JPH0826419A - ワーク搬送用ロボットおよびワーク保管庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ワークの搬送において、ローコストで自由度を
増やしワークの方向にハンドの姿勢を合わせることがで
き、かつロボットを含むワーク保管庫の省スペース化が
可能なワーク搬送用ロボットおよびワーク保管庫を提供
すること。 【構成】ワーク載置用のハンド部の下部に回転自由に固
設されたローラ３２ａ、３２ｂとロボット旋回動作時に
該ローラが押し付けられるように設置したハンド回転規
制部品３１ａ、３１ｂにより、回転アーム６、７に基端
部を固設された左右の弾性アームが強制的に変形し、ハ
ンドの姿勢を変化させる構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、前後、上下に移動可能
な所定の台に設置され、該台より構成部材の運動により
ハンドを移動させてワークを搬送するワーク搬送用ロボ
ットおよび該ワーク搬送用ロボットを設置したワーク保
管庫に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にエレクトロニクス、情報産業にお
ける電子部品の製品パターンは、微細化、高集積化、高
密度化がますます進められている。それにつれて製品歩
留まり向上と、その製造プロセス段階におけるパーティ
クルなどによる汚染を防止し製品の信頼性を維持するた
め、製造環境でのコンタミネーションコントロールが重
要である。なかでも搬送装置を含めた製造装置からの発
塵防止が強く望まれている。

【０００３】上記のごとく発塵のないクリーンな環境で
製作される電子部品は、クリーンルーム内で各種の工程
を連続的に処理されるが、処理時間が異なる各工程をつ
なぐ中継点として、各工程ごとにストッカを設け一時保
管している。該ストッカは、工程内搬送と呼ばれる処理
装置とストッカ間の搬送と、工程間搬送と呼ばれるスト
ッカから次の工程への搬送の中継点にあり、頻繁に入
庫、出庫が繰り返される。したがって、ストッカは、ワ
ークの保管と、入出の接点としての機能をもち、しかも
保管中のワークをクリーンに保つ重要な役割をもつ。

【０００４】該ストッカ内でワークの搬送を行うスタッ
カクレーンは、一般に、２列の保管棚の間に設置されて
おり、棚の一部に設けられた工程内入出庫口とのワーク
搬送と、保管棚に対し直角方向に設けられた工程間搬送
装置への入出庫口とのワーク搬送を行う。該スタッカク
レーンは、ワークを昇降、旋回、また、前後左右に移動
させる機能をもつため、床面を直進走行する軌道式台車
上に昇降機構用マストを設置し、該マストにワーク搬送
用ロボットを搭載した構成となっている。該ワーク搬送
用ロボットは、多関節形、円筒座標形等の関節部および
摺動部を有する構成のものが一般的であり、ロボットを
構成するアームの屈曲運動または摺動運動により、ハン
ドを移動させてワークを搬送する構成になっている。ま
た、前記の理由からそれぞれ搬送ロボットの発塵対策が
なされている。発塵性の少ない従来のワーク搬送ロボッ
トは、特開平５−３１８３４５号公報記載のようになっ
ていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記ストッカは、クリ
ーン度の確保が必要であり内部の気流管理を行うが、効
率を良くするため、デッドスペースを減らした省スペー
ス化が要求されている。一方、２列の保管棚に対し直角
方向に設置された工程間入出庫口は、一般に２個隣に並
んだ受け渡し位置をもつ。前記ワーク搬送用ロボット
は、２列の保管棚と該工程間受け渡し位置に対応するた
め、２自由度以上を必要とする。そのため、スタッカク
レーン用マストに搭載されたワーク搬送用ロボットとし
て、上記の理由から摺動機構と旋回機構を組み合わせた
機構や水平多関節ロボットを採用している。

【０００６】上記従来技術である特開平５−３１８３４
５号公報記載のワーク搬送ロボットは、低発塵であるも
のの、円筒座標形ロボットと同様にワークを直進、旋回
する機能のみであり、ワークの姿勢を旋回回転軸の半径
方向からずれた方向に変化できなかった。

【０００７】また、前記摺動機構を組み合わせた機構の
場合、摺動部の摩擦接触による発塵を迎えるため、カバ
ーを設けた構造が多いが、摺動部を防塵することは難し
い。

【０００８】また、前記水平多関節ロボットの場合、２
自由度の機構ではワークの姿勢が半径方向に限定されて
おり、半径方向からずれた姿勢となる２個以上並んだ工
程間受け渡し位置にワークの受け渡しができない。その
ため、旋回、伸縮、ハンドの回転といった３自由度の機
構や、前記走行台車とを含めた３軸同時制御で対応して
いる。また、該ワーク搬送用ロボットは２自由度の機構
とし工程間入出庫口にワーク仮置き台と専用移載機を設
けて対応しているものもある。しかし、装置がコスト高
となるといった問題を有していた。

