ワーク搬送装置及びワーク搬送方法
【課題】大型のガラス基板や棒材に代表されるように保持すべき領域が長尺なワークであっても、割れや損傷等を生じることなく種々の態様で自動搬送することが可能で、且つワークの受け渡し作業等をも円滑に行ない得るワーク搬送装置を提供する。
【解決手段】駆動部２６からの回転トルクが付与される第１アーム１０の一の方向への回転に伴って第２アーム１３が他の方向に回転し且つ保持部材１６が一の方向に回転することにより、保持部材１６が、同一姿勢を維持しつつ移動するように構成されたアーム型ハンド４を、複数個並列に配置し、それら複数個のアーム型ハンド４を同期して動作するように構成して、それら複数個のアーム型ハンド４の各保持部材１６を、移動方向が相互間で平行になり且つ移動速度が相互間で同一になるように構成する。
【解決手段】駆動部２６からの回転トルクが付与される第１アーム１０の一の方向への回転に伴って第２アーム１３が他の方向に回転し且つ保持部材１６が一の方向に回転することにより、保持部材１６が、同一姿勢を維持しつつ移動するように構成されたアーム型ハンド４を、複数個並列に配置し、それら複数個のアーム型ハンド４を同期して動作するように構成して、それら複数個のアーム型ハンド４の各保持部材１６を、移動方向が相互間で平行になり且つ移動速度が相互間で同一になるように構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク搬送装置及びワーク搬送方法に係り、詳しくは、第１アーム、第２アーム及び保持部材を順次回動可能に連結してなり、保持部材が同一姿勢を維持しつつ移動するように構成されたアーム型ハンドを具備してなるワーク搬送装置及びワーク搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、各種製造工場等においては、自動化の推進の流れに則して、ワークの受け渡しや工程間での移動などを伴う搬送を、自動移載コンベヤ等を利用して効率良く行なっているのが現状である。しかしながら、コンベヤ等によるワークの自動搬送では、搬送態様に限界があり、破損や損傷等を招来せずにワークを把持して搬送したり或いは積み降ろしなどをする場合に、作業の困難化を余儀なくされていた。
【０００３】
そこで、例えば下記の特許文献１によれば、駆動源によって回転駆動される第１関節アームと、該第１関節アームの先端部に回動可能に連結された第２関節アームと、該第２関節アームの先端部に回動可能に連結されたガイド板とを有し、これらとギヤ列との組み合わせによって連係運動させることにより、ガイド板に取り付けられたクランプ機構で試料ホルダを把持して搬送するように構成したアーム型ハンドが開示されている。
【０００４】
この種のアーム型ハンドは、上記の試料ホルダのような小型の部品を搬送する場合に使用されるのが通例であって、そのような小型の部品を精度良く所望の位置に搬送することができるという特性を備えている。換言すれば、小型の部品であるが故に、その組み立て時等に当該部品の高精度位置決めや姿勢の高度な正確性が要求されるのであって、その要請に的確に応じることを目的として使用されているのがこの種のアーム型ハンドであると言わざるを得ない。したがって、この種のアーム型ハンドは、単一のハンドで単一のワークを破損等を生じさせることなく高精度に搬送する場合に、その機能を充分に発揮できるものとされていた。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２０５０６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、自動搬送されるべきワークとしては、例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、及びフィールドエミッションディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ用のガラス基板が存在する。この種のガラス基板は、パネル製作上等の観点から急速に大型化が推進されるに至っているが、このようなガラス基板にあっては、コンベヤ等による搬送態様のみでは、作業の多様化に対処できなくなっているのが実情である。
【０００７】
すなわち、上述のように、ガラス基板が大型になれば、作業スペースの問題等を回避すべく、ガラス基板を縦姿勢で吊り下げ支持してその面と直交する方向に搬送したり、縦姿勢のままで積み降ろし等を行なったりする必要性が生じる。その場合に、コンベヤ等による自動搬送のみでは、このような作業を行なうことが困難であるばかりでなく、上記の特許文献１に開示されたような型式のアーム型ハンドを使用するにしても、当該ガラス基板に割れや損傷等を発生させずに自動搬送したいとする要請に対しては、どのような態様で使用することが最適であるかという問題が生じる。
【０００８】
更に、この種の大型のガラス基板は、搬送途中で方向転換などを行なうために、一の搬送手段から他の搬送手段に受け渡しを行なう場合があるが、そのような場合に、例えば当該ガラス基板を縦姿勢のままで受け渡そうとしたならば、一の搬送手段が障害となって他の搬送手段に円滑な受け渡しを行なうことが困難或いは不可能となる事態が生じ得る。然るに、このような問題に対しては何ら対策が講じられていないのが実情である。
【０００９】
なお、保持すべき領域が長尺なワークは、上記例示の大型化されたガラス基板以外に棒材など種々のものが存在しているが、何れの長尺なワークであっても、自動搬送による作業の多様化及び効率化の要請は広汎に亘って存在していることから、上記の問題は、その他の長尺なワークについても同様に生じ得ることになる。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑み、大型のガラス基板や棒材に代表されるように保持すべき領域が長尺なワークであっても、割れや損傷等を生じることなく種々の態様で自動搬送することが可能で、且つワークの受け渡し作業等をも円滑に行い得るワーク搬送装置を提供することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記技術的課題を解決するために創案された本発明は、駆動部からの回転トルクが付与される第１アームの先端部に、第２アームの基端部を回動可能に連結し、該第２アームの先端部に、ワークを保持する保持部材を回動可能に連結してなり、前記第１アームの一の方向への回転に伴って前記第２アームが他の方向に回転し且つ前記保持部材が前記一の方向に回転することにより、前記保持部材が、同一姿勢を維持しつつ移動するように構成されたアーム型ハンドを具備してなるワーク搬送装置であって、前記アーム型ハンドを複数個並列に配置し、それら複数個のアーム型ハンドを同期して動作させるように構成すると共に、それら複数個のアーム型ハンドの各保持部材を、移動方向が相互間で平行になり且つ移動速度が相互間で同一になるように構成したことに特徴づけられる。ここで、上記の「移動速度が相互間で同一」とは、個々のアーム型ハンドについては保持部材の移動速度がそれぞれ時々刻々と変動するものであっても、複数個のアーム型ハンドについてはそれら複数個の保持部材の移動速度及び加速度がどの瞬間においても相互間で同一であることを意味する。
【００１２】
このような構成によれば、ワークが大型等であることにより保持すべき領域が長尺である場合に、その長尺な方向において複数個のアーム型ハンドを並列に配置すれば、それらが同期して動作するため、複数の保持部材によりワークの複数箇所が同一のタイミングで保持されて移動することになる。しかも、その保持されている複数箇所が、各アーム型ハンドの運動に伴って、相互に平行な方向に沿って同一速度で移動するため、当該保持されている複数箇所の基準位置からの移動量をどの瞬間においても同一にすることができ、ワークを移動させる間に、該ワークに曲げが生じたり、その長尺方向に引っ張り或いは圧縮応力が作用したりすることが回避され、ワークの割れや損傷等の発生が可及的に抑制される。更に、このような動作が行なわれることから、コンベヤ等による自動搬送とは異なる態様での搬送、例えば大型のガラス基板を縦姿勢で吊り下げ支持してその面と直交する方向に移動させたり、縦姿勢のままでガラス基板の積み降ろしをしたり、或いは棒材を長手方向と直交する方向に搬送させたりすることができ、ワークを種々の態様で搬送することが可能となる。しかも、このアーム型ハンドは、僅かな隙間であっても侵入及び抜け出しを容易に行なえるという伸縮態様の特異性を有していることから、複数個のアーム型ハンドを並列に配置しておけば、それぞれのアーム型ハンドが他の搬送手段の障害となる部位の僅かな隙間に侵入して、ワークの長尺な保持領域を容易に保持することができ、円滑なワークの受け渡しが可能となる。
