KR100680394B1 - Robot - Google Patents
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Abstract
<과제> 장치 전체로서의 대형화·중량화를 피하면서 핸드부의 긴 상하 스트로크를 확보하고, 또한 핸드부의 이동 속도의 고속화를 도모할 수 있도록 한 로봇을 제공하는 것을 목적으로 한다.<Problem> It aims at providing the robot which ensures the long vertical stroke of a hand part, and the movement speed of a hand part can be speeded up, avoiding the enlargement and weight of the whole apparatus.
<해결 수단> 핸드부(2)를 상하 이동 가능하게 지지하는 제1의 프레임(3)과, 이 제1의 프레임(3)을 상하 이동 가능하게 지지하는 제2의 프레임(4)을 구비하고, 제1의 프레임(3) 내에는, 핸드부(2)를 상하 이동시키는 제1의 볼 나사(5)와, 제2의 프레임(4)에 대하여 제1의 프레임(3)을 상하 이동시키는 제2의 볼 나사(6)를 상하 방향으로 또한 병렬시켜서 배열하고, 또한 제1의 볼 나사(5)와 일체로 되어 회전하는 제1의 기어 및 제2의 볼 나사(6)와 일체로 되어 회전하는 제2의 기어와 직접 또는 간접적으로 연결되어 있는 모터(9)를 수납한다.<Solution> The first frame 3 which supports the hand part 2 so that up-and-down movement is provided, and the 2nd frame 4 which supports this 1st frame 3 so that up-and-down movement is provided, In the 1st frame 3, the 1st ball screw 5 which moves the hand part 2 up and down, and the 1st frame 3 with respect to the 2nd frame 4 are moved up and down The second ball screw 6 is also arranged in parallel in the vertical direction, and is integral with the first ball screw 5 and the first gear and the second ball screw 6 which rotate. The motor 9 which is directly or indirectly connected to the rotating second gear is received.
Description
도 1은 본 발명에 관련된 로봇을 구성하는 슬라이드 기구의 일례를 나타내는 측면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a side view which shows an example of the slide mechanism which comprises the robot which concerns on this invention.
도 2는 기어 박스 내에 있어서의 기어열의 구조를 나타내는 평면도이다.2 is a plan view showing the structure of a gear train in a gear box.
도 3은 도 1에 나타낸 슬라이드 기구를 포함하는 로봇의 측면도이다.3 is a side view of the robot including the slide mechanism shown in FIG. 1.
도 4는 본 발명의 다른 실시 형태를 나타내는 것으로, 다른 프레임 등을 설치한 또 다른 다단(多段)으로 한 슬라이드 기구의 일례를 나타내는 도면이다.Fig. 4 shows another embodiment of the present invention and shows an example of another multistage slide mechanism provided with another frame or the like.
도 5는 종래의 로봇을 구성하는 슬라이드 기구의 일례를 나타내는 측면도이다.It is a side view which shows an example of the slide mechanism which comprises the conventional robot.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1 : 워크(work)1: work
2 : 핸드부2: Hand part
3 : 제1의 프레임3: first frame
4 : 제2의 프레임4: second frame
5 : 제1의 볼 나사5: first ball screw
6 : 제2의 볼 나사6: second ball screw
7 : 제1의 기어7: first gear
8 : 제2의 기어8: second gear
9 : 모터9: motor
21 : 중개 기어21: mediation gear
본 발명은 로봇에 관한 것이다. 더욱 상세히 설명하면, 본 발명은 워크(work)를 유지하는 핸드부를 갖는 로봇의 구조의 개량에 관한 것이다.The present invention relates to a robot. More specifically, the present invention relates to an improvement in the structure of a robot having a hand portion for holding a work.
액정 패널용의 유리 기판 등(본 명세서에서는 이들을 워크라고 한다)을 워크 수납용 카세트에 출입하거나 반송(搬送)하거나 하는 수단으로서, 워크를 유지하는 핸드부를 갖는 반송용 로봇이 이용되고 있다.As a means for carrying out or conveying the glass substrate for liquid crystal panels etc. (this is called a workpiece | work) to a workpiece storage cassette, the conveyance robot which has a hand part which hold | maintains a workpiece | work is used.
