JPH0557665A - Transfer robot - Google Patents

Transfer robot

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Publication number
JPH0557665A
JPH0557665A JP21539991A JP21539991A JPH0557665A JP H0557665 A JPH0557665 A JP H0557665A JP 21539991 A JP21539991 A JP 21539991A JP 21539991 A JP21539991 A JP 21539991A JP H0557665 A JPH0557665 A JP H0557665A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arm
opening hole
rotation
hole
robot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP21539991A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Sawada
康宏 沢田
Yusaku Azuma
雄策 我妻
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP21539991A priority Critical patent/JPH0557665A/en
Publication of JPH0557665A publication Critical patent/JPH0557665A/en
Priority to US08/321,922 priority patent/US5513946A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To accommodate a fluid passage, required for action, inside a robot by leading the passage of a fluid for driving a grip means, into a first arm from the inside of a base through a second opening hole, and further leading this fluid passage into a second arm through the sixth hole part formed at a second rotary shaft. CONSTITUTION:An air pipe 72 is piped through inside a robot. An air pipe 70 extended from the floor surface or a frame in the first place enters a base 12 from its lower part and enters a first arm 28 from the upper part of the base 12. A hole part 14b surrounding a first speed reducer 24 is formed at a motor fixing base 14, and the air pipe 70 enters the first arm 28 through this hole part 14b. The air pipe 70 having entered the first arm 28 is connected to a joint member 36 and further connected to an air pipe 74 in a second arm 46 through air passages 36b, 36c, 42b, 42c formed inside the joint member 36 and the output shaft 42a of a second speed reducer 42 in this order.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ウエハ、レチクル等の
移送を行うための移送ロボットに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transfer robot for transferring wafers, reticles and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体等の製造装置においては、カセッ
トに収納されたウエハやレチクル等を取り出したり、逆
にウエハやレチクル等をカセットに収納したりするため
に、これらを把持して移送する移送ロボットが使用され
ている。そして、この様な移送ロボットにおいては、ウ
エハやレチクル等の損傷を防止するために、直線移送動
作が要求される。この様な移送ロボットの従来例として
は、特開平2−82550号公報や、特開平2−831
82号公報に開示されている様にタイミングベルトを使
用したものが知られている。また、特開平1−1407
38号公報に開示されている様にリンク機構を使用する
ことによって、機構的に移送ロボットが直線運動をする
様にしたものが知られている。
2. Description of the Related Art In a semiconductor or the like manufacturing apparatus, in order to take out a wafer, a reticle or the like stored in a cassette, or conversely, to store a wafer, a reticle or the like in a cassette, a transfer for grasping and transferring them Robots are being used. In such a transfer robot, a linear transfer operation is required to prevent damage to the wafer, reticle and the like. As a conventional example of such a transfer robot, there are JP-A-2-82550 and JP-A-2-831.
A device using a timing belt as disclosed in Japanese Patent Publication No. 82 is known. In addition, Japanese Patent Laid-Open No. 1-1407
It is known that a transfer robot mechanically moves linearly by using a link mechanism as disclosed in Japanese Patent Publication No. 38-38.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来例の移送ロボットにおいては、伝達機構が複雑にな
り、コスト的に高くなるという問題点があった。この問
題を解決するために、移送ロボットを構成する各腕に別
々の回転駆動装置を接続し、これらの駆動装置を制御装
置によって関連させて制御することにより、機構を単純
化することが考えられる。しかしながら、この場合に
は、従来のプーリとタイミングベルトを使用した場合に
可能であった、プーリを中空軸にして、そこにロボット
の動作に必要な流体を搬送するパイプを通すという構成
をとることができなくなる。そのため、パイプをロボッ
トの外部を通さざるを得なくなり、クリーンルーム内で
使用するロボットにおいては、発塵などの点で問題があ
る。従って、本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、ロボットの動作に必
要な流体の通路を内部に収容することができる移送ロボ
ットを提供することにある。
However, the above-mentioned conventional transfer robot has a problem that the transmission mechanism is complicated and the cost is increased. In order to solve this problem, it is possible to simplify the mechanism by connecting separate rotation drive devices to each arm that constitutes the transfer robot and controlling these drive devices in association with each other by the control device. .. However, in this case, it is possible to use a structure in which a pulley is used as a hollow shaft and a pipe that carries the fluid required for robot operation is passed therethrough, which was possible when using a conventional pulley and timing belt. Can not be. Therefore, the pipe is forced to pass through the outside of the robot, and the robot used in the clean room has a problem in terms of dust generation. Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a transfer robot capable of accommodating therein a fluid passage required for robot operation.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明の移送ロボットは、少なく
とも一端が開放された円筒状の本体部と、該本体部の前
記一端を閉止する様に設けられ、略中央部に形成された
第1の開口穴とを有する基台と、前記蓋部に、前記第1
の開口穴の周囲に位置する様に形成され、前記本体部内
からの少なくとも信号ラインの導出を許容する第2の開
口穴と、前記本体部内に配設され、前記第1の開口穴か
ら前記基台の外部に突出した第1の回転軸を出力軸とし
て有する第1の駆動手段と、一端部に第3の開口穴を有
するとともに、他端部に突出端部に第4の開口穴が形成
された円筒状の突部を有する第1の腕であって、前記本
体部の一端を前記第3の開口穴に挿入された状態で、前
記第1の回転軸にこの第1の腕の一端部を固定され、該
第1の回転軸の回りに回転可能にされた中空状の第1の
腕と、前記突部の内側に配設され、前記第4の開口穴か
ら前記第1の腕の外部に突出した第2の回転軸を出力軸
として有する第2の駆動手段と、一端部に前記突出端部
が挿入される第5の開口穴を有する第2の腕であって、
前記第2の回転軸にこの第2の腕の一端部を固定され、
該第2の回転軸の回りに回転可能にされた中空状の第2
の腕と、該第2の腕の他端部に、回転可能に支持された
第3の腕と、該第3の腕上に配設された流体駆動される
把持手段と、前記基台の内部から前記第2の開口穴を介
して前記第1の腕の内部にもたらされるとともに、前記
第2の回転軸に少なくとも該第2の回転軸の延出方向に
沿って形成されたの第6の穴部を介して前記第2の腕の
内部にもたらされ、前記把持手段を駆動するための流体
が流通する流体通路とを具備することを特徴としてい
る。
In order to solve the above-mentioned problems and to achieve the object, a transfer robot of the present invention comprises a cylindrical main body having at least one open end and the one end of the main body. The base, which is provided so as to be closed and has a first opening hole formed substantially in the center, and the lid,
A second opening hole that is formed so as to be located around the opening hole of the main body portion and allows at least the signal line to be led out from the inside of the main body portion; A first drive means having a first rotating shaft protruding to the outside of the stand as an output shaft, a third opening hole at one end, and a fourth opening hole at the protruding end at the other end. A first arm having a cylindrical protrusion formed on the first rotation shaft, the one end of the first arm being attached to the first rotation shaft in a state where one end of the main body is inserted into the third opening hole. A hollow first arm having a fixed portion, which is rotatable about the first rotation axis, and a first arm that is disposed inside the protrusion and that extends from the fourth opening hole. Drive means having a second rotating shaft projecting to the outside of the vehicle as an output shaft, and a fifth driving means in which the projecting end is inserted into one end. A second arm having an opening hole,
One end of the second arm is fixed to the second rotating shaft,
A second hollow member that is rotatable about the second rotation axis.
Arm, a third arm rotatably supported at the other end of the second arm, fluid-driven gripping means disposed on the third arm, and the base of the base. A sixth member that is brought from inside to the inside of the first arm through the second opening hole and that is formed on the second rotation shaft at least along the extending direction of the second rotation shaft. And a fluid passage which is introduced into the second arm through the hole and through which a fluid for driving the gripping means flows.

【0005】[0005]

【作用】以上の様に、この発明に係わる移送ロボットは
構成されているので、第2の開口穴及び第6の穴部を介
して、流体の通路を形成することが可能となり、ロボッ
トの動作に必要な流体の通路を内部に収容した移送ロボ
ットを提供することができる。
Since the transfer robot according to the present invention is constructed as described above, it becomes possible to form a fluid passage through the second opening hole and the sixth hole portion, and the operation of the robot is performed. It is possible to provide a transfer robot in which a fluid passage necessary for the above is housed.

