JP2000167792A

JP2000167792A - 搬送装置

Info

Publication number: JP2000167792A
Application number: JP10345362A
Authority: JP
Inventors: Shinji Kamiya; 真司神谷; Michio Taniguchi; 道夫谷口; Takenori Wakabayashi; 武徳若林; Satoshi Arai; 聡新居
Original assignee: Daihen Corp; Shin Meiva Industry Ltd
Current assignee: Daihen Corp; Shinmaywa Industries Ltd
Priority date: 1998-12-04
Filing date: 1998-12-04
Publication date: 2000-06-20
Also published as: EP1006565A3; EP1006565A2; US6363808B1

Abstract

(57)【要約】【課題】２本の作動軸の一方を他方の下端部よりも下
方に延出させ、他方を貫通させる構成の搬送装置では、
特に内側の作動軸の長さを短くすることは困難である
し、外径を大きくすることも困難である。よってこの作
動軸のねじり剛性を大きくできない。また、両作動軸は
長さや径が大きく異なるのでねじり剛性の差も大きくな
る。よって、搬送アームアセンブリの搬送位置への位置
決めを素早く行うことができないし、搬送位置で素早く
整定させることもできない。【解決手段】搬送装置1Aは、搬送アームアセンブリ30
と、固定軸10と、搬送アームアセンブリ30の作動制御に
必要な少なくとも一組の中空の作動軸21,22と、固定軸1
0と各作動軸21,22との間に介在するモータMとを備えて
いる。そして、一組の作動軸21,22は、固定軸10の外側
を固定軸10と同軸で回動しうるように、かつ、固定軸10
の軸方向に並んで、固定軸10に取り付けられている。ま
た、モータMは、固定軸10に設けられたステータSと、ス
テータSの外周側でステータSと対向するように各作動軸
21,22に設けられたロータRとにより構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この出願に係る発明は、例え
ばシリコンウェハーなどのワークを搬送する搬送装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばウェハーのエッチングやＣＶＤな
どのためには、クリーンかつ超高真空環境のマルチチャ
ンバ内でウェハーを搬送する必要があり、搬送装置はか
かる環境下で作動する。かかるチャンバ内の環境を劣化
させないようにするために、磁性流体シールを使用する
必要のない搬送装置、すなわちモータのロータとステー
タの間に隔壁を設けた搬送装置が考案されている。例え
ば、特許第2,761,438号の特許掲載公報およびＵＳＰ5,7
20,590公報に記載されたような搬送装置がその一例であ
る。図９は、該公報に記載されている搬送装置と同様の
基本構成を有する搬送装置101の縦断面図である。この
搬送装置101は、独立して回動可能な第１シャフト121と
第２シャフト122から成る同軸シャフト機構と、これら
シャフト121,122の上端部に取り付けられた搬送アーム
アセンブリ130とを有している。第１シャフト121は第２
シャフト122の下端部よりも下方に延出して第２シャフ
ト122を貫通している。第１シャフト121と第２シャフト
122の外周側にはロータR'が取り付けられ、第１シャフ
ト121や第２シャフト122を収容するハウジング190には
ステータS'が取り付けられている。そして、このロータ
R'とステータS'によりモータM'が構成されている。この
モータM'を回動制御することによって、搬送アームアセ
ンブリ130の伸縮・旋回を制御できるようになってい
る。なお145は、第１シャフト121、第２シャフト122の
回動を検出するための光学式エンコーダである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】かかる構成の搬送装置
101においては、搬送アームアセンブリ130の搬送位置へ
の位置決めを素早くできるようにし、かつ、搬送位置で
素早く整定させたいという要求がある。そのためには、
シャフト121,122に一定の特性が要求される。図10は、
シャフトの回動制御の過程を示す図であり、縦軸にシャ
フトの角速度が、横軸に時間がとられている。一般にシ
ャフトは、この図10のように、停止段階ａから加速段階
ｂ、定速段階ｃ、減速段階ｄを経て停止段階ｅとなるよ
うに回動制御される。搬送装置101において、搬送アー
ムアセンブリ130の搬送位置への位置決めを素早く行う
には、シャフト121,122を急加減速させる必要が、すな
わち、図10の加速段階ｂ、減速段階ｄにおける角加速度
を大きくする必要がある。また、図10の定速段階ｃの初
期や停止段階ｅの初期においては角速度の振動が認めら
れるが、搬送アームアセンブリ130を搬送位置で素早く
整定させるには、振動する角速度が一定値に収束するま
での時間t₁,t₂、すなわち整定時間を短くする必要があ
る。また、ワークの大型化に伴い、搬送距離が長く、し
かも、大きな負荷に耐えられるという特性が、搬送装置
に求められるようになっている。これら要求を満たすた
めには、シャフト121,122のねじり剛性を高くしなけれ
ばならない。シャフト121,122のねじり剛性を高くしよ
うとすると、シャフト121,122を短くしたり、シャフト1
21,122の断面係数を大きくする必要がある。

