專利名稱：工業(yè)用機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種搬運(yùn)規(guī)定搬運(yùn)對(duì)象物的工業(yè)用機(jī)器人。
背景技術(shù)：
一直以來，搬運(yùn)規(guī)定搬運(yùn)對(duì)象物(工件)的工業(yè)用機(jī)器人得到了廣泛使用。 作為這種工業(yè)用機(jī)器人，已知有一種包括裝載工件的手和兩條臂的工業(yè)用機(jī)器 人(例如參照專利文獻(xiàn)l)。專利文獻(xiàn)l記載的工業(yè)用機(jī)器人中，在第一臂的前 端側(cè)連結(jié)著手的基端側(cè)，在第二臂的前端側(cè)連結(jié)著第一臂的基端側(cè)。
專利文獻(xiàn)1記載的工業(yè)用機(jī)器人中，用于對(duì)在手上裝載有工件時(shí)手、第一 臂和第二臂產(chǎn)生的撓曲進(jìn)行修正的撓曲修正機(jī)構(gòu)設(shè)置于手與第一臂間的連結(jié)
部位。上述撓曲修正機(jī)構(gòu)包括固定在第一臂上的凸輪板、能旋轉(zhuǎn)地安裝在手 上的凸輪隨動(dòng)件。上述工業(yè)用機(jī)器人中，凸輪板的上表面形成為使其高度位置 沿著周向變化，隨著第一臂和第二臂的伸縮動(dòng)作，凸輪隨動(dòng)件在凸輪板的上表 面沿周向一邊滾動(dòng)一邊移動(dòng)，由此修正手、第一臂和第二臂產(chǎn)生的撓曲。 專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2003 —136442號(hào)公報(bào)
然而，專利文獻(xiàn)l記載的工業(yè)用機(jī)器人中，隨著第一臂和第二臂的伸縮動(dòng) 作，凸輪隨動(dòng)件在凸輪板的上表面沿周向一邊滾動(dòng)一邊移動(dòng)，由此修正手等產(chǎn) 生的撓曲，因此，手等產(chǎn)生的撓曲的修正值是由凸輪板的上表面的形狀確定的。 即，上述工業(yè)用機(jī)器人中，若不更換凸輪板，則手等產(chǎn)生的撓曲的修正值是恒 定的。因此，當(dāng)裝載在手上的工件的重量發(fā)生變動(dòng)時(shí)，有時(shí)無法適當(dāng)修正手等 產(chǎn)生的撓曲。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種即使搬運(yùn)對(duì)象物的重量發(fā)生變動(dòng)也能適當(dāng)修正裝載在手上的搬運(yùn)對(duì)象物的傾斜的工業(yè)用機(jī)器人。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的工業(yè)用機(jī)器人的特征是，包括裝載搬 運(yùn)對(duì)象物的手、對(duì)裝載有搬運(yùn)對(duì)象物時(shí)手的撓曲引起的搬運(yùn)對(duì)象物的傾斜進(jìn)行 修正的傾斜修正機(jī)構(gòu)，傾斜修正機(jī)構(gòu)包括傾斜修正用電動(dòng)機(jī)，其作為驅(qū)動(dòng)源; 偏心旋轉(zhuǎn)部件，其與傾斜修正用電動(dòng)機(jī)的輸出軸連結(jié)；連桿部件，其一端側(cè)安 裝在偏心旋轉(zhuǎn)部件上；安裝部件，其安裝連桿部件的另一端側(cè)；以及支點(diǎn)部， 在隨著偏心旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)與連桿部件一起上下運(yùn)動(dòng)的安裝部件的作用下，手 以上述支點(diǎn)部作為轉(zhuǎn)動(dòng)中心朝著使搬運(yùn)對(duì)象物的傾斜變化的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
本發(fā)明的工業(yè)用機(jī)器人中，傾斜修正機(jī)構(gòu)利用隨著與傾斜修正用電動(dòng)機(jī)的 輸出軸連結(jié)的偏心旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)而與連桿部件一起上下運(yùn)動(dòng)的安裝部件，使 手以支點(diǎn)部為轉(zhuǎn)動(dòng)中心朝著使搬運(yùn)對(duì)象物的傾斜變化的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，通過 控制偏心旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)量(即傾斜修正用電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)量)來控制安裝部件 的上下方向的移動(dòng)量，能控制將支點(diǎn)部作為轉(zhuǎn)動(dòng)中心的手的轉(zhuǎn)動(dòng)量。因此，本 發(fā)明中，通過根據(jù)搬運(yùn)對(duì)象物的重量來控制傾斜修正用電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)量，能控 制將支點(diǎn)部作為轉(zhuǎn)動(dòng)中心的手的轉(zhuǎn)動(dòng)量，從而適當(dāng)修正搬運(yùn)對(duì)象物的傾斜。即， 本發(fā)明中，即使搬運(yùn)對(duì)象物的重量發(fā)生變動(dòng)，也能適當(dāng)修正裝載在手上的搬運(yùn) 對(duì)象物的傾斜。
在本發(fā)明中，較為理想的是，偏心旋轉(zhuǎn)部件是偏心軸，連桿部件的一端側(cè) 通過軸承能轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在偏心軸的外周側(cè)，連桿部件的另一端側(cè)通過軸承能轉(zhuǎn) 動(dòng)地安裝在安裝部件上。這樣構(gòu)成時(shí)，能減小連桿部件在朝偏心軸安裝的部分 和朝安裝部件安裝的部分處的滑動(dòng)阻力，能抑制連桿部件兩端側(cè)的塵埃的產(chǎn) 生。因此，能在無塵室等清潔的環(huán)境下使用工業(yè)用機(jī)器人。通過在軸承的兩端 側(cè)配置密封部件，能防止塵埃的飛散，因此，能簡化防止塵埃飛散的構(gòu)造。
