(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連結された複数のアームと、前記複数のアームの最先端に設けられて矩形基板を搭載可能なハンドと、を備え、前記複数のアームの動作によって前記ハンドに搭載された前記矩形基板を所望の位置へ搬送する搬送ロボットにおいて、
前記ハンドを前記最先端のアームの延在方向に前後移動させるハンド駆動機構と、
前記ハンド駆動機構によって前記最先端のアーム上にスライドさせた前記矩形基板の側面に当接して前記矩形基板を前記ハンドに対してアライメントするアライメント機構と、を備え、
前記アライメント機構が、
前記最先端のアームの左右に位置するＲアーム及びＬアームと、
前記最先端のアームに収容され、前記ＲアームとＬアームとを左右方向に互いに接近または離反させるアライメント駆動機構と、
前記Ｒアーム及びＬアームに設けられ、これらアームが互いに接近したとき、前記矩形基板の左右側面と当接する少なくとも３つの左右側当接部と、
前記Ｒアームの左右の動作を検知する第１のセンサと、
前記Ｌアームの左右の動作を検知する第２のセンサと、
を少なくとも備え、
前記第１のセンサ及び第２のセンサが、
前記左右側当接部の左右になす距離Ｆが前記矩形基板の左右の幅Ｅよりも小さいとき、前記第１のセンサがＯＦＦされ、かつ前記第２のセンサがＯＮされるよう設けられ、
前記距離Ｆが前記幅Ｅと同じであるとき、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサがいずれもＯＦＦされるよう設けられ、
前記距離Ｆが前記幅Ｅより大きく、かつ前記距離Ｆが前記アライメント駆動機構による最大の離反距離よりも小さいとき、前記第１のセンサはＯＮされ、かつ前記第２のセンサはＯＦＦされるよう設けられ、
前記距離Ｆが前記最大の離反距離であるとき、前記第１のセンサと前記第２のセンサがいずれもＯＮされるよう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】
前記アライメント機構が、
前記ハンドに搭載されたプッシャー機構によって前後し、前記矩形基板の基端側側面と当接可能な少なくとも１つの基端側当接部と、
前記Ｒアーム及びＬアームに設けられ、これらアームが互いに接近したとき、前記矩形基板の先端側側面に対向するよう位置し、これらアームが互いに離反したとき、前記ハンド駆動機構によって前後する前記矩形基板が間を通過できるよう位置する、少なくとも２つの先端側当接部と、
をさらに備えること、
を特徴とする請求項１記載の搬送ロボット。
【請求項３】
前記アライメント機構が、
前記基端側当接部の前後の動作を検知する第３のセンサと第４のセンサとをさらに備え、
前記第３のセンサ及び第４のセンサが、
前記基端側当接部と前記先端側当接部の前後になす距離Ｌが前記矩形基板Ｒの前後の幅Ｋよりも大きく、かつ前記距離Ｌが前記プッシャー機構による最大の離反距離のとき、前記第３のセンサと前記第４のセンサがいずれもＯＮされるよう設けられ、
前記距離Ｌが前記幅Ｋよりも大きく、かつ前記距離Ｌが前記プッシャー機構による最大の離反距離よりも小さいとき、前記第３のセンサはＯＦＦされ、かつ前記第４のセンサはＯＮされるよう設けられ、
前記距離Ｌと前記幅Ｋとが同じであるとき、前記第３のセンサと前記第４のセンサがいずれもＯＦＦされるよう設けられ、
前記距離Ｌが前記幅Ｋよりも小さいとき、前記第３のセンサはＯＮされ、かつ前記第４のセンサはＯＦＦされるよう設けられていること、
を特徴とする請求項２記載の搬送ロボット。
【請求項４】
前記第１のセンサ乃至第４のセンサの信号を組み合わせ、前記矩形基板が前後あるいは左右に斜めに把持されていることを検知すること、
を特徴とする請求項３記載の搬送ロボット。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれかに記載の搬送ロボットを備えたこと、
を特徴とする半導体製造装置または基板検査装置。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体製造装置及び基板検査装置に使用され、該装置において半導体、液晶、及びレチクルといった矩形の基板をアライメントする機構を備えた搬送ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体や液晶の、製造装置、露光装置、及び基板検査装置において（以下、まとめて半導体製造装置と記載する）、特に半導体ウェハ、液晶、及びレチクル（フォトマスク）といった基板を搬送する際、一般的に搬送ロボットが使用されている。この搬送ロボットが、例えばレチクルを搬送し、これをケースに置きにいく動作を考えた場合、レチクルに対するケースの間口は非常にせまく、レチクルとケース内壁との隙間が片側約１ｍｍ程度であるため、レチクルを搬送ロボットのハンドに対してアライメント（前後、左右の整列）してからでなければケースとレチクルとの干渉が発生する恐れがある。すなわち、搬送ロボットのハンドに対して精密に正しい位置にレチクルを搭載する必要がある。そのため搬送ロボットは、レチクルをケースへ受渡す前に、搬送ロボット近傍に設置されたアライメント機構へレチクルを一旦搬送し、アライメントさせた後にレチクルをケースへ搬送していた。
