(57)【要約】【課題】多関節のアームを用いた構成でありながら、その移載面の高さを極力低くすることができる移載装置を提供する。【解決手段】移載装置３０は、二本のアーム（基端側アーム２と先端側アーム３）から構成される一対のフリーアーム４の基端側アーム２を基台１に回動自在に取り付け、先端側アーム３を相互に回動自在に連結した移載アーム５を備え、移載アーム５と先端側アーム３との間の構造を上下方向に干渉するが水平方向には干渉しない構造とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二本のアームから構成される一対のフリーアームの基端側を基台に回動自在に取り付け、前記一対のフリーアームの先端側を相互に回動自在に連結した移載アームを備え、前記移載アームと前記一対のフリーアームの先端側アームとの間の構造を、上下方向に干渉するが水平方向には干渉しない構造とした移載装置。
【請求項２】
先端側アーム、移載アームの少なくともどちらか一方に、相互間の水平方向の干渉を回避する逃がし部を設け、前記逃がし部の形状を相互間の連結部から反連結方向にアーム部分を斜め方向に逃がすものとした請求項１記載の移載装置。
【請求項３】
基台が移載アームの移載方向にスライド可能となっている請求項１または２記載の移載装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク（「搬送対象物」をいう。）を搬送する搬送システムなどに用いられ、ワークを同一水平面内で、多関節のアームによって、直線移動させる移載装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板や液晶表示板などを製造する工場においては、その素材となる平板状素材（半導体ウエハや、ガラス板）に多工程の処理を異なる位置で施すため、その平板状素材を収容したトレイなどの搬送対象物であるワークをクリーンルーム内で搬送する搬送システムが必須のものであり、その搬送システムにおいて、多関節のアームによって、ワークを同一水平面内で直線移動させる移載装置がワークを移載するのに用いられている。
【０００３】
図９は、そのような移載装置であって、本発明の背景技術である移載装置の一例を示すもので、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図である。この移載装置は、特許文献１に記載されたものである。
【０００４】
この移載装置１００は、一対の基台１０１と、この一対の基台１０１のそれぞれに回転自在に取り付けられた一対の基端側アーム１０２と、この一対の基端側アーム１０２のそれぞれの先端に回転可能に取り付けられた一対の先端側アーム１０３と、この一対の先端側アームの先端側を回転自在に連結した移載アーム１０５とを備えている。
【０００５】
それぞれの基台１０１は、基端側アーム１０２を、その基台１０１の中心線対称に同期回転駆動し、これにより、この移載装置１００は、移載アーム１０５を、図中に二点鎖線の想像線で示した状態から、実線で示した状態まで、対称中心線方向に直線移動させることができる。
【０００６】
移載アーム１０５には、ワークＷを把持する一対の把持アーム１０６が設けられている。よって、この移載装置１００は、ワークＷを、その直線移動範囲内で、掴み、移動させ、下ろすという移載機能を発揮する。
【０００７】
しかしながら、この移載装置１００では、基端側アーム１０２、先端側アーム１０３、移載アーム１０５と、それぞれ相互に垂直方向に干渉しないように（ぶつからないように）、垂直方向に積み上げられた構成となっている。
【０００８】
このような構成は、ワークＷが小型・軽量の場合はあまり問題にならないが、ワークＷが大型化するについて移載距離が長くなり、これに対応して各アームが大型化されてくると問題となる。
【０００９】
つまり、三段積みの頂点である移載アーム１０５の移載面は、各アームの高さが高くなった分、累積的に高くなる。これに対応して、ワークが移載される棚などの高さも高くする必要があり、棚の下の利用されないスペース（デッドスペース）が大きくなってしまうため、解決が望まれていた。
【００１０】
アームの高さは、ワークＷの大型化に伴う重量の増加にも対応して高くする必要があり、上記、移載面の高さの問題はより重要な解決課題となっていた。
【００１１】
