JP2023119659A - Horizontal articulated robot - Google Patents

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保 栗林
Tamotsu Kuribayashi
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Abstract

To provide a horizontal articulated robot that can be miniaturized in the horizontal direction while enabling increase in the amount of lifting of an arm without changing a height of the horizontal articulated robot when the arm has descended to a lower limit position.SOLUTION: In a horizontal articulated robot 1, a first distance, which is a horizontal distance between a first rotational center as the center of rotation of a first arm part 15 relative to a body part 13 and a second rotational center as the center of rotation of a second arm part 16 relative to the first arm part 15, is shorter than a second distance, which is a horizontal distance between the third rotational as the center of rotation of a third arm part 17 relative to the second arm part 16 and the second rotational center. Also, when an arm 12 has descended to a lower limit position, an upper end part of an arm lifting mechanism 20 is positioned on the side of a base end part of the first arm part 15.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、水平方向にアームが動作する水平多関節ロボットに関する。 The present invention relates to a horizontal articulated robot having an arm that moves horizontally.

従来、半導体ウエハを搬送するための水平多関節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に記載の水平多関節ロボットは、半導体製造システムに組み込まれて使用される。半導体製造システムは、ＥＦＥＭ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ Ｍｏｄｕｌｅ）を備えており、水平多関節ロボットは、ＥＦＥＭの一部を構成している。ＥＦＥＭは、水平多関節ロボットが収容される筐体を備えている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a horizontal articulated robot for transporting semiconductor wafers is known (see Patent Document 1, for example). A horizontal articulated robot described in Patent Document 1 is used by being incorporated in a semiconductor manufacturing system. A semiconductor manufacturing system includes an EFEM (Equipment Front End Module), and a horizontal articulated robot constitutes a part of the EFEM. The EFEM has a housing in which a horizontal articulated robot is accommodated.

特許文献１に記載の水平多関節ロボットは、半導体ウエハが搭載されるハンドと、ハンドが先端側に回動可能に連結されるアームと、アームの基端側が回動可能に連結される本体部とを備えている。アームは、本体部に基端側が回動可能に連結される第１アーム部と、第１アーム部の先端側に基端側が回動可能に連結される第２アーム部と、第２アーム部の先端側に基端側が回動可能に連結される第３アーム部とを備えている。第３アーム部の先端側には、ハンドが回動可能に連結されている。第１アーム部は、本体部よりも上側に配置され、第２アーム部は、第１アーム部よりも上側に配置され、第３アーム部は、第２アーム部よりも上側に配置され、ハンドは、第３アーム部よりも上側に配置されている。 The horizontal articulated robot described in Patent Document 1 includes a hand on which a semiconductor wafer is mounted, an arm to which the hand is rotatably connected to the distal end, and a main body to which the proximal end of the arm is rotatably connected. and The arm includes a first arm portion whose base end side is rotatably connected to the main body portion, a second arm portion whose base end side is rotatably connected to the distal end side of the first arm portion, and a second arm portion. and a third arm portion rotatably connected to the distal end side of the base end side. A hand is rotatably connected to the distal end of the third arm. The first arm portion is arranged above the body portion, the second arm portion is arranged above the first arm portion, the third arm portion is arranged above the second arm portion, and the hand is arranged above the third arm portion.

また、特許文献１に記載の水平多関節ロボットは、アームを昇降させるアーム昇降機構を備えている。アーム昇降機構は、ボールねじ、および、ボールねじのねじ軸を回転させるモータ等を有する駆動機構と、ガイドレール、および、ガイドレールに係合するガイドブロック等を有するガイド機構とを備えている。アーム昇降機構は、本体部の内部に収容されており、第１アーム部より下側に配置されている。すなわち、アーム昇降機構の一部を構成するボールねじおよびガイドレールは、第１アーム部より下側に配置されている。 Further, the horizontal articulated robot described in Patent Document 1 includes an arm elevating mechanism that elevates an arm. The arm elevating mechanism includes a drive mechanism having a ball screw and a motor for rotating the screw shaft of the ball screw, and a guide mechanism having a guide rail and a guide block that engages with the guide rail. The arm elevating mechanism is housed inside the main body and arranged below the first arm. That is, the ball screw and the guide rail, which constitute a part of the arm elevating mechanism, are arranged below the first arm portion.

特開２０１５－３６１８６号公報JP 2015-36186 A

特許文献１に記載の水平多関節ロボットにおいて、アームが下限位置まで下降しているときの水平多関節ロボットの高さを変えることなく、アームの昇降量を増やすことができれば、水平多関節ロボットを様々な半導体製造システムで使用することが可能になって、水平多関節ロボットの汎用性を高めることが可能になるため、特許文献１に記載の水平多関節ロボットは、このようになっていることが好ましい。また、半導体製造システムにおいて筐体の中に設置される水平多関節ロボットは、水平方向において小型であることが好ましい。 In the horizontal articulated robot described in Patent Document 1, if the amount of elevation of the arm can be increased without changing the height of the horizontal articulated robot when the arm is lowered to the lower limit position, the horizontal articulated robot can be used. The horizontal articulated robot described in Patent Literature 1 is designed in this way because it can be used in various semiconductor manufacturing systems and the versatility of the horizontal articulated robot can be enhanced. is preferred. Moreover, it is preferable that the horizontal articulated robot installed in the housing in the semiconductor manufacturing system is small in the horizontal direction.

そこで、本発明の課題は、水平方向にアームが動作する水平多関節ロボットにおいて、アームが下限位置まで下降しているときの水平多関節ロボットの高さを変えることなく、アームの昇降量を増やすことが可能であっても、水平方向において小型化することが可能な水平多関節ロボットを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to increase the amount of elevation of a horizontal articulated robot in which the arm moves in the horizontal direction without changing the height of the horizontal articulated robot when the arm is lowered to the lower limit position. To provide a horizontal articulated robot capable of being miniaturized in the horizontal direction even if it is possible to do so.

上記の課題を解決するため、本発明の水平多関節ロボットは、水平方向にアームが動作する水平多関節ロボットにおいて、搬送対象物が搭載されるハンドと、ハンドが先端側に回動可能に連結されるアームと、アームの基端側が回動可能に連結される本体部と、アームを昇降させるアーム昇降機構とを備え、アームは、本体部に基端側が回動可能に連結される第１アーム部と、第１アーム部の先端側に基端側が回動可能に連結される第２アーム部とを備え、本体部の上面側に、第１アーム部の下面側が連結され、第１アーム部の上面側に、第２アーム部の下面側が連結され、第２アーム部の先端側には、アームの一部を構成する第３アーム部の基端側またはハンドの基端側が回動可能に連結され、本体部に対する第１アーム部の回動中心である第１回動中心と第１アーム部に対する第２アーム部の回動中心である第２回動中心との水平方向の距離である第１距離は、第２アーム部に連結される第３アーム部またはハンドの第２アーム部に対する回動中心である第３回動中心と第２回動中心との水平方向の距離である第２距離よりも短くなっており、アームが下限位置まで下降しているときに、アーム昇降機構の上端部は、第１アーム部の基端部の側方に配置されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the horizontal articulated robot of the present invention is a horizontal articulated robot in which an arm moves in a horizontal direction. a main body portion to which the base end side of the arm is rotatably connected; and an arm elevating mechanism for lifting and lowering the arm. An arm portion and a second arm portion rotatably connected to a distal end side of the first arm portion. The lower surface side of the second arm portion is connected to the upper surface side of the unit, and the proximal end side of the third arm portion constituting a part of the arm or the proximal end side of the hand can be rotated to the distal end side of the second arm portion. is the horizontal distance between the first rotation center, which is the rotation center of the first arm with respect to the main body, and the second rotation center, which is the rotation center of the second arm with respect to the first arm A certain first distance is a horizontal distance between a third rotation center and a second rotation center, which are the rotation centers of the third arm connected to the second arm or the hand with respect to the second arm. It is shorter than the second distance, and when the arm is lowered to the lower limit position, the upper end of the arm elevating mechanism is arranged to the side of the base end of the first arm. do.

