(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバの上方から前記チャンバ内へ搬入されるとともに、前記チャンバへ固定される第１ユニットと、
前記チャンバの上方から前記チャンバ内へ搬入されるとともに、前記チャンバ内へ固定された前記第１ユニットに対して連結される第２ユニットと
を備え、
前記第１ユニットは、
前記第２ユニットを鉛直方向に沿って昇降させる昇降部
を備え、
前記昇降部は、
モータと、
筒状のシャフト部と、
前記シャフト部の筒内に配設され、前記モータの回転運動を直線運動へ変換して前記シャフト部を昇降させる変換機構と
を備え、
前記シャフト部は、
前記シャフト部の上方から挿入される前記第２ユニットの配線を、前記シャフト部の内周面と前記変換機構との間に形成される配線空間へ案内するガイド体を備えることを特徴とするロボット。
【請求項２】
前記第１ユニットの高さ寸法および前記第２ユニットの高さ寸法の合計は、前記チャンバ上方の搬入スペースの高さ寸法よりも大きく、
前記第１ユニットおよび前記第２ユニットそれぞれの高さ寸法は、前記搬入スペースの高さ寸法よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のロボット。
【請求項３】
前記第１ユニットは、
水平方向に延在する第１フランジ部を上部に備え、
前記第２ユニットは、
水平方向に延在する第２フランジ部を下部に備え、前記第１フランジ部と前記第２フランジ部とが固定されることによって前記第１ユニットと連結されることを特徴とする請求項１または２に記載のロボット。
【請求項４】
前記第１フランジ部および前記第２フランジ部のうち一方は、
位置決め用の凸部を備え、
前記第１フランジ部および前記第２フランジ部のうち他方は、
前記凸部と係合する位置決め用の凹部を備えることを特徴とする請求項３に記載のロボット。
【請求項５】
ロボットの第１ユニットであって、該第１ユニットに連結される第２ユニットを鉛直方向に沿って昇降させる昇降部を備え、前記昇降部は、モータと、筒状のシャフト部と、前記シャフト部の筒内に配設され、前記モータの回転運動を直線運動へ変換して前記シャフト部を昇降させる変換機構とを備え、前記シャフト部は、前記シャフト部の上方から挿入される前記第２ユニットの配線を、前記シャフト部の内周面と前記変換機構との間に形成される配線空間へ案内するガイド体を備える第１ユニットを、チャンバの上方から前記チャンバ内へ搬入して、前記チャンバへ固定する固定工程と、
前記ロボットの前記第２ユニットを、前記チャンバの上方から前記チャンバ内へ搬入して、前記チャンバ内へ固定された前記第１ユニットに対して連結させる連結工程と
を含むことを特徴とするロボットの設置方法。
【請求項６】
ロボットの第１ユニットを、チャンバの上方から前記チャンバ内へ搬入して、前記チャンバへ固定する固定工程と、
前記ロボットの第２ユニットを、前記チャンバの上方から前記チャンバ内へ搬入して、前記チャンバ内へ固定された前記第１ユニットに対して連結させる連結工程と
を含み、
前記連結工程は、
前記第１ユニットの所定位置に位置決め用部材を設置する設置工程と、
所定の治具が装着された前記第２ユニットを前記チャンバの上方から前記チャンバ内へ搬入する場合に、前記第１ユニットに設置された位置決め用部材および前記治具に形成された位置決め用目印を用いて前記第１ユニットに対する前記第２ユニットの位置決めを行う位置決め工程と
を含むことを特徴とするロボットの設置方法。
【請求項７】
チャンバと、前記チャンバへ設置されるロボットとを備え、
前記ロボットは、
前記チャンバの上方から前記チャンバ内へ搬入されるとともに、前記チャンバへ固定される第１ユニットと、
前記チャンバの上方から前記チャンバ内へ搬入されるとともに、前記チャンバ内へ固定された前記第１ユニットに対して連結される第２ユニットと
を備え、
前記第１ユニットは、
前記第２ユニットを鉛直方向に沿って昇降させる昇降部
を備え、
前記昇降部は、
モータと、
筒状のシャフト部と、
前記シャフト部の筒内に配設され、前記モータの回転運動を直線運動へ変換して前記シャフト部を昇降させる変換機構と
を備え、
前記シャフト部は、
前記シャフト部の上方から挿入される前記第２ユニットの配線を、前記シャフト部の内周面と前記変換機構との間に形成される配線空間へ案内するガイド体を備えることを特徴とする製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、ロボット、ロボットの設置方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ワークを搬送する搬送ロボットが知られている。搬送ロボットとしては、たとえば、水平方向に伸縮するアーム部を用いてワークを搬送する水平多関節ロボットが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