이와 같은 로봇으로서는, 종래, 도 5에 나타내는 바와 같이 고정된 지주(支柱)로 이루어지는 고정 프레임(101)에 상하 방향의 가이드(102)를 구비하고, 이 가이드(102)에 따라 핸드부(103)를 상하로 이동시키는 것이 있다(도면 중의 부호 A 는 장치의 전체 높이를 나타내고 있다). 핸드부(103)를 상하로 이동시키기 위한 구성으로서는, 도 5에 나타낸 것과는 다르지만, 예를 들면 고정 프레임에 편입한 서보 모터로 감속기를 통하여 풀리 및 벨트를 구동하고, 이것에 의해 핸드부를 이동시키는 것 등이 있다(특허 문헌 1 참조).As such a robot, the
<특허 문헌 1> 일본특허특개평 11-123675호 공보<
그렇지만, 이와 같은 구성의 로봇은 상하 방향의 큰 스트로크(도 5에서 부호 S로 나타냄)가 필요한 경우에는 가이드(102)를 상하로 뻗게 하지 않을 수 없고, 그 만큼 고정 프레임(101)을 높게 하지 않을 수 없게 된다. 그렇게 하면, 장치의 전체 높이 A가 필연적으로 커지고 말며, 안정된 받침도 필요하게 되기 때문에 로봇이 전체적으로 대형화, 중량화되고 만다고 하는 문제가 있다.However, in such a configuration, when a large stroke in the up and down direction (indicated by symbol S in Fig. 5) is required, the
또, 이와 같이 1개의 가이드(102)에 따라 핸드부(103)를 상하로 이동시킨다고 하는 구조의 경우, 워크를 재빨리 상하로 이동시키려고 하면 그 만큼의 속도로 핸드부(103)를 승강시킬 수밖에 없고, 구조 자체가 스트로크 속도의 한계가 비교적 좁고, 게다가 고속 동작시키면 그 만큼 부품 등의 수명이 짧아지게 되기도 된다.Moreover, in the case of the structure which moves the
그래서, 본 발명은 장치 전체로서의 대형화·중량화를 피하면서 핸드부의 긴 상하 스트로크를 확보하고, 그리고 또한 핸드부의 이동 속도의 고속화를 도모할 수 있도록 한 로봇을 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, an object of the present invention is to provide a robot which ensures a long vertical stroke of the hand portion while avoiding the increase in size and weight of the entire apparatus, and also enables the movement speed of the hand portion to be increased.
이러한 목적을 달성하기 위해, 청구항 1에 기재된 발명은 워크를 유지하는 핸드부를 갖는 로봇에 있어서, 핸드부를 상하 이동 가능하게 지지하는 제1의 프레임과, 이 제1의 프레임을 상하 이동 가능하게 지지하는 제2의 프레임을 구비하고, 제1의 프레임 내에는, 핸드부를 상하 이동시키는 제1의 볼 나사와, 제2의 프레임에 대하여 제1의 프레임을 상하 이동시키는 제2의 볼 나사를 상하 방향으로 또한 병렬시켜서 배열하고, 또한 제1의 볼 나사와 일체로 되어 회전하는 제1의 기어 및 제2의 볼 나사와 일체로 되어 회전하는 제2의 기어와 직접 또는 간접적으로 연결되어 있는 모터를 수납하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.In order to achieve this object, the invention described in
모터를 구동하면, 이 모터와 연결되어 있는 기어열이 회전하고, 이것에 수반하여 제1 볼 나사와 제2 볼 나사가 회전한다. 회전하는 제1의 볼 나사는, 제1의 프레임에 대하여 핸드부를 상대 이동시킨다. 회전하는 제2의 볼 나사는, 제2의 프레임에 대하여 제1의 프레임을 상대 이동시킨다. 결국, 핸드부는 각 상대속도를 맞춘 속도로 상하 이동 가능하게 되어, 양(兩) 상대속도가 같으면 통상의 2배의 속도로 상하 이동할 수 있다. 또, 모터를 역회전시키면 당연히 핸드부는 역방향으로 이동할 수 있다.When a motor is driven, the gear train connected to this motor rotates, and a 1st ball screw and a 2nd ball screw rotate with this. The rotating first ball screw relatively moves the hand part relative to the first frame. The rotating second ball screw relatively moves the first frame with respect to the second frame. As a result, the hand portion can be moved up and down at a speed that matches each relative speed, and can be moved up and down at a normal double speed if both relative speeds are the same. Also, if the motor is rotated in reverse, the hand portion can naturally move in the reverse direction.
