KR20190018501A - 산업용 로봇 - Google Patents

Abstract

본건은, 반송 대상물을 반송하는 산업용 로봇에 있어서, 반송 대상물의 중량이 무거워지더라도, 암의 내부에 배치되는 벨트의 파단을 방지하는 것이 가능한 산업용 로봇을 제공한다. 구체적으로는 이 산업용 로봇은, 중공형으로 형성되는 암(6)과, 암(6)의 내부에 배치되는 2개의 풀리(37, 38)와, 풀리(37, 38)의 축 방향에서 겹치도록 배치되어 2개의 풀리(37, 38)에 걸쳐지는 복수의 벨트(60)와, 복수의 벨트(60)의 장력을 조정하는 장력 조정 기구를 구비하고 있다.

Description

산업용 로봇

본 발명은 반송 대상물을 반송하는 산업용 로봇에 관한 것이다.

종래, 진공 중에서 액정 디스플레이용 유리 기판을 반송하는 산업용 로봇이 알려져 있다(예를 들어 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1에 기재된 산업용 로봇은 본체부와 공통 암과 2개의 암과 2개의 핸드를 구비하고 있다. 공통 암은 대략 V 형상으로 형성되어 있다. 대략 V 형상으로 형성되는 공통 암의 중심 부분은 본체부에 회동 가능하게 연결되어 있다. 또한 대략 V 형상으로 형성되는 공통 암의 2개의 선단측의 각각에는 2개의 암의 각각의 기단측이 회동 가능하게 연결되어 있다. 2개의 암의 각각의 선단측에는 2개의 핸드의 각각이 회동 가능하게 연결되어 있다.

특허문헌 1에 기재된 산업용 로봇에서는, 공통 암과 암의 연결부인 관절부에, 공통 암의 선단측에 고정되는 원통형의 제1 통 부재와, 암의 기단측에 고정되는 원통형의 제2 통 부재가 배치되어 있다. 제2 통 부재는 제1 통 부재를 둘러싸도록 제1 통 부재의 외주측에 배치되어 있다. 제1 통 부재와 제2 통 부재 사이에는 베어링이 배치되어 있다. 제1 통 부재에는, 암의 기단측의 내부에 배치되는 풀리가 고정되고, 제2 통 부재에는, 공통 암의 선단측의 내부에 배치되는 풀리가 고정되어 있다. 암의 선단측의 내부에는, 핸드가 고정되는 풀리가 배치되어 있으며, 이 풀리와, 암의 기단측의 내부에 배치되는 풀리에 벨트가 걸쳐져 있다. 또한 공통 암의 내부의 중심 부분에는 풀리가 배치되어 있으며, 이 풀리와, 공통 암의 선단측의 내부에 배치되는 풀리에 벨트가 걸쳐져 있다.

일본 특허 공개 제2013-103330호 공보

근년, 산업용 로봇으로 반송되는 유리 기판 등의 반송 대상물은 대형화되고 있으며, 반송 대상물의 대형화에 수반하여 반송 대상물의 중량이 무거워지고 있다. 특허문헌 1에 기재된 산업용 로봇에 있어서, 반송 대상물의 중량이 무거워지면 벨트에 작용하는 부하가 커진다. 큰 부하가 작용했을 때의 벨트의 파단을 방지하기 위해서는 벨트의 폭을 넓게 하면 된다.

그러나 벨트의 폭이 넓어지면, 벨트의 폭 방향에 있어서의 중심부의 장력과, 벨트의 폭 방향에 있어서의 단부의 장력에 차이가 생기기 쉬워진다. 즉, 벨트의 폭이 넓어지면, 벨트의 폭이 좁은 경우와 비교하여, 풀리의 진원도나 풀리의 축심의 기울기 등의 영향으로 인하여, 벨트의 폭 방향에 있어서의 중심부의 장력과, 벨트의 폭 방향에 있어서의 단부의 장력에 차이가 생기기 쉬워진다. 또한 벨트의 폭 방향의 중심부의 장력과, 벨트의 폭 방향의 단부의 장력에 차이가 생기면, 벨트의 폭 방향의 중심부에 작용하는 부하와, 벨트의 폭 방향의 단부에 작용하는 부하의 차이가 커져, 최악의 경우, 벨트가 파단될 우려가 있다.

그래서 본 발명의 과제는, 반송 대상물을 반송하는 산업용 로봇에 있어서, 반송 대상물의 중량이 무거워지더라도, 암의 내부에 배치되는 벨트의 파단을 방지하는 것이 가능한 산업용 로봇을 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 산업용 로봇은, 반송 대상물을 반송하는 산업용 로봇에 있어서, 중공형으로 형성되는 암과, 암의 내부에 배치되는 2개의 풀리와, 풀리의 축 방향에서 겹치도록 배치되어 2개의 풀리에 걸쳐지는 복수의 벨트와, 복수의 벨트의 장력을 조정하는 장력 조정 기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 예를 들어 산업용 로봇은, 반송 대상물이 탑재되는 핸드와, 핸드가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 암으로서의 제2 암과, 제2 암의 기단측이 선단측에 회동 가능하게 연결되는 제1 암과, 제1 암의 기단측이 회동 가능하게 연결되는 본체부를 구비함과 함께, 2개의 풀리로서, 제2 암의 기단측의 내부에 배치되는 제1 풀리와, 제2 암의 선단측의 내부에 배치되는 제2 풀리를 구비하고, 제1 풀리는 제1 암의 선단측에 고정되고, 제2 풀리는 핸드에 고정되어 있다.

