産業用ロボット
【課題】大きな搬送対象物や高価な搬送対象物の搬送に適した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、上下駆動機構を停止させるための２個のブレーキ機構２４を備え、制御部８０は、２個のブレーキ機構２４を制御するブレーキ制御部８４を備えている。ブレーキ制御部８４は、２個のブレーキ機構２４を段階的に作動させる。
【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、上下駆動機構を停止させるための２個のブレーキ機構２４を備え、制御部８０は、２個のブレーキ機構２４を制御するブレーキ制御部８４を備えている。ブレーキ制御部８４は、２個のブレーキ機構２４を段階的に作動させる。
【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、ボールネジはモータで駆動されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１０２８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。また、露光装置で使用されるマスクのように、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、高額化するものもある。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、大きな搬送対象物や高価な搬送対象物の搬送に適した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】
【０００６】
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、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停止させるための複数のブレーキ機構を備え、制御部は、複数のブレーキ機構を制御するブレーキ制御部を備え、ブレーキ制御部は、複数のブレーキ機構を段階的に作動させることを特徴とする。
【０００７】
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ブレーキ機構を備えている。そのため、たとえば、１個のブレーキ機構が破損しても他のブレーキ機構によって、上下駆動機構、水平駆動機構および／または回転駆動機構を停止させることができる。したがって、本発明では、大きな搬送対象物や高価な搬送対象物であっても安全に搬送することが可能になる。また、本発明では、ブレーキ制御部が、複数のブレーキ機構を段階的に作動させている。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が複数のブレーキ機構を有する場合であっても、上下駆動機構、水平駆動機構および／または回転駆動機構に生じる制動力を段階的に大きくしていくことが可能になる。したがって、上下駆動機構、水平駆動機構および／または回転駆動機構の急制動を防止することが可能になり、その結果、ハンドからの搬送対象物の落下を防止することが可能になる。
【０００８】
本発明において、ブレーキ制御部は、複数のブレーキ機構のそれぞれの作動開始タイミングをずらすことが好ましい。このように構成すると、上下駆動機構、水平駆動機構および／または回転駆動機構に生じる制動力を徐々に大きくすることが可能になる。したがって、上下駆動機構、水平駆動機構および／または回転駆動機構の急制動を確実に防止して、ハンドからの搬送対象物の落下を確実に防止することが可能になる。
【０００９】
本発明において、産業用ロボットは、複数のブレーキ機構として複数の上下ブレーキ機構を有する上下駆動機構を備え、制御部は、ブレーキ制御部として複数の上下ブレーキ機構を制御する上下ブレーキ制御部を備え、上下ブレーキ制御部は、複数の上下ブレーキ機構を段階的に作動させることが好ましい。
【００１０】
このように構成すると、たとえば、１個の上下ブレーキ機構が破損しても他の上下ブレーキ機構によって、上下駆動機構を停止させることができる。すなわち、支持部材を停止させて、ハンドおよびアームの落下を防止することができる。したがって、大きな搬送対象物や高価な搬送対象物であっても安全に搬送することができる。また、メンテナンス時に、たとえば、１個の上下ブレーキ機構を取り外す場合であっても、他の上下ブレーキ機構で支持部材を所定位置に停止させることが可能になる。そのため、上下駆動機構のメンテナンスが容易になる。さらに、上下駆動機構が複数のブレーキ機構を有する場合であっても、上下駆動機構の急制動を防止することが可能になるため、ハンドからの搬送対象物の落下を防止することが可能になる。
【００１１】
本発明において、上下駆動機構は、たとえば、上下ブレーキ機構と同じ数の上下駆動用モータを備え、複数の上下ブレーキ機構のそれぞれは、複数の上下駆動用モータのそれぞれに連結されている。この場合には、上下ブレーキ機構によって、複数の上下駆動用モータを個別にかつ確実に停止させることが可能になる。
【００１２】
本発明において、産業用ロボットは、複数の上下駆動用モータのそれぞれの回転速度を検出するための複数の速度検出機構を備えることが好ましい。このように構成すると、速度検出機構によって、複数の上下駆動用モータの異常を個別に検出することが可能になる。すなわち、複数の速度検出機構で検出される回転速度に大きな差異が生じるか否かを検出することで、複数の上下駆動用モータの異常を個別に検出することが可能になる。また、１台でも上下駆動用モータの異常が検出された場合には、上下ブレーキ機構によって、上下駆動機構を停止させることができる。したがって、上下駆動用モータに異常が生じても、支持部材を安全に停止させることができる。
【００１３】
本発明において、上下駆動機構は、たとえば、複数の上下ブレーキ機構が連結される１台の上下駆動用モータを備えている。この場合には、複数の上下ブレーキ機構による大きな制動力で１個の上下駆動用モータを確実に停止させることが可能になる。
【００１４】
本発明において、上下駆動機構は、上下駆動用モータに連結され支持部材を上下動させるボールネジと、ボールネジの回転速度を検出するためのネジ側速度検出機構と、上下駆動用モータの回転速度を検出するためのモータ側速度検出機構とを備えることが好ましい。このように構成すると、ネジ側速度検出機構とモータ側速度検出機構とによって、上下駆動機構の異常を確実に検出することが可能になる。すなわち、モータ側速度検出機構での検出結果に基づいて算出されるボールネジの回転速度と、ネジ側速度検出機構で検出されるボールネジの回転速度との差から、上下駆動機構の異常を確実に検出することが可能になる。また、上下駆動機構の異常が検出された場合には、上下ブレーキ機構によって、上下駆動機構を停止させることができる。したがって、上下駆動機構に異常が生じても、支持部材を安全に停止させることができる。
【００１５】
本発明において、産業用ロボットは、複数のブレーキ機構として複数の水平ブレーキ機構を有する水平駆動機構を備え、制御部は、ブレーキ制御部として複数の水平ブレーキ機構を制御する水平ブレーキ制御部を備え、水平ブレーキ制御部は、複数の水平ブレーキ機構を段階的に作動させることが好ましい。このように構成すると、たとえば、１個の水平ブレーキ機構が破損しても他の水平ブレーキ機構によって、水平駆動機構を停止させることができる。したがって、大きな搬送対象物や高価な搬送対象物であっても安全に搬送することができる。また、水平駆動機構が複数のブレーキ機構を有する場合であっても、水平駆動機構の急制動を防止することが可能になるため、ハンドからの搬送対象物の落下を防止することが可能になる。
【００１６】
本発明において、水平駆動機構は、たとえば、水平ブレーキ機構と同じ数の水平駆動用モータを備え、複数の水平ブレーキ機構のそれぞれは、複数の水平駆動用モータのそれぞれに連結されている。この場合には、水平ブレーキ機構によって、複数の水平駆動用モータを個別にかつ確実に停止させることが可能になる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明にかかる産業用ロボットでは、大きな搬送対象物や高価な搬送対象物を適切に搬送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】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
［実施の形態１］
（産業用ロボットの概略構成）
