搬送ロボット
【課題】構成を簡素化し、かつ、十分な昇降範囲を確保できる搬送ロボットを提供すること。
【解決手段】搬送ロボット１の旋回台１２は、基台１１に鉛直軸Ｏ１回りに旋回可能に取り付けられた基部１３から延伸部１４が水平に一方向にのみ延伸する。延伸部１４の先端部からは支柱２１が鉛直方向に立設される。第１昇降用アーム２４は、支柱２１の先端部で水平軸回りに回転可能に支持され、第２昇降用アーム２６は、第１昇降用アーム２４の先端部で水平軸回りに回転可能に支持される。水平アームユニット３０は、第２昇降用アーム２６の先端部で水平軸回りに回転可能に支持される。水平アームユニット３０は、被搬送対象物を載置するハンド部３３ａを支柱２１に対して鉛直軸Ｏ１側で水平軸と平行な方向に移動させるアーム部３２ａを有し、水平アームユニット３０のアーム部３２ａの一部が延伸部１４の上面よりも低い位置で動作して被搬送対象物を搬送可能である。
【解決手段】搬送ロボット１の旋回台１２は、基台１１に鉛直軸Ｏ１回りに旋回可能に取り付けられた基部１３から延伸部１４が水平に一方向にのみ延伸する。延伸部１４の先端部からは支柱２１が鉛直方向に立設される。第１昇降用アーム２４は、支柱２１の先端部で水平軸回りに回転可能に支持され、第２昇降用アーム２６は、第１昇降用アーム２４の先端部で水平軸回りに回転可能に支持される。水平アームユニット３０は、第２昇降用アーム２６の先端部で水平軸回りに回転可能に支持される。水平アームユニット３０は、被搬送対象物を載置するハンド部３３ａを支柱２１に対して鉛直軸Ｏ１側で水平軸と平行な方向に移動させるアーム部３２ａを有し、水平アームユニット３０のアーム部３２ａの一部が延伸部１４の上面よりも低い位置で動作して被搬送対象物を搬送可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶用のガラス基板や半導体ウェハなどの薄板状ワークをストッカなどに出し入れする搬送ロボットが知られている。
【０００３】
この種の搬送ロボットとして、一対の脚部ユニットを動作させて上下動し、上部に配置された水平アームユニットによって薄板状ワークなどの被搬送対象物を搬送するロボットが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４４６６７８５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の搬送ロボットでは、水平アームユニットを昇降するために一対の脚部ユニットを用いており、構成を簡素化し、かつ、十分な昇降範囲を確保する観点から課題がある。
【０００６】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、構成を簡素化し、かつ、十分な昇降範囲を確保することができる搬送ロボットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の開示する搬送ロボットは、一つの態様において、基台に対し鉛直軸回りに旋回可能に取り付けられた基部と、当該基部から水平に一方向にのみ延伸する延伸部と、を有する旋回台と、前記延伸部の先端部から鉛直方向に立設された支柱と、前記支柱の先端部に第１関節部を介して支持され、水平な第１水平軸回りに回転可能な第１昇降用アームと、前記第１昇降用アームの先端部に第２関節部を介して支持され、前記第１水平軸と平行な第２水平軸回りに回転可能な第２昇降用アームと、被搬送対象物を載置するハンド部を前記支柱に対して前記鉛直軸側で前記第２水平軸と平行な方向にへ移動させるアーム部を有し、前記第２昇降用アームの先端部に第３関節部を介して支持され、前記第１および第２水平軸と平行な第３水平軸回りに回転可能に支持される水平アームユニットとを備え、前記水平アームユニットのアーム部の一部が、前記延伸部の上面よりも低い位置で動作して前記被搬送対象物を搬送可能であることを特徴とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本願の開示する搬送ロボットの一つの態様によれば、構成を簡素化し、かつ、十分な昇降範囲を確保することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施例１に係る搬送ロボットの模式斜視図である。
【図２】図２は、旋回台と水平アームユニットとの位置関係を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、水平アームユニットが最上位置にある搬送ロボットの正面模式図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、水平アームユニットが最上位置にある搬送ロボットの側面模式図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、搬送ロボットの内部構造の一部を示す簡易側断面模式図である。
【図４Ａ】図４Ａは、水平アームユニットが最下位置にある搬送ロボットの正面模式図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、水平アームユニットが最下位置にある搬送ロボットの側面模式図である。
【図５Ａ】図５Ａは、実施例２に係る搬送ロボットの模式図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、実施例２に係る搬送ロボットの模式図である。
【図６】図６は、実施例３に係る搬送ロボットの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、本願の開示する搬送ロボットのいくつかの実施例を詳細に説明する。ただし、これらの実施例における例示で本願発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１１】
［搬送ロボットの構成］
まず、実施例１に係る搬送ロボットの構成について、図１を参照して説明する。図１は、実施例１に係る搬送ロボットの模式斜視図である。以下においては、説明の便宜上、搬送ロボット１の旋回位置が図１に示す状態であるとして、搬送ロボット１における各部位の位置関係を説明する。また、Ｚ軸方向を鉛直方向とする。
【００１２】
図１に示すように、実施例１に係る搬送ロボット１は、旋回機構１０と、昇降機構２０と、水平アームユニット３０とを備える。
【００１３】
旋回機構１０は、基台１１と旋回台１２とを備え、基台１１に対し鉛直軸である旋回軸Ｏ１を中心として旋回台１２が旋回する。そして、旋回台１２の旋回に伴い、昇降機構２０および水平アームユニット３０が旋回軸Ｏ１を中心として旋回する。
【００１４】
旋回台１２は、基台１１に旋回可能に取り付けられた略円盤状の基部１３と、基部１３の一端から水平方向に延伸する延伸部１４とを備える。延伸部１４は、基部１３の一端からＹ軸の負方向へ傾斜しつつＸ軸の正方向へ延伸する第１部材１４ａと、第１部材１４ａの先端からＹ軸の負方向へ延伸する第２部材１４ｂとを備え、平面視略Ｌ字状に形成される。また、基部１３の上面は、延伸部１４の上面よりも低い位置に形成され、基部１３と延伸部１４により段差１５が形成される。
【００１５】
昇降機構２０は、延伸部１４の先端部から鉛直方向に立設された支柱２１と、基端部が支柱２１の先端部に支持され、先端部で水平アームユニット３０を支持する脚部ユニット２２とを備える。かかる昇降機構２０は、脚部ユニット２２の姿勢を変化させることによって水平アームユニット３０を旋回軸Ｏ１と平行な軸に沿って上下方向に昇降させる。
【００１６】
脚部ユニット２２は、第１昇降用アーム２４と、第２昇降用アーム２６とを備える。第１昇降用アーム２４は、支柱２１の先端部のうちＸ軸の負方向側に基端部が第１関節部２３を介して連結される。これにより、第１昇降用アーム２４は、水平な水平軸である第１関節部２３の関節軸Ｏ２中心に支柱２１の先端部に回転可能に支持される。
【００１７】
第２昇降用アーム２６は、第１昇降用アーム２４の先端部のうちＸ軸の負方向側に基端部が第２関節部２５を介して連結される。これにより、第２昇降用アーム２６は、関節軸Ｏ２と平行な水平軸である第２関節部２５の関節軸Ｏ３中心に第１昇降用アーム２４の先端部に回転可能に支持される。
【００１８】
水平アームユニット３０は、第２昇降用アーム２６の先端部のうちＸ軸の負方向側に第３関節部２７を介して連結される。これにより、水平アームユニット３０は、関節軸Ｏ３と平行な水平軸である第３関節部２７の関節軸Ｏ４を中心に第２昇降用アーム２６の先端部に回転可能に支持される。
【００１９】
このように、実施例１に係る搬送ロボット１では、１つの脚部ユニット２２で水平アームユニット３０を支持する。そのため、２以上の昇降アームユニットで水平アームユニット３０を支持する場合に比べて、構成を簡素化することができる。なお、関節軸Ｏ２が第１水平軸に対応し、関節軸Ｏ３が第２水平軸に対応し、関節軸Ｏ４が第３水平軸に対応する。
【００２０】
水平アームユニット３０は、下側アームユニット３１ａと、上側アームユニット３１ｂとを備える。下側アームユニット３１ａは、被搬送対象物である薄板状のワークＷを載置するためのハンド部３３ａと、このハンド部３３ａを先端部で支持するアーム部３２ａと、下側支持部材３４ａとを備える。そして、かかる水平アームユニット３０では、アーム部３２ａの伸縮によって、ワークＷを載置するハンド部を支柱２１に対して旋回軸Ｏ１側で関節軸Ｏ３と平行な方向に移動させる。
【００２１】
アーム部３２ａは、基端側アーム３５ａと先端側アーム３６ａとを備える。下側支持部材３４ａは、第２昇降用アーム２６の先端部に、第３関節部２７の関節軸Ｏ４周りに回転可能に支持される。下側支持部材３４ａには、基端側アーム３５ａの基端部が回転可能に支持される。
【００２２】
基端側アーム３５ａの先端部には、先端側アーム３６ａの基端部が回転可能に支持される。ハンド部３３ａは、先端側アーム３６ａの先端部で回転可能に支持される。また、ハンド部３３ａは、これら基端側アーム３５ａと先端側アーム３６ａとが回転動作することによってＸ軸方向へ直線的に移動する。搬送ロボット１の旋回位置が図１に示す状態である場合、Ｘ軸方向は、ハンド部３３ａの移動方向およびアーム部３２ａの伸縮方向である。
【００２３】
アーム部３２ａの基端側アーム３５ａと先端側アーム３６ａとを連結する肘関節部８１ａは、追って詳述する図３Ａからも分かるように、旋回台１２の旋回中心である旋回軸Ｏ１を中心として、旋回台１２の延伸部１４とは逆側で動作するように配置される。すなわち、アーム部３２ａの折り畳み方向が旋回台１２の旋回中心に対して延伸部１４とは逆側になるようにする。
【００２４】
また、基端側アーム３５ａの基端関節部８０ａは、図３Ａに示すように、Ｙ軸方向から見た場合に、基部１３の上方の位置で下側支持部材３４ａによって支持される。したがって、第３関節部２７は、図３Ａのように、Ｙ軸方向から見た場合に、旋回軸Ｏ１よりもＹ軸の負方向側にずれた位置で下側支持部材３４ａを支持する。
【００２５】
さらに本実施例の搬送ロボット１では、図１に示すように、下側支持部材３４ａの先端部の上面に、先端側が低くなるように段差３８が形成され、段差３８の下側の段の上面にて基端側アーム３５ａが回転可能に支持される。一方、上述したように、基部１３の上面は、延伸部１４の上面よりも低い位置に形成され、基部１３と延伸部１４により段差１５が形成される。
【００２６】
このように、搬送ロボット１においては、下側アームユニット３１ａの肘関節部８１ａが旋回台１２の延伸部１４とは逆側で動作するように配置され、さらに、旋回台１２の延伸部１４に段差１５が形成される。
【００２７】
したがって、図２に示すように、搬送ロボット１では、水平アームユニット３０のアーム部３２ａの一部が、延伸部１４の上面よりも低い位置で動作してワークＷを搬送可能である。より具体的には、水平アームユニット３０を下降させる場合に、少なくとも基端側アーム３５ａは、段差１５の高さ範囲Ｚ１内になる位置まで下降させることができ、少なくともハンド部３３ａの下面が、延伸部１４の上面と接触しない程度まで水平アームユニット３０を下降させることができる。
【００２８】
図２は、このような状態を示す図であって、水平アームユニット３０が最下位置にある場合に、Ｘ軸方向から見た旋回台１２と水平アームユニット３０との位置関係を示す図である。つまり、水平アームユニット３０が最下位置にあっても、少なくとも基端側アーム３５ａは、段差１５の高さ範囲Ｚ１で、かつ基部１３の上面よりも上方の位置で、基端関節部８０ａを中心として回転できる。
【００２９】
したがって、水平アームユニット３０が最下位置にあっても、アーム部３２ａの動作に支障をきたすことが無く、しかも、図３Ａに示すように、肘関節部８１ａの旋回軸Ｏ１からのＹ軸方向における距離が短くなるので、ロボットの動作範囲を不要に広げることも無い。
