(57)【要約】【課題】重量化を抑えながらも高い剛性を得る。【解決手段】被搬送物３が収納される収納装置から被搬送物３を取り出し、または収納装置へ被搬送物３を収納する搬送用ロボットのアーム先端に設けられたハンド２において、ハンド２を構成するハンドフォーク４が中空形状で構成されると共にハンドフォーク４の厚みがハンドフォーク４の先端に向かうにしたがって薄くなる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被搬送物が収納される収納装置から上記被搬送物を取り出し、または上記収納装置へ上記被搬送物を収納する搬送用ロボットのアーム先端に設けられたハンドにおいて、上記ハンドを構成するハンドフォークが中空形状で構成されると共に上記ハンドフォークの厚みがハンドフォークの先端に向かうにしたがって薄くなることを特徴とする搬送用ロボットのハンド。
【請求項２】
上記ハンドフォークの上面である被搬送物の受け面が水平面であると共に、上記ハンドフォークの下面がハンドフォーク先端に向かって傾斜した傾斜面であることを特徴とする請求項１記載の搬送用ロボットのハンド。
【請求項３】
上記ハンドフォークがカーボン繊維と樹脂の複合材料から構成されることを特徴とする請求項１または２記載の搬送用ロボットのハンド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送用ロボットのハンドに関する。更に詳述すると、本発明は、例えば半導体のウェハ、大型液晶等の大型のワークをカセットや膜付装置等のプロセス装置の間で移動させる搬送用ロボットのハンドの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数のアームを互いに回転可能に連結すると共に回転駆動源の回転力を伝達して伸縮等の動作をさせるようにしたロボットアームが、例えば大型液晶ガラス等のワークをカセットや膜付装置等のプロセス装置の間で移動させる搬送用ロボットに搭載されている。
【０００３】
この種の搬送用ロボット１０１は、図５に示すように基台１０９上の関節部１０２を中心に回転可能な第１アーム１０５と、この第１アーム１０５の先端側の関節部１０３に回転可能に連結された第２アーム１０６と、第２アーム１０６の先端部の関節部１０４に回転可能に連結されたハンド１１０とを備えている。各関節部１０２〜１０４にはプーリが内蔵されると共に関節部１０２，１０３同士と関節部１０３，１０４同士はそれぞれタイミングベルトで連結されてハンド１１０が常時一定方向を向きながら直線上を移動するように設けられている。ハンド１１０は通常２〜３本のハンドフォーク１１０ａを有している。
【０００４】
ところで、近年の液晶ガラスの大型化に伴い、ハンド１１０にも剛性が要求されるようになっている。ハンド１１０の剛性が不足したり、あるいは剛性は足りていても重量が重過ぎると搬送用ロボット１０１の共振周波数が下がってしまい高速動作ができなくなってしまう。
【０００５】
また、搬送用ロボット１０１を使用する際は動作時間の２／３はワーク１０８の出し入れの時間であると言われている。このため、作業のタクト短縮のためにはワーク１０８の出し入れの高速化が望まれる。また、ワーク１０８の大型化に比例して出し入れのストロークも拡大することを考慮しても、出し入れ部分の高速化は重要なことである。
【０００６】
ワーク１０８の出し入れの高速化を図るためには、ハンド１１０の重量化を抑えながらも剛性を高める必要がある。このため、ハンドフォークの３本化や、カーボン繊維に樹脂を含浸させてハンドフォークを形成することなどが行われている。また、ハンドフォークは、従来は断面四角形の無垢材により形成されていたが、現在では高い剛性を得られる中空形状が主流になっている。すなわち、ハンドフォークは図４に示すように基端から先端まで同じ太さの断面四角形のパイプ材とされている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−３３５４２０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したハンドフォークは基端から先端まで同じ太さの断面四角形のパイプ状であるので、ワークの大型化に合わせてハンドフォークを長くすると剛性が不足したり剛性を十分に足らすと重過ぎることがある。いずれの場合も共振周波数が下がってしまい、ワーク１０８の出し入れ部分の高速化は困難である。
