産業用ロボット
【課題】大型化する搬送対象物を搬送する場合であっても、小型化が可能で、かつ、コストを低減することが可能な産業用ロボットを提供すること。
【解決手段】産業用ロボットは、搬送対象物が搭載されるハンドと、ハンドが連結されるアームと、アームを支持する支持部材と、支持部材を上下動させる上下駆動機構と、上下駆動機構を制御する制御部８０とを備えている。上下駆動機構は、２台の駆動用モータ２０を備え、制御部８０は、２台の駆動用モータ２０を制御するモータ制御部８１を備えている。モータ制御部８１は、一方の駆動用モータ２０と、他方の駆動用モータ２０とを個別に制御している。
【解決手段】産業用ロボットは、搬送対象物が搭載されるハンドと、ハンドが連結されるアームと、アームを支持する支持部材と、支持部材を上下動させる上下駆動機構と、上下駆動機構を制御する制御部８０とを備えている。上下駆動機構は、２台の駆動用モータ２０を備え、制御部８０は、２台の駆動用モータ２０を制御するモータ制御部８１を備えている。モータ制御部８１は、一方の駆動用モータ２０と、他方の駆動用モータ２０とを個別に制御している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の搬送対象物を搬送する産業用ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、所定の搬送対象物を搬送する産業用ロボットが広く利用されている。この種の産業用ロボットとして、搬送対象物が搭載されるハンドと、ハンドを保持するアームと、アームを上下動させるボールネジとを備える産業用ロボットが知られている（たとえば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載の産業用ロボットでは、ボールネジに１台のモータが連結されており、ボールネジは１台のモータで駆動されている。
【０００３】
また、搬送対象物を搬送する産業用ロボットではないが、ロボットの本体部分を搭載するベースが水平方向に移動可能となっている産業用ロボットも知られている（たとえば、特許文献２参照）。この特許文献２に記載の産業用ロボットは、ベースを水平方向に移動させるためのラックおよびピニオンと、ピニオンを回転駆動するための１台のモータを備えている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１０２８８６号公報
【特許文献２】特開平６−１０６４８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
液晶ディスプレイ用ガラス基板等のように、産業用ロボットによって搬送される搬送対象物の中には、年々、大型化するものがある。この搬送対象物の大型化に伴って、大型化する搬送対象物を搬送する産業用ロボットは大型化する傾向にある。また、産業用ロボットの大型化に伴って、産業用ロボットのコストが増大する傾向にある。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、大型化する搬送対象物を搬送する場合であっても、小型化が可能で、かつ、コストを低減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】
【０００７】
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ハンドと、ハンドが連結されるアームと、アームを支持する支持部材とを備えるとともに、支持部材を上下動させる上下駆動機構および／または支持部材を水平方向に移動させるための水平駆動機構および／または上下方向を軸方向とする所定の中心軸を中心に支持部材を回転させるための回転駆動機構と、上下駆動機構および／または水平駆動機構および／または回転駆動機構を制御する制御部とを備え、上下駆動機構および／または水平駆動機構および／または回転駆動機構は、複数の駆動用モータを備え、制御部は、複数の駆動用モータを制御するモータ制御部を備え、モータ制御部は、複数の駆動用モータのうちの何台かの駆動用モータである第１の駆動用モータと、第１の駆動用モータを除く残りの駆動用モータである第２の駆動用モータとを個別に制御することを特徴とする。
【０００８】
搬送対象物の大型化に伴って、上下駆動機構、水平駆動機構および／または回転駆動機構で要求される駆動用モータの総容量が大きくなる。そのため、１台の駆動用モータで、上下駆動機構、水平駆動機構および／または回転駆動機構を駆動する場合には、体格の大きなモータを使用する必要があり、産業用ロボットが大型化するおそれがある。
【０００９】
本発明の産業用ロボットでは、上下駆動機構、水平駆動機構および／または回転駆動機構が複数の駆動用モータを備えている。そのため、上下駆動機構、水平駆動機構および／または回転駆動機構で要求される駆動用モータの総容量が大きい場合であっても、体格の小さな駆動用モータを使用することができる。また、体格の大きな１台の駆動用モータを使用する場合と比較して、体格の小さな複数の駆動用モータを使用する場合には、駆動用モータの配置の自由度が高くなる。したがって、本発明では、大きな搬送対象物を搬送するにもかかわらず、産業用ロボットを小型化することが可能になる。
【００１０】
また、駆動用モータの容量が所定の容量を超えると、駆動用モータの価格は急激に高くなるが、本発明では、容量の小さな駆動用モータを使用することができるため、複数の駆動用モータが使用される場合であっても、産業用ロボットのコストを低減することが可能になる。
【００１１】
さらに、本発明では、容量の小さな駆動用モータを使用することができるため、１台の駆動用モータから伝達される動力は小さくなる。したがって、駆動用モータの動力を伝達する歯車等の動力伝達機構への伝達動力を小さくすることができ、動力伝達機構の構成を簡素化することができる。また、動力伝達機構の損傷を抑制することができる。
【００１２】
一方、複数の駆動用モータを使用すると、回転速度の差等の原因で、ある駆動用モータの駆動トルクが他の駆動用モータの大きな負荷となる場合が生じるおそれがある。本発明では、モータ制御部は、複数の駆動用モータのうちの何台かの駆動用モータである第１の駆動用モータと、第１の駆動用モータを除く残りの駆動用モータである第２の駆動用モータとを個別に制御している。そのため、第１の駆動用モータの駆動トルクが第２の駆動用モータの大きな負荷にならないように、また、第２の駆動用モータの駆動トルクが第１の駆動用モータの大きな負荷にならないように、第１の駆動用モータおよび第２の駆動用モータを制御することが可能になる。したがって、本発明では、複数の駆動用モータを使用しても、ある駆動用モータの駆動トルクが他の駆動用モータの大きな負荷となるのを防止することが可能になる。
【００１３】
本発明において、第１の駆動用モータは、１台の駆動用モータであることが好ましい。このように構成すると、１台の駆動用モータを基準にして、残りの駆動用モータを制御することができる。したがって、たとえば、１台の第１の駆動用モータの回転速度を制御するとともに、残りの第２の駆動用モータの回転速度を制御しないようにすることで、第２の駆動用モータを、１台の第１の駆動用モータの回転速度に追従させて回転させることができる。その結果、ある駆動用モータの駆動トルクが他の駆動用モータの大きな負荷となるのを確実に防止することが可能になる。
【００１４】
本発明において、モータ制御部は、速度制御または位置制御とトルク制御とによって第１の駆動用モータを制御し、かつ、トルク制御によって第２の駆動用モータを制御することが好ましい。このように構成すると、第２の駆動用モータの回転速度または回転位置が制御されなくなるため、第２の駆動用モータは、第１の駆動用モータの回転速度または回転位置に追従して回転する。したがって、ある駆動用モータの駆動トルクが他の駆動用モータの大きな負荷となるのを防止することができる。
【００１５】
本発明において、産業用ロボットは、第１の駆動用モータとして第１の水平駆動用モータを有するとともに第２の駆動用モータとして第２の水平駆動用モータを有する水平駆動機構を備え、制御部は、モータ制御部として第１の水平駆動用モータおよび第２の水平駆動用モータを制御する水平モータ制御部を備え、水平モータ制御部は、速度制御または位置制御とトルク制御とによって第１の水平駆動用モータを制御し、かつ、第２の水平駆動用モータの停止前には、速度制御または位置制御とトルク制御とによって第２の水平駆動用モータを制御するとともに、第２の水平駆動用モータの停止前を除くその他のときには、トルク制御によって第２の水平駆動用モータを制御することが好ましい。
【００１６】
このように構成すると、第２の水平駆動用モータの停止前以外では、第２の水平駆動用モータの回転速度または回転位置が制御されなくなるため、第２の水平駆動用モータは、第１の水平駆動用モータの回転速度または回転位置に追従して回転する。したがって、ある水平駆動用モータの駆動トルクが他の水平駆動用モータの大きな負荷となるのを防止することができる。また、第２の水平駆動用モータの停止前には、第２の水平駆動用モータの回転速度または回転位置を制御して、第１の水平駆動用モータおよび第２の水平駆動用モータの動力を支持部材に伝達するための動力伝達機構の停止時のバックラッシをなくすことが可能になる。
【００１７】
本発明において、産業用ロボットは、第１の駆動用モータとして第１の回転駆動用モータを有するとともに第２の駆動用モータとして第２の回転駆動用モータを有する回転駆動機構を備え、制御部は、モータ制御部として第１の回転駆動用モータおよび第２の回転駆動用モータを制御する回転モータ制御部を備え、回転モータ制御部は、速度制御または位置制御とトルク制御とによって第１の回転駆動用モータを制御し、かつ、第２の回転駆動用モータの停止前には、速度制御または位置制御とトルク制御とによって第２の回転駆動用モータを制御するとともに、第２の回転駆動用モータの停止前を除くその他のときには、トルク制御によって第２の回転駆動用モータを制御することが好ましい。
【００１８】
このように構成すると、第２の回転駆動用モータの停止前以外では、第２の回転駆動用モータの回転速度または回転位置が制御されなくなるため、第２の回転駆動用モータは、第１の回転駆動用モータの回転速度または回転位置に追従して回転する。したがって、ある回転駆動用モータの駆動トルクが他の回転駆動用モータの大きな負荷となるのを防止することができる。また、第２の回転駆動用モータの停止前には、第２の回転駆動用モータの回転速度または回転位置を制御して、第１の回転駆動用モータおよび第２の回転駆動用モータの動力を支持部材に伝達するための動力伝達機構の停止時のバックラッシをなくすことが可能になる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明にかかる産業用ロボットでは、大型化する搬送対象物を搬送する場合であっても、産業用ロボットを小型化することおよび産業用ロボットのコストを低減することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
（産業用ロボットの概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボット１の平面図である。図２は、図１のＥ−Ｅ方向から産業用ロボット１を示す図である。図３は、図１のＦ−Ｆ方向から産業用ロボット１を示す図である。
【００２２】
本形態の産業用ロボット１（以下、「ロボット１」とする。）は、搬送対象物である液晶ディスプレイ用ガラス基板２（以下、「基板２」とする。）を搬送するためのロボットである。本形態のロボット１は、特に大型の基板２の搬送に適した大型のロボットであり、たとえば、１辺が約３ｍの略正方形状の基板２を搬送する。なお、搬送対象物は、基板２に限定されず、半導体ウエハ等であっても良い。
【００２３】
このロボット１は、図１〜図３に示すように、基板２が搭載される２個のハンド３と、２個のハンド３のそれぞれが先端側に連結される２本のアーム４と、２本のアーム４を支持する本体部５と、本体部５を水平方向に移動可能に支持するベース部材６とを備えている。本体部５は、２本のアーム４の基端側を支持するとともに上下動可能な支持部材７と、支持部材７を上下方向に移動可能に支持するための柱状部材８と、本体部５の下端部分を構成するとともにベース部材６に対して水平移動可能な基台９と、柱状部材８の下端が固定されるとともに基台９に対して旋回可能な旋回部材１０とを備えている。
【００２４】
上述のように、本形態のロボット１は、大型のロボットである。たとえば、ロボット１の高さは約７ｍであり、支持部材７の上下方向のストローク（移動量）は約５ｍである。また、たとえば、ハンド３の水平方向のストロークは約５．５ｍである。
【００２５】
ハンド３は、基板２を搭載するための複数の爪部１２を備えている。バンド３の基端は、アーム４の先端に回動可能に連結されている。アーム４は、２個の関節部１３を有し、全体として伸縮するように構成されている。また、アーム４の基端は、支持部材７に固定されている。
【００２６】
本形態では、２個のハンド３と２本のアーム４とが上下方向に重なるように配置されている。すなわち、本形態のロボット１は、ダブルアームタイプのロボットである。なお、ロボット１は、１個のハンド３と１本のアーム４とを備えるシングルアームタイプのロボットであっても良い。
【００２７】
