JP4466785B2 - 移送ロボットおよび移送ロボットの制御方法 - Google Patents
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Description
従来の第1の移送ロボットは、図7に示すようにハンド部材180を紙面と直交する水平方向(X方向:同図中に符号不記入)に移動自在とするハンド部材動作機構108と、このハンド部材動作機構108の全体を移動させるためのリンク機構109とを有している。リンク機構109は、ベース部材190に一端部が連結部193aを介して回転自在に連結された第1のアーム191と、この第1のアーム191の他端部に連結部193bを介して連結された第2のアーム192とを具備しており、かつこの第2のアーム192の他端部には、ハンド部材動作機構108のベース部181が連結部193cを介して回転可能に連結された構造を有している。
しかしながら、できる限り広い領域でハンド部材を移動できるようにし、かつハンド部材を水平および垂直方向に直線的に移動できるようにすることが要求される場合に、従来の第1の移送ロボットでは、第1および第2のアーム191、192を回転させることによってワークをY方向(図7の紙面に直交する方向)およびZ方向に直線的に移動させるが、移動範囲が比較的狭くなっていた。
これを解決するために、第2の従来例が提案されている。図8を用いて第2の従来例について説明する。第2の従来例は、ベース部材201と、リンク機構202と、2つのハンド部材230(230A、230B)を有するハンド部材動作機構203とを具備して構成されている。ベース部材201は、一定の高さを有するボックス状に形成されており、たとえばフロアに固定して設置されている。ただし、後述するように、このベース部材201をY方向に移動自在に設けることもできる。リンク機構202は、第1および第2のアーム221、222と中間アーム223とは、第1から第4の連結部224a〜224dで連結されて構成されている。第1から第4の連結部224a〜224dのそれぞれの軸心C1〜C4の軸線は、いずれも同方向に延びている。第1のアーム221の一端部は、第1の連結部224aを介してベース部材201の一側面の上部に連結されており、軸心C1周りに回転自在である。軸心C1から第1のアーム221の他端部先端までの長さは、フロアから軸心C1までの高さよりも短い寸法とされている。このことにより、第1のアーム221は軸心C1の全周囲にわたって回転自在となっている。中間アーム223の長さは、第1のアーム221と略同一長さである。この中間アーム223は、その一端部が第3の連結部224cを介して第1のアーム221の他端部に連結されていることにより、第1のアーム221に対して軸心C3周りに相対回転自在である。第2のアーム222の長さは、第1のアーム221や中間アーム223よりも短く形成されている。第2のアーム222の一端部が第4の連結部224dを介して中間アーム223の他端部に連結されるように構成され、中間アーム223に対して軸心C4周りに相対回転することができる。第2のアーム222の他端部は、ハンド部材動作機構203のベース部231に第2の連結部224bを介して連結されている。このため、ハンド部材動作機構203は、第2のアーム222に対して軸心C2周りに相対回転することができる。
また、第3の従来例について図9を用いて説明する。第3の従来例は、昇降装置310は、複数のポスト321、322を有するベースユニット312と、ワークを支持するワーク支持ユニット313と、一端がベースユニット312のポスト321、322に連結され、かつ他端がワーク支持ユニット313に連結される屈伸型の複数のアームユニット341、342、343、344を有する昇降機構314とを備える。ワーク上昇時に、ワーク支持ユニット313が複数のポスト321、322よりも高い位置に配され、ワーク下降時に、ワーク支持ユニット313の少なくとも一部が複数のポスト321、322の間に配される。
また、保管されるワークも大型化されることで重量が重くなり、これを移送する移送ロボットは剛性を高める必要があるとともに、万が一、昇降機構が故障した際にワークが落下して損傷することを防止する安全策を備えることが要求されてきている。また、年々、基板の生産数は増えるためにスループットを速くすることが、基板が大型化しても要求されている。
