JP3973048B2 - Double arm robot - Google Patents
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Description
本発明はロボットに関する。さらに詳述すると、本発明は、ワークの取り出し及び供給を行なうダブルアーム型ロボットに関するものである。 The present invention relates to a robot. More specifically, the present invention relates to a double arm type robot for taking out and supplying a workpiece.
従来、液晶用のガラス基板や半導体ウェハ等の薄板状のワークをストッカから取り出す、またワークをストッカに供給するために、例えば図5から図7に示すダブルアーム型ロボットが利用されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a double-arm robot shown in FIGS. 5 to 7 is used to take out a thin plate-like work such as a glass substrate for liquid crystal or a semiconductor wafer from a stocker and supply the work to the stocker.
ダブルアーム型ロボット100には、アーム101の先端に設けられるハンド部113以外が同一平面上にあるように、二つのアーム101が左右対称に設けられている。
In the
アーム101は、第一アーム111(以下、上腕111と呼ぶ)と、上腕111と連結される第二アーム112(以下、前腕112と呼ぶ)と、前腕112と連結されワーク109を保持するハンド部113とを備える。
The
そして、上腕111の基端は基台102の駆動軸に連結されて、回動可能な関節部114(以下、肩関節部114と呼ぶ)を構成する。また、上腕111の先端と前腕112の基端とが駆動軸を介して連結されて、回動可能な関節部115(以下、肘関節部115と呼ぶ)を構成する。また、前腕112の先端とハンド部113の基部であるコラム117a,117bそれぞれが駆動軸を介して連結されて、回動可能な関節部116(以下、ハンド関節部116と呼ぶ)を構成する。
The base end of the upper arm 111 is connected to the drive shaft of the
アーム101は、図示しない回転駆動源により肩関節部114と肘関節部115とハンド関節部116とを回動させて、ハンド部113を図中矢印X方向、即ちワーク取り出し・供給方向に移動させる。この際、アーム101では、その機構上、ハンド部113が一方向を向いて、上腕111と前腕112とを伸ばしきった伸長位置と、上腕111と前腕112とを折り畳んだ状態とした縮み位置との間を直線移動するようにしている。かかる機構は、例えば、各関節部114,115,116に各々タイミングプーリを備えて、タイミングプーリ間をタイミングベルトで連結し、各関節部114,115,116が所定の回転を行なうように構成されるものである。
The
また、一方のコラム117aはコの字形状とされ、2つのハンド部113の間に上下スペースを生じるようにし、両アーム101が縮んだ際には、コの字型コラム117aの空間部に他方のコラム117b(ハンド部113)が入るようにして、2つのハンド部113が接触することがないようにしている。また、基台102の上部103は回動可能に設けられ、ダブルアーム型ロボット100を旋回して向きを変えることができるようにしている。ここで、図5中の2点鎖線の円106は、基台上部103の回動によるワーク109の角部の軌跡を表しており、ダブルアーム型ロボット100の旋回に際して要するスペースを表している。また、基台102は、回動軸105により基台上部103が基台下部104に対して図中矢印Zで示す上下方向に移動可能であるように多段テレスピック構造で設けられ、アーム101の高さを調整可能としている。
Also, one
このダブルアーム型ロボット100によれば、アーム101によりハンド部113が矢印X方向に移動して、ワーク109をストッカから取り出す、またワーク109をストッカに供給することができ、一方のアーム101を供給用、他方を取り出し用とし、ワーク109の供給動作と別のワーク109の取り出し動作とを同時に行うことを可能としている。また、液晶用のガラス基板等のワーク109は塵埃を避ける必要があるため、ダブルアーム型ロボット100の作業は全てクリーンルーム内で行われる。
According to this double
しかしながら、従来のダブルアーム型ロボット100では、両アーム101が縮んだ際に両肘関節部115が左右対称に突出して、ダブルアーム型ロボット100の旋回半径、即ち円106で示す旋回に要する領域が大きくなってしまうという問題がある。さらに、2つのハンド部113が接触することがないようにコの字型コラム117aが基台上部103の旋回中心の外側に向かって突出しており、ダブルアーム型ロボット100の旋回半径が更に大きなものとなってしまう。また、コの字型コラム117aの重量は大きく、ダブルアーム型ロボット100が大型化してしまうという問題がある。
However, in the conventional double
これらに対し、他の装置にぶつかることがないようにダブルアーム型ロボット100の周囲に十分なスペースを設ける必要が生じ、その分だけ大型のクリーンルームとそれに付帯する浄化設備等の大型化が必要となりコスト高となる。また、クリーンルーム内におけるダブルアーム型ロボットの占有するスペースが大きくなると、レイアウトの自由度を低下させてしまう。
On the other hand, it is necessary to provide a sufficient space around the
ところで、近年の液晶用ガラス基板の大型化により、ガラス板の撓みも大きくなることから、ストッカの各段の間隔(ピッチ)を大きくする必要が生じている。それに伴って、ダブルアーム型ロボット100においても上下方向のストロークを大きくする必要がある。ここで、従来のダブルアーム型ロボット100では、アーム101の縮み動作に伴い両肘関節部115が左右対称に突出するため、設置スペースを考慮すると、アーム101の上下移動のための機構はアーム101の下側に配置する必要がある。しかし、上下移動機構として、従来採用されている多段テレスピック構造では、上下方向のストロークを大きくするほど、複雑大型化してしまう。したがって、生産コストの増大、また上述と同様の占有スペース増大の問題を招くことになる。また、上下移動機構が大きくなりアーム101の最下位置が高くなれば、アーム101の作業可能範囲が制限を受けてその分だけ減少してしまうという問題もある。ここで、クリーンルームの床の一部に凹んだ穴部を設けてダブルアーム型ロボット100を入れ込んで配置することも考えられるが、この場合、ダブルアーム型ロボット100の配置位置が穴部に制限されてしまい、各装置のレイアウトの自由度が低下してしまう。また、ダブルアーム型ロボット100の着脱が困難となりメンテナンスが煩雑になってしまうという問題がある。
