(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】
(24)【登録日】2024-11-08
(45)【発行日】2024-11-18
(54)【発明の名称】ロボット及びワーク搬送方法
(51)【国際特許分類】
B25J 13/00 20060101AFI20241111BHJP
H01L 21/677 20060101ALN20241111BHJP
【ＦＩ】
B25J13/00 Z
H01L21/68 A
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2020148886
(22)【出願日】2020-09-04
(65)【公開番号】P2022043557
(43)【公開日】2022-03-16
【審査請求日】2023-08-02
(73)【特許権者】
【識別番号】000000974
【氏名又は名称】川崎重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100118784
【弁理士】
【氏名又は名称】桂川 直己
(72)【発明者】
【氏名】斎藤 雅行
【審査官】松浦 陽
(56)【参考文献】
【文献】特開２０００－００６０６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－２８９６７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－２１６２３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１６７３８０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－３１２７２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－１３８４７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－０２０１３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－１０９０４３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２５Ｊ １／００ － ２１／０２
Ｈ０１Ｌ ２１／６７－ ２１／６８７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワークを搬送するためのロボットであって、アーム部と、
前記アーム部に設けられ、前記ワークを上面側に保持して搬送するハンド部と、
前記ハンド部の姿勢を任意の向きで傾けることが可能なチルト機構と、
前記ハンド部によって前記ワークを保持して搬送する過程で当該ハンド部に加速度が生じる場合に、前記チルト機構によって、前記加速度の水平方向成分の向きと反対側が高くなるように前記ハンド部の姿勢を傾斜させるハンド姿勢制御部と、
を備え、
前記ワークを搬送する経路の少なくとも一部がカーブしている場合に、前記チルト機構は、前記ワークが前記カーブを通過するとき、前記ワークに生じる遠心力の向きと同じ側が高くなるように前記ハンド部の姿勢を傾斜させることを特徴とするロボット。
【請求項2】
請求項１に記載のロボットであって、第１位置から、前記第１位置と平面視で異なる第２位置へ前記ワークを搬送する場合に、
前記ハンド姿勢制御部は、前記第１位置から前記ワークの搬送を開始した直後の状態において、搬送方向始端側が高くなるように前記ハンド部の姿勢を傾斜させ、
前記ハンド姿勢制御部は、前記第２位置に前記ワークが到達する直前の状態において、搬送方向終端側が高くなるように前記ハンド部の姿勢を傾斜させることを特徴とするロボット。
【請求項3】
請求項１又は２に記載のロボットであって、前記ハンド部は、前記ワークの下面にのみ作用することで、前記ワークを当該ハンド部の上面側に保持することを特徴とするロボット。
【請求項4】
アーム部と、前記アーム部に設けられ、ワークを上面側に保持して搬送するハンド部と、
前記ハンド部の姿勢を任意の向きで傾けることが可能なチルト機構と、
を備えるロボットによって、前記ワークを搬送するワーク搬送方法であって、
