KR20160004927A

KR20160004927A - 가공물 반송장치

Info

Publication number: KR20160004927A
Application number: KR1020150092559A
Authority: KR
Inventors: 켄타로 오카모토; 준 이우라
Original assignee: 가부시키가이샤 다이헨
Priority date: 2014-07-03
Filing date: 2015-06-29
Publication date: 2016-01-13
Also published as: JP6474971B2; CN105269564A; JP2016013603A; CN105269564B; KR102398520B1

Abstract

[과제] 진공 환경에 있어서 가공물 반송이 가능함과 동시에, 가공물의 반송 경로의 설정 자유도를 확대할 수 있고, 또한, 점유 면적을 축소하고, 가공물의 고속반송이 가능한 가공물 반송장치를 제공한다.
[해결 수단] 지지 베이스부(200)와, 이 지지 베이스부(200)에 대해서 주선회축(X1) 주위에 선회 가능하게 연결된 지지암(300)과, 이 지지암(300)에 대해서 팔꿈치관절축(X2) 주위에 회동 가능하게 연결된 핸드 유지암(400)과, 이 핸드 유지암(400)에 대해서 손목관절축(X3) 주위에 회동 가능하게 연결된 적어도 2개의 핸드를 포함하되, 상기 지지암(300)을 선회시키기 위한 지지암용 모터(220)는 상기 지지 베이스부(200) 내에 배치되어 있고, 상기 핸드 유지암(400)을 회동시키기 위한 핸드 유지암용 모터(230)는 상기 지지 베이스부(200) 내 또는 상기 지지암(300) 내에 배치되어 있으며, 상기 핸드를 회동시키기 위한 핸드용 모터(310, 320)는 상기 지지암(300) 내에 배치되고, 상기 팔꿈치관절축(X2)에는, 상기 지지암(300)에 대해서 상기 핸드 유지암(400)을 회동 가능하게 하기 위한 관절축과, 상기 핸드를 회동시키기 위한 동력을 전달하는 적어도 2개의 동력전달 축이 동축 형상으로 배치되어 있으며, 상기 지지 베이스부(200), 상기 주선회축(X1), 상기 지지암(300) 및 상기 팔꿈치관절축(X2)에는, 상기 지지 베이스부(200) 내에 있어서의 상기 지지암용 모터(220)이 배치되는 영역 또는 상기 지지암(300) 내를 기밀 유지하는 기밀구조가 설치되어 있다.

Description

가공물 반송장치{WORKPIECE CONVEYING APPARATUS}

본 발명은, 진공환경에 있어서 유리 기판이나 웨이퍼 등의 박판 형상 가공물을 반송하는데 적합한 가공물 반송장치에 관한 것이다.

도 17에 나타낸 바와 같이, 트랜스퍼 챔버의 주위에 프로세스 챔버가 방사상으로 배치된 처리 시스템에 있어서는, 프로세스 챔버 간의 가공물의 이송을 위하여 트랜스퍼 챔버 내에 배치되는 가공물 반송장치는, 평면에서 보아서 가공물을 방사 방향으로 직진 이동시킬 수 있으면 되기 때문에, 예를 들면, 특허문헌 1에 나타낸 바와 같은, 평행 링크 기구를 조합시킨 관절 암식의 반송장치를 이용할 수 있다. 이러한 반송장치는, 평행 링크 기구가 가지는 기능에 의해, 적은 동력원에 의해, 가공물을 유지하는 핸드의 자세를 유지하면서, 평면에서 보아서 이 핸드를 직진 이동시킬 수 있다.

그러나, 처리 시스템의 점유 면적을 축소해서 컴팩트화를 도모하기 위하여, 도 18에 나타낸 바와 같이, 트랜스퍼 챔버(TC)를 직사각형으로 하는 동시에, 그 대향하는 장변을 따라서 복수(도시한 예에서는 2개)의 직사각형 프로세스 챔버(PC)를 배치하는 바와 같은 신처리 시스템이 제안되어 있다. 이러한 신처리 시스템에서는, 장변에 대한 핸드의 자세를 동등하게 유지하면서, 이 장변을 따른 2개의 프로세스 챔버(PC) 간의 가공물 이송을 행할 필요가 있으므로, 방사 방향으로의 직진 이동이 가능한 것에 지나지 않는 특허문헌 1에 나타낸 바와 같은 가공물 반송장치를 채용할 수 없다.

도 18에 나타낸 바와 같은 처리 시스템에 있어서는, 예를 들면, 특허문헌 2에 나타낸 바와 같은 반송장치를 이용하는 것이 고려된다. 이 특허문헌 2에 나타낸 반송장치는, 지지 베이스부에 대해서 선회 가능한 제1 암과, 제1 암에 대해서 선회 가능한 제2 암과, 제2 암에 선회 가능한 핸드를 구비하여 구성되어 있다. 그리고, 지지 베이스부에 대한 제1 암의 선회, 제1 암에 대한 제2 암의 선회 및 제2 암에 대한 핸드의 선회가 각각 독립적으로 행해지므로, 핸드의 자세 및 핸드의 이동 경로의 설정의 자유도가 높고, 그 때문에 특허문헌 2에 나타낸 바와 같은 반송장치는, 도 18에 나타낸 바와 같은 처리 시스템에 있어서, 프로세스 챔버 간의 가공물의 이송을 행하는 것이 가능할 가능성이 있다.