在本發(fā)明中，例如工業(yè)用機(jī)器人包括支撐手的基端側(cè)的第一支撐部、支 撐第一支撐部的第二支撐部、使第二支撐部上下運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)構(gòu)。這種情況下， 第一支撐部例如是使手沿水平方向直線移動(dòng)的線性驅(qū)動(dòng)部，或者是將手的基端 側(cè)保持成能轉(zhuǎn)動(dòng)、具有多個(gè)臂并沿水平方向伸縮的多關(guān)節(jié)臂部。
在本發(fā)明中，較為理想的是，傾斜修正用電動(dòng)機(jī)和偏心旋轉(zhuǎn)部件安裝在第二支撐部上，安裝部件安裝在第一支撐部上，支點(diǎn)部形成于第一支撐部與第二 支撐部間的連結(jié)部。這樣構(gòu)成時(shí)，即使在手上裝載有搬運(yùn)對(duì)象物時(shí)第一支撐部 產(chǎn)生撓曲，也能用傾斜修正機(jī)構(gòu)來修正該第一支撐部的撓曲引起的搬運(yùn)對(duì)象物 的傾斜。
這樣構(gòu)成時(shí)，能修正第一支撐部的傾斜，因此，即使第一支撐部產(chǎn)生撓曲， 也能通過與升降機(jī)構(gòu)使第二支撐部進(jìn)行的升降動(dòng)作組合來對(duì)手的移動(dòng)軌跡進(jìn) 行微調(diào)。與傾斜修正用電動(dòng)機(jī)和偏心旋轉(zhuǎn)部件安裝在第一支撐部上、安裝部件 安裝在手上、并且支點(diǎn)部形成于第一支撐部與手間的連結(jié)部時(shí)相比較，容易確 保用于配置傾斜修正機(jī)構(gòu)的空間，因此，能提高傾斜修正機(jī)構(gòu)的剛性。另外， 能使可能會(huì)有塵埃產(chǎn)生的傾斜修正機(jī)構(gòu)與手分離，因此，容易確保裝載在手上 的搬運(yùn)對(duì)象物的清潔度。
在本發(fā)明中，較為理想的是，在手的移動(dòng)方向上，安裝部件相對(duì)于支點(diǎn)部 配置在與手的前端最遠(yuǎn)離支點(diǎn)部時(shí)的手相反的一側(cè)。這樣構(gòu)成時(shí)，能防止工業(yè) 用機(jī)器人的重心偏向前端最遠(yuǎn)離支點(diǎn)部時(shí)的手的前端側(cè)，能使工業(yè)用機(jī)器人穩(wěn) 定。
在本發(fā)明中，較為理想的是，工業(yè)用機(jī)器人包括控制部，其對(duì)構(gòu)成升降機(jī) 構(gòu)并作為用于使第二支撐部上下運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)源的升降用電動(dòng)機(jī)和傾斜修正用 電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，控制部根據(jù)傾斜修正用電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)量來驅(qū)動(dòng)升降用電動(dòng) 機(jī)。這樣構(gòu)成時(shí)，即使在傾斜修正機(jī)構(gòu)的傾斜修正使裝載在手上的搬運(yùn)對(duì)象物 的高度發(fā)生變化時(shí)，也能通過升降機(jī)構(gòu)使手進(jìn)行的升降動(dòng)作來調(diào)整裝載在手上 的搬運(yùn)對(duì)象物的高度。因此，即使用傾斜修正機(jī)構(gòu)來修正搬運(yùn)對(duì)象物的傾斜， 也能使裝載在手上的搬運(yùn)對(duì)象物的高度保持恒定。
如上所述，本發(fā)明的工業(yè)用機(jī)器人中，即使搬運(yùn)對(duì)象物的重量發(fā)生變動(dòng)， 也能適當(dāng)修正裝載在手上的搬運(yùn)對(duì)象物的傾斜。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的工業(yè)用機(jī)器人的俯視圖。
圖2是從圖1的E—E方向表示工業(yè)用機(jī)器人的圖。圖3是從圖1的F—F方向表示工業(yè)用機(jī)器人的圖。
圖4是用于說明圖1所示的柱狀部件和升降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的圖。
圖5是圖4的G部的放大圖。
圖6(A)是用于從上方說明圖1所示的線性驅(qū)動(dòng)部的結(jié)構(gòu)的圖，圖6(B)是 用于從圖6(A)的H—H方向說明線性驅(qū)動(dòng)部的結(jié)構(gòu)的圖。
圖7是用于從圖6的J一J方向說明線性驅(qū)動(dòng)部的結(jié)構(gòu)的圖。
圖8是圖2的K部的放大圖。
圖9是圖8的M—M截面的剖視圖。
圖10是圖8的N—N截面的剖視圖。
圖11是用于從圖10的P — P方向說明連桿部件的結(jié)構(gòu)的圖。
圖12是用于說明圖8所示的傾斜修正機(jī)構(gòu)的作用的圖。
圖13是圖1所示的工業(yè)用機(jī)器人的控制部及其相關(guān)部分的方框圖。
(符號(hào)說明)
1機(jī)器人(工業(yè)用機(jī)器人) 2掩膜(搬運(yùn)對(duì)象物) 3手
4線性驅(qū)動(dòng)部(第一支撐部)
7支撐部件(第二支撐部)
16升降機(jī)構(gòu)
17傾斜修正機(jī)構(gòu)
20升降用電動(dòng)機(jī)
36支點(diǎn)部
37傾斜修正用電動(dòng)機(jī) 37a輸出軸
39偏心軸(偏心旋轉(zhuǎn)部件) 40連桿部件 41安裝部件 48軸承
750軸承
60控制部
具體實(shí)施例方式
