(57)【要約】【課題】簡易な構成で省配線化を図ることができる搬送装置を提供する。【解決手段】搬送装置１は、真空状態の空間においてワークを搬送するためのワーク移動機構６，８を備える搬送装置１であって、該ワーク移動機構６，８に設けられるセンサ２０１と、該センサ２０１に電力を供給するための電力線１０６と、該センサ２０１からの検出値を、前記電力線１０６を介して電力線通信する通信部１００，１０５とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空状態の空間においてワークを搬送するためのワーク移動機構を備える搬送装置であって、
該ワーク移動機構に設けられるセンサと、
該センサに電力を供給するための電力線と、
該センサからの検出値を、前記電力線を介して電力線通信する通信部と
を備えることを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記通信部は、大気圧状態の空間に設けられた第１通信部と、
前記真空状態の空間に設けられ、前記センサからの検出値を取得する第２通信部とを含み、
前記電力線通信は、前記第１通信部と第２通信部との間で行われる
ことを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
【請求項３】
前記第１通信部と第２通信部との間で行われる電力線通信のための電力線は、フィールドスルーコネクタを介して、大気圧状態の空間と真空状態の空間との間に配されている
ことを特徴とする請求項２に記載の搬送装置。
【請求項４】
前記第２通信部とセンサとを収納する筐体を備え、
前記筐体には、樹脂部材が充填されている
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の搬送装置。
【請求項５】
大気圧状態の空間に位置する部材を備え、
前記第２通信部は、前記ワーク移動機構と熱的に接続されており、
該ワーク移動機構は、前記部材と熱的に接続してある
ことを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一つに記載の搬送装置。
【請求項６】
前記ワーク移動機構には、第２通信部を収納する筐体に篏合する凹部が設けられている
ことを特徴とする請求項５に記載の搬送装置。
【請求項７】
前記センサは、複数個設けられており、
前記第２通信部は、前記複数のセンサ夫々に対応して複数個設けられており、
少なくとも２つ以上の第２通信部は、前記第１通信部と電力線通信する電力線を共用している
ことを特徴とする請求項２から請求項６のいずれか一つに記載の搬送装置。
【請求項８】
前記第２通信部と、前記センサ又は第１通信部との通信結果に基づいて、異常検出を行う異常検出部を備える
ことを特徴とする請求項２から請求項７のいずれか一つに記載の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のアームが互いに関節を介して回転可能に連結され、各アームを回転させて最後のアームに搭載した被搬送体を搬送する多関節搬送装置を用いた半導体製造装置が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１の半導体製造装置において、アームを搭載した多関節搬送装置は、真空環境にあるロードロック装置と、大気圧環境にあるアライメント装置との間にて、半導体基板（ウェハ）の受け渡しを行う。すなわち、このアームは、真空状態下において、回転可能にされている。
【０００３】
このアームを回転するにあたり、特許文献１の多関節搬送装置は、アームの関節に設置されたモータを駆動制御するための電気信号を光信号に変換し、当該光信号をモータに接続された信号変換器に送信することで、当該モータの駆動制御を行う。特許文献１の多関節搬送装置は、モータとの光通信を行うにあたり、光通信の媒体としてファイバケーブル（光ファイバ）を、アーム内に配設し、省配線化をするとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３８３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ファイバケーブルは、屈曲又は捻回による伝送損失が発生するため、屈曲等が発生する箇所にファイバケーブルを配設することができないという問題点がある。
【０００６】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で省配線化を図ることができる搬送装置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】
【０００７】
本開示の一態様に係る搬送装置は、真空状態の空間においてワークを搬送するためのワーク移動機構を備える搬送装置であって、該ワーク移動機構に設けられるセンサと、該センサに電力を供給するための電力線と、該センサからの検出値を、前記電力線を介して電力線通信する通信部とを備える。
【０００８】
本態様にあたっては、センサからの検出値は、通信部によって電力線を介して電力線通信されるので、センサを接続するための通信線の省配線化を図ることができる。
【０００９】
本開示の一態様に係る搬送装置は、前記通信部は、大気圧状態の空間に設けられた第１通信部と、前記真空状態の空間に設けられ、前記センサからの検出値を取得する第２通信部とを含み、前記電力線通信は、前記第１通信部と第２通信部との間で行われる。
【００１０】
本態様にあたっては、第１通信部と第２通信部との間で電力線通信を行うことにより、第１通信部と第２通信部との間にて、省配線化を図ることができる。
【００１１】
本開示の一態様に係る搬送装置は、前記第１通信部と第２通信部との間で行われる電力線通信のための電力線は、フィールドスルーコネクタを介して、大気圧状態の空間と真空状態の空間との間に配されている。
【００１２】
