(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材と、
第１減速機を介して前記第１部材と回転可能に連結される第２部材と、
第２減速機を介して前記第２部材と回転可能に連結される第３部材と、
駆動力を発生させる駆動部と、
前記第１減速機の入力軸に対して前記駆動部の駆動力を伝達する第１伝達部材と、
前記第２減速機の入力軸に対して前記駆動部の駆動力を伝達する第２伝達部材と、
前記駆動部の出力軸と平行な軸に沿って延在し、前記軸を中心に回転可能な中継部材と
を備え、
前記第１伝達部材または前記第２伝達部材の一方は、
前記駆動部の駆動力を前記中継部材に対してさらに伝達し、
前記第１伝達部材または前記第２伝達部材の他方は、
前記第１伝達部材または前記第２伝達部材の一方から前記中継部材を介して伝達される前記駆動部の駆動力を伝達し、
前記第１減速機および前記第２減速機は、
入力軸が互いに逆方向を向き、かつ、ケーシングの少なくとも一部が高さ方向において互いに重複するように配置され、
前記駆動部は、
出力軸が、前記第１減速機および前記第２減速機のうち一方の入力軸と高さ方向において重複する位置に設けられ、
前記第２部材の内部に形成されて大気圧に保たれる収納部に、少なくとも前記駆動部、前記第１減速機、前記第２減速機、前記中継部材が収納されることを特徴とするロボットのアーム構造。
【請求項２】
前記駆動部の出力軸と平行な軸に沿って延在し、前記軸を中心に回転可能な第２中継部材と、
前記第２中継部材に対して前記駆動部の駆動力を伝達する第３伝達部材と
をさらに備え、
前記第１伝達部材または前記第２伝達部材の一方は、
前記第３伝達部材から前記第２中継部材を介して伝達される前記駆動部の駆動力を前記中継部材へさらに伝達することを特徴とする請求項１に記載のロボットのアーム構造。
【請求項３】
前記第２部材は、前記収納部を外部と連通可能に閉塞する蓋部をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のロボットのアーム構造。
【請求項４】
前記第３部材と回転可能に連結される第４部材と、
前記第２部材および前記第３部材が回転した場合における前記第４部材の回転を規制するリンク機構と
をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のロボットのアーム構造。
【請求項５】
減圧状態に保たれるチャンバ内に配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のロボットのアーム構造。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一つに記載のアーム構造を備えることを特徴とするロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、ロボットのアーム構造およびロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガラス基板や半導体ウエハ等のワークを搬送するロボットとして、水平多関節ロボットが知られている。水平多関節ロボットは、たとえば、基台と、第１減速機を介して基台と回転可能に連結された第１アームと、第２減速機を介して第１アームと回転可能に連結された第２アームとを備える（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、第１アームおよび第２アームの双方を１つの駆動部を用いて回転させる技術が開示されている。具体的には、特許文献１に記載の技術では、駆動部の出力軸と第１減速機の入力軸との間に第１タイミングベルトが掛け渡され、駆動部の出力軸と第２減速機の入力軸との間に第２タイミングベルトが掛け渡される。
【０００４】
これにより、駆動部の駆動力が第１タイミングベルトおよび第２タイミングベルトに対して同時かつ独立に伝達され、各タイミングベルトによって伝達される駆動力によって第１アームおよび第２アームがそれぞれ回転する。
【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、従来技術には、ロボットを小型化するという点で更なる改善の余地がある。
【０００７】
