JP2022131436A - 産業用ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】アーム支持部材を昇降させる昇降機構と、昇降機構が内部に配置される筐体とを備え、筐体の外部に配置されるアーム支持部材と昇降機構とを連結するための開口部が筐体の側面に形成されている産業用ロボットにおいて、筐体の内部で発生した塵埃が開口部から筐体の外部に流出するのを防止することが可能であっても、コストを低減することが可能な産業用ロボットを提供する。【解決手段】この産業用ロボット１では、アーム支持部材４を昇降させる昇降機構９が筐体１０の内部に配置されている。筐体１０の側面には、筐体１０の外部に配置されるアーム支持部材４と筐体１０の内部に配置される昇降機構９とを連結するための開口部１０ｂが形成されており、アーム支持部材４には、開口部１０ｂを塞ぐための平板状のカバー部材１４、１５が固定されている。【選択図】図２

Description

本発明は、半導体ウエハ等の搬送対象物を搬送する産業用ロボットに関する。

従来、クリーンルームの内部等の清浄な環境下で半導体ウエハ等を搬送する搬送ロボット（基板搬送装置）が知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の搬送ロボットは、ハンドおよびアームを支持するアーム支持部材と、アーム支持部材を支持する支柱とを備えている。アーム支持部材は、支柱に沿って昇降可能となっている。支柱の内部には、アーム支持部材を昇降させる直線案内機構が配置されている。支柱の側面には、支柱の外部に配置されるアーム支持部材と支柱の内部に配置される直線案内機構とを連結するための開口部が形成されている。

特許文献１に記載の搬送ロボットでは、支柱の側面の開口部は、アーム支持部材が昇降する範囲で形成されている。この搬送ロボットでは、支柱の内部において直線案内機構等から発生した塵埃が支柱の開口部から支柱の外部に流出するのを防止するために、支柱の開口部は、シールベルトによって覆われている。シールベルトは、支柱の内部に配置されている。支柱の内部には、シールベルトを案内するためのローラ（プーリ）が設置されている。

特開２００８－２８０７８号公報

特許文献１に記載の搬送ロボットは、支柱の開口部を塞ぐシールベルトを備えているため、この搬送ロボットでは、上述のように、支柱の内部で発生した塵埃が支柱の開口部から支柱の外部に流出するのを防止することが可能である。一方で、この搬送ロボットでは、支柱の内部で発生した塵埃が支柱の開口部から支柱の外部に流出するのを防止するために、シールベルトおよびローラが必要になるため、搬送ロボットの部品点数が増えて、搬送ロボットのコストが高くなる。

そこで、本発明の課題は、アーム支持部材を昇降させる昇降機構と、昇降機構が内部に配置される筐体とを備え、筐体の外部に配置されるアーム支持部材と昇降機構とを連結するための開口部が筐体の側面に形成されている産業用ロボットにおいて、筐体の内部で発生した塵埃が開口部から筐体の外部に流出するのを防止することが可能であっても、コストを低減することが可能な産業用ロボットを提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明の産業用ロボットは、アームと、アームを支持するアーム支持部材と、アーム支持部材を昇降可能に保持する本体部とを備え、本体部は、アーム支持部材を昇降させるための昇降機構と、昇降機構が内部に配置される筐体とを備え、アーム支持部材は、筐体の外部に配置され、筐体の側面には、筐体の外部に配置されるアーム支持部材と筐体の内部に配置される昇降機構とを連結するための開口部が形成され、アーム支持部材、または、アーム支持部材と一緒に昇降するとともに筐体の内部に配置される昇降部材には、開口部を塞ぐための平板状のカバー部材が固定されていることを特徴とする。

