JP2013103331A - 産業用ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】温度の高い比較的大型の搬送対象物を搬送する場合であっても、熱の影響による軸受の摩耗や損傷を抑制すること、熱の影響によるアームの変形を抑制すること、および、ハンドの重量を軽減することが可能な産業用ロボットを提供する。
【解決手段】この産業用ロボットは、搬送対象物が搭載される搭載部２７を有するハンド３と、その先端側でハンド３を保持するアームと、アームの基端側を保持する本体部と、搭載部２７の少なくとも上面を覆うカバー部材３０とを備えている。カバー部材３０における輻射熱の反射率は、搭載部２７における輻射熱の反射率よりも高く、カバー部材３０の熱伝導率は、搭載部２７の熱伝導率よりも低く、搭載部２７の比重は、カバー部材３０の比重よりも小さくなっている。
【選択図】図３

Description

本発明は、所定の搬送対象物を搬送する産業用ロボットに関する。

従来、半導体製造装置等において、減圧された高温のチャンバー等に対して半導体ウエハ等の被乾燥物を出し入れするための耐熱ロボットハンドが知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のロボットハンドは、断熱構造の受け座を介して被乾燥物を支持するハンド部と、ハンド部の上面に配置され断熱支持手段を介してハンド部に支持される反射板とを備えている。また、このロボットハンドは、ロボットハンドをチャンバーに出し入れするためのアームに断熱カラーを介して取り付けられている。特許文献１に記載のロボットハンドでは、受け座、反射板、断熱支持部材および断熱カラーの作用によって、ロボットハンドからアームへ伝達される熱量を低減することが可能となっている。

また、従来、液晶ディスプレイ用のガラス基板を搬送する産業用ロボットが知られている（たとえば、特許文献２参照）。特許文献２に記載の産業用ロボットは、ガラス基板が搭載されるハンドと、その先端側にハンドが回動可能に連結されるアームと、アームの基端側が回動可能に連結される本体部とを備えている。アームは、第１アーム部と第２アーム部とによって構成されており、第１アーム部の基端側は本体部に回動可能に連結され、第２アーム部の基端側は第１アーム部の先端側に回動可能に連結されている。本体部と第１アーム部との連結部となる関節部には、第１アーム部を回動可能に支持する転がり軸受が配置され、第１アーム部と第２アーム部との連結部となる関節部には、第２アーム部を回動可能に支持する転がり軸受が配置されている。

特開平６−２０４３１６号公報 特開２０１０−２３１９５号公報

近年、特許文献２に記載の産業用ロボットで搬送されるガラス基板は大型化しており、かつ、搬送時におけるガラス基板の温度が高くなる傾向にあるため、搬送されるガラス基板が持つ熱量が大きくなってきている。ハンドを介した熱伝導によってガラス基板からアームへ高い熱が伝わって、関節部に配置される軸受に高い熱がかかると、焼入れされている軸受の硬度が低下したり、軸受内のグリースの粘度が低下して油膜が切れるおそれがあるため、軸受が摩耗しやすくなったり、損傷しやすくなったりするおそれがある。また、ハンドを介した熱伝導によってガラス基板からアームに高い熱が伝わると、アームが大きく変形するおそれがあり、その結果、ガラス基板の搬送精度が低下するおそれがある。

特許文献１に記載の耐熱ロボットハンドの構成を特許文献２に記載の産業用ロボットに用いれば、ハンドを介した熱伝導によってガラス基板からアームに伝達される熱量を低減することが可能になり、その結果、関節部に配置される軸受が過度に摩耗、損傷したり、アームが大きく変形するといった問題は生じにくくなる。しかしながら、特許文献１に記載の耐熱ロボットハンドは、半導体ウエハのような比較的小型の搬送対象物を搬送する産業用ロボットに用いられるものであり、特許文献１では、液晶ディスプレイ用のガラス基板のように比較的大型の搬送対象物を搬送する産業用ロボットにおいて、熱の影響による軸受の摩耗や損傷を抑制したり、熱の影響によるアームの変形を抑制するための具体的な構成は提案されていない。

そこで、本発明の課題は、温度の高い比較的大型の搬送対象物を搬送する場合であっても、熱の影響による軸受の摩耗や損傷を抑制すること、熱の影響によるアームの変形を抑制すること、および、ハンドの重量を軽減することが可能な産業用ロボットを提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明の産業用ロボットは、搬送対象物を搬送する産業用ロボットにおいて、搬送対象物が搭載される搭載部を有するハンドと、その先端側でハンドを保持するアームと、アームの基端側を保持する本体部と、搭載部の少なくとも上面を覆うカバー部材とを備え、カバー部材における輻射熱の反射率は、搭載部における輻射熱の反射率よりも高く、カバー部材の熱伝導率は、搭載部の熱伝導率よりも低く、搭載部の比重は、カバー部材の比重よりも小さいことを特徴とする。

