JP5037191B2 - Substrate transfer device and cable wiring structure - Google Patents
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Description
本発明は,半導体ウエハやFPD(Flat Panel Display)基板等を搬送する搬送アームを搭載する回転テーブルのように回転を伴う機構に電力や信号などを供給する複数本のケーブルを配線するケーブル配線構造及び基板搬送装置に関する。 The present invention relates to a cable wiring structure for wiring a plurality of cables for supplying electric power, signals, and the like to a mechanism that rotates, such as a rotary table equipped with a transfer arm for transferring a semiconductor wafer, an FPD (Flat Panel Display) substrate, or the like. And a substrate transfer apparatus.
例えば半導体製造プロセスで半導体ウエハやFPD基板などの基板に対してエッチングや成膜などの所定の処理を施す半導体製造装置では,装置内の各所に基板を搬送するために搬送アームを備える基板搬送装置が設けられている。搬送アームはアームの伸縮方向を変えられるように例えば回転テーブル上に取付けられている。このような基板搬送装置では,搬送アームの駆動機構は回転テーブルに搭載されるので,この駆動機構に電力や信号を供給するための複数本の線条体例えば電線やケーブルなどを回転テーブルに配線することが要求される。 For example, in a semiconductor manufacturing apparatus that performs a predetermined process such as etching or film formation on a substrate such as a semiconductor wafer or an FPD substrate in a semiconductor manufacturing process, a substrate transfer apparatus including a transfer arm for transferring the substrate to various places in the apparatus Is provided. The transfer arm is mounted on, for example, a rotary table so that the expansion / contraction direction of the arm can be changed. In such a substrate transfer apparatus, since the drive mechanism of the transfer arm is mounted on the rotary table, a plurality of filaments for supplying power and signals to the drive mechanism, such as electric wires and cables, are wired on the rotary table. It is required to do.
このような回転テーブルなどの回転部材に例えば複数本のケーブルを配線する場合,従来は,このような回転部材とケーシング内の底部との間に複数本のケーブルをそのままばらばらに配線し,これらのケーブル同士が擦れ合ったりしない程度に,ケーブルの配線スペースを大きくとるようにしていた。 For example, when a plurality of cables are wired to such a rotating member such as a rotary table, conventionally, a plurality of cables are separately distributed between such a rotating member and the bottom of the casing. The cable wiring space was increased to such an extent that the cables would not rub against each other.
ところで,近年では,半導体製造装置の多機能化に伴い,このような基板搬送装置においても小型ユニット化が要求され,ケーブルの配線するためのスペースもできる限り省スペース化することが要求されている。一方,回転テーブル上に設けられる搬送アームなどの多機能化に伴って,配線しなければならないケーブルの数も増え,さらに供給する電力なども増加してケーブルの径も大きくなる傾向にある。 By the way, in recent years, with the increase in the number of functions of semiconductor manufacturing apparatuses, it is required to make a small unit in such a substrate transfer apparatus, and it is also required to save a space for wiring a cable as much as possible. . On the other hand, with the increase in the number of functions of the transfer arm provided on the rotary table, the number of cables that have to be wired increases, and further, the power to be supplied also increases and the diameter of the cables tends to increase.
このようなケーブルを従来以上に狭いスペースに入れるのに,従来と同様にケーブルをそのままばらばらに配線すると,ケーブルの配線スペースが狭いほど,回転テーブルが回転してケーブルが動いたときに,ケーブル同士が擦れあったり,絡み合ったりし易くなる。これでは,ケーブル自体に負荷がかかり,ケーブルの損傷,断線等を招く虞がある。また,回転テーブルが回転してケーブルが動いたときに,多数のケーブルがばらばらに絡まり合って動くため,全体の形態や動きの軌跡を予測するのは非常に困難である。 In order to place such cables in a narrower space than in the past, if the cables are distributed as they are in the same manner as before, the smaller the cable wiring space, the more the cables move when the rotary table rotates and the cables move. Will be rubbed and entangled easily. In this case, a load is applied to the cable itself, which may cause damage to the cable or disconnection. Also, when the rotary table rotates and the cable moves, many cables are entangled and move, so it is very difficult to predict the overall form and movement trajectory.
この場合,これら多数のケーブルをケーブルダクトやケーブルベアなどで1本にまとめることも考えられるが,このようなケーブルダクトやケーブルベアでまとめると,ケーブルの数が多くなるほど,また単体のケーブルの径が太いほど,ケーブルダクトやケーブルベアも太くなるため,狭小スペースにはケーブルダクトやケーブルベア自体を入れることができない。もし仮に入れることができたとしても,回転テーブルが回転したときに,ケーブルダクトやケーブルベア内で多数のケーブル同士が擦れ合ってケーブルに負荷がかかる虞もある。 In this case, it is possible to consolidate these many cables into one with a cable duct or cable bear. However, when such a cable duct or cable bear is used, the larger the number of cables, the greater the diameter of a single cable. The thicker the cable, the thicker the cable duct and cable bear, so the cable duct and cable bear itself cannot be placed in a narrow space. Even if it can be inserted, when the turntable rotates, there is a risk that a large number of cables will rub against each other in the cable duct or cable track and a load will be applied to the cable.
