JPH11333778A - 搬送用ロボット装置 - Google Patents
搬送用ロボット装置Info
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- JPH11333778A JPH11333778A JP10166145A JP16614598A JPH11333778A JP H11333778 A JPH11333778 A JP H11333778A JP 10166145 A JP10166145 A JP 10166145A JP 16614598 A JP16614598 A JP 16614598A JP H11333778 A JPH11333778 A JP H11333778A
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- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
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- B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
- B25J9/106—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with articulated links
- B25J9/1065—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with articulated links with parallelograms
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
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- B25J9/04—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type by rotating at least one arm, excluding the head movement itself, e.g. cylindrical coordinate type or polar coordinate type
- B25J9/041—Cylindrical coordinate type
- B25J9/042—Cylindrical coordinate type comprising an articulated arm
-
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- Y10S414/13—Handlers utilizing parallel links
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/20—Control lever and linkage systems
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- Y10T74/20305—Robotic arm
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
すると共に、コンパクトで生産性の良好な搬送用ロボッ
ト装置を提供する。 【解決手段】 平行クランク機構18を有する搬送用ロ
ボット装置で、固定用枠体1に夫々第1及第2の回転駆
動機構6,7による第1及第2の回転軸2,3が第1支
点O1を中心に同軸的に回転し、平行クランクは第1、
第2リンクが第1の5中間リンク9,10で連結された
第1の平行四節リンク12と、第2リンクとハンド用リ
ンク15が第2の中間リンク13,14で連結された第
2の平行四節リンク16より成り、第1及第2の中間リ
ンク長さは同一に形成され、両中間リンク間に回転伝達
機構17が配置され、平行四節リンクの第2のものは第
1のものに対し、第1支点側にオフセットされ、ハンド
用リンクの自由端部のハンド部材は水平方向に直線移動
可能と共に、第1支点を中心として自在に旋回可能に構
成した。
Description
液晶基板製造装置等に用いられて、特には、真空雰囲気
下で被加工物を処理室間に搬送するための搬送用ロボッ
ト装置に関する。
置等においては、被加工物、例えばウエハを載置するた
めのハンド部材をアームにより水平方向に直線的に移動
させると共に、ハンド部材を先端に取付けたアームを水
平方向に旋回させる搬送用ロボット装置が用いられ、こ
の搬送用ロボット装置の旋回軸を中心とした放射状の複
数箇所に各種の製造工程にたずさわる処理室が配置され
て、搬送用ロボット装置により、適宜の処理室間に被加
工物が搬入・搬出されている。
ば、図15乃至図17に示される装置が提言されてい