本発明の産業用ロボットでは、アーム支持部材、または、アーム支持部材と一緒に昇降するとともに筐体の内部に配置される昇降部材に、筐体の側面に形成される開口部を塞ぐための平板状のカバー部材が固定されている。そのため、本発明では、安価な平板状のカバー部材を用いて、筐体の側面の開口部を塞いで、筐体の内部で発生した塵埃が開口部から筐体の外部に流出するのを防止することが可能になる。したがって、本発明では、筐体の内部で発生した塵埃が開口部から筐体の外部に流出するのを防止することが可能であっても、産業用ロボットのコストを低減することが可能になる。

本発明において、カバー部材は、アーム支持部材に固定されており、筐体の外部に配置されていることが好ましい。このように構成すると、カバー部材の設置スペースを筐体の内部に設ける必要がない。したがって、筐体の内部に配置される各種の部品の配置の自由度を高めることが可能になるとともに筐体を小型化することが可能になる。

本発明において、アーム支持部材には、カバー部材として、開口部の上側部分を塞ぐための第１カバー部材と、開口部の下側部分を塞ぐための第２カバー部材とが固定され、第１カバー部材の上端は、筐体に対してアーム支持部材が上限位置まで移動したときに、本体部の上端よりも下側に配置され、第２カバー部材の下端は、筐体に対してアーム支持部材が下限位置まで移動したときに、本体部の下端よりも上側に配置されていることが好ましい。このように構成すると、アーム支持部材と一緒に昇降する第１カバー部材および第２カバー部材がアーム支持部材に固定されていても、上下方向で産業用ロボットが大型化するのを防止することが可能になる。

以上のように、本発明では、アーム支持部材を昇降させる昇降機構と、昇降機構が内部に配置される筐体とを備え、筐体の外部に配置されるアーム支持部材と昇降機構とを連結するための開口部が筐体の側面に形成されている産業用ロボットにおいて、筐体の内部で発生した塵埃が開口部から筐体の外部に流出するのを防止することが可能であっても、産業用ロボットのコストを低減することが可能になる。

本発明の実施の形態にかかる産業用ロボットの斜視図である。 図１に示す産業用ロボットの正面図である。 図２に示す産業用ロボットからカバー部材を取り外した状態の正面図である。 図１に示すアーム支持部材と連結部材との連結部分の構成を説明するための概略図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（産業用ロボットの構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボット１の斜視図である。図２は、図１に示す産業用ロボット１の正面図である。図３は、図２に示す産業用ロボット１からカバー部材１４、１５を取り外した状態の正面図である。図４は、図１に示すアーム支持部材４と連結部材１１との連結部分の構成を説明するための概略図である。

本形態の産業用ロボット１（以下、「ロボット１」とする。）は、半導体ウエハ等の搬送対象物を搬送するための水平多関節型のロボットである。ロボット１は、クリーンルームの内部等の清浄な環境下で搬送対象物を搬送する。ロボット１は、アーム３と、アームを支持するアーム支持部材４と、アーム支持部材４を昇降可能に保持する本体部５とを備えている。以下の説明では、上下方向に直交する図１等のＸ方向を「前後方向」とし、上下方向と前後方向とに直交する図１等のＹ方向を「左右方向」とする。また、前後方向の一方側である図１等のＸ１方向側を「前」側とし、その反対方向である図１等のＸ２方向側を「後ろ」側とする。

アーム３は、基端側がアーム支持部材４に回動可能に連結される第１アーム部７と、第１アーム部７の先端側に基端側が回動可能に連結される第２アーム部８とから構成されている。すなわち、アーム３は、２個のアーム部によって構成されている。第１アーム部７の基端側は、アーム支持部材４の前端側に回動可能に連結されている。第２アーム部８の先端側には、搬送対象物が搭載されるハンド（図示省略）が回動可能に連結されている。なお、アーム３は、３個以上のアーム部によって構成されていても良い。

