CN100519095C - 搬送装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种搬送装置(A1)，包括：固定基座(1)、相对于固定基座(1)可转动地被保持的旋转基座(2)、相对于该旋转基座(2)可摆动地被支撑的连杆臂机构(3)、和由该连杆臂机构(3)支撑的柄(4)，伴随着旋转基座(2)和连杆臂机构(3)的动作，由柄(4)水平地保持工件并进行搬送。在旋转基座(2)和固定基座(1)之间设置有气密密封件(23A)，并且在该固定基座(1)和旋转基座(2)上设置有制冷剂循环路，该制冷剂循环路的一部分设置在气密密封件(23A)的附近。另一方面，制冷剂循环路构成为包含形成在旋转基座(1)和固定基座(2)的边界上的环状空间(110A、210A)。

Description

搬送装置

技术领域

本发明涉及一种例如在真空环境下用于搬送加热后的基板的搬送装置。

背景技术

例如，日本特开2005—186259号公报公开有一种在真空环境下用于搬送加热后的基板的搬送装置。该搬送装置是在旋转基座上设置有一对连杆臂机构，在这些连杆臂机构的各个前端部上设置有能够水平保持基板等板状工件的柄。一旦旋转基座在固定基座上围绕铅垂轴转动，则伴随此，使一对连杆臂机构转动，一旦连杆臂机构摆动，则使保持在柄上的板状工件在水平面内直线移动。从而，使板状的工件从规定位置向其它位置被搬送。

例如，日本特开2005—125479号公报公开有另一种搬送装置。将在连杆臂机构摆动时用于一边支持所述柄一边向规定方向进行导向移动的导轨固定在该搬送装置的旋转基座上。根据这种结构，能够以更稳定的姿势使保持有板状的工件的柄直线移动。

但是，在清洁工序中的在真空环境下搬送板状的工件，或者在搬送加热后的板状工件情况下，在环境气体条件和热的调节方面，担心现有搬送装置不能承受过于严酷的使用环境。

例如，在大气压环境气体下设置在固定基座上状态下，将旋转基座设置在保持真空状态的空间内，在作为环境气体条件的真空环境下搬送板状工件的情况下，在旋转基座的周边设置用于保持气密性的真空密封件。但是，在将该板状工件加热到200℃左右的情况下，由于真空密封件承受来自板状工件的热量，担心真空密封件的功能下降，气密性损坏。

而且，如果连杆臂机构承受200℃左右的热量，则担心其变形，从而存在难以确保搬送精度的问题。

专利文献1：日本特开2005—186259号公报

专利文献1：日本特开2005—125479号公报

发明内容

本发明提供一种解决或至少减少上述问题的搬送装置。

由本发明所提供的搬送装置，其包括：固定基座、相对于该固定基座可转动地被保持的旋转基座、相对于该旋转基座可摆动地被支撑的连杆臂机构、和由该连杆臂机构支撑的柄，其中，伴随着上述旋转基座和连杆臂机构的动作，由上述柄水平地保持板状工件并进行搬送，其特征在于：在上述旋转基座和上述固定基座之间设置有气密密封件，并且在上述固定基座和上述旋转基座上设置有制冷剂循环路，该制冷剂循环路的一部分设置在上述气密密封件的附近，上述制冷剂循环路构成为包含形成在上述旋转基座和上述固定基座的交界处的环状空间。

优选作为环状空间，去路用环状空间和回路用环状空间设置为同心圆状。

优选上述环状空间由设置在上述固定基座或旋转基座上的环状槽形成。

优选作为环状空间，去路用环状空间和回路用环状空间构成为通过气密密封件而相互分离的空间。

优选上述制冷剂循环路包括与去路用环状空间连通的去路用通路以及与上述回路用环状空间连通的回路用通路。

优选上述去路用通路和回路用通路从上述旋转基座延伸至连杆臂机构并相互连通。

优选在上述旋转基座上设置有用于将驱动力传送到上述连杆臂机构的减速机，在该减速机周部上设置有上述去路用通路和回路用通路。

优选在上述旋转基座上固定设置有用于在上述连杆臂机构摆动时一边支撑上述柄一边沿规定方向进行移动导向的导轨，上述去路用通路和回路用通路延伸至导轨的周围并相互连通。

优选上述气密密封件是真空密封件。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的搬送装置的整体立体图。

