JP2024004686A - 産業用ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】搬送対象物を搬送する産業用ロボットにおいて、上下方向に間隔をあけた状態で重なるように収容部に収容される複数枚の搬送対象物の上下方向の間隔が狭くなっていても、収容部からの搬送対象物の搬出や収容部への搬送対象物の搬入を行う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２の端部に係合する係合部２３を有する第１ハンド５と、搬送対象物２が載置される載置部３０を有する第２ハンド６と、第１ハンド５および第２ハンド６が先端側に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。第１ハンド５は、搬送対象物２が収容される収容部から載置部３０に載置可能な位置まで収容部に収容される搬送対象物２を引き出す引出動作、および、載置部３０に載置されていた搬送対象物２を収容部に収容される位置まで押し込む押込動作の少なくともいずれか一方を行っている。【選択図】図５

Description

本発明は、搬送対象物を搬送するための産業用ロボットに関する。

従来、半導体ウエハ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１参照）。特許文献１に記載の産業用ロボットは、半導体製造システムに組み込まれて使用される。この産業用ロボットは、半導体ウエハが搭載される２個のハンドと、２個のハンドが先端側に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。ハンドは、上下方向の厚さが薄い平板状のウエハ載置部を備えており、半導体ウエハは、ウエハ載置部に載置される。

特許文献１に記載の産業用ロボットは、複数枚の半導体ウエハが収容される収容カセット（ＦＯＵＰ）と半導体ウエハ処理装置との間で半導体ウエハを搬送する。すなわち、この産業用ロボットは、収容カセットから半導体ウエハを搬出したり、収容カセットに半導体ウエハを搬入したりする。収容カセットには、複数枚の半導体ウエハが上下方向に間隔をあけた状態で重なるように収容されている。収容カセットからの半導体ウエハの搬出時には、上下方向で重なるように収容カセットに収容されている半導体ウエハの間にハンドのウエハ載置部が入り込み（すなわち、収容カセットの奥側までウエハ載置部が入り込み）、半導体ウエハを持ち上げて搬出する。また、収容カセットへの半導体ウエハの搬入時には、半導体ウエハが載置されたウエハ載置部が収容カセットの奥側まで入り込んで、半導体ウエハを収容カセットの中に置く。

特開２０１８－８９７３９号公報

特許文献１に記載の産業用ロボットの場合、収容カセットに収容される半導体ウエハの上下方向の間隔（ピッチ）が狭くなると、ハンドのウエハ載置部を収容カセットの奥側まで入れることができなくなって、収容カセットからの半導体ウエハの搬出や収容カセットへの半導体ウエハの搬入ができなくなるおそれがある。

そこで、本発明の課題は、搬送対象物を搬送する産業用ロボットにおいて、上下方向に間隔をあけた状態で重なるように収容部に収容される複数枚の搬送対象物の上下方向の間隔が狭くなっていても、収容部からの搬送対象物の搬出や収容部への搬送対象物の搬入を行う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、搬送対象物の端部に係合する係合部を有する第１ハンドと、搬送対象物が載置される載置部を有する第２ハンドと、第１ハンドおよび第２ハンドが先端側に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、アームは、互いに回動可能な複数のアーム部によって構成される多関節アームであり、第１ハンドは、搬送対象物が収容される収容部から載置部に載置可能な位置まで収容部に収容される搬送対象物を引き出す引出動作、および、載置部に載置されていた搬送対象物を収容部に収容される位置まで押し込む押込動作の少なくともいずれか一方を行うことを特徴とする。

本発明の産業用ロボットでは、搬送対象物の端部に係合する係合部を有する第１ハンドは、収容部に収容される搬送対象物を第２ハンドの載置部に載置可能な位置まで収容部から引き出す引出動作、および、第２ハンドの載置部に載置されていた搬送対象物を収容部に収容される位置まで押し込む押込動作の少なくともいずれか一方を行っている。

そのため、本発明では、第１ハンドおよび第２ハンドを収容部の奥側まで入れなくても、搬送対象物の端部に係合部が係合している第１ハンドの引出動作によって収容部から引き出された搬送対象物を第２ハンドの載置部に載置して収容部から搬送対象物を搬出したり、搬送対象物の端部に係合部が係合している第１ハンドの押込動作によって、載置部に載置されていた搬送対象物を収容部に搬入したりすることが可能になる。したがって、本発明では、上下方向に間隔をあけた状態で重なるように収容部に収容される搬送対象物の上下方向の間隔が狭くなっていて、第１ハンドおよび第２ハンドを収容部の奥側まで入れることができなくても、収容部からの搬送対象物の搬出や収容部への搬送対象物の搬入を行うことが可能になる。

本発明において、産業用ロボットは、たとえば、アームを伸縮させるアーム駆動機構と、アームを昇降させるアーム昇降機構と、アームに対して第１ハンドを回動させる第１ハンド駆動機構と、アームに対して第２ハンドを回動させる第２ハンド駆動機構とを備え、第２ハンドは、載置部が昇降可能に取り付けられるハンド本体部と、ハンド本体部に対して載置部を昇降させる載置部昇降機構とを備えている。

本発明において、係合部は、搬送対象物の端部を把持する把持機構を備えることが好ましい。このように構成すると、引出動作時や押込動作時に把持機構によって搬送対象物の端部を把持することが可能になるため、引出動作や押込動作を行うときの搬送対象物の状態を安定させることが可能になる。また、このように構成すると、載置部に載置された搬送対象物の搬送時に把持機構によって搬送対象物の端部を把持することが可能になるため、載置部に載置された搬送対象物を搬送するときの搬送対象物の状態を安定させることが可能になる。

