JP4715952B2 - フロッグレッグ型移載装置 - Google Patents

Description

本発明は、移載装置、特に、ワークを同一水平面内で直線移動させて移載するフロッグレッグ型移載装置に関する。

半導体基板や液晶表示板などを製造する工場においては、その素材となる平板状素材（半導体ウエハや、ガラス板）に、クリーンルーム内で各種処理が施される。平板状素材を収容したトレイは、搬送車によって、各処理装置間を搬送される。搬送車にはフロッグレッグ型移載装置が搭載されている。フロッグレッグ型移載装置は、多関節のアームからなるスカラーアームを有しており、トレイを同一水平面内で直線移動させる。スカラーアームを用いることで、クリーンルーム内でのパーティクルの発生が少なくなる。

一方、ワークである平板状素材は、近年ますます大型化し、重量も増えている。そのため、移載装置もこれに対応できるものが要求されている。
そこで、フロッグレッグ型移載装置において、スカラーアームの一対のフリーアームの移載アームを共通化して、各フリーアームを鏡像同期駆動させるような二連直結タイプのフリーアームを含むものが採用されている。

しかし、二連直結タイプのフリーアームでは、それぞれのアーム内には同期回転駆動と、差動連動機構が組み込まれており、それぞれのわずかなずれにより、移載アームが横揺れする現象が生じる。
そこで、そのような問題を解決するために、一対のフリーアームの先端側に固定された連結軸相互間を同期機構により連結した移載装置が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２００８−７４５５０号公報

特許文献１に記載の移載装置では、同期機構によって一対のフリーアームの横揺れを大幅に低減できる。しかし、同期機構にギアを用いているため、パーティクルの発生を十分に抑えられない。
また、横揺れ防止のためには左右のアームの間隔を大きく取ることが好ましい。しかし、特許文献１に記載のスカラーアームのようにギアを用いた同期機構において左右のアームの間隔を広げると、ギアの枚数が増えるという問題がある。
本発明の課題は、ワークを同一水平面内で直線移動させて移載するフロッグレッグ型移載装置において、横揺れ防止を抑制すると共に、パーティクルの発生を減らすことにある。

本発明に係るフロッグレッグ型移載装置は、基台と、２本のアームと、載置部と、横揺れ抑制機構とを備えている。２本のアームは、基台に一端が第１回動機構を介して取り付けられている。載置部は、２本のアームの他端に第２回動機構を介して連結され、物品を載置するための部材である。横揺れ抑制機構は、２本のアーム同士を連結して横揺れを抑制するための機構である。横揺れ抑制機構は、テーブルと、回動部材と、２本のロッド部材とを有している。テーブルは、載置部の移動方向にスライド自在に支持されている。回動部材は、テーブルに回動自在に支持されている。２本のロッド部材は、第１回動機構または第２回動機構と一体に回動する部位に回動中心から離れた位置で軸支された第１端と、回動部材に回動中心から離れた位置で軸支された第２端とを有する。
この移載装置では、横揺れ抑制機構によって２本のアームの横揺れが抑制される。具体的には、２本のアームの回動軸に同一方向に回転するような力が作用すると、２本のロッド部材が回動部材に対して力が拮抗するような方向に荷重を与える。したがって、２本のアームの回動軸が回転するのが妨げられる。なお、載置部を移動させるために回動軸が回動するときは、テーブルが載置部の移動方向に移動して回動部材を移動させる。これにより、回動軸の通常の回動時に、ロッド部材や回動部材に大きな荷重が作用することがない。
この移載装置では、歯車を用いておらず、部材同士の接触部分には軸受による転がり接触を用いることができるので、発塵を低減できる。また、ロッド部材の長さを変更することで、２本のアームの間隔の変更にも容易に対応できる。

横揺れ抑制機構は第２回動機構の回動軸同士を連結していてもよい。
この場合、第１回動機構ではなく第２回動機構の回動軸同士を連結しているので、２本アームの横揺れ防止効果が大きい。これは、２本のアームの先端側ほど横揺れの影響が大きいからである。

テーブルと、回動部材と、２本のロッド部材は、２本のアームの間側に配置されていてもよい。
この場合、移載装置全体がコンパクトになる。

回動部材と２本のロッド部材は、回動部材の回動中心を基準にして点対称の形状・配置であってもよい。
この場合、回動部材の両側で同じ種類の部品を用いることができる。また、回動部材の両側で各部材に作用する荷重が同じになる。

２本のアームの最伸長時でも、２本のロッド部材は直線上に並ばないようになっていてもよい。
この場合、２本のアームが最も伸長した状態になっても、２本のロッド部材が直線上に並んでいないので、２本のアームが縮退する際にスムーズに２本のロッド部材が回動部材を回動して元の状態に戻ることができる。

移載装置は、回動部材の回動中心を、２本のロッド部材の第１端が軸支された部分同士を結ぶ直線上に配置するための移動規制機構をさらに備えていてもよい。
この移載装置では、２本のロッド部材によって、回動部材の移載方向への移動と第１回動機構または第２回動機構の回動は連動している。そのうえ、移動規制機構によって、回動部材の回動中心が、２本のロッド部材の第１端が軸支された部分同士を結ぶ直線上に配置されているので、横揺れ抑制機構による２本のアームの横揺れが抑制する機能がさらに高くなっている。

