(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】屈伸可能に構成した搬器支持用リンクの先端側に搬器２を、基端側に揺動リンク５の駆動装置１０を取り付けた移載機において、基端側を楕円形状をした案内部で運動軌跡が規制された摺動体６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、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、主リンク４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】
屈伸可能に構成した搬器支持用リンクの先端側に搬器を、基端側に揺動リンクの駆動装置を取り付けた移載機において、基端側を楕円形状をした案内部で運動軌跡が規制され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、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、主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から構成したことを特徴とする移載機。
【請求項２】
屈伸可能に構成した搬器支持用リンクの先端側に搬器を、基端側に揺動リンクの駆動装置を取り付けた移載機において、基端側を楕円形状をした案内部で運動軌跡が規制された摺動体を介して移動かつ摺動白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及び揺動リンクを含む搬器姿勢保持用平行リンクとから構成したことを特徴とする移載機。
【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の移載を、発塵を抑制しつつ、高速で、精度良く行う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、クリーンルーム内の液晶などの大形の基板を高速で搬送する場合、その移載機として、例えば、図５に示すように、３リンクで基板を直線方向に移載するように構成した移載機（本明細書において、「３リンク式移載機」という。）、或いは、図６に示すように、２本のリンクで同じく直線方向に移載するように構成した移載機（本明細書において、「２リンク式移載機」という。）が提案されている。
これら何れの方式の移載機も、直線移載用に開発され、これは一方の装置から取り出した液晶基板を、該装置と反対側の一直線上の位置に配置した他方の装置、或いはカセットに直線的に移載するように、移載方向と直角方向に長い直線ガイド部（案内部）を、一対のＬＭガイドで構成し、これにより簡潔なリンク構造とすることができるとともに、少ないアクチュエータで液晶基板等を高速で移載できるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来の直線移載用に開発された移載機においては、主リンク４のネック部分を、移載方向と直角方向に長い直線ガイド部を一対のＬＭガイド（ＬＭブロックとＬＭレールの組合せ）で構成し、主リンク４に支持された摺動体６０を直線上の固定レール７０により摺動可能にガイドされるので、このネック部分が被搬送物の移載の直角方向に大きく出張るようになり、このために機械が大形になり、設置に際し、大きな占有面積（フットプリント）を必要とするとともに、さら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、通路スペースを必要以上に大きく設定する必要があった。このため、直角方向の出っ張りを小さくすることが望まれていた。
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み、装置と干渉することとになり、旋回が不能となり、この斯種の移載機は旋回を必要としない用途に限定され、適用範囲が狭くな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、或いは２リンク式移載機において、主リンクの直角方向のガイド部の位置及び直線状ガイドから楕円状のガイド機構に、それぞれ変更することにより、主リンクの摺動するネック部分（ガイド部分）の出っ張りを小さくし、機械の占有面積（フットプリント）を小さくするとともに、液晶基板等を積載した状態で、装置と干渉することなく旋回可能とし、これにより、直線方向の移載だけではなく、旋回による直角方向の移載も可能とし、適用範囲を大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、本第１発明の移載機は、屈伸可能に構成した搬器支持用リンクの先端側に搬器を、基端側に揺動リンクの駆動装置を取り付けた移載機において、基端側を楕円形状をした案内部で運動軌跡が規制され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、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、主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から構成したことを特徴とする。
【０００６】