本発明の産業用ロボットは、搬送対象物が搭載される搭載部を有するハンドと、搭載部の少なくとも上面を覆うカバー部材とを備えており、カバー部材における輻射熱の反射率は、搭載部における輻射熱の反射率よりも高く、かつ、カバー部材の熱伝導率は、搭載部の熱伝導率よりも低くなっている。そのため、本発明では、熱放射（熱輻射）や熱伝導によって搬送対象物から搭載部へ伝達される熱量を、カバー部材によって低減することが可能になり、その結果、ハンドを介した熱伝導によって搬送対象物からアームに伝達される熱量を低減することが可能になる。したがって、本発明では、温度の高い搬送対象物を搬送する場合であっても、熱の影響による軸受の摩耗や損傷を抑制すること、および、熱の影響によるアームの変形を抑制することが可能になる。

また、本発明では、搭載部の比重は、カバー部材の比重よりも小さくなっている。したがって、本発明では、比較的大型の搬送対象物を搬送するためにハンドが大型化しても、ハンドの重量を軽減することが可能になる。すなわち、搭載部を構成する材料がカバー部材を構成する材料と同じ材料であっても、ハンドを介した熱伝導によって搬送対象物からアームに伝達される熱量を低減することは可能になるが、この場合、比較的大型の搬送対象物を搬送するためにハンドが大型化すると、ハンドの重量が重くなる。これに対して、本発明では、比較的大型の搬送対象物を搬送するためにハンドが大型化しても、ハンドの重量を軽減することが可能になる。

本発明において、カバー部材は、搭載部の上面および側面を覆っていることが好ましい。このように構成すると、熱放射によって搬送対象物から搭載部へ伝達される熱量を効果的に低減することが可能になる。

本発明において、たとえば、搭載部は、セラミックで形成され、カバー部材は、ステンレス鋼板で形成されている。また、本発明において、たとえば、ハンドは、複数のフォークと、複数のフォークの基端側が固定されるとともにアームの先端側に保持されるハンド基部とを備え、フォークの少なくとも先端側部分が搭載部となっている。

本発明において、フォークは、搭載部としてのフォーク先端部と、フォーク先端部の基端側が固定されるフォーク基端部とを備え、フォーク基端部の少なくとも一部は、中空状に形成されていることが好ましい。このように構成すると、フォーク基端部の少なくとも一部の断面積が小さくなるため、フォーク基端部の少なくとも一部における熱伝導経路が狭くなる。したがって、搬送対象物が搭載されるフォーク先端部からアームの先端側に保持されるハンド基部へ熱伝導によって伝達される熱量を効果的に低減することが可能になり、その結果、熱伝導によってハンドからアームに伝達される熱量を効果的に低減することが可能になる。また、このように構成すると、フォーク基端部の重量を軽減しつつ、フォーク基端部の強度を確保することが可能になる。なお、特許文献１では、フォークを有するハンドを備える産業用ロボットにおいて、熱の影響による軸受の摩耗や損傷を抑制したり、熱の影響によるアームの変形を抑制するための具体的な構成は提案されていない。

本発明において、フォーク基端部における輻射熱の反射率は、フォーク先端部における輻射熱の反射率よりも高く、フォーク基端部の熱伝導率は、フォーク先端部の熱伝導率よりも低く、フォーク先端部の比重は、フォーク基端部の比重よりも小さいことが好ましい。このように構成すると、カバー部材によってフォーク基端部が覆われていなくても、熱放射や熱伝導によって搬送対象物からハンド基部へ伝達される熱量を低減することが可能になり、その結果、ハンドを介した熱伝導によって搬送対象物からアームに伝達される熱量を効果的に低減することが可能になる。

本発明において、たとえば、フォーク先端部は、セラミックで形成され、フォーク基端部の少なくとも一部は、ステンレス鋼管で形成されている。

本発明において、産業用ロボットは、アームの少なくとも上面を覆う第２のカバー部材を備え、第２のカバー部材の熱伝導率は、アームの熱伝導率よりも低くなっていることが好ましい。このように構成すると、熱放射によって搬送対象物からアームに伝達される熱量を、第２のカバー部材によって低減することが可能になる。なお、特許文献１では、熱放射によって搬送対象物からアームに伝達される熱量を低減するための具体的な構成は提案されていない。

本発明において、搬送対象物は、たとえば、液晶ディスプレイ用のガラス基板である。上述のように、近年、産業用ロボットで搬送されるガラス基板が持つ熱量が大きくなってきているが、本発明では、搬送されるガラス基板が持つ熱量が大きくても、熱の影響による軸受の摩耗や損傷を抑制すること、および、熱の影響によるアームの変形を抑制することが可能になる。また、近年、搬送されるガラス基板は大型化しているが、本発明では、搬送されるガラス基板が大型化して、その結果、ハンドが大型化しても、ハンドの重量を軽減することが可能になる。

