CN101652228B - 搬送装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供小型且不污染装置环境的搬送装置。在第一范畴的本发明的搬送装置(1、2)中，第一、第二旋转轴(11、12)同心状地配置，所以装置的设置面积小，并且，止点脱出机构(50)为简单的结构且厚度薄。手部(20)的连结部能够减薄，所以能够减小插入手部(20)的闸阀的开口。其结果为，搬送室内的灰尘不易侵入处理室。第二范畴的本发明是分离双轴的搬送装置，有时设于转动轴的第一臂的长度与设于第一臂和基板支承体之间的第二臂的长度不同，但是在本发明中，在止点位置以外解除止点脱出机构的旋转力的传递，所以即使在长度不同的情况下，也不会无法动作。

Description

搬送装置

技术领域

本发明涉及搬送装置的技术领域，特别地，本发明中的第一范畴涉及具有止点脱出机构的搬送装置，第二范畴涉及在将例如半导体基板等搬入真空处理室内或从真空处理室内搬出等的情况下，用于将其搬送到既定位置的搬送装置。 

背景技术

<第一范畴的背景技术> 

为了搬送硅片或玻璃基板等而使用搬送装置，但是，动作范围往往被使用环境限制。例如，在半导体制造装置等使搬送装置在真空等特殊环境下动作的情况下，必须在装置内的有限空间内动作，所以搬送装置的回转半径必须很小。 

并且，在向由阀隔离的加工室等搬送被搬送物的情况下，为了尽可能地抑制对加工室环境造成的影响，需要使搬送装置本身为不污染使用环境的洁净的装置，并且需要使搬送装置侵入阀和加工室的部分尽可能地小。满足这些要求会导致装置或阀面积的缩小，与低成本化和空间的节省密切相关，所以非常重要。 

在用于搬送晶片或玻璃基板等的搬送装置中，例如有日本特开2002-134584和日本特开平11-216691。 

图7示出日本特开2002-134584的概略，图8示出日本特开平11-216691的概略。 

根据日本特开2002-134584所记载的搬送装置500，由以下部分构成：固定地安装在第一驱动轴(这里未图示)上的第一连杆501、固定地安装在第二驱动轴(这里未图示)上的第二连杆502、与第一连杆501的另一端连结的第三连杆503、与第二连杆502的另一端连结的第四连杆504、以及以能够旋转的方式安装在第三连杆503和第四连杆504上的基板保持部510。 

第一连杆501、第二连杆502、第三连杆503和第四连杆504的连 杆长度完全相同，第一驱动轴和第二驱动轴同心状配设，第三连杆503和基板保持部510的连结部与第四连杆504和基板保持部510的连结部也同心状配设。 

该搬送装置500通过使第一驱动轴和第二驱动轴同步逆相位旋转，而从第一和第二驱动轴，沿着从连接第一连杆501和第三连杆503的连结部与第二连杆502和第四连杆504的连结部的直线垂下的垂线(以下为搬送线)移动。 

并且，作为用于通过第一连杆501和第二连杆502的开度角为180°的位置的机构，具有用于对第四连杆504传递第一连杆501的旋转动力的动力传递机构，动力传递机构具有：固定在第一连杆501的驱动轴上的第一齿轮511、固定在第四连杆504的一端部的第四齿轮514、与第一齿轮511和第四齿轮514啮合的第二齿轮512、第三齿轮513、以及连杆515。 

根据日本特开平11-216691所记载的搬送装置600，由以下部分构成：固定地安装在第一驱动轴(未图示)上的第一上臂601、固定地安装在第二驱动轴上的第二上臂602、与第一上臂601的另一端连结的第一前臂611、与第二上臂602的另一端连结的第二前臂612、以能够旋转的方式安装在第一前臂611和第二前臂612上的第一手腕621和第二手腕622、以及包含误差修正机构的基板保持部610。 

第一上臂601和第二上臂602的连杆长度与第一前臂611和第二前臂612的连杆长度不同，第一驱动轴和第二驱动轴同心状配设，第一前臂611的另一端部与第一手腕621旋转自由地连结，第二前臂612的另一端部与第二手腕622旋转自由地连结。并且，作为向第一、第二前臂611、612传递驱动轴的旋转力的动力传递机构，使用带615。 

在该搬送装置600中，第一上臂601和第二上臂602的连杆长度与第一前臂611和第二前臂612的连杆长度不同，为了沿着搬送线移动，具有与第一手腕621和第二手腕622连结的弹簧635、配设在第二手腕622上的线性轨道631、以及配设在基板保持部610上的线性导向件632。 

根据上述日本特开2002-134584和日本特开平11-216691所记载的搬送装置500、600，第一驱动轴和第二驱动轴同心状配设，具有能够减小回转半径的优点。 

但是，根据上述日本特开2002-134584所记载的搬送装置500，与第一连杆501连结的第三连杆503的另一端部、与第二连杆502连结的第四连杆504的另一端部同心状配设，所以，第二连杆502和第四连杆504的结合部成为非常厚的结构，在搭载于半导体制造装置等的情况下，需要增大闸阀等，是不利的。 

根据上述日本特开平11-216691所记载的搬送装置600，第一前臂611和第一手腕621的结合部与第二前臂612和第二手腕622的结合部偏置，所以前臂和手腕的结合部成为很薄的结构，但是，搭载了由弹簧635和线性导向件632构成的误差修正机构，构成部件增加，结构变得复杂且成本高。并且，来自线性导向件632的灰尘和涂敷在线性导向件632上的油脂的放出气体等污染装置环境的要因增加。 

<第二范畴的现有技术> 

近年来，关于半导体元件，要求超微细化、高精度化，针对制造这种半导体元件的装置，要求提高生产量、减小用于设置装置的地板面积等。 

因此，在以搬送室为中心在其周围配置多个处理室、并经由闸阀连结从而能够在真空中一贯地进行各种基板处理的多腔室装置中，使用用于从搬送室向各个处理室自动地搬入/搬出基板的搬送装置。 

在搬送装置中公知有臂型或蛙足(frog leg)型，例如蛙足型搬送装置如图14(a)～(c)示意地示出那样构成。蛙足型搬送装置具有：具有向相互不同的方向旋转的一对转动轴101、102的基座103；在各自的一端上连接有转动轴101、102的一对第一臂111、112；一端以能够旋转的方式与这些第一臂111、112各自的另一端结合的一对第二臂121、122；以及以能够旋转的方式与这些第二臂121、122各自的另一端结合的基板支承体104。 

第一臂111、112、第二臂121、122分别具有相同的臂长度，由此构成平行连杆机构。因此，通过使转动轴101、102向相互相反的方向旋转，使得第一臂111、112和第二臂121、122所成的角ω变化，基板支承体104在图中的上下方向移动。由此，能够将基板支承体104上的基板w搬送到任意位置。另外，通过使基座103绕其轴心旋转，使得基板支承体104绕基座103回转移动。并且，在转动轴101、102中的任一方上连接有驱动电动机(驱动源)。 

在这样构成的蛙足型搬送装置中，当将基板w相对于基座103从图14(a)所示的前方位置向图14(b)所示的后方位置搬送时，需要通过一对第一臂111、112和一对第二臂121、122相互平行(ω＝0°)的图14(c)所示的位置。该图14(c)所示的臂位置对应于平行连杆机构的止点。因此，在现有的搬送装置中，为了顺畅地进行基板w的搬送，设置有在该止点位置对第二臂121、122向移动方向赋予驱动力的止点脱出机构。 

图15示出具有上述这种止点脱出机构的现有的搬送装置105的构成(参照下述专利文献1)。在图15中，对与图(a)～14(c)对应的部分标注同一标号。另外，转动轴101、102具有相互配置在同轴上且分别独立的驱动源，基板支承体104构成为能够同时支承2张基板w。 

图示的现有的搬送装置105具有：同心地固定在转动轴102上的第一带轮106、同心地固定在第一臂111和第二臂121的连结部上的第二带轮107、以及架设在这些第一带轮106和第二带轮107之间的带108。根据该构成，转动轴102的旋转力经由带108直接传递到第二臂121，所以能够顺畅地通过连杆的止点位置。 

但是，在图15所示的现有的具有止点脱出机构的搬送装置105中，为始终从转动轴102对第二臂121赋予旋转力的构成，所以第二臂121的旋转角始终被转动轴102约束，因此，存在有损基板的搬送精度的问题。 

