(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
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ハンドが先端側に回動可能に連結される第1アームと、前記第2ハンドが先端側に回動可能に連結される第2アームと、前記第1アームの基端側および前記第2アームの基端側が回動可能に連結されるアーム支持部材と、前記アーム支持部材を昇降可能に保持する柱状の支持フレームと、前記支持フレームの下端部が一端側に固定される旋回フレームと、前記旋回フレームの他端側が回動可能に連結される基台とを備え、
前記第1ハンドは、前記第1アームよりも上側に配置され、
前記第2ハンドは、前記第2アームよりも上側に配置され、
前記第1アームおよび前記第2アームは、互いに回動可能に連結される複数のアーム部によって構成されるとともに、前記搬送対象物の搬送時に伸縮し、
前記第1アームの伸縮時に、前記第1ハンドと前記第1アームとの連結部である第1ハンド関節部は、水平方向へ直線的に移動するとともに、上下方向から見たときに、前記第1アームに対する前記第1ハンドの回動中心である第1回動中心と前記アーム支持部材に対する前記第1アームの回動中心である第2回動中心とを結ぶ第1仮想線上を移動し、
前記第2アームの伸縮時に、前記第2ハンドと前記第2アームとの連結部である第2ハンド関節部は、前記第1ハンド関節部の移動方向と同方向へ直線的に移動するとともに、上下方向から見たときに、前記第2アームに対する前記第2ハンドの回動中心である第3回動中心と前記アーム支持部材に対する前記第2アームの回動中心である第4回動中心とを結ぶ第2仮想線上を移動し、
前記旋回フレームが所定位置で停止しているときの前記第1ハンド関節部および前記第2ハンド関節部の移動方向を第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方向とすると、
前記アーム支持部材は、前記支持フレームから第3方向側へ伸びており、
前記第1アームと前記アーム支持部材との連結部である第1アーム関節部と、前記第2アームと前記アーム支持部材との連結部である第2アーム関節部とは、第2方向で隣り合うとともに、前記第1アーム関節部の第3方向側に前記第2アーム関節部が配置され、
前記アーム支持部材は、前記支持フレームの側面に沿って昇降可能となっており、
前記第1ハンドは、前記第1アームの先端側に連結される第1ハンド基部を備え、
前記第2ハンドは、前記第2アームの先端側に連結される第2ハンド基部を備え、
第1方向から見たときの前記第1ハンド基部の形状は、上下方向に直交する平板状となっており、
前記第2ハンド基部は、前記第1ハンド基部の上側に配置される上側ハンド基部と、前記第1ハンド基部の下側に配置され前記第2アームの先端側に連結される下側ハンド基部と、前記第1ハンド基部の第3方向側で前記上側ハンド基部と前記下側ハンド基部とを繋ぐハンド基部接続部を備え、
第1方向から見たときに、前記第2回動中心と前記第4回動中心との第2方向における中心は、前記基台に対する前記旋回フレームの回動中心である第5回動中心よりも第3方向側に配置されていることを特徴とする産業用ロボット。
第1方向から見たときに、前記第1ハンドに搭載される前記搬送対象物の第2方向の中心と、前記第2ハンドに搭載される前記搬送対象物の第2方向の中心と、前記第5回動中心と、前記第1ハンドの重心とは、第2方向で同じ位置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。
第1方向から見たときに、前記第1ハンドの重心と前記第1回動中心とは、第2方向で同じ位置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産業用ロボット。
【背景技術】
【0002】
従来、液晶ディスプレイ用のガラス基板等のワークを搬送するダブルアーム型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に記載のダブルアーム型ロボットは、第1ハンドおよび第2ハンドと、第1ハンドが先端側に回動可能に連結される第1アームと、第2ハンドが先端側に回動可能に連結される第2アームとを備えている。また、特許文献1には、ダブルアーム型ロボットとして、第1アームと第2アームとが上下方向で重なるように配置されるダブルアーム型ロボット(以下、このロボットを「第1ロボット」とする。)と、第1アームと第2アームとが水平方向で隣り合うように配置されるダブルアーム型ロボット(以下、このロボットを「第2ロボット」とする。)とが記載されている。
【0003】
