JP7191564B2 - industrial robot - Google Patents

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Description

本発明は、半導体ウエハ等の搬送対象物を搬送する産業用ロボットに関する。 The present invention relates to an industrial robot that transports objects such as semiconductor wafers.

特許文献1に記載された産業用ロボットは、半導体ウエハを搬送するロボットであり、半導体製造システムに組み込まれて使用される。半導体製造システムには、複数枚の半導体ウエハが上下方向に離間して収容されているカセットと、半導体ウエハに対してエッチング等の処理を行う処理装置とが設けられており、ロボットは、カセットから半導体ウエハを順に取り出し、取り出した半導体ウエハを処理装置に搬送する。このロボットは、半導体ウエハが載るハンドと、ハンドを水平面内で移動させるアームと、アーム支持部材を昇降させる昇降機構とを備える。 The industrial robot described in Patent Document 1 is a robot that transports semiconductor wafers, and is used by being incorporated in a semiconductor manufacturing system. 2. Description of the Related Art A semiconductor manufacturing system is provided with a cassette in which a plurality of semiconductor wafers are housed while being separated from each other in the vertical direction, and a processing device for performing processing such as etching on the semiconductor wafers. The semiconductor wafers are taken out in order, and the taken out semiconductor wafers are transferred to the processing equipment. This robot includes a hand on which a semiconductor wafer is placed, an arm that moves the hand in a horizontal plane, and an elevating mechanism that elevates an arm support member.

特開2017-127956号公報JP 2017-127956 A

アーム支持部材を昇降させる昇降機構には、例えばボールねじ機構が用いられ、そのような昇降機構は、一般的には、モータと、モータの回転軸に取り付けられる入力プーリと、ボールねじ機構のねじ軸に取り付けられる出力プーリと、入力プーリと出力プーリとの間に架け渡されるベルトとを備える。モータの回転は、入力プーリと出力プーリとの間で適宜減速されてねじ軸に伝達される。モータの回転数等にもよるが、必要な減速比を得るために出力プーリが比較的大径となる場合がある。この場合に、ロボットの設置に要する設置面積が増大する虞がある。 A ball screw mechanism, for example, is used as an elevating mechanism for elevating the arm support member. It has an output pulley attached to the shaft and a belt stretched between the input pulley and the output pulley. Rotation of the motor is appropriately decelerated between the input pulley and the output pulley and transmitted to the screw shaft. Depending on the number of revolutions of the motor, etc., the output pulley may have a relatively large diameter in order to obtain the required reduction ratio. In this case, there is a possibility that the installation area required for installation of the robot will increase.

本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、設置面積を小さくすることができる産業用ロボットを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an industrial robot capable of reducing the installation area.

本発明の一態様の産業用ロボットは、搬送対象物を保持するハンドと、前記ハンドを水平面内で移動させるアームと、前記アームを回動可能に支持するアーム支持部と、前記アーム支持部を昇降させる昇降機構と、を備え、前記昇降機構は、送りねじ軸と、前記送りねじ軸を支持する支柱部と、を含み、上下方向に延びる直動ガイドと、モータと、前記モータの回転を前記送りねじ軸に伝達する回転伝達機構と、を有し、前記回転伝達機構は、前記モータによって回転される入力回転部材と、前記送りねじ軸の下端部に取り付けられる出力回転部材と、入力側の大径部と、出力側の小径部とを含み、前記入力回転部材から前記出力回転部材に伝達される回転を減速する少なくとも一つの中継回転部材と、を有し、前記直動ガイド及び前記出力回転部材を上下方向に見た場合に、前記出力回転部材は、前記直動ガイドによって覆われるガイド領域内に設けられており、前記アームは、当該アームの基端部を通って上下方向に延びる回動軸を中心に回動可能であり、且つ前記回動軸を中心とする径方向に前記ハンドを進退させるように屈伸可能であり、前記アームが屈折された状態で前記回動軸まわりに回動された際の前記アーム及び前記ハンドの移動領域と、前記ガイド領域とを包含する矩形領域において、前記ガイド領域は、前記矩形領域の隅部で前記移動領域の外側に配置されているAn industrial robot according to one aspect of the present invention includes a hand that holds an object to be transported, an arm that moves the hand in a horizontal plane, an arm support that rotatably supports the arm, and the arm support. an elevating mechanism for elevating the elevating mechanism, the elevating mechanism including a feed screw shaft and a strut supporting the feed screw shaft, a linear motion guide extending vertically, a motor, and rotating the motor a rotation transmission mechanism for transmitting power to the feed screw shaft, the rotation transmission mechanism including an input rotary member rotated by the motor, an output rotary member attached to the lower end of the feed screw shaft, and an input side. and at least one intermediate rotary member for reducing rotation transmitted from the input rotary member to the output rotary member, the linear motion guide and the When the output rotary member is viewed in the vertical direction, the output rotary member is provided within a guide area covered by the linear motion guide, and the arm extends vertically through the base end of the arm. The arm is rotatable about an extending rotating shaft, and is bendable and stretchable so as to move the hand forward and backward in a radial direction about the rotating shaft, and can rotate around the rotating shaft in a bent state. In a rectangular area that includes the movement area of the arm and the hand and the guide area, the guide area is arranged outside the movement area at a corner of the rectangular area. .

