JP2005150575A - ダブルアーム型ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】二つの水平多関節アームの動作を上下動作も含めて互いに独立して行うことが可能なダブルアーム型ロボットを提供する。
【解決手段】関節部により回転可能に連結されて、回転駆動源による回転力を伝達し、所望の動作が行われるようにされている多関節アーム５Ａ、５Ｂを上下に二つ備えたダブルアーム型ロボットにおいて、二つの多関節アーム５Ａ、５Ｂをそれぞれ支持する二つのアーム支持用構造体４Ａ、４Ｂは、この二つのアーム支持用構造体４Ａ、４Ｂを互いに独立して上下方向に移動可能にさせるための移動機構１Ａ、１Ｂに連結されていることを特徴とするダブルアーム型ロボットを提供した。係る構成としたことにより、二つの多関節アーム５Ａ、５Ｂの動作に関しては、各多関節アーム独自の関節動作は勿論のこと、その上下動作についても互いに独立して行うことが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガラス基板等の薄板状のワークを搬送するロボットに関し、特に、二つのアームによりワークの搬入出を行うダブルアーム型ロボットに関する。

液晶用のガラス基板や半導体ウエハ等の薄板状ワークの搬送には、従来、ワークを把持・搬送するための多関節アームを二つ備えた所謂ダブルアーム型ロボットが採用されている。係る二つの多関節アームは、それぞれ、関節部により回転可能に連結されて、モータ等の回転駆動源による回転力を伝達し、所望の動作が行われるようにされている。このようにワークを把持・搬送するためのアームを二つ装備するようにすれば、例えば、ワークをストッカへ搬入したりストッカから搬出したりする際には、一方のアームを搬入用とし、他方のアームを搬出用とすることにより、ワークの搬入動作と搬出動作とを１台のダブルアーム型ロボットにより同時に行うことができるといった効果があり、省スペース化およびサイクルタイムの短縮を図ることができる。

ダブルアーム型ロボットにおける二つの多関節アームの構成としては、当初のものは特許文献１の従来技術としての図５〜図７に開示されているように、二つの水平多関節アームの基端部の回転軸を互いに異なるように配置していた。しかし、特許文献１に開示されている発明では、二つの水平多関節アームの基端部の回転軸を同軸に配置し、その結果、二つの水平多関節アームを互いに上下に配置し、これによりダブルアーム型ロボットの小型化、省スペース化を図るようにしていた。
特開２００１−２７４２１８号公報

しかし、前述した特許文献１に係る発明では、以下の問題点がある。特許文献１に係る発明では、二つの水平多関節アームの基端部は上下方向に移動可能な移動部材に連結され、これにより二つの水平多関節アームの上下方向の移動を可能にしている。しかし、特許文献１に係る発明では、二つの水平多関節アームの上下方向の間隔は一定であり、かつ、二つの水平多関節アームの上下移動は同時に行われる機構となっているので、上下動作を含む水平多関節アームの動作を互いに独立して行うことができないという問題がある。例えば、多段収納棚を有するストッカからのワークの搬出作業にダブルアーム型ロボットを使用する場合、ワークを搬出する任意の２つの収納棚のピッチ（間隔）は二つの水平多関節アームの上下方向の間隔とは必ずしも一致しない。そのため、この場合は、二つの水平多関節アームの一方で１つ目の収納棚に収納されているワークの搬出を行った後、二つの水平多関節アームを移動部材により上下方向に移動させ、しかる後、他方の水平多関節アームで２つ目の収納棚に収納されているワークの搬出を行うことになる。したがって、水平多関節アームを二つ有しながらも、任意の２つの収納棚から同時にワークを搬出することができず、サイクルタイムが長くなってしまうという問題がある。

ところで、最近の液晶モニタの需要の拡大および大型化に伴って、生産ラインにおける半製品の液晶基板も大型化する傾向にある。ダブルアーム型ロボットを液晶基板の大型化に対処させるためには、高い機械剛性を有することが必要になってくる。しかし、特許文献１に係る発明では、１つの移動部材の側部において二つの水平多関節アームを連結する構造すなわち片持ちする構造となっているので、液晶基板が大型化し水平多関節アームの先端にかかる荷重が大きくなると、片持ちで、かつ、１つの移動部材で二つの水平多関節アームを連結する構造では剛性上問題がある。

