JP6487266B2 - Manufacturing system - Google Patents
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Description
本発明は、搬送対象物を搬送する産業用ロボットを備える製造システムに関する。 The present invention relates to a manufacturing system comprising a industrial robot for conveying a conveying object.
従来、パネル素材を搬送す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)。特許文献1に記載の産業用ロボットは、昇降可能に設置された支持ユニットと、支持ユニットに取り付けられたアームユニットと、アームユニットに取り付けられたハンドユニットとを備えている。支持ユニットは、昇降可能かつ回動可能に設置された柱部と、柱部から水平方向の一方向へ延びるベース部と、ベース部の先端側に回動可能に支持されるヘッド部とを備えている。アームユニットは、一対の多関節アームを備えており、一対の多関節アームの基端側は、ヘッド部に回動可能に連結されている。ハンドユニットは、一対の多関節アームのそれぞれの先端側に回動可能に連結される2個のハンドを備えている。
Conventionally, an industrial robot that conveys a panel material is known (see, for example, Patent Document 1). The industrial robot described in
また、特許文献1に記載の産業用ロボットは、パネル処理装置において使用される。このパネル処理装置において、産業用ロボットは、トランスファーチャンバーの内部に配置されている。具体的には、産業用ロボットは、上下方向から見たときに支持ユニットの柱部の回動中心とトランスファーチャンバーの中心とが一致するように配置されている。トランスファーチャンバーの周りには、パネル供給部と、複数のパネル処理ユニットと、パネル搬出部とがトランスファーチャンバーを囲むように配置されている。パネル供給部は、パネル素材の供給ポートを備えている。パネル処理ユニットは、パネル素材の搬入出ポートを備えている。パネル搬出部は、パネル素材の搬出ポートを備えている。供給ポート、搬入出ポートおよび搬出ポートは、トランスファーチャンバーに接続されている。
The industrial robot described in
特許文献1に記載の産業用ロボットは、柱部の昇降動作および回動動作と、ヘッド部の回動動作と、多関節アームの伸縮動作とを行って、パネル供給部、パネル処理ユニットおよびパネル搬出部に対するパネル素材の搬送を行う。なお、ベース部に対してヘッド部が回動する際には、回動する部分の回動半径が小さくなるように、多関節アームは縮んでいる。
The industrial robot described in
特許文献1に記載の産業用ロボットでは、パネル供給部、パネル処理ユニットおよびパネル搬出部に対してパネル素材の適切な搬送を行うために、パネル供給部、パネル処理ユニットおよびパネル搬出部の奥行に応じてハンドの長さが設定される。したがって、パネル供給部、パネル処理ユニットおよびパネル搬出部の奥行が深くなるとハンドの長さが長くなるが、特許文献1に記載の産業用ロボットにおいて、ハンドの長さが長くなると、ヘッド部が回動するときにヘッド部と一緒に回動する部分の回動半径が大きくなるおそれがある。ヘッド部と一緒に回動する部分の回動半径が大きくなると、ヘッド部と一緒に回動する部分とトランスファーチャンバーとの干渉を防止するために、水平方向においてトランスファーチャンバーを大きくしなければならず、パネル処理装置を設置するための広い設置スペースが必要になる。
In the industrial robot described in
そこで、本発明の課題は、ハンドの長さが長くなっても、ハンドやアーム等が内部に配置されるトランスファーチャンバーを水平方向で小型化することが可能な製造システムを提供することにある。 An object of the present invention, even if the length of the hand is long, is to provide a manufacturing system capable of hand and arm, etc. become smaller in transfer chamber horizontal disposed inside .
上記の課題を解決するため、本発明の製造システムは、搬送対象物が搭載される2個のハンドと、上下方向を回動の軸方向として2個のハンドのそれぞれが先端側に回動可能に連結される2本のアームと、上下方向を回動の軸方向として2本のアームの基端側が回動可能に連結されるアーム支持部と、上下方向を回動の軸方向としてアーム支持部が先端側に回動可能に連結されるスイングアームと、上下方向を回動の軸方向としてスイングアームの基端側が回動可能に連結される本体部とを有する産業用ロボットと、上下方向から見たときの形状が正方形状となるトランスファーチャンバーと、を備え、2本のアームの基端側は、互いに隣接した状態でアーム支持部に連結され、アームは、互いに相対回動可能に連結される少なくとも2個のアーム部を有する多関節アームであるとともに、ハンドの先端がアーム支持部から離れるように伸びる位置とハンドの先端がアーム支持部に近づくように縮む位置との間で伸縮可能となっており、上下方向から見たときの、スイングアームに対するアーム支持部の回動中心を支持部回動中心とすると、アームは、搬送対象物がハンドに搭載された状態における搬送対象物を含めたハンドの先端側の支持部回動中心に対する回動半径よりもハンドの基端側の支持部回動中心に対する回動半径が大きくなる位置まで縮むことが可能になっており、トランスファーチャンバーの内部に、ハンド、アーム、アーム支持部およびスイングアームが配置され、上下方向から見たときに、正方形状をなすトランスファーチャンバーの一辺に平行な方向を第1方向とし、第1方向に直交する方向を第2方向とし、第1方向の一方側を第3方向側とし、第3方向側の反対側を第4方向側とすると、上下方向から見たときに、本体部に対するスイングアームの回動中心であるアーム回動中心は、第2方向においてトランスファーチャンバーの中心に配置されるとともに第1方向においてトランスファーチャンバーの中心よりも第4方向側に配置され、上下方向から見たときに、支持部回動中心とアーム回動中心との距離は、第1方向におけるトランスファーチャンバーの中心とアーム回動中心との距離よりも長くなっており、アーム回動中心を中心にしてスイングアームを回転させたときの、上下方向から見たときの支持部回動中心の軌跡を仮想円とすると、スイングアームは、上下方向から見たときに仮想円の一部をなす円弧であって第1方向におけるトランスファーチャンバーの中心よりも第3方向側の円弧上を支持部回動中心が通過する範囲でアーム回動中心を中心に回動し、ハンドの先端側が第3方向側に配置されハンドの基端側が第4方向側に配置された状態でスイングアームがアーム回動中心を中心に回動するときには、アームは、搬送対象物がハンドに搭載された状態における搬送対象物を含めたハンドの先端側の支持部回動中心に対する回動半径よりもハンドの基端側の支持部回動中心に対する回動半径が大きくなる位置まで縮んでおり、ハンドの先端側が第4方向側に配置されハンドの基端側が第3方向側に配置された状態でスイングアームがアーム回動中心を中心に回動するときには、アームは、搬送対象物がハンドに搭載された状態における搬送対象物を含めたハンドの先端側の支持部回動中心に対する回動半径よりもハンドの基端側の支持部回動中心に対する回動半径が小さくなる位置まで縮んでいることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the manufacturing system of the present invention is capable of rotating the two hands each carrying the object to be transported and the two hands each having the up and down direction as the axis direction of rotation. Two arms connected to each other, an arm support portion that is pivotally connected to the base end side of the two arms with the vertical direction as the axial direction of rotation, and an arm support with the vertical direction as the axial direction of rotation An industrial robot having a swing arm that is pivotally connected to the distal end side, and a main body that is pivotally connected to the base end side of the swing arm with the vertical direction being the axial direction of rotation, and the vertical direction A transfer chamber having a square shape when viewed from above, and the base ends of the two arms are connected to the arm support portion in a state of being adjacent to each other, and the arms are connected to each other so as to be relatively rotatable. At least two It is an articulated arm having a head part, and is extendable between a position where the tip of the hand extends so as to be away from the arm support part and a position where the tip of the hand contracts so as to approach the arm support part, When the center of rotation of the arm support part relative