JP6099916B2 - ワーク搬送ロボット - Google Patents

Description

本発明は、基板等の薄板状のワークをハンドにより支持して搬送するためのワーク搬送ロボットに関し、特に、ハンド上のワークに関する情報を検出する検出手段を備えた搬送ロボットに関する。

たとえば、液晶表示パネルの製造等の分野において、ガラス基板等の薄板状のワークを搬送する際にワーク搬送用のロボットが用いられている。ワーク搬送ロボットは、たとえば液晶パネルの製造工程において、各処理室（プロセスチャンバ）へのワークの搬入あるいは搬出用のロボットとして多用されている。このようなワーク搬送ロボットに関する技術は、たとえば特許文献１に開示されている。

特許文献１に記載されたワーク搬送ロボットは、水平軸周りに回転可能に順次連結された下部アームおよび上部アームと、上部アームに対して水平軸および鉛直軸周りに回転可能に連結された上部ベースと、上部ベースに対して鉛直軸周りに回転可能に連結された左アームおよび右アームと、左アームおよび右アームの先端にそれぞれ設けられた左ハンドおよび右ハンドとを備えている。上記構成のワーク搬送ロボットは、いわゆる多関節型ロボットとして構成されており、下部アーム、上部アーム、上部ベース、左右のアームをそれぞれ適宜回転させることにより、左右のハンドを、水平姿勢を維持したまま所定範囲内において所望の位置に移動させることができる。

そして、上記ハンドには、当該ハンド上のワークを検出するための検出センサが設けられている。検出センサからの検知信号は、ワーク搬送ロボットの各部の動作を制御するための制御部に送る必要があり、当該搬送ロボットには、たとえば検知信号を制御部に伝送するための配線が設けられる。ここで、信号伝送用の配線は、一般に、下部アーム、上部アーム、上部ベース、左右のアーム等に沿って通されており、これらアーム等の回転動作に追従するようにある程度の弛みをもたせてある。

一方、ワーク搬送ロボットのうち、水平直線状の移動行程に沿ってハンドを移動させるスライド式の機構（直線移動機構）をもつものも知られている。このようなハンドを水平直線状に移動させるワーク搬送ロボットは、たとえば特許文献２に開示されている。特許文献２に記載されたワーク搬送ロボットは、ガイド部材（支持部）に支持された直線状に延びる一対のガイドレール上に移動部材（移動部）を配置し、この移動部材をベルト駆動機構により駆動させるように構成されている。ガイド部材は、昇降可能かつ旋回可能とされている。この直線移動機構においては、移動部材は、ベルト駆動機構からの駆動力を受けて、ガイド部材に支持されたガイドレール上を直線移動する。移動部材には、ワークを載置するためのハンドが設けられている。このような構成によれば、ガイドレールの長さを延長することにより、ワーク寸法の大型化などによる移動行程の長大化のニーズに適切に対応することができる。

このような直線移動機構を用いたワーク搬送ロボットにおいて、ハンドに当該ハンド上のワークを検出する検出センサを設け、信号伝送用の配線を制御部までつなげる場合、ハンドが直線動により大きく変位するのに応じて、配線経路が屈曲状態で変化することになる。このような屈曲状の配線を案内するため、一般に、配線はケーブルベア（登録商標）と呼ばれる屈曲可能なキャタピラに内挿することが考えられる。

しかしながら、ケーブルベア（登録商標）を使用する場合、ワークの搬送動作に応じてその都度ケーブルベア（登録商標）が屈曲変形することとなり、当該ケーブルベア（登録商標）の摺動部においてパーティクルが発生したり、あるいは摺動部が損傷するといった不都合が生じうる。また、ケーブルベア（登録商標）に内挿された配線自体も、屈曲状態が繰り返し変化することにより、損傷や断線等の不都合をきたす虞れがある。さらに、ハンドの移動行程が長くなると、ケーブルベア（登録商標）そのものも長くなって、ワーク搬送ロボットの旋回動作等に制約をきたす虞れもある。

特開２０１２−１２１６８０号公報 特開２００６−１２３１３５号公報

本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、ハンドが水平直線状に移動させられる構成においても、ハンド上のワークに関する情報を検出するのに適したワーク搬送ロボットを提供することを課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を採用した。

本発明よって提供されるワーク搬送ロボットは、支持部と、この支持部に対して所定の移動経路を移動可能に支持されており、ワークを支持するためのハンドを有する移動部と、この移動部を駆動する駆動機構と、上記ハンド上のワークに関する情報を検出する検出手段と、を備えたワーク搬送ロボットであって、上記検出手段は、上記ハンドに設けられた検出センサと、上記支持部に設けられた支持部側端子部と、上記移動部に設けられ、かつ上記検出センサと電気的に接続されており、上記移動部が所定の位置にあるときに上記支持部側端子部と接触する移動部側端子部と、を有し、上記支持部側端子部と上記移動部側端子部とが接触するときにワークに関する情報を検出可能であることを特徴としている。

好ましい実施の形態においては、上記移動部は、水平直線状の移動行程に沿って移動可能であり、上記移動部側端子部は、上記移動部が上記移動行程に沿う方向において離間した少なくとも第１位置および第２位置にあるときに上記支持部側端子部に接触しうる。

好ましい実施の形態においては、上記支持部側端子部は、上記移動行程に沿う方向において離間し、かつ上記第１位置および上記第２位置に対応して設けられた第１支持部側端子部および第２支持部側端子部を含む。

好ましい実施の形態においては、上記移動部が上記移動行程に沿う方向において所定長さ範囲の位置にあるとき、上記支持部側端子部と上記移動部側端子部とが接触する。

好ましい実施の形態においては、上記支持部側端子部および上記移動部側端子部の一方が他方との非接触時に基準位置をとるとともに、上記他方との接触時に上記基準位置から接触位置に変位する変位手段を備える。

好ましい実施の形態においては、上記変位手段は、上記支持部側端子部および上記移動部側端子部の一方が自然状態において上記基準位置をとるように弾性復元力を付与しうる弾性部材を備え、上記支持部側端子部および上記移動部側端子部の一方は、上記接触位置をとるときに上記移動行程に沿う方向に対して交差する方向に上記弾性部材によって付勢される。

