JP6487267B2 - 製造システム - Google Patents

Description

本発明は、搬送対象物を搬送する産業用ロボットを備える製造システムに関する。

従来、パネル素材を搬送する産業用ロボットが知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の産業用ロボットは、昇降可能に設置された支持ユニットと、支持ユニットに取り付けられたアームユニットと、アームユニットに取り付けられたハンドユニットとを備えている。支持ユニットは、昇降可能かつ回動可能に設置された柱部と、柱部から水平方向の一方向へ延びるベース部と、ベース部の先端側に回動可能に支持されるヘッド部とを備えている。アームユニットは、一対の多関節アームを備えており、一対の多関節アームの基端側は、ヘッド部に回動可能に連結されている。ハンドユニットは、一対の多関節アームのそれぞれの先端側に回動可能に連結される２個のハンドを備えている。

また、特許文献１に記載の産業用ロボットは、パネル処理装置において使用される。このパネル処理装置において、支持ユニット、アームユニットおよびハンドユニットは、トランスファーチャンバーの内部に配置されている。トランスファーチャンバーは、上下方向から見たときの形状が略長方形状となるように形成されており、支持ユニット、アームユニットおよびハンドユニットは、上下方向から見たときに支持ユニットの柱部の回動中心とトランスファーチャンバーの中心とが一致するように配置されている。

トランスファーチャンバーの周りには、パネル供給部と、複数のパネル処理ユニットと、パネル搬出部とがトランスファーチャンバーを囲むように配置されている。具体的には、上下方向から見たときに略長方形状をなすトランスファーチャンバーの長手方向の一方側にパネル供給部が配置され、トランスファーチャンバーの長手方向の他方側にパネル搬出部が配置されている。また、トランスファーチャンバーの短手方向の一方側には、トランスファーチャンバーの長手方向で隣接するように２個のパネル処理ユニットが配置され、トランスファーチャンバーの短手方向の他方側には、トランスファーチャンバーの長手方向で隣接するように２個のパネル処理ユニットが配置されている。さらに、上下方向から見たときに略長方形状をなすトランスファーチャンバーの１つの角部に１個のパネル処理ユニットが配置されている。パネル供給部は、パネル素材の供給ポートを備えている。パネル処理ユニットは、パネル素材の搬入出ポートを備えている。パネル搬出部は、パネル素材の搬出ポートを備えている。供給ポート、搬入出ポートおよび搬出ポートは、トランスファーチャンバーに接続されている。

特許文献１に記載の産業用ロボットは、柱部の昇降動作および回動動作と、ヘッド部の回動動作と、多関節アームの伸縮動作とを行って、パネル供給部、パネル処理ユニットおよびパネル搬出部に対するパネル素材の搬送を行う。なお、ベース部に対してヘッド部が回動する際には、回動する部分の回動半径が小さくなるように、多関節アームは縮んでいる。

特開２０１４−７３５５８号公報

特許文献１に記載の産業用ロボットでは、パネル供給部、パネル処理ユニットおよびパネル搬出部に対してパネル素材の適切な搬送を行うために、パネル供給部、パネル処理ユニットおよびパネル搬出部の奥行に応じてハンドの長さが設定される。したがって、パネル供給部、パネル処理ユニットおよびパネル搬出部の奥行が深くなると、ハンドの長さが長くなる。

一方で、特許文献１に記載の産業用ロボットを用いて、トランスファーチャンバーの長手方向で隣接する２個のパネル処理ユニットの間でパネル素材を搬送する場合、パネル処理装置におけるタクトタイムを短縮するためには、トランスファーチャンバーの短手方向とハンドの長手方向とを一致させた状態で支持ユニットを回動させることが好ましい。すなわち、トランスファーチャンバーの長手方向で隣接する２個のパネル処理ユニットのうちの一方のパネル処理ユニットからパネル素材を搬出した後には、トランスファーチャンバーの短手方向とハンドの長手方向とが一致しているため、このパネル素材を他方のパネル処理ユニットに搬入する場合、トランスファーチャンバーの短手方向とハンドの長手方向とを一致させた状態で支持ユニットを回動させれば、パネル処理装置におけるタクトタイムを短縮することが可能になる。

しかしながら、特許文献１に記載の産業用ロボットにおいて、長さの長くなったハンドの長手方向とトランスファーチャンバーの短手方向とを一致させた状態で支持ユニットを回動させる場合には、ハンドに搭載されるパネル素材やハンドとトランスファーチャンバーの壁面との干渉を防止するため、トランスファーチャンバーの短手方向においてトランスファーチャンバーを大きくしなければならない。すなわち、特許文献１に記載の産業用ロボットにおいて、ハンドの長さが長くなる場合であって、かつ、トランスファーチャンバーの短手方向とハンドの長手方向とを一致させた状態で支持ユニットを回動させる場合には、トランスファーチャンバーが大型化する。

そこで、本発明の課題は、ハンドの長さが長くなっても、タクトタイムを短縮することが可能になるとともに、ハンドやアーム等が内部に配置されるトランスファーチャンバーを小型化することが可能な製造システムを提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明の製造システムは、搬送対象物が搭載される２個のハンドと、上下方向を回動の軸方向として２個のハンドのそれぞれが先端側に回動可能に連結される２本のアームと、上下方向を回動の軸方向として２本のアームの基端側が回動可能に連結されるアーム支持部と、上下方向を回動の軸方向としてアーム支持部が先端側に回動可能に連結されるスイングアームと、上下方向を回動の軸方向としてスイングアームの基端側が回動可能に連結される本体部とを有する産業用ロボットと、上下方向から見たときの形状が略長方形状となるトランスファーチャンバーと、を備え、２本のアームの基端側は、互いに隣接した状態でアーム支持部に連結され、アームは、互いに相対回動可能に連結される少なくとも２個のアーム部を有する多関節アームであるとともに、ハンドの先端がアーム支持部から離れるように伸びる位置とハンドの先端がアーム支持部に近づくように縮む位置との間で伸縮可能となっており、トランスファーチャンバーの内部に、ハンド、アーム、アーム支持部およびスイングアームが配置され、上下方向から見たときに、略長方形状をなすトランスファーチャンバーの短辺に平行な方向を第１方向とし、第１方向に直交するトランスファーチャンバーの長辺に平行な方向を第２方向とし、第１方向の一方側を第３方向側とし、第３方向側の反対側を第４方向側とすると、スイングアームは、ハンドの先端側が第３方向側に配置されハンドの基端側が第４方向側に配置された状態で、または、ハンドの先端側が第４方向側に配置されハンドの基端側が第３方向側に配置された状態で本体部に対して回動し、アームは、本体部に対してスイングアームが回動するときに、第１方向におけるハンドの位置が一定に保たれるように連続的に第１方向への伸縮動作を行うことを特徴とする。

