(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基端部に設けられたスイング軸を中心として水平方向に揺動するスイングアーム部と、
前記スイングアーム部の先端部に設けられた鉛直な旋回軸を中心として回転する本体部、前記本体部に連結され水平方向に伸縮する複数の伸縮アーム部および前記伸縮アーム部の先端に設けられたワーク保持部を備えるアームユニットと、
を備え、
前記スイングアーム部の内部に形成される第１の収納部に、前記スイングアーム部の駆動部を備え、前記伸縮アーム部の内部に形成される第２の収納部に、前記アームユニットの駆動部を備え、
前記スイングアーム部は、
前記水平方向から見たときに前記先端部の上面が前記基端部の上面よりも低く形成されており、前記基端部に前記スイングアーム部の駆動部が配置され、前記基端部と前記先端部との段差に前記本体部が配置されることを特徴とする搬送ロボット。
【請求項２】
前記スイング軸の回転と前記旋回軸の回転とを同期させることを特徴とする請求項１に記載の搬送ロボット。
【請求項３】
前記スイング軸の回転角度と同じ回転角度で、かつ、前記スイング軸の回転とは反対方向に前記旋回軸を回転させることを特徴とする請求項２に記載の搬送ロボット。
【請求項４】
前記スイング軸を回転させる駆動部と、
前記スイング軸に対する前記旋回軸の基台部の回転を規制する規制機構と、
を備えることを特徴とする請求項３に記載の搬送ロボット。
【請求項５】
前記旋回軸を中心とする前記アームユニットの旋回半径が最小となる最小旋回姿勢を前記アームユニットが取った後、あるいは、前記アームユニットが前記最小旋回姿勢を取る動作を行いながら、前記スイングアーム部を揺動させ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搬送ロボット。
【請求項６】
前記スイングアーム部の揺動が完了した後に、前記アームユニットの伸縮アーム部を伸ばすことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の搬送ロボット。
【請求項７】
前記第１の収納部および前記第２の収納部は、大気圧に保たれることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の搬送ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを搬送する搬送ロボットに関する。
【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所望の位置へ搬送する搬送ロボットの一つ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、旋回軸を中心として水平方向に回転する本体部に対して、水平方向に伸縮する多関節アーム部を連結し、さらに、ワークを保持するエンドエフェクタを多関節アーム部の先端に取り付けたものである。
【０００３】
かかる多関節ロボットは、旋回軸を中心としてエンドエフェクタを放射状に進退させることでワークを所望の位置へ搬送する。このため、ワークの搬送位置は、水平多関節ロボットを中心として放射状に配置されることが一般的である。
【０００４】
一方、近年では、水平多関節ロボットおよび搬送位置を含む搬送装置全体の省スペース化を図るための各種の提案がなされている。たとえば、ベルトコンベア等の直動搬送機構上に水平多関節ロボットを搭載し、直動搬送機構の両側に沿って複数の搬送位置を並列に配置した搬送装置が提案されている。
【０００５】
かかる搬送装置によれば、搬送位置を並列に配置することで、搬送位置を放射状に配置した場合と比較して装置の省スペース化を図ることができる。なお、直動搬送機構上に水平多関節ロボットを搭載する技術は、たとえば、特許文献１において開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３５８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ベルトコンベア等の直動搬送機構を用いることとすると、直動機構の設置スペースの分だけ搬送装置が大型化してしまい、省スペース化を十分に図れない可能性がある。
【０００８】
また、ベルトコンベアのような直動搬送機構は、一般的に、ボールネジやベルト、リニアガイド等を備えており、これらの部材によって発塵し易いため、半導体ウエハ等の製造環境であるチャンバ等での使用に適さない可能性もある。
【０００９】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、ベルトコンベアのような直動搬送機構を用いることなく省スペース化を図ることができる搬送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】
【００１０】
