(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータモジュールであって、
ステータハウジング及び前記ステータハウジング内に受容されたステータを含む、ステータアセンブリと、
前記ステータアセンブリに当接するロータアセンブリであって、
ロータハウジングと、
駆動シャフトと、
前記ロータハウジングに対して前記駆動シャフトを支持する、軸受アセンブリと、
前記駆動シャフトに結合されたロータと、を含む、ロータアセンブリと、
前記ロータと前記ステータとの間に位置付けられた真空バリア部材と、
他のモータモジュールとの、軸方向及び／又は回転方向の位置合わせを容易にするための少なくとも一つの位置決め特徴と、を備える、モータモジュール。
【請求項２】
前記ロータハウジングに結合された第１エンコーダ要素を備える、請求項１に記載のモータモジュール。
【請求項３】
前記駆動シャフトに結合された第２エンコーダ要素を備える、請求項１に記載のモータモジュール。
【請求項４】
前記真空バリア部材は環状スリーブを備える、請求項１に記載のモータモジュール。
【請求項５】
前記環状スリーブは、前記環状スリーブの端部で前記ステータハウジングと前記ロータハウジングとに対して密封を行う、請求項１に記載のモータモジュール。
【請求項６】
前記環状スリーブは、前記ステータハウジングと前記ロータハウジングとの間に延在する、請求項１に記載のモータモジュール。
【請求項７】
前記ステータアセンブリは、
第１ステータと第２ステータとを備え、かつ、
前記第２ステータは、前記ステータハウジング内で前記第１ステータに隣接して受容される、請求項１に記載のモータモジュール。
【請求項８】
前記ロータアセンブリは、第１側部で前記ステータアセンブリに結合された第１ロータアセンブリ、及び、第２側部で前記ステータアセンブリに結合された第２ロータアセンブリを備える、請求項１に記載のモータモジュール。
【請求項９】
前記環状スリーブは、前記第１ロータアセンブリのロータハウジングと、前記第２ロータアセンブリの第２ロータハウジングとの間に延在する、請求項８に記載のモータモジュール。
【請求項１０】
多軸モータ駆動アセンブリであって、
第１モータモジュールと
第２モータモジュールと、を備え、
前記第１モータモジュールは、前記第２モータモジュールとの、軸方向及び／又は回転方向の位置合わせを容易にするための少なくとも一つの位置決め特徴を備え、
前記第２モータモジュールは、前記第１モータモジュールとの、軸方向及び／又は回転方向の位置合わせを容易にするための少なくとも一つの位置決め特徴を備え、
前記第１モータモジュール、前記第２モータモジュール、又はその両方による組み合わせは、二軸、三軸モータ、四軸モータ、五軸モータ、又は六軸モータを作製するために組み立てられる、多軸モータ駆動アセンブリ。
【請求項１１】
前記第１モータモジュールは一軸性能から成り、かつ、
第２モータモジュールは二軸性能から成る、請求項１０に記載の多軸モータ駆動アセンブリ。
【請求項１２】
前記第１モータモジュールと前記第２モータモジュールの各々は、
ステータハウジング及び前記ステータハウジング内に受容されたステータを含む、ステータアセンブリと、
前記ステータアセンブリに当接するロータアセンブリであって、
ロータハウジングと、
駆動シャフトと、
前記ロータハウジングに対して前記駆動シャフトを支持する、軸受アセンブリと、
前記駆動シャフトに結合されたロータと、を含む、ロータアセンブリと、
前記ロータと前記ステータとの間に位置付けられた真空バリア部材とを備える、請求項１０に記載の多軸モータ駆動アセンブリ。
【請求項１３】
多軸ロボット装置であって、
一又は複数のロボットアームと
前記一又は複数のロボットアームのうちの一又は複数の第１ロボットアームに結合された、一軸性能を有する第１モータモジュールと、
前記一又は複数のロボットアームのうちの一又は複数の第２ロボットアームに結合され、かつ、それらを移動させるよう適合した、二軸性能を有する第２モータモジュールと、を備え、
前記第１モータモジュールは、前記第２モータモジュールとの、軸方向及び／又は回転方向の位置合わせを容易にするための少なくとも一つの位置決め特徴を備え、
前記第２モータモジュールは、前記第１モータモジュールとの、軸方向及び／又は回転方向の位置合わせを容易にするための少なくとも一つの位置決め特徴を備える、多軸ロボット装置。
【請求項１４】
移送チャンバと、
前記移送チャンバ内に受容されたロボットアーム、及び、前記ロボットアームに結合された一又は複数のモータモジュールを含むロボット装置と、を備えた電子デバイス処理システムであって、少なくとも１つのモータモジュールは、
ステータハウジング及び前記ステータハウジング内に受容されたステータを含む、ステータアセンブリと、
前記ステータアセンブリに当接するロータアセンブリであって、
ロータハウジングと、
駆動シャフトと、
前記ロータハウジングに対して前記駆動シャフトを支持する、軸受アセンブリと、
前記駆動シャフトに結合されたロータと、を含むロータアセンブリと、
前記ロータと前記ステータとの間に位置付けられた真空バリア部材と、
他のモータモジュールとの、軸方向及び／又は回転方向の位置合わせを容易にするための少なくとも一つの位置決め特徴と、を含む、電子デバイス処理システム。
【請求項１５】
多軸駆動アセンブリを組み立てる方法であって、
一軸性能から成る第１モータモジュールを提供することと、
二軸性能から成る第２モータモジュールを提供することと、
前記第１モータモジュールのうちの一又は複数を前記第２モータモジュールのうちの一又は複数に組み付けて、前記多軸モータアセンブリを形成することと、を含み、
前記第１モータモジュールは、前記第２モータモジュールとの、軸方向及び／又は回転方向の位置合わせを容易にするための少なくとも一つの位置決め特徴を備え、
前記第２モータモジュールは、前記第１モータモジュールとの、軸方向及び／又は回転方向の位置合わせを容易にするための少なくとも一つの位置決め特徴を備える、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、２０１２年１１月３０日に出願され、あらゆる目的でその全体が参照により本書に組み込まれている、「不等長の前腕部を備えた多軸ロボット装置、電子デバイス製造システム、及び、電子デバイス製造において基板を搬送するための方法（ＭＵＬＴＩ−ＡＸＩＳ  ＲＯＢＯＴ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＷＩＴＨ  ＵＮＥＱＵＡＬ  ＬＥＮＧＴＨ  ＦＯＲＥＡＲＭＳ，  ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ  ＤＥＶＩＣＥ  ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭＳ，  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＴＲＡＮＳＰＯＲＴＩＮＧ  ＳＵＢＳＴＲＡＴＥＳ  ＩＮ  ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ  ＤＥＶＩＣＥ  ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ）」と題された米国特許出願番号６１／７３２，１９６からの優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、ロボットに関し、より具体的には、電子デバイス製造システムにおいて基板を搬送するよう適合したもののような、ロボットのための駆動モータに関する。
