(57)【要約】【課題】主リンクの摺動部分の出っ張りを小さくして移載機の占有面積を小さくし、さらに、液晶基板等の被搬送物を積載した状態で、直線方向の移載だけではなく、装置と干渉することなく旋回による移載も可能とした移載機を提供すること。【解決手段】先端側に搬器２を支持する搬器支持用平行リンク３を介して搬器２を取り付け、基端側を積層された複数部材で構成した摺動体６、８を介して移動かつ揺動自在に支持した主リンク４と、この主リンク４の途中に枢着した揺動リンク５と、搬器支持用平行リンク３の動作を規制して搬器２を回転することなく所定の直線上を移動するようにする主リンク４を含む搬器姿勢保持用平行リンクと、揺動リンク５の主リンク４との枢軸Ｐ１から揺動リンク５の延長線と所定の角度を有するように延出され、揺動リンク５と共に揺動するリンク１６、１７を含む少なくとも１個の死点解消用平行リンクと、主リンクの駆動機構１０とから構成する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端側に搬器を支持する搬器支持用平行リンクを介して搬器を取り付け、基端側を積層された複数部材で構成した摺動体を介して移動かつ揺動自在に支持した主リンクと、該主リンクの途中に枢着した揺動リンクと、前記搬器支持用平行リンクの動作を規制して搬器を回転することなく所定の直線上を移動するようにする主リンクを含む搬器姿勢保持用平行リンクと、揺動リンクの主リンクとの枢軸から揺動リンクの延長線と所定の角度を有するように延出され、揺動リンクと共に揺動するリンクを含む少なくとも１個の死点解消用平行リンクと、主リンクの駆動機構とから構成したことを特徴とする移載機。
【請求項２】
両端と略中間に支点を有し、一端の支点を直線上を移動する積層された複数部材で構成した摺動体に、他端の支点を搬器に、それぞれ軸着した主リンクと、該主リンクの略２分の１の長さで、両端に支点を有し、一端の支点を前記摺動体が移動する直線の延長上のフレームに軸着し、他端の支点を前記主リンクの略中間位置に軸着した副リンクと、前記主リンク及び副リンク、該摺動体と搬器を接続する該主リンクに平行なリンクを持つ平行四辺形の形状をした平行リンクと、該主リンクの駆動装置とで構成したことを特徴とする請求項１記載の移載機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移載機に関し、特に、クリーンルーム内を高速で搬送される液晶などの大形の基板（本明細書において、「被搬送物」という。）の移載を、発塵を抑制しつつ、高速で、精度良く行うとともに、移載機を小形化することができるようにした移載機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、クリーンルーム内で被搬送物を高速で搬送する場合、例えば、図５及び図６に示すように、テレスコピックアームを用いた３リンク式移載機や２リンク式移載機等が汎用されている。これらの移載機は、簡潔なリンク構造で、かつ、少ないアクチュエータで液晶基板等の被搬送物を高速で移載することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の移載機、特に直線移載用に開発されている移載機は、主リンクのネック部が、移載方向と直角方向に長い直線状の一対のＬＭガイドにて、摺動可能にガイドされているため、このネック部分が移載の直角方向に大きく出っ張り、移載機の機械装置が大形となるとともに、この直角方向の出っ張りは通路方向のスペースを大きく占めるため、移載機の占有面積が大きくなるという問題があった。
また、移載機が旋回すると、その出張った部分が装置部分の中に入り込む（装置と干渉）ことになり、旋回動作が不可能となり、これらの移載機は旋回をしない用途に限られ、適用範囲が狭く、その用途も限定されるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記従来の移載機の有する問題点に鑑み、３リンク式又は２リンク式移載機の直角方向のガイド部を、テレスコピック構造とすることにより、主リンクの摺動部分の出っ張りを小さくして移載機の占有面積を小さくし、さらに、液晶基板等の被搬送物を積載した状態で、直線方向の移載だけではなく、装置と干渉することなく旋回による移載も可能とした移載機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の移載機は、先端側に搬器を支持する搬器支持用平行リンクを介して搬器を取り付け、基端側を積層された複数部材で構成した摺動体を介して移動かつ揺動自在に支持した主リンクと、該主リンクの途中に枢着した揺動リンクと、前記搬器支持用平行リンクの動作を規制して搬器を回転することなく所定の直線上を移動するようにする主リンクを含む搬器姿勢保持用平行リンクと、揺動リンクの主リンクとの枢軸から揺動リンクの延長線と所定の角度を有するように延出され、揺動リンクと共に揺動するリンクを含む少なくとも１個の死点解消用平行リンクと、主リンクの駆動機構とから構成したことを特徴とする。