【０００３】
この従来例の搬送ロボット及びそのアライメント動作を説明するのが図９である。同図（ａ）は搬送ロボットがハンド３１にレチクルＲを搭載し、搬送ロボットの近傍に設けられているアライメント機構３２にレチクルＲを搬送している状態を示す斜視図である。アライメント機構３２は、レチクルＲの左右方向（ハンドの長手方向に直角な水平方向）に移動可能なＲアーム３３の先端にローラ３３ａを１個有し、同じくレチクルＲの左右方向に移動可能なＬアーム３４の先端にローラ３４ａ及び３４ｂを２個有している。また、レチクルＲの前後方向（ハンドの長手方向に沿う水平方向）に移動可能なＢアーム３５の先端にローラ３５ａを１個有し、同じくレチクルＲの前後方向に移動可能なＦアーム３６の先端にローラ３６ａ及び３６ｂを２個有している。それぞれのローラは円柱状になっている。そして、各アームがレチクルＲに近接することによって円柱の側面がレチクルＲの４側面と当接するよう構成されている。
同図（ａ）のように、まず搬送ロボットはアライメント機構３２の直下にハンド３１を位置させ、ハンド３１を上昇させる。一方、アライメント機構３２は、レチクルＲに対して各アームを近接させ、各ローラをレチクルＲに当接させ、レチクルＲをハンド３１に対して前後左右に整列させてアライメントを行う。そして、同図（ｂ）のように、各アームをレチクルＲから遠ざけ、レチクルＲの把持を開放する。そして、搬送ロボットはハンド３１を下降させ、同図（ｄ）のようにケースもしくは所望の位置へとレチクルＲを搬送する。
ここで、同図（ｄ）のように、搬送ロボットにとってアライメント機構３２よりもより前方にレチクルＲを搬送する必要がある場合などは、アライメント機構３２が同図（ｃ）の矢印ように上昇するか、あるいは上記のように搬送ロボットのハンド３１が十分下降しなければ、レチクルＲとアライメント機構３２とが干渉する。そのため、アライメント機構３２、もしくはハンド３１のどちらかを昇降させるための機構が必要となっている。搬送ロボットには通常、ハンドを昇降させる昇降機構を有しているものが多いが、それを備えないものがある。この場合、昇降機構をアライメント機構側に追加する必要があるが、アライメント機構のサイズが大きくなってしまう。
また、アライメント機構を搬送ロボットのハンドに搭載すれば、アライメント動作を搬送ロボット自身で行うことができ、上記のようにアライメント機構までレチクルを搬送するステップを削減できるが、前後左右のアライメントを可能にするアライメント機構をハンドに搭載するとハンドのサイズが大きくなってしまい、ハンドがレチクルのケースに侵入できないという問題が発生する。
またレチクルは非常に高価なものであるが、従来の搬送ロボットは、上記のようにレチクルをアライメント機構でアライメントしてもらうので、ハンドはレチクルを載置するだけの構成のものが多く、高速でレチクルを搬送させると落下させてしまう恐れがあり、レチクルの高速搬送が困難であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明の目的は、上述した従来の問題点を解消する搬送ロボットを提供することである。即ち、以下の課題を解消することを目的とする。
まず、従来のようにアライメント機構までレチクルを搬送する必要がない搬送ロボットを提供することである。また、搬送ロボットやアライメント機構に必ずしも昇降軸を持たせなくてもレチクルとアライメント機構とが干渉することなくアライメント動作を可能とする機構を提供することである。また、コンパクトなアライメント機構を提供することである。また、レチクルを安全に高速に運ぶことを可能にする搬送ロボットを提供することである。また、少ない数のセンサでアライメント機構の動作状態を監視することが可能な搬送ロボットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１記載の発明は、連結された複数のアームと、前記複数のアームの最先端に設けられて矩形基板を搭載可能なハンドと、を備え、前記複数のアームの動作によって前記ハンドに搭載された前記矩形基板を所望の位置へ搬送する搬送ロボットにおいて、前記ハンドを前記最先端のアームの延在方向に前後移動させるハンド駆動機構と、前記ハンド駆動機構によって前記最先端のアーム上にスライドさせた前記矩形基板の側面に当接して前記矩形基板を前記ハンドに対してアライメントするアライメント機構と、を備え、前記アライメント機構が、前記最先端のアームの左右に位置するＲアーム及びＬアームと、前記最先端のアームに収容され、前記ＲアームとＬアームとを左右方向に互いに接近または離反させるアライメント駆動機構と、前記Ｒアーム及びＬアームに設けられ、これらアームが互いに接近したとき、前記矩形基板の左右側面と当接する少なくとも３つの左右側当接部と、前記Ｒアームの左右の動作を検知する第１のセンサと、前記Ｌアームの左右の動作を検知する第２のセンサと、を少なくとも備え、前記第１のセンサ及び第２のセンサが、前記左右側当接部の左右になす距離Ｆが前記矩形基板の左右の幅Ｅよりも小さいとき、前記第１のセンサがＯＦＦされ、かつ前記第２のセンサがＯＮされるよう設けられ、前記距離Ｆが前記幅Ｅと同じであるとき、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサがいずれもＯＦＦされるよう設けられ、前記距離Ｆが前記幅Ｅより大きく、かつ前記距離Ｆが前記アライメント駆動機構による最大の離反距離よりも小さいとき、前記第１のセンサはＯＮされ、かつ前記第２のセンサはＯＦＦされるよう設けられ、前記距離Ｆが前記最大の離反距離であるとき、前記第１のセンサと前記第２のセンサがいずれもＯＮされるよう設けられていること、を特徴とする搬送ロボットとするものである。
