(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送対象物が収納される収納部からの前記搬送対象物の搬出および前記収納部への前記搬送対象物の搬入を行う産業用ロボットにおいて、
前記搬送対象物を搭載するハンドと、前記ハンドを先端側で回動可能に保持するハンド保持アームを含む２本以上のアームを有し前記収納部に対する前記搬送対象物の出し入れの際に伸縮する多関節アーム部と、前記多関節アーム部を回動可能に保持する本体部とを備え、
前記ハンドは、前記搬送対象物に当接して前記搬送対象物を把持するための把持部と、前記搬送対象物を把持する方向へ前記把持部を付勢する付勢部材とを有する搭載部を備え、
前記ハンドは、前記搭載部として前記ハンドの両端側のそれぞれで前記搬送対象物を搭載する第１搭載部および第２搭載部を備えるとともに、前記把持部として、前記ハンドの両端側のそれぞれで前記搬送対象物を把持するための第１把持部および第２把持部を備え、
前記ハンド保持アームには、前記多関節アーム部の伸縮動作に伴って、前記ハンド保持アームに対する前記ハンドの回動中心を中心として前記ハンドに対して相対回動するカム部材を設けるとともに、前記カム部材には、前記第１把持部が当接する第１カム面と、前記第２把持部が当接する第２カム面とを前記ハンドの回動中心に対して点対称となるように設け、
前記第１カム面および前記第２カム面は、それぞれ、前記収納部から前記搬送対象物を搬出する前に前記第１把持部および前記第２把持部を前記搬送対象物から退避させるとともに、前記収納部から前記搬送対象物を搬出する際の前記多関節アーム部の伸縮動作に伴って、前記搬送対象物を把持する方向へ前記第１把持部および前記第２把持部を移動させるように形成されていることを特徴とする産業用ロボット。
【請求項２】
前記第１把持部および前記第２把持部は、それぞれ、前記搬送対象物に当接するとともに回動可能な搬送対象物当接ローラと、前記搬送対象物当接ローラを回動可能に保持する略ブロック状の保持部材と、前記第１カム面または前記第２カム面に当接するとともに回動可能なカム面当接ローラと、前記カム面当接ローラを回動可能に保持する略ブロック状の保持部材と、前記搬送対象物当接ローラ、前記カム面当接ローラおよび前記両保持部材を前後方向へ案内する軸部材とを備えることを特徴とする請求項１記載の産業用ロボット。
【請求項３】
前記ハンドとして、前記ハンド保持アームに対する回動中心が同じになるように上下に配置されるとともに互いに相対回動可能な第１ハンドと第２ハンドとを備えることを特徴とする請求項１または２記載の産業用ロボット。
【請求項４】
前記ハンド保持アームは、前記カム部材として、前記第１ハンドの前記第１把持部が当接する前記第１カム面と前記第２把持部が当接する前記第２カム面とを有する第１カム部材と、前記第２ハンドの前記第１把持部が当接する前記第１カム面と前記第２把持部が当接する前記第２カム面とを有する第２カム部材とを備えることを特徴とする請求項３記載の産業用ロボット。
【請求項５】
前記第１把持部および前記第２把持部は、それぞれ、前記第１カム面または前記第２カム面に当接するとともに回動可能な１個のカム面当接ローラを備えることを特徴とする請求項１から４いずれかに記載の産業用ロボット。
【請求項６】
前記第１搭載部および前記第２搭載部は、それぞれ、前記搬送対象物を載置するための載置部材を備え、
前記第１把持部および前記第２把持部は、それぞれ、前記回動中心側となる上記載置部材の基端側に配置され、
上記載置部材は、前記搬送対象物の端部が当接する当接部を先端側に備えることを特徴とする請求項１から５いずれかに記載の産業用ロボット。
【請求項７】
前記第１把持部および前記第２把持部は、それぞれ、前記搬送対象物に当接するとともに回動可能な２個の搬送対象物当接ローラを備えることを特徴とする請求項１から６いずれかに記載の産業用ロボット。
【請求項８】
前記第１把持部および前記第２把持部は、それぞれ、前記搬送対象物の把持方向および前記搬送対象物からの退避方向へ直線状に移動することを特徴とする請求項１から７いずれかに記載の産業用ロボット。
【請求項９】
前記第１把持部および前記第２把持部は、それぞれ、前記把持方向および前記退避方向へ直線状に案内される少なくとも２本の軸部材を備えることを特徴とする請求項８記載の産業用ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の搬送対象物を搬送する産業用ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、搬送対象物が収納される収納部から搬送対象物を搬出し、また、収納部へ搬送対象物を搬入する産業用ロボットが広く利用されている。この種の産業用ロボットとして、収納部となる真空チャンバーから搬送対象物となる半導体ウエハを搬出し、また、真空チャンバーへ半導体ウエハを搬入する産業用ロボットが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載された産業用ロボットは、半導体デバイスの製造システムの中に組み込まれており、外部から半導体ウエハが持ち込まれるロードロックチャンバー（真空チャンバー）から半導体ウエハを搬出し、半導体ウエハに所定の処理を行うための処理チャンバー（真空チャンバー）へ半導体ウエハを搬入する。また、この産業用ロボットは、ロードロックチャンバーや処理チャンバーが周囲に配置された移送チャンバー（真空チャンバー）の中に配置されている。
【０００４】
近年、生産性の向上を図るため、産業用ロボットには、半導体ウエハの搬送速度の高速化が要求されている。一方で、搬送速度が高速になっても、半導体ウエハが載置されるハンド上で半導体ウエハが位置ずれを起こさないように、ハンド上で半導体ウエハを確実に把持する必要がある。ここで、大気中で使用される産業用ロボットでは、真空吸着で半導体ウエハを把持する方法が広く採用されているが、真空チャンバー内に配置される産業用ロボットでは、真空吸着で半導体ウエハを把持することができない。そこで、特許文献１では、この搬送速度の高速化の要求に応えるための手段として、ハンド上で半導体ウエハを把持する機械式のクランプ機構が提案されている。
【０００５】
特許文献１で提案されているクランプ機構は、ハンド上に取り付けられ半導体ウエハに当接するレバー機構と、ハンドを回動可能に保持するアームに取り付けられレバー機構を作動させる作動部材とから構成されている。また、作動部材は、ハンドの回動中心に対して偏心した位置に配置されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３０８９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のクランプ機構では、作動部材がハンドの回動中心に対して偏心した位置に配置されているため、径方向でクランプ機構が大型化する。したがって、特許文献１に記載の産業用ロボットでは、アームとハンドとの連結部分を径方向で小型化することが困難であり、その結果、産業用ロボットの小型化も困難になる。