JP2010177411A - ワーク搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】輻射熱を受けやすい部材から効率よく熱を逃すことができるワーク搬送装置を提供する。
【解決手段】ワークを搬送するためのワーク搬送機構を備えたワーク搬送装置であって、ワーク搬送機構の外表面各所には、冷媒循環用の冷却パイプ８４が付設されており、冷却パイプ８４は、上記外表面に対して弾性部材８５を挟んだ状態で固定具８６を介して押圧固定されている。
【選択図】 図６

Description

本発明は、たとえば真空空間において板状のワークを搬送するためのワーク搬送装置に関する。

真空空間において板状のワークを搬送する装置としては、たとえば特許文献１に開示されたものがある。同文献に開示されたワーク搬送装置は、固定ベースに対して旋回可能に保持された旋回ベース、旋回ベースが搭載された昇降ベースを鉛直方向に移動させるボールネジスライド機構、旋回ベースに対して揺動可能に支持されたリンクアーム機構、およびリンクアーム機構に支持されたハンドを備えている。

上記ハンドやリンクアーム機構は、真空空間に配置される一方、固定ベースは、筐体の上部が真空空間との隔壁をなし、その筐体の大部分が真空空間より下方の大気圧空間に配置される。このような固定ベースの内部には、旋回ベースを旋回させたりリンクアーム機構を駆動するための駆動モータや、さらにはボールネジスライド機構とその駆動モータが収容されている。

このようなワーク搬送装置では、高温状態のワークを取り扱うために周辺部品に対して輻射熱による影響がある。そのため、最も輻射熱の影響を受けやすいリンクアーム機構には、固定ベースの内部から旋回ベースを通って周辺部品を冷却するように冷媒循環路が形成されている。リンクアーム機構のガイドレールの周辺には、冷媒循環路と連通するように環状パイプが付設されている。

特開２００７−１１８１７１号公報

しかしながら、上記従来のワーク搬送装置では、冷媒を循環させるための環状パイプが断面円形状を呈しており、リンクアーム機構を構成するフレーム部材に対して環状パイプの接触部分が比較的小さくなりがちである。そのため、輻射熱を受けやすいフレーム部材から効率よく熱を逃すことができないおそれがあった。

本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、輻射熱を受けやすい部材から効率よく熱を逃すことができるワーク搬送装置を提供することをその課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を採用している。

本発明により提供されるワーク搬送装置は、ワークを搬送するためのワーク搬送機構を備えたワーク搬送装置であって、上記ワーク搬送機構の外表面各所には、冷媒循環用の冷却パイプが付設されており、上記冷却パイプは、上記外表面に対して弾性部材を挟んだ状態で固定具を介して押圧固定されていることを特徴としている。

好ましい実施の形態としては、上記弾性部材は、上記冷却パイプの長手方向に沿って延びている。

好ましい実施の形態としては、上記弾性部材は、上記冷却パイプの長手方向の横断面において押圧固定前に湾曲している。

好ましい実施の形態としては、上記弾性部材は、押圧固定されたときに変形可能な金属製の部材からなる。

好ましい実施の形態としては、上記弾性部材に接する上記冷却パイプの外側面は、平面状に形成されている。

好ましい実施の形態としては、上記ワーク搬送機構を搭載した状態でこれを鉛直方向に昇降させるシザースリフト機構と、上記シザースリフト機構を搭載する台座と、上記台座を鉛直軸周りに回転させる回転機構と、をさらに備えている。

好ましい実施の形態としては、上記シザースリフト機構は、上記ワーク搬送機構を搭載するステージと、互いに中間部で交差しつつ水平軸周りに回動可能に連結され、一方の上端部が上記ステージに対して水平方向に滑り移動可能でかつ下端部が上記台座に対して水平軸周りに回動可能に連結されているとともに、他方の上端部が上記ステージに対して水平軸周りに回動可能でかつ下端部が上記台座に対して水平方向に滑り移動可能に連結された一対の交差アームからなる第１のシザースリンクと、上記第１のシザースリンクと同じ連結形態の一対の交差アームからなり、この第１のシザースリンクに対して平行に配置された第２のシザースリンクと、上記台座に搭載され、この台座に対して滑り移動可能に連結された上記第１および第２のシザースリンクにおける上記交差アームの下端部を滑り移動させるリフト用駆動手段とを有している。

好ましい実施の形態としては、上記台座に対して回動可能に連結された上記第１のシザースリンクにおける上記交差アームの下端部から中間部にかけては、下部配管が付設されているとともに、上記ステージに対して回動可能に連結された上記第２のシザースリンクにおける上記交差アームの上端部から中間部にかけては、上部配管が付設されており、かつ、上記第１および第２のシザースリンクにおける上記交差アームの中間部同士の間には、上記下部配管および上部配管に連通するように中間配管が接続されている。