【００３０】
また、図２から明らかなように、下側支持部材３４ａに段差３８が形成され、かかる段差３８の下側の段の上面にて基端側アーム３５ａが回転可能に支持されることから、第３関節部２７および下側支持部材３４ａを、より下降させる必要が無くなる。そのため、第１昇降用アーム２４および第２昇降用アーム２６の必要な長さを短くすることができる。
【００３１】
なお、図２においては、水平アームユニット３０のうち上側アームユニット３１ｂは図示していない。また、アーム部３２ａは折り畳まれた状態である。ここで、折り畳まれた状態とは、基端側アーム３５ａと先端側アーム３６ａとが共にＹ軸方向に沿って延伸し、Ｚ軸方向から見た場合に、基端側アーム３５ａと先端側アーム３６ａとが互いに重なる位置にある状態をいう。
【００３２】
このように、搬送ロボット１では、アーム部３２ａの折り畳み方向を旋回台１２の旋回中心に対して延伸部１４とは逆側にし、旋回台１２には段差１５が形成される。これにより、基端側アーム３５ａの位置が段差１５の高さ範囲Ｚ１内になるまで水平アームユニット３０を降下させることができる。したがって、水平アームユニット３０の最下位置を低い位置にすることができ、水平アームユニット３０の昇降範囲をより確保することができる。
【００３３】
一方、特許文献１に記載された搬送ロボットでは、一対の対向する脚部ユニットで水平アームユニットが支持されており、本実施例の延伸部１４に相当する部分が、脚部ユニットの対向方向（図３Ａに示すＹ軸の正負の両方向に相当）へ延在することになる。そのため、本実施例の搬送ロボット１のように延伸部１４の上面よりも低い位置まで、基端側アーム３５ａを下降させることができず、広い昇降範囲を確保することができない。
【００３４】
また、図１に示すように、上側アームユニット３１ｂは、被搬送対象物である薄板状のワーク（図示せず）を載置するためのハンド部３３ｂと、このハンド部３３ｂを先端部で支持するアーム部３２ｂと、上側支持部材３４ｂとを備える。なお、ハンド部３３ｂが第２のハンド部に対応し、アーム部３２ｂが第２のアーム部に対応する。
【００３５】
アーム部３２ｂは、基端側アーム３５ｂと先端側アーム３６ｂとを備える。上側支持部材３４ｂは、その基端部が下側支持部材３４ａの基端部に連結され、第３関節部２７の関節軸Ｏ４周りに回転可能に支持される。上側支持部材３４ｂには、基端側アーム３５ｂの基端部が回転可能に支持される。
【００３６】
基端側アーム３５ｂの先端部には、先端側アーム３６ｂの基端部が回転可能に支持される。ハンド部３３ｂは、先端側アーム３６ｂの先端部で回転可能に支持される。また、ハンド部３３ｂは、これら基端側アーム３５ｂと先端側アーム３６ｂとが回転動作することによってＸ軸方向へ直線的に移動する。搬送ロボット１の旋回位置が図１に示す状態である場合、Ｘ軸方向は、ハンド部３３ｂの移動方向およびアーム部３２ｂの伸縮方向である。
【００３７】
アーム部３２ｂの基端側アーム３５ｂと先端側アーム３６ｂと肘関節部８１ｂは、Ｘ軸方向から見て旋回台１２の旋回中心に対してアーム部３２ａの肘関節部８１ａとは逆側である延伸部１４側に配置される。すなわち、アーム部３２ｂの折り畳み方向を延伸部１４側にしている。上述したように、下側アームユニット３１ａにおいて、最下位置を低い位置にするために肘関節部８１ａは、Ｘ軸方向から見て旋回軸Ｏ１に対してＹ軸の正方向側に設けられる。一方で、本実施例では、上側アームユニット３１ｂの肘関節部８１ｂは、Ｘ軸方向から見て旋回軸Ｏ１に対してＹ軸の負方向側に設けられる。これにより、特に脚部ユニット２２の第１関節部２３へのモーメントを軽減することができる。
【００３８】
なお、ここでは、下側アームユニット３１ａと上側アームユニット３１ｂとにより水平アームユニット３０を構成することとしたが、例えば、上側アームユニット３１ｂを設けずに水平アームユニット３０を構成してもよい。
【００３９】
［搬送ロボットの動作］
実施例１に係る搬送ロボット１は、例えば、次のように図示しないストッカに保管されたワークＷをストッカから取り出し、図示しない搬送位置へ搬送する。なお、ここでは、ハンド部３３ａによる搬送について説明するが、ハンド部３３ｂによる搬送も同様である。また、ストッカ内には、例えば、搬送ロボット１が設置される工場の天井近くの高さから床面近くの高さまでの間に、ワークＷが一定の間隔を持って積み重ねられ保管される。
【００４０】
まず、搬送ロボット１は、昇降機構２０によって水平アームユニット３０を上昇又は下降させることによって、ストッカ内に保管されて取り出し対象となるワークＷの高さよりも少し低い高さにハンド部３３ａを位置させる。
【００４１】
次に、搬送ロボット１は、アーム部３２ａを駆動してハンド部３３ａを水平方向に直線的に移動させて、ワークＷを保管するストッカ内にハンド部３３ａを進入させ、その後、昇降機構２０によって水平アームユニット３０を上昇させる。これにより、ハンド部３３ａ上にワークＷが載置される。
【００４２】
次に、搬送ロボット１は、アーム部３２ａを縮ませることによってワークＷを載置したハンド部３３ａをストッカ内から水平方向に直線的に退出させる。その後、搬送ロボット１は、ハンド部３３ａの先端部がワークＷの搬送位置の方向へ向くように水平アームユニット３０および昇降機構２０を旋回機構１０によって旋回させる。
【００４３】
次に、搬送ロボット１は、アーム部３２ａを再び伸ばすことによって、ハンド部３３ａを水平方向に直線的に移動させ、ハンド部３３ａを搬送位置の上方に進入させる。そして、搬送ロボット１は、昇降機構２０によって水平アームユニット３０を下降させる。これにより、ハンド部３３ａの位置が下降し、ワークＷが搬送位置に載置される。
【００４４】
［搬送ロボット１の詳細な構成］
以下、実施例１に係る搬送ロボット１の構成について、さらに具体的に説明する。図３Ａは、水平アームユニット３０が最上位置にある搬送ロボット１の正面模式図、図３Ｂは、水平アームユニット３０が最上位置にある搬送ロボット１の側面模式図である。なお、以下においては、搬送ロボット１の旋回位置を固定とし、アーム部３２ａ，３２ｂはＸ軸方向にハンド部３３ａ，３３ｂを直線的に移動させるものとして説明する。
【００４５】
まず、旋回機構１０について説明する。旋回機構１０の旋回台１２は、図３Ａに示すように、基台１１に旋回可能に取り付けられた基部１３と、基部１３の一端から水平方向に延伸する延伸部１４とを備える。
【００４６】
かかる旋回台１２では、基部１３の厚みを薄くして基部１３の上面を延伸部１４の上面よりも低い位置に形成するために、旋回用モータ１６は延伸部１４内に配設される。旋回用モータ１６の駆動力は図示しないベルトを介して基部１３内の減速機１７に伝達される。減速機１７の出力軸は、基台１１に固定されており、減速機１７が駆動されることによって、旋回台１２が旋回軸Ｏ１周りに旋回する。
【００４７】
なお、ここでは、旋回用モータ１６の配置を延伸部１４内としたが、基部１３内において旋回用モータ１６の配置や形状を工夫することにより、基部１３の上面を延伸部１４の上面よりも低い位置に形成するようにしてもよい。また、基部１３および延伸部１４の形状は、図１に示す形状に限定されるものではなく、基部１３の上面を延伸部１４の上面よりも低い位置に形成するものであればよい。また、基部１３は、伸縮するアーム部３２ａが上方を通過する領域を有すればよく、延伸部１４は、少なくともハンド部３３ａおよびワークＷの一部が上方を通過する領域を有し、伸縮するアーム部３２ａが上方を通過する領域は有していない。
【００４８】
昇降機構２０は、上述したように、延伸部１４の先端部に立設された支柱２１と、支柱２１の先端部に支持された脚部ユニット２２を備える。また、脚部ユニット２２は、第１昇降用アーム２４と、第２昇降用アーム２６とを備える。
【００４９】
図３Ｂに示すように、Ｙ軸方向から見て、脚部ユニット２２は、水平アームユニット３０と支柱２１との間に位置するように連結される。すなわち、Ｘ軸の負方向に向けて、支柱２１、第１昇降用アーム２４、第２昇降用アーム２６、水平アームユニット３０が順に連結される。
【００５０】
支柱２１は、図３Ｂに示すように、上方へ延伸し、その先端部には、第１昇降用アーム２４の支持側とは逆方向にモータ収容部６１が張り出すように形成され、かかるモータ収容部６１に第１関節部２３のモータ４１の一部が収容される。一方、第１昇降用アーム２４の支持側には減速機収容部６２が張り出すように形成され、かかる減速機収容部６２に第１関節部２３の減速機４２が収容される。
【００５１】
モータ４１の出力軸は、減速機４２の入力軸に連結され、減速機４２の出力軸が第１昇降用アーム２４の基端部に固定される。これにより、第１昇降用アーム２４の基端部が水平方向を回転軸とする第１関節部２３によって回転可能に支柱２１に支持される。そして、第１関節部２３のモータ４１が駆動されることによって、支柱２１に対する第１昇降用アーム２４の姿勢が変化する。
【００５２】
支柱２１に支持される第１昇降用アーム２４は、図３Ｂに示すように、その基端部からＸ軸の負方向へ傾斜しつつ延伸しており、第２昇降用アーム２６の支持側とは逆方向にモータ収容部６３が張り出すように形成され、かかるモータ収容部６３に第２関節部２５のモータ４３の一部が収容される。第２昇降用アーム２６の支持側には減速機収容部６４が張り出すように形成され、かかる減速機収容部６４に第２関節部２５の減速機４４が収容される。
【００５３】
モータ４３の出力軸は、減速機４４の入力軸に連結され、減速機４４の出力軸が第２昇降用アーム２６の基端部に固定される。これにより、第２昇降用アーム２６の基端部が水平方向を回転軸とする第２関節部２５によって回転可能に第１昇降用アーム２４に支持される。そして、第２関節部２５のモータ４３が駆動されることによって、第１昇降用アーム２４に対する第２昇降用アーム２６の姿勢が変化する。
【００５４】
第２昇降用アーム２６は、基端部から所定方向に延伸し、その先端部に第３関節部２７の減速機４６が収容される。一方、水平アームユニット３０の下側支持部材３４ａには、第３関節部２７のモータ４５ａが収容される。モータ４５ａの出力軸は、減速機４６の入力軸に連結され、減速機４６の出力軸が水平アームユニット３０に固定される。これにより、水平アームユニット３０は、水平方向を回転軸とする第３関節部２７によって回転可能に第２昇降用アーム２６に支持される。そして、第３関節部２７のモータ４５ａが駆動されることによって、第２昇降用アーム２６に対する水平アームユニット３０の姿勢が変化する。
【００５５】
搬送ロボット１は、このように、各関節部２３，２５，２７に設けられたモータ４１，４３，４５ａを適宜回転させることによって、水平アームユニット３０をその姿勢をほぼ水平に維持した状態で昇降させることが可能となる。なお、本実施例の場合、水平アームユニット３０の昇降は、図３Ａがよく示しているように、Ｘ軸方向から見た場合、水平アームユニット３０のアーム部３２ａ，３２ｂの基端部が旋回軸Ｏ１に沿って鉛直方向に移動するように行われる。
【００５６】
なお、ハンド部３３ａ，３３ｂにおけるワークＷの載置面とストッカにおけるワークＷの載置面とが、ローリング(rolling)方向に傾いている場合、第３関節部２７のモータ４５ａを駆動することによって、ハンド部３３ａ，３３ｂを水平状態から傾かせることもできる。ローリング方向とは、ハンド部３３ａ，３３ｂの移動方向の軸を中心として回転する方向の傾きである。
【００５７】
また、ハンド部３３ａ，３３ｂの伸縮方向の軸と、ストッカへのワークＷの進入方向の軸や目標の搬送位置とが、ヨーイング(yawing)方向にストッカが傾いて設置された場合、旋回用モータ１６を駆動することによって、ストッカや搬送位置などに対するハンド部３３ａ，３３ｂの伸縮方向のずれ補正することもできる。ヨーイング方向とは、昇降機構２０が鉛直方向に移動する方向の軸に対して回転する方向の傾きである。
【００５８】
さらに、ハンド部３３ａ，３３ｂの伸縮方向の軸に対して、ストッカなどのようなワークＷの載置位置が水平の左右方向に横ずれしている場合、関節部２３，２５，２７に設けられたモータ４１，４３，４５ａを駆動することによって、ハンド部３３ａ，３３ｂを水平に保ったままハンド部の伸縮方向の軸に対する左右方向の位置を補正することもできる。
【００５９】
ここで、各関節部２３，２５，２７に設けられたモータ４１，４３，４５ａに対して駆動電力を供給したり各モータ４１，４３，４５ａのエンコーダからの信号を送信したりするケーブル７１〜７３の配線について、図３Ａ〜図３Ｃを参照して具体的に説明する。図３Ｃは、搬送ロボット１の内部構造の一部を示す簡易側断面模式図である。
【００６０】