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、機械的な構成で搬送対象物を把持する場合であっても、小型化を図ることが可能な産業用ロボットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明は、搬送対象物が収納される収納部からの搬送対象物の搬出および収納部への搬送対象物の搬入を行う産業用ロボットにおいて、搬送対象物を搭載するハンドと、ハンドを先端側で回動可能に保持するハンド保持アームを含む２本以上のアームを有し収納部に対する搬送対象物の出し入れの際に伸縮する多関節アーム部と、多関節アーム部を回動可能に保持する本体部とを備え、ハンドは、搬送対象物に当接して搬送対象物を把持するための把持部と、搬送対象物を把持する方向へ把持部を付勢する付勢部材とを有する搭載部を備え、ハンドは、搭載部としてハンドの両端側のそれぞれで搬送対象物を搭載する第１搭載部および第２搭載部を備えるとともに、把持部として、ハンドの両端側のそれぞれで搬送対象物を把持するための第１把持部および第２把持部を備え、ハンド保持アームには、多関節アーム部の伸縮動作に伴って、ハンド保持アームに対するハンドの回動中心を中心としてハンドに対して相対回動するカム部材を設けるとともに、カム部材には、第１把持部が当接する第１カム面と、第２把持部が当接する第２カム面とをハンドの回動中心に対して点対称となるように設け、第１カム面および第２カム面は、それぞれ、収納部から搬送対象物を搬出する前に第１把持部および第２把持部を搬送対象物から退避させるとともに、収納部から搬送対象物を搬出する際の多関節アーム部の伸縮動作に伴って、搬送対象物を把持する方向へ第１把持部および第２把持部を移動させるように形成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の産業用ロボットでは、収納部から搬送対象物を搬出する前に把持部を搬送対象物から退避させるとともに、収納部から搬送対象物を搬出する際の多関節アーム部の伸縮動作に伴って、搬送対象物を把持する方向へ把持部を移動させるカム面が、ハンド保持アームに対するハンドの回動中心を中心としてハンドに対して相対回動するカム部材に形成されている。すなわち、本発明の産業用ロボットでは、ハンドの回動中心を中心としてハンドに対して相対回動するカム部材にカム面が形成されているため、機械的な構成で搬送対象物を把持する場合であっても、ハンド保持アームとハンドとの連結部分を径方向で小型化することができる。その結果、本発明では、産業用ロボットを小型化することが可能になる。また、本発明において、ハンドは、把持部として、ハンドの両端側のそれぞれで搬送対象物を把持するための第１把持部および第２把持部を備え、カム面は、第１把持部が当接する第１カム面と、第２把持部が当接する第２カム面とを備えている。このため、ハンドの両端側のそれぞれで搬送対象物を把持するための第１把持部と第２把持部との２個の把持部をハンドが備える場合であっても、ハンド保持アームとハンドとの連結部分を径方向で小型化することができる。
【００１１】
本発明において、第１把持部および第２把持部は、それぞれ、搬送対象物に当接するとともに回動可能な搬送対象物当接ローラと、搬送対象物当接ローラを回動可能に保持する略ブロック状の保持部材と、第１カム面または第２カム面に当接するとともに回動可能なカム面当接ローラと、カム面当接ローラを回動可能に保持する略ブロック状の保持部材と、搬送対象物当接ローラ、カム面当接ローラおよび両保持部材を前後方向へ案内する軸部材とを備えることが好ましい。
【００１２】
本発明において、産業用ロボットは、ハンドとして、ハンド保持アームに対する回動中心が同じになるように上下に配置されるとともに互いに相対回動可能な第１ハンドと第２ハンドとを備えることが好ましい。このように構成すると、２個のハンドを用いて搬送対象物の出し入れを行うことが可能となるため、搬送対象物を出し入れする際の作業時間を短縮することが可能になる。また、このように構成すると、第１ハンドと第２ハンドとの２個のハンドを産業用ロボットが備える場合であっても、第１ハンドおよび第２ハンドとハンド保持アームとの連結部分を径方向で小型化することが可能になる。
【００１３】
本発明において、ハンド保持アームは、カム部材として、第１ハンドの第１把持部が当接する第１カム面と第２把持部が当接する第２カム面とを有する第１カム部材と、第２ハンドの第１把持部が当接する第１カム面と第２把持部が当接する第２カム面とを有する第２カム部材とを備えることが好ましい。このように構成すると、第１カム部材と第２カム部材とによって、第１ハンドの把持部と第２ハンドの把持部とを個別に動作させることが可能になる。
【００１４】
本発明において、第１把持部および第２把持部は、それぞれ、第１カム面または第２カム面に当接するとともに回動可能な１個のカム面当接ローラを備えることが好ましい。このように構成すると、カム部材がハンドに対して相対回動する際のカム面と把持部との間の接触抵抗を低減することができる。
【００１５】
本発明において、第１搭載部および記第２搭載部は、それぞれ、搬送対象物を載置するための載置部材を備え、第１把持部および第２把持部は、それぞれ、回動中心側となる載置部材の基端側に配置され、載置部材は、搬送対象物の端部が当接する当接部を先端側に備えることが好ましい。このように構成すると、収納部から搬送対象物を搬出する際の多関節アーム部の伸縮動作開始時に、把持部が搬送対象物を把持していない場合であっても、伸縮動作開始時には、搬送対象物の端部が当接部に当接するため、搬送対象物の位置ずれを抑制することができる。また、収納部へ搬送対象物を搬入する際の多関節アーム部の伸縮動作の終了前に、把持部が搬送対象物を把持していない場合であっても、伸縮動作の終了前には、搬送対象物の端部が当接部に当接するため、搬送対象物の位置ずれを抑制することができる。
【００１６】
本発明において、第１把持部および第２把持部は、それぞれ、搬送対象物に当接するとともに回動可能な２個の搬送対象物当接ローラを備えることが好ましい。このように構成すると、把持部が搬送対象物に当接する際に、搬送対象物がハンド上で位置ずれを起こしている場合であっても、搬送対象物に損傷を与えることなく、搬送対象物を所定の位置へ適切に案内することが可能になる。
【００１７】
本発明において、第１把持部および第２把持部は、それぞれ、搬送対象物の把持方向および搬送対象物からの退避方向へ直線状に移動することが好ましい。このように構成すると、把持部の配置スペースを狭くすることが可能になり、ハンドの小型化、薄型化を図ることが可能になる。
【００１８】
本発明において、第１把持部および第２把持部は、それぞれ、把持方向および退避方向へ直線状に案内される少なくとも２本の軸部材を備えることが好ましい。このように構成すると、２本の軸部材によって、把持部の移動方向を軸中心とする把持部の回転を防止することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明にかかる産業用ロボットでは、機械的な構成で搬送対象物を把持する場合であっても小型化を図ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
（産業用ロボットの概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボット１を示す側面図である。図２は、図１に示す産業用ロボット１の第１ハンド３と第２ハンド４とが閉じた状態を示す平面図であり、（Ａ）は多関節アーム部５が伸びている状態を示し、（Ｂ）は多関節アーム部５が縮んでいる状態を示す。図３は、図１に示す産業用ロボット１の第１ハンド３と第２ハンド４とが開いた状態を示す平面図であり、（Ａ）は多関節アーム部５が伸びている状態を示し、（Ｂ）は多関節アーム部５が縮んでいる状態を示す。図４は、図１に示す産業用ロボット１が組み込まれた半導体製造システム９の概略構成を示す平面図である。図５は、図１に示す多関節アーム部５および本体部６内の動力の伝達機構を説明するための概略断面図である。なお、図５では、図２（Ａ）のＥ−Ｅ方向から見たときの多関節アーム部５等の概略断面を示している。
【００２２】
本形態の産業用ロボット１（以下、「ロボット１」とする。）は、搬送対象物である薄い円盤状の半導体ウエハ２（以下、「ウエハ２」とする。）を搬送するためのロボットである。このロボット１は、図１〜図３に示すように、ウエハ２を搭載する第１ハンド３および第２ハンド４の２個のハンドと、第１ハンド３および第２ハンド４を回動可能に保持しウエハ２の搬送時に伸縮する多関節アーム部５と、多関節アーム部５を回動可能に保持する本体部６とを備えている。本形態の多関節アーム部５は、第２アーム７と第１アーム８との２本のアームによって構成されている。なお、以下では、第１ハンド３と第２ハンド４とをまとめて表す場合には、「ハンド３、４」と表記する。