図１は、本発明の実施の形態１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。
【００２０】
実施の形態１にかかる産業用ロボット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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
（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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
（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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
（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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
（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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。すなわち、まず、一方の上下ブレーキ機構２４が作動を開始するとともに、この一方の上下ブレーキ機構２４が作動している状態で、他方の上下ブレーキ機構２４が作動を開始するように、上下ブレーキ制御部８４は、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（またはコイルへの通電が実際に止まるタイミング）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（またはコイルへの通電が実際に止まるタイミング）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。
【００６２】
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変わるように（ずれるように）、２個の水平ブレーキ機構４４を作動させる。
【００６３】
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。すなわち、まず、一方の水平ブレーキ機構４４が作動を開始するとともに、この一方の水平ブレーキ機構４４が作動している状態で、他方の水平ブレーキ機構４４が作動を開始するように、水平ブレーキ制御部８５は、２個の水平ブレーキ機構４４を作動させる。より具体的には、水平ブレーキ制御部８５は、他方の水平ブレーキ機構４４のコイルへの通電を停止するタイミング（またはコイルへの通電が実際に止まるタイミング）が一方の水平ブレーキ機構４４のコイルへの通電を停止するタイミング（またはコイルへの通電が実際に止まるタイミング）よりも遅れるように、２個の水平ブレーキ機構４４のコイルへの通電を停止する。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。
【００６４】
（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個の上下ブレーキ機構２４を備えている。そのため、たとえば、一方の上下ブレーキ機構２４が破損しても他方の上下ブレーキ機構２４によって、上下駆動機構１６を停止させることができる。すなわち、支持部材７を停止させて、ハンド３およびアーム４の落下を防止することができる。したがって、本形態では、大きな基板２であっても安全に搬送することができる。また、メンテナンス時に一方の上下ブレーキ機構２４を取り外す場合であっても、他方の上下ブレーキ機構２４で支持部材７を所定位置に停止させることができる。そのため、上下駆動機構１６のメンテナンスが容易になる。
【００６５】
また、本形態では、２個の上下ブレーキ機構２４を段階的に作動させており、上下駆動機構１６に生じる制動力を段階的に大きくしている。そのため、上下駆動機構１６の急制動を防止することができる。したがって、上下駆動機構１６が２個の上下ブレーキ機構２４を備えていても、支持部材７が急停止することに起因して生じ得るハンド３からの基板２の落下を防止することができる。
【００６６】
本形態では、２個の上下ブレーキ機構２４のそれぞれが、プーリ２８、２９とベルト３０とを介して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。そのため、上下ブレーキ機構２０によって、２台の上下駆動用モータ２０を個別にかつ確実に停止させることができる。
【００６７】
本形態では、２台の上下駆動用モータ２０のそれぞれが速度検出機構を備えている。そのため、２個の速度検出機構で検出される回転速度の差が所定値以上になっているか否かを検出することで、上下駆動用モータ２０の異常を検出することが可能になる。また、上下駆動用モータ２０の異常が検出された場合には、上下ブレーキ機構２４によって、上下駆動機構１６を停止させることができる。したがって、上下駆動用モータ２０に異常が生じても、支持部材７を安全に停止させることができる。
【００６８】
本形態では、水平駆動機構１７は、２個の水平ブレーキ機構４４を備えている。そのため、たとえば、一方の水平ブレーキ機構４４が破損しても他方の水平ブレーキ機構４４によって、水平駆動機構１７を停止させることができる。すなわち、本体部５を停止させることができる。したがって、大きな基板２であっても安全に搬送することができる。また、本形態では、２個の水平ブレーキ機構４４を段階的に作動させており、水平駆動機構１７に生じる制動力を段階的に大きくしている。そのため、水平駆動機構１７の急制動を防止することができる。したがって、水平駆動機構１７が２個の水平ブレーキ機構４４を備えていても、本体部５が急停止することに起因して生じ得るハンド３からの基板２の落下を防止することができる。
【００６９】
本形態では、２個の水平ブレーキ機構４４のそれぞれが、２台の水平駆動用モータ４０のそれぞれの出力軸に連結されている。そのため、水平ブレーキ機構４０によって、２台の水平駆動用モータ４０を個別にかつ確実に停止させることができる。
【００７０】
［実施の形態２］
図１３は、本発明の実施の形態２にかかる産業用ロボット１０１の平面図である。図１４は、図１３のＮ−Ｎ方向から産業用ロボット１０１を示す図である。図１５は、図１３のＰ−Ｐ方向から産業用ロボット１０１を示す図である。図１６は、図１３に示す柱状部材１０８および上下駆動機構１１６の構成を説明するための図である。図１７は、図１６のＱ部の拡大図である。図１８は、図１６のＲ−Ｒ方向から上下駆動機構１１６を示す図である。
【００７１】
実施の形態２にかかる産業用ロボット１０１（以下、「ロボット１０１」とする。）は、露光装置で使用される高価なマスク１０２を搬送するためのロボットである。すなわち、実施の形態１のロボット１によって搬送される搬送対象物が大型の基板２であったのに対し、実施の形態２のロボット１０１によって搬送される搬送対象物は高価なマスク１０２である。
【００７２】
このロボット１０１は、図１３〜図１５に示すように、マスク１０２が搭載されるハンド１０３と、ハンド１０３が連結されるアーム１０４と、アーム１０４を支持する本体部１０５と、本体部１０５を水平方向に移動可能に支持するベース部材１０６とを備えている。本体部１０５は、アーム１０４を支持するとともに上下動可能な支持部材１０７と、支持部材１０７を上下方向に移動可能に支持するための柱状部材１０８と、本体部１０５の下端部分を構成するとともにベース部材１０６に対して水平移動可能な基台１０９と、柱状部材１０８の下端が固定されるとともに基台１０９に対して旋回可能な旋回部材１１０とを備えている。また、ロボット１０１は、アーム１０４の傾きを調整するための傾き調整機構１１１と、支持部材１０７を上下動させる上下駆動機構１１６（図１６参照）とを備えている。
【００７３】
ハンド１０３は、基板２を搭載するための２本の爪部１１２を備えている。バンド１０３は、アーム１０４に対して図１３の左右方向に相対移動可能となるように、アーム１０４に保持されている。アーム１０４は、細長い直方体状に形成されており、その中心部分が、支持部材１０７に支持されている。傾き調整機構１１１は、アーム１０４と支持部材１０７との連結部分に配置されている。この傾き調整機構１１１は、図１４の左右方向に対するアーム１０４の傾きを調整する。
【００７４】