본 발명의 산업용 로봇에서는, 암의 내부에 배치되는 2개의 풀리에, 풀리의 축 방향에서 겹치도록 배치되는 복수의 벨트가 걸쳐져 있다. 그 때문에 본 발명에서는, 반송 대상물의 중량이 무거워지더라도 1개의 벨트의 폭을 비교적 좁게 하는 것이 가능해진다. 따라서 본 발명에서는, 장력 조정 기구에 의해 조정되는 벨트의 폭 방향의 중심부의 장력과 벨트의 폭 방향의 단부의 장력의 차이를 억제하는 것이 가능해져, 벨트의 폭 방향의 중심부에 작용하는 부하와 벨트의 폭 방향의 단부에 작용하는 부하의 차이를 억제하는 것이 가능해진다. 그 결과, 본 발명에서는, 반송 대상물의 중량이 무거워지더라도, 암의 내부에 배치되는 벨트의 파단을 방지하는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서, 산업용 로봇은, 복수의 벨트의 각각의 장력을 조정하는 복수의 장력 조정 기구를 구비하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 풀리의 축 방향으로 겹치는 복수의 벨트가 2개의 풀리에 걸쳐져 있더라도, 복수의 벨트의 각각의 장력이 적절한 장력으로 되도록 복수의 벨트의 각각의 장력을 조정하는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서, 예를 들어 2개의 풀리에는 2개의 벨트가 걸쳐져 있다.

본 발명에 있어서, 벨트는 강판제 스틸 벨트인 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 벨트가 고무제의 벨트인 경우와 비교하여 벨트로부터의 먼지 발생을 억제하는 것이 가능해진다. 한편, 벨트가 스틸 벨트인 경우에는, 벨트가 고무제의 벨트인 경우와 비교하여, 벨트의 폭이 넓어지면, 벨트의 폭 방향의 중심부의 장력과 벨트의 폭 방향의 단부의 장력에 보다 큰 차이가 생기기 쉬워지지만, 본 발명에서는 1개의 벨트의 폭을 비교적 좁게 하는 것이 가능해지기 때문에, 벨트가 스틸 벨트이더라도, 장력 조정 기구에 의해 조정되는 벨트의 폭 방향의 중심부의 장력과 벨트의 폭 방향의 단부의 장력의 차이를 억제하는 것이 가능해진다.

이상과 같이 본 발명에서는, 반송 대상물을 반송하는 산업용 로봇에 있어서, 반송 대상물의 중량이 무거워지더라도, 암의 내부에 배치되는 벨트의 파단을 방지하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 산업용 로봇의 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 산업용 로봇의 측면도이다.
도 3은 도 2의 E부의 개략 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 도 2의 F부의 개략 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 도 3의 G부의 확대도이다.
도 6은 도 4의 H부의 확대도이다.
도 7의 (A)는 도 3에 도시하는 풀리 및 벨트의 평면도이고, (B)는 (A)의 J부의 확대도이고, (C)는 (A)의 K부의 확대도이다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태를 설명한다.

(산업용 로봇의 전체 구성)

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 산업용 로봇(1)의 평면도이다. 도 2는, 도 1에 도시하는 산업용 로봇(1)의 측면도이다. 도 3은, 도 2의 E부의 개략 구성을 설명하기 위한 단면도이다. 도 4는, 도 2의 F부의 개략 구성을 설명하기 위한 단면도이다.

본 형태의 산업용 로봇(1)(이하, 「로봇(1)」이라 함)은, 반송 대상물인 액정 디스플레이용 유리 기판(2)(이하, 「기판(2)」이라 함)을 반송하기 위한 로봇이다. 이 로봇(1)은 특히 대형 기판(2)의 반송에 적합한 대형 로봇이다. 또한 로봇(1)은 진공 중에서 기판(2)을 반송한다. 로봇(1)은, 기판(2)이 탑재되는 2개의 핸드(4, 5)와, 2개의 핸드(4, 5)의 각각이 선단측에 회동 가능하게 연결되는 2개의 암(6, 7)과, 2개의 암(6, 7)의 기단측이 회동 가능하게 연결되는 공통 암(8)과, 공통 암(8)이 회동 가능하게 연결되는 본체부(9)를 구비하고 있다. 본 형태의 공통 암(8)은 제1 암이고, 암(6, 7)은 제2 암이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 핸드(4)는 암(6)의 선단측에 회동 가능하게 연결되어 있다. 핸드(5)는 암(7)의 선단측에 회동 가능하게 연결되어 있다. 핸드(4)는 핸드(5)보다도 하측에 배치되어 있다. 암(6)은 핸드(4)보다도 하측에 배치되어 있다. 암(7)은 핸드(5)보다도 상측에 배치되어 있다. 공통 암(8)은 암(6)보다도 하측에 배치되어 있다. 또한 공통 암(8)은 본체부(9)보다도 상측에 배치되어 있다.

