TWI481487B - Industrial robots - Google Patents

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TWI481487B
TWI481487B TW098131817A TW98131817A TWI481487B TW I481487 B TWI481487 B TW I481487B TW 098131817 A TW098131817 A TW 098131817A TW 98131817 A TW98131817 A TW 98131817A TW I481487 B TWI481487 B TW I481487B
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TW
Taiwan
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robot
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tilt correction
fulcrum
motor
Prior art date
Application number
TW098131817A
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English (en)
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TW201020081A (en
Inventor
Takayuki Yazawa
Shiro Sato
Yoshihisa Masuzawa
Original Assignee
Nidec Sankyo Corp
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Publication date
Priority to JP2008249291A priority Critical patent/JP5178432B2/ja
Application filed by Nidec Sankyo Corp filed Critical Nidec Sankyo Corp
Publication of TW201020081A publication Critical patent/TW201020081A/zh
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0014Gripping heads and other end effectors having fork, comb or plate shaped means for engaging the lower surface on a object to be transported
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/12Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements electric
    • B25J9/126Rotary actuators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1679Programme controls characterised by the tasks executed
    • B25J9/1692Calibration of manipulator

Description

產業用機器人
本發明係關於一種搬送特定之搬送對象物之產業用機器人。
一直以來,搬送特定之搬送對象物(工件)之產業用機器人得以廣泛使用。作為該種產業用機器人,已知包括搭載工件之機械手及兩條機械臂之產業用機器人(例如,參照專利文獻1)。於專利文獻1所記載之產業用機器人中,在第一機械臂之前端側連結有機械手之基端側,在第二機械臂之前端側連結有第一機械臂之基端側。
又,於專利文獻1所記載之產業用機器人中,將用於對機械手上搭載有工件時之機械手、第一機械臂及第二機械臂所產生之撓曲加以修正的撓曲修正機構設置於機械手與第一機械臂之連結部位。該撓曲修正機構包括:固定於第一機械臂上之凸輪板、及可旋轉地安裝於機械手上之凸輪從動件。於該產業用機器人中,凸輪板之上表面形成為使其高度位置沿圓周方向而變化,並隨著第一機械臂及第二機械臂之伸縮動作,凸輪從動件在凸輪板之上表面向圓周方向一邊滾動一邊移動,藉此來修正機械手、第一機械臂及第二機械臂所產生之撓曲。
[專利文獻1]日本專利特開2003-136442號公報
然而,專利文獻1所記載之產業用機器人中,因為隨著第一機械臂及第二機械臂之伸縮動作,凸輪從動件在凸輪板之上表面向圓周方向一邊滾動一邊移動,藉此來修正機械手等所產生之撓曲,所以,機械手等所產生之撓曲之修正值係根據凸輪板之上表面之形狀所決定。即,該產業用機器人中,若不更換凸輪板,則機械手等所產生之撓曲之修正值為固定。因此,當搭載於機械手上之工件之重量有所變動時,會產生無法適切地修正機械手等所產生之撓曲之情況。
因此,本發明之目的在於提供一種即使搬送對象物之重量有所變動亦能適切地修正搭載於機械手上之搬送對象物之傾斜的產業用機器人。
為解決上述問題,本發明之產業用機器人之特徵在於:包括:搭載搬送對象物之機械手;及對搭載有搬送對象物時之機械手之撓曲所引起的搬送對象物之傾斜加以修正之傾斜修正機構;傾斜修正機構包括:作為驅動源之傾斜修正用馬達;與傾斜修正用馬達之輸出軸連結之偏心旋轉構件;一端側安裝於偏心旋轉構件上之連桿構件;安裝有連桿構件之另一端側之安裝構件;及支點部,其係作為旋動中心,用以藉由隨著偏心旋轉構件之旋轉而與連桿構件一起上下移動之安裝構件,來使機械手朝著使搬送對象物之傾斜發生變化之方向進行旋動。
本發明之產業用機器人中,傾斜修正機構係利用隨著與傾斜修正用馬達之輸出軸連結之偏心旋轉構件之旋轉而與連桿構件一起上下移動之安裝構件,來使機械手以支點部為旋動中心朝著使搬送對象物之傾斜發生變化的方向進行旋動。因此,控制偏心旋轉構件之旋轉量(即,傾斜修正用馬達之旋轉量),以控制安裝構件之上下方向之移動量,藉此可控制以支點部為旋動中心之機械手之旋動量。所以,本發明中,根據搬送對象物之重量來控制傾斜修正用馬達之旋轉量,藉此可控制以支點部為旋動中心之機械手之旋動量,從而能適切地修正搬送對象物之傾斜。即,本發明中,即使搬送對象物之重量有所變動,亦能適切地修正搭載於機械手上之搬送對象物之傾斜。
在本發明中,較好的是,偏心旋轉構件係偏心軸;連桿構件之一端側經由軸承而可旋動地安裝於偏心軸之外周側;連桿構件之另一端側經由軸承而可旋動地安裝於安裝構件上。如此構成後,可減輕連桿構件之向偏心軸之安裝部分及向安裝構件之安裝部分的滑動阻力,從而可抑制於連桿構件之兩端側產生塵埃。因此,能在無塵室等清潔之環境下使用產業用機器人。又,由在軸承之兩端側配置有密封構件而能防止塵埃飛散,因此,可簡化塵埃飛散防止結構。
在本發明中,產業用機器人包括例如:支持機械手之基端側之第一支持部;支持第一支持部之第二支持部;及使第二支持部上下移動之升降機構。於該情況下,第一支持部例如係使機械手朝水平方向以直線狀移動之線性驅動部,或者係將機械手之基端側保持為可旋動並且含有複數個機械臂且朝水平方向伸縮之多關節機械臂部。
在本發明中,較好的是,傾斜修正用馬達及偏心旋轉構件係安裝於第二支持部;安裝構件係安裝於第一支持部;支點部係形成於第一支持部與第二支持部間之連結部。如此構成後,即使在機械手上搭載有搬送對象物時第一支持部已產生撓曲,亦能利用傾斜修正機構來修正由該第一支持部之撓曲所引起的搬送對象物之傾斜。