なお,特許文献1には,環状に形成された複数本の単体ケーブルを順次径方向に列設し,これらを相互に接合してなる平形環状形態の集成ケーブルを,平面視において上下方向に折曲げるように略U字状に屈曲させたケーブル装置が記載されている。このケーブル装置では,屈曲部を回転したときに,屈曲部が上下方向に膨らむことにより,屈曲部の相対回転を吸収するようにして,ケーブルの絡まりを防ぐようになっている。このようなものにおいては,屈曲部のU字形状に折曲げるため,単体ケーブルの径が比較的小さくて屈曲させ易い場合には有効である。しかしながら,上述したように単体ケーブルの径が大きいほど,U字状に屈曲させること自体が困難になるだけでなく,たとえU字状に屈曲させることができたとしても,各単体ケーブルの屈曲部にかかる負荷は極めて大きくなるので,このような形態にするのは適当ではない。
In
そこで,本発明は,このような問題に鑑みてなされたもので,その目的とするところは,回転部材にケーブルを配線する際に,ケーブルを構成する各線条体にかかる負荷を抑えつつ,回転部材の回転に伴ってケーブルが動いた場合の擦れ合いや絡み合いを防止し,ケーブルの配線スペースをより省スペース化できるケーブルの配線構造及び基板搬送装置を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of such a problem, and the object of the present invention is to reduce the load applied to each linear member constituting the cable while wiring the cable to the rotating member. It is an object of the present invention to provide a cable wiring structure and a board transfer device that can prevent rubbing and entanglement when a cable moves with rotation of a member, and can further reduce the cable wiring space.
上記課題を解決するために,本発明のある観点によれば,ケーブル配線スペースを有するケーシングと,前記ケーシングにそのケーブル配線スペースを覗くように,相対的に回転可能に配設された回転部材と,帯状に配列された複数本の線条体を相互に接合して一体化してなり,前記各線条体が鉛直方向に配列するように前記回転部材に配線され,前記ケーブル配線スペースに収容されるフラット状ケーブルとを備え,前記フラット状ケーブルは,その一端を前記回転部材の回転中心からずれた位置に取付けて,そこから前記ケーブル配線スペースに向けて徐々に巻径が広がる螺旋状になるように,その他端を前記ケーシングに取付けたことを特徴とするケーブル配線構造が提供される。なお,上記回転部材には,例えば回転テーブルのように単体で回転する回転部材本体のみならず,回転部材本体に取り付けられて回転部材本体とともに回転する回転体,回転板なども含まれる。 In order to solve the above-described problems, according to one aspect of the present invention, a casing having a cable wiring space, and a rotating member disposed in the casing so as to be relatively rotatable so as to look into the cable wiring space, , A plurality of strips arranged in a strip shape are joined and integrated with each other, and each of the strips is wired in the rotating member so as to be arranged in the vertical direction and accommodated in the cable wiring space. A flat cable, and one end of the flat cable is attached to a position deviated from the rotation center of the rotating member so that the winding diameter gradually increases toward the cable wiring space. In addition, a cable wiring structure is provided in which the other end is attached to the casing. The rotating member includes not only a rotating member main body that rotates alone, such as a rotating table, but also a rotating body and a rotating plate that are attached to the rotating member main body and rotate together with the rotating member main body.
上記課題を解決するために,本発明の別の観点によれば,相対的に回転可能な回転部材にケーブルを配線するケーブル配線構造であって,前記ケーブルは,帯状に配列された複数本の線条体を相互に接合して一体化したフラット状ケーブルであり,前記フラット状ケーブルは,その一端を前記回転部材の鉛直な回転中心からずれた位置に取付けて,そこから鉛直方向に向けて徐々に巻径が広がる螺旋状に配線したことを特徴とするケーブル配線構造が提供される。 In order to solve the above-described problem, according to another aspect of the present invention, there is provided a cable wiring structure in which a cable is wired to a relatively rotatable rotating member, and the cable includes a plurality of strips arranged in a strip shape. It is a flat cable in which linear bodies are joined to each other, and the flat cable has one end attached to a position deviated from the vertical center of rotation of the rotating member and is directed vertically therefrom. Provided is a cable wiring structure characterized in that wiring is performed in a spiral shape with gradually increasing winding diameter.
このような本発明によれば,フラット状ケーブルは回転部材の回転に応じて螺旋状の巻径が変るような軌跡を描く(例えば捻れ振り子運動)。これにより,回転部材の回転に応じて変化するフラット状ケーブルの形態や軌跡を予測し易くなり,回転部材の回転に伴ってフラット状ケーブルが動いた場合の擦れ合いや絡み合いを防止することができる。また,複数本の線条体を相互に接合して一体化したフラット状ケーブルにするので,各線条体の擦れ合いや絡み合いを防止することができる。また,フラット状ケーブルの形態を回転部材からケーブル配線スペースに向けて徐々に巻径が広がる螺旋状にすることにより,フラット状ケーブルを構成する線条体の径が大きくても,各線条体にかかる負荷を少なくすることができる。また,鉛直方向に螺旋状になるように配線するので,水平方向のケーブル配線スペースをより省スペース化することができる。さらに,フラット状ケーブルの一端を回転部材の回転中心からずれた位置に取付けることにより,水平方向のケーブル配線スペースを効率よく使用することができる。 According to the present invention, the flat cable draws a trajectory such that the spiral winding diameter changes according to the rotation of the rotating member (for example, twisted pendulum movement). Thereby, it becomes easy to predict the form and locus of the flat cable that changes according to the rotation of the rotating member, and it is possible to prevent rubbing and entanglement when the flat cable moves along with the rotation of the rotating member. . In addition, since a plurality of filaments are joined together to form an integrated flat cable, rubbing and entanglement of each filament can be prevented. In addition, by forming the flat cable into a spiral shape in which the winding diameter gradually increases from the rotating member toward the cable wiring space, even if the diameter of the linear body constituting the flat cable is large, Such a load can be reduced. In addition, since the wiring is performed in a spiral shape in the vertical direction, the horizontal cable wiring space can be further reduced. Furthermore, by attaching one end of the flat cable at a position shifted from the rotation center of the rotating member, the horizontal cable wiring space can be used efficiently.
