專利名稱：機(jī)器人的機(jī)械手及使用該機(jī)械手的工件搬送機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在高溫環(huán)境下處理玻璃基板和晶片等工件的機(jī)器人的機(jī)械手及使用該機(jī)械手的工件搬送機(jī)器人。
背景技術(shù)：
一直以來，在液晶顯示器、等離子顯示器等平板顯示器(FPD)和半導(dǎo)體的制造工序中，為了將作為它們的基材的平板狀的玻璃和晶片等基板作為工件從某個(gè)工序向其他工序搬送，很多時(shí)候使用基板搬送機(jī)器人。另外，在該制造工序中，含有用高溫的加熱爐進(jìn)行加工處理的工序。例如，在制造玻璃基板時(shí)，有時(shí)設(shè)置下述工序從工序間搬送用箱盒中取出玻璃基板，在玻璃基板的表面涂布藥液，然后搬入高溫的加熱爐中，在高溫下使藥液熔融，從而在玻璃基板的表面形成制膜。在該工序中，因?yàn)椴ＡЩ逶诟邷丶訜釥t內(nèi)進(jìn)行處理，故利用通常的玻璃基板搬送用機(jī)械手將在高溫下完成制膜處理的玻璃基板連續(xù)地搬送到下一工序的處理裝置。進(jìn)行這種搬送時(shí)，機(jī)械手因搬送制膜后的玻璃基板而在加熱爐內(nèi)達(dá)到高溫，若利用該機(jī)械手將后面需要加工的玻璃基板取出而涂布藥液，則因機(jī)械手的熱量可能會(huì)使涂布在玻璃基板上的藥液產(chǎn)生不均，且由于進(jìn)行連續(xù)搬送，故機(jī)械手高溫化后機(jī)械手本身可能會(huì)在高溫的加熱爐內(nèi)產(chǎn)生變形。
為了應(yīng)對(duì)這種問題，提出了一種將循環(huán)有冷卻介質(zhì)的管體延接在機(jī)械手的周圍，在高溫環(huán)境下一邊對(duì)機(jī)械手進(jìn)行冷卻一邊搬送玻璃基板的機(jī)器人的機(jī)械手(參照專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1日本專利特開2002-346965號(hào)公報(bào)但是，在專利文獻(xiàn)1的機(jī)器人的機(jī)械手中，在冷卻介質(zhì)從管體的上游部向下游部循環(huán)的期間，冷卻介質(zhì)的溫度上升，存在不能對(duì)下游部的機(jī)械手充分冷卻而對(duì)上游部的機(jī)械手過度冷卻的不良狀況。另外，只是與循環(huán)有冷卻介質(zhì)的管體接觸的部分被冷卻，存在不能對(duì)機(jī)械手整體進(jìn)行充分冷卻的不良狀況。
即，不僅在機(jī)械手的冷卻介質(zhì)上游部和下游部之間存在冷卻不均的問題，而且在機(jī)械手的與管體接觸的部分和其他部分之間也存在冷卻不均的問題。另外，由于冷卻不均，也存在機(jī)械手本身易于扭曲、變形的問題。
另外，在專利文獻(xiàn)1的機(jī)器人的機(jī)械手中，在由實(shí)心材料切削加工形成的機(jī)械手的周圍延設(shè)有由熱導(dǎo)率高的金屬等構(gòu)成的管體，故致使機(jī)械手比較重，存在對(duì)機(jī)械手的運(yùn)轉(zhuǎn)性能和工作效率造成惡劣影響的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種在搬送在高溫環(huán)境下進(jìn)行處理的玻璃基板等工件時(shí)可高效且均勻地對(duì)機(jī)械手進(jìn)行冷卻、且與現(xiàn)有技術(shù)相比結(jié)構(gòu)較輕的機(jī)器人的機(jī)械手及使用該機(jī)械手的工件搬送機(jī)器人。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的機(jī)器人的機(jī)械手，其特征在于，包括形成為具有與外部隔絕的中空部的形狀、且用于承載工件的承載部；將冷卻介質(zhì)導(dǎo)入所述承載部一端側(cè)的所述中空部的介質(zhì)導(dǎo)入管；以及從所述承載部另一端側(cè)的所述中空部排出所述冷卻介質(zhì)的介質(zhì)排出口。
采用本發(fā)明，通過介質(zhì)導(dǎo)入管將冷卻介質(zhì)向與外部隔絕的承載部一端側(cè)的中空部導(dǎo)入，且從設(shè)在中空部另一端側(cè)的介質(zhì)排出口將使用后的冷卻介質(zhì)排出，因此，冷卻介質(zhì)從承載部的中空部的一端側(cè)向另一端側(cè)流動(dòng)，可對(duì)承載部從其內(nèi)側(cè)的中空部進(jìn)行均勻且高效的冷卻。