청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 로봇에 있어서, 제1의 프레임과 제2의 프레임의 사이에 개재하는 상하 이동 가능한 다른 프레임, 및 이 다른 프레임을 상대적으로 상하 이동시키는 다른 볼 나사, 기어, 모터를 구비한다고 하는 것이다.The invention according to
청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 로봇에 있어서, 제1, 제2의 기어와, 이들 제1, 제2의 기어의 어느 한쪽에 맞물리는 중개 기어와, 이 중개 기어와 맞물리는 모터에 설치된 피니언 및 해당 모터가 제1의 프레임의 상단부에 배치되어 있다고 하는 것이다.The invention according to
<발명을 실시하기 위한 최상의 형태>Best Mode for Carrying Out the Invention
이하, 본 발명의 구성을 도면에 나타내는 실시의 형태에 의거하여 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the structure of this invention is demonstrated in detail based on embodiment shown to drawing.
도 1∼도 3에 본 발명의 일 실시 형태를 나타낸다. 본 발명에 관련되는 로봇 은 워크(1)를 유지하는 핸드부(2)를 갖는 것이며, 또한 본 실시 형태에 관련되는 로봇은, 핸드부(2)를 상하 이동 가능하게 지지하는 제1의 프레임(3)과, 이 제1의 프레임(3)을 상하 이동 가능하게 지지하는 제2의 프레임(4)을 구비하고, 제1의 프레임(3) 내에는, 핸드부(2)를 상하 이동시키는 제1의 볼 나사(5)와, 제2의 프레임(4)에 대하여 제1의 프레임(3)을 상하 이동시키는 제2의 볼 나사(6)를 상하 방향으로 또한 병렬시켜서 배열하고, 또한 제1의 볼 나사(5)와 일체로 되어 회전하는 제1의 기어(7) 및 제2의 볼 나사(6)와 일체로 되어 회전하는 제2의 기어(8)와 직접 또는 간접적으로 연결되어 있는 모터(9)를 수납하고 있다고 하는 것이다. 1 to 3 show one embodiment of the present invention. The robot which concerns on this invention has the
보다 구체적으로는, 본 실시 형태에 있어서, 모터(9) 및 기어윤열(輪列)(기어(7, 8), 피니언(9a), 중개 기어(21) 등)은 기어박스(22)(이들을 「구동기구」 라 한다)에 수납되어 있다.More specifically, in this embodiment, the
본 실시 형태에 관련되는 로봇이 취급하는 워크(1)는, 예를 들면 액정 패널용의 유리 기판과 같이 얇고 편평한 판 형상물이며(도 3 참조), 로봇은 이와 같은 워크(1)를 도시하지 않는 기판 수납용 카세트에 출납하거나 반송하거나 한다. 다만 이와 같은 판 형상물은 반송 대상의 일례에 지나지 않고, 판 형상물 이외의 워크(1)도 취급할 수 있음은 물론이다.The workpiece |
핸드부(2)는 상술한 워크(1)를 유지하면서 반송하기 위한 것으로, 본원에 있어서는 도시하고 있지 않으나 예를 들면 복수의 지지봉이 평행하게 늘어서는 포크와 같은 형상이며, 워크(1)를 하부측으로부터 들어 올려서 유지한다(도 3 참조). 또, 핸드부(2)와 제1의 프레임(3)의 사이에는 제1의 암(10) 및 제2의 암(11)이 개 재하고 있다(도 3 참조). 이들 제1의 암(10) 및 제2의 암(11)은 핸드부(2)를 평행 이동시키거나 그 방향을 변경시키거나 하는 것으로, 제2의 암(11)은 제1의 프레임(3)에 대하여 선회 가능하게 설치되고, 제1의 암(10)은 이 제2의 암(11)의 선단부에 선회 가능하게 설치되어 있다. 이 제2의 암(11)의 선단부에는, 상술한 핸드부(2)가 선회 가능하게 설치되어 있다(도 3 참조). 또한, 이들 핸드부(2), 제1의 암(10), 제2의 암(11)으로 이루어지는 반송 암은 1개만 설치되어 있어도 되며, 필요에 따라 복수 개 설치되어 있어도 된다. 예를 들면 도 3에 나타내는 로봇은 2개 1조(組)의 반송 암을 구비하고 있고, 2매의 워크(1)를 동시에 반송하는 것이 가능하다.The