以上のように、本発明の産業用ロボットでは、温度の高い比較的大型の搬送対象物を搬送する場合であっても、熱の影響による軸受の摩耗や損傷を抑制すること、熱の影響によるアームの変形を抑制すること、および、ハンドの重量を軽減することが可能になる。

本発明の実施の形態にかかる産業用ロボットの平面図である。 図１（Ｂ）のＥ−Ｅ方向から産業用ロボットを示す側面図である。 図１に示すハンドの平面図である。 （Ａ）は、図３のＦ部の拡大図であり、（Ｂ）は、図３のＧ−Ｇ断面の断面図である。 図４（Ａ）のＨ−Ｈ断面の断面図である。 図４（Ａ）のＪ−Ｊ断面の断面図である。 （Ａ）は、本発明の他の実施の形態にかかる第１アーム部の周辺部を示す概略図であり、（Ｂ）は、本発明の他の実施の形態にかかる第２アーム部の周辺部を示す概略図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（産業用ロボットの概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボット１の平面図である。図２は、図１（Ｂ）のＥ−Ｅ方向から産業用ロボット１を示す側面図である。

本形態の産業用ロボット１（以下、「ロボット１」とする。）は、搬送対象物である液晶ディスプレイ用のガラス基板２（以下、「基板２」とする。）を搬送するためのロボットである。本形態のロボット１は、特に大型の基板２の搬送に適した大型のロボットであり、たとえば、１辺が２．５ｍ程度の矩形状の基板２を搬送する。また、ロボット１は、比較的温度の高い基板２の搬送に適したロボットであり、たとえば、５００℃程度の基板２を搬送する。また、ロボット１は、真空中で基板２を搬送する。

図１、図２に示すように、ロボット１は、基板２が搭載される２個のハンド３、４と、ハンド３がその先端側に回動可能に連結されるアーム５と、ハンド４がその先端側に回動可能に連結されるアーム６と、アーム５、６の基端側が回動可能に連結される本体部７と、本体部７を昇降させる昇降機構（図示省略）とを備えている。本体部７および昇降機構は、略有底円筒状に形成されたケース１３の中に収容されている。ケース１３の上端には、円板状に形成されたフランジ１４が固定されている。フランジ１４には、本体部７の上端側部分が配置される貫通孔が形成されている。

ハンド３、４およびアーム５、６は、本体部７の上側に配置されている。また、ハンド３、４およびアーム５、６は、フランジ１４の上側に配置されている。ロボット１は、上述のように、真空中で基板２を搬送するためのロボットであり、図２に示すように、ロボット１の、フランジ１４の下端面よりも上側の部分は、真空領域ＶＲの中（真空中）に配置されている。一方、ロボット１の、フランジ１４の下端面よりも下側の部分は、大気領域ＡＲの中（大気中）に配置されている。

アーム５は、第１アーム部１６と第２アーム部１７とによって構成されている。また、アーム６は、アーム５と共通の第１アーム部１６と第２アーム部１８とによって構成されている。第１アーム部１６は、二股状に形成されている。具体的には、第１アーム部１６は、略Ｖ形状に形成されている。第１アーム部１６および第２アーム部１７、１８は、アルミニウム合金で形成されている。

第１アーム部１６の基端側は、本体部７に回動可能に保持されている。二股状に形成される第１アーム部１６の一方の先端側に、第２アーム部１７が回動可能に保持され、第１アーム部１６の他方の先端側に、第２アーム部１８が回動可能に保持されている。第２アーム部１７の先端側には、ハンド３が回動可能に保持され、第２アーム部１８の先端側には、ハンド４が回動可能に保持されている。

アーム５、６と本体部７との連結部（すなわち、第１アーム部１６と本体部７との連結部）は、第１関節部２０となっている。第１関節部２０には、真空領域ＶＲへの空気の流入を防ぐ磁性流体シール（図示省略）が配置されている。第１アーム部１６と第２アーム部１７との連結部は、第２関節部２１となっており、第１アーム部１６と第２アーム部１８との連結部は、第２関節部２２となっている。第２関節部２１には、第２アーム部１７を回動可能に支持する転がり軸受（図示省略）が配置され、第２関節部２２には、第２アーム部１８を回動可能に支持する転がり軸受（図示省略）が配置されている。