【００１３】
この場合、前記ワークの上方または下方に障害物が存在する配置構成において、前記複数個のアーム型ハンドの各保持部材が前記障害物とワークとの間に侵入して該ワークを保持するように構成することができる。
【００１４】
このようにすれば、ワークの上方または下方に障害物が存在する状況下で、アーム型ハンドが動作した場合であっても、障害物との干渉を回避しつつ、第２アームの先端側の保持部材が、障害物とワークとの間に侵入してワークを保持することになるため、アーム型ハンドの動作時におけるその伸縮態様の特異性が有効利用されることになる。
【００１５】
また、前記ワークが板状物であれば、前記複数個のアーム型ハンドの各保持部材は、前記ワークの面と直交する方向に該ワークを移動させるように構成することができる。
【００１６】
すなわち、板状物からなるワークは、複数箇所を保持された状態で面と直交する方向に移動する場合に、各箇所の移動方向や移動速度が相違すれば、曲げやゆがみに起因して特に割れ等が生じやすくなるが、各箇所の移動方向が平行で且つ移動速度が同一であることから、そのような事態を有効に防止することが可能となる。
【００１７】
更に、前記複数個のアーム型ハンドの各保持部材は、前記ワークを吊り下げ支持して移動させるように構成することができる。
【００１８】
このようにすれば、例えば単一のアーム型ハンドの保持部材により、幅方向に長尺なワークを吊り下げ支持しようとしたならば、その支持位置とワークの重心位置との関係等の観点から、ワークが傾斜姿勢になり或いは揺れるなどして安定した姿勢でワークを移動させることが困難になるが、複数個のアーム型ハンドの各保持部材でワークの幅方向における複数箇所を保持しておけば、ワークを安定した一定の姿勢で適正に移動させることが可能となる。
【００１９】
また、前記障害物が、前記ワークを吊り下げ支持して搬送する受け渡し用搬送手段であり、前記複数個のアーム型ハンドの各保持部材は、前記受け渡し用搬送手段とワークとの間に侵入し且つ該受け渡し用搬送手段から前記ワークを受け取って吊り下げ支持して移動させる構成とすることができる。
【００２０】
このようにすれば、受け渡し用搬送手段からアーム型ハンドの保持部材にワークの受け渡しをする場合に、ワークの上方に該ワークを吊り下げ支持する障害物としての受け渡し用搬送手段が存在していても、アーム型ハンドの動作時における伸縮態様の特異性に由来して、各保持部材は、受け渡し用搬送手段と干渉することなく該受け渡し用搬送手段から容易にワークを受け取って吊り下げ支持して移動させることが可能となる。
【００２１】
更に、前記複数個のアーム型ハンドの第１アームは、その全てが単一のモータにより回転トルクを付与されるように構成することができる。
【００２２】
このようにすれば、アーム型ハンドが複数個存在しているにも拘わらず、単一のモータを備えるだけで済むことになり、装置のコスト削減が図られるのみならず、仮に個々のアーム型ハンドにそれぞれモータを備える場合における個々のモータの同期をとる制御が不要になると共に、個々のモータの特性の相違に起因する複数個のアーム型ハンドの動作のばらつきが抑止される。
【００２３】
また、上記技術的課題を解決するために創案された本発明に係る方法は、駆動部からの回転トルクが付与される第１アームの先端部に、第２アームの基端部を回動可能に連結し、該第２アームの先端部に、ワークを保持する保持部材を回動可能に連結してなり、前記第１アームの一の方向への回転に伴って前記第２アームが他の方向に回転し且つ前記保持部材が前記一の方向に回転することにより、前記保持部材が、同一姿勢を維持しつつ移動するように構成されたアーム型ハンドを用いてワークを搬送する方法であって、前記アーム型ハンドを複数個並列に配置し、それら複数個のアーム型ハンドを同期して動作させると共に、それら複数個のアーム型ハンドの各保持部材を、移動方向が相互間で平行になり且つ移動速度が相互間で同一になるようにして、ワークを搬送することに特徴づけられる。
【００２４】
このような方法によって得られる作用効果は、上述の装置の基本的構成から得られる作用効果と実質的に同一である。
【発明の効果】
【００２５】
以上のように本発明によれば、ワークの複数箇所が、同一のタイミングで保持されて移動するのみならず相互に平行な方向に沿って同一速度で移動するため、ワークに曲げが生じたり、その長尺方向に引っ張り或いは圧縮応力が作用したりすることが回避され、ワークの割れや損傷等の発生が可及的に抑制される。更に、コンベヤ等による自動搬送とは異なる態様での搬送、例えば大型のガラス基板を縦姿勢で吊り下げ支持してその面と直交する方向に移動させたり、棒材を長手方向と直交する方向に移動させたりすることができ、ワークを種々の態様で搬送することが可能となる。しかも、アーム型ハンドの伸縮態様の特異性を有効利用して、他の搬送手段の障害となる部位の僅かな隙間に複数個のアーム型ハンドを侵入させることができるため、ワークの長尺な保持領域を容易に保持することが可能となり、ワークの受け渡し作業の円滑化が図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態においては、ワークとして、略矩形を呈するフラットパネルディスプレイ用のガラス基板、特に液晶ディスプレイやプラズマディスプレイに用いられるガラス基板を対象とした場合を例示する。また、このガラス基板は、横方向寸法が１０００ｍｍ以上であり且つ縦方向寸法が５００ｍｍ以上（特に、横方向寸法の下限値が３０００ｍｍ、縦方向寸法の下限値が２０００ｍｍのガラス基板の搬送に使用すると効果が大きい）である。
【００２７】
図１は、本発明の実施形態に係るワーク搬送装置１及びその周辺構造を正面側より視た斜視図、図２は、当該装置１及びその周辺構造を背面側より視た要部斜視図、図３は、当該装置１及びその周辺構造を示す概略側面図である。図１に示すように、ワーク搬送装置１は、長尺な固定部材２ａの長手方向３箇所にそれぞれ柱状体２ｂを垂下固定してなる基部材２を有し、この基部材２の各柱状体２ｂには、ガラス基板３をその面と直交する方向に搬送する計３個のアーム型ハンド４が取り付けられている。また、これらのアーム型ハンド４の正面側には、複数枚のガラス基板３を縦姿勢で積層させて収納するパレット５が配設されている。更に、図２及び図３に示すように、基部材２の背面側には、固定部材２ａと平行に配列された２本のレール６ａと、これらのレール６ａにその長手方向にスライド可能に吊支されたスライド体６ｂとを備えてなる受け渡し用搬送手段６が配備されている。この受け渡し用搬送手段６は、ガラス基板３をその面に沿う方向に搬送するように構成されている。
【００２８】
詳述すると、各アーム型ハンド４は、図４に示すように、基部材２の柱状体２ｂに固定された支持部７に軸受８を介して回動可能に支持され且つ後述する駆動部から回転トルクが付与されるハンド駆動軸９と、該ハンド駆動軸９の下端に基端部が固定された第１アーム１０と、該第１アーム１０の先端部に軸受１１を介して回動可能に支持された中間連結軸１２と、該中間連結軸１２の下端に基端部が固定された第２アーム１３と、該第２アーム１３の先端部に軸受１４を介して回動可能に支持された先端連結軸１５と、該先端連結軸１５の下端に相対回転不能に取り付けられた保持部材としての把持機構１６とを有する。
【００２９】
