特許 6190692 産業用ロボット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6190692

(24)【登録日】2017年8月10日

(45)【発行日】2017年8月30日

(54)【発明の名称】産業用ロボット

(51)【国際特許分類】

   B25J 9/02 20060101AFI20170821BHJP

【ＦＩ】

   B25J9/02 A

【請求項の数】4

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2013-219102(P2013-219102)

(22)【出願日】2013年10月22日

(65)【公開番号】特開2015-80828(P2015-80828A)

(43)【公開日】2015年4月27日

【審査請求日】2016年9月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002233

【氏名又は名称】日本電産サンキョー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100125690

【弁理士】

【氏名又は名称】小平 晋

(74)【代理人】

【識別番号】100090170

【弁理士】

【氏名又は名称】横沢 志郎

(74)【代理人】

【識別番号】100142619

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100153316

【弁理士】

【氏名又は名称】河口 伸子

(72)【発明者】

【氏名】矢澤 隆之

(72)【発明者】

【氏名】荒川 洋

(72)【発明者】

【氏名】藤原 真志

(72)【発明者】

【氏名】高瀬 陽介

【審査官】 田村 耕作

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−２３８７７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１８４２３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２９８１８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−３２３１１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０３０１５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／０７２１９９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｊ ９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬送対象物が搭載される第１ハンドおよび第２ハンドと、前記第１ハンドが固定される第１ハンド支持部材と、前記第２ハンドが固定される第２ハンド支持部材と、前記第１ハンド支持部材と前記第２ハンド支持部材とが水平方向の同じ方向へ直線的に往復移動可能となるように前記第１ハンド支持部材および前記第２ハンド支持部材を保持するアームと、前記アームに対する前記第１ハンド支持部材および前記第２ハンド支持部材の移動方向と同じ方向へ直線的に往復移動可能となるように前記アームを保持するアーム支持部材と、前記アームに対して前記第１ハンド支持部材を往復移動させる第１駆動機構と、前記アームに対して前記第２ハンド支持部材を往復移動させる第２駆動機構と、前記アーム支持部材に対して前記アームを往復移動させる第３駆動機構とを備えるとともに、
前記第１ハンド支持部材、前記第２ハンド支持部材および前記アームの移動方向を第１方向とし、上下方向と前記第１方向とに直交する方向を第２方向とし、前記第２方向の一方を第３方向とし、前記第２方向の他方を第４方向とすると、
前記第１方向へ前記第１ハンド支持部材を案内するための第１ガイドレールおよび第１ガイドブロックと、前記第１方向へ前記第２ハンド支持部材を案内するための第２ガイドレールおよび第２ガイドブロックとを備え、
前記第１方向から見たときに、前記第１ハンドと前記第２ハンドとは、上下方向で互いに重なるように配置されるとともに、
前記第１方向から見たときに、前記第１ハンド支持部材に対する前記第１駆動機構の駆動力が作用する第１作用位置は、前記第１駆動機構の駆動力で前記第１方向へ移動する部分の重心の下側にあり、前記第２ハンド支持部材に対する前記第２駆動機構の駆動力が作用する第２作用位置は、前記第２駆動機構の駆動力で前記第１方向へ移動する部分の重心の下側にあり、前記アームに対する前記第３駆動機構の駆動力が作用する第３作用位置は、前記第３駆動機構の駆動力で前記第１方向へ移動する部分の重心の下側にあり、
前記第１駆動機構は、オネジが形成されるとともに前記アームに回転可能に保持される第１ネジ部材と、前記第１ネジ部材のオネジに係合するメネジが形成されるとともに前記第１ハンド支持部材に固定される第１ナット部材と、前記第１ネジ部材を回転させる第１モータとを備え、
前記第２駆動機構は、オネジが形成されるとともに前記アームに回転可能に保持される第２ネジ部材と、前記第２ネジ部材のオネジに係合するメネジが形成されるとともに前記第２ハンド支持部材に固定される第２ナット部材と、前記第２ネジ部材を回転させる第２モータとを備え、
前記第１作用位置は、前記第１ネジ部材のオネジと前記第１ナット部材のメネジとの係合位置であり、
前記第２作用位置は、前記第２ネジ部材のオネジと前記第２ナット部材のメネジとの係合位置であり、
前記第１ガイドレールは、前記アームの前記第３方向側の側面に固定され、
前記第２ガイドレールは、前記アームの前記第４方向側の側面に固定され、
前記第１ネジ部材は、前記アームの前記第３方向側の側面に沿って配置され、
前記第２ネジ部材は、前記アームの前記第４方向側の側面に沿って配置され、
前記第１モータは、前記第１方向における前記アームの一端側に固定され、前記第２モータは、前記第１方向における前記アームの他端側に固定されるとともに、前記第１モータおよび前記第２モータは、前記第１方向から見たときに前記第１モータの回転中心と前記第２モータの回転中心とが一致するように配置され、
前記第１方向から見たときに、前記第１モータの回転中心および前記第２モータの回転中心が前記第３作用位置の上側にあり、かつ、前記第２方向における前記第１モータの回転中心と前記第１ネジ部材の軸心との距離と、前記第２方向における前記第２モータの回転中心と前記第２ネジ部材の軸心との距離とが等しくなっていることを特徴とする産業用ロボット。

【請求項2】

前記第３駆動機構は、オネジが形成されるとともに前記アームおよび前記アーム支持部材のいずか一方に回転可能に保持される第３ネジ部材と、前記第３ネジ部材のオネジに係合するメネジが形成されるとともに前記アームおよび前記アーム支持部材のいずれか他方に固定される第３ナット部材とを備え、
前記第３作用位置は、前記第３ネジ部材のオネジと前記第３ナット部材のメネジとの係合位置であることを特徴とする請求項１記載の産業用ロボット。

