(57)【要約】【課題】  ワーク搬送システムのスケールダウンおよび装置の小型化を図ることができ、かつ、ゴミなどの付着を防止しつつワークをスムーズに受け渡しすることができるトランスファロボットを提供する。【解決手段】  トランスファロボットＡ１は、上下方向に開放したオープンスペース４０をもつフレーム部材４と、オープンスペース４０を跨いでフレーム部材４に梁状に設けられているとともに、ワークＷの下面を支持しながら水平方向に伸縮する複数のスライドアーム機構５と、複数のスライドアーム機構５と上下方向に干渉することなくオープンスペース４０内に収まるように設けられているとともに、フレーム部材４が下降移動して所定の位置にある状態では、相対的にオープンスペース４０よりも上方に位置し、その際、ワークＷを空気圧により浮上させて保持するエアベントステージ６とを備えている。【選択図】  図１
2006016144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状のワークを水平に保ちながら所定の部所から受け取るとともに、受け取ったワークを他の部所へと引き渡すトランスファロボットであって、
ベース部材と、
上記ベース部材に上下移動可能に支持されているフレーム部材と、
上記フレーム部材に設けられているとともに、ワークの下面を支持しながら水平方向に伸縮する複数のスライドアーム機構と、
上記複数のスライドアーム機構と上下方向に干渉しないようにして上記ベース部材に対して支持されているとともに、上記フレーム部材が下降移動して所定の位置にある状態では、ワークを空気圧により浮上させるエアベントステージと、
を備えたことを特徴とする、トランスファロボット。
【請求項２】
上記エアベントステージは、上記ベース部材に水平移動可能に支持されている、請求項１に記載のトランスファロボット。
【請求項３】
上記エアベントステージには、ワークの下面を支持しながらこのワークを水平方向に移動させるための複数の駆動ローラまたは駆動ベルトが設けられている、請求項１または２に記載のトランスファロボット。
【請求項４】
上記ベース部材は、鉛直軸周りに回転可能に構成されており、このベース部材には、上記エアベントステージに空気を送るための空気供給源が備え付けられている、請求項１ないし３のいずれかに記載のトランスファロボット。
【請求項５】
上記スライドアーム機構は、上記フレーム部材に直接固定されるガイドレールと、このガイドレールにスライド可能に支持されている第１スライドアームとを含んで構成されている、請求項１ないし４のいずれかに記載のトランスファロボット。
【請求項６】
上記スライドアーム機構はさらに、上記第１スライドアームにスライド可能に支持されているとともに、ワークの下面に直に接する第２スライドアームを含んで構成されている、請求項５に記載のトランスファロボット。
【請求項７】
上記フレーム部材には、ワークの対角部または両側部を挟持可能なクランプ機構が設けられている、請求項１ないし６のいずれかに記載のトランスファロボット。
【請求項８】
上記フレーム部材および上記複数のスライドアーム機構は、ワークを保持しながら上下方向および水平方向に移動するハンドステージを構成しており、このハンドステージとして、互いに上下に隣接して段違い状となる第１および第２ハンドステージを備えている、請求項１ないし７のいずれかに記載のトランスファロボット。
【請求項９】
上記ベース部材を上下方向に移動させる昇降機構を備えている、請求項１ないし８のいずれかに記載のトランスファロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、たとえば液晶パネル用のガラス基板といった板状のワークを水平に保ちながら所定の部所から他の部所へと受け渡しするためのトランスファロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のトランスファロボットとしては、たとえば特許文献１に開示されたものがある。この特許文献１に開示されたトランスファロボットは、本願の図１３および図１４に示すように、板状のワークＷを水平に保持するハンド４００と、このハンド４００を所定の水平直線移動行程Ｓに沿って前進・後退させる直線移動機構３００と、この直線移動機構３００に含まれる支持ベース３１０を上下方向に移動させる昇降機構２００とを備えている。直線移動機構３００は、支持ベース３１０のほか、この支持ベース３１０に基端部が連結された第１水平リンクアーム３２０と、この第１水平リンクアーム３２０の先端部に基端部が連結されているとともに、上記ハンド４００を鉛直軸周りに回転可能として先端部に支持する第２水平リンクアーム３３０とを含んで構成されている。昇降機構２００は、固定ベース１００に基端部が連結された第１起立リンクアーム２１０と、この第１起立リンクアーム２１０の先端部に基端部が連結されているとともに、上記支持ベースを水平軸周りに回転可能として先端部に支持する第２起立リンクアーム２２０とを含んで構成されている。支持ベース３１０は、第１および第２起立リンクアーム２１０，２２０が水平軸周りに回転することにより、一定姿勢を保ちながら上下方向に移動させられる。ハンド４００は、第１および第２水平リンクアーム３２０，３３０が鉛直軸周りに回転することにより、一定姿勢を保ちながら水平直線移動行程Ｓに沿って前進・後退する。なお、支持ベース３１０には、鉛直軸周りに回転する回転部材３１１が設けられており、この回転部材３１１を介して支持ベース３１０と第１水平リンクアーム３２０とが連結されている。