By the way, with the recent increase in the size of glass substrates for liquid crystals, the deflection of the glass plate also increases, so that it is necessary to increase the interval (pitch) of each stage of the stocker. Accordingly, it is necessary to increase the vertical stroke in the
そこで、本発明は、旋回半径が小さく、また、装置の大型化・複雑化を伴わない上下移動機構により構成可能なダブルアーム型ロボットを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a double arm type robot that has a small turning radius and can be configured by a vertical movement mechanism that does not increase the size and complexity of the apparatus.
かかる目的を達成するため、請求項1記載の発明は、関節部により回転可能に連結されて回転駆動源による回転力を伝達しハンド部に所望の動作をさせるアームを二組備えたダブルアーム型ロボットにおいて、前記二組のアームがその基端の関節部を介して取り付けられると共に、互いに上下に異なる高さで前記コラムに配置された第1及び第2の支持部材と該第1及び第2の支持部材を上下方向へ移動可能に保持するコラムとからなる移動部材と、前記移動部材が取り付けられる旋回可能な台座部とを備え、前記ハンド部は前記第1及び第2の支持部材の移動方向及び前記支持部材が前記コラムから延びる方向に関して直交する方向であって、前記アームを伸ばしきった伸長位置と前記アームを折り畳み前記ハンドを引き込んだ縮み位置との間を移動するようになされ、前記コラムは、前記台座部が旋回するときの前記台座部の旋回中心に関して、前記第1及び第2の支持部材に前記アームの前記基端の関節部の回転中心軸よりも外側を旋回するように配置されるとともに、前記アームの前記基端の関節部は、前記支持部材の前記コラムに取り付けられている側とは反対の自由端である先端部に、前記二組のアームを挟んで配置され、前記ハンド部はワークを載置して前記伸長位置と前記縮み位置の間を移動するものであって、前記縮み位置に移動したときに前記ワークを前記二組のアームの前記基端の関節部の間に位置させるようにしている。 In order to achieve this object, the invention according to claim 1 is a double arm type comprising two sets of arms that are rotatably connected by a joint portion and transmit a rotational force from a rotational drive source to cause the hand portion to perform a desired operation. in the robot, the with two pairs of arms are attached via the joint portion of the proximal end, the first and second support members and said first and second disposed in said column different heights on top of each other And a pivotable pedestal portion to which the moving member is attached, and the hand portion moves the first and second supporting members. a straight direction orthogonal in respect direction direction and the support member extending from said column, shrinkage and position retracted the hand folding the arm and an extended position in which fully stretched the arm Is adapted to move between the columns, the relative to the rotational center of the base portion, the rotation center of the joint portion of the proximal end of said arm to said first and second support members when said base portion to pivot The base joint portion of the arm is disposed so as to pivot outward from the shaft , and a distal end portion that is a free end opposite to a side attached to the column of the support member, The hand unit is placed between two sets of arms, and the hand unit is placed between the extended position and the retracted position by placing the work, and when the hand moves to the contracted position, the work is moved to the second position. It is made to position between the joint parts of the base end of a pair of arms .
