JP2009172733A - Horizontally articulated robot - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain highly accurate conveyance by minimizing an attitude change of an arm caused by a thermal influence when conveying a high temperature substrate, in a horizontally articulated robot. <P>SOLUTION: In this horizontally articulated robot, the arm is constituted of a transmission mechanism for transmitting a rotating operation from a driving part 1, an arm case 201 for storing the transmission mechanism and an arm cover 214 mounted on an upper surface of the arm case 201 to cover the transmission mechanism. The arm cover 214 is constituted of a plurality of arm covers divided in a direction in which the arm case 201 is extended, and the plurality of arm covers 214 form mutually-folded parts. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、高温の基板をハンドに搭載して搬送する水平多関節のロボットにおいて、基板の輻射熱によるアームの姿勢変化を極力小さくして基板を高精度に搬送できる構成に関する。   The present invention relates to a configuration in which a substrate can be transported with high accuracy by minimizing a change in the posture of an arm due to radiant heat of a substrate in a horizontal articulated robot that transports a high-temperature substrate mounted on a hand.

半導体や液晶の製造装置（以下、単に製造装置と記載する）において、半導体ウェハや液晶といった基板を搬送する際、一般的に水平多関節形の搬送ロボットが使用されている。水平多関節形のロボットは、互いに水平面において回転可能に連結された複数のアームと、これらアームを回転駆動させる駆動部と、最先端のアームに連結され、基板を搭載可能なハンドと、から構成され、駆動部によってアームを回転させることによってハンドを旋回・伸縮動作させ、ハンド上の基板を所望の位置へと搬送する。
図４は従来の水平多関節ロボットの構成を示している。（ａ）が上面図、（ｂ）がその側面図を示している。図４において、駆動部１はケーシング状に形成された駆動部で、複数のアームを回転駆動させる部分である。駆動部１の内部には図示しない回転型モータが配置されていて、各アームを回転駆動する。第１アーム１００は基端が駆動部１の上面で水平面において回転可能に支持されたアームである。第１アーム１００の先端上面には第２アーム２００の基端が水平面において回転可能に支持されている。第２アーム２００の先端上面には第３アーム３００が水平面において回転可能に支持されている。そして、第３アーム３００には基板５００を搭載可能なハンド４００が固定されている。ハンド４００は第３アーム３００の回転中心に対して１８０°対称な位置に同様な形状の２つのハンド（第１ハンド４００ａと第２ハンド４００ｂ）から構成されていて、その２つのハンドそれぞれで基板５００を搭載可能になっている。
図４（ｃ）（ｄ）は第１アーム１００あるいは第２アーム２００の構成を示す分解図である。ここでは第２アーム２００を示すものとして説明する。（ｃ）が上面図、（ｄ）が側断面図を示している。図のように第２アーム２００の筐体はケーシング状に形成されている（第２アームケース２０１）。その内部に第３アーム３００の姿勢制御のための伝達機構が収容されている。伝達機構はベルトとプーリによるものや、ギヤによるものが知られている。ここではベルトとプーリによるものを示している。第２アームケース２０１の上面には、伝達機構から発生する粉塵の飛散を抑えたり、伝達機構そのものを保護したりするため、伝達機構を覆うように薄板状のカバーが設けられている（第２アームカバー２１４）。第２アームカバー２１４は、第２アームケース２０１の上面を隙間無く覆うように薄板状に形成されていて、（ｃ）（ｄ）図では図示していない上記第３アーム３００を取り付ける部分のみ分割されている構成になっている。
以上の構成により、水平多関節ロボットは駆動部１によって第１アーム１００を所定量α°回動させたとき、第２アーム２００もその所定量（α°）だけ第１アーム１００の先端上で回動させることにより、第３アーム３００を所定量α°だけ第２アーム２００の先端上で回動することになり、第３アーム３００を第１アーム１００の回転中心から放射状の方向で伸縮させることができる。また、水平多関節ロボットは第１アーム１００、第２アーム２００、を同方向に回転させることによって各アームの相対的な姿勢を維持させながら、第１アーム１００の回転中心にて第３アーム３００及び基板５００を旋回させることができる。つまり、これら伸縮動作と旋回動作とによってハンド４００上の基板５００を所望の位置へと搬送する。 In a semiconductor or liquid crystal manufacturing apparatus (hereinafter simply referred to as a manufacturing apparatus), a horizontal articulated transfer robot is generally used to transfer a substrate such as a semiconductor wafer or liquid crystal. A horizontal articulated robot is composed of a plurality of arms that are rotatably connected to each other in a horizontal plane, a drive unit that rotates these arms, and a hand that is connected to the most advanced arm and can mount a substrate. Then, by rotating the arm by the drive unit, the hand is swung and expanded and contracted, and the substrate on the hand is transported to a desired position.