本願の開示する搬送ロボットは、基端部に設けられたスイング軸を中心として水平方向に揺動するスイングアーム部と、前記スイングアーム部の先端部に設けられた鉛直な旋回軸を中心として回転する本体部、前記本体部に連結され水平方向に伸縮する複数の伸縮アーム部および前記伸縮アーム部の先端に設けられたワーク保持部を備えるアームユニットと、を備え、前記スイングアーム部の内部に形成される第１の収納部に、前記スイングアーム部の駆動部を備え、前記伸縮アーム部の内部に形成される第２の収納部に、前記アームユニットの駆動部を備え、前記スイングアーム部は、前記水平方向から見たときに前記先端部の上面が前記基端部の上面よりも低く形成されており、前記基端部に前記スイングアーム部の駆動部が配置され、前記基端部と前記先端部との段差に前記本体部が配置される。
【発明の効果】
【００１１】
本願の開示する搬送ロボットの一つの態様によれば、直動搬送機構を用いることなく省スペース化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施例１に係る搬送ロボットの概要説明図である。
【図２】図２は、実施例１に係る搬送装置の平面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、搬送ロボットの平面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、搬送ロボットの側面図である。
【図４】図４は、搬送ロボットのスイング動作を示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、スイング動作後の搬送ロボットの動作例を示す図（その１）である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、スイング動作後の搬送ロボットの動作例を示す図（その２）である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、スイング動作後の搬送ロボットの動作例を示す図（その３）である。
【図６】図６は、実施例２に係る搬送ロボットの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照して、本願の開示する搬送ロボットのいくつかの実施例を詳細に説明する。ただし、これらの実施例における例示で本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１４】
［搬送ロボットの概要］
まず、詳細な説明に先立ち、実施例１に係る搬送ロボットの概要について図１を用いて説明する。図１は、実施例１に係る搬送ロボットの概要説明図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施例１に係る搬送ロボットは、水平方向に伸縮する２つの伸縮アーム部を備えるアームユニットをスイングアーム部の先端に取り付けた水平多関節ロボットである。
【００１６】
具体的には、アームユニットは、鉛直な旋回軸を中心として回転する本体部と、本体部に連結され水平方向に伸縮する２つの伸縮アーム部と、各伸縮アーム部の先端に設けられたワーク保持部とを備える。また、スイングアーム部は、アームユニットの本体部と先端部において連結され、基端部に設けられたスイング軸を中心として水平方向に揺動する。
【００１７】
このように、搬送ロボットは、スイングアーム部を揺動させることによってアームユニットを水平方向に移動させることができ、横一列に並んだ搬送位置へのアクセスが可能となる。これにより、搬送位置を直線上に配置することができるようになるため、従来のように搬送位置を放射状に配置した場合と比較して搬送ロボットおよび搬送位置を含む搬送装置全体の省スペース化を図ることができる。
【００１８】
また、搬送ロボットは、直動搬送機構のような大型な機構を用いることなくアームユニットを移動させることができるため、搬送ロボット自体を小型化することができ、搬送装置の更なる省スペース化を図ることができる。さらに、直動搬送機構と比較して発塵も生じ難いため、半導体ウエハ等の製造環境であるチャンバ等での使用にも適する。
【００１９】
なお、搬送ロボットは、２つの伸縮アーム部を備えることで、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というように、２つの作業を同時平行で行うことができる。このため、搬送ロボットは、ワークの搬送作業を効率的に行うことができる。
【００２０】
ところで、スイングアーム部を揺動させた場合、アームユニットの向きによってはアームユニットがスイング側へ大きく突出してしまう可能性がある。このため、搬送装置を広めに設計することも考えられるが、更なる省スペース化を図ることが望ましい。
【００２１】
そこで、本実施例１に係る搬送ロボットは、スイング軸の回転と旋回軸の回転とを同期させることで、アームユニットのスイング側への突出量を軽減して搬送装置の更なる省スペース化を図ることとした。
【００２２】
以下では、図１を用いて説明した搬送ロボットおよび搬送装置の詳細な構成について図２〜６を用いて具体的に説明する。図２は、実施例１に係る搬送装置の平面図である。