特に、ガラス基板や半導体ウエハ等を搬送するロボットは、減圧状態に保たれた真空チャンバ内に設置される場合がある。このような場合には、ロボットを小型化することで真空チャンバの容積を小さくすることができ、減圧状態の維持が容易となる。このため、ロボットの小型化に対する要請は強い。
【０００８】
実施形態の一態様は、ロボットを小型化することができるロボットのアーム構造およびロボット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】
【０００９】
実施形態の一態様に係るロボットのアーム構造は、第１部材と、第２部材と、第３部材と、駆動部と、第１伝達部材と、第２伝達部材と、中継部材とを備える。第２部材は、第１減速機を介して第１部材と回転可能に連結される。第３部材は、第２減速機を介して第２部材と回転可能に連結される。駆動部は、駆動力を発生させる。第１伝達部材は、第１減速機の入力軸に対して駆動部の駆動力を伝達する。第２伝達部材は、第２減速機の入力軸に対して駆動部の駆動力を伝達する。中継部材は、駆動部の出力軸と平行な軸に沿って延在し、この軸を中心に回転する。そして、第１伝達部材または第２伝達部材の一方は、駆動部の駆動力を中継部材に対してさらに伝達し、第１伝達部材または第２伝達部材の他方は、第１伝達部材または第２伝達部材の一方から中継部材を介して伝達される駆動部の駆動力を伝達する。第１減速機および第２減速機は、入力軸が互いに逆方向を向き、かつ、ケーシングの少なくとも一部が高さ方向において互いに重複するように配置され、駆動部は、出力軸が、第１減速機および第２減速機のうち一方の入力軸と高さ方向において重複する位置に設けられる。第２部材の内部に形成されて大気圧に保たれる収納部に、少なくとも駆動部、第１減速機、第２減速機、中継部材が収納される。
【発明の効果】
【００１０】
実施形態の一態様によれば、ロボットを小型化することが可能なロボットのアーム構造およびロボットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１の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、第１アーム部の内部構造を示す模式断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、図３に示すＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、第１アーム部内をＹ軸方向から見た場合の模式断面図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、第１アーム部内をＹ軸方向から見た場合の模式断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、第２の実施形態に係る第１アーム部の内部構造を示す模式断面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、第２の実施形態に係る第１アーム部内をＹ軸方向から見た場合の模式断面図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、第２の実施形態に係る第１アーム部内をＹ軸方向から見た場合の模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本願の開示するロボットのアーム構造およびロボット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。
【００１３】
（第１の実施形態）
まず、第１の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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
昇降装置は、たとえば、モータやボールねじ、ボールナット等を含んで構成され、モータの回転運動を直線運動へ変換することによって昇降フランジ部１５を鉛直方向に沿って昇降させる。これにより、昇降フランジ部１５上に固定されたアームユニット２０が昇降する。
【００１７】
筐体１１の上部には、フランジ部１２が形成される。ロボット１は、フランジ部１２が真空チャンバに固定されることによって、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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
