(57)【要約】【課題】チャンバ内への設置を容易に行うことができるロボット、ロボットの設置方法を提供する。【解決手段】ロボットは、作業空間を形成するチャンバに対し、チャンバの底面部よりも下方から引き上げられて底面部に連結されるベースユニットと、チャンバの上方からチャンバ内へ搬入され、チャンバの底面部に連結されたベースユニットに対して上方から連結されるアームユニットと、を備える。【選択図】図５Ｂ
2013126707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業空間を形成するチャンバに対し、当該チャンバの底面部よりも下方から引き上げられて前記底面部に連結されるベースユニットと、
前記チャンバの上方から前記チャンバ内へ搬入され、前記チャンバの底面部に連結された前記ベースユニットに対して上方から連結されるアームユニットと、
を備えることを特徴とするロボット。
【請求項２】
前記ベースユニットの高さ寸法および前記アームユニットの高さ寸法の和は、前記チャンバ上方の搬入スペースの高さ寸法よりも大きく、
前記ベースユニットの高さ寸法は、前記チャンバの設置面から当該チャンバの底面部までの高さ寸法よりは小さく、前記搬入スペースの高さ寸法よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のロボット。 
【請求項３】
作業空間を形成し、底面部にユニット連結用開口を形成したチャンバに対し、ロボットのベースユニットを前記底面部よりも下方から引き上げて前記底面部に連結し、前記ベースユニットの連結面を前記ユニット連結用開口から臨ませるベースユニット連結工程と、
前記ロボットのアームユニットを、前記チャンバの上方から前記チャンバ内へ搬入し、前記ユニット連結用開口から連結面を臨ませて前記底面部に連結された前記ベースユニットに連結するアームユニット連結工程と、
を有することを特徴とするロボットの設置方法。 
【請求項４】
前記ベースユニット連結工程では、前記ベースユニットを、前記チャンバの底面部に対して当該底面部の裏側から連結する一方、
前記アームユニット連結工程では、前記アームユニットを、前記ベースユニットに対して当該ベースユニットの上方から連結する
ことを特徴とする請求項３に記載のロボットの設置方法。
【請求項５】
前記ベースユニット連結工程は、
前記ベースユニットを、前記チャンバの底面部の下方へ移送する移送工程と、
前記底面部の下方へ移送されたベースユニットを、前記ユニット連結用開口を介して上方へ吊り上げる吊上工程と、
吊り上げられた状態の前記ベースユニットを、前記底面部に対して位置決めする位置決め工程と、
を含むことを特徴とする請求項３または４に記載のロボットの設置方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、ロボットおよびロボットの設置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、産業用のロボットとして、基板などのワークを搬送する搬送ロボットが知られている。搬送ロボットとしては、たとえば、水平方向に伸縮し、先端にワークを保持するハンドが設けられたアーム部を備える水平多関節ロボットが知られている。
【０００３】
また、搬送ロボットは、たとえば、半導体製造装置や液晶製造装置等において、半導体ウエハやガラス基板等のワークを搬送するために用いられる。このような装置におけるワークに対する処理は、減圧された真空チャンバ内で行われることが多い。このため、搬送ロボットは真空チャンバ内に配置されることが多く、これらの搬送ロボットは真空ロボットとも呼ばれている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
ところで、かかる搬送ロボット（真空ロボット）を真空チャンバへ組み付ける場合、通常、天井クレーン等を用いて搬送ロボットを吊り上げ、真空チャンバの上方まで移動させた後に降下させて搬送ロボットを真空チャンバ内へ搬入する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１０１９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、近年、ガラス基板や半導体ウエハ等のワークが大型化しつつあり、これらのワークの大型化に伴って、搬送ロボットおよび真空チャンバも大型化しつつある。このため、搬送ロボットの真空チャンバ内への設置が困難となる可能性がある。
【０００７】
たとえば、搬送ロボットは、大型化するほど高さ寸法が大きくなり易い。このため、大型化した搬送ロボットを真空チャンバの上方へ位置させるためには、搬送ロボットの搬入スペース、すなわち、真空チャンバ上面と、当該真空チャンバが設置された部屋の天井面との間のスペースをより広く確保することが好ましい。しかしながら、搬送ロボットの高さ寸法が大きくなると、搬送ロボットを収容する真空チャンバの高さ寸法も大きくなるのに対し、天井面の高さは変わらないため、搬送ロボットの搬入スペースを広く確保することが困難となる。
【０００８】
