JPH07299775A - 基板搬送ロボット - Google Patents
基板搬送ロボットInfo
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- JPH07299775A JPH07299775A JP6097254A JP9725494A JPH07299775A JP H07299775 A JPH07299775 A JP H07299775A JP 6097254 A JP6097254 A JP 6097254A JP 9725494 A JP9725494 A JP 9725494A JP H07299775 A JPH07299775 A JP H07299775A
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- arm
- transfer robot
- substrate transfer
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- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Program-controlled manipulators
- B25J9/02—Program-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
- B25J9/04—Program-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type by rotating at least one arm, excluding the head movement itself, e.g. cylindrical coordinate type or polar coordinate type
- B25J9/041—Cylindrical coordinate type
- B25J9/042—Cylindrical coordinate type comprising an articulated arm
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Program-controlled manipulators
- B25J9/10—Program-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
- B25J9/106—Program-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with articulated links
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Program-control systems
- G05B19/02—Program-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
- G05B19/41815—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the cooperation between machine tools, manipulators and conveyor or other workpiece supply system, workcell
- G05B19/4182—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the cooperation between machine tools, manipulators and conveyor or other workpiece supply system, workcell manipulators and conveyor only
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
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- Automation & Control Theory (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】水平面内の第１位置から第２位置に基板を水平
状態に維持しながら搬送する３関節型式の基板搬送ロボ
ットにおける種々の欠点を完全に解消して、所要占有又
は使用空間が小さい、小型かつ安価な基板搬送ロボット
を提供することにある。 【構成】主軸並びに第１及び第２リンク機構部の回転軸
を個別に駆動する駆動モータを設け、これら３つの駆動
モータの回転角度を同時に逐次制御して第３アームを水
平面内で一定方向に所定距離Ｌを直線移動させて該第３
アームの吸着ヘッド部への搬送すべき基板の搬入及び搬