具体的には、旋回装置は、出力軸が胴体部１０に固定された減速機に対してモータの回転を伝達ベルト経由で入力する。これにより、固定ベース部２１は、減速機の出力軸を旋回軸として水平方向に自転する。
【００２１】
なお、固定ベース部２１は、大気圧に保たれた箱状の収納部を内部に備え、かかる収納部内に、モータや減速機、伝達ベルト等を備える。これにより、後述するように、ロボット１を真空チャンバ内で使用する場合であっても、グリス等の潤滑油の乾燥を防止することもできる他、発塵によって真空チャンバ内が汚染されることを防止することができる。
【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、後述する第１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の先端部の上部には、第２アーム部２３の基端部が、後述する第２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直線的に移動する。
【００２４】
ロボット１は、第１アーム部２２および第２アーム部２３を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。具体的には、ロボット１は、第１減速機および第２減速機の双方を１つのモータを用いて回転させることで、第２アーム部２３を第１アーム部２２と同期して動作させる。
【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、ロボット１は、エンドエフェクタ２４ａを直線的に移動させることができる。
【００２６】
第１減速機、第２減速機、モータ、伝達ベルトといった駆動機構は、真空チャンバ内の汚染防止等の観点から、大気圧に保たれた第１アーム部２２の内部に収納される。
【００２７】
ここで、１つのモータの駆動力を２つの減速機へ伝達させる場合、従来では、モータの駆動力を一方の減速機の入力軸へ伝達する伝達ベルトと他方の減速機の入力軸へ伝達する伝達ベルトの双方をモータの出力軸に対して掛け渡していた。
【００２８】
しかし、このような伝達ベルトの掛け渡し方では、第１アーム部２２の高さ寸法を十分に小さくすることができないおそれがある。
【００２９】
そこで、第１の実施形態に係るロボット１では、第１減速機および第２減速機に対する伝達ベルトの掛け渡し方を工夫することで、第１アーム部２２の高さ寸法を小さくし、ロボット１全体を小型化することとした。かかる点については、図３および図４Ａ〜図４Ｃを用いて詳細に説明する。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。このため、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。
【００３８】
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。したがって、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。
【００３９】
また、第１の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部を２組備える。このため、ロボット１は、たとえば、一方の伸縮アーム部を用いてある搬送位置からワークを取り出しつつ、他方の伸縮アーム部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。
【００４０】
次に、ロボット１を真空チャンバへ設置した状態について図２を用いて説明する。図２は、ロボット１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。
【００４１】
図２に示すように、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。
【００４２】
ロボット１は、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。
【００４３】
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。
【００４４】
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る。したがって、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。
