するステージ40、第1および第2のシザースリンク41,42、およびリフト用駆動モータ43を有している。第1のシザースリンク41は、一対の交差アーム410,411を有しており、第2のシザースリンク42も、同じ形状寸法の一対の交差アーム420,421を有している。このような第1および第2のシザースリンク41,42は、ステージ40の両側に分かれて平行に配置されている。
The
台座2の上面後端部には、交差アーム411,421の下端部を水平軸周りに回動可能に連結するための一対のブラケット21およびベアリング(図示略)が設けられている。ブラケット21とブラケット21との間には、リフト用駆動モータ43を気密封止した状態で収容するためのモータボックス22が設けられている。台座2の上面前端部には、交差アーム410,420の下端部を前後水平方向にスライド移動可能に連結するための一対のボールネジ軸23およびナットブロック24ならびに一対のスライドレール25およびリニアブロック26が設けられている。ボールネジ軸23は、リフト用駆動モータ43によって回転させられ、これによりボールネジ軸23に螺結されたナットブロック24が前後にスライド移動する。ナットブロック24の両端部には、交差アーム410,420の下端部が回動自在に連結されている。交差アーム410,420の下端部は、リニアブロック26を介してスライドレール25に支持されている。
A pair of
図3に示すように、貫通配管3は、気密封止されたモータボックス22に一旦引き込まれ、このモータボックス22の内部から外部へと突き出た下部中継配管30に連通接続されている。交差アーム411の下端部およびブラケット21には、スイベルジョイントJ1が貫通するように設けられており、下部中継配管30は、このスイベルジョイントJ1を介して下部配管7の下端に連通接続されている。なお、図3は、中間配管6よりやや前方位置からシザースリフト機構4を正面視しているため、交差アーム410,411,420,421の一部を破断状に示している。
As shown in FIG. 3, the through
上部配管5は、交差アーム420の上端部から中間部にかけてその外側に沿うように設けられている。中間配管6は、交差アーム410,411の中間部と交差アーム420,421の中間部との間を繋ぐように設けられている。下部配管7は、図3に示すように、交差アーム411の中間部から下端部にかけてその外側に沿うように設けられている。交差アーム410,411が互いに交差する中間部には、L型ジョイントJ2が貫通するように設けられており、下部配管7の上端は、このL型ジョイントJ2を介して中間配管6の一端に連通接続されている。中間配管6の他端は、交差アーム420,421が互いに交差する中間部を貫通して設けられたスイベルジョイントJ3を介して上部配管5の下端に連通接続されている。
The upper pipe 5 is provided along the outer side from the upper end part of the
ステージ40の上面には、ワーク搬送機構8が固定される。ステージ40の下面後端部には、交差アーム410,420の上端部を水平軸周りに回動可能に連結するための一対のブラケット40Aおよびベアリング(図示略)が設けられている。ステージ40の下面前端部には、交差アーム411,421の上端部を前後水平方向にスライド移動可能に連結するための一対のスライドレール40Bおよびリニアガイド40Cが設けられている。ステージ40の下面後端部から中央部にかけては、接続配管40E,40F,40Gおよび貫通接続配管40Hが設けられている。接続配管40Eの一端は、交差アーム420の上端部およびブラケット40Aを貫通して設けられたスイベルジョイントJ4を介して上部配管5の上端に連通接続されている。接続配管40Eの他端は、交差アーム410の上端部およびブラケット40Aを貫通して設けられたL型ジョイントJ5を介して接続配管40Fの一端に連通接続されている。接続配管40Fの他端は、L型ジョイントJ6を介して接続配管40Gの一端に連通接続されている。接続配管40Gの他端は、ステージ40の中央部を貫通する貫通接続配管40Hの下端にL型ジョイントJ7を介して連通接続されている。貫通接続配管40Hの上端は、ワーク搬送機構8に接続される。