【０００９】本発明は、前記従来技術の問題点に鑑み、
発塵が少なく、ローコストで自由度を増やしたワーク搬
送用ロボットを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、前後、上下に移動可能な所定の台に設置
され、該台より構成部材の運動によりハンドを移動させ
てワークを搬送するワーク搬送用ロボットにおいて、
(1) ワークを載置するハンドと、(2) 略同軸上に配置さ
れた２つの回転軸と、(3) 前記各回転軸に固定され、そ
れぞれの回転軸の半径方向に突設し、左右対称状に配置
される１対の回転アームと、(4) 前記各回転アームに基
端部が固着され、他の端部が前記ハンドに固着され、お
よそ対称状に配置される弾性変形可能な部材を有する１
対以上の弾性アームと、(5) 前記各回転軸をそれぞれ回
転駆動する２つの駆動源と、(6) ハンドの所定の位置に
おいて、ハンドの回転を規制しハンドの向きを変える手
段を設けた構成としたものである。

【００１１】また、前後、上下に移動可能な所定の台に
設置され、該台より構成部材の直進運動と旋回運動の２
自由度でワークを搬送するワーク搬送用ロボットにおい
て、(1) 先端のアーム部にハンド部を水平面内に回動可
能に支持し、(2) ハンド部を所定の向きに弾性的に姿勢
を保持する弾性部材を先端のアーム部に配設し、(3) ハ
ンドの所定の位置において、ハンドの回転を規制しハン
ドの向きを変える手段を設けた構成としたものである。

【００１２】そして、前記ハンドの回転を規制する手段
は、(1) ハンド部の下部に回転自由に固設されたローラ
と、(2) 回転アームの回転軸固定部に該ローラと同平面
内に固設したハンドの回転を規制する部品からなること
がのぞましい。

【００１３】また、前記ハンドの回転を規制する手段
は、(1) ハンド部の下部に回転自由に固設されたローラ
と、(2) ワーク受け渡し位置に該ローラと同平面内にハ
ンドの回転を規制する部品を固設したハンドの回転を規
制する部品からなるものでもよい。

【００１４】また、ワークを保管するワーク保管庫にお
いて、(1) 上下に移動するアーム取付台を有し前後に移
動可能なスタッカクレーンと、(2) ワークを上下、前後
方向の垂直面内に複数個保管する保管棚を前記スタッカ
クレーンに対し前後の移動方向に対し平行に一つ以上配
設し、(3) 前記保管棚におけるワークに対し、直角方向
に二つ平行に並べられたワークを移載するワークの出入
口を有し、(4) 前記スタッカクレーンのアーム取付台に
前記ワーク搬送用ロボットを搭載した構成とするとよ
い。

【００１５】また、ワークを保管するワーク保管庫にお
いて、省スペース化のためには、(1) ワークを載置する
ハンドと、(2) 略同軸上に配置された２つの回転軸と、
(3) 前記各回転軸に固定され、それぞれの回転軸の半径
方向に突設し、左右対称状に配置される１対の回転アー
ムと、(4) 前記各回転アームに基端部が固着され、他の
端部が前記ハンドに固着され、およそ対称状に配置され
る弾性変形可能な部材を有する１対以上の弾性アームと
(5) 前記各回転軸をそれぞれ回転駆動する２つの駆動源
を有するワーク搬送用のロボットと、(6) 前記ロボット
を搭載したアーム取付台を上下に移動する機構を有し、
前後に移動可能なスタッカクレーンと、(7) 前記スタッ
カクレーンの前後の移動方向に対しワークを上下、前後
方向の垂直面内に複数個保管する一つ以上の保管棚を有
するワーク保管庫において、１対の回転アームが回動す
る範囲の内側にアーム取付台の上下移動機構を配置した
構成としたワーク保管庫とすることが好ましい。

【００１６】また、ワークを保管するワーク保管庫にお
いて、(1) ワークを載置するハンドと、(2) 略同軸上に
配置された２つの回転軸と、(3) 前記各回転軸に固定さ
れ、それぞれの回転軸の半径方向に突設し、左右対称状
に配置される１対の回転アームと、(4) 前記各回転アー
ムに基端部が固着され、他の端部が前記ハンドに固着さ
れ、およそ対称状に配置される弾性変形可能な部材を有
する１対以上の弾性アームと、(5) 前記各回転軸をそれ
ぞれ回転駆動する２つの駆動源と、(6) ハンドの所定の
位置において、ハンドの回転を規制しハンドの向きを変
える手段を設けたワーク搬送用のロボットと、(7) 前記
ロボットを搭載したアーム取付台を上下に移動する機構
を有し、前後に移動可能なスタッカクレーンと、(8) 前
記スタッカクレーンの前後の移動方向に対しワークを上
下、前後方向の垂直面内に複数個保管する一つ以上の保
管棚と、(9) 前記保管棚におけるワークに対し、直角方
向に二つ平行に並べられたワークを移載するワークの出
入口を有するワーク保管庫において、１対の回転アーム
が回動する範囲の内側にアーム取付台の上下移動機構を
配置したワーク保管庫とするとよい。