搬送ロボット１は、ケーブル７１〜７３の配線のために、図３Ｂに示すように、支柱２１の中途部には、Ｘ軸の正方向側に開口孔３９ａが形成される。また、第１昇降用アーム２４の中央付近には、Ｘ軸の負方向側に開口孔３９ｂが形成され、Ｘ軸の正方向側に開口孔３９ｃが形成される。
【００６１】
ケーブル７１〜７３は、図３Ｃに示すように、旋回台１２内を経由して支柱２１内に挿入される。支柱２１内に挿入されるケーブル７１〜７３のうちケーブル７１は、モータ４１に接続される。
【００６２】
一方、残りのケーブル７２，７３は、図３Ｃに示すように、支柱２１の開口孔３９ａから引き出されて、保護用の筒状部材５１内に挿入される。筒状部材５１は、図３Ｂに示すように、支柱２１の先端部外周および第１昇降用アーム２４の基端部外周に沿って配設される。なお、筒状部材５１は、第１昇降用アーム２４の回転の障害とならないように、第１昇降用アーム２４の基端部のうちＹ軸の負方向側に沿って配設される。
【００６３】
筒状部材５１の終端は、第１昇降用アーム２４の開口孔３９ｂの位置にあり、筒状部材５１内に挿入されたケーブル７２，７３は、図３Ｃに示すように、開口孔３９ｂを介して、第１昇降用アーム２４内に挿入される。
【００６４】
第１昇降用アーム２４内に挿入されるケーブル７２，７３のうちケーブル７２は、モータ４３に接続される。一方、ケーブル７３は、第１昇降用アーム２４の開口孔３９ｃから引き出されて、保護用の筒状部材５２内に挿通される。筒状部材５２は、第２昇降用アーム２６に沿って上方に延在し、下側支持部材３４ａに固定される。また、第２昇降用アーム２６には、Ｘ軸の正方向側に延伸する支持部材５０が固定されており、かかる支持部材５０によって筒状部材５２の中途部が支持される。
【００６５】
筒状部材５２内に挿入されたケーブル７３は、水平アームユニット３０の下側支持部材３４ａ内に挿入される。下側支持部材３４ａ内に配線されるケーブル７３は、モータ４５ａに接続されるケーブルと水平アームユニット３０のハンド部３３ａ、３３ｂに接続されるケーブルとを含んでいる。
【００６６】
ケーブル７３は、下側支持部材３４ａに挿入され、下側支持部材３４ａ内で分岐されて、一部がモータ４５ａへ接続される。ケーブル７３の残りの一部は基端側アーム３５ａ内および先端側アーム３６ａ内を経由し、ハンド部３３ａに設置される接続される。また、他の一部が上側支持部材３４ｂ内および基端側アーム３５ｂ内および先端側アーム３６ｂ内を経由し、ハンド部３３ｂに接続される。ハンド部３３ａ，３３ｂに接続されるケーブルには、例えば、ワークＷを吸着するためのエアー用の配管や、吸着を検知するためのセンサに接続されるセンサ線も含む。
【００６７】
上述したように、第１昇降用アーム２４は、Ｘ軸の負方向へ傾斜しつつ上方へ延伸する。そのため、図３Ａに示すように、ケーブルを内包する筒状部材５１，５２に対して第２関節部２５が障害となることを回避することができる。すなわち、第１昇降用アーム２４と第２昇降用アーム２６とが相対回転したとしても図３Ｂで示す空間９０が形成されているので、筒状部材５１は第１昇降用アーム２４と第２昇降用アーム２６とに干渉することがない。
【００６８】
また、同様に、第１昇降用アーム２４や第２昇降用アーム２６が支柱２１に対して回転したとしても、図３Ｂで示す空間９１が形成されているので、筒状部材５２は支柱２１や第２昇降用アーム２６に干渉することがない。すなわち、支柱２１と第２昇降用アーム２６との間で、適切にケーブルを処理することができる。かかる効果については、後述する図４Ｂを参照すれば、よりよく理解できる。
【００６９】
一般に、筒状部材５１や筒状部材５２は、支柱２１、第１昇降用アーム２４、第２昇降用アーム２６の各内部および各関節部２３，２５，２７に形成した中空穴などを通過させて処理することがよく行われている。しかし、本実施例のようにケーブルを処理することによって、各関節部２３，２５，２７の構造を簡素化でき、ケーブル交換やその点検を容易にすることができる。
【００７０】
なお、本実施例では、ケーブル７２，７３が、搬送ロボット１の外部にある場合に、保護用の筒状部材５１，５２によって保護するようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、ケーブル７２，７３が破損しにくい部材などによって構成される場合には、筒状部材５１，５２を用いずに、ケーブル７２，７３を搬送ロボット１の外部に引き出すようにしてもよい。
【００７１】
次に、水平アームユニット３０について具体的に説明する。図３Ａに示すように、水平アームユニット３０は、下側アームユニット３１ａおよび上側アームユニット３１ｂを備える。各アームユニット３１ａ，３１ｂは、それぞれ、アーム部３２ａ，３２ｂ、ハンド部３３ａ，３３ｂ、下側支持部材３４ａおよび上側支持部材３４ｂを備える。なお、上側支持部材３４ｂが第２のアーム支持部に対応する。
【００７２】
アーム部３２ａ，３２ｂは、それぞれ基端側アーム３５ａ，３５ｂと、先端側アーム３６ａ，３６ｂとを備える。基端側アーム３５ａ，３５ｂの基端部は、それぞれ基端関節部８０ａ，８０ｂによって下側支持部材３４ａおよび上側支持部材３４ｂの先端部に旋回軸Ｏ１と平行な軸を中心として回転可能に連結される。
【００７３】
先端側アーム３６ａ，３６ｂの基端部は、それぞれ肘関節部８１ａ，８１ｂによって基端側アーム３５ａ，３５ｂの先端部に旋回軸Ｏ１と平行な軸を中心として回転可能に連結される。また、ハンド部３３ａ，３３ｂの基端部は、それぞれ先端関節部８２ａ，８２ｂによって先端側アーム３６ａ，３６ｂの先端部に旋回軸Ｏ１と平行な軸を中心として回転可能に連結される。
【００７４】
なお、本実施例の搬送ロボット１では、Ｘ軸方向から見て、図３Ａに示すように、基端関節部８０ａ，８０ｂの回転軸および先端関節部８２ａ，８２ｂの回転軸と旋回軸Ｏ１とが一致するように構成されるが、これらの軸の位置関係に限定されるものではなく、主旨を逸脱しない範囲で、これらの軸が互いにずれるように構成してもよい。
【００７５】
下側支持部材３４ａは、モータ４５ａを内蔵しており、かかるモータ３７ａの駆動によって基端関節部８０ａ、肘関節部８１ａおよび先端関節部８２ａが回転する。また、同様に、上側支持部材３４ｂは、モータ４５ｂを内蔵しており、かかるモータ３７ｂの駆動によって基端関節部８０ｂ、肘関節部８１ｂおよび先端関節部８２ｂが回転する。
【００７６】
具体的には、モータ４５ａは、下側支持部材３４ａのうち、第３関節部２７と基端関節部８０ａとの間に設けられ、モータ４５ａの駆動力がタイミングベルトによって基端関節部８０ａ、肘関節部８１ａおよび先端関節部８２ａに伝達される。
【００７７】
そのため、下側支持部材３４ａに対して基端側アーム３５ａが回転し、さらに、基端側アーム３５ａに対して先端側アーム３６ａが回転し、先端側アーム３６ａの先端部がＸ軸方向に直線的に移動する。これにより、先端側アーム３６ａの先端部に取り付けられたハンド部３３ａがＸ軸方向に移動する。また、先端側アーム３６ａに対してハンド部３３ａが回転することによって、ハンド部３３ａの向きが一定に保持される。
【００７８】
一方、モータ４５ｂは、上側支持部材３４ｂの先端部に設けられ、モータ４５ｂの駆動力がタイミングベルトによって基端関節部８０ｂ、肘関節部８１ｂおよび先端関節部８２ｂに伝達される。そのため、上側支持部材３４ｂに対して基端側アーム３５ｂが回転し、さらに、基端側アーム３５ｂに対して先端側アーム３６ｂが回転し、先端側アーム３６ｂの先端部がＸ軸方向に直線的に移動する。これにより、先端側アーム３６ｂの先端部に取り付けられたハンド部３３ｂがＸ軸方向に移動する。また、先端側アーム３６ｂに対してハンド部３３ｂが回転することによって、ハンド部３３ｂの向きが一定に保持される。
【００７９】
このように、タイミングベルトを用いることで、水平アームユニット３０の軽量化を図ることができ、これにより、昇降機構２０にかかるモーメントを低減することが可能となる。なお、タイミングベルトを用いて複数の関節部を駆動するのではなく、各関節部に対してそれぞれモータを設けるようにしてもよい。すなわち、基端関節部８０ａ，８０ｂ、肘関節部８１ａ，８１ｂおよび先端関節部８２ａ，８２ｂのそれぞれに対応させてモータを設け、各モータによって各関節部を駆動するようにしてもよい。
【００８０】
また、水平アームユニット３０においては、下側支持部材３４ａの先端部と上側支持部材３４ｂの先端部とが同一方向に向き、かつ上下方向に間隔を空けて対向するように、下側支持部材３４ａの基端部が上側支持部材３４ｂの基端部に連結される。これにより、上側アームユニット３１ｂが下側アームユニット３１ａによって支持される。
【００８１】
上側支持部材３４ｂは、基端からＹ軸の負方向に傾斜しつつ上方に延伸した後にＹ軸の正方向に延伸する側面視略Ｊ字状の形状である。これにより、折り畳み状態のハンド部３３ｂの収容スペースを確保しつつ、上側支持部材３４ｂのＹ軸方向の長さを短くすることができ、また、水平アームユニット３０の重心を旋回軸Ｏ１寄りにすることができる。
【００８２】
また、アーム部３２ａ，３２ｂが折り畳まれた状態において、アーム部３２ａ，３２ｂの伸縮方向であるＸ軸方向から見た場合に、アーム部３２ａの肘関節部８１ａが、アーム部３２ｂの肘関節部８１ｂと互いに逆側に位置する。すなわち、アーム部３２ａの折り畳み方向とアーム部３２ｂの折り畳み方向とが互いに反対方向になり、かつ、アーム部３２ｂの折り畳み方向が支柱２１側になる。そのため、脚部ユニット２２の第１関節部２３へのモーメントを軽減することができる。
【００８３】
次に、実施例１に係る搬送ロボット１において、水平アームユニット３０が最下位置にある状態を説明する。図４Ａは、水平アームユニット３０が最下位置にある搬送ロボット１の正面模式図、図４Ｂは、水平アームユニット３０が最下位置にある搬送ロボット１の側面模式図である。
【００８４】
上述した図３Ａおよび図３Ｂは、昇降機構２０によって水平アームユニット３０を上昇させ、水平アームユニット３０が最上位置まで上昇した状態を示すものである。かかる状態から昇降機構２０によって水平アームユニット３０を下降させ、水平アームユニット３０が最下位置に下降した場合に、搬送ロボット１の状態は図４Ａおよび図４Ｂに示す状態となる。
【００８５】
図４Ａに示すように、水平アームユニット３０が最下位置にあるとき、アーム部３２ａの基端側アーム３５ａが段差１５の高さ範囲Ｚ１内で、また、ハンド部３３ａが延伸部１４の上面よりも高い位置にある位置まで下降している。
【００８６】
実施例１に係る搬送ロボット１では、基部１３の上面が延伸部１４の上面よりも低い位置に形成されるため、アーム部３２ａの基端側アーム３５ａを低い位置まで下げることができる。一方で、ハンド部３３ａが延伸部１４の上面よりも高い位置になるようにすることで、延伸部１４がハンド部３３ａの移動に対して障害とならない。つまり、アーム部３２ａの基端側アーム３５ａの下面は、基部１３の上面と延伸部１４の上面との間の高さ範囲内で、かつ基部１３の上面上方で回転する。なお、当然ながら、基端側アーム３５ａは、Ｘ軸に平行となる程度までの範囲、つまりアーム部３２ａは折り畳まれた状態を基準として±約９０°程度までしか基端関節部８０ａを中心として回転しない。
【００８７】
したがって、水平アームユニット３０が最下位置をより低い位置まで下げることができ、水平アームユニット３０の昇降範囲をより確保することが可能となる。
【００８８】
また、水平アームユニット３０が最下位置にあるとき、Ｘ軸方向から見て第１昇降用アーム２４の先端部が支柱２１とほぼ重なる位置になる。これにより、搬送ロボット１におけるＹ方向での動作範囲を制限することができ、搬送ロボット１の動作範囲が大きくなることを抑制できる。
【００８９】
さらに、図４Ａに示すように、水平アームユニット３０が最下位置にあるとき、Ｘ軸方向から見て、水平アームユニット３０の下側支持部材３４ａが旋回台の延伸部１４とほぼ重なる位置になり、水平アームユニット３０の上側支持部材３４ｂの一部が支柱２１とほぼ重なる位置になる。これにより、搬送ロボット１におけるＹ方向での動作範囲を制限することができ、搬送ロボット１の動作範囲が大きくなることを抑制できる。
【００９０】
また、水平アームユニット３０が最下位置にあるとき、図４Ａが示すように、第２昇降用アーム２６が基端から先端部に向けて下方に傾斜する姿勢をとる。これにより、第１昇降用アーム２４と第２昇降用アーム２６との為す角が鈍角となり、水平アームユニット３０が最下位置にあるときに、第１昇降用アーム２４と第２昇降用アーム２６との為す角を直角以下に規定する場合に比べ、第１昇降用アーム２４や第２昇降用アーム２６の長さを短くすることが可能となる。そのため、水平アームユニット３０を支持する脚部ユニット２２にかかるモーメントを低減しつつ、昇降機構２０における昇降範囲を確保することが可能となる。
【００９１】