搬送ロボットは、たとえば、半導体製造装置や液晶製造装置等において半導体ウエハやガラス基板等のワークを搬送するために用いられる。このような装置におけるワークに対する処理は、減圧された真空チャンバ内で行われることが多い。このため、搬送ロボットも真空チャンバ内に配置されることが多い。
【０００４】
搬送ロボットを真空チャンバへ組み付ける場合は、たとえば、天井クレーン等のクレーン装置を用いて搬送ロボットを吊り上げ、真空チャンバの上方まで移動させた後、クレーン装置を降下させて搬送ロボットを真空チャンバ内へ搬入する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８８１５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、近年、ガラス基板や半導体ウエハ等のワークが大型化しつつあり、これらのワークの大型化に伴って、搬送ロボットおよび真空チャンバも大型化しつつある。このため、搬送ロボットの真空チャンバ内への設置が困難となる可能性がある。
【０００７】
たとえば、搬送ロボットは、大型化するほど高さ寸法が大きくなり易い。このため、大型化した搬送ロボットを真空チャンバの上方へ位置させるためには、搬送ロボットの搬入スペース、すなわち、真空チャンバ上面よりも上方のスペースをより広く確保することが好ましい。しかしながら、搬送ロボットの高さ寸法が大きくなると、搬送ロボットを収容する真空チャンバの高さ寸法も大きくなるため、搬送ロボットの搬入スペースを広く確保することが困難となる。
【０００８】
このように、搬送ロボットが大型化するほど、搬送ロボットの真空チャンバ内への設置が困難となる可能性がある。
【０００９】
実施形態の一態様は、チャンバ内への設置を容易に行うことができるロボット、ロボットの設置方法および製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
実施形態の一態様に係るロボットは、第１ユニットと、第２ユニットとを備える。第１ユニットは、チャンバの上方からチャンバ内へ搬入されるとともに、チャンバへ固定される。第２ユニットは、チャンバの上方からチャンバ内へ搬入されるとともに、チャンバ内へ固定された第１ユニットに対して連結される。また、第１ユニットは、第２ユニットを鉛直方向に沿って昇降させる昇降部を備える。昇降部は、モータと、筒状のシャフト部と、シャフト部の筒内に配設され、モータの回転運動を直線運動へ変換してシャフト部を昇降させる変換機構とを備える。そして、シャフト部は、シャフト部の上方から挿入される第２ユニットの配線を、シャフト部の内周面と変換機構との間に形成される配線空間へ案内するガイド体を備える。
【００１１】
また、実施形態の一態様に係るロボットの設置方法は、固定工程と、連結工程とを含む。固定工程では、ロボットの第１ユニットであって、第１ユニットに連結される第２ユニットを鉛直方向に沿って昇降させる昇降部を備え、昇降部は、モータと、筒状のシャフト部と、シャフト部の筒内に配設され、モータの回転運動を直線運動へ変換してシャフト部を昇降させる変換機構とを備え、シャフト部は、シャフト部の上方から挿入される第２ユニットの配線を、シャフト部の内周面と変換機構との間に形成される配線空間へ案内するガイド体を備える第１ユニットを、チャンバの上方からチャンバ内へ搬入して、チャンバへ固定する。連結工程では、ロボットの第２ユニットを、チャンバの上方からチャンバ内へ搬入して、チャンバ内へ固定された第１ユニットに対して連結させる。
【００１２】
また、実施形態の一態様に係る製造装置は、チャンバと、チャンバへ設置されるロボットとを備える。また、ロボットは、第１ユニットと、第２ユニットとを備える。第１ユニットは、チャンバの上方からチャンバ内へ搬入されるとともに、チャンバへ固定される。第２ユニットは、チャンバの上方からチャンバ内へ搬入されるとともに、チャンバ内へ固定された第１ユニットに対して連結される。また、第１ユニットは、第２ユニットを鉛直方向に沿って昇降させる昇降部を備える。昇降部は、モータと、筒状のシャフト部と、シャフト部の筒内に配設され、モータの回転運動を直線運動へ変換してシャフト部を昇降させる変換機構とを備える。そして、シャフト部は、シャフト部の上方から挿入される第２ユニットの配線を、シャフト部の内周面と変換機構との間に形成される配線空間へ案内するガイド体を備える。
【発明の効果】
【００１３】
実施形態の一態様によれば、チャンバ内への設置を容易に行うことが可能なロボット、ロボットの設置方法および製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本実施形態に係るロボットの模式斜視図である。
【図２】図２は、ロボットを真空チャンバへ設置した状態を示す模式側面図である。
【図３】図３は、胴体部およびベース部の構成を示す模式断面図である。
【図４】図４は、真空チャンバ上方の搬入スペースの高さ寸法とロボットの高さ寸法との比較図である。