【０００３】
このようなトランスファロボットＸは、図１３に示すように、多数のワークＷを収容したカセット部Ｃからバッファ部Ｂを介してワークＷを受け取ることができるように、バッファ部Ｂに隣接したロボット部Ｒに設置されている。カセット部Ｃには、多数のワークＷが鉛直方向に一定間隔をあけて重なった状態で昇降ステージＣ１に保持されている。昇降ステージＣ１が下方に移動すると、最下段に保持されたワークＷがカセット部ＣのローラコンベアＣ２上に載置される。昇降ステージＣ１には、ローラコンベアＣ２の搬送幅方向に沿ってワークＷの下面を支持する複数のワイヤ（図示略）が架け渡されており、これらのワイヤは、ローラコンベアＣ２の隙間に進入することができる。これにより、昇降ステージＣ１が下方に移動したときには、ローラコンベアＣ２よりも下方にワイヤが移動し、このワイヤに支持されていたワークＷがローラコンベアＣ２上に置き去りにされた状態となって載置される。
【０００４】
その後、ワークＷは、カセット部ＣのローラコンベアＣ２からバッファ部ＢのローラコンベアＢ１上に搬送される。バッファ部ＢのローラコンベアＢ１には、図１４に示すように、トランスファロボットＸのハンド４００を差し入れ可能な空隙部Ｂ２が設けられている。トランスファロボットＸは、昇降機構２００および直線移動機構３００を作動させることでハンド４００をローラコンベアＢ１の空隙部Ｂ２に差し入れた状態とし、さらにハンド４００をローラコンベアＢ１よりも上方に持ち上げた状態とする。これにより、バッファ部ＢのローラコンベアＢ１上にあったワークＷがハンド４００上に載り移る。さらにその後、トランスファロボットＸは、ハンド４００をロボット部Ｒの所定位置まで後退させて回転部材３１１をたとえば１８０度あるいは９０度回転させ、ハンド４００を図外のワーク処理部に向けた姿勢で再び直線移動機構３００を作動させる。これにより、トランスファロボットＸは、カセット部Ｃからバッファ部Ｂを経由して受け取ったワークＷを移送先となるワーク処理部に転送する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２７５９８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来のトランスファロボットＸでは、ローラコンベアＢ１の下方からワークＷを持ち上げるようにしてハンド４００上に載せなければならないので、ロボット部Ｒとカセット部Ｃとの間にワークＷを受け渡しするためのバッファ部Ｂを設けなければならない。つまり、バッファ部の設備やその設置スペースを要するために、トランスファロボットを含むワーク搬送システムが大掛かりなものになってしまう。
【０００７】
また、図１３に示すように、ローラコンベアＢ１，Ｃ２は、カセット部Ｃからバッファ部Ｂへと距離Ｌ０をもってワークＷを搬送しなければならない一方、トランスファロボットＸは、ロボット部Ｒとバッファ部Ｂとの間で距離Ｌ１をもってハンド４００を前進・後退させなければならず、両者ともワークやハンドについて比較的長い距離を移動させなければならない。特に、トランスファロボットについては、ハンドを移動させる距離Ｌ１が長くなればなるほど、動作時の安定性などを確保する面から大型なものになってしまう難点がある。
【０００８】
さらに、ワークＷは、その下面がローラコンベアＢ１，Ｃ２やハンド４００に直に接するため、ワークＷに対してゴミなどが付きやすく、ワークＷの下面に傷などが付いてしまうおそれもある。このような点から、ワークＷを受け渡しする際には、ローラコンベアＢ１，Ｃ２やハンド４００が比較的ゆっくりと動くようになされており、これではワークＷをスムーズに受け渡しすることができない。
【０００９】
本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、ワーク搬送システムのスケールダウンおよび装置の小型化を図ることができ、かつ、ゴミなどの付着を防止しつつワークをスムーズに受け渡しすることができるトランスファロボットを提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１１】
本願発明によって提供されるトランスファロボットは、板状のワークを水平に保ちながら所定の部所から受け取るとともに、受け取ったワークを他の部所へと引き渡すトランスファロボットであって、ベース部材と、上記ベース部材に上下移動可能に支持されているフレーム部材と、上記フレーム部材に設けられているとともに、ワークの下面を支持しながら水平方向に伸縮する複数のスライドアーム機構と、上記複数のスライドアーム機構と上下方向に干渉しないようにして上記ベース部材に対して支持されているとともに、上記フレーム部材が下降移動して所定の位置にある状態では、ワークを空気圧により浮上させるエアベントステージとを備えたことを特徴としている。
【００１２】