また,上記回転部材はその始点角度から終点角度まで正逆方向に回転し,前記フラット状ケーブルの長さは,少なくとも前記回転部材の始点角度から終点角度までその回転角度に応じて前記フラット状ケーブルの巻径が変る長さにすることが好ましい。これにより,回転部材で使用される回転角度の範囲に応じてフラット状ケーブルの形態や軌跡が限定されるので,それに合わせてフラット状ケーブルの長さを必要最小限に調整することができる。 The rotating member rotates in the forward / reverse direction from the start point angle to the end point angle, and the length of the flat cable is at least according to the rotation angle from the start point angle to the end point angle of the rotating member. It is preferable that the length of the coil is changed. Thereby, since the form and locus | trajectory of a flat cable are limited according to the range of the rotation angle used with a rotation member, the length of a flat cable can be adjusted to the minimum necessary according to it.
また,上記フラット状ケーブルの巻径が最も小さくなるときの前記回転部材の回転角度における前記フラット状ケーブルの一端は,前記フラット状ケーブルの他端から水平方向にずれていることが好ましい。これにより,フラット状ケーブルの巻径にある程度の広がりを持たせることができる。これにより,ケーブル配線スペースの高さ方向をより低くすることができる。 Further, it is preferable that one end of the flat cable at a rotation angle of the rotating member when the winding diameter of the flat cable is the smallest is shifted in the horizontal direction from the other end of the flat cable. Thereby, a certain extent can be given to the winding diameter of a flat cable. Thereby, the height direction of a cable wiring space can be made lower.
また,フラット状ケーブルの巻径が最も小さくなるときの前記回転部材の回転角度における前記フラット状ケーブルの一端は,前記回転部材の中心から見て前記フラット状ケーブルの他端と同じ側にずれていることが好ましい。これにより,回転部材が回転してフラット状ケーブルがほどけていくときに,水平方向の反対側へ大きく広がらないようにすることができるので,ケーブル配線スペースの水平方向についてもより狭くすることができる。 Also, one end of the flat cable at the rotation angle of the rotating member when the winding diameter of the flat cable is the smallest is shifted to the same side as the other end of the flat cable when viewed from the center of the rotating member. Preferably it is. As a result, when the rotating member rotates and the flat cable is unwound, it can be prevented from widening to the opposite side in the horizontal direction, so the cable wiring space can also be made narrower in the horizontal direction. .
また,上記フラット状ケーブルを構成する複数本の線条体は,すべて同様の屈曲率を有することが好ましい。これにより,フラット状ケーブルの巻径が変るように動く際に,各線条体に負荷がかからないようにすることができる。また,上記フラット状ケーブルを構成する複数本の線条体は,すべて同径であることが好ましい。これにより,フラット状ケーブルが動く際に特定の線条体(例えば小径ケーブル)だけに負荷がかかることを防止することができる。 Moreover, it is preferable that the plurality of filaments constituting the flat cable have the same bending rate. Thereby, when it moves so that the winding diameter of a flat-shaped cable may change, it can prevent that a load is applied to each filament. Moreover, it is preferable that all of the plurality of filaments constituting the flat cable have the same diameter. Thereby, when a flat cable moves, it can prevent that a load is applied only to a specific linear body (for example, small diameter cable).
また,上記フラット状ケーブルを構成する複数本の線条体には,複数本の単体ケーブルを集束した多芯ケーブルが含まれる。これにより,フラット状ケーブルを構成する線条体の総数を減らすことができる。 Further, the plurality of filaments constituting the flat cable include a multicore cable obtained by converging a plurality of single cables. As a result, the total number of filaments constituting the flat cable can be reduced.
上記課題を解決するために,本発明の別の観点によれば,ケーシングの上面に相対的に回転可能に設けられた回転テーブルと,前記回転テーブル上に搭載された基板を搬送するための搬送アームと,前記ケーシング内の上方に配設され,前記回転ケーブルとともに鉛直軸回りに回転する回転板と,帯状に配列された複数本の線条体を相互に接合して一体化してなり,前記各線条体が鉛直方向に配列するように前記回転板と前記ケーシングの底面との間のスペースに配線されるフラット状ケーブルとを備え,前記フラット状ケーブルは,その一端を前記回転板の回転中心からずれた位置に取付けて,そこから下方に向けて徐々に巻径が広がる螺旋状になるように,その他端を前記ケーシングに取付けたことを特徴とする基板搬送機構が提供される。 In order to solve the above-described problem, according to another aspect of the present invention, a turntable provided relatively rotatably on the upper surface of a casing, and a transfer for transferring a substrate mounted on the turntable. An arm, a rotating plate disposed above the casing and rotating around the vertical axis together with the rotating cable, and a plurality of strips arranged in a band are joined together and integrated, A flat cable wired in a space between the rotating plate and the bottom surface of the casing so that the linear bodies are arranged in a vertical direction, and the flat cable has one end at the rotation center of the rotating plate. There is provided a substrate transport mechanism characterized in that the other end is attached to the casing so as to be a spiral shape in which the winding diameter gradually increases downward from the position. .
このような本発明によれば,回転テーブルともに回転する回転板にケーブルを配線する際に,ケーブルを構成する各線条体にかかる負荷を抑えつつ,回転テーブル(回転板)の回転に伴ってケーブルが動いた場合の擦れ合いや絡み合いを防止し,ケーブル配線スペースをより省スペース化できる。これにより,基板搬送装置全体をより小型化することができる。 According to the present invention, when a cable is wired to a rotating plate that rotates together with the rotating table, the cable applied along with the rotation of the rotating table (rotating plate) while suppressing the load applied to each linear member constituting the cable. This prevents rubbing and entanglement when the cable moves, saving more space for cable wiring. Thereby, the whole board | substrate conveyance apparatus can be reduced more in size.
本発明によれば,回転部材にケーブルを配線する際に,ケーブルを構成する各線条体にかかる負荷を抑えつつ,その形態や軌跡を予測し易いように配線することで,回転部材の回転に伴ってケーブルが動いた場合の擦れ合いや絡み合いを防止し,ケーブルの配線スペースをより省スペース化できる。 According to the present invention, when a cable is wired to a rotating member, wiring is performed so that the form and trajectory can be easily predicted while suppressing the load on each linear body constituting the cable. As a result, rubbing and entanglement when the cable moves can be prevented, and the cable wiring space can be further reduced.
