WO2012147557A1 - 回転機構、産業用ロボットおよび回転体の原点位置復帰方法 - Google Patents

回転機構、産業用ロボットおよび回転体の原点位置復帰方法 Download PDF

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康行 北原
重幸 改野
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    • Y10T74/20305—Robotic arm
    • Y10T74/20317—Robotic arm including electric motor

Definitions

  • the present invention relates to a rotating mechanism including a rotating body that can rotate 360 ° or more and less than 720 ° with respect to a support.
  • the present invention also relates to an industrial robot provided with such a rotation mechanism.
  • the present invention relates to a method for returning the origin position of a rotating body that returns a rotating body that can rotate 360 ° or more and less than 720 ° to the origin position with respect to a support.
  • an industrial robot that includes an arm member, a rotation shaft that is rotatably supported by the arm member at 360 ° or more and less than 720 °, and a drive motor that rotates the rotation shaft. 1).
  • the industrial robot described in Patent Document 1 includes a detection piece fixed to a rotating shaft and an origin sensor fixed to an arm member.
  • the detection piece is detected by the origin sensor when the rotation axis is at the origin position.
  • the rotation axis rotates 360 ° or more and less than 720 °, two rotation ranges of the rotation axis are provided.
  • the detection piece is detected by the origin sensor. Therefore, in this industrial robot, it is impossible to detect that the rotation axis is at the origin position only with the detection piece and the origin sensor.
  • the industrial robot described in Patent Document 1 includes an oscillating body that is swingably held by an arm member, and an attitude sensor that detects the position of the oscillating body. I have. Since the oscillating body oscillates as the rotating shaft rotates, this industrial robot detects that the rotating shaft is at the origin position based on the detection result of the attitude sensor and the detection result of the origin sensor. Yes. That is, in this industrial robot, even if the detection piece is detected by the origin sensor when the attitude sensor is off, the rotating body is not at the origin position and is detected by the origin sensor when the attitude sensor is on. If a piece is detected, it is detected that the rotation axis is at the origin position.
  • Patent Document 1 does not disclose a method of returning a rotation axis that rotates 360 ° or more and less than 720 ° with respect to the arm member to the origin position.
  • an object of the present invention is to reliably return the rotator to the origin position in a short time regardless of the position of the origin position of the rotator that can rotate 360 ° or more and less than 720 ° with respect to the support.
  • An object of the present invention is to provide a rotating mechanism that can perform the above-described operation.
  • the subject of this invention is providing the industrial robot provided with this rotation mechanism.
  • an object of the present invention is to reliably return the rotating body to the original position in a short time regardless of the position of the origin of the rotating body that can rotate 360 ° or more and less than 720 ° with respect to the support.
  • An object of the present invention is to provide a method of returning the origin position of a rotating body that can be performed.
  • a rotating mechanism of the present invention includes a support, a rotating body that can rotate 360 ° or more and less than 720 ° with respect to the support, a motor that rotates the rotating body, and an origin of the rotating body.
  • the first detection unit includes a first detection unit and a first detection unit that is fixed to either the support body or the rotating body and detects the first detection unit, and the second detection mechanism is a rocker that is swingably attached to the support body.
  • the moving member fixed to or formed on the rotating body, and fixed to or formed on one of the engaging member that engages with the swinging member to swing the swinging member, and the swinging member or the support.
  • the second detected part and the swinging member or support A second detection unit that is fixed to the other side and detects the second detection unit, so that the first detection unit is detected by the first detection unit at one or two positions in the rotation range of the rotating body.
  • the first detection unit and the first detection unit are arranged, and the swinging member is attached to the support so that the second detection unit is turned on and off at one place in the rotation range of the rotating body, and the motor control means Is characterized in that, when the rotating body is returned to the origin position, first, the motor is controlled so that the rotating body rotates to a position where the on / off of the second detection unit is switched.
  • the swinging member is attached to the support so that the second detector is turned on and off at one position in the rotating range of the rotating body, and the motor control means returns the rotating body to the origin position.
  • the motor is controlled so that the rotating body rotates to a position where the on / off of the second detection unit is switched. Therefore, it is possible to reliably return the rotator to the origin position by performing a certain operation with reference to one position in the rotation range of the rotator where the on / off of the second detection unit is switched. Therefore, first, the rotating body is rotated until the first detecting unit is detected by the first detecting unit, and then the on / off state of the second detecting unit is checked to return the rotating body to the origin position.
  • the present invention it is possible to reliably return the rotator to the origin position in a short time regardless of the position of the origin position of the rotator.
  • the motor control means is within a range in which the first detection unit is detected by the first detection unit in a predetermined first rotation direction after the rotating body rotates to a position where the on / off of the second detection unit is switched.
  • the rotating body rotates in the second rotation direction, which is the reverse direction of the first rotation direction, until the first detection unit is no longer detected by the first detection unit, and then the first detection unit It is preferable to return the rotating body to the origin position by controlling the motor so that the rotating body rotates in the first rotation direction until the detection unit detects the first detected part.
  • the rotating body can be appropriately returned to the origin position. That is, when the first detection unit is the position where the first detection unit is detected and the boundary position where the on / off of the second detection unit is switched is the origin position of the rotating body, the second detection unit, Due to the product accuracy and mounting accuracy of the second detected portion and the swing member, there is a rotation mechanism that turns on the second detection portion when the rotating body is at the origin position, or the second detection portion There may be a case where there is a rotating mechanism that is turned off.
  • the rotating body returns to the origin position. If the rotating body is returned to the origin position, there may be a situation where the rotating body cannot be properly returned to the origin position. With this configuration, the second detector is turned on / off. The rotating body can be returned to the origin position without using. Therefore, even if the boundary position where the first detection unit is detected by the first detection unit and the on / off state of the second detection unit is switched is the origin position of the rotation body, the rotation body is moved to the origin position. It becomes possible to return appropriately.
  • the second detection mechanism is fixed to or formed on the support, and contacts the swing member to restrict the swing range on one side of the swing member.
  • a second restricting member that is fixed or formed and abuts on the swing member to restrict the swing range on the other side of the swing member, and the engaging member abuts on the first restricting member.
  • the swing member is swung between the first restricting position and the second restricting position at which the swing member is in contact with the second restricting member, and the second detection mechanism is configured by the second detected portion and the second detecting portion. , Detecting whether the swing member is in the first restriction position or the second restriction position.
  • the second detection mechanism includes a first magnetic holding mechanism that holds the swing member at the first restriction position by a magnetic attraction force or a magnetic repulsion force, and a swing at the second restriction position by the magnetic attraction force or the magnetic repulsion force. It is preferable to include a second magnetic holding mechanism that holds the moving member. If comprised in this way, it will become possible to prevent the rocking
  • the engaging member can contact the swinging member so as to press the swinging member at the first restricting position against the first restricting member, and the swinging member at the second restricting position is the second. It is preferable to be able to contact the swinging member so as to be pressed against the regulating member. If comprised in this way, the rotation range of a rotary body can be controlled using a rocking
  • the rotation mechanism of the present invention can be used for industrial robots.
  • the industrial robot includes a main body, a first arm whose base end is rotatably attached to the main body, and a first support serving as a support whose base end is rotatably attached to the distal end of the first arm.
  • 2 arms a third arm as a rotating body whose base end side is rotatably attached to the distal end side of the second arm, and a hand whose end side is rotatably attached to the distal end side of the third arm.
  • the third arm can be returned to the original position in a short time regardless of the position of the third arm that can rotate 360 ° or more and less than 720 ° relative to the second arm. Is possible.
  • the origin position return method of the rotator of the present invention includes a support, a rotator capable of rotating 360 ° or more and less than 720 ° with respect to the support, and an origin position of the rotator.
  • a first detection mechanism and a second detection mechanism wherein the first detection mechanism is fixed to or formed on either the support or the rotating body, and the support or the rotation.
  • a first detection unit that is fixed to either one of the bodies and detects the first detected portion, and the second detection mechanism is a swing member that is swingably attached to the support body, and is fixed or formed on the rotating body.
  • an engagement member that engages with the swing member to swing the swing member, a second detected portion that is fixed or formed on either the swing member or the support, and the swing member Or it is fixed to either one of the supports and detects the second detected part.
  • the first detection unit and the first detection unit so that the first detection unit is detected by the first detection unit at one or two positions in the rotation range of the rotating body.
  • a first rotation step is executed in which the rotating body is rotated to a position where the on / off of the second detection unit is switched.
  • the origin position return method of the rotator when the rotator is returned to the origin position, first, a first rotation step is performed in which the rotator is rotated to a position where the on / off of the second detector is switched. Therefore, it is possible to reliably return the rotator to the origin position by performing a certain operation with reference to one position in the rotation range of the rotator where the on / off of the second detection unit is switched. Therefore, first, the rotating body is rotated until the first detecting unit is detected by the first detecting unit, and then the on / off state of the second detecting unit is checked to return the rotating body to the origin position.
  • the present invention it is possible to reliably return the rotator to the origin position in a short time regardless of the position of the origin position of the rotator.
  • the method for returning the origin position of the rotating body is a method of rotating the rotating body in a predetermined first rotation direction and within a range where the first detection unit is detected by the first detection unit after the first rotation step.
  • a fourth rotation step of rotating the rotating body in the first rotation direction until the first detection unit detects the first detected portion is provided after the third rotation step.
  • the rotating body can be returned to the origin position without using the on / off state of the second detection unit.
  • the first detection unit is the position where the first detection unit is detected.
  • the rotator can be appropriately returned to the origin position. Further, with this configuration, when the rotating body is once rotated in the second rotating direction in the third rotating step and then returned to the origin position in the fourth rotating step, for example, the rotating body is used. By reducing the rotation speed of the rotating body, it is possible to return the rotating body to the origin position with high accuracy.
  • the origin of the rotating body that can rotate 360 ° or more and less than 720 ° with respect to the support is set to the origin position reliably in a short time regardless of the position of the origin. It becomes possible to return to.
  • the third arm can be surely brought into the origin in a short time regardless of the origin position of the third arm which can be rotated 360 ° or more and less than 720 ° relative to the second arm. It becomes possible to return to the position.
  • the rotating body can be moved in a short time regardless of the position of the origin of the rotating body that can be rotated 360 ° or more and less than 720 ° with respect to the support. It is possible to reliably return to the home position.
  • FIG. 1 is a schematic side view of an industrial robot according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of a semiconductor manufacturing system in which the industrial robot shown in FIG. 1 is used. It is a longitudinal cross-sectional view for demonstrating the structure of the 3rd arm drive mechanism shown in FIG.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the configuration of a third arm drive mechanism from the EE direction in FIG. 3. It is a figure for demonstrating operation
  • FIG. 1 is a schematic side view of an industrial robot 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of a semiconductor manufacturing system 16 in which the industrial robot 1 shown in FIG. 1 is used.
  • the industrial robot 1 in this embodiment is an articulated robot for transporting a semiconductor wafer 2 (see FIG. 2).
  • the industrial robot 1 includes a main body 3, a first arm 4 that is rotatably attached to the main body 3, and a second arm 5 that is rotatably attached to the first arm 4. And a third arm 6 that is rotatably attached to the second arm 5 and hands 7 and 8 that are rotatably attached to the third arm 6.
  • the industrial robot 1 is referred to as “robot 1”
  • the semiconductor wafer 2 is referred to as “wafer 2”.
  • the robot 1 rotates the first arm 4 and the second arm 5 to expand and contract the arm portion 9 composed of the first arm 4 and the second arm 5, and the third arm 6.
  • a third arm drive mechanism 12 that rotationally drives, a hand drive mechanism 13 that rotationally drives the hand 7, and a hand drive mechanism 14 that rotationally drives the hand 8 are provided.
  • the robot 1 is used by being incorporated into a semiconductor manufacturing system 16, for example. Specifically, the robot 1 is arranged at the entrance of the semiconductor manufacturing system 16, takes out the wafer 2 stored in the cassette 17, and stores the wafer 2 in the processing apparatus 18.
  • the main body 3 is formed in a cylindrical shape.
  • An elevating mechanism (not shown) for elevating the first arm 4 is accommodated in the main body 3.
  • the first arm 4, the second arm 5, and the third arm 6 are formed in a hollow shape.
  • the base end side of the first arm 4 is rotatably attached to the main body 3.
  • the proximal end side of the second arm 5 is rotatably attached to the distal end side of the first arm 4.
  • the proximal end side of the third arm 6 is rotatably attached to the distal end side of the second arm 5.
  • the main body 3, the first arm 4, the second arm 5, and the third arm 6 are arranged in this order from the lower side in the up-down direction.
  • the hand 7 is formed so that the shape when viewed from above and below is substantially Y-shaped, and the wafer 2 is mounted on the tip of the bifurcated hand 7. .
  • the hand 8 is formed in the same shape as the hand 7, and the wafer 2 is mounted on the tip of the hand 8 having a bifurcated shape.
  • the proximal ends of the hands 7 and 8 are rotatably attached to the distal end side of the third arm 6.
  • the hands 7 and 8 are arranged so as to overlap in the vertical direction. Further, the hands 7 and 8 are arranged above the third arm 6.
  • the hand 7 and the hand 8 may overlap in the vertical direction, but in most cases, the hand 7 and the hand 8 do not overlap in the vertical direction.
  • the rotation angle of the hand 8 relative to the hand 7 is, for example, 120 ° to 150 °.
  • the arm drive mechanism 11 includes a first drive motor 20 serving as a drive source, a first speed reducer 21 for decelerating and transmitting the power of the first drive motor 20 to the first arm 4, and a first drive.
  • a second speed reducer 22 for decelerating and transmitting the power of the motor 20 to the second arm 5, and a pulley and a belt (not shown) for connecting the first speed reducer 21 and the second speed reducer 22.
  • the first reduction gear 21 is, for example, a harmonic drive (registered trademark) that is a wave gear device, and configures a first joint portion that connects the main body portion 3 and the first arm 4.
  • the second speed reducer 22 is, for example, a harmonic drive (registered trademark), and constitutes a second joint portion that connects the first arm 4 and the second arm 5.
  • the third arm drive mechanism 12 includes a second drive motor 24 serving as a drive source, and a third reducer 25 for decelerating and transmitting the power of the second drive motor 24 to the third arm 6. Yes.
  • the detailed configuration of the third arm drive mechanism 12 will be described later.
  • the hand drive mechanism 13 includes a hand drive motor 27 serving as a drive source, a hand reducer (not shown) for decelerating and transmitting the power of the hand drive motor 27 to the hand 7, and the hand 7 and the hand A pulley and a belt (not shown) for connecting the reduction gear are provided.
