(57)【要約】      （修正有）【課題】停止位置精度の不正確さと搬送アームの動作遅れを低減し、高速基板搬送を可能にした搬送ロボットとその搬送方法を提供する。【解決手段】略中央部に第１の駆動軸１４が設けられ、第１の駆動軸を回動中心にして、水平面内で回動可能に支持された第１のアーム１１と、第１のアームの略両端部に第２および第３の駆動軸９ａ，９ｂが設けられ、第２および第３の駆動軸を回動中心にして、水平面内で回動可能に支持された第２および第３のアーム６ａ，６ｂと、第２および第３のアームの略先端部を回動中心にして、水平面内で回動可能に支持されたワーク支持部３ａ，３ｂとが備えられ、第２および第３の駆動軸を回動させる第２および第３の駆動源１５ａ，１５ｂは、第２の駆動軸９ａと第１の駆動軸１４との間および第３の駆動軸９ｂと第１の駆動軸１４との間に各々設けられている【選択図】図１
2006159318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略中央部に第１の駆動軸（１４）が設けられ、前記第１の駆動軸（１４）を回動中心にして、水平面内で回動可能に支持された第１のアーム（１１）と、
前記第１のアーム（１１）の略両端部に第２および第３の駆動軸（９ａ、９ｂ）が設けられ、前記第２および第３の駆動軸（９ａ、９ｂ）を回動中心にして、水平面内で回動可能に支持された第２および第３のアーム（６ａ、６ｂ）と、
第２および第３のアーム（６ａ、６ｂ）の略先端部を回動中心にして、水平面内で回動可能に支持されたワーク支持部（３ａ、３ｂ）とが備えられ、
第２および第３の駆動軸（９ａ、９ｂ）を回動させる第２および第３の駆動源（１５ａ、１５ｂ）は、第２の駆動軸（９ａ）と第１の駆動軸（１４）との間および第３の駆動軸（９ｂ）と第１の駆動軸（１４）との間に各々設けられていることを特徴とする搬送ロボット。
【請求項２】
第２および第３の駆動源（１５ａ、１５ｂ）の駆動速度を減速する第２および第３の減速機（１９ａ、１９ｂ）は、第２および第３の駆動軸（９ａ、９ｂ）に直結されて設けられていることを特徴とする請求項１記載の搬送ロボット。
【請求項３】
第１、第２および第３の駆動軸（１４、９ａ、９ｂ）は、中空に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の搬送ロボット。
【請求項４】
第１の駆動軸（１４）を駆動させる第１の駆動源（１６）が胴体部（２）の内部に備えられ、前記胴体部（２）の内部に、外部から導かれた配線の一部を収納するとともに、少なくとも、第２のアーム（６ａ）、第３のアーム（６ｂ）、第２の駆動源（１５ａ）、第３の駆動源（１５ｂ）、およびワーク支持部（３ａ、３ｂ）のいずれか１つに配線を導く配線ケース（２２）が備えられてい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】
請求項１記載の搬送ロボット（１ａ）を用いた搬送方法において、第１のアーム（１１）と第２のアーム（６ａ）、第２のアーム（６ａ）とワーク支持部（３ａ）、第１のアーム（１１）と第３のアーム（６ｂ）、および第３のアーム（６ｂ）とワーク支持部（３ｂ）のそれぞれの屈曲角度が１７５度以下に設定されていることを特徴とする搬送ロボットの搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハや液晶ガラス基板、あるいはプラズマディスプレイ基板等の平板状物を搬送する搬送ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハや液晶ガラス基板、あるいはプラズマディスプレイ基板等の平板状物（以下これらを総称して基板という）を用いる製造工程の基板搬送は、通常、高清浄な環境のクリーンルーム内で、以下のようにして行われている。
【０００３】
未処理基板が複数枚入ったカセットが、クリーンルーム内の所定の位置に搬入される。個々の未処理基板は、クリーンルーム内に設置した基板搬送ロボットによりカセットから取り出され、クリーンルーム内の処理装置や検査装置に搬入される。所定の工程がなされた処理済み基板は、再度基板搬送ロボットにより処理装置や検査装置から取り出され、カセットに搬入される。最後に、クリーンルーム外にカセットが搬出される。このような一連の動作が各カセットで繰り返される。
