(57)【要約】  水平多関節ロボット（１）が、第１リンク（４１）と、第１リンク（４１）の先端部の上下一方に基端部が連結された第２リンク（４２）と、第２リンク（４２）の先端部の上下他方に基端部が連結された第３リンク（４３）と、第１リンク（４１）及び第３リンク（４３）のうち一方のリンクと第２リンク（４２）との連結部に配置され、第３リンク（４３）の動作の軌跡が第１リンク（４１）と干渉しないように、第２リンク（４２）と前記一方のリンクを上下に離間させるスペーサ（４９）とを備える。
2016189565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１リンクと、  前記第１リンクの先端部の上下一方に基端部が連結された第２リンクと、  前記第２リンクの先端部の上下他方に基端部が連結された第３リンクと、  前記第１リンク及び前記第３リンクのうち一方のリンクと前記第２リンクとの連結部に配置され、前記第３リンクの動作の軌跡が前記第１リンクと干渉しないように、前記第２リンクと前記一方のリンクを上下に離間させるスペーサと、  を備える水平多関節ロボット。
【請求項２】
前記スペーサが、中空軸形状を有する、請求項１に記載の水平多関節ロボット。
【請求項３】
前記第３リンクの先端部の前記上下他方に基端部が連結されたエンドエフェクタを更に備える、請求項１又は２に記載の水平多関節ロボット。
【請求項４】
前記第３リンク、前記第１リンク、及び前記第２リンクがこの順番で上から下へ並び、前記第２リンクと前記第３リンクの連結部の上下間に前記スペーサが設けられている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の水平多関節ロボット。
【請求項５】
前記第２リンク、前記第３リンク、及び前記第１リンクがこの順番で上から下へ並び、前記第１リンクと前記第２リンクの連結部の上下間に前記スペーサが設けられている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の水平多関節ロボット。
【請求項６】
前記第１リンク、前記第３リンク、及び前記第２リンクがこの順番で上から下へ並び、前記第１リンクと前記第２リンクの連結部の上下間に前記スペーサが設けられている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の水平多関節ロボット。
【請求項７】
前記第２リンク、前記第１リンク、及び前記第３リンクがこの順番で上から下へ並び、前記第２リンクと前記第３リンクの連結部の上下間に前記スペーサが設けられている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の水平多関節ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、３本のリンクを備えた水平多関節ロボットの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来から、半導体素子製造材料である半導体基板（以下、単に「基板」ということがある）に素子形成などのプロセス処理を行う基板処理設備が知られている。一般に、基板処理設備には、プロセス装置や、プロセス装置の前面に配置された基板移載装置などが設けられている。基板移載装置は、プロセス装置への基板のロード及びアンロード、工程間搬送用の密閉キャリアに収容された基板の収納及び取出などを行う基板移載ロボットを備えている。例えば、特許文献１に記載の基板移載装置（フロントエンド）は、奥行きが狭く且つ幅の広い細長い筐体と、筐体内において幅方向（長手方向）に延びる軌道上を走行する基板移載ロボットを備えている。【０００３】  基板移載装置の前面には幅方向に並ぶ複数のロードポートが設けられており、１台の基板移載装置に複数のキャリアを連結することができる。一つの基板移載装置により多く（例えば、４つ）のキャリアを連結してスループットを向上させるために、基板移載装置は幅が広くなる。一方で、基板移載装置の小型化を図るために、基板移載装置の奥行きは制限される。そのため、基板移載ロボットには、基板移載装置の制限された奥行きに収まり、且つ、基板移載装置の幅方向に広い作業領域を有することが要求される。【０００４】  上記要求に応じるために、従来は、特許文献１のようにロボットを基板移載装置の幅方向へ走行可能に構成したり、１台の基板移載装置に複数基のロボットを備えたりしていた。