前記ハンド部によって前記ワークを保持して搬送する過程で当該ハンド部に加速度が生じる場合に、前記チルト機構によって、前記加速度の水平方向成分の向きと反対側が高くなるように前記ハンド部の姿勢を傾斜させ、
前記ワークを搬送する経路の少なくとも一部がカーブしている場合に、前記チルト機構は、前記ワークが前記カーブを通過するとき、前記ワークに生じる遠心力の向きと同じ側が高くなるように前記ハンド部の姿勢を傾斜させることを特徴とするワーク搬送方法。
【請求項5】
ワークを搬送するためのロボットであって、アーム部と、
前記アーム部に設けられ、前記ワークを下面側に保持して搬送するハンド部と、
前記ハンド部の姿勢を任意の向きで傾けることが可能なチルト機構と、
前記ハンド部によって前記ワークを保持して搬送する過程で当該ハンド部に加速度が生じる場合に、前記チルト機構によって、前記加速度の水平方向成分の向きと同じ側が高くなるように前記ハンド部の姿勢を傾斜させるハンド姿勢制御部と、
を備え、
前記ワークを搬送する経路の少なくとも一部がカーブしている場合に、前記チルト機構は、前記ワークが前記カーブを通過するとき、前記ワークに生じる遠心力の向きと反対側が高くなるように前記ハンド部の姿勢を傾斜させることを特徴とするロボット。
【請求項6】
アーム部と、前記アーム部に設けられ、ワークを下面側に保持して搬送するハンド部と、
前記ハンド部の姿勢を任意の向きで傾けることが可能なチルト機構と、
を備えるロボットによって、前記ワークを搬送するワーク搬送方法であって、
前記ハンド部によって前記ワークを保持して搬送する過程で当該ハンド部に加速度が生じる場合に、前記チルト機構によって、前記加速度の水平方向成分の向きと同じ側が高くなるように前記ハンド部の姿勢を傾斜させ、
前記ワークを搬送する経路の少なくとも一部がカーブしている場合に、前記チルト機構は、前記ワークが前記カーブを通過するとき、前記ワークに生じる遠心力の向きと反対側が高くなるように前記ハンド部の姿勢を傾斜させることを特徴とするワーク搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、主として、半導体ウエハやプリント基板等のワークを搬送するためのロボットに関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、ワークを搬送するための搬送ロボットが知られている。特許文献１は、この種の搬送ロボットを備える搬送装置を開示する。
【0003】
特許文献１の搬送ロボットは、胴体部と、アーム体と、を備える。アーム体は、胴体部の上部に設けられている。搬送ロボットは、アーム体を伸縮動作させることで基板（ワーク）をカセットと各種処理装置との間などで搬送する。アーム体の端部には、基板を保持するエンドエフェクタが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００６－１２０８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、上記特許文献１の構成のような搬送ロボットにおいては、エンドエフェクタが基板を保持する場合に、基板がエンドエフェクタに置かれた後、基板の搬送のためにエンドエフェクタがアーム体により移動を開始させられるとき、エンドエフェクタ上の基板が慣性の影響を受け、エンドエフェクタに対する基板の位置ズレが生じるおそれがあった。この位置ズレが生じると、例えば、搬送ロボットがカセットに収容されていた基板を各種処理装置に正確に渡すことができないことがあり、改善が望まれていた。
【0006】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、搬送時にワークの位置ズレが生じることを抑制可能な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】
【0007】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【0008】