【背景技術】
【０００３】
従来型の電子デバイス製造システムは、複数の処理チャンバ、及び、一又は複数のロードロックチャンバを含みうる。かかるチャンバは、例えば、複数のチャンバが一移送チャンバの周囲に分布しうる、クラスタツールに含まれうる。これらのシステムは、移送チャンバ内に収納されることが可能であり、かつ、様々なチャンバ間で基板を搬送するよう適合しうる、移送ロボットを用いうる。かかるシステムは、ロボットアームの数、及び、動作性能に応じて、一軸、二軸、三軸、四軸、又は五軸かそれ以上の性能さえも有しうる、駆動モータを有しうる。しかし、かかる駆動モータは複雑で費用がかさみうる。
【０００４】
そのため、基板の効率的かつ正確な移動のためにロボット内で使用することに適合しうる、それほど費用がかからない駆動モータが求められている。
【発明の概要】
【０００５】
一又は複数の実施形態では、モータモジュールが提供される。モータモジュールは、ステータハウジング及びステータハウジング内に受容されたステータを含む、ステータアセンブリと、ステータアセンブリに当接するロータアセンブリであって、ロータハウジング、駆動シャフト、ロータハウジングに対して駆動シャフトを支持する軸受アセンブリ、及び、駆動シャフトに結合されたロータを含む、ロータアセンブリと、ロータとステータとの間に位置付けられた真空バリア部材とを含む。
【０００６】
別の実施形態では、多軸モータ駆動アセンブリが提供される。多軸モータ駆動アセンブリは、第１モータモジュールと、第２モータモジュールとを含み、第１モータモジュール、第２モータモジュール、又はその両方による組み合わせは、二軸、三軸モータ、四軸モータ、五軸モータ、又は六軸モータを作製するために組み立てられる。
【０００７】
別の実施形態では、多軸ロボット装置が提供される。多軸ロボット装置は、一又は複数のロボットアームと、一又は複数のロボットアームのうちの一又は複数の第１ロボットアームに結合された、一軸性能を有する第１モータモジュールと、一又は複数のロボットアームのうちの一又は複数の第２ロボットアームに結合され、かつ、それらを移動させるよう適合した、二軸性能を有する第２モータモジュールとを含む。
【０００８】
システムの一実施形態では、電子デバイス製造システムが提供される。電子デバイス製造システムは、移送チャンバと、移送チャンバ内に受容されたロボットアーム、及びロボットアームに結合された一又は複数のモータモジュールを含む、ロボット装置とを含み、少なくとも１つのモータモジュールは、ステータハウジング及びステータハウジング内に受容されたステータを含む、ステータアセンブリと、ステータアセンブリに当接するロータアセンブリであって、ロータハウジング、駆動シャフト、ロータハウジングに対して駆動シャフトを支持する軸受アセンブリ、及び、駆動シャフトに結合されたロータを含む、ロータアセンブリと、ロータとステータとの間に位置付けられた真空バリア部材とを含む。
【０００９】
別の態様では、多軸駆動アセンブリを組み立てる方法が提供される。方法は、一軸性能から成る第１モータモジュールを提供することと、二軸性能から成る第２モータモジュールを提供することと、第１モータモジュールのうちの一又は複数を、第２モータモジュールのうちの一又は複数に組み付けて、多軸モータアセンブリを形成することとを含む。
【００１０】
多数の他の態様が、本発明の上記の及びその他の実施形態により提供される。本発明の実施形態の、他の特徴及び態様は、以下の詳細な説明、付随する特許請求の範囲、及び添付の図面から、より完全に明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】実施形態による、ロボット装置（例えば多軸ロボット装置）を含む電子デバイス製造システムの概略上面図を示す。
【図１Ｂ】実施形態による、モータモジュールを含む多軸モータ駆動アセンブリを含む、多軸ロボット装置の側面図を示す。
【図１Ｃ】実施形態による、多軸ロボット装置を駆動することに適合したモータモジュールを含む、多軸モータ駆動アセンブリの断面側面図を示す。
【図１Ｄ】実施形態による、多軸ロボット装置の断面側面図を示す。
【図２】実施形態による、多軸モータ駆動アセンブリを含む多軸ロボット装置の斜視図を示す。
【図３Ａ】実施形態による、一軸モータモジュールの断面斜視図を示す。
【図３Ｂ】実施形態による、一軸モータモジュールの側面平面図を示す。
【図３Ｃ】実施形態による、一軸モータモジュールの断面側面図を示す。
【図３Ｄ】実施形態による、一軸モータモジュールの分解図を示す。
【図４Ａ】実施形態による、二軸モータモジュールの分解図を示す。
【図４Ｂ】実施形態による、二軸モータモジュールの斜視図を示す。
【図４Ｃ】実施形態による、二軸モータモジュールの側面平面図を示す。
【図４Ｄ】実施形態による、二軸モータモジュールの断面側面図を示す。
【図５Ａ】実施形態による、第１モータモジュールと第２モータモジュールから多軸モータ駆動アセンブリを形成する組立動作を示す。
【図５Ｂ】実施形態による、多軸モータ駆動アセンブリを含む多軸ロボット装置の斜視図を示す。
【図６Ａ】実施形態による、第１モータモジュール、第２モータモジュール、及び第３モータモジュールから多軸モータ駆動アセンブリを形成する組立動作を示す。
【図６Ｂ】実施形態による、３つのモータモジュールで作り出された多軸ロボット装置の断面側面図を示す。
【図６Ｃ】実施形態による、３つのモータモジュールを含む多軸モータ駆動アセンブリの斜視図を示す。
【図７】実施形態による、多軸駆動アセンブリを組み立てる方法を図示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
電子デバイス製造では、様々な場所間で、基板の非常に正確かつ迅速な搬送が必要とされうる。具体的には、いくつかの実施形態では、単一のエンドエフェクタ（時に「ブレード（ｂｌａｄｅ）」とも称される）のみが使用されうる。
【００１３】
他のロボット装置の実施形態では、特定のチャンバにおいて完成品基板の交換が実現しうるように、デュアルエンドエフェクタがロボット装置に取り付けられうる。かかるロボット装置は、上方／下方構成を有するデュアルエンドエフェクタと共に移送チャンバ内に配設されうる、多軸ロボットでありうる。これは、第１基板が、チャンバから取り出され、次いで即座に、同一のチャンバにおいて第２の基板に置換されることを可能にする。かかるロボット装置は多軸駆動モータを含む。
【００１４】
また更なる実施形態では、ロボット装置は、ロボットアームのうちの一又は複数の、個別の回転動作性能（例えばロボットリストの、又はロボットの前腕部及びリスト部材の、個別動作性能）を含みうる。かかる多軸ロボット装置では、操作のために、二軸、三軸、四軸、五軸、又は六軸かそれ以上の性能さえもが、求められる。
【００１５】