更に、各アーム型ハンド４は、支持部７の下面部に固定され且つ第１アーム１０の上方に存する第１プーリ１７と、中間連結軸１２の上端に固定され且つ第１アーム１０の上方に存する第２プーリ１８と、第１アーム１０と第２アーム１３との間で中間連結軸１２の外周に遊びをもって嵌合され且つ第１アーム１０の下面部に固定された第３プーリ１９と、先端連結軸１５の上端に固定され且つ第２アーム１３の上方に存する第４プーリ２０とを有する。そして、第１プーリ１７と第２プーリ１８とに亘って第１タイミングベルト２１が巻き掛けられると共に、第３プーリ１９と第４プーリ２０とに亘って第２タイミングベルト２２が巻き掛けられている。
【００３０】
この場合、ハンド駆動軸９及び中間連結軸１２の相互間距離と、中間連結軸１２及び先端連結軸１５の相互間距離とは同一になるように設定されている。更に、第１プーリ１７の径（歯数）は，第２プーリ１８の径の２倍であるのに対して、第３プーリ１９の径は，第４プーリ２０の径の１／２とされている。したがって、これらのアーム型ハンド４は、平面視で、第１アーム１０が例えば時計方向に回転した場合には、第２アーム１３が反時計方向に回転し、且つ把持機構１６が時計方向に回転することになる。そして、図５に示すように、第１アーム１０が１８０°回転する間においては、把持機構１６はその姿勢を常に同一に維持しつつ一直線上に沿って移動することになる。
【００３１】
各把持機構１６は、図４に示すように、一対のチャック爪２３からなり、これらのチャック爪２３は、同図に鎖線で示すように略１８０°に開いてなる開状態と、実線で示すように平行になる閉状態とを取り得る構造であり、閉状態にある時にガラス基板３の上縁部を把持して該ガラス基板３を吊り下げ支持するように構成されている。また、受け渡し用搬送手段６の把持機構２４を構成するチャック爪２５も同様に、図２に鎖線で示す開状態と、実線で示す閉状態とを取り得る構造であり、閉状態にある時にガラス基板３の上縁部を把持して該ガラス基板３を吊り下げ支持するように構成されている。
【００３２】
これらのアーム型ハンド４の駆動部２６は、図１に示すように、固定部材２ａと平行に且つその正面側に配列されたスプライン軸からなる主駆動軸２７と、その軸方向一端に配置され且つ該主駆動軸２７を回転駆動させる単一のモータ２８とを有する。そして、主駆動軸２７の軸方向における３箇所には、駆動側ベベルギヤ２９がそれぞれスプライン嵌合により軸方向移動可能な状態で固定され、これらの駆動側ベベルギヤ２９に、各アーム型ハンド４のハンド駆動軸９の上端に固定された従動側ベベルギヤ３０がそれぞれ噛合されている。したがって、単一のモータ２８による主駆動軸２７の回転駆動に伴って、全てのアーム型ハンド４が同期して動作することになる。すなわち、各アーム型ハンド４の第１アーム１０が同時に同方向に回転すると共に、各第２アーム１３がその逆方向に同時に回転する。そして、これに伴って各把持機構１６が相互間で平行に且つ同一速度で移動することになる。詳述すると、３個のアーム型ハンド４における３本のハンド駆動軸９が一直線上に配置されていることから、この直線を基準位置として、どの瞬間においても３個の把持機構１６の移動量は相互間で同一になると共に、３個の把持機構１６の移動速度及び加速度も、どの瞬間においても相互間で同一になる。また、各駆動側ベベルギヤ２９は、主駆動軸２７にスプライン嵌合されていることから、主駆動軸２７に対する各駆動側ベベルギヤ２９ひいては各アーム型ハンド４を、基部材２の固定部材２ａ及び／または各柱状体２ｂと共に固定部材２ａの長手方向にスライドさせることができ、これにより、受け渡し用搬送手段６の把持機構２４の配列状態に応じて、これらとの干渉を回避すべく各アーム型ハンド４の位置を調整することが可能な構成とされている。
【００３３】
次に、以上のような構成を備えた本発明の第１実施形態に係るワーク搬送装置１の作用を説明する。
【００３４】
先ず、受け渡し用搬送手段６により吊り下げ支持されて面に沿う方向に搬送されてきたガラス基板３は、図１及び図２に示す状態の下で３個のアーム型ハンド４により受け取られて吊り下げ支持される。詳述すると、同図に示す受け渡し用搬送手段６の把持機構２４によりガラス基板３の上縁部が把持された状態で受け渡し位置に到達するまでの間においては、各アーム型ハンド４の把持機構１６における各チャック爪２３は開状態にある。そして、ガラス基板３が受け渡し位置に到達した時点では、各アーム型ハンド４の先端部の少なくとも第２アーム１３及び把持機構１６は、受け渡し用搬送手段６（この実施形態では２本のレール６ａ）とガラス基板３との間に侵入した状態となる。更に、３個のアーム型ハンド４のうち中央のアーム型ハンド４については、少なくとも第２アーム１３と把持機構１６とが、受け渡し用搬送手段６のスライド体６ｂの隙間に侵入している。なお、この時点では、第１アーム１０と第２アーム１３とが一直線上に沿うように直列に配置された状態となっている。
【００３５】
このような状態で、各アーム型ハンド４の把持機構１６の各チャック爪２３が閉状態となることにより、それらのチャック爪２３がガラス基板３の上縁部の３箇所を把持した後に、受け渡し用搬送手段６の把持機構２４の各チャック爪２５が開状態となる。この時点で、受け渡し用搬送手段６から各アーム型ハンド４へのガラス基板３の受け渡し作業が完了する。したがって、３個のアーム型ハンド４は、上方や側方に障害物（受け渡し用搬送手段６のレール６ａやスライド体６ｂ）が存在しているにも拘わらず、その障害物と干渉することなく、ガラス基板３の上縁部を把持して適切に受け渡し作業を行なうことができる。
【００３６】
この後においては、駆動部２６のモータ２８が回転することにより、各アーム型ハンド４の各第１アーム１０が全て一の方向に回転すると共に、各第２アーム１３が全て他の方向に回転するが、各把持機構１６は全てが同一姿勢でガラス基板３の面と直交する方向に移動する。そして、第１アーム１０が一の方向に９０°回転し且つ第２アーム１３が他の方向に９０°回転した時点で、図６及び図７に示すように、ガラス基板３はパレット５に至る経路の途中まで移動すると共に、各アーム型ハンド４は受け渡し用搬送手段６から抜け出てその正面側に離反した状態となる。なお、この時点では、第１アーム１０と第２アーム１３とが上下に重なった状態となる。
【００３７】
このような状態から、駆動部２６のモータ２８が更に回転することにより、各アーム型ハンド４の各第１アーム１０が更に一の方向に９０°回転すると共に、各第２アーム１３が更に他の方向に９０°回転した時点で、図８及び図９に示すように、ガラス基板３がパレット５の収納部に到達する。この時点では、第１アーム１０と第２アーム１３とが一直線上に沿うように直列に配置された状態となる。そして、この状態の下で、各アーム型ハンド４の各把持機構１６における全てのチャック爪２３が同時に開状態になることにより、ガラス基板３をパレット５の収納部に立て掛け支持させることが可能となる。
【００３８】
図１０は、本発明の実施形態に係るワーク搬送装置１を、受け渡し用搬送手段６と第２の受け渡し用搬送手段３１との間に介在させたものである。なお、第２の受け渡し用搬送手段３１の構成は、既述の受け渡し用搬送手段６の構成と実質的に同一である。したがって、３個のアーム型ハンド４が既述の受け渡し用搬送手段６との間でガラス基板３の受け渡しを行なう場合のみならず、第２の受け渡し用搬送手段３１との間でガラス基板３の受け渡しを行なう場合においても、各アーム型ハンド４は第２の受け渡し用搬送手段３１とガラス基板３との間に侵入することになる。そして、この侵入時においても、各アーム型ハンド４と、第２の受け渡し用搬送手段３１との干渉が回避され、ガラス基板３の受け渡しが適切に行なわれる。
【００３９】
また、図１１は、複数個のローラ３２ａが並列に配列された受け渡し用搬送手段としてのローラコンベヤ３２上にガラス基板３が横姿勢（水平姿勢もしくは略水平姿勢）で載置された状態を示すものである。このような場合にも、ローラコンベヤ３２とガラス基板３との間、詳しくは所定の３箇所で隣接するローラ３２ａの相互間に形成される隙間３３に、３個のアーム型ハンド４を侵入させ、第２アーム１３の先端部に配設された保持部材（例えば、負圧等により吸着保持する吸着部材）によって、ガラス基板３を保持して持ち上げた後、移動させることが可能である。
【００４０】