本発明によれば、設置面積を小さくすることができる産業用ロボットを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the industrial robot which can make an installation area small can be provided.

本発明の実施形態を説明するための、産業用ロボットの一例の正面図である。It is a front view of an example of an industrial robot for describing an embodiment of the present invention. 図1の産業用ロボットの平面図である。FIG. 2 is a plan view of the industrial robot of FIG. 1; 図1の産業用ロボットの動作の一例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the motion of the industrial robot in FIG. 1; 図1の産業用ロボットの動作の一例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the motion of the industrial robot in FIG. 1; 図1の産業用ロボットの動作の一例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the motion of the industrial robot in FIG. 1; 図1の産業用ロボットの動作の一例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the motion of the industrial robot in FIG. 1; 図1の産業用ロボットの回転伝達機構の一例の正面図である。FIG. 2 is a front view of an example of a rotation transmission mechanism of the industrial robot of FIG. 1; 図4の回転伝達機構の底面図である。FIG. 5 is a bottom view of the rotation transmission mechanism of FIG. 4;

(産業用ロボットの全体構成)
図1及び図2は、本発明の実施形態を説明するための、産業用ロボットの一例を示す。産業用ロボット1(以後、「ロボット1」と言う。)は、搬送対象物としての半導体ウエハ2を搬送するための水平多関節ロボットである。ロボット1は、ウエハ2を保持するハンド10と、ハンド10を水平面内で移動させるアーム20と、アーム20を昇降させる昇降機構30とを備える。
(Overall configuration of industrial robot)
1 and 2 show an example of an industrial robot for describing embodiments of the present invention. An industrial robot 1 (hereinafter referred to as "robot 1") is a horizontal articulated robot for transporting a semiconductor wafer 2 as an object to be transported. The robot 1 includes a hand 10 that holds the wafer 2 , an arm 20 that moves the hand 10 in a horizontal plane, and an elevating mechanism 30 that elevates the arm 20 .

ハンド10は、ウエハ2が載置される平板状のエンドエフェクタ11を有する。ウエハ2は、例えばエッジグリップ、吸着等によってエンドエフェクタ11上で固定されてもよいし、固定されずにエンドエフェクタ11に載置されるだけでもよい。また、エンドエフェクタ11は、一つに限られず、上下方向Zに適宜な間隔をあけて複数設けられていてもよい。 The hand 10 has a flat end effector 11 on which the wafer 2 is placed. The wafer 2 may be fixed on the end effector 11 by, for example, edge gripping, suction, or the like, or may simply be placed on the end effector 11 without being fixed. Further, the number of end effectors 11 is not limited to one, and a plurality of end effectors 11 may be provided at appropriate intervals in the vertical direction Z.

アーム20は、第1アーム部21と、第2アーム部22とを有する。第1アーム部21の先端部は、ハンド10を水平面内で回動可能に支持している。第2アーム部22の先端部は、第1アーム部21の基端部を水平面内で回動可能に支持している。第2アーム部22の基端部は、アーム支持部23によって水平面内で回動可能に支持されている。アーム20は、第2アーム部22の基端部を通って上下方向Zに延びる回動軸zを中心に回動可能であり、且つ第2アーム部22に対する第1アーム部21の回動と、第1アーム部21に対するハンド10の回動とが組み合わされることによって、回動軸zを中心とする径方向にハンド10を進退させるように屈伸可能である。アーム支持部23には、第2アーム部22を回動させるモータ、第1アーム部21を回動させるモータ、及びハンド10を回動させるモータが設けられている。 The arm 20 has a first arm portion 21 and a second arm portion 22 . A distal end portion of the first arm portion 21 supports the hand 10 so as to be rotatable in a horizontal plane. The distal end portion of the second arm portion 22 supports the proximal end portion of the first arm portion 21 so as to be rotatable in the horizontal plane. A proximal end portion of the second arm portion 22 is supported by an arm support portion 23 so as to be rotatable in a horizontal plane. The arm 20 is rotatable about a rotation axis z extending in the vertical direction Z through the base end of the second arm portion 22 , and the first arm portion 21 is rotated with respect to the second arm portion 22 . , and the rotation of the hand 10 with respect to the first arm portion 21, the hand 10 can be bent and stretched so as to move forward and backward in the radial direction about the rotation axis z. The arm support section 23 is provided with a motor for rotating the second arm section 22 , a motor for rotating the first arm section 21 , and a motor for rotating the hand 10 .