本態様にあたっては、電力線は、フィールドスルーコネクタを介して、大気圧状態の空間と真空状態の空間との間に配されているため、真空状態を確実に維持しつつ、第１通信部と第２通信部とを電力線によって接続することができる。
【００１３】
本開示の一態様に係る搬送装置は、前記第２通信部とセンサとを収納する筐体を備え、
前記筐体には、樹脂部材が充填されている。
【００１４】
本態様にあたっては、第２通信部とセンサとを同じ筐体に収納し、この筐体に樹脂部材を充填することにより、真空環境へのアウトガスの漏洩を抑制することができる。
【００１５】
本開示の一態様に係る搬送装置は、大気圧状態の空間に位置する部材を備え、前記第２通信部は、前記ワーク移動機構と熱的に接続されており、該ワーク移動機構は、前記部材と熱的に接続してある。
【００１６】
本態様にあたっては、第２通信部による発熱は、熱的に接続されているワーク移動機構及び大気圧状態の空間に位置する部材を介して、大気圧状態の空間に放熱されるため、第２通信部の温度の上昇を抑制することができる。
【００１７】
本開示の一態様に係る搬送装置は、前記ワーク移動機構には、第２通信部を収納する筐体に篏合する凹部が設けられている。
【００１８】
本態様にあたっては、第２通信部を収納する筐体が、ワーク移動機構に設けられた凹部に篏合することによって、筐体とワーク移動機構との伝熱面積を大きくし、効率的に第２通信部からの発熱を、ワーク移動機構を介して放熱することができる。
【００１９】
本開示の一態様に係る搬送装置は、前記センサは、複数個設けられており、前記第２通信部は、前記複数のセンサ夫々に対応して複数個設けられており、少なくとも２つ以上の第２通信部は、前記第１通信部と電力線通信する電力線を共用している。
【００２０】
本態様にあたっては、少なくとも２つ以上の第２通信部は、前記第１通信部と電力線通信のための電力線を共用しているため、省配線化を図ることができる。
【００２１】
本開示の一態様に係る搬送装置は、前記第２通信部と、前記センサ又は第１通信部との通信結果に基づいて、異常検出を行う異常検出部を備える。
【００２２】
本態様にあたっては、異常検出を行う異常検出部を含むことによって、センサから第１通信部の通信における通信品質を担保することができる。
【発明の効果】
【００２３】
簡易な構成で省配線化を図ることができる搬送装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態１に係る搬送装置の一構成例を示す模式図である。
【図２】通信部とセンサとの接続に関する説明図である。
【図３】センサと第２通信部との接続形態（ＳＰＩ、Ｉ２Ｃ）に関する説明図である。
【図４】第２通信部と第１通信部との接続形態（トポロジー）に関する説明図である。
【図５】センサユニットの筐体内に収納された第２通信部及びセンサの一構成（ＰＬＣスレーブの放熱）を示す模式図である。
【図６】実施形態２に係るセンサユニットの筐体内に収納された第２通信部及びセンサの一構成（中央からＰＬＣスレーブとセンサの放熱）を示す模式図である。
【図７】実施形態３に係るセンサユニットの筐体内に収納された第２通信部及びセンサの一構成（下部からＰＬＣスレーブとセンサの放熱）を示す模式図である。
【図８】実施形態４に係るセンサユニットの筐体内に収納された第２通信部及びセンサの一構成（アームに凹部）を示す模式図である。
【図９】実施形態５に係る搬送装置のコントローラ及び通信部の一構成例を示すブロック図である。
【図１０】実施形態５に係る第１通信部の制御部の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（実施形態１）
以下、実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係る搬送装置１の一構成例を示す模式図である。搬送装置１は、ベース２、昇降機構３、回転機構４及び、左右２組の支持アーム８、ハンド保持アーム６、ハンド保持部５１及びハンド５を備える。なお、左右２組の支持アーム８とハンド保持アーム６とは、水平移動機構に含まれる部材である。また、左右２組の支持アーム８とハンド保持アーム６とは、ワーク移動機構に含まれる部材でもある。
【００２６】
搬送装置１は、回転機構４を回転させると共に、支持アーム８及びハンド保持アーム６を動作させることにより、半導体基板等のワーク（図示せず）を載置したハンド５を移動させ、ワークを搬送するものである。
なお、ワークは、半導体基板（ウェハ）だけでなく、例えば、液晶基板等の加工対象物であってもよい。また、ワークは、エッチング等の加工をすることを目的としたものでなくてもよい。また、ワークは、ハンド５に載置されるだけでなく、把持、吸着等の多様な方式でハンド５に保持される場合がある。ただし、真空環境でクリーン度が要求される場合には、真空環境中のクリーン度を可能な限り低下させない方式が望まれる。
【００２７】
ベース２は、そのベース筐体２５の上部が、後述するトランスファチャンバ５００の接続フランジ５０１に固定されており、内部に昇降機構３を収容している。トランスファチャンバ５００は、脚部５０２に支持された平坦な床上に載置されており、ベース２は、ベース筐体２５の下部をこの床面から浮かした状態で設けられている。
昇降機構３は、リニアガイド２３により昇降可能に支持されたポールねじ機構２４に接続されており、ポールねじ機構２４の昇降に伴ってＺ軸方向（図１の例では鉛直方向）に昇降する。
ポールねじ機構２４は、ベース２内に設けられたＺ軸モータ２１の回転がベルト・プーリ機構２２を介して伝達されることによって昇降される。
また、昇降機構３の上部は、接続フランジ５０１に設けられている開口から突出しており、回転機構４に接続される。そのため、Ｚ軸モータ２１を回転させることによって回転機構４をＺ軸方向に昇降させることができる。
【００２８】
また、昇降機構３の内部には、θ軸モータ３１及び第１減速機３２が設けられており、θ軸モータ３１が駆動されることにより、回転機構４は、軸方向をＺ軸方向に略平行となるように回転される。