上下駆動機構１１６は、１台の上下駆動用モータ１２０と、上下駆動用モータ１２０が連結される１本のボールネジ１２１とを備えている。図１６に示すように、上下駆動用モータ１２０は、柱状部材１０８の上端側に固定されている。また、ボールネジ１２１は、上下方向を長手方向として、柱状部材１０８に取り付けられている。具体的には、柱状部材１０８の上下両端側に固定される２個の軸受１２２にボールネジ１２１が回転可能に支持されている。
【００７５】
また、上下駆動機構１１６は、ボールネジ１２１に螺合して上下動するナット部材１２３を備えている。ナット部材１２３は、支持部材１０７に固定されている。本形態では、ボールネジ１２１とナット部材１２３とによって、支持部材１０７は上下方向に移動する。さらに、上下駆動機構１１６は、上下駆動機構１１６を停止させるための（すなわち、支持部材１０７を停止させるための）２個の上下ブレーキ機構１２４を備えている。なお、上下駆動機構１１６は、ボールネジ１２１を中心とするナット部材１２３の回転を防止するための共回り防止部（図示省略）を備えている。
【００７６】
上下駆動用モータ１２０は、上下駆動用モータ１２０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。また、ボールネジ１２１の下端側には、ボールネジ１２１の回転速度を検出するための速度検出機構１３１が取り付けられている。この速度検出機構は、たとえば、円板状に形成されボールネジ１２１に固定されるスリット板と、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。
【００７７】
本形態では、上下駆動用モータ１２０が有する速度検出機構は、上下駆動用モータ１２０の回転速度を検出するためのモータ側速度検出機構である。また、ボールネジ１２１の下端側に取り付けられている速度検出機構１３１は、ボールネジ１２１の回転速度を検出するためのネジ側速度検出機構である。
【００７８】
図１７に示すように、上下駆動用モータ１２０の出力軸には、プーリ１２８が固定されている。また、ボールネジ１２１の上端には、プーリ１２８よりも径の大きなプーリ１２９が固定されている。プーリ１２８、１２９には、ベルト１３０が架け渡されており、上下駆動用モータ１２０とボールネジ１２１とがベルト１３０によって連結されている。
【００７９】
２個の上下ブレーキ機構１２４は、図１７に示すように、プーリ１２９に隣接するようにボールネジ１２１の上端側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１２４は、プーリ１２８、１２９およびベルト１３０を介して上下駆動用モータ１２０に連結されている。
【００８０】
上下ブレーキ機構１２４は、実施の形態１の上下ブレーキ機構２４と同様に構成されている。すなわち、上下ブレーキ機構１２４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、ボールネジ１２１に固定される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、ボールネジ１２１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１２４は、基板１０２、ハンド１０３、アーム１０４および支持部材１０７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。
【００８１】
実施の形態１のロボット１と同様に、本形態のロボット１０１は、制御部（図示省略）を備えている。この制御部は、上下駆動機構１１６の制御に関連する構成として、上下駆動用モータ１２０を制御する上下モータ制御部と、２個の上下ブレーキ機構１２４を制御する上下ブレーキ制御部とを備えている。
【００８２】
本形態の上下ブレーキ制御部は、実施の形態１の上下ブレーキ制御部８４と同様に、制御指令部から支持部材１０７の停止信号が入力されると、２個の上下ブレーキ機構１２４を段階的に作動させる。すなわち、制御指令部から支持部材１０７の停止信号が入力されると、上下ブレーキ制御部は、一方の上下ブレーキ機構１２４の作動開始タイミングと他方の上下ブレーキ機構１２４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１２４を作動させる。
【００８３】
具体的には、上下ブレーキ制御部は、他方の上下ブレーキ機構１２４の作動開始タイミングが一方の上下ブレーキ機構１２４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１２４を作動させる。すなわち、まず、一方の上下ブレーキ機構１２４が作動を開始するとともに、この一方の上下ブレーキ機構１２４が作動している状態で、他方の上下ブレーキ機構１２４が作動を開始するように、上下ブレーキ制御部は、２個の上下ブレーキ機構１２４を作動させる。より具体的には、上下ブレーキ制御部は、他方の上下ブレーキ機構１２４のコイルへの通電を停止するタイミング（またはコイルへの通電が実際に止まるタイミング）が一方の上下ブレーキ機構１２４のコイルへの通電を停止するタイミング（またはコイルへの通電が実際に止まるタイミング）よりも遅れるように、２個の上下ブレーキ機構１２４のコイルへの通電を停止する。
【００８４】
以上説明したように、本形態では、上下駆動機構１１６は、２個の上下ブレーキ機構１２４を備えている。そのため、一方の上下ブレーキ機構１２４が破損しても他方の上下ブレーキ機構１２４によって、上下駆動機構１１６を停止させることができ、支持部材１０７を停止させて、ハンド１０３およびアーム１０４の落下を防止することができる。したがって、本形態では、高価なマスク１０２であっても安全に搬送することができる。また、メンテナンス時に一方の上下ブレーキ機構１２４を取り外す場合であっても、他方の上下ブレーキ機構１２４で支持部材１０７を所定位置に停止させることができるため、上下駆動機構１１６のメンテナンスが容易になる。
【００８５】
また、本形態では、２個の上下ブレーキ機構１２４を段階的に作動させており、上下駆動機構１１６に生じる制動力を段階的に大きくしている。そのため、上下駆動機構１１６の急制動を防止することができる。したがって、上下駆動機構１１６が２個の上下ブレーキ機構１２４を備えていても、支持部材１０７が急停止することに起因して生じ得るハンド１０３からのマスク１０２の落下を防止することができる。
【００８６】
本形態では、上下駆動機構１１６は、２個の上下ブレーキ機構１２４が連結される１台の上下駆動用モータ１２０を備えている。そのため、２個の上下ブレーキ機構１２４による大きな制動力で１個の上下駆動用モータ１２０を確実に停止させることができる。
【００８７】
本形態では、上下駆動機構１１６は、上下駆動用モータ１２０の回転速度を検出するための速度検出機構と、ボールネジ１２１の回転速度を検出するための速度検出機構１３１とを備えている。そのため、上下駆動用モータ１２０の速度検出機構からの出力に基づいて算出されるボールネジ１２１の回転速度と、速度検出機構１３１で検出されるボールネジ１２１の回転速度との差が所定値以上になっているか否かを検出することで、上下駆動機構１１６の異常を確実に検出することができる。また、上下駆動機構１１６の異常が検出された場合には、上下ブレーキ機構１２４によって、上下駆動機構１１６を停止させることができる。したがって、上下駆動機構１１６に異常が生じても、支持部材１０７を安全に停止させることができる。
【００８８】
［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。
【００８９】
実施の形態１では、上下ブレーキ機構２４は、減速機２１の入力軸に取り付けられている。この他にもたとえば、上下ブレーキ機構２４は、上下駆動用モータ２０の出力軸や減速機２１の出力軸に取り付けられても良い。また、上下方向を長手方向とする細長い板状のブレーキ板が柱状部材８に固定されるとともに、支持部材７とともに上下動するサイドプレートとアマーチュアとがこのブレーキ板を挟んだ状態で配置されることで、上下ブレーキ機構が構成されても良い。すなわち、上下ブレーキ機構は、上下駆動用モータ２０に連結されていなくても良い。
【００９０】
同様に、実施の形態１では、水平ブレーキ機構４４は、水平駆動用モータ４０の出力軸に取り付けられているが、水平ブレーキ機構４４は、回転軸５３に取り付けられても良い。また、水平方向を長手方向とする細長い板状のブレーキ板がレール状部材５１に固定されるとともに、基台９とともに水平移動するサイドプレートとアマーチュアとがこのブレーキ板を挟んだ状態で配置されることで、水平ブレーキ機構が構成されても良い。すなわち、水平ブレーキ機構は、水平駆動用モータ４０に連結されていなくても良い。