る。すなわち、図15乃至図17において、81は、適
宜の駆動機により軸芯O1のまわりに旋回される水平旋
回台、82は水平旋回台81の軸芯O1 と平行な第1支
点P1 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82は旋回台81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。83は第1
のアーム82に対して第1支点P1 に平行な第2支点Q
1 のまわりで回転自在に支持された第2のアーム、84
は第2のアーム83に対して第2支点Q1 に平行な第3
支点R1 のまわりで回転自在に支持されたハンド部材、
85は、第1支点P1 を軸芯として旋回台81に固定さ
れた第1の回転伝達部材、86は、第2支点Q1 を軸芯
として第2のアーム83に固定された第2の回転伝達部
材、87は、第2支点Q1 を軸芯として第1のアーム8
2に固定された第3の回転伝達部材、88は、第3支点
R1 を軸芯としてハンド部材84に固定された第4の回
転伝達部材、89および90は、第1の回転伝達部材8
5と第2の回転伝達部材86および第3の回転伝達部材
87と第4の回転伝達部材88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
の支点の間隔Sと、第3および第4の支点の間隔Sとが
同一で、かつ第1の回転伝達部材85と第2の回転伝達
部材86および第4の回転伝達部材88と第3の回転伝
達部材87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85乃至88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89,90
はチェーンあるいは歯付ベルト等が適宜に用いられる。
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81が固定の状態に維持されている
ものとする。図16において、第1,第2および第3支
点P1 ,Q1 ,R1 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82が第1支点P1 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。
あり、このときに第2支点Q1 がQ11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85,86間に配設された第1の連結具89のう
ち、Y1 方向のものは第1の回転伝達部材85に巻きつ
き、Y2 方向のものは第1の回転伝達部材85から巻戻
された状態となる。すなわち、図16において第1の連
結具89はa1 およびa2 ロの方向に移動する。これに
より第2の回転伝達部材86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
85と第2の回転伝達部材86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82が第1支点P
1 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86は第2支点Q11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86は第2のアーム83に固定されているた
め、第2の回転伝達部材86と第2のアーム83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1,第2および第3支点P1 ,Q1
,R1 が一直線上に位置する状態で第1のアーム82
が第1支点P1 を中心として反時計方向に角度θだけ回
動されると、仮想的に第3支点はR11の位置に回動され
るが、この場合、上記のごとく、第2の回転伝達部材8
6は第2支点Q11を中心として角度2θだけ時計方向に
回動される。このため、第3支点R11は第2支点Q11を
中心として角度2θだけ時計方向に回動されて、R12の
位置に回動される。従って、上記のごとく第1のアーム
82が上記のごとく第1支点P1 を中心として反時計方
向に角度θだけ回動されたときの第3支点R12の位置
は、第1および第2のアーム82,83の回動前の第1
および第3支点P1 ,R1 を結ぶ直線状に位置してい
る。
により仮想的にR11に位置する第3支点が第2支点Q11
を中心として角度2θだけ、すなわちR12の位置まで時
計方向に回動された場合、第1のアーム82に固定され
た第3の回転伝達部材87と第4の回転伝達部材88と
の間に配設された第2の連結具90のうち、Y2 方向の
ものは第3の回転伝達部材87に巻きつき、Y1 方向の
ものは第3の回転伝達部材87から巻戻された状態とな
る。すなわち、図16において第2の連結具90は、b