to the swing arm is the support part rotation center when viewed from the vertical direction, the arm is the tip of the hand including the conveyance object in a state where the conveyance object is mounted on the hand. It can be shrunk to a position where the turning radius with respect to the support portion turning center on the base end side of the hand is larger than the turning radius with respect to the support portion turning center on the side, and the hand, The arm, the arm support part, and the swing arm are arranged, and when viewed from above and below, the first direction parallel to one side of the square transfer chamber is the first. When viewed from above and below, assuming that the first direction is the second direction, one side of the first direction is the third direction, and the opposite side of the third direction is the fourth direction. In addition, the arm rotation center that is the rotation center of the swing arm with respect to the main body is disposed at the center of the transfer chamber in the second direction and at the fourth direction side of the center of the transfer chamber in the first direction, When viewed from above and below, the distance between the support center rotation center and the arm rotation center is longer than the distance between the transfer chamber center and the arm rotation center in the first direction. When the swing arm is rotated around the center and the trajectory of the center of rotation of the support portion when viewed from the vertical direction is a virtual circle, the swing arm is temporarily viewed from the vertical direction. A circular arc that forms part of a virtual circle and rotates around the arm rotation center within a range in which the rotation center of the support portion passes on the third direction arc from the center of the transfer chamber in the first direction; When the swing arm pivots around the arm pivot center with the distal end side of the hand arranged in the third direction side and the proximal end side of the hand arranged in the fourth direction side, It is contracted to a position where the turning radius with respect to the support portion rotation center on the base end side of the hand is larger than the rotation radius with respect to the support portion rotation center on the distal end side of the hand including the conveyance target in the mounted state. When the swing arm rotates around the center of rotation with the distal end side of the hand arranged in the fourth direction and the proximal end side of the hand arranged in the third direction, the arm Installed in It is retracted to a position where the rotation radius is small with respect to the transport object the support portion rotation center of the base end side of the hand of the rotation radius for the tip side of the supporting portion turning center of the hand, including the state It is characterized by.
本発明の産業用ロボットでは、上下方向から見たときの、スイングアームに対するアーム支持部の回動中心を支持部回動中心とすると、アームは、搬送対象物がハンドに搭載された状態における搬送対象物を含めたハンドの先端側の支持部回動中心に対する回動半径よりもハンドの基端側の支持部回動中心に対する回動半径が大きくなる位置まで縮むことが可能になっている。そのため、本発明では、搬送対象物を含めたハンドの先端側の支持部回動中心に対する回動半径よりもハンドの基端側の支持部回動中心に対する回動半径が大きくなる位置までアームを縮めた状態で、スイングアームに対してアーム支持部を所定方向へ回動させることで、ハンドの長さが長くなっていても、また、水平方向においてトランスファーチャンバーを小型化しても、スイングアームに対してアーム支持部が回動する際の、回動する部分とトランスファーチャンバーの壁面との干渉を防止することが可能になる。したがって、本発明では、ハンドの長さが長くなっていても、トランスファーチャンバーを水平方向で小型化することが可能になる。 In the industrial robot of the present invention, when the rotation center of the arm support portion with respect to the swing arm when viewed from above and below is the support portion rotation center, the arm is transported in a state where the object to be transported is mounted on the hand. It is possible to shrink to a position where the turning radius with respect to the support portion rotation center on the base end side of the hand becomes larger than the rotation radius with respect to the support portion rotation center on the distal end side of the hand including the object. Therefore, in the present invention, the arm is moved to a position where the turning radius with respect to the support portion rotation center on the proximal end side of the hand is larger than the rotation radius with respect to the support portion rotation center on the distal end side of the hand including the object to be conveyed. Even if the length of the hand is long or the transfer chamber is downsized in the horizontal direction by rotating the arm support in a predetermined direction with respect to the swing arm in the contracted state, On the other hand, when the arm support portion rotates, it is possible to prevent interference between the rotating portion and the wall surface of the transfer chamber. Therefore, in the present invention, the transfer chamber can be downsized in the horizontal direction even when the length of the hand is long.
