TWI508213B - A carrying arm and a handling robot having the carrying arm - Google Patents

A carrying arm and a handling robot having the carrying arm Download PDF

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Description

搬運臂及具備該搬運臂之搬運機器人
本發明是有關組裝於所謂半導體或LCD之電子零件的各種製造裝置或EFEM(Equipment Front End Module)的搬運機器人，有關將半導體晶圓或LCD基板等的工件搬運或取出至預定位置為止等，進行工件的取出入用的搬運機器人。
一般稱半導體晶圓或LCD基板的電子零件是在表面施以超微細的處理，其製造裝置中，為防止電子零件的表面被塵埃污染或不期待的化學反應而使得移載室1或處理室2內部維持著真空或減壓周圍環境或惰性氣體周圍環境。
其中一例是如第1圖表示，該等製造裝置是在移載室1底壁的大致中央，具備工件可搬出入於處理室間之搬運機器人搭載用的開口部3，專用的機器人是透過安裝突緣等被氣密性地安裝在該開口部3。在移載室1的周圍配設有對工件施以各種處理的處理室2，及從裝置外部進行工件搬出入的負載閘室4，可透過取出入口的閘門5彼此連通。移載室1與該等處理室2及負載閘室4可藉著閥所作動的開關門一邊保持著氣密狀態一邊進行開關，處理室2內的各種氣體周圍環境與移載室1內的真空或減壓周圍環境是形成可隔絕的構造。又，以上的製造裝置中，移載室 1的形狀大多是六角形或八角形，處理室2或負載閘室4是將搬運機器人從中心成放射狀配設。如上述將處理室2或負載閘室4成放射狀配設，可藉著搬運機器人使工件從負載閘室朝著處理室直線移動。
在上述移載室1內所使用的以往的搬運機器人有日本專利特開平4-30447所揭示搬運機器人已廣為人知。該搬運機器人是藉著組合複數平行連桿機構，從驅動源賦予驅動側連桿旋轉力，連動各連桿機構，使得載置工件的移送台在移載室與處理室之間進退動作，藉此進行工件的搬出入。
第2(a)圖是以模式表示習知搬運機器人所具備的連桿機構的上視圖，第2(b)圖是以模式表示習知搬運機器人之一例的側視圖，第2(c)圖是表示第2(b)圖所示搬運機器人的軸承或齒輪磨損後狀態的側視圖。
習知的搬運機器人，係由：將驅動側連桿與從動側連桿構成平行的第1平行連桿機構6，及連結著第2平行連桿機構7的構成的搬運臂8所成，在第2平行連桿機構7的前端具備有保持工件的搬運台9。第1平行連桿機構6與第2平行連桿機構7是配置在上下方向偏離的位置，以防止彼此動作的干涉。第1平行連桿機構6是將一對長的連桿10、11可旋轉地支撐於基台12，形成驅動側的連桿10的旋轉中心的驅動軸13是被連結在安裝於基台12下方的未圖示的驅動馬達。連桿10、11的前端分別可自由旋轉地連結第2平行連桿機構7的一對連桿14、15，該一對 連桿14、15的前端可自由旋轉地連結著搬運台9。
與第1平行連桿機構6、第2平行連桿機構7的各連桿10、11及14、15的連結處之共同的短連桿18a具備齒輪16、17，以齒輪比1：1彼此咬合。齒輪16是被固定在第1平行連桿機構6之驅動側連桿的連桿10，齒輪17是構成第2平行連桿機構7的連桿之一方的連桿，被固定在連結於第1平行連桿機構6的從動側連桿之連桿11的連桿15。該第2平行連桿機構7的連桿14、15的基端部是比各齒輪16、17更為延長，而以短的連桿18b可自由旋轉地被連結著。
以上所構成的習知的搬運機器人藉著未圖示的驅動馬達使驅動軸13旋轉，使第1平行連桿機構6的驅動側連桿的連桿10旋轉，與此連動僅旋轉和第1平行連桿機構6賦予連桿10的旋轉角度相同的旋轉角度。該第1平行連桿機構6的旋轉角度是透過以相同齒輪比咬合的齒輪16、17傳達至第2平行連桿機構7之驅動側連桿的連桿15，在和賦予連桿10旋轉方向的相反方向，形成僅相同旋轉角的旋轉。與此連桿15的旋轉連動，第2平行連桿機構7也僅旋轉和傳達於連桿15的旋轉角度相同的旋轉角度。
[專利文獻1]日本特開平04-30447號公報
上述的習知的搬運機器人中，從驅動馬達透過驅動軸13賦予連桿10的旋轉方向的驅動力是從連桿10透過共同 的短連桿的齒輪16、17傳達於連桿15，連動第1平行連桿機構6及第2平行連桿機構7使得搬運台9進退動作。由此，傳達於兩連桿機構6、7的驅動力，會對支撐連桿14及齒輪16負載的連桿10造成最大的負荷。又，連桿15一旦產生支撐搬運台9負載的作用，從連桿透過齒輪16、17所傳達的驅動力會導致傳達至第2平行連桿機構7整體的作用，形成大的負荷而有使用剖面積大的構件的必要，因其量也使得重量變重。
連桿11如僅追隨著連桿10的旋轉動作來限制第1連桿機構6姿勢的作用時，與連桿11比較也可以剖面積小的構件。但是，如上述，由於有作為第2平行連桿機構7之驅動連桿作用的連桿15及支撐齒輪17的負載的必要，因而有剖面積大且強度提升的要求。如此一來，將搬運台9與連桿15一起支撐，追隨著連桿15的動作，對於僅限制第2平行連桿機構7的姿勢的連桿14產生比較小的負荷，可使用剖面積小的構件，除此之外的各連桿會產生大的負荷，因此而有剖面積大且提升強度的要求。這會造成材料成本面上大的負擔。
此外，賦予連桿10的旋轉角度是形成在可自由旋轉支撐於配置在與連桿10平行配置之連桿11的連桿15，透過齒輪16、17傳達的構造。在此，於各連桿10、11、14、15可自由旋轉安裝的端部，為了各連桿的順暢動作而透過軸承安裝，因此驅動力被傳達到搬運台9為止是透過多數的軸承19(參閱第3圖)。一般的軸承19一旦長時 間使用時，會因為接觸面的磨損而產生震顫。因此，在組裝當初成水平狀態支撐的各連桿10、11、14、15的前端部也會在長時間的使用之後，因軸承19的震顫會使得鉛直方向的位置下垂(參閱第2(c)圖)，其結果，不能將工件搬運到預定的高度位置，而有導致搬運不良或最壞的場合有造成工件破損的可能。
本發明是有鑒於上述問題點所研創而成，以獲得小的平行連桿機構之從動側連桿的剖面積，並盡可能對重量物的支撐部份，減少直徑小的軸承19或承受如齒輪的負載的狀態下長時間使用的場合導致磨損可能性高的零件的使用，即使在長時間動作之後，仍可維持著高的搬運精度，提供廉價的搬運臂及具備該搬運臂的搬運機器人為目的。