【０００４】また、２本のシャフト121,122につながっ
た搬送アームアセンブリ130を駆動する際には、２本の
シャフト121,122の同期運転が必要である。そのために
は、２本のシャフト121,122のねじり剛性の差を小さく
する必要がある。２本のシャフト121,122のねじり剛性
の差を小さくするには、２本のシャフト121,122の長さ
の差を小さくしたり、シャフト121,122の断面係数の差
を小さくしたりする必要がある。

【０００５】ところが、上記搬送装置101においては第
１シャフト121を第２シャフト122の下端部よりも下方に
延出させ、第２シャフト122を貫通させているので、特
に内側のシャフト121の長さを短くすることは困難であ
るし、外径を大きくすることも困難である。この外径を
大きくすると第２シャフト122の内外径も大きくせざる
をえなくなる。すると、両シャフト121,122の外径寸法
の大型化と重量の増大を招き、搬送アームアセンブリ13
0の伸縮・旋回制御のために大型のモータが必要とな
る。また、ハウジング190の外径寸法の大型化も避けら
れない。

【０００６】また、上記搬送装置101の構造において
は、シャフト121の方がシャフト122よりも長くなり、ま
た、断面係数が小さくなるので、両シャフト121,122の
ねじり剛性の差が大きく、従って、２本のシャフト121,
122を急加減速にて同期運転することができない。

【０００７】また、高精度の位置決めを行うためには、
シャフトの振れが小さいことが必要である。搬送装置10
1においては、シャフト122には回動時に軸受け100Bの精
度に起因する振れが生じる。同様に、シャフト121がシ
ャフト122に対して相対的に回動するときは、軸受け100
B'の精度に起因して、シャフト121にはシャフト122に対
する相対的な振れが生じる。そのため、搬送装置101に
おいては、シャフト121およびシャフト122が同時に回動
するときは、シャフト121には軸受け100Bおよび軸受け1
00B'の精度に起因する振れが累積して発生し、高精度の
位置決めができない。

【０００８】上記搬送装置101は、一組のシャフト121,1
22により１台の搬送アームアセンブリ130を作動制御す
る構成であるが、複数組のシャフトによって複数台の搬
送アームアセンブリを作動制御しようとすると、上記問
題はさらに顕著なものとなる。例えば２組のシャフトに
よって２台の搬送アームアセンブリを制御しようとする
と、４本のシャフトを同軸状に配し、内側の２本のシャ
フトによって一方の搬送アームアセンブリを、外側の２
本のシャフトによって他方の搬送アームアセンブリを、
それぞれ作動制御する構成となる。そのような構成で
は、内側のシャフトほど、長さを短くしたり断面係数を
大きくしたりすることが困難であり、ねじり剛性を高く
できない。また、最も内側のシャフトと最も外側のシャ
フトとでは、長さや断面係数に非常に大きな差が生ずる
ので、ねじり剛性の差は非常に大きくなる。また、特に
最も内側のシャフトは、さらに多数の軸受けを介してハ
ウジングに取り付けられることになるので、軸受けの精
度に起因する振れの累積が大きく、非常に振れが大きく
位置決め精度の悪いものとなる。

【０００９】本願の発明は、搬送装置の寸法を大きくす
ることなくシャフトのねじり剛性を高くすることがで
き、しかも、複数のシャフトのねじり剛性の差を小さく
することができ、さらに、軸受けの精度に起因する振れ
が累積されないような、搬送装置を提供することを目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この出願に係る搬送装置
は、搬送アームアセンブリと、固定軸と、該搬送アーム
アセンブリの作動制御に必要な少なくとも一組の中空の
作動軸と、該固定軸と該各作動軸との間に介在するモー
タとを備えている。該一組の作動軸は、該固定軸の外側
を該固定軸と同軸で回動しうるように、かつ、該固定軸
の軸方向に並んで、該固定軸に取り付けられている。該
モータは、該固定軸に設けられたステータと、該ステー
タの外周側で該ステータと対向するように各作動軸に設
けられたロータとにより構成されている（請求項１）。
このように固定軸の外側に作動軸が配されるようにする
ことによって作動軸の外径が大きくなり断面係数が大き
くなる。外径が大きくなってもこの作動軸は中空に構成
されており環状の横断面形状を有するので重量は比較的
小さい。また、ある作動軸に他の作動軸を貫通させる必
要がないので、いずれの作動軸も短くできる。このよう
に、搬送装置の寸法を大きくすることなく、作動軸のね
じり剛性を大きくできる。