回転機構４と昇降機構３との間には、第１真空シール３３が設けられているので、後述するトランスファチャンバ５００内の真空環境を維持でき、また、昇降機構３の内部を大気圧環境に維持することができる。
また、ベローズ３４によって真空シールがされているので、ベローズ３４の外側は大気圧環境に維持することができる。
【００２９】
回転機構４の上部には、左右の支持アーム８夫々が設けられている。回転機構４と支持アーム８夫々との間には、第２真空シール４３が設けられており、後述するトランスファチャンバ５００内の真空状態を維持するとともに、回転機構４内部を大気圧環境に維持するようにしてある。回転機構４の内部には、ハンド５をＸ軸方向（図１の紙面奥行き方向）に移動させるためのＸ軸モータ４１、ベルト・プーリ機構４１１及び第２減速機４２が設けられており、支持アーム８夫々は、Ｘ軸モータ４１の回転がベルト・プーリ機構４１１及び第２減速機４２を介して伝動されることによって回転される。
【００３０】
支持アーム８とハンド保持アーム６とは、肘部７を介して連結されている。ハンド保持アーム６とハンド保持部５１とは、手首部５２を介して連結されている。なお、支持アーム８、ハンド保持アーム６及び肘部７の内部には、支持アーム８の回転をハンド保持アーム６に伝える伝達機構が内蔵されている。また、ハンド保持アーム６、ハンド保持部５１及び手首部５２には、ハンド保持アーム６の回転をハンド保持部５１に伝える伝達機構が内蔵されている。これらの伝達機構は公知技術を用いることができるので、図示を省略するとともに説明も省略している。
図１に示した例では、Ｘ軸モータ４１の回転により、支持アーム８が支持アーム８の基端側(根元側)にある基端軸（図略）を中心に回転する。支持アーム８が回転すると、支持アーム８の先端側にある伝達機構によってハンド保持アーム６がハンド保持アーム６の基端側(根元側)にある基端軸（図略）を中心に回転する。ハンド保持アーム６が回転すると、ハンド保持アーム６の先端側にある伝達機構によってハンド保持部５１がハンド保持部５１の基端側(根元側)にある基端軸（図略）を中心に回転する。この際、支持アーム８の回転角度、ハンド保持アーム６の回転角度及びハンド保持部５１の回転角度の比を１：２：１になるように伝達機構を構成すれば、ハンド保持部５１に保持されたハンド５が直線上を移動する。すなわち、１つのモータによって、支持アーム８からハンド保持部５１に至る部材に動力が伝達されてハンド５を直線移動させることができる。さらに回転機構４の回転と昇降とを組み合わせて、ハンド５を所望の位置で移動させることができる。  もちろん、このような構成に限定されるわけではなく、例えば、支持アーム８、ハンド保持アーム６及びハンド保持部５１のそれぞれに対応するモータを備えた構成にすることもできる。このような構成の搬送装置も公知技術であるため説明を省略する。
【００３１】
搬送装置１は、真空環境（真空状態の空間）で行う処理システムにおけるトランスファチャンバ５００内に載置されており、プロセスチャンバとの間で、ワークを搬送する。搬送装置１において、支持アーム８からハンド５までは、真空環境下、すなわち真空状態の空間に位置するものとなる。回転機構４の内部空間、及び昇降機構３とベース２のこれら部材は、大気圧環境、すなわち大気圧状態の空間に位置するものとなる。従って、回転機構４の内部に設けられている第２減速機４２及びＸ軸モータ４１のこれら部材も、大気圧環境（大気圧状態の空間）に位置するものとなる。
【００３２】
搬送装置１は、センサユニット２００、通信部（図２参照）を構成する第１通信部１００、フィールドスルーコネクタ４４及びコントローラ３００を含む。
【００３３】
センサユニット２００は、支持アーム８及びハンド保持アーム６（以降、ハンド保持アーム６等）に複数個設けられており、例えば、支持アーム８の基端部及び先端部の付近、ハンド保持アーム６の基端部及び先端部の付近に設けられる。すなわち、センサユニット２００は、真空状態の空間に位置するものとなる。センサユニット２００は、第１通信部１００と通信するための第２通信部１０５と、第２通信部１０５とシリアルケーブル等の配線２０２で接続されたセンサ２０１を含む（図２参照）。センサ２０１には、第２通信部１０５を介して、第１通信部１００からの電力が供給される。
【００３４】
左右のハンド保持アーム６等に設けられた複数の第２通信部１０５と、第１通信部１００とは、電力を供給するための電力線１０６によって接続されている。第１通信部１００と第２通信部１０５とは、この電力線１０６上に更に通信信号を重畳させて通信するようにしてあり、すなわち第１通信部１００と第２通信部１０５とによって、電力線通信する通信部が構成されている。このような電力線通信は、例えば２〜３０ＭＨｚを用いた高速ＰＬＣ（Power Line Communication）である。この場合、第１通信部１００はＰＬＣマスタに相当し、第２通信部１０５はＰＬＣスレーブに相当する。
【００３５】
第１通信部１００は、一例として回転機構４の内部に設けられており、すなわち大気圧状態の空間に位置するものとなる。センサユニット２００に含まれる第２通信部１０５は、上述のごとく真空環環境下にあるハンド保持アーム６等に設けられている。そこで、第１通信部１００と第２通信部１０５とを接続するため、第１通信部１００からの電力線１０６は、回転機構４に設けられたフィールドスルーコネクタ４４を介して、第２通信部１０５に接続されている。フィールドスルーコネクタ４４は、真空内部にある機器に電源を供給するためコネクタであり、回転機構４の壁面に取り付けられる真空絶縁部材である。
【００３６】
センサ２０１は、例えば、支持アーム８及びハンド保持アーム６の加速度、角速度等を検出する加速度センサ、又はハンド保持アーム６等の温度を検出温度センサである。
【００３７】