以下に添付図面を参照しながら,本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお,本明細書及び図面において,実質的に同一の機能構成を有する構成要素については,同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
(基板搬送装置)
先ず,本発明を基板を搬送する基板搬送装置に適用した場合の実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は基板搬送装置の構成を示す断面図である。基板搬送装置100は,箱状のケーシング110と,このケーシング110の上面に回転自在に設けられた円板状の回転テーブル120と,回転テーブル120上に設けられた水平方向に伸縮自在な搬送アーム130を備える。本実施形態では,この回転機構に電力や信号等を供給するためのケーブル200をケーシング110内の狭いスペースに配線するケーブル配線構造を例に挙げる。
(Substrate transfer device)
First, an embodiment in which the present invention is applied to a substrate transfer apparatus for transferring a substrate will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the substrate transfer apparatus. The
ケーシング110は上面が開口している箱体状をなしており,ケーシング110内の上部には回転テーブル120を中心軸(垂直軸)回りに回転または旋回させるためのテーブル駆動用モータ112が取り付けられている。例えばテーブル駆動用モータ112にはフランジ部113が設けられており,このフランジ部113がボルトなど締結部材でケーシング110の上部内面に取り付けられる。テーブル駆動用モータ112の回転軸(駆動軸)114は,ケーシング110の上面の開口部から突出して,回転テーブル120の下面にフランジ部115を介して取り付けられている。
The
搬送アーム130は,例えば図1に示すような3軸水平多関節ロボット(スカラーロボット)からなるアーム(マニピュレータ)として構成される。具体的には搬送アーム130は,水平面内で回転可能な2本のリンク(第1リンク132,第2リンク134)とエンドエフェクタ136を直列に接続してなる。より詳細には,最も下方に配置される第1リンク132の基端部が回転軸(ショルダ軸)142を介して回転テーブル120に水平面内で回転可能に取り付けられている。
The
第1リンク132の先端部には,その上方に配置される第2リンク134の基端部が回転軸(エルボ軸)144を介して水平面内で回転可能に取り付けられている。第2リンク134の先端部には,基板Gを載せて保持可能なピンセットとして構成されたエンドエフェクタ136の基端部が回転軸(リスト軸)146を介して水平面内で回転可能に取り付けられている。
A base end portion of the
第1,第2リンク132,134の内部には,回転テーブル120に取り付けられた図示しないアーム伸縮駆動用モータより発生される駆動力を各リンク部またはハンド部に伝達する伝動機構(たとえばプーリ,ベルト,減速機等)が内蔵されている。図1に示す例では,第1リンク132の基端部の回転軸(ショルダ軸)142を原点として,エンドエフェクタ136がその長手方向に直進移動するように,各リンク132,134,及びエンドエフェクタ136が連動して回転運動を行うように構成されている。
In the first and
上記搬送アーム130によれば,アーム伸縮駆動用モータを駆動させることによって水平方向にアームを伸縮させて,基板Gの受け渡しを行うことができる。なお,搬送アーム130の構成は図1に示すものに限られるものではない。例えば搬送アーム130は,リニア駆動で伸縮できるアームを備えたリニアスライド型の搬送アームであってもよい。
According to the
このような搬送アーム130においては,回転テーブル120と一体となって回転するので,所望の方向にアームを伸縮させることができる。この場合,回転テーブル120は,1回転以上させずに,正回転又は逆回転により所望の角度まで回転させる。これにより,ケーブル200の長さを最小限に抑えることができる。
Since such a
この回転テーブル120の下面には,回転テーブル120内に配設される上記アーム伸縮駆動用モータなどの内部機器の配線を通すための配管122が取り付けられている。この配管122はテーブル駆動用モータ112,回転軸114に貫通して形成された通し孔124に挿入され,配管122の下端がテーブル駆動用モータ112の下方から突出してケーシング110内に延出するように配置される。配管122の下端には,円板状の回転板126が取り付けられている。回転板126は,ケーシング110内の上方にケーシング110内の配線スペース116を覗くように配置される。
On the lower surface of the
回転板126の下方には,配管122内の配線を接続する上部コネクタ150が例えばL字部材152を介して取り付けられている。従って,これら配管122,回転板126,上部コネクタ150は,回転テーブル120と一体になって回転する。一方,ケーシング110内の底面には,下部コネクタ160が例えばL字部材162を介して取り付けられている。これら上部コネクタ150と下部コネクタ160は,例えばコネクタハウジングに複数の端子が収容された多極コネクタとして構成される。
Below the
上部コネクタ150は,回転テーブル120に搭載されたアーム伸縮駆動用モータなどの内部機器の配線とケーブル200とを電気的に相互接続するためのものである。また,下部コネクタ160はケーシング110の外に設けられる電源装置などの外部機器の配線とケーブル200とを電気的に相互接続するためのものである。なお,内部機器の配線は例えば上記配管122を介して回転テーブル120内の内部機器に接続しており,外部機器の配線は例えばケーシング110の底部に設けられる孔118からケーシング110の外に延出して外部機器に接続している。
The
上部コネクタ150と下部コネクタ160とはケーブル200で接続される。このケーブル200は,上述したアーム伸縮駆動用モータの信号や電力を供給するためのものであり,その構成の詳細については後述する。なお,下部コネクタ160には,図示しない配線が取り付けられ,その配線は例えばケーシング110の孔118から外部に延出する。そして,これら配線は,例えば外部の電源装置,制御装置などに接続される。
The
このような構成の基板搬送装置100では,ケーブル200をケーシング110内の回転板126よりも下側のスペース116内に配線しなければならない。このようなケーブルの配線スペースは,従来以上に省スペース化が要求されている一方で,回転テーブル上に設けられる搬送アームなどの多機能化に伴って配線しなければならないケーブルの数が増えるとともに,供給する電力なども増加してケーブルの径も大きくなっている。
In the
また,ケーブル200の一端を接続する上部コネクタ150は鉛直軸周りに回転するとともに,ケーブル200の他端を接続する下部コネクタ160はケーシング110に固定されているので,上部コネクタ150の回転に伴ってケーブル200自体も動いてその形態が変わることになる。従って,ケーブル200の軌跡を予測して,どのような形態になっても狭いスペース116内に入るようにケーブル200を配線しなければならない。
