JP6374295B2 - 産業用ロボット - Google Patents
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Description
本発明は、EFEM(Equipment Front End Module)の一部を構成するとともにFOUP(Front Open Unified Pod)と半導体ウエハ処理装置との間で半導体ウエハを搬送する産業用ロボットに関する。
従来、EFEMの一部を構成するとともにFOUPと半導体ウエハ処理装置との間で半導体ウエハを搬送する産業用ロボットが知られている(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の産業用ロボットは、半導体ウエハが搭載されるハンドと、ハンドが先端側に回動可能に連結されるアームと、アームの基端側が回動可能に連結される本体部とを備えている。アームは、本体部にその基端側が回動可能に連結される第1アーム部と、第1アーム部の先端側にその基端側が回動可能に連結される第2アーム部と、第2アーム部の先端側にその基端側が回動可能に連結されるとともにその先端側にハンドが回動可能に連結される第3アーム部との3個のアーム部によって構成されている。
特許文献1に記載の産業用ロボット等が使用される半導体製造システムでは、近年、産業用ロボットの設置面積に対する産業用ロボットの動作範囲を広げたいとのニーズが高まっている。産業用ロボットの設置面積に対する産業用ロボットの動作範囲を広げるためには、図4に示すように、アーム116を構成する第1アーム部118、第2アーム部119および第3アーム部120の各アーム部の長さを長くするとともに、本体部117に対するアーム116の回動中心C101を、FOUP108側(あるいは半導体ウエハ処理装置107側)に寄せれば良い。
しかしながら、各アーム部118〜120の長さを長くするとともに回動中心C101をFOUP108側(あるいは半導体ウエハ処理装置107側)に寄せると、たとえば、図4のE部に示すように、ハンド115が連結される第3アーム部120の先端側が、産業用ロボット101が収容されるEFEMの筺体110の壁面110aと干渉して、半導体ウエハ102を適切に搬送できない場合が生じることが本願発明者の検討によって明らかになった。
そこで、本発明の課題は、アームを構成する各アーム部の長さを長くするとともに本体部に対するアームの回動中心をFOUP側または半導体ウエハ処理装置側に寄せても、半導体ウエハを適切に搬送することが可能な産業用ロボットを提供することにある。
上記の課題を解決するため、本発明の産業用ロボットは、FOUPと半導体ウエハ処理装置との間で半導体ウエハを搬送するとともにEFEMの一部を構成する産業用ロボットにおいて、半導体ウエハが搭載されるハンドと、ハンドが先端側に回動可能に連結されるアームと、アームの基端側が回動可能に連結される本体部とを備え、アームは、ハンドが先端側に回動可能に連結される先端側アーム部と、先端側アーム部の基端側が先端側に回動可能に連結される第2先端側アーム部とを備え、先端側アーム部の少なくとも先端側は、上下方向から見たときに先端側アーム部の先端に向かうにしたがって幅が次第に狭くなる幅減少部となっており、先端側アーム部の先端は、上下方向から見たときの形状が略半円弧状となるように形成され、FOUPと半導体ウエハ処理装置とは、EFEMを挟んだ状態で上下方向に直交する第1方向で対向するように配置され、上下方向から見たときの先端側アーム部の先端の曲率半径を半径Rとし、上下方向から見たときの幅減少部の角度を角度θとし、産業用ロボットが収容されるEFEMの筺体の、第1方向における一方の内側面を構成するFOUP側の平面状の壁面を第1壁面とし、EFEMの筺体の、第1方向における他方の内側面を構成するとともに第1壁面に平行な半導体ウエハ処理装置側の平面状の壁面を第2壁面とし、上下方向から見たときの先端側アーム部に対するハンドの回動中心を第1回動中心とし、上下方向から見たときの第2先端側アーム部に対する先端側アーム部の回動中心を第2回動中心とし、上下方向から見たときの第1回動中心と第2回動中心とを結んだ線をアーム部中心線とし、上下方向から見たときのアーム部中心線の長さを長さLとし、産業用ロボットがFOUPへ半導体ウエハを搬入し終えたときの、上下方向から見たときの第1壁面に対するアーム部中心線の角度を第1角度θ1とし、産業用ロボットが半導体ウエハ処理装置に半導体ウエハを搬入し