移動規制機構は、テーブルに連結された第１部材と、２本のロッド部材の第１端が軸支された部分に回動自在に連結された２つの第２部材と、第１部材に対して２つの第２部材を直線上にのみ移動可能に連結する連結機構とを有していてもよい。
この移載装置では、第２部材は第１部材に対して連結機構によって直線上にのみ移動可能になっている。このようにして、簡単な構造によって、アームの横揺れ抑制効果が高くなっている。

本発明に係るフロッグレッグ型移載装置では、横揺れ防止を実現すると共に、パーティクルの発生を減らせる。

本発明の一実施形態としてのフロッグレッグ型移載装置を有する搬送システムの外観斜視図。 移載装置の平面図。 移載装置および回転部の背面図。 移載装置の動作状態を順番に示す平面図。 移載装置の動作状態を順番に示す平面図。 移載装置の動作状態を順番に示す平面図。 移載装置の動作状態を順番に示す平面図。 移載装置の動作状態を順番に示す平面図。 同期機構の平面図。 同期機構の縦断面図。 同期機構の部分拡大平面図。 同期機構の部分拡大縦断面図。 同期機構の動作状態を順番に示す平面図。 同期機構の動作状態を順番に示す平面図。 同期機構の動作状態を順番に示す平面図。 同期機構および移動規制機構の平面図（第２実施形態）。 同期機構および移動規制機構の縦断面図（第２実施形態）。 移動規制機構の部分縦断面図（第２実施形態）。 移動規制機構の部分縦断面図（第２実施形態）。 移動規制機構の部分縦断面図（第２実施形態）。 同期機構の動作状態を順番に示す平面図（第２実施形態）。 同期機構の動作状態を順番に示す平面図（第２実施形態）。

（１）搬送システム
図１を用いて、搬送システム１について説明する。図１は、本発明の第１実施形態としてのスカラーアームまたはフロッグレッグ型の移載装置２を有する搬送システム１の外観斜視図である。

搬送システム１は、移載装置２と、回転部３と、昇降台４と、昇降装置５と、走行台車６と、軌道７とを有している。
回転部３は、移載装置２を回転駆動可能である。昇降台４は回転部３を支持している。昇降装置５は、昇降台４を昇降可能である。走行台車６には昇降装置５が搭載されている。

移載装置２は、図２に示すように、主に、一対の基台２１と、一対のフリーアーム２２と、移載アーム２３と、駆動機構２４（図３）を有している。移載装置２の詳細については後述する。

図３を用いて、回転部３について説明する。図３は、移載装置２および回転部３の背面図である。
回転部３は、旋回モータ２６と、旋回減速機２７と、旋回台２８と、ベルト２９とを有している。旋回モータ２６は、ベルト２９を介して旋回減速機２７に動力を伝達可能である。旋回減速機２７は、旋回台２８の中心下面に連結されている。

昇降装置５は、走行台車６の上に、走行方向の前後端に設けられた一対の装置であり、その間に昇降台４が掛け渡されている。昇降装置５は、内部に昇降駆動機構（図示せず）を有しており、これにより昇降台４を昇降させる。

昇降装置５の天頂部分は、上部フレーム１５によって連結されている。それにより、走行台車６、一対の昇降装置５、上部フレーム１５で構成される構造体が実現されている。

走行台車６は４つの車輪１２を有している。
軌道７は、一対の走行レール１３を有している。走行台車６の車輪１２は、一対の走行レール１３の上に載っている。走行台車６は、昇降装置５、昇降台４、回転部３および移載装置２を、走行レール１３に沿って直線移動させる。

ワーク１４は、移載装置２の移載アーム２３上に載置されて、駆動機構２４により前進後退され（矢印Ｐ１）、回転部３により回転される（矢印Ｐ２）。また、ワーク１４は、移載装置２に載置された状態で、昇降台４および昇降装置５により上下昇降され（矢印Ｐ３）、また、走行台車６の走行により直線方向に移動される（矢印Ｐ４）。

（２）移載装置の構造
図２を用いて、移載装置２について説明する。図２は、移載装置２の平面図である。図３は、移載装置２の背面図である。なお、図２は、ワーク１４が待機状態にあるときの移載装置２を示している。

移載装置２は、例えば、半導体基板や液晶表示板などを製造する工場において、ワーク１４を移載する際に用いられるものである。ワーク１４は、例えば、平板状素材（半導体ウエハや、ガラス板）を一枚ずつ収容したトレイである。半導体ウエハ等は、クリーンルーム内で種々の処理を施される。

移載装置２は、前述のように、一対の基台２１と、一対のフリーアーム２２と、移載アーム２３と、駆動機構２４（図３）を有している。

一対の基台２１は、回転部３の旋回台２８に搭載されている。
フリーアーム２２は、基端側アーム３１と、先端側アーム３２とから構成されている。基端側アーム３１の基端側にある第１回動軸３３が基台２１に回動自在に取り付けられている。先端側アーム３２の先端側にある第２回動軸３４が移載アーム２３に回動自在に連結されている。第１回動軸３３と第２回動軸３４については後に詳細に説明する。

