JP2003275980A - Transfer robot - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本願発明は、液晶パネル製造
用の基板や半導体製造用のウェハなどの所望のワークを
複数のステージ間において移動させるといった用途に好
適なトランスファロボットに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transfer robot suitable for use in moving a desired work such as a substrate for manufacturing a liquid crystal panel or a wafer for manufacturing a semiconductor between a plurality of stages.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、この種のトランスファロボットの
具体例としては、特開２０００−２４９６６号公報に所
載のものや、特開平１１−２３８７７９号公報に所載の
ものがある。2. Description of the Related Art Conventionally, specific examples of this type of transfer robot include those disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-24966 and those disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-238779.
【０００３】上記前者は、本願の図７に示すように、ベ
ース部材９０に基端部が連結された第１のアーム９１
と、この第１のアーム９１の先端部に基端部が連結され
た第２のアーム９２と、この第２のアーム９２の先端部
に支持されたワーク支持機構部９３と、２つの平行リン
ク９４ａ，９４ｂと、リンクベース９５と、モータＭと
を有している。ワーク支持機構部９３は、水平方向に伸
縮可能な一対の水平アーム９５ａ，９５ｂを有してお
り、この水平アーム９５ａ，９５ｂの先端部に取り付け
られたハンド部材（不図示）によって所望のワークを保
持できるようになっている。モータＭの回転力は、第１
のアーム９１に伝達されるとともに、一対の歯車９６
ａ，９６ｂを備えたシャフト９７を介して第２のアーム
９２にも伝わるように構成されている。このことによ
り、このトランスファロボットにおいては、第１のアー
ム９１が基端部の連結部９９ａの軸心周りの一方向に適
当な角度だけ回転すると、第２のアーム９２は、第１の
アーム９１との連結部９９ｂの軸心周りに所定の角度だ
け上記とは反対方向に回転するようになっている。２つ
の平行リンク９４ａ，９４ｂは、第１および第２のアー
ム９１，９２の回転角度を問わず、リンクベース９５や
ワーク支持機構部９３を常に一定の姿勢に維持させる役
割を果たす。The former is, as shown in FIG. 7 of the present application, a first arm 91 whose base end is connected to a base member 90.
A second arm 92 whose base end is connected to the tip of the first arm 91, a work support mechanism 93 supported by the tip of the second arm 92, and two parallel links. It has 94a, 94b, a link base 95, and a motor M. The work supporting mechanism section 93 has a pair of horizontal arms 95a and 95b that can be expanded and contracted in the horizontal direction, and a desired work can be held by a hand member (not shown) attached to the tip ends of the horizontal arms 95a and 95b. It can be held. The rotational force of the motor M is the first
Is transmitted to the arm 91 of the
It is also configured to be transmitted to the second arm 92 via a shaft 97 provided with a and 96b. As a result, in this transfer robot, when the first arm 91 rotates by an appropriate angle in one direction around the axis of the connecting portion 99a at the base end, the second arm 92 moves to the first arm 91. It rotates in a direction opposite to the above by a predetermined angle around the axis of the connecting portion 99b with. The two parallel links 94a, 94b play a role of always maintaining the link base 95 and the work support mechanism 93 in a constant posture regardless of the rotation angles of the first and second arms 91, 92.
【０００４】上記後者は、本願の図８に示すように、ベ
ース部材９０と、第１および第２のアーム９１，９２
と、第２のアーム９２の先端部に支持されたワーク支持
機構部９３とを有している点において、上記前者と共通
している。ただし、この後者においては、上記前者にみ
られるような平行リンクは用いられておらず、その代わ
りの手段として、第１のアーム９１を連結部９８ａの軸
心Ｃａ周りに回転させるモータＭ１と、第２のアーム９
２を連結部９８ｂの軸心Ｃｂ周りに回転させるモータＭ
２と、ワーク支持機構部９３を連結部９８ｃの軸心Ｃｃ
周りに回転させるモータＭ３とが設けられている。The latter is, as shown in FIG. 8 of the present application, a base member 90 and first and second arms 91 and 92.
And the work support mechanism 93 supported by the tip of the second arm 92, which is common to the former. However, in the latter, the parallel link as seen in the former is not used, and as an alternative means, a motor M1 for rotating the first arm 91 around the axis Ca of the connecting portion 98a, Second arm 9
A motor M for rotating 2 around the axis Cb of the connecting portion 98b
2 and the work support mechanism portion 93 to connect the shaft center Cc of the connecting portion 98c.
A motor M3 for rotating around is provided.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】図７に示した前者にお
いては、第１および第２のアーム９１，９２の回転角度
の比率は常に一定であり、かつ２つの平行リンク９４
ａ，９４ｂは、リンクベース９５やワーク支持機構部９
３を常に一定の姿勢に規制している。このため、モータ
Ｍを駆動させてワーク支持機構部９３を昇降させる場
合、このワーク支持機構部９３は常に同一線上を移動す
ることとなる。したがって、第１および第２のアーム９
１，９２の動作によってワーク支持機構部９３の全体を
水平方向に移動させることは困難であり、その使用融通
性に欠けていた。この従来のトランスファロボットにお
いて、ワーク支持機構部９３の全体を同図の矢印Ｎａに
示す水平方向に移動させるためには、たとえばベース部
材９０をスライドレール（図示略）上に支持させるなど
して、トランスファロボットの全体を上記水平方向に移
動可能にする必要がある。ところが、このようにする
と、それら全体の構造は非常に大掛かりなものになるの
に加え、トランスファロボット全体の水平移動制御とト
ランスファロボットの各部の動作制御とを同調させて行
なう必要も生じ、その制御が煩雑となる。In the former case shown in FIG. 7, the ratio of the rotation angles of the first and second arms 91 and 92 is always constant, and the two parallel links 94 are provided.
a and 94b are the link base 95 and the work supporting mechanism 9
3 is always regulated to a fixed posture. Therefore, when the motor M is driven to move the work support mechanism 93 up and down, the work support mechanism 93 always moves on the same line. Therefore, the first and second arms 9
It is difficult to move the entire work supporting mechanism portion 93 in the horizontal direction by the operations of 1 and 92, and it lacks the flexibility of use. In this conventional transfer robot, in order to move the entire work support mechanism section 93 in the horizontal direction shown by an arrow Na in the figure, for example, by supporting the base member 90 on a slide rail (not shown), It is necessary to make the entire transfer robot movable in the horizontal direction. However, in this way, the whole structure becomes very large, and in addition, the horizontal movement control of the entire transfer robot and the operation control of each part of the transfer robot need to be performed in synchronization with each other. Becomes complicated.