【００２３】
また、本形態のロボット１は、たとえば、図４に示すような半導体製造システム９に組み込まれて使用される。具体的には、ロボット１は、半導体製造システム９と外部装置（図示省略）との間でウエハ２の受渡しを行う受渡しチャンバー１０と、ウエハ２に所定の処理を行う処理チャンバー１１と、ロボット１が配置される移送チャンバー１２とを備える半導体製造システム９に組み込まれて使用される。
【００２４】
図４に示すように、半導体製造システム９では、移送チャンバー１２は略直方体状に形成されている。移送チャンバー１２の１つの側面には、たとえば２個の受渡しチャンバー１０が隣接配置され、移送チャンバー１２の他の３つの側面のそれぞれには、たとえば２個の処理チャンバー１１が隣接配置されている。隣接する受渡しチャンバー１０の間および処理チャンバー１１の間には仕切り壁１３が形成されている。また、受渡しチャンバー１０あるいは処理チャンバー１１と移送チャンバー１２との間には、ウエハ２の出し入れを行うためのゲート（図示省略）が配置されている。
【００２５】
移送チャンバー１２に配置されたロボット１は、受渡しチャンバー１０あるいは処理チャンバー１１からウエハ２を搬出するとともに、受渡しチャンバー１０あるいは処理チャンバー１１へウエハ２を搬入する。すなわち、多関節アーム部５が伸縮して、受渡しチャンバー１０および処理チャンバー１１に対するウエハ２の出し入れを行う。具体的には、ウエハ２を搬入する際には、縮んでいた多関節アーム部５が伸び、第１ハンド３および第２ハンド４がゲートを通過して、受渡しチャンバー１０あるいは処理チャンバー１１の内部に入り込む。また、ウエハ２を搬出する際には、受渡しチャンバー１０あるいは処理チャンバー１１の内部に入り込んで伸びていた多関節アーム部５が縮み、第１ハンド３および第２ハンド４がゲートを通過して、移送チャンバー１２の中に戻る。本形態では、受渡しチャンバー１０および処理チャンバー１１は、搬送対象物であるウエハ２が収納される収納部である。
【００２６】
なお、本形態では、第１ハンド３と第２ハンド４とが後述のように閉じた状態（図２に示す状態）で、多関節アーム部５が伸縮して、受渡しチャンバー１０に対するウエハ２の出し入れを行う。また、第１ハンド３と第２ハンド４とが後述のように開いた状態（図３に示す状態）で、多関節アーム部５が伸縮して、処理チャンバー１１に対するウエハ２の出し入れを行う。また、ウエハ２を取り扱う際には、受渡しチャンバー１０、処理チャンバー１１および移送チャンバー１２はともに真空状態とされる。すなわち、本形態のロボット１は、真空状態の中で使用される。
【００２７】
図１〜図３に示すように、第１ハンド３の略中心部は、第２アーム７の先端側に回動可能に連結されている。また、第２ハンド４の略中心部も、第２アーム７の先端側に回動可能に連結されている。具体的には、第２アーム７に対する第１ハンド３の回動中心と第２ハンド４との回動中心とが同じ回動中心Ｃとなるように、第１ハンド３の略中心部および第２ハンド４の略中心部が第２アーム７の先端側に連結されている。
【００２８】
また、第１ハンド３と第２ハンド４とは、第２アーム７に対して互いに相対回動可能となっている。すなわち、第１ハンド３と第２ハンド４とは、第２アーム７に対して個別に回動可能となっている。そのため、本形態の第１ハンド３と第２ハンド４とは、図２に示すように、上下方向で重なった状態（閉じた状態）になったり、図３に示すように、上下方向で重ならず略Ｘ状に配置される状態（開いた状態）になったりする。なお、本形態では、図３に示す状態が、第１ハンド３と第２ハンド４とが最も開いた状態であり、第１ハンド３と第２ハンド４とによって形成される角度が図３に示す角度θ以下となっている状態で、ロボット１は使用される。
【００２９】
第２アーム７の基端側は、第１アーム８の先端側に回動可能に連結されている。第１アーム８の基端側は、本体部６に回動可能に連結されている。また、上下方向では、第１ハンド３、第２ハンド４、第２アーム７、第１アーム８および本体部６は、上側からこの順番で配置されている。本形態では、第２アーム７は、第１ハンド３および第２ハンド４を先端側で回動可能に保持するハンド保持アームである。
【００３０】
本体部６は、外形が略円柱状となるように形成されている。この本体部６は、図５に示すように、径方向の中心部に配置される第１中空回転軸１５と、第１中空回転軸１５の外周面を覆うように第１中空回転軸１５と同心状に配置される第２中空回転軸１６と、第２中空回転軸１６の外周面を覆うように第１中空回転軸１５と同心状に配置される第３中空回転軸１７と、第３中空回転軸１７の外周面を覆うように第１中空回転軸１５と同心状に配置される第４中空回転軸１８とを備えている。第１〜第４中空回転軸１５〜１８は互いに相対回動可能となっており、本体部６は、第１〜第４中空回転軸１５〜１８のそれぞれを個別に回動させるための４個の駆動モータ（図示省略）を備えている。
【００３１】
また、第１アーム８および第２アーム７は、図５に示すように、中空部を有する略中空状に形成されている。
【００３２】
第１中空回転軸１５の上端は、第１アーム８の基端側の上面部分に固定されている。第２〜第４中空回転軸１６〜１８の上端側にはそれぞれ、プーリ１９、２０、２１が固定されている。
【００３３】
第１アーム８の基端側の内部には、第１〜第４中空回転軸１５〜１８の上端側が配置されるとともに、プーリ１９〜２１が上側からこの順番で配置されている。また、第１アーム８の先端側の内部には、固定軸２２が固定されている。固定軸２２には、３個のプーリ２３、２４、２５が上側からこの順番で挿通されており、プーリ２３〜２５は、固定軸２２を回動中心として、固定軸２２に回動可能に支持されている。また、プーリ２３〜２５は、互いに相対回動可能となるように構成されている。
【００３４】
プーリ２３は、第２アーム７の基端側の底面に固定されている。また、プーリ２３のプーリ部（ベルトが掛け渡される部分）２３ａは、第１アーム８の先端側の内部に配置されている。プーリ２４は、第１アーム８の先端側の内部に配置される第１プーリ部２４ａと第２アーム７の基端側の内部に配置される第２プーリ部２４ｂとを備えている。プーリ２５も同様に、第１アーム８の先端側の内部に配置される第１プーリ部２５ａと第２アーム７の基端側の内部に配置される第２プーリ部２５ｂとを備えている。
【００３５】
プーリ１９とプーリ２３（プーリ部２３ａ）との間には、ベルト２７が掛け渡されている。また、プーリ２０と第１プーリ部２４ａとの間にはベルト２８が掛け渡され、プーリ２１と第１プーリ部２５ａとの間にはベルト２９が掛け渡されている。
【００３６】
第２アーム７の基端側の内部には、第２プーリ部２５ｂ、２４ｂが上側からこの順番で配置されている。また、第２アーム７の先端側の内部には、固定軸３０が固定されている。固定軸３０には、２個のプーリ３１、３２が挿通されており、プーリ３１、３２は、固定軸３０を回動中心として、固定軸３０に回動可能に支持されている。また、プーリ３１、３２は互いに相対回動可能となるように構成されている。
【００３７】
プーリ３１は、第２ハンド４の略中心部の底面に固定されている。また、プーリ３１のプーリ部３１ａは、第２アーム７の先端側の内部に配置されている。プーリ３２は、第１ハンド３の略中心部の底面に固定されている。また、プーリ３２のプーリ部３２ａは、第２アーム７の先端側の内部に配置されている。具体的には、プーリ部３２ａは、プーリ部３１ａよりも下側に配置されている。第２プーリ部２５ｂとプーリ３１との間には、ベルト３３が掛け渡されている。また、第２プーリ部２４ｂとプーリ３２との間にはベルト３４が掛け渡されている。