【０００６】
この場合、両端と略中間に支点を有し、一端の支点を直線上を移動する積層された複数部材で構成した摺動体に、他端の支点を搬器に、それぞれ軸着した主リンクと、該主リンクの略２分の１の長さで、両端に支点を有し、一端の支点を前記摺動体が移動する直線の延長上のフレームに軸着し、他端の支点を前記主リンクの略中間位置に軸着した副リンクと、前記主リンク及び副リンク、該摺動体と搬器を接続する該主リンクに平行なリンクを持つ平行四辺形の形状をした平行リンクと、該主リンクの駆動装置とで構成することができる。
【０００７】
この移載機は、主リンク摺動部の基端側を、積層された複数部材で構成した摺動体を介して移動かつ揺動自在に支持するよう、２段の直動ガイドを組み合わせたテレスコピック構造を採用するようにしているため、テレスコ固定部の出っ張り寸法を小さくすることができ、これにより移載機の占有面積を小さくすることができるとともに、被搬送物を積載した状態で、直線方向の移載だけではなく、装置と干渉することなく旋回による移載も、さらには、高精度の移載が可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の移載機の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【０００９】
図１〜図２に、本発明の３リンク式移載機の実施例を示す。この移載機１は、固定側に設置する基台１５を備え、先端側に液晶などの大形の基板等の被搬送物Ｗを載置する平面略Ｈ形状の搬器２を枢軸Ｐ３を介して支持する搬器支持用平行リンクとしての副リンク３と、この副リンク３と枢軸Ｐ２を介して枢着した主リンク４と、主リンク４の途中に配設した枢軸Ｐ１に枢着した揺動リンク５と、この副リンク３及びこれと平行四辺形となるように配設したリンク２０、２１、２２とにより搬器支持用平行リンクを形成し、また主リンク４及びこれと平行四辺形となるように配設したリンク１６ａ、１６、１８、１９と副リンク３とにて搬器姿勢保持用平行リンクを形成し、前記リンク１６と平行に配設し、リンク１６ａと副リンク３にリンク１７を枢着し、これを死点解消用平行リンクとし、さらに、揺動リンク５の駆動機構１０とからその主要部が構成されている。
【００１０】
なお、この場合、リンク１９を補強用平行リンクとし、リンク１６、１７を副リンク駆動用とし、これにより、この主リンク４の途中に配設し、枢軸Ｐ１を介して枢着した揺動リンク５を駆動機構１０により揺動させることにより、搬器支持用平行リンクの動作を規制して搬器２を回転することなく所定の直線Ｌ上を移動するようにする。
【００１１】
また、基台１５には、昇降フレーム１１を配設し、基台側に配設した昇降装置のモータ１２より昇降用ピニオン１３を駆動することにより、昇降用ピニオン１３が昇降フレーム１１側に配設した昇降用ラック１４と噛合しているため、昇降フレーム１１を昇降させる。
この昇降フレーム１１に前記主リンク駆動用の駆動機構１０及びリンク機構が搭載されているので、これら主要部が昇降フレーム１１と共に昇降するようにする。
【００１２】
昇降フレーム１１には、固定レール９を、搬器２が所定の直線Ｌ上を移動する方向と交わる方向、例えば、直行方向に配設し、この固定レール９に摺動体８を介して移動レール７の基下端側を摺動可能に支持するとともに、この移動レール７の先端側に摺動体６を介して主リンク４の基端側を摺動可能に支持する。
【００１３】
この場合において、搬器姿勢保持用平行リンク、搬器支持用平行リンク、補強用平行リンク、死点解消用平行リンクは、それぞれ以下のリンクで構成される。
搬器姿勢保持用平行リンク：主リンク４及びリンク１９、２０、２１、２２とこれらのリンク間を枢着する枢軸、
搬器支持用平行リンク：主リンク４とリンク１８、１９、２０にて形設される平行四辺形リンクと、副リンク３とリンク２０、２１、２２にて形設される平行四辺形リンク及びこれらのリンク間を枢着する枢軸、
補強用平行リンク：副リンク駆動用のリンク１６及びこのリンクと交わるリンク間を枢着する枢軸、
死点解消用平行リンク：副リンク駆動用のリンク１７及びこのリンクと交わるリンク間を枢着する枢軸、
【００１４】
また、この移載機１は、固定側に設置する基台１５に対して、リンク機構を配設した昇降フレーム１１を、ラック、ピニオンよりなる昇降機構及びその駆動機構としてのモータにより、昇降可能に構成し、これにより、液晶などの大形の基板からなる被搬送物Ｗを、平面略Ｈ形状の搬器２上に載置したり、搬器２上に載置された被搬送物Ｗを、他の装置等の上に載置することができるようにしている。