【０００６】また、上記前者においては、ワーク支持機
構部９３に保持されたワークを水平方向に移動させる動
作は、全てワーク支持機構部９３の水平アーム９５ａ，
９５ｂの伸縮動作により行なう必要がある。このため、
ワーク支持機構部９３としては、水平方向のストローク
を比較的大きなものにする必要がある。ところが、この
ように水平方向のストロークを大きくしようとすると、
ワーク支持機構部９３の全体のサイズも大きくなってし
まい、たとえばワーク支持機構部９３の全体を鉛直軸Ｌ
ａ周りに回転させるときのワーク支持機構部９３の最小
回転半径も大きくなる。これでは、たとえば２つの作業
ステージの間にトランスファロボットを邪魔にならない
ように配置して使用しようとする場合に、それら２つの
作業ステージとトランスファロボットとの間の距離を大
きくとらなければならず、空間スペースに大きな無駄を
生じる。また、そのように２つの作業ステージとトラン
スファロボットとの間の距離を大きくとると、ワーク支
持機構部９３の水平アーム９５ａ，９５ｂの伸縮ストロ
ークをそれに対応させて大きくしなければならない結
果、最小回転半径がさらに大きくなるという悪循環に陥
る。In the former case, all the operations of moving the work held by the work supporting mechanism section 93 in the horizontal direction are performed by the horizontal arms 95a of the work supporting mechanism section 93.
It is necessary to perform the expansion / contraction operation of 95b. For this reason,
The work supporting mechanism 93 needs to have a relatively large stroke in the horizontal direction. However, when trying to increase the horizontal stroke in this way,
The whole size of the work supporting mechanism section 93 also becomes large, and for example, the whole work supporting mechanism section 93 is changed to the vertical axis L.
The minimum radius of gyration of the work supporting mechanism 93 when rotating around a is also large. In this case, for example, when the transfer robot is arranged between the two work stages so as not to get in the way and used, the distance between the two work stages and the transfer robot has to be large, Large waste of space. Further, if the distance between the two work stages and the transfer robot is increased as described above, the expansion and contraction strokes of the horizontal arms 95a and 95b of the work support mechanism unit 93 must be correspondingly increased, resulting in the minimum rotation. It falls into a vicious circle in which the radius becomes even larger.
【０００７】一方、上記図８に示した後者においては、
計３つのモータＭ１〜Ｍ３を用いているために、上記前
者について述べたような不具合を解消することは可能で
ある。ところが、この後者においては、たとえばモータ
Ｍ１，Ｍ２を制御することによってワーク支持機構部９
３を昇降させているときには、ワーク支持機構部９３が
一定の水平姿勢を保つように、常にモータＭ３を高精度
に制御しなければならない。したがって、それら３つの
モータ制御がかなり煩雑となっていた。On the other hand, in the latter shown in FIG.
Since the three motors M1 to M3 are used in total, it is possible to solve the problem described in the former case. However, in the latter case, the work supporting mechanism 9 is controlled by controlling the motors M1 and M2, for example.
The motor M3 must be controlled with high precision at all times so that the work support mechanism 93 maintains a constant horizontal posture when the work piece 3 is being lifted and lowered. Therefore, control of these three motors has become quite complicated.
【０００８】本願発明は、このような事情のもとで考え
出されたものであって、動作の融通性に優れ、かつ制御
も容易に行なうことが可能なトランスファロボットを提
供することをその課題としている。The present invention has been conceived under such circumstances, and an object thereof is to provide a transfer robot which is excellent in flexibility of operation and can be easily controlled. I am trying.
【０００９】[0009]
【発明の開示】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を講じている。DISCLOSURE OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.
【００１０】本願発明によって提供されるトランスファ
ロボットは、ベース部材に基端部が支持され、かつその
支持部分の略水平な一定方向に延びる軸心周りに回転可
能な第１のアームと、上記第１のアームの先端部に基端
部が連結され、かつその連結部分の上記一定方向に延び
る軸心周りに回転可能な第２のアームと、ワーク支持用
のハンド部材を備えているとともに、上記第２のアーム
の先端部に支持され、かつその支持部分の上記一定方向
に延びる軸心周りに回転可能なワーク支持機構部と、こ
のワーク支持機構部の姿勢を一定に維持させる少なくと
も２つの平行リンクと、上記第１のアームに回転力を付
与するための第１のモータと、を備えている、トランス
ファロボットであって、上記第２のアームを上記第１の
アームとは独立させて回転自在とする第２のモータを備
えていることを特徴としている。In the transfer robot provided by the present invention, a base end portion is supported by a base member, and a first arm rotatable about an axis extending in a substantially horizontal fixed direction of the support portion is provided, and the above-mentioned first arm. The second arm has a base end portion connected to the tip end portion of the first arm and is rotatable around an axis extending in the fixed direction of the connection portion, and a hand member for supporting a work. A work supporting mechanism supported by the tip of the second arm and rotatable about an axis of the supporting portion extending in the above-mentioned constant direction, and at least two parallels for maintaining the posture of the work supporting mechanism constant. A transfer robot comprising a link and a first motor for applying a rotational force to the first arm, wherein the second arm is independent of the first arm. It is characterized in that it comprises a second motor to rotate freely Te.