なお、以上の実施形態では、３個のアーム型ハンド４を備えてなるワーク搬送装置１に本発明を適用したが、２個または４個以上のアーム型ハンド４を備えてなるワーク搬送装置１についても同様にして本発明を適用することが可能である。
【００４１】
また、以上の実施形態では、ワークがガラス基板３である場合に本発明を適用したが、ガラス基板３以外の板状体を保持して移動させる場合や、棒材を長手方向の複数箇所で保持して長手方向と直交する方向に移動させる場合にも同様にして本発明を適用することが可能である。
【００４２】
更に、以上の実施形態では、保持部材が把持機構１６（または吸着部材）である場合に本発明を適用したが、これら以外のものであっても、板状物や棒材の所定位置を保持できるものであれば、同様にして本発明を適用することが可能である。
【００４３】
また、以上の実施形態では、ガラス基板３をその面と直交する方向に移動させる場合（または棒材を長手方向と直交する方向に移動させる場合）に本発明を適用したが、ガラス基板３をその面と傾斜する方向（または棒材を長手方向と傾斜する方向）に移動させる場合や、ガラス基板３をその面に沿う方向（または棒材を長手方向に沿う方向）に移動させる場合にも、同様にして本発明を適用することが可能である。
【００４４】
更に、以上の実施形態では、駆動部の構成として、横軸廻りの回転を縦軸廻りの回転として伝達するための角度変換伝達機構をベベルギヤ機構で構成したが、これに代えて、ウォームギヤ機構（ウォームとウォームホイールからなる機構）などの他の機構を使用してもよい。
【００４５】
また、以上の実施形態では、基部材２の固定部材２ａ及び／または柱状体２ｂが、パレット５側や第２の受け渡し用搬送手段３１側に向かって移動できない構成としたが、アーム型ハンド４によるワーク３の移動距離が長い場合には、基部材２の固定部材２ａ及び／または柱状体２ｂを、パレット５側や第２の受け渡し用搬送手段３１側及びその逆側に往復動可能とすることにより、ワーク搬送装置１自体をその方向に対して往復動できるようにしてもよい。このようにした場合であっても、主駆動軸２７に各駆動側ベベルギヤ２９がスプライン嵌合され且つ該各駆動側ベベルギヤ２９に各従動側ベベルギヤ３０が噛合されているので、各アーム型ハンド４の動作を機械的に同期させることができる。
【００４６】
更に、以上の実施形態では、アーム型ハンド４として、第１アーム１０と第２アーム１３と保持部材（把持機構）１６とを有し、これら１０、１３、１６と、プーリ及びベルトからなるベルト伝動機構との組み合わせによって連係運動する形式のものを使用したが、上記の構成要素１０、１３、１６とギヤ列との組み合わせによって連係運動する形式のものを使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態に係るワーク搬送装置及びその周辺構造を正面側より視た斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るワーク搬送装置及びその周辺構造を背面側より視た要部斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係るワーク搬送装置及びその周辺構造を示す概略側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るワーク搬送装置の構成要素であるアーム型ハンドを示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係るワーク搬送装置の構成要素であるアーム型ハンドの動作を時系列的に示す底面図である。
【図６】本発明の実施形態に係るワーク搬送装置の搬送経路中間位置における状態を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施形態に係るワーク搬送装置の搬送経路中間位置における状態を示す概略側面図である。
【図８】本発明の実施形態に係るワーク搬送装置の搬送経路終端位置における状態を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施形態に係るワーク搬送装置の搬送経路終端位置における状態を示す概略側面図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るワーク搬送装置を他の用途に使用した状態を示す斜視図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るワーク搬送装置が使用可能な他の受け渡し用搬送手段を示す正面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ ワーク搬送装置
３ ワーク（ガラス基板）
４ アーム型ハンド
６ 受け渡し用搬送装置（障害物）
１０ 第１アーム
１３ 第２アーム
１６ 保持部材（把持機構）
１７ 第１プーリ
１８ 第２プーリ
１９ 第３プーリ
２０ 第４プーリ
２１ 第１タイミングベルト
２２ 第２タイミングベルト
２６ 駆動部
２８ モータ
３１ 第２の受け渡し用搬送装置（障害物）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク搬送装置及びワーク搬送方法に係り、詳しくは、第１アーム、第２アーム及び保持部材を順次回動可能に連結してなり、保持部材が同一姿勢を維持しつつ移動するように構成されたアーム型ハンドを具備してなるワーク搬送装置及びワーク搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、各種製造工場等においては、自動化の推進の流れに則して、ワークの受け渡しや工程間での移動などを伴う搬送を、自動移載コンベヤ等を利用して効率良く行なっているのが現状である。しかしながら、コンベヤ等によるワークの自動搬送では、搬送態様に限界があり、破損や損傷等を招来せずにワークを把持して搬送したり或いは積み降ろしなどをする場合に、作業の困難化を余儀なくされていた。
【０００３】
そこで、例えば下記の特許文献１によれば、駆動源によって回転駆動される第１関節アームと、該第１関節アームの先端部に回動可能に連結された第２関節アームと、該第２関節アームの先端部に回動可能に連結されたガイド板とを有し、これらとギヤ列との組み合わせによって連係運動させることにより、ガイド板に取り付けられたクランプ機構で試料ホルダを把持して搬送するように構成したアーム型ハンドが開示されている。
【０００４】
この種のアーム型ハンドは、上記の試料ホルダのような小型の部品を搬送する場合に使用されるのが通例であって、そのような小型の部品を精度良く所望の位置に搬送することができるという特性を備えている。換言すれば、小型の部品であるが故に、その組み立て時等に当該部品の高精度位置決めや姿勢の高度な正確性が要求されるのであって、その要請に的確に応じることを目的として使用されているのがこの種のアーム型ハンドであると言わざるを得ない。したがって、この種のアーム型ハンドは、単一のハンドで単一のワークを破損等を生じさせることなく高精度に搬送する場合に、その機能を充分に発揮できるものとされていた。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２０５０６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、自動搬送されるべきワークとしては、例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、及びフィールドエミッションディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ用のガラス基板が存在する。この種のガラス基板は、パネル製作上等の観点から急速に大型化が推進されるに至っているが、このようなガラス基板にあっては、コンベヤ等による搬送態様のみでは、作業の多様化に対処できなくなっているのが実情である。
【０００７】
