(57)【要約】【課題】アームの上下方向のストローク量が増大してもシール構造の大型化を招かずしかも高耐性が要求されることもなく、また、高価な磁性流体シールを用いなくてもシール性を十分に確保することができる搬送ロボットのシール構造を提供すること。【解決手段】本体ハウジング１１の上端部１１ａとアーム駆動軸１３の外周面との間に、アーム駆動軸外周面に圧接される環状メカニカルシール５１と、環状メカニカルシール５１を保持する環状シール保持部材５４と、本体ハウジング上端部１１ａと環状シール保持部材５４との間に設けられ、環状シール保持部材５４を浮動可能に保持しアーム駆動軸１３の傾動に追従して環状メカニカルシール５１の姿勢を調整する浮動保持手段５５とを設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ハウジングから上方へ突出したアームを備え、該アームに昇降動作、回転動作および屈伸動作をさせる搬送ロボットにおいて、
前記本体ハウジングの上端部とアーム駆動軸の外周面との間に、
前記アーム駆動軸外周面に圧接される環状メカニカルシールと、
前記環状メカニカルシールを保持する環状シール保持部材と、
前記本体ハウジング上端部と前記環状シール保持部材との間に設けられ、該環状シール保持部材を浮動可能に保持し前記アーム駆動軸の傾動に追従して前記メカニカルシールの姿勢を調整する浮動保持手段と
を設けたことを特徴とする搬送ロボットのシール構造。
【請求項２】
前記環状シール保持部材と前記浮動保持手段との間をシールするベローズを設けたことを特徴とする請求項１記載の搬送ロボットのシール構造。
【請求項３】
前記アーム駆動軸は、前記アームを回転動作させるアーム第１駆動軸であることを特徴とする請求項１又は２記載の搬送ロボットのシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空作業室で半導体ウエハ又はフラットパネル用ガラス基板など基板の搬送作業を行う搬送ロボットのシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
真空作業用の搬送ロボットは、真空作業室を汚染させないためのシール構造を採用しており、従来からのシール構造として、アームの上下方向への移動（昇降動作）に対してはベローズによりシール性の確保を図り、また、アームの回転に対しては磁性流体シールによりシール性の確保を図るようにしたシール構造が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開２００１−２４０４５公報
【特許文献２】特開２００１−２６９８９０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、近年、アームの上下方向のストローク量は増大しており、このストローク量の増大に伴いベローズが大型化するとともにベローズに高耐性が要求される。また、磁性流体シールのコストはきわめて高い。
【０００４】
本発明は、上記のような従来のシール構造の問題点に着目し、アームの上下方向のストローク量が増大してもシール構造の大型化を招かずしかも高耐性が要求されることもなく、また、高価な磁性流体シールを用いなくてもシール性を十分に確保することができる搬送ロボットのシール構造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】
【０００５】
本発明による搬送ロボットのシール構造は、本体ハウジングから上方へ突出したアームを備え、該アームに昇降動作、回転動作および屈伸動作をさせる搬送ロボットにおいて、前記本体ハウジングの上端部とアーム駆動軸の外周面との間に、前記アーム駆動軸外周面に圧接される環状メカニカルシールと、前記環状メカニカルシールを保持する環状シール保持部材と、前記本体ハウジング上端部と前記環状シール保持部材との間に設けられ、該環状シール保持部材を浮動可能に保持し前記アーム駆動軸の傾動に追従して前記環状メカニカルシールの姿勢を調整する浮動保持手段とを設けたことを特徴とする。
【０００６】
本発明による搬送ロボットのシール構造において、アームが最下端位置付近まで下降し、伸長したアームの先端で重量の大きな基板を保持した状態では、基板の重量によりアーム駆動軸は傾動する。このアーム駆動軸が傾動したとき、リップシールなど安価な環状メカニカルシールの姿勢は浮動保持手段の作用によりアーム駆動軸の傾動に追従して調整される。この環状メカニカルシールの姿勢調整により、環状メカニカルシールがアーム駆動軸から受ける圧力分布はほぼ均一となり、シール性の確保と環状メカニカルシールの長寿命化を図ることができる。なお、浮動保持手段を設けなかった場合、アーム駆動軸の傾動により環状メカニカルシールがアーム駆動軸から受ける圧力分布は不均一となるため、シール性の確保が困難となり、また、環状メカニカルシールが劣化しやすくなる。
【０００７】
前記環状シール保持部材と前記浮動保持手段との間をシールするベローズを設けることにより、環状シール保持部材を浮動させることに伴い発生した、環状シール保持部材と浮動保持手段との間の隙間による真空作業室と本体ハウジング内部との連通状態が、ベローズによって遮断されるようになり、真空作業室の汚染を防止することができる。また、ベローズは、環状シール保持部材と浮動保持手段との間に配設されるものであり、アームの昇降動作に追従して伸縮するものではないため、アームの上下方向のストローク量が増大してもベローズを大型化しなくて済み、また、ベローズの耐性を高める必要もない。
【０００８】