さらに、旋回台１２の基部１３上に水平アームユニット３０が位置しないように、基部１３は、Ｘ軸の負方向においてその長さが規制される。そのため、図４Ｂに示すように、基部１３の上面よりも低い位置に水平アームユニット３０の下側支持部材３４ａの下面を下げることができ、水平アームユニット３０の昇降範囲をより確保することが可能となる。
【００９２】
さらに、図３Ａおよび図４Ａに示すように、水平アームユニット３０において、下側支持部材３４ａと上側支持部材３４ｂとの連結を旋回軸Ｏ１に対して支柱２１側で行っている。そのため、旋回軸Ｏ１に対して支柱２１の反対側で下側支持部材３４ａと上側支持部材３４ｂとの連結を行う場合に比べて、水平アームユニット３０の重心を第３関節部２７側に寄せることができる。これにより、脚部ユニット２２にかかるモーメントを低減しつつ、昇降機構２０における昇降範囲を確保することが可能となる。
【００９３】
なお、水平アームユニット３０が最下位置にあるとき、第２昇降用アーム２６における傾斜部分の上面２９の高さ範囲内にハンド部３３ａの少なくとも一部が位置するように第２昇降用アーム２６を傾斜させるようにしてもよい。これにより、第２昇降用アーム２６の先端部を下方に向けてさらに傾斜を大きくすることができ、第１昇降用アーム２４や第２昇降用アーム２６の長さをさらに短くすることができる。
【００９４】
また、搬送ロボット１は、水平アームユニット３０が最下位置にあるときに、図４Ｂに示すように、筒状部材５２で保護されたケーブル７３が、支柱２１と第１昇降用アーム２４および第２昇降用アーム２６との間に位置する。
【００９５】
すなわち、搬送ロボット１では、支柱２１においてＸ軸の負方向に張り出した減速機収容部６２と、Ｘ軸の負方向へ傾斜しつつ延伸する第１昇降用アーム２４とによって、図３Ｂに示すように、支柱２１と水平アームユニット３０との間に空間９０，９１が形成される。かかる空間９０，９１に、支柱２１の開口孔３９ａから引き出され、かつ筒状部材５１で保護されたケーブル７２，７３や、第１昇降用アーム２４の開口孔３９ｃから引き出され、かつ筒状部材５２で保護されたケーブル７３が位置する。これにより、支柱２１と第１昇降用アーム２４および第２昇降用アーム２６との間の空間を有効に利用してケーブル７２，７３を配線することができる。
【００９６】
さらに、第１昇降用アーム２４がＸ軸の負方向へ傾斜しつつ延伸しているため、筒状部材５１で保護されたケーブル７２，７３が第１昇降用アーム２４の先端部よりもＸ軸の正方向に位置する。これにより、筒状部材５１で保護されたケーブル７２，７３が水平アームユニット３０の昇降時に接触することを防止することができる。
【００９７】
また、搬送ロボット１は、延伸部１４が平面視略Ｌ字状に形成され、延伸部１４の先端部が旋回軸Ｏ１に対してＸ軸の正方向にオフセットされる。そして、支柱２１からＸ軸の負方向に向けて、第１昇降用アーム２４、第２昇降用アーム２６、水平アームユニット３０の順に配置される。そのため、搬送ロボット１の重心を旋回軸Ｏ１に近づけることができる。
【００９８】
以上のように、搬送ロボット１は、水平アームユニット３０を一つの脚部ユニット２２で支持するため、構成を簡素化することができる。しかも、搬送ロボット１は、アーム部３２ａの肘関節部８１ａが旋回台１２の旋回中心に対して延伸部１４とは逆側で動作する。また、旋回台１２において、基部１３の上面が延伸部１４の上面よりも低い位置に形成されて段差１５が形成される。そのため、ハンド部３３ａが延伸部１４の上面よりも高い位置で、かつ、アーム部３２ａの基端側アーム３５ａが段差１５の高さ範囲内になるまで水平アームユニット３０を降下させることができる。これにより、水平アームユニット３０をより低い位置まで降下させることができる。
【実施例２】
【００９９】
次に、実施例２に係る搬送ロボットについて図面を参照して説明する。実施例２に係る搬送ロボットは、実施例１に係る搬送ロボット１に対して、水平アームユニットの構成が異なる。図５Ａは、実施例２に係る搬送ロボット１Ａにおいて、水平アームユニットが最上位置にある場合の模式図、図５Ｂは、実施例２に係る搬送ロボット１Ａにおいて、水平アームユニットが最下位置にある場合の模式図である。なお、実施例１に係る搬送ロボット１と同様の構成部分については同一符号を付し、説明を省略する。また、図５Ａおよび図５Ｂは、アーム部１３２ａ，１３２ｂを折り畳んだ状態を示している。
【０１００】
図５Ａおよび図５Ｂに示すように、実施例２に係る搬送ロボット１Ａの水平アームユニット１３０は、下側アームユニット１３１ａおよび上側アームユニット１３１ｂを備える。各アームユニット１３１ａ，１３１ｂは、それぞれ、アーム部１３２ａ，１３２ｂ、ハンド部１３３ａ，１３３ｂ、下側支持部材１３４ａおよび上側支持部材１３４ｂを備える。
【０１０１】
下側アームユニット１３１ａの構成は、下側アームユニット３１ａの構成と同様であるが、上側アームユニット１３１ｂは、ハンド部１３３ｂの肘関節部１８１ｂが、ハンド部３３ｂの肘関節部８１ｂと逆側となっている点で、上側アームユニット３１ｂの構成と大きく異なる。
【０１０２】
具体的には、ハンド部１３３ｂの肘関節部１８１ｂも、ハンド部１３３ａの肘関節部１８１ａと同様に、Ｘ軸方向から見て旋回台１２の旋回中心に対して延伸部１４とは逆側に位置するようにハンド部１３３ｂが上側アームユニット１３１ｂに連結される。すなわち、ハンド部１３３ｂの折り畳み方向をハンド部１３３ａの折り畳み方向と同一方向とする。
【０１０３】
これにより、下側支持部材１３４ａと上側支持部材１３４ｂとに挟まれた空間で、アーム部１３２ｂをその伸縮動作が可能なように内包する必要が無く、実施例１に係る搬送ロボット１に比べて、下側支持部材１３４ａと上側支持部材１３４ｂとに挟まれた空間を狭くすることができる。したがって、実施例２に係る搬送ロボット１Ａでは、実施例１に係る搬送ロボット１に比べて、昇降動作の範囲を変えることなく、全高（Ｚ軸方向の高さ）を低くすることが可能となる。
【０１０４】
また、アーム部１３２ｂを伸縮させるモータ１４５ｂは、上側支持部材１３４ｂの先端部ではなく、Ｙ軸方向における上側支持部材１３４ｂの中央部付近に配置される。これにより、アーム部１３２ｂの伸縮時に干渉することを回避するとともに、第１関節部２３や支柱２１にかかるモーメントを低減することができる。
【実施例３】
【０１０５】
次に、実施例３に係る搬送ロボットについて図面を参照して説明する。実施例３に係る搬送ロボットは、走行機構２１０を追加した点で、実施例１，２の搬送ロボット１，１Ａと異なる。図６は、実施例３に係る搬送ロボット１Ｂの構成を示す図である。
【０１０６】
実施例３に係る搬送ロボット１Ｂは、基台の構成を除き搬送ロボット１と同様の構成であるロボット本体２００と、走行機構２１０とを備える。走行機構２１０は、Ｙ軸方向に延在する凹状溝部２１１を備え、かかる凹状溝部２１１にＹ軸方向に沿って延在するラックギア２１２が設けられる。
【０１０７】
一方、ロボット本体２００の基台２０１には、走行用モータ２０２が内蔵され、また、ピニオンギア２０３が設けられる。ピニオンギア２０３は、走行機構２１０のラックギア２１２と噛合しており、走行用モータ２０２によって回転する。したがって、走行用モータ２０２の駆動によって、ピニオンギア２０３が回転し、ロボット本体２００がラックギア２１２の延在方向であるＹ軸方向を走行軸として、移動する。また、図示しないリニアガイドが設置されており、ロボット本体２００は、上記のラック・アンド・ピニオンによって駆動され、リニアガイドに案内されながら走行移動する。
【０１０８】
なお、ここでは、ロボット本体２００の走行機構２１０として、ラック・アンド・ピニオンを使用する構造を一例に挙げて説明したが、ロボット本体２００の走行機構２１０はこれに限定されるものではない。たとえば、ラック・アンド・ピニオンに替えて、プーリとベルトによって走行移動するようにしてもよい。
【０１０９】
また、実施例３においては、実施例１に係る搬送ロボット１の水平アームユニット３０と同様の構成を有するロボット本体２００を一例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、実施例２に係る搬送ロボット１Ａの水平アームユニット１３０と同様の構成を有するロボット本体を用いるようにしてもよい。
【０１１０】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施例に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【０１１１】
例えば、上述では、ハンド部およびアーム部を２つ設けた搬送ロボットについて説明したが、ハンド部およびアーム部の数はこれに限定されない。例えば、アーム部３２ｂ、ハンド部３３ｂ、上側支持部材３４ｂを備えずに、アーム部３２ａ、ハンド部３３ａ、下側支持部材３４ａのみの搬送ロボットとすることができる。また、ハンド部が搬送する被搬送対象物として、液晶用のガラス基板や半導体ウェハ等の薄板状のワークを例に挙げて説明したが、被搬送対象物はこれに限定されない。
【符号の説明】
【０１１２】
１，１Ａ，１Ｂ 搬送ロボット
１０ 旋回機構
１１ 基台
１２ 旋回台
１３ 基部
１４ 延伸部
１５ 段差
２０ 昇降機構
２１ 支柱
２２ 脚部ユニット
２３ 第１関節部
２４ 第１昇降用アーム
２５ 第２関節部
２６ 第２昇降用アーム
２７ 第３関節部
３０，１３０ 水平アームユニット
３１ａ，１３１ａ 下側アームユニット
３１ｂ，１３１ｂ 上側アームユニット
３２ａ，３２ｂ，１３２ａ，１３２ｂ アーム部
３３ａ，３３ｂ，１３３ａ，１３３ｂ ハンド部
３４ａ，１３４ａ 下側支持部材
３４ｂ，１３４ｂ 上側支持部材
３５ａ，３５ｂ，１３５ａ，１３５ｂ 基端側アーム
３６ａ，３６ｂ，１３６ａ，１３６ｂ 先端側アーム
７１〜７３ ケーブル
８１ａ，８１ｂ，１８１ａ，１８１ｂ 肘関節部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶用のガラス基板や半導体ウェハなどの薄板状ワークをストッカなどに出し入れする搬送ロボットが知られている。
【０００３】
この種の搬送ロボットとして、一対の脚部ユニットを動作させて上下動し、上部に配置された水平アームユニットによって薄板状ワークなどの被搬送対象物を搬送するロボットが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４４６６７８５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の搬送ロボットでは、水平アームユニットを昇降するために一対の脚部ユニットを用いており、構成を簡素化し、かつ、十分な昇降範囲を確保する観点から課題がある。
【０００６】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、構成を簡素化し、かつ、十分な昇降範囲を確保することができる搬送ロボットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の開示する搬送ロボットは、一つの態様において、基台に対し鉛直軸回りに旋回可能に取り付けられた基部と、当該基部から水平に一方向にのみ延伸する延伸部と、を有する旋回台と、前記延伸部の先端部から鉛直方向に立設された支柱と、前記支柱の先端部に第１関節部を介して支持され、水平な第１水平軸回りに回転可能な第１昇降用アームと、前記第１昇降用アームの先端部に第２関節部を介して支持され、前記第１水平軸と平行な第２水平軸回りに回転可能な第２昇降用アームと、被搬送対象物を載置するハンド部を前記支柱に対して前記鉛直軸側で前記第２水平軸と平行な方向にへ移動させるアーム部を有し、前記第２昇降用アームの先端部に第３関節部を介して支持され、前記第１および第２水平軸と平行な第３水平軸回りに回転可能に支持される水平アームユニットとを備え、前記水平アームユニットのアーム部の一部が、前記延伸部の上面よりも低い位置で動作して前記被搬送対象物を搬送可能であることを特徴とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本願の開示する搬送ロボットの一つの態様によれば、構成を簡素化し、かつ、十分な昇降範囲を確保することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施例１に係る搬送ロボットの模式斜視図である。
【図２】図２は、旋回台と水平アームユニットとの位置関係を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、水平アームユニットが最上位置にある搬送ロボットの正面模式図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、水平アームユニットが最上位置にある搬送ロボットの側面模式図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、搬送ロボットの内部構造の一部を示す簡易側断面模式図である。