【００１１】本願発明の好ましい実施の形態において
は、上記ワーク支持機構部は、上記ハンド部材が鉛直軸
周りの回転と水平方向への往復動とが自在な構成とされ
ている。In a preferred embodiment of the present invention, the work supporting mechanism is constructed so that the hand member can freely rotate about a vertical axis and reciprocate in a horizontal direction.
【００１２】本願発明の好ましい実施の形態において
は、上記第１および第２のアームの基端部の内部には、
上記第１および第２のモータから入力を受ける２つの減
速機が取り付けられており、かつこれらの減速機からの
出力が上記第１および第２のアームに伝達されることに
よりこれら第１および第２のアームが回転するように構
成されている。In a preferred embodiment of the present invention, inside the base end portions of the first and second arms,
Two speed reducers that receive inputs from the first and second motors are attached, and outputs from these speed reducers are transmitted to the first and second arms to enable the first and second speed reducers to be transmitted. The second arm is configured to rotate.
【００１３】本願発明の好ましい実施の形態において
は、上記第１のアームの先端部と上記第２のアームの基
端部とに連結された中間アームを具備していることによ
り、上記第２のアームは、上記中間アームを介して上記
第１のアームに連結されている。In a preferred embodiment of the present invention, the second arm is provided with an intermediate arm connected to the distal end of the first arm and the proximal end of the second arm. The arm is connected to the first arm via the intermediate arm.
【００１４】本願発明の好ましい実施の形態において
は、上記第１および第２のモータとは別の第３のモータ
を具備しており、かつ上記中間アームは、上記第３のモ
ータの駆動によって上記第１のアームとの連結部分の上
記一定方向に延びる軸心周りに回転自在とされている。In a preferred embodiment of the present invention, a third motor different from the above-mentioned first and second motors is provided, and the intermediate arm is driven by the third motor to drive the above-mentioned third motor. The connecting portion with the first arm is rotatable about the axis extending in the above-mentioned fixed direction.
【００１５】本願発明のその他の特徴および利点につい
ては、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明
らかになるであろう。Other features and advantages of the present invention will be more apparent from the following description of embodiments of the invention.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
【００１７】図１〜図５は、本願発明の一実施形態を示
している。これらの図において、ｘ方向およびｙ方向
は、互いに直交する水平方向であり、ｚ方向は、鉛直方
向である。1 to 5 show an embodiment of the present invention. In these figures, the x direction and the y direction are horizontal directions orthogonal to each other, and the z direction is a vertical direction.
【００１８】図１および図２によく表われているよう
に、本実施形態のトランスファロボットＡは、フロアな
どの適当な箇所に固定されるベース部材３、一対の第１
のアーム１，１Ａ、第２のアーム２、リンクベース４、
２つの平行リンク５Ａ，５Ｂ、およびワーク支持機構部
６を具備して構成されている。また、このトランスファ
ロボットＡは、昇降動作用のモータとして、第１および
第２のモータＭａ，Ｍｂも備えている。As shown clearly in FIGS. 1 and 2, the transfer robot A of this embodiment has a base member 3 fixed to an appropriate place such as a floor, and a pair of first members.
Arms 1, 1A, second arm 2, link base 4,
It is configured by including two parallel links 5A and 5B and a work supporting mechanism portion 6. The transfer robot A also includes first and second motors Ma and Mb as motors for raising and lowering.
【００１９】図３によく表われているように、一対の第
１のアーム１，１Ａは、ともに内部に空間部が形成され
た形態を有している。第１のアーム１は、その基端部１
０ａがベース部材３に支持されていることにより、ｘ方
向に延びる軸心Ｃ１周りに回転自在となっている。より
具体的には、本実施形態においては、軸心Ｃ１は、第１
のモータＭａの駆動軸７０ａの軸心に相当している。ベ
ース部材３の上部のブラケット部３０には、第１のモー
タＭａが取り付けられているとともに、第１のアーム１
の基端部１０ａ内には減速機７１ａが配されている。減
速機７１ａは、たとえば遊星歯車機構を利用したもので
あり、第１のモータＭａの駆動軸７０ａの回転力がこの
減速機７１ａに入力すると、これを減速して出力する。
減速機７１ａの回転力を出力する部材は第１のアーム１
の基端部１０ａに直結されており、減速機７１ａから出
力される回転が第１のアーム１に直接伝わる構成とされ
ている。このように減速機７１ａと第１のアーム１とを
直結すれば、第１のモータＭａから第１のアーム１への
駆動力伝達機構の構造を簡素にすることができる。As well shown in FIG. 3, the pair of first arms 1 and 1A both have a form in which a space is formed inside. The first arm 1 has its proximal end 1
Since 0a is supported by the base member 3, it is rotatable about an axis C1 extending in the x direction. More specifically, in the present embodiment, the shaft center C1 is the first
Corresponds to the axis of the drive shaft 70a of the motor Ma. The first motor Ma is attached to the bracket portion 30 above the base member 3, and the first arm 1 is attached.
A speed reducer 71a is arranged in the base end portion 10a of the. The speed reducer 71a uses, for example, a planetary gear mechanism, and when the rotational force of the drive shaft 70a of the first motor Ma is input to the speed reducer 71a, the speed reducer 71a is decelerated and output.
The member that outputs the rotational force of the speed reducer 71a is the first arm 1
Is directly connected to the base end portion 10a of the first arm 1 and the rotation output from the speed reducer 71a is directly transmitted to the first arm 1. By directly connecting the speed reducer 71a and the first arm 1 in this way, the structure of the driving force transmission mechanism from the first motor Ma to the first arm 1 can be simplified.
