JP7514128B2 - Industrial Robots - Google Patents
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本発明は、水平多関節型の産業用ロボットに関する。 The present invention relates to a horizontal articulated industrial robot.
従来、半導体ウエハを搬送するための水平多関節型の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、半導体ウエハが搭載される2個のハンドと、2個のハンドが先端側に回動可能に連結されるアームと、アームの基端側が回動可能に連結される本体部とを備えている。また、特許文献1に記載の産業用ロボットは、2個のハンドのうちの一方のハンドを回動させる第1ハンド駆動機構と、他方のハンドを回動させる第2ハンド駆動機構とを備えている。
Conventionally, horizontal articulated industrial robots for transporting semiconductor wafers are known (see, for example, Patent Document 1). The industrial robot described in
特許文献1に記載の産業用ロボットでは、アームは、第1アーム部と第2アーム部と第3アーム部とから構成されている。本体部には、第1アーム部の基端側が回動可能に連結され、第1アーム部の先端側には、第2アーム部の基端側が回動可能に連結されている。第2アーム部の先端側には、第3アーム部の基端側が回動可能に連結され、第3アーム部の先端側には、2個のハンドが回動可能に連結されている。2個のハンドは、上下方向を回動の軸方向として回動する。2個のハンドの回動中心は一致している。
In the industrial robot described in
第1ハンド駆動機構および第2ハンド駆動機構は、中空状に形成される第3アーム部の内部に配置されている。第1ハンド駆動機構は、駆動源となる第1モータと、第1モータに連結される第1減速機と、第1減速機の出力軸に取り付けられる第1駆動プーリと、一方のハンド側に固定される第1従動プーリと、第1駆動プーリと第1従動プーリとに掛け渡される第1ベルトとを備えている。第2ハンド駆動機構は、駆動源となる第2モータと、第2モータに連結される第2減速機と、第2減速機の出力軸に取り付けられる第2駆動プーリと、他方のハンド側に固定される第2従動プーリと、第2駆動プーリと第2従動プーリとに掛け渡される第2ベルトとを備えている。 The first hand drive mechanism and the second hand drive mechanism are disposed inside the third arm portion formed in a hollow shape. The first hand drive mechanism includes a first motor serving as a drive source, a first reducer connected to the first motor, a first drive pulley attached to the output shaft of the first reducer, a first driven pulley fixed to one hand side, and a first belt stretched between the first drive pulley and the first driven pulley. The second hand drive mechanism includes a second motor serving as a drive source, a second reducer connected to the second motor, a second drive pulley attached to the output shaft of the second reducer, a second driven pulley fixed to the other hand side, and a second belt stretched between the second drive pulley and the second driven pulley.
第1従動プーリと第2従動プーリとは、上下方向で重なっており、第1従動プーリの軸心と第2従動プーリの軸心とは一致している。第1モータ、第1減速機および第1駆動プーリは、第2モータ、第2減速機および第2駆動プーリよりも第3アーム部の先端側に配置されている。第2ベルトは、第1ベルトよりも上側に配置されている。第2ベルトの一部は、第1減速機の側方に配置されている。 The first driven pulley and the second driven pulley overlap in the vertical direction, and the axis of the first driven pulley and the axis of the second driven pulley are aligned. The first motor, the first reducer, and the first driving pulley are disposed closer to the tip of the third arm than the second motor, the second reducer, and the second driving pulley. The second belt is disposed above the first belt. A portion of the second belt is disposed to the side of the first reducer.
特許文献1に記載の産業用ロボットでは、第2ベルトの一部が第1減速機の側方に配置されているため、第2ベルトと第1減速機との隙間を確保して、第2ベルトと第1減速機との干渉を防止する必要がある。一方で、図7の概略平面図に示すように、第2アーム部に対する第3アーム部の回動中心と第2アーム部に対するハンドの回動中心との距離を保ちつつ、第2ベルト101と第1減速機102との隙間を広げていくと、第2従動プーリ103のピッチ円径が大きくなる(図7の破線参照)。そのため、第2ベルト101と第1減速機102との隙間を確保しようとすると、第2従動プーリ103が配置される第3アーム部の先端部の幅が広くなるおそれがある。なお、図7において、第2ベルト101は、第2駆動プーリ104と第2従動プーリ103とに掛け渡されている。
In the industrial robot described in
そこで、本発明の課題は、アーム部の先端部に回動可能に連結される2個のハンド等の2個の回動部と、2個の回動部のそれぞれを回動させる2個の駆動機構とを備える水平多関節型の産業用ロボットにおいて、中空状に形成されるアーム部の内部に、ベルトを有する2個の駆動機構が配置されていても、一方の駆動機構のベルトと他方の駆動機構との干渉を確実に防止しつつ、アーム部の先端部の幅を狭めることが可能な産業用ロボットを提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is to provide an industrial robot of a horizontally articulated type having two rotating parts, such as two hands, rotatably connected to the tip of an arm part, and two drive mechanisms for rotating each of the two rotating parts, which is capable of narrowing the width of the tip of the arm part while reliably preventing interference between the belt of one drive mechanism and the other drive mechanism, even if two drive mechanisms having belts are arranged inside the arm part which is formed hollow.