特許文献1に記載の第1ロボットは、第1アームの基端側および第2アームの基端側が回動可能に連結される支持部材と、支持部材を昇降可能に保持するコラムと、コラムの下端部に固定される台座と、支持部材を昇降させる上下移動機構と、台座を回動させる回動機構とを備えている。第1ロボットでは、支持部材に連結される第1アームの基端側と第2アームの基端側とが上下方向で重なっている。また、第1ロボットでは、第2アームよりも上側に第2ハンドが配置され、第2ハンドよりも上側に第1ハンドが配置され、第1ハンドよりも上側に第1アームが配置されている。また、第1ロボットでは、支持部材は、コラムの側面に沿って昇降する。
【0004】
特許文献1に記載の第2ロボットは、第1アームの基端側および第2アームの基端側が回動可能に連結される基台上部と、基台上部が上端に固定される回動軸と、回動軸を回動可能に保持するとともに昇降可能に保持する基台下部とを備えている。第2ロボットでは、基台上部は、基台下部の上側に配置されており、回動軸は、基台下部の中に収容可能となっている。また、第2ロボットでは、第1アームよりも上側に第1ハンドが配置され、第2アームよりも上側に第2ハンドが配置されるとともに、上述のように、第1アームと第2アームとが水平方向で隣り合うように配置されている。
【0005】
特許文献1に記載の第2ロボットでは、第1アームと第2アームとが水平方向で隣り合うように配置されているため、第2ロボットが旋回する際(具体的には、基台下部に対して基台上部が回動する際)の旋回半径が大きくなりやすい。これに対して、特許文献1に記載の第1ロボットでは、第1アームと第2アームとが上下方向で重なっているため、第1ロボットが旋回する際(具体的には、台座が旋回する際)の旋回半径を小さくすることが可能になる。
【0006】
また、特許文献1に記載の第2ロボットでは、第1アームの基端側および第2アームの基端側が連結される基台上部が基台下部の上側に配置されており、基台上部は、基台下部の上端よりも下側へ移動できない。そのため、第2ロボットでは、第1ハンドおよび第2ハンドの昇降量が小さくなりやすい。これに対して、特許文献1に記載の第1ロボットでは、第1アームの基端側および第2アームの基端側が連結される支持部材がコラムの側面に沿って昇降するため、第1ハンドおよび第2ハンドの昇降量を大きくすることが可能になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
上述のように、特許文献1に記載の第1ロボットでは、第1ロボットの旋回半径を小さくすることが可能になるとともに、第1ハンドおよび第2ハンドの昇降量を大きくすることが可能になる。一方で、第1ロボットでは、第1ハンドおよび第2ハンドよりも上側に第1アームが配置されているため、第1アームの関節部で発生する塵埃が第1ハンドに搭載されるワークの上面および第2ハンドに搭載されるワークの上面に落ちる可能性がある。したがって、高いクリーン度が要求される場合には、特許文献1に記載の第1ロボットを使用することは困難になる。
【0009】
そこで、本願発明者は、第1アームの関節部で発生する塵埃が第1ハンドに搭載されるワークの上面および第2ハンドに搭載されるワークの上面に落ちるのを防止するために、特許文献1に記載の第1ロボットにおいて、第2ロボットのように、第1アームと第2アームとを水平方向で隣り合わせて配置することを検討している。しかしながら、第1ロボットにおいて、第1アームと第2アームとを水平方向で隣り合わせて配置する場合には、第1アームまたは第2アームとコラムとの干渉を防止するために、第1ロボットの旋回中心からコラムを遠ざけて配置する必要がある。したがって、第1ロボットにおいて、第1アームと第2アームとを水平方向で隣り合わせて配置すると、第1ロボットの旋回半径がより大きくなるおそれがある。
【0010】
そこで、本発明の課題は、第1ハンドが連結される第1アームと第2ハンドが連結される第2アームとが水平方向で隣り合うように配置されるとともに、第1アームの基端側および第2アームの基端側が回動可能に連結されるアーム支持部材が柱状の支持フレームの側面に沿って昇降可能となっていても、旋回半径を小さく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】
【0011】
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ハンドが先端側に回動可能に連結される第1アームと、第2ハンドが先端側に回動可能に連結される第2アームと、第1アームの基端側および第2アームの基端側が回動可能に連結されるアーム支持部材と、アーム支持部材を昇降可能に保持する柱状の支持フレームと、支持フレームの下端部が一端側に固定される旋回フレームと、旋回フレームの他端側が回動可能に連結される基台とを備え、第1ハンドは、第1アームよりも上側に配置され、第2ハンドは、第2アームよりも上側に配置され、第1アームおよび第2アームは、互いに回動可能に連結される複数のアーム部によって構成されるとともに、搬送対象物の搬送時に伸縮し、第1アームの伸縮時に、第1ハンドと第1アームとの連結部である第1ハンド関節部は、水平方向へ直線的に移動するとともに、上下方向から見たときに、第1アームに対する第1ハンドの回動中心である第1回動中心とアーム支持部材