好ましい実施の形態としては、上記エアベントステージは、上記ベース部材に水平移動可能に支持されている。
【００１３】
このような構成によれば、たとえば所定の部所からワークを受け取る場合、トランスファロボットは、当該部所にエアベントステージを横付けにする。このとき、フレーム部材は、下降移動して所定の位置にある状態とされる。そのため、エアベントステージは、相対的にフレーム部材よりも上方に位置した状態となる。これにより、エアベントステージは、フレーム部材やスライドアーム機構につかえることなく水平方向に移動することができ、上記所定の部所に最も接近した姿勢をとることができる。そうした後、所定の部所からワークが搬送されてくる。このとき、ワークは、エアベントステージ上に次第に移動するとともに、エアベントステージ上では、空気圧によってワークが浮上させられる。つまり、ワークは、エアベントステージに対して非接触の状態でエアベントステージ上に移動する。これにより、ワークに対するゴミなどの付着を効果的に防止しつつ、ワークをスムーズに受け取ることができる。さらにその後、エアベントステージは、ワークを保持したままフレーム部材の上方に戻る。そうした後、フレーム部材が上昇移動することにより、ワークは、エアベントステージから複数のスライドアーム機構によって保持されるように載せ替えられる。そして、複数のスライドアーム機構は、ワークを保持したまま水平方向に伸張することにより、ワークを他の部所へと引き渡す。
【００１４】
したがって、本願発明に係るトランスファロボットによれば、所定の部所にエアベントステージを横付けにした状態でワークを受け取ることができるため、従来のバッファ部といった設備やその設置スペースが不要となり、ワーク搬送システムのスケールダウンを図ることができる。また、トランスファロボットとしては、エアベントステージやスライドアーム機構についての水平移動距離をできる限り短くして小型化を図ることができる。さらには、ワークを空気圧によりエアベントステージ上に浮上させつつ、非接触の状態で保持することができるため、ゴミなどの付着を防止しつつワークをスムーズに受け渡しすることができる。
【００１５】
好ましい実施の形態としては、上記エアベントステージには、ワークの下面を支持しながらこのワークを水平方向に移動させるための複数の駆動ローラまたは駆動ベルトが設けられている。このような構成によれば、たとえばエアベントステージ上にワークが搬送されてくる際、ワークを浮上させつつも駆動ローラあるいは駆動ベルトを介してよりスムーズにワークを受け取ることができる。
【００１６】
好ましい実施の形態としては、上記ベース部材は、鉛直軸周りに回転可能に構成されており、このベース部材には、上記エアベントステージに空気を送るための空気供給源が備え付けられている。このような構成によれば、たとえばエアベントステージ上にワークを保持した状態であっても、ベース部材を支障なく回転させることができる。
【００１７】
好ましい実施の形態としては、上記スライドアーム機構は、上記フレーム部材に直接固定されるガイドレールと、このガイドレールにスライド可能に支持されている第１スライドアームとを含んで構成されている。また、上記スライドアーム機構はさらに、上記第１スライドアームにスライド可能に支持されているとともに、ワークの下面に直に接する第２スライドアームを含んで構成されている。このような構成によれば、たとえば第２スライドアーム上に保持されたワークを引き渡す際、第１および第２スライドアームを伸張させることにより、ワークを水平に保ちながら目的とする部所へと移すことができる。
【００１８】
好ましい実施の形態としては、上記フレーム部材には、ワークの対角部または両側部を挟持可能なクランプ機構が設けられている。このような構成によれば、エアベントステージ上やスライドアーム機構上に保持されたワークの姿勢をクランプ機構によって矯正することができ、ワークの位置調整をその都度適切に行うことができる。
【００１９】
好ましい実施の形態としては、上記フレーム部材および上記複数のスライドアーム機構は、ワークを保持しながら上下方向および水平方向に移動するハンドステージを構成しており、このハンドステージとして、互いに上下に隣接して段違い状となる第１および第２ハンドステージを備えている。このような構成によれば、２組のハンドステージを交互に用いてワークの受け渡しをより効率良く行うことができる。
【００２０】
好ましい実施の形態としては、上記ベース部材を上下方向に移動させる昇降機構を備えている。このような構成によれば、各部所の高さにエアベントステージやスライドアーム機構の高さを合わせ、これらの部所との間でワークを適切に受け渡しすることができる。
【００２１】
本願発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本願発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。図１〜１０は、本願発明に係るトランスファロボットの一実施形態を示している。なお、各図においては、構成要素やその一部を適宜省略している。
【００２３】