图2是图1所示搬送装置的关键部位的剖视图。

图3是图1所示搬送装置的关键部位的分解立体图。

图4是根据本发明第二实施例的搬送装置的整体立体图。

图5是图4所示搬送装置的关键部位的剖视图。

图6是图4所示搬送装置的关键部位的立体图。

图7是根据本发明第三实施例搬送装置的关键部位的剖视图。

图8是配备了图7所示搬送装置的减速机的立体图。

标号说明：

A1、A2、A3搬送装置；1：固定基座；2：旋转基座；23A、23A’、23B、23B’：真空密封件(气密密封件)；3：连杆臂机构；4：柄；5：导轨；60：减速机；100a～100f：去路用通路；110A、110B：去路用环状槽；100A’、110B’：去路用环状空间；200a～200f：回路用通路；210A、210B：回路用环状槽；210A’、210B’：回路用环状空间；500：环状管。

具体实施方式

下面，将参考附图对本发明的优选实施方式进行具体介绍。

首先，将参考图1～图3进行说明。图1～图3是显示根据本发明第一实施方式的搬送装置的视图。

该搬送装置A1是用于搬送例如被称作液晶板用的玻璃基板等的薄板状工件(图中未示)的搬送装置。如图1所示，该搬送装置A1包括：固定基座1、相对于固定基座1可围绕垂直轴旋转地被保持的旋转基座2、相对于旋转基座2在水平面内可摆动地被支承的一对连杆臂机构3、和由连杆臂机构3支撑的柄4。柄4水平地保持上述玻璃基板等薄板状工件。

其中，搬送装置A1在基准面B(参考图2)的上方保持在真空状态下的腔室等的空间内搬送工件，在基准面B的下方的空间保持为大气压。

如图2所示，固定基座1包括大致圆柱形的壳体10。壳体10的上壁部11通过凸缘部11B沿着基准面B而被固定。壳体10的整体设置在基准面B的下方。在壳体10的上壁部11上形成有中心开口11A。

将升降基座12设置在壳体10的内部。升降基座12的上端部通过中心开口11A向上方突出。升降基座12整体构成为例如由滚珠丝杠机构13而沿上下方向移动。

在壳体10的上壁部11和升降基座12的下端凸缘部12A之间设置有围绕该升降基座12整体的波纹管14。波纹管14伴随着升降基座12的上下移动而伸缩。波纹管14起到了保持壳体10的内部空间(基准面B下方的空间)以及基准面B上方的腔室空间气密性的作用。

在搬送装置A1的内部设置有图2箭头显示的制冷剂流动方向的制冷剂循环路。而且，在本实施例中，使用空气作为制冷剂。

从升降基座12的内部朝向上端部设置有形成制冷剂循环路的去路用通路100a和回路用通路200a。在去路用通路100a的下端部上连接有输送作为制冷剂的空气的空气泵300。回路用通路200a的下端部设计成将空气排出到升降基座12的内部空间内。

如图3所示，与去路用通路100a相连的去路用环状槽110A和与回路用通路200a相连的回路用环状槽210A同心圆状地形成在升降基座12的上端部上。环状槽110A、210A在固定基座1和旋转基座2的边界处构成环状空间。

旋转基座2由使中空轴21与壳体20的有孔底部20A一体化结构组成。中空轴21通过轴承22a可转动地支承在设置于升降基座12的上端部上的开口上。

在升降基座12的开口中的内周壁和有孔底部20A的外周壁之间，设置有对基准面B下方的空间和基准面B上方的腔室空间进行遮蔽并保持气密性的真空密封件(气密密封件)23A。真空密封件23A位于环状槽110A、210A的附近。因而，真空密封件23A由流过环状槽110A、210A的空气有效地冷却。