1 およびb2 の方向に移動する。これにより第4の回転
伝達部材88は第3支点R12を中心として反時計方向に
回動される。ところで、上記のごとく、第2のアーム8
3が第2支点Q11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88と第3の回転伝達
部材87とは半径比が2:1であるため、第4の回転伝
達部材88は第3支点R12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
8の特定点C0 は第1および第3支点P1 ,R12を結ぶ
直線上の点C1 に位置されることとなる。
点P1 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88に固定されたハンド部材84
は、第1のアーム82の回動前の第1および第3支点P
1 ,R1 を結ぶ直線上で、初期姿勢を維持しつつ移動さ
れる。
および旋回させる搬送用ロボット装置を設置し、この搬
送用ロボット装置の旋回軸芯を中心とした円周方向の放
射状の複数箇所に、例えば6箇所に適宜の処理室71〜
76を配置して、被加工物の搬送処理が適宜に行なわれ
ている。
来の搬送用ロボット装置においては、図15および図1
6に示されるごとく、ハンド部材84が初期姿勢を維持
しつつ第1および第3支点P1 ,R1 を結ぶ直線上で移
動されるために、第2のアーム83の先端部には、第4
の回軸伝達部材88および第2の連結具90が配置され
ている。このため、第3支点R1 近傍の装置としての高
さH1 が嵩高くなり、第2のアーム83の先端部、換言
すればハンド部材84の基部側を真空処理室内に出入り
させる際には、真空処理室に設けられる窓を大きくしな
ければならない。
ための回転駆動機は、水平旋回台81に搭載されて、水
平旋回台81と共に旋回されるが、この回転用駆動機に
は固定の枠体側から給電用のケーブルが配線されるた
め、このケーブルの段線防止として旋回角度、すなわち
旋回回数が制限されていた。このため、初期設置状態に
対して、水平旋回台81の旋回中心P1 に対する時計廻
りおよび反時計廻りの旋回角度が許容値、例えば夫々5
40度以内となるように制限するための電気的監視装置
が必要であり、装置が高価となる割りには、装置として
の使い勝手が悪かった。
で、その目的は、ハンド部材の基部側の高さを可及的に
小さくすると共に、生産性の良好な搬送用ロボット装置
を提供することである。
め、本第1の発明は、内側の第1リンクと外側の第2リ
ンクとを一対の第1の中間リンクで連結した第1の平行
四節リンクと、前記第2リンクとハンド用リンクとを一
対の第2の中間リンクで連結した第2の平行四節リンク
とよりなる平行クランク機構を有する搬送用ロボット装
置に適用される。その特徴とするところは、固定の枠体
と、水平旋回軸の軸芯である第1支点のまわりで前記固
定の枠体に回転自在に同軸に支持された第1および第2
の回転軸と、前記固定の枠体に取付けられて、前記第1
および第2の回転軸に各々連結された第1および第2の
回転駆動機とを具備し、前記平行クランク機構は、第1
の平行四節リンクにおける一個の関節が前記第1支点と
同軸に配置されて、第1の中間リンクの基端部の一方側
と旋回台をなす第1リンクとが前記第1および第2の回
転軸に取付けられ、第1および第2の中間リンクが同一
のリンク長さに形成され、第2の平行四節リンクが第1
の平行四節リンクに対して前記水平旋回軸側にオフセッ
トされ、ハンド用リンクの自由端部にハンド部材が水平
方向に突設され、第1および第2の中間リンク間に回転
伝達機構が配置されて、ハンド部材が第1支点を通る水
平方向に適宜に直線移動されると共に、ハンド部材が第
1支点を中心として自在に旋回されることである。
前記ハンド部材は、前記ハンド用リンクから相反して突
出する2個のハンド部材が取付けられてなることを特徴
としている。
おいて、前記同軸に支持された第1および第2の回転軸
は、気密用の磁性流体シールを介して回転自在に支持さ
れてなることを特徴としている。
いては、内側の第1リンクと外側の第2リンクとを一対
の第1の中間リンクで連結した第1の平行四節リンク
と、前記第2リンクとハンド用リンクとを一対の第2の
中間リンクで連結した第2の平行四節リンクとよりなる
平行クランク機構を有する搬送用ロボット装置に置い
て、固定の枠体と、水平旋回軸の軸芯である第1支点の
まわりで前記固定の枠体に回転自在に同軸に支持された
第1および第2の回転軸と、前記固定の枠体に取付けら
れて、前記第1および第2の回転軸に各々連結された第
1および第2の回転駆動機とを具備し、前記平行クラン
ク機構は、第1の平行四節リンクにおける一個の関節が
前記第1支点と同軸に配置されて、第1の中間リンクの
基端部の一方側と旋回台をなす第1リンクとが前記第1
および第2の回転軸に取付けられ、第1および第2の中
間リンクが同一のリンク長さに形成され、第2の平行四