本形態では、図２に示すように、水平方向から見たときに、第２アーム部１７、１８は、第１アーム部１６よりも上側に配置されている。また、第２アーム部１８は、第２アーム部１７よりも上側に配置されている。また、水平方向から見たときに、ハンド３、４は、第２アーム部１７と第２アーム部１８との間に配置されている。具体的には、第２アーム部１７の上面側にハンド３が連結され、第２アーム部１８の下面側にハンド４が連結されており、水平方向から見たときに、ハンド３の上側にハンド４が配置されている。なお、アーム５、６が縮んでいるときに、ロボット１を上側から見ると、図１（Ｂ）に示すように、ハンド３とハンド４とが重なっている。

ロボット１は、アーム５やアーム６を伸ばして、図示を省略する搬送用ラック内で基板２を搭載し、その後、アーム５やアーム６を縮めながら、搬送用ラックから基板２を搬出する。また、その後、ロボット１は、その方向を変えて、減圧された高温のチャンバー内へ（真空かつ高温のチャンバー内へ）基板２を搬入する。

ハンド３、４は、基板２を搭載するための複数（たとえば、４本）のフォーク２５と、複数のフォーク２５の基端側が固定されるとともに第２アーム部１７、１８の先端側に回動可能に保持されるハンド基部２６とから構成されている。フォーク２５は、基板２が搭載されるフォーク先端部２７と、フォーク先端部２７の基端側が固定されるフォーク基端部２８とから構成されている。フォーク先端部２７は、フォーク２５の先端側を構成し、フォーク基端部２８は、フォーク２５の基端側を構成している。本形態のフォーク先端部２７は、搬送対象物である基板２が搭載される搭載部である。

フォーク先端部２７には、図３〜図６に示すように、フォーク先端部２７の上面および側面を覆うカバー部材３０が取り付けられている。以下、ハンド３およびカバー部材３０の具体的な構成を説明する。なお、ハンド４は、ハンド３と同様に構成されているため、ハンド４の具体的な構成の説明は省略する。また、図１、図２では、カバー部材３０の図示を省略している。

（ハンドおよびカバー部材の構成）
図３は、図１に示すハンド３の平面図である。図４（Ａ）は、図３のＦ部の拡大図であり、図４（Ｂ）は、図３のＧ−Ｇ断面の断面図である。図５は、図４（Ａ）のＨ−Ｈ断面の断面図である。図６は、図４（Ａ）のＪ−Ｊ断面の断面図である。

上述のように、ハンド３は、フォーク２５とハンド基部２６とから構成され、フォーク２５は、フォーク先端部２７とフォーク基端部２８とから構成されている。

フォーク先端部２７は、セラミックで形成されている。このフォーク先端部２７は、中実のセラミックで形成されており、その内部には、空間が形成されていない。また、フォーク先端部２７は、細長い略四角柱状に形成されている。フォーク先端部２７の上面には、複数の凸部２７ａが上側に突出するように形成されている。複数の凸部２７ａは、フォーク２５の長手方向において所定のピッチで形成されている。また、複数の凸部２７ａは、フォーク２５の長手方向においてフォーク先端部２７の全域に形成されている。また、フォーク先端部２７の基端側の上面には、フォーク２５の長手方向において基板２を位置決めするための位置決め用凸部２７ｃが上側に突出するように形成されている。なお、図３では、複数の凸部２７ａのうちの一部の凸部２７ａのみを図示している。

上側から見たときの凸部２７ａの形状は、フォーク２５の長手方向に長い略長方形状となっている。凸部２７ａの上面２７ｂは、平面状に形成されている。また、上面２７ｂは、カバー部材３０を構成する後述の上面部３０ａの上面よりも上側に配置されている。この上面２７ｂは、基板２が搭載される搭載面となっており、上面２７ｂには、基板２の下面が当接する。位置決め用凸部２７ｃは、基板２の下面および基板２の端部が当接するように、階段状に形成されている。なお、凸部２７ａおよび位置決め用凸部２７ｃが、フォーク先端部２７と別体で形成されて、フォーク先端部２７に固定されても良い。

フォーク基端部２８は、フォーク先端部２７が固定される第１固定部２８ａと、ハンド基部２６に固定される第２固定部２８ｂと、第１固定部２８ａと第２固定部２８ｂとを繋ぐ連結部２８ｃとから構成されており、全体として、略四角柱状に形成されている。フォーク基端部２８の長さは、フォーク先端部２７の長さよりも短くなっている。また、フォーク基端部２８の厚さは、フォーク先端部２７の厚さよりも厚くなっており、フォーク基端部２８の幅は、フォーク先端部２７の幅よりも広くなっている。