請求項2記載の発明は、請求項1載のダブルアーム型ロボットにおいて、アームを縮み位置に移動したとき、ハンド部が基端の関節部の間に位置し、ハンド部により保持されるワークの中心が台座の回転中心と一致するようにしたものであります。 According to a second aspect of the invention, in the double-arm robot of the mounting according to claim 1, when moving to the position shrinkage arm, hand portion is positioned between the joint of the proximal end, the workpiece held by the hand section The center matches the center of rotation of the pedestal.
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載のダブルアーム型ロボットにおいて、2組のアームは縮み位置に移動するに際し、肘関節部がハンド部の移動方向の側方で且つ互いに同方向に突出するようにしている。 According to a third aspect of the present invention, in the double arm type robot according to the first or second aspect , when the two arms move to the retracted position, the elbow joints are lateral to the moving direction of the hand part and are in the same direction. To protrude.
請求項4記載の発明は、請求項1から3のいずれか1つに記載のダブルアーム型ロボットにおいて、アームの基端の関節部の回転中心軸は、台座部の旋回中心軸から、二組のアームの伸縮方向と直交する方向で偏心させ、二組のアームの伸縮動作に伴い移動するアーム基端の関節部以外の関節部の位置を旋回中心軸に近づけるものであります。 According to a fourth aspect of the present invention, in the double arm type robot according to any one of the first to third aspects, the rotation center axis of the joint portion at the base end of the arm is set in two sets from the turning center axis of the pedestal portion. The arm is eccentric in the direction perpendicular to the expansion and contraction direction of the arm, and the joints other than the joint at the base end of the arm that moves with the expansion and contraction of the two arms are moved closer to the pivot axis.
請求項5記載の発明は、請求項1から4のいずれか1つに記載のダブルアーム型ロボットにおいて、二組のアームは、第1と第2の支持部材の間に配置されるものであります。
The invention according to
請求項6記載の発明は、請求項1から5のいずれか1つに記載のダブルアーム型ロボットにおいて、二組のアームは、支持部材の間に互いに干渉することなく上下方向に対称に配置されるものであります。 According to a sixth aspect of the present invention, in the double arm type robot according to any one of the first to fifth aspects, the two arms are arranged symmetrically in the vertical direction between the support members without interfering with each other. It is a thing.
請求項7記載の発明は、請求項1から6のいずれか1つに記載のダブルアーム型ロボットにおいて、二組のアームの基端の関節部の回転中心軸が同軸方向に重なるように取り付けられるものであります。 According to a seventh aspect of the present invention, in the double arm type robot according to any one of the first to sixth aspects, the rotation center axes of the joint portions at the base ends of the two arms are attached so as to overlap in a coaxial direction. It is a thing.
請求項8記載の発明は、請求項1から7のいずれか1つに記載のダブルアーム型ロボットにおいて、二組のアームがそれぞれ対面するように配置されている。
The invention according to
請求項9記載の発明は、請求項1から7のいずれか1つに記載のダブルアーム型ロボットにおいて、二組のアームの基端の関節部の回転中心軸が同軸に重ならないものであります。
The invention according to
請求項10記載の発明は、請求項1から9のいずれか1つに記載のダブルアーム型ロボットにおいて、二組のアームは複数の関節部を有する水平多関節型ロボットであることを特徴とする。 A tenth aspect of the present invention is the double-arm robot according to any one of the first to ninth aspects, wherein the two arms are horizontal articulated robots having a plurality of joint portions. .
