TWI480143B - 產業用機器人 - Google Patents

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TWI480143B
TWI480143B TW098128550A TW98128550A TWI480143B TW I480143 B TWI480143 B TW I480143B TW 098128550 A TW098128550 A TW 098128550A TW 98128550 A TW98128550 A TW 98128550A TW I480143 B TWI480143 B TW I480143B
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Takayuki Yazawa
Hiroshi Arakawa
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Nidec Sankyo Corp
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Description

產業用機器人
本發明係關於一種搬送特定之搬送對象物之產業用機器人。
一直以來，搬送特定之搬送對象物之產業用機器人得以廣泛使用。作為該種產業用機器人，已知有包括搭載搬送對象物之機械手、保持機械手之臂、及使臂上下運動之滾珠螺桿在內的產業用機器人(例如，參照專利文獻1)。於該專利文獻1所記載之產業用機器人中，滾珠螺桿上連結有一台馬達，滾珠螺桿係由一台馬達驅動。
另外，亦已知一種並非對搬送對象物進行搬送之產業用機器人、但搭載機器人之本體部分之基座能於水平方向移動之產業用機器人(例如，參照專利文獻2)。該專利文獻2中記載之產業用機器人包括：用以使基座於水平方向移動之齒條及小齒輪、以及用以旋轉驅動小齒輪之一台馬達。
[專利文獻1]日本專利特開2006-102886號公報
[專利文獻2]日本專利特開平6-106487號公報
如液晶顯示器用玻璃基板等般，在由產業用機器人所搬送之搬送對象物中，存在有在逐年大型化者。隨著該種搬送對象物之大型化，搬送大型化的搬送對象物之產業用機器人具有大型化之傾向。而且，隨著產業用機器人之大型化，產業用機器人之成本具有增大之傾向。
因此，本發明之課題在於提供一種於搬送大型化之搬送對象物之情況下亦能實現小型化、且能降低成本之產業用機器人。
為解決上述課題，本發明之產業用機器人之特徵在於，包括：搭載搬送對象物之機械手；連結有機械手之臂；及支持臂之支持構件，並且包括：使支持構件上下運動之上下驅動機構以及控制上下驅動機構之控制部；上下驅動機構包括複數台驅動用馬達，控制部包括控制複數台驅動用馬達之馬達控制部，馬達控制部係：藉由速度控制或者位置控制之任一者、與轉矩控制來控制複數台驅動用馬達中之若干台驅動用馬達即第一驅動用馬達；藉由轉矩控制來控制除第一驅動用馬達以外之其餘的驅動用馬達即第二驅動用馬達。另外，為解決上述課題，本發明之產業用機器人之特徵在於，包括：搭載搬送對象物之機械手；連結有機械手之臂；及支持臂之支持構件，並且包括：使支持構件於水平方向移動之水平驅動機構以及控制水平驅動機構之控制部；水平驅動機構包括複數台驅動用馬達，控制部包括控制複數台驅動用馬達之馬達控制部，馬達控制部係：藉由速度控制或者位置控制之任一者、與轉矩控制來控制複數台驅動用馬達中之若干台驅動用馬達即第一驅動用馬達；藉由轉矩控制來控制除第一驅動用馬達以外之其餘的驅動用馬達即第二驅動用馬達。進而，為解決上述課題，本發明之產業用機器人之特徵在於，包括：搭載搬送對象物之機械手；連結有機械手之臂；及支持臂之支持構件，並且包括：使支持構件以將上下方向當作軸方向之特定之中心軸作為中心而旋轉的旋轉驅動機構；以及控制旋轉驅動機構之控制部；旋轉驅動機構包括複數台驅動用馬達，控制部包括控制複數台驅動用馬達之馬達控制部，馬達控制部係：藉由速度控制或者位置控制之任一者、與轉矩控制來控制複數台驅動用馬達中之若干台驅動用馬達即第一驅動用馬達；藉由轉矩控制來控制除第一驅動用馬達以外之其餘的驅動用馬達即第二驅動用馬達。
隨著搬送對象物之大型化，上下驅動機構、水平驅動機構及/或旋轉驅動機構所要求之驅動用馬達之總容量變大。因此，在用一台驅動用馬達來驅動上下驅動機構、水平驅動機構及/或旋轉驅動機構時，必需使用外形較大的馬達，從而產業用機器人有大型化之虞。
本發明之產業用機器人中，上下驅動機構包括複數台驅動用馬達。另外，本發明之產業用機器人中，水平驅動機構包括複數台驅動用馬達，旋轉驅動機構包括複數台驅動用馬達。因此，即便在上下驅動機構所要求之驅動用馬達之總容量較大的情況下，亦可使用外形較小的驅動用馬 達，即便在水平驅動機構所要求之驅動用馬達之總容量較大的情況下，亦可使用外形較小的驅動用馬達，即便在旋轉驅動機構所要求之驅動用馬達之總容量較大的情況下，亦可使用外形較小的驅動用馬達。又，與使用外形較大的一台驅動用馬達之情形相比，在使用外形較小的複數台驅動用馬達的情況下，驅動用馬達之配置之自由度變高。因此，本發明中，儘管搬送較大的搬送對象物，亦能實現產業用機器人之小型化。
另外，在驅動用馬達之容量超過特定之容量時，驅動用馬達之價格會急遽升高，但本發明中，由於可使用容量較小的驅動用馬達，故即便在使用複數台驅動用馬達的情況下，亦能降低產業用機器人之成本。
進而，本發明中，由於可使用容量較小的驅動用馬達，故從一台驅動用馬達傳遞之動力變小。因此，可減小對傳遞驅動用馬達之動力之齒輪等的動力傳遞機構之傳遞動力，從而可簡化動力傳遞機構之構成。而且，可抑制動力傳遞機構之損傷。
另一方面，在使用複數台驅動用馬達時，由於旋轉速度之差等原因而有產生如下情況之虞，即，某一驅動用馬達之驅動轉矩成為其他驅動用馬達之較大的負載。在本發明中，馬達控制部係：藉由速度控制或者位置控制之任一者、與轉矩控制來控制複數台驅動用馬達中之若干台驅動用馬達即第一驅動用馬達；藉由轉矩控制來控制除第一驅動用馬達以外之其餘的驅動用馬達即第二驅動用馬達。因此，第二驅動用馬達之旋轉速度或者旋轉位置會不受控制，故第二驅動用馬達隨從第一驅動用馬達之旋轉速度或旋轉位置而旋轉。其結果，即便使用複數台驅動用馬達，亦能防止某一驅動用馬達之驅動轉矩成為其他驅動用馬達之較大的負載。
在本發明中，較好的是第一驅動用馬達為一台驅動用馬達。如此構成時，能以一台驅動用馬達為基準而控制其餘的驅動用馬達。因此，例如藉由控制一台第一驅動用馬達之旋轉速度、且不控制其餘的第二驅動用馬達之旋轉速度之方式，可使第二驅動用馬達隨從一台第一驅動用馬達之旋轉速度進行旋轉。其結果為，能可靠地防止某一驅動用馬達之驅動轉矩成為其他驅動用馬達之較大的負載。