また、ロボット１は、支持部材７を上下動させる上下駆動機構１６（図４参照）と、本体部５を水平方向へ移動させる水平駆動機構１７（図７参照）と、基台９に対して旋回部材１０を旋回させる回転駆動機構１８（図７参照）とを備えている。以下、上下駆動機構１６、水平駆動機構１７および回転駆動機構１８の構成、および、その周辺部分の構成を説明する。
【００２８】
（上下駆動機構およびその周辺部の構成）
図４は、図１のＦ−Ｆ方向から支持部材７および上下駆動機構１６を示す図である。図５は、図４のＧ−Ｇ方向から支持部材７、柱状部材８および上下駆動機構１６を示す図である。図６は、図４のＨ−Ｈ方向から上下駆動機構１６を示す図である。
【００２９】
上下駆動機構１６は、図５に示すように、柱状部材８の側方（図５における柱状部材８の下方）に配置されている。この上下駆動機構１６は、２台の上下駆動用モータ２０と、２台の上下駆動用モータ２０のそれぞれに連結される２個の減速機２１とを備えている。図４に示すように、１台の上下駆動用モータ２０、２個の減速機２１および１台の上下駆動用モータ２０が上からこの順番で移動部材７に固定されている。
【００３０】
また、上下駆動機構１６は、２個の減速機２１のそれぞれの出力軸に固定される上下駆動用ピニオンとしての２個のピニオン（小歯車）２２と、２個のピニオン２２と噛み合う上下駆動用ラックとしてのラック２３とを備えている。この２個のピニオン２２とラック２３とによって、支持部材７は上下方向に移動する。さらに、上下駆動機構１６は、上下駆動機構１６を停止させるための（すなわち、支持部材７を停止させるための）２個の上下ブレーキ機構２４を備えている。
【００３１】
また、ロボット１は、図５に示すように、支持部材７を上下方向に案内するためのガイド部２５を備えている。ガイド部２５は、ガイドレール２６とガイドレール２６に係合するガイドブロック２７とから構成されている。なお、柱状部材８は、上下方向を長手方向とする細長い略角柱状に形成され、支持部材７は、ブロック状に形成されている。
【００３２】
上下駆動用モータ２０は、上下駆動用モータ２０の回転速度を検出するための速度検出機構（図示省略）を備えている。この速度検出機構は、たとえば、円板状に形成されたスリット板と、スリット板を挟んだ状態で対向配置される発光素子および受光素子とから構成されている。
【００３３】
図６に示すように、上下駆動用モータ２０の出力軸には、プーリ２８が固定されている。また、減速機２１の入力軸には、プーリ２８よりも径の大きなプーリ２９が固定されている。プーリ２８、２９には、ベルト３０が架け渡されており、上下方向で隣接配置される上下駆動用モータ２０と減速機２１とがこのベルト３０によって連結されている。
【００３４】
ラック２３は、上下方向を長手方向として柱状部材８に固定されている（図５参照）。上述のように、本形態では、支持部材７の上下方向のストロークが長い。すなわち、ラック２３の長さは長い。そのため、本形態では、ラック２３は、複数のラック片を繋ぎ合わせることで形成されている。なお、１個のラック片の長さは、２個のピニオン２２の配置ピッチよりも長くなっている。
【００３５】
上下ブレーキ機構２４は、図６等に示すように、プーリ２９に隣接するように減速機２１の入力軸に取り付けられている。すなわち、２個の上下ブレーキ機構２４のそれぞれは、プーリ２８、２９およびベルト３０を介して２台の上下駆動用モータ２０のそれぞれに連結されている。
【００３６】
この上下ブレーキ機構２４は、いわゆる無励磁作動型のブレーキであり、コイルが収納されるケース体と、ケース体に固定されるサイドプレートと、ケース体に対して軸方向に移動可能に配置されるアマーチュアと、サイドプレートとアマーチュアとの間に配置されるとともに減速機２１の入力軸に固定されるブレーキディスクと、アマーチュアをブレーキディスクに向かって付勢する圧縮コイルバネとを備えている。上下ブレーキ機構２４では、コイルが通電状態となると、アマーチュアがケース体に吸引されて、ブレーキディスクが解放される。また、コイルへの通電が停止されると、圧縮コイルバネの付勢力でアマーチュアとサイドプレートとの間にブレーキディスクが挟まれて、減速機２１に急激にブレーキがかかる。なお、１個の上下ブレーキ機構２４は、基板２、ハンド３、アーム４および支持部材７等を含む上下方向に移動する部分を十分に停止させることができる制動力を有している。
【００３７】
ガイドレール２６は、上下方向を長手方向として柱状部材８に固定されている（図５参照）。本形態では、２本のガイドレール２６が柱状部材８に固定されている。具体的には、図５の左右方向に平行な２つの柱状部材８の取付面のそれぞれにガイドレール２６が固定されている。また、図５の下側に配置されるガイドレール２６は、ラック２３に隣接するように固定されている。
【００３８】
ガイドブロック２７は、支持部材７に固定されている。具体的には、支持部材７の、アーム４の固定面（図５の右端面）に直交する面に、ガイドブロック２７が固定されており、ガイドブロック２７は、図５の上下方向の外側からガイドレール２６に係合している。
【００３９】
なお、本形態では、図５に示すように、柱状部材８にカバー部材３１が固定されている。このカバー部材３１は、図５の上下方向からガイドレール２６を覆うように配置されている。
【００４０】
（水平駆動機構およびその周辺部の構成）
図７は、図２のＪ部の内部構成を説明するための図である。図８は、図３のＫ−Ｋ方向から水平駆動機構１７等の構成を説明するための図である。図９は、図８のＬ−Ｌ方向から水平駆動機構１７の構成を説明するための図である。
【００４１】
水平駆動機構１７は、図７に示すように、図７における基台９の左端側に配置されている。この水平駆動機構１７は、２台の水平駆動用モータ４０を備えている。図８に示すように、２台の水平駆動用モータ４０は、図８の左右方向で隣接するように配置されている。また、２台の水平駆動用モータ４０のそれぞれは、基台９に固定された２個のブラケット５２のそれぞれに固定されている。２個のブラケット５２のそれぞれには、図８、図９に示すように、回転軸５３が軸受５４を介して回転可能に保持されている。２本の回転軸５３は、図８の左右方向で隣接するように配置されている。
【００４２】
また、水平駆動機構１７は、２本の回転軸５３のそれぞれの下端に固定される水平駆動用ピニオンとしての２個のピニオン４２と、２個のピニオン４２と噛み合う水平駆動用ラックとしてのラック４３とを備えている。この２個のピニオン４２とラック４３とによって、基台９は水平方向へ移動する。さらに、水平駆動機構１７は、水平駆動機構１７を停止させるための（すなわち、基台９を停止させるための）２個の水平ブレーキ機構４４を備えている。
【００４３】
また、ロボット１は、基台９を水平方向に案内するためのガイド部４５を備えている。ガイド部４５は、ガイドレール４６とガイドレール４６に係合するガイドブロック４７とから構成されている。また、ベース部材６は、図７、図８に示すように、細長い２本のレール状部材５１を備えている。このレール状部材５１は、図７の左右方向に所定の間隔をあけた状態で平行に配置されている。
【００４４】
水平駆動用モータ４０は、水平駆動用モータ４０の回転速度を検出するための速度検出機構（図示省略）を備えている。この速度検出機構は、たとえば、円板状に形成されたスリット板と、スリット板を挟んだ状態で対向配置される発光素子および受光素子とから構成されている。
【００４５】
図９に示すように、水平駆動用モータ４０の出力軸には、プーリ４８が固定されている。また、回転軸５３の上端側には、プーリ４８よりも径の大きなプーリ４９が固定されている。プーリ４８、４９には、ベルト５０が架け渡されており、図８の上下方向で隣接配置される水平駆動用モータ４０と回転軸５３とがこのベルト５０によって連結されている。
【００４６】
ラック４３は、図８に示すように、レール状部材５１の上面に固定されている。本形態では、基台９の移動量が大きいため、ラック４３の長さは長い。そのため、ラック４３は、複数のラック片を繋ぎ合わせることで形成されている。
【００４７】
水平ブレーキ機構４４は、図９に示すように、プーリ４８に隣接するように水平駆動用モータ４０の出力軸に取り付けられている。この水平ブレーキ機構４４は、上下ブレーキ機構２４と同様にいわゆる無励磁作動型のブレーキであり、上下ブレーキ機構２４と同様に構成されている。すなわち、水平ブレーキ機構４４では、コイルが通電状態となると、アマーチュアがケース体に吸引されて、ブレーキディスクが解放される。また、コイルへの通電が停止されると、圧縮コイルバネの付勢力でアマーチュアとサイドプレートとの間にブレーキディスクが挟まれて、水平駆動用モータ４０に急激にブレーキがかかる。
【００４８】
ガイドレール４６は、図８に示すように、レール状部材５１の上面に固定されている。本形態では、２本のレール状部材５１のそれぞれの上面にガイドレール４６が固定されている。また、図８の上側に配置されるガイドレール４６は、ラック４３に隣接するように固定されている。ガイドブロック４７は、図７に示すように、図７の左右方向における基台９の両端部に固定されている。このガイドブロック４７は、上側からガイドレール４６に係合している。
【００４９】
（回転駆動機構およびその周辺部分の構成）
図１０は、図１に示す旋回部材１０の平面図である。図１１は、図１０のＭ−Ｍ断面の断面図である。
【００５０】
回転駆動機構１８は、図１０、図１１に示すように、旋回部材１０の旋回中心となる中心軸ＣＬの周りに配置されている。この回転駆動機構１８は、２台の回転駆動用モータ６０を備えている。図１０に示すように、２台の回転駆動用モータ６０は、中心軸ＣＬに対して点対称に配置され、旋回部材１０の中心部に固定されている。また、回転駆動機構１８は、旋回部材１０の中心部に固定される減速機６１を備えている。さらに、回転駆動機構１８は、回転駆動機構１８を停止させるための（すなわち、旋回部材１０を停止させるための）１個の回転ブレーキ機構６４を備えている。なお、旋回部材１０は、細長いブロック状の部材であり、一端側（図１０の左端側）に柱状部材８の下端が固定されている。
【００５１】
回転駆動用モータ６０は、回転駆動用モータ６０の回転速度を検出するための速度検出機構（図示省略）を備えている。この速度検出機構は、たとえば、円板状に形成されたスリット板と、スリット板を挟んだ状態で対向配置される発光素子および受光素子とから構成されている。
【００５２】
図１１に示すように、回転駆動用モータ６０の出力軸には、出力歯車６８が固定されており、２個の出力歯車６８が減速機６１の入力歯車６９と噛み合っている。この２個の出力歯車６８と入力歯車６９を含む減速機６１とによって、旋回部材１０は、基台９に対して旋回する。すなわち、旋回部材１０の中心部には減速機６１の出力側が固定されており、減速機６１を介して伝達される回転駆動用モータ６０の動力で、旋回部材１０は、基台９に対して旋回する。
【００５３】
回転ブレーキ機構６４は、図１１に示すように、旋回部材１０の中心部に軸受７４を介して回転可能に保持される回転軸７３の上端に固定されている。回転軸７３の下端には、減速機６１の入力歯車６９と噛み合う歯車７０が固定されている。また、回転ブレーキ機構６４は、図１０に示すように、中心軸ＣＬを中心に回転駆動用モータ６０を９０°回転させた位置に配置されている。
【００５４】
この回転ブレーキ機構６４は、上下ブレーキ機構２４と同様にいわゆる無励磁作動型のブレーキであり、上下ブレーキ機構２４と同様に構成されている。すなわち、回転ブレーキ機構６４では、コイルが通電状態となると、アマーチュアがケース体に吸引されて、ブレーキディスクが解放される。また、コイルへの通電が停止されると、圧縮コイルバネの付勢力でアマーチュアとサイドプレートとの間にブレーキディスクが挟まれて、入力歯車６９に急激にブレーキがかかる。
【００５５】
（制御部の構成）
図１２は、図１に示す産業用ロボット１の制御部８０およびその関連部分のブロック図である。なお、図１２では、上下駆動機構１６、水平駆動機構１７および回転駆動機構１８の制御に関連する制御部８０の構成が図示されている。
【００５６】
制御部８０は、図１２に示すように、上下駆動機構１６、水平駆動機構１７および回転駆動機構１８の制御に関連する構成として、２台の上下駆動用モータ２０を制御する上下モータ制御部８１と、２台の水平駆動用モータ４０を制御する水平モータ制御部８２と、２台の回転駆動用モータ６０を制御する回転モータ制御部８３と、２個の上下ブレーキ機構２４を制御する上下ブレーキ制御部８４と、２個の水平ブレーキ機構４４を制御する水平ブレーキ制御部８５と、１個の回転ブレーキ機構６４を制御する回転ブレーキ制御部８６とを備えている。また、制御部８０には、制御指令部８７が接続されている。
【００５７】
上下モータ制御部８１は、２台の上下駆動用モータ２０のそれぞれを個別に制御する。具体的には、上下モータ制御部８１は、２台の上下駆動用モータ２０のうちの一方の上下駆動用モータ２０を速度制御とトルク制御とによって制御し、他方の上下駆動用モータ２０をトルク制御によって制御する。すなわち、上下モータ制御部８１は、一方の上下駆動用モータ２０に対しては、この上下駆動用モータ２０の速度検出機構からの出力に基づくフィードバック制御とこの上下駆動用モータ２０の電流値を制御するトルク制御とを行い、他方の上下駆動用モータ２０に対しては、この上下駆動用モータ２０の速度検出機構からの出力に基づくフィードバック制御を行わずにこの上下駆動用モータ２０の電流値を制御するトルク制御を行う。
【００５８】