請求項２記載の発明は、前記アライメント機構が、前記ハンドに搭載されたプッシャー機構によって前後し、前記矩形基板の基端側側面と当接可能な少なくとも１つの基端側当接部と、前記Ｒアーム及びＬアームに設けられ、これらアームが互いに接近したとき、前記矩形基板の先端側側面に対向するよう位置し、これらアームが互いに離反したとき、前記ハンド駆動機構によって前後する前記矩形基板が間を通過できるよう位置する、少なくとも２つの先端側当接部と、をさらに備えること、を特徴とする請求項１記載の搬送ロボットとするものである。
請求項３記載の発明は、前記アライメント機構が、前記基端側当接部の前後の動作を検知する第３のセンサと第４のセンサとをさらに備え、前記第３のセンサ及び第４のセンサが、前記基端側当接部と前記先端側当接部の前後になす距離Ｌが前記矩形基板Ｒの前後の幅Ｋよりも大きく、かつ前記距離Ｌが前記プッシャー機構による最大の離反距離のとき、前記第３のセンサと前記第４のセンサがいずれもＯＮされるよう設けられ、前記距離Ｌが前記幅Ｋよりも大きく、かつ前記距離Ｌが前記プッシャー機構による最大の離反距離よりも小さいとき、前記第３のセンサはＯＦＦされ、かつ前記第４のセンサはＯＮされるよう設けられ、前記距離Ｌと前記幅Ｋとが同じであるとき、前記第３のセンサと前記第４のセンサがいずれもＯＦＦされるよう設けられ、前記距離Ｌが前記幅Ｋよりも小さいとき、前記第３のセンサはＯＮされ、かつ前記第４のセンサはＯＦＦされるよう設けられていること、を特徴とする請求項２記載の搬送ロボットとするものである。
請求項４記載の発明は、前記第１のセンサ乃至第４のセンサの信号を組み合わせ、前記矩形基板が前後あるいは左右に斜めに把持されていることを検知すること、を特徴とする請求項３記載の搬送ロボットとするものである。
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４いずれかに記載の搬送ロボットを備えたこと、  を特徴とする半導体製造装置または基板検査装置とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
以上、本発明によれば以下の効果を得ることができる。
本発明によれば、最先端のアームにハンドを前後移動させるハンド駆動機構を備え、また、最先端のアームに矩形基板の側面を把持して矩形基板をハンドに対してアライメントするアライメント機構を備えたので、最先端のアーム上でアライメントが完了する。よって、従来のようにアライメント機構まで矩形基板を搬送する必要がなく、スループットの短縮が図れる。
本発明によれば、アライメント機構で矩形基板を把持したまま所望の位置までこれを搬送し、その後、ハンド駆動機構でハンドを前方に突出させることができるので、矩形基板を安全に高速に運ぶことを可能にさせる。
本発明によれば、コンパクトなアライメント機構を提供するとともに、搬送ロボット本体やアライメント機構に必ずしも昇降軸を持たせなくとも、アライメント機構と矩形基板が干渉することなくアライメント動作を可能とする。
本発明によれば、アライメント機構から矩形基板が落下しにくく、レチクルなど高価な矩形基板の落下を防止することができる。
本発明によれば、アライメント駆動機構を簡単に構成でき、これによりアライメント機構をコンパクトに構成できる。
本発明によれば、少ない数のセンサでアライメント機構の動作状態を監視することを可能とする。
本発明によれば、少ない数のセンサで矩形基板の斜めの状態を検知することができる。
本発明によれば、装置内にアライメント機構を別に設ける必要が無く、フットプリント及びスループットに有利な半導体製造装置や検査装置を構成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【０００８】
図１は本発明の搬送ロボットを示す斜視図である。搬送ロボットは、基台１によって半導体製造装置内に設置される。基台１から直上するボディ２は、図示しないボディ２内部の昇降機構によって昇降する。第１アーム３の基端は、ボディ２の上面に水平方向に回転可能に支持されている。第１アーム３の先端には、第２アーム４の基端が水平方向に回転可能に支持されている。第２アーム４の先端には、第３アーム５の基端が水平方向に回転可能に支持されている。第３アーム５には、その延在する方向に沿って直動するハンド６が設けられている。ハンド６は、レチクル及び液晶基板など矩形の基板Ｒが搭載できるように形成されている。また、第３アーム５の先端には、アライメント機構７が搭載されている。以上の構成により、搬送ロボットは、ボディ２とともに第１アーム３より上のアーム部を基台１に対して昇降させる昇降軸Ｚと、第１アーム３より上のアーム部をボディ２に対して旋回させる旋回軸θと、第３アーム５及びハンド６を旋回軸θを中央に対して放射線状に伸縮させる伸縮軸Ｒと、加えて、ハンド６を第３アーム５の延在方向に沿って第３アーム５に対して前後させる直動軸ＡＳと、を備えている。