【００３８】
なお、第１ハンド３および第２ハンド４の詳細な構成および第１ハンド３および第２ハンド４と第２アーム７との連結部分の詳細な構成については後述する。
【００３９】
本形態では、第２中空回転軸１６が停止した状態で、第１中空回転軸１５、第３中空回転軸１７および第４中空回転軸１８が回動すると、第１ハンド３と第２ハンド４との相対位置が変化せずに、多関節アーム部５が伸縮するように構成されている。すなわち、第２中空回転軸１６の駆動モータが停止した状態で、第１中空回転軸１５の駆動モータ、第３中空回転軸１７の駆動モータおよび第４中空回転軸１８の駆動モータが駆動すると、第１ハンド３と第２ハンド４との相対位置が変化せずに、多関節アーム部５が伸縮動作を行う。
【００４０】
また、第１〜第４中空回転軸１５〜１８が回動すると、第１ハンド３と第２ハンド４との相対位置が変化せず、かつ、多関節アーム部５が伸縮せずに、本体部６に対して多関節アーム部５が旋回するように構成されている。すなわち、第１〜第４中空回転軸１５〜１８のそれぞれの駆動モータが駆動すると、第１ハンド３と第２ハンド４との相対位置が変化せずに、多関節アーム部５が旋回動作を行う。
【００４１】
さらに、第１中空回転軸１５および第２中空回転軸１６が停止した状態で、第３中空回転軸１７および第４中空回転軸１８が回動すると、多関節アーム部５が伸縮および旋回をせずに、多関節アーム５に対して第１ハンド３および第２ハンド４が旋回するように構成されている。すなわち、第１中空回転軸１５および第２中空回転軸１６の駆動モータが停止した状態で、第３中空回転軸１７の駆動モータおよび第４中空回転軸１８の駆動モータが駆動すると、多関節アーム部５が伸縮および旋回をせずに、第１ハンド３および第２ハンド４が旋回動作を行う。
【００４２】
また、第１中空回転軸１５および第２中空回転軸１６が停止した状態で、第３中空回転軸１７および第４中空回転軸１８が回動すると、多関節アーム部５が伸縮および旋回をせずに、第１ハンド３と第２ハンド４とが閉じたり（上下方向で重なったり）、開いたり（上下方向で重ならず略Ｘ状に配置されたり）するように構成されている。すなわち、第１中空回転軸１５および第２中空回転軸１６の駆動モータが停止した状態で、第３中空回転軸１７の駆動モータおよび第４中空回転軸１８が回動すると、多関節アーム部５が伸縮および旋回をせずに、第１ハンド３と第２ハンド４とが開閉動作を行う。
【００４３】
本形態では、第１中空回転軸１５と固定軸２２との中心間距離と、固定軸２２と固定軸３０との中心間距離とが等しくなっている。また、本形態では、プーリ２０〜２１、２３、３１、３２の径、第１プーリ部２４ａ、２５ａの径および第２プーリ部２４ｂ、２５ｂの径は同一となっている。また、プーリ１９の径は、プーリ２０等の径の２倍の径となっている。
【００４４】
そのため、多関節アーム部５の伸縮動作時には、第１ハンド３および第２ハンド４と第２アーム７との角度、および、第２アーム７と第１アーム８との角度は変化するが、第１ハンド３および第２ハンド４は、第１中空回転軸１５の中心（すなわち、本体部６の中心）と固定軸３０の中心（すなわち、第１ハンド３および第２ハンド４の回動中心Ｃ）とを結んだ仮想直線上を向きを一定にした状態で移動する。すなわち、本形態のロボット１は、多関節アーム部５が伸縮する際に、第１ハンド３および第２ハンド４が一定方向を向いた状態で放射状に移動するいわゆる円筒型ロボットである。
【００４５】
なお、図２（Ａ）および図３（Ａ）は、多関節アーム部５が最も伸びた状態を示し、この状態で、受渡しチャンバー１０あるいは処理チャンバー１１からのウエハ２の搬出が開始される。また、図２（Ｂ）および図３（Ｂ）は、多関節アーム部５が最も縮んだ状態を示し、この状態で、受渡しチャンバー１０あるいは処理チャンバー１１へのウエハ２の搬入が開始される。
【００４６】
（第１ハンドおよび第２ハンドの構成）
図６（Ａ）は、図１に示す第１ハンド３の平面図であり、図６（Ｂ）は、図１に示す第２ハンド４の平面図である。図７は、図６（Ａ）のＦ部の構成を側面から説明するための断面図である。図８は、図６（Ａ）のＧ部の構成を側面から説明するための断面図である。図９は、図６（Ａ）に示す第１把持部４２を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＨ−Ｈ断面の断面図である。図１０は、図６（Ｂ）に示す第１把持部６２を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＪ−Ｊ断面の断面図である。なお、第１ハンド３および第２ハンド４の構成の説明においては、便宜上、図６（Ａ）のＸ方向を前後方向とし、図６（Ａ）のＹ方向を左右方向とする。
【００４７】
第１ハンド３は、図６（Ａ）等に示すように、前後方向の両端側のそれぞれでウエハ２を搭載するための搭載部としての第１搭載部３８および第２搭載部３９と、第１搭載部３８および第２搭載部３９が固定されるベース部材４０とを備えている。この第１ハンド３は、図６（Ａ）に示すように、上下方向から見たときの第１ハンド３の中心に対して略点対称に構成されている。
【００４８】
第１搭載部３８は、ウエハ２を載置するための載置部材４１と、ウエハ２の端部に当接してウエハ２を把持するための第１把持部４２と、ウエハ２を把持する方向へ第１把持部４２を付勢する付勢部材としての圧縮コイルバネ４３（図９参照）とを備えている。
【００４９】
載置部材４１は、薄板状の部材であり、たとえば、セラミックで形成されている。また、載置部材４１は、前後方向の外側（先端側）に向かって開口する略Ｕ形状に形成されている。載置部材４１の基端側は、ベース部材４０の端部に固定されている。
【００５０】
載置部材４１の先端側には、ウエハ２の端部が当接する当接部４１ａが形成されている。具体的には、当接部４１ａは、図７に示すように、載置部材４１の先端に形成されウエハ２の端部が当接する鉛直面４１ｂを有する突起部４１ｃと、ウエハ２の端部の下端が当接する傾斜面４１ｄとから構成されている。また、当接部４１ａは、ウエハ２の外周に沿うように略円弧状に形成されている。
【００５１】
傾斜面４１ｄは、鉛直面４１ｂの下端から載置部材４１の基端側に向かって形成されるとともに、基端側に向かうにしたがって緩やかに下がるように形成されている。鉛直面４１ｂは、後述のように、第１把持部４２とともにウエハ２を把持する機能を果たしている。また、鉛直面４１ｂは、後述のように、ウエハ２の搬出、搬入時に、ウエハ２の位置ずれを抑制する機能を果たしている。
【００５２】
また、載置部材４１の基端側には、ウエハ２の端部の下端が当接する傾斜面４１ｅが形成されている。具体的には、図８に示すように、傾斜面４１ｅは、先端側に向かうにしたがって緩やかに下がるように形成されている。また、傾斜面４１ｅは、ウエハ２の外周に沿うように略円弧状に形成されている。
【００５３】
第１把持部４２は、載置部材４１の基端側に配置されている。具体的には、第１把持部４２は、ベース部材４０の上面側に、かつ、前後方向におけるベース部材４０の略半分の範囲に亘って取り付けられている。また、第１把持部４２は、第１ハンド３の左右方向における略中心位置に配置されている。
【００５４】
この第１把持部４２は、図９に示すように、ウエハ２に当接するとともに回動可能な搬送対象物当接ローラとしての２個のローラ４４と、２個のローラ４４を回動可能に保持する略ブロック状の保持部材４５と、後述の第１カム部材８３の第１カム面８３ｋに当接するとともに回動可能なカム面当接ローラとしてのローラ４６と、ローラ４６を回動可能に保持する略ブロック状の保持部材４７と、ローラ４４、４６および保持部材４５、４７を前後方向へ案内する２本の軸部材４８とを備えている。保持部材４５は、２本の軸部材４８の一端側（先端側）に固定され、保持部材４７は、２本の軸部材４８の他端側（基端側）に固定されている。
