JPWO2008007517A1 - 多関節ロボットおよび配線方法 - Google Patents
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Abstract
Description
従来の多関節ロボット1は、図5に示すように関節部3,4,5により回転可能に連結されて回転駆動源よる回転力を伝達し所望の動作をさせるアーム2を二組備えてなるもので、二組のアーム2に設けられる基端の関節部3の回転中心軸を上下(または軸方向)に配置するように構成されている。
また、従来の多関節ロボット1は、アーム2によりワーク9を保持するハンド部8は図中矢印Xで示すワーク9の取り出し・供給方向に直線移動可能であるように構成される。
また、従来の多関節ロボット1は、アーム2が設けられている支持部材10を上下に移動させる移動部材11(以下、上下移動機構11と呼ぶ)を備えて、アーム2の上下位置を調整可能としている。また、上下移動機構11の台座13は回動可能に設けられ、多関節ロボット1を旋回して向きを変えられるようにしている。
さらに、本実施形態の多関節ロボット1では、図中矢印Yで示す方向、即ちハンド部8の移動方向と支持部材10の上下移動方向とのそれぞれに直交する方向に、台座13を基台14に対して移動可能に設けて上下移動機構11の位置を調整可能としている。
また、従来の多関節ロボット1に備えられる二組のアーム2は、例えば、複数の関節部を有するものであり、即ち多関節ロボット1は、水平多関節型ロボットとして構成される。本実施形態でのアーム2は、第一アーム6(以下、上腕6と呼ぶ)と、上腕6と連結される第二アーム7(以下、前腕7と呼ぶ)と、前腕7と連結されワーク9を保持するハンド部8とを備える。
上腕6の基端は、支持部材10に駆動軸を介して連結されて、回動可能な関節部3(以下、肩関節部3と呼ぶ)を構成する。この肩関節部3がアーム2の基端の関節部3となる。また、上腕6の先端と前腕7の基端とが駆動軸を介して連結されて、回動可能な関節部4(以下、肘関節部4と呼ぶ)を構成する。また、前腕7の先端とハンド部8とが駆動軸を介して連結されて、回動可能な関節部5(以下、ハンド関節部5と呼ぶ)を構成する。肩関節部3の回転中心軸が同軸上であるように、上下方向に対面するように配置する。
アーム2は、図示しない回転駆動源により肩関節部3と肘関節部4とハンド関節部5とを回動させて、ハンド部8をワーク取り出し・供給方向に移動させる。この際、アーム2では、その機構上、ハンド部8が一方向を向いて、上腕6と前腕7とを伸ばしきった伸長位置と、上腕6と前腕7とを折り畳んだ状態とした縮み位置との間を直線移動するように、伸縮動作を行う。
しかしながら、従来の多関節ロボットは、アーム基端にモータやプーリ等を格納し、ハンド部に配置したセンサへケーブルを配線する。このケーブルの曲げ半径を考慮して、上下方向に厚い構造となっている。このために、アームの間隔を狭くすることができないために、ストッカ内の液晶基板や半導体基板を配置する間隔を広く取らざるを得なる問題が生じていた。つまり、ストッカ内に配置できるパネルや基板の枚数が少なくなることから生産性が低下すると言う問題が生じていた。これを回避するために、上下移動機構で出し入れする時にアームの高さを変えることが考えられるが、この場合は、アームを上下に移動させるシーケンスを繰り返すために時間がかかり、作業時間が長くなる等の問題が生じていた。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、生産性を向上させた液晶用のガラス基板や半導体ウェハ等の薄板状のワークをストッカに出し入れする多関節ロボットを提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、搬送物を載置するハンド部と、前記ハンド部と連結され、少なくとも2つ以上の回転関節を備え、前記ハンド部を1方向に移動するように伸縮し、軸方向に対向するように配置された多関節アームと、前記多関節アームと上下に移動する移動機構とを連結する支持部材と、前記移動機構に備えられた旋回機能を有する台座とからなる多関節ロボットにおいて、少なくとも1つの前記回転関節の回転中心に中空連結孔を備えたものである。
請求項2に記載の発明は、前記中空連結孔にはケーブルが通過するように配置されたものである。