即，第二臂121与第一臂111的旋转运动连动地旋转，所以在基板w的搬送过程中，除了第一臂111的旋转角以外，还直接传递转动轴102的转动量。 

当以相对于连接一对第二臂和与所述第二臂结合的基板支承体104的结合位置之间的线段，右臂的第二臂121所成的角度和左臂的第二臂122所成的角度相等的方式安装姿势控制装置时，姿势控制装置构成为维持该状态，其结果为，即使基板支承体104移动，基板支承体104相对于一对转动轴101、102的姿势也恒定。 

在第一臂111、112的长度和第二臂121、122的长度不同的情况下，在止点位置以外，当一对转动轴101、102相对旋转时，相对于连接一对第二臂121、122相对于第一臂111、112的旋转中心q₁、q₂彼此的线段，第一臂111、112所成的角度ω₁和第二臂121、122所成的角度ω₂为不同的大小。 

该情况下，在止点以外的场所，当第一臂112和第二臂121(或第一臂111和第二臂122)由止点脱出机构连结，相互影响旋转角度时，在与姿势控制装置的控制不同的角度下，第一、第二臂111、112、121、122无法旋转。 

在如图15所示驱动轴同心且手腕部分离的情况下，即使第一臂和第二臂的长度相同也无法通过止点。如日本特开平9-283588所示，通过使第二带轮107成为ω₁和ω₂为相同大小的形状，在任意位置都不与姿势控制装置的控制矛盾，能够进行动作，但是，第二臂121被过度约束，因此，存在在基板搬送时产生振动或有损基板的直行性的情况。 

另外，作为第一范畴的现有技术，列举专利文献1和2，并且作为第二范畴的现有技术，列举专利文献3。 

专利文献1：日本特开2002-134584号公报 

专利文献2：日本特开平11-216691号公报 

专利文献3：日本特开平9-283588号公报 

发明内容

本发明中第一范畴的课题在于，提供小型且不污染装置环境并具有止点脱出机构的搬送装置，第二范畴的课题在于，为了解决上述问题，提供能够顺畅地进行止点通过同时防止第二臂的过度约束的搬送装置。 

为了解决上述课题，本发明中第一范畴的发明是一种搬送装置，该搬送装置具有：第一、第二旋转轴，构成为能够以同一驱动旋转轴线为中心旋转；第一、第二主动连杆，根部部分分别固定在所述第一、第二旋转轴上，分别通过所述第一、第二旋转轴旋转；第一、第二主旋转轴线，分别配置在所述第一、第二主动连杆的前端部分；第一、第二从动连杆，以能够分别以所述第一、第二主旋转轴线为中心转动的方式将根部部分分别安装在所述第一、第二主动连杆上；第一、第二辅助旋转轴线，分别配置在所述第一、第二从动连杆的前端部分且相互分离；手部，以能够以所述第一、第二辅助旋转轴线为中心转动的方式安装在所述第一、第二从动连杆的前端部分上；以及姿势控制装置，使所述第一、第二从动连杆相对于连接所述第一、第二辅助旋转轴线的构成轴间距离的线段的角度彼此相等，所述手部构成为，通 过所述姿势控制装置，使相同部分朝向所述第一、第二旋转轴侧移动，从所述第一主旋转轴线通过所述驱动旋转轴线到达所述第二主旋转轴线的距离、与从所述第一主旋转轴线按顺序通过所述第一辅助旋转轴线和所述第二辅助旋转轴线到达所述第二主旋转轴线的距离相等，所述驱动旋转轴线、所述第一、第二主旋转轴线、以及所述第一、第二辅助旋转轴线平行配置，该搬送装置具有止点脱出机构，该止点脱出机构使所述手部从所述手部位于所述第一、第二主动连杆之间的角度和所述第一、第二从动连杆之间的角度双方为180°的止点的状态起，从所述止点位置向既定方向移动，其中，所述止点脱出机构具有：第一卡合部件，通过所述第一旋转轴或第二旋转轴旋转；第二卡合部件，在所述手部位于所述止点时与所述第一卡合部件卡合，并利用所述第一卡合部件的旋转力旋转；以及传递机构，将所述第二卡合部件的旋转力传递至所述第二从动连杆，使所述第二从动连杆向与所述第一主动连杆的旋转方向相同的方向旋转，所述第一、第二卡合部件在从所述止点位置起-16度以上、+16度以下的范围内卡合，通过解除所述第一、第二卡合部件的卡合，来解除所述第一卡合部件的旋转力向所述第二从动连杆的传递。 

并且，第一范畴的本发明是如下的搬送装置：所述第一、第二卡合部件的一方具有突起，另一方具有凹陷，构成为在所述手部位于所述止点时，所述突起和所述凹陷嵌合。 

并且，第一范畴的本发明是如下的搬送装置：所述姿势控制装置具有以所述第一、第二辅助旋转轴线为中心旋转的第一、第二旋转部件，所述第一、第二旋转部件构成为以彼此相同的角度向相反方向旋转。 

并且，第一范畴的本发明是如下的搬送装置：所述第一、第二旋转部件是分别固定于所述第一、第二从动连杆的齿轮，所述齿轮彼此啮合。 

并且，第一范畴的本发明是如下的搬送装置：所述第一、第二旋转部件是分别固定于所述第一、第二从动连杆的带轮，所述第一、第二旋转部件之间分离并以“8”字形架设有带或链条。 

本发明中第二范畴的发明是一种搬送装置，该搬送装置具有：分离配置的一对转动轴，至少一方上连接有驱动源；一对第一臂，一端与这一对转动轴连接；一对第二臂，一端以能够旋转的方式与这一对 第一臂各自的另一端结合；以及基板支承体，以能够旋转的方式与这一对第二臂各自的另一端结合，其中，所述一对第一臂彼此的轴距相等，所述一对第二臂彼此的轴距相等，所述第一臂的轴距和所述第二臂的轴距为不同的大小，所述基板支承体和所述一对第二臂所结合的结合位置之间的距离恒定，该搬送装置具有姿势控制装置，该姿势控制装置维持所述一对第二臂相对于连接所述结合位置之间的线段的角度相等的状态，该搬送装置具有止点脱出机构，该止点脱出机构仅在通过所述第一臂和所述第二臂相互平行的止点位置时，对所述第二臂赋予旋转力，所述止点脱出机构具有：旋转驱动部，与所述转动轴连络；以及卡合部，设置于所述第二臂或所述基板支承体，且在所述基板支承体通过上述止点位置时与所述旋转驱动部卡合，所述旋转驱动部具有：固定齿轮，与所述转动轴同心设置；第一旋转齿轮，枢轴支承在所述第一臂的一端附近并与所述固定齿轮啮合；第二旋转齿轮，枢轴支承在所述第一臂的另一端附近；以及旋转力传递部件，向所述第二旋转齿轮传递所述第一旋转齿轮的旋转力，所述卡合部固定在所述第一臂和所述第二臂的结合轴上，在外周部局部地配置有能够与所述第二旋转齿轮卡合的卡合齿。 

并且，第二范畴的本发明是如下的搬送装置：上述旋转驱动部具有：驱动轴变换部，将所述转动轴的旋转轴线变换为与其正交的方向；以及旋转齿轮，绕变换后的旋转轴线旋转，所述卡合部是设于所述基板支承体的下方侧且能够与所述旋转齿轮卡合的正齿轮。 

并且，第一范畴的本发明是如下的搬送装置：所述第一、第二卡合部件是齿轮，所述第一卡合部件具有一个以上的齿，所述第二卡合部件具有与所述第一卡合部件卡合的两个以上的齿。 

并且，第二范畴的本发明是如下的搬送装置：所述卡合齿形成为，在以止点位置为中心-16度以上、+16度以下的范围内卡合。 

并且，第一范畴的本发明是如下的搬送装置：所述第一卡合部件是具有一个以上的齿的齿轮，所述第二卡合部件是具有与所述第一卡合部件卡合的两个以上的齿的齿轮，在所述手部位于所述止点时，所述齿轮啮合。 

本发明如上所述构成，通过止点脱出机构，基板保持部能够使手部顺畅地通过第一、第二主动连杆之间的开度角为180°的止点位置。 

并且，在第一范畴的本发明的止点脱出机构中，仅在第一、第二主动连杆之间的开度角θ为180°-θ₀≤θ≤180°+θ₀的范围之间时，第一、第二卡合部件卡合并传递旋转力，当超出上述范围时，解除卡合，第二从动连杆与第一从动连杆的旋转运动无关。 