【００９１】
また、実施の形態２では、上下ブレーキ機構１２４は、ボールネジ１２１の上端側に取り付けられているが、上下ブレーキ機構１２４は、上下駆動用モータ１２０の出力軸に取り付けられても良い。また、上下方向を長手方向とする細長い板状のブレーキ板が柱状部材１０８に固定されるとともに、支持部材１０７とともに上下動するサイドプレートとアマーチュアとがこのブレーキ板を挟んだ状態で配置されることで、上下ブレーキ機構が構成されても良い。
【００９２】
上述した形態では、上下駆動機構１６、１１６は、２個の上下ブレーキ機構２４、１２４を備えている。この他にもたとえば、上下駆動機構１６、１１６は、３個以上の上下ブレーキ機構２４、１２４を備えていても良い。この場合には、上下ブレーキ制御部８４は、３個以上の上下ブレーキ機構２４、１２４のそれぞれの作動開始タイミングがずれるように、上下ブレーキ機構２４、１２４を作動させても良い。すなわち、上下ブレーキ制御部８４は、３個以上の上下ブレーキ機構２４、１２４の作動を順番に開始しても良い。また、この場合には、３個以上の上下ブレーキ機構２４、１２４をいくつかのグループに分けるとともに、このグループごとの作動開始タイミングがずれるように（グループごとに順番に作動が開始されるように）、上下ブレーキ制御部８４が上下ブレーキ機構２４、１２４を作動させても良い。
【００９３】
なお、３個以上の上下ブレーキ機構２４、１２４のそれぞれの作動開始タイミングがずれるように、上下ブレーキ制御部８４が上下ブレーキ機構２４、１２４を作動させる場合には、上下駆動機構１６、１１６に生じる制動力を徐々に大きくすることができる。そのため、上下駆動機構１６、１１６の急制動を確実に防止して、ハンド３、１０３からの搬送対象物の落下を確実に防止することが可能になる。
【００９４】
同様に、水平駆動機構１７は、３個以上の水平ブレーキ機構４４を備えていても良い。この場合には、水平ブレーキ制御部８５は、３個以上の水平ブレーキ機構４４のそれぞれの作動開始タイミングがずれるように、水平ブレーキ機構４４を作動させても良い。また、この場合には、３個以上の水平ブレーキ機構４４をいくつかのグループに分けるとともに、このグループごとの作動開始タイミングがずれるように、水平ブレーキ制御部８５が水平ブレーキ機構４４を作動させても良い。
【００９５】
また、実施の形態１においては、上下駆動機構１６または水平駆動機構１７の一方が２個のブレーキ機構２４、４４を備えているのであれば、他方の駆動機構が備えるブレーキ機構２４、４４は、１個であっても良い。
【００９６】
実施の形態１では、回転駆動機構１８は、１個の回転ブレーキ機構６４を備えているが、回転駆動機構１８は、複数の回転ブレーキ機構６４を備えていても良い。この場合には、回転ブレーキ制御部８６は、複数の回転ブレーキ機構６４のそれぞれの作動開始タイミングがずれるように、回転ブレーキ機構６４を作動させても良い。また、この場合には、複数の回転ブレーキ機構６４をいくつかのグループに分けるとともに、このグループごとの作動開始タイミングがずれるように、回転ブレーキ制御部８６が回転ブレーキ機構６４を作動させても良い。
【００９７】
上述した形態では、上下ブレーキ機構２４、１２４、水平ブレーキ機構４４および回転ブレーキ機構６４は、いわゆる無励磁作動型のブレーキである。この他にもたとえば、上下ブレーキ機構２４、１２４、水平ブレーキ機構４４および／または回転ブレーキ機構６４は、コイルへの通電時にサイドプレートとアマーチュアとによってブレーキディスクが挟まれ、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ブレーキディスクが解放されるように構成されたブレーキであっても良い。また、上下ブレーキ機構２４、１２４、水平ブレーキ機構４４および／または回転ブレーキ機構６４は、圧縮空気によってアマーチュアが作動するように構成されたエアブレーキであっても良い。
【００９８】
実施の形態１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は、２台の駆動用モータ２０、４０、６０を備えている。この他にもたとえば、上下駆動機構１６、水平駆動機構１７および／または回転駆動機構１８は、３台以上の駆動用モータ２０、４０、６０を備えていても良い。また、上下駆動機構１６、水平駆動機構１７および回転駆動機構１８が備える駆動用モータ２０、４０、６０の数は、１台であっても良い。
【００９９】
実施の形態１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】
【０１００】
【図１】本発明の実施の形態１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。
【図１３】本発明の実施の形態２にかかる産業用ロボットの平面図である。
【図１４】図１３のＮ−Ｎ方向から産業用ロボットを示す図である。
【図１５】図１３のＰ−Ｐ方向から産業用ロボットを示す図である。
【図１６】図１３に示す柱状部材および上下駆動機構の構成を説明するための図である。
【図１７】図１６のＱ部の拡大図である。
【図１８】図１６のＲ−Ｒ方向から上下駆動機構を示す図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１、１０１ ロボット（産業用ロボット）
２ 基板（搬送対象物）
３、１０３ ハンド
４、１０４ アーム
７、１０７ 支持部材
１６、１１６ 上下駆動機構
１７ 水平駆動機構
１８ 回転駆動機構
２０、１２０ 上下駆動用モータ
２４、１２４ 上下ブレーキ機構（ブレーキ機構）
４０ 水平駆動用モータ
４４ 水平ブレーキ機構（ブレーキ機構）
８０ 制御部
８４ 上下ブレーキ制御部（ブレーキ制御部）
８５ 水平ブレーキ制御部（ブレーキ制御部）
１０２ マスク（搬送対象物）
１２１ ボールネジ
１３１ 速度検出機構（ネジ側速度検出機構）
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、ボールネジはモータで駆動されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１０２８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。また、露光装置で使用されるマスクのように、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、高額化するものもある。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、大きな搬送対象物や高価な搬送対象物の搬送に適した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】
【０００６】
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、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停止させるための複数のブレーキ機構を備え、制御部は、複数のブレーキ機構を制御するブレーキ制御部を備え、ブレーキ制御部は、複数のブレーキ機構を段階的に作動させることを特徴とする。
【０００７】
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ブレーキ機構を備えている。そのため、たとえば、１個のブレーキ機構が破損しても他のブレーキ機構によって、上下駆動機構、水平駆動機構および／または回転駆動機構を停止させることができる。したがって、本発明では、大きな搬送対象物や高価な搬送対象物であっても安全に搬送することが可能になる。また、本発明では、ブレーキ制御部が、複数のブレーキ機構を段階的に作動させている。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が複数のブレーキ機構を有する場合であっても、上下駆動機構、水平駆動機構および／または回転駆動機構に生じる制動力を段階的に大きくしていくことが可能になる。したがって、上下駆動機構、水平駆動機構および／または回転駆動機構の急制動を防止することが可能になり、その結果、ハンドからの搬送対象物の落下を防止することが可能になる。
【０００８】