なお、昇降軸Ｚはボディ２とともに昇降させるのではなく、第１アーム３より上のアーム部のみを昇降させるよう構成する場合もある。また、伸縮軸Ｒについては、第２アーム４が第１アーム３に対して任意の位置に回転自在に制御され、第３アーム５及びハンド６が第２アーム４に対して任意の位置に回転自在に制御されるよう構成してもよい。また、第１アーム３とボディ２との間に、さらに第１アーム３と同様な別のアームを備えてもよい。いずれにしても、本発明の搬送ロボットは、複数のアームで構成されたアーム部の最先端のアームに、以下で説明するアライメント機構を搭載するものである。
以下説明の便宜上、第３アーム５の延在方向（矢印Ａの方向）を前後方向とし、アライメント機構７が設けられている第３アーム５の先端側に向かう方向を前方向とする。また、該前方向に向かって左右を左右方向とする。
【０００９】
次に、本発明の特徴である第３アーム５、ハンド６、及びアライメント機構７について説明する。図２（ａ）は、ハンド６、第３アーム５、及び第３アーム５の先端に設けられたアライメント機構７の斜視図である。同図（ｂ）は第３アーム５らの側面図である。図のように、第３アーム５の上面には平板状のハンド６が第３アーム５の上面に沿うように位置している。ハンド６は本実施例では二股のフォーク形状をなしていて、二股の部分にレチクルなど矩形基板Ｒを搭載できるようになっている。ハンド６は、第３アーム５の左側面から突出したのち上方に延在するハンドベース６ａの先端に支持されている。ハンドベース６ａは、第３アーム５の左側面に形成されたスリット６ｂから突出している。スリット６ｂは第３アーム５の内部に通じた貫通穴であり、第３アーム５の延在方向に長い長穴である。ハンドベース６ｂは、第３アーム５に収容されたハンド駆動機構によって駆動され、スリット６ｂに沿い、第３アーム５の延在方向に、第３アーム５に対して前後する。従って、ハンド６もハンドベース６ｂとともに第３アーム５の延在方向に沿って第３アーム５に対して前後する。つまり図中の矢印Ａの方向に移動可能である。また、ハンド６は、後述するアライメント機構７によって搭載している矩形基板Ｒをアライメントするため、少なくとも矩形基板Ｒがアライメント機構７によってアライメントしうる位置まで後方に十分移動でき、かつ、少なくとも矩形基板Ｒの基端側がアライメント機構７のローラ８ｂ、９ｃらよりも十分前方に突出する位置まで移動できるよう構成されている。
なお、図示しないハンド駆動機構については、例えば本出願人による特願２００７−０６４４８１に記載されている機構を用いればよい。また、これに限らず、リニアモータを第３アーム５に収容してハンド６を駆動させたり、第３アーム５に回転型モータとボールネジとを組み合わせた機構を収納してハンド６を同様に駆動させたりすることが考えられる。
【００１０】
第３アーム５の左右の側面からは、その側面に設けられた開口穴からＲアーム８とＬアーム９とが突出している。
Ｒアーム８は第３アーム５の右側面から突出したあと上方に延在し、さらにその先端に、矩形基板の右側面に沿うように水平方向に延在する部分を有している。Ｒアーム８先端の矩形基板右側面に沿った水平部分には、ローラ８ａが設けられている。ローラ８ａは鉛直方向に回転軸を有する円筒状のローラであって、その側面が矩形基板右側面と対向している。また、Ｒアーム８先端の矩形基板右側面に沿った水平部分は、矩形基板の先端側に延在したあと矩形基板の先端側側面に沿って屈曲するように若干量延在している。Ｒアーム８の矩形基板の先端側側面に沿って若干量延在する部分にはローラ８ｂが設けられている。ローラ８ｂもローラ８ａと同一の構成であって、鉛直方向に回転軸を有する円筒状のローラである。
Ｌアーム９は第３アーム５の左側面から突出したあと上方に延在し、さらにその先端に、矩形の左側面に沿うように水平方向に延在する部分を有している。Ｌアーム９先端の矩形基板左側面に沿った水平部分には、ローラ９ａとローラ９ｂとが設けられている。ローラ９ａ、９ｂは上記ローラ８ａらと同一の構成であって、矩形基板左側面に対して円筒の側面が対向している。また、Ｌアーム９先端の矩形基板左側面に沿った水平部分は、矩形基板の先端側に延在したあと矩形基板の先端側側面に沿って屈曲するように若干量延在している。Ｌアーム９の矩形基板の先端側側面に沿って若干量延在する部分にはローラ９ｃが設けられている。ローラ９ｃは上記ローラ８ａらと同一の構成であって、鉛直方向に回転軸を有する円筒状のローラである。
上記Ｒアーム８とＬアーム９とを前方からみたとき、矩形基板の左右の幅をＥとすると、上記ローラ８ｂ、９ｃの円筒の側面のそれぞれの内側がなす距離Ｍは、Ｅよりもやや長くなっている（Ｍ＞Ｅ）。従って、第３アーム５に対してハンド６とともに矩形基板が前後に移動しても矩形基板と干渉することがない。
