JPH0578448U - 工業用ロボットのワ−ク保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 不正確な位置にあるワークを掴んで正確な位
置決めをしつつ目標位置に円滑に搬送でき、寸法の異な
るワ−クに対して爪の移動位置の設定変更が容易で対応
が簡単になる工業用ロボットのワーク保持装置を提供す
る。 【構成】 矩形のワークの周縁を掴んで目標位置へ搬送
する工業用ロボットにおいて、前記ワークの一方の対向
する２辺を挾みワークをこれら２辺に直交する方向の位
置決めを行う第１の挾持手段と、前記ワークの他方の対
向する２辺に接触してこれら他方の２辺に直交する方向
の位置決めを行う第２の挾持手段と、前記第１および第
２の挾持手段に設けられ前記ワ−クの各辺に係合する爪
とを備え、前記爪の位置を各挾持手段の挟む方向に変更
可能にした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、矩形のワークをその周縁で保持しつつ目標位置へ搬送する工業用ロ ボットに用いられるワーク保持装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

液晶表示板の製造工程中には、ガラス基板などの矩形のワークを搬送する工程 がある。例えば基板を垂直な軸回りに水平に保持し、この基板上面に処理液を供 給してから基板を高速回転させて処理液を塗布したり乾燥させるスピナ−が公知 であるが、この場合ワークを水平にしてスピナ−のワーク回転盤上に搬送し、ま た処理液塗布後のワークを水平に保ったまま乾燥装置に移す必要がある。このス ピナ−はまた、露光した基板などのワ−クを回転させ、その上面に現像液をノズ ルから噴射して現像する場合（スピン現像）にも用いられ、この時にも同様の搬 送工程が必要である。

【０００３】 ここにワークは回転盤上に正確な位置決めをして運ばなければならない。しか しスピナ−の前工程からコンベヤなどで送られてくる基板の位置は一般に不正確 であるから、この不正確な位置にあるワークをつかんで高精度な位置決めをして 目標位置に置かなければならない。

【０００４】 従来は例えば十字形の４本のアームにそれぞれ移動可能な爪を設け、これら４ つの爪をワークの４辺に同時に係合させてワークを掴み、各爪を移動させてワー クを位置決めするものが用いられていた。ここにワ−クの寸法が変った時には、 爪の移動位置も変えるため、爪の移動制御を行う機構、例えばリンク機構の設定 を変えていた。

【０００５】

【従来の技術の問題点】

しかし４つの爪でワークの４辺を掴むと、例えば対向する２辺を掴む爪を移動 させる際に他の２辺を他の爪が掴んでいるのでワークが移動しにくくなる。この ため各爪の移動や握持力の制御が複雑になったり、各爪に好ましくない無理な力 が作用して円滑な動作が妨げられるという問題が生じ得る。また位置決めの精度 が低下するという問題もあった。

【０００６】 また寸法が異なるワ−クに対しては、爪の移動位置を変えるため、リンク機構 などの爪の移動制御機構の設定を変更する必要が生じる。例えば爪を保持するア −ムやリンクの長さを変えたり、ア−ムやリンクの支点位置を変えたりすること が必要で、その作業が面倒であった。

【０００７】

【考案の目的】

本考案はこのような事情に鑑みなされたものであり、不正確な位置にあるワー クを掴んで正確な位置決めをしつつ目標位置に円滑に搬送することができ、寸法 の異なるワ−クに対しても爪の移動位置の設定変更が容易で対応が簡単になる工 業用ロボットのワーク保持装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【発明の構成】

本考案によればこの目的は、矩形のワークの周縁を掴んで目標位置へ搬送する 工業用ロボットにおいて、前記ワークの一方の対向する２辺を挾みワークをこれ ら２辺に直交する方向の位置決めを行う第１の挾持手段と、前記ワークの他方の 対向する２辺に接触してこれら他方の２辺に直交する方向の位置決めを行う第２ の挾持手段と、前記第１および第２の挾持手段に設けられ前記ワ−クの各辺に係 合する爪とを備え、前記爪の位置を各挾持手段の挟む方向に変更可能にしたこと を特徴とする工業用ロボットのワーク保持装置により達成される。

