專利名稱：工業(yè)用機器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種搬運規(guī)定搬運對象物的工業(yè)用機器人。
技術(shù)背景一直以來，將搬運對象物從收納搬運對象物的收納部搬出并將搬運對象物 朝著收納部搬入的工業(yè)用機器人得到了廣泛利用。作為這種工業(yè)用機器人，已 知有一種將作為搬運對象物的半導(dǎo)體晶片從作為收納部的真空室搬出并將半 導(dǎo)體晶片朝著真空室搬入的工業(yè)用機器人(例如參照專利文獻l)。在專利文獻1中記載的工業(yè)用機器人組裝在半導(dǎo)體設(shè)備的制造系統(tǒng)中使 用，該工業(yè)用機器人將半導(dǎo)體晶片從加載鎖定室(真空室，半導(dǎo)體晶片被從外 部搬入其中)搬出，并將半導(dǎo)體晶片朝著用于對半導(dǎo)體晶片進行規(guī)定處理的處理室(真空室)搬入。另外，該工業(yè)用機器人也配置于在周圍配置有加載鎖定 室和處理室的傳送室(真空室)之中。近年來，為了提高生產(chǎn)效率，要求工業(yè)用機器人搬運半導(dǎo)體晶片的速度高 速化。另一方面，為了在搬運速度高速化時半導(dǎo)體晶片在供半導(dǎo)體晶片載放的 手部上不產(chǎn)生錯位，需要在手部上可靠地把持半導(dǎo)體晶片。對此，在大氣中使 用的工業(yè)用機器人廣泛采用了通過真空吸附來把持半導(dǎo)體晶片的方法，但配置 在真空室內(nèi)的工業(yè)用機器人則無法通過真空吸附來把持半導(dǎo)體晶片。因此，在 專利文獻1中，作為用于響應(yīng)搬運速度高速化要求的技術(shù)方案，提出了一種在 手部上把持半導(dǎo)體晶片的機械式夾持機構(gòu)。在專利文獻1中提出的夾持機構(gòu)由安裝在手部上并與半導(dǎo)體晶片抵接的 杠桿機構(gòu)以及安裝在將手部可轉(zhuǎn)動地保持的臂上并使杠桿機構(gòu)動作的動作部 件構(gòu)成。另外，動作部件配置在偏離手部的轉(zhuǎn)動中心的位置上。專利文獻l:日本專利特開2000 — 308988號公報
然而，在專利文獻l所記載的夾持機構(gòu)中，由于動作部件配置在偏離手部 的轉(zhuǎn)動中心的位置上，因此夾持機構(gòu)在徑向上大型化。因此，專利文獻l所記 載的工業(yè)用機器人很難在徑向上使臂與手部之間的連結(jié)部分小型化，從而導(dǎo)致 工業(yè)用機器人也很難實現(xiàn)小型化。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的課題在于提供一種即使采用機械結(jié)構(gòu)來把持搬運對象物也 能實現(xiàn)小型化的工業(yè)用機器人。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的對搬運對象物進行搬運的工業(yè)用機器 人，其特征在于，包括裝設(shè)搬運對象物的手部；具有包括將手部可轉(zhuǎn)動地保 持在前端側(cè)的手部保持臂在內(nèi)的兩個以上的臂、在對搬運對象物進行搬運時伸 縮的多關(guān)節(jié)臂部；以及將多關(guān)節(jié)臂部可轉(zhuǎn)動地保持的本體部，手部包括裝設(shè)部， 該裝設(shè)部具有與搬運對象物抵接來把持搬運對象物的把持部、以及對把持部 朝著把持搬運對象物的方向施力的施力部件，手部保持臂包括凸輪部件，該凸 輪部件形成有與把持部抵接的凸輪面，并隨著多關(guān)節(jié)臂部的伸縮動作以手部相 對于手部保持臂的轉(zhuǎn)動中心為中心相對于手部相對轉(zhuǎn)動，凸輪面如下形成在 對搬運對象物進行搬運之前使把持部從搬運對象物退避，在對搬運對象物進行 搬運時隨著多關(guān)節(jié)臂部的伸縮動作使把持部朝著把持搬運對象物的方向移動。在本發(fā)明的工業(yè)用機器人中，在對搬運對象物進行搬運之前使把持部從搬 運對象物退避并在對搬運對象物進行搬運時隨著多關(guān)節(jié)臂部的伸縮動作使把 持部朝著把持搬運對象物的方向移動的凸輪面形成在以手部相對于手部保持 臂的轉(zhuǎn)動中心為中心相對于手部相對轉(zhuǎn)動的凸輪部件上。即，在本發(fā)明的工業(yè) 用機器人中，在凸輪部件上形成有凸輪面，因此，即使是采用機械結(jié)構(gòu)來把持 搬運對象物，也能使手部保持臂與手部之間的連結(jié)部分在徑向上小型化。其結(jié) 果是，本發(fā)明可使工業(yè)用機器人小型化。在本發(fā)明中，最好手部包括作為把持部的、在手部的兩端側(cè)分別把持搬運 對象物用的第一把持部和第二把持部，凸輪面包括與第一把持部抵接的第一 凸輪面、以及與第二把持部抵接的第二凸輪面。若這樣構(gòu)成，則即使手部包括
在手部的兩端側(cè)分別把持搬運對象物用的第一把持部和第二把持部兩個把持 部，也能使手部保持臂與手部之間的連結(jié)部分在徑向上小型化。另外，還可利 用第一凸輪面和第二凸輪面使第一把持部和第二把持部獨立地動作。在本發(fā)明中，工業(yè)用機器人最好包括作為手部的、以相對于手部保持臂的 轉(zhuǎn)動中心相同的形態(tài)上下配置且彼此可相對轉(zhuǎn)動的第一手部和第二手部。若這 樣構(gòu)成，則可使用兩個手部來使搬運對象物出入，因此，可縮短使搬運對象物 出入時的作業(yè)時間。另外，若這樣構(gòu)成，則即使工業(yè)用機器人包括第一手部和 第二手部兩個手部，也能使第一手部及第二手部與手部保持臂之間的連結(jié)部分 在徑向上小型化。在本發(fā)明中，手部保持臂最好包括作為凸輪部件的與第一手部的把持部抵 接的第一凸輪部件以及與第二手部的把持部抵接的第二凸輪部件。若這樣構(gòu) 成，則可利用第一凸輪部件和第二凸輪部件使第一手部的把持部和第二手部的 把持部獨立地動作。在本發(fā)明中，把持部最好在所述手部的轉(zhuǎn)動中心部具有與所述凸輪面抵接 的凸輪面抵接部。若這樣構(gòu)成，則可在所述手部的轉(zhuǎn)動中心部利用所述凸輪面 容易地控制把持部的位置。另外，這種情況下若用可轉(zhuǎn)動的凸輪面抵接滾筒來 構(gòu)成凸輪面抵接部，則可減小凸輪部件相對于手部相對轉(zhuǎn)動時凸輪面與把持部 之間的接觸阻力。在本發(fā)明中，最好裝設(shè)部包括供搬運對象物載放的載放部件，把持部配置 在作為轉(zhuǎn)動中心側(cè)的、載放部件的基端側(cè)。另外，載放部件最好在前端側(cè)具有 與搬運對象物的端部抵接的抵接部。若這樣構(gòu)成，則可將裝設(shè)部作為基座來構(gòu) 成所述把持部。另外，在將搬運對象物從收納部中搬出時的多關(guān)節(jié)臂部的伸縮 動作開始之際，即使把持部未把持搬運對象物，在伸縮動作開始時搬運對象物 的端部也會與抵接部抵接，因此，可抑制搬運對象物的錯位。另外，在將搬運 對象物朝著收納部搬入時的多關(guān)節(jié)臂部的伸縮動作結(jié)束之前，即使把持部未把 持搬運對象物，在伸縮動作結(jié)束之前搬運對象物的端部也會與抵接部抵接，因 此，可抑制搬運對象物的錯位。在本發(fā)明中，把持部最好具有與搬運對象物抵接的搬運對象物抵接部。若 這樣構(gòu)成，則可容易地與載放在載放部件上的搬運對象物抵接并將其把持。另 外，這種情況下若用與搬運對象物抵接并可轉(zhuǎn)動的搬運對象物抵接滾筒來構(gòu)成 搬運對象物抵接部，則在把持部與搬運對象物抵接時即使搬運對象物在手部上 產(chǎn)生了錯位，也可在不損傷搬運對象物的情況下將搬運對象物朝著規(guī)定位置適 當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)。在本發(fā)明中，把持部最好朝著把持搬運對象物的把持方向和從搬運對象物 退避的退避方向直線狀移動。若這樣構(gòu)成，則可使把持部的配置空間變窄，可 實現(xiàn)手部的小型化、薄型化。這種情況下，對于進行直線狀移動而言，最好以 將所述手部可轉(zhuǎn)動地保持的手部保持臂的轉(zhuǎn)動中心為中心來形成所述凸輪部 件的所述凸輪面，并使所述把持部具有與所述凸輪面抵接的凸輪面抵接部。另 外，最好所述凸輪面形成為隨著所述多關(guān)節(jié)臂部的伸縮動作、所述手部相對 于所述手部保持臂轉(zhuǎn)動的動作，在搬運所述搬運對象物之前，使所述把持部從 所述搬運對象物退避，而且，所述凸輪面形成為在所述多關(guān)節(jié)臂部為了搬運 所述搬運對象物而進行了伸縮動作時，通過所述手部相對于所述手部保持臂轉(zhuǎn) 動，使所述把持部朝著把持所述搬運對象物的方向移動。在本發(fā)明中，把持部最好包括被朝著把持方向和退避方向直線狀引導(dǎo)的至 少兩個軸部件。若這樣構(gòu)成，則可利用兩個軸部件來防止把持部以把持部的移 動方向為軸中心進行旋轉(zhuǎn)。如上所述，本發(fā)明的工業(yè)用機器人即使采用機械結(jié)構(gòu)來把持搬運對象物也 能實現(xiàn)小型化。