この移載機は、基端側を楕円形状をした案内部で運動軌跡が規制され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、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、主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から構成しているから、主リンクの摺動するガイド部分の出っ張りを小さくでき、機械の占有面積（フットプリント）を小さくできるとともに、液晶基板等を積載した状態で、装置と干渉することなく旋回可能となり、直線方向の移載だけではなく、旋回による直角方向の移載も行え、移載機としての適用範囲を拡大することができる。
【０００７】
また、同じ目的を達成するため、本第２発明の移載機は、屈伸可能に構成した搬器支持用リンクの先端側に搬器を、基端側に揺動リンクの駆動装置を取り付けた移載機において、基端側を楕円形状をした案内部で運動軌跡が規制された摺動体を介して移動かつ摺動白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及び揺動リンクを含む搬器姿勢保持用平行リンクとから構成したことを特徴とする。
【０００８】
この移載機は、基端側を楕円形状をした案内部で運動軌跡が規制された摺動体を介して移動かつ摺動白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及び揺動リンクを含む搬器姿勢保持用平行リンクとから構成しているから、主リンクの摺動するガイド部分の出っ張りを小さくでき、移載機をより簡潔に小形化でき、その占有面積（フットプリント）も一層小さくすることができる。
【０００９】
【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。
【００１０】
図１〜図４及び図７〜図１１に、本発明の移載機の実施例を示す。
まず、図１及び図２に、本発明の移載機の第１実施例を示す。
この移載機１は、副リンク３、主リンク４、揺動リンク５より屈伸可能に構成した搬器支持用リンクと、該搬器支持用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、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、主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から構成されている。
【００１１】
液晶基板等の被搬送物Ｗを移載する移載距離に適した長さを備えた主リンク４の基端側に近い途中の位置にてピンＰ１を介して揺動リンク５の端部に軸着するとともに、先端側をピンＰ２を介して搬器２を支持した副リンク３に軸着し、これにより副リンク３、主リンク４、揺動リンク５を屈伸可能とした搬器支持用リンクを構成する。
また、この搬器２には、その上に液晶基板などの被搬送物Ｗを、必要に応じて、吸盤（図示省略）により吸着等させることにより、載置可能に構成する。
なお、本実施例において、搬器２の形状は、Ｈ形のものを示したが、特にこれに限定されるものではなく、パン状のもの、チャック式のもの、フォーク状のもの等、任意の形状のものを採用することができる。
そして、この搬器２は、その中心位置で、ピンＰ３を介し副リンク３に軸着するようにする。
【００１２】
また、主リンク４の基端には、ピンＰ４を介して摺動体であるガイドローラ６を軸着し、このガイドローラ６を楕円形または円弧形をし、かつ昇降フレーム１１に取り付けられてガイドローラ６の運動軌跡を規制するようにした案内部、例えば、ガイド７にて案内するように構成し、これにより搬器２が図２の実線位置から鎖線位置へ、或いはその反対方向へ移動する際、主リンク４はガイドローラ軸着部を軸として、旋回するように揺動し、自由に移動できるようにする。
【００１３】
揺動リンク５の基端側は、昇降フレーム１１に取り付けられた揺動リンクの駆動装置、例えば、正逆回転可能としたモータ１０のモータ軸に支持し、これにより該モータ１０の回転方向を切換可能にして駆動することにより、揺動リンク５をモータ軸を中心として旋回するようにする。
【００１４】
昇降フレーム１１は、ベース１５に昇降可能に支持される。これはベース１５に配設した揺動リンク昇降用のモータ１２に取り付けられた昇降用ピニオン１３と、昇降フレーム１１の縦方向に取り付けられた昇降用ラック１４とを噛合し、昇降用のモータ１２を正逆回転の切換により、昇降用ピニオン１３の正回転或いは逆回転を切り換えることにより、昇降フレーム１１を、該昇降フレーム１１上に配設した搬器２、副リンク３、主リンク４、揺動リンク５ごと同時に昇降させるようにする。これにより搬器２の上に載置され、移載される被搬送物の、装置側とカセット側との高さを一致させるように調整可能とする。
【００１５】
また、揺動リンク駆動用のモータ１０を駆動することにより、前記リンク機構を屈伸、揺動、旋回させて搬器２を、図２の実線位置から鎖線位置へ、或いはその反対方向へ移動する際、搬器２の姿勢を常に同じ方向を向き、かつ同じ姿勢を保つように制御するための制御機構を備える。
