【手続補正書】
【提出日】平成16年6月30日(2004.6.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
被加工物を載置するためのハンド部材を夫々先端に取付けた第１および第２のアーム機構を有し、該ハンド部材を水平方向に直線移動させると共に該ハンド部材を水平方向に旋回させる２アーム方式の搬送用ロボット装置において、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乃至第３の回転軸と、前記固定の枠体に取付けられて、前記第１乃至第３の回転軸に夫々連結された第１乃至第３の回転駆動機とを具備し、かつ、前記第１の回転軸に取付けられた第１アームと、前記第１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外側リンクと、平面視で第２支点を跨いだ外側の位置で対をなす第３支点のまわりで外側リンクに対して回転自在に支持された１対の中間リンクと、１対の中間リンクの自由端部で対をなす第４支点のまわりで回転自在に支持された内側リンクであって、該内側リンク、１対の中間リンクおよび外側リンクにより、第３および第４の支点の間隔と第１および第２の支点の間隔とが同一に形成された平行四節リンクと、第２の回転軸に固定された第１の回転伝達部材と、第２支点を軸芯として外側リンクに固定された第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支点を軸芯として中間リンクに固定された第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の回転連結具とにより第１のアーム機構が構成されると共に、該第１のアーム機構と実質的に同一構造の第２のアーム機構が第３の回転軸に連結され、かつ該第１および第２のアーム機構が第１支点を境に左右に配置され、前記平行四節リンクの夫々の内側リンクに上下方向に離間する第１および第２のハンド部材を取付け、該第１および第２のハンド部材が適宜に第１支点を通る水平方向に直線移動されると共に、該第１および第２のハンド部材が第１支点を中心として同時に旋回されることを特徴とする２アーム方式の搬送用ロボット装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
従来、２アーム方式の搬送用ロボット装置としては、例えば、図１４乃至図１７に示される装置が提言されている。
すなわち、図１４乃至図１７において、８０は固定の枠体、８１は、固定の枠体８０に対して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Ｑ１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８２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８５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の回転連結具である。なお、第１および第２の支点の間隔Ｓと、第２および第３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の回転連結具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。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
今、第１の回転伝達部材８５は固定状態にあり、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の回転連結具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の回転連結具８９はａ１およびａ２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Ｐ１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。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
さらに、上記従来の２アーム方式の搬送用ロボット装置においては、図１４乃至図１６に示されるごとく、第１および第２のアーム機構９１，９２の回転駆動軸の軸芯Ｐ1 ，Ｐ2 は水平旋回台８１の旋回軸の軸芯Ｏ1 を跨いで配置されているため、水平旋回台８１の回転半径が大きくなる。
このため、水平旋回台８１を固定の枠体８０に回転自在に取付けるための回転用軸受９３，９３や、この回転部分を上下方向に対して気密に維持するための磁性流体シール９４が大径となり、装置が大径化すると共に大径の回転用軸受９３，９３および大径の磁性流体シール９４の使用により装置が高価となっていた。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
【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、被加工物を載置するためのハンド部材を夫々先端に取付けた第１および第２のアーム機構を有し、該ハンド部材を水平方向に直線移動させると共に該ハンド部材を水平方向に旋回させる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、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乃至第３の回転軸と、前記固定の枠体に取付けられて、前記第１乃至第３の回転軸に夫々連結された第１乃至第３の回転駆動機とを具備し、かつ、前記第１の回転軸に取付けられた第１アームと、前記第１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外側リンクと、平面視で第２支点を跨いだ外側の位置で対をなす第３支点のまわりで外側リンクに対して回転自在に支持された１対の中間リンクと、１対の中間リンクの自由端部で対をなす第４支点のまわりで回転自在に支持された内側リンクであって、該内側リンク、１対の中間リンクおよび外側リンクにより、第３および第４の支点の間隔と第１および第２の支点の間隔とが同一に形成された平行四節リンクと、第２の回転軸に固定された第１の回転伝達部材と、第２支点を軸芯として外側リンクに固定された第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支点を軸芯として中間リンクに固定された第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の回転連結具とにより第１のアーム機構が構成されると共に、該第１のアーム機構と実質的に同一構造の第２のアーム機構が第３の回転軸に連結され、かつ該第１および第２のアーム機構が第１支点を境に左右に配置され、前記平行四節リンクの夫々の内側リンクに上下方向に離間する第１および第２のハンド部材を取付け、該第１および第２のハンド部材が適宜に第１支点を通る水平方向に直線移動されると共に、該第１および第２のハンド部材が第１支点を中心として同時に旋回されることである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
＜作用＞