また更なる実施形態では、２つ以上のチャンバ（例えばツインチャンバ、又は並列チャンバ）に一度にアクセスしうるように、回転可能なブームに結合された２つ以上のロボット装置が、共通の駆動モータによって駆動されうる。複雑度に応じて、五軸又はそれ以上の性能の駆動モータが求められうる。
【００１６】
従来技術においては、各モータは、そのロボットアーム／性能構成のための特定のモータ設計によりもたらされうる。しかし、モータは、その特定のプラットフォーム上でしか使用されないかもしれず、ゆえに、新しいロボット装置の各々は、その新しいロボット構成のために特に作成された新しいモータ設計を有することになる。
【００１７】
従って、一又は複数の実施形態により、基板を電子デバイス製造システム内のチャンバへ、及びそこから、搬送するために使用されうる、多軸ロボット装置が提供されうる。ロボット装置は、モジュール構成要素を含むモータ駆動アセンブリを含む。
【００１８】
本発明の一又は複数の実施形態により、モジュール構成要素を有するモータ駆動アセンブリを含む、電子デバイス処理システムが提供される。
【００１９】
本発明の一又は複数の実施形態により、モータモジュールが提供される。モータモジュールはステータアセンブリと、当接するロータアセンブリとを含む。ステータアセンブリは、ステータハウジングと、その中に受容されたステータとを含む。ロータアセンブリは、ロータハウジング、駆動シャフト、ロータハウジングに対して駆動シャフトを支持する軸受アセンブリ、及び、駆動シャフトに結合されたロータを含む。真空バリア部材（例えば環状スリーブ）は、駆動モジュールの内側部分の中で真空を維持するために、ロータとステータとの間に位置付けられる。かかるモジュールは、真空ロボット装置内での使用に、十分に適合している。
【００２０】
本発明の一又は複数の追加的な実施形態により、一又は複数のモータモジュールを含む多軸ロボット装置が提供される。いくつかの実施形態では、多軸ロボット装置は、一又は複数のロボットアームと、アームのうちの一又は複数に結合された第１モータモジュールと、一又は複数の他のアームに結合された第２モータモジュールとを含む。一軸モータモジュールと二軸モータモジュールの組み合わせが、二軸、三軸、四軸、五軸、又は六軸の駆動モータを組み立てるために使用されうる。しかし、一軸ロボット装置を駆動するために一軸モータモジュールが使用されうることを、認識すべきである。
【００２１】
本発明の一又は複数の追加的な実施形態により、ロボット駆動アセンブリを組み立てる方法が提供される。
【００２２】
本発明の例示的な実施形態の更なる詳細が、本書の図１Ａから図７を参照して説明される。
【００２３】
図１Ａは、本発明の実施形態による、電子デバイス製造システム１００の例示的な実施形態の概略図である。電子デバイス製造システム１００は、壁面（例えばフロア部、天井部及び側壁部）を有し、かつ、移送チャンバ１０２を画定する、ハウジング１０１を含みうる装置である。本発明の一又は複数の実施形態によるモータモジュールを含むロボット装置１０３は、移送チャンバ１０２の内部に少なくとも部分的に収納されうる。ロボット装置１０３は、チャンバ及びそれらの配向に応じて、任意の適切な動作性能を含みうる。例えば、いくつかの実施形態では、単一軸のモータが使用されうる。他の実施形態では、二軸モータのような多軸モータが求められうる。更に他の実施形態では、三軸モータ、四軸モータ、五軸モータ、又は六軸かそれ以上のモータさえもが、使用されうる。かかる駆動モータアセンブリの各々は、一又は複数のモジュールモータ構成要素で作られうる。ロボット装置１０３は、ロボット装置１０３の動作を介して、様々な目標位置に基板（例えば基板１０５Ａ、１０５Ｂ）を載置するか、又は、それらの目標位置から基板を取り出すよう適合しうるが、それについては本書の下記で十分に説明する。
【００２４】
目標位置は、移送チャンバ１０２に連結されている、様々な処理チャンバ（例えば、処理チャンバ１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃ、１０６Ｄ、１０６Ｅ、１０６Ｆ）でありうる。任意には、目標位置は、移送チャンバ１０２に連結されうる一又は複数のロードロックチャンバ１０８でありうる。処理チャンバ１０６Ａから１０６Ｆは、堆積、酸化、窒化、エッチング、研磨、洗浄、リソグラフィなどといった、任意の数のプロセスを実行するよう適合しうる。他の処理がそれらの中で実行されることもある。ロードロックチャンバ１０８は、ファクトリインターフェース１１０の負荷ポートにドッキングされた基板キャリア１１２から一又は複数の基板を受容しうる、ファクトリインターフェース１１０と相接するよう適合しうる。
【００２５】
基板は、ファクトリインターフェース１１０内に配置されたファクトリインターフェースサービスロボット１１３（点線で示す）によって、ロードロックチャンバ１０８と基板キャリア１１２との間で移送されることが可能であり、移送は、矢印１１４によって示されるように、任意の順序又は方向で行われうる。本書で使用する際、基板１０５Ａ、１０５Ｂは、シリカ含有ウエハ、ガラスプレート、ガラスパネル、マスクなどのような、電子デバイス又は回路部品を作るために使用される、物品を意味するものとする。
【００２６】
いくつかの実施形態では、移送チャンバ１０２は、例えば、真空下で操作されうる。処理チャンバ１０６Ａから１０６Ｆ、及び／又は、一又は複数のロードロックチャンバ１０８に基板１０５Ａ、１０５Ｂを載置する、及び、それらのチャンバから基板を取り出す時に、処理チャンバ１０６Ａから１０６Ｆ、及び一又は複数のロードロックチャンバ１０８の各々は、それらの入口／出口に、開閉するよう適合しうるスリットバルブ１０９を含みうる。スリットバルブ１０９は、任意の適切な従来型の構造のものでありうる。
【００２７】
ロボット装置１０３の様々な構成要素の動作は、本発明の一又は複数の実施形態により、コントローラ１１５から駆動アセンブリ１１１（図１Ｂ、１Ｃ）への適切なコマンドによって制御されうる。
【００２８】
駆動アセンブリ１１１は、一又は複数のモータモジュールで作り出されうる。コントローラ１１５から、駆動アセンブリ１１１の一又は複数のモータモジュールへの信号は、後述から明らかになるように、ロボット装置１０３の様々なアーム及び他の構成要素の動作を引き起こしうる。適切なフィードバックが、下記で十分に説明されるように、位置エンコーダなどのような様々なセンサによって、各構成要素に提供されうる。
【００２９】
図１Ａから図１Ｄを参照するに、複数のロボットアームと多軸モータ駆動アセンブリ１１１とを含む例示的なロボット装置１０３が提供される。ロボット装置１０３は複数のアームを含みうる。図示されている実施形態では、ロボット装置１０３は、第１軸１１６の周囲で回転可能なブーム１０４を含む。ロボット装置１０３は、ハウジング１０１の壁面（例えばフロア部）に取り付けられるよう適合しているベース１１７も含みうる。しかし、ロボット装置１０３は、いくつかの実施形態では、ハウジング１０１の天井部に取り付けられうる。そのため、ロボット装置１０３は、ハウジング１０１によって少なくとも部分的に支持されうる。
【００３０】