【００１７】また、前記ハンドの回転を規制する手段
は、(1) ハンド部の下部に回転自由に固設されたローラ
と、(2) 回転アームの回転軸固定部に該ローラと同平面
内に固設したハンドの回転を規制する部品からなる構成
のワーク保管庫とするとよい。

【００１８】また、前記ハンドの回転を規制する手段
は、(1) ハンド部の下部に回転自由に固設されたローラ
と、(2) ワーク受け渡し位置に該ローラと同平面内にハ
ンドの回転を規制する部品を固設したハンドの回転を規
制する部品からなる構成のワーク保管庫としてもよい。

【００１９】

【作用】上記構成としたことにより、本発明のロボット
は、前後、上下に移動可能な所定の台に設置され、該台
より構成部材の運動によりハンドを移動させてワークを
搬送するワーク搬送用ロボット及び、該台に設置され、
該台より構成部材の直進運動と旋回運動の２自由度でワ
ークを搬送するワーク搬送用ロボットにおいて、構成を
変えずに、弾性的に姿勢を支持されたハンド部に回転自
由に固設されたローラをハンドの回転を規制する部品に
押し付けることにより強制的にハンドの姿勢を変化させ
ることが可能となる。

【００２０】このハンドの姿勢変形量は、回転アームの
回転角度と弾性体の変形量、またローラおよびハンド部
の回転を規制する部品の取り付け位置位置により、弾性
体の弾性変形内において任意に設定することができる。

【００２１】また、ワーク保管庫に設置されたスタッカ
クレーンに搭載されるワーク搬送ロボットの１対の回転
アームが回動する範囲の内側にアーム取付台の上下移動
機構を配置した構成としたことにより、ワーク保管庫の
省スペース化が図られる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１、図２、図３
を参照して説明する。

【００２３】図１は本発明の一実施例のワーク搬送用ロ
ボットの全体概略構成を示す斜視図、図２は図１のＡ−
Ａ断面詳細図、図３は図１のＢ−Ｂ断面詳細図を示す。

【００２４】図１、図２、図３において、１はウェーハ
カセット、２はウェーハカセットを載置するフォーク形
ハンドと該ハンドを固着したハンドホルダを含むハンド
部、３は基端部を回転アーム６の外端部に固着されると
ともに、先端部をハンド部２に固着されているバネ材か
らなる帯状の左の弾性アーム、４は左の弾性アーム３と
同様に、基端部を回転アーム７の外端部に固着されると
ともに、先端部をハンド部２に固着されているバネ材か
らなる帯状の右の弾性アームで、左右の弾性アーム３、
４は、図１に示す座標のＺ軸方向の同レベルに左右ほぼ
対称に相対させられて配置されている。ここで、弾性ア
ーム３、４は、ステンレスやリン青銅等が使用される。

【００２５】１４はアーム側上ギア８とモータ側上ギア
１０からなる上側回転伝動部８、１０を介して右側弾性
アーム３を回動させるモータ、１５はモータ１４と同様
に、アーム側下ギア９とモータ側下ギア１１からなる下
側回転伝動部９、１１を介して左側弾性アーム４を回動
させるモータで、両モータ１４、１５は構造部材２２上
に固設されたレール２１上をベルト２３とプーリ２４か
らなる昇降動作伝動部２３、２４により上下動する支持
板２０に固着されたブラケット１２、１３に固設されて
いる。前記アーム側ギア８はブラケット１２を介して支
持板２０に固設された円弧状の支持部材１６に回転自由
に固設されており、前記アーム側下ギア９はアーム側上
ギア８と同様に、ブラケット１３を介して支持板２０に
固設された円弧状の支持部材１７に回転自由に固設され
ている。

【００２６】２５はレール２１、構造部材２２、前記昇
降動作伝動部２３、２４を覆う円筒状のカバーであり、
昇降動作時の塵埃をワークに与えないように搬送するワ
ークと反対方向にのみ長手方向の隙間が設けられてお
り、該隙間を通して支持板２０はレール２１に固設され
ている。２６は床に設置された軌道２７ａ、２７ｂを走
行する台車である。

【００２７】３１ａは回転アーム６が回動しハンド部２
が図２において反時計回りに旋回するときハンド部２の
下部に回転自由に固設した右側ローラ３２ａと接触する
右側規制板、３１ｂは右側規制板３１ａと同様に、回転
アーム７が回動しハンド部２が図２において時計回りに
旋回するときハンド部２の下部に回転自由に固設した左
側ローラ３２ｂと接触する左側規制板で、右側規制板３
１ａと左側規制板３１ｂとも前記円弧状支持部材１７に
固設されたベース板３０上に固着されている。つまり、
規制板３１ａ、３１ｂとローラ３２ａ、３２ｂは図１の
Ｚ方向に同レベルで設置されている。