また、本発明では、搬送対象物を含めたハンドの先端側の支持部回動中心に対する回動半径よりもハンドの基端側の支持部回動中心に対する回動半径が大きくなる位置までアームを縮めた状態で、かつ、本体部に対してスイングアームが回動するときにハンドの先端側がトランスファーチャンバーの壁面に近づくようにアームおよびハンドを配置した状態で、本体部に対してスイングアームを回動させることで、ハンドの長さが長くなっていても、また、水平方向においてトランスファーチャンバーを小型化しても、本体部に対してスイングアームが回動する際の、回動する部分とトランスファーチャンバーの壁面との干渉を防止することが可能になる。したがって、本発明では、ハンドの長さが長くなっていても、トランスファーチャンバーを水平方向で小型化することが可能になる。 In the present invention, the arm is moved to a position where the turning radius with respect to the support portion rotation center on the base end side of the hand is larger than the rotation radius with respect to the support portion rotation center on the distal end side of the hand including the object to be conveyed. With the arm and hand placed so that the tip end of the hand approaches the wall surface of the transfer chamber when the swing arm rotates relative to the main body, the swing arm is rotated relative to the main body. Even if the length of the hand is increased by moving it, or even if the transfer chamber is downsized in the horizontal direction, the rotating part and the transfer chamber when the swing arm rotates with respect to the main body part It becomes possible to prevent interference with the wall surface. Therefore, in the present invention, the transfer chamber can be downsized in the horizontal direction even when the length of the hand is long.
また、本発明では、搬送対象物を含めたハンドの先端側の支持部回動中心に対する回動半径よりもハンドの基端側の支持部回動中心に対する回動半径が大きくなる位置までアームを縮めた状態で、かつ、本体部に対してスイングアームが回動するときにハンドの先端側がトランスファーチャンバーの壁面に近づくようにアームおよびハンドを配置した状態で、本体部に対してスイングアームを回動させることで、スイングアームの長さを短くしても、本体部に対してスイングアームが回動する際の、回動する部分とトランスファーチャンバーの壁面との干渉を防止することが可能になる。したがって、本発明では、スイングアームの長さを短くすることで産業用ロボットを水平方向で小型化することが可能になり、その結果、トランスファーチャンバーを水平方向で小型化することが可能になる。また、本発明では、スイングアームの長さを短くすることが可能になるため、スイングアームの厚さ(上下方向の厚さ)を薄くしても、スイングアームの剛性を確保することが可能になる。したがって、本発明では、スイングアームの厚さを薄くすることで産業用ロボットを上下方向(鉛直方向)で小型化することが可能になり、その結果、トランスファーチャンバーを上下方向で小型化することが可能になる。 In the present invention, the arm is moved to a position where the turning radius with respect to the support portion rotation center on the base end side of the hand is larger than the rotation radius with respect to the support portion rotation center on the distal end side of the hand including the object to be conveyed. With the arm and hand placed so that the tip end of the hand approaches the wall surface of the transfer chamber when the swing arm rotates relative to the main body, the swing arm is rotated relative to the main body. By moving the swing arm, even if the swing arm is shortened, it is possible to prevent interference between the rotating portion and the wall surface of the transfer chamber when the swing arm rotates with respect to the main body. . Therefore, in the present invention, the industrial robot can be downsized in the horizontal direction by reducing the length of the swing arm, and as a result, the transfer chamber can be downsized in the horizontal direction. Further, according to the present invention, the swing arm can be shortened, so that the rigidity of the swing arm can be ensured even if the thickness (vertical thickness) of the swing arm is reduced. Become. Therefore, in the present invention, it is possible to reduce the size of the industrial robot in the vertical direction (vertical direction) by reducing the thickness of the swing arm. As a result, the transfer chamber can be reduced in the vertical direction. It becomes possible.
