JP4648161B2 - Double arm row type substrate transfer robot - Google Patents

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Description

本願の発明は、ダブルアーム列式基板搬送用ロボットに関し、特に半導体デバイスや液晶デバイスの製造装置において、半導体基板（ウエハ）や液晶基板を搬送するのに用いられ、構造の簡単化と小型化、軽量化、製作コストの低減等を可能にしたダブルアーム列式基板搬送用ロボットに関する。   The invention of the present application relates to a double arm array type substrate transfer robot, and is used to transfer a semiconductor substrate (wafer) or a liquid crystal substrate, particularly in a semiconductor device or liquid crystal device manufacturing apparatus. The present invention relates to a double arm array type substrate transfer robot that can be reduced in weight and reduced in production cost.

従来、半導体デバイスや液晶デバイスの製造装置において、半導体基板（ウエハ）や液晶基板を、それらの複数枚を収容するカセットと、それらの各々に各種の処理を施す処理装置との間で受け渡しするのに、ダブルアーム列式基板搬送用ロボットが使用されている（特許文献１、２参照）。   2. Description of the Related Art Conventionally, in a semiconductor device or liquid crystal device manufacturing apparatus, a semiconductor substrate (wafer) or a liquid crystal substrate is transferred between a cassette that accommodates a plurality of them and a processing apparatus that performs various processes on each of them. In addition, a double arm row type substrate transfer robot is used (see Patent Documents 1 and 2).

ここで、特許文献１に記載されたダブルアーム列式基板搬送用ロボットについて、図１１ないし図１３を参照しつつ、説明する。
図１１は、この基板搬送用ロボットの概略縦断面図、図１２は、そのアーム伸縮機構のスケルトン図、図１３は、同基板搬送用ロボットの斜視図である。 Here, the double-arm array substrate transfer robot described in Patent Document 1 will be described with reference to FIGS. 11 to 13.
FIG. 11 is a schematic longitudinal sectional view of the substrate transfer robot, FIG. 12 is a skeleton diagram of the arm extension mechanism, and FIG. 13 is a perspective view of the substrate transfer robot.

このダブルアーム列式基板搬送用ロボット１は、これらの図に図示されるように、第１ないし第３の３つのアームから成るアーム伸縮機構（アーム列）を、鉛直面に対して左右対称に一対（２列）備えている。この２列のアーム伸縮機構Ａ、Ｂ（ダブルアーム列）は、それらの第１アーム５、５' の回転軸をなす第１支軸４、４' の中心Ｐ１、Ｐ１' が、回転基台３の旋回軸心Ｑに対して対称の位置に等距離ｘだけ外側にオフセットされて配置されている。そして、これら第１支軸４、４' の各々に対しては、その回転の駆動源をなす第２のモータＭ２、Ｍ２' が、それぞれ回転基台３内に固定されて設けられている。   As shown in these drawings, the double arm row type substrate transfer robot 1 has an arm expansion / contraction mechanism (arm row) composed of first to third arms symmetrically with respect to a vertical plane. A pair (two rows) is provided. In the two rows of arm expansion / contraction mechanisms A and B (double arm row), the centers P1 and P1 ′ of the first support shafts 4 and 4 ′ that form the rotation axes of the first arms 5 and 5 ′ have a rotation base. 3 are arranged at positions symmetrical with respect to the pivot axis Q and are offset outward by an equal distance x. Each of the first support shafts 4, 4 ′ is provided with a second motor M 2, M 2 ′, which is a driving source for the rotation, fixed inside the rotation base 3.

また、第３アーム９、９' に一体に取り付けられたハンド１０、１０' がそれぞれ保持する基板３０、３０' の中心Ｐ４、Ｐ４' は、第１支軸４、４' の中心Ｐ１、Ｐ１' が旋回軸心Ｑに対して対称の位置に等距離ｘだけ外側にオフセットされて配置された方向と反対の方向に、第３アーム９、９' の回転軸をなす第３支軸８、８' の中心Ｐ３、Ｐ３' に対して等距離ｘだけ内側にオフセットされて位置するようにされている（図１２参照）。   Further, the centers P4 and P4 ′ of the substrates 30 and 30 ′ respectively held by the hands 10 and 10 ′ integrally attached to the third arms 9 and 9 ′ are the centers P1 and P1 of the first support shafts 4 and 4 ′. A third support shaft 8, which forms the rotation axis of the third arm 9, 9 ', in a direction opposite to the direction in which' is arranged offset by an equal distance x at a position symmetrical to the pivot axis Q, It is arranged to be offset inward by an equal distance x with respect to the centers P3 and P3 ′ of 8 ′ (see FIG. 12).

定直線Ｊは、平面視して、基板３０、３０' の中心Ｐ４、Ｐ４' と旋回軸心Ｑとを通る直線であり、これは、第１支軸４、４' の中心Ｐ１、Ｐ１' を結ぶ直線Ｐ１・Ｐ１' の垂直２等分線に相当していて、制御軸としてのロボット進退Ｒ軸を構成している。基板３０、３０' の中心Ｐ４、Ｐ４' は、この直線上を進退動する。   The fixed straight line J is a straight line passing through the centers P4, P4 ′ of the substrates 30, 30 ′ and the pivot axis Q in plan view, which is the centers P1, P1 ′ of the first support shafts 4, 4 ′. Corresponding to the perpendicular bisector of the straight lines P1 and P1 ′ connecting the two, constituting a robot advance / retreat R axis as a control axis. The centers P4 and P4 ′ of the substrates 30 and 30 ′ move forward and backward on this straight line.

回転基台３は、アーム列Ａ、Ｂ各側のアーム伸縮機構の旋回用に共用されており、回転基台３の旋回軸心Ｑ（ロボット旋回θ軸）回りの回転角度θは、そのまま、各アーム伸縮機構の旋回角度となる。   The rotation base 3 is commonly used for turning the arm telescopic mechanism on each side of the arm rows A and B, and the rotation angle θ around the turning axis Q (robot turning θ axis) of the rotation base 3 is as it is. This is the turning angle of each arm telescopic mechanism.

アーム列Ａ、Ｂ各側のアーム伸縮機構の構造及び動作メカニズムは、両者同じであり、これら両アーム伸縮機構が、旋回軸心Ｑを共用し、第２のモータＭ２、Ｍ２' により所定の位相差をもって伸縮駆動されることによって、基板３０、３０' の中心Ｐ４、Ｐ４' を、平面視して、定直線Ｊ上を所定の位相差をもって進退動させ、該基板３０、３０' をカセットもしくは処理装置内に挿入したり、また、そこから取り出したりするようになっている。   The structure and the operation mechanism of the arm expansion / contraction mechanism on each side of the arm rows A and B are the same, and both the arm expansion / contraction mechanisms share the pivot axis Q and are moved to a predetermined position by the second motors M2 and M2 ′. By being driven to expand and contract with a phase difference, the centers P4 and P4 ′ of the substrates 30 and 30 ′ are viewed in plan and moved forward and backward on the fixed straight line J with a predetermined phase difference, and the substrates 30 and 30 ′ are moved to a cassette or It can be inserted into and removed from the processing device.

以下に、アーム列Ａ側のアーム伸縮機構の構造及び動作メカニズムについて、さらに詳細に説明する。
先ず、アーム列Ａ、Ｂに共通の構造部分として、このダブルアーム列式基板搬送用ロボット１は、図１１に図示されるように、ロボット本体２の内部に回転基台３を備えている。この回転基台３は、段付き円筒状の胴体が底壁と頂壁とで閉塞された円筒状容器の形状をなしていて、旋回軸心Ｑを有し、この旋回軸心Ｑの回りに第１のモータＭ１により減速機Ｇ１を介して回転駆動される。第１のモータＭ１は、回転基台３の下方に設置された昇降基台５５の内部に収容されて固定されている。回転基台３は、その段付き円筒状の胴体の段部でロボット本体２に回転自在に、且つ、磁性流体シールにより気密に支持されている。 Hereinafter, the structure and operation mechanism of the arm expansion / contraction mechanism on the arm row A side will be described in more detail.
First, as a structure part common to the arm rows A and B, the double arm row type substrate transfer robot 1 includes a rotating base 3 inside a robot body 2 as shown in FIG. The rotating base 3 has a cylindrical container shape in which a stepped cylindrical body is closed by a bottom wall and a top wall, and has a pivot axis Q. The first motor M1 is rotationally driven via a reduction gear G1. The first motor M <b> 1 is housed and fixed in an elevating base 55 installed below the rotary base 3. The rotary base 3 is rotatably supported by the robot body 2 at the stepped portion of the stepped cylindrical body and is hermetically supported by a magnetic fluid seal.

回転基台３の内部には、その上方部に第２のモータＭ２、Ｍ２' が固定されている。ここで、アーム列Ａ側のアーム伸縮機構の駆動源をなす第２のモータＭ２により減速機Ｇ２を介して回転駆動される第１支軸４は、旋回軸心Ｑから所定距離ｘだけオフセットされ、これと平行に配置されて、回転基台３の頂部を抜け、該回転基台３の回転とは無関係に回転することが可能な状態で突出させられている。したがって、該第１支軸４は、回転基台３の回転により公転するが、第２のモータＭ２により生起されるその自転は、回転基台３の回転により影響されない。   Inside the rotary base 3, second motors M2 and M2 ′ are fixed to the upper part thereof. Here, the first support shaft 4 that is rotationally driven via the speed reducer G2 by the second motor M2 that is the drive source of the arm expansion / contraction mechanism on the arm row A side is offset from the turning axis Q by a predetermined distance x. These are arranged in parallel with each other, protrude from the top of the rotary base 3 and protrude so as to be able to rotate independently of the rotation of the rotary base 3. Therefore, the first support shaft 4 revolves due to the rotation of the rotation base 3, but its rotation caused by the second motor M <b> 2 is not affected by the rotation of the rotation base 3.

第１支軸４には、第１アーム５の一端部が固定的に取り付けられている。そして、この第１アーム５の他端部には、該第１アーム５の回転とともに、該第１アーム５の体内でプーリ１１、１２及びタイミングベルト１３から成る伝動機構を介して２：１のギア比で回転させられることとなる第２支軸６が、該第１アーム５の回転とは無関係に回転することが可能な状態で該第１アーム５から突出させられている。   One end of a first arm 5 is fixedly attached to the first support shaft 4. The other end of the first arm 5 is rotated 2: 1 with the rotation of the first arm 5 through a transmission mechanism including pulleys 11 and 12 and a timing belt 13 in the body of the first arm 5. The second support shaft 6 to be rotated at a gear ratio is protruded from the first arm 5 so as to be able to rotate independently of the rotation of the first arm 5.

プーリ１１は、回転基台３の頂部から上方に突出する筒状部により構成されていて、この筒状部は、第１アーム５の体内に抜け出し不能に進入させられている。減速機Ｇ２は、この筒状部内に、これとは間隔を置いて収容されている。プーリ１２は、段付き中空円筒状体から成る第２支軸６の下部大径部により構成されていて、この大径部は、第１アーム５の体内に抜け出し不能に収容されている。タイミングベルト１３は、これらのプーリ１１、１２間に架け渡されており、これらのプーリ１１、１２のギア比は２：１である。   The pulley 11 is configured by a cylindrical portion that protrudes upward from the top of the rotary base 3, and this cylindrical portion is allowed to enter the body of the first arm 5 so as not to come out. The reduction gear G2 is accommodated in this cylindrical part at intervals. The pulley 12 is constituted by a lower large-diameter portion of the second support shaft 6 made of a stepped hollow cylindrical body, and this large-diameter portion is accommodated in the body of the first arm 5 so as not to be pulled out. The timing belt 13 is stretched between these pulleys 11 and 12, and the gear ratio of these pulleys 11 and 12 is 2: 1.

したがって、今、第１アーム５が、第２のモータＭ２により回転駆動される第１支軸４の回転により、該第１支軸４とともに角度φだけ回転させられたとすると、この回転によりタイミングベルト１３がプーリ１１上を相対的に走行する長さと同じ長さだけタイミングベルト１３がプーリ１２上を相対的に走行するから、タイミングベルト１３のこの走行により第２支軸６が回転させられることとなる量は、第１アーム５（第１支軸４）の回転角度φの２倍の２φとなり、その向きは、第１アーム５の回転の向きと逆になる。   Therefore, if the first arm 5 is now rotated by an angle φ together with the first support shaft 4 by the rotation of the first support shaft 4 that is rotationally driven by the second motor M2, the timing belt is rotated by this rotation. Since the timing belt 13 relatively travels on the pulley 12 by the same length as 13 travels relatively on the pulley 11, the travel of the timing belt 13 causes the second support shaft 6 to rotate. This amount is 2φ which is twice the rotation angle φ of the first arm 5 (first support shaft 4), and its direction is opposite to the direction of rotation of the first arm 5.

第２支軸６が第１アーム５の他端部から突出する部分（小径部）には、第２アーム７の一端部が固定的に取り付けられている。そして、この第２アーム７の他端部には、該第２アーム７の回転とともに、該第２アーム７の体内でプーリ２１、２２及びタイミングベルト２３から成る伝動機構を介して１：２のギア比で回転させられることとなる第３支軸８が、該第２アーム７の回転とは無関係に回転することが可能な状態で該第２アーム７から突出させられている。第２・第３支軸６・８間の距離は、第１・第２支軸４・６間の距離と同じにされている。   One end of the second arm 7 is fixedly attached to a portion (small diameter portion) where the second support shaft 6 protrudes from the other end of the first arm 5. The other end of the second arm 7 is rotated 1: 2 through a transmission mechanism including pulleys 21 and 22 and a timing belt 23 in the body of the second arm 7 as the second arm 7 rotates. The third support shaft 8 to be rotated at a gear ratio is projected from the second arm 7 in a state where the third support shaft 8 can rotate independently of the rotation of the second arm 7. The distance between the second and third spindles 6 and 8 is the same as the distance between the first and second spindles 4 and 6.