【００４５】
なお、真空チャンバ３０内の空間は、最小旋回姿勢を取ったアームユニット２０が回転可能なスペースおよびアームユニット２０が昇降装置によって昇降するのに必要なスペースが確保される。最小旋回姿勢とは、旋回軸Ｏを中心とするアームユニット２０の回転半径が最小となるロボット１の姿勢のことである。
【００４６】
次に、第１アーム部２２に収納されるモータ、第１減速機、第２減速機および伝達ベルト等の配置について図３を用いて説明する。図３は、第１アーム部２２の内部構造を示す模式断面図である。
【００４７】
なお、以下では、第１アーム部２２の延在方向をＸ軸方向とし、水平方向においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向とする。また、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に直交する方向、すなわち、鉛直方向をＺ軸方向とする。
【００４８】
図３に示すように、第１アーム部２２は、その内部に、大気圧に保たれた箱型の収納部２２１を備える。そして、第１アーム部２２は、かかる収納部２２１内に、第１減速機５１、第２減速機５２、モータ５３、中継部材５４、第１伝達ベルト５５および第２伝達ベルト５６等を備える。
【００４９】
このように、第１の実施形態に係るロボット１は、減速機やモータ、伝達ベルトといった部材を大気圧に保たれた収納部２２１に収納することで、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３０内の汚染を防止することができる。
【００５０】
第１減速機５１は、第１アーム部２２の基端部に配置され、固定ベース部２１と第１アーム部２２とを回転可能に連結する。また、第２減速機５２は、第１アーム部２２の先端部に配置され、第１アーム部２２と第２アーム部２３とを回転可能に連結する。
【００５１】
モータ５３は、駆動力を発生させる駆動部であり、第１アーム部２２の略中央に配置される。中継部材５４は、モータ５３の出力軸と平行な軸に沿って延在し、この軸に沿って回転可能な部材である。この中継部材５４は、Ｙ軸方向においてモータ５３と並んで配置される。
【００５２】
第１伝達ベルト５５は、第１減速機５１の入力軸に対してモータ５３の駆動力を伝達する第１伝達部材である。また、第２伝達ベルト５６は、第２減速機５２の入力軸に対してモータ５３の駆動力を伝達する第２伝達部材である。
【００５３】
図３に示すように、第２伝達ベルト５６は、第２減速機５２の入力軸に固定された第２プーリ５２１、モータ５３の出力軸に固定された第３プーリ５３１および中継部材５４に対して掛け渡される。また、第１伝達ベルト５５は、第１減速機５１の入力軸に固定された第１プーリ５１１および中継部材５４に対して掛け渡される。これにより、第１伝達ベルト５５は、第２伝達ベルト５６から中継部材５４を介して伝達されるモータ５３の駆動力を第１減速機５１の入力軸へ伝達することとなる。
【００５４】
このように、ロボット１は、１つのモータ５３の駆動力をそれぞれ第１伝達ベルト５５および第２伝達ベルト５６を用いて第１減速機５１および第２減速機５２へ伝達することで、第１アーム部２２および第２アーム部２３を同期的に動作させる。
【００５５】
つづいて、モータ５３および中継部材５４の配置について図４Ａを用いてより具体的に説明する。図４Ａは、図３に示すＡ−Ａ線矢視断面図である。
【００５６】
モータ５３は、モータ本体部５３２と、モータ本体部５３２から鉛直下向きに突出する出力軸５３３と、出力軸５３３の先端に固定された第３プーリ５３１と、モータ本体部５３２および出力軸５３３間に設けられた取り付けフランジ５３５とを備える。
【００５７】
かかるモータ５３は、収納部２２１の側壁から突出する支持部２２２ａ，２２２ｂに対してフランジ５３５が支持された状態で、収納部２２１内に配置される。
【００５８】
中継部材５４は、筒状の本体部５４１と、本体部５４１に挿通される回転軸５４２と、回転軸５４２の基端部に固定された第４プーリ５４３と、回転軸５４２の先端部に固定された第５プーリ５４４とを備える。また、中継部材５４は、本体部５４１の下部に取り付けフランジ５４５を備える。
【００５９】