に対する第1アームの回動中心である第2回動中心とを結ぶ第1仮想線上を移動し、第2アームの伸縮時に、第2ハンドと第2アームとの連結部である第2ハンド関節部は、第1ハンド関節部の移動方向と同方向へ直線的に移動するとともに、上下方向から見たときに、第2アームに対する第2ハンドの回動中心である第3回動中心とアーム支持部材に対する第2アームの回動中心である第4回動中心とを結ぶ第2仮想線上を移動し、旋回フレームが所定位置で停止しているときの第1ハンド関節部および第2ハンド関節部の移動方向を第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方向とすると、アーム支持部材は、支持フレームから第3方向側へ伸びており、第1アームとアーム支持部材との連結部である第1アーム関節部と、第2アームとアーム支持部材との連結部である第2アーム関節部とは、第2方向で隣り合うとともに、第1アーム関節部の第3方向側に第2アーム関節部が配置され、アーム支持部材は、支持フレームの側面に沿って昇降可能となっており、第1ハンドは、第1アームの先端側に連結される第1ハンド基部を備え、第2ハンドは、第2アームの先端側に連結される第2ハンド基部を備え、第1方向から見たときの第1ハンド基部の形状は、上下方向に直交する平板状となっており、第2ハンド基部は、第1ハンド基部の上側に配置される上側ハンド基部と、第1ハンド基部の下側に配置され第2アームの先端側に連結される下側ハンド基部と、第1ハンド基部の第3方向側で上側ハンド基部と下側ハンド基部とを繋ぐハンド基部接続部を備え、第1方向から見たときに、第2回動中心と第4回動中心との第2方向における中心は、基台に対する旋回フレームの回動中心である第5回動中心よりも第3方向側に配置されていることを特徴とする。
【0012】
本発明の産業用ロボットでは、第1ハンド関節部および第2ハンド関節部の移動方向を第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方向とすると、アーム支持部材は、支持フレームから第3方向側へ伸びており、第2アームとアーム支持部材との連結部である第2アーム関節部は、第1アームとアーム支持部材との連結部である第1アーム関節部の第3方向側に配置されている。また、本発明では、第1方向から見たときに、アーム支持部材に対する第1アームの回動中心である第2回動中心とアーム支持部材に対する第2アームの回動中心である第4回動中心との第2方向における中心が、基台に対する旋回フレームの回動中心である第5回動中心(すなわち、産業用ロボットの旋回中心)よりも第3方向側に配置されている。
【0013】
そのため、本発明では、たとえば、第2回動中心と第4回動中心との第2方向における中心と、第5回動中心とが第2方向において同じ位置に配置されている場合と比較して、第2回動中心を第3方向側に配置することが可能になり、その結果、支持フレームと第1アームとの干渉を防止しつつ、産業用ロボットの旋回中心である第5回動中心から第2方向においてより近い位置に支持フレームを配置することが可能になる。したがって、本発明では、第1アームと第2アームとが水平方向で隣り合うように配置されるとともにアーム支持部材が柱状の支持フレームの側面に沿って昇降可能となっていても、産業用ロボットの旋回半径を小さくすることが可能になる。
【0014】
本発明において、第1方向から見たときに、第2回動中心と第5回動中心とは、第2方向において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、第2回動中心をより第3方向側に配置することが可能になる。したがって、支持フレームと第1アームとの干渉を防止しつつ、産業用ロボットの旋回中心である第5回動中心から第2方向においてより一層近い位置に支持フレームを配置することが可能になる。
【0015】
本発明において、第1方向から見たときに、第1ハンドに搭載される搬送対象物の第2方向の中心と、第2ハンドに搭載される搬送対象物の第2方向の中心と、第5回動中心と、第1ハンドの重心とは、第2方向で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、第1方向から見たときに、第1ハンドに搭載される搬送対象物の第2方向の中心と、第2ハンドに搭載される搬送対象物の第2方向の中心と、第5回動中心とが第2方向で同じ位置に配置されているため、産業用ロボットが旋回する際の搬送対象物の状態を安定させることが可能になる。
【0016】