圖1是表示本發(fā)明實施形態(tài)的工業(yè)用機器人的側(cè)視圖。圖2是表示圖1所示的工業(yè)用機器人的第一手部和第二手部合攏后的狀態(tài) 的俯視圖，圖2 (A)表示的是多關(guān)節(jié)臂部伸展后的狀態(tài)，圖2 (B)表示的多 關(guān)節(jié)臂部收縮后的狀態(tài)。圖3是表示圖1所示的工業(yè)用機器人的第一手部和第二手部張開后的狀態(tài) 的俯視圖，圖3 (A)表示的是多關(guān)節(jié)臂部伸展后的狀態(tài)，圖3 (B)表示的多
關(guān)節(jié)臂部收縮后的狀態(tài)。圖4是表示組裝有圖1所示的工業(yè)用機器人的半導(dǎo)體制造系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu) 的俯視圖。圖5是用于對圖1所示的多關(guān)節(jié)臂部和本體部內(nèi)的動力的傳遞機構(gòu)進行說 明的概略剖視圖。圖6 (A)是圖1所示的第一手部的俯視圖，圖6 (B)是圖1所示的第二 手部的俯視圖。圖7是用于從側(cè)面對圖6 (A)的F部的結(jié)構(gòu)進行說明的剖視圖。圖8是用于從側(cè)面對圖6 (A)的G部的結(jié)構(gòu)進行說明的剖視圖。圖9是表示圖6 (A)所示的第一把持部的圖，圖9 (A)是俯視圖，圖9 (B)是圖9 (A)的H-H截面的剖視圖。圖10是表示圖6 (B)所示的第一把持部的圖，圖10 (A)是俯視圖，圖 10 (B)是圖IO (A)的J-J截面的剖視圖。圖11是用于對圖1所示的第一手部及第二手部與第二臂之間的連結(jié)部分 進行說明的剖視圖。圖12是用于對圖11所示的第一凸輪部件及第二凸輪部件與滾筒之間的位 置關(guān)系進行說明的圖。圖13是用于對圖6所示的第一把持部的動作進行說明的圖，圖13 (A) 表示的是第一把持部從晶片退避后的狀態(tài)，圖13 (B)表示的是第一把持部與 晶片抵接并把持著晶片的狀態(tài)。 (符號說明)1機器人(工業(yè)用機器人) 2晶片(搬運對象物) 3第一手部(手部) 4第二手部(手部) 5多關(guān)節(jié)臂部 6本體部7第二臂(手部保持臂)8第一臂(臂)10交接室(收納部)11處理室(收納部)38、 58第一裝設(shè)部(裝設(shè)部)39、 59第二裝設(shè)部(裝設(shè)部) 41載放部件41a抵接部42、 62第一把持部(把持部)43壓縮螺旋彈簧(施力部件)44滾筒(搬運對象物抵接滾筒)46、 56、 66、 76滾筒(凸輪面抵接滾筒)48、 68軸部件52、 72第二把持部(把持部)83第一凸輪部件(凸輪部件)83a、 84a凸輪面83k、 84k第一凸輪面83m、 84m第二凸輪面84第二凸輪部件(凸輪部件)C轉(zhuǎn)動中心具體實施方式
下面參照附圖對本發(fā)明的實施形態(tài)進行說明。 (工業(yè)用機器人的概略結(jié)構(gòu))圖1是表示本發(fā)明實施形態(tài)的工業(yè)用機器人1的側(cè)視圖。圖2是表示圖1 所示的工業(yè)用機器人1的第一手部3和第二手部4合攏后的狀態(tài)的俯視圖，圖 2 (A)表示的是多關(guān)節(jié)臂部5伸展后的狀態(tài)，圖2 (B)表示的多關(guān)節(jié)臂部5 收縮后的狀態(tài)。圖3是表示圖1所示的工業(yè)用機器人1的第一手部3和第二手 部4張開后的狀態(tài)的俯視圖，圖3 (A)表示的是多關(guān)節(jié)臂部5伸展后的狀態(tài)，
圖3 (B)表示的多關(guān)節(jié)臂部5收縮后的狀態(tài)。圖4是表示組裝有圖1所示的工 業(yè)用機器人1的半導(dǎo)體制造系統(tǒng)9的概略結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖5是用于對圖1所 示的多關(guān)節(jié)臂部5和本體部6內(nèi)的動力的傳遞機構(gòu)進行說明的概略剖視圖。另 外，圖5表示的是從圖2 (A)的E-E方向看到的多關(guān)節(jié)臂部5等的概略截面。本實施形態(tài)的工業(yè)用機器人1 (下面稱作"機器人1")是用于搬運作為 搬運對象物的薄圓盤狀半導(dǎo)體晶片2 (下面稱作"晶片2")的機器人。如圖l 圖3所示，該機器人1包括裝設(shè)晶片2的第一手部3和第二手部4兩個手部、 將第一手部3和第二手部4可轉(zhuǎn)動地保持并在搬運晶片2時進行伸縮的多關(guān)節(jié) 臂部5、以及將多關(guān)節(jié)臂部5可轉(zhuǎn)動地保持的本體部6。本實施形態(tài)的多關(guān)節(jié) 臂部5由第二臂7和第一臂8兩個臂構(gòu)成。另外，下面在統(tǒng)一表示第一手部3 和第二手部4時，將第一手部3和第二手部4記作"手部3、 4"。本實施形態(tài)的機器人1例如組裝在如圖4所示的半導(dǎo)體制造系統(tǒng)9中進行 使用。具體而言，機器人1組裝到包括在半導(dǎo)體制造系統(tǒng)9與外部裝置(未圖 示)之間進行晶片2的交接的交接室10、對晶片2進行規(guī)定處理的處理室11 以及供機器人1配置的傳送室12的半導(dǎo)體制造系統(tǒng)9中進行使用。如圖4所示，在半導(dǎo)體制造系統(tǒng)9中，傳送室12形成為大致長方體形狀。 在傳送室12的一個側(cè)面例如相鄰地配置有兩個交接室IO,在傳送室12的另外 三個側(cè)面例如分別相鄰地配置有兩個處理室11。在相鄰的交接室10之間以及 處理室11之間形成有分隔壁13。另外，在交接室10或處理室11與傳送室12 之間配置有供晶片2出入的閘門(未圖示)。配置在傳送室12內(nèi)的機器人1將晶片2從交接室10或處理室11搬出， 并將晶片2朝著交接室10或處理室11搬入。S卩，多關(guān)節(jié)臂部5通過伸縮來使 晶片2出入交接室10和處理室11。具體而言，在搬入晶片2時，收縮著的多 關(guān)節(jié)臂部5伸展，第一手部3和第二手部4穿過閘門，進入交接室10或處理 室11的內(nèi)部。另外，在搬出晶片2時，進入交接室IO或處理室11內(nèi)部的伸 展的多關(guān)節(jié)臂部5收縮，第一手部3和第二手部4穿過閘門，返回傳送室12 中。在本實施形態(tài)中，交接室IO和處理室11是收納作為搬運對象物的晶片2 的收納部。