為達成上述目的，本發明相關的搬運臂，其特徵為，具備：具有一端被連接在驅動軸的第1驅動側連桿，及與該第1驅動側連桿平行配置的第1從動側連桿的至少其中之一的第1平行連桿機構；具有一端透過旋轉軸可旋轉地連接在上述第1驅動側連桿另一端部側的第2驅動側連桿，及與該第2驅動側連桿平行配置，一端是透過旋轉軸可旋轉地連接在上述第1從動側連桿另一端部側的第2從動側連桿的至少其中之一的第2平行連桿機構；可旋轉連接上述第1平行連桿機構與上述第2平行連 桿機構的上述各連桿一端的短連桿；及具有將賦予上述第1驅動側連桿的旋轉動作變換成沿著上述短連桿的直線移動的直線變換連桿機構，及將該直線移動變換成旋轉動作而僅以和上述第1驅動側連桿的旋轉角相同的角度使上述第2驅動側連桿朝著相反方向旋轉的旋轉變換連桿機構所成的旋轉角傳達機構，藉著賦予上述第1平行連桿機構的上述第1驅動側連桿的旋轉動作，使上述第2平行連桿機構的另一端部進退動作。
另外，上述旋轉角度傳達機構，具有：一端可旋轉安裝於上述第1驅動側連桿上的預定位置的第1連接桿；上述第2平行連桿機構的上述連桿驅動側連桿的前端部方向，在水平面內已伸長的位置上述共同的短連桿相關與安裝著上述第1連接桿的位置對稱的位置上，安裝一端可旋轉的第2連接桿；及可旋轉安裝著上述第1、第2連接桿的另一端，將上述第1、第2連接桿的另一端朝著直線方向引導的引導手段，賦予上述第1平行連桿機構之驅動側連桿的旋轉動作，藉以使上述第1連接桿的一端描繪的圓弧形軌跡之上述共同短連桿軸相關的對稱圓弧形軌跡為上述第2連接桿的一端所描繪。
並且，上述旋轉角度傳達機構，其特徵為：被軸支成可在上述第1驅動側連桿的前端部份旋轉，上述第1平行 連桿機構的第1從動連桿前端部及上述第2平行連桿機構的第2從動側連桿基端部，可自由旋轉地安裝於配置在上述旋轉角度傳達機構上面的關節軸，在同軸上改變高度方向。
此時，上述第2平行連桿機構、上述旋轉角度傳達機構及上述第1平行連桿機構的從動側連桿的負載是藉著上述第1平行連桿機構的上述驅動側連桿支撐成水平方向，對上述第1、第2平行連桿機構的上述各從動側連桿不會產生負荷。
此外，提供具備有上述特徵的搬運臂的搬運機器人。又，上述搬運機器人之外，提供工件搬運機器人，其特徵為具備上述搬運臂所成的第1、第2搬運臂，上述第1、第2搬運臂的上述第1驅動側連桿，分別具有圓環部分，及從該圓環部分延伸的臂部份，上述圓環部份被配置於同心軸上可分別在上下方向不同的位置分別旋轉驅動，上述第1搬運臂的上述旋轉角度傳達機構所成的第1旋轉角度傳達機構，可旋轉地被軸支在該第1搬運臂的上述第1驅動側連桿的前端部，上述第2搬運臂的上述旋轉角度傳達機構所成的第2旋轉角度傳達機構，可旋轉地被軸支在該第2搬運臂的上述第1驅動側連桿的前端部，上述第1搬運臂的上述第1從動側連桿是與連結上述第1旋轉角度傳達機構的轉軸及上述圓環部份的旋轉中心的直線成平行配置，上述第2搬運臂的上述第1從動側連桿是與連結上述第2旋轉角度傳達機構的旋轉中心及上述圓環部份的 旋轉中心的直線成平行配置，並具備基端部，上述第1、第2搬運臂之中，一方搬運臂的上述第1從動側連桿的基端部相對於另一方搬運臂的上述圓環部份可旋轉地軸支著，該另一方的搬運臂的上述第1從動側連桿可旋轉地被軸支在頂板上，上述頂板藉著和旋轉上述第1、第2搬運臂的上述圓環部份的驅動源不同的驅動源與上述圓環部份在同軸上旋轉。
根據以上所述的發明，可提供比較廉價的搬運臂及搬運機器人。另外，可形成平行連桿機構之從動側連桿的小的剖面積，且驅動側連桿可使用直徑大的軸承。並且在直徑小的軸承19承受負載的狀態下盡可能減少因長時間使用造成磨損可能性高之零件的使用，或即使長時間動作也不容易在上下方向產生震顫而可維持著高的搬運精度。
以下，針對本發明一實施形態參閱圖示詳細加以說明。第4圖是表示本發明的第一實施形態有關之搬運機器人(以下，稱「第1搬運機器人」)具備搬運臂20的平行連桿機構的上視圖，(a)為搬運指21位於待機位置時的上視圖，(b)是表示搬運指21位在前進位置時各臂的旋轉位置與平行連桿機構的上視圖。第5圖(a)是表示旋轉角度傳達機構29的部份放大上視圖，(b)是表示 (a)所示沿著B-C-D間的剖線表示的旋轉角度傳達機構29的剖視圖。
第1搬運機器人的驅動手段，是由：將旋轉力傳達於配置在底板22的下面，貫穿開設於底板22的貫穿孔並朝著上方成垂直突出的驅動軸23之未圖示的驅動源；使底板22在水平面內以驅動軸23的旋轉中心軸為中心迴轉動作的迴轉驅動源；使第1搬運機器人升降動作的未圖示的升降驅動源所構成。
搬運臂20，是由：可旋轉地被安裝在以基端部為基台的底板22上，具有彼此平行配置的相同長度的一對連桿30、31；旋轉角度傳達機構29；將基端部可旋轉地安裝在旋轉角度傳達機構29上，具有彼此平行配置的相同長度尺寸的一對連桿32、33及保持工件的搬運指21所構成。連桿30(第1驅動側連桿)的基端部被固定於驅動軸23，連桿31(第1從動側連桿)的基端部是透過軸承構件的球軸承47可自由旋轉地被固定在底板22上所具備的關節軸P1。並在連桿30的前端部，透過球軸承48(參閱第5(b)圖)可自由旋轉地軸支著形成關節軸P2的轉軸39，該轉軸39透過球軸承48可自由旋轉地軸支著旋轉角度傳達機構29。連桿31的前端部是透過球軸承47可自由旋轉地安裝在旋轉角度傳達機構29上所具備的關節軸P3。連結驅動軸23與關節軸P1的短連桿軸34，及配置在連桿軸30前端部的關節軸P2與配置在連桿31前端部的關節軸P3所成的短連桿軸35是位在彼此平行的位置， 並具有彼此相等的長度。
由此構造，在第1平行連桿機構36驅動側連桿的連桿30透過驅動軸23所賦予的旋轉力是透過短連桿軸35傳達至連桿31，連桿30、31是以驅動軸23、關節軸P1的旋轉中心軸為中心，僅以相同角度旋轉。此時，以P2和P3所連結的短連桿軸35是與連桿30、31的旋轉動作連動，對驅動軸23和關節軸P1所連結的短連桿軸34則是以維持平行的狀態，進行進退動作。該連桿30、31、短連桿軸34、35所構成的第1平行連桿機構36具有作為搬運臂20的驅動側連桿機構的作用，及朝垂直方向支撐以下說明的第2平行連桿機構38的作用。