【００２３】
図２に示すように、本実施例１に係る搬送装置１は、搬送ロボット１０と、搬送室２０と、受渡し室３０ａ，３０ｂと、処理室４０ａ〜４０ｄとを備える。
【００２４】
なお、以下では、一例として、搬送ロボット１０が、受渡し室３０ａに載置されたワークを処理室４０ａへ搬送するとともに、処理室４０ａにおいて所定の処理が施されたワークを取り出して受渡し室３０ｂへ搬送する場合の例について説明する。また、以下では、ワークがガラス基板であり、搬送室２０、受渡し室３０ａ，３０ｂおよび処理室４０ａ〜４０ｄが減圧環境下に保たれたチャンバであるものとする。
【００２５】
また、以下では、重力方向を「鉛直方向」と呼び、鉛直方向と直交する方向を「水平方向」と呼ぶこととする。図２においては、紙面に対して垂直な方向が「鉛直方向」であり、平行な方向が「水平方向」である。
【００２６】
搬送ロボット１０は、図１を用いて説明したとおり、スイング軸Ｐ１を中心として水平方向に揺動するスイングアーム部１１の先端部に、旋回軸Ｐ２を中心として回転可能なアームユニット１２を取り付けた水平多関節ロボットである。かかる搬送ロボット１０の具体的な構成については、図３Ａおよび図３Ｂを用いて後述する。
【００２７】
搬送室２０は、搬送ロボット１０を収容する矩形状のチャンバである。かかる搬送室２０は、密閉されており、図示しない真空ポンプ等によって内部が減圧状態に保たれる。
【００２８】
搬送室２０の短辺側の側面には、それぞれ受渡し室３０ａ，３０ｂがゲートバルブ２１ａ，２１ｂを介して連結されている。受渡し室３０ａ，３０ｂは、搬送ロボット１０が搬送室２０外からのワークの受け取りや、搬送室２０外へのワークの受け渡しを行うためのチャンバである。受渡し室３０ａ，３０ｂも、搬送室２０と同様に密閉されており、図示しない真空ポンプ等によって内部が減圧状態に保たれる。
【００２９】
ゲートバルブ２１ａ，２１ｂは、受渡し室３０ａ，３０ｂと搬送室２０とを隔離する。これらゲートバルブ２１ａ，２１ｂは、搬送ロボット１０が受渡し室３０ａ，３０ｂへアクセスする場合に開放される。
【００３０】
また、搬送室２０の長辺側の側面には、処理室４０ａ〜４０ｄがゲートバルブ２１ｃ〜２１ｆを介して連結される。具体的には、長辺側の２つの側面のうちの一方に、処理室４０ａ，４０ｂが連結され、他方に、処理室４０ｃ，４０ｄが連結される。
【００３１】
このように、搬送装置１では、複数の処理室４０ａ〜４０ｄのうちの少なくとも２つが直線上に並んで配置されるため、複数の処理室を放射状に配置した場合と比較して搬送装置を省スペース化することができる。
【００３２】
処理室４０ａ〜４０ｄは、ワークに対する所定の処理が行われるチャンバである。処理室４０ａ〜４０ｄも、搬送室２０や受渡し室３０ａ，３０ｂと同様に密閉されており、図示しない真空ポンプ等によって内部が真空に保たれる。なお、本実施例１に係る搬送装置１では、各処理室４０ａ〜４０ｄにおいて同一の処理が行われるものとするが、これに限ったものではなく、処理室４０ａ〜４０ｄごとに異なる処理が行われることとしてもよい。
【００３３】
ゲートバルブ２１ｃ〜２１ｆは、処理室４０ａ〜４０ｄと搬送室２０とを隔離する。これらゲートバルブ２１ｃ〜２１ｆは、搬送ロボット１０が処理室４０ａ〜４０ｄへアクセスする場合に開放される。
【００３４】
ここで、受渡し室３０ａおよび受渡し室３０ｂは、互いに対向して配置される。そして、搬送ロボット１０のスイングアーム部１１は、受渡し室３０ａおよび受渡し室３０ｂを結ぶ直線Ｌ１上をアームユニット１２の旋回軸Ｐ２が通るように設計される。これにより、搬送ロボット１０は、受渡し室３０ａ，３０ｂと正対した状態で、これら受渡し室３０ａ，３０ｂへアクセスすることができる。
【００３５】
すなわち、搬送ロボット１０は、受渡し室３０ａ，３０ｂへアクセスする場合には、ワークの向きが不揃いになることを防ぐために、受渡し室３０ａ，３０ｂと正対した状態でアクセスすることが好ましい。このため、搬送ロボット１０は、スイングアーム部１１を揺動させて旋回軸Ｐ２を直線Ｌ１上に位置付けた後、旋回軸Ｐ２を中心としてアームユニット１２を旋回させることによってアームユニット１２を受渡し室３０ａ，３０ｂと正対させたうえで、受渡し室３０ａ，３０ｂへのアクセスを行う。
【００３６】
なお、直線Ｌ１と旋回軸Ｐ２との交点のうち、受渡し室３０ａに近い方の交点が受渡し室３０ａへのアクセスポイントとなり、受渡し室３０ｂに近い方の交点が受渡し室３０ｂへのアクセスポイントとなる。
【００３７】
また、処理室４０ａおよび処理室４０ｃ、処理室４０ｂおよび処理室４０ｄも互いに対向して配置される。そして、搬送ロボット１０のスイングアーム部１１は、処理室４０ａおよび処理室４０ｃを結ぶ直線Ｌ２上、処理室４０ｂおよび処理室４０ｄを結ぶ直線Ｌ３上をアームユニット１２の旋回軸Ｐ２が通るように設計される。
【００３８】
これにより、搬送ロボット１０は、処理室４０ａ〜４０ｄと正対した状態で、これら処理室４０ａ〜４０ｄへアクセスすることが可能となる。なお、直線Ｌ２と旋回軸Ｐ２との交点が処理室４０ａ，４０ｃへのアクセスポイントとなり、直線Ｌ３と旋回軸Ｐ２との交点が処理室４０ｂ，４０ｄへのアクセスポイントとなる。