【図４Ａ】図４Ａは、水平アームユニットが最下位置にある搬送ロボットの正面模式図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、水平アームユニットが最下位置にある搬送ロボットの側面模式図である。
【図５Ａ】図５Ａは、実施例２に係る搬送ロボットの模式図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、実施例２に係る搬送ロボットの模式図である。
【図６】図６は、実施例３に係る搬送ロボットの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、本願の開示する搬送ロボットのいくつかの実施例を詳細に説明する。ただし、これらの実施例における例示で本願発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１１】
［搬送ロボットの構成］
まず、実施例１に係る搬送ロボットの構成について、図１を参照して説明する。図１は、実施例１に係る搬送ロボットの模式斜視図である。以下においては、説明の便宜上、搬送ロボット１の旋回位置が図１に示す状態であるとして、搬送ロボット１における各部位の位置関係を説明する。また、Ｚ軸方向を鉛直方向とする。
【００１２】
図１に示すように、実施例１に係る搬送ロボット１は、旋回機構１０と、昇降機構２０と、水平アームユニット３０とを備える。
【００１３】
旋回機構１０は、基台１１と旋回台１２とを備え、基台１１に対し鉛直軸である旋回軸Ｏ１を中心として旋回台１２が旋回する。そして、旋回台１２の旋回に伴い、昇降機構２０および水平アームユニット３０が旋回軸Ｏ１を中心として旋回する。
【００１４】
旋回台１２は、基台１１に旋回可能に取り付けられた略円盤状の基部１３と、基部１３の一端から水平方向に延伸する延伸部１４とを備える。延伸部１４は、基部１３の一端からＹ軸の負方向へ傾斜しつつＸ軸の正方向へ延伸する第１部材１４ａと、第１部材１４ａの先端からＹ軸の負方向へ延伸する第２部材１４ｂとを備え、平面視略Ｌ字状に形成される。また、基部１３の上面は、延伸部１４の上面よりも低い位置に形成され、基部１３と延伸部１４により段差１５が形成される。
【００１５】
昇降機構２０は、延伸部１４の先端部から鉛直方向に立設された支柱２１と、基端部が支柱２１の先端部に支持され、先端部で水平アームユニット３０を支持する脚部ユニット２２とを備える。かかる昇降機構２０は、脚部ユニット２２の姿勢を変化させることによって水平アームユニット３０を旋回軸Ｏ１と平行な軸に沿って上下方向に昇降させる。
【００１６】
脚部ユニット２２は、第１昇降用アーム２４と、第２昇降用アーム２６とを備える。第１昇降用アーム２４は、支柱２１の先端部のうちＸ軸の負方向側に基端部が第１関節部２３を介して連結される。これにより、第１昇降用アーム２４は、水平な水平軸である第１関節部２３の関節軸Ｏ２中心に支柱２１の先端部に回転可能に支持される。
【００１７】
第２昇降用アーム２６は、第１昇降用アーム２４の先端部のうちＸ軸の負方向側に基端部が第２関節部２５を介して連結される。これにより、第２昇降用アーム２６は、関節軸Ｏ２と平行な水平軸である第２関節部２５の関節軸Ｏ３中心に第１昇降用アーム２４の先端部に回転可能に支持される。
【００１８】
水平アームユニット３０は、第２昇降用アーム２６の先端部のうちＸ軸の負方向側に第３関節部２７を介して連結される。これにより、水平アームユニット３０は、関節軸Ｏ３と平行な水平軸である第３関節部２７の関節軸Ｏ４を中心に第２昇降用アーム２６の先端部に回転可能に支持される。
【００１９】
このように、実施例１に係る搬送ロボット１では、１つの脚部ユニット２２で水平アームユニット３０を支持する。そのため、２以上の昇降アームユニットで水平アームユニット３０を支持する場合に比べて、構成を簡素化することができる。なお、関節軸Ｏ２が第１水平軸に対応し、関節軸Ｏ３が第２水平軸に対応し、関節軸Ｏ４が第３水平軸に対応する。
【００２０】
水平アームユニット３０は、下側アームユニット３１ａと、上側アームユニット３１ｂとを備える。下側アームユニット３１ａは、被搬送対象物である薄板状のワークＷを載置するためのハンド部３３ａと、このハンド部３３ａを先端部で支持するアーム部３２ａと、下側支持部材３４ａとを備える。そして、かかる水平アームユニット３０では、アーム部３２ａの伸縮によって、ワークＷを載置するハンド部を支柱２１に対して旋回軸Ｏ１側で関節軸Ｏ３と平行な方向に移動させる。
【００２１】
アーム部３２ａは、基端側アーム３５ａと先端側アーム３６ａとを備える。下側支持部材３４ａは、第２昇降用アーム２６の先端部に、第３関節部２７の関節軸Ｏ４周りに回転可能に支持される。下側支持部材３４ａには、基端側アーム３５ａの基端部が回転可能に支持される。
【００２２】
基端側アーム３５ａの先端部には、先端側アーム３６ａの基端部が回転可能に支持される。ハンド部３３ａは、先端側アーム３６ａの先端部で回転可能に支持される。また、ハンド部３３ａは、これら基端側アーム３５ａと先端側アーム３６ａとが回転動作することによってＸ軸方向へ直線的に移動する。搬送ロボット１の旋回位置が図１に示す状態である場合、Ｘ軸方向は、ハンド部３３ａの移動方向およびアーム部３２ａの伸縮方向である。
【００２３】
アーム部３２ａの基端側アーム３５ａと先端側アーム３６ａとを連結する肘関節部８１ａは、追って詳述する図３Ａからも分かるように、旋回台１２の旋回中心である旋回軸Ｏ１を中心として、旋回台１２の延伸部１４とは逆側で動作するように配置される。すなわち、アーム部３２ａの折り畳み方向が旋回台１２の旋回中心に対して延伸部１４とは逆側になるようにする。
【００２４】
また、基端側アーム３５ａの基端関節部８０ａは、図３Ａに示すように、Ｙ軸方向から見た場合に、基部１３の上方の位置で下側支持部材３４ａによって支持される。したがって、第３関節部２７は、図３Ａのように、Ｙ軸方向から見た場合に、旋回軸Ｏ１よりもＹ軸の負方向側にずれた位置で下側支持部材３４ａを支持する。
【００２５】
さらに本実施例の搬送ロボット１では、図１に示すように、下側支持部材３４ａの先端部の上面に、先端側が低くなるように段差３８が形成され、段差３８の下側の段の上面にて基端側アーム３５ａが回転可能に支持される。一方、上述したように、基部１３の上面は、延伸部１４の上面よりも低い位置に形成され、基部１３と延伸部１４により段差１５が形成される。
【００２６】
このように、搬送ロボット１においては、下側アームユニット３１ａの肘関節部８１ａが旋回台１２の延伸部１４とは逆側で動作するように配置され、さらに、旋回台１２の延伸部１４に段差１５が形成される。
【００２７】
したがって、図２に示すように、搬送ロボット１では、水平アームユニット３０のアーム部３２ａの一部が、延伸部１４の上面よりも低い位置で動作してワークＷを搬送可能である。より具体的には、水平アームユニット３０を下降させる場合に、少なくとも基端側アーム３５ａは、段差１５の高さ範囲Ｚ１内になる位置まで下降させることができ、少なくともハンド部３３ａの下面が、延伸部１４の上面と接触しない程度まで水平アームユニット３０を下降させることができる。
【００２８】
図２は、このような状態を示す図であって、水平アームユニット３０が最下位置にある場合に、Ｘ軸方向から見た旋回台１２と水平アームユニット３０との位置関係を示す図である。つまり、水平アームユニット３０が最下位置にあっても、少なくとも基端側アーム３５ａは、段差１５の高さ範囲Ｚ１で、かつ基部１３の上面よりも上方の位置で、基端関節部８０ａを中心として回転できる。
【００２９】
したがって、水平アームユニット３０が最下位置にあっても、アーム部３２ａの動作に支障をきたすことが無く、しかも、図３Ａに示すように、肘関節部８１ａの旋回軸Ｏ１からのＹ軸方向における距離が短くなるので、ロボットの動作範囲を不要に広げることも無い。
【００３０】
また、図２から明らかなように、下側支持部材３４ａに段差３８が形成され、かかる段差３８の下側の段の上面にて基端側アーム３５ａが回転可能に支持されることから、第３関節部２７および下側支持部材３４ａを、より下降させる必要が無くなる。そのため、第１昇降用アーム２４および第２昇降用アーム２６の必要な長さを短くすることができる。
【００３１】
なお、図２においては、水平アームユニット３０のうち上側アームユニット３１ｂは図示していない。また、アーム部３２ａは折り畳まれた状態である。ここで、折り畳まれた状態とは、基端側アーム３５ａと先端側アーム３６ａとが共にＹ軸方向に沿って延伸し、Ｚ軸方向から見た場合に、基端側アーム３５ａと先端側アーム３６ａとが互いに重なる位置にある状態をいう。
【００３２】
このように、搬送ロボット１では、アーム部３２ａの折り畳み方向を旋回台１２の旋回中心に対して延伸部１４とは逆側にし、旋回台１２には段差１５が形成される。これにより、基端側アーム３５ａの位置が段差１５の高さ範囲Ｚ１内になるまで水平アームユニット３０を降下させることができる。したがって、水平アームユニット３０の最下位置を低い位置にすることができ、水平アームユニット３０の昇降範囲をより確保することができる。
【００３３】
一方、特許文献１に記載された搬送ロボットでは、一対の対向する脚部ユニットで水平アームユニットが支持されており、本実施例の延伸部１４に相当する部分が、脚部ユニットの対向方向（図３Ａに示すＹ軸の正負の両方向に相当）へ延在することになる。そのため、本実施例の搬送ロボット１のように延伸部１４の上面よりも低い位置まで、基端側アーム３５ａを下降させることができず、広い昇降範囲を確保することができない。
【００３４】
また、図１に示すように、上側アームユニット３１ｂは、被搬送対象物である薄板状のワーク（図示せず）を載置するためのハンド部３３ｂと、このハンド部３３ｂを先端部で支持するアーム部３２ｂと、上側支持部材３４ｂとを備える。なお、ハンド部３３ｂが第２のハンド部に対応し、アーム部３２ｂが第２のアーム部に対応する。
【００３５】
アーム部３２ｂは、基端側アーム３５ｂと先端側アーム３６ｂとを備える。上側支持部材３４ｂは、その基端部が下側支持部材３４ａの基端部に連結され、第３関節部２７の関節軸Ｏ４周りに回転可能に支持される。上側支持部材３４ｂには、基端側アーム３５ｂの基端部が回転可能に支持される。
【００３６】
基端側アーム３５ｂの先端部には、先端側アーム３６ｂの基端部が回転可能に支持される。ハンド部３３ｂは、先端側アーム３６ｂの先端部で回転可能に支持される。また、ハンド部３３ｂは、これら基端側アーム３５ｂと先端側アーム３６ｂとが回転動作することによってＸ軸方向へ直線的に移動する。搬送ロボット１の旋回位置が図１に示す状態である場合、Ｘ軸方向は、ハンド部３３ｂの移動方向およびアーム部３２ｂの伸縮方向である。
【００３７】
アーム部３２ｂの基端側アーム３５ｂと先端側アーム３６ｂと肘関節部８１ｂは、Ｘ軸方向から見て旋回台１２の旋回中心に対してアーム部３２ａの肘関節部８１ａとは逆側である延伸部１４側に配置される。すなわち、アーム部３２ｂの折り畳み方向を延伸部１４側にしている。上述したように、下側アームユニット３１ａにおいて、最下位置を低い位置にするために肘関節部８１ａは、Ｘ軸方向から見て旋回軸Ｏ１に対してＹ軸の正方向側に設けられる。一方で、本実施例では、上側アームユニット３１ｂの肘関節部８１ｂは、Ｘ軸方向から見て旋回軸Ｏ１に対してＹ軸の負方向側に設けられる。これにより、特に脚部ユニット２２の第１関節部２３へのモーメントを軽減することができる。
【００３８】
なお、ここでは、下側アームユニット３１ａと上側アームユニット３１ｂとにより水平アームユニット３０を構成することとしたが、例えば、上側アームユニット３１ｂを設けずに水平アームユニット３０を構成してもよい。
【００３９】
［搬送ロボットの動作］
実施例１に係る搬送ロボット１は、例えば、次のように図示しないストッカに保管されたワークＷをストッカから取り出し、図示しない搬送位置へ搬送する。なお、ここでは、ハンド部３３ａによる搬送について説明するが、ハンド部３３ｂによる搬送も同様である。また、ストッカ内には、例えば、搬送ロボット１が設置される工場の天井近くの高さから床面近くの高さまでの間に、ワークＷが一定の間隔を持って積み重ねられ保管される。
【００４０】
まず、搬送ロボット１は、昇降機構２０によって水平アームユニット３０を上昇又は下降させることによって、ストッカ内に保管されて取り出し対象となるワークＷの高さよりも少し低い高さにハンド部３３ａを位置させる。
【００４１】