この搬器２の姿勢制御機構は、図２に示すように、搬器支持用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、主リンク４との枢軸から揺動リンク５の延長線と所定の角度を有するように延出され、主リンク４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より構成される。
搬器姿勢保持用平行リンクは、揺動リンク５と平行するよう配設した１本のリンク１９と、前記揺動リンク５及び該リンク１９、揺動リンク５の両端に配設して平行四辺リンクを構成するように配設した２本のリンク１８、２０とより構成する。
死点解消用平行リンクは、主リンク４と平行するように、かつ先端を副リンク３側に枢着した平行四辺リンクを構成するようにした２本の副リンク駆動リンク１６、１７より構成される。
これにより、搬器支持用リンクの屈伸、揺動、旋回運動により搬器２の位置が移動しても搬器２及びその上に載置した被搬送物Ｗの方向、姿勢を一体に保つようにする。
【００１６】
次に、図３及び図４に、本発明の移載機の第２実施例を示す。
この移載機３１は、主リンク３４、揺動リンク３５より屈伸可能に構成した搬器支持用リンクと、該搬器支持用リンクの動作を規制して搬器３２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３４及び揺動リンク３５を含む搬器姿勢保持用平行リンクとから構成されている。
搬器支持用リンクは、液晶基板等の被搬送物Ｗを移載する移載距離に適した長さを備えた主リンク３４の基端側をピンＰ１を介して揺動リンク３５の端部に軸着するとともに、先端側をピンＰ３を介して、第１実施例と同様の搬器３２の中心位置を直接軸着し、れにより屈伸、揺動、旋回運動可能に構成する。
【００１７】
また、主リンク３４の基端側の先端部には、ピンＰ４を介して摺動体であるガイドローラ３６を軸着し、このガイドローラ３６を楕円形または円弧形をし、かつ昇降フレーム４１に取り付けられた案内部となるガイド３７にて案内するように構成し、これにより搬器３２が、第１実施例と同様に移動する際、主リンク３４はガイドローラ軸着部を軸として、旋回するように揺動し、自由に移動できるようにする。
【００１８】
揺動リンク３５の基端側は、昇降フレーム４１に取り付けられた揺動リンク駆動装置、例えば、揺動リンク駆動用の正逆回転可能としたモータ４０の軸に支持し、これにより該モータ４０の回転駆動により揺動リンク３５をモータ軸を中心として旋回するようにする。
【００１９】
昇降フレーム４１は、ベース４５に昇降可能に支持されるが、この機構は、第１実施例と同様で、ベース４５に配設した昇降用のモータ４２取り付けられた昇降用ピニオン４３を駆動することにより、該ピニオン４３と噛合した昇降用ラック４４を介して昇降フレーム４１を昇降させるように構成する。
【００２０】
また、揺動リンク駆動用のモータ４０の駆動により、前記リンク機構を屈伸、揺動、旋回させて搬器３２を、図４の実線位置から鎖線位置へ、或いはその反対方向へ移動する際、搬器３２の姿勢を、常に同じ姿勢を保つように制御するための姿勢保持機構を備える。
この搬器３２の姿勢保持用機構は、図４に示すように、搬器支持用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及び揺動リンクを含む搬器姿勢保持用平行リンクより構成される。
搬器姿勢保持用平行リンクは、主リンク３４と平行するよう配設したリンク４９と、該リンク４９の両先端と主リンク３４とを２本のリンク４８、５０を介して連結し、平行四辺リンクを構成するようにしたリンク機構と、揺動リンク３５と平行するよう配設したリンク４７及びこのリンクの両端と連結し、平行四辺リンク機構を構成するように配設した２本のリンク４６、４８とより構成する。
これにより、搬器３２の位置が移動しても搬器３２及びその上に載置した被搬送物Ｗの姿勢を一体に保つようにする。
【００２１】
次に、この移載機の作用について説明する。
一般に、被移載物Ｗを直線方向に引き出すように移載機を旋回させるとき、移載機が装置と干渉するのは、主リンクの中央部に形成する摺動体（案内部）の出っ張り量が大きいためであり、この出っ張り量を小さくすることによりこの問題は解決される。
図７の原理説明図において、被移載物Ｗを直線方向に引き出すためには、ＯＡ＝ＡＢ（＝Ｌ１）で、かつＢ点がＯＢ上の直線に沿って移動すれば、被移載物Ｗは、図７のＸ軸上に沿って引き出すことができる。
本発明では、主リンク４（ＡＢ）を、Ｂ点となる主リンクの基端部の固定された位置で摺動可能にガイドするのではなく、主リンク４（ＡＢ）上の他の点、すなわち基端に近い中間位置となるＧ点を案内部（ガイド）とする。これにより、Ｂ点でガイドするのと同じ運動を可能とする。そのためには、ＯＡ＝Ｌ１、ＡＧ＝ａとすれば、Ｇ点は各々、Ｌ１−ａを短軸、Ｌ１＋ａを長軸とする楕円上を移動すればよい。このため、本発明では、案内部を楕円形または円弧形としたガイド７に、ガイドローラ６を移動可能に支持するように構成し、主リンク４が揺動、旋回するとき、図７に示すように、ガイド７に沿った楕円形に、Ｇ点の軌跡が描かれるようになる。
【００２２】
このように搬器支持用リンクを構成すると、ＯＢ方向への出っ張り量は、Ｌ１＋ａとなり、従来の移載機、２×Ｌ１よりずっと小さくなる。例えば、ａ／Ｌ１＝０．２５とすると、（Ｌ１＋ａ）／（２×Ｌ１）＝０．６２５、すなわち６２．５％の出っ張り量となり、半期のストロークが変わることなく、移載機を小形化することができる。