又,如此構成後,可修正第一支持部之傾斜,因此,即使第一支持部已產生撓曲,亦能藉由與升降機構引起之第二支持部之升降動作的組合來對機械手之移動軌跡進行微調整。而且,與將傾斜修正用馬達及偏心旋轉構件安裝於第一支持部上、將安裝構件安裝於機械手上、並且將支點部形成於第一支持部與機械手之連結部之情形相比較,容易確保用於配置傾斜修正機構之空間,故而可提高傾斜修正機構之剛性。
另外,可使能成為塵埃產生部位之傾斜修正機構與機械手之間拉開距離,因此容易確保搭載於機械手上之搬送對象物之清潔度。
在本發明中,較好的是,安裝構件係在機械手之移動方向上,配置在與機械手之前端最遠離支點部時之機械手相對於支點部之相反側。如此構成後,可防止產業用機器人之重心偏向於前端最遠離支點部時之機械手之前端側,從而可使產業用機器人穩定。
在本發明中,較好的是,產業用機器人包括控制部,其對構成升降機構並作為用以使第二支持部進行上下移動之驅動源之升降用馬達及傾斜修正用馬達進行控制,該控制部係根據傾斜修正用馬達之旋轉量來驅動升降用馬達。
如此構成後,即使在因傾斜修正機構之傾斜修正而使搭載於機械手上之搬送對象物之高度發生變化時,亦能藉由升降機構引起之機械手之升降動作來調整搭載於機械手上之搬送對象物之高度。因此,即使利用傾斜修正機構來修正搬送對象物之傾斜,亦能使搭載於機械手上之搬送對象物之高度保持固定。
如上所述,對於本發明之產業用機器人,即使搬送對象物之重量有所變動,亦能適切地修正搭載於機械手上之搬送對象物之傾斜。
以下,根據隨附圖式來說明本發明之實施形態。
(產業用機器人之概略構成)
圖1係本發明之實施形態之產業用機器人1之俯視圖。圖2係從圖1之E-E方向表示產業用機器人1之示圖。圖3係從圖1之F-F方向表示產業用機器人1之示圖。
本實施形態之產業用機器人1(以下,稱為「機器人1」)係用於搬送特定之搬送對象物2的機器人。本實施形態之搬送對象物2例如係曝光裝置所使用之昂貴的遮罩。因此,以下將搬送對象物2表記為「遮罩2」。如圖1~圖3所示,該機器人1包括:搭載遮罩2之機械手3;支持機械手3之基端側之作為第一支持部的線性驅動部4;支持線性驅動部4之本體部5;將本體部5以能於水平方向移動之方式加以支持的底座構件6。
本體部5包括:支持線性驅動部4並且作為能上下移動之第二支持部的支持構件7;用於將支持構件7以能於上下方向移動之方式加以支持的柱狀構件8;構成本體部5之下端部分並且能相對於底座構件6而水平移動之基台9、及將柱狀構件8之下端加以固定並且能相對於基台9而回旋之回旋構件10。
機械手3包括用於搭載遮罩2之兩個爪部12。該機械手3被線性驅動部4保持為以相對於線性驅動部4而能在圖1之左右方向上進行相對移動。
又,機器人1包括:使支持構件7進行上下移動之升降機構16(參照圖4);及用於對搭載有遮罩2時之機械手3及線性驅動部4之撓曲所引起的遮罩2之傾斜加以修正之傾斜修正機構17。以下,對升降機構16、線性驅動部4及傾斜修正機構17之構成及其周邊部分之構成加以說明。
(升降機構及其周邊部分之構成)
圖4係用於說明圖1所示之柱狀構件8及升降機構16之構成的示圖。圖5係圖4之G部之放大圖。
升降機構16包括:用於使支持構件7進行上下移動之作為驅動源的升降用馬達20;及連結升降用馬達20之滾珠螺桿21。滾珠螺桿21係將上下方向作為長度方向而安裝於柱狀構件8上。具體而言,滾珠螺桿21係可旋轉地支持於柱狀構件8之上下兩端側所固定之兩個軸承22上。
而且,升降機構16包括螺合於滾珠螺桿21而進行上下移動之螺母構件23。螺母構件23固定於支持構件7上。本實施形態中,藉由滾珠螺桿21及螺母構件23而使支持構件7於上下方向上移動。進而,升降機構16包括用於使支持構件7停止之兩個升降制動機構74。如圖5所示,在升降用馬達20之輸出軸上,固定有滑輪78,在滾珠螺桿21之上端,固定有比滑輪78之直徑大的滑輪79。在滑輪78、79上,架設有皮帶80。
(線性驅動部及其周邊部分之構成)
圖6(A)係用於從上方說明圖1所示之線性驅動部4之構成之示圖,圖6(B)係用於從圖6(A)之H-H方向說明線性驅動部4之構成之示圖。圖7係用於從圖6之J-J方向說明線性驅動部4之構成之示圖。