上記の課題を解決するため、本発明の産業用ロボットは、水平多関節型の産業用ロボットにおいて、アームの一部を構成する中空状のアーム部と、アーム部の先端部に回動可能に連結される2個の回動部と、2個の回動部のそれぞれを回動させる2個の駆動機構とを備え、2個の回動部は、上下方向を回動の軸方向として回動し、2個の回動部の回動中心は、一致しており、2個の駆動機構のそれぞれは、駆動源としてのモータとモータ側に固定される駆動プーリとを含む駆動部と、回動部側に固定される従動プーリと、駆動プーリと従動プーリとに掛け渡されるベルトとを備えるとともに、アーム部の内部に配置され、2個の従動プーリは、上下方向で重なり、2個の従動プーリの軸心は、回動部の回動中心と一致しており、2個の駆動部は、上下方向に直交するアーム部の長手方向において互いにずれた位置に配置され、2個のベルトは、上下方向において互いにずれた位置に配置され、2個の駆動機構のうちの、最もアーム部の先端側に配置される駆動部を有する駆動機構を第1駆動機構とし、第1駆動機構を除いた残りの駆動機構を第2駆動機構とすると、第2駆動機構は、第1駆動機構の駆動部と、第2駆動機構のベルトとの隙間を確保するための複数のアイドルプーリを備え、複数のアイドルプーリは、ベルトの内周側に配置され、アーム部の長手方向と上下方向とに直交するアーム部の幅方向におけるベルトの間隔を広げているとともに、アーム部の長手方向において、第1駆動機構の駆動部と従動プーリとの間に配置されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the industrial robot of the present invention is a horizontally articulated industrial robot comprising a hollow arm portion constituting a part of an arm, two rotating portions rotatably connected to the tip portion of the arm portion, and two drive mechanisms for rotating each of the two rotating portions, the two rotating portions rotate with the vertical direction as the axial direction of rotation, the rotation centers of the two rotating portions coincide, each of the two drive mechanisms comprises a drive portion including a motor as a drive source and a drive pulley fixed to the motor side, a driven pulley fixed to the rotating portion side, and a belt stretched between the drive pulley and the driven pulley, and is disposed inside the arm portion, the two driven pulleys overlap in the vertical direction, the axis centers of the two driven pulleys coincide with the rotation center of the rotating portion, the two drive portions are disposed at positions offset from each other in the longitudinal direction of the arm portion perpendicular to the vertical direction, and the two belts are disposed at positions offset from each other in the vertical direction, Of the two drive mechanisms, the drive mechanism having a drive part that is located closest to the tip of the arm portion is defined as the first drive mechanism, and the remaining drive mechanisms excluding the first drive mechanism are defined as the second drive mechanism. The second drive mechanism is characterized in that it has a plurality of idle pulleys for ensuring a gap between the drive part of the first drive mechanism and the belt of the second drive mechanism, and the plurality of idle pulleys are positioned on the inner side of the belt, widening the gap between the belt in the width direction of the arm portion that is perpendicular to the longitudinal direction and the up-down direction of the arm portion, and are positioned between the drive part and driven pulley of the first drive mechanism in the longitudinal direction of the arm portion .
本発明の産業用ロボットでは、中空状のアーム部の内部に配置される2個の駆動機構のうちの、最もアーム部の先端側に配置される駆動部を有する駆動機構を第1駆動機構とし、第1駆動機構を除いた残りの駆動機構を第2駆動機構とすると、第2駆動機構は、第1駆動機構の駆動部と、第2駆動機構のベルトとの隙間を確保するための複数のアイドルプーリを備えており、ベルトの内周側に配置される複数のアイドルプーリは、アーム部の長手方向と上下方向とに直交するアーム部の幅方向におけるベルトの間隔を広げている。 In the industrial robot of the present invention, of the two drive mechanisms arranged inside the hollow arm section, the drive mechanism having a drive part arranged closest to the tip of the arm section is designated as the first drive mechanism, and the remaining drive mechanisms excluding the first drive mechanism are designated as the second drive mechanism. The second drive mechanism is equipped with a plurality of idle pulleys to ensure a gap between the drive part of the first drive mechanism and the belt of the second drive mechanism, and the multiple idle pulleys arranged on the inner side of the belt widen the spacing of the belt in the width direction of the arm section, which is perpendicular to the longitudinal direction and the up-down direction of the arm section.
したがって、本発明では、第1駆動機構の駆動部と第2駆動機構のベルトとの隙間を確保するために、アイドルプーリによってアーム部の幅方向におけるベルトの間隔を広げつつ、アイドルプーリよりもアーム部の先端側では、アイドルプーリが配置されていない場合よりも、アーム部の幅方向におけるベルトの間隔を狭めていく度合いを大きくすることが可能になる。 Therefore, in the present invention , in order to ensure a gap between the drive part of the first drive mechanism and the belt of the second drive mechanism, the idle pulley widens the belt spacing in the width direction of the arm part, while the degree to which the belt spacing in the width direction of the arm part is narrowed can be made greater toward the tip side of the arm part closer to the idle pulley than when the idle pulley is not positioned.