駆動機構２４は、基台２１に設けられ、基端側アーム３１の第１回動軸３３を回転駆動するための機構である。駆動機構２４は、図３に示すように、スカラーアーム用モータ５９と、スカラーアーム用減速機６０とを有している。スカラーアーム用減速機６０は、第１回動軸３３に連結されている。

移載装置２は、同期機構３５をさらに有している。同期機構３５は、移載アーム２３の直線移動を円滑かつ確実に実現するために採用された機構である。同期機構３５は、移載アーム２３内で、先端側アーム３２の先端側に固定された第２回動軸３４相互間を同期するように連結している。同期機構３５については、後に詳細に説明する。

図２に示すように、回転部３は、２点鎖線で模式的に示された昇降台４の上に載置されている。これにより、移載装置２および回転部３は昇降可能となっている。

移載アーム２３は、基部３６と、一対の受けアーム３７とを有している。基部３６には、一対の先端側アーム３２の先端が第２回動軸３４を介して回動自在に連結されている。一対の受けアーム３７は、基部３６から一方向に延びている。
図２の状態では、移載装置２の移載アーム２３の延びる方向が昇降台４の長手方向に一致しており、これは移載装置２が待機状態にあることを示している。回転部３によって移載装置２が反時計回りに９０度回転すると、図４の状態になる。この図４の状態において、基台２１の軸中心を結んだ線の中点において、この軸中心を結んだ線に直交する線を対称中心線Ｘ−Ｘとする。対称中心線Ｘ−Ｘの延びる方向はワーク１４の移載される方向とも一致しているので、以下、このＸ−Ｘ方向を移載方向という。また、Ｘ−Ｘ方向に直角な方向をＹ−Ｙ方向とする。

（３）移載装置の動作
続いて図４〜図８を用いて、移載装置２の前進・後退動作について説明する。図４、図５、図６、図７および図８は、移載装置２の前進動作を順番に示す平面図である。具体的には、図４はフリーアーム２２の最大縮退状態を示している。図５〜図６はフリーアーム２２の伸びている途中の中間状態を示している。図７はフリーアーム２２の棚搭載動作時の状態を示している。図８はフリーアーム２２の最大伸長状態を示している。

ワーク１４を載置すべき載置場所は、一対の走行レール１３の両側に設けられている。ワーク１４の移載動作は、図４の状態から開始される。

図４〜図８では、移載装置２が作動して、移載アーム２３がワーク１４を載せた状態で順に前進している。具体的には、移載装置２の駆動機構２４が基端側アーム３１の第１回動軸３３を回動させて、先端側アーム３２および移載アーム２３を移載方向前側に移動させる。第１回動軸３３の回動方向は、図４において、右側が反時計回りであり（矢印Ｒ１）、左側が時計回りである（矢印Ｒ２）。

図４では、基端側アーム３１が移載方向後側でかつ外側に延びており、先端側アーム３２が移載方向後側でかつ内側に延びている。したがって、移載アーム２３は最も移載方向後側に配置されている。

図５では、図４に比べて、基端側アーム３１および先端側アーム３２の角度が小さくなっており、移載アーム２３は移載方向前側に移動している。

図６では、基端側アーム３１が移載方向前側でかつ外側に延びており、先端側アーム３２が移載方向前側でかつ内側に延びている。したがって、移載アーム２３は図５の状態よりも移載方向前側に移動している。

図７では、図６に比べて、基端側アーム３１および先端側アーム３２の角度が大きくなっており、移載アーム２３は移載方向前側に移動している。この状態で、昇降台４が下降して、移載装置２は、ワーク１４を目的の載置場所に載置する。

図８では、基端側アーム３１および先端側アーム３２が移載方向前側に延びており、すなわち一直線に延びている。つまり、フリーアーム２２が完全に伸びきった状態となっている。

ワーク１４を降ろした後は、移載装置２は、移載アーム２３を高速で後退させる。つまり、移載アーム２３に負荷のない時には、移載アーム２３をより早く移動させ、動作時間を短縮することができる。
なお、移載アーム２３の後退動作は、各部材が前進動作と反対向きに動くことで実行される。

（４）同期機構の構造
図９〜図１２を用いて、同期機構３５を説明する。図９は、同期機構３５の平面図である。図１０は、同期機構３５の縦断面図である。図１１は、同期機構３５の部分拡大平面図である。図１２は、同期機構３５の部分拡大縦断面図である。

同期機構３５は、一対のフリーアーム２２の動作の同期を取ることで、横揺れを防止するための機構である。より具体的には、同期機構３５は、先端側アーム３２の第２回動軸３４同士の同期を取るための機構である。

先端側アーム３２の第２回動軸３４は、先端側アーム３２の先端側と、移載アーム２３の基部３６とを回転自在に連結するものである。第２回動軸３４は、先端側アーム３２の先端側に固定されて先端側アーム３２に対して回転せず、移載アーム２３側に設けられた第１軸受４１によって回転自在に支持されている。

同期機構３５は、移載アーム２３の基部３６のカバー４２内に配置された複数の部材から構成されている。また、同期機構３５は、平面視で２本のフリーアーム２２の内側、より具体的には２つの第２回動軸３４の間に配置されている。