【００１５】
なお、図３及び図４は異なる実施例を示し、これは２リンク式移載機で、３リンク式移載機において主リンク４の先端に配設した副リンク３を省略したもので、この副リンクを省くことにより、この副リンク姿勢制御機構、例えば、搬器姿勢保持用のリンク２１、２２及び副リンク駆動用のリンク１６ａ、１６、１７等が省略されるが、その他の構成は同じである。
この２リンク式移載機は、３リンク式移載機に比べ構成は簡単となるが、構成及び作用は同じであるため、その詳細説明を省略する。
ただし、符号３１は移載機、３２は搬器、３３は主リンク、３４は揺動リンク、３５、３７は摺動体、３６は移動レール、３８は固定レール、３９は主リンクの駆動機構（モータ）、４０は昇降フレーム、４１は昇降機構の駆動機構（モータ）、４２は昇降用ピニオン、４３は昇降用ラック、４４は基台、４５、４６、４７はリンク、６’は摺動体、９’は固定レール、３５’は摺動体、３８’は固定レールである。
【００１６】
ここで、移載機において、直線移載式と旋回移載式について説明すると、直線移載式は装置から取り出した液晶基板を、装置と反対側の一直線上の位置に配置した別の装置、あるいはカセットに移載する方式で、旋回移載式とは装置から取り出した液晶基板を、移載機のほぼ中央位置で旋回し、装置と直角線上の位置に配置した別の装置、あるいはカセットに移載する方式をいう。もちろん、これらの直線及び旋回移載方式共に、走行機能を持たせることにより、元の装置と平行な位置に移載することも可能である。
直線移載は旋回移載方式に比べ、移載の全ストロークが約２倍必要となり、したがって、リンクの長さが約２倍となり、機械として大形になる。
【００１７】
上述の移載機の移載動作時の装置との相対位置を分析した結果、旋回動作は液晶基板等の被搬送物が移載機のほぼ中央にあり、かつ、その時点での主リンク摺動部基端側は、最大に出張った位置ではなく、引き込んだ位置で行われる。したがって、摺動部を図１及び図３に示すように、テレスコピック構造とすることにより、旋回時の出っ張りとなるテレスコピック固定部の寸法を小さくし、装置に干渉することなく、移載機を旋回可能とすることができる。
【００１８】
この関係を具体的な寸法関係を、図７〜１１に示した。
図７は、３リンク式の旋回移載機を、図８は２リンク式の旋回移載機、図９は３リンク式の直線移載機、図１０は２リンク式の直線移載機の場合を、それぞれ示す。
また、この移載機の旋回時における各寸法を纏めて表１に示す。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
３リンク式移載機は、２リンク式移載機に比較してコンパクトであり、したがって、旋回に必要な寸法（旋回半径）は小さい。
【００２１】
ところで、直線移載式と旋回移載式とを同一の機械で行うことは不可能である。
すなわち、直線移載と旋回移載を同一の機械で行えるためには、この移載機の仕様（移載のストローク）が直線移載で決まるため、移載機として大きくなることと、さらに、この場合、旋回時はリンクが中央にある状態で行われるため、例えテレスコピック構造であっても、ガイドの可動部の出っ張りが最大になり、この状態で旋回すると、この出っ張り部は、必ず装置と干渉することになるからである。
【００２２】
ただし、装置をコンパクト、特に占有面積を小さくするためには、この出っ張り部の寸法を小さくすることは有効（必須）である。旋回のみで移載する場合、移載ストロークが小さくなり、移載機自体がコンパクトとなり、３リンク式ではガイド部はテレスコピック構造でなくても、旋回半径内に入り、装置に干渉することなく無条件で旋回可能である。
一方、２リンク式では旋回時にはガイドの先端がストロークの最大点でなく、少し中に入った位置になるため、固定部分の寸法を小さくできれば、装置に干渉することなく、旋回することが可能となる。
【００２３】
以上より、ガイド部の出っ張りを少なくすることにより、このガイド部は、図５（３リンク式）、図６（２リンク式）に示すように、従来は一対のＬＭガイド（ＬＭブロックとＬＭレールの組み合わせ）で構成されていたが、これを図１（３リンク式）、図３（２リンク式）に示すような複数のＬＭガイドで構成した、いわゆるテレスコピック構造とすることにより、固定ガイド部（レール）の出っ張りを小さくすることができる。
そこで、旋回時にガイド部が最大に出張った位置ではなく、内部に入った位置で旋回するならば、テレスコピック構造にすることにより、旋回部の半径が小さくなり、装置との干渉を避けることができる。
【００２４】
次に、この移載機の動作について説明する。