另外，為解決上述課題，本發明之產業用機器人之特徵在於，包括：搭載搬送對象物之機械手；連結有機械手之臂、及支持臂之支持構件；並且包括：使支持構件於水平方向移動之水平驅動機構；以及控制水平驅動機構之控制部；水平驅動機構包括複數台驅動用馬達，控制部包括控制複數台驅動用馬達之水平馬達控制部，複數台驅動用馬達之各個包括檢測驅動用馬達之旋轉速度之速度檢測機構，將複數台驅動用馬達中之若干台驅動用馬達作為第一水平驅動用馬達，將除第一水平驅動用馬達以外之其餘的 驅動用馬達作為第二水平驅動用馬達，水平馬達控制部藉由速度控制或者位置控制之任一者、與轉矩控制來控制第一水平驅動用馬達，且計算基準脈衝數與檢測出之脈衝數之差，其中基準脈衝數係藉由作為第一水平驅動用馬達之速度檢測機構之第一速度檢測機構所檢測出之從支持構件之特定之基準位置至停止預定位置為止的脈衝數，檢測出之脈衝數係由第一速度檢測機構所檢測出之從支持構件之基準位置之實際的脈衝數；當該差為特定之值以下時，藉由速度控制或者位置控制之任一者、與轉矩控制來控制第二水平驅動用馬達，並且當基準脈衝數與檢測脈衝數之差較特定之值大時，藉由轉矩控制來控制第二水平驅動用馬達。
隨著搬送對象物之大型化，水平驅動機構所要求之驅動用馬達之總容量變大，故在用一台驅動用馬達來驅動水平驅動機構時，必需使用外形較大的馬達，從而產業用機器人有大型化之虞。本發明之產業用機器人中，水平驅動機構包括複數台驅動用馬達。因此，即便在水平驅動機構所要求之驅動用馬達之總容量較大的情況下，亦可使用外形較小的驅動用馬達。又，與使用外形較大的一台驅動用馬達之情形相比，在使用外形較小的複數台驅動用馬達的情況下，驅動用馬達之配置之自由度變高。因此，本發明中，儘管搬送較大的搬送對象物，亦能實現產業用機器人之小型化。另外，在驅動用馬達之容量超過特定之容量時，驅動用馬達之價格會急遽升高，但本發明中，由於可使用容量較小的驅動用馬達，故即便在使用複數台驅動用馬達的情況下，亦能降低產業用機器人之成本。進而，本發明中，由於可使用容量較小的驅動用馬達，故從一台驅動用馬達傳遞之動力變小。因此，可減小對傳遞驅動用馬達之動力之齒輪等的動力傳遞機構之傳遞動力，從而可簡化動力傳遞機構之構成。而且，可抑制動力傳遞機構之損傷。另一方面，在使用複數台驅動用馬達時，由於旋轉速度之差等原因而有產生如下情況之虞，即，某一驅動用馬達之驅動轉矩成為其他驅動用馬達之較大的負載。在本發明中，水平馬達控制部藉由速度控制或者位置控制之任一者、與轉矩控制來控制第一水平驅動用馬達，且計算基準脈衝數與檢測出之脈衝數之差，其中基準脈衝數係藉由作為第一水平驅動用馬達之速度檢測機構之第一速度檢測機構所檢測出之從支持構件之特定之基準位置至停止預定位置為止的脈衝數，檢測出之脈衝數係由第一速度檢測機構所檢測出之從支持構件之基準位置之實際的脈衝數；當該差為特定之值以下時，藉由速度控制或者位置控制之任一者、與轉矩控制來控制第二水平驅動用馬達，並且當基準脈衝數與檢測脈衝數之差較特定之值大時，藉由轉矩控制來控制第二水平驅動用馬達。因此，當基準脈衝數與檢測脈衝數之差較特定之值大時，第二水平驅動用馬達之旋轉 速度或者旋轉位置會不受控制，故第二水平驅動用馬達隨從第一水平驅動用馬達之旋轉速度或旋轉位置而旋轉。其結果，即便使用複數台驅動用馬達，亦能防止某一驅動用馬達之驅動轉矩成為其他驅動用馬達之較大的負載。另外，當基準脈衝數與檢測脈衝數之差為特定之值以下時，在第二水平驅動用馬達停止前，控制第二水平驅動用馬達之旋轉速度或旋轉位置，以使得用以將第一水平驅動用馬達及第二水平驅動用馬達之動力傳遞給支持構件之動力傳遞機構在停止時齒隙消失。
另外，為解決上述課題，本發明之產業用機器人之特徵在於，包括：搭載搬送對象物之機械手；連結有機械手之臂、及支持臂之支持構件；並且包括：使支持構件以一將上下方向當作軸方向之特定之中心軸作為中心而旋轉的旋轉驅動機構；以及控制旋轉驅動機構之控制部；旋轉驅動機構包括複數台驅動用馬達，控制部包括控制複數台驅動用馬達之旋轉馬達控制部，複數台驅動用馬達之各個包括檢測驅動用馬達之旋轉速度之速度檢測機構，將複數台驅動用馬達中之若干台驅動用馬達作為第一旋轉驅動用馬達，將除第一旋轉驅動用馬達以外之其餘的驅動用馬達作為第二旋轉驅動用馬達，旋轉馬達控制部藉由速度控制或者位置控制之任一者、與轉矩控制來控制第一旋轉驅動用馬達、且計算基準脈衝數與檢測出之脈衝數之差，其中基準脈衝數係藉由作為第一旋轉驅動用馬達之速度檢測機構之第一速度檢測機構所檢測出之從支持構件之特定之旋轉基準位置至停止預定位置為止的脈衝數，檢測出之脈衝數係由第一速度檢測機構所檢測出之從支持構件之旋轉基準位置之實際的脈衝數；當該差為特定之值以下時，藉由速度控制或者位置控制之任一者、與轉矩控制來控制第二旋轉驅動用馬達，並且當基準脈衝數與檢測脈衝數之差較特定之值大時，藉由轉矩控制來控制第二旋轉驅動用馬達。。
隨著搬送對象物之大型化，旋轉驅動機構所要求之驅動用馬達之總容量變大，故在用一台驅動用馬達來驅動旋轉驅動機構時，必需使用外形較大的馬達，從而產業用機器人有大型化之虞。本發明之產業用機器人中，旋轉驅動機構包括複數台驅動用馬達。因此，即便在旋轉驅動機構所要求之驅動用馬達之總容量較大的情況下，亦可使用外形較小的驅動用馬達。又，與使用外形較大的一台驅動用馬達之情形相比，在使用外形較小的複數台驅動用馬達的情況下，驅動用馬達之配置之自由度變高。因此，本發明中，儘管搬送較大的搬送對象物，亦能實現產業用機器人之小型化。另外，在驅動用馬達之容量超過特定之容量時，驅動用馬達之價格會急遽升高，但本發明中，由於可使用容量較小的驅動用馬達，故即便在使用複數台驅動用 馬達的情況下，亦能降低產業用機器人之成本。進而，本發明中，由於可使用容量較小的驅動用馬達，故從一台驅動用馬達傳遞之動力變小。因此，可減小對傳遞驅動用馬達之動力之齒輪等的動力傳遞機構之傳遞動力，從而可簡化動力傳遞機構之構成。而且，可抑制動力傳遞機構之損傷。另一方面，在使用複數台驅動用馬達時，由於旋轉速度之差等原因而有產生如下情況之虞，即，某一驅動用馬達之驅動轉矩成為其他驅動用馬達之較大的負載。在本發明中，旋轉馬達控制部藉由速度控制或者位置控制之任一者、與轉矩控制來控制第一旋轉驅動用馬達、且計算基準脈衝數與檢測出之脈衝數之差，其中基準脈衝數係藉由作為第一旋轉驅動用馬達之速度檢測機構之第一速度檢測機構所檢測出之從支持構件之特定之旋轉基準位置至停止預定位置為止的脈衝數，檢測出之脈衝數係由第一速度檢測機構所檢測出之從支持構件之旋轉基準位置之實際的脈衝數；當該差為特定之值以下時，藉由速度控制或者位置控制之任一者、與轉矩控制來控制第二旋轉驅動用馬達，並且當基準脈衝數與檢測脈衝數之差較特定之值大時，藉由轉矩控制來控制第二旋轉驅動用馬達。因此，當基準脈衝數與檢測脈衝數之差較特定之值大時，第二旋轉驅動用馬達之旋轉速度或者旋轉位置會不受控制，故第二旋轉驅動用馬達隨從第一旋轉驅動用馬達之旋轉速度或旋轉位置而旋轉。其結果，即便使用複數台驅動用馬達，亦能防止某一驅動用馬達之驅動轉矩成為其他驅動用馬達之較大的負載。另外，當基準脈衝數與檢測脈衝數之差為特定之值以下時，在第二旋轉驅動用馬達停止前，控制第二旋轉驅動用馬達之旋轉速度或旋轉位置，以使得用以將第一旋轉驅動用馬達及第二旋轉驅動用馬達之動力傳遞給支持構件之動力傳遞機構在停止時齒隙消失。
