JP4495509B2

JP4495509B2 - トランスファロボット

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Publication number: JP4495509B2
Application number: JP2004135995A
Authority: JP
Inventors: 敏徳岩山
Original assignee: Daihen Corp
Current assignee: Daihen Corp
Priority date: 2004-04-30
Filing date: 2004-04-30
Publication date: 2010-07-07
Anticipated expiration: 2024-04-30
Also published as: TWI301118B; KR20060045829A; TW200540085A; JP2005317854A; KR101149952B1

Description

本願発明は、たとえば液晶パネル用のガラス基板といった板状のワークを水平に保持しながら転送するためのトランスファロボットに関する。

この種のトランスファロボットとしては、たとえば特許文献１に開示されたものがある。この特許文献１に開示されたトランスファロボットは、本願の図１４および図１５に示すように、板状のワークＷを水平に保持するハンド４００と、このハンド４００を所定の水平直線移動行程Ｓに沿って前進・後退させる直線移動機構３００と、この直線移動機構３００に含まれる支持ベース３１０を鉛直方向に昇降させる昇降機構２００とを備えている。直線移動機構３００は、支持ベース３１０のほか、この支持ベース３１０に基端部が連結された第１水平リンクアーム３２０と、この第１水平リンクアーム３２０の先端部に基端部が連結されているとともに、上記ハンド４００を鉛直軸周りに回転可能として先端部に支持する第２水平リンクアーム３３０とを含んで構成されている。昇降機構２００は、固定ベース１００に基端部が連結された第１起立リンクアーム２１０と、この第１起立リンクアーム２１０の先端部に基端部が連結されているとともに、上記支持ベース３００を水平軸周りに回転可能として先端部に支持する第２起立リンクアーム２２０とを含んで構成されている。支持ベース３１０は、第１および第２起立リンクアーム２１０，２２０が水平軸周りに回転することにより、一定姿勢を保ちながら鉛直方向に昇降する。ハンド４００は、第１および第２水平リンクアーム３２０，３３０が鉛直軸周りに回転することにより、一定姿勢を保ちながら水平直線移動行程Ｓに沿って前進・後退する。なお、支持ベース３１０には、鉛直軸周りに回転する回転部材３１１が設けられており、この回転部材３１１を介して支持ベース３１０と第１水平リンクアーム３２０とが連結されている。

このようなトランスファロボットＸは、図１４に示すように、多数のワークＷを収容したカセット部Ｃからバッファ部Ｂを介してワークＷを受け取ることができるように、バッファ部Ｂに隣接したロボット部Ｒに設置されている。カセット部Ｃには、多数のワークＷが鉛直方向に一定間隔をあけて重なった状態で昇降フレームＣ１に保持されている。昇降フレームＣ１が下方に移動すると、最下段に保持されたワークＷがカセット部ＣのローラコンベアＣ２上に載置される。

その後、ワークＷは、カセット部ＣのローラコンベアＣ２からバッファ部ＢのローラコンベアＢ１上に搬送される。バッファ部ＢのローラコンベアＢ１には、図１５に示すように、トランスファロボットＸのハンド４００を差し入れ可能な空隙部Ｂ２が設けられている。トランスファロボットＸは、昇降機構２００および直線移動機構３００を作動させることでハンド４００をローラコンベアＢ１の空隙部Ｂ２に差し入れた状態とし、さらにハンド４００をローラコンベアＢ１よりも上方に持ち上げた状態とする。これにより、バッファ部ＢのローラコンベアＢ１上にあったワークＷがハンド４００上に載り移る。さらにその後、トランスファロボットＸは、ハンド４００をロボット部Ｒの所定位置まで後退させて回転部材３１１をたとえば１８０度あるいは９０度回転させ、ハンド４００を図外のワーク処理部に向けた姿勢で再び直線移動機構３００を作動させる。これにより、トランスファロボットＸは、カセット部Ｃからバッファ部Ｂを経由して受け取ったワークＷを移送先となるワーク処理部に転送する。

特開２００３−２７５９８０号公報

しかしながら、上記従来のトランスファロボットＸでは、ローラコンベアＢ１の下方からワークＷを持ち上げるようにしてハンド４００上に載せなければならないので、ロボット部Ｒとカセット部Ｃとの間にワークＷを受け渡しするためのバッファ部Ｂを設けなければならない。つまり、バッファ部Ｂの設備やその設置スペースを要するために、トランスファロボットＸを含むワーク搬送システムが大掛かりなものになってしまう。

また、図１４に示すように、ローラコンベアＢ１，Ｃ２は、カセット部Ｃからバッファ部Ｂへと距離Ｌ０をもってワークＷを搬送しなければならない一方、トランスファロボットＸは、ロボット部Ｒとバッファ部Ｂとの間で距離Ｌ１をもってハンド４００を前進・後退させなければならず、両者ともワークＷやハンド４００について比較的長い距離を移動させなければならない。特に、トランスファロボットＸについては、ハンド４００を移動させる距離Ｌ１が長くなればなるほど、動作時の安定性などを確保する面から大型なものになってしまう難点があった。

