JP3766168B2 - 搬送用ロボット装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被加工物を自動的に搬送するための搬送用ロボット装置に関する。更に詳細には、例えば被加工物であるウエハを棚状のカセット等から取り出し、各種半導体製造装置やウエハ検査装置等の処理室に搬送し、プロセス処理やウエハ検査後にウエハをカセットに戻すように使用される、いわゆる２アーム方式の搬送用ロボット装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、水平旋回台と、旋回台の軸芯である第１支点のまわりで回転自在な第１アームと、第１のアームに対して第１支点に平行な第２支点のまわりで回転自在な第２のアームと、第２のアームに対して第２支点に平行な第３支点のまわりで回転自在なハンド部材とを有し、第１および第２のアームの回動に伴なってハンド部材が第１支点と第３支点とを結ぶ直線上で移動され、かつ旋回台の回動によりハンド部材が旋回される２アーム方式の搬送用ロボット装置が汎用されている。
【０００３】
そこでまず、２アーム方式の搬送用ロボット装置を例示的に説明する。
図９および図１０において、１は適宜の駆動機により旋回される水平旋回台、２は水平旋回台１の軸芯である第１支点；Ｐのまわりで回転自在に支持された第１のアームで、この第１のアーム２は旋回台１に取付けられた適宜の駆動機により適宜に回転駆動される。
３は第１のアーム２に対して第１支点；Ｐに平行な第２支点；Ｑのまわりで回転自在に支持された第２のアーム、４は第２のアーム３に対して第２支点；Ｑに平行な第３支点；Ｒのまわりで回転自在に支持されたハンド部材、５は、第１支点；Ｐを軸芯として旋回台１に固定された第１の回転伝達部材、
６は、第２支点；Ｑを軸芯として第２のアーム３に固定された第２の回転伝達部材、７は、第２支点；Ｑを軸芯として第１のアーム２に固定された第３の回転伝達部材、８は、第３支点；Ｒを軸芯としてハンド部材４に固定された第４の回転伝達部材、
９および１０は、第１の回転伝達部材５と第２の回転伝達部材６および第３の回転伝達部材７と第４の回転伝達部材８との間に夫々配設された第１および第２の連結具である。なお、第１および第２の支点間隔Ｓ1 と、第３および第４の支点間隔Ｓ2 とが同一で、かつ第１の回転伝達部材５と第２の回転伝達部材６および第４の回転伝達部材８と第３の回転伝達部材７との半径比が夫々２：１に形成されている。
勿論、第１乃至第４の回転伝達部材５乃至８は、チェーンスプロケットあるいはプーリーが適宜に用いられ、これらに応じて第１および第２の連結具９，１０はチェーンあるいは歯付ベルト等が適宜に用いられる。
【０００４】
上記１乃至１０により２アーム方式の搬送用ロボット装置が構成されている。この搬送用ロボット装置において、今、仮に旋回台１が固定の状態に維持されているものとする。
図１０において、第１，第２および第３支点Ｐ，Ｑ，Ｒが一直線上に位置する状態で駆動機により第１のアーム２が第１支点；Ｐを中心として反時計方向に角度；θだけ回動されたものとする。
【０００５】
今、第１の回転伝達部材５が固定状態にあり、このときに第２支点；ＱがＱ1 の位置まで角度；θだけ反時計方向に移動すれば、第１および第２の回転伝達部材５，６間に配設された第１の連結具９のうち、Ｙ1 方向のものは第１の回転伝達部材５に巻きつき、Ｙ2 方向のものは第１の回転伝達部材５から巻戻された状態となる。
すなわち、図１０において第１の連結具９はイおよびロの方向に移動する。これにより第２の回転伝達部材６は第２支点；Ｑ1 を中心として時計方向に回動される。
ところで第１の回転伝達部材５と第２の回転伝達部材６とは半径比が２：１であるため、上記のごとく、第１のアーム２が第１支点；Ｐを中心として角度；θだけ反時計方向に回動すれば、第２の回転伝達部材６は第２支点；Ｑ1 を中心として角度；２θだけ時計方向に回動される。
この場合、第２の回転伝達部材６は第２のアーム３に固定されているため、第２の回転伝達部材６と第２のアーム３とは第２支点；Ｑ1 を中心として角度；２θだけ時計方向に回動される。
すなわち第３支点；Ｒ1 は第２支点；Ｑ1 を中心として角度；２θだけ時計方向に回動されて、Ｒ2 の位置に回動される。従って、第１のアーム２が上記のごとく第１支点；Ｐを中心として反時計方向に角度；θ回動されたときの第３支点；Ｒ2 の位置は、第１および第２のアーム２，３の回動前の第１および第３支点；Ｐ，Ｒを結ぶ直線状に位置している。
【０００６】
さらに、上記のごとく、第２のアーム３により第３支点；Ｒ1 が第２支点；Ｑ1 を中心として角度；２θだけ時計方向に回動された場合、第１のアーム２に固定された第３の回転伝達部材７と第４の回転伝達部材８との間に配設された第２の連結具１０のうち、Ｙ2 方向のものは第３の回転伝達部材７に巻きつき、Ｙ1 方向のものは第３の回転伝達部材７から巻戻された状態となる。
すなわち、図１０において第２の連結具１０は、ハおよびニの方向に移動する。これにより第４の回転伝達部材８は第３支点；Ｒ1 を中心として反時計方向に回動される。
ところで第４の回転伝達部材８と第３の回転伝達部材７とは半径比が２：１であるため、上記のごとく、第２のアーム３が第２支点；Ｑ1 を中心として角度；２θだけ時計方向に回動すれば、第４の回転伝達部材８は第３支点；Ｒ2 を中心として角度；θだけ反時計方向に回動され、結果として、第４の回転伝達部材８の特定点Ｃ0 は第１および第３支点；Ｐ，Ｒ2 を結ぶ直線上の点Ｃ1 に位置されることとなる。
【０００７】
上記のごとく、第１のアーム２が第１支点；Ｐを中心として反時計方向に回動され、この場合、第４の回転伝達部材８に固定されたハンド部材４は、第１のアーム２の回動前の第１および第３支点；Ｐ，Ｒを結ぶ直線上で、初期姿勢を維持しつつ移動される。
【０００８】
上記のごとく、ハンド部材４を直線移動および旋回させる２アーム式の搬送用ロボット装置を設置し、この２アーム式の搬送用ロボット装置の旋回軸芯、すなわち第１支点；Ｐを中心として円周方向の放射状の複数箇所に適宜の処理室を配置して、被加工物の処理が行なわれている。
【０００９】
ところで、上記した２アーム式の搬送用ロボット装置においては、水平旋回台１が適宜に旋回されて使用されるため、ハンド部材４に取付ける適宜のアクチュエータへのケーブル類の取扱いに特に留意されている。
【００１０】
＜従来例１＞
従来、図１１乃至図１３に示される２アーム方式の搬送用ロボット装置が提言されている。なお、２アーム方式の搬送用ロボット装置の主要構造は図９および図１０に示される構造と同一であって、その主要部品については同符号を付してあるが、その詳細な説明は割愛する。
図１１乃至図１３において、５１はハンド部材４の直線移動路Ｄ1 −Ｄ2 に対して第１および第２のアーム２，３の回動側とは反対側、すなわちＹ1 側で水平旋回台１に固定された、移動路Ｄ1 −Ｄ2 と平行な上方に開口するケーブルガイド、
５２は適宜のケーブル５３が挿通された可撓性を有するガイドケーブル、５４はガイドケーブル５２の一端側をケーブルガイド５１のハンド部材４側、すなわちＸ1 方向側に取付けるケーブルクランプ部材、
５５はガイドケーブル５２の自由端部を支持してハンド部材４に固定された固定のクランプ部材であって、固定のクランプ部材５５から引出されたケーブル５３が、ハンド部材４に取付けられた図示しない適宜のアクチュエータに連結されている。
なお、固定のクランプ部材５５は、引出されたケーブル５３をアクチュエータに連結容易とするためにハンド部材４の後部、すなわちＸ2 方向側に取付けられている。
【００１１】
上記において、第１および第２のアーム２，３を前方に、たとえばＸ1 方向に伸ばした位置で、例えばハンド部材４の先端部に被加工物Ｗが載置される。この後、第１および第２のアーム２，３が屈曲されて、例えば図１３に示される旋回状態で、水平旋回台１が第１支点；Ｐを中心として、適宜に旋回される。
所望の位置に旋回後、再び第１および第２のアーム２，３が前方に伸ばされた位置でハンド部材４の先端部に載置された被加工物Ｗが処理室内に取込まれて所望の処理が行なわれる。
【００１２】
この後、第１および第２のアーム２，３が屈曲された旋回状態で水平旋回台１が所望の位置となるように順次に旋回されて、他の処理室でのハンド部材４に対する被加工物の取込み・取出し作業が反復される。