【００５５】
２個のローラ４４は、左右方向に所定の間隔をあけた状態で、保持部材４５の先端側に回動可能に取り付けられている。また、ローラ４４は、ウエハ２に当接可能となるように、保持部材４５の先端よりも先端側へわずかに突出するように保持部材４５に取り付けられている。
【００５６】
保持部材４７は、図９（Ｂ）に示すように、ベース部材４０の中心側に形成された後述の貫通孔４０ａの中に配置されている。また、ローラ４６は、ベース部材４０の底面よりも下方向へ突出するように、保持部材４７に回動可能に取り付けられている。
【００５７】
軸部材４８は、細長い円柱状に形成されている。この軸部材４８には、圧縮コイルバネ４３の一端（図９では左端）が当接するバネ当接部材４９が固定されている。具体的には、１個のバネ当接部材４９が２本の軸部材４８に固定されている。
【００５８】
２本の軸部材４８は、左右方向に所定の間隔をあけた状態で、ベース部材４０の上面に固定された摺動軸受５０に保持されている。具体的には、前後方向に所定の間隔をあけた状態で配置される３個の摺動軸受５０にそれぞれの軸部材４８が保持されている。本形態では、２本の軸部材４８は、摺動軸受５０によって前後方向に直線状に案内される。すなわち、２本の軸部材４８は、摺動軸受５０によって、ウエハ２を把持する把持方向（図９では左方向）およびウエハ２から退避する退避方向（図９では右方向）へ直線状に案内される。そのため、本形態の第１把持部４２は、把持方向および退避方向へ直線状に移動する。
【００５９】
軸部材４８は、圧縮コイルバネ４３の内周側に挿通されている。また、バネ当接部材４９は、前後方向に所定の間隔をあけた状態で配置される摺動軸受５０の間に配置され、圧縮コイルバネ４３の他端（図９では右端）が摺動軸受５０に当接している。そのため、軸部材４８は、圧縮コイルバネ４３によって、ウエハ２の把持方向へ付勢されている。すなわち、第１把持部４２は、圧縮コイルバネ４３によって、ウエハ２の把持方向へ付勢されている。また、ローラ４６は、圧縮コイルバネ４３の付勢力によって、後述の第１カム面８３ｋに所定の当接力で当接している。
【００６０】
上述のように、第１ハンド３は、上下方向から見たときの第１ハンド３の中心に対して略点対称に構成されている。すなわち、第２搭載部３９は、第１搭載部３８と同様に構成され、前後方向におけるベース部材４０の中心に対して第１搭載部３８と対称に配置されている。そのため、第２搭載部３９の詳細な説明は省略する。
【００６１】
なお、第２搭載部３９は、第１把持部４２と同様に構成された第２把持部５２を備えている。この第２把持部５２は、上述のローラ４６に相当するとともに、後述の第１カム部材８３の第２カム面８３ｍに当接する回動可能なカム面当接ローラとしてのローラ５６（図１１参照）を備えている。また、図６（Ａ）等では、第２搭載部３９の構成であって、上述した構成と同一の構成については、上述の構成と同一の符号を付している。
【００６２】
ベース部材４０は、前後方向を長手方向とする略矩形の板状に形成されている。このベース部材４０の中心側には、図９（Ｂ）に示すように、保持部材４７が配置される貫通孔４０ａが上下方向に貫通するように形成されている。
【００６３】
第２ハンド４は、図６（Ｂ）等に示すように、前後方向の両端側のそれぞれでウエハ２を搭載するための第１搭載部５８および第２搭載部５９と、第１搭載部５８および第２搭載部５９が固定されるベース部材６０とを備えている。この第２ハンド４は、第１ハンド３と同様に、上下方向から見たときの第２ハンド４の中心に対して略点対称に構成されている。また、本形態では、第１ハンド３の前後方向の長さと第２ハンド４の前後方向の長さとが等しくなっている。
【００６４】
第１搭載部５８は、上述の第１搭載部３８とほぼ同様に構成されている。具体的には、第１搭載部５８は、上述の載置部材４１および圧縮コイルバネ４３を備えるとともに、第１把持部４２とほぼ同様に構成された第１把持部６２を備えている。
【００６５】
第１把持部６２は、図１０に示すように、上述のローラ４６に代えて、後述の第２カム部材８４の第１カム面８４ｋに当接する回動可能なカム面当接ローラとしてのローラ６６を備える点、および、２本の軸部材６８が軸部材４８よりも短い点を除き、第１把持部４２と同様に構成されている。そのため、第１把持部６２の詳細な説明は省略する。なお、図６（Ｂ）、図１０等では、第１搭載部５８の構成であって、上述した構成と同一の構成については、上述の構成と同一の符号を付している。
【００６６】
また、上述のように、第２ハンド４は、上下方向から見たときの第２ハンド４の中心に対して略点対称に構成されている。すなわち、第２搭載部５９は、第１搭載部５８と同様に構成され、前後方向におけるベース部材６０の中心に対して第１搭載部５８と対称に配置されている。そのため、第２搭載部５９の詳細な説明も省略する。
【００６７】
なお、第２搭載部５９は、第１把持部６２と同様に構成された第２把持部７２を備えている。この第２把持部７２は、上述のローラ６６に相当するとともに、後述の第２カム部材８４の第２カム面８４ｍに当接する回動可能なカム面当接ローラとしてのローラ７６（図１１参照）を備えている。また、図６（Ｂ）等では、第２搭載部５９の構成であって、上述した構成と同一の構成については、上述の構成と同一の符号を付している。
【００６８】
上述のように、軸部材６８は軸部材４８よりも短くなっており、ローラ４６、５６よりもローラ６６、７６の方が前後方向の外側に配置される。すなわち、図６に示すように、ローラ４６、５６が保持される保持部材４７よりも、ローラ６６、７６が保持される保持部材４７の方が前後方向の外側に配置される。
【００６９】
ベース部材６０は、前後方向を長手方向とする略矩形の板状に形成されている。このベース部材６０の中心側には、図１０（Ｂ）に示すように、保持部材４７が配置される貫通孔６０ａが上下方向に貫通するように形成されている。上述のように、ローラ４６、５６が保持される保持部材４７よりも、ローラ６６、７６が保持される保持部材４７の方が前後方向の外側に配置されるため、貫通孔６０ａは、貫通孔４０ａよりも前後方向の外側に形成されている（図１１参照）。
【００７０】
また、ベース部材６０の中心には、後述のように、プーリ３２の上端部分等が配置される貫通孔６０ｂが上下方向に貫通するように形成されている。具体的には、第１ハンド３の回動中心Ｃから貫通孔４０ａの形成部分までの距離よりも大きな半径の丸い貫通孔６０ｂがベース部材６０の中心に形成されている。
【００７１】
（第１ハンドおよび第２ハンドと第２アームとの連結部分の構成）
図１１は、図１に示す第１ハンド３および第２ハンド４と第２アーム７との連結部分を説明するための断面図である。図１２は、図１１に示す第１カム部材８３および第２カム部材８４とローラ４６、５６、６６、７６との位置関係を説明するための図である。図１３は、図６に示す第１把持部４２の動作を説明するための図であり、（Ａ）は第１把持部４２がウエハ２から退避している状態を示し、（Ｂ）は第１把持部４２がウエハ２に当接してウエハ２を把持している状態を示す。なお、図１１は、図２のＫ−Ｋ断面に相当する断面を図示している。
【００７２】
上述のように、プーリ３１は、第２ハンド４の略中心部の底面に固定され、プーリ３２は、第１ハンド３の略中心部の底面に固定されている。具体的には、図１１に示すように、プーリ３１は、ベース部材６０の貫通孔６０ｂの周縁に固定され、プーリ３２は、ベース部材４０の貫通孔４０ａの周縁に固定されている。
【００７３】
また、上述のように、プーリ３１、３２は、固定軸３０に回動可能に支持されている。具体的には、図１１に示すように、プーリ３２は、軸受８０を介して固定軸３０に回動可能に支持されている。また、プーリ３１は、プーリ３２の外周側に配置されており、プーリ３１とプーリ３２との間に配置された軸受８１、プーリ３２および軸受８０を介して固定軸３０に回動可能に支持されている。