一方、Ｒアーム８とＬアーム９とは、第３アーム５に収容されているアライメント駆動機構によって互いに左右から近接するように駆動される。アライメント駆動機構については後述するが、このアライメント駆動機構の作用によって上記ローラ８ａ、９ａ、９ｂが、それぞれ矩形基板の左右側面に対して円筒の側面が当接するよう駆動される。また、このとき同時に、上記ローラ８ｂ、９ｃの円筒の側面のそれぞれの内側がなす距離ＭがＥよりも小さくなるよう駆動される。つまり、ローラ８ｂ、９ｃのそれぞれの円筒の半径ｒ１、ｒ２とすると（ｒ１＋ｒ２）＋Ｍ＜Ｅとなるまでローラ８ｂ、９ｃは移動する。すなわち、前方からみたとき、ローラ８ｂ、９ｃのそれぞれの円筒の垂直軸が、矩形基板の左右の側面よりも十分内側となる位置まで移動する。そして、後述するプッシャー機構１０のローラ１０ａによって前方に押されてきた矩形基板の先端側側面の左右端付近に対して、ローラ８ｂ、９ｃの円筒側面がそれぞれ当接する。
一方、ハンド６の基端側にはプッシャー機構１０が設けられている。プッシャー機構１０は図示しない例えばエアシリンダによってプッシャ１０ａを前後方向に駆動する。プッシャ１０ａはハンド６の左右のほぼ中心に位置する。プッシャ１０ａの先端にはローラ１０ｂが設けられている。ローラ１０ｂは上記ローラ８ａらと同一の構成であって、矩形基板基端側側面のほぼ中央部分に対して円筒の側面が対向していて、プッシャー機構１０によって前後に移動して矩形基板基端側側面と当接可能である。
なお、上記ローラ８ａらは、図２（ｃ）のように、矩形基板側面と当接した際、矩形基板が上側にずれて落下するのを防止するためローラ上部に突起がつくこともある。
【００１１】
次に、上記Ｒアーム８及びＬアーム９を駆動するアライメント駆動機構について図３により説明する。図３（ａ）は第３アーム５の正面断面図であり、アライメント駆動機構のみについて説明するため一部を省略した模式図となっている。Ｒアーム８の基端部には、ラック１１ａが設けられている。ラック１１ａの歯は図のように左右方向に延在している。Ｒアーム８は図示しない例えばリニアガイドなどの直動案内機構によって第３アーム５に対して左右方向に精密に案内される。また、ラック１１ａの歯と係合するようにピニオン１２が設けられている。ピニオン１２の下側でラック１１ａと係合している。ピニオン１２は図示しない例えばベアリングなどの軸受によって第３アーム５に対して回転可能に支持されている。ピニオン１２の回転軸は第３アーム５の延在方向と同じである。また、Ｌアーム９の基端部には、ラック１１ｂが設けられている。ラック１１ｂの歯もラック１１ｂと同様に左右方向に延在している。Ｌアーム９も図示しない例えばリニアガイドなどの直動案内機構によって第３アーム５に対して左右方向に精密に案内される。ラック１１ｂの歯は、ピニオン１２の上側で係合している。一方、Ｒアーム８の基端部には、エアシリンダ１３の可動部が接続されている。エアシリンダ１３はＲアーム８を左右方向から押引する。従って、エアシリンダ１３の動作により、Ｒアーム８は左右に動作するとともに、ラック１１及びピニオン１２の作用により、Ｒアーム８と同時にかつ左右反対方向にＬアーム９が動作する。つまり、Ｒアーム８とＬアーム９とは、以上のアライメント駆動機構によって互いに左右で接近及び離反するように駆動される。なお、エアシリンダ１９のような直動型の駆動源に代えて、例えば回転型モータや回転型エアシリンダの回転型の駆動源によって直接ピニオン１２を回転させてもよい。
【００１２】
また、以上のアライメント駆動機構は、例えば図３（ｂ）のように構成してもよい。図３（ｂ）はアライメント機構の別の実施例を説明する上面図であり、簡易的な模式図として示している。図のように、第３アーム５の内部にはＡプーリ１４とＢプーリ１５とが、第３アーム５に対して例えば図示しないベアリングなどの軸受によって回転可能に支持されている。Ａプーリ１４とＢプーリ１５とにはベルト１６が巻装されている。一方、Ｒアーム８の基端部が、ベルト１６の直線状に張られた部分に接続されている。また、Ｌアーム９の基端部が、Ｒアーム８の基端部が接続されている部分と対向するベルト１６の直線状に張られた部分に接続されている。一方、Ｒアーム８の基端部には、図示しないが上記で説明したエアシリンダ１９の可動部が接続されている。エアシリンダ１３はＲアーム８を左右方向から押引する。Ｒアーム８とＬアーム９とは、上述したように図示しない例えばリニアガイドなどの直動案内機構によって第３アーム５に対して左右方向に精密に案内されている。従って、エアシリンダ１３の動作により、Ｒアーム８は左右に動作するとともに、各プーリとベルト１６の作用により、Ｒアーム８と同時にかつ左右反対方向にＬアーム９が動作する。なお、上記同様、エアシリンダ１３のような直動型の駆動源に代えて、例えば回転型モータや回転型エアシリンダの回転型の駆動源によって直接Ａプーリ１４或いはＢプーリ１５を回転させてもよい。
【００１３】
また、以上のアライメント駆動機構は、例えば図３（ｃ）のように構成してもよい。図３（ｃ）はアライメント機構のさらなる別の実施例を説明する上面図であり、簡易的な模式図として示している。図のように、第３アーム５の内部にはリンクバー１７が第３アーム５に対して例えば図示しないベアリングなどの軸受によって回転可能に支持されている。リンクバー１７はその中央部で回転可能に支持されている。リンクバー１７の一端には、リンクバー１７ａの一端が回転可能に支持されている。一方、Ｒアーム８の基端部がリンクバー１７ａの他端と回転可能に接続されている。またリンクバー１７の他端には、リンクバー１７ｂの一端が回転可能に支持されている。一方、Ｌアーム９の基端部がリンクバー１７ｂの他端と回転可能に接続されている。また、Ｒアーム８の基端部には、図示しないが上記で説明したエアシリンダ１３の可動部が接続されている。エアシリンダ１３はＲアーム８を左右方向に押引する。Ｒアーム８とＬアーム９とは、上述したように図示しない例えばリニアガイドなどの直動案内機構によって第３アーム５に対して左右方向に精密に案内されている。従って、エアシリンダ１３の動作により、Ｒアーム８は左右に動作するとともに、リンクバーの作用により、Ｒアーム８と同時にかつ左右反対方向にＬアーム９が動作する。なお、上記同様、エアシリンダ１３のような直動型の駆動源に代えて、例えば回転型モータや回転型エアシリンダの回転型の駆動源によって直接リンクバー１７の中央部を回転させてもよい。