在本實施形態(tài)中，在第一手部3和第二手部4如后所述地合攏的狀態(tài)(圖2所示的狀態(tài))下，多關(guān)節(jié)臂部5伸縮，使晶片2出入交接室10。在第一手部 3和第二手部4如后所述地張開的狀態(tài)(圖3所示的狀態(tài))下，多關(guān)節(jié)臂部5 伸縮，使晶片2出入處理室11。另外，在處理晶片2時，使交接室IO、處理 室11和傳送室12均成為真空狀態(tài)。g卩，本實施形態(tài)的機器人1在真空狀態(tài)下 使用。如圖1 圖3，第一手部3的大致中心部與第二臂7的前端側(cè)可轉(zhuǎn)動地連 結(jié)。第二手部4的大致中心部也與第二臂7的前端側(cè)可轉(zhuǎn)動地連結(jié)。具體而言， 第一手部3的大致中心部和第二手部4的大致中心部與第二臂7的前端側(cè)連結(jié)， 以使第一手部3相對于第二臂7的轉(zhuǎn)動中心和第二手部4相對于第二臂7的轉(zhuǎn) 動中心成為相同的轉(zhuǎn)動中心C。另外，第一手部3和第二手部4相對于第二臂7可彼此地相對轉(zhuǎn)動。艮P， 第一手部3和第二手部4相對于第二臂7可獨立轉(zhuǎn)動。因此，本實施形態(tài)的第 一手部3和第二手部4或者成為圖2所示的在上下方向上重疊的狀態(tài)(合攏的 狀態(tài))，或者如圖3所示不在上下方向上重疊，而是成為以大致X狀配置的狀 態(tài)(張開狀態(tài))。在本實施形態(tài)中，圖3所示的狀態(tài)是第一手部3和第二手部 4最為張開的狀態(tài)，機器人1在第一手部3和第二手部4所形成的角度為圖3 所示的角度e以下的狀態(tài)下使用。第二臂7的基端側(cè)與第一臂8的前端側(cè)可轉(zhuǎn)動地連結(jié)。第一臂8的基端側(cè) 與本體部6可轉(zhuǎn)動地連結(jié)。另外，在上下方向上，第一手部3、第二手部4、 第二臂7、第一臂8和本體部6從上側(cè)起依次配置。在本實施形態(tài)中，第二臂 7是將第一手部3和第二手部4可轉(zhuǎn)動地保持在前端側(cè)的手部保持臂。本體部6的外形形成為大致圓柱狀。如圖5所示，該本體部6包括配置 在徑向的中心部的第一中空轉(zhuǎn)軸15、以覆蓋第一中空轉(zhuǎn)軸15的外周面的形態(tài) 與第一中空轉(zhuǎn)軸15同心狀配置的第二中空轉(zhuǎn)軸16、以覆蓋第二中空轉(zhuǎn)軸16 的外周面的形態(tài)與第一中空轉(zhuǎn)軸15同心狀配置的第三中空轉(zhuǎn)軸17、以及以覆 蓋第三中空轉(zhuǎn)軸17的外周面的形態(tài)與第一中空轉(zhuǎn)軸15同心狀配置的第四中空 轉(zhuǎn)軸18。第一中空轉(zhuǎn)軸15 第四中空轉(zhuǎn)軸18彼此可相對轉(zhuǎn)動，本體部6包括 用于使第一中空轉(zhuǎn)軸15 第四中空轉(zhuǎn)軸18分別獨立轉(zhuǎn)動的四個驅(qū)動電動機 (未圖示)。如圖5所示，第一臂8和第二臂7形成為具有中空部的大致中空狀。 第一中空轉(zhuǎn)軸15的上端與第一臂8的基端側(cè)的上表面部分固定。在第二 中空轉(zhuǎn)軸16 第四中空轉(zhuǎn)軸18的上端側(cè)分別固定有帶輪19、 20、 21。在第一臂8基端側(cè)的內(nèi)部配置有第一中空轉(zhuǎn)軸15 第四中空轉(zhuǎn)軸18的上 端側(cè)，并從上側(cè)起依次配置有帶輪19 21。另外，在第一臂8前端側(cè)的內(nèi)部固 定有固定軸22。在固定軸22上從上側(cè)起依次套設(shè)有三個帶輪23、 24、 25，帶 輪23 25以固定軸22為轉(zhuǎn)動中心可轉(zhuǎn)動地支撐在固定軸22上。帶輪23 25 彼此可相對轉(zhuǎn)動。帶輪23固定在第二臂7基端側(cè)的底面上。帶輪23的帶輪部(供皮帶架設(shè) 的部分)23a配置在第一臂8前端側(cè)的內(nèi)部。帶輪24包括配置在第一臂8前端 側(cè)內(nèi)部的第一帶輪部24a和配置在第二臂7基端側(cè)內(nèi)部的第二帶輪部24b。帶 輪25也一樣，包括配置在第一臂8前端側(cè)內(nèi)部的第一帶輪部25a和配置在第 二臂7基端側(cè)內(nèi)部的第二帶輪部25b。在帶輪19與帶輪23 (帶輪部23a)之間架設(shè)有皮帶27。另外，在帶輪20 與第一帶輪部24a之間架設(shè)有皮帶28，在帶輪21與第二帶輪部25a之間架設(shè) 有皮帶29。在第二臂7基端側(cè)的內(nèi)部，第二帶輪部25b、 24b從上側(cè)起依次配置。另 外，在第二臂7前端側(cè)的內(nèi)部固定有固定軸30。在固定軸30上套設(shè)有兩個帶 輪31、 32，帶輪31、 32以固定軸30為轉(zhuǎn)動中心可轉(zhuǎn)動地支撐在固定軸30上。 帶輪31、 32彼此可相對轉(zhuǎn)動。帶輪31固定在第二手部4的大致中心部的底面上。帶輪31的帶輪部31a 配置在第二臂7前端側(cè)的內(nèi)部。帶輪32固定在第一手部3的大致中心部的底 面上。帶輪32的帶輪部32a配置在第二臂7前端側(cè)的內(nèi)部。具體而言，帶輪 部32a配置在帶輪部31a的下側(cè)。在第二帶輪部25b與帶輪31之間架設(shè)有皮 帶33。在第二帶輪部24b與帶輪32之間架設(shè)有皮帶34。第一手部3及第二手部4的詳細結(jié)構(gòu)以及第一手部3及第二手部4與第二 臂7之間的連結(jié)部分的詳細結(jié)構(gòu)在后面進行說明。在本實施形態(tài)中，當(dāng)?shù)谝恢锌辙D(zhuǎn)軸15、第三中空轉(zhuǎn)軸17和第四中空轉(zhuǎn)軸 18在第二中空轉(zhuǎn)軸16停止的狀態(tài)下轉(zhuǎn)動時，多關(guān)節(jié)臂部5在第一手部3與第 二手部4之間的相對位置不變化的情況下伸縮。即，當(dāng)?shù)谝恢锌辙D(zhuǎn)軸15的驅(qū) 動電動機、第三中空轉(zhuǎn)軸17的驅(qū)動電動機和第四中空轉(zhuǎn)軸18的驅(qū)動電動機在 第二中空轉(zhuǎn)軸16的驅(qū)動電動機停止的狀態(tài)下驅(qū)動時，多關(guān)節(jié)臂部5在第一手 部3與第二手部4之間的相對位置不變化的情況下進行伸縮動作。當(dāng)?shù)谝恢锌辙D(zhuǎn)軸15 第四中空轉(zhuǎn)軸18轉(zhuǎn)動時，多關(guān)節(jié)臂部5在第一手部 3與第二手部4之間的相對位置不變化且多關(guān)節(jié)臂部5不伸縮的情況下相對于 本體部6旋轉(zhuǎn)。g卩，當(dāng)?shù)谝恢锌辙D(zhuǎn)軸15 第四中空轉(zhuǎn)軸18各自的驅(qū)動電動機 驅(qū)動時，多關(guān)節(jié)臂部5在第一手部3與第二手部4之間的相對位置不變化的情 況下相對于本體部6進行旋轉(zhuǎn)動作。當(dāng)?shù)谌锌辙D(zhuǎn)軸17和第四中空轉(zhuǎn)軸18在第一中空轉(zhuǎn)軸15和第二中空轉(zhuǎn) 軸16停止的狀態(tài)下轉(zhuǎn)動時，第一手部3和第二手部4在多關(guān)節(jié)臂部5不伸縮 也不旋轉(zhuǎn)的情況下相對于多關(guān)節(jié)臂部5旋轉(zhuǎn)。g卩，當(dāng)?shù)谌锌辙D(zhuǎn)軸17的驅(qū)動 電動機和第四中空轉(zhuǎn)軸18的驅(qū)動電動機在第一中空轉(zhuǎn)軸15及第二中空轉(zhuǎn)軸16 的驅(qū)動電動機停止的狀態(tài)下驅(qū)動時，第一手部3和第二手部4在多關(guān)節(jié)臂部5 不伸縮也不旋轉(zhuǎn)的情況下相對于多關(guān)節(jié)臂部5進行旋轉(zhuǎn)動作。另外，當(dāng)?shù)谌锌辙D(zhuǎn)軸17和第四中空轉(zhuǎn)軸18在第一中空轉(zhuǎn)軸15和第二 中空轉(zhuǎn)軸16停止的狀態(tài)下轉(zhuǎn)動時，第一手部3和第二手部4在多關(guān)節(jié)臂部5 不伸縮也不旋轉(zhuǎn)的情況下合攏(在上下方向上重疊)或張開(在上下方向上不 重疊，配置成大致X狀)。