以上の説明より明らかなように、請求項1記載のダブルアーム型ロボットによると、コラムに沿って昇降可能な一体若しくは別体の第1及び第2の支持部材を介して二組のアームを互いに上下に異なる高さで支持し、旋回台の旋回によりアームの向きを変更できるので、ワーク搬送の上下方向、特に下側の領域を拡大でき、ワークの収納領域を下側に拡充できる。即ち、アームの最下位置を下げることが可能になり、ダブルアーム型ロボットのハンドリングできる高さが下がり、アームの作業可能範囲を広げることができる。このように構成されたダブルアーム型ロボットは、多段テレスピック構造等で上下移動機構を構成する場合に比して、機構を複雑化・大型化することなく上下移動方向のストロークを大きくできる。 As apparent from the above description, according to the double arm type robot according to claim 1, the two arms are connected to each other via the first and second supporting members which are integrally or separately movable up and down along the column. Supporting at different heights up and down, and changing the direction of the arm by turning the swivel, it is possible to expand the vertical direction of workpiece transfer, particularly the lower area, and to expand the work storage area downward. That is, the lowest position of the arm can be lowered, the height at which the double arm type robot can be handled is lowered, and the workable range of the arm can be expanded. The double-arm robot configured as described above can increase the stroke in the vertical movement direction without making the mechanism complicated and large as compared with the case where the vertical movement mechanism is configured with a multi-stage telescopic structure or the like.
さらに、ロボットの旋回半径に関してコラムの旋回領域の内側にアーム基端の関節部を位置させるようにオフセットさせているので、アームの基端の肩関節の回転中心からコラムまでの支持部材の長さにコラムの厚み寸法分を加えた長さにほぼ対応する分のロボットの旋回作動領域を小さくすることができる。つまり、ロボットが旋回する際に、コラム旋回領域の内側に折り畳んだ状態のアームが旋回する領域を確保できますので、ロボット作動領域の省スペース化ができます。 Furthermore, since the joint radius at the base end of the arm is offset so that the pivot radius of the robot is positioned inside the swivel area of the column, the length of the support member from the rotation center of the shoulder joint at the base end of the arm to the column In addition, it is possible to reduce the swivel operation area of the robot that substantially corresponds to the length of the column plus the thickness dimension. In other words, when the robot turns, it is possible to secure an area where the arm that is folded inside the column turning area can be swiveled, thus saving space in the robot operating area.
これら本発明特有の効果である「ワーク収納領域の拡充」と「ロボット作動領域の減容化」によって、高価なクリーンルームや工場スペースの利用効率を大幅に高める、換言すればクリーンルーム並びにそれに付帯する浄化設備等の小型化を可能とし、レイアウトの自由度を高めることができる。 These effects unique to the present invention, “expansion of work storage area” and “volume reduction of robot operation area”, greatly increase the utilization efficiency of expensive clean rooms and factory spaces, in other words, clean rooms and associated purification. It is possible to reduce the size of facilities and the like, and increase the degree of freedom in layout.