節リンクが第1の平行四節リンクに対して前記水平旋回
軸側にオフセットされ、ハンド用リンクの自由端部にハ
ンド部材が水平方向に突設され、第1および第2の中間
リンク間に回転伝達機構が配置されて、ハンド部材が第
1支点を通る水平方向に適宜に直線移動されると共に、
ハンド部材が第1支点を中心として自在に旋回されるた
め、ハンド部材が第1支点を通る水平方向に直線移動さ
れる際に、すなわち、第1の回転軸の回転と共に第1お
よび第2の平行四節リンクが平行移動して、ハンド部材
が水平方向に直線移動されるが、この場合、第2の平行
四節リンクが第1の平行四節リンクに対して前記水平旋
回軸側にオフセットされているため、前記第2リンク側
に着目すれば、第2リンクと前記第1の中間リンクとの
関節部に対して、第2リンクと前記第2の中間リンクと
の関節部の方が水平旋回軸側に接近した状態となる。す
なわち、第2の平行四節リンクが水平方向に平行移動す
る際に、第2リンクと第1の中間リンクとの関節部より
も水平旋回軸側に接近した、第2リンクと第2の中間リ
ンクとの関節部を支点として第2の平行四節リンクが平
行移動するため、第2の平行四節リンクが突出するよう
に水平搬送方向に直線移動する場合、第2リンクから前
方に傾動して突出する第2の中間リンクの傾動動作領域
が、平面的にみて可及的に小さくなる。このように、前
記平行クランク機構の動作により、特に、ハンド部材が
第1支点を通る水平方向に直線移動される場合に、第2
の平行四節リンクにおける第2の中間リンクの平面的に
必要な傾動動作領域が可及的に小さくなるため、すなわ
ち、上記第2の中間リンクの傾動動作に必要な、平面的
にみた搬送中心からの空間が小さくすみ、このため、ハ
ンド部材出入り用の真空処理室の窓の幅を可及的に小さ
くすることができる。
用リンクは、従前のような回転伝達部材や回転連結具を
用いることなく、可及的に薄くできるリンク結合により
支持されて、ハンド部材の基部側の高さH2 を可及的に
小さくすることができるため、結果としてハンド部材出
入り用の真空処理室の窓の高さを可及的に小さくするこ
とができる。
平旋回軸を中心とした放射状の複数箇所に各種の製造工
程にたずさわる処理室が配置されるため、上記のごと
く、ハンド部材出入り用の真空処理室の窓の幅および高
さを可及的に小さくすることにより、各々の処理室での
所望雰囲気の形成行程が短縮される。このため、真空雰
囲下で処理が行われる半導体製造装置等の搬送用ロボッ
ト装置として、特に好適である。
素化され、かつ、第1および第2の回転軸は垂直線を軸
芯として同軸に回転支持されているため、第1および第
2の回転軸を回転自在に支持する回転軸受を可及的に小
径とすることができ、装置としての平面的スペースがコ
ンパクトとなり、しかも小径の回転軸受を使用するため
装置が安価となる。
は固定の枠体に取付けられているため、ハンド部材を角
度に制限されることなく水平方向に旋回させることがで
きる。このため、ハンド部材は、旋回角度、すなわち旋
回方向の回動角度の確認が必要であった従来の装置に比
較して、旋回角度に関係なく自在位置に旋回されて被加
工物の搬送を行なうことができるため、従来に比べて装
置の使い勝手、すなわち生産性がよい。要するに、本第
1の発明によればコンパクトで使い勝手が良く、かつ安
価で生産性の良好な搬送用ロボット装置を実現すること
ができる。
は、ハンド用リンクから相反して突出する2個のハンド
部材が取付けられているため、ハンド部材の直線移動方
向および旋回移動方向を適宜に選定することにより、被
加工物の搬入・搬出のタクトタイムを少なくすることが
でき、生産性が良好である。
第2の回転軸を同軸に回転自在に支持する、特に高価な
気密用の磁性流体シールを可及的に小径とすることがで
きるため装置が安価となる。
り詳細に説明する。図1乃至図10において、1は固定
の枠体、2および3は、水平旋回軸の軸芯である第1支
点O1 のまわりで固定の枠体1に回転自在に同軸に支持
された第1および第2の回転軸で、適宜に回転軸受を介
して支持されている。例えば、固定の枠体1は真空室
V.Cに取付けられるが、真空状態を維持するために、
夫々の回転軸部には気密用の磁性流体シール4および5
が配設されている。
機で、この第1および第2の回転駆動機6,7は、適宜
に連結された減速機、スプロケットあるいはプーリー等
の回転伝達部材およびチェーンあるいは歯付ベルト等の
回転連結具を介して、第1および第2の回転軸2,3に
連結されている。
リンク8と外側の第2リンク11とが一対の第1の中間
リンク9,10で連結されて第1の平行四節リンク12
が形成されている。第2リンク11とハンド用リンク1
5とが一対の第2の中間リンク13,14で連結されて
第2の平行四節リンク16が形成されるが、第1の中間
リンク9,10と第2の中間リンク13,14とは同一
のリンク長さに形成されていて、第1の中間リンク9,