そのため、本発明では、第1駆動機構の駆動部と第2駆動機構のベルトとの隙間を確保しつつ、アーム部の先端部に配置される第2駆動機構の従動プーリのピッチ円径を小さくすることが可能になる。その結果、本発明では、中空状のアーム部の内部に、ベルトを有する2個の駆動機構が配置されていても、一方の駆動機構のベルトと他方の駆動機構との干渉を確実に防止しつつ、アーム部の先端部の幅を狭めることが可能になる。また、本発明では、アイドルプーリは、アーム部の長手方向において、第1駆動機構の駆動部と従動プーリとの間に配置されているため、アイドルプーリが、アーム部の長手方向において、第1駆動機構の駆動部と第2駆動機構の駆動部との間に配置されている場合と比較して、第1駆動機構の駆動部と第2駆動機構のベルトとの隙間を確保しやすくなる。 Therefore, in the present invention , it is possible to reduce the pitch circle diameter of the driven pulley of the second drive mechanism arranged at the tip of the arm while ensuring a gap between the drive part of the first drive mechanism and the belt of the second drive mechanism. As a result, in the present invention, even if two drive mechanisms having belts are arranged inside the hollow arm, it is possible to narrow the width of the tip of the arm while reliably preventing interference between the belt of one drive mechanism and the other drive mechanism. In addition, in the present invention, since the idle pulley is arranged between the drive part and the driven pulley of the first drive mechanism in the longitudinal direction of the arm, it is easier to ensure a gap between the drive part of the first drive mechanism and the belt of the second drive mechanism compared to a case in which the idle pulley is arranged between the drive part of the first drive mechanism and the drive part of the second drive mechanism in the longitudinal direction of the arm.
本発明において、第2駆動機構は、2個のアイドルプーリを備え、2個のアイドルプーリは、アーム部の幅方向の外側に向かって互いに異なる方向へベルトを押していることが好ましい。このように構成すると、2個のアイドルプーリを用いた簡易な構成でアーム部の幅方向におけるベルトの間隔を広げることが可能になる。 In the present invention, it is preferable that the second drive mechanism includes two idle pulleys, and the two idle pulleys push the belt in different directions toward the outside of the width direction of the arm portion. In this manner, it is possible to increase the belt spacing in the width direction of the arm portion with a simple configuration using two idle pulleys.
本発明において、たとえば、回動部は、搬送対象物が搭載されるハンドである。 In the present invention, for example, the rotating portion is a hand on which an object to be transported is placed.
本発明において、第2駆動機構の駆動プーリのピッチ円径は、第1駆動機構の駆動プーリのピッチ円径よりも大きくなっていることが好ましい。このように構成すると、第2駆動機構の駆動プーリのピッチ円径が比較的大きくなるため、第1駆動機構の駆動部と第2駆動機構のベルトとの隙間を確保しやすくなる。 In the present invention, it is preferable that the pitch circle diameter of the drive pulley of the second drive mechanism is larger than the pitch circle diameter of the drive pulley of the first drive mechanism. With this configuration, the pitch circle diameter of the drive pulley of the second drive mechanism is relatively large, making it easier to ensure a gap between the drive part of the first drive mechanism and the belt of the second drive mechanism.
以上のように、本発明では、アーム部の先端部に回動可能に連結される2個のハンド等の2個の回動部と、2個の回動部のそれぞれを回動させる2個の駆動機構とを備える水平多関節型の産業用ロボットにおいて、中空状に形成されるアーム部の内部に、ベルトを有する2個の駆動機構が配置されていても、一方の駆動機構のベルトと他方の駆動機構との干渉を確実に防止しつつ、アーム部の先端部の幅を狭めることが可能になる。 As described above, in the present invention, in a horizontally articulated industrial robot having two rotating parts, such as two hands, rotatably connected to the tip of an arm section, and two drive mechanisms for rotating each of the two rotating parts, even if two drive mechanisms having belts are arranged inside the arm section which is formed hollow, it is possible to narrow the width of the tip of the arm section while reliably preventing interference between the belt of one drive mechanism and the other drive mechanism.
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。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings.