【0006】[0006]

【実施例】以下、本発明の好適な一実施例について、添
付図面を参照して詳細に説明する。まず、一実施例のロ
ボットの側断面図である図1に基づいて、ロボット10
の構成について説明する。図1において、略円筒状のロ
ボット基台12は、その外周面の下端部にフランジ部1
2aを有しており、このフランジ部12aを工場等の床
面上あるいは、床面上に配置された架台上にボルト等に
より固定され、これらの床面上あるいは架台上に保持さ
れている。ロボット基台12の上端面上には、ロボット
基台12の上端部を封止する様な状態で、モータ固定基
板14がボルト16により固定されている。モータ固定
基板14の中央部下面には、第1腕駆動装置18が固定
されている。第1腕駆動装置18は、後述する第1腕2
8を回転駆動するための駆動力を発生する第1のモータ
20と、この第1のモータ20の下端に接続された第1
のロータリーエンコーダ22と、第1のモータ20の上
部に固定され、その内部の減速ギヤ列を第1のモータ2
0の出力軸に連結された第1の減速機24とから構成さ
れている。そして、第1の減速機24の上端面がモータ
固定基板14の下面に固定されており、第1の減速機2
4の出力軸24aは、モータ固定基板14の中央部に穿
設された穴部14aを介して、モータ固定基板14の上
側に突出している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. First, based on FIG. 1 which is a side sectional view of a robot of one embodiment, a robot 10
The configuration of will be described. In FIG. 1, a substantially cylindrical robot base 12 has a flange portion 1 at the lower end of the outer peripheral surface thereof.
2a, and the flange portion 12a is fixed to the floor surface of a factory or a pedestal arranged on the floor surface by bolts or the like, and is held on the floor surface or the pedestal. On the upper end surface of the robot base 12, a motor fixing board 14 is fixed by bolts 16 so that the upper end of the robot base 12 is sealed. The first arm drive device 18 is fixed to the lower surface of the central portion of the motor fixing board 14. The first arm drive device 18 includes a first arm 2 which will be described later.
A first motor 20 for generating a driving force for rotationally driving the motor 8, and a first motor 20 connected to a lower end of the first motor 20.
Fixed to the rotary encoder 22 of the first motor 20 and the reduction gear train inside the rotary motor 22 of the first motor 20.
The first reduction gear 24 is connected to the zero output shaft. The upper end surface of the first speed reducer 24 is fixed to the lower surface of the motor fixing board 14, and the first speed reducer 2
The output shaft 24a of No. 4 projects above the motor fixing board 14 through a hole 14a formed in the center of the motor fixing board 14.

【0007】一方、ロボット基台12の外周面の上端部
には、フランジ部12bが形成されており、このフラン
ジ部12bの更に外周部には、その回転中心軸を第1の
減速機24の回転中心軸と一致させた状態で、第1のベ
アリング26が取り付けられている。この第1のベアリ
ング26の外輪26aには、水平に延出する第1腕28
が、この第1腕28の一端部に形成された嵌合部28a
を外輪26aに嵌合させた状態で取り付けられている。
すなわち、第1腕28は、ロボット基台12に対して、
第1のベアリング26の回転中心軸、すなわち第1の減
速機24の出力軸24aの回りに水平面内で回転自在に
支持されている。また、第1の減速機24の出力軸24
aには、第1腕28に第1のモータ20の動力を伝達す
るための第1の伝達レバー30が固定されており、この
第1の伝達レバー30の先端部は、円板状の連結部材3
2を介して、第1腕28に固定されている。従って、第
1腕28は、第1のモータ20の回転により、第1の減
速機24の出力軸24aの回りに、水平面内で回転駆動
される。
On the other hand, a flange portion 12b is formed on the upper end portion of the outer peripheral surface of the robot base 12, and the rotation center axis of the flange portion 12b is formed further on the outer peripheral portion of the first reducer 24. The 1st bearing 26 is attached in the state where it matched with the axis of rotation. The outer ring 26a of the first bearing 26 has a first arm 28 extending horizontally.
Is a fitting portion 28a formed at one end of the first arm 28.
Is attached to the outer ring 26a.
That is, the first arm 28 is provided with respect to the robot base 12.
The first bearing 26 is rotatably supported in the horizontal plane around the rotation center axis of the first bearing 26, that is, around the output shaft 24a of the first speed reducer 24. In addition, the output shaft 24 of the first speed reducer 24
A first transmission lever 30 for transmitting the power of the first motor 20 to the first arm 28 is fixed to a, and the tip end portion of the first transmission lever 30 is a disc-shaped connection. Member 3
It is fixed to the first arm 28 via 2. Therefore, the first arm 28 is rotationally driven in the horizontal plane around the output shaft 24a of the first speed reducer 24 by the rotation of the first motor 20.

【0008】次に、第1腕28の他端部には、第1腕駆
動装置18と同様の構成の第2腕駆動装置34が関節部
材36を介して固定されている。詳しくは、第1腕28
の他端部上面には、上端を封止された略円筒状の関節部
材36が取り付けられている。関節部材36の天井部の
下面には、後述する第2腕46を駆動するための第2の
モータ38と、この第2のモータ38の下端部に接続さ
れた第2のロータリーエンコーダ40と、第2のモータ
38の上部部に接続された第2の減速機42から成る第
2腕駆動装置34が固定されている。そして、第2腕駆
動装置34の上部を構成する第2の減速機42の出力軸
42aは、関節部材36の天井部に穿設された穴部36
aを介して、この関節部材36の上側に突出している。
Next, a second arm driving device 34 having the same structure as the first arm driving device 18 is fixed to the other end of the first arm 28 via a joint member 36. Specifically, the first arm 28
A substantially cylindrical joint member 36 having a sealed upper end is attached to the upper surface of the other end of the joint member 36. A second motor 38 for driving a second arm 46, which will be described later, and a second rotary encoder 40 connected to the lower end of the second motor 38 are provided on the lower surface of the ceiling of the joint member 36. A second arm drive device 34 including a second speed reducer 42 connected to the upper portion of the second motor 38 is fixed. The output shaft 42 a of the second speed reducer 42, which constitutes the upper part of the second arm drive device 34, has a hole 36 formed in the ceiling of the joint member 36.
It projects above the joint member 36 via a.

【0009】一方、関節部材36の外周面の上部には、
第2のベアリング44が、その回転中心軸を、第2の減
速機42の出力軸42aに一致させた状態で取り付けら
れている。この第2のベアリング44の外輪44aに
は、水平に延出する第2腕46が、この第2腕46の一
端部に形成された嵌合部46aを外輪44aに嵌合させ
た状態で取り付けられている。すなわち、第2腕46
は、第1腕28に対して、第2のベアリング44の回転
中心軸、すなわち第2の減速機42の出力軸42aの回
りに回転自在に支持されている。また、第2の減速機4
2の出力軸42aには、第2腕46に第2のモータ38
の動力を伝達するための第2の伝達レバー48が固定さ
れており、この第2の伝達レバー48の先端部48a
は、円板上の連結部材49を介して第2腕46に固定さ
れている。従って、第2腕46は、第2のモータ38の
回転により、第2の減速機42の出力軸42aの回り
に、水平面内で回転駆動される。
On the other hand, in the upper part of the outer peripheral surface of the joint member 36,
The second bearing 44 is attached such that its rotation center axis is aligned with the output shaft 42a of the second speed reducer 42. A second arm 46 extending horizontally is attached to the outer ring 44a of the second bearing 44 with a fitting portion 46a formed at one end of the second arm 46 fitted to the outer ring 44a. Has been. That is, the second arm 46
Is rotatably supported by the first arm 28 around the rotation center axis of the second bearing 44, that is, the output shaft 42a of the second speed reducer 42. In addition, the second speed reducer 4
The second output shaft 42a includes a second arm 46 and a second motor 38.
The second transmission lever 48 for transmitting the power of the second transmission lever 48 is fixed, and the tip end portion 48a of the second transmission lever 48 is fixed.
Are fixed to the second arm 46 via a disc-shaped connecting member 49. Therefore, the second arm 46 is rotationally driven in the horizontal plane around the output shaft 42a of the second speed reducer 42 by the rotation of the second motor 38.