かかる中継部材５４は、収納部２２１の側壁から突出する支持部２２２ｂ，２２２ｃに対してフランジ５４５が支持された状態で、収納部２２１内に配置される。また、中継部材５４の第４プーリ５４３は、モータ５３の第３プーリ５３１と同一の高さに配置される。
【００６０】
モータ５３の第３プーリ５３１および中継部材５４の第４プーリ５４３には、第２伝達ベルト５６が掛け渡される。この第２伝達ベルト５６は、図３に示すように、第２減速機５２の入力軸に固定された第２プーリ５２１へも掛け渡される。したがって、モータ５３の駆動力は、中継部材５４の第４プーリ５４３および第２伝達ベルト５６を介して第２減速機５２の入力軸へ伝達される。
【００６１】
また、収納部２２１の上部には、収納部２２１を外部と連通可能に閉塞する蓋部２２４が設けられる。かかる蓋部２２４を取り外すことにより、収納部２２１の上部からモータ５３の交換や第１減速機５１および第２減速機５２のグリス交換を行うことができる。なお、蓋部２２４は、シール部材を介して収納部２２１の上端に固定される。これにより、収納部２２１内を大気圧に保つことができる。
【００６２】
つづいて、第１減速機５１および第２減速機５２の配置および第１伝達ベルト５５および第２伝達ベルト５６の掛け渡し方について図４Ｂおよび図４Ｃを用いてより具体的に説明する。図４Ｂおよび図４Ｃは、第１アーム部２３内をＹ軸方向から見た場合の模式断面図である。なお、理解を容易にするために、図４Ｂでは、中継部材５４を省略して示し、図４Ｃでは、モータ５３を省略して示す。
【００６３】
図４Ｂに示すように、第１減速機５１は、ケーシング５１２と、ケーシング５１２上部から鉛直上向きに突出する入力軸５１３と、入力軸５１３の先端部に固定された第１プーリ５１１と、ケーシング５１２下部から鉛直下向きに突出する出力軸５１４とを備える。第１減速機５１の出力軸５１４は、固定ベース部２１に固定される。また、第１減速機５１のケーシング５１２は、第１アーム部２２に固定される。
【００６４】
第１減速機５１の出力軸５１４が固定ベース部２１に固定されているため、モータ５３の駆動力が第１減速機５１の入力軸５１３へ入力されることによって、第１アーム部２２が相対的に回転する。
【００６５】
第２減速機５２は、ケーシング５２２と、ケーシング５２２下部から鉛直下向きに突出する入力軸５２３と、入力軸５２３の先端部に固定された第２プーリ５２１と、ケーシング５２２上部から鉛直上向きに突出する出力軸５２４とを備える。第２減速機５２の出力軸５２４は、第２アーム部２３に固定される。また、第２減速機５２のケーシング５２２は、第１アーム部２２に固定される。モータ５３の駆動力が第２減速機５２の入力軸５２３へ入力されると、第２減速機５２の出力軸５２４に固定された第２アーム部２３が回転する。
【００６６】
このように、第１減速機５１および第２減速機５２は、入力軸５１３，５２３が互いに逆方向を向いた状態で収納部２２１内に配置される。具体的には、第１減速機５１は、入力軸５１３が上側に配置され、第２減速機５２は、入力軸５２３が下側に配置される。
【００６７】
また、図４Ｂに示すように、第１減速機５１および第２減速機５２は、モータ５３と略同一の高さに配置される。具体的には、第１減速機５１および第２減速機５２は、第１減速機５１のケーシング５１２と第２減速機５２のケーシング５２２とが鉛直方向（すなわち、高さ方向）において互いに重複するように配置される。
【００６８】
したがって、第１減速機５１の第１プーリ５１１と、第２減速機５２の第２プーリ５２１とは、異なる高さに配置される。
【００６９】
異なる高さに配置された第１プーリ５１１および第２プーリ５２１のうち、第２プーリ５２１は、モータ５３の第３プーリ５３１と同一の高さに配置される。そして、モータ５３の駆動力を第２減速機５２の入力軸５２３へ伝達する第２伝達ベルト５６が、第２プーリ５２１、第３プーリ５３１およびこれらと同一の高さに配置された中継部材５４の第４プーリ５４３（図４Ｃ参照）に掛け渡される。
【００７０】
モータ５３の第３プーリ５３１と異なる高さに配置された第１減速機５１の第１プーリ５１１に対してモータ５３の駆動力を伝達するために、中継部材５４が用いられる。
【００７１】
具体的には、図４Ｃに示すように、モータ５３の駆動力を第１減速機５１の入力軸５１３へ伝達する第１伝達ベルト５５が、第１減速機５１の第１プーリ５１１と同一の高さに配置された中継部材５４の第５プーリ５４４に掛け渡される。
【００７２】