ロボット装置１０３は、以下で説明するブーム１０４及び様々な他のロボットアームのような、様々なロボットアームを駆動するよう構成され、適合している、多軸モータ駆動アセンブリを含む。ブーム１０４は、時計回り又は反時計回りのいずれかの回転方向で、第１軸１１６の周囲で回転するよう適合しうる。本書の下記で更に説明するように構築されうる可変リラクタンス電動モータ又は永久磁石電動モータでありうる、多軸モータ駆動アセンブリ１１１の一又は複数の適切なモータモジュールによって、回転が提供されうる。ブーム１０４の回転は、コントローラ１１５からの、それぞれのモータモジュールに対する適切なコマンドによって制御されうる。ブーム１０４は、第１軸１１６の周囲で、ベース１１７に対してＸ−Ｙ平面において回転するよう適合している。駆動アセンブリ１１１の第１モータモジュール１１９は、ブーム１０４を駆動するために使用されうる。いくつかの実施形態では、Ｚ軸性能も提供されうる。
【００３１】
図示されている実施形態では、ロボット装置１０３は、第１軸１１６から離間した、ブーム１０４の径方向の外側末端部でブーム１０４に結合されうる、第１前腕部１１８及び第２前腕部１２０のような、複数のアームを含む。図示されている実施形態では、第１と第２の前腕部１１８、１２０は、各々、同一の外側末端位置でブーム１０４の第１外側末端部に装着され、かつ、第２軸１２２の周囲で共通に回転可能でありうる。図示するように、第２前腕部１２０は第１前腕部１１８よりも短い。第１と第２の前腕部１１８、１２０の各々は、ブーム１０４に対して個別に回転可能でありうる。回転は、おおよそ＋／−１５０度でありうる。図示されている実施形態では、第２軸１２２は、約３４８ｃｍから約５２２ｃｍまでの距離だけ、第１軸１１６から離間しうる。それ以外の距離が使用されることもある。
【００３２】
第１リスト部材１２４は、いくつかの実施形態では、第１前腕部１１８上の第１外側位置に結合され、かつ、第３軸１２６の周囲で、第１前腕部１１８に対して個別に回転可能でありうる。第３軸１２６は、例えば約６７０ｃｍから約１００４ｃｍまでの距離だけ、第２軸１２２から離間しうる。それ以外の距離が使用されることもある。第１リスト部材１２４は、それに結合された第１エンドエフェクタ１２８を有しうる。第１エンドエフェクタ１２８は、任意の適切な構造を有することが可能であり、かつ、電子デバイス製造システム１００の内部で処理されるべき基板１０５Ａを担持するよう適合している。回転は、おおよそ＋／−１５０度でありうる。
【００３３】
第２リスト部材１３０は、第２前腕部１２０上の外側位置に結合され、かつ、第４軸１３２の周囲で回転可能でありうる。第４軸１３２は、例えば約５１４ｃｍから約７７２ｃｍまでの距離だけ、第２軸１２２から離間しうる。それ以外の距離が使用されることもある。軸１２２と軸１３２との間の第２中心間長さは、いくつかの実施形態では、軸１２２と軸１２６との間の第１中心間長さの９０％を下回り、かつ、第１中心間長さの約５０％から約９０％でありうる。いくつかの実施形態では、軸１１６と軸１２２との間のブーム１０４の中心間長さは、第１前腕部１１８の第１中心間長さよりも短い。いくつかの実施形態では、ブーム１０４の中心間長さは、第２前腕部１２０の第２中心間長さよりも短い。それ以外の中心間の比率及び長さが使用されることもある。
【００３４】
第２リスト部材１３０は、それに結合された第２エンドエフェクタ１３４を有しうる。第２エンドエフェクタ１３４は、電子デバイス製造システム１００の内部で処理されるべき基板１０５Ｂを担持するよう適合している。第２リスト部材１３０は、いくつかの実施形態では、第２前腕部１２０に対して個別に回転可能でありうる。回転は、おおよそ＋／−１５０度でありうる。
【００３５】
図１Ｂからわかるように、第１前腕部１１８と第１リスト部材１２４と第１エンドエフェクタ１２８は、それらが垂直方向に離間するように構成される。具体的には、リストスペーサ１３５は、第１前腕部１１８から垂直方向に、第１リスト部材１２４を離間させる。第２前腕部１２０の長さが短いことにより、第２前腕部１２０と、第２リスト部材１３０と、取り付けられた第２エンドエフェクタ１３４が、第１前腕部１１８と第１リスト部材１２４との間を通過すること、及び、第３軸１２６で継手に干渉することなくリストスペーサ１３５を通り過ぎることを、可能にする。
【００３６】
この特徴をブーム１０４の個別的な回転性能と結合することで、説明されている実施形態では、第１と第２の前腕部１１８、１２０の各々、及び、第１と第２のリスト部材１２４、１３０の各々は、基板１０５Ａ、１０５Ｂの任意の所望の動作経路の実行において、多大なフレキシビリティを提供する。
【００３７】
図１Ａに示す実施形態では、ロボット装置１０３は、移送チャンバ１０２内に配置され、収納されて図示されている。しかし、ロボット装置１０３のこの実施形態、並びに、本書で説明されている他のロボット装置は、ファクトリインターフェース１１０内のような、電子デバイス製造の他の領域においても使用されうることを、認識すべきである。
【００３８】
より詳細には、様々なロボットアームの回転を実現するための多軸モータ駆動アセンブリ１１１を、以下で説明する。具体的には、以下で詳細に説明するように、モータモジュール（例えばモータ駆動モジュール）は、ブーム１０４、第１と第２の前腕部１１８、１２０、及び第１と第２のリスト部材１２４、１３０の各々の個別的な回転を、提供するために使用され、提供するように適合しうる。
【００３９】
多軸モータ駆動アセンブリ１１１のこの例示的な実施形態は、図１Ｃに最もよく示されるように、五軸モータ駆動アセンブリであり、かつ、含みうる。しかし、本書で説明されるモジュール駆動モータの発明は、他の多軸性能（例えば二軸、三軸、四軸、五軸、六軸、又はそれ以上）を有する多軸モータ駆動アセンブリを組み立てるために使用されうる。
【００４０】
多軸モータ駆動アセンブリ１１１は、様々な駆動モータ構成要素を包含するよう適合した、モータハウジング１３６を含む。多軸駆動モータアセンブリ１１１は、複数の積重されたモータモジュールで作り出される。多軸駆動モータアセンブリ１１１は、例えば第１軸１１６の周囲でブーム１０４のような第１ロボットアームを個別に回転させるよう適合した駆動構成要素を含む、第１モータモジュール１３７を含みうる。回転は、おおよそ＋／−３６０度かそれ以上でありうる。図示されている実施形態では、第１モータモジュール１３７は一軸性能から成る。第１モータモジュール１３７は、第１モータモジュール１３７の上と下に積重されている第２モータモジュール１３９と第３モータモジュール１４１との間に、かつそれらに当接して、中央に配置されうる。第２モータモジュール１３９と第３モータモジュール１４１の各々は、後述から明らかになるように、二軸性能を含みうる。
【００４１】
第１駆動シャフト１３８は、ブーム１０４から延在し、かつ、適切な軸受アセンブリによって支持されうる。それぞれのモータモジュール１３７、１３９、１４１の各々の軸受アセンブリ（例えば転がり軸受（ｒａｃｅ  ｂａｌｌ  ｂｅａｒｉｎｇ））は、長さが相違しうるそれぞれの駆動シャフトと係合するために、直径が実質的に同一の内側軸受起動輪を有するよう配設されうる。第１駆動シャフト１３８は、第１駆動モータ１４０及び第１モータモジュール１３７によって回転されるよう適合している。
【００４２】