送後における吸着ヘッド部からの基板の搬出を行う。
状態に維持しながら搬送する３関節型式の基板搬送ロボ
ットにおける種々の欠点を完全に解消して、所要占有又
は使用空間が小さい、小型かつ安価な基板搬送ロボット
を提供することにある。 【構成】主軸並びに第１及び第２リンク機構部の回転軸
を個別に駆動する駆動モータを設け、これら３つの駆動
モータの回転角度を同時に逐次制御して第３アームを水
平面内で一定方向に所定距離Ｌを直線移動させて該第３
アームの吸着ヘッド部への搬送すべき基板の搬入及び搬
送後における吸着ヘッド部からの基板の搬出を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は基板、例えば液晶ディス
プレイ機器（ＬＣＤ）のガラス基板等を、該ＬＣＤの製
造工程における所定ステージでローディング又はアンロ
ーディングするのに使用される、３関節型の基板搬送ロ
ボットに関する。
プレイ機器（ＬＣＤ）のガラス基板等を、該ＬＣＤの製
造工程における所定ステージでローディング又はアンロ
ーディングするのに使用される、３関節型の基板搬送ロ
ボットに関する。
【０００２】
【技術背景】例えば、液晶ディスプレイの製造ラインに
おいて、図６に示すように、液晶ディスプレイ用のガラ
ス基板の加工ステージ１の加工材料搬入部の所定位置
に、無人搬送車２により、図７に示すような基板カセッ
ト８を用いて複数、例えば２５枚の加工すべき矩形状の
ガラス基板７を収容した基板カセット３を運び入れ、該
基板カセット３と加工ステージ１の加工材料搬入端部間
に据え付けられた基板搬送ロボット４により一方のカセ
ット３から加工すべきガラス基板７を１枚づつ加工ステ
ージ１にローディング又は搬入される。なお、図示の如
く、２つの基板カセット３が運び入れられるのは、一般
に加工ステージ１では流れ作業が行われため、加工すべ
きガラス基板７の搬入が不用意に断続しないようにする
ためである。
おいて、図６に示すように、液晶ディスプレイ用のガラ
ス基板の加工ステージ１の加工材料搬入部の所定位置
に、無人搬送車２により、図７に示すような基板カセッ
ト８を用いて複数、例えば２５枚の加工すべき矩形状の
ガラス基板７を収容した基板カセット３を運び入れ、該
基板カセット３と加工ステージ１の加工材料搬入端部間
に据え付けられた基板搬送ロボット４により一方のカセ
ット３から加工すべきガラス基板７を１枚づつ加工ステ
ージ１にローディング又は搬入される。なお、図示の如
く、２つの基板カセット３が運び入れられるのは、一般
に加工ステージ１では流れ作業が行われため、加工すべ
きガラス基板７の搬入が不用意に断続しないようにする
ためである。
【０００３】一方、加工ステージ１の加工材料搬出部に
は、上記加工材料搬入部におけると同様、加工されたガ
ラス基板７を収容する基板カセット５が２つ配置され、
これら基板カセット５と加工ステージ１の加工材料搬出
端部間の適当な位置に据え付けられた基板搬送ロボット
４により該加工ステージ１から加工済みのガラス基板７
を１枚づつアンローディング又は取り出していずれか一
方の基板カセット５に搬入され、加工済みのガラス基板
７を収容した基板カセット５は、無人搬送車２により運
び出されるようになっている。
は、上記加工材料搬入部におけると同様、加工されたガ
ラス基板７を収容する基板カセット５が２つ配置され、
これら基板カセット５と加工ステージ１の加工材料搬出
端部間の適当な位置に据え付けられた基板搬送ロボット
４により該加工ステージ１から加工済みのガラス基板７
を１枚づつアンローディング又は取り出していずれか一
方の基板カセット５に搬入され、加工済みのガラス基板
７を収容した基板カセット５は、無人搬送車２により運
び出されるようになっている。
【０００４】従来、上記基板搬送ロボット４として、例
えば、図８及び図９に示すように、３つのアームを備え
た、いわゆる３関節型のものが知られている。この基板
搬送ロボット４は、図示しない基台上に支持フレーム１
０を介して垂直に設けられた垂直主軸１１を有し、該主
軸１１は図示しない電気サーボモータにより回転駆動さ
れるようになっている。また、上記基台は公知の図示し
ないサーボモータを用いたボールねじ又はラック式移送
機構を介して、図９における平面内でＹ軸方向に移送可
能とされる。上記主軸１１の先端部に第１アーム１２の
一端部が水平面内で回転可能に連結されるとともに該ア
ーム１２の他端部が第１リンク機構部１３を介して第２
アーム１４の一端部と連結され、該第２アーム１４の他
端部が第２リンク機構部１５を介して第３アーム１６の
一端部と連結される。この第３アーム１６は平板体を用
いて形成され、その他端部の上面部には図示しない複数
の真空吸着孔を設けた吸着ヘッド部が形成され、該吸着
ヘッド部を搬送しようとする基板７面に接触させるとと
もに真空吸着孔に公知の方法で図示しない真空ポンプに
より真空圧を印加して該基板７を吸着するようになって
いる。