本発明は、前述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、二つの水平多関節アームの動作をその上下動作も含めて互いに独立して行うことが可能なダブルアーム型ロボットを提供することを目的とする。また、本発明は、高い機械剛性を有するダブルアーム型ロボットを提供することを目的とする。

前述した目的を達成するために、請求項１に係る発明では、関節部により回転可能に連結されて、回転駆動源による回転力を伝達し、所望の動作が行われるようにされている多関節アームを上下に二つ備えたダブルアーム型ロボットにおいて、二つの多関節アームをそれぞれ支持する二つのアーム支持用構造体は、この二つのアーム支持用構造体を互いに独立して上下方向に移動可能にさせるための移動機構に連結されていることを特徴とするダブルアーム型ロボットを提供した。係る構成としたことにより、二つの多関節アームの動作に関しては、各多関節アーム独自の関節動作は勿論のこと、その上下動作についても互いに独立して行うことが可能となる。

また、請求項２に係る発明では、請求項１に係る発明において、前記移動機構は、２本の支柱と、この２本の支柱のそれぞれに設けられた、連結された部材を上下方向に摺動可能にするための直動案内と、この直動案内に連結された部材を直動案内に沿って移動させるためのアクチュエータから構成されるものとした。係る構成としたことにより、二つの多関節アームをそれぞれ支持する二つのアーム支持用構造体は、２本の支柱のそれぞれに設けられた直動案内により、所謂両持ちされながら上下に移動することになる。

また、請求項３に係る発明では、請求項２に係る発明において、前記２本の支柱からなる移動機構は台座に載置され、この台座は前記２本の支柱をその水平方向中間位置を中心とする垂直軸回りに回転可能にするための旋回機構を有するものとした。係る構成としたことにより、ダブルアーム型ロボットの動作範囲が広がることになる。

また、請求項４に係る発明では、請求項３に係る発明において、前記台座は基台に載置され、台座はこの基台上を水平方向に移動可能にされるものとした。係る構成としたことにより、ダブルアーム型ロボット本体を移動させることが可能になる。

また、請求項５に係る発明では、請求項１乃至４のいずれかに係る発明において、前記多関節アームにおける前記アーム支持用構造体に連結される関節軸の回転軸は、前記二つの多関節アームにおいて互いに同軸であるようにした。係る構成としたことにより、台座の回転により二つの多関節アームが旋回した場合でも、二つの多関節アームにおけるアーム支持用構造体に連結される関節軸の回転軸が互いに同軸のため、ダブルアーム型ロボット全体としては小さい旋回半径にて旋回させることが可能になる。

さらに、請求項６に係る発明では、請求項１乃至５のいずれかに係る発明において、前記二つの多関節アームは互いに対面するようにして前記二つのアーム支持用構造体のそれぞれに支持されるものとした。係る構成としたことにより、二つの多関節アーム間の上下方向の最小接近間隔を小さくすることが可能になる。

また、請求項７に係る発明では、請求項１乃至６のいずれかに係る発明において、前記二つの多関節アームは垂直軸回りに回転可能にされた複数の関節軸からなる水平多関節アームとした。一般に、水平多関節アームでは、各関節軸を構成する構造体の垂直方向高さが、垂直多関節アームに比して小さい。したがって、係る構成としたことにより、二つの多関節アーム間の上下方向の最小接近間隔を小さくすることが可能になる。

請求項１に係るダブルアーム型ロボットによれば、二つの多関節アームの動作に関しては、各多関節アーム独自の関節動作は勿論のこと、その上下動作についても互いに独立して行うことが可能となった。そのため、二つの多関節アームにより作業を並行して行うことが可能となるので、作業を効率的に行うことができるものとなった。

請求項２に係るダブルアーム型ロボットによれば、二つの多関節アームをそれぞれ支持する二つのアーム支持用構造体は、２本の支柱のそれぞれに設けられた直動案内により、所謂両持ちされながら上下に移動することになったので、片持ちの機構である従来技術のものより高い機械剛性を有するものとなった。

請求項３に係るダブルアーム型ロボットによれば、ダブルアーム型ロボットの動作範囲が広がることになったので、多関節アームが搬送するワークの搬送範囲が拡大するものとなった。また、多関節アーム自体を大型化せずとも、ダブルアーム型ロボットの動作範囲を拡大することが可能になった。

請求項４に係るダブルアーム型ロボットによれば、ダブルアーム型ロボット本体を移動させることが可能になったので、多関節アームが搬送するワークの搬送範囲が著しく拡大するものとなった。