10と第2リンク11との夫々の枢支点である第3支点
O3,O3 を結ぶ直線に対して、第2の中間リンク1
3,14と第2リンク11との夫々の枢支点である第4
支点O4 ,O4 を結ぶ直線がX2 方向に位置するよう
に、第2の平行四節リンク16が第1の平行四節リンク
12に対して前記水平旋回軸側、即ち第1支点O1 方向
にオフセットされている。言い換えれば、第2の平行四
節リンク16のハンド用リンク15と、第2の中間リン
ク13,14との枢支点O5 ,O5 の位置は、第1支点
O1 よりもX2 方向側の位置となるように配置されてい
る。なお、第1リンク8は第2の回転軸3に固定され
て、第2の回転駆動機7により回転される。
設された回転伝達機構で、例えば、この回転伝達機構1
7は第1の中間リンク10に固定された第1の歯車17
Aと、この第1の歯車17Aに噛合うように第2の中間
リンク14に固定された第2の歯車17Bとにより形成
されている。なお、第1リンク8と第1の中間リンク
9,10とは、例えば、Y方向に離間する第1支点O1
及び第2支点O2 廻りに枢支されている。この場合、例
えば、旋回台、すなわち第1リンク8の水平旋回軸の軸
芯と第1支点O1 とが一致され、かつ第1の中間リンク
10が第1の回転軸2に固定されて、第1の回転駆動機
6により回転される。上記第1の回転軸2,第1の回転
駆動機6と第1および第2の平行四節リンク12,16
により平行クランク機構18が構成されている。
ハンド部材19が水平方向に突設されて、このハンド部
材19は、後述するように、適宜に第1および第2の支
点O1 ,O2 を通る水平方向に直線移動されると共に、
他方、ハンド部材19は第1支点O1 を中心として旋回
される。
が構成されている。なお、図示の場合、ハンド部材19
は、ハンド用リンク15から相反して突出する2個のハ
ンド部材19A,19Bが取付けられている。勿論、垂
直の第1支点O1 を中心とした放射状の複数箇所に適宜
に複数の処理室が設けられることは、従来と同様であ
る。
の動作について説明する。なお、図2に示されるごと
く、今仮に、第1および第2の支点O1 ,O2 を通る直
線が前後方向の直線であるものとする。
び第1の中間リンク10が、第1の回転駆動機6により
第1支点O1 を中心として、図2の時計方向に角度θだ
け回動されると、第1の平行四節リンク12は第1支点
O1 及び第2支点O2 を支点としてY1 方向に平行に移
動する。この場合、第1の中間リンク10は第2リンク
11に対して第3支点O3 を中心として時計方向に角度
θだけ回動された状態となる。これにより、回転伝達機
構17、例えば第1及び第2の歯車17A,17Bを介
して第2の中間リンク14が、第2リンク11に対して
第4支点O4 を中心として反時計方向に角度θだけ回動
されて、第2の平行四節リンク16が第4の支点O4 ,
O4 を支点としてY1 方向に平行に移動する。
さに形成された第1の中間リンク9,10及び第2の中
間リンク13,14のリンク長さを各々L1 とし、第3
および第4の支点O3 ,O4 の間隔、すなわちオフセツ
ト量をL2 とすれば、第5および第1の支点O5 ,O1
の間隔X11は、当然L2 と等しくなる。
ように、第1の中間リンク10が第1支点O1 を中心と
して時計方向に角度θだけ回動される場合、図8に示さ
れるごとく、夫々の支点のX方向の間隔を、例えば、X
12、X13およびX14とすれば、X12+X14=X13+L2
であり、かつ、 X12=L1 COSθ X13=L1 COSθ であるため、X14=L2 であることが分かる。すなわ
ち、X11=X14=L2 であるため、第1の中間リンク1
0が第1支点O1 を中心として時計方向あるいは反時計
方向に回動されると、ハンド用リンク15は、第5支点
O5 ,O5 を通る同一直線線上を、初期姿勢を維持しつ
つY方向に移動される。
ンド用リンク15がY方向に移動する場合、ハンド用リ
ンク15は、第1支点O1 と第5支点O5 との水平方向
の間隙L2 を維持しつつ水平方向に直線移動される。な
お、図2に示されるごとく、ハンド用リンク15の自由
端部にY方向に突設される2個のハンド部材19A,1
9Bは、ハンド部材19A,19BのY方向に向かう中
心線と、第1支点O1 および第2支点O2 を通る直線と
が一致するように取り付けられるため、結局、ハンド用
リンク15がY方向に移動する場合、ハンド部材19に
載置された被加工物の中心が、第1支点O1 および第2
支点O2 を通る直線上を水平方向に移動される。
されるごとく、ハンド部材19がY方向に直線移動する
ように、平行クランク機構18が水平半径方向に突出さ
れて、例えば、ハンド部材19Aに対して被加工物の搬
入・搬出が行われる。この後、平行クランク機構18が
屈折されて、ハンド部材19Aが第1支点O1 方向に引
寄せられた状態、例えば図2に示される状態が、ハンド
部材19の水平旋回状態である。