以上のように、本発明では、ハンドの長さが長くなっても、ハンドやアーム等が内部に配置されるトランスファーチャンバーを水平方向で小型化することが可能になる。 As described above, according to the present invention, even when the length of the hand is increased, the transfer chamber in which the hand, the arm, and the like are disposed can be downsized in the horizontal direction.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(産業用ロボットおよび製造システムの構成)
図1は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボット1が製造システム3に組み込まれた状態を示す平面図である。図2は、図1に示す産業用ロボット1の正面図である。図3は、図1に示す産業用ロボット1の側面図である。図4は、図1に示す産業用ロボット1の平面図である。図5は、図4に示すスイングアーム17の動作等を説明するための平面図である。
(Composition of industrial robot and manufacturing system)
FIG. 1 is a plan view showing a state in which an
本形態の産業用ロボット1(以下、「ロボット1」とする。)は、たとえば、搬送対象物である有機EL(有機エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ用のガラス基板2(以下、「基板2」とする。)を搬送するためのロボットである。このロボット1は、有機ELディスプレイの製造システム3に組み込まれて使用される水平多関節ロボットである。
The
製造システム3は、トランスファーチャンバー4(以下、「チャンバー4」とする。)と、チャンバー4を囲むように配置される複数のプロセスチャンバー5〜9(以下、「チャンバー5〜9」とする。)とを備えている。本形態の製造システム3は、5個のチャンバー5〜9を備えている。チャンバー4〜9は、真空チャンバーであり、チャンバー4〜9の内部は、真空になっている。チャンバー4の内部には、ロボット1の一部が配置されている。ロボット1を構成する後述のフォーク部21がチャンバー5〜9内に入り込むことで、ロボット1は、複数のチャンバー5〜9の間で基板2を搬送する。チャンバー5〜9には、各種の装置等が配置されており、ロボット1で搬送された基板2が収容される。また、チャンバー5〜9では、基板2に対して各種の処理が行われる。
The
チャンバー4は、上下方向から見たときの形状が正方形状となる略直方体の箱状に形成されている。以下では、上下方向から見たときに、正方形状をなすチャンバー4の一辺に平行な方向(図1のX方向)を「前後方向」とし、前後方向に直交する方向(図1のY方向)を「左右方向」とする。また、前後方向の一方側(図1のX2方向側)を「奥側」とし、奥側の反対側(図1のX1方向側)を「手前側」とし、左右方向の一方側(図1のY1方向側)を「右」側とし、右側の反対側(図1のY2方向側)を「左」側とする。本形態の前後方向(X方向)は第1方向であり、左右方向(Y方向)は第2方向であり、奥側(X2方向側)は第3方向側であり、手前側(X1方向側)は第4方向側である。
The
チャンバー5は、チャンバー4の左側に配置されている。また、チャンバー5は、前後方向において、チャンバー5の中心とチャンバー4の中心とに一致するように配置されている。チャンバー6、7は、チャンバー4の手前側に配置され、チャンバー8、9は、チャンバー4の奥側に配置されている。また、チャンバー6とチャンバー7とは左右方向で隣り合うように配置され、チャンバー8とチャンバー9とは左右方向で隣り合うように配置されている。チャンバー6とチャンバー8とは左右方向において同じ位置に配置され、チャンバー7とチャンバー9とは左右方向において同じ位置に配置されている。また、チャンバー6、8は、チャンバー7、9よりも左側に配置されている。チャンバー5〜9のそれぞれとチャンバー4との接続部分には、ゲートが形成されている。
The
ロボット1は、基板2が搭載される2個のハンド12、13と、ハンド12が先端側に回動可能に連結されるアーム14と、ハンド13が先端側に回動可能に連結されるアーム15と、アーム14、15の基端側が回動可能に連結されるアーム支持部16と、アーム支持部16が先端側に回動可能に連結されるスイングアーム17と、スイングアーム17の基端側が回動可能に連結される本体部18とを備えている。ハンド12、13、アーム14、15、アーム支持部16およびスイングアーム17は、本体部18の上側に配置されている。ハンド12、13、アーム14、15、アーム支持部16、スイングアーム17および本体部18の上端側は、チャンバー4の内部に配置されている。
The
ハンド12、13は、アーム14、15に連結される基部20と、基板2が搭載されるフォーク部21とを備えている。フォーク部21は、基部20から水平方向へ突出するように基部20に固定されている。基板2は、フォーク部21の先端側部分に搭載されている。すなわち、基板2は、ハンド12、13の先端側部分に搭載されている。本形態では、チャンバー5〜9の奥行が深くなっており、フォーク部21の長さは長くなっている。すなわち、ハンド12、13の長さは長くなっている。また、本形態では、ハンド12は、ハンド13よりも上側に配置されている。
The hands 12 and 13 include a base portion 20 connected to the arms 14 and 15 and a
アーム14、15は、互いに相対回動可能に連結される第1アーム部22と第2アーム部23との2個のアーム部によって構成された多関節アームである。第1アーム部22の基端側は、上下方向を回動の軸方向としてアーム支持部16に回動可能に連結されている。アーム14の第1アーム部22の基端側とアーム15の第1アーム部22の基端側とは、水平方向において互いに隣接した状態でアーム支持部16に連結されている。すなわち、2本のアーム14、15の基端側は、互いに隣接した状態でアーム支持部16に連結されている。また、アーム14とアーム15とは、互いに隣接した状態で配置されており、上下方向において同じ位置に配置されている。
The arms 14 and 15 are multi-joint arms constituted by two arm parts, a
第1アーム部22の先端側には、上下方向を回動の軸方向として第2アーム部23の基端側が回動可能に連結されている。第2アーム部23の先端側には、上下方向を回動の軸方向としてハンド12、13が回動可能に連結されている。水平方向において、アーム支持部16に対する第1アーム部22の回動中心と第1アーム部22に対する第2アーム部23の回動中心との距離と、第1アーム部22に対する第2アーム部23の回動中心と第2アーム部23に対するハンド12、13の回動中心との距離とは等しくなっている。
The proximal end side of the
アーム14、15は、ハンド12、13の先端がアーム支持部16から離れるように伸びる位置(図7〜図10、図12参照)と、ハンド12、13の先端がアーム支持部16に近づくように縮む位置(図1参照)との間で伸縮可能となっている。アーム14、15のそれぞれには、アーム14、15のそれぞれを伸縮させるアーム駆動機構が連結されている。アーム駆動機構は、ハンド12、13が一定方向を向いた状態で直線的に移動するようにアーム14、15を伸縮させる。本形態では、アーム14、15の伸縮量が等しいときに、ハンド12とハンド13とは上下方向で重なっている。また、このときには、上下方向から見ると、アーム14とアーム15とは線対称に配置されている。
The arms 14 and 15 extend so that the tips of the hands 12 and 13 are separated from the arm support 16 (see FIGS. 7 to 10 and 12), and the tips of the hands 12 and 13 approach the