すなわち、上述のように、ガラス基板が大型になれば、作業スペースの問題等を回避すべく、ガラス基板を縦姿勢で吊り下げ支持してその面と直交する方向に搬送したり、縦姿勢のままで積み降ろし等を行なったりする必要性が生じる。その場合に、コンベヤ等による自動搬送のみでは、このような作業を行なうことが困難であるばかりでなく、上記の特許文献１に開示されたような型式のアーム型ハンドを使用するにしても、当該ガラス基板に割れや損傷等を発生させずに自動搬送したいとする要請に対しては、どのような態様で使用することが最適であるかという問題が生じる。
【０００８】
更に、この種の大型のガラス基板は、搬送途中で方向転換などを行なうために、一の搬送手段から他の搬送手段に受け渡しを行なう場合があるが、そのような場合に、例えば当該ガラス基板を縦姿勢のままで受け渡そうとしたならば、一の搬送手段が障害となって他の搬送手段に円滑な受け渡しを行なうことが困難或いは不可能となる事態が生じ得る。然るに、このような問題に対しては何ら対策が講じられていないのが実情である。
【０００９】
なお、保持すべき領域が長尺なワークは、上記例示の大型化されたガラス基板以外に棒材など種々のものが存在しているが、何れの長尺なワークであっても、自動搬送による作業の多様化及び効率化の要請は広汎に亘って存在していることから、上記の問題は、その他の長尺なワークについても同様に生じ得ることになる。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑み、大型のガラス基板や棒材に代表されるように保持すべき領域が長尺なワークであっても、割れや損傷等を生じることなく種々の態様で自動搬送することが可能で、且つワークの受け渡し作業等をも円滑に行い得るワーク搬送装置を提供することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記技術的課題を解決するために創案された本発明は、駆動部からの回転トルクが付与される第１アームの先端部に、第２アームの基端部を回動可能に連結し、該第２アームの先端部に、ワークを保持する保持部材を回動可能に連結してなり、前記第１アームの一の方向への回転に伴って前記第２アームが他の方向に回転し且つ前記保持部材が前記一の方向に回転することにより、前記保持部材が、同一姿勢を維持しつつ移動するように構成されたアーム型ハンドを具備してなるワーク搬送装置であって、前記アーム型ハンドを複数個並列に配置し、それら複数個のアーム型ハンドを同期して動作させるように構成すると共に、それら複数個のアーム型ハンドの各保持部材を、移動方向が相互間で平行になり且つ移動速度が相互間で同一になるように構成したことに特徴づけられる。ここで、上記の「移動速度が相互間で同一」とは、個々のアーム型ハンドについては保持部材の移動速度がそれぞれ時々刻々と変動するものであっても、複数個のアーム型ハンドについてはそれら複数個の保持部材の移動速度及び加速度がどの瞬間においても相互間で同一であることを意味する。
【００１２】
このような構成によれば、ワークが大型等であることにより保持すべき領域が長尺である場合に、その長尺な方向において複数個のアーム型ハンドを並列に配置すれば、それらが同期して動作するため、複数の保持部材によりワークの複数箇所が同一のタイミングで保持されて移動することになる。しかも、その保持されている複数箇所が、各アーム型ハンドの運動に伴って、相互に平行な方向に沿って同一速度で移動するため、当該保持されている複数箇所の基準位置からの移動量をどの瞬間においても同一にすることができ、ワークを移動させる間に、該ワークに曲げが生じたり、その長尺方向に引っ張り或いは圧縮応力が作用したりすることが回避され、ワークの割れや損傷等の発生が可及的に抑制される。更に、このような動作が行なわれることから、コンベヤ等による自動搬送とは異なる態様での搬送、例えば大型のガラス基板を縦姿勢で吊り下げ支持してその面と直交する方向に移動させたり、縦姿勢のままでガラス基板の積み降ろしをしたり、或いは棒材を長手方向と直交する方向に搬送させたりすることができ、ワークを種々の態様で搬送することが可能となる。しかも、このアーム型ハンドは、僅かな隙間であっても侵入及び抜け出しを容易に行なえるという伸縮態様の特異性を有していることから、複数個のアーム型ハンドを並列に配置しておけば、それぞれのアーム型ハンドが他の搬送手段の障害となる部位の僅かな隙間に侵入して、ワークの長尺な保持領域を容易に保持することができ、円滑なワークの受け渡しが可能となる。
【００１３】
この場合、前記ワークの上方または下方に障害物が存在する配置構成において、前記複数個のアーム型ハンドの各保持部材が前記障害物とワークとの間に侵入して該ワークを保持するように構成することができる。
【００１４】
このようにすれば、ワークの上方または下方に障害物が存在する状況下で、アーム型ハンドが動作した場合であっても、障害物との干渉を回避しつつ、第２アームの先端側の保持部材が、障害物とワークとの間に侵入してワークを保持することになるため、アーム型ハンドの動作時におけるその伸縮態様の特異性が有効利用されることになる。
【００１５】
また、前記ワークが板状物であれば、前記複数個のアーム型ハンドの各保持部材は、前記ワークの面と直交する方向に該ワークを移動させるように構成することができる。
【００１６】
すなわち、板状物からなるワークは、複数箇所を保持された状態で面と直交する方向に移動する場合に、各箇所の移動方向や移動速度が相違すれば、曲げやゆがみに起因して特に割れ等が生じやすくなるが、各箇所の移動方向が平行で且つ移動速度が同一であることから、そのような事態を有効に防止することが可能となる。
【００１７】
更に、前記複数個のアーム型ハンドの各保持部材は、前記ワークを吊り下げ支持して移動させるように構成することができる。
【００１８】
このようにすれば、例えば単一のアーム型ハンドの保持部材により、幅方向に長尺なワークを吊り下げ支持しようとしたならば、その支持位置とワークの重心位置との関係等の観点から、ワークが傾斜姿勢になり或いは揺れるなどして安定した姿勢でワークを移動させることが困難になるが、複数個のアーム型ハンドの各保持部材でワークの幅方向における複数箇所を保持しておけば、ワークを安定した一定の姿勢で適正に移動させることが可能となる。
【００１９】
また、前記障害物が、前記ワークを吊り下げ支持して搬送する受け渡し用搬送手段であり、前記複数個のアーム型ハンドの各保持部材は、前記受け渡し用搬送手段とワークとの間に侵入し且つ該受け渡し用搬送手段から前記ワークを受け取って吊り下げ支持して移動させる構成とすることができる。
【００２０】
このようにすれば、受け渡し用搬送手段からアーム型ハンドの保持部材にワークの受け渡しをする場合に、ワークの上方に該ワークを吊り下げ支持する障害物としての受け渡し用搬送手段が存在していても、アーム型ハンドの動作時における伸縮態様の特異性に由来して、各保持部材は、受け渡し用搬送手段と干渉することなく該受け渡し用搬送手段から容易にワークを受け取って吊り下げ支持して移動させることが可能となる。
【００２１】
更に、前記複数個のアーム型ハンドの第１アームは、その全てが単一のモータにより回転トルクを付与されるように構成することができる。
【００２２】
このようにすれば、アーム型ハンドが複数個存在しているにも拘わらず、単一のモータを備えるだけで済むことになり、装置のコスト削減が図られるのみならず、仮に個々のアーム型ハンドにそれぞれモータを備える場合における個々のモータの同期をとる制御が不要になると共に、個々のモータの特性の相違に起因する複数個のアーム型ハンドの動作のばらつきが抑止される。
【００２３】
また、上記技術的課題を解決するために創案された本発明に係る方法は、駆動部からの回転トルクが付与される第１アームの先端部に、第２アームの基端部を回動可能に連結し、該第２アームの先端部に、ワークを保持する保持部材を回動可能に連結してなり、前記第１アームの一の方向への回転に伴って前記第２アームが他の方向に回転し且つ前記保持部材が前記一の方向に回転することにより、前記保持部材が、同一姿勢を維持しつつ移動するように構成されたアーム型ハンドを用いてワークを搬送する方法であって、前記アーム型ハンドを複数個並列に配置し、それら複数個のアーム型ハンドを同期して動作させると共に、それら複数個のアーム型ハンドの各保持部材を、移動方向が相互間で平行になり且つ移動速度が相互間で同一になるようにして、ワークを搬送することに特徴づけられる。