来自旋转电动机M1的转动驱动力通过传动带和皮带轮传动装置(pulley gear)传送到中空轴21的下端部。从而，旋转基座2在升降基座12上围绕垂直轴转动。

在中空轴21的内部设置有用于使各个连杆臂机构3摆动的传动轴24、25。与一连杆臂机构3对应的传动轴24呈中空状。传动轴24通过轴承22b可转动地支承在中空轴21的内周壁上。与另一连杆臂机构3对应的传动轴25通过轴承22c可转动地支承在传动轴24的内周壁上。

通过传动带和皮带轮传动装置，各个连杆臂机构3的转动轴3A连接到传动轴24和25的上端部上。来自摆动用电动机M2、M3的转动驱动力通过传动带和皮带轮传动装置传送到传动轴24和25的下端部上。

在旋转基座2上设置有将制冷剂循环路延伸到各个连杆臂机构3为止而形成的去路用通路100b、100c和回路用通路200b、200c。去路用通路100b和回路用通路200b的下端部贯通有孔底部20A而到达环状槽110A、210A，并设置成与环状槽110A、210A连通。在壳体20的内部，去路用通路100c和回路用通路200c通过接头410、420与各个通路100b、200b相连。各个通路100c、200c的上端部延伸到连杆臂机构3的基端部。

在旋转基座2旋转时，通路100b、200b的下端部跟随环状槽110A、210A并以画圆的方式移动。因而，通路100b、200b和环状槽110A、210A处于相对转动并连通的状态。

将多个壁30～33相连而构成连杆臂机构3，连杆臂机构3的主要结构和动作与现有连杆臂机构3的相同，因而省略了其详细介绍。如图2所示，臂30的基端部30A通过轴承22d可转动地支撑在设置于旋转基座2的壳体20上部上的开口内。将转动轴3A设置在基端部30A的下端部上。

在基端部30A的内周壁和壳体20上部中的外周壁之间设置有用于保持气密性的真空密封件23B。与去路用通路100c相通的去路用环状槽110B和与回路用通路200c相通的回路用环状槽210B同心圆状地形成在壳体20的上部。在臂30的内部设置有延伸到图外的前端的去路用通路100d和回路用通路200d。各个通路100d、200d的下端部到达环状槽110B、210B，并与环状槽110B、210B连通。

在臂30的前端部中，去路用通路100d和回路用通路200d相互相连(图中未示)。当臂30以转动轴3A为中心转动时，各个通路100d、200d的下端部跟随环状槽110B、210B并以画圆的方式移动。从而，通路100d、200d和环状槽110B、210B在相对转动并始终连通状态下使作为制冷剂的空气循环。因而，根据延伸到臂30内部的通路100d、200d，由空气流过这些通路，而对臂30整体进行有效冷却。

去路用通路100a～100d和回路用通路200a～200d例如由贯通部件而形成的贯通路以及金属管构成。所述贯通路以及金属管能够不损坏气密性地可靠相连。

在搬送装置A1中，在真空环境下往复搬送例如被加热到200℃左右的工件的情况下，来自工件的热量轻易地由旋转基座2或连杆臂机构3所接收。设置在旋转基座2以及连杆臂机构3的转动部分(壳体20的有孔底部20A以及臂30的基端部30A)的真空密封件23A、23B在达到某个温度之前保持气密性，但是担心如果超过规定的耐用温度，则损坏气密性。而且，由于臂30等由不锈钢等金属制成，因而担心温度越高，则由热膨胀而尺寸产生大的误差。

因此，在第一实施方式中，在真空密封件23A、23B的附近设置有构成制冷剂循环路的环状槽110A、110B、210A、210B。由流过这些环状槽110A、110B、210A、210B的空气(制冷剂)而提高散热效果，因而真空密封件23A、23B不会过热到超过耐热温度。