그러나, 특허문헌 2에 나타낸 반송장치는, 진공환경에 대응가능한 구성으로는 되어 있지 않으므로, 실제에 있어서, 예를 들면, 차세대 유기 EL 패널 제조에 있어서의 처리 시스템 등, 진공환경에서의 패널 반송이 요구될 경우에 이용할 수 없다.

JP

2011-101912

A

JP

2012-161858

A

본 발명은, 전술한 사정에 기초하여 안출된 것으로, 진공환경에 있어서 가공물 반송이 가능함과 동시에, 가공물의 반송 경로의 설정 자유도를 확대할 수 있고, 또한 점유 면적을 축소해서 처리 시스템의 컴팩트화가 가능하여, 가공물의 고속반송이 가능한 가공물 반송장치를 제공하는 것을 그 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에서는 다음의 기술적 수단을 채용하였다.

본 발명에 의해 제공되는 가공물 반송장치는, 지지 베이스부와, 이 지지 베이스부에 대해서 주선회축 주위에 선회 가능하게 연결된 지지암과, 이 지지암에 대해서 팔꿈치관절축 주위에 회동 가능하게 연결된 핸드 유지암과, 이 핸드 유지암에 대해서 손목관절축 주위에 회동 가능하게 연결된 적어도 2개의 핸드를 포함하는 가공물 반송장치에 있어서, 상기 지지 베이스부에 대해서 상기 지지암을 선회시키기 위한 지지암용 모터는 상기 지지 베이스부 내에 배치되어 있고, 상기 지지암에 대해서 상기 핸드 유지암을 회동시키기 위한 핸드 유지암용 모터는 상기 지지 베이스부 내 또는 상기 지지암 내에 배치되어 있으며, 상기 핸드 유지암에 대해서 상기 핸드를 회동시키기 위한 핸드용 모터는 상기 지지암 내에 배치되고, 상기 팔꿈치관절축에는, 상기 지지암에 대해서 상기 핸드 유지암을 회동 가능하게 하기 위한 관절축과, 상기 핸드를 회동시키기 위한 동력을 전달하는 적어도 2개의 전동축이 동축 형상으로 배치되어 있으며, 상기 지지 베이스부, 상기 주선회축, 상기 지지암 및 상기 팔꿈치관절축에는, 상기 지지 베이스부 내에 있어서의 상기 지지암용 모터가 배치되는 영역 및 상기 지지암 내를 기밀 유지하는 기밀구조가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시형태에서는, 상기 팔꿈치관절축에 있어서, 상기 관절축은 중공축고, 상기 동축 형상의 전동축은 상기 관절축의 내부에 삽입 통과되어 있으며, 상기 관절축과 이것을 회동 가능하게 지지하는 부재 사이, 상기 전동축과 상기 관절축 사이, 그리고 상기 전동축 사이에는, 기밀 시일(seal)이 설치되어 있다.

바람직한 실시형태에서는, 상기 기밀 시일은 자성 유체 시일이다.

바람직한 실시형태에서는, 상기 지지암용 모터의 출력을 감속시키는 제1 감속 기구를 구비하되, 해당 제1 감속 기구는, 상기 지지 베이스부 내에 배치되어 있으며, 상기 핸드 유지암용 모터의 출력을 감속시키는 제2 감속 기구를 구비하되, 해당 제2 감속 기구는, 상기 지지 베이스부 내 또는 상기 지지암 내에 배치되어 있으며, 상기 핸드용 모터의 출력을 감속시키는 제3 감속 기구를 구비하되, 해당 제3 감속 기구는, 상기 지지암 내 또는 상기 핸드 유지암 내에 배치되어 있다.

바람직한 실시형태에서는, 상기 적어도 2개의 핸드는, 상기 핸드 유지암에 대해서, 1개의 상기 손목관절축 주위에 동축 형상으로 회동 가능하다.

바람직한 실시형태에서는, 상기 지지암은, 서로 회동 가능하게 연결된 2 또는 그 이상의 지지암 부재에 의해서 구성되어 있고, 최선단측의 지지암 부재에 상기 팔꿈치관절축이 위치하고 있다.

바람직한 실시형태에서는, 상기 핸드 유지암은, 서로 회동 가능하게 연결된 2 또는 그 이상의 핸드 유지암 부재에 의해서 구성되어 있고, 최선단측의 핸드 유지암 부재에 상기 손목관절축이 위치하고 있다.

상기 구성을 구비하는 본 발명의 가공물 반송장치에 따르면, 지지 베이스부에 대해서 지지암이, 지지암에 대해서 핸드 유지암이, 핸드 지지암에 대해서 2개 이상의 핸드가, 독립적으로 선회 혹은 회동 가능하므로, 복수의 프로세스 챔버 간의 가공물의 반송을 보다 효율적으로 행할 수 있고, 게다가, 점유 면적을 축소하여, 처리 시스템의 컴팩트화 및 처리의 고속화를 도모할 수 있다.