【０００９】

【実施例】

図１は本考案の一実施例を適用したスピナ−の側断面図、図２はその使用例を 示す平面図、図３はワーク保持部分の拡大平面図、図４はその動作を示す側面図 、図５は各ア−ムの爪の着脱の様子を示す斜視図、図６はその爪の取付構造の一 例を示す断面図である。

【００１０】 図１において符号１０はフレーム、１２はモータであり、このモータ１２の垂 直な軸には回転軸１４が嵌合されている。回転軸１４は軸受フレーム１６に回転 自在に保持される一方、その上端には四角形の回転盤１８が水平に固定されてい る。この回転盤１８の上面の四隅には位置決めピン２０が植設されている。ワー クとなるガラス基板２２は、後記の工業用ロボットによってこの回転盤１８上に 運ばれ、これらのピン２０にその四隅を係合させた状態で水平に保持される。

【００１１】 このガラス基板２２の上面に処理液を滴下した後、回転盤１８と共にこの基板 ２２を高速回転すると、この処理液は遠心力により基板２２上面全体に拡散し、 余分な処理液は周囲に飛散する。回転盤１８の下方および周囲はカバー２４で囲 まれ、飛散した処理液はこのカバー２４によって環状の集液路２６に集められ、 さらに排液口２８から排液槽（図示せず）に集められる。また霧状になった処理 液はカバー２４の外周壁に設けた排気口３０から外部の排気ポンプ（図示せず） に吸引される。

【００１２】 ３２はこのスピナ−にワークすなわち基板２２を搬入しまた搬出する工業用ロ ボットであり、スピナ−を挾んで左右両側に一対配設されている（図２）。各工 業用ロボット３２はワークの搬送方向に平行に設けたガイド３４、３４によって 左右方向に移動可能である。

【００１３】 すなわち図１に示すように、フレーム１０に固定されたサブフレーム３６に上 下一対のガイド３４、３４が水平に取付けられ、これらガイド３４、３４にスラ イダ３８、３８を介してキャリヤ４０が取付けられている。このキャリヤ４０は モータ４２のプーリに巻掛けたベルトによって水平方向に移動される。

【００１４】 キャリヤ４０にはまた垂直なガイド４４が固定され、このガイド４４にはスラ イダ４６、４６を介して昇降台４８が取付けられている。この昇降台４８は、図 示しないモータで回転されるクランクアーム５０と、このアーム５０の回動端と キャリヤ４０側ブラケット５２とをつなぐリンク５４とを備える。従ってこのア ーム５０を回転させることにより昇降台４８は昇降する。

【００１５】 昇降台４８の上端にはワーク保持装置５６が搭載されている。昇降台４８の上 端には水平基板５８が固定され、この水平基板５８の上面には前記ガイド３４お よび４４に直交する水平方向に１本のガイド６０が固定されている。このガイド ６０には５個のスライダ６２ａ〜ｅが装着されている。

【００１６】 スライダ６２ａと６２ｄは２本のアーム６４、６４で結合され、これらのアー ム６４、６４の先端はガイド６０の一方へ向って伸び、両ア−ム６４、６４の先 端がガイド６０に直交する連結ア−ム６５で連結されている。この連結ア−ム６ ５に一対の爪６６、６６が着脱可能に固定されている。スライダ６２ｂと６２ｅ は前記アーム６４、６４の外側を通る一対のアーム６８、６８で結合され、その 先端はアーム６４よりも先に伸び、連結ア−ム６９によって連結されている。こ の連結ア−ム６９に一対の爪７０、７０が着脱可能に固定されている。

【００１７】 従ってスライダ６２ａ、６２ｄとアーム６４は一体にガイド６０上を移動する 可動アーム７２を形成し、またスライダ６２ｂ、６２ｅとアーム６８は一体にガ イド６０上を移動する可動アーム７４を形成する。これら両可動アーム７２、７ ４によって基板２２の対向する２辺２２ａ、２２ｂを挾持する第１の挾持手段７ ６が形成される。なお各爪６６、７０は図４の（Ａ）に示すように、基板２２の 下縁に係合する。

【００１８】 これら両可動アーム７２、７４は図４に示すクランク機構によって移動される 。すなわち２つのスライダ６２ａ、６２ｂの中間付近の側方には、モータ（図示 せず）により回動される円盤７８が設けられ、この円盤７８の中心を挾む対向位 置には略コ字状のリンク８０、８２が連結されている。これらリンク８０、８２ の他端がスライダ６２ａ、６２ｂに固着した起立板に連結されている。

