(57)【要約】【課題】可搬重量が大きく搬送距離が長い搬送装置を提供する。【解決手段】搬送装置１０は、第１関節２４を回転軸として第１アーム１２が回転するように第１アーム１２が第１関節２４に連結され、第２関節２６を回転軸として第１アーム１２の回転速度の２倍の逆回転速度で第２アーム１４が回転するように、第２アーム１４が第２関節２６に連結されている。連結部材３０によって第３アーム１６が第２アーム１４に対して固定される。第１関節２４を回転軸として第１アーム１２が回転するとき、連結部材３０が移動する方向Ｌに沿って第１ステージ１８が移動するように、第１ステージ１８が連結部材３０に連結されている。さらに、第１関節２４を回転軸として第１アーム１２が回転するとき、方向Ｌに沿って第２ステージ２０が移動するように、第３関節４０に第２ステージ２０が連結されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持台と、第１アームと、第２アームと、第３アームと、第１ステージと、第２ステージとを有し、前記第２ステージに設けられた載置部に載置された搬送物を搬送する搬送装置であって、
前記支持台に設けられた第１関節を回転軸として前記第１アームが回転するように、前記第１アームの一端が前記第１関節に連結され、
前記第１アームの他端に設けられた第２関節を回転軸として、前記第１アームの回転速度の２倍の逆回転速度で前記第２アームが回転するように、前記第２アームの一端が前記第２関節に連結され、
前記第２アームの他端に設けられた連結部材によって前記第３アームが前記第２アームに対して固定されるように、前記第３アームの一端が前記連結部材に連結され、
前記第１関節を回転軸として前記第１アームが回転するとき、前記連結部材が移動する方向に沿って前記第１ステージが移動するように、前記第１ステージが前記連結部材に連結され、
前記第１関節を回転軸として前記第１アームが回転するとき、前記連結部材が移動する方向に沿って前記第２ステージが移動するように、前記第３アームの他端に設けられた第３関節に前記第２ステージが連結されている搬送装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１関節を回転軸として前記第１アームが回転するとき、前記第２ステージは、前記第１ステージに設けられたガイド部材に沿って第１ステージの上部を移動する搬送装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記第１関節を回転軸として前記第１アームが回転するとき、前記連結部材が移動する方向と垂直方向に沿って、前記第３関節が前記第２ステージに対して移動するように、前記第３関節に前記第２ステージが連結されている搬送装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項において、
前記第２関節と、前記連結部材と、前記第３関節とが、上面から見たときに、ほぼ直線上に配置されている搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ガラス基板等の各種基板や、各種基板を複数枚収納したカセットなどを搬送するときに使用する搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  ガラス基板等の各種基板を搬送する搬送装置として、スカラアームを用いたものがある（特許文献１）。スカラアームは複数のアームが関節で接続されており、各アームが同期して回転運動することによって、スカラアームの先端が水平方向に直線運動する。ある場所でスカラアームの先端に載置された基板は、この直線運動によって移動し、その後スカラアームから降ろされることによって他の場所に搬送される。【０００３】  スカラアームの先端に重い基板を載せると、アームがたわんでしまい、アームの水平方向への動きを妨げてしまう。また、搬送距離を長くするためにアームを長くすると、アーム自体が重くなってアームがたわんでしまう。スカラアームの機能を維持したままで、耐荷重性に優れ、搬送距離が長い搬送装置の出現が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３０８９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、可搬重量が大きく搬送距離が長い搬送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本発明の搬送装置は、支持台と、第１アームと、第２アームと、第３アームと、第１ステージと、第２ステージとを有し、第２ステージに設けられた載置部に載置された搬送物を搬送する搬送装置であって、支持台に設けられた第１関節を回転軸として第１アームが回転するように、第１アームの一端が第１関節に連結され、第１アームの他端に設けられた第２関節を回転軸として、第１アームの回転速度の２倍の逆回転速度で第２アームが回転するように、第２アームの一端が第２関節に連結され、第２アームの他端に設けられた連結部材によって第３アームが第２アームに対して固定されるように、第３アームの一端が連結部材に連結され、第１関節を回転軸として第１アームが回転するとき、連結部材が移動する方向に沿って第１ステージが移動するように、第１ステージが連結部材に連結され、第１関節を回転軸として第１アームが回転するとき、連結部材が移動する方向に沿って第２ステージが移動するように、第３アームの他端に設けられた第３関節に第２ステージが連結されている。【０００７】  本発明の搬送装置においては、第１関節を回転軸として第１アームが回転するとき、第２ステージは、第１ステージに設けられたガイド部材に沿って第１ステージの上部を移動するのが好ましい。また、第１関節を回転軸として第１アームが回転するとき、連結部材が移動する方向と垂直方向に沿って、第３関節が第２ステージに対して移動するように、第３関節に第２ステージが連結されているのが好ましい。また、第２関節と、連結部材と、第３関節とが、上面から見たときに、ほぼ直線上に配置されていても良い。