在本發(fā)明的機(jī)器人的機(jī)械手中，在從所述承載部前端到基端的所述中空部中最好設(shè)置有至少一個(gè)以上的所述介質(zhì)導(dǎo)入管的介質(zhì)噴出口。
采用本發(fā)明，由于在從承載部前端到基端的中空部中設(shè)置有一個(gè)以上的介質(zhì)導(dǎo)入管的介質(zhì)噴出口，因此，在中空部?jī)?nèi)分散地設(shè)置有多個(gè)因噴出使用前的冷的冷卻介質(zhì)而冷卻效率高的介質(zhì)噴出口的周邊區(qū)域，從而可對(duì)中空部?jī)?nèi)進(jìn)行均勻且高效的冷卻，進(jìn)而可對(duì)機(jī)械手的承載部進(jìn)行均勻且高效的冷卻。
另外，在本發(fā)明的機(jī)器人的機(jī)械手中，最好所述介質(zhì)導(dǎo)入管設(shè)置有多個(gè)，各介質(zhì)導(dǎo)入管的長(zhǎng)度不同，且在各介質(zhì)導(dǎo)入管的前端設(shè)置有所述介質(zhì)噴出口。
采用本發(fā)明，因?yàn)閺脑O(shè)于長(zhǎng)度不同的多個(gè)介質(zhì)導(dǎo)入管前端的介質(zhì)噴出口高效地噴出冷卻介質(zhì)，所以可根據(jù)介質(zhì)導(dǎo)入管的長(zhǎng)度在中空部?jī)?nèi)分散地配置冷卻效率高的介質(zhì)噴出口的周邊區(qū)域。因此，可對(duì)機(jī)械手的承載部進(jìn)行高效且均勻的冷卻。
在本發(fā)明的機(jī)器人的機(jī)械手中，最好作為所述冷卻介質(zhì)使用氣體，在所述承載部的基端或其附近設(shè)置有所述介質(zhì)排出口，且經(jīng)由除塵過濾器將所述冷卻介質(zhì)向所述中空部的外部排出。
采用本發(fā)明，從承載部的基端部或其附近將使用后的冷卻介質(zhì)作為除塵后的清潔氣體排出，因此，承載在靠近機(jī)械手前端側(cè)的承載部上的工件不會(huì)被排出的使用后的冷卻介質(zhì)所污染。
在本發(fā)明的機(jī)器人的機(jī)械手中，所述介質(zhì)排出口最好與將所述冷卻介質(zhì)向所述機(jī)器人的工作區(qū)域的外部排出的介質(zhì)排出管連通地連接。
采用本發(fā)明，從介質(zhì)排出口將使用后的冷卻介質(zhì)導(dǎo)入介質(zhì)排出管，并排出到機(jī)器人的工作區(qū)域的外部，因此，在工作區(qū)域內(nèi)搬送的工件不會(huì)被使用后的冷卻介質(zhì)所污染。
在本發(fā)明的機(jī)器人的機(jī)械手中，所述承載部最好由碳纖維與耐熱性樹脂的混合材料形成。此時(shí)，由于碳纖維的導(dǎo)熱性良好，故可對(duì)承載部利用其中空部側(cè)的冷卻介質(zhì)高效地進(jìn)行冷卻。
另外，在本發(fā)明的機(jī)器人的機(jī)械手中，最好在所述承載部的面向所述中空部的外部的表面上設(shè)置有鋁層。此時(shí)，設(shè)置在承載部表面的鋁層對(duì)來自外部的熱量進(jìn)行反射，可防止承載部變成高溫，進(jìn)一步提高中空部?jī)?nèi)的冷卻介質(zhì)的冷卻效率。
在本發(fā)明的機(jī)器人的機(jī)械手中，所述承載部的厚度最好從基端向前端逐漸減薄。采用本發(fā)明，由于承載部的基端側(cè)較厚而前端側(cè)較薄，故可提高基端部的剛性，進(jìn)而可防止承載部在承受較大工件載荷的基端側(cè)撓曲。另外，可確保在基端側(cè)配置多個(gè)介質(zhì)導(dǎo)入管的中空部的空間。
本發(fā)明的工件搬送機(jī)器人，其特征在于，包括工件承載用機(jī)械手及壓送裝置，所述工件承載用機(jī)械手包括形成為具有與外部隔絕的中空部的形狀、且用于承載工件的承載部；將冷卻介質(zhì)導(dǎo)入所述承載部一端側(cè)的所述中空部的介質(zhì)導(dǎo)入管；以及從所述承載部另一端側(cè)的所述中空部排出所述冷卻介質(zhì)的介質(zhì)排出口，所述壓送裝置將所述冷卻介質(zhì)向所述介質(zhì)導(dǎo)入管壓送。