えば、図８及び図９に示すように、３つのアームを備え
た、いわゆる３関節型のものが知られている。この基板
搬送ロボット４は、図示しない基台上に支持フレーム１
０を介して垂直に設けられた垂直主軸１１を有し、該主
軸１１は図示しない電気サーボモータにより回転駆動さ
れるようになっている。また、上記基台は公知の図示し
ないサーボモータを用いたボールねじ又はラック式移送
機構を介して、図９における平面内でＹ軸方向に移送可
能とされる。上記主軸１１の先端部に第１アーム１２の
一端部が水平面内で回転可能に連結されるとともに該ア
ーム１２の他端部が第１リンク機構部１３を介して第２
アーム１４の一端部と連結され、該第２アーム１４の他
端部が第２リンク機構部１５を介して第３アーム１６の
一端部と連結される。この第３アーム１６は平板体を用
いて形成され、その他端部の上面部には図示しない複数
の真空吸着孔を設けた吸着ヘッド部が形成され、該吸着
ヘッド部を搬送しようとする基板７面に接触させるとと
もに真空吸着孔に公知の方法で図示しない真空ポンプに
より真空圧を印加して該基板７を吸着するようになって
いる。
【０００５】上記主軸１１並びに第１及び第２リンク機
構部１３及び１５の回転軸に、それぞれ、概略的に図示
するプーリ１７、１８、１９が設けられ、これらプーリ
１７、１８及び１９を公知の方法でベルト２０、２１を
介して回転駆動制御することにより、図９中、実線で示
すように、連動する第１及び第２アーム１２及び１４並
びにＸ軸と平行に揃えた第３アーム１６を完全に一直線
状に伸長した状態から、破線で示すように、収縮又は折
曲した状態に運動するようになっている。また、上記ボ
ールねじ式移送機構、主軸駆動用のサーボモータ、プー
リ機構及び吸着ヘッド部の真空圧機構は、例えば、図示
しないマイクロコンピュータを用いた電子制御回路によ
り自動制御される。なお、上記垂直主軸１１は垂直方向
（Ｚ軸方向）に図示しないボールねじ式移送機構を介し
て上下に可動とされる。
構部１３及び１５の回転軸に、それぞれ、概略的に図示
するプーリ１７、１８、１９が設けられ、これらプーリ
１７、１８及び１９を公知の方法でベルト２０、２１を
介して回転駆動制御することにより、図９中、実線で示
すように、連動する第１及び第２アーム１２及び１４並
びにＸ軸と平行に揃えた第３アーム１６を完全に一直線
状に伸長した状態から、破線で示すように、収縮又は折
曲した状態に運動するようになっている。また、上記ボ
ールねじ式移送機構、主軸駆動用のサーボモータ、プー
リ機構及び吸着ヘッド部の真空圧機構は、例えば、図示
しないマイクロコンピュータを用いた電子制御回路によ
り自動制御される。なお、上記垂直主軸１１は垂直方向
（Ｚ軸方向）に図示しないボールねじ式移送機構を介し
て上下に可動とされる。
【０００６】上記基板搬送方式においては、一般に、第
３アーム１６の先端部の吸着ヘッド部へ搬送すべき基板
７を搬入する際及び該吸着された基板７を第１、第２及
び第３アーム１２、１４及び１６を介して所定位置に搬
送した後該吸着ヘッド部から搬出する際、第３アーム１
６は所定方向、例えば、図９の基板搬送ロボット４にお
いてはＸ軸方向に、所定距離Ｌを直線移送することが必
要である。特に、図７に示す基板カセット８から矩形状
ガラス基板７を搬出し又は該基板カセット８に該ガラス
基板７を搬入する際、第３アーム１６の吸着ヘッド部に
吸着されたガラス基板７の両側部が基板カセット８の両
側壁部に当たって取り出し及び収納が不可能となった
り、該ガラス基板７が破損したりしないように、吸着ヘ
ッド部に吸着されたガラス基板７が基板カセット８から
外部に完全に取り出されるまで、及び、基板カセット８
への挿入開始時から完全に収納されるまで、該ガラス基
板７を水平状態に直進移送しなければならない。
３アーム１６の先端部の吸着ヘッド部へ搬送すべき基板
７を搬入する際及び該吸着された基板７を第１、第２及
び第３アーム１２、１４及び１６を介して所定位置に搬
送した後該吸着ヘッド部から搬出する際、第３アーム１
６は所定方向、例えば、図９の基板搬送ロボット４にお
いてはＸ軸方向に、所定距離Ｌを直線移送することが必
要である。特に、図７に示す基板カセット８から矩形状
ガラス基板７を搬出し又は該基板カセット８に該ガラス
基板７を搬入する際、第３アーム１６の吸着ヘッド部に
吸着されたガラス基板７の両側部が基板カセット８の両
側壁部に当たって取り出し及び収納が不可能となった
り、該ガラス基板７が破損したりしないように、吸着ヘ
ッド部に吸着されたガラス基板７が基板カセット８から
外部に完全に取り出されるまで、及び、基板カセット８
への挿入開始時から完全に収納されるまで、該ガラス基
板７を水平状態に直進移送しなければならない。
【０００７】しかしながら、上記従来形式の基板搬送ロ
ボット４においては、第１、第２及び第３アーム１２、
１４及び１６は、主軸１１駆動用の電気サーボモータに
より連動して一括的に回転駆動され、第３アーム１６は