【００２４】
このような方法によって得られる作用効果は、上述の装置の基本的構成から得られる作用効果と実質的に同一である。
【発明の効果】
【００２５】
以上のように本発明によれば、ワークの複数箇所が、同一のタイミングで保持されて移動するのみならず相互に平行な方向に沿って同一速度で移動するため、ワークに曲げが生じたり、その長尺方向に引っ張り或いは圧縮応力が作用したりすることが回避され、ワークの割れや損傷等の発生が可及的に抑制される。更に、コンベヤ等による自動搬送とは異なる態様での搬送、例えば大型のガラス基板を縦姿勢で吊り下げ支持してその面と直交する方向に移動させたり、棒材を長手方向と直交する方向に移動させたりすることができ、ワークを種々の態様で搬送することが可能となる。しかも、アーム型ハンドの伸縮態様の特異性を有効利用して、他の搬送手段の障害となる部位の僅かな隙間に複数個のアーム型ハンドを侵入させることができるため、ワークの長尺な保持領域を容易に保持することが可能となり、ワークの受け渡し作業の円滑化が図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態においては、ワークとして、略矩形を呈するフラットパネルディスプレイ用のガラス基板、特に液晶ディスプレイやプラズマディスプレイに用いられるガラス基板を対象とした場合を例示する。また、このガラス基板は、横方向寸法が１０００ｍｍ以上であり且つ縦方向寸法が５００ｍｍ以上（特に、横方向寸法の下限値が３０００ｍｍ、縦方向寸法の下限値が２０００ｍｍのガラス基板の搬送に使用すると効果が大きい）である。
【００２７】
図１は、本発明の実施形態に係るワーク搬送装置１及びその周辺構造を正面側より視た斜視図、図２は、当該装置１及びその周辺構造を背面側より視た要部斜視図、図３は、当該装置１及びその周辺構造を示す概略側面図である。図１に示すように、ワーク搬送装置１は、長尺な固定部材２ａの長手方向３箇所にそれぞれ柱状体２ｂを垂下固定してなる基部材２を有し、この基部材２の各柱状体２ｂには、ガラス基板３をその面と直交する方向に搬送する計３個のアーム型ハンド４が取り付けられている。また、これらのアーム型ハンド４の正面側には、複数枚のガラス基板３を縦姿勢で積層させて収納するパレット５が配設されている。更に、図２及び図３に示すように、基部材２の背面側には、固定部材２ａと平行に配列された２本のレール６ａと、これらのレール６ａにその長手方向にスライド可能に吊支されたスライド体６ｂとを備えてなる受け渡し用搬送手段６が配備されている。この受け渡し用搬送手段６は、ガラス基板３をその面に沿う方向に搬送するように構成されている。
【００２８】
詳述すると、各アーム型ハンド４は、図４に示すように、基部材２の柱状体２ｂに固定された支持部７に軸受８を介して回動可能に支持され且つ後述する駆動部から回転トルクが付与されるハンド駆動軸９と、該ハンド駆動軸９の下端に基端部が固定された第１アーム１０と、該第１アーム１０の先端部に軸受１１を介して回動可能に支持された中間連結軸１２と、該中間連結軸１２の下端に基端部が固定された第２アーム１３と、該第２アーム１３の先端部に軸受１４を介して回動可能に支持された先端連結軸１５と、該先端連結軸１５の下端に相対回転不能に取り付けられた保持部材としての把持機構１６とを有する。
【００２９】
更に、各アーム型ハンド４は、支持部７の下面部に固定され且つ第１アーム１０の上方に存する第１プーリ１７と、中間連結軸１２の上端に固定され且つ第１アーム１０の上方に存する第２プーリ１８と、第１アーム１０と第２アーム１３との間で中間連結軸１２の外周に遊びをもって嵌合され且つ第１アーム１０の下面部に固定された第３プーリ１９と、先端連結軸１５の上端に固定され且つ第２アーム１３の上方に存する第４プーリ２０とを有する。そして、第１プーリ１７と第２プーリ１８とに亘って第１タイミングベルト２１が巻き掛けられると共に、第３プーリ１９と第４プーリ２０とに亘って第２タイミングベルト２２が巻き掛けられている。
【００３０】
この場合、ハンド駆動軸９及び中間連結軸１２の相互間距離と、中間連結軸１２及び先端連結軸１５の相互間距離とは同一になるように設定されている。更に、第１プーリ１７の径（歯数）は，第２プーリ１８の径の２倍であるのに対して、第３プーリ１９の径は，第４プーリ２０の径の１／２とされている。したがって、これらのアーム型ハンド４は、平面視で、第１アーム１０が例えば時計方向に回転した場合には、第２アーム１３が反時計方向に回転し、且つ把持機構１６が時計方向に回転することになる。そして、図５に示すように、第１アーム１０が１８０°回転する間においては、把持機構１６はその姿勢を常に同一に維持しつつ一直線上に沿って移動することになる。
【００３１】
各把持機構１６は、図４に示すように、一対のチャック爪２３からなり、これらのチャック爪２３は、同図に鎖線で示すように略１８０°に開いてなる開状態と、実線で示すように平行になる閉状態とを取り得る構造であり、閉状態にある時にガラス基板３の上縁部を把持して該ガラス基板３を吊り下げ支持するように構成されている。また、受け渡し用搬送手段６の把持機構２４を構成するチャック爪２５も同様に、図２に鎖線で示す開状態と、実線で示す閉状態とを取り得る構造であり、閉状態にある時にガラス基板３の上縁部を把持して該ガラス基板３を吊り下げ支持するように構成されている。
【００３２】
これらのアーム型ハンド４の駆動部２６は、図１に示すように、固定部材２ａと平行に且つその正面側に配列されたスプライン軸からなる主駆動軸２７と、その軸方向一端に配置され且つ該主駆動軸２７を回転駆動させる単一のモータ２８とを有する。そして、主駆動軸２７の軸方向における３箇所には、駆動側ベベルギヤ２９がそれぞれスプライン嵌合により軸方向移動可能な状態で固定され、これらの駆動側ベベルギヤ２９に、各アーム型ハンド４のハンド駆動軸９の上端に固定された従動側ベベルギヤ３０がそれぞれ噛合されている。したがって、単一のモータ２８による主駆動軸２７の回転駆動に伴って、全てのアーム型ハンド４が同期して動作することになる。すなわち、各アーム型ハンド４の第１アーム１０が同時に同方向に回転すると共に、各第２アーム１３がその逆方向に同時に回転する。そして、これに伴って各把持機構１６が相互間で平行に且つ同一速度で移動することになる。詳述すると、３個のアーム型ハンド４における３本のハンド駆動軸９が一直線上に配置されていることから、この直線を基準位置として、どの瞬間においても３個の把持機構１６の移動量は相互間で同一になると共に、３個の把持機構１６の移動速度及び加速度も、どの瞬間においても相互間で同一になる。また、各駆動側ベベルギヤ２９は、主駆動軸２７にスプライン嵌合されていることから、主駆動軸２７に対する各駆動側ベベルギヤ２９ひいては各アーム型ハンド４を、基部材２の固定部材２ａ及び／または各柱状体２ｂと共に固定部材２ａの長手方向にスライドさせることができ、これにより、受け渡し用搬送手段６の把持機構２４の配列状態に応じて、これらとの干渉を回避すべく各アーム型ハンド４の位置を調整することが可能な構成とされている。
【００３３】
次に、以上のような構成を備えた本発明の第１実施形態に係るワーク搬送装置１の作用を説明する。
【００３４】
先ず、受け渡し用搬送手段６により吊り下げ支持されて面に沿う方向に搬送されてきたガラス基板３は、図１及び図２に示す状態の下で３個のアーム型ハンド４により受け取られて吊り下げ支持される。詳述すると、同図に示す受け渡し用搬送手段６の把持機構２４によりガラス基板３の上縁部が把持された状態で受け渡し位置に到達するまでの間においては、各アーム型ハンド４の把持機構１６における各チャック爪２３は開状態にある。そして、ガラス基板３が受け渡し位置に到達した時点では、各アーム型ハンド４の先端部の少なくとも第２アーム１３及び把持機構１６は、受け渡し用搬送手段６（この実施形態では２本のレール６ａ）とガラス基板３との間に侵入した状態となる。更に、３個のアーム型ハンド４のうち中央のアーム型ハンド４については、少なくとも第２アーム１３と把持機構１６とが、受け渡し用搬送手段６のスライド体６ｂの隙間に侵入している。なお、この時点では、第１アーム１０と第２アーム１３とが一直線上に沿うように直列に配置された状態となっている。
