(57)【要約】【課題】真空中に配置されて使用される産業用ロボットにおいて、アーム内部の大気中に配置されるハンドやアームの駆動用モータを効率的に冷却することが可能な産業用ロボットを提供する。【解決手段】産業用ロボット１は、第１アーム部２３に対して第２アーム２４を回動させるモータ４６と、第２アーム部２４に対してハンド１３を回動させるモータ４７と、モータ４６の回転を減速して第２アーム部２４に伝達する減速機４８と、モータ４７の回転を減速してハンド１３に伝達する減速機４９とを備え、ハンド１３とアーム１４は、真空中に配置されている。減速機４８、４９は、第１アーム部２３に対する第２アーム部２４の回動中心と減速機４８、４９の軸中心とが一致するように同軸上に配置されている。中空状に形成される第１アーム部２３の内部空間４５は大気圧となっており、この内部空間４５にモータ４６、４７と減速機４８、４９とが配置されている。【選択図】図３
2014034106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部と、前記本体部にその基端側が回動可能に連結される第１アーム部と前記第１アーム部の先端側にその基端側が回動可能に連結される第２アーム部とを有するアームと、前記第２アーム部の先端側に回動可能に連結されるハンドと、前記第１アーム部に対して前記第２アーム部を回動させるための第１モータと、前記第２アーム部に対して前記ハンドを回動させるための第２モータと、前記第１モータの回転を減速して前記第２アーム部に伝達する第１減速機と、前記第２モータの回転を減速して前記ハンドに伝達する第２減速機とを備え、
前記ハンドと前記アームとは、真空中に配置され、
前記第１減速機と前記第２減速機とは、その径方向の中心に貫通孔が形成される中空減速機であり、
前記第１減速機と前記第２減速機とは、前記第１アーム部に対する前記第２アーム部の回動中心または前記第２アーム部に対する前記ハンドの回動中心と、前記第１減速機の軸中心および前記第２減速機の軸中心とが一致するように同軸上で重なるように配置されるとともに、前記第１アーム部と前記第２アーム部とを繋ぐ第１関節部または前記第２アーム部と前記ハンドとを繋ぐ第２関節部の少なくとも一部を構成し、
中空状に形成される前記第１アーム部または前記第２アーム部の内部空間に、前記第１モータと前記第２モータと前記第１減速機と前記第２減速機とが配置され、
前記内部空間は、大気圧となっていることを特徴とする産業用ロボット。
【請求項２】
前記第１アーム部および前記ハンドは、前記ハンドに搭載される搬送対象物が収容される収容部からの前記搬送対象物の搬出時および前記収容部への前記搬送対象物の搬入時に、前記本体部に対する前記第１アーム部の回動角度と、前記第２アーム部に対する前記ハンドの回動角度とが等しく、かつ、前記本体部に対する前記第１アーム部の回動方向と、前記第２アーム部に対する前記ハンドの回動方向とが逆方向となるように回動することを特徴とする請求項１記載の産業用ロボット。
【請求項３】
前記第１アーム部は、前記本体部から水平方向の一方側へ伸びるように前記本体部に取り付けられ、
前記第１アーム部には、前記本体部から水平方向の他方側へ伸びるカウンターウエイトが取り付けられていることを特徴とする請求項１または２記載の産業用ロボット。
【請求項４】
本体部と、前記本体部にその基端側が回動可能に連結される第１アーム部と前記第１アーム部の先端側にその基端側が回動可能に連結される第２アーム部と前記第２アーム部の先端側にその基端側が回動可能に連結される第３アーム部とを有するアームと、前記第３アーム部の先端側に回動可能に連結されるハンドと、前記第１アーム部に対して前記第２アーム部を回動させるための第１モータと、前記第２アーム部に対して前記第３アーム部を回動させるための第２モータと、前記第３アーム部に対して前記ハンドを回動させるための第３モータと、前記第１モータの回転を減速して前記第２アーム部に伝達する第１減速機と、前記第２モータの回転を減速して前記第３アーム部に伝達する第２減速機と、前記第３モータの回転を減速して前記ハンドに伝達する第３減速機とを備え、
前記ハンドと前記アームとは、真空中に配置され、
前記第１減速機、前記第２減速機および前記第３減速機は、その径方向の中心に貫通孔が形成される中空減速機であり、
前記第１減速機、前記第２減速機および前記第３減速機のうちの少なくとも２個の減速機は、その軸中心と、前記第１アーム部に対する前記第２アーム部の回動中心、前記第２アーム部に対する前記第３アーム部の回動中心、または、前記第３アーム部に対する前記ハンドの回動中心とが一致するように同軸上で重なるように配置されるとともに、前記第１アーム部と前記第２アーム部とを繋ぐ第１関節部、前記第２アーム部と前記第３アーム部とを繋ぐ第２関節部、または、前記第３アーム部と前記ハンドとを繋ぐ第３関節部の少なくとも一部を構成し、
中空状に形成される前記第１アーム部、前記第２アーム部または前記第３アーム部の内部空間には、同軸上で重なるように配置される少なくとも２個の前記減速機と、この少なくとも２個の前記減速機に連結される前記第１モータ、前記第２モータおよび前記第３モータのうちの少なくとも２個のモータとが配置され、
前記内部空間は、大気圧となっていることを特徴とする産業用ロボット。
【請求項５】
本体部と、前記本体部にその基端側が回動可能に連結される第１アーム部と前記第１アーム部の先端側にその基端側が回動可能に連結される第２アーム部と前記第２アーム部の先端側にその基端側が回動可能に連結される第３アーム部とを有するアームと、前記第３アーム部の先端側に回動可能に連結されるハンドと、前記アームを伸縮させるための第１モータと、前記第３アーム部に対して前記ハンドを回動させるための第２モータと、前記第１モータの回転を減速して前記アームに伝達する第１減速機と、前記第２モータの回転を減速して前記ハンドに伝達する第２減速機とを備え、
前記ハンドと前記アームとは、真空中に配置され、
前記第１減速機および前記第２減速機は、その径方向の中心に貫通孔が形成される中空減速機であり、
前記第１減速機および前記第２減速機は、その軸中心と、前記第１アーム部に対する前記第２アーム部の回動中心、前記第２アーム部に対する前記第３アーム部の回動中心、または、前記第３アーム部に対する前記ハンドの回動中心とが一致するように同軸上で重なるように配置されるとともに、前記第１アーム部と前記第２アーム部とを繋ぐ第１関節部、前記第２アーム部と前記第３アーム部とを繋ぐ第２関節部、または、前記第３アーム部と前記ハンドとを繋ぐ第３関節部の少なくとも一部を構成し、
中空状に形成される前記第１アーム部、前記第２アーム部または前記第３アーム部の内部空間に、前記第１モータと前記第２モータと前記第１減速機と前記第２減速機とが配置され、
前記内部空間は、大気圧となっていることを特徴とする産業用ロボット。
【請求項６】
本体部と、前記本体部にその基端側が回動可能に連結される第１アーム部と前記第１アーム部の先端側にその基端側が回動可能に連結される第２アーム部と前記第２アーム部の先端側にその基端側が回動可能に連結される第３アーム部と前記第３アーム部の先端側にその基端側が回動可能に連結される第４アーム部とを有するアームと、前記第４アーム部の先端側に回動可能に連結されるハンドと、前記第１アーム部に対して前記第２アーム部を回動させるための第１モータと、前記第２アーム部に対して前記第３アーム部を回動させるための第２モータと、前記第３アーム部に対して前記第４アーム部を回動させるための第３モータと、前記第４アーム部に対して前記ハンドを回動させるための第４モータと、前記第１モータの回転を減速して前記第２アーム部に伝達する第１減速機と、前記第２モータの回転を減速して前記第３アーム部に伝達する第２減速機と、前記第３モータの回転を減速して前記第４アーム部に伝達する第３減速機と、前記第４モータの回転を減速して前記ハンドに伝達する第４減速機とを備え、
前記ハンドと前記アームとは、真空中に配置され、
前記第１減速機、前記第２減速機、前記第３減速機および前記第４減速機は、その径方向の中心に貫通孔が形成される中空減速機であり、