본체부(9)는, 상하 방향을 회동의 축 방향으로 하여 공통 암(8)을 회동시키는 회동축(도시 생략)과, 이 회동축을 회동시키는 회동 기구(도시 생략)와, 이 회동 기구와 함께 공통 암(8)을 승강시키는 승강 기구(도시 생략)와, 회동 기구나 승강 기구가 수용되는 케이스체를 구비하고 있다. 이 케이스체는, 바닥이 있는 원통형으로 형성되는 케이스 본체(11)와, 케이스 본체(11)의 상단의 개구를 덮는 덮개체(12)로 구성되어 있다. 덮개체(12)의 중심에는, 공통 암(8)을 회동시키는 회동축이 배치되는 관통 구멍이 형성되어 있다. 또한 덮개체(12)에는, 케이스 본체(11)의 직경 방향의 외측으로 넓어지는 플랜지부(12a)가 형성되어 있다.

상술한 바와 같이, 로봇(1)은 진공 중에서 기판(2)을 반송하기 위한 로봇이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 로봇(1)의, 플랜지부(12a)의 하면보다도 상측의 부분은, 진공 챔버(13) 내에 배치되어 있다. 즉, 로봇(1)의, 플랜지부(12a)의 하면보다도 상측의 부분은, 진공 영역 VR 내(진공 중)에 배치되어 있다. 한편, 로봇(1)의, 플랜지부(12a)의 하면보다도 하측의 부분은, 대기 영역 AR 내(대기 중)에 배치되어 있다.

핸드(4, 5)는, 기판(2)이 탑재되는 복수의 포크부(15)를 구비하고 있다. 암(6, 7)은, 상하 방향에서부터 보았을 때의 형상이 가늘고 긴 장원 형상으로 됨과 함께 상하 방향의 두께가 얇은 블록형으로 형성되어 있다. 암(6)의 길이와 암(7)의 길이는 같게 되어 있다. 또한 암(6, 7)은 중공형으로 형성되어 있다. 중공형으로 형성되는 암(6, 7)의 내부는 진공으로 되어 있다. 공통 암(8)은 대략 V 형상으로 형성되어 있다. 대략 V 형상으로 형성되는 공통 암(8)의 중심 부분은 본체부(9)에 회동 가능하게 연결되어 있다. 또한 대략 V 형상으로 형성되는 공통 암(8)의 한쪽 선단측에 암(6)이 회동 가능하게 연결되고, 공통 암(8)의 다른 쪽 선단측에 암(7)이 회동 가능하게 연결되어 있다.

암(6)과 공통 암(8)의 연결부는 관절부(16)로 되어 있다. 암(7)과 공통 암(8)의 연결부는 관절부(17)로 되어 있다. 또한 로봇(1)은, 암(6)에 대하여 핸드(4)를 회동시킴과 함께 공통 암(8)에 대하여 암(6)을 회동시키는 구동 기구(18)(도 3 참조)와, 암(7)에 대하여 핸드(5)를 회동시킴과 함께 공통 암(8)에 대하여 암(7)을 회동시키는 구동 기구(19)(도 4 참조)를 구비하고 있다. 이하, 공통 암(8)의 구체적인 구성 및 구동 기구(18, 19)의 구성에 대하여 설명한다.

(공통 암 및 구동 기구의 구성)

도 5는 도 3의 G부의 확대도이다. 도 6은 도 4의 H부의 확대도이다. 도 7의 (A)는, 도 3에 도시하는 풀리(37, 38) 및 벨트(60)의 평면도이고, 도 7의 (B)는 도 7의 (A)의 J부의 확대도이고, 도 7의 (C)는 도 7의 (A)의 K부의 확대도이다.

공통 암(8)은, 본체부(9)에 연결되는 기단부(22)와, 암(6, 7)의 기단측의 각각이 연결되는 2개의 선단부(23, 24)와, 2개의 선단부(23, 24)의 각각과 기단부(22)를 잇는 2개의 연결부(25, 26)를 구비하고 있다. 본 형태에서는, 기단부(22)와 2개의 선단부(23, 24)와 2개의 연결부(25, 26)에 의해 공통 암(8)이 구성되어 있다. 선단부(23)에는 암(6)의 기단측이 연결되고, 선단부(24)에는 암(7)의 기단측이 연결되어 있다. 연결부(25)는 기단부(22)와 선단부(23)를 잇고, 연결부(26)는 기단부(22)와 선단부(24)를 연결하고 있다.

기단부(22)와 2개의 선단부(23, 24)와 2개의 연결부(25, 26)는 별체로 형성되어 있으며, 기단부(22)와 2개의 선단부(23, 24)와 2개의 연결부(25, 26)가 고정되어 일체화됨으로써 공통 암(8)이 구성되어 있다. 기단부(22)와 선단부(23, 24)와 연결부(25, 26)는 알루미늄 합금 또는 스테인리스 강으로 형성되어 있다. 또한 기단부(22)와 선단부(23, 24)와 연결부(25, 26)는 중공형으로 형성되어 있다. 즉, 공통 암(8)은 중공형으로 형성되어 있다. 공통 암(8)의 내부는 대기압으로 되어 있다.