このように、搬送ロボットが大型化するほど、搬送ロボットの真空チャンバ内への設置が困難となる可能性がある。
【０００９】
実施形態の一態様は、チャンバ内への設置を容易に行うことができるロボットおよびロボットの設置方法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】
【００１０】
実施形態の一態様に係るロボットは、作業空間を形成するチャンバに対し、当該チャンバの底面部よりも下方から引き上げられて前記底面部に連結されるベースユニットを備える。また、ロボットは、前記チャンバの上方から前記チャンバ内へ搬入され、前記チャンバの底面部に連結された前記ベースユニットに対して上方から連結されるアームユニットを備える。
【発明の効果】
【００１１】
実施形態の一態様によれば、チャンバ内への設置を容易に行うことが可能なロボットおよびロボットの設置方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本実施形態に係るロボットの模式的説明図である。
【図２】図２は、ロボットを真空チャンバへ設置した状態を示す断面視による模式的説明図である。
【図３】図３は、胴体部およびアームベースの構成を示す断面視による模式的説明図である。
【図４】図４は、真空チャンバへのロボットの搬入スペースの高さ寸法とロボットの高さ寸法との比較図である。
【図５Ａ】図５Ａは、胴体部の真空チャンバへの設置方法を示す説明図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、胴体部の真空チャンバへの設置方法を示す説明図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、アームユニットの真空チャンバへの設置方法を示す説明図である。
【図６】図６は、胴体部に対するアームユニットの大まかな位置決め方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本願の開示するロボットおよびロボットの設置方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１４】
まず、本実施形態に係るロボットの構成について図１を用いて説明する。図１は、実施形態に係るロボットの模式的説明図である。
【００１５】
図１に示すように、ロボット１は、水平方向に伸縮する２つの伸縮アームを具備するアームユニット２０と、このアームユニット２０を支持する胴体部１０とを備える水平多関節ロボットである。本実施形態では、胴体部１０がベースユニットを構成している。
【００１６】
胴体部１０は、筒状の筐体１１内に、後述する昇降装置４０（図３を参照）を備えており、かかる昇降装置４０を用いてアームユニット２０を鉛直方向に沿って昇降させる。なお、昇降装置４０については、図３を用いて後に詳述する。
【００１７】
筐体１１の上部には、フランジ部１２が形成されている。かかるフランジ部１２が、内部に作業空間を形成する真空チャンバ３０（図２を参照）に形成されたユニット連結用開口としての開口部３１の周縁近傍に対してボルトなどで連結されることによって、ロボット１は真空チャンバ３０に設置された状態となる。なお、かかる構成については、図２を用いて、また、胴体部１０の真空チャンバ３０への取付けについては、図５Ａ〜図５Ｃを用いて後に詳述する。
【００１８】
アームユニット２０は、後述する昇降フランジ部１５を介して胴体部１０と連結するユニットである。すなわち、アームユニット２０は、アームベース２１と、第１アーム２２と、第２アーム２３と、ハンドベース２４と、補助アーム部２５とを備えている。
【００１９】
アームベース２１は、昇降フランジ部１５に回転可能に支持されている。また、アームベース２１は、モータ６１ａや減速機６１ｂ、旋回用シャフト６２等を具備する旋回装置６０（図３を参照）を備えており、かかる旋回装置６０を用いて回転する。なお、旋回装置６０の構成については、図３を用いて後に詳述する。
【００２０】
アームベース２１の上部には、第１アーム２２の基端部が減速機を介して回転可能に連結される。また、第１アーム２２の先端上部には、第２アーム２３の基端部が減速機を介して回転可能に連結される。
【００２１】
そして、第２アーム２３の先端部には、ハンドベース２４が回転可能に連結されている。ハンドベース２４は、ガラス基板や半導体ウェハなどのワークを保持するためのハンド２４ａをエンドエフェクタとして上部に備えており、第１アーム２２および第２アーム２３の回転動作に伴って移動する。
【００２２】
ロボット１は、第１アーム２２の基端部に設けられた減速機および第１アーム２２の先端部に設けられた減速機を１つのモータを用いて同期的に動作させることで、ハンド２４ａを直線的に移動させる。
【００２３】
具体的には、ロボット１は、第１アーム２２に対する第２アーム２３の回転量がアームベース２１に対する第１アーム２２の回転量の２倍となるように、第１アーム２２および第２アーム２３を回転させる。たとえば、ロボット１は、第１アーム２２がアームベース２１に対してα度回転した場合に、第２アーム２３が第１アーム２２に対して２α度回転するように第１アーム２２および第２アーム２３を回転させる。これにより、ハンド２４ａは、直線的に移動する。