本形態では、２台の上下駆動用モータ２０のうちの一方の上下駆動用モータ２０は、第１の駆動用モータである。また、他方の上下駆動用モータ２０は、第２の駆動用モータである。
【００５９】
水平モータ制御部８２は、２台の水平駆動用モータ４０のそれぞれを個別に制御する。具体的には、水平モータ制御部８２は、２台の水平駆動用モータ４０のうちの一方の水平駆動用モータ４０を速度制御とトルク制御とによって制御する。また、水平モータ制御部８２は、他方の水平駆動用モータ４０の停止前には、一方の水平駆動用モータ４０と同様に、他方の水平駆動用モータ４０を速度制御とトルク制御とによって制御するが、他方の水平駆動用モータ４０の停止前を除くその他のときには、他方の水平駆動用モータ４０をトルク制御によって制御する。
【００６０】
すなわち、水平モータ制御部８２は、他方の水平駆動用モータ４０の停止前を除くその他のときには、他方の水平駆動用モータ４０に対して、この水平駆動用モータ４０の速度検出機構からの出力に基づくフィードバック制御を行わずにトルク制御を行う。また、水平モータ制御部８２は、他方の水平駆動用モータ４０の停止前には、他方の水平駆動用モータ４０に対して、この水平駆動用モータ４０の速度検出機構からの出力に基づくフィードバック制御を行って、２個のピニオン４２とラック４３との間のバックラッシがなくなるように、他方の水平駆動用モータ４０の回転速度を制御する。
【００６１】
ここで、他方の水平駆動用モータ４０が停止前であるか否かは、たとえば、一方の水平駆動用モータ４０の速度検出機構からの出力に基づいて水平モータ制御部８２が判断する。たとえば、水平モータ制御部８２は、一方の水平駆動用モータ４０の速度検出機構によって検出される、基台９の所定の基準位置から停止予定位置までのパルス数と、実際に速度検出機構で検出されたパルス数との差を算出して、その差が所定の値以下であれば、他方の水平駆動用モータ４０が停止前であると判断する。すなわち、停止予定位置から所定距離の範囲内に基台９が入ると、他方の水平駆動用モータ４０の停止前となる。
【００６２】
本形態では、２台の水平駆動用モータ４０のうちの一方の水平駆動用モータ４０は、第１の駆動用モータであり、かつ、第１の水平駆動用モータである。また、他方の水平駆動用モータ４０は、第２の駆動用モータであり、かつ、第２の水平駆動用モータである。
【００６３】
同様に、回転モータ制御部８３は、２台の回転駆動用モータ６０のそれぞれを個別に制御する。具体的には、回転モータ制御部８３は、２台の回転駆動用モータ６０のうちの一方の回転駆動用モータ６０を速度制御とトルク制御とによって制御する。また、回転モータ制御部８３は、他方の回転駆動用モータ６０の停止前には、一方の回転駆動用モータ６０と同様に、他方の回転駆動用モータ６０を速度制御とトルク制御とによって制御するが、他方の回転駆動用モータ６０の停止前を除くその他のときには、他方の回転駆動用モータ６０をトルク制御によって制御する。
【００６４】
すなわち、回転モータ制御部８３は、他方の回転駆動用モータ６０の停止前を除くその他のときには、他方の回転駆動用モータ６０に対して、この回転駆動用モータ６０の速度検出機構からの出力に基づくフィードバック制御を行わずにトルク制御を行う。また、回転モータ制御部８３は、他方の回転駆動用モータ６０の停止前には、他方の回転駆動用モータ６０に対して、この回転駆動用モータ６０の速度検出機構からの出力に基づくフィードバック制御を行って、２個の出力歯車６８と入力歯車６９との間のバックラッシがなくなるように、他方の回転駆動用モータ６０の回転速度を制御する。
【００６５】
ここで、他方の回転駆動用モータ６０が停止前であるか否かは、たとえば、一方の回転駆動用モータ６０の速度検出機構からの出力に基づいて回転モータ制御部８３が判断する。たとえば、回転モータ制御部８３は、一方の回転駆動用モータ６０の速度検出機構によって検出される、旋回部材１０の所定の基準位置から停止予定位置までのパルス数と、実際に速度検出機構で検出されたパルス数との差を算出して、その差が所定の値以下であれば、他方の回転駆動用モータ６０が停止前であると判断する。すなわち、停止予定位置から所定角度内に旋回部材１０が入ると、他方の回転駆動用モータ６０の停止前となる。
【００６６】
本形態では、２台の回転駆動用モータ６０のうちの一方の回転駆動用モータ６０は、第１の駆動用モータであり、かつ、第１の回転駆動用モータである。また、他方の回転駆動用モータ６０は、第２の駆動用モータであり、かつ、第２の回転駆動用モータである。
【００６７】
上下ブレーキ制御部８４は、制御指令部８７から支持部材７の停止信号が入力されると、２個の上下ブレーキ機構２４を段階的に作動させる。すなわち、制御指令部８７から支持部材７の停止信号が入力されると、上下ブレーキ制御部８４は、一方の上下ブレーキ機構２４の作動開始タイミングと他方の上下ブレーキ機構２４の作動開始タイミングとが変わるように（ずれるように）、２個の上下ブレーキ機構２４を作動させる。具体的には、上下ブレーキ制御部８４は、他方の上下ブレーキ機構２４の作動開始タイミングが一方の上下ブレーキ機構２４の作動開始タイミングよりも遅れるように、２個の上下ブレーキ機構２４を作動させる。より具体的には、上下ブレーキ制御部８４は、他方の上下ブレーキ機構２４のコイルへの通電を停止するタイミングが一方の上下ブレーキ機構２４のコイルへの通電を停止するタイミングよりも遅れるように、２個の上下ブレーキ機構２４のコイルへの通電を停止する。
【００６８】
同様に、水平ブレーキ制御部８５は、制御指令部８７から基台９の停止信号が入力されると、２個の水平ブレーキ機構４４を段階的に作動させる。すなわち、制御指令部８７から基台９の停止信号が入力されると、水平ブレーキ制御部８５は、一方の水平ブレーキ機構４４の作動開始タイミングと他方の水平ブレーキ機構４４の作動開始タイミングとがずれるように、２個の水平ブレーキ機構４４を作動させる。具体的には、水平ブレーキ制御部８５は、他方の水平ブレーキ機構４４の作動開始タイミングが一方の水平ブレーキ機構４４の作動開始タイミングよりも遅れるように、２個の水平ブレーキ機構４４を作動させる。なお、水平ブレーキ制御部８５は、制御指令部８７から基台９の停止信号が入力されたときに、２個の水平ブレーキ機構４４を同時に作動させても良い。
【００６９】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、上下駆動機構１６は、２台の上下駆動用モータ２０を備えている。そのため、大型の基板２を搬送するために、上下駆動機構１６で要求される上下駆動用モータ２０の総容量が大きくなる場合であっても、比較的体格の小さな上下駆動用モータ２０を使用することができる。たとえば、上下駆動機構１６で要求される上下駆動用モータ２０の総容量が１０ｋＷである場合には、体格の大きな１０ｋＷの上下駆動用モータを使用するのではなく、比較的体格の小さな５ｋＷの上下駆動用モータ２０を使用することができる。また、体格の大きな１台の上下駆動用モータを使用する場合と比較して、体格の小さな２台の上下駆動用モータ２０を使用する場合には、上下駆動用モータ２０の配置の自由度が高くなる。したがって、本形態では、大きな基板２を搬送するにもかかわらず、ロボット１を小型化することが可能になる。
【００７０】
また、上下駆動用モータ２０の容量が所定の容量を超えると、上下駆動用モータ２０の価格は急激に高くなるが、本形態では、比較的容量の小さな上下駆動用モータ２０を使用することができるため、２台の上下駆動用モータ２０が使用される場合であっても、ロボット１のコストを低減することが可能になる。
【００７１】
さらに、本形態では、比較的容量の小さな上下駆動用モータ２０を使用することができるため、１台の上下駆動用モータ２０から伝達される動力は小さくなる。したがって、上下駆動用モータ２０の動力を伝達する減速機２１、ピニオン２２およびラック２３等の動力伝達機構への伝達動力を小さくすることができ、減速機２１、ピニオン２２およびラック２３等の動力伝達機構の構成を簡素化することができる。また、減速機２１、ピニオン２２およびラック２３等の動力伝達機構の損傷を抑制することができる。
【００７２】
一方、上下駆動機構１６が２台の上下駆動用モータ２０を使用しているため、一方の上下駆動用モータ２０の駆動トルクが他方の上下駆動用モータ２０の大きな負荷となり、他方の上下駆動用モータ２０の駆動トルクが一方の上下駆動用モータ２０の大きな負荷となる場合が生じるおそれがあるが、本形態では、上下モータ制御部８１は、２台の上下駆動用モータ２０のうちの一方の上下駆動用モータ２０を速度制御とトルク制御とによって制御し、他方の上下駆動用モータ２０をトルク制御によって制御している。すなわち、上下モータ制御部８１は、一方の上下駆動用モータ２０の回転速度は制御するが、他方の上下駆動用モータ２０の回転速度は制御しておらず、他方の上下駆動用モータ２０は、一方の上下駆動用モータ２０に追従して回転する。そのため、２台の上下駆動用モータ２０の間に大きな回転速度の差が生じることがなくなる。したがって、一方の上下駆動用モータ２０の駆動トルクが他方の上下駆動用モータ２０の大きな負荷になるのを防止し、他方の上下駆動用モータ２０の駆動トルクが一方の上下駆動用モータ２０の大きな負荷になるのを防止することができる。
【００７３】
また、他方の上下駆動用モータ２０が一方の上下駆動用モータ２０に追従して回転するため、減速機２１等を介して２台の上下駆動用モータ２０のそれぞれに連結されている２個のピニオン２２がラック２３と噛み合っている場合であっても、２個のピニオン２２の歯とラック２３の歯とが必要以上の力で噛み合うのを防止することができる。その結果、ピニオン２２およびラック２３の損傷を抑制して、上下駆動機構１６で支持部材７を適切に上下動させることができる。
【００７４】
本形態では、水平駆動機構１７は、２台の水平駆動用モータ４０を備えている。そのため、上下駆動機構１６と同様に、水平駆動機構１７で要求される水平駆動用モータ４０の総容量が大きくなる場合であっても、比較的体格の小さな水平駆動用モータ４０を使用することができ、また、水平駆動用モータ４０の配置の自由度が高くなる。したがって、本形態では、大きな基板２を搬送するにもかかわらず、ロボット１を小型化することが可能になる。
【００７５】
また、本形態では、比較的容量の小さな水平駆動用モータ４０を使用することができるため、２台の水平駆動用モータ４０が使用される場合であっても、ロボット１のコストを低減することが可能になる。さらに、本形態では、比較的容量の小さな水平駆動用モータ４０を使用することができるため、１台の水平駆動用モータ４０から伝達される動力は小さくなる。したがって、水平駆動用モータ４０の動力を伝達するピニオン４２およびラック４３等の動力伝達機構への伝達動力を小さくすることができ、水平駆動用モータ４０の動力を伝達する動力伝達機構の構成を簡素化することができる。また、水平駆動用モータ４０の動力を伝達する動力伝達機構の損傷を抑制することができる。
【００７６】
一方、水平駆動機構１７が２台の水平駆動用モータ４０を使用しているため、一方の水平駆動用モータ４０（または他方の水平駆動用モータ４０）の駆動トルクが他方の水平駆動用モータ４０（または一方の水平駆動用モータ４０）の大きな負荷となる場合が生じるおそれがあるが、本形態では、水平モータ制御部８２は、２台の水平駆動用モータ４０のうちの一方の水平駆動用モータ４０を速度制御とトルク制御とによって制御し、かつ、他方の水平駆動用モータ４０の停止前を除くその他のときには、他方の水平駆動用モータ４０をトルク制御によって制御している。
【００７７】
すなわち、他方の水平駆動用モータ４０の停止前を除くその他のときには、一方の水平駆動用モータ４０の回転速度は制御するが、他方の水平駆動用モータ４０の回転速度は制御しておらず、他方の水平駆動用モータ４０は、一方の水平駆動用モータ４０に追従して回転する。そのため、他方の水平駆動用モータ４０の停止前を除くその他のときには、２台の水平駆動用モータ４０の間に大きな回転速度の差が生じることがなくなり、一方の水平駆動用モータ４０（または他方の水平駆動用モータ４０）の駆動トルクが他方の水平駆動用モータ４０（または一方の水平駆動用モータ４０）の大きな負荷になるのを防止することができる。
【００７８】
また、他方の水平駆動用モータ４０の停止前を除くその他のときには、他方の水平駆動用モータ４０が一方の水平駆動用モータ４０に追従して回転するため、プーリ４８、４９およびベルト５０を介して２台の水平駆動用モータ４０のそれぞれに連結されている２個のピニオン４２がラック４３と噛み合っている場合であっても、２個のピニオン４２の歯とラック４３の歯とが必要以上の力で噛み合うのを防止することができる。その結果、ピニオン４２およびラック４３の損傷を抑制して、水平駆動機構１７で本体部５を適切に水平移動させることができる。
【００７９】
また、本形態では、他方の水平駆動用モータ４０の停止前には、他方の水平駆動用モータ４０は速度制御とトルク制御とによって制御されており、２個のピニオン４２とラック４３との間のバックラッシがなくなるように、他方の水平駆動用モータ４０の回転速度が制御されている。そのため、基台９の停止時には、２個のピニオン４２とラック４３との間のバックラッシをなくすことができる。
【００８０】
本形態では、回転駆動機構１８は、２台の回転駆動用モータ６０を備えている。そのため、上下駆動機構１６と同様に、回転駆動機構１８で要求される回転駆動用モータ６０の総容量が大きくなる場合であっても、比較的体格の小さな回転駆動用モータ６０を使用することができ、また、回転駆動用モータ６０の配置の自由度が高くなる。したがって、本形態では、大きな基板２を搬送するにもかかわらず、ロボット１を小型化することが可能になる。