기단부(22)는, 상하 방향에서부터 보았을 때의 형상이 대략 오각 형상으로 되는 블록형으로 형성되어 있다. 기단부(22)의 하면의 중심에는 본체부(9)의 회동축의 상단이 고정되어 있다. 선단부(23, 24)는, 상하 방향에서부터 보았을 때의 형상이 대략 직사각 형상으로 되는 블록형으로 형성되어 있다. 연결부(25, 26)는 통형으로 형성되는 파이프이며, 가늘고 긴 원통형으로 형성되어 있다. 연결부(25, 26)의 길이는, 예를 들어 4m로 되어 있다.

연결부(25)의 일단은 기단부(22)에 나사(도시 생략)에 의해 고정되고, 연결부(25)의 타단은 선단부(23)에 나사(도시 생략)에 의해 고정되어 있다. 연결부(26)의 일단은 기단부(22)에 나사(도시 생략)에 의해 고정되고, 연결부(26)의 타단은 선단부(24)에 나사(도시 생략)에 의해 고정되어 있다. 또한 연결부(25, 26)의 양단에는, 직경 방향의 외측으로 넓어지는 플랜지부가 형성되어 있다.

구동 기구(18)는, 암(6)에 대하여 핸드(4)를 회동시킴과 함께 공통 암(8)에 대하여 암(6)을 회동시키는 모터(30)와, 모터(30)에 연결되는 감속기(31)를 구비하고 있다. 감속기(31)는, 감속기(31)의 출력축으로 되는 회동축(32)과, 회동축(32)을 회동 가능하게 지지하는 베어링(33)과, 회동축(32)의 외주측에 배치되는 자성 유체 시일(34)을 구비하고 있다. 또한 구동 기구(18)는, 감속기(31)의 입력축(35)에 고정되는 풀리(36)를 구비하고 있다.

또한 구동 기구(18)는, 암(6)의 기단측의 내부에 배치되는 제1 풀리로서의 풀리(37)와, 암(6)의 선단측의 내부에 배치되는 제2 풀리로서의 풀리(38)를 구비하고 있다. 즉, 구동 기구(18)는, 암(6)의 내부에 배치되는 2개의 풀리(37, 38)를 구비하고 있다. 본 형태에서는, 핸드(4)가 일정 방향을 향한 상태에서 직선적으로 이동하도록 풀리(37)의 피치 원 직경과 풀리(38)의 피치 원 직경의 비가 1:2로 설정되어 있다.

감속기(31)는 중공 파동 기어 장치이며, 관절부(16)에 배치되어 있다. 이 감속기(31)는, 상술한 회동축(32), 베어링(33) 및 자성 유체 시일(34)에 추가하여, 강성 내치 기어(41)와, 가요성 외치 기어(42)와, 입력축(35)의 외주측에 설치되는 웨이브 베어링(43)을 구비하고 있다. 또한 감속기(31)는, 베어링(33) 및 자성 유체 시일(34)을 보유 지지하는 케이스체(44)를 구비하고 있다. 케이스체(44)는 전체적으로 대략 원통형으로 형성되어 있다. 케이스체(44)의 상단측 부분은 선단부(23)의 상면 부분에 고정되어 있다. 감속기(31)의, 케이스체(44)의 상단측 부분과 회동축(32)의 상단측 부분을 제외한 부분은, 선단부(23)의 내부에 배치되어 있다.

베어링(33)은 크로스 롤러 베어링이다. 베어링(33)의 외륜은 케이스체(44)의 상단측 부분에 고정되어 있다. 베어링(33)의 내륜은 회동축(32)에 고정되어 있다. 회동축(32)은 자성 재료로 형성되어 있다. 또한 회동축(32)은 중공형으로 형성되어 있다. 회동축(32)의 상단측에는, 회동축(32)의 내주측을 막는 덮개(45)가 고정되어 있다. 회동축(32)은 암(6)의 기단측에 고정되어 있다. 구체적으로는 회동축(32)의 상단이 암(6)의 기단측의 하면부에 고정되어 있다.

자성 유체 시일(34)은, 복수의 자석과, 복수의 자석의 각각을 상하 방향에서 집듯이 배치되는 원환형 폴 피스와, 폴 피스의 내주면과 회동축(32)의 외주면 사이에 보유 지지되는 자성 유체를 구비하고 있다. 자성 유체 시일(34)의 자석 및 폴 피스는 케이스체(44)의 상단측 부분의 내주면에 고정되어 있다. 자성 유체 시일(34)은 베어링(33)의 상측에 배치되어 있다. 또한 자성 유체 시일(34)은 암(6)의 상면보다도 상측에 배치되어 있다.