態に配置されている場合に、第1および第2の回転駆動
機6,7が互いに同期して回転駆動されて、第1および
第2の回転軸2,3が同一方向に同一角速度で回転され
ると、第1および第2の回転軸2,3に取付けられた各
部が全体として同一方向に回動する。このため、図4に
示された状態を維持しつつ、第1および第2の回転軸
2,3に取付けられた各部全体が、図2における第1支
点O1 を中心として時計方向または反時計方向に旋回さ
れる
1 を中心として適宜の角度旋回された後、ハンド部材1
9A,19Bが第1支点O1 を通る水平方向に自在に選
択して突出されて、ハンド部材19A,19Bへの被加
工物の搬入・搬出が行われる。
第1及び第2の中間リンク間に配設される回転伝達機構
17は、第1の中間リンク9,10の第3支点O3 と同
軸に固定された、例えばプーリー17Cと、第2の中間
リンク13,14の第4支点O4 と同軸に固定されたプ
ーリー17Dと、このプーリー17C,17D間に張設
されたベルト17Eとにより構成することができる。
に出入りさせるために、真空処理室に窓が設けられる
が、この窓と本発明に係る搬送用ロボット装置との状況
について、以下に説明する。上記真空処理室の窓をでき
るだけ小さくするために、例えば図11において2点鎖
線で示されるごとく、被加工物を載置したハンド部材1
9が通過するための上部広幅空間VCW1と、この上部広幅
空間VCW1に連通して、上部空間より幅の狭い下部空間VC
W2とからなる窓VCW が設けられる。この下部空間VCW2に
おいて、第1支点O1 を通る垂直面から下部空間VCW2の
X1 方向の端部までの間隔をW10、下部空間VCW2のX方
向の開口寸法をW20とする。
は、ハンド部材19の直線移動時には、図1および図2
に示される状態に適宜に選択される。ところで、図2に
示される状態から、ハンド部材19AがY1 方向に直線
移動するように、平行クランク機構18が水平半径方向
に伸ばされると、ハンド部材19Aが真空処理室の窓VC
W を通過するとともに、ハンド部材19Aを支持する第
2の平行四節リンク16の先端部が窓VCW の下部空間VC
W2内に挿通される。ところで、図2に示されるごとく、
第2の平行四節リンク16は第1の平行四節リンク12
に対して水平旋回軸側、即ち第1支点O1 方向にオフセ
ットされている。換言すれば、第1の平行四節リンク1
2における第2リンク11と第1の中間リンク9,10
との枢支点である第3支点O3 に対して、第2の平行四
節リンク16における第2リンク11と第2の中間リン
ク13,14との枢支点である第4支点O4 が、第1支
点O1 方向にオフセットされている。勿論、第1および
第2の平行四節リンク12、16における第1および第
2の中間リンク9,10、13、14は同一のリンク長
さであるため、第2の平行四節リンク16におけるハン
ド用リンク15と、第2の中間リンク13,14との枢
支点O5 ,O5 の位置は、第1支点O1 よりもX2 方向
側の位置となっている。
18がY1 方向に伸ばされる場合、第2の平行四節リン
ク16における第2の中間リンク13,14は、上記第
3支点O3 に対して第1支点O1 方向にオフセットされ
た、第4支点O4 を枢支点としてY1 方向に傾動する。
このため、図12において、第2の平行四節リンク16
がY1 方向に突出するように水平搬送方向に直線移動す
る場合、第2リンク11から前方に傾動して突出する第
2の中間リンク13、14の傾動動作領域が、平面的に
みて可及的に小さくなる。すなわち、第1および第2の
支点O1 、O2 を通る、いわゆる搬送中心線から第2の
中間リンク13、14の傾動動作に必要なX1 方向の間
隔W10が小さくて済む。
仮にこの種の平行クランク機構18であつて、第1の平
行四節リンク12における上記第3支点O3 と、第2の
平行四節リンク16における上記第4支点O4 とが同軸
である場合、すなわち、第2の平行四節リンク16が第
1の平行四節リンク12に対して第1支点O1 方向にオ
フセットされずに配置されている場合、平行クランク機
構18が水平搬送方向に直線移動するときに、第2の平
行四節リンク16における第2の中間リンク13,14
は、第1支点O1 からX1 方向に離間した上記第4支点
O4 (=第3支点O3 )を枢支点としてY1 方向に傾動
する。この場合、図13において、第2の平行四節リン
ク16が突出するように水平搬送方向に直線移動する場
合、第2リンク11から前方に傾動して突出する第2の
中間リンク13、14の傾動動作領域が、平面的にみて
大きくなる。このため、第1および第2の支点O1 、O
2 を通る、いわゆる搬送中心線から第2の中間リンク1
3、14の傾動動作に必要なX1 方向の間隔が大きくな
る。例えば、この間隔W11は、図12に示される間隔W
10に対して大きい値となる。
く、水平方向に突出する2個のハンド部材19A、19
Bを使用する場合には、第1支点O1 を中心として平行