下面，根據(jù)附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式。 (工業(yè)用機(jī)器人的概略結(jié)構(gòu))
圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的工業(yè)用機(jī)器人1的俯視圖。圖2是 從圖1的E —E方向表示工業(yè)用機(jī)器人1的圖。圖3是從圖1的F — F方向 表示工業(yè)用機(jī)器人1的圖。
本實(shí)施方式的工業(yè)用機(jī)器人1 (下面稱為"機(jī)器人1")是用于搬運(yùn)規(guī)定 的搬運(yùn)對(duì)象物2的機(jī)器人。本實(shí)施方式的搬運(yùn)對(duì)象物2例如是曝光裝置所 使用的昂貴的掩膜。因此，下面將搬運(yùn)對(duì)象物2記作"掩膜2"。如圖1 圖3所示，該機(jī)器人1包括裝載掩膜2的手3、支撐手3的基端側(cè)的作為 第一支撐部的線性驅(qū)動(dòng)部4、支撐線性驅(qū)動(dòng)部4的主體部5、將主體部5支 撐成能沿水平方向移動(dòng)的底座部件6。
主體部5包括支撐線性驅(qū)動(dòng)部4并作為能上下運(yùn)動(dòng)的第二支撐部的 支撐部件7、用于將支撐部件7支撐成能沿上下方向移動(dòng)的柱狀部件8、構(gòu) 成主體部5的下端部分并能相對(duì)于底座部件6水平移動(dòng)的基臺(tái)9、固定柱狀 部件8的下端并能相對(duì)于基臺(tái)9繞轉(zhuǎn)的繞轉(zhuǎn)部件10。
手3包括用于裝載掩膜2的兩個(gè)爪部12。該手3被線性驅(qū)動(dòng)部4保持 成相對(duì)于線性驅(qū)動(dòng)部4能在圖1的左右方向上相對(duì)移動(dòng)。
機(jī)器人l包括使支撐部件7上下運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)構(gòu)16(參照?qǐng)D4)、用 于對(duì)裝載有掩膜2時(shí)的手3和線性驅(qū)動(dòng)部4的撓曲引起的掩膜2的傾斜進(jìn) 行修正的傾斜修正機(jī)構(gòu)17。下面，說明升降機(jī)構(gòu)16、線性驅(qū)動(dòng)部4和傾斜 修正機(jī)構(gòu)17的結(jié)構(gòu)及其周邊部分的結(jié)構(gòu)。
(升降機(jī)構(gòu)及其周邊部分的結(jié)構(gòu))
圖4是用于說明圖l所示的柱狀部件8和升降機(jī)構(gòu)16的結(jié)構(gòu)的圖。圖 5是圖4的G部的放大圖。
8升降機(jī)構(gòu)16包括用于使支撐部件7上下運(yùn)動(dòng)的作為驅(qū)動(dòng)源的升降用
電動(dòng)機(jī)20、與升降用電動(dòng)機(jī)20連結(jié)的滾珠絲杠21。滾珠絲杠21以將上下 方向作為長邊方向的狀態(tài)安裝在柱狀部件8上。具體而言，滾珠絲杠21被 固定在柱狀部件8的上下兩端側(cè)的兩個(gè)軸承22支撐成可旋轉(zhuǎn)。
升降機(jī)構(gòu)16包括螺母部件23，該螺母部件23與滾珠絲杠21螺合， 進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)。螺母部件23固定在支撐部件7上。本實(shí)施方式中，通過滾 珠絲杠21和螺母部件23的作用，支撐部件7沿上下方向移動(dòng)。而且，升 降機(jī)構(gòu)16包括用于使支撐部件7停止的兩個(gè)升降制動(dòng)機(jī)構(gòu)24。如圖5所示， 在升降用電動(dòng)機(jī)20的輸出軸上固定有帶輪28，在滾珠絲杠21的上端固定 有直徑比帶輪28大的帶輪29。在帶輪28、 29上張?jiān)O(shè)有皮帶30。
(線性驅(qū)動(dòng)部及其周邊部分的結(jié)構(gòu))
圖6(A)是用于從上方說明圖1所示的線性驅(qū)動(dòng)部4的結(jié)構(gòu)的圖，圖6(B) 是用于從圖6(A)的H — H方向說明線性驅(qū)動(dòng)部4的結(jié)構(gòu)的圖。圖7是用于從 圖6的J —J方向說明線性驅(qū)動(dòng)部4的結(jié)構(gòu)的圖。
線性驅(qū)動(dòng)部4整體形成為細(xì)長的大致長方體狀，其中心部分被支撐部 件7支撐成能轉(zhuǎn)動(dòng)。該線性驅(qū)動(dòng)部4包括使手3沿圖6的左右方向直線移 動(dòng)的線性驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)24。
線性驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)24包括線性驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)25(參照?qǐng)D7)、與線性驅(qū)動(dòng) 用電動(dòng)機(jī)25連結(jié)的滾珠絲杠26。滾珠絲杠26以將圖6的左右方向作為長 邊方向的狀態(tài)固定在線性驅(qū)動(dòng)部4的框架27上。具體而言，滾珠絲杠26 被固定在框架27的左右兩端側(cè)的兩個(gè)軸承28支撐成可旋轉(zhuǎn)。
另外，線性驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)24包括與滾珠絲杠26螺合并沿水平方向移動(dòng) 的螺母部件29、固定螺母部件29的移動(dòng)底座30。在移動(dòng)底座30的上表面 固定著手3的基端側(cè)的底面。本實(shí)施方式中，通過滾珠絲杠26和螺母部件 29的作用，固定在移動(dòng)底座30上的手3沿水平方向移動(dòng)。在移動(dòng)底座30 的底面上固定著電纜支架31的一端。此外，線性驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)24還包括用于 使移動(dòng)底座30停止的制動(dòng)機(jī)構(gòu)和用于在水平方向上引導(dǎo)移動(dòng)底座30的導(dǎo) 向機(jī)構(gòu)。