입력축(35)은 중공형으로 형성되어 있다. 입력축(35)은 베어링에 의해 케이스체(44)의 하단측 부분에 회전 가능하게 지지되어 있다. 입력축(35)에는, 상하 방향에서부터 보았을 때의 외주면의 형상이 타원 형상으로 되는 타원부가 형성되어 있다. 강성 내치 기어(41)는 케이스체(44)의 하단측 부분에 고정되어 있다. 강성 내치 기어(41)의 내주면에는 내치가 형성되어 있다. 가요성 외치 기어(42)의 상단측 부분은 회동축(32)의 하단에 고정되어 있다. 가요성 외치 기어(42)의 하단측 부분의 외주면에는, 강성 내치 기어(41)의 내치와 맞물리는 외치가 형성되어 있다. 가요성 외치 기어(42)는 입력축(35)에 대하여 상대 회전 가능하게 되어 있다.

웨이브 베어링(43)은 가요성 내륜 및 외륜을 구비한 볼 베어링이다. 이 웨이브 베어링(43)은 입력축(35)의 타원부의 외주면을 따라 배치되어 있으며, 타원형으로 휘어 있다. 가요성 외치 기어(42)의, 외치가 형성되는 하단측 부분은, 웨이브 베어링(43)을 둘러싸도록 웨이브 베어링(43)의 외주측에 배치되어 있으며, 이 부분은 타원형으로 휘어 있다. 가요성 외치 기어(42)의 외치는, 타원형으로 휘는 가요성 외치 기어(42)의 하단측 부분의 장축 방향의 2개소에서 강성 내치 기어(41)의 내치와 맞물려 있다.

모터(30)는 선단부(23)에 고정되어 있다. 또한 모터(30)는 선단부(23)의 내부에 배치됨과 함께, 감속기(31)보다도 연결부(25)측에 배치되어 있다. 모터(30)의 출력축에는 풀리(46)가 고정되어 있다. 풀리(36)는 입력축(35)의 하단에 고정되어 있다. 풀리(36)와 풀리(46)에 벨트(47)가 걸쳐져 있다. 벨트(47)는 고무제의 벨트이다. 풀리(36, 46) 및 벨트(47)는 선단부(23)의 내부에 배치되어 있다.

암(6)의 기단측의 내부에는, 풀리(37)를 회동 가능하게 지지하는 지지 축(50)이 고정되어 있다. 지지 축(50)은, 하단에 플랜지부(50a)를 갖는, 플랜지를 갖는 원통형으로 형성되어 있으며, 플랜지부(50a)가 암(6)의 기단측의 하면부에 고정되어 있다. 즉, 지지 축(50)은 암(6)의 하면부로부터 기립해 있다. 또한 지지 축(50)은, 지지 축(50)의 축심과 회동축(32)의 축심이 일치하도록 고정되어 있다. 본 형태에서는, 공통의 나사(51)에 의해 회동축(32)과 지지 축(50)이 암(6)의 기단측의 하면부에 고정되어 있다.

풀리(37)는 베어링에 의해 지지 축(50)에 회동 가능하게 지지되어 있다. 또한 풀리(37)는 공통 암(8)에 고정되어 있다. 구체적으로는 풀리(37)는 고정 부재(53)에 의해 선단부(23)에 고정되어 있다. 즉, 풀리(37)는 고정 부재(53)에 의해 공통 암(8)의 한쪽 선단측에 고정되어 있다. 고정 부재(53)는, 공통 암(8)의 한쪽 선단에 고정되는 측면부(53a)와, 측면부(53a)의 상단에 고정되는 상면부(53b)로 구성되어 있다. 상면부(53b)는 암(6)의 기단측 부분의 상측에 배치되어 있다. 암(6)의 기단측의 상면 부분에는, 도 5에 도시한 바와 같이, 풀리(37)의 상단측 부분이 배치되는 개구부(6a)가 형성되어 있다. 풀리(37)의 상단은 상면부(53b)에 고정되어 있다. 풀리(37)의 상단면은 상면부(53b)의 하면에 접촉해 있다.

암(6)의 선단측의 내부에는, 풀리(38)를 회동 가능하게 지지하는 지지 축(58)이 고정되어 있다. 지지 축(58)은 암(6)의 선단측의 하면부로부터 기립해 있다. 풀리(38)는 베어링에 의해 지지 축(58)에 회동 가능하게 지지되어 있다. 또한 풀리(38)의 상단에는 핸드(4)의 기단측이 고정되어 있다. 풀리(37)와 풀리(38)에는 벨트(60)가 걸쳐져 있다. 본 형태에서는, 풀리(37, 38)의 축 방향(즉, 상하 방향)에서 겹치도록 배치되는 2개의 벨트(60)가 풀리(37)와 풀리(38)에 걸쳐져 있다.

벨트(60)는 강판제 스틸 벨트이다. 이 벨트(60)는 가늘고 긴 띠형으로 형성되어 있다. 벨트(60)의 폭(상하 방향의 폭)은 50(㎜) 정도로 되어 있다. 가늘고 긴 띠형으로 형성되는 벨트(60)의 긴 변 방향의 중심 부분은 나사(61)에 의해 풀리(37)에 고정되어 있다(도 7의 (A), (B) 참조).