A
すなわち、貫通配管3、下部中継配管30、上部配管5、中間配管6、下部配管7、接続配管40E,40F,40G、および貫通接続配管40Hは、下部ユニット1の内部からワーク搬送機構8まで連通した管路を形成している。この管路は、気密封止されることで大気圧に保たれている。このような管路には、ワーク搬送機構8のスライド用駆動モータやリフト用駆動モータ43に電力を供給するための電源ケーブルが収容され、さらにはワーク搬送機構8の構成部品を冷却するための冷媒供給パイプや冷媒排出パイプが収容される。これにより、電源ケーブルならびに冷媒供給パイプおよび冷媒排出パイプは、真空空間に露出することなく下部ユニット1の内部からモータボックス22やワーク搬送機構8へと引き回される。なお、本実施形態では、熱効率の観点から冷媒として水等の液体を適用している。その他、冷媒としては、たとえばドライエア(乾燥した空気)を適用してもよい。
That is, the through
ワーク搬送機構8は、ワークを保持する2つのハンド80、これらのハンド80を独立して前後水平方向に往復直線運動させるベルトスライド機構81(図4および図5参照)、ベルトスライド機構81を動作させるためのスライド用駆動モータを収容する密閉ボックス82、ベルトスライド機構81および密閉ボックス82を保持するガイド部材83、ならびに冷媒循環用の冷却パイプ84を有している。
The
図1に示すように、ガイド部材83は、本体83Aおよびカバー83Bを有し、平面視長矩形状を呈している。図4によく示すように、本体83Aには、2列1組からなる第1および第2のガイドレール83C,83Dが長手方向に延びるように設けられている。第1のガイドレール83Cには、一方のハンド80の下端部80aがスライダ80bを介して移動可能に支持されており、このハンド80と干渉しないように、第2のガイドレール83Dには、他方のハンド80の下端部がスライダ80cを介して移動可能に支持されている。第1および第2のガイドレール83C,83Dは、カバー83Bで覆われており、このカバー83Bには、これらのガイドレール83C,83Dと対応する部分にスライダ80b,80cを外方に突出させるためのスリット80d,80eが設けられている(図1参照)。一方のハンド80の下端部80aは、他方のハンド80の外側を迂回するように形成されているため、2つのハンド80は、すきまを介して上下に重なるように位置させられ、互いに干渉することなく前後水平方向に移動可能である。
As shown in FIG. 1, the
図4および図5に示すように、ベルトスライド機構81は、長手方向に延びるように2組配置されている。各組のベルトスライド機構81は、図示しないプーリに掛け回された内外2列のベルト81A,81Bを有する。たとえば右側2列のベルト81A,81Bには、スライダ80b(図4参照)を介して上側に位置するハンド80の下端部80aが接続されている。この右側2列のベルト81A,81Bが回動すると、上側のハンド80がガイドレール83Cに沿って前後水平方向に移動させられる。左側2列のベルト81A,81Bには、スライダ80c(図4参照)を介して下側に位置するハンド80の下端部が接続されている。この左側2列のベルト81A,81Bが回動すると、下側のハンド80がガイドレール83Dに沿って前後水平方向に移動させられる。なお、このようなベルトは、左右に一つずつ設けるようにしてもよい。
As shown in FIGS. 4 and 5, two sets of
図5によく示すように、密閉ボックス82は、本体83Aの中央部に配置されている。この密閉ボックス82の内部には、ベルト81A,81Bを回動させるためのスライド用駆動モータ82C,82Dや減速器82E,82Fが収容されている。密閉ボックス82の両外側には、ベルト81A,81Bを駆動するための駆動ギア82G,82Hおよびテンションローラ82Jが設けられており、これらの駆動ギア82G,82Hおよびテンションローラ82Jにベルト81A,81Bが掛けられている。たとえばボックス本体82Aの片側に配置された2つの駆動ギア82G,82Hは、ボックス本体82Aの側壁から図示しない気密ベアリングを介して外方に突き出た減速器82Eの駆動軸(図示略)に支持されており、これらの駆動ギア82G,82Hは、スライド用駆動モータ82Cのモータ制御によって回転速度や回転方向が切り替えられる。ボックス本体82Aの他側に配置された2つの駆動ギア82G,82Hも同様である。これにより、左右2組のベルト81A,81Bは、それぞれ独立して回動させられ、上下に位置する2つのハンド80は、それぞれ独立してスライド移動させられる。