本発明において、ブレーキ制御部は、複数のブレーキ機構のそれぞれの作動開始タイミングをずらすことが好ましい。このように構成すると、上下駆動機構、水平駆動機構および／または回転駆動機構に生じる制動力を徐々に大きくすることが可能になる。したがって、上下駆動機構、水平駆動機構および／または回転駆動機構の急制動を確実に防止して、ハンドからの搬送対象物の落下を確実に防止することが可能になる。
【０００９】
本発明において、産業用ロボットは、複数のブレーキ機構として複数の上下ブレーキ機構を有する上下駆動機構を備え、制御部は、ブレーキ制御部として複数の上下ブレーキ機構を制御する上下ブレーキ制御部を備え、上下ブレーキ制御部は、複数の上下ブレーキ機構を段階的に作動させることが好ましい。
【００１０】
このように構成すると、たとえば、１個の上下ブレーキ機構が破損しても他の上下ブレーキ機構によって、上下駆動機構を停止させることができる。すなわち、支持部材を停止させて、ハンドおよびアームの落下を防止することができる。したがって、大きな搬送対象物や高価な搬送対象物であっても安全に搬送することができる。また、メンテナンス時に、たとえば、１個の上下ブレーキ機構を取り外す場合であっても、他の上下ブレーキ機構で支持部材を所定位置に停止させることが可能になる。そのため、上下駆動機構のメンテナンスが容易になる。さらに、上下駆動機構が複数のブレーキ機構を有する場合であっても、上下駆動機構の急制動を防止することが可能になるため、ハンドからの搬送対象物の落下を防止することが可能になる。
【００１１】
本発明において、上下駆動機構は、たとえば、上下ブレーキ機構と同じ数の上下駆動用モータを備え、複数の上下ブレーキ機構のそれぞれは、複数の上下駆動用モータのそれぞれに連結されている。この場合には、上下ブレーキ機構によって、複数の上下駆動用モータを個別にかつ確実に停止させることが可能になる。
【００１２】
本発明において、産業用ロボットは、複数の上下駆動用モータのそれぞれの回転速度を検出するための複数の速度検出機構を備えることが好ましい。このように構成すると、速度検出機構によって、複数の上下駆動用モータの異常を個別に検出することが可能になる。すなわち、複数の速度検出機構で検出される回転速度に大きな差異が生じるか否かを検出することで、複数の上下駆動用モータの異常を個別に検出することが可能になる。また、１台でも上下駆動用モータの異常が検出された場合には、上下ブレーキ機構によって、上下駆動機構を停止させることができる。したがって、上下駆動用モータに異常が生じても、支持部材を安全に停止させることができる。
【００１３】
本発明において、上下駆動機構は、たとえば、複数の上下ブレーキ機構が連結される１台の上下駆動用モータを備えている。この場合には、複数の上下ブレーキ機構による大きな制動力で１個の上下駆動用モータを確実に停止させることが可能になる。
【００１４】
本発明において、上下駆動機構は、上下駆動用モータに連結され支持部材を上下動させるボールネジと、ボールネジの回転速度を検出するためのネジ側速度検出機構と、上下駆動用モータの回転速度を検出するためのモータ側速度検出機構とを備えることが好ましい。このように構成すると、ネジ側速度検出機構とモータ側速度検出機構とによって、上下駆動機構の異常を確実に検出することが可能になる。すなわち、モータ側速度検出機構での検出結果に基づいて算出されるボールネジの回転速度と、ネジ側速度検出機構で検出されるボールネジの回転速度との差から、上下駆動機構の異常を確実に検出することが可能になる。また、上下駆動機構の異常が検出された場合には、上下ブレーキ機構によって、上下駆動機構を停止させることができる。したがって、上下駆動機構に異常が生じても、支持部材を安全に停止させることができる。
【００１５】
本発明において、産業用ロボットは、複数のブレーキ機構として複数の水平ブレーキ機構を有する水平駆動機構を備え、制御部は、ブレーキ制御部として複数の水平ブレーキ機構を制御する水平ブレーキ制御部を備え、水平ブレーキ制御部は、複数の水平ブレーキ機構を段階的に作動させることが好ましい。このように構成すると、たとえば、１個の水平ブレーキ機構が破損しても他の水平ブレーキ機構によって、水平駆動機構を停止させることができる。したがって、大きな搬送対象物や高価な搬送対象物であっても安全に搬送することができる。また、水平駆動機構が複数のブレーキ機構を有する場合であっても、水平駆動機構の急制動を防止することが可能になるため、ハンドからの搬送対象物の落下を防止することが可能になる。
【００１６】
本発明において、水平駆動機構は、たとえば、水平ブレーキ機構と同じ数の水平駆動用モータを備え、複数の水平ブレーキ機構のそれぞれは、複数の水平駆動用モータのそれぞれに連結されている。この場合には、水平ブレーキ機構によって、複数の水平駆動用モータを個別にかつ確実に停止させることが可能になる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明にかかる産業用ロボットでは、大きな搬送対象物や高価な搬送対象物を適切に搬送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】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
［実施の形態１］
（産業用ロボットの概略構成）
図１は、本発明の実施の形態１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。
【００２０】
実施の形態１にかかる産業用ロボット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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
（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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
（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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
（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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
（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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。すなわち、まず、一方の上下ブレーキ機構２４が作動を開始するとともに、この一方の上下ブレーキ機構２４が作動している状態で、他方の上下ブレーキ機構２４が作動を開始するように、上下ブレーキ制御部８４は、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（またはコイルへの通電が実際に止まるタイミング）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（またはコイルへの通電が実際に止まるタイミング）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。
【００６２】
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変わるように（ずれるように）、２個の水平ブレーキ機構４４を作動させる。
【００６３】
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。すなわち、まず、一方の水平ブレーキ機構４４が作動を開始するとともに、この一方の水平ブレーキ機構４４が作動している状態で、他方の水平ブレーキ機構４４が作動を開始するように、水平ブレーキ制御部８５は、２個の水平ブレーキ機構４４を作動させる。より具体的には、水平ブレーキ制御部８５は、他方の水平ブレーキ機構４４のコイルへの通電を停止するタイミング（またはコイルへの通電が実際に止まるタイミング）が一方の水平ブレーキ機構４４のコイルへの通電を停止するタイミング（またはコイルへの通電が実際に止まるタイミング）よりも遅れるように、２個の水平ブレーキ機構４４のコイルへの通電を停止する。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。
【００６４】