  • the hand drive mechanism 14 includes a hand drive motor 28 serving as a drive source, and a hand reducer (not shown) for decelerating and transmitting the power of the hand drive motor 28 to the hand 8. ), And a pulley and a belt (not shown) for connecting the hand 8 and the hand reducer.
  • the hand reducer is, for example, a harmonic drive (registered trademark).
  • the arm portion 9 expands and contracts so that the center of the third reduction gear 25 moves on the straight line L as shown in FIG. To do.
  • the third arm 6 rotates relative to the arm portion 9 around the third reduction gear 25.
  • the hand drive motor 27 rotates relative to the third arm 6, and when the hand drive motor 28 is driven, the lid 8 rotates relative to the third arm 6.
  • the robot 1 takes out the wafer 2 stored in the cassette 17 and stores the wafer 2 into the processing apparatus 18.
  • the arm unit 9, the third arm 6, and the hands 7, 8 are moved up and down as necessary by an elevating mechanism disposed inside the main body unit 3.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view for explaining the configuration of the third arm drive mechanism 12 shown in FIG.
  • FIG. 4 is a view for explaining the configuration of the third arm drive mechanism 12 from the EE direction of FIG.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the second detection mechanism 33 shown in FIG.
  • FIG. 6 is a view for explaining the detection state of the first detection mechanism 32 and the detection state of the second detection mechanism 33 in the rotation range of the third arm 6 shown in FIG.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the relationship between the rotation angle of the third arm 6 shown in FIG. 1 and the detection range of the optical sensor 61 and the detection range of the proximity sensor 59.
  • the third arm drive mechanism 12 includes a first detection mechanism 32 and a second detection mechanism 33 for detecting the origin position of the third arm 6 in addition to the second drive motor 24 and the third reduction gear 25 described above. I have.
  • the second detection mechanism 33 of the present embodiment also functions to restrict the rotation range of the third arm 6 with respect to the second arm 5.
  • the second drive motor 24 (hereinafter referred to as “motor 24”) is a servo motor.
  • the motor 24 is connected to a motor control unit 30 as motor control means for controlling the motor 24 (see FIG. 1).
  • the motor 24 is attached to the distal end side of the second arm 5. Specifically, the motor 24 is fixed to the distal end side of the second arm 5 with respect to the place where the third reduction gear 25 is disposed.
  • a pulley 34 is fixed to the output shaft of the motor 24.
  • the third speed reducer 25 constitutes a third joint portion that connects the second arm 5 and the third arm 6.
  • the third speed reducer 25 is a harmonic drive (registered trademark), and includes a wave generator 35, a circular spline 36, and a flex spline 37 as shown in FIG.
  • the flex spline 37 is fixed to the third arm 6.
  • the circular spline 36 is fixed to the distal end side of the second arm 5.
  • a pulley 38 is fixed to the lower end of the wave generator 35.
  • a belt 39 is stretched between the pulley 38 and the pulley 34 fixed to the output shaft of the motor 24.
  • the wave generator 35 constitutes the input shaft of the third reduction gear 25
  • the flex spline 37 constitutes the output shaft of the third reduction gear 25.
  • a hollow shaft 40 disposed so as to pass through the center of the third reduction gear 25 is fixed to the distal end side of the second arm 5 with the vertical direction as the axial direction.
  • the wave generator 35 is rotatably disposed on the outer peripheral side of the hollow shaft 40.
  • predetermined wiring is routed using the inner peripheral side of the hollow shaft 40.
  • the second detection mechanism 33 regulates a swinging member (swinging piece) 45 swingably attached to the second arm 5 and a swinging range of one side of the swinging member 45 in contact with the swinging member 45.
  • an engaging pin 48 as an engaging member for swinging the swinging member 45.
  • the third arm 6 can rotate 360 ° or more and less than 720 ° with respect to the second arm 5, and the second detection mechanism 33 rotates the third arm that rotates 360 ° or more and less than 720 °.
  • the rotation range of 6 is regulated.
  • the 3rd arm 6 of this form can be rotated about 700 degrees.
  • the second detection mechanism 33 is a first magnetic holding unit that holds the swinging member 45 by a magnetic attractive force at a first restricting position 45A (see FIG. 5A) where the swinging member 45 contacts the stopper 46.
  • a mechanism 51 and a second magnetic holding mechanism 52 that holds the swinging member 45 by a magnetic attractive force at a second restricting position 45B (see FIG. 5E) where the swinging member 45 contacts the stopper 47 are provided. ing.
  • the engaging pin 48 is formed in a substantially cylindrical shape.
  • the engagement pin 48 is fixed to the lower surface of the flex spline 37 via a predetermined member. That is, the engagement pin 48 is fixed to the third arm 6 via the flex spline 37 or the like.
  • the engagement pin 48 engages with an engagement groove 45a described later formed in the swing member 45, and swings the swing member 45 between the first restriction position 45A and the second restriction position 45B.
  • the swing member 45 is made of a nonmagnetic material and is formed in a block shape.
  • the swing member 45 is swingably supported by a support shaft 53 fixed to the second arm 5, and can swing about the support shaft 53.
  • the support shaft 53 is fixed to the second arm 5 with the vertical direction as the axial direction.
  • the support shaft 53 is fixed to the second arm 5 on the outer side in the radial direction of the third reduction gear 25. That is, as shown in FIG. 4, when viewed from above and below, the swing center of the swing member 45 is outside the virtual circle C that is the locus of the center of the engagement pin 48 that rotates with the third arm 6. Has been placed. Further, the support shaft 53 is disposed on the proximal end side of the second arm 5 with respect to the third reduction gear 25.
  • the swing member 45 is formed with an engagement groove 45a that engages with the engagement pin 48 when the swing member 45 swings between the first restricting position 45A and the second restricting position 45B.
  • the engagement groove 45a is formed so as to have a substantially U shape when viewed from above and below, and a substantially semicircular concave curved surface 45b is formed on the side surface of the engagement groove 45a.
  • the inner diameter of the concave curved surface 45 b is substantially equal to the outer diameter of the engagement pin 48.
  • the swing member 45 of this embodiment is formed so that the shape when viewed from the vertical direction is a substantially U shape. Has been.
  • the stoppers 46 and 47 are formed in a substantially cylindrical shape.
  • the stopper 46 is fixed to the second arm 5 so as to be able to come into contact with one side surface of the swing member 45 in the swing direction of the swing member 45, and the stopper 47 is swung in the swing direction of the swing member 45. Is fixed to the second arm 5 so as to be able to come into contact with the other side surface of the swinging member 45. Further, the stoppers 46 and 47 are fixed to the second arm 5 so that the swing angle of the swing member 45 is, for example, about 20 ° to 30 °.
  • the engagement pin 48 contacts the other side surface of the swing member 45 at the first restricting position 45A so as to press one side surface of the swing member 45 against the stopper 46.
  • the flex spline 37 The rotation range on one side of the third arm 6 to which the engagement pin 48 is fixed is regulated through the like.
  • the engagement pin 48 is provided on one side surface of the swing member 45 at the second restricting position 45B so as to press the other side surface of the swing member 45 against the stopper 47.
  • the engaging pin 48 is disengaged from the engaging groove 45a in the process in which the swing member 45 rotates from the first restricting position 45A to the second restricting position 45B. Further, when the third arm 6 rotates about 330 ° clockwise in FIG. 5, for example, as shown in FIG. 5E, the engaging pin 48 comes into contact with one side surface of the swing member 45, The rotation of the third arm 6 in the clockwise direction is restricted.
  • the engaging pin 48 is disengaged from the engaging groove 45a in the process in which the swing member 45 rotates from the second restricting position 45B to the first restricting position 45A. Further, when the third arm 6 rotates counterclockwise by, for example, about 330 ° in FIG. 5, the engaging pin 48 comes into contact with the other side surface of the swing member 45 as shown in FIG. The rotation of the third arm 6 in the counterclockwise direction is restricted.
  • the engagement pin 48 when the third arm 6 rotates in the clockwise direction in FIG. 5, if the swing member 45 is in the first restricting position 45 ⁇ / b> A, the engagement pin 48 is located at the position where the swing member 45 is disposed. Even if it reaches, the engaging pin 48 can pass the place where the swinging member 45 is disposed while rotating the swinging member 45 to the second restricting position 45B, so that the third arm 6 further rotates. can do.
  • the third arm 6 rotates clockwise in FIG.
  • the third arm 6 rotates counterclockwise in FIG. 5, if the swinging member 45 is at the second restricting position 45 ⁇ / b> B, even if the engaging pin 48 reaches the position where the swinging member 45 is disposed, Since the engaging pin 48 can pass the place where the swinging member 45 is disposed while rotating the swinging member 45 to the first restricting position 45A, the third arm 6 can further rotate.
  • the third arm 6 rotates counterclockwise in FIG. 5, if the swinging member 45 is present at the first restricting position 45 ⁇ / b> A, the stopper 46 is reached when the engaging pin 48 reaches the position where the swinging member 45 is disposed. The engaging pin 48 comes into contact with the swinging member 45 that comes into contact with the third arm 6, and the third arm 6 can no longer rotate.
  • the swing member 45 when the swing member 45 is between the first restricting position 45A and the second restricting position 45B, as shown in FIG. 5 (C), it engages with a relatively wide range of the concave curved surface 45b.
  • the swing member 45 and the engagement pin 48 are engaged so that the outer peripheral surface of the pin 48 is in contact with each other, and when viewed from the vertical direction, the center of curvature of the concave curved surface 45b and the center of the engagement pin 48 are Is almost the same.
  • the second arm 5 is a support body that supports the third arm 6 that can rotate 360 ° or more and less than 720 °, and the third arm 6 can rotate 360 ° or more and less than 720 °. It is a rotating body.
  • the first magnetic holding mechanism 51 is composed of a magnetic member 55 fixed to the swing member 45 and a permanent magnet 56 fixed to the second arm 5.
  • the second magnetic holding mechanism 52 includes a magnetic member 57 fixed to the swing member 45 and a permanent magnet 58 fixed to the second arm 5.
  • the magnetic members 55 and 57 are formed in a substantially cylindrical shape and are fixed to the lower surface of the swing member 45.
  • the magnetic members 55 and 57 are fixed to the swinging member 45 on both sides of the engagement groove 45a so that the engagement groove 45a is sandwiched between the magnetic member 55 and the magnetic member 57.
  • the permanent magnets 56 and 58 are formed in a substantially cylindrical shape.
  • the permanent magnet 56 is fixed to the second arm 5 so as to be adjacent to the stopper 46
  • the permanent magnet 58 is fixed to the second arm 5 so as to be adjacent to the stopper 47.
  • the permanent magnets 56 and 58 are fixed to the second arm 5 so that a gap is formed between the lower surfaces of the magnetic members 55 and 57 and the upper surfaces of the permanent magnets 56 and 58 in the vertical direction.
  • the second detection mechanism 33 includes an optical sensor 61 disposed so that the light emitting element and the light receiving element face each other, and a light shielding member 62 fixed to the swing member 45.
  • the optical sensor 61 is fixed to the second arm 5.
  • the light shielding member 62 is fixed to the swing member 45 so that the light emitting element and the light receiving element of the optical sensor 61 can be shielded.
  • the light shielding member 62 of this embodiment is a second detected portion, and the optical sensor 61 is a second detecting portion that detects the light shielding member 62 that is the second detected portion.
  • the swing member 45 when the swing member 45 is at the first restricting position 45A, the light shielding member 62 blocks between the light emitting element and the light receiving element of the optical sensor 61.
  • the swing member 45 when the swing member 45 is in the second restricting position 45B, the light shielding member 62 is disengaged from between the light emitting element and the light receiving element of the optical sensor 61. That is, in this embodiment, the swing member 45 is attached to the second arm 5 so that the optical sensor 61 is switched on and off at one place in the rotation range of the third arm 6. Specifically, the swing member 45 is attached to the second arm 5 so that the optical sensor 61 is switched on and off at the center position of the rotation range of the third arm 6.
  • the swing member 45 when the swing member 45 is in the first restricting position 45A, the light shielding member 62 blocks between the light emitting element and the light receiving element of the optical sensor 61, and the swing member 45 is in the second restricting position. Since the light shielding member 62 is disengaged from between the light emitting element and the light receiving element of the optical sensor 61 when in the position 45B, the swing member 45 is moved by the optical sensor 61 and the light shielding member 62 to the first restricting position 45A or the first position. It is detected which of the two restriction positions 45B is present.
  • the first detection mechanism 32 includes a proximity sensor 59 fixed to the second arm 5 and a magnetic member 60 fixed to the third arm 6.
  • the proximity sensor 59 is fixed to the second arm 5 so that the third speed reducer 25 is sandwiched between the swing member 45 and the proximity sensor 59. That is, the proximity sensor 59 is fixed to the second arm 5 on the distal end side of the second arm 5 with respect to the third speed reducer 25.
  • the proximity sensor 59 is fixed to the second arm 5 so that the detection surface faces upward.
  • the magnetic member 60 is formed in a flat plate shape and is fixed to the third arm 6 so as to pass above the detection surface of the proximity sensor 59.
  • the magnetic member 60 is formed in a substantially arc shape, and the proximity sensor 59 can detect the magnetic member 60 within a range of a predetermined rotation angle of the third arm 6 with respect to the second arm 5.
  • the magnetic member 60 of this embodiment is a first detected unit, and the proximity sensor 59 is a first detecting unit that detects the magnetic member 60 that is the first detected unit.
  • the third arm 6 is formed of a nonmagnetic material such as aluminum, and the magnetic member 60 is detected by the proximity sensor 59, so that the third arm 6 is a predetermined amount with respect to the second arm 5. A state is detected.
  • the proximity sensor 59 and the magnetic member 60 are arranged so that the magnetic member 60 is detected by the proximity sensor 59 at two places in the rotation range of the third arm 6.
  • the boundary position of the third arm 6 is a position where the magnetic sensor 60 is detected by the proximity sensor 59 and the on / off of the optical sensor 61 is switched.
  • the third arm 6 of the present embodiment can be rotated about 700 °, and the optical sensor 61 is turned on and off at the center position of the rotation range of the third arm 6.
  • a moving member 45 is attached to the second arm 5. That is, the third arm 6 can rotate about 350 ° in the clockwise direction and about 350 ° in the counterclockwise direction around the boundary position where the on / off of the optical sensor 61 is switched.
  • the magnetic member 60 is formed in a substantially arc shape. Specifically, the magnetic member 60 is formed in a substantially arc shape having the center of curvature at the center of the third reduction gear 25 (that is, the rotation center of the third arm 6), and the central angle ⁇ ( In FIG. 6A, the angle is about 44 °.
  • the optical sensor 61 is switched to a boundary position where the on / off is switched.
  • the proximity sensor 59 and the magnetic member 60 are arranged so that the counterclockwise end of the magnetic member 60 is applied to the proximity sensor 59 when the third arm 6 is present.