本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、ワーク搬送システムのスケールダウンを図るとともに、できる限りハンドの移動距離を短くして小型化を図ることができるトランスファロボットを提供することをその課題としている。

上記課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。

本願発明によって提供されるトランスファロボットは、板状のワークを水平に保持するハンドと、このハンドを所定の水平直線移動行程に沿って前進・後退させる直線移動機構と、を備えたトランスファロボットであって、上記ハンドには、上記ワークの下面を支持してワークを上記水平直線移動行程に沿う方向に移動させるための複数のローラと、上記複数のローラを回転させるための回転駆動機構とが設けられていることを特徴としている。

好ましい実施の形態としては、上記回転駆動機構は、ローラ回転用モータと、このローラ回転用モータの動力を上記複数のローラに伝える伝動ベルトとを含んで構成されている。

このような構成によれば、たとえばローラコンベアによって搬送されてきたワークをトランスファロボットが受け取る場合、トランスファロボットは、ローラコンベアの前端にハンドを横付けにする。このとき、ハンドの水平直線移動行程がローラコンベアの搬送方向に沿うならば、トランスファロボットは、ハンドを水平直線移動行程に沿って前進させることとなる。その後、ローラコンベアがワークの搬送を開始すると、ワークがローラコンベアの前端を越えてハンド上に移動する。ハンド上では、複数のローラが回転することによってたとえばローラコンベアの搬送方向と同じ方向にワークが水平に送られ、最終的にワークがハンドに保持された状態となる。ハンドにおける複数のローラが回転駆動機構によって回転させられる場合には、ワークの一部がある程度ハンド側に移動してローラに接した状態になると、その時点でローラコンベアの搬送動作を停止させてもハンド上の所定位置までワークが移動させられる。これにより、ローラコンベアとトランスファロボットとの間でワークが受け渡しされる。したがって、本願発明に係るトランスファロボットによれば、ローラコンベアにハンドを横付けにした状態でワークを受け取ることができるため、従来のバッファ部といった設備やその設置スペースが不要となり、ワーク搬送システムのスケールダウンを図ることができる。また、トランスファロボットについては、ローラコンベアに対して比較的近い位置に設置することができるため、できる限りハンドの移動距離を短くして小型化を図ることができる。

好ましい実施の形態としては、上記ハンドにはさらに、上記ワークをその両側方から挟持してこのワークの位置調整を行うための複数のサイドアームが設けられている。より具体的には、上記サイドアームは、その先端部にワークの側縁に当接するガイドローラを有するとともに、上記ハンドに設けられたアクチュエータによって上記ハンドの幅方向に伸縮駆動可能である。

このような構成によれば、ローラコンベアからハンド上に移されたワークの姿勢をサイドアームによって矯正することができ、ハンド上におけるワークの位置調整をその都度適切に行うことができる。

好ましい実施の形態としては、上記直線移動機構は、支持ベースと、この支持ベースに鉛直軸周りの第１回転ジョイントを介して基端部が連結された第１水平リンクアームと、この第１水平リンクアームの先端部に鉛直軸周りの第２回転ジョイントを介して基端部が連結されているとともに、上記ハンドを鉛直軸周りの第３回転ジョイントを介して先端部に支持する第２水平リンクアームとを含んで構成されている。

上記第１水平リンクアームおよび第２水平リンクアームからなるリンク機構としては、上記水平直線移動行程を対称軸とした上で、その一方側に位置する第１リンク機構と、その他方側に位置する第２リンク機構とを備えており、かつ、上記ハンドとしては、上記第１リンク機構により鉛直方向下段側で前進・後退させられる第１ハンドと、上記第２リンク機構により鉛直方向上段側で前進・後退させられる第２ハンドとを有している構成としてもよい。

このような構成によれば、いわゆるリンク機構によってハンドを一定姿勢に保ちながら水平直線移動行程に沿ってスムーズに前進・後退させることができる。このようなリンク機構が水平直線移動行程を対称軸としてその両側に設けられ、これら両側のリンク機構によって２つのハンドが鉛直方向下段側と鉛直方向上段側とで前進・後退させられる構成によれば、ローラコンベアとのワークの受け渡しをより効率良く行うことができる。

好ましい実施の形態としては、上記直線移動機構は、支持ベースと、上記水平直線移動行程に沿う方向を長手方向として上記支持ベースに固定された一対のガイドレールと、これらガイドレールのそれぞれにスライド可能に支持されているとともに、上記水平直線移動行程に沿って上記ハンドをスライド可能に支持するスライドレールとを含んで構成されている。