本発明において、たとえば、第１ハンドは、引出動作を行うとともに、引出動作時に収容部に対して水平方向に直線的に移動し、収容部に対する第１ハンドの移動方向における一方側を手前側とし、手前側の反対側を奥側とし、載置部の、搬送対象物が載置される面を載置面とすると、産業用ロボットは、収容部の手前側に配置され、引出動作では、第１ハンドは、収容部に収容される搬送対象物の手前側の端部を把持機構によって把持可能な位置まで奥側に移動する第１移動動作と、第１移動動作後に把持機構によって搬送対象物の手前側の端部を把持する把持動作と、把持動作後に搬送対象物の奥側の端部が収容部の手前側の端部に載っている位置まで手前側に移動する第２移動動作とを行い、第２ハンドは、第１ハンドが第１移動動作を行っているときに第２ハンドが収容部と干渉しない位置までアームに対して回動する第１回動動作と、第２移動動作時または第２移動動作後に載置面が搬送対象物の下面よりも下側に下降している状態の載置部が搬送対象物の下側に配置される位置までアームに対して回動する第２回動動作と、第２回動動作後に搬送対象物の下面に載置面が接触する位置まで載置部を上昇させる載置部上昇動作とを行い、アームは、載置部上昇動作後に搬送対象物の奥側の端部の下面が収容部から浮く位置まで上昇するアーム上昇動作と、アーム上昇動作時またはアーム上昇動作後に第１ハンドおよび第２ハンドを手前側に移動させる第１アーム伸縮動作とを行う。この場合には、円滑な引出動作を行うことが可能になる。

本発明において、たとえば、第１ハンドは、押込動作を行うとともに、押込動作時に収容部に対して水平方向に直線的に移動し、収容部に対する第１ハンドの移動方向における一方側を手前側とし、手前側の反対側を奥側とし、載置部の、搬送対象物が載置される面を載置面とすると、産業用ロボットは、収容部の手前側に配置され、アームは、押込動作前に、載置部に載置されているとともに把持機構によって手前側の端部が把持されている搬送対象物の奥側の端部が収容部の手前側の内部に入る位置まで第１ハンドおよび第２ハンドを奥側に移動させる第２アーム伸縮動作と、第２アーム伸縮動作時または第２アーム伸縮動作後に搬送対象物の奥側の端部が収容部の手前側の端部に載る位置まで下降するアーム下降動作とを行い、第２ハンドは、アーム下降動作後に搬送対象物の下面から載置面が離れる位置まで載置部を下降させる載置部下降動作と、載置部下降動作後に第２ハンドがアームに対して所定量回動する第３回動動作とを行い、押込動作では、第１ハンドは、第３回動動作時または第３回動動作後に搬送対象物の手前側の端部が収容部の手前側の端部に載る位置まで奥側に移動する第３移動動作を行い、第３回動動作では、第２ハンドは、第１ハンドが第３移動動作を行っているときに第２ハンドが収容部と干渉しない位置まで回動する。この場合には、円滑な押込動作を行うことが可能になる。

本発明において、たとえば、アームは、アーム部として、基端側が本体部に回動可能に連結される第１アーム部と、第１アーム部の先端側に基端側が回動可能に連結される第２アーム部と、第２アーム部の先端側に基端側が回動可能に連結されるとともに先端側に第１ハンドおよび第２ハンドが回動可能に連結される第３アーム部とを備えている。

本発明において、第１ハンドは、引出動作および押込動作を行うとともに、引出動作時および押込動作時に収容部に対して水平方向に直線的に移動し、収容部に対する第１ハンドの移動方向と上下方向とに直交する方向を第１方向とすると、載置部には、少なくとも引出動作直後および押込動作直前に第１方向において搬送対象物の移動を規制するガイド部が形成されていることが好ましい。このように構成すると、載置部に載置された搬送対象物を搬送するときの搬送対象物の状態を安定させ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、上下方向に間隔をあけた状態で重なるように収容部に収容される複数枚の搬送対象物の上下方向の間隔が狭くなっていても、収容部からの搬送対象物の搬出や収容部への搬送対象物の搬入を行うことが可能になる。

本発明の実施の形態にかかる産業用ロボットの斜視図である。 図１に示す産業用ロボットが使用される製造システムの概略平面図である。 図１に示す産業用ロボットの構成を説明するためのブロック図である。 図１に示す産業用ロボットの、収容部に対する搬送対象物の搬送時の動作を説明するための図である。 図１に示す産業用ロボットの、収容部に対する搬送対象物の搬送時の動作を説明するための図である。 図５（Ｂ）に示す第１ハンドの引出動作後および押込動作前の載置部の動作およびアームの動作を説明するための概略図である。

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。

（産業用ロボットの全体構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボット１の斜視図である。図２は、図１に示す産業用ロボット１が使用される製造システム４の概略平面図である。図３は、図１に示す産業用ロボット１の構成を説明するためのブロック図である。

本形態の産業用ロボット１（以下、「ロボット１」とする。）は、所定の搬送対象物２（図４等参照）を搬送するための水平多関節型のロボットである。搬送対象物２は、たとえば、長方形の平板状に形成されている。また、搬送対象物２は、薄い平板状に形成されている。ロボット１は、複数枚の搬送対象物２が収容される収容部としての収容カセット３がセットされる所定の製造システム４で使用される。ロボット１は、収容カセット３からの搬送対象物２の搬出と、収容カセット３への搬送対象物２の搬入とを行う。

収容カセット３に収容される搬送対象物２の厚さ方向は、上下方向（鉛直方向）と一致している。収容カセット３には、複数枚の搬送対象物２が上下方向に間隔をあけた状態で重なるように収容されている。収容カセット３の内部には、搬送対象物２が載置される複数のカセット側載置部３ａ（図６参照）が形成されている。収容カセット３に収容される搬送対象物２の上下方向の間隔（ピッチ）は狭くなっている。

以下の説明では、上下方向に直交する図２等のＹ方向を「左右方向」とし、左右方向と上下方向とに直交する図２等のＸ方向を「前後方向」とする。また、前後方向の一方側である図２等のＸ１方向側を「前」側または「手前」側とし、その反対側である図２等のＸ２方向側を「後ろ」側または「奥」側とする。本形態では、たとえば、２個の収容カセット３が左右方向に間隔をあけた状態で配置されている。また、収容カセット３は、ロボット１の後ろ側に配置されている。すなわち、ロボット１は、収容カセット３の手前側に配置されている。長方形状の平板状に形成される搬送対象物２が収容カセット３に収容されているときには、搬送対象物２の長辺の方向が前後方向と略一致し、搬送対象物２の短辺の方向が左右方向と略一致している。