【００２０】第１のアーム１Ａは、その基端部１１ａが
ベース部材３の上部のブラケット部３１に回転可能に支
持されていることにより、第１のアーム１に伴って軸心
Ｃ１周りに回転可能である。この第１のアーム１Ａは、
一対の第１のアーム１，１Ａによって第２のアーム２を
その両側から挟むようにして安定的に支持するために設
けられた補助的なアームである。したがって、たとえば
第１のアーム１の支持強度が充分に確保されていること
により、第２のアーム２を第１のアーム１のみによって
適切に支持できるような場合には、第１のアーム１Ａが
設けられていない構成とすることもできる。Since the base end portion 11a of the first arm 1A is rotatably supported by the bracket portion 31 above the base member 3, the first arm 1A rotates about the axis C1 along with the first arm 1. It is possible. This first arm 1A is
It is an auxiliary arm provided for stably supporting the second arm 2 by sandwiching it from both sides by the pair of first arms 1 and 1A. Therefore, for example, when the second arm 2 can be appropriately supported only by the first arm 1 by sufficiently securing the support strength of the first arm 1, the first arm 1A is It is also possible to adopt a configuration that is not provided.
【００２１】第２のアーム２も、第１のアーム１，１Ａ
と同様に内部に空間部が形成された形態を有している。
この第２のアーム２の基端部２０ａは、第１のアーム
１，１Ａの先端部１０ｂ，１１ｂ間にリンクベース４と
ともに挟まれ、かつそれら先端部１０ｂ，１１ｂに回転
可能に連結されている。この第２のアーム２は、軸心Ｃ
２周りに回転自在である。軸心Ｃ２は、第２のモータＭ
ｂの駆動軸７０ｂの軸心に相当しており、軸心Ｃ１と同
様にｘ方向に延びている。第２のモータＭｂは、第１の
アーム１の先端部１０ｂ内に配置され、かつリンクベー
ス４に固定して取り付けられている。第２のアーム２の
基端部２０ａ内には、第２のモータＭｂの駆動軸７０ｂ
からの入力を受ける減速機７１ｂが配されている。この
減速機７１ｂは、先に述べた減速機７１ａと同様に、た
とえば遊星歯車機構を利用して構成されており、減速し
た回転を第２のアーム２内に固定された中間板７２に出
力することにより第２のアーム２が回転するようになっ
ている。このように、第２のモータＭｂや減速機７１ｂ
を第１および第２のアーム１，２内に収容させた構造と
すれば、小型化ならびに全体構造の簡素化を図るのに好
適となる。第２のモータＭｂは、第１のモータＭａとは
独立してその制御が可能である。The second arm 2 is also the first arm 1, 1A.
Similarly to the above, it has a form in which a space is formed inside.
The base end portion 20a of the second arm 2 is sandwiched between the tip end portions 10b and 11b of the first arm 1 and 1A together with the link base 4, and is rotatably connected to the tip end portions 10b and 11b. . The second arm 2 has an axis C
It is rotatable around 2. The shaft center C2 is the second motor M.
It corresponds to the shaft center of the drive shaft 70b of b and extends in the x direction similarly to the shaft center C1. The second motor Mb is arranged in the tip portion 10b of the first arm 1 and fixedly attached to the link base 4. The drive shaft 70b of the second motor Mb is provided in the base end portion 20a of the second arm 2.
A speed reducer 71b that receives an input from is provided. Like the speed reducer 71a described above, the speed reducer 71b is configured by using, for example, a planetary gear mechanism, and outputs the reduced speed rotation to the intermediate plate 72 fixed in the second arm 2. As a result, the second arm 2 is adapted to rotate. In this way, the second motor Mb and the speed reducer 71b
The structure in which is housed in the first and second arms 1 and 2 is suitable for downsizing and simplification of the overall structure. The second motor Mb can be controlled independently of the first motor Ma.
【００２２】ワーク支持機構部６は、支持ベース６１
と、この支持ベース６１上に支持された回転盤６２と、
この回転盤６２上に設けられ、かつワーク保持用のハン
ド部材６０を水平方向に往復動させるためのリンク機構
を構成する一対の水平アーム６３ａ，６３ｂとを具備し
ている。ハンド部材６０は、図４に示すように、たとえ
ば矩形板状のワークＷをその上面に載置支持可能なコ字
状のプレート状に形成されたものであり、水平アーム６
３ｂの先端部に支持されている。水平アーム６３ａは、
その基端部の軸６９ａ周りに回転自在であるとともに、
水平アーム６３ｂは、水平アーム６３ａとの連結部とな
る軸６９ｂ周りに回転自在であり、これらの回転によ
り、ハンド部材６０は矢印Ｎ１で示す水平方向に往復動
自在となっている。図１〜図３において、回転盤６２
は、鉛直方向に延びる軸Ｌ１周りに回転自在であり、こ
の回転盤６２の回転により、ハンド部材６０が往復動す
る向きを変更することができる。支持ベース６１は、図
３によく表われているように、第２のアーム２の二股状
に形成された一対の先端部２０ｂ間に配され、かつ一対
の軸２９を介して第２のアーム２に支持されている。ワ
ーク支持機構部６の全体は、第２のアーム２に相対して
軸２９の軸心Ｃ３周りに回転可能となっている。軸心Ｃ
３は、ｘ方向に延びており、軸心Ｃ１，Ｃ２と平行であ
る。The work supporting mechanism section 6 includes a supporting base 61.
And a turntable 62 supported on the support base 61,
A pair of horizontal arms 63a and 63b, which are provided on the turntable 62 and constitute a link mechanism for horizontally reciprocating the hand member 60 for holding the work, are provided. As shown in FIG. 4, the hand member 60 is, for example, a U-shaped plate on which a rectangular plate-shaped work W can be placed and supported on its upper surface, and the horizontal arm 6 is provided.
It is supported by the tip of 3b. The horizontal arm 63a is
While being rotatable around the shaft 69a at the base end,
The horizontal arm 63b is rotatable around an axis 69b which is a connecting portion with the horizontal arm 63a, and the rotation thereof causes the hand member 60 to be reciprocally movable in the horizontal direction indicated by an arrow N1. 1 to 3, the turntable 62
Is rotatable about an axis L1 extending in the vertical direction, and the rotation of the turntable 62 can change the direction in which the hand member 60 reciprocates. As well shown in FIG. 3, the support base 61 is arranged between a pair of bifurcated distal ends 20b of the second arm 2 and the second arm 2 via a pair of shafts 29. Supported by 2. The entire work support mechanism portion 6 is rotatable about the axis C3 of the shaft 29 relative to the second arm 2. Axis C
3 extends in the x direction and is parallel to the axes C1 and C2.