さらに、このようなワークを移送するシステムの環境は周囲のクリーン度を保つ設備を必要としており、大型化する移送ロボットについてもフットプリントを小さくすることが要求されている。
しかしながら、従来の第1の移送ロボットは、第1および第2のアームを回転させることによってワークを水平方向および垂直方向に直線的に移動させることができるが、垂直方向に関して、ハンドとベース部材と干渉するためにベース部材より下面には物理的に下降することができないために昇降範囲が狭くなっていた。また、ストッカ内のワークの位置ずれを補正する手段がないために補正できない問題が生じていた。このような補正する機構を備えると構造が大きくなる、または複雑になるといった問題が生じることになり、適用が困難となっていた。
また、従来の第2の移送ロボットでは、3リンク構成にすることにより可動範囲を広くすることができるようになったが、リンクを駆動する駆動機構が故障した場合、ワークの落下を防止する機構を備えていないので、高価なワークが損傷する問題が生じていた。
また、リンク機構がベース部材に対して外向きに屈曲する構成であるので下降位置では大きな設置面積を必要とすることになり、フットプリントが小さくならない問題が生じていた。また、最下降位置は、ハンドとベース部材が干渉することからベース部材より下面に物理的に下降できないために昇降範囲が狭くなっていた。
また、水平方向に垂直方向の位置を維持したまま移動することができることにより、ストッカ内のワークの横ずれを補正することはできるかもしれないが、補正するのに必要なセンサを備えていないために補正することができない。その他のローリング方向やヨーインク方向の補正することができないために所定の位置に搬送することができないといった問題が生じていた。
また、従来の第3の移送ロボットでは、4本のリンク機構によりワーク搬送部を支持して昇降することから、何れか1本のリンク機構の駆動機構に故障が生じても、ワークを落下させることなく、安全な位置へワークを移送することができる可能性がある。しかしながら、従来の第3の移送ロボットは、リンク機構が外向きに屈曲するために下降位置では大きな設置面を必要とすることになり、フットプリントが小さくならないといった問題が生じていた。また、ワークの取り出し方向に対してピッチング方向に傾かせることができるもののローリング方向、ヨーイング方向や横ずれを補正する機構が備えられていないために所定の位置への位置決めができない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、比較的小さな設置面積に配置でき、上下への昇降範囲が広くできるとともに、安全にワークを移送でき、移送する際に所定の位置へ位置決め可能なように傾き補正が可能な移送ロボットを提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、搬送物を載置するハンド部と、前記ハンド部を回動可能に支持する第2アームと、前記第2アームを回転可能に支持する第1アームと、を少なくとも備え、前記ハンド部が一方向に移動するように前記アームが回転する水平アーム機構と、 前記水平アーム機構を上下に移動させる昇降機構と、を備えた移送ロボットにおいて、 前記昇降機構が、ベースの片側に片側第1関節部で回動可能に支持された片側第1脚部と、前記片側第1脚部に片側第2関節部で回動可能に支持され前記水平アーム機構を支持する片側第2脚部と、を備えた第1リンク機構と、前記ベースの他方側に他方側第1関節部で回動可能に支持された他方側第1脚部と、前記他方側第1脚部に他方側第2関節部で回動可能に支持され前記水平アーム機構を支持する他方側第2脚部と、を備えた第2リンク機構と、を備え、前記片側第1関節部と前記他方側第1関節部と前記片側第2関節部と前記他方側第2関節部のそれぞれの回転軸の方向と前記ハンド部の移動方向とが平行になるよう配置され、前記ハンド部の移動方向から見て、前記片側第2関節部と前記他方側第2関節部が前記第1リンク機構と前記第2リンク機構の内側に互いに張り出すように前記片側第1脚部と前記他方側第1脚部が互いに逆方向に回転しながら、前記ハンド部を前記片側第1関節部と前記他方側第1関節部との間で上下に移動させること、を特徴とするものである。