上記ガイドレールおよびスライドレールからなるスライド機構としては、上記水平直線移動行程を対称軸とした上で、その両側近傍部に位置する第１スライド機構と、その両側遠隔部に位置する第２スライド機構とを備えており、かつ、上記ハンドとしては、上記第１スライド機構により鉛直方向下段側で前進・後退させられる第１ハンドと、上記第２スライド機構により鉛直方向上段側で前進・後退させられる第２ハンドとを有している。

このような構成によれば、いわゆるスライド機構によってハンドを一定姿勢に保ちながら水平直線移動行程に沿ってスムーズに前進・後退させることができる。このようなスライド機構が２組設けられ、これら２組のスライド機構によって２つのハンドが鉛直方向下段側と鉛直方向上段側とで前進・後退させられる構成によれば、ローラコンベアとのワークの受け渡しをより効率良く行うことができる。

好ましい実施の形態としては、上記支持ベースを鉛直方向に昇降させる昇降機構を備えている構成とするのがよい。

このような構成によれば、たとえば定位置にあるローラコンベアの前端に対し、鉛直方向下段側と上段側に分かれた２つのハンドを交互に横付けにすることができる。

本願発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

以下、本願発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。図１〜９は、本願発明に係るトランスファロボットの一実施形態を示している。

図１〜３に良く示されているように、本実施形態のトランスファロボットＡ１は、大別すると、フロアなどの所定箇所に固定される固定ベース１、固定ベース１を基部とする昇降機構２、昇降機構２によって鉛直方向に昇降させられる２組の直線移動機構３Ａ，３Ｂ、直線移動機構３Ａ，３Ｂにより水平直線移動行程Ｓ（図２参照）に沿って前進・後退させられる鉛直方向下段側および上段側のハンド４Ａ，４Ｂを具備して構成されている。なお、以下の説明においては、各図に示す状態においてハンド４Ａ，４Ｂが前進・後退する方向（水平直線移動行程Ｓに沿う方向）をｘ軸方向、このｘ軸方向に直交する水平方向をｙ軸方向、ｘ軸およびｙ軸の両方向に直交する鉛直方向をｚ軸方向と称する。

昇降機構２は、固定ベース１の所定箇所に設けられた第１昇降用モータＭ１、固定ベース１に対してｙ軸周りに回転可能に基端部２０ａが連結された第１起立リンクアーム２０、第１起立リンクアーム２０の先端部２０ｂに内蔵された第２昇降用モータＭ２、第１起立リンクアーム２０の先端部２０ｂに基端部２１ａが連結されているとともに、後述する支持ベース３０をｙ軸周りに回転可能として先端部２１ｂに支持する第２起立リンクアーム２１、ならびに第１および第２起立リンクアーム２０，２１に連動する第１および第２補助アーム２２，２３を有して構成されている。

第１起立リンクアーム２０の基端部２０ａは、第１昇降用モータＭ１から減速機構（図示略）を介して回転力が伝えられることによりｙ軸周りに回転する。第２起立リンクアーム２１の基端部２１ａは、第２昇降用モータＭ２から減速機構（図示略）を介して回転力が伝えられることにより、第１起立リンクアーム２０の先端部２０ｂを支点としてｙ軸周りに回転する。なお、第１および第２起立リンクアーム２０，２１は、同一角度をもって互いに逆方向に回転するように構成されている。第１および第２補助アーム２２，２３は、第１起立リンクアーム２０の先端部２０ｂと第２起立リンクアーム２１の基端部２１ａとの間でｙ軸周りに回転可能に支持された中間部材２４を介して連結されている。これら第１および第２補助アーム２２，２３は、第１および第２起立リンクアーム２０，２１と対になって常に平行四辺形をなすように、それぞれの一端が固定ベース１および支持ベース３０に対して回転可能に連結されている。これにより、第１および第２起立リンクアーム２０，２１の基端部２０ａ，２１ａがｙ軸周りの所定の方向に回転すると、第２起立リンクアーム２１の先端部２１ｂが概ねｚ軸方向に沿って変位し、これに伴い支持ベース３０は、水平直線移動行程Ｓのほぼ定位置上で一定の姿勢を保ちながらｚ軸方向に昇降する。

直線移動機構３Ａ，３Ｂは、これら双方の共通部材となる支持ベース３０、支持ベース３０上において回転する回転部材３１、支持ベース３０上の回転部材３１に基端部が連結された第１水平リンクアーム３２、ならびに第１水平リンクアーム３２の先端部に基端部が連結されているとともに、ハンド４Ａ，４Ｂをｚ軸周りに回転可能として先端部に支持する第２水平リンクアーム３３を有して構成されている。第１および第２水平リンクアーム３２，３３からなるリンク機構は、水平直線移動行程Ｓを対称軸としてその両側に１組ずつ設けられている。