昇降機構30は直動ガイド31を有し、直動ガイド31は、送りねじ軸32と、支柱部33と、一対のガイドレール34とを含む。送りねじ軸32は、上下方向Zに延びて配置されている。支柱部33は、送りねじ軸32と平行に上下方向Zに延びて配置されており、送りねじ軸32を回転可能に支持している。一対のガイドレール34は、送りねじ軸32を間に挟んで送りねじ軸32と平行に上下方向Zに延びて配置されており、支柱部33に固定されている。アーム支持部23には、送りねじ軸32に螺合するナット部材24と、一対のガイドレール34に係合する一対のスライダ25とが設けられている。アーム支持部23は、送りねじ軸32の回転に応じ、送りねじ軸32に沿って上下移動される。 The lifting mechanism 30 has a linear motion guide 31 , and the linear motion guide 31 includes a feed screw shaft 32 , a strut portion 33 and a pair of guide rails 34 . The feed screw shaft 32 is arranged to extend in the vertical direction Z. As shown in FIG. The strut portion 33 is arranged to extend in the vertical direction Z in parallel with the feed screw shaft 32 and supports the feed screw shaft 32 rotatably. The pair of guide rails 34 are arranged so as to extend in the vertical direction Z in parallel with the feed screw shaft 32 with the feed screw shaft 32 interposed therebetween, and are fixed to the column portion 33 . The arm support portion 23 is provided with a nut member 24 screwed onto the feed screw shaft 32 and a pair of sliders 25 engaged with the pair of guide rails 34 . The arm support portion 23 is vertically moved along the feed screw shaft 32 as the feed screw shaft 32 rotates.

昇降機構30は、モータ35と、回転伝達機構とをさらに有する。支柱部33の下端部には、ベース部36が設けられており、モータ35と、回転伝達機構とは、ベース部36に組み付けられている。モータ35の回転は、回転伝達機構によって減速されて送りねじ軸32に伝達される。これにより、送りねじ軸32が回転され、アーム支持部23が送りねじ軸32に沿って上下移動され、アーム20が昇降される。モータ35は、上下移動されるアーム支持部23と干渉しないよう、アーム支持部23の下方から外れて配置されている。回転伝達機構については後述する。 The lifting mechanism 30 further has a motor 35 and a rotation transmission mechanism. A base portion 36 is provided at the lower end portion of the strut portion 33 , and the motor 35 and the rotation transmission mechanism are assembled to the base portion 36 . The rotation of the motor 35 is decelerated by the rotation transmission mechanism and transmitted to the feed screw shaft 32 . As a result, the feed screw shaft 32 is rotated, the arm support portion 23 is vertically moved along the feed screw shaft 32, and the arm 20 is lifted. The motor 35 is arranged out of the lower side of the arm support portion 23 so as not to interfere with the arm support portion 23 that moves up and down. The rotation transmission mechanism will be described later.

(産業用ロボットの動作)
図3A~図3Dは、ロボット1の動作を示す。ロボット1は、半導体製造システムに組み込まれて使用される。半導体製造システムには、複数枚のウエハ2が上下方向Zに離間して収容されているカセット3と、ウエハ2に対してエッチング等の処理を行う処理装置4とが設けられている。本例では、カセット3は、水平面内の第1方向Xにロボット1と隣り合って配置されており、処理装置4は、第1方向に略垂直な水平面内の第2方向Yにロボット1と隣り合って配置されている。
(Operation of industrial robot)
3A-3D show the motion of the robot 1. FIG. The robot 1 is used by being incorporated in a semiconductor manufacturing system. A semiconductor manufacturing system is provided with a cassette 3 in which a plurality of wafers 2 are accommodated while being spaced apart in the vertical direction Z, and a processing apparatus 4 for performing processing such as etching on the wafers 2 . In this example, the cassette 3 is arranged adjacent to the robot 1 in a horizontal plane in a first direction X, and the processing device 4 is arranged in a horizontal plane in a second direction Y substantially perpendicular to the first direction. are placed next to each other.

