多关节机器人制造技术

本发明专利技术提供一种防止上下移动轴的灰尘产生所引起的基板的污染，同时提高了生产效率的将液晶用玻璃基板、半导体晶圆等薄板状的工件取出送入储料器的多关节机器人。具体为，一种多关节机器人，具备：载置搬运物的手部；与所述手部连接，具备至少２个以上的旋转关节，使所述手部向一个方向移动地进行伸缩，配置为在轴向上对向的多关节臂；对所述多关节臂和上下移动的移动机构进行连接的支撑构件；及安装于所述移动机构的具有旋转功能的台座，所述移动机构在与所述手部的移动方向相同的方向上配置在支柱上，配置于所述移动机构的支撑构件在与所述手部的移动方向正交的方向上突出，与所述多关节臂连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及将液晶用玻璃基板、半导体晶圆等薄板状的工件取出送入储料器的多 关节机器人。
技术介绍
作为现有的多关节机器人，提出了通过偏置肩关节部的旋转中心和台座的旋转中 心，在使台座转动时减小多关节机器人的旋转半径的多关节机器人(例如，参照专利文献 1)。现有的多关节机器人1构成为，如图5所示，具备两组通过关节部3、4、5可旋转地 被连接并传递旋转驱动源所产生的旋转力，进行期望动作的臂2，使设置在两组臂2上的基 端的关节部3的旋转中心轴上下(或轴方向)配置。多关节机器人1具备两组臂2，一组臂驱动型装置2为供给用，另一组为取出用，能 够同时进行工件9的供给动作及其它工件9的取出动作。而且，现有的多关节机器人1构成为，通过臂2保持工件9的手部8能够在由图中 箭头X所示的工件9的取出 供给方向上直线移动。而且，现有的多关节机器人1具备使设置有臂2的支撑构件10上下移动的移动构 件11 (以下，称为上下移动机构11)，能够调节臂2的上下位置。而且，上下移动机构11的 台座13可转动地设置，能够使多关节机器人1旋转并改变方向。另外，在本实施方式的多关节机器人1中，在图中箭头Y所示的方向，即与手部8 的移动方向和支撑构件10的上下移动方向分别正交的方向上，相对于基台14可移动地设 置台座13并能够调节上下移动机构11的位置。而且，现有的多关节机器人1所具备的两组臂2例如具有多个关节部，即多关节机 器人1构成为水平多关节型机器人。本实施方式中的臂2具备第一臂6 (以下，称为上臂 6)、与上臂6连接的第二臂7 (以下，称为前臂7)及与前臂7连接并保持工件9的手部8。上臂6的基端通过驱动轴连接于支撑构件10，构成可转动的关节部3 (以下，称为 肩关节部3)。该肩关节部3成为臂2的基端的关节部3。而且，上臂6的前端和前臂7的 基端通过驱动轴连接，构成可转动的关节部4 (以下，称为肘关节部4)。而且，前臂7的前端 和手部8通过驱动轴连接，构成可转动的关节部5 (以下，称为手关节部5)。为使肩关节部 3的旋转中心轴处于同轴上，配置为在上下方向上相对。臂2通过未图示的旋转驱动源使肩关节部3、肘关节部4及手关节部5转动，使手 部8向工件取出 供给方向移动。此时，臂2按其结构进行伸缩动作，以使手部8朝向一个 方向，在使上臂6和前臂7伸直的伸长位置以及使上臂6和前臂7处于折叠状态的缩短位3置之间进行直线移动。这里，在现有的多关节机器人1中，在图6所示的臂2的缩短位置，由手部8保持 的工件9的中心设计为与台座13的旋转中心一致。另外，通过使肩关节部3的旋转中心和 台座13的旋转中心相对于手部8的移动方向在正交方向上偏置，在使台座13转动时在多 关节机器人1的周围肘关节部4或手部8不会从所需的最小区域圆15突出，能够减小多关 节机器人1的旋转半径。日本国特开2001-274218(第4页 5页，图1、图2)
技术实现思路
将液晶用玻璃基板、半导体晶圆等薄板状的工件取出送入储料器的多关节机器人 向大型化发展，要求在增加处理的基板张数的同时在短时间内进行处理，另外为了提高基 板的合格率，要求尽量抑制机器人的灰尘产生。因此对于机器人，尽管设备自身大型化至 配置基板的储料器几乎到达天花板的高度，但实现高速、高精度、低灰尘还是成为重要的课 题。另一方面，大型化的设备为了使周围的清洁度保持洁净需要高额的设备投资，因此希望 在储料器中配置更多的基板并进行处理。而且，对于多关节机器人希望减小占有面积，减小 旋转半径以便不与配置在工厂的装置干涉。而且，液晶基板、半导体晶圆等的生产张数每年递增，为了提高生产效率对于机器 人要求搬运生产率。