前記第１減速機、前記第２減速機、前記第３減速機および前記第４減速機のうちの少なくとも２個の減速機は、その軸中心と、前記第１アーム部に対する前記第２アーム部の回動中心、前記第２アーム部に対する前記第３アーム部の回動中心、前記第３アーム部に対する前記第４アーム部の回動中心、または、前記第４アーム部に対する前記ハンドの回動中心とが一致するように同軸上で重なるように配置されるとともに、前記第１アーム部と前記第２アーム部とを繋ぐ第１関節部、前記第２アーム部と前記第３アーム部とを繋ぐ第２関節部、前記第３アーム部と前記第４アーム部とを繋ぐ第３関節部、または、前記第４アーム部と前記ハンドとを繋ぐ第４関節部の少なくとも一部を構成し、
中空状に形成される前記第１アーム部、前記第２アーム部、前記第３アーム部または前記第４アーム部の内部空間には、同軸上で重なるように配置される少なくとも２個の前記減速機と、この少なくとも２個の前記減速機に連結される前記第１モータ、前記第２モータ、前記第３モータおよび前記第４モータのうちの少なくとも２個のモータとが配置され、
前記内部空間は、大気圧となっていることを特徴とする産業用ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空中で使用される産業用ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、真空中で基板を搬送する真空ロボットが知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の真空ロボットは、基板が搭載されるハンドと、ハンドが先端側に連結されるアームと、アームの基端側が連結される本体部とを備えている。アームは、本体部に回動可能に連結されるアームベースと、その基端側がアームベースに回動可能に連結される第１アームと、その基端側が第１アームの先端側に回動可能に連結される第２アームとを備えている。アームベースおよび第１アームは、中空状に形成されている。アームベースの内部には、アームを駆動するアーム駆動用モータと、アーム駆動用モータの回転を減速して第１アームへ伝達する第１減速機が配置されている。第１減速機の出力軸には、第１アームの基端側が固定されている。第１アームの先端側には、アーム駆動用モータの回転を減速して第２アームへ伝達する第２減速機が配置されている。第２減速機の出力軸には、第２アームの基端側が固定されている。
【０００３】
特許文献１に記載の真空ロボットでは、本体部の一部は、真空容器の底面に固定されており、アームおよびハンドは、真空中に配置されている。一方で、中空状に形成されるアームベースおよび第１アームの内部空間では、気密性が確保されており、アームベースおよび第１アームの内部空間は、大気圧となっている。そのため、この真空ロボットでは、アームが真空中に配置されていても、第１減速機および第２減速機の潤滑剤として、真空グリース等の高価な潤滑剤を使用する必要がなく、大気圧中で使用されるグリース等の潤滑剤を使用すれば良い。したがって、真空ロボットの初期コストおよびランニングコストを低減することが可能になる。また、この真空ロボットでは、アームが真空中に配置されていても、アームベースおよび第１アームの内部空間が大気圧となっているため、アームベースの内部に配置されるアーム駆動用モータを冷却することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１０１９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、真空中で搬送される基板等の搬送対象物は大型化している。たとえば、特許文献１に記載の真空ロボットで搬送される基板が大型化すると、アーム駆動用モータにかかる負荷が大きくなるため、アーム駆動用モータの発熱量が大きくなる。したがって、特許文献１に記載の真空ロボットでは、アーム駆動用モータを効率的に冷却しないと、熱の影響でアーム駆動用モータが損傷するおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、真空中に配置されるアームの少なくとも一部の内部が大気圧となっている産業用ロボットにおいて、アーム内部の大気中に配置されるハンドやアームの駆動用モータを効率的に冷却することが可能な産業用ロボットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明の産業用ロボットは、本体部と、本体部にその基端側が回動可能に連結される第１アーム部と第１アーム部の先端側にその基端側が回動可能に連結される第２アーム部とを有するアームと、第２アーム部の先端側に回動可能に連結されるハンドと、第１アーム部に対して第２アーム部を回動させるための第１モータと、第２アーム部に対してハンドを回動させるための第２モータと、第１モータの回転を減速して第２アーム部に伝達する第１減速機と、第２モータの回転を減速してハンドに伝達する第２減速機とを備え、ハンドとアームとは、真空中に配置され、第１減速機と第２減速機とは、その径方向の中心に貫通孔が形成される中空減速機であり、第１減速機と第２減速機とは、第１アーム部に対する第２アーム部の回動中心または第２アーム部に対するハンドの回動中心と、第１減速機の軸中心および第２減速機の軸中心とが一致するように同軸上で重なるように配置されるとともに、第１アーム部と第２アーム部とを繋ぐ第１関節部または第２アーム部とハンドとを繋ぐ第２関節部の少なくとも一部を構成し、中空状に形成される第１アーム部または第２アーム部の内部空間に、第１モータと第２モータと第１減速機と第２減速機とが配置され、内部空間は、大気圧となっていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の産業用ロボットでは、中空状に形成される第１アーム部または第２アーム部の内部空間は大気圧となっており、この内部空間に、第１モータと第２モータと第１減速機と第２減速機とが配置されている。また、本発明では、内部空間に配置される第１減速機と第２減速機とは、その軸中心が一致するように同軸上で重なっている。そのため、本発明では、第１減速機および第２減速機の軸方向において内部空間を大きくすることが可能になる。すなわち、本発明では、大気圧となっている内部空間の容積を大きくして、内部空間内の空気の量を増やすことが可能になる。したがって、本発明では、大気圧となっている内部空間に配置される第１モータと第２モータとを効率的に冷却することが可能になる。また、本発明では、第１アーム部に対する第２アーム部の回動中心上、または、第２アーム部に対するハンドの回動中心上に２台の減速機が配置されるため、第１関節部または第２関節部の剛性を高めることが可能になる。
【０００９】
本発明において、第１アーム部およびハンドは、ハンドに搭載される搬送対象物が収容される収容部からの搬送対象物の搬出時および収容部への搬送対象物の搬入時に、本体部に対する第１アーム部の回動角度と、第２アーム部に対するハンドの回動角度が等しく、かつ、本体部に対する第１アーム部の回動方向と、第２アーム部に対するハンドの回動方向とが逆方向となるように回動することが好ましい。このように構成すると、搬送対象物の搬出時および搬入時におけるハンドの向きを一定に保つことが可能になる。すなわち、比較的簡単な制御で、搬送対象物の搬出時および搬入時におけるハンドの向きを一定に保つことが可能になる。
【００１０】
本発明において、たとえば、第１アーム部は、本体部から水平方向の一方側へ伸びるように本体部に取り付けられ、第１アーム部には、本体部から水平方向の他方側へ伸びるカウンターウエイトが取り付けられている。この場合には、第１アーム部を回動可能に支持する軸受に作用する負荷を低減することが可能になる。
【００１１】