【0010】また、関節部材36の上端面上には、小プ
ーリ50が固定されており、後述する第3腕54の回転
軸56に固定された大プーリ60とスチールベルト62
により連結されている。次に、第2腕46の他端部に
は、第3のベアリング52を介して、第3腕54の回転
軸56が回転自在に支持されている。この回転軸56の
上端部には、図中紙面に垂直な方向に沿って延出する第
3腕54の一端部が固定されている。すなわち、第3腕
54は、第2腕46に対して水平面内で回転自在に支持
されている。そして、第3腕54の他端部には、ウエ
ハ、レチクル等を把持するためのハンド58(図7参
照)が取り付けられている。このハンド58は、バキュ
ームによりウエハ、レチクル等の吸引が行われる。
A small pulley 50 is fixed to the upper end surface of the joint member 36, and a large pulley 60 and a steel belt 62 fixed to a rotary shaft 56 of a third arm 54, which will be described later.
Are connected by. Next, the rotating shaft 56 of the third arm 54 is rotatably supported at the other end of the second arm 46 via the third bearing 52. One end of a third arm 54 extending along a direction perpendicular to the plane of the drawing is fixed to the upper end of the rotary shaft 56. That is, the third arm 54 is rotatably supported in the horizontal plane with respect to the second arm 46. A hand 58 (see FIG. 7) for holding a wafer, a reticle, etc. is attached to the other end of the third arm 54. The hand 58 sucks a wafer, a reticle, and the like by vacuum.

【0011】一方、第3腕54の回転軸56の下側には
大プーリ60が固定されており、この大プーリ60の回
転により、第3腕54が第2腕46に対して回転駆動さ
れる。そして、前述した様に、この大プーリ60と関節
部材36に固定された小プーリ50には、スチールベル
ト62が掛け渡されている。また、これら小プーリ50
と大プーリ60の略中間部には、第2腕46に回転自在
に支持されたアイドラ64が配置されており、スチール
ベルト62のたるみを取る様にされている。ここで、上
記の小プーリ50、大プーリ60、スチールベルト6
2、及びアイドラ64から構成される第3腕の回転機構
について、図2乃至図6を参照して詳しく説明する。
On the other hand, a large pulley 60 is fixed to the lower side of the rotary shaft 56 of the third arm 54, and the rotation of the large pulley 60 drives the third arm 54 to rotate with respect to the second arm 46. It Then, as described above, the steel belt 62 is stretched over the large pulley 60 and the small pulley 50 fixed to the joint member 36. Also, these small pulleys 50
An idler 64, which is rotatably supported by the second arm 46, is arranged substantially in the middle of the large pulley 60, and the slack of the steel belt 62 is removed. Here, the small pulley 50, the large pulley 60, and the steel belt 6 described above.
The rotation mechanism of the third arm composed of 2 and the idler 64 will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 6.

【0012】まず、上記の構成要素のうちスチールベル
ト62は、公知のステンレス製の薄板帯材を材料とする
ものである。このスチールベルト62は、ループ状に形
成されたものでもよいし、また、両端が開放されたもの
でもよいが、ここでは、両端が開放されたものを使用す
るものとする。そして、両端が開放されたスチールベル
ト62には、図2に示した様に、両端部、及び中央付近
の一ケ所に穴部62a,62b,62cが夫々2つずつ
穿設されている。
First of all, the steel belt 62 among the above-mentioned components is made of a known stainless steel strip material. The steel belt 62 may be formed in a loop shape or may be open at both ends, but here, the open end is used. As shown in FIG. 2, the steel belt 62 having both ends opened has two holes 62a, 62b, and 62c at both ends and at one place near the center.

【0013】このスチールベルト62は、小プーリ5
0、大プーリ60、及びアイドラ64に図3(a)に示
した様な状態で張り渡されている。ここで、スチールベ
ルト62は、図示した様に、板状のベルト押さえ66,
67と止めネジ68により各プーリに固定されている。
詳しくは、小プーリ50側では、図4(a)に示した様
に、ベルト押さえ66に穿設された穴部66a(図5参
照)及びスチールベルト62の略中央部に穿設された穴
部62cに止めネジ68を貫通させ、この状態で止めネ
ジ68を小プーリ50に形成されたネジ穴に螺合させる
ことにより、スチールベルト62を押さえ込む様にされ
ている。また、大プーリ60側では、図4(b)に示し
た様に、スチールベルト62の両端部を重ねた状態で、
ベルト押さえ67の穴部67a及びスチールベルト62
の両端部の穴部62a,62bに止めネジ68を貫通さ
せ、大プーリ60に形成されたネジ穴に止めネジ68を
螺合させることにより、スチールベルト62を押さえ込
む様にされている。
This steel belt 62 is used for the small pulley 5
0, the large pulley 60, and the idler 64 are stretched in the state as shown in FIG. Here, the steel belt 62 is a plate-shaped belt retainer 66,
It is fixed to each pulley by 67 and a set screw 68.
More specifically, on the small pulley 50 side, as shown in FIG. 4A, a hole 66a (see FIG. 5) formed in the belt retainer 66 and a hole formed substantially in the center of the steel belt 62. The set screw 68 is passed through the portion 62c, and in this state, the set screw 68 is screwed into the screw hole formed in the small pulley 50, so that the steel belt 62 is pressed down. Further, on the large pulley 60 side, as shown in FIG. 4B, in a state where both ends of the steel belt 62 are overlapped,
Hole 67a of belt retainer 67 and steel belt 62
The steel belt 62 is pressed down by passing the setscrews 68 through the hole portions 62a and 62b at both ends of the above and screwing the setscrews 68 into the screw holes formed in the large pulley 60.

【0014】また、ベルト押さえ66,67の形状につ
いて更に説明すると、ベルト押さえ66,67は、図5
(a),図5(b)に示した様に、夫々の内面66a,
67aを夫々小プーリ50及び大プーリ60の外形に沿
った形状にされている。これにより、スチールベルト6
2は面で押さえられることになり、止めネジ68のみで
押さえる場合と比較して応力集中が発生しにくく強度上
有利となる。また、ベルト押さえ66,67の夫々の内
面66b,67bの両端部には、アール状の面取り部6
6c,67cが夫々形成されている。これにより、夫々
のプーリが回転しすぎて、図6に示した様に、ベルト押
さえ66または67によりスチールベルト62が曲げら
れた場合でもスチールベルト62を痛めない様にされて
いる。
Further, the shape of the belt retainers 66 and 67 will be further described. The belt retainers 66 and 67 are shown in FIG.
(A), as shown in FIG. 5 (b), each inner surface 66a,
67a has a shape along the outer shape of the small pulley 50 and the large pulley 60, respectively. This allows the steel belt 6
No. 2 is pressed by the surface, and stress concentration is less likely to occur as compared with the case of pressing only with the set screw 68, which is advantageous in strength. Further, the chamfered portion 6 having a round shape is provided at both ends of the inner surfaces 66b and 67b of the belt retainers 66 and 67, respectively.
6c and 67c are formed respectively. As a result, even if the respective pulleys are excessively rotated and the steel belt 62 is bent by the belt retainers 66 or 67 as shown in FIG. 6, the steel belt 62 is not damaged.

【0015】なお、一実施例のロボット10では、構造
上軸間距離を変化させることができないため、前述した
様にスチールベルト62のたるみを取るためにアイドラ
64が配置されているが、このアイドラ64には、この
他に第3腕54の回転可能角度を大きくする働きがあ
る。すなわち、スチールベルトを図3(b)に示したよ
うに夫々のプーリに巻き掛けた場合には、スチールベル
ト62の巻きつき角度が小さくなるため、夫々のプーリ
の少ない回転量で図中二点鎖線で示した様にスチールベ
ルト62が折り曲げられる状態となる。これに対し、図
3(a)に示した様にアイドラ64を配置すれば、スチ
ールベルト62の巻きつき角が大きくなり、第3腕54
の回転可能角度を大きくすることができる。
In the robot 10 of the embodiment, the axial distance cannot be changed due to its structure. Therefore, the idler 64 is arranged to remove the slack of the steel belt 62 as described above. 64 also has a function of increasing the rotatable angle of the third arm 54. That is, when the steel belt is wound around the respective pulleys as shown in FIG. 3B, the winding angle of the steel belt 62 becomes small, so that each pulley has a small rotation amount and two points in the figure. The steel belt 62 is bent as shown by the chain line. On the other hand, if the idler 64 is arranged as shown in FIG. 3A, the wrap angle of the steel belt 62 becomes large, and the third arm 54
The rotatable angle of can be increased.