（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個の上下ブレーキ機構２４を備えている。そのため、たとえば、一方の上下ブレーキ機構２４が破損しても他方の上下ブレーキ機構２４によって、上下駆動機構１６を停止させることができる。すなわち、支持部材７を停止させて、ハンド３およびアーム４の落下を防止することができる。したがって、本形態では、大きな基板２であっても安全に搬送することができる。また、メンテナンス時に一方の上下ブレーキ機構２４を取り外す場合であっても、他方の上下ブレーキ機構２４で支持部材７を所定位置に停止させることができる。そのため、上下駆動機構１６のメンテナンスが容易になる。
【００６５】
また、本形態では、２個の上下ブレーキ機構２４を段階的に作動させており、上下駆動機構１６に生じる制動力を段階的に大きくしている。そのため、上下駆動機構１６の急制動を防止することができる。したがって、上下駆動機構１６が２個の上下ブレーキ機構２４を備えていても、支持部材７が急停止することに起因して生じ得るハンド３からの基板２の落下を防止することができる。
【００６６】
本形態では、２個の上下ブレーキ機構２４のそれぞれが、プーリ２８、２９とベルト３０とを介して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。そのため、上下ブレーキ機構２０によって、２台の上下駆動用モータ２０を個別にかつ確実に停止させることができる。
【００６７】
本形態では、２台の上下駆動用モータ２０のそれぞれが速度検出機構を備えている。そのため、２個の速度検出機構で検出される回転速度の差が所定値以上になっているか否かを検出することで、上下駆動用モータ２０の異常を検出することが可能になる。また、上下駆動用モータ２０の異常が検出された場合には、上下ブレーキ機構２４によって、上下駆動機構１６を停止させることができる。したがって、上下駆動用モータ２０に異常が生じても、支持部材７を安全に停止させることができる。
【００６８】
本形態では、水平駆動機構１７は、２個の水平ブレーキ機構４４を備えている。そのため、たとえば、一方の水平ブレーキ機構４４が破損しても他方の水平ブレーキ機構４４によって、水平駆動機構１７を停止させることができる。すなわち、本体部５を停止させることができる。したがって、大きな基板２であっても安全に搬送することができる。また、本形態では、２個の水平ブレーキ機構４４を段階的に作動させており、水平駆動機構１７に生じる制動力を段階的に大きくしている。そのため、水平駆動機構１７の急制動を防止することができる。したがって、水平駆動機構１７が２個の水平ブレーキ機構４４を備えていても、本体部５が急停止することに起因して生じ得るハンド３からの基板２の落下を防止することができる。
【００６９】
本形態では、２個の水平ブレーキ機構４４のそれぞれが、２台の水平駆動用モータ４０のそれぞれの出力軸に連結されている。そのため、水平ブレーキ機構４０によって、２台の水平駆動用モータ４０を個別にかつ確実に停止させることができる。
【００７０】
［実施の形態２］
図１３は、本発明の実施の形態２にかかる産業用ロボット１０１の平面図である。図１４は、図１３のＮ−Ｎ方向から産業用ロボット１０１を示す図である。図１５は、図１３のＰ−Ｐ方向から産業用ロボット１０１を示す図である。図１６は、図１３に示す柱状部材１０８および上下駆動機構１１６の構成を説明するための図である。図１７は、図１６のＱ部の拡大図である。図１８は、図１６のＲ−Ｒ方向から上下駆動機構１１６を示す図である。
【００７１】
実施の形態２にかかる産業用ロボット１０１（以下、「ロボット１０１」とする。）は、露光装置で使用される高価なマスク１０２を搬送するためのロボットである。すなわち、実施の形態１のロボット１によって搬送される搬送対象物が大型の基板２であったのに対し、実施の形態２のロボット１０１によって搬送される搬送対象物は高価なマスク１０２である。
【００７２】
このロボット１０１は、図１３〜図１５に示すように、マスク１０２が搭載されるハンド１０３と、ハンド１０３が連結されるアーム１０４と、アーム１０４を支持する本体部１０５と、本体部１０５を水平方向に移動可能に支持するベース部材１０６とを備えている。本体部１０５は、アーム１０４を支持するとともに上下動可能な支持部材１０７と、支持部材１０７を上下方向に移動可能に支持するための柱状部材１０８と、本体部１０５の下端部分を構成するとともにベース部材１０６に対して水平移動可能な基台１０９と、柱状部材１０８の下端が固定されるとともに基台１０９に対して旋回可能な旋回部材１１０とを備えている。また、ロボット１０１は、アーム１０４の傾きを調整するための傾き調整機構１１１と、支持部材１０７を上下動させる上下駆動機構１１６（図１６参照）とを備えている。
【００７３】
ハンド１０３は、基板２を搭載するための２本の爪部１１２を備えている。バンド１０３は、アーム１０４に対して図１３の左右方向に相対移動可能となるように、アーム１０４に保持されている。アーム１０４は、細長い直方体状に形成されており、その中心部分が、支持部材１０７に支持されている。傾き調整機構１１１は、アーム１０４と支持部材１０７との連結部分に配置されている。この傾き調整機構１１１は、図１４の左右方向に対するアーム１０４の傾きを調整する。
【００７４】
上下駆動機構１１６は、１台の上下駆動用モータ１２０と、上下駆動用モータ１２０が連結される１本のボールネジ１２１とを備えている。図１６に示すように、上下駆動用モータ１２０は、柱状部材１０８の上端側に固定されている。また、ボールネジ１２１は、上下方向を長手方向として、柱状部材１０８に取り付けられている。具体的には、柱状部材１０８の上下両端側に固定される２個の軸受１２２にボールネジ１２１が回転可能に支持されている。
【００７５】
また、上下駆動機構１１６は、ボールネジ１２１に螺合して上下動するナット部材１２３を備えている。ナット部材１２３は、支持部材１０７に固定されている。本形態では、ボールネジ１２１とナット部材１２３とによって、支持部材１０７は上下方向に移動する。さらに、上下駆動機構１１６は、上下駆動機構１１６を停止させるための（すなわち、支持部材１０７を停止させるための）２個の上下ブレーキ機構１２４を備えている。なお、上下駆動機構１１６は、ボールネジ１２１を中心とするナット部材１２３の回転を防止するための共回り防止部（図示省略）を備えている。
【００７６】
上下駆動用モータ１２０は、上下駆動用モータ１２０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。また、ボールネジ１２１の下端側には、ボールネジ１２１の回転速度を検出するための速度検出機構１３１が取り付けられている。この速度検出機構は、たとえば、円板状に形成されボールネジ１２１に固定されるスリット板と、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。
【００７７】
本形態では、上下駆動用モータ１２０が有する速度検出機構は、上下駆動用モータ１２０の回転速度を検出するためのモータ側速度検出機構である。また、ボールネジ１２１の下端側に取り付けられている速度検出機構１３１は、ボールネジ１２１の回転速度を検出するためのネジ側速度検出機構である。
【００７８】
図１７に示すように、上下駆動用モータ１２０の出力軸には、プーリ１２８が固定されている。また、ボールネジ１２１の上端には、プーリ１２８よりも径の大きなプーリ１２９が固定されている。プーリ１２８、１２９には、ベルト１３０が架け渡されており、上下駆動用モータ１２０とボールネジ１２１とがベルト１３０によって連結されている。
【００７９】
２個の上下ブレーキ機構１２４は、図１７に示すように、プーリ１２９に隣接するようにボールネジ１２１の上端側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１２４は、プーリ１２８、１２９およびベルト１３０を介して上下駆動用モータ１２０に連結されている。
【００８０】
上下ブレーキ機構１２４は、実施の形態１の上下ブレーキ機構２４と同様に構成されている。すなわち、上下ブレーキ機構１２４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、ボールネジ１２１に固定される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、ボールネジ１２１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１２４は、基板１０２、ハンド１０３、アーム１０４および支持部材１０７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。