モータ５３を作動させると、モータ５３の駆動力は、第２伝達ベルト５６によって第２減速機５２の第２プーリ５２１および中継部材５４の第４プーリ５４３へ伝達される。さらに、中継部材５４の回転軸５４２が回転することによって中継部材５４の第５プーリ５４４が回転し、第５プーリ５４４の回転が第１伝達ベルト５５を介して第１減速機５１の第１プーリ５１１へ伝達される。
【００７３】
ここで、上述したように、従来技術では、モータの出力軸に対して、モータの駆動力を第１減速機の入力軸へ伝達する伝達ベルトと第２減速機の入力軸へ伝達する伝達ベルトの双方を掛け渡していた。
【００７４】
このような伝達ベルトの掛け渡し方を採用した場合、第１減速機の入力軸に固定されたプーリ、第２減速機の入力軸に固定されたプーリおよびモータの出力軸に固定されたプーリは、同一の高さに配置されることとなる。この結果、第１減速機（入力軸がモータの出力軸と反対方向を向いた状態で配置された減速機）が、下方に大きく突出し、これらを収納する第１アーム部の高さ寸法が大きくなるおそれがある。
【００７５】
そこで、第１の実施形態に係るロボット１では、モータ５３の出力軸５３３と平行な軸に沿って延在する中継部材５４を介してモータ５３の駆動力を第１減速機５１の入力軸５１３へ伝達する方式を採用することとした。この方式を採用することで、第１減速機５１の第１プーリ５１１の配置の制限を取り除くことができ、図４Ｂに示すように、第１減速機５１を第２減速機５２と略同一の高さに配置することが可能となる。
【００７６】
これにより、従来の方式では、第１減速機５１の上方および第２減速機５２の下方に、それぞれの減速機５１，５２の高さ寸法に相当する空間を形成する必要があるが、第１の実施形態に係るロボット１では、この必要がなくなる。このため、第１減速機５１の上方および第２減速機５２の下方の空間を小さくすることができる。
【００７７】
したがって、第１の実施形態に係るロボット１では、第１減速機５１や第２減速機５２、モータ５３等を収納する第１アーム部２２の高さ寸法を小さくすることができ、ロボット１全体の高さ寸法を小さくすることができる。ロボット１全体の高さ寸法が小さくなれば、真空チャンバ３０の容積をより小さくすることができるため、チャンバ内の減圧状態の維持が容易となる。
【００７８】
また、第１の実施形態では、モータ５３、第１減速機５１、第２減速機５２等を第１アーム部２２の収納部２２１内に集中配置することとしたため、これらモータ５３、第１減速機５１、第２減速機５２等のメンテナンスを容易に行うことができる。
【００７９】
たとえば、第１減速機５１および第２減速機５２は、内部のグリス交換が定期的に行われる場合がある。かかるグリスの交換作業には、第１減速機５１および第２減速機５２に対してグリス排出用のグリスチューブを接続する作業等が含まれる。第１の実施形態では、第１減速機５１および第２減速機５２を収納部２２１内に集中配置することで、第１アーム部２２の蓋部２２４を取り外すだけで第１減速機５１および第２減速機５２の両方に対してグリスチューブを取り付けることができる。このため、グリスの交換作業を容易に行うことができる。
【００８０】
また、第１の実施形態では、モータ５３の交換も容易に行うことができる。すなわち、モータの第３プーリに対して第１伝達ベルトおよび第２伝達ベルトの双方を掛け渡す方式を採用した場合、第１伝達ベルトおよび第２伝達ベルトの双方を第３プーリから取り外すこととなる。したがって、モータを再度取り付けた後、第１伝達ベルトおよび第２伝達ベルトの双方について、テンションプーリ等を用いたテンション調整を行うこととなる。
【００８１】
これに対し、第１の実施形態では、モータ５３の第３プーリ５３１に掛け渡される伝達ベルトが、第２伝達ベルト５６だけである。したがって、第２伝達ベルト５６についてのみテンション調整を行えばよく、調整時間が短くなり、モータ交換に要する時間を短縮することができる。
【００８２】
上述してきたように、第１の実施形態では、第２伝達ベルト５６が、モータ５３の駆動力を中継部材５４に対してさらに伝達し、第１伝達ベルト５５が、第２伝達ベルト５６から中継部材５４を介して伝達されるモータ５３の駆動力を第１減速機５１へ伝達する。したがって、ロボットの高さ寸法を小さくすることができ、ロボットを小型化することができる。
【００８３】
なお、第１の実施形態によれば、モータ５３の駆動力が、第１伝達ベルト５５および第２伝達ベルト５６のそれぞれに対して独立に伝達されるのではなく、第２伝達ベルト５６を通った後に第１伝達ベルト５５に伝達されることとなる。