As well shown in FIG. 5, the sealed
密閉ボックス82の底部には、冷媒供給パイプおよび冷媒排出パイプを内部に導くための連通孔(図示略)が貫通形成されている。この連通孔には、ステージ40上の貫通接続配管40Hが気密封止された状態で接続される。このような貫通接続配管40Hおよび連通孔を通じて密閉ボックス82の内部へと冷媒供給パイプおよび冷媒排出パイプならびに電源ケーブルが引き込まれる。密閉ボックス82の内部において、冷媒供給パイプの先端は、供給用の分岐ソケット82Kに接続されており、冷媒排出パイプの先端は、排出用の分岐ソケット82Lに接続されている。供給用の分岐ソケット82Kには、密閉ボックス82の内部から外部へと気密貫通孔を介して引き出されるように2組の冷却パイプ84が接続されている。これらの冷却パイプ84は、ベルトスライド機構81の周りを通って密閉ボックス82の内部へと戻り、排出用の分岐ソケット82Lに接続されている。このような冷却パイプ84は、ベルトスライド機構81やガイドレール83C,83Dを取り囲むように配置されている。すなわち、冷却パイプ84は、その内部を流れる冷媒がベルトスライド機構81やガイドレール83C,83Dの周辺を循環するように付設されている。そのため、輻射熱の影響を受けやすいベルトスライド機構81やガイドレール83C,83Dは、冷却パイプ84の内部を流れる冷媒によって放熱効果が高められる。
A communication hole (not shown) for penetrating the refrigerant supply pipe and the refrigerant discharge pipe is formed through the bottom of the sealed
図6に示すように、冷却パイプ84は、たとえばステンレス製の角形管からなる。本体83Aを構成するフレーム部材830は、たとえばステンレス製であり、このフレーム部材830の外表面に対して弾性部材85を挟んだ状態で固定具としてのブラケット86およびボルト87により冷却パイプ84が押圧固定される。なお、図4および図5においては、多数のブラケットを示しているので、一部のブラケットに符号86を付し、その余については符号を省略している。
As shown in FIG. 6, the cooling
弾性部材85は、たとえばアルミニウムのような熱伝導性が良好な板バネ状の金属片である。この弾性部材85は、冷却パイプ84を固定する前の自然状態においては、冷却パイプ84の長手方向の横断面において若干湾曲した形状を呈する。弾性部材85をフレーム部材830と冷却パイプ84との間に挟み込んだ状態とし、ブラケット86を介して冷却パイプ84をフレーム部材830に押圧固定すると、弾性部材85は、フレーム部材830の外表面と冷却パイプ84の外側面との間で変形させられる。このとき、弾性部材85は、フレーム部材830と冷却パイプ84との間で押圧され、そのような押圧される過程においてフレーム部材830および冷却パイプ84に対する接触面積が増大していく。なお、図6においては、固定された状態の弾性部材85の接触面が平面をなすように便宜上図示しているが、この接触面は多少湾曲した面であってもよい。
The