【図５Ａ】図５Ａは、胴体部の真空チャンバへの設置方法を示す説明図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、アームユニットの真空チャンバへの設置方法を示す説明図である。
【図６】図６は、胴体部に対するアームユニットの大まかな位置決め方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本願の開示するロボット、ロボットの設置方法および製造装置の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１６】
まず、本実施形態に係るロボットの構成について図１を用いて説明する。図１は、実施形態に係るロボットの模式斜視図である。
【００１７】
図１に示すように、ロボット１は、水平方向に伸縮する２つの伸縮アームを備える水平多関節ロボットである。具体的には、ロボット１は、胴体部１０と、アームユニット２０とを備える。
【００１８】
胴体部１０は、アームユニット２０の下部に設けられるユニットである。かかる胴体部１０は、筒状の筐体１１内に昇降装置を備えており、かかる昇降装置を用いてアームユニット２０を鉛直方向に沿って昇降させる。昇降装置の構成については、図３を用いて説明する。
【００１９】
筐体１１の上部には、フランジ部１２が形成される。かかるフランジ部１２が真空チャンバに形成された開口部の縁部に支持されることによって、ロボット１は真空チャンバに設置された状態となる。かかる点については、図２を用いて説明する。
【００２０】
アームユニット２０は、昇降フランジ部１５を介して胴体部１０と連結するユニットである。具体的には、アームユニット２０は、固定ベース部２１と、第１アーム部２２と、第２アーム部２３と、可動ベース部２４と、補助アーム部２５とを備える。なお、本実施形態において、固定ベース部２１、第１アーム部２２、第２アーム部２３および可動ベース部２４は、それぞれ第１部材、第２部材、第３部材および第４部材に対応する。
【００２１】
固定ベース部２１は、昇降フランジ部１５に対して回転可能に支持される。固定ベース部２１は、モータや減速機、シャフト等からなる旋回装置を備えており、かかる旋回装置を用いて回転する。旋回装置の構成については、図３を用いて説明する。
【００２２】
固定ベース部２１の上部には、第１アーム部２２の基端部が減速機を介して回転可能に連結される。また、第１アーム部２２の先端上部には、第２アーム部２３の基端部が減速機を介して回転可能に連結される。
【００２３】
そして、第２アーム部２３の先端部には、可動ベース部２４が回転可能に連結される。可動ベース部２４は、ワークを保持するためのエンドエフェクタ２４ａを上部に備え、第１アーム部２２および第２アーム部２３の回転動作に伴って移動する。
【００２４】
ロボット１は、第１アーム部２２の基端部に設けられた減速機および第１アーム部２２の先端部に設けられた減速機を１つのモータを用いて同期的に動作させることで、エンドエフェクタ２４ａを直線的に移動させる。
【００２５】
具体的には、ロボット１は、第１アーム部２２に対する第２アーム部２３の回転量が固定ベース部２１に対する第１アーム部２２の回転量の２倍となるように、第１アーム部２２および第２アーム部２３を回転させる。たとえば、ロボット１は、第１アーム部２２が固定ベース部２１に対してα度回転した場合に、第２アーム部２３が第１アーム部２２に対して２α度回転するように第１アーム部２２および第２アーム部２３を回転させる。これにより、エンドエフェクタ２４ａは、直線的に移動する。
【００２６】
なお、真空チャンバ内の汚染防止等の観点から、減速機やモータといった駆動機構は、大気圧に保たれた第１アーム部２２の内部に収納される。これにより、ロボット１を減圧環境下に置く場合であっても、グリス等の潤滑油の乾燥を防止することができる他、発塵による真空チャンバ内の汚染を防止することができる。
【００２７】
補助アーム部２５は、移動中のエンドエフェクタ２４ａが常に一定の方向を向くように、第１アーム部２２および第２アーム部２３の回転動作と連動して可動ベース部２４の回転を規制するリンク機構である。
【００２８】
具体的には、補助アーム部２５は、第１リンク部２５ａと、中間リンク部２５ｂと、第２リンク部２５ｃとを備える。
【００２９】
第１リンク部２５ａは、基端部が固定ベース部２１に対して回転可能に連結され、先端部において中間リンク部２５ｂの先端部と回転可能に連結される。また、中間リンク部２５ｂは、基端部が第１アーム部２２と第２アーム部２３との連結軸と同軸上に軸支され、先端部が第１リンク部２５ａの先端部と回転可能に連結される。
【００３０】
第２リンク部２５ｃは、基端部において中間リンク部２５ｂと回転可能に連結され、先端部において可動ベース部２４の基端部と回転可能に連結される。また、可動ベース部２４は、先端部において第２アーム部２３の先端部と回転可能に連結され、基端部において第２リンク部２５ｃと回転可能に連結される。
【００３１】