【請求項3】

前記第３駆動機構は、オネジが形成されるとともに前記アームおよび前記アーム支持部材のいずか一方に回転可能に保持される第３ネジ部材と、前記第３ネジ部材のオネジに係合するメネジが形成されるとともに前記アームおよび前記アーム支持部材のいずれか他方に固定される第３ナット部材と、前記第３ネジ部材を回転させる第３モータとを備え、
前記第３モータは、前記第１方向から見たときに前記第３モータの回転中心と前記第３ネジ部材の軸心とが一致するように配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の産業用ロボット。

【請求項4】

前記第１方向から見たときに、前記第１ハンドは、前記第２ハンドの下側に配置され、前記アームは、前記第１ハンドの下側に配置され、
前記第１ハンド支持部材は、前記アームの前記第３方向側に配置されるとともに前記第１作用位置よりも前記第３方向側で前記第１ハンドに繋がり、
前記第２ハンド支持部材は、前記アームおよび前記第１ハンドの前記第４方向側に配置されるとともに前記第２作用位置よりも前記第４方向側で前記第２ハンドに繋がっ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産業用ロボット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、所定の搬送対象物を搬送する産業用ロボットに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、液晶ディスプレイ用のガラス基板等の基板を搬送する産業用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に記載の産業用ロボットは、基板が搭載される上フォークおよび下フォークと、上フォークが固定される第１移動体と、下フォークが固定される第２移動体と、第１移動体および第２移動体を移動可能に保持する共通基部と、共通基部を移動可能に保持する基部とを備えている。第１移動体および第２移動体は、共通基部に対して水平方向へ直線的に往復移動可能となっている。また、第１移動体と第２移動体とは、共通基部に対して同じ方向へ往復移動可能となっている。共通基部は、基部に対して水平方向へ直線的に往復移動可能となっている。また、共通基部は、共通基部に対する第１移動体および第２移動体の移動方向と同じ方向へ基部に対して往復移動可能となっている。

【0003】

また、特許文献１に記載の産業用ロボットは、第１移動体を往復駆動するための第１駆動部と、第２移動体を往復駆動するための第２駆動部と、共通基部を往復駆動するための第３駆動部とを備えている。第１駆動部は、共通基部に固定されるモータと、共通基部に回転可能に保持されモータの動力で回転するボールネジと、第１移動体に固定されボールネジに螺合するボールナットとを備えている。第２駆動部は、共通基部に固定されるモータと、共通基部に回転可能に保持されモータの動力で回転するボールネジと、第２移動体に固定されボールネジに螺合するボールナットとを備えている。第３駆動部は、基部に固定されるモータと、基部に回転可能に保持されモータの動力で回転するボールネジと、共通基部に固定されボールネジに螺合するボールナットとを備えている。

【0004】

特許文献１に記載の産業用ロボットでは、基板を搬送する際に、共通基部に対して第１移動体または第２移動体が直線的に相対移動するとともに、共通基部に対する第１移動体または第２移動体の相対移動方向と同じ方向へ基部に対して共通基部が直線的に相対移動する。このときには、第１移動体、第２移動体および共通基部は、リニアガイドによって案内される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１１−２３８７７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

近年、基板を搬送する産業用ロボットが設置される基板製造システムの生産効率を高めるため、産業用ロボットの動作の高速化が求められている。特許文献１に記載の産業用ロボットでは、ボールネジとボールナットとを用いて第１移動体、第２移動体および共通基部を駆動するため、移動時の第１移動体、第２移動体および共通基部には、ボールネジを中心とするモーメントが生じる。そのため、この産業用ロボットでは、第１移動体、第２移動体および共通基部の移動速度が速くなると、第１移動体、第２移動体および共通基部に大きな振動が生じるおそれがある。第１移動体、第２移動体および共通基部に大きな振動が生じると、基板が搭載される上フォークや下フォークの動作が不安定になり、基板の搬送精度が低下するおそれがある。

【0007】

そこで、本発明の課題は、動作速度を速くしても、搬送対象物の搬送精度の低下を抑制することが可能な産業用ロボットを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するため、本発明の産業用ロボットは、搬送対象物が搭載される第１ハンドおよび第２ハンドと、第１ハンドが固定される第１ハンド支持部材と、第２ハンドが固定される第２ハンド支持部材と、第１ハンド支持部材と第２ハンド支持部材とが水平方向の同じ方向へ直線的に往復移動可能となるように第１ハンド支持部材および第２ハンド支持部材を保持するアームと、アームに対する第１ハンド支持部材および第２ハンド支持部材の移動方向と同じ方向へ直線的に往復移動可能となるようにアームを保持するアーム支持部材と、アームに対して第１ハンド支持部材を往復移動させる第１駆動機構と、アームに対して第２ハンド支持部材を往復移動させる第２駆動機構と、アーム支持部材に対してアームを往復移動させる第３駆動機構とを備えるとともに、第１ハンド支持部材、第２ハンド支持部材およびアームの移動方向を第１方向とし、上下方向と第１方向とに直交する方向を第２方向とし、第２方向の一方を第３方向とし、第２方向の他方を第４方向とすると、第１方向へ第１ハンド支持部材を案内するための第１ガイドレールおよび第１ガイドブロックと、第１方向へ第２ハンド支持部材を案内するための第２ガイドレールおよび第２ガイドブロックとを備え、第１方向から見たときに、第１ハンドと第２ハンドとは、上下方向で互いに重なるように配置されるとともに、第１方向から見たときに、第１ハンド支持部材に対する第１駆動機構の駆動力が作用する第１作用位置は、第１駆動機構の駆動力で第１方向へ移動する部分の重心の下側にあり、第２ハンド支持部材に対する第２駆動機構の駆動力が作用する第２作用位置は、第２駆動機構の駆動力で第１方向へ移動する部分の重心の下側にあり、アームに対する第３駆動機構の駆動力が作用する第３作用位置は、第３駆動機構の駆動力で第１方向へ移動する部分の重心の下側にあり、第１駆動機構は、オネジが形成されるとともにアームに回転可能に保持される第１ネジ部材と、第１ネジ部材のオネジに係合するメネジが形成されるとともに第１ハンド支持部材に固定される第１ナット部材と、第１ネジ部材を回転させる第１モータとを備え、第２駆動機構は、オネジが形成されるとともにアームに回転可能に保持される第２ネジ部材と、第２ネジ部材のオネジに係合するメネジが形成されるとともに第２ハンド支持部材に固定される第２ナット部材と、第２ネジ部材を回転させる第２モータとを備え、第１作用位置は、第１ネジ部材のオネジと第１ナット部材のメネジとの係合位置であり、第２作用位置は、第２ネジ部材のオネジと第２ナット部材のメネジとの係合位置であり、第１ガイドレールは、アームの第３方向側の側面に固定され、第２ガイドレールは、アームの第４方向側の側面に固定され、第１ネジ部材は、アームの第３方向側の側面に沿って配置され、第２ネジ部材は、アームの第４方向側の側面に沿って配置され、第１モータは、第１方向におけるアームの一端側に固定され、第２モータは、第１方向におけるアームの他端側に固定されるとともに、第１モータおよび第２モータは、第１方向から見たときに第１モータの回転中心と第２モータの回転中心とが一致するように配置され、第１方向から見たときに、第１モータの回転中心および第２モータの回転中心が第３作用位置の上側にあり、かつ、第２方向における第１モータの回転中心と第１ネジ部材の軸心との距離と、第２方向における第２モータの回転中心と第２ネジ部材の軸心との距離とが等しくなっていることを特徴とする。