好ましい実施の形態としては、上記台座には、貫通配管が設けられており、この貫通配管は、上記第１のシザースリンクにおける上記交差アームの下端部を経由して上記下部配管に連通しているとともに、上記上部配管は、接続配管を介して上記ワーク搬送機構に接続されている。

好ましい実施の形態としては、上記貫通配管から上記下部配管へと連通し、さらに上記中間配管を通って上記上部配管および接続配管へと連通する管路全体には、上記冷却パイプに接続される冷媒供給パイプおよび冷媒排出パイプが収容されている。

このような構成によれば、輻射熱を受けやすいワーク搬送機構の外表面各所に冷却パイプが付設され、この冷却パイプは、弾性部材を介して外表面に接した状態で押圧固定される。そのため、冷却パイプは、弾性部材を介してワーク搬送機構の外表面に触れた状態となり、その外表面に対する冷却パイプの接触部分を比較的大きくとることができるので、輻射熱を受けやすいワーク搬送機構を構成する部材から効率よく熱を逃すことができる。

本発明のその他の特徴および利点は、図面を参照して以下に行う詳細な説明から、より明らかとなろう。

本発明に係るワーク搬送装置の一実施形態を示す分解斜視図である。 図１に示すワーク搬送装置の要部側面図である。 図１に示すワーク搬送装置の要部正面図である。 図１に示すワーク搬送装置に備えられたワーク搬送機構の斜視図である。 図４に示すワーク搬送機構の一部切り欠き平面図である。 図４に示すワーク搬送機構に設けられた冷却パイプの固定構造を示す断面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を、添付の図面を参照して具体的に説明する。

図１〜図６は、本発明に係るワーク搬送装置の一実施形態を示している。このワーク搬送装置Ａは、たとえば液晶パネルといった薄板状のワークを搬送するためのものである。ワーク搬送装置Ａは、回転機構（図示略）を収容する下部ユニット１、台座２、シザースリフト機構４、上部配管５、中間配管６、下部配管７、およびワーク搬送機構８を主たる構成要素として備えている。下部ユニット１は、床面より下方の大気圧空間に配置される一方、台座２、シザースリフト機構４、上部配管５、中間配管６、下部配管７、およびワーク搬送機構８は、たとえばチャンバー内部の真空空間に配置される。このワーク搬送装置Ａでは、たとえば２００℃前後に熱せられたワークが真空空間において搬送される。なお、図１においては、シザースリフト機構４とワーク搬送機構８とを切り離した形態で示している。なお、チャンバー内部は、完全な真空空間でなくてもよく、ある程度減圧された空間であってもよい。また、逆にある程度昇圧された空間であってもよい。さらに、チャンバー内部は、空気以外（たとえば窒素）が充填された空間としてもよい。

下部ユニット１は、台座２を鉛直軸周りに回転させる回転機構を収容している。回転機構は、たとえば回転用駆動モータを含む遊星歯車機構からなる。回転機構の回転軸１０は、中空状に形成されており、シール軸受け１１を介して台座２の下部に結合されている（図１参照）。回転軸１０が回転すると、台座２が鉛直軸周りに回転させられる。下部ユニット１の内部は、大気圧に保たれている。このような下部ユニット１は、鉛直軸周りに台座２を回転させるだけの回転機構を収容するため、従来に比べて特に高さ方向においてコンパクトである。すなわち、下部ユニット１の高さは、従来のものよりも相当小さくなっており、この下部ユニット１をできる限り浅い床下スペースに設置することができる。

台座２は、シザースリフト機構４を搭載するものである。台座２の上面には、貫通配管３が設けられている。この貫通配管３の一端は、回転軸１０の中空部を通って下部ユニット１の内部まで引き込まれている。貫通配管３の他端は、下部中継配管３０を介して下部配管７に接続されている（図２参照）。その他、台座２の上面に設けられる構成要素については後述する。

シザースリフト機構４は、ワーク搬送機構８を搭載した状態でこのワーク搬送機構８全体を鉛直方向に昇降させるものである。このシザースリフト機構４は、ワーク搬送機構８を搭載するステージ４０、第１および第２のシザースリンク４１，４２、およびリフト用駆動モータ４３を有している。第１のシザースリンク４１は、一対の交差アーム４１０，４１１を有しており、第２のシザースリンク４２も、同じ形状寸法の一対の交差アーム４２０，４２１を有している。このような第１および第２のシザースリンク４１，４２は、ステージ４０の両側に分かれて平行に配置されている。