【００２４】
なお、真空チャンバ３０の内部の汚染防止等の観点から、減速機やモータといった駆動機構は、大気圧に保たれた第１アーム２２の内部に収納される。これにより、ロボット１を減圧環境下に置く場合であっても、グリス等の潤滑油の乾燥を防止することができる他、発塵による真空チャンバ３０内の汚染を防止することができる。
【００２５】
補助アーム部２５は、移動中のハンド２４ａが常に一定の方向を向くように、第１アーム２２および第２アーム２３の回転動作と連動してハンドベース２４の回転を規制するリンク機構である。
【００２６】
具体的には、補助アーム部２５は、第１リンク２５ａと、中間リンク２５ｂと、第２リンク２５ｃとを備える。
【００２７】
第１リンク２５ａは、基端部がアームベース２１に回転可能に連結され、先端部において中間リンク２５ｂの先端部と回転可能に連結される。また、中間リンク２５ｂは、基端部が第１アーム２２と第２アーム２３との連結軸と同軸上に軸支され、先端部が第１リンク２５ａの先端部と回転可能に連結される。
【００２８】
第２リンク２５ｃは、基端部において中間リンク２５ｂと回転可能に連結され、先端部においてハンドベース２４の基端部と回転可能に連結される。また、ハンドベース２４は、先端部において第２アーム２３の先端部と回転可能に連結され、基端部において第２リンク２５ｃと回転可能に連結される。
【００２９】
第１リンク２５ａは、アームベース２１、第１アーム２２および中間リンク２５ｂと共に第１平行リンク機構を形成する。すなわち、第１アーム２２が基端部を中心として回転すると、第１リンク２５ａおよび中間リンク２５ｂが、それぞれ第１アーム２２およびアームベース２１と平行な状態を保ちながら回転する。
【００３０】
また、第２リンク２５ｃは、第２アーム２３、ハンドベース２４および中間リンク２５ｂと共に第２平行リンク機構を形成する。すなわち、第２アーム２３が基端部を中心として回転すると、第２リンク２５ｃおよびハンドベース２４が、それぞれ第２アーム２３および中間リンク２５ｂと平行な状態を保ちながら回転する。
【００３１】
中間リンク２５ｂは、第１平行リンク機構によってアームベース２１と平行な状態を保ちながら回転する。このため、第２平行リンク機構のハンドベース２４もアームベース２１と平行な状態を保ちながら回転する。この結果、ハンドベース２４の上部に取り付けられるハンド２４ａは、アームベース２１と平行な状態を保ちながら直線的に移動することとなる。
【００３２】
このように、ロボット１は、第１平行リンク機構および第２平行リンク機構の２つの平行リンク機構を用いて、ハンド２４ａの向きを一定に保つことができる。したがって、たとえば第２アーム２３内にプーリや伝達ベルトを設け、これらプーリや伝達ベルトを用いてエンドエフェクタの向きを一定方向に維持する場合と比較して、プーリや伝達ベルトに起因する発塵を抑えることができる。
【００３３】
また、補助アーム部２５によってアーム全体の剛性を高めることができるため、ハンド２４ａの動作時の振動を低減することができる。このため、プーリや伝達ベルトを用いてエンドエフェクタの向きを一定方向に維持する場合と比較して、ハンド２４ａの動作時の振動に起因する発塵も抑えることができる。
【００３４】
また、本実施形態に係るロボット１におけるアームユニット２０は、第１アーム２２、第２アーム２３、ハンドベース２４および補助アーム部２５で構成される伸縮アームを二組備える。このため、ロボット１は、たとえば、一方の伸縮アームを用いてある搬送位置からワークを取り出しつつ、他方の伸縮アームを用いてかかる搬送位置へ新たなワークを搬入する等、２つの作業を同時平行で行うことができる。
【００３５】
次に、本実施形態に係るロボット１および同ロボット１と、このロボット１の作業空間を内部に形成する真空チャンバ３０とを備える半導体製造装置の一例の構成について説明し、その後、ロボット１の真空チャンバ３０への設置方法について具体的に説明する。
【００３６】
図２は、半導体製造装置１００の一例構成を示す断面視による模式的説明図である。図２に示すように、半導体製造装置１００は、ロボット１と、ロボット１を収容する真空チャンバ３０とを備える。
【００３７】
ロボット１は、胴体部１０に形成されたフランジ部１２が設置面Ｓ上に設置された真空チャンバ３０の底部の略中央に形成された開口部３１の縁部に対し、図示しないシール部材を介して固定される。これにより、真空チャンバ３０は密閉された状態となり、真空ポンプ等の減圧装置によって内部が減圧状態に保たれる。なお、胴体部１０の筐体１１は、真空チャンバ３０の下部から突出しており、真空チャンバ３０を支持する支持部３５内の空間に位置する。なお、支持部３５は壁体から構成されているが、複数本の脚体で構成することもできる。
【００３８】
ロボット１は、かかる真空チャンバ３０内においてワークの搬送作業を行う。たとえば、ロボット１は、第１アーム２２および第２アーム２３を用いてハンド２４ａを直線的に移動させることで、図示しないゲートバルブを介して真空チャンバ３０と接続される他の真空チャンバからワークを取り出す。