請求項５に係るダブルアーム型ロボットによれば、台座の回転により二つの多関節アームが旋回した場合でも、ダブルアームロボット全体としては小さい旋回半径にて旋回させることが可能になったので、二つの多関節アームが共にワークを把持した状態で旋回する場合でも、小さい旋回半径にて旋回させることが可能になった。

請求項６に係るダブルアーム型ロボットによれば、二つの多関節アーム間の上下方向の最小接近間隔を小さくすることが可能になったので、例えば基板保管用に上下に複数の収納棚を有するストッカへのワークの搬入出作業においては、ストッカに収納されている２つのワークの上下方向の間隔が接近している場合でも、二つの水平多関節アームが同時に各ワークの搬入出を行うことができるものとなった。

請求項７に係るダブルアーム型ロボットによれば、二つの多関節アーム間の上下方向の最小接近間隔を小さくすることが可能になったので、前述した請求項６に係るダブルアーム型ロボットと同様な効果が得られるものとなった。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るダブルアーム型ロボットの全体構造を示す斜視図である。また、図２は、本発明の一実施形態に係るダブルアーム型ロボットの門型構造部分の水平断面図である。

図１において、１０は設置面に固定設置された台座である。この台座１０には略矩形平板形状の下側締結板１１が連結されている。台座１０は図示しない旋回機構を有しており、これにより下側締結板１１は設置面に対して垂直軸回りに旋回することになる。また、略長方形平板形状の下側締結板１１の長手方向両端には、それぞれ、移動機構を構成する略矩形形状の左側支柱１Ａおよび右側支柱１Ｂが、その長手方向が設置面に対して垂直となるように取り付けられている。さらに、この左側支柱１Ａおよび右側支柱１Ｂの上端には、全体として略矩形平板形状ながらもメッシュ構造を有する上側締結板１２が取り付けられている。

このように、下側締結板１１、左側支柱１Ａ、右側支柱１Ｂ、および上側締結板１２からなる門型構造体が、設置面に載置された台座１０に対して垂直軸回りに回転する構造となっている。なお、前述した上側締結板１２をメッシュ構造としている理由は、本実施形態に係るダブルアーム型ロボットが半導体製造工場等のクリーンルームに設置された際に、クリーンルーム内を循環する空気の流れを遮らないためであり、係るメッシュ構造自体は本実施形態の要旨ではない。

図２に示すように、移動機構としての前述した左側支柱１Ａには上下方向（垂直方向）運動用の直動案内２Ａ、２Ｂが設けられている。同様に、移動機構としての前述した右側支柱１Ｂには上下方向（垂直方向）運動用の直動案内３Ａ、３Ｂが設けられている。そして、左側支柱１Ａの直動案内２Ａおよび右側支柱１Ｂの直動案内３Ａには、その両端部以外は略矩形平板形状の下アーム支持用構造体４Ａが連結されている。同様に、左側支柱１Ａの直動案内２Ｂおよび右側支柱１Ｂの直動案内３Ｂには、その両端部以外は略矩形平板形状の上アーム支持用構造体４Ｂが連結されている。さらに、左側支柱１Ａにはアクチュエータとしての図示しないモータに直結されたボールネジ６Ｂが設けられており、このボールネジ６Ｂには締結物７Ｂによって前述した直動案内２Ｂが締結されている。同様に、右側支柱１Ｂには前述したボールネジ６Ｂを駆動するモータとは別のアクチュエータとしての図示しないモータに直結されたボールネジ６Ａが設けられており、このボールネジ６Ａには締結物７Ａによって前述した直動案内３Ａが締結されている。

これにより、左側支柱１Ａと右側支柱１Ｂとの間に設けられた下アーム支持用構造体４Ａは、ボールネジ６Ａの駆動により上下方向に移動することになる。同様に、左側支柱１Ａと右側支柱１Ｂとの間に設けられた上アーム支持用構造体４Ｂは、ボールネジ６Ｂの駆動により上下方向に移動することになる。このように、下アーム支持用構造体４Ａおよび上アーム支持用構造体４Ｂは、それぞれ別のボールネジ６Ａ、６Ｂにより、互いに独立して上下動作することになる。