好ましい実施の形態においては、上記駆動機構は、駆動プーリ、およびこの駆動プーリに掛け回されて上記移動行程の平行線に沿う所定の往復動区間を往復動する出力ベルト、を含んで構成されており、上記移動部は、連結部材を介して上記出力ベルトに連結されている。

好ましい実施の形態においては、上記ハンドには、上記検出センサが複数設けられている。

本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。

本発明に係るワーク搬送ロボットの一例を示す全体斜視図である。である。 図１に示すワーク搬送ロボットの平面図である。 図１に示すワーク搬送ロボットの側面図である。 図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う部分断面図である。 図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。 検出センサの配線経路の一例を模式的に表す図である。 検出センサの配線経路の一例を模式的に表す図である。 支持部側端子部、移動部側端子部、およびこれらの支持構造の一例を示す図である。 支持部側端子部、移動部側端子部、およびこれらの支持構造の他の例を示す図である。 支持部側端子部、移動部側端子部、およびこれらの支持構造の他の例を示す図である。 支持部側端子部、移動部側端子部、およびこれらの支持構造の他の例を示す図である。 支持部側端子部、移動部側端子部、およびこれらの支持構造の他の例を示す図である。 支持部側端子部、移動部側端子部、およびこれらの支持構造の他の例を示す図である。 （ａ）は、図１３（ａ）のＸＩＶａ−ＸＩＶａ線に沿う断面図であり、（ｂ）は、図１３（ｂ）のＸＩＶｂ−ＸＩＶｂ線に沿う断面図である。 リレー回路を用いてワークの検出を行う場合における支持部側端子部および移動部側端子部の配置を模式的に表す図である。 検出センサの配線経路の他の例を模式的に表す図である。

以下、本発明の好ましい実施形態につき、図面を参照しつつ具体的に説明する。

図１〜図８は、本発明に係るワーク搬送ロボットの一例を示している。本実施形態のワーク搬送ロボットＡは、たとえば液晶表示パネル用のガラス基板等といった薄板状のワークＷを搬送するためのものである。図１〜図３に表れているように、ワーク搬送ロボットＡは、固定ベース１と、この固定ベース１に支持された旋回ベース２と、旋回ベース２に支持されたガイド体３と、ガイド体３の内部に収容されたベルト駆動機構４Ａ，４Ｂ（図２参照）と、ガイド体３によって各別に支持された２つの移動部材５Ａ，５Ｂと、ワーク搬送ロボットＡの駆動を制御する制御部６（図６参照）と、後述するハンド５３ａ，５３ｂ上のワークＷに関する情報を検出する検出手段とを備えている。

旋回ベース２は、固定ベース１に対して昇降可能とされ、かつ垂直状の旋回軸Ｏｓ周りに回転可能に支持されている。固定ベース１の内部には、図示しない昇降用モータおよび旋回用モータが設けられており、これらモータの駆動により、旋回ベース２は昇降あるいは旋回させられる。ガイド体３は、平面視において長矩形の箱状とされている。ガイド体３の内部には、移動部材５Ａ，５Ｂを各別に支持するための一対ずつのガイドレール３２Ａ，３２Ｂが設けられている。詳細は後述するが、移動部材５Ａ，５Ｂは、上記ガイドレール３２Ａ，３２Ｂに支持されながら、互いが干渉することなく水平直線状の移動行程ＧＬに沿ってスライド可能となっている。

ベルト駆動機構４Ａ，４Ｂは、各々、移動部材５Ａ，５Ｂを上記ガイドレール３２Ａ，３２Ｂ上にてスライド移動させるためのものであり、移動部材５Ａ，５Ｂに対応して対をなして設けられている（図２参照）。なお、旋回ベース２の支持構造、旋回ベース２を昇降させるための構造、および旋回ベースを旋回させるための構造については、詳細な図示説明は省略したが、たとえば特開２００６−１２３１３５号公報記載の構造と同様の構造によって実現することができる。

ガイド体３は、水平方向に延びる長手軸線（移動行程ＧＬ）を有する平面視長矩形状をしているとともに、図４に表れているように、底壁３１１、側壁３１２、中壁３１３、およびカバー３１４を備えている。このガイド体３はまた、旋回ベース２に固定されており、旋回ベース２が旋回させられると、これにともなって旋回する。旋回ベース２とガイド体３との間にはシール機構２１が介装されている。また、旋回ベース２の径方向内側には、固定ベース１から旋回ベース２を経てガイド体３まで配線類を通すための中空シャフト２２が設けられている。内側の一対のガイドレール３２Ａは、中壁３１３に支持され、外側の一対のガイドレール３２Ｂは、側壁３１２に支持されている。

ガイド体３の内部には、移動部材５Ａ，５Ｂをそれぞれ駆動するためのモータＭ１，Ｍ２が設けられている。モータＭ１，Ｍ２の出力軸は、減速機構３１および入力軸３４を介して後述するベルト駆動機構４Ａ，４Ｂの駆動プーリ４１に連係されている。

中空シャフト２２の内部には、モータＭ１，Ｍ２に駆動電力を供給するための配線３３１，３３２、および、後述する検出センサ５４と制御部６とをつなぐための配線３５，３６が通されている。中壁３１３には導入端子３１５が気密シールされた状態にて設けられており、配線３５，３６は、導入端子３１５を介して中壁３１３の上位に通じている。

