JPH10217167A - Scalar type robot - Google Patents
Scalar type robotInfo
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- JPH10217167A JPH10217167A JP2022697A JP2022697A JPH10217167A JP H10217167 A JPH10217167 A JP H10217167A JP 2022697 A JP2022697 A JP 2022697A JP 2022697 A JP2022697 A JP 2022697A JP H10217167 A JPH10217167 A JP H10217167A
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- belt
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- tensioner
- pulley
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- Pending
Links
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は半導体ウエハや液晶
用ガラス基板を搬送するためのスカラ形ロボットに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scalar robot for transporting a semiconductor wafer or a liquid crystal glass substrate.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体ウエハや液晶用ガラス基板を処理
装置とカセットまたは別の装置へ移載を行う際に、スカ
ラ形ロボットが用いられる。一般的に、半導体ウエハや
液晶用ガラス基板を搬送する場合、カセットや処理室の
壁面とのクリアランスは小さいため、スカラ形ロボット
には位置決め再現精度やハンドを前後させる時の直進精
度が要求される。この性能を出すためには、一般的に機
構の全体の剛性を向上させ、ロボットアーム内部のリン
クを連動させるために用いるベルト及びプーリの動力伝
達要素のバックラッシを防止するためにベルトのテンシ
ョンを向上し、アームおよび軸やプーリ等の同軸度や位
置精度の高精度化によって対処していた。この内、上腕
のベルトのテンション調整機構に関して言えば、図3に
示す様な構造が用いられ、ベルトのテンションをかけて
バックラッシをなくし、回転角度の誤差をなくす対策を
施してきた。しかし、加工・組立による誤差が生じてプ
ーリ間の軸間距離増減した場合を考える。図3では単純
化のため、固定プーリ1のアーム回転軸3に対する偏芯
について示している。一方向からスプリング5bを介し
てアイドラ6を側面から押しつける図3(a)の様な方
式では図で示すプーリ上下のベルト4のテンションが等
しくなるように従動プーリ11及び前腕12は回転し、
本来のあるべき回転角度からずれる。この結果、ハンド
の位置15がずれ、ハンドの直進精度が悪化する。この
場合、スプリングを取り外した場合、あるポイントでは
図で示すプーリの上下のテンションが適正に張られる
が、弛んだ場合にはバックラッシが発生し、ハンドの位
置ずれがさらに拡大する。図3(b)の方式ではプーリ
両端に掛かるベルトの両側から側面をスプリング5cま
たは5dを介してアイドラで押す構造になっているた
め、図3(a)の方式よりは、直進精度が向上する。し
かし、5cおよび5dを同じばね定数になるように作成
しても、必ずしもそれぞれのばね定数k1とk2を一致
させる事が難しい。図3(c)の様にベルトの両側を1
本のばねの張力でアイドラで挟む構造であると、図の上
下のベルトが直線状に張っている場合には、図3(b)
よりさらにハンドの位置15のずれはさらに少なくなる
が、逆に弛んだときには従動側プーリ11の回転角度に
バックラッシが生じる。2. Description of the Related Art A scalar robot is used for transferring a semiconductor wafer or a glass substrate for liquid crystal to a processing apparatus and a cassette or another apparatus. Generally, when transferring a semiconductor wafer or a glass substrate for liquid crystal, the clearance between the cassette and the wall of the processing chamber is small. . In order to achieve this performance, the overall rigidity of the mechanism is generally improved, and the belt tension used to prevent the backlash of the power transmission elements of the belt and pulley used to link the links inside the robot arm is increased. However, this problem has been dealt with by improving the coaxiality and the positional accuracy of the arm, shaft and pulley. Of these, as for the tension adjustment mechanism of the upper arm belt, a structure as shown in FIG. 3 is used, and measures have been taken to eliminate the backlash by applying the tension of the belt and to eliminate the error of the rotation angle. However, let us consider a case where an error due to machining and assembly occurs and the distance between the pulleys is increased or decreased. FIG. 3 shows the eccentricity of the fixed pulley 1 with respect to the arm rotation shaft 3 for simplification. In a method as shown in FIG. 3A in which the idler 6 is pressed from one side via a spring 5b from one direction, the driven pulley 11 and the forearm 12 rotate so that the tensions of the belts 4 above and below the pulley shown in FIG.