仮に、弾性部材85を用いることなく、ブラケット86のみを介して冷却パイプ84をフレーム部材830に押圧固定した場合には、フレーム部材830の外表面と冷却パイプ84の外側面とは密接することなく、一部分だけしか接触しない状態になる。あるいは、ほとんど点接触に近い状態になる。その理由としては、まず、フレーム部材830の外表面(ここでは、ブラケット86が取り付けられる部分)および冷却パイプ84の外側面を理想的な平面とすることが困難であるからである。また、熱歪みによって変形が生じるといった要因もある。さらには、たとえばステンレスのような比較的硬い材質であると、押圧固定する程度ではほとんど変形しないので、フレーム部材830の外表面と冷却パイプ84の外側面とを密接させることができない。これにより、上述したように、一部分だけが接触した状態になり、ときにはほとんど点接触に近い状態になる。したがって、ブラケット86のみを介して冷却パイプ84をフレーム部材830に押圧固定しても、フレーム部材830の外表面と冷却パイプ84の外側面とは、僅かな接触面積しか確保することができない。その結果、冷却パイプ84による冷却効果は小さくなる。
If the cooling
一方、本実施形態のように弾性部材85を用いた場合、上述したように弾性部材85は、フレーム部材830の外表面と冷却パイプ84の外側面との間で変形させられ、押圧される過程において弾性部材85と冷却パイプ84の外側面との接触面積が増大していく。その結果、弾性部材85を用いた場合には、弾性部材85を用いない場合よりもフレーム部材830の外表面と冷却パイプ84の外側面との接触面積が大きくなる。
On the other hand, when the
また、弾性部材85を用いて冷却パイプ84を押圧固定すると、フレーム部材830の外表面と弾性部材85とが確実に接触する。このとき、弾性部材85は、フレーム部材830の外表面と冷却パイプ84の外側面との間で変形させられるので、フレーム部材830の外表面と弾性部材85とが確実に接触しつつ、押圧される過程においてフレーム部材830の外表面と弾性部材85との接触面積が増大していく。
Further, when the cooling
すなわち、弾性部材85と冷却パイプ84の外側面との接触面積およびフレーム部材830の外表面と弾性部材85との接触面積は、ともに弾性部材85が押圧される過程において増大していくので、単に接触するだけで変形しない場合よりも大きくなる。その結果、弾性部材85を用いない場合に比べて、接触面積の増大により冷却パイプ84による冷却効果を高めることができる。
That is, the contact area between the
以上のことから分かるように、弾性部材85は、押圧固定されたときに変形可能な金属製の部材であり、好ましくは熱伝導性が良好な金属で構成されている。すなわち、弾性部材85は、フレーム部材830および冷却パイプ84の材質よりも軟らかい材質であるのが好ましく、押圧固定されたときに変形可能な形状であることが望ましい。そのため、弾性部材85の材質としては、先述したように、冷却パイプ84およびフレーム部材830がステンレス製の場合、これらの材質よりも軟らかい金属、たとえばアルミニウムとされている。なお、弾性部材85の形状としては、図6に示すような形状だけでなく、たとえば波板状に湾曲した形状であってもよい。また、エキスパンドメタルのような形状でもよい。
As can be seen from the above, the
以上のような弾性部材85の構成により、フレーム部材830の熱は、弾性部材85および冷却パイプ84の管壁を通って速やかに冷却パイプ84の内部を流れる冷媒へと伝わる。そのため、フレーム部材830からの熱が速やかに冷媒を介して逃される。
With the configuration of the
なお、図5に示すように、ブラケット86は、冷却パイプ84の長手方向の複数箇所において、冷却パイプ84をフレーム部材830に押圧固定するために用いられるが、その間隔は適宜定められる。また、弾性部材85は、冷却パイプ84の長手方向に沿って延びた形状でこの冷却パイプ84と同程度の長手方向長さをもつようにしてもよいし、それよりも短くても良い。短くした場合には、弾性部材85を複数個用いるようにして、できるだけ全体としての接触面積を広くすることが好ましい。このような弾性部材85およびブラケット86に関し、冷却パイプ84に対してどの程度の長さにするか、どのように配置するか等は、実際の冷却効果を考慮して定めればよい。
As shown in FIG. 5, the
次に、ワーク搬送装置Aの動作について説明する。 Next, the operation of the workpiece transfer apparatus A will be described.