  • the origin position shown in FIG. 6A and the position where the engagement pin 48 abuts on the swing member 45 and the rotation of the third arm 6 in the counterclockwise direction is restricted (shown in FIG. 6C).
  • the proximity sensor 59 is between the position where the third arm 6 is rotated by 44 ° from the origin position (the position shown in FIG. 6B) and the origin position. Detects the magnetic member 60 and is turned on. Further, the position where the third arm 6 is rotated by 44 ° from the origin position (position shown in FIG. 6B) and the position where the rotation of the third arm 6 in the counterclockwise direction is restricted (shown in FIG. 6C). Between the position) and the proximity sensor 59 is turned off. Further, when the third arm 6 rotates between the origin position and the position where the counterclockwise rotation of the third arm 6 is restricted, the optical sensor 61 is turned on.
  • the origin position shown in FIG. 6A and the position where the engagement pin 48 abuts on the swing member 45 and the clockwise rotation of the third arm 6 is restricted (position shown in FIG. 6E). ) Between the position where the third arm 6 is rotated 316 ° from the origin position (position shown in FIG. 6D) and the origin position, A position where the third arm 6 is rotated 316 ° from the origin position (position shown in FIG. 6D) and a position where the clockwise rotation of the third arm 6 is restricted (shown in FIG. 6E) is turned off. The position sensor 59 is turned on. Further, when the third arm 6 rotates between the origin position and the position where the clockwise rotation of the third arm 6 is restricted, the optical sensor 61 is turned off.
  • the rotation angle of the third arm 6 at the boundary position where the on / off of the optical sensor 61 is switched is set to “0”, and the boundary position where the on / off of the optical sensor 61 is switched and the third arm 6 are rotated counterclockwise.
  • the rotation angle of the third arm 6 with respect to the regulated position is a positive angle, the boundary position where the on / off of the optical sensor 61 is switched, and the position where the clockwise rotation of the third arm 6 is regulated.
  • the rotation angle of the third arm 6 is set to a negative angle
  • the relationship between the rotation angle of the third arm 6 and the detection range of the optical sensor 61 and the detection range of the proximity sensor 59 is summarized in FIG. It becomes like this.
  • the second arm 5, the third arm 6, the motor 24, the motor control unit 30, the first detection mechanism 32, the second detection mechanism 33, and the like constitute a rotation mechanism.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a method of returning the origin position of the third arm 6 shown in FIG.
  • the third arm 6 can rotate about 700 ° with respect to the second arm 5, and the third arm 6 is 44 ° from the origin position within the rotation range of the third arm 6.
  • the proximity sensor 59 between the rotated position and the origin position, and between the position where the third arm 6 is rotated 316 ° from the origin position and the position where the clockwise rotation of the third arm 6 is restricted.
  • the proximity sensor 59 and the magnetic member 60 are arranged so that the magnetic member 60 is detected. Therefore, as the state at the moment when the magnetic member 60 is detected by the proximity sensor 59, as shown in FIG. 6 (A), the state where the third arm 6 is at the origin position and as shown in FIG. 6 (D).
  • There are two states that is, the state in which the swing member 45 is in the second restricting position 45B. That is, in this embodiment, the origin position of the third arm 6 cannot be detected only by the first detection mechanism 32.
  • the motor control unit 30 grasps the rotational position of the motor 24 (that is, the rotational position of the third arm 6).
  • the control unit 30 may lose sight of the rotational position of the third arm 6. In this case, it is necessary to return the third arm 6 to the origin position.
  • the origin position of the third arm 6 cannot be accurately detected only by the first detection mechanism 32, only the first detection mechanism 32 is used. Therefore, the third arm 6 cannot be returned to the origin position. Therefore, in the present embodiment, the third arm 6 is returned to the origin position using the first detection mechanism 32 and the second detection mechanism 33. Specifically, the third arm 6 is returned to the origin position as follows.
  • the third arm 6 When returning the third arm 6 to the origin position, first, based on the detection state of the optical sensor 61, the third arm 6 is rotated to a position where the on / off of the optical sensor 61 is switched (first rotation step). That is, when returning the third arm 6 to the origin position, the motor control unit 30 first confirms the detection state of the optical sensor 61 and, based on the detection state of the optical sensor 61, the optical sensor 61. The motor 24 is controlled so that the third arm 6 rotates to a position where the on / off of the motor is switched.
  • the optical sensor 61 when the third arm 6 is about to return to the origin, as shown in FIG. 8A, the optical sensor 61 is in a state where the swing member 45 is in the second restricting position 45B.
  • the third arm 6 When is turned off, as shown in FIG. 8C, the third arm 6 is rotated counterclockwise to a position where the on / off of the optical sensor 61 is switched.
  • FIG. 8B when the third arm 6 is returned to the origin, the optical sensor 61 is turned on with the swing member 45 at the first restricting position 45A. Sometimes, the third arm 6 is rotated clockwise until the optical sensor 61 is turned on and off.
  • the third arm 6 is rotated counterclockwise, and the third arm 6 is rotated within a range where the magnetic sensor 60 is detected by the proximity sensor 59 (second rotation). Step). That is, as shown in FIG. 7, while rotating the third arm 6 to the “on side” in which the proximity sensor 59 is turned on within the range of the positive rotation angle of the third arm 6, the proximity sensor 59 is turned on. The third arm 6 is rotated within the range. That is, the motor control unit 30 controls the motor 24 so that the third arm 6 rotates counterclockwise and within a range in which the magnetic member 60 is detected by the proximity sensor 59.
  • the third arm 6 is rotated clockwise by a predetermined angle until the magnetic member 60 is no longer detected by the proximity sensor 59 (third rotation step). That is, as shown in FIG. 7, the third arm 6 is rotated to the “off side” which is the opposite side of the “on side”, and at the same time, at least until the proximity sensor 59 switches from on to off.
  • the arm 6 is rotated. That is, the motor control unit 30 controls the motor 24 so that the third arm 6 rotates clockwise by a predetermined angle until the magnetic sensor 60 is no longer detected by the proximity sensor 59. In the present embodiment, for example, the third arm 6 is rotated clockwise by about 10 °.
  • the third arm 6 is rotated counterclockwise until the magnetic member 60 is detected by the proximity sensor 59 (that is, until the proximity sensor 59 switches from off to on again).
  • (4th rotation step) That is, the motor control unit 30 controls the motor 24 so that the third arm 6 rotates counterclockwise until the magnetic member 60 is detected by the proximity sensor 59.
  • the fourth rotation step ends, the third arm 6 returns to the origin position.
  • the swing member 45 is attached to the second arm 5 so that the optical sensor 61 is switched on and off at one place in the rotation range of the third arm 6.
  • the third sensor 6 when the third arm 6 is returned to the origin position, first, in the first rotation step, the third sensor 6 is moved to the position where the on / off of the optical sensor 61 is switched based on the detection state of the optical sensor 61.
  • the arm 6 is rotated, and in the subsequent second rotation step, the third arm 6 is rotated counterclockwise, and the third arm 6 is rotated within a range in which the magnetic member 60 is detected by the proximity sensor 59.
  • the third arm 6 is rotated clockwise to a position where the magnetic sensor 60 is no longer detected by the proximity sensor 59, and in the subsequent fourth rotation step, the magnetic sensor 60 is detected by the proximity sensor 59. Until the third arm 6 is rotated counterclockwise.
  • the third arm 6 is appropriately moved to the origin position. It becomes possible to return. That is, when the boundary position where the on / off of the proximity sensor 59 is switched and the boundary position where the on / off of the optical sensor 61 is switched is the origin position of the third arm 6, the optical sensor 61, the light shielding member 62, and The detection state of the optical sensor 61 when the third arm 6 is at the origin position may become unstable due to the product accuracy or mounting accuracy of the swing member 45 or the response accuracy of the optical sensor 61. is there.
  • the third arm 6 when the third arm 6 is returned to the origin position using the on / off state of the proximity sensor 59 and the on / off state of the optical sensor 61, the third arm 6 is appropriately returned to the origin position. There can be situations where you can't. In this embodiment, since the third arm 6 can be returned to the origin position regardless of the on / off state of the optical sensor 61, it is a boundary position where the on / off of the proximity sensor 59 is switched, and the optical sensor 61 Even when the boundary position where the on / off switching is performed is the origin position of the third arm 6, the third arm 6 can be appropriately returned to the origin position.
  • the third arm 6 can be accurately returned to the origin position by lowering the rotation speed of the third arm 6 when the third arm 6 is returned to the origin position in the fourth rotation step. It becomes possible.
  • the third arm 6 when the third arm 6 is returned to the origin position, first, the third arm 6 is rotated to the position where the on / off of the optical sensor 61 is switched in the first rotation step. If a certain operation (that is, the operation from the second rotation step to the fourth rotation step) is performed with reference to one position in the rotation range of the third arm 6 where the on / off of the sensor 61 is switched, the third arm 6 is set to the origin. It is possible to reliably return to the position. Therefore, in this embodiment, it is possible to reliably return the third arm 6 to the origin position in a short time.
  • a certain operation that is, the operation from the second rotation step to the fourth rotation step
  • the rocking member 45 is held at the first restricting position 45A by the magnetic attractive force of the first magnetic holding mechanism 51, and the rocking member 45 is second restricted by the magnetic attractive force of the second magnetic holding mechanism 52. It is held at position 45B. Therefore, in this embodiment, the swinging member 45 can be prevented from wobbling and the detection accuracy of the second detection mechanism 33 can be increased. In addition, since the swing member 45 is held by the magnetic attractive force, even if the swing member 45 is held at the first restricting position 45A or the second restricting position 45B so that the swing member 45 does not wobble, The member for holding the swing member 45 at the first restricting position 45A or the second restricting position 45B does not need to contact the swing member 45. Therefore, in the present embodiment, it is possible to suppress the generation of dust and the generation of abnormal noise accompanying the swing of the swing member 45 that swings between the first restricting position 45A and the second restricting position 45B.
  • the engagement pin 48 can abut against the other side surface of the swing member 45 at the first restricting position 45 ⁇ / b> A so as to press one side surface of the swing member 45 against the stopper 46. 47, the other side surface of the swinging member 45 can be pressed against one side surface of the swinging member 45 at the second restricting position 45B. It also functions to regulate the rotation range of the three arms 6. Therefore, in this embodiment, it is not necessary to provide a separate mechanism for restricting the rotation range of the third arm 6. Therefore, in this embodiment, the configuration of the robot 1 can be simplified.
  • the boundary position where the on / off of the proximity sensor 59 is switched, and the boundary position where the on / off of the optical sensor 61 is switched is the origin position of the third arm 6.
  • the optical sensor 61 is on, and the engaging pin 48 has reached the other side surface of the swing member 45 at the first restricting position 45A.
  • the boundary position where the proximity sensor 59 is switched on and off may be the origin position of the third arm 6.
  • the relationship between the rotation angle of the third arm 6 and the detection range of the optical sensor 61 and the detection range of the proximity sensor 59 is summarized as shown in FIG.
  • the motor control unit 30 loses sight of the rotation position of the third arm 6 and returns the third arm 6 to the origin position, the first rotation step to the fourth rotation step described above are sequentially executed,
  • the three arms 6 may be returned to the origin position.
  • the third arm 6 is moved counterclockwise until the magnetic member 60 is detected by the proximity sensor 59.
  • the third arm 6 may be returned to the origin position by rotating.
  • the optical sensor 61 is on, and The state in which the magnetic member 60 is arranged on the clockwise side of the proximity sensor 59, and the optical sensor 61 is on and the counterclockwise side of the proximity sensor 59 as shown in FIG. It is conceivable that the magnetic member 60 is disposed on the surface.
  • the third arm 6 is rotated until the magnetic member 60 is detected by the proximity sensor 59, and the on / off state of the optical sensor 61 when the magnetic member 60 is detected by the proximity sensor 59 is confirmed.
  • the third arm 6 can be returned to the origin position in a short time by rotating the third arm 6 counterclockwise.
  • the state of the third arm 6 when the magnetic member 60 is detected by the proximity sensor 59 becomes the state shown in FIG. 9D.
  • the third arm 6 cannot be returned to the origin position unless the third arm 6 is rotated counterclockwise again.
  • the optical sensor 61 is on, and therefore the third arm is utilized by utilizing the on / off state of the optical sensor 61.
  • the rotation direction for returning 6 to the origin position cannot be determined. Therefore, by rotating the third arm 6 until the magnetic member 60 is detected by the proximity sensor 59 and confirming the on / off state of the optical sensor 61 when the magnetic member 60 is detected by the proximity sensor 59, the third arm 6 is confirmed.
  • the third arm 6 cannot be reliably returned to the origin position in a short time depending on the origin position of the third arm 6.
  • the third arm 6 when returning the third arm 6 to the origin position, first, when the third arm 6 is rotated to a position where the on / off of the optical sensor 61 is switched, the on / off of the optical sensor 61 is switched.
  • the third arm 6 can be reliably returned to the origin position by performing a certain operation with reference to one position in the rotation range of the three arms 6. That is, the third arm 6 is rotated until the magnetic sensor 60 is detected by the proximity sensor 59, and the on / off state of the optical sensor 61 when the magnetic sensor 60 is detected by the proximity sensor 59 is confirmed.
  • the third arm 6 can be reliably returned to the origin position in a short time.
  • the optical sensor 61 is off and the engagement pin 48 does not reach one side surface of the swing member 45 at the second restricting position 45B.
  • the boundary position where the on / off of the proximity sensor 59 is switched may be the origin position of the third arm 6.
  • the relationship between the rotation angle of the third arm 6 and the detection range of the optical sensor 61 and the detection range of the proximity sensor 59 is summarized as shown in FIG.
  • the motor control unit 30 loses sight of the rotational position of the third arm 6 and returns the third arm 6 to the origin position, first, based on the detection state of the optical sensor 61, the optical sensor 61 is turned on / off.
  • the third arm 6 is rotated to a position where the position is switched (first rotation step). Thereafter, the third arm 6 is rotated clockwise, and the third arm 6 is rotated within a range where the magnetic sensor 60 is detected by the proximity sensor 59 (second rotation step). That is, as shown in FIG. 11, while rotating the third arm 6 to the “on side” where the proximity sensor 59 is turned on within the range of the negative rotation angle of the third arm 6, the proximity sensor 59 is turned on.
  • the third arm 6 is rotated within the range.