本体部５は、アーム支持部材４を昇降させるための昇降機構９と、昇降機構９が内部に配置される（すなわち、昇降機構９が収容される）筐体１０と、アーム支持部材４と昇降機構９とを連結する連結部材１１（図４参照）とを備えている。アーム支持部材４は、筐体１０の外部に配置されている。また、アーム支持部材４は、筐体１０の前側に配置されている。すなわち、アーム支持部材４は、本体部５の前側に配置されている。アーム支持部材４の左右方向の両端部は、連結部材１１に固定される被固定部４ａとなっている。なお、本形態では、アーム支持部材４の昇降量は、比較的少なくなっている。たとえば、アーム支持部材４の昇降量は、４０ｍｍ程度となっている。

筐体１０は、筐体１０の前側面を構成する前面部１０ａを備えている。前面部１０ａは、薄い平板状に形成されており、前面部１０ａの厚さ方向は、前後方向と一致している。前面部１０ａには、筺体１０の外部に配置されるアーム支持部材４と筺体１０の内部に配置される昇降機構９とを連結するための開口部１０ｂが形成されている。すなわち、筺体１０の側面（前側面）には、開口部１０ｂが形成されている。開口部１０ｂは、前面部１０ａの左右方向の両端部に形成されている。すなわち、前面部１０ａには、２個の開口部１０ｂが形成されている。開口部１０ｂは、前後方向で前面部１０ａを貫通している。また、開口部１０ｂは、上下方向に細長い長方形状に形成されている。

連結部材１１は、アーム支持部材４が固定される固定部１１ａと、筐体１０の内部に配置される昇降部１１ｂとを備えている。固定部１１ａは、昇降部１１ｂに繋がっており、昇降部１１ｂと一体になっている。固定部１１ａは、昇降部１１ｂの左右方向の両端部から前側に突出している。また、固定部１１ａは、前後方向で開口部１０ｂを通過するように開口部１０ｂに配置されている。固定部１１ａの前端は、前面部１０ａの前面よりも前側に配置されている。固定部１１ａの前端には、アーム支持部材４の被固定部４ａの後面が固定されている。連結部材１１は、アーム支持部材４と一緒に昇降する。本形態の昇降部１１ｂは、アーム支持部材４と一緒に昇降するとともに筐体１０の内部に配置される昇降部材となっている。

上述のように、開口部１０ｂは、上下方向に細長い長方形状に形成されている。開口部１０ｂは、アーム支持部材４の上下方向への移動が可能となるように、上下方向における固定部１１ａの可動範囲の略全域に形成されている。開口部１０ｂの上端は、アーム支持部材４が所定の基準位置に配置されているときの被固定部４ａの上端および固定部１１ａの上端よりも上側に配置されている。開口部１０ｂの下端は、アーム支持部材４が基準位置に配置されているときの被固定部４ａの下端および固定部１１ａの下端よりも下側に配置されている。

なお、アーム支持部材４の被固定部４ａの一部分が、前後方向で開口部１０ｂを通過するように開口部１０ｂに配置されていても良い。この場合には、この被固定部４ａの一部分の後端は、前面部１０ａの後面よりも後ろ側に配置されており、この被固定部４ａの一部分の後端は、昇降部１１ｂの前面に固定されている。また、この場合には、連結部材１１は、固定部１１ａを備えていない。また、この場合には、開口部１０ｂは、アーム支持部材４の上下方向への移動が可能となるように、開口部１０ｂに配置される被固定部４ａの一部分の、上下方向における可動範囲の略全域に形成されている。本明細書では、この場合であっても、筐体１０の外部にアーム支持部材４が配置されているものとする。

昇降機構９は、アーム支持部材４を昇降させる駆動機構と、アーム支持部材４を上下方向に案内するガイド機構とを備えている。駆動機構は、たとえば、ボールねじと、ボールねじのねじ軸を回転させるモータとを備えている。ボールねじのねじ軸は、上下方向を軸方向として配置されるとともに筐体１０に回動可能に保持されている。ガイド機構は、たとえば、上下方向を軸方向として配置されるガイド軸と、ガイド軸に係合するガイドブッシュとを備えている。ガイド軸は、筐体１０に固定されている。