さらに、本発明によると、コラムから離れた位置(支持部材のコラム側とは反対の端部、つまり自由端である先端部)にアームの基端の関節部を設けたので、上下の基端関節部の間に基板(ワーク)を引き込む動作(縮み動作)において、旋回半径に関してコラムよりも内側にワークの縁の移動軌跡が配置されることによりワークとコラムが干渉してワークが壊れることない。また、移動部材(移動機構)がアームの伸縮方向の側部に位置する構成であってもロボット作動領域を省スペース化することができる。即ち、アームの基端以外の位置の関節部の移動軌跡が上下移動機構が配置される側面と逆の側面にあるようにすることで、上下移動機構をアームの側面に配置しても設置スペースを大きく占めることがない。 Furthermore, according to the present invention, since the joint portion of the base end of the arm is provided at a position away from the column (the end opposite to the column side of the support member, that is, the free end ), the upper and lower base ends In the operation of retracting the substrate (work) between the joints (shrinking operation), the work trajectory of the edge of the work is placed inside the column with respect to the turning radius so that the work and the column do not interfere with each other and the work is not broken. . Further, even if the moving member (moving mechanism) is positioned on the side of the arm in the expansion / contraction direction, the robot operation area can be saved. That is, by setting the movement trajectory of the joint portion at a position other than the base end of the arm on the side surface opposite to the side surface on which the vertical movement mechanism is arranged, the installation space can be obtained even if the vertical movement mechanism is arranged on the side surface of the arm. Does not dominate.
また、請求項1記載の発明によると、ハンド部の高さを互いに変えるためのコの字型コラムを設ける必要がなくなるので、その分だけ旋回半径の径方向外側への突出物が減少し、さらに旋回半径を小さくできる。しかも、支持部材がコラムに対し異なる高さで設置されているために、アームを縮め位置に引き込んだ際にアームの基端の関節部即ち肩関節部の間にハンド部を収容させて旋回中心近傍にハンド部ひいてはワークを配置することができるので、旋回半径の最小化を可能とする。更には、コの字型コラムが削減できる分だけハンド部の重量を軽減できる。 In addition, according to the invention described in claim 1, since it is not necessary to provide a U-shaped column for changing the height of the hand portion to each other, the protrusion to the radially outer side of the turning radius is reduced accordingly, Furthermore, the turning radius can be reduced. Moreover, since the support members are installed at different heights with respect to the column, when the arm is retracted to the retracted position, the hand portion is accommodated between the joint portion of the base end of the arm, that is, the shoulder joint portion, so Since the hand part and thus the workpiece can be arranged in the vicinity, the turning radius can be minimized. Furthermore, the weight of the hand portion can be reduced by the amount that the U-shaped column can be reduced.
また、請求項2記載の発明によると、ワークの角部の軌跡が最小となるため、ダブルアーム型ロボットの旋回半径をこれ以上小さくできない最小半径、即ち、図2中の2点鎖線で示す円の範囲内に旋回半径が収まる。 According to the second aspect of the present invention, since the locus of the corner of the workpiece is minimized, the turning radius of the double arm robot cannot be further reduced, that is, a circle indicated by a two-dot chain line in FIG. The turning radius is within the range.
また、請求項3記載の発明によると、アームが縮んだときの張り出し量が左右に対称に張り出す従来の構造のものに比べて片方だけに二組のアームが張り出すため、その分だけロボット旋回時の旋回半径を小さくすることができる。また、二組のアームが同方向に突出するため、肘関節部4が突出しない側部にコラム配置することができる。
Further, according to the invention described in
また、請求項4記載の発明によると、ロボット全体の旋回中心となる台座部の回転中心あるいはその近傍を通ってハンド部を伸縮動作させうるので、旋回半径を小さくすることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, since the hand portion can be extended and contracted through or around the rotation center of the pedestal portion serving as the turning center of the entire robot, the turning radius can be reduced.
また、請求項5記載の発明によると、アームを縮め位置に引き込んだ際にアームの基端の関節部即ち肩関節部の間にハンド部を収容させて旋回中心近傍にハンド部ひいてはワークを配置することができるので、旋回半径の最小化を可能とする。 According to the fifth aspect of the present invention, when the arm is retracted to the contracted position, the hand portion is accommodated between the joint portion at the base end of the arm, that is, the shoulder joint portion, and the hand portion and the work are arranged in the vicinity of the turning center. Therefore, it is possible to minimize the turning radius.
また、請求項6記載の発明によると、二組のアームを、互いに接触することがないようにかつ接近させて配置することが可能になり、ワークの供給動作と別のワークの取り出し動作とを効率良く行うことができる。
According to the invention described in
また、請求項7記載の発明によると、二組のアームが互いに干渉することなく、同軸に肩関節部の回転中心軸を配置することで、更に旋回半径を小さくできる。 According to the seventh aspect of the present invention, the turning radius can be further reduced by arranging the rotation center axis of the shoulder joint portion coaxially without the two arms interfering with each other.