【００３９】
つづいて、ロボット１は、ハンド２４ａを引き戻したのち、旋回軸Ｏを中心にアームベース２１を水平方向に回転させることで、ワークの搬送先となる他の真空チャンバに対してアームユニット２０を正対させる。そして、ロボット１は、第１アーム２２および第２アーム２３を用いてハンド２４ａを直線的に移動させることで、ワークの搬送先となる他の真空チャンバへワークを搬入する。
【００４０】
真空チャンバ３０は、ロボット１の形状に合わせて形成される。たとえば、図２に示すように、真空チャンバ３０には、底面部に凹部が形成されており、かかる凹部に対して、アームベース２１や昇降フランジ部１５といった下方へ突出するロボット１の部位が納められる。このように、真空チャンバ３０をロボット１の形状に合わせて形成することで、チャンバ内の容積を小さくすることができ、真空チャンバ３０の減圧状態を容易に維持することが可能となる。
【００４１】
真空チャンバ３０の上部には、真空チャンバ３０を外部と連通可能に閉塞する蓋部３２が設けられる。詳しくは後述するが、本実施形態に係るロボット１のアームユニット２０は、蓋部３２が取り外された真空チャンバ３０の上方から真空チャンバ３０内へ搬入されることになる。
【００４２】
すなわち、本実施形態に係るロボット１は、胴体部１０とアームユニット２０とが昇降フランジ部１５において分割可能に構成されている。
【００４３】
具体的には、ロボット１の昇降フランジ部１５は、図示するように、第１ドッキングフランジ１５ａおよび第２ドッキングフランジ１５ｂの２つのフランジで構成される。第１ドッキングフランジ１５ａは、胴体部１０側に固定されるフランジであり、第２ドッキングフランジ１５ｂは、アームユニット２０側に固定されるフランジである。本実施形態に係るロボット１は、これら第１ドッキングフランジ１５ａおよび第２ドッキングフランジ１５ｂを、ボルト等で締結して連結することによって、胴体部１０とアームユニット２０とが一体化した状態となる。
【００４４】
そして、本実施形態では、ロボット１を、胴体部１０とアームユニット２０とに分割した状態で真空チャンバ３０に設置する。これにより、ロボット１を真空チャンバ３０へ容易に設置できるようにしている。
【００４５】
ここで、第１ドッキングフランジ１５ａを備える胴体部１０および第２ドッキングフランジ１５ｂを備えるアームベース２１の各構成について、図３を用いて説明する。図３は、胴体部１０およびアームベース２１の構成を示す断面視による模式的説明図である。
【００４６】
図３に示すように、胴体部１０は、内部に昇降装置４０を備えている。この昇降装置４０は、モータ（図示せず）および変換機構４２を用いて昇降用シャフト４３を鉛直方向に移動させる装置である。第１ドッキングフランジ１５ａは、フランジ部１２に形成されたフランジ開口１２１から突出する昇降用シャフト４３の上端部に固定される。
【００４７】
また、アームユニット２０は旋回装置６０を備えている。旋回装置６０は、たとえば、モータ６１ａと減速機６１ｂとが一体化された減速機付モータ６１の回転をプーリ６４，６５および伝達ベルト６３を介して旋回用シャフト６２へ伝達する。こうして、旋回用シャフト６２を回転させようとする。しかし、旋回用シャフト６２は、軸受け２１１を介してアームベース２１に回転可能に支持されているものの、回転方向には固定されているため、結果的にアームベース２１が旋回用シャフト６２の中心軸を旋回軸Ｏとしてアームベース２１が水平方向に回転することとなる。
【００４８】
第２ドッキングフランジ１５ｂは、アームベース２１の下部から鉛直下向きに突出する旋回用シャフト６２の先端部に固定されている。
【００４９】
そして、胴体部１０およびアームユニット２０が、第１ドッキングフランジ１５ａおよび第２ドッキングフランジ１５ｂをボルト等で固定され、両者が一体化することによってロボット１となる。
【００５０】
ところで、図３に示すように、第１ドッキングフランジ１５ａの上面には位置決めピン１５１が設けられ、第２ドッキングフランジ１５ｂには、位置決めピン１５１と係合する係合孔１５３が形成されている。アームユニット２０は、位置決めピン１５１と係合孔１５３とを係合させた状態で第１ドッキングフランジ１５ａと第２ドッキングフランジ１５ｂとを固定することにより、胴体部１０に対して適切な位置で連結されることになる。
【００５１】
このように、本実施形態に係るロボット１では、胴体部１０の上部に、当該胴体部１０よりも大径の第１ドッキングフランジ１５ａを備え、アームユニット２０の下部には、第１ドッキングフランジ１５ａと略同径の第２ドッキングフランジ１５ｂを備えている。そして、本実施形態に係るロボット１では、第１ドッキングフランジ１５ａと第２ドッキングフランジ１５ｂとを連結することによって胴体部１０とアームユニット２０とを一体化している。したがって、互いに分離された胴体部１０とアームユニット２０とであっても、これらを一体化する連結作業を容易に行うことができる。
【００５２】