コントローラ３００は、詳細は後述するが、制御部３０１、記憶部３０２、入出力Ｉ／Ｆ３０３、通信Ｉ／Ｆ３０４を備え、搬送装置１の全体制御を行うためのコンピュータ（図９参照）である。コントローラ３００は、例えばＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等の通信線４００を介して第１通信部１００と接続されており、第１通信部１００を介して、第２通信部１０５から送信されたセンサ２０１夫々の検出値を取得し、取得した検出値に基づき、搬送装置１を制御する。なお、通信線４００は、ベース筐体２５の内部において、一部がケーブルベア（登録商標）３５を通っている。
【００３８】
図２は、通信部（第１通信部１００、第２通信部１０５）とセンサ２０１との接続に関する説明図である。図３は、センサ２０１と第２通信部１０５との接続形態（ＳＰＩ、Ｉ２Ｃ）に関する説明図である。図４は、第１通信部１００と第２通信部１０５との接続形態（トポロジー）に関する説明図である。
【００３９】
図２に示すごとく、搬送装置１における各部位は、フィールドスルーコネクタ４４と、上述のごとく第１真空シール３３及び第２真空シール４３によって仕切られた大気圧状態の空間（大気圧環境）と真空状態の空間（真空環境）とに位置している。第１通信部１００は大気圧環境に位置しており、第２通信部１０５は真空環境に位置している。第１通信部１００と第２通信部１０５とは、フィールドスルーコネクタ４４を介して、複線の電力線１０６によって接続されている。すなわち、第１通信部１００及び第２通信部１０５によって構成される通信部は、フィールドスルーコネクタ４４を介して、大気圧環境及び真空環境に跨って位置しているものとなる。
【００４０】
真空環境に位置する複数の第２通信部１０５夫々は、電力線１０６によって直列に接続されており、第１通信部１００から出力された電力は、この電力線１０６を介して、直列に接続された複数の第２通信部１０５夫々に供給されている。すなわち、この電力線１０６は、複数の第２通信部によって、共用されている。第２通信部１０５からは配線２０２を介して、センサ２０１に電力が供給される。
【００４１】
第１通信部１００（ＰＬＣマスタ）及び第２通信部１０５（ＰＬＣスレーブ）は、例えば高速ＰＬＣを用いることにより、図４に示すごとく複数のネットワークトポロジー（接続形態）を構成することができる。図４Ａに示すＴ分岐型は、第１通信部１００からの電力線１０６を、第２通信部１０５夫々に対し分岐して接続する形態である。この形態においては、第２通信部１０５の切り離しが容易であり、一の第２通信部１０５が故障しても、他の第２通信部１０５は継続使用することができ、通信全体における信頼性を高くすることができる。図４Ｂに示すマルチドロップ型は、第１通信部１００からの電力線１０６をいずれかの第２通信部１０５に引き込み、これ以降の他の第２通信部１０５に対しては、この電力線１０６を渡り線として、接続する形態である。この形態においては、電力線１０６の配線２０２を簡易化することができる。図４Ｃに示すスター配線２０２型は、第１通信部１００からの電力線１０６を、一つの分岐点から放射状に複数に分岐させ、分岐させた夫々の電力線１０６によって第２通信部１０５と接続する形態である。この形態においては、分岐する箇所を一か所に集中させることができるため、図４Ｂに示すマルチドロップ型よりも信頼性を高くすることができる。図４Ｄに示すツリー配線２０２型は、第１通信部１００からの電力線１０６の分岐した電力線１０６を更に分岐することで、階層化させて第２通信部１０５と接続する形態である。この形態においては、複雑な配線２０２を可能とすることで、ハンド保持アーム６等における電力線１０６の配線２０２の自由度を向上させることができる。このような接続形態を用いることにより、第１通信部１００から最初の分岐箇所までの電力線１０６は、複数の第２通信部１０５によって、共用される。
【００４２】
第２通信部１０５夫々は、対応するセンサ２０１夫々と接続されており、第２通信部１０５及びセンサ２０１によってセンサユニット２００を構成する。第２通信部１０５とセンサ２０１とは、例えば図３に示すごとく、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）モード、Ｉ２Ｃ（Inter−Integrated Circuit）モードによって接続するものであってもよい。ＳＰＩモードを用いることにより、第２通信部１０５とセンサ２０１とをグランド線（ＧＮＤ）を除き、３本または４本の接続線で構成し、数ＭＢｐｓの通信を可能することができる。Ｉ２Ｃモードを用いることにより、２本の配線２０２線で一つの第２通信部１０５に対し複数のセンサ２０１との間でパーティーラインを構成し、最大１Ｍｂｐｓの通信を可能することができる。第２通信部１０５とセンサ２０１との接続する配線２０２は、シリアルケーブル又はハーネス等に限定されず、第２通信部１０５及びセンサ２０１が設けられた基板上に形成されている導電パターン又はランドであってもよい。
【００４３】
コントローラ３００は、搬送装置１のベース筐体２５の外部に設けられており、第１通信部１００と通信線４００によって通信可能に接続されている。
【００４４】
センサ２０１によって検出され出力された検出値は、第２通信部１０５に配線２０２を介して出力される。第２通信部１０５は、センサ２０１からの検出値を取得し、例えば、高速ＰＬＣ等を用いることによって電力線通信を行うことにより、電力線１０６を介して、この検出値に関するデータを第１通信部１００に送信する。
【００４５】
第１通信部１００は、第２通信部１０５夫々から送信された対応するセンサ２０１夫々の検出値に関するデータを取得し、通信線４００を介してコントローラ３００に出力する。
【００４６】
電力線通信を用いて、センサ２０１からの検出値を通信することにより、センサ２０１夫々に設けられる配線２０２を短くすることができ、真空環境における省配線化を図ることができる。
【００４７】