即，當(dāng)?shù)谌锌辙D(zhuǎn)軸17的驅(qū)動電動機和第四中空 轉(zhuǎn)軸18在第一中空轉(zhuǎn)軸15及第二中空轉(zhuǎn)軸16的驅(qū)動電動機停止的狀態(tài)下轉(zhuǎn) 動時，第一手部3和第二手部4在多關(guān)節(jié)臂部5不伸縮也不旋轉(zhuǎn)的情況下進行 開合動作。在本實施形態(tài)中，第一中空轉(zhuǎn)軸15和固定軸22的中心間距與固定軸22 和固定軸30的中心間距相等。另外，在本實施形態(tài)中，帶輪20 2K 23、 31、 32的直徑、第一帶輪部24a、 25a的直徑以及第二帶輪部24b、 25b的直徑相同。 帶輪19的直徑是帶輪20等的直徑的兩倍。因此，當(dāng)多關(guān)節(jié)臂部5進行伸縮動作時，第一手部3及第二手部4與第二 臂7之間的角度以及第二臂7與第一臂8之間的角度雖產(chǎn)生變化，但第一手部 3和第二手部4在連結(jié)第一中空轉(zhuǎn)軸15的中心(即本體部6的中心)與固定軸 30的中心(即第一手部3及第二手部4的轉(zhuǎn)動中心C)的假想直線上以一定的 朝向進行移動。即，本實施形態(tài)的機器人1是多關(guān)節(jié)臂部5伸縮時第一手部3 和第二手部4以朝向一定方向的狀態(tài)輻射狀移動的所謂的圓筒形機器人。圖2 (A)和圖3 (A)表示的是多關(guān)節(jié)臂部5最為伸展的狀態(tài)，在此狀態(tài) 下，開始將晶片2從交接室10或處理室11中搬出。圖2 (B)和圖3 (B)表 示的是多關(guān)節(jié)臂部5最為收縮的狀態(tài)，在此狀態(tài)下，開始將晶片2朝著交接室 10或處理室11搬入。(第一手部及第二手部的結(jié)構(gòu))圖6 (A)是圖1所示的第一手部3的俯視圖，圖6 (B)是圖1所示的第 二手部4的俯視圖。圖7是用于從側(cè)面對圖6 (A)的F部的結(jié)構(gòu)進行說明的剖 視圖。圖8是用于從側(cè)面對圖6 (A)的G部的結(jié)構(gòu)進行說明的剖視圖。圖9 是表示圖6 (A)所示的第一把持部42的圖，圖9 (A)是俯視圖，圖9 (B)是 圖9 (A)的H_H截面的剖視圖。圖10是表示圖6 (B)所示的第一把持部62 的圖，圖10 (A)是俯視圖，圖10 (B)是圖10 (A)的J-J截面的剖視圖。另 外，在對第一手部3和第二手部4的結(jié)構(gòu)進行的說明中，為了方便，將圖6(A) 的X方向設(shè)為前后方向，將圖6 (A)的Y方向設(shè)為左右方向。如圖6 (A)等所示，第一手部3包括在前后方向的兩端側(cè)分別用于裝 設(shè)晶片2的作為裝設(shè)部的第一裝設(shè)部38和第二裝設(shè)部39、以及供第一裝設(shè)部 38和第二裝設(shè)部39固定的基座部件40。如圖6 (A)所示，該第一手部3相對 于從上下方向看時的第一手部3的中心成大致點對稱。第一裝設(shè)部38包括用于載放晶片2的載放部件41、與晶片2的端部抵 接來把持晶片2的第一把持部42、朝著把持晶片2的方向?qū)Φ谝话殉植?2施 力的作為施力部件的壓縮螺旋彈簧43 (參照圖9)。載放部件41是薄板狀的部件，例如由陶瓷形成。載放部件41形成為朝著 朝著前后方向的外側(cè)(前端側(cè))開口的大致U形形狀。載放部件41的基端側(cè) 與基座部件40的端部固定。在載放部件41的前端側(cè)形成有與晶片2的端部抵接的抵接部41a。具體 而言，如圖7所示，抵接部41a由在載放部件41的前端形成并具有與晶片2 的端部抵接的鉛垂面41b的突起部41c以及與晶片2端部的下端抵接的傾斜面 41d構(gòu)成。抵接部41a以沿著晶片2外周的形態(tài)形成為大致圓弧狀。傾斜面41d從鉛垂面41b的下端朝著載放部件41的基端側(cè)形成，并形成 為朝著基端側(cè)緩緩下降。如后所述，鉛垂面41b起到與第一把持部42—起把 持晶片2的功能。另外，如后所述，鉛垂面41b還起到搬出、搬入晶片2時抑 制晶片2錯位的功能。另外，在載放部件41的基端側(cè)還形成有與晶片2端部的下端抵接的傾斜 面41e。具體如圖8所示，傾斜面41e形成為朝著前端側(cè)緩緩下降。傾斜面41e 以沿著晶片2外周的形態(tài)形成為大致圓弧狀。第一把持部42配置在載放部件41的基端側(cè)。具體而言，第一把持部42 安裝在基座部件40上表面?zhèn)鹊?、基座部?0的前后方向上的大致一半的范圍 內(nèi)。第一把持部42配置在第一手部3的左右方向的大致中心位置上。如圖9所示，該第一把持部42包括作為搬運對象物抵接部的、與晶片 2抵接并可轉(zhuǎn)動的兩個搬運對象物抵接滾筒44;將兩個滾筒44可轉(zhuǎn)動地保持 的大致塊狀的保持部件45;作為凸輪面抵接部件的、與后述的第一凸輪部件 83的第一凸輪面83k抵接并可轉(zhuǎn)動的凸輪面抵接滾筒46;將滾筒46可轉(zhuǎn)動地 保持的大致塊狀的保持部件47;以及在前后方向上引導(dǎo)滾筒44、 46和保持部 件45、 47的兩個軸部件48。保持部件45固定在兩個軸部件48的一端側(cè)(前 端側(cè))，保持部件47固定在兩個軸部件48的另一端側(cè)(基端側(cè))。搬運對象 物抵接滾筒44和凸輪面抵接滾筒46最好是滾筒以減少抵接摩擦，但如果抵接 摩擦不會變得很大，則也可不使用滾筒而采用直接抵接的結(jié)構(gòu)。兩個滾筒44以在左右方向上空開規(guī)定間隔的狀態(tài)可轉(zhuǎn)動地安裝在保持部 件45的前端側(cè)。另外，滾筒44以比保持部件45的前端稍微向前端側(cè)突出的 形態(tài)安裝在保持部件45上，以可與晶片2抵接。
如圖9(B)所示，保持部件47配置在后述的貫穿孔40a中，該貫穿孔40a 形成在基座部件40的中心側(cè)。另外，滾筒46以比基座部件40的底面更向下 方突出的形態(tài)可轉(zhuǎn)動地安裝在保持部件47上。軸部件48形成為細長的圓柱狀。在該軸部件48上固定有與壓縮螺旋彈簧 43的一端(圖9中的左端)抵接的彈簧抵接部件49。具體而言， 一個彈簧抵 接部件49固定在兩個軸部件48上。兩個軸部件48以在左右方向上空開規(guī)定間隔的狀態(tài)被固定于基座部件40 上表面的滑動軸承50保持。具體而言，在以沿前后方向空開規(guī)定間隔的狀態(tài) 配置的三個滑動軸承50上保持著各個軸部件48。在本實施形態(tài)中，兩個軸部 件48被滑動軸承50沿著前后方向直線狀地引導(dǎo)。g卩，兩個軸部件48被滑動 軸承50朝著把持晶片2的把持方向(圖9中的左方向)和從晶片2退避的退 避方向(圖9中的右方向)直線狀引導(dǎo)。因此，本實施形態(tài)的第一把持部42 朝著把持方向或退避方向直線狀移動。軸部件48插通在壓縮螺旋彈簧43的內(nèi)周側(cè)。彈簧抵接部件49配置在以 沿前后方向空開規(guī)定間隔的狀態(tài)配置的滑動軸承50之間，壓縮螺旋彈簧43的 另一端(圖9中的右端)與滑動軸承50抵接。因此，軸部件48被壓縮螺旋彈 簧43朝著把持晶片2的方向施力。即，第一把持部42被壓縮螺旋彈簧43朝 著把持晶片2的方向施力。另外，滾筒46因壓縮螺旋彈簧43的施力而與后述 的第一凸輪面83k以規(guī)定的抵接力抵接。上述壓縮螺旋彈簧43雖朝著把持晶 片2的方向施力，但也可利用上述壓縮螺旋彈簧43朝著從晶片2離開的方向 對滾筒46施力，利用第一凸輪面83k朝著把持晶片2的方向移動。如上所述，第一手部3相對于從上下方向看時的第一手部3的中心成大致 點對稱。即，第二裝設(shè)部39與第一裝設(shè)部38結(jié)構(gòu)相同，相對于基座部件40 的前后方向上的中心與第一裝設(shè)部38對稱地配置。因此，在此省略第二裝設(shè) 部39的詳細說明。第二裝設(shè)部39包括與第一把持部42結(jié)構(gòu)相同的第二把持部52。該第二 把持部52包括作為凸輪面抵接部的、相當(dāng)于上述滾筒46并與后述的第一凸輪 部件83的第二凸輪面83m抵接的可轉(zhuǎn)動的凸輪面抵接滾筒56 (參照圖11)。