【００７４】
図１１、図１２に示すように、第２アーム７は、ローラ４６、５６が当接するカム面８３ａが内周側に形成された略リング状の第１カム部材８３と、ローラ６６、７６が当接するカム面８４ａが内周側に形成された略リング状の第２カム部材８４とを備えている。図１２に示すように、第２カム部材８４の内径側は、第１カム部材８３の外径よりも大きく形成されている。なお、以下では、第１カム部材８３と第２カム部材８４とをまとめて表す場合には、「カム部材８３、８４」と表記する。
【００７５】
第１カム部材８３は、所定の保持部材に保持された状態で固定軸３０の上端に固定されている。具体的には、固定軸３０の軸中心（すなわち、回動中心Ｃ）と第１カム部材８３の径方向の中心とが略一致するように、第１カム部材８３は、固定軸３０の上端に固定されている。そのため、第１カム部材８３は、多関節アーム部５が伸縮動作を行うと、回動中心Ｃを中心にして、第１ハンド３に対して相対回動する。なお、第１カム部材８３は、プーリ３２の上端部分の内周側に配置されている。また、第１カム部材８３およびプーリ３２の上端部分は、貫通孔６０ｂの内周側に配置されている。
【００７６】
第１カム部材８３の内周側に形成されるカム面８３ａは、図１２に示すように、第１ハンド３および第２ハンド４の回動中心Ｃを中心とする点対称に形成されている。具体的には、カム面８３ａは、小径曲面部８３ｂと、小径曲面部８３ｂの一端（図１２では下端）に繋がるように形成されるとともに径方向外側に向かって傾斜する第１平面部８３ｃと、第１平面部８３ｃに繋がるように形成されるとともに小径曲面部８３ｂより曲率半径の大きな大径曲面部８３ｄと、大径曲面部８３ｄの一端（図１２では右端）に繋がるように形成されるとともに径方向内側に向かって傾斜する第２平面部８３ｅと、小径曲面部８３ｂ、第１平面部８３ｃ、大径曲面部８３ｄおよび第２平面部８３ｅのそれぞれに対して回動中心Ｃを中心とする点対称に配置される小径曲面部８３ｆ、第１平面部８３ｇ、大径曲面部８３ｈおよび第２平面部８３ｊとから構成されている。
【００７７】
図１２に示すように、第１把持部４２を構成するローラ４６は、小径曲面部８３ｂ、第１平面部８３ｃおよび大径曲面部８３ｄに当接する。すなわち、本形態では、小径曲面部８３ｂ、第１平面部８３ｃおよび大径曲面部８３ｄによって、第１把持部４２が当接する第１カム面８３ｋが構成されている。また、第２把持部５２を構成するローラ５６は、小径曲面部８３ｆ、第１平面部８３ｇおよび大径曲面部８３ｈに当接する。すなわち、本形態では、小径曲面部８３ｆ、第１平面部８３ｇおよび大径曲面部８３ｈによって、第２把持部５２が当接する第２カム面８３ｍが構成されている。
【００７８】
第２カム部材８４は、第２アーム７の外側面を形成する所定の保持部材に保持された状態で、第２アーム７の先端側の外周側部分に固定されている。具体的には、固定軸３０の軸中心（すなわち、回動中心Ｃ）と第２カム部材８４の径方向の中心とが略一致するように、第２カム部材８４は、第２アーム７の先端側に固定されている。そのため、第２カム部材８４は、多関節アーム部５が伸縮動作を行うと、回動中心Ｃを中心にして、第２ハンド４に対して相対回動する。
【００７９】
第２カム部材８４の内周側に形成されるカム面８４ａは、図１２に示すように、回動中心Ｃを中心とする点対称に形成されている。具体的には、カム面８４ａは、小径曲面部８４ｂと、小径曲面部８４ｂの一端（図１２では下端）に繋がるように形成されるとともに径方向外側に向かって傾斜する第１平面部８４ｃと、第１平面部８４ｃに繋がるように形成されるとともに小径曲面部８４ｂより曲率半径の大きな大径曲面部８４ｄと、大径曲面部８４ｄの一端（図１２では右端）に繋がるように形成されるとともに径方向内側に向かって傾斜する第２平面部８４ｅと、小径曲面部８４ｂ、第１平面部８４ｃ、大径曲面部８４ｄおよび第２平面部８４ｅのそれぞれに対して回動中心Ｃを中心とする点対称に配置される小径曲面部８４ｆ、第１平面部８４ｇ、大径曲面部８４ｈおよび第２平面部８４ｊとから構成されている。
【００８０】
図１２に示すように、第１把持部６２を構成するローラ６６は、小径曲面部８４ｂ、第１平面部８４ｃおよび大径曲面部８４ｄに当接する。すなわち、本形態では、小径曲面部８４ｂ、第１平面部８４ｃおよび大径曲面部８４ｄによって、第１把持部６２が当接する第１カム面８４ｋが構成されている。また、第２把持部７２を構成するローラ７６は、小径曲面部８４ｆ、第１平面部８４ｇおよび大径曲面部８４ｈに当接する。すなわち、本形態では、小径曲面部８４ｆ、第１平面部８４ｇおよび大径曲面部８４ｈによって、第２把持部７２が当接する第２カム面８４ｍが構成されている。
【００８１】
本形態では、図２（Ａ）に示すように、多関節アーム部５が伸びた状態では（すなわち、受渡しチャンバー１０あるいは処理チャンバー１１からのウエハ２の搬出開始前には）、第１把持部４２はウエハ２から退避している。すなわち、この状態では、図１３（Ａ）に示すように、ローラ４４がウエハ２から離れている。同様に、この状態では、第１把持部６２および第２把持部５２、７２はウエハ２から退避している。
【００８２】
また、本形態では、図３（Ａ）に示すように、多関節アーム部５が伸びた状態でも、第１把持部４２はウエハ２から退避している。同様に、この状態でも、第１把持部６２および第２把持部５２、７２はウエハ２から退避している。すなわち、本形態では、第１把持部４２、６２および第２把持部５２、７２（以下、第１把持部４２、６２および第２把持部５２、７２をまとめて表す場合には、「把持部４２等」と表記する。）が退避したままの状態で、第１ハンド３と第２ハンド４との開閉動作を行うことができる。
【００８３】
具体的には、図２（Ａ）に示すように、第１ハンド３と第２ハンド４とが閉じた状態のときには、図１２の太い実線で示す位置にローラ４６、５６、６６、７６が配置されており、ローラ４６、５６、６６、７６はそれぞれ、小径曲面部８３ｂ、８３ｆ、８４ｂ、８４ｆの中心位置の近傍に当接している。また、図３（Ａ）に示すように、第１ハンド３と第２ハンド４とが開いた状態のときには、図１２の点線で示す位置にローラ４６、５６、６６、７６が配置されており、ローラ４６、５６、６６、７６はそれぞれ、小径曲面部８３ｂ、８３ｆ、８４ｂ、８４ｆの端部に当接している。
【００８４】
このように、多関節アーム部５が伸びた状態では、ローラ４６、５６、６６、７６が小径曲面部８３ｂ、８３ｆ、８４ｂ、８４ｆに当接しているため、把持部４２等は、圧縮コイルバネ４３の付勢力に抗して、回動中心Ｃに向かって引っ張られ、ウエハ２から退避している。
【００８５】
一方、図２（Ｂ）に示すように、多関節アーム部５が縮んだ状態では（すなわち、受渡しチャンバー１０あるいは処理チャンバー１１へのウエハ２の搬入開始前には）、第１把持部４２はウエハ２に当接してウエハ２を把持している。すなわち、この状態では、図１３（Ｂ）に示すように、ローラ４４がウエハ２に当接してウエハ２を把持している。同様に、この状態では、第１把持部６２および第２把持部５２、７２はウエハ２に当接してウエハ２を把持している。
【００８６】
また、本形態では、図３（Ｂ）に示すように、多関節アーム部５が縮んだ状態でも、把持部４２等はウエハ２に当接してウエハ２を把持している。すなわち、本形態では、把持部４２等がウエハ２を把持したままの状態で、第１ハンド３と第２ハンド４との開閉動作を行うことができる。
【００８７】
具体的には、図２（Ｂ）に示すように、第１ハンド３と第２ハンド４とが閉じた状態のときには、図１２の細い実線で示す位置にローラ４６、５６、６６、７６が配置されており、ローラ４６、５６、６６、７６はそれぞれ、大径曲面部８３ｄ、８３ｈ、８４ｄ、８４ｈの一端部に当接している。また、図３（Ｂ）に示すように、第１ハンド３と第２ハンド４とが開いた状態のときには、図１２の二点鎖線で示す位置にローラ４６、５６、６６、７６が配置されており、ローラ４６、５６、６６、７６はそれぞれ、大径曲面部８３ｄ、８３ｈ、８４ｄ、８４ｈの他端部に当接している。