【００２３】リンクベース４は、第１および第２のアー
ム１，２間に挟まれており、それら第１および第２のア
ーム１，２のそれぞれに対して軸心Ｃ２を中心とする相
対回転が可能に設けられている。平行リンク５Ａ，５Ｂ
は、いずれもロッド状である。平行リンク５Ａの上下両
端部は、リンクベース４およびベース部材３のそれぞれ
に設けられたブラケット４９ａ、３８ａに軸４８ａ，３
７ａを介して回転可能に連結されている。平行リンク５
Ａ、リンクベース４、第１のアーム１，１Ａ、およびベ
ース部材３は、それらの連結点を結ぶと図２の側面視に
おいて平行四辺形となるリンク機構を構成しており、リ
ンクベース４は、第１のアーム１，１Ａの回転角度には
関係なく常に一定の姿勢に維持されるようになってい
る。The link base 4 is sandwiched between the first and second arms 1 and 2, and the relative rotation about the axis C2 with respect to each of the first and second arms 1 and 2. Is possible. Parallel links 5A, 5B
Are rod-shaped. Both upper and lower ends of the parallel link 5A are attached to brackets 49a and 38a provided on the link base 4 and the base member 3, respectively, by shafts 48a and 3a.
It is rotatably connected via 7a. Parallel link 5
A, the link base 4, the first arms 1 and 1A, and the base member 3 constitute a link mechanism that becomes a parallelogram in a side view of FIG. 2 when connecting their connecting points. , The first arm 1, 1A is always maintained in a constant posture regardless of the rotation angle.
【００２４】平行リンク５Ｂの上下両端部は、ワーク支
持機構部６の支持ベース６１およびリンクベース４のそ
れぞれに設けられたブラケット６９ａ，４９ｂに軸４８
ｃ，４８ｄを介して回転可能に連結されている。平行リ
ンク５Ｂ、リンクベース４、第２のアーム２、および支
持ベース６１も、それらの連結部を結ぶと図２の側面視
において平行四辺形となるリンク機構を構成している。
したがって、ワーク支持機構部６の全体は、上記したリ
ンクベース４の姿勢が一定に維持される作用と相まっ
て、第１のアーム１，１Ａや第２のアーム２の回転角度
には関係なく、常に一定の水平姿勢を維持するようにな
っている。The upper and lower ends of the parallel link 5B are attached to brackets 69a and 49b provided on the support base 61 of the work supporting mechanism 6 and the link base 4, respectively, by the shaft 48.
It is rotatably connected via c and 48d. The parallel link 5B, the link base 4, the second arm 2, and the support base 61 also constitute a link mechanism that forms a parallelogram in a side view of FIG.
Therefore, the entire work supporting mechanism section 6 is always irrelevant to the rotation angles of the first arms 1 and 1A and the second arm 2 in combination with the action of maintaining the posture of the link base 4 constant. It is designed to maintain a constant horizontal posture.
【００２５】次に、上記構成のトランスファロボットＡ
の作用について説明する。Next, the transfer robot A having the above structure
The action of will be described.
【００２６】まず、ワーク支持機構部６の昇降動作は、
第１および第２のモータＭａ，Ｍｂを駆動させて第１お
よび第２のアーム１，１Ａ，２を軸心Ｃ１，Ｃ２周りに
回転させることによりなされる。この昇降動作におい
て、第１のアーム１，１Ａを一方向に回転させるとき
に、第２のアーム２をそれとは反対方向に第１のアーム
１，１Ａと同一回転角度だけ回転させると、第２のアー
ム２の先端部２０ｂおよびワーク支持機構部６を、鉛直
方向に延びる直線の軌跡で昇降させることができる。す
なわち、図２で示すワーク支持機構部６の鉛直線Ｌ１上
の所定部位Ｐについては、その鉛直線Ｌ１に沿って移動
させることができる。一方、このトランスファロボット
Ａにおいては、第１のアーム１，１Ａと第２のアーム２
との回転角度を相違させることができるために、このこ
とによってワーク支持機構部６を水平方向（ｙ方向）に
も移動させることが可能となる。具体的には、第１のア
ーム１，１Ａを回転させて種々の姿勢を取らせていると
きに、第２のアーム２の姿勢を種々に変更すれば、ワー
ク支持機構部６の所定部位Ｐについては、図２のクロス
ハッチングで示す範囲Ｓ内のいずれの位置にも移動させ
ることが可能となる。First, the raising / lowering operation of the work supporting mechanism 6 is as follows.
This is done by driving the first and second motors Ma and Mb to rotate the first and second arms 1, 1A and 2 around the axes C1 and C2. In this lifting operation, when the first arm 1, 1A is rotated in one direction, if the second arm 2 is rotated in the opposite direction by the same rotation angle as the first arm 1, 1A, The tip portion 20b of the arm 2 and the work supporting mechanism portion 6 can be moved up and down in a straight path extending in the vertical direction. That is, the predetermined portion P on the vertical line L1 of the work supporting mechanism portion 6 shown in FIG. 2 can be moved along the vertical line L1. On the other hand, in this transfer robot A, the first arm 1, 1A and the second arm 2 are
Since the rotation angles of and can be different, the work supporting mechanism 6 can be moved in the horizontal direction (y direction). Specifically, when the first arm 1, 1A is rotated to assume various postures, the posture of the second arm 2 can be changed in various ways, so that the predetermined portion P of the work supporting mechanism portion 6 can be obtained. 2 can be moved to any position within the range S indicated by cross hatching in FIG.