図3Aに示すように、ロボット1は、モータ35を駆動して送りねじ軸32を回転させ、カセット3に収容されている複数のウエハ2のうちの搬送対象のウエハ2に対応する位置までアーム20を昇降させる。そして、ロボット1は、アーム20を第1方向Xに沿って伸ばし、カセット3に収容されているウエハ2をハンド10によって保持する。ウエハ2をハンド10によって保持した後、図3Bに示すように、ロボット1は、アーム20を屈折させ、ウエハ2をカセット3から取り出す。 As shown in FIG. 3A, the robot 1 drives the motor 35 to rotate the feed screw shaft 32, and moves the arm to a position corresponding to the wafer 2 to be transferred among the plurality of wafers 2 accommodated in the cassette 3. As shown in FIG. 20 is raised and lowered. Then, the robot 1 extends the arm 20 along the first direction X and holds the wafer 2 accommodated in the cassette 3 by the hand 10 . After holding the wafer 2 by the hand 10, the robot 1 bends the arm 20 and takes out the wafer 2 from the cassette 3, as shown in FIG. 3B.

次いで、図3Cに示すように、ロボット1は、アーム20が屈折された状態で、アーム20を回動軸zまわりに略90°回動させ、ハンド10を処理装置4側に向ける。そして、ロボット1は、モータ35を駆動して送りねじ軸32を回転させ、処理装置4に対応する位置までアーム20を昇降させる。次に、図3Dに示すように、ロボット1は、アーム20を第2方向Yに沿って伸ばし、ハンド10に保持しているウエハ2を処理装置4に搬送する。 Next, as shown in FIG. 3C , the robot 1 rotates the arm 20 about the rotation axis z by approximately 90° while the arm 20 is bent, and directs the hand 10 toward the processing device 4 . Then, the robot 1 drives the motor 35 to rotate the feed screw shaft 32 and raises and lowers the arm 20 to a position corresponding to the processing device 4 . Next, as shown in FIG. 3D , the robot 1 extends the arm 20 along the second direction Y, and transfers the wafer 2 held by the hand 10 to the processing device 4 .

(回転伝達機構の構成)
図4及び図5は、モータ35の回転を送りねじ軸32に伝達する回転伝達機構の構成例を示す。図4及び図5に示す回転伝達機構40は、入力回転部材である入力プーリ41と、中継回転部材である中継プーリ42と、出力回転部材である出力プーリ43とを有する。入力プーリ41は、モータ35の回転軸37に取り付けられており、モータ35によって回転される。出力プーリ43は、送りねじ軸32の下端部に取り付けられている。中継プーリ42は、ベース部36(図2参照)に回転可能に支持された回転軸44によって回転可能に支持されている。中継プーリ42は、入力側の大径部45と、出力側の小径部46とが回転軸44に固定され、回転軸44とともに回転する。さらに、入力プーリ41と大径部45との間に第1ベルト47が架け渡され、小径部46と出力プーリ43との間に第2ベルト48が架け渡されている。
(Structure of Rotation Transmission Mechanism)
4 and 5 show a configuration example of a rotation transmission mechanism that transmits rotation of the motor 35 to the feed screw shaft 32. FIG. The rotation transmission mechanism 40 shown in FIGS. 4 and 5 has an input pulley 41 as an input rotation member, a relay pulley 42 as a relay rotation member, and an output pulley 43 as an output rotation member. The input pulley 41 is attached to the rotating shaft 37 of the motor 35 and rotated by the motor 35 . The output pulley 43 is attached to the lower end of the feed screw shaft 32 . The relay pulley 42 is rotatably supported by a rotating shaft 44 rotatably supported by the base portion 36 (see FIG. 2). The relay pulley 42 has a large diameter portion 45 on the input side and a small diameter portion 46 on the output side fixed to the rotary shaft 44 and rotates together with the rotary shaft 44 . Furthermore, a first belt 47 is stretched between the input pulley 41 and the large diameter portion 45 , and a second belt 48 is stretched between the small diameter portion 46 and the output pulley 43 .

モータ35によって回転される入力プーリ41の回転は、第1ベルト47を介して中継プーリ42の大径部45に伝達され、大径部45が回転される。中継プーリ42の小径部46は大径部45と一体に回転し、小径部46の回転は、第2ベルト48を介して出力プーリ43に伝達され、出力プーリ43が回転される。そして、送りねじ軸32が出力プーリ43と一体に回転される。以上の回転の伝達において、中継プーリ42は、一体に回転する大径部45と小径部46との間の周速度の差に基づき、入力側から出力側に回転を減速して伝達する。 Rotation of the input pulley 41 rotated by the motor 35 is transmitted to the large diameter portion 45 of the relay pulley 42 via the first belt 47, and the large diameter portion 45 is rotated. The small diameter portion 46 of the relay pulley 42 rotates integrally with the large diameter portion 45, and the rotation of the small diameter portion 46 is transmitted to the output pulley 43 via the second belt 48, causing the output pulley 43 to rotate. Then, the feed screw shaft 32 is rotated integrally with the output pulley 43 . In the above rotation transmission, the relay pulley 42 decelerates and transmits the rotation from the input side to the output side based on the difference in peripheral speed between the large diameter portion 45 and the small diameter portion 46 that rotate together.