第１通信部１００からセンサユニット２００に含まれる第２通信部１０５への配線２０２を電力線１０６のみとすることで、真空環境における配線２０２の数を少なくし、接続方向の幅を広げることができる。これにより、篏合コネクタを用いず、バッドコンタクト及びフォークプラグ等を用いてハンド５の着脱、フォークソケットを有する他装置側との接続等、ハンド５の機能拡張を可能とすることができる。
【００４８】
第１通信部１００と第２通信部１０５との間の電力線通信による通信は、複線（電源及びグランドの２線）の電力線１０６を介して行われる。従って、電力線１０６が接続されるフィールドスルーコネクタ４４のピン数をこの電力線１０６に対応した数（例えば、２ピン）とすることができる。すなわち、センサ２０１夫々の配線２０２の個数に対応した多数のピンを備えるフィールドスルーコネクタ４４又は複数のフィールドスルーコネクタ４４を設けることを不要とし、単一の小型、安価なフィールドスルーコネクタ４４を用いることができる。
【００４９】
図４に示すごとく、第１通信部１００と、第２通信部１０５を収納するセンサユニット２００とは、２線を直列に繋げていくことができるため、中継コネクタを統一することができる。
【００５０】
図５は、センサユニット２００の筐体２０８内に収納された第２通信部１０５及びセンサ２０１の一構成（ＰＬＣスレーブの放熱）を示す模式図である。第２通信部１０５及びセンサ２０１は、筐体２０８に収納されセンサユニット２００を構成する。
【００５１】
センサユニット２００の筐体２０８は、例えばアルミニウム製等の熱伝導率の高い金属製である。筐体２０８には、ボルト２０９を挿通するための孔部が設けられており、ハンド保持アーム６に設けられたネジ孔にこのボルト２０９によって締結されている。なお、センサユニット２００の筐体２０８が締結される部位は、ハンド保持アーム６に限定されず、支持アーム８又は真空環境に位置する他の部位であってもよい。センサユニット２００の筐体２０８には、上述のごとく第２通信部１０５、センサ２０１が収納されており、更に第２通信部１０５を一面に実装する第２通信部基板２０５、及びセンサ２０１を一面に実装するセンサ用基板２０４が収納されている。なお、図５では、配線２０２の図示を省略している。また、図示を省略しているが、筐体２０８には、電力線１０６を接続するためのコネクタが設けられている。
【００５２】
第２通信部基板２０５及びセンサ用基板２０４は、夫々の他面同士を対向させて配置させ第２通信部基板２０５とセンサ用基板２０４とを電気的に接続させることにより、多層回路２０３を構成している。従って、第２通信部１０５及びセンサ２０１は、多層回路２０３によって電気的に接続されている。
【００５３】
筐体２０８の底面には、第２通信部１０５が底部を当接させて載置されている。筐体２０８の底面と第２通信部１０５の底部との間には、第２通信部１０５からの発熱からの筐体２０８への伝熱を促進させるための伝熱部材２０７が介装されている。
【００５４】
筐体２０８の内部には、絶縁性を有する樹脂部材２０６が充填されており、すなわちセンサ２０１、第２通信部１０５及び基板夫々は、樹脂部材２０６によって封止された状態となり、真空環境に直接的に接していない状態となっている。
【００５５】
ハンド保持アーム６は、図１に示すごとく、支持アーム８、肘部７等を介し、大気圧環境に位置する部材と熱的に接続されている。従って、第２通信部１０５等によるセンサユニット２００からの発熱を大気圧環境に位置する部材に伝熱し、この部材から大気に放熱することによって、センサユニット２００の温度上昇を抑制することができる。
すなわち、真空環境では熱が籠もるため、温度上昇を引き起こし易い。それを大気圧環境に位置する部材に伝熱することで温度上昇を抑制させることができる。また、センサユニット２００の筐体２０８だけでは熱容量が小さいが、他の部材に伝熱することで熱容量を大きくし、温度上昇を抑制する効果もある。
【００５６】
筐体２０８は、熱伝導性のよい金属製であり、発熱量が比較的に多い第２通信部１０５とは伝熱部材２０７を介して熱的に接続してある。従って、第２通信部１０５からの発熱を効率的に筐体２０８に伝熱することができる。
【００５７】
筐体２０８の内部に樹脂部材２０６を充填し、センサ２０１、第２通信部１０５及び基板夫々を真空環境から封止した状態することにより、真空環境へのアウトガスの漏洩を抑制することができる。
【００５８】
センサ２０１及び第２通信部１０５を同じ筐体２０８に収納しユニット化したセンサユニット２００を構成することにより、センサユニット２００を小型化し、ハンド保持アーム６等の真空環境に位置する部位への配置の自由度を向上させることができる。
【００５９】
センサ２０１及び第２通信部１０５を実装するためのセンサ用基板２０４、第２通信部基板２０５を多層回路２０３として構成することにより、センサユニット２００のフットプリントへの影響を抑制することができる。
【００６０】
（実施形態２）
図６は、実施形態２に係るセンサユニット２００の筐体２０８内に収納された第２通信部１０５及びセンサ２０１の一構成（中央からＰＬＣスレーブとセンサ２０１の放熱）を示す模式図である。実施形態２のセンサユニット２００は、筐体２０８内におけるセンサ２０１及び第２通信部１０５の配置に関し、実施形態１とは異なる。
【００６１】
実施形態２のセンサユニット２００筐体２０８の内部には、センサ２０１が設けられている側と第２通信部１０５が設けられている側とを仕切る板部材２１０が、設けられている。板部材２１０は、筐体２０８と同様に熱伝導性の良いアルミニウム等の金属製であり、筐体２０８と熱的に接続されている。センサ２０１及び第２通信部１０５は、板部材２１０を介装させて上下に配置されている。センサ２０１及び第２通信部１０５と板部材２１０との間には、伝熱部材２０７を介在させている。センサ２０１を一面に実装するセンサ用基板２０４は、その他面を筐体２０８の底板に対向させて設けられている。第２通信部１０５を一面に実装する第２通信部基板２０５は、その他面を筐体２０８の天板に対向させて設けられている。
【００６２】