Deviates from the original rotation angle. As a result, the position 15 of the hand shifts, and the straight traveling accuracy of the hand deteriorates. In this case, when the spring is removed, the upper and lower tensions of the pulley shown in the figure are appropriately tensioned at a certain point, but when the pulley is loosened, backlash occurs, and the positional deviation of the hand further increases. In the method shown in FIG. 3B, the side surfaces of the belt hanging on both ends of the pulley are pushed by the idler via the springs 5c or 5d, so that the straight running accuracy is improved as compared with the method shown in FIG. 3A. . However, even if 5c and 5d are created so as to have the same spring constant, it is difficult to always match the respective spring constants k1 and k2. As shown in FIG.
If the belts are sandwiched between idlers by the tension of the book spring, and the upper and lower belts in the figure are linearly stretched, the structure shown in FIG.
The deviation of the hand position 15 is further reduced, but when the hand is loosened, backlash occurs in the rotation angle of the driven pulley 11.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】スカラ形ロボットの直
進精度を高める上で、アームおよび軸やプーリ等の同軸
度や位置精度の向上は従来から対策されてきた。しか
し、実際問題として、ロボットの製作上、加工公差は常
に存在する。上腕内の固定プーリの中心軸2と上腕回転
中心3との間にずれが生じた場合を図2で考える。アー
ム14の回転角度をθとすると、軸ずれのためにプーリ
の軸間を結ぶ直線の回転角度はθ1である。固定プーリ
1のピッチ半径を2r、従動プーリ11の半径をrとす
ると、上腕14に対する前腕12の回転角度は本来2θ
であるべきだが、2θ1に変化し、ハンドの位置15が
変化する。この時、プーリの軸間距離は回転角度θによ
って変動するため、上記で述べた理由により、従来の伝
達部品のテンション調整方法ではさらに回転誤差Δθ2
が上乗せされる。In order to increase the straight traveling accuracy of a SCARA type robot, measures have conventionally been taken to improve the coaxiality and positional accuracy of arms, shafts and pulleys. However, as a practical matter, there are always processing tolerances in the production of robots. FIG. 2 illustrates a case where a deviation occurs between the center axis 2 of the fixed pulley in the upper arm and the rotation center 3 of the upper arm. Assuming that the rotation angle of the arm 14 is θ, the rotation angle of a straight line connecting the axes of the pulleys due to axis deviation is θ1. Assuming that the pitch radius of the fixed pulley 1 is 2r and the radius of the driven pulley 11 is r, the rotation angle of the forearm 12 with respect to the upper arm 14 is originally 2θ.
However, it changes to 2θ1, and the position 15 of the hand changes. At this time, since the distance between the shafts of the pulleys varies depending on the rotation angle θ, the rotation error Δθ2 is further reduced by the conventional transmission component tension adjusting method for the reason described above.
Is added.
【0004】プーリの軸間距離が、 ΔL=(回転角度=0の時の軸間距離)−(回転角度θ
の時の軸間距離) だけずれると、回転誤差Δθ2=ΔL/r [rad]
を生じる。これは、rを小さくする程大きな影響が生
じ、θ1の影響に比べて十分に大きい。従って、Δθ2
を低減することがハンドの直進精度を向上させることに
つながる。When the distance between the shafts of the pulley is ΔL = (the distance between the shafts when the rotation angle = 0) − (the rotation angle θ
, The rotation error Δθ2 = ΔL / r [rad]
Is generated. This has a greater effect as r is reduced, and is sufficiently greater than the effect of θ1. Therefore, Δθ2
Reduces the straightness of the hand.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本考案では、固定プーリ
中心軸1とアーム回転軸2の軸ずれに起因するプーリ間
の軸間距離の変動が生じても、上記の従動側プーリの回
転誤差Δθ2を発生させず、ベルトのテンションを均一
かつ自動的に調整することによってスカラ形ロボットの
直進精度を向上させることを目的とする。According to the present invention, even if the distance between the pulleys caused by the misalignment between the fixed pulley center shaft 1 and the arm rotating shaft 2 fluctuates, the rotation error of the driven pulley described above is obtained. An object of the present invention is to improve the straight traveling accuracy of a SCARA robot by uniformly and automatically adjusting the belt tension without generating Δθ2.