所望の減速比を得るにあたり、中継プーリ42は複数設けられてもよいが、中継プーリ42の数の増加に伴って伝達ロスの増加が懸念される。したがって、好ましくは、中継プーリ42は一つであり、大径部45の径を大きくし及び/又は小径部46の径を小さくすることによって減速比が高められる。減速比を高める観点から、図4に示すように、大径部45が入力プーリ41よりも大径に形成されてもよく、入力プーリ41と大径部45との間の周速度の差に基づいて減速比を高めることができる。また、小径部46が出力プーリ43よりも小径に形成されてもよく、出力プーリ43と小径部46との間の周速度の差に基づいて減速比を高めることができる。 A plurality of relay pulleys 42 may be provided in order to obtain a desired speed reduction ratio, but there is concern about an increase in transmission loss as the number of relay pulleys 42 increases. Therefore, preferably, there is one relay pulley 42 and the reduction ratio is increased by increasing the diameter of the large diameter portion 45 and/or decreasing the diameter of the small diameter portion 46 . From the viewpoint of increasing the speed reduction ratio, as shown in FIG. Based on this, the speed reduction ratio can be increased. Also, the small diameter portion 46 may be formed to have a smaller diameter than the output pulley 43 , and the reduction ratio can be increased based on the difference in peripheral speed between the output pulley 43 and the small diameter portion 46 .

図5に示すように、ロボット1を上下方向Zに見て、屈折されているアーム20が回動軸zまわりに回動された際にハンド10及びアーム20が移動する領域を移動領域Aとし、直動ガイド31(送りねじ軸32、支柱部33、及び一対のガイドレール34)によって覆われる領域をガイド領域Bとして、ガイド領域Bは移動領域Aの外側に配置されており、ハンド10及びアーム20と直動ガイド31との干渉が回避されている。矩形領域Cは、移動領域Aと、ガイド領域Bとを包含する領域であり、ガイド領域Bは、矩形領域Cの隅部で移動領域Aの外側に配置されている。この矩形領域Cの面積は、ロボット1の設置に要する最小の設置面積と言うことができる。 As shown in FIG. 5, when the robot 1 is viewed in the vertical direction Z, a movement area A is defined as an area where the hand 10 and the arm 20 move when the bent arm 20 is rotated around the rotation axis z. , the area covered by the linear motion guide 31 (the feed screw shaft 32, the support 33, and the pair of guide rails 34) is defined as a guide area B, and the guide area B is arranged outside the movement area A. Interference between the arm 20 and the linear motion guide 31 is avoided. The rectangular area C is an area including the moving area A and the guide area B, and the guide area B is arranged outside the moving area A at the corner of the rectangular area C. As shown in FIG. The area of this rectangular area C can be said to be the minimum installation area required for installation of the robot 1 .

出力プーリ43に伝達される回転が中継プーリ42によって減速されているので、出力プーリ43の小径化が可能となり、出力プーリ43をガイド領域B内に収めることができる。ガイド領域B内に収まる出力プーリ43は、ガイド領域Bを包含する矩形領域C内にも収まる。仮に入力プーリ41の回転が出力プーリ43に直接伝達される場合に、出力プーリ43に伝達される回転を減速するには、出力プーリ43が入力プーリ41よりも大径であることを要し、出力プーリ43がガイド領域Bの外側にはみ出す場合がある。ガイド領域Bの外側にはみ出す出力プーリ43は、矩形領域Cの外側にもはみ出してロボット1の設置面積を増大させ得る。このように、中継プーリ42によってモータ35の回転を減速することにより、出力プーリ43を小径化し、出力プーリ43をガイド領域B内に収め、ロボット1の設置面積を小さくできる。 Since the rotation transmitted to the output pulley 43 is decelerated by the relay pulley 42, the diameter of the output pulley 43 can be reduced, and the output pulley 43 can be accommodated within the guide region B. The output pulley 43 that fits within the guide area B also fits within the rectangular area C that includes the guide area B. As shown in FIG. If the rotation of the input pulley 41 is directly transmitted to the output pulley 43, the output pulley 43 must have a larger diameter than the input pulley 41 in order to decelerate the rotation transmitted to the output pulley 43. The output pulley 43 may protrude outside the guide area B in some cases. The output pulley 43 protruding outside the guide area B can also protrude outside the rectangular area C to increase the installation area of the robot 1 . By reducing the rotation of the motor 35 by the intermediate pulley 42 in this manner, the diameter of the output pulley 43 is reduced, and the output pulley 43 is accommodated within the guide area B, so that the installation area of the robot 1 can be reduced.