9如圖7所示，在線性驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)25的輸出軸上固定有帶輪32。在 滾珠絲杠26的端部固定有直徑比帶輪32大的帶輪33。在帶輪32、 33上張 設(shè)有皮帶34。
(傾斜修正機(jī)構(gòu)及其周邊部分的結(jié)構(gòu))
圖8是圖2的K部的放大圖。圖9是圖8的M—M截面的剖視圖。圖 IO是圖8的N — N截面的剖視圖。圖ll是用于從圖IO的P — P方向說明連 桿部件40的結(jié)構(gòu)的圖。圖12是用于說明圖8所示的傾斜修正機(jī)構(gòu)17的作 用的圖。
傾斜修正機(jī)構(gòu)17配置于線性驅(qū)動(dòng)部4與支撐部件7間的連結(jié)部位。該 傾斜修正機(jī)構(gòu)17使手3和線性驅(qū)動(dòng)部4以形成在線性驅(qū)動(dòng)部4與支撐部件 7的連結(jié)部上的支點(diǎn)部36為轉(zhuǎn)動(dòng)中心朝圖8的逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)整 手3和線性驅(qū)動(dòng)部4相對(duì)于圖8的左右方向的傾斜，修正裝載在手3上的 掩膜2的傾斜。
如圖9、圖10所示，傾斜修正機(jī)構(gòu)17包括作為驅(qū)動(dòng)源的傾斜修正 用電動(dòng)機(jī)37、通過減速機(jī)38與傾斜修正用電動(dòng)機(jī)37的輸出軸37a連結(jié)的 作為偏心旋轉(zhuǎn)部件的偏心軸(曲柄軸)39、下端側(cè)安裝在偏心軸39上的連桿 部件40、安裝有連桿部件40的上端側(cè)的安裝部件41。
如圖8所示，支撐部36由固定在支撐部件7下端側(cè)的支點(diǎn)軸43、固 定在線性驅(qū)動(dòng)部4的框架27的底面上的支點(diǎn)塊44構(gòu)成。支點(diǎn)軸43朝圖8 的紙面跟前側(cè)突出地固定在支撐部件7的下端側(cè)。在支點(diǎn)塊44上形成有軸 承配置孔44a，在該軸承配置孔44a內(nèi)配置有供支點(diǎn)軸43插通的軸承(未圖 示)。支點(diǎn)軸43插入到配置在軸承配置孔44a內(nèi)的軸承中，以使支點(diǎn)塊44 相對(duì)于支點(diǎn)軸43能轉(zhuǎn)動(dòng)。
傾斜修正用電動(dòng)機(jī)37和減速機(jī)38固定在支撐部件7的下端側(cè)。另外， 傾斜修正用電動(dòng)機(jī)37和減速機(jī)38配置在圖8中的支點(diǎn)部36的左方，同時(shí) 也處于線性驅(qū)動(dòng)部4的下方。本實(shí)施方式的傾斜修正用電動(dòng)機(jī)37是伺服電 動(dòng)機(jī)(脈沖電動(dòng)機(jī))。本實(shí)施方式的減速機(jī)38是行星減速機(jī)，更具體而言使 用RV減速機(jī)。傾斜修正用電動(dòng)機(jī)37的輸出軸37a與減速機(jī)38的輸入側(cè)連結(jié)。
偏心軸39以將圖8的紙面垂直方向作為軸向的狀態(tài)配置。該偏心軸
39的一端(圖9的上端)與減速機(jī)38的輸出側(cè)連結(jié)。偏心軸39的另一端側(cè) 被軸承46支撐成可旋轉(zhuǎn)，該軸承46配置在構(gòu)成支撐部件7的軸支撐部件 45的內(nèi)部。在軸承46的兩端側(cè)配置有密封部件47。如圖9所示，在偏心 軸39的軸向中間部形成有圓柱狀的偏心部39a，該偏心部39a以從偏心軸 39的旋轉(zhuǎn)中心軸CL1偏離距離X的軸CL2為中心。即，偏心量為X的偏心 部39a形成于偏心軸39的軸向中間部。圖8等省略了軸支撐部件45等的 圖示。
在連桿部件40的下端側(cè)形成有供偏心軸39的偏心部39a插通的插通 孔，連桿部件40的下端側(cè)通過軸承48能轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在偏心部39a的外周 側(cè)。在軸承48的兩端側(cè)配置有密封部件49。在連桿部件40的上端側(cè)形成 有供構(gòu)成安裝部件41的后述固定軸51插通的插通孔，連桿部件40的上端 側(cè)通過軸承50能轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在固定軸51上。
安裝部件41包括插通連桿部件40的上端側(cè)的固定軸51、支撐固定 軸51的兩端側(cè)的軸支撐部件52。固定軸51配置成其軸向與偏心軸39的旋 轉(zhuǎn)中心軸CL1平行。軸支撐部件52固定在線性驅(qū)動(dòng)部4的框架27的底面 上。具體而言，軸支撐部件52固定在框架27的底面的、圖8的支點(diǎn)部36 的左側(cè)。
本實(shí)施方式中，在圖2的線性驅(qū)動(dòng)部4的右端側(cè)配置有手3時(shí)，手3 的前端最遠(yuǎn)離支點(diǎn)部36。因此，在圖2的左右方向上，支點(diǎn)部36配置在前 端最遠(yuǎn)離支點(diǎn)部36時(shí)的手3與安裝部件41之間。S卩，在手3的移動(dòng)方向 上，安裝部件41相對(duì)于支點(diǎn)部36配置在與前端最遠(yuǎn)離支點(diǎn)部36時(shí)的手3 相反的一側(cè)。