本発明の産業用ロボットでは、アームは、本体部に対してスイングアームが回動するときに、第１方向におけるハンドの位置が一定に保たれるように連続的に第１方向への伸縮動作を行っている。そのため、本発明では、ハンドの長さが長くなっても、また、トランスファーチャンバーの短手方向でトランスファーチャンバーを小型化しても、さらに、トランスファーチャンバーの短手方向とハンドの長手方向とを一致させた状態でスイングアームを回転させても、アームの伸縮動作によって、ハンドに搭載される搬送対象物やハンド等とトランスファーチャンバーの内壁面との干渉を防止することが可能になる。

すなわち、ハンドの長さが長くなっても、また、トランスファーチャンバーの短手方向でトランスファーチャンバーを小型化しても、トランスファーチャンバーの短手方向とハンドの長手方向とを一致させた状態でスイングアームを回動させることが可能になる。したがって、トランスファーチャンバーの長手方向で隣接するようにトランスファーチャンバーの周囲に複数のプロセスチャンバーが配置されている場合には、ハンドの長さが長くなっても、製造システムでのタクトタイムを短縮することが可能になるとともに、トランスファーチャンバーの短手方向でトランスファーチャンバーを小型化することが可能になる。

また、本発明では、アームは、本体部に対してスイングアームが回動するときに、第１方向におけるハンドの位置が一定に保たれるように連続的に伸縮動作を行うため、本体部に対してスイングアームが回動しているときの、ハンドに搭載される搬送対象物の状態を安定させることが可能になる。

本発明において、本体部に対するスイングアームの回動中心をアーム回動中心とし、スイングアームに対するアーム支持部の回動中心を支持部回動中心とし、アーム回動中心を中心にしてスイングアームを回転させたときの、上下方向から見たときの支持部回動中心の軌跡を仮想円とすると、スイングアームは、上下方向から見たときに第１方向におけるトランスファーチャンバーの中心線と仮想円とが交わるように本体部に対して回動するとともに、上下方向から見たときに第１方向におけるトランスファーチャンバーの中心線と仮想円との交点と支持部回動中心とが一致している状態から本体部に対する回動を開始し、アームは、スイングアームの回動開始時に、搬送対象物がハンドに搭載された状態における搬送対象物を含めたハンドの先端側の支持部回動中心に対する回動半径とハンドの基端側の支持部回動中心に対する回動半径とが等しくなる位置まで縮んでいることが好ましい。このように構成すると、第１方向において、トランスファーチャンバーをより小型化することが可能になる。

本発明において、たとえば、アーム回動中心は、第１方向においてトランスファーチャンバーの中心よりも第４方向側に配置され、上下方向から見たときに、支持部回動中心とアーム回動中心との距離は、第１方向におけるトランスファーチャンバーの中心とアーム回動中心との距離よりも長くなっており、スイングアームは、上下方向から見たときに仮想円の一部をなす円弧であって第１方向におけるトランスファーチャンバーの中心よりも第３方向側の円弧上を支持部回動中心が通過する範囲で本体部に対して回動し、ハンドの先端側が第３方向側に配置されハンドの基端側が第４方向側に配置された状態で本体部に対してスイングアームが回動するときには、アームは、スイングアームの回動開始後、まず、縮んでから、その後、伸び、ハンドの先端側が第４方向側に配置されハンドの基端側が第３方向側に配置された状態で本体部に対してスイングアームが回動するときには、アームは、スイングアームの回動開始後、まず、伸びてから、その後、縮む。

以上のように、本発明では、ハンドの長さが長くなっても、製造システムでのタクトタイムを短縮することが可能になるとともに、ハンドやアーム等が内部に配置されるトランスファーチャンバーを小型化することが可能になる。

本発明の実施の形態にかかる産業用ロボットが製造システムに組み込まれた状態を示す平面図である。 図１に示す産業用ロボットの正面図である。 図１に示す産業用ロボットの側面図である。 図１に示す産業用ロボットの平面図である。 図４に示すスイングアームの動作等を説明するための平面図である。 図１に示す製造システムにおける産業用ロボットの動作を説明するための平面図である。 図１に示す製造システムにおける産業用ロボットの動作を説明するための平面図である。 図１に示す製造システムにおける産業用ロボットの動作を説明するための平面図である。 図１に示す製造システムにおける産業用ロボットの動作を説明するための平面図である。 図１に示す製造システムにおける産業用ロボットの動作を説明するための平面図である。 図１に示す製造システムにおける産業用ロボットの動作を説明するための平面図である。 図１に示す製造システムにおける産業用ロボットの動作を説明するための平面図である。 図１に示す製造システムにおける産業用ロボットの動作を説明するための平面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（産業用ロボットおよび製造システムの構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボット１が製造システム３に組み込まれた状態を示す平面図である。図２は、図１に示す産業用ロボット１の正面図である。図３は、図１に示す産業用ロボット１の側面図である。図４は、図１に示す産業用ロボット１の平面図である。図５は、図４に示すスイングアーム１７の動作等を説明するための平面図である。

本形態の産業用ロボット１（以下、「ロボット１」とする。）は、たとえば、搬送対象物である有機ＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ用のガラス基板２（以下、「基板２」とする。）を搬送するためのロボットである。このロボット１は、有機ＥＬディスプレイの製造システム３に組み込まれて使用される水平多関節ロボットである。