本例では、ガイド領域Bが、矩形領域Cの隅部で移動領域Aの外側に配置されており、スペースの利用効率に優れる。これにより、ロボット1の最小の設置面積を与える矩形領域C内において、ガイド領域Bを可及的に大きくでき、出力プーリ43をガイド領域B内に収めるにあたって、出力プーリ43の設計自由度を高められる。例えば、出力プーリ43を中継プーリ42の小径部46よりも大径とし、減速比を高めることができる。また、従来、半導体製造システムのデッドスペースとなっていた四隅のいずれかの隅部にロボット1を設置することが可能となり、スペースの有効活用を図ることが可能になる。これにより、半導体製造システムをよりコンパクトに設定することが可能となる。 In this example, the guide area B is arranged outside the movement area A at the corner of the rectangular area C, and the space utilization efficiency is excellent. As a result, the guide area B can be made as large as possible within the rectangular area C that provides the minimum installation area for the robot 1, and when the output pulley 43 is accommodated within the guide area B, the output pulley 43 can be designed more freely. be done. For example, the output pulley 43 can be made larger in diameter than the small diameter portion 46 of the relay pulley 42 to increase the reduction ratio. In addition, it becomes possible to install the robot 1 in one of the four corners of the conventional semiconductor manufacturing system, which has been a dead space, thereby making it possible to effectively utilize the space. This allows the semiconductor manufacturing system to be set more compactly.

好ましくは、入力プーリ41と、出力プーリ43とは、矩形領域Cの一辺に沿って配置され、中継プーリ42の中心(回転軸44)は、入力プーリ41の中心(モータ35の回転軸37)と出力プーリ43の中心(送りねじ軸32)とを結ぶ直線Lに対して、移動領域Aの中心(回動軸z)側に偏倚した位置に配置される。これにより、矩形領域C内において中継プーリ42の大径部45の径をさらに大きくでき、減速比を一層高めることができる。 Preferably, the input pulley 41 and the output pulley 43 are arranged along one side of the rectangular area C, and the center of the relay pulley 42 (rotating shaft 44) is aligned with the center of the input pulley 41 (rotating shaft 37 of the motor 35). and the center of the output pulley 43 (the feed screw shaft 32). Thereby, the diameter of the large-diameter portion 45 of the relay pulley 42 can be further increased within the rectangular area C, and the reduction ratio can be further increased.

(変形例)
上述した例では、回転伝達機構40の入力回転部材、出力回転部材、及び中継回転部材としてプーリ41,42,43が用いられ、これらのプーリ41,42,43がベルト47,48によって連結されているが、入力回転部材、出力回転部材、及び中継回転部材はプーリに限定されず、例えば歯車であってもよい。入力回転部材、出力回転部材、及び中継回転部材が歯車によって構成される場合に、これらの歯車は、直接噛み合ってもよいし、チェーン等によって連結されてもよい。
(Modification)
In the above example, the pulleys 41, 42 and 43 are used as the input rotary member, the output rotary member and the relay rotary member of the rotation transmission mechanism 40, and these pulleys 41, 42 and 43 are connected by belts 47 and 48. However, the input rotary member, the output rotary member, and the relay rotary member are not limited to pulleys, and may be gears, for example. When the input rotary member, the output rotary member, and the relay rotary member are configured by gears, these gears may be directly meshed with each other, or may be connected by a chain or the like.