如上所述，對於本發明之產業用機器人，即便在搬送大型化之搬送對象物之情況下，亦能實現產業用機器人之小型化及降低產業用機器人之成本。
以下，根據圖式來說明本發明之實施形態。
(產業用機器人之概略構成)
圖1係本發明之實施形態之產業用機器人1之俯視圖。圖2係從圖1之E-E方向表示產業用機器人1之示圖。圖3係從圖1之F-F方向表示產業用機器人1之示圖。
本實施形態之產業用機器人1(以下，稱為「機器人1」)係用以搬送作為搬送對象物之液晶顯示器用玻璃基板2(以下，稱為「基板2」)之機器人。本實施形態之機器人1係特別適合於大型的基板2之搬送之大型機器人，例如搬送一邊長約為3m之大致正方形之基板2。另外，搬送對象物並不限定於基板2，亦可為半導體晶圓等。
如圖1~圖3所示，該機器人1包括：搭載基板2之兩個機械手3；於前端側連結有兩個機械手3之各個的兩條臂4；支持兩條臂4之本體部5；及於水平方向可移動地支持本體部5之基座構件6。本體部5包括：支持兩條臂4之基端側並能上下運動之支持構件7；用以於上下方向可移動地支持著支持構件7之柱狀構件8；構成本體部5之下端部分並能相對於基座構件6而水平移動之基台9；及固定有柱狀構件8之下端並能相對於基台9而回旋之回旋構件10。
如上所述，本實施形態之機器人1為大型之機器人。例如，機器人1之高度約為7m，支持構件7之上下方向之行程(移動量)約為5m。另外，例如，機械手3之水平方向之行程約為5.5m。
機械手3包括用以搭載基板2之複數個爪部12。機械手3之基端可旋動地連結於臂4之前端。臂4具有兩個關節部13，以整體可伸縮之方式構成。另外，臂4之基端固定於支持構件7上。
本實施形態中，兩個機械手3與兩條臂4配置成於上下方向上重疊。即，本實施形態之機器人1為雙臂型機器人。另外，機器人1亦可為包括一個機械手3與一條臂4之單臂型機器人。
又，機器人1包括：使支持構件7上下運動之上下驅動機構16(參照圖4)；使本體部5朝水平方向移動之水平驅動機構17(參照圖7)；以及使回旋構件10相對於基台9而回旋之旋轉驅動機構18(參照圖7)。以下，對上下驅動機構16、水平驅動機構17及旋轉驅動機構18之構成以及其周邊部分之構成進行說明。
(上下驅動機構及其周邊部之構成)
圖4係從圖1之F-F方向表示支持構件7及上下驅動機構16之示圖。圖5係從圖4之G-G方向表示支持構件7、柱狀構件8及上下驅動機構16之示圖。圖6係從圖4之H-H方向表示上下驅動機構16之示圖。
如圖5所示，上下驅動機構16配置於柱狀構件8之側方(圖5之柱狀構件8之下方)。該上下驅動機構16包括：兩台上下驅動用馬達20、及連結於兩台上下驅動用馬達20之各個的兩個減速機21。如圖4所示，一台上下驅動用馬達20、兩個減速機21及一台上下驅動用馬達20從上方起依此順序而固定於支持構件7上。
另外，上下驅動機構16包括：固定於兩個減速機21之各輸出軸上之作為上下驅動用小齒輪的兩個小齒輪(pinion)22；及與兩個小齒輪22嚙合之作為上下驅動用齒條的齒條23。藉由該兩個小齒輪22與齒條23，支持構件7會於上下方向移動。進而，上下驅動機構16包括用以使上下驅動機構16停止(即，用以使支持構件7停止)之兩個上下制動機構24。
另外，如圖5所示，機器人1包括用以於上下方向導引支持構件7之導引部25。導引部25係由導軌26及卡合於導軌26之導引塊27所構成。再者，柱狀構件8形成為以上下方向作為長度方向之細長的大致角柱狀，支持構件7形成為塊狀。
上下驅動用馬達20包括用以檢測上下驅動用馬達20之旋轉速度之速度檢測機構(省略圖示)。該速度檢測機構例如係由形成為圓板狀之狹縫板、及以夾隔有狹縫板之狀態而對向配置的發光元件與受光元件所構成。
如圖6所示，於上下驅動用馬達20之輸出軸上，固定有滑輪28。另外，於減速機21之輸入軸上，固定有比滑輪28之直徑大的滑輪29。於滑輪28、29上，架設有皮帶30，於上下方向上相鄰配置之上下驅動用馬達20及減速機21係藉由該皮帶30而連結。
齒條23係以上下方向作為長度方向而固定於柱狀構件8上(參照圖5)。如上所述，本實施形態中，支持構件7之上下方向之行程較長。即，齒條23之長度較長。因此，本實施形態中，齒條23係藉由將複數個齒條片接在一起而形成。另外，一個齒條片之長度變得比兩個小齒輪22之配置間距長。
如圖6等所示，上下制動機構24係以與滑輪29相鄰之方式安裝於減速機21之輸入軸上。即，兩個上下制動機構24之各個經由滑輪28、29及皮帶30而連結於兩台上下驅動用馬達20之各個。
該上下制動機構24係所謂的無勵磁作動型之制動器，其包括：收納有線圈之殼體；固定於殼體上之側板；相對於殼體而於軸方向可移動地配置之電樞；配置於側板與電樞之間並固定於減速機21之輸入軸上之制動盤；以及對電樞朝向制動盤施力之壓縮螺旋彈簧。上下制動機構24中，在線圈成為通電狀態時，電樞被殼體所吸引，制動盤得以釋放。另外，在停止對線圈通電時，藉由壓縮螺旋彈簧之施力而將制動盤夾在電樞與側板之間，對減速機21進行緊急制動。再者，一個上下制動機構24具有可使包括基板2、機械手3、臂4及支持構件7等在內的於上下方向移動之部分充分停止之制動力。
導軌26係以上下方向為長度方向而固定於柱狀構件8上(參照圖5)。本實施形態中，兩條導軌26固定於柱狀構件8上。具體而言，於圖5之左右方向上平行之兩個柱狀構件8之安裝面的各個上固定有導軌26。另外，配置於圖5下側之導軌26係以與齒條23相鄰之方式而被固定。
導引塊27固定於支持構件7上。具體而言，於支持構件7之與臂4之固定面(圖5之右端面)正交之面上，固定有導引塊27，導引塊27從圖5之上下方向之外側卡合於導軌26。
再者，本實施形態中，如圖5所示，於柱狀構件8上固定有蓋構件31。該蓋構件31係以從圖5之上下覆蓋導軌26之方式而配置。
(水平驅動機構及其周邊部之構成)
圖7係用以說明圖2之J部之內部構成的示圖。圖8係用以從圖3之K-K方向來說明水平驅動機構17等之構成的示圖。圖9係用以從圖8之L-L方向來說明水平驅動機構17之構成的示圖。
如圖7所示，水平驅動機構17配置於圖7之基台9之左端側。該水平驅動機構17包括兩台水平驅動用馬達40。如圖8所示，兩台水平驅動用馬達40係以於圖8之左右方向上相鄰之方式而配置。另外，兩台水平驅動用馬達40之各個固定於基台9上所固定之兩個支架52之各個上。在兩個支架52之各個上，如圖8、圖9所示，經由軸承54而可旋轉地保持有轉軸53。兩根轉軸53係以於圖8之左右方向上相鄰之方式而配置。