図１〜４に良く示されているように、本実施形態のトランスファロボットＡ１は、大別すると、昇降機構２、昇降機構２によって上下方向に移動させられるベース部材３、ベース部材３に上下移動可能に支持されているフレーム部材４、フレーム部材４に梁状に設けられている複数のスライドアーム機構５、および、複数のスライドアーム機構５と上下方向に干渉することなくフレーム部材４のオープンスペース４０内に収まるように設けられている複数のエアベントステージ６を有して構成されている。フレーム部材４および複数のスライドアーム機構５は、ワークＷを保持しながら所定の方向に移動させるハンドステージを構成しており、このようなハンドステージとしては、互いに上下に隣接して段違い状となるように上段ハンドステージ４Ａと下段ハンドステージ４Ｂとが設けられている。エアベントステージ６は、ベース部材３に水平移動可能に支持されている。なお、以下の説明や各図においては、ワークＷが移動させられる水平方向をｘ軸方向、このｘ軸方向に直交する水平方向をｙ軸方向、ｘ軸およびｙ軸の両方向に直交する上下方向をｚ軸方向とする。
【００２４】
図９に良く示されているように、昇降機構２は、固定ベース１、固定ベース１に設けられた第１昇降用モータＭ１、固定ベース１に対してｙ軸周りに回転可能に基端部２０ａが連結された第１起立リンクアーム２０、第１起立リンクアーム２０の先端部２０ｂに内蔵された第２昇降用モータＭ２、第１起立リンクアーム２０の先端部２０ｂに基端部２１ａが連結されているとともに、後述するベース部材３の基部３０を支える台座２１ｃを先端部２１ｂに支持する第２起立リンクアーム２１、ならびに第１および第２起立リンクアーム２０，２１に連動する第１および第２補助アーム２２，２３を有して構成されている。
【００２５】
第１起立リンクアーム２０の基端部２０ａは、第１昇降用モータＭ１から減速機構（図示略）を介して回転力が伝えられることによりｙ軸周りに回転する。第２起立リンクアーム２１の基端部２１ａは、第２昇降用モータＭ２から減速機構（図示略）を介して回転力が伝えられることにより、第１起立リンクアーム２０の先端部２０ｂを支点としてｙ軸周りに回転する。なお、第１および第２起立リンクアーム２０，２１は、同一角度をもって互いに逆方向に回転するように構成されている。第１および第２補助アーム２２，２３は、第１起立リンクアーム２０の先端部２０ｂと第２起立リンクアーム２１の基端部２１ａとの間でｙ軸周りに回転可能に支持された中間部材２４を介して連結されている。これら第１および第２補助アーム２２，２３は、第１および第２起立リンクアーム２０，２１と対になって常に平行四辺形をなすように、それぞれの一端が固定ベース１および台座２１ｃに対して回転可能に連結されている。これにより、第１および第２起立リンクアーム２０，２１の基端部２０ａ，２１ａがｙ軸周りの所定の方向に回転すると、第２起立リンクアーム２１の先端部２１ｂが概ねｚ軸方向に沿って変位し、これに伴い台座２１ｃおよびベース部材３は、水平姿勢を保ちながらｚ軸方向に移動する。
【００２６】
図２〜４に示されているように、ベース部材３は、台座２１ｃに固定される基部３０、この基部３０上に固定されているとともにｙ軸方向の両端に起立部３１ａを有する本体ブロック３１、起立部３１ａの内壁に上下移動可能に支持された一対の上下スライダ３２、本体ブロック３１の中央上部に水平移動可能に支持された水平スライダ３３を有して構成されている。
【００２７】
図４に良く示されているように、ベース部材３の基部３０は、上下に分割可能な上部３０ａおよび下部３０ｂを有して構成されている。下部３０ｂは、台座２１ｃに直接固定されている一方、上部３０ａは、下部３０ｂに対してｚ軸周りに回転可能に保持されている。このような基部３０の内部には、回転駆動用モータＭ３が設けられている。この回転駆動用モータＭ３の回転力が減速機構（図示略）を介して上部３０ａに伝えられることにより、上部３０ａとともに本体ブロック３１がｚ軸周りに回転する。一方、図３に良く示されているように、本体ブロック３１の起立部３１ａには、ｚ軸方向に沿う一対のレール３１ｂを介して上下スライダ３２が支持されている。この起立部３１ａ付近には、上下スライダ３２を上下移動させるためのモータＭ４が設けられている。このモータＭ４の回転軸Ｍ４ａは、駆動ベルト３２ａを介して上下スライダ３２に内蔵されたボールネジ軸３２ｂに連結されている。上下スライダ３２の内壁側には、フレーム部材４の両側部が固定されている。これにより、モータＭ４が回転駆動すると、レール３１ｂに沿って上下スライダ３２がｚ軸方向に移動し、この上下スライダ３２と一体になってフレーム部材４がｚ軸方向に移動する。また、本体ブロック３１の中央上部には、ｘ軸方向に沿う一対のレール３１ｃに水平スライダ３３が支持されている。水平スライダ３３には、フレーム部材４のオープンスペース４０をｚ軸方向に貫くように複数の支柱部３３ａが設けられており、これら支柱部３３ａの上部には、複数のエアベントステージ６が支持されている。このような本体ブロック３１の中央上部と水平スライダ３３との間には、水平スライダ３３をｘ軸方向に移動させるためのボールネジ機構３３ｂやこれを駆動するためのモータ（図示略）が設けられている。これにより、モータが回転駆動すると、レール３１ｃに沿って水平スライダ３３がｘ軸方向に移動し、この水平スライダ３３と一体になってエアベントステージ６がｘ軸方向に移動する。ただし、エアベントステージ６は、水平スライダ３３の支柱部３３ａがフレーム部材４に干渉しない範囲でｘ軸方向に移動可能となっている。