線性驅動部4整體形成為細長之大致長方體狀,其中心部分可旋動地支持於支持構件7。該線性驅動部4包括使機械手3朝圖6之左右方向以直線狀移動之線性驅動機構24。
線性驅動機構24包括:線性驅動用馬達25(參照圖7)、及連結線性驅動用馬達25之滾珠螺桿26。滾珠螺桿26係將圖6之左右方向作為長度方向而固定於線性驅動部4之框架27上。具體而言,滾珠螺桿26係可旋轉地支持於框架27之左右兩端側所固定之兩個軸承28上。
而且,線性驅動機構24包括:螺合於滾珠螺桿26並於水 平方向移動之螺母構件29;及固定螺母構件29之移動底座30。在移動底座30之上表面,固定有機械手3之基端側之底面。本實施形態中,藉由滾珠螺桿26及螺母構件29而使固定於移動底座30上之機械手3於水平方向移動。又,在移動底座30之底面上,固定有電纜拖鏈(cableveyor)31之一端。此外,線性驅動機構24還包括用於使移動底座30停止之制動機構、及用於在水平方向上導引移動底座30之導引機構。
如圖7所示,在線性驅動用馬達25之輸出軸上,固定有滑輪32。又,在滾珠螺桿26之端部,固定有比滑輪32之直徑大的滑輪33。在滑輪32、33上,架設有皮帶34。
(傾斜修正機構及其周邊部分之構成)
圖8係圖2之K部之放大圖。圖9係圖8之M-M剖面之剖面圖。圖10係圖8之N-N剖面之剖面圖。圖11係用於從圖10之P-P方向說明連桿構件40之構成的示圖。圖12係用於說明圖8所示之傾斜修正機構17之作用的示圖。
傾斜修正機構17配置於線性驅動部4與支持構件7之連結部位。該傾斜修正機構17係藉由使機械手3及線性驅動部4以形成於線性驅動部4與支持構件7之連結部35上之支點部36為旋動中心朝圖8之逆時針方向旋動,來調整機械手3及線性驅動部4相對於圖8之左右方向之傾斜,以修正搭載於機械手3上之遮罩2之傾斜。
如圖9、圖10所示,傾斜修正機構17包括:作為驅動源之傾斜修正用馬達37;經由減速機38而連結於傾斜修正用 馬達37之輸出軸37a的作為偏心旋轉構件之偏心軸(曲柄軸)39;下端側安裝於偏心軸39上之連桿構件40;及安裝有連桿構件40之上端側之安裝構件41。
如圖8所示,支點部36係由固定於支持構件7之下端側的支點軸43、及固定於線性驅動部4之框架27之底面上的支點塊44所構成。支點軸43係以朝圖8之紙面近前側突出之方式固定於支持構件7之下端側。在支點塊44上,形成有軸承配置孔44a,該軸承配置孔44a內配置有供支點軸43插通之軸承(未圖示)。在配置於軸承配置孔44a內之軸承中插入有支點軸43,以使支點塊44相對於支點軸43而可旋動。
傾斜修正用馬達37及減速機38固定於支持構件7之下端側。而且,傾斜修正用馬達37及減速機38配置於圖8中之支點部36之左方,並且配置於線性驅動部4之下方。本實施形態之傾斜修正用馬達37係伺服馬達。另外,本實施形態之減速機38係使用RV減速機。傾斜修正用馬達37之輸出軸37a連結於減速機38之輸入側。
偏心軸39係以圖8之紙面垂直方向作為軸方向而配置。該偏心軸39之一端(圖9之上端)連結於減速機38之輸出側。又,偏心軸39之另一端側可旋轉地支持於軸承46,該軸承46係配置於構成支持構件7之軸支持構件45之內部。在軸承46之兩端側,配置有密封構件47。如圖9所示,在偏心軸39之軸方向中間部,形成有圓柱狀之偏心部39a,該偏心部39a係以從偏心軸39之旋轉中心軸CL1偏離距離X之軸CL2作為中心。即,偏心量為X之偏心部39a形成於偏心軸39之軸方向中間部。再者,於圖8等中,省略軸支持構件45等之圖示。
於連桿構件40之下端側,形成有供偏心軸39之偏心部39a插通之插通孔,連桿構件40之下端側係經由軸承48而可旋動地安裝於偏心部39a之外周側。在軸承48之兩端側,配置有密封構件49。又,在連桿構件40之上端側,形成有供構成安裝構件41之下述的固定軸51插通之插通孔,連桿構件40之上端側係經由軸承50而可旋動地安裝於固定軸51上。