本発明の第１の観点によれば、以下の構成のロボットが提供される。即ち、ワークを搬送するためのロボットは、アーム部と、ハンド部と、チルト機構と、ハンド姿勢制御部と、を備える。前記ハンド部は、前記アーム部に設けられ、前記ワークを上面側に保持して搬送する。前記チルト機構は、前記ハンド部の姿勢を任意の向きで傾けることが可能である。前記ハンド姿勢制御部は、前記ハンド部によって前記ワークを保持して搬送する過程で当該ハンド部に加速度が生じる場合に、前記チルト機構によって、前記加速度の水平方向成分の向きと反対側が高くなるように前記ハンド部の姿勢を傾斜させる。前記ワークを搬送する経路の少なくとも一部がカーブしている場合に、前記チルト機構は、前記ワークが前記カーブを通過するとき、前記ワークに生じる遠心力の向きと同じ側が高くなるように前記ハンド部の姿勢を傾斜させる。
【0009】
本発明の第２の観点によれば、以下のワーク搬送方法が提供される。即ち、このワーク搬送方法は、アーム部と、ハンド部と、チルト機構と、を備えるロボットによって、ワークを搬送する。前記ハンド部は、前記アーム部に設けられ、前記ワークを上面側に保持して搬送する。前記チルト機構は、前記ハンド部の姿勢を任意の向きで傾けることが可能である。前記ハンド部によって前記ワークを保持して搬送する過程で当該ハンド部に加速度が生じる場合に、前記チルト機構によって、前記加速度の水平方向成分の向きと反対側が高くなるように前記ハンド部の姿勢を傾斜させる。前記ワークを搬送する経路の少なくとも一部がカーブしている場合に、前記チルト機構は、前記ワークが前記カーブを通過するとき、前記ワークに生じる遠心力の向きと同じ側が高くなるように前記ハンド部の姿勢を傾斜させる。
【0010】
本発明の第３の観点によれば、以下の構成のロボットが提供される。即ち、ワークを搬送するためのロボットは、アーム部と、ハンド部と、チルト機構と、ハンド姿勢制御部と、を備える。前記ハンド部は、前記アーム部に設けられ、前記ワークを下面側に保持して搬送する。前記チルト機構は、前記ハンド部の姿勢を任意の向きで傾けることが可能である。前記ハンド姿勢制御部は、前記ハンド部によって前記ワークを保持して搬送する過程で当該ハンド部に加速度が生じる場合に、前記チルト機構によって、前記加速度の水平方向成分の向きと同じ側が高くなるように前記ハンド部の姿勢を傾斜させる。前記ワークを搬送する経路の少なくとも一部がカーブしている場合に、前記チルト機構は、前記ワークが前記カーブを通過するとき、前記ワークに生じる遠心力の向きと反対側が高くなるように前記ハンド部の姿勢を傾斜させる。
【0011】
本発明の第４の観点によれば、以下のワーク搬送方法が提供される。即ち、このワーク搬送方法は、アーム部と、ハンド部と、チルト機構と、を備えるロボットによって、ワークを搬送する。前記ハンド部は、前記アーム部に設けられ、前記ワークを下面側に保持して搬送する。前記チルト機構は、前記ハンド部の姿勢を任意の向きで傾けることが可能である。前記ハンド部によって前記ワークを保持して搬送する過程で当該ハンド部に加速度が生じる場合に、前記チルト機構によって、前記加速度の水平方向成分の向きと同じ側が高くなるように前記ハンド部の姿勢を傾斜させる。前記ワークを搬送する経路の少なくとも一部がカーブしている場合に、前記チルト機構は、前記ワークが前記カーブを通過するとき、前記ワークに生じる遠心力の向きと反対側が高くなるように前記ハンド部の姿勢を傾斜させる。
【0012】
これにより、ハンド部の加速度運動に伴ってワークに生じる慣性力の一部を、傾斜させた姿勢の当該ハンド部によって受け止めることができる。従って、ワークを高速で搬送した場合でも、ハンド部に対するワークの位置ズレが生じにくくなり、円滑な搬送を実現することができる。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、搬送時にワークの位置ズレが生じることを抑制可能な基板搬送ロボットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の第１実施形態に係るロボットの全体的な構成を示す斜視図。
【図2】（ａ）チルト機構の一例を示す斜視図。（ｂ）チルト機構の一例を示す断面図。
【図3】ガイド部の詳細な構成を示す拡大斜視図。
【図4】ロボットハンドの加速度運動と当該ロボットハンドの姿勢との関係を示す斜視図。
【図5】２つの地点の間で基板を搬送する場合のロボットハンドの姿勢制御を説明する斜視図。
【図6】本発明の第２実施形態に係るロボットにおけるロボットハンドの構成を示す拡大斜視図。
【発明を実施するための形態】
【0015】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るロボット１００の全体的な構成を示す斜視図である。