  • the third arm 6 is rotated counterclockwise by a predetermined angle until the magnetic sensor 60 is no longer detected by the proximity sensor 59 (third rotation step). That is, as shown in FIG. The third arm 6 is rotated to the “off side”, and the third arm 6 is rotated at a predetermined angle at least until the proximity sensor 59 is switched from on to off. Thereafter, when the third arm 6 is rotated counterclockwise until the magnetic member 60 is detected by the proximity sensor 59 (fourth rotation step), the third arm 6 returns to the origin position. In this case, when the third arm 6 is returned to the home position, the third arm 6 is moved clockwise until the magnetic member 60 is detected by the proximity sensor 59 after the first rotation step is performed. And the third arm 6 may be returned to the origin position.
  • the optical sensor 61 is on, and the engagement pin 48 is in contact with the other side surface of the swing member 45 at the first restriction position 45A, and
  • the boundary position where the on / off of the proximity sensor 59 is switched may be the origin position of the third arm 6.
  • the magnetic sensor 60 is detected by the proximity sensor 59.
  • the third arm 6 is rotated until the magnetic sensor 60 is detected by the proximity sensor 59, and the on / off state of the optical sensor 61 when the magnetic member 60 is detected is returned to the origin position.
  • the proximity sensor 59 and the magnetic member 60 are arranged so that the magnetic member 60 is detected by the proximity sensor 59 at two locations in the rotation range of the third arm 6.
  • the proximity sensor 59 and the magnetic member 60 may be arranged so that the magnetic member 60 is detected by the proximity sensor 59 at one place in the rotation range of the third arm 6.
  • the third arm 6 in the second rotation step, is rotated counterclockwise, and the third arm 6 is rotated within a range in which the magnetic member 60 is detected by the proximity sensor 59.
  • the third arm 6 in the second rotation step, may be rotated counterclockwise, and the third arm 6 may be rotated by a predetermined angle until the magnetic sensor 60 is no longer detected by the proximity sensor 59.
  • the third arm 6 in the third rotation step, is rotated clockwise, and after the magnetic sensor 60 is detected by the proximity sensor 59, until the magnetic sensor 60 is no longer detected by the proximity sensor 59 again.
  • the third arm 6 may be rotated by a predetermined angle.
  • the proximity sensor 59 is fixed to the second arm 5 and the magnetic member 60 is fixed to the third arm 6.
  • the proximity sensor 59 is fixed to the third arm 6 and the magnetic member 60 is The two arms 5 may be fixed.
  • the optical sensor 61 is fixed to the second arm 5 and the light shielding member 62 is fixed to the swing member 45.
  • the optical sensor 61 is fixed to the swing member 45 and the light shielding member. 62 may be fixed to the second arm 5.
  • the first detection mechanism 32 includes the proximity sensor 59.
  • the first detection mechanism 32 may include another sensor such as an optical sensor instead of the proximity sensor 59. good.
  • the second detection mechanism 33 may include another sensor such as a proximity sensor instead of the optical sensor 61.
  • the magnetic member 55 is fixed to the swing member 45 and the permanent magnet 56 is fixed to the second arm 5.
  • the magnetic member 55 is fixed to the second arm 5 and the permanent magnet 56 swings. It may be fixed to the member 45.
  • the magnetic member 57 is fixed to the swing member 45 and the permanent magnet 58 is fixed to the second arm 5, but the magnetic member 57 is fixed to the second arm 5 and the permanent magnet 58. May be fixed to the swing member 45.
  • the swing member 45 is made of a magnetic material, the magnetic members 55 and 57 may not be fixed to the swing member 45.
  • first magnetic holding mechanism 51 and the second magnetic holding mechanism 52 may include a permanent magnet fixed to the swing member 45 instead of the magnetic members 55 and 57.
  • the swinging member 45 at the first restricting position 45A or the second restricting position 45B is generated by a magnetic attractive force generated between the permanent magnet fixed to the swinging member 45 and the permanent magnets 56 and 58. So that the permanent magnet fixed to the swing member 45 is magnetized and arranged.
  • the swing member 45 is held at the first restricting position 45A and the second restricting position 45B by the magnetic repulsive force generated between the permanent magnet fixed to the swing member 45 and the permanent magnets 56 and 58.
  • a permanent magnet fixed to the swing member 45 is magnetized and arranged.
  • the second detection mechanism 33 also functions to restrict the rotation range of the third arm 6 relative to the second arm 5.
  • a mechanism for restricting the rotation range of the third arm 6 relative to the second arm 5 may be provided separately.
  • the first detection mechanism 32 and the second detection mechanism 33 are provided for detecting the origin position of the third arm 6.
  • the first detection mechanism 32 and the second detection mechanism 33 are used to The origin position may be detected.
  • the origin position of the second arm 5 is set using the first detection mechanism 32 and the second detection mechanism 33. It may be detected.
  • the hands 7 and 8 rotate 360 ° or more and less than 720 ° with respect to the third arm 6, the origin positions of the hands 7 and 8 are set using the first detection mechanism 32 and the second detection mechanism 33. It may be detected.
  • the robot 1 is a robot for transporting the semiconductor wafer 2, but the robot 1 may be a transport robot for transporting other transport objects such as a glass substrate for liquid crystal.
  • An industrial robot other than a transfer robot such as an assembly robot may be used. That is, the first detection mechanism 32 and the second detection mechanism 33 may be used for a robot other than the robot 1. Further, the first detection mechanism 32 and the second detection mechanism 33 may be used in various devices other than a robot having a rotating body that can rotate 360 ° or more and 720 or more with respect to the support.

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Abstract

　本願は、支持体に対して３６０°以上かつ７２０°未満回転可能な回転体を短時間で確実に原点位置へ復帰させることが可能な回転機構を提供する。回転体の原点位置を検出するための第１検出機構は、回転体に固定される第１被検出部６０と、支持体に固定される第１検出部５９とを備え、第２検出機構３３は、支持体に取り付けられる揺動部材４５と、揺動部材４５を揺動させる係合部材４８と、揺動部材４５に固定される第２被検出部６２と、支持体に固定される第２検出部６１とを備えている。この回転機構では、回転体の回転範囲の１箇所または２箇所で、第１検出部５９によって第１被検出部６０が検出され、かつ、回転体の回転範囲の１箇所で、第２検出部６１のオンオフが切り替わる。また、この回転機構では、回転体を原点位置へ復帰させるときに、まず、第２検出部６１のオンオフが切り替わる位置まで回転体を回転させる。

Description

回転機構、産業用ロボットおよび回転体の原点位置復帰方法
　本発明は、支持体に対して３６０°以上かつ７２０°未満回転可能な回転体を備える回転機構に関する。また、本発明は、かかる回転機構を備える産業用ロボットに関する。さらに、本発明は、支持体に対して３６０°以上かつ７２０°未満回転可能な回転体を原点位置に復帰させる回転体の原点位置復帰方法に関する。
　従来、アーム部材と、このアーム部材に３６０°以上かつ７２０°未満回転可能に支持される回転軸と、回転軸を回転させる駆動モータとを備える産業用ロボットが知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の産業用ロボットは、回転軸に固定される検出片と、アーム部材に固定される原点センサとを備えている。この産業用ロボットでは、回転軸が原点位置にあるときに、原点センサによって検出片が検出されているが、回転軸が３６０°以上かつ７２０°未満回転するため、回転軸の回転範囲の２箇所で、原点センサによって検出片が検出される。したがって、この産業用ロボットでは、検出片および原点センサだけでは、回転軸が原点位置にあることを検出することはできない。