同期機構３５は、主に、リンク機構３８と荷重逃し機構３９とを有している。リンク機構３８は第２回動軸３４同士を連結して同期をとるための機構であり、一対の回転部材４４と、一対のロッド部材４５（４５Ａ，４５Ｂ）と、回動部材４８とを有している。荷重逃し機構３９は、第２回動軸３４が通常回動動作を行うときにリンク機構３８に作用する荷重を逃すための機構であり、一対の直線ガイドレール４６と、直線移動部材４７と、回動部材４８とを有している。同期機構３５は、さらに、プレート４３を有している。なお、荷重逃し機構は、リンクの支点が移動し追従するための機構であるので、リンク支点可変機構ともいる。

プレート４３は、一対の第２回動軸３４間に配置された平板部材である。プレート４３は、移載アーム２３の本体フレーム４９に固定されている。

一対の回転部材４４は、一対の第２回動軸３４それぞれに同期回転するように固定されている。回転部材４４は、第２回動軸３４の上端に固定された環状の部材である。

一対のロッド部材４５は、細長く延びる棒状の部材であり、第１端５７が回転部材４４の一箇所に回動自在に支持されている。より詳細には、回転部材４４には、図１０に示すように、上方に延びる軸部材４４ａが設けられており、第１端５７は軸部材４４ａに対して回転自在に係合している。図９において、ロッド部材４５の第１端５７が回転部材４４に固定された位置は、移載アーム２３の対称中心線Ｘ−Ｘ上で移載アーム２３から離れる側である。

一対の直線ガイドレール４６は、プレート４３の中心部上面に固定されている。直線ガイドレール４６は、移載方向に延びている。

直線移動部材４７は、テーブル５０と、一対のガイド部５１と、シャフト５２とを有している。テーブル５０は、プレート４３の中心部において移載方向に直角に延びている。一対のガイド部５１は、テーブル５０の両端下部に設けられており、一対の直線ガイドレール４６に係合している。直線ガイドレール４６とガイド部５１によって、ボールの転がりによって移動を実現するリニアガイド６１が構成されている。シャフト５２は、回動部材４８の中心部から上方に延びている。

回動部材４８は、直線移動部材４７に回転自在に支持されると共に、一対のロッド部材４５にも回動自在に支持されている。回動部材４８は、筒状部材５３と、フランジ部材５４と、一対の回動支持部材５５とを有している。筒状部材５３は、直線移動部材４７のシャフト５２の回りに配置されており、第２軸受５６によって回転自在に支持されている。フランジ部材５４は、筒状部材５３の下端から半径方向外側に延びるフランジ部分を有している。一対の回動支持部材５５は、フランジ部材５４の上部に設けられており、ロッド部材４５の第２端５８を回動自在に支持している。

同期機構３５においては、以上の構成により、第２回動軸３４が回動すると、ロッド部材４５が回動部材４８を回動させる。このとき、回動部材４８から作用する力によって、一対の直線ガイドレール４６に沿って直線移動部材４７が移載方向に移動する。つまり、回動部材４８を直線移動部材４７に搭載することで、第２回動軸３４が回動するときに同期機構３５に作用する荷重を逃すことができる。

（５）同期機構の動作
同期機構３５の動作については、図９、図１３、図１４および図１５によって順番に示してある。図９はフリーアーム２２が縮退している状態であり、図４に対応している。図１３はフリーアーム２２が延びている途中の状態であり、図５と図６の中間に対応している。図１４はフリーアーム２２がさらに延びている途中の状態であり、図７に対応している。図１５はフリーアーム２２が最も延びている状態であり、図８に対応している。

図９の状態では、先端側アーム３２が第２回動軸３４から移載方向前側でかつ外側に延びている。また、直線移動部材４７および回動部材４８は移載方向の最も後側に位置しており、フランジ部材５４に対してロッド部材４５の第２端５８が連結された位置は、回動部材４８の中心に対して移載方向前後いずれか側でかつ連結されたロッド部材４５側である。先端側アーム３２が移動して第２回動軸３４が移載アーム２３に対して回動することで、移載アーム２３が（すなわち、同期機構３５も）移載方向前側に移動する。具体的には、第２回動軸３４は、図９において、右側が時計回りに回動して（矢印Ｒ２）、左側が反時計回りに回動する（矢印Ｒ１）。

図１３の状態では、先端側アーム３２が第２回動軸３４から移載方向に直角に延びている。また、直線移動部材４７および回動部材４８は移載方向の中間に位置しており、フランジ部材５４に対してロッド部材４５の第２端５８が連結された位置は、回動部材４８の中心に対して移載方向前後側である。具体的には、右側ロッド部材４５Ａの第２端５８が連結されたフランジ部分は移載方向後側に位置しており、左側ロッド部材４５Ｂの第２端５８が連結されたフランジ部分は移載方向前側に位置している。

図１４の状態では、先端側アーム３２が第２回動軸３４から移載方向後側にかつ外側に延びている。また、直線移動部材４７および回動部材４８は移載方向の前側に位置しており、フランジ部材５４に対してロッド部材４５の第２端５８が連結された位置は、回動部材４８の中心に対して移載方向前後いずれか側でかつ連結されたロッド部材４５側である。