ボールねじのナット部材およびガイドブッシュは、昇降部１１ｂに固定されている。なお、駆動機構は、昇降部１１ｂに一部分が固定されるベルトと、ベルトが掛け渡されるプーリと、プーリを回転させるモータとを備えていても良い。また、ガイド機構は、上下方向を長手方向として配置されるガイドレールと、昇降部１１ｂに固定されるとともにガイドレールに係合するガイドブロックとを備えていても良い。

アーム支持部材４には、開口部１０ｂを塞ぐための平板状のカバー部材１４、１５が固定されている。具体的には、アーム支持部材４には、開口部１０ｂの上側部分を塞ぐためのカバー部材１４と、開口部１０ｂの下側部分を塞ぐためのカバー部材１５とが固定されている。カバー部材１４、１５は、筐体１０の外部に配置されている。本形態のカバー部材１４は、第１カバー部材となっており、カバー部材１５は、第２カバー部材となっている。

カバー部材１４、１５は、長方形状に形成された金属板である。すなわち、カバー部材１４、１５は、長方形状の板金である。カバー部材１４、１５は、カバー部材１４、１５の厚さ方向と前後方向とが一致するようにアーム支持部材４に固定されている。また、カバー部材１４、１５は、ネジによってアーム支持部材４に固定されている。カバー部材１４、１５は、アーム支持部材４および連結部材１１と一緒に昇降する。

カバー部材１４は、アーム支持部材４の左右方向の両側において被固定部４ａの上端部に固定されている。カバー部材１４は、被固定部４ａの上端部から上側に向かって伸びており、カバー部材１４の上端は、被固定部４ａの上端よりも上側に配置されている。カバー部材１４は、開口部１０ｂの、被固定部４ａおよび固定部１１ａよりも上側の部分を前側から覆っており、開口部１０ｂの、被固定部４ａおよび固定部１１ａよりも上側の部分を塞いでいる。カバー部材１４の上端は、筐体１０に対してアーム支持部材４が上限位置まで移動したときに、本体部５の上端よりも下側に配置されている（図２の二点鎖線参照）。すなわち、前後方向から見たときに、筐体１０に対してアーム支持部材４が上限位置まで移動しても、カバー部材１４は、本体部５の外形の範囲内に収まっている。

カバー部材１５は、アーム支持部材４の左右方向の両側において被固定部４ａの下端部に固定されている。カバー部材１５は、被固定部４ａの下端部から下側に向かって伸びており、カバー部材１５の下端は、被固定部４ａの下端よりも下側に配置されている。カバー部材１５は、開口部１０ｂの、被固定部４ａおよび固定部１１ａよりも下側の部分を前側から覆っており、開口部１０ｂの、被固定部４ａおよび固定部１１ａよりも下側の部分を塞いでいる。カバー部材１５の下端は、筐体１０に対してアーム支持部材４が下限位置まで移動したときに、本体部５の下端よりも上側に配置されている（図２の二点鎖線参照）。すなわち、前後方向から見たときに、筐体１０に対してアーム支持部材４が下限位置まで移動しても、カバー部材１５は、本体部５の外形の範囲内に収まっている。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、筐体１０の側面に形成される開口部１０ｂを塞ぐための平板状のカバー部材１４、１５がアーム支持部材４に固定されている。そのため、本形態では、安価な平板状のカバー部材１４、１５を用いて、筐体１０の開口部１０ｂを塞いで、筐体１０の内部で昇降機構９等から発生した塵埃が開口部１０ｂから筐体１０の外部に流出するのを防止することが可能になる。したがって、本形態では、筐体１０の内部で発生した塵埃が開口部１０ｂから筐体１０の外部に流出するのを防止することが可能であっても、ロボット１のコストを低減することが可能になる。

本形態では、カバー部材１４、１５は、筐体１０の外部に配置されている。そのため、本形態では、カバー部材１４、１５の設置スペースを筐体１０の内部に設ける必要がない。したがって、本形態では、筐体１０の内部に配置される各種の部品の配置の自由度を高めることが可能になるとともに筐体１０を小型化することが可能になる。