FIG. 4 shows the configuration of a conventional horizontal articulated robot. (A) is a top view and (b) shows the side view. In FIG. 4, a drive unit 1 is a drive unit formed in a casing shape, and is a part that rotationally drives a plurality of arms. A rotary motor (not shown) is disposed inside the drive unit 1 and rotationally drives each arm. The first arm 100 is an arm whose base end is supported on the upper surface of the drive unit 1 so as to be rotatable in a horizontal plane. The base end of the second arm 200 is rotatably supported on the top surface of the first arm 100 in a horizontal plane. A third arm 300 is supported on the top end surface of the second arm 200 so as to be rotatable in a horizontal plane. A hand 400 on which the substrate 500 can be mounted is fixed to the third arm 300. The hand 400 is composed of two hands (a first hand 400a and a second hand 400b) having the same shape at positions 180 degrees symmetrical with respect to the rotation center of the third arm 300, and each of the two hands is a substrate. 500 can be installed.
4C and 4D are exploded views showing the configuration of the first arm 100 or the second arm 200. FIG. Here, description will be made assuming that the second arm 200 is shown. (C) is a top view and (d) is a side sectional view. As shown in the figure, the casing of the second arm 200 is formed in a casing shape (second arm case 201). A transmission mechanism for posture control of the third arm 300 is accommodated therein. A transmission mechanism using a belt and a pulley or a transmission mechanism is known. Here, a belt and pulley are used. A thin plate-like cover is provided on the upper surface of the second arm case 201 so as to cover the transmission mechanism in order to suppress scattering of dust generated from the transmission mechanism and to protect the transmission mechanism itself (second Arm cover 214). The second arm cover 214 is formed in a thin plate shape so as to cover the upper surface of the second arm case 201 without a gap, and only a portion for attaching the third arm 300 not shown in FIGS. It has been configured.
With the above configuration, when the horizontal articulated robot rotates the first arm 100 by a predetermined amount α ° by the driving unit 1, the second arm 200 also moves on the tip of the first arm 100 by the predetermined amount (α °). By rotating, the third arm 300 is rotated on the tip of the second arm 200 by a predetermined amount α °, and the third arm 300 is expanded and contracted in a radial direction from the rotation center of the first arm 100. be able to. In addition, the horizontal articulated robot rotates the first arm 100 and the second arm 200 in the same direction to maintain the relative posture of each arm, while maintaining the third arm 300 at the center of rotation of the first arm 100. And the substrate 500 can be swiveled. That is, the substrate 500 on the hand 400 is transported to a desired position by the expansion and contraction operation and the turning operation.