また、請求項8記載の発明によると、二組のアームを互いに接触することなくかつ接近させて配置することが可能になり、ワークの供給動作と別のワークの取り出し動作とを効率良く行うことができる。 According to the eighth aspect of the present invention, the two arms can be arranged close to each other without being brought into contact with each other, and the workpiece supply operation and another workpiece removal operation can be efficiently performed. Can do.
また、請求項9記載の発明によると、二組のアームの基端の関節部の回転中心軸は、同軸でなくとも、上下に配置されているだけでその重なり分だけ旋回時におけるアームの突出量を少なくして旋回半径を小さくし、ロボットの占有スペースを減らすことに十分寄与できる。 According to the ninth aspect of the present invention, the rotation center axes of the joint portions at the base ends of the two sets of arms are not arranged on the same axis but are arranged vertically so that the protrusion of the arms during the turning is equivalent to the overlap. By reducing the amount, the turning radius can be reduced, and it can contribute sufficiently to reduce the space occupied by the robot.
また、請求項10記載の発明によると、水平多関節型ロボットの小型化、省スペース化を実現できる。
According to the invention described in
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail based on an example of an embodiment shown in the drawings.
図1から図4に、本発明のダブルアーム型ロボットの一実施形態を示す。このダブルアーム型ロボット1は、関節部3,4,5により回転可能に連結されて回転駆動源による回転力を伝達し所望の動作をさせるアーム2を二組備えてなるもので、二組のアーム2に設けられる基端の関節部3の回転中心軸を上下(または軸方向)に配置するように構成されている。
1 to 4 show an embodiment of a double arm type robot of the present invention. This double arm type robot 1 includes two sets of
ダブルアーム型ロボット1は、二組のアーム2を備え、一方のアーム駆動型装置2を供給用、他方を取り出し用とし、ワーク9の供給動作と別のワーク9の取り出し動作とを同時に行うことを可能としている。
The double arm type robot 1 includes two sets of
また、本実施形態のダブルアーム型ロボット1は、アーム2によりワーク9を保持するハンド部8は図中矢印Xで示すワーク9の取り出し・供給方向に直線移動可能であるように構成される。尚、本明細書では、説明の便宜上、ハンド部8の移動平面と直交する図中矢印Zで示す方向を上下方向とし、図中矢印Z方向を上側とする。
Further, the double arm type robot 1 of the present embodiment is configured such that the
ダブルアーム型ロボット1は、アーム2が設けられている支持部材10(以下、スライダ10と呼ぶ)を上下に移動させる移動部材11(以下、上下移動機構11と呼ぶ)を備えて、アーム2の上下位置を調整可能としている。また、上下移動機構11の台座13は回動可能に設けられ、ダブルアーム型ロボット1を旋回して向きを変えられるようにしている。さらに、本実施形態のダブルアーム型ロボット1では、図中矢印Yで示す方向、即ちハンド部8の移動方向とスライダ10の上下移動方向とのそれぞれに直交する方向に、台座13を基台14に対して移動可能に設けて上下移動機構11の位置を調整可能としている。
The double arm robot 1 includes a moving member 11 (hereinafter referred to as a vertical movement mechanism 11) that moves a support member 10 (hereinafter referred to as a slider 10) provided with an