台座２の上面後端部には、交差アーム４１１，４２１の下端部を水平軸周りに回動可能に連結するための一対のブラケット２１およびベアリング（図示略）が設けられている。ブラケット２１とブラケット２１との間には、リフト用駆動モータ４３を気密封止した状態で収容するためのモータボックス２２が設けられている。台座２の上面前端部には、交差アーム４１０，４２０の下端部を前後水平方向にスライド移動可能に連結するための一対のボールネジ軸２３およびナットブロック２４ならびに一対のスライドレール２５およびリニアブロック２６が設けられている。ボールネジ軸２３は、リフト用駆動モータ４３によって回転させられ、これによりボールネジ軸２３に螺結されたナットブロック２４が前後にスライド移動する。ナットブロック２４の両端部には、交差アーム４１０，４２０の下端部が回動自在に連結されている。交差アーム４１０，４２０の下端部は、リニアブロック２６を介してスライドレール２５に支持されている。

図３に示すように、貫通配管３は、気密封止されたモータボックス２２に一旦引き込まれ、このモータボックス２２の内部から外部へと突き出た下部中継配管３０に連通接続されている。交差アーム４１１の下端部およびブラケット２１には、スイベルジョイントＪ１が貫通するように設けられており、下部中継配管３０は、このスイベルジョイントＪ１を介して下部配管７の下端に連通接続されている。なお、図３は、中間配管６よりやや前方位置からシザースリフト機構４を正面視しているため、交差アーム４１０，４１１，４２０，４２１の一部を破断状に示している。

上部配管５は、交差アーム４２０の上端部から中間部にかけてその外側に沿うように設けられている。中間配管６は、交差アーム４１０，４１１の中間部と交差アーム４２０，４２１の中間部との間を繋ぐように設けられている。下部配管７は、図３に示すように、交差アーム４１１の中間部から下端部にかけてその外側に沿うように設けられている。交差アーム４１０，４１１が互いに交差する中間部には、Ｌ型ジョイントＪ２が貫通するように設けられており、下部配管７の上端は、このＬ型ジョイントＪ２を介して中間配管６の一端に連通接続されている。中間配管６の他端は、交差アーム４２０，４２１が互いに交差する中間部を貫通して設けられたスイベルジョイントＪ３を介して上部配管５の下端に連通接続されている。

ステージ４０の上面には、ワーク搬送機構８が固定される。ステージ４０の下面後端部には、交差アーム４１０，４２０の上端部を水平軸周りに回動可能に連結するための一対のブラケット４０Ａおよびベアリング（図示略）が設けられている。ステージ４０の下面前端部には、交差アーム４１１，４２１の上端部を前後水平方向にスライド移動可能に連結するための一対のスライドレール４０Ｂおよびリニアガイド４０Ｃが設けられている。ステージ４０の下面後端部から中央部にかけては、接続配管４０Ｅ，４０Ｆ，４０Ｇおよび貫通接続配管４０Ｈが設けられている。接続配管４０Ｅの一端は、交差アーム４２０の上端部およびブラケット４０Ａを貫通して設けられたスイベルジョイントＪ４を介して上部配管５の上端に連通接続されている。接続配管４０Ｅの他端は、交差アーム４１０の上端部およびブラケット４０Ａを貫通して設けられたＬ型ジョイントＪ５を介して接続配管４０Ｆの一端に連通接続されている。接続配管４０Ｆの他端は、Ｌ型ジョイントＪ６を介して接続配管４０Ｇの一端に連通接続されている。接続配管４０Ｇの他端は、ステージ４０の中央部を貫通する貫通接続配管４０Ｈの下端にＬ型ジョイントＪ７を介して連通接続されている。貫通接続配管４０Ｈの上端は、ワーク搬送機構８に接続される。

すなわち、貫通配管３、下部中継配管３０、上部配管５、中間配管６、下部配管７、接続配管４０Ｅ，４０Ｆ，４０Ｇ、および貫通接続配管４０Ｈは、下部ユニット１の内部からワーク搬送機構８まで連通した管路を形成している。この管路は、気密封止されることで大気圧に保たれている。このような管路には、ワーク搬送機構８のスライド用駆動モータやリフト用駆動モータ４３に電力を供給するための電源ケーブルが収容され、さらにはワーク搬送機構８の構成部品を冷却するための冷媒供給パイプや冷媒排出パイプが収容される。これにより、電源ケーブルならびに冷媒供給パイプおよび冷媒排出パイプは、真空空間に露出することなく下部ユニット１の内部からモータボックス２２やワーク搬送機構８へと引き回される。なお、本実施形態では、熱効率の観点から冷媒として水等の液体を適用している。その他、冷媒としては、たとえばドライエア（乾燥した空気）を適用してもよい。

ワーク搬送機構８は、ワークを保持する２つのハンド８０、これらのハンド８０を独立して前後水平方向に往復直線運動させるベルトスライド機構８１（図４および図５参照）、ベルトスライド機構８１を動作させるためのスライド用駆動モータを収容する密閉ボックス８２、ベルトスライド機構８１および密閉ボックス８２を保持するガイド部材８３、ならびに冷媒循環用の冷却パイプ８４を有している。