第１駆動モータ１４０は、例えば第１ロータ１４０Ｒと第１ステータ１４０Ｓとを含む、ロータアセンブリ及びステータアセンブリを含む、電動モータでありうる。第１ロータ１４０Ｒは磁石、又は複数の配設済磁石であり、かつ、第１駆動シャフト１３８の外側下部表面に結合されうる。いくつかの実施形態では、第１ロータ１４０Ｒを含むロータアセンブリは、第１駆動シャフト１３８の外周部の周囲に配設された複数の磁石（例えば棒磁石）、又は、第１駆動シャフト１３８に結合されているロータ支持体の縁周部の周囲に配設された磁石を含みうる。第１ロータ１４０Ｒは、上部隔壁１４２の内側区域、及び／又は、下部隔壁１４３の内側区域を含みうるロータハウジング１４０ＲＨに支持されうる。
【００４３】
第１ステータ１４０Ｓは、上部隔壁１４２と下部隔壁１４３の一方又は両方によって支持されうる、ステータハウジング１４０ＳＨに固定されうる。適切な従来型の回転エンコーダ（図示せず）が、ブーム１０４を所望に応じて位置付けるために、いくつかの実施形態で使用されうる。真空バリア１７２Ａは、ロータ１４０Ｒとステータ１４０Ｓとの間に位置付けられうる。真空バリア１７２Ａは、環状スリーブであり、かつ、多軸モータ駆動アセンブリ１１１の内側部分に真空を維持するよう機能しうる。
【００４４】
また更に、多軸モータ駆動アセンブリ１１１は、ブーム１０４の外側末端部に配置された第２軸１２２の周囲で、第１前腕部１１８のような別のロボットアームを個別に回転させるよう適合した、駆動構成要素を含みうる。駆動構成要素は、第２モータモジュール１３９の一部でありうる、第２駆動シャフト１４４と第２駆動モータ１４６とを含みうる。第２駆動モータ１４６の回転は、第２駆動シャフト１４４（例えば最も中心に近い駆動シャフト）の回転を引き起こし、かつ、結合された第１前腕部１１８を、第２軸１２２の周囲で駆動しうる。第２駆動モータ１４６は、第２ロータ１４６Ｒと第２ステータ１４６Ｓとを含む電動モータでありうる。第２駆動シャフト１４４は、ロボット装置１０３の駆動システム（図１Ｄ参照）から延在し、かつ、適切な軸受アセンブリによって支持されうる。コントローラ１１５からの駆動信号を介して第２駆動モータ１４６を駆動することは、ブーム１０４に対して、第１前腕部１１８の個別的な回転を引き起こしうる。適切な従来型の回転エンコーダ（図示せず）が、第１前腕部１１８を、所望に応じてブーム１０４に対して位置付けるために使用されうる。
【００４５】
第２ステータ１４６Ｓは、下部隔壁１４３の外側部分、及び／又は、下部ロータキャップ１４６ＬＣの外側部分によって支持されるか、又は、それらと一体化されうる、ステータハウジング１４６ＳＨに固定されるか、或いは、それによって支持されうる。ロータ１４６Ｒは、ロータハウジングとして機能する下部ロータキャップ１４６ＬＣ、及び／又は下部隔壁１４３の外側部分によって支持されうる。上部と下部の隔壁１４２、１４３は、モータハウジング１３６に固定されるか、又はその一部でありうる。モータハウジング１３６は、第１、第２、及び第３のモータモジュール１３７、１３９、１４１にそれぞれ対応する、モータハウジング部分１３６Ａ、１３６Ｂ、１３６Ｃを含みうる。真空バリア１７２Ｂは、ロータ１４６Ｒとステータ１４６Ｓとの間に位置付けられうる。真空バリア１７２Ｂは、前述のように環状スリーブであり、かつ、多軸モータ駆動アセンブリ１１１の一定の内側部分に真空を維持するよう機能しうる。
【００４６】
駆動アセンブリ１１１は、第１前腕部１１８上の外側位置に配置された第３軸１２６の周囲で第１リスト部材１２４のような別のロボットアームを個別に回転させるよう適合した、駆動構成要素も含みうる。駆動構成要素は、第３駆動シャフト１５０と第３駆動モータ１５２とを含みうる。第３駆動モータ１５２の回転は、第３駆動シャフト１５０の回転を引き起こし、かつ、結合された第１リスト部材１２４を、第３軸１２６の周囲で駆動する。第３駆動モータ１５２は、第３ロータ１５２Ｒと第３ステータ１５２Ｓとを含む電動モータでありうる。第３駆動シャフト１５０は、ブーム駆動システムから延在し、かつ、適切な軸受アセンブリによって支持されうる。第３モータ１５２は、第１前腕部１１８に対して、第３軸１２６の周囲で第１リスト部材１２４の個別的な回転を引き起こすために、コントローラ１１５からの駆動信号を介して駆動されうる。適切な従来型の回転エンコーダ（図示せず）が、第１リスト部材１２４を、所望に応じて第１前腕部１１８に対して位置付けるために使用されうる。第３ロータ１５２Ｒは、ロータハウジングとして機能しうる、下部隔壁１４３及び／又は下部ロータキャップ１４６ＬＣに固定されるか、又は、それらによって支持されうる。第３ステータ１５２Ｓは、第２ステータハウジング１４０ＳＨに固定されるか、又は、それによって支持されうる。真空バリア１７２Ｃは、ロータ１５２Ｒとステータ１５２Ｓとの間に位置付けられうる。真空バリア１７２Ｃは、前述のようなものであり、かつ、多軸モータ駆動アセンブリ１１１の一定の内側部分に真空を維持するよう機能しうる。
【００４７】
また更に、多軸モータ駆動アセンブリ１１１は、第２回転軸１２２の周囲で、第２前腕部１２０のような別のロボットアームを個別に回転させるよう適合した、駆動構成要素を含みうる。駆動構成要素は、第４駆動シャフト１５８と第４駆動モータ１６０とを含みうる。第４駆動モータ１６０の回転は、第４駆動シャフト１５８の回転を引き起こし、かつ、結合された第２前腕部１２０を、第２回転軸１２２の周囲で駆動する。第４駆動モータ１６０は、第４ロータ１６０Ｒと第４ステータ１６０Ｓとを含む電動モータでありうる。第４駆動シャフト１５８は、ブーム駆動システム（図１Ｄ）から延在し、かつ、適切な軸受アセンブリによって支持されうる。コントローラ１１５からの駆動信号を介して第４駆動モータ１６０を駆動することは、第２回転軸１２２の周囲で第２前腕部１２０の個別的な回転を引き起こす。適切な従来型の回転エンコーダ（図示せず）が、第２前腕部１２０を、所望に応じてブーム１０４に対して位置付けるために使用されうる。
【００４８】
第４ロータ１６０Ｒは、ロータハウジングとして機能しうる、上部隔壁１４２、及び／又は上部ロータキャップ１４６ＵＣの内側部分に固定されるか、それらによって支持されるか、或いはそれらと一体化されうる。第４ステータ１６０Ｓは、第４ステータハウジング１６０ＳＨに固定されるか、又は、それによって支持されうる。第４ステータハウジング１６０ＳＨは、上部ロータキャップ１４６ＵＣの内側部分、及び上部隔壁１４２の内側部分によって支持されるか、又は、それらと一体化されうる。真空バリア１７２Ｄは、ロータ１６０Ｒとステータ１６０Ｓとの間に位置付けられうる。真空バリア１７２Ｄは、前述のようなものであり、かつ、多軸モータ駆動アセンブリ１１１の一定の内側部分に真空を維持するよう機能しうる。
【００４９】
駆動アセンブリ１１１は、第４軸１３２の周囲で第２リスト部材１３０のような別のロボットアームを個別に回転させるよう適合した、駆動構成要素も含みうる。駆動構成要素は、第５駆動シャフト１５４と第５駆動モータ１５６とを含みうる。第５駆動モータ１５６の回転は、第５駆動シャフト１５４の回転を引き起こし、かつ、結合された第２リスト部材１３０を、第４軸１３２の周囲で駆動する。第５駆動モータ１５６は、第５ロータ１５６Ｒと第５ステータ１５６Ｓとを含む電動モータでありうる。第５駆動シャフト１５４は、ブーム駆動システムから延在し、かつ、適切な軸受アセンブリによって支持されうる。第５駆動モータ１５６は、第２前腕部１２０に対して、第２リスト部材１３０の個別的な回転を引き起こすために、コントローラ１１５からの駆動信号を介して駆動されうる。適切な従来型の回転エンコーダ（図示せず）が、第２リスト部材１３０を、所望に応じて第２前腕部１２０に対して位置付けるために使用されうる。