【0016】
図１に示すロボット１００は、例えば、半導体ウエハ、プリント基板等のワークＷの製造工場、倉庫等に設置される。ロボット１００は、複数の位置の間でワークＷを搬送するために用いられる。ワークＷは、基板である場合には、基板の原料、加工中の半完成品、加工済の完成品のうち何れであっても良い。ワークＷの形状は、本実施形態では円板状であるが、これに限定されない。また、ワークＷは食器、トレー等の他の物品であっても良い。
【0017】
このロボット１００は、主として、基台１と、ロボットアーム（アーム部）２と、ロボットハンド（ハンド部）３と、チルト機構４と、ロボット制御部（ハンド姿勢制御部）９と、を備える。
【0018】
基台１は、工場の床面等に固定される。しかし、これに限定されず、基台１は、例えば、適宜の処理設備に固定されても良い。また、基台１は、水平方向に移動可能な部材に取り付けられても良い。
【0019】
ロボットアーム２は、図１に示すように、上下方向に移動可能な昇降軸１１を介して基台１に取り付けられている。ロボットアーム２は、昇降軸１１に対して回転可能である。
【0020】
ロボットアーム２は、水平多関節型のロボットアームから構成される。ロボットアーム２は、第１アーム２１と、第２アーム２２と、を備える。
【0021】
第１アーム２１は、水平な直線状に延びる細長い部材として構成される。第１アーム２１の長手方向の一端が、昇降軸１１の上端部に取り付けられている。第１アーム２１は、昇降軸１１の軸線（鉛直軸）を中心として回転可能に支持されている。第１アーム２１の長手方向の他端には、第２アーム２２が取り付けられている。
【0022】
第２アーム２２は、水平な直線状に延びる細長い部材として構成される。第２アーム２２の長手方向の一端が、第１アーム２１の先端に取り付けられている。第２アーム２２は、昇降軸１１と平行な軸線（鉛直軸）を中心として回転可能に支持されている。第２アーム２２の長手方向の他端には、ロボットハンド３が取り付けられている。
【0023】
昇降軸１１、第１アーム２１及び第２アーム２２のそれぞれは、図示しない適宜のアクチュエータにより駆動される。このアクチュエータは、例えば電動モータとすることができる。
【0024】
昇降軸１１と第１アーム２１との間、第１アーム２１と第２アーム２２との間、及び第２アーム２２とロボットハンド３との間に位置するアーム関節部には、第１アーム２１、第２アーム２２、及びロボットハンド３のそれぞれの回転位置を検出する図略のエンコーダが取り付けられている。また、ロボット１００の適宜の位置には、高さ方向における第１アーム２１の位置変化（即ち昇降軸１１の昇降量）を検出するエンコーダも設けられている。
【0025】
ロボット制御部９は、各エンコーダにより検出された第１アーム２１、第２アーム２２、又はロボットハンド３の回転位置又は高さ位置を含む位置情報に基づいて、昇降軸１１、第１アーム２１、第２アーム２２、及びロボットハンド３のそれぞれを駆動する電動モータの動作を制御する。なお、以下の説明においては、エンコーダにより検出された「位置情報」という場合、ロボット１００の姿勢を表す、それぞれのエンコーダにより検出された位置情報の組合せを意味する。
【0026】
ロボットハンド３は、図１に示すように、手首部３１と、ハンド本体部３２と、を備える。
【0027】
手首部３１は、チルト機構４を介して、第２アーム２２の先端に取り付けられている。手首部３１は、昇降軸１１と平行な軸線（鉛直軸）を中心として回転可能に支持されている。ただし、チルト機構４によって、手首部３１の回転軸を、昇降軸１１と平行な直線に対して傾けることができる。チルト機構４の詳細な構成は後述する。手首部３１は、図示しない適宜のアクチュエータにより回転駆動される。このアクチュエータは、例えば電動モータとすることができる。手首部３１には、ハンド本体部３２が連結されている。手首部３１及びハンド本体部３２は一体的に形成されても良い。
【0028】
ハンド本体部３２は、ワークＷを保持するために作用する部分である。ハンド本体部３２は、Ｙ字状（又はＵ字状）に形成された板状の部材から構成される。ハンド本体部３２は、手首部３１に連結される側と反対側（言い換えれば、先端側）が２股に分かれた形状となっている。以下の説明においては、分岐されたそれぞれの部分を第１指部３２ａ及び第２指部３２ｂと称することがある。