【００８１】
また、本形態では、比較的容量の小さな回転駆動用モータ６０を使用することができるため、２台の回転駆動用モータ６０が使用される場合であっても、ロボット１のコストを低減することが可能になる。さらに、本形態では、比較的容量の小さな回転駆動用モータ６０を使用することができるため、１台の回転駆動用モータ６０から伝達される動力は小さくなる。したがって、回転駆動用モータ６０の動力を伝達する出力歯車６８や減速機６１等の動力伝達機構への伝達動力を小さくすることができ、回転駆動用モータ６０の動力を伝達する動力伝達機構の構成を簡素化することができる。また、回転駆動用モータ６０の動力を伝達する動力伝達機構の損傷を抑制することができる。
【００８２】
一方、回転駆動機構１８が２台の回転駆動用モータ６０を使用しているため、一方の回転駆動用モータ６０（または他方の回転駆動用モータ６０）の駆動トルクが他方の回転駆動用モータ６０（または一方の回転駆動用モータ６０）の大きな負荷となる場合が生じるおそれがあるが、本形態では、回転モータ制御部８３は、２台の回転駆動用モータ６０のうちの一方の回転駆動用モータ６０を速度制御とトルク制御とによって制御し、かつ、他方の回転駆動用モータ６０の停止前を除くその他のときには、他方の回転駆動用モータ６０をトルク制御によって制御している。
【００８３】
すなわち、他方の回転駆動用モータ６０の停止前を除くその他のときには、一方の回転駆動用モータ６０の回転速度は制御するが、他方の回転駆動用モータ６０の回転速度は制御しておらず、他方の回転駆動用モータ６０は、一方の回転駆動用モータ６０に追従して回転する。そのため、他方の回転駆動用モータ６０の停止前を除くその他のときには、２台の回転駆動用モータ６０の間に大きな回転速度の差が生じることがなくなり、一方の回転駆動用モータ６０（または他方の回転駆動用モータ６０）の駆動トルクが他方の回転駆動用モータ６０（または一方の回転駆動用モータ６０）の大きな負荷になるのを防止することができる。
【００８４】
また、他方の回転駆動用モータ６０の停止前を除くその他のときには、他方の回転駆動用モータ６０が一方の回転駆動用モータ６０に追従して回転するため、２個の出力歯車６８が減速機６１の入力歯車６９と噛み合っている場合であっても、出力歯車６８の歯と入力歯車６９の歯とが必要以上の力で噛み合うのを防止することができる。その結果、入力歯車６８および出力歯車６９の損傷を抑制して、回転駆動機構１８で旋回部材１０を適切に旋回させることができる。
【００８５】
また、本形態では、他方の回転駆動用モータ６０の停止前には、他方の回転駆動用モータ６０は速度制御とトルク制御とによって制御されており、２個の出力歯車６８と入力歯車６９とのバックラッシがなくなるように、他方の回転駆動用モータ６０の回転速度が制御されている。そのため、旋回部材１０の停止時には、２個の出力歯車６８と入力歯車６９との間のバックラッシをなくすことができる。
【００８６】
（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。
【００８７】
上述した形態では、上下モータ制御部８１は、２台の上下駆動用モータ２０のうちの一方の上下駆動用モータ２０を速度制御とトルク制御とによって制御している。この他にもたとえば、上下モータ制御部８１は、速度検出機構で検出された回転速度を積分することで算出される上下駆動用モータ２０の回転位置に基づく位置制御とトルク制御とによって一方の上下駆動用モータ２０を制御しても良い。
【００８８】
同様に、上述した形態では、水平モータ制御部８２は、一方の水平駆動用モータ４０を速度制御とトルク制御とによって制御するとともに、所定の場合に、他方の水平駆動用モータ４０を速度制御とトルク制御とによって制御しているが、位置制御とトルク制御とによって水平駆動用モータ４０を制御しても良い。また、上述した形態では、回転モータ制御部８３は、一方の回転駆動用モータ６０を速度制御とトルク制御とによって制御するとともに、所定の場合に、他方の回転駆動用モータ６０を速度制御とトルク制御とによって制御しているが、位置制御とトルク制御とによって回転駆動用モータ６０を制御しても良い。
【００８９】
上述した形態では、上下駆動機構１６は、２台の上下駆動用モータ２０を備えている。この他にもたとえば、上下駆動機構１６は、３台以上の上下駆動用モータ２０を備えていても良い。この場合には、上下モータ制御部８１は、３台以上の上下駆動用モータ２０のうちの何台かの上下駆動用モータ２０を速度制御とトルク制御とによって制御し、残りの上下駆動用モータ２０をトルク制御によって制御すれば良い。また、この場合には、ある上下駆動用モータ２０の駆動トルクが他の上下駆動用モータ２０の大きな負荷となるのを確実に防止するため、上下モータ制御部８１は、３台以上の上下駆動用モータ２０のうちの１台の上下駆動用モータ２０を速度制御とトルク制御とによって制御し、残りの上下駆動用モータ２０をトルク制御によって制御することが好ましい。
【００９０】
また、上述した形態では、水平駆動機構１７は、２台の水平駆動用モータ４０を備えているが、水平駆動機構１７は、３台以上の水平駆動用モータ４０を備えていても良い。この場合には、水平モータ制御部８２は、３台以上の水平駆動用モータ４０のうちの何台かの水平駆動用モータ４０を速度制御とトルク制御とによって制御し、かつ、残りの水平駆動用モータ４０の停止前には、残りの水平駆動用モータ４０を速度制御とトルク制御とによって制御するとともに、残りの水平駆動用モータ４０の停止前を除くその他のときには、残りの水平駆動用モータ４０をトルク制御によって制御すれば良い。また、この場合には、ある水平駆動用モータ４０の駆動トルクが他の水平駆動用モータ４０の大きな負荷となるのを確実に防止するため、水平モータ制御部８２は、３台以上の水平駆動用モータ４０のうちの１台の水平駆動用モータ４０を速度制御とトルク制御とによって制御するとともに、残りの水平駆動用モータ４０の停止前を除くその他のときには、残りの水平駆動用モータ４０をトルク制御によって制御することが好ましい。
【００９１】
同様に、回転駆動機構１８は、３台以上の回転駆動用モータ６０を備えていても良い。この場合には、回転モータ制御部８３は、３台以上の回転駆動用モータ６０のうちの何台かの回転駆動用モータ６０を速度制御とトルク制御とによって制御し、かつ、残りの回転駆動用モータ６０の停止前には、残りの回転駆動用モータ６０を速度制御とトルク制御とによって制御するとともに、残りの回転駆動用モータ６０の停止前を除くその他のときには、残りの回転駆動用モータ６０をトルク制御によって制御すれば良い。また、この場合には、ある回転駆動用モータ６０の駆動トルクが他の回転駆動用モータ６０の大きな負荷となるのを確実に防止するため、回転モータ制御部８３は、３台以上の回転駆動用モータ６０のうちの１台の回転駆動用モータ６０を速度制御とトルク制御とによって制御するとともに、残りの回転駆動用モータ６０の停止前を除くその他のときには、残りの回転駆動用モータ６０をトルク制御によって制御することが好ましい。
【００９２】
上述した形態では、水平モータ制御部８２は、他方の水平駆動用モータ４０の停止前に、他方の水平駆動用モータ４０を速度制御とトルク制御とによって制御し、他方の水平駆動用モータ４０の停止前を除くその他のときには、他方の水平駆動用モータ４０をトルク制御によって制御している。この他にもたとえば、水平モータ制御部８２は、他方の水平駆動用モータ４０を常時、トルク制御で制御しても良い。同様に、回転モータ制御部８３は、他方の回転駆動用モータ６０を常時、トルク制御で制御しても良い。
【００９３】
上述した形態では、上下駆動機構１６、水平駆動機構１７および回転駆動機構１８がいずれも２台の駆動用モータ２０、４０、６０を備えているが、上下駆動機構１６、水平駆動機構１７および回転駆動機構１８の少なくともいずれか１つの駆動機構が２台の駆動用モータ２０、４０、６０を備えているのであれば、他の駆動機構が備える駆動用モータ２０、４０、６０は、１台であっても良い。
【００９４】
上述した形態では、２個のピニオン２２とラック２３とによって、支持部材７が上下方向に移動する。この他にもたとえば、ボールネジとこのボールネジに螺合する複数のナット部材とによって、支持部材７が上下方向に移動しても良い。同様に、上述した形態では、２個のピニオン４２とラック４３とによって、基台９が水平方向へ移動するが、ボールネジとこのボールネジに螺合する複数のナット部材とによって、基台９が水平方向に移動しても良い。
【００９５】
上述した形態では、ロボット１は、上下駆動機構１６と水平駆動機構１７と回転駆動機構１８とを備えている。この他にもたとえば、ロボット１は、上下駆動機構１６、水平駆動機構１７および回転駆動機構１８の中から任意に選択される２個あるいは１個の駆動機構のみを備えていても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の実施の形態にかかる産業用ロボットの平面図である。
【図２】図１のＥ−Ｅ方向から産業用ロボットを示す図である。
【図３】図１のＦ−Ｆ方向から産業用ロボットを示す図である。
【図４】図１のＦ−Ｆ方向から支持部材および上下駆動機構を示す図である。
【図５】図４のＧ−Ｇ方向から支持部材、柱状部材および上下駆動機構を示す図である。
【図６】図４のＨ−Ｈ方向から上下駆動機構を示す図である。
【図７】図２のＪ部の内部構成を説明するための図である。
【図８】図３のＫ−Ｋ方向から水平駆動機構等の構成を説明するための図である。
【図９】図８のＬ−Ｌ方向から水平駆動機構の構成を説明するための図である。
【図１０】図１に示す旋回部材の平面図である。
【図１１】図１０のＭ−Ｍ断面の断面図である。
【図１２】図１に示す産業用ロボットの制御部およびその関連部分のブロック図である。
【符号の説明】
【００９７】
１ ロボット（産業用ロボット）
２ 基板（搬送対象物）
３ ハンド
４ アーム
７ 支持部材
１６ 上下駆動機構
１７ 水平駆動機構
１８ 回転駆動機構
２０ 上下駆動用モータ（駆動用モータ、第１の駆動用モータ、第２の駆動用モータ）
４０ 水平駆動用モータ（駆動用モータ、第１の駆動用モータ、第２の駆動用モータ）
６０ 回転駆動用モータ（駆動用モータ、第１の駆動用モータ、第２の駆動用モータ）
８０ 制御部
８１ 上下モータ制御部（モータ制御部）
８２ 水平モータ制御部（モータ制御部）
８３ 回転モータ制御部（モータ制御部）
ＣＬ 中心軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の搬送対象物を搬送する産業用ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、所定の搬送対象物を搬送する産業用ロボットが広く利用されている。この種の産業用ロボットとして、搬送対象物が搭載されるハンドと、ハンドを保持するアームと、アームを上下動させるボールネジとを備える産業用ロボットが知られている（たとえば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載の産業用ロボットでは、ボールネジに１台のモータが連結されており、ボールネジは１台のモータで駆動されている。
【０００３】
また、搬送対象物を搬送する産業用ロボットではないが、ロボットの本体部分を搭載するベースが水平方向に移動可能となっている産業用ロボットも知られている（たとえば、特許文献２参照）。この特許文献２に記載の産業用ロボットは、ベースを水平方向に移動させるためのラックおよびピニオンと、ピニオンを回転駆動するための１台のモータを備えている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１０２８８６号公報
【特許文献２】特開平６−１０６４８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
液晶ディスプレイ用ガラス基板等のように、産業用ロボットによって搬送される搬送対象物の中には、年々、大型化するものがある。この搬送対象物の大型化に伴って、大型化する搬送対象物を搬送する産業用ロボットは大型化する傾向にある。また、産業用ロボットの大型化に伴って、産業用ロボットのコストが増大する傾向にある。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、大型化する搬送対象物を搬送する場合であっても、小型化が可能で、かつ、コストを低減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】
【０００７】
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ハンドと、ハンドが連結されるアームと、アームを支持する支持部材とを備えるとともに、支持部材を上下動させる上下駆動機構および／または支持部材を水平方向に移動させるための水平駆動機構および／または上下方向を軸方向とする所定の中心軸を中心に支持部材を回転させるための回転駆動機構と、上下駆動機構および／または水平駆動機構および／または回転駆動機構を制御する制御部とを備え、上下駆動機構および／または水平駆動機構および／または回転駆動機構は、複数の駆動用モータを備え、制御部は、複数の駆動用モータを制御するモータ制御部を備え、モータ制御部は、複数の駆動用モータのうちの何台かの駆動用モータである第１の駆動用モータと、第１の駆動用モータを除く残りの駆動用モータである第２の駆動用モータとを個別に制御することを特徴とする。