移動部材５Ａは、その下部に形成された一対の支持アーム５１ａ、および支持アーム５１ａに設けられたスライダ３２１Ａを介して、一対のガイドレール３２Ａに支持されている。移動部材５Ｂは、移動部材５Ａの側方を迂回するように形成された一対の支持アーム５１ｂ、および支持アーム５１ｂに設けられたスライダ３２１Ｂを介して、一対のガイドレール３２Ｂに支持されている。各ガイドレール３２Ａ，３２Ｂの上方は、カバー３１４によって覆われている。移動部材５Ａの支持アーム５１ａは、カバー３１４の上面に形成されたスリット３１４ａを貫通しており、支持アーム５１ａには、連結部材５２ａが設けられている。連結部材５２ａは、中壁３１３に形成されたスリットを貫通して後述するベルト駆動機構４Ａの出力ベルト４４に連結されている。また、移動部材５Ｂにおいては、支持アーム５１ｂは、カバー３１４の側面に形成されたスリット３１４ｂを貫通しており、支持アーム５１ｂには、連結部材５２ｂが設けられている。連結部材５２ｂは、中壁３１３に形成されたスリットを貫通してベルト駆動機構４Ｂの出力ベルト４４に連結されている。

図１〜図４に表れているように、移動部材５Ａ，５Ｂには、ガイド体３の長手方向に延びるホーク状のハンド５３ａ，５３ｂが一体的に設けられている。これらハンド５３ａ，５３ｂは、薄板状のワークＷを水平姿勢で保持するためのものであり、それぞれ２本のホーク状の保持片からなる。詳細は後述するが、ハンド５３ａ，５３ｂには、当該ハンド５３ａ，５３ｂ上のワークＷを検出するための検出センサ５４（図２参照）が設けられている。なお、図３および図４においては、図１および図２と異なり、移動部材５Ａ，５Ｂ（ハンド５３ａ，５３ｂ）の双方が固定ベース１の上方に位置する状態を示している。

図５に表れているように、ベルト駆動機構４Ａは、駆動プーリ４１と、２つの従動プーリ４２と、２つのアイドラプーリ４３と、これらプーリに掛け回された無端状の出力ベルト４４と、を備えている。なお、図５においては、移動部材５Ａに対応するベルト駆動機構４Ａについて示すが、移動部材５Ｂに対応するベルト駆動機構４Ｂについても図５に示すベルト駆動機構４Ａと同様の構成を有する。以下にベルト駆動機構４Ａの構成について説明し、ベルト駆動機構４Ｂについては適宜説明を省略する。

駆動プーリ４１、従動プーリ４２、およびアイドラプーリ４３は、それぞれガイド体３に支持されており、実質的に互いに平行な軸線周りに回転可能とされている。出力ベルト４４は、駆動プーリ４１、従動プーリ４２、およびアイドラプーリ４３に対し、垂直面内に沿うように掛け回されている。

図５に表れているように、駆動プーリ４１は、ガイド体３の長手方向における中央付近に配置されている。この駆動プーリ４１は、図４に表れているように、上記したモータＭ１からの駆動力を受けて回転駆動する入力軸３４と一体回転可能とされている。入力軸３４とガイド体３との間には、シール機構３４１が介装されている。このシール機構３４１によって、ガイド体３の内部から旋回ベース２を介して連通する固定ベース１の内側空間は、外部に対して気密シールされている。

従動プーリ４２は、ガイド体３の長手方向における両端付近に配置されている。従動プーリ４２は、それぞれ支持軸（図示略）によって回転自在に支持されている。アイドラプーリ４３は、出力ベルト４４の移動方向において駆動プーリ４１を挟んだ両側に対をなして配置されている。アイドラプーリ４３は、それぞれ支持軸（図示略）によって回転自在に支持されている。アイドラプーリ４３は、出力ベルト４４の外側に配置されている。これにより、出力ベルト４４には、適度な張力が付与されている。出力ベルト４４としては、たとえばタイミングベルトが好適に用いられる。

従動プーリ４２は、移動行程ＧＬの平行線に沿って配置されている。駆動プーリ４１および従動プーリ４２に掛け回された出力ベルト４４の移動経路のうち、従動プーリ４２の上方に位置する領域は、移動行程ＧＬと平行な直線移動区間４７ａとなっている。出力ベルト４４は、この直線移動区間４７ａにおいて往復動し得る。出力ベルト４４における直線移動区間４７ａの所定部位には、移動部材５Ａの支持アーム５１ａから延びる連結部材５２ａが連結されている。これにより、駆動プーリ４１の回転駆動によって出力ベルト４４が往復動させられると、連結部材５２ａは、出力ベルト４４とともに直線移動区間４７ａにおいて往復動する。そして、この連結部材５２ａの移動に伴って、移動部材５Ａ（ハンド５３ａ）は、内側２つのガイドレール３２Ａに支持されながら移動行程ＧＬに沿って水平にスライドする。一方、ベルト駆動機構４Ｂにおいて、出力ベルト４４の所定部位には、移動部材５Ｂの支持アーム５１ｂから延びる連結部材５２ｂが連結されている。これにより、移動部材５Ｂ（ハンド５３ｂ）は、外側の２つのガイドレール３２Ｂに支持されながら移動行程ＧＬに沿って水平にスライドする。

ワーク搬送ロボットＡは、たとえば液晶表示パネルの製造工程において、プロセスチャンバへワークＷを搬入し、あるいは搬出するために用いられる。この場合、ワーク搬送ロボットＡは、たとえば周部に複数のプロセスチャンバが配置されたトランスポートチャンバ内に真空雰囲気下で配置される。

上記直線移動区間４７ａの長さ寸法は、ハンド５３ａ，５３ｂにより搬送されるワークＷの大型化や搬送距離の長大化に対応すべく比較的に長い寸法に設定にされており、たとえば４ｍ程度である。ワーク搬送ロボットＡを用いたワークＷの搬送に際しては、高速化が求められている。ワーク搬送時のハンド５３ａ，５３ｂ（出力ベルト４４）の直線移動速度は、たとえば最高３ｍ／秒程度とされる。

図１および図２に示された移動部材５Ａ（ハンド５３ａ）は、ガイド体３に対して進出した位置にあり、ワークＷの受け渡しが可能な受け渡し位置にある。一方、図３および図４に示された移動部材５Ａ（ハンド５３ａ）は、ガイド体３に対して後退した位置にあり、旋回ベース２が旋回動作可能な原点位置にある。なお、上記受け渡し位置および原点位置は、移動部材５Ａ（５Ｂ）が高速で直線移動した後に一旦停止する位置である。