本発明の水平多関節ロボットでは、アームが下限位置まで下降しているときに、アーム昇降機構の上端部は、第１アーム部の基端部の側方に配置されている。そのため、本発明では、アーム昇降機構の全体が第１アーム部よりも下側に配置されている場合と比較して、アームが下限位置まで下降しているときの水平多関節ロボットの高さを変えることなく、アーム昇降機構の高さを高くすることが可能になる。したがって、本発明では、アームが下限位置まで下降しているときの水平多関節ロボットの高さを変えることなく、アームの昇降量を増やすことが可能になる。 In the horizontal articulated robot of the present invention, when the arm is lowered to the lower limit position, the upper end of the arm elevating mechanism is arranged to the side of the base end of the first arm. Therefore, in the present invention, the height of the horizontal articulated robot when the arm is lowered to the lower limit position is reduced compared to the case where the entire arm elevating mechanism is arranged below the first arm section. It is possible to increase the height of the arm lifting mechanism without changing it. Therefore, in the present invention, it is possible to increase the amount of elevation of the arm without changing the height of the horizontal articulated robot when the arm is lowered to the lower limit position.

また、本発明では、本体部に対する第１アーム部の回動中心である第１回動中心と第１アーム部に対する第２アーム部の回動中心である第２回動中心との水平方向の距離である第１距離が、第２アーム部に連結される第３アーム部またはハンドの第２アーム部に対する回動中心である第３回動中心と第２回動中心との水平方向の距離である第２距離よりも短くなっているため、第１アーム部の長さを短くすることが可能になる。 Further, in the present invention, the horizontal direction between the first rotation center, which is the rotation center of the first arm with respect to the main body, and the second rotation center, which is the rotation center of the second arm with respect to the first arm. The first distance, which is the distance, is the horizontal distance between the third rotation center and the second rotation center, which are the rotation centers of the third arm connected to the second arm or the second arm of the hand. is shorter than the second distance, the length of the first arm portion can be shortened.

したがって、本発明では、アームが下限位置まで下降しているときに第１アーム部の基端部の側方にアーム昇降機構の上端部が配置されていても、長さの短い第１アーム部の側方にアーム昇降機構の上端部を配置することが可能になり、その結果、水平方向において水平多関節ロボットを小型化することが可能になる。すなわち、本発明では、アームが下限位置まで下降しているときの水平多関節ロボットの高さを変えることなく、アームの昇降量を増やすことが可能であっても、水平方向において水平多関節ロボットを小型化することが可能になる。 Therefore, in the present invention, even if the upper end of the arm lifting mechanism is arranged on the side of the base end of the first arm when the arm is lowered to the lower limit position, the first arm having a short length As a result, it is possible to reduce the size of the horizontal articulated robot in the horizontal direction. That is, in the present invention, even if it is possible to increase the amount of elevation of the arm without changing the height of the horizontal articulated robot when the arm is lowered to the lower limit position, the horizontal articulated robot can move in the horizontal direction. can be made smaller.

本発明において、たとえば、アーム昇降機構は、アームを昇降させるためのボールねじと、アームを上下方向に案内するためのガイドレールとを備え、ボールねじのねじ軸は、ねじ軸の軸方向と上下方向とが一致するように配置され、ガイドレールは、ガイドレールの長手方向と上下方向とが一致するように配置され、アームが下限位置まで下降しているときに、ねじ軸およびガイドレールの上端部は、第１アーム部の基端部の側方に配置されている。 In the present invention, for example, the arm elevating mechanism includes a ball screw for elevating the arm and a guide rail for guiding the arm in the vertical direction. The guide rail is arranged so that the longitudinal direction of the guide rail and the vertical direction are the same, and when the arm is lowered to the lower limit position, the screw shaft and the upper end of the guide rail The portion is arranged laterally of the base end portion of the first arm portion.

本発明において、アームが下限位置まで下降しているときに、アーム昇降機構の上端は、第２アーム部の下端よりも下側に配置されていることが好ましい。このように構成すると、第２アーム部とアーム昇降機構との干渉を防止するための切欠き部等が第２アーム部に形成されていなくても、第２アーム部が回動したときの、第２アーム部とアーム昇降機構との干渉を防止することが可能になる。 In the present invention, it is preferable that the upper end of the arm elevating mechanism is arranged below the lower end of the second arm portion when the arm is lowered to the lower limit position. With this configuration, even if the second arm is not formed with a notch or the like for preventing interference between the second arm and the arm elevating mechanism, when the second arm rotates, It is possible to prevent interference between the second arm portion and the arm elevating mechanism.

本発明において、たとえば、第１アーム部および第２アーム部が互いに重なっている状態で本体部に対して所定の基準位置に配置されているときの第１アーム部および第２アーム部の長手方向をアーム部長手方向とし、アーム部長手方向の一方側を第１方向側とし、第１方向側の反対側を第２方向側とすると、第１アーム部および第２アーム部が互いに重なっている状態で本体部に対して基準位置に配置されるとともにアームが下限位置まで下降しているときに、第１アーム部の基端部は、第１アーム部の第１方向側の端部となっていて、アーム昇降機構の上端部の第２方向側に配置され、第２アーム部の先端部は、第２アーム部の第１方向側の端部になっていて、アーム昇降機構の上側に配置されている。この場合には、アームが下限位置まで下降しているときの水平多関節ロボットの高さを変えることなく、アームの昇降量を増やすことが可能であっても、アーム部長手方向において水平多関節ロボットを小型化することが可能になる。 In the present invention, for example, the longitudinal direction of the first arm portion and the second arm portion when the first arm portion and the second arm portion are arranged in a predetermined reference position with respect to the body portion in a state where the first arm portion and the second arm portion overlap each other. is the longitudinal direction of the arm, one side in the longitudinal direction of the arm is the first direction side, and the opposite side of the first direction is the second direction side, the first arm portion and the second arm portion overlap each other. When the base end of the first arm is positioned at the reference position with respect to the main body and the arm is lowered to the lower limit position, the base end of the first arm becomes the end of the first arm on the first direction side. and the tip of the second arm portion is located on the second direction side of the upper end portion of the arm elevating mechanism, and the tip portion of the second arm portion is the end portion of the second arm portion on the first direction side, and is positioned above the arm elevating mechanism. are placed. In this case, even if it is possible to increase the amount of elevation of the arm without changing the height of the horizontal articulated robot when the arm is lowered to the lower limit position, the horizontal articulated robot in the longitudinal direction of the arm It becomes possible to miniaturize the robot.

本発明において、昇降機構は、本体部の内部に収容され、第１アーム部および第２アーム部が互いに重なっている状態で本体部に対して基準位置に配置されているときの第２アーム部の第１方向側端は、アーム部長手方向において、本体部の第１方向側端と同じ位置に配置されていることが好ましい。このように構成すると、アームが下限位置まで下降しているときの水平多関節ロボットの高さを変えることなく、アームの昇降量を増やすことが可能であっても、アーム部長手方向において水平多関節ロボットをより小型化することが可能になる。 In the present invention, the elevating mechanism is housed inside the main body, and the second arm is positioned at the reference position with respect to the main body in a state in which the first arm and the second arm overlap each other. is preferably disposed at the same position as the first direction side end of the body in the longitudinal direction of the arm. With this configuration, even if it is possible to increase the amount of elevation of the arm without changing the height of the horizontal multi-joint robot when the arm is lowered to the lower limit position, the horizontal multi-joint in the longitudinal direction of the arm length can be increased. It becomes possible to further miniaturize the articulated robot.

本発明において、たとえば、第２アーム部の先端側には、第３アーム部の基端側が回動可能に連結され、第３アーム部の先端側には、ハンドの基端側が回動可能に連結されている。 In the present invention, for example, the proximal end of the third arm is rotatably connected to the distal end of the second arm, and the proximal end of the hand is rotatably connected to the distal end of the third arm. Concatenated.

本発明において、水平多関節ロボットは、本体部に対して第１アーム部を回動させる第１アーム部駆動機構と、第１アーム部に対して第２アーム部を回動させる第２アーム部駆動機構と、第２アーム部に対して第３アーム部を回動させる第３アーム部駆動機構と、第３アーム部に対してハンドを回動させるハンド駆動機構とを備えることが好ましい。このように構成すると、水平多関節ロボットの動作の自由度を高めることが可能になる。 In the present invention, the horizontal articulated robot includes a first arm driving mechanism that rotates the first arm with respect to the main body, and a second arm that rotates the second arm with respect to the first arm. It is preferable to include a drive mechanism, a third arm drive mechanism for rotating the third arm with respect to the second arm, and a hand drive mechanism for rotating the hand with respect to the third arm. With this configuration, it is possible to increase the degree of freedom of movement of the horizontal articulated robot.