【0009】

本発明の産業用ロボットでは、第１ハンド支持部材、第２ハンド支持部材およびアームの移動方向である第１方向から見たときに、第１ハンド支持部材を往復移動させる第１駆動機構の駆動力が第１ハンド支持部材に対して作用する第１作用位置は、第１駆動機構の駆動力で第１方向へ移動する部分の重心の下側にあり、第２ハンド支持部材を往復移動させる第２駆動機構の駆動力が第２ハンド支持部材に対して作用する第２作用位置は、第２駆動機構の駆動力で第１方向へ移動する部分の重心の下側にあり、アームを往復移動させる第３駆動機構の駆動力がアームに対して作用する第３作用位置は、第３駆動機構の駆動力で第１方向へ移動する部分の重心の下側にある。そのため、本発明では、第１ハンドを含む、第１駆動機構の駆動力で第１方向へ移動する部分の、第１方向から見たときの第１作用位置を中心とするモーメントの発生、第２ハンドを含む、第２駆動機構の駆動力で第１方向へ移動する部分の、第１方向から見たときの第２作用位置を中心とするモーメントの発生、および、第１ハンドおよび第２ハンドを含む、第３駆動機構の駆動力で第１方向へ移動する部分の、第１方向から見たときの第３作用位置を中心とするモーメントの発生を抑制することが可能になる。したがって、本発明では、産業用ロボットの動作速度を速くしても、搬送対象物が搭載される第１ハンドおよび第２ハンドの振動を抑制して、搬送対象物の搬送精度の低下を抑制することが可能になる。

【0010】

また、本発明では、第１ガイドレールは、アームの第３方向側の側面に固定され、第２ガイドレールは、アームの第４方向側の側面に固定され、第１ネジ部材は、アームの第３方向側の側面に沿って配置され、第２ネジ部材は、アームの第４方向側の側面に沿って配置されている。そのため、第２方向における第１ネジ部材と第２ネジ部材との距離を近づけることが可能になる。また、本発明では、第１モータは、第１方向におけるアームの一端側に固定され、第２モータは、第１方向におけるアームの他端側に固定されるとともに、第１モータおよび第２モータは、第１方向から見たときに第１モータの回転中心と第２モータの回転中心とが一致するように配置され、第１方向から見たときに、第１モータの回転中心および第２モータの回転中心が第３作用位置の上側にあり、かつ、第２方向における第１モータの回転中心と第１ネジ部材の軸心との距離と、第２方向における第２モータの回転中心と第２ネジ部材の軸心との距離とが等しくなっている。そのため、第２方向において、第３駆動機構の駆動力で第１方向へ移動する部分の重心と第３作用位置とを一致させやすくなる。

【0011】

本発明において、たとえば、第３駆動機構は、オネジが形成されるとともにアームおよびアーム支持部材のいずか一方に回転可能に保持される第３ネジ部材と、第３ネジ部材のオネジに係合するメネジが形成されるとともにアームおよびアーム支持部材のいずれか他方に固定される第３ナット部材とを備え、第３作用位置は、第３ネジ部材のオネジと第３ナット部材のメネジとの係合位置である。

【0014】

本発明において、たとえば、第３駆動機構は、オネジが形成されるとともにアームおよびアーム支持部材のいずか一方に回転可能に保持される第３ネジ部材と、第３ネジ部材のオネジに係合するメネジが形成されるとともにアームおよびアーム支持部材のいずれか他方に固定される第３ナット部材と、第３ネジ部材を回転させる第３モータとを備え、第３モータは、第１方向から見たときに第３モータの回転中心と第３ネジ部材の軸心とが一致するように配置されている。

【0015】

本発明において、第１方向から見たときに、第１ハンドは、第２ハンドの下側に配置され、アームは、第１ハンドの下側に配置され、第１ハンド支持部材は、アームの第３方向側に配置されるとともに第１作用位置よりも第３方向側で第１ハンドに繋がり、第２ハンド支持部材は、アームおよび第１ハンドの第４方向側に配置されるとともに第２作用位置よりも第４方向側で第２ハンドに繋がっていることが好ましい。すなわち、第１ハンドは、第１ハンド支持部材に片持ち支持され、第２ハンドは、第２ハンド支持部材に片持ち支持されていることが好ましい。このように構成すると、第１ハンドが第１ハンド支持部材に両持ち支持され、第２ハンドが第２ハンド支持部材に両持ち支持されている場合と比較して、第１ハンド支持部材および第２ハンド支持部材を軽量化することが可能になる。