図１に示すように、下アーム支持用構造体４Ａの上面には水平多関節アーム５Ａが設けられ、一方、上アーム支持用構造体４Ｂの下面には水平多関節アーム５Ｂが設けられている。このように、本実施形態においては、両水平多関節アーム５Ａ、５Ｂは、互いに対面するようにして二つのアーム支持用構造体４Ａ、４Ｂのそれぞれに支持されている。これらの水平多関節アーム５Ａ、５Ｂのそれぞれの先端部には、ワークとしてのガラス基板を載置可能にされたフォーク状のワーク保持用ハンド８Ａ、８Ｂが取り付けられている。なお、水平多関節アーム５Ａ、５Ｂは、２つの腕が３つの関節部により回転可能に連結されて、図示しないモータ等の回転駆動源による回転力を伝達する構造となっている。

そのため、水平多関節アーム５Ａ、５Ｂにおいて図示しない駆動源によって各関節を一定の比率で駆動させることにより、前述したフォーク状のワーク保持用ハンド８Ａ、８Ｂは前後方向すなわち左右の支柱１Ａ、１Ｂを結ぶ線に直交する方向に直線運動が行われることになる。なお、水平多関節アーム５Ａ、５Ｂにおける前述した回転力の伝達機構としては、例えば、各関節部にタイミングプーリを備えて、これらタイミングプーリ間をタイミングベルトで連結するように構成する周知の技術を利用することができる。

以上の構成としたことにより、本実施形態に係るダブルアーム型ロボットでは、ワーク保持用ハンド８Ａ、８Ｂに載置されたガラス基板等のワークは、水平多関節アーム５Ａ、５Ｂの動作により前後方向に移動し、下アーム支持用構造体４Ａおよび上アーム支持用構造体４Ｂの動作により上下方向に移動し、さらに台座１０の動作により設置面に対して垂直軸回りに旋回することになる。これにより、本実施形態に係るダブルアーム型ロボットは、その動作範囲内に配置された図示しない加工機、ストッカ、その他の搬送装置との間で、非搬送物の搬送を行うことができる。

なお、前述した下アーム支持用構造体４Ａおよび上アーム支持用構造体４Ｂは、図３に示すように、互い違いに突出した側部を有する形状を呈している。これにより、高い機械剛性を保ちつつも、両アーム支持用構造体４Ａ、４Ｂ間の距離、すなわち水平多関節アーム５Ａ、５Ｂ間の上下方向距離を最小限に設定できるようにしている。

また、水平多関節アーム５Ａの下アーム支持用構造体４Ａに連結される関節軸の回転軸と、水平多関節アーム５Ｂの上アーム支持用構造体４Ｂに連結される関節軸の回転軸とを、互いに同軸とすることにより、台座１０の回転により下側締結板１１、左側支柱１Ａ、右側支柱１Ｂ、および上側締結板１２からなる門型構造体が旋回した場合でも、ダブルアーム型ロボット全体としては小さい旋回半径にてこれを旋回させることが可能になる。そのため、二つの水平多関節アーム５Ａ、５Ｂがそのハンド８Ａ、８Ｂと共にワークを把持した状態で旋回する場合でも、小さい旋回半径にて旋回させることが可能になる。

次に、本実施形態に係るダブルアーム型ロボットの作用（動作）および効果について、前述した特許文献１に係る従来技術のものと対比させながら説明する。ここでは、上下方向にワークを収納するための複数の収納棚を有するストッカから、各収納棚に収納されているガラス基板等の薄板状ワークを搬出する作業について、両者を比較する。

まず、前述した特許文献１に係る従来技術におけるダブルアーム型ロボットを使用した場合について、図４および図５を参照して説明する。ここで、図４は、特許文献１に係る従来技術におけるダブルアーム型ロボットを使用して、ストッカ３０内の別々の収納棚に収納されているワーク３１、３２を搬出する場合の動作について説明するための説明図である。この図４は、二つの水平多関節アーム２２Ａ、２２Ｂやストッカ３０などを横から見たときの垂直断面図として描いたものである。また、図５は、図４の説明図に係る動作における前後移動および上下移動について示したサイクル図である。

図４に示すように、特許文献１に係る従来技術におけるダブルアーム型ロボットでは、下側の水平多関節アーム２２Ａおよび上側の水平多関節アーム２２Ｂは、いずれも同一の締結構造体２１に取り付けられている。そのため、下側の水平多関節アーム２２Ａと上側の水平多関節アーム２２Ｂとの上下方向の間隔を変更することができないのは勿論のこと、これら二つの水平多関節アーム２２Ａ、２２Ｂの上下移動は同時に行われることになる。