終えたときの、上下方向から見たときの第2壁面に対するアーム部中心線の角度を第2角度θ2とし、産業用ロボットがFOUPへ半導体ウエハを搬入し終えたときの、第1方向における第2回動中心と第1壁面との距離を距離d1とし、産業用ロボットが半導体ウエハ処理装置に半導体ウエハを搬入し終えたときの、第1方向における第2回動中心と第2壁面との距離を距離d2とすると、L×sinθ1<d1−R、および、L×sinθ2<d2−R、の関係が成立するとともに、第1角度θ1が第2角度θ2よりも小さいときには、θ≦2×θ1、の関係が成立し、第2角度θ2が第1角度θ1よりも小さいときには、θ≦2×θ2、の関係が成立することを特徴とする。
本発明の産業用ロボットでは、L×sinθ1<d1−R、および、L×sinθ2<d2−R、の関係が成立するとともに、第1角度θ1が第2角度θ2よりも小さいときには、θ≦2×θ1、の関係が成立し、第2角度θ2が第1角度θ1よりも小さいときには、θ≦2×θ2、の関係が成立している。そのため、本発明では、アームを構成する各アーム部の長さを長くするとともに本体部に対するアームの回動中心をFOUP側または半導体ウエハ処理装置側に寄せても、第1壁面および第2壁面と、先端側アーム部との干渉を防止することが可能になり、その結果、半導体ウエハを適切に搬送することが可能になる。
本発明において、たとえば、先端側アーム部とハンドとの連結部である第1関節部は、先端側アーム部に対するハンドの回動が可能となるようにハンドを支持する第1軸受と、先端側アーム部に対してハンドを回動させる動力を伝達するためのプーリまたは歯車とを備え、第1関節部がプーリを備える場合には、上下方向から見たときに、プーリの中心および第1軸受の中心は、第1回動中心と一致し、第1関節部が歯車を備える場合には、上下方向から見たときに、歯車の中心および第1軸受の中心は、第1回動中心と一致し、第2先端側アーム部と先端側アーム部との連結部である第2関節部は、第2先端側アーム部に対する先端側アーム部の回動が可能となるように先端側アーム部を支持する第2軸受を備え、上下方向から見たときに、第2軸受の中心は、第2回動中心と一致し、第1軸受の外径を外径D1とし、プーリの外径を外径D2とし、歯車の外径を外径D3とすると、第2軸受の外径は、外径D1、外径D2および外径D3よりも大きくなっており、第1関節部がプーリを備える場合であって外径D1が外径D2よりも大きい場合、または、第1関節部が歯車を備える場合であって外径D1が外径D3よりも大きい場合には、上下方向から見たときに、角度θは、第1軸受の外周面と第2軸受の外周面とに接触する2本の共通外接線がなす角度以上となっており、第1関節部がプーリを備える場合であって外径D2が外径D1よりも大きい場合には、上下方向から見たときに、角度θは、プーリの外周面と第2軸受の外周面とに接触する2本の共通外接線がなす角度以上となっており、第1関節部が歯車を備える場合であって外径D3が外径D1よりも大きい場合には、上下方向から見たときに、角度θは、歯車の外周面と第2軸受の外周面とに接触する2本の共通外接線がなす角度以上となっている。
本発明において、アームは、たとえば、先端側アーム部と、第2先端側アーム部と、第2先端側アーム部の基端側が先端側に回動可能に連結される基端側アーム部との3個のアーム部によって構成されている。
以上のように、本発明の産業用ロボットでは、アームを構成する各アーム部の長さを長くするとともに本体部に対するアームの回動中心をFOUP側または半導体ウエハ処理装置側に寄せても、半導体ウエハを適切に搬送することが可能になる。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
(半導体製造システムおよび産業用ロボットの概略構成)
図1は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボット1が使用される半導体製造システム3の概略平面図である。図2は、図1のF部の拡大図である。
図1は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボット1が使用される半導体製造システム3の概略平面図である。図2は、図1のF部の拡大図である。
本形態の産業用ロボット1は、半導体ウエハ2を搬送するための水平多関節ロボットであり、半導体製造システム3に組み込まれて使用される。以下の説明では、産業用ロボット1を「ロボット1」とし、半導体ウエハ2を「ウエハ2」とする。また、以下の説明では、上下方向に直交する図1のX方向を「左右方向」とし、上下方向および左右方向に直交する図1のY方向を「前後方向」とするとともに、Y1方向側を「前」側、Y2方向側を「後(後ろ)」側とする。