　回転軸が原点位置にあることを検出するために、特許文献１に記載の産業用ロボットは、アーム部材に揺動自在に保持される揺動体と、揺動体の位置を検出する姿勢センサとを備えている。揺動体は、回転軸の回転に伴って揺動するため、この産業用ロボットでは、姿勢センサの検出結果と原点センサの検出結果とに基づいて、回転軸が原点位置にあることを検出している。すなわち、この産業用ロボットでは、姿勢センサがオフであるときに、原点センサで検出片が検出されても、回転体は原点位置にはなく、姿勢センサがオンであるときに、原点センサで検出片が検出されれば、回転軸が原点位置にあることが検出される。
特開平５－１７７５７８号公報
　特許文献１に記載の産業用ロボットにおいて、駆動用モータを駆動するモータコントローラは、通常、回転軸の回転位置を把握しているが、ロボットのエラー等の何からの原因で、モータコントローラが回転軸の回転位置を見失うことがある。モータコントローラが回転軸の回転位置を見失った場合には、回転軸を原点位置へ復帰させる必要がある。しかしながら、特許文献１には、アーム部材に対して３６０°以上かつ７２０°未満回転する回転軸を原点位置へ復帰させる方法は開示されていない。
　そこで、本発明の課題は、支持体に対して３６０°以上かつ７２０°未満回転可能な回転体の原点位置がどの位置に設定されても回転体を短時間で確実に原点位置へ復帰させることが可能な回転機構を提供することにある。また、本発明の課題は、かかる回転機構を備える産業用ロボットを提供することにある。さらに、本発明の課題は、支持体に対して３６０°以上かつ７２０°未満回転可能な回転体の原点位置がどの位置に設定されても回転体を短時間で確実に原点位置へ復帰させることが可能となる回転体の原点位置復帰方法を提供することにある。
　上記の課題を解決するため、本発明の回転機構は、支持体と、支持体に対して３６０°以上かつ７２０°未満回転可能な回転体と、回転体を回転させるモータと、回転体の原点位置を検出するための第１検出機構および第２検出機構と、モータを制御するモータ制御手段とを備え、第１検出機構は、支持体または回転体のいずれか一方に固定または形成される第１被検出部と、支持体または回転体のいずれか他方に固定され第１被検出部を検出する第１検出部とを備え、第２検出機構は、支持体に揺動可能に取り付けられる揺動部材と、回転体に固定または形成されるとともに、揺動部材に係合して揺動部材を揺動させる係合部材と、揺動部材または支持体のいずれか一方に固定または形成される第２被検出部と、揺動部材または支持体のいずれか他方に固定され第２被検出部を検出する第２検出部とを備え、回転体の回転範囲の１箇所または２箇所で、第１検出部によって第１被検出部が検出されるように、第１被検出部および第１検出部が配置され、回転体の回転範囲の１箇所で、第２検出部のオンオフが切り替わるように、揺動部材が支持体に取り付けられ、モータ制御手段は、回転体を原点位置へ復帰させるときに、まず、第２検出部のオンオフが切り替わる位置まで回転体が回転するようにモータを制御することを特徴とする。
　本発明の回転機構では、回転体の回転範囲の１箇所で、第２検出部のオンオフが切り替わるように、揺動部材が支持体に取り付けられ、モータ制御手段は、回転体を原点位置へ復帰させるときに、まず、第２検出部のオンオフが切り替わる位置まで回転体が回転するようにモータを制御している。そのため、第２検出部のオンオフが切り替わる回転体の回転範囲の１箇所を基準にして、一定の動作を行えば、回転体を原点位置へ確実に復帰させることが可能になる。したがって、まず、第１検出部で第１被検出部が検出されるまで回転体を回転させてから、第２検出部のオンオフ状態を確認することで回転体を原点位置へ復帰させる場合と比較して、本発明では、回転体の原点位置がどの位置に設定されても、回転体を短時間で確実に原点位置へ復帰させることが可能になる。
　本発明において、モータ制御手段は、第２検出部のオンオフが切り替わる位置まで回転体が回転した後に、所定の第１回転方向へかつ第１検出部で第１被検出部が検出される範囲内へ回転体が回転し、その後、第１検出部で第１被検出部が検出されなくなるまで第１回転方向の逆方向となる第２回転方向へ回転体が回転し、かつ、その後、第１検出部で第１被検出部が検出されるまで第１回転方向へ回転体が回転するように、モータを制御して、回転体を原点位置へ復帰させることが好ましい。
　このように構成すると、たとえば、第１検出部で第１被検出部が検出される位置であって、かつ、第２検出部のオンオフが切り替わる境界位置が回転体の原点位置であっても、回転体を原点位置へ適切に復帰させることが可能になる。すなわち、第１検出部で第１被検出部が検出される位置であって、かつ、第２検出部のオンオフが切り替わる境界位置が回転体の原点位置である場合には、第２検出部、第２被検出部および揺動部材等の製品精度や取付精度等の影響で、回転体が原点位置にあるときに、第２検出部がオンとなる回転機構があったり、第２検出部がオフとなる回転機構があったりする場合が生じ得る。そのため、第２検出部のオンオフ状態を利用して（具体的には、第２検出部がオンであること（あるいは、第２検出部がオフであること）を回転体が原点位置に復帰しているための条件として）、回転体を原点位置へ復帰させると、回転体を原点位置へ適切に復帰させることができない状況が生じ得るが、このように構成すると、第２検出部のオンオフ状態を利用せずに回転体を原点位置に復帰させることができる。したがって、第１検出部で第１被検出部が検出される位置であって、かつ、第２検出部のオンオフが切り替わる境界位置が回転体の原点位置であっても、回転体を原点位置へ適切に復帰させることが可能になる。
　また、このように構成すると、一旦、第２回転方向へ回転体を回転させた後に、第１回転方向へ回転体を回転させて、回転体を原点位置へ復帰させているため、たとえば、第２回転方向へ回転体を回転させた後、第１回転方向へ回転体を回転させる際に、回転体の回転速度を下げることで、回転体を精度良く原点位置へ復帰させることが可能になる。
　本発明において、たとえば、第２検出機構は、支持体に固定または形成されるとともに揺動部材に当接して揺動部材の一方側の揺動範囲を規制する第１規制部材と、支持体に固定または形成されるとともに揺動部材に当接して揺動部材の他方側の揺動範囲を規制する第２規制部材とを備え、係合部材は、揺動部材が第１規制部材に当接する第１規制位置と揺動部材が第２規制部材に当接する第２規制位置との間で揺動部材を揺動させ、第２検出機構は、第２被検出部と第２検出部とによって、揺動部材が第１規制位置または第２規制位置のいずれにあるのかを検出する。
　本発明において、第２検出機構は、磁気吸引力または磁気反発力によって第１規制位置で揺動部材を保持する第１磁気保持機構と、磁気吸引力または磁気反発力によって第２規制位置で揺動部材を保持する第２磁気保持機構とを備えることが好ましい。このように構成すると、揺動部材のふらつきを防止することが可能になる。したがって、第２検出機構の検出精度を高めることが可能になる。また、このように構成すると、揺動部材がふらつかないように、第１規制位置や第２規制位置で揺動部材が保持されていても、第１規制位置や第２規制位置で揺動部材を保持するための部材を揺動部材に接触させる必要がない。そのため、第１規制位置と第２規制位置との間で揺動する揺動部材の揺動に伴う塵埃の発生や異音の発生を抑制することが可能になる。
　本発明において、係合部材は、第１規制位置にある揺動部材を第１規制部材に押し付けるように揺動部材に当接可能であるとともに、第２規制位置にある揺動部材を第２規制部材に押し付けるように揺動部材に当接可能であることが好ましい。このように構成すると、揺動部材、係合部材、第１規制部材および第２規制部材を用いて、回転体の回転範囲を規制することができる。したがって、回転体の回転範囲を規制するための機構を別途、設ける必要がなくなり、回転機構の構成を簡素化することが可能になる。
　本発明の回転機構は、産業用ロボットに用いることができる。この産業用ロボットは、本体部と、その基端側が本体部に回動可能に取り付けられる第１アームと、その基端側が第１アームの先端側に回動可能に取り付けられる支持体としての第２アームと、その基端側が第２アームの先端側に回転可能に取り付けられる回転体としての第３アームと、その端側が第３アームの先端側に回転可能に取り付けられるハンドとを備えている。この産業用ロボットでは、第２アームに対して３６０°以上かつ７２０°未満回転可能な第３アームの原点位置がどの位置に設定されても、第３アームを短時間で原点位置へ復帰させることが可能になる。
　また、上記の課題を解決するため、本発明の回転体の原点位置復帰方法は、支持体と、支持体に対して３６０°以上かつ７２０°未満回転可能な回転体と、回転体の原点位置を検出するための第１検出機構および第２検出機構とを備え、第１検出機構は、支持体または回転体のいずれか一方に固定または形成される第１被検出部と、支持体または回転体のいずれか他方に固定され第１被検出部を検出する第１検出部とを備え、第２検出機構は、支持体に揺動可能に取り付けられる揺動部材と、回転体に固定または形成されるとともに、揺動部材に係合して揺動部材を揺動させる係合部材と、揺動部材または支持体のいずれか一方に固定または形成される第２被検出部と、揺動部材または支持体のいずれか他方に固定され第２被検出部を検出する第２検出部とを備え、回転体の回転範囲の１箇所または２箇所で、第１検出部によって第１被検出部が検出されるように、第１被検出部および第１検出部が配置され、回転体の回転範囲の１箇所で、第２検出部のオンオフが切り替わるように、揺動部材が支持体に取り付けられる回転機構における回転体の原点位置復帰方法であって、回転体を原点位置へ復帰させるときに、まず、第２検出部のオンオフが切り替わる位置まで回転体を回転させる第１回転ステップを実行することを特徴とする。
　本発明の回転体の原点位置復帰方法では、回転体を原点位置へ復帰させるときに、まず、第２検出部のオンオフが切り替わる位置まで回転体を回転させる第１回転ステップを実行している。そのため、第２検出部のオンオフが切り替わる回転体の回転範囲の１箇所を基準にして、一定の動作を行えば、回転体を原点位置へ確実に復帰させることが可能になる。したがって、まず、第１検出部で第１被検出部が検出されるまで回転体を回転させてから、第２検出部のオンオフ状態を確認することで回転体を原点位置へ復帰させる場合と比較して、本発明では、回転体の原点位置がどの位置に設定されても、回転体を短時間で確実に原点位置へ復帰させることが可能になる。
　本発明において、回転体の原点位置復帰方法は、第１回転ステップ後に、所定の第１回転方向へかつ第１検出部で第１被検出部が検出される範囲内へ回転体を回転させる第２回転ステップと、第２回転ステップ後に、第１検出部で第１被検出部が検出されなくなるまで第１回転方向の逆方向となる第２回転方向へ回転体を回転させる第３回転ステップと、第３回転ステップ後に、第１検出部で第１被検出部が検出されるまで回転体を第１回転方向へ回転させる第４回転ステップとを備えることが好ましい。このように構成すると、第２検出部のオンオフ状態を利用せずに回転体を原点位置に復帰させることができるため、たとえば、第１検出部で第１被検出部が検出される位置であって、かつ、第２検出部のオンオフが切り替わる境界位置が回転体の原点位置であっても、回転体を原点位置へ適切に復帰させることが可能になる。また、このように構成すると、第３回転ステップで、一旦、第２回転方向へ回転体を回転させた後に、第４回転ステップで、回転体を原点位置へ復帰させる際に、たとえば、回転体の回転速度を下げることで、回転体を精度良く原点位置へ復帰させることが可能になる。
　以上のように、本発明の回転機構では、支持体に対して３６０°以上かつ７２０°未満回転可能な回転体の原点位置がどの位置に設定されても回転体を短時間で確実に原点位置へ復帰させることが可能になる。また、本発明の産業用ロボットでは、第２アームに対して３６０°以上かつ７２０°未満回転可能な第３アームの原点位置がどの位置に設定されても第３アームを短時間で確実に原点位置へ復帰させることが可能になる。さらに、本発明の回転体の原点位置復帰方法を用いれば、支持体に対して３６０°以上かつ７２０°未満回転可能な回転体の原点位置がどの位置に設定されても回転体を短時間で確実に原点位置へ復帰させることが可能になる。
本発明の実施の形態にかかる産業用ロボットの概略側面図である。 図１に示す産業用ロボットが使用される半導体製造システムの概略平面図である。 図１に示す第３アーム駆動機構の構成を説明するための縦断面図である。 図３のＥ－Ｅ方向から第３アーム駆動機構の構成を説明するための図である。 図３に示す第２検出機構の動作を説明するための図である。 図１に示す第３アームの回転範囲における第１検出機構の検出状態および第２検出機構の検出状態を説明するための図である。 図１に示す第３アームの回転角度と、光学式センサの検出範囲および近接センサの検出範囲との関係を説明するための図である。 図１に示す第３アームの原点位置復帰方法を説明するための図である。 本発明の他の実施の形態にかかる第３アームの原点位置および本発明の効果を説明するための図である。 本発明の他の実施の形態にかかる第３アームの回転角度と、光学式センサの検出範囲および近接センサの検出範囲との関係を説明するための図である。 本発明の他の実施の形態にかかる第３アームの回転角度と、光学式センサの検出範囲および近接センサの検出範囲との関係を説明するための図である。 本発明の他の実施の形態にかかる第３アームの原点位置を説明するための図である。
　以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
　（産業用ロボットの概略構成）
　図１は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボット１の概略側面図である。図２は、図１に示す産業用ロボット１が使用される半導体製造システム１６の概略平面図である。
　本形態の産業用ロボット１は、半導体ウエハ２（図２参照）を搬送するための多関節型のロボットである。この産業用ロボット１は、図１に示すように、本体部３と、本体部３に回動可能に取り付けられる第１アーム４と、第１アーム４に回動可能に取り付けられる第２アーム５と、第２アーム５に回転可能に取り付けられる第３アーム６と、第３アーム６に回転可能に取り付けられるハンド７、８とを備えている。なお、以下の説明では、産業用ロボット１を「ロボット１」とし、半導体ウエハ２を「ウエハ２」とする。
　また、ロボット１は、第１アーム４および第２アーム５を回動させて第１アーム４と第２アーム５とからなるアーム部９を伸縮させるアーム部駆動機構１１と、第３アーム６を回転駆動する第３アーム駆動機構１２と、ハンド７を回転駆動するハンド駆動機構１３と、ハンド８を回転駆動するハンド駆動機構１４とを備えている。
　図２に示すように、ロボット１は、たとえば、半導体製造システム１６に組み込まれて使用される。具体的には、ロボット１は、半導体製造システム１６の入り口に配置され、カセット１７に収納されているウエハ２を取り出して処理装置１８の中へウエハ２を収納する。
　本体部３は、円筒状に形成されている。本体部３の内部には、第１アーム４を昇降させる昇降機構（図示省略）が収納されている。第１アーム４、第２アーム５および第３アーム６は、中空状に形成されている。第１アーム４の基端側は、本体部３に回動可能に取り付けられている。第２アーム５の基端側は、第１アーム４の先端側に回動可能に取り付けられている。第３アーム６の基端側は、第２アーム５の先端側に回転可能に取り付けられている。本形態では、上下方向において、本体部３と第１アーム４と第２アーム５と第３アーム６とが下側からこの順番で配置されている。
　ハンド７は、図２に示すように、上下方向から見たときの形状が略Ｙ形状となるように形成されており、二股状になっているハンド７の先端部にウエハ２が搭載される。ハンド８は、ハンド７と同形状に形成されており、二股状になっているハンド８の先端部にウエハ２が搭載される。ハンド７、８の基端側は、第３アーム６の先端側に回転可能に取り付けられている。ハンド７、８は、上下方向で重なるように配置されている。また、ハンド７、８は、第３アーム６よりも上側に配置されている。