この特許文献１に係る従来技術におけるダブルアーム型ロボットを使用して、図４に示したストッカ３０内の別々の収納棚に収納されているワーク３１、３２を搬出する場合、この従来技術におけるダブルアーム型ロボットは以下に説明する動作を行うことになる。

まず、下側の水平多関節アーム２２Ａの先端に取り付けられたワーク保持用ハンド２３Ａがストッカ３０に挿入されていない状態において、図示しない上下移動機構を動作させることにより、下側の水平多関節アーム２２Ａをストッカ３０に収納されているワーク３１の高さまで上下移動させる（図５の１０１）。次いで、下側の水平多関節アーム２２Ａの各関節軸を動作させることにより、ワーク保持用ハンド２３Ａをストッカ３０内に前進させる（図５の１０２）。この前進が完了した時点では、ワーク保持用ハンド２３Ａはストッカ３０内に収納されているワーク３１の直下に位置することになる。次いで、図示しない上下移動機構を動作させることにより、ワーク保持用ハンド２３Ａ上にワーク３１を載置させる（図５の１０３）。次いで、下側の水平多関節アーム２２Ａの各関節軸を動作させることにより、ワーク保持用ハンド２３Ａをストッカ３０外に後退させる（図５の１０４）。これにより、ストッカ３０内の収納棚の一つに収納されていたワーク３１の搬出が完了する。

次いで、上側の水平多関節アーム２２Ｂの先端に取り付けられたワーク保持用ハンド２３Ｂがストッカ３０に挿入されていない状態において、図示しない上下移動機構を動作させることにより、上側の水平多関節アーム２２Ｂをストッカ３０に収納されているワーク３２の高さまで上下移動させる（図５の１０５）。次いで、上側の水平多関節アーム２２Ｂの各関節軸を動作させることにより、ワーク保持用ハンド２３Ｂをストッカ３０内に前進させる（図５の１０６）。この前進が完了した時点では、ワーク保持用ハンド２３Ｂはストッカ３０内に収納されているワーク３２の直下に位置することになる。次いで、図示しない上下移動機構を動作させることにより、ワーク保持用ハンド２３Ｂ上にワーク３２を載置させる（図５の１０７）。次いで、上側の水平多関節アーム２２Ｂの各関節軸を動作させることにより、ワーク保持用ハンド２３Ｂをストッカ３０外に後退させる（図５の１０８）。これにより、ストッカ３０内の収納棚の一つに収納されていたワーク３２の搬出が完了する。

以上説明したように、特許文献１に係る従来技術におけるダブルアーム型ロボットを使用して、ストッカ内の別々の収納棚に収納されている２つのワークを搬出する場合は、図５の１０１〜１０８に示すように、８つのサイクル（ステップ）が必要となる。これは、前述したように、特許文献１に係る従来技術におけるダブルアーム型ロボットでは、下側の水平多関節アーム２２Ａと上側の水平多関節アーム２２Ｂとの上下方向の間隔を変更することができず、さらにこれら二つの水平多関節アーム２２Ａ、２２Ｂの上下移動は同時に行われるため、２つのワークの搬出作業を並行して行うことができないことによるものである。

次に、本実施形態におけるダブルアーム型ロボットを使用した場合について、図６および図７を参照して説明する。ここで、図６は、本実施形態におけるダブルアーム型ロボットを使用して、ストッカ３４内の別々の収納棚に収納されているワーク３５、３６を搬出する場合の動作について説明するための説明図である。この図６は、二つの水平多関節アーム５Ａ、５Ｂやストッカ３４などを横から見たときの垂直断面図として描いたものである。また、図７は、図６の説明図に係る動作における前後移動および上下移動について示したサイクル図である。

図６に示すように、本実施形態におけるダブルアーム型ロボットでは、下側の水平多関節アーム５Ａおよび上側の水平多関節アーム５Ｂは、それぞれ別の構造体である下アーム支持用構造体４Ａおよび上アーム支持用構造体４Ｂに取り付けられており、さらにこれら下アーム支持用構造体４Ａおよび上アーム支持用構造体４Ｂは、それぞれ別のアクチュエータ（モータおよびボールネジ）により動作可能にされている。そのため、下側の水平多関節アーム５Ａと上側の水平多関節アーム５Ｂとの上下方向の間隔を変更することができるのは勿論のこと、これら二つの水平多関節アーム５Ａ、５Ｂの上下移動は互いに独立して行われることになる。