【０００８】
搬送対象物の大型化に伴って、上下駆動機構、水平駆動機構および／または回転駆動機構で要求される駆動用モータの総容量が大きくなる。そのため、１台の駆動用モータで、上下駆動機構、水平駆動機構および／または回転駆動機構を駆動する場合には、体格の大きなモータを使用する必要があり、産業用ロボットが大型化するおそれがある。
【０００９】
本発明の産業用ロボットでは、上下駆動機構、水平駆動機構および／または回転駆動機構が複数の駆動用モータを備えている。そのため、上下駆動機構、水平駆動機構および／または回転駆動機構で要求される駆動用モータの総容量が大きい場合であっても、体格の小さな駆動用モータを使用することができる。また、体格の大きな１台の駆動用モータを使用する場合と比較して、体格の小さな複数の駆動用モータを使用する場合には、駆動用モータの配置の自由度が高くなる。したがって、本発明では、大きな搬送対象物を搬送するにもかかわらず、産業用ロボットを小型化することが可能になる。
【００１０】
また、駆動用モータの容量が所定の容量を超えると、駆動用モータの価格は急激に高くなるが、本発明では、容量の小さな駆動用モータを使用することができるため、複数の駆動用モータが使用される場合であっても、産業用ロボットのコストを低減することが可能になる。
【００１１】
さらに、本発明では、容量の小さな駆動用モータを使用することができるため、１台の駆動用モータから伝達される動力は小さくなる。したがって、駆動用モータの動力を伝達する歯車等の動力伝達機構への伝達動力を小さくすることができ、動力伝達機構の構成を簡素化することができる。また、動力伝達機構の損傷を抑制することができる。
【００１２】
一方、複数の駆動用モータを使用すると、回転速度の差等の原因で、ある駆動用モータの駆動トルクが他の駆動用モータの大きな負荷となる場合が生じるおそれがある。本発明では、モータ制御部は、複数の駆動用モータのうちの何台かの駆動用モータである第１の駆動用モータと、第１の駆動用モータを除く残りの駆動用モータである第２の駆動用モータとを個別に制御している。そのため、第１の駆動用モータの駆動トルクが第２の駆動用モータの大きな負荷にならないように、また、第２の駆動用モータの駆動トルクが第１の駆動用モータの大きな負荷にならないように、第１の駆動用モータおよび第２の駆動用モータを制御することが可能になる。したがって、本発明では、複数の駆動用モータを使用しても、ある駆動用モータの駆動トルクが他の駆動用モータの大きな負荷となるのを防止することが可能になる。
【００１３】
本発明において、第１の駆動用モータは、１台の駆動用モータであることが好ましい。このように構成すると、１台の駆動用モータを基準にして、残りの駆動用モータを制御することができる。したがって、たとえば、１台の第１の駆動用モータの回転速度を制御するとともに、残りの第２の駆動用モータの回転速度を制御しないようにすることで、第２の駆動用モータを、１台の第１の駆動用モータの回転速度に追従させて回転させることができる。その結果、ある駆動用モータの駆動トルクが他の駆動用モータの大きな負荷となるのを確実に防止することが可能になる。
【００１４】
本発明において、モータ制御部は、速度制御または位置制御とトルク制御とによって第１の駆動用モータを制御し、かつ、トルク制御によって第２の駆動用モータを制御することが好ましい。このように構成すると、第２の駆動用モータの回転速度または回転位置が制御されなくなるため、第２の駆動用モータは、第１の駆動用モータの回転速度または回転位置に追従して回転する。したがって、ある駆動用モータの駆動トルクが他の駆動用モータの大きな負荷となるのを防止することができる。
【００１５】
本発明において、産業用ロボットは、第１の駆動用モータとして第１の水平駆動用モータを有するとともに第２の駆動用モータとして第２の水平駆動用モータを有する水平駆動機構を備え、制御部は、モータ制御部として第１の水平駆動用モータおよび第２の水平駆動用モータを制御する水平モータ制御部を備え、水平モータ制御部は、速度制御または位置制御とトルク制御とによって第１の水平駆動用モータを制御し、かつ、第２の水平駆動用モータの停止前には、速度制御または位置制御とトルク制御とによって第２の水平駆動用モータを制御するとともに、第２の水平駆動用モータの停止前を除くその他のときには、トルク制御によって第２の水平駆動用モータを制御することが好ましい。
【００１６】
このように構成すると、第２の水平駆動用モータの停止前以外では、第２の水平駆動用モータの回転速度または回転位置が制御されなくなるため、第２の水平駆動用モータは、第１の水平駆動用モータの回転速度または回転位置に追従して回転する。したがって、ある水平駆動用モータの駆動トルクが他の水平駆動用モータの大きな負荷となるのを防止することができる。また、第２の水平駆動用モータの停止前には、第２の水平駆動用モータの回転速度または回転位置を制御して、第１の水平駆動用モータおよび第２の水平駆動用モータの動力を支持部材に伝達するための動力伝達機構の停止時のバックラッシをなくすことが可能になる。
【００１７】
本発明において、産業用ロボットは、第１の駆動用モータとして第１の回転駆動用モータを有するとともに第２の駆動用モータとして第２の回転駆動用モータを有する回転駆動機構を備え、制御部は、モータ制御部として第１の回転駆動用モータおよび第２の回転駆動用モータを制御する回転モータ制御部を備え、回転モータ制御部は、速度制御または位置制御とトルク制御とによって第１の回転駆動用モータを制御し、かつ、第２の回転駆動用モータの停止前には、速度制御または位置制御とトルク制御とによって第２の回転駆動用モータを制御するとともに、第２の回転駆動用モータの停止前を除くその他のときには、トルク制御によって第２の回転駆動用モータを制御することが好ましい。
【００１８】
このように構成すると、第２の回転駆動用モータの停止前以外では、第２の回転駆動用モータの回転速度または回転位置が制御されなくなるため、第２の回転駆動用モータは、第１の回転駆動用モータの回転速度または回転位置に追従して回転する。したがって、ある回転駆動用モータの駆動トルクが他の回転駆動用モータの大きな負荷となるのを防止することができる。また、第２の回転駆動用モータの停止前には、第２の回転駆動用モータの回転速度または回転位置を制御して、第１の回転駆動用モータおよび第２の回転駆動用モータの動力を支持部材に伝達するための動力伝達機構の停止時のバックラッシをなくすことが可能になる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明にかかる産業用ロボットでは、大型化する搬送対象物を搬送する場合であっても、産業用ロボットを小型化することおよび産業用ロボットのコストを低減することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
（産業用ロボットの概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボット１の平面図である。図２は、図１のＥ−Ｅ方向から産業用ロボット１を示す図である。図３は、図１のＦ−Ｆ方向から産業用ロボット１を示す図である。
【００２２】
本形態の産業用ロボット１（以下、「ロボット１」とする。）は、搬送対象物である液晶ディスプレイ用ガラス基板２（以下、「基板２」とする。）を搬送するためのロボットである。本形態のロボット１は、特に大型の基板２の搬送に適した大型のロボットであり、たとえば、１辺が約３ｍの略正方形状の基板２を搬送する。なお、搬送対象物は、基板２に限定されず、半導体ウエハ等であっても良い。
【００２３】
このロボット１は、図１〜図３に示すように、基板２が搭載される２個のハンド３と、２個のハンド３のそれぞれが先端側に連結される２本のアーム４と、２本のアーム４を支持する本体部５と、本体部５を水平方向に移動可能に支持するベース部材６とを備えている。本体部５は、２本のアーム４の基端側を支持するとともに上下動可能な支持部材７と、支持部材７を上下方向に移動可能に支持するための柱状部材８と、本体部５の下端部分を構成するとともにベース部材６に対して水平移動可能な基台９と、柱状部材８の下端が固定されるとともに基台９に対して旋回可能な旋回部材１０とを備えている。
【００２４】
上述のように、本形態のロボット１は、大型のロボットである。たとえば、ロボット１の高さは約７ｍであり、支持部材７の上下方向のストローク（移動量）は約５ｍである。また、たとえば、ハンド３の水平方向のストロークは約５．５ｍである。
【００２５】
ハンド３は、基板２を搭載するための複数の爪部１２を備えている。バンド３の基端は、アーム４の先端に回動可能に連結されている。アーム４は、２個の関節部１３を有し、全体として伸縮するように構成されている。また、アーム４の基端は、支持部材７に固定されている。
【００２６】
本形態では、２個のハンド３と２本のアーム４とが上下方向に重なるように配置されている。すなわち、本形態のロボット１は、ダブルアームタイプのロボットである。なお、ロボット１は、１個のハンド３と１本のアーム４とを備えるシングルアームタイプのロボットであっても良い。
【００２７】
また、ロボット１は、支持部材７を上下動させる上下駆動機構１６（図４参照）と、本体部５を水平方向へ移動させる水平駆動機構１７（図７参照）と、基台９に対して旋回部材１０を旋回させる回転駆動機構１８（図７参照）とを備えている。以下、上下駆動機構１６、水平駆動機構１７および回転駆動機構１８の構成、および、その周辺部分の構成を説明する。
【００２８】
（上下駆動機構およびその周辺部の構成）
図４は、図１のＦ−Ｆ方向から支持部材７および上下駆動機構１６を示す図である。図５は、図４のＧ−Ｇ方向から支持部材７、柱状部材８および上下駆動機構１６を示す図である。図６は、図４のＨ−Ｈ方向から上下駆動機構１６を示す図である。
【００２９】
上下駆動機構１６は、図５に示すように、柱状部材８の側方（図５における柱状部材８の下方）に配置されている。この上下駆動機構１６は、２台の上下駆動用モータ２０と、２台の上下駆動用モータ２０のそれぞれに連結される２個の減速機２１とを備えている。図４に示すように、１台の上下駆動用モータ２０、２個の減速機２１および１台の上下駆動用モータ２０が上からこの順番で移動部材７に固定されている。
【００３０】
また、上下駆動機構１６は、２個の減速機２１のそれぞれの出力軸に固定される上下駆動用ピニオンとしての２個のピニオン（小歯車）２２と、２個のピニオン２２と噛み合う上下駆動用ラックとしてのラック２３とを備えている。この２個のピニオン２２とラック２３とによって、支持部材７は上下方向に移動する。さらに、上下駆動機構１６は、上下駆動機構１６を停止させるための（すなわち、支持部材７を停止させるための）２個の上下ブレーキ機構２４を備えている。
【００３１】
また、ロボット１は、図５に示すように、支持部材７を上下方向に案内するためのガイド部２５を備えている。ガイド部２５は、ガイドレール２６とガイドレール２６に係合するガイドブロック２７とから構成されている。なお、柱状部材８は、上下方向を長手方向とする細長い略角柱状に形成され、支持部材７は、ブロック状に形成されている。
【００３２】
上下駆動用モータ２０は、上下駆動用モータ２０の回転速度を検出するための速度検出機構（図示省略）を備えている。この速度検出機構は、たとえば、円板状に形成されたスリット板と、スリット板を挟んだ状態で対向配置される発光素子および受光素子とから構成されている。
【００３３】
図６に示すように、上下駆動用モータ２０の出力軸には、プーリ２８が固定されている。また、減速機２１の入力軸には、プーリ２８よりも径の大きなプーリ２９が固定されている。プーリ２８、２９には、ベルト３０が架け渡されており、上下方向で隣接配置される上下駆動用モータ２０と減速機２１とがこのベルト３０によって連結されている。
【００３４】
ラック２３は、上下方向を長手方向として柱状部材８に固定されている（図５参照）。上述のように、本形態では、支持部材７の上下方向のストロークが長い。すなわち、ラック２３の長さは長い。そのため、本形態では、ラック２３は、複数のラック片を繋ぎ合わせることで形成されている。なお、１個のラック片の長さは、２個のピニオン２２の配置ピッチよりも長くなっている。
【００３５】
上下ブレーキ機構２４は、図６等に示すように、プーリ２９に隣接するように減速機２１の入力軸に取り付けられている。すなわち、２個の上下ブレーキ機構２４のそれぞれは、プーリ２８、２９およびベルト３０を介して２台の上下駆動用モータ２０のそれぞれに連結されている。
【００３６】
この上下ブレーキ機構２４は、いわゆる無励磁作動型のブレーキであり、コイルが収納されるケース体と、ケース体に固定されるサイドプレートと、ケース体に対して軸方向に移動可能に配置されるアマーチュアと、サイドプレートとアマーチュアとの間に配置されるとともに減速機２１の入力軸に固定されるブレーキディスクと、アマーチュアをブレーキディスクに向かって付勢する圧縮コイルバネとを備えている。上下ブレーキ機構２４では、コイルが通電状態となると、アマーチュアがケース体に吸引されて、ブレーキディスクが解放される。また、コイルへの通電が停止されると、圧縮コイルバネの付勢力でアマーチュアとサイドプレートとの間にブレーキディスクが挟まれて、減速機２１に急激にブレーキがかかる。なお、１個の上下ブレーキ機構２４は、基板２、ハンド３、アーム４および支持部材７等を含む上下方向に移動する部分を十分に停止させることができる制動力を有している。