図１５の状態では、先端側アーム３２が第２回動軸３４から移載方向後側に延びている。また、直線移動部材４７および回動部材４８は移載方向の最前側に位置しており、フランジ部材５４に対してロッド部材４５の第２端５８が連結された位置は、回動部材４８の中心に対して概ね移載方向に直角側である。しかし、一対のロッド部材４５の第２端５８の移載方向位置はずれており、一対のロッド部材４５が一直線上に並んでいない。より具体的には、右側ロッド部材４５Ａの第２端５８は左側ロッド部材４５Ｂの第２端５８より移載方向後側に位置している。

さらに、このような構成の同期機構３５によれば、以下のような優れた効果が得られる。
例えば、移載アーム２３に対して移載方向に交差する方向に外力が作用したとする。例えば、図１４において、移載アーム２３に対して図右側から力が作用すると、移載アーム２３の基部全体を回転方向Ｒ１へ回転させようとして、第２回動軸３４には相対的に回転方向Ｒ２へ回転させる力が作用する。一方、移載アーム２３に対して図左側から力が作用すると、移載アーム２３の基部全体を回転方向Ｒ２へ回転させようとして、第２回動軸３４には相対的に回転方向Ｒ１へと回転させる力が作用する。

後者の場合、右側の第２回動軸３４は右側ロッド部材４５Ａを右側に移動させようとし、さらに回動部材４８を回転方向Ｒ１側に回転させようとする。一方、左側の第２回動軸３４は、左側ロッド部材４５Ｂを右側に移動させようとし、さらに回動部材４８を回転方向Ｒ２側に回転させるようとする。このようにして、回動部材４８に両側のロッド部材４５から反対方向で同じ大きさのトルクが作用して、回動部材４８は回動不能となる。この結果、移載アーム２３の横揺れが抑制される。
移載アーム２３に対して前述したのと反対側の力が作用した場合も、リンク機構３８によって、回動部材４８に対して拮抗する力が作用し、移載アーム２３の横揺れが抑制される。

以上の結果、移載アーム２３は、横揺れが抑えられた状態で、移載方向に円滑にかつ確実に直線移動する。

リンク機構３８を用いた同期機構３５では、歯車を用いておらず、部材同士の接触部分にはリニアガイド６１および第２軸受５６による転がり接触を用いることができるので、発塵を低減できる。また、ロッド部材４５の長さを変更することで、２本のフリーアーム２２の間隔の変更にも容易に対応できる。
また、リンク機構３８を用いた同期機構３５では、長いロッド部材４５を用いるだけで２本のフリーアーム２２の間隔を広がったタイプの移載装置に対応できる。したがって、２本のフリーアーム２２の間隔を広げて横揺れを抑制したタイプにおいても、重量を大きくすることなく対応できる。

（６）特徴
フロッグレッグ型移載装置２は、基台２１と、２本のフリーアーム２２と、移載アーム２３と、同期機構３５とを備えている。２本のフリーアーム２２は、基台２１に一端が第１回動軸３３を介して取り付けられている。移載アーム２３は、２本のフリーアーム２２の他端に第２回動軸３４を介して連結され、ワーク１４を載置するための部材である。同期機構３５は、２本のフリーアーム２２同士を連結して横揺れを抑制するための機構である。同期機構３５は、直線移動部材４７と、回動部材４８と、２本のロッド部材４５とを有している。直線移動部材４７は、移載アーム２３の移動方向にスライド自在に支持されている。回動部材４８は、直線移動部材４７に回動自在に支持されている。２本のロッド部材４５は、第２回動軸３４に軸支された第１端５７と、回動部材４８に軸支された第２端５８とを有する。
この移載装置２では、同期機構３５によって２本のフリーアーム２２の横揺れが抑制される。具体的には、２本のフリーアーム２２に同一方向に回転するような力が作用すると、２本のロッド部材４５が回動部材４８に対して力が拮抗するような方向に荷重を与える。したがって、２本のフリーアーム２２が回転するのが妨げられる。なお、移載アーム２３を移動させるために第２回動軸３４が回動するときは、直線移動部材４７が移載アーム２３の移動方向に移動して回動部材４８を移動させる。これにより、第２回動軸３４の通常の回動時に、ロッド部材４５や回動部材４８に大きな荷重が作用することがない。
この移載装置２では、歯車を用いておらず、部材同士の接触部分にはリニアガイド６１および第２軸受５６による転がり接触を用いることができるので、発塵を低減できる。また、ロッド部材４５の長さを変更することで、２本のフリーアーム２２の間隔の変更にも容易に対応できる。

同期機構３５は先端側アーム３２の先端側の第２回動軸３４同士を連結している。そのため、２本のフリーアーム２２の横揺れ防止効果が大きい。これは、２本のフリーアーム２２の先端側ほど横揺れの影響が大きいからである。

直線移動部材４７と、回動部材４８と、２本のロッド部材４５は、２本のフリーアーム２２の間側に配置されている。そのため、移載装置２全体がコンパクトである。

回動部材４８と２本のロッド部材４５は、回動部材４８の回転中心を基準にして点対称の形状・配置である。そのため、回動部材４８の両側で同じ種類の部品を用いることができる。また、回動部材４８の両側で各部材に作用する荷重が同じになる。