接著，針對第1平行連桿機構36與所連結的第2平行連桿機構38說明。兩連桿機構36及38共有短連桿軸35。連桿32(第2驅動側連桿)的基端部是不能旋轉地被固定在旋轉角度傳達機構29所具備的關節軸P2(轉軸39)上(參閱第5(b)圖)。連桿33(第2從動側連桿)的基端部是相對於連桿31的前端部成同心軸狀在上下方向改變位置，透過球軸承47自由旋轉地安裝在可旋轉安裝著連桿31前端部的關節軸P3上。並且，連桿32的前端部是透過球軸承可自由旋轉地安裝在搬運指21的下部所具備的關節軸P4(參閱第4(a)、(b)圖)，連桿33的前端部是同樣透過球軸承可自由旋轉地安裝在搬運指21的下部所具備的關節軸P5。連結該等關節軸P4、P5的短連桿軸37被配置在與短連桿軸35平行的位置， 且構成短連桿軸35與短連桿軸37相同的長度。
根據此構造，對第2平行連桿機構38的驅動側連桿的連桿32賦予從外部以基端部關節軸P2為旋轉中心的旋轉力時，與連桿32的旋轉動作連動使得連桿33也僅以相角度進行旋轉動作，連結連桿32、33的前端部彼此所成的短連桿軸37是以相對於短連桿軸35維持著平行的狀態，進行進退動作。
再者，連桿30由於進行抵抗重力支撐第2平行連桿機構38及旋轉角度傳達機構29(含搬運指及工件的加重)，及將驅動軸23所傳達的旋轉方向的驅動力傳達至各連桿機構的作用，而在4支的連桿30、31、32、33中，形成具有剖面積最大的形狀。具有第二大剖面積的連桿為連桿32，但是，這是為了將來自連桿30所傳達的驅動力傳達至第2平行連桿機構38，及作為支撐搬運指21之用。針對連桿31、33主要是以限制各平行連桿機構姿勢的作用，並無支撐大負載的必要，因此和連桿30、31比較，可形成小的剖面積。又，使用於各連桿的構件是在真空或減壓周圍環境中使用，因而使用不銹鋼材，但是其他也可以適當變更為鈦等的構件，使用中空的管材或蜂巢構造的構件等，也可因應所支撐的負載進行輕量化。
接著，針對將第1平行連桿機構36之驅動側連桿的連桿(第1驅動側連桿)30的旋轉動作，傳達至第2平行連桿機構38之驅動側連桿的連桿32(第2驅動側連桿)的旋轉角度傳達機構29，參閱第5圖來說明。形成關節軸 P2的轉軸39是透過球軸承48可自由轉動地軸支在連桿30的前端部，在其頂部藉螺栓固定著連桿32的基端部。由轉軸39作為關節軸P2的功能是呈圓柱形。再者，轉軸39與連桿30的前端部卡合的下側部份，及支撐形成短連桿軸35之連桿底板40的上側部份，為了垂直方向的定位及落下防止，與其他部份比較是形成直徑小的形狀。形成旋轉角度傳達機構29的基台的構件的連桿底板40是透過球軸承48可自由轉動地被軸支在轉軸39上。該連桿底板40的上側配置著安裝有連桿31與連桿33前端部份的關節軸P3。又，連桿底板40的下側，將關節軸P8、P9在第5(b)圖中朝著橫向引導之引導手段的滑動導件44是相對於短連桿軸34成平行安裝。另外，在轉軸39的底部以螺栓固定著搖桿41的基端。藉以使搖桿41與連桿32以轉軸39的旋轉軸，一體進行旋轉動作。再者，本實施形態中，連桿32與搖桿41雖是以其他的構件所構成，但也可使連桿32的基端部方向延長以作為搖桿41的功用。
在連桿30上的從關節軸P2(轉軸39)的旋轉中心軸只離開R距離的位置設有關節軸P6，同樣地，在搖桿41上的從關節軸P2(轉軸39)的旋轉中心軸只離開R距離的位置設有關節軸P7。即，關節軸P6與關節軸P7是從關節軸P2(轉軸39)的旋轉中心軸配置在半徑R的圓上。該關節軸P6是透過球軸承47自由旋轉安裝著第1連接桿42的一端，關節軸P7則是透過球軸承47自由旋轉安裝著具有和第1連接桿42相同長度尺寸的第2連接桿 43的一端。第1連接桿42及第2連接桿43的另一端，分別可自由旋轉地被安裝在關節軸P8、關節軸P9，該等關節軸是配置在沿著直線引導手段之滑動導件44可自由滑動安裝的滑塊45上。此外，關節軸P6與P7及關節軸P8與P9是配置在連結關節軸P2與P3中心的對稱線B-C(第5(a)圖)相關的對稱位置。
以下說明從驅動軸23賦予連桿30旋轉動作時之旋轉角度傳達機構29的各構件的動作。第6圖(a)是以模式表示搬運臂20位於待機位置時的各連桿與各關節軸的位置的上視圖，(b)是以模式表示搬運臂20前進時的狀態的上視圖。未圖示的驅動源位在原點位置時，搬運臂20是位在第6圖(a)表示的待機位置。從驅動源透過驅動軸23對連桿30賦予第6圖(a)中朝逆時鐘方向只轉動角度θ的旋轉力時，連桿30會以驅動軸23的中心軸為旋轉中心，只旋轉動作角度θ。
此時，具有與連桿30共同的短連桿軸34、35被平行配置於連桿30的連桿31，也會與連桿30的動作連動而以關節軸P1的中心軸為旋轉中心，朝著逆時鐘方向只旋轉動作角度θ。藉此，兩連桿30、31的前端可自由旋轉被固定的連桿底板40(旋轉角度傳達機構29)對短連桿軸34也會維持著平行的狀態開始朝著進行方向T移動。連桿30旋轉動作時，配置在連桿30上的關節軸P6也是以關節軸P2的中心軸為旋轉中心朝著逆時鐘方向只旋轉動作角度θ，位在待機位置的關節軸P6是一邊描繪半徑R 的圓弧軌跡一邊移動至旋轉角度傳達機構29上的半徑R的圓上P6’的位置為止。與此關節軸P6的動作連動，第1連接桿42會使滑塊45上所具備的關節軸P8沿著滑動導件44移動到P8’的位置為止。亦即，第1連接桿42會關節軸P6描繪的半徑R的圓弧形的移動量轉換成關節軸P8的直線形的移動量。
藉此一動作，與關節軸P8同樣滑塊45上所具備的關節軸P9也會和滑動導件44一起移動至P9’的位置為止。關節軸P8與P9是位在對稱線B-C(第5圖(a))相關的對稱位置上，因此移動後的關節軸P8’與P9’也是位在對稱線B-C相關的對稱位置。藉此一動作，端部被自由旋轉固定在關節軸P9的第2連接桿43會使得關節軸P7，沿著對關節軸P6描繪的圓弧軌跡成線對稱的圓弧軌跡朝順時鐘方向移動至P7’的位置為止。亦即，關節軸P6、P8及第1連接桿42與關節軸P7、P9及第2連接桿43是彼此位在對稱線B-C相關的對稱位置上，因此藉著關節軸P6以關節軸P2的中心軸為旋轉中心之角度θ的逆時鐘方向的移動，會使得關節軸P7以關節軸P2的中心軸為旋轉中心而僅以角度θ朝著順時鐘方向移動(參閱第6圖(b))。藉此一動作，具備關節軸P7的搖桿41也是以關節軸P2(轉軸39)的中心軸為旋轉中心，朝著順時鐘方向僅旋轉角度θ，同樣地，端部被固定在關節軸P2(轉軸39)的連桿32也是以關節軸P2(轉軸39)的中心軸為旋轉中心，朝著順時鐘方向僅旋轉角度θ。