【０００９】
そこで、本発明は、重量化を抑えながらも高い剛性を得られる搬送用ロボットのハンドを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、請求項１記載の発明は、被搬送物が収納される収納装置から被搬送物を取り出し、または収納装置へ被搬送物を収納する搬送用ロボットのアーム先端に設けられたハンドにおいて、ハンドを構成するハンドフォークが中空形状で構成されると共にハンドフォークの厚みがハンドフォークの先端に向かうにしたがって薄くなるようにしている。
【００１１】
したがって、ハンドフォークの基端が厚く先端が薄いので、基端部分の剛性を高めることができる。このため、モーメントが最大になる基端部分で十分な剛性を確保することができる。また、先端側が基端側よりも軽量であるので、ハンドフォークの重心が基端側になると共に、ハンドフォーク全体が軽量化される。これらの理由により、搬送用ロボットの共振周波数が上がるので、作動速度を高めることができる。
【００１２】
また、ハンドフォークの基端が厚く先端が薄いので、被搬送物の重量で先端側が下方に撓んだとしても下のハンドフォークあるいは被搬送物などと干渉することを防止できる。
【００１３】
そして、請求項２記載の発明は、請求項１記載の搬送用ロボットのハンドにおいて、ハンドフォークの上面である被搬送物の受け面が水平面であると共に、ハンドフォークの下面がハンドフォーク先端に向かって傾斜した傾斜面であるようにしている。したがって、被搬送物をハンドに水平に載置することができる。
【００１４】
また、請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の搬送用ロボットのハンドにおいて、ハンドフォークがカーボン繊維と樹脂の複合材料から構成されるようにしている。したがって、高い剛性を得られると共に軽量化を図ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を図面に示す最良の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１〜図３に、本発明の搬送用ロボット１のハンド２の実施形態の一例を示す。この搬送用ロボット１のハンド２は、被搬送物３が収納される収納装置から被搬送物３を取り出し、または収納装置へ被搬送物３を収納する搬送用ロボット１のアーム先端に設けられたものである。そして、ハンド２を構成するハンドフォーク４が中空形状で構成されると共に、ハンドフォーク４の厚みがハンドフォーク４の先端に向かうにしたがって薄くなるようにしている。このため、モーメントが最大になる基端部分の剛性を高めることができる。また、先端側が基端側よりも軽量であるので、ハンドフォーク４の重心が基端側になると共に、ハンドフォーク４全体が軽量化される。これらの理由により、搬送用ロボット１の共振周波数が上がるので、作動速度を高めることができる。
【００１７】
本実施形態では、図２および図３に示すようにハンド２は上下方向に２段の平行な３本のハンドフォーク４を備えている。このため、１回のハンド２の動作で２枚の被搬送物３を搬送することができる。各ハンドフォーク４では上面である被搬送物３の受け面４ａが水平面であると共に、ハンドフォーク４の下面４ｂがハンドフォーク４の先端に向かって傾斜した傾斜面であるようにしている。このため、被搬送物３をハンド２に水平に載置することができる。また、ハンドフォーク４の左右の側面は平行にしている。
【００１８】
そして、ハンドフォーク４の管壁の厚さは一定になるようにしている。但し、これには限られず管壁の厚さを先端側が薄くなるようにしても良い。被搬送物３は、例えば大型の液晶ガラスである。
【００１９】
ハンドフォーク４は、カーボン繊維と樹脂の複合材料から構成されている。よって、高い剛性を得られると共に軽量化を図ることができる。ここでのカーボン繊維および樹脂の複合材料からハンドフォーク４を形成する方法は、筒形状のカーボン繊維に樹脂を含浸させるものであるが既存または新規の方法で良い。
【００２０】