第１リンク部２５ａは、固定ベース部２１、第１アーム部２２および中間リンク部２５ｂと共に第１平行リンク機構を形成する。すなわち、第１アーム部２２が基端部を中心として回転すると、第１リンク部２５ａおよび中間リンク部２５ｂが、それぞれ第１アーム部２２および固定ベース部２１と平行な状態を保ちながら回転する。
【００３２】
また、第２リンク部２５ｃは、第２アーム部２３、可動ベース部２４および中間リンク部２５ｂと共に第２平行リンク機構を形成する。すなわち、第２アーム部２３が基端部を中心として回転すると、第２リンク部２５ｃおよび可動ベース部２４が、それぞれ第２アーム部２３および中間リンク部２５ｂと平行な状態を保ちながら回転する。
【００３３】
中間リンク部２５ｂは、第１平行リンク機構によって固定ベース部２１と平行な状態を保ちながら回転する。このため、第２平行リンク機構の可動ベース部２４も固定ベース部２１と平行な状態を保ちながら回転する。この結果、可動ベース部２４の上部に取り付けられるエンドエフェクタ２４ａは、固定ベース部２１と平行な状態を保ちながら直線的に移動することとなる。
【００３４】
このように、ロボット１は、第１平行リンク機構および第２平行リンク機構の２つの平行リンク機構を用いて、エンドエフェクタ２４ａの向きを一定に保つこととした。したがって、たとえば第２アーム部内にプーリや伝達ベルトを設け、これらプーリや伝達ベルトを用いてエンドエフェクタの向きを一定方向に維持する場合と比較して、プーリや伝達ベルトに起因する発塵を抑えることができる。
【００３５】
また、補助アーム部２５によってアーム全体の剛性を高めることができるため、エンドエフェクタ２４ａの動作時の振動を低減することができる。このため、プーリや伝達ベルトを用いてエンドエフェクタの向きを一定方向に維持する場合と比較して、エンドエフェクタ２４ａの動作時の振動に起因する発塵も抑えることができる。
【００３６】
また、本実施形態に係るロボット１は、第１アーム部２２、第２アーム部２３、可動ベース部２４および補助アーム部２５で構成される伸縮アームを二組備える。このため、ロボット１は、たとえば、一方の伸縮アームを用いてある搬送位置からワークを取り出しつつ、他方の伸縮アームを用いてかかる搬送位置へ新たなワークを搬入する等、２つの作業を同時平行で行うことができる。
【００３７】
次に、本実施形態に係るロボット１および真空チャンバを備える製造装置の構成について説明した後に、ドッキングフランジ周辺の構成およびロボット１の真空チャンバへの設置方法について具体的に説明する。
【００３８】
図２は、製造装置の構成を示す模式側面図である。図２に示すように、製造装置１００は、ロボット１と、ロボット１を収容する真空チャンバ３０とを備える。
【００３９】
ロボット１は、胴体部１０に形成されたフランジ部１２が真空チャンバ３０の底部に形成された開口部３１の縁部に対してシール部材を介して固定される。これにより、真空チャンバ３０は密閉された状態となり、真空ポンプ等の減圧装置によって内部が減圧状態に保たれる。なお、胴体部１０の筐体１１は、真空チャンバ３０の下部から突出しており、真空チャンバ３０を支持する支持部３５内の空間に位置する。
【００４０】
ロボット１は、かかる真空チャンバ３０内においてワークの搬送作業を行う。たとえば、ロボット１は、第１アーム部２２および第２アーム部２３を用いてエンドエフェクタ２４ａを直線的に移動させることで、図示しないゲートバルブを介して真空チャンバ３０と接続される他の真空チャンバからワークを取り出す。
【００４１】
つづいて、ロボット１は、エンドエフェクタ２４ａを引き戻したのち、旋回軸Ｏを中心に固定ベース部２１を水平方向に回転させることで、ワークの搬送先となる他の真空チャンバに対してアームユニット２０を正対させる。そして、ロボット１は、第１アーム部２２および第２アーム部２３を用いてエンドエフェクタ２４ａを直線的に移動させることで、ワークの搬送先となる他の真空チャンバへワークを搬入する。
【００４２】
真空チャンバ３０は、ロボット１の形状に合わせて形成される。たとえば、図２に示すように、真空チャンバ３０には、底面に凹部が形成されており、かかる凹部に対して、固定ベース部２１や昇降フランジ部１５といった下方へ突出するロボット１の部位が納められる。このように、真空チャンバ３０をロボット１の形状に合わせて形成することで、チャンバ内の容積を小さくすることができ、真空チャンバ３０の減圧状態を容易に維持することが可能となる。
【００４３】
真空チャンバ３０の上部には、真空チャンバ３０を外部と連通可能に閉塞する蓋部３２が設けられる。ロボット１は、蓋部３２が取り外された真空チャンバ３０の上方から真空チャンバ３０内へ搬入される。
【００４４】
本実施形態に係るロボット１は、胴体部１０とアームユニット２０とが昇降フランジ部１５において分割可能に構成される。
【００４５】
具体的には、本実施形態に係るロボット１は、昇降フランジ部１５が、第１ドッキングフランジ１５ａおよび第２ドッキングフランジ１５ｂの２つのフランジで構成される。第１ドッキングフランジ１５ａは、胴体部１０側に固定されるフランジであり、第２ドッキングフランジ１５ｂは、アームユニット２０側に固定されるフランジである。本実施形態に係るロボット１は、これら第１ドッキングフランジ１５ａおよび第２ドッキングフランジ１５ｂをボルト等を用いて一体化させることによって、胴体部１０とアームユニット２０とが一体化した状態となる。