Further, the
ところが,本実施形態にかかる基板搬送装置100で使用するケーブル200のように,回転機構に電力や信号を供給するようなケーブルは,電力ケーブルや信号ケーブルなど径の異なる多数のケーブルからなるので,もしこれらのケーブルをそのままばらばらに配線すると,上部コネクタ150が回転してケーブルが動いたときに,ケーブル同士が擦れあったり,絡み合ったりしてしまう。これでは,ケーブル自体に負荷がかかり,ケーブルの損傷,断線等を招く虞がある。また,上部コネクタ150が回転してケーブルが動いたときに,多数のケーブルがばらばらに絡まり合って動くため,全体の形態や動きの軌跡を予測するのは非常に困難である。
However, as the
この場合,これら多数のケーブルをケーブルダクトやケーブルベアなどで1本にまとめることも考えられるが,このようなケーブルダクトやケーブルベアでまとめると,ケーブルの数が多くなるほど,また各ケーブルの径が太いほど,全体的にかなり太いケーブルダクトやケーブルベアを選択しなければならず,本実施形態のような狭いスペース116には,ケーブルダクトやケーブルベア自体を入れることができない。もし仮に入れることができたとしても,上部コネクタ150が回転したときに,ケーブルダクトやケーブルベア内で多数のケーブル同士が擦れ合ってケーブルに負荷がかかる虞もある。
In this case, it is conceivable that these many cables are combined into one cable duct or cable bear. However, when such cable ducts or cable bears are combined, the larger the number of cables, the larger the diameter of each cable. The thicker the cable duct or the cable bear, the thicker the cable duct or the cable bear must be selected, and the
そこで,本実施形態では,ケーブル200を帯状に配列された複数本の線条体を相互に接合して一体化したフラット状ケーブルとし,フラット状のケーブル200を鉛直方向に向けて徐々に巻径が広がる螺旋状になるように配線する。これにより,ケーブル200を構成する複数の線条体同士が擦れ合ったり,絡まり合ったりすることはなく,ケーブル200を構成する線条体の径が大きくても,各線条体にかかる負荷を少なくすることができる。
Therefore, in the present embodiment, the
しかも,上部コネクタ150が回転板126とともに正回転,逆回転することによって,スパイラル状のケーブル200の動きは,巻かれたり,ほどけたりという巻径が変るだけの単調な動き(例えば捻れ振り子運動,ツイスト運動)になるため,全体の形態やその動きの軌跡が極めて予測し易くなる。このため,ケーブル200が擦れ合ったり,ケーシング110の内面に接触したりしないように,ケーブル200の巻数,長さ,両端部の位置などを決めやすくなるため,狭いスペース内を効率よく使ってケーブル200を配線することができる。
In addition, when the
(ケーブルの構成例及び配線)
このような本実施形態にかかるケーブル200の構成例及び配線例について図面を参照しながらより詳細に説明する。図2は,図1に示すケーブル200のP−P′断面図である。先ず,ケーブルの構成例について説明する。本実施形態にかかるケーブル200は,図2にも示すように複数(ここでは5本)の線条体210〜250を一列に配列し,これらを接合して一体化したものである。これによって,ケーブル200をフラット形状にすることができる。
(Cable configuration example and wiring)
The configuration example and wiring example of the
各線条体210〜250は,搬送アームの各軸のモータやエンドエフェクタなどに電源を供給する複数の電源ケーブル(電源線),エンコーダやセンサ類や各種制御機器とコントローラとの間で制御信号を授受するために複数の信号ケーブル(信号線)などから構成される。その他,各線条体210〜250は,ケーブルのみならず,電線,液体や気体を供給する中空のチューブなどで構成されるものを含んでいてもよい。
Each of the
また,各線条体210〜250は,同径又は異径の複数本の単体ケーブルを一本ずつ又は複数本ずつ束ねて構成される。例えば電源ケーブルのような大径の単体ケーブルと,信号ケーブルのような小径の単体ケーブルがある場合に,大径の単体ケーブルは一本ずつ線条体とし,小径の単体ケーブルを複数本束ねた多芯ケーブルにすることによって,ケーブル200を構成する線条体の総数を減らすことができる。
Each of the
例えば線条体210,230,250はそれぞれ,1本の大径の単体ケーブル212,232,252で構成され,線条体220は3本の小径の単体ケーブル222を束ねた多芯ケーブルで構成され,線条体240は2本の小径の単体ケーブル242を束ねた多芯ケーブルで構成される。
For example, each of the
なお,複数の信号ケーブルを有する多芯ケーブルからなる線条体は,シールド処理が一括して行われる。このように,信号ケーブルがシールド処理されることで,電子機器自体から発生するノイズによる誤動作や,発生したノイズの授受が防止される。また,多芯ケーブルを用いない場合は,個々の信号ケーブルそれぞれにシールドケーブルを用いる必要がある(図示せず)。個々のシールドケーブルとしては,例えば導体からなる芯線と,芯線の周囲を覆う絶縁内皮と,絶縁内皮の周囲に設けられた編組線と,編組線の周囲に設けられた絶縁外皮とから構成される。 In addition, the shield processing is collectively performed for the linear body composed of a multi-core cable having a plurality of signal cables. In this way, the signal cable is shielded, thereby preventing malfunction due to noise generated from the electronic device itself and transmission / reception of the generated noise. In addition, when a multicore cable is not used, it is necessary to use a shielded cable for each signal cable (not shown). Each shielded cable is composed of, for example, a conductor core wire, an insulating endothelium covering the periphery of the core wire, a braided wire provided around the insulating endothelium, and an insulating sheath provided around the braided wire. .