【０００４】
上記基板搬送ロボットにおいては、未処理基板と処理済基板を短時間に交換して生産性を向上させることが重要である。後掲する特許文献１〜４には各種の搬送ロボットが提案されている。
【０００５】
図５は、特許文献１に開示された多関節搬送装置の斜視図である。
【０００６】
図５において、共通駆動部３３の両端部上方に、駆動軸を介して第１の多関節駆動部３１と第２の多関節駆動部３２が設けられている。また、共通駆動部３３の下部に駆動制御手段３４が設けられている。駆動制御手段３４は、共通駆動部３３に旋回力を付与するとともに、同心軸機構になっている第１の駆動軸３３Ｃと第２の駆動軸３３Ｄにそれぞれ回動力を付与している。この回動力は、２個の動力伝達タイミングベルト・プーリ機構３５、３６によって第１の多関節駆動部３１と第２の多関節駆動部３２に伝達される。  
特許文献２の場合、ケーシング内に設けられた特許文献１の駆動制御手段に相当する２個の駆動源により、それぞれの長軸の下端部にギアを介して回動力が付与される。この回動力は、長軸の上端部に設けたベルト・プーリ伝達手段を介して特許文献１の多関節駆動部に相当する２個の中間アームに伝達される。
【０００７】
特許文献３の場合、ベース部内に設けた特許文献１の駆動制御手段に相当する駆動源の回動力が、複数のギアで形成されたギアトレインによって、特許文献１の多関節駆動部に相当する第１アームと第２アームに伝達される。
【０００８】
また特許文献４には、実施例の一つとして、特許文献１の共通駆動部に相当する第１アームの両端部の支軸に、駆動源が減速機を介して直結された構成の搬送ロボットが開示されている。この駆動源により特許文献１の多関節駆動部に相当する第２アームが同軸駆動で回動される。
【特許文献１】特開平７−１７１７７８号公報
【特許文献２】特開平１０−５８３５９号公報
【特許文献３】特開２００２−１７２５７２号公報
【特許文献４】特開平１０−１６３２９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、基板の大型化に伴って大型化した搬送ロボットにおいては、基板搬送速度を所定以上に上げると、搬送アームの回動動作遅れが生じてきた。また、搬送アームの停止位置精度が悪化するという問題が生じてきた。  
特許文献１が提案する装置の場合、多関節駆動部３１、３２が共通駆動部３３の両端部の上方に設けられ、また駆動制御手段３４が共通駆動部３３の下部に設けられているため、駆動制御手段３４と多関節駆動部３１、３２の距離が長い。よって多数の部材を介して回動力を伝達する必要がある。
【００１０】
そのため、動力伝達ベルトの伸び、あるいは長い駆動軸３３Ｃ、３３Ｄのねじれ等の残留応力が蓄積して、多関節駆動部３１、３２の回動動作遅れが生じ、また停止位置精度が悪くなるという問題がある。また、同心軸機構は複雑でコストが高いという問題がある。
【００１１】
特許文献２の場合、長軸の下端部に付与された回動力が、長軸の上端部に設けられたベルト・プーリ伝達手段を介して中間アームに伝達される機構であるため、駆動源から回動力を伝達するための部品数が多い。このため、基板搬送速度が上がるにつれて回動動作遅れが生じるとともに、停止位置精度が悪くなる。また部品数が多いことから、コスト高であり、さらには重量が大きくなってしまうという問題がある。
【００１２】
特許文献３の場合、複数のギアで形成されたギアトレイン駆動機構が設けられているため、動力伝達ベルトの伸びや回動軸のねじれの問題は解消される。しかしながら、このようなギア駆動機構には必ず機械的「遊び」が発生するために、第１、第２アームの停止位置精度が悪くなるという問題がある。また、ギアトレインは重いので回転モーメントが大きくなり、高速搬送駆動を行うには問題がある。
【００１３】