ところで、昨今の製造装置では、製造過程において基板を数百度（５００〜６００℃）に加熱する処理が行われることがあり、水平多関節ロボットがこのような高温基板を搬送することが多くなってきている。特に基板温度を数百度に上昇させる工程は、減圧状態にした真空チャンバ内で施されることが多いため、水平多関節ロボットは真空チャンバ内に設置されて高温基板を搬送することになる。基板を直接搭載するハンド４００は、他の部品に比して単純な平板状の形であるため、セラミックスなどで形成可能であり、高温基板が直接搭載されてもハンド４００自身は温度上さほど問題はなく、また、熱伝導率も比較的低いため、第１アーム１００、第２アーム２００へ基板の熱を急激に伝達させることもない。一方、第１アーム１００、第２アーム２００の筐体（ケース）を形成する母材は、内部に伝達機構などを収納するため、複雑な形状を余儀なくされており、そのためアルミニウムが主に使用されており、熱によって変形しやすいものとなっている。
このような状況で高温基板を搬送する際に、第１アーム１００や第２アーム２００が高温基板からの輻射熱によって急激に熱変形し、適切に基板を搬送できなくなるという問題が発生するようになってきた。つまり、水平多関節ロボットは、上述した伸縮動作の過程で、特に図４（ａ）のような停止姿勢を形成することが多く発生する。すなわち、第１ハンド４００ａに搭載された高温の基板５００が、第２アーム２００の上面と非常に近接した状態となる姿勢を形成する。このような姿勢においては、特に第２アーム２００の上面が高温基板の輻射熱を強く受ける。このとき、特に第２アームカバー２１４には輻射熱による急激な温度変化が起きる。その結果、第２アームカバー２１４は急激に熱膨張するが、第２アームケース２０１はカバーと温度差を生じているので、カバーが熱膨張するのに伴って、図５のように第２アームケース２０１が変形してしまう。すなわちバイメタルのような現象となり、第２アーム２００が変形する。この結果、基板の搬送精度は悪化し、さらにこの第２アーム２００の熱変形によって第２アームケース２０１の下面と第１アーム１００のカバーとが干渉し、水平多関節ロボットが動作不能に陥ることがある。
カバーの熱膨張による変形を抑えるには、ハンドに用いたセラミックスのように比較的熱膨張係数の小さな材質にすることも考えられるが、セラミックスは高価であり、割れやすい（脆い）特性を有している。特に、メンテナンスにおいて頻繁に開閉されるアームのカバーにセラミックスのような脆い材質を使うと、作業時において割れやすいという問題が発生する。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、高温基板の輻射熱を受けてもアームを極力変形させることなく、常温基板を搬送している場合に近いアーム姿勢を維持しながら、高精度な基板搬送を実現することができる水平多関節ロボットを提供することを目的とする。 By the way, in the recent manufacturing apparatus, a process of heating the substrate to several hundred degrees (500 to 600 ° C.) may be performed in the manufacturing process, and the horizontal articulated robot often carries such a high-temperature substrate. ing. In particular, since the step of raising the substrate temperature to several hundred degrees is often performed in a vacuum chamber in a reduced pressure state, the horizontal articulated robot is installed in the vacuum chamber and carries a high-temperature substrate. The hand 400 for directly mounting the board has a simple flat plate shape as compared with other parts, and can be formed of ceramics. The hand 400 itself has a problem in temperature even if a high-temperature board is directly mounted. In addition, since the thermal conductivity is relatively low, the heat of the substrate is not rapidly transferred to the first arm 100 and the second arm 200. On the other hand, the base material forming the casings (cases) of the first arm 100 and the second arm 200 is forced to have a complicated shape in order to accommodate a transmission mechanism and the like, and therefore aluminum is mainly used. It is easily deformed by heat.
When transporting a high-temperature substrate in such a situation, the first arm 100 and the second arm 200 are suddenly thermally deformed by radiant heat from the high-temperature substrate, causing a problem that the substrate cannot be transported properly. I came. That is, the horizontal articulated robot often frequently forms a stop posture as shown in FIG. 4A during the above-described expansion and contraction operation. That is, the high temperature substrate 500 mounted on the first hand 400 a forms a posture that is in a state of being very close to the upper surface of the second arm 200. In such a posture, the upper surface of the second arm 200 is particularly strongly subjected to the radiant heat of the high-temperature substrate. At this time, a rapid temperature change due to radiant heat occurs particularly in the second arm cover 214. As a result, the second arm cover 214 suddenly thermally expands, but the second arm case 201 has a temperature difference from the cover, so that the second arm cover 201 is thermally expanded as shown in FIG. The case 201 is deformed. That is, it becomes a phenomenon like a bimetal, and the second arm 200 is deformed. As a result, the substrate transfer accuracy deteriorates, and the thermal deformation of the second arm 200 causes the lower surface of the second arm case 201 and the cover of the first arm 100 to interfere, causing the horizontal articulated robot to become inoperable. There is.
In order to suppress deformation due to thermal expansion of the cover, it may be possible to use a material with a relatively small coefficient of thermal expansion, such as ceramics used in the hand, but ceramics are expensive and have the property of being easily broken (brittle). ing. In particular, when a brittle material such as ceramics is used for the arm cover that is frequently opened and closed during maintenance, there is a problem that the arm cover is easily broken.
The present invention has been made in view of such a problem, while maintaining an arm posture close to that when transporting a normal temperature substrate without deforming the arm as much as possible even when subjected to radiant heat of a high temperature substrate, An object of the present invention is to provide a horizontal articulated robot capable of realizing highly accurate substrate conveyance.