(産業用ロボットの概略構成)
図1は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボット1の側面図である。図2は、図1に示す産業用ロボット1の平面図である。図3は、図1に示すアーム部12の内部の構成を説明するための断面図である。
(General configuration of industrial robot)
Fig. 1 is a side view of an
本形態の産業用ロボット1(以下、「ロボット1」とする。)は、搬送対象物である半導体ウエハ2を搬送するための水平多関節型のロボットであり、半導体製造システムに組み込まれて使用される。ロボット1は、半導体ウエハ2が搭載される2個のハンド4、5と、ハンド4、5が先端側に回動可能に連結されるとともに水平方向に動作するアーム6と、アーム6の基端側が回動可能に連結される本体部7とを備えている。
The industrial robot 1 (hereinafter referred to as "
アーム6は、3個のアーム部10~12によって構成されている。アーム部10の基端部は、本体部7に回動可能に連結されている。アーム部11の基端部は、アーム部10の先端部に回動可能に連結されている。アーム部12の基端部は、アーム部11の先端部に回動可能に連結されている。アーム部10~12は、上下方向を回動の軸方向として回動する。アーム部10~12は、中空状に形成されている。本体部7とアーム部10とアーム部11とアーム部12とは、上下方向において、下側からこの順番で配置されている。
The
ハンド4、5は、上下方向から見たときの形状が略Y形状となるように形成されている。ハンド4、5の基端部は、アーム部12の先端部に回動可能に連結されている。ハンド4、5は、上下方向を回動の軸方向として回動する。ハンド4の基端部とハンド5の基端部とは上下方向で重なっている。本形態では、ハンド4が上側に配置され、ハンド5が下側に配置されている。ハンド4の回動中心とハンド5の回動中心とは一致している。すなわち、2個のハンド4、5の回動中心は一致している。ハンド4、5は、アーム部12よりも上側に配置されている。本形態のハンド4、5は、アーム部12の先端部に回動可能に連結される回動部であり、ロボット1は、2個の回動部を備えている。
The
本体部7は、筐体13と、アーム部10の基端部が回動可能に連結される柱状部材(図示省略)とを備えている。アーム部10の基端部は、柱状部材の上端部に回動可能に連結されている。筐体13の内部には、柱状部材を昇降させるアーム昇降機構(図示省略)が収納されている。アーム昇降機構は、柱状部材が筐体13に収容される位置と、柱状部材が筐体13から上側に突出する位置との間で、アーム6および柱状部材を昇降させる。
The main body 7 includes a housing 13 and a columnar member (not shown) to which the base end of the
また、ロボット1は、アーム部10、11を回動させてアーム部10とアーム部11とからなるアーム6の一部を伸縮させるアーム駆動機構(図示省略)と、アーム部11に対してアーム部12を回動させるアーム回動機構(図示省略)とを備えている。さらに、ロボット1は、アーム部12に対してハンド4を回動させるハンド駆動機構16と、アーム部12に対してハンド5を回動させるハンド駆動機構17とを備えている。すなわち、ロボット1は、2個のハンド4、5のそれぞれを回動させる2個のハンド駆動機構16、17を備えている。以下、アーム部12およびハンド駆動機構16、17の具体的な構成について説明する。
The
(アーム部およびハンド駆動機構の構成)
図4は、図1に示すアーム部12の内部の構成を説明するための平面図である。図5は、図4のE-E断面の構成を説明するための断面図である。
(Arm and hand drive mechanism configuration)
Fig. 4 is a plan view for explaining the internal configuration of the
アーム部12は、上下方向から見たときの形状が略長円形状となる箱状に形成されている。また、アーム部12は、上下方向の厚さが薄い扁平な箱状に形成されている。アーム部12は、上下の両面に開口部が形成されるアーム部本体20と、アーム部本体20の上面の開口部を塞ぐ上カバー21と、アーム部本体20の下面の開口部を塞ぐ下カバー22とを備えている。図4では、上カバー21が取り外された状態のアーム部12が図示されている。
The
以下では、説明の便宜上、上下方向に直交する方向のうちの、略長円形状をなすアーム部12の長手方向(図4等のX方向)を「左右方向」とし、上下方向と左右方向とに直交するアーム部12の幅方向(アーム部12の短手方向、図4等のY方向)を「前後方向」とする。また、以下の説明では、左右方向の一方側である図4等のX1方向側を「右」側とし、その反対側である図4等のX2方向側を「左」側とする。本形態では、右側(X1方向側)がアーム部12の基端側となっており、左側(X2方向側)がアーム部12の先端側となっている。
For ease of explanation, in the following, the longitudinal direction (X direction in FIG. 4, etc.) of the
ハンド駆動機構16は、アーム部12の内部に配置されている。ハンド駆動機構16は、駆動源としてのモータ25と、モータ25側に固定される駆動プーリ26と、ハンド4側に固定される従動プーリ27と、駆動プーリ26と従動プーリ27とに掛け渡されるベルト28とを備えている。また、ハンド駆動機構16は、モータ25の出力軸に連結される減速機29を備えている。