プーリ２１は、第１アーム５の他端部に上方に向けて突出状に一体に形成された筒状部により構成されていて、この筒状部は、第２アーム７の体内に抜け出し不能に進入させられている。第２支軸６の小径部は、この筒状部に間隔を置いて挿通されて、第１アーム５の他端部から突出している。プーリ２２は、段付き中空円筒状体から成る第３支軸８の下部大径部により構成されていて、この大径部は、第２アーム７の体内に抜け出し不能に収容されている。タイミングベルト２３は、これらのプーリ２１、２２間に架け渡されており、これらのプーリ２１、２２のギア比は１：２である。   The pulley 21 is configured by a cylindrical portion integrally formed so as to protrude upward from the other end portion of the first arm 5, and this cylindrical portion cannot be pulled out into the body of the second arm 7. It is made to enter. The small-diameter portion of the second support shaft 6 is inserted through the cylindrical portion at an interval and protrudes from the other end portion of the first arm 5. The pulley 22 is constituted by a lower large-diameter portion of the third support shaft 8 made of a stepped hollow cylindrical body, and this large-diameter portion is accommodated in the body of the second arm 7 so as not to be pulled out. The timing belt 23 is stretched between these pulleys 21 and 22, and the gear ratio of these pulleys 21 and 22 is 1: 2.

したがって、今、第２アーム７が、第２支軸６の回転により、該第２支軸６とともに角度２φだけ回転させられたとすると、この回転によりタイミングベルト２３がプーリ２１上を相対的に走行する長さと同じ長さだけタイミングベルト２３がプーリ２２上を相対的に走行するから、タイミングベルト２３のこの走行により第３支軸８が回転させられることとなる量は、第２アーム７（第２支軸６）の回転角度２φの１／２のφとなり、その向きは、第２アーム７の回転の向きと逆になる。このことは、第３支軸８は、第１アーム５の回転によっても、その姿勢を変えないことを意味している。しかも、第２・第３支軸６・８間の距離は、第１・第２支軸４・６間の距離と同じにされているので、第３支軸８の中心Ｐ３は、常に第１支軸４の中心Ｐ１を通る直線Ｊ１上にあり、この直線Ｊ１は、定直線Ｊと平行である（図１２参照）。   Therefore, now, if the second arm 7 is rotated by an angle 2φ together with the second support shaft 6 by the rotation of the second support shaft 6, the timing belt 23 travels relatively on the pulley 21 by this rotation. Since the timing belt 23 travels relatively on the pulley 22 by the same length as the length to be rotated, the amount of rotation of the third support shaft 8 by this travel of the timing belt 23 is the second arm 7 (second The rotation angle 2φ of the two support shafts 6) is ½ of the rotation angle, and the direction is opposite to the rotation direction of the second arm 7. This means that the third support shaft 8 does not change its posture even when the first arm 5 rotates. Moreover, since the distance between the second and third support shafts 6 and 8 is the same as the distance between the first and second support shafts 4 and 6, the center P3 of the third support shaft 8 is always the first. It exists on the straight line J1 which passes along the center P1 of 1 spindle 4, This straight line J1 is parallel to the fixed straight line J (refer FIG. 12).

第３支軸８の中心Ｐ３が、常に第１支軸４の中心Ｐ１を通る直線Ｊ１上にあり、この直線Ｊ１が、定直線Ｊと平行になる理由を、今少し詳しく説明する。
先ず、第３支軸８の中心Ｐ３が第１支軸４の中心Ｐ１に重なる状態において、第２支軸６の中心Ｐ２は、図１２に図示の位置Ｐ２０にあり、この位置Ｐ２０は、特殊位置であり、平面視して、特殊点をなす。 The reason why the center P3 of the third support shaft 8 is always on the straight line J1 passing through the center P1 of the first support shaft 4, and the reason why this straight line J1 is parallel to the fixed straight line J will be described in a little more detail.
First, in a state where the center P3 of the third support shaft 8 overlaps the center P1 of the first support shaft 4, the center P2 of the second support shaft 6 is at a position P20 shown in FIG. 12, and this position P20 is a special position. It is a position and makes a special point in plan view.

この状態で、今、第１アーム５が角度φだけ図示矢印の方向に回転させられたとすると、第２支軸６の中心Ｐ２は、当初位置Ｐ２０から図示の位置Ｐ２に変位して、∠Ｐ２・Ｐ１・Ｐ２０＝φとなる。   In this state, if the first arm 5 is now rotated by the angle φ in the direction of the illustrated arrow, the center P2 of the second support shaft 6 is displaced from the initial position P20 to the illustrated position P2, and ∠P2 P1 · P20 = φ.

一方、第３支軸８の中心Ｐ３は、Ｐ１と重なった位置から図示の位置Ｐ３に変位して、Ｐ２を挟む２つのアーム（第１アーム５、第２アーム７）のなす角度、すなわち、△Ｐ２・Ｐ３・Ｐ１の頂角∠Ｐ３・Ｐ２・Ｐ１は２φとなる。これら２つのアームの長さは等しいから、△Ｐ２・Ｐ３・Ｐ１は二等辺三角形であり、その頂角∠Ｐ３・Ｐ２・Ｐ１（＝２φ）の２等分線は、その三角形の底辺である直線Ｐ３・Ｐ１に対して直角をなし、しかも、これを２等分する。したがって、∠Ｐ３・Ｐ１・Ｐ２＝（９０°−φ）となり、
∠Ｐ３・Ｐ１・Ｐ２０＝∠Ｐ３・Ｐ１・Ｐ２＋∠Ｐ２・Ｐ１・Ｐ２０＝（９０°−φ）＋φ＝９０°
となり、一定となる。これより、第３支軸８の中心Ｐ３は、第１支軸４の中心Ｐ１を通り、直線Ｐ１・Ｐ２０に対して直角をなす直線Ｊ１上にあることが分かる。 On the other hand, the center P3 of the third support shaft 8 is displaced from the position overlapping P1 to the position P3 shown in the figure, and is an angle formed by two arms (first arm 5 and second arm 7) sandwiching P2, that is, The apex angles ∠P3, P2, and P1 of ΔP2, P3, and P1 are 2φ. Since these two arms are equal in length, ΔP2, P3, and P1 are isosceles triangles, and the bisector of the apex angle ∠P3, P2, and P1 (= 2φ) is the base of the triangle A right angle is formed with respect to the straight lines P3 and P1, and this is divided into two equal parts. Therefore, ∠P3 · P1 · P2 = (90 ° −φ)
∠P3 ・ P1 ・ P20 = ∠P3 ・ P1 ・ P2 + ∠P2 ・ P1 ・ P20 = (90 ° -φ) + φ = 90 °
Becomes constant. From this, it can be seen that the center P3 of the third support shaft 8 is on the straight line J1 passing through the center P1 of the first support shaft 4 and perpendicular to the straight lines P1 and P20.

他方、Ｐ１はＱからｘだけオフセットされており、Ｐ４は、Ｐ１がＱからｘだけオフセットされた方向とは反対の方向に、Ｐ３からｘだけオフセットされているから、Ｐ４とＱとを通る直線、すなわち、定直線Ｊは、Ｐ３とＰ１とを通る直線、すなわち、直線Ｊ１からｘだけ隔てられ、これと平行な直線である。逆に言えば、Ｐ３とＰ１とを通る直線Ｊ１は、Ｐ４とＱとを通る定直線Ｊからｘだけ隔てられ、これと平行な直線である。
以上より、第３支軸８の中心Ｐ３が、常に第１支軸４の中心Ｐ１を通る、定直線Ｊと平行な直線Ｊ１上にある理由が説明される。 On the other hand, P1 is offset from Q by x and P4 is offset from P3 by x in the direction opposite to the direction in which P1 is offset by Q, so a straight line passing through P4 and Q That is, the fixed straight line J is a straight line passing through P3 and P1, that is, a straight line separated from the straight line J1 by x and parallel thereto. In other words, the straight line J1 passing through P3 and P1 is separated from the fixed straight line J passing through P4 and Q by x, and is a straight line parallel thereto.
From the above, the reason why the center P3 of the third support shaft 8 is always on the straight line J1 passing through the center P1 of the first support shaft 4 and parallel to the fixed straight line J will be described.

なお、ここで、アーム列Ａ、Ｂ両側のアーム伸縮機構は、鉛直面に対して左右対称に配置されているから、平面視しても、左右対称に配置されている。したがって、基板３０'
の中心Ｐ４' とＱとを通る直線は、平面視して、Ｐ４とＱとを通る定直線Ｊに重なる。すなわち、Ｐ４、Ｐ４’は、平面視して、定直線Ｊ上にあって、この直線上を所定の位相差を保ちつつ進退動する。この定直線Ｊを通る鉛直面は、アーム列Ａ、Ｂ両側のアーム伸縮機構が左右対称に配置される基準となる面であり、前記した鉛直面と同じものである。Ｐ１、Ｐ１’は、旋回軸心Ｑに対して点対称の位置にあると同時に、この鉛直面に対して面対称の位置にもあるから、直線Ｐ１・Ｐ１’は、この鉛直面と直交し、定直線Ｊと直交する。したがって、Ｑ、Ｐ１、Ｐ１’、Ｐ２０、Ｐ２０’（不図示。このＰ２０’は、第３支軸８’の中心Ｐ３’が第１支軸４’の中心Ｐ１’に重なる状態において、第２支軸６’の中心Ｐ２’がある位置を示す。）は、平面視して、同一の直線上にある。 Here, since the arm expansion / contraction mechanisms on both sides of the arm rows A and B are arranged symmetrically with respect to the vertical plane, they are arranged symmetrically even when viewed in plan. Therefore, the substrate 30 '
A straight line passing through the centers P4 ′ and Q of the center line overlaps with a constant straight line J passing through P4 and Q in plan view. That is, P4 and P4 ′ are on a fixed straight line J in plan view, and move forward and backward on the straight line while maintaining a predetermined phase difference. The vertical plane passing through the fixed straight line J is a reference plane on which the arm expansion and contraction mechanisms on both sides of the arm rows A and B are symmetrically arranged, and is the same as the above-described vertical plane. Since P1 and P1 ′ are in a point-symmetrical position with respect to the pivot axis Q and at the same time in a plane-symmetrical position with respect to the vertical plane, the straight lines P1 and P1 ′ are orthogonal to the vertical plane. , Orthogonal to the constant straight line J. Therefore, Q, P1, P1 ′, P20, P20 ′ (not shown. This P20 ′ is the second in the state where the center P3 ′ of the third support shaft 8 ′ overlaps the center P1 ′ of the first support shaft 4 ′. The position where the center P2 ′ of the support shaft 6 ′ is located.) Is on the same straight line in plan view.

第３支軸８には、第３アーム９の一端部が固定的に取り付けられている。第３アーム９の他端部には、基板３０を保持するためのハンド１０が固設されている。第３支軸８が、前記のとおり、第１アーム５の回転によってもその姿勢を変えないことにより、第３アーム９、ハンド１０及び基板３０も、第１アーム５の回転によってその姿勢を変えることはない。したがって、基板３０は、その姿勢を変えることなく、その中心Ｐ４が常に定直線Ｊ上にあるようにして、アーム列Ａ側のアーム伸縮機構により進退動させられ、搬送されることになる。   One end of a third arm 9 is fixedly attached to the third support shaft 8. A hand 10 for holding the substrate 30 is fixed to the other end of the third arm 9. As described above, since the third support shaft 8 does not change its posture even when the first arm 5 rotates, the third arm 9, the hand 10, and the substrate 30 also change their posture according to the rotation of the first arm 5. There is nothing. Therefore, the substrate 30 is moved forward and backward by the arm expansion / contraction mechanism on the arm row A side so that its center P4 is always on the fixed straight line J without changing its posture.

同様にして、基板３０' が、その姿勢を変えることなく、その中心Ｐ４' が常に定直線Ｊ上にあるようにして、アーム列Ｂ側のアーム伸縮機構により進退動させられ、搬送されることは、以上の説明から当業者に明らかであろう。   Similarly, the substrate 30 'is moved forward and backward by the arm expansion / contraction mechanism on the arm row B side so that its center P4' is always on the fixed straight line J without changing its posture. Will be apparent to those skilled in the art from the foregoing description.

定直線Ｊは、回転基台３上に想定されるｘ' ｙ' 相対座標系において、固定的な直線をなす。常にこの定直線Ｊ上にある基板３０、３０’の中心Ｐ４、Ｐ４’から旋回軸心Ｑまでの距離Ｒは、当該アーム伸縮機構の伸長量を示しており、カセットにウエハ基板３０、３０’を受け渡し・取り出しするときの作業量の重要な目安となる。その量は、第１アーム５、５’の回転量によって定まるから、第１支軸４、４’を回転駆動する第２のモータＭ２、Ｍ２’の回転量を制御することによって制御することができる。   The fixed straight line J forms a fixed straight line in the x ′ y ′ relative coordinate system assumed on the rotation base 3. The distance R from the center P4, P4 ′ of the substrate 30, 30 ′ always on the fixed straight line J to the pivot axis Q indicates the extension amount of the arm expansion / contraction mechanism, and the wafer substrate 30, 30 ′ is placed in the cassette. It is an important measure of the amount of work when delivering and taking out. Since the amount is determined by the amount of rotation of the first arms 5 and 5 ′, it can be controlled by controlling the amount of rotation of the second motors M2 and M2 ′ that rotationally drive the first support shafts 4 and 4 ′. it can.

定直線Ｊは、前記のとおり、ｘ' ｙ' 相対座標系において固定的な直線をなすから、ｘｙ絶対座標系においては、その向きは、回転基台３の回転角度θにのみ依存する。回転基台３の回転中心をなす旋回軸心Ｑは、回転基台３の回転角度θを制御するときの制御軸となるロボット旋回θ軸に相当している。   As described above, the fixed straight line J forms a fixed straight line in the x ′ y ′ relative coordinate system. Therefore, in the xy absolute coordinate system, the direction depends only on the rotation angle θ of the rotation base 3. The turning axis Q that forms the rotation center of the rotating base 3 corresponds to the robot turning θ axis that serves as a control axis when the rotation angle θ of the rotating base 3 is controlled.