図1に示すように、半導体製造システム3は、EFEM6と、ウエハ2に対して所定の処理を行う半導体ウエハ処理装置7とを備えている。EFEM6は、半導体ウエハ処理装置7の前側に配置されている。ロボット1は、EFEM6の一部を構成している。また、EFEM6は、FOUP8を開閉するロードポート(図示省略)と、ロボット1が収容される筺体10とを備えている。筺体10は、左右方向に細長い直方体の箱状に形成されている。筺体10の前面側部分を構成する前壁部10aおよび筺体10の後面側部分を構成する後壁部10bは、前後方向に直交する平板状に形成されている。筺体10の内部は、清浄空間となっている。
FOUP8は、SEMI(Semiconductor Equipment and Materials Institute)規格に基づいて製造されており、FOUP8には、25枚または13枚のウエハ2が収容可能となっている。FOUP8を開閉するロードポートは、筺体10の前側に配置されており、半導体ウエハ処理装置7とFOUP8とは、EFEM6を挟んだ状態で前後方向で対向するように配置されている。本形態では、2個のロードポートが左右方向に所定の間隔をあけた状態で配置されている。ロボット1は、FOUP8と半導体ウエハ処理装置7との間でウエハ2を搬送する。
本形態の前後方向(Y方向)は、第1方向である。また、本形態では、前壁部10aの後面10cは、前後方向における筺体10の一方の内側面を構成するFOUP8側の平面状の壁面であり、第1壁面となっている。また、本形態では、後壁部10bの前面10dは、前後方向における筺体10の他方の内側面を構成するとともに第1壁面である後面10cに平行な半導体ウエハ処理装置7側の平面状の壁面であり、第2壁面となっている。
ロボット1は、ウエハ2が搭載されるハンド15と、ハンド15が先端側に回動可能に連結されるアーム16と、アーム16の基端側が回動可能に連結される本体部17とを備えている。アーム16は、その基端側が本体部17に回動可能に連結されるアーム部18と、アーム部18の先端側にその基端側が回動可能に連結されるアーム部19と、アーム部19の先端側にその基端側が回動可能に連結されるアーム部20との3個のアーム部18〜20によって構成されている。ハンド15の基端側は、アーム部20の先端側に回動可能に連結されている。本形態のアーム部18は、基端側アーム部であり、アーム部19は、第2先端側アーム部であり、アーム部20は、先端側アーム部である。なお、アーム16の先端側に連結されるハンド15の数は1個であっても良いし、2個であっても良い。
ハンド15は、上下方向から見たときの形状が略Y形状となるように形成されており、二股状になっているハンド15の先端部にウエハ2が搭載される。アーム部18〜20は、中空状に形成されている。また、本形態では、アーム部18の長さと、アーム部19の長さと、アーム部20の長さとが等しくなっている。本体部17とアーム部18とアーム部19とアーム部20とハンド15とは、上下方向において、下側からこの順番で配置されている。本体部17の内部には、ハンド15およびアーム16を昇降させるためのアーム昇降機構(図示省略)が収容されている。上下方向から見たときに、本体部17に対するアーム部18の回動中心(すなわち、本体部17に対するアーム16の回動中心)C1は、前後方向における筺体10の中心位置よりも前側に配置されている。
また、ロボット1は、アーム部18およびアーム部19を一緒に回動させてアーム部18とアーム部19とからなるアーム16の一部を伸縮させるアーム部駆動機構と、アーム部20を回動させるアーム駆動機構と、ハンド15を回動させるハンド駆動機構とを備えている。
ハンド15とアーム部20との連結部である関節部23は、アーム部20に対するハンド15の回動が可能となるようにハンド15を支持する軸受24と、アーム部20に対してハンド15を回動させる動力を伝達するためのプーリ25とを備えている(図2参照)。プーリ25は、ハンド駆動機構の一部を構成している。上下方向から見たときのアーム部20に対するハンド15の回動中心を回動中心C2とすると、軸受24とプーリ25とは、上下方向から見たときに、軸受24の中心およびプーリ25の中心が回動中心C2と一致するように同軸上に配置されている。本形態の関節部23は、第1関節部であり、軸受24は、第1軸受である。また、本形態の回動中心C2は、第1回動中心である。