【0016】

なお、第１ハンドが第１ハンド支持部材に片持ち支持され、第２ハンドが第２ハンド支持部材に片持ち支持される場合には、第１ハンドが第１ハンド支持部材に両持ち支持され、第２ハンドが第２ハンド支持部材に両持ち支持される場合と比較して、第１駆動機構の駆動力で第１方向へ移動する部分の、第１方向から見たときの第１作用位置を中心とするモーメント、および、第２駆動機構の駆動力で第１方向へ移動する部分の、第１方向から見たときの第２作用位置を中心とするモーメントが発生しやすくなるが、本発明では、上述のように、これらのモーメントの発生を抑制することが可能になる。

【発明の効果】

【0017】

以上のように、本発明の産業用ロボットでは、その動作速度を速くしても、搬送対象物の搬送精度の低下を抑制することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施の形態にかかる産業用ロボットの平面図である。

【図2】図１のＥ−Ｅ方向から産業用ロボットを示す図である。

【図3】図１のＨ−Ｈ方向から産業用ロボットの要部を示す図である。

【図4】図１に示すアームの内部構造およびその周辺部分の構造を上面から説明するための図である。

【図5】図４のＪ−Ｊ方向からアームの内部構造およびその周辺部分の構造を説明するための図である。

【図6】図５のＫ−Ｋ方向からアームの周辺部分の構造を説明するための図である。

【図7】図５のＬ−Ｌ方向から第１ハンド支持部材および第２ハンド支持部材等の構造を説明するための図である。

【図8】図２に示す第１ハンド、第２ハンドおよびアームの概略動作を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

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。

【0020】

（産業用ロボットの概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボット１の平面図である。図２は、図１
のＥ−Ｅ方向から産業用ロボット１を示す図である。図３は、図１のＨ−Ｈ方向から産業
用ロボット１の要部を示す図である。なお、以下の説明では、互いに直交する３方向のそ
れぞれをＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向とし、Ｘ方向を左右方向、Ｙ方向を前後方向、Ｚ方
向を上下方向とする。本形態では、Ｚ方向と鉛直方向とが一致するように産業用ロボット
１が配置されている。また、以下の説明では、Ｘ１方向側を「右」側、Ｘ２方向側を「左
」側、Ｙ１方向側を「前」側、Ｙ２方向側を「後（後ろ）」側、Ｚ１方向側を「上」側、
Ｚ２方向側を「下」側とする。

【0021】

本形態の産業用ロボット１（以下、「ロボット１」とする。）は、搬送対象物である液晶ディスプレイ用のガラス基板２（以下、「基板２」とする。）を搬送するためのロボットである。ロボット１は、基板２が搭載される第１ハンドとしてのハンド３と、基板２が搭載される第２ハンドとしてのハンド４と、ハンド３が固定される第１ハンド支持部材としてのハンド支持部材５と、ハンド４が固定される第２ハンド支持部材としてのハンド支持部材６と、ハンド支持部材５、６を保持するアーム７と、アーム７を支持する本体部８と、本体部８を水平方向（具体的には、左右方向）に移動可能に支持するベース部材９とを備えている。

【0022】

本体部８は、アーム７を保持するアーム支持部材１１と、アーム支持部材１１が固定されるとともに上下動可能な昇降部材１２と、昇降部材１２を上下方向に移動可能に支持する柱状部材１３と、本体部８の下端部分を構成するとともにベース部材９に対して水平移動可能な基台１４と、柱状部材１３の下端が固定されるとともに基台１４に対して旋回可能な旋回部材１５とを備えている。

【0023】

アーム７は、アーム支持部材１１の先端側に保持されている。アーム支持部材１１の基端側は、昇降部材１２に固定されている。昇降部材１２は、図示を省略する昇降機構の動力によって、上下方向を長手方向とする柱状に形成される柱状部材１３に対してアーム７等と一緒に上下動する。基台１４は、図示を省略する移動機構の動力によって、ベース部材９に対して左右方向へ移動する。すなわち、本体部８は、この移動機構の動力によって、ベース部材９に対して左右方向へ移動する。また、旋回部材１５は、図示を省略する旋回機構の動力によって、基台１４に対して旋回する。

【0024】

ハンド支持部材５およびハンド支持部材６は、図１等の前後方向へ直線的に往復移動可能となるようにアーム７に保持されている。すなわち、アーム７は、ハンド支持部材５とハンド支持部材６とが水平方向の同じ方向へ直線的に往復移動可能となるように、ハンド支持部材５、６を保持している。ロボット１は、アーム７に対してハンド支持部材５を往復移動させる第１駆動機構２１と、アーム７に対してハンド支持部材６を往復移動させる第２駆動機構２２とを備えている（図４参照）。

【0025】

アーム７は、図１等の前後方向へ直線的に往復移動可能となるように、アーム支持部材１１に保持されている。すなわち、アーム７に対するハンド支持部材５、６の移動方向と同じ方向へ直線的に往復移動可能となるように、アーム支持部材１１は、アーム７を保持している。ロボット１は、アーム支持部材１１に対してアーム７を往復移動させる第３駆動機構２３を備えている（図５、図６参照）。

【0026】

なお、本形態の前後方向（Ｙ方向）は、ハンド支持部材５、６およびアーム７の移動方向となる第１方向である。また、左右方向（Ｘ方向）は、第１方向である前後方向と上下方向とに直交する第２方向であり、Ｘ２方向は、第２方向の一方となる第３方向であり、Ｘ１方向は、第２方向の他方となる第４方向である。

【0027】

（ハンド、ハンド支持部材、アームおよび駆動機構の構成）
図４は、図１に示すアーム７の内部構造およびその周辺部分の構造を上面から説明するための図である。図５は、図４のＪ−Ｊ方向からアーム７の内部構造およびその周辺部分の構造を説明するための図である。図６は、図５のＫ−Ｋ方向からアーム７の周辺部分の構造を説明するための図である。図７は、図５のＬ−Ｌ方向からハンド支持部材５、６等の構造を説明するための図である。

【0028】

ハンド３、４は、基板２が搭載される２本のフォーク部２５と、フォーク部２５の基端が固定されるハンド基部２６とを備えている。ハンド３とハンド４とは、前後方向から見たときに、上下方向で互いに重なるように配置されている。本形態では、前後方向から見たときに、ハンド３は、ハンド４の下側に配置されている。