この基板搬送用ロボット１は、なお、回転基台３及びアーム列Ａ、Ｂ両側のアーム伸縮機構を昇降させる昇降機構５０を有している。この昇降機構５０は、駆動源をなす第３のモータＭ３と、該第３のモータＭ３の出力をボールネジ機構５１に伝達するプーリ５２、５３、タイミングベルト５４と、昇降基台５５とを備えていて、該第３のモータＭ３の回転により、第１のモータＭ１を収容する昇降基台５５を昇降させ、これにより、該昇降基台５５の上方に設置された回転基台３、両アーム伸縮機構の全体を垂直なＺ軸方向に昇降動させる。したがって、この基板搬送用ロボット１は、ロボット旋回θ軸とロボット進退Ｒ軸との２つの制御軸のほかに、第３の制御軸として、ロボット昇降Ｚ軸を有している。制御装置４０は、これらのモータを統合的に制御する。この結果、この基板搬送用ロボット１は、異なる高さ位置に配置された複数のカセットに対しても自在に対応することが可能である。   The substrate transfer robot 1 further includes an elevating mechanism 50 that elevates and lowers the rotary base 3 and the arm expansion / contraction mechanisms on both sides of the arm rows A and B. The elevating mechanism 50 includes a third motor M3 serving as a driving source, pulleys 52 and 53, a timing belt 54, and an elevating base 55 for transmitting the output of the third motor M3 to the ball screw mechanism 51. Thus, by the rotation of the third motor M3, the elevating base 55 that accommodates the first motor M1 is raised and lowered, whereby the rotary base 3 installed above the elevating base 55 and the expansion and contraction of both arms The entire mechanism is moved up and down in the vertical Z-axis direction. Therefore, the substrate transfer robot 1 has a robot raising / lowering Z-axis as a third control axis in addition to the two control axes of the robot rotation θ axis and the robot advance / retreat R axis. The control device 40 controls these motors in an integrated manner. As a result, the substrate transfer robot 1 can freely cope with a plurality of cassettes arranged at different height positions.

以上に説明したとおり、この基板搬送用ロボット１は、ロボット旋回θ軸、ロボット進退Ｒ軸及びロボット昇降Ｚ軸から成る３つの制御軸を有しており、これに対応して、第１のモータＭ１、第２のモータＭ２、Ｍ２' 及び第３のモータＭ３を備えている。
このように、この基板搬送用ロボット１は、少なくとも４つのモータを備えるため、それだけ伝動機構の台数も増し、装置が複雑化、大型化するとともに、装置が高価になる。また、第２のモータＭ２、Ｍ２' は、それらの出力を減速機Ｇ２、Ｇ２’、第１支軸４、４' を介して第１アーム５、５' に伝達するため、第１支軸４、４' の中心Ｐ１、Ｐ１'
を、回転基台３の旋回軸心Ｑを跨いで配置しなければならず、回転基台３の直径が大きくなり、回転基台３を本体２に回転自在に取り付けるための軸受や、この軸受部分を気密に保持するための磁性シールの寸法が大径となり、装置がさらに大型化するとともに、大径の軸受や磁性シールの使用により、装置がさらに高価になるという問題点があった。 As described above, the substrate transfer robot 1 has three control axes including the robot turning θ axis, the robot advance / retreat R axis, and the robot lifting / lowering Z axis. M1, a second motor M2, M2 ′ and a third motor M3 are provided.
As described above, since the substrate transfer robot 1 includes at least four motors, the number of transmission mechanisms increases accordingly, the apparatus becomes complicated and large, and the apparatus becomes expensive. The second motors M2 and M2 ′ transmit their outputs to the first arms 5 and 5 ′ via the speed reducers G2 and G2 ′ and the first shafts 4 and 4 ′. 4, 4 'center P1, P1'
Must be disposed across the pivot axis Q of the rotating base 3, the diameter of the rotating base 3 is increased, and a bearing for rotatably mounting the rotating base 3 to the main body 2 or this bearing There is a problem that the size of the magnetic seal for holding the portion hermetically becomes large and the apparatus is further increased in size, and the apparatus becomes more expensive due to the use of a large-diameter bearing and magnetic seal.

また、第２のモータＭ２、Ｍ２' は、回転基台３内に固定されて設けられるため、これらに電力を供給するケーブルは、回転基台３の旋回角に応じた長さが必要となり、また、その断線防止のために、回転基台３の旋回角が逆に制限されて、装置としての使い勝手が悪いという問題点もあった。   In addition, since the second motors M2 and M2 ′ are fixedly provided in the rotary base 3, the cable for supplying power to them needs to have a length corresponding to the turning angle of the rotary base 3. Further, in order to prevent the disconnection, the turning angle of the rotary base 3 is conversely limited, and there is a problem that the usability as an apparatus is poor.

一対のプーリと、これらの間に架け渡されるタイミングベルトとの組合せから成る伝動機構の複数組をアーム伸縮機構（アーム列）の内部に有する同種の基板搬送用ロボットにおいて、アーム伸縮機構が最大に伸長したときの軸受部に掛かる負荷（モーメント荷重）を軽減するために、永久磁石の吸引力ないし反発力を利用してアーム伸縮機構を補助的に支持することが提案されている（特許文献３参照）。しかしながら、このものは、永久磁石の利用に関し、そのように作用するもののみに限られるものである。   In the same type of substrate transfer robot that has a plurality of sets of transmission mechanisms comprising a combination of a pair of pulleys and a timing belt spanned between them, the arm expansion / contraction mechanism is maximized. In order to reduce the load (moment load) applied to the bearing portion when extended, it has been proposed to support the arm expansion / contraction mechanism in an auxiliary manner using the attractive force or repulsive force of the permanent magnet (Patent Document 3). reference). However, this is limited to the use of permanent magnets only for those that work in that way.

また、シングルアーム列式基板搬送用ロボットにおいて、ハンド（フォーク部）が、姿勢を変えることなく、同一直線上を直線運動するようにするのに、４つ棒リンク機構を用い、その左右基端腕部をなす第１、第２の駆動腕部を永久磁石の磁気結合により回動させるようにしたものも提案されている（特許文献４参照）。しかしながら、このものは、シングルアーム列式基板搬送用ロボットにのみ適用可能なものであって、ダブルアーム列式基板搬送用ロボットには適用できない。   In addition, in a single arm row type substrate transfer robot, a four-bar link mechanism is used to move the hand (fork) linearly on the same straight line without changing its posture, and its right and left base ends There has also been proposed one in which the first and second drive arm portions constituting the arm portion are rotated by magnetic coupling of permanent magnets (see Patent Document 4). However, this is applicable only to the single arm row type substrate transfer robot, and not applicable to the double arm row type substrate transfer robot.

さらに、シングル又はダブルアーム列式基板搬送用ロボットにおいて、アーム伸縮機構の伸縮駆動と旋回駆動とを１台のモータ等アクチュエータを用いて行う、所謂ダイレクトドライブ方式を採用したものも知られている（特許文献３、５参照）。しかしながら、これらのものは、永久磁石を駆動源として利用するロボットではない。
特開２００２−１６６３７６号公報 特開平１１−０３３９５１号公報 特開平０８−１７２１２１号公報 特開平１０−０９２８９９号公報 特開平０１−１８３３８３号公報 Further, a single or double arm row type substrate transfer robot is also known that employs a so-called direct drive system in which the expansion / contraction drive and the turning drive of the arm expansion / contraction mechanism are performed using an actuator such as a single motor ( (See Patent Documents 3 and 5). However, these are not robots that use a permanent magnet as a drive source.
JP 2002-166376 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-033951 Japanese Patent Laid-Open No. 08-172121 Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-092899 Japanese Patent Laid-Open No. 01-183383

本願の発明は、従来のダブルアーム列式基板搬送用ロボットが有する前記のような問題点を解決して、モータの必要台数を減らし、構造を簡単化、小型化、軽量化して、製作コストを低減し、特に真空用ロボットとして使用するのに好適な、永久磁石を駆動源として利用したダブルアーム列式基板搬送用ロボットを提供することを課題とする。   The invention of the present application solves the above-mentioned problems of the conventional double arm array substrate transfer robot, reduces the required number of motors, simplifies the structure, reduces the weight, and reduces the manufacturing cost. It is an object of the present invention to provide a double-arm array type substrate transfer robot that uses a permanent magnet as a drive source, and is suitable for use as a vacuum robot.

前記のような課題は、本願の各請求項に記載された次のような発明により解決される。 すなわち、その請求項１に記載された発明は、少なくとも第１及び第２の２つのアームが順次結節されて、１列のアーム伸縮機構が構成され、このようなアーム伸縮機構が左右に２列備えられており、左右各列の最終段アームの先端には、ハンドが結節されて設けられ、左右各列の前記第１アームを位相差を持って正逆回転させることにより、左右各列の前記アーム伸縮機構が位相差を持って伸縮して、左右各列の前記ハンドが位相差を持って直線運動するように構成されて成るダブルアーム列式基板搬送用ロボットにおいて、アーム駆動手段がさらに備えられ、前記アーム駆動手段は、左右各列の前記第１アームに備えられる第１の永久磁石に対応させて、第２の永久磁石を有し、前記アーム駆動手段が正逆回転することにより、前記第２の永久磁石が正逆回転して、前記第２の永久磁石と前記第１の永久磁石との磁気結合を介して左右各列の前記第１アームが位相差を持って正逆回転するようにされていることを特徴とするダブルアーム列式基板搬送用ロボットである。   The above problems can be solved by the following invention described in each claim of the present application. That is, according to the first aspect of the present invention, at least the first and second arms are sequentially knotted to constitute one row of arm expansion / contraction mechanisms, and such arm expansion / contraction mechanisms are arranged in two rows on the left and right. A hand is knotted at the tip of the last stage arm in each of the left and right rows, and the first arm in each of the left and right rows is rotated forward and backward with a phase difference, thereby In the double-arm row type substrate transfer robot configured such that the arm expansion and contraction mechanism expands and contracts with a phase difference, and the left and right rows of hands move linearly with a phase difference, the arm driving means further includes The arm driving means includes a second permanent magnet corresponding to the first permanent magnet provided in the first arm in each of the left and right rows, and the arm driving means rotates forward and backward. The second The permanent magnet rotates forward and backward, and the first arm in each of the left and right rows rotates forward and backward with a phase difference through the magnetic coupling between the second permanent magnet and the first permanent magnet. This is a double arm array type substrate transfer robot.

請求項１に記載された発明は、前記のように構成されているので、ダブルアーム列式基板搬送用ロボットにおいて、左右各列のアーム伸縮機構を位相差を持って伸縮さるために、左右各列の第１アームを個別に位相差を持って正逆回転させるのに、モータが直接的には使用されないので、このモータの２台分を削減することができる。代わりに、新たにアーム駆動手段を正逆回転させるのに、１台のモータが必要となるにしても、差し引き少なくとも、モータの１台分を削減することができる。これにより、以下に述べるような種々の効果が得られる。   Since the invention described in claim 1 is configured as described above, in the double arm row type substrate transfer robot, in order to extend and retract the arm extension mechanisms of the left and right rows with a phase difference, Since the motors are not directly used to rotate the first arm of the row forward and backward with a phase difference individually, the two motors can be reduced. Instead, even if one motor is required to rotate the arm driving means forward and backward, it is possible to reduce at least one motor by subtraction. Thereby, various effects as described below can be obtained.

先ず、左右各列のアーム伸縮機構を１台のモータ（アクチュエータ）で駆動できるので、ロボットの小型化、軽量化が可能になり、また、削減されたモータの代わりに永久磁石が利用されるので、動力伝達系からの発塵が減少する。これらにより、真空用のロボットとして好適なダブルアーム列式基板搬送用ロボットが得られる。   First, since the arm expansion and contraction mechanisms in the left and right rows can be driven by a single motor (actuator), it is possible to reduce the size and weight of the robot, and use permanent magnets instead of the reduced motors. Dust generation from the power transmission system is reduced. As a result, a double arm row type substrate transfer robot suitable for a vacuum robot can be obtained.

次に、左右各列の第１アームを位相差を持って正逆回転させるのに、永久磁石が利用されるので、アーム伸縮機構の駆動系をシンプルな構造にすることができる。また、左右各列の第１アームの根元部に駆動伝達源がなくなるので、アームの外形を小さく（最小回転半径を小さく）、低く構成することができ、アーム伸縮機構をθ軸回りに回転させる旋回基台の外形も小さく構成することができる。これらにより、アーム伸縮機構の駆動系全体（駆動ユニット）、牽いては、ダブルアーム列式基板搬送用ロボットの構造を簡単化、小型化、軽量化することができ、その製作費を安価にすることができる。   Next, since the permanent magnet is used to rotate the first arm in each of the left and right rows in the forward and reverse directions with a phase difference, the drive system of the arm expansion / contraction mechanism can have a simple structure. In addition, since there is no drive transmission source at the base of the first arm in each of the left and right rows, the outer shape of the arm can be made small (minimum rotation radius is small) and low, and the arm telescopic mechanism is rotated around the θ axis. The outer shape of the swivel base can also be made small. As a result, the entire drive system (drive unit) of the arm expansion / contraction mechanism, the structure of the double arm row type substrate transfer robot can be simplified, reduced in size and reduced in weight, and the production cost is reduced. be able to.

次に、旋回基台の外形を小さく構成することができるので、これをロボット本体（従来のダブルアーム列式基板搬送用ロボット１におけるロボット本体２に対応するロボットの外胴基体。図１０参照。）や真空室に対して回転自在に、且つ、気密に支持するために必要とされる軸受や磁性流体シールを小径で、構造が簡単なものにすることができ、また、多段の磁性流体シールも減段することができ、この面からも、ダブルアーム列式基板搬送用ロボットの構造を簡単化、軽量化することができ、その製作費を安価にすることができる。   Next, since the outer shape of the swivel base can be made small, this is the robot main body (the outer body base of the robot corresponding to the robot main body 2 in the conventional double arm array type substrate transfer robot 1. See FIG. 10. ) Or a vacuum chamber, and the bearing and magnetic fluid seal required for airtight support can be made small in diameter and with a simple structure, and a multi-stage magnetic fluid seal Also from this aspect, the structure of the double-arm array substrate transfer robot can be simplified and reduced in weight, and the manufacturing cost can be reduced.

次に、アーム伸縮機構の駆動系から少なくともモータの１台分を削減することができるので、その分、モータ減速機を削減することができ、また、多段の磁性流体シールも減段することができ、これら構成部品による振動伝達遅れが少なくなり、左右各列のアーム伸縮機構が何らかの物体（相手側アーム伸縮機構の場合もある）に衝突したことの検知も、振動センサ等により検出可能になる。   Next, since at least one motor can be reduced from the drive system of the arm expansion / contraction mechanism, the motor speed reducer can be reduced correspondingly, and the multi-stage magnetic fluid seal can be reduced. The vibration transmission delay due to these components can be reduced, and the detection that the arm expansion / contraction mechanism in each of the left and right columns has collided with some object (which may be a counterpart arm expansion / contraction mechanism) can also be detected by a vibration sensor or the like. .