제2의 프레임(4)은 말하자면 지주로서 기능하는 부재이며, 로봇의 대좌(臺座)(12)에 대하여 선회 가능하게 설치된 프레임(27) 상에 고정되어 있다(도 3 참조). 이 제2의 프레임(4)에는 예를 들면 상하 2개소의 가이드 부재로 이루어지는 가이드(13)가 설치되어 있다(도 1 참조). 이 가이드(13)는, 제1의 프레임(3)에 설치된 상하로 뻗는 피가이드부(16)를 지지하고, 이 제1의 프레임(3)을 상하 방향으로 안내한다. 또한 제2의 프레임(4)에는 제2의 볼 나사(6)가 나사 끼움된 상태로 되는 너트 부재(이하 「제2의 너트 부재」라 한다)(15)가 설치되어 있다. 이 제2의 너트 부재(15)와 제2의 볼 나사(6)의 사이에는, 특히 도시하고 있지 않으나 복수의 강구(鋼球)가 개재하고 있다. 이들 강구가 개재함으로써 제2의 너트 부재(15) 및 제2의 볼 나사(6)의 사이는 점접촉으로 되어, 볼 나사(6)의 회전시에 있어서의 마찰이 극히 작은 것으로 된다. 이와 같은 볼 나사 기구는 작은 회전력으로도 회전할 수 있을뿐더러, 너트에 의한 조정으로 오차를 없앨 수 있다고 하는 것과 같이 정밀도가 높고, 반송시에 정밀도가 요구되는 이송 장치로서 매우 적합하다.The
제1의 프레임(3)은, 상술한 제2의 프레임(4)에 의해 지지되어 상하 이동 가능하게 되어 있는 부재이다(도 1 참조). 보다 구체적으로는, 상술 한 바와 같이 그 측부(13)에 설치된 피가이드부(16)를 제2의 프레임(4)의 가이드(13)에 의해 지지되어 있고, 상하로만 이동할 수 있게 되어 있다. 또, 이 피가이드부(16)와는 반대의 면(핸드부(2)가 있는 측의 면)에는 동일하게 상하로 뻗는 가이드부(17)가 설치되어 있다. 이 가이드부(17)는, 이 가이드부(17)에 계합하는 피가이드 부재(18)를 지지하면서 상하 방향으로만 안내한다(도 1 참조). 피가이드 부재(18)는, 본 실시 형태와 같이 제1의 암(10)과 제2의 암(11)이 개재하고 있는 경우라면, 제2의 암(11)의 지지체(28)에 설치되어 있는(제1의 암(10)이나 제2의 암(11)이 없으면 핸드부(2)에 직접 설치되어 있는) 것이며, 반송 암(핸드부(2), 제1의 암(10), 제2의 암(11)으로 이루어진다)을 상하로만 이동 가능하게 하고 있다.The
또, 제1의 프레임(3) 내에는, 제1의 볼 나사(5)와 제2의 볼 나사(6)가 양자 공히 축방향을 연직으로 한 상태로 병렬시켜서 배열되어 있다. 또, 제1의 볼 나사(5) 및, 제2의 볼 나사(6)를 회전시키기 위해 모터(9)가 이 제1의 프레임(3) 내에 수납되어 있다(도 1 참조).Moreover, in the
제1의 볼 나사(5)는, 제1의 프레임(3)에 대하여 핸드부(2)를 상대적으로 상하 이동시키기 위한 이송 기구로서 기능하는 나사이며, 제1의 프레임(3) 내에 있어서 베어링(19) 등에 의해 회전 가능한 상태로 지지되어 있다(도 1 참조). 이 제1의 볼 나사(5)의 상단 부근에는 제1의 기어(7)가 설치되어 일체로 되어 있다(도 2 참조). 모터(9)의 회전은 이 제1의 기어(7)를 통하여 제1의 볼 나사(5)에 전달된다. 또한, 제1의 볼 나사(5)의 도중에서는 너트 부재(이하 「제1의 너트 부재」라 한다)(14)가 맞물린 상태로 되어 있다. 상술한 제2의 너트 부재(15)와 동일하게, 이 제1의 너트 부재(14)와 제1의 볼 나사(5)의 사이에는 복수의 강구가 개재하고 있고, 이들 강구에 의해 제1의 볼 나사(5)의 회전시에 있어서의 마찰이 극히 작게 되어 있다. 제1의 너트 부재(14)는, 피가이드 부재(18)와 동일하게, 본 실시 형태와 같이 제1의 암(10)과 제2의 암(11)이 개재하고 있는 경우에는 제2의 암(11)의 지지체(28)에 설치되고, 제1의 암(10)이나 제2의 암(11)이 없으면 핸드부(2)에 직접 설치되어 있다. 제1의 볼 나사(5)가 회전하면 제1의 너트 부재(14)가 상하 이동하여, 반송 암(핸드부(2), 제1의 암(10), 제2의 암(11)으로 이루어진다)을 상하로 이동시킨다(도 1, 도 3 참조).The