製造システム３は、トランスファーチャンバー４（以下、「チャンバー４」とする。）と、チャンバー４を囲むように配置される複数のプロセスチャンバー５〜９（以下、「チャンバー５〜９」とする。）とを備えている。本形態の製造システム３は、５個のチャンバー５〜９を備えている。チャンバー４〜９は、真空チャンバーであり、チャンバー４〜９の内部は、真空になっている。チャンバー４の内部には、ロボット１の一部が配置されている。ロボット１を構成する後述のフォーク部２１がチャンバー５〜９内に入り込むことで、ロボット１は、複数のチャンバー５〜９の間で基板２を搬送する。チャンバー５〜９には、各種の装置等が配置されており、ロボット１で搬送された基板２が収容される。また、チャンバー５〜９では、基板２に対して各種の処理が行われる。

チャンバー４は、上下方向から見たときの形状が略長方形状となる略直方体の箱状に形成されている。以下では、上下方向から見たときに、略長方形状をなすチャンバー４の短辺に平行な方向（図１のＸ方向）を「前後方向」とし、前後方向に直交するチャンバー４の長辺に平行な方向（図１のＹ方向）を「左右方向」とする。また、前後方向の一方側（図１のＸ２方向側）を「奥側」とし、奥側の反対側（図１のＸ１方向側）を「手前側」とし、左右方向の一方側（図１のＹ１方向側）を「右」側とし、右側の反対側（図１のＹ２方向側）を「左」側とする。本形態の前後方向（Ｘ方向）は第１方向であり、左右方向（Ｙ方向）は第２方向であり、奥側（Ｘ２方向側）は第３方向側であり、手前側（Ｘ１方向側）は第４方向側である。

チャンバー５は、チャンバー４の左側に配置されている。また、チャンバー５は、前後方向において、チャンバー５の中心とチャンバー４の中心とに一致するように配置されている。チャンバー６、７は、チャンバー４の手前側に配置され、チャンバー８、９は、チャンバー４の奥側に配置されている。また、チャンバー６とチャンバー７とは左右方向で隣り合うように配置され、チャンバー８とチャンバー９とは左右方向で隣り合うように配置されている。チャンバー６とチャンバー８とは左右方向において同じ位置に配置され、チャンバー７とチャンバー９とは左右方向において同じ位置に配置されている。また、チャンバー６、８は、チャンバー７、９よりも左側に配置されている。チャンバー５〜９のそれぞれとチャンバー４との接続部分には、ゲートが形成されている。

本形態では、図５に示すように、上下方向から見たときに、前後方向におけるチャンバー４の中心線ＣＬ１とチャンバー４の手前側の内壁面との距離（すなわち、中心線ＣＬ１とチャンバー４の奥側の内壁面との距離）Ｌ１と、左右方向におけるチャンバー６、８の中心線ＣＬ２とチャンバー４の左側の内壁面との距離Ｌ２と、左右方向におけるチャンバー７、９の中心線ＣＬ３とチャンバー４の右側の内壁面との距離Ｌ３とが等しくなっている。

ロボット１は、基板２が搭載される２個のハンド１２、１３と、ハンド１２が先端側に回動可能に連結されるアーム１４と、ハンド１３が先端側に回動可能に連結されるアーム１５と、アーム１４、１５の基端側が回動可能に連結されるアーム支持部１６と、アーム支持部１６が先端側に回動可能に連結されるスイングアーム１７と、スイングアーム１７の基端側が回動可能に連結される本体部１８とを備えている。ハンド１２、１３、アーム１４、１５、アーム支持部１６およびスイングアーム１７は、本体部１８の上側に配置されている。ハンド１２、１３、アーム１４、１５、アーム支持部１６、スイングアーム１７および本体部１８の上端側は、チャンバー４の内部に配置されている。

ハンド１２、１３は、アーム１４、１５に連結される基部２０と、基板２が搭載されるフォーク部２１とを備えている。フォーク部２１は、基部２０から水平方向へ突出するように基部２０に固定されている。基板２は、フォーク部２１の先端側部分に搭載されている。すなわち、基板２は、ハンド１２、１３の先端側部分に搭載されている。本形態では、チャンバー５〜９の奥行が深くなっており、フォーク部２１の長さは長くなっている。すなわち、ハンド１２、１３の長さは長くなっている。また、本形態では、ハンド１２は、ハンド１３よりも上側に配置されている。

アーム１４、１５は、互いに相対回動可能に連結される第１アーム部２２と第２アーム部２３との２個のアーム部によって構成された多関節アームである。第１アーム部２２の基端側は、上下方向を回動の軸方向としてアーム支持部１６に回動可能に連結されている。アーム１４の第１アーム部２２の基端側とアーム１５の第１アーム部２２の基端側とは、水平方向において互いに隣接した状態でアーム支持部１６に連結されている。すなわち、２本のアーム１４、１５の基端側は、互いに隣接した状態でアーム支持部１６に連結されている。また、アーム１４とアーム１５とは、互いに隣接した状態で配置されており、上下方向において同じ位置に配置されている。

第１アーム部２２の先端側には、上下方向を回動の軸方向として第２アーム部２３の基端側が回動可能に連結されている。第２アーム部２３の先端側には、上下方向を回動の軸方向としてハンド１２、１３が回動可能に連結されている。水平方向において、アーム支持部１６に対する第１アーム部２２の回動中心と第１アーム部２２に対する第２アーム部２３の回動中心との距離と、第１アーム部２２に対する第２アーム部２３の回動中心と第２アーム部２３に対するハンド１２、１３の回動中心との距離とは等しくなっている。