請求項2に記載の発明は、前記ベースが、前記ベースの一端で上へ延在する片側脚部支持部材と、前記ベースの他端で上へ延在する他方側脚部支持部材と、を備え、前記片側第1脚部が、前記片側脚部支持部材の上端の前記片側第1関節部で回動可能に支持され、 前記他方側第1脚部が、前記他方側脚部支持部材の上端の前記他方側第1関節部で回動可能に支持され、前記片側第1脚部が前記片側脚部支持部材よりも長く形成され、前記他方側第1脚部が前記他方側脚部支持部材よりも長く形成されたこと、を特徴とするものである。
請求項3に記載の発明は、前記片側第2脚部が、前記片側第1脚部の先端の前記片側第2関節部で回動可能に支持されて前記片側第1脚部よりも短く形成され、前記他方側第2脚部が、前記他方側第1脚部の先端の前記他方側第2関節部で回動可能に支持されて前記他方側第1脚部よりも短く形成されたこと、を特徴とするものである。
請求項4に記載の発明は、前記片側第1関節部と前記他方側第1関節部のそれぞれに、前記片側第1脚部と前記他方側第1脚部とをそれぞれ回動させる駆動機構が備えられ、 前記片側第2関節部と前記他方側第2関節部のそれぞれに、前記片側第2脚部と前記他方側第2脚部とをそれぞれ回動させる駆動機構が備えられたこと、を特徴とするものである。
請求項5に記載の発明は、前記片側第1脚部のリンク長と前記他方側第1脚部のリンク長とが同じ長さに構成され、前記片側第2脚部のリンク長と前記他方側第2脚部のリンク長とが同じ長さに構成されたこと、を特徴とするものである。
請求項6に記載の発明は、前記ベースを旋回させる旋回機構をさらに備え、前記旋回機構が前記ベースの中央を旋回軸として旋回させること、を特徴とするものである。
請求項7に記載の発明は、前記水平アーム機構が、前記搬送物を載置する下側ハンド部と、前記下側ハンド部を下側第3水平関節部で回動可能に支持する下側第2アームと、前記下側第2アームを下側第2水平関節部で回動可能に支持する下側第1アームと、からなる下側リンクアーム機構と、前記搬送物を載置する上側ハンド部と、前記上側ハンド部を上側第3水平関節部で回動可能に支持する上側第2アームと、前記上側第2アームを上側第2水平関節部で回動可能に支持する上側第1アームと、からなる上側リンクアーム機構と、前記下側第1アームを下側第1水平関節部で回動可能に支持するとともに前記片側第2脚部と前記他方側第2脚部とに支持される支持ベースと、前記上側第1アームを上側第1水平関節部で回動可能に支持する支持部材と、前記支持ベースの一端から立設して前記支持部材の一端を支持する支柱と、を備え、前記下側リンクアーム機構と前記上側リンクアーム機構とが前記支持部材と前記支持ベースとの間で上下で対向するよう配置され、前記下側リンクアーム機構と前記上側リンクアーム機構とが前記支持部材と前記支持ベースとの間で動作すること、を特徴とするものである。
請求項8に記載の発明は、前記下側第1水平関節部の回転軸と前記上側第1水平関節部の回転軸とが、同一の鉛直軸上になるよう配置されたこと、を特徴とするものである。
請求項9に記載の発明は、前記下側第1水平関節部の回転軸と前記上側第1水平関節部の回転軸とが、前記下側ハンド部および前記上側ハンド部の移動方向でオフセットするよう配置されたこと、を特徴とするものである。
請求項10に記載の発明は、前記下側リンクアーム機構の前記下側第2水平関節部と、前記上側リンクアーム機構の前記上側第2水平関節部とが、前記下側ハンド部および前記上側ハンド部の移動方向の軸に対して、同じ側で張り出すように動作すること、を特徴とするものである。
請求項11に記載の発明は、前記下側リンクアーム機構の前記下側第2水平関節部と、前記上側リンクアーム機構の前記上側第2水平関節部とが、前記下側ハンド部および前記上側ハンド部の移動方向の軸に対して、互いに異なる側で張り出すように動作すること、を特徴とするものである。
請求項12に記載の発明は、前記ベースを旋回させる旋回機構をさらに備え、前記下側第1水平関節部の回転軸と前記上側第1水平関節部の回転軸が、前記旋回機構の旋回軸に対して、前記下側ハンド部および前記上側ハンド部の移動方向にオフセットした位置に配置されたこと、を特徴とするものである。
請求項13に記載の発明は、前記下側ハンド部と前記上側ハンド部のそれぞれに2つずつ設けられたセンサと、前記支持ベースと前記支持部材のそれぞれに設けられた距離検出センサと、をさらに備え、前記センサによって、前記下側ハンド部と前記上側ハンド部に載置された前記搬送物の角度ずれを検出し、前記それぞれの距離検出センサで、前記下側ハンド部と前記上側ハンド部に載置された前記搬送物の、前記ハンド部の移動方向に対する横ずれを検出すること、を特徴とするものである。