【００２７】このように、第１および第２のアーム１，
１Ａ，２の回転動作によってワーク支持機構部６を水平
方向にも移動できるようにすると、ワーク支持機構部６
の水平アーム６３ａ，６３ｂのサイズの大型化を抑制し
つつ、ハンド部材６０の水平方向の最大移動ストローク
を大きくとることが可能となる。このことは、ワーク支
持機構部６の水平アーム６３ａ，６３ｂのサイズを小さ
くすることができることを意味する。したがって、この
トランスファロボットＡにおいては、ハンド部材６０の
水平方向への最大移動ストロークを一定量以上に確保し
ながらも、ワーク支持機構部６の全体を鉛直線Ｌ１周り
に回転させるときの最小回転半径も小さくすることがで
きる。Thus, the first and second arms 1,
When the work supporting mechanism portion 6 can be moved in the horizontal direction by the rotation operation of 1A and 2, the work supporting mechanism portion 6 is moved.
It is possible to increase the maximum horizontal movement stroke of the hand member 60 while suppressing an increase in the size of the horizontal arms 63a and 63b. This means that the size of the horizontal arms 63a and 63b of the work supporting mechanism 6 can be reduced. Therefore, in this transfer robot A, the minimum turning radius when rotating the entire work supporting mechanism 6 around the vertical line L1 while securing the maximum horizontal movement stroke of the hand member 60 to a certain amount or more. Can also be smaller.
【００２８】このトランスファロボットＡは、たとえば
図５に示すように、第１および第２の作業ステージＳＴ
１，ＳＴ２を備えた工場内に配置されるなどして使用さ
れる。たとえば、第１の作業ステージＳＴ１には、複数
枚のワークを上下に積み重ねて収容したカセット（図示
略）が配され、トランスファロボットＡは、このカセッ
ト内のワークを１枚ずつ取り出してから、処理室などの
第２の作業ステージＳＴ２に供給するといった作業に用
いられる。トランスファロボットＡをこのような態様で
使用する場合、既述したように、その最小回転半径を小
さくすることができれば、その分だけ第１および第２の
作業ステージＳＴ１，ＳＴ２どうしを接近させることが
可能となり、省スペース化を図るのに好適となる。This transfer robot A includes, for example, as shown in FIG. 5, first and second work stages ST.
It is used by being placed in a factory equipped with ST1 and ST2. For example, the first work stage ST1 is provided with a cassette (not shown) accommodating a plurality of works stacked vertically, and the transfer robot A takes out the works in the cassette one by one and then processes the works. It is used for work such as supplying to a second work stage ST2 such as a room. When the transfer robot A is used in this manner, as described above, if the minimum turning radius can be reduced, the first and second work stages ST1 and ST2 can be moved closer to each other. This is possible and is suitable for saving space.
【００２９】また、図５の実線で示すように、ワーク支
持機構部６を、第２の作業ステージＳＴ２に対向させ
て、矢印Ｎ２の方向に往復動させる場合、このワーク支
持機構部６を図２で示した範囲Ｓ内において、図５の矢
印Ｎ３の方向にも移動させることができる。ハンド部材
６０に保持されたワークＷを第２の作業ステージＳＴ２
に供給するときには、このワークＷをその供給方向と直
交する方向に位置調整しなければならない場合がある
が、このトランスファロボットＡにおいてはそのような
調整を簡易かつ適切に行なうことができ、使用融通性に
優れる。図７に示した従来技術においては、既述したと
おり、ワーク支持機構部の全体を上記矢印Ｎ３に相当す
る方向（図７の矢印Ｎａ方向）に移動させることはでき
ず、ベース部材をスライドレール上に支持させるなどし
てトランスファロボットの全体を水平移動できるように
する必要があるため、全体の構造が大掛かりになる他、
トランスファロボット全体の水平移動制御とトランスフ
ァロボットの各部の動作制御とを同調させて行なわねば
ならない。これに対し、本実施形態のトランスファロボ
ットＡにおいては、上記スライドレールなどは不要であ
り、トランスファロボットＡのみで矢印Ｎ３方向への位
置調整を簡易に行なうことが可能である。Further, as shown by the solid line in FIG. 5, when the work supporting mechanism portion 6 is opposed to the second work stage ST2 and is reciprocated in the direction of arrow N2, the work supporting mechanism portion 6 is shown in FIG. Within the range S shown by 2, it can also be moved in the direction of arrow N3 in FIG. The work W held by the hand member 60 is moved to the second work stage ST2.
There is a case where the position of the work W needs to be adjusted in a direction orthogonal to the supply direction when it is supplied to the transfer robot A. However, in the transfer robot A, such adjustment can be easily and appropriately performed, and the use flexibility can be improved. Excellent in performance. In the prior art shown in FIG. 7, as described above, the entire work supporting mechanism cannot be moved in the direction corresponding to the arrow N3 (the direction of arrow Na in FIG. 7), and the base member is slid. Since it is necessary to support the top of the transfer robot so that the entire transfer robot can move horizontally, the whole structure becomes large-scale.
The horizontal movement control of the entire transfer robot and the operation control of each part of the transfer robot must be synchronized. On the other hand, the transfer robot A of the present embodiment does not require the slide rails or the like, and the transfer robot A alone can easily perform position adjustment in the direction of the arrow N3.
【００３０】一方、このトランスファロボットＡにおい
ては、既述したとおり、平行リンク５Ａ，５Ｂの機能に
より、ワーク支持機構部６については、なんら特別な制
御を行なうことなく、常に水平な一定姿勢に維持させて
おくことができる。したがって、図８に示した従来技術
と比較すると、全体の動作制御が格段に容易となり、ト
ランスファロボットＡを制御するためのプログラムも簡
易なものにすることができる。On the other hand, in the transfer robot A, as described above, the work supporting mechanism section 6 is always maintained in a constant horizontal position by the function of the parallel links 5A and 5B without any special control. You can leave it. Therefore, compared to the conventional technique shown in FIG. 8, the overall operation control becomes much easier, and the program for controlling the transfer robot A can be simplified.
【００３１】図６は、本願発明の他の例を示している。
同図においては、上記実施形態と同一または類似の要素
には、上記実施形態と同一の符号を付している。FIG. 6 shows another example of the present invention.