アーム１４、１５は、ハンド１２、１３の先端がアーム支持部１６から離れるように伸びる位置（図６、図７等参照）と、ハンド１２、１３の先端がアーム支持部１６に近づくように縮む位置（図１参照）との間で伸縮可能となっている。アーム１４、１５のそれぞれには、アーム１４、１５のそれぞれを伸縮させるアーム駆動機構が連結されている。アーム駆動機構は、ハンド１２、１３が一定方向を向いた状態で直線的に移動するようにアーム１４、１５を伸縮させる。本形態では、アーム１４、１５の伸縮量が等しいときに、ハンド１２とハンド１３とは上下方向で重なっている。また、このときには、上下方向から見ると、アーム１４とアーム１５とは線対称に配置されている。

アーム支持部１６は、円板状に形成されている。このアーム支持部１６は、上下方向を回動の軸方向としてスイングアーム１７の先端側に回動可能に連結されている。図４に示すように、上下方向から見ると、スイングアーム１７に対するアーム支持部１６の回動中心である支持部回動中心Ｃ１と、アーム支持部１６に対するアーム１４の第１アーム部２２の回動中心であるアーム回動中心Ｃ２と、アーム支持部１６に対するアーム１５の第１アーム部２２の回動中心であるアーム回動中心Ｃ３とを結ぶと二等辺三角形が形成される。アーム支持部１６には、アーム支持部１６を回動させる回動機構が連結されている。なお、アーム支持部１６は、三角板状や四角板状等の多角板状に形成されても良いし、楕円板状等に形成されても良い。

スイングアーム１７は、上下方向から見たときの形状が長円形状となる１個のアーム部によって構成されている。スイングアーム１７の基端側は、上下方向を回動の軸方向として本体部１８に回動可能に連結されている。本体部１８は、中空状に形成されるケース体２４を備えている。ケース体２４の中には、スイングアーム１７を回動させる回動機構と、スイングアーム１７を昇降させる昇降機構とが収容されている。

本形態では、図４に示すように、アーム１４、１５は、基板２がハンド１２、１３に搭載された状態における基板２を含めたハンド１２、１３の先端側の支持部回動中心Ｃ１に対する回動半径（より具体的には、基板２を含めたハンド１２、１３の先端側の最大回動半径）Ｒ１よりもハンド１２、１３の基端側の支持部回動中心Ｃ１に対する回動半径（より具体的には、ハンド１２、１３の基端側の最大回動半径）Ｒ２が大きくなる位置まで縮むことが可能になっている。

また、図５に示すように、上下方向から見たときに、本体部１８に対するスイングアーム１７の回動中心であるアーム回動中心Ｃ４は、左右方向においてチャンバー４の中心に配置されるとともに前後方向においてチャンバー４の中心よりも手前側に配置されている。また、上下方向から見たときに、アーム回動中心Ｃ４と支持部回動中心Ｃ１との距離は、前後方向におけるチャンバー４の中心とアーム回動中心Ｃ４との距離Ｌ５（すなわち、前後方向におけるチャンバー４の中心線ＣＬ１とアーム回動中心Ｃ４との距離Ｌ５）よりも長くなっている。そのため、本形態では、アーム回動中心Ｃ４を中心にしてスイングアーム１７を回転させたときの、上下方向から見たときの支持部回動中心Ｃ１の軌跡を仮想円とすると、スイングアーム１７は、上下方向から見たときに前後方向におけるチャンバー４の中心線ＣＬ１とこの仮想円とが交わるように本体部１８に対して回動する。

また、本形態では、図５に示すように、スイングアーム１７は、上下方向から見たときにこの仮想円の一部をなす円弧ＣＡであって前後方向におけるチャンバー４の中心よりも奥側の円弧ＣＡ上を支持部回動中心Ｃ１が通過する範囲でアーム回動中心Ｃ４を中心に回動する。また、本形態では、上下方向から見たときに、前後方向におけるチャンバー４の中心線ＣＬ１とこの仮想円との２個の交点（すなわち、円弧ＣＡの両端点）の一方と、左右方向におけるチャンバー６、８の中心線ＣＬ２と中心線ＣＬ１との交点とが一致しており、中心線ＣＬ１とこの仮想円との２個の交点の他方と、左右方向におけるチャンバー７、９の中心線ＣＬ３と中心線ＣＬ１との交点とが一致している。

（産業用ロボットの動作）
図６〜図１３は、図１に示す製造システム３における産業用ロボット１の動作を説明するための平面図である。

製造システム３において、たとえば、チャンバー５に基板２を搬入したりチャンバー５から基板２を搬出するときには、図６に示すように、上下方向から見たときに中心線ＣＬ１と中心線ＣＬ２との交点と支持部回動中心Ｃ１とが一致した状態で、かつ、ハンド１２、１３の先端側が左側に配置されハンド１２、１３の基端側が右側に配置された状態で、アーム１４およびアーム１５の少なくともいずれか一方が伸縮して、チャンバー５に基板２を搬入したりチャンバー５から基板２を搬出する。

また、たとえば、その後、チャンバー８に基板２を搬入したりチャンバー８から基板２を搬出する場合には、アーム１４、１５が縮んだ状態で、図６の時計回りの方向（以下、この方向を「時計方向」とする。）へ支持部回動中心Ｃ１を中心にして９０°、アーム支持部１６が回動する。このときには、支持部回動中心Ｃ１を中心にしてアーム支持部１６が回動しても、ハンド１２、１３の先端側がチャンバー４の左側の内壁面および奥側の内壁面に干渉しない位置までアーム１４、１５は縮んでいる。具体的には、図１に示すように、ハンド１２、１３の先端側の支持部回動中心Ｃ１に対する回動半径Ｒ１とハンド１２、１３の基端側の支持部回動中心Ｃ１に対する回動半径Ｒ２とが等しくなる位置までアーム１４、１５が縮んでいる。その後、図７に示すように、アーム１４およびアーム１５の少なくともいずれか一方が伸縮して、チャンバー８に基板２を搬入したりチャンバー８から基板２を搬出する。