维持第一、第二卡合部件的卡合的角度为2×θ₀。第一、第二卡合部件理想上优选形成为θ₀为0°。 

第一、第二辅助旋转轴线分离一定距离D，第一、第二主动连杆的轴距与第一、第二从动连杆的轴距的长度相差第一、第二辅助旋转轴线之间的轴距的一半D/2的长度。因此，关于第一、第二旋转轴旋转时的第一、第二主动连杆以驱动旋转轴线为中心的旋转角度θ₁、和第一、第二从动连杆以第一、第二主旋转轴线为中心的旋转角度θ₂，仅在手部位于止点时相等即θ₁＝θ₂＝0°，在位于止点以外时为不同的大小。 

在第一或第二主动连杆和第一或第二从动连杆上，分别设有以与各连杆的旋转角度相同大小的角度旋转的齿轮，在利用连杆机构或辅助齿轮来结合齿轮之间的情况下，在止点位置以外，齿轮不旋转。 

在第一范畴的本发明中，包含手部的止点位置在内，在齿轮能够以大致相同的角度旋转的范围(当第一、第二主动连杆之间的角度用θ表示，设维持第一、第二卡合部件的卡合的角度范围为-θ₀～+θ₀时，为180°-θ₀≤θ≤180°+θ₀的范围)中，第一、第二卡合部件卡合，第一或第二旋转轴的旋转力传递到第一、第二从动连杆，当超出该范围，设于第一或第二主动连杆的齿轮和设于第一或第二从动连杆的齿轮的旋转角度的差异增大时，解除卡合，设于第一或第二主动连杆的齿轮和设于第一或第二从动连杆的齿轮能够相互无关地以不同角度旋转。 

另一方面，在第二范畴的本发明的搬送装置中，由于具有仅在通过第一臂和第二臂相互平行的止点位置时对第二臂赋予旋转力的止点脱出机构，所以能够顺畅地进行止点通过同时防止第二臂的过度约束，能够实现基板稳定的直行性和搬送精度的提高。 

如图16(a)、(b)所示，在第二范畴的本发明的搬送装置中，一对第一臂111、112的长度彼此相等，其值由转动轴101、102的旋转中心p₁、p₂、与第二臂121、122相对于第一臂111、112的旋转中心q₁、q₂之间的距离、即第一臂111、112的轴距a₁、a₂表现。a₁＝a₂。 

并且，一对第二臂121、122的长度彼此相等，其值由第二臂121、122相对于第一臂111、112的旋转中心q₁、q₂、与基板支承体104相对于第二臂121、122的旋转中心s₁、s₂之间的距离、即第二臂121、122的轴距b₁、b₂表现。b₁＝b₂。 

当第一臂111、112以180°的角度打开时，第二臂121、122所成 的角度也为180°，第二臂121、122排列在第一臂111、112排列的直线上且相互平行。 

当一对转动轴101、102的旋转中心p₁、p₂之间的距离e、与基板支承体104相对于第二臂121、122的旋转中心s₁、s₂之间的距离d相等时(e＝d)，a₁＝a₂＝b₁＝b₂，当不相等时(e≠d)，a₁＝a₂≠b₁＝b₂。 

相对于连接一对第二臂121、122相对于第一臂111、112的旋转中心q₁、q₂彼此的线段(或者，与该线段平行的连接一对转动轴101、102的旋转中心p₁、p₂彼此的线段)，第一臂111、112所成的角度用标号ω₁表示，第二臂121、122所成的角度用标号ω₂表示时，在第一臂111、112的长度和第二臂121、122的长度相等的情况下(a₁＝a₂＝b₁＝b₂)，ω₁＝ω₂。 

另一方面，在第一臂111、112的长度和第二臂121、122的长度不相等的情况下(a₁＝a₂≠b₁＝b₂)，在第一臂111、112和第二臂121、122以180°的角度打开的止点位置以外，ω₁≠ω₂。 

在止点脱出机构将转动轴101、102的至少任一方的旋转力传递到一对第二臂121、122的至少任一方，并脱出止点位置的情况下，如果在第一臂111、112和第二臂121、122以180°的角度打开的止点位置以外的场所也传递旋转力，则在ω₁≠ω₂的情况下，从两个方向传递到第二臂121、122的旋转力矛盾，连杆机构无法动作。因此，在ω₁≠ω₂的情况下，在止点位置以外的场所，解除旋转力的传递的必要性大。 

另外，图16(a)的搬送装置的姿势控制装置具有齿轮部件133、134，该齿轮部件133、134以基板支承体104相对于第二臂121、122的旋转中心s₁、s₂为中心设置，该齿轮部件133、134固定于一对第二臂121、122，并啮合。 

在第二范畴的本发明的搬送装置中，代替齿轮部件133、134，如图16(b)所示，也可以利用固定于第二臂121、122的带轮143、144、和以“8”字形架设在带轮143、144之间的带(或链条)构成。 

在第一范畴的本发明中，止点脱出机构为简单的结构且厚度薄。并且，手部的连结部能够减薄，所以能够减小插入臂部的闸阀的开口。其结果为，搬送室内的灰尘不易侵入处理室。 

在第一范畴的本发明中，由于第一、第二旋转轴同心状地配置，所以装置的设置面积小，并且由于回转半径小，所以能够减小配置该 搬送机械手的搬送室。 

并且，在第一范畴的本发明中，由于第一、第二从动连杆和手部偏置配设，所以能够减薄结合部，能够节省空间且实现低成本。 

并且，在180°±θ₀的范围以外的位置，没有基于止点脱出机构的约束，所以能够进行顺畅的动作，能够减少齿轮的滑动阻力和磨损粉末的产生等。并且不需要弹簧和线性导向件，所以进一步减少灰尘。 

第二范畴的本发明的搬送装置由于具有仅在通过第一臂和第二臂相互平行的止点位置时对第二臂赋予旋转力的止点脱出机构，所以能够顺畅地进行止点通过同时防止第二臂的过度约束，能够实现基板稳定的直行性和搬送精度的提高。 

附图说明

图1是第一范畴的本发明的第一、第二例的搬送机械手的侧视图。 

图2(a)是第一例的搬送机械手的俯视图，(b)是第二例的搬送机械手的俯视图。 

图3是示出第一、第二例的搬送机械手的旋转轴线和轴距的说明图。 

图4是示出姿势控制装置的其他例子的说明图。 

图5(a)是示出第一、第二卡合部件卡合的状态的俯视图，(b)是示出解除了第一、第二卡合部件的卡合的状态的俯视图。 

图6是示出第一、第二卡合部件的其他例子的俯视图。 

图7是示出第一范畴的现有技术的搬送装置的一例的俯视图。 

图8是示出第一范畴的现有技术的搬送装置的其他例子的俯视图。 

图9是第二范畴的本发明的第一实施方式的搬送装置的概略俯视图。 

图10是图9中的搬送装置的剖视图。 

图11(a)～(c)是说明第二范畴的搬送装置的止点脱出机构的作用的主要部分俯视图。 

图12是第二范畴的本发明的第二实施方式的搬送装置的概略俯视图。 

图13是图12中的搬送装置的主视图。 

图14(a)～(c)是说明第二范畴的现有技术的蛙足型搬送装置 的图。 

图15是第二范畴的现有技术的具有止点脱出机构的搬送装置的概略俯视图。 

图16是省略止点脱出机构的图示来说明第一、第二臂的长度和旋转中心的图，(a)是具有基于齿轮的姿势控制装置的情况，(b)是具有基于带轮和带的姿势控制装置的情况。 

图17是用于说明具有止点脱出机构的第二范畴的其他例子的搬送装置的图。 

图18(a)是用于说明第一、第二卡合部的图，(b)是用于说明该卡合部卡合的状态的图，(c)是用于说明能够设置基于齿轮的传递机构的从动圆盘的图。 

标号说明 

1、2搬送装置 

11、12第一、第二旋转轴 

20手部 

21、22第一、第二主动连杆 

25、26第一、第二从动连杆 

40姿势控制装置 

50止点脱出机构 

P驱动旋转轴线 

Q₁、Q₂第一、第二主旋转轴线 

S₁、S₂第一、第二辅助旋转轴线 

101、102转动轴 

110、130搬送装置 

111、112第一臂 

113、114臂结合轴 

115、135、180止点脱出机构 

116固定齿轮 

117第一旋转齿轮 

118第二旋转齿轮 

119连杆(旋转力传递部件) 