請求項14に記載の発明は、搬送物を載置するハンド部と、前記ハンド部を回動可能に支持する第2アームと、前記第2アームを回転可能に支持する第1アームと、を少なくとも備え、前記ハンド部が一方向に移動するように前記アームが回転する水平アーム機構と、ベースに片側第1関節部で回動可能に支持された片側第1脚部と、前記片側第1脚部に片側第2関節部で回動可能に支持され前記水平アーム機構を支持する片側第2脚部と、を備えた第1リンク機構と、前記ベースに他方側第1関節部で回動可能に支持された他方側第1脚部と、前記他方側第1脚部に他方側第2関節部で回動可能に支持され前記水平アーム機構を支持する他方側第2脚部と、を備えた第2リンク機構と、を備え、前記片側第1関節部と前記他方側第1関節部と前記片側第2関節部と前記他方側第2関節部のそれぞれの回転軸の方向と前記ハンド部の移動方向とが平行になるよう配置され、前記水平アーム機構を上下に移動させる昇降機構と、を備えた移送ロボットの制御方法であって、前記ハンド部の移動方向から見て、前記片側第2関節部と前記他方側第2関節部が前記第1リンク機構と前記第2リンク機構の内側に互いに張り出すように前記片側第1脚部と前記他方側第1脚部を互いに逆方向に回転させながら、前記ハンド部を前記片側第1関節部と前記他方側第1関節部との間で上下に移動させること、を特徴とするものである。
請求項15に記載の発明は、前記昇降機構によって前記水平アーム機構を上下に移動させるとき、前記片側第1脚部と前記他方側第1脚部とを同時に回転させ、かつ前記片側第2脚部と前記他方側第2脚部とを同時に回転させながら、前記水平アーム機構を水平に維持したまま前記水平アーム機構を上下に移動させること、を特徴とするものである。
請求項16に記載の発明は、前記移送ロボットが、前記ベースの一端で上へ延在する片側脚部支持部材と、前記ベースの他端で上へ延在する他方側脚部支持部材と、を備え、前記片側第1脚部が前記片側脚部支持部材の上端で前記片側第1関節部で回動可能に支持され、前記他方側第1脚部が前記他方側脚部支持部材の上端で前記他方側第1関節部で回動可能に支持されている構成を備えており、前記ハンド部の移動方向から見て、前記片側第1脚部と前記他方側第1脚部が、それぞれ前記片側脚部支持部材と前記他方側脚部支持部材とに重なる位置まで、前記片側第1脚部と前記他方側第1脚部とを回転させることによって、前記ハンド部を最下降位置まで移動させるように制御すること、を特徴とするものである。
また、本発明によると、ハンド移動方向に関して同軸上に第1水平関節を配置し、一方向に伸縮するアームによりハンドを移動させることにより、ストッカからのワークの出し入れが、2つのハンドを用いることにより高速化することができる。すなわちスループットを向上することができる。
また、本発明によると、2組のリンク機構からなる昇降機構に備えられた少なくとも2つの回転関節を備えることにより、水平アーム機構をハンドの移動方向に関してローリング方向および左右方向の何れか一つの方向に移動できることから、移送ロボットとストッカの相対的な位置ずれを移送ロボットの動作により補正できるので、従来あったロボットのように補正機構を必要とせずに済み、装置を複雑化することなく、設置面積が小さいまま補正することが可能となる。
また、本発明によると、2組のリンク機構からなる昇降機構に備えられた少なくとも2つの回転関節を備えるとともに、移送ロボットの旋回軸を利用して、水平アーム機構をハンドの移動方向に関してローリング方向、ヨーング方向および左右方向の搬送物がハンドに載置された際の搬送物の位置ずれを補正することができるので、ストッカ内の搬送物の配置に関わらず、搬送物を所定の位置で搬送先に移送することができる。
2 ベース
3a、3b 脚部支持部材
4a、4b 第1関節部
5a、5b 第1脚部
6a、6b 第2関節部
7a、7b 第2脚部
8 支持ベース
9a、9b 第1水平関節部
10a、10b 第1アーム
11a、11b 第2水平関節部
12a、12b 第2アーム
13a、13b 第3水平関節部
14a、14b ハンド
15 支柱
16 支持部材
17 旋回機構