【００２８】次に、本発明のロボットの基本動作を図４
を参照して説明する。図中、図１、図２、図３と同符号
のものは同じものを示す。図４中の（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）、（ｄ）は連続した動作を示す。

【００２９】前記のモータ１４、１５を駆動し、回転ア
ーム６、７を同期させて反対方向すなわち図４（ａ）中
のＲ１方向にそれぞれ回動すると、回転アーム６、７に
固着されている左右の弾性アーム３、４は、それぞれ基
端部を回転アーム６、７を半径として回動しながら全体
を円弧状に弾性変形させられ、同時にハンド部２はその
弾性変形量に応じて図４（ａ）中のＳ１方向に直線移動
させられて、図４（ａ）の点線で示した姿勢から実線で
示した姿勢になる。このハンド部２の直線移動量がワー
クハンドリングのストロークとなり、弾性アーム３、４
の長さ、回転アーム６、７の回転半径および回転アーム
の回動量によって決まる。そして、このストロークは、
回転アーム６、７が任意の角度に回動可能に構成されて
いるため、任意の位置に設定することが可能であり、移
動速度も任意に設定可能である。

【００３０】図４（ａ）の状態において、回転アーム
６、７を回転軸の回りに同期させ同方向すなわち図４
（ａ）中のＲ２方向に回動するとハンド部２もＳ２方向
に回転する。すなわち、ハンド部２、弾性アーム３、４
および回転アーム６、７は、一体的に回動することによ
りワーク搬送用ロボットの旋回動作し、図４（ｂ）の姿
勢となる。

【００３１】図４（ｂ）の状態から回転アーム６、７を
同期させて反対方向すなわち図４（ｂ）中のＲ３方向に
回動し、左側ローラ３２ｂが右側規制板３１ａと接する
方向すなわち図４（ｂ）中のＳ３方向にハンド部が移動
するように、左右の弾性アーム３、４を最も伸長させ、
左右の弾性アーム３、４が弾性変形のない直線状態にす
ると図４（ｃ）の姿勢になる。

【００３２】図４（ｃ）の状態から左側ローラ３２ｂを
右側規制板３１ａに押し付ける方向すなわち図４（ｃ）
中のＲ４方向に回転アーム６、７を回転させ、弾性アー
ム３、４を強制的に弾性変形させると、弾性アーム３、
４がねじられ、ハンド部２は図４（ｃ）中のＳ４方向に
回転する。回転アーム６、７の回転を続け、ワーク置き
台５に置かれたワーク１とハンド部２の姿勢が同じ方向
になった図４（ｄ）の姿勢で回転アーム６、７の回転を
停止する。このハンド部２の姿勢は、回転アーム６、７
の各回転量、弾性アーム３、４の弾性変形量およびロー
ラ３４ｂと左側規制板３１ａの位置関係により決まる。
そして、このハンド部２の姿勢は、回転アーム６、７が
任意の角度に回動可能に構成されているため、弾性アー
ム３、４の弾性変形の範囲内で任意の姿勢に設定するこ
とが可能である。

【００３３】図４（ｄ）の状態から前記走行台車２６を
駆動しワーク方向すなわち図４（ｄ）中のＬ方向に走行
台車２６上を一体的に移動させることにより、ねじられ
た左右の弾性アーム３、４がその形を維持しながら移動
し、ハンド部はワーク方向すなわち図４（ｄ）中のＳ５
方向に移動しワークの受け渡しを行う。

【００３４】また、以上の動作を逆に行うことにより、
図４（ａ）の姿勢に戻ることができる。

【００３５】上記説明したように、弾性アーム３、４が
弾性変形のない最も伸長した状態にし、左側ローラ３２
ｂを右側規制板３１ａに押し付けるように回転アーム
６、７を同方向に回動することにより、旋回回転軸の半
径方向からずれた方向にもワークを搬送することが可能
になる。

【００３６】上記での図４における説明は、図中Ｓ５方
向に向かって右側のワークの搬送であり、左側ローラ３
２ｂが右側規制板３１ａに押し付けられることによる弾
性アーム３、４の強制的な変形動作による搬送を示し
た。これと同様に、右側ローラ３２ａが左側規制板３１
ｂに押し付けられるように、回転アーム６、７を回動す
ることにより、弾性アーム３、４を弾性変形すると図中
Ｓ５方向に向かって左側のワークの搬送も可能である。