【００２８】
図２に示されているように、フレーム部材４は、ｚ軸方向に開放した平面視矩形状のオープンスペース４０をもっている。図３に良く示されているように、上段ハンドステージ４Ａのフレーム部材４と下段ハンドステージ４Ｂのフレーム部材４とは、これらの間にワークＷやエアベントステージ６を進入させることが可能な間隔をあけつつ重なった状態で両者共に上下スライダ３２に固定されている。これらフレーム部材４の上部には、ｘ軸方向に沿ってオープンスペース４０を跨ぐように複数（本実施形態では１つのフレーム部材当たり４つ）のスライドアーム機構５が設けられている。また、複数のエアベントステージ６は、フレーム部材４のオープンスペース４０のうち、スライドアーム機構５によって跨がれていないエリアを占有するように配置されている。これにより、図４に示すようにエアベントステージ６が所定のホームポジションにある状態では、フレーム部材４が上下スライダ３２と一体になってｚ軸方向に移動しても、スライドアーム機構５とエアベントステージ６とが互いに干渉することはない。また、図４に実線で示すようにフレーム部材４が最も低い位置にあるとき、エアベントステージ６は、相対的にオープンスペース４０よりも上方に位置した状態になる。これにより、エアベントステージ６がｘ軸方向に移動可能とされる。さらに、図２に良く示されているように、フレーム部材４の対角部には、スライドアーム機構５あるいはエアベントステージ６上に保持された状態にあるワークＷの対角部を挟持可能なクランプ機構７が設けられている。このようなクランプ機構７は、図７に良く示されているように、フレーム部材４の外側部から対角方向（ｘ軸およびｙ軸と略４５°をなす水平方向）に沿って外側に延びる水平ロッド７３ａ、水平ロッド７３ａの先端に固定された平面視Ｌ字状の金具７３ｂ、ならびに金具７３ｂの各先端に対してｚ軸周りに回転自在に支持された一対のガイドローラ７３ｃを有して構成されている。また、フレーム部材４の内部には、水平ロッド７３ａを対角方向に動かすためのアクチュエータ７４が設けられている。ガイドローラ７３ｃは、当初はワークＷと接しない位置にある一方、スライドアーム機構５やエアベントステージ６上にワークＷが保持された状態となり、このワークＷが所定のホームポジションにくると、水平ロッド７３ａがアクチュエータ７４によってフレーム部材４内に引き込まれる。これにより、ガイドローラ７３ｃがワークＷの対角部に当接した状態になる。このようなクランプ機構７は、スライドアーム機構５やエアベントステージ６上に保持されたワークＷの姿勢を適切に矯正するために設けられている。
【００２９】
図８に示されているように、スライドアーム機構５は、ｘ軸方向に沿ってフレーム部材４（図８では図示略）に直接固定されたガイドレール５０、ガイドレール５０にスライド可能に支持されている第１スライドアーム５１、第１スライドアーム５１にスライド可能に支持されているとともにワークＷの下面を直接支える第２スライドアーム５２、第１および第２スライドアーム５１，５２をｘ軸方向にスライドさせるためのスライド用モータＭ５などを有して構成されている。
【００３０】
ガイドレール５０は、フレーム部材４の前後両端部を跨ぐように固定されており、このガイドレール５０の後端部付近にスライド用モータＭ５が設けられている（図４参照）。図８に良く示されているように、ガイドレール５０の内部には、スライド用モータＭ５により回転駆動される第１プーリギヤ５０ａと、第１プーリギヤ５０ａを介してｘ軸方向に走行する第１プーリベルト５０ｂとが設けられている。この第１プーリベルト５０ｂには、第１スライドアーム５１が連結されている。また、ガイドレール５０の内部には、ラックギヤ５０ｃが設けられている一方、第１スライドアーム５１の内部には、上記ラックギヤ５０ｃに噛み合うピニオンギヤ５１ａが設けられている。さらに、第１スライドアーム５１の内部には、アイドルギヤ５１ｂを介してピニオンギヤ５１ａに連結された第２プーリギヤ５１ｃと、第２プーリギヤ５１ｃを介してｘ軸方向に走行する第２プーリベルト５１ｄとが設けられている。この第２プーリベルト５１ｄには、第２スライドアーム５２が連結されている。これにより、スライド用モータＭ５が所定の方向に回転駆動すると、たとえば第１スライドアーム５１がガイドレール５０に沿って伸張するように移動するとともに、これに連動して第２スライドアーム５２も第１スライドアーム５１に沿って伸張するように移動し、第１および第２スライドアーム５１，５２が同時に伸びる。逆に縮む場合についても、第１および第２スライドアーム５１，５２が同時に縮むこととなる。
【００３１】