以上のように、本発明では、水平方向にアームが動作する水平多関節ロボットにおいて、アームが下限位置まで下降しているときの水平多関節ロボットの高さを変えることなく、アームの昇降量を増やすことが可能であっても、水平方向において水平多関節ロボットを小型化することが可能になる。 As described above, according to the present invention, in a horizontal articulated robot whose arm moves in the horizontal direction, the amount of elevation of the arm can be increased without changing the height of the horizontal articulated robot when the arm is lowered to the lower limit position. Even if it is possible to increase the number of robots, it is possible to reduce the size of the horizontal articulated robot in the horizontal direction.

本発明の実施の形態にかかる水平多関節ロボットの構成を説明するための平面図である。1 is a plan view for explaining the configuration of a horizontal articulated robot according to an embodiment of the present invention; FIG. 図１に示す水平多関節ロボットの異なる状態の平面図である。2A and 2B are plan views of different states of the horizontal articulated robot shown in FIG. 1; FIG. 図２に示す水平多関節ロボットの側面図である。FIG. 3 is a side view of the horizontal articulated robot shown in FIG. 2; 図３に示す水平多関節ロボットの、アームが上昇している状態の側面図である。FIG. 4 is a side view of the horizontal articulated robot shown in FIG. 3 with arms raised; 図２に示す水平多関節ロボットの構成を説明するためのブロック図である。3 is a block diagram for explaining the configuration of the horizontal articulated robot shown in FIG. 2; FIG. 図３のＥ－Ｅ方向からアーム昇降機構の構成を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the configuration of the arm lifting mechanism from the EE direction of FIG. 3;

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。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（水平多関節ロボットの構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる水平多関節ロボット１の構成を説明するための平面図である。図２は、図１に示す水平多関節ロボット１の異なる状態の平面図である。図３は、図２に示す水平多関節ロボット１の側面図である。図４は、図３に示す水平多関節ロボット１の、アーム１２が上昇している状態の側面図である。図５は、図２に示す水平多関節ロボット１の構成を説明するためのブロック図である。図６は、図３のＥ－Ｅ方向からアーム昇降機構２０の構成を説明するための図である。 (Configuration of horizontal articulated robot)
FIG. 1 is a plan view for explaining the configuration of a horizontal articulated robot 1 according to an embodiment of the present invention. 2A and 2B are plan views of different states of the horizontal articulated robot 1 shown in FIG. FIG. 3 is a side view of the horizontal articulated robot 1 shown in FIG. FIG. 4 is a side view of the horizontal articulated robot 1 shown in FIG. 3 with the arm 12 raised. FIG. 5 is a block diagram for explaining the configuration of the horizontal articulated robot 1 shown in FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining the configuration of the arm lifting mechanism 20 from the EE direction of FIG.

本形態の水平多関節ロボット１（以下、「ロボット１」とする。）は、搬送対象物である半導体ウエハ２（以下、「ウエハ２」とする。）を搬送するための産業用ロボットである。ウエハ２は、薄い円板状に形成されている。ロボット１は、半導体製造システム３に組み込まれて使用される。以下の説明では、上下方向（鉛直方向）に直交する図１等のＸ方向を「左右方向」とし、上下方向と左右方向とに直交する図１等のＹ方向を「前後方向」とする。また、前後方向の一方側である図１等のＹ１方向側を「前」側とし、その反対側である図１等のＹ２方向側を「後ろ」側とする。 A horizontal articulated robot 1 (hereinafter referred to as "robot 1") of this embodiment is an industrial robot for transporting a semiconductor wafer 2 (hereinafter referred to as "wafer 2") which is an object to be transported. . The wafer 2 is formed in a thin disc shape. The robot 1 is incorporated in a semiconductor manufacturing system 3 and used. In the following description, the X direction in FIG. 1 etc. orthogonal to the up-down direction (vertical direction) is defined as the "horizontal direction", and the Y direction in FIG. Also, the Y1 direction side in FIG. 1 etc., which is one side in the front-rear direction, is defined as the "front" side, and the Y2 direction side in FIG. 1 etc., which is the opposite side, is defined as the "rear" side.

半導体製造システム３は、ＥＦＥＭ４を備えている。ロボット１は、ＥＦＥＭ４の一部を構成している。ＥＦＥＭ４は、たとえば、ウエハ２が収容されるＦＯＵＰ６を開閉する複数のロードポート７と、ロボット１が収容される筺体８とを備えている。筺体８は、直方体の箱状に形成されている。上下方向から見たときの筐体８の外形は、左右方向に細長い長方形となっている。複数のロードポート７は、たとえば、筺体８の前側に配置されている。また、複数のロードポート７は、左右方向に一定の間隔をあけた状態で配列されている。 The semiconductor manufacturing system 3 has an EFEM 4 . The robot 1 constitutes a part of the EFEM4. The EFEM 4 includes, for example, a plurality of load ports 7 for opening and closing a FOUP 6 in which wafers 2 are accommodated, and a housing 8 in which the robot 1 is accommodated. The housing 8 is formed in the shape of a rectangular parallelepiped box. The outer shape of the housing 8 when viewed from above and below is a rectangle elongated in the left-right direction. A plurality of load ports 7 are arranged on the front side of the housing 8, for example. In addition, the plurality of load ports 7 are arranged with a certain interval in the left-right direction.

ロボット１は、ウエハ２が搭載される２個のハンド１１と、２個のハンド１１が先端側に回動可能に連結されるとともに水平方向に動作するアーム１２と、アーム１２の基端側が回動可能に連結される本体部１３とを備えている。ハンド１１は、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いる。アーム１２は、本体部１３に基端側が回動可能に連結される第１アーム部１５と、第１アーム部１５の先端側に基端側が回動可能に連結される第２アーム部１６と、第２アーム部１６の先端側に基端側が回動可能に連結される第３アーム部１７とから構成されている。第３アーム部１７の先端側には、２個のハンド１１の基端側が回動可能に連結されている。２個のハンド１１の基端側は、上下方向で重なっている。 The robot 1 includes two hands 11 on which the wafers 2 are mounted, an arm 12 to which the two hands 11 are rotatably connected to the tip side and which operates horizontally, and a base end side of the arm 12 to rotate. and a body portion 13 that is movably connected. The hand 11 is formed to have a substantially Y shape when viewed from above and below. The arm 12 includes a first arm portion 15 whose base end side is rotatably connected to the main body portion 13 and a second arm portion 16 whose base end side is rotatably connected to the distal end side of the first arm portion 15 . , and a third arm portion 17 whose base end side is rotatably connected to the distal end side of the second arm portion 16 . The proximal end sides of the two hands 11 are rotatably connected to the distal end side of the third arm portion 17 . The base end sides of the two hands 11 overlap vertically.

ハンド１１、第１アーム部１５、第２アーム部１６および第３アーム部１７は、上下方向を回動の軸方向として回動する。第１アーム部１５、第２アーム部１６および第３アーム部１７の上面および下面は、上下方向に直交する平面となっている。第１アーム部１５は、本体部１３の上面側に連結されている。第２アーム部１６は、第１アーム部１５の上面側に連結されている。第３アーム部１７は、第２アーム部１６の上面側に連結されている。ハンド１１は、第３アーム部１７の上面側に連結されている。 The hand 11, the first arm portion 15, the second arm portion 16, and the third arm portion 17 rotate with the vertical direction as the axial direction of rotation. The upper and lower surfaces of the first arm portion 15, the second arm portion 16 and the third arm portion 17 are flat surfaces perpendicular to the vertical direction. The first arm portion 15 is connected to the upper surface side of the body portion 13 . The second arm portion 16 is connected to the upper surface side of the first arm portion 15 . The third arm portion 17 is connected to the upper surface side of the second arm portion 16 . The hand 11 is connected to the upper surface side of the third arm portion 17 .