本形態では、前後方向から見たときに、筐体１０に対してアーム支持部材４が上限位置まで移動しても、カバー部材１４は、本体部５の外形の範囲内に収まっている。また、本形態では、前後方向から見たときに、筐体１０に対してアーム支持部材４が下限位置まで移動しても、カバー部材１５は、本体部５の外形の範囲内に収まっている。そのため、本形態では、アーム支持部材４と一緒に昇降するカバー部材１４、１５がアーム支持部材４に固定されていても、上下方向でロボット１が大型化するのを防止することが可能になる。

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

上述した形態において、カバー部材１４、１５は、連結部材１１の昇降部１１ｂに固定されていて、筐体１０の内部に配置されていても良い。また、カバー部材１４およびカバー部材１５のいずれか一方がアーム支持部材４の被固定部４ａに固定されて、筐体１０の外部に配置されるとともに、カバー部材１４およびカバー部材１５のいずれか他方が昇降部１１ｂに固定されて、筐体１０の内部に配置されていても良い。これらの場合であっても、安価な平板状のカバー部材１４、１５を用いて、筐体１０の開口部１０ｂを塞いで、筐体１０の内部で昇降機構９等から発生した塵埃が開口部１０ｂから筐体１０の外部に流出するのを防止することが可能になる。

上述した形態において、筐体１０に対してアーム支持部材４が上限位置まで移動したときに、カバー部材１４の上端が本体部５の上端から上側にはみ出しても良い。また、上述した形態において、筐体１０に対してアーム支持部材４が下限位置まで移動したときに、カバー部材１５の下端が本体部５の下端から下側にはみ出しても良い。

上述した形態において、カバー部材１４、１５によって開口部１０ｂを塞ぐことができるのであれば、カバー部材１４、１５は、長方形状以外の四角形状に形成されていても良いし、四角形以外の多角形状等に形成されていても良い。また、カバー部材１４、１５は、樹脂等の金属以外の材料で形成されていても良い。また、本発明の構成が適用される産業用ロボットは、水平多関節型のロボット以外のロボットであっても良い。

１ ロボット（産業用ロボット）
３ アーム
４ アーム支持部材
５ 本体部
９ 昇降機構
１０ 筐体
１０ｂ 開口部
１１ｂ 昇降部（昇降部材）
１４ カバー部材（第１カバー部材）
１５ カバー部材（第２カバー部材）

Claims (3)

1. アームと、前記アームを支持するアーム支持部材と、前記アーム支持部材を昇降可能に保持する本体部とを備え、
   前記本体部は、前記アーム支持部材を昇降させるための昇降機構と、前記昇降機構が内部に配置される筐体とを備え、
   前記アーム支持部材は、前記筐体の外部に配置され、
   前記筐体の側面には、前記筐体の外部に配置される前記アーム支持部材と前記筐体の内部に配置される前記昇降機構とを連結するための開口部が形成され、
   前記アーム支持部材、または、前記アーム支持部材と一緒に昇降するとともに前記筐体の内部に配置される昇降部材には、前記開口部を塞ぐための平板状のカバー部材が固定されていることを特徴とする産業用ロボット。
2. 前記カバー部材は、前記アーム支持部材に固定されており、前記筐体の外部に配置されていることを特徴とする請求項１記載の産業用ロボット。
3. 前記アーム支持部材には、前記カバー部材として、前記開口部の上側部分を塞ぐための第１カバー部材と、前記開口部の下側部分を塞ぐための第２カバー部材とが固定され、
   前記第１カバー部材の上端は、前記筐体に対して前記アーム支持部材が上限位置まで移動したときに、前記本体部の上端よりも下側に配置され、
   前記第２カバー部材の下端は、前記筐体に対して前記アーム支持部材が下限位置まで移動したときに、前記本体部の下端よりも上側に配置されていることを特徴とする請求項２記載の産業用ロボット。

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