これら線条体210〜250はそれぞれ,少なくとも同程度の屈曲率になるように曲げ強さが調整される。曲げ強さの調整は,例えば線条体210〜250のシース(例えば絶縁性樹脂で構成された絶縁外被)214〜254の厚みや材質で調整したり,線条体220,240内の隙間に充填する編組線226,246や緩衝材で調整したりすることができる。なお,編組線は,細線を格子状に編んだものであるが,編組線に代えて銅箔等をシールド部材として用いることも可能である。
Each of these
このように線条体210〜250がすべて同じ屈曲率になるようにすることによって,ケーブル200の巻径が変るように動く際に,各線条体210〜250に負荷がかからないようにすることができる。また,各線条体210〜250の曲げ強さの偏りをなくすことができるので,ケーブル200は常に鉛直方向に平行な状態で,巻径だけが変るような動きをさせることができる。これにより,ケーブル200が傾くことはないので,巻回されたケーブル200同士で接触することを防止することができる。
In this way, by making the
また,本実施形態にかかるケーブル200では,各線条体210〜250の屈曲率のみならず,径(太さ)も同程度になるように調整している。径(太さ)の調整についても,屈曲率の調整と同様に,シースの厚みや材質,各線条体の隙間に充填する細糸や緩衝材で調整することができる。例えば小径ケーブルと大径ケーブルを一列に配列し,これらを接合してフラット形状にすると,ケーブル200が動く際に小径ケーブルの方に負荷がかかり易い。従って,本実施形態にかかるケーブル200のように,各線条体210〜250がすべて同じ径になるようにすることによって,ケーブル200が動く際に特定の線条体(例えば小径ケーブル)だけに負荷がかかることを防止することができる。
Further, in the
次に,ケーブル200の配線例について説明する。ここでは,回転テーブル120を始点角度(ここでは0度(degree))から終点角度(ここでは270度(degree))までを正回転と逆回転で所望の角度まで回転させることができるように制御する。この場合のケーブル200の長さは,少なくとも回転テーブル120の始点角度から終点角度までその回転角度に応じてケーブル200の巻径が変る長さにすることが好ましい。これにより,回転テーブル120で使用される回転角度の範囲に応じてケーブル200の形態や軌跡が限定されるので,それに合わせてケーブル200の長さを必要最小限に調整することができる。
Next, a wiring example of the
このような場合に最適なケーブル200の配線例を以下に図3〜図5を参照しながら説明する。図3は,回転テーブル120が始点角度のときのケーブル200の形態の外観を示す図であり,図4は,回転テーブル120が終点角度のときのケーブル200の形態の外観を示す図である。
An example of the optimal wiring of the
本実施形態では,図3に示すような回転テーブル120が始点角度のときのケーブル200の状態から図4に示すような回転テーブル120が終点角度のときのケーブル200の状態までのケーブル200の動き(軌跡)がスペース116内に入るように配線する。具体的には,図3に示すように,ケーブル200の一端が接続される上部コネクタ150と,ケーブル200の他端が接続される下部コネクタ160とは,鉛直方向に高さHABだけ離間して配置されるとともに,水平方向に距離DABだけ離間して配置される。これにより,ケーブル200はその内径側の一端から外形側の他端まで高さ方向にスパイラル状に配置することができる。このとき,ケーブル200は,各線条体210〜250が上下に平行に巻回される。
In this embodiment, the movement of the
ここで,ケーシング110のスペース116内に,上述したようにケーブル200を配線したときのケーブル200の動き(軌跡)を図5A〜図5Dに示す。図5A〜図5Dは,始点角度から終点角度までのケーブル200の動きを示す図であり,それぞれケーブル200を上方から見た図である。なお,図5A〜図5Dにおいては回転テーブル120を省略しているが,回転テーブル120と回転板126は一体で回転するので,以下では回転テーブル120の角度は回転板126の角度として説明する。また,図5A〜図5Dにおいては,下部コネクタ160の位置(固定)をBとし,回転板126が始点角度の場合の上部コネクタ150の位置(始点)をAとする。
Here, the movement (trajectory) of the
図5Aは,回転板126が始点角度である0度(degree)のときのケーブル200の巻回状態を示している。図5Bは回転板126が始点角度から図中右周りに90度(degree)回転したときのケーブル200の巻回状態を示しており,図5Cは回転板126が始点角度から図中右周りに180度(degree)回転したときのケーブル200の巻回状態を示している。図5Dは回転板126が始点角度から図中右周りに終点角度である270度(degree)回転したときのケーブル200の巻回状態を示している。
FIG. 5A shows a winding state of the
ケーブル200は,図5Aに示すように,回転板126が始点角度であるときには,最も巻き付いた状態であり,ケーブル200の巻径が最も小さくなる。この状態から回転板126が図5B,図5Cと回転するに連れてケーブル200がほどけていき,ケーブル200の巻径も徐々に大きくなる。そして,図5Dに示すように,回転板126が終点角度であるときには,ケーブル200は最もほどけた状態であり,ケーブル200の巻径も最も大きくなる。このように,ケーブル200の巻回状態が図5A〜図5Dまでのどのような状態でも,干渉することなく,スペース116内に収めることができる。
As shown in FIG. 5A, when the
このように,高さ方向と水平方向に広がるスペース116にスパイラル状に配線するケーブル200においては,回転テーブル120が始点角度にあるときのケーブル200の一端である上部コネクタ150と他端である下部コネクタ160は水平方向にずらして配置することが好ましい。本実施形態では,図3に示すように,上部コネクタ150と下部コネクタ160とを水平方向にDABだけずらして配置している。
Thus, in the
このように,回転テーブル120が始点角度にあるときのケーブル200の一端と他端の水平方向の位置をずらすことにより,ケーブル200の巻径にある程度の広がりを持たせることができる。これにより,ケーブル200の配線スペース116の高さ方向をより低くすることができる。
In this way, by shifting the horizontal position of one end and the other end of the
例えば回転テーブル120が始点角度にあるときのケーブル200の一端である上部コネクタ150の水平方向の位置と他端である下部コネクタ160の水平方向の位置をともに,回転テーブル120の回転中心に近い位置に配置するほど,巻径が小さくなるので,ケーブル200が互いに干渉しないようにするためには,鉛直方向のスペースが大きく必要となる。
For example, when the rotary table 120 is at the starting point angle, the horizontal position of the
これに対して,上部コネクタ150の水平方向の位置と他端である下部コネクタ160の水平方向の位置を離間させることにより,内側から外側にかけて巻径が徐々に大きくなるようにすることができるので,ケーブル200同士の干渉しない状態を保持しつつ,上部コネクタ150と下部コネクタ160との高さHABをより低くすることができる。これにより,ケーブル200を配線するケーシング110内の省スペース化を図ることができる。