In the figure, elements that are the same as or similar to those in the above-described embodiment are assigned the same reference numerals as in the above-described embodiment.
【００３２】図６に示す実施形態においては、第１のア
ーム１と第２のアーム２とが直結されておらず、これら
は中間アーム８０を介して間接的に連結されている。よ
り具体的には、中間アーム８０は、その基端部８０ａが
第１のアーム１の先端部１０ｂに連結されており、その
連結点の軸心Ｃ４周りに回転可能である。第２のアーム
２は、その基端部２０ａが中間アーム８０の先端部８０
ｂに連結されており、その連結点の軸心Ｃ２周りに回転
可能である。この中間アーム８０と第２のアーム２との
連結点は、第１のアームの先端部に対して第２のアーム
の基端部が間接的に連結された部分であり、本願発明で
いう第２のアームの第１のアームに対する連結部分の一
例に相当する。In the embodiment shown in FIG. 6, the first arm 1 and the second arm 2 are not directly connected, but they are indirectly connected via the intermediate arm 80. More specifically, the intermediate arm 80 has its base end portion 80a connected to the tip end portion 10b of the first arm 1 and is rotatable about the axis C4 of the connection point. The second arm 2 has a base end portion 20 a whose distal end portion 80 of the intermediate arm 80.
It is connected to b and is rotatable around the axis C2 of the connection point. The connection point between the intermediate arm 80 and the second arm 2 is a portion where the base end portion of the second arm is indirectly connected to the tip end portion of the first arm. It corresponds to an example of a connecting portion of the second arm to the first arm.
【００３３】また、図６に示すトランスファロボットに
おいては、中間アーム８０が第１および第２のモータＭ
ａ，Ｍｂとは別に設けられた第３のモータＭｃの駆動に
より、軸心Ｃ４周りに回転自在とされている。リンクベ
ースとしては、軸心Ｃ４を中心として第１のアーム１と
中間アーム８０とに相対回転可能なリンクベース４ａ
と、軸心Ｃ２を中心として第２のアーム２と中間アーム
８０とに相対回転可能なリンクベース４ｂとが設けられ
ている。平行リンクとしては、リンクベース４ａ，４ｂ
どうしを繋ぐ平行リンク５Ｃも追加して設けられてい
る。Further, in the transfer robot shown in FIG. 6, the intermediate arm 80 has the first and second motors M.
By driving a third motor Mc provided separately from a and Mb, it is rotatable about an axis C4. The link base is a link base 4a that is rotatable relative to the first arm 1 and the intermediate arm 80 about an axis C4.
And a link base 4b which is rotatable relative to the second arm 2 and the intermediate arm 80 about the axis C2. For parallel links, link bases 4a, 4b
A parallel link 5C for connecting the two is additionally provided.
【００３４】このような構成によれば、中間アーム８０
が追加して設けられ、かつこの中間アーム８０の回転角
度を独自に設定することができるために、中間アーム８
０を具備しないものと比較すると、ワーク支持機構部６
の昇降ストロークを大きくすることができるのに加え、
ワーク支持機構部６の所定部位Ｐを同図のクロスハッチ
ングで示す範囲Ｓａのいずれの位置にも移動させること
ができ、ワーク支持機構部６のｙ方向における移動幅も
大きくすることが可能となる。本実施形態のように、本
願発明においては、第１のアームと第２のアームとの連
結は、中間アームを介して行われた構造とされていても
よい。むろん、中間アームを設ける場合、この中間アー
ムの数は、１つに限定されず、複数とすることもでき
る。According to this structure, the intermediate arm 80
Is additionally provided, and since the rotation angle of the intermediate arm 80 can be set independently, the intermediate arm 8
Compared with one that does not have 0, the work support mechanism 6
In addition to increasing the lifting stroke of
The predetermined portion P of the work supporting mechanism portion 6 can be moved to any position in the range Sa shown by cross hatching in the figure, and the movement width of the work supporting mechanism portion 6 in the y direction can be increased. . As in the present embodiment, in the present invention, the first arm and the second arm may be connected to each other through the intermediate arm. Of course, when the intermediate arm is provided, the number of the intermediate arms is not limited to one, and it may be plural.
【００３５】本願発明は、上述の実施形態に限定されな
い。本願発明に係るトランスファロボットの各部の具体
的な構成は、種々に設計変更自在である。The present invention is not limited to the above embodiment. The specific configuration of each part of the transfer robot according to the present invention can be modified in various ways.
【００３６】本願発明においては、第１および第２のア
ームの寸法比なども限定されない。本願発明において
は、第１および第２のアームの寸法を同一または略同一
とするのに代えて、それらの一方を他方よりも長くする
ことにより、これらのアームの回転動作によるワーク支
持機構部の水平方向への移動量を大きくしたり、あるい
は逆に小さくするといったことが可能である。In the present invention, the dimensional ratio of the first and second arms is not limited. In the present invention, instead of making the dimensions of the first and second arms the same or substantially the same, by making one of them longer than the other, the work supporting mechanism portion by the rotational movement of these arms is provided. It is possible to increase the amount of movement in the horizontal direction, or conversely decrease it.
【００３７】本願発明でいうベース部材は、第１のアー
ムを直接または間接的に支持する部材を意味しており、
このベース部材は、必ずしも固定部材である必要はな
い。たとえば水平方向に大きく移動自在な可動部材がベ
ース部材とされていてもかまわない。本願発明でいうワ
ークの具体的な種類も限定されない。したがって、ワー
ク支持機構部のハンド部材の具体的な構造も、ワークの
種類などに応じて適宜変更することが可能であり、上述
の実施形態で示したコ字状を有するプレート状のものに
限定されない。第１および第２のモータの種類や具体的
な取り付け位置も限定されるものではない。The base member in the present invention means a member that directly or indirectly supports the first arm,
This base member does not necessarily have to be a fixed member. For example, a movable member that is largely movable in the horizontal direction may be used as the base member. The specific type of work referred to in the present invention is not limited. Therefore, the specific structure of the hand member of the work supporting mechanism can be appropriately changed according to the type of the work, and is limited to the plate-like one having the U-shape shown in the above embodiment. Not done. The types and specific mounting positions of the first and second motors are not limited.