次に、左右各列の第１アームを位相差を持って正逆回転させるのに、永久磁石が利用されるので、左右各列のアーム伸縮機構が何らかの物体（相手側アーム伸縮機構の場合もある）に過大に衝突した際には、エスケープすることができ、ロボットや搬送物に与える衝突時ダメージを最小にすることができる。
以上のとおり、種々の効果を奏することができる。 Next, since permanent magnets are used to rotate the first arm in each of the left and right rows with a phase difference, the arm expansion and contraction mechanisms in the left and right columns are some sort of object (even in the case of the counterpart arm expansion and contraction mechanism). In the event of an excessive collision, the robot can escape and minimize the collision damage to the robot and the transported object.
As described above, various effects can be achieved.

また、その請求項２に記載された発明は、請求項１に記載のダブルアーム列式基板搬送用ロボットにおいて、その左右各列のアーム伸縮機構が、その内部に伝動機構を有し、該伝動機構は、左右各列の第１アームが位相差を持って水平面内で正逆回転することにより、左右各列のアーム伸縮機構が位相差を持って伸縮して、左右各列のハンドが、姿勢を変えることなく、位相差を持って水平方向に、平面視して、同一直線上を直線運動するようにさせるものであることを特徴としている。   Further, the invention described in claim 2 is the double arm row type substrate transfer robot according to claim 1, wherein the arm expansion and contraction mechanisms of the left and right rows each have a transmission mechanism therein, and the transmission The mechanism is such that the first arm of each left and right row rotates forward and backward in the horizontal plane with a phase difference, so that the arm expansion and contraction mechanism of each left and right column expands and contracts with a phase difference, It is characterized in that it moves linearly on the same straight line in a horizontal direction with a phase difference without changing its posture.

請求項２に記載された発明は、この構成により、左右各列の第１アームが位相差を持って水平面内で正逆回転することにより、左右各列のアーム伸縮機構が位相差を持って伸縮して、左右各列のハンドが、姿勢を変えることなく、位相差を持って水平方向に、平面視して、同一直線上を直線運動するようにさせるための伝動機構を、左右各列のアーム伸縮機構の内部に収容して、装置全体をコンパクトにまとめることができる。また、伝動機構からの発塵を封じ込めることができる。   According to the second aspect of the invention, with this configuration, the first arm in each of the left and right rows rotates forward and backward in a horizontal plane with a phase difference, so that the arm expansion and contraction mechanism in each of the left and right rows has a phase difference. The left and right rows have a transmission mechanism that extends and retracts so that the left and right hands move linearly on the same straight line in a horizontal direction with a phase difference without changing the posture. It is possible to collect the entire apparatus in a compact manner by accommodating it in the arm expansion / contraction mechanism. In addition, dust generation from the transmission mechanism can be contained.

また、その請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載のダブルアーム列式基板搬送用ロボットにおいて、そのアーム駆動手段が、回転円盤から成り、該回転円盤は、左右各列の第１アームの直下に、左右各列の該第１アームの回転支軸と同心に備えられ、該回転円盤の左右各列の該第１アームに面する側の、左右各列の該第１アームに対向する所定位置に、第２の永久磁石が設けられていることを特徴としている。   According to a third aspect of the present invention, in the double arm row type substrate transfer robot according to the first or second aspect, the arm driving means comprises a rotating disk, and the rotating disk is arranged in each of the left and right columns. The right and left rows of the left and right rows are arranged concentrically with the rotation support shafts of the left and right rows of the first arms, and the left and right rows of the rotary disc on the side facing the first arms. A second permanent magnet is provided at a predetermined position facing one arm.

請求項３に記載された発明は、この構成により、アーム駆動手段をシンプルな構造にすることができ、しかも、その駆動制御は、回転円盤の回転制御により行えるので、簡単に行える。   According to the third aspect of the present invention, the arm driving means can be made a simple structure by this configuration, and the drive control can be easily performed by the rotation control of the rotary disk.

さらに、その請求項４に記載された発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のダブルアーム列式基板搬送用ロボットにおいて、その左右各列の第１アームは、左右各列のアーム伸縮機構が最小旋回ポジションにある時のその位置を越えては、磁気結合を介して逆回転させられないように、その引限を定めるストッパが設けられていることを特徴としている。   Furthermore, the invention described in claim 4 is the double-arm row type substrate transfer robot according to any one of claims 1 to 3, wherein the first arm in each of the left and right rows is an arm extension / retraction of each of the left and right rows. A stopper is provided to determine the limit so that the mechanism cannot be rotated backward via magnetic coupling beyond the position when the mechanism is at the minimum turning position.

請求項４に記載された発明は、この構成により、簡単な構成を以って、アーム駆動手段が正逆回転することにより、第２の永久磁石が正逆回転して、該第２の永久磁石と第１の永久磁石との磁気結合を介して左右各列の第１アームが位相差を持って正逆回転する動作を確実に、円滑に行わせることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, with this configuration, the arm driving means rotates forward and backward with a simple configuration, whereby the second permanent magnet rotates forward and backward. An operation in which the first arm in each of the left and right rows rotates forward and backward with a phase difference through the magnetic coupling between the magnet and the first permanent magnet can be reliably and smoothly performed.

前記のとおり、本願の発明のダブルアーム列式基板搬送用ロボットによれば、左右各列のアーム伸縮機構を位相差を持って伸縮さるために、左右各列の第１アームを個別に位相差を持って正逆回転させるのに、モータが直接的には使用されないので、このモータの２台分を削減することができる。アーム駆動手段を正逆回転させるのに、１台のモータが必要とされるにしても、少なくとも、モータの１台分を削減することができる。これにより、以下に述べるような種々の効果が得られる。   As described above, according to the double arm row type substrate transfer robot of the present invention, the first arm of each of the left and right rows is individually subjected to a phase difference in order to extend and retract the arm expansion and contraction mechanisms of the left and right rows with a phase difference. Since the motor is not directly used for forward / reverse rotation with the motor, two motors can be reduced. Even if one motor is required to rotate the arm driving means forward and backward, at least one motor can be reduced. Thereby, various effects as described below can be obtained.

先ず、左右各列のアーム伸縮機構を１台のモータ（アクチュエータ）で駆動できるので、ロボットの小型化、軽量化が可能になり、また、削減されたモータの代わりに永久磁石が利用されるので、動力伝達系からの発塵が減少する。これらにより、真空用のロボットとして好適なダブルアーム列式基板搬送用ロボットを得ることができる。 First, since the arm expansion and contraction mechanisms in the left and right rows can be driven by a single motor (actuator), it is possible to reduce the size and weight of the robot, and use permanent magnets instead of the reduced motors. Dust generation from the power transmission system is reduced. As a result, a double arm row type substrate transfer robot suitable as a vacuum robot can be obtained.

次に、左右各列の第１アームを位相差を持って正逆回転させるのに、永久磁石が利用されるので、アーム伸縮機構の駆動系をシンプルな構造にすることができる。また、左右各列の第１アームの根元部に駆動伝達源がなくなるので、アームの外形を小さく（最小回転半径を小さく）、低く構成することができ、アーム伸縮機構をθ軸回りに回転させる旋回基台の外形も小さく構成することができる。これらにより、アーム伸縮機構の駆動系全体（駆動ユニット）、牽いては、ダブルアーム列式基板搬送用ロボットの構造を簡単化、小型化、軽量化することができ、その製作費を安価にすることができる。   Next, since the permanent magnet is used to rotate the first arm in each of the left and right rows in the forward and reverse directions with a phase difference, the drive system of the arm expansion / contraction mechanism can have a simple structure. In addition, since there is no drive transmission source at the base of the first arm in each of the left and right rows, the outer shape of the arm can be made small (minimum rotation radius is small) and low, and the arm telescopic mechanism is rotated around the θ axis. The outer shape of the swivel base can also be made small. As a result, the entire drive system (drive unit) of the arm expansion / contraction mechanism, the structure of the double arm row type substrate transfer robot can be simplified, reduced in size and reduced in weight, and the production cost is reduced. be able to.

次に、旋回基台の外形を小さく構成することができるので、これをロボット本体（従来のダブルアーム列式基板搬送用ロボット１におけるロボット本体２に対応するロボットの外胴基体。図１１参照。）や真空室に対して回転自在に、且つ、気密に支持するために必要とされる軸受や磁性流体シールを小径で、構造が簡単なものにすることができ、また、多段の磁性流体シールも減段することができ、この面からも、ダブルアーム列式基板搬送用ロボットの構造を簡単化、軽量化することができ、その製作費を安価にすることができる。   Next, since the outer shape of the swivel base can be made small, this is the robot main body (the outer body base of the robot corresponding to the robot main body 2 in the conventional double arm array type substrate transfer robot 1. See FIG. 11. ) Or a vacuum chamber, and the bearing and magnetic fluid seal required for airtight support can be made small in diameter and with a simple structure, and a multi-stage magnetic fluid seal Also from this aspect, the structure of the double-arm array substrate transfer robot can be simplified and reduced in weight, and the manufacturing cost can be reduced.

次に、アーム伸縮機構の駆動系から少なくともモータの１台分を削減することができるので、その分、モータ減速機を削減することができ、また、多段の磁性流体シールも減段することができ、これら構成部品による振動伝達遅れが少なくなり、左右各列のアーム伸縮機構が何らかの物体（相手側アーム伸縮機構の場合もある）に衝突したことの検知も、振動センサ等により検出可能になる。   Next, since at least one motor can be reduced from the drive system of the arm expansion / contraction mechanism, the motor speed reducer can be reduced correspondingly, and the multi-stage magnetic fluid seal can be reduced. The vibration transmission delay due to these components can be reduced, and the detection that the arm expansion / contraction mechanism in each of the left and right columns has collided with some object (which may be a counterpart arm expansion / contraction mechanism) can also be detected by a vibration sensor or the like. .

次に、左右各列の第１アームを位相差を持って正逆回転させるのに、永久磁石が利用されるので、左右各列のアーム伸縮機構が何らかの物体（相手側アーム伸縮機構の場合もある）に過大に衝突した際には、エスケープすることができ、ロボットや搬送物に与える衝突時ダメージを最小にすることができる。
以上のとおり、種々の効果を奏することができる。
なお、前記したような種々の効果をさらに奏することができる。 Next, since permanent magnets are used to rotate the first arm in each of the left and right rows with a phase difference, the arm expansion and contraction mechanisms in the left and right columns are some sort of object (even in the case of the counterpart arm expansion and contraction mechanism). In the event of an excessive collision, the robot can escape and minimize the collision damage to the robot and the transported object.
As described above, various effects can be achieved.
Various effects as described above can be further exhibited.

少なくとも第１及び第２の２つのアームが順次結節されて、１列のアーム伸縮機構が構成され、このようなアーム伸縮機構が左右に２列備えられており、左右各列の最終段アームの先端には、ハンドが結節されて設けられ、左右各列の第１アームを位相差を持って正逆回転させることにより、左右各列のアーム伸縮機構が位相差を持って伸縮して、左右各列のハンドが位相差を持って直線運動するように構成されて成るダブルアーム列式基板搬送用ロボットにおいて、アーム駆動手段をさらに具備せしめ、該アーム駆動手段は、左右各列の第１アームに備えられる第１の永久磁石に対応させて、第２の永久磁石を有するものとし、該アーム駆動手段が正逆回転することにより、該第２の永久磁石が正逆回転して、該第２の永久磁石と該第１の永久磁石との磁気結合を介して左右各列の第１アームが位相差を持って正逆回転するようにする。   At least the first and second arms are sequentially knotted to form a single-row arm expansion / contraction mechanism, and such arm expansion / contraction mechanisms are provided in two rows on the left and right. A hand is knotted at the tip, and by rotating the first arm of each left and right row forward and backward with a phase difference, the arm expansion and contraction mechanism of each left and right row expands and contracts with a phase difference. In the double-arm row type substrate transfer robot configured so that the hands of each row move linearly with a phase difference, the arm drive device further includes arm drive means, and the arm drive means includes the first arm of each of the left and right rows. Corresponding to the first permanent magnet included in the second permanent magnet, and when the arm driving means rotates forward and backward, the second permanent magnet rotates forward and backward. Two permanent magnets and the first The first arm of each side column via magnetic coupling between the permanent magnet is such that forward and reverse rotation with a phase difference.

左右各列のアーム伸縮機構は、その内部に伝動機構を有し、該伝動機構は、左右各列の第１アームが位相差を持って水平面内で正逆回転することにより、左右各列のアーム伸縮機構が位相差を持って伸縮して、左右各列のハンドが、姿勢を変えることなく、位相差を持って水平方向に、平面視して、同一直線上を直線運動するようにさせるものとする。   Each of the left and right arm extension / contraction mechanisms has a transmission mechanism therein, and the transmission mechanism is configured such that the first arm of each of the left and right columns rotates forward and backward in a horizontal plane with a phase difference. The arm expansion and contraction mechanism expands and contracts with a phase difference so that the left and right hands move linearly on the same straight line in a horizontal direction with a phase difference without changing the posture. Shall.

このアーム駆動手段は、回転円盤から成るものとし、この回転円盤を、左右各列の第１アームの直下に、左右各列の第１アームの回転支軸と同心に具備せしめ、該回転円盤の左右各列の第１アームに面する側の、左右各列の第１アームに備えられた第１の永久磁石に対向する位置に、第２の永久磁石を設ける。左右各列の第１アームは、左右各列のアーム伸縮機構が最小旋回ポジションにある時のその（左右各列の第１アームの）位置を越えては、両永久磁石の磁気結合を介して逆回転させられないように、その（左右各列の第１アームの）引限を定めるストッパを設ける。   This arm driving means is composed of a rotating disk, and this rotating disk is provided directly below the first arm in each of the left and right rows and concentric with the rotation support shaft of the first arm in each of the left and right rows. A second permanent magnet is provided at a position facing the first arm of each of the left and right rows on the side facing the first arm of each of the left and right rows. The first arm of each of the left and right rows exceeds the position (of the first arm of each of the left and right rows) when the arm expansion / contraction mechanism of each of the left and right rows is at the minimum turning position, via the magnetic coupling of both permanent magnets. A stopper that determines the limit (of the first arm in each of the left and right rows) is provided so as not to be rotated in reverse.