第１および第２のアーム機構が第１支点を境に左右に配置され、前記平行四節リンクの夫々の内側リンクに上下方向に離間する第１および第２のハンド部材を取付け、該第１および第２のハンド部材が適宜に第１支点を通る水平方向に直線移動されると共に、該第１および第２のハンド部材が第１支点を中心として同時に旋回されるため、第１支点まわりの回転力を第４の回転伝達部材に伝達する機構が簡素化され、装置としての平面的スペースがコンパクトとなり、
かつ、第１乃至第３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乃至第３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るため、結果として装置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。
さらに、夫々の平行四節リンクのうち対をなす第３支点が第２支点を跨いで、第１支点の外側にオフセットされて、第３および第４の支点の間隔が第１および第２の支点の間隔と同一に形成されているため、第１支点を同軸の回転軸として第１支点を境に左右に配置された第１および第２のアーム機構が作動されると、夫々の平行四節リンクの内側リンクは、相対向する内側リンクの水平方向の間隙を一定に維持しつつ、第１支点を通る水平方向の直線と平行に移動することができる。
しかも、第１および第２のハンド部材が取付けられる内側リンクは、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、結果として２個の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、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。
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。
さらに、第１乃至第３の回転駆動機は固定の枠体に取付けられているため、第１および第２のハンド部材を水平方向に旋回させるときには、旋回方向の回動角度に制限があった従来の装置と比較して、旋回角度に関係なく自在位置に旋回させ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、すなわち生産性が良好である。
要するに、本第１の発明によれば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、コンパクトで生産性の良好な２アーム方式の搬送用ロボット装置を実現することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
【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、被加工物を載置するためのハンド部材を夫々先端に取付けた第１および第２のアーム機構を有し、該ハンド部材を水平方向に直線移動させると共に該ハンド部材を水平方向に旋回させる２アーム方式の搬送用ロボット装置において、
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乃至第３の回転軸と、前記固定の枠体に取付けられて、前記第１乃至第３の回転軸に夫々連結された第１乃至第３の回転駆動機とを具備し、かつ、前記第１の回転軸に取付けられた第１アームと、前記第１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外側リンクと、平面視で第２支点を跨いだ外側の位置で対をなす第３支点のまわりで外側リンクに対して回転自在に支持された１対の中間リンクと、１対の中間リンクの自由端部で対をなす第４支点のまわりで回転自在に支持された内側リンクであって、該内側リンク、１対の中間リンクおよび外側リンクにより、第３および第４の支点の間隔と第１および第２の支点の間隔とが同一に形成された平行四節リンクと、第２の回転軸に固定された第１の回転伝達部材と、第２支点を軸芯として外側リンクに固定された第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支点を軸芯として中間リンクに固定された第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の回転連結具とにより第１のアーム機構が構成されると共に、該第１のアーム機構と実質的に同一構造の第２のアーム機構が第３の回転軸に連結され、かつ該第１および第２のアーム機構が第１支点を境に左右に配置され、前記平行四節リンクの夫々の内側リンクに上下方向に離間する第１および第２のハンド部材を取付け、該第１および第２のハンド部材が適宜に第１支点を通る水平方向に直線移動されると共に、該第１および第２のハンド部材が第１支点を中心として同時に旋回されるため、第１支点まわりの回転力を第４の回転伝達部材に伝達する機構が簡素化され、装置としての平面的スペースがコンパクトとなり、
かつ、第１乃至第３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乃至第３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るため、結果として装置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。
さらに、夫々の平行四節リンクのうち対をなす第３支点が第２支点を跨いで、第１支点の外側にオフセットされて、第３および第４の支点の間隔が第１および第２の支点の間隔と同一に形成されているため、第１支点を同軸の回転軸として第１支点を境に左右に配置された第１および第２のアーム機構が作動されると、夫々の平行四節リンクの内側リンクは、相対向する内側リンクの水平方向の間隙を一定に維持しつつ、第１支点を通る水平方向の直線と平行に移動することができる。
しかも、第１および第２のハンド部材が取付けられる内側リンクは、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、結果として２個の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、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。
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。
なお、２アーム方式の搬送用ロボット装置の旋回軸芯Ｏ1 を中心とした円周方向の放射状の複数箇所に適宜の処理室が配置されるが、第１および第２のアーム機構の駆動軸は水平旋回軸の軸芯である第１支点Ｏ1 の回りに同軸に支持されているため、第１および第２のアーム機構の旋回状況の如何に拘らず、搬送用ロボット装置と円周方向の複数の処理室との関係は常に一定の位置関係に維持される。
さらに、第１乃至第３の回転駆動機は固定の枠体に取付けられているため、第１および第２のハンド部材を水平方向に旋回させるときには、旋回方向の回動角度に制限があった従来の装置と比較して、旋回角度に関係なく自在位置に旋回させ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、すなわち生産性が良好である。
要するに、本第１の発明によれば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、コンパクトで生産性の良好な２アーム方式の搬送用ロボット装置を実現することができる。