この本実施形態におけるダブルアーム型ロボットを使用して、図６に示したストッカ３４内の別々の収納棚に収納されているワーク３５、３６を搬出する場合、この本実施形態におけるダブルアーム型ロボットは以下に説明する動作を行うことになる。

まず、下側の水平多関節アーム５Ａの先端に取り付けられたワーク保持用ハンド８Ａがストッカ３４に挿入されていない状態において、図２に示した前述したボールネジ６Ａを動作させることにより、下側の水平多関節アーム５Ａをストッカ３４内に収納されているワーク３５の高さまで上下移動させる。この下側の水平多関節アーム５Ａの上下動作と並行して、上側の水平多関節アーム５Ｂの上下動作も行わせることにする。すなわち、上側の水平多関節アーム５Ｂの先端に取り付けられたワーク保持用ハンド８Ｂがストッカ３４に挿入されていない状態において、図２に示した前述したボールネジ６Ｂを動作させることにより、上側の水平多関節アーム５Ｂをストッカ３４内に収納されているワーク３６の高さまで上下移動させる。（図７の２０１）。

次いで、下側の水平多関節アーム５Ａの各関節軸を動作させることにより、ワーク保持用ハンド８Ａをストッカ３４内に前進させる。この下側の水平多関節アーム５Ａの前進動作と並行して、上側の水平多関節アーム５Ｂの前進動作も行わせることにする。すなわち、上側の水平多関節アーム５Ｂの各関節軸を動作させることにより、ワーク保持用ハンド８Ｂをストッカ３４内に前進させる。（図７の２０２）。この両水平多関節アーム５Ａ、５Ｂの前進が完了した時点では、ワーク保持用ハンド８Ａはストッカ３４内に収納されているワーク３５の直下に位置し、ワーク保持用ハンド８Ｂはストッカ３４内に収納されているワーク３６の直下に位置することになる。

次いで、図２に示した前述したボールネジ６Ａを動作させることにより、ワーク保持用ハンド８Ａ上にワーク３５を載置させる。このボールネジ６Ａの動作と並行して、ボールネジ６Ｂの動作も行わせることにする。すなわち、図２に示した前述したボールネジ６Ｂを動作させることにより、ワーク保持用ハンド８Ｂ上にワーク３６を載置させる。（図７の２０３）。

次いで、下側の水平多関節アーム５Ａの各関節軸を動作させることにより、ワーク保持用ハンド８Ａをストッカ３４外に後退させる。この下側の水平多関節アーム５Ａの後退動作と並行して、上側の水平多関節アーム５Ｂの後退動作も行わせることにする。すなわち、上側の水平多関節アーム５Ｂの各関節軸を動作させることにより、ワーク保持用ハンド８Ｂをストッカ３４外に後退させる。（図７の２０４）。これにより、ストッカ３４内の別々の収納棚に収納されていた２つのワーク３５，３６の同時搬出が完了する。

以上説明したように、本実施形態におけるダブルアーム型ロボットを使用して、ストッカ内の別々の収納棚に収納されている２つのワークを搬出する場合は、図７の２０１〜２０４に示すように、４つのサイクル（ステップ）で済むことになる。これは、前述したように、本実施形態におけるダブルアーム型ロボットでは、下側の水平多関節アーム５Ａおよび上側の水平多関節アーム５Ｂは、それぞれ別の構造体である下アーム支持用構造体４Ａおよび上アーム支持用構造体４Ｂに取り付けられ、さらにこれら下アーム支持用構造体４Ａおよび上アーム支持用構造体４Ｂは、それぞれ別のアクチュエータ（ボールネジ６Ａ、６Ｂ）により互いに独立して動作可能にされているからである。

したがって、本実施形態に係るダブルアーム型ロボットを前述した特許文献１に係る従来技術のものと対比させると、特許文献１に係る従来技術のものではサイクル数が８サイクルであったが、本実施形態のものではサイクル数が４サイクルとなり、その結果、本実施形態に係るダブルアーム型ロボットは、特許文献１に係る従来技術のものに比して、サイクルタイムが短いことになる。