【０００５】  しかし、基板移載装置の筐体内に走行軌道と走行装置を設けると、これらから発塵しやすく、清浄に保たれた筐体内が汚染されやすくなる。また、１台の基板移載装置に複数基のロボットを設けると、イニシャルコスト及びランニングコストが嵩んだり、装置が大型化したりしてしまう。そこで、特許文献２では、水平多関節ロボットに３つのリンクを備えることで、他の手法で生じる問題を回避しつつ、ロボットのアクセス位置をより遠方へ拡張可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−７６０９７号公報
【特許文献２】特開２０１１−１１９５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  特許文献２の水平多関節ロボットでは、基台側から第１リンク、第２リンク、及び第３リンクが下から上へこの順に配置されている。これにより、第３リンクの先端部（即ち、ロボットアームの手首部）は、２リンクのロボットアームの手首部と比較して、アクセス可能な範囲が上方へシフトしてしまう。よって、３リンクの水平多関節ロボットを既存のプロセス装置などの周辺機器と対応させるためには、周辺機器又はロボットの高さ調整の措置が必要となる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  そこで、本発明の一態様に係る水平多関節ロボットは、第１リンクと、前記第１リンクの先端部の上下一方に基端部が連結された第２リンクと、前記第２リンクの先端部の上下他方に基端部が連結された第３リンクと、前記第１リンク及び前記第３リンクのうち一方のリンクと前記第２リンクとの連結部に配置され、前記第３リンクの動作の軌跡が前記第１リンクと干渉しないように、前記第２リンクと前記一方のリンクを上下に離間させるスペーサと、を備える。【０００９】  上記水平多関節ロボットによれば、第１〜３リンクが下から上へ順に並んでいる場合と比較して、第３リンクの先端部の高さを低くすることができる。
【発明の効果】
【００１０】  本発明によれば、第１〜３リンクが下から上へ順に並んでいる場合と比較して、第３リンクの先端部の高さを低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る水水平多関節ロボットの使用態様を説明するための基板処理設備の平面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る水平多関節ロボットの概略構成を示す側面図である。
【図３】図３は、水平多関節ロボットの制御系統の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、変形例１に係る水平多関節ロボットの概略構成を示す側面図である。
【図５】図５は、変形例２に係る水平多関節ロボットの概略構成を示す側面図である。
【図６】図６は、変形例３に係る水平多関節ロボットの概略構成を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】  図１は、本発明の一実施形態に係る水平多関節ロボット１の使用態様を説明するための基板処理設備１００の平面図である。図１に示すように、基板処理設備１００には、プロセス装置９２と、プロセス装置９２の前面に設けられた基板移載装置９０とが設けられている。この基板処理設備１００において、本実施形態に係る水平多関節ロボット１は、基板移載装置９０に備えられ、プロセス装置９２への基板Ｗのロード及びアンロード、工程間搬送用の密閉キャリア９１に収容された基板Ｗの収納及び取出などを行うために利用される基板移載ロボットとして使用される。基板移載装置９０の一例として、フロントエンドモジュール（Equipment Front End Module、略称ＥＦＥＭ）が知られている。また、キャリア９１の一例として、ＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）が知られている。なお、水平多関節ロボット１の用途は上記に限定されない。
【００１３】  図２は本発明の一実施形態に係る水平多関節ロボット１の概略構成を示す側面図であり、図３は水平多関節ロボット１の制御系統の構成を示すブロック図である。図２及び３に示すように、本発明の一実施形態に係る水平多関節ロボット１は、基台２１と、基台２１に支持されたロボットアーム４と、ロボットアーム４の手首に連結されたエンドエフェクタ５と、ロボットアーム４及びエンドエフェクタ５の動作を制御する制御装置６とを概ね備えている。