【発明の効果】
【０００８】  本発明によれば、可搬重量が大きく搬送距離が長い搬送装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る搬送装置を説明するために示す平面模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る搬送装置を説明するために示す側面模式図である。
【図３】本発明の実施形態に係る搬送装置を説明するために示す他の側面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】  以下、本発明の搬送装置について、図面を参照しながら実施形態に基づいて説明する。なお、図面は搬送装置および搬送装置を構成する部材等を模式的に表したものであり、これらの実際の寸法および寸法比は、図面上の寸法および寸法比と必ずしも一致していない。また、重複説明は適宜省略する。
【００１１】  図１は、本発明の実施形態に係る搬送装置１０の平面模式図である。図２は、図１に示す搬送装置１０をＡ方向から見た側面模式図である。図３は、図１に示す搬送装置１０をＢ方向から見た側面模式図である。なお、図２および図３では、図１に示す搬送装置１０の部材の一部を省略してある。
【００１２】  搬送装置１０は、支持台Ｓと、第１アーム１２と、第２アーム１４と、第３アーム１６と、第１ステージ１８と、第２ステージ２０とを有し、第２ステージ２０に設けられた載置部２２に載置された搬送物（不図示）を搬送する。支持台Ｓ、第１アーム１２、第２アーム１４、第３アーム１６、第１ステージ１８、および第２ステージ２０は、ステンレスやアルミニウム等の金属から構成されているが、これらの材質は特に限定されない。
【００１３】  支持台Ｓは筐体（不図示）に固定されている。支持台Ｓに設けられた第１関節２４を回転軸として第１アーム１２が回転するように、第１アーム１２の一端が第１関節２４に連結されている。また、第１アーム１２の他端に設けられた第２関節２６を回転軸として、第１アーム１２の回転速度の２倍の逆回転速度で第２アーム１４が回転するように、第２アーム１４の一端が第２関節２６に連結されている。具体的には、第１関節２４と第２関節２６は、基準径が２：１の関係で、タイミングベルトまたは歯車等の伝達機構によって、第１アーム１２内部で動力を伝えるようになっている。
【００１４】  図２および図３に示すように、支持台Ｓの下部には制御ボックス２８が設けられている。制御ボックス２８の内部には、第１関節２４および第２関節２６を回転させる電気モータ等の駆動部材と、駆動部材を駆動する電源等の駆動源と、第１関節２４を駆動して第１アーム１２が角度θだけ回転する間に、第２関節２６を駆動して第２アーム１４が角度−２θだけ回転するように制御する制御部等が収納されている（いずれも不図示）。第１アーム１２と第２アーム１４の回転速度がこのように制御されるので、第１関節２４と後述する連結部材３０は、搬送装置１０を上面から見たときに、同じ直線上で離れたり近付いたりする（図１の矢印Ｌ参照）。
【００１５】  第２アーム１４の他端に設けられた連結部材３０によって第３アーム１６が第２アーム１４に対して固定されるように、第３アーム１６の一端が連結部材３０に連結されている。また、第１関節２４を回転軸として第１アーム１２が回転するとき、連結部材３０が移動する方向（図１の矢印Ｌ参照）に沿って第１ステージ１８が移動するように、第１ステージ１８が連結部材３０に連結されている。
【００１６】  具体的には、図２および図３に示すように、第２アーム１４と第３アーム１６の間にある連結部材３０の部分が、第１ステージ１８に形成された孔部（不図示）に挿入されている。第１ステージ１８は、支持台Ｓに設けられた複数段のスライドレール（不図示）によって底面が支持され、連結部材３０の移動と同期して、連結部材３０の移動方向と同じ方向に移動できるように構成されている。
【００１７】  さらに、第１関節２４を回転軸として第１アーム１２が回転するとき、連結部材３０が移動する方向（図１の矢印Ｌ参照）に沿って第２ステージ２０が移動するように、第３アーム１６の他端に設けられた第３関節４０に第２ステージ２０が連結されている。このため、第１アーム１２の回転によって、第１ステージ１８および第２ステージ２０が同時に伸縮できる。したがって、搬送距離を長くすることができる。
【００１８】  本実施形態では、図１から図３に示すように、第１ステージ１８上にガイド部材であるスライドレール４２が設けられている。第２ステージ２０は、スライドレール４２によって底面を支持され、連結部材３０の移動と同期して、連結部材３０の移動方向と同じ方向に移動できるように構成されている。つまり、第２ステージ２０は、スライドレール４２に沿って第１ステージ１８の上部を移動する。