【００３９】
さらに、本実施例１に係る搬送装置１では、直線Ｌ１と直線Ｌ２との交点および直線Ｌ１と直線Ｌ３との交点をアームユニット１２の旋回軸Ｐ２が通るように設計される。具体的には、搬送ロボット１０のスイング軸Ｐ１は、直線Ｌ２および直線Ｌ３の中間に設けられる。これにより、１つのアクセスポイントでより多くのチャンバへアクセスすることが可能となる。
【００４０】
たとえば、搬送ロボット１０は、直線Ｌ１および直線Ｌ２との交点をアクセスポイントとすることにより、受渡し室３０ａから取り出したワークを、スイングアーム部１１を揺動させることなく処理室４０ａへ搬送することができる。したがって、ワークの搬送作業を効率的に行うことができる。
【００４１】
さらに、本実施例に係る搬送装置１では、搬送ロボット１０のスイング軸Ｐ１が、直線Ｌ１上からずれた位置に設けられる。具体的には、スイング軸Ｐ１を直線Ｌ１上に設けることとすると、スイングアーム部１１を揺動させたときに旋回軸Ｐ２が描く曲線の曲率が大きくなる。すなわち、スイングアーム部１１を揺動させた場合に、アームユニット１２がスイング側（ここでは、処理室４０ｃ，４０ｄ側）へ大きく突出してしまうこととなる。
【００４２】
そこで、図２に示すように、スイング軸Ｐ１を直線Ｌ１からずれた位置に設けることで、旋回軸Ｐ２が描く曲線の曲率を小さくすることとした。これにより、アームユニット１２のスイング側への突出量を抑えることができ、搬送装置１の更なる省スペース化を図ることができる。
【００４３】
なお、搬送ロボット１０は、図２に示す状態からアームユニット１２の伸縮アーム部を伸ばすことによって受渡し室３０ａへアクセスすることができる。また、搬送ロボット１０は、図２に示す状態から旋回軸Ｐ２を中心としてアームユニット１２を旋回させることによって、処理室４０ａや処理室４０ｃへアクセスすることができる。
【００４４】
また、搬送ロボット１０は、図２に示す状態からスイング軸Ｐ１を中心としてスイングアーム部１１を揺動させることによって、受渡し室３０ｂ、処理室４０ｂおよび処理室４０ｄへのアクセスが可能となる。なお、図２に示すように、スイングアーム部１１は、直線Ｌ１と直線Ｌ２との交点および直線Ｌ１と直線Ｌ３との交点間で揺動するものとする。以下では、直線Ｌ１と直線Ｌ２との交点を「第１のアクセスポイント」と呼び、直線Ｌ１と直線Ｌ３との交点を「第２のアクセスポイント」と呼ぶこととする。
【００４５】
［搬送ロボット１０の構成］
次に、搬送ロボット１０の構成について図３Ａおよび図３Ｂを用いて説明する。図３Ａは、搬送ロボットの平面図であり、図３Ｂは、搬送ロボットの側面図である。なお、図３Ｂには、搬送ロボット１０の動力伝達機構を説明するために、スイングアーム部１１の内部を一部透視して簡略的に示している。
【００４６】
図３Ａに示すように、搬送ロボット１０は、スイングアーム部１１と、アームユニット１２と、ベース部１３とを備える。ベース部１３は、スイングアーム部１１をスイング軸Ｐ１まわりに回転可能に支持する基台である。スイングアーム部１１は、基端部においてベース部１３に支持されるとともに、先端部にアームユニット１２が設けられた長手部材である。
【００４７】
アームユニット１２は、本体部１２１と、右伸縮アーム部１２２Ｒと、左伸縮アーム部１２２Ｌと、ワーク保持部１２３Ｒ，１２３Ｌと、右リンク機構１２４Ｒと、左リンク機構１２４Ｌとを備える。本体部１２１は、スイングアーム部１１の先端部において旋回軸Ｐ２まわりに回転可能に支持される。かかる本体部１２１には、右伸縮アーム部１２２Ｒ、左伸縮アーム部１２２Ｌ、右リンク機構１２４Ｒおよび左リンク機構１２４Ｌが連結される。
【００４８】
右伸縮アーム部１２２Ｒは、第１アーム部１２２Ｒａと、第２アーム部１２２Ｒｂとを備える。第１アーム部１２２Ｒａは、基端部において本体部１２１によって水平方向に回転可能に支持され、先端部において第２アーム部１２２Ｒｂを水平方向に回転可能に支持する。第２アーム部１２２Ｒｂは、基端部において第１アーム部１２２Ｒａによって水平方向に回転可能に支持され、先端部においてワーク保持部１２３Ｒを水平方向に回転可能に支持する。
【００４９】
左伸縮アーム部１２２Ｌの構成も、右伸縮アーム部１２２Ｒと同様である。すなわち、左伸縮アーム部１２２Ｌは、第１アーム部１２２Ｌａと、第２アーム部１２２Ｌｂとを備える。第１アーム部１２２Ｌａは、基端部において本体部１２１によって水平方向に回転可能に支持され、先端部において第２アーム部１２２Ｌｂを水平方向に回転可能に支持する。第２アーム部１２２Ｌｂは、基端部において第１アーム部１２２Ｌａによって水平方向に回転可能に支持され、先端部においてワーク保持部１２３Ｌを水平方向に回転可能に支持する。
【００５０】
ワーク保持部１２３Ｒ，１２３Ｌは、ワークを保持するためのエンドエフェクタであり、それぞれ第２アーム部１２２Ｒｂ，１２２Ｌｂの先端部によって水平方向に回転可能に支持される。
【００５１】