次に、本願の発明の一実施例を、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
図１は、本実施例のダブルアーム列式基板搬送用ロボットの旋回基台よりも上方部分の斜視図、図２は、同ダブルアーム列式基板搬送用ロボットの平面図であって、２列のアーム伸縮機構（ダブルアーム列）が最小旋回ポジションにある時の状態を示す図、図３は、同ダブルアーム列式基板搬送用ロボットの側面図であって、一部を断面にして示す図、図４は、同アーム伸縮機構の第１アーム軸受部の構造を示す図であって、（ａ）はその側断面図、（ｂ）はその平面図であって、一部を破断して示す図、図５ないし図９は、同２列のアーム伸縮機構（ダブルアーム列）が最小旋回ポジションにある時の状態から順次変位して行く状態をそれぞれ示す図である。なお、従来のダブルアーム列式基板搬送用ロボットの各部分と対応する部分には、従来のダブルアーム列式基板搬送用ロボットにおいて使用された数字符号に１００を加えた数字符号を付している。 Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view of a portion above the turning base of the double arm row type substrate transfer robot of this embodiment, and FIG. 2 is a plan view of the double arm row type substrate transfer robot. FIG. 3 is a side view of the double arm row type substrate transfer robot, showing a state when the arm expansion / contraction mechanism (double arm row) is in the minimum turning position. FIG. 4A and 4B are diagrams showing the structure of the first arm bearing portion of the arm expansion / contraction mechanism, wherein FIG. 4A is a side sectional view thereof, and FIG. 4B is a plan view thereof, partially broken away. FIGS. 5 to 9 are diagrams respectively showing a state in which the arm expansion / contraction mechanisms (double arm column) of the two rows are sequentially displaced from the state when the arm is in the minimum turning position. The parts corresponding to the respective parts of the conventional double-arm array substrate transfer robot are given numerical symbols obtained by adding 100 to the reference numerals used in the conventional double-arm array substrate transfer robot. .

本実施例のダブルアーム列式基板搬送用ロボット１０１は、図１１ないし図１３に図示される従来のダブルアーム列式基板搬送用ロボット１と比較すると、アーム伸縮機構の駆動系の基本構成の点に関し、左右各列の第１アーム１０５、１０５’を水平面内で位相差を持たせて正逆回転させるための手段のみが異なる。   Compared with the conventional double arm array substrate transfer robot 1 shown in FIGS. 11 to 13, the double arm array substrate transfer robot 101 of this embodiment has a basic configuration of the drive system of the arm expansion / contraction mechanism. In this regard, only the means for rotating the first arm 105, 105 ′ in each of the left and right rows with a phase difference in the horizontal plane in the forward and reverse directions is different.

すなわち、従来のダブルアーム列式基板搬送用ロボット１においては、左右各列の第１アーム５、５' を水平面内で位相差を持たせて正逆回転させるのに、第２のモータＭ２、Ｍ２’が第１支軸４、４’を位相差を持たせて正逆回転させることに依っていたが、本実施例のダブルアーム列式基板搬送用ロボット１０１においては、図１に図示されるように、左右各列の第１アーム１０５、１０５’に備えられた第１の永久磁石１６７、１６７’に対応させて、第２の永久磁石１６２、１６２’を有するアーム駆動手段１６０が設けられており、このアーム駆動手段１６０を正逆回転させることにより、第２の永久磁石１６２、１６２’を正逆回転させることに依っているものである。したがって、従来のダブルアーム列式基板搬送用ロボット１において使用されていた第１アーム５、５' の回転軸をなす第１支軸４、４' は、本実施例のダブルアーム列式基板搬送用ロボット１０１においては、除去されている。   That is, in the conventional double-arm row type substrate transfer robot 1, the second motor M2, the first arm 5, 5 'in each of the left and right rows is rotated in the forward and reverse directions with a phase difference in the horizontal plane. Although M2 ′ relies on the first support shafts 4 and 4 ′ to rotate forward and backward with a phase difference, the double-arm array substrate transfer robot 101 of this embodiment is illustrated in FIG. As shown, arm driving means 160 having second permanent magnets 162, 162 ′ is provided corresponding to the first permanent magnets 167, 167 ′ provided in the first arms 105, 105 ′ of the left and right rows. This is because the second permanent magnets 162 and 162 ′ are rotated forward and backward by rotating the arm driving means 160 forward and backward. Therefore, the first support shafts 4 and 4 ′, which are the rotation axes of the first arms 5 and 5 ′ used in the conventional double arm row substrate transport robot 1, are used for the double arm row substrate transport of this embodiment. The robot 101 has been removed.

図１を参照して、より詳細に説明すると、本実施例のダブルアーム列式基板搬送用ロボット１０１は、回転円盤１６１から成るアーム駆動手段１６０を備えている。このアーム駆動手段１６０は、左右各列の第１アーム１０５、１０５’に備えられた第１の永久磁石１６７、１６７’に対応させて、第２の永久磁石１６２、１６２’をそれぞれ有している。これにより、今、アーム駆動手段１６０が正逆回転すると、これと一体になって第２の永久磁石１６２、１６２’が正逆回転して、第１の永久磁石１６７、１６７’と第２の永久磁石１６２、１６２’との間にそれぞれ生ずる磁気結合が、左右各列の第１アーム１０５、１０５’をそれぞれ吸引して、これらを、位相差を持って正逆回転させる。
なお、アーム駆動手段１６０は、本実施例においては、回転円盤１６１から成るものとされたが、必ずしもこれに限られず、２つの第２永久磁石を所定の位置に備える回転体から成るものであれば良く、例えば、１本の棒状体の両端にそれぞれ永久磁石を取り付けたものとか、Ｖ字形の部材の各先端に永久磁石を取り付けたものであっても良い。 Referring to FIG. 1 in more detail, the double arm array type substrate transfer robot 101 of this embodiment includes an arm driving means 160 including a rotating disk 161. The arm driving means 160 includes second permanent magnets 162 and 162 ′ corresponding to the first permanent magnets 167 and 167 ′ provided in the first arms 105 and 105 ′ in the left and right rows, respectively. Yes. As a result, when the arm driving means 160 is rotated forward and backward, the second permanent magnets 162 and 162 ′ are rotated forward and backward integrally with the arm driving means 160, and the first permanent magnets 167 and 167 ′ and the second permanent magnets 167 and 167 ′ are rotated. Magnetic couplings generated between the permanent magnets 162 and 162 ′ respectively attract the first arms 105 and 105 ′ in the left and right columns, and rotate them forward and backward with a phase difference.
In the present embodiment, the arm driving means 160 is composed of the rotating disk 161. However, the arm driving means 160 is not necessarily limited thereto, and may be composed of a rotating body provided with two second permanent magnets at predetermined positions. For example, a permanent magnet may be attached to both ends of a single rod-like body, or a permanent magnet may be attached to each tip of a V-shaped member.

回転円盤１６１は、左右各列の第１アーム１０５、１０５’の直ぐ下方に、これら左右各列の第１アーム１０５、１０５’の回転を支える回転支軸１６３と同心に備えられており、この回転支軸１６３回りに回転する。第２の永久磁石１６２、１６２’は、この回転円盤１６１の左右各列の第１アーム１０５、１０５’に面する側の、これらのアームに対向する所定位置に、それぞれ埋め込まれて設けられている。   The rotating disk 161 is provided immediately below the first arm 105, 105 ′ in each of the left and right rows and concentric with a rotation support shaft 163 that supports the rotation of the first arm 105, 105 ′ in each of the left and right rows. It rotates around the rotation spindle 163. The second permanent magnets 162, 162 ′ are embedded and provided at predetermined positions facing these arms on the side facing the first arms 105, 105 ′ of the left and right rows of the rotating disk 161, respectively. Yes.

第２の永久磁石１６２、１６２’が設けられる前記「所定位置」は、図２に図示されるように、左右各列のアーム伸縮機構Ａ、Ｂ（この「左右各列のアーム伸縮機構Ａ、Ｂ」は、背景技術の項で説明した「アーム列Ａ、Ｂ各側のアーム伸縮機構」と同義である。）が最小旋回ポジションにある時に、左右各列の第１アーム１０５、１０５’がある位置（以下、「アーム初期位置」という。）の直下の、回転円盤１６１の盤面上の外周縁近傍の位置として決定される。この位置がアーム初期位置と重なる位置にある時を、回転円盤１６１が初期位置（以下、「回転円盤初期位置」という。）にある時とする。回転円盤１６１は、この回転円盤初期位置を起点にして時計方向及び反時計方向に回転する。しかしながら、左右各列の第１アーム１０５、１０５’は、アーム初期位置を越えては、前記した磁気結合によって逆回転させられないように、その引限を定めるストッパが設けられている。   As shown in FIG. 2, the “predetermined position” where the second permanent magnets 162 and 162 ′ are provided is the arm expansion and contraction mechanisms A and B in the left and right columns (this “arm expansion and contraction mechanism A in the left and right columns, “B” is synonymous with “arm extension mechanism on each side of arm rows A and B” described in the background section.) When the arm is in the minimum turning position, the first arms 105 and 105 ′ in the left and right rows are The position is determined as a position in the vicinity of the outer peripheral edge on the surface of the rotating disk 161 immediately below a certain position (hereinafter referred to as “arm initial position”). The time when this position overlaps with the arm initial position is the time when the rotating disk 161 is at the initial position (hereinafter referred to as “rotating disk initial position”). The rotating disk 161 rotates clockwise and counterclockwise from the initial position of the rotating disk. However, the first arm 105, 105 'in each of the left and right rows is provided with a stopper that determines the limit so that the first arm 105, 105' cannot be rotated in reverse by the magnetic coupling described above beyond the initial arm position.

例えば、第１アーム１０５は、回転円盤１６１が回転円盤初期位置を起点にして時計方向に回転する時、対応する第１の永久磁石１６７と第２の永久磁石１６２との磁気結合によって吸引されて同方向に回転しないように、これをアーム初期位置に止めるためのストッパが設けられている。同様にして、第１アーム１０５’は、回転円盤１６１が回転円盤初期位置を起点にして反時計方向に回転する時、対応する第１の永久磁石１６７’と第２の永久磁石１６２’との磁気結合によって吸引されて同方向に回転しないように、これをアーム初期位置に止めるためのストッパが設けられている。   For example, the first arm 105 is attracted by the magnetic coupling between the corresponding first permanent magnet 167 and the second permanent magnet 162 when the rotating disk 161 rotates clockwise from the initial position of the rotating disk. In order not to rotate in the same direction, a stopper is provided to stop this at the initial arm position. Similarly, when the rotary disk 161 rotates counterclockwise starting from the initial position of the rotary disk, the first arm 105 ′ moves between the corresponding first permanent magnet 167 ′ and second permanent magnet 162 ′. A stopper is provided to stop this at the initial arm position so that it is not attracted by magnetic coupling and rotated in the same direction.

ここで、これらのストッパを設ける方法としては、回転支軸１６３が固定軸となるので、例えば、図４に図示されるように、この回転支軸１６３の外周面に、左右各列の第１アーム１０５、１０５’の回転範囲を限る円弧状周溝１６８、１６８’をそれぞれ形成し、これに対応させて、これらのアームの回転支軸１６３の外周面との摺接面には、該円弧状周溝内を移動するピン１６９、１６９’を植設して、アームの回転とともに該ピン１６９、１６９’が移動して該円弧状周溝１６８、１６８’の後端面に衝突することにより、そのアームのそれ以上の逆回転が阻止されるようにする方法に依ることができる。これら円弧状周溝１６８、１６８’とピン１６９、１６９’との設置個所は、回転支軸１６３とアーム１０５、１０５’との間で入れ替えられてもよい。なお、図４には、第１アーム１０５側のストッパ構造のみが図示されている。 Here, as a method of providing these stoppers, since the rotation support shaft 163 serves as a fixed shaft, for example, as shown in FIG. Arc-shaped circumferential grooves 168 and 168 ′ that limit the rotation range of the arms 105 and 105 ′ are formed, and the circular contact grooves with the outer peripheral surface of the rotation support shaft 163 of these arms are formed on the circular contact grooves 168 and 168 ′. By implanting pins 169 and 169 ′ that move in the arcuate circumferential grooves, the pins 169 and 169 ′ move with the rotation of the arm and collide with the rear end surfaces of the arcuate circumferential grooves 168 and 168 ′, It is possible to rely on a method that prevents further reverse rotation of the arm. The locations where the arcuate circumferential grooves 168 and 168 ′ and the pins 169 and 169 ′ are installed may be interchanged between the rotation support shaft 163 and the arms 105 and 105 ′. FIG. 4 shows only the stopper structure on the first arm 105 side.

このように、左右各列の第１アーム１０５、１０５’を、それらのアーム初期位置に止めるためのストッパが設けられることにより、左右各列の第１アーム１０５、１０５’は、その位置から定直線Ｊの位置までの間を、アーム駆動手段１６０の反時計方向及び時計方向の回転に随伴して、確実に、且つ、円滑に正逆回転する。これにより、左右各列のアーム伸縮機構Ａ、Ｂが伸縮して、第２アーム１０７、１０７’の先端に結節されたハンド１１０、１１０’が定直線Ｊ上を位相差をもって進退動する。   Thus, by providing the stoppers for stopping the first arms 105 and 105 ′ in the left and right rows at their initial positions, the first arms 105 and 105 ′ in the left and right rows are fixed from the positions. Between the position of the straight line J, the arm drive unit 160 rotates positively and smoothly positively and smoothly as the arm drive unit 160 rotates counterclockwise and clockwise. As a result, the left and right arm expansion / contraction mechanisms A and B expand and contract, and the hands 110 and 110 ′ knotted at the tips of the second arms 107 and 107 ′ move forward and backward on the fixed straight line J with a phase difference.

左右各列の第１アーム１０５、１０５’の回転により、左右各列のアーム伸縮機構Ａ、Ｂが伸縮させられることとなる機構は、従来のダブルアーム列式基板搬送用ロボット１における対応する機構と同じで良く、これらのアーム伸縮機構にそれぞれ内蔵される２つのプーリと、これらのプーリの間に架け渡されるタイミングベルトとの組合せから成る伝動機構を２組用いて構成することができる。この場合において、左右各列の第１アーム１０５、１０５’の基端部に、これらのアームの回転とは無関係の状態に進入させられる固定プーリ１１１、１１１’（図４（ａ）参照。従来のダブルアーム列式基板搬送用ロボット１におけるプーリ１１、１１’に対応するプーリ。）は、回転支軸１６３がこれらのアームを回転支持する部分の軸方向長さの一部分を以て、これに充てることができる。   The mechanism in which the arm expansion / contraction mechanisms A and B in the left and right columns are expanded and contracted by the rotation of the first arms 105 and 105 ′ in the left and right columns is a corresponding mechanism in the conventional double arm column type substrate transfer robot 1. It can be the same as that described above, and can be configured by using two sets of transmission mechanisms each composed of a combination of two pulleys built in each of these arm extension / contraction mechanisms and a timing belt spanned between these pulleys. In this case, fixed pulleys 111 and 111 ′ (see FIG. 4A) that are allowed to enter the base end portions of the first arms 105 and 105 ′ in the left and right rows in a state unrelated to the rotation of these arms. The pulley corresponding to the pulleys 11 and 11 ′ in the double-arm row type substrate transfer robot 1) is used for a part of the axial length of the portion where the rotating support shaft 163 supports these arms in rotation. Can do.