また、本発明では、第1方向から見たときに、第2回動中心と第4回動中心との第2方向における中心が第5回動中心よりも第3方向側に配置されているため、第1方向から見たときに、第1アームに対する第1ハンドの回動中心である第1回動中心と第2アームに対する第2ハンドの回動中心である第3回動中心との第2方向における中心も第5回動中心よりも第3方向側に配置されている。したがって、たとえば、第1回動中心と第3回動中心との第2方向における中心と、第5回動中心とが第2方向において同じ位置に配置されている場合と比較して、第1方向から見たときに、第2方向において第1回動中心を第5回動中心に近づけることが可能になる。そのため、第1方向から見たときに、第5回動中心と第1ハンドの重心とが第2方向で同じ位置に配置されていると、第2方向において第1回動中心を第1ハンドの重心に近づけることが可能になる。したがって、第1アームが伸縮して第1ハンド関節部が第1方向へ直線的に移動する際に、第1アームの先端側に回動可能に連結される第1ハンドにモーメントが作用しにくくなる。その結果、第1アームが伸縮する際の第1ハンドの動作を安定させることが可能になり、第1ハンドの動作精度を高めることが可能になる。
【0017】
また、本発明では、第2ハンドの一部を構成する第2ハンド基部は、上側ハンド基部と、下側ハンド基部と、第1ハンド基部の第3方向側で上側ハンド基部と下側ハンド基部とを繋ぐハンド基部接続部を備えているため、第1方向から見たときに、第2ハンドの重心は、第2ハンドに搭載される搬送対象物の第2方向の中心よりも第3方向側となる。また、本発明では、第1方向から見たときに、第1回動中心と第3回動中心との第2方向における中心が第5回動中心よりも第3方向側に配置されているため、たとえば、第1回動中心と第3回動中心との第2方向における中心と、第5回動中心とが第2方向において同じ位置に配置されている場合と比較して、第1方向から見たときに、第3回動中心を第5回動中心から第3方向側へ遠ざけることが可能になる。したがって、第1方向から見たときに、第2ハンドに搭載される搬送対象物の第2方向の中心と第5回動中心とが第2方向で同じ位置に配置されていると、第2方向において第3回動中心を第2ハンドの重心に近づけることが可能になる。そのため、第2アームが伸縮して第2ハンド関節部が第1方向へ直線的に移動する際に、第2アームの先端側に回動可能に連結される第2ハンドにモーメントが作用しにくくなる。その結果、第2アームが伸縮する際の第2ハンドの動作を安定させることが可能になり、第2ハンドの動作精度を高めることが可能になる。
【0018】
本発明において、第1方向から見たときに、第1ハンドの重心と第1回動中心とは、第2方向で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、第1アームが伸縮して第1ハンド関節部が第1方向へ直線的に移動する際に、第1アームの先端側に回動可能に連結される第1ハンドにモーメントが作用するのを防止することが可能になる。したがって、第1アームが伸縮する際の第1ハンドの動作をより安定させることが可能になり、第1ハンドの動作精度をより高めることが可能になる。
【発明の効果】
【0019】
以上のように、本発明の産業用ロボットでは、第1ハンドが連結される第1アームと第2ハンドが連結される第2アームとが水平方向で隣り合うように配置されるとともに、第1アームの基端側および第2アームの基端側が回動可能に連結されるアーム支持部材が柱状の支持フレームの側面に沿って昇降可能となっていても、産業用ロボットの旋回半径を小さくすることが可能になる。
【発明を実施するための形態】
【0021】
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。
【0022】
(産業用ロボットの全体構成)
図1は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボット1の正面図である。
図2は、
図1に示す産業用ロボット1の側面図である。
図3〜
図5は、
図1に示す産業用ロボット1の平面図である。
【0023】
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2を搬送するための水平多関節型ロボットである。本形態の搬送対象物2は、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等で使用される比較的大型のガラス基板である。したがって、以下では、搬送対象物2を「基板2」とする。基板2は、たとえば、長方形の平板状に形成されている。
【0024】
ロボット1は、基板2が搭載される2個のハンド3、4と、ハンド3が先端側に回動可能に連結されるアーム5と、ハンド4が先端側に回動可能に連結されるアーム6とを備えている。すなわち、ロボット1は、ダブルアーム型のロボットである。本形態のハンド3は第1ハンドであり、ハンド4は第2ハンドであり、アーム5は第1アームであり、アーム6は第2アームである。
【0025】
また、ロボット1は、アーム5の基端側およびアーム6の基端側が回動可能に連結されるアーム支持部材8と、アーム支持部材8を昇降可能に保持する柱状の支持フレーム9と、支持フレーム9の下端部が一端側に固定される旋回フレーム10と、旋回フレーム10の他端側が回動可能に連結される基台11と、基台11を保持するベース部材12とを備えている。基台11は、ベース部材12に対して水平方向へ移動可能となっている。