請求項3に記載の発明は、多芯ケーブルの被覆を除去した単芯ケーブルが少なくとも1つの前記回転関節を通過するように配線されたものである。
請求項4に記載の発明は、多芯ケーブルの被覆を除去した単芯ケーブルが少なくとも1つの前記回転関節を、前記回転関節に備えられた中空連結孔を通って、通過するように配線されたものである。
請求項5に記載の発明は、多芯ケーブルの被覆を除去した単芯ケーブルが少なくとも1つの前記回転関節を、前記回転関節に備えられた中空連結孔を通って、前記中空連結孔のいずれか一方の端面で、前記単芯ケーブルが出る際に円周上に単芯ケーブルが通過するように噴水状に配線されたものである。
請求項6に記載の発明は、多芯ケーブルの被覆を除去した単芯ケーブルが少なくとも1つの前記回転関節を通過するように配線され、多芯ケーブルから単芯ケーブルにする際に、単芯ケーブルを固定する結束手段を備えたものである。
請求項7に記載の発明は、前記結束手段が中空連結孔の中空部に備えられたものである。
請求項8に記載の発明は、前記結束手段の断面が略C型形状で形成され、C型開口部をねじ等による締結部を有するものである。
請求項9に記載の発明は、前記支持部材に備えられた前記回転関節に中空連結孔を備え、前記回転関節を通過するケーブルが単芯ケーブルからなり、前記中空連結孔を通して配線されたものである。
請求項10に記載の発明は、搬送物を載置するハンド部と、前記ハンド部と連結され、
少なくとも2つ以上の回転関節を備え、前記ハンド部を1方向に移動するように伸縮し、軸方向に対向するように配置された多関節アームと、前記多関節アームと上下に移動する移動機構とを連結する支持部材と、前記移動機構に備えられた旋回機能を有する台座とからなる多関節ロボットにおいて、前記支持部材に回動自在に連結された上腕の軸方向の厚さが前記支持部材の厚さと同じ厚さまたはそれよりも薄く形成されたものである。
請求項11に記載の発明は、搬送物を載置するハンド部と、前記ハンド部と連結され、少なくとも2つ以上の回転関節を備え、前記ハンド部を1方向に移動するように伸縮し、軸方向に対向するように配置された多関節アームと、前記多関節アームと上下に移動する移動機構とを連結する支持部材と、前記移動機構に備えられた旋回機能を有する台座とからなる多関節ロボットの配線方法において、前記回転関節に設けられた中空連結孔を通じてケーブルを配線するものである。
請求項12に記載の発明は、前記回転関節を通過する前記ケーブルが単芯ケーブルで配線されたものである。
また、請求項10に記載の発明によると、支持部材に回動自在に連結された上腕の軸方向の厚さが支持部材の厚さと同じ厚さまたはそれよりも薄く形成されたものであるから、回転関節の上下方向の厚さを薄くできるために、アームの間隔を狭くすることができ、ストッカ内の液晶基板や半導体基板を多く配置することができることから生産性を向上することが可能である。
2 アーム
21 上アーム
22 下アーム
3 肩関節部
4 肘関節部
5 ハンド関節部
6 上腕
7 前腕
8 ハンド部
9 ワーク
10 支持部材
11 上下移動機構
12 コラム
13 台座
14 基台
16 コラムブロック
17 モータ
18 プーリ
19 ベルト
20 ケーブル
201 多芯ケーブル
202 単芯ケーブル
23 中空連結孔
24 結束手段
本発明の多関節ロボット1は、関節部3,4,5により回転可能に連結されて回転駆動源よる回転力を伝達し所望の動作をさせるアーム2を二組備えている。また、アーム2によりワーク9を保持するハンド部8は図中矢印Xで示すワーク9の取り出し・供給方向に直線移動可能であるように構成される。また、二組のアーム2に設けられる基端の関節部3の回転中心軸の関係は、図2に示すように、上アームの基端の関節部3に対してハンド部8の移動方向にずれるように下アームの基端の関節部3が配置するように構成されている。
また、多関節ロボット1は、図示しないストッカの高層化に対応するために複数ブロックに分けられたコラム12が連結された構造となっている。このように各コラムブロック16を順次連結することで高層に対応した高さをもつ多関節ロボット1を形成している。本実施例では、4つのコラムブロック16が連結された構造となっている。