【0016】次に、上記の様に構成されたロボット10
の動作の原理について図7乃至図9に基づいて説明す
る。ウエハやレチクル等を搬送するロボットの動作パタ
ーンは、通常図7に示した直線移動と図8に示した回転
移動の2パターンである。まず、図7(a)に示した初
期位置から、図7(b),図7(c)に示した様に、基
準の直線iに直交する直線hに沿ってハンド58が移動
する場合について説明する。ここで前提条件として、図
7(c)に示した様に第1腕28のアーム長と第2腕4
6のアーム長は等しく共に長さLであるものとする。ま
た、第1腕28、第2腕46、第3腕54の夫々の回転
角は、それぞれθ1,θ2,θ3で表すものとする。こ
のとき、θ1,θ2,θ3が、 θ2=180°−2θ1 θ3=θ2/2 ただし、θ1=0〜90° θ2=180°〜0° θ3=90°〜0° で表される関係を保持した状態で、第1腕〜第3腕2
8,46,54が動作すれば第3腕54の先端部、すな
わちハンド58は、図7(a)〜図7(c)に示した様
に直線hに沿って直線移動することとなる。
Next, the robot 10 configured as described above.
The principle of the operation will be described with reference to FIGS. 7 to 9. The operation pattern of a robot that conveys wafers, reticles, and the like is usually two patterns, the linear movement shown in FIG. 7 and the rotational movement shown in FIG. First, regarding the case where the hand 58 moves from the initial position shown in FIG. 7A along a straight line h orthogonal to the reference straight line i as shown in FIGS. 7B and 7C. explain. Here, as a prerequisite, as shown in FIG. 7C, the arm length of the first arm 28 and the second arm 4 are
It is assumed that the arm lengths of 6 are equal and the lengths are both L. The rotation angles of the first arm 28, the second arm 46, and the third arm 54 are represented by θ1, θ2, and θ3, respectively. At this time, θ1, θ2, and θ3 hold the relationship represented by θ2 = 180 ° -2θ1 θ3 = θ2 / 2, where θ1 = 0 to 90 ° θ2 = 180 ° to 0 ° θ3 = 90 ° to 0 ° 1st arm to 3rd arm 2
When 8, 46, 54 are operated, the tip portion of the third arm 54, that is, the hand 58, moves linearly along the straight line h as shown in FIGS. 7 (a) to 7 (c).

【0017】これを実現するために、一実施例のロボッ
トでは、特性の等しい2つのモータを第1のモータ20
及び第2のモータ38として使用し、第1の減速機24
と第2の減速機42の減速比の割合を2:1としてい
る。ちなみに、一実施例では、第1の減速機24の減速
比は1/100であり、第2の減速機42の減速比は1
/50である。すなわち、第1及び第2のモータ20,
38を全く同一の回転速度で逆方向に回転させた場合、
第1腕28が図7(c)に示した様に原点Oの回りに反
時計回転方向にθ1だけ回転すると、第2腕46は第1
腕28の先端部である点P1の回りに時計回転方向に2
θ1だけ回転することとなる。これにより第3腕54の
回転中心である点P2、すなわち回転軸56は直線hに
沿って直線運動することとなる。
In order to realize this, in the robot of one embodiment, two motors having the same characteristics are connected to the first motor 20.
And the second motor 38, and the first speed reducer 24
And the ratio of the speed reduction ratio of the second speed reducer 42 is 2: 1. Incidentally, in one embodiment, the speed reduction ratio of the first speed reducer 24 is 1/100, and the speed reduction ratio of the second speed reducer 42 is 1.
/ 50. That is, the first and second motors 20,
When 38 is rotated at the same rotation speed in the opposite direction,
When the first arm 28 rotates in the counterclockwise direction about the origin O by θ1 as shown in FIG. 7C, the second arm 46 moves to the first position.
2 around the point P1, which is the tip of the arm 28, in the clockwise direction.
It will rotate by θ1. As a result, the point P2 that is the rotation center of the third arm 54, that is, the rotation shaft 56, moves linearly along the straight line h.

【0018】また、第3腕54については、小プーリ5
0の直径を大プーリ60の直径の1/2とすることによ
り、θ3=θ2/2なる関係を満足した状態で、第3腕
54を、この直線hに沿って移動させることができる。
すなわちハンド58を、直線hに沿って移動させること
ができる。これらの関係を図9に基づいてもう少し分か
りやすく説明する。まず、図7(a)と同様の初期状態
である図9(a)に示した位置から、第1のモータ20
のみを回転させて、第1腕28を反時計回転方向にθだ
け回転させたと仮定する。この様な動作を行わせた後に
は、ロボット10の状態は、図9(b)に示した様にな
っている。この状態から、第2のモータ38のみを回転
させて、第2腕46を第1腕28に対して時計回転方向
に2θだけ回転させると、第1腕28のアーム長と第2
腕46のアーム長は等しいので、第2腕46の先端部で
ある点P2は図9(c)に示した様に直線h上に移動す
ることになる。従って、このことから分かる様に、第2
腕46の先端部である点P2を直線hに沿って移動させ
るためには、第2腕46の回転方向を第1腕28の回転
方向と逆方向とし、且つ第2腕46の回転角度が常に第
1腕28の回転角度の2倍になる様に設定すればよい。
このことは、前述した様に第1の減速機24の減速比と
第2の減速機42の減速比を2:1とし、且つ第1のモ
ータ20と第2のモータ38を全く同一の回転速度で、
互いに第1腕28と第2腕46の回転方向が逆になる様
に回転させればよいことを意味している。
As for the third arm 54, the small pulley 5
By setting the diameter of 0 to ½ of the diameter of the large pulley 60, the third arm 54 can be moved along the straight line h while satisfying the relationship of θ3 = θ2 / 2.
That is, the hand 58 can be moved along the straight line h. These relationships will be described in a more understandable manner based on FIG. First, from the position shown in FIG. 9A, which is the same initial state as in FIG.
It is assumed that the first arm 28 is rotated by θ in the counterclockwise direction by rotating only the first arm 28. After performing such an operation, the state of the robot 10 is as shown in FIG. 9 (b). From this state, by rotating only the second motor 38 and rotating the second arm 46 with respect to the first arm 28 in the clockwise direction by 2θ, the arm length of the first arm 28 and the second arm 46
Since the arm lengths of the arms 46 are the same, the point P2, which is the tip of the second arm 46, moves on the straight line h as shown in FIG. 9C. Therefore, as you can see from this, the second
In order to move the point P2, which is the tip of the arm 46, along the straight line h, the rotation direction of the second arm 46 is opposite to the rotation direction of the first arm 28, and the rotation angle of the second arm 46 is It may be set so that it is always twice the rotation angle of the first arm 28.
This means that the speed reduction ratio of the first speed reducer 24 and the speed reduction ratio of the second speed reducer 42 are 2: 1 as described above, and the first motor 20 and the second motor 38 rotate at exactly the same speed. At speed,
This means that the first arm 28 and the second arm 46 may be rotated so that the rotation directions thereof are opposite to each other.