【００１４】  ロボットアーム４は、基台２１に支持された昇降軸４０と、昇降軸４０と第１関節Ｊ１を介して連結された第１リンク４１と、第１リンク４１の先端部と第２関節Ｊ２を介して連結された第２リンク４２と、第２リンク４２の先端部と第３関節Ｊ３を介して連結された第３リンク４３とを備えている。
【００１５】  第１リンク４１の先端部の下に第２リンク４２の基端部が連結され、第２リンク４２の先端部の上に第３リンク４３の基端部が連結され、第３リンクの先端部の上にエンドエフェクタ５が連結されている。第２リンク４２の先端部と第３リンク４３の基端部を連結している第３関節Ｊ３には、第２リンク４２と第３リンク４３とを上下方向Ｚに離間するスペーサ４９が設けられている。
【００１６】  スペーサ４９は、上下方向Ｚに延伸する中空軸形状を有し、この中空軸形状の軸心は第３軸Ｌ３と実質的に一致する。スペーサ４９は、その内部において、後述する関節駆動装置６３から第３リンク４３へ回転動力を伝達する中空軸（図示略）を軸受を介して回動可能に支承している。また、この中空軸の内部には配管、配線などが挿通されている。
【００１７】  第３リンク４３の先端部には第４関節Ｊ４（手首関節）を介してエンドエフェクタ５が連結される。第１関節Ｊ１の回動軸を第１軸Ｌ１、第２関節Ｊ２の回動軸を第２軸Ｌ２、第３関節Ｊ３の回動軸を第３軸Ｌ３、は第４関節Ｊ４の回動軸を第４軸Ｌ４とそれぞれ規定したときに、各軸の延在方向は実質的鉛直方向である上下方向Ｚである。また、第１〜３リンク４１，４２，４３の延在方向は上下方向Ｚと略直交する実質的水平方向である。
【００１８】  昇降軸４０は、第１段４０ａ及び第２段４０ｂの二段構造を有し、昇降と延伸が可能な軸として構成されている。第１段４０ａ及び第２段４０ｂは、いずれも角筒状の部材であって、これらは並列に配置されている。但し、第１段４０ａ及び第２段４０ｂがテレスコピック構造を形成していてもよい。
【００１９】  第１段４０ａは、基台２１に上下方向Ｚの直動機構（図示略）を介して連結されている。また、第２段４０ｂは、第１段４０ａに上下方向Ｚの直動機構（図示略）を介して連結されている。そして、第１段４０ａを基台２１に対し上下方向Ｚへ移動させる第１昇降駆動部６０ａと、第２段４０ｂを第１段４０ａに対し上下方向Ｚへ移動させる第２昇降駆動部６０ｂとから成る昇降駆動装置６０によって、昇降軸４０は上下方向Ｚへ昇降及び／又は延伸するように駆動される。昇降駆動装置６０の第１及び第２昇降駆動部６０ａ，６０ｂは、サーボモータＭ０、位置検出器Ｅ０、及びサーボモータＭ０の動力を昇降軸４０へ伝達する動力伝達機構Ｄ０などにより構成されている。
【００２０】  エンドエフェクタ５は、２組の基板搬送ハンド５０が上下方向Ｚに積み重ねられた、ダブルハンド構造と呼ばれる態様を成している。各基板搬送ハンド５０は、円形平板状の基板Ｗを載置するためのフォーク形のブレード、ブレードの上に載置された基板Ｗを把持するための把持爪及びその駆動機構などを備えている。２組の基板搬送ハンド５０は、第４関節Ｊ４によって、それぞれ独立して第３リンク４３に対して回動可能に連結されている。
【００２１】  第１〜４関節Ｊ１〜Ｊ４には、各関節Ｊ１〜Ｊ４をその回動軸まわりに回転させる第１〜４関節駆動装置６１〜６４が設けられている。関節駆動装置６１〜６４は、サーボモータＭ１〜Ｍ４、位置検出器Ｅ１〜Ｅ４、及びサーボモータＭ１〜Ｍ４の動力を対応するリンクへ伝達する動力伝達機構Ｄ１〜Ｄ４などにより構成されている。上記の動力伝達機構Ｄ１〜Ｄ４は、例えば、減速機を具備する歯車動力伝達機構であってよい。これらの動力伝達機構Ｄ１〜Ｄ４には少なくとも一部にベルト伝動機構が含まれていてもよい。上記の各位置検出器Ｅ０〜Ｅ４は、例えば、ロータリーエンコーダで構成されている。各サーボモータＭ０〜Ｍ４は互いに独立して駆動することが可能である。そして、上記の各サーボモータＭ０〜Ｍ４が駆動されると、上記の各位置検出器Ｅ０〜Ｅ４によって上記の各サーボモータＭ０〜Ｍ４の出力軸の回転位置の検出が行われる。