図５に示されているように、エアベントステージ６は、上面６０ａに多数の開口６０ｂを有する矩形状のステージ本体６０、各開口６０ｂに嵌め込まれた多孔質状の円板体６１などを有して構成されている。各ステージ本体６０は、上記水平スライダ３３の支柱部３３ａ（図５では図示略）の上部に固定されており、水平スライダ３３と一体化されている。特に、ｙ軸方向の両端に位置するステージ本体６０の外側部には、ワークＷの側部下面を支持しながらこのワークＷを強制的にｘ軸方向に移動させるための複数の駆動ローラ６２が設けられている（図２および図６参照）。これら両端のステージ本体６０の適部には、複数の駆動ローラ６２を回転させるためのローラ回転用モータ６４や伝動ベルト６６、プーリギヤ６７が内蔵されている（図６参照）。これらの駆動ローラ６２は、ｘ軸方向に沿って一定間隔おきに並んでいる。また、図６に良く示されているように、駆動ローラ６２は、ステージ本体６０の上面６０ａよりも若干上方に迫り出てワークＷの下面に接する小径部６２ａと、この小径部６２ａの外側でワークＷを規制する大径部６２ｂとを一体的に有して構成されている。ローラ回転用モータ６４からの回転力は、伝動ベルト６６およびプーリギヤ６７を介して複数の駆動ローラ６２に伝わり、これにより複数の駆動ローラ６２が同時に回転する。なお、エアベントステージの開口や円板体の形状は、特に円形状でなくてもよく、たとえば楕円状や矩形状であってもよい。また、ワークＷをｘ軸方向に移動させるための手段としては、駆動ローラ６２に代えて、例えば駆動ベルトを用いたローラコンベアによるものでもよい。
【００３２】
また、図５に良く示されているように、各ステージ本体６０の内部には、上記開口６０ｂに空気を送るための送気管６０ｃや、送気管６０ｃから送られてきた空気の空気溜まりを複数の開口６０ｂの下部に形成するための隔壁６０ｄが設けられている。このような各ステージ本体６０には、空気供給源８（図５においては図示略）から可撓性のエアパイプ８０を経由して空気が送られてくる。空気供給源８は、図２に示すように、ベース部材３の適部に備え付けられている。これにより、ベース部材３がｚ軸周りに回転しても、各ステージ本体６０と空気供給源８との相対的な位置関係が変わることなく、ステージ本体６０の下部周辺に引き回されたエアパイプ８０の姿勢が一定に保たれる。つまり、空気供給源８からエアパイプ８０を介してステージ本体６０へと空気を送りつつも、何ら支障なくベース部材３を回転させることができる。
【００３３】
エアベントステージ６のステージ本体６０は、先述したように、フレーム部材４が最も低い位置にあるとき、相対的にオープンスペース４０よりも上方に位置した状態となる。このとき、ステージ本体６０は、図２や図１０に示すように、所定のホームポジションからｘ軸方向に沿って前進させられることにより、カセット部Ｃに横付けされる。そして、カセット部ＣからワークＷが送られてくる際には、空気供給源８からステージ本体６０へと空気が送られる。空気は、円板体６１を通ってステージ本体６０の上面６０ａに噴出させられる。このような円板体６１は、たとえばセラミックの焼結体からなり、開口６０ｂの下部からステージ本体６０の上面６０ａへと微小孔を通じて空気を噴出してワークＷを浮上させる。なお、この円板体６１の代わりに小径からなる穴を複数個ステージ本体６０の上面に設けて空気を噴出させる機構であっても、同様にワークＷを浮上させることができる。また、この際には、両端のステージ本体６０に設けられた複数の駆動ローラ６２が回転させられる。これにより、カセット部Ｃから送られてきたワークＷは、ステージ本体６０の上面６０ａに接することなくこの上面６０ａとの間に極薄の空気層を介して浮上させられ、しかも回転する駆動ローラ６２によって強制的にｘ軸方向に移動させられる。これにより、ワークＷは、エアベントステージ６上に保持された状態となる。その後、エアベントステージ６のステージ本体６０は、カセット部Ｃに横付けされた状態からワークＷを保持したまま所定のホームポジションに戻る。その後、フレーム部材４が上昇移動することにより、相対的にステージ本体６０よりもスライドアーム機構５が上方に位置した状態となる。これにより、エアベントステージ６に保持されていたワークＷの下面がスライドアーム機構５の第２スライドアーム５２に接した状態となり、ワークＷがエアベントステージ６からスライドアーム機構５に載せ替えられる。そうした後、スライドアーム機構５は、ベース部材３が回転することでワークＷの移送先に振り向けられ、さらにその後、スライドアーム機構５の第１および第２スライドアーム５１，５２が伸張させられることにより、カセット部Ｃから受け取ったワークＷが移送先となる他の部所へと引き渡される。
【００３４】
次に、上記トランスファロボットＡ１の動作について説明する。
【００３５】
図１０に示されているように、トランスファロボットＡ１は、たとえば液晶パネル用のガラス基板といったワークＷをカセット部Ｃから図外の移送先となるワーク処理部へと転送するために設置されている。より具体的には、トランスファロボットＡ１は、ワーク搬送システムを構成する主要設備としてカセット部Ｃに隣接したロボット部Ｒに設置されている。なお、トランスファロボットは、フロア上を水平移動可能なキャリアベースに搭載されたものでもよい。
【００３６】