なお、ワークＷの直線移動を可能とする移載装置としては、上記のような多関節アーム式のもの以外に、スライドレールを用いたものも可能であり、その場合、スライドレールの高さは低く抑えることができる。
【００１２】
しかし、スライドレール式は、多関節アーム式のものに比べ、コロとレールの密封不可能なころがり接触により、よりパーティクルの発生が大きく、クリーンルーム内でワークＷを直接把持したり、ワークＷの上を通過するような部分での移載装置としては、適さないものであった。
【特許文献１】特開平６−１５６６３２号公報（図１、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本願発明は、上記問題を解決しようとするものであり、多関節のアームを用いた構成でありながら、その移載面の高さを極力低くすることができる移載装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１記載の移載装置は、二本のアームから構成される一対のフリーアームの基端側を基台に回動自在に取り付け、前記一対のフリーアームの先端側を相互に回動自在に連結した移載アームを備え、前記移載アームと前記一対のフリーアームの先端側アームとの間の構造を上下方向に干渉するが水平方向には干渉しない構造としたことを特徴とする。
【００１５】
請求項２記載の移載装置は、請求項１に従属し、先端側アーム、移載アームの少なくともどちらか一方に、相互間の水平方向の干渉を回避する逃がし部を設け、前記逃がし部の形状を相互間の連結部から反連結方向にアーム部分を斜め方向に逃がすものとしたことを特徴とする。
【００１６】
請求項３記載の移載装置は、請求項１または２に従属し、基台が移載アームの移載方向にスライド可能となっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１記載の移載装置よれば、二本のアームから構成される一対のフリーアームの基端側を基台に回動自在に取り付け、前記一対のフリーアームの先端側を相互に回動自在に連結した移載アームを備え、前記移載アームと前記一対のフリーアームの先端側アームとの間の構造を上下方向に干渉するが水平方向には干渉しない構造としたので、移載面となる移載アームの上面を、先端側アームの上面とほぼ同じ高さ位置とすることが出来、移載面の高さを極力低くすることができる。
【００１８】
請求項２記載の移載装置によれば、請求項１の効果に加え、先端側アーム、移載アームの少なくともどちらか一方に、相互間の水平方向の干渉を回避する逃がし部を設け、前記逃がし部の形状を相互間の連結部から反連結方向にアーム部分を斜め方向に逃がすものとしたので、移載アームの基端部の肉部を極力確保でき、移載アームの水平維持強度を向上させることができる。
【００１９】
請求項３記載の移載装置によれば、請求項１または２の効果に加え、基台が移載アームの移載方向にスライド可能となっているので、移載アームの移載ストロークの不足分をカバーできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施の形態（実施例）について、図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１（ａ）は、本発明の移載装置の一例を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。
【００２２】
この移載装置３０は、例えば、半導体基板や液晶表示板などを製造する工場において、その平板状素材（半導体ウエハや、ガラス板）にクリーンルーム内で種々の加工処理を施すために、その平板状素材を一枚ずつ収容したトレイを搬送対象物であるワークＷとして、一個あるいは複数段積みした状態で移載する際に用いられるものである。
【００２３】
なお、ここでは、移載装置が用いられる例として、クリーンルーム内で平板状素材を収容したトレイを搬送する場合を示すが、本発明の移載装置は、これに限定されるものではなく、一般に、搬送対象を、同一平面上の他の位置に移載する場合に用いることができるものである。
【００２４】
本発明の移載装置３０は、二本のアーム（基端側アーム２と先端側アーム３）から構成される一対のフリーアーム４の基端側アーム２の基端側を基台１に回動自在に取り付け、一対のフリーアーム４の先端側アーム３の先端側を相互に回動自在に連結した移載アーム５を備え、移載アーム５と先端側アーム３との間の構造を、上下方向に干渉するが水平方向には干渉しない構造としたことを特徴とする。