In contrast, by separating the horizontal position of the
また,図3及び図5Aに示すように,回転テーブル120が始点角度にあるときのケーブル200の一端である上部コネクタ150の水平方向の位置を他端である下部コネクタ160の配置側に,回転テーブル120の回転中心からずらして配置することが好ましい。本実施形態では,図3に示すように,上部コネクタ150を回転テーブル120の回転中心から下部コネクタ160と同じ側にDAだけずらして配置している。
Further, as shown in FIGS. 3 and 5A, when the rotary table 120 is at the starting point angle, the horizontal position of the
これにより,回転テーブル120が回転してケーブル200がほどけていくときに,水平方向の反対側へ大きく広がらないようにすることができるので,ケーブル200の配線スペース116の水平方向についてもより狭くすることができる。
As a result, when the
例えば回転テーブル120が始点角度にあるときのケーブル200の一端である上部コネクタ150の水平方向の位置が中心に近いほど,回転テーブルが回転してケーブル200がほどけたときに,ケーブル200が上部コネクタ150の配設側と反対側のスペース(図3では回転テーブル120の回転中心よりも右側のスペース)に大きく広がっていってしまうので,却って水平方向のスペースが大きく必要になる。
For example, the closer the horizontal position of the
これに対して,回転テーブル120が始点角度にあるときのケーブル200の一端である上部コネクタ150の水平方向の位置を回転テーブル120の回転中心からずらして配置することにより,その反対側のスペースへ大きく広がることを抑えることができるので,水平方向のスペースもより狭くすることができる。これによって,ケーブル200を配線するケーシング110内のさらなる省スペース化を図ることができる。
On the other hand, the horizontal position of the
なお,図3ではケーブル200の一端である上部コネクタ150を回転板126の底面に取り付けた場合を例に挙げているが,必ずしもこれに限定されるものではない。例えば回転板126の側面に上部コネクタ150を取り付けてもよい。また,図3ではケーブル200の他端である下部コネクタ160をケーシング110の底面に取り付けた場合を例に挙げているが,必ずしもこれに限定されるものではない。例えばケーシング110の側面に下部コネクタ160を取り付けてもよい。
Although FIG. 3 shows an example in which the
ところで,上述したケーブル200の巻き数や長さは,ケーブル200の端部の位置,ケーブル200を配線するスペース116の大きさに応じて決定することが好ましい。例えば本実施形態におけるケーブル200の巻き数は,例えば1.5である。これによれば,図5Aに示すようにケーブル200が最も巻き付けられる回転テーブル120が始点角度から,図5Dに示すようにケーブル200が最もほどかれる終点角度まで回転する際に,図5A〜図5Dのどの状態でも,ケーブル200がスペース116内に収まるようにすることができる。なお,ケーブル200の巻き数は,上記のものに限定されるものではない。
Incidentally, the number of turns and the length of the
また,本実施形態では,回転テーブル120を始点角度を0度(degree)とし,終点角度を270度(degree)とした場合について説明したが,必ずしもこれに限定されるものではない。回転テーブル120の使用に応じて終点角度は,0度(degree)〜360度(degree)の範囲内でどの角度にしてもよい。 Further, in the present embodiment, a case has been described in which the rotation table 120 has a start point angle of 0 degree (degree) and an end point angle of 270 degrees (degree), but the present invention is not necessarily limited thereto. Depending on the use of the rotary table 120, the end point angle may be any angle within the range of 0 degrees (degrees) to 360 degrees (degrees).
また,本実施形態では,例えば図3に示すケーブル200のように,フラット状ケーブルを回転部材の下方のケーブル配線スペース内に配線し,フラット状ケーブルの一端を回転部材の回転中心からずれた位置に取付けて,そこから下方のケーブル配線スペースに向けて徐々に巻径が広がる螺旋状になるように,その他端をケーシングに取付けた場合について説明したが,必ずしもこれに限定されるものではない。図示はしないが例えば回転部材の上方にケーブル配線スペースを設けてそのスペース内にフラット状ケーブルを配線する場合には,フラット状ケーブルの一端を回転部材の回転中心からずれた位置に取付けて,そこから上方のケーブル配線スペースに向けて徐々に巻径が広がる螺旋状になるように,その他端をケーシングに取付けるようにしてもよい。
Further, in this embodiment, for example, as in the
以上,添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが,本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載された範疇内において,各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり,それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
例えば上述した実施形態では,本発明を基板搬送装置に適用した場合について説明したが,必ずしもこれに限定されるものではなく,例えば産業用ロボットの旋回部や工作機械におけるターンテーブルなどの回転部材に複数のケーブルを配線する場合にも適用可能である。 For example, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the substrate transfer apparatus has been described. However, the present invention is not necessarily limited to this. For example, the present invention is applied to a rotating member such as a turning part of an industrial robot or a turntable in a machine tool. The present invention is also applicable when wiring a plurality of cables.