【００１４】
次に、以上で構成された第３アーム５、ハンド６、及びアライメント機構７の動作について図４を使って説明する。図４（ａ）〜（ｃ）は第３アーム５、ハンド６、及びアライメント機構７の動作を説明する図である。わかり易くするため、（ａ）のみ上面図を用いている。（ｂ）（ｃ）は斜視図である。
まず搬送ロボットは同図（ｃ）のように第３アーム５に対してハンド６を前方にスライドさせ、上述したＲθＺなどの各軸を動作させて矩形基板Ｒをハンド６に載置させる。このとき、アライメント駆動機構によりＲアーム８とＬアーム９とは左右方向で離反している。また、プッシャー機構１０によりプッシャ１０ａは後方に位置している。
その後、同図（ａ）のように第３アーム５に対してハンド６を後方にスライドさせ、さらにＲアーム８とＬアーム９とをアライメント駆動機構によって駆動させ、互いに左右から近接させる。このときローラ８ａ、９ａ、９ｂが、それぞれ矩形基板の左右側面に当接する。このとき、矩形基板Ｒは左右方向においてハンド６に対して整列（アライメント）される。また、Ｒアーム８とＬアーム９とが近接してローラ８ａ、９ａ、９ｂがそれぞれ矩形基板の左右側面に当接したとき、ローラ８ｂ、９ｃは矩形基板の先端側側面に対して微量の隙間をもって対向している。このあと、プッシャー機構１０の作用によってローラ１０ｂが前方に突出されると、矩形基板Ｒはハンド６上を微量に滑りながら前方に押し出され、一方、ローラ８ａ、９ａ、９ｂは矩形基板Ｒの左右側面に当接しながら回転し、矩形基板Ｒはその先端側側面がローラ８ｂ、９ｃと当接するまで移動する。このとき、矩形基板Ｒは前後方向においてハンド６に対して整列（アライメント）される。
その後、同図（ｂ）のように再びプッシャー機構１０によってローラ１０ｂを後方に下げて矩形基板Ｒの前後の把持を開放し、さらにアライメント駆動機構によってＲアーム８とＬアーム９とが左右に離反するように移動させ、矩形基板Ｒの左右の把持も開放する。
そして、再び同図（ｃ）のように第３アーム５に対してハンド６を前方にスライドさせ、上述したＲθＺなどの各軸を動作して、例えばレチクルのケースなどの隙間のせまい載置場所に矩形基板Ｒを搬送する。
【００１５】
ここで、ローラ８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂ、９ｃ、及び１０ｂについて補足する。各ローラは上記のようにアライメントを行うため、当然ながら上記で説明した実施例以外の配置が考えられる。すなわち、例えば、Ｒアーム８とＬアーム９とが左右入れ替わってもよい。また、左右方向のアライメントを行うローラ８ａ、９ａ、９ｂは、本実施例のように３箇所あればアライメントを行えるが、これ以上あってもよい。同じく、前後方向のアライメントを行うローラ８ｂ、９ｃ、１０ｂもこれ以上あってもよい。ただし、ローラ８ｂ、９ｃについては、図５のように、アライメント駆動機構によってＲアーム８とＬアーム９とが左右に離反した際、ハンド６に搭載された矩形基板Ｒがハンド６とともに第３アーム５に対して前後動作しても、矩形基板Ｒの左右の側面と干渉しない程度の隙間αを必要とし、なおかつアライメント駆動機構によってＲアーム８とＬアーム９とが左右に近接した際、矩形基板Ｒの先端側側面に対向する位置まで移動するよう構成されなければならないので、配置及びローラの個数については注意を要する。なお、図５は第３アーム５、ハンド６、及びアライメント機構７の上面図である。
【００１６】
次に、上記で説明したアライメント機構７の左右の動作状態を監視する機構について説明する。本発明のアライメント機構７では、以下のように透過型センサを用い、センサの遮光、投光の状態を組み合わせて、Ｒアーム８とＬアーム９とが左右から矩形基板Ｒを挟んでいる状態、挟んでいない状態、各アームが動作中の状態、各アームが開いている状態の４通りの状態を監視することができるよう構成されている。
Ｒアーム８とＬアーム９の動作状態を監視するため、第３アーム５内には図６のように少なくとも２個のセンサ１８ａ、１８ｂが配置されている。図６は第３アーム５の正面断面図であり、アライメント駆動機構の監視機構について説明するため一部を省略した模式図としている。センサ１８ａ、１８ｂは光透過型のセンサであって、第３アーム５内に固定されている。各センサの光軸は前後方向に向かっている。一方、Ｒアーム８にはドグ１９ａが取り付けられている。ドグ１９ａは平板状の部材であり、Ｒアーム８とともに動作する。ドグ１９ａはセンサ１８ａの光軸を遮光可能な位置に取り付けられている。同様に、Ｌアーム９にはドグ１９ｂが取り付けられている。ドグ１９ｂも平板状の部材であり、Ｌアーム９とともに動作する。ドグ１９ｂはセンサ１８ｂの光軸を遮光可能な位置に取り付けられている。