次に、搬送ロボット１は、アーム部３２ａを駆動してハンド部３３ａを水平方向に直線的に移動させて、ワークＷを保管するストッカ内にハンド部３３ａを進入させ、その後、昇降機構２０によって水平アームユニット３０を上昇させる。これにより、ハンド部３３ａ上にワークＷが載置される。
【００４２】
次に、搬送ロボット１は、アーム部３２ａを縮ませることによってワークＷを載置したハンド部３３ａをストッカ内から水平方向に直線的に退出させる。その後、搬送ロボット１は、ハンド部３３ａの先端部がワークＷの搬送位置の方向へ向くように水平アームユニット３０および昇降機構２０を旋回機構１０によって旋回させる。
【００４３】
次に、搬送ロボット１は、アーム部３２ａを再び伸ばすことによって、ハンド部３３ａを水平方向に直線的に移動させ、ハンド部３３ａを搬送位置の上方に進入させる。そして、搬送ロボット１は、昇降機構２０によって水平アームユニット３０を下降させる。これにより、ハンド部３３ａの位置が下降し、ワークＷが搬送位置に載置される。
【００４４】
［搬送ロボット１の詳細な構成］
以下、実施例１に係る搬送ロボット１の構成について、さらに具体的に説明する。図３Ａは、水平アームユニット３０が最上位置にある搬送ロボット１の正面模式図、図３Ｂは、水平アームユニット３０が最上位置にある搬送ロボット１の側面模式図である。なお、以下においては、搬送ロボット１の旋回位置を固定とし、アーム部３２ａ，３２ｂはＸ軸方向にハンド部３３ａ，３３ｂを直線的に移動させるものとして説明する。
【００４５】
まず、旋回機構１０について説明する。旋回機構１０の旋回台１２は、図３Ａに示すように、基台１１に旋回可能に取り付けられた基部１３と、基部１３の一端から水平方向に延伸する延伸部１４とを備える。
【００４６】
かかる旋回台１２では、基部１３の厚みを薄くして基部１３の上面を延伸部１４の上面よりも低い位置に形成するために、旋回用モータ１６は延伸部１４内に配設される。旋回用モータ１６の駆動力は図示しないベルトを介して基部１３内の減速機１７に伝達される。減速機１７の出力軸は、基台１１に固定されており、減速機１７が駆動されることによって、旋回台１２が旋回軸Ｏ１周りに旋回する。
【００４７】
なお、ここでは、旋回用モータ１６の配置を延伸部１４内としたが、基部１３内において旋回用モータ１６の配置や形状を工夫することにより、基部１３の上面を延伸部１４の上面よりも低い位置に形成するようにしてもよい。また、基部１３および延伸部１４の形状は、図１に示す形状に限定されるものではなく、基部１３の上面を延伸部１４の上面よりも低い位置に形成するものであればよい。また、基部１３は、伸縮するアーム部３２ａが上方を通過する領域を有すればよく、延伸部１４は、少なくともハンド部３３ａおよびワークＷの一部が上方を通過する領域を有し、伸縮するアーム部３２ａが上方を通過する領域は有していない。
【００４８】
昇降機構２０は、上述したように、延伸部１４の先端部に立設された支柱２１と、支柱２１の先端部に支持された脚部ユニット２２を備える。また、脚部ユニット２２は、第１昇降用アーム２４と、第２昇降用アーム２６とを備える。
【００４９】
図３Ｂに示すように、Ｙ軸方向から見て、脚部ユニット２２は、水平アームユニット３０と支柱２１との間に位置するように連結される。すなわち、Ｘ軸の負方向に向けて、支柱２１、第１昇降用アーム２４、第２昇降用アーム２６、水平アームユニット３０が順に連結される。
【００５０】
支柱２１は、図３Ｂに示すように、上方へ延伸し、その先端部には、第１昇降用アーム２４の支持側とは逆方向にモータ収容部６１が張り出すように形成され、かかるモータ収容部６１に第１関節部２３のモータ４１の一部が収容される。一方、第１昇降用アーム２４の支持側には減速機収容部６２が張り出すように形成され、かかる減速機収容部６２に第１関節部２３の減速機４２が収容される。
【００５１】
モータ４１の出力軸は、減速機４２の入力軸に連結され、減速機４２の出力軸が第１昇降用アーム２４の基端部に固定される。これにより、第１昇降用アーム２４の基端部が水平方向を回転軸とする第１関節部２３によって回転可能に支柱２１に支持される。そして、第１関節部２３のモータ４１が駆動されることによって、支柱２１に対する第１昇降用アーム２４の姿勢が変化する。
【００５２】
支柱２１に支持される第１昇降用アーム２４は、図３Ｂに示すように、その基端部からＸ軸の負方向へ傾斜しつつ延伸しており、第２昇降用アーム２６の支持側とは逆方向にモータ収容部６３が張り出すように形成され、かかるモータ収容部６３に第２関節部２５のモータ４３の一部が収容される。第２昇降用アーム２６の支持側には減速機収容部６４が張り出すように形成され、かかる減速機収容部６４に第２関節部２５の減速機４４が収容される。
【００５３】
モータ４３の出力軸は、減速機４４の入力軸に連結され、減速機４４の出力軸が第２昇降用アーム２６の基端部に固定される。これにより、第２昇降用アーム２６の基端部が水平方向を回転軸とする第２関節部２５によって回転可能に第１昇降用アーム２４に支持される。そして、第２関節部２５のモータ４３が駆動されることによって、第１昇降用アーム２４に対する第２昇降用アーム２６の姿勢が変化する。
【００５４】
第２昇降用アーム２６は、基端部から所定方向に延伸し、その先端部に第３関節部２７の減速機４６が収容される。一方、水平アームユニット３０の下側支持部材３４ａには、第３関節部２７のモータ４５ａが収容される。モータ４５ａの出力軸は、減速機４６の入力軸に連結され、減速機４６の出力軸が水平アームユニット３０に固定される。これにより、水平アームユニット３０は、水平方向を回転軸とする第３関節部２７によって回転可能に第２昇降用アーム２６に支持される。そして、第３関節部２７のモータ４５ａが駆動されることによって、第２昇降用アーム２６に対する水平アームユニット３０の姿勢が変化する。
【００５５】
搬送ロボット１は、このように、各関節部２３，２５，２７に設けられたモータ４１，４３，４５ａを適宜回転させることによって、水平アームユニット３０をその姿勢をほぼ水平に維持した状態で昇降させることが可能となる。なお、本実施例の場合、水平アームユニット３０の昇降は、図３Ａがよく示しているように、Ｘ軸方向から見た場合、水平アームユニット３０のアーム部３２ａ，３２ｂの基端部が旋回軸Ｏ１に沿って鉛直方向に移動するように行われる。
【００５６】
なお、ハンド部３３ａ，３３ｂにおけるワークＷの載置面とストッカにおけるワークＷの載置面とが、ローリング(rolling)方向に傾いている場合、第３関節部２７のモータ４５ａを駆動することによって、ハンド部３３ａ，３３ｂを水平状態から傾かせることもできる。ローリング方向とは、ハンド部３３ａ，３３ｂの移動方向の軸を中心として回転する方向の傾きである。
【００５７】
また、ハンド部３３ａ，３３ｂの伸縮方向の軸と、ストッカへのワークＷの進入方向の軸や目標の搬送位置とが、ヨーイング(yawing)方向にストッカが傾いて設置された場合、旋回用モータ１６を駆動することによって、ストッカや搬送位置などに対するハンド部３３ａ，３３ｂの伸縮方向のずれ補正することもできる。ヨーイング方向とは、昇降機構２０が鉛直方向に移動する方向の軸に対して回転する方向の傾きである。
【００５８】
さらに、ハンド部３３ａ，３３ｂの伸縮方向の軸に対して、ストッカなどのようなワークＷの載置位置が水平の左右方向に横ずれしている場合、関節部２３，２５，２７に設けられたモータ４１，４３，４５ａを駆動することによって、ハンド部３３ａ，３３ｂを水平に保ったままハンド部の伸縮方向の軸に対する左右方向の位置を補正することもできる。
【００５９】
ここで、各関節部２３，２５，２７に設けられたモータ４１，４３，４５ａに対して駆動電力を供給したり各モータ４１，４３，４５ａのエンコーダからの信号を送信したりするケーブル７１〜７３の配線について、図３Ａ〜図３Ｃを参照して具体的に説明する。図３Ｃは、搬送ロボット１の内部構造の一部を示す簡易側断面模式図である。
【００６０】
搬送ロボット１は、ケーブル７１〜７３の配線のために、図３Ｂに示すように、支柱２１の中途部には、Ｘ軸の正方向側に開口孔３９ａが形成される。また、第１昇降用アーム２４の中央付近には、Ｘ軸の負方向側に開口孔３９ｂが形成され、Ｘ軸の正方向側に開口孔３９ｃが形成される。
【００６１】
ケーブル７１〜７３は、図３Ｃに示すように、旋回台１２内を経由して支柱２１内に挿入される。支柱２１内に挿入されるケーブル７１〜７３のうちケーブル７１は、モータ４１に接続される。
【００６２】
一方、残りのケーブル７２，７３は、図３Ｃに示すように、支柱２１の開口孔３９ａから引き出されて、保護用の筒状部材５１内に挿入される。筒状部材５１は、図３Ｂに示すように、支柱２１の先端部外周および第１昇降用アーム２４の基端部外周に沿って配設される。なお、筒状部材５１は、第１昇降用アーム２４の回転の障害とならないように、第１昇降用アーム２４の基端部のうちＹ軸の負方向側に沿って配設される。
【００６３】
筒状部材５１の終端は、第１昇降用アーム２４の開口孔３９ｂの位置にあり、筒状部材５１内に挿入されたケーブル７２，７３は、図３Ｃに示すように、開口孔３９ｂを介して、第１昇降用アーム２４内に挿入される。
【００６４】
第１昇降用アーム２４内に挿入されるケーブル７２，７３のうちケーブル７２は、モータ４３に接続される。一方、ケーブル７３は、第１昇降用アーム２４の開口孔３９ｃから引き出されて、保護用の筒状部材５２内に挿通される。筒状部材５２は、第２昇降用アーム２６に沿って上方に延在し、下側支持部材３４ａに固定される。また、第２昇降用アーム２６には、Ｘ軸の正方向側に延伸する支持部材５０が固定されており、かかる支持部材５０によって筒状部材５２の中途部が支持される。
【００６５】
筒状部材５２内に挿入されたケーブル７３は、水平アームユニット３０の下側支持部材３４ａ内に挿入される。下側支持部材３４ａ内に配線されるケーブル７３は、モータ４５ａに接続されるケーブルと水平アームユニット３０のハンド部３３ａ、３３ｂに接続されるケーブルとを含んでいる。
【００６６】
ケーブル７３は、下側支持部材３４ａに挿入され、下側支持部材３４ａ内で分岐されて、一部がモータ４５ａへ接続される。ケーブル７３の残りの一部は基端側アーム３５ａ内および先端側アーム３６ａ内を経由し、ハンド部３３ａに設置される接続される。また、他の一部が上側支持部材３４ｂ内および基端側アーム３５ｂ内および先端側アーム３６ｂ内を経由し、ハンド部３３ｂに接続される。ハンド部３３ａ，３３ｂに接続されるケーブルには、例えば、ワークＷを吸着するためのエアー用の配管や、吸着を検知するためのセンサに接続されるセンサ線も含む。
【００６７】
上述したように、第１昇降用アーム２４は、Ｘ軸の負方向へ傾斜しつつ上方へ延伸する。そのため、図３Ａに示すように、ケーブルを内包する筒状部材５１，５２に対して第２関節部２５が障害となることを回避することができる。すなわち、第１昇降用アーム２４と第２昇降用アーム２６とが相対回転したとしても図３Ｂで示す空間９０が形成されているので、筒状部材５１は第１昇降用アーム２４と第２昇降用アーム２６とに干渉することがない。
【００６８】
また、同様に、第１昇降用アーム２４や第２昇降用アーム２６が支柱２１に対して回転したとしても、図３Ｂで示す空間９１が形成されているので、筒状部材５２は支柱２１や第２昇降用アーム２６に干渉することがない。すなわち、支柱２１と第２昇降用アーム２６との間で、適切にケーブルを処理することができる。かかる効果については、後述する図４Ｂを参照すれば、よりよく理解できる。
【００６９】
一般に、筒状部材５１や筒状部材５２は、支柱２１、第１昇降用アーム２４、第２昇降用アーム２６の各内部および各関節部２３，２５，２７に形成した中空穴などを通過させて処理することがよく行われている。しかし、本実施例のようにケーブルを処理することによって、各関節部２３，２５，２７の構造を簡素化でき、ケーブル交換やその点検を容易にすることができる。
【００７０】
なお、本実施例では、ケーブル７２，７３が、搬送ロボット１の外部にある場合に、保護用の筒状部材５１，５２によって保護するようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、ケーブル７２，７３が破損しにくい部材などによって構成される場合には、筒状部材５１，５２を用いずに、ケーブル７２，７３を搬送ロボット１の外部に引き出すようにしてもよい。
【００７１】
次に、水平アームユニット３０について具体的に説明する。図３Ａに示すように、水平アームユニット３０は、下側アームユニット３１ａおよび上側アームユニット３１ｂを備える。各アームユニット３１ａ，３１ｂは、それぞれ、アーム部３２ａ，３２ｂ、ハンド部３３ａ，３３ｂ、下側支持部材３４ａおよび上側支持部材３４ｂを備える。なお、上側支持部材３４ｂが第２のアーム支持部に対応する。