【００８４】
第２伝達ベルト５６がモータ５３によって駆動されると、第２伝達ベルト５６には、負荷に応じた伸びが生じることがある。第２伝達ベルト５６に伸びが生じると、ロボット１には、第２伝達ベルト５６の伸びに起因する回転の遅れが生じる。この回転の遅れは、第２減速機５２の第２プーリ５２１および中継部材５４の第４プーリ５４３へ伝達される。
【００８５】
さらに、中継部材５４の第５プーリ５４４によって第１伝達ベルト５５が駆動されると、第１伝達ベルト５５には、負荷に応じた伸びが生じる。第１伝達ベルト５５の伸びは、中継部材５４の第４プーリ５４３に伝達される第２伝達ベルト５６の伸びに重畳されて第１減速機５１の第１プーリ５１１へ伝達される。
【００８６】
このように、第２減速機５２へ伝達される回転遅れは、第２伝達ベルト５６の伸びのみによるものであり、第１減速機５１へ伝達される回転遅れは、第２伝達ベルト５６の伸びに対して第１伝達ベルト５５の伸びが重畳された合成伸びによるものとなる。
【００８７】
（第２の実施形態）
ところで、第１伝達ベルト５５および第２伝達ベルト５６の掛け渡し方は、第１の実施形態において示した例に限ったものではない。そこで、以下では、第１伝達ベルト５５および第２伝達ベルト５６の掛け渡し方の他の例について図５Ａ〜図５Ｃを用いて説明する。
【００８８】
図５Ａは、第２の実施形態に係る第１アーム部２２ａの内部構造を示す模式断面図である。また、図５Ｂおよび図５Ｃは、第２の実施形態に係る第１アーム部２２ａ内をＹ軸方向から見た場合の模式断面図である。
【００８９】
なお、理解を容易にするために、図５Ｂでは、中継部材５４を省略して示し、図５Ｃでは、モータ５３および第２中継部材５７を省略して示す。また、以下の説明では、既に説明した部分と同様の部分については、既に説明した部分と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００９０】
図５Ａに示すように、第２の実施形態に係るロボット１ａは、中継部材５４に加えて、第２中継部材５７を備える。中継部材５４および第２中継部材５７は、モータ５３の近傍において、Ｙ軸方向に沿って並んで配置される。
【００９１】
また、第２中継部材５７およびモータ５３の第３プーリ５３１には、第３伝達ベルト５８が掛け渡される。第２中継部材５７およびモータ５３間の距離は、モータ５３および第１減速機５１間の距離やモータ５３および第２減速機５２間の距離と比べて短い。したがって、第３伝達ベルト５８は、第１減速機５１および第２減速機５２と比較して短い。
【００９２】
第１減速機５１の入力軸５１３に対してモータ５３の駆動力を伝達する第１伝達ベルト５５ａは、第１減速機５１の第１プーリ５１１、中継部材５４および第２中継部材５７に対して掛け渡される。また、第２減速機５２の入力軸５２３に対してモータ５３の駆動力を伝達する第２伝達ベルト５６ａは、中継部材５４および第２減速機５２の第２プーリ５２１に対して掛け渡される。
【００９３】
第２中継部材５７は、図５Ｂに示すように、中継部材５４と同様の構成を備える。具体的には、第２中継部材５７は、筒状の本体部５７１と、本体部５７１に挿通される回転軸５７２と、回転軸５７２の基端部に固定された第６プーリ５７３と、回転軸５７２の先端部に固定された第７プーリ５７４とを備える。
【００９４】
第６プーリ５７３は、モータ５３の第３プーリ５３１と同一の高さに配置され、第７プーリ５７４は、第１減速機５１の第１プーリ５１１と同一の高さに配置される。第６プーリ５７３および第３プーリ５３１間には、第３伝達ベルト５８が掛け渡され、第７プーリ５７４および第１プーリ５１１間には、第１伝達ベルト５５ａが掛け渡される。なお、第１伝達ベルト５５ａは、中継部材５４の第５プーリ５４４にも掛け渡される（図５Ｃ参照）。
【００９５】
また、図５Ｃに示すように、第２伝達ベルト５６ａは、中継部材５４の第４プーリ５４３および第２減速機５２の第２プーリ５２１に対して掛け渡される。
【００９６】
モータ５３を作動させると、モータ５３の駆動力は、第３伝達ベルト５８によって第２中継部材５７の第６プーリ５７３へ伝達される。さらに、第２中継部材５７の回転軸５７２が回転することによって第２中継部材５７の第７プーリ５７４が回転し、第７プーリ５７４の回転が第１伝達ベルト５５ａを介して第１減速機５１の第１プーリ５１１および中継部材５４の第５プーリ５４４へ伝達される。