すなわち、本体部１３の上面側には、第１アーム部１５の下面側が連結され、第１アーム部１５の上面側には、第２アーム部１６の下面側が連結され、第２アーム部１６の上面側には、第３アーム部１７の下面側が連結され、第３アーム部１７の上面側には、ハンド１１の下面側が連結されている。第２アーム部１６は、第１アーム部１５よりも上側に配置され、第３アーム部１７は、第２アーム部１６よりも上側に配置され、ハンド１１は、第３アーム部１７よりも上側に配置されている。 That is, the lower surface side of the first arm portion 15 is connected to the upper surface side of the main body portion 13 , the lower surface side of the second arm portion 16 is connected to the upper surface side of the first arm portion 15 , and the second arm portion 16 is connected to the upper surface side of the main body portion 13 . The lower surface side of the third arm portion 17 is connected to the upper surface side, and the lower surface side of the hand 11 is connected to the upper surface side of the third arm portion 17 . The second arm portion 16 is arranged above the first arm portion 15 , the third arm portion 17 is arranged above the second arm portion 16 , and the hand 11 is arranged above the third arm portion 17 . are placed in

また、ロボット１は、アーム１２を昇降させるアーム昇降機構２０と、本体部１３に対して第１アーム部１５を回動させる第１アーム部駆動機構２１と、第１アーム部１５に対して第２アーム部１６を回動させる第２アーム部駆動機構２２と、第２アーム部１６に対して第３アーム部１７を回動させる第３アーム部駆動機構２３と、第３アーム部１７に対してハンド１１を回動させるハンド駆動機構２４とを備えている。本形態のロボット１は、２個のハンド１１のそれぞれを個別に回動させる２個のハンド駆動機構２４を備えている。 The robot 1 also includes an arm elevating mechanism 20 that elevates the arm 12 , a first arm drive mechanism 21 that rotates the first arm 15 with respect to the main body 13 , and a first arm with respect to the first arm 15 . A second arm drive mechanism 22 for rotating the second arm section 16 , a third arm drive mechanism 23 for rotating the third arm section 17 with respect to the second arm section 16 , and for the third arm section 17 and a hand drive mechanism 24 that rotates the hand 11 by means of the hand drive mechanism 24 . The robot 1 of this embodiment includes two hand drive mechanisms 24 that rotate the two hands 11 individually.

第３アーム部１７に対する２個のハンド１１の回動中心は一致している。本体部１３に対する第１アーム部１５の回動中心を第１回動中心Ｃ１とし、第１アーム部１５に対する第２アーム部１６の回動中心を第２回動中心Ｃ２とし、第２アーム部１６に対する第３アーム部１７の回動中心を第３回動中心Ｃ３とし、第３アーム部１７に対するハンド１１の回動中心を第４回動中心Ｃ４とすると、第１回動中心Ｃ１と第２回動中心Ｃ２との水平方向の距離である第１距離Ｄ１は、第２回動中心Ｃ２と第３回動中心Ｃ３との水平方向の距離である第２距離Ｄ２よりも短くなっている。また、第２距離Ｄ２は、第３回動中心Ｃ３と第４回動中心Ｃ４との水平方向の距離である第３距離Ｄ３よりも短くなっている。 The rotation centers of the two hands 11 with respect to the third arm portion 17 are aligned. The rotation center of the first arm portion 15 with respect to the main body portion 13 is defined as a first rotation center C1, the rotation center of the second arm portion 16 with respect to the first arm portion 15 is defined as a second rotation center C2, and the second arm portion Assuming that the rotation center of the third arm portion 17 with respect to 16 is a third rotation center C3, and the rotation center of the hand 11 with respect to the third arm portion 17 is a fourth rotation center C4, the first rotation center C1 and the second The first distance D1, which is the horizontal distance from the second rotation center C2, is shorter than the second distance D2, which is the horizontal distance between the second rotation center C2 and the third rotation center C3. . Also, the second distance D2 is shorter than the third distance D3, which is the horizontal distance between the third rotation center C3 and the fourth rotation center C4.

そのため、本形態では、第１アーム部１５の長さ（第１アーム部１５の長手方向の長さ）は、第２アーム部１６の長さ（第２アーム部１６の長手方向の長さ）よりも短くなっており、第２アーム部１６の長さは、第３アーム部１７の長さ（第３アーム部１７の長手方向の長さ）よりも短くなっている。 Therefore, in this embodiment, the length of the first arm portion 15 (the length in the longitudinal direction of the first arm portion 15) corresponds to the length of the second arm portion 16 (the length in the longitudinal direction of the second arm portion 16). , and the length of the second arm portion 16 is shorter than the length of the third arm portion 17 (the length in the longitudinal direction of the third arm portion 17).

本体部１３は、筐体２６と、第１アーム部１５の基端側が回動可能に連結される昇降体２７とを備えている。筐体２６は、全体として上下方向に細長い直方体状に形成されている。筐体２６の後端部には、上側に向かって突出する突出部２６ａが形成されている。すなわち、筐体２６の後端部の高さは、筐体２６の前側部分の高さよりも高くなっている。突出部２６ａは、第１アーム部１５の基端よりも後ろ側に配置されている。突出部２６ａの上面は、上下方向に直交する平面となっている。また、筐体２６の、突出部２６ａよりも前側部分の上面も、上下方向に直交する平面となっている。筐体２６の前側部分の上面に対する突出部２６ａの高さは、第１アーム部１５の厚さ（上下方向の厚さ）とほぼ等しくなっている。 The body portion 13 includes a housing 26 and an elevating body 27 to which the base end side of the first arm portion 15 is rotatably connected. The housing 26 as a whole is formed in a rectangular parallelepiped shape elongated in the vertical direction. A rear end portion of the housing 26 is formed with a protruding portion 26a that protrudes upward. That is, the height of the rear end portion of the housing 26 is higher than the height of the front portion of the housing 26 . The projecting portion 26 a is arranged on the rear side of the base end of the first arm portion 15 . The upper surface of the projecting portion 26a is a flat surface perpendicular to the vertical direction. Further, the upper surface of the front side portion of the housing 26 relative to the protruding portion 26a is also a plane perpendicular to the vertical direction. The height of the projecting portion 26a with respect to the upper surface of the front portion of the housing 26 is approximately equal to the thickness of the first arm portion 15 (thickness in the vertical direction).

昇降体２７は、筐体２６に対して昇降可能になっている。図３に示すように、アーム１２が下限位置まで下降しているときには、昇降体２７の大半部分は、筐体２６の内部に収容されている。昇降体２７は、上端に第１アーム部１５の基端側が回動可能に連結される昇降体本体２７ａと、昇降体本体２７ａの下端部から後ろ側に向かって突出する保持部２７ｂとを備えている。昇降体本体２７ａは、筐体２６の突出部２６ａよりも前側に配置されている。昇降体本体２７ａの上端は、筐体２６の、突出部２６ａよりも前側部分の上面よりも上側に配置されている。筐体２６の、突出部２６ａよりも前側部分の上端部には、昇降体本体２７ａの一部が配置される貫通穴が形成されている。 The elevating body 27 can be raised and lowered with respect to the housing 26 . As shown in FIG. 3, most of the lifting body 27 is housed inside the housing 26 when the arm 12 is lowered to the lower limit position. The elevating body 27 includes an elevating body body 27a to which the base end side of the first arm part 15 is rotatably connected to the upper end, and a holding part 27b that protrudes rearward from the lower end of the elevating body body 27a. ing. The elevating body main body 27 a is arranged on the front side of the projecting portion 26 a of the housing 26 . The upper end of the elevator main body 27a is arranged above the upper surface of the front portion of the housing 26 relative to the projecting portion 26a. A through hole is formed in the upper end portion of the front side of the projecting portion 26a of the housing 26, in which a part of the lifting body main body 27a is arranged.

アーム昇降機構２０は、昇降体２７を昇降させる。すなわち、アーム昇降機構２０は、昇降体２７を昇降させることで、昇降体２７と一緒にアーム１２を昇降させる。また、アーム昇降機構２０は、図３に示すアーム１２の下限位置と図４に示すアーム１２の上限位置との間で昇降体２７と一緒にアーム１２を昇降させる。図６に示すように、アーム昇降機構２０は、昇降体２７と一緒にアーム１２を昇降させるためのボールねじ２８と、ボールねじ２８のねじ軸２９を回転させるモータ３０と、昇降体２７と一緒にアーム１２を上下方向に案内するためのガイドレール３１およびガイドブロック３２とを備えている。アーム昇降機構２０は、筐体２６の内部に配置されている。すなわち、アーム昇降機構２０は、本体部１３の内部に収容されている。 The arm elevating mechanism 20 elevates the elevating body 27 . That is, the arm elevating mechanism 20 elevates the elevating body 27 to elevate the arm 12 together with the elevating body 27 . The arm elevating mechanism 20 elevates the arm 12 together with the elevating body 27 between the lower limit position of the arm 12 shown in FIG. As shown in FIG. 6, the arm elevating mechanism 20 includes a ball screw 28 for elevating the arm 12 together with the elevating body 27, a motor 30 for rotating the screw shaft 29 of the ball screw 28, and the elevating body 27. A guide rail 31 and a guide block 32 are provided for guiding the arm 12 in the vertical direction. The arm elevating mechanism 20 is arranged inside the housing 26 . That is, the arm elevating mechanism 20 is housed inside the body portion 13 .