【0029】

アーム７は、ハンド３の下側に配置されている。このアーム７は、前後方向に細長い略直方体状に形成されている。具体的には、アーム７は、前後方向と左右方向とから構成されるＸＹ平面に平行な上面および下面と、前後方向と上下方向とから構成されるＹＺ平面に平行な左右の側面と、上下方向と左右方向とから構成されるＺＸ平面に平行な前後の側面とを有する略直方体状に形成されている。また、アーム７は、中空状に形成されている。左右方向におけるアーム７の幅は、左右方向におけるハンド３、４の幅よりも狭くなっている。

【0030】

図７に示すように、アーム７の左側面には、ハンド支持部材５を前後方向へ案内するための２本のガイドレール２７が固定されている。アーム７の右側面には、ハンド支持部材６を前後方向へ案内するための２本のガイドレール２８が固定されている。アーム７の下面には、アーム７を前後方向へ案内するための２本のガイドレール２９が固定されている。２本のガイドレール２７は、上下方向に所定の間隔をあけた状態でアーム７の左側面に固定され、２本のガイドレール２８は、上下方向に所定の間隔をあけた状態でアーム７の右側面に固定されている。ガイドレール２７の固定位置とガイドレール２８の固定位置とは、上下方向において略一致している。２本のガイドレール２９は、左右方向に所定の間隔をあけた状態でアーム７の下面に固定されている。本形態のガイドレール２７は、第１ガイドレールであり、ガイドレール２８は、第２ガイドレールであり、ガイドレール２９は、第３ガイドレールである。

【0031】

ハンド支持部材５は、図７に示すように、前後方向から見たときの形状が略Ｌ形状となるブロック状に形成されている。このハンド支持部材５は、ハンド３が固定されるハンド固定部５ａと、ガイドレール２７に係合する２個のガイドブロック３０が固定されるブロック固定部５ｂとを備えている。ハンド固定部５ａおよびブロック固定部５ｂは、アーム７の左側に配置されている。すなわち、ハンド支持部材５は、アーム７の左側に配置されている。本形態のガイドブロック３０は、第１ガイドブロックである。

【0032】

２個のガイドブロック３０は、上下方向に所定の間隔をあけた状態でブロック固定部５ｂの右端側に固定されている。ハンド固定部５ａの下端側は、ブロック固定部５ｂの左端に繋がっている。ハンド固定部５ａの上端面は、ブロック固定部５ｂの上端よりも上側に配置されている。ハンド固定部５ａの上端面には、ハンド３のハンド基部２６の下面が固定されている。すなわち、ハンド支持部材５は、ハンド３の下側に配置されている。本形態では、ハンド固定部５ａは、左右方向におけるハンド３の中心よりも左側でハンド３のハンド基部２６の下面に繋がっている。

【0033】

ハンド支持部材６は、図７に示すように、前後方向から見たときの形状が略Ｌ形状となるブロック状に形成されている。このハンド支持部材６は、ハンド４が固定されるハンド固定部６ａと、ガイドレール２８に係合する２個のガイドブロック３１が固定されるブロック固定部６ｂとを備えている。２個のガイドブロック３１は、上下方向に所定の間隔をあけた状態でブロック固定部６ｂの左端側に固定されている。本形態のガイドブロック３１は、第２ガイドブロックである。

【0034】

ハンド固定部６ａの下端側は、ブロック固定部６ｂの右端に繋がっている。ハンド固定部６ａは、ハンド３に搭載される基板２との干渉を防止するために、ブロック固定部６ｂの右端から右斜め上側に向かって伸びた後、上側に向かって伸びるように形成されている。ハンド固定部６ａの上端面は、ブロック固定部６ｂの上端よりも上側に配置されている。ハンド固定部６ａの上端側には、ハンド４のハンド基部２６が固定されている。本形態では、ハンド固定部６ａは、ハンド４のハンド基部２６の右端に繋がっている。

【0035】

ハンド固定部６ａの下端側およびブロック固定部６ｂは、アーム７の右側に配置されている。また、ハンド固定部６ａの上端側は、ハンド３の右側に配置されている。すなわち、ハンド支持部材６は、アーム７およびハンド３の右側に配置されている。また、ハンド固定部６ａの下端側およびブロック固定部６ｂは、ハンド３の下側に配置されている。

【0036】

アーム支持部材１１は、図７に示すように、ガイドレール２９に係合する２個のガイドブロック３２が固定されるブロック固定部材３３を備えている。ブロック固定部材３３は、アーム支持部材１１の先端側の上面に固定されている。２個のガイドブロック３２は、左右方向に所定の間隔をあけた状態でブロック固定部材３３の上端側に固定されている。本形態のガイドブロック３２は、第３ガイドブロックである。

【0037】

第１駆動機構２１は、ハンド３の下側に配置されている。この第１駆動機構２１は、図４に示すように、外周面にオネジが形成される第１ネジ部材としてのネジ部材３６と、ネジ部材３６のオネジに係合するメネジが内周面に形成される第１ナット部材としてのナット部材３７と、ネジ部材３６を回転させる第１モータとしてのモータ３８と、モータ３８の動力をネジ部材３６に伝達する動力伝達機構３９とを備えている。

【0038】

ネジ部材３６は、たとえば、ボールネジである。ネジ部材３６は、前後方向を軸方向として、アーム７の左側に配置されている。すなわち、ネジ部材３６は、アーム７の左側面に沿って配置されている。ネジ部材３６の前後の両端側は、アーム７の左側面に固定される軸受によって回転可能に保持されている。すなわち、ネジ部材３６は、軸受を介してアーム７に回転可能に保持されている。ナット部材３７は、ハンド支持部材５のブロック固定部５ｂに固定されている。図７に示すように、ネジ部材３６およびナット部材３７は、上下方向において２個のガイドレール２７および２個のガイドブロック３０の間に配置されている。また、ネジ部材３６およびナット部材３７の軸中心は、ガイドレール２７とガイドブロック３０との係合部分よりも左側に配置されている。