ハンド５３ａ，５３ｂには、検出センサ５４が複数ずつ設けられている。本実施形態においては、図２に表れているように、検出センサ５４は、ハンド５３ａ（５３ｂ）を構成する２本の保持片の各々において、基端側に１個、先端側に１個設けられている。すなわち、本実施形態では、ハンド５３ａ，５３ｂには検出センサ５４が４個ずつ設けられている。

本実施形態において、検出センサ５４は、ハンド５３ａ（５３ｂ）上にワークＷが載置されていることを検出可能なセンサである。検出センサ５４は、たとえば上方に付勢されたレバー式のスイッチ部を有し、ワークＷが載置されていないときにはスイッチ部が開く一方、ワークＷが載置されると当該ワークＷの荷重により当該スイッチ部が閉じるように構成されている。なお、検出センサ５４としては、ハンド５３ａ，５３ｂ上の所定位置にワークＷが載置されていることを検出可能であれば、他の構成のものを採用してもよい。

ワーク搬送ロボットＡは、検出センサ５４によるワークＷの検出信号を制御部６に送るための配線を備えている。図６は、検出センサ５４と制御部６とをつなぐ配線経路を模式的に表したものである。同図において、理解の便宜上、一方のハンド５３ａにおける１つの検出センサ５４についての配線のみを表しており、他の検出センサ５４および当該検出センサ５４についての配線は省略している。

図６に表れているように、本実施形態において、検出センサ５４と制御部６とをつなぐ配線は、ガイド体３側の配線３５，３６と、移動部材５Ａ側の配線５５，５６とに分離されている。ガイド体３には、導体からなる一対ずつの端子部３７，３８が設けられている。一対の端子部３７と一対の端子部３８とは、移動行程ＧＬに沿う方向において離間している。配線３５は、制御部６につながるとともに、途中で分岐して一方の端子部３７および端子部３８につながっている。配線３６は、制御部６につながるとともに、途中で分岐して他方の端子部３７および端子部３８につながっている。

移動部材５Ａには、導体からなる一対の端子部５７が設けられている。配線５５は、検出センサ５４と一方の端子部５７とにつながっており、配線５６は、検出センサ５４と他方の端子部５７とにつながっている。

図６に示す状態において、移動部材５Ａ（ハンド５３ａ）は上記受け渡し位置（第１位置）にあり、ガイド体３側の一対の端子部３７と移動部材５Ａ側の一対の端子部５７とが、互いに接触している。このとき、制御部６、配線３５，３６、配線５５，５６、および検出センサ５４の間で閉回路が形成されることにより、ハンド５３ａ上にワークＷが載置されていることを検出することができる。

一方、図７に示す状態においては、移動部材５Ａ（ハンド５３ａ）は上記原点位置（第２位置）にあり、ガイド体３側の一対の端子部３８と移動部材５Ａ側の一対の端子部５７とが、互いに接触している。このとき、制御部６、配線３５，３６、配線５５，５６、および検出センサ５４の間で閉回路が形成されることにより、ハンド５３ａ上にワークＷが載置されていることを検出することができる。ここで、制御部６、配線３５，３６，５５，５６、端子部３７，３８，５７、および検出センサ５４は、本発明でいう検出手段を担う。また、図６および図７に表されていない他の検出センサ５４（他方のハンド５３ｂに設けられたものを含む）についても、当該検出センサ５４に対応するように上記と同様の配線３５，３６，５５，５６、および端子部３７，３８，５７が設けられている。

なお、ハンド５３ａ（５３ｂ）上に載置されているはずのワークＷが載置されていない場合など、検出センサ５４のスイッチ部が開いているときに端子部３７（３８）と端子部５７とが接触すると、ワークＷの載置に関して何らかの異常が生じたものとして、制御部６は、ワーク搬送ロボットＡの動作を停止させる。

図８は、端子部３７（３８）、端子部５７、およびこれらの支持構造を示しており、移動行程ＧＬに対して直角である水平方向から見た図である。本実施形態においては、図４から理解されるように、端子部３７（３８），５７は、たとえばガイドレール５Ａ，５Ｂの外側に配置されている。図８に表れているように、端子部３７（３８）は、カンチレバー状の導体からなる板ばね３７１（３８１）の先端に設けられており、端子部５７は、金属板により構成されている。なお、板ばね３７１（３８１）は、図示しない絶縁部材を介してガイド体３に設けられており、端子部５７は、図示しない絶縁部材を介して移動部材５Ａ（５Ｂ）に設けられている。

端子部５７は、移動部材５Ａ（５Ｂ）の移動方向（移動行程ＧＬに沿う方向）に長手状に延びる平板部５７１と、平板部５７１の長手方向両側につながる傾斜部５７２とを有する。

図８（ａ）に示すように、端子部３７（３８）は、端子部５７との非接触時には自然状態をとっている。このとき、板ばね３７１（３８１）の弾性復元力により、端子部３７（３８）は、図中上下方向において平板部５７１（端子部５７）よりも上方である基準位置をとる。

上記構成により、端子部５７（平板部５７１）は、移動部材５Ａ（５Ｂ）の移動行程ＧＬに沿う方向（図中矢印で示された方向Ｎ）への移動にともない、図８（ｂ）に表れているように、移動部材５Ａ（５Ｂ）が方向Ｎにおいて所定長さ範囲（方向Ｎにおける平板部５７１の長さＬ１の範囲）の位置にあるとき、端子部３７（３８）と接触する。このとき、端子部３７（３８）は、上記基準位置から図中下方に変位した接触位置をとっており、板ばね３７１（３８１）によって方向Ｎに対して交差する方向（図中上方）に付勢される。図８（ｂ）において、基準位置をとる場合の端子部３７（３８）および板ばね３７１（３８１）を点線で示している。上記した板ばね３７１（３８１）は、本発明でいう弾性部材および変位手段を担う。