安裝構件41包括:插通連桿構件40之上端側之固定軸51、及支持固定軸51之兩端側之軸支持構件52。固定軸51係被配置成其軸方向與偏心軸39之旋轉中心軸CL1平行。軸支持構件52固定於線性驅動部4之框架27之底面上。具體而言,軸支持構件52固定於框架27之底面之較圖8之支點部36更左側。
本實施形態中,在圖2之線性驅動部4之右端側配置有機械手3時,機械手3之前端最遠離支點部36。因此,在圖2之左右方向上,支點部36係配置在當機械手3之前端最遠離支點部36時之機械手3與安裝構件41之間。即,安裝構件41係在機械手3之移動方向上,相對於支點部36而配置成與前端最遠離支點部36時之機械手3為相反側。
再者,本實施形態中,例如在機械手3之前端最遠離支點部36時,機械手3藉由升降機構16而上升,並於機械手3上搭載有遮罩2。又,在圖2之左右方向上,在前端最遠離支點部36時機械手3之基端與支點部36間的距離比支點部36與安裝構件41間的距離長。
如上所述構成之傾斜修正機構17中,在傾斜修正用馬達37旋轉時,經由減速機38而連結於輸出軸37a之偏心軸39會旋轉。隨著偏心軸39之旋轉,連桿構件40及安裝構件41例如會如圖11之虛線所示而下降,或者如圖11之雙點劃線所示而上升。
在連桿構件40及安裝構件41下降時,例如圖12(A)所示,機械手3及線性驅動部4會以支點部36為旋動中心朝逆時針方向旋動。另外,在連桿構件40及安裝構件41上升時,例如圖12(B)所示,機械手3及線性驅動部4會以支點部36為旋動中心朝順時針方向旋動。如此一來,藉由隨著偏心軸39之旋轉而上下移動之連桿構件40及安裝構件41,使得機械手3及線性驅動部4以支點部36為旋動中心朝著使搭載於機械手3上之遮罩2之傾斜發生變化的方向旋動。
在機械手3上搭載有遮罩2時,機械手3及線性驅動部4會因遮罩2之重量而撓曲成使遮罩2朝圖2之右下傾斜(即,遮罩2之右端下降)。因此,本實施形態中,在機械手3上搭載有遮罩2時,驅動偏心軸39之傾斜修正用馬達37會旋轉成讓遮罩2成為水平。即,在機械手3上搭載有遮罩2時,傾斜修正用馬達37係以讓連桿構件40及安裝構件41下降而使機械手3及線性驅動部4以支點部36為旋動中心朝逆時針方向旋動的方式進行旋轉。
(控制部之構成)
圖13係圖1所示之產業用機器人1之控制部60及其相關部分之方塊圖。再者,圖13中,圖示出與升降用馬達20及傾斜修正用馬達37之控制相關之控制部60的構成。
如圖13所示,作為與升降用馬達20及傾斜修正用馬達37之控制相關之構成,控制部60包括:控制升降用馬達20之升降用馬達控制部61、及控制傾斜修正用馬達37之傾斜修正用馬達控制部62。
如上所述,在機械手3上搭載有遮罩2時,傾斜修正用馬達37係以使機械手3及線性驅動部4以支點部36為旋動中心朝逆時針方向旋動之方式進行旋轉。該傾斜修正用馬達37之旋轉量藉由傾斜修正用馬達控制部62來控制。具體而言,由於本實施形態之傾斜修正用馬達37係伺服馬達,因此將特定脈波數之驅動信號從傾斜修正用馬達控制部62輸入至傾斜修正用馬達37,從而傾斜修正用馬達37響應該驅動信號而旋轉特定量。再者,從傾斜修正用馬達控制部62輸出之驅動信號中之脈波數係根據搭載於機械手3上之遮罩2之重量而設定。
此處,為了修正遮罩2之傾斜而使機械手3及線性驅動部4以支點部36為旋動中心朝逆時針方向旋動時,會有搭載於機械手3上之遮罩2之高度發生變化的情況。當搭載於機械手3上之遮罩2之高度發生變化時,存在收納有遮罩2之收納部與搭載於機械手3上之遮罩2接觸之虞。
因此,本實施形態中,升降用馬達控制部61根據傾斜修正用馬達37之旋轉量來驅動升降用馬達20,以防止搭載於機械手3上之遮罩2與遮罩2之收納部接觸。具體而言,在從修正用馬達控制部62朝傾斜修正用馬達37發送驅動信號時,將與從修正用馬達控制部62朝傾斜修正用馬達37輸出之脈波數相關之資訊輸入至升降用馬達控制部61,根據該資訊,升降用馬達控制部61驅動升降用馬達20,使機械手3進行上下移動。
(本實施形態之主要效果)