【００５０】
第５ステータ１５６Ｓは、上部隔壁１４２及び／又は上部ロータキャップ１４６ＵＣの一部によって支持されうる、ステータハウジング１６０ＳＨに固定されるか、又は、それによって支持されうる。いくつかの実施形態では、別のハウジングが使用されることもある。第５ロータ１５６Ｒは、ロータハウジングとして機能する、上部ロータキャップ１４６ＵＣ、及び／又は下部隔壁１４２の外側部分によって支持されうる。真空バリア１７２Ｅは、ロータ１５６Ｒとステータ１５６Ｓとの間に位置付けられうる。真空バリア１７２Ｅは、前述のようなものであり、かつ、多軸モータ駆動アセンブリ１１１の一定の内側部分に真空を維持するよう機能しうる。
【００５１】
加えて、いくつかの実施形態では、駆動アセンブリ１１１はＺ軸動作性能を含みうる。
具体的には、モータハウジング１３６は、動作制限装置１６２によって、外部筐体１６１に対して回転が制限されうる。動作制限装置１６２は、２つ以上のリニア軸受、又は、外部筐体１６１に対してモータハウジング１３６の回転を制約するよう機能するが、（第１軸１１６の方向に沿った）モータハウジング１３６のＺ軸動作を可能にする、他の軸受又は摺動機構でありうる。垂直モータ１６３によって垂直動作が提供されうる。垂直モータ１６３の回転は、モータハウジング１３６に結合された、又はそれと一体化したネジ受け１６３Ｒ内で、親ネジ１６３Ｓを回転させるよう作動しうる。これは、モータハウジング１３６を、ゆえに、ブーム１０４、前腕部１１８、１２０、リスト部材１２４、１３０、エンドエフェクタ１２８、１３４、といった接続されたロボットアームを垂直方向に直動させ、また、ひいては基板１０５Ａ、１０５Ｂも、上昇又は下降させる。適切な密封１６４が、モータハウジング１３６とベース１１７との間を密封し、それによって、垂直動作に適応し、かつ、チャンバ１０２、及び多軸モータ駆動アセンブリ１１１の部分の内部で真空を維持しうる。金属製ベローズ又は他の類似のフレキシブルな密封が、密封１６４のために使用されうる。
【００５２】
ここで図１Ｄを参照し、多軸モータ駆動アセンブリ１１１と結合するよう適合しうる、例示的なブーム駆動システム１４８を詳細に説明する。ブーム駆動システム１４８は、上述の様々な駆動シャフトを、第１前腕部１１８、第２前腕部１２０、第１リスト部材１２４、及び第２リスト部材１３０に結合するよう構成され、適合しているプーリ及びベルトのような、駆動構成要素を含みうる。
【００５３】
駆動構成要素は、第２駆動シャフト１４４に結合されうる第１前腕部駆動部材１６５、第１前腕部１１８に結合される第１前腕部従動部材１６８、及び、第１前腕部駆動部材１６５と第１前腕部従動部材１６８との間に結合された第１前腕部伝達部材１７０を含みうる。第２駆動シャフト１４４の回転は、従って、第１前腕部１１８を回転させうる。第１前腕部駆動部材１６５と第１前腕部従動部材１６８の各々は、軸受によって、ブーム１０４の硬性ウェブ部分１７１に装着されうる。
【００５４】
ブーム駆動システム１４８は、第１リスト駆動部材１７２と第１リスト従動部材１７４とを含みうる。第１リスト駆動部材１７２は第３駆動シャフト１５０に結合され、かつ、第１リスト従動部材１７４は第１リスト部材１２４に結合される。第１リスト伝達部材１７３は、ウェブ部分１７１の上方で、第１リスト駆動部材１７２を第１リスト従動部材１７４に結合する。第１前腕部１１８を通じて第１リスト従動部材１７４を第１リスト部材１２４に結合する、第１中間伝達部材１７５によって、第１リスト部材１２４への結合が提供される。第１中間伝達部材１７５は、リストスペーサ１３５の下方で第１リスト部材１２４に結合されうる。第１リスト部材１２４は、リストスペーサ１３５内に装着された軸受を介して、第３軸１２６の周囲で回転可能でありうる。リストスペーサ１３５は、第１エンドエフェクタ１２８を、第２エンドエフェクタ１３４の上方に適切に離間させるよう機能する。
【００５５】
再度図１Ｄを参照するに、ブーム駆動システム１４８は、第２前腕部１２０を駆動するよう適合しているプーリ及びベルトのような、駆動構成要素を含みうる。駆動構成要素は、第４駆動シャフト１５８に結合されている第２前腕部駆動部材１７６、第２前腕部１２０に結合されている第２前腕部従動部材１７８、及び、第２前腕部駆動部材１７６と第２前腕部従動部材１７８との間に結合された第２前腕部伝達部材１８０を含みうる。第４駆動シャフト１５８の回転は、従って、第２前腕部１２０を回転させる。第２前腕部駆動部材１７６と第２前腕部従動部材１７８の各々は、軸受によって、ブーム１０４の硬性ウェブ部分１７１に装着されうる。
【００５６】
ブーム駆動システム１４８は、第２リスト駆動部材１８２と第２リスト従動部材１８４とを含みうる。第２リスト駆動部材１８２は第５駆動シャフト１５４に結合され、かつ、第２リスト従動部材１８４は第２リスト部材１３０に結合される。第２リスト伝達部材１８６は、ウェブ部分１７１の下方で、第２リスト駆動部材１８２を第２リスト従動部材１８４に結合する。第２前腕部１２０を通じて第２リスト従動部材１８４を第２リスト部材１３０に結合する、第２中間伝達部材１８８によって、第２リスト部材１３０への結合が提供される。第２リスト部材１３０は、第２前腕部１２０の外側端部位置に装着された軸受を介して、第４軸１３２の周囲で回転可能でありうる。
【００５７】
図２は、電子デバイス製造システム１００の内部で使用するよう適合しうる実施形態による、別の多軸ロボット装置２０３を示す。多軸ロボット装置２０３は、モータモジュールを含む多軸モータ駆動アセンブリ２１１を含む。多軸ロボット装置２０３は、個別に回転可能なブーム２０４、個別に回転可能な第１と第２の前腕部２１８、２２０、及び、個別に回転可能な第１と第２のリスト部材２２４、２３０のような、個別に作動可能な複数のロボット構成要素又はアームを含みうる。この構成が、基板１０５Ａを担持している第１エンドエフェクタ２２８をチャンバ（図示せず）内に挿入するよう適合しうると共に、第２基板１０５Ｂを担持している第２エンドエフェクタ２３４は、別のチャンバに隣接して事前位置付けされうる。ロボット装置２０３は折畳まれた状態で図示されていることに、留意されたい。折畳まれた状態では、基板１０５Ａ、１０５Ｂは互いの直上には位置しえず、すなわち、基板の中心は、前腕部２１８、２２０、リスト部材２２４、２３０、及び、エンドエフェクタ２２８、２３４が垂直方向に位置合わせされている時に、水平方向にオフセットされうる。これは、下方の基板１０５Ｂの粒子汚染を低減しうる。しかし、他の構成も可能である。
【００５８】