采用本發(fā)明，將冷卻介質(zhì)向介質(zhì)導(dǎo)入管壓送，通過該介質(zhì)導(dǎo)入管將冷卻介質(zhì)向工件承載用機(jī)械手的與外部隔絕的中空部的一端側(cè)導(dǎo)入，且從設(shè)在中空部另一端側(cè)的介質(zhì)排出口將使用后的冷卻介質(zhì)排出，從而從內(nèi)部側(cè)對(duì)機(jī)械手進(jìn)行整體冷卻，因而可對(duì)機(jī)械手高效且均勻地進(jìn)行冷卻。
在本發(fā)明的工件搬送機(jī)器人中，最好在所述介質(zhì)導(dǎo)入管與所述壓送裝置之間設(shè)置有除塵過濾器。此時(shí)，塵埃不會(huì)進(jìn)入到介質(zhì)導(dǎo)入管和介質(zhì)排出口等的冷卻介質(zhì)流路及工件承載用機(jī)械手的中空部中而殘留堆積，可防止介質(zhì)的流路堵塞、以及塵埃向機(jī)械手外排出。
采用本發(fā)明的機(jī)器人的機(jī)械手及使用該機(jī)械手的工件搬送機(jī)器人，在承載部上設(shè)置有與高溫下的外部隔絕的中空部、將冷卻介質(zhì)導(dǎo)入承載部一端側(cè)的中空部的介質(zhì)導(dǎo)入管、以及從承載部另一端側(cè)的中空部排出所述冷卻介質(zhì)的介質(zhì)排出口，將冷卻介質(zhì)向一端側(cè)的中空部導(dǎo)入，且從中空部的另一端側(cè)將冷卻介質(zhì)排出，因此，冷卻介質(zhì)從承載部的中空部的一端側(cè)向另一端側(cè)流動(dòng)，可對(duì)承載部從其內(nèi)側(cè)的中空部進(jìn)行均勻的冷卻。
另外，在本發(fā)明的機(jī)器人的機(jī)械手中，由于在從承載部前端到基端的中空部?jī)?nèi)設(shè)置有至少一個(gè)以上的介質(zhì)導(dǎo)入管的介質(zhì)噴出口，因此，在中空部?jī)?nèi)分散地設(shè)置有多個(gè)冷卻效率高的介質(zhì)噴出口的周邊區(qū)域，從而可對(duì)承載部的中空部?jī)?nèi)進(jìn)行均勻且高效的冷卻，進(jìn)而可對(duì)承載部進(jìn)行均勻且高效的冷卻。而且，由于進(jìn)行均勻的冷卻，故可防止機(jī)械手本身的扭曲和變形。
這樣，采用本發(fā)明，通過與現(xiàn)有技術(shù)相比輕且簡(jiǎn)單的構(gòu)成即可實(shí)現(xiàn)在搬送在高溫環(huán)境下進(jìn)行處理的工件時(shí)可均勻且高效地對(duì)整個(gè)機(jī)械手進(jìn)行冷卻的機(jī)器人的機(jī)械手及使用該機(jī)械手的工件搬送機(jī)器人。


圖1表示本發(fā)明實(shí)施例的工件搬送機(jī)器人的概略結(jié)構(gòu)，(A)是俯視圖，(B)是側(cè)向剖視圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)械手的俯視剖視圖。
圖3中，(A)是本發(fā)明實(shí)施例的承載部的俯視剖視圖(局部剖視圖)，(B)是側(cè)向剖視圖。
圖4是本發(fā)明另一實(shí)施例的機(jī)械手的主要部分放大圖。
符號(hào)說明1工件搬送機(jī)器人2基座3、4、5關(guān)節(jié)部6第一機(jī)臂 7第二機(jī)臂8壓縮機(jī)9空氣過濾器10機(jī)械手 11承載部11a中空部 12連接部 12a連接部中空部13介質(zhì)壓送管 14介質(zhì)排出管15a、15b、15c、15d 介質(zhì)導(dǎo)入管16a、16b、16c、16d 介質(zhì)噴出口17介質(zhì)排出口 18吸附襯墊 19傳感器20吸附襯墊用配管 21排氣過濾器W工件(玻璃基板)具體實(shí)施方式
下面參照附圖對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的較佳形態(tài)進(jìn)行說明。
圖1表示本發(fā)明實(shí)施例的工件搬送機(jī)器人的概略結(jié)構(gòu)，圖1(A)是俯視圖，圖1(B)是側(cè)向剖視圖。該工件搬送機(jī)器人1包括用于使工件相對(duì)高溫環(huán)境的加熱爐搬入及搬出的搬送系統(tǒng)、以及用于對(duì)機(jī)械手進(jìn)行冷卻的機(jī)械手冷卻系統(tǒng)。另外，本實(shí)施例的工件搬送機(jī)器人1在要求一定清潔度的平板顯示器(FPD)的制造工序中使用，用于搬送作為工件的玻璃基板W。