【００１３】
＜従来例２＞
図１４乃至図１６に示される装置は、図１１乃至図１３に示される装置において、ハンド部材４は基部４１から相反して突出する２個のハンド４２，４３が取付けられたものが用いられる。
図１４乃至図１６において、ハンド部材４の基部４１のＸ方向の両側に取付けられる図示しない適宜のアクチュエータへのケーブルの連結作業が面倒とはなるが、固定のクランプ部材５５は、ハンド部材４のＸ方向の中心部に固定される。上記において、例えば第１および第２のアーム２，３がＸ2 方向に伸ばされた位置で、ハンド４２に対する被加工物Ｗの受渡しが行なわれる。この後、第１および第２のアーム２，３がＸ1 方向に伸ばされた位置で、ハンド４３に対する被加工物Ｗの受渡しが行なわれる。
【００１４】
次に、図１６に示されるごとく、ハンド部材４のＸ方向の中心点；Ｒが水平旋回台１の第１支点；Ｐと重なる旋回状態で、水平旋回台１が所望の角度だけ旋回された後、再度ハンド部材４が第１支点；Ｐを中心とした一方の半径方向の端部に位置されて、２個のハンドの一方、例えばハンド４３に対して被加工物Ｗの受渡しが行なわれる。
この後、ハンド部材４が第１支点；Ｐを中心とした他方の半径方向の端部に位置されて、他方のハンド、例えばハンド４２に対して被加工物Ｗの受渡しが行なわれる。
すなわち、図１４乃至図１６に示される装置では、水平旋回台１を旋回させなくとも２個のハンドの位置を直線上の２位置に切換えることにより、第１支点；Ｐを跨いだ直線上に相対向する処理室での被加工物の受渡しが行なわれる。
勿論、水平旋回台１を旋回させた所望の位置で、上記と同様に直線上に相対向する処理室での被加工物の受渡しが行なわれる。
このため、搬送に要する水平旋回台１の旋回タクトタイムが大幅に削減される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では以下のような問題がある。
すなわち、図１１乃至図１３に示される従来例１のものでは、ハンド部材４の位置をＸ方向に位置変位させた場合に、ガイドケーブル５２内に挿通されたケーブル５３が断線しないように、すなわちケーブル５３に無理な力が作用しないようにするために、ガイドケーブル５２の曲率が所望の状態となるように配慮されている。
このため、図１１乃至図１３に示されるごとく、第１および第２のアーム２，３が屈曲された旋回状態においては、ガイドケーブル５２の端部が第１支点；Ｐ（＝旋回中心点）から最も離れているため、装置として必要な旋回半径はガイドケーブル５２の端部までの距離；Ｌ1 である。
勿論、この種の装置においては、旋回軸芯、すなわち第１支点；Ｐを中心として円周方向の放射状の複数箇所に適宜の処理室を配置するため、旋回半径を極力小さくすることが望まれており、上記旋回半径；Ｌ1 を更に小さくしなければならないという問題があった。
【００１６】
さらに、図１４乃至図１６に示される従来例２のものでは、上記従来例１の場合と同様にガイドケーブル５２の曲率が所望の状態となるように配慮されているため、第１および第２のアーム２，３がＸ2 方向に伸ばされた際には、Ｘ2 方向端部に位置するガイドケーブル５２の曲り部が、ハンド部材４の基部４１のＸ2 方向の端部よりもＸ2 方向側に位置することとなる。
【００１７】
ところで、例えば被加工物Ｗがウエハである場合、このウエハは棚状のカセットＣＡに収容されているため、ガイドケーブル５２のＸ2 方向側に突出する膨み部がカセットＣＡに当接しないようにカセットＣＡを配置する必要がある。
このため、ハンド部材４の基部４１から突出するハンド４２，４３を長くしなければならない。勿論、ウエハを載置したハンド４２，４３をカセットＣＡに対して挿入・出するため、ハンド４２，４３は極力薄く形成される。しかし、このように薄いハンド４２，４３を長く形成すると、ウエハを載置したハンド４２，４３はハンド部材４の基部に片持状で支持されているため、ハンド４２，４３のたわみ量は長さの３乗で増加する。
このため、薄いハンド４２，４３を長く形成した場合、ウエハを載置したハンド４２，４３のたわみ量が増加することにより、カセットＣＡの棚ピッチ、すなわち棚の上下間隔が小さいものには適用できないという問題がある。
【００１８】
さらに、第１および第２のアーム２，３がＸ2 方向に伸ばされた際には、Ｘ2 方向に位置するガイドケーブル５２を支持するために、ケーブルガイド５１をＸ2 方向側に長く突設する必要がある。
ところで、第１および第２のアーム２，３が屈曲された旋回状態においては、Ｘ2 方向に突出するケーブルガイド５１の端部が、第１支点；Ｐから最も離れているため、装置として必要な旋回半径は、ケーブルガイド５１の端部までの距離；Ｌ2 である。
勿論、旋回半径を極力小さくすることが望まれているため、上記旋回半径；Ｌ2 を更に小さくしなければならないという問題があった。
【００１９】
本発明は上述の問題に鑑みてなされたもので、その目的は、旋回半径が可及的に小さい２アーム方式の搬送用ロボット装置を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本第１の発明は、水平旋回台と、前記旋回台の軸芯である第１支点のまわりで回転自在な第１のアームと、第１のアームに対して第１支点に平行な第２支点のまわりで回転自在な第２のアームと、第２のアームに対して第２支点に平行な第３支点のまわりで回転自在なハンド部材と、第１支点を軸芯として前記旋回台に固定された第１の回転伝達部材と、第２支点を軸芯として第２のアームに固定された第２の回転伝達部材と、第２支点を軸芯として第１のアームに固定された第３の回転伝達部材と、第３支点を軸芯としてハンド部材に固定された第４の回転伝達部材と、第１の回転伝達部材と第２の回転伝達部材および第３の回転伝達部材と第４の回転伝達部材との間に夫々配設された第１および第２の連結具とからなり、第１および第２の支点間隔と第３および第４の支点間隔とが同一で、かつ第１の回転伝達部材と第２の回転伝達部材および第４の回転伝達部材と第３の回転伝達部材との半径比が夫々２：１に形成されて、第１のアームの回動により第１および第２のアームが回動されつつ、ハンド部材が第１支点と第３支点とを結ぶ直線上で移動され、かつ旋回台の回動によりハンド部材が旋回される２アーム方式の搬送用ロボット装置に適用される。
その特徴とするところは、ハンド部材の直線移動路に対して、前記アームの回動側とは反対側で前記旋回台に固定されて、前記移動路と平行な上方に開口するケーブルガイドと、適宜のケーブルが挿通された可撓性を有するガイドケーブルと、ガイドケーブルの一端側をケーブルガイドのハンド部材側に取付けるケーブルクランプ部材と、ガイドケーブルの自由端部を支持し、ケーブルガイドの上方部において、前記移動路と平行な垂直面内で回動自在にハンド部材に枢支された、軸芯部に貫通孔を有する可動のクランプ部材と、ハンド部材の位置変位に伴ない可動のクランプ部材の回動量を規制するストッパ部材と、可動のクランプ部材の軸芯部より引出されたケーブルを可動のクランプ部材と離間してハンド部材に取付けるケーブル取付具と、ケーブルに連結された適宜の連結部材とを具備してなることである。
【００２１】
さらに、本第２の発明は、本第１の発明において、前記可動のクランプ部材は、防塵シール部材を介してハンド部材に回転自在に取付けられ、かつ可動のクランプ部材の軸芯部の貫通孔側が防塵カバーに覆われてなることを特徴としている。
【００２２】
さらに、本第３の発明は、本第１または本第２の発明において、前記ハンド部材は、基部から相反して突出する２個のハンドが取付けられてなることを特徴としている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施例により詳細に説明する。なお、２アーム方式の搬送用ロボット装置の主要構造は図９および図１０に示される構造と同一であって、その主要部品については同符号を付してあるが、その詳細な説明は割愛する。
【００２４】
図１乃至図５において、１１はハンド部材４の直線移動路Ｄ1 −Ｄ2に対して第１および第２のアーム２，３の回動側とは反対側、すなわちＹ1 側で水平旋回台１に固定されたケーブルガイドで、このケーブルガイド１１は上方に開口されて、移動路Ｄ1 −Ｄ2 と平行に配設されている。１２は、適宜のケーブル、例えば電線ケーブル１３が適宜に挿通された可撓性を有するガイドケーブル、例えばエアホースや適宜の蛇管などで、例示的には２本のガイドケーブル１２が用いられる。１４はガイドケーブル１２の一端側をケーブルガイド１１のハンド部材４側、すなわちＸ1 方向側に取付けるケーブルクランプ部材である。