本實(shí)施方式中，例如在手3的前端最遠(yuǎn)離支點(diǎn)部36時(shí)，升降機(jī)構(gòu)16 使手3上升，在手3上裝載掩膜2。在圖2的左右方向上，前端最遠(yuǎn)離支點(diǎn) 部36時(shí)的手3的基端與支點(diǎn)部36間的距離比支點(diǎn)部36與安裝部件41間 的距離長。如上所述構(gòu)成的傾斜修正機(jī)構(gòu)17中，在傾斜修正用電動(dòng)機(jī)37旋轉(zhuǎn)時(shí)， 通過減速機(jī)38連結(jié)在輸出軸37a上的偏心軸39旋轉(zhuǎn)。隨著偏心軸39的旋 轉(zhuǎn)，連桿部件40和安裝部件41例如如圖11的虛線所示地下降，或如圖11 的雙點(diǎn)劃線所示地上升。
在連桿部件40和安裝部件41下降時(shí)，例如如圖12(A)所示，手3和 線性驅(qū)動(dòng)部4以支點(diǎn)部36為轉(zhuǎn)動(dòng)中心朝逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。在連桿部件40 和安裝部件41上升時(shí)，例如如圖12(B)所示，手3和線性驅(qū)動(dòng)部4以支點(diǎn) 部36為轉(zhuǎn)動(dòng)中心朝順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，通過隨著偏心軸39的旋轉(zhuǎn)進(jìn) 行上下運(yùn)動(dòng)的連桿部件40和安裝部件41的作用，手3和線性驅(qū)動(dòng)部4以 支點(diǎn)部36為轉(zhuǎn)動(dòng)中心，朝著使裝載在手3上的掩膜2的傾斜變化的方向轉(zhuǎn) 動(dòng)。
在手3上裝載有掩膜2時(shí)，掩膜2的重量使手3和線性驅(qū)動(dòng)部4撓曲， 使掩膜2朝圖2的右下傾斜(即掩膜2的右端下降)。因此，本實(shí)施方式中， 在手3上裝載有掩膜2時(shí)，驅(qū)動(dòng)偏心軸39的傾斜修正用電動(dòng)機(jī)37旋轉(zhuǎn)， 以使掩膜2成為水平。g卩，在手3上裝載有掩膜2時(shí)，傾斜修正用電動(dòng)機(jī) 37旋轉(zhuǎn)，以使連桿部件40和安裝部件41下降，手3和線性驅(qū)動(dòng)部4以支 點(diǎn)部36為轉(zhuǎn)動(dòng)中心朝逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
(控制部的結(jié)構(gòu))
圖13是圖1所示的工業(yè)用機(jī)器人1的控制部60及其相關(guān)部分的方框 圖。圖13中圖示了與升降用電動(dòng)機(jī)20和傾斜修正用電動(dòng)機(jī)37的控制相關(guān) 的控制部60的結(jié)構(gòu)。
如圖13所示，控制部60中，作為與升降用電動(dòng)機(jī)20和傾斜修正用電 動(dòng)機(jī)37的控制相關(guān)的結(jié)構(gòu)，包括控制升降用電動(dòng)機(jī)20的升降用電動(dòng)機(jī) 控制部61、控制傾斜修正用電動(dòng)機(jī)37的傾斜修正用電動(dòng)機(jī)控制部62。
如上所述，在手3上裝載有掩膜2時(shí)，傾斜修正用電動(dòng)機(jī)37旋轉(zhuǎn)，以 使手3和線性驅(qū)動(dòng)部4以支點(diǎn)部36為轉(zhuǎn)動(dòng)中心朝逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。該傾斜 修正用電動(dòng)機(jī)37的旋轉(zhuǎn)量由傾斜修正用電動(dòng)機(jī)控制部62來控制。具體而 言，由于本實(shí)施方式的傾斜修正用電動(dòng)機(jī)37是伺服電動(dòng)機(jī)，因此規(guī)定脈沖
12數(shù)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)從傾斜修正用電動(dòng)機(jī)控制部62輸入傾斜修正用電動(dòng)機(jī)37，傾 斜修正用電動(dòng)機(jī)37對(duì)應(yīng)上述驅(qū)動(dòng)信號(hào)旋轉(zhuǎn)規(guī)定量。從傾斜修正用電動(dòng)機(jī)控 制部62輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)中的脈沖數(shù)根據(jù)裝載在手3上的掩膜2的重量進(jìn)行 設(shè)定。
此處，為了修正掩膜2的傾斜，手3和線性驅(qū)動(dòng)部4以支點(diǎn)部36為轉(zhuǎn) 動(dòng)中心朝逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，裝載在手3上的掩膜2的高度有時(shí)會(huì)發(fā)生變 化。裝載在手3上的掩膜2的高度發(fā)生變化時(shí)，收納有掩膜2的收納部與 裝載在手3上的掩膜2可能會(huì)接觸。
因此，本實(shí)施方式中，升降用電動(dòng)機(jī)控制部61根據(jù)傾斜修正用電動(dòng)機(jī) 37的旋轉(zhuǎn)量來驅(qū)動(dòng)升降用電動(dòng)機(jī)20，從而防止裝載在手3上的掩膜2與掩 膜2的收納部接觸。具體而言，在從修正用電動(dòng)機(jī)控制部62朝傾斜修正用 電動(dòng)機(jī)37發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，從修正用電動(dòng)機(jī)控制部62朝傾斜修正用電動(dòng) 機(jī)37輸出的脈沖數(shù)的相關(guān)信息被輸入升降用電動(dòng)機(jī)控制部61，根據(jù)該信 息，升降用電動(dòng)機(jī)控制部61驅(qū)動(dòng)升降用電動(dòng)機(jī)20，使手3進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)。
(本實(shí)施方式的主要效果)