図１に示すように、ガイド部材８３は、本体８３Ａおよびカバー８３Ｂを有し、平面視長矩形状を呈している。図４によく示すように、本体８３Ａには、２列１組からなる第１および第２のガイドレール８３Ｃ，８３Ｄが長手方向に延びるように設けられている。第１のガイドレール８３Ｃには、一方のハンド８０の下端部８０ａがスライダ８０ｂを介して移動可能に支持されており、このハンド８０と干渉しないように、第２のガイドレール８３Ｄには、他方のハンド８０の下端部がスライダ８０ｃを介して移動可能に支持されている。第１および第２のガイドレール８３Ｃ，８３Ｄは、カバー８３Ｂで覆われており、このカバー８３Ｂには、これらのガイドレール８３Ｃ，８３Ｄと対応する部分にスライダ８０ｂ，８０ｃを外方に突出させるためのスリット８０ｄ，８０ｅが設けられている（図１参照）。一方のハンド８０の下端部８０ａは、他方のハンド８０の外側を迂回するように形成されているため、２つのハンド８０は、すきまを介して上下に重なるように位置させられ、互いに干渉することなく前後水平方向に移動可能である。

図４および図５に示すように、ベルトスライド機構８１は、長手方向に延びるように２組配置されている。各組のベルトスライド機構８１は、図示しないプーリに掛け回された内外２列のベルト８１Ａ，８１Ｂを有する。たとえば右側２列のベルト８１Ａ，８１Ｂには、スライダ８０ｂ（図４参照）を介して上側に位置するハンド８０の下端部８０ａが接続されている。この右側２列のベルト８１Ａ，８１Ｂが回動すると、上側のハンド８０がガイドレール８３Ｃに沿って前後水平方向に移動させられる。左側２列のベルト８１Ａ，８１Ｂには、スライダ８０ｃ（図４参照）を介して下側に位置するハンド８０の下端部が接続されている。この左側２列のベルト８１Ａ，８１Ｂが回動すると、下側のハンド８０がガイドレール８３Ｄに沿って前後水平方向に移動させられる。なお、このようなベルトは、左右に一つずつ設けるようにしてもよい。

図５によく示すように、密閉ボックス８２は、本体８３Ａの中央部に配置されている。この密閉ボックス８２の内部には、ベルト８１Ａ，８１Ｂを回動させるためのスライド用駆動モータ８２Ｃ，８２Ｄや減速器８２Ｅ，８２Ｆが収容されている。密閉ボックス８２の両外側には、ベルト８１Ａ，８１Ｂを駆動するための駆動ギア８２Ｇ，８２Ｈおよびテンションローラ８２Ｊが設けられており、これらの駆動ギア８２Ｇ，８２Ｈおよびテンションローラ８２Ｊにベルト８１Ａ，８１Ｂが掛けられている。たとえばボックス本体８２Ａの片側に配置された２つの駆動ギア８２Ｇ，８２Ｈは、ボックス本体８２Ａの側壁から図示しない気密ベアリングを介して外方に突き出た減速器８２Ｅの駆動軸（図示略）に支持されており、これらの駆動ギア８２Ｇ，８２Ｈは、スライド用駆動モータ８２Ｃのモータ制御によって回転速度や回転方向が切り替えられる。ボックス本体８２Ａの他側に配置された２つの駆動ギア８２Ｇ，８２Ｈも同様である。これにより、左右２組のベルト８１Ａ，８１Ｂは、それぞれ独立して回動させられ、上下に位置する２つのハンド８０は、それぞれ独立してスライド移動させられる。

密閉ボックス８２の底部には、冷媒供給パイプおよび冷媒排出パイプを内部に導くための連通孔（図示略）が貫通形成されている。この連通孔には、ステージ４０上の貫通接続配管４０Ｈが気密封止された状態で接続される。このような貫通接続配管４０Ｈおよび連通孔を通じて密閉ボックス８２の内部へと冷媒供給パイプおよび冷媒排出パイプならびに電源ケーブルが引き込まれる。密閉ボックス８２の内部において、冷媒供給パイプの先端は、供給用の分岐ソケット８２Ｋに接続されており、冷媒排出パイプの先端は、排出用の分岐ソケット８２Ｌに接続されている。供給用の分岐ソケット８２Ｋには、密閉ボックス８２の内部から外部へと気密貫通孔を介して引き出されるように２組の冷却パイプ８４が接続されている。これらの冷却パイプ８４は、ベルトスライド機構８１の周りを通って密閉ボックス８２の内部へと戻り、排出用の分岐ソケット８２Ｌに接続されている。このような冷却パイプ８４は、ベルトスライド機構８１やガイドレール８３Ｃ，８３Ｄを取り囲むように配置されている。すなわち、冷却パイプ８４は、その内部を流れる冷媒がベルトスライド機構８１やガイドレール８３Ｃ，８３Ｄの周辺を循環するように付設されている。そのため、輻射熱の影響を受けやすいベルトスライド機構８１やガイドレール８３Ｃ，８３Ｄは、冷却パイプ８４の内部を流れる冷媒によって放熱効果が高められる。