(搬送系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu))首先對(duì)搬送系統(tǒng)進(jìn)行說明。工件搬送機(jī)器人1(以下僅稱為“機(jī)器人1”)包括能以基座2上的關(guān)節(jié)部3為中心旋轉(zhuǎn)的第一機(jī)臂6；可旋轉(zhuǎn)地連接在該第一機(jī)臂6前端側(cè)的關(guān)節(jié)部4上的第二機(jī)臂7；以及可旋轉(zhuǎn)地連接在第二機(jī)臂7前端部的關(guān)節(jié)部5上的機(jī)械手10。
各關(guān)節(jié)部3～5內(nèi)置有皮帶輪，且關(guān)節(jié)部3、4間和關(guān)節(jié)部4、5間分別用同步皮帶連接，設(shè)置成使機(jī)械手10始終朝向一定方向在直線上移動(dòng)。并且，機(jī)械手10可相對(duì)未圖示的加熱爐進(jìn)入及退出，在加熱爐與未圖示的箱盒之間承載著玻璃基板W進(jìn)行搬送。
如后面所述，機(jī)械手10由碳纖維與耐熱性樹脂的混合材料形成，具有用于對(duì)以下詳述的機(jī)械手進(jìn)行冷卻的機(jī)械手冷卻機(jī)構(gòu)。另一方面，基座2、第一機(jī)臂6及第二機(jī)臂7在與加熱爐相鄰的工作區(qū)域內(nèi)進(jìn)行動(dòng)作。這些配置在工作區(qū)域內(nèi)的構(gòu)成不需要進(jìn)行特殊的耐熱加工，由在常溫下使用的鋁合金等材料形成。
在本實(shí)施例中，機(jī)器人1形成為由上述進(jìn)行搬送動(dòng)作的搬送系統(tǒng)構(gòu)成的水平多關(guān)節(jié)型機(jī)器人，但本發(fā)明并不限定為適用這種水平多關(guān)節(jié)型機(jī)器人，可廣泛適用于在高溫環(huán)境下搬送工件的機(jī)器人的機(jī)械手。另外，作為工件并不限定為玻璃基板，也可作為工件搬送半導(dǎo)體的晶片等。
(機(jī)械手冷卻系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu))機(jī)器人1的冷卻系統(tǒng)是一系列的冷卻介質(zhì)的路徑，具有從工作區(qū)域的外側(cè)壓送冷卻介質(zhì)的裝置、機(jī)械手10內(nèi)的冷卻機(jī)構(gòu)、以及將使用后的冷卻介質(zhì)排出的排出裝置。另外，圖中的箭頭表示冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向，圖1B中的箭頭X表示大氣吸氣方向(冷卻介質(zhì)的壓送方向)，箭頭Y表示使用后的冷卻介質(zhì)的排出方向。另外，對(duì)于機(jī)械手10內(nèi)的冷卻機(jī)構(gòu)將會(huì)在后面敘述。
機(jī)器人1作為冷卻介質(zhì)使用常溫下的大氣，作為壓送冷卻介質(zhì)的壓送裝置具有壓送空氣的壓縮機(jī)8，在壓縮機(jī)8的機(jī)械手10側(cè)設(shè)置有空氣過濾器9。
空氣過濾器9用于從壓縮機(jī)8壓送來的空氣中除去塵埃和水分，得到清潔且干燥的空氣。并且，壓縮機(jī)8及空氣過濾器9連接在介質(zhì)壓送管13上。
介質(zhì)壓送管13導(dǎo)入機(jī)器人1內(nèi)部，用于向機(jī)械手10壓送作為冷卻介質(zhì)的清潔且干燥的空氣。介質(zhì)壓送管13以不與搬送系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)干涉的形態(tài)從基座2經(jīng)由第一機(jī)臂6、第二機(jī)臂7及關(guān)節(jié)部3～5連接在機(jī)械手10的承載部11上。在本實(shí)施例中，介質(zhì)壓送管13經(jīng)由設(shè)于關(guān)節(jié)部3～5的未圖示的皮帶輪中央的空孔地進(jìn)行配置以避免與同步皮帶的干涉。
