JP5471399B2 - 移送ロボット - Google Patents
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Description
本発明は、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に出し入れする移送ロボットに関する。
液晶基板やウェハ基板といったワークに対して所定の処理をおこない、基板製造装置には、その処理のため、基板を目的の位置に搬送する基板搬送装置が用いられる。基板搬送装置は搬送ロボットとも呼ばれており、発明者らは、水平動作機構を実現するハンドとアームとそれらを支持するアーム支持部材を、ダブルレッグ機構からなる昇降機構により昇降するように構成したロボットを提供している（例えば、特許文献１参照）。
保管するストッカには天井に届くほどの高さから床面近くまでに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が一定の間隔を持って積み重ねられ保管されている。このようなストッカが移送ロボットの前後または左右に配置されている。これに対応するために移送ロボットは、大型化するとともに長ストロークの昇降機構と旋回機構を備える必要がある。
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。
従来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。
この機構では、旋廻動作や、向い合う昇降機構のリンク機構が対向して動作して昇降するため連結部に遠心力等の外力が働き、大きな負荷がリンク部にかかってしまう。
本発明は昇降機構のリンク機構に作用する負荷を軽減した移送ロボットを提供する。
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。
従来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。
この機構では、旋廻動作や、向い合う昇降機構のリンク機構が対向して動作して昇降するため連結部に遠心力等の外力が働き、大きな負荷がリンク部にかかってしまう。
本発明は昇降機構のリンク機構に作用する負荷を軽減した移送ロボットを提供する。
上記問題を解決するため、本発明は、搬送物を載置するハンド部と、前記ハンド部と連結され、少なくとも２つ以上の回転関節を有し、前記ハンド部を一方向に移動するように伸縮し、前記回転関節の軸方向について対向するように配置された水平アーム機構と、前記水平アーム機構が支持される支持ベースを上下に移動させる少なくとも２組のリンク機構を有する昇降機構とを備え、前記昇降機構は、互いに平行で水平な回転軸まわりにそれぞれ回動可能なように、前記２組のリンク機構の各先端が前記支持ベースに連結されており、前記２組のリンク機構のうち少なくとも１組のリンク機構と前記支持ベースとの間に、前記回転軸と垂直で水平な方向に直動する直動機構を備えるものである。
本発明によると、少なくとも２つのリンク機構から構成された昇降機構の連結部とリンク部の間に直動機構をつけることにより、昇降動作の際にかかる慣性および遠心力等によりかかる連結部及びリンク部の外力を軽減することができる。
また、旋廻時に発生する連結部への遠心力も軽減することができる
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
図１は、本発明の移送ロボットの斜視図である。
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。
昇降機構２０は、脚部支持部材３ａ、３ｂに備えられた不図示の駆動部が第１関節部４ａ、４ｂを駆動し、第１関節部４ａ、４ｂには第１脚部５ａ、５ｂの一端が連結され、第１脚部５ａ、５ｂの他端は不図示の駆動部が備えられた第２関節部６ａ、６ｂで第２脚部７ａ、７ｂの一端と連結される。第２脚部７ａ、７ｂの他端は、支持ベース８に回動可能に連結されている。第１脚部５ａ、５ｂは、水平アーム機構３０の最下降位置への移動をより低くできるように脚部支持部材３ａ、３ｂよりも長く形成されている。第２脚部７ａ、７ｂの長さは、水平アーム機構３０が最下降位置へ移動した際に、第１脚部５ａ、５ｂの側面が脚部支持部材３ａ、３ｂの側面から外側へ出ないように、第１脚部５ａ、５ｂの長さよりも短い長さで形成されている。
次に、水平アーム機構３０について説明する。水平アーム機構３０は、２つのハンド１４ａ、１４ｂを不図示のワークをストッカから出し入れするように移動させるダブルリンク機構から構成されている。ハンド１４ａ、１４ｂの移動方向は、昇降機構２０によって水平アーム機構３０が上下方向に垂直に移動する方向およびハンド１４ａ、１４ｂを昇降機構２０へ引き込んだ際の第２水平関節部の張り出し方向に対して直交する方向であり、ハンド１４ａ、１４ｂは一方向に直線的に移動する。
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。
昇降機構２０は、脚部支持部材３ａ、３ｂに備えられた不図示の駆動部が第１関節部４ａ、４ｂを駆動し、第１関節部４ａ、４ｂには第１脚部５ａ、５ｂの一端が連結され、第１脚部５ａ、５ｂの他端は不図示の駆動部が備えられた第２関節部６ａ、６ｂで第２脚部７ａ、７ｂの一端と連結される。第２脚部７ａ、７ｂの他端は、支持ベース８に回動可能に連結されている。第１脚部５ａ、５ｂは、水平アーム機構３０の最下降位置への移動をより低くできるように脚部支持部材３ａ、３ｂよりも長く形成されている。第２脚部７ａ、７ｂの長さは、水平アーム機構３０が最下降位置へ移動した際に、第１脚部５ａ、５ｂの側面が脚部支持部材３ａ、３ｂの側面から外側へ出ないように、第１脚部５ａ、５ｂの長さよりも短い長さで形成されている。
次に、水平アーム機構３０について説明する。水平アーム機構３０は、２つのハンド１４ａ、１４ｂを不図示のワークをストッカから出し入れするように移動させるダブルリンク機構から構成されている。ハンド１４ａ、１４ｂの移動方向は、昇降機構２０によって水平アーム機構３０が上下方向に垂直に移動する方向およびハンド１４ａ、１４ｂを昇降機構２０へ引き込んだ際の第２水平関節部の張り出し方向に対して直交する方向であり、ハンド１４ａ、１４ｂは一方向に直線的に移動する。