在此，平行配置於連桿32的連桿33也是以關節軸P3的中心軸為旋轉中心，朝順時鐘方向僅以角度θ旋轉動作，自由旋轉固定著該兩臂端的搬運指21是相對於短連桿軸35維持平行狀態朝著進行方向移動，作為第2平行連桿機構38的短連桿軸37。第1平行連桿機構36的連桿30、31與第2平行連桿機構38的連桿32、33的關節軸間的長度皆相同，並且第1平行連桿機構36與第2連桿機構38是共有短連桿軸35的構造，因此藉著透過驅動軸23賦予連桿30基端的旋轉動作，使得第2平行連桿機構38的短連桿軸37在T方向可直線移動於連結驅動軸23的中心軸與關節軸P1中心軸的直線的延長線上。再者，上述實施形態中，雖是將關節軸P6配置在連桿30上，將關節軸P7配置在從連桿32的基端部延伸的位置上，但是不限於此，也可以將關節軸P6配置在從連桿30的前端部延伸的位置上，將關節軸P7配置在連桿32上。亦即，P6及P7只要是配置在短連桿軸35相關之平面圖中的對稱位置即可。
上述中，針對僅具備平行連桿機構的組合而可動作之搬運指21的第1搬運機器人的實施形態已作說明，以下是針對具備兩個搬運指21，可使各搬運指分別動作的第二實施形態有關的搬運機器人(以下，稱「第2搬運機器人」)參閱第7圖(a)、(b)、第8圖(a)、(b)詳細說明如下。第7圖(a)為本發明的第2實施形態有關的搬運機器人(第2搬運機器人)的上視圖，(b)為其 前面剖視圖。第8圖(a)是表示第2搬運機器人所具備旋轉角度傳達機構129詳細的部份放大上視圖，(b)是以模式表示第2搬運機器人位於待機(原點)位置時的各關節軸與各連桿的位置的圖。第7圖(a)是表示以第6圖(a)、(b)說明的動作，使一方的搬運臂20前端所具備的搬運指21朝著進行方向T移動，另一方的搬運臂120前端所具備的搬運指121位於待機位置(原點位置)。使搬運指21進退動作的搬運臂20與先前的實施形態說明的第1搬運機器人，在構成及位置關係相同，因此以相同的號碼表示。使新追加的搬運指121進退動作的搬運臂120，是由：第1平行連桿機構136；第2平行連桿機構138；及將第1平行連桿機構136的旋轉動作傳達至第2平行連桿機構138的旋轉角度傳達機構129所構成。在此，搬運臂120的各連接臂的配置及旋轉角度傳達機構129是與上述實施形態的第1搬運機器人所具備的不同。
與搬運臂20同樣，搬運臂120由第1平行連桿機構136的驅動側連桿的連桿130進行將第2平行連桿機構138及旋轉角度傳達機構129支撐在垂直方向，及將從驅動軸123所傳達旋轉方向的驅動力傳達至各連桿機構的作用而言，在4支連桿130、131、132、133中，也具有剖面積最大的形狀。具有第2大剖面積的連桿為連桿132，但是這是為了將連桿130所傳達的驅動力傳達至第2平行連桿機構138之用，及垂直方向支撐搬運指121之用。針對連桿131、133主要是以限制各平行連桿機構姿勢的作 用，而不須支撐大的負載，因此和連桿130、132比較，可形成小的剖面積。
搬運臂20所具備的旋轉角度傳達機構29中，使關節軸P3在關節軸P3的旋轉中心軸上改變高度配置著第1平行連桿機構36的從動側連桿31的前端部，及第2連桿機構38的從動側連桿的連桿33的基端部。但是，搬運臂120所具備的旋轉角度傳達機構129中，可自由旋轉安裝著第1平行連桿機構136之從動側連桿的連桿131前端部的關節軸P11，及可自由旋轉安裝著第2平行連桿機構138之從動側連桿的連桿133基端部的關節軸P13是被配置在以連桿130前端部的關節軸P12的中心軸為旋轉中心的同心圓上的彼此可旋轉180度的位置上。亦即，關節軸P11、P12、P13的旋轉中心軸是配置在通過與進行方向T平行的直線上。藉此，搬運臂120中，配置在第1平行連桿機構136前端部的短連桿軸68，及配置在第2平行連桿機構138基端部的短連桿軸69是以關節軸P12為共同的關節軸，並且，配置在與搬運指21、121的進退方向T平行的位置。
藉由以上的配置，與如位於搬運臂20，在旋轉角度傳達機構29的上部在關節軸P3的旋轉中心軸上改變高度配置著連桿31的前端部與連桿33前端部的構造比較，可壓低搬運臂120整體的高度，可不需要調整高度方向位置之加高用隔件。除此之外，可以更低的位置進行工件的傳遞，因此可抑制移載室1內部的高度。當然，高度方向具 有裕度的場合，搬運臂120可相對於搬運臂20成平面方向左右對稱的構造也全然毫無問題。
接著，針對具備旋轉角度傳達機構129的搬運臂120的構成說明如下。並且，對於搬運臂20在上述的第1搬運臂已作說明，在此省略。搬運臂120，是由：將基端部自由旋轉地安裝於底板122上，彼此成平行配置的一對連桿130、131；旋轉角度傳達機構129；將基端部可旋轉地安裝在旋轉角度傳達機構129，彼此成平行配置的一對連桿132、133；及保持工件的搬運指121所構成。連桿130的基端部是被固定在與固定著搬運臂20的驅動側連桿之連桿30的基端部的驅動軸23同心軸狀所具備的驅動軸123上。與連桿130平行所配置的連桿131的基端部是透過球軸承47自由旋轉地被固定在底板122上所具備的關節軸P10。並在連桿130的前端部透過球軸承48自由旋轉地支撐著構成關節軸P12的轉軸139，在該轉軸139透過球軸承48自由旋轉地支撐著旋轉角度傳達機構129。再者，轉軸139具有於旋轉角度傳達機構29、129可共同使用的形狀。連桿131的前端部是透過球軸承47自由旋轉被固定在旋轉角度傳達機構129所具備的關節軸P11。
關節軸P10是配置在底板122上的連結關節軸23、123與關節軸P1的旋轉中心軸的直線之搬運指21、121的進行方向(T方向)延長線上，相對於驅動軸23、123，僅以和關節軸P1分隔距離相同分隔的位置上。由此，連結驅動軸23、123與關節軸P1的旋轉中心軸所成 的第1平行連桿機構36的短連桿軸34，及連結驅動軸23、123與關節軸P10的旋轉中心軸所成的第1平行連桿機構136的短連桿軸67為相同長度，被配置在同一直線上。並且，關節軸P11是從旋轉角度傳達機構129上的關節軸P12上，以和相對於驅動軸123的關節軸P10之位置關係的相同位置關係，配置在旋轉角度傳達機構129上。藉以使連結配置在底板122上的短連桿軸34與短連桿軸67及旋轉角度傳達機構129上的關節軸P12與關節軸P11的旋轉中心軸所成的短連桿軸68具有相同的長度，從馬達146等的旋轉驅動源透過驅動軸123賦予連桿130的旋轉動作被傳達於連桿131，使連桿130、131僅以相同角度旋轉，短連桿軸68及旋轉角度傳達機構129是相對於短連桿軸67、34一邊維持著平行，一邊進退動作。