The
ハンド駆動機構17は、アーム部12の内部に配置されている。ハンド駆動機構17は、ハンド駆動機構16と同様に、駆動源としてのモータ30と、モータ30側に固定される駆動プーリ31と、ハンド5側に固定される従動プーリ32と、駆動プーリ31と従動プーリ32とに掛け渡されるベルト33とを備えている。また、ハンド駆動機構17は、モータ30の出力軸に連結される減速機34を備えている。
The
従動プーリ27、32は、アーム部12の先端部の内部に配置されている。従動プーリ27と従動プーリ32とは、上下方向で重なっている。本形態では、従動プーリ27が従動プーリ32の下側に配置されている。従動プーリ27の軸心と従動プーリ32の軸心とは一致している。また、従動プーリ27、32の軸心は、ハンド4、5の回動中心と一致している。従動プーリ27のピッチ円径(ピッチ円外径)と従動プーリ32のピッチ円径とは等しくなっている。
The driven pulleys 27 and 32 are disposed inside the tip of the
従動プーリ27は、中空状の回動軸35の下端部に固定されている。回動軸35の上端部は、ハンド4の基端部の下側に固定されている。すなわち、従動プーリ27は、回動軸35を介してハンド4に固定されている。従動プーリ32は、中空状の回動軸36の下端部に固定されている。回動軸36は、回動軸35の外周側に配置されている。回動軸36の上端部は、ハンド5の基端部の下側に固定されている。すなわち、従動プーリ32は、回動軸36を介してハンド5に固定されている。
The driven
モータ25は、アーム部本体20に固定されている。具体的には、図5に示すように、モータ25は、アーム部本体20に固定されるモータ固定部材39に固定されている。すなわち、モータ25は、モータ固定部材39を介してアーム部本体20に固定されている。同様に、モータ30は、アーム部本体20に固定されるモータ固定部材40(図4参照)に固定されており、モータ30は、モータ固定部材40を介してアーム部本体20に固定されている。モータ25、30の出力軸は、下側に向かって突出している。モータ25とモータ30とは、同じモータである。
The
減速機29、34は、径方向の中心に貫通孔が形成された中空減速機である。具体的には、減速機29、34は、中空状に形成される中空波動歯車装置(ハーモニックドライブ(登録商標))である。減速機29と減速機34とは、同じ減速機である。減速機29の入力軸は、モータ25の出力軸に連結されている。モータ25の出力軸と減速機29の入力軸とは同軸上に配置されている。同様に、減速機34の入力軸は、モータ30の出力軸に連結されている。モータ30の出力軸と減速機34の入力軸とは同軸上に配置されている。
The
駆動プーリ26は、減速機29の出力軸に固定されている。モータ25の出力軸と駆動プーリ26とは同軸上に配置されている。同様に、駆動プーリ31は、減速機34の出力軸に固定されている。モータ30の出力軸と駆動プーリ31とは同軸上に配置されている。駆動プーリ31のピッチ円径(ピッチ円外径)は、駆動プーリ26のピッチ円径よりも大きくなっている。また、駆動プーリ26のピッチ円径および駆動プーリ31のピッチ円径は、従動プーリ27、32のピッチ円径よりも大きくなっている。
The
本形態では、モータ25、駆動プーリ26、減速機29およびモータ固定部材39等によって、モータ25および駆動プーリ26を含む駆動部42が構成されている。また、本形態では、モータ30、駆動プーリ31、減速機34およびモータ固定部材40等によって、モータ30および駆動プーリ31を含む駆動部43が構成されている。
In this embodiment, the
2個の駆動部42、43は、左右方向(アーム部12の長手方向)において互いにずれた位置に配置されている。具体的には、駆動部42は、駆動部43よりも左側に配置されている。すなわち、駆動部42は、駆動部43よりもアーム部12の先端側に配置されている。駆動部42と駆動部43は、上下方向において同じ位置に配置されている。また、駆動部42と駆動部43は、前後方向において同じ位置に配置されている。
The two
本形態のハンド駆動機構16、17は、2個のハンド4、5のそれぞれを回動させる駆動機構であり、ロボット1は、2個の駆動機構を備えている。また、本形態のハンド駆動機構16は、2個の駆動機構(ハンド駆動機構16、17)のうちの、最もアーム部12の先端側に配置される駆動部42を有する駆動機構である第1駆動機構となっており、
ハンド駆動機構17は、第1駆動機構であるハンド駆動機構16を除いた残りの駆動機構である第2駆動機構となっている。
The
The
ベルト28、33は、環状に形成される無端ベルトである。また、ベルト28、33は、内周側に歯が形成される歯付きベルトである。2個のベルト28、33は、上下方向において互いにずれた位置に配置されている。具体的には、ベルト28がベルト33よりも下側に配置されている。すなわち、駆動プーリ26の、ベルト28が係合する部分は、駆動プーリ31の、ベルト33が係合する部分よりも下側に配置されている。ベルト33の一部は、駆動部42の側方に配置されている。具体的には、ベルト33の一部は、モータ固定部材39の前後方向の外側に配置されている(図5参照)。
The
ハンド駆動機構17は、上記の構成に加えて、駆動部42とベルト33との隙間(具体的には、モータ固定部材39とベルト33との隙間)を確保するための複数のアイドルプーリ45を備えている。すなわち、ハンド駆動機構17は、ハンド駆動機構17の駆動部43よりもアーム部12の先端側に配置される駆動部42を有するハンド駆動機構16の駆動部42と、ハンド駆動機構17のベルト33との隙間を確保するための複数のアイドルプーリ45を備えている。本形態のハンド駆動機構17は、2個のアイドルプーリ45を備えている。アイドルプーリ45は、アーム部本体20に回転可能に保持されている。アイドルプーリ45は、上下方向を回転の軸方向として回転可能になっている。