右リンク機構１２４Ｒは、右伸縮アーム部１２２Ｒが伸縮動作を行ったとしても、ワーク保持部１２３Ｒの向きが本体部１２１に対して常に一定となるように、右伸縮アーム部１２２Ｒの動作と連動してワーク保持部１２３Ｒを回転させるリンク機構である。
【００５２】
具体的には、右リンク機構１２４Ｒは、第１リンク部材１２４Ｒａと、第２リンク部材１２４Ｒｂとを備える。第１リンク部材１２４Ｒａは、基端部において本体部１２１によって水平方向に回転可能に支持される。また、第１リンク部材１２４Ｒａの先端部は、第１アーム部１２２Ｒａ先端部および第２アーム部１２２Ｒｂ基端部間に回転可能に支持される連結部材（節）を介して第２リンク部材１２４Ｒｂと回転可能に連結される。そして、第２リンク部材１２４Ｒｂは、基端部において上記の連結部材を介して第１リンク部材１２４Ｒａと連結され、先端部においてワーク保持部１２３Ｒと回転可能に連結される。
【００５３】
左リンク機構１２４Ｌも、右リンク機構１２４Ｒと同様に、左伸縮アーム部１２２Ｌが伸縮動作を行ったとしても、ワーク保持部１２３Ｌの向きが本体部１２１に対して常に一定となるように、左伸縮アーム部１２２Ｌの動作と連動してワーク保持部１２３Ｌを回転させるリンク機構である。
【００５４】
具体的には、左リンク機構１２４Ｌは、第１リンク部材１２４Ｌａと、第２リンク部材１２４Ｌｂとを備える。第１リンク部材１２４Ｌａは、基端部において本体部１２１によって水平方向に回転可能に支持される。また、第１リンク部材１２４Ｌａの先端部は、第１アーム部１２２Ｌａ先端部および第２アーム部１２２Ｌｂ基端部間に回転可能に支持される連結部材を介して第２リンク部材１２４Ｌｂと回転可能に連結される。そして、第２リンク部材１２４Ｌｂは、基端部において上記の連結部材を介して第１リンク部材１２４Ｌａと連結され、先端部においてワーク保持部１２３Ｌと回転可能に連結される。
【００５５】
また、第１アーム部１２２Ｒａの内部は、大気圧に保たれた収納空間となっている。かかる収納空間は、箱形に形成されており、内部には、本体部１２１に対して第１アーム部１２２Ｒａを回転させるとともに、第１アーム部１２２Ｒａに対して第２アーム部１２２Ｒｂを回転させる駆動部が収納されている。
【００５６】
具体的には、かかる駆動部は、第１アーム部１２２Ｒａに対する第２アーム部１２２Ｒｂの回転角度が本体部１２１に対する第１アーム部１２２Ｒａの回転角度の２倍になるように、第１アーム部１２２Ｒａおよび第２アーム部１２２Ｒｂを回転させる。たとえば、駆動部は、第１アーム部１２２Ｒａが本体部１２１に対してα度回転した場合に、第２アーム部１２２Ｒｂが第１アーム部１２２Ｒａに対して２α度回転するように第１アーム部１２２Ｒａおよび第２アーム部１２２Ｒｂを回転させる。
【００５７】
これにより、右伸縮アーム部１２２Ｒは、第２アーム部１２２Ｒｂの先端部に設けられたワーク保持部１２３Ｒを直線状に移動させることが可能となる。さらに、右伸縮アーム部１２２Ｒの伸縮動作と連動して右リンク機構１２４Ｒがワーク保持部１２３Ｒを回転させることによって、ワーク保持部１２３Ｒの向きが本体部１２１に対して一定となるように維持される。
【００５８】
なお、右伸縮アーム部１２２Ｒの駆動部を大気圧に保たれた収納空間内に収納することとしたため、グリス等の潤滑油の乾燥を防止することもできる他、駆動部からの発塵によって減圧環境下である搬送室２０内が汚染されることを防止することができる。
【００５９】
また、左伸縮アーム部１２２Ｌの第１アーム部１２２Ｌａも、右伸縮アーム部１２２Ｒの第１アーム部１２２Ｒａと同様の構成を有しており、第１アーム部１２２Ｒａ内に収納された駆動部によって左伸縮アーム部１２２Ｌが伸縮動作し、これに伴ってワーク保持部１２３Ｌが直線状に移動する。
【００６０】
また、図３Ｂに示すように、スイングアーム部１１は、その内部に、大気圧に保たれた収納空間１１１を備え、かかる収納空間１１１は、箱状に形成されており、スイングアーム部１１の駆動部を収納する。具体的には、収納空間１１１には、スイングアーム部１１の駆動源であるモータ１１１ａ、スイング軸Ｐ１に沿って設けられるシャフト１１１ｂ、モータ１１１ａの回転力をシャフト１１１ｂへ伝達する伝達部１１１ｃおよびシャフト１１１ｂの回転速度を減少させてシャフト１１２へ出力する減速機１１１ｄ等が収納される。
【００６１】
シャフト１１２は、スイング軸Ｐ１に沿って設けられており、さらに、ベース部１３内の図示しない昇降装置に対して上下動可能に固定されたシャフト１３１と固定される。具体的には、シャフト１１２は、一端にドッキングフランジ１１２ａを備え、かかるドッキングフランジ１１２ａと、シャフト１３１の先端に設けられたドッキングフランジ１３１ａとをボルトおよびナット等で結合することで、シャフト１３１に固定される。このように、シャフト１１２は、ベース部１３に対して固定されており、スイングアーム部１１は、固定されたシャフト１１２を中心に回転することとなる。
【００６２】
搬送装置１は、ベース部１３とスイングアーム部１１とをドッキングフランジ１１２ａ，１３１ａ間で分離することができるため、組立作業やメンテナンス作業を容易化することができる。また、分割輸送も可能である。