より詳細には、多軸ロボット装置２０３は、駆動モータ１４０、１４６、１５２、１５６及び１６０（図１Ｃ）のような駆動モータを包含するモータハウジング２３６と、モータモジュールと統合されうる外部筐体２６１とを有する、多軸モータ駆動アセンブリ１１１を含む。ブーム２０４及び接続した構成要素、ひいては、基板１０５Ａ、１０５Ｂを上昇させ、下降させうる、垂直Ｚ軸性能が提供される。動作中に、モータハウジング２３６は、一又は複数の動作制限装置２６２Ａ、２６２Ｂによって、外部筐体２６１に対して回転が制限されうる。動作制限装置２６２Ａ、２６２Ｂは、キャリッジ２６７に結合された、垂直に配向された２つ以上の線形摺動機構でありうる。キャリッジ２６７は、モータハウジング２３６に固定されるか、それと一体化される。動作制限装置２６２Ａ、２６２Ｂは、外部筐体２６１に対してモータハウジング２３６の回転を制約するよう機能するが、モータハウジング２３６のＺ軸動作を可能にする。外部筐体２６１に結合された垂直モータ２６３によって、垂直動作が提供される。垂直モータ２６３の回転は、キャリッジ２６７又はモータハウジング２３６に結合された、又は、それと一体化したネジ受け２６３Ｒ内で、親ネジ２６３Ｓを回転させうる。これは、モータハウジング２３６を、ゆえに、接続されたブーム２０４、第１と第２の前腕部２１８、２２０、第１と第２のリスト部材２２４、２３０、第１と第２のエンドエフェクタ２２８、２３４、及び、ひいては基板１０５Ａ、１０５Ｂを、垂直方向に直動させる。適切な密封２６４が、モータハウジング２３６とベース２１７との間を密封し、それによって、垂直動作に適応し、かつ、ロボット２０３が中で作動するチャンバ（例えばチャンバ１０２）の内部で真空を維持しうる。金属製ベローズ又は他の類似のフレキシブルな密封が、密封２６４のために使用されうる。多軸モータ駆動アセンブリ１１１は、五軸性能を含むことが可能であり、かつ、積重されたモータモジュールを含む。多軸モータ駆動アセンブリ１１１を作り出し、組み立てるために使用されうる様々なモータモジュールを、以下で説明する。
【００５９】
図３Ａから図３Ｄは、モータモジュール３２７の別の実施形態を示す。この実施形態では、モータモジュールは一軸性能から成る。モータモジュール３２７は、ステータアセンブリ３６５とロータアセンブリ３６７とを含む。ロータアセンブリ３６７は、ステータアセンブリ３６５に当接関係に配設されることが可能であり、ロータアセンブリ３６７のいくつかの部分は、ステータアセンブリ３６５の内部に受容されうる。
【００６０】
ステータアセンブリ３６５は、ステータハウジング３４０ＳＨと、ステータハウジング３４０ＳＨ内に受容されたステータ３４０Ｓとを含む。ステータ３４０Ｓは、図３Ｄの断面に示すように、円形配向に配設された複数の巻線型ステータ要素３４０Ｅを含みうる。
【００６１】
ロータアセンブリ３６７は、ロータハウジング３４０ＲＨ、駆動シャフト３３８、ロータハウジング３４０ＲＨに対して駆動シャフト３３８を支持する軸受アセンブリ３７０、及び、駆動シャフト３３８に結合されたロータ３４０Ｒを含む。図示されている実施形態では、ロータアセンブリ３６７は、ロータ３４０Ｒに結合されたロータ支持体３４０ＲＳを備える。ロータ支持体３４０ＲＳは、駆動シャフト３３８の端部に結合し、かつ、ロータ３４０Ｒを駆動シャフト３３８に結合させるよう機能しうる。ロータ支持体３４０ＲＳはまた、軸受アセンブリ３７０の内側起動輪を駆動シャフト３３８に固定するよう機能しうる。軸受支持体３４０ＢＳは、軸受アセンブリ３７０の外側起動輪をロータハウジング３４０ＲＨに固定するために提供されうる。この実施形態では、ロータアセンブリ３６７は単一駆動シャフトから成る。駆動シャフト３３８の長さは、多軸モータ駆動アセンブリの内部でのそれの場所、及び、それが駆動している特定のロボット装置に基づいて、選択されうる。
【００６２】
モータモジュール３２７はまた、ロータハウジング３４０ＲＨに結合された第１エンコーダ要素３６８、及び、駆動シャフト３３８に結合された第２エンコーダ要素３６９を含みうる。エンコーダ要素３６８、３６９は、校正されると、シャフト３３８に結合されている一又は複数のロボットアームを適当に配向するために使用されうる、信号表示、或いは、ロータハウジング３４０ＲＨに対する駆動シャフト３３８の回転配向を提供する。
【００６３】
モータモジュール３２７はまた、ロータ３４０Ｒとステータ３４０Ｓとの間に位置付けられた、真空バリア部材３７２を含む。図示されている実施形態では、真空バリア部材３７２は、ステータハウジング３４０ＳＨとロータハウジング３４０ＲＨとの間に延在し、かつ、ステータハウジング３４０ＳＨとロータハウジング３４０ＲＨとに対して密封を行う、環状スリーブを備える。密封は、環状スリーブのそれぞれの端部において行われうる。密封は、図３Ａと図３Ｃに最もよく示されるように、ステータハウジング３４０ＳＨとロータハウジング３４０ＲＨのそれぞれの延在する環状部分に形成された溝内に提供された、任意の適切な密封によって（例えばエラストマのＯリングによって）提供されうる。モータモジュール３２７の内部境界の内側で真空を維持するために、他の適切な真空気密密封が使用されることもある。
【００６４】
モータモジュール３２７は、他のモータモジュールに対して軸方向に、及び／又は回転方向に、モータモジュール３２７を配向するよう適合した、様々な位置決め特徴を含みうる。位置決め特徴は、下部軸位置決め特徴３７４（例えば環状縁部）、場合によっては、それに加えて、ステータハウジング３４０ＳＨの下部表面上で密封（例えばエラストマのＯリング密封）を受容するよう適合した密封溝３７５も、含みうる。モータモジュール３２７は、上部軸位置決め特徴３７６、及び／又は、ロータハウジング３４０ＲＨの上部表面上の回転方向位置決め特徴３７７（例えばピン）を含みうる。これらの位置決め特徴は、モータモジュール３２７が、多軸モータ駆動アセンブリ（例えば二軸、三軸、四軸、五軸、六軸のモータ駆動アセンブリ、又はそれ以上のもの）が組み立てられうるように、別のモータモジュールの上及び／又は下に積重されることを可能にする。
【００６５】
図４Ａから図４Ｄは、モータモジュール４７８の別の実施形態を示す。この実施形態のモータモジュール４７８は、二軸性能から成る。モータモジュール４７８は、ステータアセンブリ４６５、第１側部でステータアセンブリ４６５に結合された第１ロータアセンブリ４６７Ａ、及び、第１側部の反対側の第２側部でステータアセンブリ４６５に結合された第２ロータアセンブリ４６７Ｂを含む。第１と第２のロータアセンブリ４６７Ａ、４６７Ｂは、組み立てられる際に、ステータアセンブリ４６５に当接関係に配設されて、多軸モータモジュールであるモータモジュール４７８を作り出しうる。
【００６６】
図示されている実施形態では、ステータアセンブリ４６５は、ステータハウジング４８０ＳＨ、及び、ステータハウジング４８０ＳＨ内に受容された第１ステータ４８０Ａと第２ステータ４８０Ｂとを含む。第２ステータ４８０Ｂは、ステータハウジング４８０ＳＨ内で第１ステータ４８０Ａに隣接して受容される。第１と第２のステータ４８０Ａ、４８０Ｂは、各々、図３Ｄの断面に示すものと同じ、円形配向に配設された（ステータ要素３４０Ｅのような）複数の巻線型ステータ要素３４０Ｅを含みうる。
【００６７】