また、上記の課題を解決するため、本発明の産業用ロボットは、本体部と、本体部にその基端側が回動可能に連結される第１アーム部と第１アーム部の先端側にその基端側が回動可能に連結される第２アーム部と第２アーム部の先端側にその基端側が回動可能に連結される第３アーム部とを有するアームと、第３アーム部の先端側に回動可能に連結されるハンドと、第１アーム部に対して第２アーム部を回動させるための第１モータと、第２アーム部に対して第３アーム部を回動させるための第２モータと、第３アーム部に対してハンドを回動させるための第３モータと、第１モータの回転を減速して第２アーム部に伝達する第１減速機と、第２モータの回転を減速して第３アーム部に伝達する第２減速機と、第３モータの回転を減速してハンドに伝達する第３減速機とを備え、ハンドとアームとは、真空中に配置され、第１減速機、第２減速機および第３減速機は、その径方向の中心に貫通孔が形成される中空減速機であり、第１減速機、第２減速機および第３減速機のうちの少なくとも２個の減速機は、その軸中心と、第１アーム部に対する第２アーム部の回動中心、第２アーム部に対する第３アーム部の回動中心、または、第３アーム部に対するハンドの回動中心とが一致するように同軸上で重なるように配置されるとともに、第１アーム部と第２アーム部とを繋ぐ第１関節部、第２アーム部と第３アーム部とを繋ぐ第２関節部、または、第３アーム部とハンドとを繋ぐ第３関節部の少なくとも一部を構成し、中空状に形成される第１アーム部、第２アーム部または第３アーム部の内部空間には、同軸上で重なるように配置される少なくとも２個の減速機と、この少なくとも２個の減速機に連結される第１モータ、第２モータおよび第３モータのうちの少なくとも２個のモータとが配置され、内部空間は、大気圧となっていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の産業用ロボットでは、中空状に形成される第１アーム部、第２アーム部または第３アーム部の内部空間は大気圧となっており、この内部空間に、第１減速機、第２減速機および第３減速機のうちの少なくとも２個の減速機と、この少なくとも２個の減速機に連結される第１モータ、第２モータおよび第３モータのうちの少なくとも２個のモータとが配置されている。また、本発明では、内部空間に配置される少なくとも２個の減速機は、その軸中心が一致するように同軸上で重なっている。そのため、本発明では、減速機の軸方向において内部空間を大きくすることが可能になる。すなわち、本発明では、大気圧となっている内部空間の容積を大きくして、内部空間内の空気の量を増やすことが可能になる。したがって、本発明では、大気圧となっている内部空間に配置される少なくとも２個のモータを効率的に冷却することが可能になる。また、本発明では、第１アーム部に対する第２アーム部の回動中心上、第２アーム部に対する第３アーム部の回動中心上、または、第３アーム部に対するハンドの回動中心上に少なくとも２台の減速機が配置されるため、第１関節部、第２関節部または第３関節部の剛性を高めることが可能になる。
【００１３】
さらに、上記の課題を解決するため、本発明の産業用ロボットは、本体部と、本体部にその基端側が回動可能に連結される第１アーム部と第１アーム部の先端側にその基端側が回動可能に連結される第２アーム部と第２アーム部の先端側にその基端側が回動可能に連結される第３アーム部とを有するアームと、第３アーム部の先端側に回動可能に連結されるハンドと、アームを伸縮させるための第１モータと、第３アーム部に対してハンドを回動させるための第２モータと、第１モータの回転を減速してアームに伝達する第１減速機と、第２モータの回転を減速してハンドに伝達する第２減速機とを備え、ハンドとアームとは、真空中に配置され、第１減速機および第２減速機は、その径方向の中心に貫通孔が形成される中空減速機であり、第１減速機および第２減速機は、その軸中心と、第１アーム部に対する第２アーム部の回動中心、第２アーム部に対する第３アーム部の回動中心、または、第３アーム部に対するハンドの回動中心とが一致するように同軸上で重なるように配置されるとともに、第１アーム部と第２アーム部とを繋ぐ第１関節部、第２アーム部と第３アーム部とを繋ぐ第２関節部、または、第３アーム部とハンドとを繋ぐ第３関節部の少なくとも一部を構成し、中空状に形成される第１アーム部、第２アーム部または第３アーム部の内部空間に、第１モータと第２モータと第１減速機と第２減速機とが配置され、内部空間は、大気圧となっていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の産業用ロボットでは、中空状に形成される第１アーム部、第２アーム部または第３アーム部の内部空間は大気圧となっており、この内部空間に、第１モータと第２モータと第１減速機と第２減速機とが配置されている。また、本発明では、内部空間に配置される第１減速機と第２減速機とは、その軸中心が一致するように同軸上で重なっている。そのため、本発明では、第１減速機および第２減速機の軸方向において内部空間を大きくすることが可能になる。すなわち、本発明では、大気圧となっている内部空間の容積を大きくして、内部空間内の空気の量を増やすことが可能になる。したがって、本発明では、大気圧となっている内部空間に配置される第１モータと第２モータとを効率的に冷却することが可能になる。また、本発明では、第１アーム部に対する第２アーム部の回動中心上、第２アーム部に対する第３アーム部の回動中心上、または、第３アーム部に対するハンドの回動中心上に２台の減速機が配置されるため、第１関節部、第２関節部または第３関節部の剛性を高めることが可能になる。
【００１５】
さらにまた、上記の課題を解決するため、本発明の産業用ロボットは、本体部と、本体部にその基端側が回動可能に連結される第１アーム部と第１アーム部の先端側にその基端側が回動可能に連結される第２アーム部と第２アーム部の先端側にその基端側が回動可能に連結される第３アーム部と第３アーム部の先端側にその基端側が回動可能に連結される第４アーム部とを有するアームと、第４アーム部の先端側に回動可能に連結されるハンドと、第１アーム部に対して第２アーム部を回動させるための第１モータと、第２アーム部に対して第３アーム部を回動させるための第２モータと、第３アーム部に対して第４アーム部を回動させるための第３モータと、第４アーム部に対してハンドを回動させるための第４モータと、第１モータの回転を減速して第２アーム部に伝達する第１減速機と、第２モータの回転を減速して第３アーム部に伝達する第２減速機と、第３モータの回転を減速して第４アーム部に伝達する第３減速機と、第４モータの回転を減速してハンドに伝達する第４減速機とを備え、ハンドとアームとは、真空中に配置され、第１減速機、第２減速機、第３減速機および第４減速機は、その径方向の中心に貫通孔が形成される中空減速機であり、第１減速機、第２減速機、第３減速機および第４減速機のうちの少なくとも２個の減速機は、その軸中心と、第１アーム部に対する第２アーム部の回動中心、第２アーム部に対する第３アーム部の回動中心、第３アーム部に対する第４アーム部の回動中心、または、第４アーム部に対するハンドの回動中心とが一致するように同軸上で重なるように配置されるとともに、第１アーム部と第２アーム部とを繋ぐ第１関節部、第２アーム部と第３アーム部とを繋ぐ第２関節部、第３アーム部と第４アーム部とを繋ぐ第３関節部、または、第４アーム部とハンドとを繋ぐ第４関節部の少なくとも一部を構成し、中空状に形成される第１アーム部、第２アーム部、第３アーム部または第４アーム部の内部空間には、同軸上で重なるように配置される少なくとも２個の減速機と、この少なくとも２個の減速機に連結される第１モータ、第２モータ、第３モータおよび第４モータのうちの少なくとも２個のモータとが配置され、内部空間は、大気圧となっていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の産業用ロボットでは、中空状に形成される第１アーム部、第２アーム部、第３アーム部または第４アーム部の内部空間は大気圧となっており、この内部空間に、第１減速機、第２減速機、第３減速機および第４減速機のうちの少なくとも２個の減速機と、この少なくとも２個の減速機に連結される第１モータ、第２モータ、第３モータおよび第４モータのうちの少なくとも２個のモータとが配置されている。また、本発明では、内部空間に配置される少なくとも２個の減速機は、その軸中心が一致するように同軸上で重なっている。そのため、本発明では、減速機の軸方向において内部空間を大きくすることが可能になる。すなわち、本発明では、大気圧となっている内部空間の容積を大きくして、内部空間内の空気の量を増やすことが可能になる。したがって、本発明では、大気圧となっている内部空間に配置される少なくとも２個のモータを効率的に冷却することが可能になる。また、本発明では、第１アーム部に対する第２アーム部の回動中心上、第２アーム部に対する第３アーム部の回動中心上、第３アーム部に対する第４アーム部の回動中心上、または、第４アーム部に対するハンドの回動中心上に少なくとも２台の減速機が配置されるため、第１関節部、第２関節部、第３関節部または第４関節部の剛性を高めることが可能になる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明では、真空中に配置されるアームの少なくとも一部の内部が大気圧となっている産業用ロボットにおいて、アーム内部の大気中に配置されるハンドやアームの駆動用モータを効率的に冷却することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態にかかる産業用ロボットが有機ＥＬディスプレイの製造システムに組み込まれた状態を示す平面図である。