板部材２１０を介装させて、第２通信部１０５及びセンサ２０１を設けることにより、板部材２１０を介して第２通信部１０５及びセンサ２０１からの発熱を効率的に筐体２０８に伝熱することができる。
【００６３】
実施形態１と同様に筐体２０８に伝熱された第２通信部１０５等からの発熱は、ハンド保持アーム６と熱的に接続されている肘部７等を介し、大気圧環境に位置する第２減速機４２等から大気に放熱され、センサユニット２００の温度上昇を抑制することができる。
【００６４】
（実施形態３）
図７は、実施形態３に係るセンサユニット２００の筐体２０８内に収納された第２通信部１０５及びセンサ２０１の一構成（下部からＰＬＣスレーブとセンサ２０１の放熱）を示す模式図である。実施形態３のセンサユニット２００は、筐体２０８内におけるセンサ２０１及び第２通信部１０５の配置に関し、実施形態１とは異なる。
【００６５】
実施形態３のセンサユニット２００のセンサ用基板２０４及び第２通信部基板２０５は、多層回路２０３として一体化して構成されており、第２通信部１０５及びセンサ２０１は、多層回路２０３の下面側に並設して実装されている。第２通信部１０５及びセンサ２０１は、夫々の底部と筐体２０８の底面との間には伝熱部材２０７を介在させて設けられている。
【００６６】
第２通信部１０５及びセンサ２０１を並設し、夫々の底部と筐体２０８の底面との間に伝熱部材２０７を介在させて、第２通信部１０５及びセンサ２０１と、筐体２０８とを熱的に接続することにより、第２通信部１０５及びセンサ２０１からの発熱を効率的に筐体２０８に伝熱し、ハンド保持アーム６等を介し放熱してセンサユニット２００の温度上昇を抑制することができる。
【００６７】
（実施形態４）
図８は、実施形態４に係るセンサユニット２００の筐体２０８内に収納された第２通信部１０５及びセンサ２０１の一構成（アームに凹部６１）を示す模式図である。実施形態４のセンサユニット２００は、ハンド保持アーム６との締結に関し、実施形態３とは異なる。実施形態４のセンサユニット２００の筐体２０８内のセンサ２０１等の配置は、実施形態３と同様である。
【００６８】
実施形態４のハンド保持アーム６には、センサユニット２００の筐体２０８を篏合するための凹部６１が設けられている。実施形態４の筐体２０８は、その外周面と、ハンド保持アーム６に設けられた凹部６１の内周面との間に伝熱部材２０７を介在させて、ハンド保持アーム６に篏合して設けられている。
【００６９】
ボルト２０９を挿通させるための筐体２０８の孔部は、筐体２０８をハンド保持アーム６の凹部６１に篏合した際に、凹部６１が形成されていないハンド保持アーム６の外面に対応する位置に設けられている。筐体２０８は、その孔部にボルト２０９を挿通して、凹部６１が形成されていないハンド保持アーム６の外面に設けられたネジ孔にボルト２０９を螺合することにより、ハンド保持アーム６に締結されている。
【００７０】
センサユニット２００の筐体２０８は、ハンド保持アーム６に設けられた凹部６１に篏合されており、筐体２０８の底面、側面を含む外周面と、凹部６１の内周面とは、伝熱部材２０７を介在させて熱的に接続されている。従って、筐体２０８とハンド保持アーム６との伝熱面積を大きくすることができ、効率的に第２通信部１０５等によるセンサユニット２００からの発熱を、ハンド保持アーム６に伝熱させ、ハンド保持アーム６等を介し放熱してセンサユニット２００の温度上昇を抑制することができる。
【００７１】
本実施形態において、凹部６１はハンド保持アーム６に設けられるとしたが、これに限定されない。凹部６１は、肘部７、支持アーム８又は真空環境に位置する他の部位に設けられてあってもよい。
【００７２】
（実施形態５）
図９は、実施形態５に係る搬送装置１のコントローラ３００及び通信部の一構成例を示すブロック図である。図１０は、実施形態５に係る第１通信部１００の制御部１０２の処理を示すフローチャートである。実施形態５に係る搬送装置１は、センサユニット２００の故障判定を行う点で、実施形態１と異なる。
【００７３】
図２及び図９に示すごとく、センサユニット２００に含まれる第２通信部１０５は、第１通信部１００と電力線通信を行っており、この第１通信部１００と、搬送装置１の全体制御を行うコントローラ３００とは、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ等の通信線４００により通信可能に接続されている。すなわち、コントローラ３００は、第２通信部１０５夫々が取得した対応するセンサ２０１からの検出値を、第１通信部１００を介して取得し、取得した検出値に基づいて、ハンド保持アーム６等の旋回又はハンド５の位置に関する制御を行うように構成されている。
【００７４】
コントローラ３００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）等による制御部３０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）又はＲＡＭ（Random Access Memory）等による記憶部３０２、表示ディスプレイへの表示又は操作入力の受付等を行う入出力Ｉ／Ｆ３０３（インターフェイス）、第１通信部１００と通信するための通信Ｉ／Ｆ３０４及び電源部３０５を備えるマイクロコンピュータ等である。
なお、電源部３０５は、コントローラ３００内の機器に電源（電力）を供給するとともに、電力線通信に必要な電力を供給する。また、電源部３０５は、搬送装置のモータ等に必要な電力も供給するが、本明細書では説明を省略している。
【００７５】
記憶部３０２には、プログラム及び処理時に参照するデータがあらかじめ記憶してある。記憶部３０２に記憶されたプログラムは、制御部３０１が読み取り可能な記録媒体から読み出されたプログラムを記憶したものであってもよい。また、図示しない通信網に接続されている図示しない外部コンピュータからプログラムをダウンロードし、記憶部３０２に記憶させたものであってもよい。コントローラ３００の制御部３０１は、記憶部３０２に予め記憶されたプログラム及びデータを読み出して実行することにより、種々の制御処理及び演算処理等を行う。