なお、端子部５７と端子部３７（３８）との接触開始時には、傾斜部５７２によってガイドされてスムーズに接触する。また、図８において、移動部材５Ａ（５Ｂ）が方向Ｎの一方から他方（図中左側から右側）に移動する場合、あるいは方向Ｎの他方から一方（図中右側から左側）へ移動する場合のいずれにおいても、端子部５７と端子部３７（３８）とが接触する。これは、後述の図９〜図１３に示す場合においても同様である。

次に、上記したワーク搬送ロボットＡの作用について説明する。

ワーク搬送ロボットＡにおいて、移動部材５Ａ，５Ｂ（ハンド５３ａ，５３ｂ）は、ガイドレール３２Ａ，３２Ｂに支持されながら水平直線状の移動行程ＧＬに沿って水平に直線移動し、移動部材５Ａ，５Ｂ（ハンド５３ａ，５３ｂ）の直線移動区間４７ａの長さは、ワークＷの大型化等に対応すべく比較的に長い寸法（たとえば４ｍ程度）に設定される。本実施形態においては、ハンド５３ａ，５３ｂには、ワークＷが載置されていることを検出する検出センサ５４が設けられている。検出センサ５４によるワークＷの検出は、ガイド体３に設けられた端子部３７（３８）と、移動部材５Ａ（５Ｂ）に設けられた端子部５７とが接触するときに行われる。このような構成によれば、図６、図７を参照して説明したように、相対移動量が大きい、ガイド体３側と移動部材５Ａ（５Ｂ）側との間で、検出センサ５４用の配線を分離することができ、検出センサ５４用の配線が損傷や断線をきたすといった不具合を防止することができる。

ガイド体３側の端子部３７（３８）については、移動部材５Ａ（５Ｂ）が所定の位置（移動行程ＧＬに沿う方向において離間した、上記受け渡し位置および原点位置）にあるときに移動部材５Ａ（５Ｂ）側の端子部５７に接触して当該端子部５７と導通する。上記受け渡し位置および原点位置は、上述したように移動部材５Ａ（５Ｂ）が高速での直線移動後に停止する位置である。ワークＷの搬送において、この直線移動後に位置ずれ等の載置不良をきたしやすく、上記停止位置にてハンド５３ａ（５３ｂ）上のワークＷを検出する要請が強い。そして、本実施形態では、ガイド体３側の端子部３７，３８は、上記受け渡し位置および原点位置をとる移動部材５Ａ，５Ｂに対応する位置に設けられているため、移動部材５Ａ，５Ｂが上記受け渡し位置および原点位置にあるときにハンド５３ａ，５３ｂ上のワークＷを検出することができる。

ワーク搬送ロボットＡにおいては、移動部材５Ａ，５Ｂの水平方向への移動量が大きい。また、高温環境で使用される場合もあり、ワーク搬送ロボットＡの各部において熱変形が生じうる。このようなことから、移動部材５Ａ，５Ｂがとるべき所定の位置（上記受け渡し位置および原点位置）について、移動行程ＧＬに沿う方向に多少の誤差が生ずる場合がある。本実施形態においては、図８を参照して上述したように、移動部材５Ａ（５Ｂ）側に設けられた端子部５７は、当該移動部材５Ａ（５Ｂ）が移動行程ＧＬに沿う方向（図中の方向Ｎ）において所定長さＬ１の範囲の位置にあるとき、ガイド体３側の端子部３７（３８）と接触する。このような構成によれば、移動部材５Ａ（５Ｂ）がとるべき上記受け渡し位置および原点位置について多少の誤差が生じたとしても、上記所定長さＬ１の範囲内において当該誤差に追従して端子部５７と端子部３７（３８）とが接触することとなり、ハンド５３ａ（５３ｂ）上のワークＷを検出することができる。

ガイド体３側の端子部３７（３８）は、移動部材５Ａ（５Ｂ）側の端子部５７との接触時において、板ばね３７１（３８１）によって移動行程ＧＬに沿う方向（方向Ｎ）に対して交差する方向（図８における図中上方）に付勢されている。これにより、端子部３７（３８），５７どうしが的確に接触し、ハンド５３ａ（５３ｂ）上のワークＷを適切に検出することができる。

ハンド５３ａ（５３ｂ）に複数の検出センサ５４を設けた構成によれば、複数の検出センサ５４の各々の検出状況によって、ワークＷの位置ずれや撓みを検出することが可能である。

図９〜図１４は、端子部３７（３８），５７およびこれらの支持構造について、他の例を示している。

図９に表された実施例においては、移動部材５Ａ（５Ｂ）側の端子部５７は図８に示した構成と同様であるが、ガイド体３側の端子部３７（３８）が図８に示した構成と異なっている。本実施例では、端子部３７（３８）は、上向きに凸のアーチ状の板ばねによって構成されており、当該端子部３７（３８）そのものが弾性部材からなる。

本実施例においては、図９（ａ）に示すように、上記板ばね（端子部３７（３８））は、端子部５７との非接触時には自然状態をとっている。このとき、上記板ばねの弾性復元力により、端子部３７（３８）は図中上下方向において平板部５７１（端子部５７）よりも上方である基準位置をとる。

端子部５７（平板部５７１）は、移動部材５Ａ（５Ｂ）の移動行程ＧＬに沿う方向Ｎへの移動にともない、図９（ｂ）に表れているように、移動部材５Ａ（５Ｂ）が方向Ｎにおいて所定長さ範囲（方向Ｎにおける平板部５７１の長さＬ１の範囲）の位置にあるとき、端子部３７（３８）と接触する。このような構成によれば、移動部材５Ａ（５Ｂ）がとるべき上記受け渡し位置および原点位置について多少の誤差が生じたとしても、端子部５７と端子部３７（３８）とが接触することとなり、ハンド５３ａ（５３ｂ）上のワークＷを検出することができる。また、ガイド体３側の端子部３７（３８）は、移動部材５Ａ（５Ｂ）側の端子部５７との接触時において、上記基準位置から図中下方に変位した接触位置をとっており、端子部３７（３８）を構成する板ばねによって方向Ｎに対して交差する方向（図９における図中上方）に付勢される。これにより、端子部３７（３８），５７どうしが的確に接触し、ハンド５３ａ（５３ｂ）上のワークＷを適切に検出することができる。