ロボット１は、２個のハンド５、６と、ハンド５、６が先端側に回動可能に連結されるアーム７と、アーム７の基端側が回動可能に連結される本体部８とを備えている。本体部８は、アーム７の基端側が回動可能に連結される昇降体９と、昇降体９を昇降可能に保持するケース体１０とを備えている。本形態のハンド５は、第１ハンドであり、ハンド６は、第２ハンドである。

アーム７は、水平方向に伸縮する多関節アームである。アーム７は、第１アーム部１１と第２アーム部１２と第３アーム部１３との３個のアーム部によって構成されている。第２アーム部１２は、第１アーム部１１に対して回動可能となっており、第３アーム部１３は、第２アーム部１２に対して回動可能となっている。すなわち、アーム７は、互いに回動可能な３個のアーム部によって構成されている。第１アーム部１１の基端側は、本体部８に回動可能に連結されている。具体的には、第１アーム部１１の基端側は、昇降体９の上端部に回動可能に連結されている。第１アーム部１１の先端側には、第２アーム部１２の基端側が回動可能に連結されている。第２アーム部１２の先端側には、第３アーム部１３の基端側が回動可能に連結されている。

第１アーム部１１は、本体部８よりも上側に配置されている。第２アーム部１２は、第１アーム部１１よりも上側に配置されている。第３アーム部１３は、第２アーム部１２よりも上側に配置されている。水平方向において、本体部８に対する第１アーム部１１の回動中心と第１アーム部１１に対する第２アーム部１２の回動中心との距離と、第１アーム部１１に対する第２アーム部１２の回動中心と第２アーム部１２に対する第３アーム部１３の回動中心との距離とは等しくなっている。

ハンド５、６は、第３アーム部１３の先端側に回動可能に連結されている。具体的には、ハンド５、６の基端部が第３アーム部１３の先端側に回動可能に連結されている。ハンド５、６は、第３アーム部１３よりも上側に配置されている。また、ハンド５は、ハンド６の上側に配置されている。第３アーム部１３に対するハンド５の回動中心と第３アーム部１３に対するハンド６の回動中心とは一致している。ハンド５、６のそれぞれは、第３アーム部１３に対して個別に回動可能となっている。

また、ロボット１は、アーム７に対してハンド５を回動させる第１ハンド駆動機構としてのハンド駆動機構１６と、アーム７に対してハンド６を回動させる第２ハンド駆動機構としてのハンド駆動機構１７と、第１アーム部１１および第２アーム部１２を回動させて第１アーム部１１と第２アーム部１２とからなるアーム７の一部を伸縮させるアーム部駆動機構１８と、第２アーム部１２に対して第３アーム部１３を回動させる第３アーム部駆動機構１９とを備えている。本形態では、アーム部駆動機構１８と第３アーム部駆動機構１９とによってアーム７を伸縮させるアーム駆動機構２０が構成されている。また、ロボット１は、ケース体１０に対して昇降体９と一緒にアーム７を昇降させるアーム昇降機構２１と、ロボット１を制御する制御部２２とを備えている。

ハンド駆動機構１６は、駆動源となるモータと、モータの動力をハンド５に伝達する動力伝達機構とを備えている。ハンド駆動機構１７は、ハンド駆動機構１６と同様に、駆動源となるモータと、モータの動力をハンド６に伝達する動力伝達機構とを備えている。ハンド駆動機構１６、１７のモータは、第３アーム部１３の内部に配置されている。ハンド駆動機構１６、１７は、制御部２２に電気的に接続されている。具体的には、ハンド駆動機構１６、１７のモータ等が制御部２２に電気的に接続されている。

アーム部駆動機構１８は、駆動源となるモータと、モータの動力を第１アーム部１１および第２アーム部１２に伝達する動力伝達機構とを備えている。アーム部駆動機構１８は、第２アーム部１２に対する第３アーム部１３の回動中心が左右方向に直線的に移動するように第１アーム部１１および第２アーム部１２を回動させる。アーム部駆動機構１８のモータは、昇降体９の内部に配置されている。アーム部駆動機構１８は、制御部２２に電気的に接続されている。具体的には、アーム部駆動機構１８のモータ等が制御部２２に電気的に接続されている。

第３アーム部駆動機構１９は、駆動源となるモータと、モータの動力を第３アーム部１３に伝達する動力伝達機構とを備えている。第３アーム部駆動機構１９のモータは、第２アーム部１２の基端側に配置されている。第３アーム部駆動機構１９は、制御部２２に電気的に接続されている。具体的には、第３アーム部駆動機構１９のモータ等が制御部２２に電気的に接続されている。

アーム昇降機構２１は、駆動源となるモータと、モータの動力を昇降体９に伝達する動力伝達機構とを備えている。アーム昇降機構２１は、ケース体１０に収容されている。アーム昇降機構２１は、制御部２２に電気的に接続されている。具体的には、アーム昇降機構２１のモータ等が制御部２２に電気的に接続されている。

アーム駆動機構２０は、収容カセット３からの搬送対象物２の搬出時、および、収容カセット３への搬送対象物２の搬入時（以下、「収容カセット３に対する搬送対象物２の搬送時」とする。）に、本体部８に対してハンド５、６が水平方向に直線的に移動するようにアーム７を伸縮させる。すなわち、ハンド５、６は、収容カセット３に対する搬送対象物２の搬送時に、水平方向に直線的に移動する。