ダブルアーム型ロボット1に備えられる二組のアーム2は、例えば、複数の関節部を有するものであり、即ちダブルアーム型ロボット1は、水平多関節型ロボットとして構成される。本実施形態でのアーム2は、第一アーム6(以下、上腕6と呼ぶ)と、上腕6と連結される第二アーム7(以下、前腕7と呼ぶ)と、前腕7と連結されワーク9を保持するハンド部8とを備える。
The two
上腕6の基端は、スライダ10に駆動軸を介して連結されて、回動可能な関節部3(以下、肩関節部3と呼ぶ)を構成する。この肩関節部3がアーム2の基端の関節部3となる。また、上腕6の先端と前腕7の基端とが駆動軸を介して連結されて、回動可能な関節部4(以下、肘関節部4と呼ぶ)を構成する。また、前腕7の先端とハンド部8とが駆動軸を介して連結されて、回動可能な関節部5(以下、ハンド関節部5と呼ぶ)を構成する。
The base end of the
アーム2は、図示しない回転駆動源により肩関節部3と肘関節部4とハンド関節部5とを回動させて、ハンド部8をワーク取り出し・供給方向に移動させる。この際、アーム2では、その機構上、ハンド部8が一方向を向いて、上腕6と前腕7とを伸ばしきった伸長位置と、上腕6と前腕7とを折り畳んだ状態とした縮み位置との間を直線移動するように、伸縮動作を行なう。かかる機構は、ここでは詳述しないが、各関節部3,4,5に各々タイミングプーリを備えて、タイミングプーリ間をタイミングベルトで連結し、各関節部3,4,5が所定の回転を行なうように構成する従来在るものを利用することができる。なお、各関節部3,4,5にグリスだまりやラビリンスシールを施し、グリスが漏れることがない様にして、アーム2のクリーン度を高めるようにすることが望ましい。
The
ここで、本実施形態のダブルアーム型ロボット1では、アーム2の縮み位置において、ハンド部8により保持されるワーク9の中心が、台座13の回転中心と一致するものとなるように設計されている。図2中の2点鎖線の円15は、ワーク9の角部の軌跡を表すとともに、台座2を回動させる際にダブルアーム型ロボット1の周囲に必要となる最小限領域を示すものである。
Here, in the double arm type robot 1 of the present embodiment, the center of the
二組のアーム2は、互いに干渉することがないように、上下方向に対面するように各々スライダ10に配置される。即ち、二組のアーム2は、肩関節部3の回転中心軸が同軸上であるように上下対称に配置される。これにより、二組のアーム2を、互いに接触することないように、かつ接近させて配置することが可能になり、ワークの供給動作と別のワークの取り出し動作とを効率良く行うことができる。また本構成では、従来のように、一方のアーム2に接触防止用のコの字型コラムを設ける必要はない。
The two
また、二組のアーム2は、アーム2が縮み位置に移動するに際して肘関節部4がハンド部8の移動方向の側方に突出する方向を同方向となるようにしている。このため、従来のように両肘関節部4が左右対称に突出することはない。
In addition, the two
さらに、二組のアーム2をスライダ10に取り付ける位置を、肩関節部3の回転中心が、台座13の回転中心の偏心位置で肘関節部4と反対側かつワーク9の取り出し・供給方向と直交する方向にあるようにオフセットしている。これにより、ハンド部8が縮み位置にある場合においても、台座2を回動させる際にダブルアーム型ロボット1の周囲に必要となる最小領域円15から肘関節部4やハンド部8が突出することがないようにしている。
Further, the position at which the two
上下移動機構11は、ワーク9の取り出し・供給方向、即ちアーム2の伸縮方向の側部に位置しており、例えば、スライダ10をコラム12の側面でスライド移動させるように構成される。従来は、二組のアーム2が左右対称に設けられていたため、設置スペースを考慮すると、上下移動機構11は二組のアーム2の下側に配置する必要があった。これに対し本発明のダブルアーム型ロボット1では、二組のアーム2を上下対称に重ねて配置し、ハンド部8が縮み位置に移動するに際して肘関節部4が突出する方向を同方向となるようにしているので、アーム2の肘関節部4が突出しない側部に上下移動機構11を配置することができる。
The vertical movement mechanism 11 is located on the side of the
このように構成されたダブルアーム型ロボット1によれば、二組のアーム2によりハンド部8を図中X方向に伸縮させ、また必要に応じて、上下移動機構11によりアーム2に図中Z方向の上下位置を調整し、また台座13の回動により旋回し、さらに図中Y方向の位置を調整して、ワーク9の供給作業及びワーク9の取り出し作業を適格かつ効率良く行うことができることはもちろんのこと、さらに以下のようにダブルアーム型ロボット1の占有スペースを小さくして構成することが可能である。
According to the double arm type robot 1 configured as described above, the