【図２】図１に示す産業用ロボットの図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図３】図２に示す産業用ロボットの内部構造を側面から説明するための断面図である。
【図４】図３に示す第１アーム部および関節部の拡大図である。
【図５】図１に示すプロセスチャンバーから基板を搬出して他のプロセスチャンバーへ搬入する際の産業用ロボットの動きを説明するための図である。
【図６】図１に示すプロセスチャンバーへ基板を搬入する際の産業用ロボットの動きを説明するための図である。
【図７】図１に示すプロセスチャンバーへ基板を搬入する際の産業用ロボットの動きを説明するための図である。
【図８】図１に示すプロセスチャンバーへ基板を搬入する際の産業用ロボットの動きを説明するための図である。
【図９】図１に示すプロセスチャンバーへ基板を搬入する際の産業用ロボットの動きを説明するための図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態にかかる産業用ロボットの概略構成を側面から説明するための図である。
【図１１】本発明の他の実施の形態にかかる産業用ロボットの平面図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態にかかる産業用ロボットの平面図である。
【図１３】本発明の他の実施の形態にかかる産業用ロボットの概略構成を側面から説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００２０】
（産業用ロボットの概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボット１が有機ＥＬディスプレイの製造システム３に組み込まれた状態を示す平面図である。図２は、図１に示す産業用ロボット１の図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。図３は、図２に示す産業用ロボット１の内部構造を側面から説明するための断面図である。
【００２１】
本形態の産業用ロボット１（以下、「ロボット１」とする。）は、搬送対象物である有機ＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ用のガラス基板２（以下、「基板２」とする。）を搬送するためのロボットである。このロボット１は、比較的大型の基板２の搬送に適したロボットである。ロボット１は、図１に示すように、有機ＥＬディスプレイの製造システム３に組み込まれて使用される。
【００２２】
製造システム３は、中心に配置されるトランスファーチャンバー４（以下、「チャンバー４」とする。）と、チャンバー４を囲むように配置される複数のプロセスチャンバー５〜１０（以下、「チャンバー５〜１０」とする。）とを備えている。チャンバー４およびチャンバー５〜１０の内部は、真空になっている。チャンバー４の内部には、ロボット１の一部が配置されている。ロボット１を構成する後述のフォーク部２１がチャンバー５〜１０内に入り込むことで、ロボット１は、チャンバー５〜１０間で基板２を搬送する。すなわち、ロボット１は、真空中で基板２を搬送する。チャンバー５〜１０には、各種の装置等が配置されており、ロボット１で搬送された基板２が収容される。また、チャンバー５〜１０では、基板２に対して各種の処理が行われる。本形態のチャンバー５〜１０は、搬送対象物である基板２が収容される収容部である。製造システム３のより具体的な構成については後述する。
【００２３】
図２、図３に示すように、ロボット１は、基板２が搭載されるハンド１３と、ハンド１３がその先端側に回動可能に連結されるアーム１４と、アーム１４の基端側が回動可能に連結される本体部１５と、本体部１５を昇降させる昇降機構１６とを備えている。本体部１５および昇降機構１６は、略有底円筒状のケース体１７の中に収容されている。ケース体１７の上端には、円板状に形成されたフランジ１８が固定されている。フランジ１８には、本体部１５の上端側部分が配置される貫通孔が形成されている。なお、図２（Ａ）では、本体部１５、昇降機構１６およびケース体１７等の図示を省略している。
【００２４】
ハンド１３およびアーム１４は、本体部１５の上側に配置されている。また、ハンド１３およびアーム１４は、フランジ１８の上側に配置されている。上述のように、ロボット１の一部は、チャンバー４の内部に配置されている。具体的には、ロボット１の、フランジ１８の下端面よりも上側の部分がチャンバー４の内部に配置されている。すなわち、ロボット１の、フランジ１８の下端面よりも上側の部分は、真空領域ＶＲの中に配置されており、ハンド１３およびアーム１４は、真空中に配置されている。一方、ロボット１の、フランジ１８の下端面よりも下側の部分は、大気領域ＡＲの中（大気中）に配置されている。
【００２５】
ハンド１３は、アーム１４に連結される基部２０と、基板２が搭載される４本のフォーク部２１とを備えている。フォーク部２１は、直線状に形成されている。４本のフォーク部２１のうちの２本のフォーク部２１は、互いに所定の間隔をあけた状態で平行に配置されている。この２本のフォーク部２１は、基部２０から水平方向の一方側へ突出するように基部２０に固定されている。残りの２本のフォーク部２１は、基部２０から水平方向の一方側へ突出する２本のフォーク部２１と反対側に向かって基部２０から突出するように基部２０に固定されている。
【００２６】
アーム１４は、第１アーム部２３と第２アーム部２４とによって構成されている。第１アーム部２３および第２アーム部２４は、中空状に形成されている。第１アーム部２３の基端側は、本体部１５に回動可能に連結されている。第１アーム部２３の先端側には、第２アーム部２４の基端側が回動可能に連結されている。第２アーム部２４の先端側には、ハンド１３が回動可能に連結されている。アーム１４と本体部１５との連結部（すなわち、第１アーム部２３と本体部１５との連結部）は、関節部２５となっている。第１アーム部２３と第２アーム部２４との連結部は、関節部２６となっている。アーム１４とハンド１３との連結部（すなわち、第２アーム部２４とハンド１３との連結部）は、関節部２７となっている。第１アーム部２３に対する第２アーム部２４の回動中心と本体部１５に対する第１アーム部２３の回動中心との距離は、第１アーム部２３に対する第２アーム部２４の回動中心と第２アーム部２４に対するハンド１３の回動中心との距離と等しくなっている。本形態では、関節部２６は、第１アーム部２３と第２アーム部２４とを繋ぐ第１関節部であり、関節部２７は、第２アーム部２４とハンド１３とを繋ぐ第２関節部である。
【００２７】
第１アーム部２３は、本体部１５から水平方向の一方側へ伸びるように、本体部１５に取り付けられている。第１アーム部２３には、第１アーム部２３が伸びる方向と反対側（すなわち、水平方向の他方側）へ本体部１５から伸びるカウンターウエイト２８が取り付けられている。第２アーム部２４は、第１アーム部２３よりも上側に配置されている。また、ハンド１３は、第２アーム部２４よりも上側に配置されている。
【００２８】
本体部１５には、本体部１５に対して第１アーム部２３を回動させるためのモータ３１が取り付けられている。また、本体部１５は、第１アーム部２３の基端側が固定される中空回転軸３２と、モータ３１の回転を減速して第１アーム部２３に伝達する減速機３３と、減速機３３のケース体を保持するとともに中空回転軸３２を回動可能に保持する略円筒状の保持部材３４とを備えている。
【００２９】
減速機３３は、その径方向の中心に貫通孔が形成された中空減速機である。この減速機３３は、その貫通孔の軸中心と中空回転軸３２の軸中心とが一致するように配置されている。減速機３３の入力側には、プーリおよびベルトを介してモータ３１が連結されている。減速機３３の出力側には、中空回転軸３２の下端が固定されている。中空回転軸３２の上端には、第１アーム部２３の基端側の下面が固定されている。中空回転軸３２は、保持部材３４の内周側に配置されており、中空回転軸３２の外周面と保持部材３４の内周面との間には軸受が配置されている。