본 발명의 그 밖의 특징 및 이점은, 도면을 참조해서 이하에 행하는 상세한 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 가공물 반송장치(10A)의 개략 측면도;
도 2는 도 1에 나타낸 가공물 반송장치(10A)의 개략 평면도;
도 3은 도 1에 나타낸 가공물 반송장치(10A)의 개략 종단면도;
도 4는 도 3의 IV-IV선을 따른 개략 단면도;
도 5는 도 3의 V-V선을 따른 개략 단면도;
도 6은 도 4의 VI-VI선을 따른 확대 단면도;
도 7은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 가공물 반송장치(10B)의 개략 단면도;
도 8은 도 7의 VIII-VIII선을 따른 개략 단면도;
도 9는 도 7의 IX-IX선을 따른 개략 단면도;
도 10은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 가공물 반송장치(10C)의 개략 종단면도;
도 11은 본 발명의 제4 실시형태에 따른 가공물 반송장치(10D)의 개략 종단면도;
도 12는 도 11에 나타낸 가공물 반송장치(10D)의 개략 평면도;
도 13은 도 11에 나타낸 가공물 반송장치(10D)의 개략 평면도;
도 14는 본 발명의 제1의 참고예에 따른 가공물 반송장치(10E)의 개략 종단면도;
도 15는 도 14에 나타낸 가공물 반송장치(10E)의 개략 평면도;
도 16은 도 14에 나타낸 가공물 반송장치(10E)의 개략 평면도;
도 17은 프로세스 처리 시스템의 배치예의 설명도;
도 18은 프로세스 처리 시스템의 다른 배치예의 설명도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해, 도면을 참조해서 구체적으로 설명한다.

도 1 내지 도 6은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 가공물 반송장치(10A)를 나타낸다. 이 가공물 반송장치(10A)는, 고정 베이스부(100)와, 지지 베이스부(200)와, 지지암(300)과, 핸드 유지암(400)과, 2개의 핸드(510, 520)를 구비한다. 이 가공물 반송장치(10A)는, 예를 들면, 진공환경에서 행하는 처리 시스템에 있어서의 트랜스퍼 챔버 내에 설치된다.

도 3에 잘 나타나 있는 바와 같이, 고정 베이스부(100)는 지지 베이스부(200)를 승강가능하게 수용 유지하고 있다. 지지 베이스부(200)는, 그 상부가 고정 베이스부(100)의 천정판(101)에 설치한 개구부(102)로부터 돌출하도록 하고, 상하 방향 가이드(도시 생략)에 의해서 승강 이동가능하게 지지된다. 또한, 이 지지 베이스부(200)는, 승강용 모터(103)의 회전이 벨트·풀리 전동기구(104)를 개재해서 전달되는 볼 나사 기구(105)에 의해서 승강된다.

지지 베이스부(200)는 또한, 통형상의 외곽벽(201)과, 밑판(202)과, 후술하는 제1 진공 밀봉 유닛(250)으로 둘러싸인 공간(S2)을 갖는다. 고정 베이스부(100)는, 통형상 외곽벽(106)과, 밑판(107)과, 천정판(101)과, 상기 지지 베이스부(200)의 밑판(202)과, 천정판(101)과 상기 지지 베이스부(200)의 밑판(202) 사이에 개재된 자바라 부재(108)로 둘러싸인 공간(S1)을 갖는다. 이들 공간(S1, S2)은, 연통되어 있고, 또한 트랜스퍼 챔버 밖의 대기압이 도입되지만, 제1 진공 밀봉 유닛(250) 및 자바라 부재(108)에 의해, 트랜스퍼 챔버(TC) 내의 진공압으로부터 차단된다.

지지 베이스부(200)의 내부에는, 지지암(300)을 연직방향으로 뻗는 주선회축(X1) 주위에 선회시키기 위한 지지암용 모터(220) 및 이 지지암용 모터(220)의 회전을 감속시키는 제1 감속기(221)와, 핸드 유지암(400)을 후술하는 팔꿈치관절축(X2) 주위에 회동시키기 위한 핸드 유지암용 모터(230) 및 이 핸드 유지암용 모터(230)의 회전을 감속시키는 제2 감속기(231)가 수용되어 있다. 제1 감속기(221) 및 제2 감속기(231)는, 예를 들면, 유성기어기구를 내장한 공지의 구조의 것을 이용할 수 있다.

지지암(300)은, 제1 진공 밀봉 유닛(250)을 개재해서 지지 베이스부(200)에 대해서 주선회축(X1) 주위에 선회 가능하게 지지되어 있다. 제1 진공 밀봉 유닛(250)은, 지지 베이스부(200) 측의 통형상 축(도시 생략)에 대해서 지지암(300) 측의 통형상 축(도시 생략)을 회전 가능하게 지지하는 동시에, 이들 통형상 축 간에, 예를 들면, 자성 유체 시일로 이루어진 제1밀봉 구조(도시 생략)를 설치한 것으로서 구성된다. 본 실시형태에 있어서, 이 제1 진공 밀봉 유닛(250)은, 주선회축(X1)을 따라서 상하 방향으로 관통하는 중공부(251)를 구비하고 있고, 이 중공부(251)를 개재해서 제2 감속기(231)의 출력부에 의해서 회전되는 제1 전동축(232)이 지지암(300) 내에 뻗고 있다.

지지암(300)은, 수평방향으로 뻗는 기밀구조를 가진 케이스(301)를 구비한다. 이 지지암(300) 내에는, 2개의 핸드(510, 520)를 후술하는 손목관절축(X3) 주위에 회동시키기 위한 2개의 핸드용 모터(310, 320)와, 각 핸드용 모터(310, 320)의 회전을 감속시키는 2개의 제3 감속기(311, 321)가 수용되어 있다. 2개의 제3 감속기(311, 321)의 각 출력부에는, 풀리(322)(감속기(311)의 출력 축에 설치되는 풀리는 도면에 도시하지 않음. 이하 동일)가 설치되어 있다. 또, 제3 감속기(311, 321)도 또한, 예를 들면, 유성기어기구를 내장한 공지의 구조의 것을 이용할 수 있다.