カセット部Ｃは、概ね従来のものと同様の構成を備えたものであるが、本実施形態のカセット部Ｃとしては、トランスファロボットＡ１と一部において類似する構成が採用されている。すなわち、図１１および図１２に良く示されているように、昇降ステージＣ１のワークＷが降ろされる所定高さの箇所には、トランスファロボットＡ１のエアベントステージ６と同様の構成からなる複数の浮上ユニット９０が設置されている。これらの浮上ユニット９０は、図１２に良く示されているように、ワークＷの下面を支持するために昇降ステージＣ１に架け渡されたワイヤ（図示略）と交錯することがないように、ワークＷを送り出す方向（搬送方向）に沿って所定間隔おきに設置されている。また、ワークＷの搬送方向に沿う浮上ユニット９０の両側には、ワークＷを強制的に送り出すための複数の搬送ローラ９１または搬送ベルトが所定間隔おきに設けられている。各浮上ユニット９０には、エアベントステージ６と同様の開口９０ａや円板体６０ｂが備えられており、図外の空気供給源から浮上ユニット９０内に空気が送られるように構成されている。このような浮上ユニット９０と搬送ローラ９１によれば、昇降ステージＣ１から降ろされたワークＷは、浮上ユニット９０の上面に接することなくこの上面との間に極薄の空気層を介して浮上させられ、しかもこのワークＷは、所定方向に回転する搬送ローラ９１によって強制的に移動させられる。これにより、ワークＷは、カセット部Ｒの浮上ユニット９０上からトランスファロボットＡ１が設置されたロボット部Ｒの方へと送り出される。このとき、ワークＷは、搬送ローラ９１に接する部分を除き浮上ユニット９０に対してほとんど非接触の状態でスムーズに送り出される。また、ワークＷの下面に対して空気が吹き付けられることにより、ワークＷに対するゴミなどの付着が効果的に防止される。
【００３７】
カセット部Ｃにおいて最前列に設けられた浮上ユニット９０は、その前端がカセット部Ｃとロボット部Ｒとの間に設けられたワーク受渡口Ｔ付近に位置し、ワークＷは、その最前列の浮上ユニット９０の前端を越えるまで搬送ローラ９１により搬送される。つまり、カセット部ＣにおいてワークＷが搬送される距離は、概ね図１０に示す距離Ｌ０’となる。
【００３８】
一方、図１０に良く示されているように、ロボット部ＲのトランスファロボットＡ１は、ワークＷの受け取りに先立ち、最前列の浮上ユニット９０の前端にエアベントステージ６を横付けにしておく。このとき、上段ハンドステージ４Ａおよび下段ハンドステージ４Ｂは、最も低い位置まで引き下げられた状態にある。そのため、エアベントステージ６は、相対的にフレーム部材４のオープンスペース４０よりも上方に位置するとともに、水平方向（ｘ軸方向）に沿って所定のホームポジションよりも前進した位置を容易にとることができる。つまり、ワークＷを受け取るためにエアベントステージ６が水平方向に移動する距離は、概ね図１０に示す距離Ｌ１’となる。その後、カセット部ＣにおけるワークＷの搬送が開始され、エアベントステージ６上にワークＷが移ってくる。
【００３９】
ワークＷがエアベントステージ６上に移ってくると、ワークＷの下面両側部が回転する複数の駆動ローラ６２に支持された状態となり、ワークＷは、これら複数の駆動ローラ６２によってエアベントステージ６の真上へと移動させられる。これら駆動ローラ６２の回転は、ワークＷの搬送を開始してから所定時間経過後に停止させられる。なお、エアベントステージの後端にワークの移動を規制するストッパを設けておき、駆動ローラの回転を一定時間経過後に停止させるようにしたり、あるいはエアベントステージの後端にワークを検出するセンサを設けておき、このセンサによってワークが検出された時点で駆動ローラの回転を停止させるようにしてもよい。このようにしてワークＷがエアベントステージ６上に載り移る際においても、ワークＷは、駆動ローラ６２に接する部分を除きエアベントステージ６に対してほとんど非接触の状態でスムーズに受け取られる。また、ワークＷの下面に対してエアベントステージ６から空気が吹き付けられることにより、ワークＷに対するゴミなどの付着が効果的に防止される。
【００４０】
その後、エアベントステージ６は、ワークＷを保持したまま後退移動し、フレーム部材４のオープンスペース４０の真上に位置する。そうした後、たとえば上段ハンドステージ４Ａは、相対的にエアベントステージ６よりも上方に位置するように上昇移動させられる。このとき、エアベントステージ６上に保持されたワークＷは、スライドアーム機構５によって持ち上げられた状態となり、エアベントステージ６からスライドアーム機構５の第２スライドアーム５２にワークＷが載せ替えられる。この際、ワークＷの下面に第２スライドアーム５２が当たることとなり、その際の衝撃などによってはワークＷの姿勢が不適正になってしまうことがある。そのため、第２スライドアーム５２上にワークＷが載ると、トランスファロボットＡ１は、クランプ機構７を作動させる。その結果、第２スライドアーム５２上のワークＷは、その対角部の２箇所がクランプ機構７によって挟持された状態となり、平面視において適正な姿勢に矯正される。なお、クランプ機構７については、たとえばカセット部Ｃからエアベントステージ６上にワークＷが移動し、このエアベントステージ６上にワークＷが保持されているときに作動させるようにしてもよい。
【００４１】