２本のフリーアーム２２の最伸長時でも、２本のロッド部材４５は直線上に並ばないようになっている。そのため、２本のフリーアーム２２が縮退する際に２本のロッド部材４５がスムーズにすなわち無理な力がかかることなく回動部材４８を回動して元の状態に戻ることができる。

（７）移動規制機構（第２実施形態）
以下、図１６〜図２１を用いて、本発明の第２実施形態について説明する。図１６は、同期機構および移動規制機構の平面図である。図１７は、同期機構および移動規制機構の縦断面図である。図１８〜図２０は、移動規制機構の部分縦断面図である。図２１〜図２２は、同期機構の動作状態を順番に示す平面図である。

第２実施形態に係るフロッグレッグ型移載装置２は、第１実施形態に対して、移動規制機構７１を新たに追加した点だけが異なる。したがって、以下の説明では移動規制機構７１を中心に説明する。

移動規制機構７１は、回動部材４８の回動中心（直線移動部材４７上にある）が、２本のロッド部材４５の第１端５７が軸支された部分（回転部材４４の第１シャフト９４）同士を結ぶ直線上に配置するための機構である。より詳細には、移動規制機構７１は、回転部材４４が回動してロッド部材４５の第１端５７が軸支された部分が移載方向に移動するにつれて、ロッド部材４５の第１端５７が軸支された部分同士を結ぶ直線上に回動部材４８の回動中心を配置させる機能を有している。このように、移動規制機構７１によって、回動部材４８の回動中心が、２本のロッド部材４５の第１端５７が軸支された部分同士を結ぶ直線上に配置されているので、同期機構３５による移載アーム２３の横揺れを抑制する機能がさらに高くなっている。

移動規制機構７１の概略構造について説明する。移動規制機構７１は、テーブル５０に連結された第１部材７３と、２本のロッド部材４５の第１端５７が軸支される部分に回動自在に連結された２つの第２部材７５と、第１部材７３に対して２つの第２部材７５を一直線上にのみ移動可能に連結する連結機構７７とを有する。

移動規制機構７１の各部材を詳細に説明する。第１部材７３は、図１６および図１７に示すように、概ね２本のロッド部材４５の上方に配置された薄板状の部材である。第１部材７３は、中心部８１と、中心部８１から両側に伸びる一対の第１延長部８３とを有している。

中心部８１は、直線移動部材４７のシャフト５２からさらに上方に延びる第２シャフト８５によって支持されている。より具体的には、図１８に示すように、中心部８１に形成された円形の中心孔８１ａに第１環状部材８２がボルト８４によって固定され、さらに第１環状部材８２がブッシュ８６を介して第２シャフト８５に支持されている。なお、この実施例では、中心部８１は、直線移動部材４７に対して回動可能になっている。
第１延長部８３は、中心部８１から概ね回転部材４４側に向かって延びており、Ｙ−Ｙ方向に一定の長さを有している。第１延長部８３の幅（Ｘ−Ｘ方向長さ）は延長方向に沿って概ね一定である。第１延長部８３の先端は、回転部材４４の近傍に位置している。

第２部材７５は、図１６および図１７に示すように、概ね２本のロッド部材４５の上方に配置された薄板状の部材である。第２部材７５は、回動被支持部８７と、そこから直線移動部材４７に向かって延びる第２延長部８９とを有している。

回動被支持部８７は、第２回動軸３４の回転部材４４に対して軸受部材等を介して回転自在に支持されている。より具体的には、図１９に示すように、回動被支持部８７に形成された円形の孔８７ａにボルト９５によって第２環状部材８８が固定され、第２環状部材８８が軸受９７を介して回転部材４４の第１シャフト９４からさらに上方に延びる第２シャフト９６に回転自在に支持されている。第２延長部８９は、回動被支持部８７から直線移動部材４７側に向かって延びており、Ｙ−Ｙ方向に一定の長さを有している。第２延長部８９の幅（Ｘ−Ｘ方向長さ）は、先端にいくにしたがって狭くなるように傾斜している。第２延長部８９の先端は第１部材７３の中心部８１と第１延長部８３の境界付近まで延びている。さらに詳細には、第２延長部８９は第１延長部８３の下方において平面視では大半が重なっている。

連結機構７７は、具体的には、ＬＭガイドである。連結機構７７は、図２０に示すように、ＬＭガイドレール９１と、ＬＭガイドブロック９３とから構成されている。ＬＭガイドレール９１は、第２部材７５の第２延長部８９の上面に固定されている。ＬＭガイドレール９１は、第２延長部８９に沿って延びている。ＬＭガイドブロック９３は、第１部材７３の第１延長部８３の下面に固定されており、ＬＭガイドレール９１にスライド自在に支持されている。より具体的には、ＬＭガイドブロック９３は、第１部材７３の第１延長部８３の先端側下面に固定され、図１６および図２０では、ＬＭガイドレール９１の回転部材４４側端に係合している。このようにして、ＬＭガイドブロック９３および第２部材７５は、ＬＭガイドレール９１および第１部材７３に対してＬＭガイドレール９１の延びる方向に相対移動可能である。なお、図１６および図２０の状態では、ＬＭガイドブロック９３はＬＭガイドレール９１の最も外側端に配置されているので、第２部材７５は第１部材７３に対してさらに外側に離れるように移動可能である。
（８）同期機構および移動規制機構の動作
同期機構３５および移動規制機構７１の動作については、図２１、図１６および図２２によって順番に示してある。図２１はフリーアーム２２が縮退している状態である。図１６はフリーアーム２２が延びている途中の状態である。図２２はフリーアーム２２がさらに延びている途中の状態である。