在臂30等的内部，以从其基端部朝向前端部的方式设置有构成制冷剂循环路的通路100d、200d。由于由作为制冷剂的空气流过通路100d、200d，而提高了散热效果，例如臂30不过热到因热膨胀而产生大的尺寸误差。不会对臂30的动作招致障碍。

因而，根据第一实施方式的搬送装置A1，即使处于被称作在真空环境下搬送被加热后的工件的过于严酷使用环境下，也能够不损坏由真空密封件23A、23B所形成的气密性地搬送工件。臂30等通过构成制冷剂循环路的通路100d、200d而有效地散热，不会过度地热膨胀。因而，臂30等能够通过连杆臂机构3正确地摆动柄4，能够精度良好且顺利地搬送工件。

图4～6显示根据本发明第二实施方式的搬送装置。而且，用相同符号表示与上述第一实施方式相同或类似的结构要素，并省略了对它们的介绍。

第二实施方式的搬送装置A2如图4所示，包括：固定基座1、旋转基座2、一对连杆臂机构3和一对柄4。而且，搬送装置A2包括用于使一对柄4沿规定的水平直线方向移动地进行导向的两组导轨5。上述固定基座1、旋转基座2和一对连杆臂机构3由与上述第一实施方式相同的结构构成，柄4和导轨5的结构与上述第一实施例不同。

如图5所示，导轨5通过支撑框架50而被支撑在旋转基座2的中央上盖部20B上。如图6所示，使多个轨5A接上而构成各个导轨5。其中，在图6中省略了一个导轨5。

下侧柄4通过滑块40而被支撑在内侧的两个导轨5上。上侧柄4绕过下侧柄4的侧方并通过滑块40而被支撑在外侧的两个导轨5上。一连杆臂机构3的臂31(图5中左侧的连杆臂机构)的前端部可转动地连接到上侧柄4上。在下侧柄4上设置有通过外侧导轨5的下方而延伸到外侧的延长部4A。另一连杆臂机构3的臂31(图5中右侧的连杆臂机构)的前端部可转动地连接到延长部4A上。

若一连杆臂机构3摆动，则与其连动，上侧柄4一边由内侧两个导轨5支撑一边水平滑动。若另一连杆臂机构3摆动，则不与上侧柄4干涉，下侧柄4一边由外侧两个导轨5支撑一边水平滑动。此时，对下侧柄4和连杆臂机构3进行连接的延长部4A不受支撑框架50妨碍而滑动。从而，被搭载在柄4上的工件以稳定姿势被搬送。

如图6所示，在各个导轨5上附设有环状围绕其周围整体并形成制冷剂循环路的环状管500。向下方延伸的由金属管组成的去路用通路100e连接在组成导轨5前端侧的环状管500的一部分上，由同样结构组成的回路用通路200e连接在组成导轨5后端侧的环状管500的另一部分上。

与各个环状管500相连的去路用通路100e不与延长部4A干涉地在导轨5的前端侧下方与接头430相连。回路用通路200e不与延长部4A干涉地在导轨5的后端侧下方与接头440相连。各个接头430、440不与延长部4A干涉地与延伸到导轨5中央附近的通路100f、200f相连。如图5所示，通路100f、200f的下端部贯穿旋转基座2的中央上盖部20B且与旋转基座2内部的接头410、420相连。也就是构成制冷剂循环路的去路和回路用通路100e、100f、200e、200f通过设置在各个导轨5周围的环状管500相互连通。

在搬送装置A2中，若导轨5接收来自工件的热量，则担心其因热膨胀而变形。在第二实施方式中，在导轨5的周围设置有构成制冷剂循环路的环状管500，由流过环状管500的空气(制冷剂)，提高了导轨5附近的散热效果。因而，导轨5不会过热到因为热膨胀而变形的程度。