제2의 볼 나사(6)는 제1의 프레임(3)을 상하 이동시키기 위한 이송 기구로서 기능하는 나사이며, 제1의 프레임(3) 내에 있어서 베어링(20) 등에 의해 회전 가능한 상태로 지지되어 있다(도 1 참조). 이 제2의 볼 나사(6)의 상단 부근에는 제2의 기어(8)가 장착되어 일체로 되어 있다(도 2 참조). 모터(9)의 회전은 이 제2의 기어(8)를 통하여 제2의 볼 나사(6)에 전달된다. 또한, 제2의 볼 나사(6)의 도중에서는 상술한 바와 같이 제2의 너트 부재(15)가 맞물린 상태로 되어 있다. 제2의 너트 부재(15)는 제2의 프레임(4) 상에 고정되어 있기 때문에, 제2의 볼 나사(6)가 회전하면 제1의 프레임(3)이 해당 제2의 볼 나사(6)와 함께 상하 이동한다. 또한, 본 실시 형태에서는 제2의 볼 나사(6)로서 제1의 볼 나사(5)를 동일한 것을 사용하고 있고, 제1의 볼 나사(5)가 우(右) 나사이면 제2의 볼 나사(6)도 우 나사로 된다. 이와 같이 양자에 같은 나사를 사용하는 저비용화를 도모할 수 있는 점에서 유리하다.The
모터(9)는, 제1의 기어(7) 및 제2의 기어(8)와 직접 또는 간접적으로 연결되어 있고, 이들 기어(7, 8)를 통하여 제1의 볼 나사(5)와 제2의 볼 나사(6)를 회전시키는 것이다. 예를 들면 본 실시 형태의 경우는, 대기어(21a)와 소기어(21b)가 동축 상에서 일체화된 중개 기어(21)를 사용하여 동력을 전달하는 것으로 하고 있다(도 2 참조). 즉, 기어박스(22) 내에 중개 기어(21)를 설치하고, 모터(9)의 피니언(9a)을 이 중개 기어(21)의 대기어(21a)에 맞물림시키고, 또 소기어(21b)를 제1의 기어(7)에 맞물림시키고 있다(도 2 참조). 제2의 기어(8)는 제1의 기어와만 맞물리고 있다. 이와 같은 기어열에 있어서는, 모터(9)→피니언(9a)→중개 기어(21)→제1의 기어(7)→제2의 기어(8)와 같이 동력이 전달된다. 여기서, 제1의 기어(7)와 제2의 기어(8)가 직접 맞물리고 있기 때문에, 본 실시 형태에 있어서의 제1의 볼 나사(5)와 제 2 볼 나사(6)는 항상 서로 역회전하는 것으로 된다. 또한, 도 2에 있어서는, 제1의 볼 나사(5)와 제2의 볼 나사(6)가 우(右) 나사이고, 핸드부(2)와 제1의 프레임(3)이 함께 상승하는 경우에 있어서의 각 부재의 회전 방향을 화살표로 나타내고 있다.The
또, 도시하는 바와 같이, 배기 팬과 먼지 등을 집진하는 필터로 이루어지는 배기 수단(29)이 설치되어 있다(도 1, 도 4 참조). 본 실시 형태의 배기 수단(29) 은 도시하는 바와 같이 연직으로 뻗는 제1의 프레임(3)의 바닥부에 내장되어 있기 때문에, 말하자면 스트레이트한 구조물의 바로 밑에 위치하여 효과적으로 집진하는 장치인 것에 더하여, 불필요한 공간을 차지하지 않는 집진 장치이기도 하다.Moreover, as shown, the exhaust means 29 which consists of an exhaust fan, the filter which collects dust etc. is provided (refer FIG. 1, FIG. 4). Since the exhaust means 29 of this embodiment is built in the bottom part of the
이상과 같이, 본 실시 형태의 로봇에 있어서는 하나의 구동 수단(모터(9))으로 2개의 축(제1의 볼 나사(5)와 제2의 볼 나사(6))을 동시에 또한 역방향으로 회전시키는 구조를 취하고 있기 때문에, 제1의 프레임(3)의 승강 동작, 및 핸드부(2)의 상대적인 승강 동작을 항상 동시에 행할 수 있다. 즉, 2단의 슬라이드 기구가 동시에 동작하는 구조를 갖는 본 실시 형태의 로봇에 있어서는, 핸드부(2)가 통상의 2배의 속도로 승강(상하 이동)할 수 있고, 또한 핸드부(2)의 절대적인 스트로크(도 1에 있어서 부호 S로 나타내고 있음)에 대해서도 통상의 2배의 길이를 확보할 수 있다. 이와 같이, 프레임을 분할하는 것과 동시에 분할한 수의 슬라이드 기구를 병설한 것에 의해, 예를 들면 긴 스트로크가 필요한 경우라도 프레임을 단순히 연장하지 않아도 되어, 장치의 소형화, 경량화를 도모할 수 있다고 하는 점에서 유효하다.As described above, in the robot of the present embodiment, two axes (the
게다가, 상대 이동하는 부재(본 실시 형태라면 제1의 프레임(3))에 가이드(가이드부(17))를 설치하고 있고, 가이드 위치가 지주를 얹어놓고 있는 프레임의 위가 아니라도 되기 때문에, 프레임 상부면보다 낮은 위치까지 가이드를 늘릴 수 있다고 하는 이점도 있다. 즉, 종래의 장치에서는 지주 프레임에만 가이드를 설치하고 있기 때문에 핸드부를 충분히 낮은 위치까지 내릴 수 없는 경우가 있으나, 본 실시 형태의 로봇에 의하면 충분히 낮은 위치까지 핸드부(2)를 내리는 것이 가능해 진다(도 1, 도 5 참조). 이 결과, 워크(1)를 종래보다도 낮은 위치까지 반송하는 것이 가능해지기 때문에, 워크 수납용의 카세트를 더욱 낮은 위치까지 연장하여 수납량을 늘릴 수 있다.In addition, since the guide (guide part 17) is provided in the member (relatively the