【００１７】
さらに、各センサと各ドグは、以下の条件を全て満たすような位置に設置される。このことを図７を使って説明する。図７の各図は各アームの状態のパターンを示す（ａ）〜（ｄ）図と、そのときの各センサの信号状態を示す（ｘ）図である。ここでは、各センサの信号状態がＯＮの場合を投光、ＯＦＦの場合を遮光として説明する。同図（ａ）〜（ｄ）は図６同様、第３アーム５の正面断面図であって各アームが動作したときの状態を示している。
まず、同図（ａ）のように、Ｒアーム８とＬアーム９とが最も近接していて、ローラ８ａの円筒側面の内側とローラ９ａ、９ｂの円筒側面の内側とがなす距離Ｆが、ここでは図示しないハンド６に搭載されるべき矩形基板Ｒの左右の幅Ｅよりも小さいとき、すなわちＥ＞Ｆのとき、センサ１８ａがＯＦＦ（遮光）されるようドグ１９ａは設けられ、かつ、センサ１８ｂがＯＮ（投光）されるようドグ１９ｂは設けられる。
また、同図（ｂ）のように、Ｒアーム８とＬアーム９とを近接させ、ローラ８ａの円筒側面の内側とローラ９ａ、９ｂの円筒側面の内側とが矩形基板Ｒの左右側面とそれぞれ当接する位置のとき、すなわちＥ＝Ｆのとき、センサ１８ａとセンサ１８ｂがいずれもＯＦＦ（遮光）されるようドグ１９ａと１９ｂとは設けられる。
また、同図（ｃ）のようにＲアーム８とＬアーム９とが若干近接しているとき、すなわちＥ＜ＦかつＦ＜ＭＡＸのとき、センサ１８ａはＯＮ（投光）されるようドグ１９ａは設けられ、かつ、センサ１８ｂはＯＦＦ（遮光）されるようドグ１９ｂは設けられる。
また、同図（ｄ）のように、Ｒアーム８とＬアーム９とを最も離反させたとき、すなわちＥ＜ＦかつＦ＝ＭＡＸのとき、センサ１８ａとセンサ１８ｂがいずれもＯＮ（投光）されるようドグ１９ａと１９ｂとは設けられる。
【００１８】
以上の条件を満たすよう各センサと各ドグが設けられることにより、本発明のアライメント機構は矩形基板Ｒに対して以下の判断をする。
図７（ａ）の状態のとき、各センサの信号の状態を示すのが同図（ｘ）のＡで示す範囲である。つまり、センサ１８ｂの信号がＯＮでセンサ１８ａの信号がＯＦＦ状態のＡ区間の場合、矩形基板Ｒを各アームのローラが把持していない（矩形基板が無い）と認識する。
同図（ｂ）の状態のとき、各センサの信号の状態を示すのが同図（ｘ）のＢで示す範囲である。つまり、センサ１８ｂの信号がＯＦＦでセンサ１８ａの信号もＯＦＦ状態のＢ区間の場合、矩形基板Ｒを各アームのローラが把持していると認識する。
同図（ｃ）の状態のとき、各センサの信号の状態を示すのが同図（ｘ）のＣで示す範囲である。つまり、センサ１８ｂの信号がＯＦＦでセンサ１８ａの信号がＯＮ状態のＣ区間の場合、各アームが動作中であると認識する。
同図（ｄ）の状態のとき、各センサの信号の状態を示すのが同図（ｘ）のＤで示す範囲である。つまり、センサ１８ｂの信号がＯＮでセンサ１８ａの信号もＯＮ状態のＤ区間の場合、各アームが最も離反してそれぞれ左右端に到達したと認識する。
【００１９】
次に、アライメント機構７の前後方向の動作状態を監視する機構について説明する。本発明のアライメント機構７では、上記の左右方向の動作状態を監視する構成と同様に、以下のように透過型センサを用い、センサの遮光、投光の状態を組み合わせて、プッシャー機構１０のローラ１０ｂが、矩形基板Ｒを押している状態、押していない状態、プッシャー機構１０が動作中の状態、プッシャー機構１０のローラ１０ｂが後方に引いた状態の４通りの状態を監視することが出来るよう構成されている。
プッシャー機構１０の動作状態を監視するため、プッシャー機構１０には図８（ｇ）〜（ｊ）の各図が示すように少なくとも２個の透過型のセンサ２０ａ、２０ｂが前後に配置されている。図８（ｇ）〜（ｊ）は第３アーム５、ハンド６、及びアライメント機構７の側面図であり、特にプッシャー機構１０を説明のために一部断面にした簡易的な図である。センサ２０ａ、２０ｂはハンド６上に固定されている。各センサの光軸は左右方向に向いている。一方、プッシャ１０ａにはドグ２１が取り付けられている。ドグ２１はプッシャ１０ａと共に前後に動く。ドグ２１は平板状の部材であり、前後方向に延在する。さらにドグ２１は手前から順に第１突起２１ａと第２突起２１ｂとが形成されて、これらの突起の間には隙間が形成されている。各センサの光軸に対して第１突起及び第２突起がセンサ２０ａ及び２０ｂのいずれかの光軸を遮光可能になっている。
【００２０】
さらに、各センサと各ドグは、以下の条件を全て満たすような位置に設置される。このことを図８各図を使って説明する。図８の各図はプッシャー機構１０の状態のパターンを示す（ｇ）〜（ｊ）図と、そのときの各センサの信号状態とを示す（ｙ）図である。ここでは、各センサの信号状態がＯＮの場合を投光、ＯＦＦの場合を遮光として説明する。
まず、同図（ｇ）のように、ローラ１０ｂが最も後方に位置していて、ローラ１０ｂの円筒の前方側側面からローラ８ｂ、９ｃの円筒の後方側側面までの距離Ｌが、ここでは図示しないハンド６に搭載されるべき矩形基板Ｒの前後の幅Ｋよりも小さいとき、すなわちＫ＜ＬかつＬ=ＭＡＸのとき、センサ２０ａとセンサ２０ｂがいずれもＯＮ（投光）されるような位置にドグ２１の第１突起２１ａと第２突起２１ｂとは設けられる。