ねじ軸２９は、ねじ軸２９の軸方向と上下方向とが一致するように配置されている。ねじ軸２９は、筐体２６の内部に配置されるフレームに回転可能に保持されている。ボールねじ２８のナット部材３３は、昇降体２７の保持部２７ｂに取り付けられている。ナット部材３３は、ねじ軸２９に係合している。ねじ軸２９の下端部には、プーリ３５が固定されている。モータ３０は、筐体２６の内部で固定されている。モータ３０の出力軸には、プーリ３６が固定されている。プーリ３５とプーリ３６とには、ベルト３７が架け渡されている。モータ３０は、ロボット１の制御部３８に電気的に接続されている。 The screw shaft 29 is arranged so that the axial direction of the screw shaft 29 is aligned with the vertical direction. The screw shaft 29 is rotatably held by a frame arranged inside the housing 26 . The nut member 33 of the ball screw 28 is attached to the holding portion 27 b of the lifting body 27 . The nut member 33 is engaged with the screw shaft 29 . A pulley 35 is fixed to the lower end of the screw shaft 29 . The motor 30 is fixed inside the housing 26 . A pulley 36 is fixed to the output shaft of the motor 30 . A belt 37 is stretched between the pulleys 35 and 36 . The motor 30 is electrically connected to the controller 38 of the robot 1 .

ガイドレール３１は、ガイドレール３１の長手方向と上下方向とが一致するように配置されている。ガイドレール３１は、筐体２６の内部に配置されるフレームに固定されている。本形態では、２本のガイドレール３１が左右方向に間隔をあけた状態で設置されている。ガイドブロック３２は、昇降体２７の保持部２７ｂに取り付けられている。ガイドブロック３２は、前側からガイドレール３１に係合している。また、本形態では、上下方向において間隔をあけた状態で配置される２個のガイドブロック３２が１本のガイドレール３１に係合している。 The guide rails 31 are arranged so that the longitudinal direction of the guide rails 31 and the vertical direction are aligned. The guide rail 31 is fixed to a frame arranged inside the housing 26 . In this embodiment, two guide rails 31 are installed with a gap left and right. The guide block 32 is attached to the holding portion 27 b of the lifting body 27 . The guide block 32 is engaged with the guide rail 31 from the front side. In addition, in this embodiment, two guide blocks 32 that are spaced apart in the vertical direction are engaged with one guide rail 31 .

上述のように、アーム昇降機構２０は、筐体２６の内部に配置されている。具体的には、アーム昇降機構２０は、筐体２６の後端部の内部に配置されている。また、アーム昇降機構２０の上端部は、突出部２６ａの内部に配置されている。具体的には、ねじ軸２９およびガイドレール３１の上端部が突出部２６ａの内部に配置されている。また、アーム１２の上限位置までアーム１２が上昇しているときには、１本のガイドレール３１に係合する２個のガイドブロック３２のうちの上側に配置されるガイドブロック３２が突出部２６ａの内部に配置されている（図４参照）。 As described above, the arm lifting mechanism 20 is arranged inside the housing 26 . Specifically, the arm lifting mechanism 20 is arranged inside the rear end portion of the housing 26 . Further, the upper end portion of the arm lifting mechanism 20 is arranged inside the projecting portion 26a. Specifically, the upper ends of the screw shaft 29 and the guide rail 31 are arranged inside the projecting portion 26a. Further, when the arm 12 is raised to the upper limit position of the arm 12, the upper guide block 32 of the two guide blocks 32 engaged with one guide rail 31 is positioned inside the projecting portion 26a. (see FIG. 4).

また、上述のように、アーム昇降機構２０は、図３に示すアーム１２の下限位置と図４に示すアーム１２の上限位置との間で昇降体２７と一緒にアーム１２を昇降させる。アーム１２が下限位置まで下降しているときには、第１アーム部１５は、上下方向において筐体２６の突出部２６ａとほぼ同じ位置に配置されており、突出部２６ａの上面は、第１アーム部１５の下面よりも上側に配置されている。また、アーム１２が下限位置まで下降しているときには、第１アーム部１５の基端部は、突出部２６ａの前側に配置されている。 Further, as described above, the arm lifting mechanism 20 lifts and lowers the arm 12 together with the lifting body 27 between the lower limit position of the arm 12 shown in FIG. 3 and the upper limit position of the arm 12 shown in FIG. When the arm 12 is lowered to the lower limit position, the first arm portion 15 is arranged at substantially the same position as the projecting portion 26a of the housing 26 in the vertical direction, and the upper surface of the projecting portion 26a is the first arm portion. 15 is arranged above the lower surface. Further, when the arm 12 is lowered to the lower limit position, the base end of the first arm portion 15 is arranged in front of the projecting portion 26a.

すなわち、アーム１２が下限位置まで下降しているときには、突出部２６ａの内部に配置されるアーム昇降機構２０の上端部（具体的には、ねじ軸２９およびガイドレール３１の上端部）は、第１アーム部１５の基端部の後ろ側（後方）に配置されている。すなわち、アーム１２が下限位置まで下降しているときには、アーム昇降機構２０の上端部（具体的には、ねじ軸２９およびガイドレール３１の上端部）は、第１アーム部１５の基端部の側方（横）に配置されている。また、アーム１２が下限位置まで下降しているときには、アーム昇降機構２０の上端（具体的には、ねじ軸２９およびガイドレール３１の上端）は、第１アーム部１５の下面よりも上側に配置されている。 That is, when the arm 12 is lowered to the lower limit position, the upper end of the arm elevating mechanism 20 (specifically, the upper end of the screw shaft 29 and the guide rail 31) arranged inside the projecting portion 26a is positioned at the second position. It is arranged on the rear side (rear) of the base end portion of the 1-arm portion 15 . That is, when the arm 12 is lowered to the lower limit position, the upper end of the arm lifting mechanism 20 (specifically, the upper end of the screw shaft 29 and the guide rail 31) is positioned at the base end of the first arm portion 15. It is arranged laterally. Further, when the arm 12 is lowered to the lower limit position, the upper end of the arm lifting mechanism 20 (specifically, the upper end of the screw shaft 29 and the guide rail 31) is arranged above the lower surface of the first arm portion 15. It is

また、アーム１２が下限位置まで下降しているときには、第１アーム部１５の上面は、突出部２６ａの上面よりもわずかに上側に配置されている。また、アーム１２が下限位置まで下降しているときには、第２アーム部１６の下面は、突出部２６ａの上面よりも上側に配置されている。すなわち、アーム１２が下限位置まで下降しているときには、アーム昇降機構２０の上端は、第２アーム部１６の下端よりも下側に配置されている。 Further, when the arm 12 is lowered to the lower limit position, the upper surface of the first arm portion 15 is arranged slightly above the upper surface of the projecting portion 26a. Further, when the arm 12 is lowered to the lower limit position, the lower surface of the second arm portion 16 is arranged above the upper surface of the projecting portion 26a. That is, when the arm 12 is lowered to the lower limit position, the upper end of the arm lifting mechanism 20 is arranged below the lower end of the second arm portion 16 .

本形態では、第１アーム部１５および第２アーム部１６が互いに重なっている状態で本体部１３に対して所定の基準位置に配置されているとき（図２～図４に示す状態のとき）の第１アーム部１５および第２アーム部１６の長手方向は、前後方向と一致している。また、第１アーム部１５および第２アーム部１６が互いに重なっている状態で本体部１３に対して基準位置に配置されるとともにアーム１２が下限位置まで下降しているときには、第２アーム部１６の先端部は、第２アーム部１６の後端部になっていて、突出部２６ａの上側に配置されている（図３参照）。 In this embodiment, when the first arm portion 15 and the second arm portion 16 are arranged in a predetermined reference position with respect to the main body portion 13 in a state of overlapping with each other (in the state shown in FIGS. 2 to 4). The longitudinal direction of the first arm portion 15 and the second arm portion 16 coincides with the front-rear direction. Further, when the first arm portion 15 and the second arm portion 16 are placed in the reference position with respect to the main body portion 13 in a state in which the first arm portion 15 and the second arm portion 16 overlap each other, and the arm 12 is lowered to the lower limit position, the second arm portion 16 is the rear end of the second arm portion 16 and is arranged above the projecting portion 26a (see FIG. 3).