また、本実施形態に係るロボット１では、第１ドッキングフランジ１５ａに対して位置決め用の凸部である位置決めピン１５１を設け、かかる位置決めピン１５１と係合する係合孔１５３を第２ドッキングフランジ１５ｂに形成している。したがって、胴体部１０に対してアームユニット２０を正確な位置で連結することができる。
【００５３】
なお、ここでは、第１ドッキングフランジ１５ａに位置決めピン１５１を設け、第２ドッキングフランジ１５ｂに係合孔１５３を形成したが、第１ドッキングフランジ１５ａに挿通孔を形成し、第２ドッキングフランジ１５ｂに位置決めピンを設けてもよい。また、ここでは、位置決め用の凸部および位置決め用の凹部の一例として、位置決めピン１５１および係合孔１５３を用いて説明したが、位置決め用の凸部および凹部は、ピンおよび挿通孔に限定されるものではない。
【００５４】
また、ここでは、旋回装置６０が減速機付モータ６１を備える場合の例について説明したが、モータと減速機とは、必ずしも一体化されていなくてもよい。
【００５５】
次に、旋回装置６０および昇降装置４０の具体的な構成について説明する。図３に示すように、旋回装置６０の旋回用シャフト６２には、旋回用シャフト６２の上端から下端まで貫通する貫通孔６２２が旋回軸Ｏに沿って形成され、第２ドッキングフランジ１５ｂにも同様の貫通孔１５４が形成される。そして、これらの貫通孔６２２，１５４には、アームユニット２０の配線ケーブル３００が挿通される。かかる配線ケーブル３００は、旋回用シャフト６２の上方から貫通孔６２２，１５４を通ってアームベース２１の下部から垂れ下がった状態となる。
【００５６】
昇降装置４０は、変換機構４２と、昇降用シャフト４３と、リニアガイド４４とを備える。変換機構４２は、図示しないモータの回転運動を直線運動へ変換する機構部である。具体的には、変換機構４２は、ボールねじ４２１およびボールナット４２２を備える。ボールねじ４２１は、軸受１１２を介して筐体１１に回転可能に支持され、ボールナット４２２は、ボールねじ４２１に貫装される。
【００５７】
昇降用シャフト４３は、鉛直方向に沿って延在する筒状の部材である。かかる昇降用シャフト４３の筒内には、変換機構４２が配設されており、変換機構４２のボールナット４２２が昇降用シャフト４３の内周面に固定される。また、昇降用シャフト４３は、外周面においてリニアガイド４４に固定される。
【００５８】
図示しないモータを作動させると、モータの回転は、図示しない伝達ベルトやプーリを介して変換機構４２のボールねじ４２１へ伝達される。そして、ボールねじ４２１およびボールナット４２２によってモータの回転運動が直線運動へ変換されて、ボールナット４２２に連結された昇降用シャフト４３が、リニアガイド４４に沿って昇降する。
【００５９】
第１ドッキングフランジ１５ａには、貫通孔１５２が旋回軸Ｏに沿って形成されており、かかる貫通孔１５２を介してアームユニット２０の配線３００が昇降用シャフト４３内へ挿入される。昇降用シャフト４３内へ挿入された配線３００は、昇降用シャフト４３の下部に形成された切欠部４３１から昇降用シャフト４３外へ引き出され、昇降用シャフト４３外に設けられたコネクタパネル（図示せず）に接続される。
【００６０】
ここで、変換機構４２は、昇降用シャフト４３の内周面に寄せた状態で配設される。具体的には、変換機構４２は、ボールねじ４２１の中心軸を昇降用シャフト４３の中心軸（すなわち、旋回軸Ｏ）からずらして偏心させた位置に配設される。これにより、変換機構４２と昇降用シャフト４３の内周面との間には、配線３００の配線空間Ｑが形成される。
【００６１】
昇降用シャフト４３には、上方から挿入される配線３００を配線空間Ｑへ案内するガイド体４５０が設けられる。ガイド体４５０は、配線空間Ｑと変換機構４２との間においてボールねじ４２１の上部および側面を覆うように設けられた部材であり、配線空間Ｑへ向けて傾斜が形成されている。
【００６２】
このように、昇降用シャフト４３の筒内にガイド体４５０を設けることで、ボールねじ４２１やボールナット４２２に阻害されることなく、配線３００を配線空間Ｑへ容易に導くことができる。また、ロボット１の動作中において配線３００と変換機構４２とが接触することを防止することもできる。
【００６３】
次に、上述してきた構成からなるロボット１の真空チャンバ３０への設置方法について説明する。図４は、真空チャンバ３０上方の搬入スペースの高さ寸法とロボット１の高さ寸法との比較図である。まず、この図４を用いて、真空チャンバ３０と天井７５０との間に形成される搬入スペースの高さ寸法Ｘ１とロボット１の高さ寸法Ｈとの比較について説明する。なお、図示するように、ロボット１の搬入作業は、真空チャンバ３０上部の蓋部３２（図２参照）が取り外された状態で行う。
【００６４】
ロボット１を、たとえば、天井クレーン７００を用いて吊り上げたとする。なお、天井クレーン７００は、フック７０１を用いて対象物を所定の高さまで吊り上げ、天井７５０に設けられた走行レーン７５１に沿って可能に構成された、所望する位置で吊り上げた対象物を降ろすことのできるクレーン装置である。
【００６５】