120卡合齿轮(卡合部) 

121、122第二臂 

131、132结合轴 

136、138伞齿轮(驱动轴变换部) 

139旋转齿轮 

141齿条(正齿轮) 

具体实施方式

<第一范畴的发明的最佳方式> 

图1示出作为本发明中第一范畴的发明的第一、第二例的搬送机械手(搬送装置)1、2的侧视图，图2(a)示出第一例的搬送机械手1的俯视图，图2(b)示出第二例的搬送机械手2的俯视图，对相同部件标注相同标号进行说明。 

该搬送机械手1、2具有第一、第二旋转轴11、12和臂部15。 

第一、第二旋转轴11、12一方为外筒，另一方为内筒，内筒侧配置在外筒侧的内部。第一、第二旋转轴11、12分别与电动机(未图示)连接，通过该电动机，能够分别独立地以铅直配置的相同驱动旋转轴线为中心旋转。 

图3是示出第一、第二例的搬送机械手1、2的旋转轴线和轴距的说明图，标号P示出驱动旋转轴线。 

臂部15具有第一、第二主动连杆21、22、第一、第二从动连杆25、26、以及手部20。 

第一、第二主动连杆21、22和第一、第二从动连杆25、26为细长的板，手部20为接近正方形的长方形形状的板，在其前端安装有用于载置搬送对象的基板保持部(未图示)。 

在第一、第二主动连杆21、22沿与驱动旋转轴线P垂直的方向(这里为水平方向)伸长的状态下，其根部部分分别固定在第一、第二旋转轴11、12上，当第一、第二旋转轴11、12旋转时，第一、第二主动连杆21、22以驱动旋转轴线P为中心，以第一、第二旋转轴11、12的旋转角度分别向与第一、第二旋转轴11、12相同的方向旋转。 

在第一、第二主动连杆21、22的前端和第一、第二从动连杆25、26的根部部分分别形成有孔45、46，第一、第二主动连杆21、22的前端和第一、第二从动连杆25、26的根部部分以孔45、46连通的方 式重合，通过贯穿插入孔45、46内的第一、第二主轴部件31、32，第一、第二从动连杆25、26分别以能够转动的方式安装在第一、第二主动连杆21、22上。 

因此，第一、第二主动连杆21、22和第一、第二从动连杆25、26的交接点位于第一、第二主轴部件31、32的中心轴线即第一、第二主旋转轴线上，第一、第二从动连杆25、26构成为能够以第一、第二主旋转轴线为中心转动。图3的标号Q₁、Q₂示出第一、第二主旋转轴线。 

第一、第二主旋转轴线Q₁、Q₂与驱动旋转轴线P平行，第一、第二从动连杆25、26沿着与第一、第二主旋转轴线Q₁、Q₂垂直的方向延伸，因此，第一、第二从动连杆25、26在与第一、第二主旋转轴线Q₁、Q₂垂直的平面内转动。 

并且，在第一、第二从动连杆25、26的前端和手部20的左右两端位置形成有孔47、48。 

在第一、第二从动连杆25、26的前端的孔47、48分别与手部20的一端和另一端的孔47、48连通的状态下，第一、第二从动连杆25、26和手部20重合，并通过贯穿插入孔47、48内的第一、第二辅助轴部件35、36连结。 

手部20能够相对于第一、第二从动连杆25、26，以第一、第二辅助轴部件35、36的中心轴线即第一、第二辅助旋转轴线为中心转动。图3的标号S₁、S₂分别示出第一、第二辅助旋转轴线。 

因此，第一从动连杆25和第二从动连杆26的前端部分经由手部20连结。 

第一、第二辅助旋转轴线S₁、S₂与驱动旋转轴线P平行，手部20相对于第一、第二辅助旋转轴线S₁、S₂垂直配置。 

在第一、第二从动连杆25、26和手部20之间安装有姿势控制装置40。 

姿势控制装置40由分别固定于第一、第二从动连杆25、26且相互啮合的第一、第二限制齿轮41、42构成。第一、第二限制齿轮41、42的旋转中心配置在第一、第二辅助旋转轴线S₁、S₂上，第一、第二限制齿轮41、42构成为，能够与第一、第二从动连杆25、26的转动一起，相对于手部20以第一、第二辅助旋转轴线S₁、S₂为中心转动。 

图3的标号A₁、A₂分别示出驱动旋转轴线P和第一、第二主旋转 轴线Q₁、Q₂之间的距离(轴距)，轴距A₁、A₂分别是第一、第二主动连杆21、22的长度。 

并且，该图标号B₁、B₂分别示出第一主旋转轴线Q₁和第一辅助旋转轴线S₁之间的距离(轴距)、以及第二主旋转轴线Q₂和第二辅助旋转轴线S₂之间的距离(轴距)，轴距B₁、B₂分别是第一、第二从动连杆25、26的长度。 

并且，该图标号R₁、R₂是第一、第二限制齿轮41、42的半径，第一、第二限制齿轮41、42啮合，第一、第二限制齿轮41、42的半径R₁、R₂的合计值为第一、第二辅助旋转轴线之间的距离(轴距)D(D＝R₁+R₂)。 

在本发明中，第一、第二限制齿轮41、42的半径R₁、R₂的值相等，分别为第一、第二辅助旋转轴线S₁、S₂之间的轴距D的一半的值(R₁＝R₂＝D/2)。 

并且，在本发明中，第一、第二主动连杆21、22的长度A₁、A₂彼此相等(A₁＝A₂)，第一、第二从动连杆25、26的长度B₁、B₂彼此也相等(B₁＝B₂)。 

如果第一、第二主动连杆21、22所成的角度用标号θ表示，则当θ＝180°时，第一、第二主动连杆21、22的轴距A₁、A₂形成排列在一条直线上且两端位于第一、第二主旋转轴线Q₁、Q₂的线段。 

第一从动连杆25的轴距B₁、第一、第二辅助旋转轴线S₁、S₂之间的轴距D、和第二从动连杆26的轴距B₂也形成相同的线段，所以A₁+A₂＝B₁+D+B₂(A₁＝A₂，B₁＝B₂)。由于D＞0，因此B₁＝B₂＜A₁＝A₂。 

在轴距为A₁＝A₂、B₁＝B₂的关系的情况下，连接第一、第二限制齿轮41、42的旋转中心的线段能够相对于与第一、第二主旋转轴线Q₁、Q₂垂直交叉的直线平行。 

第一、第二限制齿轮41、42在该状态下啮合，连接第一、第二限制齿轮41、42的旋转中心的线段和第一从动连杆25所成的角度、与所述线段和第二从动连杆26所成的角度相等，并且，第一主动连杆21和第一从动连杆25所成的角度、与第二主动连杆22和第二从动连杆26所成的角度相等。 

在第一、第二旋转轴11、12旋转，第一、第二主动连杆21、22所成的角度变化的情况下，第一、第二限制齿轮41、42向相互相反的 方向以相同角度旋转，维持连接第一、第二限制齿轮41、42的旋转中心的线段和第一从动连杆25所成的角度、与所述线段和第二从动连杆26所成的角度相等的状态，因此，手部20的相同部分朝向第一、第二旋转轴11、12，第一、第二限制齿轮41、42的接点位于将第一、第二主动连杆21、22所成的角度二分的直线上。 

当第一、第二主动连杆21、22所成的角度为180°时，第一、第二限制齿轮41、42的接点位于驱动旋转轴线P上。该状态是手部20位于止点上的状态。 

当第一、第二旋转轴11、12从该状态起旋转、第一、第二主动连杆21、22向闭合的方向移动时，手部20能够向第一、第二主动连杆21、22闭合的方向或与其相反侧的两个方向移动。 

仅通过第一、第二旋转轴11、12的旋转无法确定手部20向哪个方向移动，因此，在第一、第二主动连杆21、22向与闭合方向相反的方向移动的情况下，臂部15不伸长。 

在本发明中，在第一或第二主动连杆21、22和第二从动连杆26之间设有止点脱出机构50，在第一、第二主动连杆21、22从180°闭合的情况下，通过止点脱出机构50，使第一或第二从动连杆25、26旋转，以使手部20向与第一、第二主动连杆21、22闭合的方向相同的方向移动。 