すなわち、第１アーム部１５および第２アーム部１６が互いに重なっている状態で本体部１３に対して基準位置に配置されるとともにアーム１２が下限位置まで下降しているときには、第２アーム部１６の先端部は、アーム昇降機構２０の上側に配置されている。また、このときには、第１アーム部１５の基端部は、第１アーム部１２の後端部となっていて、アーム昇降機構２０の上端部の前側に配置されている。また、図３に示すように、第１アーム部１５および第２アーム部１６が互いに重なっている状態で本体部１３に対して基準位置に配置されているときの第２アーム部１６の後端は、前後方向において、本体部１３の後端（具体的には、筐体２６の後面）と同じ位置に配置されている。 That is, when the first arm portion 15 and the second arm portion 16 are placed at the reference position with respect to the main body portion 13 in a state where the first arm portion 15 and the second arm portion 16 overlap each other, and the arm 12 is lowered to the lower limit position, the second arm portion 16 is arranged above the arm lifting mechanism 20 . Also, at this time, the base end of the first arm portion 15 is the rear end portion of the first arm portion 12 and is arranged in front of the upper end portion of the arm lifting mechanism 20 . Further, as shown in FIG. 3, the rear end of the second arm portion 16 when the first arm portion 15 and the second arm portion 16 are placed at the reference position with respect to the main body portion 13 in a state of overlapping each other. is arranged at the same position as the rear end of the main body 13 (specifically, the rear surface of the housing 26) in the front-rear direction.

本形態の前後方向（Ｙ方向）は、第１アーム部１５および第２アーム部１６が互いに重なっている状態で本体部１３に対して基準位置に配置されているときの第１アーム部１５および第２アーム部１６の長手方向であるアーム部長手方向となっている。また、後ろ側（Ｙ２方向側）は、アーム部長手方向の一方側である第１方向側となっており、前側（Ｙ１方向側）は、第１方向側の反対側である第２方向側となっている。 The front-rear direction (Y direction) of the present embodiment corresponds to the first arm portion 15 and the second arm portion 16 when the first arm portion 15 and the second arm portion 16 are arranged at the reference position with respect to the main body portion 13 in a state where they overlap each other. The longitudinal direction of the arm portion is the longitudinal direction of the second arm portion 16 . The rear side (Y2 direction side) is the first direction side, which is one side in the longitudinal direction of the arm length, and the front side (Y1 direction side) is the second direction side, which is the opposite side of the first direction side. It has become.

第１アーム部駆動機構２１は、モータ３９を備えている。モータ３９は、昇降体２７に取り付けられている。モータ３９の動力は、減速機、プーリおよびベルト等からなる動力伝達機構によって第１アーム部１５に伝達される。第２アーム部駆動機構２２は、モータ４０を備えている。モータ４０は、第１アーム部１５と昇降体２７との連結部に取り付けられている。モータ４０の動力は、減速機、プーリおよびベルト等からなる動力伝達機構によって第２アーム部１６に伝達される。 The first arm drive mechanism 21 has a motor 39 . The motor 39 is attached to the lifting body 27 . Power of the motor 39 is transmitted to the first arm portion 15 by a power transmission mechanism including a reduction gear, pulleys, belts, and the like. The second arm driving mechanism 22 has a motor 40 . The motor 40 is attached to the connecting portion between the first arm portion 15 and the lifting body 27 . The power of the motor 40 is transmitted to the second arm portion 16 by a power transmission mechanism including a speed reducer, pulleys, belts, and the like.

第３アーム部駆動機構２３は、モータ４１を備えている。モータ４１は、第２アーム部１６の内部に取り付けられている。モータ４１の動力は、減速機、プーリおよびベルト等からなる動力伝達機構によって第３アーム部１７に伝達される。ハンド駆動機構２４は、モータ４２を備えている。モータ４２は、第３アーム部１７の内部に取り付けられている。モータ４２の動力は、減速機、プーリおよびベルト等からなる動力伝達機構によってハンド１１に伝達される。 The third arm driving mechanism 23 has a motor 41 . The motor 41 is attached inside the second arm portion 16 . The power of the motor 41 is transmitted to the third arm portion 17 by a power transmission mechanism including a speed reducer, pulleys, belts, and the like. The hand drive mechanism 24 has a motor 42 . The motor 42 is attached inside the third arm portion 17 . Power of the motor 42 is transmitted to the hand 11 by a power transmission mechanism including a speed reducer, pulleys, belts, and the like.

モータ３９～４２は、制御部３８に電気的に接続されている。本形態では、上下方向から見たときに略Ｙ形状をなすハンド１１の長手方向と前後方向とが一致した状態でハンド１１が左右方向に移動する場合に、制御部３８は、上下方向から見たときに、左右方向に平行な仮想線ＶＬ（図１参照）上を第３回動中心Ｃ３が通過するように、モータ３９～４２を制御して、第１アーム部１５、第２アーム部１６、第３アーム部１７およびハンド１１を回動させる。 The motors 39 to 42 are electrically connected to the control section 38 . In this embodiment, when the hand 11 moves in the horizontal direction while the longitudinal direction of the hand 11, which is substantially Y-shaped when viewed from the vertical direction, coincides with the front-rear direction, the control unit 38 can The motors 39 to 42 are controlled so that the third rotation center C3 passes on the virtual line VL (see FIG. 1) parallel to the left-right direction when the first arm portion 15 and the second arm portion 16, the third arm portion 17 and the hand 11 are rotated.

すなわち、ハンド１１の長手方向と前後方向とが一致した状態でハンド１１が左右方向に移動する場合に、制御部３８は、上下方向から見たときに、第３回動中心Ｃ３が左右方向に直線的に移動するように、第１アーム部１５、第２アーム部１６、第３アーム部１７およびハンド１１を回動させる。このときには、制御部３８は、ハンド１１およびアーム１２と筐体８とが干渉しないように、第１アーム部１５、第２アーム部１６、第３アーム部１７およびハンド１１を回動させる。 That is, when the hand 11 moves in the left-right direction with the longitudinal direction of the hand 11 aligned with the front-rear direction, the control unit 38 can move the third rotation center C3 in the left-right direction when viewed from the top-bottom direction. The first arm portion 15, the second arm portion 16, the third arm portion 17 and the hand 11 are rotated so as to move linearly. At this time, the control section 38 rotates the first arm section 15, the second arm section 16, the third arm section 17 and the hand 11 so that the hand 11 and the arm 12 and the housing 8 do not interfere with each other.

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、アーム１２が下限位置まで下降しているときに、突出部２６ａの内部に配置されるアーム昇降機構２０の上端部は、第１アーム部１５の基端部の後ろ側に配置されている。そのため、本形態では、アーム昇降機構２０の全体が第１アーム部１５よりも下側に配置されている場合と比較して、アーム１２が下限位置まで下降しているときのロボット１の高さを変えることなく、アーム昇降機構２０の高さを高くすることが可能になる。すなわち、本形態では、アーム１２が下限位置まで下降しているときのロボット１の高さを変えることなく、ねじ軸２９およびガイドレール３１の上下方向の長さを長くすることが可能になる。したがって、本形態では、アーム１２が下限位置まで下降しているときのロボット１の高さを変えることなく、アーム１２の昇降量を増やすことが可能になる。 (Main effects of this form)
As described above, in this embodiment, when the arm 12 is lowered to the lower limit position, the upper end of the arm elevating mechanism 20 arranged inside the projecting portion 26a is positioned at the base end of the first arm portion 15. is placed behind the Therefore, in this embodiment, the height of the robot 1 when the arm 12 is lowered to the lower limit position is higher than the case where the entire arm lifting mechanism 20 is arranged below the first arm portion 15. It is possible to increase the height of the arm lifting mechanism 20 without changing . That is, in this embodiment, the vertical lengths of the screw shaft 29 and the guide rail 31 can be increased without changing the height of the robot 1 when the arm 12 is lowered to the lower limit position. Therefore, in this embodiment, it is possible to increase the amount of elevation of the arm 12 without changing the height of the robot 1 when the arm 12 is lowered to the lower limit position.