【００２５】
１５は、ケーブルガイド１１の上方部において、移動路Ｄ1 −Ｄ2 と平行な垂直面内で回動自在に、ハンド部材４に枢支された可動のクランプ部材で、この可動のクランプ部材１５には、回動軸芯Ｏ1 部をＹ2 方向に貫通する孔１５１と、この貫通孔１５１と略直角に連通する支持用の孔１５２とが形成され、かつ例えば支持用の孔１５２を軸方向に分断するように２部品で構成され、この支持用の孔１５２にガイドケーブル１２の自由端部が挿入・支持される。
【００２６】
可動のクランプ部材１５に支持されたガイドケーブル１２のうち、ケーブル１３が可動のクランプ部材１５の貫通孔１５１からＹ2 方向に引出されて、可動のクランプ部材１５とＹ2 方向に離間して、ハンド部材４に支持されたケーブル取付具１６により、ケーブル１３が取付けられる。
なお、ケーブル１３は軟質のチューブ１７により保護しておいた方が、ケーブル１３の断線防止という点において好ましい。
勿論、可動のクランプ部材１５と、ケーブル取付具１６との間のケーブル１３は充分にたるませて、例えば１ループして取付けられている。
【００２７】
ケーブル１３の自由端部は、ハンド部材４に取付けられた図示しない適宜のアクチュエータ、例えば被加工物検出器などの連結部材に連結される。
１８は可動のクランプ部材１５とハンド部材４との回転部に取付けられた適宜の防塵シール部材、１９は可動のクランプ部材１５の貫通孔１５１側を覆う防塵カバー、２１および２２は可動のクランプ部材１５の回転軸芯Ｏ1 に対してＸ1 方向およびＸ2 方向に離間して、ハンド部材４に取付けられた第１および第２のストッパ部材である。
【００２８】
上記１乃至２２により、２アーム方式の搬送用ロボット装置が構成される。
【００２９】
上記構成において、例えば第１および第２のアーム２，３をＸ1 方向に伸ばした位置で、ハンド部材４の先端部に被加工物Ｗが載置される。
この場合、ハンド部材４は、水平旋回台１に対してＸ1 方向に離間した位置となるが、ガイドケーブル１２の上端部を支持する可動のクランプ部材１５は、ガイドケーブル１２を引張りながらハンド部材４と共にＸ1 方向に位置変位するため、特に図３に示されるごとく、可動のクランプ部材１５は回転軸芯Ｏ1 を中心として時計方向に回動されて、可動のクランプ部材１５が第２のストッパ部材２２に当接した状態に位置規制される。
【００３０】
この後、図５で示されるごとく、ハンド部材４がＸ2 方向に位置変位した旋回状態となるように、第１および第２のアーム２，３が屈曲される。この場合、ガイドケーブル１２の上端部を支持する可動のクランプ部材１５は、図２および図３の２点鎖線で示されるごとく、第１のストッパ部材２１に当接した状態に位置規制される。
すなわち、可動のクランプ部材１５に支持されたガイドケーブル１２は、回転軸芯Ｏ1 に対してＸ1 方向の下方に指向した姿勢となる。
このように旋回状態においては、従前のごとくガイドケーブル１２の端部がハンド部材４よりもＸ2 方向に突出することがないため、図５に示されるごとく、被加工物Ｗ，第１および第２のアーム２，３およびハンド部材４の寸法により特定されるロボット本来の旋回半径；Ｌ3 、すなわち最小の旋回半径とすることができる。
なお、ハンド部材４がＸ1 方向の処理室側と旋回状態側とに繰返して位置変位される場合、図３の実線と２点鎖線とで示される状態となるように可動のクランプ部材１５が軸芯Ｏ1 を中心として反復して回動される。
この場合、図４に示されるごとく、可動のクランプ部材１５が軸芯Ｏ1 を中心として反復して回動されるに対して、ケーブル１３はケーブル取付具１６により固定されているが、ケーブル取付具１６と可動のクランプ部材１５とはＹ方向に離間され、かつこの間のケーブル１３は充分にたるませて、例えば１ループして取付けられているため、可動のクランプ部材１５の反復回動によるケーブル１３のねじりはケーブル１３のたるみ部、例えば１ループ部で吸収され、何ら問題が発生する虞れがない。
【００３１】
勿論、防塵シール部材１８および防塵カバー１９が設けられていれば、防塵雰囲気が要求される装置、例えば半導体製造装置等に用いられる搬送用ロボット装置として好適である。
【００３２】
図６乃至図８は本発明の他の実施例を示す図であって、これらの構成において、ハンド部材４として２個のハンドを取付ける以外は、図１乃至図５に示されたものと実質的に同様の構成である。
このため、図１乃至図５と実質的に同様の構成部品には同じ符号を付してあるが、これら１乃至２２の各部の構成および動作の説明は、図１乃至図５の説明を参照するものとする。
【００３３】
図６乃至図８において、ハンド部材４は基部４０１から相反して突出する２個のハンド４０２，４０３が取付けられたものが用いられる。
なお、ハンド部材４の基部４０１のＸ方向の両側には、図示しない適宜のアクチュエータ、例えば被加工物検出器などの連結部材が取付けられ、この連結部材への連結作業が面倒とはなるが、ハンド部材４に対して回動自在な可動のクランプ部材１５は、ハンド部材４のＸ方向の中心部に枢支される。
【００３４】
ハンド部材４は、直線移動路Ｄ1 −Ｄ2 を、第１および第２のアーム２，３がＸ1 方向に伸ばされた位置と、Ｘ2 方向に伸ばされた位置とに位置変位されて、夫々の処理室での被加工物の受渡しが行なわれる。
すなわち、第１および第２のアーム２，３がＸ1 方向に伸ばされた位置となるようにハンド部材４が位置変位された状態においては、ハンド部材４に対して回動自在に枢支された可動クランプ部材１５は、第２のストッパ部材２２に当接した状態に位置規制されて、可動のクランプ部材１５に支持されたガイドケーブル１２は、回転軸芯Ｏ1 に対してＸ2 方向の下方に指向した姿勢となる。このため、ガイドケーブル１２がハンド部材４の基部４０１からＸ1 方向の外方に突出することはない。
【００３５】
さらに、第１および第２のアーム２，３がＸ2 方向に伸ばされた位置となるようにハンド部材４が位置変位された状態においては、ハンド部材４に対して回動自在に枢支された可動のクランプ部材１５は、第１のストッパ部材２１に当接した状態に位置規制される。
すなわち、図６および図７の２点鎖線で示されるごとく、可動のクランプ部材１５に支持されたガイドケーブル１２は、回転軸芯Ｏ1 に対してＸ1 方向の下方に指向した姿勢となり、ガイドケーブル１２がハンド部材４の基部４０１からＸ2 方向に突出することはない。
【００３６】
上記のごとく、ハンド部材４がＸ1 方向およびＸ2 方向の夫々端部に位置変位されても、ガイドケーブル１２はハンド４０３および４０２方向に突出することはないため、ハンド４０２，４０３の長さは図１および図２に示されるハンドの長さと同一とすることができる。
換言すれば、図１４乃至図１６に示されるこの種の従来装置のごとくハンドの長さが長くなる、ということはない。
【００３７】
さらに、図６および図７の２点鎖線で示されるごとく、ハンド部材４がＸ2 方向の端部に位置する場合には、可動のクランプ部材１５に支持されたガイドケーブル１２は、回転軸芯Ｏ1 に対してＸ1 方向の下方に指向した姿勢となるため、ケーブルガイド１１のＸ2 方向側の突出長さが従前に比べて短くなる。
勿論、ハンド部材４のＸ方向の中心が第１支点；Ｐと一致するように第１および第２のアーム２，３が屈曲された旋回状態においては、ケーブルガイド１１のＸ2 方向の突出長さが従前に比べて短いため、図８に示されるごとく、旋回半径；Ｌ4 が従前に比べて小さくすることができる。
すなわち、被加工物Ｗ，第１および第２のアーム２，３およびハンド部材４の寸法により特定されるロボット本来の旋回半径；Ｌ4 、すなわち最小の旋回半径とすることができる。
【００３８】
なお、図２および図７において、ケーブルガイド１１の下方にダクトカバー２３を取付け、ケーブルクランプ部材１４に支持されたガイドケーブル１２、あるいはケーブル１３をこのダクトカバー２３により覆い、旋回軸芯である第１支点；Ｐの側方よりガイドケーブル１２あるいはケーブル１３を外部に取出すようにすれば、ガイドケーブル１２あるいはケーブル１３の取扱いが容易となる。
【００３９】
さらに、ハンド部材４に取付けられる連結部材としては、適宜のアクチュエータや、被加工物を真空吸着させるための連結ホース等を適宜に組合せたり、あるいは選択して特定したりすることができる。