又，水平驅動機構17包括：固定於兩根轉軸53各自之下端之作為水平驅動用小齒輪的兩個小齒輪42；及與兩個小齒輪42嚙合之作為水平驅動用齒條的齒條43。藉由該兩個小齒輪42及齒條43，基台9會朝水平方向移動。進而，水平驅動機構17包括用以使水平驅動機構17停止(即，用以使基台9停止)之兩個水平制動機構44。
另外，機器人1包括用以於水平方向導引基台9之導引部45。導引部45係由導軌46及卡合於導軌46之導引塊47所構成。又，如圖7、圖8所示，基座構件6包括細長的兩條軌道狀構件51。該軌道狀構件51係以於圖7之左右方向上空開特定間隔之狀態而平行地配置。
水平驅動用馬達40包括用以檢測水平驅動用馬達40之旋轉速度之速度檢測機構(省略圖示)。該速度檢測機構例如係由形成為圓板狀之狹縫板、及以夾隔有狹縫板之狀態而對向配置的發光元件及受光元件所構成。
如圖9所示，於水平驅動用馬達40之輸出軸上，固定有滑輪48。又，於轉軸53之上端側，固定有比滑輪48之直徑大的滑輪49。於滑輪48、49上，架設有皮帶50，於圖8之上下方向上相鄰配置之水平驅動用馬達40及轉軸53係藉由該皮帶50而連結。
如圖8所示，齒條43固定於軌道狀構件51之上面。本實施形態中，由於基台9之移動量較大，故齒條43之長度較長。因此，齒條43係藉由將複數個齒條片接在一起而形成。
如圖9所示，水平制動機構44以與滑輪48相鄰之方式安裝於水平驅動用馬達40之輸出軸上。該水平制動機構44係與上下制動機構24同樣的所謂無勵磁作動型之制動器，並與上下制動機構24同樣地構成。即，水平制動機構44中，在線圈成為通電狀態時，電樞被殼體所吸引，制動盤得以釋放。另外，在停止對線圈通電時，藉由壓縮螺旋彈簧之施力而將制動盤夾在電樞與側板之間，對水平驅動用馬達40進行緊急制動。
如圖8所示，導軌46固定於軌道狀構件51之上面。本實施形態中，於兩條軌道狀構件51各自之上面固定有導軌46。另外，配置於圖8上側之導軌46係以與齒條43相鄰之方式而被固定。如圖7所示，導引塊47固定於圖7之左右方向之基台9的兩端部。該導引塊47從上側卡合於導軌46。
(旋轉驅動機構及其周邊部分之構成)
圖10係圖1所示之回旋構件10之俯視圖。圖11係圖10之M-M剖面之剖面圖。
如圖10、圖11所示，旋轉驅動機構18配置於作為回旋構件10之回旋中心之中心軸CL的四周。該旋轉驅動機構18包括兩台旋轉驅動用馬達60。如圖10所示，兩台旋轉驅動用馬達60相對於中心軸CL而點對稱地配置，並固定於回旋構件10之中心部。另外，旋轉驅動機構18包括固定於回旋構件10之中心部的減速機61。進而，旋轉驅動機構18包括用以使旋轉驅動機構18停止(即，用以使回旋構件10停止)之一個旋轉制動機構64。再者，回旋構件10為細長之塊狀構件，在其一端側(圖10之左端側)固定有柱狀構件8之下端。
旋轉驅動用馬達60包括用以檢測旋轉驅動用馬達60之旋轉速度之速度檢測機構(省略圖示)。該速度檢測機構例如係由形成為圓板狀之狹縫板、及以夾隔有狹縫板之狀態而對向配置的發光元件與受光元件所構成。
如圖11所示，在旋轉驅動用馬達60之輸出軸上，固定有輸出齒輪68，兩個輸出齒輪68與減速機61之輸入齒輪69嚙合。藉由該兩個輸出齒輪68及包括輸入齒輪69之減速機61，回旋構件10會相對於基台9而回旋。即，在回旋構件10之中心部固定有減速機61之輸出側，在經由減速機61所傳遞之旋轉驅動用馬達60之動力之作用下，回旋構件10會相對於基台9而旋轉。
如圖11所示，旋轉制動機構64固定於轉軸73之上端，該轉軸73係經由軸承74而可旋轉地保持於回旋構件10之中心部。於轉軸73之下端，固定有與減速機61之輸入齒輪69嚙合之齒輪70。又，如圖10所示，旋轉制動機構64配置於以中心軸CL為中心而使旋轉驅動用馬達60旋轉90°之位置上。
該旋轉制動機構64係與上下制動機構24同樣的所謂無勵磁作動型之制動器，並與上下制動機構24同樣地構成。即，旋轉制動機構64中，在線圈成為通電狀態時，電樞被殼體所吸引，制動盤得以釋放。另外，在停止對線圈通電時，藉由壓縮螺旋彈簧之施力而將制動盤夾在電樞與側板之間，對輸入齒輪69進行緊急制動。
(控制部之構成)
圖12係圖1所示之產業用機器人1之控制部80及其相關部分之方框圖。再者，圖12中，圖示有與上下驅動機構16、水平驅動機構17及旋轉驅動機構18之控制相關之控制部80的構成。
如圖12所示，作為與上下驅動機構16、水平驅動機構17及旋轉驅動機構18之控制相關之構成，控制部80包括：控制兩台上下驅動用馬達20之上下馬達控制部81；控制兩台水平驅動用馬達40之水平馬達控制部82；控制兩台旋轉驅動用馬達60之旋轉馬達控制部83；控制兩個上下制動機構24之上下制動器控制部84；控制兩個水平制動機構44之水平制動器控制部85；以及控制一個旋轉制動機構64之旋轉制動器控制部86。又，在控制部80上，連接有控制指令部87。
上下馬達控制部81各別控制兩台上下驅動用馬達20之各個。具體而言，上下馬達控制部81藉由速度控制與轉矩控制來控制兩台上下驅動用馬達20中之一方之上下驅動用馬達20，並藉由轉矩控制來控制另一方之上下驅動用馬達20。即，上下馬達控制部81針對一方之上下驅動用馬達20，進行基於來自該上下驅動用馬達20之速度檢測機構之輸出的反饋控制及控制該上下驅動用馬達20之電流值的轉矩控制，且針對另一方之上下驅動用馬達20，並不進行基於來自該上下驅動用馬達20之速度檢測機構之輸出的反饋控制，而進行控制該上下驅動用馬達20之電流值的轉矩控制。
本實施形態中，兩台上下驅動用馬達20中之一方之上下驅動用馬達20為第一驅動用馬達。又，另一方之上下驅動用馬達20為第二驅動用馬達。
水平馬達控制部82各別控制兩台水平驅動用馬達40之各個。具體而言，水平馬達控制部82藉由速度控制與轉矩控制來控制兩台水平驅動用馬達40中之一方之水平驅動用馬達40。另外，水平馬達控制部82在另一方之水平驅動用馬達40停止前，與一方之水平驅動用馬達40同樣地，藉由速度控制與轉矩控制來控制另一方之水平驅動用馬達40，但在除另一方之水平驅動用馬達40停止前之其他情況時，則藉由轉矩控制來控制另一方之水平驅動用馬達40。
即，在除另一方之水平驅動用馬達40停止前之其他情況時，水平馬達控制部82針對另一方之水平驅動用馬達40，並不進行基於來自該水平驅動用馬達40之速度檢測機構之輸出的反饋控制，而進行轉矩控制。另外，在另一方之水平驅動用馬達40停止前，水平馬達控制部82針對另一方之水平驅動用馬達40，進行基於來自該水平驅動用馬達40之速度檢測機構之輸出的反饋控制，對另一方之水平驅動用馬達40之旋轉速度進行控制，以使兩個小齒輪42與齒條43之間的齒隙消失。