20 昇降機構
30 水平アーム機構
108 ハンド部材動作機構
109 リンク機構
180 ハンド部材
181 ベース部
190 ベース部材
191 第1のアーム
192 第2のアーム
193a、193b、193c 連結部
201 ベース部材
202 リンク機構
203 ハンド部材動作機構
221 第1のアーム
222 第2のアーム
223 中間アーム
224a 第1の連結部
224b 第2の連結部
224c 第3の連結部
224d 第4の連結部
230、230A、230B ハンド部材
231 ベース部
C1、C2、C3、C4、C5 軸心
310 昇降装置
312 ベースユニット
313 ワーク支持ユニット
314 昇降機構
321、322 ポスト
341、342、343、344 アームユニット
本発明の移送ロボットは、図示しないストッカに配置されたワークを取り出し、作業エリアへ移送するために、旋回機構17、昇降機構20および水平アーム機構30から構成されている。
旋回機構17は、台座1に取り付けられたベース2の略中心に旋回軸が配置されるように設置されている。また、ベース2の両端には脚部支持部材3a、3bが設置されている。
ここでは、第1関節部および第2関節部を駆動する駆動部を各々備える実施例を記載しているが、たとえば、第1関節部を駆動する駆動部により、ベルト駆動により第2関節部を駆動するようにしても良い。
水平アーム機構20の詳細について説明する。支持ベース8に備えられた不図示の駆動機構を備えた第1水平関節部9aで第1アーム10aの一端と連結され、第1アーム10aの他端は、第2水平関節部11aで第2アーム12aの一端と連結される。第2アーム12aの他端は、第3水平関節部13aで第1ハンド14aと連結されている。
また、支持ベース8には、支持部材16を備えた支柱15が取り付けられており、支持部材に備えられた不図示の駆動機構を備えた第1水平関節部9bで第1アーム10bの一端と連結され、第1アーム10bの他端は、第2水平関節部11bで第2アーム12bの一端と連結される。第2アーム12bの他端は、第3水平関節部13bで第1ハンド14bと連結されている。第1アーム10a、10bと第2アーム12a、12bは互いに対向し、対面構造を形成している。また、第1水平関節部9a、9bは、本実施例では上下に対面するように上下方向で同軸上に配置されている。しかしながら、ハンド14a、14bの移動方向に関して互いにオフセットした構成としても第1アーム10a、10bと第2アーム12a、12bのアーム長を変更することで本実施例と同じ動作が可能である。また、第1水平関節部9a、9bは、第3水平関節部13a、13bは、ハンド14a、14bの移動方向に関して直線上に位置し、ハンド14a、14bが上下方向に重なった場合には上下方向に同軸上に配置されている。
また、第1水平関節部9a、9bの回転軸は、本実施例では旋回機構17の旋回軸よりもハンドの移動方向に関して前方にオフセットしており、旋回機構17との干渉しないように配置されている。しかしながら、ハンド14a、14bの移動方向に関して前後の何れの方向または左右方向にオフセットした構成としても第1アーム10a、10bと第2アーム12a、12bのアーム長を変更することで本実施例と同じ動作が可能である。
図1および図2を用いて最上昇位置へ移動する場合について説明する。第1関節部4aおよび第2関節部6aの不図示のモータ等からなる駆動機構が駆動され、ハンド14aの移動方向正面から見て第1脚部5aは反時計回りに第1関節部4aを中心に旋回し、第2脚部7aは時計回りに第2関節部6aを中心に旋回して水平アーム機構30を最上昇位置に移動させる。
また、図1および図3を用いて最下降位置へ移動する場合について説明する。第1関節部4aおよび第2関節部6aの不図示のモータ等からなる駆動機構が駆動され、ハンド14aの移動方向正面から見て第1脚部5aは時計回りに第1関節部4aを中心に旋回し、第2脚部7aは反時計回りに第2関節部6aを中心に旋回して水平アーム機構30を下降させ、第1脚部5aがベース2面と同じ高さになった場合、さらに第1脚部5aは時計回りに第1関節部4aを中心に旋回して、第1脚部5aの側面が脚部支持部材3aの側面から大きく飛び出さない程度まで旋回させ、第2脚部7aは時計回りに第2関節部6aを中心に旋回して最上昇位置に移動させる。