【００７２】
アーム部３２ａ，３２ｂは、それぞれ基端側アーム３５ａ，３５ｂと、先端側アーム３６ａ，３６ｂとを備える。基端側アーム３５ａ，３５ｂの基端部は、それぞれ基端関節部８０ａ，８０ｂによって下側支持部材３４ａおよび上側支持部材３４ｂの先端部に旋回軸Ｏ１と平行な軸を中心として回転可能に連結される。
【００７３】
先端側アーム３６ａ，３６ｂの基端部は、それぞれ肘関節部８１ａ，８１ｂによって基端側アーム３５ａ，３５ｂの先端部に旋回軸Ｏ１と平行な軸を中心として回転可能に連結される。また、ハンド部３３ａ，３３ｂの基端部は、それぞれ先端関節部８２ａ，８２ｂによって先端側アーム３６ａ，３６ｂの先端部に旋回軸Ｏ１と平行な軸を中心として回転可能に連結される。
【００７４】
なお、本実施例の搬送ロボット１では、Ｘ軸方向から見て、図３Ａに示すように、基端関節部８０ａ，８０ｂの回転軸および先端関節部８２ａ，８２ｂの回転軸と旋回軸Ｏ１とが一致するように構成されるが、これらの軸の位置関係に限定されるものではなく、主旨を逸脱しない範囲で、これらの軸が互いにずれるように構成してもよい。
【００７５】
下側支持部材３４ａは、モータ４５ａを内蔵しており、かかるモータ３７ａの駆動によって基端関節部８０ａ、肘関節部８１ａおよび先端関節部８２ａが回転する。また、同様に、上側支持部材３４ｂは、モータ４５ｂを内蔵しており、かかるモータ３７ｂの駆動によって基端関節部８０ｂ、肘関節部８１ｂおよび先端関節部８２ｂが回転する。
【００７６】
具体的には、モータ４５ａは、下側支持部材３４ａのうち、第３関節部２７と基端関節部８０ａとの間に設けられ、モータ４５ａの駆動力がタイミングベルトによって基端関節部８０ａ、肘関節部８１ａおよび先端関節部８２ａに伝達される。
【００７７】
そのため、下側支持部材３４ａに対して基端側アーム３５ａが回転し、さらに、基端側アーム３５ａに対して先端側アーム３６ａが回転し、先端側アーム３６ａの先端部がＸ軸方向に直線的に移動する。これにより、先端側アーム３６ａの先端部に取り付けられたハンド部３３ａがＸ軸方向に移動する。また、先端側アーム３６ａに対してハンド部３３ａが回転することによって、ハンド部３３ａの向きが一定に保持される。
【００７８】
一方、モータ４５ｂは、上側支持部材３４ｂの先端部に設けられ、モータ４５ｂの駆動力がタイミングベルトによって基端関節部８０ｂ、肘関節部８１ｂおよび先端関節部８２ｂに伝達される。そのため、上側支持部材３４ｂに対して基端側アーム３５ｂが回転し、さらに、基端側アーム３５ｂに対して先端側アーム３６ｂが回転し、先端側アーム３６ｂの先端部がＸ軸方向に直線的に移動する。これにより、先端側アーム３６ｂの先端部に取り付けられたハンド部３３ｂがＸ軸方向に移動する。また、先端側アーム３６ｂに対してハンド部３３ｂが回転することによって、ハンド部３３ｂの向きが一定に保持される。
【００７９】
このように、タイミングベルトを用いることで、水平アームユニット３０の軽量化を図ることができ、これにより、昇降機構２０にかかるモーメントを低減することが可能となる。なお、タイミングベルトを用いて複数の関節部を駆動するのではなく、各関節部に対してそれぞれモータを設けるようにしてもよい。すなわち、基端関節部８０ａ，８０ｂ、肘関節部８１ａ，８１ｂおよび先端関節部８２ａ，８２ｂのそれぞれに対応させてモータを設け、各モータによって各関節部を駆動するようにしてもよい。
【００８０】
また、水平アームユニット３０においては、下側支持部材３４ａの先端部と上側支持部材３４ｂの先端部とが同一方向に向き、かつ上下方向に間隔を空けて対向するように、下側支持部材３４ａの基端部が上側支持部材３４ｂの基端部に連結される。これにより、上側アームユニット３１ｂが下側アームユニット３１ａによって支持される。
【００８１】
上側支持部材３４ｂは、基端からＹ軸の負方向に傾斜しつつ上方に延伸した後にＹ軸の正方向に延伸する側面視略Ｊ字状の形状である。これにより、折り畳み状態のハンド部３３ｂの収容スペースを確保しつつ、上側支持部材３４ｂのＹ軸方向の長さを短くすることができ、また、水平アームユニット３０の重心を旋回軸Ｏ１寄りにすることができる。
【００８２】
また、アーム部３２ａ，３２ｂが折り畳まれた状態において、アーム部３２ａ，３２ｂの伸縮方向であるＸ軸方向から見た場合に、アーム部３２ａの肘関節部８１ａが、アーム部３２ｂの肘関節部８１ｂと互いに逆側に位置する。すなわち、アーム部３２ａの折り畳み方向とアーム部３２ｂの折り畳み方向とが互いに反対方向になり、かつ、アーム部３２ｂの折り畳み方向が支柱２１側になる。そのため、脚部ユニット２２の第１関節部２３へのモーメントを軽減することができる。
【００８３】
次に、実施例１に係る搬送ロボット１において、水平アームユニット３０が最下位置にある状態を説明する。図４Ａは、水平アームユニット３０が最下位置にある搬送ロボット１の正面模式図、図４Ｂは、水平アームユニット３０が最下位置にある搬送ロボット１の側面模式図である。
【００８４】
上述した図３Ａおよび図３Ｂは、昇降機構２０によって水平アームユニット３０を上昇させ、水平アームユニット３０が最上位置まで上昇した状態を示すものである。かかる状態から昇降機構２０によって水平アームユニット３０を下降させ、水平アームユニット３０が最下位置に下降した場合に、搬送ロボット１の状態は図４Ａおよび図４Ｂに示す状態となる。
【００８５】
図４Ａに示すように、水平アームユニット３０が最下位置にあるとき、アーム部３２ａの基端側アーム３５ａが段差１５の高さ範囲Ｚ１内で、また、ハンド部３３ａが延伸部１４の上面よりも高い位置にある位置まで下降している。
【００８６】
実施例１に係る搬送ロボット１では、基部１３の上面が延伸部１４の上面よりも低い位置に形成されるため、アーム部３２ａの基端側アーム３５ａを低い位置まで下げることができる。一方で、ハンド部３３ａが延伸部１４の上面よりも高い位置になるようにすることで、延伸部１４がハンド部３３ａの移動に対して障害とならない。つまり、アーム部３２ａの基端側アーム３５ａの下面は、基部１３の上面と延伸部１４の上面との間の高さ範囲内で、かつ基部１３の上面上方で回転する。なお、当然ながら、基端側アーム３５ａは、Ｘ軸に平行となる程度までの範囲、つまりアーム部３２ａは折り畳まれた状態を基準として±約９０°程度までしか基端関節部８０ａを中心として回転しない。
【００８７】
したがって、水平アームユニット３０が最下位置をより低い位置まで下げることができ、水平アームユニット３０の昇降範囲をより確保することが可能となる。
【００８８】
また、水平アームユニット３０が最下位置にあるとき、Ｘ軸方向から見て第１昇降用アーム２４の先端部が支柱２１とほぼ重なる位置になる。これにより、搬送ロボット１におけるＹ方向での動作範囲を制限することができ、搬送ロボット１の動作範囲が大きくなることを抑制できる。
【００８９】
さらに、図４Ａに示すように、水平アームユニット３０が最下位置にあるとき、Ｘ軸方向から見て、水平アームユニット３０の下側支持部材３４ａが旋回台の延伸部１４とほぼ重なる位置になり、水平アームユニット３０の上側支持部材３４ｂの一部が支柱２１とほぼ重なる位置になる。これにより、搬送ロボット１におけるＹ方向での動作範囲を制限することができ、搬送ロボット１の動作範囲が大きくなることを抑制できる。
【００９０】
また、水平アームユニット３０が最下位置にあるとき、図４Ａが示すように、第２昇降用アーム２６が基端から先端部に向けて下方に傾斜する姿勢をとる。これにより、第１昇降用アーム２４と第２昇降用アーム２６との為す角が鈍角となり、水平アームユニット３０が最下位置にあるときに、第１昇降用アーム２４と第２昇降用アーム２６との為す角を直角以下に規定する場合に比べ、第１昇降用アーム２４や第２昇降用アーム２６の長さを短くすることが可能となる。そのため、水平アームユニット３０を支持する脚部ユニット２２にかかるモーメントを低減しつつ、昇降機構２０における昇降範囲を確保することが可能となる。
【００９１】
さらに、旋回台１２の基部１３上に水平アームユニット３０が位置しないように、基部１３は、Ｘ軸の負方向においてその長さが規制される。そのため、図４Ｂに示すように、基部１３の上面よりも低い位置に水平アームユニット３０の下側支持部材３４ａの下面を下げることができ、水平アームユニット３０の昇降範囲をより確保することが可能となる。
【００９２】
さらに、図３Ａおよび図４Ａに示すように、水平アームユニット３０において、下側支持部材３４ａと上側支持部材３４ｂとの連結を旋回軸Ｏ１に対して支柱２１側で行っている。そのため、旋回軸Ｏ１に対して支柱２１の反対側で下側支持部材３４ａと上側支持部材３４ｂとの連結を行う場合に比べて、水平アームユニット３０の重心を第３関節部２７側に寄せることができる。これにより、脚部ユニット２２にかかるモーメントを低減しつつ、昇降機構２０における昇降範囲を確保することが可能となる。
【００９３】
なお、水平アームユニット３０が最下位置にあるとき、第２昇降用アーム２６における傾斜部分の上面２９の高さ範囲内にハンド部３３ａの少なくとも一部が位置するように第２昇降用アーム２６を傾斜させるようにしてもよい。これにより、第２昇降用アーム２６の先端部を下方に向けてさらに傾斜を大きくすることができ、第１昇降用アーム２４や第２昇降用アーム２６の長さをさらに短くすることができる。
【００９４】
また、搬送ロボット１は、水平アームユニット３０が最下位置にあるときに、図４Ｂに示すように、筒状部材５２で保護されたケーブル７３が、支柱２１と第１昇降用アーム２４および第２昇降用アーム２６との間に位置する。
【００９５】
すなわち、搬送ロボット１では、支柱２１においてＸ軸の負方向に張り出した減速機収容部６２と、Ｘ軸の負方向へ傾斜しつつ延伸する第１昇降用アーム２４とによって、図３Ｂに示すように、支柱２１と水平アームユニット３０との間に空間９０，９１が形成される。かかる空間９０，９１に、支柱２１の開口孔３９ａから引き出され、かつ筒状部材５１で保護されたケーブル７２，７３や、第１昇降用アーム２４の開口孔３９ｃから引き出され、かつ筒状部材５２で保護されたケーブル７３が位置する。これにより、支柱２１と第１昇降用アーム２４および第２昇降用アーム２６との間の空間を有効に利用してケーブル７２，７３を配線することができる。
【００９６】
さらに、第１昇降用アーム２４がＸ軸の負方向へ傾斜しつつ延伸しているため、筒状部材５１で保護されたケーブル７２，７３が第１昇降用アーム２４の先端部よりもＸ軸の正方向に位置する。これにより、筒状部材５１で保護されたケーブル７２，７３が水平アームユニット３０の昇降時に接触することを防止することができる。
【００９７】
また、搬送ロボット１は、延伸部１４が平面視略Ｌ字状に形成され、延伸部１４の先端部が旋回軸Ｏ１に対してＸ軸の正方向にオフセットされる。そして、支柱２１からＸ軸の負方向に向けて、第１昇降用アーム２４、第２昇降用アーム２６、水平アームユニット３０の順に配置される。そのため、搬送ロボット１の重心を旋回軸Ｏ１に近づけることができる。
【００９８】
以上のように、搬送ロボット１は、水平アームユニット３０を一つの脚部ユニット２２で支持するため、構成を簡素化することができる。しかも、搬送ロボット１は、アーム部３２ａの肘関節部８１ａが旋回台１２の旋回中心に対して延伸部１４とは逆側で動作する。また、旋回台１２において、基部１３の上面が延伸部１４の上面よりも低い位置に形成されて段差１５が形成される。そのため、ハンド部３３ａが延伸部１４の上面よりも高い位置で、かつ、アーム部３２ａの基端側アーム３５ａが段差１５の高さ範囲内になるまで水平アームユニット３０を降下させることができる。これにより、水平アームユニット３０をより低い位置まで降下させることができる。
【実施例２】
【００９９】
次に、実施例２に係る搬送ロボットについて図面を参照して説明する。実施例２に係る搬送ロボットは、実施例１に係る搬送ロボット１に対して、水平アームユニットの構成が異なる。図５Ａは、実施例２に係る搬送ロボット１Ａにおいて、水平アームユニットが最上位置にある場合の模式図、図５Ｂは、実施例２に係る搬送ロボット１Ａにおいて、水平アームユニットが最下位置にある場合の模式図である。なお、実施例１に係る搬送ロボット１と同様の構成部分については同一符号を付し、説明を省略する。また、図５Ａおよび図５Ｂは、アーム部１３２ａ，１３２ｂを折り畳んだ状態を示している。
【０１００】
図５Ａおよび図５Ｂに示すように、実施例２に係る搬送ロボット１Ａの水平アームユニット１３０は、下側アームユニット１３１ａおよび上側アームユニット１３１ｂを備える。各アームユニット１３１ａ，１３１ｂは、それぞれ、アーム部１３２ａ，１３２ｂ、ハンド部１３３ａ，１３３ｂ、下側支持部材１３４ａおよび上側支持部材１３４ｂを備える。
【０１０１】