【００８１】
実施の形態１のロボット１と同様に、本形態のロボット１０１は、制御部（図示省略）を備えている。この制御部は、上下駆動機構１１６の制御に関連する構成として、上下駆動用モータ１２０を制御する上下モータ制御部と、２個の上下ブレーキ機構１２４を制御する上下ブレーキ制御部とを備えている。
【００８２】
本形態の上下ブレーキ制御部は、実施の形態１の上下ブレーキ制御部８４と同様に、制御指令部から支持部材１０７の停止信号が入力されると、２個の上下ブレーキ機構１２４を段階的に作動させる。すなわち、制御指令部から支持部材１０７の停止信号が入力されると、上下ブレーキ制御部は、一方の上下ブレーキ機構１２４の作動開始タイミングと他方の上下ブレーキ機構１２４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１２４を作動させる。
【００８３】
具体的には、上下ブレーキ制御部は、他方の上下ブレーキ機構１２４の作動開始タイミングが一方の上下ブレーキ機構１２４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１２４を作動させる。すなわち、まず、一方の上下ブレーキ機構１２４が作動を開始するとともに、この一方の上下ブレーキ機構１２４が作動している状態で、他方の上下ブレーキ機構１２４が作動を開始するように、上下ブレーキ制御部は、２個の上下ブレーキ機構１２４を作動させる。より具体的には、上下ブレーキ制御部は、他方の上下ブレーキ機構１２４のコイルへの通電を停止するタイミング（またはコイルへの通電が実際に止まるタイミング）が一方の上下ブレーキ機構１２４のコイルへの通電を停止するタイミング（またはコイルへの通電が実際に止まるタイミング）よりも遅れるように、２個の上下ブレーキ機構１２４のコイルへの通電を停止する。
【００８４】
以上説明したように、本形態では、上下駆動機構１１６は、２個の上下ブレーキ機構１２４を備えている。そのため、一方の上下ブレーキ機構１２４が破損しても他方の上下ブレーキ機構１２４によって、上下駆動機構１１６を停止させることができ、支持部材１０７を停止させて、ハンド１０３およびアーム１０４の落下を防止することができる。したがって、本形態では、高価なマスク１０２であっても安全に搬送することができる。また、メンテナンス時に一方の上下ブレーキ機構１２４を取り外す場合であっても、他方の上下ブレーキ機構１２４で支持部材１０７を所定位置に停止させることができるため、上下駆動機構１１６のメンテナンスが容易になる。
【００８５】
また、本形態では、２個の上下ブレーキ機構１２４を段階的に作動させており、上下駆動機構１１６に生じる制動力を段階的に大きくしている。そのため、上下駆動機構１１６の急制動を防止することができる。したがって、上下駆動機構１１６が２個の上下ブレーキ機構１２４を備えていても、支持部材１０７が急停止することに起因して生じ得るハンド１０３からのマスク１０２の落下を防止することができる。
【００８６】
本形態では、上下駆動機構１１６は、２個の上下ブレーキ機構１２４が連結される１台の上下駆動用モータ１２０を備えている。そのため、２個の上下ブレーキ機構１２４による大きな制動力で１個の上下駆動用モータ１２０を確実に停止させることができる。
【００８７】
本形態では、上下駆動機構１１６は、上下駆動用モータ１２０の回転速度を検出するための速度検出機構と、ボールネジ１２１の回転速度を検出するための速度検出機構１３１とを備えている。そのため、上下駆動用モータ１２０の速度検出機構からの出力に基づいて算出されるボールネジ１２１の回転速度と、速度検出機構１３１で検出されるボールネジ１２１の回転速度との差が所定値以上になっているか否かを検出することで、上下駆動機構１１６の異常を確実に検出することができる。また、上下駆動機構１１６の異常が検出された場合には、上下ブレーキ機構１２４によって、上下駆動機構１１６を停止させることができる。したがって、上下駆動機構１１６に異常が生じても、支持部材１０７を安全に停止させることができる。
【００８８】
［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。
【００８９】
実施の形態１では、上下ブレーキ機構２４は、減速機２１の入力軸に取り付けられている。この他にもたとえば、上下ブレーキ機構２４は、上下駆動用モータ２０の出力軸や減速機２１の出力軸に取り付けられても良い。また、上下方向を長手方向とする細長い板状のブレーキ板が柱状部材８に固定されるとともに、支持部材７とともに上下動するサイドプレートとアマーチュアとがこのブレーキ板を挟んだ状態で配置されることで、上下ブレーキ機構が構成されても良い。すなわち、上下ブレーキ機構は、上下駆動用モータ２０に連結されていなくても良い。
【００９０】
同様に、実施の形態１では、水平ブレーキ機構４４は、水平駆動用モータ４０の出力軸に取り付けられているが、水平ブレーキ機構４４は、回転軸５３に取り付けられても良い。また、水平方向を長手方向とする細長い板状のブレーキ板がレール状部材５１に固定されるとともに、基台９とともに水平移動するサイドプレートとアマーチュアとがこのブレーキ板を挟んだ状態で配置されることで、水平ブレーキ機構が構成されても良い。すなわち、水平ブレーキ機構は、水平駆動用モータ４０に連結されていなくても良い。
【００９１】
また、実施の形態２では、上下ブレーキ機構１２４は、ボールネジ１２１の上端側に取り付けられているが、上下ブレーキ機構１２４は、上下駆動用モータ１２０の出力軸に取り付けられても良い。また、上下方向を長手方向とする細長い板状のブレーキ板が柱状部材１０８に固定されるとともに、支持部材１０７とともに上下動するサイドプレートとアマーチュアとがこのブレーキ板を挟んだ状態で配置されることで、上下ブレーキ機構が構成されても良い。
【００９２】
上述した形態では、上下駆動機構１６、１１６は、２個の上下ブレーキ機構２４、１２４を備えている。この他にもたとえば、上下駆動機構１６、１１６は、３個以上の上下ブレーキ機構２４、１２４を備えていても良い。この場合には、上下ブレーキ制御部８４は、３個以上の上下ブレーキ機構２４、１２４のそれぞれの作動開始タイミングがずれるように、上下ブレーキ機構２４、１２４を作動させても良い。すなわち、上下ブレーキ制御部８４は、３個以上の上下ブレーキ機構２４、１２４の作動を順番に開始しても良い。また、この場合には、３個以上の上下ブレーキ機構２４、１２４をいくつかのグループに分けるとともに、このグループごとの作動開始タイミングがずれるように（グループごとに順番に作動が開始されるように）、上下ブレーキ制御部８４が上下ブレーキ機構２４、１２４を作動させても良い。
【００９３】
なお、３個以上の上下ブレーキ機構２４、１２４のそれぞれの作動開始タイミングがずれるように、上下ブレーキ制御部８４が上下ブレーキ機構２４、１２４を作動させる場合には、上下駆動機構１６、１１６に生じる制動力を徐々に大きくすることができる。そのため、上下駆動機構１６、１１６の急制動を確実に防止して、ハンド３、１０３からの搬送対象物の落下を確実に防止することが可能になる。
【００９４】
同様に、水平駆動機構１７は、３個以上の水平ブレーキ機構４４を備えていても良い。この場合には、水平ブレーキ制御部８５は、３個以上の水平ブレーキ機構４４のそれぞれの作動開始タイミングがずれるように、水平ブレーキ機構４４を作動させても良い。また、この場合には、３個以上の水平ブレーキ機構４４をいくつかのグループに分けるとともに、このグループごとの作動開始タイミングがずれるように、水平ブレーキ制御部８５が水平ブレーキ機構４４を作動させても良い。
【００９５】
また、実施の形態１においては、上下駆動機構１６または水平駆動機構１７の一方が２個のブレーキ機構２４、４４を備えているのであれば、他方の駆動機構が備えるブレーキ機構２４、４４は、１個であっても良い。
【００９６】
実施の形態１では、回転駆動機構１８は、１個の回転ブレーキ機構６４を備えているが、回転駆動機構１８は、複数の回転ブレーキ機構６４を備えていても良い。この場合には、回転ブレーキ制御部８６は、複数の回転ブレーキ機構６４のそれぞれの作動開始タイミングがずれるように、回転ブレーキ機構６４を作動させても良い。また、この場合には、複数の回転ブレーキ機構６４をいくつかのグループに分けるとともに、このグループごとの作動開始タイミングがずれるように、回転ブレーキ制御部８６が回転ブレーキ機構６４を作動させても良い。
【００９７】