最下降位置に水平アーム機構30が移動した場合、水平アーム機構30は、昇降機構20の間に配置される。このようにすることで、不図示のストッカの最下位置のワークを支持ベース8に取り付けられたハンド14aにより取り出すことが可能となる。
また、一方の昇降機構20が故障しても他方の昇降機構20で駆動できるので水平アーム機構は落下することなく、安全な最下位置への移動が可能であり、ワークを損傷することがない。
旋回領域は、旋回機構17を中心に脚部支持部材3a、3b側面までの長さが旋回半径となっており、比較的小さな設置面積を可能とする。
ここで、傾きの方向について説明する。ローリンク方向とは、ハンドの移動方向の軸に対して回転する方向の傾きである。また、後述するヨーイング方向とは、昇降機構が垂直に上下方向に移動する方向の軸に対して回転する方向の傾きである。
図4はワークをストッカへ移送する方向から見た昇降機構の部分の模式図である。
ストッカがある傾きθ傾斜して設置された場合は、第1脚部5aを水平維持状態から角度θ時計回りに第1関節部4aを回転させ、第2脚部7aを水平維持状態から角度θ反時計回りに第2関節部6aを回転させる。また、第1脚部5bを水平維持状態から角度θ反時計回りに第1関節部4bを回転させ、第2脚部7bを水平維持状態から角度θ時計回りに第2関節部6bを回転させる。そうすることで、支持ベース8は、水平状態から角度θ傾いた状態に保持され、支持ベース8上に配置された不図示の水平アーム機構が水平状態から角度θ傾いた状態に保持される。
このような傾きを補正する動作としては、たとえば、ワークをストッカから取り出し、移送する動作を移送ロボットに操作者が教示する際に操作器による手動動作で行われる。一旦、動作が教示されれば、ワーク搬送時には同じ軌道を通るように移送ロボットは動作する。
ストッカが設置された場合に横ずれして設置された場合は、第1脚部5aを水平維持状態から角度θ反時計回りに第1関節部4aを回転させ、第2脚部7aを水平維持状態から角度θ時計回りに第2関節部6aを回転させる。また、第1脚部5bを水平維持状態から角度θ時計回りに第1関節部4bを回転させ、第2脚部7bを水平維持状態から角度θ時計回りに第2関節部6bを回転させる。そうすることで、支持ベース8は、水平状態を維持したまま左右に移動することができ、支持ベース8上に配置された不図示の水平アーム機構が水平状態を維持したまま、左右方向に移動できる。
図6のフローチャートを用いて、ヨーイング方向の傾きの補正と横ずれについて説明する。
(1)ロボットハンド上にワークを載置する。
(2)ハンドに備えられた不図示の2つのセンサの相対角度から角度ずれを検出する。
(3)ステップ2で検出された角度ずれは、旋回機構の回転角度に変換されて角度補正される。
(4)ロボットハンドに載置したガラス基板を引き込んだ場合に、支持ベースおよび支持部材に搭載した不図示の距離検出センサで横ずれを検出する。
(5)横ずれが生じていれば、各関節の回転角度に横ずれ量を変換することで位置補正する。
(6)角度および位置補正した姿勢を維持したまま、作業領域へ移動する。
以上のステップを行うことにより、ワークをハンドに載置した際のヨーイングずれおよび横ずれを補正することができる。
角度ずれを検出するセンサは、図1のハンド14a、14bの第3水平関節部13aが取り付けられている部材に配置されている。センサには反射型の近接センサなどが用いられる。また、横ずれを検出する距離検出センサは、第1アーム10aが取り付けられた支持ベース8と第1アーム10bが取り付けられた支持部材16に対向するように支持ベース8の上面および支持部材16の下面に透過型のセンサをワークの一辺が通過する位置で支柱15の近傍に配置されている。
また、角度ずれを検出するセンサをハンドに備えない場合でも、ハンドが支持ベースおよび支持部材の間に引き込まれる際に透過型のセンサの検出値が変化する場合、ワークに傾きが生じていることがわかり、検出値の差分からヨーイング方向の傾きが求められる。この算出した傾きが旋回軸の角度に変換され、角度補正することも可能である。
尚、本発明では、上アームと下アームを有する多関節ロボットについて述べたが、上下いずれか一方のアームからなる多関節ロボットでも良いことは自明である。また、第1から第3水平関節部の回転関節を有する移送ロボットについて述べたが、第3水平関節部が固定された移送ロボットについても同様な作用および効果を有することは当然である。