【0019】次に、図9(b)に示した状態から第2腕
46を時計回転方向に2θだけ回転させる場合を考え
る。この時に、第3腕54が第2腕46に対して固定さ
れているものと仮定すると、第2腕46が2θだけ回転
した後には、第3腕54は図9(c)にBで示した位置
に来ている。すなわち、第3腕54は、目標位置である
Aで示した直線h上の位置よりθだけ時計回転方向に回
転しすぎた位置にある。しかしながら、実際には、第3
腕54は、大プーリ60と小プーリ50の間に掛け渡さ
れたスチールベルト62により関節部材36と連結され
ているので、第3腕54は、第2腕46の時計回転方向
の回転に伴って、点P2の回りに反時計回転方向に回転
する。そして、このときの回転角はθである。なぜなら
ば、第2腕46が点P1の回りに時計回転方向に2θだ
け回転するということは、点P1の位置にある関節部材
36が、白矢印で示した様に第2腕46に対して相対的
に反時計回転方向に2θだけ回転することをも意味して
いる。従って、この関節部材36に小プーリ50と大プ
ーリ60とスチールベルト62を介して連結されている
第3腕54は、関節部材の相対回転角2θに2つのプー
リの直径比1/2を掛けた角度であるθだけ反時計回転
方向に回転されるわけである。これにより、第3腕54
は、図中Aで示した直線h上の位置に移動することとな
り、ハンド58も正確に直線hに沿って移動することと
なる。
Next, consider a case where the second arm 46 is rotated clockwise by 2θ from the state shown in FIG. 9B. At this time, assuming that the third arm 54 is fixed to the second arm 46, the third arm 54 is indicated by B in FIG. 9C after the second arm 46 rotates by 2θ. Have come to the position. That is, the third arm 54 is located at a position that has rotated too much clockwise in the clockwise direction from the position on the straight line h indicated by A, which is the target position. However, in reality, the third
Since the arm 54 is connected to the joint member 36 by the steel belt 62 that is stretched between the large pulley 60 and the small pulley 50, the third arm 54 is rotated by the clockwise rotation of the second arm 46. And rotates counterclockwise around the point P2. The rotation angle at this time is θ. This is because the second arm 46 rotates about the point P1 in the clockwise direction by 2θ, which means that the joint member 36 at the position of the point P1 is relative to the second arm 46 as indicated by the white arrow. It also means rotating in the counterclockwise direction by 2θ. Therefore, the third arm 54 connected to the joint member 36 via the small pulley 50, the large pulley 60 and the steel belt 62 multiplies the relative rotation angle 2θ of the joint member by the diameter ratio of the two pulleys 1/2. It is rotated in the counterclockwise direction by the angle θ. Thereby, the third arm 54
Moves to the position on the straight line h shown by A in the figure, and the hand 58 also moves accurately along the straight line h.

【0020】上記の様にして、ハンド58が直線hに沿
って移動されるわけであるが、第3腕54の回転駆動に
は、プーリを使用しなくてもよい。例えば、第1腕28
および第2腕46の駆動と同様に、第3腕54にも回転
駆動装置を設け、第3腕54を第1腕28と全く同じ回
転速度で同じ方向に回転させる様にすれば、上記のプー
リを用いた場合と全く同様の動作をさせることが可能で
ある。なお、図8に示した様な回転運動をさせる場合に
は、第1のモータ20のみを回転させればよいことは言
うまでもない。
Although the hand 58 is moved along the straight line h as described above, a pulley may not be used to drive the rotation of the third arm 54. For example, the first arm 28
Similarly to the driving of the second arm 46 and the third arm 54, a rotation driving device is provided to rotate the third arm 54 in the same direction at the same rotation speed as the first arm 28. It is possible to operate in exactly the same way as when using a pulley. It is needless to say that only the first motor 20 needs to be rotated when the rotational movement as shown in FIG. 8 is performed.

【0021】次に、第3腕54に取り付けられたハンド
58へのエアパイプの配管、及び各モータへの配線につ
いて図1及び図10を参照して説明する。一実施例のロ
ボット10は、通常クリーンルーム内で使用されるた
め、エアパイプ70及び信号ライン72は、ロボット1
0内を通して配管及び配線されることになる。まず床
面、あるいは、架台から伸びるエアパイプ70及び信号
ライン72は、基台12の下部から基台12内に進入
し、信号ライン72のうちの一部72aは第1のモータ
20及び第1のロータリーエンコーダ22に接続され
る。残りの信号ライン72b及びエアパイプ70は、基
台12の内部を通って基台12の上部から第1腕28の
内部に進入する。ここで、基台12と第1腕28の接続
部は、図10に示した様に構成されている。基台12の
上端部に取り付けられているモータ固定基板14には、
第1の減速機24を取り巻く様に三日月状の穴部14b
が形成されている。そして、この穴部14bを介してエ
アパイプ70及び信号ライン72bが第1腕28内に進
入する。第1腕28の内部に進入した信号ライン72b
は、第2のモータ38及び第2のロータリーエンコーダ
40に接続される。
Next, the piping of the air pipe to the hand 58 attached to the third arm 54 and the wiring to each motor will be described with reference to FIGS. 1 and 10. Since the robot 10 of one embodiment is normally used in a clean room, the air pipe 70 and the signal line 72 are not used in the robot 1.
Piping and wiring will be performed through the inside of 0. First, the air pipe 70 and the signal line 72 extending from the floor surface or the pedestal enter the base 12 from the lower portion of the base 12, and a part 72a of the signal line 72 is the first motor 20 and the first motor 20. It is connected to the rotary encoder 22. The remaining signal line 72b and the air pipe 70 pass through the inside of the base 12 and enter the inside of the first arm 28 from the upper portion of the base 12. Here, the connecting portion between the base 12 and the first arm 28 is configured as shown in FIG. On the motor fixing board 14 attached to the upper end of the base 12,
Crescent shaped hole 14b surrounding the first speed reducer 24
Are formed. Then, the air pipe 70 and the signal line 72b enter into the first arm 28 through the hole 14b. Signal line 72b that has entered the inside of the first arm 28
Is connected to the second motor 38 and the second rotary encoder 40.

【0022】一方、第1腕28内部に進入したエアパイ
プ70は、関節部材36に接続され、関節部材36及び
第2の減速機42の出力軸42aの内部に形成されたエ
ア通路36b,36c,42b,42cを順次介して、
第2腕46内のエアパイプ74に接続されている。詳し
くは、関節部材36には、この関節部材36の下面から
上方に伸びるトンネル状のエア通路36bが形成されて
いる。このエア通路36bの先端部は、関節部材36の
側方から中心に向かって伸びるエア通路36cに接続さ
れている。そして、エア通路36cは関節部材36bの
中央部に形成された中心穴36dに接続されている。こ
の中心穴36dには、第2の減速機42の出力軸42a
が挿入されており、出力軸42aにはこの出力軸42a
の側方に開口する穴部42bが形成されている。そし
て、この穴部42bは、出力軸42aの中心軸に沿って
上方に伸びるトンネル状のエア通路42cに接続されて
いる。従って、エアパイプ70から供給される空気は、
エア通路36b,36c,穴部42b,エア通路42c
を順次介して、出力軸42aの先端部に接続されたエア
パイプ74に導かれる。なお、関節部材36の中心穴3
6dの上下の端部には、出力軸42aとの間からの空気
漏れを防ぐためのオイルシール75が配設されている。
On the other hand, the air pipe 70 that has entered the inside of the first arm 28 is connected to the joint member 36, and the air passages 36b, 36c formed in the joint member 36 and the output shaft 42a of the second reduction gear 42, 42b, 42c in order,
It is connected to the air pipe 74 in the second arm 46. Specifically, the joint member 36 has a tunnel-shaped air passage 36b extending upward from the lower surface of the joint member 36. The tip of the air passage 36b is connected to an air passage 36c extending from the side of the joint member 36 toward the center. The air passage 36c is connected to a center hole 36d formed in the center of the joint member 36b. The output shaft 42a of the second speed reducer 42 is provided in the center hole 36d.
Is inserted into the output shaft 42a.
Is formed with a hole 42b that opens to the side. The hole 42b is connected to a tunnel-shaped air passage 42c extending upward along the central axis of the output shaft 42a. Therefore, the air supplied from the air pipe 70 is
Air passages 36b, 36c, hole 42b, air passage 42c
Is sequentially guided to the air pipe 74 connected to the tip of the output shaft 42a. The central hole 3 of the joint member 36
Oil seals 75 are provided at the upper and lower ends of 6d to prevent air leakage from the output shaft 42a.