第2平行連桿機構138的驅動側連桿的連桿132是以螺栓將基端部安裝在形成關節軸P12的轉軸139的頂部，前端部可自由旋轉地被安裝於配置在搬運指121的關節軸P14上。相對於連桿132成平行配置的從動側連桿的連桿133是將基端部可自由旋轉地安裝於配置在旋轉角度傳達機構129上的關節軸P13，前端部可自由旋轉地被安裝於配置在搬運指121的關節軸P15上。連結關節軸P12與關節軸P13所成的短連桿軸69及連結關節軸P14與關節軸P15所成的短連桿軸70是形成上面方向顯示平行的位置關係，並且長度尺寸相同。藉此，從外部對驅動側連桿的連桿132賦予以關節軸P12為旋轉中心的旋轉力時，連桿 132是以關節軸P12為中心旋轉動作而與連桿132的旋轉動作連動，從動側連桿的連桿133也是僅以相同角度旋轉動作，連結兩連桿132、133前端部彼此所成的短連桿軸70是以相對於短連桿軸69維持著平行的狀態，進行進退動作。
透過驅動軸123傳達於連桿130的旋轉動作的對連桿132的傳達是藉著與上述第1搬運機器人具備的旋轉角度傳達機構29相同的機構來進行。在固定著連桿132基端部的轉軸139(關節軸P12)的底部固定著搖桿141的基端部。連桿130上的從關節軸P12(轉軸139)的旋轉中心軸僅分隔R距離的位置上，配置有關節軸P16，同樣地，在搖桿141上的從關節軸P12(轉軸139)的旋轉中心軸僅分隔R距離的位置上，配置有關節軸P17。關節軸P16與關節軸P17和搬運臂20的構成同樣地，從上面方向顯示是位在連結關節軸P11、P12、P13中心軸的直線之相關對稱的位置上，分別在關節軸P16自由旋轉安裝著驅動側連桿之第1連接桿142的一端，在關節軸P17自由旋轉安裝著從動側連桿之第2連接桿143的一端。各連接桿142、143的另一端在連桿底板140的下面側，分別透過球軸承47可自由旋轉地安裝在沿著相對於短連桿軸68、69平行安裝之直線引導手段的滑動導件44，而配置於可自由滑動安裝之滑塊45的各關節軸P18、P19上。根據此一構成，與搬運臂20同樣地，搬運臂120可將賦予連桿130的旋轉動作傳達至連桿132，使搬運指121進行與中心線 平行的進退動作。
搬運臂20與搬運臂120的上下方向的位置關係是如前視圖的第7圖(b)表示，在上下方向偏位配置使各臂不致干涉地往返移動。並且，為了盡可能使搬運指21與121的上下間隔接近，將搬運指21配置在第2平行連桿機構38的上部，但是搬運指121是配置在第2平行連桿機構138的下部。藉此一構造，在更換載放於載放台的工件與保持在搬運指上的工件時，可縮短未圖示的驅動源之上下方向的移動距離。
將底板122下部所具備之作為驅動源的馬達46、146的驅動力傳達於搬運臂20及搬運臂120的驅動軸23、123是在底板122的中心位置，以同軸狀分別獨立可自由旋轉地支撐於底板122。各驅動軸23、123的基端部固定有同徑的滑輪，並透過皮帶與固定在分別所對應之馬達46、146的旋轉軸的滑輪連結。藉此，以馬達46的旋轉動作作為臂20的連桿機構的動作來傳達，並以馬達146的旋轉動作作為臂120的連桿機構的動作來傳達。
此外，雖然未圖示，但是上述第2搬運機器人，具備使第2搬運機器人整體在上下方向升降動作的升降手段，及在水平面內迴轉動作的迴轉手段。藉此一構成，如第14圖表示，藉著設置在移載室1大致中央的第2搬運機器人，可進行對由第2搬運機器人的迴轉中心軸成放射狀配設在水平面內的各處理室2內或負載閘室4內所具備未圖示的工件載放台之工件的更替。另外，具備將具有升降手 段與迴轉手段的上述第2搬運機器人載放於工作台80，使得該工作台可在水平面內朝直線方向移動的水平移動手段81，可在交接台81與負載閘室4之間進行載放於對水平移動手段81之移動方向成平行配置複數個交接台82之工件的搬運。
另外，從底板122以下方的驅動源部份作為隔壁或波紋管之習知的密閉構造，在移載室1內具備本實施形態的搬運機器人，可進行將載放在移載室1周邊任一場所的處理室22內所載放之處理後的工件23與未處理的工件24更換的動作來取代以往的搬運機器人1。又，位於待機位置的搬運指21、121是位在比第2搬運機器人的迴轉中心軸的進行方向還後退的位置，因此可安裝比實施形態所圖示的搬運指21，使全長朝著進行方向伸長的搬運指，如此一來，和具有相同迴轉半徑的習知的搬運機器人1比較，可存取位於更分離位置的工件。
上述第1及第2搬運機器人是被保持在所設置的移載室1內部為真空或減壓周圍環境，因此對收納移載室1內部與驅動源的外部必須進行與周圍環境的阻絕。為此，上述實施形態雖是在驅動軸23的軸承部份使用磁性流體及波紋管來保持移載室1內與外部環境的氣密，但是也可使用在移載室1內部與驅動源之間設置阻絕外圍環境的氣密性隔壁，將間隔此隔壁藉磁性結合各驅動源產生的驅動力所傳達的磁耦或定子產生的磁場，使間隔隔壁所配置的轉子旋轉的直驅式馬達。
以下，針對使用直驅式馬達的本發明第3實施形態有關的搬運機器人(以下，稱「第3搬運機器人」)說明。
第9圖(a)是表示使本發明第3實施形態有關的搬運機器人(第3搬運機器人)的各連桿動作的驅動源之驅動單元49的上視圖，第9圖(b)是表示其內部構造的剖視圖。驅動源49的各構件是具備於具圓筒形的形狀的殼體60內部。殼體60的上端部具有突緣形狀，移載室1的底壁，從移載室1上部***設有驅動單元的圓形開口部3，固定與移載室1的底壁成氣密。殼體60的內部透過滑動導件61將大致圓筒形的支撐軸50安裝成可於殼體60自由升降。支撐軸50底部是與在殼體60底部支撐成可旋轉的滾珠螺桿62的滾珠螺帽卡合。滾珠螺桿62的下端固定著滑輪，被固定在殼體60的底部所具備的升降馬達63的旋轉軸的滑輪是透過皮帶來連結。藉以使升降馬達63的旋轉動作可透過各滑輪與皮帶傳達至滾珠螺桿62，可進行支撐軸50的升降動作。再者，在支撐軸50與殼體60的間隙，氣密性安裝著波紋管64，即使支撐軸50升降動作仍可隔絕移載室1內部周圍環境與外部周圍環境。