지지암(300)의 선단부(300a)와 핸드 유지암(400)의 기단부(400a) 사이에는, 지지암(300)에 대해서 핸드 유지암(400)을 팔꿈치관절축(X2) 주위에 회동 가능하게 연결하는 동시에, 2개의 핸드(510, 520)를 회동시키기 위한 동력을 전달한다, 팔꿈치관절축(X2)과 동축 형상의 제2, 제3 전동축(354, 356)을 포함하는 제2 진공 밀봉 유닛(350)이 설치되어 있다.

제2 진공 밀봉 유닛(350)은, 도 6에 상세히 나타낸 바와 같이, 지지암(300) 측의 통축부(351)의 안쪽에 핸드 유지암(400) 측의 통축부(352)(관절축)를 회동 가능하게 지지하는 동시에, 이들 통축부(351, 352) 사이에 제2 밀봉 구조(353)를 설치하고, 핸드 유지암(400) 측의 통축부(352)의 안쪽에 중공 형태의 제2 전동축(354)을 회전 가능하게 지지하는 동시에, 이들 통축부(352)와 제2 전동축(354) 사이에 제3밀봉 구조(355)를 설치하고, 제2 전동축(354)의 중공부에 중실(solid) 형태의 제3 전동축(356)을 회전 가능하게 지지하는 동시에, 이들 제2 전동축(354)과 제3 전동축(356) 사이에 제4 밀봉 구조(357)를 설치해서 구성된다. 제3 전동축(356)이 중실 형태이므로, 제2, 제3, 제4 밀봉 구조(353, 355, 357)의 작용에 의해, 지지암(300)의 내부공간(S3)은 기밀 시일된다. 또, 제2, 제3, 제4 밀봉 구조(353, 355, 357)는, 예를 들면, 자성 유체 시일로 하는 것이 적당하다.

이것에 의해, 고정 베이스부(100)의 내부공간(S1), 지지 베이스부(200)의 내부공간(S2) 및 지지암(300)의 내부공간(S3)이 연통 형태로 되는 동시에, 기밀 시일되어, 트랜스퍼 챔버(TC)의 진공압으로부터 차단된다.

지지암(300)의 내부공간(S3)에 있어서, 제1 전동축(232)에 설치한 풀리(233)와 핸드 유지암(400) 측의 통축부(352)에 설치한 풀리(361) 사이에 무단 벨트(362)가 걸려 돌아간다. 이것에 의해, 지지 베이스부(200) 내에 설치한 핸드 유지암용 모터(230)의 회전 출력이 제1 감속기(231), 제1 전동축(232) 내지 전술한 벨트·풀리 전동기구(360)를 개재해서 핸드 유지암(400) 측의 통축부(352)에 전달되어, 지지암(300)에 대해서 팔꿈치관절축(X2)을 중심으로 해서 핸드 유지암(400)을 회동시킬 수 있다.

또한, 지지암(300)의 내부에 있어서, 핸드용 모터(310, 320)에 각각 부속되는 제3 감속기(311, 321)에 부속되는 풀리(312, 322)와, 제2 전동축 및 제3 전동축(354, 356)의 하단에 설치된 풀리(364, 366)사이에는, 각각, 무단 벨트(365, 367)가 걸려 돌아가, 벨트·풀리 전동기구(371, 372)가 형성된다. 이것에 의해, 핸드용 모터(310, 320)의 회전 동력에 의해, 제2 전동축 및 제3 전동축(354, 356)을 독립적으로 회전시킬 수 있다.

핸드 유지암(400)은 수평방향으로 뻗는 케이스(410)를 구비한다. 이 케이스(410)는, 지지암(300)의 케이스(301)와 달리, 기밀 구조로 할 필요는 없다. 핸드 유지암(400)의 선단부에는, 손목관절축(X3)을 중심으로 해서, 2개의 핸드(510, 520)가 동축 형상으로 회동 가능하게 지지되어 있다. 구체적으로는, 아래쪽의 제2 핸드(520)로부터 뻗는 중공 지축(521)이 케이스(410)의 윗벽(411)을 관통하도록 해서 이 윗벽(411)에 대해서 회전 가능하게 지지되고, 위쪽의 제1 핸드(510)로부터 뻗는 중실 지축(511)이 상기 중공 지축(521) 내를 삽입 통과되도록 해서 해당 중공 지축(521)에 대해서 회동 가능하게 지지되어 있다. 중공 지축(521)의 하단에 설치한 풀리(522)와 상기 제3 전동축(356)의 상단에 설치한 풀리(541) 사이에 무단 벨트(542)가 걸려 돌아가고, 중실 지축(511)의 하단에 설치한 풀리(512)와 상기 제2 전동축(354)의 상단에 설치한 풀리(551) 사이에 무단 벨트(552)가 걸려 돌아간다. 부호 (421), (422)는, 각각 무단 벨트(542), (552)에 접촉해서 이들 무단 벨트(542), (552)에 장력을 부여하는 장력 풀리이다.