支持ベース３０には、回転部材３１をｚ軸周りに回転させるためのモータや減速機構が内蔵されている（図示略）。回転部材３１には、第１および第２水平リンクアーム３２，３３ならびにハンド４Ａ，４Ｂをｚ軸周りに回転させるためのモータや減速機構が内蔵されている（図示略）。第１水平リンクアーム３２の基端部は、ｚ軸周りに回転する第１回転ジョイント３４ａを介して回転部材３１に連結されている。第１水平リンクアーム３２の先端部には、ｚ軸周りに回転する第２回転ジョイント３４ｂを介して第２水平リンクアーム３３の基端部が連結されている。第２水平リンクアーム３３の先端部には、ｚ軸周りに回転する第３回転ジョイント３４ｃを介してハンド４Ａ，４Ｂが支持されている。これら第１および第２水平リンクアーム３２，３３には、回転部材３１内のモータから減速機構を介して第１ないし第３回転ジョイント３４ａ〜３４ｃに回転力を伝えるための伝動ベルトやプーリギヤが内蔵されている（図示略）。回転部材３１内のモータや減速機構によって第１回転ジョイント３４ａが所定の方向に回転させられ、この第１回転ジョイント３４ａを介して第１水平リンクアーム３２の基端部がｚ軸周りに回転すると、その逆周りの方向に同一角度をもって第２水平リンクアーム３３の基端部が第２回転ジョイント３４ｂを介して回転する。これにより、第１および第２水平リンクアーム３２，３３は、常に二等辺三角形をなすようにリンク動作を行う。ハンド４Ａ，４Ｂは、第１および第２水平リンクアーム３２，３３がリンク動作を行うことで水平直線移動行程Ｓに沿って前進・後退させられる。このとき、ハンド４Ａ，４Ｂは、第２水平リンクアーム３３が姿勢を変化させるのに反して一定の姿勢をなすように、第３回転ジョイント３４ｃを介してｚ軸周りの所定の方向に回転する。すなわち、ハンド４Ａ，４Ｂは、一定の姿勢を保ちながら水平直線移動行程Ｓに沿って前進・後退する。なお、水平直線移動行程Ｓの両側に位置する２つの第２回転ジョイント３４ｂは、下段側のハンド４Ａと上段側のハンド４Ｂとが互いに干渉することなく水平直線移動行程Ｓに沿って移動できるように両側で長さが異なるものとされている。

ハンド４Ａ，４Ｂは、第２水平リンクアーム３３の先端部に支持された基部４０、基部４０の両側からｘ軸方向に延びて板状のワークＷを水平に保持するフォーク部４１、ワークＷの下面を支持してワークＷをｘ軸方向に移動させるようにフォーク部４１に設けられた複数のローラ４２、ならびにワークＷをその両側方から挟持してワークの位置調整を行うようにフォーク部４１に設けられた複数のサイドアーム４３を有して構成されている。なお、図２に良く示されているように、下段側のハンド４Ａは、対応する第２水平リンクアーム３３の上方側に支持されている一方、上段側のハンド４Ｂは、下段側のハンド４Ａと干渉することがないように対応する第２水平リンクアーム３３の下方側に支持されている。

図４および図５に良く示されているように、フォーク部４１の所定箇所には、複数のローラ４２を同時に回転させるためのローラ回転用モータ４４や伝動軸４５が設けられている。フォーク部４１の内部には、ローラ回転用モータ４４から伝動軸４５を介して複数のローラ４２に回転力を伝えるための伝動ベルト４６およびプーリギア４７ならびに回転軸４８が内蔵されている。ローラ４２は、回転軸４８の両端に固定された状態でフォーク部４１の両側に設けられており、各フォーク部４１においては、複数のローラ４２がｘ軸方向（水平直線移動行程Ｓ）に沿って一定間隔おきに並んでいる。また、図４および図６に良く示されているように、各ローラ４２は、ワークＷの下面に接するようにその接触部分がフォーク部４１の上面よりも若干上方側に出ている。ローラ回転用モータ４４からの回転力は、伝動ベルト４６およびプーリギア４７を介して伝動軸４５に伝わり、これにより伝動軸４５が回転する。各フォーク部４１では、さらに伝動軸４５から伝動ベルト４６およびプーリギア４７を介して各ローラ４２の回転軸４８に回転力が伝わり、これにより複数のローラ４２が同時に回転する。つまり、複数のローラ４２を回転させる回転駆動機構としては、上記ローラ回転用モータ４４、伝動軸４５、伝動ベルト４６、プーリギア４７、および回転軸４８によって実現されている。