【0029】
第１指部３２ａ及び第２指部３２ｂは、互いに対称となるように形成されている。図３等に示すように、第１指部３２ａ及び第２指部３２ｂの先端部分の間に適宜の間隔が形成されている。
【0030】
本実施形態のハンド本体部３２の先端側及び基端側のそれぞれに、ワークＷを保持するためのガイド部３３が複数設けられている。それぞれのガイド部３３は、例えばゴム等から構成される。ガイド部３３は、板状のハンド本体部３２から上側に突出するように設けられている。ガイド部３３は、例えば、図１に示すように、第１指部３２ａ及び第２指部３２ｂのそれぞれに１つずつ設けられ、ハンド本体部３２の基端側に２つ設けられる。
【0031】
図３に示すように、ガイド部３３は、ロボットハンド３に載置されたワークＷの周縁近傍における下面に接触して、ワークＷを保持する。ガイド部３３は、ワークＷの下面に接触して、ワークＷを下から支えるだけである。言い換えれば、ガイド部３３は、ワークＷの縁部を径方向外側から拘束しない。ワークＷは、ガイド部３３と接触している部分に生じる静止摩擦力によって、ロボットハンド３と平行な向きでズレないように保持される。
【0032】
ロボットハンド３がワークＷを保持する構成は、上述の構成に限定されない。ロボットハンド３は、例えば、ワークＷの下面を負圧で吸着する構造等によってワークＷを保持しても良い。例えば公知のベルヌーイチャックをロボットハンド３に備えることで、非接触式でワークＷを保持しても良い。
【0033】
チルト機構４は、第２アーム２２の先端側（第１アーム２１に連結される側と反対側）に取り付けられている。
【0034】
チルト機構４は、図２に示すように、下板部４１と、上板部４２と、を備える。下板部４１は、第２アーム２２の上面に固定されている。上板部４２には、ロボットハンド３の手首部３１が回転可能に支持されている。下板部４１と上板部４２の間には、高さ調整機構５が配置されている。チルト機構４は、この高さ調整機構５を用いて、上板部４２の下板部４１に対する傾斜角度及び傾斜方向を調整する。
【0035】
この高さ調整機構５は、例えば、図２に示すように、下板部４１及び上板部４２の間の異なる位置に設けられた３つの支持部５１，５２，５３を備える。支持部５１，５２，５３は、説明の便宜上、図２（ｂ）においては直線的に並べて描かれているが、実際は図２（ａ）に示すように、平面視で３角形をなすように配置されている。
【0036】
３つのうち２つの支持部５１，５２は、オネジ５６と、メネジ５７と、球面軸受５８と、を備える。オネジ５６のネジ軸は、下板部４１に、軸線を上下方向に向けて回転可能に支持されている。このネジ軸は、図略のアクチュエータ（例えば、電動モータ）によって、２つの支持部５１，５２で独立して回転させることができる。メネジ５７はオネジ５６のネジ軸にネジ結合されている。ネジ軸を回転させると、メネジ５７が上下方向に移動する。このネジ送りにより、支持部５１，５２が上板部４２を支持する高さを変更することができる。メネジ５７と上板部４２との間には、球面軸受５８が配置されている。
【0037】
残りの支持部５３には、球面軸受５８が配置されている。この支持部５３は、ネジ送りによる支持高さ変更機能を有していない。
【0038】
電動モータを駆動し、下板部４１に対する上板部４２の高さを複数の支持部５１，５２で独立して変更することで、上板部４２の下板部４１に対する傾斜角度及び傾斜方向を変更することができる。この結果、ロボットハンド３の第２アーム２２に対する姿勢（傾斜角度及び傾斜方向）を調整することができる。なお、高さ調整機構５（ひいてはチルト機構４）はこの構成に限定されない。
【0039】
ロボット制御部９は、ロボットハンド３の姿勢に対応するエンコーダの検出結果をロボットハンド３の姿勢情報として記憶する。これにより、ロボット制御部９は、ロボットハンド３の姿勢を検出するエンコーダの検出結果が、記憶している姿勢情報と一致するように、ロボット１００の各部（昇降軸１１、第１アーム２１、第２アーム２２、ロボットハンド３等）を駆動する電動モータを制御することで、ロボットハンド３の姿勢を再現することができる。
【0040】