以上説明したように、本実施形態に係るダブルアーム型ロボットによれば、二つの水平多関節アーム５Ａ、５Ｂの動作を上下動作も含めて互いに独立して行うことが可能となったので、上下方向に複数の収納棚を有するストッカへのワークの搬入出作業において、効率よく作業を行うことができる。また、本実施形態に係るダブルアーム型ロボットによれば、二つの多関節アーム５Ａ、５Ｂのそれぞれを支持する下アーム支持用構造体４Ａおよび上アーム支持用構造体４Ｂは、２本の柱状構造物（左側支柱１Ａおよび右側支柱１Ｂ）を有する移動機構に連結されているので、所謂両持ちの機構となり、片持ちの機構である従来技術の特許文献１のものよりも高い機械剛性を有するものとなる。

以上、本発明に係る一実施形態について説明した。なお、前述した実施形態においては、台座１０は設置面に固定設置されるものであったが、これに代えて、台座１０を設置面に対して水平方向に移動させるための移動機構を有する図示しない基台上に台座１０を載置するようにしてもよい。係る構成とすれば、ダブルアーム型ロボット本体が基台上を移動することになるので、水平多関節アーム５Ａ、５Ｂ自体の動作範囲を拡大しなくとも、ワークを広範囲に移動させることが可能になる。これにより、例えば、互いに離れた位置に配置されたストッカの間でも、ワークの搬送を行うことが可能になる。

また、前述した実施形態においては、アーム支持用構造体４Ａ、４Ｂはアクチュエータとしての図示しないモータに連結されたボールネジ６Ａ、６Ｂの駆動によりそれぞれ上下方向に移動するようにされていた。しかし、本発明は係る形態に限定されるものではなく、アーム支持用構造体４Ａ、４Ｂを上下方向に移動させるためのアクチュエータの形態としては、例えば、モータに連結されたベルトであったり、油圧シリンダであったりしてもよい。

また、前述した実施形態においては、台座１０は旋回機構を有し、これにより下側締結板１１、左側支柱１Ａ、右側支柱１Ｂ、および上側締結板１２からなる門型構造体が、設置面に対して垂直軸回りに旋回するものとなっていた。しかし、ワークを上下方向に搬送するのみでよい場合、例えば、下段に設けられたストッカから上段に設けられたストッカへワークを垂直移動させる場合などにおいては、前述の門型構造体を旋回させる機構は不要となるので、この場合は、台座１０には旋回機構を設ける必要はない。

また、前述した実施形態においては、水平多関節アーム５Ａの下アーム支持用構造体４Ａに連結される関節軸の回転軸と、水平多関節アーム５Ｂの上アーム支持用構造体４Ｂに連結される関節軸の回転軸とを、互いに同軸とするようにしていた。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、前述した両回転軸を同軸としなくてもよい。ただし、両回転軸を同軸とすることにより、前述したように、二つの水平多関節アーム５Ａ、５Ｂがそのハンド８Ａ、８Ｂと共にワークを把持した状態で旋回する場合でも、小さい旋回半径にて旋回させることが可能になる。

また、前述した実施形態においては、下アーム支持用構造体４Ａの上面に多関節アーム５Ａが設けられ、上アーム支持用構造体４Ｂの下面に多関節アーム５Ｂが設けられるようにしていた。すなわち、両多関節アーム５Ａ、５Ｂは互いに対面するようにして二つのアーム支持用構造体４Ａ、４Ｂのそれぞれに支持されるようにしていた。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、下アーム支持用構造体４Ａの下面に多関節アーム５Ａが設けられるようにしてもよいし、上アーム支持用構造体４Ｂの上面に多関節アーム５Ｂが設けられるようにしてもよい。ただし、前述した実施形態のように、両多関節アーム５Ａ、５Ｂが互いに対面するようにして二つのアーム支持用構造体４Ａ、４Ｂのそれぞれに支持されるようにすれば、二つの多関節アーム５Ａ、５Ｂ間の上下方向の最小接近間隔を小さくすることが可能になる。そして、これにより、例えば基板保管用に上下に複数の収納棚を有するストッカへのワークの搬入出作業においては、ストッカに収納されている２つのワークの上下方向の間隔が接近している場合でも、二つの多関節アーム５Ａ、５Ｂを同時に、上下方向の間隔が接近している２つの収納棚に前進（挿入）させることができるものとなる。