Ｘ軸と平行な一直線上でのみ伸長するものであるから、
図６に示すように、基板の搬出及び搬入位置に２つの基
板カセット３、３及び５、５を配置したような場合に
は、第３アーム１６の長手軸を搬送すべき基板７の長手
軸と一致させるため、上述したようなＹ軸方向における
直線移送機構を必要とし、基板搬送ロボット全体が更に
複雑かつ大形化する。このように、上記基板搬送ロボッ
ト４は広大な使用空間又は占有空間を必要とするのみな
らず、主軸１１の少なくとも１方向、例えばＸ軸方向直
線移送機構を必要とし、それだけロボット全体が大形か
つ複雑となり、製作コストが高価であるという、重大な
欠点があった。
ボット４においては、第１、第２及び第３アーム１２、
１４及び１６は、主軸１１駆動用の電気サーボモータに
より連動して一括的に回転駆動され、第３アーム１６は
Ｘ軸と平行な一直線上でのみ伸長するものであるから、
図６に示すように、基板の搬出及び搬入位置に２つの基
板カセット３、３及び５、５を配置したような場合に
は、第３アーム１６の長手軸を搬送すべき基板７の長手
軸と一致させるため、上述したようなＹ軸方向における
直線移送機構を必要とし、基板搬送ロボット全体が更に
複雑かつ大形化する。このように、上記基板搬送ロボッ
ト４は広大な使用空間又は占有空間を必要とするのみな
らず、主軸１１の少なくとも１方向、例えばＸ軸方向直
線移送機構を必要とし、それだけロボット全体が大形か
つ複雑となり、製作コストが高価であるという、重大な
欠点があった。
【０００８】また、上記従来形式の基板搬送ロボット
は、大抵の場合、上述したように、Ｙ軸方向の直線移送
を必要とし、それだけ基板７の搬送行程が長くなり、特
に大気中の浮遊ゴミ等の汚染を嫌う、例えば、大規模集
積回路（ＬＳＩ）用の半導体基板等を搬送する場合に
は、それだけ大規模な汚染防止用のクリーン設備を要す
るという欠点もあった。
は、大抵の場合、上述したように、Ｙ軸方向の直線移送
を必要とし、それだけ基板７の搬送行程が長くなり、特
に大気中の浮遊ゴミ等の汚染を嫌う、例えば、大規模集
積回路（ＬＳＩ）用の半導体基板等を搬送する場合に
は、それだけ大規模な汚染防止用のクリーン設備を要す
るという欠点もあった。
【０００９】
【解決しようとする課題及びその手段】本願発明の目的
は、上記したように、水平面内の第１位置から第２位置
に基板を水平状態に維持しながら搬送する３関節型式の
基板搬送ロボットにおける種々の欠点を完全に解消し
て、所要占有又は使用空間が小さい、小型かつ安価な基
板搬送ロボットを提供することにある。
は、上記したように、水平面内の第１位置から第２位置
に基板を水平状態に維持しながら搬送する３関節型式の
基板搬送ロボットにおける種々の欠点を完全に解消し
て、所要占有又は使用空間が小さい、小型かつ安価な基
板搬送ロボットを提供することにある。
【００１０】上記目的を達成するため、本発明において
は、上記第１及び第２リンク機構部にそれぞれ第１及び
第２駆動モータを設け、上記第１位置において第３アー
ムの吸着ヘッド部へ基板を搬入する際及び該第３アーム
の吸着ヘッド部に吸着された基板を第２位置において搬
出する際、上記制御回路により第２駆動モータ、第１駆
動モータ及び主軸駆動モータの回転角度を同時に逐次制
御してＹ軸方向の直線移送を要することなく上記第３ア
ームを水平面内で一定方向に所定距離Ｌを直線移動させ
て該第３アームの吸着ヘッド部への搬送すべき基板の搬
入及び搬送後における吸着ヘッド部からの基板の搬出を
行うようにしたことを特徴とする。
は、上記第１及び第２リンク機構部にそれぞれ第１及び
第２駆動モータを設け、上記第１位置において第３アー
ムの吸着ヘッド部へ基板を搬入する際及び該第３アーム
の吸着ヘッド部に吸着された基板を第２位置において搬
出する際、上記制御回路により第２駆動モータ、第１駆
動モータ及び主軸駆動モータの回転角度を同時に逐次制
御してＹ軸方向の直線移送を要することなく上記第３ア
ームを水平面内で一定方向に所定距離Ｌを直線移動させ
て該第３アームの吸着ヘッド部への搬送すべき基板の搬
入及び搬送後における吸着ヘッド部からの基板の搬出を
行うようにしたことを特徴とする。
【００１１】本発明を、一実施例を示す添付図面ととも
に説明する。
に説明する。
【００１２】
【実施例】本発明の基板搬送ロボット３０は図１に示す
ように、上述した図８及び図９に示す基板搬送ロボット
４と比べ、第１リンク機構部１３及び１５を、プーリ１
８、１９及びベルト２０、２１に代えて、上記制御回路
により回転角度を自動制御される第１及び第２サーボモ
ータ３３及び３４を用いて構成した点、及び、Ｙ軸方向
に直線移送する、ボールねじ式移送機構を省略または不
要とした点が相違し、その他の構成部分は同様のもので
あり、それら等価の構成部分には同一数字符号を付して
その説明を省略する。
ように、上述した図８及び図９に示す基板搬送ロボット
４と比べ、第１リンク機構部１３及び１５を、プーリ１
８、１９及びベルト２０、２１に代えて、上記制御回路