そうした後、トランスファロボットＡ１は、ベース部材３をたとえば１８０度あるいは９０度回転させ、ワークＷを載せた上段ハンドステージ４Ａのスライドアーム機構５を所望とするワーク処理部に向けた姿勢とする。そして、トランスファロボットＡ１は、昇降機構２やスライドアーム機構５を作動させることにより、上段ハンドステージ４Ａに保持したワークＷをワーク処理部へと移動させる。以上のような一連の動作を行うことにより、トランスファロボットＡ１は、カセット部Ｃから移送先となるワーク処理部にワークＷを効率良く転送することができる。なお、カセット部ＣからワークＷを受け取る際の高さと、ワーク処理部にワークＷを引き渡す際の高さとが大きく異なる場合、トランスファロボットＡ１は、その都度、昇降機構２を作動させてベース部材３の高さを調整する。これにより、カセット部Ｃとワーク処理部との間に相当な高低差があっても、カセット部Ｃからワーク処理部へと何ら支障なくワークＷを転送することができる。なお、ワーク処理部からカセット部ＣへとワークＷを移動させる際には、下段ハンドステージ４Ｂを用いてワーク処理部からワークＷを取り出し、その後、エアベントステージ６などを上記とは逆の手順となるように動作させる。このように、通常は、カセット部Ｃからワーク処理部へとワークＷを移動させるために上段ハンドステージ４Ａを用いるとともに、その逆方向にワークＷを移動させる際には下段ハンドステージ４Ｂを用いるが、もちろんその反対に用いてもかまわない。
【００４２】
したがって、本実施形態のトランスファロボットＡ１によれば、カセットＣにエアベントステージ６を横付けにした状態とし、そのカセット部Ｃから直接ワークＷを受け取ることができるため、従来のワーク搬送システムでは必要とされたバッファ部やそのための設置スペースが不要とされ、これによりワーク搬送システムのスケールダウンを図ることができる。
【００４３】
また、カセット部Ｃに対してできる限り近い位置にトランスファロボットＡ１を設置することができ、しかもエアベントステージ６を水平に移動させる距離Ｌ１’を従来の距離Ｌ１（図１３参照）に比べて相当短くすることができる。そのため、ワークＷを受け取る際には、エアベントステージ６を水平方向に若干移動させるだけでよく、エアベントステージ６を安定した姿勢で動かすことができる。また、昇降機構２やエアベントステージ６としては、作動範囲が従来に比べて小さくて済むことから、できる限り小型のものを採用することができ、これによってロボットそのものの小型化を図ることができる。
【００４４】
さらに、ワークＷを空気圧によってエアベントステージ６上に浮上させることにより、ほとんど非接触の状態でワークを保持することができるため、ワークＷに悪影響を与える静電気の発生がほとんどなく、ゴミなどの付着を防止しつつワークＷをスムーズに受け取ることができる。
【００４５】
なお、本願発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
【００４６】
トランスファロボットとしては、１つのハンドステージを備えたものでもよい。
【００４７】
また、カセット部からワークを受け取る際の高さと、ワーク処理部にワークを引き渡す際の高さとがほとんど変わらない場合には、特に昇降機構がなくてもよい。
【００４８】
昇降機構としては、上記実施形態のようなリンク機構のものに限らず、たとえば上下方向や水平方向に移動させることが可能な他の機構でもよい。
【００４９】
上記実施形態のエアベントステージに代えて、ローラ機構を備えたステージを設けることによっても、本願発明の課題を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本願発明に係るトランスファロボットの一実施形態を示す全体斜視図である。
【図２】図１に示すトランスファロボットの全体上面図である。
【図３】図１に示すトランスファロボットの一部正面図である。
【図４】図１に示すトランスファロボットの全体側面図である。
【図５】図１に示すトランスファロボットに含まれるエアベントステージの一部切断斜視図である。
【図６】図１に示すトランスファロボットに含まれるエアベントステージの一部断面図である。
【図７】図１に示すトランスファロボットに含まれるクランク機構の断面図である。
【図８】図１に示すトランスファロボットに含まれるスライドアーム機構の内部構造図である。
【図９】図１に示すトランスファロボットに含まれる昇降機構の内部構造図である。
【図１０】図１に示すトランスファロボットの動作を説明するための説明図である。
【図１１】図１０に示すカセット部の一部正面図である。
【図１２】図１０に示すカセット部の内部平面図である。
【図１３】従来のトランスファロボットを説明するための説明図である。
【図１４】従来のトランスファロボットを説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
２    昇降機構
３    ベース部材
４Ａ  上段ハンドステージ
４Ｂ  下段ハンドステージ
４    フレーム部材
５    スライドアーム機構
５０  ガイドレール
５１  第１スライドアーム
５２  第２スライドアーム
６    エアベントステージ
６２  駆動ローラ
７    クランプ機構
８    空気供給源
Ａ１  トランスファロボット
Ｗ    ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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