図１に良く示されているように、サイドアーム４３は、フォーク部４１に保持されたワークＷ（図１では図示略）の両側４箇所に当接しうるように、各フォーク部４１の先端側と後端側に設けられている。このようなサイドアーム４３は、図６に良く示されているように、フォーク部４１の外側部からｙ軸方向に沿って外側に延びる水平ロッド４３ａ、ならびに水平ロッド４３ａの先端に金具４３ｂを介してｚ軸周りに回転自在に支持されたガイドローラ４３ｃを有して構成されている。また、図５および図６に良く示されているように、フォーク部４１の内部には、サイドアーム４３の水平ロッド４３ａをｙ軸方向に動かすためのアクチュエータ４９が設けられている。ガイドローラ４３ｃは、フォーク部４１にワークＷが保持されていないとき、ワークＷの側部よりも外側に位置する一方、フォーク部４１にワークＷが保持されて停止した状態になると、水平ロッド４３ａがアクチュエータ４９によってフォーク部４１内にある程度引き込まれることにより、ガイドローラ４３ｃがワークＷの側部に当接した状態になる。

次に、上記トランスファロボットＡ１の動作について説明する。

図７に示されているように、トランスファロボットＡ１は、たとえば液晶パネル用のガラス基板といったワークＷをカセット部Ｃから図外のワーク処理部へと転送するものとして好適に利用される。このようなトランスファロボットＡ１は、ワーク搬送システムを構成する主要設備としてカセット部Ｃに隣接したロボット部Ｒに設置される。なお、カセット部Ｃは、図１４に示す従来のものと同様の設備、たとえば昇降フレームＣ１やローラコンベアＣ２などといった設備を有するものであり、その動作も従来のものと同様であることから、従来の技術の項で先述した点については説明を省略する。

カセット部ＣのローラコンベアＣ２は、その前端がカセット部Ｃとロボット部Ｒとの間に設けられたワーク受渡口Ｔ付近に位置し、ワークＷは、ローラコンベアＣ２によってその前端を越えるまで搬送される。つまり、カセット部ＣのローラコンベアＣ２によってワークＷが搬送される距離は、概ね図７に示す距離Ｌ０’となる。

一方、図７および図８に良く示されているように、ロボット部ＲのトランスファロボットＡ１は、ローラコンベアＣ２によるワークＷの搬送に先立ち、ローラコンベアＣ２の前端にたとえば上段側のハンド４Ｂの先端（フォーク部４１の先端）を横付けにしておく。このとき、ハンド４Ｂは、昇降機構２や直線移動機構３Ｂによって鉛直方向および水平直線移動行程Ｓに沿う方向に移動させられ、図７に実線で示すホームポジションに位置する状態から仮想線で示す位置に停止した状態とされる。つまり、ハンド４Ｂが水平直線移動行程Ｓに沿って移動する距離は、概ね図７に示す距離Ｌ１’となる。そして、ローラコンベアＣ２がワークＷの搬送を始める状態になると、トランスファロボットＡ１は、ハンド４Ｂのローラ４２をローラコンベアＣ２の回転方向と同じ方向に回転させる。

ワークＷがローラコンベアＣ２の前端を越えて搬送されてくると、ワークＷの下面が回転する複数のローラ４２に支持された状態となり、ワークＷは、これら複数のローラ４２によってフォーク部４１の後端側へと移動させられる。これらローラ４２の回転は、ローラコンベアＣ２がワークＷの搬送を開始してから所定時間経過後に停止させられる。なお、フォーク部４１の後端にワークＷの移動を規制するストッパを設けておき、ローラ４２の回転を一定時間経過後に停止させるようにしたり、あるいはフォーク部４１の後端にワークＷを検出するセンサを設けておき、このセンサによってワークＷが検出された時点でローラ４２の回転を停止させるようにしてもよい。このようにしてワークＷは、ローラコンベアＣ２上からハンド４Ｂ上に載り移る。

ハンド４Ｂ上に載ったワークＷは、図９の（ａ）に示すように、当初は水平直線移動行程Ｓに対して傾いた姿勢になっていることがある。そのため、トランスファロボットＡ１は、図９の（ｂ）に示すように、サイドアーム４３をフォーク部４１内にある程度引き込ませる。その結果、ハンド４Ｂ上のワークＷは、その両側前後端の４箇所がサイドアーム４３によって挟持された状態となり、水平直線移動行程Ｓに沿う適正な姿勢に矯正される。これにより、ハンド４Ｂ上におけるワークＷの位置調整が適切に行われる。

その後、ワークＷを載せたハンド４Ｂは、水平直線移動行程Ｓに沿って後退させられる。次に、トランスファロボットＡ１は、上段側のハンド４Ｂに代わって下段側のハンド４ＡをローラコンベアＣ２の前端に横付けにする。そしてさらには、上述した動作と同様の動作を行うことにより、ローラコンベアＣ２上からハンド４Ａ上にワークＷが載り移るとともに、ハンド４Ａ上におけるワークＷの姿勢が矯正され、このワークＷを載せたハンド４Ａも、水平直線移動行程Ｓに沿って後退させられる。もちろん、ワークＷを載せる順としては、下段側のハンド４Ａを先としてもよい。