アーム支持部16は、円板状に形成されている。このアーム支持部16は、上下方向を回動の軸方向としてスイングアーム17の先端側に回動可能に連結されている。図4に示すように、上下方向から見たときに、スイングアーム17に対するアーム支持部16の回動中心である支持部回動中心C1と、アーム支持部16に対するアーム14の第1アーム部22の回動中心であるアーム回動中心C2と、アーム支持部16に対するアーム15の第1アーム部22の回動中心であるアーム回動中心C3とを結ぶと二等辺三角形が形成される。アーム支持部16には、アーム支持部16を回動させる回動機構が連結されている。なお、アーム支持部16は、三角板状や四角板状等の多角板状に形成されても良いし、楕円板状等に形成されても良い。
The
スイングアーム17は、上下方向から見たときの形状が長円形状となる1個のアーム部によって構成されている。スイングアーム17の基端側は、上下方向を回動の軸方向として本体部18に回動可能に連結されている。本体部18は、中空状に形成されるケース体24を備えている。ケース体24の中には、スイングアーム17を回動させる回動機構と、スイングアーム17を昇降させる昇降機構とが収容されている。
The
本形態では、図4に示すように、アーム14、15は、基板2がハンド12、13に搭載された状態における基板2を含めたハンド12、13の先端側の支持部回動中心C1に対する回動半径(より具体的には、基板2を含めたハンド12、13の先端側の最大回動半径)R1よりもハンド12、13の基端側の支持部回動中心C1に対する回動半径(より具体的には、ハンド12、13の基端側の最大回動半径)R2が大きくなる位置まで縮むことが可能になっている。ここで、アーム14、15が最も縮んで回動半径R1が最小になったときの回動半径R1は、図1の二点鎖線で示すように、上下方向から見たときに、アーム14、15が伸縮する際の第1アーム部22の先端が、回動半径R1によって規定される仮想円からはみ出さない大きさとなっている。
In this embodiment, as shown in FIG. 4, the arms 14, 15 are relative to the support rotation center C <b> 1 on the tip side of the hands 12, 13 including the
また、図5に示すように、上下方向から見たときに、本体部18に対するスイングアーム17の回動中心であるアーム回動中心C4は、左右方向においてチャンバー4の中心に配置されるとともに前後方向においてチャンバー4の中心よりも手前側に配置されている。また、上下方向から見たときに、アーム回動中心C4と支持部回動中心C1との距離は、前後方向におけるチャンバー4の中心とアーム回動中心C4との距離L(すなわち、前後方向におけるチャンバー4の中心線CL1とアーム回動中心C4との距離L)よりも長くなっている。
Further, as shown in FIG. 5, when viewed from above and below, the arm rotation center C4, which is the rotation center of the
アーム回動中心C4を中心にしてスイングアーム17を回転させたときの、上下方向から見たときの支持部回動中心C1の軌跡を仮想円とすると、本形態では、図5に示すように、スイングアーム17は、上下方向から見たときにこの仮想円の一部をなす円弧CAであって前後方向におけるチャンバー4の中心よりも奥側の円弧CA上を支持部回動中心C1が通過する範囲でアーム回動中心C4を中心に回動する。本形態では、上下方向から見たときに、前後方向におけるチャンバー4の中心線CL1とこの仮想円との2個の交点(すなわち、円弧CAの両端点)の一方と、左右方向におけるチャンバー6、8の中心線CL2と中心線CL1との交点とが一致しており、中心線CL1とこの仮想円との2個の交点の他方と、左右方向におけるチャンバー7、9の中心線CL3と中心線CL1との交点とが一致している。
Assuming that the locus of the support portion rotation center C1 when viewed from the vertical direction when the
(産業用ロボットの動作)
図6〜図12は、図1に示す製造システム3における産業用ロボット1の動作を説明するための平面図である。
(Operation of industrial robots)
6 to 12 are plan views for explaining the operation of the
製造システム3において、たとえば、チャンバー5に基板2を搬入したりチャンバー5から基板2を搬出する前には、図6に示すように、ハンド12、13の先端側が左側に配置されハンド12、13の基端側が右側に配置されるように、アーム14、15が縮んだ状態で、ロボット1は待機する。このときには、上下方向から見ると、中心線CL1と中心線CL2との交点と支持部回動中心C1とが一致している。また、このときには、アーム14、15は、ハンド12、13の先端側の支持部回動中心C1に対する回動半径R1よりもハンド12、13の基端側の支持部回動中心C1に対する回動半径R2が大きくなる位置まで縮んでいる。具体的には、この状態において、支持部回動中心C1を中心にしてアーム支持部16が回動しても、ハンド12、13の先端側がチャンバー4の左側の内壁面に干渉しない位置までアーム14、15は縮んでいる。その後、図7に示すように、アーム14およびアーム15の少なくともいずれか一方が伸縮して、チャンバー5に基板2を搬入したりチャンバー5から基板2を搬出する。
In the
また、たとえば、その後、チャンバー8に基板2を搬入したりチャンバー8から基板2を搬出する場合には、図6に示す状態で、図6の時計回りの方向(以下、この方向を「時計方向」とする。)へ支持部回動中心C1を中心にして90°、アーム支持部16が回動する。その後、図8に示すように、アーム14およびアーム15の少なくともいずれか一方が伸縮して、チャンバー8に基板2を搬入したりチャンバー8から基板2を搬出する。
Further, for example, when the
また、たとえば、その後、チャンバー9に基板2を搬入したりチャンバー9から基板2を搬出する場合には、図1に示すように、回動半径R1よりも回動半径R2が大きくなる位置までアーム14、15が縮んだ状態で、アーム回動中心C4を中心にしてスイングアーム17が時計方向へ回動する。具体的には、上下方向から見たときに、中心線CL1と中心線CL3との交点と支持部回動中心C1とが一致するまで、スイングアーム17が回動する。その後、図9に示すように、アーム14およびアーム15の少なくともいずれか一方が伸縮して、チャンバー9に基板2を搬入したりチャンバー9から基板2を搬出する。
Further, for example, when the
このように、ハンド12、13の先端側が奥側に配置されハンド12、13の基端側が手前側に配置された状態でスイングアーム17がアーム回動中心C4を中心に回動するときには、アーム14、15は、回動半径R1よりも回動半径R2が大きくなる位置まで縮んでいる。なお、このときには、アーム回動中心C4を中心にしてスイングアーム17が時計方向へ回動しても、ハンド12、13の先端側がチャンバー4の奥側の内壁面に干渉しない位置までアーム14、15は縮んでいる。
Thus, when the
また、たとえば、チャンバー5に基板2を搬入したりチャンバー5から基板2を搬出した後に、チャンバー6に基板2を搬入したりチャンバー6から基板2を搬出する場合には、図6に示す状態で、図6の反時計回りの方向(以下、この方向を「反時計方向」とする。)へ支持部回動中心C1を中心にして90°、アーム支持部16が回動する。その後、図10に示すように、アーム14およびアーム15の少なくともいずれか一方が伸縮して、チャンバー6に基板2を搬入したりチャンバー6から基板2を搬出する。
Further, for example, when the
また、たとえば、その後、チャンバー7に基板2を搬入したりチャンバー7から基板2を搬出する場合には、図11に示すように、回動半径R1よりも回動半径R2が小さくなる位置までアーム14、15が縮んだ状態で、アーム回動中心C4を中心にしてスイングアーム17が時計方向へ回動する。具体的には、上下方向から見たときに、中心線CL1と中心線CL3との交点と支持部回動中心C1とが一致するまで、スイングアーム17が回動する。その後、図12に示すように、アーム14およびアーム15の少なくともいずれか一方が伸縮して、チャンバー7に基板2を搬入したりチャンバー7から基板2を搬出する。