図６に示すように、冷却パイプ８４は、たとえばステンレス製の角形管からなる。本体８３Ａを構成するフレーム部材８３０は、たとえばステンレス製であり、このフレーム部材８３０の外表面に対して弾性部材８５を挟んだ状態で固定具としてのブラケット８６およびボルト８７により冷却パイプ８４が押圧固定される。なお、図４および図５においては、多数のブラケットを示しているので、一部のブラケットに符号８６を付し、その余については符号を省略している。

弾性部材８５は、たとえばアルミニウムのような熱伝導性が良好な板バネ状の金属片である。この弾性部材８５は、冷却パイプ８４を固定する前の自然状態においては、冷却パイプ８４の長手方向の横断面において若干湾曲した形状を呈する。弾性部材８５をフレーム部材８３０と冷却パイプ８４との間に挟み込んだ状態とし、ブラケット８６を介して冷却パイプ８４をフレーム部材８３０に押圧固定すると、弾性部材８５は、フレーム部材８３０の外表面と冷却パイプ８４の外側面との間で変形させられる。このとき、弾性部材８５は、フレーム部材８３０と冷却パイプ８４との間で押圧され、そのような押圧される過程においてフレーム部材８３０および冷却パイプ８４に対する接触面積が増大していく。なお、図６においては、固定された状態の弾性部材８５の接触面が平面をなすように便宜上図示しているが、この接触面は多少湾曲した面であってもよい。

仮に、弾性部材８５を用いることなく、ブラケット８６のみを介して冷却パイプ８４をフレーム部材８３０に押圧固定した場合には、フレーム部材８３０の外表面と冷却パイプ８４の外側面とは密接することなく、一部分だけしか接触しない状態になる。あるいは、ほとんど点接触に近い状態になる。その理由としては、まず、フレーム部材８３０の外表面（ここでは、ブラケット８６が取り付けられる部分）および冷却パイプ８４の外側面を理想的な平面とすることが困難であるからである。また、熱歪みによって変形が生じるといった要因もある。さらには、たとえばステンレスのような比較的硬い材質であると、押圧固定する程度ではほとんど変形しないので、フレーム部材８３０の外表面と冷却パイプ８４の外側面とを密接させることができない。これにより、上述したように、一部分だけが接触した状態になり、ときにはほとんど点接触に近い状態になる。したがって、ブラケット８６のみを介して冷却パイプ８４をフレーム部材８３０に押圧固定しても、フレーム部材８３０の外表面と冷却パイプ８４の外側面とは、僅かな接触面積しか確保することができない。その結果、冷却パイプ８４による冷却効果は小さくなる。

一方、本実施形態のように弾性部材８５を用いた場合、上述したように弾性部材８５は、フレーム部材８３０の外表面と冷却パイプ８４の外側面との間で変形させられ、押圧される過程において弾性部材８５と冷却パイプ８４の外側面との接触面積が増大していく。その結果、弾性部材８５を用いた場合には、弾性部材８５を用いない場合よりもフレーム部材８３０の外表面と冷却パイプ８４の外側面との接触面積が大きくなる。

また、弾性部材８５を用いて冷却パイプ８４を押圧固定すると、フレーム部材８３０の外表面と弾性部材８５とが確実に接触する。このとき、弾性部材８５は、フレーム部材８３０の外表面と冷却パイプ８４の外側面との間で変形させられるので、フレーム部材８３０の外表面と弾性部材８５とが確実に接触しつつ、押圧される過程においてフレーム部材８３０の外表面と弾性部材８５との接触面積が増大していく。

すなわち、弾性部材８５と冷却パイプ８４の外側面との接触面積およびフレーム部材８３０の外表面と弾性部材８５との接触面積は、ともに弾性部材８５が押圧される過程において増大していくので、単に接触するだけで変形しない場合よりも大きくなる。その結果、弾性部材８５を用いない場合に比べて、接触面積の増大により冷却パイプ８４による冷却効果を高めることができる。

以上のことから分かるように、弾性部材８５は、押圧固定されたときに変形可能な金属製の部材であり、好ましくは熱伝導性が良好な金属で構成されている。すなわち、弾性部材８５は、フレーム部材８３０および冷却パイプ８４の材質よりも軟らかい材質であるのが好ましく、押圧固定されたときに変形可能な形状であることが望ましい。そのため、弾性部材８５の材質としては、先述したように、冷却パイプ８４およびフレーム部材８３０がステンレス製の場合、これらの材質よりも軟らかい金属、たとえばアルミニウムとされている。なお、弾性部材８５の形状としては、図６に示すような形状だけでなく、たとえば波板状に湾曲した形状であってもよい。また、エキスパンドメタルのような形状でもよい。