또한 구동 기구(18)는, 2개의 벨트(60)의 장력을 조정하는 장력 조정 기구(62)(도 7의 (C) 참조)를 구비하고 있다. 본 형태의 구동 기구(18)는, 2개의 벨트(60)의 각각의 장력을 조정하는 2개의 장력 조정 기구(62)를 구비하고 있다. 2개의 장력 조정 기구(62)는 상하 방향에서 겹치도록 배치되어 있다. 장력 조정 기구(62)는, 풀리(38)에 고정됨과 함께 벨트(60)의 양 단부의 각각이 고정되는 2개의 벨트 단부 고정 부재(63)와, 풀리(38)의 둘레 방향에 있어서의 2개의 벨트 단부 고정 부재(63)의 거리를 조정하기 위한 볼트(64) 및 너트(65)를 구비하고 있다.

벨트 단부 고정 부재(63)는, 풀리(38)의 직경 방향에 있어서 벨트(60)의 외측에 배치되는 벨트 고정부(63a)와, 풀리(38)의 둘레 방향에 있어서의 벨트 고정부(63a)의 단부로부터 풀리(38)의 직경 방향의 외측으로 기립하는 볼트 보유 지지부(63b)를 구비하고 있다. 2개의 벨트 단부 고정 부재(63)는, 풀리(38)의 둘레 방향에 있어서 볼트 보유 지지부(63b)끼리가 대향하도록 배치되어 있다. 벨트(60)의 단부는 나사(66)에 의해 벨트 고정부(63a)에 고정되어 있다. 볼트 보유 지지부(63b)에는, 볼트(64)의 축부가 삽입 관통되는 삽입 관통 구멍이 형성되어 있다.

벨트 단부 고정 부재(63)는 나사(67)에 의해 풀리(38)에 고정되어 있다. 벨트(60)의 장력은, 너트(65)에 대한, 볼트(64)의 나사 삽입량에 의해 조정되고 있다. 즉, 벨트(60)의 장력은, 풀리(38)의 둘레 방향에 있어서의 2개의 볼트 보유 지지부(63b)의 거리에 의해 조정되고 있다. 벨트 단부 고정 부재(63)는, 벨트(60)의 장력이 조정된 후, 나사(67)에 의해 풀리(38)에 고정된다. 또한 벨트(60) 및 벨트 고정부(63a)에는, 풀리(38)의 둘레 방향을 긴 변 방향으로 하는 긴 구멍이 형성되어 있으며, 이 긴 구멍에 나사(67)가 삽입 관통되어 있다.

구동 기구(19)는 구동 기구(18)와 거의 마찬가지로 구성되어 있다. 따라서 이하의 구동 기구(19)의 설명에서는 주로 구동 기구(18)와 구동 기구(19)의 상위점을 설명한다. 구동 기구(19)는, 암(7)에 대하여 핸드(5)를 회동시킴과 함께 공통 암(8)에 대하여 암(7)을 회동시키는 모터(30)와, 모터(30)에 연결되는 감속기(31)를 구비하고 있다. 또한 구동 기구(19)는, 감속기(31)의 입력축(35)에 고정되는 풀리(36)와, 암(7)의 기단측의 내부에 배치되는 제1 풀리로서의 풀리(37)와, 암(7)의 선단측의 내부에 배치되는 제2 풀리로서의 풀리(78)를 구비하고 있다. 본 형태에서는, 핸드(5)가 일정 방향을 향한 상태에서 직선적으로 이동하도록 풀리(37)의 피치 원 직경과 풀리(78)의 피치 원 직경의 비가 1:2로 설정되어 있다.

구동 기구(19)의 감속기(31)는 관절부(17)에 배치되어 있다. 구동 기구(19)에서는, 감속기(31)의 케이스체(44)의 상단측 부분이 선단부(24)의 상면 부분에 고정되어 있다. 또한 구동 기구(19)에서는, 감속기(31)의, 케이스체(44)의 상단측 부분과 회동축(32)의 상단측 부분을 제외한 부분은, 선단부(24)의 내부에 배치되어 있다. 또한 자성 유체 시일(34)은 암(7)의 상면보다도 상측에 배치되어 있다.

구동 기구(19)에서는 회동축(32)의 상단에, 중공형으로 형성되는 제2 회동축(79)의 하단이 고정되어 있다. 제2 회동축(79)은, 회동축(32)의 축심과 제2 회동축(79)의 축심이 일치하도록 회동축(32)에 고정되어 있다. 제2 회동축(79)의 상단은 암(7)의 기단측의 하면부에 고정되어 있다. 즉, 회동축(32)은 제2 회동축(79)에 의해 암(7)의 기단측에 고정되어 있다. 또한 회동축(32)과 제2 회동축(79)은 일체로 형성되어 있어도 된다.

또한 구동 기구(19)에서는, 모터(30)는 선단부(24)에 고정되어 있다. 모터(30)는 선단부(24)의 내부에 배치됨과 함께, 감속기(31)보다도 연결부(26)측에 배치되어 있다. 또한 구동 기구(19)에서는, 풀리(36, 46) 및 벨트(47)는 선단부(24)의 내부에 배치되어 있다.

암(7)의 기단측의 내부에는, 풀리(37)를 회동 가능하게 지지하는 지지 축(50)이 고정되어 있다. 구체적으로는 지지 축(50)의 플랜지부(50a)가 암(7)의 기단측의 하면부에 고정되어 있다. 또한 지지 축(50)은, 지지 축(50)의 축심과 제2 회동축(79)의 축심과 회동축(32)의 축심이 일치하도록 고정되어 있다. 본 형태에서는, 공통의 나사(51)에 의해 제2 회동축(79)과 지지 축(50)이 암(7)의 기단측의 하면부에 고정되어 있다.