【0039】

モータ３８は、アーム７の内部の前端側に配置されており、アーム７の内部の前端側に固定されている。また、モータ３８は、出力軸が前側に突出するようにアーム７の前端側に固定されている。本形態では、前後方向から見たときに、アーム７の中心とモータ３８の回転中心とが略一致している。動力伝達機構３９は、モータ３８の出力軸の先端側に固定されるプーリと、ネジ部材３６の前端側に固定されるプーリと、プーリ間に架け渡されるベルトとを備えている。

【0040】

第２駆動機構２２は、ハンド３の下側に配置されている。この第２駆動機構２２は、図４に示すように、外周面にオネジが形成される第２ネジ部材としてのネジ部材４１と、ネジ部材４１のオネジに係合するメネジが内周面に形成される第２ナット部材としてのナット部材４２と、ネジ部材４１を回転させる第２モータとしてのモータ４３と、モータ４３の動力をネジ部材４１に伝達する動力伝達機構４４とを備えている。

【0041】

ネジ部材４１は、たとえば、ボールネジである。ネジ部材４１は、前後方向を軸方向として、アーム７の右側に配置されている。すなわち、ネジ部材４１は、アーム７の右側面に沿って配置されている。ネジ部材４１の前後の両端側は、アーム７の右側面に固定される軸受によって回転可能に保持されている。すなわち、ネジ部材４１は、軸受を介してアーム７に回転可能に保持されている。ナット部材４２は、ハンド支持部材６のブロック固定部６ｂに固定されている。図７に示すように、ネジ部材４１およびナット部材４２は、上下方向において２個のガイドレール２８および２個のガイドブロック３１の間に配置されている。また、ネジ部材４１およびナット部材４２の軸中心は、ガイドレール２８とガイドブロック３１との係合部分よりも右側に配置されている。

【0042】

モータ４３は、アーム７の内部の後端側に配置されており、アーム７の内部の後端側に固定されている。また、モータ４３は、出力軸が後ろ側に突出するようにアーム７の後端側に固定されている。本形態では、前後方向から見たときに、アーム７の中心とモータ４３の回転中心とが略一致している。また、本形態では、前後方向から見たときにモータ３８の回転中心とモータ４３の回転中心とが一致している。動力伝達機構４４は、モータ４３の出力軸の後端側に固定されるプーリと、ネジ部材４１の後端側に固定されるプーリと、プーリ間に架け渡されるベルトとを備えている。

【0043】

図７に示すように、本形態では、モータ３８、４３の回転中心とネジ部材３６の軸心との左右方向の距離Ｄ１と、モータ３８、４３の回転中心とネジ部材４１の軸心との左右方向の距離Ｄ２とが等しくなっている。

【0044】

第３駆動機構２３は、アーム７の下側に配置されている。この第３駆動機構２３は、外周面にオネジが形成される第３ネジ部材としてのネジ部材４６と、ネジ部材４６のオネジに係合するメネジが内周面に形成される第３ナット部材としてのナット部材４７と、ネジ部材４６を回転させる第３モータとしてのモータ４８とを備えている。

【0045】

ネジ部材４６は、たとえば、ボールネジである。ネジ部材４６は、前後方向を軸方向として、アーム７の下側に配置されている。すなわち、ネジ部材４６は、アーム７の下面に沿って配置されている。ネジ部材４６の前後の両端側は、アーム７の下面に固定される軸受によって回転可能に保持されている。すなわち、ネジ部材４６は、軸受を介してアーム７に回転可能に保持されている。ナット部材４７は、ブロック固定部材３３に固定されている。すなわち、ナット部材４７は、ブロック固定部材３３を介してアーム支持部材１１に固定されている。図７に示すように、ネジ部材４６およびナット部材４７は、左右方向において２個のガイドレール２９および２個のガイドブロック３２の間に配置されている。

【0046】

モータ４８は、アーム７の下面の後端側に固定されている。また、モータ４８は、出力軸が前側に突出するようにアーム７の下面に固定されている。モータ４８の出力軸の前端側とネジ部材４６の後端側とは、カップリング４９を介して連結されており、前後方向から見たときに、モータ４８の回転中心とネジ部材４６の軸心とが一致している。また、前後方向から見たときに、モータ４８の回転中心およびネジ部材４６の軸心と、モータ３８、４３の回転中心（すなわち、アーム７の中心）とは、左右方向において一致している。すなわち、前後方向から見たときに、モータ３８、４３の回転中心は、モータ４８の回転中心およびネジ部材４６の軸心を通過する上下方向に平行な線ＣＬ１上に配置されており、モータ４８の回転中心およびネジ部材４６の軸心の上側にある。

【0047】

本形態では、ネジ部材３６のオネジとナット部材３７のメネジとが係合する係合位置は、ハンド支持部材５に対する第１駆動機構２１の駆動力が作用する第１作用位置Ｆ１となっている。また、ネジ部材４１のオネジとナット部材４２のメネジとが係合する係合位置は、ハンド支持部材６に対する第２駆動機構２２の駆動力が作用する第２作用位置Ｆ２となっている。また、ネジ部材４６のオネジとナット部材４７のメネジとが係合する係合位置は、アーム７に対する第３駆動機構２３の駆動力が作用する第３作用位置Ｆ３となっている。

【0048】

また、本形態では、図７に示すように、前後方向から見たときに、第１作用位置Ｆ１は、第１駆動機構２１の駆動力で前後方向へ移動する部分の重心Ｇ１の下側にあり、第２作用位置Ｆ２は、第２駆動機構２２の駆動力で前後方向へ移動する部分の重心Ｇ２の下側にある。すなわち、前後方向から見たときに、第１作用位置Ｆ１と重心Ｇ１とが上下方向で重なり、第２作用位置Ｆ２と重心Ｇ２とが上下方向で重なっており、左右方向において、第１作用位置Ｆ１と重心Ｇ１とが略一致し、第２作用位置Ｆ２と重心Ｇ２とが略一致している。具体的には、前後方向から見たときに、重心Ｇ１は、ネジ部材３６の軸心を通過する上下方向に平行な線ＣＬ２上にあり、重心Ｇ２は、ネジ部材４１の軸心を通過する上下方向に平行な線ＣＬ３上にある。