具体的には、ハンド５、６は、収容カセット３に対する搬送対象物２の搬送時に、収容カセット３に対して前後方向に直線的に移動する。また、ハンド駆動機構１６は、収容カセット３に対する搬送対象物２の搬送時に、本体部８に対してハンド５が一定方向を向いた状態で前後方向に直線的に移動するようにハンド５を回動させる。すなわち、収容カセット３に対する搬送対象物２の搬送時には、ハンド５は、一定方向を向いた状態で収容カセット３に対して前後方向に直線的に移動する。本形態の前後方向（Ｘ方向）は、収容カセット３に対するハンド５、６の移動方向となっている。

上述のように、ハンド５は、収容カセット３に対する搬送対象物２の搬送時に、収容カセット３に対して前後方向に直線的に移動する。また、後述のように、ハンド５は、ロボット１が収容カセット３から搬送対象物２を搬出するときに引出動作を行い、ロボット１が収容カセット３に搬送対象物２を搬入するときに押込動作を行う。すなわち、ハンド５は、引出動作時および押込動作時に収容カセット３に対して前後方向に直線的に移動する。本形態の左右方向（Ｙ方向）は、収容カセット３に対するハンド５の移動方向と上下方向とに直交する第１方向となっている。

（ハンドの構成）
ハンド５は、搬送対象物２の端部に係合する係合部２３を備えている。係合部２３は、ハンド５の先端部を構成している。アーム７には、ハンド５の基端部が連結されている。係合部２３は、搬送対象物２の端部を把持する把持機構２４を備えている。把持機構２４は、たとえば、搬送対象物２の端部を上下方向で挟んで把持する上側把持部材２５および下側把持部材２６と、上側把持部材２５を昇降させる把持部材昇降機構２７（図３参照）とを備えている。上側把持部材２５は、把持機構２４に把持される搬送対象物２の端部の上側に配置され、下側把持部材２６は、把持機構２４に把持される搬送対象物２の端部の下側に配置されている。搬送対象物２の端部は、下側把持部材２６の上面に載置される。

把持部材昇降機構２７は、上側把持部材２５が搬送対象物２の端部の上面に接触して把持機構２４が搬送対象物２を把持する把持位置と、上側把持部材２５が搬送対象物２の端部の上面から離れて退避する退避位置との間で上側把持部材２５を昇降させる。把持部材昇降機構２７は、モータ、ソレノイドまたはエアシリンダ等の駆動源と、駆動源の動力を上側把持部材２５に伝達する動力伝達機構とを備えている。把持部材昇降機構２７は、制御部２２に電気的に接続されている。具体的には、把持部材昇降機構２７の駆動源等が制御部２２に電気的に接続されている。なお、把持部材昇降機構２７は、上側把持部材２５と下側把持部材２６との２個の把持部材を昇降させても良い。

上述のように、収容カセット３に対する搬送対象物２の搬送時には、ハンド５は、一定方向を向いた状態で収容カセット３に対して前後方向に直線的に移動する。収容カセット３に対する搬送対象物２の搬送時には、係合部２３は、ハンド５の後端部を構成しており、搬送対象物２の前端部（手前側の端部）に係合する。すなわち、収容カセット３に対する搬送対象物２の搬送時には、把持機構２４は、搬送対象物２の前端部を把持する。収容カセット３に対する搬送対象物２の搬送時における上側把持部材２５および下側把持部材２６の左右方向の幅は、搬送対象物２の短辺方向の幅よりも狭くなっている。収容カセット３に対する搬送対象物２の搬送時には、上側把持部材２５および下側把持部材２６は、搬送対象物２の前端部の左右方向の中心部分を把持する。

ハンド６は、搬送対象物２が載置される載置部３０と、載置部３０が昇降可能に取り付付けられるハンド本体部３１と、ハンド本体部３１に対して載置部３０を昇降させる載置部昇降機構３２（図３参照）とを備えている。ハンド本体部３１は、上下方向の厚さが薄い扁平な直方体状に形成されている。また、ハンド本体部３１は、細長い直方体状に形成されており、上下方向から見たときのハンド本体部３１の形状は、長方形状となっている。以下の説明では、上下方向から見たときの形状が長方形状をなすハンド本体部３１の長辺の方向を「ハンド長辺方向」とし、ハンド本体部３１の短辺の方向を「ハンド短辺方向」とする。

アーム７には、ハンド長辺方向におけるハンド本体部３１の一端部であるハンド本体部３１の基端部が連結されている。載置部３０は、ハンド長辺方向におけるハンド本体部３１の他端部であるハンド本体部３１の先端部の上面側に取り付けられている。載置部３０は、ハンド本体部３１の上側に配置されている。アーム７に対するハンド５、６の回動中心から載置部３０までの水平方向の距離は、アーム７に対するハンド５、６の回動中心から上側把持部材２５および下側把持部材２６の先端までの水平方向の距離よりも長くなっている。

後述の引出動作後に載置部３０に搬送対象物２が載置されるとき、および、後述の押込動作前には、ハンド本体部３１は、ハンド長辺方向と前後方向とが一致し、ハンド短辺方向と左右方向とが一致するように配置されている。このときには、左右方向における載置部３０の中心と左右方向における係合部２３の中心とは、左右方向において同じ位置に配置されている。また、このときには、載置部３０は、ハンド６の後端部を構成している。

載置部３０には、搬送対象物２が載置される面である載置面３０ａが形成されている。載置面３０ａには、搬送対象物２の短辺の方向の端部が載置される。載置面３０ａは、ハンド短辺方向の両端側の２箇所に形成されている。すなわち、載置部３０のハンド短辺方向の両端側には、搬送対象物２の短辺の方向の両端部が載置される載置面３０ａが形成されている。載置面３０ａは、上下方向に直交する平面となっている。載置面３０ａには、搬送対象物２の下面が接触する。

載置面３０ａは、ハンド長辺方向に細長い長方形状に形成されている。載置面３０ａのハンド長辺方向の長さは、搬送対象物２の長辺の方向の長さよりも短くなっている。載置部３０の上面の、ハンド短辺方向における２個の載置面３０ａの間の部分である載置部上面３０ｂは、載置面３０ａよりも下側に配置される平面となっている。すなわち、ハンド６の上面の、ハンド短辺方向における２個の載置面３０ａの間の部分は、載置面３０ａよりも下側に配置されている。載置部上面３０ｂは、上下方向に直交する平面となっている。