【００１９】 従って円盤７８が図４（Ｂ）に示すように時計方向に回転すれば、リンク８０ 、８２はスライダ６２ａと６２ｂとを互いに離す方向に押し、爪６６、７０は互 いに離れる。円盤７８が反時計方向に回転して図４（Ａ）に示す位置に来れば、 スライダ６２ａと６２ｂとが最も接近し、爪６６、７０が基板２２の２辺２２ａ 、２２ｂの下面に入って基板２２を下面から水平に保持し得る状態になる。

【００２０】 なおこの時基板２２は爪６６、７０の間で左右にスライド可能となるようにス ライド６２ａ、６２ｂの間隔が設定されている。またスライダ６２ａと６２ｂと は、図４（Ａ）の位置に来る時に最も低速になるから、基板２２に爪６６、７０ はゆっくりと接触することになり、この接触時に衝撃を小さくすることができる 。

【００２１】 ８４は第２の挾持手段であり、左右一対の回動アーム８６、８６を有する。回 動アーム８６、８６は水平基板５８から起立する軸受ピン８８、８８に水平基板 ５８から所定間隔高く保持されている。回動アーム８６、８６には、引張りばね ９０、９０によって、その回動端（先端）が互いに接近する方向に復帰習性が付 与されている。この回動端には爪９１、９１（図１、３）が着脱可能に取付けら れている。

【００２２】 回動アーム８６、８６の基部はスライダ６２ｄ、６２ｅの上方に延出し、この 延出端はロッド９２、９２によって中央の前記スライダ６２ｃに連結されている 。なおこのスライダ６２ｃは通常はばね９０の復帰力によってスライダ６２ｂに 押圧され、スライダ６２ｂと共に一体となって移動する。このスライダ６２ｂに はスライダ６２ｃとの接触・離隔を検出するセンサ９４が設けられている。

【００２３】 従って第１の挾持手段７６が基板２２の２辺２２ａ、２２ｂを挾持する際には 、スライダ６２ｂに追随してスライダ６２ｃも移動し、回動アーム８６の先端が 基板２２の他方の２辺２２ｃ、２２ｄに接触するとスライダ６２ｃが残って停止 する。この時両回動アーム８６、８６はそれぞれロッド９２によってスライダ６ ２ｃに連結されているから、両アーム８６、８６の回動角は常に同一に保たれる 。なおスライダ６２ｃがスライダ６２ｂから離隔しないことをセンサ９４が検知 すると、基板２２をつかんでいないと判別できる。

【００２４】 今このワーク保持装置５６により基板２２を挾む際には、円盤７８を図４（Ｂ ）のように時計方向に回転させて第１、第２の挾持手段７６、８４を開き、基板 ２２の上から降下させる。爪６６、７０が基板２２と略同一高さになったら円盤 ７８を図４（Ａ）に示す位置まで反時計方向に回転させる。この回転に伴ってス ライダ６２ａと６２ｂが接近してゆき、これらと一体の爪６６、７０が基板２２ の２辺２２ａ、２２ｂに接近してゆく。

【００２５】 これと同時にスライダ６２ｃがスライダ６２ｂに追従して移動するから、第２ の挾持手段８４の回動アーム８６、８６がばね９０によって互いに先端が接近す る方向に回動する。回動アーム８６、８６のいずれかの先端が基板２２の他方の ２辺２２ｃ、２２ｄのいずれかに接触すると、基板２２が押されて左右方向の中 央に移動する。

【００２６】 また第１の挾持手段７６も爪６６、７０の一方によって基板２２を押しながら 両爪６６、７０間の中央に移動させる。この結果基板２２は第１、第２の挾持手 段７６、８４により設定された一定の位置に常に移動されて保持されることにな る。

【００２７】 次にワ−クである基板２２の寸法が変った時の対応について図５、６を用いて 説明する。前記ア−ム６４、６８に固定した連結ア−ム６５、６９に設けた爪６ ６、７０は着脱可能である。また回動ア−ム８６、８６の爪９１、９１も着脱可 能である。これらの爪６６、７０、９１、９１は図５に示すように交換可能であ る。