【００２３】
したがって、摺動体を上記のような機構とすることにより、旋回時の出っ張りとなる案内部の寸法を小さくでき、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。
【００２４】
図８〜図１１に、具体的な寸法関係を示す。図８は、３リンク式の旋回移載機の場合を、また図９は、２リンク式の旋回移載機の場合を示す。
また、図１０は３リンク式の直線移載機の場合を、図１１は２リンク式の直線移載機の場合を示す。
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。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
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。
このように、一方の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、該装置と直角線上の位置に配置した他方の装置、或いはカセットに移載する本発明による旋回移載方式は、直線移載方式に比べ、移載の全ストロークが約１／２となり、したがって、リンクの長さが約１／２となり、移載機としてそれだけ小形化することができる。
なお、本発明のベース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。
【００２７】
以上、本発明の移載機について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１記載の移載機によれば、基端側を楕円形状をした案内部で運動軌跡が規制され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、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、主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から構成しているから、主リンクの摺動するガイド部分の出っ張りを小さくでき、機械の占有面積（フットプリント）を小さくできるとともに、液晶基板等を積載した状態で、装置と干渉することなく旋回可能となり、直線方向の移載だけではなく、旋回による直角方向の移載も行え、移載機としての適用範囲を拡大することができる。
【００２９】
また、請求項２記載の移載機によれば、基端側を楕円形状をした案内部で運動軌跡が規制された摺動体を介して移動かつ摺動白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及び揺動リンクを含む搬器姿勢保持用平行リンクとから構成しているから、主リンクの摺動するガイド部分の出っ張りを小さくでき、移載機をより簡潔に小形化でき、その占有面積（フットプリント）も一層小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の移載機の第１実施例の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】本発明の移載機の第２実施例の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】本発明の楕円ガイドを用いた移載機の原理説明図である。
【図８】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９】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１０】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１１】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
４    主リンク
５    揺動リンク
６    ガイドローラ（摺動体）
７    ガイド
１０  揺動リンクの駆動用モータ（駆動装置）
１１  昇降フレーム
１２  昇降機構の駆動用モータ（駆動装置）
１３  昇降用ピニオン
１４  昇降用ラック
１５  べース
１６、１７  副リンク駆動用リンク
１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４  搬器姿勢保持用リンク
３１  移載機
３２  搬器
３４  主リンク
３５  揺動リンク
３６  ガイドローラ
３７  ガイド
４０  揺動リンクの駆動用モータ（駆動装置）
４１  昇降フレーム
４２  昇降機構の駆動用モータ（駆動装置）
４３  昇降用ピニオン
４４  昇降用ラック
４５  べース
４６、４７、４８、４９、５０  搬器姿勢保持用リンク
６０  摺動体
７０  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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【図１１】
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