前記アーム駆動軸は、前記アームを回転動作させるアーム第１駆動軸である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態に係る搬送ロボットの要部構成図を示す。
【００１１】
図１において、搬送ロボットは、本体部１とアーム２とから構成され、アーム２は、本体部１のハウジングつまり本体ハウジング１１から上方へ突出し、真空作業室１００内において、本体ハウジング１１内に配設された昇降機構１２、アーム第１駆動軸１３及びアーム第２駆動軸１４によって昇降動作（Ｚ軸移動）、回転動作（θ軸回転）及び屈伸動作（Ａ軸移動）を行ない、先端部（図示せず）に半導体ウエハ又はフラットパネル用ガラス基板など基板（図示せず）を保持して搬送作業を行う。
【００１２】
アーム第１駆動軸１３は、アクチュエータ（図示せず）とアーム２のケース２１との間を連結し、アーム２を回転動作させる駆動軸であり、また、アーム第２駆動軸１４は、他のアクチュエータ（図示せず）とアーム２のケース２１内のプーリ（図示せず）との間を連結し、アーム２を屈伸動作させる駆動軸である。アーム第１駆動軸１３及びアーム第２駆動軸１４は、同一軸上に配され、互いに干渉することなく回転自在である。
【００１３】
昇降機構１２は、アーム第１駆動軸１３とアーム第２駆動軸１４を乗せた台１２ａの外周部に取り付けられた複数の昇降部材１２ｂと、本体ハウジング１１の内周面に設けられ、各昇降部材１２ｂと係合しながら各昇降部材１２ｂの上下方向への直線移動を可能にするガイド部材１２ｃとを備え、アクチュエータ（図示せず）により昇降部材１２ｂを昇降動作させることにより、アーム第１駆動軸１３及びアーム第２駆動軸１４が昇降し、アーム２が昇降する。
【００１４】
搬送ロボットには、真空作業室１００と大気側の本体ハウジング内部２００との間をシールするためのシール構造３が設けられている。
【００１５】
シール構造３は、本体ハウジング１１の上端部１１ａ側に設けられている。シール構造３は、アーム第１駆動軸１３の内周面とアーム第２駆動軸１４の外周面との間をシールするための第１シール構造４と、アーム第１駆動軸１３の外周面と本体ハウジング１１との間をシールするための第２シール構造５とから構成される。
【００１６】
第１シール構造４は、アーム第２駆動軸１４の外周面に圧接される環状リップシールなどからなる環状メカニカルシール４１と、環状メカニカルシール４１の間に充填されたグリス４２と、必要に応じて環状メカニカルシール４１の外側に配される環状ダストシール４３と、環状メカニカルシール４１及び環状ダストシール４３を内側凹部で圧入保持する環状シール保持部材４４とにより構成される。
【００１７】
第２シール構造５は、アーム第１駆動軸１３の外周面に圧接される環状リップシールなどからなる環状メカニカルシール５１と、環状メカニカルシール５１の間に充填されたグリス５２と、必要に応じて環状メカニカルシール５１の外側に配される環状ダストシール５３と、環状メカニカルシール５１及び環状ダストシール５３を内側凹部で圧入保持する環状シール保持部材５４と、本体ハウジング上端部１１ａと環状シール保持部材５４との間に設けられ、環状シール保持部材５４を浮動可能に保持する浮動保持手段５５とにより構成される。
【００１８】
浮動保持手段５５は、本体ハウジング１１の天板の内側に固定された中空円板部５５ａと、この中空円板部５５ａに下方へ環状に延びるよう固定された保持部５５ｂと、保持部５５ｂの下端に配設された直動軸受部５５ｃと、外側が直動軸受部５５ｃと係合しかつ内側が環状シール保持部材５４の下端に固定された中空円板部５５ｄと、上側の中空円板部５５ａと下側の中空円板部５５ｄとの間に配設されたベローズ５５ｅとにより構成される。
【００１９】
上記のように構成される搬送ロボットにおいて、アーム２が図１図示の状態つまり最下端位置付近まで下降した状態のとき、伸長したアーム２の先端で重量の大きな基板を保持すると、基板の重量によりアーム第１駆動軸１３は傾動する。このアーム第１駆動軸１３が傾動したとき、環状メカニカルシール５１の姿勢は浮動保持手段５５の作用によりアーム第１駆動軸１３の傾動に追従して調整される。つまり、アーム第１駆動軸１３が傾動すると、中空円板部５５ｄが直動軸受部５５ｃによって半径方向へ移動し、環状メカニカルシール５１の姿勢が調整される。この環状メカニカルシール５１の姿勢調整により、環状メカニカルシール５１がアーム第１駆動軸１３から受ける圧力分布はほぼ均一となり、シール性の確保と環状メカニカルシール５１の長寿命化を図ることができる。
【００２０】
また、ベローズ５５ｅは、環状シール保持部材５４を浮動させることに伴い発生した、環状シール保持部材５４と浮動保持手段５５との間の隙間による真空作業室１００と本体ハウジング内部２００との連通状態を遮断するため、真空作業室１００の汚染を防止することができる。また、ベローズ５５ｅは、環状シール保持部材５４と浮動保持手段５５との間に配設されるものであり、アーム２の昇降動作に追従して伸縮するものではないため、アーム２の上下方向のストローク量が増大してもベローズ５５ｅは大型化されなくなり、また、ベローズ５５ｅの耐性は高められる必要もない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る搬送ロボットの要部構成図である。
【符号の説明】
【００２２】
２    アーム
１１    本体ハウジング
１３    アーム第１駆動軸（アーム駆動軸）
５１    環状メカニカルシール
５４    環状シール保持部材
５５    浮動保持手段
５５ｅ    ベローズ
【図１】
2005161409.tif 000003