により回転角度を自動制御される第１及び第２サーボモ
ータ３３及び３４を用いて構成した点、及び、Ｙ軸方向
に直線移送する、ボールねじ式移送機構を省略または不
要とした点が相違し、その他の構成部分は同様のもので
あり、それら等価の構成部分には同一数字符号を付して
その説明を省略する。
【００１３】図１において、本発明の基板搬送ロボット
３０における第１及び第２電気サーボモータ３３及び３
４並びに垂直主軸１１を回転駆動する電気サーボモータ
３２はそれぞれ、可撓性電気ケーブル線３５を介して電
子制御回路又は電子制御ユニット３８と接続されるとと
もに第３アーム１６の吸着ヘッド部の各真空吸着孔９と
可撓性パイプ３６を介して接続された真空圧源３１にお
ける図示しない公知の電磁制御弁と電気ケーブル３７を
介して接続される。
３０における第１及び第２電気サーボモータ３３及び３
４並びに垂直主軸１１を回転駆動する電気サーボモータ
３２はそれぞれ、可撓性電気ケーブル線３５を介して電
子制御回路又は電子制御ユニット３８と接続されるとと
もに第３アーム１６の吸着ヘッド部の各真空吸着孔９と
可撓性パイプ３６を介して接続された真空圧源３１にお
ける図示しない公知の電磁制御弁と電気ケーブル３７を
介して接続される。
【００１４】次に、上記構成の基板搬送ロボット３０を
用いて、図６におけると同様にして、図７に示すような
基板カセット８から基板搬送ロボット３０の第３アーム
１６の吸着ヘッド部に１枚の矩形状のＬＣＤ用のガラス
基板７を１枚づつ搬出する際の主軸１１用の電気サーボ
モータ３２、第１及び第２電気サーボモータ３３及び３
４の回転角の制御動作について説明する。
用いて、図６におけると同様にして、図７に示すような
基板カセット８から基板搬送ロボット３０の第３アーム
１６の吸着ヘッド部に１枚の矩形状のＬＣＤ用のガラス
基板７を１枚づつ搬出する際の主軸１１用の電気サーボ
モータ３２、第１及び第２電気サーボモータ３３及び３
４の回転角の制御動作について説明する。
【００１５】まず、図２に示すように、基板カセット８
内の各棚部に水平状に収容されている１つのガラス基板
７の下面に近接した部位に基板搬送ロボット３０の第３
アーム１６の吸着ヘッド部を挿入するとともに上記真空
圧源３１を介して該吸着ヘッド部に真空圧を印加して該
ヘッド部に該ガラス基板７を吸着させる。なお、上記第
３アーム１６の基板カセット８内へ挿入する際の各サー
ボモータ３２、３３及び３４の回転角制御は、下記の制
御動作における制御ステップ順序と全く逆の順序でもっ
て行われる。
内の各棚部に水平状に収容されている１つのガラス基板
７の下面に近接した部位に基板搬送ロボット３０の第３
アーム１６の吸着ヘッド部を挿入するとともに上記真空
圧源３１を介して該吸着ヘッド部に真空圧を印加して該
ヘッド部に該ガラス基板７を吸着させる。なお、上記第
３アーム１６の基板カセット８内へ挿入する際の各サー
ボモータ３２、３３及び３４の回転角制御は、下記の制
御動作における制御ステップ順序と全く逆の順序でもっ
て行われる。
【００１６】次に、上記サーボモータ３２、３３及び３
４の回転角を同時的に逐次制御して第３アーム１６がＸ
軸方向に水平状態を保持しながら所定距離Ｌを直線移動
させられる。該距離Ｌは上記ガラス基板７が基板カセッ
ト８から完全に取り出されるまでの直線移送距離に見合
わせて設定される。以下に、この直線移送距離ＬをＸ軸
ストロークともいう。
４の回転角を同時的に逐次制御して第３アーム１６がＸ
軸方向に水平状態を保持しながら所定距離Ｌを直線移動
させられる。該距離Ｌは上記ガラス基板７が基板カセッ
ト８から完全に取り出されるまでの直線移送距離に見合
わせて設定される。以下に、この直線移送距離ＬをＸ軸
ストロークともいう。
【００１７】上記サーボモータ３２、３３及び３４の回
転角の逐次制御は、図４に示すように、第３アーム１６
が第２リンク機構部１５を介して成す角度θ３、第２ア
ーム１４が第１リンク機構部１３を介して第１アーム１
２と成す角度θ２及び第１アーム１２が所定方向、すな
わち、図５の実施例においてはＸ軸に対して成す角度θ
１を、表１に示される演算式にしたがって、例えば０．
１秒間隔で逐次算出した計算値θ１、θ２、θ３に基づ
いて行われる。
転角の逐次制御は、図４に示すように、第３アーム１６
が第２リンク機構部１５を介して成す角度θ３、第２ア
ーム１４が第１リンク機構部１３を介して第１アーム１
２と成す角度θ２及び第１アーム１２が所定方向、すな
わち、図５の実施例においてはＸ軸に対して成す角度θ
１を、表１に示される演算式にしたがって、例えば０．
１秒間隔で逐次算出した計算値θ１、θ２、θ３に基づ
いて行われる。
【表１】
【００１８】上記サーボモータ３２、３３及び３４の回
転角制御動作の説明を簡略化するために、図４におい
て、第１アーム１２と第２アーム１４の長さＬは同一と
された。また、図４において、座標（ｋＸ、ｋＹ）は第