在圖6 (A)等中，對第二裝設(shè)部39的結(jié)構(gòu)、即與上述結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)記了 與上述結(jié)構(gòu)相同的符號?；考?0形成為將前后方向作為長度方向的大致矩形的板狀。如圖9 (B)所示，在該基座部件40的中心側(cè)以沿上下方向貫穿的形態(tài)形成有供保持 部件47配置的貫穿孔40a。如圖6 (B)等所示，第二手部4包括在前后方向的兩端側(cè)分別用于裝 設(shè)晶片2的第一裝設(shè)部58和第二裝設(shè)部59、以及供第一裝設(shè)部58和第二裝設(shè) 部59固定的基座部件60。該第二手部4與第一手部3—樣，相對于從上下方 向看時的第二手部4的中心成大致點對稱。另外，在本實施形態(tài)中，第一手部 3的前后方向上的長度與第二手部4的前后方向上的長度相等。第一裝設(shè)部58與上述第一裝設(shè)部38結(jié)構(gòu)大致相同。具體而言，第一裝設(shè) 部58包括上述載放部件41和壓縮螺旋彈簧43，并包括與第一把持部42結(jié)構(gòu) 大致相同的第一把持部62。如圖10所示，第一把持部62除了包括代替上述滾筒46的作為凸輪面抵 接滾筒的滾筒66這點以及兩個軸部件68比軸部件48短這點外，與第一把持 部42結(jié)構(gòu)相同，滾筒66作為凸輪面抵接部，與后述的第二凸輪部件84的第 一凸輪面84k抵接并可轉(zhuǎn)動。因此，在此省略第一把持部62的詳細說明。另 外，在圖6 (B)、圖10等中，對第一裝設(shè)部58的結(jié)構(gòu)、即與上述結(jié)構(gòu)相同的 結(jié)構(gòu)標(biāo)記了與上述結(jié)構(gòu)相同的符號。如上所述，第二手部4相對于從上下方向看時的第二手部4的中心成大致 點對稱。即，第二裝設(shè)部59與第一裝設(shè)部58結(jié)構(gòu)相同，相對于基座部件60 的前后方向上的中心與第一裝設(shè)部58對稱地配置。因此，在此也省略第二裝 設(shè)部59的詳細說明。第二裝設(shè)部59包括與第一把持部62結(jié)構(gòu)相同的第二把持部72。該第二 把持部72包括作為凸輪面抵接部的、相當(dāng)于上述滾筒66并與后述的第二凸輪 部件84的第二凸輪面84m抵接的可轉(zhuǎn)動的凸輪面抵接滾筒76 (參照圖11)。 另外，在圖6 (B)等中，對第二裝設(shè)部59的結(jié)構(gòu)、即與上述結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu) 標(biāo)記了與上述結(jié)構(gòu)相同的符號。
如上所述，軸部件68比軸部件48短，滾筒66、 76相對于滾筒46、 56 配置在前后方向上的外側(cè)。g卩，如圖6所示，保持滾筒66、 76的保持部件47 相對于保持滾筒46、 56的保持部件47配置在前后方向上的外側(cè)?；考?0形成為將前后方向作為長度方向的大致矩形的板狀。如圖10 (B)所示，在該基座部件60的中心側(cè)以沿上下方向貫穿的形態(tài)形成有供保持 部件47配置的貫穿孔60a。如上所述，由于保持滾筒66、 76的保持部件47 相對于保持滾筒46、 56的保持部件47配置在前后方向上的外側(cè)，因此貫穿孔 60a相對于貫穿孔40a形成在前后方向上的外側(cè)(參照圖11)。另外，如后所述，在基座部件60的中心以沿上下方向貫穿的形態(tài)形成有 供帶輪32的上端部分等進行配置的貫穿孔60b。具體而言，半徑比第一手部3 的轉(zhuǎn)動中心C至貫穿孔40a的形成部分的距離大的圓形貫穿孔60b形成在基座 部件60的中心。(第一手部及第二手部與第二臂之間的連結(jié)部分的結(jié)構(gòu))圖11是用于對圖1所示的第一手部3及第二手部4與第二臂7之間的連 結(jié)部分進行說明的剖視圖。圖12是用于對圖11所示的第一凸輪部件83及第 二凸輪部件84與滾筒46、 56、 66、 76之間的位置關(guān)系進行說明的圖。圖13 是用于對圖6所示的第一把持部42的動作進行說明的圖，圖13 (A)表示的是 第一把持部42從晶片2退避后的狀態(tài)，圖13 (B)表示的是第一把持部42與 晶片2抵接并把持著晶片2的狀態(tài)。另外，圖11表示的是與圖2的K-K截面 相應(yīng)的截面。如上所述，帶輪31固定在第二手部4的大致中心部的底面上，帶輪32 固定在第一手部3的大致中心部的底面上。具體而言，如圖11所示，帶輪31 固定在基座部件60的貫穿孔60b的周緣上，帶輪32固定在基座部件40的貫 穿孔40a的周緣上。如上所述，帶輪31、 32可轉(zhuǎn)動地支撐在固定軸30上。具體而言，如圖 11所示，帶輪32通過軸承80可轉(zhuǎn)動地支撐在固定軸30上。帶輪31配置在帶 輪32的外周側(cè)，通過配置在帶輪31與帶輪32之間的軸承81、帶輪32和軸承 80可轉(zhuǎn)動地支撐在固定軸30上。
如圖11、圖12所示，第二臂7包括內(nèi)周側(cè)形成有與滾筒46、 56抵接 的凸輪面83a的大致環(huán)狀的第一凸輪部件83;以及內(nèi)周側(cè)形成有與滾筒66、 76抵接的凸輪面84a的大致環(huán)狀的第二凸輪部件84。如圖12所示，第二凸輪 部件84的內(nèi)徑側(cè)形成得比第一凸輪部件83的外徑大。下面在統(tǒng)一表示第一凸 輪部件83和第二凸輪部件84時，將第一凸輪部件83和第二凸輪部件84記作 "凸輪部件83、 84"。在本實施形態(tài)中，由于滾筒46、 56等被朝著外側(cè)施力， 因此凸輪面83a形成在第一凸輪部件83的內(nèi)周側(cè)，但若對滾筒46、 56等朝著 固定軸30的中心方向施力，則可將凸輪面83a形成在第一凸輪部件83的外周 面上。第一凸輪部件83以被規(guī)定的保持部件保持的狀態(tài)固定在固定軸30的上 端。具體而言，第一凸輪部件83以使固定軸30的軸中心(即轉(zhuǎn)動中心C)與 第一凸輪部件83的徑向中心大致對齊的形態(tài)固定在固定軸30的上端。因此， 當(dāng)多關(guān)節(jié)臂部5進行伸縮動作時，第一凸輪部件83以轉(zhuǎn)動中心C為中心相對 于第一手部3相對轉(zhuǎn)動。因此，在第一凸輪部件83的內(nèi)周側(cè)形成的凸輪面83a 形成為在第一手部3隨著多關(guān)節(jié)臂部5的伸縮動作而相對于第二臂7轉(zhuǎn)動的 動作下，在搬運搬運對象物之前，使第一把持部42從所述搬運對象物退避， 同時，凸輪面83a形成為當(dāng)多關(guān)節(jié)臂部5為了搬運搬運對象物而進行了伸縮 動作時，通過第一手部3相對于第二臂7轉(zhuǎn)動，使第一把持部42朝著把持搬 運對象物的方向移動。第一凸輪部件83配置在帶輪32的上端部分的內(nèi)周側(cè)。 而且，第一凸輪部件83和帶輪32的上端部分配置在貫穿孔60b的內(nèi)周側(cè)。如圖12所示，在第一凸輪部件83的內(nèi)周側(cè)形成的凸輪面83a形成為以第 一手部3和第二手部4的轉(zhuǎn)動中心C為中心成點對稱。具體而言，凸輪面83a 包括小徑曲面部83b;與小徑曲面部83b的一端(圖12中的下端)相連形成 并朝著徑向外側(cè)傾斜的第一平面部83c;與第一平面部83c相連形成且曲率半 徑比小徑曲面部83b大的大徑曲面部83d;與大徑曲面部83d的一端(圖12 中的右端)相連形成并朝著徑向內(nèi)側(cè)傾斜的第二平面部83e;以及相對于小徑 曲面部83b、第一平面部83c、大徑曲面部83d和第二平面部83e分別以轉(zhuǎn)動 中心C為中心成點對稱配置的小徑曲面部83f、第一平面部83g、大徑曲面部83h和第二平面部83j。