以上、説明したとおり、本明細書に開示された産業用ロボットは、搬送対象物を保持するハンドと、前記ハンドを水平面内で移動させるアームと、前記アームを回動可能に支持するアーム支持部と、前記アーム支持部を昇降させる昇降機構と、を備え、前記昇降機構は、送りねじ軸と、前記送りねじ軸を支持する支柱部と、を含み、上下方向に延びる直動ガイドと、モータと、前記モータの回転を前記送りねじ軸に伝達する回転伝達機構と、を有し、前記回転伝達機構は、前記モータによって回転される入力回転部材と、前記送りねじ軸の下端部に取り付けられる出力回転部材と、入力側の大径部と、出力側の小径部とを含み、前記入力回転部材から前記出力回転部材に伝達される回転を減速する少なくとも一つの中継回転部材と、を有し、前記直動ガイド及び前記出力回転部材を上下方向に見た場合に、前記出力回転部材は、前記直動ガイドによって覆われるガイド領域内に設けられている。この構成によれば、中継回転部材によってモータの回転が減速されるので、出力回転部材の小型化が可能となる。そして、出力回転部材を小型化し、直動ガイドによって覆われるガイド領域内に出力回転部材を収めることにより、ロボットの設置面積を小さくすることができる。 As described above, the industrial robot disclosed in this specification includes a hand that holds an object to be conveyed, an arm that moves the hand in a horizontal plane, and an arm support that rotatably supports the arm. and an elevating mechanism for elevating the arm support portion, the elevating mechanism including a feed screw shaft and a column portion for supporting the feed screw shaft, a linear motion guide extending in the vertical direction, a motor and a rotation transmission mechanism for transmitting rotation of the motor to the feed screw shaft, wherein the rotation transmission mechanism is attached to an input rotary member rotated by the motor and a lower end portion of the feed screw shaft. an output rotary member, an input-side large-diameter portion, and an output-side small-diameter portion, and at least one intermediate rotary member for reducing rotation transmitted from the input rotary member to the output rotary member. , When the linear motion guide and the output rotary member are viewed in the vertical direction, the output rotary member is provided within a guide area covered by the linear motion guide. According to this configuration, since the rotation of the motor is decelerated by the intermediate rotary member, it is possible to reduce the size of the output rotary member. By miniaturizing the output rotary member and placing the output rotary member in the guide area covered by the linear motion guide, the installation area of the robot can be reduced.

また、本明細書に開示された産業用ロボットは、前記アームが、当該アームの基端部を通って上下方向に延びる回動軸を中心に回動可能であり、且つ前記回動軸を中心とする径方向に前記ハンドを進退させるように屈伸可能であり、前記アームが屈折された状態で前記回動軸まわりに回転された際の前記アーム及び前記ハンドの移動領域及び前記ガイド領域を包含する矩形領域において、前記ガイド領域は、前記矩形領域の隅部に設けられている。この構成によれば、スペースの利用効率を高めることができ、ロボットの設置面積を増大させずにガイド領域を大きくできる。よって、出力回転部材をガイド領域に収めるにあたって、出力回転部材の設計自由度を高められる。 Further, in the industrial robot disclosed in this specification, the arm is rotatable about a rotation axis extending vertically through the base end of the arm, and and includes a movement area and a guide area for the arm and the hand when the arm is rotated around the rotation axis in a bent state. In the rectangular area, the guide areas are provided at the corners of the rectangular area. According to this configuration, space utilization efficiency can be improved, and the guide area can be increased without increasing the installation area of the robot. Therefore, when the output rotary member is accommodated in the guide area, the degree of freedom in designing the output rotary member can be increased.

また、本明細書に開示された産業用ロボットは、前記入力回転部材と、前記出力回転部材とは、前記矩形領域の一辺に沿って配置されており、前記中継回転部材の中心は、前記入力回転部材の中心と前記出力回転部材の中心とを結ぶ直線に対して、前記移動領域の中心側に偏倚した位置に配置されている。この構成によれば、中継回転部材を大きくでき、減速比を高めることができる。そして、減速の段数を削減して、伝達効率を高めることができる。 Further, in the industrial robot disclosed in this specification, the input rotary member and the output rotary member are arranged along one side of the rectangular area, and the center of the relay rotary member is the input rotary member. It is arranged at a position deviated toward the center side of the moving region with respect to a straight line connecting the center of the rotating member and the center of the output rotating member. According to this configuration, the size of the relay rotating member can be increased, and the reduction ratio can be increased. In addition, the number of speed reduction steps can be reduced, and the transmission efficiency can be improved.

また、本明細書に開示された産業用ロボットは、前記中継回転部材の前記大径部が、前記入力回転部材よりも大径である。この構成によれば、減速比を高めることができ、減速の段数を削減して、伝達効率を高めることができる。 Further, in the industrial robot disclosed in this specification, the large-diameter portion of the relay rotary member has a larger diameter than the input rotary member. According to this configuration, it is possible to increase the speed reduction ratio, reduce the number of stages of speed reduction, and increase the transmission efficiency.