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、基板を搭載可能なハンドと、水平方向において互いに回転可能に連結され、前記ハンドを先端で支持する複数のアームと、前記複数のアームの基端部に設けられ、前記複数のアームを回転させる駆動部と、を備え、前記アームが、前記駆動部からの回転動作を伝達する伝達機構と、前記伝達機構を収容するアームケースと、前記伝達機構を覆うように前記アームケースの上面に装着されるアームカバーと、によって構成された水平多関節ロボットにおいて、前記アームカバーが、前記アームケースが延在する方向に複数分割された複数のアームカバーからなることを特徴とする水平多関節ロボットとするものである。
請求項２に記載の発明は、前記複数のアームカバーは互いに隣接する部分において、水平方向で対向する部分に水平方向に離間する隙間が形成されていることを特徴とする請求項１記載の水平多関節ロボットとするものである。
請求項３に記載の発明は、前記水平方向に離間する隙間は、前記基板の輻射熱によって前記アームカバーが加温されて膨張しても、前記複数のアームカバーが互いに接触しない程度の距離を有していることを特徴とする請求項２記載の水平多関節ロボットとするものである。
請求項４に記載の発明は、前記互いに隣接する部分において、上面から見て互いに折り重なる部分が形成されていることを特徴とする請求項２記載の水平多関節ロボットとするものである。
請求項５に記載の発明は、前記折り重なる部分において、垂直方向で対向する部分に垂直方向に離間する隙間がさらに形成されていることを特徴とする請求項４記載の水平多関節ロボットとするものである。
請求項６に記載の発明は、前記複数のアームが、基端が前記駆動部に回転自在に連結された第１アームと、基端が前記第１アームの先端上部に回転自在に連結された第２アームと、前記第２アームの他端上に回転自在に連結され、前記ハンドを固定する第３アームと、から構成され、前記第２アームのアームカバーのみが、前記第２アームが延在する方向に複数分割されることを特徴とする請求項１記載の水平多関節ロボットとするものである。
請求項７に記載の発明は、前記ハンドが、同一形状の第１ハンドと第２ハンドとから構成され、前記第１ハンドと前記第２ハンドとが前記第３アームの回転中心において１８０°対向するように設けられたことを特徴とする請求項６記載の水平多関節ロボットとするものである。
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７いずれかに記載の水平多関節ロボットを搭載したことを特徴とする製造装置とするものである。 In order to solve the above problem, the present invention is configured as follows.
The invention according to claim 1 is provided at a hand on which a substrate can be mounted, a plurality of arms rotatably connected to each other in the horizontal direction, and supporting the hands at the distal ends, and base ends of the plurality of arms. A drive unit that rotates the plurality of arms, and the arm covers a transmission mechanism that transmits a rotation operation from the drive unit, an arm case that houses the transmission mechanism, and the transmission mechanism. A horizontal articulated robot configured by an arm cover mounted on an upper surface of the arm case, wherein the arm cover includes a plurality of arm covers divided in a plurality in a direction in which the arm case extends. This is a horizontal articulated robot.
According to a second aspect of the present invention, in the portions adjacent to each other in the plurality of arm covers, a horizontal gap is formed in a portion facing in the horizontal direction. It is an articulated robot.
According to a third aspect of the present invention, the gap spaced apart in the horizontal direction has a distance that prevents the plurality of arm covers from contacting each other even when the arm covers are heated and expanded by radiant heat of the substrate. The horizontal articulated robot according to claim 2, wherein the robot is a horizontal articulated robot.
The invention according to claim 4 is the horizontal articulated robot according to claim 2, wherein the portions adjacent to each other are formed so as to overlap each other when viewed from above.
The invention according to claim 5 is the horizontal articulated robot according to claim 4, wherein a gap that is vertically separated is formed in the overlapping portion in the vertically opposed portion. It is.
According to a sixth aspect of the present invention, the plurality of arms includes a first arm whose base end is rotatably connected to the drive unit, and a base end rotatably connected to the upper end of the first arm. A second arm and a third arm rotatably connected to the other end of the second arm to fix the hand, and only the arm cover of the second arm extends the second arm. The horizontal articulated robot according to claim 1, wherein the robot is divided into a plurality of parts in the existing direction.
According to a seventh aspect of the present invention, the hand is composed of a first hand and a second hand having the same shape, and the first hand and the second hand are opposed to each other by 180 ° at the rotation center of the third arm. The horizontal articulated robot according to claim 6, wherein the horizontal articulated robot is provided.
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a manufacturing apparatus comprising the horizontal articulated robot according to any one of the first to seventh aspects.