【0006】スカラ形ロボットにおいて、図1に示すよ
うに、テンショナ8の両側にアイドラ6を設け、スプリ
ングにより常にベルトの側面を両側から挟み込む構造の
シーソー形のテンショナをスカラ形ロボットの上腕内部
に取り付け、テンションが変動した場合、アイドラが逆
方向・同ストローク動作する機構を持つことを特徴とす
る。In a SCARA type robot, as shown in FIG. 1, an idler 6 is provided on both sides of a tensioner 8, and a seesaw type tensioner having a structure in which a side of a belt is always sandwiched from both sides by a spring is mounted inside the upper arm of the SCARA type robot. When the tension fluctuates, the idler has a mechanism that operates in the reverse direction and the same stroke.
【0007】以上の構成によると、スカラ形ロボットの
上腕内のベルトが弛んでも、従動プーリの回転角度誤差
を与えることなく弛みを吸収できるためにハンドの直進
精度へ与える影響を低減することが可能である。According to the above configuration, even if the belt in the upper arm of the SCARA type robot becomes slack, the slack can be absorbed without giving a rotation angle error of the driven pulley, so that the influence on the straightness of the hand can be reduced. It is.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0009】図1に示すようにスカラ形ロボットの上腕
1の内部にシーソー形のプレート8とその両端にアイド
ラ6を設けたテンショナをもち、テンョナには常にスプ
リングでベルトの側面に予圧をかけ、アイドラをベルト
に押しつけるようにする。プーリのピッチ径が両方とも
に一定であれば、シーソー形テンショナの支点を両方の
アイドラの中点から適宜オフセットさせた位置に設定
し、プーリ間の軸線上にその支点を固定することで、常
に同じストロークだけアイドラを逆方向に動かしながら
ベルトに押しつけることが可能である。As shown in FIG. 1, a seesaw-shaped plate 8 and a tensioner provided with idlers 6 at both ends thereof are provided inside the upper arm 1 of the SCARA robot, and the tensioner is always preloaded on the side of the belt by a spring. Press the idler against the belt. If the pitch diameter of both pulleys is constant, set the fulcrum of the seesaw tensioner at a position appropriately offset from the midpoint of both idlers, and fix the fulcrum on the axis between the pulleys, so that it is always the same. It is possible to push the idler against the belt while moving it in the opposite direction by the stroke.
【0010】プーリがカムのように一定のピッチ半径を
持たない場合には、図4に示すように、ベルトの一部を
ガイドローラ18により案内し、プーリの軸線に対して
平行かつ対象にベルト4を走らせる。また、2つのアイ
ドラ6の間の中点に支点を設け、その支点をプーリ軸線
上に固定するシーソー形テンショナを設けることによ
り、常に同じストロークだけアイドラ6を逆方向に動か
しながらベルト4に押しつけることが可能である。When the pulley does not have a constant pitch radius like a cam, as shown in FIG. 4, a part of the belt is guided by a guide roller 18 so that the belt is parallel to the axis of the pulley and symmetrical with the object. Run 4. Also, by providing a fulcrum at the midpoint between the two idlers 6 and providing a seesaw-type tensioner that fixes the fulcrum on the pulley axis, the idler 6 is always pressed against the belt 4 while moving in the opposite direction by the same stroke. Is possible.