이것에 의해, 위쪽의 제1 핸드(510)는, 핸드용 모터(310)의 회전 출력이, 제3 감속기(311), 풀리, 무단 벨트(365), 풀리(364), 제2 전동축(354), 풀리(551), 무단 벨트(552), 풀리(512)를 개재해서 중실 지축(511)에 전달되는 회전력에 의해, 손목관절축(X3)을 중심으로 해서 회동된다. 아래쪽의 제2 핸드(520)는, 핸드용 모터(320)의 회전 출력이, 제3 감속기(321), 풀리(322), 무단 벨트(367), 풀리(366), 제3 전동축(356), 풀리(541), 무단 벨트(542), 풀리(521)를 개재해서 중공 지축(521)에 전달되는 회전력에 의해, 손목관절축(X3)을 중심으로 해서 회동된다.

사용에 있어서, 본 실시형태의 가공물 반송장치(10A)는, 예를 들면, 유기EL기판에 대해서 프로세스 처리를 행하는 시스템에 있어서의 트랜스퍼 챔버(TC)에 설치된다. 구체적으로는, 이 가공물 반송장치(10A)는, 고정 베이스부(100)의 천정판(101)이 트랜스퍼 챔버(TC)의 밑면의 일부를 구성하고, 지지암(300), 핸드 유지암(400) 및 핸드(510, 520)가 트랜스퍼 챔버(TC)의 내부에 위치하도록 설치된다. 전술한 바와 같이, 고정 베이스부(100)의 내부공간(S1), 지지 베이스부(200)의 내부공간(S2) 및 지지암(300)의 내부공간(S3)은 서로 연통 형상으로 되어 있는 동시에 기밀 밀봉되어 있으므로, 이들 내부공간은, 트랜스퍼 챔버(TC) 내가 진공환경이 되어도, 대기압으로 유지될 수 있다. 그 때문에, 이들 공간에 승강용 모터(103), 지지암용 모터(220), 제1 감속기(221), 2개의 핸드용 모터(310, 320), 제2, 제3 감속기(231, 311, 321)를 문제 없이 배치할 수 있다.

승강용 모터(103)의 작동에 의해, 지지 베이스부(200) 및 이것에 연결되는 지지암(300), 핸드 유지암(400) 내지 2개의 핸드(510, 520)까지의 구성을 연직방향으로 승강시킬 수 있다. 지지암용 모터(220)의 작동에 의해, 지지 베이스부(200)에 대해서 지지암(300)을 주선회축(X1) 주위에 선회시킬 수 있다. 핸드 유지암용 모터(230)의 작동에 의해, 지지암(300)에 대해서 핸드 유지암(400)을 팔꿈치관절축(X2) 주위에 회동시킬 수 있다. 또한, 핸드용 모터(310, 320)의 작동에 의해, 핸드 유지암(400)에 대해서 2개의 핸드(510, 520)를 손목관절축(X3) 주위에 회동시킬 수 있다.

상기로부터 명확한 바와 같이, 지지 베이스부(200)에 대해서 지지암(300)을 선회시키기 위한 동력 전달 경로, 지지암(300)에 대해서 핸드 유지암(400)을 회동시키기 위한 동력 전달 경로, 및 2개의 핸드(510, 520)를 핸드 유지암(400)에 대해서 회동시키기 위한 동력 전달 경로는 서로 독립해서 구성되어 있다. 따라서, 지지 베이스부(200)에 대한 지지암(300)의 선회, 지지암(300)에 대한 핸드 유지암(400) 의 회동, 및 핸드 유지암(400)에 대한 2개의 핸드(510, 520)의 회동을 독립적으로 제어함으로써, 주선회축(X1)에 대한 2개의 핸드(510, 520)의 이동 경로, 및 핸드(510, 520)의 자세의 선택 자유도가 높아진다. 따라서, 도 18에 나타낸 처리 시스템과 같이, 트랜스퍼 챔버(TC)의 중심에 대해서 각 프로세스 챔버(PC)의 길이방향 중심축(CL)이 어긋나 있는 바와 같을 경우에 있어서도, 문제 없이, 핸드(510, 520)를 각 프로세스 챔버의 길이방향 중심선을 따라서 투입, 또한 인출된다고 하는 동작이 가능해진다. 또, 평면에서 보았을 때의 지지암(300)에 대한 핸드 유지암(400)의 회동각도, 및 핸드 유지암(400)에 대한 2개의 핸드(510, 520)의 회동각도를 적절하게 선택함으로써, 이 가공물 반송장치(10A)에 있어서의 지지암(300)보다 상위의 구성부재의 최소 선회 반경을 축소할 수 있고, 이 가공물 반송장치(10A) 자체의 트랜스퍼 챔버(TC) 내에서의 점유 면적을 축소할 수 있다.

또한, 독립적으로 회동 가능한 핸드(510, 520)가 2개 설치되어 있으므로, 예를 들면, 소정의 프로세스 챔버에 다음에 장전해야 할 미처리 가공물을 제2 핸드(520)에 싣고, 해당프로세스 챔버에 간섭하지 않도록 제2 핸드(520)를 퇴피 회동 시킨 채, 제1 핸드(510)를 해당 프로세스 챔버에 투입하고, 처리 완료된 가공물을 수취해서 인출하고, 제1 핸드(510)를 퇴피 회동시킨 상태에서, 상기 제2 핸드(520)를 해당 프로세스 챔버에 차입해서 미처리 가공물을 해당 프로세스 챔버에 장전한다고 하는 일련의 동작을 행함으로써, 해당 프로세스 챔버로부터의 처리 완료된 가공물의 취출 및 미처리 가공물의 장전을 효율적으로 행할 수 있다.