上述した形態では、上下ブレーキ機構２４、１２４、水平ブレーキ機構４４および回転ブレーキ機構６４は、いわゆる無励磁作動型のブレーキである。この他にもたとえば、上下ブレーキ機構２４、１２４、水平ブレーキ機構４４および／または回転ブレーキ機構６４は、コイルへの通電時にサイドプレートとアマーチュアとによってブレーキディスクが挟まれ、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ブレーキディスクが解放されるように構成されたブレーキであっても良い。また、上下ブレーキ機構２４、１２４、水平ブレーキ機構４４および／または回転ブレーキ機構６４は、圧縮空気によってアマーチュアが作動するように構成されたエアブレーキであっても良い。
【００９８】
実施の形態１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は、２台の駆動用モータ２０、４０、６０を備えている。この他にもたとえば、上下駆動機構１６、水平駆動機構１７および／または回転駆動機構１８は、３台以上の駆動用モータ２０、４０、６０を備えていても良い。また、上下駆動機構１６、水平駆動機構１７および回転駆動機構１８が備える駆動用モータ２０、４０、６０の数は、１台であっても良い。
【００９９】
実施の形態１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】
【０１００】
【図１】本発明の実施の形態１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。
【図１３】本発明の実施の形態２にかかる産業用ロボットの平面図である。
【図１４】図１３のＮ−Ｎ方向から産業用ロボットを示す図である。
【図１５】図１３のＰ−Ｐ方向から産業用ロボットを示す図である。
【図１６】図１３に示す柱状部材および上下駆動機構の構成を説明するための図である。
【図１７】図１６のＱ部の拡大図である。
【図１８】図１６のＲ−Ｒ方向から上下駆動機構を示す図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１、１０１ ロボット（産業用ロボット）
２ 基板（搬送対象物）
３、１０３ ハンド
４、１０４ アーム
７、１０７ 支持部材
１６、１１６ 上下駆動機構
１７ 水平駆動機構
１８ 回転駆動機構
２０、１２０ 上下駆動用モータ
２４、１２４ 上下ブレーキ機構（ブレーキ機構）
４０ 水平駆動用モータ
４４ 水平ブレーキ機構（ブレーキ機構）
８０ 制御部
８４ 上下ブレーキ制御部（ブレーキ制御部）
８５ 水平ブレーキ制御部（ブレーキ制御部）
１０２ マスク（搬送対象物）
１２１ ボールネジ
１３１ 速度検出機構（ネジ側速度検出機構）
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、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停止させるための複数のブレーキ機構を備え、
前記制御部は、複数の前記ブレーキ機構を制御するブレーキ制御部を備え、
前記ブレーキ制御部は、複数の前記ブレーキ機構を段階的に作動させることを特徴とする産業用ロボット。
【請求項２】
前記ブレーキ制御部は、複数の前記ブレーキ機構のそれぞれの作動開始タイミングをずらす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】
複数の前記ブレーキ機構として複数の上下ブレーキ機構を有する前記上下駆動機構を備え、
前記制御部は、前記ブレーキ制御部として複数の前記上下ブレーキ機構を制御する上下ブレーキ制御部を備え、
前記上下ブレーキ制御部は、複数の前記上下ブレーキ機構を段階的に作動させ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】
前記上下駆動機構は、前記上下ブレーキ機構と同じ数の上下駆動用モータを備え、
複数の前記上下ブレーキ機構のそれぞれは、複数の前記上下駆動用モータのそれぞれに連結されていることを特徴とする請求項３記載の産業用ロボット。
【請求項５】
複数の前記上下駆動用モータのそれぞれの回転速度を検出するための複数の速度検出機構を備えることを特徴とする請求項４記載の産業用ロボット。
【請求項６】
前記上下駆動機構は、複数の前記上下ブレーキ機構が連結される１台の上下駆動用モータを備えることを特徴とする請求項３記載の産業用ロボット。
【請求項７】
前記上下駆動機構は、前記上下駆動用モータに連結され前記支持部材を上下動させるボールネジと、前記ボールネジの回転速度を検出するためのネジ側速度検出機構と、前記上下駆動用モータの回転速度を検出するためのモータ側速度検出機構とを備えることを特徴とする請求項６記載の産業用ロボット。
【請求項８】
複数の前記ブレーキ機構として複数の水平ブレーキ機構を有する前記水平駆動機構を備え、
前記制御部は、前記ブレーキ制御部として複数の前記水平ブレーキ機構を制御する水平ブレーキ制御部を備え、
前記水平ブレーキ制御部は、複数の前記水平ブレーキ機構を段階的に作動させることを特徴とする請求項１から７いずれかに記載の産業用ロボット。
【請求項９】
前記水平駆動機構は、前記水平ブレーキ機構と同じ数の水平駆動用モータを備え、
複数の前記水平ブレーキ機構のそれぞれは、複数の前記水平駆動用モータのそれぞれに連結されていることを特徴とする請求項８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、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停止させるための複数のブレーキ機構を備え、
前記制御部は、複数の前記ブレーキ機構を制御するブレーキ制御部を備え、
前記ブレーキ制御部は、複数の前記ブレーキ機構を段階的に作動させることを特徴とする産業用ロボット。
【請求項２】
前記ブレーキ制御部は、複数の前記ブレーキ機構のそれぞれの作動開始タイミングをずらす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】
複数の前記ブレーキ機構として複数の上下ブレーキ機構を有する前記上下駆動機構を備え、
前記制御部は、前記ブレーキ制御部として複数の前記上下ブレーキ機構を制御する上下ブレーキ制御部を備え、
前記上下ブレーキ制御部は、複数の前記上下ブレーキ機構を段階的に作動させ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】
前記上下駆動機構は、前記上下ブレーキ機構と同じ数の上下駆動用モータを備え、
複数の前記上下ブレーキ機構のそれぞれは、複数の前記上下駆動用モータのそれぞれに連結されていることを特徴とする請求項３記載の産業用ロボット。
【請求項５】
複数の前記上下駆動用モータのそれぞれの回転速度を検出するための複数の速度検出機構を備えることを特徴とする請求項４記載の産業用ロボット。
【請求項６】
前記上下駆動機構は、複数の前記上下ブレーキ機構が連結される１台の上下駆動用モータを備えることを特徴とする請求項３記載の産業用ロボット。
【請求項７】
前記上下駆動機構は、前記上下駆動用モータに連結され前記支持部材を上下動させるボールネジと、前記ボールネジの回転速度を検出するためのネジ側速度検出機構と、前記上下駆動用モータの回転速度を検出するためのモータ側速度検出機構とを備えることを特徴とする請求項６記載の産業用ロボット。
【請求項８】
複数の前記ブレーキ機構として複数の水平ブレーキ機構を有する前記水平駆動機構を備え、
前記制御部は、前記ブレーキ制御部として複数の前記水平ブレーキ機構を制御する水平ブレーキ制御部を備え、
前記水平ブレーキ制御部は、複数の前記水平ブレーキ機構を段階的に作動させることを特徴とする請求項１から７いずれかに記載の産業用ロボット。
【請求項９】
前記水平駆動機構は、前記水平ブレーキ機構と同じ数の水平駆動用モータを備え、
複数の前記水平ブレーキ機構のそれぞれは、複数の前記水平駆動用モータのそれぞれに連結されていることを特徴とする請求項８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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１０−５２０５５（Ｐ２０１０−５２０５５Ａ）
【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２００８−２１６５４３（Ｐ２００８−２１６５４３）
【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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