本発明は,回転を伴う機構に電力や信号などを供給する複数本のケーブルを配線するケーブル配線構造及び基板搬送装置に適用可能である。 The present invention can be applied to a cable wiring structure for wiring a plurality of cables for supplying electric power, signals, etc. to a mechanism with rotation, and a substrate transfer device.
100 基板搬送装置
110 ケーシング
112 テーブル駆動用モータ
113 フランジ部
114 回転軸(駆動軸)
115 フランジ部
116 スペース(配線スペース)
118 孔
120 回転テーブル
122 配管
124 通し孔
126 回転板
130 搬送アーム
132,134 リンク
136 エンドエフェクタ
142 回転軸(ショルダ軸)
144 回転軸(エルボ軸)
146 回転軸(リスト軸)
150 上部コネクタ
152 L字部材
160 下部コネクタ
162 L字部材
200 ケーブル
210,220,2230,240,250 線条体
212,222,232,242,252 単体ケーブル
214,224,234,244,254 シース
226,246 編組線
G 基板
DESCRIPTION OF
118
144 Rotating shaft (elbow shaft)
146 Rotation axis (wrist axis)
150 Upper connector 152 L-shaped
Claims (9)
前記ケーシングにそのケーブル配線スペースを覗くように,相対的に回転可能に配設された回転部材と,
前記回転部材に配線する複数種類のすべての線条体を,一本ずつについて又は複数本を束ねて一本にしたものについて,それぞれ同様の屈曲率になるように曲げ強さを調整した上で,帯状に配列して接合し一体化したケーブルと,を備え,
前記ケーブルを,前記各線条体が鉛直方向に配列するように前記回転部材に配線して,前記ケーブル配線スペースに収容し,その一端を前記回転部材の回転中心からずれた位置に取付けて,そこから前記ケーブル配線スペースに向けて徐々に巻径が広がる螺旋状になるように,その他端を前記ケーシングに取付けたことを特徴とするケーブル配線構造。 A casing having cable wiring space;
A rotating member disposed relatively rotatably so as to look into the cable wiring space in the casing;
After adjusting the bending strength so that the same bending rate is obtained for each of a plurality of types of wire bodies wired to the rotating member, one by one or by bundling a plurality of wires. , A cable that is arranged in a band and joined and integrated,
The cable is routed to the rotating member such that the linear bodies are arranged in a vertical direction, and is accommodated in the cable wiring space, and one end thereof is attached to a position deviated from the rotation center of the rotating member. A cable wiring structure, wherein the other end is attached to the casing so that the winding diameter gradually increases toward the cable wiring space.
前記ケーブルの長さは,少なくとも前記回転部材の始点角度から終点角度までその回転角度に応じて前記ケーブルの巻径が変る長さにしたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のケーブル配線構造。 The rotating member rotates in the forward and reverse direction from the starting point angle to the ending point angle,
Before the length of the mute Buru is of at least the rotary member start angle from the end angle to claim 1-4 for, characterized in that the winding diameter is changed length before listen Buru in accordance with the rotation angle The cable wiring structure according to any one of the above.
前記回転テーブル上に搭載された基板を搬送するための搬送アームと,
前記ケーシング内の上方に配設され,前記回転ケーブルとともに鉛直軸回りに回転する回転板と,
前記回転部材に配線する複数種類のすべての線条体を,一本ずつについて又は複数本を束ねて一本にしたものについて,それぞれの同様の屈曲率になるように曲げ強さを調整した上で,帯状に配列して接合し一体化したケーブルと,を備え,
前記ケーブルを,前記各線条体が鉛直方向に配列するように前記回転部材に配線して,前記ケーブル配線スペースに収容し,その一端を前記回転部材の回転中心からずれた位置に取付けて,そこから前記ケーブル配線スペースに向けて徐々に巻径が広がる螺旋状になるように,その他端を前記ケーシングに取付けたことを特徴とする基板搬送機構。 A turntable provided relatively rotatably on the upper surface of the casing;
A transfer arm for transferring a substrate mounted on the rotary table;
A rotating plate disposed above the casing and rotating about a vertical axis together with the rotating cable;
The bending strength is adjusted so that the same bending rate is obtained for each of a plurality of types of wire bodies to be wired to the rotating member, one by one or by bundling a plurality of wires. And a cable that is arranged in a band and joined and integrated,
The cable is routed to the rotating member such that the linear bodies are arranged in a vertical direction, and is accommodated in the cable wiring space, and one end thereof is attached to a position deviated from the rotation center of the rotating member. A substrate transport mechanism, wherein the other end is attached to the casing so that the winding diameter gradually increases toward the cable wiring space.
前記ケーブルは,前記回転部材に配線する複数種類のすべての線条体を,一本ずつについて又は複数本を束ねて一本にしたものについて,それぞれ同様の屈曲率になるように曲げ強さを調整した上で,帯状に配列して接合し一体化したものであり,
前記ケーブルは,その一端を前記回転部材の鉛直な回転中心からずれた位置に取付けて,そこから鉛直方向に向けて徐々に巻径が広がる螺旋状に配線したことを特徴とするケーブル配線構造。 A cable wiring structure in which a cable is wired to a relatively rotatable rotating member,
The cable has the bending strength so that the same bending rate is obtained for all of the plurality of types of wire bodies wired to the rotating member, one by one or by bundling a plurality of wires. After adjusting, it is arranged in a band and joined and integrated .
Before Listen Buru is cabling, characterized in that one end of it attached to the position displaced from the vertical center of rotation of the rotary member, and wiring gradually winding diameter widens spirally toward therefrom in the vertical direction Construction.
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