以上、本発明によると、高温基板からの輻射熱によるアームカバーの急激な熱膨張による影響を抑えることができるとともに、アーム内部の伝達機構からの発塵がアーム外部に飛散することを抑えることができる。従って、アームの姿勢変化を極力抑えることができ、高精度でクリーンな基板搬送を行える水平多関節ロボットを構成することができる。   As mentioned above, according to this invention, while being able to suppress the influence by the rapid thermal expansion of the arm cover by the radiant heat from a high temperature board | substrate, it can suppress that the dust generation from the transmission mechanism inside an arm disperses outside an arm. . Therefore, it is possible to configure a horizontal articulated robot that can suppress a change in the posture of the arm as much as possible and can perform highly accurate and clean substrate transfer.

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図３は本発明の水平多関節ロボットのアーム部の側断面図を示している。
図１において、１００は駆動部１により回転する第１アーム１００である。第１アーム１００はケース状に形成された第１アームケース１０１と、その内部に収容されている第１ベルト１１１、第１プーリ１１２、第２プーリ１１３と、そして第１アームカバー１１４とから構成されている。第１アームケース１０１の基端側下面が駆動部１の第１駆動軸１ａと接続されていて、第１駆動軸１ａの回転によって第１アームケース１０１は回転する。第１アームケース１０１の基端側内部には第１プーリ１１２が第２駆動軸１ｂと接続されていて、第２駆動軸１ｂの回転によって回転する。第１アームケース１０１の先端側内部には第２プーリ１１３が第１アームケース１０１に対して回転可能に設けられている。第２プーリ１１３と第１プーリ１１２との間には第１ベルト１１１が巻装されていて、第２駆動軸１ｂの回転力が伝達されている。これら第１プーリ１１２、第１ベルト１１１、第２プーリ１１３を覆うように第１アームカバー１１４が第１アームケース１０１に対して固定されている。
第２アーム２００はケース状に形成された第２アームケース２０１と、その内部に収容されている第３プーリ２１２、第２ベルト２１１、第４プーリ２１３と、そして第２アームカバー２１４とから構成されている。第２アームケース２０１の基端側下面が第２プーリ１１３と接続されていて、第２プーリ１１３の回転に伴って第２アームケース２０１が回転する。第２アームケース２０１の基端側内部には第３プーリ２１２が第１アームケース１０１から立設された固定シャフトに固定されている。第２アームケース２０１の先端側内部には第４プーリ２１３が第２アームケース２０１に対して回転可能に設けられている。第３プーリ２１２と第４プーリ２１３との間には第２ベルト２１１が巻装されている。これら第３プーリ２１２、第２ベルト２１１、第４プーリ２１３を覆うように第２アームカバー２１４が第２アームケース２０１に対して固定されている。
第４プーリ２１３の上部には第３アーム３００が固定されていて、第３アーム３００にはハンド４００が固定されている。ハンド４００は従来技術で説明したような第１ハンド４００ａと第２ハンド４００ｂとから構成されているものが固定されている。
なお、前記第１ベルト１１１、第２ベルト２１１の張力調整用として、第１アームケース１０１、第２アームケース２０１の内部に、アイドラが単数または複数設置されることもある。 FIG. 3 is a side sectional view of the arm portion of the horizontal articulated robot of the present invention.
In FIG. 1, reference numeral 100 denotes a first arm 100 that is rotated by the drive unit 1. The first arm 100 includes a first arm case 101 formed in a case shape, a first belt 111, a first pulley 112, a second pulley 113, and a first arm cover 114 housed therein. Has been. The lower surface of the base end side of the first arm case 101 is connected to the first drive shaft 1a of the drive unit 1, and the first arm case 101 rotates by the rotation of the first drive shaft 1a. A first pulley 112 is connected to the second drive shaft 1b inside the base end side of the first arm case 101, and rotates by the rotation of the second drive shaft 1b. A second pulley 113 is provided inside the distal end side of the first arm case 101 so as to be rotatable with respect to the first arm case 101. A first belt 111 is wound between the second pulley 113 and the first pulley 112, and the rotational force of the second drive shaft 1b is transmitted. A first arm cover 114 is fixed to the first arm case 101 so as to cover the first pulley 112, the first belt 111, and the second pulley 113.
The second arm 200 includes a second arm case 201 formed in a case shape, a third pulley 212, a second belt 211, a fourth pulley 213 accommodated therein, and a second arm cover 214. Has been. The lower surface of the base end side of the second arm case 201 is connected to the second pulley 113, and the second arm case 201 rotates as the second pulley 113 rotates. A third pulley 212 is fixed to a fixed shaft erected from the first arm case 101 inside the base end side of the second arm case 201. A fourth pulley 213 is provided inside the distal end side of the second arm case 201 so as to be rotatable with respect to the second arm case 201. A second belt 211 is wound between the third pulley 212 and the fourth pulley 213. A second arm cover 214 is fixed to the second arm case 201 so as to cover the third pulley 212, the second belt 211, and the fourth pulley 213.
The third arm 300 is fixed to the upper part of the fourth pulley 213, and the hand 400 is fixed to the third arm 300. The hand 400 is composed of the first hand 400a and the second hand 400b as described in the prior art.
Note that one or more idlers may be installed inside the first arm case 101 and the second arm case 201 for adjusting the tension of the first belt 111 and the second belt 211.