そうした後、トランスファロボットＡ１は、回転部材３１をたとえば１８０度あるいは９０度回転させ、ワークＷを載せた２つのハンド４Ａ，４Ｂを所望とするワーク処理部に向けた姿勢とする。さらに、トランスファロボットＡ１は、昇降機構２や直線移動機構３Ａ，３Ｂを再び作動させることによってハンド４Ａ，４Ｂを交互にワーク処理部へと移動させる。以上のような一連の動作を行うことにより、トランスファロボットＡ１は、カセット部Ｃから移送先となるワーク処理部にワークＷを２つずつまとめて効率良く転送することができる。なお、ハンド４Ａ，４Ｂ上に載ったワークＷをワーク処理部に移す際、ハンド４Ａ，４Ｂにおけるローラ４２は、カセット部ＣからワークＷを受け取る際の回転方向とは逆方向に回転させられる。これにより、ハンド４Ａ，４Ｂ上のワークＷは、水平直線移動行程Ｓに沿って前方側へと送り出されてワーク処理部の所定箇所に移される。

したがって、本実施形態のトランスファロボットＡ１によれば、ローラコンベアＣ２にハンド４Ａ，４Ｂを横付けにした状態でカセット部Ｃから直接ワークＷを受け取ることができるため、従来のワーク搬送システムでは必要とされたバッファ部やそのための設置スペースが不要とされ、これによりワーク搬送システムのスケールダウンを図ることができる。

また、本実施形態のトランスファロボットＡ１によれば、ローラコンベアＣ２に対してできる限り近い位置にトランスファロボットＡ１を設置することができ、ハンド４Ａ，４Ｂを移動させる距離Ｌ１’を従来の距離Ｌ１（図１４参照）に比べて相当短くすることができる。そのため、動作時には、ハンド４Ａ，４Ｂを鉛直方向や水平直線移動行程Ｓに沿ってより安定した姿勢で動かすことができる。また、昇降機構２や直線移動機構３Ａ，３Ｂとしては、作動範囲が従来に比べて小さくて済むことから、できる限り小型のものを採用することができ、これによってロボットそのものの小型化を図ることができる。

次に、他の実施形態について説明する。

図１０〜１３は、本願発明に係るトランスファロボットの他の実施形態を示している。なお、図１０〜１３において、先述した実施形態のものと同一または類似の要素には、先述した実施形態のものと同一符号を付し、それらの説明を適宜省略する。

この実施形態のトランスファロボットＡ２は、図１０〜１３に示されているように、固定ベース１に対して鉛直軸周りに回転可能に取り付けられた昇降機構５、昇降機構５によって鉛直方向に昇降させられる２組の直線移動機構６Ａ，６Ｂ、直線移動機構６Ａ，６Ｂにより水平直線移動行程Ｓ（図１１参照）に沿って前進・後退させられる下段側および上段側のハンド４Ａ，４Ｂを具備して構成されている。なお、この実施形態の説明においても、各図に示す状態においてハンド４Ａ，４Ｂが前進・後退する方向（水平直線移動行程Ｓに沿う方向）をｘ軸方向、このｘ軸方向に直交する水平方向をｙ軸方向、ｘ軸およびｙ軸の両方向に直交する鉛直方向をｚ軸方向と称する。

昇降機構５は、図１２に良く示されているように、固定ベース１に対してｚ軸周りに回転可能に取り付けられたフレーム部材５０、フレーム部材５０の両側に一対となってｚ軸方向に沿うように設けられたラックギヤ５１、ならびに後述する支持ベース６０に設けられ、ラックギヤ５１にピニオンギヤや減速機構（図示略）を介して連結された昇降用モータＭ３を有して構成されている。

固定ベース１の適部には、フレーム部材５０をｚ軸周りに回転させるためのモータや減速機構が設けられている（図示略）。支持ベース６０には、図示しないピニオンギヤがラックギヤ５１と常時噛み合うように設けられており、このような支持ベース６０は、水平な姿勢を保ちつつラックギヤ５１に支持されている。昇降用モータＭ３の回転力によってピニオンギヤが回転すると、支持ベース６０は、ラックギヤ５１に対するピニオンギヤの直線運動に伴い、水平な姿勢を保ちながらｚ軸方向に昇降する。

図１０および図１３に良く示されているように、直線移動機構６Ａ，６Ｂは、これら双方の共通部材となる支持ベース６０、ｘ軸方向を長手方向として支持ベース６０に固定された２対のガイドレール６１Ａ，６１Ｂ、ならびに各ガイドレール６１Ａ，６１Ｂにスライド可能に支持されているとともに、各ハンド４Ａ，４Ｂをｘ軸方向に沿ってスライド可能に支持する２対のスライドレール６２Ａ，６２Ｂを有して構成されている。これらガイドレール６１Ａ，６１Ｂおよびスライドレール６２Ａ，６２Ｂからなるスライド機構としては、水平直線移動行程Ｓを対称軸として、水平直線移動行程Ｓの両側近傍部に位置する組（ガイドレール６１Ａおよびスライドレール６２Ａの組）と、水平直線移動行程Ｓの両側遠隔部に位置する組（ガイドレール６１Ｂおよびスライドレール６２Ｂの組）とが設けられている。