또한, 모터(9) 및 기어윤열(기어(7, 8), 피니언(9a), 중개 기어(21) 등)을 수납한 기어박스(22)(이들을 「구동 기구」라 한다)가 제1의 프레임(3)의 상단부에 배치되어 있으므로, 로봇(그 중에서도 구동 기구)의 보수 작업을 행할 때, 제1의 프레임(3)을 낮은 위치로 이동시키면 구동 기구의 위치가 작업자에 있어서 보수 작업을 행하기 쉬운 것으로 된다고 하는 이점이 있다. 특히, 제1의 프레임(3)이 최하위의 위치에 있는 경우에는, 작업 중에 해당 제1의 프레임(3)이 그 이상 강하(낙하)하는 일도 없기 때문에 그 만큼 안전하게 보수 작업을 행할 수 있다. 또한, 제1의 프레임(3)의 하단측이 빈 공간으로 되므로 그 공간에 배기 팬 등으로 이루어지는 배기 수단(29)을 설치할 수 있게 되며, 이와 같은 배기 수단(29)을 설치함으로써 깨끗한 환경에서의 작업이 요청되는 액정 등의 유리 기판 반송에 적합한 구조로 할 수 있다.In addition, the gear box 22 (these are referred to as "drive mechanisms") containing the
또한, 상술한 실시 형태는 본 발명의 바람직한 실시의 일례이지만 이에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지 변형 실시 가능하다. 예를 들면 본 실시 형태에서는 2단의 슬라이드 기구(즉, 제2의 프레임(4)에 대하여 제1의 프레임(3)이 상하 이동하는 기구, 및 제1의 프레임(3)에 대하여 핸드부(2)가 상대적으로 상하 이동하는 기구라고 하는 2개의 슬라이드 기구)를 설치하는 동시에, 이들 양 슬라이드 기구를 하나의 구동 수단(모터(9))으로 동시에 동작시키는 것으로 하였으나, 이는 일례에 지나지 않고, 3단의 슬라이드 기구로 할 수도 있다. 즉, 예를 들면 도 4에 나타내는 로봇과 같이 제1의 프레임(3)과 제2의 프레임(4)의 사이에 개재하는 상하 이동 가능한 제3의 프레임(23)을 설치하고, 이것을 제3의 볼 나사(24), 제3의 너트 부재(25), 도시하지 않은 기어, 별개의 모터(26) 등으로 이루어지는 슬라이드 기구에 의해 상대적으로 상하 이동시킬 수도 있다(도 4 참조). 이와 같이 프레임을 더욱 분할하고, 그 만큼 슬라이드 기구를 많이 설치하도록 하면 축소시의 장치의 전체 높이 A를 억제하면서도 한층 더한 스트로크 길이를 획득하는 것이 가능해진다.In addition, although embodiment mentioned above is an example of the preferable embodiment of this invention, it is not limited to this, A various deformation | transformation is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, in this embodiment, the hand part (the mechanism which the
또, 본 실시 형태에 있어서는 모터(9) 및 기어윤열(기어(7, 8), 피니언(9a), 중개 기어(21) 등)로 이루어지는 기어박스(22)(이들을 「구동 기구」라 한다)를 설치하고 있었으나, 이들 제1의 기어(7), 제2의 기어(8), 중개 기어(21), 모터(9) 및 해당 모터(9)의 피니언(9a) 등을 기어박스(22)에 수납하지 않고 예를 들면 제1의 프레임(3)의 상단부에 배치할 수도 있다. 기어박스(22)에 수납하지 않고 제1의 프레임(3)의 상단부에 배치해도, 로봇(그 중에서도 구동 기구)의 보수 작업을 행할 때, 제1의 프레임(3)을 낮은 위치로 이동시키면 구동 기구의 위치가 작업자에 있어서 보수 작업을 행하기 쉬운 것으로 된다고 하는 이점이 있다. 특히, 제1의 프레임(3)이 최하위의 위치에 있는 경우에는, 작업 중에 해당 제1의 프레임(3)이 그 이상 강하(낙하)하는 일도 없기 때문에 그 만큼 안전하게 보수 작업을 행할 수 있다. 또한, 제1의 프레임(3)의 하단측이 빈 공간으로 되므로 그 공간에 배기 팬 등으로 이루어지는 배기 수단(29)을 설치할 수 있게 되며, 이와 같은 배기 수단(29)을 설치 함으로써 깨끗한 환경에서의 작업이 요청되는 액정 등의 유리 기판 반송에 적합한 구조로 할 수 있다.In addition, in this embodiment, the