【００２８】 すなわち前記の爪６６、７０、９１、９１はそれぞれ連結ア−ム６５、６９お よび回動ア−ム８６、８６に直接固定されていたが、これに代えて延長部材１０ ０、１０２、１０４、１０４を介して爪６６Ａ、７０Ａおよび９１Ａ、９１Ａを 固定することができる。ここに各延長部材１００、１０２、１０４、１０４は、 ア−ム６５、６９および８６、８６が基板２２を挟む方向に長い。各延長部材１ ００、１０２、１０４、１０４は異なる長さのものを用意しておき、寸法の異な る基板２２に対して最適な長さのものを設定する。これら延長部材１００、１０ ２、１０４、１０４は図５に示すように、ア−ム６５、６９、８６、８６にそれ ぞれボルト１０６によって固定される。

【００２９】 この実施例では延長部材１００、１０２、１０４の長さを変えるることにより 、異なる寸法の基板２２に対応させたが、本考案は一定の長さの延長部材に対し て爪６６、７０、９１だけの取付け位置を変えるようにしてもよい。すなわち各 爪６６、７０、９１の取付け位置をそのア−ム６５、６９、８６の移動方向に長 い部材に位置変更可能に固定する。

【００３０】 例えば図６に示すように爪６６、７０、７１は、樹脂製スリ−ブ１０８を取付 けた軸１１０の上端部に環状の溝１１２を設け、ここに延長部材１００、１０２ 、１０４に螺入されたビス１１４の先端を係入させて固定する。軸１１０の挿入 孔を多数設けておき位置を変更すればよい。

【００３１】 以上の各実施例では第１の挾持手段７６を移動させるスライダ６２ｂに、第２ の挾持手段８４のスライダ６２ｃを追従させて両者を連動させたから、簡単な構 成で両手段７６、８４の動作タイミングを正確にして動作の信頼性を向上させる ことができる。

【００３２】 また第１の挾持手段７６の爪６６、７０、６６Ａ、７０Ａは、基板２２を挾持 した状態で基板２２がこの挾持方向に直交する方向にスライド可能にした。この ため第１、第２の挾持手段７６、８４の動作タイミングが何らかの障害により狂 い、第２の挾持手段８４の作動が遅れた場合にも、第１の挾持手段７６によりす でに掴まれた基板２２を第２の挾持手段８４により容易に移動させることができ る。

【００３３】

【考案の効果】

請求項１の考案は以上のように、ワークの一方の対向する２辺を第１の挾持手 段で挾んでこの挾持方向の位置決めをする一方、ワークの他方の２辺を第２の挾 持手段で挾んでこの挾持方向の位置決めを行い、両手段を協働させてワークの位 置決めを行うものであるから、無理なく精度良く位置決めを行うことができる。 また各挾持手段の爪は、挾持方向に位置変更可能にしたから、寸法の異なるワ− クに対してはこの爪の取付け位置を変えることで容易に対応できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を適用したスピンコータの側
断面図

【図２】その使用例を示す平面図

【図３】ワーク保持部分の拡大平面図

【図４】その動作を示す側面図

【図５】爪の取付けを示す斜視図

【図６】爪の取付構造の一例を示す断面図

【符号の説明】

２２ ワークとしての基板 ３２ 工業用ロボット ５６ ワーク保持装置 ６４、６８、ア−ム ６５、６９ 連結ア−ム ６６Ａ、７０Ａ、９１Ａ 爪 ７６ 第１の挾持手段 ８４ 第２の挾持手段 ８６ 回動ア−ム １００、１０２、１０４ 延長部材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 矩形のワークの周縁を掴んで目標位置へ
   搬送する工業用ロボットにおいて、前記ワークの一方の
   対向する２辺を挾みワークをこれら２辺に直交する方向
   の位置決めを行う第１の挾持手段と、前記ワークの他方
   の対向する２辺に接触してこれら他方の２辺に直交する
   方向の位置決めを行う第２の挾持手段と、前記第１およ
   び第２の挾持手段に設けられ前記ワ−クの各辺に係合す
   る爪とを備え、前記爪の位置を各挾持手段の挟む方向に
   変更可能にしたことを特徴とする工業用ロボットのワー
   ク保持装置。