암(7)의 기단측의 내부에 배치되는 풀리(37)는 공통 암(8)에 고정되어 있다. 구체적으로는 이 풀리(37)는 고정 부재(83)에 의해 선단부(24)에 고정되어 있다. 즉, 이 풀리(37)는 고정 부재(83)에 의해 공통 암(8)의 다른 쪽 선단측에 고정되어 있다. 고정 부재(83)는, 공통 암(8)의 다른 쪽 선단에 고정되는 측면부(83a)와, 측면부(83a)의 상단에 고정되는 상면부(83b)로 구성되어 있다. 상면부(83b)는 암(7)의 기단측 부분의 상측에 배치되어 있다. 암(7)의 기단측의 상면 부분에는, 도 6에 도시한 바와 같이, 풀리(37)의 상단측 부분이 배치되는 개구부(7a)가 형성되어 있다. 풀리(37)의 상단은 상면부(83b)에 고정되어 있다. 풀리(37)의 상단면은 상면부(83b)의 하면에 접촉해 있다.

암(7)의 선단측의 내부에는, 풀리(78)를 회동 가능하게 지지하는 원통형 지지 축부(7b)가 형성되어 있다. 지지 축부(7b)는 암(7)의 선단측의 하면부로부터 기립해 있다. 풀리(78)는 베어링에 의해 지지 축부(7b)에 회동 가능하게 지지되어 있다. 또한 풀리(78)의 하단에는 핸드(5)의 기단측이 고정되어 있다. 풀리(37)와 풀리(78)에는, 상하 방향에서 겹치도록 배치되는 2개의 벨트(60)가 걸쳐져 있다.

또한 구동 기구(19)는 구동 기구(18)와 마찬가지로, 2개의 벨트(60)의 각각의 장력을 조정하는 2개의 장력 조정 기구(62)를 구비하고 있다. 구동 기구(19)에 있어서도 벨트(60)의 장력은, 너트(65)에 대한, 볼트(64)의 나사 삽입량에 의해 조정되고 있으며, 벨트 단부 고정 부재(63)는, 벨트(60)의 장력이 조정된 후, 나사(67)에 의해 풀리(78)에 고정된다.

(본 형태의 주된 효과)

이상 설명한 바와 같이 본 형태에서는, 풀리(37)와 풀리(38)에, 상하 방향에서 겹치도록 배치되는 2개의 벨트(60)가 걸쳐지고, 풀리(37)와 풀리(78)에, 상하 방향에서 겹치도록 배치되는 2개의 벨트(60)가 걸쳐져 있다. 그 때문에 본 형태에서는, 핸드(4, 5)에 탑재되는 기판(2)의 중량이 무거워지더라도 1개의 벨트(60)의 폭을 비교적 좁게 하는 것이 가능해진다.

따라서 본 형태에서는, 장력 조정 기구(62)에 의해 조정되는 벨트(60)의 폭 방향의 중심부(상하 방향의 중심부)의 장력과 벨트(60)의 폭 방향의 단부(상하 방향의 양 단부)의 장력의 차이를 억제하는 것이 가능해져, 벨트(60)의 상하 방향의 중심부에 작용하는 부하와 벨트(60)의 상하 방향의 양 단부에 작용하는 부하의 차이를 억제하는 것이 가능해진다. 그 결과, 본 형태에서는, 기판(2)의 중량이 무거워지더라도 벨트(60)의 파단을 방지하는 것이 가능해진다.

또한 본 형태에서는, 상하 방향에서 겹치는 2개의 벨트(60)가 풀리(37, 38) 및 풀리(37, 78)에 걸쳐져 있기 때문에, 만일 1개의 벨트(60)가 파단되었다고 하더라도, 나머지 1개의 벨트(60)에 의해 암(6, 7)에 대한 핸드(4, 5)의 흔들림을 방지하는 것이 가능해진다.

본 형태에서는, 벨트(60)는 스틸 벨트이다. 그 때문에 본 형태에서는, 벨트(60)가 고무제의 벨트인 경우와 비교하여 벨트(60)로부터의 먼지 발생을 억제하는 것이 가능해진다. 또한 벨트(60)가 스틸 벨트인 경우에는, 벨트(60)가 고무제의 벨트인 경우와 비교하여, 벨트(60)의 폭이 넓어지면, 벨트(60)의 폭 방향의 중심부의 장력과 벨트(60)의 폭 방향의 단부의 장력에 의해 큰 차이가 생기기 쉬워진다. 그러나 본 형태에서는, 1개의 벨트(60)의 폭을 비교적 좁게 하는 것이 가능해지기 때문에, 벨트(60)가 스틸 벨트이더라도, 장력 조정 기구(62)에 의해 조정되는 벨트(60)의 폭 방향의 중심부의 장력과 벨트(60)의 폭 방향의 단부의 장력의 차이를 억제하는 것이 가능해진다.