また、載置部３０には、ハンド短辺方向において搬送対象物２の移動を規制する（すなわち、搬送対象物２の短辺の方向において搬送対象物２の移動を規制する）ガイド部３０ｃが形成されている。ガイド部３０ｃは、ハンド短辺方向における載置部３０の両端の２箇所に形成されている。また、ガイド部３０ｃは、ハンド短辺方向における載置面３０ａの外側に形成されている。ガイド部３０ｃは、上側に向かって突出している。ガイド部３０ｃには、搬送対象物２の、長辺に平行な端面が接触可能となっている。ガイド部３０ｃは、少なくとも後述の引出動作の直後および押込動作の直前に左右方向において搬送対象物２の移動を規制する機能を果たしている。

載置部昇降機構３２は、載置面３０ａが搬送対象物２の下面に接触して載置面３０ａに搬送対象物２が載置される載置位置（図６（Ｂ）参照）と、載置面３０ａが搬送対象物２の下面から離れるように下側に退避する退避位置（図６（Ａ）参照）との間で載置部３０を昇降させる。載置部昇降機構３２は、モータ、ソレノイドまたはエアシリンダ等の駆動源と、駆動源の動力を載置部３０に伝達する動力伝達機構とを備えている。載置部昇降機構３２は、制御部２２に電気的に接続されている。具体的には、載置部昇降機構３２の駆動源等が制御部２２に電気的に接続されている。

（産業用ロボットの動作）
図４、図５は、図１に示すロボット１の、収容カセット３に対する搬送対象物２の搬送時の動作を説明するための図である。図６は、図５（Ｂ）に示すハンド５の引出動作後および押込動作前の載置部３０の動作およびアーム７の動作を説明するための概略図である。なお、図４、図５では、収容カセット３の図示を省略しているが、図４では、搬送対象物２の全体が収容カセット３に収容されている状態を図示し、図５では、搬送対象物２の後端部のみが収容カセット３に収容されている状態を図示している。

ロボット１が収容カセット３から搬送対象物２を搬出するときには、ハンド５は、収容カセット３に収容される搬送対象物２を、ハンド６の載置部３０に載置可能な位置まで収容カセット３から引き出す引出動作を行う。引出動作では、ハンド５は、係合部２３が前端部に係合している搬送対象物２を収容カセット３から引き出す。

引出動作では、まず、ハンド５は、図４（Ａ）に示す所定の待機位置から、収容カセット３に収容される搬送対象物２の前端部（手前側の端部）を把持機構２４によって把持可能な位置まで後ろ側（奥側）に移動する第１移動動作を行う（図４（Ｂ）参照）。すなわち、搬送対象物２の前端部を把持機構２４が把持可能な位置までアーム７が伸縮する。第１移動動作後に、ハンド５は、把持機構２４によって搬送対象物２の前端部を把持する把持動作を行う（図４（Ｂ）参照）。すなわち、係合部２３は、引出動作時に、搬送対象物２の手前側の端部に係合する。

把持動作後に、ハンド５は、搬送対象物２の後端部（奥側の端部）が収容カセット３の前端部（手前側の端部）に載っている位置まで前側（手前側）に移動する第２移動動作を行う（図５（Ａ）参照）。すなわち、搬送対象物２の後端部が収容カセット３の前端部に載っている位置までアーム７が伸縮する。第２移動動作が完了すると、図６（Ａ）に示すように、搬送対象物２の後端部がカセット側載置部３ａの前端部に載っている。また、第２移動動作が完了すると、ハンド５による引出動作が完了する。

ハンド６は、ハンド５が第１移動動作を行っているときにハンド６が収容カセット３と干渉しない位置までアーム７に対して回動する第１回動動作を行う（図４（Ｂ）参照）。ハンド６は、第１移動動作前または第１移動動作時に第１回動動作を行う。また、ハンド６は、第２移動動作時または第２移動動作後に載置面３０ａが搬送対象物２の下面よりも下側に下降している状態の載置部３０ａが搬送対象物２の下側に配置される位置までアーム７に対して回動する第２回動動作を行う（図５（Ａ）、（Ｂ）参照）。ハンド６が第２回動動作を行うときには、ガイド部３０ｃの上端（すなわち、ハンド６の上端）が搬送対象物２の下面よりも下側に配置されている。

図６（Ａ）は、第２回動動作が完了したときの状態を示している。第２回動動作が完了したときには、載置部３０は、後端部がカセット側載置部３ａの前端部に載っている状態の搬送対象物２の下側に配置されている。また、第２回動動作が完了したときには、ハンド６は、収容カセット３の前側に配置されている。第２回動動作後、ハンド６は、搬送対象物２の下面に載置面３０ａが接触する位置まで載置部３０を上昇させる載置部上昇動作を行う（図６（Ｂ）参照）。載置部上昇動作前には、第２移動動作が完了している。

載置部上昇動作後に、アーム７は、搬送対象物２の後端部の下面が収容カセット３から浮く位置（具体的には、カセット側載置部３ａの前端部の上面から浮く位置）まで上昇するアーム上昇動作を行う（図６（Ｃ）参照）。このときには、把持機構２４は、搬送対象物２の前端部を把持している。また、アーム７は、アーム上昇動作時またはアーム上昇動作後にハンド５、６を前側に移動させる第１アーム伸縮動作を行う。また、その後、ロボット１は、昇降体９の昇降動作やアーム７の伸縮動作等を行って、収容カセット３から搬出した搬送対象物２を所定位置まで搬送する。このときには、把持機構２４は、搬送対象物２の端部を把持している。

また、ロボット１が収容カセット３に搬送対象物２を搬入するときには、ハンド５は、載置部３０に載置されていた搬送対象物２を収容カセット３に収容される位置まで押し込む押込動作を行う。押込動作では、ハンド５は、把持機構２４が前端部を把持している搬送対象物２を収容カセット３に押し込む。すなわち、係合部２３は、押込動作時に、搬送対象物２の手前側の端部に係合している。