在支撐軸50的外側壁面與支撐軸50呈同心軸狀朝上下方向偏位配置，使各直驅馬達的定子之第1定子51、第2定子52、第3定子53圍繞在支撐軸50的周圍。各定子51、52、53的隔開隔壁65、66而成對向的位置具有永久磁鐵的轉子，藉著各定子產生的磁力使旋轉動作的各驅動輪轂與支撐軸50呈同心軸狀朝上下方向偏位成可自由旋 轉地配置。各定子之中配置在最下位置的第1定子51的外圍緣之隔開圓筒形隔壁65成對應的位置，將第1驅動輪轂55透過軸承構件的球軸承76自由旋轉地安裝在支撐軸50的外延部份。第1驅動輪轂55剖面形狀是呈碗狀，在與第1定子51對向的位置固定有直驅馬達的轉子的永久磁鐵所成的第1轉子54以圍繞第1驅動輪轂55的內面周緣。再者，第1驅動輪轂55的頂部是朝向移載室1內突出至比殼體60頂部還高的位置為止，藉此第1驅動輪轂55的旋轉動作，可以使配置在移載室1內的構件動作。
同樣地，配置在各定子的上下方向中間位置的第2定子52外圍緣的隔開上面封閉之圓筒形隔壁66而成對應的位置，透過球軸承76將第2驅動輪轂57可自由旋轉地安裝在支撐軸50上。第2驅動輪榖57也是和第1驅動輪榖55同樣剖面形狀是形成碗狀，在與第2定子52對向的位置固定有第2轉子56圍繞著第2驅動輪轂57的內面周緣。又，第2驅動輪轂57的頂部是朝向移載室1內突出至比第1驅動輪轂55頂部還高的位置為止。各定子之中配置在最上位置的第3定子53的外圍緣之隔開隔壁66成對應的位置，將第3驅動輪轂59透過軸承構件的球軸承76自由旋轉地安裝於第2驅動輪轂57。第3驅動輪轂59是形成圓筒形，在與第3定子53對向的位置固定有第3轉子58以圍繞第3驅動輪轂59的內面周緣。另外，第3驅動輪轂59的頂部是朝向移載室1內突出至比第2驅動 輪轂57頂部還高的位置為止。如上述，第1、第2、第3的各直驅馬達及各驅動輪轂是以同心軸狀在上下方向改變位置配置而成。
固定在支撐軸50外圍緣的各定子是以捲線所構成，該捲線的前端部份是從具有大致圓筒形的支撐軸50的空洞部份，通過開設在支撐軸50底壁的配線孔，連接於驅動單元49外部所具備的未圖示的控制部。但是，電子零件或配線構件在真空或減壓周圍環境中排出外部氣體或塵埃飛散的可能性高，因此必須要阻絕配置有各轉子或各驅動輪轂之移載室1內部的真空或減壓周圍環境，及配置有電子零件或配線構件的大氣側周圍環境。為此，在第1定子51的外圍部設有氣密性阻絕第1定子51周邊的空間與此之外空間用的隔壁65，且為氣密性阻絕第2定子52與第3定子53的外圍部及支撐軸50頂部周邊的空間而設有帽子形的隔壁66。藉此，與上述波紋管64合併，可阻絕大氣側周圍環境與移載室1內部的真空或減壓周圍環境。
第1定子51、第2定子52、第3定子53被電連接於未圖示的控制部，藉來自該控制部的電子訊號，第1定子51可使第1驅動輪轂55，第2定子52可使第2驅動輪轂57，第3定子53可使第3驅動輪轂59，朝著任意的旋轉方向分別獨立地旋轉動作。再者，各直驅馬達具有未圖示之解析方式的旋轉位置檢測裝置作為旋轉位置檢測手段，該控制部可檢測各轉子的原點位置及旋轉方向的位置。並且，如第9圖(a)所示，各驅動輪轂是將最小外徑的第3 驅動輪轂59配置在最內側，接著是第2驅動輪穀57，最後是第1驅動輪穀55的順序配置成上面顯示為同心狀。
接著，針對具備上述驅動單元49的第3搬運機器人的平行連桿機構一邊參閱圖示說明如下。第10圖是表示第3搬運機器人具備的臂及平行連桿機構的透視圖。第1連接臂71是一體形成具有對應第1驅動輪轂55的直徑的圓環部份，及由此圓環部份朝著半徑方向延伸的臂部份。該第1連接臂71的圓環部份是與第1驅動輪轂55的旋轉中心軸O成同心軸狀被固定在驅動單元49具備的第1驅動輪轂55的頂面上，藉第1驅動輪轂55的旋轉動作，使得第1連接臂71也是以旋轉中心軸O為中心旋轉動作。該臂部份的前端部透過球軸承48可自由旋轉地支撐著轉軸39，該轉軸39上透過球軸承48自由旋轉地支撐著與上述第2搬運機器人所使用之共同的旋轉角度傳達機構29。該轉軸39是相當於上述第2搬運機器人之關節軸P2的關節軸P2’。
同樣地，第2連接臂72是形成使具有對應第2驅動輪轂57的直徑的圓環部份，及從該圓環部份朝半徑方向延伸的臂部份一體化的形狀。該第2連接臂72的圓環部份是與第2驅動輪轂57的旋轉中心軸成同心軸狀固定在驅動單元49所具備的第2驅動輪轂57的頂面，藉第2驅動輪轂57的旋轉動作，使第2連接臂72也是以旋轉中心軸O為中心而旋轉動作。在該臂部份的前端部，透過球軸承48可自由旋轉支撐著轉軸139，該轉軸139上透過球軸 承48自由旋轉地支撐著與上述第2搬運機器人所使用之共同的旋轉角度傳達機構129。該轉軸139是相當於上述第2搬運機器人之關節軸P12的關節軸P12’。並且，如上述，第1驅動輪轂55和第2驅動輪轂57是配置成同心軸狀，因此第1連接臂71、第2連接臂72的圓環部份的旋轉中心軸O為共同，關節軸P2’與關節軸P12’的位置從上面方向顯示是位在以旋轉中心軸O為中心的同心圓上。此外，並在上下方向偏位配置使第1、第2連接臂71、72不會為彼此的迴轉動作所干涉。
又，第2連接臂72的圓環部份的內徑側具有從圓環部份朝旋轉中心軸方向延伸出的形狀。這是為了固定支柱74，可自由旋轉地支撐平行配置在連結第1連接臂71圓環部份的旋轉中心軸O與轉軸39的旋轉中心軸之直線上的連桿31的基端部之用，以此連桿31之可自由旋轉安裝的基端部作為關節軸P1’。再者，連桿31是使用與上述第2搬運機器人所使用的共同構件。該連桿31的前端部被可自由旋轉地安裝在配置於旋轉角度傳達機構29上的關節軸P3。
在第3驅動輪轂59的頂部固定有較第2連接臂72內環部份的內徑尺寸還小之外徑尺寸的圓盤形頂板75，藉第3驅動輪轂59的旋轉動作，使頂板75也進行旋轉動作。頂板75的上面為了不與形成在上述第2連接臂72的圓環部份的支柱74之固定用的延伸部份干涉，而對迴避延伸部份的移動區域的形狀施以切口加工。另外，在頂板75 上部具備有支柱77，該支柱可自由旋轉支撐平行配置在連結第2連接臂72圓環部份的旋轉中心軸O與轉軸139的旋轉中心軸的直線之連桿131的基端部。該連桿131是使用與上述第2搬運機器人所使用的共同構件。以該連桿131可自由旋轉被安裝的基端部作為關節軸P10’。基端部可自由旋轉被安裝於支柱77的連桿131的前端部是透過球軸承47可自由旋轉地被安裝在配置於第2連接臂72所支撐之旋轉角度傳達機構129上的關節軸P11。