【００８８】
このように、多関節アーム部５が縮んだ状態では、ローラ４６、５６、６６、７６が大径曲面部８３ｄ、８３ｈ、８４ｄ、８４ｈに当接しているため、把持部４２等は、圧縮コイルバネ４３の付勢力で、ウエハ２に当接してウエハ２を把持している。
【００８９】
なお、把持部４２等がウエハ２を把持しているときには、載置部材４１の鉛直面４１ｂにもウエハ２が当接している。すなわち、把持部４２等と鉛直面４１ｂとによってウエハ２が把持されている。本形態では、図３に示すように、略１２０°ピッチで配置される把持部４２等および鉛直面４１ｂによってウエハ２が把持されている。
【００９０】
また、受渡しチャンバー１０あるいは処理チャンバー１１からウエハ２を搬出するため、多関節アーム部５が伸びた状態から縮んでいくと、ローラ４６、５６、６６、７６は、図１２の太い実線で示す位置から細い実線で示す位置へ、あるいは、図１２の点線で示す位置から二点鎖線で示す位置へ移動する。すなわち、カム部材８３、８４は、ウエハ２を搬出する際の多関節アーム部５の動作に伴ってウエハ２を把持する方向へ把持部４２等が移動するように、ハンド３、４に対して相対回動する。本形態では、多関節アーム部５が伸びた状態から縮んでいくと、ローラ４６、５６、６６、７６は、図１２の太い実線で示す位置から細い実線で示す位置へ、あるいは、図１２の点線で示す位置から二点鎖線で示す位置へ図示反時計方向に向かって移動する。
【００９１】
一方、受渡しチャンバー１０あるいは処理チャンバー１１へウエハ２を搬入するため、多関節アーム部５が縮んだ状態から伸びていくと、ローラ４６、５６、６６、７６は、図１２の細い実線で示す位置から太い実線で示す位置へ、あるいは、図１２の二点鎖線で示す位置から点線で示す位置へ移動する。すなわち、カム部材８３、８４は、ウエハ２を搬入する際の多関節アーム部５の動作に伴ってウエハ２から退避する方向へ把持部４２等が移動するように、ハンド３、４に対して相対回動する。本形態では、多関節アーム部５が縮んだ状態から伸びていくと、ローラ４６、５６、６６、７６は、図１２の細い実線で示す位置から太い実線で示す位置へ、あるいは、図１２の二点鎖線で示す位置から点線で示す位置へ図示時計方向に向かって移動する。
【００９２】
上述のように、本形態では、カム面８３ａ、８４ａは、回動中心Ｃを中心とする点対称に形成されており、第１カム面８３ｋ、８４ｋと第２カム面８３ｋ、８４ｍとは、回動中心Ｃを中心とする点対称に配置されている。したがって、本形態では、把持部４２等による適切な把持動作および退避動作を行わせるために、ローラ４６、５６、６６、７６が図１２の太い実線で示す位置と細い実線で示す位置との間、あるいは、図１２の点線で示す位置と二点鎖線で示す位置との間で移動するように、カム部材８３、８４は、ハンド３、４に対して所定範囲の角度だけ相対回動する。このとき、多関節アーム部５は、本体部６に対して一方向に向かって伸縮し、他方向に向かって伸縮することはない。たとえば、図２、図３に示すように、多関節アーム部５は、図示左方向に向かってのみ伸縮し、図示右方向に向かって伸縮することはない。
【００９３】
なお、ウエハ２を搬出する際の多関節アーム部５の動作の加速時には、ハンド３、４の先端側へ向かう相対的な慣性力がウエハ２に生じる。また、ウエハ２を搬入する際の多関節アーム部５の動作の減速時にも、ハンド３、４の先端側へ向かう相対的な慣性力がウエハ２に生じる。このような状況であって、かつ、把持部４２等がウエハ２を把持していないときには、載置部材４１の鉛直面４１ａにウエハ２が当接することで、ウエハ２の位置ずれが抑制される。
【００９４】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、ウエハ２を搬出する前に把持部４２等をウエハ２から退避させるとともに、ウエハ２を搬出する際の多関節アーム部５の動作に伴って、ウエハ２を把持する方向へ把持部４２等を移動させるカム面８３ａ、８４ａが、第２アーム７に対するハンド３、４の回動中心Ｃを中心としてハンド３、４に対して相対回動するカム部材８３、８４の内周側に形成されている。そのため、機械的な構成でウエハ２を把持する場合であっても、第２アーム７とハンド３、４との連結部分を径方向で小型化することができる。その結果、本形態では、ロボット１を小型化することが可能になる。
【００９５】
特に本形態では、カム面８３ａ、８４ａは、第１把持部４２、６２が当接する第１カム面８３ｋ、８４ｋと、第２把持部５２、７２が当接する第２カム面８３ｍ、８４ｍとを備えている。そのため、ハンド３、４が、ハンド３、４の両端側のそれぞれでウエハ２を把持するために、第１把持部４２、６２と第２把持部５２、７２とを備える場合であっても、第２アーム７とハンド３、４との連結部分を径方向で小型化することができる。また、第１カム面８３ｋ、８４ｋと第２カム面８３ｍ、８４ｍとによって、第１把持部４２、６２と第２把持部５２、７２とを個別に動作させることができる。
【００９６】
また、本形態では、互いに相対回動可能な第１ハンド３の回動中心と第２ハンド４の回動中心とが同じ回動中心Ｃとなっている。そのため、第１ハンド３と第２ハンド４とを備えるロボット１であっても、第１ハンド３および第２ハンド４と第２アーム７との連結部分を径方向で小型化することができる。また、２個のハンド３、４を用いてウエハ２の出し入れを行うことができるため、ウエハ２を搬入搬出する際の作業時間を短縮することが可能になる。また、本形態では、第２アーム７が第１カム部材８３と第２カム部材８４とを備えているため、第１カム部材８３と第２カム部材８４とによって、第１ハンド３の第１把持部４２および第２把持部５２と、第２ハンド４の第１把持部６２および第２把持部７２とを個別に動作させることができる。
【００９７】
本形態では、把持部４２等は、カム面８３ａ、８４ａに当接するとともに回動可能なローラ４６、５６、６６、７６を備えている。そのため、カム部材８３、８４がハンド３、４に対して相対回動する際のカム面８３ａ、８４ａと把持部４２等との間の接触抵抗を低減することができる。
【００９８】
本形態では、把持部４２等は、載置部材４１の基端側に配置され、載置部材４１の先端側に、ウエハ２の端部が当接する当接部４１ａが形成されている。そのため、ウエハ２を搬出する際の多関節アーム部５の伸縮動作開始時に、把持部４２等がウエハ２を把持していない場合であっても、伸縮動作開始時に、ウエハ２の端部が当接部４１ａに当接して、ウエハ２の位置ずれを抑制することができる。また、ウエハ２を搬入する際の多関節アーム部５の伸縮動作の終了前に、把持部４２等がウエハ２を把持していない場合であっても、伸縮動作の終了前に、ウエハ２の端部が当接部４１ａに当接して、ウエハ２の位置ずれを抑制することができる。
【００９９】
本形態では、把持部４２等は、ウエハ２に当接するとともに回動可能なローラ４４を備えている。そのため、把持部４２等がウエハ２に当接する際に、ウエハ２が載置部材４１上で位置ずれを起こしている場合であっても、ローラ４４の作用によって、ウエハ２に損傷を与えることなく、ウエハ２を所定の位置へ位置決めすることが可能になる。
【０１００】
本形態では、把持部４２等は、ウエハ２の把持方向およびウエハ２からの退避方向へ直線状に移動する。そのため、上述した特許文献１に記載のレバー機構を用いる場合と比較して、把持部４２等の配置スペースを狭くすることができ、ハンド３、４の小型化、薄型化を図ることができる。また、本形態では、把持部４２等は、摺動軸受５０によって直線状に案内される２本の軸部材４８、６８を備えている。そのため、２本の軸部材４８、６８によって、把持部４２等の移動方向を軸中心とする把持部４２等の回転を防止することができる。