真空空間においてワークを受け渡しする際には、ワーク搬送機構8がワークを保持しながら水平方向に移動させ、このワーク搬送機構8全体を鉛直方向に昇降させるようにシザースリフト機構4が動作する。下部ユニット1に収容された回転機構は、シザースリフト機構4およびワーク搬送機構8を一体的に回転させる。これにより、ワークは、3次元空間内の所定位置から所望とする位置へと搬送させられる。
When delivering a workpiece in the vacuum space, the
図2に示すように、シザースリフト機構4が動作する際には、ボールネジ軸23が回転させられ、それに伴いナットブロック24がボールネジ軸23に沿って前後水平方向にスライド移動させられる。ナットブロック24の両端部には、交差アーム410,420の下端部が連結されているため、これら交差アーム410,420の下端部がスライドレール25に沿ってスライド移動する。
As shown in FIG. 2, when the
交差アーム410,420の下端部がスライド移動するのに伴い、交差アーム411,421の下端部と交差アーム410,420の上端部とがブラケット21,40Aを中心に回動するとともに、交差アーム411,421の上端部がスライドレール40Bに沿って従動的にスライド移動する。これにより、ステージ40は、水平姿勢を保ちつつ鉛直方向に昇降動作する。
As the lower ends of the intersecting
たとえば図2に示すように、シザースリフト機構4の動作によってステージ40が仮想線で示す高さ位置まで鉛直方向下方に降下させられると、このステージ40に搭載された図示しないワーク搬送機構8全体も台座2を基準にして最も低い高さ位置まで引き下げられることにより、ハンド80の高さ位置ができる限り低く抑えられる。
For example, as shown in FIG. 2, when the
なお、シザースリフト機構4の動作によってステージ40を最も低い位置に降下させても、シザースリフト機構4の特性上、台座2とステージ40との間には高さ方向に隙間が生じる。この高さ方向の隙間に収まるようにモータボックス22を設けると、シザースリフト機構4の高さ方向のダウンサイジングができるだけでなく、台座2上のスペースを有効活用することができる。
Even if the
モータボックス22の高さ方向寸法は、リフト用駆動モータ43の大きさなどによって決まるため、ステージ40を最も低い位置に降下させたときに生じる隙間にモータボックス22が収まらない場合が考えられる。すなわち、シザースリフト機構4の動作によってステージ40を最も低い位置に降下させると、モータボックス22とステージ40あるいは接続配管40E,40Gが当接するおそれがある。この問題の回避方法としては、たとえば、モータボックス22とステージ40や接続配管40E,40Gが当接しないようにシザースリフト機構4の高さ方向の動作を制御すればよい。さらには、当接防止用の機構を設けるのが好ましい。すなわち、ステージ40は、本来可能な最も低い位置よりも幾分高い所定の位置までしか降下させることができないが、その高低差は僅かであるため、高さ方向のダウンサイジングができるという効果にほとんど影響を及ぼさない。
Since the height direction dimension of the
上記とは別の回避方法としては、たとえば、ステージ40や接続配管40E,40Gと当接しない位置にモータボックス22を設けてもよい。そのために必要であれば、台座2の面積を広げればよい。この際、リフト用駆動モータ43とボールネジ軸23との間に必要に応じてギアボックスを介在させれば、モータボックス22の設置位置の自由度が高まる。
As an avoidance method different from the above, for example, the
このようなシザースリフト機構4の動作時においては、交差アーム410,411,420,421に付設された上部配管5、中間配管6、下部配管7、および接続配管40Eが相対的な位置関係を変化させる。これらの上部配管5、中間配管6、下部配管7、および接続配管40Eは、気密封止されたスイベルジョイントJ1,J3,J4およびL型ジョイントJ2を介して互いに回動可能に連通接続されているため、内部に引き込まれた冷媒供給パイプや冷媒排出パイプが乱れることはない。回転機構の動作時においても、冷媒供給パイプおよび冷媒排出パイプが複雑に絡まったり、あるいは大きくねじ曲がるといったことはなく、交差アーム410,411,420,421に沿って安定した配管姿勢が保たれる。
During the operation of the
ワーク搬送機構8は、熱せられたワークからの輻射熱によって最も熱的影響を受けすい。特にワークの搬送に際して高い寸法精度が求められるベルトスライド機構81およびガイドレール83C,83Dは、できる限り熱的影響を避けなければならない。そのため、本実施形態では、ベルトスライド機構81およびガイドレール83C,83Dを取り囲むように冷却パイプ84が設けられており、この冷却パイプ84の内部を通って循環する冷媒によりベルトスライド機構81およびガイドレール83C,83Dが効率よく冷却される。
The
具体的に、ワークからの輻射熱は、ハンド80を通じてフレーム部材830に伝わる。このフレーム部材830には、板バネ状の弾性部材85を介して冷却パイプ84が全体にわたって接触している。そのため、フレーム部材830からの熱は、弾性部材85および冷却パイプ84を通じて速やかに冷却パイプ84の内部を流れる冷媒へと伝達される。これにより、ベルトスライド機構81やガイドレール83C,83Dに対する熱的影響が緩和され、冷却効果の高いワーク搬送機構8によって高精度にワークが搬送される。
Specifically, the radiant heat from the work is transmitted to the
したがって、本実施形態のワーク搬送装置Aによれば、ベルトスライド機構81やガイドレール83C,83Dの近傍で輻射熱を受けやすいフレーム部材830の外表面に冷却パイプ84が設けられ、その外表面に弾性部材85を介して冷却パイプ84の全体を接触させているので、冷却パイプ84の接触部分を大きくしてフレーム部材830から効率よく熱を逃すことができ、ベルトスライド機構81やガイドレール83C,83Dの熱変形をできる限り抑えることができる。ひいては、搬送精度に大きく関係するベルトスライド機構81やガイドレール83C,83Dを熱的に安定させ、高精度にワークを搬送することができる。
Therefore, according to the workpiece transfer apparatus A of the present embodiment, the cooling