以上のような弾性部材８５の構成により、フレーム部材８３０の熱は、弾性部材８５および冷却パイプ８４の管壁を通って速やかに冷却パイプ８４の内部を流れる冷媒へと伝わる。そのため、フレーム部材８３０からの熱が速やかに冷媒を介して逃される。

なお、図５に示すように、ブラケット８６は、冷却パイプ８４の長手方向の複数箇所において、冷却パイプ８４をフレーム部材８３０に押圧固定するために用いられるが、その間隔は適宜定められる。また、弾性部材８５は、冷却パイプ８４の長手方向に沿って延びた形状でこの冷却パイプ８４と同程度の長手方向長さをもつようにしてもよいし、それよりも短くても良い。短くした場合には、弾性部材８５を複数個用いるようにして、できるだけ全体としての接触面積を広くすることが好ましい。このような弾性部材８５およびブラケット８６に関し、冷却パイプ８４に対してどの程度の長さにするか、どのように配置するか等は、実際の冷却効果を考慮して定めればよい。

次に、ワーク搬送装置Ａの動作について説明する。

真空空間においてワークを受け渡しする際には、ワーク搬送機構８がワークを保持しながら水平方向に移動させ、このワーク搬送機構８全体を鉛直方向に昇降させるようにシザースリフト機構４が動作する。下部ユニット１に収容された回転機構は、シザースリフト機構４およびワーク搬送機構８を一体的に回転させる。これにより、ワークは、３次元空間内の所定位置から所望とする位置へと搬送させられる。

図２に示すように、シザースリフト機構４が動作する際には、ボールネジ軸２３が回転させられ、それに伴いナットブロック２４がボールネジ軸２３に沿って前後水平方向にスライド移動させられる。ナットブロック２４の両端部には、交差アーム４１０，４２０の下端部が連結されているため、これら交差アーム４１０，４２０の下端部がスライドレール２５に沿ってスライド移動する。

交差アーム４１０，４２０の下端部がスライド移動するのに伴い、交差アーム４１１，４２１の下端部と交差アーム４１０，４２０の上端部とがブラケット２１，４０Ａを中心に回動するとともに、交差アーム４１１，４２１の上端部がスライドレール４０Ｂに沿って従動的にスライド移動する。これにより、ステージ４０は、水平姿勢を保ちつつ鉛直方向に昇降動作する。

たとえば図２に示すように、シザースリフト機構４の動作によってステージ４０が仮想線で示す高さ位置まで鉛直方向下方に降下させられると、このステージ４０に搭載された図示しないワーク搬送機構８全体も台座２を基準にして最も低い高さ位置まで引き下げられることにより、ハンド８０の高さ位置ができる限り低く抑えられる。

なお、シザースリフト機構４の動作によってステージ４０を最も低い位置に降下させても、シザースリフト機構４の特性上、台座２とステージ４０との間には高さ方向に隙間が生じる。この高さ方向の隙間に収まるようにモータボックス２２を設けると、シザースリフト機構４の高さ方向のダウンサイジングができるだけでなく、台座２上のスペースを有効活用することができる。

モータボックス２２の高さ方向寸法は、リフト用駆動モータ４３の大きさなどによって決まるため、ステージ４０を最も低い位置に降下させたときに生じる隙間にモータボックス２２が収まらない場合が考えられる。すなわち、シザースリフト機構４の動作によってステージ４０を最も低い位置に降下させると、モータボックス２２とステージ４０あるいは接続配管４０Ｅ，４０Ｇが当接するおそれがある。この問題の回避方法としては、たとえば、モータボックス２２とステージ４０や接続配管４０Ｅ，４０Ｇが当接しないようにシザースリフト機構４の高さ方向の動作を制御すればよい。さらには、当接防止用の機構を設けるのが好ましい。すなわち、ステージ４０は、本来可能な最も低い位置よりも幾分高い所定の位置までしか降下させることができないが、その高低差は僅かであるため、高さ方向のダウンサイジングができるという効果にほとんど影響を及ぼさない。

上記とは別の回避方法としては、たとえば、ステージ４０や接続配管４０Ｅ，４０Ｇと当接しない位置にモータボックス２２を設けてもよい。そのために必要であれば、台座２の面積を広げればよい。この際、リフト用駆動モータ４３とボールネジ軸２３との間に必要に応じてギアボックスを介在させれば、モータボックス２２の設置位置の自由度が高まる。