クランク機構18が180度旋回された状態で、ハンド
部材19BがY1 方向に移動される。すなわち、各々図
12および図13において、第2リンク11は第1およ
び第2の支点O1 、O2 を通る直線に対して左右対称と
なった状態で使用されるため、上記各々の間隔W10、W
11は搬送中心線からX2 方向にも必要な値となる。この
ため、2個のハンド部材19A、19Bを使用する場合
には、結局、第2の平行四節リンク16の先端部が挿通
される窓VCW の下部空間VCW2の開口寸法W20は、各々上
記間隔W10、W11の2倍の値となる。
よりハンド部材19が水平搬送方向に直線移動される
が、第2の平行四節リンク16は第1の平行四節リンク
12に対して第1支点O1 方向にオフセットされている
ため、第2の平行四節リンクにおける第2の中間リンク
の傾動動作に必要な、平面的にみた搬送中心からの空間
が小さく、このため、ハンド部材出入り用の真空処理室
の窓の幅を可及的に小さくすることができる。
ンド用リンク15は、従前のような回転伝達部材や回転
連結具を用いることなく、可及的に薄くできるリンク結
合により支持されて、ハンド部材19の基部側の高さH
2 を可及的に小さくすることができるため、結果として
ハンド部材出入り用の真空処理室の窓を可及的に小さく
することができる。
平旋回軸を中心とした放射状の複数箇所に各種の製造工
程にたずさわる処理室が配置されるため、上記のごと
く、ハンド部材出入り用の真空処理室の窓の幅および高
さを可及的に小さくすることにより、各々の処理室での
所望雰囲気の形成行程が短縮される。
は、垂直線を軸芯として同軸に回転支持されているた
め、第1および第2の回転軸2、3を回転自在に支持す
る回転軸受および気密用の磁性流体シールを夫々可及的
に小径とすることができ、装置としての平面的スペース
がコンパクトとなり、かつ小径の回転軸受および小径の
磁性流体シールを使用するため装置が安価となる。
6,7は固定の枠体に取付けられているため、ハンド部
材を角度に制限されることなく水平方向に旋回させるこ
とができる。このため、ハンド部材は、旋回角度、すな
わち旋回方向の回動角度の確認が必要であった従来の装
置に比較して、旋回角度に関係なく自在位置に旋回され
て被加工物の搬送を行なうことができるため、従来に比
べて装置の使い勝手、すなわち生産性がよい。
材を1個とすることができるが、ハンド部材として、ハ
ンド用リンクから相反して突出する2個のハンド部材が
取付けられていれば、ハンド部材の直線移動方向および
旋回移動方向を適宜に選定することにより、被加工物の
搬入・搬出のタクトタイムを少なくすることができる。
要するに、本発明によれば、コンパクトで使い勝手が良
く、かつ安価で生産性の良好な搬送用ロボット装置を実
現することができる。したがって、真空雰囲下で処理が
行われる半導体製造装置等の搬送用ロボット装置とし
て、特に好適である。
発明に係る搬送用ロボット装置は、内側の第1リンクと
外側の第2リンクとを一対の第1の中間リンクで連結し
た第1の平行四節リンクと、前記第2リンクとハンド用
リンクとを一対の第2の中間リンクで連結した第2の平
行四節リンクとよりなる平行クランク機構を有する搬送
用ロボット装置に置いて、固定の枠体と、水平旋回軸の
軸芯である第1支点のまわりで前記固定の枠体に回転自
在に同軸に支持された第1および第2の回転軸と、前記
固定の枠体に取付けられて、前記第1および第2の回転
軸に各々連結された第1および第2の回転駆動機とを具
備し、前記平行クランク機構は、第1の平行四節リンク
における一個の関節が前記第1支点と同軸に配置され
て、第1の中間リンクの基端部の一方側と旋回台をなす
第1リンクとが前記第1および第2の回転軸に取付けら
れ、第1および第2の中間リンクが同一のリンク長さに
形成され、第2の平行四節リンクが第1の平行四節リン
クに対して前記水平旋回軸側にオフセットされ、ハンド
用リンクの自由端部にハンド部材が水平方向に突設さ
れ、第1および第2の中間リンク間に回転伝達機構が配
置されて、ハンド部材が第1支点を通る水平方向に適宜
に直線移動されると共に、ハンド部材が第1支点を中心
として自在に旋回される。この場合、平行クランク機構
によりハンド部材が水平搬送方向に直線移動されるとき
には、第2の平行四節リンクは第1の平行四節リンクに
対して第1支点O1 方向にオフセットされているため、
第2の平行四節リンクにおける第2の中間リンクの傾動
動作に必要な、平面的にみた搬送中心からの空間が小さ
く、このため、ハンド部材出入り用の真空処理室の窓の
幅を可及的に小さくすることができる。さらに、ハンド
部材が取付けられるハンド用リンクは、従前のような回
転伝達部材や回転連結具を用いることなく、可及的に薄
くできるリンク結合により支持されて、ハンド部材の基
部側の高さを可及的に小さくすることができるため、結
果としてハンド部材出入り用の真空処理室の窓を可及的