連結部２８ｃは、ステンレス鋼管で形成されており、その内部に空間を有する中空状に形成されている。連結部２８ｃの肉厚は、薄くなっており、たとえば、連結部２８ｃの肉厚は、４ｍｍ程度である。第１固定部２８ａおよび第２固定部２８ｂは、ステンレス鋼で形成されるとともに、フォーク２５の外形に合わせて、略直方体のブロック状に形成されている。第１固定部２８ａと連結部２８ｃとは、互いに溶接で固定され、第２固定部２８ｂと連結部２８ｃとは、互いに溶接で固定されている。なお、第１固定部２８ａと連結部２８ｃとは溶接以外の方法で互いに固定されても良い。たとえば、第１固定部２８ａと連結部２８ｃとは互いに接着で固定されても良いし、ボルト等を用いて固定されても良い。同様に、第２固定部２８ｂと連結部２８ｃとは溶接以外の方法で互いに固定されても良い。たとえば、第２固定部２８ｂと連結部２８ｃとは互いに接着で固定されても良いし、ボルト等を用いて固定されても良い。

第１固定部２８ａの下面には、図４（Ｂ）に示すように、フォーク先端部２７の基端側部分が配置される凹部２８ｄが形成されており、フォーク先端部２７の基端側部分は、凹部２８ｄの中に配置された状態で、第１固定部２８ａに固定されている。第２固定部２８ｂには、連結部２８ｃの内側の空間に繋がる貫通孔２８ｅが形成されている。第２固定部２８ｂは、ハンド基部２６の下面に形成される凹部２６ａの中に配置された状態で、ハンド基部２６に固定されている。ハンド基部２６は、アルミニウム合金またはステンレス鋼で形成されている。

カバー部材３０は、薄いステンレス鋼板で形成されている。また、カバー部材３０は、ステンレス鋼板を略四角溝状に折り曲げることで形成されており、フォーク先端部２７の上面を覆う上面部３０ａと、フォーク先端部２７の側面を覆う２個の側面部３０ｂとを備えている。上面部３０ａは、図６に示すように、フォーク２５の長手方向に直交する方向における上面部３０ａの内側部分がその両端部よりもわずかに下側に配置されるように、折り曲げられている。２個の側面部３０ｂは、フォーク２５の長手方向に直交する方向における上面部３０ａの両端のそれぞれに繋がるように形成されている。

上面部３０ａには、フォーク先端部２７の凸部２７ａが配置される複数の配置孔３０ｃが形成されている。複数の配置孔３０ｃは、フォーク２５の長手方向において所定のピッチで形成されている。配置孔３０ｃは、上面部３０ａを貫通するように形成されており、凸部２７ａの上端側は、上面部３０ａよりも上側へ突出している。上側から見たときの配置孔３０ｃの形状は、フォーク２５の長手方向に長い略長方形状となっている。フォーク２５の長手方向における配置孔３０ｃの幅は、フォーク２５の長手方向における凸部２７ａの幅よりも広くなっている。

また、上面部３０ａには、カバー部材３０をフォーク先端部２７に取り付けるための複数の貫通孔３０ｄが形成されている。複数の貫通孔３０ｄは、フォーク２５の長手方向において所定のピッチで形成されている。貫通孔３０ｄは、上面部３０ａを貫通するように形成されている。上側から見たときの貫通孔３０ｄの形状は、フォーク２５の長手方向に長い長円形状となっている。

カバー部材３０は、図６に示すように、カラー３２と、スペーサ３３と、皿ネジ３４とによって、フォーク先端部２７に取り付けられている。カラー３２は、鍔部３２ａと筒部３２ｂとを有する扁平な鍔付きの略円筒状に形成されている。スペーサ３３は、扁平な円筒状に形成されている。筒部３２ｂは、カバー部材３０の貫通孔３０ｄの中に配置されており、その下端は、フォーク先端部２７の上面に当接している。鍔部３２ａは、上面部３０ａの上側に配置されている。スペーサ３３は、その下面がフォーク先端部２７の上面に当接し、その上面が上面部３０ａの下面に当接するように、筒部３２ｂの外周側に配置されている。カラー３２の内周面は、皿ネジ３４の頭部に係合する傾斜面となっており、フォーク先端部２７の上面に形成されるネジ孔に皿ネジ３４がねじ込まれることで、カバー部材３０は、フォーク先端部２７に固定されている。なお、本形態では、鍔部３２ａの下面が上面部３０ａの上面に軽く接触しているか、または、鍔部３２ａの下面と上面部３０ａの上面との間にわずかな隙間が形成されている。

上述のように、スペーサ３３の下面はフォーク先端部２７の上面に当接し、スペーサ３３の上面は上面部３０ａの下面に当接しているため、フォーク先端部２７の上面と上面部３０ａの下面との間には、隙間が形成されている。また、フォーク２５の長手方向に直交する方向における上面部３０ａの幅は、この方向におけるフォーク先端部２７の幅よりも広くなっており、フォーク先端部２７の側面と側面部３０ｂとの間には、隙間が形成されている。上下方向における側面部３０ｂの幅は、上下方向におけるフォーク先端部２７の厚みと略等しくなっており、側面部３０ｂは、フォーク先端部２７の側面のほぼ全域を覆っている。また、上面部３０ａは、凸部２７ａおよび位置決め用凸部２７ｃを除くフォーク先端部２７の上面のほぼ全域を覆っている。