また、たとえば、その後、チャンバー９に基板２を搬入したりチャンバー９から基板２を搬出する場合には、図１に示すように、回動半径Ｒ１と回動半径Ｒ２とが等しくなる位置までアーム１４、１５が縮んだ状態で、上下方向から見たときに中心線ＣＬ１と中心線ＣＬ２との交点と支持部回動中心Ｃ１とが一致している位置からアーム回動中心Ｃ４を中心にしてスイングアーム１７が時計方向への回動を開始する。また、中心線ＣＬ１と中心線ＣＬ３との交点と支持部回動中心Ｃ１とが一致する位置までスイングアーム１７が回動する。このときには、スイングアーム１７は、ハンド１２、１３の先端側が奥側に配置されハンド１２、１３の基端側が手前側に配置された状態で本体部１８に対して回動する。

また、このときには、アーム１４、１５は、スイングアーム１７と一緒に回動する部分のアーム回動中心Ｃ４に対する最大回動半径が小さくなるように伸縮動作を行う。具体的には、本体部１８に対してスイングアーム１７が回動するときに、基板２を含めたハンド１２、１３の先端側がチャンバー４の奥側の内壁面に干渉しないように、アーム１４、１５は、前後方向への伸縮動作を行う。すなわち、スイングアーム１７の回動時には、ハンド１２、１３の先端側がチャンバー４の奥側の内壁面に干渉しないように、アーム１４、１５を前後方向へ伸縮させる。このときには、アーム１４、１５は、スイングアーム１７の回動開始後、まず、縮んでから、その後、伸びる。また、このときには、アーム１４、１５は、前後方向におけるハンド１２、１３の位置が一定に保たれるように連続的に伸縮動作を行う。

より具体的には、スイングアーム１７が回動を開始してから左右方向におけるハンド１２、１３の中心が左右方向においてアーム回動中心Ｃ４に到達するまで（すなわち、左右方向におけるハンド１２、１３の中心が左右方向におけるチャンバー４の中心に到達するまで）の間は、前後方向におけるハンド１２、１３の位置が一定に保たれるように、回動半径Ｒ１と回動半径Ｒ２とが等しくなる位置（図１参照）から回動半径Ｒ２が回動半径Ｒ１よりも大きくなる位置（図８参照）までアーム１４、１５が連続的に縮む。また、左右方向におけるハンド１２、１３の中心が左右方向においてアーム回動中心Ｃ４を通過してからスイングアーム１７が回動を停止するまでの間は、前後方向におけるハンド１２、１３の位置が一定に保たれるように、回動半径Ｒ２が回動半径Ｒ１よりも大きくなる位置から回動半径Ｒ１と回動半径Ｒ２とが等しくなる位置までアーム１４、１５が連続的に伸びる。

その後、図９に示すように、アーム１４およびアーム１５の少なくともいずれか一方が伸縮して、チャンバー９に基板２を搬入したりチャンバー９から基板２を搬出する。また、その後、たとえば、チャンバー８に基板２を搬入したりチャンバー８から基板２を搬出する場合には、同様に、回動半径Ｒ１と回動半径Ｒ２とが等しくなる位置までアーム１４、１５が縮んだ状態で、上下方向から見たときに中心線ＣＬ１と中心線ＣＬ３との交点と支持部回動中心Ｃ１とが一致している位置からアーム回動中心Ｃ４を中心にして図６の反時計回りの方向（以下、この方向を「反時計方向」とする。）へスイングアーム１７が回動を開始する。また、中心線ＣＬ１と中心線ＣＬ２との交点と支持部回動中心Ｃ１とが一致する位置までスイングアーム１７が回動する。

このときには、基板２を含めたハンド１２、１３の先端側がチャンバー４の奥側の内壁面に干渉しないように、アーム１４、１５は前後方向への伸縮動作を行う。具体的には、上述のように、スイングアーム１７が回動を開始してから左右方向におけるハンド１２、１３の中心が左右方向においてアーム回動中心Ｃ４に到達するまでの間は、前後方向におけるハンド１２、１３の位置が一定に保たれるように、回動半径Ｒ１と回動半径Ｒ２とが等しくなる位置から回動半径Ｒ２が回動半径Ｒ１よりも大きくなる位置までアーム１４、１５が連続的に縮む。また、左右方向におけるハンド１２、１３の中心が左右方向においてアーム回動中心Ｃ４を通過してからスイングアーム１７が回動を停止するまでの間は、前後方向におけるハンド１２、１３の位置が一定に保たれるように、回動半径Ｒ２が回動半径Ｒ１よりも大きくなる位置から回動半径Ｒ１と回動半径Ｒ２とが等しくなる位置までアーム１４、１５が連続的に伸びる。

また、たとえば、チャンバー５に基板２を搬入したりチャンバー５から基板２を搬出した後に、チャンバー６に基板２を搬入したりチャンバー６から基板２を搬出する場合には、支持部回動中心Ｃ１を中心にして反時計方向へ９０°、アーム支持部１６が回動する。このときには、支持部回動中心Ｃ１を中心にしてアーム支持部１６が回動しても、ハンド１２、１３の先端側がチャンバー４の左側の内壁面および手前側の内壁面に干渉しないように、回動半径Ｒ１と回動半径Ｒ２とが等しくなる位置までアーム１４、１５が縮んでいる。その後、図１０に示すように、アーム１４およびアーム１５の少なくともいずれか一方が伸縮して、チャンバー６に基板２を搬入したりチャンバー６から基板２を搬出する。

また、たとえば、その後、チャンバー７に基板２を搬入したりチャンバー７から基板２を搬出する場合には、図１１に示すように、回動半径Ｒ１と回動半径Ｒ２とが等しくなる位置までアーム１４、１５が縮んだ状態で、上下方向から見たときに中心線ＣＬ１と中心線ＣＬ２との交点と支持部回動中心Ｃ１とが一致している位置からアーム回動中心Ｃ４を中心にしてスイングアーム１７が時計方向へ回動を開始する。また、中心線ＣＬ１と中心線ＣＬ３との交点と支持部回動中心Ｃ１とが一致する位置までスイングアーム１７が回動する。このときには、スイングアーム１７は、ハンド１２、１３の先端側が手前側に配置されハンド１２、１３の基端側が奥側に配置された状態で本体部１８に対して回動する。