アーム７は、押込動作前に、載置部３０に載置されているとともに把持機構２４によって前端部が把持されている搬送対象物２の後端部が収容カセット３の前側の内部に入る位置までハンド５、６を奥側に移動させる第２アーム伸縮動作を行う（図６（Ｃ）参照）。また、アーム７は、第２アーム伸縮動作時または第２アーム伸縮動作後に搬送対象物２の後端部が収容カセット３の前端部に載る位置（具体的には、カセット側載置部３ａの前端部に載る位置）まで下降するアーム下降動作を行う（図６（Ｂ）参照）。

ハンド６は、アーム下降動作後に、搬送対象物２の下面から載置面３０ａが離れる位置まで載置部３０を下降させる載置部下降動作を行う（図６（Ａ）参照）。また、ハンド６は、載置部下降動作後に、ハンド６がアーム７に対して所定量回動する第３回動動作を行う。第３回動動作では、ハンド６は、ハンド５が後述の第３移動動作を行っているときにハンド６が収容カセット３と干渉しない位置まで回動する（図５（Ａ）、図４（Ｂ）参照）。

押込動作では、ハンド５は、第３回動動作時または第３回動動作後に、搬送対象物２の前端部が収容カセット３の前端部に載る位置まで奥側に移動する第３移動動作を行う。図５（Ａ）、図４（Ｂ）参照）。すなわち、ハンド５は、第３移動動作において、搬送対象物２が収容カセット３に収容される位置まで搬送対象物２を奥側に押し込む。第３移動動作後、ハンド５は、把持機構２４による搬送対象物２の把持状態を解除する。搬送対象物２の把持状態が解除されると、ハンド５による押込動作が完了する。その後、ハンド５、６は、たとえば、前側に移動する。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、搬送対象物２の前端部に係合する係合部２３を有するハンド５は、収容カセット３に収容される搬送対象物２を、ハンド６の載置部３０に載置可能な位置まで収容カセット３から引き出す引出動作と、載置部３０に載置されていた搬送対象物２を収容カセット３に収容される位置まで押し込む押込動作とを行っている。

そのため、本形態では、収容カセット３の奥側までハンド５、６を入れなくても、搬送対象物２の前端部に係合部２３が係合しているハンド５の引出動作によって収容カセット３から引き出された搬送対象物２を載置部３０に載置して収容カセット３から搬送対象物２を搬出することが可能になるとともに、搬送対象物２の前端部に係合部２３が係合しているハンド５の押込動作によって、載置部３０に載置されていた搬送対象物２を収容カセット３に搬入することが可能になる。したがって、本形態では、収容カセット３に収容される搬送対象物２の上下方向の間隔が狭くなっていて、収容カセット３の奥側までハンド５、６を入れることができなくても、収容カセット３からの搬送対象物２の搬出を行うことが可能になるとともに、収容カセット３への搬送対象物２の搬入を行うことが可能になる。

本形態では、係合部２３は、搬送対象物２の端部を把持する把持機構２４を備えており、ハンド５による引出動作時およびハンド５による押込動作時に、搬送対象物２の端部は、把持機構２４によって把持されている。そのため、本形態では、引出動作や押込動作を行うときの搬送対象物２の状態を安定させることが可能になる。また、本形態では、載置部３０に載置された搬送対象物２の搬送時にも把持機構２４によって搬送対象物２の端部が把持されているため、載置部３０に載置された搬送対象物２を搬送するときの搬送対象物２の状態を安定させることが可能になる。

本形態では、載置部３０に、ハンド短辺方向において搬送対象物２の移動を規制するガイド部３０ｃが形成されている。そのため、本形態では、載置部３０に載置された搬送対象物２を搬送するときの搬送対象物２の状態を安定させ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。

上述した形態において、載置部３０に載置される搬送対象物２を把持機構２４によってより安定した状態で把持することができるのであれば、載置部３０にガイド部３０ｃが形成されていなくても良い。また、上述した形態では、搬送対象物２の端部は、上側把持部材２５と下側把持部材２６との２個の把持部材によって上下方向で挟まれることで把持されているが、たとえば、搬送対象物２の短辺の方向の幅が狭い場合には、搬送対象物２の端部は、２個の把持部材によって搬送対象物２の短辺の方向で挟まれることで把持されても良い。

上述した形態において、係合部２３は、把持機構２４を備えていなくても良い。この場合には、たとえば、搬送対象物２の端部に係合穴が形成されるとともに、係合部２３は、この係合穴に挿入されて係合する係合爪を備えている。この場合には、ハンド５による引出動作時および押込動作時に、搬送対象物２の係合穴に係合部２３の係合爪が係合している。また、上述した形態において、ハンド５は、引出動作のみを行っても良いし、押込動作のみを行っても良い。

上述した形態において、アーム７は、第１アーム部１１と第２アーム部１２との２個のアーム部によって構成されていても良い。この場合には、第２アーム部１２の先端側にハンド５、６が回動可能に連結されている。また、この場合には、ロボット１は、たとえば、本体部８を左右方向に移動させる水平移動機構を備えている。また、上述した形態において、搬送対象物２は、長方形以外の形状の平板状に形成されていても良い。たとえば、搬送対象物２は、正方形の平板状に形成されていても良いし、円板状に形成されていても良い。