本實(shí)施例的機(jī)器人1為了保持平板顯示器(FPD)的制造工序所要求的清潔度，以與介質(zhì)壓送管13相同的不與搬送系統(tǒng)干涉的形態(tài)設(shè)置有介質(zhì)排出管14，以將對(duì)機(jī)械手10進(jìn)行冷卻后的使用后的冷卻介質(zhì)排出到工作區(qū)域外側(cè)。另外，在介質(zhì)排出管14的終端安裝有過濾器14a時(shí)，也可將作為使用后的冷卻介質(zhì)的空氣向工作區(qū)域內(nèi)排氣。此時(shí)，因?yàn)榭稍诠ぷ鲄^(qū)域的遠(yuǎn)離工件搬送區(qū)域的區(qū)域設(shè)置排氣部，故不會(huì)使清潔環(huán)境惡化。
在本實(shí)施例中，作為冷卻介質(zhì)及壓送冷卻介質(zhì)的裝置使用壓縮空氣(大氣)及對(duì)其進(jìn)行壓縮的壓縮機(jī)8，但也可代替這種情況，將各種氣體或水等液體作為冷卻介質(zhì)進(jìn)行壓送。例如，若使用高壓貯罐內(nèi)的壓縮氮，則氮?dú)饣瘯r(shí)被冷卻，因此可得到良好的冷卻介質(zhì)。此時(shí)的氮較清潔，故也可省去空氣過濾器9。
另外，若從工廠用的壓縮空氣供給系統(tǒng)引入壓縮空氣，則機(jī)器人1不需設(shè)置獨(dú)立的壓縮機(jī)8，因此可更加經(jīng)濟(jì)化。另外，也可將機(jī)械手冷卻系統(tǒng)形成為閉合體系，將介質(zhì)壓送管13和介質(zhì)排出管14通過冷卻機(jī)連接。另外，介質(zhì)壓送管13根據(jù)需要也可用絕熱材料包覆。
(冷卻機(jī)械手的構(gòu)成)下面參照?qǐng)D2及圖3對(duì)本實(shí)施例的機(jī)械手10及其冷卻機(jī)構(gòu)進(jìn)行說明。圖2是本實(shí)施例的機(jī)械手的俯視剖視圖。圖3(A)是本實(shí)施例的機(jī)械手的承載部的俯視局部剖視圖，圖3(B)是側(cè)向剖視圖。另外，在圖3(A)、圖3(B)中，箭頭X表示冷卻介質(zhì)的壓送方向，箭頭Y表示使用后的冷卻介質(zhì)的排出方向。
機(jī)械手10將作為工件的玻璃基板W承載在承載部11上，用于將玻璃基板W相對(duì)加熱爐搬入及搬出。機(jī)械手10由承載工件的四個(gè)承載部11和連接部12構(gòu)成，承載部11由連接部12一體地連接、支撐。另外，在連接部12的大致中央部設(shè)置有關(guān)節(jié)部5，該關(guān)節(jié)部5將機(jī)械手10相對(duì)第二機(jī)臂7可旋轉(zhuǎn)地予以支撐。另外，在本實(shí)施例中，承載玻璃基板W的承載部11設(shè)置有四個(gè)，但可根據(jù)所搬送的玻璃基板W的尺寸設(shè)置兩個(gè)以上的適當(dāng)數(shù)量。
承載部11由碳纖維與耐熱性樹脂的混合材料形成為內(nèi)部中空的長(zhǎng)尺形狀，其內(nèi)部的中空部11a形成為與外部環(huán)境隔絕的密閉狀態(tài)。在該承載部11內(nèi)側(cè)的中空部11a中設(shè)置有導(dǎo)入來自介質(zhì)壓送管13的冷卻介質(zhì)的介質(zhì)導(dǎo)入管15。介質(zhì)導(dǎo)入管15的前端具有介質(zhì)噴出口16。另外，在承載部11的基端設(shè)置有從中空部11a將使用后的冷卻介質(zhì)排出的介質(zhì)排出口17。
如圖2所示，介質(zhì)導(dǎo)入管15作為長(zhǎng)度不同的介質(zhì)導(dǎo)入管15a、15b、15c、15d在各承載部11中各設(shè)置四根。介質(zhì)導(dǎo)入管15a、15b、15c、15d在承載部11的基端與介質(zhì)壓送管13連接，從介質(zhì)壓送管13分支。另外，在介質(zhì)導(dǎo)入管15a、15b、15c、15d的前端設(shè)置有介質(zhì)噴出口16a、16b、16c、16d。
由于介質(zhì)導(dǎo)入管15a、15b、15c、15d的長(zhǎng)度不同，故介質(zhì)噴出口16a、16b、16c、16d在中空部11a內(nèi)大致等間隔地配置。這樣，由于介質(zhì)噴出口等間隔地配置，故可在中空部11a內(nèi)均勻且高效地進(jìn)行冷卻，進(jìn)而可將承載部11從中空部11a側(cè)均勻且高效地冷卻。
在本實(shí)施例中，通過使介質(zhì)導(dǎo)入管15分支且使其長(zhǎng)度不同，而將介質(zhì)噴出口16大致等間隔地配置，但也可將介質(zhì)導(dǎo)入管15不從介質(zhì)壓送管13分支而形成為一根，且從其基端到前端之間等間隔地設(shè)置多個(gè)介質(zhì)噴出口16。這樣，若將介質(zhì)噴出口16等間隔地配置多個(gè)，則同樣可得到均勻且高效的冷卻效果。