如上所說明,本實施形態中,傾斜修正機構17係藉由隨著連結於傾斜修正用馬達37之偏心軸39之旋轉而上下移動之連桿構件40及安裝構件41,來使機械手3以支點部36為旋動中心朝著使遮罩2之傾斜發生變化的方向旋動。因此,控制傾斜修正用馬達37之旋轉量,以控制安裝構件41之上下方向之移動量,藉此可控制以支點部36為旋動中心之機械手3之旋動量。因此,本實施形態中,根據遮罩2之重量來控制傾斜修正用馬達37之旋轉量,藉此可控制以支點部36為旋動中心之機械手3之旋動量。其結果為,於本實施形態中,即使遮罩2之重量有所變動,亦能適切地修正搭載於機械手3上之遮罩2之傾斜。
又,傾斜修正機構17對遮罩2之傾斜修正量係根據偏心軸39之偏心量所決定,故而即使傾斜修正用馬達37產生誤動作,機械手3及遮罩2亦不會過度傾斜。因此,即使傾斜修正用馬達37產生誤動作,亦能防止遮罩2從機械手3中掉落。
本實施形態中,連桿構件40之下端側係經由軸承48而可旋動地安裝於偏心軸39之偏心部39a之外周側,連桿構件40之上端側係經由軸承50而可旋動地安裝於固定軸51上。因此,可減輕連桿構件40之向偏心軸39之安裝部分及向安裝構件41安裝部分的滑動阻力,從而可抑制於連桿構件40之兩端側產生塵埃。因此,能在無塵室等清潔之環境下使用機器人1。
本實施形態中,偏心軸39之另一端側係由配置於軸支持構件45內部之軸承46可旋轉地支持。又,連桿構件40之下端側係經由軸承48而可旋動地安裝於偏心軸39之偏心部39a之外周側。因此,根據在軸承46、48之兩端側配置有密封構件47、49之簡易的構成,即使在偏心軸39之另一端側之支持部分或連桿構件40之向偏心軸39之安裝部分產生有塵埃,亦能防止塵埃之飛散。
本實施形態中,傾斜修正用馬達37及偏心軸39係安裝於支持構件7上,安裝構件41係固定於線性驅動部4之框架27之底面上。又,支點部36係形成於線性驅動部4與支持構件7之連結部35。因此,在機械手3上搭載有遮罩2時即使由於線性驅動部4所產生之撓曲而引起遮罩2傾斜,亦能利用傾斜修正機構17來修正該傾斜。
又,由於可修正線性驅動部4整體之傾斜,故而即使線性驅動部4已產生撓曲,亦能藉由與升降機構16引起之支持構件7之升降動作的組合來對機械手3之移動軌跡進行微調整。即,即使線性驅動部4已產生撓曲,亦能利用傾斜 修正機構17來修正線性驅動部4整體之傾斜,因此,經由該修正動作與支持構件7之升降動作之組合,能對沿著線性驅動部4以直線狀移動之機械手3之移動軌跡進行微調整。再者,可在機械手3沿線性驅動部4進行移動之狀態下使傾斜修正機構17及升降機構16發揮作用以進行機械手3之移動軌跡之微調整,亦可在機械手3相對於線性驅動部4停止之狀態下使傾斜修正機構17及升降機構16發揮作用以進行機械手3之移動軌跡之微調整。
又,與將傾斜修正用馬達37及偏心軸39安裝於線性驅動部4上、將安裝構件41固定於機械手3之底面上、並且將支點部36形成於線性驅動部4與機械手3之連結部35之情形相比較,容易確保用於配置傾斜修正機構17之空間,故而可提高傾斜修正機構17之剛性。另外,可使能成為塵埃產生部位之傾斜修正機構17與機械手3之間拉開距離,因此容易確保搭載於機械手3上之遮罩2之清潔度。
本實施形態中,安裝構件41係在機械手3之移動方向上,相對於支點部36而配置在與前端最遠離支點部36時之機械手3為相反側。因此,可防止機器人1之重心偏向於前端最遠離支點部36時之機械手3之前端側(圖2之右側),從而可使機器人1穩定。另外,在圖2之左右方向上,前端最遠離支點部36時機械手3之基端與支點部36間的距離比支點部36與安裝構件41間的距離長,因此,即使減小偏心軸39之偏心量X,亦能增大搭載有機械手3之遮罩2之傾斜修正量。
本實施形態中,升降用馬達控制部61係根據傾斜修正用馬達37之旋轉量來驅動升降用馬達20。因此,如上所述,即使在藉由傾斜修正機構17對遮罩2之傾斜修正而使搭載於機械手3上之遮罩2之高度有所改變時,亦能利用升降機構16引起之機械手3之升降動作來調整遮罩2之高度,使搭載於機械手3上之遮罩2之高度保持固定。因此,可防止例如搭載於機械手3上之遮罩2與遮罩2之收納部接觸。