【0023】そして、エアパイプ74は、第2腕46の
内部を通過して大プーリ60の下面に開口するエア通路
60aに接続されている。エア通路60aは、その上端
部を回転軸56に形成されたエア通路56aに接続され
ているので、エアパイプ74から供給される空気は、エ
ア通路60a,56aを順次介して第3腕54に導かれ
る。なお、ロボット10は、前述した様にクリーンルー
ム内で使用されるため、各回転部分には、磁気シール7
6,78,80が配設されていると共に、各固定部に
は、Oリング82,84,86が装着されている。ま
た、エア通路36cの関節部材36の側面への開口部に
は、空気漏れを防ぐためのシール部材88が配設されて
いる。
The air pipe 74 is connected to an air passage 60a passing through the inside of the second arm 46 and opening to the lower surface of the large pulley 60. Since the upper end of the air passage 60a is connected to the air passage 56a formed on the rotating shaft 56, the air supplied from the air pipe 74 is guided to the third arm 54 via the air passages 60a and 56a in sequence. Get burned. Since the robot 10 is used in the clean room as described above, the magnetic seal 7 is attached to each rotating portion.
6, 78, 80 are arranged, and O-rings 82, 84, 86 are attached to the respective fixing parts. Further, a seal member 88 for preventing air leakage is arranged at the opening of the air passage 36c to the side surface of the joint member 36.

【0024】次に、ロボット10を制御するための制御
回路について説明する。制御部100は、CPU10
2、メモリ104、操作部106、第1の制御回路11
2、第2の制御回路114から構成されている。そし
て、第1のモータ20は、第1の制御回路112に接続
されており、この第1の制御回路112は、第1のロー
タリーエンコーダ22から出力される位置データ、及び
第1のロータリーエンコーダ22から不図示のF/V変
換器を経て出力される速度データをもとに第1のモータ
20の回転を制御する。また、同様に第2のモータ38
は、第2の制御回路114に接続されており、この第2
の制御回路114は、第2のロータリーエンコーダ40
から出力される位置データ、及び第2のロータリーエン
コーダ40から不図示のF/V変換器を経て出力される
速度データをもとに第2のモータ38の回転を制御す
る。また、第3腕54の回転駆動のために第3のモータ
を使用する場合には、図中破線で示した様に第1及び第
2の制御回路と同様の構成の第3の制御回路を設ける様
にすればよい。なお、第1及び第2のモータ20,38
の回転制御は公知の数値制御により行われる。
Next, a control circuit for controlling the robot 10 will be described. The control unit 100 includes the CPU 10
2, memory 104, operation unit 106, first control circuit 11
2 and a second control circuit 114. Then, the first motor 20 is connected to the first control circuit 112, and the first control circuit 112 has the position data output from the first rotary encoder 22 and the first rotary encoder 22. The rotation of the first motor 20 is controlled based on the speed data output from the F / V converter (not shown). Similarly, the second motor 38
Is connected to the second control circuit 114,
Of the second rotary encoder 40.
The rotation of the second motor 38 is controlled based on the position data output from the second rotary encoder 40 and the speed data output from the second rotary encoder 40 via an F / V converter (not shown). When the third motor is used to drive the rotation of the third arm 54, a third control circuit having the same configuration as the first and second control circuits is used as shown by the broken line in the figure. It should be provided. The first and second motors 20, 38
The rotation control is performed by known numerical control.

【0025】次に上記の様に構成されたロボット10の
第1腕28及び第2腕46の回転角度の制御動作につい
て図12乃至図16を参照して説明する。まず、目標物
をある方向にある回転角だけ最短時間で回転させる場合
には、時間に対する角速度変化のパターンとしては、図
12に示した様なものが用いられる。このパターンは、
一定角加速度で目標物を加速し、最大角速度に達したと
ころでこの最大角速度で移動させ、その後加速時と同じ
角加速度で減速させ、目標位置に停止させるものであ
る。通常、ある目標物を移動させるための駆動源には、
その能力の限界があり、発生可能な最大角加速度と最大
角速度が規定されると、移動対象物を最短時間で移動さ
せるためのパターンにおける最大角速度θvmでの移動時
間T2及び立ち上げ時間T1及び立ち下げ時間T3は決
定される。一実施例のロボット10においても、第1腕
28及び第2腕46の回転動作には、上記の様な角速度
パターンを使用する。
Next, the control operation of the rotation angles of the first arm 28 and the second arm 46 of the robot 10 configured as described above will be described with reference to FIGS. 12 to 16. First, when the target object is rotated in a certain direction by a certain rotation angle in the shortest time, the pattern of change in angular velocity with respect to time is as shown in FIG. This pattern is
The target object is accelerated at a constant angular acceleration, and when the maximum angular velocity is reached, the target object is moved at this maximum angular velocity, then decelerated at the same angular acceleration as during acceleration, and stopped at the target position. Usually, the drive source for moving a certain target,
When the maximum angular acceleration and the maximum angular velocity that can be generated are limited, the movement time T2 and the start-up time T1 at the maximum angular velocity θ vm in the pattern for moving the moving object in the shortest time are limited. The fall time T3 is determined. Also in the robot 10 of the embodiment, the angular velocity pattern as described above is used for the rotational movement of the first arm 28 and the second arm 46.

【0026】上記の様な角速度パターンで移動させた時
の時間Tと回転角θの関係の理想値を示したものが図1
3である。この理想曲線上の点を目標として、所定の時
間間隔ΔT毎に回転角θを検出し、この実際の回転角と
目標値との差をフィードバック制御することにより、移
動対象物を目標回転角だけ回転させることができる。こ
こで、前述した様に、ハンド58を直線移動させるため
には、第1腕28を例えば反時計回転方向にθ1だけ回
転させ、第2腕46を第1腕28に対して時計回転方向
にθ2=2θ1だけ回転させ、第3腕を第2腕に対して
反時計回転方向にθ3=θ1だけ回転させる必要があ
る。この動作に上記の制御方法を適用すると、そのとき
の回転角速度θv と時間Tの関係及び回転角度θと時間
Tとの関係は、図14,図15にそれぞれ示した様にな
る。図14に示した様に第1腕28の回転角速度θ1v
と第2腕の回転角速度θ2v の比を常に1:2とするこ
とにより、図15に示した様に第1腕28の回転角度θ
1と第2腕46の回転角度θ2の比が常に1:2とな
る。また、第3腕54は、小プーリ50及び大プーリ6
0により駆動されるので、第1腕28の回転角度θ1と
第2腕46の回転角度θ2が1:2となる様に駆動され
れば、第3腕54は、必然的に第1腕28と同じ方向に
同じ回転角だけ回転されるので、ハンド58は、正確に
直線運動されることとなる。
FIG. 1 shows an ideal value of the relationship between the time T and the rotation angle θ when moving in the angular velocity pattern as described above.
It is 3. With the point on the ideal curve as a target, the rotation angle θ is detected at every predetermined time interval ΔT, and the difference between the actual rotation angle and the target value is feedback-controlled, so that the moving object is moved only by the target rotation angle. It can be rotated. Here, as described above, in order to linearly move the hand 58, the first arm 28 is rotated, for example, by θ1 in the counterclockwise direction, and the second arm 46 is rotated in the clockwise direction with respect to the first arm 28. It is necessary to rotate θ2 = 2θ1 and rotate the third arm counterclockwise with respect to the second arm by θ3 = θ1. When the above control method is applied to this operation, the relationship between the rotational angular velocity θ v and the time T and the relationship between the rotational angle θ and the time T at that time are as shown in FIGS. 14 and 15, respectively. As shown in FIG. 14, the rotational angular velocity θ1 v of the first arm 28
And the rotation angular velocity θ2 v of the second arm are always set to 1: 2, the rotation angle θ of the first arm 28 as shown in FIG.
The ratio of 1 to the rotation angle θ2 of the second arm 46 is always 1: 2. Further, the third arm 54 includes the small pulley 50 and the large pulley 6
Since the first arm 28 and the second arm 46 are driven so that the rotation angle θ1 of the first arm 28 and the rotation angle θ2 of the second arm 46 become 1: 2, the third arm 54 inevitably moves. Since the hand 58 is rotated in the same direction by the same rotation angle, the hand 58 is accurately moved linearly.