　なお、図２では、ハンド８の図示を省略している。また、本形態のロボット１の動作時には、ハンド７とハンド８とが上下方向で重なる場合もあるが、ほとんどの場合、ハンド７とハンド８とは、上下方向で重なっていない。たとえば、図２の二点鎖線で示すように、ハンド７がカセット１７の中へ入り込んでいるときには、ハンド８は、本体部３側へ回転しており、カセット１７の中に入っていない。このときのハンド７に対するハンド８の回転角度は、たとえば、１２０°～１５０°である。
　アーム部駆動機構１１は、駆動源となる第１駆動用モータ２０と、第１駆動用モータ２０の動力を減速して第１アーム４に伝達するための第１減速機２１と、第１駆動用モータ２０の動力を減速して第２アーム５に伝達するための第２減速機２２と、第１減速機２１と第２減速機２２とを連結するプーリおよびベルト（図示省略）とを備えている。第１減速機２１は、たとえば、波動歯車装置であるハーモニックドライブ（登録商標）であり、本体部３と第１アーム４とを繋ぐ第１関節部を構成している。第２減速機２２は、たとえば、ハーモニックドライブ（登録商標）であり、第１アーム４と第２アーム５とを繋ぐ第２関節部を構成している。
　第３アーム駆動機構１２は、駆動源となる第２駆動用モータ２４と、第２駆動用モータ２４の動力を減速して第３アーム６に伝達するための第３減速機２５とを備えている。第３アーム駆動機構１２の詳細な構成については、後述する。
　ハンド駆動機構１３は、駆動源となるハンド駆動用モータ２７と、ハンド駆動用モータ２７の動力を減速してハンド７に伝達するためのハンド用減速機（図示省略）と、ハンド７とハンド用減速機とを連結するプーリおよびベルト（図示省略）とを備えている。ハンド駆動機構１４は、ハンド駆動機構１３と同様に、駆動源となるハンド駆動用モータ２８と、ハンド駆動用モータ２８の動力を減速してハンド８に伝達するためのハンド用減速機（図示省略）と、ハンド８とハンド用減速機とを連結するプーリおよびベルト（図示省略）とを備えている。ハンド用減速機は、たとえば、ハーモニックドライブ（登録商標）である。
　以上のように構成されたロボット１では、第１駆動用モータ２０が駆動すると、図２に示すように、第３減速機２５の中心が直線Ｌ上を移動するように、アーム部９が伸縮する。また、第２駆動用モータ２４が駆動すると、第３減速機２５を中心にして、第３アーム６がアーム部９に対して相対回転する。さらに、ハンド駆動用モータ２７が駆動すると、ハンド７が第３アーム６に対して相対回転し、ハンド駆動用モータ２８が駆動すると、ハド８が第３アーム６に対して相対回転する。
　以上の動作を組み合わせて、ロボット１は、カセット１７に収納されているウエハ２を取り出して処理装置１８の中へウエハ２を収納する。なお、ロボット１がウエハ２を搬送する際には、本体部３の内部に配置された昇降機構によって、必要に応じて、アーム部９、第３アーム６およびハンド７、８が昇降する。
　（第３アーム駆動機構の構成）
　図３は、図１に示す第３アーム駆動機構１２の構成を説明するための縦断面図である。
図４は、図３のＥ－Ｅ方向から第３アーム駆動機構１２の構成を説明するための図である。図５は、図３に示す第２検出機構３３の動作を説明するための図である。図６は、図１に示す第３アーム６の回転範囲における第１検出機構３２の検出状態および第２検出機構３３の検出状態を説明するための図である。図７は、図１に示す第３アーム６の回転角度と、光学式センサ６１の検出範囲および近接センサ５９の検出範囲との関係を説明するための図である。
　第３アーム駆動機構１２は、上述の第２駆動用モータ２４および第３減速機２５に加えて、第３アーム６の原点位置を検出するための第１検出機構３２および第２検出機構３３を備えている。本形態の第２検出機構３３は、第２アーム５に対する第３アーム６の回転範囲を規制する機能も果たしている。
　第２駆動用モータ２４（以下、「モータ２４」とする）は、サーボモータである。モータ２４には、モータ２４を制御するモータ制御手段としてのモータ制御部３０が接続されている（図１参照）。モータ２４は、第２アーム５の先端側に取り付けられている。具体的には、モータ２４は、第２アーム５の、第３減速機２５が配置された箇所よりも先端側に固定されている。モータ２４の出力軸には、プーリ３４が固定されている。
　第３減速機２５は、第２アーム５と第３アーム６とを繋ぐ第３関節部を構成している。この第３減速機２５は、ハーモニックドライブ（登録商標）であり、図３に示すように、ウェーブジェネレータ３５と、サーキュラスプライン３６と、フレクスプライン３７とを備えている。フレクスプライン３７は、第３アーム６に固定されている。サーキュラスプライン３６は、第２アーム５の先端側に固定されている。ウェーブジェネレータ３５の下端には、プーリ３８が固定されている。このプーリ３８とモータ２４の出力軸に固定されるプーリ３４とには、ベルト３９が架け渡されている。このように、本形態では、ウェーブジェネレータ３５は、第３減速機２５の入力軸を構成し、フレクスプライン３７は、第３減速機２５の出力軸を構成している。
　第２アーム５の先端側には、第３減速機２５の中心を通過するように配置される中空軸４０が上下方向を軸方向として固定されている。ウェーブジェネレータ３５は、中空軸４０の外周側に回転可能に配置されている。本形態では、中空軸４０の内周側を利用して、所定の配線が引き回されている。
　第２検出機構３３は、第２アーム５に揺動可能に取り付けられる揺動部材（揺動コマ）４５と、揺動部材４５に当接して揺動部材４５の一方側の揺動範囲を規制する第１規制部材としてのストッパ４６と、揺動部材４５に当接して揺動部材４５の他方側の揺動範囲を規制する第２規制部材としてのストッパ４７と、揺動部材４５に係合して揺動部材４５を揺動させる係合部材としての係合ピン４８とを備えている。本形態では、第３アーム６は、第２アーム５に対して３６０°以上かつ７２０°未満回転可能となっており、第２検出機構３３は、３６０°以上かつ７２０°未満回転する第３アーム６の回転範囲を規制している。なお、本形態の第３アーム６は、７００°程度回転可能となっている。
　また、第２検出機構３３は、揺動部材４５がストッパ４６に当接する第１規制位置４５Ａ（図５（Ａ）参照）で、磁気吸引力によって、揺動部材４５を保持する第１磁気保持機構５１と、揺動部材４５がストッパ４７に当接する第２規制位置４５Ｂ（図５（Ｅ）参照）で、磁気吸引力によって、揺動部材４５を保持する第２磁気保持機構５２とを備えている。
　係合ピン４８は、略円柱状に形成されている。この係合ピン４８は、所定の部材を介して、フレクスプライン３７の下面に固定されている。すなわち、係合ピン４８は、フレクスプライン３７等を介して第３アーム６に固定されている。係合ピン４８は、揺動部材４５に形成される後述の係合溝４５ａに係合して、第１規制位置４５Ａと第２規制位置４５Ｂとの間で揺動部材４５を揺動させる。
　揺動部材４５は、非磁性材料で形成されるとともにブロック状に形成されている。この揺動部材４５は、第２アーム５に固定される支持軸５３に揺動可能に支持されており、支持軸５３を中心にして揺動可能となっている。支持軸５３は、上下方向を軸方向として、第２アーム５に固定されている。また、支持軸５３は、第３減速機２５の径方向外側で第２アーム５に固定されている。すなわち、図４に示すように、上下方向から見たときに、揺動部材４５の揺動中心は、第３アーム６とともに回転する係合ピン４８の中心の軌跡である仮想円Ｃの外側に配置されている。また、支持軸５３は、第３減速機２５よりも第２アーム５の基端側に配置されている。
　揺動部材４５には、第１規制位置４５Ａと第２規制位置４５Ｂとの間で揺動部材４５が揺動する際に係合ピン４８が係合する係合溝４５ａが形成されている。係合溝４５ａは、上下方向から見たときの形状が略Ｕ形状となるように形成されており、係合溝４５ａの側面には、略半円弧状の凹曲面４５ｂが形成されている。凹曲面４５ｂの内径は、係合ピン４８の外径と略等しくなっている。なお、上下方向から見たときの係合溝４５ａが略Ｕ形状に形成されているため、本形態の揺動部材４５は、上下方向から見たときの形状が略Ｕ形状となるように形成されている。
　ストッパ４６、４７は、略円柱状に形成されている。ストッパ４６は、揺動部材４５の揺動方向における揺動部材４５の一方の側面に当接可能となるように、第２アーム５に固定され、ストッパ４７は、揺動部材４５の揺動方向における揺動部材４５の他方の側面に当接可能となるように、第２アーム５に固定されている。また、揺動部材４５の揺動角度が、たとえば、２０°～３０°程度となるように、ストッパ４６、４７が第２アーム５に固定されている。
　係合ピン４８は、図５（Ａ）に示すように、ストッパ４６に揺動部材４５の一方の側面を押し付けるように、第１規制位置４５Ａにある揺動部材４５の他方の側面に当接可能となっており、ストッパ４６に揺動部材４５の一方の側面を押し付けるように、第１規制位置４５Ａにある揺動部材４５の他方の側面に係合ピン４８が当接すると、フレクスプライン３７等を介して係合ピン４８が固定される第３アーム６の一方側の回転範囲が規制される。また、係合ピン４８は、図５（Ｅ）に示すように、ストッパ４７に揺動部材４５の他方の側面を押し付けるように、第２規制位置４５Ｂにある揺動部材４５の一方の側面に当接可能となっており、ストッパ４７に揺動部材４５の他方の側面を押し付けるように、第２規制位置４５Ｂにある揺動部材４５の一方の側面に係合ピン４８が当接すると、第３アーム６の他方側の回転範囲が規制される。
　図５（Ａ）に示す状態から、第３アーム６が図５の時計方向へ回転して、係合ピン４８が第３減速機２５の中心に対してたとえば３３０°程度回転すると、図５（Ｂ）に示すように、係合ピン４８は、係合溝４５ａの側面に当接し、その後、図５（Ｃ）に示すように、係合溝４５ａに係合する。係合ピン４８が係合溝４５ａの側面に当接して係合溝４５ａに係合すると、図５（Ｂ）～（Ｄ）に示すように、揺動部材４５は、第３アーム６の回転に伴って、第１規制位置４５Ａから第２規制位置４５Ｂへ回動する。また、第１規制位置４５Ａから第２規制位置４５Ｂへ揺動部材４５が回動する過程で、図５（Ｄ）に示すように、係合ピン４８は、係合溝４５ａから外れる。また、さらに、第３アーム６が図５の時計方向へたとえば３３０°程度回転すると、図５（Ｅ）に示すように、揺動部材４５の一方の側面に係合ピン４８が当接して、第３アーム６の時計方向への回転が規制される。
　同様に、図５（Ｅ）に示す状態から、第３アーム６が図５の反時計方向へ回転して、係合ピン４８が第３減速機２５の中心に対してたとえば３３０°程度回転すると、係合ピン４８は、係合溝４５ａの側面に当接し、その後、図５（Ｃ）に示すように、係合溝４５ａに係合する。係合ピン４８が係合溝４５ａの側面に当接して係合溝４５ａに係合すると、図５（Ｄ）～（Ｂ）に示すように、揺動部材４５は、第３アーム６の回転に伴って、第２規制位置４５Ｂから第１規制位置４５Ａへ回動する。また、第２規制位置４５Ｂから第１規制位置４５Ａへ揺動部材４５が回動する過程で、図５（Ｂ）に示すように、係合ピン４８は、係合溝４５ａから外れる。また、さらに、第３アーム６が図５の反時計方向へたとえば３３０°程度回転すると、図５（Ａ）に示すように、揺動部材４５の他方の側面に係合ピン４８が当接して、第３アーム６の反時計方向への回転が規制される。
　このように、本形態では、図５の時計方向へ第３アーム６が回転する場合、第１規制位置４５Ａに揺動部材４５があれば、係合ピン４８が揺動部材４５の配置箇所に到達しても、係合ピン４８は、揺動部材４５を第２規制位置４５Ｂへ回動させながら、揺動部材４５の配置箇所を通過することができるため、第３アーム６は、さらに回転することができる。一方、図５の時計方向へ第３アーム６が回転する場合、第２規制位置４５Ｂに揺動部材４５があれば、係合ピン４８が揺動部材４５の配置箇所に到達すると、ストッパ４７に当接する揺動部材４５に係合ピン４８が当接して、第３アーム６は、それ以上回転できなくなる。
　また、図５の反時計方向へ第３アーム６が回転する場合、第２規制位置４５Ｂに揺動部材４５があれば、係合ピン４８が揺動部材４５の配置箇所に到達しても、係合ピン４８は、揺動部材４５を第１規制位置４５Ａへ回動させながら、揺動部材４５の配置箇所を通過することができるため、第３アーム６は、さらに回転することができる。一方、図５の反時計方向へ第３アーム６が回転する場合、第１規制位置４５Ａに揺動部材４５があれば、係合ピン４８が揺動部材４５の配置箇所に到達すると、ストッパ４６に当接する揺動部材４５に係合ピン４８が当接して、第３アーム６は、それ以上回転できなくなる。
　なお、本形態では、第１規制位置４５Ａと第２規制位置４５Ｂとの間に揺動部材４５があるときには、図５（Ｃ）に示すように、凹曲面４５ｂの比較的広い範囲に係合ピン４８の外周面が接触するように、揺動部材４５と係合ピン４８とが係合しており、上下方向から見たときに、凹曲面４５ｂの曲率中心と係合ピン４８の中心とが略一致している。また、本形態では、第２アーム５は、３６０°以上かつ７２０°未満回転可能な第３アーム６を支持する支持体であり、第３アーム６は、３６０°以上かつ７２０°未満回転可能な回転体である。
　第１磁気保持機構５１は、揺動部材４５に固定される磁性部材５５と、第２アーム５に固定される永久磁石５６とから構成されている。第２磁気保持機構５２も、第１磁気保持機構５１と同様に、揺動部材４５に固定される磁性部材５７と、第２アーム５に固定される永久磁石５８とから構成されている。
　磁性部材５５、５７は、略円柱状に形成されており、揺動部材４５の下面に固定されている。また、磁性部材５５、５７は、磁性部材５５と磁性部材５７とによって係合溝４５ａを挟むように、係合溝４５ａの両側のそれぞれで揺動部材４５に固定されている。永久磁石５６、５８は、略円柱状に形成されている。永久磁石５６は、ストッパ４６に隣接するように第２アーム５に固定され、永久磁石５８は、ストッパ４７に隣接するように第２アーム５に固定されている。また、上下方向において、磁性部材５５、５７の下面と永久磁石５６、５８の上面との間に隙間が形成されるように、永久磁石５６、５８は、第２アーム５に固定されている。
　図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、揺動部材４５が第１規制位置４５Ａにあるときには、上下方向から見たときに磁性部材５５の一部と永久磁石５６の一部とが重なっており、磁性部材５５と永久磁石５６との間に生じる磁気吸引力によって、揺動部材４５が第１規制位置４５Ａで保持されている。なお、揺動部材４５が第１規制位置４５Ａにあるときには、ストッパ４６に揺動部材４５の一方の側面が押し付けられるような磁気吸引力が生じるように、上下方向から見たときの磁性部材５５の中心と永久磁石５６の中心とがずれている。
　また、図５（Ｄ）、（Ｅ）に示すように、揺動部材４５が第２規制位置４５Ｂにあるときには、上下方向から見たときに磁性部材５７の一部と永久磁石５８の一部とが重なっており、磁性部材５７と永久磁石５８との間に生じる磁気吸引力によって、揺動部材４５が第２規制位置４５Ｂで保持されている。なお、揺動部材４５が第２規制位置４５Ｂにあるときには、ストッパ４７に揺動部材４５の他方の側面が押し付けられるような磁気吸引力が生じるように、上下方向から見たときの磁性部材５７の中心と永久磁石５８の中心とがずれている。
　また、第２検出機構３３は、発光素子と受光素子とが対向するように配置される光学式センサ６１と、揺動部材４５に固定される遮光部材６２とを備えている。光学式センサ６１は、第２アーム５に固定されている。遮光部材６２は、光学式センサ６１の発光素子と受光素子との間を遮ることが可能となるように、揺動部材４５に固定されている。本形態の遮光部材６２は、第２被検出部であり、光学式センサ６１は、第２被検出部である遮光部材６２を検出する第２検出部である。
　本形態では、図５（Ａ）に示すように、揺動部材４５が第１規制位置４５Ａにあるときに、遮光部材６２が光学式センサ６１の発光素子と受光素子との間を遮り、図５（Ｅ）に示すように、揺動部材４５が第２規制位置４５Ｂにあるときに、遮光部材６２が光学式センサ６１の発光素子と受光素子との間から外れている。すなわち、本形態では、第３アーム６の回転範囲の１箇所で、光学式センサ６１のオンオフが切り替わるように、揺動部材４５が第２アーム５に取り付けられている。具体的には、第３アーム６の回転範囲の中心位置で、光学式センサ６１のオンオフが切り替わるように、揺動部材４５が第２アーム５に取り付けられている。