即ち、二組のアーム2は上下対称に配置されており、基端の肩関節部3の回転中心軸が同軸上に配置されて、さらにハンド部8が縮み位置に移動するに際して肘関節部4が突出する方向を同方向となるようにしているので、従来のように両肘関節部4が対称に突出することはない。したがって、ダブルアーム型ロボット1の旋回半径は従来に比して小さくなり、ダブルアーム型ロボットの占有スペースを減らすことができる。
That is, the two
また、二組のアーム2は、上下対称に配置されており、互いに干渉することがないため、一方のアーム2に重量の大きい従来のコの字型コラムを設ける必要はない。このため、ダブルアーム型ロボット1の小型化が可能となる。
Further, since the two sets of
さらに、肩関節部3の回転中心と台座13の回転中心とをオフセットすることで台座2を回動させる際にダブルアーム型ロボット1の周囲に必要となる最小領域円15から肘関節部4やハンド部8が突出することがないようにして、ダブルアーム型ロボット1の旋回半径を小さくすることができる。
Further, when the
さらに、上下移動機構11がアーム2の伸縮方向の側部に位置しているので、アーム2の最下位置を下げることが可能になり、ダブルアーム型ロボット1のハンドリングできる高さが下がり、アーム2の作業可能範囲を広げることができる。また、スライダ10をコラム12の側面でスライド移動させるように構成しているので、上下移動方向のストロークを大きく設計する必要があった場合でも、多段テレスピック構造等で上下移動機構11を構成する場合に比して、機構を複雑化・大型化することなく対応することができる。また、二組のアーム2を上下対称に重ねて配置しているので、上下移動機構11をアーム2の側面に配置しても設置スペースを大きく占めることはない。
Further, since the vertical movement mechanism 11 is located on the side of the
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。 The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、上述の本実施形態では、アーム2として図中X方向に伸縮するタイプのものを用いたが、これに限られず、例えば、アーム2を平面上で3自由度を持つタイプとして構成しても良い。なお、二組のアーム2を、基端となる肩間接部3の回転中心軸が同軸となるように、上下に重ねて配置することに限定されない。
For example, in the above-described embodiment, the
また、上下移動機構11は、上述の実施形態のように、コラム12を利用したものに特に限らず、例えば図4に示すように、従来の多段テレスピック構造等で構成された昇降機構16とC形フレーム10’から成る移動部材11としても良い。この場合、C形フレーム10’の上端と下端とにそれぞれアーム2を、肩関節部3の回転中心軸が同軸上であるように、上下方向に対面するように配置する。そして、昇降機構16でC形フレーム10’を昇降自在に支持して、所定のストロークを得るように構成されている。
Further, the vertical movement mechanism 11 is not particularly limited to the one using the
また、台座13を回動可能に固着して、基台14を省くように構成するものとしても良い。
Further, the
また、二組のアーム2は対面させて配置する構成に限られず、同様に構成された二組のアーム2を、基端となる肩関節部3の回転中心軸が同軸上となるようにして、上下に並べて配置するようにしても良い。この場合、二組のアーム2の上下軸方向の間隔は、対面配置する場合に比して大きくなるが、二組のアーム2を構成する部品の共通化を図ることができる。
In addition, the two sets of
また、2以上の複数のアーム2を、基端となる肩関節部3の回転中心軸が同軸上となるようにして、上下に重ねて配置するように構成しても良い。この場合も、2以上の複数アーム2を同一平面上に配置する場合に比して、ロボットの設置スペースを大きくせずに、複数のアーム2を利用して作業の多重度を上げることが可能になる。
Alternatively, the two or
1 ダブルアーム型ロボット
2 アーム
3 肩関節部(基端となる関節部)
4 肘関節部(関節部)
5 ハンド関節部(関節部)
10 スライダ(支持部材)
11 上下移動機構(移動部材)
12 コラム
1 Double-
4 Elbow joint (joint)
5 Hand joint (joint)
10 Slider (support member)
11 Vertical movement mechanism (moving member)
12 columns
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