对止点脱出机构50进行说明，该止点脱出机构50具有安装在第一主动连杆21上的驱动圆盘51、和与该驱动圆盘51相邻且安装在第二主动连杆22上的从动圆盘52。 

驱动圆盘51的中心配置在驱动旋转轴线P上，驱动圆盘51固定于第一旋转轴11和第一主动连杆21，因此，当第一主动连杆21旋转时，驱动圆盘51以驱动旋转轴线P为中心，向与第一主动连杆21相同的方向以相同角度旋转。 

从动圆盘52的旋转中心以能够旋转的方式安装在第二主动连杆22上，从动圆盘52在旋转中心相对于第二主动连杆22静止的状态下旋转。 

如图5(a)、(b)所示，在驱动圆盘51和从动圆盘52的圆周侧面分别设有第一、第二卡合部件55、56。 

第一、第二卡合部件55、56的一方为突起，另一方为凹陷(在图 5(a)、(b)中，第一卡合部件55为突起，第二卡合部件56为凹陷)，第一、第二卡合部件55、56的相对位置关系构成为，当第一、第二主动连杆21、22的角度成180°时、即手部20位于止点时卡合(突部嵌入凹陷中)。图5(a)示出第一、第二卡合部件55、56卡合的状态。 

当第一、第二旋转轴11、12相对旋转，第一、第二主动连杆21、22之间的角度从180°的状态向闭合的方向旋转时，从动圆盘52的旋转中心以驱动旋转轴线P为中心进行圆周运动，驱动圆盘51和从动圆盘52相接的位置移动。 

此时，第二卡合部件56直到解除卡合，从驱动圆盘51的第一卡合部件55接受旋转力，以与第一主动连杆21相对于第二主动连杆22的旋转相同的角度但相反的方向旋转。图5(b)示出解除了卡合的状态。 

从动圆盘52在圆周侧面的以第二卡合部件56为中心的半圆周的范围内，没有设置第二卡合部件56以外的突起或凹陷，在第二卡合部件56的相反侧的半圆周(中心角180°)的范围内设有齿轮的齿57。 

在第二从动连杆26上设有以第二主旋转轴线Q₂为中心旋转的从动齿轮53。 

在从动圆盘52和从动齿轮53之间配置有传递机构65，当第一卡合部件55使第二卡合部件56旋转时，经由传递机构65内部的与从动圆盘52的齿57啮合的部件和与从动齿轮53啮合的部件，第二卡合部件56的旋转力使从动齿轮53旋转。 

这里，传递机构65具有与从动圆盘52的齿57啮合的第一传递齿轮66、以及与第一传递齿轮66和从动齿轮53双方啮合的第二传递齿轮67，从动圆盘52的齿57和从动齿轮53之间连结，驱动圆盘51的旋转通过从动圆盘52和第一、第二传递齿轮66、67变换，使从动齿轮53向与第一主动连杆21相同的方向旋转。 

第一传递齿轮66与从动圆盘52相比为小径，当第二从动连杆26旋转了最大±90°时，第一传递齿轮66与从动圆盘52的半圆周以下的范围接触。 

代替第一传递齿轮66，如图2(b)所示，也可以将与从动齿轮53啮合的第二传递齿轮67变更为以能够转动的方式设置在从动圆盘52的外周附近和第二传递齿轮67的外周附近的杆68，使通过杆68结合 的从动圆盘52和第二传递齿轮67以相同方向相同角度旋转。该情况下不需要从动圆盘52的齿57。 

从动齿轮53的旋转力方向是与第一主动连杆21相对于第二主动连杆22的旋转方向相同的方向。例如，当第一主动连杆21相对于第二主动连杆22向顺时针方向旋转时，从动齿轮53向顺时针方向旋转，当第一主动连杆21相对于第二主动连杆22向逆时针方向旋转时，从动齿轮53向逆时针方向旋转。 

其结果为，手部20向第一、第二主动连杆21、22闭合的方向移动，臂部15伸长，防止即使第一、第二主动连杆21、22闭合手部20也保持静止于止点上的脱出错误。 

第一、第二主动连杆21、22的长度和第一、第二从动连杆25、26的长度不同，所以，当第一、第二主动连杆21、22之间的角度为180°以外时，第一、第二旋转轴11、12相对旋转，当第一、第二主动连杆21、22分别旋转θ₁时，第一、第二从动连杆25、26和从动齿轮53绕主旋转轴旋转与θ₁不同大小的角度θ₂(θ₂＞θ₁)。由于从动齿轮53和从动圆盘52通过它们的齿57和传递机构65连结，所以从动齿轮53的旋转力传递到从动圆盘52。 

由此，当θ＝180°时，通过第一、第二卡合部件55、56对从动圆盘52施加以与第一、第二主动连杆21、22的旋转角度θ₁对应的角度旋转的旋转力，当θ≠180°时，通过从动齿轮53，经由传递机构65，对从动圆盘52施加以与第一、第二从动连杆25、26的旋转角度θ₂对应的角度旋转的旋转力。 

如果第一、第二主动连杆21、22之间的开度角θ为180°-θ₀θ180°+θ₀的范围之间，第一、第二卡合部件55、56卡合，则在该范围的除了θ＝180°以外处，从动圆盘52从第一卡合部件55和传递机构65双方接受以相同方向但不同角度旋转的力。理想上优选为θ₀为0°，但是，θ₀＝0°的卡合部件的制作困难，并为了在θ＝180°的位置可靠地传递动力，因此在本发明中，以θ₀为16°以下的方式形成第一、第二卡合部件55、56，在本发明中，通过第一、第二卡合部件55、56之间的间隙和传递机构65内部的间隙等来吸收角度差，不会损坏第一、第二卡合部件55、56和齿57。 

在第一、第二主动连杆21、22的角度θ为0°以上且小于180°-θ₀、 或大于180°+θ₀且360°以下的角度范围中，解除第一、第二卡合部件55、56的卡合，第二卡合部件56不从第一卡合部件55接受力。 

在该状态下，从动圆盘52通过从从动齿轮53经由传递机构65传递的旋转力来旋转。该旋转与第一从动连杆25的旋转角度相同方向相同角度(与第二从动连杆26的旋转角度相反方向相同角度)。 

另一方面，驱动圆盘51以与第一主动连杆21的旋转相同方向相同角度旋转(以与第二主动连杆22的旋转相反方向相同角度旋转)，其结果为，当处于第一、第二卡合部件55、56不卡合的位置的第一、第二主动连杆21、22返回第一、第二主动连杆21、22之间的角度打开180°的位置时，第一、第二卡合部件55、56再次卡合。 

另外，在上述实施例中，第一、第二卡合部件55、56由突起和凹陷构成，但是，如图6所示，也可以使第一、第二卡合部件75、76中的一方为齿轮，另一方为与齿轮的一部分卡合的突起或凹陷。 

并且，上述姿势控制装置40是以第一、第二辅助旋转轴线s₁、s₂为旋转中心且相互啮合的半径相同的齿轮，但是，如图4所示，也可以是如下的姿势控制装置70：小于第一、第二辅助旋转轴线s₁、s₂之间的轴距的1/2的第一、第二辅助圆盘(带轮)71、72固定于第一、第二从动连杆25、26，并利用以“8”字形交叉架设的带73(在第一、第二辅助圆盘71、72具有链轮的情况下为链条)连结。 

第一、第二辅助圆盘71、72分别以第一、第二辅助旋转轴线S₁、S₂为中心，以与第一、第二从动连杆25、26相同的角度且相同的方向旋转。 

另外，上述第一、第二主动连杆21、22和第一、第二从动连杆25、26为细长的板，表面水平配置，且能够通过狭窄的闸阀，但是也可以是棒状的部件。 

本发明的搬送装置1、2为了在半导体制造装置等在真空中进行处理的装置中使用，必须保持装置侧的真空状态，所以，在大气侧配设驱动源，因此，需要由旋转密封件构成的旋转导入机构，该旋转导入机构用于将配设在大气侧的驱动源的旋转力传递至真空侧的第一、第二旋转轴11、12。 