【００１１】しかも、両作動軸の長さや横断面形状をほ
ぼ同様に形成することもできる。そして、両作動軸のね
じり剛性の差を小さくできる。

【００１２】また、作動軸を回動しうるように保持する
には一般に軸受けを用いることができるのであるが、各
作動軸を保持するに当たっては、他の作動軸に取り付け
た軸受けを介することなく、固定軸に取付けた軸受けで
直接保持することができる。よって、作動軸の振れが累
積することなく、振れを小さくすることができる。

【００１３】また、モータの作用点となるロータが回動
中心からより離れた点に位置するので、ロータの高さを
小さくしても必要なトルクを得ることができるようにな
る。よって作動軸を短くしてねじり剛性を高めることが
でき、また、搬送装置の高さを小さくすることもでき
る。

【００１４】また、作動軸のねじり剛性が高くなること
により、モータ駆動信号に含まれる周波数よりも、共振
周波数を高くすることができ、共振を回避できる。

【００１５】上記搬送装置において、該搬送アームアセ
ンブリを複数備え、該複数の搬送アームアセンブリを作
動制御するために該作動軸を複数組備えるようにしても
よい（請求項２）。このように構成されて作動軸の数が
多くなっても、作動軸の外径を小さくする必要はなく、
ねじり剛性を大きく保つことができる。また、作動軸の
数が多くなってもすべての作動軸の横断面形状をほぼ同
様に形成することもでき、ねじり剛性の差を小さくする
ことができる。また、作動軸の数が多くなってもそれぞ
れの軸受けをすべて固定軸に取り付けることができるた
め、すべての作動軸の振れを同程度に小さく保つことが
できる。

【００１６】また、上記搬送装置において、該作動軸の
回動を検出しうる回動検出部が、該固定軸と該作動軸と
の間に介在するように構成してもよい（請求項３）。こ
の回動検出部は例えばレゾルバ式位置検出器によって構
成してもよいし、光学式のエンコーダによって構成して
もよい。

【００１７】また、上記搬送装置において、該固定軸を
真空チャンバの壁部に気密に取り付けることにより、該
搬送アームアセンブリを真空環境中に置くことができる
ようにしてもよい（請求項４）。

【００１８】また、上記搬送装置において、該搬送アー
ムアセンブリを昇降させるために、該固定軸を昇降させ
る昇降機構を備えるように構成してもよいし（請求項
５）、この場合、該固定軸を該昇降機構を介して真空チ
ャンバの壁部に取り付け、該固定軸と該真空チャンバの
壁部との間に可撓性シール部材を介在させることによ
り、該搬送アームアセンブリを真空環境中に置くことが
できるようにしてもよい（請求項６）。

【００１９】また、上記搬送装置において、該固定軸の
外周面と隔絶されたステータ収容空間が該固定軸に形成
され、該ステータ収容空間に該ステータが収容されるよ
うに構成してもよい（請求項７）。かかる構成による
と、ステータを、作動軸が存する空間と隔絶された空間
に置くことができる。このステータ収容空間は、該固定
軸の外周面に開口するように該固定軸に凹部を形成し、
該凹部の開口を隔壁部材で気密に塞ぐことによって形成
してもよい（請求項８）。