而且，在真空密封件23A、23B的附近和臂30的内部设置有与上述第一实施方式相同的制冷剂循环路。因而，真空密封件23A、23B以及臂30附近的散热效果也被提高。

因而，根据第二实施方式的搬送装置A2，除了上述第一实施方式所获得的效果之外，还能够防止由支撑柄4的导轨5因热膨胀而引起的变形。因而，即使处于被称作在真空环境下搬送被加热后的工件的过于严酷使用环境下，通过导轨5，也能以更稳定的姿势搬送工件。

图7和8显示根据本发明第三实施方式的搬送装置。而且，由于本实施方式的搬送装置由与上述第一实施方式类似的结构组成，因而，用相同符号表示与上述第一实施方式相同或类似的结构要素，并省略了对它们的介绍。

如图7所示，第三实施方式的搬送装置A3在旋转基座2上配备有用于将驱动力传送到连杆臂机构(图中未示)的减速机60。在此方面，与上述第一实施方式具有很大区别，而其它细节与第一实施方式稍微不同。

将中空轴21和传送轴24、25组装后的驱动单元15设置在升降基座12的内部，在该驱动单元15的壁部上等形成有去路用通路100a和回路用通路200a。驱动单元15的上盖15A结合在旋转基座2的有孔底部20A和中空轴21上，该上盖15A与旋转基座2构成一体且转动。因而，除了将保持气密性的真空密封件23A设置在升降基座12的上部开口的内周壁和有孔底部20A的外周壁之间之外，在与上盖15A的外周壁之间也设置有真空密封件23A’。

为了提高气密性，与有孔底部20A相接的上侧真空密封件23A设置有双重结构。与上盖15A相接的下侧真空密封件23A’和上侧真空密封件23A之间形成有与回路用通路200a相连的回路用环状空间210A’。在下侧真空密封件23A’的下侧，在升降基座12的上部开口的内周壁和上盖15A的外周壁之间的间隙上形成有与去路用通路100a相连的去路用环状空间110A’。所述去路用和回路用环状空间110A’、210A’通过真空密封件23A’而成为相互分离的空间，构成得循环而不使作为制冷剂的空气泄漏。

由于所述环状空间110A’、210A’与真空密封件23A、23A’邻接，因而真空密封件23A、23A’由流过环状空间110A’、210A’的空气而被有效地冷却。此外，在驱动单元15的内部设置有用于可转动地支撑中空轴21等的轴承22a～22c，所述轴承22a～22c也由流过去路用和回路用通路100a、200a以及环状空间110A’、210A’的空气而被效率良好地冷却。

通过传动带24A、25A和皮带轮传动装置24B、25B将减速机60的主轴60A连接到传动轴24、25的上端部上。减速机60由行星齿轮机构组成。如图8所示，减速机60构成为包括主轴60A、具有外向凸缘60B的内齿轮(图中未示)、通过轴承60C而组装在主轴60A和内齿轮之间的载体60D、通过轴承60E而被支撑在载体60D上并和主轴60A的太阳齿轮(图中未示)和内齿轮啮合的多个行星齿轮(图中未示)。在外向凸缘60B的适合部位上设置有去路和回路用通路100c、200c，在载体60D的适合部位上也设置有去路用通路100c。

如图7所示，这种减速机60通过外向凸缘60B而被固定在旋转基座2的有孔上盖部20C、20D上。载体60D与臂(图中省略了整体)的基端部30A相连。若主轴60A转动，则由行星齿轮一边围绕太阳齿轮自传一边公转，载体60D围绕主轴60A转动。由此，臂的基端部30A转动，臂顺利地摆动。