【００４０】
勿論、ガイドケーブル１２を適宜に複数本とすることができる。
さらに、処理室での被加工物の受渡しのために、処理室側およびロボット装置を適宜に相対的に昇降自在に構成することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本第１の発明に係る搬送用ロボット装置は、水平旋回台と、前記旋回台の軸芯である第１支点のまわりで回転自在な第１のアームと、第１のアームに対して第１支点に平行な第２支点のまわりで回転自在な第２のアームと、第２のアームに対して第２支点に平行な第３支点のまわりで回転自在なハンド部材と、第１支点を軸芯として前記旋回台に固定された第１の回転伝達部材と、第２支点を軸芯として第２のアームに固定された第２の回転伝達部材と、第２支点を軸芯として第１のアームに固定された第３の回転伝達部材と、第３支点を軸芯としてハンド部材に固定された第４の回転伝達部材と、第１の回転伝達部材と第２の回転伝達部材および第３の回転伝達部材と第４の回転伝達部材との間に夫々配設された第１および第２の連結具とからなり、第１および第２の支点間隔と第３および第４の支点間隔とが同一で、かつ第１の回転伝達部材と第２の回転伝達部材および第４の回転伝達部材と第３の回転伝達部材との半径比が夫々２：１に形成されて、第１のアームの回動により第１および第２のアームが回動されつつ、ハンド部材が第１支点と第３支点とを結ぶ直線上で移動され、かつ旋回台の回動によりハンド部材が旋回される２アーム方式の搬送用ロボット装置において、
ハンド部材の直線移動路に対して、前記アームの回動側とは反対側で前記旋回台に固定されて、前記移動路と平行な上方に開口するケーブルガイドと、適宜のケーブルが挿通された可撓性を有するガイドケーブルと、ガイドケーブルの一端側をケーブルガイドのハンド部材側に取付けるケーブルクランプ部材と、ガイドケーブルの自由端部を支持し、ケーブルガイドの上方部において、前記移動路と平行な垂直面内で回動自在にハンド部材に枢支された、軸芯部に貫通孔を有する可動のクランプ部材と、ハンド部材の位置変位に伴ない可動のクランプ部材の回動量を規制するストッパ部材と、可動のクランプ部材の軸芯部より引出されたケーブルを可動のクランプ部材と離間してハンド部材に取付けるケーブル取付具と、ケーブルに連結された適宜の連結部材とを具備してなるため、
ハンド部材がＸ方向の異なる位置に位置変位されると、ハンド部材に回動自在に枢支された可動クランプ部材が第１および第２のいずれかのストッパ部材により位置規制されて、可動のクランプ部材に支持されたガイドケーブルはハンド部材と反対側の下方に指向した姿勢となる。このため、ガイドケーブルがハンド部材の基部からＸ方向の外方に突出することはない。
従って、ロボット装置の旋回半径を従前に比べて可及的に小さくすることができ、被加工物，第１および第２のアームおよびハンド部材の寸法により特定されるロボット本来の最小の旋回半径とすることができる。
【００４２】
本第２の発明は、本第１の発明において、可動のクランプ部材は、防塵シール部材を介してハンド部材に回転自在に取付けられ、かつ可動のクランプ部材の軸芯部の貫通孔側が防塵カバーに覆われてなるため、防塵雰囲気が要求される装置、例えば半導体製造装置等に用いられる搬送用ロボット装置として好適である。
【００４３】
本第３の発明は、本第１又は本第２の発明において、ハンド部材は基部から相反して突出する２個のハンドが取付けられているため、ハンド部材がＸ1 方向とＸ2 方向との位置に位置変位されて、夫々の処理室で被加工物の受渡しが行なわれる。
勿論、ハンド部材がＸ方向の異なる２位置に位置変位されると、ハンド部材に回動自在に枢支された可動のクランプ部材が第１および第２のいずれかのストッパ部材により位置規制されて、可動のクランプ部材に支持されたガイドケーブルはハンド部材と反対側の下方に指向した姿勢となるため、ガイドケーブルがハンド部材の基部からＸ方向の外方に突出することはない。
すなわち、ハンド部材がＸ1 方向およびＸ2 方向の夫々端部に位置変位されても、ガイドケーブルはハンド４０３および４０２方向に突出することはないため、ハンド４０２，４０３の長さは図１および図２に示されるハンドの長さと同一とすることができる。
換言すれば、図１４乃至図１６に示されるこの種の従来装置のごとくハンドの長さが長くなる、ということはない。
【００４４】
さらに、上記のごとくハンド部材がＸ方向の異なる２位置に位置変位された場合、ハンド部材に回動自在に枢支された可動のクランプ部材が第１および第２のいずれかのストッパ部材により位置規制されて、可動のクランプ部材に支持されたガイドケーブルはハンド部材と反対側の下方に指向した姿勢となるため、ガイドケーブルを案内するためのケーブルガイドのＸ方向の突出長さが従前に比べて短くなる。
【００４５】
このようにケーブルガイドのＸ方向の突出長さが従前に比べて短いため、ロボット装置の旋回時に、旋回台に固定されたケーブルガイドが旋回半径に影響することはなく、被加工物，第１および第２のアームおよびハンド部材の寸法により特定されるロボット本来の最小の旋回半径とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す平面図
【図２】図１の正面図
【図３】図２の要部を示す拡大正面図
【図４】図３におけるIV−IV線断面の展開拡大図
【図５】図１の旋回状態を説明するための平面図
【図６】本発明の他の実施例を示す平面図
【図７】図６の正面図
【図８】図６の旋回状態を説明するための平面図
【図９】本発明の対象とする２アーム方式の搬送用ロボット装置を説明するための縦断面図
【図１０】図９の動作状態を説明するための平面図
【図１１】従来例を示す平面図
【図１２】図１１の正面図
【図１３】図１１の旋回状態を説明するための平面図
【図１４】他の従来例を示す平面図
【図１５】図１４の正面図
【図１６】図１４の旋回状態を説明するための平面図である。
【符号の説明】
１ 水平旋回台
２ 第１のアーム
３ 第２のアーム
４ ハンド部材
５ 第１の回転伝達部材
６ 第２の回転伝達部材
７ 第３の回転伝達部材
８ 第４の回転伝達部材
９ 第１の連結具
１０ 第２の連結具
１１ ケーブルガイド
１２ ガイドケーブル
１３ ケーブル
１４ ケーブルクランプ部材
１５ 可動のクランプ部材
１６ ケーブル取付具
１８ 防塵シール部材
１９ 防塵カバー
２１ 第１のストッパ部材
２２ 第２のストッパ部材
Ｐ 第１支点
Ｑ 第２支点
Ｒ 第３支点
【発明の属する技術分野】
本発明は、被加工物を自動的に搬送するための搬送用ロボット装置に関する。更に詳細には、例えば被加工物であるウエハを棚状のカセット等から取り出し、各種半導体製造装置やウエハ検査装置等の処理室に搬送し、プロセス処理やウエハ検査後にウエハをカセットに戻すように使用される、いわゆる２アーム方式の搬送用ロボット装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、水平旋回台と、旋回台の軸芯である第１支点のまわりで回転自在な第１アームと、第１のアームに対して第１支点に平行な第２支点のまわりで回転自在な第２のアームと、第２のアームに対して第２支点に平行な第３支点のまわりで回転自在なハンド部材とを有し、第１および第２のアームの回動に伴なってハンド部材が第１支点と第３支点とを結ぶ直線上で移動され、かつ旋回台の回動によりハンド部材が旋回される２アーム方式の搬送用ロボット装置が汎用されている。
【０００３】
そこでまず、２アーム方式の搬送用ロボット装置を例示的に説明する。
図９および図１０において、１は適宜の駆動機により旋回される水平旋回台、２は水平旋回台１の軸芯である第１支点；Ｐのまわりで回転自在に支持された第１のアームで、この第１のアーム２は旋回台１に取付けられた適宜の駆動機により適宜に回転駆動される。
３は第１のアーム２に対して第１支点；Ｐに平行な第２支点；Ｑのまわりで回転自在に支持された第２のアーム、４は第２のアーム３に対して第２支点；Ｑに平行な第３支点；Ｒのまわりで回転自在に支持されたハンド部材、５は、第１支点；Ｐを軸芯として旋回台１に固定された第１の回転伝達部材、
６は、第２支点；Ｑを軸芯として第２のアーム３に固定された第２の回転伝達部材、７は、第２支点；Ｑを軸芯として第１のアーム２に固定された第３の回転伝達部材、８は、第３支点；Ｒを軸芯としてハンド部材４に固定された第４の回転伝達部材、