此處，另一方之水平驅動用馬達40是否為停止前之狀態，例如係由水平馬達控制部82根據來自一方之水平驅動用馬達40之速度檢測機構之輸出而判斷。例如，水平馬達控制部82計算由一方之水平驅動用馬達40之速度檢測機構所檢測出的基台9之從特定之基準位置至停止預定位置為止的脈衝數、與由速度檢測機構實際所檢測出的脈衝數之差，當該差為特定之值以下時，則判斷為另一方之水平驅動用馬達40為停止前之狀態。即，在基台9進入到從停止預定位置起算之特定距離之範圍內時，另一方之水平驅動用馬達40成为停止前之狀態。
本實施形態中，兩台水平驅動用馬達40中之一方之水平驅動用馬達40為第一驅動用馬達，且為第一水平驅動用馬達。又，另一方之水平驅動用馬達40為第二驅動用馬達，且為第二水平驅動用馬達。
同樣地，旋轉馬達控制部83各別控制兩台旋轉驅動用馬達60之各個。具體而言，旋轉馬達控制部83藉由速度控制與轉矩控制來控制兩台旋轉驅動用馬達60中之一方之旋轉驅動用馬達60。另外，旋轉馬達控制部83在另一方之旋轉驅動用馬達60停止前，與一方之旋轉驅動用馬達60同樣地，藉由速度控制與轉矩控制來控制另一方之旋轉驅動用馬達60，但在除另一方之旋轉驅動用馬達60停止前之其他情況時，則藉由轉矩控制來控制另一方之旋轉驅動用馬達60。
即，在除另一方之旋轉驅動用馬達60停止前之其他情況時，旋轉馬達控制部83針對另一方之旋轉驅動用馬達60，不進行基於來自該旋轉驅動用馬達60之速度檢測機構之輸出的反饋控制，而進行轉矩控制。另外，在另一方之旋轉驅動用馬達60停止前，旋轉馬達控制部83針對另一方之旋轉驅動用馬達60，進行基於來自該旋轉驅動用馬達60之速度檢測機構之輸出的反饋控制，對另一方之旋轉驅動用馬達60之旋轉速度進行控制，以使兩個輸出齒輪68與輸入齒輪69之間的齒隙消失。
此處，另一方之旋轉驅動用馬達60是否為停止前之狀態，例如係由旋轉馬達控制部83根據來自一方之旋轉驅動用馬達60之速度檢測機構之輸出而判斷。例如，旋轉馬達控制部83計算由一方之旋轉驅動用馬達60之速度檢測機構所檢測出的回旋構件10之從特定之基準位置至停止預定位置為止的脈衝數、與由速度檢測機構實際所檢測出的脈衝數之差，當該差為特定之值以下時，則判斷為另一方之旋轉驅動用馬達60為停止前之狀態。即，在回旋構件10進入到從停止預定位置起算之特定角度範圍內時，另一方旋轉驅動用馬達60成為停止前之狀態。
本實施形態中，兩台旋轉驅動用馬達60中之一方之旋轉驅動用馬達60為第一驅動用馬達，且為第一旋轉驅動用馬達。又，另一方之旋轉驅動用馬達60為第二驅動用馬達，且為第二旋轉驅動用馬達。
上下制動器控制部84在從控制指令部87輸入有支持構件7之停止信號時，會使兩個上下制動機構24階段性地作動。即，在從控制指令部87輸入有支持構件7之停止信號時，上下制動器控制部84會以一方之上下制動機構24之作動開始時刻與另一方之上下制動機構24之作動開始時刻不同(錯開)的方式，使兩個上下制動機構24作動。具體而言，上下制動器控制部84會以另一方之上下制動機構24之作動開始時刻遲於一方之上下制動機構24之作動開始時刻的方式，使兩個上下制動機構24作動。更具體而言，上下制動器控制部84以對另一方之上下制動機構24之線圈停止通電之時刻遲於對一方之上下制動機構24之線圈停止通電之時刻的方式，停止對兩個上下制動機構24之線圈之通電。
同樣地，水平制動器控制部85在從控制指令部87輸入有基台9之停止信號時，會使兩個水平制動機構44階段性地作動。即，在從控制指令部87輸入有基台9之停止信號時，水平制動器控制部85會以一方之水平制動機構44之作動開始時刻與另一方之水平制動機構44之作動開始時刻錯開的方式，使兩個水平制動機構44作動。具體而言，水平制動器控制部85會以另一方之水平制動機構44之作動開始時刻遲於一方之水平制動機構44之作動開始時刻的方式，使兩個水平制動機構44作動。再者，在從控制指令部87輸入有基台9之停止信號時，水平制動器控制部85亦可使兩個水平制動機構44同時作動。
(本實施形態之主要效果)
如以上所說明，本實施形態中，上下驅動機構16包括兩台上下驅動用馬達20。因此，為了搬送大型的基板2，即便在上下驅動機構16所要求之上下驅動用馬達20之總容量變大的情況下，亦可使用外形相對較小的上下驅動用馬達20。例如，在上下驅動機構16所要求之上下驅動用馬達20之總容量為10kW時，可使用外形相對較小的5kW之上下驅動用馬達20，而不使用外形較大的10kW之上下驅動用馬達。另外，與使用外形較大的一台上下驅動用馬達之情形相比，在使用外形較小的兩台上下驅動用馬達20時，上下驅動用馬達20之配置之自由度變高。因此，本實施形態中，儘管搬送較大的基板2，亦能實現機器人1之小型化。
另外，在上下驅動用馬達20之容量超過特定之容量時，上下驅動用馬達20之價格會急遽升高，但本實施形態中，由於可使用容量相對較小的上下驅動用馬達20，故即便在使用兩台上下驅動用馬達20之情況下，亦能降低機器人1之成本。
進而，本實施形態中，由於可使用容量相對較小的上下驅動用馬達20，故從一台上下驅動用馬達20所傳遞之動力變小。因此，可減小對傳遞上下驅動用馬達20之動力之減速機21、小齒輪22及齒條23等動力傳遞機構的傳遞動力，從而可簡化減速機21、小齒輪22及齒條23等動力傳遞機構之構成。而且，可抑制減速機2、小齒輪22及齒條23等的動力傳遞機構之損傷。
另一方面，由於上下驅動機構16使用兩台上下驅動用馬達20，故有產生如下情況之虞：一方之上下驅動用馬達20之驅動轉矩成為另一方之上下驅動用馬達20之較大的負載，且另一方之上下驅動用馬達20之驅動轉矩成為一方之上下驅動用馬達20之較大的負載，但本實施形態中，上下馬達控制部81係藉由速度控制與轉矩控制來控制兩台上下驅動用馬達20中之一方之上下驅動用馬達20，並藉由轉矩控制來控制另一方之上下驅動用馬達20。即，上下馬達控制部81控制一方之上下驅動用馬達20之旋轉速度，但不控制另一方之上下驅動用馬達20之旋轉速度，另一方之上下驅動用馬達20係隨從一方之上下驅動用馬達20而旋轉。因此，不會在兩台上下驅動用馬達20之間產生較大的旋轉速度之差。故而，可防止一方之上下驅動用馬達20之驅動轉矩成為另一方之上下驅動用馬達20之較大的負載，且可防止另一方之上下驅動用馬達20之驅動轉矩成為一方之上下驅動用馬達20之較大的負載。
另外，由於另一方之上下驅動用馬達20隨從一方之上下驅動用馬達20而旋轉，故即便在經由減速機21等而連結於兩台上下驅動用馬達20之各個的兩個小齒輪22與齒條23相嚙合的情況時，亦能防止兩個小齒輪22之齒及齒條23之齒以過大之力相嚙合。其結果能抑制小齒輪22及齒條23之損傷，從而可利用上下驅動機構16而使支持構件7適當地上下運動。