【００７６】
第１通信部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）等による制御部１０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）又はＲＡＭ（Random Access Memory）等による記憶部１０３、及びコントローラ３００と通信するための通信Ｉ／Ｆ１０４を備える。第１通信部１００は、更に第２通信部１０５との電力線通信を行うための電力線通信部１０１を含み、例えば高速ＰＬＣにおけるＰＬＣマスタによって構成される。第２通信部１０５は、第１通信部１００との電力線通信を行うための電力線通信部１０５１及び記憶部１０５２を含む。第２通信部１０５は、第１通信部１００と電力線１０６により接続され、第１通信部１００から出力された電力を受電すると共に、第１通信部１００との間で電力線通信により通信を行う。第２通信部１０５は、例えば高速ＰＬＣにおけるＰＬＣスレーブによって構成される。第２通信部１０５はセンサ２０１と接続され、センサ２０１からの検出値を電力線通信により第1通信部に送信する。第２通信部１０５及びセンサ２０１によって、センサユニット２００が構成される。なお、センサユニット２００を真空環境に配置する場合には、図１に示したフィールドスルーコネクタ４４を用いるが、図９では省略している。
【００７７】
第１通信部１００は、第２通信部１０５との通信結果に基づいて、センサユニット２００の異常検出を行う。すなわち、第１通信部１００は、第２通信部１０５との通信結果又は第２通信部１０５と前記センサ２０１との通信内容に基づいて、センサユニット２００の異常検出を行う異常検出部として機能する。第１通信部１００の制御部１０２は、記憶部１０３に記憶されているプログラムを実行することによって、以下に示す処理を開始する。
【００７８】
制御部１０２は、第２通信部１０５からの送信があるかの判定を行う（Ｓ１０）。制御部１０２は、第２通信部１０５からの第１通信部１００への送信があるか、すなわち第１通信部１００と第２通信部１０５との間での通信が確立しているかに関する情報を取得する。制御部１０２は、取得し情報に基づいて、第２通信部１０５から第１通信部１００への送信がされているかの判定を行う。
【００７９】
第２通信部１０５から送信がない場合（Ｓ１０：ＮＯ）、制御部１０２は、第２通信部１０５が故障していると判定（Ｓ１０１）し、処理を終了する。
【００８０】
第２通信部１０５から送信がある場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、制御部１０２は、第２通信部１０５からの送信内容にセンサ２０１からの検出値が含まれているかの判定を行う（Ｓ１１）。第１通信部１００は、取得した第２通信部１０５からの送信内容を参照し、当該送信内容にセンサ２０１からの検出値が含まれているかの判定を行う。
【００８１】
検出値が含まれていない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、制御部１０２は、センサ２０１が故障と判定する（Ｓ１１１）。制御部１０２は、取得した第２通信部１０５からの送信内容において、例えば、センサ２０１からの検出値が格納される変数又は第２通信部１０５から送信された信号に基づき、当該検出値の有無を確認する。第２通信部１０５からの送信内容においてセンサ２０１からの検出値が含まれていない場合、制御部１０２はセンサ２０１が故障したと判定し、処理を終了する。
【００８２】
検出値が含まれている場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、制御部１０２は、センサ２０１からの検出値と初期値との差異は、所定値以下であるかの判定を行う（Ｓ１２）。制御部１０２は、取得した第２通信部１０５からの送信内容において、センサ２０１からの検出値を参照し、第1通信部の記憶部１０３に記憶する。記憶部１０３には、予め当該センサ２０１から出力の初期値が記憶されている。この初期値は、例えば、この搬送装置１（自機）の出荷時又は据付時におけるセンサ２０１からの検出値である。更に記憶部１０３は、この初期値との乖離が許容又は想定される範囲、すなわちセンサ２０１からの検出値が正常となり得る範囲を示す所定値が記憶されている。制御部１０２は、取得したセンサ２０１からの検出値と、初期値との差異を導出し、当該差異が、所定値以下であるかの判定を行う。なお、制御部１０２は、コントローラ３００と通信し、コントローラ３００の記憶部３０２に記憶されている初期値及び所定値を参照するものであってもよい。
【００８３】
所定以下でない場合（Ｓ１２：ＮＯ）、制御部１０２は、センサ２０１の検知異常と判定する（Ｓ１２１）。所定以下でない場合とは、センサ２０１からの検出値が、初期値を基準に想定される範囲外となっているものであり、センサ２０１に数値エラーが発生している状態である。そこで、制御部１０２は、センサ２０１の検知異常（センサ２０１の数値エラー）と判定し、処理を終了する。
【００８４】
所定以下である場合（Ｓ１２：ＮＯ）、制御部１０２は、センサユニット２００は正常と判定する（Ｓ１３）。センサ２０１検出値と初期値との差異が、所定以下である場合、制御部１０２は、センサユニット２００、すなわちセンサ２０１及び第２通信部１０５が正常に動作していると判定する。
【００８５】
制御部１０２は、本実施形態において行ったセンサユニット２００に関する故障判定の結果（異常検出又は正常判定）について、コントローラ３００と通信し、コントローラ３００の入出力Ｉ／Ｆ３０３を介して、例えば表示ディスプレイに表示するものであってもよい。
【００８６】
第１通信部１００と第２通信部１０５との通信結果に基づき、センサユニット２００の異常検出等の故障判定を行うため、真空環境に位置するセンサユニット２００、すなわち第２通信部１０５及びセンサ２０１の異常、故障を容易に検知することができる。