ロボット制御部９は、図１に示すように、基台１とは別に設けられている。ただし、ロボット制御部９は、基台１の内部に配置されても良い。ロボット制御部９は、公知のコンピュータとして構成されており、マイクロコントローラ、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＰＬＣ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ等の演算処理部と、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等の記憶部と、外部装置と通信可能な通信部と、を備える。記憶部には、演算処理部が実行するプログラム、各種の設定閾値等が記憶されている。通信部は、各種センサ（例えば、マッピングセンサ６、エンコーダ等）の検出結果を外部装置へ送信可能に、また、外部装置からワークＷに関する情報等を受信可能に構成されている。
【0041】
ロボット制御部９は、昇降軸１１、ロボットアーム２、ロボットハンド３を制御するとともに、チルト機構４を制御することができる。
【0042】
ロボット１００は、ロボットハンド３の上面側にワークＷを保持して搬送する。ロボットハンド３が異なる位置の間でワークＷを搬送するとき、ロボットハンド３に加速度が生じることが避けられない。加速度運動している座標系において、物体には加速度と逆向きに慣性力が働くことは良く知られている。ロボットハンド３が水平であり、かつ水平方向に加速度運動しているとき、上述の慣性力は、ロボットハンド３に対してワークＷの位置を水平方向にズラすように働く。
【0043】
近年の高速搬送のニーズにより、ロボットハンド３に生じる加速度は大きくなっており、これに応じて、ワークＷに働く慣性力も大きくなっている。また、ガイド部３３はワークＷに下面から接触して、摩擦力でワークＷを保持しているだけなので、その保持力は必ずしも強くない。従って、ロボットハンド３に対してワークＷの位置ズレが生じ易くなっている。
【0044】
この点、本実施形態では、ロボットハンド３が加速度運動する場合に、ロボット制御部９がチルト機構４を制御して、当該加速度の向き（詳しく言えば、加速度の水平方向成分の向き）と反対側が高くなるようにロボットハンド３の姿勢を傾斜させている。図４（ａ）及び図４（ｂ）には、ロボットハンド３の加速度と、それに応じたロボットハンド３の傾斜と、の関係の例が示されている。チルト機構４はロボットハンド３を任意の向きで傾斜可能であるので、ロボットハンド３に生じ得る様々な向きの加速度に対応することができる。
【0045】
このように、加速度運動に伴う姿勢制御を行うことで、ワークＷに生じる慣性力の一部をロボットハンド３で受け止めることができる。この結果、ワークＷの位置ズレを効果的に防止することができる。
【0046】
ロボットハンド３の加速度が大きい場合は、小さい場合に比べて、ロボットハンド３の傾斜を大きくすることが好ましい。慣性力の大きさに応じて、当該慣性力をロボットハンド３が受け止める度合いを強めることで、ワークＷの位置ズレを過不足なく防止することができる。
【0047】
なお、ワークＷの位置ズレをより過不足なく防止するためには、ワークＷの摩擦係数が小さい場合は、大きい場合に比べて、ロボットハンド３の傾斜を大きくすることが好ましい。このような構成においては、ロボット制御部９は、事前に、ワークＷの摩擦係数を外部装置から通信部を介して取得し、記憶部に記憶する。そして、ロボット制御部９は、ロボットハンド３の制御時に、ワークＷの摩擦係数に応じてロボットハンド３の傾斜量を変更する。
【0048】
図５には、第１位置Ｐ１から別の位置である第２位置Ｐ２まで、直線経路に沿ってワークＷを搬送する場合のロボットハンド３の姿勢の変化が示されている。図５の例では、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２とは、平面視で互いに異なっているが、高さは同じである。ワークＷは、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２まで、実質的に水平な経路に沿って搬送される。従って、ロボットハンド３の加速度は、水平な向きにだけ生じる。
【0049】