また、このときには、アーム１４、１５は、スイングアーム１７と一緒に回動する部分のアーム回動中心Ｃ４に対する最大回動半径が小さくなるように伸縮動作を行う。具体的には、本体部１８に対してスイングアーム１７が回動するときに、ハンド１２、１３の基端側がチャンバー４の奥側の内壁面に干渉しないように、アーム１４、１５は、前後方向への伸縮動作を行う。このときには、アーム１４、１５は、スイングアーム１７の回動開始後、まず、伸びてから、その後、縮む。また、このときには、アーム１４、１５は、前後方向におけるハンド１２、１３の位置が一定に保たれるように連続的に伸縮動作を行う。

より具体的には、スイングアーム１７が回動を開始してから左右方向におけるハンド１２、１３の中心が左右方向においてアーム回動中心Ｃ４に到達するまでの間は、前後方向におけるハンド１２、１３の位置が一定に保たれるように、回動半径Ｒ１と回動半径Ｒ２とが等しくなる位置（図１１参照）から回動半径Ｒ１が回動半径Ｒ２よりも大きくなる位置（図１２参照）までアーム１４、１５が連続的に伸びる。また、左右方向におけるハンド１２、１３の中心が左右方向においてアーム回動中心Ｃ４を通過してからスイングアーム１７が回動を停止するまでの間は、前後方向におけるハンド１２、１３の位置が一定に保たれるように、回動半径Ｒ１が回動半径Ｒ２よりも大きくなる位置から回動半径Ｒ１と回動半径Ｒ２とが等しくなる位置までアーム１４、１５が連続的に縮む。

その後、図１３に示すように、アーム１４およびアーム１５の少なくともいずれか一方が伸縮して、チャンバー７に基板２を搬入したりチャンバー７から基板２を搬出する。また、その後、たとえば、チャンバー６に基板２を搬入したりチャンバー６から基板２を搬出する場合には、同様に、回動半径Ｒ１と回動半径Ｒ２とが等しくなる位置までアーム１４、１５が縮んだ状態で、上下方向から見たときに中心線ＣＬ１と中心線ＣＬ３との交点と支持部回動中心Ｃ１とが一致している位置からアーム回動中心Ｃ４を中心にして反時計方向へスイングアーム１７が回動を開始する。また、中心線ＣＬ１と中心線ＣＬ２との交点と支持部回動中心Ｃ１とが一致する位置までスイングアーム１７が回動する。

このときには、ハンド１２、１３の基端側がチャンバー４の奥側の内壁面に干渉しないように、アーム１４、１５は前後方向への伸縮動作を行う。具体的には、上述のように、スイングアーム１７が回動を開始してから左右方向におけるハンド１２、１３の中心が左右方向においてアーム回動中心Ｃ４に到達するまでの間は、前後方向におけるハンド１２、１３の位置が一定に保たれるように、回動半径Ｒ１と回動半径Ｒ２とが等しくなる位置から回動半径Ｒ１が回動半径Ｒ２よりも大きくなる位置までアーム１４、１５が連続的に伸びる。また、左右方向におけるハンド１２、１３の中心が左右方向においてアーム回動中心Ｃ４を通過してからスイングアーム１７が回動を停止するまでの間は、前後方向におけるハンド１２、１３の位置が一定に保たれるように、回動半径Ｒ１が回動半径Ｒ２よりも大きくなる位置から回動半径Ｒ１と回動半径Ｒ２とが等しくなる位置までアーム１４、１５が連続的に縮む。

このように、本形態では、ハンド１２、１３の先端側が奥側に配置されハンド１２、１３の基端側が手前側に配置された状態でスイングアーム１７がアーム回動中心Ｃ４を中心に回動するときには、アーム１４、１５は、スイングアーム１７の回動開始後、まず、縮んでから、その後、伸びる。また、ハンド１２、１３の先端側が手前側に配置されハンド１２、１３の基端側が奥側に配置された状態でスイングアーム１７がアーム回動中心Ｃ４を中心に回動するときには、アーム１４、１５は、スイングアーム１７の回動開始後、まず、伸びてから、その後、縮む。

また、本形態では、上下方向から見たときに中心線ＣＬ１と中心線ＣＬ２との交点と支持部回動中心Ｃ１とが一致している状態、あるいは、中心線ＣＬ１と中心線ＣＬ３との交点と支持部回動中心Ｃ１とが一致している状態からスイングアーム１７は回動を開始している。すなわち、本形態では、上下方向から見たときに、アーム回動中心Ｃ４を中心にしてスイングアーム１７を回転させたときの支持部回動中心Ｃ１の軌跡である仮想円と中心線ＣＬ１との交点と、支持部回動中心Ｃ１とが一致している状態から、スイングアーム１７は本体部１８に対する回動を開始している。

なお、たとえば、チャンバー９に基板２を搬入したりチャンバー９から基板２を搬出した後に、チャンバー７に基板２を搬入したりチャンバー７から基板２を搬出する場合には、回動半径Ｒ１と回動半径Ｒ２とが等しくなる位置までアーム１４、１５が縮んだ状態で、時計方向へ１８０°、アーム支持部１６が回動する。その後、図１３に示すように、アーム１４およびアーム１５の少なくともいずれか一方が伸縮して、チャンバー７に基板２を搬入したりチャンバー７から基板２を搬出する。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、上下方向から見たときに中心線ＣＬ１と中心線ＣＬ２との交点と支持部回動中心Ｃ１とが一致する位置と、中心線ＣＬ１と中心線ＣＬ３との交点と支持部回動中心Ｃ１とが一致する位置との間でアーム回動中心Ｃ４を中心にしてスイングアーム１７が回動する場合であって、ハンド１２、１３の先端側が奥側に配置されハンド１２、１３の基端側が手前側に配置された状態でスイングアーム１７が回動する場合には、基板２を含めたハンド１２、１３の先端側がチャンバー４の奥側の内壁面に干渉しないように、また、ハンド１２、１３の先端側が手前側に配置されハンド１２、１３の基端側が奥側に配置された状態でスイングアーム１７が回動する場合には、ハンド１２、１３の基端側がチャンバー４の奥側の内壁面に干渉しないように、アーム１４、１５が前後方向へ伸縮動作を行っている。