본 형태에서는, 2개의 벨트(60)의 각각의 장력은 2개의 장력 조정 기구(62)의 각각에 의해 조정되고 있다. 그 때문에 본 형태에서는, 상하 방향에서 겹치는 2개의 벨트(60)가 풀리(37, 38) 및 풀리(37, 78)에 걸쳐져 있더라도, 2개의 벨트(60)의 각각의 장력이 적절한 장력으로 되도록 2개의 벨트(60)의 각각의 장력을 조정하는 것이 가능해진다.

(다른 실시 형태)

상술한 형태는 본 발명의 적합한 형태의 일례이기는 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에 있어서 다양하게 변형 실시가 가능하다.

상술한 형태에서는, 구동 기구(18, 19)는, 2개의 벨트(60)의 각각의 장력을 조정하는 2개의 장력 조정 기구(62)를 구비하고 있지만, 구동 기구(18, 19)는, 2개의 벨트(60)의 장력을 함께 조정하는 1개의 장력 조정 기구(62)를 구비하고 있어도 된다. 또한 상술한 형태에서는 벨트(60)는 스틸 벨트이지만, 벨트(60)는 고무제의 벨트여도 된다. 이 경우에는, 예를 들어 벨트(60)는 환형으로 형성되는 무단 벨트이며, 장력 조정 기구(62)는, 벨트(60)의 장력을 조정하기 위한 텐션 풀리를 구비하고 있다. 또한 상술한 형태에서는 풀리(37, 38) 및 풀리(37, 78)에 2개의 벨트(60)가 걸쳐져 있지만, 풀리(37, 38) 및 풀리(37, 78)에 3개 이상의 벨트(60)가 걸쳐져 있어도 된다.

상술한 형태에서는, 상하 방향에서 겹치는 2개의 벨트(60)가 암(6, 7)의 내부에 배치되어 있지만, 상하 방향에서 겹치는 2개의 벨트(60)가 공통 암(8)의 내부에 배치되어 있어도 된다. 또한 상술한 형태에서는, 핸드(4)와 공통 암(8) 사이에 1개의 암(6)이 배치되고, 핸드(5)와 공통 암(8) 사이에 1개의 암(7)이 배치되어 있지만, 핸드(4, 5)와 공통 암(8) 사이에 2개 이상의 암이 배치되어도 된다. 또한 상술한 형태에서는, 공통 암(8)은 대략 V 형상으로 형성되어 있지만, 공통 암(8)은 직선형으로 형성되어 있어도 된다.

상술한 형태에서는, 로봇(1)은, 2개의 암(6, 7)이 회동 가능하게 연결되는 공통 암(8)을 구비하고 있지만, 로봇(1)은 공통 암(8) 대신, 1개의 암(6) 또는 암(7)이 선단측에 회동 가능하게 연결됨과 함께 기단측이 본체부(9)에 회동 가능하게 연결되는 암을 구비하고 있어도 된다. 또한 상술한 형태에서는, 로봇(1)은 진공 중에서 기판(2)을 반송하고 있지만, 로봇(1)은 대기 중에서 기판(2)을 반송해도 된다. 또한 상술한 형태에서는, 로봇(1)에 의해 반송되는 반송 대상물은 액정 디스플레이용 유리 기판이지만, 로봇(1)에 의해 반송되는 반송 대상물은 유기 EL(유기 일렉트로루미네센스) 디스플레이용 유리 기판이어도 되고 반도체 웨이퍼 등이어도 된다.

1: 로봇(산업용 로봇)
2: 기판(유리 기판, 반송 대상물)
4, 5: 핸드
6, 7: 암(제2 암)
8: 공통 암(제1 암)
9: 본체부
37: 풀리(제1 풀리)
38, 78: 풀리(제2 풀리)
60: 벨트
62: 장력 조정 기구

Claims (5)

1. 반송 대상물을 반송하는 산업용 로봇에 있어서,
   중공형으로 형성되는 암과, 상기 암의 내부에 배치되는 2개의 풀리와, 상기 풀리의 축 방향에서 겹치도록 배치되어 2개의 상기 풀리에 걸쳐지는 복수의 벨트와,
   복수의 상기 벨트의 장력을 조정하는 장력 조정 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
2. 제1항에 있어서,
   상기 반송 대상물이 탑재되는 핸드와, 상기 핸드가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 상기 암으로서의 제2 암과, 상기 제2 암의 기단측이 선단측에 회동 가능하게 연결되는 제1 암과, 상기 제1 암이 회동 가능하게 연결되는 본체부를 구비함과 함께, 2개의 상기 풀리로서, 상기 제2 암의 기단측의 내부에 배치되는 제1 풀리와, 상기 제2 암의 선단측의 내부에 배치되는 제2 풀리를 구비하고,
   상기 제1 풀리는 상기 제1 암의 선단측에 고정되고,
   상기 제2 풀리는 상기 핸드에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
3. 제1항 또한 제2항에 있어서,
   복수의 상기 벨트의 각각의 장력을 조정하는 복수의 상기 장력 조정 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   2개의 상기 풀리에는 2개의 상기 벨트가 걸쳐져 있는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 벨트는 강판제 스틸 벨트인 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.

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