如圖12所示，構(gòu)成第一把持部42的滾筒46與小徑曲面部83b、第一平 面部83c和大徑曲面部83d抵接。即，在本實施形態(tài)中，由小徑曲面部83b、 第一平面部83c和大徑曲面部83d構(gòu)成了與第一把持部42抵接的第一凸輪面 83k。另外，構(gòu)成第二把持部52的滾筒56與小徑曲面部83f、第一平面部83g 和大徑曲面部83h抵接。g卩，在本實施形態(tài)中，由小徑曲面部83f、第一平面 部83g和大徑曲面部83h構(gòu)成了與第二把持部52抵接的第二凸輪面83m。第二凸輪部件84以被形成第二臂7的外側(cè)面的規(guī)定保持部件保持的狀態(tài) 固定在第二臂7前端側(cè)的外周側(cè)部分上。具體而言，第二凸輪部件84以使固 定軸30的軸中心(即轉(zhuǎn)動中心C)與第二凸輪部件84的徑向中心大致對齊的 形態(tài)固定在第二臂7的前端側(cè)。因此，當(dāng)多關(guān)節(jié)臂部5進行伸縮動作時，第二 凸輪部件84以轉(zhuǎn)動中心C為中心相對于第二手部4相對轉(zhuǎn)動。第二凸輪部件 84也與第一凸輪部件83—樣，若朝著固定軸30的中心方向?qū)L筒66、 76等 施力，則可將凸輪面84a形成在第二凸輪部件84的外周面上。如圖12所示，第二凸輪部件84的內(nèi)周側(cè)形成的凸輪面84a形成為以轉(zhuǎn)動 中心C為中心成點對稱。具體而言，凸輪面84a包括小徑曲面部84b;與小 徑曲面部84b的一端(圖12中的下端)相連形成并朝著徑向外側(cè)傾斜的第一 平面部84c;與第一平面部84c相連形成且曲率半徑比小徑曲面部84b大的大 徑曲面部84d;與大徑曲面部84d的一端(圖12中的右端)相連形成并朝著徑 向內(nèi)側(cè)傾斜的第二平面部84e;以及相對于小徑曲面部84b、第一平面部84c、 大徑曲面部84d和第二平面部84e分別以轉(zhuǎn)動中心C為中心成點對稱配置的小 徑曲面部84f、第一平面部84g、大徑曲面部84h和第二平面部84j。如圖12所示，構(gòu)成第一把持部62的滾筒66與小徑曲面部84b、第一 平面部84c和大徑曲面部84d抵接。gp，在本實施形態(tài)中，由小徑曲面部 84b、第一平面部84c和大徑曲面部84d構(gòu)成與第一把持部62抵接的第一 凸輪面84k。另外，構(gòu)成第二把持部72的滾筒76與小徑曲面部84f、第一 平面部84g和大徑曲面部84h抵接。即，在本實施形態(tài)中，由小徑曲面部 84f、第一平面部84g和大徑曲面部84h構(gòu)成與第二把持部72抵接的第二
凸輪面84m。在本實施形態(tài)中，在圖2 (A)所示的第一手部3和第二手部4處于合 攏狀態(tài)的多關(guān)節(jié)臂部5的伸展?fàn)顟B(tài)下(即在開始從交接室10或處理室11 搬出晶片2之前)，第一把持部42處于從晶片2退避的狀態(tài)。即，在此狀 態(tài)下，如圖13 (A)所示，滾筒44處于從晶片2離開的狀態(tài)。同樣地，在 此狀態(tài)下，第一把持部62和第二把持部52、 72處于從晶片2退避的狀態(tài)。在本實施形態(tài)中，在圖3 (A)所示的第一手部3和第二手部4處于張 開狀態(tài)的多關(guān)節(jié)臂部5的伸展?fàn)顟B(tài)下，第一把持部42也處于從晶片2退避 的狀態(tài)。同樣地，在此狀態(tài)下，第一把持部62和第二把持部52、 72處于 從晶片2退避的狀態(tài)。目卩，在本實施形態(tài)中，可在第一把持部42、 62和第 二把持部52、 72 (下面在統(tǒng)一表示第一把持部42、 62和第二把持部52、 72 時，記作"把持部42等")保持退避的狀態(tài)下進行第一手部3和第二手部4 的開閉動作。具體而言，如圖2 (A)所示，當(dāng)?shù)谝皇植?和第二手部4處于合攏狀 態(tài)時，滾筒46、 56、 66、 76被配置在圖12中的粗實線所示的位置上，滾 筒46、 56、 66、 76分別與小徑曲面部83b、 83f、 84b、 84f的中心位置附 近抵接。另外，如圖3 (A)所示，當(dāng)?shù)谝皇植?和第二手部4處于張開狀 態(tài)時，滾筒46、 56、 66、 76被配置在圖12中的虛線所示的位置上，滾筒 46、 56、 66、 76分別與小徑曲面部83b、 83f、 84b、 84f的端部抵接。像這樣，在多關(guān)節(jié)臂部5的伸展?fàn)顟B(tài)下，滾筒46、 56、 66、 76與小徑 曲面部83b、 83f、 84b、 84f抵接，因此，把持部42等克服壓縮螺旋彈簧 43的施力而被朝著轉(zhuǎn)動中心C拉引，處于從晶片2退避的狀態(tài)。另一方面，如圖2 (B)所示，在多關(guān)節(jié)臂部5的收縮狀態(tài)(即在開始 將晶片2朝著交接室IO或處理室ll搬入之前)下，第一把持部42與晶片 2抵接而把持著晶片2。 g卩，在此狀態(tài)下，如圖13(B)所示，滾筒44與晶 片2抵接而把持著晶片2。同樣地，在此狀態(tài)下，第一把持部62和第二把 持部52、 72也與晶片2抵接而把持著晶片2。在本實施形態(tài)中，如圖3(B)所示，即使是在多關(guān)節(jié)臂部5的收縮狀
態(tài)下，把持部42等也與晶片2抵接而把持著晶片2。即，在本實施形態(tài)中， 可在把持部42等把持著晶片2的狀態(tài)下進行第一手部3和第二手部4的開 閉動作。具體而言，如圖2 (B)所示，當(dāng)?shù)谝皇植?和第二手部4處于合攏狀 態(tài)時，滾筒46、 56、 66、 76被配置在圖12中的細實線所示的位置上，滾 筒46、 56、 66、 76分別與大徑曲面部83d、 83h、 84d、 84h的一端部抵接。 另外，如圖3(B)所示，當(dāng)?shù)谝皇植?和第二手部4處于張開狀態(tài)時，滾 筒46、 56、 66、 76被配置在圖12中的雙點劃線所示的位置上，滾筒46、 56、 66、 76分別與大徑曲面部83d、 83h、 84d、 84h的另一端部抵接。像這樣，在多關(guān)節(jié)臂部5的收縮狀態(tài)下，滾筒46、 56、 66、 76與大徑 曲面部83d、 83h、 84d、 84h抵接，因此，把持部42等在壓縮螺旋彈簧43 的施力作用下與晶片2抵接而把持著晶片2。另外，當(dāng)把持部42等把持著晶片2時，晶片2也與載放部件41的鉛 垂面41b抵接。g卩，由把持部42等和鉛垂面41b把持著晶片2。在本實施 形態(tài)中，如圖3所示，由以大致120。的間距配置的把持部42等和鉛垂面 41b把持著晶片2。在多關(guān)節(jié)臂部5為了將晶片2從交接室10或處理室11中搬出而從伸展?fàn)?態(tài)收縮時，滾筒46、 56、 66、 76從圖12中的粗實線所示的位置朝著細實線 所示的位置、或者從圖12中的虛線所示的位置朝著雙點劃線所示的位置移 動。S卩，凸輪部件83、 84隨著將晶片2搬出時的多關(guān)節(jié)臂部5的動作而相 對于手部3、 4相對轉(zhuǎn)動，以使把持部42等朝著把持晶片2的方向移動。 在本實施形態(tài)中，在多關(guān)節(jié)臂部5從伸展?fàn)顟B(tài)收縮時，滾筒46、 56、 66、 76從圖12中的粗實線所示的位置朝著細實線所示的位置、或者從圖12中 的虛線所示的位置朝著雙點劃線所示的位置向圖示的逆時針方向移動。另一方面，在多關(guān)節(jié)臂部5為了將晶片2朝著交接室10或處理室11搬入 而從收縮狀態(tài)伸展時，滾筒46、 56、 66、 76從圖12中的細實線所示的位置 朝著粗實線所示的位置、或者從圖12中的雙點劃線所示的位置朝著虛線所 示的位置移動。即，凸輪部件83、 84隨著將晶片2搬入時的多關(guān)節(jié)臂部5