に小さくすることができる。勿論、この種の搬送用ロボ
ット装置は、水平旋回軸を中心とした放射状の複数箇所
に各種の製造工程にたずさわる処理室が配置されるた
め、上記のごとく、ハンド部材出入り用の真空処理室の
窓を可及的に小さくすることにより、各々の処理室での
所望雰囲気の形成行程が短縮される。
定の枠体に取付けられているため、ハンド部材を角度に
制限されることなく水平方向に旋回させることができ
る。このため、ハンド部材は、旋回角度、すなわち旋回
方向の回動角度の確認が必要であった従来の装置に比較
して、旋回角度に関係なく自在位置に旋回されて被加工
物の搬送を行なうことができるため、従来に比べて装置
の使い勝手、すなわち生産性がよい。
線を軸芯として同軸に回転支持されているため、第1お
よび第2の回転軸を回転自在に支持する回転軸受および
気密用の磁性流体シールを夫々可及的に小径とすること
ができ、装置としての平面的スペースがコンパクトとな
り、かつ小径の回転軸受および小径の磁性流体シールを
使用するため装置が安価となる。
から相反して突出する2個のハンド部材が取付けられて
いれば、ハンド部材の直線移動方向および旋回移動方向
を適宜に選定することにより、被加工物の搬入・搬出の
タクトタイムを少なくすることができる。要するに、本
発明によれば、コンパクトで使い勝手が良く、かつ安価
で生産性の良好な搬送用ロボット装置を実現することが
できる。したがって、真空雰囲下で処理が行われる半導
体製造装置等の搬送用ロボット装置として、特に好適で
ある。
置された状態を示す平面図
面相当図
て、本発明の対象外の構成を例示した平面相当図
Claims (3)
- 【請求項1】 内側の第1リンクと外側の第2リンクと
を一対の第1の中間リンクで連結した第1の平行四節リ
ンクと、前記第2リンクとハンド用リンクとを一対の第
2の中間リンクで連結した第2の平行四節リンクとより
なる平行クランク機構を有する搬送用ロボット装置に置
いて、 固定の枠体と、水平旋回軸の軸芯である第1支点のまわ
りで前記固定の枠体に回転自在に同軸に支持された第1
および第2の回転軸と、前記固定の枠体に取付けられ
て、前記第1および第2の回転軸に各々連結された第1
および第2の回転駆動機とを具備し、 前記平行クランク機構は、第1の平行四節リンクにおけ
る一個の関節が前記第1支点と同軸に配置されて、第1
の中間リンクの基端部の一方側と旋回台をなす第1リン
クとが前記第1および第2の回転軸に取付けられ、第1
および第2の中間リンクが同一のリンク長さに形成さ
れ、第2の平行四節リンクが第1の平行四節リンクに対
して前記水平旋回軸側にオフセットされ、ハンド用リン
クの自由端部にハンド部材が水平方向に突設され、第1
および第2の中間リンク間に回転伝達機構が配置され
て、ハンド部材が第1支点を通る水平方向に適宜に直線
移動されると共に、ハンド部材が第1支点を中心として
自在に旋回されることを特徴とする搬送用ロボット装
置。 - 【請求項2】 前記ハンド部材は、前記ハンド用リンク
から相反して突出する2個のハンド部材が取付けられて
なる請求項1に記載の搬送用ロボット装置。 - 【請求項3】 前記同軸に支持された第1および第2の
回転軸は、気密用の磁性流体シールを介して回転自在に
支持されてなる請求項1又は2に記載の搬送用ロボット
装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP10166145A JPH11333778A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 搬送用ロボット装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP10166145A JPH11333778A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 搬送用ロボット装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH11333778A true JPH11333778A (ja) | 1999-12-07 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP10166145A Pending JPH11333778A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 搬送用ロボット装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
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JP (1) | JPH11333778A (ja) |
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