In addition to the above configuration, the
図4に示すように、2個のアイドルプーリ45は、ベルト33の内周側に配置されている。また、2個のアイドルプーリ45は、左右方向において同じ位置に配置されている。さらに、2個のアイドルプーリ45は、前後方向において間隔をあけた状態で配置されており、前後方向(アーム部12の幅方向)におけるベルト33の間隔を広げている。すなわち、前側に配置されるアイドルプーリ45の前端および後ろ側に配置されるアイドルプーリ45の後端は、2個のアイドルプーリ45が配置されていない状態で駆動プーリ31と従動プーリ32とに掛け渡されているとした場合のベルト33の内周面の位置よりも前後方向の外側に配置されており、2個のアイドルプーリ45は、前後方向の外側に向かって互いに異なる方向へベルト33を押している。
As shown in FIG. 4, the two
また、アイドルプーリ45は、左右方向において、駆動部42と従動プーリ32との間に配置されている。具体的には、アイドルプーリ45は、駆動部42と従動プーリ32との間の左右方向の中心位置よりも右側に配置されている。すなわち、アイドルプーリ45は、駆動部42と従動プーリ32との間の左右方向の中心位置より駆動部42側に配置されている。前側に配置されるアイドルプーリ45の前端と、後ろ側に配置されるアイドルプーリ45の後端との前後方向の距離は、駆動プーリ31のピッチ円径よりも短くなっている。
The
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、ハンド駆動機構17は、ハンド駆動機構17の駆動部43よりもアーム部12の先端側に配置される駆動部42を有するハンド駆動機構16の駆動部42と、ハンド駆動機構17のベルト33との隙間を確保するための2個のアイドルプーリ45を備えており、ベルト33の内周側に配置される2個のアイドルプーリ45がアーム部12の幅方向(前後方向)におけるベルト33の間隔を広げている。
(Main effects of this embodiment)
As described above, in this embodiment, the
したがって、本形態では、駆動部42とベルト33との隙間を確保するために、アイドルプーリ45によってアーム部12の幅方向におけるベルト33の間隔を広げつつ、アイドルプーリ45よりもアーム部12の先端側では、アイドルプーリ45が配置されていない場合よりも、アーム部12の幅方向におけるベルト33の間隔を狭めていく度合いを大きくすることが可能になる。そのため、本形態では、駆動部42とベルト33との隙間を確保しつつ、従動プーリ32のピッチ円径を小さくすることが可能になる。
Therefore, in this embodiment, in order to secure a gap between the
すなわち、アイドルプーリ45を使用せずに、駆動部42とベルト33との間に、アイドルプーリ45を使用した場合と同程度の隙間を確保しようとすると、アーム部12の先端側において、図6の二点鎖線で示すように、アイドルプーリ45が配置されている場合よりも、アーム部12の幅方向におけるベルト33の間隔を狭めていく度合いが小さくなり、その結果、従動プーリ32のピッチ円径が大きくなる。
In other words, if one were to try to secure a gap between the
これに対して、本形態では、駆動部42とベルト33との隙間を確保しつつ、アーム部12の先端部に配置される従動プーリ32のピッチ円径を小さくすることが可能になる。したがって、本形態では、中空状のアーム部12の内部に2個のハンド駆動機構16、17が配置されていても、ハンド駆動機構17のベルト33とハンド駆動機構16との干渉を確実に防止しつつ、アーム部12の先端部の幅を狭めることが可能になる。
In contrast, in this embodiment, it is possible to reduce the pitch circle diameter of the driven
本形態では、アイドルプーリ45は、左右方向(アーム部12の長手方向)において駆動部42と従動プーリ32との間に配置されている。そのため、本形態では、アイドルプーリ45が左右方向において駆動部42と駆動部43との間に配置されている場合と比較して、駆動部42とベルト33との隙間を確保しやすくなる。また、本形態では、駆動プーリ31のピッチ円径が駆動プーリ26のピッチ円径よりも大きくなっており、駆動プーリ31のピッチ円径が比較的大きくなっているため、駆動部42とベルト33との隙間を確保しやすくなる。
In this embodiment, the
(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。
Other Embodiments
The above-described embodiment is one example of a preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this embodiment and various modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention.