本實施形態中，水平驅動機構17包括兩台水平驅動用馬達40。因此，與上下驅動機構16同樣地，即便在水平驅動機構17所要求之水平驅動用馬達40之總容量變大的情況下，亦可使用外形相對較小的水平驅動用馬達40，另外，水平驅動用馬達40之配置之自由度變高。因此，在本實施形態中，儘管搬送較大的基板2，亦能實現機器人1之小型化。
另外，本實施形態中，由於可使用容量相對較小的水平驅動用馬達40，故即便在使用兩台水平驅動用馬達40之情況下，亦能降低機器人1之成本。進而，本實施形態中，由於可使用容量相對較小的水平驅動用馬達40，故從一台水平驅動用馬達40所傳遞之動力變小。因此，可減小對傳遞水平驅動用馬達40之動力之小齒輪42及齒條43等動力傳遞機構的傳遞動力，從而可簡化傳遞水平驅動用馬達40之動力之動力傳遞機構的構成。而且，可抑制傳遞水平驅動用馬達40之動力之動力傳遞機構的損傷。
另一方面，由於水平驅動機構17使用兩台水平驅動用馬達40，故有產生如下情況之虞：一方之水平驅動用馬達40(或者另一方之水平驅動用馬達40)之驅動轉矩成為另一方之水平驅動用馬達40(或者一方之水平驅動用馬達40)之較大的負載，但本實施形態中，水平馬達控制部82係藉由速度控制與轉矩控制來控制兩台水平驅動用馬達40中之一方之水平驅動用馬達40，且在除另一方之水平驅動用馬達40停止前之其他情況時，藉由轉矩控制來控制另一台水平驅動用馬達40。
即，在除另一方之水平驅動用馬達40停止前之其他情況時，控制一方之水平驅動用馬達40之旋轉速度，但不控制另一方之水平驅動用馬達40之旋轉速度，另一方之水平驅動用馬達40係隨從一方之水平驅動用馬達40而旋轉。因此，在除另一方之水平驅動用馬達40停止前之其他情況時，不會在兩台水平驅動用馬達40之間產生較大的旋轉速度之差，故可防止一台水平驅動用馬達40(或者另一方之水平驅動用馬達40)之驅動轉矩成為另一方之水平驅動用馬達40(或者一方之水平驅動用馬達40)之較大的負載。
又，由於在除另一方之水平驅動用馬達40停止前之其他情況時，另一方之水平驅動用馬達40係隨從一方之水平驅動用馬達40而旋轉，故即便在經由滑輪48、49及皮帶50而連結於兩台水平驅動用馬達40之各個的兩個小齒輪42與齒條43相嚙合的情況時，亦可防止兩個小齒輪42之齒與齒條43之齒以過大之力相嚙合。其結果能抑制小齒輪42及齒條43之損傷，從而可利用水平驅動機構17而使本體部5適當地水平移動。
另外，本實施形態中，在另一方之水平驅動用馬達40停止前，另一方之水平驅動用馬達40係藉由速度控制與轉矩控制而受到控制，並且另一-方之水平驅動用馬達40之旋轉速度受到，以使兩個小齒輪42與齒條43之間的齒隙消失。因此，在基台9停止時，能使兩個小齒輪42與齒條43之間的齒隙消失。
本實施形態中，旋轉驅動機構18包括兩台旋轉驅動用馬達60。因此，與上下驅動機構16同樣地，即便在旋轉驅動機構18所要求之旋轉驅動用馬達60之總容量變大的情況下，亦能使用外形相對較小的旋轉驅動用馬達60，另外，旋轉驅動用馬達60之配置之自由度變高。因此，本實施形態中，儘管搬送較大的基板2，亦能實現機器人1之小型化。
又，本實施形態中，由於可使用容量相對較小的旋轉驅動用馬達60，故即便在使用兩台旋轉驅動用馬達60之情況時，亦能降低機器人1之成本。進而，本實施形態中，由於可使用容量相對較小的旋轉驅動用馬達60，故從一台旋轉驅動用馬達60所傳遞之動力變小。因此，可減小對傳遞旋轉驅動用馬達60之動力之輸出齒輪68及減速機61等動力傳遞機構的傳遞動力，從而可簡化傳遞旋轉驅動用馬達60之動力之動力傳遞機構的構成。而且，可抑制傳遞旋轉驅動用馬達60之動力之動力傳遞機構的損傷。
另一方面，由於旋轉驅動機構18使用兩台旋轉驅動用馬達60，故有產生如下情況之虞：一方之旋轉驅動用馬達60(或者另一方之旋轉驅動用馬達60)之驅動轉矩成為另一方之旋轉驅動用馬達60(或者一方之旋轉驅動用馬達60)之較大的負載，但本實施形態中，旋轉馬達控制部83係藉由速度控制與轉矩控制來控制兩台旋轉驅動用馬達60中之一方之旋轉驅動用馬達60，且在除另一方之旋轉驅動用馬達60停止前之其他情況時，藉由轉矩控制來控制另一方之旋轉驅動用馬達60。
即，在除另一方之旋轉驅動用馬達60停止前之其他情況時，控制一方之旋轉驅動用馬達60之旋轉速度，但不控制另一方之旋轉驅動用馬達60之旋轉速度，另一方之旋轉驅動用馬達60係隨從一台旋轉驅動用馬達60而旋轉。因此，在除另一方之旋轉驅動用馬達60停止前之其他情況時，不會在兩台旋轉驅動用馬達60之間產生較大的旋轉速度之差，故可防止一方之旋轉驅動用馬達60(或者另一方之旋轉驅動用馬達60)之驅動轉矩成為另一方之旋轉驅動用馬達60(或者一方之旋轉驅動用馬達60)之較大的負載。
又，由於在除另一方之旋轉驅動用馬達60停止前之其他情況時，另一方之旋轉驅動用馬達60隨從一台旋轉驅動用馬達60而旋轉，故即便在兩個輸出齒輪68與減速機61之輸入齒輪69相嚙合的情況時，亦能防止輸出齒輪68之齒與輸入齒輪69之齒以過大之力相嚙合。其結果能抑制輸入齒輪68及輸出齒輪69之損傷，從而可利用旋轉驅動機構18而使回旋構件10適當地回旋。
另外，本實施形態中，在另一方之旋轉驅動用馬達60停止前，另一方之旋轉驅動用馬達60係藉由速度控制與轉矩控制而受到控制，並且另一方之旋轉驅動用馬達60之旋轉速度受到控制，以使兩個輸出齒輪68與輸入齒輪69的齒隙消失。因此，在回旋構件10停止時，能使兩個輸出齒輪68與輸入齒輪69之間的齒隙消失。
(其他實施形態)
上述實施形態為本發明之較佳實施形態之一例，但並不限定於此，可在不變更本發明之要旨之範圍內進行各種變形實施。
於上述實施形態中，上下馬達控制部81係藉由速度控制與轉矩控制來控制兩台上下驅動用馬達20中之一方之上下驅動用馬達20。除此之外，例如，上下馬達控制部81亦可藉由基於對速度檢測機構檢測出的旋轉速度進行積分所計算之上下驅動用馬達20之旋轉位置的位置控制與轉矩控制，來控制一方之上下驅動用馬達20。
同樣地，於上述實施形態中，水平馬達控制部82係藉由速度控制與轉矩控制來控制一方之水平驅動用馬達40，並在特定情況下，藉由速度控制與轉矩控制來控制另一方之水平驅動用馬達40，但亦可藉由位置控制與轉矩控制來控制水平驅動用馬達40。又，於上述實施形態中，旋轉馬達控制部83係藉由速度控制與轉矩控制來控制一方之旋轉驅動用馬達60，並在特定情況下，藉由速度控制與轉矩控制來控制另一方之旋轉驅動用馬達60，但亦可藉由位置控制與轉矩控制來控制旋轉驅動用馬達60。