本形態では、カバー部材３０における輻射熱の反射率およびフォーク基端部２８における輻射熱の反射率は、フォーク先端部２７における輻射熱の反射率よりも高くなっている。また、上述のように、カバー部材３０およびフォーク基端部２８はステンレス鋼で形成され、フォーク先端部２７はセラミックで形成されており、カバー部材３０の熱伝導率およびフォーク基端部２８の熱伝導率は、フォーク先端部２７の熱伝導率よりも低くなっている。また、フォーク先端部２７の比重は、カバー部材３０の比重およびフォーク基端部２８の比重よりも小さくなっている。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、カバー部材３０における輻射熱の反射率は、フォーク先端部２７における輻射熱の反射率よりも高くなっており、かつ、カバー部材３０の熱伝導率は、フォーク先端部２７の熱伝導率よりも低くなっている。そのため、本形態では、熱放射によって基板２からフォーク先端部２７に伝達される熱量をカバー部材３０によって低減することが可能になる。特に本形態では、カバー部材３０が、フォーク先端部２７の上面に加え、フォーク先端部２７の側面のほぼ全域を覆っているため、熱放射によって基板２からフォーク先端部２７に伝達される熱量を効果的に低減することが可能になる。また、本形態では、フォーク先端部２７の上面と上面部３０ａの下面との間に隙間が形成されるとともに、フォーク先端部２７の側面と側面部３０ｂとの間に隙間が形成されており、カバー部材３０からフォーク先端部２７への熱伝導経路がカラー３２およびスペーサ３３となっているため、熱放射によって基板２からカバー部材３０に伝達された熱が熱伝導によってフォーク先端部２７に伝達されるのを抑制することが可能になる。

したがって、本形態では、ハンド３、４を介した熱伝導によって基板２からアーム５、６に伝達される熱量を低減することが可能になる。その結果、本形態では、熱量の大きな基板２を搬送する場合であっても、第２関節部２１、２２に配置される転がり軸受が熱の影響によって摩耗したり損傷したりするのを抑制することが可能になり、また、熱の影響によるアーム５、６の変形を抑制することが可能になる。

本形態では、フォーク基端部２８の連結部２８ｃは、中空状に形成されており、連結部２８ｃの断面積が小さくなっている。すなわち、本形態では、連結部２８ｃにおける熱伝導経路が狭くなっている。そのため、本形態では、フォーク先端部２７からハンド基部２６へ熱伝導によって伝達される熱量を効果的に低減することが可能になり、その結果、熱伝導によってハンド３、４からアーム５、６に伝達される熱量を効果的に低減することが可能になる。

また、本形態では、フォーク基端部２８における輻射熱の反射率は、フォーク先端部２７における輻射熱の反射率よりも高くなっており、かつ、フォーク基端部２８の熱伝導率は、フォーク先端部２７の熱伝導率よりも低くなっている。そのため、カバー部材３０によってフォーク基端部２８が覆われていなくても、熱放射によって基板２からハンド基部２６へ伝達される熱量を低減することが可能になり、その結果、ハンド３、４を介した熱伝導によって基板２からアーム５、６に伝達される熱量を効果的に低減することが可能になる。

本形態では、フォーク先端部２７の比重は、カバー部材３０の比重よりも小さくなっている。そのため、本形態では、比較的大型の基板２を搬送するためにハンド３、４が大型化しても、ハンド３、４の重量を軽減することが可能になる。すなわち、カバー部材３０と同じステンレス鋼でフォーク先端部２７が形成されている場合であっても、ハンド３、４を介した熱伝導によって基板２からアーム５、６に伝達される熱量を低減することが可能になるが、この場合、比較的大型の基板２を搬送するためにハンド３、４が大型化すると、ハンド３、４の重量が重くなる。これに対して、本形態では、ハンド３、４が大型化しても、ハンド３、４の重量を軽減することが可能になる。また、ステンレス鋼の線膨張率は、セラミックの線膨張率よりも大きいため、フォーク先端部２７がステンレス鋼で形成されている場合には、フォーク先端部２７が熱変形しやすくなるが、本形態では、フォーク先端部２７がセラミックで形成されているため、フォーク先端部２７の熱変形を抑制することが可能になる。

本形態では、フォーク基端部２８の連結部２８ｃは、ステンレス鋼管で形成されている。そのため、本形態では、連結部２８ｃの重量を軽減しつつ、連結部２８ｃの剛性を確保することが可能になる。