如上所述，本實(shí)施方式中，通過隨著與傾斜修正用電動(dòng)機(jī)37連結(jié)的偏 心軸39的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)的連桿部件40和安裝部件41的作用，傾斜修 正機(jī)構(gòu)17使手3以支點(diǎn)部36為轉(zhuǎn)動(dòng)中心朝著使掩膜2的傾斜變化的方向 轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，通過控制傾斜修正用電動(dòng)機(jī)37的旋轉(zhuǎn)量來控制安裝部件41 的上下方向的移動(dòng)量，能控制將支點(diǎn)部36作為轉(zhuǎn)動(dòng)中心的手3的轉(zhuǎn)動(dòng)量。 因此，本實(shí)施方式中，通過根據(jù)掩膜2的重量來控制傾斜修正用電動(dòng)機(jī)37 的旋轉(zhuǎn)量，能控制將支點(diǎn)部36作為轉(zhuǎn)動(dòng)中心的手3的轉(zhuǎn)動(dòng)量。其結(jié)果是， 本實(shí)施方式中，即使掩膜2的重量發(fā)生變動(dòng)，也能適當(dāng)修正裝載在手3上 的掩膜2的傾斜。
傾斜修正機(jī)構(gòu)17對(duì)掩膜2的傾斜修正量是由偏心軸39的偏心量確定 的，因此，即使傾斜修正用電動(dòng)機(jī)37產(chǎn)生誤動(dòng)作，手3和掩膜2也不會(huì)過 度傾斜。因此，即使傾斜修正用電動(dòng)機(jī)37產(chǎn)生誤動(dòng)作，也能防止掩膜2從 手3中掉落。
13本實(shí)施方式中，連桿部件40的下端側(cè)通過軸承48能轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在偏 心軸39的偏心部39a的外周側(cè)，連桿部件40的上端側(cè)通過軸承50能轉(zhuǎn)動(dòng) 地安裝在固定軸51上。因此，能減小連桿部件40在朝偏心軸39安裝的部 分和朝安裝部件41安裝的部分處的滑動(dòng)阻力，能抑制連桿部件40兩端側(cè) 的塵埃的產(chǎn)生。因此，能在無塵室等清潔的環(huán)境下使用機(jī)器人1。
本實(shí)施方式中，偏心軸39的另一端側(cè)被配置在軸支撐部件45內(nèi)部的 軸承46支撐成可旋轉(zhuǎn)。連桿部件40的下端側(cè)通過軸承48能轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在 偏心軸39的偏心部39a的外周側(cè)。因此，利用在軸承46、 48的兩端側(cè)配 置密封部件47、 49之類的簡單結(jié)構(gòu)，即使在偏心軸39另一端側(cè)的支撐部 分和連桿部件40的朝偏心軸39安裝的部分處產(chǎn)生塵埃，也能防止塵埃的 飛散。
本實(shí)施方式中，傾斜修正用電動(dòng)機(jī)37和偏心軸39安裝在支撐部件7 上，安裝部件41固定在線性驅(qū)動(dòng)部4的框架27的底面上。支點(diǎn)部36形成 于線性驅(qū)動(dòng)部4與支撐部件7間的連結(jié)部。因此，即使在手3上裝載有掩 膜2時(shí)線性驅(qū)動(dòng)部4產(chǎn)生的撓曲使掩膜2傾斜，也能利用傾斜修正機(jī)構(gòu)17 來修正其傾斜。
由于能修正線性驅(qū)動(dòng)部4整體的傾斜，因此即使線性驅(qū)動(dòng)部4產(chǎn)生撓 曲，也能通過與升降機(jī)構(gòu)16使支撐部件7進(jìn)行的升降動(dòng)作組合來實(shí)現(xiàn)手3 的移動(dòng)軌跡的微調(diào)。即，即使線性驅(qū)動(dòng)部4產(chǎn)生撓曲，也能利用傾斜修正 機(jī)構(gòu)17來修正線性驅(qū)動(dòng)部4整體的傾斜，因此，通過該修正動(dòng)作和支撐部 件7的升降動(dòng)作的組合，能對(duì)沿著線性驅(qū)動(dòng)部4直線移動(dòng)的手3的移動(dòng)軌 跡進(jìn)行微調(diào)。既可以在手3沿著線性驅(qū)動(dòng)部4移動(dòng)的狀態(tài)下使傾斜修正機(jī) 構(gòu)17和升降機(jī)構(gòu)16工作，進(jìn)行手3的移動(dòng)軌跡的微調(diào)，也可以在手3相 對(duì)于線性驅(qū)動(dòng)部4停止的狀態(tài)下使傾斜修正機(jī)構(gòu)17和升降機(jī)構(gòu)16工作， 進(jìn)行手3的移動(dòng)軌跡的微調(diào)。
與傾斜修正用電動(dòng)機(jī)37和偏心軸39安裝在線性驅(qū)動(dòng)部4上、安裝部 件41固定在手3的底面上、并且支點(diǎn)部36形成于線性驅(qū)動(dòng)部4與手3間 的連結(jié)部時(shí)相比較，容易確保用于配置傾斜修正機(jī)構(gòu)17的空間，因此，能
14提高傾斜修正機(jī)構(gòu)17的剛性。另外，能使可能會(huì)有塵埃產(chǎn)生的傾斜修正機(jī)
構(gòu)17與手3分離，因此，容易確保裝載在手3上的掩膜2的清潔度。
本實(shí)施方式中，在手3的移動(dòng)方向上，安裝部件41相對(duì)于支點(diǎn)部36 配置在與前端最遠(yuǎn)離支點(diǎn)部36時(shí)的手3相反的一側(cè)。因此，能防止機(jī)器人 1的重心偏向前端最遠(yuǎn)離支點(diǎn)部36時(shí)的手3的前端側(cè)(圖2的右側(cè))，能使 機(jī)器人1穩(wěn)定。在圖2的左右方向上，前端最遠(yuǎn)離支點(diǎn)部36時(shí)手3的基端 與支點(diǎn)部36間的距離比支點(diǎn)部36與安裝部件41間的距離長，因此，即使 減小偏心軸39的偏心量X，也能增大手3裝載的掩膜2的傾斜修正量。