【００３０】
関節部２５には、真空領域ＶＲへの空気の流入を防ぐ磁性流体シール３５が配置されている。磁性流体シール３５は、中空回転軸３２の外周面と保持部材３４の内周面との間に配置されている。また、関節部２５は、真空領域ＶＲへの空気の流入を防ぐためのベローズ３６が配置されている。具体的には、磁性流体シール３５の外周側であって、かつ、保持部材３４の外周側にベローズ３６が配置されている。ベローズ３６の下端は、保持部材３４に固定され、ベローズ３６の上端は、フランジ１８に固定されている。昇降機構１６を構成する後述のモータ４０が回転して本体部１５が昇降すると、ベローズ３６が伸縮する。
【００３１】
昇降機構１６は、上下方向を軸方向として配置されるネジ部材３８と、ネジ部材３８に係合するナット部材３９と、ネジ部材３８を回転させるモータ４０とを備えている。ネジ部材３８は、ケース体１７の底面側に回転可能に取り付けられている。モータ４０は、ケース体１７の底面側に取り付けられている。ネジ部材３８は、プーリおよびベルトを介してモータ４０に連結されている。ナット部材３９は、所定のブラケットを介して本体部１５に取り付けられている。本形態では、モータ４０が回転すると、ネジ部材３８が回転して、本体部１５がナット部材３９と一緒に昇降する。なお、昇降機構１６は、本体部１５を上下方向へ案内するためのガイド軸と、このガイド軸に係合して上下方向へスライドするガイドブロックとを備えている。
【００３２】
（第１アーム部の内部の構成および関節部の構成）
図４は、図３に示す第１アーム部２３および関節部２６の拡大図である。
【００３３】
上述のように、第１アーム部２３および第２アーム部２４は、中空状に形成されている。中空状に形成される第１アーム部２３の内部空間４５には、第１アーム部２３に対して第２アーム部２４を回動させるための第１モータとしてのモータ４６と、第２アーム部２４に対してハンド１３を回動させるための第２モータとしてのモータ４７とが配置されている。関節部２６は、モータ４６の回転を減速して第２アーム部２４に伝達する第１減速機としての減速機４８と、モータ４７の回転を減速してハンド１３に伝達する第２減速機としての減速機４９とを備えている。減速機４８、４９は、その径方向の中心に貫通孔が形成された中空減速機である。また、関節部２６は、中空回転軸５０と、中空回転軸５０の外周側に、かつ、中空回転軸５０と同軸上に配置される中空回転軸５１とを備えている。
【００３４】
減速機４８の入力側には、プーリ５２、５３およびベルト５４を介してモータ４６が連結されている。減速機４８の出力側には、中空回転軸５１の下端が固定されている。中空回転軸５１の上端は、第２アーム部２４の基端側の下面に固定されている。減速機４８のケース体は、略円筒状に形成される保持部材５５に固定されている。保持部材５５は、第１アーム部２３に固定されている。また、保持部材５５は、中空回転軸５１の外周側に配置されている。モータ４６が回転すると、プーリ５２、５３、ベルト５４および減速機４８等を介してモータ４６の動力が第２アーム部２４の基端側に伝達されて、第２アーム部２４が回動する。
【００３５】
減速機４９の入力側には、プーリ５７、５８およびベルト５９を介してモータ４７が連結されている。減速機４９の出力側には、中空回転軸５０の下端が固定されている。中空回転軸５０の上端には、プーリ６０が固定されている。プーリ６０は、中空状に形成される第２アーム部２４の基端側の内部に配置されている。第２アーム部２４の先端側の内部には、図３に示すように、プーリ６１が配置されている。プーリ６１は、第２アーム部２４の先端側に回動可能に保持されている。プーリ６１の上端面には、ハンド１３の基部２０の下面が固定されている。プーリ６０とプーリ６１には、ベルト６２が架け渡されている。減速機４９のケース体は、略円筒状に形成される保持部材６３に固定されている。保持部材６３は、第１アーム部２３に固定されている。モータ４７が回転すると、プーリ５７、５８、ベルト５９、減速機４９、プーリ６０、６１およびベルト６２等を介してモータ４７の動力がハンド１３の基部２０に伝達されて、ハンド１３が回動する。
【００３６】
減速機４８と減速機４９とは、その貫通孔の軸中心と中空回転軸５１の軸中心とが一致するように同軸上で重なるように配置されている。すなわち、減速機４８と減速機４９とは、その軸中心と第１アーム部２３に対する第２アーム部２４の回動中心とが一致するように同軸上で重なるように配置されている。本形態では、減速機４８が減速機４９の上側に配置されている。
【００３７】
第１アーム部２３の内部空間４５は、密閉されており、内部空間４５の圧力は、大気圧となっている。上述のように、モータ４６、４７は、内部空間４５に配置されている。また、減速機４８、４９は、第１アーム部２３の先端側において、内部空間４５に配置されている。すなわち、モータ４６、４７および減速機４８、４９は、大気中に配置されている。モータ４６には、モータ４６を冷却するための冷却用パイプ６４が巻回されている。この冷却用パイプ６４には、圧縮空気が供給可能となっており、冷却用パイプ６４の内部を通過する圧縮空気によって、モータ４６が冷却される。なお、本形態では、モータ４７の発熱量はモータ４６の発熱量に比べて小さいため、モータ４７には、冷却用パイプが巻回されていない。
【００３８】
関節部２６には、内部空間４５の密閉状態を確保するための磁性流体シール６５、６６が配置されている。すなわち、関節部２６には、内部空間４５から真空領域ＶＲへの空気の流入を防ぐ磁性流体シール６５、６６が配置されている。磁性流体シール６５は、中空回転軸５０の外周面と中空回転軸５１の内周面との間に配置され、磁性流体シール６６は、中空回転軸５１の外周面と保持部材５５の内周面との間に配置されている。なお、中空回転軸５０の外周面と中空回転軸５１の内周面との間には軸受が配置されている。また、本形態では、第２アーム部２４の内部空間は真空となっている。
【００３９】
（製造システムの構成）
上述のように、製造システム３は、チャンバー４を囲むように配置される複数のチャンバー５〜１０を備えている。本形態の製造システム３では、チャンバー４を囲むように６個のチャンバー５〜１０が配置されている。以下では、図１において、互いに直交する３つの方向のそれぞれをＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向とする。ロボット１は、その上下方向がＺ方向と一致するように配置されている。したがって、以下では、Ｚ方向を上下方向とする。また、以下では、Ｘ１方向側を「右」側、Ｘ２方向側を「左」側、Ｙ１方向側を「前」側、Ｙ２方向側を「後（後ろ）」側とする。
【００４０】
チャンバー４は、上下方向から見たときの形状が略八角形状となるように形成されている。チャンバー５は、チャンバー４の左端に繋がるように配置され、チャンバー６は、チャンバー４の右端に繋がるように配置されている。また、チャンバー７およびチャンバー８は、チャンバー４の後端に繋がるように配置されている。チャンバー７とチャンバー８とは、左右方向で隣接している。本形態では、チャンバー７が左側に配置され、チャンバー８が右側に配置されている。さらに、チャンバー９およびチャンバー１０は、チャンバー４の前端に繋がるように配置されている。チャンバー９とチャンバー１０とは、左右方向で隣接している。本形態では、チャンバー９が左側に配置され、チャンバー１０が右側に配置されている。
【００４１】
チャンバー５、６は、上下方向から見たときに、本体部１５に対する第１アーム部２３の回動中心Ｃ１を通過する左右方向に平行な仮想線がチャンバー５、６の前後方向の中心位置を通過するように配置されている。チャンバー７、８は、回動中心Ｃ１を通過する前後方向に平行な仮想線がチャンバー７、８間の左右方向の中心位置を通過するように配置されている。すなわち、左右方向におけるチャンバー７、８の中心位置は、回動中心Ｃ１に対してオフセットしている。同様に、チャンバー９、１０は、回動中心Ｃ１を通過する前後方向に平行な仮想線がチャンバー９、１０間の左右方向の中心位置を通過するように配置されている。すなわち、左右方向におけるチャンバー９、１０の中心位置は、回動中心Ｃ１に対してオフセットしている。また、左右方向において、チャンバー７とチャンバー９とが同じ位置に配置され、チャンバー８とチャンバー１０とが同じ位置に配置されている。
【００４２】