また、本形態では、本体部１３に対する第１アーム部１５の回動中心である第１回動中心Ｃ１と第１アーム部１５に対する第２アーム部１６の回動中心である第２回動中心Ｃ２との水平方向の距離である第１距離Ｄ１が、第２アーム部１６に対する第３アーム部１７の回動中心である第３回動中心Ｄ３と第２回動中心Ｄ２との水平方向の距離である第２距離Ｄ２よりも短くなっており、第１アーム部１５の長さが第２アーム部１６の長さよりも短くなっている。 Further, in this embodiment, a first rotation center C1 that is the rotation center of the first arm portion 15 with respect to the main body portion 13 and a second rotation center that is the rotation center of the second arm portion 16 with respect to the first arm portion 15 are provided. The first distance D1, which is the horizontal distance from C2, is the horizontal distance between the third rotation center D3, which is the rotation center of the third arm portion 17 with respect to the second arm portion 16, and the second rotation center D2. The distance is shorter than the second distance D2, and the length of the first arm portion 15 is shorter than the length of the second arm portion 16. - 特許庁

そのため、本形態では、アーム１２が下限位置まで下降しているときに第１アーム部１５の基端部の後ろ側にアーム昇降機構２０の上端部が配置されていても、長さの短い第１アーム部１５の後ろ側にアーム昇降機構２０の上端部を配置することが可能になり、その結果、前後方向においてロボット１を小型化することが可能になる。すなわち、本形態では、アーム１２が下限位置まで下降しているときのロボット１の高さを変えることなく、アーム１２の昇降量を増やすことが可能であっても、前後方向においてロボット１を小型化することが可能になる。 Therefore, in this embodiment, even if the upper end portion of the arm lifting mechanism 20 is arranged behind the base end portion of the first arm portion 15 when the arm 12 is lowered to the lower limit position, the short first arm portion 15 can be moved. It is possible to dispose the upper end of the arm lifting mechanism 20 on the rear side of the 1-arm portion 15, and as a result, it is possible to reduce the size of the robot 1 in the front-rear direction. That is, in this embodiment, the robot 1 can be made smaller in the front-rear direction, even though the amount of elevation of the arm 12 can be increased without changing the height of the robot 1 when the arm 12 is lowered to the lower limit position. It becomes possible to convert

また、本形態では、第１アーム部１５および第２アーム部１６が互いに重なっている状態で本体部１３に対して基準位置に配置されているときの第２アーム部１６の後端が、前後方向において、本体部１３の後端と同じ位置に配置されているため、アーム１２が下限位置まで下降しているときのロボット１の高さを変えることなく、アーム１２の昇降量を増やすことが可能であっても、前後方向においてロボット１をより小型化することが可能になる。 Further, in the present embodiment, the rear end of the second arm portion 16 when the first arm portion 15 and the second arm portion 16 are arranged at the reference position with respect to the main body portion 13 in a state of overlapping with each other Since it is arranged at the same position as the rear end of the main body 13 in the direction, it is possible to increase the lifting amount of the arm 12 without changing the height of the robot 1 when the arm 12 is lowered to the lower limit position. Even if possible, the robot 1 can be made more compact in the front-rear direction.

本形態では、アーム１２が下限位置まで下降しているときに、第２アーム部１６の下端となる第２アーム部１６の下面は、筐体２６の突出部２６ａの上面よりも上側に配置されている。そのため、本形態では、アーム昇降機構２０の上端部が収容されている突出部２６ａと第２アーム部１６との干渉を防止するための切欠き部等が第２アーム部１６に形成されていなくても、第２アーム部１６が回動したときの、第２アーム部１６と突出部２６ａとの干渉を防止することが可能になる。 In this embodiment, when the arm 12 is lowered to the lower limit position, the lower surface of the second arm portion 16, which is the lower end of the second arm portion 16, is arranged above the upper surface of the projecting portion 26a of the housing 26. ing. Therefore, in this embodiment, the second arm portion 16 is not formed with a notch portion or the like for preventing interference between the second arm portion 16 and the protruding portion 26a in which the upper end portion of the arm lifting mechanism 20 is accommodated. Even so, it is possible to prevent interference between the second arm portion 16 and the projecting portion 26a when the second arm portion 16 rotates.

本形態では、ロボット１は、本体部１３に対して第１アーム部１５を回動させる第１アーム部駆動機構２１と、第１アーム部１５に対して第２アーム部１６を回動させる第２アーム部駆動機構２２と、第２アーム部１６に対して第３アーム部１７を回動させる第３アーム部駆動機構２３と、第３アーム部１７に対してハンド１１を回動させるハンド駆動機構２４とを備えている。そのため、本形態では、ロボット１の動作の自由度を高めることが可能になる。 In this embodiment, the robot 1 includes a first arm driving mechanism 21 that rotates the first arm 15 with respect to the main body 13 and a second arm driving mechanism 21 that rotates the second arm 16 with respect to the first arm 15 . A second arm drive mechanism 22, a third arm drive mechanism 23 that rotates the third arm 17 with respect to the second arm 16, and a hand drive that rotates the hand 11 with respect to the third arm 17. a mechanism 24; Therefore, in this embodiment, it is possible to increase the degree of freedom of motion of the robot 1 .

（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。 (Other embodiments)
The embodiment described above is an example of the preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

上述した形態において、第１アーム部１５および第２アーム部１６が互いに重なっている状態で本体部１３に対して基準位置に配置されているときの第２アーム部１６の後端が、本体部１３の後端より前側に配置されていても良いし、本体部１３の後端より後ろ側に配置されていても良い。また、上述した形態において、アーム１２が下限位置まで下降しているときに、第２アーム部１６の下端が筐体２６の突出部２６ａの上面より下側に配置されていても良い。この場合には、突出部２６ａと第２アーム部１６との干渉を防止するための切欠き部等が第２アーム部１６に形成されている。 In the embodiment described above, when the first arm portion 15 and the second arm portion 16 are arranged in the reference position with respect to the main body portion 13 in a state in which the first arm portion 15 and the second arm portion 16 are overlapped with each other, the rear end of the second arm portion 16 is aligned with the main body portion. It may be arranged on the front side of the rear end of 13 or may be arranged on the rear side of the rear end of main body portion 13 . Further, in the above embodiment, the lower end of the second arm portion 16 may be arranged below the upper surface of the projecting portion 26a of the housing 26 when the arm 12 is lowered to the lower limit position. In this case, a notch or the like is formed in the second arm portion 16 to prevent interference between the projecting portion 26a and the second arm portion 16. As shown in FIG.

上述した形態において、アーム１２は、第１アーム部１５と第２アーム部１６との２個のアーム部によって構成されていても良い。この場合には、第２アーム部１６の先端側に、ハンド１１の基端部が回動可能に連結されている。また、この場合には、第２アーム部１６に対するハンド１１の回動中心である第３回動中心と第２回動中心Ｃ２との水平方向の距離である第２距離が第１距離Ｄ１よりも長くなっている。また、上述した形態において、アーム１２は、４個以上のアーム部によって構成されていても良い。 In the embodiment described above, the arm 12 may be composed of two arm portions, the first arm portion 15 and the second arm portion 16 . In this case, the proximal end portion of the hand 11 is rotatably connected to the distal end side of the second arm portion 16 . In this case, the second distance, which is the horizontal distance between the third rotation center, which is the rotation center of the hand 11 with respect to the second arm portion 16, and the second rotation center C2, is greater than the first distance D1. is also longer. Moreover, in the form mentioned above, the arm 12 may be comprised by four or more arm parts.

上述した形態において、アーム昇降機構２０は、ガイドレール３１およびガイドブロック３２に代えて、たとえば、ガイド軸と、ガイド軸が挿通される筒状のガイドブッシュとを備えていても良い。また、上述した形態において、アーム昇降機構２０は、ボールねじ２８に代えて、たとえば、昇降体２７の保持部２７ｂに一部が固定されるベルトと、このベルトが架け渡されるプーリとを備えていても良い。さらに、上述した形態において、アーム１２の先端側に回動可能に連結されるハンド１１の数は、１個であっても良い。また、上述した形態において、ロボット１によって搬送される搬送対象物は、ウエハ２以外のものであっても良い。この場合には、たとえば、搬送対象物は、正方形または長方形の平板状に形成されていても良い。 In the embodiment described above, the arm elevating mechanism 20 may include, for example, a guide shaft and a tubular guide bush through which the guide shaft is inserted, instead of the guide rail 31 and the guide block 32 . In the above-described embodiment, instead of the ball screw 28, the arm elevating mechanism 20 includes, for example, a belt partially fixed to the holding portion 27b of the elevating body 27 and a pulley over which the belt is stretched. can be Furthermore, in the embodiment described above, the number of hands 11 rotatably connected to the distal end side of arm 12 may be one. Moreover, in the above-described embodiment, the object to be transferred by the robot 1 may be something other than the wafer 2 . In this case, for example, the object to be conveyed may be formed in the shape of a square or rectangular flat plate.