的動作而相對于手部3、 4相對轉(zhuǎn)動，以使把持部42等朝著從晶片2退避 的方向移動。在本實施形態(tài)中，在多關(guān)節(jié)臂部5從收縮狀態(tài)伸展時，滾筒 46、 56、 66、 76從圖12中的細實線所示的位置朝著粗實線所示的位置、或 者從圖12中的雙點劃線所示的位置朝著虛線所示的位置向圖示的順時針方 向移動。如上所述，在本實施形態(tài)中，凸輪面83a、 84a形成為以轉(zhuǎn)動中心C為中 心成點對稱，第一凸輪面83k、 84k和第二凸輪面83ra、 84m以轉(zhuǎn)動中心C為中 心成點對稱配置。因此，在本實施形態(tài)中，為了使把持部42等進行合適的把 持動作和退避動作，凸輪部件83、 84相對于手部3、 4相對轉(zhuǎn)動規(guī)定范圍的角 度，以使?jié)L筒46、 56、 66、 76在圖12中的粗實線所示的位置和細實線所 示的位置之間、或者在圖12中的虛線所示的位置和雙點劃線所示的位置之 間移動。另外，在將晶片2搬出時多關(guān)節(jié)臂部5的動作的加速中，在晶片2上產(chǎn)生 朝著手部3、 4前端側(cè)的相對慣性力。在將晶片2搬入時多關(guān)節(jié)臂部5的動作 的減速中，也在晶片2上產(chǎn)生朝著手部3、 4前端側(cè)的相對慣性力。當(dāng)在這種 狀況下把持部42等未把持晶片2時，由于晶片2與載放部件41的鉛垂面41a 抵接，因此可抑制晶片2的錯位。 (本實施形態(tài)的主要效果)如上所述，在本實施形態(tài)中，在搬出晶片2前使把持部42等從晶片2退 避并在搬出晶片2時隨著多關(guān)節(jié)臂部5的動作使把持部42等朝著把持晶片2 的方向移動的凸輪面83a、 84a形成在凸輪部件83、 84上，該凸輪部件83、 84 以手部3、 4相對于第二臂7的轉(zhuǎn)動中心C為中心相對于手部3、 4相對轉(zhuǎn)動。 因此，即使是采用機械結(jié)構(gòu)來把持晶片2，也能使第二臂7與手部3、 4之間的 連結(jié)部分在徑向上小型化。其結(jié)果是，本實施形態(tài)可使機器人1小型化。尤其是在本實施形態(tài)中，凸輪面83a、 84a包括與第一把持部42、 62 抵接的第一凸輪面83k、 84k;以及與第二把持部52、 72抵接的第二凸輪面83m、 84m。因此，即使是在手部3、 4為在手部3、 4的兩端側(cè)分別把持晶片2而包 括第一把持部42、 62和第二把持部52、 72時，也可使第二臂7與手部3、 4 之間的連結(jié)部分在徑向上小型化。另外，可利用第一凸輪面83k、 84k和第二 凸輪面83m、 84m來使第一把持部42、 62和第二把持部52、 72獨立地動作。在本實施形態(tài)中，彼此可相對轉(zhuǎn)動的第一手部3的轉(zhuǎn)動中心和第二手部4 的轉(zhuǎn)動中心為相同的轉(zhuǎn)動中心C。因此，即使是包括第一手部3和第二手部4 的機器人1，也可使第一手部3及第二手部4與第二臂7之間的連結(jié)部分在徑 向上小型化。另外，由于使用兩個手部3、 4來使晶片2出入，因此可縮短將 晶片2搬入、搬出時的作業(yè)時間。在本實施形態(tài)中，由于第二臂7包括第一凸 輪部件83和第二凸輪部件84，因此可利用第一凸輪部件83和第二凸輪部件 84來使第一手部3的第一把持部42及第二把持部52和第二手部4的第一把持 部62及第二把持部72獨立地動作。在本實施形態(tài)中，把持部42等包括與凸輪面83a、 84a抵接并可轉(zhuǎn)動的滾 筒46、 56、 66、 76。因此，可減小凸輪部件83、 84相對于手部3、 4相對轉(zhuǎn)動 時凸輪面83a、 84a與把持部42等之間的接觸阻力。在本實施形態(tài)中，把持部42等配置在載放部件41的基端側(cè)，在載放部件 41的前端側(cè)形成有與晶片2的端部抵接的抵接部41a。因此，在搬出晶片2時 的多關(guān)節(jié)臂部5的伸縮動作開始之際，即使把持部42等未把持晶片2，在伸縮 動作開始時晶片2的端部也會與抵接部41a抵接，可抑制晶片2錯位。另外， 在搬入晶片2時的多關(guān)節(jié)臂部5的伸縮動作結(jié)束之前，即使把持部42等未把 持晶片2，在伸縮動作結(jié)束之前晶片2的端部也會與抵接部41a抵接，可抑制 晶片2錯位。在本實施形態(tài)中，把持部42等包括與晶片2抵接并可轉(zhuǎn)動的滾筒44。因 此，即使在把持部42等與晶片2抵接時晶片2在載放部件41上產(chǎn)生了錯位， 也可通過滾筒44的作用在不損傷晶片2的情況下將晶片2朝著規(guī)定位置定位。在本實施形態(tài)中，把持部42等朝著把持晶片2的把持方向和從晶片2退 避的退避方向直線狀移動。因此，與使用上述專利文獻l所記載的杠桿機構(gòu)時 相比，可使把持部42等的配置空間變窄，可實現(xiàn)手部3、 4的小型化、薄型化。 另外，在本實施形態(tài)中，把持部42等包括被滑動軸承50直線狀引導(dǎo)的兩個軸 部件48、 68。因此，可利用兩個軸部件48、 68來防止把持部42等以把持部 42等的移動方向為軸中心進行旋轉(zhuǎn)。 (其它實施形態(tài))上述實施形態(tài)是本發(fā)明的最佳實施形態(tài)的一例，但本發(fā)明并不局限于此， 在不變更本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)可進行各種變形實施。在上述實施形態(tài)中，第一凸輪面83k、 84k和第二凸輪面83m、 84m以轉(zhuǎn)動 中心C為中心成點對稱配置，為了使把持部42等進行合適的把持動作和退避 動作，多關(guān)節(jié)臂部5相對于本體部6朝著一定的方向進行伸縮。除此之外，例 如也可將凸輪面83a、 84a形成為如下形狀，也就是即使是在多關(guān)節(jié)臂部5相 對于本體部6朝著兩個方向進行伸縮時也可使把持部42等進行合適的把持動 作和退避動作的形狀。這種情況下，由于可一邊使把持部42等進行合適的把 持動作和退避動作一邊例如使多關(guān)節(jié)臂部5朝著圖2、圖3中圖示的左右兩個 方向伸縮，因此可縮短機器人1將晶片2搬出、搬入的作業(yè)時間。上述實施形態(tài)中形成有凸輪面83a、 84a，以在多關(guān)節(jié)臂部5伸展?fàn)顟B(tài)下 把持部42等從晶片2退避，而在多關(guān)節(jié)臂部5收縮狀態(tài)下把持部42等把持晶 片2。此外，例如也可形成有凸輪面83a、 84a，以在多關(guān)節(jié)臂部7的伸縮動作 過程中把持部42等把持晶片2，而在多關(guān)節(jié)臂部5伸展?fàn)顟B(tài)和收縮狀態(tài)下把持 部42等從晶片2退避。在上述實施形態(tài)中，把持部42等包括兩個軸部件48、 68。除此之外，把 持部42等例如也可包括三個以上的軸部件48、 68。另外，把持部42等也可僅 包括一個軸部件48、 68。這種情況下，可將形成為V形的保持部件固定在軸部 件48、 68的前端側(cè)來代替保持部件45。在僅使用一個軸部件48、 68時，為了 防止軸部件48、 68旋轉(zhuǎn)，軸部件48、 68最好形成為多角柱狀而不是圓柱狀。在上述實施形態(tài)中，第二臂7包括第一凸輪部件83和第二凸輪部件84。 除此之外，第二臂7例如也可包括形成有與滾筒46、 56、 66、 76中的任一個 均抵接的凸輪面的一個凸輪部件。在上述實施形態(tài)中，機器人1包括第一手部3和第二手部4兩個手部，但 機器人1也可僅包括第一手部3和第二手部4中的任一方。另外，在上述實施 形態(tài)中，手部3、 4在手部3、 4的兩端側(cè)包括第一裝設(shè)部38、 58和第二裝設(shè)