상기와 같은 작동이 가능해지는 결과, 가공물 반송장치(10A)를 설치하는 처리 시스템의 점유 면적을 축소하여, 처리 시스템의 컴팩트화를 도모할 수 있다.

도 7 내지 도 9는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 가공물 반송장치(10B)를 나타낸다. 이들 도면에 있어서, 제1 실시형태에 따른 가공물 반송장치(10A)와 동일 또는 동등한 부재 또는 부분에는, 동일한 부호를 붙이고, 상세한 설명은 생략한다.

이 가공물 반송장치(10B)는, 핸드 유지암(400)에 대해서 3개의 핸드(제1, 제2, 제3 핸드(510, 520, 530))를 동축 형상으로 회동시키도록 하고 있다. 그 때문에, 지지암(300) 내에는, 3개의 핸드용 모터(310, 320, 330) 및 각 모터(310, 320, 330)에 부속되는 제3 감속기(311, 321, 331)가 설치된다. 또, 제2 진공 밀봉 유닛(350)은, 지지암(300)에 대해서 핸드 유지암(400)을 팔꿈치관절축(X2) 주위에 회동 가능하게 연결하는 동시에, 3개의 핸드(510, 520, 530)를 회동시키기 위한 동력을 전달하는, 팔꿈치관절축(X2)과 동축 형상의 제2, 제3 및 제4 전동축(354, 356, 358)을 포함하도록 구성된다.

핸드 유지암(400)의 선단부에는, 손목관절축(X3)을 중심으로 해서, 3개의 핸드(510, 520, 530)가 동축 형상으로 회동 가능하게 지지되어 있다. 3개의 핸드(510, 520, 530)로부터 뻗는 지축은, 동축 형상으로 되어서 서로 회전 가능하게 되어 있다. 3개의 핸드(510, 520, 530)가, 3개의 핸드용 모터(310, 320, 330)의 회전 출력에 의해, 지지암(300) 내의 벨트·풀리 전동기구, 제2, 제3 및 제4 전동축(354, 356, 358) 내지 핸드 유지암(400) 내의 벨트·풀리 전동기구를 거쳐서, 독립적으로 회동되는 점은, 제1 실시형태에 따른 가공물 반송장치(10A)와 근사하다.

이 가공물 반송장치(10B)에 대해서도, 가공물 반송장치(10A)에 대해서 전술한 것과 마찬가지의 이점을 얻을 수 있지만, 독립적으로 회동되는 핸드가 3개 설치되어 있기 때문에, 프로세스 챔버 간의 가공물 반송을 보다 효율적으로 행할 수 있다.

도 10은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 가공물 반송장치(10C)를 나타낸다. 이 도면에 있어서, 제1 실시형태에 따른 가공물 반송장치(10A)와 동일 또는 동등한 부재 또는 부분에는, 동일한 부호를 붙이고, 상세한 설명은 생략한다.

이 가공물 반송장치(10C)는, 핸드 유지암용 모터(230) 및 이것에 부속되는 제2 감속기(231)가 지지암(300) 내에 설치되어 있다. 이것에 따라, 제2 감속기(231)의 출력부에 설치한 풀리(233)와 핸드 유지암(400) 측의 통축부(352)(관절축)에 설치한 풀리(361) 사이에 무단 벨트(362)가 걸려 돌아간다. 이것에 의해, 핸드 유지암용 모터(230)의 회전이 제2 감속기(231) 내지 벨트·풀리 전동기구(360)를 개재해서 핸드 유지암(400)에 전달되어, 지지암(300)에 대해서 팔꿈치관절부 축(X2)을 중심으로 해서 핸드 유지암(400)을 회동시킬 수 있다.

이 가공물 반송장치(10C)에 대해서도, 가공물 반송장치(10A)에 대해서 전술한 것과 마찬가지의 이점을 얻을 수 있다.

도 11 내지 도 13은, 본 발명의 제4 실시형태에 따른 가공물 반송장치(10D)를 나타낸다. 이 도면에 있어서, 제1 실시형태에 따른 가공물 반송장치(10A)와 동일 또는 동등한 부재 또는 부분에는, 동일한 부호를 붙이고, 상세한 설명은 생략한다.

이 가공물 반송장치(10D)는, 지지암(300)에 대해서 팔꿈치관절축(X2)을 중심으로 해서 회동 가능하게 연결되어 있는 핸드 유지암(400)이, 두 갈래 형태로 나뉘어져 있고, 두 갈래 형태로 나뉘어진 암부(400A, 400B)의 각 선단부에 대해서, 각각 1개의 핸드(510, 520)가 손목관절축(X3) 주위에 회동 가능하게 연결되어 있다. 핸드 유지암(400) 내에 있어서의 각 핸드(510, 520)에의 동력전달은, 제1 실시형태와 마찬가지의 벨트·풀리 전동기구에 의해 행해진다.

이 가공물 반송장치(10D)에 대해서도, 핸드 유지암(400)에 대해서 2개의 핸드(510, 520)가 회동 가능하게 연결되어 있으므로, 제1 실시형태에 따른 가공물 반송장치(10A)에 대해서 상술한 것과 마찬가지의 이점을 얻을 수 있다.