【００６３】
また、ここでは図示を省略しているが、本体部１２１内にも大気圧に保たれた収納空間が形成されている。かかる収納空間も箱状に形成されており、内部には、スイングアーム部１１に対して本体部１２１を回転させるための駆動部が収納される。かかる駆動部は、スイングアーム部１１の収納空間１１１内に収納された駆動部（モータ１１１ａ、シャフト１１１ｂ、伝達部１１１ｃおよび減速機１１１ｄ）と同様の駆動部であり、本体部１２１の下部に旋回軸Ｐ２に沿って設けられたシャフト１２１ａを中心として本体部１２１を回転させる。
【００６４】
なお、シャフト１２１ａは、一端にドッキングフランジ１２１ｂを備え、かかるドッキングフランジ１２１ｂと、スイングアーム部１１の先端部に設けられたドッキングフランジ１１３とをボルトおよびナット等で結合することで、スイングアーム部１１に固定される。このように、スイングアーム部１１と本体部１２１（すなわち、アームユニット１２）とをドッキングフランジ１２１ｂ，１１３間で分離することができるため、組立作業やメンテナンス作業を容易化することができる。また、分割輸送も可能である。
【００６５】
また、搬送ロボット１０は、スイングアーム部１１の内部に形成されて大気圧に保たれた収納空間１１１（第１の収納部）に、スイングアーム部１１の駆動部を備え、左伸縮アーム部１２２Ｌおよび右伸縮アーム部１２２Ｒの内部にそれぞれ形成されて大気圧に保たれた収納空間（第２の収納部）に、アームユニット１２の駆動部を備えることとした。これにより、グリス等の潤滑油の乾燥を防止することもできる他、駆動部からの発塵によって減圧環境下である搬送室２０内が汚染されることを防止することができる。
【００６６】
なお、これらの収納空間は、周囲がシール部材で封止され、また、可動部の関節部分（たとえば、第１アーム部１２２Ｒａ基端部と本外部１２１との間の関節部など）が、たとえば磁性流体シール等で封止されることにより、大気圧に保たれる。
【００６７】
また、制御装置５０は、搬送ロボット１０の動作制御を行う制御装置である。たとえば、制御装置５０は、スイングアーム部１１の駆動部やアームユニット１２の駆動部あるいはベース部１３内に設けられた図示しない昇降装置等の制御を行う。かかる制御装置５０は、搬送室２０外に設置される。
【００６８】
なお、ここでは、スイングアーム部１１の駆動部がスイングアーム部１１内の収納空間１１１に収納され、アームユニット１２の駆動部がアームユニット１２内の収納空間に収納されることとしたが、これに限ったものではない。たとえば、アームユニット１２の駆動部もスイングアーム部１１内の収納空間１１１に収納することとしてもよい。
【００６９】
［搬送ロボット１０のスイング動作］
本実施例１に係る搬送ロボット１０は、スイングアーム部１１を揺動させる場合、スイング軸Ｐ１の回転と同期させて旋回軸Ｐ２を回転させることで、アームユニット１２のスイング側への突出量を軽減することとしている。以下では、搬送ロボット１０のスイング動作について図４を用いて説明する。図４は、搬送ロボット１０のスイング動作を示す図である。
【００７０】
なお、図４には、搬送ロボット１０が、直線Ｌ１と直線Ｌ２との交点である第１のアクセスポイントから直線Ｌ１と直線Ｌ３との交点である第２のアクセスポイントまでアームユニット１２を移動させる場合の例を示している。また、図４では、受渡し室３０ａ，３０ｂおよび処理室４０ａ〜４０ｄを省略して示している。
【００７１】
図４に示すように、搬送ロボット１０は、スイングアーム部１１を揺動させる場合には、まず、アームユニット１２の姿勢が、旋回軸Ｐ２を中心とするアームユニット１２の旋回半径が最小となる最小旋回姿勢となるように駆動する。また、アームユニット１２の向きが受渡し室３０ａと正対する向き以外の向きである場合には、旋回軸Ｐ２を中心にアームユニット１２を旋回させて、アームユニット１２が受渡し室３０ａと正対した状態とする。
【００７２】
このように、搬送ロボット１０は、アームユニット１２が最小旋回姿勢を取り、かつ、受渡し室３０ａと正対した状態となった後、スイング動作に移行するものとする。なお、アームユニット１２が最小旋回姿勢を取り、かつ、受渡し室３０ａと正対した状態は、スイングアーム部１１を揺動させた場合におけるアームユニット１２のスイング側への突出量が最も少なくなる姿勢である。
【００７３】
スイング動作へ移行すると、搬送ロボット１０は、スイング軸Ｐ１を中心としてスイングアーム部１１を揺動させる。このとき、搬送ロボット１０は、スイングアーム部１１の揺動中においてアームユニット１２が常に一定の方向を向くように、スイング軸Ｐ１の回転に対して旋回軸Ｐ２の回転を同期させる。ここでは、スイングアーム部１１が常に受渡し室３０ａ側を向くように、スイング軸Ｐ１の回転に対して旋回軸Ｐ２の回転を同期させる。
【００７４】
これにより、スイングアーム部１１を単に揺動させた場合と比較して、アームユニット１２のスイング側への突出量を軽減することができる。したがって、搬送室２０を小型化することができるため、搬送装置１の省スペース化を図ることが可能となる。