上述した形態において、駆動プーリ26は、減速機29を介さずにモータ25の出力軸に連結されていても良い。すなわち、駆動部42は、減速機29を備えていなくても良い。同様に、駆動プーリ31は、減速機34を介さずにモータ30の出力軸に連結定されていても良い。すなわち、駆動部43は、減速機34を備えていなくても良い。また、上述した形態において、モータ25は、アーム部本体20に直接固定されていても良い。すなわち、駆動部42は、モータ固定部材39を備えていなくても良い。同様に、モータ30は、アーム部本体20に直接固定されていても良い。すなわち、駆動部43は、モータ固定部材40を備えていなくても良い。
In the above-mentioned embodiment, the
上述した形態において、2個のアイドルプーリ45は、左右方向において互いにずれた位置に配置されていても良い。また、上述した形態において、アイドルプーリ45は、左右方向において駆動部42と駆動部43との間に配置されていても良い。また、上述した形態において、駆動プーリ31のピッチ円径は、駆動プーリ26のピッチ円径以下となっていても良い。さらに、上述した形態において、ハンド駆動機構17は、3個以上のアイドルプーリ45を備えていても良い。ただし、上述した形態のように、ハンド駆動機構17が有するアイドルプーリ45の数が2個である場合には、2個のアイドルプーリ45を用いた簡易な構成で前後方向におけるベルト33の間隔を広げることが可能になる。
In the above-mentioned embodiment, the two
上述した形態において、ロボット1は、回動中心が一致する3個以上のハンドと、3個以上のハンドのそれぞれを回動させる3個以上のハンド駆動機構とを備えていても良い。たとえば、ロボット1は、回動中心が一致する3個のハンドと、3個のハンドのそれぞれを回動させる3個のハンド駆動機構とを備えていても良い。この場合には、3個のハンド駆動機構の駆動部が左右方向において互いにずれた位置に配置され、3本のベルトが上下方向において互いにずれた位置に配置されている。
In the above-described embodiment, the
また、この場合には、3個のハンド駆動機構のうちの、最も左側(アーム部12の先端側)に配置される駆動部を有するハンド駆動機構が第1駆動機構となり、残りの2個のハンド駆動機構が第2駆動機構となる。3個のハンド駆動機構のうちで、左から2番目に配置される駆動部を有するハンド駆動機構は、最も左側に配置される駆動部を有するハンド駆動機構の駆動部と、左から2番目に配置される駆動部を有するハンド駆動機構のベルトとの隙間を確保するための複数のアイドルプーリ(たとえば、2個のアイドルプーリ)を備えている。 In this case, the hand drive mechanism having the drive unit located on the far left (the tip side of the arm portion 12) of the three hand drive mechanisms becomes the first drive mechanism, and the remaining two hand drive mechanisms become the second drive mechanisms. Of the three hand drive mechanisms, the hand drive mechanism having the drive unit located second from the left is equipped with a plurality of idle pulleys (e.g., two idle pulleys) to ensure a gap between the drive unit of the hand drive mechanism having the drive unit located on the far left and the belt of the hand drive mechanism having the drive unit located second from the left.
また、3個のハンド駆動機構のうちで、最も右側に配置される駆動部を有するハンド駆動機構は、最も左側に配置される駆動部を有するハンド駆動機構の駆動部と、最も右側に配置される駆動部を有するハンド駆動機構のベルトとの隙間、および、左から2番目に配置される駆動部を有するハンド駆動機構の駆動部と、最も右側に配置される駆動部を有するハンド駆動機構のベルトとの隙間を確保するための複数のアイドルプーリ(たとえば、2個のアイドルプーリ)を備えている。 Of the three hand drive mechanisms, the hand drive mechanism having the drive unit located on the far right side is provided with a number of idle pulleys (e.g., two idle pulleys) to ensure a gap between the drive unit of the hand drive mechanism having the drive unit located on the far left side and the belt of the hand drive mechanism having the drive unit located on the far right side, and a gap between the drive unit of the hand drive mechanism having the drive unit located second from the left and the belt of the hand drive mechanism having the drive unit located on the far right side.