（産業用ロボットの概略動作）
図５は、図１に示すプロセスチャンバー５から基板２を搬出してプロセスチャンバー６へ基板２を搬入する際の産業用ロボット１の動きを説明するための図である。図６は、図１に示すプロセスチャンバー７へ基板２を搬入する際の産業用ロボット１の動きを説明するための図である。図７は、図１に示すプロセスチャンバー９へ基板２を搬入する際の産業用ロボット１の動きを説明するための図である。図８は、図１に示すプロセスチャンバー８へ基板２を搬入する際の産業用ロボット１の動きを説明するための図である。図９は、図１に示すプロセスチャンバー１０へ基板２を搬入する際の産業用ロボット１の動きを説明するための図である。
【００４３】
ロボット１は、モータ３１、４０、４６、４７を駆動させて、チャンバー５〜１０間で基板２を搬送する。たとえば、図５に示すように、ロボット１は、チャンバー５から基板２を搬出してチャンバー６へ基板２を搬入する。すなわち、ロボット１は、図５（Ａ）に示すように、アーム１４を伸ばしてチャンバー５内で基板２を搭載した後、図５（Ｂ）に示すように、第１アーム部２３と第２アーム部２４とが上下方向で重なるまでアーム１４を縮めてチャンバー５から基板２を搬出する。その後、ロボット１は、ハンド１３を１８０°回動させてから、アーム１４を伸ばして、図５（Ｃ）に示すように、チャンバー６へ基板２を搬入する。
【００４４】
また、たとえば、ロボット１は、チャンバー５から搬出された基板２をチャンバー７へ搬入する（図６参照）。このときには、ロボット１は、まず、図６（Ａ）に示すように、アーム１４を縮めた状態から、モータ３１、４６、４７を駆動させて、図６（Ｂ）に示すように、フォーク部２１が前後方向と平行になるとともに基板２がハンド１３の後端側に配置されるように、かつ、左右方向において、第２アーム部２４に対するハンド１３の回動中心Ｃ２と左右方向におけるチャンバー７の中心とが略一致するように、ハンド１３、第１アーム部２３および第２アーム部２４を回動させる。その後、ロボット１は、アーム１４を伸ばして、図６（Ｃ）に示すように、チャンバー７へ基板２を搬入する。
【００４５】
同様に、ロボット１は、たとえば、チャンバー５から搬出された基板２をチャンバー９へ搬入する（図７参照）。このときには、ロボット１は、まず、図７（Ａ）に示すように、アーム１４を縮めた状態から、モータ３１、４６、４７を駆動させて、図７（Ｂ）に示すように、フォーク部２１が前後方向と平行になるとともに基板２がハンド１３の前端側に配置されるように、かつ、左右方向において、回動中心Ｃ２と左右方向におけるチャンバー９の中心とが略一致するように、ハンド１３、第１アーム部２３および第２アーム部２４を回動させる。その後、ロボット１は、アーム１４を伸ばして、図７（Ｃ）に示すように、チャンバー９へ基板２を搬入する。
【００４６】
また、ロボット１は、たとえば、チャンバー５から搬出された基板２をチャンバー８へ搬入する（図８参照）。このときには、ロボット１は、まず、図８（Ａ）に示すように、アーム１４を縮めた状態から、モータ３１、４６、４７を駆動させて、図８（Ｂ）に示すように、フォーク部２１が前後方向と平行になるとともに基板２がハンド１３の後端側に配置されるように、かつ、左右方向において、回動中心Ｃ２と左右方向におけるチャンバー８の中心とが略一致するように、ハンド１３、第１アーム部２３および第２アーム部２４を回動させる。その後、ロボット１は、アーム１４を伸ばして、図８（Ｃ）に示すように、チャンバー８へ基板２を搬入する。
【００４７】
さらに、ロボット１は、たとえば、チャンバー５から搬出された基板２をチャンバー１０へ搬入する（図９参照）。このときには、ロボット１は、まず、図９（Ａ）に示すように、アーム１４を縮めた状態から、モータ３１、４６、４７を駆動させて、図９（Ｂ）に示すように、フォーク部２１が前後方向と平行になるとともに基板２がハンド１３の前端側に配置されるように、かつ、左右方向において、回動中心Ｃ２と左右方向におけるチャンバー１０の中心とが略一致するように、ハンド１３、第１アーム部２３および第２アーム部２４を回動させる。その後、ロボット１は、アーム１４を伸ばして、図９（Ｃ）に示すように、チャンバー１０へ基板２を搬入する。
【００４８】
基板２の搬出時および搬入時には、ハンド１３および第１アーム部２３は、本体部１５に対する第１アーム部２３の回動角度と、第２アーム部２４に対するハンド１３の回動角度が等しく、かつ、本体部１５に対する第１アーム部２３の回動方向と、第２アーム部２４に対するハンド１３の回動方向とが逆方向となるように回動する。すなわち、モータ３１、４７は、本体部１５に対する第１アーム部２３の回動角度と、第２アーム部２４に対するハンド１３の回動角度が等しく、かつ、本体部１５に対する第１アーム部２３の回動方向と、第２アーム部２４に対するハンド１３の回動方向とが逆方向となるように回転する。そのため、基板２の搬出時および搬入時におけるハンド１３の向きが一定に保たれる。
【００４９】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、中空状に形成される第１アーム部２３の内部空間４５が大気圧となっており、この内部空間４５に、モータ４６、４７および減速機４８、４９が配置されている。また、本形態では、内部空間４５に配置される減速機４８と減速機４９とは、その軸中心が一致するように同軸上で重なっている。そのため、本形態では、減速機４８、４９の軸方向である上下方向において、第１アーム部２３の厚みを厚くすることが可能になる。すなわち、本形態では、上下方向において、内部空間４５を大きくすることが可能になり、内部の圧力が大気圧となっている内部空間４５の容積を大きくして、内部空間４５内の空気の量を増やすことが可能になる。したがって、本形態では、内部空間４５に配置されるモータ４６、４７を効率的に冷却することが可能になる。その結果、本形態では、熱に起因するモータ４６、４７の損傷を防止することが可能になる。
【００５０】
特に本形態では、第１アーム部２３に対する第２アーム部２４の回動中心と本体部１５に対する第１アーム部２３の回動中心との距離が、第１アーム部２３に対する第２アーム部２４の回動中心と第２アーム部２４に対するハンド１３の回動中心との距離と等しくなっており、第１アーム部２３の長さが比較的長くなっている。そのため、本形態では、内部空間４５の容積をより大きくして、内部空間４５内の空気の量をより増やすことが可能になり、その結果、内部空間４５に配置されるモータ４６、４７をより効率的に冷却することが可能になる。また、本形態では、モータ４６に冷却用パイプ６４が巻回されているため、モータ４６をより効率的に冷却することが可能になる。
【００５１】
また、本形態では、内部の圧力が大気圧となっている内部空間４５にモータ４６、４７および減速機４８、４９が配置されているため、ハンド１３とアーム１４とが真空中に配置されていても、モータ４６、４７や減速機４８、４９の潤滑剤として、真空グリース等の高価な潤滑剤を使用する必要がなく、大気圧中で使用されるグリース等の潤滑剤を使用すれば良い。したがって、本形態では、ロボット１の初期コストおよびランニングコストを低減することが可能になる。
【００５２】
本形態では、減速機４８、４９によって関節部２６の一部が構成されている。そのため、本形態では、関節部２６の剛性を高めることが可能になる。特に本形態では、減速機４８、４９は、中空減速機であり、その軸中心と第１アーム部２３に対する第２アーム部２４の回動中心とが一致するように同軸上に配置されている。すなわち、本形態では、第１アーム部２３に対する第２アーム部２４の回動中心上に２台の減速機４８、４９が配置されている。そのため、本形態では、関節部２６の剛性をより高めることが可能になる。したがって、本形態では、ロボット１で比較的大きな基板２を搬送しても、関節部２６の損傷を防止することが可能になる。
【００５３】
なお、本形態のように、基板２の搬出時および搬入時におけるハンド１３の向きを一定に保たった状態で、チャンバー５〜１０間で基板２を搬送する場合、比較的大きな基板２を搬送すると、関節部２６には大きな負荷がかかるが、関節部２７には大きな負荷はかからない。そのため、本形態では、関節部２７がプーリ６１等によって構成されていても、関節部２７の損傷は発生しにくい。
【００５４】