図１０に表された実施例においては、移動部材５Ａ（５Ｂ）側の端子部５７は図８に示した構成と同様であるが、ガイド体３側の端子部３７（３８）およびその支持構造が図８、図９に示した構成と異なっている。本実施例では、端子部３７（３８）は、移動行程ＧＬに対して垂直である水平軸線Ｏ１回りに回動可能に支持された棒状部材３９０の一方端に設けられている。棒状部材３９０の他方端は、移動行程ＧＬに沿う方向Ｎにおける両側から挟むように、コイルばね３９１（弾性部材）により付勢されている。

図１０（ａ）に示すように、端子部３７（３８）は、端子部５７との非接触時には自然状態をとっている。このとき、コイルばね３９１の弾性復元力により、端子部３７（３８）は、図中上下方向において平板部５７１（端子部５７）よりも上方である基準位置をとる。

端子部５７（平板部５７１）は、移動部材５Ａ（５Ｂ）の移動行程ＧＬに沿う方向Ｎへの移動にともない、図１０（ｂ）に表れているように、移動部材５Ａ（５Ｂ）が方向Ｎにおいて所定長さ範囲（方向Ｎにおける平板部５７１の長さＬ１の範囲）の位置にあるとき、端子部３７（３８）と接触する。このような構成によれば、移動部材５Ａ（５Ｂ）がとるべき上記受け渡し位置および原点位置について多少の誤差が生じたとしても、上記所定長さＬ１の範囲内において当該誤差に追従して端子部５７と端子部３７（３８）とが接触することとなり、ハンド５３ａ（５３ｂ）上のワークＷを検出することができる。また、ガイド体３側の端子部３７（３８）は、移動部材５Ａ（５Ｂ）側の端子部５７との接触時において、上記基準位置から図中下方に変位した接触位置をとっており、コイルばね３９１によって方向Ｎに対して交差する方向（図１０における図中上方）に付勢される。これにより、端子部３７（３８），５７どうしが的確に接触し、ハンド５３ａ（５３ｂ）上のワークＷを適切に検出することができる。

図１１に表された実施例においては、移動部材５Ａ（５Ｂ）側の端子部５７は図１０に示した構成と同様であるが、ガイド体３側の端子部３７（３８）が図１０に示した構成と異なっている。本実施例では、端子部３７（３８）は、円筒状外面を有し、かつ棒状部材３９０の一方端に回転可能に支持されており、かかる点において図１０に示した構成と異なっている。

図１１（ａ）に示すように、端子部３７（３８）は、端子部５７との非接触時には自然状態をとっている。このとき、コイルばね３９１の弾性復元力により、端子部３７（３８）は、図中上下方向において平板部５７１（端子部５７）よりも上方である基準位置をとる。

端子部５７（平板部５７１）は、移動部材５Ａ（５Ｂ）の移動行程ＧＬに沿う方向Ｎへの移動にともない、図１１（ｂ）に表れているように、移動部材５Ａ（５Ｂ）が方向Ｎにおいて所定長さ範囲（方向Ｎにおける平板部５７１の長さＬ１の範囲）の位置にあるとき、端子部３７（３８）と接触する。このような構成によれば、移動部材５Ａ（５Ｂ）がとるべき上記受け渡し位置および原点位置について多少の誤差が生じたとしても、上記所定長さＬ１の範囲内において当該誤差に追従して端子部５７と端子部３７（３８）とが接触することとなり、ハンド５３ａ（５３ｂ）上のワークＷを検出することができる。また、ガイド体３側の端子部３７（３８）は、移動部材５Ａ（５Ｂ）側の端子部５７との接触時において、上記基準位置から図中下方に変位した接触位置をとっており、コイルばね３９１によって方向Ｎに対して交差する方向（図１１における図中上方）に付勢される。これにより、端子部３７（３８），５７どうしが的確に接触し、ハンド５３ａ（５３ｂ）上のワークＷを適切に検出することができる。

さらに、本実施例においては、端子部３７（３８）が回転可能であるため、端子部３７（３８）と端子部５７との接触時に移動部材５Ａ（５Ｂ）が移動すると、端子部３７（３８）は、端子部５７（平板部５７１）上において転動する。このことは、パーティクルの発生を抑制するのに適する。

図１２に表された実施例においては、移動部材５Ａ（５Ｂ）側の端子部５７は図８に示した構成と同様であるが、ガイド体３側の端子部３７（３８）およびその支持構造が図８〜図１１に示した構成と異なっている。本実施例では、端子部３７（３８）は、金属球からなり、下端がガイド体３に固定された圧縮コイルばね３９２（弾性部材）の上端に設けられている。端子部３７（３８）および圧縮コイルばね３９２は、先細り状の筒状体３９３に囲まれており、当該筒状体３９３の先端から端子部３７（３８）が突出している。

図１２（ａ）に示すように、端子部３７（３８）は、端子部５７との非接触時には自然状態をとっている。このとき、圧縮コイルばね３９２の弾性復元力により、端子部３７（３８）は、図中上下方向において平板部５７１（端子部５７）よりも上方である基準位置をとる。

端子部５７（平板部５７１）は、移動部材５Ａ（５Ｂ）の移動行程ＧＬに沿う方向Ｎへの移動にともない、図１２（ｂ）に表れているように、移動部材５Ａ（５Ｂ）が方向Ｎにおいて所定長さ範囲（方向Ｎにおける平板部５７１の長さＬ１の範囲）の位置にあるとき、端子部３７（３８）と接触する。このような構成によれば、移動部材５Ａ（５Ｂ）がとるべき上記受け渡し位置および原点位置について多少の誤差が生じたとしても、上記所定長さＬ１の範囲内において当該誤差に追従して端子部５７と端子部３７（３８）とが接触することとなり、ハンド５３ａ（５３ｂ）上のワークＷを検出することができる。また、ガイド体３側の端子部３７（３８）は、移動部材５Ａ（５Ｂ）側の端子部５７との接触時において、上記基準位置から図中下方に変位した接触位置をとっており、圧縮コイルばね３９２によって方向Ｎに対して交差する方向（図１２における図中上方）に付勢される。これにより、端子部３７（３８），５７どうしが的確に接触し、ハンド５３ａ（５３ｂ）上のワークＷを適切に検出することができる。