このようなシザースリフト機構４の動作時においては、交差アーム４１０，４１１，４２０，４２１に付設された上部配管５、中間配管６、下部配管７、および接続配管４０Ｅが相対的な位置関係を変化させる。これらの上部配管５、中間配管６、下部配管７、および接続配管４０Ｅは、気密封止されたスイベルジョイントＪ１，Ｊ３，Ｊ４およびＬ型ジョイントＪ２を介して互いに回動可能に連通接続されているため、内部に引き込まれた冷媒供給パイプや冷媒排出パイプが乱れることはない。回転機構の動作時においても、冷媒供給パイプおよび冷媒排出パイプが複雑に絡まったり、あるいは大きくねじ曲がるといったことはなく、交差アーム４１０，４１１，４２０，４２１に沿って安定した配管姿勢が保たれる。

ワーク搬送機構８は、熱せられたワークからの輻射熱によって最も熱的影響を受けすい。特にワークの搬送に際して高い寸法精度が求められるベルトスライド機構８１およびガイドレール８３Ｃ，８３Ｄは、できる限り熱的影響を避けなければならない。そのため、本実施形態では、ベルトスライド機構８１およびガイドレール８３Ｃ，８３Ｄを取り囲むように冷却パイプ８４が設けられており、この冷却パイプ８４の内部を通って循環する冷媒によりベルトスライド機構８１およびガイドレール８３Ｃ，８３Ｄが効率よく冷却される。

具体的に、ワークからの輻射熱は、ハンド８０を通じてフレーム部材８３０に伝わる。このフレーム部材８３０には、板バネ状の弾性部材８５を介して冷却パイプ８４が全体にわたって接触している。そのため、フレーム部材８３０からの熱は、弾性部材８５および冷却パイプ８４を通じて速やかに冷却パイプ８４の内部を流れる冷媒へと伝達される。これにより、ベルトスライド機構８１やガイドレール８３Ｃ，８３Ｄに対する熱的影響が緩和され、冷却効果の高いワーク搬送機構８によって高精度にワークが搬送される。

したがって、本実施形態のワーク搬送装置Ａによれば、ベルトスライド機構８１やガイドレール８３Ｃ，８３Ｄの近傍で輻射熱を受けやすいフレーム部材８３０の外表面に冷却パイプ８４が設けられ、その外表面に弾性部材８５を介して冷却パイプ８４の全体を接触させているので、冷却パイプ８４の接触部分を大きくしてフレーム部材８３０から効率よく熱を逃すことができ、ベルトスライド機構８１やガイドレール８３Ｃ，８３Ｄの熱変形をできる限り抑えることができる。ひいては、搬送精度に大きく関係するベルトスライド機構８１やガイドレール８３Ｃ，８３Ｄを熱的に安定させ、高精度にワークを搬送することができる。

ワーク搬送装置Ａには、ワーク搬送機構８、シザースリフト機構４、および回転機構が備えられ、これらのうち特に回転機構を台座２の下方に設けるだけでよいので、回転機構を収容する下部ユニット１の高さ寸法を抑えることできる。これにより、台座２の高さを低くしてワーク搬送装置Ａ全体を容易に小型化することができ、ひいては製造設備の特に高さ方向のダウンサイジングに貢献することができる。具体的には、下部ユニット１をできる限り浅い床下スペースに設置することができる。

冷媒供給パイプや冷媒排出パイプについては、下部ユニット１からワーク搬送機構８までの管路を介して導くことができるので、シザースリフト機構４や回転機構の動作に支障なく安定した配管姿勢で引き回すことができる。

また、シザースリフト機構４によって鉛直方向下方にワーク搬送機構８を降下させることにより、台座２からのハンド８０の高さ位置をできる限り低く抑えることができる。

本発明は、上述した実施形態の態様に限定されるものではない。

上記の実施形態では、符号Ｊ１，Ｊ３，Ｊ４で示すものをスイベルジョイントとし、符号Ｊ２，Ｊ５で示すものを非回転継手としてのＬ型ジョイントとしたが、これに限定されるものではなく、たとえば符号Ｊ１，Ｊ２，Ｊ５で示すものをスイベルジョイントとし、符号Ｊ３，Ｊ４で示すものをＬ型ジョイントとしてもよい。いずれにしても、シザースリフト機構４が動作する際に生じる中間配管６および接続配管４０Ｅの回転をスイベルジョイントで許容できるような構成にすればよい。すなわち、たとえばジョイントＪ２〜Ｊ５の全てをＬ型ジョイントにしてしまうと、中間配管６および接続配管４０Ｅそれぞれの両端部が回転不可能な接続形態になってしまうため、シザースリフト機構４は動作することができなくなる。このような観点から、シザースリフト機構４において、ジョイントＪ１に加えて中間配管６および接続配管４０Ｅの各一方の片側に配置されるジョイントについては、スイベルジョイントとすることにより、シザースリフト機構４を何ら規制することなく昇降動作させることができる。もちろん、全てのジョイントＪ１〜Ｊ５をスイベルジョイントとしてもよいが、上記のように一部のジョイントをＬ型ジョイントにすることによりコストを抑えることができる。