ワーク搬送装置Aには、ワーク搬送機構8、シザースリフト機構4、および回転機構が備えられ、これらのうち特に回転機構を台座2の下方に設けるだけでよいので、回転機構を収容する下部ユニット1の高さ寸法を抑えることできる。これにより、台座2の高さを低くしてワーク搬送装置A全体を容易に小型化することができ、ひいては製造設備の特に高さ方向のダウンサイジングに貢献することができる。具体的には、下部ユニット1をできる限り浅い床下スペースに設置することができる。
The workpiece transfer device A is provided with a
冷媒供給パイプや冷媒排出パイプについては、下部ユニット1からワーク搬送機構8までの管路を介して導くことができるので、シザースリフト機構4や回転機構の動作に支障なく安定した配管姿勢で引き回すことができる。
Since the refrigerant supply pipe and the refrigerant discharge pipe can be guided through a pipe line from the
また、シザースリフト機構4によって鉛直方向下方にワーク搬送機構8を降下させることにより、台座2からのハンド80の高さ位置をできる限り低く抑えることができる。
Moreover, the height position of the
本発明は、上述した実施形態の態様に限定されるものではない。 The present invention is not limited to the embodiment described above.
上記の実施形態では、符号J1,J3,J4で示すものをスイベルジョイントとし、符号J2,J5で示すものを非回転継手としてのL型ジョイントとしたが、これに限定されるものではなく、たとえば符号J1,J2,J5で示すものをスイベルジョイントとし、符号J3,J4で示すものをL型ジョイントとしてもよい。いずれにしても、シザースリフト機構4が動作する際に生じる中間配管6および接続配管40Eの回転をスイベルジョイントで許容できるような構成にすればよい。すなわち、たとえばジョイントJ2〜J5の全てをL型ジョイントにしてしまうと、中間配管6および接続配管40Eそれぞれの両端部が回転不可能な接続形態になってしまうため、シザースリフト機構4は動作することができなくなる。このような観点から、シザースリフト機構4において、ジョイントJ1に加えて中間配管6および接続配管40Eの各一方の片側に配置されるジョイントについては、スイベルジョイントとすることにより、シザースリフト機構4を何ら規制することなく昇降動作させることができる。もちろん、全てのジョイントJ1〜J5をスイベルジョイントとしてもよいが、上記のように一部のジョイントをL型ジョイントにすることによりコストを抑えることができる。
In the above-described embodiment, what is indicated by reference numerals J1, J3, and J4 is a swivel joint, and what is indicated by reference numerals J2 and J5 is an L-shaped joint as a non-rotating joint, but is not limited thereto. What is indicated by reference signs J1, J2, and J5 may be a swivel joint, and those indicated by reference signs J3 and J4 may be L-shaped joints. In any case, the swivel joint may allow the rotation of the
冷却パイプとしては、上記実施形態のような角形の形状に限らず、たとえば断面半円状のものでもよい。この場合、冷却パイプの平坦となった外側面がフレーム部材の外表面に対向させられ、その外側面とフレーム部材との間に弾性部材を挟み込んだ状態でブラケットを介して冷却パイプが押圧固定される。要するに、弾性部材に接する冷却パイプの外側面は、平面状であればよい。この外側面は、多少湾曲していてもよいが、熱伝導性の観点からできる限り平面である方が望ましい。このように冷却パイプの形状を断面半円状とした場合には、ブラケットの形状も冷却パイプの形状に合わせられる。また、弾性部材に接する冷却パイプの外側面が平面状である以上、フレーム部材の外表面(ここでは、弾性部材と対向する部分)も平面状であるのが好ましい。 The cooling pipe is not limited to the square shape as in the above embodiment, and may be a semicircular cross section, for example. In this case, the cooled outer surface of the cooling pipe is opposed to the outer surface of the frame member, and the cooling pipe is pressed and fixed through the bracket with the elastic member sandwiched between the outer surface and the frame member. The In short, the outer surface of the cooling pipe in contact with the elastic member may be flat. The outer surface may be somewhat curved, but is preferably as flat as possible from the viewpoint of thermal conductivity. In this way, when the shape of the cooling pipe is semicircular in cross section, the shape of the bracket can also be matched to the shape of the cooling pipe. In addition, since the outer surface of the cooling pipe in contact with the elastic member is planar, it is preferable that the outer surface of the frame member (here, the portion facing the elastic member) is also planar.