도 14 내지 도 16은, 본 발명의 제5 실시형태에 따른 가공물 반송장치(10E)를 나타낸다. 이 가공물 반송장치(10E)는, 제2 실시형태에 따른 가공물 반송장치(10B)의 변형예이며, 도 14 내지 도 16에 있어서, 제2 실시형태에 따른 가공물 반송장치(10B)와 동일 또는 동등한 부재 또는 부분에는, 동일한 부호를 붙이고, 상세한 설명은 생략한다.

이 가공물 반송장치(10E)는, 핸드 유지암(400)을, 팔꿈치관절축(X2) 주위에 회동하는 제1 핸드 유지암(400C)과, 해당 제1 핸드 유지암(400C)의 선단에 대해서 회동 가능하게 연결된 제2 핸드 유지암(400D)으로 분할하고, 제2 핸드 유지암(400D)의 선단부에 있어서 손목관절축(X3) 주위에 2개의 핸드(510, 520)를 회동 가능하게 연결해서 구성되어 있다.

즉, 제2, 제3 및 제4 전동축(354, 356, 358)에 의해 제1 핸드 유지암(400C) 내에 도입된 3계통의 동력 전달 경로의 1개를 제1 핸드 유지암(400C)에 대한 제2 핸드 유지암(400D)의 회동에 이용하고, 나머지의 2개를 제2 핸드 유지암(400D)에 대한 핸드(510, 520)의 회동에 이용하고 있다. 본 실시형태의 경우, 제1 핸드 유지암(400C) 내에 있어서, 제4 전동축(358)의 상단에 설치한 풀리(541)와 제2 핸드 유지암(400D)와 일체적인 지축(412)에 설치한 풀리(413) 사이에 무단 벨트(414)가 걸려 돌아가고, 제3 전동축(356)의 상단에 설치한 풀리(551)와 상기 지축(412)을 축방향으로 관통하는 동시에 해당 지축(412)과 동축 형상의 지축(415)에 설치한 풀리(416) 사이에 무단 벨트(417)가 걸려 돌아간다. 또한, 제2 전동축(354)의 상단에 설치한 풀리(561)와, 상기 지축(415)을 축방향으로 관통하는 동시에 해당 지축(415)과 동축 형상의 지축(418)에 설치한 풀리(419) 사이에 무단 벨트(420)가 걸려 돌아간다. 그리고, 제2 핸드 유지암(400D) 내에 있어서, 상기 지축(415)에 설치한 풀리(430)와 핸드(510)와 일체적인 지축(511)에 설치한 풀리(512) 사이에 무단 벨트(552)가 걸려 돌아가고, 상기 지축(418)에 설치한 풀리(432)와, 핸드(520)와 일체적인 지축(521)에 설치한 풀리(522) 사이에 무단 벨트(553)가 걸려 돌아간다. 본 실시형태의 경우, 지지암(300) 내에 배치되어, 제1 핸드 유지암(400C)의 내부를 향해서 동력을 전달하기 위한 3개의 모터(310, 320, 330) 중, 부호 (330)으로 나타낸 모터는, 제1 핸드 유지암(400C)에 대해서 제2 핸드 유지암(400D)을 회동시키기 위한 모터로서 기능하고, 부호 (310, 320)로 나타낸 모터는, 제2 핸드 유지암(400D)에 대해서 핸드(510, 520)를 회동시키기 위한 모터로서 기능하게 된다.

이 가공물 반송장치(10E)에 있어서는, 도 15에 나타낸 바와 같이, 지지암(300), 제1 핸드 유지암(400C), 제2 핸드 유지암(400D) 및 핸드(510, 520)(도 15, 도 16에 있어서, 이 핸드(520)는, 핸드(510)의 아래쪽에 은폐되어 있음)를 접은 상태에 있어서, 최소의 선회 반경을 달성하면서, 도 16에 나타낸 바와 같이, 주선회축(X1)에 대해서 핸드(510, 520)를 보다 먼 곳까지 연장시킬 수 있는 동시에, 핸드(510, 520)의 이동 경로의 선택 자유도를 보다 높일 수 있다.

물론, 본 발명의 범위는 전술한 실시형태로 한정되는 것은 아니고, 각 청구항에 기재한 사항의 범위 내에서의 모든 변경은, 모두 본 발명의 범위에 포함된다.

예를 들면, 지지암(300)으로서, 기밀성을 보유한 복수의 지지암 부재를 서로 회동 가능하게 연결한 것과 같은 구성으로 하는 것도 가능하다. 즉, 지지 베이스부(200)에 대해서 제1 지지암을 주선회축(X1) 주위에 선회 가능하게 접속하고, 이 제1 지지암에 대해서 제2 지지암을 회동 가능하게 접속하며, 지지 베이스부(200), 제1의 지지암, 및 제2 지지암을 서로 연통시키는 동시에, 이들의 내부의 압력을 대기압으로 유지하는 것이 가능하도록 기밀성을 유지하고, 제2 지지암에 대해서 기밀성을 유지하지 않는 핸드 유지암(400)을 팔꿈치관절축(X2) 주위에 회동 가능하게 접속하며, 이 핸드 유지암(400)에 대해서 핸드(510, 520)를 제2 지지암 선단의 손목관절축(X3) 주위에 회동 가능하게 접속하는 구성으로 해도 된다. 이 경우, 지지 베이스부(200)에 대해서 지지암(300)을 선회 가능하게 하기 위한 구성으로서, 소정의 제1 진공 밀봉 유닛(250)이 이용되고, 제2 지지암에 대해서 핸드 유지암(400)을 회동 가능하게 하기 위한 구성으로서, 소정의 제2 진공 밀봉 유닛(350)이 이용되게 된다.