以下、特にアームの熱変形を抑制する構造について説明する。図１は本発明の水平多関節ロボットの上面図を示している。図１のように、本発明では上述した第２アーム２００の第２アームカバー２１４が複数分割されたものによって構成されている。
図２（ａ）が第２アーム２００のみを上面から見た図である。なお、カバー固定ネジ２１５は第２アームカバー２１４の各カバーを第２アームケース２０１に対して固定するネジである。図のように、本実施例では第２アームカバー２１４が２１４ａ〜ｆのように合計６枚のカバーに分割されている。これらカバーは第１アームケース１０１、第２アームケース２０１と同様なアルミニウムで形成されていて、各カバーはすべて同じ材質である。そして、特に第２アームカバー２１４の延在方向の基端側の略半分が第２アーム２００の延在方向に２１４ａ〜２１４ｄのように多数分割されている。この分割部分の数は第２アーム２００の延在方向の長さによって適宜変更されるが、上述したように水平多関節ロボットが第３アーム３００及びハンド４００を伸長動作させたときに第１ハンド４００ａ上の高温な基板５００と高さ方向および水平方向で非常に近接する位置に配置するのが最適である。しかし、アームカバーを分割することは、アームの強度維持の観点からみると、強度を低下させるものである。本実施例では第２アームケース２０１が基板５００と最も近接する箇所のみに分割部分を設けることによって、アームの強度が低下することを防いでいる。
図２（ｂ）は第２アームカバー２１４を側面から見た図を示している。同図のように、複数に分割された第２アームカバー２１４の各々は、第２アーム２００が延在する方向（図の矢印の方向）の端部において、隣接するカバーと互いに折り重なる部分が形成されている。この折り重なる部分は、第２アームカバー２１４を上面から見たとき、第２アームケース２０１の内部が見えないように形成されている。すなわち、第２アームカバー２１４ａの第２アーム２００先端側の辺には上面から１段下がった段差が設けられていて、この段差に第２アームカバー２１４ｂの第２アーム２００の基端側の辺の一部が重なるように設けられる。一方、第２アームカバー２１４ｂの第２アーム２００の先端側の辺の一部は上面から１段下がった段差が設けられていて、第２アームカバー２１４ｃの第２アーム２００の基端側の辺の一部が重なるように設けられる。第２アームカバー２１４ｃ、第２アームカバー２１４ｄ以降も同様に折り重なる部分が形成されている。
そしてこの折り重なる部分において、各カバーが水平方向で対向する部分には水平方向隙間２１６が形成されている。水平方向隙間２１６は各カバーが高温になって膨張したときでも互いに接触しない程度の隙間である。つまり、ロボットが搬送する基板５００の熱によって各カバーが加温される最高温度になっても、各カバーが互いに接触しない水平方向隙間２１６が形成されている。
このように、高温基板の輻射の影響を特に大きく受ける第２アームカバー２１４のカバーを細かく分割し、各カバーの水平方向で対向する部分に水平方向隙間２１６を形成すると、輻射熱で高温になった各カバーが膨張して第２アーム２００の延在方向に延びても水平方向隙間２１６が狭くなるだけで、従来のように第２アームケース２０１に熱変形の力が作用しない。従ってカバーの変形によるアーム姿勢変化を最小限に抑えることが可能である。その結果、高精度な搬送を続けることが可能となる。
また、各カバーを上面から見て互いに折り重なるように形成することで、プーリやベルトのような伝達機構から発生する粉塵がアーム外部に飛散することを防ぐことが可能となる。 Hereinafter, a structure that suppresses thermal deformation of the arm in particular will be described. FIG. 1 shows a top view of a horizontal articulated robot according to the present invention. As shown in FIG. 1, in the present invention, the second arm cover 214 of the second arm 200 described above is constituted by a plurality of divisions.
FIG. 2A is a view of only the second arm 200 as viewed from above. The cover fixing screw 215 is a screw that fixes each cover of the second arm cover 214 to the second arm case 201. As shown in the figure, in this embodiment, the second arm cover 214 is divided into a total of six covers as 214a to f. These covers are formed of aluminum similar to the first arm case 101 and the second arm case 201, and each cover is made of the same material. In particular, substantially half of the base end side in the extending direction of the second arm cover 214 is divided into a large number such as 214 a to 214 d in the extending direction of the second arm 200. The number of the divided parts is appropriately changed depending on the length of the second arm 200 in the extending direction. As described above, when the horizontal articulated robot extends the third arm 300 and the hand 400, the first hand is used. It is optimal to place it at a position very close to the hot substrate 500 on 400a in the height and horizontal directions. However, dividing the arm cover reduces the strength from the viewpoint of maintaining the strength of the arm. In the present embodiment, by providing the divided portion only at the position where the second arm case 201 is closest to the substrate 500, the strength of the arm is prevented from being lowered.
FIG. 2B shows the second arm cover 214 as viewed from the side. As shown in the figure, each of the divided second arm covers 214 has a portion that overlaps with the adjacent cover at the end in the direction in which the second arm 200 extends (the direction of the arrow in the figure). Has been. The overlapping portion is formed so that the inside of the second arm case 201 cannot be seen when the second arm cover 214 is viewed from above. That is, the step on the tip side of the second arm 200 of the second arm cover 214a is provided with a step that is lowered by one step from the top surface, and the side of the base end side of the second arm 200 of the second arm cover 214b is provided on this step. Are provided so that a part of them overlap. On the other hand, a part of the side on the distal end side of the second arm 200 of the second arm cover 214b is provided with a step that is lowered by one step from the upper surface, and the side on the proximal end side of the second arm 200 of the second arm cover 214c. Are provided so that a part of them overlap. Similarly, the second arm cover 214c and the second arm cover 214d and thereafter are formed with overlapping portions.
In the overlapping portion, a horizontal gap 216 is formed in a portion where the covers are opposed to each other in the horizontal direction. The horizontal gap 216 is a gap that does not come into contact with each other even when the covers expand at high temperatures. That is, a horizontal gap 216 is formed in which the covers do not come into contact with each other even when the maximum temperature at which the covers are heated by the heat of the substrate 500 conveyed by the robot.
As described above, when the cover of the second arm cover 214 that is particularly greatly affected by the radiation of the high-temperature substrate is divided into small portions and the horizontal gaps 216 are formed in the portions facing each other in the horizontal direction, the temperature becomes high due to radiant heat. Even if each cover expands and extends in the extending direction of the second arm 200, the horizontal gap 216 only becomes narrow, and the force of thermal deformation does not act on the second arm case 201 as in the prior art. Therefore, it is possible to minimize the change in the arm posture due to the deformation of the cover. As a result, highly accurate conveyance can be continued.
Further, by forming each cover so as to be folded over when viewed from above, dust generated from a transmission mechanism such as a pulley or a belt can be prevented from scattering outside the arm.