【００４６】
そして、本実施形態では、ロボット１を胴体部１０とアームユニット２０とに分割した状態で真空チャンバ３０内に搬入する。これにより、ロボット１の真空チャンバ３０への設置を容易に行うことができるようにした。
【００４７】
次に、第１ドッキングフランジ１５ａを備える胴体部１０および第２ドッキングフランジ１５ｂを備える固定ベース部２１の構成について図３を用いて説明する。図３は、胴体部１０および固定ベース部２１の構成を示す模式断面図である。
【００４８】
図３に示すように、胴体部１０は、昇降装置４０を備える。昇降装置４０は、図示しないモータおよび変換機構４２を用いてシャフト部４３を鉛直方向に移動させる装置である。第１ドッキングフランジ１５ａは、フランジ部１２に形成された開口部１２１から突出するシャフト部４３の上端部に固定される。
【００４９】
また、アームユニット２０は、旋回装置６０を備える。旋回装置６０は、たとえば、モータ６１ａと減速機６１ｂとが一体化された減速機付モータ６１の回転をプーリ６４，６５および伝達ベルト６３を介してシャフト部６２へ伝達することによって、シャフト部６２を回転させる。シャフト部６２は、軸受け２１１を介して固定ベース部２１に回転可能に支持されているが回転方向には固定されているため、結果的に固定ベース部２１がシャフト部６２の中心軸を旋回軸Ｏとして固定ベース部２１が水平方向に回転することとなる。
【００５０】
第２ドッキングフランジ１５ｂは、固定ベース部２１の下部から鉛直下向きに突出するシャフト部６２の先端部に固定される。
【００５１】
そして、胴体部１０およびアームユニット２０は、第１ドッキングフランジ１５ａおよび第２ドッキングフランジ１５ｂをボルト等で固定することによって一体化し、ロボット１となる。
【００５２】
ここで、図３に示すように、第１ドッキングフランジ１５ａの上面には、位置決めピン１５１が設けられ、第２ドッキングフランジ１５ｂには、位置決めピン１５１と係合する係合孔１５３が形成される。アームユニット２０は、位置決めピン１５１と係合孔１５３とを係合させた状態で第１ドッキングフランジ１５ａと第２ドッキングフランジ１５ｂとを固定することにより、胴体部１０に対して適切な位置で連結される。
【００５３】
このように、本実施形態に係るロボット１では、第１ユニットである胴体部１０が、水平方向に延在する第１ドッキングフランジ１５ａを上部に備え、第２ユニットであるアームユニット２０が、水平方向に延在する第２ドッキングフランジ１５ｂを下部に備える。そして、本実施形態に係るロボット１では、第１ドッキングフランジ１５ａと第２ドッキングフランジ１５ｂとを固定することによって胴体部１０とアームユニット２０とを連結することとした。したがって、胴体部１０とアームユニット２０との連結作業を容易に行うことができる。
【００５４】
また、本実施形態に係るロボット１では、第１ドッキングフランジ１５ａに対して位置決め用の凸部である位置決めピン１５１を設け、かかる位置決めピン１５１と係合する係合孔１５３を第２ドッキングフランジ１５ｂに形成した。したがって、胴体部１０に対してアームユニット２０を正確な位置で連結することができる。
【００５５】
なお、ここでは、第１ドッキングフランジ１５ａに位置決めピン１５１を設け、第２ドッキングフランジ１５ｂに係合孔１５３を形成したが、第１ドッキングフランジ１５ａに挿通孔を形成し、第２ドッキングフランジ１５ｂに位置決めピンを設けてもよい。また、ここでは、位置決め用の凸部および位置決め用の凹部の一例として、位置決めピン１５１および係合孔１５３を用いて説明したが、位置決め用の凸部および凹部は、ピンおよび挿通孔に限定されるものではない。
【００５６】
また、ここでは、旋回装置６０が減速機付モータ６１を備える場合の例について説明したが、モータと減速機とは、必ずしも一体化されていなくてもよい。
【００５７】
つづいて、旋回装置６０および昇降装置４０の具体的な構成について説明する。図３に示すように、旋回装置６０のシャフト部６２には、シャフト部６２の上端から下端まで貫通する貫通孔６２２が旋回軸Ｏに沿って形成され、第２ドッキングフランジ１５ｂにも同様の貫通孔１５４が形成される。そして、これらの貫通孔６２２，１５４には、アームユニット２０の配線３００が挿通される。かかる配線３００は、シャフト部６２の上方から貫通孔６２２，１５４を通って固定ベース部２１の下部から垂れ下がった状態となる。
【００５８】
昇降装置４０は、変換機構４２と、シャフト部４３と、リニアガイド４４とを備える。変換機構４２は、図示しないモータの回転運動を直線運動へ変換する機構部である。具体的には、変換機構４２は、ボールねじ４２１およびボールナット４２２を備える。ボールねじ４２１は、軸受１１２を介して筐体１１に回転可能に支持され、ボールナット４２２は、ボールねじ４２１に貫装される。