第１位置Ｐ１を出発した直後は、ロボットハンド３に、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に向かう加速度が生じる。この加速区間では、ロボット制御部９は、ロボットハンド３を、搬送方向始端側が高くなるように傾斜させる。従って、ワークＷについて、ロボットハンド３から取り残される向きの位置ズレが生じるのを防止できる。
【0050】
ロボットハンド３の速度が所定の速度となると、等速区間となる。この等速区間では、ロボット制御部９は、ロボットハンド３を水平な姿勢とする。
【0051】
ロボットハンド３が第２位置Ｐ２に近づくと、ロボットハンド３に、第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１に向かう加速度が生じる。この減速区間では、ロボット制御部９は、ロボットハンド３を、搬送方向終端側が高くなるように傾斜させる。従って、ワークＷについて、ロボットハンド３に対して行き過ぎる向きの位置ズレが生じるのを防止できる。
【0052】
このように、本実施形態では、ワークＷのロボットハンド３に対する位置ズレが搬送の過程で生じるのを防止できる。この結果、ワークＷの安定した搬送を実現することができる。
【0053】
以上に説明したように、本実施形態において、ワークＷを搬送するためのロボット１００は、ロボットアーム２と、ロボットハンド３と、チルト機構４と、ロボット制御部９と、を備える。ロボットハンド３は、ロボットアーム２に設けられ、ワークＷを上面側に保持して搬送する。チルト機構４は、ロボットハンド３の姿勢を任意の方向に傾けることが可能である。ロボット制御部９は、ロボットハンド３によってワークＷを保持して搬送する過程でロボットハンド３に加速度が生じる場合に、チルト機構４によって、加速度の水平方向成分の向きと反対側が高くなるようにロボットハンド３の姿勢を傾斜させる。
【0054】
これにより、ロボットハンド３の加速度運動に伴ってワークＷに生じる慣性力の一部を、傾斜させた姿勢のロボットハンド３によって受け止めることができる。従って、ワークＷを高速で搬送した場合でも、ロボットハンド３に対するワークＷの位置ズレが生じにくくなり、円滑な搬送を実現することができる。
【0055】
また、本実施形態のロボット１００において、ロボット制御部９は、ロボットハンド３に生じる加速度の水平方向成分が大きい場合は、小さい場合に比べて、ロボットハンド３の姿勢の傾斜を大きくする。
【0056】
これにより、ワークＷに生じる慣性力の大きさに応じてロボットハンド３の傾斜の大きさを調整することで、ワークＷの位置ズレを適切に防止することができる。
【0057】
また、本実施形態では、第１位置Ｐ１から、第１位置Ｐ１と平面視で異なる第２位置Ｐ２へワークＷを搬送する場合に、ロボット制御部９は、第１位置Ｐ１からワークＷの搬送を開始した直後の状態において、搬送方向始端側が高くなるようにロボットハンド３の姿勢を傾斜させる。ロボット制御部９は、第２位置Ｐ２に到達する直前の状態において、搬送方向終端側が高くなるようにロボットハンド３の姿勢を傾斜させる。
【0058】
これにより、第１位置Ｐ１からの出発時、及び、第２位置Ｐ２への到着時において、ワークＷがロボットハンド３に対して位置ズレすることなく、当該ワークＷを円滑に搬送することができる。
【0059】
また、本実施形態のロボット１００において、ロボットハンド３は、ワークＷの下面にのみ作用することで、ワークＷをロボットハンド３の上面側に保持する。
【0060】
即ち、ロボットハンド３の傾斜によりワークＷの慣性力の一部を受け止める本実施形態の構成は、ロボットハンド３がワークＷの下面にだけ保持力を作用させる構成（言い換えれば、ロボットハンド３と平行な向きでワークＷを強く拘束することが困難な構成）に好適である。
【0061】
次に、第２実施形態のロボットについて説明する。なお、第２実施形態の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【0062】
本実施形態のロボットは、ロボットハンド３の下面側にワークＷを保持して搬送する点で、第１実施形態のロボット１００と相違する。
【0063】
図６に示すように、ロボットハンド３の下面側に、公知のベルヌーイチャック６１が取り付けられる。これにより、ワークＷがロボットハンド３の下面側に非接触式で保持され、その保持状態がワークＷの搬送時にも維持される。なお、ロボットハンド３の下面側にワークＷを保持するための構成は、特に限定されるものではなく、ワークＷに所定の吸引力を作用させる等の手段で当該ワークＷを保持可能な構成であれば良い。