【００２２】  ロボットアーム４の動作は、制御装置６により制御されている。図３に示すように、制御装置６は、コントローラ３０と、サーボモータＭ０〜Ｍ４と対応したサーボアンプＡ０〜Ａ４とを備えている。制御装置６では、ロボットアーム４の手首に取り付けられたエンドエフェクタ５を任意のポーズ（空間における位置及び姿勢）へ任意の経路に沿って移動させるサーボ制御が行われる。
【００２３】  コントローラ３０は、いわゆるコンピュータであって、例えば、マイクロコントローラ、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＰＬＣ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ等の演算処理部と、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部とを有している（いずれも図示せず）。記憶部には、演算処理部が実行するプログラム、各種固定データ等が記憶されている。また、記憶部には、ロボットアーム４の動作を制御するための教示点データ、エンドエフェクタ５の形状・寸法に関するデータ、エンドエフェクタ５に保持された基板Ｗの形状・寸法に関するデータなどが格納されている。コントローラ３０では、記憶部に記憶されたプログラム等のソフトウェアを演算処理部が読み出して実行することにより、水平多関節ロボット１の動作を制御するための処理が行われる。なお、コントローラ３０は単一のコンピュータによる集中制御により各処理を実行してもよいし、複数のコンピュータの協働による分散制御により各処理を実行してもよい。
【００２４】  コントローラ３０は、位置検出器Ｅ０〜Ｅ４の各々で検出された回転位置と対応するエンドエフェクタ５のポーズと記憶部に記憶された教示点データとに基づいて、所定の制御時間後の目標ポーズを演算する。コントローラ３０は、所定の制御時間後にエンドエフェクタ５が目標ポーズとなるように、サーボアンプＡ０〜Ａ４へ制御指令（位置指令）を出力する。サーボアンプＡ０〜Ａ４では、制御指令に基づいて各サーボモータＭ０〜Ｍ４に対して駆動電力を供給する。これにより、エンドエフェクタ５を所望のポーズへ動かすことができる。なお、本実施形態に係る水平多関節ロボット１では、各関節Ｊ１〜Ｊ４が独立して駆動されるが、これらの関節Ｊ１〜Ｊ４に他の関節の動きに応じて受動的に動作する少なくとも１つの関節が含まれていてもよい。
【００２５】  上記構成のロボットアーム４において、第３リンク４３の長手方向の寸法は第２リンク４２の長手方向の寸法と実質的に等しいか又はそれよりも長く、第１リンク４１の長手方向の寸法は第２リンク４２及び第３リンク４３の長手方向の寸法よりも若干小さい。そして、第３リンク長（第３軸Ｌ３と第４軸Ｌ４の水平距離）は第２リンク長（第２軸Ｌ２と第３軸Ｌ３の水平距離）と実質的に等しいか又はそれよりも長く、第１リンク長（第１軸Ｌ１と第２軸Ｌ２の水平距離）は第２リンク長及び第３リンク長よりも若干短い。このように各リンク４１，４２，４３の長手方向寸法が規定されたロボットアーム４では、第１リンク４１に対し第２リンク４２が第２軸Ｌ２まわりに回動するとき、第２リンク４２及び第３リンク４３の動作の軌跡（第２リンク４２及び第３リンク４３が通過する三次元領域）は、平面視において第１リンク４１と一部分で重なる。また、第２リンク４２に対し第３リンク４３が第３軸Ｌ３まわりに回動するとき、第３リンク４３の動作の軌跡（第３リンク４３が通過する三次元領域）は、平面視において第１リンク４１及び第２リンク４２と一部分で重なる。
【００２６】  そこで、スペーサ４９によって、第３リンク４３の動作の軌跡と第１リンク４１とが干渉しないように、第２リンク４２と第３リンク４３とが上下方向Ｚに離間されている。換言すれば、第１リンク４１に対し第２リンク４２が第２軸Ｌ２まわりに回動するときに、第２リンク４２及び第３リンク４３の動作の軌跡が第１リンク４１と干渉しないように、且つ、第２リンク４２に対し第３リンク４３が第３軸Ｌ３まわりに回動するときに、第３リンク４３の動作の軌跡が第１リンク４１及び第２リンク４２と干渉しないように、スペーサ４９の上下方向Ｚの寸法が定められている。
【００２７】  なお、本実施形態に係る水平多関節ロボット１では、第１リンク４１は第１軸Ｌ１まわりに３６０度回動可能である。第２リンク４２は第１リンク４１に対し第２軸Ｌ２まわりに回動可能であるが、昇降軸４０と第２リンク４２との干渉を回避するために第２リンク４２の回動範囲は規制される。また、第３リンク４３は第３軸回りに３６０度回動可能である。