また特許文献４に開示された上記実施例の場合、第２アームを直結した駆動源で回動できるので、動力伝達ベルトの伸びや駆動軸のねじれによる動作遅れは解消される。しかしながら、重い駆動源が第１アームの両端部に設けられているので、第１アームの回転モーメントが大きくなってしまい、第１アームを高速で旋回させ、また停止位置に所定の精度で急停止させることが困難になる。その結果、第２アームの動作遅れが生じ、また停止位置精度も悪くなってしまうという問題がある。
【００１４】
本発明は以上のような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、高速回転による搬送アームの停止位置精度の不正確さおよび搬送アームの動作遅れを低減して、搬送アームの回転動作性能を高め、高速基板搬送を可能にした搬送ロボットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
以上のような目的を達成するために、第１発明においては、略中央部に第１の駆動軸（１４）が設けられ、前記第１の駆動軸（１４）を回動中心にして、水平面内で回動可能に支持された第１のアーム（１１）と、前記第１のアーム（１１）の略両端部に第２および第３の駆動軸（９ａ、９ｂ）が設けられ、前記第２および第３の駆動軸（９ａ、９ｂ）を回動中心にして、水平面内で回動可能に支持された第２および第３のアーム（６ａ、６ｂ）と、第２および第３のアーム（６ａ、６ｂ）の略先端部を回動中心にして、水平面内で回動可能に支持されたワーク支持部（３ａ、３ｂ）とが備えられ、第２および第３の駆動軸（９ａ、９ｂ）を回動させる第２および第３の駆動源（１５ａ、１５ｂ）は、第２の駆動軸（９ａ）と第１の駆動軸（１４）との間および第３の駆動軸（９ｂ）と第１の駆動軸（１４）との間に各々設けられていることを特徴としている。
【００１６】
第２発明は、第１発明において、第２および第３の駆動源（１５ａ、１５ｂ）の駆動速度を減速する第２および第３の減速機（１９ａ、１９ｂ）は、第２および第３の駆動軸（９ａ、９ｂ）に直結されて設けられていることを特徴としている。
【００１７】
第３発明は、第１発明または第２発明において、第２および第３の駆動軸（１４、９ａ、９ｂ）は、中空に形成されていることを特徴としている。
【００１８】
第４発明は、第３の発明において、第１の駆動軸（１４）を駆動させる第１の駆動源（１６）が胴体部（２）の内部に備えられ、前記胴体部（２）の内部に、外部から導かれた配線の一部を収納するとともに、少なくとも、第２のアーム（６ａ）、第３のアーム（６ｂ）、第２の駆動源（１５ａ）、第３の駆動源（１５ｂ）およびワーク支持部（３ａ、３ｂ）のいずれか１つに配線を導く配線ケース（２２）が備えられていることを特徴としている。
【００１９】
第５発明は、第１の発明記載の搬送ロボット（１ａ）を用いた搬送方法において、第１のアーム（１１）と第２のアーム（６ａ）、第２のアーム（６ａ）とワーク支持部（３ａ）、第１のアーム（１１）と第３のアーム（６ｂ）、および第３のアーム（６ｂ）とワーク支持部（３ｂ）のそれぞれの屈曲角度が１７５度以下に設定されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
第１発明によれば、図１に示すように、重い駆動源１５ａ、１５ｂが第２の駆動軸９ａと第１の駆動軸１４との間および第３の駆動軸９ｂと第１の駆動軸１４との間に各々設けられるので、第１アーム１１の回転モーメントが従来より小さくなる。よって、第１のアーム１１を高速回転させることができるとともに、急停止による停止位置精度を向上させることができる。また、第２および第３の駆動源１５ａ、１５ｂの回動力が、短いタイミングベルト１３ａ、１３ｂを介するだけで第２および第３の駆動軸９ａ、９ｂにそれぞれ伝達されるので、伝達ベルトの伸びやバックラッシュ等による第２および第３のアーム６ａ、６ｂの回動動作遅れが小さくなる。また、以上の結果として、搬送ロボットの高速基板搬送が可能となる。
【００２１】
第２発明によれば、図２に示すように、減速機１９ａ、１９ｂがそれぞれ第２および第３の駆動軸（９ａ、９ｂ）に直結するので、駆動源１５ａ、１５ｂの有するトルクが大きくなる。よって、第２および第３のアーム６ａ、６ｂを安定に高速回転・急停止させることができるので、搬送ロボットの高速基板搬送が可能となる。