Claims (16)
- 搬送物を載置するハンド部と、前記ハンド部を回動可能に支持する第2アームと、前記第2アームを回転可能に支持する第1アームと、を少なくとも備え、前記ハンド部が一方向に移動するように前記アームが回転する水平アーム機構と、
前記水平アーム機構を上下に移動させる昇降機構と、を備えた移送ロボットにおいて、
前記昇降機構が、
ベースの片側に片側第1関節部で回動可能に支持された片側第1脚部と、前記片側第1脚部に片側第2関節部で回動可能に支持され前記水平アーム機構を支持する片側第2脚部と、を備えた第1リンク機構と、
前記ベースの他方側に他方側第1関節部で回動可能に支持された他方側第1脚部と、前記他方側第1脚部に他方側第2関節部で回動可能に支持され前記水平アーム機構を支持する他方側第2脚部と、を備えた第2リンク機構と、
を備え、
前記片側第1関節部と前記他方側第1関節部と前記片側第2関節部と前記他方側第2関節部のそれぞれの回転軸の方向と前記ハンド部の移動方向とが平行になるよう配置され、
前記ハンド部の移動方向から見て、前記片側第2関節部と前記他方側第2関節部が前記第1リンク機構と前記第2リンク機構の内側に互いに張り出すように前記片側第1脚部と前記他方側第1脚部が互いに逆方向に回転しながら、前記ハンド部を前記片側第1関節部と前記他方側第1関節部との間で上下に移動させること、を特徴とする移送ロボット。 - 前記ベースが、前記ベースの一端で上へ延在する片側脚部支持部材と、前記ベースの他端で上へ延在する他方側脚部支持部材と、を備え、
前記片側第1脚部が、前記片側脚部支持部材の上端の前記片側第1関節部で回動可能に支持され、
前記他方側第1脚部が、前記他方側脚部支持部材の上端の前記他方側第1関節部で回動可能に支持され、
前記片側第1脚部が前記片側脚部支持部材よりも長く形成され、前記他方側第1脚部が前記他方側脚部支持部材よりも長く形成されたこと、を特徴とする請求項1記載の移送ロボット。 - 前記片側第2脚部が、前記片側第1脚部の先端の前記片側第2関節部で回動可能に支持されて前記片側第1脚部よりも短く形成され、
前記他方側第2脚部が、前記他方側第1脚部の先端の前記他方側第2関節部で回動可能に支持されて前記他方側第1脚部よりも短く形成されたこと、を特徴とする請求項1記載の移送ロボット。 - 前記片側第1関節部と前記他方側第1関節部のそれぞれに、前記片側第1脚部と前記他方側第1脚部とをそれぞれ回動させる駆動機構が備えられ、
前記片側第2関節部と前記他方側第2関節部のそれぞれに、前記片側第2脚部と前記他方側第2脚部とをそれぞれ回動させる駆動機構が備えられたこと、を特徴とする請求項1記載の移送ロボット。 - 前記片側第1脚部のリンク長と前記他方側第1脚部のリンク長とが同じ長さに構成され、
前記片側第2脚部のリンク長と前記他方側第2脚部のリンク長とが同じ長さに構成されたこと、を特徴とする請求項1記載の移送ロボット。 - 前記ベースを旋回させる旋回機構をさらに備え、前記旋回機構が前記ベースの中央を旋回軸として旋回させること、を特徴とする請求項1記載の移送ロボット。
- 前記水平アーム機構が、
前記搬送物を載置する下側ハンド部と、前記下側ハンド部を下側第3水平関節部で回動可能に支持する下側第2アームと、前記下側第2アームを下側第2水平関節部で回動可能に支持する下側第1アームと、からなる下側リンクアーム機構と、
前記搬送物を載置する上側ハンド部と、前記上側ハンド部を上側第3水平関節部で回動可能に支持する上側第2アームと、前記上側第2アームを上側第2水平関節部で回動可能に支持する上側第1アームと、からなる上側リンクアーム機構と、
前記下側第1アームを下側第1水平関節部で回動可能に支持するとともに前記片側第2脚部と前記他方側第2脚部とに支持される支持ベースと、
前記上側第1アームを上側第1水平関節部で回動可能に支持する支持部材と、
前記支持ベースの一端から立設して前記支持部材の一端を支持する支柱と、
を備え、
前記下側リンクアーム機構と前記上側リンクアーム機構とが前記支持部材と前記支持ベースとの間で上下で対向するよう配置され、前記下側リンクアーム機構と前記上側リンクアーム機構とが前記支持部材と前記支持ベースとの間で動作すること、を特徴とする請求項1記載の移送ロボット。 - 前記下側第1水平関節部の回転軸と前記上側第1水平関節部の回転軸とが、同一の鉛直軸上になるよう配置されたこと、を特徴とする請求項7記載の移送ロボット。