本形態では、基板２の搬出時および搬入時に、ハンド１３および第１アーム部２３は、本体部１５に対する第１アーム部２３の回動角度と、第２アーム部２４に対するハンド１３の回動角度が等しく、かつ、本体部１５に対する第１アーム部２３の回動方向と、第２アーム部２４に対するハンド１３の回動方向とが逆方向となるように回動する。そのため、本形態では、上述のように、基板２の搬出時および搬入時におけるハンド１３の向きが一定に保たれる。すなわち、本形態では、比較的簡単な制御で、基板２の搬出時および搬入時におけるハンド１３の向きを一定に保つことが可能になる。
【００５５】
本形態では、本体部１５から水平方向の一方側へ伸びる第１アーム部２３に、第１アーム部２３が伸びる方向と反対側へ本体部１５から伸びるカウンターウエイト２８が取り付けられている。そのため、本形態では、第１アーム部２３が固定される中空回転軸３２の外周面と保持部材３４の内周面との間に配置される軸受に作用する負荷を低減することが可能になる。
【００５６】
（産業用ロボットの変形例１）
図１０は、本発明の他の実施の形態にかかる産業用ロボット１の概略構成を側面から説明するための図である。
【００５７】
上述した形態では、第１アーム部２３の内部空間４５にモータ４６、４７および減速機４８、４９が配置されている。具体的には、第１アーム部２３の先端側における内部空間４５にモータ４６、４７および減速機４８、４９が配置されており、減速機４８、４９は、関節部２６の一部を構成している。この他にもたとえば、内部の圧力が大気圧となっている第２アーム部２４の内部空間にモータ４６、４７および減速機４８、４９が配置されても良い。たとえば、第２アーム部２４の基端側における内部空間にモータ４６、４７および減速機４８、４９が配置されても良い。この場合には、減速機４８、４９は、その軸中心と第１アーム部２３に対する第２アーム部２４の回動中心とが一致するように同軸上で重なるように配置され、関節部２６の一部を構成する。なお、この場合には、第１アーム部２３の内部空間４５は真空となっていても良い。
【００５８】
また、図１０に示すように、第２アーム部２４の先端側における内部空間にモータ４６、４７および減速機４８、４９が配置されても良い。この場合には、減速機４８と減速機４９とは、その軸中心と第２アーム部２４に対するハンド１３の回動中心とが一致するように同軸上で重なるように配置され、関節部２７の一部を構成する。この場合であっても、減速機４８、４９の軸方向である上下方向において、第２アーム部２４の内部空間を大きくすることが可能になるため、内部の圧力が大気圧となっている第２アーム部２４の内部空間の容積を大きくして、第２アーム部２４の内部空間内の空気の量を増やすことが可能になる。したがって、第２アーム部２４の内部空間に配置されるモータ４６、４７を効率的に冷却することが可能になる。また、この場合には、第２アーム部２４に対するハンド１３の回動中心上に２台の減速機４８、４９が配置されるため、関節部２７の剛性を高めることが可能になる。
【００５９】
（産業用ロボットの変形例２）
図１１は、本発明の他の実施の形態にかかる産業用ロボット１の平面図である。
【００６０】
上述した形態では、アーム１４は、１個の第１アーム部２３と１個の第２アーム部２４とによって構成されている。この他にもたとえば、図１１に示すように、アーム１４は、１個の第１アーム部２３と、２個の第２アーム部２４とによって構成されても良い。この場合には、第１アーム部２３は、略Ｖ形状あるいは直線状に形成されており、その中心部が本体部１５に回動可能に連結される基端部となっている。また、図１１に示すように、第１アーム部２３の２個の先端側のそれぞれに第２アーム部２４が回動可能に連結されており、第１アーム部２３の２個の先端側のそれぞれに関節部２６が形成されている。
【００６１】
この場合であっても、上述した形態と同様に、減速機４８、４９によって関節部２６の一部が構成されており、第１アーム部２３の２個の先端側のそれぞれにおいて、第１アーム部２３の内部空間４５に、モータ４６、４７および減速機４８、４９が配置されている。また、内部空間４５は、大気圧となっている。なお、この場合には、ハンド１３の基部２０には、水平方向の一方側へ突出する２本のフォーク部２１のみが取り付けられる。また、図１１では、上述した形態の構成と同一の構成、または、上述した形態の構成に対応する構成については、同一の符号を付している。
【００６２】
（産業用ロボットの変形例３）
図１２は、本発明の他の実施の形態にかかる産業用ロボット１の平面図である。
【００６３】
上述した形態では、ロボット１は、１本のアーム１４を備えている。この他にもたとえば、図１２に示すように、ロボット１は、本体部１５にその基端側が回動可能に連結される２本のアーム１４を備えていても良い。この場合であっても、上述した形態と同様に、減速機４８、４９によって関節部２６の一部が構成されており、第１アーム部２３の先端側において、第１アーム部２３の内部空間４５に、モータ４６、４７および減速機４８、４９が配置されている。また、内部空間４５は、大気圧となっている。なお、この場合には、ハンド１３の基部２０には、水平方向の一方側へ突出する２本のフォーク部２１のみが取り付けられる。また、図１２では、上述した形態の構成と同一の構成、または、上述した形態の構成に対応する構成については、同一の符号を付している。
【００６４】
（産業用ロボットの変形例４）
図１３は、本発明の他の実施の形態にかかる産業用ロボット１の概略構成を側面から説明するための図である。
【００６５】
上述した形態では、アーム１４は、第１アーム部２３と第２アーム部２４との２個のアーム部によって構成されている。この他にもたとえば、図１３に示すように、アーム１４は、第１アーム部２３、第２アーム部２４および第３アーム部７５の３個のアーム部によって構成されても良い。この場合には、上述した形態と同様に、本体部１５に第１アーム部２３の基端側が回動可能に連結され、第１アーム部２３の先端側に第２アーム部２４の基端側が回動可能に連結されている。また、第２アーム部２４の先端側に第３アーム部７５の基端側が回動可能に連結され、第３アーム部７５の先端側にハンド１３が回動可能に連結されている。
【００６６】
また、上述した形態と同様に、第１アーム部２３と第２アーム部２４との連結部は、関節部２６となっており、ロボット１は、第１アーム部２３に対して第２アーム部２４を回動させるための第１モータとしてのモータ４６と、モータ４６の回転を減速して第２アーム部２４に伝達する第１減速機としての減速機４８とを備えている。また、第２アーム部２４と第３アーム部７５との連結部は、関節部７７となっており、第３アーム部７５とハンド１３との連結部は、関節部７８となっている。ロボット１は、第２アーム部２４に対して第３アーム部７５を回動させるための第２モータとしてのモータ８７と、第３アーム部７５に対してハンド１３を回動させるための第３モータとしてのモータ８８と、モータ８７の回転を減速して第３アーム部７５に伝達する第２減速機としての減速機８９と、モータ８８の回転を減速してハンド１３に伝達する第３減速機としての減速機９０とを備えている。減速機８９、９０は、減速機４８と同様に、その径方向の中心に貫通孔が形成された中空減速機である。なお、この場合、関節部２６は、第１関節部であり、関節部７７は、第２関節部であり、関節部７８は、第３関節部である。
【００６７】
減速機４８、８９、９０は、たとえば、図１３（Ａ）に示すように、その軸中心と第１アーム部２３に対する第２アーム部２４の回動中心とが一致するように同軸上で重なるように配置されるとともに、関節部２６の一部を構成している。また、モータ４６、８７、８８および減速機４８、８９、９０は、第１アーム部２３の内部空間４５に配置されている。内部空間４５は、大気圧となっている。なお、この場合において、モータ４６、８７、８８および減速機４８、８９、９０は、中空状に形成され内部の圧力が大気圧となっている第２アーム部２４の内部空間に配置されても良い。
【００６８】
また、減速機４８、８９、９０は、たとえば、その軸中心と第２アーム部２４に対する第３アーム部７５の回動中心とが一致するように同軸上で重なるように配置されるとともに、関節部７７の一部を構成しても良い。この場合には、モータ４６、８７、８８および減速機４８、８９、９０は、中空状に形成され内部の圧力が大気圧となっている第２アーム部２４の内部空間あるいは第３アーム部７５の内部空間に配置される。また、減速機４８、８９、９０は、たとえば、その軸中心と第３アーム部７５に対するハンド１３の回動中心とが一致するように同軸上で重なるように配置されるとともに、関節部７８の一部を構成しても良い。この場合には、モータ４６、８７、８８および減速機４８、８９、９０は、中空状に形成され内部の圧力が大気圧となっている第３アーム部７５の内部空間に配置される。