【0026】
アーム5、6は、互いに回動可能に連結される複数のアーム部15、16によって構成されている。具体的には、アーム5、6は、2個のアーム部15、16によって構成されている。アーム部15の基端側は、上下方向を回動の軸方向とする回動が可能となるようにアーム支持部材8に連結されている。アーム部15の先端側には、上下方向を回動の軸方向とする回動が可能となるようにアーム部16の基端側が連結されている。ハンド3、4は、上下方向を回動の軸方向とする回動が可能となるようにアーム部16の先端側に連結されている。
【0027】
アーム5では、上下方向から見たときに、アーム部16に対するハンド3の回動中心(すなわち、アーム5に対するハンド3の回動中心)C1とアーム部15に対するアーム部16の回動中心C2との距離と、アーム支持部材8に対するアーム部15の回動中心(すなわち、アーム支持部材8に対するアーム5の回動中心)C3と回動中心C2との距離とは、等しくなっている。本形態の回動中心C1は第1回動中心であり、回動中心C3は第2回動中心である。
【0028】
同様に、アーム6では、上下方向から見たときに、アーム部16に対するハンド4の回動中心(すなわち、アーム6に対するハンド4の回動中心)C4とアーム部15に対するアーム部16の回動中心C5との距離と、アーム支持部材8に対するアーム部15の回動中心(すなわち、アーム支持部材8に対するアーム6の回動中心)C6と回動中心C5との距離とは、等しくなっている。本形態の回動中心C4は第3回動中心であり、回動中心C6は第4回動中心である。
【0029】
アーム5、6は、基板2の搬送時に伸縮する。ロボット1は、アーム5を伸縮させるアーム駆動機構と、アーム6を伸縮させるアーム駆動機構とを備えている。アーム5の伸縮時には、ハンド3とアーム5との連結部である関節部17は、水平方向へ直線的に移動するとともに、上下方向から見たときに、回動中心C1と回動中心C3とを結ぶ仮想線VL1上を移動する。また、アーム5の伸縮時には、ハンド3は一定方向を向いた状態で水平方向へ直線的に移動する。本形態の関節部17は第1ハンド関節部であり、仮想線VL1は第1仮想線である。
【0030】
同様に、アーム6の伸縮時には、ハンド4とアーム6との連結部である関節部18は、関節部17の移動方向と同方向へ直線的に移動するとともに、上下方向から見たときに、回動中心C4と回動中心C6とを結ぶ仮想線VL2上を移動する。また、アーム6の伸縮時には、ハンド4は一定方向を向いた状態で水平方向へ直線的に移動する。本形態の関節部18は第2ハンド関節部であり、仮想線VL2は第2仮想線である。なお、
図1では、アーム5、6が最も縮んで、アーム部15とアーム部16とが重なった状態(
図5に示す状態)が図示されている。
【0031】
以下の説明では、旋回フレーム10が所定位置で停止しているときの関節部17、18の移動方向(
図1等のX方向)を「前後方向」とし、上下方向と前後方向とに直交する
図1等のY方向を「左右方向」とする。仮想線VL1、VL2は、上下方向から見たときに前後方向と平行になっている。また、前後方向から見たときに、回動中心C1と回動中心C3とは左右方向で同じ位置に配置され、回動中心C4と回動中心C6とは左右方向で同じ位置に配置されている。
【0032】
また、以下の説明では、前後方向のうちのX1方向側を「前」側とし、その反対側であるX2方向側を「後ろ」側とし、左右方向のうちのY1方向側を「右」側とし、その反対側であるY2方向側「左」側とする。本形態の前後方向(X方向)は第1方向であり、左右方向(Y方向)は第2方向であり、右方向(Y1方向)は第3方向である。
【0033】
アーム支持部材8は、アーム5、6が連結されるアーム連結部8aと、支持フレーム9に保持される被保持部8bとから構成されている。被保持部8bは、直方体のブロック状に形成されている。アーム連結部8aは、上下方向から見たときの形状が細長い長方形状となる略直方体状に形成されている。アーム連結部8aの左端は、被保持部8bに繋がっており、アーム連結部8aは、被保持部8bから右側へ伸びている。すなわち、アーム支持部材8は、支持フレーム9から右側へ伸びている。アーム5、6は、アーム連結部8aよりも上側に配置されている。ハンド3は、アーム5よりも上側に配置されている。ハンド4は、アーム6よりも上側に配置されている。また、アーム部16は、アーム部15よりも上側に配置されている。
【0034】
アーム5とアーム支持部材8との連結部である関節部20と、アーム6とアーム支持部材8との連結部である関節部21とは、アーム支持部材8の右端側に配置されている。また、関節部20と関節部21とは、左右方向で隣り合うように配置されている。すなわち、アーム5とアーム6とは、左右方向で隣り合うように配置されている。本形態では、関節部20の右側に関節部21が配置されている。
【0035】