２リンク機構部１５の回転軸の中心点、座標（Ｘｏ、Ｙ
ｏ）は垂直主軸１１の中心点に相当する。
転角制御動作の説明を簡略化するために、図４におい
て、第１アーム１２と第２アーム１４の長さＬは同一と
された。また、図４において、座標（ｋＸ、ｋＹ）は第
２リンク機構部１５の回転軸の中心点、座標（Ｘｏ、Ｙ
ｏ）は垂直主軸１１の中心点に相当する。
【００１９】図４の幾何学図形から容易に理解されるよ
うに、第３アーム１６と第２アーム１４の連結点、すな
わち上記座標（ｋＸ、ｋＹ）が決定されれば、主軸１１
における第１アーム１２がＸ軸と成す角度θ１、第１リ
ンク機構部１３における第２アーム１２が第２アーム１
４に対して成す角度θ２及び第２リンク機構部１５にお
ける第３アーム１６が第２アーム１４と成す角度θ３が
表１に示す演算式によって決定することができる。した
がって、第３アーム１６の距離Ｌの直線移送行路（線）
上に等間隔でもって定めた各点の座標（ｋＸ、ｋＹ）に
対する角度θ１、θ２、θ３を予め演算してそれらの計
算値表を電子制御ユニット３８の記憶部に格納し、上記
サーボモータ３２、３３、３４の回転角の逐次制御にあ
たり、上記計算値表を用いれば、上記演算式にしたがっ
た演算操作を要することなく、制御シーケンスを有効に
簡略化することができる。
うに、第３アーム１６と第２アーム１４の連結点、すな
わち上記座標（ｋＸ、ｋＹ）が決定されれば、主軸１１
における第１アーム１２がＸ軸と成す角度θ１、第１リ
ンク機構部１３における第２アーム１２が第２アーム１
４に対して成す角度θ２及び第２リンク機構部１５にお
ける第３アーム１６が第２アーム１４と成す角度θ３が
表１に示す演算式によって決定することができる。した
がって、第３アーム１６の距離Ｌの直線移送行路（線）
上に等間隔でもって定めた各点の座標（ｋＸ、ｋＹ）に
対する角度θ１、θ２、θ３を予め演算してそれらの計
算値表を電子制御ユニット３８の記憶部に格納し、上記
サーボモータ３２、３３、３４の回転角の逐次制御にあ
たり、上記計算値表を用いれば、上記演算式にしたがっ
た演算操作を要することなく、制御シーケンスを有効に
簡略化することができる。
【００２０】上記サーボモータ３２、３３、３４を、上
述したように、同時的に逐次制御することにより、ガラ
ス基板７を吸着した第３アーム１６を水平面内で所定の
Ｘ軸ストロークＬを直線移動させて図３に示す位置に移
動させることができる。
述したように、同時的に逐次制御することにより、ガラ
ス基板７を吸着した第３アーム１６を水平面内で所定の
Ｘ軸ストロークＬを直線移動させて図３に示す位置に移
動させることができる。
【００２１】次いで、上記第３アーム１６の吸着ヘッド
部に吸着させたガラス基板７を、例えば図６に示すよう
に、当該基板搬送ロボット３０の主軸１１から見て基板
カセット８から１８０°回転した位置に存在する加工ス
テージ１に搬送する場合には、サーボモータ３２、した
がって、主軸１１を１８０°回転させる。なお、上記第
３アーム１６に吸着されたガラス基板７を、その搬出元
の基板カセット８に対して９０°を成す位置に配置され
た基板カセット８に搬入するには、上記主軸１１、した
がって、サーボモータ３２を９０°回転させればよい。
この様子を図５に示す。
部に吸着させたガラス基板７を、例えば図６に示すよう
に、当該基板搬送ロボット３０の主軸１１から見て基板
カセット８から１８０°回転した位置に存在する加工ス
テージ１に搬送する場合には、サーボモータ３２、した
がって、主軸１１を１８０°回転させる。なお、上記第
３アーム１６に吸着されたガラス基板７を、その搬出元
の基板カセット８に対して９０°を成す位置に配置され
た基板カセット８に搬入するには、上記主軸１１、した
がって、サーボモータ３２を９０°回転させればよい。
この様子を図５に示す。
【００２２】次いで、上記サーボモータ３２、３３、３
４の回転角を、上述したと同様にして同時的に逐次制御
することにより、第３アーム１６に積載した基板７の搬
入先である加工ステージ１に向けて直線移送し、次いで
該第３アーム１６の吸着ヘッド部への真空圧の印加を解
除して該吸着ヘッド部からガラス基板７を解放し、これ
で基板搬送の１サイクルが完了する。
４の回転角を、上述したと同様にして同時的に逐次制御
することにより、第３アーム１６に積載した基板７の搬
入先である加工ステージ１に向けて直線移送し、次いで
該第３アーム１６の吸着ヘッド部への真空圧の印加を解
除して該吸着ヘッド部からガラス基板７を解放し、これ
で基板搬送の１サイクルが完了する。
【００２３】
【作用効果】上記構成の本発明の基板搬送ロボットによ
れば、主軸並びに第１及び第２リンク機構部の回転軸を
個別に駆動する駆動モータを設け、これら３つの駆動モ
ータの回転角度を同時に逐次制御して第３アームを水平
面内で一定方向に所定距離Ｌを直線移動させて該第３ア
ームの吸着ヘッド部への搬送すべき基板の搬入及び搬送
後における吸着ヘッド部からの基板の搬出を行うように