而且，內(nèi)部具有這種冷卻機(jī)構(gòu)的承載部11由導(dǎo)熱性能良好的碳纖維與耐熱性樹脂的混合材料形成，故可對(duì)承載部利用導(dǎo)入其中空部11a內(nèi)的冷卻介質(zhì)進(jìn)行有效的冷卻。
在承載部11的面向外部的表面上設(shè)置有鋁層(未圖示)。設(shè)置在承載部表面的鋁層對(duì)從外部照射的熱量進(jìn)行反射，可提高承載部11的耐熱性，防止承載部變成高溫，可進(jìn)一步提高導(dǎo)入到中空部11a內(nèi)的冷卻介質(zhì)的冷卻效率。另外，在將鋁層形成在承載部上時(shí)，可采用真空蒸鍍或貼箔等適當(dāng)方法形成。
承載部11形成為厚度從基端向前端逐漸減薄的錐形，其寬度方向的截面大致形成為長(zhǎng)方形，承載玻璃基板W的上表面11b形成為平板狀。因此，由于承載部11的基端厚而前端薄，故可提高基端部分的剛性。由此，在力矩最大的基端部分可確保足夠的剛性。另外，前端側(cè)比基端側(cè)輕，故承載部的重心靠近基端側(cè)，且可實(shí)現(xiàn)承載部整體的輕量化。由于這些原因，機(jī)器人1的共振頻率提高，故可提高動(dòng)作速度。
由于承載部11的基端厚而前端薄，故即使前端側(cè)因工件的重量而向下方撓曲，也可防止其與下面的承載部11或工件等干涉。另外，承載玻璃基板W的上表面11b形成為平板狀，故可穩(wěn)定地保持玻璃基板W。
另外，可以在較厚的承載部11的基端側(cè)沿厚度方向重疊配置多個(gè)介質(zhì)導(dǎo)入管15。此時(shí)，因?yàn)榭梢栽鲈O(shè)介質(zhì)導(dǎo)入管15，故可得到更加良好的冷卻效率。
連接部12用于連接、保持四個(gè)承載部11的基端，與承載部11相同由碳纖維與耐熱性樹脂的混合材料形成，形成為與承載部11獨(dú)立的密閉結(jié)構(gòu)的箱形。連接部12的內(nèi)部形成有中空部12a，與承載部11連接的介質(zhì)壓送管13、介質(zhì)排出管14、以及后述的吸附襯墊用配管20和傳感器19的配線等通過該中空部12a。另外，輸送使用前的冷卻介質(zhì)的介質(zhì)壓送管13和介質(zhì)排出管14以不接觸的形態(tài)分開配置，介質(zhì)壓送管13根據(jù)需要可用絕熱材料包覆。
連接部12的中央部通過關(guān)節(jié)部5與第二機(jī)臂7連接。關(guān)節(jié)部5形成為密封結(jié)構(gòu)，使介質(zhì)壓送管13、介質(zhì)排出管14、以及后述的吸附襯墊用配管20和傳感器19的配線通過，且使第二機(jī)臂7側(cè)與連接部中空部12a不連通。因此，高溫空氣不會(huì)從機(jī)械手10側(cè)經(jīng)由第二機(jī)臂7向工件搬送機(jī)器人本體內(nèi)部傳送。
在承載部11的上表面11b設(shè)置有用于吸附保持工件的吸附襯墊18、以及掃描確認(rèn)玻璃基板W相對(duì)機(jī)械手10的位置的傳感器19。
在工件承載在承載部11上時(shí)，吸附襯墊18對(duì)工件進(jìn)行吸附并予以穩(wěn)定地保持。吸附襯墊用配管20從承載部11的內(nèi)側(cè)與吸附襯墊18連接。吸附襯墊用配管20從承載部11經(jīng)由連接部12導(dǎo)入機(jī)器人1的內(nèi)部，并與未圖示的吸附驅(qū)動(dòng)源連接。
在玻璃基板W承載在承載部11上時(shí)，為了使機(jī)械手10與工件正對(duì)，傳感器19對(duì)工件進(jìn)行掃描以確認(rèn)工件和機(jī)械手10的相對(duì)位置。傳感器19的配線(未圖示)與吸附襯墊用配管20相同，從承載部11經(jīng)由連接部12導(dǎo)入機(jī)器人1的內(nèi)部，并與未圖示的機(jī)器人的動(dòng)作控制部連接。
(機(jī)械手冷卻動(dòng)作)
下面對(duì)如此構(gòu)成的工件搬送機(jī)器人的機(jī)械手的冷卻動(dòng)作進(jìn)行說明。