【００３５】
このような状態で、各アーム型ハンド４の把持機構１６の各チャック爪２３が閉状態となることにより、それらのチャック爪２３がガラス基板３の上縁部の３箇所を把持した後に、受け渡し用搬送手段６の把持機構２４の各チャック爪２５が開状態となる。この時点で、受け渡し用搬送手段６から各アーム型ハンド４へのガラス基板３の受け渡し作業が完了する。したがって、３個のアーム型ハンド４は、上方や側方に障害物（受け渡し用搬送手段６のレール６ａやスライド体６ｂ）が存在しているにも拘わらず、その障害物と干渉することなく、ガラス基板３の上縁部を把持して適切に受け渡し作業を行なうことができる。
【００３６】
この後においては、駆動部２６のモータ２８が回転することにより、各アーム型ハンド４の各第１アーム１０が全て一の方向に回転すると共に、各第２アーム１３が全て他の方向に回転するが、各把持機構１６は全てが同一姿勢でガラス基板３の面と直交する方向に移動する。そして、第１アーム１０が一の方向に９０°回転し且つ第２アーム１３が他の方向に９０°回転した時点で、図６及び図７に示すように、ガラス基板３はパレット５に至る経路の途中まで移動すると共に、各アーム型ハンド４は受け渡し用搬送手段６から抜け出てその正面側に離反した状態となる。なお、この時点では、第１アーム１０と第２アーム１３とが上下に重なった状態となる。
【００３７】
このような状態から、駆動部２６のモータ２８が更に回転することにより、各アーム型ハンド４の各第１アーム１０が更に一の方向に９０°回転すると共に、各第２アーム１３が更に他の方向に９０°回転した時点で、図８及び図９に示すように、ガラス基板３がパレット５の収納部に到達する。この時点では、第１アーム１０と第２アーム１３とが一直線上に沿うように直列に配置された状態となる。そして、この状態の下で、各アーム型ハンド４の各把持機構１６における全てのチャック爪２３が同時に開状態になることにより、ガラス基板３をパレット５の収納部に立て掛け支持させることが可能となる。
【００３８】
図１０は、本発明の実施形態に係るワーク搬送装置１を、受け渡し用搬送手段６と第２の受け渡し用搬送手段３１との間に介在させたものである。なお、第２の受け渡し用搬送手段３１の構成は、既述の受け渡し用搬送手段６の構成と実質的に同一である。したがって、３個のアーム型ハンド４が既述の受け渡し用搬送手段６との間でガラス基板３の受け渡しを行なう場合のみならず、第２の受け渡し用搬送手段３１との間でガラス基板３の受け渡しを行なう場合においても、各アーム型ハンド４は第２の受け渡し用搬送手段３１とガラス基板３との間に侵入することになる。そして、この侵入時においても、各アーム型ハンド４と、第２の受け渡し用搬送手段３１との干渉が回避され、ガラス基板３の受け渡しが適切に行なわれる。
【００３９】
また、図１１は、複数個のローラ３２ａが並列に配列された受け渡し用搬送手段としてのローラコンベヤ３２上にガラス基板３が横姿勢（水平姿勢もしくは略水平姿勢）で載置された状態を示すものである。このような場合にも、ローラコンベヤ３２とガラス基板３との間、詳しくは所定の３箇所で隣接するローラ３２ａの相互間に形成される隙間３３に、３個のアーム型ハンド４を侵入させ、第２アーム１３の先端部に配設された保持部材（例えば、負圧等により吸着保持する吸着部材）によって、ガラス基板３を保持して持ち上げた後、移動させることが可能である。
【００４０】
なお、以上の実施形態では、３個のアーム型ハンド４を備えてなるワーク搬送装置１に本発明を適用したが、２個または４個以上のアーム型ハンド４を備えてなるワーク搬送装置１についても同様にして本発明を適用することが可能である。
【００４１】
また、以上の実施形態では、ワークがガラス基板３である場合に本発明を適用したが、ガラス基板３以外の板状体を保持して移動させる場合や、棒材を長手方向の複数箇所で保持して長手方向と直交する方向に移動させる場合にも同様にして本発明を適用することが可能である。
【００４２】
更に、以上の実施形態では、保持部材が把持機構１６（または吸着部材）である場合に本発明を適用したが、これら以外のものであっても、板状物や棒材の所定位置を保持できるものであれば、同様にして本発明を適用することが可能である。
【００４３】
また、以上の実施形態では、ガラス基板３をその面と直交する方向に移動させる場合（または棒材を長手方向と直交する方向に移動させる場合）に本発明を適用したが、ガラス基板３をその面と傾斜する方向（または棒材を長手方向と傾斜する方向）に移動させる場合や、ガラス基板３をその面に沿う方向（または棒材を長手方向に沿う方向）に移動させる場合にも、同様にして本発明を適用することが可能である。
【００４４】
更に、以上の実施形態では、駆動部の構成として、横軸廻りの回転を縦軸廻りの回転として伝達するための角度変換伝達機構をベベルギヤ機構で構成したが、これに代えて、ウォームギヤ機構（ウォームとウォームホイールからなる機構）などの他の機構を使用してもよい。
【００４５】
また、以上の実施形態では、基部材２の固定部材２ａ及び／または柱状体２ｂが、パレット５側や第２の受け渡し用搬送手段３１側に向かって移動できない構成としたが、アーム型ハンド４によるワーク３の移動距離が長い場合には、基部材２の固定部材２ａ及び／または柱状体２ｂを、パレット５側や第２の受け渡し用搬送手段３１側及びその逆側に往復動可能とすることにより、ワーク搬送装置１自体をその方向に対して往復動できるようにしてもよい。このようにした場合であっても、主駆動軸２７に各駆動側ベベルギヤ２９がスプライン嵌合され且つ該各駆動側ベベルギヤ２９に各従動側ベベルギヤ３０が噛合されているので、各アーム型ハンド４の動作を機械的に同期させることができる。
【００４６】
更に、以上の実施形態では、アーム型ハンド４として、第１アーム１０と第２アーム１３と保持部材（把持機構）１６とを有し、これら１０、１３、１６と、プーリ及びベルトからなるベルト伝動機構との組み合わせによって連係運動する形式のものを使用したが、上記の構成要素１０、１３、１６とギヤ列との組み合わせによって連係運動する形式のものを使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態に係るワーク搬送装置及びその周辺構造を正面側より視た斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るワーク搬送装置及びその周辺構造を背面側より視た要部斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係るワーク搬送装置及びその周辺構造を示す概略側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るワーク搬送装置の構成要素であるアーム型ハンドを示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係るワーク搬送装置の構成要素であるアーム型ハンドの動作を時系列的に示す底面図である。
【図６】本発明の実施形態に係るワーク搬送装置の搬送経路中間位置における状態を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施形態に係るワーク搬送装置の搬送経路中間位置における状態を示す概略側面図である。
【図８】本発明の実施形態に係るワーク搬送装置の搬送経路終端位置における状態を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施形態に係るワーク搬送装置の搬送経路終端位置における状態を示す概略側面図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るワーク搬送装置を他の用途に使用した状態を示す斜視図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るワーク搬送装置が使用可能な他の受け渡し用搬送手段を示す正面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ ワーク搬送装置