９および１０は、第１の回転伝達部材５と第２の回転伝達部材６および第３の回転伝達部材７と第４の回転伝達部材８との間に夫々配設された第１および第２の連結具である。なお、第１および第２の支点間隔Ｓ1 と、第３および第４の支点間隔Ｓ2 とが同一で、かつ第１の回転伝達部材５と第２の回転伝達部材６および第４の回転伝達部材８と第３の回転伝達部材７との半径比が夫々２：１に形成されている。
勿論、第１乃至第４の回転伝達部材５乃至８は、チェーンスプロケットあるいはプーリーが適宜に用いられ、これらに応じて第１および第２の連結具９，１０はチェーンあるいは歯付ベルト等が適宜に用いられる。
【０００４】
上記１乃至１０により２アーム方式の搬送用ロボット装置が構成されている。この搬送用ロボット装置において、今、仮に旋回台１が固定の状態に維持されているものとする。
図１０において、第１，第２および第３支点Ｐ，Ｑ，Ｒが一直線上に位置する状態で駆動機により第１のアーム２が第１支点；Ｐを中心として反時計方向に角度；θだけ回動されたものとする。
【０００５】
今、第１の回転伝達部材５が固定状態にあり、このときに第２支点；ＱがＱ1 の位置まで角度；θだけ反時計方向に移動すれば、第１および第２の回転伝達部材５，６間に配設された第１の連結具９のうち、Ｙ1 方向のものは第１の回転伝達部材５に巻きつき、Ｙ2 方向のものは第１の回転伝達部材５から巻戻された状態となる。
すなわち、図１０において第１の連結具９はイおよびロの方向に移動する。これにより第２の回転伝達部材６は第２支点；Ｑ1 を中心として時計方向に回動される。
ところで第１の回転伝達部材５と第２の回転伝達部材６とは半径比が２：１であるため、上記のごとく、第１のアーム２が第１支点；Ｐを中心として角度；θだけ反時計方向に回動すれば、第２の回転伝達部材６は第２支点；Ｑ1 を中心として角度；２θだけ時計方向に回動される。
この場合、第２の回転伝達部材６は第２のアーム３に固定されているため、第２の回転伝達部材６と第２のアーム３とは第２支点；Ｑ1 を中心として角度；２θだけ時計方向に回動される。
すなわち第３支点；Ｒ1 は第２支点；Ｑ1 を中心として角度；２θだけ時計方向に回動されて、Ｒ2 の位置に回動される。従って、第１のアーム２が上記のごとく第１支点；Ｐを中心として反時計方向に角度；θ回動されたときの第３支点；Ｒ2 の位置は、第１および第２のアーム２，３の回動前の第１および第３支点；Ｐ，Ｒを結ぶ直線状に位置している。
【０００６】
さらに、上記のごとく、第２のアーム３により第３支点；Ｒ1 が第２支点；Ｑ1 を中心として角度；２θだけ時計方向に回動された場合、第１のアーム２に固定された第３の回転伝達部材７と第４の回転伝達部材８との間に配設された第２の連結具１０のうち、Ｙ2 方向のものは第３の回転伝達部材７に巻きつき、Ｙ1 方向のものは第３の回転伝達部材７から巻戻された状態となる。
すなわち、図１０において第２の連結具１０は、ハおよびニの方向に移動する。これにより第４の回転伝達部材８は第３支点；Ｒ1 を中心として反時計方向に回動される。
ところで第４の回転伝達部材８と第３の回転伝達部材７とは半径比が２：１であるため、上記のごとく、第２のアーム３が第２支点；Ｑ1 を中心として角度；２θだけ時計方向に回動すれば、第４の回転伝達部材８は第３支点；Ｒ2 を中心として角度；θだけ反時計方向に回動され、結果として、第４の回転伝達部材８の特定点Ｃ0 は第１および第３支点；Ｐ，Ｒ2 を結ぶ直線上の点Ｃ1 に位置されることとなる。
【０００７】
上記のごとく、第１のアーム２が第１支点；Ｐを中心として反時計方向に回動され、この場合、第４の回転伝達部材８に固定されたハンド部材４は、第１のアーム２の回動前の第１および第３支点；Ｐ，Ｒを結ぶ直線上で、初期姿勢を維持しつつ移動される。
【０００８】
上記のごとく、ハンド部材４を直線移動および旋回させる２アーム式の搬送用ロボット装置を設置し、この２アーム式の搬送用ロボット装置の旋回軸芯、すなわち第１支点；Ｐを中心として円周方向の放射状の複数箇所に適宜の処理室を配置して、被加工物の処理が行なわれている。
【０００９】
ところで、上記した２アーム式の搬送用ロボット装置においては、水平旋回台１が適宜に旋回されて使用されるため、ハンド部材４に取付ける適宜のアクチュエータへのケーブル類の取扱いに特に留意されている。
【００１０】
＜従来例１＞
従来、図１１乃至図１３に示される２アーム方式の搬送用ロボット装置が提言されている。なお、２アーム方式の搬送用ロボット装置の主要構造は図９および図１０に示される構造と同一であって、その主要部品については同符号を付してあるが、その詳細な説明は割愛する。
図１１乃至図１３において、５１はハンド部材４の直線移動路Ｄ1 −Ｄ2 に対して第１および第２のアーム２，３の回動側とは反対側、すなわちＹ1 側で水平旋回台１に固定された、移動路Ｄ1 −Ｄ2 と平行な上方に開口するケーブルガイド、
５２は適宜のケーブル５３が挿通された可撓性を有するガイドケーブル、５４はガイドケーブル５２の一端側をケーブルガイド５１のハンド部材４側、すなわちＸ1 方向側に取付けるケーブルクランプ部材、
５５はガイドケーブル５２の自由端部を支持してハンド部材４に固定された固定のクランプ部材であって、固定のクランプ部材５５から引出されたケーブル５３が、ハンド部材４に取付けられた図示しない適宜のアクチュエータに連結されている。
なお、固定のクランプ部材５５は、引出されたケーブル５３をアクチュエータに連結容易とするためにハンド部材４の後部、すなわちＸ2 方向側に取付けられている。
【００１１】
上記において、第１および第２のアーム２，３を前方に、たとえばＸ1 方向に伸ばした位置で、例えばハンド部材４の先端部に被加工物Ｗが載置される。この後、第１および第２のアーム２，３が屈曲されて、例えば図１３に示される旋回状態で、水平旋回台１が第１支点；Ｐを中心として、適宜に旋回される。
所望の位置に旋回後、再び第１および第２のアーム２，３が前方に伸ばされた位置でハンド部材４の先端部に載置された被加工物Ｗが処理室内に取込まれて所望の処理が行なわれる。
【００１２】
この後、第１および第２のアーム２，３が屈曲された旋回状態で水平旋回台１が所望の位置となるように順次に旋回されて、他の処理室でのハンド部材４に対する被加工物の取込み・取出し作業が反復される。
【００１３】
＜従来例２＞
図１４乃至図１６に示される装置は、図１１乃至図１３に示される装置において、ハンド部材４は基部４１から相反して突出する２個のハンド４２，４３が取付けられたものが用いられる。
図１４乃至図１６において、ハンド部材４の基部４１のＸ方向の両側に取付けられる図示しない適宜のアクチュエータへのケーブルの連結作業が面倒とはなるが、固定のクランプ部材５５は、ハンド部材４のＸ方向の中心部に固定される。上記において、例えば第１および第２のアーム２，３がＸ2 方向に伸ばされた位置で、ハンド４２に対する被加工物Ｗの受渡しが行なわれる。この後、第１および第２のアーム２，３がＸ1 方向に伸ばされた位置で、ハンド４３に対する被加工物Ｗの受渡しが行なわれる。
【００１４】
次に、図１６に示されるごとく、ハンド部材４のＸ方向の中心点；Ｒが水平旋回台１の第１支点；Ｐと重なる旋回状態で、水平旋回台１が所望の角度だけ旋回された後、再度ハンド部材４が第１支点；Ｐを中心とした一方の半径方向の端部に位置されて、２個のハンドの一方、例えばハンド４３に対して被加工物Ｗの受渡しが行なわれる。
この後、ハンド部材４が第１支点；Ｐを中心とした他方の半径方向の端部に位置されて、他方のハンド、例えばハンド４２に対して被加工物Ｗの受渡しが行なわれる。
すなわち、図１４乃至図１６に示される装置では、水平旋回台１を旋回させなくとも２個のハンドの位置を直線上の２位置に切換えることにより、第１支点；Ｐを跨いだ直線上に相対向する処理室での被加工物の受渡しが行なわれる。
勿論、水平旋回台１を旋回させた所望の位置で、上記と同様に直線上に相対向する処理室での被加工物の受渡しが行なわれる。
このため、搬送に要する水平旋回台１の旋回タクトタイムが大幅に削減される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では以下のような問題がある。