【００２２】
また第３発明によれば、図３と図４に示すように、第１の駆動軸１４、第２の駆動軸９ａおよび第３の駆動軸９ｂが中空に形成されているため、基板吸着用真空配管やセンサ信号配線、駆動源１５ａ、１５ｂに電力を供給する動力線などをこの中空部分に格納することができる。よって、これらの駆動軸の回動速度および回動数が増加しても、格納した配管や配線を長期間にわたって損傷するおそれがない。
【００２３】
第４の発明によれば、図３と図４に示すように、胴体部２の中にある第１の駆動源１６の上方に配線ケース２２が備えられているので、胴体部２の上部側に連絡させる、且つ、第１のアーム１１が回動する際に引き出される配線の一部を収納し、さらに胴体部２の上部側に配線を導くことができる。
【００２４】
第５の発明によれば、次の工程で各アームとワーク支持部をたとえば前工程の位置まで戻す際に、スムーズな回動動作が可能になる。よって、ワークの搬送速度を高めることができるとともに、停止位置精度も上がるので、全体として搬送ロボットの高速搬送性能を安定して高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に、本発明に係わる搬送ロボットおよびその搬送方法の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００２６】
図１は、本発明に係る搬送ロボットの実施例を説明するための斜視図である。
【００２７】
図１は、搬送ロボット１ａが待機している状態を示しており、搬送ロボット１ａの点線で示した胴体部２の中央部に、回動中心となる第１の駆動軸１４が設けられ、第１の駆動軸１４の上端部に、水平面内で回動可能に支持された第１のアーム１１が設けられている。第１のアーム１１は、第１の駆動軸１４を中心に屈曲して両翼をはった態様の形状をしている。
【００２８】
第１の駆動軸１４の下方には、第１の駆動軸１４を回動するための第１の駆動源１６が直結されており、第１の駆動源１６によって第１の駆動軸１４に駆動力が付与され、第１のアーム１１が回動される。
【００２９】
第１のアーム１１の両端部上方には、外周を支持筒１０ａ、１０ｂで覆われた第２および第３の駆動軸９ａ、９ｂが、鉛直方向に立設されている。また、駆動軸９ａ、９ｂを回動中心にして、水平面内で回動自在に支持された第２および第３のアーム６ａ、６ｂが、駆動軸９ａ、９ｂの上端部にそれぞれ設けられている。第２および第３の駆動軸９ａ、９ｂの長さが異なっており、第２および第３のアーム６ａ、６ｂは、互いに干渉し合わないように配置される。本実施例では第２のアーム６ａが上側に、第３のアーム６ｂが下側になるように配置されている。
【００３０】
第２および第３のアーム６ａ、６ｂの略先端部には、ワーク支持軸４ａ、４ｂが設けられている。第２の駆動軸９ａとワーク支持軸４ａとの長さ（軸間距離）は、第２の駆動軸９ａと第１の駆動軸１４までの長さに等しい。同様に、第３の駆動軸９ｂとワーク支持軸４ｂとの長さは、第３の駆動軸９ｂと第１の駆動軸１４までの長さに等しい。
【００３１】
この支持軸４ａ、４ｂを回動中心にして、水平面内で回動自在に支持されたワーク支持部３ａ、３ｂがそれぞれ設けられている。ワーク支持部３ａ、３ｂは、互いに干渉し合わないように異なった高さで配置される。本実施例ではワーク支持部３ａが上側に、ワーク支持部３ｂが下側になるように配置されている。よって、ワーク支持部３ａとワーク支持部３ｂを平面に投影した場合、それぞれの投影を同一直線上で往復移動させることができる。また、図１中のワーク支持部の高さ方向（以下Ｚ軸方向という）の調節は図示しないＺ軸上下機構を用いておこなっている。
【００３２】
ワーク支持軸４ａにはプーリ５ａが固定され、第１アーム１１に接続された支持筒１０ａにはプーリ８ａが固定されている。また、プーリ５ａとプーリ８ａはタイミングベルト７ａを介して接続されている。同様に、ワーク支持軸４ｂにはプーリ５ｂが固定され、第１アーム１１に接続された支持筒１０ｂにはプーリ８ｂが固定されている。また、プーリ５ｂとプーリ８ｂはタイミングベルト７ｂを介して接続されている。ワーク支持部３ａ、３ｂの回動は、タイミングベルト介してプーリ５ａ、５ｂを回転させ、それに接続させた支持軸４ａ、４ｂをそれぞれ回動させることで行っている。