【００２０】また、上記搬送装置において、該固定軸の
端面から該ステータに通ずる通路を該固定軸に形成して
もよい（請求項９）。かかる構成によると、ステータが
発生する熱を通路を介して外部空間に放出できる。ま
た、ステータに電力を供給するための電線を配線するた
めにもこの通路を利用できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】この出願発明の実施例を図面を参
照しながら説明する。図１は、本願発明の第１の実施形
態たる搬送装置1Aの縦断面図である。この搬送装置1A
は、主に、搬送アームアセンブリ30と、固定軸10と、一
組の作動軸21,22と、モータMと、レゾルバ式位置検出器
40とで構成されている。搬送アームアセンブリ30は、作
動軸21,22の上端部に取り付けられている。この搬送ア
ームアセンブリ30の作動制御には作動軸が２本必要であ
り、本実施形態では２本の作動軸21,22が１組となって
この搬送アームアセンブリ30を作動制御している。固定
軸10の下端はフランジ部11と一体化しており、このフラ
ンジ部11が真空チャンバ50の壁部51に形成された取付孔
に固定されている。すなわち、固定軸10はフランジ部11
を介して真空チャンバ50の壁部51に気密に取り付けられ
ている。このようにして、搬送アームアセンブリ30は真
空チャンバ50内の真空環境中に置かれている。

【００２２】作動軸21,22は中空の構造であり、その内
部に固定軸10を収容するように、すなわち、固定軸10の
外側に位置するように固定軸10と同軸に配されている。
作動軸21,22は軸受けBを介して固定軸10に対して回動自
在に取付られている。作動軸21と作動軸22とは上下方向
に積み上げるように、すなわち、固定軸10の軸方向に２
段に並ぶようにして取り付けられている。

【００２３】モータMは永久磁石のロータRと電磁式のス
テータSとにより構成されており、固定軸10と作動軸21,
22との間に介在している。ロータRは、作動軸21,22の内
周側に固定され、ステータSは、固定軸10の外周側のロ
ータRに対応する位置に設けられている。図中、上側の
モータMは作動軸21を回動制御するためのものであり、
下側のモータMは作動軸22を回動制御するためのもので
ある。固定軸10には、凹部13が形成されている。凹部13
は固定軸10の外周面に開口し、固定軸10の周方向に沿っ
て外周を一巡して環状をなしている。そして、凹部13の
開口は隔壁部材14で塞がれている。隔壁部材14は円筒状
をなし、その上下端が凹部13の開口周縁に溶接されてい
る。凹部13の開口は隔壁部材14で気密に塞がれ、これに
より固定軸10の外周面と隔絶されたステータ収容空間が
形成されている。ステータSは、このステータ収容空間
に収容されている。

【００２４】固定軸10には、中心穴17や横孔18,19が形
成されている。中心穴17は、固定軸10の下端面に開口す
るように、かつ、固定軸10の中心軸に沿って形成されて
いる。横孔18,19は、中心穴17から凹部13,15に連通する
ように、固定軸10に形成されている。つまり、中心穴17
と横孔18とが組み合わされて、固定軸10の下端面からス
テータSに通ずる通路として機能している。また同様
に、中心穴17と横孔19とが組み合わされて、固定軸10の
下端面から電磁石42に通ずる通路として機能している。

【００２５】搬送アームアセンブリ30は、プーリ31やア
ーム32などによって構成されており、作動軸21の上端に
はプーリ31が固定され、作動軸22の上端にはアーム32が
固定されている。プーリ31にはベルト33が巻き掛けられ
ているが、このベルト33は図示しないアーム32先端部の
プーリにも巻き掛けられている。そして作動軸21を固定
した状態で作動軸22を回動制御すると搬送アームアセン
ブリ30は伸縮し、両作動軸21,22を同一方向に同一角速
度で回動させると搬送アームアセンブリ30は旋回する。

【００２６】レゾルバ式位置検出器40は永久磁石41や電
磁石42などから構成され、固定軸10と作動軸21,22との
間に介在している。そして、作動軸21,22の回動を検出
しうる回動検出部として機能している。電磁石42もステ
ータSと同様に固定軸10に形成された環状の凹部15に収
容されており、この凹部15も、その開口を円筒状の隔壁
部材16で気密に塞がれている。

【００２７】図２は、搬送装置1Aの外観図であり、
（ａ）は搬送アームアセンブリ30が縮んだ状態を、
（ｂ）は搬送アームアセンブリ30が伸びた状態を示して
いる。なお、図中の矢印Ｙは、搬送アームアセンブリ30
の旋回方向を示すものである。シリコンウェハー等のワ
ークWは、搬送アームアセンブリ30のワーク搬送部34に
載置されて真空チャンバ50内を移動する。

【００２８】再度、図１を参照すると、この搬送装置1A
では両作動軸21,22がほぼ同一の形状を有している。作
動軸21,22は固定軸10をその中空部に収容することにな
るので、その内径は比較的大きくなり、それに伴い外径
も大きくなる。しかし、作動軸21,22は中空構造であ
り、その横断面形状は環状である。従って、外径が大き
くても作動軸21,22を軽量に構成することができ、ま
た、外径が大きいことから断面係数が大きくなり、ねじ
り剛性も高くなる。しかも、この搬送装置1Aでは、一組
の作動軸21,22の両方の断面係数、ねじり剛性を大きく
することができる。