アーム部19とアーム部20との連結部である関節部27は、アーム部19に対するアーム部20の回動が可能となるようにアーム部20を支持する軸受28を備えている。上下方向から見たときのアーム部19に対するアーム部20の回動中心を回動中心C3とすると、軸受28は、上下方向から見たときに、軸受28の中心が回動中心C3と一致するように配置されている。軸受28の外径は、軸受24の外径およびプーリ25の外径よりも大きくなっている。本形態の関節部27は、第2関節部であり、軸受28は、第2軸受である。また、本形態の回動中心C3は、第2回動中心である。
なお、本形態では、上下方向から見たときの回動中心C3の軌跡が左右方向に平行な直線となるように、アーム部駆動機構は、アーム部18およびアーム部19を一緒に回動させる。具体的には、上下方向から見たときの回動中心C3の軌跡が左右方向に平行な直線であって回動中心C1を通過する直線となるように、アーム部駆動機構は、アーム部18およびアーム部19を一緒に回動させる。
(先端側アーム部の構成)
アーム部20は、上下方向から見たときにアーム部20の先端に向かうにしたがって幅が次第に狭くなる幅減少部20aと、幅が一定な等幅部20bとから構成されている。具体的には、上下方向から見たときの回動中心C2と回動中心C3とを結んだ線をアーム部中心線CLとすると、アーム部20は、上下方向から見たときにアーム部20の先端に向かうにしたがってアーム部中心線CLに直交する方向(すなわち、アーム部20の基端から先端に向かう方向に直交する方向)における幅が次第に狭くなる幅減少部20aと、アーム部中心線CLに直交する方向における幅が一定な等幅部20bとから構成されている。なお、上述のように、アーム部20は中空状に形成されており、アーム部20の内部には、ハンド駆動機構を構成するモータ、このモータの動力をプーリ25に伝達するためのベルト、および、このベルトの張力を調整するためのテンションプーリ等が配置されている。
アーム部20は、上下方向から見たときにアーム部20の先端に向かうにしたがって幅が次第に狭くなる幅減少部20aと、幅が一定な等幅部20bとから構成されている。具体的には、上下方向から見たときの回動中心C2と回動中心C3とを結んだ線をアーム部中心線CLとすると、アーム部20は、上下方向から見たときにアーム部20の先端に向かうにしたがってアーム部中心線CLに直交する方向(すなわち、アーム部20の基端から先端に向かう方向に直交する方向)における幅が次第に狭くなる幅減少部20aと、アーム部中心線CLに直交する方向における幅が一定な等幅部20bとから構成されている。なお、上述のように、アーム部20は中空状に形成されており、アーム部20の内部には、ハンド駆動機構を構成するモータ、このモータの動力をプーリ25に伝達するためのベルト、および、このベルトの張力を調整するためのテンションプーリ等が配置されている。
幅減少部20aは、アーム部20の先端側部分を構成し、等幅部20bは、アーム部20の基端側部分を構成している。アーム部20の基端および先端は、上下方向から見たときの形状が略半円弧状となるように形成されている。また、アーム部20は、上下方向から見たときの形状がアーム部中心線CLを対称軸とする線対称な形状となるように形成されている。すなわち、図2に示すように、上下方向から見たときの幅減少部20aの角度(具体的には、アーム部中心線CLに直交する方向における一端面20cと他端面20dとがなす角度)を角度θとすると、上下方向から見たときに、アーム部中心線CLと一端面20cとがなす角度はθ/2となっており、アーム部中心線CLと他端面20dとがなす角度はθ/2となっている。また、等幅部20bでは、上下方向から見たときに、アーム部中心線CLに直交する方向における一端面20eとアーム部中心線CLとのこの方向における距離と、アーム部中心線CLに直交する方向における他端面20fとアーム部中心線CLとのこの方向における距離とが等しくなっている。