Further, for example, when the
このように、ハンド12、13の先端側が手前側に配置されハンド12、13の基端側が奥側に配置された状態でスイングアーム17がアーム回動中心C4を中心に回動するときには、アーム14、15は、回動半径R1よりも回動半径R2が小さくなる位置まで縮んでいる。なお、このときには、アーム回動中心C4を中心にしてスイングアーム17が時計方向へ回動しても、ハンド12、13の基端側がチャンバー4の奥側の内壁面に干渉しない位置までアーム14、15は縮んでいる。
As described above, when the
また、たとえば、チャンバー9に基板2を搬入したりチャンバー9から基板2を搬出した後に、チャンバー7に基板2を搬入したりチャンバー7から基板2を搬出する場合には、図6に示す位置と同じ位置までアーム14、15が縮んだ状態で、時計方向へ180°、アーム支持部16が回動する。その後、図12に示すように、アーム14およびアーム15の少なくともいずれか一方が伸縮して、チャンバー7に基板2を搬入したりチャンバー7から基板2を搬出する。
Further, for example, when the
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、アーム14、15は、回動半径R1よりも回動半径R2が大きくなる位置まで縮むことが可能になっており、たとえば、チャンバー5に基板2を搬入したりチャンバー5から基板2を搬出した後に、チャンバー8に基板2を搬入したりチャンバー8から基板2を搬出する場合やチャンバー6に基板2を搬入したりチャンバー6から基板2を搬出する場合等に、回動半径R1よりも回動半径R2が大きくなる位置までアーム14、15が縮んだ状態で、支持部回動中心C1を中心にしてアーム支持部16が回動する。すなわち、本形態では、上下方向から見たときに中心線CL1と中心線CL2との交点と支持部回動中心C1とが一致している状態でハンド12、13の先端側が支持部回動中心C1よりも左側を通過するように、支持部回動中心C1を中心にしてアーム支持部16が回動する場合や、上下方向から見たときに中心線CL1と中心線CL3との交点と支持部回動中心C1とが一致している状態でハンド12、13の先端側が支持部回動中心C1よりも右側を通過するように、支持部回動中心C1を中心にしてアーム支持部16が回動する場合に、回動半径R1よりも回動半径R2が大きくなる位置までアーム14、15が縮んでいる。
(Main effects of this form)
As described above, in this embodiment, the arms 14 and 15 can be shrunk to a position where the turning radius R2 is larger than the turning radius R1, and for example, the
そのため、本形態では、ハンド12、13の長さが長くなっていても、また、上下方向から見たときのチャンバー4の形状が正方形状となっており左右方向におけるチャンバー4の大きさが小さくなっていても、中心線CL1と中心線CL2との交点と支持部回動中心C1とが一致している状態で、あるいは、中心線CL1と中心線CL3との交点と支持部回動中心C1とが一致している状態で、支持部回動中心C1を中心にしてアーム支持部16が回動する際の、ハンド12、13の先端側部分とチャンバー4の左右の壁面との干渉を防止することが可能になる。したがって、本形態では、ハンド12、13の長さが長くなっていても、チャンバー4を左右方向で小型化することが可能になる。
Therefore, in this embodiment, even if the lengths of the hands 12 and 13 are long, the shape of the
本形態では、スイングアーム17は、図5に示すように、円弧CA上を支持部回動中心C1が通過する範囲でアーム回動中心C4を中心に回動するが、ハンド12、13の先端側が奥側に配置されハンド12、13の基端側が手前側に配置された状態でスイングアーム17がアーム回動中心C4を中心に回動するときに、アーム14、15は、回動半径R1よりも回動半径R2が大きくなる位置まで縮んでおり、ハンド12、13の先端側が手前側に配置されハンド12、13の基端側が奥側に配置された状態でスイングアーム17がアーム回動中心C4を中心に回動するときには、アーム14、15は、回動半径R1よりも回動半径R2が小さくなる位置まで縮んでいる。そのため、本形態では、ハンド12、13の長さが長くなっていても、また、前後方向においてチャンバー4の大きさが小さくなっていても、本体部18に対してスイングアーム17が回動する際の、ハンド12、13の先端側部分や基端側部分とチャンバー4の奥側の壁面との干渉を防止することが可能になる。したがって、本形態では、ハンド12、13の長さが長くなっていても、チャンバー4を前後方向で小型化することが可能になる。
In this embodiment, as shown in FIG. 5, the
また、本形態では、ハンド12、13の先端側が奥側に配置されハンド12、13の基端側が手前側に配置された状態でスイングアーム17がアーム回動中心C4を中心に回動するときに、アーム14、15は、回動半径R1よりも回動半径R2が大きくなる位置まで縮んでおり、ハンド12、13の先端側が手前側に配置されハンド12、13の基端側が奥側に配置された状態でスイングアーム17がアーム回動中心C4を中心に回動するときには、アーム14、15は、回動半径R1よりも回動半径R2が小さくなる位置まで縮んでいるため、スイングアーム17の長さを短くしても、本体部18に対してスイングアーム17が回動する際の、ハンド12、13の先端側部分や基端側部分とチャンバー4の奥側の壁面との干渉を防止することが可能になる。したがって、本形態では、スイングアーム17を短くすることが可能になり、その結果、内部にスイングアーム17が配置されるチャンバー4を前後方向で小型化することが可能になる。また、本形態では、スイングアーム17の長さを短くすることが可能になるため、スイングアーム17の厚さ(上下方向)の厚さを薄くしても、スイングアーム17の剛性を確保することが可能になる。したがって、本形態では、スイングアーム17の厚さを薄くすることが可能になり、その結果、内部にスイングアーム17が配置されるチャンバー4を上下方向で小型化することが可能になる。
Further, in this embodiment, when the
(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。
(Other embodiments)
The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
上述した形態では、アーム回動中心C4は、左右方向においてチャンバー4の中心に配置されているが、アーム回動中心C4は、左右方向においてチャンバー4の中心からずれた位置に配置されても良い。また、上述した形態では、アーム回動中心C4は、前後方向においてチャンバー4の中心よりも手前側に配置されているが、アーム回動中心C4は、前後方向においてチャンバー4の中心と一致する位置に配置されても良いし、前後方向においてチャンバー4の中心より奥側に配置されても良い。また、上述した形態では、上下方向から見たときに、アーム回動中心C4と支持部回動中心C1との距離は、前後方向におけるチャンバー4の中心とアーム回動中心C4との距離Lよりも長くなっているが、アーム回動中心C4と支持部回動中心C1との距離は、距離Lと等しくても良いし、距離Lより短くても良い。
In the embodiment described above, the arm rotation center C4 is disposed at the center of the