冷却パイプとしては、上記実施形態のような角形の形状に限らず、たとえば断面半円状のものでもよい。この場合、冷却パイプの平坦となった外側面がフレーム部材の外表面に対向させられ、その外側面とフレーム部材との間に弾性部材を挟み込んだ状態でブラケットを介して冷却パイプが押圧固定される。要するに、弾性部材に接する冷却パイプの外側面は、平面状であればよい。この外側面は、多少湾曲していてもよいが、熱伝導性の観点からできる限り平面である方が望ましい。このように冷却パイプの形状を断面半円状とした場合には、ブラケットの形状も冷却パイプの形状に合わせられる。また、弾性部材に接する冷却パイプの外側面が平面状である以上、フレーム部材の外表面（ここでは、弾性部材と対向する部分）も平面状であるのが好ましい。

Ａ ワーク搬送装置
Ｊ１，Ｊ３，Ｊ４ スイベルジョイント（回転継手）
２ 台座
３ 貫通配管
４ シザースリフト機構
４０ ステージ
４０Ｈ 貫通接続配管
４１ 第１のシザースリンク
４１０，４１１ 交差アーム
４２ 第２のシザースリンク
４２０，４２１ 交差アーム
４３ リフト用駆動モータ
５ 上部配管
６ 中間配管
７ 下部配管
８ ワーク搬送機構
８０ ハンド
８１ ベルトスライド機構
８３ ガイド部材
８３Ｃ，８３Ｄ ガイドレール
８３０ フレーム部材
８４ 冷却パイプ
８５ 弾性部材
８６ ブラケット（固定具）

Claims (10)

1. ワークを搬送するためのワーク搬送機構を備えたワーク搬送装置であって、
   上記ワーク搬送機構の外表面各所には、冷媒循環用の冷却パイプが付設されており、
   上記冷却パイプは、上記外表面に対して弾性部材を挟んだ状態で固定具を介して押圧固定されていることを特徴とする、ワーク搬送装置。
2. 上記弾性部材は、上記冷却パイプの長手方向に沿って延びている、請求項１に記載のワーク搬送装置。
3. 上記弾性部材は、上記冷却パイプの長手方向の横断面において押圧固定前に湾曲している、請求項１または２に記載のワーク搬送装置。
4. 上記弾性部材は、押圧固定されたときに変形可能な金属製の部材からなる、請求項１ないし３のいずれかに記載のワーク搬送装置。
5. 上記弾性部材に接する上記冷却パイプの外側面は、平面状に形成されている、請求項１ないし４のいずれかに記載のワーク搬送装置。
6. 上記ワーク搬送機構を搭載した状態でこれを鉛直方向に昇降させるシザースリフト機構と、
   上記シザースリフト機構を搭載する台座と、
   上記台座を鉛直軸周りに回転させる回転機構と、
   をさらに備えている、請求項１ないし５のいずれかに記載のワーク搬送装置。
7. 上記シザースリフト機構は、
   上記ワーク搬送機構を搭載するステージと、
   互いに中間部で交差しつつ水平軸周りに回動可能に連結され、一方の上端部が上記ステージに対して水平方向に滑り移動可能でかつ下端部が上記台座に対して水平軸周りに回動可能に連結されているとともに、他方の上端部が上記ステージに対して水平軸周りに回動可能でかつ下端部が上記台座に対して水平方向に滑り移動可能に連結された一対の交差アームからなる第１のシザースリンクと、
   上記第１のシザースリンクと同じ連結形態の一対の交差アームからなり、この第１のシザースリンクに対して平行に配置された第２のシザースリンクと、
   上記台座に搭載され、この台座に対して滑り移動可能に連結された上記第１および第２のシザースリンクにおける上記交差アームの下端部を滑り移動させるリフト用駆動手段とを有している、請求項６に記載のワーク搬送装置。
8. 上記台座に対して回動可能に連結された上記第１のシザースリンクにおける上記交差アームの下端部から中間部にかけては、下部配管が付設されているとともに、上記ステージに対して回動可能に連結された上記第２のシザースリンクにおける上記交差アームの上端部から中間部にかけては、上部配管が付設されており、かつ、上記第１および第２のシザースリンクにおける上記交差アームの中間部同士の間には、上記下部配管および上部配管に連通するように中間配管が接続されている、請求項７に記載のワーク搬送装置。
9. 上記台座には、貫通配管が設けられており、この貫通配管は、上記第１のシザースリンクにおける上記交差アームの下端部を経由して上記下部配管に連通しているとともに、上記上部配管は、接続配管を介して上記ワーク搬送機構に接続されている、請求項８に記載のワーク搬送装置。
10. 上記貫通配管から上記下部配管へと連通し、さらに上記中間配管を通って上記上部配管および接続配管へと連通する管路全体には、上記冷却パイプに接続される冷媒供給パイプおよび冷媒排出パイプが収容されている、請求項９に記載のワーク搬送装置。

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