上述實施形態中，上下驅動機構16包括兩台上下驅動用馬達20。除此之外，例如，上下驅動機構16亦可包括三台以上之上下驅動用馬達20。於該情形時，較好的是上下馬達控制部81藉由速度控制與轉矩控制來控制三台以上的上下驅動用馬達20中之若干台上下驅動用馬達20，並藉由轉矩控制來控制其餘的上下驅動用馬達20。另外，於該情形時，為了可靠地防止某一上下驅動用馬達20之驅動轉矩成為其他上下驅動用馬達20之較大的負載，較好的是上下馬達控制部81藉由速度控制與轉矩控制來控制三台以上之上下驅動用馬達20中之一台上下驅動用馬達20，並藉由轉矩控制來控制其餘的上下驅動用馬達20。
另外，上述實施形態中，水平驅動機構17包括兩台水平驅動用馬達40，但水平驅動機構17亦可包括三台以上之水平驅動用馬達40。於該情形時，較好的是水平馬達控制部82藉由速度控制與轉矩控制來控制三台以上的水平驅動用馬達40中之若干台水平驅動用馬達40，且在其餘的水平驅動用馬達40停止前，藉由速度控制與轉矩控制來控制其餘的水平驅動用馬達40，並在除其餘的水平驅動用馬達40停止前之其他情況時，藉由轉矩控制來控制其餘的水平驅動用馬達40。另外，於該情形時，為了可靠地防止某一水平驅動用馬達40之驅動轉矩成為其他水平驅動用馬達40之較大的負載，較好的是水平馬達控制部82藉由速度控制與轉矩控制來控制三台以上之水平驅動用馬達40中之一台水平驅動用馬達40，並在除其餘的水平驅動用馬達40停止前之其他情況時，藉由轉矩控制來控制其餘的水平驅動用馬達40。
同樣地，旋轉驅動機構18亦可包括三台以上的旋轉驅動用馬達60。於該情形時，較好的是旋轉馬達控制部83藉由速度控制與轉矩控制來控制三台以上的旋轉驅動用馬達60中之若干台旋轉驅動用馬達60，且在其餘的旋轉驅動用馬達60停止前，藉由速度控制與轉矩控制來控制其餘的旋轉驅動用馬達60，並在除其餘的旋轉驅動用馬達60停止前之其他情況時，藉由轉矩控制來控制其餘的旋轉驅動用馬達60。另外，於該情形時，為了可靠地防止某一旋轉驅動用馬達60之驅動轉矩成為其他旋轉驅動用馬達60之較大的負載，較好的是旋轉馬達控制部83藉由速度控制與轉矩控制來控制三台以上之旋轉驅動用馬達60中之一台旋轉驅動用馬達60，並在除其餘的旋轉驅動用馬達60停止前之其他情況時，藉由轉矩控制來控制其餘的旋轉驅動用馬達60。
上述實施形態中，在另一方之水平驅動用馬達40停止前，水平馬達控制部82係藉由速度控制與轉矩控制來控制另一台水平驅動用馬達40，且在除另一方之水平驅動用馬達40停止前之其他情況時，藉由轉矩控制來控制另一方之水平驅動用馬達40。除此之外，例如，水平馬達控制部82亦可始終藉由轉矩控制來控制另一方之水平驅動用馬達40。同樣地，旋轉馬達控制部83亦可始終藉由轉矩控制來控制另一方之旋轉驅動用馬達60。
於上述實施形態中，上下驅動機構16、水平驅動機構17及旋轉驅動機構18之任一者均包括兩台驅動用馬達20、40、60，但只要上下驅動機構16、水平驅動機構17及旋轉驅動機構18中之至少任一個驅動機構包括兩台驅動用馬達20、40、60，則其他的驅動機構所包括之驅動用馬達20、40、60亦可為一台。
於上述實施形態中，藉由兩個小齒輪22及齒條23而使支持構件7於上下方向移動。除此之外，例如亦可藉由滾珠螺桿及螺合於該滾珠螺桿之複數個螺母構件而使支持構件7於上下方向移動。同樣地，上述實施形態中，藉由兩個小齒輪42及齒條43而使基台9朝水平方向移動，但亦可藉由滾珠螺桿及螺合於該滾珠螺桿之複數個螺母構件而使基台9於水平方向移動。
上述實施形態中，機器人1包括上下驅動機構16、水平驅動機構17、及旋轉驅動機構18。除此之外，例如，機器人1亦可僅包括從上下驅動機構16、水平驅動機構17及旋轉驅動機構18中任意選擇的兩個或一個驅動機構。
1．．．機器人(產業用機器人)
2．．．基板(搬送對象物)
3．．．機械手
4．．．臂
7．．．支持構件
16．．．上下驅動機構
17．．．水平驅動機構
18．．．旋轉驅動機構
20．．．上下驅動用馬達(驅動用馬達、第一驅動用馬達、第二驅動用馬達)
40．．．水平驅動用馬達(驅動用馬達、第一驅動用馬達、第二驅動用馬達)
60．．．旋轉驅動用馬達(驅動用馬達、第一驅動用馬達、第二驅動用馬達)
80．．．控制部
81．．．上下馬達控制部(馬達控制部)
82．．．水平馬達控制部(馬達控制部)
83．．．旋轉馬達控制部(馬達控制部)
CL．．．中心軸
圖1係本發明之實施形態之產業用機器人之俯視圖；
圖2係從圖1之E-E方向表示產業用機器人之示圖；
圖3係從圖1之F-F方向表示產業用機器人之示圖；
圖4係從圖1之F-F方向表示支持構件及上下驅動機構之示圖；
圖5係從圖4之G-G方向表示支持構件、柱狀構件及上下驅動機構之示圖；
圖6係從圖4之H-H方向表示上下驅動機構之示圖；
圖7係用以說明圖2之J部之內部構成的示圖；
圖8係用以從圖3之K-K方向來說明水平驅動機構等之構成的示圖；
圖9係用以從圖8之L-L方向來說明水平驅動機構之構成的示圖；
圖10係圖1所示之回旋構件之俯視圖；
圖11係圖10之M-M剖面之剖面圖；及
圖12係圖1所示之產業用機器人之控制部及其相關部分之方框圖。
20．．．上下驅動用馬達
24．．．上下制動機構
40．．．水平驅動用馬達
44．．．水平制動機構
60．．．旋轉驅動用馬達
64．．．旋轉制動機構
80．．．控制部
81．．．上下馬達控制部
82．．．水平馬達控制部
83．．．旋轉馬達控制部
84．．．上下制動器控制部
85．．．水平制動器控制部
86．．．旋轉制動器控制部
87．．．控制指令部

Claims (6)

  1. 一種產業用機器人，其特徵在於，包括：搭載搬送對象物之機械手；連結有上述機械手之臂、及支持上述臂之支持構件；並且包括：使上述支持構件上下運動之上下驅動機構以及控制上述上下驅動機構之控制部；上述上下驅動機構包括複數台驅動用馬達，上述控制部包括控制複數台上述驅動用馬達之馬達控制部，上述馬達控制部係：藉由速度控制或者位置控制之任一者、與轉矩控制來控制第一驅動用馬達，上述第一驅動用馬達係複數台上述驅動用馬達中之若干台上述驅動用馬達；藉由轉矩控制來控制第二驅動用馬達，上述第二驅動用馬達係除上述第一驅動用馬達以外之其餘的上述驅動用馬達。
  2. 一種產業用機器人，其特徵在於，包括：搭載搬送對象物之機械手；連結有上述機械手之臂、及支持上述臂之支持構件；並且包括：使上述支持構件於水平方向移動之水平驅動機構；以及控制上述水平驅動機構之控制部；上述水平驅動機構及包括複數台驅動用馬達，上述控制部包括控制複數台上述驅動用馬達之馬達控制部，上述馬達控制部係：藉由速度控制或者位置控制之任 一者、與轉矩控制來控制第一驅動用馬達，上述第一驅動用馬達係複數台上述驅動用馬達中之若干台上述驅動用馬達；藉由轉矩控制來控制第二驅動用馬達，上述第二驅動用馬達係除上述第一驅動用馬達以外之其餘的上述驅動用馬達。