【図１】本願発明に係るトランスファロボットの一実施
形態を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a transfer robot according to the present invention.
【図２】図１に示すトランスファロボットの概略側面図
である。FIG. 2 is a schematic side view of the transfer robot shown in FIG.
【図３】図１の矢視III の正面図である。FIG. 3 is a front view taken along arrow III in FIG.
【図４】ワーク支持機構部の一例を示す要部斜視図であ
る。FIG. 4 is a perspective view of an essential part showing an example of a work supporting mechanism.
【図５】図１に示すトランスファロボットの動作を示す
平面図である。5 is a plan view showing the operation of the transfer robot shown in FIG. 1. FIG.
【図６】本願発明に係るトランスファロボットの他の実
施形態を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing another embodiment of the transfer robot according to the present invention.
【図７】従来技術の一例を示す側面図である。FIG. 7 is a side view showing an example of a conventional technique.
【図８】（ａ）は、従来技術の他の例を示す一部断面正
面図であり、（ｂ）は、（ａ）の一部断面側面図であ
る。8A is a partial cross-sectional front view showing another example of the prior art, and FIG. 8B is a partial cross-sectional side view of FIG. 8A.
Ａ トランスファロボット Ｃ１〜Ｃ３ 軸心 Ｍａ 第１のモータ Ｍｂ 第２のモータ Ｍｃ 第３のモータ １，１Ａ 第１のアーム ２ 第２のアーム ３ ベース部材 ４ リンクベース ５Ａ〜５Ｃ 平行リンク ６ ワーク支持機構部 １０ａ 基端部（第１のアームの） １０ｂ 先端部（第１のアームの） ２０ａ 基端部（第２のアームの） ２０ｂ 先端部（第２のアームの） ６０ ハンド部材 ７１ａ，７１ｂ 減速機 A transfer robot C1 to C3 axis Ma first motor Mb second motor Mc third motor 1,1A First arm 2 second arm 3 Base member 4 link base 5A-5C Parallel link 6 Work support mechanism 10a Base end (of first arm) 10b Tip (of first arm) 20a Base end (of second arm) 20b Tip (of second arm) 60 hand parts 71a, 71b Reduction gear
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C007 AS24 BS15 BT11 CT01 CT07 CV07 CW07 CY00 CY36 HS28 HT12 HT25 NS12 5F031 CA02 CA05 GA43 GA45 GA47 GA49 LA07 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F term (reference) 3C007 AS24 BS15 BT11 CT01 CT07 CV07 CW07 CY00 CY36 HS28 HT12 HT25 NS12 5F031 CA02 CA05 GA43 GA45 GA47 GA49 LA07
Claims (5)
の支持部分の略水平な一定方向に延びる軸心周りに回転
可能な第１のアームと、 上記第１のアームの先端部に基端部が連結され、かつそ
の連結部分の上記一定方向に延びる軸心周りに回転可能
な第２のアームと、 ワーク支持用のハンド部材を備えているとともに、上記
第２のアームの先端部に支持され、かつその支持部分の
上記一定方向に延びる軸心周りに回転可能なワーク支持
機構部と、 このワーク支持機構部の姿勢を一定に維持させる少なく
とも２つの平行リンクと、 上記第１のアームに回転力を付与するための第１のモー
タと、 を備えている、トランスファロボットであって、 上記第２のアームを上記第１のアームとは独立させて回
転自在とする第２のモータを備えていることを特徴とす
る、トランスファロボット。1. A first arm whose base end is supported by a base member and which is rotatable about an axis extending in a substantially horizontal constant direction of the supporting portion, and a base on the tip of the first arm. A second arm having end portions connected to each other and rotatable about an axis extending in the certain direction of the connection portion and a hand member for supporting a work are provided, and a tip end portion of the second arm is provided. A work supporting mechanism supported and rotatable about an axis extending in the constant direction of the supporting portion, at least two parallel links for maintaining the posture of the work supporting mechanism constant, and the first arm. A transfer motor comprising: a first motor for applying a rotational force to the second arm; and a second motor for rotating the second arm independently of the first arm. Be prepared Is a transfer robot.
材が鉛直軸周りの回転と水平方向への往復動とが自在な
構成とされている、請求項１に記載のトランスファロボ
ット。2. The transfer robot according to claim 1, wherein the work support mechanism is configured such that the hand member can freely rotate about a vertical axis and reciprocate in a horizontal direction.
内部には、上記第１および第２のモータから入力を受け
る２つの減速機が取り付けられており、かつこれらの減
速機からの出力が上記第１および第２のアームに伝達さ
れることによりこれら第１および第２のアームが回転す
るように構成されている、請求項１または２に記載のト
ランスファロボット。3. Two reducers, which receive inputs from the first and second motors, are mounted inside the base end portions of the first and second arms, and 3. The transfer robot according to claim 1, wherein the transfer robot is configured so that the first and second arms rotate by being transmitted to the first and second arms.
アームの基端部とに連結された中間アームを具備してい
ることにより、上記第２のアームは、上記中間アームを
介して上記第１のアームに連結されている、請求項１な
いし３のいずれかに記載のトランスファロボット。4. The second arm comprises an intermediate arm connected to the distal end portion of the first arm and the proximal end portion of the second arm, so that the second arm is connected via the intermediate arm. The transfer robot according to claim 1, wherein the transfer robot is connected to the first arm.
３のモータを具備しており、かつ上記中間アームは、上
記第３のモータの駆動によって上記第１のアームとの連
結部分の上記一定方向に延びる軸心周りに回転自在とさ
れている、請求項４に記載のトランスファロボット。5. A third motor separate from the first and second motors is provided, and the intermediate arm is connected to the first arm by driving the third motor. 5. The transfer robot according to claim 4, wherein the transfer robot is rotatable about an axis extending in the constant direction.
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