首先，從工作區(qū)域外的壓縮機(jī)8及空氣過濾器9向介質(zhì)壓送管13壓送作為冷卻介質(zhì)的清潔且干燥的空氣。干燥空氣經(jīng)由機(jī)器人1內(nèi)的介質(zhì)壓送管13在機(jī)械手10的連接部12向各承載部11分流、壓送。并且，在承載部11的基端附近向介質(zhì)導(dǎo)入管15a～15d分流，向承載部11的中空部11a壓送。
如圖2所示，壓送到介質(zhì)導(dǎo)入管15a～15d的干燥空氣從各介質(zhì)噴出口16a～16d向中空部11a噴出。在此，如圖中的箭頭A所示，從介質(zhì)噴出口16a噴出的干燥空氣對(duì)承載部11的前端附近進(jìn)行冷卻，并流向承載部11的基端。另外，從介質(zhì)噴出口16b噴出的干燥空氣(圖中的箭頭B)對(duì)該介質(zhì)噴出口的周邊區(qū)域進(jìn)行冷卻，并流向承載部11的基端。同樣地，分別從介質(zhì)噴出口16c、16d噴出的干燥空氣(圖中的箭頭C、D)對(duì)各自介質(zhì)噴出口的周邊區(qū)域進(jìn)行冷卻，并導(dǎo)向承載部11基端的介質(zhì)排出口17。如此使用后的干燥空氣(圖中的箭頭E)經(jīng)由介質(zhì)排出管14向工作區(qū)域外排出。
這樣，干燥空氣由壓縮機(jī)8連續(xù)地壓送，且在對(duì)各介質(zhì)噴出口16a～16d的周邊區(qū)域進(jìn)行冷卻后從介質(zhì)排出口17排出，從而形成冷卻介質(zhì)的循環(huán)。該冷卻介質(zhì)的循環(huán)形成為在中空部11a內(nèi)始終從承載部11的前端側(cè)向基端側(cè)流動(dòng)。
在本發(fā)明中，由于上述的從承載部11的前端側(cè)向基端側(cè)流動(dòng)的冷卻介質(zhì)的循環(huán)，承載部11的中空部11a被冷卻，因此，可將承載部11整體從中空部11a側(cè)進(jìn)行高效冷卻。另外，分別對(duì)分散配置的介質(zhì)噴出口16a～16d的附近區(qū)域進(jìn)行冷卻，從而可對(duì)承載部11從前端到基端均勻冷卻。
另外，這種干燥空氣(冷卻介質(zhì))的循環(huán)量可通過適當(dāng)控制壓縮機(jī)8(壓送裝置)的壓力來進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而可適當(dāng)調(diào)節(jié)冷卻能力。因此，也可在承載部11上設(shè)置溫度傳感器，針對(duì)承載部11的溫度來控制冷卻能力。
(其他實(shí)施例)下面對(duì)本發(fā)明的另一實(shí)施例進(jìn)行說明。圖4是該另一實(shí)施例的機(jī)械手的主要部分放大圖。另外，對(duì)于與上述實(shí)施例相同的構(gòu)成標(biāo)記同一符號(hào)，省略其說明。
本實(shí)施例與上述實(shí)施例的不同之處在于代替介質(zhì)排出管14及其前端的過濾器14a，從設(shè)于連接部12的排氣過濾器21直接將使用后的干燥空氣E排出。
在本實(shí)施例中，在連接部12的與安裝承載部11的一側(cè)相反的一側(cè)設(shè)置有用于除去塵埃的排氣過濾器21。另外，承載部11的介質(zhì)排出口17由與連接部中空部12a連通的短管形成。如圖中的箭頭F所示，該介質(zhì)排出口17的管子設(shè)置成將使用后的干燥空氣向排氣過濾器21側(cè)排出。另外，介質(zhì)排出口17也可是單純的孔。
由于壓送干燥空氣、且連接部12的關(guān)節(jié)部5是密封結(jié)構(gòu)，故利用上述構(gòu)成從承載部11排出的干燥空氣F沿連接部12的長(zhǎng)度方向流向排氣過濾器21，如圖中的箭頭G所示，并從排氣過濾器21向與承載部11相反的方向排出。
在本實(shí)施例中，在承載部11的中空部11a中也可得到良好的冷卻效果。而且，可利用從介質(zhì)排出口17排出的空氣(圖中的箭頭F)對(duì)連接部12進(jìn)行冷卻。因此，整個(gè)機(jī)械手10可得到更好的冷卻效果。