対象物を天井クレーン７００で吊り上げて真空チャンバ３０内へ搬入するためには、対象物の高さ寸法が真空チャンバ３０上方に形成される搬入スペースの高さ寸法Ｘ１よりも小さい必要がある。ここで、搬入スペースとは、真空チャンバ３０の上方に位置させたロボット１などの対象物を、真空チャンバ３０内へ搬入するための空間であり、具体的には、最高位置まで引き上げたフック７０１の下部から真空チャンバ３０の上端部までの空間を指す。
【００６６】
図示するように、本実施形態に係るロボット１の高さ寸法Ｈは、この搬入スペースの高さ寸法Ｘ１よりもはるかに大きい。このような場合、天井クレーン７００を用いてロボット１を搬入スペースまで移動させようとしても、ロボット１は真空チャンバ３０の側壁に当たってしまう。
【００６７】
そこで、胴体部１０とアームユニット２０とに分割可能に構成したロボット１を、それぞれ個別に真空チャンバ３０へ搬送することとした。
【００６８】
このとき、本実施形態に係るロボット１は、アームユニット２０の高さ寸法ｈ２は搬入スペースの高さ寸法Ｘ１よりも小さいものの、胴体部１０の高さ寸法ｈ１は搬入スペースの高さ寸法Ｘ１よりも大きい。なお、アームユニット２０の高さ寸法ｈ２は、アームユニット２０の上面から後述する天井クレーン７００のフック７０１の下端までの距離を含むものとする。
【００６９】
すなわち、本実施形態に係るロボット１は、胴体部１０とアームユニット２０とに分割可能に構成されているとはいえ、胴体部１０を真空チャンバ３０の上方から搬入することはできない。
【００７０】
そのため、本実施形態では、胴体部１０は真空チャンバ３０の下方から、アームユニット２０は真空チャンバ３０の上方から搬送して、その後両者を連結して、最終的にロボット１を真空チャンバ３０に設置するようにしている。そのために、本実施形態では、胴体部１０の高さ寸法ｈ１は、真空チャンバ３０の設置面Ｓから当該真空チャンバ３０の底面部までの高さ寸法Ｘ２よりは小さくしている。
【００７１】
このように、本実施形態に係るロボット１は、真空チャンバ３０に対し、この真空チャンバ３０の底面部よりも下方から引き上げられて前記底面部に連結される胴体部１０と、真空チャンバ３０の上方から当該真空チャンバ３０内へ搬入され、真空チャンバ３０の底面部に連結された胴体部１０に対して上方から連結されるアームユニット２０とを備えることになる。
【００７２】
以下では、本実施形態に係るロボット１の真空チャンバ３０への設置方法を図５Ａ〜図図５Ｃを用いて説明する。図５Ａおよび図５Ｂは、胴体部１０の真空チャンバ３０への設置方法を示す説明図、図５Ｃは、アームユニット２０の真空チャンバ３０への設置方法を示す説明図である。
【００７３】
図５Ａに示すように、作業者は、まず、車輪９１０を有する所定の台車９００上に、予めアームユニット２０と共に分割された状態で用意された胴体部１０を載置して、これを真空チャンバ３０の開口部３１の直下位置に移送する。このとき、真空チャンバ３０における、壁体などから構成されている支持部３５の一部を取外自在に構成しておき、胴体部１０の移送時には搬入口３５ａを形成しておくとよい。
【００７４】
なお、胴体部１０のフランジ部１２の上面の取付面やＯリングなどのシール部材装着面については、予め清掃しておくものとする。また、胴体部１０の下面には、台車９００に安定的に載置するために、スペーサ９２０を取り付けておくこととする。
【００７５】
なお、所定の台車９００としては、フォークリフトなども好適に用いることができる。また、予め、真空チャンバ３０の設置面Ｓに、当該真空チャンバ３０の中心位置まで至るレールなどを敷設しておき、かかるレール上を、胴体部１０を載置可能とした移送体が進退できるようにしてもよい。
【００７６】
こうして、胴体部１０は、真空チャンバ３０の底面部の開口部３１の直下に位置し、この位置においては、第１ドッキングフランジ１５ａを開口部３１の上方から臨むことができる。
【００７７】
次に、作業者は、吊治具であるアイボルト８１０を胴体部１０のフランジ部１２に予め形成されたボルト孔に螺合した後、アイボルト８１０のリング部に天井クレーン７００のフック７０１から垂下させたワイヤ８２０を掛止する。なお、本実施形態では、４本のアイボルト８１０を用いており、胴体部１０は４本のワイヤ８２０によって吊下されることになる。
【００７８】
そして、図５Ｂに示すように、天井クレーン７００によって胴体部１０をわずかに吊り上げる。
【００７９】
この状態では、作業者によって、胴体部１０を容易に動かすことができるため、位置合わせも比較的に容易に行える。具体的には、胴体部１０のフランジ部１２に設けたボルト挿通孔と真空チャンバ３０の開口部３１の周縁近傍に設けた連結孔（共に図示せず）との位置が一致するように、胴体部１０を水平方向へ直線移動したり、周方向へ回転移動したりして位置合わせを行う。
【００８０】
そして、作業者等は、胴体部１０のフランジ部１２と開口部３１の周縁近傍に設けた連結孔とをボルト等を用いて連結して固定する。これにより、胴体部１０の真空チャンバ３０への設置が完了する。なお、真空チャンバ３０へ設置された胴体部１０には、アームユニット２０の位置決めのためのガイド部材１２５，１２６（図６を参照）が取り付けられるが、かかる点については、図６を用いて後に説明する。