1 産業用ロボット
2 半導体ウエハ(搬送対象物)
3 カセット
4 処理装置
10 ハンド
11 エンドエフェクタ
20 アーム
21 第1アーム部
22 第2アーム部
23 アーム支持部
24 ナット部材
25 スライダ
30 昇降機構
31 直動ガイド
32 送りねじ軸
33 支柱部
34 ガイドレール
35 モータ
36 ベース部
37 モータの回転軸
40 回転伝達機構
41 入力プーリ
42 中継プーリ
43 出力プーリ
44 中継プーリの回転軸
45 中継プーリの大径部
46 中継プーリの小径部
47 第1ベルト
48 第2ベルト
A 移動領域
B ガイド領域
C 矩形領域
L 直線
X 第1方向
Y 第2方向
Z 上下方向
z 回動軸
1 industrial robot 2 semiconductor wafer (transport object)
3 Cassette 4 Processing Device 10 Hand 11 End Effector 20 Arm 21 First Arm Section 22 Second Arm Section 23 Arm Support Section 24 Nut Member 25 Slider 30 Elevating Mechanism 31 Linear Motion Guide 32 Feed Screw Shaft 33 Strut Section 34 Guide Rail 35 Motor 36 base portion 37 motor rotating shaft 40 rotation transmission mechanism 41 input pulley 42 relay pulley 43 output pulley 44 relay pulley rotating shaft 45 relay pulley large diameter portion 46 relay pulley small diameter portion 47 first belt 48 second belt A movement Area B Guide area C Rectangular area L Straight line X First direction Y Second direction Z Vertical direction z Rotation axis

Claims (3)

搬送対象物を保持するハンドと、
前記ハンドを水平面内で移動させるアームと、
前記アームを回動可能に支持するアーム支持部と、
前記アーム支持部を昇降させる昇降機構と、
を備え、
前記昇降機構は、
送りねじ軸と、前記送りねじ軸を支持する支柱部と、を含み、上下方向に延びる直動ガイドと、
モータと、
前記モータの回転を前記送りねじ軸に伝達する回転伝達機構と、
を有し、
前記回転伝達機構は、
前記モータによって回転される入力回転部材と、
前記送りねじ軸の下端部に取り付けられる出力回転部材と、
入力側の大径部と、出力側の小径部とを含み、前記入力回転部材から前記出力回転部材に伝達される回転を減速する少なくとも一つの中継回転部材と、
を有し、
前記直動ガイド及び前記出力回転部材を上下方向に見た場合に、前記出力回転部材は、前記直動ガイドによって覆われるガイド領域内に設けられており、
前記アームは、当該アームの基端部を通って上下方向に延びる回動軸を中心に回動可能であり、且つ前記回動軸を中心とする径方向に前記ハンドを進退させるように屈伸可能であり、
前記アームが屈折された状態で前記回動軸まわりに回動された際の前記アーム及び前記ハンドの移動領域と、前記ガイド領域とを包含する矩形領域において、前記ガイド領域は、前記矩形領域の隅部で前記移動領域の外側に配置されている産業用ロボット。
a hand holding an object to be conveyed;
an arm that moves the hand in a horizontal plane;
an arm support that rotatably supports the arm;
an elevating mechanism for elevating the arm support;
with
The lifting mechanism is
a linear motion guide extending in the vertical direction, including a feed screw shaft and a strut supporting the feed screw shaft;
a motor;
a rotation transmission mechanism for transmitting rotation of the motor to the feed screw shaft;
has
The rotation transmission mechanism is
an input rotary member rotated by the motor;
an output rotary member attached to the lower end of the feed screw shaft;
at least one relay rotary member including a large-diameter portion on the input side and a small-diameter portion on the output side, for reducing rotation transmitted from the input rotary member to the output rotary member;
has
When the linear motion guide and the output rotary member are viewed in the vertical direction, the output rotary member is provided within a guide area covered by the linear motion guide ,
The arm is rotatable about a rotation shaft extending vertically through the base end of the arm, and is bendable and stretchable so as to advance and retract the hand in a radial direction about the rotation shaft. and
In a rectangular area that includes the movement area of the arm and the hand when the arm is bent and rotated around the rotation axis, and the guide area, the guide area is the rectangular area. An industrial robot positioned outside said travel area at a corner .
請求項1記載の産業用ロボットであって、
前記入力回転部材と、前記出力回転部材とは、前記矩形領域の一辺に沿って配置されており、
前記中継回転部材の中心は、前記入力回転部材の中心と前記出力回転部材の中心とを結ぶ直線に対して、前記移動領域の中心側に偏倚した位置に配置されている産業用ロボット。
The industrial robot according to claim 1 ,
The input rotary member and the output rotary member are arranged along one side of the rectangular area,
The industrial robot, wherein the center of the relay rotary member is located at a position deviated toward the center of the movement area with respect to a straight line connecting the center of the input rotary member and the center of the output rotary member.
請求項2記載の産業用ロボットであって、
前記中継回転部材の前記大径部は、前記入力回転部材よりも大径である産業用ロボット。
The industrial robot according to claim 2 ,
The industrial robot, wherein the large-diameter portion of the relay rotary member has a larger diameter than the input rotary member.
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