在本发明中，在第一、第二旋转轴11、12和外壳之间配设旋转导入机构。也可以将接触式的旋转密封件即树脂制密封件和O形环密封 件组合来构成，也可以根据所要求的装置侧的压力来增加真空密封件的个数。并且，也可以进行中间排气，也可以使用磁性流体密封件等其他旋转导入机构。 

并且，在上述实施例中，为了生成对第二从动连杆26施加的旋转力，将以驱动旋转轴线P为中心的驱动圆盘51固定在第一主动连杆21上，但是，在臂部伸长并脱出止点时，至少使第二主动连杆22转动的情况下，为了生成对第二从动连杆26施加的旋转力，也可以将以驱动旋转轴线P为中心的驱动圆盘51固定于真空槽，在该驱动圆盘51和以能够旋转的方式设置在第二主动连杆22上的上述从动圆盘52上，配置第一、第二卡合部件55、56。 

<第二范畴的发明的最佳方式> 

下面，参照附图说明本发明中第二范畴的发明的各实施方式。本实施方式的搬送装置应用于如下的搬送装置：都没有图示，在真空搬送室的周围配置有多个真空处理室的多腔室装置中，该搬送装置设置在该真空搬送室内，在包含装载/卸载室在内的多个真空处理室之间自动搬送基板。 

[第一实施方式] 

图9示出第二范畴的本发明的第一实施方式的搬送装置110的构成。 

本实施方式的搬送装置110具有：具有向相互不同的方向旋转的一对转动轴101、102的基座103；分别在一端上连接有转动轴101、102的一对第一臂111、112；一端以能够旋转的方式经由臂结合轴113、114与这些第一臂111、112各自的另一端结合的一对第二臂121、122；以及以能够旋转的方式与这些第二臂121、122各自的另一端结合的基板支承体104。 

第一臂111、112、第二臂121、122分别具有相同的臂长度，由此构成平行连杆机构。因此，通过使转动轴101、102向相互相反的方向旋转，使得第一臂111、112和第二臂121、122所成的角ω变化，基板支承体104在图中的上下方向移动。由此，能够将基板支承体104上的基板w搬送到任意位置。另外，基座103构成为能够与转动轴101、102一起绕其轴心o旋转，通过使基座103旋转，从而使基板支承体104绕基座103回转移动。 

在本实施方式中，在结合第二臂121、122各自的另一端和基板支承体104的结合轴131、132的周围分别固定有齿轮部件133、134。这些齿轮部件133、134相互啮合且能够向相互相反的方向旋转，由此构成在第二臂121、122的旋转动作时将基板支承体104的姿势保持为恒定的姿势保持机构。 

另外，关于转动轴101、102，既可以在双方上连接驱动电动机等驱动源(省略图示)，使其分别独立地旋转，也可以在任一方连接上并使另一方的旋转轴的旋转静止。 

另外，转动轴101、102即使配置在同一轴心上也能够构成搬送装置，但是该情况下，如图15所示，例如一方的转动轴101配置在内周侧，另一方的转动轴102配置在外周侧。 

在该情况下，这些转动轴101、102双方都与驱动源连接，通过转动轴101、102向相反方向相对旋转，从而使基板支承体104在前后方向上移动，当转动轴101、102向彼此相同的方向旋转时，基板支承体104回转移动。 

并且，基板支承体104在图示例中构成为能够载置1张基板w，但是也可以如图15所示，构成为能够载置2张基板。并且，基板支承体104的形状不限于图示的例子，能够适当变更为叉形状等。作为基板w，应用未处理或已处理的半导体晶片基板、玻璃基板等。 

在这种蛙足型搬送装置110中，当将基板w相对于基座103从图示的前方位置(图中为上方位置)向后方位置(图中为下方位置)搬送时，需要通过一对第一臂111、112和一对第二臂121、122相互平行(ω＝0°)的止点位置。因此，为了顺畅地通过该止点位置，在本实施方式的搬送装置110中设有后述的止点脱出机构115。 

图10和图11示出止点脱出机构115的构成。这里，图10是搬送装置110的剖视图，图11是说明止点脱出机构115的作用的主要部分俯视图。 

在本实施方式中，止点脱出机构115构成为，仅在通过一对第一臂111、112和一对第二臂121、122相互平行的止点位置时，对第二臂121赋予旋转力。另外，止点脱出机构115分别设置在一方侧的第一臂111和第二臂121上，但是也可以设置在另一方侧的第一臂112和第二臂122上。 

在基座103上，与使第一臂111旋转的转动轴101同心地设置有固定齿轮116。而且，在该第一臂111的下表面侧的一端附近，以能够旋转的方式枢轴支承有与固定齿轮116的周围啮合的第一旋转齿轮117。第一旋转齿轮117伴随第一臂111的旋转，像行星齿轮那样绕固定齿轮116环绕同时旋转。在第一臂111的下表面侧的另一端附近，以能够旋转的方式枢轴支承有第二旋转齿轮118。在第二旋转齿轮118和第一旋转齿轮117之间连接有连杆(杆)119，构成为第一旋转齿轮117的旋转力经由连杆119传递至第二旋转齿轮118。 

通过这些固定齿轮116、第一旋转齿轮117、第二旋转齿轮118和连杆119，构成第二范畴的本发明的“旋转驱动部”。另外，连杆119是第二范畴的本发明的“旋转力传递部件”的一个具体例，除了连杆以外，例如也可以由带部件构成。 

另一方面，在结合第一臂111的另一端和第二臂121的一端的臂结合轴113的下端固定有卡合齿轮120，该卡合齿轮120在该第二臂121为既定的旋转角度(旋转相位)时与第二旋转齿轮118卡合。臂结合轴113固定在第二臂121上，且相对于第一臂111相对旋转。卡合齿轮120对应于第二范畴的本发明的“卡合部”，在外周部局部地具有能够与第二旋转齿轮118卡合的卡合齿120a。卡合齿120a朝向第二臂121的延伸方向配置，如图11(b)所示，仅在第二臂121在第一臂111上重合且平行的止点位置及其前后的既定角度范围中，卡合齿120a与第二旋转齿轮118卡合。 

在如上所述构成的本实施方式的搬送装置110中，通过使转动轴101、102向相互相反的方向旋转，使得由一对第一臂111、112和与其结合的一对第二臂121、122构成的平行连杆机构伸缩，将基板支承体104上的基板w在前后方向(图9中为上下方向)上直行移送。更具体而言，通过一方的转动轴101逆时针旋转并且另一方的转动轴102向顺时针方向旋转，使基板w在图9中的f方向上前进。另外，通过一方的转动轴101顺时针旋转并且另一方的转动轴102逆时针旋转，使基板w在图9中的b方向上后退。 

在止点脱出机构115中，伴随第一臂111的旋转，如图11(a)所示，与固定齿轮116啮合的第一旋转齿轮117旋转，其旋转力经由连杆119传递至第二旋转齿轮118。如图9所示，在基板支承体104相对 于基座103在前方位置直行移动的情况下，卡合齿轮120的卡合齿120a不与第二旋转齿轮118卡合，所以，第二臂121不从转动轴101受到任何约束力，以与第一臂111的旋转角对应的旋转角旋转。 

与此相对，在将基板支承体104相对于基座103从图9所示的前方位置向基座103的后方位置搬送的情况下，会通过一对第二臂121、122分别与第一臂111、112平行的连杆的止点位置。在该情况下，卡合齿轮120与伴随第一臂111的旋转而旋转的第二旋转齿轮118卡合(图11(b))。由此，第二臂121经由卡合齿轮120在第二旋转齿轮118的旋转方向上接受既定的轴转矩，能够顺畅地通过图11(b)所示的止点位置(图11(c))。 

另外，在基板支承体104从基座103的后方位置向前方位置移动时，也进行与上述相同的作用。在该情况下，第二旋转齿轮118的旋转方向是与上述相反的方向。 

因此，根据本实施方式的搬送装置110，由于具有仅在通过一对第一臂111、112和一对第二臂121、122相互平行的止点位置时对第二臂121赋予旋转力的止点脱出机构115，所以能够顺畅地进行止点通过，同时防止止点非通过时的第二臂121的过度约束，能够实现基板w稳定的直行性和搬送精度的提高。 

并且，根据本实施方式的搬送装置110，在第二臂121、122在止点位置暂时停止，第二臂121、122从该止点位置再次移动时，通过接受上述止点脱出机构115的旋转力赋予作用，第二臂121、122也能够顺畅地移动。 