【００３７】図５に、左右の弾性アーム３、４が最も伸
長した図４（ｃ）の姿勢から図４（ｄ）の姿勢に強制的
に屈曲するまでの弾性アームの変形軌跡を計算機シミュ
レーションした結果を示す。弾性アームのモデルは、例
えば厚さ１mmのステンレス材のような薄いバネ材からな
る矩形板である。このシミュレーションにおいて図４
（ｃ）のように左側ローラ３２ｂが右側規制板３１ａに
より旋回動作の規制をされていることと同様の拘束をす
るため、ハンド部２の１点が、図中のＹ方向にのみ移動
しないように拘束して回転アーム６、７を同方向に回転
させた。この結果、ハンド部２の旋回を規制することに
より弾性アームが屈曲しハンド部２の姿勢が回転中心に
対する半径方向とずれた方向になることがわかる。この
計算の場合、弾性アームが弾性変形のない状態を初期状
態として回転アーム６、７を約２５度、同方向に回転さ
せることにより弾性アームを変形させ、ハンド部を初期
状態に対し約３０度傾けることができた。この左右の回
転アームの動作を各々設定することにより、ハンドの姿
勢変化に対する弾性アームの変形軌跡が任意に変更可能
である。

【００３８】次に、図６にワーク置き台側に規制部品を
固設した第２の実施例を示す。図中、図１、図２、図
３、図４と同符号のものは同じものを示す。

【００３９】第１の実施例と同様にハンド部２の下部に
回転自由にローラ３２ａ、３２ｂを固設している。４１
はワーク置き台５の下部に固設されたハンド回転規制部
品である。該ハンド回転規制部品４１は両側面がワーク
置き台５に置かれたワーク１の搬送方向と平行な側面で
あり、ロボット側の一部が傾斜した側面をもつ。第１の
実施例で説明した図４（ｃ）と同様の姿勢が図６（ａ）
の姿勢であり、その状態から左側ローラ３２ｂを回転規
制部品４１の側面に押し付ける方向すなわち図６（ａ）
中のＲ４方向に回転アーム６、７を回転させ、弾性アー
ム３、４を強制的に弾性変形させると、弾性アーム３、
４がねじられ、ハンド部２は図６（ａ）中のＳ４方向に
回転する。回転アーム６、７の回転を続け、ワーク置き
台５に置かれたワーク１とハンド部２の姿勢が同じ方向
になった図６（ｂ）の姿勢で回転アーム６、７の回転を
停止する。このハンド部２の姿勢は、回転アーム６、７
の各回転量、弾性アーム３、４の弾性変形量およびロー
ラ３２ｂと回転規制部品４１の位置関係により決まる。
そして、このハンド部２の姿勢は、回転アーム６、７が
任意の角度に回動可能に構成されているため、弾性アー
ム３、４の弾性変形の範囲内で任意の姿勢に設定するこ
とが可能である。図６（ｂ）の姿勢のとき、左側ローラ
３２ｂはハンド回転規制部品４１のワーク姿勢と平行な
側面と接しているようにする。図６（ｂ）の状態から前
記走行台車２６を駆動しワーク方向すなわち図６（ｂ）
中のＬ方向に走行台車２６上を一体的に移動させること
により、ねじられた左右の弾性アーム３、４がその形を
維持しながら移動し、ハンド部はワーク方向すなわち図
６（ｂ）中のＳ５方向に移動しワークの受け渡しを行
う。

【００４０】上記の説明は図中Ｓ５方向に向かって右側
のワークの搬送であり、左側ローラ３２ｂが回転規制部
品４１に押し付けられることによる弾性アーム３、４の
強制的な変形動作による搬送を示した。これと同様に、
右側ローラ３２ａが回転規制部品４１に押し付けられる
ように、回転アーム６、７を回動することにより、弾性
アーム３、４を弾性変形すると図中Ｓ５方向に向かって
左側のワークの搬送も可能である。

【００４１】該受け渡し位置と同じ列の上側または下側
の受け渡し位置のワーク姿勢が前記の姿勢と異なってい
ても搬送が可能である。

【００４２】このように、ワーク受け渡し側にハンド回
転規制部品を固設し、ハンドの姿勢がワークの姿勢と合
うように弾性アームをねじることにより、それぞれの受
け渡し姿勢に応じた搬送が可能となる。

【００４３】次に、図７に円筒座標形ロボットのハンド
部を弾性的に支持した第３の実施例を示す。

【００４４】２８は前後、上下にベース板３０を移動す
ることができる昇降マストであり、該ベース板３０は、
昇降マストと反対側の先端部に規制板５１が固設されて
いる。また、ベース板３０に固設された回転軸を中心に
アーム４５を回転させるモータと伝動機構からなる旋回
駆動部４２と、該アームに沿ってハンド支持部４６をベ
ルト、プーリ、案内機構からなる直進伝動部４４を介し
て直進運動させる直進駆動部４３が前記ベース板３０に
固設されている。また、前記ハンド支持部には旋回中心
と反対側にハンド回転軸４７が旋回平面とほぼ直角に固
着されており、該ハンド回転軸４７を中心に回転可能に
ハンド部２が設置され、ハンド回転軸４７の両側には、
基端部をハンド支持部４６に固着され、また先端部をハ
ンド部２に固着された弾性支持部材４０ａ、４０ｂによ
りハンド部２の姿勢が弾性支持されている。そしてハン
ド部２の下部の旋回中心側で、弾性支持部材４０ａ、４
０ｂの外側の両側に右側ローラ３２ａと左側ローラ３２
ｂが固着されている。また、前記ローラ３２ａ、３２ｂ
は規制板５１と同平面内に固定されている。