本形態では、フォーク２５の長手方向におけるカバー部材３０の配置孔３０ｃの幅は、フォーク２５の長手方向におけるフォーク先端部２７の凸部２７ａの幅よりも広くなっている。また、本形態では、鍔部３２ａの下面が上面部３０ａの上面に軽く接触しているか、または、鍔部３２ａの下面と上面部３０ａの上面との間にわずかな隙間が形成されている。そのため、本形態では、フォーク先端部２７の線膨張率とカバー部材３０の線膨張率とが異なっていても、比較的温度の高い基板２が搭載されたときのフォーク先端部２７およびカバー３０の熱変形を抑制することが可能になる。

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

上述した形態では、カバー部材３０は、フォーク先端部２７の側面のほぼ全域を覆っている。この他にもたとえば、カバー部材３０は、フォーク先端部２７の側面の一部を覆っていても良いし、フォーク先端部２７の上面のみを覆って、フォーク先端部２７の側面を覆っていなくても良い。また、フォーク先端部２７の下面を覆うようにカバー部材３０が構成されても良い。また、上述した形態では、スペーサ３３を用いて、フォーク先端部２７にカバー部材３０が取り付けられているが、スペーサ３３を使わずに、フォーク先端部２７にカバー部材３０が取り付けられても良い。この場合には、カバー部材３０の上面部３０ａの下面は、フォーク先端部２７の上面に当接する。

上述した形態において、第１アーム部１６の上面および下面は、図７（Ａ）に示すように、第１アーム部１６よりも熱伝導率の低い第２のカバー部材としてのカバー部材４０に覆われても良い。たとえば、第１アーム部１６の上面および下面は、ステンレス鋼板で形成されるとともに上下方向から第１アーム部１６を挟むように配置される２個のカバー部材４０に覆われても良い。同様に、第２アーム部１７、１８の上面および下面は、図７（Ｂ）に示すように、第２アーム部１７、１８よりも熱伝導率の低い第２のカバー部材としてのカバー部材４１に覆われても良い。たとえば、第２アーム部１７、１８の上面および下面は、ステンレス鋼板で形成されるとともに上下方向から第２アーム部１７、１８を挟むように配置される２個のカバー部材４１に覆われても良い。この場合には、熱放射によって基板２からアーム５、６に伝達される熱量を、カバー部材４０、４１によって低減することが可能になる。

なお、この場合には、熱伝導によるカバー部材４０、４１からアーム５、６への熱の伝達を抑制するため、カバー部材４０、４１とアーム５、６との間に隙間が形成されていることが好ましい。また、この場合には、カバー部材４０、４１は、図７に示すように、第１アーム部１６や第２アーム部１７、１８の側面の一部を覆っていても良いし、第１アーム部１６や第２アーム部１７、１８の側面の全体を覆っていても良い。また、カバー部材４０、４１は、第１アーム部１６や第２アーム部１７、１８の側面を覆っていなくても良い。また、第１アーム部１６や第２アーム部１７、１８は、その上側から１個のカバー部材４０、４１に覆われても良い。

上述した形態では、フォーク２５の先端側を構成するフォーク先端部２７が、搬送対象物である基板２が搭載される搭載部となっている。この他にもたとえば、フォーク２５の全体が、搬送対象物である基板２が搭載される搭載部となっていても良い。この場合には、たとえば、フォーク２５の全体が中実のセラミックで形成され、フォーク２５の全体がカバー部材３０によって覆われる。

上述した形態では、フォーク先端部２７は、セラミックで形成され、カバー部材３０は、ステンレス鋼板で形成されている。この他にもたとえば、カバー部材３０における輻射熱の反射率がフォーク先端部２７における輻射熱の反射率よりも高くなっており、カバー部材３０の熱伝導率がフォーク先端部２７の熱伝導率よりも低くなっており、かつ、フォーク先端部２７の比重がカバー部材３０の比重よりも小さくなっているのであれば、フォーク先端部２７は、セラミック以外の材料で形成されても良いし、カバー部材３０はステンレス鋼以外の材料で形成されても良い。たとえば、フォーク先端部２７は、カーボン繊維入りの樹脂で形成されても良い。フォーク先端部２７がカーボン繊維入りの樹脂で形成される場合には、フォーク先端部２７は、たとえば、中空状に形成される。