この移載機１は、主リンク４の駆動機構としての揺動リンク５の揺動機構、具体的には、揺動リンク５を所定の角度の範囲で揺動するモータを回転駆動することにより、搬器２を、これを回転することなく所定の直線Ｌ上を移動するようにしているので、移載機１の反対側に搬器２に載置した被搬送物Ｗを正確に移載することができ、移載の時間を短縮できるとともに、移載点には枢軸となるピン形式の支点のみが移動するため、高度のクリーン度が維持でき、また、基端側を積層された複数部材で構成した摺動体、例えば、移動レールの両端部に摺動体を介して主リンク４を移動かつ揺動自在に、移載機１の１位置で支持しているので、発塵源が固定され、塵埃の巻き上げがわずかで、クリーン度対策が容易で、軽量かつ安価に対策でき、また、出入り動作の両先端ではリンク機構の特性上、緩起動緩停止が可能でショックが少なく、高速化が容易であり、さらに、リンク機構のため、構造が単純となり、寿命や保守の点で有利となる。
【００２５】
この場合、揺動リンク５を揺動すると、搬器支持用平行リンク及び補強用平行リンクは、平行リンクの形状が崩れる死点（デッドポイント）となる位置にあるが、このとき、平行リンクの形状が崩れない（平行リンクの形状が崩れる死点（デッドポイント）となる位置をずらせた）死点解消用平行リンクの存在により、搬器支持用平行リンク及び補強用平行リンクは、平行リンクの形状が崩れることなく、さらに、揺動リンク５を揺動することによって、搬器２を、搬器２を回転することなく所定の直線Ｌ上を移動することができる。
【００２６】
また、本発明の移載機は、上記実施例に記載したように固定側に設置して用いるほか、被搬送物の搬送装置側に設置して用いることもできるものである。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の移載機によれば、主リンク摺動部の基端側を、積層された複数部材で構成した摺動体を介して移動かつ揺動自在に支持するよう、２段の直動ガイドを組み合わせたテレスコピック構造を採用するようにしているため、テレスコ固定部の出っ張り寸法を小さくすることができ、これにより移載機の占有面積を小さくすることができるとともに、被搬送物を積載した状態で、直線方向の移載だけではなく、装置と干渉することなく旋回による移載も可能となり、移載の時間を短縮でき、かつ円滑に行うことができる。
また、直線移載のみの移載機に適用することにより、装置の占有面積を小さくでき、機械全体をコンパクトにできる効果もある。
また、出入り動作の両先端ではリンク機構の特性上、緩起動緩停止が可能でショックが少なく、高速化が容易であり、さらに、リンク機構のため、構造が単純となり、寿命や保守の点で有利である。
これにより、クリーンルーム内を高速で搬送される液晶などの大形の基板の移載を、発塵を抑制しつつ、高速で、精度良く行うために好適な移載機を、低コストで得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の移載機の１実施例で、３リンク式移載機の正面図である。
【図２】同平面図である。
【図３】本発明の移載機の異なる実施例を示し、２リンク式移載機の正面図である。
【図４】同平面図である。
【図５】従来の３リンク式移載機の正面図である。
【図６】従来の２リンク式移載機の正面図である。
【図７】３リンク式旋回移載機の移載ストローク、装置との隙間、及び旋回時のはみ出し量等を示す説明図である。
【図８】２リンク式旋回移載機の移載ストローク、装置との隙間、及び旋回時のはみ出し量等を示す説明図である。
【図９】３リンク式直線移載機の移載ストローク、装置との隙間、及び旋回時のはみ出し量等を示す説明図である。
【図１０】２リンク式直線移載機の移載ストローク、装置との隙間、及び旋回時のはみ出し量等を示す説明図である。
【符号の説明】
Ｗ    被搬送物（液晶基板）
１    移載機
２    搬器
３    副リンク（搬器支持用平行リンク）
４    主リンク
５    揺動リンク
６、８  摺動体
７    移動レール
９    固定レール
１０  主リンクの駆動機構（モータ）
１１  昇降フレーム
１２  昇降機構の駆動機構（モータ）
１３  昇降用ピニオン
１４  昇降用ラック
１５  基台
１６、１７  副リンク駆動用のリンク
１８、１９、２０、２１、２２  リンク
３１  移載機
３２  搬器
３３  主リンク
３４  揺動リンク
３５、３７  摺動体
３６  移動レール
３８  固定レール
３９  主リンクの駆動機構（モータ）
４０  昇降フレーム
４１  昇降機構の駆動機構（モータ）
４２  昇降用ピニオン
４３  昇降用ラック
４４  基台
４５、４６、４７  リンク
６’  摺動体
９’  固定レール
３５’  摺動体
３８’  固定レール
【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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