本實(shí)施方式中，升降用電動(dòng)機(jī)控制部61根據(jù)傾斜修正用電動(dòng)機(jī)37的 旋轉(zhuǎn)量來驅(qū)動(dòng)升降用電動(dòng)機(jī)20。因此，如上所述，即使在傾斜修正機(jī)構(gòu)17 對(duì)掩膜2進(jìn)行的傾斜修正使裝載在手3上的掩膜2的高度發(fā)生變化時(shí)，也 能通過升降機(jī)構(gòu)16使手3進(jìn)行的升降動(dòng)作來調(diào)整掩膜2的高度，使裝載在 手3上的掩膜2的高度保持恒定。因此，例如能防止裝載在手3上的掩膜2 與掩膜2的收納部接觸。
本實(shí)施方式中，通過變更支點(diǎn)部36的配置位置、安裝部件41的配置 位置和/或線性驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)24使手3移動(dòng)的移動(dòng)量等，能變更掩膜2的傾斜 修正量。本實(shí)施方式中，通過使傾斜修正用電動(dòng)機(jī)37連續(xù)旋轉(zhuǎn)，能使掩膜 2以支點(diǎn)部36為中心在上下方向上擺動(dòng)。本實(shí)施方式中，若使傾斜修正用 電動(dòng)機(jī)37朝一個(gè)方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)，則能使掩膜2以支點(diǎn)部36為中心在上下 方向上擺動(dòng)，因此，即使是使掩膜2在上下方向上擺動(dòng)時(shí)，也容易進(jìn)行傾 斜修正用電動(dòng)機(jī)37的控制。另外，即便使傾斜修正用電動(dòng)機(jī)37連續(xù)旋轉(zhuǎn)， 掩膜2的擺動(dòng)量也是一定的，因此，能確保安全性。而且，本實(shí)施方式中， 通過增大偏心軸39的偏心量X來增大手3的轉(zhuǎn)動(dòng)量，能使用傾斜修正機(jī)構(gòu) 17將掩膜2從掩膜2的收納部提起和將掩膜2載放于掩膜2的收納部。
(其它實(shí)施方式)
上述實(shí)施方式是本發(fā)明的較為理想的實(shí)施方式的一例，但本發(fā)明并不 局限于此，可在不變更本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形實(shí)施。
上述實(shí)施方式中，傾斜修正用電動(dòng)機(jī)37和偏心軸39安裝在支撐部件
157上，安裝部件41固定在線性驅(qū)動(dòng)部4的框架27的底面上，并且支點(diǎn)部 36形成于線性驅(qū)動(dòng)部4與支撐部件7間的連結(jié)部。除此之外，例如也可以 是這樣的結(jié)構(gòu)傾斜修正用電動(dòng)機(jī)37和偏心軸39安裝在線性驅(qū)動(dòng)部4上， 安裝部件41固定在手3的底面上，并且支點(diǎn)部36形成于線性驅(qū)動(dòng)部4與 手3間的連結(jié)部。
上述實(shí)施方式中，在手3的移動(dòng)方向上，安裝部件41相對(duì)于支點(diǎn)部 36配置在與前端最遠(yuǎn)離支點(diǎn)部36時(shí)的手3相反的一側(cè)。除此之外，例如也 可以是這樣的結(jié)構(gòu)在手3的移動(dòng)方向上，安裝部件41相對(duì)于支點(diǎn)部36 配置在與前端最遠(yuǎn)離支點(diǎn)部36時(shí)的手3相同的一側(cè)。gp，傾斜修正用電動(dòng) 機(jī)37、偏心軸39、連桿部件40和安裝部件41也可配置在圖8的支點(diǎn)部36 的右方。
上述實(shí)施方式中，在傾斜修正用電動(dòng)機(jī)37的輸出軸37a上通過減速機(jī) 38連結(jié)有偏心軸(曲柄軸)39。除此之外，例如也可以是這樣的結(jié)構(gòu)在傾 斜修正用電動(dòng)機(jī)37的輸出軸37a上通過減速機(jī)38連結(jié)有凸輪板(偏心凸 輪)。
上述實(shí)施方式中，連桿部件40的上端側(cè)通過軸承50能轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在 固定軸51上。除此之外，例如也可以是這樣的結(jié)構(gòu)通過軸承能轉(zhuǎn)動(dòng)地支 撐于軸支撐部件52的轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定在連桿部件40的上端側(cè)。
上述實(shí)施方式中，線性驅(qū)動(dòng)部4支撐手3的基端側(cè)。除此之外，例如 也可以是這樣的結(jié)構(gòu)包括多個(gè)臂和關(guān)節(jié)部并沿水平方向伸縮的多關(guān)節(jié)臂 部支撐手3的基端側(cè)。S卩，支撐手3的基端側(cè)的第一支撐部也可以是多關(guān) 節(jié)臂部。這種情況下，多關(guān)節(jié)臂部將手3的基端側(cè)保持成能轉(zhuǎn)動(dòng)。
上述實(shí)施方式中，升降機(jī)構(gòu)16包括滾珠絲杠21和螺母部件23，通過 滾珠絲杠21和螺母部件23的作用，使支撐部件7沿上下方向移動(dòng)。除此 之外，例如也可以是這樣的結(jié)構(gòu)升降機(jī)構(gòu)16包括齒條和小齒輪，通過該 齒條和小齒輪的作用，使支撐部件7沿上下方向移動(dòng)。例如也可以是這樣 的結(jié)構(gòu)在柱狀部件8上固定有齒條，與該齒條嚙合的小齒輪和驅(qū)動(dòng)小齒 輪的電動(dòng)機(jī)安裝在支撐部件7上。在機(jī)器人1為大型機(jī)器人時(shí)，也可將與
16齒條嚙合的多個(gè)小齒輪安裝在支撐部件7上，并將與多個(gè)小齒輪分別單獨(dú) 連結(jié)的多個(gè)電動(dòng)機(jī)安裝在支撐部件7上。
上述實(shí)施方式中，傾斜修正用電動(dòng)機(jī)37是伺服電動(dòng)機(jī)，但傾斜修正用 電動(dòng)機(jī)37不局限于伺服電動(dòng)機(jī)，例如也可以是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。上述實(shí)施方式 中，機(jī)器人l搬運(yùn)的搬運(yùn)對(duì)象物是掩膜2，但搬運(yùn)對(duì)象物也可以是液晶顯示 器用玻璃基板和半導(dǎo)體晶片等。