【００３７】
ガイドレール２６は、上下方向を長手方向として柱状部材８に固定されている（図５参照）。本形態では、２本のガイドレール２６が柱状部材８に固定されている。具体的には、図５の左右方向に平行な２つの柱状部材８の取付面のそれぞれにガイドレール２６が固定されている。また、図５の下側に配置されるガイドレール２６は、ラック２３に隣接するように固定されている。
【００３８】
ガイドブロック２７は、支持部材７に固定されている。具体的には、支持部材７の、アーム４の固定面（図５の右端面）に直交する面に、ガイドブロック２７が固定されており、ガイドブロック２７は、図５の上下方向の外側からガイドレール２６に係合している。
【００３９】
なお、本形態では、図５に示すように、柱状部材８にカバー部材３１が固定されている。このカバー部材３１は、図５の上下方向からガイドレール２６を覆うように配置されている。
【００４０】
（水平駆動機構およびその周辺部の構成）
図７は、図２のＪ部の内部構成を説明するための図である。図８は、図３のＫ−Ｋ方向から水平駆動機構１７等の構成を説明するための図である。図９は、図８のＬ−Ｌ方向から水平駆動機構１７の構成を説明するための図である。
【００４１】
水平駆動機構１７は、図７に示すように、図７における基台９の左端側に配置されている。この水平駆動機構１７は、２台の水平駆動用モータ４０を備えている。図８に示すように、２台の水平駆動用モータ４０は、図８の左右方向で隣接するように配置されている。また、２台の水平駆動用モータ４０のそれぞれは、基台９に固定された２個のブラケット５２のそれぞれに固定されている。２個のブラケット５２のそれぞれには、図８、図９に示すように、回転軸５３が軸受５４を介して回転可能に保持されている。２本の回転軸５３は、図８の左右方向で隣接するように配置されている。
【００４２】
また、水平駆動機構１７は、２本の回転軸５３のそれぞれの下端に固定される水平駆動用ピニオンとしての２個のピニオン４２と、２個のピニオン４２と噛み合う水平駆動用ラックとしてのラック４３とを備えている。この２個のピニオン４２とラック４３とによって、基台９は水平方向へ移動する。さらに、水平駆動機構１７は、水平駆動機構１７を停止させるための（すなわち、基台９を停止させるための）２個の水平ブレーキ機構４４を備えている。
【００４３】
また、ロボット１は、基台９を水平方向に案内するためのガイド部４５を備えている。ガイド部４５は、ガイドレール４６とガイドレール４６に係合するガイドブロック４７とから構成されている。また、ベース部材６は、図７、図８に示すように、細長い２本のレール状部材５１を備えている。このレール状部材５１は、図７の左右方向に所定の間隔をあけた状態で平行に配置されている。
【００４４】
水平駆動用モータ４０は、水平駆動用モータ４０の回転速度を検出するための速度検出機構（図示省略）を備えている。この速度検出機構は、たとえば、円板状に形成されたスリット板と、スリット板を挟んだ状態で対向配置される発光素子および受光素子とから構成されている。
【００４５】
図９に示すように、水平駆動用モータ４０の出力軸には、プーリ４８が固定されている。また、回転軸５３の上端側には、プーリ４８よりも径の大きなプーリ４９が固定されている。プーリ４８、４９には、ベルト５０が架け渡されており、図８の上下方向で隣接配置される水平駆動用モータ４０と回転軸５３とがこのベルト５０によって連結されている。
【００４６】
ラック４３は、図８に示すように、レール状部材５１の上面に固定されている。本形態では、基台９の移動量が大きいため、ラック４３の長さは長い。そのため、ラック４３は、複数のラック片を繋ぎ合わせることで形成されている。
【００４７】
水平ブレーキ機構４４は、図９に示すように、プーリ４８に隣接するように水平駆動用モータ４０の出力軸に取り付けられている。この水平ブレーキ機構４４は、上下ブレーキ機構２４と同様にいわゆる無励磁作動型のブレーキであり、上下ブレーキ機構２４と同様に構成されている。すなわち、水平ブレーキ機構４４では、コイルが通電状態となると、アマーチュアがケース体に吸引されて、ブレーキディスクが解放される。また、コイルへの通電が停止されると、圧縮コイルバネの付勢力でアマーチュアとサイドプレートとの間にブレーキディスクが挟まれて、水平駆動用モータ４０に急激にブレーキがかかる。
【００４８】
ガイドレール４６は、図８に示すように、レール状部材５１の上面に固定されている。本形態では、２本のレール状部材５１のそれぞれの上面にガイドレール４６が固定されている。また、図８の上側に配置されるガイドレール４６は、ラック４３に隣接するように固定されている。ガイドブロック４７は、図７に示すように、図７の左右方向における基台９の両端部に固定されている。このガイドブロック４７は、上側からガイドレール４６に係合している。
【００４９】
（回転駆動機構およびその周辺部分の構成）
図１０は、図１に示す旋回部材１０の平面図である。図１１は、図１０のＭ−Ｍ断面の断面図である。
【００５０】
回転駆動機構１８は、図１０、図１１に示すように、旋回部材１０の旋回中心となる中心軸ＣＬの周りに配置されている。この回転駆動機構１８は、２台の回転駆動用モータ６０を備えている。図１０に示すように、２台の回転駆動用モータ６０は、中心軸ＣＬに対して点対称に配置され、旋回部材１０の中心部に固定されている。また、回転駆動機構１８は、旋回部材１０の中心部に固定される減速機６１を備えている。さらに、回転駆動機構１８は、回転駆動機構１８を停止させるための（すなわち、旋回部材１０を停止させるための）１個の回転ブレーキ機構６４を備えている。なお、旋回部材１０は、細長いブロック状の部材であり、一端側（図１０の左端側）に柱状部材８の下端が固定されている。
【００５１】
回転駆動用モータ６０は、回転駆動用モータ６０の回転速度を検出するための速度検出機構（図示省略）を備えている。この速度検出機構は、たとえば、円板状に形成されたスリット板と、スリット板を挟んだ状態で対向配置される発光素子および受光素子とから構成されている。
【００５２】
図１１に示すように、回転駆動用モータ６０の出力軸には、出力歯車６８が固定されており、２個の出力歯車６８が減速機６１の入力歯車６９と噛み合っている。この２個の出力歯車６８と入力歯車６９を含む減速機６１とによって、旋回部材１０は、基台９に対して旋回する。すなわち、旋回部材１０の中心部には減速機６１の出力側が固定されており、減速機６１を介して伝達される回転駆動用モータ６０の動力で、旋回部材１０は、基台９に対して旋回する。
【００５３】
回転ブレーキ機構６４は、図１１に示すように、旋回部材１０の中心部に軸受７４を介して回転可能に保持される回転軸７３の上端に固定されている。回転軸７３の下端には、減速機６１の入力歯車６９と噛み合う歯車７０が固定されている。また、回転ブレーキ機構６４は、図１０に示すように、中心軸ＣＬを中心に回転駆動用モータ６０を９０°回転させた位置に配置されている。
【００５４】
この回転ブレーキ機構６４は、上下ブレーキ機構２４と同様にいわゆる無励磁作動型のブレーキであり、上下ブレーキ機構２４と同様に構成されている。すなわち、回転ブレーキ機構６４では、コイルが通電状態となると、アマーチュアがケース体に吸引されて、ブレーキディスクが解放される。また、コイルへの通電が停止されると、圧縮コイルバネの付勢力でアマーチュアとサイドプレートとの間にブレーキディスクが挟まれて、入力歯車６９に急激にブレーキがかかる。
【００５５】
（制御部の構成）
図１２は、図１に示す産業用ロボット１の制御部８０およびその関連部分のブロック図である。なお、図１２では、上下駆動機構１６、水平駆動機構１７および回転駆動機構１８の制御に関連する制御部８０の構成が図示されている。
【００５６】
制御部８０は、図１２に示すように、上下駆動機構１６、水平駆動機構１７および回転駆動機構１８の制御に関連する構成として、２台の上下駆動用モータ２０を制御する上下モータ制御部８１と、２台の水平駆動用モータ４０を制御する水平モータ制御部８２と、２台の回転駆動用モータ６０を制御する回転モータ制御部８３と、２個の上下ブレーキ機構２４を制御する上下ブレーキ制御部８４と、２個の水平ブレーキ機構４４を制御する水平ブレーキ制御部８５と、１個の回転ブレーキ機構６４を制御する回転ブレーキ制御部８６とを備えている。また、制御部８０には、制御指令部８７が接続されている。
【００５７】
上下モータ制御部８１は、２台の上下駆動用モータ２０のそれぞれを個別に制御する。具体的には、上下モータ制御部８１は、２台の上下駆動用モータ２０のうちの一方の上下駆動用モータ２０を速度制御とトルク制御とによって制御し、他方の上下駆動用モータ２０をトルク制御によって制御する。すなわち、上下モータ制御部８１は、一方の上下駆動用モータ２０に対しては、この上下駆動用モータ２０の速度検出機構からの出力に基づくフィードバック制御とこの上下駆動用モータ２０の電流値を制御するトルク制御とを行い、他方の上下駆動用モータ２０に対しては、この上下駆動用モータ２０の速度検出機構からの出力に基づくフィードバック制御を行わずにこの上下駆動用モータ２０の電流値を制御するトルク制御を行う。
【００５８】
本形態では、２台の上下駆動用モータ２０のうちの一方の上下駆動用モータ２０は、第１の駆動用モータである。また、他方の上下駆動用モータ２０は、第２の駆動用モータである。
【００５９】
水平モータ制御部８２は、２台の水平駆動用モータ４０のそれぞれを個別に制御する。具体的には、水平モータ制御部８２は、２台の水平駆動用モータ４０のうちの一方の水平駆動用モータ４０を速度制御とトルク制御とによって制御する。また、水平モータ制御部８２は、他方の水平駆動用モータ４０の停止前には、一方の水平駆動用モータ４０と同様に、他方の水平駆動用モータ４０を速度制御とトルク制御とによって制御するが、他方の水平駆動用モータ４０の停止前を除くその他のときには、他方の水平駆動用モータ４０をトルク制御によって制御する。
【００６０】
すなわち、水平モータ制御部８２は、他方の水平駆動用モータ４０の停止前を除くその他のときには、他方の水平駆動用モータ４０に対して、この水平駆動用モータ４０の速度検出機構からの出力に基づくフィードバック制御を行わずにトルク制御を行う。また、水平モータ制御部８２は、他方の水平駆動用モータ４０の停止前には、他方の水平駆動用モータ４０に対して、この水平駆動用モータ４０の速度検出機構からの出力に基づくフィードバック制御を行って、２個のピニオン４２とラック４３との間のバックラッシがなくなるように、他方の水平駆動用モータ４０の回転速度を制御する。
【００６１】
ここで、他方の水平駆動用モータ４０が停止前であるか否かは、たとえば、一方の水平駆動用モータ４０の速度検出機構からの出力に基づいて水平モータ制御部８２が判断する。たとえば、水平モータ制御部８２は、一方の水平駆動用モータ４０の速度検出機構によって検出される、基台９の所定の基準位置から停止予定位置までのパルス数と、実際に速度検出機構で検出されたパルス数との差を算出して、その差が所定の値以下であれば、他方の水平駆動用モータ４０が停止前であると判断する。すなわち、停止予定位置から所定距離の範囲内に基台９が入ると、他方の水平駆動用モータ４０の停止前となる。
【００６２】
本形態では、２台の水平駆動用モータ４０のうちの一方の水平駆動用モータ４０は、第１の駆動用モータであり、かつ、第１の水平駆動用モータである。また、他方の水平駆動用モータ４０は、第２の駆動用モータであり、かつ、第２の水平駆動用モータである。
【００６３】
同様に、回転モータ制御部８３は、２台の回転駆動用モータ６０のそれぞれを個別に制御する。具体的には、回転モータ制御部８３は、２台の回転駆動用モータ６０のうちの一方の回転駆動用モータ６０を速度制御とトルク制御とによって制御する。また、回転モータ制御部８３は、他方の回転駆動用モータ６０の停止前には、一方の回転駆動用モータ６０と同様に、他方の回転駆動用モータ６０を速度制御とトルク制御とによって制御するが、他方の回転駆動用モータ６０の停止前を除くその他のときには、他方の回転駆動用モータ６０をトルク制御によって制御する。
【００６４】
すなわち、回転モータ制御部８３は、他方の回転駆動用モータ６０の停止前を除くその他のときには、他方の回転駆動用モータ６０に対して、この回転駆動用モータ６０の速度検出機構からの出力に基づくフィードバック制御を行わずにトルク制御を行う。また、回転モータ制御部８３は、他方の回転駆動用モータ６０の停止前には、他方の回転駆動用モータ６０に対して、この回転駆動用モータ６０の速度検出機構からの出力に基づくフィードバック制御を行って、２個の出力歯車６８と入力歯車６９との間のバックラッシがなくなるように、他方の回転駆動用モータ６０の回転速度を制御する。
【００６５】
ここで、他方の回転駆動用モータ６０が停止前であるか否かは、たとえば、一方の回転駆動用モータ６０の速度検出機構からの出力に基づいて回転モータ制御部８３が判断する。たとえば、回転モータ制御部８３は、一方の回転駆動用モータ６０の速度検出機構によって検出される、旋回部材１０の所定の基準位置から停止予定位置までのパルス数と、実際に速度検出機構で検出されたパルス数との差を算出して、その差が所定の値以下であれば、他方の回転駆動用モータ６０が停止前であると判断する。すなわち、停止予定位置から所定角度内に旋回部材１０が入ると、他方の回転駆動用モータ６０の停止前となる。