【００４５】次に、本構成によるワーク搬送ロボットの
基本動作を図７（ａ）を参照して説明する。旋回駆動部
４２の駆動によりベース板３０に設置された旋回回転軸
を中心に図中θ方向にアーム４５は回動可能である。ま
た、直進駆動部４３を駆動することにより直進伝動部を
介してハンド部２はアーム４５に沿って前後方向すなわ
ち図中Ｒ方向に直進可能である。したがって、ベース板
３０に対するアーム４５の旋回運動とアーム４５に沿う
ハンド部２を含むハンド支持部４６を直進運動させるこ
とが可能である。

【００４６】次に、ハンド姿勢を変化させる動作につい
て、図７（ｂ）、図７（ｃ）を参照して説明する。

【００４７】旋回駆動部４２の駆動によりアーム４５を
ベース板３０に固定した回転軸に対し旋回運動させ、左
側ローラ３２ｂがベース板３０に固定された規制板５１
の右端に接触可能な位置までアーム４５を動かし、アー
ム４５とベース板３０の長手方向が角度をもった位置で
旋回を停止する。そして、ハンド支持部４６をアーム４
５に沿ってアーム先端方向に移動させ、左側ローラ３２
ｂと規制板５１が接触した状態が図７（ｂ）である。

【００４８】図７（ｂ）の状態からハンド支持部４６を
アーム４５の先端方向すなわち図中Ｒ１方向に移動させ
ることにより左側ローラ３２ｂが規制板５１に押し付け
られ左側弾性支持部材４０ｂが縮まり、また反対側の右
側弾性支持部材４０ａが伸長し、ハンド部２がハンド回
転軸４７を中心に図中の反時計回りすなわち図７（ｂ）
Ｓ１方向にハンド部２が回転し、図７（ｃ）の状態とな
る。

【００４９】図７（ｃ）の状態において、ハンド部２が
左側ローラ３２ｂと規制板５１により姿勢変化した状態
を維持したまま、昇降マストに設置されたロボットを一
体的に、図中Ｌ２方向に移動させることにより、ハンド
部２が図中Ｓ２方向に移動し、Ｓ２方向のワークの搬送
が可能となる。

【００５０】また、上記での図７（ｂ）、（ｃ）による
説明では、図中Ｓ２方向に向かって右側のワークの搬送
であり、左側ローラ３２ｂが規制板５１の右端に押し付
けるようにハンド支持部４６を移動し、弾性支持部材４
０ａ、４０ｂを強制的に変形させてハンド部２の姿勢を
変化させての搬送である。これと同様に、右側ローラ３
２ａが規制板５１の左端に押し付けるようにハンド支持
部４６を移動し、弾性支持部材４０ａ、４０ｂを強制的
に変形させてハンド部２の姿勢を変化させての搬送も可
能である。

【００５１】このように、前後、上下に移動可能な所定
の台に設置され、該台より構成部材の直進運動と旋回運
動の２自由度でワークを搬送するワーク搬送用ロボット
において、先端のアーム部にハンド部を水平面内に回動
可能に支持し、ハンド部を所定の向きに弾性的に姿勢を
保持する弾性部材を先端のアーム部に配設し、ハンドの
所定の位置において、ハンドの回転をハンド部の下部に
回転自由に固設されたローラと回転アームの回転軸固定
部に該ローラと同平面内に固設したハンドの回転を規制
する部品によりローコストでハンドの向きを変えること
ができる。

【００５２】また、上記第３の実施例において受け渡し
側にハンド回転規制部品を固設したが、第１の実施例と
同様にロボット側の台板６０にハンド回転規制部品を設
けても同様に弾性アームを変形しハンドの姿勢を変化す
ることができる。

【００５３】前記した各実施例における弾性アームのす
べてに、その表面に、例えばＳｉＯ等の表面処理を施
し、弾性アームの腐食を防止することにより寿命を高め
ることができる。

【００５４】次に、前記した本発明のワーク搬送用ロボ
ットをワークの保管庫に適用した例について、図８を参
照して説明する。

【００５５】図８は２列の保管棚の間に本発明の前記図
１のロボットを設置しており、保管棚に対し直角方向に
ワークを２個並べて搬送する搬送装置の入出庫口が設置
されている保管庫の平面図である。図中、図１、図２、
図３、図４と同符号のものは同じものを示す。