ロータアセンブリ４６７Ａ、４６７Ｂの各々は、互いに実質的に全く同一でありうる、ロータハウジング４８１Ａ、４８１Ｂを含む。ロータアセンブリ４６７Ａ、４６７Ｂの各々は、一方が他方の内側に極めて接近して受容されうる、駆動シャフト４３８Ａ、４３８Ｂを含む。駆動シャフト４３８Ａ、４３８Ｂは、それらの長さに沿って段差を含みうる。シャフト４３８Ａ、４３８Ｂのそれぞれの長さは、モータモジュールが結合することになるロボット構成、及び、多軸モータ駆動アセンブリ内に提供される他のモジュールの数に基づいて、選択されうる。ロータアセンブリ４６７Ａ、４６７Ｂの各々は、ロータハウジング４８１Ａ、４８１Ｂのそれぞれに対して駆動シャフト４３８Ａ、４３８Ｂのそれぞれを支持する、軸受アセンブリ４７０Ａ、４７０Ｂを含む。玉軸受アセンブリのような、任意の適切な軸受アセンブリが使用されうる。軸受アセンブリ４７０Ａ、４７０Ｂの内側と外側の起動輪は、共通の直径で作られ、ゆえに、モジュール４７８の内部、及び他のモジュール内での、共通のロータ構成要素及びステータ構成要素の使用を可能にしうる。ロータアセンブリ４６７Ａ、４６７Ｂの各々は、同様に駆動シャフト４３８Ａ、４３８Ｂのそれぞれに結合された、ロータ４８２Ａ、４８２Ｂを含む。ロータ４８２Ａ、４８２Ｂは、駆動シャフト４３８Ａ、４３８Ｂのそれぞれに結合されているロータ支持体４８３Ａ、４８３Ｂの外周部の周囲に配設されうる、複数の配設済磁石（例えば棒磁石）を含みうる。
【００６８】
モータモジュール４７８はまた、ロータ４８２Ａ、４８２Ｂのそれぞれ、及び、ステータ４８０Ａ、４８０Ｂのそれぞれとの間に位置付けられた、真空バリア部材４７２を含む。図示されている実施形態では、真空バリア部材４７２は、第１ロータアセンブリ４６７Ａのロータハウジング４８１Ａと、第２ロータアセンブリ４６７Ｂのロータハウジング４８１Ｂとの間に延在し、かつ、ロータハウジング４８１Ａ、４８１Ｂのそれぞれに対して密封を行う、環状スリーブである。密封は、環状スリーブのそれぞれの端部において行われうる。密封は、ロータハウジング４８１Ａ、４８１Ｂのそれぞれの延在する環状部分に形成された溝内に提供された、任意の適切な密封（例えばエラストマのＯリング）によって提供されうる。真空バリア部材４７２を備えた他の適切な真空気密密封が使用されることもある。
【００６９】
ロータアセンブリ４６７Ａ、４６７Ｂの各々は、ロータハウジング４８１Ａ、４８１Ｂに結合された第１エンコーダ要素４６８Ａ、４６８Ｂ、及び、駆動シャフト４３８Ａ、４３８Ｂに結合された第２エンコーダ要素４６９Ａ、４６９Ｂを含みうる。
【００７０】
モータモジュール４７８は、図３Ａから図３Ｄで説明されたモジュール３２７のような他のモータモジュールとの、軸方向及び／又は回転方向の位置合わせを促進する、適切な位置決め特徴を含みうる。位置決め特徴は、図３Ａから図３Ｄに示すように、上部軸方向位置決め特徴３７６、及び／又は、回転方向位置合わせ特徴３７７（例えばピン）のような特徴を含みうる。これらの位置決め特徴は、モータモジュール４７８が、多軸モータ駆動アセンブリ（例えば二軸、三軸、四軸、五軸、六軸のモータアセンブリ、又はそれ以上のもの）が組み立てられうるように、別のモータモジュールの上及び／又は下に、積重されることを可能にする。
【００７１】
図５Ａと図５Ｂは、多軸モータ駆動アセンブリ５８５を示す。この特定の実施形態は、三軸のモータを作製するために組み立てられる、第１モータモジュール３２７と第２モータモジュール４７８で作り出された多軸モータ駆動アセンブリ５８５である。三軸のモータの各軸は、ロボット装置のロボットアームのそれぞれに結合され、かつ、様々なアーム動作を駆動するために、使用されうる。図示されている実施形態では、第１モータモジュール３２７は一軸性能から成り、かつ、第２モータモジュール４７８は二軸性能から成る。
【００７２】
しかし、第１モータモジュール３２７、第２モータモジュール４７８、またはその両方の様々な組み合わせが、二軸、三軸のモータ、四軸のモータ、又は五軸のモータ、六軸のモータ、或いはそれ以上のものを作製するために組み立てられうることを、理解すべきである。図５Ａは、三軸性能を有する多軸モータ駆動アセンブリ５８５を作製するための、一軸性能から成る第１モータモジュール３２７と二軸性能から成る第２モータモジュール４７８の組立を示す。
【００７３】
多軸モータ駆動アセンブリ５８５は、図５Ｂに示すように、多軸ロボット装置５０３内に含まれうる。多軸ロボット装置５０３は、多軸モータ駆動アセンブリ５８５の一軸に結合され、それによって駆動されうる、第１アーム５０４を含みうる。前腕部５１８は、多軸モータ駆動アセンブリ５８５の別の軸に結合され、それによって駆動されうる。リスト部材５２４は、多軸モータ駆動アセンブリ５８５の第３の軸に結合され、それによって駆動されうる。ゆえに、多軸ロボット装置のアームの各々は、モータモジュールの組み合わせで作り出される多軸モータ駆動アセンブリ５８５によって駆動され、かつ、エンドエフェクタ５２８を位置付けるために使用されうる。多軸モータ駆動アセンブリ５８５は、前述のような様態で、Ｚ軸性能を含みうる。
【００７４】
図６Ａから図６Ｃは、別の多軸モータ駆動アセンブリ６８５を示す。この特定の実施形態は、五軸のモータを作製するために組み立てられる、第１モータモジュール６２７、第２モータモジュール６７８Ａ、及び第３モータモジュール６７８Ｂで作り出された、多軸モータ駆動アセンブリ６８５である。五軸のモータの各軸は、ロボットのロボットアームに結合され、かつ、それらの様々なアーム動作を駆動するために、使用されうる。図示されている実施形態では、第１モータモジュール６２７は一軸性能から成り、第２モータモジュール６７８Ａは二軸性能から成り、かつ、モータモジュール６７８Ａは二軸性能から成る。
【００７５】
上記の実施例の各々において、モータモジュールは、その駆動シャフトを除き、共通の構成要素を含む。駆動シャフトの様々な長さが、組立済モジュールの数と種類、及び、多軸モータ駆動アセンブリの特定の実施形態が結合されることになるロボット装置の全体的な構成に基づいて、選択されうる。下記の表１は、多軸ロボットとモータモジュールの組み合わせとを含む様々なロボットのための可能なモータ構成を概説するものである。
【００７６】
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【００７７】
本発明の実施形態により多軸モータ駆動アセンブリを組み立てる方法７００が、図７で説明されている。方法７００は、７０２において、一軸性能から成る第１モータモジュール（例えばモータモジュール１３７、３２７、６２７）を提供すること、及び、７０４において、二軸性能から成る第２モータモジュール（例えば第２モータモジュール４７８、６７８Ａ、６７８Ｂ）を提供することを含む。方法７００は更に、７０６において、第１モータモジュールのうちの一又は複数を第２モータモジュールのうちの一又は複数に組み付けて、多軸モータアセンブリ（例えば多軸モータアセンブリ１１１、２１１、５８５、６８５）を形成することを含む。上記の表１に示すように、かつ、三軸及び五軸のモータの提供された実施例において説明しているように、三軸、四軸、五軸、六軸、又はそれ以上の軸数でさえあるモータが、本書で説明するモータモジュールを使用して、容易に組み立てられうる。
【００７８】
前述の説明は、本発明の単なる例示的な実施形態を開示している。本発明の範囲に該当する、上記で開示されたアセンブリ、装置、システム及び方法の変形例は、当業者には容易に明らかになるだろう。そのため、本発明は例示的な実施形態に関連して開示されているが、他の実施形態も、以下の特許請求の範囲によって定義されるように、本発明の範囲内に該当しうると理解すべきである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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