[第二实施方式] 

图12和图13示出第二范畴的本发明的第二实施方式的搬送装置130的构成，图12是搬送装置130的俯视图，图13是搬送装置130的主视图。另外，在各图中，对与上述第一实施方式对应的部分标注同一标号。 

本实施方式的搬送装置130与上述第一实施方式同样，具有：具有向相互不同的方向旋转的一对转动轴101、102的基座103；分别在一端上与转动轴101、102结合的一对第一臂111、112；一端以能够旋转的方式与这些第一臂111、112各自的另一端结合的一对第二臂121、122；以及以能够旋转的方式与这些第二臂121、122各自的另一端结 合的基板支承体104。 

一对第一臂111、112和一对第二臂121、122分别具有相同的臂长度，由此构成平行连杆机构。因此，通过使转动轴101、102向相互相反的方向旋转，从而使第一臂111、112和第二臂121、122所成的角ω变化，基板支承体104在图中的上下方向移动。另外，通过使基座103绕其轴心旋转，从而使基板支承体104绕基座103回转移动。 

在本实施方式中，在结合第二臂121、122各自的另一端和基板支承体104的结合轴131、132的周围，也分别固定有齿轮部件133、134。这些齿轮部件133、134相互啮合且能够向相互相反的方向旋转，由此，构成在第二臂121、122的旋转动作时将基板支承体104的姿势保持为恒定的姿势保持机构。 

在这种蛙足型搬送装置130中，当将基板支承体104相对于基座103从图示的前方位置(图中为上方位置)向后方位置(图中为下方位置)搬送时，需要通过一对第一臂111、112和一对第二臂121、122相互平行(ω＝0°)的止点位置。因此，为了顺畅地通过该止点位置，在本实施方式中设有以下说明的构成的止点脱出机构135。 

止点脱出机构135构成为，仅在通过一对第一臂111、112和一对第二臂121、122相互平行的止点位置时，对第二臂121、122赋予旋转力。 

参照图13，在使第一臂112旋转的转动轴102的上端设有第一伞齿轮136。该第一伞齿轮136面向第一臂112的上表面，在该第一伞齿轮136上卡合有第二伞齿轮138。第二伞齿轮138以能够旋转的方式枢轴支承在竖立设置于基座103的上表面大致中心部的支柱137上。通过这些第一、第二伞齿轮136、138，构成将转动轴102的旋转轴线变换为与其正交的方向的驱动轴变换部。而且，在第二伞齿轮138的轴部一体地固定有旋转齿轮139，绕通过上述驱动轴变换部绕变换后的旋转轴线旋转。 

上述驱动轴变换部和旋转齿轮139构成第二范畴的本发明的“旋转驱动部”。而且，作为基板支承体104通过止点位置时与上述旋转驱动部卡合的卡合部，在本实施方式中，使用设于基板支承体104的下方侧的齿条(正齿轮)141。齿条141设置在支承结合轴131、132的下端的支承板140的下表面。其齿轮长度能够任意设定，例如设为如 下长度：仅在第二臂121、122与第一臂111、112平行的止点位置(ω＝0°)及其前后既定角度范围中与旋转齿轮139卡合的长度。 

在如上所述构成的本实施方式的搬送装置130中，通过使转动轴101、102向相互相反的方向旋转，使得由一对第一臂111、112和与其结合的一对第二臂121、122构成的平行连杆机构伸缩，将基板支承体104上的基板在前后方向上直行移送。 

在止点脱出机构135中，伴随第一臂112的旋转，第一伞齿轮136旋转，经由与该第一伞齿轮136卡合的第二伞齿轮138，转动轴102的旋转轴线在图13中在横向上变换90°。然后，旋转齿轮139绕该变换后的旋转轴线旋转。如图12所示，在基板支承体104相对于基座103在前方位置直行移动的情况下，作为卡合部的齿条141不与旋转齿轮139卡合，所以第二臂121、122不从转动轴102接受任何约束力，以与第一臂111、112的旋转角对应的旋转角旋转。 

与此相对，在基板支承体104相对于基座103从图12所示的前方位置向基座103的后方位置沿箭头b方向搬送的情况下，会通过一对第二臂121、122分别与第一臂111、112平行的连杆的止点位置。在该情况下，齿条141与伴随第一臂112的旋转而旋转的旋转齿轮139卡合。由此，第二臂121、122经由齿条141在旋转齿轮139的旋转方向上接受既定的轴转矩，能够顺畅地通过止点位置。 

另外，在基板支承体104从基座103的后方位置向前方位置移动时，也进行与上述相同的作用。在该情况下，旋转齿轮139的旋转方向是与上述相反的方向。 

因此，根据本实施方式的搬送装置130，由于具有仅在通过一对第一臂111、112和一对第二臂121、122相互平行的止点位置时对第二臂121、122赋予旋转力的止点脱出机构135，所以能够顺畅地进行止点通过，同时防止止点非通过时的第二臂121、122的过度约束，能够实现基板稳定的直行性和搬送精度的提高。 

并且，根据本实施方式的搬送装置130，当第二臂121、122在止点位置暂时停止，第二臂121、122从该止点位置再次移动时，通过接受上述止点脱出机构135的旋转力赋予作用，第二臂121、122也能够顺畅地移动。 

以上说明了第二范畴的本发明的各实施方式，但是，第一、第二 范畴的本发明当然不限于上述实施方式，能够根据第一、第二范畴的本发明的技术思想进行各种变形。 

例如，在上述第二范畴的本发明的第一实施方式中，在构成止点脱出机构115的卡合齿轮120中，仅以仅在通过基板支承体104位于基座103的正上方位置的连杆的止点位置时能够与第二旋转齿轮118卡合的旋转角来形成卡合齿120a，但是，通过将该卡合齿120a进而也形成在与卡合齿轮120的外周以180°隔开的位置，也能够稳定且高精度地进行成为ω＝180°(或-180°)的臂位置(止点位置)的驱动控制。 

并且，在上述第二范畴的本发明的各实施方式中，使用齿轮的驱动力传递机构来构成止点脱出机构115、135，但是，取而代之，例如也可以构成为，在臂结合轴113(或114)上设置旋转电动机，仅在通过止点位置时赋予轴转矩。 

并且，也可以是图17所示的止点脱出机构180。 

该止点脱出机构180具有主动圆盘182、从动圆盘181、传递机构189以及从动齿轮184。 

主动圆盘182配置在一对转动轴101、102中一方的转动轴(这里为左臂侧的转动轴102)上，从动圆盘181配置在另一方的转动轴(这里为右臂侧的转动轴101)上(图17中，转动轴101、102仅示出其旋转中心p₁、p₂)。 

主动圆盘182固定在所配置的(左臂侧)转动轴102和固定在该转动轴102上的第一臂112上，从动圆盘181以相对于所配置的(右臂侧)转动轴101能够相对旋转的方式安装。从动圆盘181和主动圆盘182的中心分别位于转动轴101、102的旋转中心p₁、p₂上。 

从动齿轮184固定在一对第二臂121、122中与固定有从动圆盘181的第一臂111连结的第二臂121上，构成为与第二臂121一起，以该第二臂121的相对于第一臂111的旋转中心q₁为中心旋转。 

如图18(a)所示，在主动圆盘182和从动圆盘181上设有能够相互卡合的第一、第二卡合部155、156。这里，第一、第二卡合部155、156的一方(这里为第一卡合部155)是突起，另一方(这里为第二卡合部156)由与该突起卡合的凹部构成。 

当位于第一臂111、112和第二臂121、122打开180°的止点位置时，第一、第二卡合部155、156如该图(b)所示卡合，当转动轴101、 102彼此从该状态相对旋转了既定的卡合角度ω₀以上时，解除卡合。即，第一、第二卡合部155、156在一对第一臂111、112的角度 

为 的范围时卡合，将主动圆盘182的旋转力传递至从动圆盘181，使从动圆盘181旋转。 

在 

的范围以外解除卡合，主动圆盘182和从动圆盘181能够相互无关地旋转。图18(a)是解除了卡合的状态。 

在从动圆盘181和从动齿轮184之间设有传递机构189，从动圆盘181和从动齿轮184通过传递机构189连结，当主动圆盘182通过第一、第二卡合部155、156的卡合而使从动圆盘181旋转时，其旋转力通过传递机构189传递到从动齿轮184，从动齿轮184向与主动圆盘182相同的方向旋转。由此，在开度角从处于一对第一臂111、112之间的角度为180°的止点位置的状态起变成小于180°时，第二臂121、122向第一臂111、112闭合的方向延伸，基板支承体104向该方向移动。 