図２１の状態では、先端側アーム３２が第２回動軸３４から移載方向前側でかつ外側に延びている。また、直線移動部材４７および回動部材４８は移載方向の最も後側に位置しており、フランジ部材５４に対してロッド部材４５の第２端５８が連結された位置は、回動部材４８の中心に対して移載方向前後いずれか側でかつ連結されたロッド部材４５側である。先端側アーム３２が移動して第２回動軸３４が移載アーム２３に対して回動することで、移載アーム２３が（すなわち、同期機構３５も）移載方向前側に移動する。具体的には、第２回動軸３４は、図２１において、右側が時計回りに回動して（矢印Ｒ２）、左側が反時計回りに回動する（矢印Ｒ１）。

図２１の状態では、移動規制機構７１によって、回動部材４８の回動中心（直線移動部材４７、テーブル５０の中心）が、ロッド部材４５の第１端５７が軸支される部分（回転部材４４に固定された第１シャフト９４の中心）同士を結ぶ直線上に配置されている。特に、これらの部分は、Ｙ−Ｙ方向に平行に延びる直線上に配置されている。なお、移動規制機構７１において、第２部材７５同士は互いに対して、図１６の状態よりはＹ−Ｙ方向に離れている。

図１６の状態では、先端側アーム３２が第２回動軸３４から移載方向に直角に延びている。また、直線移動部材４７および回動部材４８は移載方向の中間に位置しており、フランジ部材５４に対してロッド部材４５の第２端５８が連結された位置は、回動部材４８の中心に対して移載方向前後側である。具体的には、右側ロッド部材４５Ａの第２端５８が連結されたフランジ部分は移載方向後側に位置しており、左側ロッド部材４５Ｂの第２端５８が連結されたフランジ部分は移載方向前側に位置している。

図１６の状態では、移動規制機構７１によって、回動部材４８の回動中心（直線移動部材４７、テーブル５０の中心）が、ロッド部材４５の第１端５７が軸支される部分（回転部材４４に固定された第１シャフト９４中心）同士を結ぶ直線上に配置されている。図１６における直線は、図２１における直線より移載方向前側に位置している。なお、移動規制機構７１において、第２部材７５同士は互いに最も近づいている。

図２２の状態では、先端側アーム３２が第２回動軸３４から移載方向後側にかつ外側に延びている。また、直線移動部材４７および回動部材４８は移載方向の前側に位置しており、フランジ部材５４に対してロッド部材４５の第２端５８が連結された位置は、回動部材４８の中心に対して移載方向前後いずれか側でかつ連結されたロッド部材４５側である。

図２２の状態では、移動規制機構７１によって、回動部材４８の回動中心（直線移動部材４７、テーブル５０の中心）が、ロッド部材４５の第１端５７が軸支される部分（回転部材４４に固定された第１シャフト９４の中心）同士を結ぶ直線上に配置されている。図２２における直線は、図１６における直線より移載方向前側に位置している。なお、移動規制機構７１において、第２部材７５は互いに対して、図１６の状態よりはＹ−Ｙ方向に離れている。

さらに、このような構成の同期機構３５によれば、以下のような優れた効果が得られる。
例えば、移載アーム２３に対して移載方向に交差する方向に外力が作用したとする。例えば、図２２において、移載アーム２３に対して図右側から力が作用すると、移載アーム２３の基部全体を回転方向Ｒ１へ回転させようとして、第２回動軸３４には相対的に回転方向Ｒ２へ回転させる力が作用する。一方、移載アーム２３に対して図左側から力が作用すると、移載アーム２３の基部全体を回転方向Ｒ２へ回転させようとして、第２回動軸３４には相対的に回転方向Ｒ１へ回転させる力が作用する。

後者の場合、右側の第２回動軸３４は右側ロッド部材４５Ａを右側に移動させようとし、さらに回動部材４８を回転方向Ｒ１側に回転させようとする。一方、左側の第２回動軸３４は、左側ロッド部材４５Ｂを右側に移動させようとし、さらに回動部材４８を回転方向Ｒ２側に回転させるようとする。このようにして、回動部材４８に両側のロッド部材４５から反対方向で同じ大きさのトルクが作用して、回動部材４８は回動不能となる。この結果、移載アーム２３の横揺れが抑制される。
移載アーム２３に対して前述したのと反対側の力が作用した場合も、リンク機構３８によって、回動部材４８に対して拮抗する力が作用し、移載アーム２３の横揺れが抑制される。

以上の結果、移載アーム２３は、横揺れが抑えられた状態で、移載方向に円滑にかつ確実に直線移動する。

さらに、移動規制機構７１によって、回動部材４８の回動中心（直線移動部材４７、テーブル５０の中心）が、２本のロッド部材４５の第１端５７が軸支される部分（回転部材４４に固定された第１シャフト９４の中心軸心）同士を結ぶ直線上に配置されているので、移載アーム２３の横揺れがより確実に抑えられている。この結果、移載アーム２３が移載方向により円滑に直線移動する。