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)用機(jī)器人，其特征在于，包括手，該手裝載搬運(yùn)對(duì)象物；以及傾斜修正機(jī)構(gòu)，該傾斜修正機(jī)構(gòu)對(duì)裝載有所述搬運(yùn)對(duì)象物時(shí)所述手的撓曲引起的所述搬運(yùn)對(duì)象物的傾斜進(jìn)行修正，所述傾斜修正機(jī)構(gòu)包括傾斜修正用電動(dòng)機(jī)，該傾斜修正用電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源；偏心旋轉(zhuǎn)部件，該偏心旋轉(zhuǎn)部件與所述傾斜修正用電動(dòng)機(jī)的輸出軸連結(jié)；連桿部件，該連桿部件的一端側(cè)安裝于所述偏心旋轉(zhuǎn)部件；安裝部件，該安裝部件安裝所述連桿部件的另一端側(cè)；以及支點(diǎn)部，在隨著所述偏心旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)與所述連桿部件一起上下運(yùn)動(dòng)的所述安裝部件的作用下，所述手以所述支點(diǎn)部作為轉(zhuǎn)動(dòng)中心朝著使所述搬運(yùn)對(duì)象物的傾斜變化的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
2. 如權(quán)利要求l所述的工業(yè)用機(jī)器人，其特征在于， 所述偏心旋轉(zhuǎn)部件是偏心軸，所述連桿部件的一端側(cè)通過軸承能轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述偏心軸的外周所述連桿部件的另一端側(cè)通過軸承能轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于所述安裝部件。
3. 如權(quán)利要求l或2所述的工業(yè)用機(jī)器人，其特征在于，包括支撐 所述手的基端側(cè)的第一支撐部、支撐所述第一支撐部的第二支撐部、以及 使所述第二支撐部上下運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)構(gòu)。
4. 如權(quán)利要求3所述的工業(yè)用機(jī)器人，其特征在于，所述第一支撐部 是使所述手沿水平方向直線移動(dòng)的線性驅(qū)動(dòng)部，或者是將所述手的基端側(cè) 保持成能轉(zhuǎn)動(dòng)、具有多個(gè)臂并沿水平方向伸縮的多關(guān)節(jié)臂部。
5. 如權(quán)利要求4所述的工業(yè)用機(jī)器人，其特征在于， 所述傾斜修正用電動(dòng)機(jī)和所述偏心旋轉(zhuǎn)部件安裝于所述第二支撐部，所述安裝部件安裝于所述第一支撐部，所述支點(diǎn)部形成于所述第一支撐部與所述第二支撐部間的連結(jié)部。
6. 如權(quán)利要求5所述的工業(yè)用機(jī)器人，其特征在于，在所述手的移動(dòng)方向上，所述安裝部件相對(duì)于所述支點(diǎn)部配置在與所述手的前端最遠(yuǎn)離所述支點(diǎn)部時(shí)的所述手相反的一側(cè)。
7. 如權(quán)利要求3所述的工業(yè)用機(jī)器人，其特征在于，包括控制部，該控制部對(duì)構(gòu)成所述升降機(jī)構(gòu)并作為用于使所述第二支撐部上下運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)源的升降用電動(dòng)機(jī)和所述傾斜修正用電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，所述控制部根據(jù)所述傾斜修正用電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)量來驅(qū)動(dòng)所述升降用電動(dòng)機(jī)。
全文摘要
一種工業(yè)用機(jī)器人，即使搬運(yùn)對(duì)象物的重量發(fā)生變動(dòng)，也能適當(dāng)修正裝載在手上的搬運(yùn)對(duì)象物的傾斜。工業(yè)用機(jī)器人(1)包括裝載搬運(yùn)對(duì)象物(2)的手(3)、對(duì)裝載有搬運(yùn)對(duì)象物(2)時(shí)手(3)的撓曲引起的搬運(yùn)對(duì)象物(2)的傾斜進(jìn)行修正的傾斜修正機(jī)構(gòu)(17)。傾斜修正機(jī)構(gòu)(17)包括作為驅(qū)動(dòng)源的傾斜修正用電動(dòng)機(jī)、與傾斜修正用電動(dòng)機(jī)的輸出軸連結(jié)的偏心旋轉(zhuǎn)部件、下端側(cè)安裝在偏心旋轉(zhuǎn)部件上的連桿部件、安裝連桿部件的上端側(cè)的安裝部件。傾斜修正機(jī)構(gòu)(17)利用隨著偏心旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)與連桿部件一起上下運(yùn)動(dòng)的安裝部件，使手(3)以支點(diǎn)部(36)為轉(zhuǎn)動(dòng)中心朝著使搬運(yùn)對(duì)象物(2)的傾斜變化的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
文檔編號(hào)B25J13/00GK101683738SQ200910175750
公開日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月26日
發(fā)明者佐藤史朗, 增澤佳久, 矢澤隆之 申請(qǐng)人:日本電產(chǎn)三協(xié)株式會(huì)社