【００２８】  以上に説明したように、本実施形態に係る水平多関節ロボット１は、第１リンク４１と、第１リンク４１の先端部の下に基端部が連結された第２リンク４２と、第２リンク４２の先端部の上に基端部が連結された第３リンク４３と、第１リンク４１及び第３リンク４３のうち一方のリンクと第２リンク４２との連結部に配置されたスペーサとを備えている。なお、第１リンク４１、第２リンク４２、及び第３リンク４３はいずれも水平方向に延伸するリンク部材であって、本実施形態では第３リンク４３、第１リンク４１、及び第２リンク４２がこの順番で上から下へ並んでいる。
【００２９】  上記水平多関節ロボット１では、第３リンク４３の動作の軌跡が第１リンク４１と干渉しないように、スペーサ４９によって第２リンク４２と連結された第１リンク４１と第３リンク４３のうち一方のリンクが上下に離間されている。本実施形態では、スペーサ４９は、第２リンク４２と第３リンク４３の連結部に配置されて、第２リンク４２と第３リンク４３とを上下方向Ｚに離間している。
【００３０】  上記水平多関節ロボット１では、第１リンク４１、第２リンク４２、及び第３リンク４３が下から上へ順に並んでいる場合と比較して、第３リンク４３の先端部（即ち、ロボットアーム４の手首部）のアクセス可能な高さを低くすることができる。つまり、第１リンク４１、第２リンク４２、及び第３リンク４３が下から上へ順に並んでいる場合には、２リンクのロボットアームと比較して第３リンク４３の高さ分だけロボットアーム４の手首部のアクセス範囲が上方へシフトするが、本願発明ではこれを回避することができる。よって、既存の基板処理設備１００において、プロセス装置９２などの既存の周辺機器に変更を加えることなく、既存の２リンクのロボットアームに代えて、本実施形態に係る水平多関節ロボット１を導入することができる。
【００３１】  また、上記水平多関節ロボット１は、ロボットアーム４が第１リンク４１、第２リンク４２、及び第３リンク４３の３リンクを有するので、２リンクのロボットアームよりもリンク１つ分だけ手首部の水平方向のストロークが長い。よって、実施形態に係る水平多関節ロボット１は、基板移載装置９０のように細長い（つまり、奥行きが狭く幅の広い）作業領域で作業をするロボットとして好適である。
【００３２】  上記実施形態に係る水平多関節ロボット１は、第３リンク４３の先端部の上に基端部が連結されたエンドエフェクタ５を更に備えている。
【００３３】  これにより、エンドエフェクタ５の動作の軌跡は、第３リンク４３及び第２リンク４２の動作の軌跡と重複しない。よって、エンドエフェクタ５と第２リンク４２及び第３リンク４３との干渉を回避することができる。
【００３４】  特に、本実施形態に係る水平多関節ロボット１では、第３リンク４３が他のリンク４１，４２よりも上方に位置するので、第３リンク４３の先端部の上に連結されるエンドエフェクタ５の動きが他の２つのリンク４１，４２に妨げられない。
【００３５】  以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【００３６】  水平多関節ロボット１のリンクの連結構成は上記実施形態に限定されない。つまり、第１リンク４１の先端部の上下一方に第２リンク４２の基端部が連結され、第２リンク４２の先端部の上下他方に第３リンク４３の基端部が連結されていればよい。そして、第１リンク４１及び第３リンク４３のうち一方のリンクと第２リンク４２との連結部にスペーサ４９が設けられていればよい。
【００３７】  例えば、図４に示す変形例１に係る水平多関節ロボット１Ａでは、第１リンク４１の先端部の上に第２リンク４２の基端部が連結され、第２リンク４２の先端部の下に第３リンク４３の基端部が連結され、第３リンクの先端部の下にエンドエフェクタ５が連結されている。そして、第１リンク４１の先端部と第２リンク４２の基端部を連結している第２関節Ｊ２には、第１リンク４１と第２リンクとを上下方向Ｚに離間するスペーサ４９が設けられている。
【００３８】  上記構成の水平多関節ロボット１Ａにおいて、第３リンク４３の長手方向の寸法は第２リンク４２の長手方向の寸法と実質的に等しいか又はそれよりも長く、第１リンク４１の長手方向の寸法は第２リンク４２及び第３リンク４３の長手方向の寸法よりも若干小さい。そして、第３リンク長は第２リンク長と実質的に等しいか又はそれよりも長く、第１リンク長は第２リンク長及び第３リンク長よりも若干短い。このように各リンク４１，４２，４３の長手方向寸法が規定された水平多関節ロボット１Ａでは、第１リンク４１に対し第２リンク４２が第２軸Ｌ２まわりに回動するとき、第２リンク４２及び第３リンク４３の動作の軌跡は、平面視において第１リンク４１と一部分で重なる。また、第２リンク４２に対し第３リンク４３が第３軸Ｌ３まわりに回動するとき、第３リンク４３の動作の軌跡は、平面視において第１リンク４１及び第２リンク４２と一部分で重なる。