【００５９】
シャフト部４３は、鉛直方向に沿って延在する筒状の部材である。かかるシャフト部４３の筒内には、変換機構４２が配設されており、変換機構４２のボールナット４２２がシャフト部４３の内周面に固定される。また、シャフト部４３は、外周面においてリニアガイド４４に固定される。
【００６０】
図示しないモータを作動させると、モータの回転は、図示しない伝達ベルトやプーリを介して変換機構４２のボールねじ４２１へ伝達される。そして、ボールねじ４２１およびボールナット４２２によってモータの回転運動が直線運動へ変換されて、ボールナット４２２に固定されたシャフト部４３が、リニアガイド４４に沿って昇降する。
【００６１】
第１ドッキングフランジ１５ａには、貫通孔１５２が旋回軸Ｏに沿って形成されており、かかる貫通孔１５２を介してアームユニット２０の配線３００がシャフト部４３内へ挿入される。シャフト部４３内へ挿入された配線３００は、シャフト部４３の下部に形成された切欠部４３１からシャフト部４３外へ引き出され、シャフト部４３外に設けられたコネクタパネルに接続される。
【００６２】
ここで、変換機構４２は、シャフト部４３の内周面に寄せた状態で配設される。具体的には、変換機構４２は、ボールねじ４２１の中心軸をシャフト部４３の中心軸（すなわち、旋回軸Ｏ）からずらした状態で配設される。これにより、変換機構４２とシャフト部４３の内周面との間には、配線３００の配線空間Ｓが形成される。
【００６３】
そして、シャフト部４３には、上方から挿入される配線３００を配線空間Ｓへ案内するガイド体４５０が設けられる。ガイド体４５０は、配線空間Ｓと変換機構４２との間においてボールねじ４２１の上部および側面を覆うように設けられた部材であり、配線空間Ｓへ向けて傾斜が形成されている。
【００６４】
このように、シャフト部４３の筒内にガイド体４５０を設けることで、ボールねじ４２１やボールナット４２２に阻害されることなく、配線３００を配線空間Ｓへ容易に導くことができる。また、ロボット１の動作中において配線３００と変換機構４２とが接触することを防止することもできる。
【００６５】
次に、ロボット１の真空チャンバ３０への設置方法について説明する。まず、真空チャンバ３０上方の搬入スペースの高さ寸法とロボット１の高さ寸法との比較について図４を用いて説明する。図４は、真空チャンバ３０上方の搬入スペースの高さ寸法とロボット１の高さ寸法との比較図である。なお、図４に示すように、ロボット１の搬入作業は、真空チャンバ３０上部の蓋部３２（図２参照）が取り外された状態で行われる。
【００６６】
ロボット１は、たとえば、天井クレーン７００を用いて真空チャンバ３０の上方から真空チャンバ３０内へと搬入される。天井クレーン７００は、フック７０１を用いて対象物を所定の高さまで吊り上げ、天井７５０に設けられた走行レーン７５１に沿って走行した後、吊り上げた対象物を所定位置へ降ろすクレーン装置である。
【００６７】
天井クレーン７００を用いて吊り上げた対象物を真空チャンバ３０内へ搬入するためには、対象物の高さ寸法が、真空チャンバ３０上方の搬入スペースの高さ寸法Ｘよりも小さい必要がある。ここで、搬入スペースとは、真空チャンバ３０の上方に位置させたロボット１を真空チャンバ３０内へ搬入するための空間であり、具体的には、最高位置まで引き上げたフック７０１の下部から真空チャンバ３０の上端部までの空間のことである。
【００６８】
本実施形態に係るロボット１の高さ寸法Ｈは、この搬入スペースの高さ寸法Ｘよりも大きい。このような場合には、天井クレーン７００を用いてロボット１を搬入スペースまで移動させようとしても、ロボット１が真空チャンバ３０の側壁に当たってしまうため、ロボット１を搬入スペースまで移動させることが難しい。
【００６９】
そこで、本実施形態に係るロボット１は、ロボット１を胴体部１０とアームユニット２０とに分割可能に構成し、胴体部１０およびアームユニット２０ごとに真空チャンバ３０へ搬入することとした。
【００７０】
以下では、本実施形態に係るロボット１の真空チャンバ３０への設置方法を図５Ａおよび図５Ｂを用いて説明する。図５Ａは、胴体部１０の真空チャンバ３０への設置方法を示す説明図であり、図５Ｂは、アームユニット２０の真空チャンバ３０への設置方法を示す説明図である。
【００７１】
図５Ａに示すように、作業者等は、天井クレーン７００を用いて胴体部１０の真空チャンバ３０への設置を行う。まず、作業者等は、リング８１０を備えた吊治具８００を胴体部１０に装着させた後、吊治具８００のリング８１０に天井クレーン７００のフック７０１を引っ掛けて胴体部１０を吊り上げる。
【００７２】
つづいて、作業者等は、走行レーン７５１に沿って天井クレーン７００を走行させることにより、胴体部１０を真空チャンバ３０上方の搬入スペースまで移動させる。ここで、図５Ａに示すように、吊治具８００を含む胴体部１０の高さ寸法ｈ１は、搬入スペースの高さ寸法Ｘよりも小さい。このため、胴体部１０は、真空チャンバ３０に当たることなく搬入スペースまで移動することができる。