【００２５】
一対の基台１が一対の基端側アーム２のそれぞれを中心線対称に同期回転駆動することによって、移載アーム５が、この対称中心線方向に直線移動する点については、図９で示した背景技術の移載装置１００と同様であるので、詳細は省略する。
【００２６】
ここで、対称中心線とは、基台１の軸中心を結んだ線の中点において、この軸中心を結んだ線に直交する線を言い、図１（ｂ）は、この対称中心線で、移載装置３０を縦断した縦断面図である。
【００２７】
上述のそれぞれ一対の基台１、基端側アーム２、先端側アーム３（これらを合わせて「フリーアーム４」としている。）、移載アーム５を纏めてアーム移載部１０という。  
【００２８】
移載装置３０は、上述した各部に加えて、アーム移載部１０全体を上記対称中心線方向（この方向は、ワークＷを移載する方向でもあるので、「移載方向」とも言う。）にスライドさせるスライド部２０を備えている。
【００２９】
アーム移載部１０を載せたスライド部２０は、回転部４０の上に載置され、アーム移載部１０とスライド部２０は回転可能となっている。
【００３０】
この回転部４０が、この図で概念的に２点鎖線で示された昇降台５０の上に載置され、アーム移載部１０とスライド部２０（つまり、移載装置３０）、及び、回転部４０は、昇降可能となっている。
【００３１】
アーム移載部１０の移載アーム５は、移載面を構成する上面５ａ、アームの下面５ｂ、アームの基端となる基端部５ｄ、及び、移載面５ａを維持しながら、基端部５ｓから移載方向の前側に伸び出す一対の受けアーム５ｅを備えている。
【００３２】
ここで、このアーム移載部１０、つまり、移載装置３０の特徴は、移載アーム５の下面５ｂが、この移載アーム５を回転自在に支持する先端側アーム３の上面３ａより下になっている点である。つまり、上述したように、移載アーム５が先端側アーム３に対して上下方向に干渉するように設けられている点である。
【００３３】
より、具体的には、このようにして、移載アーム５の高さを先端側アーム３側に干渉する方向で獲得した結果、移載アーム５の上面（移載面５ａ）が、フリーアーム４の先端側アーム３の上面３ａとほとんど同じ上下位置か、わずかに上の位置となっている。つまり、極力、移載装置３０の移載面の高さを低くすることができるようになっている。
【００３４】
一方、このような移載アーム５とフリーアーム４の先端側アーム３とが上下に干渉する位置関係となっていると、フリーアーム４の回転位相によっては、移載アーム５と先端側アーム３の上下にかぶる部分が衝突する事態となってしまう。
【００３５】
そこで、この移載装置３０においては、移載アーム５の根元部分であって、先端側アーム３と衝突することとなる部分に、図１（ａ）に示したような、移載アーム５と先端側アーム３との相互間の連結部から反連結方向にアーム部分を斜め方向に逃がす逃がし部５ｃを設けている。  
【００３６】
図１（ａ）は、アーム移載部１０を移載方向に対して、最も後退させた状態を示しているが、移載アーム５の逃がし部５ｃによって、移載アーム５と先端側アーム３とは近接はしているが、相互に当接はしない状態となっており、衝突を回避していることが解る。
【００３７】
移載アーム５と先端側アーム３との間に上下の干渉がない場合、この図１（ａ）の状態より、移載アーム５は、更に、右方向（後退方向）に、基端側アーム２及び先端側アーム３の対称中心線（あるいは、移載方向）との成す角度が０度になる位置まで、後退可能であるが、本発明の移載装置３０では、図１（ａ）の状態までである。
【００３８】
しかしながら、図１（ａ）の状態で、基端側アーム２及び先端側アーム３の対称中心線（あるいは、移載方向）との成す角度は僅かであり、この角度が０度になるまでに後退可能は距離は、全体からすれば僅かの距離であり、本発明の発明者は、この僅かの距離のロスより、移載装置３０の移載面を極力さげる利点の方が、産業上より重要であると考え、本発明を着想したものである。
【００３９】
なお、図１から解るように、移載アーム５と先端側アーム３との干渉関係だけを見れば、移載アーム５の上面５ａを、先端側アーム３よりも低くすることが可能である。しかし、移載アーム５の上面５ａを先端側アーム３より低くすると、移載アーム５自身は先端側アーム３とは干渉しないが、この移載アーム５に載置されたワークＷが先端側アーム３と干渉してしまう。
【００４０】
そこで、移載アーム５の上面５ａをわずかではあるが、先端側アーム３の上面３ａより高い位置となるようにしてある。