【0064】
そして、ワークＷがロボットハンド３の下面側に保持された状態で、ロボットハンド３が加速度運動する場合、ロボット制御部９がチルト機構４を制御して、当該加速度の向き（詳しく言えば、加速度の水平方向成分の向き）と同じ側が高くなるようにロボットハンド３の姿勢を傾斜させる。即ち、本実施形態では、第１実施形態と比べてロボットハンド３によるワークＷの保持位置が上下逆であるので、加速度の向きに対し第１実施形態の場合とは逆側が高くなるようにロボットハンド３の姿勢が傾斜させられる。
【0065】
以上に説明したように、本実施形態のロボットは、ロボットアーム２と、ロボットハンド３と、チルト機構４と、ロボット制御部９と、を備える。ロボットハンド３は、ロボットアーム２に設けられ、ワークＷを下面側に保持して搬送する。チルト機構４は、ロボットハンド３の姿勢を傾けることが可能である。ロボット制御部９は、ロボットハンド３によってワークＷを保持して搬送する過程でロボットハンド３に加速度が生じる場合に、チルト機構４によって、加速度の水平方向成分の向きと同じ側が高くなるようにロボットハンド３の姿勢を傾斜させる。
【0066】
これにより、ロボットハンド３の加速度運動に伴ってワークＷに生じる慣性力の一部を、傾斜させた姿勢のロボットハンド３によって受け止めることができる。従って、ワークＷを高速で搬送した場合でも、ロボットハンド３に対するワークＷの位置ズレが生じにくくなり、円滑な搬送を実現することができる。
【0067】
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【0068】
図５の例ではワークＷは水平方向に搬送されているが、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２の間で高さが異なっていても良い。この場合、ロボットハンド３の加速度に鉛直方向成分が生じることになるが、ロボットハンド３の姿勢の制御は、ロボットハンド３の加速度の水平方向成分に着目して行えば良い。
【0069】
図５に示すような直線状の経路でなく、例えば少なくとも一部がカーブした経路に沿って、ワークＷを搬送することもできる。この場合、一定の速度で搬送していても、経路のカーブ区間では、慣性力（言い換えれば、遠心力）を受け止めるように、必要に応じてロボットハンド３の姿勢を傾斜させることが好ましい。
【0070】
ロボット１００は、ワークＷを直接保持して搬送する代わりに、ワークＷを収容するトレイ等を保持してワークＷを間接的に搬送しても良い。
【0071】
ロボットハンド３のハンド本体部３２は、チルト機構４の上板部４２と一体的に形成されても良い。
【0072】
チルト機構４は、基台１と昇降軸１１の間に配置されても良いし、昇降軸１１と第１アーム２１の間に配置されても良いし、第１アーム２１と第２アーム２２の間に配置されても良い。
【0073】
上述の教示を考慮すれば、本発明が多くの変更形態及び変形形態をとり得ることは明らかである。従って、本発明が、添付の特許請求の範囲内において、本明細書に記載された以外の方法で実施され得ることを理解されたい。
【符号の説明】
【0074】
１ 基台
１１ 昇降軸
２ ロボットアーム（アーム部）
２１ 第１アーム
２２ 第２アーム
３ ロボットハンド（ハンド部）
３１ 手首部
３２ ハンド本体部
３２ａ 第１指部
３２ｂ 第２指部
４ チルト機構
４１ 下板部
４２ 上板部
５ 高さ調整機構
５１，５２，５３ 支持部
５６ オネジ
５７ メネジ
５８ 球面軸受
６１ ベルヌーイチャック
９ ロボット制御部（ハンド姿勢制御部）
１００ ロボット
１１ 昇降軸
２ ロボットアーム（アーム部）
２１ 第１アーム
２２ 第２アーム
３ ロボットハンド（ハンド部）
３１ 手首部
３２ ハンド本体部
３２ａ 第１指部
３２ｂ 第２指部
４ チルト機構
４１ 下板部
４２ 上板部
５ 高さ調整機構
５１，５２，５３ 支持部
５６ オネジ
５７ メネジ
５８ 球面軸受
６１ ベルヌーイチャック
９ ロボット制御部（ハンド姿勢制御部）
１００ ロボット
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】