因而，在旋转基座2的有孔上盖部20C、20D的内周壁和臂的基端部30A的外周壁之间也设置有保持气密性的真空密封件23B、23B’。为了提高气密性，上侧真空密封件23B设置有双重结构。下侧真空密封件23B’也与载体60D的上面一部分相接，在该真空密封件23B’和上侧真空密封件23B之间形成有与回路用通路200c、200d相连的回路用环状空间210B’。在下侧真空密封件23B’的下侧，在旋转基座2的有孔上盖部20C、20D的内周壁和减速机60的外周壁之间的间隙内形成有与去路用通路100c相连的去路用环状空间110B’。所述去路用环状空间110B’和回路用环状空间210B’通过真空密封件23B’而构成相互分离的空间，构成得作为制冷剂的空气不泄漏地循环。

由于所述环状空间110B’、210B’与真空密封件23B、23B’毗邻，因而，真空密封件23B、23B’由流过环状空间110B’、210B’的空气而被有效地冷却。而且，减速机60由流过去路和回路用通路100c、200c以及环状空间110B’、210B’的空气而被效率良好地冷却。设置在减速机60内部的轴承60C、60E等也由作为制冷剂的空气而被效率良好地冷却。

因而，根据第三实施方式的搬送装置A3，除了上述第一实施例所获得的效果之外，由于将对减速机60的热影响遏制在最小程度，因此能够更顺利地搬送工件。

不言而喻，本发明的范围并不局限在上述实施方式。

例如，作为制冷剂，也可以使用氦等惰性气体，或者也可以使水等液体循环。

制冷剂循环路也可以通过环状管或通路而形成得从连杆臂机构至柄的下面。

环状槽也可以为相对于通路一边转动且始终连通的结构，例如也可以在旋转基座的有孔底部上设置环状槽，在升降基座内部设置与该环状槽连通的通路。

环状空间也可以在相对转动的部件和部件之间，设计为由去路用环状空间和回路用环状空间构成相互独立的密封空间。

减速机也可以设置在配备有导轨的搬送装置上，也可以与第二实施例相同，在减速机的附近设置了环状空间。

Claims (9)

1.一种搬送装置，包括：固定基座、相对于该固定基座可转动地被保持的旋转基座、相对于该旋转基座可摆动地被支撑的连杆臂机构、和由该连杆臂机构支撑的柄，其中，伴随着所述旋转基座和连杆臂机构的动作，由所述柄水平地保持工件并进行搬送，其特征在于：

在所述旋转基座和所述固定基座之间设置有气密密封件，并且在所述固定基座和所述旋转基座上设置有制冷剂循环路，该制冷剂循环路的一部分设置在所述气密密封件的附近，

所述制冷剂循环路构成为包含形成在所述旋转基座和所述固定基座交界处的环状空间，

所述制冷剂循环路从所述旋转基座延伸至所述连杆臂机构。

2.根据权利要求1所述的搬送装置，其特征在于：

作为环状空间，去路用环状空间和回路用环状空间设置为同心圆状。

3.根据权利要求2所述的搬送装置，其特征在于：

所述环状空间由设置在所述固定基座或旋转基座上的环状槽形成。

4.根据权利要求1所述的搬送装置，其特征在于：

作为环状空间，去路用环状空间和回路用环状空间设置为通过气密密封件而相互分离的空间。

5.根据权利要求2或4所述的搬送装置，其特征在于：

所述制冷剂循环路包括与所述去路用环状空间连通的去路用通路以及与所述回路用环状空间连通的回路用通路。

6.根据权利要求5所述的搬送装置，其特征在于：

所述去路用通路和回路用通路从所述旋转基座延伸至连杆臂机构并相互连通。

7.根据权利要求5所述的搬送装置，其特征在于：

在所述旋转基座上设置有用于将驱动力传送到所述连杆臂机构的减速机，在该减速机周部上设置有所述去路用通路和回路用通路。

8.根据权利要求5所述的搬送装置，其特征在于：

在所述旋转基座上固定有用于在所述连杆臂机构摆动时一边支撑所述柄一边沿规定方向进行移动导向的导轨，所述去路用通路和回路用通路延伸至所述导轨的周围并相互连通。

9.根据权利要求1所述的搬送装置，其特征在于：

所述气密密封件是真空密封件。

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