【００８１】
胴体部１０の真空チャンバ３０への設置が完了すると、作業者等は、図５Ｃに示すようにアームユニット２０の真空チャンバ３０への設置を行う。
【００８２】
まず、作業者等は、予め胴体部１０と共に分割された状態で用意されたアームユニット２０に、リング６１０を備えた吊治具６００を装着させた後、リング６１０に天井クレーン７００のフック７０１を引っ掛けてアームユニット２０を吊り上げる。このとき、アームユニット２０の配線３００は、アームユニット２０の下部から垂れ下がった状態となっている。
【００８３】
つづいて、作業者等は、走行レーン７５１に沿って天井クレーン７００を走行させ、アームユニット２０を真空チャンバ３０上方の搬入スペースまで移動させる。ここで、図５Ｃに示すように、吊治具６００を含むアームユニット２０の高さ寸法ｈ２は、搬入スペースの高さ寸法Ｘ１よりも小さい。このため、アームユニット２０は、真空チャンバ３０に当たることなく搬入スペースまで移動することができ、真空チャンバ３０の中央上方まで移動させることができる。
【００８４】
つづいて、作業者等は、天井クレーン７００を操作し、既に真空チャンバ３０に設置されている胴体部１０へ向けてアームユニット２０を降下させる。これにより、アームユニット２０の下部から垂れ下がった配線３００は、胴体部１０が備える昇降装置４０の昇降用シャフト４３内へ挿入される（図３参照）。前述したように、昇降用シャフト４３内には、配線３００の配線空間Ｑと変換機構４２との間にガイド体４５０が設けられている。このため、作業者等は、変換機構４２に阻害されることなく配線３００を配線空間Ｑへ通すことができる。
【００８５】
つづいて、作業者等は、アームユニット２０をさらに降下させ、アームユニット２０の下部に設けられた第２ドッキングフランジ１５ｂを、胴体部１０の上部に設けられた第１ドッキングフランジ１５ａへ近づける。
【００８６】
ここで、アームユニット２０の吊治具６００には、胴体部１０に設けられたガイド部材１２５，１２６と対をなす位置決め用の目印が形成されており、作業者等は、後述するように、これらガイド部材１２５，１２６および位置決め用の目印を用いて、アームユニット２０の大まかな位置決めを行う。
【００８７】
図６は、胴体部１０に対するアームユニット２０の大まかな位置決め方法を示す説明図である。図示するように、胴体部１０のフランジ部１２上の所定位置には、円柱状のガイド部材１２５，１２６が取り付けられる。また、アームユニット２０の吊治具６００には、位置決め用の目印として、貫通孔６０２ａ，６０３ａが、ガイド部材１２５，１２６間の間隔と等しい間隔で形成される。
【００８８】
作業者等は、これらガイド部材１２５，１２６および貫通孔６０２ａ，６０３ａを目印としてアームユニット２０の位置決めを行う。具体的には、作業者等は、貫通孔６０２ａ，６０３ａを上方から見た場合に、ガイド部材１２５，１２６がそれぞれ貫通孔６０２ａ，６０３ａ内に収まるようにアームユニット２０の位置を調整しながら、アームユニット２０を胴体部１０へ向けて降下させる。
【００８９】
このように、本実施形態では、胴体部１０のフランジ部１２に対して着脱可能な位置決め用のガイド部材１２５，１２６を設け、吊治具６００に対してガイド部材１２５，１２６に対応する貫通孔６０２ａ，６０３ａを形成している。そして、本実施形態では、これらガイド部材１２５，１２６および貫通孔６０２ａ，６０３ａを用いてアームユニット２０の胴体部１０に対する位置決めを行うこととしている。したがって、作業者等は、アームユニット２０を胴体部１０へ向けて降下させつつ、胴体部１０に対するアームユニット２０の大まかな取り付け位置を容易に把握することができる。
【００９０】
また、上述したように、胴体部１０の第１ドッキングフランジ１５ａには、位置決め用の凸部である位置決めピン１５１が設けられており、アームユニット２０の第２ドッキングフランジ１５ｂには、位置決めピン１５１と係合する係合孔１５３が形成される。これにより、作業者等は、第１ドッキングフランジ１５ａに対して第２ドッキングフランジ１５ｂを正確に設置することができる。
【００９１】
第１ドッキングフランジ１５ａ上に第２ドッキングフランジ１５ｂを載置した後、作業者等は、第１ドッキングフランジ１５ａと第２ドッキングフランジ１５ｂとをボルト等で固定する。これにより、胴体部１０およびアームユニット２０は、一体化してロボット１を構成することとなる。
【００９２】
なお、図６に示すように、アームユニット２０の吊治具６００は、上側支持部材６０１と、下側支持部材６０２，６０３と、連結シャフト６０４〜６０６を備える。作業者等は、まず、下側支持部材６０２，６０３をアームベース２１の下部に取り付ける。アームベース２１に取り付けられた下側支持部材６０２，６０３は、その一部がアームベース２１からＹ軸負方向へ向けて突出した状態となる。かかる下側支持部材６０２，６０３のアームベース２１から突出した部分に、貫通孔６０２ａ，６０３ａがそれぞれ形成される。
【００９３】