上述した互いに折り重なる部分は、図２（ｂ）のようなもののほか、同図（ｃ）〜（ｇ）のように形成してもよい。（ｃ）は折り重なる部分において、垂直方向に対向する部分にも垂直方向隙間２１７が形成されている。（ｄ）、（ｅ）は隣接するカバーのどちらか一方が他方よりも厚く形成されていて、他方に段差は無く、一方のみに他方と折り重なる段差が設けられている場合を示している。（ｆ）、（ｇ）は、（ｄ）、（ｅ）のそれぞれの場合にさらに（ｃ）のように、折り重なる部分において、垂直方向に対向する部分にも垂直方向隙間２１７が形成されている場合を示している。   The above-described overlapping portions may be formed as shown in (c) to (g) of FIG. In (c), the vertical gap 217 is also formed in the portion that overlaps in the vertical direction. (D), (e) shows a case where one of the adjacent covers is formed thicker than the other, there is no step on the other, and only one has a step that overlaps the other. In (f) and (g), in each of the cases (d) and (e), as shown in (c), a vertical gap 217 is also formed in a portion that overlaps in the vertically overlapping portion. Shows the case.

このように、本発明では特に第２アーム２００において基板からの輻射熱の影響が大きい第２アームカバー２１４を分割化し、且つアームの上面からアーム内部が直接見えないような、互いに折重なった構造を形成させることにより、熱膨張によるアーム変形、姿勢変化を抑制するとともに、アーム内部の機構から外部への粉塵の飛散も抑えることができる。また、熱膨張係数の大きな材質、例えばアルミニウム（またはアルミニウム合金）でもアームカバーを構成することが可能であり、安価にアームを構成することができる。   As described above, in the present invention, the second arm cover 214 that is particularly affected by the radiant heat from the substrate is divided in the second arm 200, and the structure in which the inside of the arm is not directly visible from the upper surface of the arm is folded. By forming it, it is possible to suppress arm deformation and posture change due to thermal expansion, and to suppress dust scattering from the mechanism inside the arm to the outside. Also, the arm cover can be formed of a material having a large thermal expansion coefficient, such as aluminum (or aluminum alloy), and the arm can be formed at low cost.

なお、上記の伝達機構の形態、アームの数、分割部分の適用箇所及び分割数は、上記実施の形態に何ら限定されるものではない。例えば、伝達機構はギヤやリンクによるものであってもよい。また、例えばアームの数については、上記第２アームと上記第３アームとの間に第２アームと同様なアームをさらに備えたもので、当該第３アームのカバーに本発明を適用してもよい。また、例えば分割部分の適用箇所は、第１アームカバー１１４にも適用できる。   The form of the transmission mechanism, the number of arms, the application location of the divided portion, and the number of divisions are not limited to the above embodiment. For example, the transmission mechanism may be a gear or a link. Further, for example, regarding the number of arms, an arm similar to the second arm is further provided between the second arm and the third arm, and the present invention can be applied to the cover of the third arm. Good. Further, for example, the application portion of the divided portion can be applied to the first arm cover 114.

本発明の水平多関節ロボットを示す上面図The top view which shows the horizontal articulated robot of this invention 本発明の水平多関節ロボットの第２アームを示す図The figure which shows the 2nd arm of the horizontal articulated robot of this invention 本発明の水平多関節ロボットのアーム部分の側断面図Side sectional view of the arm portion of the horizontal articulated robot of the present invention 従来の水平多関節ロボットを示す図A diagram showing a conventional horizontal articulated robot 熱によるアームの変形を示すアームの側面図Side view of arm showing deformation of arm by heat

符号の説明Explanation of symbols

１ 駆動部
１ａ 第１駆動軸
１ｂ 第２駆動軸

１００ 第１アーム
１０１ 第１アームケース
１１１ 第１ベルト
１１２ 第１プーリ
１１３ 第２プーリ
１１４ 第１アームカバー

２００ 第２アーム
２０１ 第２アームケース
２１１ 第２ベルト
２１２ 第３プーリ
２１３ 第４プーリ
２１４ 第２アームカバー
２１５ カバー固定ネジ
２１６ 水平方向隙間
２１７ 垂直方向隙間