再者,本實施形態中,可藉由變更支點部36之配置位置、安裝構件41之配置位置、及/或由線性驅動機構24引起之機械手3之移動量等來變更遮罩2之傾斜修正量。而且,本實施形態中,可藉由使傾斜修正用馬達37連續旋轉,來使遮罩2以支點部36為中心在上下方向上擺動。本實施形態中,若使傾斜修正用馬達37朝一個方向連續旋轉,則可使遮罩2以支點部36為中心在上下方向上擺動,故而即便在遮罩2於上下方向上擺動之情況下,亦容易進行傾斜修正用馬達37之控制。另外,即便使傾斜修正用馬達37連續旋轉,遮罩2之擺動量亦為固定,故而能確保安全性。進而,本實施形態中,藉由增大偏心軸39之偏心量X以增大機械手3之旋動量,便可利用傾斜修正機構17將遮罩2從遮罩2之收納部提起及將遮罩2載置於遮罩2之收納部。
(其他實施形態)
上述實施形態為本發明之較佳實施形態之一例,但並不限定於此,在不變更本發明主旨之範圍內可進行各種變形實施。
於上述實施形態中,傾斜修正用馬達37及偏心軸39係安裝於支持構件7上,安裝構件41係固定於線性驅動部4之框架27之底面上,並且支點部36係形成於線性驅動部4與支持構件7之連結部35。除此之外,例如亦可將傾斜修正用馬達37及偏心軸39安裝於線性驅動部4上,將安裝構件41固定於機械手3之底面上,並且將支點部36形成於線性驅動部4與機械手3之連結部35。
於上述實施形態中,安裝構件41係在機械手3之移動方向上,相對於支點部36而配置在與前端最遠離支點部36時之機械手3為相反側。除此之外,例如安裝構件41亦可在機械手3之移動方向上,相對於支點部36而配置在與前端最遠離支點部36時之機械手3為相同側。即,傾斜修正用馬達37、偏心軸39、連桿構件40及安裝構件41亦可配置於圖8之支點部36之右方。
於上述實施形態中,在傾斜修正用馬達37之輸出軸37a上經由減速機38而連結有偏心軸(曲柄軸)39。除此之外,例如亦可在傾斜修正用馬達37之輸出軸37a上經由減速機38而連結凸輪板(偏心凸輪)。
於上述實施形態中,連桿構件40之上端側係經由軸承50而可旋動地安裝於固定軸51上。除此之外,例如亦可將經由軸承而可旋動地支持於軸支持構件52之旋動軸固定在連桿構件40之上端側。
於上述實施形態中,由線性驅動部4支持機械手3之基端側。除此之外,例如亦可由包括複數個機械臂及關節部並朝水平方向伸縮之多關節機械臂部支持機械手3之基端側。即,支持機械手3之基端側之第一支持部亦可為多關節機械臂部。於該情況下,多關節機械臂部將機械手3之基端側保持為可旋動。
於上述實施形態中,升降機構16包括滾珠螺桿21及螺母構件23,藉由該滾珠螺桿21及螺母構件23而使支持構件7於上下方向移動。除此之外,例如升降機構16亦可包括齒條及小齒輪,並藉由該齒條及小齒輪而使支持構件7於上下方向移動。例如,亦可在柱狀構件8上固定齒條,並將嚙合於該齒條之小齒輪及驅動小齒輪之馬達安裝於支持構件7上。再者,當機器人1為大型機器人時,亦可將嚙合於齒條之複數個小齒輪安裝於支持構件7上,並且將與複數個小齒輪各自進行各別連結之複數個馬達安裝於支持構件7上。
於上述實施形態中,傾斜修正用馬達37係伺服馬達,但傾斜修正用馬達37並不限定於伺服馬達,例如亦可為步進馬達。另外,上述實施形態中,機器人1所搬送之搬送對象物為遮罩2,但搬送對象物亦可為液晶顯示器用玻璃基板或半導體晶片等。
1‧‧‧機器人(產業用機器人)
2‧‧‧遮罩(搬送對象物)
3‧‧‧機械手
4‧‧‧線性驅動部(第一支持部)
5‧‧‧本體部
6‧‧‧底座構件
7‧‧‧支持構件(第二支持部)
8‧‧‧柱狀構件
9‧‧‧基台
10‧‧‧回旋構件
12‧‧‧爪部
16‧‧‧升降機構
17‧‧‧傾斜修正機構
20‧‧‧升降用馬達
21‧‧‧滾珠螺桿
22‧‧‧軸承
23‧‧‧螺母構件
24‧‧‧線性驅動機構
25‧‧‧線性驅動用馬達