  3. 一種產業用機器人，其特徵在於，包括：搭載搬送對象物之機械手；連結有上述機械手之臂、及支持上述臂之支持構件；並且包括：使上述支持構件以一將上下方向當作軸方向之特定之中心軸作為中心而旋轉的旋轉驅動機構；以及控制上述旋轉驅動機構之控制部；上述旋轉驅動機構包括複數台驅動用馬達，上述控制部包括控制複數台上述驅動用馬達之馬達控制部，上述馬達控制部係：藉由速度控制或者位置控制之任一者、與轉矩控制來控制第一驅動用馬達，上述第一驅動用馬達係複數台上述驅動用馬達中之若干台上述驅動用馬達；藉由轉矩控制來控制第二驅動用馬達，上述第二驅動用馬達係除上述第一驅動用馬達以外之其餘的上述驅動用馬達。
  4. 如請求項1~3中任一項之產業用機器人，其中上述第一驅動用馬達為一台上述驅動用馬達。
  5. 一種產業用機器人，其特徵在於，包括：搭載搬送對象物之機械手；連結有上述機械手 之臂、及支持上述臂之支持構件；並且包括：使上述支持構件於水平方向移動之水平驅動機構；以及控制上述水平驅動機構之控制部；上述水平驅動機構包括複數台驅動用馬達，上述控制部包括控制複數台上述驅動用馬達之水平馬達控制部，複數台上述驅動用馬達之各個包括檢測上述驅動用馬達之旋轉速度之速度檢測機構，將複數台上述驅動用馬達中之若干台上述驅動用馬達作為第一水平驅動用馬達，將除上述第一水平驅動用馬達以外之其餘的上述驅動用馬達作為第二水平驅動用馬達，上述水平馬達控制部藉由速度控制或者位置控制之任一者、與轉矩控制來控制上述第一水平驅動用馬達，且計算基準脈衝數與檢測出之脈衝數之差，其中上述基準脈衝數係藉由作為上述第一水平驅動用馬達之上述速度檢測機構之第一速度檢測機構所檢測出之從上述支持構件之特定之基準位置至停止預定位置為止的脈衝數，上述檢測出之脈衝數係由上述第一速度檢測機構所檢測出之從上述支持構件之上述基準位置之實際的脈衝數；當該差為特定之值以下時，藉由速度控制或者位置控制之任一者、與轉矩控制來控制上述第二水平驅動用馬達，並且當上述基準脈衝數與上述檢測脈衝數之差較上述特定之值大時，藉由轉矩控制來控制上述第二水平驅動用 馬達。
  6. 一種產業用機器人，其特徵在於，包括：搭載搬送對象物之機械手；連結有上述機械手之臂、及支持上述臂之支持構件；並且包括：使上述支持構件以一將上下方向當作軸方向之特定之中心軸作為中心而旋轉的旋轉驅動機構；以及控制上述旋轉驅動機構之控制部；上述旋轉驅動機構包括複數台驅動用馬達，上述控制部包括控制複數台上述驅動用馬達之旋轉馬達控制部，複數台上述驅動用馬達之各個包括檢測上述驅動用馬達之旋轉速度之速度檢測機構，將複數台上述驅動用馬達中之若干台上述驅動用馬達作為第一旋轉驅動用馬達，將除上述第一旋轉驅動用馬達以外之其餘的上述驅動用馬達作為第二旋轉驅動用馬達，上述旋轉馬達控制部藉由速度控制或者位置控制之任一者、與轉矩控制來控制上述第一旋轉驅動用馬達、且計算基準脈衝數與檢測出之脈衝數之差，其中上述基準脈衝數係藉由作為上述第一旋轉驅動用馬達之上述速度檢測機構之第一速度檢測機構所檢測出之從上述支持構件之特定之旋轉基準位置至停止預定位置為止的脈衝數，上述檢測出之脈衝數係由上述第一速度檢測機構所檢測出之從上述支持構件之上述旋轉基準位置之實際的 脈衝數；當該差為特定之值以下時，藉由速度控制或者位置控制之任一者、與轉矩控制來控制上述第二旋轉驅動用馬達，並且當上述基準脈衝數與上述檢測脈衝數之差較上述特定之值大時，藉由轉矩控制來控制上述第二旋轉驅動用馬達。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017024096A (ja) * 2015-07-17 2017-02-02 日本電産サンキョー株式会社 産業用ロボットおよび産業用ロボットの制御方法
JP6563607B2 (ja) * 2016-09-23 2019-08-21 ヤマハ発動機株式会社 ロボット
CN108145528A (zh) * 2016-12-05 2018-06-12 新昌县嘉德科技发展有限公司 一种机床的控制装置
CN108742158A (zh) * 2018-08-16 2018-11-06 杭州道森科技有限公司 一种多自由度机械手
CN110587635A (zh) * 2019-08-02 2019-12-20 湖南海纳赋能科技有限公司 一种用于寄存柜中的智能存储机械手

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03126102A (ja) * 1989-10-12 1991-05-29 Sony Corp ロボット制御装置及び方法
JPH10295744A (ja) * 1997-04-24 1998-11-10 Aikoku Alpha Kk 人協調型介護支援装置
JP2006102886A (ja) * 2004-10-06 2006-04-20 Nidec Sankyo Corp ロボット
TW200914221A (en) * 2006-12-01 2009-04-01 Nidec Sankyo Corp Arm driving device and industrial robot

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06106487A (ja) * 1992-09-29 1994-04-19 Fanuc Ltd ロボット等直線走行機体の直線走行機構
JP4063781B2 (ja) * 2004-03-04 2008-03-19 株式会社ラインワークス 搬送装置
JP4240079B2 (ja) * 2006-07-20 2009-03-18 株式会社安川電機 防塵機構を備えた基板搬送装置
CN100562410C (zh) * 2006-11-10 2009-11-25 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 一种平面多关节机器人

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03126102A (ja) * 1989-10-12 1991-05-29 Sony Corp ロボット制御装置及び方法
JPH10295744A (ja) * 1997-04-24 1998-11-10 Aikoku Alpha Kk 人協調型介護支援装置
JP2006102886A (ja) * 2004-10-06 2006-04-20 Nidec Sankyo Corp ロボット
TW200914221A (en) * 2006-12-01 2009-04-01 Nidec Sankyo Corp Arm driving device and industrial robot

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