【００３９】  そこで、スペーサ４９により、第１リンク４１と第２リンク４２とが上下方向Ｚに離間されている。スペーサ４９の上下方向Ｚの寸法は、第１リンク４１に対し第２リンク４２が第２軸Ｌ２まわりに回動するときに、第２リンク４２及び第３リンク４３の動作の軌跡が第１リンク４１と干渉せず、且つ、第２リンク４２に対し第３リンク４３が第３軸Ｌ３まわりに回動するときに、第３リンク４３の動作の軌跡が第１リンク４１及び第２リンク４２と干渉しないように、決定されている。
【００４０】  なお、変形例１に係る水平多関節ロボット１Ａでは、第１リンク４１は第１軸Ｌ１まわりに３６０度回動可能である。第２リンク４２は第１リンク４１に対し第２軸Ｌ２まわりに回動可能である。また、第３リンク４３は第３軸回りに回動可能であるが、スペーサ４９と第３リンク４３との干渉を回避するために第３リンク４３の回動範囲は規制される。
【００４１】  上記の通り、変形例１に係る水平多関節ロボット１Ａでは、第２リンク４２、第３リンク４３、及び第１リンク４１がこの順番で上から下へ並んでいる。よって、第１リンク４１と第３リンク４３から成る２リンクの比較用ロボットアームを仮定したときに、水平多関節ロボット１Ａの第３リンク４３の先端部（即ち、ロボットアーム４の手首部）の上下方向Ｚの位置を、この比較用ロボットアームの手首部の上下方向Ｚの位置と実質的に同じ位置まで下げることができる。
【００４２】  また、例えば、図５に示す変形例２に係る水平多関節ロボット１Ｂでは、第１リンク４１の先端部の下に第２リンク４２の基端部が連結され、第２リンク４２の先端部の上に第３リンク４３の基端部が連結され、第３リンクの先端部の上にエンドエフェクタ５が連結されている。第１リンク４１の先端部と第２リンク４２の基端部を連結している第２関節Ｊ２には、第１リンク４１と第２リンク４２とを上下方向Ｚに離間するスペーサ４９が設けられている。
【００４３】  上記構成の水平多関節ロボット１Ｂにおいて、第３リンク４３の長手方向の寸法は第２リンク４２の長手方向の寸法と実質的に等しいか又はそれよりも長く、第１リンク４１の長手方向の寸法は第２リンク４２及び第３リンク４３の長手方向の寸法よりも若干小さい。そして、第３リンク長は第２リンク長と実質的に等しいか又はそれよりも長く、第１リンク長は第２リンク長及び第３リンク長よりも若干短い。このように各リンク４１，４２，４３の長手方向寸法が規定された水平多関節ロボット１Ｂでは、第１リンク４１に対し第２リンク４２が第２軸Ｌ２まわりに回動するとき、第２リンク４２及び第３リンク４３の動作の軌跡は、平面視において第１リンク４１と一部分で重なる。また、第２リンク４２に対し第３リンク４３が第３軸Ｌ３まわりに回動するとき、第３リンク４３の動作の軌跡は、平面視において第１リンク４１及び第２リンク４２と一部分で重なる。
【００４４】  そこで、スペーサ４９により、第１リンク４１と第２リンク４２とが上下方向Ｚに離間されている。スペーサ４９の上下方向Ｚの寸法は、第１リンク４１に対し第２リンク４２が第２軸Ｌ２まわりに回動するときに、第２リンク４２及び第３リンク４３の動作の軌跡が第１リンク４１と干渉せず、且つ、第２リンク４２に対し第３リンク４３が第３軸Ｌ３まわりに回動するときに、第３リンク４３の動作の軌跡が第１リンク４１及び第２リンク４２と干渉しないように、決定されている。
【００４５】  なお、変形例２に係る水平多関節ロボット１Ｂでは、第１リンク４１は第１軸Ｌ１まわりに３６０度回動可能である。第２リンク４２は第１リンク４１に対し第２軸Ｌ２まわりに回動可能であるが、昇降軸４０との干渉を回避するために第２リンク４２の回動範囲は規制される。また、第３リンク４３は第３軸回りに回動可能であるが、スペーサ４９と第３リンク４３との干渉を回避するために第３リンク４３の回動範囲は規制される。