【００８７】
本実施形態において、第１通信部１００の制御部１０２が、第２通信部１０５から送信された情報に基づいて、センサ２０１及び第２通信部１０５を含むセンサユニット２００の異常検出を行うとしたが、これに限定されない。コントローラ３００の制御部３０１が、第１通信部１００と通信し、第１通信部１００を介して取得した第２通信部１０５からの送信内容に基づいて、センサユニット２００の異常検出を行ってもよい。または、コントローラ３００の制御部３０１と第１通信部１００の制御部１０２とが、協働してセンサユニット２００の異常検出を行ってもよい。
【００８８】
また、上記の実施形態では、左右２組の支持アーム８等にそれぞれ複数のセンサユニット２００を備えた例を示したが、これに限定されない。例えば、左右２組の支持アーム８等にはそれぞれ１つのセンサユニット２００を備える構成としてもよい。また、左右のどちらかの支持アーム８等に複数のセンサユニット２００を備え、他方の支持アーム８等には１つのセンサユニット２００を備えるようにしてもよい。
また、上記の実施形態では、センサユニット２００を真空環境にだけ配置する例を示したが、これに限定されない。例えば、センサユニット２００を真空環境に配置するとともに、大気圧環境に配置してもよい。すなわち、第１通信部１００と真空環境に配置されたセンサユニット２００とをフィールドスルーコネクタ４４を介して電力線１０６で接続するとともに、第１通信部１００と大気圧状態の空間に配置するセンサユニット２００とを電力線１０６で接続することもできる。
【００８９】
また、水平移動機構として、上記のようなアームを回転させる機構を備えた搬送装置ではなく、他の水平移動機構（例えばスライド機構）を備えることによって、ハンド保持部５１及びハンド保持部５１に保持されたハンド５を水平方向に移動させる構造の搬送装置１であってもよい。
この場合、センサユニット２００は、例えば、ハンド保持部５１の内部や水平移動機構の内部に配置されることになる。
また、上記の昇降機構３のようにベース筐体２５の内部に配置されている昇降機構ではなく、トランスファチャンバ５００のような真空環境内の位置に配置する上下移動機構（例えば上下方向に移動するリンクアーム機構）を備えることによって、ハンド保持部５１及びハンド保持部５１に保持されたハンド５を上下方向に移動させる構造の搬送装置１であってもよい。
このような上下移動機構を備える場合、センサユニット２００は、例えば、ハンド保持部５１の内部や上下移動機構の内部に配置されることになる。
更に、水平移動機構と上下移動機構とを組み合わせた機構（例えば多関節アーム機構）を備えることによって、ハンド保持部５１及びハンド保持部５１に保持されたハンド５を水平方向及び上下方向に移動させる構造の搬送装置１であってもよい。
この場合、センサユニット２００は、例えば、ハンド保持部５１の内部や水平移動機構と上下移動機構とを組み合わせた機構の内部に配置されることになる。
なお、上記の水平移動機構及び上下移動機構は、その全てが真空環境内にあることを意味するものではなく、例えば、水平移動機構又は上下移動機構を駆動するためのモータ等は大気圧環境にあってもよい。すなわち、トランスファチャンバ５００のような真空環境内の位置に配置されていても、真空シールすることによって水平移動機構又は／及び上下移動機構の内部に大気圧環境を形成し、その大気圧環境にモータ等を配置してもよい。また、ハンド保持部５１及びハンド保持部５１に保持されたハンド５が真空環境内にあればよく、モータ等はベース筐体２５の内部に配置される水平移動機構又は／及び上下移動機構であってもよい。
いずれにしても、真空環境において、ハンド５によってワークが保持され、そのワークを所望の位置に搬送できるワーク移動機構を備えた構造の搬送装置１であればよい。
また、上記では、フィールドスルーコネクタ４４を介して、大気圧環境と真空環境との間で電力とセンサの検出信号等の橋渡しをしていたが、これに限定されない。例えば、ワイヤレス給電機構を用いて、大気圧環境と真空環境との間で電力とセンサの検出信号等の橋渡しをしてもよい。
【００９０】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９１】
１  搬送装置
２  ベース
２１  Ｚ軸モータ
２２  ベルト・プーリ機構
２３  リニアガイド
２４  ポールねじ機構
２５  ベース筐体
３  昇降機構
３１  θ軸モータ
３２  第１減速機
３３  第１真空シール
３４  ベローズ
３５  ケーブルベア
４  回転機構
４１  Ｘ軸モータ
４１１  ベルト・プーリ機構
４２  第２減速機
４３  第２真空シール
４４  フィールドスルーコネクタ
５  ハンド
５１  ハンド保持部
５２  手首部
６  ハンド保持アーム（ワーク移動機構）
６１  凹部
７  肘部
８  支持アーム（ワーク移動機構）
１００  第１通信部（通信部）
１０１  電力線通信部
１０２  制御部
１０３  記憶部
１０４  通信Ｉ／Ｆ
１０５  第２通信部（通信部）
１０５１  電力線通信部
１０５２  記憶部
１０６  電力線
２００  センサユニット
２０１  センサ
２０２  配線
２０３  多層回路
２０４  センサ用基板
２０５  第２通信部基板
２０６  樹脂部材
２０７  伝熱部材
２０８  筐体
２０９  ボルト
２１０  板部材
３００  コントローラ
３０１  制御部
３０２  記憶部
３０３  入出力Ｉ／Ｆ
３０４  通信Ｉ／Ｆ
３０５  電源部
４００  通信線
５００  トランスファチャンバ
５０１  接続フランジ
５０２  脚部
【図１】
2019161123.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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