関節部20と関節部21とは、前後方向において同じ位置に配置されている。すなわち、回動中心C3と回動中心C6とは、前後方向において同じ位置に配置されている。また、アーム5の、アーム部15とアーム部16との連結部である関節部22は、関節部17、20よりも左側に配置され、アーム6の、アーム部15とアーム部16との連結部である関節部23は、関節部18、21よりも右側に配置されている。
【0036】
支持フレーム9は、アーム支持部材8を昇降可能に保持する柱状の第1支持フレーム26と、第1支持フレーム26を昇降可能に保持する柱状の第2支持フレーム27とを備えている。ロボット1は、第1支持フレーム26に対してアーム支持部材8を昇降させる昇降機構と、第2支持フレーム27に対して第1支持フレーム26を昇降させる昇降機構と、第1支持フレーム26を上下方向に案内するガイド機構と、アーム支持部材8を上下方向へ案内するガイド機構とを備えている。
【0037】
第1支持フレーム26は、第2支持フレーム27の後ろ側に配置されている。第1支持フレーム26の後ろ側には、被保持部8bが配置されている。アーム支持部材8は、支持フレーム9の側面に沿って昇降可能となっている。具体的には、アーム支持部材8は、第1支持フレーム26の後側面に沿って昇降可能となっているとともに、第1支持フレーム26を介して第2支持フレーム27の後側面に沿って昇降可能となっている。
【0038】
旋回フレーム10は、上下方向から見たときの形状が細長い長方形状となる略直方体状に形成されている。旋回フレーム10は、支持フレーム9から右側へ伸びている。旋回フレーム10の長さは、アーム支持部材8の長さよりも短くなっている。旋回フレーム10の左端部の上面には、第2支持フレーム27の下端面が固定されている。旋回フレーム10の右端部は、基台11の上側に配置されている。また、旋回フレーム10の右端部は、基台11に回動可能に連結されている。ロボット1は、基台11に対して旋回フレーム10を回動させる旋回機構を備えている。なお、旋回フレーム10は、右側に向かうにしたがって後ろ側に向かうように左右方向に対してわずかに傾いている。
【0039】
基台11は、上述のように、ベース部材12に対して水平移動可能となっている。ロボット1は、ベース部材12に対して基台11を水平移動させる水平移動機構を備えている。
【0040】
(ハンドの構成および回動中心等の配置関係)
図6(A)は、
図3に示す回動中心C1〜C7の配置関係等を説明するための図であり、
図6(B)は、
図1に示すロボット1の効果を説明するための図である。
【0041】
ハンド3は、基板2が搭載される直線状の複数本のフォーク29と、アーム5の先端側に連結されるハンド基部30とから構成されている。ハンド4は、基板2が搭載される直線状の複数本のフォーク29と、アーム6の先端側が連結されるハンド基部31とから構成されている。ハンド3、4は、たとえば、4本のフォーク29を備えている。4本のフォーク29は、ハンド基部30、31から後ろ側へ伸びている。本形態のハンド基部30は第1ハンド基部であり、ハンド基部31は第2ハンド基部である。
【0042】
ハンド基部30は、左右方向に細長い長方形の平板状に形成されている。ハンド基部30は、ハンド基部30の厚さ方向と上下方向とが一致するように配置されており、前後方向から見たときのハンド基部30の形状は、上下方向に直交する平板状となっている。アーム5の先端部は、ハンド基部30の下面に連結されている。また、アーム5の先端部は、ハンド基部30の左右方向の中心に連結されており、前後方向から見たときに、ハンド3の左右方向の中心と回動中心C1、C3とが左右方向で同じ位置に配置されている。
【0043】
本形態では、前後方向から見たときに、ハンド3の左右方向の中心とハンド3の重心G1とが左右方向で一致している。すなわち、前後方向から見たときに、ハンド3の重心G1と回動中心C1、C3とが左右方向で同じ位置に配置されている。また、前後方向から見たときに、ハンド3に搭載される基板2の左右方向の中心とハンド3の左右方向の中心とが左右方向で同じ位置に配置されている。すなわち、前後方向から見たときに、ハンド3に搭載される基板2の左右方向の中心とハンド3の重心G1とが左右方向で同じ位置に配置されている。
【0044】
さらに、前後方向から見たときに、基台11に対する旋回フレーム10の回動中心(すなわち、ロボット1の旋回中心)C7とハンド3の重心G1とは、左右方向において同じ位置に配置されている。すなわち、前後方向から見たときに、ハンド3に搭載される基板2の左右方向の中心と回動中心C7とが左右方向において同じ位置に配置されるとともに、回動中心C1、C3と回動中心C7とが左右方向において同じ位置に配置されている。本形態の回動中心C7は第5回動中心である。
【0045】