そのため、本形態では、ハンド１２、１３の長さが長くなっていても、また、前後方向においてチャンバー４を小型化しても、さらに、チャンバー４の短手方向である前後方向とハンド１２、１３の長手方向とを一致させた状態でスイングアーム１７を回動させても、アーム１４、１５の伸縮動作によって、ハンド１２、１３の先端側または基端側とチャンバー４の奥側の内壁面との干渉を防止することが可能になる。したがって、本形態では、ハンド１２、１３の長さが長くなっていても、また、前後方向においてチャンバー４を小型化しても、ハンド１２、１３の長手方向と前後方向とを一致させた状態でスイングアーム１７を回動させて、チャンバー８とチャンバー９との間で、あるいは、チャンバー６とチャンバー７との間で、短時間で基板２を搬送することが可能になる。その結果、本形態では、ハンド１２、１３の長さが長くなっていても、前後方向においてチャンバー４を小型化しつつ、製造システム３でのタクトタイムを短縮することが可能になる。

本形態では、上下方向から見たときに中心線ＣＬ１と中心線ＣＬ２との交点と支持部回動中心Ｃ１とが一致している状態、あるいは、中心線ＣＬ１と中心線ＣＬ３との交点と支持部回動中心Ｃ１とが一致している状態で、支持部回動中心Ｃ１を中心にアーム支持部１６が回動しており、このときには、アーム１４、１５は、回動半径Ｒ１と回動半径Ｒ２とが等しくなる位置まで縮んでいる。また、本形態では、スイングアーム１７の回動開始時に、上下方向から見ると、前後方向におけるチャンバー４の中心線ＣＬ１上に支持部回動中心Ｃ１が配置されるとともに、アーム１４、１５は、回動半径Ｒ１と回動半径Ｒ２とが等しくなる位置まで縮んでいる。そのため、本形態では、前後方向において、チャンバー４をより小型化することが可能になる。

本形態では、アーム１４、１５は、スイングアーム１７が回動するときに、前後方向におけるハンド１２、１３の位置が一定に保たれるように連続的に伸縮動作を行っている。そのため、本形態では、スイングアーム１７が回動しているときの、ハンド１２、１３に搭載される基板２の状態を安定させることが可能になる。

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

上述した形態では、アーム回動中心Ｃ４は、左右方向においてチャンバー４の中心に配置されているが、アーム回動中心Ｃ４は、左右方向においてチャンバー４の中心からずれた位置に配置されても良い。また、上述した形態では、アーム回動中心Ｃ４は、前後方向においてチャンバー４の中心よりも手前側に配置されているが、アーム回動中心Ｃ４は、前後方向においてチャンバー４の中心と一致する位置に配置されても良いし、前後方向においてチャンバー４の中心より奥側に配置されても良い。また、上述した形態では、上下方向から見たときに、アーム回動中心Ｃ４と支持部回動中心Ｃ１との距離は、前後方向におけるチャンバー４の中心とアーム回動中心Ｃ４との距離Ｌ５よりも長くなっているが、アーム回動中心Ｃ４と支持部回動中心Ｃ１との距離は、距離Ｌ５と等しくても良いし、距離Ｌ５より短くても良い。

上述した形態では、アーム１４、１５は、スイングアーム１７が本体部１８に対して回動するときに、前後方向におけるハンド１２、１３の位置が一定に保たれるように連続的に伸縮動作を行っている。この他にもたとえば、アーム１４、１５は、スイングアーム１７の回動時に、基板２を含めたハンド１２、１３の先端側やハンド１２、１３の基端側がチャンバー４の奥側の内壁面に干渉しないように、間欠的に伸縮動作を行っても良い。また、アーム１４、１５は、スイングアーム１７の回動開始直後に、基板２を含めたハンド１２、１３の先端側やハンド１２、１３の基端側がチャンバー４の奥側の内壁面に干渉しない位置まで縮むとともに（または伸びるとともに）、スイングアーム１７の回動完了直前に元の位置まで伸びても（または縮んでも）良い。また、アーム１４、１５は、スイングアーム１７の回動開始後の所定のタイミングで、基板２を含めたハンド１２、１３の先端側やハンド１２、１３の基端側がチャンバー４の奥側の内壁面に干渉しない位置まで縮むとともに（または伸びるとともに）、スイングアーム１７の回動完了前の所定のタイミングで元の位置まで伸びても（または縮んでも）良い。

上述した形態では、アーム１４、１５は、スイングアーム１７の回動開始時に、回動半径Ｒ１と回動半径Ｒ２とが等しくなる位置まで縮んでいる。この他にもたとえば、前後方向におけるチャンバー４の幅が比較的広くなっている場合には、アーム１４、１５は、スイングアーム１７の回動開始時に、回動半径Ｒ２が回動半径Ｒ１よりも大きくなる位置まで縮んでも良いし、回動半径Ｒ１が回動半径Ｒ２よりも大きくなる位置まで縮んでも良い。なお、この場合であっても、アーム１４、１５は、スイングアーム１７の回動時に伸縮動作を行う。

上述した形態では、チャンバー４は、上下方向から見たときの形状が左右方向を長手方向とする略長方形状となるように形成されている。この他にもたとえば、チャンバー４は、上下方向から見たときの形状が前後方向を長手方向とする略長方形状となるように形成されても良いし、上下方向から見たときの形状が略正方形状となるように形成されても良い。また、上述した形態では、チャンバー４の手前側の内壁面と中心線ＣＬ１との距離Ｌ１と、チャンバー４の左側の内壁面と中心線ＣＬ２との距離Ｌ２と、チャンバー４の右側の内壁面と中心線ＣＬ３との距離Ｌ３とが等しくなっているが、距離Ｌ１と距離Ｌ２とが異なっていても良いし、距離Ｌ１と距離Ｌ３とが異なっていても良いし、距離Ｌ２と距離Ｌ３とが異なっていても良い。また、上述した形態では、製造システム３は、５個のチャンバー（プロセスチャンバー）５〜９を備えているが、製造システム３が備えるプロセスチャンバーの数は、４個以下であっても良いし、６個以上であっても良い。