【００３３】
第２の駆動源１５ａが、第１アーム１１の下面側で、第２の駆動軸９ａと第１の駆動軸１４との間の略中央部に設けられている。
【００３４】
第２の駆動源１５ａの回動軸は、第１のアーム１１の上面側で鉛直上方向に突出するように配置されており、その先端部にプーリ１７ａが備えられている。また、第２の駆動軸９ａの下端部にもプーリ１２ａが備えられており、プーリ１７ａとプーリ１２ａとはタイミングベルト１３ａで連結されている。第２の駆動源１５ａが回動することによって、タイミングベルト１３ａを介して駆動軸９ａが回動し、さらに駆動軸９ａを介して、第２のアーム６ａが回動する。
【００３５】
同様に、第３の駆動源１５ｂが、第１アーム１１の下面側で、第３の駆動軸９ｂと第１の駆動軸１４との間の略中央部に設けられている。
【００３６】
前記駆動源１５ｂの回動軸は、第１のアーム１１の上面側で鉛直上方向に突出するように配置されており、その先端部にプーリ１７ｂが備えられている。また、第３の駆動軸９ｂの下端部にもプーリ１２ｂが備えられており、プーリ１７ｂとプーリ１２ｂとはタイミングベルト１３ｂで連結されている。第３の駆動源１５ｂが回動することによって、タイミングベルト１３ｂを介して駆動軸９ｂが回動し、さらに駆動軸９ｂを介して、第３のアーム６ｂが回動する。
【００３７】
上記構成の搬送ロボット１ａによれば、駆動源１５ａが第１の駆動軸１４と第２の駆動軸９ａの略中央に配置され、また駆動源１５ｂが第１の駆動軸１４と第２の駆動軸９ｂの略中央に配置されているので、特許文献４の発明のように駆動源が第１のアームの両端部に配置される場合に比べて、第１のアーム１１の回転モーメントが小さくなる。よって、第１アーム１１を高速で回動させ、また停止位置に所定の精度で急停止させることが可能になる。
【００３８】
また、駆動源１５ａ、１５ｂと第２および第３の駆動軸９ａ、９ｂとが、従来の長さよりも短い長さのベルト・プーリ伝達手段で連結されているので、第２および第３のアーム６ａ、６ｂの回転動作遅れを低減し、また停止位置精度を向上させることができる。
【００３９】
また、本実施例の場合、第１のアーム１１を回動させる時、ワーク支持部３ａ、３ｂを胴体部２上で互いに重なるようにたたみこむことにより、第１のアーム１１の回動半径を小さくさせ、また回動占有面積を狭くさせることができる。これにより、第１のアーム１１の回転モーメントが小さくなるとともに、狭い空間（たとえば基板収納用カセットと本発明の搬送ロボットの入ったクリーンブース内）における回動が容易になる。
【００４０】
以上のように、本発明の搬送ロボット１ａは、第１のアーム１１の高速回転性能および停止位置精度が向上し、同時に、第２および第３のアーム６ａ、６ｂの回転動作性能が向上するので、全体として搬送ロボット１ａの搬送性能が向上する。また、狭い空間において、第１のアーム１１の回動が容易になる。
【００４１】
なお、本実施例の場合、第１アーム１１は、第２の駆動軸９ａから第１の駆動軸１４までの長さ（軸間距離）と第３の駆動軸９ｂから第１の駆動軸１４までの長さが等しいことが好ましいが、それぞれの長さが異なってもよい。
【００４２】
本実施例では、第１のアーム１１は、第１の駆動軸１４を中心に屈曲した形状としているが、第２の駆動軸９ａ、第１の駆動軸１４、および第３の駆動軸９ｂを結ぶ線は直線状であってもよい。なお、第１のアーム１１の屈曲の角度は任意であるが、ワーク支持部３ａおよびワーク支持部３ｂにワークが載置される際、それぞれのワークの重心が第１のアーム１１の回動中心である第１の駆動軸１４の鉛直上に配置されるようにしておくのが好ましい。
【００４３】
図１において、ワーク支持部３ａが第２のアーム６ａの先端部上側に連結されているが、ワーク支持部３ａを第２のアーム６ａの先端部下側に支持軸４ａで懸架してもよい。ワーク支持部３ａとワーク支持部３ｂとの距離が狭くなるほど、Ｚ軸を上下する時間がより短くなるので、スループットがあがる。また、基板収納用カセットの棚段の高さに、ワーク支持部３ａ、３ｂ間距離を合わせておくと、Ｚ軸位置を変更することなく次の基板を、取り出し又は収納することができるので、スループットがあがる。これらのことは、以下に述べる実施例２と実施例３の場合も同様である。