A ワーク搬送装置
J1,J3,J4 スイベルジョイント(回転継手)
2 台座
3 貫通配管
4 シザースリフト機構
40 ステージ
40H 貫通接続配管
41 第1のシザースリンク
410,411 交差アーム
42 第2のシザースリンク
420,421 交差アーム
43 リフト用駆動モータ
5 上部配管
6 中間配管
7 下部配管
8 ワーク搬送機構
80 ハンド
81 ベルトスライド機構
83 ガイド部材
83C,83D ガイドレール
830 フレーム部材
84 冷却パイプ
85 弾性部材
86 ブラケット(固定具)
A Work transfer device J1, J3, J4 Swivel joint (rotary joint)
2
Claims (10)
上記ワーク搬送機構の外表面各所には、冷媒循環用の冷却パイプが付設されており、
上記冷却パイプは、上記外表面に対して弾性部材を挟んだ状態で固定具を介して押圧固定されていることを特徴とする、ワーク搬送装置。 A workpiece transfer device having a workpiece transfer mechanism for transferring a workpiece,
Cooling pipes for circulating the refrigerant are attached to various places on the outer surface of the workpiece transfer mechanism.
The work conveying apparatus, wherein the cooling pipe is pressed and fixed via a fixture in a state where an elastic member is sandwiched with respect to the outer surface.
上記シザースリフト機構を搭載する台座と、
上記台座を鉛直軸周りに回転させる回転機構と、
をさらに備えている、請求項1ないし5のいずれかに記載のワーク搬送装置。 A scissor lift mechanism that vertically moves the workpiece transfer mechanism mounted thereon;
A base on which the scissor lift mechanism is mounted;
A rotation mechanism for rotating the pedestal about a vertical axis;
The workpiece transfer apparatus according to claim 1, further comprising:
上記ワーク搬送機構を搭載するステージと、
互いに中間部で交差しつつ水平軸周りに回動可能に連結され、一方の上端部が上記ステージに対して水平方向に滑り移動可能でかつ下端部が上記台座に対して水平軸周りに回動可能に連結されているとともに、他方の上端部が上記ステージに対して水平軸周りに回動可能でかつ下端部が上記台座に対して水平方向に滑り移動可能に連結された一対の交差アームからなる第1のシザースリンクと、
上記第1のシザースリンクと同じ連結形態の一対の交差アームからなり、この第1のシザースリンクに対して平行に配置された第2のシザースリンクと、
上記台座に搭載され、この台座に対して滑り移動可能に連結された上記第1および第2のシザースリンクにおける上記交差アームの下端部を滑り移動させるリフト用駆動手段とを有している、請求項6に記載のワーク搬送装置。 The scissor lift mechanism is
A stage on which the workpiece transfer mechanism is mounted;
Crossing each other at the middle, it is connected so as to be able to rotate around the horizontal axis, one upper end can slide in the horizontal direction relative to the stage, and the lower end can rotate around the horizontal axis relative to the pedestal A pair of intersecting arms connected to each other so that the other upper end is rotatable about a horizontal axis with respect to the stage and the lower end is slidably movable in the horizontal direction with respect to the pedestal. A first scissor link
A second scissor link comprising a pair of intersecting arms having the same connection form as the first scissor link, and arranged in parallel to the first scissor link;
And a lift driving means for slidingly moving a lower end portion of the intersecting arm in the first and second scissor links that are mounted on the pedestal and are slidably connected to the pedestal. Item 7. The workpiece transfer apparatus according to Item 6.
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