【0049】

本形態では、第１駆動機構２１の駆動力で前後方向へ移動する部分は、ハンド３、ハンド支持部材５、ガイドブロック３０およびナット部材３７であり、重心Ｇ１は、ハンド３、ハンド支持部材５、ガイドブロック３０およびナット部材３７の重心である。また、第２駆動機構２２の駆動力で前後方向へ移動する部分は、ハンド４、ハンド支持部材６、ガイドブロック３１およびナット部材４２であり、重心Ｇ２は、ハンド４、ハンド支持部材６、ガイドブロック３１およびナット部材４２の重心である。

【0050】

また、上述のように、本形態では、前後方向から見たときに、モータ４８の回転中心およびネジ部材４６の軸心と、モータ３８、４３の回転中心（すなわち、アーム７の中心）とが左右方向において一致し、かつ、モータ３８、４３の回転中心とネジ部材３６の軸心との距離Ｄ１と、モータ３８、４３の回転中心とネジ部材４１の軸心との距離Ｄ２とが等しくなっており、第３作用位置Ｆ３は、第３駆動機構２３の駆動力で前後方向へ移動する部分の重心Ｇ３の下側にある。すなわち、前後方向から見たときに、第３作用位置Ｆ３と重心Ｇ３とが上下方向で重なっており、左右方向において、第３作用位置Ｆ３と重心Ｇ３とが略一致している。具体的には、前後方向から見たときに、重心Ｇ３は、ネジ部材４６の軸心を通過する上下方向に平行な線ＣＬ１上にある。また、モータ３８、４３の回転中心は、第３作用位置Ｆ３の上側にある。

【0051】

本形態では、第３駆動機構２３の駆動力で前後方向へ移動する部分は、ハンド３、４、ハンド支持部材５、６、アーム７、第１駆動機構２１、第２駆動機構２２、ガイドレール２７〜２９、ガイドブロック３０、３１、ネジ部材４６、カップリング４９およびネジ部材３６、４１、４６を支持する軸受等であり、重心Ｇ３は、ハンド３、４、ハンド支持部材５、６、アーム７、第１駆動機構２１、第２駆動機構２２、ガイドレール２７〜２９、ガイドブロック３０、３１、ネジ部材４６、カップリング４９およびネジ部材３６、４１、４６を支持する軸受等の重心である。

【0052】

上述のように、ハンド支持部材５のハンド固定部５ａの下端側は、ブロック固定部５ｂの左端に繋がっている。すなわち、ハンド支持部材５は、第１作用位置Ｆ１よりも左側でハンド３に繋がっている。また、上述のように、ハンド支持部材６のハンド固定部６ａの下端側は、ブロック固定部６ｂの右端に繋がっている。すなわち、ハンド支持部材６は、第２作用位置Ｆ２よりも右側でハンド４に繋がっている。

【0053】

（ハンドおよびアームの概略動作）
図８は、図２に示すハンド３、４およびアーム７の概略動作を説明するための図である。

【0054】

以上のように構成されたロボット１では、基板２が収容される基板収容部（図示省略）へ基板２を搬入する前、または、基板収容部から基板２を搬出する前には、たとえば、図８（Ａ）に示すように、アーム７は、アーム支持部材１１に対して前側へ相対移動し、ハンド３、ハンド支持部材５、ハンド４およびハンド支持部材６は、アーム７に対して前側へ相対移動している。

【0055】

ハンド３、４に搭載された基板２を基板収容部へ搬入する際、または、基板収容部に収容された基板２をハンド３、４によって搬出する際には、モータ４８が起動して、図８（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、アーム７がアーム支持部材１１に対して後ろ側へ移動する。アーム７がアーム支持部材１１に対して後ろ側へ移動すると、ハンド３、４もアーム７と一緒にアーム支持部材１１に対して後ろ側へ移動する。

【0056】

また、ハンド４に搭載された基板２を基板収容部へ搬入する際、または、基板収容部に収容された基板２をハンド４によって搬出する際には、モータ４８と一緒にモータ４３が起動して、図８（Ｂ）に示すように、ハンド４およびハンド支持部材６が後ろ側へ移動する。同様に、ハンド３に搭載された基板２を基板収容部へ搬入する際、または、基板収容部に収容された基板２をハンド３によって搬出する際には、モータ４８と一緒にモータ３８が起動して、図８（Ｃ）に示すように、ハンド３およびハンド支持部材５が後ろ側へ移動する。

【0057】

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、前後方向から見たときに、ハンド支持部材５に対する第１駆動機構２１の駆動力が作用する第１作用位置Ｆ１は、第１駆動機構２１の駆動力で前後方向へ移動する部分の重心Ｇ１の下側にあり、ハンド支持部材６に対する第２駆動機構２２の駆動力が作用する第２作用位置Ｆ２は、第２駆動機構２２の駆動力で前後方向へ移動する部分の重心Ｇ２の下側にあり、アーム７に対する第３駆動機構２３の駆動力が作用する第３作用位置Ｆ３は、第３駆動機構２３の駆動力で前後方向へ移動する部分の重心Ｇ３の下側にある。そのため、本形態では、ハンド３等を含む、第１駆動機構２１の駆動力で前後方向へ移動する部分の、前後方向から見たときの第１作用位置Ｆ１を中心とするモーメントの発生、ハンド４等を含む、第２駆動機構２２の駆動力で前後方向へ移動する部分の、前後方向から見たときの第２作用位置Ｆ２を中心とするモーメントの発生、および、ハンド３、４等を含む、第３駆動機構２３の駆動力で前後方向へ移動する部分の、前後方向から見たときの第３作用位置Ｆ３を中心とするモーメントの発生を抑制することが可能になる。したがって、本形態では、ハンド３、４およびアーム７の移動速度を速くしても（すなわち、ロボット１の動作速度を速くしても）、基板２が搭載されるハンド３、４の振動を抑制して、基板２の搬送精度の低下を抑制することが可能になる。