（本技術の構成）
なお、本技術は以下のような構成を取ることが可能である。
（１）搬送対象物を搬送する産業用ロボットにおいて、
前記搬送対象物の端部に係合する係合部を有する第１ハンドと、前記搬送対象物が載置される載置部を有する第２ハンドと、前記第１ハンドおよび前記第２ハンドが先端側に回動可能に連結されるアームと、前記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、
前記アームは、互いに回動可能な複数のアーム部によって構成される多関節アームであり、
前記第１ハンドは、前記搬送対象物が収容される収容部から前記載置部に載置可能な位置まで前記収容部に収容される前記搬送対象物を引き出す引出動作、および、前記載置部に載置されていた前記搬送対象物を前記収容部に収容される位置まで押し込む押込動作の少なくともいずれか一方を行うことを特徴とする産業用ロボット。
（２）前記アームを伸縮させるアーム駆動機構と、前記アームを昇降させるアーム昇降機構と、前記アームに対して前記第１ハンドを回動させる第１ハンド駆動機構と、前記アームに対して前記第２ハンドを回動させる第２ハンド駆動機構とを備え、
前記第２ハンドは、前記載置部が昇降可能に取り付けられるハンド本体部と、前記ハンド本体部に対して前記載置部を昇降させる載置部昇降機構とを備えることを特徴とする（１）記載の産業用ロボット。
（３）前記係合部は、前記搬送対象物の端部を把持する把持機構を備えることを特徴とする（２）記載の産業用ロボット。
（４）前記第１ハンドは、前記引出動作を行うとともに、前記引出動作時に前記収容部に対して水平方向に直線的に移動し、
前記収容部に対する前記第１ハンドの移動方向における一方側を手前側とし、手前側の反対側を奥側とし、前記載置部の、前記搬送対象物が載置される面を載置面とすると、
前記産業用ロボットは、前記収容部の手前側に配置され、
前記引出動作では、前記第１ハンドは、前記収容部に収容される前記搬送対象物の手前側の端部を前記把持機構によって把持可能な位置まで奥側に移動する第１移動動作と、前記第１移動動作後に前記把持機構によって前記搬送対象物の手前側の端部を把持する把持動作と、前記把持動作後に前記搬送対象物の奥側の端部が前記収容部の手前側の端部に載っている位置まで手前側に移動する第２移動動作とを行い、
前記第２ハンドは、前記第１ハンドが前記第１移動動作を行っているときに前記第２ハンドが前記収容部と干渉しない位置まで前記アームに対して回動する第１回動動作と、前記第２移動動作時または前記第２移動動作後に前記載置面が前記搬送対象物の下面よりも下側に下降している状態の前記載置部が前記搬送対象物の下側に配置される位置まで前記アームに対して回動する第２回動動作と、前記第２回動動作後に前記搬送対象物の下面に前記載置面が接触する位置まで前記載置部を上昇させる載置部上昇動作とを行い、
前記アームは、前記載置部上昇動作後に前記搬送対象物の奥側の端部の下面が前記収容部から浮く位置まで上昇するアーム上昇動作と、前記アーム上昇動作時または前記アーム上昇動作後に前記第１ハンドおよび前記第２ハンドを手前側に移動させる第１アーム伸縮動作とを行うことを特徴とする（３）記載の産業用ロボット。
（５）前記第１ハンドは、前記押込動作を行うとともに、前記押込動作時に前記収容部に対して水平方向に直線的に移動し、
前記収容部に対する前記第１ハンドの移動方向における一方側を手前側とし、手前側の反対側を奥側とし、前記載置部の、前記搬送対象物が載置される面を載置面とすると、
前記産業用ロボットは、前記収容部の手前側に配置され、
前記アームは、前記押込動作前に、前記載置部に載置されているとともに前記把持機構によって手前側の端部が把持されている前記搬送対象物の奥側の端部が前記収容部の手前側の内部に入る位置まで前記第１ハンドおよび前記第２ハンドを奥側に移動させる第２アーム伸縮動作と、前記第２アーム伸縮動作時または前記第２アーム伸縮動作後に前記搬送対象物の奥側の端部が前記収容部の手前側の端部に載る位置まで下降するアーム下降動作とを行い、
前記第２ハンドは、前記アーム下降動作後に前記搬送対象物の下面から前記載置面が離れる位置まで前記載置部を下降させる載置部下降動作と、前記載置部下降動作後に前記第２ハンドが前記アームに対して所定量回動する第３回動動作とを行い、
前記押込動作では、前記第１ハンドは、前記第３回動動作時または前記第３回動動作後に前記搬送対象物の手前側の端部が前記収容部の手前側の端部に載る位置まで奥側に移動する第３移動動作を行い、
前記第３回動動作では、前記第２ハンドは、前記第１ハンドが前記第３移動動作を行っているときに前記第２ハンドが前記収容部と干渉しない位置まで回動することを特徴とする（３）または（４）記載の産業用ロボット。
（６）前記アームは、前記アーム部として、基端側が前記本体部に回動可能に連結される第１アーム部と、前記第１アーム部の先端側に基端側が回動可能に連結される第２アーム部と、前記第２アーム部の先端側に基端側が回動可能に連結されるとともに先端側に前記第１ハンドおよび前記第２ハンドが回動可能に連結される第３アーム部とを備えることを特徴とする（１）から（５）のいずれかに記載の産業用ロボット。
（７）前記第１ハンドは、前記引出動作および前記押込動作を行うとともに、前記引出動作時および前記押込動作時に前記収容部に対して水平方向に直線的に移動し、
前記収容部に対する前記第１ハンドの移動方向と上下方向とに直交する方向を第１方向とすると、
前記載置部には、少なくとも前記引出動作直後および前記押込動作直前に前記第１方向において前記搬送対象物の移動を規制するガイド部が形成されていることを特徴とする（１）から（６）のいずれかに記載の産業用ロボット。

１ ロボット（産業用ロボット）
２ 搬送対象物
３ 収容カセット（収容部）
５ ハンド（第１ハンド）
６ ハンド（第２ハンド）
７ アーム
８ 本体部
１１ 第１アーム部（アーム部）
１２ 第２アーム部（アーム部）
１３ 第３アーム部（アーム部）
１６ ハンド駆動機構（第１ハンド駆動機構）
１７ ハンド駆動機構（第２ハンド駆動機構）
２０ アーム駆動機構
２１ アーム昇降機構
２３ 係合部
２４ 把持機構
３０ 載置部
３０ａ 載置面
３０ｃ ガイド部
３１ ハンド本体部
３２ 載置部昇降機構
Ｘ 収容部に対する第１ハンドの移動方向
Ｘ１ 手前側
Ｘ２ 奥側
Ｙ 第１方向