ハンド基部31は、ハンド基部30の上側に配置される上側ハンド基部31aと、ハンド基部30の下側に配置される下側ハンド基部31bと、ハンド基部30の右側で上側ハンド基部31aと下側ハンド基部31bとを繋ぐハンド基部接続部31cとから構成されている。上側ハンド基部31aおよび下側ハンド基部31bは、左右方向に細長い長方形の平板状に形成されている。上側ハンド基部31aは、上側ハンド基部31aの厚さ方向と上下方向とが一致するように配置されており、前後方向から見たときの上側ハンド基部31aの形状は、上下方向に直交する平板状となっている。下側ハンド基部31bは、下側ハンド基部31bの厚さ方向と上下方向とが一致するように配置されており、前後方向から見たときの下側ハンド基部31bの形状は、上下方向に直交する平板状となっている。
【0046】
前後方向から見たときに、上側ハンド基部31aの左端とハンド基部30の左端とは左右方向で同じ位置に配置され、上側ハンド基部31aの右端は、ハンド基部30の右端よりも右側に配置されている。上側ハンド基部31aには、フォーク29が固定されている。また、前後方向から見たときに、下側ハンド基部31bの左端は、関節部17よりも右側に配置され、下側ハンド基部31bの右端は、ハンド基部30の右端よりも右側に配置されている。また、前後方向から見たときに、下側ハンド基部31bの左端は、上側ハンド基部31aの左右方向の中心よりも右側に配置されている。
【0047】
アーム6の先端側は、下側ハンド基部31bに回動可能に連結されている。具体的には、アーム6の先端部は、下側ハンド基部31bの下面に連結されている。また、アーム6の先端部は、下側ハンド基部31bの左端部に連結されている。前後方向から見たときに、ハンド4に搭載される基板2の左右方向の中心と、ハンド3に搭載される基板2の左右方向の中心とは、左右方向で同じ位置に配置されている。すなわち、前後方向から見たときに、ハンド4に搭載される基板2の左右方向の中心と回動中心C7とは、左右方向において同じ位置に配置されている。
【0048】
本形態では、ハンド基部30の右側に配置されるハンド基部接続部31cをハンド基部31が備え、かつ、上側ハンド基部31aの右端および下側ハンド基部31bの右端がハンド基部30の右端よりも右側に配置されているため、前後方向から見たときに、ハンド4の重心G2は、ハンド3の左右方向の中心よりも右側に配置されている。すなわち、前後方向から見たときに、ハンド4の重心G2は、ハンド3に搭載される基板2の左右方向の中心よりも右側に配置されており、ハンド4に搭載される基板2の左右方向の中心よりも右側に配置されている。また、前後方向から見たときに、ハンド4の重心G2は、ハンド3の重心G1よりも右側に配置されており、回動中心C7よりも右側に配置されている。
【0049】
また、本形態では、前後方向から見たときに、ハンド4の重心G2は、回動中心C4、C6よりも左側に配置されている。具体的には、前後方向から見たときに、ハンド4の重心G2は、回動中心C1、C3と回動中心C4、C6との左右方向における中心C8(
図6(A)参照)よりも右側に配置されるとともに、回動中心C4、C6よりも左側に配置されている。より具体的には、本形態では、前後方向から見たときに、ハンド4の重心G2は、回動中心C4、C6と中心C8との左右方向の中心よりもわずかに右側に配置されている。上述のように、前後方向から見たときに、回動中心C1、C3と回動中心C7とが左右方向において同じ位置に配置されているため、前後方向から見たときに、中心C8は、回動中心C7よりも右側に配置されている。
【0050】
(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、アーム支持部材8に対するアーム5の回動中心C3とアーム支持部材8に対するアーム6の回動中心C6との左右方向における中心C8は、ロボット1の旋回中心となる回動中心C7よりも右側に配置されている。そのため、本形態では、たとえば、
図6(B)に示すように、前後方向から見たときに、中心C8と回動中心C7とが左右方向において同じ位置に配置されている場合と比較して、
図6(A)に示すように、回動中心C3を右側に配置することが可能になり、その結果、
図1、
図5に示すように、支持フレーム9とアーム5との干渉を防止しつつ、ロボット1の旋回中心である回動中心C7から左右方向においてより近い位置に支持フレーム9を配置することが可能になる。すなわち、支持フレーム9とアーム5との干渉を防止しつつ、支持フレーム9をより右側に配置することが可能になる。
【0051】
特に本形態では、前後方向から見たときに、回動中心C3と回動中心C7とが左右方向において同じ位置に配置されているため、回動中心C3をより一層右側に配置することが可能になる。したがって、本形態では、支持フレーム9とアーム5との干渉を防止しつつ、ロボット1の旋回中心である回動中心C7から左右方向においてより一層近い位置に支持フレーム9を配置することが可能になる。その結果、本形態では、アーム5とアーム6とが左右方向で隣り合うように配置されるとともにアーム支持部材8が柱状の支持フレーム9の側面に沿って昇降可能となっていても、ロボット1の旋回半径を小さくすることが可能になる。
【0052】
また、本形態では、前後方向から見たときに、中心C8が回動中心C7よりも右側に配置されているため、たとえば、