上述した形態では、チャンバー4は、上下方向から見たときの形状が正方形状となるように形成されている。この他にもたとえば、チャンバー4は、上下方向から見たときの形状が左右方向を長手方向とする長方形状となるように形成されても良いし、上下方向から見たときの形状が前後方向を長手方向とする長方形状となるように形成されても良い。また、上述した形態では、製造システム3は、5個のチャンバー(プロセスチャンバー)5〜9を備えているが、製造システム3が備えるプロセスチャンバーの数は、4個以下であっても良いし、6個以上であっても良い。
In the embodiment described above, the
上述した形態では、アーム14、15は、第1アーム部22と第2アーム部23との2個のアーム部によって構成されているが、アーム14、15は、3個以上のアーム部によって構成されても良い。また、上述した形態では、ロボット1によって搬送される搬送対象物は有機ELディスプレイ用の基板2であるが、ロボット1によって搬送される搬送対象物は、液晶ディスプレイ用のガラス基板であっても良いし、半導体ウエハ等であっても良い。
In the embodiment described above, the arms 14 and 15 are constituted by two arm parts, ie, the
1 ロボット(産業用ロボット)
2 基板(ガラス基板、搬送対象物)
3 製造システム
4 チャンバー(トランスファーチャンバー)
12、13 ハンド
14、15 アーム
16 アーム支持部
17 スイングアーム
18 本体部
22 第1アーム部(アーム部)
23 第2アーム部(アーム部)
C1 支持部回動中心
C4 アーム回動中心
CA 円弧
L 第1方向におけるトランスファーチャンバーの中心とアーム回動中心との距離
R1 ハンドの先端側の支持部回動中心に対する回動半径
R2 ハンドの基端側の支持部回動中心に対する回動半径
X 第1方向
X1 第4方向側
X2 第3方向側
Y 第2方向
1 Robot (industrial robot)
2 Substrate (glass substrate, transport object)
3
12, 13 Hands 14, 15
23 Second arm part (arm part)
C1 Support Center Rotation Center C4 Arm Rotation Center CA Arc L L Distance between the center of the transfer chamber and the arm rotation center in the first direction R1 Rotation radius relative to the support section rotation center on the distal end side of the hand R2 Base end of the hand Turning radius with respect to the support center turning side on the side X first direction X1 fourth direction side X2 third direction side Y second direction
Claims (1)
上下方向から見たときの形状が正方形状となるトランスファーチャンバーと、を備え、
2本の前記アームの基端側は、互いに隣接した状態で前記アーム支持部に連結され、
前記アームは、互いに相対回動可能に連結される少なくとも2個のアーム部を有する多関節アームであるとともに、前記ハンドの先端が前記アーム支持部から離れるように伸びる位置と前記ハンドの先端が前記アーム支持部に近づくように縮む位置との間で伸縮可能となっており、
上下方向から見たときの、前記スイングアームに対する前記アーム支持部の回動中心を支持部回動中心とすると、
前記アームは、前記搬送対象物が前記ハンドに搭載された状態における前記搬送対象物を含めた前記ハンドの先端側の前記支持部回動中心に対する回動半径よりも前記ハンドの基端側の前記支持部回動中心に対する回動半径が大きくなる位置まで縮むことが可能になっており、
前記トランスファーチャンバーの内部に、前記ハンド、前記アーム、前記アーム支持部および前記スイングアームが配置され、
上下方向から見たときに、正方形状をなす前記トランスファーチャンバーの一辺に平行な方向を第1方向とし、前記第1方向に直交する方向を第2方向とし、前記第1方向の一方側を第3方向側とし、前記第3方向側の反対側を第4方向側とすると、
上下方向から見たときに、前記本体部に対する前記スイングアームの回動中心であるアーム回動中心は、前記第2方向において前記トランスファーチャンバーの中心に配置されるとともに前記第1方向において前記トランスファーチャンバーの中心よりも前記第4方向側に配置され、
上下方向から見たときに、前記支持部回動中心と前記アーム回動中心との距離は、前記第1方向における前記トランスファーチャンバーの中心と前記アーム回動中心との距離よりも長くなっており、
前記アーム回動中心を中心にして前記スイングアームを回転させたときの、上下方向から見たときの前記支持部回動中心の軌跡を仮想円とすると、
前記スイングアームは、上下方向から見たときに前記仮想円の一部をなす円弧であって前記第1方向における前記トランスファーチャンバーの中心よりも前記第3方向側の前記円弧上を前記支持部回動中心が通過する範囲で前記アーム回動中心を中心に回動し、
前記ハンドの先端側が前記第3方向側に配置され前記ハンドの基端側が前記第4方向側に配置された状態で前記スイングアームが前記アーム回動中心を中心に回動するときには、前記アームは、前記搬送対象物が前記ハンドに搭載された状態における前記搬送対象物を含めた前記ハンドの先端側の前記支持部回動中心に対する回動半径よりも前記ハンドの基端側の前記支持部回動中心に対する回動半径が大きくなる位置まで縮んでおり、
前記ハンドの先端側が前記第4方向側に配置され前記ハンドの基端側が前記第3方向側に配置された状態で前記スイングアームが前記アーム回動中心を中心に回動するときには、前記アームは、前記搬送対象物が前記ハンドに搭載された状態における前記搬送対象物を含めた前記ハンドの先端側の前記支持部回動中心に対する回動半径よりも前記ハンドの基端側の前記支持部回動中心に対する回動半径が小さくなる位置まで縮んでいることを特徴とする製造システム。 Two hands on which the object to be transported is mounted, two arms each of which is pivotably connected to the distal end side with the up-down direction as an axial direction of rotation, and the up-down direction. An arm support that pivotally connects the proximal ends of the two arms as the axial direction of movement, and the arm support that is pivotally connected to the distal end with the vertical direction as the axial direction of rotation. An industrial robot having a swing arm, and a main body that is pivotally connected to a base end side of the swing arm with the vertical direction as an axial direction of rotation ;
A transfer chamber having a square shape when viewed from above and below ,
The base end sides of the two arms are connected to the arm support portion in a state of being adjacent to each other,