26‧‧‧滾珠螺桿
27‧‧‧框架
28‧‧‧軸承
29‧‧‧螺母構件
30‧‧‧移動底座
31‧‧‧電纜拖鏈
32‧‧‧滑輪
33‧‧‧滑輪
34‧‧‧皮帶
35‧‧‧連結部
36‧‧‧支點部
37‧‧‧傾斜修正用馬達
37a‧‧‧輸出軸
38‧‧‧減速機
39‧‧‧偏心軸(偏心旋轉構件)
40‧‧‧連桿構件
41‧‧‧安裝構件
43‧‧‧支點軸
44‧‧‧支點塊
44a‧‧‧軸承配置孔
45‧‧‧軸支持構件
46‧‧‧軸承
47‧‧‧密封構件
48‧‧‧軸承
49‧‧‧密封構件
50‧‧‧軸承
51‧‧‧固定軸
52‧‧‧軸支持構件
60‧‧‧控制部
74‧‧‧升降制動機構
78‧‧‧滑輪
79‧‧‧滑輪
80‧‧‧皮帶
圖1係本發明之實施形態之產業用機器人之俯視圖;圖2係從圖1之E-E方向表示產業用機器人之示圖;圖3係從圖1之F-F方向表示產業用機器人之示圖;圖4係用於說明圖1所示之柱狀構件及升降機構之構成之示圖;圖5係圖4之G部之放大圖;圖6(A)係用於從上表面說明圖1所示之線性驅動部之構成之示圖,圖6(B)係用於從圖6(A)之H-H方向說明線性驅動部之構成之示圖;圖7係用於從圖6之J-J方向說明線性驅動部之構成之示圖;圖8係圖2之K部之放大圖;圖9係圖8之M-M剖面之剖面圖;圖10係圖8之N-N剖面之剖面圖;圖11係用於從圖10之P-P方向說明連桿構件之構成之示圖;圖12(A)、(B)係用於說明圖8所示之傾斜修正機構之作用之示圖;及圖13係圖1所示之產業用機器人之控制部及其相關部分之方塊圖。
1...機器人(產業用機器人)
2...遮罩(搬送對象物)
3...機械手
4...線性驅動部(第一支持部)
5...本體部
6...底座構件
7...支持構件(第二支持部)
8...柱狀構件
9...基台
10...回旋構件
12...爪部
17...傾斜修正機構
36...支點部

Claims (7)

  1. 一種產業用機器人,其特徵在於:包括:搭載搬送對象物之機械手;及對搭載有上述搬送對象物時之上述機械手之撓曲所引起的上述搬送對象物之傾斜加以修正之傾斜修正機構;上述傾斜修正機構包括:作為驅動源之傾斜修正用馬達;與上述傾斜修正用馬達之輸出軸連結之偏心旋轉構件;一端側安裝於上述偏心旋轉構件上之連桿構件;安裝有上述連桿構件之另一端側之安裝構件;及支點部,其係作為旋動中心,用以藉由隨著上述偏心旋轉構件之旋轉而與上述連桿構件一起上下移動之上述安裝構件,來使上述機械手在使上述搬送對象物之傾斜發生變化的方向上進行旋動。
  2. 如請求項1之產業用機器人,其中上述偏心旋轉構件係偏心軸;上述連桿構件之一端側係經由軸承而可旋動地安裝於上述偏心軸之外周側;上述連桿構件之另一端側係經由軸承而可旋動地安裝於上述安裝構件。
  3. 如請求項1或2之產業用機器人,其中包括:支持上述機械手之基端側之第一支持部;支持上述第一支持部之第二支持部;及使上述第二支持部上下移動之升降機構。
  4. 如請求項3之產業用機器人,其中上述第一支持部係使上述機械手朝水平方向以直線狀移動之線性驅動部,或者係將上述機械手之基端側保持為可旋動並且含有複數個機械臂且朝水平方向伸縮之多關節機械臂部。
  5. 如請求項4之產業用機器人,其中上述傾斜修正用馬達及上述偏心旋轉構件係安裝於上述第二支持部;上述安裝構件係安裝於上述第一支持部;上述支點部係形成於上述第一支持部與上述第二支持部之連結部。
  6. 如請求項5之產業用機器人,其中上述安裝構件係在上述機械手之移動方向上,相對於上述支點部,配置在與上述機械手之前端最遠離上述支點部時的上述機械手相反的一側。
  7. 如請求項3之產業用機器人,其中包括控制部,其對構成上述升降機構並作為用以使上述第二支持部進行上下移動之驅動源的升降用馬達及上述傾斜修正用馬達進行控制,上述控制部係根據上述傾斜修正用馬達之旋轉量來驅動上述升降用馬達。
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