図１３、図１４に表された実施例においては、ガイド体３側の端子部３７（３８）、移動部材５Ａ（５Ｂ）側の端子部５７、およびこれらの支持構造が図８〜図１２に示した構成と異なっている。

図１３（ａ）に表れているように、本実施例では、端子部３７（３８）は、スライダ３９４を介してガイド体３に設けられている。スライダ３９４は、支持軸３９５によって水平方向にスライド可能に支持された水平スライダ３９４Ａと、この水平スライダ３９４Ａに対して上下にスライド可能な上下スライダ３９４Ｂとを有する。支持軸３９５は、移動行程ＧＬに沿う方向に延びている。図１４（ａ）に表れているように、端子部３７（３８）は、金属塊状であり、上下スライダ３９４Ｂの上端に設けられている。上下スライダ３９４Ｂの上端にはまた、端子部３７（３８）を挟むように磁石３９６が設けられている。端子部３７（３８）が上下スライダ３９４Ｂから上方へ突出する寸法は、磁石３９６が上下スライダ３９４Ｂ上端から上方へ突出する寸法よりも僅かに大とされている。

図１４（ａ）に表れているように、移動部材５Ａ（５Ｂ）側の端子部５７は、金属塊状であり、移動行程ＧＬに沿う方向から見て端子部３７（３８）と上下方向において重なる位置にある。移動部材５Ａ（５Ｂ）には、端子部５７を挟むように磁石５８が設けられており、磁石５８は、移動行程ＧＬに沿う方向から見て磁石３９６と上下方向において重なる位置にある。磁石５８の下面の磁極と磁石３９６の上面の磁極とは、その極性が互いに反対である。端子部５７が移動部材５Ａ（５Ｂ）から下方へ突出する寸法は、磁石５８が移動部材５Ａ（５Ｂ）から下方へ突出する寸法よりも僅かに大とされている。

図１３（ａ）に示すように、水平スライダ３９４Ａのスライド方向における両側には、圧縮コイルばね３９７が配置されている。図１３（ａ）、図１４（ａ）に示すように、本実施例においては、端子部３７（３８）は、端子部５７との非接触時には自然状態にあり、このとき基準位置をとる。

端子部５７は、移動部材５Ａ（５Ｂ）の移動行程ＧＬに沿う方向Ｎへの移動にともない、図１３（ｂ）、図１４（ｂ）に表れているように、端子部３７（３８）と上下方向に重なるとき、磁石３９６，５８の吸引力により上下スライダ３９４Ｂが上昇し、端子部５７と端子部３７（３８）とが接触する。このとき、端子部３７（３８）は、上記基準位置から図中上方に変位した接触位置をとっている。図１３（ｂ）、図１３（ｃ）に表れているように、移動部材５Ａ（５Ｂ）が方向Ｎにおいて所定長さＬ１の範囲（図１３（ｂ）に示す位置から図１３（ｃ）に示す位置の範囲）の位置にあるとき、磁石３９６，５８どうしの吸引力により、端子部３７（３８），５７どうしが接触状態を維持する。図１３（ｃ）に示す位置では、圧縮コイルばね３９７が最も縮んだ状態である。これよりも移動部材５Ａ，５Ｂが図中右側に移動すると磁石３９６，５８どうしが離れて上下スライダ３９４Ｂが下降し、圧縮コイルばね３９７の弾性復元力により端子部３７（３８）が上記基準位置に戻る。

このような構成によれば、移動部材５Ａ（５Ｂ）がとるべき上記受け渡し位置および原点位置について多少の誤差が生じたとしても、上記所定長さＬ１の範囲内において当該誤差に追従して端子部５７と端子部３７（３８）とが接触することとなり、ハンド５３ａ（５３ｂ）上のワークＷを検出することができる。また、上記構成から理解されるように、ガイド体３側の端子部３７（３８）は、移動部材５Ａ（５Ｂ）側の端子部５７との接触時において、当該端子部５７に対してほとんど摺動しない。このことは、パーティクルの発生を抑制するのに適する。

図１５は、リレー回路を用いてワークＷの検出を行う場合について端子部３７，３８，５７の配置を模式的に表したものである。制御部６には、リレーによる自己保持回路が形成されている。図１５（ｂ）に示すように移動部材５Ａ（５Ｂ）に設けられた端子部５７が端子部３７に接触すると、リレースイッチがＯＮ状態となる。その後、図１５（ｃ）に示すように端子部５７が端子部３７から離れても、リレースイッチのＯＮ状態がリレー回路により保持される。図１５（ｄ）に示すように、端子部５７が端子部３８に接触すると、リレースイッチがＯＦＦ状態となる。

このような構成によれば、端子部５７と端子部３７（３８）とが接触しているときの検出センサ５４の状態が検出される。したがって、移動部材５Ａ（５Ｂ）がとるべき上記受け渡し位置および原点位置について多少の誤差が生じたとしても、図１５（ａ）から図１５（ｄ）まで移動する過程において、端子部５７と端子部３７（３８）との接触時におけるハンド５３ａ（５３ｂ）上のワークＷを検出することができる。また、図１５に示す場合、端子部３７（３８），５７どうしの接触は一瞬であるので、パーティクルの発生を抑制するのに適する。

本実施形態のワーク搬送ロボットＡを周部に複数のプロセスチャンバが配置されたトランスポートチャンバ内に配置する場合、プロセスチャンバによってハンド５３ａ（５３ｂ）が進出した状態でのワークＷの受け渡し位置が異なる場合がある。図６および図７においては、受け渡し位置が１箇所の場合について説明したが、受け渡し位置が２箇所以上の場合、当該受け渡し位置に対応するガイド体３側の端子部を追加することによって対応することができる。図１６は、上記受け渡し位置が２箇所の場合の検出センサ５４と制御部６とをつなぐ配線経路を模式的に表したものである。