　また、本形態では、揺動部材４５が第１規制位置４５Ａにあるときに、遮光部材６２が光学式センサ６１の発光素子と受光素子との間を遮り、揺動部材４５が第２規制位置４５Ｂにあるときに、遮光部材６２が光学式センサ６１の発光素子と受光素子との間から外れるため、光学式センサ６１と遮光部材６２とによって、揺動部材４５が第１規制位置４５Ａまたは第２規制位置４５Ｂのいずれにあるのかが検出される。
　第１検出機構３２は、第２アーム５に固定される近接センサ５９と、第３アーム６に固定される磁性部材６０とを備えている。近接センサ５９は、揺動部材４５と近接センサ５９とによって第３減速機２５を挟むように、第２アーム５に固定されている。すなわち、近接センサ５９は、第３減速機２５よりも第２アーム５の先端側で第２アーム５に固定されている。また、近接センサ５９は、その検出面が上側を向くように、第２アーム５に固定されている。磁性部材６０は、平板状に形成され、近接センサ５９の検出面の上側を通過するように第３アーム６に固定されている。また、磁性部材６０は、略円弧状に形成されており、第２アーム５に対する第３アーム６の所定の回転角度の範囲内で、近接センサ５９が磁性部材６０を検出できるようになっている。本形態の磁性部材６０は、第１被検出部であり、近接センサ５９は、第１被検出部である磁性部材６０を検出する第１検出部である。
　本形態では、第３アーム６は、アルミ等の非磁性材料で形成されており、近接センサ５９によって磁性部材６０が検出されることで、第２アーム５に対して第３アーム６が所定の状態にあることが検出される。また、本形態では、第３アーム６の回転範囲の２箇所で、近接センサ５９によって磁性部材６０が検出されるように、近接センサ５９および磁性部材６０が配置されている。
　また、本形態では、図６（Ａ）に示すように、近接センサ５９で磁性部材６０が検出される位置であって、かつ、光学式センサ６１のオンオフが切り替わる境界位置が第３アーム６の原点位置である。より具体的には、近接センサ５９のオンオフが切り替わる境界位置であって、かつ、光学式センサ６１のオンオフが切り替わる境界位置が第３アーム６の原点位置であり、第３アーム６の原点位置がこのような位置になるように、近接センサ５９、磁性部材６０、光学式センサ６１および遮光部材６２が配置されている。
　上述のように、本形態の第３アーム６は、７００°程度回転可能となっており、かつ、第３アーム６の回転範囲の中心位置で、光学式センサ６１のオンオフが切り替わるように、揺動部材４５が第２アーム５に取り付けられている。すなわち、第３アーム６は、光学式センサ６１のオンオフが切り替わる境界位置を中心にして、時計方向へ３５０°程度回転可能であるとともに、反時計方向へ３５０°程度回転可能である。また、上述のように、磁性部材６０は、略円弧状に形成されている。具体的には、磁性部材６０は、第３減速機２５の中心（すなわち、第３アーム６の回転中心）を曲率中心とする略円弧状に形成されており、磁性部材６０の中心角θ（図６（Ａ）参照）は４４°程度となっている。さらに、図６における時計回りの回転方向を「時計方向」とし、図６における反時計回りの回転方向を「反時計方向」とすると、本形態では、光学式センサ６１のオンオフが切り替わる境界位置に第３アーム６があるときに、磁性部材６０の反時計方向端側が近接センサ５９にかかるように、近接センサ５９および磁性部材６０が配置されている。
　そのため、図６（Ａ）に示す原点位置と、揺動部材４５に係合ピン４８が当接して第３アーム６の反時計方向への回転が規制される位置（図６（Ｃ）に示す位置）との間で、第３アーム６が回転する場合、第３アーム６が原点位置から４４°回転した位置（図６（Ｂ）に示す位置）と原点位置との間では、近接センサ５９は磁性部材６０を検出しており、オンとなる。また、第３アーム６が原点位置から４４°回転した位置（図６（Ｂ）に示す位置）と第３アーム６の反時計方向への回転が規制される位置（図６（Ｃ）に示す位置）との間では、近接センサ５９はオフになる。また、原点位置と第３アーム６の反時計方向への回転が規制される位置との間で、第３アーム６が回転する場合には、光学式センサ６１はオンとなる。
　また、図６（Ａ）に示す原点位置と、揺動部材４５に係合ピン４８が当接して第３アーム６の時計方向への回転が規制される位置（図６（Ｅ）に示す位置）との間で、第３アーム６が回転する場合、第３アーム６が原点位置から３１６°回転した位置（図６（Ｄ）に示す位置）と原点位置との間では、近接センサ５９はオフとなり、第３アーム６が原点位置から３１６°回転した位置（図６（Ｄ）に示す位置）と第３アーム６の時計方向への回転が規制される位置（図６（Ｅ）に示す位置）との間では、近接センサ５９はオンとなる。また、原点位置と第３アーム６の時計方向への回転が規制される位置との間で、第３アーム６が回転する場合には、光学式センサ６１はオフとなる。
　光学式センサ６１のオンオフが切り替わる境界位置での第３アーム６の回転角度を「０」とするとともに、光学式センサ６１のオンオフが切り替わる境界位置と第３アーム６の反時計方向への回転が規制される位置との間における第３アーム６の回転角度をプラスの角度とし、かつ、光学式センサ６１のオンオフが切り替わる境界位置と第３アーム６の時計方向への回転が規制される位置との間における第３アーム６の回転角度をマイナスの角度とする場合、第３アーム６の回転角度と、光学式センサ６１の検出範囲および近接センサ５９の検出範囲との関係をまとめると図７のようになる。
　なお、本形態では、第２アーム５、第３アーム６、モータ２４、モータ制御部３０、第１検出機構３２および第２検出機構３３等によって、回転機構が構成されている。
　（第３アームの原点位置復帰方法）
　図８は、図１に示す第３アーム６の原点位置復帰方法を説明するための図である。
　上述のように、第３アーム６は、第２アーム５に対して７００°程度回転可能となっており、かつ、第３アーム６の回転範囲内において、第３アーム６が原点位置から４４°回転した位置と原点位置との間、および、第３アーム６が原点位置から３１６°回転した位置と第３アーム６の時計方向への回転が規制される位置との間で、近接センサ５９によって磁性部材６０が検出されるように、近接センサ５９および磁性部材６０が配置されている。そのため、近接センサ５９によって磁性部材６０が検出された瞬間の状態としては、図６（Ａ）に示すように、第３アーム６が原点位置にある状態と、図６（Ｄ）に示すように、揺動部材４５が第２規制位置４５Ｂにある状態との２つの状態がある。すなわち、本形態では、第１検出機構３２のみでは、第３アーム６の原点位置を検出することができない。
　ここで、モータ制御部３０は、通常の運転時には、モータ２４の回転位置（すなわち、第３アーム６の回転位置）を把握しているが、ロボット１のエラー等の何からの原因で、モータ制御部３０が第３アーム６の回転位置を見失うことがある。この場合、第３アーム６を原点位置へ復帰させる必要があるが、第１検出機構３２のみでは、第３アーム６の原点位置を的確に検出することができないため、第１検出機構３２のみを用いて、第３アーム６を原点位置へ復帰させることができない。そこで、本形態では、第１検出機構３２と第２検出機構３３とを用いて、第３アーム６を原点位置へ復帰させる。具体的には、以下のように、第３アーム６を原点位置へ復帰させる。
　第３アーム６を原点位置へ復帰させるときには、まず、光学式センサ６１の検出状態に基づいて、光学式センサ６１のオンオフが切り替わる位置まで第３アーム６を回転させる（第１回転ステップ）。すなわち、モータ制御部３０は、第３アーム６を原点位置へ復帰させるときに、まず、光学式センサ６１の検出状態を確認するとともに、光学式センサ６１の検出状態に基づいて、光学式センサ６１のオンオフが切り替わる位置まで第３アーム６が回転するようにモータ２４を制御する。
　具体的には、第３アーム６を原点復帰させようとしたときの状態が、図８（Ａ）に示すように、第２規制位置４５Ｂに揺動部材４５がある状態で、光学式センサ６１がオフのときには、図８（Ｃ）に示すように、光学式センサ６１のオンオフが切り替わる位置まで第３アーム６を反時計方向へ回転させる。一方、第３アーム６を原点復帰させようとしたときの状態が、図８（Ｂ）に示すように、第１規制位置４５Ａに揺動部材４５がある状態で、光学式センサ６１がオンのときには、光学式センサ６１のオンオフが切り替わる位置まで第３アーム６を時計方向へ回転させる。
　その後、図８（Ｄ）に示すように、反時計方向へ第３アーム６を回転させるとともに、近接センサ５９で磁性部材６０が検出される範囲内へ第３アーム６を回転させる（第２回転ステップ）。すなわち、図７に示すように、第３アーム６のプラスの回転角度の範囲内で近接センサ５９がオンとなる「オン側」へ第３アーム６を回転させるとともに、近接センサ５９がオンしている範囲内へ第３アーム６を回転させる。すなわち、モータ制御部３０は、反時計方向へ、かつ、近接センサ５９で磁性部材６０が検出される範囲内へ第３アーム６が回転するように、モータ２４を制御する。
　その後、図８（Ｅ）に示すように、近接センサ５９で磁性部材６０が検出されなくなるまで所定角度、時計方向へ第３アーム６を回転させる（第３回転ステップ）。すなわち、図７に示すように、「オン側」の反対側となる「オフ側」へ第３アーム６を回転させるとともに、少なくとも、近接センサ５９がオンからオフへ切り替わるまで、所定角度、第３アーム６を回転させる。すなわち、モータ制御部３０は、近接センサ５９で磁性部材６０が検出されなくなるまで所定角度、時計方向へ第３アーム６が回転するように、モータ２４を制御する。本形態では、たとえば、１０°程度、時計方向へ第３アーム６を回転させる。
　その後、図８（Ｃ）に示すように、近接センサ５９で磁性部材６０が検出されるまで（すなわち、近接センサ５９がオフからオンへ再び切り替わるまで）第３アーム６を反時計方向に回転させる（第４回転ステップ）。すなわち、モータ制御部３０は、近接センサ５９で磁性部材６０が検出されるまで第３アーム６が反時計方向へ回転するように、モータ２４を制御する。第４回転ステップが終了すると、第３アーム６は、原点位置へ復帰する。
　（本形態の主な効果）
　以上説明したように、本形態では、第３アーム６の回転範囲の１箇所で、光学式センサ６１のオンオフが切り替わるように、揺動部材４５が第２アーム５に取り付けられている。また、本形態では、第３アーム６を原点位置へ復帰させるときに、まず、第１回転ステップで、光学式センサ６１の検出状態に基づいて、光学式センサ６１のオンオフが切り替わる位置まで第３アーム６を回転させ、その後の第２回転ステップで、反時計方向へ第３アーム６を回転させるとともに、近接センサ５９で磁性部材６０が検出される範囲内へ第３アーム６を回転させ、その後の第３回転ステップで、近接センサ５９で磁性部材６０が検出されなくなる位置まで時計方向へ第３アーム６を回転させ、その後の第４回転ステップで、近接センサ５９で磁性部材６０が検出されるまで第３アーム６を反時計方向に回転させている。
　そのため、近接センサ５９のオンオフが切り替わる境界位置であって、かつ、光学式センサ６１のオンオフが切り替わる境界位置が第３アーム６の原点位置であっても、第３アーム６を原点位置へ適切に復帰させることが可能になる。すなわち、近接センサ５９のオンオフが切り替わる境界位置であって、かつ、光学式センサ６１のオンオフが切り替わる境界位置が第３アーム６の原点位置である場合には、光学式センサ６１、遮光部材６２および揺動部材４５の製品精度や取付精度、あるいは、光学式センサ６１の応答精度等の影響で、第３アーム６が原点位置にあるときの光学式センサ６１の検出状態が不安定になるおそれがある。そのため、たとえば、近接センサ５９のオンオフ状態と、光学式センサ６１のオンオフ状態とを利用して、第３アーム６を原点位置へ復帰させると、第３アーム６を原点位置へ適切に復帰させることができない状況が生じ得る。本形態では、光学式センサ６１のオンオフ状態にかかわらず、第３アーム６を原点位置に復帰させることができるため、近接センサ５９のオンオフが切り替わる境界位置であって、かつ、光学式センサ６１のオンオフが切り替わる境界位置が第３アーム６の原点位置であっても、第３アーム６を原点位置へ適切に復帰させることが可能になる。
　また、本形態では、第４回転ステップで、第３アーム６を原点位置へ復帰させる際の第３アーム６の回転速度を下げることで、第３アーム６を精度良く原点位置へ復帰させることが可能になる。
　また、本形態では、第３アーム６を原点位置へ復帰させるときに、まず、第１回転ステップで、光学式センサ６１のオンオフが切り替わる位置まで第３アーム６を回転させているため、光学式センサ６１のオンオフが切り替わる第３アーム６の回転範囲の１箇所を基準にして、一定の動作（すなわち、第２回転ステップから第４回転ステップまでの動作）を行えば、第３アーム６を原点位置へ確実に復帰させることができる。したがって、本形態では、第３アーム６を短時間で確実に原点位置へ復帰させることが可能になる。
　本形態では、第１磁気保持機構５１の磁気吸引力によって、揺動部材４５が第１規制位置４５Ａで保持され、第２磁気保持機構５２の磁気吸引力によって、揺動部材４５が第２規制位置４５Ｂで保持されている。そのため、本形態では、揺動部材４５のふらつきを防止して、第２検出機構３３の検出精度を高めることが可能になる。また、磁気吸引力によって揺動部材４５が保持されているため、揺動部材４５がふらつかないように、第１規制位置４５Ａや第２規制位置４５Ｂで揺動部材４５が保持されていても、第１規制位置４５Ａや第２規制位置４５Ｂで揺動部材４５を保持するための部材を揺動部材４５に接触させる必要がない。そのため、本形態では、第１規制位置４５Ａと第２規制位置４５Ｂとの間で揺動する揺動部材４５の揺動に伴う塵埃の発生や異音の発生を抑制することが可能になる。
　本形態では、係合ピン４８は、ストッパ４６に揺動部材４５の一方の側面を押し付けるように、第１規制位置４５Ａにある揺動部材４５の他方の側面に当接可能であるとともに、ストッパ４７に揺動部材４５の他方の側面を押し付けるように、第２規制位置４５Ｂにある揺動部材４５の一方の側面に当接可能であり、第２検出機構３３は、第２アーム５に対する第３アーム６の回転範囲を規制する機能も果たしている。そのため、本形態では、第３アーム６の回転範囲を規制するための機構を別途、設ける必要がない。したがって、本形態では、ロボット１の構成を簡素化することが可能になる。
　（他の実施の形態）
　上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
　上述した形態では、近接センサ５９のオンオフが切り替わる境界位置であって、かつ、光学式センサ６１のオンオフが切り替わる境界位置が第３アーム６の原点位置となっている。この他にもたとえば、図９（Ａ）に示すように、光学式センサ６１がオンであるとともに、第１規制位置４５Ａにある揺動部材４５の他方の側面に係合ピン４８が到達していない位置であって、かつ、近接センサ５９のオンオフが切り替わる境界位置が第３アーム６の原点位置であっても良い。この場合には、第３アーム６の回転角度と、光学式センサ６１の検出範囲および近接センサ５９の検出範囲との関係をまとめると図１０のようになる。
　この場合、モータ制御部３０が第３アーム６の回転位置を見失って、第３アーム６を原点位置へ復帰させるときには、上述の第１回転ステップから第４回転ステップまでを順次実行して、第３アーム６を原点位置へ復帰させれば良い。また、この場合には、第３アーム６を原点位置へ復帰させるときに、第１回転ステップを実行した後、近接センサ５９で磁性部材６０が検出されるまで第３アーム６を反時計方向に回転させて、第３アーム６を原点位置へ復帰させても良い。
　なお、図９（Ａ）に示す原点位置へ第３アーム６を復帰させようとしたときの状態としては、図９（Ｂ）に示すように、光学式センサ６１がオンであって、かつ、近接センサ５９の時計方向側に磁性部材６０が配置されている状態、および、図９（Ｃ）に示すように、光学式センサ６１がオンであって、かつ、近接センサ５９の反時計方向側に磁性部材６０が配置されている状態が考えられる。
　ここで、まず、近接センサ５９で磁性部材６０が検出されるまで第３アーム６を回転させ、近接センサ５９で磁性部材６０が検出されたときの光学式センサ６１のオンオフ状態を確認することで、図９（Ｂ）に示す状態から第３アーム６を原点位置へ復帰させる場合、第３アーム６を反時計方向へ回転させれば、短時間で第３アーム６を原点位置へ復帰させることが可能であるが、第３アーム６を時計方向へ回転させると、近接センサ５９で磁性部材６０が検出されたときの第３アーム６の状態は、図９（Ｄ）に示す状態となるため、再度、第３アーム６を反時計方向へ回転させないと、第３アーム６を原点位置へ復帰させることができない。