（９）他の実施形態
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

（Ａ）前記第１実施形態では、本発明に係る移載装置が用いられる例として、クリーンルーム内で平板状素材を収容したトレイを搬送する場合を示しているが、本発明はこれに限定されない。本発明は、搬送対象を同一平面上の他の位置に直線移動させて移載する他の装置に用いることができる。
（Ｂ）前記第１実施形態では、同期機構は第２回動軸同士を連結しているが、本発明はこれに限定されない。同期機構は第１回動軸同士を連結していてもよい。
（Ｃ）第２実施形態では連結機構においてＬＭブロックは第１部材に固定されＬＭガイドは第２部材に固定されているが、本発明はこのような実施形態に限定されない。各部材が反対に取り付けられていてもよい。
（Ｄ）第２実施形態では移動規制機構の第１部材は直線移動部材に対して回動可能に連結されているが、本発明はこのような実施形態に限定されない。移動規制機構の第１部材は直背に動部材に回動不能に連結されていてもよい。
（Ｅ）第２実施形態では連結機構はＬＭガイドによって実現されていたが、本発明はそのような実施形態に限定されない。

本発明は、ワークを同一水平面内で直線移動させて移載するフロッグレッグ型移載装置に広くて適用できる。

１ 搬送システム
２ 移載装置
３ 回転部
４ 昇降台
５ 昇降装置
６ 走行台車
７ 軌道
１２ 車輪
１３ 走行レール
１４ ワーク
１５ 上部フレーム
２１ 基台
２２ フリーアーム（アーム）
２３ 移載アーム（載置部）
２４ 駆動機構
２６ 旋回モータ
２７ 旋回減速機
２８ 旋回台
２９ ベルト
３１ 基端側アーム
３２ 先端側アーム
３３ 第１回動軸（第１回動機構）
３４ 第２回動軸（第２回動機構）
３５ 同期機構（横揺れ抑制機構）
３６ 基部
３７ 受けアーム
３８ リンク機構
３９ 荷重逃し機構
４１ 第１軸受
４２ カバー
４３ プレート
４４ 回転部材
４４ａ 軸部材
４５ ロッド部材
４５Ａ 右側ロッド部材
４５Ｂ 左側ロッド部材
４６ 直線ガイドレール
４７ 直線移動部材
４８ 回動部材
４９ 本体フレーム
５０ テーブル
５１ ガイド部
５２ シャフト
５３ 筒状部材
５４ フランジ部材
５５ 回動支持部材
５６ 第２軸受
５７ 第１端
５８ 第２端
５９ スカラーアーム用モータ
６０ スカラーアーム用減速機
６１ リニアガイド
７１ 移動規制機構
７３ 第１部材
７５ 第２部材
７７ 連結機構
８１ 中心部
８１ａ 中心孔
８２ 第１環状部材
８３ 第１延長部
８４ ボルト
８５ 第２シャフト
８６ ブッシュ
８７ 回動被支持部
８７ａ 孔
８８ 第２環状部材
８９ 第２延長部
９１ ＬＭガイドレール
９３ ＬＭガイドブロック
９４ 第１シャフト
９５ ボルト
９６ 第２シャフト
９７ 軸受

Claims (7)

1. 基台と、
   前記基台に一端が第１回動機構を介して取り付けられた２本のアームと、
   前記２本のアームの他端に第２回動機構を介して連結され、物品を載置するための載置部と、
   前記２本のアーム同士を連結して横揺れを抑制するための横揺れ抑制機構とを備え、
   前記横揺れ抑制機構は、
   前記載置部の移動方向にスライド自在に支持されたテーブルと、
   前記テーブルに回動自在に支持された回動部材と、
   前記第１回動機構または前記第２回動機構と一体に回動する部位に回動中心から離れた位置で軸支された第１端と、前記回動部材に回動中心から離れた位置で軸支された第２端とを有する２本のロッド部材とを有している、
   フロッグレッグ型移載装置。
2. 前記横揺れ抑制機構は前記第２回動機構と一体に回動する部位同士を連結している、請求項１に記載のフロッグレッグ型移載装置。
3. 前記テーブルと、前記回動部材と、前記２本のロッド部材は、前記２本のアームの間側に配置されている、請求項１または２に記載のフロッグレッグ型移載装置。
4. 前記回動部材と前記２本のロッド部材は、前記回動部材の回転中心を基準にして点対称の形状・配置である、請求項１〜３のいずれかに記載のフロッグレッグ型移載装置。
5. 前記２本のアームの最伸長時でも、前記２本のロッド部材は直線上に並ばないようになっている、請求項１〜４のいずれかに記載のフロッグレッグ型移載装置。
6. 前記回動部材の回動中心を、前記２本のロッド部材の前記第１端が軸支された部分同士を結ぶ直線上に配置されるようにするための移動規制機構をさらに備えている、請求項１〜５のいずれかに記載のフロッグレッグ型移載装置。
7. 前記移動規制機構は、前記テーブルに連結された第１部材と、前記２本のロッド部材の前記第１端が軸支された部分に回動自在に連結された２つの第２部材と、前記第１部材に対して前記２つの第２部材を直線上にのみ移動可能に連結する連結機構とを有する、請求項６に記載のフロッグレッグ型移載装置。

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