另外，不需要將介質(zhì)排出管14從關(guān)節(jié)部5導(dǎo)入機(jī)器人1的本體內(nèi)，可使復(fù)雜的配管簡(jiǎn)化。在本實(shí)施例中，由于冷卻介質(zhì)的排氣G從排氣過濾器21向與承載部11上承載的工件W相反的方向排出，故工件不會(huì)受到污染。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)器人的機(jī)械手，其特征在于，包括形成為具有與外部隔絕的中空部的形狀、且用于承載工件的承載部；將冷卻介質(zhì)導(dǎo)入所述承載部一端側(cè)的所述中空部的介質(zhì)導(dǎo)入管；以及從所述承載部另一端側(cè)的所述中空部排出所述冷卻介質(zhì)的介質(zhì)排出口。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器人的機(jī)械手，其特征在于，在從所述承載部前端到基端的所述中空部?jī)?nèi)設(shè)置有至少一個(gè)以上的所述介質(zhì)導(dǎo)入管的介質(zhì)噴出口。
3.如權(quán)利要求2所述的機(jī)器人的機(jī)械手，其特征在于，所述介質(zhì)導(dǎo)入管設(shè)置有多個(gè)，各介質(zhì)導(dǎo)入管的長(zhǎng)度不同，且在各介質(zhì)導(dǎo)入管的前端設(shè)置有所述介質(zhì)噴出口。
4.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器人的機(jī)械手，其特征在于，作為所述冷卻介質(zhì)使用氣體，在所述承載部的基端或其附近設(shè)置有所述介質(zhì)排出口，且經(jīng)由除塵過濾器將所述冷卻介質(zhì)向所述中空部的外部排出。
5.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器人的機(jī)械手，其特征在于，所述介質(zhì)排出口與將所述冷卻介質(zhì)向所述機(jī)器人的工作區(qū)域的外部排出的介質(zhì)排出管連通地連接。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的機(jī)器人的機(jī)械手，其特征在于，所述承載部由碳纖維與耐熱性樹脂的混合材料形成。
7.如權(quán)利要求6所述的機(jī)器人的機(jī)械手，其特征在于，在所述承載部的面向所述中空部的外部的表面上設(shè)置有鋁層。
8.如權(quán)利要求6所述的機(jī)器人的機(jī)械手，其特征在于，所述承載部的厚度從基端向前端逐漸減薄。
9.一種工件搬送機(jī)器人，其特征在于，包括工件承載用機(jī)械手及壓送裝置，所述工件承載用機(jī)械手包括形成為具有與外部隔絕的中空部的形狀、且用于承載工件的承載部；將冷卻介質(zhì)導(dǎo)入所述承載部一端側(cè)的所述中空部的介質(zhì)導(dǎo)入管；以及從所述承載部另一端側(cè)的所述中空部排出所述冷卻介質(zhì)的介質(zhì)排出口，所述壓送裝置將所述冷卻介質(zhì)向所述介質(zhì)導(dǎo)入管壓送。
10.如權(quán)利要求9所述的工件搬送機(jī)器人，其特征在于，在所述介質(zhì)導(dǎo)入管與所述壓送裝置之間設(shè)置有除塵過濾器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在搬送在高溫環(huán)境下進(jìn)行處理的玻璃基板等工件時(shí)可高效且均勻地對(duì)機(jī)械手進(jìn)行冷卻、且與現(xiàn)有技術(shù)相比結(jié)構(gòu)較輕的機(jī)械手及使用該機(jī)械手的工件搬送機(jī)器人。本發(fā)明的機(jī)器人的機(jī)械手包括形成為具有與外部隔絕的中空部(11a)的形狀、且用于承載工件的承載部(11)；將冷卻介質(zhì)導(dǎo)入承載部(11)一端側(cè)的中空部(11a)的介質(zhì)導(dǎo)入管(15)；以及從承載部(11)另一端側(cè)的中空部(11a)排出冷卻介質(zhì)的介質(zhì)排出口(17)。
文檔編號(hào)B25J15/00GK1939675SQ20061014162
公開日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2006年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月29日
發(fā)明者竹內(nèi)靖典, 矢澤隆之 申請(qǐng)人:日本電產(chǎn)三協(xié)株式會(huì)社