図１６においては、図６および図７に示したものと比べて、ガイド体３側に一対の端子部３７’が追加的に設けられている。配線３５は、制御部６につながるとともに、途中で分岐して一方の端子部３７、端子部３７’および端子部３８につながっている。配線３６は、制御部６につながるとともに、途中で分岐して他方の端子部３７、端子部３７’および端子部３８につながっている。

このような構成によれば、一対の端子部５７と一対の端子部３７とが接触するとき、一対の端子部５７と一対の端子部３７’とが接触するとき、および一対の端子部５７と一対の端子部３８とが接触するときのそれぞれにおいて、検出センサ５４の状態を検出することができる。すなわち、移動部材５Ａ（５Ｂ）が互いに異なる３つの位置にあるとき、検出センサ５４によりハンド５３ａ（５３ｂ）上のワークＷを検出することができる。図１６において追加的に設けられた端子部３７’およびその支持構造については、図８〜図１４に示した端子部３７（３８）およびその支持構造と同様の構成によって実現することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は上記した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るワーク搬送ロボットの各部の具体的な構成は、発明の思想から逸脱しない範囲内で種々な変更が可能である。

上記実施形態では、ガイド体３（支持部）側に設けられた端子部３７，３８が基準位置から接触位置に変位する場合を例に挙げて説明したが、これに代えて、移動部材５Ａ，５Ｂ（移動部）側に設けられた端子部５７が基準位置から接触位置に変位するように構成してもよい。

上記実施形態においては、検出センサ５４によってワークＷの載置を検出する場合を例に挙げて説明したが、検出センサについては、ワークＷに関する様々な情報を検出するものを採用することができる。ワークＷに関する情報としては、たとえば、位置ずれや歪みの検出、温度の検出、振動の検出、ロット管理情報の検出などを挙げることができる。ワークの位置ずれ等を検出する場合には、検出センサとしてロードセルなどの荷重センサを採用すればよい。また、温度の検出には温度センサを、振動の検出には振動センサを、ロット管理にはＩＣタグ等を、それぞれ採用すればよい。

ワークを載置するハンドとしては、上記実施形態のように２つのハンド５３ａ，５３ｂを備えるものに限定されず、たとえば、１つのハンドのみを備えたいわゆるワンハンド式の構成としてもよい。

Ａ ワーク搬送ロボット
１ 固定ベース
２ 旋回ベース
３ ガイド体（支持部）
３２Ａ，３２Ｂ ガイドレール
３２１Ａ，３２１Ｂ スライダ
３５，３６ 配線
３７，３７’３８ （支持部側）端子部
３７１，３８１ 板ばね（弾性部材）
３９１ コイルばね（弾性部材）
３９２ 圧縮コイルばね（弾性部材）
４Ａ，４Ｂ ベルト駆動装置
４１ 駆動プーリ
４２ 従動プーリ
４３ アイドラプーリ
４４ 出力ベルト
４７ａ 直線移動区間
５Ａ，５Ｂ 移動部材（移動部）
５２ａ，５２ｂ 連結部材
５３ａ，５３ｂ ハンド
５４ 検出センサ
５５，５６ 配線
５７ （移動部側）端子部
６ 制御部

Claims (6)

1. 支持部と、
   この支持部に対して所定の移動経路を移動可能に支持されており、ワークを支持するためのハンドを有する移動部と、
   この移動部を駆動する駆動機構と、
   上記ハンド上のワークに関する情報を検出する検出手段と、を備えたワーク搬送ロボットであって、
   上記検出手段は、上記ハンドに設けられた検出センサと、上記支持部に設けられた支持部側端子部と、上記移動部に設けられ、かつ上記検出センサと電気的に接続されており、上記移動部が所定の位置にあるときに上記支持部側端子部と接触する移動部側端子部と、を有し、上記支持部側端子部と上記移動部側端子部とが接触するときにワークに関する情報を検出可能であり、
   上記移動部は、水平直線状の移動行程に沿って直線往復移動し、
   上記移動部側端子部は、上記移動部が上記移動行程に沿う方向において離間した少なくとも第１位置および第２位置にあるときに上記支持部側端子部に接触可能であり、
   上記支持部側端子部は、上記移動行程に沿う方向において離間し、かつ上記第１位置および上記第２位置に対応して設けられた第１支持部側端子部および第２支持部側端子部を含み、
   上記第１支持部側端子部は、上記移動部が上記第１位置にあるときにのみ上記移動部側端子部と接触し、
   上記第２支持部側端子部は、上記移動部が上記第２位置にあるときにのみ上記移動部側端子部と接触する、ことを特徴とする、ワーク搬送ロボット。
2. 上記移動部が上記移動行程に沿う方向において所定長さ範囲の位置にあるとき、上記支持部側端子部と上記移動部側端子部とが接触する、請求項１に記載のワーク搬送ロボット。
3. 上記支持部側端子部および上記移動部側端子部の一方が他方との非接触時に基準位置をとるとともに、上記他方との接触時に上記基準位置から接触位置に変位する変位手段を備える、請求項２に記載のワーク搬送ロボット。
4. 上記変位手段は、上記支持部側端子部および上記移動部側端子部の一方が自然状態において上記基準位置をとるように弾性復元力を付与しうる弾性部材を備え、
   上記支持部側端子部および上記移動部側端子部の一方は、上記接触位置をとるときに上記移動行程に沿う方向に対して交差する方向に上記弾性部材によって付勢される、請求項３に記載のワーク搬送ロボット。
5. 上記駆動機構は、駆動プーリ、およびこの駆動プーリに掛け回されて上記移動行程の平行線に沿う所定の往復動区間を往復動する出力ベルト、を含んで構成されており、
   上記移動部は、連結部材を介して上記出力ベルトに連結されている、請求項１ないし４のいずれかに記載のワーク搬送ロボット。
6. 上記ハンドには、上記検出センサが複数設けられている、請求項１ないし５のいずれかに記載のワーク搬送ロボット。

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