【００７３】
つづいて、作業者等は、天井クレーン７００を操作し、胴体部１０の筐体１１を真空チャンバ３０の開口部３１へ通すようにして胴体部１０を真空チャンバ３０内へ載置する。これにより、胴体部１０は、フランジ部１２において真空チャンバ３０の開口部３１の縁部に支持された状態となる。
【００７４】
そして、作業者等は、胴体部１０のフランジ部１２と開口部３１の縁部とをボルト等を用いて固定する。これにより、胴体部１０の真空チャンバ３０への設置が完了する。なお、真空チャンバ３０へ設置された胴体部１０には、アームユニット２０の位置決めのためのガイド部材が取り付けられるが、かかる点については、図６を用いて説明する。
【００７５】
胴体部１０の真空チャンバ３０への設置が完了すると、作業者等は、図５Ｂに示すようにアームユニット２０の真空チャンバ３０への設置を行う。まず、作業者等は、リング６１０を備えた吊治具６００をアームユニット２０へ装着させた後、吊治具６００のリング６１０に天井クレーン７００のフック７０１を引っ掛けて胴体部１０を吊り上げる。このとき、アームユニット２０の配線３００は、アームユニット２０の下部から垂れ下がった状態となっている。
【００７６】
作業者等は、走行レーン７５１に沿って天井クレーン７００を走行させることにより、アームユニット２０を真空チャンバ３０上方の搬入スペースまで移動させる。ここで、図５Ｂに示すように、吊治具６００を含むアームユニット２０の高さ寸法ｈ２は、搬入スペースの高さ寸法Ｘよりも小さい。このため、アームユニット２０は、真空チャンバ３０に当たることなく搬入スペースまで移動することができる。
【００７７】
つづいて、作業者等は、天井クレーン７００を操作し、真空チャンバ３０に設置された胴体部１０へ向けてアームユニット２０を降下させる。これにより、アームユニット２０の下部から垂れ下がった配線３００は、胴体部１０が備える昇降装置４０のシャフト部４３内へ挿入される（図３参照）。上述したように、シャフト部４３内には、配線３００の配線空間Ｓと変換機構４２との間にガイド体４５０が設けられている。このため、作業者等は、変換機構４２に阻害されることなく配線３００を配線空間Ｓへ通すことができる。なお、配線空間Ｓまで通された配線３００は、切欠部４３１からシャフト部４３外へと引き出されて、コネクタパネルに接続される。
【００７８】
つづいて、作業者等は、アームユニット２０をさらに降下させ、アームユニット２０の下部に設けられた第２ドッキングフランジ１５ｂを、胴体部１０の上部に設けられた第１ドッキングフランジ１５ａへ近づける。
【００７９】
ここで、アームユニット２０の吊治具６００には、胴体部１０に設けられたガイド部材と対をなす位置決め用の目印が形成されており、作業者等は、これらガイド部材および位置決め用の目印を用いて、アームユニット２０の大まかな位置決めを行う。図６は、胴体部１０に対するアームユニット２０の大まかな位置決め方法を示す説明図である。
【００８０】
図６に示すように、胴体部１０のフランジ部１２上の所定位置には、円柱状のガイド部材１２５，１２６が取り付けられる。また、アームユニット２０の吊治具６００には、位置決め用の目印として、貫通孔６０２ａ，６０３ａが、ガイド部材１２５，１２６間の間隔と等しい間隔で形成される。
【００８１】
作業者等は、これらガイド部材１２５，１２６および貫通孔６０２ａ，６０３ａを目印としてアームユニット２０の位置決めを行う。具体的には、作業者等は、貫通孔６０２ａ，６０３ａを上方から見た場合に、ガイド部材１２５，１２６がそれぞれ貫通孔６０２ａ，６０３ａ内に収まるようにアームユニット２０の位置を調整しながら、アームユニット２０を胴体部１０へ向けて降下させる。
【００８２】
このように、本実施形態では、胴体部１０のフランジ部１２に対して着脱可能な位置決め用のガイド部材１２５，１２６を設け、吊治具６００に対してガイド部材１２５，１２６に対応する貫通孔６０２ａ，６０３ａを形成することとした。そして、本実施形態では、これらガイド部材１２５，１２６および貫通孔６０２ａ，６０３ａを用いてアームユニット２０の胴体部１０に対する位置決めを行うこととした。したがって、作業者等は、アームユニット２０の胴体部１０へ向けて降下させつつ、胴体部１０に対するアームユニット２０の大まかな取り付け位置を容易に把握することができる。
【００８３】
また、上述したように、胴体部１０の第１ドッキングフランジ１５ａには、位置決め用の凸部である位置決めピン１５１が設けられており、アームユニット２０の第２ドッキングフランジ１５ｂには、位置決めピン１５１と係合する係合孔１５３が形成される。これにより、作業者等は、第１ドッキングフランジ１５ａに対して第２ドッキングフランジ１５ｂを正確に設置することができる。
【００８４】
第１ドッキングフランジ１５ａ上に第２ドッキングフランジ１５ｂを載置した後、作業者等は、第１ドッキングフランジ１５ａと第２ドッキングフランジ１５ｂとをボルト等で固定する。これにより、胴体部１０およびアームユニット２０は、一体化し、ロボット１となる。