在此，關節軸P1’與關節軸P10’、各驅動輪轂55、57、58及第1連接臂71、第2連接臂72的旋轉中心軸O為共同，各個關節軸的中心軸是配置在以上面方向顯示的旋轉中心軸為中心之同心圓上的位置。又，第1驅動輪轂55、第2驅動輪轂57、第3驅動輪轂59分別為於原點位置時，關節軸P1’、P10’的中心軸與旋轉中心軸O從上面方向顯示，是配置在與搬運指的進退方向平行的直線上。此時，以連結配置在第2連桿72上的關節軸P1’和旋轉中心軸O所成的直線作為短的連桿軸34’，並以連結配置在頂板75上的關節軸P10’和旋轉中心軸O所成的直線作為短的連桿軸67’。
另外，使得從旋轉中心軸O到關節軸P2’及關節軸P12’為止的距離和從第2搬運機器人的驅動軸23、123的旋轉中心軸到關節軸P2及P12為止的距離相同，使第3搬運機器人的連桿機構形成與第2搬運機器人的連桿機構共同。亦即，連結旋轉中心軸O和關節軸P2’中心軸的長 連桿30’與連結關節軸P1’和關節軸P3中心軸的長連桿31是彼此成平行配置，連結旋轉中心軸O和關節軸P1’中心軸的短連桿軸34’與連結關節軸P2’和關節軸P3中心軸的短連桿軸35’也彼此成平行配置，形成驅動側連桿機構的第1平行連桿機構36’。同樣地，連結旋轉中心軸O和關節軸P12’中心軸的長連桿130’與連結關節軸P10’和關節軸P11中心軸的長連桿131’是彼此成平行配置，連結旋轉中心軸O和關節軸P10’中心軸的短連桿軸67’與連結關節軸P12’和關節軸P11中心軸的短連桿軸68’也彼此成平行配置，形成驅動側連桿機構的第1平行連桿機構136’。
針對各臂之上述的構成以外是具有與上述第2搬運機器人共同的機構。賦予第1平行連桿機構36’的旋轉動作是藉著第1連接臂71與連桿31前端部所具備的旋轉角度傳達機構29，傳達至第2平行連桿機構38，賦予第1平行連桿機構136’的旋轉動作是藉著第2連接臂72與連桿131前端部所具備的旋轉角度傳達機構129，傳達至第2平行連桿機構138。
接著，針對第3搬運機器人的各臂的動作，參閱第11圖(a)、(b)、第12圖(a)、(b)、第13圖(a)、(b)說明如下。第11圖(a)是表示第3搬運機器人的各驅動輪轂位在原點位置時的狀態的上視圖，第11圖(b)是以模式表示第3搬運機器人的各連接臂與各關節軸及各旋轉角度傳達機構的位置關係。第10圖表示的各驅動輪轂位於原點位置時的臂姿勢在第3搬運機器人迴 轉時的旋轉半徑為最小。
從第11圖(a)表示的原點位置，藉第1驅動輪轂55僅使得第1平行連桿機構36’的驅動側連桿的第1連接臂71朝CCW方向(逆時鐘旋轉方向)只旋轉角度θ時，第1平行連桿機構36’僅以角度θ進行朝CCW方向的旋轉運動，短連桿軸35’是對短連桿軸34’維持著平行狀態朝T方向前進動作。與此連動，朝賦予第1連接臂71的CCW方向之角度θ的旋轉是透過旋轉角度傳達機構29對第2平行連桿機構38的驅動側連桿的連桿32，朝著與賦予第1連接臂71的方向相反方向的CW方向(順時鐘旋轉方向)傳達。已傳達旋轉力的第2平行連桿機構38是僅以賦予第1平行連桿機構36’的角度θ，朝著CW方向(順時鐘旋轉方向)進行旋轉運動。藉此一連續的動作，使搬運指21朝著與短連桿軸34’平行的T方向前進動作(參閱第12圖(a)、(b))。從第12圖(a)表示的姿勢，使第1連接臂71朝著CW方向旋轉動作至原點位置為止，各平行連桿機構可進行朝著上述動作相反方向的動作，使搬運指21進行至原點位置為止的後退動作。
接著，參閱第13圖(a)及(b)說明使搬運指121從位於第11圖(a)的原點位置，前進動作的方法。從第11圖(a)表示的原點位置使搬運指121前進動作時，首先使第2驅動輪轂57動作，並使得第1平行連桿機構136’的驅動側連桿的第2連接臂72僅以角度θ’朝著CW方向(順時鐘旋轉方向)旋轉動作，可使第1平行連桿機 構136’也僅以角度θ’朝著CW方向進行旋轉運動，短連桿軸68’也維持著與T方向平行的狀態前進動作。與此連動，朝賦予第2連接臂72的CW方向之角度θ’的旋轉是透過旋轉角度傳達機構129對第2平行連桿機構138的驅動側連桿的連桿132，朝著與賦予第2連接臂72的旋轉方向相反方向的CCW方向(逆時鐘旋轉方向)傳達。
已傳達旋轉力的第2平行連桿機構138是僅以賦予第1平行連桿機構136’的角度θ’，朝著CCW(逆時鐘旋轉方向)進行旋轉運動。藉此一連續的動作，使搬運指121朝著T方向前進動作。此時，賦予旋轉力的第2連接臂72的旋轉動作，也賦予基端部被自由旋轉地安裝於配置在第2連接臂72圓環部份的關節軸P1’的連桿31，因此第2連接臂72在進行旋轉動作的同時，也有使得第1連接臂71僅以角度θ’朝著CW方向動作的必要。如此一來，第1平行連桿機構36’及第2平行連桿機構38保持著位於第10圖位置關係的狀態，以迴轉中心軸O為中心僅以角度θ朝著CW方向旋轉動作。此時，第1平行連桿機構36’及第2平行連桿機構38是形成第3搬運機器人具有最小迴轉半徑的迴轉動作，即使第3搬運機器人具備於移載室1內的場合，也不會和移載室1的壁面接觸。
另外，第1驅動輪轂55、第2驅動輪轂57、第3驅動輪轂59朝同方向協同運動而旋轉動作時，可以使第3搬運機器人以旋轉中心軸O為中心，進行迴轉動作。
再者，上述已說明的第3搬運機器人是和其他實施形 態的第1搬運機器人、第2搬運機器人同樣，除了真空及檢壓周圍環境內的使用之外，也可充分使用於大氣周圍環境中或惰性氣體周圍環境中。此時，不須具備阻絕移載室1內部與外部之大氣周圍環境的隔壁65、66。
1‧‧‧移載室
2‧‧‧處理室
3‧‧‧開口部
4‧‧‧負載閘室
5‧‧‧閘門
6、36、136‧‧‧第1平行連桿機構
7、38、138‧‧‧第2平行連桿機構
8、20、120‧‧‧搬運臂
9‧‧‧搬運台
12‧‧‧基台
13、23‧‧‧驅動軸
16、17‧‧‧齒輪
18a、18b‧‧‧短連桿
19‧‧‧軸承
21‧‧‧搬運指
22‧‧‧底板
24‧‧‧工件
25‧‧‧無
26‧‧‧無
27‧‧‧無
28‧‧‧無
29‧‧‧旋轉角度傳達機構