部39、 59，但手部3、 4也可僅包括第一裝設(shè)部38、 58和第二裝設(shè)部39、 59 中的任一方。這種情況下，凸輪面83a、 84a可僅包括第一凸輪面83k、 84k和 第二凸輪面83m、 84m中的任一方。在上述實施形態(tài)中，機器人1是多關(guān)節(jié)臂部5伸縮時手部3、 4以朝向一 定方向的狀態(tài)輻射狀移動的所謂的圓筒形機器人。除此之外，可應(yīng)用本發(fā)明的 結(jié)構(gòu)的機器人例如也可以不是圓筒形機器人。S卩，也可將本發(fā)明的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于 手部3、 4的朝向隨著多關(guān)節(jié)臂部的伸縮而變化的機器人。另外，在上述實施 形態(tài)中，多關(guān)節(jié)臂部5由第二臂7和第一臂8兩個臂構(gòu)成，但多關(guān)節(jié)臂部5也 可由三個以上的臂構(gòu)成。在上述實施形態(tài)中，對把持部42等朝著把持晶片2的方向施力的施力部 件是壓縮螺旋彈簧43。除此之外，對把持部42等施力的施力部件例如也可以 是拉伸螺旋彈簧或板簧等其它彈簧部件或者橡膠等的彈性部件。另外，在上述 實施形態(tài)中，手部3、 4的大致中心部與第二臂7的前端側(cè)可轉(zhuǎn)動地連結(jié)，但 也可使手部3、 4的任意部分與第二臂7的前端側(cè)可轉(zhuǎn)動地連結(jié)。在上述實施 形態(tài)中，把持部42等包括與凸輪面83a、 84a抵接的滾筒46、 56、 66、 76。除 此之外，把持部42等例如也可包括與凸輪面83a、 84a抵接的突起來代替滾筒 46、 56、 66、 76。在上述實施形態(tài)中，機器人1是在真空狀態(tài)下使用的所謂的真空機器人， 但機器人l也可以是在大氣中使用的機器人。即，可應(yīng)用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的機器 人并不局限于真空機器人。另外，在上述實施形態(tài)中，由機器人l來搬運的搬 運對象物是圓盤狀的晶片2，但由機器人1來搬運的搬運對象物既可以是晶片 2以外的形成為圓盤狀的基板，也可以是形成為矩形形狀等多角形狀的基板等。
權(quán)利要求
1. 一種工業(yè)用機器人，用于對搬運對象物進行搬運，其特征在于，包括裝設(shè)所述搬運對象物的手部；多關(guān)節(jié)臂部，該多關(guān)節(jié)臂部具有包括將所述手部可轉(zhuǎn)動地保持在前端側(cè)的手部保持臂在內(nèi)的兩個以上的臂，并在搬運所述搬運對象物時進行伸縮；以及將所述多關(guān)節(jié)臂部可轉(zhuǎn)動地保持的本體部，所述手部包括裝設(shè)部，該裝設(shè)部具有與所述搬運對象物抵接來把持所述搬運對象物的把持部、以及對所述把持部施力的施力部件，所述手部保持臂包括凸輪部件，該凸輪部件形成有與所述把持部抵接的凸輪面，并隨著所述多關(guān)節(jié)臂部的伸縮動作以所述手部相對于所述手部保持臂的轉(zhuǎn)動中心為中心相對于所述手部相對轉(zhuǎn)動，所述凸輪面如下形成在搬運所述搬運對象物之前使所述把持部從所述搬運對象物退避，在搬運所述搬運對象物時隨著所述多關(guān)節(jié)臂部的伸縮動作使所述把持部朝著把持所述搬運對象物的方向移動。
2. 如權(quán)利要求1所述的工業(yè)用機器人，其特征在于，所述手部包括作為所述把持部的、在所述手部的兩端側(cè)分別把持所述搬運 對象物用的第一把持部和第二把持部，所述凸輪面包括與所述第一把持部抵接的第一凸輪面、以及與所述第二 把持部抵接的第二凸輪面。
3. 如權(quán)利要求1所述的工業(yè)用機器人，其特征在于，作為所述手部，包括 以相對于所述手部保持臂的轉(zhuǎn)動中心相同的形態(tài)上下配置且彼此可相對轉(zhuǎn)動 的第一手部和第二手部。
4. 如權(quán)利要求3所述的工業(yè)用機器人，其特征在于，所述手部保持臂包括作為所述凸輪部件的與所述第一手部的所述把持部抵接的第一凸輪部件以及 與所述第二手部的所述把持部抵接的第二凸輪部件。
5. 如權(quán)利要求1所述的工業(yè)用機器人，其特征在于，所述裝設(shè)部包括供所述搬運對象物載放的載放部件，所述把持部配置在作為所述轉(zhuǎn)動中心側(cè)的、所 述載放部件的基端側(cè)。
6. 如權(quán)利要求5所述的工業(yè)用機器人，其特征在于，所述把持部在所述手 部的轉(zhuǎn)動中心部具有與所述凸輪面抵接的凸輪面抵接部。
7. 如權(quán)利要求6所述的工業(yè)用機器人，其特征在于，所述凸輪面抵接部是 與所述凸輪面抵接并可轉(zhuǎn)動的凸輪面抵接滾筒。
8. 如權(quán)利要求7所述的工業(yè)用機器人，其特征在于，所述把持部具有與所 述搬運對象物抵接并可轉(zhuǎn)動的搬運對象物抵接滾筒。
9. 如權(quán)利要求5所述的工業(yè)用機器人，其特征在于，所述把持部在所述載 放部件的基端側(cè)具有與所述搬運對象物抵接的搬運對象物抵接部。
10. 如權(quán)利要求5所述的工業(yè)用機器人，其特征在于，所述載放部件在前 端側(cè)具有與所述搬運對象物的端部抵接的抵接部。
11. 如權(quán)利要求5所述的工業(yè)用機器人，其特征在于，所述把持部朝著把 持所述搬運對象物的把持方向和從所述搬運對象物退避的退避方向直線狀移 動。
12. 如權(quán)利要求11所述的工業(yè)用機器人，其特征在于，所述把持部包括被 朝著所述把持方向和所述退避方向直線狀引導(dǎo)的至少兩個軸部件。
13. 如權(quán)利要求11所述的工業(yè)用機器人，其特征在于，所述凸輪部件的所 述凸輪面以將所述手部可轉(zhuǎn)動地保持的手部保持臂的轉(zhuǎn)動中心為中心形成，所 述把持部具有與所述凸輪面抵接的凸輪面抵接部。
14. 如權(quán)利要求13所述的工業(yè)用機器人，其特征在于， 所述凸輪面形成為隨著所述多關(guān)節(jié)臂部的伸縮動作、所述手部相對于所述手部保持臂轉(zhuǎn)動的動作，在搬運所述搬運對象物之前，使所述把持部從所述 搬運對象物退避，所述凸輪面還形成為在所述多關(guān)節(jié)臂部為了搬運所述搬運對象物而進行 了伸縮動作時，通過所述手部相對于所述手部保持臂轉(zhuǎn)動，使所述把持部朝著 把持所述搬運對象物的方向移動。
全文摘要
本發(fā)明提供一種即使采用機械結(jié)構(gòu)來把持搬運對象物也能實現(xiàn)小型化的工業(yè)用機器人。機器人(1)具有手部(3、4)、以及包括保持手部的手部保持臂(7)在內(nèi)的多關(guān)節(jié)臂部(5)。手部(3、4)具有與晶片(2)抵接來把持晶片的把持部(42、52)、以及朝著把持晶片的方向?qū)Π殉植渴┝Φ氖┝Σ考?，手部保持?7)具有隨著多關(guān)節(jié)臂部(5)的伸縮動作而相對于手部(3、4)相對轉(zhuǎn)動的凸輪部件。在凸輪部件的內(nèi)周側(cè)形成有與把持部(42、52)抵接的凸輪面，該凸輪面形成為將晶片從收納部中搬出之前使把持部(42、52)從晶片退避，且隨著將晶片從收納部中搬出時多關(guān)節(jié)臂部(5)的伸縮動作而使把持部(42、52)朝著把持晶片的方向移動。
文檔編號B25J15/00GK101396831SQ200810166158
公開日2009年4月1日 申請日期2008年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月28日
發(fā)明者小山淳之介, 矢澤隆之 申請人:日本電產(chǎn)三協(xié)株式會社