【００６６】
本形態では、２台の回転駆動用モータ６０のうちの一方の回転駆動用モータ６０は、第１の駆動用モータであり、かつ、第１の回転駆動用モータである。また、他方の回転駆動用モータ６０は、第２の駆動用モータであり、かつ、第２の回転駆動用モータである。
【００６７】
上下ブレーキ制御部８４は、制御指令部８７から支持部材７の停止信号が入力されると、２個の上下ブレーキ機構２４を段階的に作動させる。すなわち、制御指令部８７から支持部材７の停止信号が入力されると、上下ブレーキ制御部８４は、一方の上下ブレーキ機構２４の作動開始タイミングと他方の上下ブレーキ機構２４の作動開始タイミングとが変わるように（ずれるように）、２個の上下ブレーキ機構２４を作動させる。具体的には、上下ブレーキ制御部８４は、他方の上下ブレーキ機構２４の作動開始タイミングが一方の上下ブレーキ機構２４の作動開始タイミングよりも遅れるように、２個の上下ブレーキ機構２４を作動させる。より具体的には、上下ブレーキ制御部８４は、他方の上下ブレーキ機構２４のコイルへの通電を停止するタイミングが一方の上下ブレーキ機構２４のコイルへの通電を停止するタイミングよりも遅れるように、２個の上下ブレーキ機構２４のコイルへの通電を停止する。
【００６８】
同様に、水平ブレーキ制御部８５は、制御指令部８７から基台９の停止信号が入力されると、２個の水平ブレーキ機構４４を段階的に作動させる。すなわち、制御指令部８７から基台９の停止信号が入力されると、水平ブレーキ制御部８５は、一方の水平ブレーキ機構４４の作動開始タイミングと他方の水平ブレーキ機構４４の作動開始タイミングとがずれるように、２個の水平ブレーキ機構４４を作動させる。具体的には、水平ブレーキ制御部８５は、他方の水平ブレーキ機構４４の作動開始タイミングが一方の水平ブレーキ機構４４の作動開始タイミングよりも遅れるように、２個の水平ブレーキ機構４４を作動させる。なお、水平ブレーキ制御部８５は、制御指令部８７から基台９の停止信号が入力されたときに、２個の水平ブレーキ機構４４を同時に作動させても良い。
【００６９】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、上下駆動機構１６は、２台の上下駆動用モータ２０を備えている。そのため、大型の基板２を搬送するために、上下駆動機構１６で要求される上下駆動用モータ２０の総容量が大きくなる場合であっても、比較的体格の小さな上下駆動用モータ２０を使用することができる。たとえば、上下駆動機構１６で要求される上下駆動用モータ２０の総容量が１０ｋＷである場合には、体格の大きな１０ｋＷの上下駆動用モータを使用するのではなく、比較的体格の小さな５ｋＷの上下駆動用モータ２０を使用することができる。また、体格の大きな１台の上下駆動用モータを使用する場合と比較して、体格の小さな２台の上下駆動用モータ２０を使用する場合には、上下駆動用モータ２０の配置の自由度が高くなる。したがって、本形態では、大きな基板２を搬送するにもかかわらず、ロボット１を小型化することが可能になる。
【００７０】
また、上下駆動用モータ２０の容量が所定の容量を超えると、上下駆動用モータ２０の価格は急激に高くなるが、本形態では、比較的容量の小さな上下駆動用モータ２０を使用することができるため、２台の上下駆動用モータ２０が使用される場合であっても、ロボット１のコストを低減することが可能になる。
【００７１】
さらに、本形態では、比較的容量の小さな上下駆動用モータ２０を使用することができるため、１台の上下駆動用モータ２０から伝達される動力は小さくなる。したがって、上下駆動用モータ２０の動力を伝達する減速機２１、ピニオン２２およびラック２３等の動力伝達機構への伝達動力を小さくすることができ、減速機２１、ピニオン２２およびラック２３等の動力伝達機構の構成を簡素化することができる。また、減速機２１、ピニオン２２およびラック２３等の動力伝達機構の損傷を抑制することができる。
【００７２】
一方、上下駆動機構１６が２台の上下駆動用モータ２０を使用しているため、一方の上下駆動用モータ２０の駆動トルクが他方の上下駆動用モータ２０の大きな負荷となり、他方の上下駆動用モータ２０の駆動トルクが一方の上下駆動用モータ２０の大きな負荷となる場合が生じるおそれがあるが、本形態では、上下モータ制御部８１は、２台の上下駆動用モータ２０のうちの一方の上下駆動用モータ２０を速度制御とトルク制御とによって制御し、他方の上下駆動用モータ２０をトルク制御によって制御している。すなわち、上下モータ制御部８１は、一方の上下駆動用モータ２０の回転速度は制御するが、他方の上下駆動用モータ２０の回転速度は制御しておらず、他方の上下駆動用モータ２０は、一方の上下駆動用モータ２０に追従して回転する。そのため、２台の上下駆動用モータ２０の間に大きな回転速度の差が生じることがなくなる。したがって、一方の上下駆動用モータ２０の駆動トルクが他方の上下駆動用モータ２０の大きな負荷になるのを防止し、他方の上下駆動用モータ２０の駆動トルクが一方の上下駆動用モータ２０の大きな負荷になるのを防止することができる。
【００７３】
また、他方の上下駆動用モータ２０が一方の上下駆動用モータ２０に追従して回転するため、減速機２１等を介して２台の上下駆動用モータ２０のそれぞれに連結されている２個のピニオン２２がラック２３と噛み合っている場合であっても、２個のピニオン２２の歯とラック２３の歯とが必要以上の力で噛み合うのを防止することができる。その結果、ピニオン２２およびラック２３の損傷を抑制して、上下駆動機構１６で支持部材７を適切に上下動させることができる。
【００７４】
本形態では、水平駆動機構１７は、２台の水平駆動用モータ４０を備えている。そのため、上下駆動機構１６と同様に、水平駆動機構１７で要求される水平駆動用モータ４０の総容量が大きくなる場合であっても、比較的体格の小さな水平駆動用モータ４０を使用することができ、また、水平駆動用モータ４０の配置の自由度が高くなる。したがって、本形態では、大きな基板２を搬送するにもかかわらず、ロボット１を小型化することが可能になる。
【００７５】
また、本形態では、比較的容量の小さな水平駆動用モータ４０を使用することができるため、２台の水平駆動用モータ４０が使用される場合であっても、ロボット１のコストを低減することが可能になる。さらに、本形態では、比較的容量の小さな水平駆動用モータ４０を使用することができるため、１台の水平駆動用モータ４０から伝達される動力は小さくなる。したがって、水平駆動用モータ４０の動力を伝達するピニオン４２およびラック４３等の動力伝達機構への伝達動力を小さくすることができ、水平駆動用モータ４０の動力を伝達する動力伝達機構の構成を簡素化することができる。また、水平駆動用モータ４０の動力を伝達する動力伝達機構の損傷を抑制することができる。
【００７６】
一方、水平駆動機構１７が２台の水平駆動用モータ４０を使用しているため、一方の水平駆動用モータ４０（または他方の水平駆動用モータ４０）の駆動トルクが他方の水平駆動用モータ４０（または一方の水平駆動用モータ４０）の大きな負荷となる場合が生じるおそれがあるが、本形態では、水平モータ制御部８２は、２台の水平駆動用モータ４０のうちの一方の水平駆動用モータ４０を速度制御とトルク制御とによって制御し、かつ、他方の水平駆動用モータ４０の停止前を除くその他のときには、他方の水平駆動用モータ４０をトルク制御によって制御している。
【００７７】
すなわち、他方の水平駆動用モータ４０の停止前を除くその他のときには、一方の水平駆動用モータ４０の回転速度は制御するが、他方の水平駆動用モータ４０の回転速度は制御しておらず、他方の水平駆動用モータ４０は、一方の水平駆動用モータ４０に追従して回転する。そのため、他方の水平駆動用モータ４０の停止前を除くその他のときには、２台の水平駆動用モータ４０の間に大きな回転速度の差が生じることがなくなり、一方の水平駆動用モータ４０（または他方の水平駆動用モータ４０）の駆動トルクが他方の水平駆動用モータ４０（または一方の水平駆動用モータ４０）の大きな負荷になるのを防止することができる。
【００７８】
また、他方の水平駆動用モータ４０の停止前を除くその他のときには、他方の水平駆動用モータ４０が一方の水平駆動用モータ４０に追従して回転するため、プーリ４８、４９およびベルト５０を介して２台の水平駆動用モータ４０のそれぞれに連結されている２個のピニオン４２がラック４３と噛み合っている場合であっても、２個のピニオン４２の歯とラック４３の歯とが必要以上の力で噛み合うのを防止することができる。その結果、ピニオン４２およびラック４３の損傷を抑制して、水平駆動機構１７で本体部５を適切に水平移動させることができる。
【００７９】
また、本形態では、他方の水平駆動用モータ４０の停止前には、他方の水平駆動用モータ４０は速度制御とトルク制御とによって制御されており、２個のピニオン４２とラック４３との間のバックラッシがなくなるように、他方の水平駆動用モータ４０の回転速度が制御されている。そのため、基台９の停止時には、２個のピニオン４２とラック４３との間のバックラッシをなくすことができる。
【００８０】
本形態では、回転駆動機構１８は、２台の回転駆動用モータ６０を備えている。そのため、上下駆動機構１６と同様に、回転駆動機構１８で要求される回転駆動用モータ６０の総容量が大きくなる場合であっても、比較的体格の小さな回転駆動用モータ６０を使用することができ、また、回転駆動用モータ６０の配置の自由度が高くなる。したがって、本形態では、大きな基板２を搬送するにもかかわらず、ロボット１を小型化することが可能になる。
【００８１】
また、本形態では、比較的容量の小さな回転駆動用モータ６０を使用することができるため、２台の回転駆動用モータ６０が使用される場合であっても、ロボット１のコストを低減することが可能になる。さらに、本形態では、比較的容量の小さな回転駆動用モータ６０を使用することができるため、１台の回転駆動用モータ６０から伝達される動力は小さくなる。したがって、回転駆動用モータ６０の動力を伝達する出力歯車６８や減速機６１等の動力伝達機構への伝達動力を小さくすることができ、回転駆動用モータ６０の動力を伝達する動力伝達機構の構成を簡素化することができる。また、回転駆動用モータ６０の動力を伝達する動力伝達機構の損傷を抑制することができる。
【００８２】
一方、回転駆動機構１８が２台の回転駆動用モータ６０を使用しているため、一方の回転駆動用モータ６０（または他方の回転駆動用モータ６０）の駆動トルクが他方の回転駆動用モータ６０（または一方の回転駆動用モータ６０）の大きな負荷となる場合が生じるおそれがあるが、本形態では、回転モータ制御部８３は、２台の回転駆動用モータ６０のうちの一方の回転駆動用モータ６０を速度制御とトルク制御とによって制御し、かつ、他方の回転駆動用モータ６０の停止前を除くその他のときには、他方の回転駆動用モータ６０をトルク制御によって制御している。
【００８３】
すなわち、他方の回転駆動用モータ６０の停止前を除くその他のときには、一方の回転駆動用モータ６０の回転速度は制御するが、他方の回転駆動用モータ６０の回転速度は制御しておらず、他方の回転駆動用モータ６０は、一方の回転駆動用モータ６０に追従して回転する。そのため、他方の回転駆動用モータ６０の停止前を除くその他のときには、２台の回転駆動用モータ６０の間に大きな回転速度の差が生じることがなくなり、一方の回転駆動用モータ６０（または他方の回転駆動用モータ６０）の駆動トルクが他方の回転駆動用モータ６０（または一方の回転駆動用モータ６０）の大きな負荷になるのを防止することができる。
【００８４】
また、他方の回転駆動用モータ６０の停止前を除くその他のときには、他方の回転駆動用モータ６０が一方の回転駆動用モータ６０に追従して回転するため、２個の出力歯車６８が減速機６１の入力歯車６９と噛み合っている場合であっても、出力歯車６８の歯と入力歯車６９の歯とが必要以上の力で噛み合うのを防止することができる。その結果、入力歯車６８および出力歯車６９の損傷を抑制して、回転駆動機構１８で旋回部材１０を適切に旋回させることができる。
【００８５】
また、本形態では、他方の回転駆動用モータ６０の停止前には、他方の回転駆動用モータ６０は速度制御とトルク制御とによって制御されており、２個の出力歯車６８と入力歯車６９とのバックラッシがなくなるように、他方の回転駆動用モータ６０の回転速度が制御されている。そのため、旋回部材１０の停止時には、２個の出力歯車６８と入力歯車６９との間のバックラッシをなくすことができる。
【００８６】
（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。
【００８７】
上述した形態では、上下モータ制御部８１は、２台の上下駆動用モータ２０のうちの一方の上下駆動用モータ２０を速度制御とトルク制御とによって制御している。この他にもたとえば、上下モータ制御部８１は、速度検出機構で検出された回転速度を積分することで算出される上下駆動用モータ２０の回転位置に基づく位置制御とトルク制御とによって一方の上下駆動用モータ２０を制御しても良い。
【００８８】
同様に、上述した形態では、水平モータ制御部８２は、一方の水平駆動用モータ４０を速度制御とトルク制御とによって制御するとともに、所定の場合に、他方の水平駆動用モータ４０を速度制御とトルク制御とによって制御しているが、位置制御とトルク制御とによって水平駆動用モータ４０を制御しても良い。また、上述した形態では、回転モータ制御部８３は、一方の回転駆動用モータ６０を速度制御とトルク制御とによって制御するとともに、所定の場合に、他方の回転駆動用モータ６０を速度制御とトルク制御とによって制御しているが、位置制御とトルク制御とによって回転駆動用モータ６０を制御しても良い。