　また、この方法で、図９（Ｃ）に示す状態から第３アーム６を原点位置へ復帰させる場合、第３アーム６を時計方向へ回転させれば、短時間で第３アーム６を原点位置へ復帰させることが可能であるが、第３アーム６を反時計方向へ回転させると、図９（Ｅ）に示すように、第２規制位置４５Ｂにある揺動部材４５の側面に係合ピン４８が当接するため、再度、第３アーム６を時計方向へ回転させないと、第３アーム６を原点位置へ復帰させることができない。
　また、図９（Ｂ）に示す状態、および、図９（Ｃ）に示す状態では、いずれも光学式センサ６１がオンであるため、光学式センサ６１のオンオフ状態を利用して、第３アーム６を原点位置へ復帰させるための回転方向を定めることができない。そのため、近接センサ５９で磁性部材６０が検出されるまで第３アーム６を回転させ、近接センサ５９で磁性部材６０が検出されたときの光学式センサ６１のオンオフ状態を確認することで、第３アーム６を原点位置へ復帰させる場合には、第３アーム６の原点位置によっては、短時間で確実に第３アーム６を原点位置へ復帰させることができない。
　これに対して、第３アーム６を原点位置へ復帰させるときに、まず、光学式センサ６１のオンオフが切り替わる位置まで第３アーム６を回転させる場合には、光学式センサ６１のオンオフが切り替わる第３アーム６の回転範囲の１箇所を基準にして、一定の動作を行えば、第３アーム６を確実に原点位置へ復帰させることができる。すなわち、近接センサ５９で磁性部材６０が検出されるまで第３アーム６を回転させ、近接センサ５９で磁性部材６０が検出されたときの光学式センサ６１のオンオフ状態を確認することで、第３アーム６を原点位置へ復帰させる場合と比較して、第３アーム６を原点位置へ復帰させるときに、まず、光学式センサ６１のオンオフが切り替わる位置まで第３アーム６を回転させる場合には、第３アーム６の原点位置がどの位置に設定されても、第３アーム６を短時間で確実に原点位置へ復帰させることが可能になる。
　また、図９（Ｄ）に示すように、光学式センサ６１がオフであるとともに、第２規制位置４５Ｂにある揺動部材４５の一方の側面に係合ピン４８が到達していない位置であって、かつ、近接センサ５９のオンオフが切り替わる境界位置が第３アーム６の原点位置であっても良い。この場合には、第３アーム６の回転角度と、光学式センサ６１の検出範囲および近接センサ５９の検出範囲との関係をまとめると図１１のようになる。
　この場合、モータ制御部３０が第３アーム６の回転位置を見失って、第３アーム６を原点位置へ復帰させるときには、まず、光学式センサ６１の検出状態に基づいて、光学式センサ６１のオンオフが切り替わる位置まで第３アーム６を回転させる（第１回転ステップ）。その後、時計方向へ第３アーム６を回転させるとともに、近接センサ５９で磁性部材６０が検出される範囲内へ第３アーム６を回転させる（第２回転ステップ）。すなわち、図１１に示すように、第３アーム６のマイナスの回転角度の範囲内で近接センサ５９がオンとなる「オン側」へ第３アーム６を回転させるとともに、近接センサ５９がオンしている範囲内へ第３アーム６を回転させる。その後、近接センサ５９で磁性部材６０が検出されなくなるまで所定角度、反時計方向へ第３アーム６を回転させる（第３回転ステップ）すなわち、図１１に示すように、「オン側」の反対側となる「オフ側」へ第３アーム６を回転させるとともに、少なくとも、近接センサ５９がオンからオフへ切り替わるまで、所定角度、第３アーム６を回転させる。その後、近接センサ５９で磁性部材６０が検出されるまで第３アーム６を反時計方向に回転させる（第４回転ステップ）と、第３アーム６は、原点位置へ復帰する。また、この場合には、第３アーム６を原点位置へ復帰させるときに、上記の第１回転ステップを実行した後、近接センサ５９で磁性部材６０が検出されるまで第３アーム６を時計方向に回転させて、第３アーム６を原点位置へ復帰させても良い。
　また、図１２に示すように、光学式センサ６１がオンであるとともに、第１規制位置４５Ａにある揺動部材４５の他方の側面に係合ピン４８が当接している位置であって、かつ、近接センサ５９のオンオフが切り替わる境界位置が第３アーム６の原点位置であっても良い。なお、この場合には、光学式センサ６１のオンオフ状態を利用して、第３アーム６を原点位置へ復帰させるための回転方向を定めることができるため、近接センサ５９で磁性部材６０が検出されるまで第３アーム６を回転させ、近接センサ５９で磁性部材６０が検出されたときの光学式センサ６１のオンオフ状態を確認することで、第３アーム６を原点位置へ復帰させる場合であっても、短時間で確実に第３アーム６を原点位置へ復帰させることが可能になる。
　上述した形態では、第３アーム６の回転範囲の２箇所で、近接センサ５９によって磁性部材６０が検出されるように、近接センサ５９および磁性部材６０が配置されている。この他にもたとえば、第３アーム６の回転範囲の１箇所で、近接センサ５９によって磁性部材６０が検出されるように、近接センサ５９および磁性部材６０が配置されても良い。
　上述した形態では、第２回転ステップで、反時計方向へ第３アーム６を回転させるとともに、近接センサ５９で磁性部材６０が検出される範囲内へ第３アーム６を回転させている。この他にもたとえば、第２回転ステップで、反時計方向へ第３アーム６を回転させるとともに、近接センサ５９で磁性部材６０が検出されなくなるまで所定角度、第３アーム６を回転させても良い。この場合には、第３回転ステップで、時計方向へ第３アーム６を回転させるとともに、近接センサ５９で磁性部材６０が検出された後、再び、近接センサ５９で磁性部材６０が検出されなくなるまで所定角度、第３アーム６を回転させれば良い。
　上述した形態では、近接センサ５９が第２アーム５に固定され、磁性部材６０が第３アーム６に固定されているが、近接センサ５９が第３アーム６に固定され、磁性部材６０が、第２アーム５に固定されても良い。また、上述した形態では、光学式センサ６１が第２アーム５に固定され、遮光部材６２が揺動部材４５に固定されているが、光学式センサ６１が揺動部材４５に固定され、遮光部材６２が第２アーム５に固定されても良い。また、上述した形態では、第１検出機構３２は、近接センサ５９を備えているが、第１検出機構３２は、近接センサ５９に代えて、光学式センサ等の他のセンサを備えていても良い。同様に、第２検出機構３３は、光学式センサ６１に代えて、近接センサ等の他のセンサを備えていても良い。
　上述した形態では、磁性部材５５が揺動部材４５に固定され、永久磁石５６が第２アーム５に固定されているが、磁性部材５５が第２アーム５に固定され、永久磁石５６が揺動部材４５に固定されても良い。同様に、上述した形態では、磁性部材５７が揺動部材４５に固定され、永久磁石５８が第２アーム５に固定されているが、磁性部材５７が第２アーム５に固定され、永久磁石５８が揺動部材４５に固定されても良い。また、揺動部材４５が磁性材料で形成されているのであれば、揺動部材４５に磁性部材５５、５７が固定されていなくても良い。
　また、第１磁気保持機構５１および第２磁気保持機構５２は、磁性部材５５、５７に代えて、揺動部材４５に固定される永久磁石を備えていても良い。この場合には、たとえば、揺動部材４５に固定される永久磁石と、永久磁石５６、５８との間に生じる磁気吸引力によって、第１規制位置４５Ａや第２規制位置４５Ｂで揺動部材４５が保持されるように、揺動部材４５に固定される永久磁石が着磁され、配置される。あるいは、揺動部材４５に固定される永久磁石と、永久磁石５６、５８との間に生じる磁気反発力によって、第１規制位置４５Ａや第２規制位置４５Ｂで揺動部材４５が保持されるように、揺動部材４５に固定される永久磁石が着磁され、配置される。
　上述した形態では、第２検出機構３３は、第２アーム５に対する第３アーム６の回転範囲を規制する機能も果たしている。この他にもたとえば、第２アーム５に対する第３アーム６の回転範囲を規制する機構が別途、設けられても良い。
　上述した形態では、第１検出機構３２および第２検出機構３３は、第３アーム６の原点位置を検出するために設けられている。この他にもたとえば、本体部３に対して第１アーム４が３６０°以上かつ７２０°未満回転する場合には、第１検出機構３２および第２検出機構３３を用いて、第１アーム４の原点位置を検出しても良い。また、第１アーム４に対して第２アーム５が３６０°以上かつ７２０°未満回転する場合には、第１検出機構３２および第２検出機構３３を用いて、第２アーム５の原点位置を検出しても良い。さらに、第３アーム６に対してハンド７、８が３６０°以上かつ７２０°未満回転する場合には、第１検出機構３２および第２検出機構３３を用いて、ハンド７、８の原点位置を検出しても良い。
　上述した形態では、ロボット１は、半導体ウエハ２を搬送するためのロボットであるが、ロボット１は、液晶用のガラス基板等の他の搬送対象物を搬送する搬送用ロボットであっても良いし、組立用ロボット等の搬送用ロボット以外の産業用ロボットであっても良い。すなわち、第１検出機構３２および第２検出機構３３は、ロボット１以外のロボットに使用されても良い。また、第１検出機構３２および第２検出機構３３は、支持体に対して３６０°以上かつ７２０以上回転可能な回転体を有するロボット以外の各種の装置に使用されても良い。
　１　ロボット（産業用ロボット）
　３　本体部
　４　第１アーム
　５　第２アーム（支持体、回転機構の一部）
　６　第３アーム（回転体、回転機構の一部）
　７、８　ハンド
　２４　モータ（第２駆動用モータ、回転機構の一部）
　３０　モータ制御部（モータ制御手段、回転機構の一部）
　３２　第１検出機構（回転機構の一部）
　３３　第２検出機構（回転機構の一部）
　４５　揺動部材
　４５Ａ　第１規制位置
　４５Ｂ　第２規制位置
　４６　ストッパ（第１規制部材）
　４７　ストッパ（第２規制部材）
　４８　係合ピン（係合部材）
　５１　第１磁気保持機構
　５２　第２磁気保持機構
　５９　近接センサ（第１検出部）
　６０　磁性部材（第１被検出部）
　６１　光学式センサ（第２検出部）
　６２　遮光部材（第２被検出部）

Claims (8)

  1. 　支持体と、前記支持体に対して３６０°以上かつ７２０°未満回転可能な回転体と、前記回転体を回転させるモータと、前記回転体の原点位置を検出するための第１検出機構および第２検出機構と、前記モータを制御するモータ制御手段とを備え、
    　前記第１検出機構は、前記支持体または前記回転体のいずれか一方に固定または形成される第１被検出部と、前記支持体または前記回転体のいずれか他方に固定され前記第１被検出部を検出する第１検出部とを備え、
    　前記第２検出機構は、前記支持体に揺動可能に取り付けられる揺動部材と、前記回転体に固定または形成されるとともに、前記揺動部材に係合して前記揺動部材を揺動させる係合部材と、前記揺動部材または前記支持体のいずれか一方に固定または形成される第２被検出部と、前記揺動部材または前記支持体のいずれか他方に固定され前記第２被検出部を検出する第２検出部とを備え、
    　前記回転体の回転範囲の１箇所または２箇所で、前記第１検出部によって前記第１被検出部が検出されるように、前記第１被検出部および前記第１検出部が配置され、
    　前記回転体の回転範囲の１箇所で、前記第２検出部のオンオフが切り替わるように、前記揺動部材が前記支持体に取り付けられ、
    　前記モータ制御手段は、前記回転体を原点位置へ復帰させるときに、まず、前記第２検出部のオンオフが切り替わる位置まで前記回転体が回転するように前記モータを制御することを特徴とする回転機構。
  2. 　前記モータ制御手段は、前記第２検出部のオンオフが切り替わる位置まで前記回転体が回転した後に、所定の第１回転方向へかつ前記第１検出部で前記第１被検出部が検出される範囲内へ前記回転体が回転し、その後、前記第１検出部で前記第１被検出部が検出されなくなるまで前記第１回転方向の逆方向となる第２回転方向へ前記回転体が回転し、かつ、その後、前記第１検出部で前記第１被検出部が検出されるまで前記第１回転方向へ前記回転体が回転するように、前記モータを制御して、前記回転体を原点位置へ復帰させることを特徴とする請求項１記載の回転機構。
  3. 　前記第２検出機構は、前記支持体に固定または形成されるとともに前記揺動部材に当接して前記揺動部材の一方側の揺動範囲を規制する第１規制部材と、前記支持体に固定または形成されるとともに前記揺動部材に当接して前記揺動部材の他方側の揺動範囲を規制する第２規制部材とを備え、
    　前記係合部材は、前記揺動部材が前記第１規制部材に当接する第１規制位置と前記揺動部材が前記第２規制部材に当接する第２規制位置との間で前記揺動部材を揺動させ、
    　前記第２検出機構は、前記第２被検出部と前記第２検出部とによって、前記揺動部材が前記第１規制位置または前記第２規制位置のいずれにあるのかを検出することを特徴とする請求項１または２記載の回転機構。
  4. 　前記第２検出機構は、磁気吸引力または磁気反発力によって前記第１規制位置で前記揺動部材を保持する第１磁気保持機構と、磁気吸引力または磁気反発力によって前記第２規制位置で前記揺動部材を保持する第２磁気保持機構とを備えることを特徴とする請求項３記載の回転機構。
  5. 　前記係合部材は、前記第１規制位置にある前記揺動部材を前記第１規制部材に押し付けるように前記揺動部材に当接可能であるとともに、前記第２規制位置にある前記揺動部材を前記第２規制部材に押し付けるように前記揺動部材に当接可能であることを特徴とする請求項３または４記載の回転機構。
  6. 　請求項１から５のいずれかに記載の回転機構を備える産業用ロボットであって、
    　本体部と、その基端側が前記本体部に回動可能に取り付けられる第１アームと、その基端側が前記第１アームの先端側に回動可能に取り付けられる前記支持体としての第２アームと、その基端側が前記第２アームの先端側に回転可能に取り付けられる前記回転体としての第３アームと、その基端側が前記第３アームの先端側に回転可能に取り付けられるハンドとを備えることを特徴とする産業用ロボット。
  7. 　支持体と、前記支持体に対して３６０°以上かつ７２０°未満回転可能な回転体と、前記回転体の原点位置を検出するための第１検出機構および第２検出機構とを備え、
    　前記第１検出機構は、前記支持体または前記回転体のいずれか一方に固定または形成される第１被検出部と、前記支持体または前記回転体のいずれか他方に固定され前記第１被検出部を検出する第１検出部とを備え、
    　前記第２検出機構は、前記支持体に揺動可能に取り付けられる揺動部材と、前記回転体に固定または形成されるとともに、前記揺動部材に係合して前記揺動部材を揺動させる係合部材と、前記揺動部材または前記支持体のいずれか一方に固定または形成される第２被検出部と、前記揺動部材または前記支持体のいずれか他方に固定され前記第２被検出部を検出する第２検出部とを備え、
    　前記回転体の回転範囲の１箇所または２箇所で、前記第１検出部によって前記第１被検出部が検出されるように、前記第１被検出部および前記第１検出部が配置され、
    　前記回転体の回転範囲の１箇所で、前記第２検出部のオンオフが切り替わるように、前記揺動部材が前記支持体に取り付けられる回転機構における回転体の原点位置復帰方法であって、
    　前記回転体を原点位置へ復帰させるときに、まず、前記第２検出部のオンオフが切り替わる位置まで前記回転体を回転させる第１回転ステップを実行することを特徴とする回転体の原点位置復帰方法。
  8. 　前記第１回転ステップ後に、所定の第１回転方向へかつ前記第１検出部で前記第１被検出部が検出される範囲内へ前記回転体を回転させる第２回転ステップと、前記第２回転ステップ後に、前記第１検出部で前記第１被検出部が検出されなくなるまで前記第１回転方向の逆方向となる第２回転方向へ前記回転体を回転させる第３回転ステップと、前記第３回転ステップ後に、前記第１検出部で前記第１被検出部が検出されるまで前記回転体を前記第１回転方向へ回転させる第４回転ステップとを備えることを特徴とする請求項７記載の回転体の原点位置復帰方法。
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