또, 도 4에 나타낸 것과 같은 3단식의 로봇에 있어서, 스트로크를 최대로 확보하기 위해, 제2의 프레임(고정 프레임)(4)의 전체 길이에 걸쳐서 가이드부(30)를 배치하고, 제3의 프레임(23)의 피가이드 부재(31)를 안내할 수 있다(도 4 참조). 또한, 제2의 프레임(고정 프레임)(4)의 전체 길이를 사용할 정도의 스트로크를 확보할 필요가 없는 경우라면, 빈 공간으로 되는 제2의 프레임(고정 프레임)(4)의 하부에 구동부를 배치할 수도 있다. 다만, 모터(26) 등의 구동부의 배치 위치는 이것에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면 해당 제2의 프레임(4)의 상단측에 배치해도 된다. 이 경우, 보수 작업은, 제1의 프레임(3) 및 제2의 프레임(4)을 최대 전체 높이가 낮은 최하위 위치로 이동시키고, 제3의 프레임(중간 프레임)(23)의 상부측에 설치한 덮개 등을 열어서 행할 수 있고, 또한 제1의 프레임(3)의 기어박스(22)와 동시에, 작업 중에 프레임이 뜻하지 않게 낙하하는 일도 없어서, 그 만큼 안전하게 보수 작업을 행할 수 있다. 또, 하단에 배기 기구 등을 설치할 수 있음은 물론이다.In addition, in the three-stage robot as shown in FIG. 4, in order to ensure the maximum stroke, the
또, 도 4에 나타내는 로봇에 있어서, 제3의 프레임(23)은 제2의 프레임(4)을 에워싸는 것처럼 하고 있으므로 큰 폐단면(閉斷面)의 프레임을 최소의 공간으로 얻을 수가 있고, 제3의 프레임(중간 프레임)(23)의 강성을 크게 취할 수가 있다. 또, 제3의 프레임(23)을 추가하는 것에 의한 공간의 증가분은, 피가이드부(도 1의 부호 16에 상당한다)를 제2의 프레임(4)에 끼워 넣도록 하면, 제3의 프레임(23)의 판 두 께에, 가이드의 두께를 그대로 추가하지 않고 끝나므로, 소형화를 도모할 수 있다.Moreover, in the robot shown in FIG. 4, since the
또한, 제3의 프레임(23)은 대략 중공(中空)으로 해도 되나, 배치 공간을 제한하는 것과 같은 구동력 전달 기구를 갖지 않으므로, 필요에 따라 원하는 강성을 확보하기 위해 제2의 프레임(4)과 간섭하지 않도록, 적절한 강성 구조를 용이하게 구성할 수 있다.In addition, although the
제2의 프레임(4)은, 2단식의 경우는 배치 공간을 제한하는 것과 같은 구동력 전달 기구를 갖지 않으므로, 예를 들면 3단식이라도 최소의 구동력 전달 기구로 끝나므로, 핸드부(2)나 제1의 프레임(3) 등의 상단부의 하중을 충분히 지지할 수 있는 강성을 용이하게 확보할 수 있다Since the
청구항 1에 기재된 로봇에 의하면, 핸드부와 제2의 프레임의 사이에 개재하는 제1의 프레임, 및 이 제1의 프레임 내에 수납된 모터, 각 볼 나사, 기어라고 하는 각 구동장치에 의해, 핸드부에 대하여 2단분(2段分)의 동작을 시킬 수 있다. 따라서, 핸드부의 상하 스트로크 길이를 크게 잡을 필요가 있다면, 핸드부의 상대 스트로크 길이와 제1의 프레임의 상대 스트로크 길이를 각각 1/2 정도씩 늘리면 되며, 종래와 같이 지주 프레임만을 연장하지 않으면 안 된다고 하는 일이 없다. 즉, 종래라면 지지 프레임만을 높게 하지 않으면 안 되었던 것에 대하여, 본 발명에 의하면 지주(즉, 제2의 프레임)를 필요 연장 거리의 절반 정도 높게 하는 것만으로 되기 때문에 지주(제2의 프레임)를 종래만큼 높게 하지 않아도 된다. 바꾸어 말하면, 장치 높이를 종래 로봇보다 낮게 하고 나서, 핸드부의 상하 스트로크를 종래 로봇보다 크게 할 수 있게 된다. 따라서 장치 전체의 밸런스를 잡으면서 스트로크를 연장할 수 있게 되고, 장치 전체로서의 대형화·중량화를 피하면서 핸드부의 긴 상하 스트로크 길이를 확보하기 쉬워진다.According to the robot of