【０１０１】
（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
【０１０２】
上述した形態では、第１カム面８３ｋ、８４ｋと第２カム面８３ｋ、８４ｍとは、回動中心Ｃを中心とする点対称に配置されており、把持部４２等による適切な把持動作および退避動作を行わせるために、多関節アーム部５は、本体部６に対して一方向に向かって伸縮し、他方向に向かって伸縮しない。この他にもたとえば、多関節アーム部５が、本体部６に対して両方向に向かって伸縮しても、把持部４２等が適切な把持動作および退避動作を行うような形状に、カム面８３ａ、８４ａが形成されても良い。この場合には、把持部４２等による適切な把持動作および退避動作を行わせつつ、たとえば、図２、図３の図示左右両方向へ多関節アーム部５を伸縮させることができるため、ロボット１によるウエハ２の出し入れ作業の時間を短縮することが可能になる。
【０１０３】
上述した形態では、多関節アーム部５が伸びた状態では、把持部４２等がウエハ２から退避し、多関節アーム部５が縮んだ状態では、把持部４２等がウエハ２を把持するように、カム面８３ａ、８４ａが形成されている。この他にもたとえば、多関節アーム７の伸縮動作の途中で、把持部４２等がウエハ２を把持するとともに、多関節アーム部５が伸びた状態および縮んだ状態では、把持部４２等がウエハ２から退避するように、カム面８３ａ、８４ａが形成されても良い。
【０１０４】
上述した形態では、把持部４２等は、２本の軸部材４８、６８を備えている。この他にもたとえば、把持部４２等は、３本以上の軸部材４８、６８を備えていても良い。また、把持部４２等は、１本のみの軸部材４８、６８を備えていても良い。この場合には、保持部材４５に代えて、Ｖ形状に形成された保持部材が軸部材４８、６８の先端側に固定されれば良い。なお、１本のみの軸部材４８、６８を用いる場合には、軸部材４８、６８の回転を防止するため、軸部材４８、６８は円柱状でなくて多角柱状に形成されていることが好ましい。
【０１０５】
上述した形態では、第２アーム７は、第１カム部材８３と第２カム部材８４とを備えている。この他にもたとえば、ローラ４６、５６、６６、７６のいずれもが当接するカム面が形成された１個のカム部材を第２アーム７が備えていても良い。
【０１０６】
上述した形態では、ロボット１は、第１ハンド３と第２ハンド４との２本のハンドを備えているが、ロボット１は、第１ハンド３または第２ハンド４のいずれかのみを備えていても良い。また、上述した形態では、ハンド３、４は、ハンド３、４の両端側に第１搭載部３８、５８および第２搭載部３９、５９を備えているが、ハンド３、４は、第１搭載部３８、５８または第２搭載部３９、５９のいずれかのみを備えていても良い。この場合には、カム面８３ａ、８４ａは、第１カム面８３ｋ、８４ｋまたは第２カム面８３ｍ、８４ｍのいずれかのみを備えていれば良い。
【０１０７】
上述した形態では、ロボット１は、多関節アーム部５が伸縮する際に、ハンド３、４が一定方向を向いた状態で放射状に移動するいわゆる円筒型ロボットである。この他にもたとえば、本発明の構成が適用されるロボットは、円筒型ロボットでなくても良い。すなわち、多関節アーム部の伸縮に伴ってハンド３、４の向きが変わるロボットにも本発明の構成を適用することができる。また、上述した形態では、多関節アーム部５は、第２アーム７と第１アーム８との２本のアームによって構成されているが、多関節アーム部５は、３本以上のアームによって構成されても良い。
【０１０８】
上述した形態では、ウエハ２を把持する方向へ把持部４２等を付勢する付勢部材は、圧縮コイルバネ４３である。この他にもたとえば、把持部４２等を付勢する付勢部材は、引張りコイルバネや板バネ等の他のバネ部材やゴム等の弾性部材であっても良い。また、上述した形態では、ハンド３、４の略中心部が、第２アーム７の先端側に回動可能に連結されているが、ハンド３、４の任意の部分が、第２アーム７の先端側に回動可能に連結されても良い。また、上述した形態では、把持部４２等は、カム面８３ａ、８４ａに当接するローラ４６、５６、６６、７６を備えている。この他にもたとえば、把持部４２等は、ローラ４６、５６、６６、７６に代えて、カム面８３ａ、８４ａに当接する突起を備えていても良い。
【０１０９】
上述した形態では、ロボット１は、真空状態で使用されるいわゆる真空ロボットであるが、ロボット１は、大気中で使用されても良い。すなわち、本発明の構成が適用されるロボットは真空ロボットには限定されない。また、上述した形態では、ロボット１に搬送される搬送対象物は円盤状のウエハ２であるが、ロボット１に搬送される搬送対象物は、ウエハ２以外の円盤状に形成された基板であっても良いし、矩形状等の多角形状に形成された基板等であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の実施の形態にかかる産業用ロボットを示す側面図である。
【図２】図１に示す産業用ロボットの第１ハンドと第２ハンドとが閉じた状態を示す平面図であり、（Ａ）は多関節アーム部が伸びている状態を示し、（Ｂ）は多関節アーム部が縮んでいる状態を示す。
【図３】図１に示す産業用ロボットの第１ハンドと第２ハンドとが開いた状態を示す平面図であり、（Ａ）は多関節アーム部が伸びている状態を示し、（Ｂ）は多関節アーム部が縮んでいる状態を示す。
【図４】図１に示す産業用ロボットが組み込まれた半導体製造システムの概略構成を示す平面図である。
【図５】図１に示す多関節アーム部および本体部内の動力の伝達機構を説明するための概略断面図である。
【図６】（Ａ）は、図１に示す第１ハンドの平面図であり、（Ｂ）は、図１に示す第２ハンドの平面図である。
【図７】図６（Ａ）のＦ部の構成を側面から説明するための断面図である。
【図８】図６（Ａ）のＧ部の構成を側面から説明するための断面図である。
【図９】図６（Ａ）に示す第１把持部を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＨ−Ｈ断面の断面図である。
【図１０】図６（Ｂ）に示す第１把持部を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＪ−Ｊ断面の断面図である。
【図１１】図１に示す第１ハンドおよび第２ハンドと第２アームとの連結部分を説明するための断面図である。
【図１２】図１１に示す第１カム部材および第２カム部材とローラとの位置関係を説明するための図である。
【図１３】図６に示す第１把持部の動作を説明するための図であり、（Ａ）は第１把持部がウエハから退避している状態を示し、（Ｂ）は第１把持部がウエハに当接してウエハを把持している状態を示す。
【符号の説明】
【０１１１】
１  ロボット（産業用ロボット）
２  ウエハ（搬送対象物）
３  第１ハンド（ハンド）
４  第２ハンド（ハンド）
５  多関節アーム部
６  本体部
７  第２アーム（ハンド保持アーム）
８  第１アーム（アーム）
１０  受渡しチャンバー（収納部）
１１  処理チャンバー（収納部）
３８、５８  第１搭載部（搭載部）
３９、５９  第２搭載部（搭載部）
４１  載置部材
４１ａ  当接部
４２、６２  第１把持部（把持部）
４３  圧縮コイルバネ（付勢部材）
４４  ローラ（搬送対象物当接ローラ）
４６、５６、６６、７６  ローラ（カム面当接ローラ）
４８、６８  軸部材
５２、７２  第２把持部（把持部）
８３  第１カム部材（カム部材）
８３ａ、８４ａ  カム面
８３ｋ、８４ｋ  第１カム面
８３ｍ、８４ｍ  第２カム面
８４  第２カム部材（カム部材）
Ｃ  回動中心
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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