下側アームユニット１３１ａの構成は、下側アームユニット３１ａの構成と同様であるが、上側アームユニット１３１ｂは、ハンド部１３３ｂの肘関節部１８１ｂが、ハンド部３３ｂの肘関節部８１ｂと逆側となっている点で、上側アームユニット３１ｂの構成と大きく異なる。
【０１０２】
具体的には、ハンド部１３３ｂの肘関節部１８１ｂも、ハンド部１３３ａの肘関節部１８１ａと同様に、Ｘ軸方向から見て旋回台１２の旋回中心に対して延伸部１４とは逆側に位置するようにハンド部１３３ｂが上側アームユニット１３１ｂに連結される。すなわち、ハンド部１３３ｂの折り畳み方向をハンド部１３３ａの折り畳み方向と同一方向とする。
【０１０３】
これにより、下側支持部材１３４ａと上側支持部材１３４ｂとに挟まれた空間で、アーム部１３２ｂをその伸縮動作が可能なように内包する必要が無く、実施例１に係る搬送ロボット１に比べて、下側支持部材１３４ａと上側支持部材１３４ｂとに挟まれた空間を狭くすることができる。したがって、実施例２に係る搬送ロボット１Ａでは、実施例１に係る搬送ロボット１に比べて、昇降動作の範囲を変えることなく、全高（Ｚ軸方向の高さ）を低くすることが可能となる。
【０１０４】
また、アーム部１３２ｂを伸縮させるモータ１４５ｂは、上側支持部材１３４ｂの先端部ではなく、Ｙ軸方向における上側支持部材１３４ｂの中央部付近に配置される。これにより、アーム部１３２ｂの伸縮時に干渉することを回避するとともに、第１関節部２３や支柱２１にかかるモーメントを低減することができる。
【実施例３】
【０１０５】
次に、実施例３に係る搬送ロボットについて図面を参照して説明する。実施例３に係る搬送ロボットは、走行機構２１０を追加した点で、実施例１，２の搬送ロボット１，１Ａと異なる。図６は、実施例３に係る搬送ロボット１Ｂの構成を示す図である。
【０１０６】
実施例３に係る搬送ロボット１Ｂは、基台の構成を除き搬送ロボット１と同様の構成であるロボット本体２００と、走行機構２１０とを備える。走行機構２１０は、Ｙ軸方向に延在する凹状溝部２１１を備え、かかる凹状溝部２１１にＹ軸方向に沿って延在するラックギア２１２が設けられる。
【０１０７】
一方、ロボット本体２００の基台２０１には、走行用モータ２０２が内蔵され、また、ピニオンギア２０３が設けられる。ピニオンギア２０３は、走行機構２１０のラックギア２１２と噛合しており、走行用モータ２０２によって回転する。したがって、走行用モータ２０２の駆動によって、ピニオンギア２０３が回転し、ロボット本体２００がラックギア２１２の延在方向であるＹ軸方向を走行軸として、移動する。また、図示しないリニアガイドが設置されており、ロボット本体２００は、上記のラック・アンド・ピニオンによって駆動され、リニアガイドに案内されながら走行移動する。
【０１０８】
なお、ここでは、ロボット本体２００の走行機構２１０として、ラック・アンド・ピニオンを使用する構造を一例に挙げて説明したが、ロボット本体２００の走行機構２１０はこれに限定されるものではない。たとえば、ラック・アンド・ピニオンに替えて、プーリとベルトによって走行移動するようにしてもよい。
【０１０９】
また、実施例３においては、実施例１に係る搬送ロボット１の水平アームユニット３０と同様の構成を有するロボット本体２００を一例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、実施例２に係る搬送ロボット１Ａの水平アームユニット１３０と同様の構成を有するロボット本体を用いるようにしてもよい。
【０１１０】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施例に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【０１１１】
例えば、上述では、ハンド部およびアーム部を２つ設けた搬送ロボットについて説明したが、ハンド部およびアーム部の数はこれに限定されない。例えば、アーム部３２ｂ、ハンド部３３ｂ、上側支持部材３４ｂを備えずに、アーム部３２ａ、ハンド部３３ａ、下側支持部材３４ａのみの搬送ロボットとすることができる。また、ハンド部が搬送する被搬送対象物として、液晶用のガラス基板や半導体ウェハ等の薄板状のワークを例に挙げて説明したが、被搬送対象物はこれに限定されない。
【符号の説明】
【０１１２】
１，１Ａ，１Ｂ 搬送ロボット
１０ 旋回機構
１１ 基台
１２ 旋回台
１３ 基部
１４ 延伸部
１５ 段差
２０ 昇降機構
２１ 支柱
２２ 脚部ユニット
２３ 第１関節部
２４ 第１昇降用アーム
２５ 第２関節部
２６ 第２昇降用アーム
２７ 第３関節部
３０，１３０ 水平アームユニット
３１ａ，１３１ａ 下側アームユニット
３１ｂ，１３１ｂ 上側アームユニット
３２ａ，３２ｂ，１３２ａ，１３２ｂ アーム部
３３ａ，３３ｂ，１３３ａ，１３３ｂ ハンド部
３４ａ，１３４ａ 下側支持部材
３４ｂ，１３４ｂ 上側支持部材
３５ａ，３５ｂ，１３５ａ，１３５ｂ 基端側アーム
３６ａ，３６ｂ，１３６ａ，１３６ｂ 先端側アーム
７１〜７３ ケーブル
８１ａ，８１ｂ，１８１ａ，１８１ｂ 肘関節部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台に対し鉛直軸回りに旋回可能に取り付けられた基部と、当該基部から水平に一方向にのみ延伸する延伸部と、を有する旋回台と、
前記延伸部の先端部から鉛直方向に立設された支柱と、
前記支柱の先端部に第１関節部を介して支持され、水平な第１水平軸回りに回転可能な第１昇降用アームと、
前記第１昇降用アームの先端部に第２関節部を介して支持され、前記第１水平軸と平行な第２水平軸回りに回転可能な第２昇降用アームと、
被搬送対象物を載置するハンド部を前記支柱に対して前記鉛直軸側で前記第１および第２水平軸と平行な方向に移動させるアーム部を有し、前記第２昇降用アームの先端部に第３関節部を介して支持され、前記第２水平軸と平行な第３水平軸回りに回転可能に支持される水平アームユニットと
を備え、
前記水平アームユニットのアーム部の一部が、前記延伸部の上面よりも低い位置で動作して前記被搬送対象物を搬送可能であることを特徴とする搬送ロボット。
【請求項２】
前記水平アームユニットにおいて、前記アーム部のアーム間を連結する肘関節部が前記旋回台の旋回中心に対して前記延伸部とは逆側で動作するように前記アーム部が配設され、
前記旋回台において、前記基部の上面が前記延伸部の上面よりも低い位置に形成されて段差が形成され、
前記水平アームユニットは、前記ハンド部が前記延伸部の上面よりも高い位置で、かつ前記アーム部の基端側のアームが前記段差の高さ範囲内になるまで降下可能であることを特徴とする請求項１に記載の搬送ロボット。
【請求項３】
前記アーム部の基端側のアームが前記段差の高さ範囲内となる場合に、前記アーム部の移動方向から見て前記第１昇降用アームの先端部が前記支柱と重なる位置にあることを特徴とする請求項２に記載の搬送ロボット。
【請求項４】
前記アーム部の基端側のアームが前記段差の高さ範囲内となる場合に、前記第２昇降用アームが基端部から先端部に向けて下方に傾斜する姿勢をとることを特徴とする請求項２又は３に記載の搬送ロボット。
【請求項５】
前記水平アームユニットは、
前記アーム部と、前記ハンド部と、前記アーム部を先端部で支持するアーム支持部とを有する下側アームユニットと、
被搬送対象物を載置する第２のハンド部と、当該第２のハンド部を複数のアームによって所定方向へ移動させる第２のアーム部と、前記第２のアーム部を先端部で支持する第２のアーム支持部とを有し、前記アーム支持部の基端部に前記第２のアーム支持部の基端部が支持される上側アームユニットと
を備え、
前記アーム部のアーム間を連結する肘関節部と前記第２のアーム部のアーム間を連結する肘関節部とが前記旋回台の旋回中心に対して互いに逆向きに位置するように前記第２のアーム部が配設されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の搬送ロボット。
【請求項６】
前記水平アームユニットへ接続されるケーブルを備え、
前記アーム部の基端側のアームが前記段差の高さ範囲内となる場合に、前記ケーブルの一部が前記支柱と前記第１昇降用アームおよび前記第２昇降用アームとの間に位置することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の搬送ロボット。
【請求項７】
前記基台を水平方向に移動させる走行機構を備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の搬送ロボット。
【請求項１】
基台に対し鉛直軸回りに旋回可能に取り付けられた基部と、当該基部から水平に一方向にのみ延伸する延伸部と、を有する旋回台と、
前記延伸部の先端部から鉛直方向に立設された支柱と、
前記支柱の先端部に第１関節部を介して支持され、水平な第１水平軸回りに回転可能な第１昇降用アームと、
前記第１昇降用アームの先端部に第２関節部を介して支持され、前記第１水平軸と平行な第２水平軸回りに回転可能な第２昇降用アームと、
被搬送対象物を載置するハンド部を前記支柱に対して前記鉛直軸側で前記第１および第２水平軸と平行な方向に移動させるアーム部を有し、前記第２昇降用アームの先端部に第３関節部を介して支持され、前記第２水平軸と平行な第３水平軸回りに回転可能に支持される水平アームユニットと
を備え、
前記水平アームユニットのアーム部の一部が、前記延伸部の上面よりも低い位置で動作して前記被搬送対象物を搬送可能であることを特徴とする搬送ロボット。
【請求項２】
前記水平アームユニットにおいて、前記アーム部のアーム間を連結する肘関節部が前記旋回台の旋回中心に対して前記延伸部とは逆側で動作するように前記アーム部が配設され、
前記旋回台において、前記基部の上面が前記延伸部の上面よりも低い位置に形成されて段差が形成され、
前記水平アームユニットは、前記ハンド部が前記延伸部の上面よりも高い位置で、かつ前記アーム部の基端側のアームが前記段差の高さ範囲内になるまで降下可能であることを特徴とする請求項１に記載の搬送ロボット。
【請求項３】
前記アーム部の基端側のアームが前記段差の高さ範囲内となる場合に、前記アーム部の移動方向から見て前記第１昇降用アームの先端部が前記支柱と重なる位置にあることを特徴とする請求項２に記載の搬送ロボット。
【請求項４】
前記アーム部の基端側のアームが前記段差の高さ範囲内となる場合に、前記第２昇降用アームが基端部から先端部に向けて下方に傾斜する姿勢をとることを特徴とする請求項２又は３に記載の搬送ロボット。
【請求項５】
前記水平アームユニットは、
前記アーム部と、前記ハンド部と、前記アーム部を先端部で支持するアーム支持部とを有する下側アームユニットと、
被搬送対象物を載置する第２のハンド部と、当該第２のハンド部を複数のアームによって所定方向へ移動させる第２のアーム部と、前記第２のアーム部を先端部で支持する第２のアーム支持部とを有し、前記アーム支持部の基端部に前記第２のアーム支持部の基端部が支持される上側アームユニットと
を備え、
前記アーム部のアーム間を連結する肘関節部と前記第２のアーム部のアーム間を連結する肘関節部とが前記旋回台の旋回中心に対して互いに逆向きに位置するように前記第２のアーム部が配設されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の搬送ロボット。
【請求項６】
前記水平アームユニットへ接続されるケーブルを備え、
前記アーム部の基端側のアームが前記段差の高さ範囲内となる場合に、前記ケーブルの一部が前記支柱と前記第１昇降用アームおよび前記第２昇降用アームとの間に位置することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の搬送ロボット。
【請求項７】
前記基台を水平方向に移動させる走行機構を備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の搬送ロボット。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−８３９（Ｐ２０１３−８３９Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３４７４３（Ｐ２０１１−１３４７４３）
【出願日】平成２３年６月１７日（２０１１．６．１７）
【出願人】（０００００６６２２）株式会社安川電機 (2,482)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１７日（２０１１．６．１７）
【出願人】（０００００６６２２）株式会社安川電機 (2,482)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]