３ ワーク（ガラス基板）
４ アーム型ハンド
６ 受け渡し用搬送装置（障害物）
１０ 第１アーム
１３ 第２アーム
１６ 保持部材（把持機構）
１７ 第１プーリ
１８ 第２プーリ
１９ 第３プーリ
２０ 第４プーリ
２１ 第１タイミングベルト
２２ 第２タイミングベルト
２６ 駆動部
２８ モータ
３１ 第２の受け渡し用搬送装置（障害物）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動部からの回転トルクが付与される第１アームの先端部に、第２アームの基端部を回動可能に連結し、該第２アームの先端部に、ワークを保持する保持部材を回動可能に連結してなり、前記第１アームの一の方向への回転に伴って前記第２アームが他の方向に回転し且つ前記保持部材が前記一の方向に回転することにより、前記保持部材が、同一姿勢を維持しつつ移動するように構成されたアーム型ハンドを具備してなるワーク搬送装置であって、
前記アーム型ハンドを複数個並列に配置し、それら複数個のアーム型ハンドを同期して動作させるように構成すると共に、それら複数個のアーム型ハンドの各保持部材を、移動方向が相互間で平行になり且つ移動速度が相互間で同一になるように構成したことを特徴とするワーク搬送装置。
【請求項２】
前記ワークの上方または下方に障害物が存在し、前記複数個のアーム型ハンドの各保持部材が前記障害物とワークとの間に侵入して該ワークを保持するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のワーク搬送装置。
【請求項３】
前記ワークが板状物であり、前記複数個のアーム型ハンドの各保持部材は、前記ワークの面と直交する方向に該ワークを移動させるように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のワーク搬送装置。
【請求項４】
前記複数個のアーム型ハンドの各保持部材は、前記ワークを吊り下げ支持して移動させるように構成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のワーク搬送装置。
【請求項５】
前記障害物が、前記ワークを吊り下げ支持して搬送する受け渡し用搬送手段であり、前記複数個のアーム型ハンドの各保持部材は、前記受け渡し用搬送手段とワークとの間に侵入し且つ該受け渡し用搬送手段から前記ワークを受け取って吊り下げ支持して移動させるように構成されていることを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載のワーク搬送装置。
【請求項６】
前記複数個のアーム型ハンドの第１アームは、その全てが単一のモータにより回転トルクを付与されるように構成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のワーク搬送装置。
【請求項７】
前記ワークは、ガラス基板であることを特徴とする請求項３〜６の何れかに記載のワーク搬送装置。
【請求項８】
駆動部からの回転トルクが付与される第１アームの先端部に、第２アームの基端部を回動可能に連結し、該第２アームの先端部に、ワークを保持する保持部材を回動可能に連結してなり、前記第１アームの一の方向への回転に伴って前記第２アームが他の方向に回転し且つ前記保持部材が前記一の方向に回転することにより、前記保持部材が、同一姿勢を維持しつつ移動するように構成されたアーム型ハンドを用いてワークを搬送する方法であって、
前記アーム型ハンドを複数個並列に配置し、それら複数個のアーム型ハンドを同期して動作させると共に、それら複数個のアーム型ハンドの各保持部材を、移動方向が相互間で平行になり且つ移動速度が相互間で同一になるようにして、ワークを搬送することを特徴とするワーク搬送方法。
【請求項１】
駆動部からの回転トルクが付与される第１アームの先端部に、第２アームの基端部を回動可能に連結し、該第２アームの先端部に、ワークを保持する保持部材を回動可能に連結してなり、前記第１アームの一の方向への回転に伴って前記第２アームが他の方向に回転し且つ前記保持部材が前記一の方向に回転することにより、前記保持部材が、同一姿勢を維持しつつ移動するように構成されたアーム型ハンドを具備してなるワーク搬送装置であって、
前記アーム型ハンドを複数個並列に配置し、それら複数個のアーム型ハンドを同期して動作させるように構成すると共に、それら複数個のアーム型ハンドの各保持部材を、移動方向が相互間で平行になり且つ移動速度が相互間で同一になるように構成したことを特徴とするワーク搬送装置。
【請求項２】
前記ワークの上方または下方に障害物が存在し、前記複数個のアーム型ハンドの各保持部材が前記障害物とワークとの間に侵入して該ワークを保持するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のワーク搬送装置。
【請求項３】
前記ワークが板状物であり、前記複数個のアーム型ハンドの各保持部材は、前記ワークの面と直交する方向に該ワークを移動させるように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のワーク搬送装置。
【請求項４】
前記複数個のアーム型ハンドの各保持部材は、前記ワークを吊り下げ支持して移動させるように構成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のワーク搬送装置。
【請求項５】
前記障害物が、前記ワークを吊り下げ支持して搬送する受け渡し用搬送手段であり、前記複数個のアーム型ハンドの各保持部材は、前記受け渡し用搬送手段とワークとの間に侵入し且つ該受け渡し用搬送手段から前記ワークを受け取って吊り下げ支持して移動させるように構成されていることを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載のワーク搬送装置。
【請求項６】
前記複数個のアーム型ハンドの第１アームは、その全てが単一のモータにより回転トルクを付与されるように構成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のワーク搬送装置。
【請求項７】
前記ワークは、ガラス基板であることを特徴とする請求項３〜６の何れかに記載のワーク搬送装置。
【請求項８】
駆動部からの回転トルクが付与される第１アームの先端部に、第２アームの基端部を回動可能に連結し、該第２アームの先端部に、ワークを保持する保持部材を回動可能に連結してなり、前記第１アームの一の方向への回転に伴って前記第２アームが他の方向に回転し且つ前記保持部材が前記一の方向に回転することにより、前記保持部材が、同一姿勢を維持しつつ移動するように構成されたアーム型ハンドを用いてワークを搬送する方法であって、
前記アーム型ハンドを複数個並列に配置し、それら複数個のアーム型ハンドを同期して動作させると共に、それら複数個のアーム型ハンドの各保持部材を、移動方向が相互間で平行になり且つ移動速度が相互間で同一になるようにして、ワークを搬送することを特徴とするワーク搬送方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−５２８９７（Ｐ２０１０−５２８９７Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２００１８（Ｐ２００８−２２００１８）
【出願日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【出願人】（０００２３２２４３）日本電気硝子株式会社 (1,447)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【出願人】（０００２３２２４３）日本電気硝子株式会社 (1,447)
【Ｆターム（参考）】
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