- 前記下側第1水平関節部の回転軸と前記上側第1水平関節部の回転軸とが、前記下側ハンド部および前記上側ハンド部の移動方向でオフセットするよう配置されたこと、を特徴とする請求項7記載の移送ロボット。
- 前記下側リンクアーム機構の前記下側第2水平関節部と、前記上側リンクアーム機構の前記上側第2水平関節部とが、前記下側ハンド部および前記上側ハンド部の移動方向の軸に対して、同じ側で張り出すように動作すること、を特徴とする請求項7記載の移送ロボット。
- 前記下側リンクアーム機構の前記下側第2水平関節部と、前記上側リンクアーム機構の前記上側第2水平関節部とが、前記下側ハンド部および前記上側ハンド部の移動方向の軸に対して、互いに異なる側で張り出すように動作すること、を特徴とする請求項7記載の移送ロボット。
- 前記ベースを旋回させる旋回機構をさらに備え、
前記下側第1水平関節部の回転軸と前記上側第1水平関節部の回転軸が、前記旋回機構の旋回軸に対して、前記下側ハンド部および前記上側ハンド部の移動方向にオフセットした位置に配置されたこと、を特徴とする請求項7記載の移送ロボット。 - 前記下側ハンド部と前記上側ハンド部のそれぞれに2つずつ設けられたセンサと、
前記支持ベースと前記支持部材のそれぞれに設けられた距離検出センサと、をさらに備え、
前記センサによって、前記下側ハンド部と前記上側ハンド部に載置された前記搬送物の角度ずれを検出し、
前記それぞれの距離検出センサで、前記下側ハンド部と前記上側ハンド部に載置された前記搬送物の、前記ハンド部の移動方向に対する横ずれを検出すること、を特徴とする請求項7記載の移送ロボット。 - 搬送物を載置するハンド部と、前記ハンド部を回動可能に支持する第2アームと、前記第2アームを回転可能に支持する第1アームと、を少なくとも備え、前記ハンド部が一方向に移動するように前記アームが回転する水平アーム機構と、
ベースに片側第1関節部で回動可能に支持された片側第1脚部と、前記片側第1脚部に片側第2関節部で回動可能に支持され前記水平アーム機構を支持する片側第2脚部と、を備えた第1リンク機構と、前記ベースに他方側第1関節部で回動可能に支持された他方側第1脚部と、前記他方側第1脚部に他方側第2関節部で回動可能に支持され前記水平アーム機構を支持する他方側第2脚部と、を備えた第2リンク機構と、を備え、前記片側第1関節部と前記他方側第1関節部と前記片側第2関節部と前記他方側第2関節部のそれぞれの回転軸の方向と前記ハンド部の移動方向とが平行になるよう配置され、前記水平アーム機構を上下に移動させる昇降機構と、
を備えた移送ロボットの制御方法であって、
前記ハンド部の移動方向から見て、前記片側第2関節部と前記他方側第2関節部が前記第1リンク機構と前記第2リンク機構の内側に互いに張り出すように前記片側第1脚部と前記他方側第1脚部を互いに逆方向に回転させながら、前記ハンド部を前記片側第1関節部と前記他方側第1関節部との間で上下に移動させること、を特徴とする移送ロボットの制御方法。 - 前記昇降機構によって前記水平アーム機構を上下に移動させるとき、
前記片側第1脚部と前記他方側第1脚部とを同時に回転させ、かつ前記片側第2脚部と前記他方側第2脚部とを同時に回転させながら、前記水平アーム機構を水平に維持したまま前記水平アーム機構を上下に移動させること、を特徴とする請求項14記載の移送ロボットの制御方法。 - 前記移送ロボットが、前記ベースの一端で上へ延在する片側脚部支持部材と、前記ベースの他端で上へ延在する他方側脚部支持部材と、を備え、前記片側第1脚部が前記片側脚部支持部材の上端で前記片側第1関節部で回動可能に支持され、前記他方側第1脚部が前記他方側脚部支持部材の上端で前記他方側第1関節部で回動可能に支持されている構成を備えており、
前記ハンド部の移動方向から見て、前記片側第1脚部と前記他方側第1脚部が、それぞれ前記片側脚部支持部材と前記他方側脚部支持部材とに重なる位置まで、前記片側第1脚部と前記他方側第1脚部とを回転させることによって、前記ハンド部を最下降位置まで移動させるように制御すること、を特徴とする請求項14記載の移送ロボットの制御方法。
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