【００９７】
そして、中継部材５４の回転軸５４２が回転することによって中継部材５４の第４プーリ５４３が回転し、第４プーリ５４３の回転が第２伝達ベルト５６ａを介して第２減速機５２の第２プーリ５２１へ伝達される。
【００９８】
このように、第２の実施形態では、モータ５３の出力軸５３３と平行な回転軸５７２に沿って延在し、回転軸５７２を中心に回転可能な第２中継部材５７と、第２中継部材５７に対してモータ５３の駆動力を伝達する第３伝達部材とをさらに備える。そして、第２の実施形態では、第１伝達ベルト５５ａが、第３伝達ベルト５８から第２中継部材５７を介して伝達されるモータ５３の駆動力を中継部材５４へさらに伝達することとした。
【００９９】
すなわち、第２の実施形態では、モータ５３の第３プーリ５３１に対して、第１伝達ベルト５５ａおよび第２伝達ベルト５６ａを直接掛け渡さず、これら第１伝達ベルト５５ａおよび第２伝達ベルト５６ａよりも短い第３伝達ベルト５８を掛け渡すこととした。
【０１００】
これにより、モータ５３を交換する場合に、第１伝達ベルト５５ａおよび第２伝達ベルト５６ａを取り外さなくてよくなるため、モータ５３を取り付けた後、これら第１伝達ベルト５５ａおよび第２伝達ベルト５６ａについてテンション調整を行う必要がなくなる。
【０１０１】
なお、モータ５３を交換する場合には、第３伝達ベルト５８を取り外すこととなるが、第３伝達ベルト５８は、第１伝達ベルト５５ａおよび第２伝達ベルト５６ａと比べて短いため、モータ５３を取り付けた後のテンション調整が容易である。
【０１０２】
なお、上述してきた各実施形態では、第２伝達ベルト５６，５６ａが、モータ５３の駆動力を中継部材５４に対して伝達し、第１伝達ベルト５５，５５ａが、中継部材５４を介して伝達されるモータ５３の駆動力を第１減速機５１へ伝達することとした。しかし、これに限ったものではなく、第１伝達ベルト５５，５５ａが、モータ５３の駆動力を中継部材５４に対して伝達し、第２伝達ベルト５６，５６ａが、中継部材５４を介して伝達されるモータ５３の駆動力を第２減速機５２へ伝達してもよい。
【０１０３】
また、上述してきた各実施形態では、伝達部材として伝達ベルトを用いる場合の例について説明したが、伝達部材は、チェーンや歯車といった伝達ベルト以外の伝達部材であってもよい。なお、伝達部材としてチェーンを用いる場合には、プーリに代えてスプロケットを用いればよい。また、伝達部材として歯車を用いる場合には、プーリに代えて歯車を用いればよい。
【０１０４】
また、上述してきた各実施形態では、ロボット１，１ａを真空チャンバ３０内で使用する場合の例について説明したが、ロボット１，１ａは、大気中で使用することも可能である。
【０１０５】
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】
【０１０６】
１，１ａ  ロボット
１０  胴体部
１１  筐体
１２  フランジ部
１５  昇降フランジ部
２０  アームユニット
２１  固定ベース部
２２，２２ａ  第１アーム部
２２１  収納部
２２４  蓋部
２３  第２アーム部
２４  可動ベース部
２４ａ  エンドエフェクタ
２５  補助アーム部
３０  真空チャンバ
５１  第１減速機
５１１  第１プーリ
５１２  ケーシング
５１３  入力軸
５１４  出力軸
５２  第２減速機
５２１  第２プーリ
５２２  ケーシング
５２３  入力軸
５２４  出力軸
５３  モータ
５３１  第３プーリ
５３２  モータ本体部
５３３  出力軸
５４  中継部材
５４１  本体部
５４２  回転軸
５４３  第４プーリ
５４４  第５プーリ
５５，５５ａ  第１伝達ベルト
５６，５６ａ  第２伝達ベルト
５７  第２中継部材
５７１  本体部
５７２  回転軸
５７３  第６プーリ
５７４  第７プーリ
５８  第３伝達ベルト
【図１】
0005434990.tif 000002
【図２】
0005434990.tif 000003
【図３】
0005434990.tif 000004
【図４Ａ】
0005434990.tif 000005
【図４Ｂ】
0005434990.tif 000006
【図４Ｃ】
0005434990.tif 000007
【図５Ａ】
0005434990.tif 000008
【図５Ｂ】
0005434990.tif 000009
【図５Ｃ】
0005434990.tif 000010