ここで、上下方向から見たときのアーム部20の先端の曲率半径を半径Rとし、上下方向から見たときのアーム部中心線CLの長さを長さLとし、ロボット1がFOUP8へウエハ2を搬入し終えたとき(図1の実線で示す状態)の、上下方向から見たときの後面10cに対するアーム部中心線CLの角度を第1角度θ1とし、ロボット1が半導体ウエハ処理装置7にウエハ2を搬入し終えたとき(図1の二点鎖線で示す状態)の、上下方向から見たときの前面10dに対するアーム部中心線CLの角度を第2角度θ2とし、ロボット1がFOUP8へウエハ2を搬入し終えたときの、前後方向における回動中心C3と後面10cとの距離を距離d1とし、ロボット1が半導体ウエハ処理装置7にウエハ2を搬入し終えたときの、前後方向における回動中心C3と前面10dとの距離を距離d2とする。
本形態では、L×sinθ1<d1−R、および、L×sinθ2<d2−R、の関係が成立している。また、本形態では、第1角度θ1は、第2角度θ2よりも小さくなっており、ロボット1がFOUP8へウエハ2を搬入し終えたときの、アーム部20の幅減少部20aの一端面20c(または他端面20d)と後面10cとの距離が、ロボット1が半導体ウエハ処理装置7にウエハ2を搬入し終えたときの、一端面20c(または他端面20d)と前面10dとの距離よりも近くなる。しかしながら、本形態では、θ=2×θ1、の関係が成立しており、ロボット1がFOUP8へウエハ2を搬入し終えたときには、上下方向から見ると、一端面20c(または他端面20d)と後面10cとが平行になるとともに、一端面20c(または他端面20d)と後面10cとの間に隙間が形成されている。
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、L×sinθ1<d1−R、および、L×sinθ2<d2−R、の関係が成立するとともに、θ=2×θ1となっており、ロボット1がFOUP8へウエハ2を搬入し終えたときには、上下方向から見ると、一端面20c(または他端面20d)と後面10cとが平行になるとともに、一端面20c(または他端面20d)と後面10cとの間に隙間が形成されている。そのため、本形態では、アーム部18〜20の長さを長くするとともに回動中心C1をFOUP8側に寄せても、筺体10の後面10cおよび前面10dと、アーム部20との干渉を防止することが可能になる。その結果、本形態では、ウエハ2を適切に搬送することが可能になる。
以上説明したように、本形態では、L×sinθ1<d1−R、および、L×sinθ2<d2−R、の関係が成立するとともに、θ=2×θ1となっており、ロボット1がFOUP8へウエハ2を搬入し終えたときには、上下方向から見ると、一端面20c(または他端面20d)と後面10cとが平行になるとともに、一端面20c(または他端面20d)と後面10cとの間に隙間が形成されている。そのため、本形態では、アーム部18〜20の長さを長くするとともに回動中心C1をFOUP8側に寄せても、筺体10の後面10cおよび前面10dと、アーム部20との干渉を防止することが可能になる。その結果、本形態では、ウエハ2を適切に搬送することが可能になる。
(他の実施の形態)
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
上述した形態では、アーム16は、3個のアーム部18〜20によって構成されている。この他にもたとえば、図3に示すように、アーム16は、ハンド15が先端側に回動可能に連結されるアーム部20と、アーム部20の基端側が先端側に回動可能に連結されるアーム部19との2個のアーム部19、20によって構成されても良い。この場合には、アーム部19の基端側が本体部17に回動可能に連結される。また、この場合には、たとえば、本体部17に対するアーム部19の回動中心(すなわち、本体部17に対するアーム16の回動中心)C1は、前後方向における筺体10の中心位置よりも後ろ側に配置される。なお、図3では、上述した形態と同一の構成については同一の符号を付している。また、図3に示す変形例でも、アーム部19は、第2先端側アーム部であり、アーム部20は、先端側アーム部である。
図3に示す変形例においても、L×sinθ1<d1−R、および、L×sinθ2<d2−R、の関係が成立している。また、第1角度θ1は、第2角度θ2よりも小さくなるとともに、θ=2×θ1となっている。そのため、この変形例においても上述した形態と同様の効果を得ることができる。