つづいて、作業者等は、連結シャフト６０４，６０５をそれぞれ下側支持部材６０２，６０３に取り付け、連結シャフト６０６をアームベース２１に取り付ける。そして、作業者等は、上側支持部材６０１を連結シャフト６０４〜６０６に取り付け、ボルト等でこれらを締結する。これにより、吊治具６００は、アームユニット２０に取り付けられた状態となる。
【００９４】
上述してきたように、本実施形態に係るロボット１は、真空チャンバ３０に対し、この真空チャンバ３０の底面部よりも下方から引き上げられて前記底面部に連結される胴体部１０を備えている。また、このロボット１は、真空チャンバ３０の上方から当該真空チャンバ３０内へ搬入され、真空チャンバ３０の底面部に連結された胴体部１０に対して上方から連結されるアームユニット２０を備えている。
【００９５】
そして、かかるロボット１の真空チャンバ３０への設置を、作業空間を形成し、底面部にユニット連結用開口の開口部３１を形成した真空チャンバ３０に対し、下記の２つの工程を有する設置方法で行うようにしている。
【００９６】
すなわち、１つの工程は、ロボット１のベースユニットである胴体部１０を、真空チャンバ３０の底面部よりも下方から引き上げて底面部に連結し、胴体部１０の連結面となるフランジ部１２の上面を開口部３１から臨ませるベースユニット連結工程である。
【００９７】
また、２つ目の工程は、ロボット１のアームユニット２０を、真空チャンバ３０の上方から当該真空チャンバ３０内へ搬入し、開口部３１から連結面を臨ませて真空チャンバ３０の底面部に連結された胴体部１０に連結するアームユニット連結工程である。
【００９８】
かかる真空チャンバ３０への設置方法としたことにより、丈の高いロボット１であっても、真空チャンバ３０内への設置を容易に行うことができる。
【００９９】
また、ベースユニット連結工程は、さらに下記の３つの工程を含むこととしている。１つ目の工程は、胴体部１０を、真空チャンバ３０の底面部の下方へ移送する移送工程である。また、２つ目の工程は、真空チャンバ３０の底面部の下方へ移送された胴体部１０を、真空チャンバ３０の底面部に設けられている開口部３１を介して上方へ吊り上げる吊上工程である。さらに、３つ目の工程は、吊り上げられた状態の胴体部１０を、真空チャンバ３０の底面部に対して位置決めする位置決め工程である。
【０１００】
したがって、胴体部１０を、容易かつ正確に真空チャンバ３０の底面部に連結して固定させることができる。
【０１０１】
また、本実施形態では、胴体部１０の高さ寸法ｈ１およびアームユニット２０の高さ寸法ｈ２の和が、真空チャンバ３０の上方に形成される搬入スペースの高さ寸法Ｘ１よりも大きいこととした。しかも、胴体部１０の高さ寸法ｈ１は、真空チャンバ３０の設置面Ｓから当該真空チャンバ３０の底面部までの高さ寸法Ｘ２よりは小さく、搬入スペースの高さ寸法Ｘ１よりも大きい。
【０１０２】
したがって、たとえば、特に胴体部１０の丈が高くなってロボット１が大型化するとともに、それに伴って真空チャンバ３０が大型化して、真空チャンバ３０と天井７５０との間に形成される搬入スペースを確保することが困難となった場合であっても、ロボット１を真空チャンバ３０内へ容易に設置することが可能となる。
【０１０３】
また、上述してきた実施形態では、ロボット１の高さ寸法Ｈが搬送スペースの高さ寸法Ｘ１よりも大きい場合の例について説明したが、ロボット１の高さ寸法Ｈは、搬送スペースの高さ寸法Ｘ１より小さくてもよい。このような場合であっても、ロボット１を分割して真空チャンバ３０内へ搬入することで、１回の搬入動作で搬入させる対象物の重量および大きさを減らすことができ、ロボット１の真空チャンバ３０内への搬入を容易に行うことができる。
【０１０４】
なお、上述してきた実施形態では、ロボット１が、ガラス基板や半導体ウェハなどのワークを搬送する搬送ロボットである場合の例について説明したが、ロボット１は、ワークの搬送以外の作業を行うロボットであってもよい。また、上述してきた実施形態では、ロボット１が、真空チャンバ３０内に設置される場合の例について説明してきたが、ロボット１が設置されるチャンバとしては、真空チャンバ３０以外のチャンバであってもよい。
【０１０５】
また、上述してきた実施形態では、建屋などに設けられた天井クレーン７００を用いて胴体部１０やアームユニット２０を吊下して搬入作業を行う場合の例について説明した。しかし、胴体部１０やアームユニット２０の搬入作業に用いるクレーンは、必ずしも天井クレーン７００でなくても構わない。
【０１０６】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【０１０７】
１    ロボット
１０    胴体部（ベースユニット）
２０    アームユニット
３０    真空チャンバ
【図１】
2013126707.tif 000003
【図２】
2013126707.tif 000004
【図３】
2013126707.tif 000005
【図４】
2013126707.tif 000006
【図５Ａ】
2013126707.tif 000007
【図５Ｂ】
2013126707.tif 000008
【図５Ｃ】
2013126707.tif 000009
【図６】
2013126707.tif 000010