【0011】[0011]
【発明の効果】上記のシーソー形テンショナを用いるこ
とにより、加工誤差による軸間距離の変動が発生するあ
るいは、非円形のプーリを用いてテンションが大きく変
動する場合でも、テンショナがベルトのテンション均一
化に伴う回転誤差が発生せず、ハンドの蛇行の幅を減少
させることが可能である。By using the above-mentioned seesaw type tensioner, even if the center distance fluctuates due to a processing error or the tension fluctuates greatly by using a non-circular pulley, the tensioner makes the belt tension uniform. Does not occur, and the meandering width of the hand can be reduced.
【図1】本発明のスカラ形ロボットの一実施例を示す。FIG. 1 shows an embodiment of a SCARA robot according to the present invention.
【図2】ベルトの弛みによる回転誤差を考慮しない場合
の固定プーリ上腕回転軸の軸ずれのハンド位置への影響
を示す図。FIG. 2 is a diagram illustrating an influence of a displacement of an axis of rotation of a fixed pulley upper arm on a hand position when a rotation error due to slack of a belt is not considered.
【図3】従来のテンショナでのベルトの弛みによる回転
誤差の説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of a rotation error due to slack of a belt in a conventional tensioner.
【図4】非円形プーリを持つロボットの他の実施例を示
す。FIG. 4 shows another embodiment of a robot having a non-circular pulley.
1…上腕内固定プーリ, 2…上腕内固定プーリ中心
軸,3…上腕回転軸, 4…ベルト,5a,b,
c,d…テンショナ用ばね, 6…アイドラ,7…シ
ーソー形テンショナ支点、 8…テンショナ,9…
上腕内従動プーリ中心軸, 10…前腕回転軸,1
1…上腕内従動プーリ, 12…前腕, 13…ハ
ンド,14…上腕, 15…ハンドの位置, 16
…上腕内非円形固定プーリ,17…上腕内非円形従動プ
ーリ, 18…ガイドローラ、19…スプリングポス
ト1: Upper arm fixed pulley, 2: Upper arm fixed pulley central axis, 3: Upper arm rotation axis, 4: Belt, 5a, b,
c, d: tensioner spring, 6: idler, 7: seesaw type tensioner fulcrum, 8: tensioner, 9 ...
Central axis of driven pulley in upper arm, 10 ... Rotation axis of forearm, 1
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pulley inside upper arm, 12 ... Forearm, 13 ... Hand, 14 ... Upper arm, 15 ... Hand position, 16
... non-circular fixed pulley in the upper arm, 17 ... non-circular driven pulley in the upper arm, 18 ... guide roller, 19 ... spring post
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 裕 千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製 作所電子デバイス事業部 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Yutaka Saito 3300 Hayano, Mobara-shi, Chiba Electronic Device Division, Hitachi, Ltd.
Claims (2)
スカラ形ロボットにおいて、 前記2個のプーリにベルトを掛け、該ベルトにたわみが
生じたとき、前記プーリに接しないベルトの部分に同じ
ストローク量でアイドラを押しつけることを特徴とする
スカラ形ロボット。1. A scalar type robot for transmitting power using a belt and a pulley, wherein a belt is hung on the two pulleys, and when the belt bends, the same stroke is applied to a portion of the belt not in contact with the pulley. A scalar type robot characterized by pressing an idler with a quantity.
スカラ形ロボットにおいて、 前記2個のプーリにベルトを掛け、該プーリに接しない
ベルトの一部を平行に走らせ、前記ベルトの平行部に同
じストローク量でアイドラを押し付ける機構を設けたこ
とを特徴とするスカラ形ロボット。2. A scalar robot for transmitting power using a belt and a pulley, wherein a belt is hung on the two pulleys, a part of the belt not in contact with the pulley is run in parallel, and a parallel portion of the belt is formed. A scalar robot characterized by a mechanism for pressing the idler with the same stroke.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022697A JPH10217167A (en) | 1997-02-03 | 1997-02-03 | Scalar type robot |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022697A JPH10217167A (en) | 1997-02-03 | 1997-02-03 | Scalar type robot |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10217167A true JPH10217167A (en) | 1998-08-18 |
Family
ID=12021265
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022697A Pending JPH10217167A (en) | 1997-02-03 | 1997-02-03 | Scalar type robot |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10217167A (en) |
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