上述した形態では、θ=2×θ1となっているが、θ<2×θ1の関係が成立しても良い。この場合であっても、筺体10の後面10cおよび前面10dと、アーム部20との干渉を防止することが可能になるため、ウエハ2を適切に搬送することが可能になる。ここで、図2に示すように、軸受24の外径を外径D1とし、プーリ25の外径を外径D2とすると、θ<2×θ1の関係が成立している場合であって、外径D1が外径D2よりも大きい場合には、上下方向から見たときに、角度θは、軸受24の外周面と軸受28の外周面とに接触する2本の共通外接線TLがなす角度θ3以上となっている。すなわち、この場合には、θ≧θ3の関係が成立している。また、θ=θ3となる場合には、たとえば、アーム部20の全体がアーム部20の先端に向かうにしたがって幅が次第に狭くなる幅減少部となっており、アーム部20は等幅部20bを備えていない。また、θ<2×θ1の関係が成立している場合であって、外径D2が外径D1よりも大きい場合には、上下方向から見たときに、角度θは、プーリ25の外周面と軸受28の外周面とに接触する2本の共通外接線がなす角度以上となっている。
上述した形態では、関節部23は、アーム部20に対してハンド15を回動させる動力を伝達するためのプーリ25を備えているが、関節部23は、プーリ25に代えて平歯車等の歯車を備えていても良い。ここで、この歯車の外径を外径D3とすると、θ<2×θ1の関係が成立している場合であって、外径D1が外径D3よりも大きい場合には、上下方向から見たときに、角度θは角度θ3以上となっている。また、θ<2×θ1の関係が成立している場合であって、外径D3が外径D1よりも大きい場合には、上下方向から見たときに、角度θは、歯車の外周面と軸受28の外周面とに接触する2本の共通外接線がなす角度以上となっている。なお、軸受28の外径は、歯車の外径よりも大きくなっている。
上述した形態では、第1角度θ1は、第2角度θ2よりも小さくなっているが、筺体10の中でのロボット1の配置、または、ロボット1の構成、あるいは、ロボット1の制御方法等によっては、第2角度θ2が第1角度θ1より小さくなる場合もある。たとえば、前後方向における筺体10の中心位置よりも前側に回動中心C1が配置されるとともに、ロボット1が、図1に示す状態から上下方向を回動の軸方向として90°回動させた状態で配置される場合には、第2角度θ2が第1角度θ1よりも小さくなる。この場合には、θ≦2×θ2の関係が成立している。そのため、この場合であっても、上述した形態と同様の効果を得ることができる。
上述した形態では、アーム部駆動機構が、アーム部18およびアーム部19を一緒に回動させている。この他にもたとえば、ロボット1は、アーム部18を回動させる駆動機構と、アーム部19を回動させる駆動機構とを個別に備えていても良い。
1 ロボット(産業用ロボット)
2 ウエハ(半導体ウエハ)
6 EFEM
7 半導体ウエハ処理装置
8 FOUP
10 筺体
10c 後面(第1壁面)
10d 前面(第2壁面)
15 ハンド
16 アーム
17 本体部
18 アーム部(基端側アーム部)
19 アーム部(第2先端側アーム部)
20 アーム部(先端側アーム部)
20a 幅減少部
23 関節部(第1関節部)
24 軸受(第1軸受)
25 プーリ
27 関節部(第2関節部)
28 軸受(第2軸受)
C2 回動中心(第1回動中心)
C3 回動中心(第2回動中心)
CL アーム部中心線
TL 共通外接線
Y 第1方向
2 ウエハ(半導体ウエハ)
6 EFEM
7 半導体ウエハ処理装置
8 FOUP
10 筺体
10c 後面(第1壁面)
10d 前面(第2壁面)
15 ハンド
16 アーム
17 本体部
18 アーム部(基端側アーム部)
19 アーム部(第2先端側アーム部)
20 アーム部(先端側アーム部)
20a 幅減少部
23 関節部(第1関節部)
24 軸受(第1軸受)
25 プーリ
27 関節部(第2関節部)
28 軸受(第2軸受)
C2 回動中心(第1回動中心)
C3 回動中心(第2回動中心)
CL アーム部中心線
TL 共通外接線
Y 第1方向
Claims (3)
- FOUPと半導体ウエハ処理装置との間で半導体ウエハを搬送するとともにEFEMの一部を構成する産業用ロボットにおいて、
前記半導体ウエハが搭載されるハンドと、前記ハンドが先端側に回動可能に連結されるアームと、前記アームの基端側が回動可能に連結される本体部とを備え、
前記アームは、前記ハンドが先端側に回動可能に連結される先端側アーム部と、前記先端側アーム部の基端側が先端側に回動可能に連結される第2先端側アーム部とを備え、
前記先端側アーム部の少なくとも先端側は、上下方向から見たときに前記先端側アーム部の先端に向かうにしたがって幅が次第に狭くなる幅減少部となっており、
前記先端側アーム部の先端は、上下方向から見たときの形状が略半円弧状となるように形成され、