１ ロボット（水平多関節ロボット）
２ ウエハ（半導体ウエハ、搬送対象物）
１１ ハンド
１２ アーム
１３ 本体部
１５ 第１アーム部
１６ 第２アーム部
１７ 第３アーム部
２０ アーム昇降機構
２１ 第１アーム部駆動機構
２２ 第２アーム部駆動機構
２３ 第３アーム部駆動機構
２４ ハンド駆動機構
２８ ボールねじ
２９ ねじ軸
３１ ガイドレール
Ｃ１ 第１回動中心
Ｃ２ 第２回動中心
Ｃ３ 第３回動中心
Ｄ１ 第１距離
Ｄ２ 第２距離
Ｙ アーム部長手方向
Ｙ１ 第２方向側
Ｙ２ 第１方向側 1 Robot (horizontal articulated robot)
2 Wafer (semiconductor wafer, object to be transported)
11 Hand 12 Arm 13 Main Body 15 First Arm 16 Second Arm 17 Third Arm 20 Arm Lifting Mechanism 21 First Arm Drive Mechanism 22 Second Arm Drive Mechanism 23 Third Arm Drive Mechanism 24 Hand Drive Mechanism 28 Ball screw 29 Screw shaft 31 Guide rail C1 First rotation center C2 Second rotation center C3 Third rotation center D1 First distance D2 Second distance Y Arm longitudinal direction Y1 Second direction side Y2 First direction ~ side

Claims (7)

水平方向にアームが動作する水平多関節ロボットにおいて、
搬送対象物が搭載されるハンドと、前記ハンドが先端側に回動可能に連結される前記アームと、前記アームの基端側が回動可能に連結される本体部と、前記アームを昇降させるアーム昇降機構とを備え、
前記アームは、前記本体部に基端側が回動可能に連結される第１アーム部と、前記第１アーム部の先端側に基端側が回動可能に連結される第２アーム部とを備え、
前記本体部の上面側に、前記第１アーム部の下面側が連結され、
前記第１アーム部の上面側に、前記第２アーム部の下面側が連結され、
前記第２アーム部の先端側には、前記アームの一部を構成する第３アーム部の基端側または前記ハンドの基端側が回動可能に連結され、
前記本体部に対する前記第１アーム部の回動中心である第１回動中心と前記第１アーム部に対する前記第２アーム部の回動中心である第２回動中心との水平方向の距離である第１距離は、前記第２アーム部に連結される前記第３アーム部または前記ハンドの前記第２アーム部に対する回動中心である第３回動中心と前記第２回動中心との水平方向の距離である第２距離よりも短くなっており、
前記アームが下限位置まで下降しているときに、前記アーム昇降機構の上端部は、前記第１アーム部の基端部の側方に配置されていることを特徴とする水平多関節ロボット。 In a horizontal articulated robot whose arm moves in the horizontal direction,
a hand on which an object to be conveyed is mounted, the arm to which the hand is rotatably connected to the tip side, a main body to which the base end side of the arm is rotatably connected, and an arm for raising and lowering the arm. and a lifting mechanism,
The arm includes a first arm portion whose base end side is rotatably connected to the main body portion, and a second arm portion whose base end side is rotatably connected to the distal end side of the first arm portion. ,
The lower surface side of the first arm portion is connected to the upper surface side of the main body portion,
The lower surface side of the second arm portion is connected to the upper surface side of the first arm portion,
A base end side of a third arm portion constituting a part of the arm or a base end side of the hand is rotatably connected to a distal end side of the second arm portion,
A horizontal distance between a first rotation center, which is the rotation center of the first arm portion with respect to the main body portion, and a second rotation center, which is the rotation center of the second arm portion with respect to the first arm portion A certain first distance is the horizontal distance between the third rotation center, which is the rotation center of the third arm connected to the second arm or the hand with respect to the second arm, and the second rotation center. is shorter than the second distance, which is the distance in the direction,
A horizontal multi-joint robot, wherein the upper end of the arm lifting mechanism is arranged laterally of the base end of the first arm when the arm is lowered to the lower limit position. 前記アーム昇降機構は、前記アームを昇降させるためのボールねじと、前記アームを上下方向に案内するためのガイドレールとを備え、
前記ボールねじのねじ軸は、前記ねじ軸の軸方向と上下方向とが一致するように配置され、
前記ガイドレールは、前記ガイドレールの長手方向と上下方向とが一致するように配置され、
前記アームが下限位置まで下降しているときに、前記ねじ軸および前記ガイドレールの上端部は、前記第１アーム部の基端部の側方に配置されていることを特徴とする請求項１記載の水平多関節ロボット。 The arm elevating mechanism includes a ball screw for elevating the arm and a guide rail for guiding the arm in the vertical direction,
The screw shaft of the ball screw is arranged such that the axial direction of the screw shaft and the vertical direction are aligned,
The guide rail is arranged such that the longitudinal direction of the guide rail is aligned with the vertical direction,
2. The screw shaft and the upper end of the guide rail are disposed laterally of the base end of the first arm when the arm is lowered to the lower limit position. Horizontal articulated robot as described. 前記アームが下限位置まで下降しているときに、前記アーム昇降機構の上端は、前記第２アーム部の下端よりも下側に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の水平多関節ロボット。 3. The horizontal plane according to claim 1, wherein the upper end of the arm lifting mechanism is arranged below the lower end of the second arm portion when the arm is lowered to the lower limit position. Articulated robot. 前記第１アーム部および前記第２アーム部が互いに重なっている状態で前記本体部に対して所定の基準位置に配置されているときの前記第１アーム部および前記第２アーム部の長手方向をアーム部長手方向とし、前記アーム部長手方向の一方側を第１方向側とし、第１方向側の反対側を第２方向側とすると、
前記第１アーム部および前記第２アーム部が互いに重なっている状態で前記本体部に対して前記基準位置に配置されるとともに前記アームが下限位置まで下降しているときに、前記第１アーム部の基端部は、前記第１アーム部の第１方向側の端部となっていて、前記アーム昇降機構の上端部の第２方向側に配置され、前記第２アーム部の先端部は、前記第２アーム部の第１方向側の端部になっていて、前記アーム昇降機構の上側に配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の水平多関節ロボット。 The longitudinal direction of the first arm portion and the second arm portion when the first arm portion and the second arm portion are arranged in a predetermined reference position with respect to the main body portion in a state where the first arm portion and the second arm portion overlap each other are defined as Assuming that the arm lengthwise direction is the longitudinal direction, one side of the arm lengthwise direction is the first direction side, and the side opposite to the first direction side is the second direction side,
When the first arm portion and the second arm portion are arranged in the reference position with respect to the body portion in a state where the first arm portion and the second arm portion overlap each other, and the arm is lowered to the lower limit position, the first arm portion is the end of the first arm on the first direction side and is arranged on the second direction side of the upper end of the arm elevating mechanism, and the tip of the second arm is 4. The horizontal articulated robot according to any one of claims 1 to 3, wherein the second arm is an end on the first direction side and is arranged above the arm elevating mechanism. 前記昇降機構は、前記本体部の内部に収容され、
前記第１アーム部および前記第２アーム部が互いに重なっている状態で前記本体部に対して前記基準位置に配置されているときの前記第２アーム部の第１方向側端は、前記アーム部長手方向において、前記本体部の第１方向側端と同じ位置に配置されていることを特徴とする請求項４記載の水平多関節ロボット。 The lifting mechanism is housed inside the main body,
The first direction side end of the second arm portion when the first arm portion and the second arm portion are placed in the reference position with respect to the main body portion in a state where the first arm portion and the second arm portion overlap with each other, the arm length 5. The horizontal articulated robot according to claim 4, wherein the horizontal articulated robot is arranged at the same position as the first direction side end of the main body in the hand direction. 前記第２アーム部の先端側には、前記第３アーム部の基端側が回動可能に連結され、
前記第３アーム部の先端側には、前記ハンドの基端側が回動可能に連結されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の水平多関節ロボット。 A proximal end side of the third arm portion is rotatably connected to a distal end side of the second arm portion,
6. The horizontal articulated robot according to any one of claims 1 to 5, wherein the proximal end of the hand is rotatably connected to the distal end of the third arm. 前記本体部に対して前記第１アーム部を回動させる第１アーム部駆動機構と、前記第１アーム部に対して前記第２アーム部を回動させる第２アーム部駆動機構と、前記第２アーム部に対して前記第３アーム部を回動させる第３アーム部駆動機構と、前記第３アーム部に対して前記ハンドを回動させるハンド駆動機構とを備えることを特徴とする請求項６記載の水平多関節ロボット。 a first arm drive mechanism that rotates the first arm with respect to the main body; a second arm drive mechanism that rotates the second arm with respect to the first arm; 3. A hand driving mechanism for rotating said hand relative to said third arm, and a third arm driving mechanism for rotating said third arm relative to said second arm. 7. The horizontal articulated robot according to 6.
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