【００７５】
スイング軸Ｐ１の回転に対する旋回軸Ｐ２の回転同期は、制御装置５０が行う。すなわち、制御装置５０は、スイング軸Ｐ１の回転制御を行うとともに、スイング軸Ｐ１の回転角度θと同じ回転角度θで、かつ、スイング軸Ｐ１とは反対方向にアームユニット１２が回転するように旋回軸Ｐ２の回転制御を行う。これにより、アームユニット１２を、一定の方向を向いた状態で、第１のアクセスポイントから第２のアクセスポイントへ移動させることができる。
【００７６】
なお、ここでは、アームユニット１２が常に受渡し室３０ａ側を向くように旋回軸Ｐ２を回転させることとしたが、スイングアーム部１１の揺動中におけるアームユニット１２の向きは、これに限ったものではない。
【００７７】
たとえば、搬送ロボット１０は、アームユニット１２が常に受渡し室３０ｂ側を向くように旋回軸Ｐ２を旋回させてもよい。かかる姿勢も、スイングアーム部１１を揺動させた場合におけるアームユニット１２のスイング側への突出量が最も少なくなる姿勢であるため、図４に示した例と同様の効果を得ることができる。
【００７８】
また、スイングアーム部１１の揺動中におけるアームユニット１２の向きは、必ずしも、スイングアーム部１１を揺動させた場合におけるアームユニット１２のスイング側への突出量が最も少なくなる向きである必要はない。すなわち、スイングアーム部１１の揺動中におけるアームユニット１２の向きは、スイングアーム部１１を揺動させた場合におけるアームユニット１２のスイング側への突出量が最も多くなる向き以外の向きであればよい。
【００７９】
［スイング動作後の搬送ロボット１０の動作］
次に、スイング動作後の搬送ロボット１０の動作について図５Ａ〜図５Ｃを用いて説明する。図５Ａ〜図５Ｃは、スイング動作後の搬送ロボット１０の動作例を示す図である。なお、図５Ａ〜図５Ｃには、搬送ロボット１０が、アームユニット１２を第１のアクセスポイントから第２のアクセスポイントへ移動させた後、右伸縮アーム部１２２Ｒのワーク保持部１２３Ｒに保持されたワークを受渡し室３０ｂへ搬送する動作の例を示している。
【００８０】
図５Ａに示すように、搬送ロボット１０のアームユニット１２は、第１のアクセスポイントから第２のアクセスポイントへ移動した直後においては、受渡し室３０ｂとは反対方向、すなわち、受渡し室３０ａ側を向いた状態となっている。そこで、搬送ロボット１０は、第２のアクセスポイントへ到達すると、まず、旋回軸Ｐ２を中心としてアームユニット１２を１８０度回転させる。これにより、図５Ｂに示すように、搬送ロボット１０は、アームユニット１２が受渡し室３０ｂと正対した状態となる。
【００８１】
そして、搬送ロボット１０は、右伸縮アーム部１２２Ｒを伸縮させることによってワーク保持部１２３Ｒ上に保持されたワークを受渡し室３０ｂ内の所定位置まで搬送する（図５Ｃ参照）。なお、かかる場合、制御装置５０がゲートバルブ２１ｂを開放することで、搬送ロボット１０は、受渡し室３０ｂへのアクセスが可能となる。
【００８２】
このように、搬送ロボット１０は、スイングアーム部１１を揺動させることによってワークの搬送位置を通る直線Ｌ１上に旋回軸Ｐ２を位置付けた後に、アームユニット１２の右伸縮アーム部１２２Ｒまたは左伸縮アーム部１２２Ｌを伸ばすこととした。すなわち、スイングアーム部１１の揺動が終わるまでの間は、搬送ロボット１０の最小旋回姿勢を維持することとした。これにより、搬送室２０を小型化した場合であっても、スイングアーム部１１の揺動中にアームユニット１２が搬送室２０の側壁と接触するといった事態を確実に防止することができる。
【００８３】
上述してきたように、本実施例１では、スイングアーム部１１が、基端部に設けられたスイング軸Ｐ１を中心として水平方向に揺動し、アームユニット１２が、スイングアーム部１１の先端部に設けられた鉛直な旋回軸Ｐ２を中心として回転する本体部１２１と、本体部１２１に連結され水平方向に伸縮する右伸縮アーム部１２２Ｒおよび左伸縮アーム部１２２Ｌと、右伸縮アーム部１２２Ｒおよび左伸縮アーム部１２２Ｌの先端にそれぞれ設けられたワーク保持部１２３Ｒ，１２３Ｌとを備えることとした。したがって、直動搬送機構を用いることなく搬送装置１の省スペース化を図ることができる。
【００８４】
さらに、本実施例１では、スイング軸Ｐ１の回転に対して旋回軸Ｐ２の回転を同期させることとしたため、搬送装置１の更なる省スペース化を図ることができる。
【実施例２】
【００８５】
［スイング軸Ｐ１および旋回軸Ｐ２のその他の同期方法］
ところで、上述してきた実施例１では、制御装置５０が、スイング軸Ｐ１および旋回軸Ｐ２の回転制御をそれぞれ行うことによって旋回軸Ｐ２の回転をスイング軸Ｐ１の回転と同期させることとした。
【００８６】
すなわち、実施例１では、制御装置５０が、スイング軸Ｐ１を回転させるためのモータ１１１ａおよび旋回軸Ｐ２を回転させるためのモータの双方を制御することで、スイング軸Ｐ１および旋回軸Ｐ２の回転同期を行うこととした。しかし、これに限ったものではなく、スイング軸Ｐ１の回転に対して旋回軸Ｐ２の回転を機械的に同期させてもよい。