但是，由于机器人包括机械零件所以需要维护，维护时间也变为涉及生 产率的重要因素，希望能够容易地进行维护。但是，现有的多关节机器人是臂基端从移动面突出配置为与搬运基板对向的结 构，因此，由于无法防止上下移动机构的灰尘产生，所以产生了细小灰尘在基板上堆积等的 问题。而且，臂通过上下移动机构向下方移动时，由于臂的支撑构件与台座碰撞所以无 法移动至上下移动机构的最下面，产生可动范围变窄的问题，产生了取出送入液晶基板或 半导体晶圆的储料器的高度变高的问题。进一步而言，储料器的高度被工厂建筑物的高度 所限制，因此，配置的面板或基板的张数因上下移动机构的可动范围变窄而变少，产生了使 生产效率降低的问题。而且，在臂基端具有马达、带轮等，因此，在上下方向上为较厚的结构。因此，产生 了不得不较宽地设定储料器内配置液晶基板或半导体基板的间隔的问题。也就是说，由于 可配置在储料器内的面板或基板的张数变少所以产生了生产效率降低这样的问题。为了避 免这样的问题，通过上下移动机构进行取出送入时，可以考虑改变臂的高度，此时，为了反 复进行使臂上下移动的顺序动作需要花费时间，产生了作业时间变长等的问题。而且，现有的多关节机器人是臂基端配置为上下同轴的结构。因此，为了进行配置 在臂基端的机械零件即马达、带轮等的交换，必须采取卸下一组臂后进行交换等的方法，因 此，产生了维护时间长，生产效率降低的问题。而且，现有的多关节机器人为，由于支撑构件在一根支柱上通过移动机构进行移 动，所以在储料器变为几乎达到天花板的高度时，必然地需要使支柱长度变长，在刚性降低 的同时，配置在内部的移动机构的导向机构也需要变为与支柱长度一致的长度。但是，使导 向机构变长时，由于导向精度因变长而降低，所以通过移动机构移动的支撑构件的移动精度降低，载置于臂前端的手部8的液晶基板或半导体晶圆的定位精度降低，由于发生基板 或晶圆与储料器碰撞的情况，所以产生了导致合格率降低的问题。本专利技术是基于上述问题而进行的，目的是提供一种防止上下移动轴的灰尘产生所 引起的基板的污染，同时提高了生产效率的将液晶用玻璃基板、半导体晶圆等薄板状的工 件取出送入储料器的多关节机器人。为解决上述问题，本专利技术是如下构成的。方案1所述的专利技术为一种多关节机器人，具备载置搬运物的手部；与所述手部连 接，具备至少2个以上的旋转关节，使所述手部在工件的取出及供给方向上直线移动地进 行伸缩，配置为在轴向上对向的多关节臂；对所述多关节臂和上下移动的安装在支柱上的 移动机构进行连接的支撑构件；及安装于所述移动机构的具有旋转功能的台座，形成为使 配置于所述支撑构件的所述旋转关节的旋转中心、手部的旋转中心及台座的旋转中心在手 部的移动方向的轴线上一致地偏置。方案2所述的专利技术为，所述旋转关节的旋转中心、手部的旋转中心及台座的旋转 中心的位置关系形成为，使所述手部拉回地进行移动时，在关于手部的移动方向的轴线上， 从前方以所述旋转关节的旋转中心、台座的旋转中心及手部的旋转中心的顺序进行配置。方案3所述的专利技术为，所述移动机构在与所述手部的移动方向相同的方向上配置 在支柱上，配置于所述移动机构的支撑构件在与所述手部的移动方向正交的方向上从所述 支柱突出，与所述多关节臂连接。方案4所述的专利技术为，所述支撑构件形成为在所述手部的移动方向上偏置的形 状，以便通过所述移动机构移动至所述支柱的最下端位置时不与所述台座干涉。方案5所述的专利技术为，上下配置的所述支撑构件的所述旋转关节配置于相对偏置 的位置。方案6所述的专利技术为，上下配置的所述支撑构件的所述旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多关节机器人，具备：载置搬运物的手部；与所述手部连接，具备至少２个以上的旋转关节，使所述手部在工件的取出及供给方向上直线移动地进行伸缩，配置为在轴向上对向的多关节臂；对所述多关节臂和上下移动的安装在支柱上的移动机构进行连接的支撑构件；及安装于所述移动机构的具有旋转功能的台座，其特征在于，形成为使配置于所述支撑构件的所述旋转关节的旋转中心、手部的旋转中心及台座的旋转中心在手部的移动方向的轴线上一致地偏置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：末吉智，田中谦太郎，松尾智弘，
申请(专利权)人：株式会社安川电机，
类型：发明
国别省市：JP[日本]