すなわち、図１１乃至図１３に示される従来例１のものでは、ハンド部材４の位置をＸ方向に位置変位させた場合に、ガイドケーブル５２内に挿通されたケーブル５３が断線しないように、すなわちケーブル５３に無理な力が作用しないようにするために、ガイドケーブル５２の曲率が所望の状態となるように配慮されている。
このため、図１１乃至図１３に示されるごとく、第１および第２のアーム２，３が屈曲された旋回状態においては、ガイドケーブル５２の端部が第１支点；Ｐ（＝旋回中心点）から最も離れているため、装置として必要な旋回半径はガイドケーブル５２の端部までの距離；Ｌ1 である。
勿論、この種の装置においては、旋回軸芯、すなわち第１支点；Ｐを中心として円周方向の放射状の複数箇所に適宜の処理室を配置するため、旋回半径を極力小さくすることが望まれており、上記旋回半径；Ｌ1 を更に小さくしなければならないという問題があった。
【００１６】
さらに、図１４乃至図１６に示される従来例２のものでは、上記従来例１の場合と同様にガイドケーブル５２の曲率が所望の状態となるように配慮されているため、第１および第２のアーム２，３がＸ2 方向に伸ばされた際には、Ｘ2 方向端部に位置するガイドケーブル５２の曲り部が、ハンド部材４の基部４１のＸ2 方向の端部よりもＸ2 方向側に位置することとなる。
【００１７】
ところで、例えば被加工物Ｗがウエハである場合、このウエハは棚状のカセットＣＡに収容されているため、ガイドケーブル５２のＸ2 方向側に突出する膨み部がカセットＣＡに当接しないようにカセットＣＡを配置する必要がある。
このため、ハンド部材４の基部４１から突出するハンド４２，４３を長くしなければならない。勿論、ウエハを載置したハンド４２，４３をカセットＣＡに対して挿入・出するため、ハンド４２，４３は極力薄く形成される。しかし、このように薄いハンド４２，４３を長く形成すると、ウエハを載置したハンド４２，４３はハンド部材４の基部に片持状で支持されているため、ハンド４２，４３のたわみ量は長さの３乗で増加する。
このため、薄いハンド４２，４３を長く形成した場合、ウエハを載置したハンド４２，４３のたわみ量が増加することにより、カセットＣＡの棚ピッチ、すなわち棚の上下間隔が小さいものには適用できないという問題がある。
【００１８】
さらに、第１および第２のアーム２，３がＸ2 方向に伸ばされた際には、Ｘ2 方向に位置するガイドケーブル５２を支持するために、ケーブルガイド５１をＸ2 方向側に長く突設する必要がある。
ところで、第１および第２のアーム２，３が屈曲された旋回状態においては、Ｘ2 方向に突出するケーブルガイド５１の端部が、第１支点；Ｐから最も離れているため、装置として必要な旋回半径は、ケーブルガイド５１の端部までの距離；Ｌ2 である。
勿論、旋回半径を極力小さくすることが望まれているため、上記旋回半径；Ｌ2 を更に小さくしなければならないという問題があった。
【００１９】
本発明は上述の問題に鑑みてなされたもので、その目的は、旋回半径が可及的に小さい２アーム方式の搬送用ロボット装置を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本第１の発明は、水平旋回台と、前記旋回台の軸芯である第１支点のまわりで回転自在な第１のアームと、第１のアームに対して第１支点に平行な第２支点のまわりで回転自在な第２のアームと、第２のアームに対して第２支点に平行な第３支点のまわりで回転自在なハンド部材と、第１支点を軸芯として前記旋回台に固定された第１の回転伝達部材と、第２支点を軸芯として第２のアームに固定された第２の回転伝達部材と、第２支点を軸芯として第１のアームに固定された第３の回転伝達部材と、第３支点を軸芯としてハンド部材に固定された第４の回転伝達部材と、第１の回転伝達部材と第２の回転伝達部材および第３の回転伝達部材と第４の回転伝達部材との間に夫々配設された第１および第２の連結具とからなり、第１および第２の支点間隔と第３および第４の支点間隔とが同一で、かつ第１の回転伝達部材と第２の回転伝達部材および第４の回転伝達部材と第３の回転伝達部材との半径比が夫々２：１に形成されて、第１のアームの回動により第１および第２のアームが回動されつつ、ハンド部材が第１支点と第３支点とを結ぶ直線上で移動され、かつ旋回台の回動によりハンド部材が旋回される２アーム方式の搬送用ロボット装置に適用される。
その特徴とするところは、ハンド部材の直線移動路に対して、前記アームの回動側とは反対側で前記旋回台に固定されて、前記移動路と平行な上方に開口するケーブルガイドと、適宜のケーブルが挿通された可撓性を有するガイドケーブルと、ガイドケーブルの一端側をケーブルガイドのハンド部材側に取付けるケーブルクランプ部材と、ガイドケーブルの自由端部を支持し、ケーブルガイドの上方部において、前記移動路と平行な垂直面内で回動自在にハンド部材に枢支された、軸芯部に貫通孔を有する可動のクランプ部材と、ハンド部材の位置変位に伴ない可動のクランプ部材の回動量を規制するストッパ部材と、可動のクランプ部材の軸芯部より引出されたケーブルを可動のクランプ部材と離間してハンド部材に取付けるケーブル取付具と、ケーブルに連結された適宜の連結部材とを具備してなることである。
【００２１】
さらに、本第２の発明は、本第１の発明において、前記可動のクランプ部材は、防塵シール部材を介してハンド部材に回転自在に取付けられ、かつ可動のクランプ部材の軸芯部の貫通孔側が防塵カバーに覆われてなることを特徴としている。
【００２２】
さらに、本第３の発明は、本第１または本第２の発明において、前記ハンド部材は、基部から相反して突出する２個のハンドが取付けられてなることを特徴としている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施例により詳細に説明する。なお、２アーム方式の搬送用ロボット装置の主要構造は図９および図１０に示される構造と同一であって、その主要部品については同符号を付してあるが、その詳細な説明は割愛する。
【００２４】
図１乃至図５において、１１はハンド部材４の直線移動路Ｄ1 −Ｄ2に対して第１および第２のアーム２，３の回動側とは反対側、すなわちＹ1 側で水平旋回台１に固定されたケーブルガイドで、このケーブルガイド１１は上方に開口されて、移動路Ｄ1 −Ｄ2 と平行に配設されている。１２は、適宜のケーブル、例えば電線ケーブル１３が適宜に挿通された可撓性を有するガイドケーブル、例えばエアホースや適宜の蛇管などで、例示的には２本のガイドケーブル１２が用いられる。１４はガイドケーブル１２の一端側をケーブルガイド１１のハンド部材４側、すなわちＸ1 方向側に取付けるケーブルクランプ部材である。
【００２５】
１５は、ケーブルガイド１１の上方部において、移動路Ｄ1 −Ｄ2 と平行な垂直面内で回動自在に、ハンド部材４に枢支された可動のクランプ部材で、この可動のクランプ部材１５には、回動軸芯Ｏ1 部をＹ2 方向に貫通する孔１５１と、この貫通孔１５１と略直角に連通する支持用の孔１５２とが形成され、かつ例えば支持用の孔１５２を軸方向に分断するように２部品で構成され、この支持用の孔１５２にガイドケーブル１２の自由端部が挿入・支持される。
【００２６】
可動のクランプ部材１５に支持されたガイドケーブル１２のうち、ケーブル１３が可動のクランプ部材１５の貫通孔１５１からＹ2 方向に引出されて、可動のクランプ部材１５とＹ2 方向に離間して、ハンド部材４に支持されたケーブル取付具１６により、ケーブル１３が取付けられる。
なお、ケーブル１３は軟質のチューブ１７により保護しておいた方が、ケーブル１３の断線防止という点において好ましい。
勿論、可動のクランプ部材１５と、ケーブル取付具１６との間のケーブル１３は充分にたるませて、例えば１ループして取付けられている。
【００２７】
ケーブル１３の自由端部は、ハンド部材４に取付けられた図示しない適宜のアクチュエータ、例えば被加工物検出器などの連結部材に連結される。
１８は可動のクランプ部材１５とハンド部材４との回転部に取付けられた適宜の防塵シール部材、１９は可動のクランプ部材１５の貫通孔１５１側を覆う防塵カバー、２１および２２は可動のクランプ部材１５の回転軸芯Ｏ1 に対してＸ1 方向およびＸ2 方向に離間して、ハンド部材４に取付けられた第１および第２のストッパ部材である。
【００２８】
上記１乃至２２により、２アーム方式の搬送用ロボット装置が構成される。
【００２９】