【００８７】
以下では、かかる点について図６を用いて説明する。図６は、実施例２に係る搬送ロボットの側面図である。なお、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。
【００８８】
図６に示すように、実施例２に係る搬送ロボット１０’は、スイングアーム部１１’の収納空間１１１’内に、スイング軸Ｐ１に対する旋回軸Ｐ２の基台部の回転を機械的に規制することで、スイングアーム部１１’の揺動中における本体部１２１’の向きを一定に保つ規制機構１１４を備える。具体的には、規制機構１１４は、シャフト１１２’の先端に設けられた従動プーリ１１４ａと、スイングアーム部１１’の先端部において回転可能に支持されたシャフト１１４ｂと、シャフト１１４ｂの先端に設けられた従動プーリ１１４ｃと、従動プーリ１１４ａ，１１４ｃ間に掛け渡された規制ベルト１１４ｄとを備える。
【００８９】
モータ１１１ａの回転駆動によりスイングアーム部１１’がシャフト１１２’を中心に回転すると、かかる回転に伴って本体部１２１’の向きが変化しようとする（すなわち、スイング軸Ｐ１に対して旋回軸Ｐ２が回転しようとする）が、規制機構１１４によってかかる変化（回転）が規制されるため、本体部１２１’は、常に一定の方向を向いた状態で移動することとなる。
【００９０】
具体的に説明すると、スイングアーム部１１’がシャフト１１２’を中心に回転した場合、スイングアーム部１１’から見ると、シャフト１１２’は、スイングアーム部１１’と反対方向に回転することとなる。この回転が規制ベルト１１４ｄを介してシャフト１１４ｂへ伝達されることによって、本体部１２１’は、スイングアーム部１１’とは反対方向へ回転することとなる。すなわち、実施例１と同様に、スイング軸Ｐ１の回転と同期して旋回軸Ｐ２の基台部が回転するため、スイングアーム部１１’の揺動中においてアームユニット１２’が常に一定の方向を向くようになる。
【００９１】
このように、実施例２では、スイング軸Ｐ１に対する旋回軸Ｐ２の基台部の回転を規制する規制機構１１４を備えることとした。したがって、旋回軸Ｐ２を回転させるための駆動部を用いることなく、スイング軸Ｐ１の回転に対して旋回軸Ｐ２の回転を同期させることができる。
【００９２】
なお、上述した実施例では、アームユニットが最小旋回姿勢を取り終えた後にスイング動作へ移行することとし、さらに、スイングアーム部の揺動が終わるまでの間は、搬送ロボットの最小旋回姿勢を維持することとした。しかし、これに限ったものではなく、搬送ロボットは、アームユニットが最小旋回姿勢を取る動作を行いながら、スイングアーム部を揺動させることとしてもよいし、スイングアーム部の揺動が終わる前から右伸縮アーム部や左伸縮アーム部を動作させてもよい。このようにすれば、ワークの搬送作業に要する時間を短縮することができる。
【００９３】
また、上述した各実施例では、搬送ロボットが、２つの伸縮アーム部を備える双腕ロボットである場合の例について説明したが、これに限ったものではなく、搬送ロボットは、３つ以上のアーム部を備えた多関節アームでもよい。
【００９４】
また、上述した各実施例では、搬送装置が、２つの受渡し室３０ａ，３０ｂおよび４つの処理室４０ａ〜４０ｄの計６つのチャンバを備える場合の例について説明したが、チャンバの数は、これに限定されるものではない。
【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例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  搬送装置
１０，１０’  搬送ロボット
１１，１１’  スイングアーム部
１１１，１１１’  収納空間
１１１ａ  モータ
１１１ｂ  シャフト
１１１ｃ  伝達部
１１１ｄ  減速機
１１２，１１２’  シャフト
１１４  規制機構
１１４ａ  従動プーリ
１１４ｂ  シャフト
１１４ｃ  従動プーリ
１１４ｄ  規制ベルト
１２，１２’  アームユニット
１２１，１２１’  本体部
１２２Ｒ  右伸縮アーム部
１２２Ｒａ  第１アーム部
１２２Ｒｂ  第２アーム部
１２２Ｌ  左伸縮アーム部
１２２Ｌａ  第１アーム部
１２２Ｌｂ  第２アーム部
１２３Ｒ，１２３Ｌ  ワーク保持部
１２４Ｒ  右リンク機構
１２４Ｌ  左リンク機構
１３  ベース部
２０  搬送室
２１ａ〜２１ｆ  ゲートバルブ
３０ａ，３０ｂ  受渡し室
４０ａ〜４０ｄ  処理室
５０  制御装置
【図１】
0005565345.tif 000002
【図２】
0005565345.tif 000003
【図３Ａ】
0005565345.tif 000004
【図３Ｂ】
0005565345.tif 000005
【図４】
0005565345.tif 000006
【図５Ａ】
0005565345.tif 000007
【図５Ｂ】
0005565345.tif 000008
【図５Ｃ】
0005565345.tif 000009
【図６】
0005565345.tif 000010