34、35、37、67~69‧‧‧短連桿軸
39‧‧‧轉軸
40‧‧‧連桿底板
41‧‧‧搖桿
42‧‧‧第1連接桿
43‧‧‧第2連接桿
44‧‧‧滑動導件
45‧‧‧滑塊
46‧‧‧馬達
49‧‧‧驅動單元
50‧‧‧支撐軸
60‧‧‧殼體
62‧‧‧滾珠螺桿
63‧‧‧升降馬達
65、66‧‧‧隔壁
P1~P19‧‧‧關節軸
第1圖是表示移載室及處理室之一例的透視圖。
第2圖(a)是以模式表示習知搬運機器人之一例的上視圖，(b)是以模式表示習知搬運機器人之一例的側視圖，(c)是表示(b)所示搬運機器人的軸承或齒輪磨損狀態的側視圖。
第3圖是表示習知搬運機器人具備的齒輪附近構造的剖視圖。
第4圖(a)是表示本發明的第一實施形態有關之搬運機器人的一例，表示搬運指位於待機位置的狀態的上視圖，(b)是表示(a)所示搬運裝置之搬運指位在前進位置時各臂的旋轉位置與平行連桿機構的狀態的上視圖。
第5圖(a)是表示本發明的第1搬運機器人之旋轉角度傳達機構的部份放大上視圖，(b)是表示(a)所示沿著B-C-D間的剖線表示之旋轉傳達機構的剖視圖。
第6圖(a)是以模式表示本發明的第1搬運機器人的搬運臂位於待機位置時的各連桿與各關節軸的位置的上視圖。(b)是以模式表示本發明的第1搬運機器人的搬運臂前進時的狀態的上視圖。
第7圖(a)為本發明的第2實施形態有關的搬運機器人(第2搬運機器人)的上視圖。(b)為第2搬運機器人的前面剖視圖。
第8圖(a)是表示第2搬運機器人中所使用旋轉角度傳達機構的部份放大圖。(b)是以模式表示第2搬運機器人位於待機(原點)位置時的各關節軸與各連桿的位置的圖。
第9圖(a)是表示使本發明第3實施形態有關的搬運機器人(第3搬運機器人)的各連桿動作的驅動源之驅動單元的上視圖。(b)是表示第3搬運機器人的驅動單元之內部構造的剖視圖。
第10圖是表示本發明的第3搬運機器人的透視圖。
第11圖(a)是表示第3搬運機器人的各驅動輪轂位在原點位置時的狀態的上視圖。(b)是以模式表示第3搬運機器人的各連接臂與各關節軸及各旋轉角度傳達機構的位置關係的上視圖。
第12圖(a)是表示第3的搬運機器人中，從第11圖(a)表示的原點位置，藉第1驅動輪轂只將第1平行連桿機構的驅動側連桿的第1連接臂朝著CCW方向(逆時鐘旋轉方向)僅旋轉角度θ的狀態的上視圖。(b)是以模式表示(a)的連桿機構的上視圖。
第13圖(a)是表示本發明第3實施形態有關的搬運機器人動作的上視圖，(b)是以模式表示(a)的連桿機構的上視圖。
第14圖是表示搭載本發明有關的搬運機器人的裝置之一例的上視圖。
29‧‧‧旋轉角度傳達機構
30‧‧‧連桿
31‧‧‧連桿
32‧‧‧連桿
33‧‧‧連桿
39‧‧‧轉軸
40‧‧‧連桿底板
41‧‧‧搖桿
42‧‧‧第1連接桿
43‧‧‧第2連接桿
44‧‧‧滑動導件
45‧‧‧滑塊
47‧‧‧球軸承
48‧‧‧球軸承
P2、P3、P6~P9‧‧‧關節軸

Claims (4)

  1. 一種搬運臂，其特徵為，具備：具有一端被連接在驅動軸的第1驅動側連桿，及與該第1驅動側連桿平行配置的第1從動側連桿的至少其中之一的第1平行連桿機構；具有一端透過旋轉軸可旋轉地連接在上述第1驅動側連桿另一端部側的第2驅動側連桿，及與該第2驅動側連桿平行配置，一端是透過旋轉軸可旋轉地連接在上述第1從動側連桿另一端部側的第2從動側連桿的至少其中之一的第2平行連桿機構；可旋轉連接上述第1平行連桿機構與上述第2平行連桿機構的上述各連桿一端的短連桿；及具有將賦予上述第1驅動側連桿的旋轉動作變換成沿著上述短連桿的直線移動的直線變換連桿機構，及將該直線移動變換成旋轉動作而僅以和上述第1驅動側連桿的旋轉角相同的角度使上述第2驅動側連桿朝著相反方向旋轉的旋轉變換連桿機構的旋轉角傳達機構，藉著賦予上述第1平行連桿機構的上述第1驅動側連桿的旋轉動作，使上述第2平行連桿機構的另一端部進退動作，上述旋轉角度傳達機構，具有：一端可旋轉安裝於上述第1驅動側連桿上的預定位置的第1連接桿；上述第2平行連桿機構的上述連桿驅動側連桿的前端部方向，在水平面內已伸長的位置上述共同的短連桿相關 與安裝著上述第1連接桿的位置對稱的位置上，安裝一端可旋轉的第2連接桿；及可旋轉安裝著上述第1、第2連接桿的另一端，將上述第1、第2連接桿的另一端朝著直線方向引導的引導手段，藉著賦予上述第1平行連桿機構之驅動側連桿的旋轉動作，使得上述第2連接桿的一端描繪出上述第1連接桿一端所描繪圓弧形軌跡之上述共同短連桿軸相關的對稱圓弧形軌跡。
  2. 一種搬運臂，其特徵為：具備申請專利範圍第1項記載的搬運臂中，上述旋轉角度傳達機構，係被軸支成可在上述第1驅動側連桿的前端部份旋轉，上述第1平行連桿機構的第1從動連桿前端部及上述第2平行連桿機構的第2從動側連桿基端部，可自由旋轉地安裝於配置在上述旋轉角度傳達機構上面的關節軸，並在同軸上改變高度方向。
  3. 一種搬運機器人，其特徵為：至少具備申請專利範圍第1項或第2項的搬運臂。
  4. 一種搬運機器人，其特徵為：具備申請專利範圍第1項記載搬運臂所成的第1、第2搬運臂，上述第1、第2搬運臂的上述第1驅動側連桿，分別具有圓環部分，及從該圓環部分延伸的臂部份，上述圓環部份被配置於同心軸上可分別在上下方向不同的位置分別旋轉驅動， 上述第1搬運臂的上述旋轉角度傳達機構所成的第1旋轉角度傳達機構，可旋轉地被軸支在該第1搬運臂的上述第1驅動側連桿的前端部，上述第2搬運臂的上述旋轉角度傳達機構所成的第2旋轉角度傳達機構，可旋轉地被軸支在該第2搬運臂的上述第1驅動側連桿的前端部，上述第1搬運臂的上述第1從動側連桿是與連結上述第1旋轉角度傳達機構的轉軸及上述圓環部份的旋轉中心的直線成平行配置，上述第2搬運臂的上述第1從動側連桿是與連結上述第2旋轉角度傳達機構的旋轉中心及上述圓環部份的旋轉中心的直線成平行配置，並具備基端部，上述第1、第2搬運臂之中，一方搬運臂的上述第1從動側連桿的基端部相對於另一方搬運臂的上述圓環部份可旋轉地軸支著，該另一方的搬運臂的上述第1從動側連桿可旋轉地被軸支在頂板上，上述頂板藉著和旋轉上述第1、第2搬運臂的上述圓環部份的驅動源不同的驅動源與上述圓環部份在同軸上旋轉。
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