前記FOUPと前記半導体ウエハ処理装置とは、前記EFEMを挟んだ状態で上下方向に直交する第1方向で対向するように配置され、
上下方向から見たときの前記先端側アーム部の先端の曲率半径を半径Rとし、上下方向から見たときの前記幅減少部の角度を角度θとし、前記産業用ロボットが収容される前記EFEMの筺体の、前記第1方向における一方の内側面を構成する前記FOUP側の平面状の壁面を第1壁面とし、前記EFEMの前記筺体の、前記第1方向における他方の内側面を構成するとともに前記第1壁面に平行な前記半導体ウエハ処理装置側の平面状の壁面を第2壁面とし、上下方向から見たときの前記先端側アーム部に対する前記ハンドの回動中心を第1回動中心とし、上下方向から見たときの前記第2先端側アーム部に対する前記先端側アーム部の回動中心を第2回動中心とし、上下方向から見たときの前記第1回動中心と前記第2回動中心とを結んだ線をアーム部中心線とし、上下方向から見たときの前記アーム部中心線の長さを長さLとし、前記産業用ロボットが前記FOUPへ前記半導体ウエハを搬入し終えたときの、上下方向から見たときの前記第1壁面に対する前記アーム部中心線の角度を第1角度θ1とし、前記産業用ロボットが前記半導体ウエハ処理装置に前記半導体ウエハを搬入し終えたときの、上下方向から見たときの前記第2壁面に対する前記アーム部中心線の角度を第2角度θ2とし、前記産業用ロボットが前記FOUPへ前記半導体ウエハを搬入し終えたときの、前記第1方向における前記第2回動中心と前記第1壁面との距離を距離d1とし、前記産業用ロボットが前記半導体ウエハ処理装置に前記半導体ウエハを搬入し終えたときの、前記第1方向における前記第2回動中心と前記第2壁面との距離を距離d2とすると、
L×sinθ1<d1−R、および、L×sinθ2<d2−R、の関係が成立するとともに、
前記第1角度θ1が前記第2角度θ2よりも小さいときには、θ≦2×θ1、の関係が成立し、
前記第2角度θ2が前記第1角度θ1よりも小さいときには、θ≦2×θ2、の関係が成立することを特徴とする産業用ロボット。 - 前記先端側アーム部と前記ハンドとの連結部である第1関節部は、前記先端側アーム部に対する前記ハンドの回動が可能となるように前記ハンドを支持する第1軸受と、前記先端側アーム部に対して前記ハンドを回動させる動力を伝達するためのプーリまたは歯車とを備え、
前記第1関節部が前記プーリを備える場合には、上下方向から見たときに、前記プーリの中心および前記第1軸受の中心は、前記第1回動中心と一致し、
前記第1関節部が前記歯車を備える場合には、上下方向から見たときに、前記歯車の中心および前記第1軸受の中心は、前記第1回動中心と一致し、
前記第2先端側アーム部と前記先端側アーム部との連結部である第2関節部は、前記第2先端側アーム部に対する前記先端側アーム部の回動が可能となるように前記先端側アーム部を支持する第2軸受を備え、
上下方向から見たときに、前記第2軸受の中心は、前記第2回動中心と一致し、
前記第1軸受の外径を外径D1とし、前記プーリの外径を外径D2とし、前記歯車の外径を外径D3とすると、
前記第2軸受の外径は、前記外径D1、前記外径D2および前記外径D3よりも大きくなっており、
前記第1関節部が前記プーリを備える場合であって前記外径D1が前記外径D2よりも大きい場合、または、前記第1関節部が前記歯車を備える場合であって前記外径D1が前記外径D3よりも大きい場合には、上下方向から見たときに、前記角度θは、前記第1軸受の外周面と前記第2軸受の外周面とに接触する2本の共通外接線がなす角度以上となっており、
前記第1関節部が前記プーリを備える場合であって前記外径D2が前記外径D1よりも大きい場合には、上下方向から見たときに、前記角度θは、前記プーリの外周面と前記第2軸受の外周面とに接触する2本の共通外接線がなす角度以上となっており、
前記第1関節部が前記歯車を備える場合であって前記外径D3が前記外径D1よりも大きい場合には、上下方向から見たときに、前記角度θは、前記歯車の外周面と前記第2軸受の外周面とに接触する2本の共通外接線がなす角度以上となっていることを特徴とする請求項1記載の産業用ロボット。 - 前記アームは、前記先端側アーム部と、前記第2先端側アーム部と、前記第2先端側アーム部の基端側が先端側に回動可能に連結される基端側アーム部との3個のアーム部によって構成されていることを特徴とする請求項1または2記載の産業用ロボット。
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