本実施例のダブルアーム列式基板搬送用ロボット１０１においては、前記のとおり、左右各列の第１アーム１０５、１０５’が回転支軸１６３により共通に回転支持されているので、左右各列の第１アーム１０５、１０５’の回転中心Ｐ１、Ｐ１' は、回転支軸１６３の中心に揃い、その１点に集中し、これらは、回転基台３の旋回軸心Ｑに重なる。この結果、ハンド１１０、１１０' がそれぞれ保持する基板の中心Ｐ４、Ｐ４' （不図示）は、従来のダブルアーム列式基板搬送用ロボット１におけるように、第３アーム１０９、１０９' の回転軸をなす第３支軸（不図示）の中心Ｐ３、Ｐ３' に対して等距離ｘだけ内側に（定直線Ｊの方向に）オフセットされて位置させられることもなくなる。また、第３アーム１０９、１０９'自体も不要になり、これらは、ハンド１１０、１１０'によって兼ねられることになる(図１参照)。   In the double arm row type substrate transfer robot 101 of this embodiment, as described above, the first arms 105 and 105 ′ in the left and right rows are rotatably supported in common by the rotation support shaft 163. The rotation centers P 1 and P 1 ′ of the first arms 105 and 105 ′ are aligned with the center of the rotation support shaft 163 and concentrated at one point, which overlaps the pivot axis Q of the rotation base 3. As a result, the centers P4 and P4 ′ (not shown) of the substrates held by the hands 110 and 110 ′ are the rotation axes of the third arms 109 and 109 ′ as in the conventional double-arm array substrate transfer robot 1. The third support shaft (not shown) forming the center P3, P3 ′ is not offset by an equal distance x (in the direction of the fixed straight line J). Further, the third arms 109 and 109 ′ themselves are not necessary, and these are also used by the hands 110 and 110 ′ (see FIG. 1).

また、このように、左右各列の第１アーム１０５、１０５’が回転支軸１６３により共通に回転支持されることより、回転基台１０３（図３参照）は、従来のダブルアーム列式基板搬送用ロボット１における回転基台３と比較して、小径のものを使用することができ、回転基台１０３を小型化することができる。   Further, as described above, the first arm 105, 105 ′ in each of the left and right rows is rotatably supported by the rotation support shaft 163, so that the rotation base 103 (see FIG. 3) is a conventional double arm row substrate. Compared with the rotation base 3 in the transfer robot 1, a smaller diameter can be used, and the rotation base 103 can be downsized.

ここで、回転支軸１６３が果たす機能について、整理しておく。この回転支軸１６３は、次のような種々の機能を果たすことができる。
先ず、（１）左右各列の第１アーム１０５、１０５’の基端部を軸受支持し、これらのアームの回転中心となり、その回転を支える。次に、（２）これらのアームを回転支持する部分の軸方向長さの一部分が、軸受としての機能から解放されて、プーリ(図４(ａ)のプーリ１１１参照)として機能する。このプーリは、左右各列のアーム伸縮機構Ａ、Ｂにそれぞれ内蔵される、２つのプーリとタイミングベルトとの組合せから成る伝動機構の一構成要素を成すものである。次に、（３）左右各列の第１アーム１０５、１０５’の引限を定めるストッパ構造（例えば、円弧状周溝１６８、１６８’）を提供する。次に、（４）回転基台１０３と一体になって、ロボット旋回θ軸回りに回転する旋回軸として機能する。 Here, the functions performed by the rotation support shaft 163 will be summarized. The rotating support shaft 163 can fulfill various functions as follows.
First, (1) the base ends of the first arms 105 and 105 'in each of the left and right rows are supported by bearings and become the center of rotation of these arms to support the rotation. Next, (2) a portion of the axial length of the portion that rotatably supports these arms is released from the function as a bearing and functions as a pulley (see the pulley 111 in FIG. 4A). This pulley constitutes one component of a transmission mechanism comprising a combination of two pulleys and a timing belt incorporated in each of the left and right arm extension / contraction mechanisms A and B, respectively. Next, (3) a stopper structure (for example, arcuate circumferential grooves 168, 168 ′) that defines the limit of the first arms 105, 105 ′ in the left and right rows is provided. Next, (4) function as a turning axis that is integrated with the rotation base 103 and rotates around the robot turning θ axis.

なお、ここで、特に回転支軸１６３が（４）の旋回軸としての機能を果たすためには、左右各列の第１アーム１０５、１０５’の基端部の軸受部をはじめ、その他の関節部に磁気ダンパー等を適用することによって、これらの部分が、前記した磁気結合を越える外力を加えられない限り、その状態を保つようにする工夫が必要である。   Here, in particular, in order for the rotation support shaft 163 to function as the pivot axis of (4), other joints including the bearing portions at the base end portions of the first arms 105 and 105 ′ in each of the left and right rows. By applying a magnetic damper or the like to the part, it is necessary to devise such a part to keep its state unless an external force exceeding the above-described magnetic coupling is applied.

次に、アーム駆動手段１６０を正逆回転させるための機構について説明する。
図３に図示されるように、回転円盤１６１の中央のボス部が、回転基台１０３の内部にまで伸長させられており、このボス部と第２のモータＭ２の出力軸に固定されたプーリとの間にタイミングベルト１６６が架け渡されている。したがって、この第２のモータＭ２を正逆回転制御することより、回転円盤１６１及びアーム駆動手段１６０を正逆回転制御することができ、これにより、左右各列のアーム伸縮機構Ａ、Ｂの伸縮量を制御して、ハンド１１０、１１０’の定直線Ｊ上での進退動を制御することができる。第２のモータＭ２は、回転基台１０３の内部に固定されている。 Next, a mechanism for rotating the arm driving means 160 forward and reverse will be described.
As shown in FIG. 3, the central boss portion of the rotary disk 161 is extended to the inside of the rotary base 103, and the pulley fixed to the boss portion and the output shaft of the second motor M2. A timing belt 166 is stretched between the two. Accordingly, by controlling forward / reverse rotation of the second motor M2, it is possible to control forward / reverse rotation of the rotary disk 161 and the arm driving means 160, and thereby the expansion / contraction of the arm expansion / contraction mechanisms A, B in the left and right columns. The amount can be controlled to control the forward / backward movement of the hands 110, 110 ′ on the fixed straight line J. The second motor M <b> 2 is fixed inside the rotation base 103.

この第２のモータＭ２は、従来のダブルアーム列式基板搬送用ロボット１における第２のモータＭ２とは異なる。次に述べる第１のモータＭ１、第３のモータＭ３と並んで、第１のモータＭ１に次いで設けられる２個目のモータの意味である。しかしながら、本実施例における第２のモータＭ２も、従来のダブルアーム列式基板搬送用ロボット１における第２のモータＭ２も、共に左右両列もしくはいずれかの列のアーム伸縮機構の駆動源をなしている点で共通する。   The second motor M2 is different from the second motor M2 in the conventional double-arm row substrate transport robot 1. This means a second motor provided next to the first motor M1 along with the first motor M1 and the third motor M3 described below. However, both the second motor M2 in the present embodiment and the second motor M2 in the conventional double-arm row type substrate transfer robot 1 both serve as drive sources for the arm expansion / contraction mechanisms in both the left and right rows or in either row. In common.

回転基台１０３及びそれより上方の構造物であるアーム駆動手段１６０、左右各列のアーム伸縮機構Ａ、Ｂ、左右各列のハンド１１０、１１０' 等を第１のモータＭ１により旋回軸心Ｑ（ロボット旋回θ軸）回りに旋回させるための構成、及びこれらを第３のモータＭ３によりロボット昇降Ｚ軸（このロボット昇降Ｚ軸は、ロボット旋回θ軸と一致する。）に沿って昇降させるための構成は、従来のダブルアーム列式基板搬送用ロボット１における対応する構成と基本的に異なるところはなく、よって、詳細な説明を省略する。   The rotation base 103 and the arm driving means 160, which is a structure above the rotation base 103, the arm expansion / contraction mechanisms A and B in the left and right rows, the hands 110 and 110 'in the left and right rows, and the like are rotated by the first motor M1. A configuration for turning around (robot turning θ-axis), and for moving them up and down along the robot lifting / lowering Z-axis (the robot lifting / lowering Z-axis coincides with the robot turning θ-axis) by the third motor M3. This configuration is basically not different from the corresponding configuration in the conventional double-arm array type substrate transfer robot 1, and therefore detailed description thereof is omitted.

なお、ここで、アーム駆動手段１６０の回転駆動、回転基台１０３及びそれより上方の構成要素（アーム駆動手段１６０、左右各列のアーム伸縮機構Ａ、Ｂ、左右各列のハンド１１０、１１０' ）の旋回駆動を、前記したように、第２のモータＭ２、第１のモータＭ１を用いてそれぞれ行う方式に代えて、図１０に図示されるように、１つのモータＭＩを用いて、このモータＭＩに磁気カップリング等を介してアーム駆動手段１６０及び回転基台１０３を直結させることにより行う方式（ダイレクトドライブ方式）に変形することができる。図１０において、回転支軸１６３と回転基台１０３とは固着関係にあり、これらは一体に回転するものである。モータＭＩＩは、ボールネジ機構１５１を介して昇降基台１５５を昇降させ、これにより、回転基台１０３及びそれより上方の構造物であるアーム駆動手段１６０、左右各列のアーム伸縮機構Ａ、Ｂ、左右各列のハンド１１０、１１０' 等をロボット昇降Ｚ軸に沿って昇降させる。   Here, the rotation drive of the arm drive means 160, the rotation base 103 and the components above it (the arm drive means 160, the arm expansion / contraction mechanisms A and B in the left and right rows, the hands 110 and 110 ′ in the left and right rows) ), As described above, instead of using the second motor M2 and the first motor M1, respectively, as shown in FIG. It can be modified to a system (direct drive system) that is performed by directly connecting the arm driving means 160 and the rotation base 103 to the motor MI via a magnetic coupling or the like. In FIG. 10, the rotation support shaft 163 and the rotation base 103 are in a fixed relationship, and these rotate integrally. The motor MII moves the lifting base 155 up and down via the ball screw mechanism 151, whereby the rotary base 103 and the arm driving means 160, which is a structure above the rotating base 103, and the arm expansion and contraction mechanisms A and B in the left and right rows, The left and right rows of hands 110, 110 ′, etc. are moved up and down along the robot lifting Z axis.

このように、アーム駆動手段１６０及び回転基台１０３の駆動方式をダイレクトドライブ方式に変形することにより、左右各列のアーム伸縮機構Ａ、Ｂの駆動系全体（駆動ユニット）、牽いては、ダブルアーム列式基板搬送用ロボット１０１の構造を簡単化、小型化、軽量化することができ、その製作費を安価にすることができる。また、モータＭＩは、旋回軸心Ｑ回りに固定される（回転しない）ので、これらに電力を供給するケーブルは、回転基台１０３の旋回角に無関係になり、最短で済み、装置としての使い勝手が向上する。このダイレクトドライブ方式については、特許文献３、５を参照されたい。   In this way, by changing the drive system of the arm drive means 160 and the rotation base 103 to the direct drive system, the entire drive system (drive unit) of the arm expansion and contraction mechanisms A and B in the left and right rows can be doubled. The structure of the arm row type substrate transfer robot 101 can be simplified, reduced in size and reduced in weight, and the manufacturing cost can be reduced. Further, since the motor MI is fixed around the turning axis Q (does not rotate), the cable for supplying power to them is irrelevant to the turning angle of the rotating base 103 and can be shortened, and is convenient as an apparatus. Will improve. Refer to Patent Documents 3 and 5 for this direct drive system.

回転支軸１６３の適宜個所には、振動センサ１６５が取り付けられている。この振動センサ１６５は、左右各列のアーム伸縮機構Ａ、Ｂが何らかの物体（相手側アーム伸縮機構の場合もある）に衝突したことをこの回転支軸１６３の振動として検出することができる。   A vibration sensor 165 is attached to an appropriate portion of the rotation support shaft 163. The vibration sensor 165 can detect that the arm expansion / contraction mechanisms A and B in the left and right columns collide with some object (which may be a counterpart arm expansion / contraction mechanism) as vibration of the rotation support shaft 163.

次に、本実施例のダブルアーム列式基板搬送用ロボット１０１における左右各列のアーム伸縮機構Ａ、Ｂの動作を、図２、図５〜図９を参照しつつ、詳細に説明する。
先ず、左右各列のアーム伸縮機構Ａ、Ｂは、第１アーム１０５、１０５’が後退（逆回転）して、ハンド１１０、１１０' が重なった最小旋回ポジションの位置にある。この時、△Ｐ２・Ｐ３・Ｐ１、△Ｐ２’・Ｐ３’・Ｐ１’は正三角形をなし、回転円盤１６１に設けられた第２の永久磁石１６２、１６２’は、第１アーム１０５、１０５’ に備えられた第１の永久磁石１６７、１６７’の直下にある（図２参照）。 Next, the operation of the arm expansion / contraction mechanisms A and B in the left and right rows in the double arm row substrate transport robot 101 of this embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 5 to 9.
First, the arm expansion / contraction mechanisms A and B in the left and right rows are at the minimum turning position where the first arms 105 and 105 ′ are retracted (reversely rotated) and the hands 110 and 110 ′ are overlapped. At this time, ΔP2, P3, P1, ΔP2 ′, P3 ′, P1 ′ are equilateral triangles, and the second permanent magnets 162, 162 ′ provided on the rotating disk 161 are the first arms 105, 105 ′. Are directly below the first permanent magnets 167 and 167 ′ (see FIG. 2).