另一方面，在一对第一臂111、112的角度为180°-ω₀＜ω＜180°+ω₀以外的范围时，解除第一、第二卡合部155、156的卡合，所以主动圆盘182和从动齿轮184能够相互无关地以不同角度旋转。 

另外，对传递机构189的内部构成的一例进行说明，该传递机构189具有传递齿轮183和连结杆187。 

传递齿轮183安装在固定有从动圆盘181的第一臂111上。传递齿轮183与从动齿轮184啮合，构成为在该状态下，能够在第一臂111上相对于第一臂111的旋转中心旋转。 

从动圆盘181和传递齿轮183的表面或背面的外周附近由连结杆187结合，从动圆盘181和传递齿轮183构成为以相同方向相同角度旋转。 

因此，当从主动圆盘182对从动圆盘181施加旋转力而使从动圆盘181旋转时，对从动圆盘181施加的旋转力经由连结杆187和传递齿轮183传递到从动齿轮184，使第二臂121向与主动圆盘182相同的方向旋转，从而脱出止点。 

并且，如图18(c)所示，也可以在从动圆盘181的圆周侧面中的第二卡合部156相反侧的位置，遍及半圆周地设置齿157，利用多个传递齿轮来连结从动圆盘181和从动齿轮184。 

在该情况下，主动圆盘182使从动圆盘181旋转的旋转力通过设 于其上的齿157，使相邻的传递齿轮旋转，经由其他传递齿轮传递到从动齿轮184，使第二臂121向与主动圆盘182相同的方向旋转，从而脱出止点。 

在主动圆盘182和从动圆盘181中，也可以一方为齿轮，另一方为具有与其卡合的卡合部的圆盘。 

另外，第一、第二范畴的本发明是也被称为搬送机械手的搬送装置，不限于应用于在真空搬送室等真空气氛中使用的基板搬送装置，当然也能够应用于在大气中使用的基板搬送装置和搬送基板以外的部件的搬送装置。 

Claims (10)

1.一种搬送装置，该搬送装置具有：

第一、第二旋转轴，构成为能够以同一驱动旋转轴线为中心旋转；

第一、第二主动连杆，根部部分分别固定在所述第一、第二旋转轴上，分别通过所述第一、第二旋转轴旋转；

第一、第二主旋转轴线，分别配置在所述第一、第二主动连杆的前端部分；

第一、第二从动连杆，以能够分别以所述第一、第二主旋转轴线为中心转动的方式将根部部分分别安装在所述第一、第二主动连杆上；

第一、第二辅助旋转轴线，分别配置在所述第一、第二从动连杆的前端部分且相互分离；

手部，以能够以所述第一、第二辅助旋转轴线为中心转动的方式安装在所述第一、第二从动连杆的前端部分上；以及

姿势控制装置，使所述第一、第二从动连杆相对于连接所述第一、第二辅助旋转轴线的构成轴间距离的线段的角度彼此相等，

所述手部构成为，通过所述姿势控制装置，使相同部分朝向所述第一、第二旋转轴侧移动，

从所述第一主旋转轴线通过所述驱动旋转轴线到达所述第二主旋转轴线的距离、与从所述第一主旋转轴线按顺序通过所述第一辅助旋转轴线和所述第二辅助旋转轴线到达所述第二主旋转轴线的距离相等，

所述驱动旋转轴线、所述第一、第二主旋转轴线、以及所述第一、第二辅助旋转轴线平行配置，

该搬送装置具有止点脱出机构，该止点脱出机构使所述手部从所述手部位于所述第一、第二主动连杆之间的角度和所述第一、第二从动连杆之间的角度双方为180°的止点的状态起，从所述止点位置向既定方向移动，其特征在于，

所述止点脱出机构具有：

第一卡合部件，通过所述第一旋转轴或第二旋转轴旋转；

第二卡合部件，在所述手部位于所述止点时与所述第一卡合部件卡合，并利用所述第一卡合部件的旋转力旋转；以及

传递机构，将所述第二卡合部件的旋转力传递至所述第二从动连杆，使所述第二从动连杆向与所述第一主动连杆的旋转方向相同的方向旋转，

所述第一、第二卡合部件在从所述止点位置起-16度以上、+16度以下的范围内卡合，

通过解除所述第一、第二卡合部件的卡合，来解除所述第一卡合部件的旋转力向所述第二从动连杆的传递。

2.根据权利要求1所述的搬送装置，其特征在于，

所述第一、第二卡合部件的一方具有突起，另一方具有凹陷，构成为在所述手部位于所述止点时，所述突起和所述凹陷嵌合。

3.根据权利要求1所述的搬送装置，其特征在于，

所述姿势控制装置具有以所述第一、第二辅助旋转轴线为中心旋转的第一、第二旋转部件，所述第一、第二旋转部件构成为以彼此相同的角度向相反方向旋转。

4.根据权利要求3所述的搬送装置，其特征在于，

所述第一、第二旋转部件是分别固定于所述第一、第二从动连杆的齿轮，所述齿轮彼此啮合。

5.根据权利要求3所述的搬送装置，其特征在于，

所述第一、第二旋转部件是分别固定于所述第一、第二从动连杆的带轮，所述第一、第二旋转部件之间分离并以“8”字形架设有带或链条。

6.一种搬送装置，该搬送装置具有：

分离配置的一对转动轴，至少一方上连接有驱动源；

一对第一臂，一方第一臂的一端与一方转动轴接合，另一方第一臂的一端与另一方转动轴连接；

一对第二臂，一方第二臂的一端以能够旋转的方式与一方第一臂的另一端连接，另一方第二臂的一端以能够旋转的方式与另一方第一臂的另一端连接；以及

基板支承体，以能够旋转的方式与这一对第二臂各自的另一端结合，其特征在于，

所述一对第一臂彼此的轴距相等，所述一对第二臂彼此的轴距相等，

所述第一臂的轴距和所述第二臂的轴距为不同的大小，

所述基板支承体和所述一对第二臂所结合的结合位置之间的距离恒定，

该搬送装置具有姿势控制装置，该姿势控制装置维持所述一对第二臂相对于连接所述结合位置之间的线段的角度相等的状态，

该搬送装置具有止点脱出机构，该止点脱出机构在通过所述第一臂和所述第二臂相互平行的止点位置时，对所述第二臂赋予旋转力，

所述止点脱出机构具有：

旋转驱动部，与所述转动轴连络；以及

卡合部，设置于所述第二臂或所述基板支承体上，在所述基板支承体通过上述止点位置时与所述旋转驱动部卡合，

所述旋转驱动部具有：

固定齿轮，与所述转动轴同心设置；

第一旋转齿轮，枢轴支承在所述第一臂的一端附近并与所述固定齿轮啮合；

第二旋转齿轮，枢轴支承在所述第一臂的另一端附近；以及

旋转力传递部件，向所述第二旋转齿轮传递所述第一旋转齿轮的旋转力，

所述卡合部固定在所述第一臂和所述第二臂的结合轴上，在外周部局部地配置有能够与所述第二旋转齿轮卡合的卡合齿。

7.根据权利要求6所述的搬送装置，其特征在于，

上述旋转驱动部具有：

驱动轴变换部，将所述转动轴的旋转轴心变换为与其正交的方向；以及

旋转齿轮，绕变换后的旋转轴心旋转，

所述卡合部是设置于所述基板支承体的下方侧且能够与所述旋转齿轮卡合的正齿轮。

8.根据权利要求1所述的搬送装置，其特征在于，

所述第一、第二卡合部件是齿轮，

所述第一卡合部件具有一个以上的齿，

所述第二卡合部件具有与所述第一卡合部件卡合的两个以上的齿。

9.根据权利要求6所述的搬送装置，其特征在于，

所述卡合齿形成为，在以止点位置为中心-16度以上、+16度以下的范围内卡合。

10.根据权利要求1所述的搬送装置，其特征在于，

所述第一卡合部件是具有一个以上的齿的齿轮，

所述第二卡合部件是具有与所述第一卡合部件卡合的两个以上的齿的齿轮，

在所述手部位于所述止点时，所述齿轮啮合。

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