【００１９】  また、第１関節２４を回転軸として第１アーム１２が回転するとき、連結部材３０が移動する方向（図１の矢印Ｌ参照）と垂直方向に沿って、第３関節４０が第２ステージ２０に対して移動するように、第３関節４０に第２ステージ２０が連結されている。本実施形態では、第２ステージ２０は、第２ステージ２０に設けられた長孔４４を介して、第３関節４０に連結されている。第１関節２４を回転軸として第１アーム１２が回転するとき、連結部材３０が移動する方向（図１の矢印Ｌ参照）と垂直方向に沿って長手に、長孔４４が形成されている。
【００２０】  本実施形態では第２アーム１４と第３アーム１６が連結部材３０によって直線状に固定されているため、第１関節２４を回転軸として第１アーム１２が回転するとき、すなわち、第２関節２６を回転軸として第２アーム１４が回転するとき、第３関節４０も第２関節２６を回転軸として回転する。
【００２１】  このため、第３関節４０に誘導された第２ステージ２０が、連結部材３０が移動する方向（図１の矢印Ｌ参照）と同じ方向に移動すると、搬送装置１０を上面から見たときに連結部材３０が移動する方向と垂直の方向にも、第３関節４０から第２ステージ２０に対して力が及ぶ。したがって、連結部材３０が移動する方向（図１の矢印Ｌ参照）と垂直方向に沿って、第３関節４０が第２ステージ２０に対して移動できることにより、第３関節４０から第２ステージ２０に対して及ぶこの垂直の方向の力を逃がすことができる。
【００２２】  この結果、第２ステージ２０からの反作用による支持台Ｓへの力学的負荷を減らすことができ、支持台Ｓを筐体に固定する機構のコストダウンが図れる。本実施形態では、長孔４４を設けることにより、第３関節４０から第２ステージ２０に対して及ぶこの垂直の方向の力を逃がすことができる。第３関節４０は、第２ステージ２０に設けられたスライドレール（不図示）に誘導されて、長孔４４内を移動する。なお、長孔４４を設けず、スライドレールのみによって、連結部材３０が移動する方向（図１の矢印Ｌ参照）と垂直方向に沿って、第３関節４０が第２ステージ２０に対して移動できるようにしても良いし、スライドレール以外の部材を用いても良い。
【００２３】  また、本実施形態では、第２関節１４と、連結部材３０と、第３関節４０とが、搬送装置１０を上面から見たときに、ほぼ直線上に配置されている。このため、第２アーム１４の回転によって第２ステージ２０をより遠くに送り出すことができる。この結果、搬送距離を長くすることができる。
【００２４】  つぎに、搬送装置１０の動作について説明する。まず、第１ステージ１８および第２ステージ２０が縮んだ状態で、載置部２２にガラス基板や基板カセット等の搬送物（不図示）を載せる。このとき、第１ステージ１８および第２ステージ２０は、完全に縮みきった状態でも良いし、途中まで縮んだ状態でも良い。
【００２５】  そして、第１アーム１２の回転速度の２倍の逆回転速度で第２アーム１４が回転するように、駆動部材、駆動源、および制御部等を第１関節２４および第２関節２６に作用させて、第１アーム１２、第２アーム１４、および第３アーム１６を動かす。その結果、連結部材３０は、搬送装置１０を上面から見たときに、直線運動をする（図１の矢印Ｌ参照）。
【００２６】  このとき、第１ステージ１８は、連結部材３０の移動と同期して、連結部材３０に導かれながら連結部材３０の移動方向と同じ方向に直線運動をする（図１の矢印Ｌ参照）。さらに、第２ステージ２０は、第３関節４０に導かれて、スライドレール４２に沿って連結部材３０の移動方向と同じ方向に、第１ステージ１８の上部を直線運動する（図１の矢印Ｌ参照）。
【００２７】  こうして、第１ステージ１８および第２ステージ２０が伸びた状態となり、載置部２２に載せられたガラス基板や基板カセット等の搬送物（不図示）を載置部２２から降ろす。このとき、第１ステージ１８および第２ステージ２０は、完全に伸びきった状態でも良いし、途中まで伸びた状態でも良い。搬送物を載置部２２から降ろす方法としては、載置部２２の間から支持部材を上昇させて、載置部２２からこの支持部材に搬送物を移す方法や、クレーン等で搬送物を吊り上げた状態で第１ステージ１８および第２ステージ２０を縮めて、その後搬送物を降ろす方法等が挙げられる。
【００２８】  以上、実施形態に基づき、本発明の搬送装置について説明したが、本発明の搬送装置は上述した実施形態に限定されない。例えば、第２アーム１４と第３アーム１６を一体化しても良い。この場合、一体化したアームの中央付近に柱状突起物を設け、この突起物に第１ステージを連結すれば実施形態の搬送装置と同様の効果が得られる。
【００２９】  また、第２ステージ２０に設ける長孔は、第１ステージ１８および第２ステージ２０の伸縮によって第３関節４０が動く軌跡を考慮した曲線形状であっても良い。また、アーム、関節、連結部材、およびステージを実施形態の搬送装置にさらに追加して、搬送距離がより長い搬送装置としても良い。
【符号の説明】
【００３０】Ｓ    支持台
１０  搬送装置
１２  第１アーム
１４  第２アーム
１６  第３アーム
１８  第１ステージ
２０  第２ステージ
２２  載置部
２４  第１関節
２６  第２関節
３０  連結部材
４０  第３関節
４２  スライドレール
４４  長孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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