次いで、回転円盤１６１が反時計方向に回転（回転角τ）して、第２の永久磁石１６２が第１の永久磁石１６７を吸引しつつ、第１アーム１０５を同方向に回転（正回転）させる。同時に、ハンド１１０が定直線Ｊに沿って前進する。この時、第２の永久磁石１６２’が第１の永久磁石１６７’を吸引しても、第１アーム１０５’は引限ストッパにより制止されているので、これが同方向に回転（逆回転）することはない（図５参照）。回転円盤１６１が同方向に９０°回転すると、左列のアーム伸縮機構Ａは、その第１アーム１０５と第２アーム１０７とが１２０°の角度をなす状態に伸長する（図６参照）。回転円盤１６１が同方向にさらに３０°回転すると、左列のアーム伸縮機構Ａは、一直線状になって最大に伸長するが、通常は、ここまで伸長する前の適切な伸長量になるように、回転円盤１６１の回転角度が抑えられる。   Next, the rotating disk 161 rotates counterclockwise (rotation angle τ), and the second permanent magnet 162 rotates the first arm 105 in the same direction (forward rotation) while attracting the first permanent magnet 167. Let At the same time, the hand 110 moves forward along the fixed straight line J. At this time, even if the second permanent magnet 162 ′ attracts the first permanent magnet 167 ′, the first arm 105 ′ is restrained by the limit stopper, so that it rotates in the same direction (reverse rotation). There is nothing (see FIG. 5). When the rotating disk 161 rotates 90 ° in the same direction, the arm expansion / contraction mechanism A in the left column extends so that the first arm 105 and the second arm 107 form an angle of 120 ° (see FIG. 6). When the rotating disk 161 is further rotated by 30 ° in the same direction, the arm expansion / contraction mechanism A in the left row is aligned and extends to the maximum, but normally, the arm expansion / contraction mechanism A has an appropriate expansion amount before extending so far. The rotation angle of the rotating disk 161 is suppressed.

次いで、回転円盤１６１が時計方向に回転して、第２の永久磁石１６２が第１の永久磁石１６７を吸引しつつ、第１アーム１０５を同方向に回転（逆回転）させる。同時に、ハンド１１０が定直線Ｊに沿って後退する（図７参照）。回転円盤１６１が同方向に回転して回転円盤初期位置まで戻ると、左列のアーム伸縮機構Ａは、アーム初期位置まで戻り、停止する。この時、第２の永久磁石１６２’は、 第１の永久磁石１６７’の直下の位置（回転円盤初期位置）まで戻っている（図８参照）。   Next, the rotating disk 161 rotates clockwise, and the second permanent magnet 162 rotates the first arm 105 in the same direction (reverse rotation) while attracting the first permanent magnet 167. At the same time, the hand 110 moves backward along the fixed straight line J (see FIG. 7). When the rotating disk 161 rotates in the same direction and returns to the initial position of the rotating disk, the left column arm extension mechanism A returns to the initial arm position and stops. At this time, the second permanent magnet 162 'has returned to the position immediately below the first permanent magnet 167' (rotary disk initial position) (see FIG. 8).

次いで、回転円盤１６１が時計方向に回転して、第２の永久磁石１６２’が第１の永久磁石１６７’を吸引しつつ、第１アーム１０５’を同方向に回転（正回転）させる。同時に、ハンド１１０’が定直線Ｊに沿って前進する。この時、第２の永久磁石１６２が第１の永久磁石１６７を吸引しても、第１アーム１０５は引限ストッパにより制止されているので、これが同方向に回転（逆回転）することはない。回転円盤１６１が同方向に９０°回転すると、右列のアーム伸縮機構Ｂは、その第１アーム１０５’と第２アーム１０７’とが１２０°の角度をなす状態に伸長する（以上、図９参照）。回転円盤１６１が同方向にさらに３０°回転すると、右列のアーム伸縮機構Ｂは、一直線状になって最大に伸長するが、通常は、ここまで伸長する前の適切な伸長量になるように、回転円盤１６１の回転角度が抑えられる。   Next, the rotating disk 161 rotates clockwise, and the second permanent magnet 162 'rotates the first arm 105' in the same direction (forward rotation) while attracting the first permanent magnet 167 '. At the same time, the hand 110 ′ moves forward along the fixed straight line J. At this time, even if the second permanent magnet 162 attracts the first permanent magnet 167, the first arm 105 is stopped by the limit stopper, so that it does not rotate (reversely rotate) in the same direction. . When the rotating disk 161 is rotated 90 ° in the same direction, the arm expansion / contraction mechanism B in the right row extends so that the first arm 105 ′ and the second arm 107 ′ form an angle of 120 ° (see FIG. 9). reference). When the rotating disk 161 is further rotated by 30 ° in the same direction, the arm expansion / contraction mechanism B in the right row is aligned and extends to the maximum, but normally, it is set to an appropriate expansion amount before extending so far. The rotation angle of the rotating disk 161 is suppressed.

次いで、回転円盤１６１が反時計方向に回転して、第２の永久磁石１６２’が第１の永久磁石１６７’を吸引しつつ、第１アーム１０５’を同方向に回転（逆回転）させる。同時に、ハンド１１０’が定直線Ｊに沿って後退する。回転円盤１６１が同方向に回転して回転円盤初期位置まで戻ると、右列のアーム伸縮機構Ｂは、アーム初期位置まで戻り、停止する。この時、第２の永久磁石１６２は、第１の永久磁石１６７の直下の位置（回転円盤初期位置）まで戻っており、当初の状態（図２参照）となる。以上の工程は、図示されていないが、前記した、左列のアーム伸縮機構Ａが最大に伸長した後、回転円盤１６１が反対方向に回転することにより、アーム初期位置まで戻り、停止する工程と同じである。   Next, the rotating disk 161 rotates counterclockwise, and the second permanent magnet 162 'rotates the first arm 105' in the same direction (reverse rotation) while attracting the first permanent magnet 167 '. At the same time, the hand 110 'moves backward along the fixed straight line J. When the rotating disk 161 rotates in the same direction and returns to the initial position of the rotating disk, the arm expansion / contraction mechanism B in the right row returns to the initial arm position and stops. At this time, the second permanent magnet 162 has returned to the position immediately below the first permanent magnet 167 (rotary disk initial position), and is in the initial state (see FIG. 2). Although the above steps are not shown in the drawing, the above-described step of returning to the initial arm position and stopping by rotating the rotating disk 161 in the opposite direction after the left arm expansion / contraction mechanism A is extended to the maximum, The same.

本実施例のダブルアーム列式基板搬送用ロボット１０１は、前記のように構成されているので、次のような効果を奏することができる。
ダブルアーム列式基板搬送用ロボット１０１において、左右各列のアーム伸縮機構Ａ、Ｂを位相差を持たせて伸縮さるために、左右各列の第１アーム１０５、１０５’を個別に水平面内で位相差を持たせて正逆回転させるのに、従来のように、モータが直接的に使用されることはないので、このモータの２台分（従来のモータＭ２、Ｍ２’。図１１参照。）を削減することができる。代わりに、新たにアーム駆動手段１６０を正逆回転させるのに、１台のモータＭ２が必要となるにしても、差し引き少なくとも、モータの１台分を削減することができる。これにより、以下に述べるような種々の効果が得られる。 Since the double-arm array substrate transfer robot 101 of the present embodiment is configured as described above, the following effects can be obtained.
In the double arm row type substrate transfer robot 101, in order to extend and contract the arm expansion / contraction mechanisms A and B in the left and right rows with a phase difference, the first arms 105 and 105 ′ in the left and right rows are individually moved in a horizontal plane. Since the motor is not directly used for the forward / reverse rotation with the phase difference as in the prior art, two motors (conventional motors M2 and M2 ′; see FIG. 11). ) Can be reduced. Instead, even if one motor M2 is required to newly rotate the arm driving unit 160 forward and backward, at least one motor can be subtracted. Thereby, various effects as described below can be obtained.

先ず、左右各列のアーム伸縮機構Ａ、Ｂを１台のモータ（アクチュエータ）Ｍ２で駆動できるので、ロボットの小型化、軽量化が可能になり、また、削減されたモータの代わりに永久磁石１６２、１６２’、１６７、１６７’が利用されるので、動力伝達系からの発塵が減少する。これらにより、真空用のロボットとして好適なダブルアーム列式基板搬送用ロボットが得られる。   First, since the arm expansion / contraction mechanisms A and B in the left and right rows can be driven by one motor (actuator) M2, the robot can be reduced in size and weight, and the permanent magnet 162 can be used instead of the reduced motor. , 162 ′, 167, and 167 ′ are used, dust generation from the power transmission system is reduced. As a result, a double arm row type substrate transfer robot suitable for a vacuum robot can be obtained.

次に、左右各列の第１アーム１０５、１０５’を水平面内で位相差を持たせて正逆回転させるのに、永久磁石１６２、１６２’ 、１６７、１６７’が利用されるので、アーム伸縮機構Ａ、Ｂの駆動系をシンプルな構造にすることができる。また、左右各列の第１アーム１０５、１０５’の根元部に駆動伝達源がなくなるので、アームの外形を小さく（最小回転半径を小さく）、低く構成することができ、アーム伸縮機構Ａ、Ｂをθ軸回りに回転させる旋回基台１０３の外形も小さく構成することができる。これらにより、アーム伸縮機構Ａ、Ｂの駆動系全体（駆動ユニット）、牽いては、ダブルアーム列式基板搬送用ロボット１０１の構造を簡単化、小型化、軽量化することができ、その製作費を安価にすることができる。   Next, the permanent magnets 162, 162 ′, 167, 167 ′ are used to rotate the first arm 105, 105 ′ of each of the left and right rows in a horizontal plane with a phase difference, so that the arm can be expanded and contracted. The drive system of mechanisms A and B can have a simple structure. In addition, since there is no drive transmission source at the root of the first arm 105, 105 ′ in each of the left and right rows, the outer shape of the arm can be made small (minimum minimum radius of rotation) and low, and the arm expansion / contraction mechanisms A, B The outer shape of the turning base 103 that rotates the shaft around the θ axis can be made small. As a result, the entire drive system (drive unit) of the arm expansion / contraction mechanisms A and B, and the structure of the double arm row type substrate transfer robot 101 can be simplified, reduced in size, and reduced in weight. Can be made cheaper.

次に、旋回基台１０３の外形を小さく構成することができるので、これをロボット本体１０２（不図示。従来のダブルアーム列式基板搬送用ロボット１におけるロボット本体２に対応するロボットの外胴基体。図１０参照。）や真空室１６４に対して回転自在に、且つ、気密に支持するために必要とされる軸受や磁性流体シールを小径で、構造が簡単なものにすることができ、この面からも、ダブルアーム列式基板搬送用ロボット１０１の構造を簡単化、小型化、軽量化することができ、その製作費を安価にすることができる。   Next, since the outer shape of the swivel base 103 can be made small, this is made into a robot main body 102 (not shown. Robot outer body base corresponding to the robot main body 2 in the conventional double arm array type substrate transfer robot 1. The bearings and magnetic fluid seals that are required to support the vacuum chamber 164 in a rotatable and airtight manner can be made with a small diameter and a simple structure. From the surface, the structure of the double-arm array substrate transfer robot 101 can be simplified, reduced in size, and reduced in weight, and the manufacturing cost can be reduced.

次に、アーム伸縮機構Ａ、Ｂの駆動系から少なくともモータの１台分を削減することができるので、その分、モータ減速機を削減することができ、また、多段の磁性流体シールも減段することができ、これらによる振動伝達遅れが少なくなり、左右各列のアーム伸縮機構Ａ、Ｂが何らかの物体（相手側アーム伸縮機構の場合もある）に衝突したことの検知も、振動センサにより可能になる。   Next, since at least one motor can be reduced from the drive systems of the arm expansion / contraction mechanisms A and B, the motor speed reducer can be reduced correspondingly, and the multistage magnetic fluid seal can be reduced. The vibration transmission delay due to these can be reduced, and the vibration sensor can detect that the arm expansion / contraction mechanisms A and B in the left and right rows collide with some object (which may be the other arm expansion / contraction mechanism). become.

次に、左右各列の第１アーム１０５、１０５’を水平面内で位相差を持たせて正逆回転させるのに、永久磁石１６２、１６２’ 、１６７、１６７’が利用されるので、左右各列のアーム伸縮機構Ａ、Ｂが何らかの物体（相手側アーム伸縮機構の場合もある）に過大に衝突した際には、エスケープすることができ、ロボットや搬送物に与える衝突時ダメージを最小にすることができる。
以上のとおり、種々の効果を奏することができる。 Next, since the permanent magnets 162, 162 ′, 167, 167 ′ are used to rotate the first arm 105, 105 ′ in each of the left and right rows in the horizontal plane with a phase difference, the left and right each When the arm expansion / contraction mechanisms A and B in a row collide excessively with any object (which may be a counterpart arm expansion / contraction mechanism), they can escape, minimizing the damage caused by the collision to the robot or transported object. be able to.
As described above, various effects can be achieved.

また、その左右各列のアーム伸縮機構Ａ、Ｂは、その内部に伝動機構を有し、該伝動機構は、左右各列の第１アーム１０５、１０５’が位相差を持って水平面内で正逆回転することにより、左右各列のアーム伸縮機構Ａ、Ｂが位相差を持って伸縮して、左右各列のハンド１１０、１１０'が、姿勢を変えることなく、位相差を持って水平方向に、平面視して、同一直線上を直線運動するようにさせるものであるので、その伝動機構を、左右各列のアーム伸縮機構Ａ、Ｂの内部に収容して、装置全体をコンパクトにまとめることができる。また、伝動機構からの発塵を封じ込めることができる。   Further, the left and right arm expansion / contraction mechanisms A and B each have a transmission mechanism therein, and the transmission mechanism has a phase difference between the first arms 105 and 105 ′ in the left and right columns. By rotating in the reverse direction, the arm expansion and contraction mechanisms A and B in the left and right rows expand and contract with a phase difference, and the left and right rows of hands 110 and 110 'have a phase difference and a horizontal direction without changing the posture. Since the transmission mechanism is linearly moved on the same straight line in a plan view, the transmission mechanism is accommodated in the arm expansion / contraction mechanisms A and B in the left and right rows so that the entire apparatus is compactly integrated. be able to. In addition, dust generation from the transmission mechanism can be contained.