さらに、前述した実施形態においては、下アーム支持用構造体４Ａおよび上アーム支持用構造体４Ｂに設けられる多関節アームは水平多関節型としていたが、本発明はこれに限定されるものではない。前述したストッカからのワークの搬出作業においては、ワークが前後方向に移動すればよいわけであるから、この移動を実現可能であれば、多関節アームは水平多関節型に限定されず垂直多関節型であってもよい。ただし、一般に、水平多関節アームでは各関節軸を構成する構造体の垂直方向高さが垂直多関節アームに比して小さいことを考慮すると、前述した実施形態のように多関節アームを水平多関節型とすれば、例えば基板保管用に上下に複数の収納棚を有するストッカへのワークの搬入出作業においては、ストッカに収納されている２つのワークの上下方向の間隔が接近している場合でも、二つの水平多関節アームが同時に各ワークの搬入出を行うことができるものとなる。

本発明の一実施形態に係るダブルアーム型ロボットの全体構造を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るダブルアーム型ロボットの門型構造部分の水平断面図である。 本発明の一実施形態に係るダブルアーム型ロボットの下アーム支持用構造体４Ａおよび上アーム支持用構造体４Ｂの構造について示した斜視図である。 特許文献１に係る従来技術におけるダブルアーム型ロボットを使用して、ストッカ３０内の別々の収納棚に収納されているワーク３１、３２を搬出する場合の動作について説明するための説明図である。 図４の説明図に係る動作における前後移動および上下移動について示したサイクル図である。 本実施形態におけるダブルアーム型ロボットを使用して、ストッカ３４内の別々の収納棚に収納されているワーク３５、３６を搬出する場合の動作について説明するための説明図である。 図６の説明図に係る動作における前後移動および上下移動について示したサイクル図である。

符号の説明

１Ａ 左側支柱（移動機構）
１Ｂ 右側支柱（移動機構）
２Ａ 下側の水平多関節アーム５Ａ用直動案内（直動案内）
２Ｂ 上側の水平多関節アーム５Ｂ用直動案内（直動案内）
３Ａ 下側の水平多関節アーム５Ａ用直動案内（直動案内）
３Ｂ 上側の水平多関節アーム５Ｂ用直動案内（直動案内）
４Ａ 下アーム支持用構造体（アーム支持用構造体）
４Ｂ 上アーム支持用構造体（アーム支持用構造体）
５Ａ 下側の水平多関節アーム（多関節アーム）
５Ｂ 上側の水平多関節アーム（多関節アーム）
６Ａ 下側の水平多関節アーム５Ａ駆動用のボールネジ（アクチュエータ）
６Ｂ 上側の水平多関節アーム５Ｂ駆動用のボールネジ（アクチュエータ）
７Ａ 締結部品
７Ｂ 締結部品
８Ａ 下側の水平多関節アーム５Ａ用のワーク保持用ハンド
８Ｂ 上側の水平多関節アーム５Ｂ用のワーク保持用ハンド
１０ 台座
１１ 下側締結板
１２ 上側締結板
３４ ストッカ
３５ ワーク
３６ ワーク

Claims (7)

1. 関節部により回転可能に連結されて、回転駆動源による回転力を伝達し、所望の動作が行われるようにされている多関節アームを上下に二つ備えたダブルアーム型ロボットにおいて、
   前記二つの多関節アームをそれぞれ支持する二つのアーム支持用構造体は、該二つのアーム支持用構造体を互いに独立して上下方向に移動可能にさせるための移動機構に連結されていることを特徴とするダブルアーム型ロボット。
2. 前記移動機構は、
   ２本の支柱と、
   該２本の支柱のそれぞれに設けられた、連結された部材を上下方向に摺動可能にするための直動案内と、
   該直動案内に連結された部材を直動案内に沿って移動させるためのアクチュエータから構成されていることを特徴とする請求項１に記載のダブルアーム型ロボット。
3. 前記２本の支柱からなる移動機構は台座に載置され、
   該台座は前記２本の支柱をその水平方向中間位置を中心とする垂直軸回りに回転可能にするための旋回機構を有していることを特徴とする請求項２に記載のダブルアーム型ロボット。
4. 前記台座は基台に載置され、
   前記台座は前記基台上を水平方向に移動可能にされていることを特徴とする請求項３に記載のダブルアーム型ロボット。
5. 前記多関節アームにおける前記アーム支持用構造体に連結される関節軸の回転軸は、前記二つの多関節アームにおいて互いに同軸であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のダブルアーム型ロボット。
6. 前記二つの多関節アームは互いに対面するようにして前記二つのアーム支持用構造体のそれぞれに支持されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のダブルアーム型ロボット。
7. 前記二つの多関節アームは垂直軸回りに回転可能にされた複数の関節軸からなる水平多関節アームであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のダブルアーム型ロボット。

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