図6(B)に示すように、前後方向から見たときに、中心C8と回動中心C7とが左右方向において同じ位置に配置されている場合と比較して、
図6(A)に示すように、下側ハンド基部31bの左右方向の長さを短くしてハンド4の重量を軽減することが可能になる。また、下側ハンド基部31bの左右方向の長さを短くすることが可能になるため、ハンド4の剛性を高めることが可能になる。
【0053】
本形態では、前後方向から見たときに、ハンド3に搭載される基板2の左右方向の中心と、ハンド4に搭載される基板2の左右方向の中心と、ロボット1の旋回中心である回動中心C7とが左右方向で同じ位置に配置されている。そのため、本形態では、ロボット1が旋回する際の基板2の状態を安定させることが可能になる。
【0054】
本形態では、前後方向から見たときに、ハンド3の重心G1と回動中心C1とが左右方向で同じ位置に配置されている。そのため、本形態では、アーム5が伸縮して関節部17が前後方向へ直線的に移動する際に、アーム5の先端側に回動可能に連結されるハンド3にモーメントが作用するのを防止することが可能になる。すなわち、前後方向から見たときに、たとえば、ハンド3の重心G1が回動中心C1よりも右側にずれている場合(
図7参照)には、
図7(A)に示すように、アーム5が伸縮して関節部17が前側へ動くときに、
図7の反時計回りの方向のモーメントがハンド3に作用し、
図7(B)に示すように、アーム5が伸縮して関節部17が後ろ側へ動くときに、
図7の時計回りの方向のモーメントがハンド3に作用するが、本形態では、ハンド3にモーメントが作用するのを防止することが可能になる。したがって、本形態では、アーム5が伸縮する際のハンド3の動作を安定させることが可能になり、その結果、ハンド3の動作精度を高めることが可能になる。
【0055】
本形態では、前後方向から見たときに、中心C8が回動中心C7よりも右側に配置されているため、たとえば、
図6(B)に示すように、前後方向から見たときに、中心C8と回動中心C7とが左右方向において同じ位置に配置されている場合と比較して、前後方向から見たときに、回動中心C4を回動中心C7から右側へ遠ざけることが可能になる。そのため、本形態では、前後方向から見たときに、回動中心C7よりも右側に配置されるハンド4の重心G2に、回動中心C4を左右方向で近づけることが可能になる。したがって、本形態では、アーム6が伸縮して関節部18が前後方向へ直線的に移動する際に、アーム6の先端側に回動可能に連結されるハンド4でのモーメントの発生を抑制することが可能になる。その結果、本形態では、アーム6が伸縮する際のハンド4の動作を安定させることが可能になり、ハンド4の動作精度の低下を抑制することが可能になる。
【0056】
(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。
【0057】
上述した形態において、前後方向から見たときに、中心C8が回動中心C7よりも右側に配置されているのであれば、前後方向から見たときに、回動中心C3と回動中心C7とが左右方向においてずれていても良い。すなわち、前後方向から見たときに、中心C8が回動中心C7よりも右側に配置されているのであれば、前後方向から見たときに、回動中心C3が回動中心C7より右側または左側に配置されていても良い。この場合であっても、たとえば、中心C8と回動中心C7とが左右方向において同じ位置に配置されている場合と比較して、回動中心C3を右側に配置することが可能になり、その結果、支持フレーム9とアーム5との干渉を防止しつつ、ロボット1の旋回中心である回動中心C7から左右方向においてより近い位置に支持フレーム9を配置することが可能になる。
【0058】
また、上述した形態において、前後方向から見たときに、中心C8が回動中心C7よりも右側に配置されているのであれば、前後方向から見たときに、ハンド3の重心G1と回動中心C1とが左右方向でずれていても良い。この場合には、たとえば、前後方向から見たときに、回動中心C1に対するハンド3の重心G1の右側へのずれ量と、回動中心C4に対するハンド4の重心G2の左側へのずれ量とが等しくなっていても良い。
【0059】
上述した形態において、前後方向から見たときに、ハンド4の重心G2と回動中心C4とが左右方向で同じ位置に配置されていても良い。この場合には、アーム6が伸縮して関節部18が前後方向へ直線的に移動する際に、アーム6の先端側に回動可能に連結されるハンド4にモーメントが作用するのを防止することが可能になる。そのため、アーム6が伸縮する際のハンド4の動作を安定させることが可能になり、その結果、ハンド4の動作精度を高めることが可能になる。
【0060】
上述した形態では、支持フレーム9は、第1支持フレーム26と第2支持フレーム27との2個のフレームによって構成されているが、支持フレーム9は、1個のフレームによって構成されていても良い。また、上述した形態において、ロボット1は、基板2以外の搬送対象物を搬送するロボットであっても良い。