また、アーム駆動手段１６０が、回転円盤１６１から成り、該回転円盤１６１は、左右各列の第１アーム１０５、１０５’の直下に、該左右各列の第１アーム１０５、１０５’の回転支軸１６３と同心に備えられ、該回転円盤１６１の該左右各列の第１アーム１０５、１０５’に面する側の、これらのアームに対向する所定位置に、第２の永久磁石１６２、１６２’が設けられているので、アーム駆動手段１６０をシンプルな構造にすることができ、しかも、その駆動制御は、回転円盤１６１の回転制御により行えるので、簡単に行える。   The arm driving means 160 is composed of a rotating disk 161, and the rotating disk 161 is directly below the first arm 105, 105 ′ in each of the left and right rows, and the rotation support of the first arm 105, 105 ′ in each of the left and right rows. A second permanent magnet 162, 162 ′ is provided at a predetermined position facing the first arm 105, 105 ′ of the rotating disk 161 on the side facing the first arm 105, 105 ′. Therefore, the arm driving means 160 can have a simple structure, and the drive control can be performed easily by the rotation control of the rotary disk 161.

さらに、左右各列の第１アーム１０５、１０５’は、左右各列のアーム伸縮機構Ａ、Ｂが最小旋回ポジションにある時のその（左右各列の第１アーム１０５、１０５’の）位置を越えては、第１の永久磁石１６７、１６７’と第２の永久磁石１６２、１６２’との磁気結合を介して逆回転させられないように、その引限を定めるストッパが設けられているので、簡単な構成を以って、アーム駆動手段１６０が正逆回転することにより左右各列の第１アーム１０５、１０５’が位相差を持って正逆回転する動作を確実に、円滑に行わせることができる。   Further, the first arm 105, 105 ′ in each of the left and right rows has its position (of the first arm 105, 105 ′ in each of the left and right rows) when the arm expansion / contraction mechanisms A, B in the left and right rows are at the minimum turning position. Beyond that, a stopper is provided to determine the limit so that the first permanent magnets 167 and 167 ′ and the second permanent magnets 162 and 162 ′ cannot be reversely rotated through the magnetic coupling. With the simple structure, the arm driving means 160 rotates forward and backward, so that the first and second arms 105 and 105 'in the left and right rows can rotate forward and backward with a phase difference reliably and smoothly. be able to.

さらに、また、アーム駆動手段１６０の回転駆動、回転基台１０３及びそれより上方の構成要素（アーム駆動手段１６０、左右各列のアーム伸縮機構Ａ、Ｂ、左右各列のハンド１１０、１１０' ）の旋回駆動の駆動方式がダイレクトドライブ方式とされて、それらの駆動が１台のモータＭＩにより行われる場合には、モータの１台分をさらに削減することができ、左右各列のアーム伸縮機構Ａ、Ｂの駆動系全体（駆動ユニット）、牽いては、ダブルアーム列式基板搬送用ロボット１０１の構造をさらに簡単化、小型化、軽量化することができ、その製作費をさらに安価にすることができる。
また、この場合において、ダイレクトドライブ用モータＭＩは、旋回軸心Ｑ回りに固定される（回転しない）ので、これらに電力を供給するケーブルは、回転基台１０３の旋回角に無関係になり、最短で済み、装置としての使い勝手が向上する。
その他、種々の効果を奏することができる。 Furthermore, the rotational drive of the arm drive means 160, the rotation base 103 and the components above it (the arm drive means 160, the arm expansion and contraction mechanisms A and B in the left and right rows, the hands 110 and 110 'in the left and right rows) If the drive system of the swivel drive is a direct drive system and the drive is performed by a single motor MI, one motor can be further reduced, and the arm expansion and contraction mechanism for each of the left and right rows The structure of the entire A and B drive system (drive unit), the double arm array substrate transfer robot 101 can be further simplified, reduced in size and weight, and the production cost is further reduced. be able to.
In this case, since the direct drive motor MI is fixed around the turning axis Q (does not rotate), the cable for supplying power to these is independent of the turning angle of the rotating base 103 and is the shortest. This improves the usability as a device.
In addition, various effects can be achieved.

なお、本願の発明は、以上の実施例に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。
また、第２の永久磁石１６２、１６２’を有するアーム駆動手段１６０により第１アーム１０５、１０５’を回転駆動させるとの本願の発明の基本着想は、永久磁石の数を１個減らすことにより、これをシングルアーム列式基板搬送用ロボットに応用することも可能である。 The invention of the present application is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
In addition, the basic idea of the present invention that the first arm 105, 105 ′ is rotationally driven by the arm driving means 160 having the second permanent magnet 162, 162 ′ is to reduce the number of permanent magnets by one, It is also possible to apply this to a single arm array type substrate transfer robot.

本願の発明の一実施例のダブルアーム列式基板搬送用ロボットの旋回基台よりも上方部分の斜視図である。It is a perspective view of the upper part rather than the turning base of the double arm row type substrate transfer robot of one embodiment of the present invention. 同ダブルアーム列式基板搬送用ロボットの平面図であって、２列のアーム伸縮機構（ダブルアーム列）が最小旋回ポジションにある時の状態を示す図である。It is a top view of the same double arm row type substrate conveyance robot, and is a view showing a state when two rows of arm expansion / contraction mechanisms (double arm row) are at the minimum turning position. 同ダブルアーム列式基板搬送用ロボットの概略側面図であって、一部を断面にして示す図である。FIG. 3 is a schematic side view of the double arm array substrate carrying robot, showing a part thereof in cross section. 同アーム伸縮機構の第１アーム軸受部の構造を示す図であって、（ａ）はその側断面図、（ｂ）はその平面図であって、一部を破断して示す図である。It is a figure which shows the structure of the 1st arm bearing part of the arm expansion-contraction mechanism, Comprising: (a) is the sectional side view, (b) is the top view, Comprising: It is a figure which fractures | ruptures and shows it. 同２列のアーム伸縮機構が最小旋回ポジションにある時の状態から変位した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which displaced from the state when the arm expansion-contraction mechanism of the said 2 rows is in the minimum turning position. 同２列のアーム伸縮機構が最小旋回ポジションにある時の状態からさらに変位した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which displaced further from the state when the arm expansion-contraction mechanism of the said 2 rows is in the minimum turning position. 同２列のアーム伸縮機構が最小旋回ポジションにある時の状態からさらに変位した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which displaced further from the state when the arm expansion-contraction mechanism of the said 2 rows is in the minimum turning position. 同２列のアーム伸縮機構が最小旋回ポジションにある時の状態からさらに変位した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which displaced further from the state when the arm expansion-contraction mechanism of the said 2 rows is in the minimum turning position. 同２列のアーム伸縮機構が最小旋回ポジションにある時の状態からさらに変位した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which displaced further from the state when the arm expansion-contraction mechanism of the said 2 rows is in the minimum turning position. 同ダブルアーム列式基板搬送用ロボットの変形例の概略側面図であって、一部を断面にして示す図である。It is a schematic side view of the modification of the double arm row | line | column type board | substrate conveyance robot, Comprising: It is a figure which shows a part in cross section. 従来のダブルアーム列式基板搬送用ロボットの概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view of the conventional double arm row | line | column type substrate conveyance robot. 同ダブルアーム列式基板搬送用ロボットのアーム伸縮機構のスケルトン図である。It is a skeleton figure of the arm expansion-contraction mechanism of the double arm row type substrate transfer robot. 同ダブルアーム列式基板搬送用ロボットの斜視図である。It is a perspective view of the double arm row type substrate transfer robot.

符号の説明Explanation of symbols

１、１’…基板搬送用ロボット、２…ロボット本体、３…回転基台、４、４’…第１支軸、５、５’…第１アーム、６、６’…第２支軸、７、７’…第２アーム、８、８’…第３支軸、９、９’…第３アーム、１０、１０’…ハンド、１１、１１’、１２、１２’…プーリ、１３、１３’…タイミングベルト、２１、２１’、２２、２２’…プーリ、２３、２３’…タイミングベルト、３０、３０’…基板、４０…制御装置、５０…昇降機構、５１…ボールネジ機構、５２、５３…プーリ、５４…タイミングベルト、５５…昇降基台、１０１…ダブルアーム列式基板搬送用ロボット、１０３…回転基台、１０５、１０５’…第１アーム、１０７、１０７’…第２アーム、１１０、１１０’…ハンド、１５１…ボールネジ機構、１５５…昇降基台、１６０…アーム駆動手段、１６１…回転円盤、１６２、１６２’…第２の永久磁石、１６３…回転支軸、１６４…真空室、１６５…振動センサ、１６６…タイミングベルト、１６７、１６７’…第１の永久磁石、１６８、１６８’…円弧状周溝、１６９、１６９’…ピン、Ａ、Ｂ…アーム列、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ２’、Ｍ３…第１〜第３のモータ、ＭＩ、ＭＩＩ…第１、第２のモータ、Ｇ１、Ｇ２…減速機、Ｊ…定直線、Ｐ１〜Ｐ３、Ｐ１’〜Ｐ３’…第１〜第３支軸の中心、Ｐ４、Ｐ４’…基板の中心、Ｑ…旋回軸心。





















DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1 '... Board | substrate conveyance robot, 2 ... Robot main body, 3 ... Rotation base 4, 4' ... 1st spindle 5, 5 '... 1st arm, 6, 6' ... 2nd spindle, 7, 7 '... second arm, 8, 8' ... third support shaft, 9, 9 '... third arm, 10, 10' ... hand, 11, 11 ', 12, 12' ... pulley, 13, 13 '... Timing belt, 21, 21', 22, 22 '... Pulley, 23, 23' ... Timing belt, 30, 30 '... Substrate, 40 ... Control device, 50 ... Elevating mechanism, 51 ... Ball screw mechanism, 52, 53 ... Pulley, 54 ... Timing belt, 55 ... Elevating base, 101 ... Double arm row type substrate transfer robot, 103 ... Rotating base, 105, 105 '... First arm, 107, 107' ... Second arm, 110 , 110 '... hand, 151 ... ball screw mechanism, 155 ... lift base, 160 ... arm driving hand , 161: rotating disk, 162, 162 ′: second permanent magnet, 163: rotating spindle, 164: vacuum chamber, 165: vibration sensor, 166: timing belt, 167, 167 ′: first permanent magnet, 168 168 '... arc-shaped circumferential groove, 169, 169' ... pin, A, B ... arm row, M1, M2, M2 ', M3 ... first to third motors, MI, MII ... first, second Motor, G1, G2 ... reducer, J ... constant straight line, P1-P3, P1'-P3 '... center of first to third support shafts, P4, P4' ... center of substrate, Q ... pivot axis.





















Claims (4)

少なくとも第１及び第２の２つのアームが順次結節されて、１列のアーム伸縮機構が構成され、このようなアーム伸縮機構が左右に２列備えられており、
左右各列の最終段アームの先端には、ハンドが結節されて設けられ、
左右各列の前記第１アームを位相差を持って正逆回転させることにより、左右各列の前記アーム伸縮機構が位相差を持って伸縮して、左右各列の前記ハンドが位相差を持って直線運動するように構成されて成る
ダブルアーム列式基板搬送用ロボットにおいて、
アーム駆動手段がさらに備えられ、
前記アーム駆動手段は、左右各列の前記第１アームに備えられる第１の永久磁石に対応させて、第２の永久磁石を有し、
前記アーム駆動手段が正逆回転することにより、前記第２の永久磁石が正逆回転して、前記第２の永久磁石と前記第１の永久磁石との磁気結合を介して左右各列の前記第１アームが位相差を持って正逆回転するようにされている
ことを特徴とするダブルアーム列式基板搬送用ロボット。 At least the first and second arms are sequentially knotted to form a one-row arm expansion / contraction mechanism, and such arm expansion / contraction mechanisms are provided in two rows on the left and right.
A hand is knotted at the tip of the last stage arm of each left and right row,
By rotating the first arm in each of the left and right rows forward and backward with a phase difference, the arm expansion and contraction mechanism in each of the left and right rows expands and contracts with a phase difference, and the hands in the left and right rows have a phase difference. In a double arm array type substrate transfer robot configured to linearly move,
Arm driving means is further provided;
The arm driving means has a second permanent magnet corresponding to the first permanent magnet provided in the first arm in each of the left and right rows,
When the arm driving means rotates forward and backward, the second permanent magnet rotates forward and backward, and the left and right columns of the left and right rows are magnetically coupled via the magnetic coupling between the second permanent magnet and the first permanent magnet. A double-arm array type substrate transfer robot, wherein the first arm is configured to rotate forward and backward with a phase difference. 左右各列の前記アーム伸縮機構は、その内部に伝動機構を有し、
前記伝動機構は、左右各列の前記第１アームが位相差を持って水平面内で正逆回転することにより、左右各列の前記アーム伸縮機構が位相差を持って伸縮して、左右各列の前記ハンドが、姿勢を変えることなく、位相差を持って水平方向に、平面視して、同一直線上を直線運動するようにさせるものである
ことを特徴とする請求項１に記載のダブルアーム列式基板搬送用ロボット。 The arm expansion and contraction mechanism in each of the left and right rows has a transmission mechanism inside,
In the transmission mechanism, the first arm in each of the left and right rows rotates forward and backward in a horizontal plane with a phase difference, so that the arm expansion and contraction mechanism in each of the left and right rows expands and contracts with a phase difference. 2. The double according to claim 1, wherein the hand moves linearly on the same straight line in a horizontal direction with a phase difference without changing its posture. Arm row type substrate transfer robot. 前記アーム駆動手段は、回転円盤から成り、
前記回転円盤は、左右各列の前記第１アームの直下に、左右各列の前記第１アームの回転支軸と同心に備えられ、
前記回転円盤の左右各列の前記第１アームに面する側の、左右各列の前記第１アームに対向する所定位置に、前記第２の永久磁石が設けられている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のダブルアーム列式基板搬送用ロボット。 The arm driving means comprises a rotating disk,
The rotating disk is provided immediately below the first arm in each of the left and right rows, concentrically with the rotation support shaft of the first arm in each of the left and right rows,
The second permanent magnet is provided at a predetermined position facing the first arm in each of the left and right rows on the side facing the first arm in each of the left and right rows of the rotating disk. Item 3. The double arm row type substrate transfer robot according to Item 1 or 2. 左右各列の前記第１アームは、左右各列の前記アーム伸縮機構が最小旋回ポジションにある時のその位置を越えては、前記磁気結合を介して逆回転させられないように、その引限を定めるストッパが設けられている
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のダブルアーム列式基板搬送用ロボット。





















The first arm in each of the left and right rows is limited so that the first arm in each of the left and right rows cannot be rotated in reverse via the magnetic coupling beyond the position when the arm expansion / contraction mechanism is at the minimum turning position. 4. The double-arm row type substrate transfer robot according to claim 1, further comprising a stopper for determining





















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