【0027】次に、図16に示したフローチヤートに基
づいて、第1腕28及び第2腕46の具体的な回転動作
について説明する。まず、作業者は、このフローチャー
トに従ってロボット10を作動させる前に、予めハンド
58の目標移動位置の座標から、第1腕28及び第2腕
46の回転角度θ1,θ2、回転の立ち上げ時間T1と
立ち下げ時間T3、第1腕28及び第2腕46の最大回
転角速度θ1vm,θ2vm及びこれらの最大回転角速度で
の移動時間T2を算出しておく。この予備作業の後にフ
ローチャートの動作に移る。
Next, the specific rotation operation of the first arm 28 and the second arm 46 will be described based on the flow chart shown in FIG. First, before activating the robot 10 according to this flowchart, the worker preliminarily calculates the rotation angles θ1 and θ2 of the first arm 28 and the second arm 46 and the rotation start-up time T1 from the coordinates of the target movement position of the hand 58. The fall time T3, the maximum rotational angular velocities θ1 vm and θ2 vm of the first arm 28 and the second arm 46, and the moving time T2 at these maximum rotational angular velocities are calculated. After this preliminary work, the operation of the flowchart is started.

【0028】まず、ステツプS20において、作業者
は、操作部106から図12における立ち上げ時間T1
と立ち下げ時間T3の設定値を入力する。この値はメモ
リ104に記憶される。次に、ステツプS22におい
て、作業者は、第1腕28と第2腕46の回転角θ1,
θ2を操作部106から入力する。この値も同様にメモ
リ104に記憶される。同様に、ステツプS24におい
て、作業者は、第1腕28と第2腕46の最大回転角速
度θ1vm,θ2vmを操作部106から入力する。そし
て、これらの値もメモリ104に記憶される。これらの
入力が終了した時点では、ロボット10は、ハンド58
を移動させる待機状態となっている。
First, in step S20, the operator operates the operating unit 106 to set the start-up time T1 in FIG.
And input the set value of the fall time T3. This value is stored in the memory 104. Next, in step S22, the operator determines the rotation angle θ1, between the first arm 28 and the second arm 46.
Input θ2 from the operation unit 106. This value is also stored in the memory 104. Similarly, in step S24, the operator inputs the maximum rotational angular velocities θ1 vm and θ2 vm of the first arm 28 and the second arm 46 from the operation unit 106. Then, these values are also stored in the memory 104. When these inputs are completed, the robot 10 moves the hand 58
Is in a standby state to move.

【0029】次に、ステップ26において作業者がスタ
ート信号を操作部106から入力するとCPU102
は、ステツプS28において、回転角の大きい第2腕2
8を駆動する第2のモータ38の目標回転角θ2′を計
算し、ステツプS30に進む。ステツプS30では、C
PU102は、この第2のモータ38の単位時間ΔTあ
たり(例えば5msecあたり)の回転角Δθ2を計算
する。また、同時に、この第2のモータ38の回転角Δ
θ2をk倍することにより第1のモータ20の単位時間
あたりの回転角Δθ1(Δθ1=kΔθ2)を計算す
る。ここでkは、第1のモータ20と第2のモータ38
の回転角の比である。そして、一実施例では、第2の減
速機42の減速比を第1の減速機24の減速比の1/2
にすることにより第1及び第2のモータ20,38を全
く同一回転角速度で回転させれば、ハンド58が直進移
動する様にされている。従って、ここではk=1であ
る。ただし、必ずしも第2の減速機42の減速比を第1
の減速機24の減速比の1/2にする必要はなく、これ
らの減速機の減速比に応じてkの値を変化させることに
より対応することができる。例えば、第1の減速機24
の減速比と、第2の減速機42の減速比が同一であった
場合には、k=1/2とすればよい。
Next, in step 26, when the operator inputs a start signal from the operation unit 106, the CPU 102
Is the second arm 2 having a large rotation angle in step S28.
The target rotation angle θ2 ′ of the second motor 38 for driving 8 is calculated, and the process proceeds to step S30. In step S30, C
The PU 102 calculates the rotation angle Δθ2 of the second motor 38 per unit time ΔT (for example, per 5 msec). At the same time, the rotation angle Δ of the second motor 38
By multiplying θ2 by k, the rotation angle Δθ1 (Δθ1 = kΔθ2) of the first motor 20 per unit time is calculated. Here, k is the first motor 20 and the second motor 38.
Is the ratio of the rotation angle of. In one embodiment, the speed reduction ratio of the second speed reducer 42 is 1/2 the speed ratio of the first speed reducer 24.
By doing so, if the first and second motors 20 and 38 are rotated at exactly the same angular velocity, the hand 58 moves straight. Therefore, k = 1 here. However, the speed reduction ratio of the second speed reducer 42 is not necessarily the first
It is not necessary to reduce the speed reduction ratio of the speed reducer 24 to 1/2, and this can be dealt with by changing the value of k according to the speed reduction ratio of these speed reducers. For example, the first reducer 24
When the speed reduction ratio of 1 and the speed reduction ratio of the second speed reducer 42 are the same, k may be set to 1/2.

【0030】次にステツプS32において、CPUは、
第1及び第2のモータ20,38を単位時間内にこれら
の回転角Δθ1及びΔθ2だけ回転させるための加速度
を計算し、これらの加速度で第1及び第2のモータ2
0,38を回転させる。そして単位時間ΔT毎の回転角
度を第1及び第2のロータリーエンコーダ22,40で
検出しながら、第1及び第2のモータ20,38を回転
させる。そして、ステツプS34では、目標回転角まで
第1及び第2のモータ20,38が回転したか否かが判
定され、目標回転角に達していない時には、ステツプS
30とステツプS32を繰り返す。ステツプS34にお
いて、第1及び第2のモータ20,38が目標回転角θ
1′,θ2′に達したと判断されると、ステツプS36
に進み、各モータを停止させ、動作を終了する。
Next, in step S32, the CPU
The accelerations for rotating the first and second motors 20 and 38 by these rotation angles Δθ1 and Δθ2 within a unit time are calculated, and the accelerations of the first and second motors 2 and 2 are calculated.
Rotate 0,38. Then, the first and second motors 20 and 38 are rotated while detecting the rotation angle for each unit time ΔT by the first and second rotary encoders 22 and 40. Then, in step S34, it is determined whether or not the first and second motors 20, 38 have rotated up to the target rotation angle. If the target rotation angle has not been reached, step S34 is executed.
30 and step S32 are repeated. In step S34, the first and second motors 20 and 38 are set to the target rotation angle θ.
If it is determined that the values have reached 1 ', θ2', step S36.
To stop each motor and end the operation.

【0031】なお、ロボット10に図8に示した様な回
転運動を行わせる場合には、作業者は操作部106から
回転運動を行わせる指令を入力する。CPU106は、
この指令をメモリ104に記憶させると共に、第1の制
御回路112に指令を送り、第1のモータ20を所定回
転速度で、所定回転数だけ回転させハンド58を所望の
位置に位置決めする。なお、本発明は、その主旨を逸脱
しない範囲で、上記実施例を修正または変形したものに
適用可能である。
When the robot 10 is caused to perform the rotational movement as shown in FIG. 8, the operator inputs a command for the rotational movement from the operation unit 106. CPU 106
This command is stored in the memory 104, and a command is sent to the first control circuit 112 to rotate the first motor 20 at a predetermined rotation speed by a predetermined rotation speed to position the hand 58 at a desired position. The present invention can be applied to the modified or modified embodiment described above without departing from the spirit of the invention.