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。
第２脚部７a、７ｂと支持ベース８の連結部の詳細について図２および図３を参照して説明する。
直動機構は、第２脚部７ｂ と支持ベース８の間にリニアガイド８cが設置されている。また、第２脚部７ｂ と支持ベース８との間を第３関節部８ｂで回転自在に支持されている。
一方、第２脚部７ａ と支持ベース８との間を第３関節部８ａで回転自在に支持されている。
次に、動作について説明する。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を中心に旋回して上昇位置に移動させる。また、この逆の動作により下降位置へ移動する。
この際に、第２脚部７ａ，７ｂには慣性力が作用するが、第２脚部７ｂ連結部は、昇降する際に、リニアガイド８ｃが慣性力に作用されＸ軸方向に移動自在に支持されて昇降する。つまり、昇降動作の際に慣性および遠心力等により発生するＸ軸方向の力がリニアガイドにより逃がされ、かつ水平方向のずれのない動作が可能である。
また、移送ロボット旋廻時に発生する支持ベース８にかかる遠心力もリニアガイドにより軽減することが可能である。
直動機構は、第２脚部７ｂ と支持ベース８の間にリニアガイド８cが設置されている。また、第２脚部７ｂ と支持ベース８との間を第３関節部８ｂで回転自在に支持されている。
一方、第２脚部７ａ と支持ベース８との間を第３関節部８ａで回転自在に支持されている。
次に、動作について説明する。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を中心に旋回して上昇位置に移動させる。また、この逆の動作により下降位置へ移動する。
この際に、第２脚部７ａ，７ｂには慣性力が作用するが、第２脚部７ｂ連結部は、昇降する際に、リニアガイド８ｃが慣性力に作用されＸ軸方向に移動自在に支持されて昇降する。つまり、昇降動作の際に慣性および遠心力等により発生するＸ軸方向の力がリニアガイドにより逃がされ、かつ水平方向のずれのない動作が可能である。
また、移送ロボット旋廻時に発生する支持ベース８にかかる遠心力もリニアガイドにより軽減することが可能である。
本発明では、液晶基板や半導体ウェハを移送するロボットについて述べたが、このような基板を搬送するものであれば、たとえば、太陽発電用のパネルや有機ＥＬ基板等の基板でも、基板であれば、移送することは可能である。
１ 台座
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
８ａ、８ｂ 第３関節部
８ｃ リニアガイド
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
１１０ 昇降装置
１１２ ベースユニット
１１３ ワーク支持ユニット
１１４ 昇降機構
１２１、１２２ ポスト
１４１、１４２、１４３、１４４ アームユニット
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
８ａ、８ｂ 第３関節部
８ｃ リニアガイド
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
１１０ 昇降装置
１１２ ベースユニット
１１３ ワーク支持ユニット
１１４ 昇降機構
１２１、１２２ ポスト
１４１、１４２、１４３、１４４ アームユニット
Claims (1)
- 搬送物を載置するハンド部と、
前記ハンド部と連結され、少なくとも２つ以上の回転関節を有し、前記ハンド部を一方向に移動するように伸縮し、前記回転関節の軸方向について対向するように配置された水平アーム機構と、
前記水平アーム機構が支持される支持ベースを上下に移動させる少なくとも２組のリンク機構を有する昇降機構と
を備え、
前記昇降機構は、
互いに平行で水平な回転軸まわりにそれぞれ回動可能なように、前記２組のリンク機構の各先端が前記支持ベースに連結されており、前記２組のリンク機構のうち少なくとも１組のリンク機構と前記支持ベースとの間に、前記回転軸と垂直で水平な方向に直動する直動機構を備えること
を特徴とする移送ロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009285873A JP5471399B2 (ja) | 2009-12-17 | 2009-12-17 | 移送ロボット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009285873A JP5471399B2 (ja) | 2009-12-17 | 2009-12-17 | 移送ロボット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011125947A JP2011125947A (ja) | 2011-06-30 |
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Family
ID=44289109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009285873A Active JP5471399B2 (ja) | 2009-12-17 | 2009-12-17 | 移送ロボット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5471399B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2009034854A1 (ja) * | 2007-09-13 | 2009-03-19 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | 移送ロボットおよび移送方法および制御方法 |
-
2009
- 2009-12-17 JP JP2009285873A patent/JP5471399B2/ja active Active
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