３００ 第３アーム

４００ ハンド
４００ａ 第１ハンド
４００ｂ 第２ハンド

５００ 基板

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Drive part 1a 1st drive shaft 1b 2nd drive shaft

100 1st arm 101 1st arm case 111 1st belt 112 1st pulley 113 2nd pulley 114 1st arm cover

200 Second arm 201 Second arm case 211 Second belt 212 Third pulley 213 Fourth pulley 214 Second arm cover 215 Cover fixing screw 216 Horizontal gap 217 Vertical gap

300 3rd arm

400 hand 400a first hand 400b second hand

500 substrates

Claims (8)

基板を搭載可能なハンドと、水平方向において互いに回転可能に連結され、前記ハンドを先端で支持する複数のアームと、前記複数のアームの基端部に設けられ、前記複数のアームを回転させる駆動部と、を備え、
前記アームが、前記駆動部からの回転動作を伝達する伝達機構と、前記伝達機構を収容するアームケースと、前記伝達機構を覆うように前記アームケースの上面に装着されるアームカバーと、によって構成された水平多関節ロボットにおいて、
前記アームカバーが、前記アームケースが延在する方向に複数分割された複数のアームカバーからなることを特徴とする水平多関節ロボット。 A hand on which a substrate can be mounted, a plurality of arms that are rotatably connected to each other in the horizontal direction and that support the hands at their tips, and a drive that is provided at the base end of the plurality of arms and rotates the plurality of arms And comprising
The arm includes a transmission mechanism that transmits a rotation operation from the drive unit, an arm case that houses the transmission mechanism, and an arm cover that is mounted on the upper surface of the arm case so as to cover the transmission mechanism. In a horizontal articulated robot,
The horizontal articulated robot according to claim 1, wherein the arm cover includes a plurality of arm covers divided in a plurality in a direction in which the arm case extends. 前記複数のアームカバーは互いに隣接する部分において、水平方向で対向する部分に水平方向に離間する隙間が形成されていることを特徴とする請求項１記載の水平多関節ロボット。   2. The horizontal articulated robot according to claim 1, wherein in the portions adjacent to each other, a gap that is horizontally spaced is formed in a portion that is opposed in the horizontal direction. 前記水平方向に離間する隙間は、前記基板の輻射熱によって前記アームカバーが加温されて膨張しても、前記複数のアームカバーが互いに接触しない程度の距離を有していることを特徴とする請求項２記載の水平多関節ロボット。   The gap spaced apart in the horizontal direction has a distance such that the plurality of arm covers do not come into contact with each other even when the arm covers are heated and expanded by radiant heat of the substrate. Item 3. The articulated horizontal robot according to item 2. 前記互いに隣接する部分において、上面から見て互いに折り重なる部分が形成されていることを特徴とする請求項２記載の水平多関節ロボット。   3. The horizontal articulated robot according to claim 2, wherein the adjacent portions are formed so as to overlap each other when viewed from above. 前記折り重なる部分において、垂直方向で対向する部分に垂直方向に離間する隙間がさらに形成されていることを特徴とする請求項４記載の水平多関節ロボット。   5. The horizontal articulated robot according to claim 4, wherein a gap that is spaced apart in the vertical direction is further formed in a portion that is opposed in the vertical direction in the overlapping portion. 前記複数のアームが、基端が前記駆動部に回転自在に連結された第１アームと、基端が前記第１アームの先端上部に回転自在に連結された第２アームと、前記第２アームの他端上に回転自在に連結され、前記ハンドを固定する第３アームと、から構成され、
前記第２アームのアームカバーのみが、前記第２アームが延在する方向に複数分割されることを特徴とする請求項１記載の水平多関節ロボット。 The plurality of arms includes a first arm having a base end rotatably connected to the drive unit, a second arm having a base end rotatably connected to a top end of the first arm, and the second arm. A third arm that is rotatably connected to the other end of the head and fixes the hand.
The horizontal articulated robot according to claim 1, wherein only the arm cover of the second arm is divided into a plurality of parts in a direction in which the second arm extends. 前記ハンドが、同一形状の第１ハンドと第２ハンドとから構成され、前記第１ハンドと前記第２ハンドとが前記第３アームの回転中心において１８０°対向するように設けられたことを特徴とする請求項６記載の水平多関節ロボット。   The hand is composed of a first hand and a second hand having the same shape, and the first hand and the second hand are provided so as to face each other at 180 ° at the rotation center of the third arm. The horizontal articulated robot according to claim 6. 請求項１乃至７いずれかに記載の水平多関節ロボットを搭載したことを特徴とする製造装置。

A manufacturing apparatus comprising the horizontal articulated robot according to claim 1.

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