【００４１】
さて、上記のような構成と作用効果を持つ、移載装置３０の作動態様について、図２から図７を用いて説明し確認する。なお、これより既に説明した部分については、同じ符号を付して重複説明を省略する。
【００４２】
図１の状態では、移載装置３０の移載方向は、この移載装置３０が載置されている昇降台５０の長手方向と一致している。ここで、回転部４０により、スライド部２０と移載装置３０が９０度反時計回りに回転されると図２の状態となる。
【００４３】
移載すべきワークＷを載置すべき載置場所は、図８で後述するように、昇降台５０の長手方向に沿った走行路の両側に設けられており、一旦移載装置３０に載置され、待機状態であったワークＷ（図１）の移載動作がこの図２の状態から、開始される。
【００４４】
図２から図３では、移載装置３０のスライド部２０だけが作動して、移載アーム部１０は作動しない。つまり、移載アーム部１０のフリーアーム４が最後退状態（待機状態）を維持しながら、移載アーム部１０全体がスライドして、図３の状態となっている。
【００４５】
ついで、図３から図７では、アーム移載部１０だけが作動して、その先端側の移載アーム５がワークＷを載せた状態で順に前進している。
【００４６】
ここで、図７では、基端側アーム２及び先端側アーム３と移載方向となす角度が１８０度（あるいは、双方が平行状態）となって、フリーアーム４が完全に伸びきった状態となっており、この状態で、昇降台５０が下降して、ワークＷを目的の載置場所に載置する。
【００４７】
この作動過程で、本発明の移載装置３０（特に、アーム移載部１０）においては、この移載アーム５と一対のフリーアーム４の先端側アーム３とが上下方向に干渉するが水平方向には干渉しない構造としたので、その移動ストロークをほとんどロスすることなく、移載面を極力低くすることができる。
【００４８】
また、移載アーム５と先端側アーム３とが水平方向には干渉しない構造として、具体的に、移載アーム５と先端側アーム３との相互間の連結部から反連結方向にアーム部分を斜め方向に逃がす逃がし部５ｃが採用されている。
【００４９】
このような逃がし部５ｃは、図１などから解るように、移載アーム５とフリーアーム４の先端側アーム３との連結部である基端部５ｄから、移載アーム５への先端側への肉部を極力確保する構造となっており、ワークＷを載置する移載アーム５の水平維持強度を向上させることができる。
【００５０】
なお、逃がし部の形状は、この例示の逃がし部５ｃのような移載アーム５の基端側をＶ字形とするようなものに限定されず、Ｔ字型のようなものであっても、また、とにかく、移載アーム５への全体強度を確保し、先端側アーム３との水平干渉を避けるようなものであれば、どのようなものであってもよい。
【００５１】
また、この逃がし部は、先端側アームの方に設けるようにしてもよい。
【００５２】
また、この移載装置３０には、スライド部２０が含まれているので、上記水平干渉による移載アームの移載ストロークのロスが多少あったとしても、そのストロークロスを解消することができる。
【００５３】
しかしながら、移載装置としては、この例のようなスライド部２０を含まず、アーム移載部１０だけの構成であってもよい。このような構成のアーム移載部１０をスカラーアームと称することもある。
【００５４】
なお、図６、図７に示す符号ＺＷは、ワークＷを載置しておくべきワーク載置エリアＺＷを示し、符号ＺＳは、ワークＷを搬送するために用いる搬送エリアＺＳを示し、これらのワーク載置エリアＺＷと搬送エリアＺＳとの境界を太線の２点鎖線の境界線ＢＺで示している。
【００５５】
ここで、本発明の移載装置３０では、パーテイクルの発生の可能性の高いスライド部２０は、境界線ＢＺよりも搬送エリアＺＳ側へ大きく後退した位置であり、ワーク載置エリアＺＷにあるワークＷへのパーテイクルの影響を極力少なくすることができる。
【００５６】
一方、ワーク載置エリアＺＷへ侵入するアーム移載部１０は、多関節アーム構造であり、パーテイクルの発生は少なく、この部分にあるワークＷの汚染を極力抑えることができる。
【００５７】
加えて、スライド２０の有る場合には、移載装置３０の全体の移載距離は、アーム移載部１０の移載距離と、スライド部２０の移載距離を合わせたものとなっており、全体として、より長い移載距離を達成することができる。
【００５８】
つまり、本発明の移載装置３０によれば、パーテイクル発生の問題を回避しながら、大型化するワークに対応した移載が可能となる効果も発揮することができる。