【００８５】
なお、図６に示すように、アームユニット２０の吊治具６００は、上側支持部材６０１と、下側支持部材６０２，６０３と、連結シャフト６０４〜６０６を備える。作業者等は、まず、下側支持部材６０２，６０３を固定ベース部２１の下部に取り付ける。固定ベース部２１に取り付けられた下側支持部材６０２，６０３は、その一部が固定ベース部２１からＹ軸負方向へ向けて突出した状態となる。かかる下側支持部材６０２，６０３の固定ベース部２１から突出した部分に、貫通孔６０２ａ，６０３ａがそれぞれ形成される。
【００８６】
つづいて、作業者等は、連結シャフト６０４，６０５をそれぞれ下側支持部材６０２，６０３に取り付け、連結シャフト６０６を固定ベース部２１に取り付ける。そして、作業者等は、上側支持部材６０１を連結シャフト６０４〜６０６に取り付け、ボルト等でこれらを締結する。これにより、吊治具６００は、アームユニット２０に取り付けられた状態となる。
【００８７】
上述してきたように、本実施形態では、ロボットを、胴体部およびアームユニットの２つのユニットに分割可能に構成した。具体的には、胴体部が、真空チャンバの上方から真空チャンバ内へ搬入されるとともに真空チャンバへ固定され、アームユニットが、真空チャンバ内へ固定された胴体部に対して連結されるように構成した。したがって、真空チャンバ内へのロボットの設置を容易に行うことができる。
【００８８】
また、本実施形態では、胴体部の高さ寸法およびアームユニットの高さ寸法の合計が、真空チャンバ上方の搬入スペースの高さ寸法よりも大きく、胴体部およびアームユニットそれぞれの高さ寸法が、搬入スペースの高さ寸法よりも小さいこととした。
【００８９】
したがって、たとえば、ロボットおよび真空チャンバが大型化することによって搬入スペースを確保することが困難となった場合であっても、ロボットを分割することで、ロボットの真空チャンバへの設置を容易に行うことができる。
【００９０】
しかも、本実施形態では、アームユニットを鉛直方向へ昇降させる昇降装置を胴体部に設け、旋回軸を中心として伸縮アームを回転させる旋回装置をアームユニットに設けることとした。これにより、胴体部が昇降装置および旋回装置の双方を備える場合と比較して、胴体部の高さ寸法とアームユニットの高さ寸法とを均等に揃えることができる。
【００９１】
したがって、胴体部の高さ寸法とアームユニットの高さ寸法との差が大きい場合と比較して、真空チャンバ上の搬入スペースがより小さい場合であっても、胴体部およびアームユニットを搬入スペースまで移動させることができる。
【００９２】
なお、上述してきた実施形態では、ロボットが、ワークを搬送する搬送ロボットである場合の例について説明したが、ロボットは、ワークの搬送以外の作業を行うロボットであってもよい。また、上述してきた実施形態では、ロボットが、真空チャンバ内に設置される場合の例について説明してきたが、ロボットが設置されるチャンバは真空チャンバ以外のチャンバであってもよい。
【００９３】
また、上述してきた実施形態では、ロボットの高さ寸法が搬送スペースの高さ寸法よりも大きい場合の例について説明したが、ロボットの高さ寸法は、搬送スペースの高さ寸法より小さくてもよい。このような場合であっても、ロボットを分割してチャンバ内へ搬入することで、１回の搬入動作で搬入させる対象物の重量および大きさを減らすことができ、ロボットのチャンバ内への搬入を容易に行うことができる。
【００９４】
また、上述してきた実施形態では、建屋に設けられた天井クレーンを用いて胴体部やアームユニットの搬入作業を行う場合の例について説明したが、胴体部やアームユニットの搬入作業に用いるクレーンは、天井クレーン以外のクレーン装置であってもよい。
【００９５】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００９６】
１  ロボット
１０  胴体部
１１  筐体
１２  フランジ部
１２５，１２６  ガイド部材
１５  昇降フランジ部
１５ａ  第１ドッキングフランジ
１５ｂ  第２ドッキングフランジ
１５１  位置決めピン
１５２，１５４  貫通孔
１５３  係合孔
２０  アームユニット
２１  固定ベース部
２２  第１アーム部
２３  第２アーム部
２４  可動ベース部
２５  補助アーム部
３０  真空チャンバ
３１  開口部
３２  蓋部
４０  昇降装置
４２  変換機構
４３  シャフト部
６０  旋回装置
６１  減速機付モータ
６１ａ  モータ
６１ｂ  減速機
６２  シャフト部
６２２  貫通孔
３００  配線
４５０  ガイド体
６００  吊治具
６０２ａ，６０３ａ  貫通孔
６１０  リング
７００  天井クレーン
７０１  フック
７５１  走行レーン
８００  吊治具
８１０  リング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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