【００６９】
また、たとえば、図１３（Ｂ）に示すように、減速機４８が、その軸中心と第１アーム部２３に対する第２アーム部２４の回動中心とが一致するように配置されるとともに関節部２６の一部を構成し、かつ、減速機８９、９０が、その軸中心と第２アーム部２４に対する第３アーム部７５の回動中心とが一致するように同軸上で重なるように配置されるとともに、関節部７７の一部を構成しても良い。この場合には、モータ４６および減速機４８は、内部の圧力が大気圧となっている内部空間４５に配置され、モータ８７、８８および減速機８９、９０は、中空状に形成され内部の圧力が大気圧となっている第２アーム部２４の内部空間に配置される。なお、この場合において、モータ４６および減速機４８は、内部の圧力が大気圧となっている第２アーム部２４の内部空間（具体的には、第２アーム部２４の基端側の内部空間）に配置されても良い。また、この場合において、モータ８７、８８および減速機８９、９０は、中空状に形成され内部の圧力が大気圧となっている第３アーム部７５の内部空間に配置されても良い。
【００７０】
同様に、減速機４８、８９、９０の中から選択される任意の２個の減速機が、その軸中心と、第１アーム部２３に対する第２アーム部２４の回動中心、第２アーム部２４に対する第３アーム部７５の回動中心、または、第３アーム部７５に対するハンド１３の回動中心とが一致するように同軸上で重なるように配置されるとともに、関節部２６、関節部７７または関節部７８の一部を構成しても良い。この場合には、内部の圧力が大気圧となっている第１アーム部２３、第２アーム部２４または第３アーム部７５の内部空間に、同軸上で重なるように配置される２個の減速機と、２個の減速機に連結されるモータ４６、８７、８８のうちの２個のモータとが配置される。また、内部の圧力が大気圧となっている第１アーム部２３、第２アーム部２４または第３アーム部７５の内部空間に、残りの１個の減速機と、この減速機に連結されるモータとが配置される。
【００７１】
このように構成される場合であっても、上述した形態と同様の効果を得ることができる。
【００７２】
また、アーム１４が３個のアーム部によって構成される場合には、ロボット１は、アーム１４を伸縮させるための第１モータ（すなわち、第２アーム部２４と第３アーム部７５とを連動させて回動させるための第１モータ）と、第３アーム部７５に対してハンド１３を回動させるための第２モータと、第１モータの回転を減速してアーム１４に伝達する第１減速機と、第２モータの回転を減速してハンド１３に伝達する第２減速機とを備えていても良い。
【００７３】
この場合には、第１減速機および第２減速機は、その径方向の中心に貫通孔が形成される中空減速機であり、第１減速機および第２減速機は、その軸中心と、第１アーム部２３に対する第２アーム部２４の回動中心、第２アーム部２４に対する第３アーム部７５の回動中心、または、第３アーム部７５に対するハンド１３の回動中心とが一致するように同軸上で重なるように配置されるとともに、関節部２６、関節部７７または関節部７８の一部を構成している。また、この場合には、中空状に形成され内部の圧力が大気圧となっている第１アーム部２３、第２アーム部２４または第３アーム部７５の内部空間に、第１モータと第２モータと第１減速機と第２減速機とが配置されている。この場合であっても、上述した形態と同様の効果を得ることができる。
【００７４】
（産業用ロボットの変形例５）
上述した形態では、アーム１４は、第１アーム部２３と第２アーム部２４との２個のアーム部によって構成されているが、アームは、４個のアーム部によって構成されても良い。この場合のアームは、本体部１５にその基端側が回動可能に連結される第１アーム部と、第１アーム部の先端側にその基端側が回動可能に連結される第２アーム部と、第２アーム部の先端側にその基端側が回動可能に連結される第３アーム部と、第３アーム部の先端側にその基端側が回動可能に連結される第４アーム部とから構成されている。ハンド１３は、第４アーム部の先端側に回動可能に連結されている。ロボット１は、第１アーム部に対して第２アーム部を回動させるための第１モータと、第２アーム部に対して第３アーム部を回動させるための第２モータと、第３アーム部に対して第４アーム部を回動させるための第３モータと、第４アーム部に対してハンドを回動させるための第４モータと、第１モータの回転を減速して第２アーム部に伝達する第１減速機と、第２モータの回転を減速して第３アーム部に伝達する第２減速機と、第３モータの回転を減速して第４アーム部に伝達する第３減速機と、第４モータの回転を減速してハンドに伝達する第４減速機とを備えている。
【００７５】
また、この場合には、第１減速機、第２減速機、第３減速機および第４減速機は、減速機４８と同様に、その径方向の中心に貫通孔が形成される中空減速機である。第１減速機、第２減速機、第３減速機および第４減速機のうちの少なくとも２個の減速機は、その軸中心と、第１アーム部に対する第２アーム部の回動中心、第２アーム部に対する第３アーム部の回動中心、第３アーム部に対する第４アーム部の回動中心、または、第４アーム部に対するハンドの回動中心とが一致するように同軸上で重なるように配置されるとともに、第１アーム部と第２アーム部とを繋ぐ第１関節部、第２アーム部と第３アーム部とを繋ぐ第２関節部、第３アーム部と第４アーム部とを繋ぐ第３関節部、または、第４アーム部とハンドとを繋ぐ第４関節部の少なくとも一部を構成している。また、中空状に形成され内部の圧力が大気圧となっている第１アーム部、第２アーム部、第３アーム部または第４アーム部の内部空間に、同軸上で重なるように配置される少なくとも２個の減速機と、この少なくとも２個の減速機に連結される第１モータ、第２モータ、第３モータおよび第４モータのうちの少なくとも２個のモータとが配置されている。
【００７６】
この場合であっても、上述した形態と同様の効果を得ることができる。なお、５個以上のアーム部によってアームを構成することも可能である。
【００７７】
（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
【００７８】
上述した形態では、ロボット１によって搬送される搬送対象物は有機ＥＬディスプレイ用の基板２であるが、ロボット１によって搬送される搬送対象物は、液晶ディスプレイ用のガラス基板であっても良いし、半導体ウエハ等であっても良い。また、上述した形態では、ロボット１は、搬送対象物を搬送するためのロボットであるが、ロボット１は、溶接ロボット等の他の用途で使用されるロボットであっても良い。
【符号の説明】
【００７９】
１  ロボット（産業用ロボット）
２  基板（ガラス基板、搬送対象物）
５〜１０  チャンバー（プロセスチャンバー、収容部）
１３  ハンド
１４  アーム
１５  本体部
２３  第１アーム部
２４  第２アーム部
２６  関節部（第１関節部）
２７  関節部（第２関節部）
２８  カウンターウエイト
４５  内部空間
４６  モータ（第１モータ）
４７  モータ（第２モータ）
４８  減速機（第１減速機）
４９  減速機（第２減速機）
７５  第３アーム部
７７  関節部（第２関節部）
７８  関節部（第３関節部）
８７  モータ（第２モータ）
８８  モータ（第３モータ）
８９  減速機（第２減速機）
９０  減速機（第３減速機）
【図１】
2014034106.tif 000003
【図２】
2014034106.tif 000004
【図３】
2014034106.tif 000005
【図４】
2014034106.tif 000006
【図５】
2014034106.tif 000007
【図６】
2014034106.tif 000008
【図７】
2014034106.tif 000009
【図８】
2014034106.tif 000010
【図９】
2014034106.tif 000011
【図１０】
2014034106.tif 000012
【図１１】
2014034106.tif 000013
【図１２】
2014034106.tif 000014
【図１３】
2014034106.tif 000015