また、このハンド２を有する搬送用ロボット１は、基台５上の関節部６を中心に回転可能な第１アーム７と、この第１アーム７の先端側の関節部８に回転可能に連結された第２アーム９と、第２アーム９の先端部の関節部１０に回転可能に連結されたハンド２とを２組備えている。各関節部６，８，１０にはプーリが内蔵されると共に関節部６，８同士と関節部８，１０同士はそれぞれタイミングベルトで連結されてハンド２が常時一定方向を向きながら直線上を移動するように設けられている。
【００２１】
そして、搬送用ロボット１は昇降機構を有している。すなわち、アーム７，９およびハンド２は、昇降機構の最低高さ（図３中、実線で示す）と昇降機構の最高高さ（図３中、二点鎖線で示す）との間で昇降可能である。また、搬送用ロボット１はレール１１に沿って移動可能にされている。
【００２２】
上述した搬送用ロボット１のハンド２の動作を以下に説明する。
【００２３】
アーム７，９によりハンド２を移動させて多数の被搬送物３が収納される収納装置から被搬送物３を取り出す。搬送用ロボット１の共振周波数が上がっているので、ハンド２の作動速度を十分に早くすることができる。これによりタクト短縮を図ることができる。
【００２４】
載置後はアーム７，９を作動させて被搬送物３を処理装置や他の収納装置など、所定の位置に移動させる。ここで、ハンドフォーク４の受け面４ａが水平面であるので、被搬送物３を水平に維持することができる。しかも、ハンドフォーク４の基端が厚く先端が薄いので、被搬送物３の重量で先端側が下方に撓んだとしても上側のハンドフォーク４の下面４ｂが下のハンドフォーク４に載置される被搬送物３に干渉することが防止される。
【００２５】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば本実施形態ではハンドフォーク４の上面が水平面であると共に、ハンドフォーク４の下面４ｂが傾斜面であるようにしているが、これには限られず上面が先下がりの傾斜面で下面４ｂが水平面あるいは先上がりの傾斜面であるようにしても良い。あるいは、例えば図４に示すようにハンドフォーク４の左右の側面４ｃ，４ｄが先端側の細くなる傾斜面であっても良い。この場合、左右の側面の両方あるいは一方のみが傾斜面であっても良い。このときのハンドフォーク４の上下面は水平面でも先細の傾斜面でも良い。
【００２６】
また、本実施形態ではハンドフォーク４の材質をカーボン繊維と樹脂の複合材料としているが、これには限られず他の金属などであっても良い。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１記載の搬送用ロボットのハンドによれば、ハンドフォークの基端が厚く先端が薄いので、基端部分の剛性を高めることができ、モーメントが最大になる基端部分で十分な剛性を確保することができる。また、先端側が基端側よりも軽量であるので、ハンドフォークの重心が基端側になると共に、ハンドフォーク全体が軽量化される。また、ハンドフォークの軽量化は搬送用ロボットの軽量化にも貢献する。これらの理由により、搬送用ロボットの共振周波数が上がるので、作動速度を高めることができる。よって、タクトを短縮することができる。
【００２８】
また、ハンドフォークの基端が厚く先端が薄いので、被搬送物の重量で先端側が下方に撓んだとしても下のハンドフォークあるいは被搬送物などと干渉することを防止できる。
【００２９】
そして、請求項２記載の搬送用ロボットのハンドによれば、ハンドフォークの受け面が水平面であると共に下面がハンドフォーク先端に向かって傾斜した傾斜面であるので、被搬送物をハンドに水平に載置することができる。
【００３０】
また、請求項３記載の搬送用ロボットのハンドによれば、ハンドフォークがカーボン繊維と樹脂の複合材料から構成されるので、高い剛性を得られると共に軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の搬送用ロボットのハンドを示す側面図である。
【図２】搬送用ロボットを示す平面図である。
【図３】搬送用ロボットを示す側面図である。
【図４】ハンドの他の実施形態を示す平面図である。
【図５】従来の搬送用ロボットを示す斜視図である。
【符号の説明】
１  搬送用ロボット
２  ハンド
３  被搬送物
４  ハンドフォーク
４ａ  受け面
４ｂ  下面
【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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