【００５９】
図８は、図１の移載装置を備えた搬送システムの一例を示す外観斜視図である。
【００６０】
この図８に示す搬送システム８０は、すでに説明した、アーム移載部１０とスライド部２０とを備えた移載装置３０と、回転部４０と、昇降台５０とに加え、この昇降台５０を昇降させる昇降装置６０と、この昇降装置６０を設けた走行台車７０とを備えている。
【００６１】
昇降装置６０は、走行台車７０の上に、走行方向の前後端に一対立設され、その内部に昇降駆動手段（不図示）を設けて、これにより一対の昇降装置６０間に架け渡されるように設置された昇降台５０を昇降させるものである。
【００６２】
上部フレーム６１は、一対の昇降装置６０の天頂部分を連結して、走行台車７０、一対の昇降装置６０、上部フレーム６１で構成される強固な構造体を構成している。
【００６３】
走行台車７０は、走行台車フレーム６７の四角に設けられた車輪６１を備え、昇降装置６０、昇降台５０、移載装置３０を、走行路６２に沿って、直線移動させる。
【００６４】
ワークは、移載装置３０の移載アーム５上に載置されて、移載装置３０のアーム移載部１０により前進後退（矢印Ｐ１）され、スライド部２０により前進後退（矢印Ｐ２）され、回転部４０により回転（矢印Ｐ３）される。
【００６５】
また、ワークは、移載装置３０に載置された状態で、この移載装置３０を載せた昇降台５０により上下昇降（矢印Ｐ４）され、また、昇降台５０を昇降させる昇降装置６０を載せた走行台車７０の走行により直線状に移動（矢印Ｐ５）される。
【００６６】
移載装置３０は、その待機位置では、ワークを載せたままで、昇降台５０上で、図の移載アーム５の先端の向きから、１８０度反対向きまで回転することができる。
【００６７】
したがって、この搬送システム８０によれば、この走行路６２の両側の異なる位置の異なる高さのＡ地点からＢ地点まで、ワークを搬送することができ、その場合に、本発明の移載装置３０は、多関節の移載アーム１０により、パーティクルの発生の少ない移載を確保すると共に、その移載面を極力低くすることができ、その効果は、搬送システム８０全体にも及ぶものである。
【００６８】
以上、実施態様において本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術、つまり、本願特許発明の技術的範囲には、各所に適宜記載しているように、以上に例示した実施態様を様々に変形、変更したもの、または、それらの組み合わせが含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明の移載装置は、パーティクルの発生の少ないワーク移載を確保すると共に、その移載面を極力低くすることが要請される産業分野に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】（ａ）は、本発明の移載装置の一例を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の側面図
【図２】図１の移載装置の作動態様を順に示す図
【図３】図１の移載装置の作動態様を順に示す図
【図４】図１の移載装置の作動態様を順に示す図
【図５】図１の移載装置の作動態様を順に示す図
【図６】図１の移載装置の作動態様を順に示す図
【図７】図１の移載装置の作動態様を順に示す図
【図８】図１の移載装置を備えた搬送システムの一例を示す外観斜視図
【図９】本発明の背景技術である移載装置を示すもので、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図
【符号の説明】
【００７１】
１      基台
２      基端側アーム
３      先端側アーム
４      フリーアーム
５      移載アーム
５ｃ    逃がし部
１０      アーム移載部（スカラーアーム）
２０      スライド部
３０      移載装置
４０      回転部
５０      昇降台
６０      昇降装置
７０      走行台車
８０      搬送システム
【図１】
2008074548.tif 000003
【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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