【００８９】
上述した形態では、上下駆動機構１６は、２台の上下駆動用モータ２０を備えている。この他にもたとえば、上下駆動機構１６は、３台以上の上下駆動用モータ２０を備えていても良い。この場合には、上下モータ制御部８１は、３台以上の上下駆動用モータ２０のうちの何台かの上下駆動用モータ２０を速度制御とトルク制御とによって制御し、残りの上下駆動用モータ２０をトルク制御によって制御すれば良い。また、この場合には、ある上下駆動用モータ２０の駆動トルクが他の上下駆動用モータ２０の大きな負荷となるのを確実に防止するため、上下モータ制御部８１は、３台以上の上下駆動用モータ２０のうちの１台の上下駆動用モータ２０を速度制御とトルク制御とによって制御し、残りの上下駆動用モータ２０をトルク制御によって制御することが好ましい。
【００９０】
また、上述した形態では、水平駆動機構１７は、２台の水平駆動用モータ４０を備えているが、水平駆動機構１７は、３台以上の水平駆動用モータ４０を備えていても良い。この場合には、水平モータ制御部８２は、３台以上の水平駆動用モータ４０のうちの何台かの水平駆動用モータ４０を速度制御とトルク制御とによって制御し、かつ、残りの水平駆動用モータ４０の停止前には、残りの水平駆動用モータ４０を速度制御とトルク制御とによって制御するとともに、残りの水平駆動用モータ４０の停止前を除くその他のときには、残りの水平駆動用モータ４０をトルク制御によって制御すれば良い。また、この場合には、ある水平駆動用モータ４０の駆動トルクが他の水平駆動用モータ４０の大きな負荷となるのを確実に防止するため、水平モータ制御部８２は、３台以上の水平駆動用モータ４０のうちの１台の水平駆動用モータ４０を速度制御とトルク制御とによって制御するとともに、残りの水平駆動用モータ４０の停止前を除くその他のときには、残りの水平駆動用モータ４０をトルク制御によって制御することが好ましい。
【００９１】
同様に、回転駆動機構１８は、３台以上の回転駆動用モータ６０を備えていても良い。この場合には、回転モータ制御部８３は、３台以上の回転駆動用モータ６０のうちの何台かの回転駆動用モータ６０を速度制御とトルク制御とによって制御し、かつ、残りの回転駆動用モータ６０の停止前には、残りの回転駆動用モータ６０を速度制御とトルク制御とによって制御するとともに、残りの回転駆動用モータ６０の停止前を除くその他のときには、残りの回転駆動用モータ６０をトルク制御によって制御すれば良い。また、この場合には、ある回転駆動用モータ６０の駆動トルクが他の回転駆動用モータ６０の大きな負荷となるのを確実に防止するため、回転モータ制御部８３は、３台以上の回転駆動用モータ６０のうちの１台の回転駆動用モータ６０を速度制御とトルク制御とによって制御するとともに、残りの回転駆動用モータ６０の停止前を除くその他のときには、残りの回転駆動用モータ６０をトルク制御によって制御することが好ましい。
【００９２】
上述した形態では、水平モータ制御部８２は、他方の水平駆動用モータ４０の停止前に、他方の水平駆動用モータ４０を速度制御とトルク制御とによって制御し、他方の水平駆動用モータ４０の停止前を除くその他のときには、他方の水平駆動用モータ４０をトルク制御によって制御している。この他にもたとえば、水平モータ制御部８２は、他方の水平駆動用モータ４０を常時、トルク制御で制御しても良い。同様に、回転モータ制御部８３は、他方の回転駆動用モータ６０を常時、トルク制御で制御しても良い。
【００９３】
上述した形態では、上下駆動機構１６、水平駆動機構１７および回転駆動機構１８がいずれも２台の駆動用モータ２０、４０、６０を備えているが、上下駆動機構１６、水平駆動機構１７および回転駆動機構１８の少なくともいずれか１つの駆動機構が２台の駆動用モータ２０、４０、６０を備えているのであれば、他の駆動機構が備える駆動用モータ２０、４０、６０は、１台であっても良い。
【００９４】
上述した形態では、２個のピニオン２２とラック２３とによって、支持部材７が上下方向に移動する。この他にもたとえば、ボールネジとこのボールネジに螺合する複数のナット部材とによって、支持部材７が上下方向に移動しても良い。同様に、上述した形態では、２個のピニオン４２とラック４３とによって、基台９が水平方向へ移動するが、ボールネジとこのボールネジに螺合する複数のナット部材とによって、基台９が水平方向に移動しても良い。
【００９５】
上述した形態では、ロボット１は、上下駆動機構１６と水平駆動機構１７と回転駆動機構１８とを備えている。この他にもたとえば、ロボット１は、上下駆動機構１６、水平駆動機構１７および回転駆動機構１８の中から任意に選択される２個あるいは１個の駆動機構のみを備えていても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の実施の形態にかかる産業用ロボットの平面図である。
【図２】図１のＥ−Ｅ方向から産業用ロボットを示す図である。
【図３】図１のＦ−Ｆ方向から産業用ロボットを示す図である。
【図４】図１のＦ−Ｆ方向から支持部材および上下駆動機構を示す図である。
【図５】図４のＧ−Ｇ方向から支持部材、柱状部材および上下駆動機構を示す図である。
【図６】図４のＨ−Ｈ方向から上下駆動機構を示す図である。
【図７】図２のＪ部の内部構成を説明するための図である。
【図８】図３のＫ−Ｋ方向から水平駆動機構等の構成を説明するための図である。
【図９】図８のＬ−Ｌ方向から水平駆動機構の構成を説明するための図である。
【図１０】図１に示す旋回部材の平面図である。
【図１１】図１０のＭ−Ｍ断面の断面図である。
【図１２】図１に示す産業用ロボットの制御部およびその関連部分のブロック図である。
【符号の説明】
【００９７】
１ ロボット（産業用ロボット）
２ 基板（搬送対象物）
３ ハンド
４ アーム
７ 支持部材
１６ 上下駆動機構
１７ 水平駆動機構
１８ 回転駆動機構
２０ 上下駆動用モータ（駆動用モータ、第１の駆動用モータ、第２の駆動用モータ）
４０ 水平駆動用モータ（駆動用モータ、第１の駆動用モータ、第２の駆動用モータ）
６０ 回転駆動用モータ（駆動用モータ、第１の駆動用モータ、第２の駆動用モータ）
８０ 制御部
８１ 上下モータ制御部（モータ制御部）
８２ 水平モータ制御部（モータ制御部）
８３ 回転モータ制御部（モータ制御部）
ＣＬ 中心軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送対象物が搭載されるハンドと、前記ハンドが連結されるアームと、前記アームを支持する支持部材とを備えるとともに、
前記支持部材を上下動させる上下駆動機構および／または前記支持部材を水平方向に移動させるための水平駆動機構および／または上下方向を軸方向とする所定の中心軸を中心に前記支持部材を回転させるための回転駆動機構と、前記上下駆動機構および／または前記水平駆動機構および／または前記回転駆動機構を制御する制御部とを備え、
前記上下駆動機構および／または前記水平駆動機構および／または前記回転駆動機構は、複数の駆動用モータを備え、
前記制御部は、複数の前記駆動用モータを制御するモータ制御部を備え、
前記モータ制御部は、複数の前記駆動用モータのうちの何台かの前記駆動用モータである第１の駆動用モータと、前記第１の駆動用モータを除く残りの前記駆動用モータである第２の駆動用モータとを個別に制御することを特徴とする産業用ロボット。
【請求項２】
前記第１の駆動用モータは、１台の前記駆動用モータであることを特徴とする請求項１記載の産業用ロボット。
【請求項３】
前記モータ制御部は、速度制御または位置制御とトルク制御とによって前記第１の駆動用モータを制御し、かつ、トルク制御によって前記第２の駆動用モータを制御することを特徴とする請求項１または２記載の産業用ロボット。
【請求項４】
前記第１の駆動用モータとして第１の水平駆動用モータを有するとともに前記第２の駆動用モータとして第２の水平駆動用モータを有する前記水平駆動機構を備え、
前記制御部は、前記モータ制御部として前記第１の水平駆動用モータおよび前記第２の水平駆動用モータを制御する水平モータ制御部を備え、
前記水平モータ制御部は、速度制御または位置制御とトルク制御とによって前記第１の水平駆動用モータを制御し、かつ、前記第２の水平駆動用モータの停止前には、速度制御または位置制御とトルク制御とによって前記第２の水平駆動用モータを制御するとともに、前記第２の水平駆動用モータの停止前を除くその他のときには、トルク制御によって前記第２の水平駆動用モータを制御することを特徴とする請求項１または２記載の産業用ロボット。
【請求項５】
前記第１の駆動用モータとして第１の回転駆動用モータを有するとともに前記第２の駆動用モータとして第２の回転駆動用モータを有する前記回転駆動機構を備え、
前記制御部は、前記モータ制御部として前記第１の回転駆動用モータおよび前記第２の回転駆動用モータを制御する回転モータ制御部を備え、
前記回転モータ制御部は、速度制御または位置制御とトルク制御とによって前記第１の回転駆動用モータを制御し、かつ、前記第２の回転駆動用モータの停止前には、速度制御または位置制御とトルク制御とによって前記第２の回転駆動用モータを制御するとともに、前記第２の回転駆動用モータの停止前を除くその他のときには、トルク制御によって前記第２の回転駆動用モータを制御することを特徴とする請求項１または２記載の産業用ロボット。
【請求項１】
搬送対象物が搭載されるハンドと、前記ハンドが連結されるアームと、前記アームを支持する支持部材とを備えるとともに、
前記支持部材を上下動させる上下駆動機構および／または前記支持部材を水平方向に移動させるための水平駆動機構および／または上下方向を軸方向とする所定の中心軸を中心に前記支持部材を回転させるための回転駆動機構と、前記上下駆動機構および／または前記水平駆動機構および／または前記回転駆動機構を制御する制御部とを備え、
前記上下駆動機構および／または前記水平駆動機構および／または前記回転駆動機構は、複数の駆動用モータを備え、
前記制御部は、複数の前記駆動用モータを制御するモータ制御部を備え、
前記モータ制御部は、複数の前記駆動用モータのうちの何台かの前記駆動用モータである第１の駆動用モータと、前記第１の駆動用モータを除く残りの前記駆動用モータである第２の駆動用モータとを個別に制御することを特徴とする産業用ロボット。
【請求項２】
前記第１の駆動用モータは、１台の前記駆動用モータであることを特徴とする請求項１記載の産業用ロボット。
【請求項３】
前記モータ制御部は、速度制御または位置制御とトルク制御とによって前記第１の駆動用モータを制御し、かつ、トルク制御によって前記第２の駆動用モータを制御することを特徴とする請求項１または２記載の産業用ロボット。
【請求項４】
前記第１の駆動用モータとして第１の水平駆動用モータを有するとともに前記第２の駆動用モータとして第２の水平駆動用モータを有する前記水平駆動機構を備え、
前記制御部は、前記モータ制御部として前記第１の水平駆動用モータおよび前記第２の水平駆動用モータを制御する水平モータ制御部を備え、
前記水平モータ制御部は、速度制御または位置制御とトルク制御とによって前記第１の水平駆動用モータを制御し、かつ、前記第２の水平駆動用モータの停止前には、速度制御または位置制御とトルク制御とによって前記第２の水平駆動用モータを制御するとともに、前記第２の水平駆動用モータの停止前を除くその他のときには、トルク制御によって前記第２の水平駆動用モータを制御することを特徴とする請求項１または２記載の産業用ロボット。
【請求項５】
前記第１の駆動用モータとして第１の回転駆動用モータを有するとともに前記第２の駆動用モータとして第２の回転駆動用モータを有する前記回転駆動機構を備え、
前記制御部は、前記モータ制御部として前記第１の回転駆動用モータおよび前記第２の回転駆動用モータを制御する回転モータ制御部を備え、
前記回転モータ制御部は、速度制御または位置制御とトルク制御とによって前記第１の回転駆動用モータを制御し、かつ、前記第２の回転駆動用モータの停止前には、速度制御または位置制御とトルク制御とによって前記第２の回転駆動用モータを制御するとともに、前記第２の回転駆動用モータの停止前を除くその他のときには、トルク制御によって前記第２の回転駆動用モータを制御す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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−５２０５４（Ｐ２０１０−５２０５４Ａ）
【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２００８−２１６５４２（Ｐ２００８−２１６５４２）
【出願日】平成２０年８月２６日（２００８．８．２６）
【出願人】（０００００２２３３）日本電産サンキョー株式会社 (1,337)
【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２６日（２００８．８．２６）
【出願人】（０００００２２３３）日本電産サンキョー株式会社 (1,337)
【Ｆターム（参考）】
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