Claims (7)

1. 搬送対象物を搬送する産業用ロボットにおいて、
   前記搬送対象物の端部に係合する係合部を有する第１ハンドと、前記搬送対象物が載置される載置部を有する第２ハンドと、前記第１ハンドおよび前記第２ハンドが先端側に回動可能に連結されるアームと、前記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、
   前記アームは、互いに回動可能な複数のアーム部によって構成される多関節アームであり、
   前記第１ハンドは、前記搬送対象物が収容される収容部から前記載置部に載置可能な位置まで前記収容部に収容される前記搬送対象物を引き出す引出動作、および、前記載置部に載置されていた前記搬送対象物を前記収容部に収容される位置まで押し込む押込動作の少なくともいずれか一方を行うことを特徴とする産業用ロボット。
2. 前記アームを伸縮させるアーム駆動機構と、前記アームを昇降させるアーム昇降機構と、前記アームに対して前記第１ハンドを回動させる第１ハンド駆動機構と、前記アームに対して前記第２ハンドを回動させる第２ハンド駆動機構とを備え、
   前記第２ハンドは、前記載置部が昇降可能に取り付けられるハンド本体部と、前記ハンド本体部に対して前記載置部を昇降させる載置部昇降機構とを備えることを特徴とする請求項１記載の産業用ロボット。
3. 前記係合部は、前記搬送対象物の端部を把持する把持機構を備えることを特徴とする請求項２記載の産業用ロボット。
4. 前記第１ハンドは、前記引出動作を行うとともに、前記引出動作時に前記収容部に対して水平方向に直線的に移動し、
   前記収容部に対する前記第１ハンドの移動方向における一方側を手前側とし、手前側の反対側を奥側とし、前記載置部の、前記搬送対象物が載置される面を載置面とすると、
   前記産業用ロボットは、前記収容部の手前側に配置され、
   前記引出動作では、前記第１ハンドは、前記収容部に収容される前記搬送対象物の手前側の端部を前記把持機構によって把持可能な位置まで奥側に移動する第１移動動作と、前記第１移動動作後に前記把持機構によって前記搬送対象物の手前側の端部を把持する把持動作と、前記把持動作後に前記搬送対象物の奥側の端部が前記収容部の手前側の端部に載っている位置まで手前側に移動する第２移動動作とを行い、
   前記第２ハンドは、前記第１ハンドが前記第１移動動作を行っているときに前記第２ハンドが前記収容部と干渉しない位置まで前記アームに対して回動する第１回動動作と、前記第２移動動作時または前記第２移動動作後に前記載置面が前記搬送対象物の下面よりも下側に下降している状態の前記載置部が前記搬送対象物の下側に配置される位置まで前記アームに対して回動する第２回動動作と、前記第２回動動作後に前記搬送対象物の下面に前記載置面が接触する位置まで前記載置部を上昇させる載置部上昇動作とを行い、
   前記アームは、前記載置部上昇動作後に前記搬送対象物の奥側の端部の下面が前記収容部から浮く位置まで上昇するアーム上昇動作と、前記アーム上昇動作時または前記アーム上昇動作後に前記第１ハンドおよび前記第２ハンドを手前側に移動させる第１アーム伸縮動作とを行うことを特徴とする請求項３記載の産業用ロボット。
5. 前記第１ハンドは、前記押込動作を行うとともに、前記押込動作時に前記収容部に対して水平方向に直線的に移動し、
   前記収容部に対する前記第１ハンドの移動方向における一方側を手前側とし、手前側の反対側を奥側とし、前記載置部の、前記搬送対象物が載置される面を載置面とすると、
   前記産業用ロボットは、前記収容部の手前側に配置され、
   前記アームは、前記押込動作前に、前記載置部に載置されているとともに前記把持機構によって手前側の端部が把持されている前記搬送対象物の奥側の端部が前記収容部の手前側の内部に入る位置まで前記第１ハンドおよび前記第２ハンドを奥側に移動させる第２アーム伸縮動作と、前記第２アーム伸縮動作時または前記第２アーム伸縮動作後に前記搬送対象物の奥側の端部が前記収容部の手前側の端部に載る位置まで下降するアーム下降動作とを行い、
   前記第２ハンドは、前記アーム下降動作後に前記搬送対象物の下面から前記載置面が離れる位置まで前記載置部を下降させる載置部下降動作と、前記載置部下降動作後に前記第２ハンドが前記アームに対して所定量回動する第３回動動作とを行い、
   前記押込動作では、前記第１ハンドは、前記第３回動動作時または前記第３回動動作後に前記搬送対象物の手前側の端部が前記収容部の手前側の端部に載る位置まで奥側に移動する第３移動動作を行い、
   前記第３回動動作では、前記第２ハンドは、前記第１ハンドが前記第３移動動作を行っているときに前記第２ハンドが前記収容部と干渉しない位置まで回動することを特徴とする請求項３記載の産業用ロボット。
6. 前記アームは、前記アーム部として、基端側が前記本体部に回動可能に連結される第１アーム部と、前記第１アーム部の先端側に基端側が回動可能に連結される第２アーム部と、前記第２アーム部の先端側に基端側が回動可能に連結されるとともに先端側に前記第１ハンドおよび前記第２ハンドが回動可能に連結される第３アーム部とを備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の産業用ロボット。
7. 前記第１ハンドは、前記引出動作および前記押込動作を行うとともに、前記引出動作時および前記押込動作時に前記収容部に対して水平方向に直線的に移動し、
   前記収容部に対する前記第１ハンドの移動方向と上下方向とに直交する方向を第１方向とすると、
   前記載置部には、少なくとも前記引出動作直後および前記押込動作直前に前記第１方向において前記搬送対象物の移動を規制するガイド部が形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の産業用ロボット。

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