また、同図（ｈ）のように、ローラ１０ｂが前方に若干位置しているとき、すなわちＫ＜ＬかつＬ＜ＭＡＸのとき、センサ２０ａはＯＦＦ（遮光）されるような位置にドグ２１の第１突起２１ａは設けられ、かつ、センサ２０ｂはＯＮ（投光）されるような位置にドグ２１の第２突起２１ｂは設けられる。
また、同図（ｉ）のように、ローラ１０ｂが矩形基板Ｒの基端側側面と当接して矩形基板Ｒを前方に押し出し、さらに矩形基板Ｒの先端側側面とローラ８ｂ、９ｃとが当接している位置のとき、すなわちＫ＝Ｌのとき、センサ２０ａとセンサ２０ｂがいずれもＯＦＦ（遮光）されるような位置にドグ２１の第１突起２１ａと第２突起２１ｂとは設けられる。
また、同図（ｊ）のように、ローラ１０ｂが最も前方に位置しているとき、すなわちＫ＞Ｌのとき、センサ２０ａはＯＮ（投光）されるような位置にドグ２１の第１突起２１ａは設けられ、かつ、こセンサ２０ｂはＯＦＦ（遮光）されるようドグ３２の第２突起２１ｂは形成される。
【００２１】
以上の条件を満たすようプッシャー機構１０の各センサと各ドグが設けられることにより、本発明のアライメント機構は矩形基板Ｒに対して以下の判断をする。
図８（ｇ）の状態のとき、各センサの信号の状態を示すのが同図（ｙ）のＧで示す範囲である。つまり、センサ２０ａの信号がＯＮでセンサ２０ｂの信号もＯＮ状態のＧ区間の場合、プッシャ１０ａが最も後方（手前）に位置していると認識する。
同図（ｈ）の状態のとき、各センサの信号の状態を示すのが同図（ｙ）のＨで示す範囲である。つまり、センサ２０ａの信号がＯＦＦでセンサ２０ｂの信号がＯＮ状態のＨ区間の場合、プッシャ１０ａが動作中であると認識する。
同図（ｉ）の状態のとき、各センサの信号の状態を示すのが同図（ｙ）のＩで示す範囲である。つまり、センサ２０ａの信号がＯＦＦでセンサ２０ｂの信号がＯＦＦ状態のＩ区間の場合、ローラ１０ｂとローラ８ｂ、９ｃとが矩形基板Ｒを把持していると認識する。
同図（ｊ）の状態のとき、各センサの信号の状態を示すのが同図（ｙ）のＪで示す範囲である。つまり、センサ２０ａの信号がＯＮでセンサ２０ｂの信号がＯＦＦ状態のＪ区間の場合、ローラ１０ｂとローラ８ｂ、９ｃとが矩形基板Ｒを把持していない（矩形基板が無い）と認識する。
【００２２】
そして、上記で説明したアライメント機構７の左右の動作状態を監視する機構と前後の動作状態を監視する機構とを組み合わせ、例えば、図７（ｘ）のＢのセンサ信号と図８（ｙ）のＩのセンサ信号とが得られたとき、アライメント機構７が正確に矩形基板Ｒを把持してアライメントが行われたと判断する。また、例えば、図７（ｘ）のＢのセンサ信号が得られたのに、一方、図８（ｙ）のＪのセンサ信号が得られた場合は、正確にアライメントが行われず、さらに矩形基板Ｒが前後方向に傾斜して把持されていると判断する。同様に、図８（ｙ）のＩのセンサ信号が得られたのに、一方、図７（ｘ）のＡのセンサ信号がえられた場合は、正確にアライメントが行われず、さらに矩形基板Ｒが左右方向に傾斜して把持されていると判断する。また、図７（ｘ）のＢのセンサ信号と図８（ｙ）のＩのセンサ信号とが得られ、アライメント機構７が正確に矩形基板Ｒを把持してアライメントが行われたと判断できた場合は、場合に応じて、すべてのローラによる把持状態を維持したまま矩形基板Ｒを搬送すれば、高速で基板の搬送が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の搬送ロボットを示す斜視図
【図２】（ａ）は本発明の搬送ロボットの第３アームより上のみの斜視図、（ｂ）は（ａ）の側面図
【図３】（ａ）は本発明の搬送ロボットのアライメント機構を示す第３アームの正面断面図、（ｂ）（ｃ）は（ａ）のその他の実施例を示す図
【図４】本発明の搬送ロボットのアライメント機構の動作を説明する斜視図
【図５】本発明の搬送ロボットの第３アームより上のみの上面図
【図６】本発明の第３アームの正面断面図
【図７】本発明のアライメント機構の左右の各アームの状態のパターンを示す図と、そのときの各センサの信号状態を示す図
【図８】本発明のアライメント機構のプッシャーの状態のパターンを示す図と、そのときの各センサの信号状態を示す図
【図９】従来の搬送ロボットとアライメント機構との動作を説明する斜視図
【符号の説明】
【００２４】
Ｒ  矩形基板
１  基台
２  ボディ
３  第１アーム
４  第２アーム
５  第３アーム
６  ハンド
６ａ  ハンドベース
６ｂ  スリット
７  アライメント機構
８  Ｒアーム
８ａ，ｂ  ローラ
９  Ｌアーム
９ａ，ｂ，ｃ  ローラ
１０  プッシャー機構
１０ａ  プッシャ
１０ｂ  ローラ
１１  ラック
１２  ピニオン
１３  エアシリンダ
１４  主プーリ
１５  従プーリ
１６  ベルト
１７  リンクバー
１８  センサ
１９  ドグ
２０  センサ
２１  ドグ
３１  ハンド
３２  アライメント機構
３３  Ｒアーム
３４  Ｌアーム
３５  Ｂアーム
３６  Ｆアーム
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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