図１３に良く示されているように、一方のガイドレール６１Ａ，６１Ｂの側部には、ラックギア６１ａ，６１ｂが固定されており、これらのガイドレール６１Ａ，６１Ｂに対応するスライドレール６２Ａ，６２Ｂには、上記ラックギア６１ａ，６１ｂにピニオンギヤ６３ａ，６３ｂや減速機構（図示略）を介して連結された第１スライド用モータ６３Ａ，６３Ｂが固定されている。他方のスライドレール６２Ａ，６２Ｂの側部には、ラックギア６２ａ，６２ｂが固定されており、これらのスライドレール６２Ａ，６２Ｂに各々対応するハンド４Ａ，４Ｂの基部４０Ａ，４０Ｂには、上記ラックギア６２ａ，６２ｂにピニオンギヤ６４ａ，６４ｂや減速機構（図示略）を介して連結された第２スライド用モータ６４Ａ，６４Ｂが固定されている。このような直線移動機構６Ａ，６Ｂにおいては、たとえば第１スライド用モータ６３Ａの回転力によってピニオンギヤ６３ａが所定の方向に回転すると、このピニオンギヤ６３ａがラックギア６１ａに対して直線運動を行うことにより、一対のスライドレール６２Ａがガイドレール６１Ａに沿ってｘ軸方向の所定方向にスライドする。さらに第２スライド用モータ６４Ａの回転力によってピニオンギヤ６４ａが所定の方向に回転すると、このピニオンギヤ６４ａがラックギア６２ａに対して直線運動を行うことにより、下段側のハンド４Ａがスライドレール６２Ａに沿ってｘ軸方向の所定方向にスライドしながら前進・後退する。同様に、第１スライド用モータ６３Ｂの回転力によってピニオンギヤ６３ｂが所定の方向に回転すると、一対のスライドレール６２Ｂがガイドレール６１Ｂに沿ってｘ軸方向の所定方向にスライドし、さらに第２スライド用モータ６４Ｂの回転力によってピニオンギヤ６４ｂが所定の方向に回転すると、上段側のハンド４Ｂがスライドレール６２Ｂに沿ってｘ軸方向の所定方向にスライドしながら前進・後退する。

ハンド４Ａ，４Ｂは、これらの基部４０Ａ，４０Ｂの形状やフォーク部４１の数（本実施形態では４つ）が異なる以外は、概ね先述した実施形態のものと同様の構成であり、ローラ４２やサイドアーム４３などを有して構成されている。下段側のハンド４Ａの基部４０Ａは、全体的に板状に形成されており、その下面部が水平直線移動行程Ｓの両側近傍部に位置する一対のスライドレール６２Ａに支持されているとともに、上面部にフォーク部４１の後端が固定されている。一方、上段側のハンド４Ｂの基部４０Ｂは、下段側のハンド４Ａと干渉することがないように、このハンド４Ａの両側を迂回して断面コ字状に形成されている。このような上段側のハンド４Ｂの基部４０Ｂは、下段側のハンド４Ａの両側下方に回り込んだ下端部４０ｂが水平直線移動行程Ｓの両側遠隔部に位置する一対のスライドレール６２Ｂに支持されており、上面部４０ｃにフォーク部４１の後端が固定されている。

本実施形態のトランスファロボットＡ２も、図７に示されるようなカセット部Ｃに隣接したロボット部Ｒに設置して利用することができる。トランスファロボットＡ２は、昇降機構５および直線移動機構６Ａ，６Ｂを作動させることにより、ローラコンベアＣ２の前端に下段側および上段側のハンド４Ａ，４Ｂを交互に横付けすることができる。ローラコンベアＣ２からワークＷを受け取る際の動作や、ハンド４Ａ，４Ｂ上のワークＷの位置調整を行う動作は、先述した実施形態によるものと同様である。

ハンド４Ａ，４Ｂ上にワークＷが載せられると、トランスファロボットＡ２は、フレーム部材５０をたとえば１８０度あるいは９０度回転させ、ワークＷを載せた２つのハンド４Ａ，４Ｂを所望とするワーク処理部に向けた姿勢とする。さらに、トランスファロボットＡ２は、昇降機構５や直線移動機構６Ａ，６Ｂを再び作動させることによってハンド４Ａ，４Ｂを交互にワーク処理部へと移動させる。つまり、本実施形態のトランスファロボットＡ２でも、カセット部Ｃから移送先となるワーク処理部にワークＷを２つずつまとめて効率良く転送することができる。