【００４６】  上記の通り、変形例２に係る水平多関節ロボット１Ｂでは、第１リンク４１、第３リンク４３、及び第２リンク４２がこの順番で上から下へ並んでいる。よって、水平多関節ロボット１Ｂの第３リンク４３の先端部（即ち、ロボットアーム４の手首部）の上下方向Ｚの位置を、第１リンク４１の上下方向Ｚの位置又はそれよりも下げることができる。
【００４７】  また、例えば、図６に示す変形例３に係る水平多関節ロボット１Ｃでは、第１リンク４１の先端部の上に第２リンク４２の基端部が連結され、第２リンク４２の先端部の下に第３リンク４３の基端部が連結され、第３リンクの先端部の下にエンドエフェクタ５が連結されている。第２リンク４２の先端部と第３リンク４３の基端部を連結している第３関節Ｊ３には、第２リンク４２と第３リンク４３を上下方向Ｚに離間するスペーサ４９が設けられている。
【００４８】  上記構成の水平多関節ロボット１Ｃにおいて、第３リンク４３の長手方向の寸法は第２リンク４２の長手方向の寸法と実質的に等しいか又はそれよりも長く、第１リンク４１の長手方向の寸法は第２リンク４２及び第３リンク４３の長手方向の寸法よりも若干小さい。そして、第３リンク長は第２リンク長と実質的に等しいか又はそれよりも長く、第１リンク長は第２リンク長及び第３リンク長よりも若干短い。このように各リンク４１，４２，４３の長手方向寸法が規定された水平多関節ロボット１Ｃでは、第１リンク４１に対し第２リンク４２が第２軸Ｌ２まわりに回動するとき、第２リンク４２及び第３リンク４３の動作の軌跡は、平面視において第１リンク４１と一部分で重なる。また、第２リンク４２に対し第３リンク４３が第３軸Ｌ３まわりに回動するとき、第３リンク４３の動作の軌跡は、平面視において第１リンク４１及び第２リンク４２と一部分で重なる。
【００４９】  そこで、スペーサ４９により、第３リンク４３と第２リンク４２とが上下方向Ｚに離間されている。スペーサ４９の上下方向Ｚの寸法は、第１リンク４１に対し第２リンク４２が第２軸Ｌ２まわりに回動するときに、第２リンク４２及び第３リンク４３の動作の軌跡が第１リンク４１と干渉せず、且つ、第２リンク４２に対し第３リンク４３が第３軸Ｌ３まわりに回動するときに、第３リンク４３の動作の軌跡が第１リンク４１及び第２リンク４２と干渉しないように、決定されている。
【００５０】  なお、変形例３に係る水平多関節ロボット１Ｃでは、第１リンク４１は第１軸Ｌ１まわりに３６０度回動可能である。第２リンク４２は第１リンク４１に対し第２軸Ｌ２まわりに回動可能であるが、スペーサ４９と第１リンク４１の干渉を回避するために第２リンク４２の回動範囲は規制される。また、第３リンク４３は第３軸回りに回動可能であるが、エンドエフェクタ５と昇降軸４０との干渉を回避するために第３リンク４３の回動範囲は規制される。
【００５１】  上記の通り、変形例３に係る水平多関節ロボット１Ｃでは、第２リンク４２、第１リンク４１、及び第３リンク４３がこの順番で上から下へ並んでいる。よって、水平多関節ロボット１Ｃの第３リンク４３の先端部（即ち、ロボットアーム４の手首部）の上下方向Ｚの位置を、第１リンク４１の上下方向Ｚの位置又はそれよりも下げることができる。
【００５２】  以上、本発明の実施の形態（及びその変形例）を説明したが、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【符号の説明】
【００５３】１        ：水平多関節ロボット４        ：ロボットアーム５        ：エンドエフェクタ６        ：制御装置２１      ：基台３０      ：コントローラ４０      ：昇降軸４１      ：第１リンク４２      ：第２リンク４２      ：第３リンク４９      ：スペーサ６０      ：昇降駆動装置６１〜６４      ：関節駆動装置９０      ：基板移載装置９１      ：キャリア９２      ：プロセス装置１００    ：基板処理設備Ａ０〜４      ：サーボアンプＤ０〜４      ：動力伝達機構Ｅ０〜４      ：位置検出器Ｊ１〜４      ：第１〜４関節Ｌ１〜４      ：第１〜４軸Ｍ０〜４      ：サーボモータＷ        ：基板
【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５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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