【００４４】
また、第２および第３の駆動源１５ａ、１５ｂを備える位置は、本実施例では第１のアーム１１の下方としたが、場合によっては、第１のアーム１１の上方に設けてもよい。
【００４５】
また、実施例１においては、駆動源１５ａを第１の駆動軸１４と第２の駆動軸９ａの略中央に、また駆動源１５ｂを第１の駆動軸１４と第２の駆動軸９ｂの略中央に配置した。しかしながら、駆動源１５ａと駆動源１５ｂの位置は略中央に限定されるものではなく、駆動源の重さや回転モーメントの大きさ、あるいは伝達ベルトの長さなどを考慮して好適な位置に駆動源を配置することができる。第１のアーム１１の回転モーメントを小さくするために、第２および第３の駆動源１５ａ、１５ｂを、第１の駆動軸１４により近い位置にそれぞれ配置することが好ましい。
【００４６】
なお、本発明では、ワークの上下方向へ搬送するために、例えば、垂直に配置したボールねじによる昇降機構、垂直回動型の屈伸機構など公知の昇降機構を装備することできる他、水平に移動する水平移動機構を装備してもよい。
【実施例２】
【００４７】
実施例１では、搬送ロボット１ａに設けた第１のアーム１１の回転モーメントを小さくすることで搬送性能を向上させたが、第２および第３のアーム６ａ、６ｂの回転動作性能をさらに向上させることによっても搬送性能を向上させることができる。
【００４８】
図２は、本発明に係る搬送ロボットの第２の実施例を説明するための斜視図である。
【００４９】
図２において、搬送ロボット１ｂの基本構造は実施例１と略同じであり、共通の機能を有する部品には同じ番号を付してある。搬送ロボット１ｂが搬送ロボット１ａと大きく異なるのは、駆動源１５ａ、１５ｂの回動力を、減速機を介して第２および第３の駆動軸９ａ、９ｂに各々付与していることである。
【００５０】
図２に示すように、第２の駆動源１５ａが、第１アーム１１の下面側で、第２の駆動軸９ａと第１の駆動軸１４との間の略中央部に設けられている。駆動源１５ａの回動軸は、実施例１の場合と異なり、下端部で鉛直下方向に突出するように配置されており、その先端部にプーリ１７ａが備えられている。また、減速機１９ａが、第２の駆動軸９ａの下端部にそれぞれ直結した態様で、第１のアーム１１の下面側に設けられている。減速機１９ａの下端部から鉛直下方に突出した回動軸の先端部にはプーリ２０ａが備えられている。プーリ１７ａとプーリ２０ａはタイミングベルト１３ａで連結されている。
【００５１】
第２の駆動源１５ａが回動することによって、タイミングベルト１３ａを介して減速機１９ａが回動し、さらに減速機１９ａに直結された駆動軸９ａを介して、第２のアーム６ａが回動する。
【００５２】
同様に、第３の駆動源１５ｂが、第１アーム１１の下面側で、第３の駆動軸９ｂと第１の駆動軸１４との間の略中央部に設けられている。駆動源１５ｂの回動軸は、実施例１の場合と異なり、下端部で鉛直下方向に突出するように配置されており、その先端部にプーリ１７ｂが備えられている。また、減速機１９ｂが、第３の駆動軸９ｂの下端部に直結した態様で、第１のアーム１１の下面側に設けられている。減速機１９ｂの下端部から鉛直下方に突出した回動軸の先端部にはプーリ２０ｂが備えられている。プーリ１７ｂとプーリ２０ｂはタイミングベルト１３ｂとで連結されている。
【００５３】
第３の駆動源１５ｂが回動することによって、タイミングベルト１３ｂを介して減速機１９ｂが回動し、さらに減速機１９ｂに直結された駆動軸９ｂを介して、第３のアーム６ｂが回動する。
【００５４】
本実施例の搬送ロボット１ｂによれば、減速機１９ａ、１９ｂと第２および第３の駆動軸９ａ、９ｂがそれぞれ直結するので、第２および第３の駆動軸９ａ、９ｂのトルクが大きくなる。よって、第２および第３の駆動軸９ａ、９ｂを高速で安定に回動させ、また停止位置精度で停止させることが可能になる。その結果、第２および第３のアーム６ａ、６ｂの回転動作性能を向上させることができるので、搬送ロボット１ｂの高速搬送性能および回動位置精度を向上させることができる。