したから、第３アームの吸着ヘッド部への搬送すべき基
板の搬入及び該吸着ヘッド部からの基板の搬出にあた
り、従来形式のものにおけるように、Ｙ軸方向の直線移
送を行わなくとも、第１及び第２アームを第３アームに
対し折曲した状態で該第３アームのみを所定方向に所定
距離Ｌを直線移送させることができ、したがってロボッ
トの使用空間もしくは占有空間を、従来形式のものより
も有効に縮小することができる。したがって、ロボット
全体の小型化及び簡単化を有効に図ることができ、製作
コストも安価なものとすることができる。
れば、主軸並びに第１及び第２リンク機構部の回転軸を
個別に駆動する駆動モータを設け、これら３つの駆動モ
ータの回転角度を同時に逐次制御して第３アームを水平
面内で一定方向に所定距離Ｌを直線移動させて該第３ア
ームの吸着ヘッド部への搬送すべき基板の搬入及び搬送
後における吸着ヘッド部からの基板の搬出を行うように
したから、第３アームの吸着ヘッド部への搬送すべき基
板の搬入及び該吸着ヘッド部からの基板の搬出にあた
り、従来形式のものにおけるように、Ｙ軸方向の直線移
送を行わなくとも、第１及び第２アームを第３アームに
対し折曲した状態で該第３アームのみを所定方向に所定
距離Ｌを直線移送させることができ、したがってロボッ
トの使用空間もしくは占有空間を、従来形式のものより
も有効に縮小することができる。したがって、ロボット
全体の小型化及び簡単化を有効に図ることができ、製作
コストも安価なものとすることができる。
【図１】 本発明の一実施例の基板搬送ロボットの基本
構成を示す概略図である。
構成を示す概略図である。
【図２】 図１の基板搬送ロボットの第３アームの吸着
ヘッド部に基板カセットから搬送すべき基板を吸着する
際の状態説明図である。
ヘッド部に基板カセットから搬送すべき基板を吸着する
際の状態説明図である。
【図３】 図２の基板搬送ロボットの第３アームに基板
カセットから搬送すべき基板を吸着した後に該基板カセ
ットから該第３アームを取り出した時の状態説明図であ
る。
カセットから搬送すべき基板を吸着した後に該基板カセ
ットから該第３アームを取り出した時の状態説明図であ
る。
【図４】 本発明の基板搬送ロボットにおける主軸、第
１及び第２リンク機構部の回転軸の回転角制御量を説明
するための幾何学図形である。
１及び第２リンク機構部の回転軸の回転角制御量を説明
するための幾何学図形である。
【図５】 本発明の基板搬送ロボットによるもう１つの
基板搬送方式の説明図である。
基板搬送方式の説明図である。
【図６】 本発明に係る基板搬送ロボットを液晶ディス
プレイの組み立てラインに適用した場合の配置図であ
る。
プレイの組み立てラインに適用した場合の配置図であ
る。
【図７】 図６の液晶ディスプレイの組み立てラインに
適用できる基板カセットの外観斜視図である。
適用できる基板カセットの外観斜視図である。
【図８】 従来形式の３関節型基板搬送ロボットの一例
の側面図である。
の側面図である。
【図９】 図８の基板搬送ロボットの平面図である。
１ 加工ステージ ２ 無人搬送車 ３ ガラス基板を収容した基板カセット ４ 従来形式の３関節型基板搬送ロボット ５ ガラス基板を収容する基板カセット ７ 矩形状の透明ガラス基板 ８ 基板カセット １０ 支持フレーム １１ 垂直主軸 １２ 第１アーム １３ 第１リンク機構部 １４ 第２アーム １５ 第２リンク機構部 １６ 第３アーム １７ プーリ １８ プーリ １９ プーリ ２０ ベルト ２１ ベルト ３０ 本発明の基板搬送ロボット ３１ 真空源 ３２ 主軸回転駆動用のサーボモータ ３３ 第１リンク機構部の第１サーボモータ ３４ 第２リンク機構部の第２サーボモータ ３５ 電気ケーブル ３６ 可撓性パイプ ３７ 電気ケーブル ３８ 電子制御回路又はユニット
Claims (6)
- 【請求項１】一端部を主軸駆動モータにより回転駆動さ
れる垂直主軸を介して水平面内で回転可能に支持された
第１アームと、該第１アームの他端部と第１リンク機構
部を介して水平面内で回転可能に連結した第２アーム
と、該第２アームの他端部と第２リンク機構部を介して
一端部を水平面内で回転可能に連結するとともに他端部
に吸着ヘッド部を設けた第３アームと、上記垂直主軸、
第１リンク機構部及び第２リンク機構部の回転動作及び
吸着ヘッド部の動作を自動的に逐次制御する制御回路と
を有し、該第３アームの吸着ヘッド部に基板を水平状態
に吸着保持しながら水平面内の第１位置から第２位置に
移送する、基板搬送ロボットにおいて、 上記第１及び第２リンク機構部にそれぞれ第１及び第２
駆動モータを設け、 上記第１位置において第３アームの吸着ヘッド部へ搬送
しようとする基板を吸着させて搬入する際及び該第３ア
ームの吸着ヘッド部から第２位置において該吸着基板を
搬出する際、上記制御回路により主軸駆動モータ、第１
及び第２駆動モータの回転角度を同時的に逐次制御する
ことにより、上記第３アームを水平面内で一定方向に所