上述した形態では、アーム１４、１５は、第１アーム部２２と第２アーム部２３との２個のアーム部によって構成されているが、アーム１４、１５は、３個以上のアーム部によって構成されても良い。また、上述した形態では、ロボット１によって搬送される搬送対象物は有機ＥＬディスプレイ用の基板２であるが、ロボット１によって搬送される搬送対象物は、液晶ディスプレイ用のガラス基板であっても良いし、半導体ウエハ等であっても良い。

１ ロボット（産業用ロボット）
２ 基板（ガラス基板、搬送対象物）
３ 製造システム
４ チャンバー（トランスファーチャンバー）
１２、１３ ハンド
１４、１５ アーム
１６ アーム支持部
１７ スイングアーム
１８ 本体部
２２ 第１アーム部（アーム部）
２３ 第２アーム部（アーム部）
Ｃ１ 支持部回動中心
Ｃ４ アーム回動中心
ＣＡ 円弧
ＣＬ１ 第１方向におけるトランスファーチャンバーの中心線
Ｌ５ 第１方向におけるトランスファーチャンバーの中心とアーム回動中心との距離
Ｒ１ ハンドの先端側の支持部回動中心に対する回動半径
Ｒ２ ハンドの基端側の支持部回動中心に対する回動半径
Ｘ 第１方向
Ｘ１ 第４方向側
Ｘ２ 第３方向側
Ｙ 第２方向

Claims (3)

1. 搬送対象物が搭載される２個のハンドと、上下方向を回動の軸方向として２個の前記ハンドのそれぞれが先端側に回動可能に連結される２本のアームと、上下方向を回動の軸方向として２本の前記アームの基端側が回動可能に連結されるアーム支持部と、上下方向を回動の軸方向として前記アーム支持部が先端側に回動可能に連結されるスイングアームと、上下方向を回動の軸方向として前記スイングアームの基端側が回動可能に連結される本体部とを有する産業用ロボットと、
   上下方向から見たときの形状が略長方形状となるトランスファーチャンバーと、を備え、
   ２本の前記アームの基端側は、互いに隣接した状態で前記アーム支持部に連結され、
   前記アームは、互いに相対回動可能に連結される少なくとも２個のアーム部を有する多関節アームであるとともに、前記ハンドの先端が前記アーム支持部から離れるように伸びる位置と前記ハンドの先端が前記アーム支持部に近づくように縮む位置との間で伸縮可能となっており、
   前記トランスファーチャンバーの内部に、前記ハンド、前記アーム、前記アーム支持部および前記スイングアームが配置され、
   上下方向から見たときに、略長方形状をなす前記トランスファーチャンバーの短辺に平行な方向を第１方向とし、前記第１方向に直交する前記トランスファーチャンバーの長辺に平行な方向を第２方向とし、前記第１方向の一方側を第３方向側とし、前記第３方向側の反対側を第４方向側とすると、
   前記スイングアームは、前記ハンドの先端側が前記第３方向側に配置され前記ハンドの基端側が前記第４方向側に配置された状態で、または、前記ハンドの先端側が前記第４方向側に配置され前記ハンドの基端側が前記第３方向側に配置された状態で前記本体部に対して回動し、
   前記アームは、前記本体部に対して前記スイングアームが回動するときに、前記第１方向における前記ハンドの位置が一定に保たれるように連続的に前記第１方向への伸縮動作を行うことを特徴とする製造システム。
2. 前記本体部に対する前記スイングアームの回動中心をアーム回動中心とし、前記スイングアームに対する前記アーム支持部の回動中心を支持部回動中心とし、前記アーム回動中心を中心にして前記スイングアームを回転させたときの、上下方向から見たときの前記支持部回動中心の軌跡を仮想円とすると、
   前記スイングアームは、上下方向から見たときに前記第１方向における前記トランスファーチャンバーの中心線と前記仮想円とが交わるように前記本体部に対して回動するとともに、上下方向から見たときに前記第１方向における前記トランスファーチャンバーの中心線と前記仮想円との交点と前記支持部回動中心とが一致している状態から前記本体部に対する回動を開始し、
   前記アームは、前記スイングアームの回動開始時に、前記搬送対象物が前記ハンドに搭載された状態における前記搬送対象物を含めた前記ハンドの先端側の前記支持部回動中心に対する回動半径と前記ハンドの基端側の前記支持部回動中心に対する回動半径とが等しくなる位置まで縮んでいることを特徴とする請求項１記載の製造システム。
3. 前記アーム回動中心は、前記第１方向において前記トランスファーチャンバーの中心よりも前記第４方向側に配置され、
   上下方向から見たときに、前記支持部回動中心と前記アーム回動中心との距離は、前記第１方向における前記トランスファーチャンバーの中心と前記アーム回動中心との距離よりも長くなっており、
   前記スイングアームは、上下方向から見たときに前記仮想円の一部をなす円弧であって前記第１方向における前記トランスファーチャンバーの中心よりも前記第３方向側の前記円弧上を前記支持部回動中心が通過する範囲で前記本体部に対して回動し、
   前記ハンドの先端側が前記第３方向側に配置され前記ハンドの基端側が前記第４方向側に配置された状態で前記本体部に対して前記スイングアームが回動するときには、前記アームは、前記スイングアームの回動開始後、まず、縮んでから、その後、伸び、
   前記ハンドの先端側が前記第４方向側に配置され前記ハンドの基端側が前記第３方向側に配置された状態で前記本体部に対して前記スイングアームが回動するときには、前記アームは、前記スイングアームの回動開始後、まず、伸びてから、その後、縮むことを特徴とする請求項２記載の製造システム。

Images