The arm is an articulated arm having at least two arm parts that are connected to each other so as to be rotatable relative to each other, and the position where the tip of the hand extends away from the arm support part and the tip of the hand It can be expanded and contracted with the position that shrinks to approach the arm support part,
When the rotation center of the arm support part with respect to the swing arm when viewed from the vertical direction is the support part rotation center,
The arm is configured such that the proximal end side of the hand is closer to the turning radius than the turning radius of the support portion turning center on the distal end side of the hand including the transport target object in a state where the transport target object is mounted on the hand. It is possible to shrink to a position where the turning radius with respect to the support part turning center becomes large ,
Inside the transfer chamber, the hand, the arm, the arm support portion and the swing arm are arranged,
When viewed from the vertical direction, the direction parallel to one side of the square transfer chamber is defined as the first direction, the direction orthogonal to the first direction is defined as the second direction, and one side of the first direction is defined as the first direction. When the third direction side and the opposite side of the third direction side as the fourth direction side,
When viewed from above and below, an arm rotation center that is the rotation center of the swing arm with respect to the main body is disposed at the center of the transfer chamber in the second direction and the transfer chamber in the first direction. Is arranged on the fourth direction side from the center of
When viewed from the vertical direction, the distance between the support rotation center and the arm rotation center is longer than the distance between the transfer chamber center and the arm rotation center in the first direction. ,
When a locus of the support part rotation center when viewed from the up and down direction when the swing arm is rotated around the arm rotation center is a virtual circle,
The swing arm is an arc that forms a part of the imaginary circle when viewed from above and below, and is arranged on the support portion around the arc on the third direction side of the center of the transfer chamber in the first direction. Rotate around the arm rotation center in the range that the movement center passes,
When the swing arm rotates about the arm rotation center in a state where the distal end side of the hand is disposed on the third direction side and the proximal end side of the hand is disposed on the fourth direction side, the arm is , The support portion rotation on the base end side of the hand with respect to the turning radius with respect to the rotation center of the support portion on the distal end side of the hand including the transfer target object in a state where the transfer object is mounted on the hand. It has shrunk to a position where the turning radius with respect to the center of movement becomes large,
When the swing arm rotates around the arm rotation center in a state where the distal end side of the hand is disposed on the fourth direction side and the proximal end side of the hand is disposed on the third direction side, the arm is , The support portion rotation on the base end side of the hand with respect to the turning radius with respect to the rotation center of the support portion on the distal end side of the hand including the transfer target object in a state where the transfer object is mounted on the hand. A manufacturing system characterized in that the manufacturing system is contracted to a position where the turning radius with respect to the moving center becomes small.
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