上記構成において、例えば第１および第２のアーム２，３をＸ1 方向に伸ばした位置で、ハンド部材４の先端部に被加工物Ｗが載置される。
この場合、ハンド部材４は、水平旋回台１に対してＸ1 方向に離間した位置となるが、ガイドケーブル１２の上端部を支持する可動のクランプ部材１５は、ガイドケーブル１２を引張りながらハンド部材４と共にＸ1 方向に位置変位するため、特に図３に示されるごとく、可動のクランプ部材１５は回転軸芯Ｏ1 を中心として時計方向に回動されて、可動のクランプ部材１５が第２のストッパ部材２２に当接した状態に位置規制される。
【００３０】
この後、図５で示されるごとく、ハンド部材４がＸ2 方向に位置変位した旋回状態となるように、第１および第２のアーム２，３が屈曲される。この場合、ガイドケーブル１２の上端部を支持する可動のクランプ部材１５は、図２および図３の２点鎖線で示されるごとく、第１のストッパ部材２１に当接した状態に位置規制される。
すなわち、可動のクランプ部材１５に支持されたガイドケーブル１２は、回転軸芯Ｏ1 に対してＸ1 方向の下方に指向した姿勢となる。
このように旋回状態においては、従前のごとくガイドケーブル１２の端部がハンド部材４よりもＸ2 方向に突出することがないため、図５に示されるごとく、被加工物Ｗ，第１および第２のアーム２，３およびハンド部材４の寸法により特定されるロボット本来の旋回半径；Ｌ3 、すなわち最小の旋回半径とすることができる。
なお、ハンド部材４がＸ1 方向の処理室側と旋回状態側とに繰返して位置変位される場合、図３の実線と２点鎖線とで示される状態となるように可動のクランプ部材１５が軸芯Ｏ1 を中心として反復して回動される。
この場合、図４に示されるごとく、可動のクランプ部材１５が軸芯Ｏ1 を中心として反復して回動されるに対して、ケーブル１３はケーブル取付具１６により固定されているが、ケーブル取付具１６と可動のクランプ部材１５とはＹ方向に離間され、かつこの間のケーブル１３は充分にたるませて、例えば１ループして取付けられているため、可動のクランプ部材１５の反復回動によるケーブル１３のねじりはケーブル１３のたるみ部、例えば１ループ部で吸収され、何ら問題が発生する虞れがない。
【００３１】
勿論、防塵シール部材１８および防塵カバー１９が設けられていれば、防塵雰囲気が要求される装置、例えば半導体製造装置等に用いられる搬送用ロボット装置として好適である。
【００３２】
図６乃至図８は本発明の他の実施例を示す図であって、これらの構成において、ハンド部材４として２個のハンドを取付ける以外は、図１乃至図５に示されたものと実質的に同様の構成である。
このため、図１乃至図５と実質的に同様の構成部品には同じ符号を付してあるが、これら１乃至２２の各部の構成および動作の説明は、図１乃至図５の説明を参照するものとする。
【００３３】
図６乃至図８において、ハンド部材４は基部４０１から相反して突出する２個のハンド４０２，４０３が取付けられたものが用いられる。
なお、ハンド部材４の基部４０１のＸ方向の両側には、図示しない適宜のアクチュエータ、例えば被加工物検出器などの連結部材が取付けられ、この連結部材への連結作業が面倒とはなるが、ハンド部材４に対して回動自在な可動のクランプ部材１５は、ハンド部材４のＸ方向の中心部に枢支される。
【００３４】
ハンド部材４は、直線移動路Ｄ1 −Ｄ2 を、第１および第２のアーム２，３がＸ1 方向に伸ばされた位置と、Ｘ2 方向に伸ばされた位置とに位置変位されて、夫々の処理室での被加工物の受渡しが行なわれる。
すなわち、第１および第２のアーム２，３がＸ1 方向に伸ばされた位置となるようにハンド部材４が位置変位された状態においては、ハンド部材４に対して回動自在に枢支された可動クランプ部材１５は、第２のストッパ部材２２に当接した状態に位置規制されて、可動のクランプ部材１５に支持されたガイドケーブル１２は、回転軸芯Ｏ1 に対してＸ2 方向の下方に指向した姿勢となる。このため、ガイドケーブル１２がハンド部材４の基部４０１からＸ1 方向の外方に突出することはない。
【００３５】
さらに、第１および第２のアーム２，３がＸ2 方向に伸ばされた位置となるようにハンド部材４が位置変位された状態においては、ハンド部材４に対して回動自在に枢支された可動のクランプ部材１５は、第１のストッパ部材２１に当接した状態に位置規制される。
すなわち、図６および図７の２点鎖線で示されるごとく、可動のクランプ部材１５に支持されたガイドケーブル１２は、回転軸芯Ｏ1 に対してＸ1 方向の下方に指向した姿勢となり、ガイドケーブル１２がハンド部材４の基部４０１からＸ2 方向に突出することはない。
【００３６】
上記のごとく、ハンド部材４がＸ1 方向およびＸ2 方向の夫々端部に位置変位されても、ガイドケーブル１２はハンド４０３および４０２方向に突出することはないため、ハンド４０２，４０３の長さは図１および図２に示されるハンドの長さと同一とすることができる。
換言すれば、図１４乃至図１６に示されるこの種の従来装置のごとくハンドの長さが長くなる、ということはない。
【００３７】
さらに、図６および図７の２点鎖線で示されるごとく、ハンド部材４がＸ2 方向の端部に位置する場合には、可動のクランプ部材１５に支持されたガイドケーブル１２は、回転軸芯Ｏ1 に対してＸ1 方向の下方に指向した姿勢となるため、ケーブルガイド１１のＸ2 方向側の突出長さが従前に比べて短くなる。
勿論、ハンド部材４のＸ方向の中心が第１支点；Ｐと一致するように第１および第２のアーム２，３が屈曲された旋回状態においては、ケーブルガイド１１のＸ2 方向の突出長さが従前に比べて短いため、図８に示されるごとく、旋回半径；Ｌ4 が従前に比べて小さくすることができる。
すなわち、被加工物Ｗ，第１および第２のアーム２，３およびハンド部材４の寸法により特定されるロボット本来の旋回半径；Ｌ4 、すなわち最小の旋回半径とすることができる。
【００３８】
なお、図２および図７において、ケーブルガイド１１の下方にダクトカバー２３を取付け、ケーブルクランプ部材１４に支持されたガイドケーブル１２、あるいはケーブル１３をこのダクトカバー２３により覆い、旋回軸芯である第１支点；Ｐの側方よりガイドケーブル１２あるいはケーブル１３を外部に取出すようにすれば、ガイドケーブル１２あるいはケーブル１３の取扱いが容易となる。
【００３９】
さらに、ハンド部材４に取付けられる連結部材としては、適宜のアクチュエータや、被加工物を真空吸着させるための連結ホース等を適宜に組合せたり、あるいは選択して特定したりすることができる。
【００４０】
勿論、ガイドケーブル１２を適宜に複数本とすることができる。
さらに、処理室での被加工物の受渡しのために、処理室側およびロボット装置を適宜に相対的に昇降自在に構成することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本第１の発明に係る搬送用ロボット装置は、水平旋回台と、前記旋回台の軸芯である第１支点のまわりで回転自在な第１のアームと、第１のアームに対して第１支点に平行な第２支点のまわりで回転自在な第２のアームと、第２のアームに対して第２支点に平行な第３支点のまわりで回転自在なハンド部材と、第１支点を軸芯として前記旋回台に固定された第１の回転伝達部材と、第２支点を軸芯として第２のアームに固定された第２の回転伝達部材と、第２支点を軸芯として第１のアームに固定された第３の回転伝達部材と、第３支点を軸芯としてハンド部材に固定された第４の回転伝達部材と、第１の回転伝達部材と第２の回転伝達部材および第３の回転伝達部材と第４の回転伝達部材との間に夫々配設された第１および第２の連結具とからなり、第１および第２の支点間隔と第３および第４の支点間隔とが同一で、かつ第１の回転伝達部材と第２の回転伝達部材および第４の回転伝達部材と第３の回転伝達部材との半径比が夫々２：１に形成されて、第１のアームの回動により第１および第２のアームが回動されつつ、ハンド部材が第１支点と第３支点とを結ぶ直線上で移動され、かつ旋回台の回動によりハンド部材が旋回される２アーム方式の搬送用ロボット装置において、