또한, 핸드용 모터(310, 320)의 출력을 감속시키는 제3 감속기(321)로서는, 입력 측의 풀리에 대해서 출력 측의 풀리를 대 직경으로 하고, 이들 풀리 간에 무단 벨트를 걸어 돌리는 바와 같은, 벨트·풀리 전동기구를 채용하는 것도 가능하고, 이러한 형식의 감속기로 할 경우, 이 제3 감속기(321)는 내부에 진공압이 작용하는 핸드 유지암(400) 내에 형성하는 것이 가능해진다.

X1: 주선회축 X2: 팔꿈치관절축
X3: 손목관절축
10A: 가공물 반송장치(제1 실시형태)
10B: 가공물 반송장치(제2 실시형태)
10C: 가공물 반송장치(제3 실시형태)
10D: 가공물 반송장치(제4 실시형태)
10E: 가공물 반송장치(제1 참고예)
10F: 가공물 반송장치(제2 참고예)
100: 고정 베이스부 103: 승강용 모터
104: 벨트·풀리 전동기구 105: 볼 나사 기구
108: 자바라 부재 200: 지지 베이스부
220: 지지암용 모터 221: 제1 감속기
230: 핸드 유지암용 모터 231: 제2 감속기
232: 제1 전동축 250: 제1 진공 밀봉 유닛
300: 지지암 310: 핸드용 모터
311: 제3 감속기 320: 핸드용 모터
321: 제3 감속기 350: 제2 진공 밀봉 유닛
400: 핸드 유지암 510: 제1 핸드
520: 제2 핸드

Claims

지지 베이스부와, 이 지지 베이스부에 대해서 주선회축 주위에 선회 가능하게 연결된 지지암과, 이 지지암에 대해서 팔꿈치관절축 주위에 회동 가능하게 연결된 핸드 유지암과, 이 핸드 유지암에 대해서 손목관절축 주위에 회동 가능하게 연결된 적어도 2개의 핸드를 포함하는 가공물 반송장치에 있어서,
상기 지지 베이스부에 대해서 상기 지지암을 선회시키기 위한 지지암용 모터는, 상기 지지 베이스부 내에 배치되어 있고,
상기 지지암에 대해서 상기 핸드 유지암을 회동시키기 위한 핸드 유지암용 모터는, 상기 지지 베이스부 내 또는 상기 지지암 내에 배치되어 있으며,
상기 핸드 유지암에 대해서 상기 핸드를 회동시키기 위한 핸드용 모터는, 상기 지지암 내에 배치되고,
상기 팔꿈치관절축에는, 상기 지지암에 대해서 상기 핸드 유지암을 회동 가능하게 하기 위한 관절축과, 상기 핸드를 회동시키기 위한 동력을 전달하는 적어도 2개의 전동축이 동축 형상으로 배치되어 있으며,
상기 지지 베이스부, 상기 주선회축, 상기 지지암 및 상기 팔꿈치관절축에는, 상기 지지 베이스부 내에 있어서의 상기 지지암용 모터가 배치되는 영역 및 상기 지지암 내를 기밀 유지하는 기밀구조가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 가공물 반송장치.
제1항에 있어서, 상기 팔꿈치관절축에 있어서, 상기 관절축은 중공축이며, 상기 동축 형상의 전동축은 상기 관절축의 내부에 삽입되어 있고, 상기 관절축과 이것을 회동 가능하게 지지하는 부재 사이, 상기 전동축과 상기 관절축 사이, 그리고 상기 전동축 사이에는, 기밀 시일(seal)이 설치되어 있는, 가공물 반송장치.
제2항에 있어서, 상기 기밀 시일은 자성 유체 시일인, 가공물 반송장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지암용 모터의 출력을 감속시키는 제1 감속 기구를 구비하되, 해당 제1 감속 기구는 상기 지지 베이스부 내에 배치되어 있고,
상기 핸드 유지암용 모터의 출력을 감속시키는 제2 감속 기구를 구비하되, 해당 제2 감속 기구는 상기 지지 베이스부 내 또는 상기 지지암 내에 배치되어 있으며,
상기 핸드용 모터의 출력을 감속시키는 제3 감속 기구를 구비하되, 해당 제3 감속 기구는 상기 지지암 내 또는 상기 핸드 유지암 내에 배치되어 있는, 가공물 반송장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 2개의 핸드는, 상기 핸드 유지암에 대해서, 1개의 상기 손목관절축 주위에 동축 형상으로 회동 가능한, 가공물 반송장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지암은, 서로 회동 가능하게 연결된 2 또는 그 이상의 지지암 부재에 의해서 구성되어 있고, 최선단측의 지지암 부재에 상기 팔꿈치관절축이 위치하고 있는, 가공물 반송장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 핸드 유지암은, 서로 회동 가능하게 연결된 2 또는 그 이상의 핸드 유지암 부재에 의해서 구성되어 있고, 최선단측의 핸드 유지암 부재에 상기 손목관절축이 위치하고 있는, 가공물 반송장치.