また、アーム2が設けられている支持部材10を上下に移動させる上下移動部材11を備えて、アーム2の上下位置を調整可能としている。また、上下移動機構11の台座13は回動可能に設けられ、多関節ロボット1を旋回して向きを変えられるようにしている。ここで、上下移動機構11は、ハンドの移動方向と同方向に配置され、支持部材10は上下駆動機構11からハンドの移動方向に対して直交する方向に突出し、アームの基端の関節部3に連結されている。
本発明が特許文献1と異なる部分は、各関節を通るケーブルが単芯ケーブルで構成され、ケーブルの曲率半径が小さくなることによりアームの軸方向の厚さが薄くなることで2つのアームの間隔が狭く配置されるように形成された部分である。
上腕6の基端は、支持部材10に駆動軸を介して連結されて、回動可能な肩関節部3を構成する。この肩関節部3がアーム2の基端の関節部3となる。また、上腕6の先端と前腕7の基端とが駆動軸を介して連結されて、回動可能な肘関節部4を構成する。また、前腕7の先端とハンド部8とが駆動軸を介して連結されて、回動可能なハンド関節部5を構成する。
Claims (12)
- 搬送物を載置するハンド部と、前記ハンド部と連結され、少なくとも2つ以上の回転関節を備え、前記ハンド部を1方向に移動するように伸縮し、軸方向に対向するように配置された多関節アームと、前記多関節アームと上下に移動する移動機構とを連結する支持部材と、前記移動機構に備えられた旋回機能を有する台座とからなる多関節ロボットにおいて、
少なくとも1つの前記回転関節に中空連結孔を備えたことを特徴とする多関節ロボット。 - 前記中空連結孔にはケーブルが通過するように配置されたことを特徴とする請求項1に記載の多関節ロボット。
- 多芯ケーブルの被覆を除去した単芯ケーブルが少なくとも1つの前記回転関節を通過するように配線されたことを特徴とする請求項1に記載の多関節ロボット。
- 多芯ケーブルの被覆を除去した単芯ケーブルが少なくとも1つの前記回転関節を、前記回転関節に備えられた中空連結孔を通って、通過するように配線されたことを特徴とする請求項1に記載の多関節ロボット。
- 多芯ケーブルの被覆を除去した単芯ケーブルが少なくとも1つの前記回転関節を、前記回転関節に備えられた中空連結孔を通って、前記中空連結孔のいずれか一方の端面で、前記単芯ケーブルが出る際に円周上に単芯ケーブルが通過するように噴水状に配線されたことを特徴とする請求項1に記載の多関節ロボット。
- 多芯ケーブルの被覆を除去した単芯ケーブルが少なくとも1つの前記回転関節を通過するように配線され、多芯ケーブルから単芯ケーブルにする際に、単芯ケーブルを固定する結束手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の多関節ロボット。
- 前記結束手段が中空連結孔の中空部に備えられたことを特徴とする請求項6に記載の多関節ロボット。
- 前記結束手段の断面が略C型形状で形成され、C型開口部をねじ等による締結部を有することを特徴とする請求項6に記載の多関節ロボット。
- 前記支持部材に備えられた前記回転関節に中空連結孔を備え、前記回転関節を通過するケーブルが単芯ケーブルからなり、前記中空連結孔を通して配線されたことを特徴とする請求項1に記載の多関節ロボット。
- 搬送物を載置するハンド部と、前記ハンド部と連結され、少なくとも2つ以上の回転関節を備え、前記ハンド部を1方向に移動するように伸縮し、軸方向に対向するように配置された多関節アームと、前記多関節アームと上下に移動する移動機構とを連結する支持部材と、前記移動機構に備えられた旋回機能を有する台座とからなる多関節ロボットにおいて、
前記支持部材に回動自在に連結された上腕の軸方向の厚さが前記支持部材の厚さと同じ厚さまたはそれよりも薄く形成されたことを特徴とする多関節ロボット。 - 搬送物を載置するハンド部と、前記ハンド部と連結され、少なくとも2つ以上の回転関節を備え、前記ハンド部を1方向に移動するように伸縮し、軸方向に対向するように配置された多関節アームと、前記多関節アームと上下に移動する移動機構とを連結する支持部材と、前記移動機構に備えられた旋回機能を有する台座とからなる多関節ロボットのケーブル配線方法において、
前記回転関節に設けられた中空連結孔を通じてケーブルを配線することを特徴とする多関節ロボットの配線方法。 - 前記回転関節を通過する前記ケーブルが単芯ケーブルで配線されたことを特徴とする多関節ロボットの配線方法。
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