또, 핸드부는 통상의 대략 2배 정도의 속도로 상하로 이동하기 때문에, 워크를 고속 이동시키는데 있어서 유리하게 된다. 게다가, 각 이동 기구에 있어서는 종래와 같은 정도의 속도로 구동하면 충분하기 때문에, 고속화를 위해 각 이동 기구에 대하여 큰 부하를 주는 일도 없다.In addition, since the hand portion moves up and down at a speed of about twice as usual, it is advantageous in moving the workpiece at high speed. In addition, in each moving mechanism, it is sufficient to drive at the same speed as in the prior art, so that a large load is not given to each moving mechanism for speeding up.
게다가, 본 발명에 관련된 로봇에 있어서는, 각 볼 나사와 모터가 기어를 통하여 연결되어 있고, 1단분의 모터(단일의 모터)에 의해 양(兩) 볼 나사를 구동할 수 있기 때문에, 모터의 증가 및 소비 전류의 증가를 억제할 수 있다.In addition, in the robot according to the present invention, since each ball screw and the motor are connected via a gear, and the two ball screws can be driven by a single motor (single motor), an increase in the motor And increase in current consumption can be suppressed.
이에 더하여, 각 동작 기구가 볼 나사로 구성되어 있기 때문에, 예를 들면 벨트 구동형의 종래 로봇에 비해 정밀도가 높은 동작이 가능하며, 위치 결정 정밀도도 높다. 또 내구성이나 신뢰성이라고 하는 면에서도, 뻗거나 벗겨지거나 할 가능성이 있는 벨트 구동형과 비교하면 유리하다.In addition, since each operation mechanism is comprised by the ball screw, operation | movement with high precision is possible compared with the conventional robot of a belt drive type, for example, and positioning accuracy is also high. Also, in terms of durability and reliability, it is advantageous compared to a belt driven type that may be stretched or peeled off.
청구항 2에 기재된 로봇에 의하면, 프레임을 더욱 증대시킨 분량만큼, 각 프레임의 축소시에 있어서의 장치 전체의 높이를 억제하면서도 한층 더한 스트로크 길이를 획득할 수 있게 된다.According to the robot according to
청구항 3에 기재된 로봇에 의하면, 프레임의 단부에 설치된 기어박스(변속기)와 볼 나사에 의한 구동력 전달 기구를 구성하고 있기 때문에, 벨트나 피니언 랙 등에 의한 구성으로 한 경우와 비교하여 협소한 공간에 구동력 전달 기구를 배 치 할 수 있다. 또, 프레임의 중간부에 구조재(構造材) 배치의 장해로 되는 것과 같은 물체가 없고, 충분한 강성을 얻기 위한 구조재를 설치하는 공간을 확보할 수 있다. 게다가, 전체적으로도 동등한 높이(스트로크)의 로봇과 비교하여 작은 공간의 구성으로 할 수 있게 된다.
또한, 이하에 기재하는 청구범위의 구성요건과 부재번호는, 본 발명을 대표적으로 예시한 것이며, 본 발명의 권리범위는 이것에 한정되지 않으며, 청구범위와 동일 또는 균등한 영역에까지 미치는 것은 당연하다.According to the robot according to
In addition, the structural requirements and member numbers of the claims described below exemplarily illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto, and it is natural to extend to the same or equivalent areas as the claims. .
Claims (7)
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