定距離Ｌを直線移動させて該第３アームの吸着ヘッド部
への搬送すべき基板の搬入及び搬送後における吸着ヘッ
ド部からの基板の搬出を行うようにしたことを特徴とす
る、基板搬送ロボット。 - 【請求項２】主軸駆動モータ、第１及び第２駆動モータ
が電気サーボモータである、第１項記載の基板搬送ロボ
ット。 - 【請求項３】制御回路がマイクロコンピュータを用いて
形成されたものである、第１項又は第２項記載の基板搬
送ロボット。 - 【請求項４】第１位置に矩形状基板を収容した矩形状基
板カセットを互いに平行に間隔をあけて少なくとも２つ
配置するとともに該第１位置と第２位置間の所定位置に
基板搬送ロボットの垂直主軸を据え置き、第１位置にお
ける上記１つの矩形状基板カセットから矩形状基板を上
記基板搬送ロボットの第３アームの吸着ヘッド部に吸着
させて直線移送させながら搬出する一方、該基板搬送ロ
ボットを介して搬出された矩形状基板を第２位置の所定
ステージに直線移送させながら搬入するようにした、第
１項〜第３項のいずれかに記載の基板搬送ロボット。 - 【請求項５】第２位置に矩形状基板を収容した矩形状基
板カセットを互いに平行に間隔をあけて少なくとも２つ
配置するとともに該第２位置と第１位置間の所定位置に
基板搬送ロボットの垂直主軸を据え置き、第１位置の所
定ステージから矩形状基板を上記基板搬送ロボットの第
３アームの吸着ヘッド部に吸着させて水平面内で該所定
ステージから直線移送させながら搬出する一方、該基板
搬送ロボットを介して搬出された矩形状基板を第２位置
に配置された１つの矩形状基板カセット内に直線移送さ
せながら搬入するようにした、第１項〜第３項のいずれ
かに記載の基板搬送ロボット。 - 【請求項６】所定ステージが矩形状基板を原材料とする
機器製造ライン上の所定領域である、第５項又は第６項
に記載の基板搬送ロボット。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6097254A JP2599571B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 基板搬送ロボット |
| US08/805,758 US5764013A (en) | 1994-05-11 | 1997-02-25 | Plate material conveyance robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6097254A JP2599571B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 基板搬送ロボット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07299775A true JPH07299775A (ja) | 1995-11-14 |
| JP2599571B2 JP2599571B2 (ja) | 1997-04-09 |
Family
ID=14187435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6097254A Expired - Lifetime JP2599571B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 基板搬送ロボット |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5764013A (ja) |
| JP (1) | JP2599571B2 (ja) |
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| JPWO2021075031A1 (ja) * | 2019-10-17 | 2021-04-22 |
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| KR100914386B1 (ko) * | 2006-07-11 | 2009-08-28 | 가부시키가이샤 야스카와덴키 | 다관절 로봇 |
| JP5462064B2 (ja) * | 2010-04-28 | 2014-04-02 | 日本電産サンキョー株式会社 | 産業用ロボット |
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- 1997-02-25 US US08/805,758 patent/US5764013A/en not_active Expired - Fee Related
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| US5764013A (en) | 1998-06-09 |
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