【００５５】
また、実施例２の場合、駆動源１５ａ、１５ｂよりは重量が小さいとしても、減速機１９ａ、１９ｂが第１のアーム１１の両端部に設けられるので、第１のアーム１１の回転モーメントが実施例１の場合より大きくなり、第１のアーム１１の回転動作性能が低下する。一方、減速機により大きなトルクを持たせたので、第２および第３のアーム６ａ、６ｂの回転動作性能をさらに向上させることができる。
【００５６】
以上のように、実施例１の搬送ロボット１ａと実施例２の搬送ロボット１ｂにはそれぞれ特徴がある。実際においては、各種基板搬送の態様に応じて、搬送ロボット１ａと搬送ロボット１ｂを適宜選択して使用することができる。たとえば、基板出し入れの際に、第２および第３アーム６ａ、６ｂを多用するような場合には、搬送ロボット１ｂを用いることでより高速の基板搬送が可能となる。
【実施例３】
【００５７】
搬送ロボットには、複数の信号用あるいは駆動用の電気配線および基板吸着用の真空配管が設けられているが、高速で回動動作する駆動軸まわりの電気配線や配管は、回転動作に伴って繰り返し変形を受けるので損傷しやすい。よって搬送ロボットの搬送性能を向上させると同時に、上記電気配線と配管の耐久性を向上させることが求められる。
【００５８】
図３は、実施例３を説明するための一部切りかき断面図を含む概念図である。
【００５９】
図４は、実施例３をさらに説明するための一部切りかき断面図である。
【００６０】
図３において、搬送ロボット１ｃの構成は、基本的には搬送ロボット１ｂの構成と同じである。異なるのは、第１の駆動軸１１の下部に減速機２６が直結されており、減速機２６はタイミングベルト２７を介して第１の駆動源１６に連結されていることである。
【００６１】
図３において、第１の駆動軸１４、第２の駆動軸９ａ、第３の駆動軸９ｂ、減速機１９ａ、１９ｂそして減速機２６の中心部はいずれも中空に形成されている。また、搬送ロボット１ｃの電気配線および配管は、束線２１ａ、２１ｂとして束ねられている。
【００６２】
束線２１ａは、第１の駆動軸１４の中空部の上端から図の右方向に引き出され、減速機１９ａおよび減速機１９ａに直結された第２の駆動軸９ａの下方から中空部を貫通し、駆動軸９ａの上方まで導かれている。さらに束線２１ａは、ワーク支持部３ａ側まで導かれている。
【００６３】
同様に、束線２１ｂは、第１の駆動軸１４の中空部の上端から図の左方向に引き出され、減速機１９ｂおよび減速機１９ｂに直結された第３の駆動軸９ｂの下方から中空部を貫通し、駆動軸９ｂの上方まで導かれている。さらに束線２１ｂは、ワーク支持部３ｂ側まで導かれている。
【００６４】
また、胴体部２の内部には、第１の駆動源１６の上方に配線ケース２２が備えられている。配線ケース２２は、胴体部２の上部側に連絡させる配線の一部を収納し、胴体部２の上部に配線を導くことができるようになっている。
【００６５】
図４（ａ）は、図３における配線ケース２２のＡ−Ａ断面図である。
【００６６】
図４（ａ）において、配線ケース２２は、第１駆動軸１４の下方部に配置されている。また、第１の駆動軸１４の下方領域には、第１の駆動軸１４を一部共有する態様で配線ケース駆動軸２３が形成されており、前記駆動軸２３は配線ケース２２の中央部に配置されている。    
第１の駆動軸１４の上方から、中空部を通って配線ケース駆動軸２３の下端部まで導かれた配線は、外側に引き出されて配線ケース駆動軸２３の外面の固定部２４に固定される。また固定部２４からは配線がすきまを有してらせん状に形成され、さらに配線ケース２２の外側まで導かれ、配線ケース２２の外面の固定部２５に固定されている。
【００６７】
これにより、配線ケース２２内のらせん状の配線は、第１の駆動軸１４が左右に回動するたびに、支持軸２３を中心に広がったり、巻きついたりする。よって、第１の駆動軸１４を高速で回動させても、らせん状の配線により急激な変形が生じることがないので、第１の駆動軸１４のまわりの配線の損傷を少なくすることができる。また、配線や配管の一部を第１の駆動軸１１の中空部を貫通して胴体部２の下方に導くこともできる。
【００６８】