この場合には、左から2番目に配置される駆動部を有するハンド駆動機構のベルトと最も左側に配置される駆動部を有するハンド駆動機構の駆動部との干渉、最も右側に配置される駆動部を有するハンド駆動機構のベルトと最も左側に配置される駆動部を有するハンド駆動機構の駆動部との干渉、および、最も右側に配置される駆動部を有するハンド駆動機構のベルトと左から2番目に配置される駆動部を有するハンド駆動機構の駆動部との干渉を確実に防止しつつ、アーム部12の先端部の幅を狭めることが可能になる。
In this case, it is possible to narrow the width of the tip of the
上述した形態において、2個のハンド4、5に代えて、アーム部12の先端部に2個のアーム部が回動可能に連結されていても良い。この場合には、2個のアーム部の回動中心は一致している。また、この場合には、ロボット1は、2個のアーム部のうちの一方のアーム部を回動させる第1駆動機構と、他方のアーム部を回動させる第2駆動機構とを備えており、第1駆動機構は、ハンド駆動機構16と同様に構成され、第2駆動機構は、ハンド駆動機構17と同様に構成されている。また、この場合には、アーム部12の先端部に連結されるアーム部が回動部となる。
In the above-described embodiment, instead of the two
上述した形態において、アーム6は、2個のアーム部によって構成されても良いし、4個以上のアーム部によって構成されても良い。また、上述した形態において、ロボット1は、半導体ウエハ2以外の搬送対象物を搬送するためのロボットであっても良いし、その他の用途で使用される水平多関節型のロボットであっても良い。
In the above-mentioned embodiment, the
1 ロボット(産業用ロボット)
2 ウエハ(半導体ウエハ、搬送対象物)
4、5 ハンド(回動部)
6 アーム
12 アーム部
16 ハンド駆動機構(駆動機構、第1駆動機構)
17 ハンド駆動機構(駆動機構、第2駆動機構)
25、30 モータ
26、31 駆動プーリ
27、32 従動プーリ
28、33 ベルト
42、43 駆動部
45 アイドルプーリ
X アーム部の長手方向
Y アーム部の幅方向
1. Robots (industrial robots)
2 Wafer (semiconductor wafer, transport object)
4, 5 Hand (rotating part)
6
17 Hand drive mechanism (drive mechanism, second drive mechanism)
25, 30
Claims (4)
アームの一部を構成する中空状のアーム部と、前記アーム部の先端部に回動可能に連結される2個の回動部と、2個の前記回動部のそれぞれを回動させる2個の駆動機構とを備え、
2個の前記回動部は、上下方向を回動の軸方向として回動し、
2個の前記回動部の回動中心は、一致しており、
2個の前記駆動機構のそれぞれは、駆動源としてのモータと前記モータ側に固定される駆動プーリとを含む駆動部と、前記回動部側に固定される従動プーリと、前記駆動プーリと前記従動プーリとに掛け渡されるベルトとを備えるとともに、前記アーム部の内部に配置され、
2個の前記従動プーリは、上下方向で重なり、
2個の前記従動プーリの軸心は、前記回動部の回動中心と一致しており、
2個の前記駆動部は、上下方向に直交する前記アーム部の長手方向において互いにずれた位置に配置され、
2個の前記ベルトは、上下方向において互いにずれた位置に配置され、
2個の前記駆動機構のうちの、最も前記アーム部の先端側に配置される前記駆動部を有する前記駆動機構を第1駆動機構とし、前記第1駆動機構を除いた残りの前記駆動機構を第2駆動機構とすると、
前記第2駆動機構は、前記第1駆動機構の前記駆動部と、前記第2駆動機構の前記ベルトとの隙間を確保するための複数のアイドルプーリを備え、
複数の前記アイドルプーリは、前記ベルトの内周側に配置され、前記アーム部の長手方向と上下方向とに直交する前記アーム部の幅方向における前記ベルトの間隔を広げているとともに、前記アーム部の長手方向において、前記第1駆動機構の前記駆動部と前記従動プーリとの間に配置されていることを特徴とする産業用ロボット。 In horizontal articulated industrial robots,
The arm includes a hollow arm portion constituting a part of the arm, two rotating portions rotatably connected to the tip end of the arm portion, and two drive mechanisms for rotating the two rotating portions, respectively.
The two rotating parts rotate about an axis of rotation in the up-down direction,
The rotation centers of the two rotating parts are aligned,
each of the two drive mechanisms includes a drive unit including a motor as a drive source and a drive pulley fixed to the motor side, a driven pulley fixed to the rotating unit side, and a belt stretched between the drive pulley and the driven pulley, and is disposed inside the arm unit;
The two driven pulleys are overlapped in the vertical direction,
The shaft centers of the two driven pulleys coincide with the rotation center of the rotating part,
The two drive units are disposed at positions offset from each other in a longitudinal direction of the arm unit perpendicular to the up-down direction,
The two belts are arranged at positions offset from each other in the vertical direction,
Of the two drive mechanisms, the drive mechanism having the drive unit disposed closest to the tip of the arm portion is defined as a first drive mechanism, and the remaining drive mechanisms excluding the first drive mechanism are defined as a second drive mechanism.
the second drive mechanism includes a plurality of idle pulleys for ensuring a gap between the drive portion of the first drive mechanism and the belt of the second drive mechanism;
the idle pulleys are arranged on an inner peripheral side of the belt, widening the spacing of the belt in a width direction of the arm section perpendicular to the longitudinal direction and the up- down direction of the arm section, and are arranged between the drive section and the driven pulley of the first drive mechanism in the longitudinal direction of the arm section .
2個の前記アイドルプーリは、前記アーム部の幅方向の外側に向かって互いに異なる方向へ前記ベルトを押していることを特徴とする請求項1記載の産業用ロボット。 The second drive mechanism includes two of the idle pulleys.
2. The industrial robot according to claim 1, wherein the two idle pulleys push the belt in mutually different directions toward the outside of the width direction of the arm portion.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020119166A JP7514128B2 (en) | 2020-07-10 | Industrial Robots | |
PCT/JP2021/025204 WO2022009809A1 (en) | 2020-07-10 | 2021-07-02 | Industrial robot |
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Family
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