上述した形態では、フォーク基端部２８の一部である連結部２８ｃが中空状に形成されているが、フォーク基端部２８の全体が中空状に形成されても良い。また、フォーク基端部２８の全体が中実となっていても良い。また、上述した形態では、フォーク基端部２８における輻射熱の反射率は、フォーク先端部２７における輻射熱の反射率よりも高くなっているが、フォーク基端部２８における輻射熱の反射率は、フォーク先端部２７における輻射熱の反射率より低くても良いし、フォーク先端部２７における輻射熱の反射率と同じであっても良い。また、フォーク基端部２８の熱伝導率は、フォーク先端部２７の熱伝導率よりも低くなっているが、フォーク基端部２８の熱伝導率は、フォーク先端部２７の熱伝導率より高くても良いし、フォーク先端部２７の熱伝導率と同じであっても良い。さらに、フォーク基端部２８の比重は、フォーク先端部２７の比重よりも大きくなっているが、フォーク基端部２８の比重は、フォーク先端部２７の比重より小さくても良いし、フォーク先端部２７の比重と同じであっても良い。

上述した形態では、ハンド３、４は、フォーク２５を備えているが、ハンド３、４は、フォーク２５を備えていなくても良い。たとえば、ハンド３、４は、上側から見たときの形状が略Ｙ形状となるように形成されても良いし、上述の特許文献１に開示されたハンド部のように、上側から見たときの形状が略長方形状となるように形成されても良い。この場合には、たとえば、ハンド３、４は、ハンド３、４の先端側を構成するハンド先端部と、ハンド３、４の基端側を構成するハンド基端部とを備えるとともに、ハンド先端部が中実のセラミック等で形成され、ハンド基端部が中空のステンレス鋼管等で形成されても良い。

上述した形態では、アーム６は、アーム５と共通の第１アーム部１６と第２アーム部１８とによって構成されているが、アーム６は、第１アーム部１６と別個に設けられた第１アーム部と第２アーム部１８とによって構成されても良い。また、上述した形態では、アーム５、６は、第１アーム部１６と第２アーム部１７、１８との２個のアーム部によって構成されているが、アーム５、６は、１個のアーム部によって構成されても良いし、３個以上のアーム部によって構成されても良い。

上述した形態では、ロボット１によって搬送される搬送対象物は基板２であるが、ロボット１によって搬送される搬送対象物は半導体ウエハ等であっても良い。また、ロボット１は、真空中で基板２を搬送するが、ロボット１は、大気中で基板２を搬送しても良い。

１ ロボット（産業用ロボット）
２ 基板（ガラス基板、搬送対象物）
３、４ ハンド
５、６ アーム
７ 本体部
２５ フォーク
２６ ハンド基部
２７ フォーク先端部（搭載部）
２８ フォーク基端部
３０ カバー部材
４０、４１ 第２のカバー部材

Claims (9)

1. 搬送対象物を搬送する産業用ロボットにおいて、
   前記搬送対象物が搭載される搭載部を有するハンドと、その先端側で前記ハンドを保持するアームと、前記アームの基端側を保持する本体部と、前記搭載部の少なくとも上面を覆うカバー部材とを備え、
   前記カバー部材における輻射熱の反射率は、前記搭載部における輻射熱の反射率よりも高く、
   前記カバー部材の熱伝導率は、前記搭載部の熱伝導率よりも低く、
   前記搭載部の比重は、前記カバー部材の比重よりも小さいことを特徴とする産業用ロボット。
2. 前記カバー部材は、前記搭載部の上面および側面を覆っていることを特徴とする請求項１記載の産業用ロボット。
3. 前記搭載部は、セラミックで形成され、前記カバー部材は、ステンレス鋼板で形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の産業用ロボット。
4. 前記ハンドは、複数のフォークと、複数の前記フォークの基端側が固定されるとともに前記アームの先端側に保持されるハンド基部とを備え、
   前記フォークの少なくとも先端側部分が前記搭載部となっていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の産業用ロボット。
5. 前記フォークは、前記搭載部としてのフォーク先端部と、前記フォーク先端部の基端側が固定されるフォーク基端部とを備え、
   前記フォーク基端部の少なくとも一部は、中空状に形成されていることを特徴とする請求項４記載の産業用ロボット。
6. 前記フォーク基端部における輻射熱の反射率は、前記フォーク先端部における輻射熱の反射率よりも高く、
   前記フォーク基端部の熱伝導率は、前記フォーク先端部の熱伝導率よりも低く、
   前記フォーク先端部の比重は、前記フォーク基端部の比重よりも小さいことを特徴とする請求項５記載の産業用ロボット。
7. 前記フォーク先端部は、セラミックで形成され、前記フォーク基端部の少なくとも一部は、ステンレス鋼管で形成されていることを特徴とする請求項５または６記載の産業用ロボット。
8. 前記アームの少なくとも上面を覆う第２のカバー部材を備え、
   前記第２のカバー部材の熱伝導率は、前記アームの熱伝導率よりも低くなっていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の産業用ロボット。
9. 前記搬送対象物は、液晶ディスプレイ用のガラス基板であることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の産業用ロボット。

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