したがって、本実施形態のトランスファロボットＡ２によっても、ワーク搬送システムのスケールダウンや、ロボットそのものの小型化といった効果を得ることができる。

なお、本願発明は、上記の各実施形態に限定されるものではない。

トランスファロボットとしては、１つのハンドを備えたものでもよい。

また、ワークを受け取る際のハンドの高さと送り渡す箇所の高さが同じ場合には、特に昇降機構がなくてもよい。

本願発明に係るトランスファロボットの一実施形態を示す全体斜視図である。図１に示すトランスファロボットの側面図である。図１に示すトランスファロボットの正面視断面図である。図１に示すトランスファロボットにおけるハンドの一部側面視断面図である。図１に示すトランスファロボットにおけるハンドの一部上面視断面図である。図１に示すトランスファロボットにおけるハンドの一部正面視断面図である。図１に示すトランスファロボットの動作を説明するための説明図である。図１に示すトランスファロボットの動作を説明するための説明図である。図１に示すトランスファロボットの動作を説明するための説明図である。本願発明に係るトランスファロボットの他の実施形態を示す全体斜視図である。図１０に示すトランスファロボットの上面図である。図１０に示すトランスファロボットの正面図である。図１０に示すトランスファロボットの要部正面視断面図である。従来のトランスファロボットを説明するための説明図である。従来のトランスファロボットを説明するための説明図である。

符号の説明

Ａ１，Ａ２トランスファロボット
Ｗワーク
Ｓ水平直線移動行程
２昇降機構
３Ａ，３Ｂ直線移動機構
３０支持ベース
３２第１水平リンクアーム
３３第２水平リンクアーム
３４ａ第１回転ジョイント
３４ｂ第２回転ジョイント
３４ｃ第３回転ジョイント
４Ａ，４Ｂハンド
４２ローラ
４３サイドアーム
４４ローラ回転用モータ
４６伝動ベルト
５昇降機構
６Ａ，６Ｂ直線移動機構
６０支持ベース
６１Ａ，６１Ｂガイドレール
６２Ａ，６２Ｂスライドレール

Claims

板状のワークを水平に保持するハンドと、このハンドを所定の水平直線移動行程に沿って前進・後退させる直線移動機構と、を備えたトランスファロボットであって、
上記ハンドには、上記ワークの下面を支持してワークを上記水平直線移動行程に沿う方向に移動させるための複数のローラと、上記複数のローラを回転させるための回転駆動機構とが設けられていることを特徴とする、トランスファロボット。
上記回転駆動機構は、ローラ回転用モータと、このローラ回転用モータの動力を上記複数のローラに伝える伝動ベルトとを含んで構成されている、請求項１に記載のトランスファロボット。
上記ハンドにはさらに、上記ワークをその両側方から挟持してこのワークの位置調整を行うための複数のサイドアームが設けられている、請求項１または２に記載のトランスファロボット。
上記サイドアームは、その先端部にワークの側縁に当接するガイドローラを有するとともに、上記ハンドに設けられたアクチュエータによって上記ハンドの幅方向に伸縮駆動可能である、請求項３に記載のトランスファロボット。
上記直線移動機構は、支持ベースと、この支持ベースに鉛直軸周りの第１回転ジョイントを介して基端部が連結された第１水平リンクアームと、この第１水平リンクアームの先端部に鉛直軸周りの第２回転ジョイントを介して基端部が連結されているとともに、上記ハンドを鉛直軸周りの第３回転ジョイントを介して先端部に支持する第２水平リンクアームとを含んで構成されている、請求項１ないし４のいずれかに記載のトランスファロボット。
上記第１水平リンクアームおよび第２水平リンクアームからなるリンク機構としては、上記水平直線移動行程を対称軸とした上で、その一方側に位置する第１リンク機構と、その他方側に位置する第２リンク機構とを備えており、かつ、上記ハンドとしては、上記第１リンク機構により鉛直方向下段側で前進・後退させられる第１ハンドと、上記第２リンク機構により鉛直方向上段側で前進・後退させられる第２ハンドとを有している、請求項５に記載のトランスファロボット。
上記直線移動機構は、支持ベースと、上記水平直線移動行程に沿う方向を長手方向として上記支持ベースに固定された一対のガイドレールと、これらガイドレールのそれぞれにスライド可能に支持されているとともに、上記水平直線移動行程に沿って上記ハンドをスライド可能に支持するスライドレールとを含んで構成されている、請求項１ないし４のいずれかに記載のトランスファロボット。
上記ガイドレールおよびスライドレールからなるスライド機構としては、上記水平直線移動行程を対称軸とした上で、その両側近傍部に位置する第１スライド機構と、その両側遠隔部に位置する第２スライド機構とを備えており、かつ、上記ハンドとしては、上記第１スライド機構により鉛直方向下段側で前進・後退させられる第１ハンドと、上記第２スライド機構により鉛直方向上段側で前進・後退させられる第２ハンドとを有している、請求項７に記載のトランスファロボット。
上記支持ベースを鉛直方向に昇降させる昇降機構を備えている、請求項５ないし８のいずれかに記載のトランスファロボット。