【0058】

本形態では、ハンド支持部材５は、アーム７よりも左側に配置され、アーム７よりも左側でハンド３に繋がっている。また、ハンド支持部材６は、アーム７よりも右側に配置され、アーム７よりも右側でハンド４に繋がっている。すなわち、本形態では、ハンド３は、ハンド支持部材５に片持ち支持され、ハンド４は、ハンド支持部材６に片持ち支持されている。そのため、ハンド３がハンド支持部材５に両持ち支持され、ハンド４がハンド支持部材６に両持ち支持されている場合と比較して、ハンド支持部材５、６を軽量化することが可能になる。

【0059】

なお、ハンド３がハンド支持部材５に片持ち支持され、ハンド４がハンド支持部材６に片持ち支持される場合には、ハンド３がハンド支持部材５に両持ち支持され、ハンド４がハンド支持部材６に両持ち支持される場合と比較して、第１駆動機構２１の駆動力で前後方向へ移動する部分の、前後方向から見たときの第１作用位置Ｆ１を中心とするモーメント、および、第２駆動機構２２の駆動力で前後方向へ移動する部分の、前後方向から見たときの第２作用位置Ｆ２を中心とするモーメントが発生しやすくなるが、本形態では、上述のように、これらのモーメントの発生を抑制することが可能になる。

【0060】

本形態では、モータ３８は、アーム７の内部の前端側に固定され、モータ４３は、アーム７の内部の後端側に固定されるとともに、モータ３８およびモータ４３は、前後方向から見たときにモータ３８の回転中心とモータ４３の回転中心とが一致するように配置されている。また、本形態では、前後方向から見たときに、モータ３８、４３の回転中心が第３作用位置Ｆ３の上側にある。さらに、本形態では、モータ３８、４３の回転中心とネジ部材３６の軸心との距離Ｄ１と、モータ３８、４３の回転中心とネジ部材４１の軸心との距離Ｄ２とが等しくなっている。そのため、本形態では、左右方向において、第３駆動機構２３の駆動力で前後方向へ移動する部分の重心Ｇ３と第３作用位置Ｆ３とを一致させやすくなる。

【0061】

本形態では、ガイドレール２７はアーム７の左側面に固定され、ガイドレール２８はアーム７の右側面に固定されている。また、本形態では、ネジ部材３６はアーム７の左側面に沿って配置され、ネジ部材４１はアーム７の右側面に沿って配置されている。そのため、本形態では、左右方向におけるネジ部材３６とネジ部材４１との距離を近づけることが可能になる。すなわち、本形態では、左右方向における第１作用位置Ｆ１と第２作用位置Ｆ２との距離を近づけることが可能になり、そのため、左右方向における重心Ｇ１と重心Ｇ２との距離を近づけることが可能になる。したがって、本形態では、左右方向において、重心Ｇ１と重心Ｇ２と重心Ｇ３とを近接させることが可能になり、その結果、第３駆動機構２３によって移動するハンド３、４およびアーム７等の動作を安定させることが可能になる。

【0062】

（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。

【0063】

上述した形態では、アーム７の左側面に、２本のガイドレール２７が上下方向に所定の間隔をあけた状態で固定され、アーム７の右側面に、２本のガイドレール２８が上下方向に所定の間隔をあけた状態で固定されている。この他にもたとえば、アーム７の上面および／または下面に、２本のガイドレール２７、２８が左右方向に所定の間隔をあけた状態で固定されるようにアーム７が形成されても良い。

【0064】

上述した形態では、ネジ部材４６は、軸受を介してアーム７に回転可能に保持され、ナット部材４７は、ブロック固定部材３３に固定されている。この他にもたとえば、ネジ部材４６が、軸受を介してブロック固定部材３３に回転可能に保持され、ナット部材４７がアーム７に固定されても良い。この場合には、モータ４８は、ブロック固定部材３３に固定される。また、上述した形態では、カップリング４９を介してネジ部材４６とモータ４８とが連結されているが、プーリおよびベルトを介してネジ部材４６とモータ４８とが連結されても良い。

【0065】

上述した形態では、ロボット１によって搬送される搬送対象物は液晶ディスプレイ用のガラス基板２であるが、ロボット１によって搬送される搬送対象物は、ガラス基板２以外の半導体ウエハ等であっても良い。

【符号の説明】

【0066】

１ ロボット（産業用ロボット）
２ 基板（ガラス基板、搬送対象物）
３ ハンド（第１ハンド）
４ ハンド（第２ハンド）
５ ハンド支持部材（第１ハンド支持部材）
６ ハンド支持部材（第２ハンド支持部材）
７ アーム
１１ アーム支持部材
２１ 第１駆動機構
２２ 第２駆動機構
２３ 第３駆動機構
２７ ガイドレール（第１ガイドレール）
２８ ガイドレール（第２ガイドレール）
３０ ガイドブロック（第１ガイドブロック）
３１ ガイドブロック（第２ガイドブロック）
３６ ネジ部材（第１ネジ部材）
３７ ナット部材（第１ナット部材）
３８ モータ（第１モータ）
４１ ネジ部材（第２ネジ部材）
４２ ナット部材（第２ナット部材）
４３ モータ（第２モータ）
４６ ネジ部材（第３ネジ部材）
４７ ナット部材（第３ナット部材）
４８ モータ（第３モータ）
Ｄ１ 第２方向における第１モータの回転中心と第１ネジ部材の軸心との距離
Ｄ２ 第２方向における第２モータの回転中心と第２ネジ部材の軸心との距離
Ｆ１ 第１作用位置
Ｆ２ 第２作用位置
Ｆ３ 第３作用位置
Ｇ１ 第１駆動機構の駆動力で第１方向へ移動する部分の重心
Ｇ２ 第２駆動機構の駆動力で第１方向へ移動する部分の重心
Ｇ３ 第３駆動機構の駆動力で第１方向へ移動する部分の重心
Ｘ 第２方向
Ｘ１ 第４方向
Ｘ２ 第３方向
Ｙ 第１方向
Ｚ 上下方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】