【００５６】図８において、７０ａ、７０ｂ、はワーク
保管棚、７１は軌道７２を走行してワークの搬送を行う
搬送装置、２８は弾性アームのロボットを昇降動作させ
る昇降マストを示す。

【００５７】図８（ａ）は、保管棚７０ａ上からワーク
を受け取るロボットの姿勢を示している。すなわち、ロ
ボットの左右の弾性アームが弾性変形し図４（ａ）の状
態において回転アーム６、７の回転中心と搬送しようと
するワークの中心を合わせるように走行台車２６が移動
し、回転アームを回転させロボットが一体的に旋回動作
し、ワークの姿勢とハンドの方向を合わせて弾性アーム
３、４を最も伸長させた状態である。この動作により、
ワーク保管棚７０ａ、７０ｂ上のワークの搬送を行う。

【００５８】図８（ｂ）は搬送装置７１の入出庫口への
ワークの受け渡しをするロボットの姿勢を示している。
すなわち、図４で説明したように、強制的に弾性アーム
３、４を屈曲させてワークの姿勢とハンドの方向を合わ
せたロボットの姿勢である。この図８（ａ）、（ｂ）の
動作により保管棚のワークを搬送装置上に受け渡すこと
ができる。また、逆の動作により、搬送装置上のワーク
を保管棚に受け渡し保管することもできる。

【００５９】このように、本発明のロボットをワーク保
管庫に使用したワーク搬送により、少ない自由度の機構
で、２列の保管棚と該保管棚と直角方向の２個置き搬送
装置に受け渡しが可能となる。

【００６０】また、該ワーク保管庫において、回転アー
ム６、７の回転中心に昇降マスト２８を設けたことによ
り、保管棚間のロボットの通路幅が狭まり、省スペース
を図ることができる。

【００６１】さらに、上記実施例において、ワークを水
平面（Ｘ−Ｙ平面）内で搬送する例について説明した
が、上記搬送ロボットを垂直面内で動作するように設置
し、旋回半径方向からずれた姿勢のワークを搬送するこ
とも可能である。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ワーク搬
送用ロボットを、２自由度でワークを搬送する構成を変
えずに、弾性的に姿勢を支持されたハンド部に回転自由
に固設されたローラをハンドの回転を規制する部品に押
し付けることにより、ローコストでハンドの姿勢を変化
させることが可能となった。

【００６３】このハンドの姿勢変形量は、回転アームの
回転角度と弾性体の変形量、またローラおよびハンド部
の回転を規制する部品の取り付け位置により、弾性体の
弾性変形内において任意に設定することができた。

【００６４】さらに、ワーク保管庫に設置されたスタッ
カクレーンに搭載されるワーク搬送ロボットの１対の回
転アームが回動する範囲の内側にアーム取付台の上下移
動機構を配置した構成としたことにより、ワーク保管庫
の省スペース化が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のワーク搬送用のロボッ
トの全体概略構成を示す斜視図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面詳細図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ断面詳細図である。