ハンド部材の直線移動路に対して、前記アームの回動側とは反対側で前記旋回台に固定されて、前記移動路と平行な上方に開口するケーブルガイドと、適宜のケーブルが挿通された可撓性を有するガイドケーブルと、ガイドケーブルの一端側をケーブルガイドのハンド部材側に取付けるケーブルクランプ部材と、ガイドケーブルの自由端部を支持し、ケーブルガイドの上方部において、前記移動路と平行な垂直面内で回動自在にハンド部材に枢支された、軸芯部に貫通孔を有する可動のクランプ部材と、ハンド部材の位置変位に伴ない可動のクランプ部材の回動量を規制するストッパ部材と、可動のクランプ部材の軸芯部より引出されたケーブルを可動のクランプ部材と離間してハンド部材に取付けるケーブル取付具と、ケーブルに連結された適宜の連結部材とを具備してなるため、
ハンド部材がＸ方向の異なる位置に位置変位されると、ハンド部材に回動自在に枢支された可動クランプ部材が第１および第２のいずれかのストッパ部材により位置規制されて、可動のクランプ部材に支持されたガイドケーブルはハンド部材と反対側の下方に指向した姿勢となる。このため、ガイドケーブルがハンド部材の基部からＸ方向の外方に突出することはない。
従って、ロボット装置の旋回半径を従前に比べて可及的に小さくすることができ、被加工物，第１および第２のアームおよびハンド部材の寸法により特定されるロボット本来の最小の旋回半径とすることができる。
【００４２】
本第２の発明は、本第１の発明において、可動のクランプ部材は、防塵シール部材を介してハンド部材に回転自在に取付けられ、かつ可動のクランプ部材の軸芯部の貫通孔側が防塵カバーに覆われてなるため、防塵雰囲気が要求される装置、例えば半導体製造装置等に用いられる搬送用ロボット装置として好適である。
【００４３】
本第３の発明は、本第１又は本第２の発明において、ハンド部材は基部から相反して突出する２個のハンドが取付けられているため、ハンド部材がＸ1 方向とＸ2 方向との位置に位置変位されて、夫々の処理室で被加工物の受渡しが行なわれる。
勿論、ハンド部材がＸ方向の異なる２位置に位置変位されると、ハンド部材に回動自在に枢支された可動のクランプ部材が第１および第２のいずれかのストッパ部材により位置規制されて、可動のクランプ部材に支持されたガイドケーブルはハンド部材と反対側の下方に指向した姿勢となるため、ガイドケーブルがハンド部材の基部からＸ方向の外方に突出することはない。
すなわち、ハンド部材がＸ1 方向およびＸ2 方向の夫々端部に位置変位されても、ガイドケーブルはハンド４０３および４０２方向に突出することはないため、ハンド４０２，４０３の長さは図１および図２に示されるハンドの長さと同一とすることができる。
換言すれば、図１４乃至図１６に示されるこの種の従来装置のごとくハンドの長さが長くなる、ということはない。
【００４４】
さらに、上記のごとくハンド部材がＸ方向の異なる２位置に位置変位された場合、ハンド部材に回動自在に枢支された可動のクランプ部材が第１および第２のいずれかのストッパ部材により位置規制されて、可動のクランプ部材に支持されたガイドケーブルはハンド部材と反対側の下方に指向した姿勢となるため、ガイドケーブルを案内するためのケーブルガイドのＸ方向の突出長さが従前に比べて短くなる。
【００４５】
このようにケーブルガイドのＸ方向の突出長さが従前に比べて短いため、ロボット装置の旋回時に、旋回台に固定されたケーブルガイドが旋回半径に影響することはなく、被加工物，第１および第２のアームおよびハンド部材の寸法により特定されるロボット本来の最小の旋回半径とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す平面図
【図２】図１の正面図
【図３】図２の要部を示す拡大正面図
【図４】図３におけるIV−IV線断面の展開拡大図
【図５】図１の旋回状態を説明するための平面図
【図６】本発明の他の実施例を示す平面図
【図７】図６の正面図
【図８】図６の旋回状態を説明するための平面図
【図９】本発明の対象とする２アーム方式の搬送用ロボット装置を説明するための縦断面図
【図１０】図９の動作状態を説明するための平面図
【図１１】従来例を示す平面図
【図１２】図１１の正面図
【図１３】図１１の旋回状態を説明するための平面図
【図１４】他の従来例を示す平面図
【図１５】図１４の正面図
【図１６】図１４の旋回状態を説明するための平面図である。
【符号の説明】
１ 水平旋回台
２ 第１のアーム
３ 第２のアーム
４ ハンド部材
５ 第１の回転伝達部材
６ 第２の回転伝達部材
７ 第３の回転伝達部材
８ 第４の回転伝達部材
９ 第１の連結具
１０ 第２の連結具
１１ ケーブルガイド
１２ ガイドケーブル
１３ ケーブル
１４ ケーブルクランプ部材
１５ 可動のクランプ部材
１６ ケーブル取付具
１８ 防塵シール部材
１９ 防塵カバー
２１ 第１のストッパ部材
２２ 第２のストッパ部材
Ｐ 第１支点
Ｑ 第２支点
Ｒ 第３支点
Claims (3)
- 水平旋回台と、前記旋回台の軸芯である第１支点のまわりで回転自在な第１のアームと、第１のアームに対して第１支点に平行な第２支点のまわりで回転自在な第２のアームと、第２のアームに対して第２支点に平行な第３支点のまわりで回転自在なハンド部材と、第１支点を軸芯として前記旋回台に固定された第１の回転伝達部材と、第２支点を軸芯として第２のアームに固定された第２の回転伝達部材と、第２支点を軸芯として第１のアームに固定された第３の回転伝達部材と、第３支点を軸芯としてハンド部材に固定された第４の回転伝達部材と、第１の回転伝達部材と第２の回転伝達部材および第３の回転伝達部材と第４の回転伝達部材との間に夫々配設された第１および第２の連結具とからなり、第１および第２の支点間隔と第３および第４の支点間隔とが同一で、かつ第１の回転伝達部材と第２の回転伝達部材および第４の回転伝達部材と第３の回転伝達部材との半径比が夫々２：１に形成されて、第１のアームの回動により第１および第２のアームが回動されつつ、ハンド部材が第１支点と第３支点とを結ぶ直線上で移動され、かつ旋回台の回動によりハンド部材が旋回される２アーム方式の搬送用ロボット装置において、
ハンド部材の直線移動路に対して、前記アームの回動側とは反対側で前記旋回台に固定されて、前記移動路と平行な上方に開口するケーブルガイドと、電線ケーブルが挿通された可撓性を有するガイドケーブルと、ガイドケーブルの一端側をケーブルガイドのハンド部材側に取付けるケーブルクランプ部材と、ガイドケーブルの自由端部を支持し、ケーブルガイドの上方部において、前記移動路と平行な垂直面内で回動自在にハンド部材に枢支された、軸芯部に貫通孔を有する可動のクランプ部材と、ハンド部材の位置変位に伴ない可動のクランプ部材の回動量を規制するストッパ部材と、可動のクランプ部材の軸芯部より引出された電線ケーブルを可動のクランプ部材と離間してハンド部材に取付けるケーブル取付具と、電線ケーブルに連結された被加工物検出器からなる連結部材とを具備してなる搬送用ロボット装置。 - 前記可動のクランプ部材は、防塵シール部材を介してハンド部材に回転自在に取付けられ、かつ可動のクランプ部材の軸芯部の貫通孔側が防塵カバーに覆われてなる請求項１記載の搬送用ロボット装置。
- 前記ハンド部材は、基部から相反して突出する２個のハンドが取付けられてなる請求項１又は２に記載の搬送用ロボット装置。
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP07461897A JP3766168B2 (ja) | 1997-03-10 | 1997-03-10 | 搬送用ロボット装置 |
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Family Applications (1)
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| JP07461897A Expired - Fee Related JP3766168B2 (ja) | 1997-03-10 | 1997-03-10 | 搬送用ロボット装置 |
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1997
- 1997-03-10 JP JP07461897A patent/JP3766168B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH10249759A (ja) | 1998-09-22 |
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