図４（ｂ）は、図３のＢ部における第３の駆動軸９ｂの一部切りかき断面図である。
【００６９】
図４（ｂ）において、支持筒１０ｂに覆われた第３の駆動軸９ｂの中心部が中空になっており、また、減速機１９ｂの中心部も中空に形成されている。束線２１ｂは、減速機１９ｂの中空部と駆動軸９ｂの中空部を貫通するように図の下側から上方に導かれている。よって、第３の駆動軸９ｂを高速で回動させても、中空部に収容した束線２１ｂは特に急激な変形を生じることがない。
【００７０】
以上のように、実施例３によれば、駆動軸の高速回転動作に伴って、駆動軸まわりに配置された配線や配管が損傷することが回避されるので、信頼性よく長期に配線や配管を使用することが可能になる。
【実施例４】
【００７１】
以下に、本発明の搬送ロボットを用いた搬送方法の実施例について説明する。
【００７２】
上記実施例１の搬送ロボット１ａにおいて、ワーク支持部３ａ上に搭載したワークを最大限に移動させるには、第１のアーム１１と第２のアーム６ａ、第２のアーム６ａとワーク支持部３ａ、第１のアーム１１と第３のアーム６ｂ、第３のアーム６ｂとワーク支持部３ｂ、との屈曲角度がそれぞれ１８０度（正反対向き）になるようにすればよい。ここでいう屈曲角度は、上記アームとアームまたはアームとワークの相対位置を決める角度である。屈曲角度が１８０度とは、共有した軸を起点にして互いに正反対向きになった配置状態であり、また屈曲角度が零度とは、互いに重なり合った配置状態である。
【００７３】
しかし実際においてはそれぞれの屈曲角度を、約１７５度まで、好ましくは１７０度までの範囲とするのがさらに好ましい。また、上記二つの屈曲方向は同じ方向であってもよいし、互いに反対方向であってもよいが、同じ屈曲角度であれば、後者の方がより遠方までワークを移動させることができるので好ましい。
【００７４】
上記屈曲角度でワークを搬送する搬送方法によれば、次の工程で上記各アームとワークをたとえば前工程の位置まで戻す際に、スムーズな回動動作の開始が可能になる。よって、ワークの搬送速度を高めることができるとともに、停止位置精度も上がるので、全体として搬送ロボットの高速搬送性能を安定して高めることができる。
【００７５】
なお、本実施例では搬送ロボット１ａを用いた場合を説明したが、本発明の搬送方法を他の搬送ロボットに適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、半導体基板製造あるいは液晶表示基板製造用に使用できるだけでなく、高速回動動作を伴う搬送装置に対しても適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明に係る第１の搬送ロボットを説明するための斜視図である。
【図２】本発明に係る第２の搬送ロボットを説明するための斜視図である。
【図３】本発明に係る搬送ロボットにおいて駆動軸を中空にした実施例を説明するための概念図である。
【図４】本発明に係る中空に形成した第３の駆動軸を説明するための断面図である。
【図５】従来提案されている多関節搬送装置の斜視図である。
【符号の説明】
【００７８】
１ａ、１ｂ、１ｃ    搬送ロボット
２    胴体部
６ａ    第２のアーム
６ｂ    第３のアーム
９ａ    第２の駆動軸
９ｂ    第３の駆動軸
１０ａ、１０ｂ    支持筒
１１    第１のアーム
１２ａ、１２ｂ    プーリ
１３ａ、１３ｂ    タイミングベルト
１４    第１の駆動軸
１５ａ    第２の駆動源
１５ｂ    第３の駆動源
１６    第１の駆動源
１７ａ、１７ｂ    プーリ
１８ａ、１８ｂ    シャフト
１９ａ、１９ｂ    減速機
２０ａ、２０ｂ    プーリ
２１ａ、２１ｂ    束線
２２      配線ケース
２３      配線ケース駆動軸
２６    減速機
【図１】
2006159318.tif 000003
【図２】
2006159318.tif 000004
【図３】
2006159318.tif 000005
【図４】
2006159318.tif 000006
【図５】
2006159318.tif 000007