【図４】本発明の第１の実施例の動作説明図である。

【図５】弾性アームの変形軌跡を示す図である。

【図６】回転規制部品を受け渡し側に設けた第２の実施
例の動作説明図である。

【図７】円筒座標形ロボットに弾性体を設けた第３の実
施例の説明図である。

【図８】本発明のワーク保管庫への使用例でのワーク搬
送の説明図である。

【符号の説明】

１…ワーク（ウェーハカセット）、 ２…ハンド部、 ３、４…弾性アーム、 ５…ワーク置き台、 ６、７…回転アーム、 ２６…走行台車、 ２８…昇降マスト、 ３１ａ…右側規制板、 ３１ｂ…左側規制板、 ３２ａ、３２ｂ、４２…ローラ、 ４１…回転規制部品、 ５１…規制板、 ７０ａ、７０ｂ…ワーク保管棚、 ７１…搬送装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 高道 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 伊東 徹雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立画像情報システム内 (72)発明者 藤井 浩 兵庫県尼崎市下坂部三丁目11番１号日立機 電工業株式社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前後、上下に移動可能な所定の台に設置さ
   れ、該台より構成部材の運動によりハンドを移動させて
   ワークを搬送するワーク搬送用ロボットにおいて、(1)
   ワークを載置するハンドと、(2) 略同軸上に配置された
   ２つの回転軸と、(3) 前記各回転軸に固定され、それぞ
   れの回転軸の半径方向に突設し、左右対称状に配置され
   る１対の回転アームと、(4) 前記各回転アームに基端部
   が固着され、他の端部が前記ハンドに固着され、およそ
   対称状に配置される弾性変形可能な部材を有する１対以
   上の弾性アームと、(5) 前記各回転軸をそれぞれ回転駆
   動する２つの駆動源と、(6) ハンドの所定の位置におい
   て、ハンドの回転を規制しハンドの向きを変える手段を
   設けたことを特徴とするワーク搬送用ロボット。
2. 【請求項２】前後、上下に移動可能な所定の台に設置さ
   れ、該台より構成部材の直進運動と旋回運動の２自由度
   でワークを搬送するワーク搬送用ロボットにおいて、
   (1) 先端のアーム部にハンド部を水平面内に回動可能に
   支持し、(2) ハンド部を所定の向きに弾性的に姿勢を保
   持する弾性部材を先端のアーム部に配設し、(3) ハンド
   の所定の位置において、ハンドの回転を規制しハンドの
   向きを変える手段を設けたことを特徴とするワーク搬送
   用ロボット。
3. 【請求項３】前記ハンドの回転を規制する手段が、(1)
   ハンド部の下部に回転自由に固設されたローラと、(2)
   回転アームの回転軸固定部に該ローラと同平面内に固設
   したハンドの回転を規制する部品からなることを特徴と
   する請求項１または２記載のワーク搬送用ロボット。
4. 【請求項４】前記ハンドの回転を規制する手段が、(1)
   ハンド部の下部に回転自由に固設されたローラと、(2)
   ワーク受け渡し位置に該ローラと同平面内にハンドの回
   転を規制する部品を固設したハンドの回転を規制する部
   品からなることを特徴とする請求項１または２記載のワ
   ーク搬送用ロボット。
5. 【請求項５】(1) 上下に移動するアーム取付台を有し前
   後に移動可能なスタッカクレーンと、(2) ワークを上
   下、前後方向の垂直面内に複数個保管する保管棚を前記
   スタッカクレーンに対し前後の移動方向に対し平行に一
   つ以上配設し、(3) 前記保管棚におけるワークに対し、
   直角方向に二つ平行に並べられたワークを移載するワー
   クの出入口を有し、(4) 前記スタッカクレーンのアーム
   取付台に請求項１、２、３、または４記載のワーク搬送
   用ロボットを搭載したことを特徴とするワーク保管庫。
6. 【請求項６】(1) ワークを載置するハンドと、(2) 略同
   軸上に配置された２つの回転軸と、(3) 前記各回転軸に
   固定され、それぞれの回転軸の半径方向に突設し、左右
   対称状に配置される１対の回転アームと、(4) 前記各回
   転アームに基端部が固着され、他の端部が前記ハンドに
   固着され、およそ対称状に配置される弾性変形可能な部
   材を有する１対以上の弾性アームと、(5) 前記各回転軸
   をそれぞれ回転駆動する２つの駆動源を有するワーク搬
   送用のロボットと、(6) 前記ロボツトを搭載したアーム
   取付台を上下に移動する機構を有し、前後に移動可能な
   スタッカクレーンと、(7) 前記スタッカクレーンの前後
   の移動方向に対しワークを上下、前後方向の垂直面内に
   複数個保管する一つ以上の保管棚を有するワーク保管庫
   において、１対の回転アームが回動する範囲の内側にア
   ーム取付台の上下移動機構を配置したことを特徴とする
   ワーク保管庫。
7. 【請求項７】(1) ワークを載置するハンドと、(2) 略同
   軸上に配置された２つの回転軸と、(3) 前記各回転軸に
   固定され、それぞれの回転軸の半径方向に突設し、左右
   対称状に配置される１対の回転アームと、(4) 前記各回
   転アームに基端部が固着され、他の端部が前記ハンドに
   固着され、およそ対称状に配置される弾性変形可能な部
   材を有する１対以上の弾性アームと、(5) 前記各回転軸
   をそれぞれ回転駆動する２つの駆動源と、(6) ハンドの
   所定の位置において、ハンドの回転を規制しハンドの向
   きを変える手段を設けたワーク搬送用のロボットと、
   (7) 前記ロボットを搭載したアーム取付台を上下に移動
   する機構を有し、前後に移動可能なスタッカクレーン
   と、(8) 前記スタッカクレーンの前後の移動方向に対し
   ワークを上下、前後方向の垂直面内に複数個保管する一
   つ以上の保管棚と、(9) 前記保管棚におけるワークに対
   し、直角方向に二つ平行に並べられたワークを移載する
   ワークの出入口を有するワーク保管庫において、１対の
   回転アームが回動する範囲の内側にアーム取付台の上下
   移動機構を配置したことを特徴とするワーク保管庫。
8. 【請求項８】前記ハンドの回転を規制する手段は、(1)
   ハンド部の下部に回転自由に固設されたローラと、(2)
   回転アームの回転軸固定部に該ローラと同平面内に固設
   したハンドの回転を規制する部品。からなることを特徴
   とする請求項７記載のワーク保管庫。
9. 【請求項９】前記ハンドの回転を規制する手段は、(1)
   ハンド部の下部に回転自由に固設されたローラと、(2)
   ワーク受け渡し位置に該ローラと同平面内にハンドの回
   転を規制する部品を固設したハンドの回転を規制する部
   品。からなることを特徴とする請求項７記載のワーク保
   管庫。