【0032】例えば、ウエハ、レチクル搬送用ロボット
として説明したが、本発明はこれに限定されることな
く、広く一般産業用ロボットとして使用可能である。ま
た、ウエハ等バキューム用の空気を関節部材及び回転軸
内部に形成されたエア通路を通して導く様に説明した
が、関節部材に貫通穴を形成し、この貫通穴に、エアパ
イプをそのまま通す様にしてもよい。また、小プーリと
大プーリとにスチールベルトを掛け渡す様に説明した
が、小プーリと大プーリを歯付きのプーリとし、タイミ
ングベルトを掛け渡す様にしてもよい。
For example, although the robot for wafer and reticle transfer has been described, the present invention is not limited to this and can be widely used as a general industrial robot. Further, although it has been described that the vacuum air such as the wafer is guided through the air passage formed inside the joint member and the rotary shaft, a through hole is formed in the joint member, and the air pipe is directly passed through the through hole. Good. Also, the steel belt is described as being stretched over the small pulley and the large pulley, but the small pulley and the large pulley may be toothed pulleys and the timing belt may be stretched.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明の移送ロボッ
トによれば、第2の開口穴及び第6の穴部を介して、流
体の通路を形成することができるので、ロボットの動作
に必要な流体の通路を内部に収容した移送ロボットを提
供することができるという効果がある。
As described above, according to the transfer robot of the present invention, a fluid passage can be formed through the second opening hole and the sixth hole portion, so that the robot can be operated. There is an effect that it is possible to provide a transfer robot having a necessary fluid passage accommodated therein.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】一実施例の移送ロボットの側断面図である。FIG. 1 is a side sectional view of a transfer robot according to an embodiment.

【図2】スチールベルトの形状を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing a shape of a steel belt.

【図3】各プーリへのスチールベルトの巻き掛け状態を
示した図である。
FIG. 3 is a diagram showing a state in which a steel belt is wound around each pulley.

【図4】各プーリへのスチールベルトの固定方法を示し
た図である。
FIG. 4 is a diagram showing a method of fixing a steel belt to each pulley.

【図5】ベルト押さえの形状を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing a shape of a belt retainer.

【図6】ベルトが曲げられた状態を示した図である。FIG. 6 is a view showing a state where the belt is bent.

【図7】移送ロボットの直線移送動作を示した図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a linear transfer operation of a transfer robot.

【図8】移送ロボットの回転動作を示した図である。FIG. 8 is a diagram showing a rotating operation of the transfer robot.

【図9】移送ロボットの直線移送動作を分かりやすく説
明した図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining the linear transfer operation of the transfer robot in an easy-to-understand manner.

【図10】基台と第1腕の接続部の構造を示した図であ
る。
FIG. 10 is a diagram showing a structure of a connecting portion between the base and the first arm.

【図11】移送ロボットの制御部の構成を示した図であ
る。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a control unit of the transfer robot.

【図12】回転角速度と時間の関係を示した図である。FIG. 12 is a diagram showing a relationship between rotational angular velocity and time.

【図13】回転角度と時間の関係を示した図である。FIG. 13 is a diagram showing a relationship between a rotation angle and time.

【図14】第1及び第2腕の回転角速度と時間の関係を
示した図である。
FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the rotational angular velocities of the first and second arms and time.

【図15】第1及び第2腕の回転角度と時間の関係を示
した図である。
FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the rotation angles of the first and second arms and time.

【図16】ハンドの直進動作をさせるためのフローチャ
ートを示した図である。
FIG. 16 is a view showing a flowchart for making the hand go straight ahead.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 移送ロボット 12 ロボット基台 14 モータ固定基板 16 ボルト 18 第1腕駆動装置 20 第1のモータ 22 第1のロータリーエンコーダ 24 第1の減速機 26 第1のベアリング 28 第1腕 30 第1の伝達レバー 32 連結部材 34 第2腕駆動装置 36 関節部材 38 第2のモータ 40 第2のローターリエンコーダ 42 第2の減速機 44 第2のベアリング 46 第2腕 48 第2の伝達レバー 50 小プーリ 52 第3のベアリング 54 第3腕 56 回転軸 58 ハンド 60 大プーリ 62 スチールベルト 64 アイドラ 66,67 ベルト押さえ 68 止めネジ 70,74 エアパイプ 72 信号ライン 75 オイルシール 76,78,80 磁気シール 82,84,86 Oリング 88 シール材 100 制御部 102 CPU 104 メモリ 106 操作部 112 第1の制御回路 114 第2の制御回路 10 Transfer Robot 12 Robot Base 14 Motor Fixed Substrate 16 Bolt 18 First Arm Drive Device 20 First Motor 22 First Rotary Encoder 24 First Reducer 26 First Bearing 28 First Arm 30 First Transmission Lever 32 Connecting member 34 Second arm drive device 36 Joint member 38 Second motor 40 Second rotary encoder 42 Second reducer 44 Second bearing 46 Second arm 48 Second transmission lever 50 Small pulley 52 Third bearing 54 Third arm 56 Rotating shaft 58 Hand 60 Large pulley 62 Steel belt 64 Idler 66,67 Belt retainer 68 Set screw 70,74 Air pipe 72 Signal line 75 Oil seal 76,78,80 Magnetic seal 82,84, 86 O-ring 88 Seal material 100 Control unit 102 CP 104 memory 106 operation unit 112 first control circuit 114 the second control circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも一端が開放された円筒状の本
体部と、該本体部の前記一端を閉止する様に設けられ、
略中央部に形成された第1の開口穴とを有する基台と、 前記蓋部に、前記第1の開口穴の周囲に位置する様に形
成され、前記本体部内からの少なくとも信号ラインの導
出を許容する第2の開口穴と、 前記本体部内に配設され、前記第1の開口穴から前記基
台の外部に突出した第1の回転軸を出力軸として有する
第1の駆動手段と、 一端部に第3の開口穴を有するとともに、他端部に突出
端部に第4の開口穴が形成された円筒状の突部を有する
第1の腕であって、前記本体部の一端を前記第3の開口
穴に挿入された状態で、前記第1の回転軸にこの第1の
腕の一端部を固定され、該第1の回転軸の回りに回転可
能にされた中空状の第1の腕と、 前記突部の内側に配設され、前記第4の開口穴から前記
第1の腕の外部に突出した第2の回転軸を出力軸として
有する第2の駆動手段と、 一端部に前記突出端部が挿入される第5の開口穴を有す
る第2の腕であって、前記第2の回転軸にこの第2の腕
の一端部を固定され、該第2の回転軸の回りに回転可能
にされた中空状の第2の腕と、 該第2の腕の他端部に、回転可能に支持された第3の腕
と、 該第3の腕上に配設された流体駆動される把持手段と、 前記基台の内部から前記第2の開口穴を介して前記第1
の腕の内部にもたらされるとともに、前記第2の回転軸
に少なくとも該第2の回転軸の延出方向に沿って形成さ
れたの第6の穴部を介して前記第2の腕の内部にもたら
され、前記把持手段を駆動するための流体が流通する流
体通路とを具備することを特徴とする移送ロボット。
1. A cylindrical main body having at least one end opened, and a main body provided so as to close the one end.
A base having a first opening hole formed in a substantially central portion, and a lead portion formed in the lid portion so as to be positioned around the first opening hole, and at least a signal line extending from the inside of the main body portion. A second opening hole that permits the first opening, and a first driving unit that is provided in the main body portion and has a first rotation shaft protruding from the first opening hole to the outside of the base as an output shaft, A first arm having a third projecting hole at one end and a cylindrical projecting part having a projecting end formed at the fourth opening hole at the other end. One end of the first arm is fixed to the first rotation shaft in a state of being inserted into the third opening hole, and the hollow first hollow arm is rotatable around the first rotation shaft. 1 arm and a second rotating shaft that is disposed inside the protrusion and that protrudes from the fourth opening hole to the outside of the first arm. A second driving means having an output shaft, and a second arm having a fifth opening hole into which the projecting end portion is inserted at one end portion, wherein the second rotating shaft has a second opening A hollow second arm having one end fixed and rotatable about the second rotation axis, and a third arm rotatably supported on the other end of the second arm. Fluid-driven gripping means disposed on the third arm, the first opening from the inside of the base via the second opening hole,
Inside the second arm through a sixth hole formed in the second rotary shaft along at least the extending direction of the second rotary shaft. And a fluid passage through which a fluid for driving the gripping means flows.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017001456A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-05 Dürr Ecoclean GmbH Device for manipulating a tool and/or a workpiece
JP2017007053A (en) * 2015-06-24 2017-01-12 ワールド技研株式会社 Robot cell device
CN111457059A (en) * 2019-01-22 2020-07-28 住友重机械工业株式会社 Driven device

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