【００２９】また、従来の搬送装置のように一方の作動
軸に他方の作動軸を貫通させる必要がないので、いずれ
の作動軸21,22も比較的短くできる。このことは、作動
軸21,22のねじり剛性を高めることにもなる。

【００３０】また、いずれの作動軸21,22も、それを保
持する軸受けBが固定軸10に取り付けられているので、
振れを小さくできる。

【００３１】また、一般に、モータはロータの配された
位置が作用点となるのであるが、この搬送装置1Aのモー
タMのようなアウターロータ型のモータは、インナーロ
ータ型モータに比べてロータを回動中心からより遠ざけ
ることができる。よって、大きなトルクを得やすくな
る。つまり、ロータRの高さ（作動軸21,22の軸方向にお
けるロータRの長さ）を小さくしても必要なトルクを得
ることができるので、作動軸21,22を短く形成できるよ
うになり、作動軸21,22のねじり剛性向上に寄与する。

【００３２】また、一般に、作動軸に共振が生ずると搬
送アームアセンブリの位置決め制御の精度に悪影響を及
ぼす。しかし、この搬送装置1Aでは、上記のように作動
軸21,22のねじり剛性を高くすることができ、モータMの
駆動信号に含まれる周波数よりも作動軸21,22の共振周
波数を高くすることが容易である。そうすると、作動軸
21,22の共振が防止され、搬送アームアセンブリ30の位
置決め制御の精度が向上する。

【００３３】また、両作動軸21,22の長さや横断面形状
をほぼ同一に形成することができるので、両作動軸21,2
2のねじり剛性をほぼ同一にすることもできる。

【００３４】このように作動軸21,22の軽量化、作動軸2
1,22のねじり剛性の向上を図ることにより、搬送アーム
アセンブリ30の搬送位置への位置決めを素早くできるよ
うになり、搬送位置で素早く整定させることができるよ
うになる。また、両作動軸21,22のねじり剛性の同一化
を図ることにより、同期運転の高速化ができるようにな
る。

【００３５】さらに、従来の搬送装置に比べて作動軸の
径が大きくなっているが、モータMはアウターロータ型
であるので搬送装置1Aの寸法は大型化していない。

【００３６】また、上述したように、この搬送装置1Aは
モータMがアウターロータ型でありロータをより回動中
心から遠ざけることができるので、作動軸21,22を短く
形成できるのであるが、このことにより、搬送装置1Aの
高さを小さくすることができる。このため、図１の搬送
装置1Aのように、固定軸10の下端近傍に、真空チャンバ
50の壁部51に固定するためのフランジ部11を形成して
も、真空チャンバ50内への搬送アームアセンブリ30の突
出高さが小さくて済む。よって、搬送アームアセンブリ
30の駆動空間は十分に確保できる。このような構成は、
真空チャンバ50の壁部51から外方への突出をできるだけ
小さくしたいような場合に有利である。

【００３７】また、凹部13の開口を隔壁部材14で気密に
塞いで形成されたステータ収容空間は、固定軸10の外周
面と隔絶された空間となり、この空間に収容されたステ
ータSは、作動軸21,22や搬送アームアセンブリ30の存す
る環境、すなわち真空チャンバ50の真空環境とは遮断さ
れる。よって、ステータS側から発生する塵などによっ
て、真空チャンバ50の真空環境が劣化することはない
し、ステータS側から真空チャンバ50内にガスが混入す
ることもない。

【００３８】また、ステータSの周辺の空間や電磁石42
の周辺の空間は、横孔18,19と中心穴17とを介して大気
と通じている。これにより、ステータSや電磁石42で発
生する熱が大気に放出される。中心穴17や横孔18,19の
ために、凹部13,15が大気に通ずるのであるが、隔壁部
材14,16によって凹部13,15の開口が気密に塞がれている
ので、真空チャンバ50の真空環境は大気と隔絶される。
なお、図中の C は、ステータSや電磁石42に電力を供給
するための電線であり、中心穴17から横孔18,19を経て
ステータSや電磁石42へ配線されている。このように、
中心穴17や横孔１８，１９で形成される通路は、ステー
タＳや電磁石42への配線のために利用することもでき
る。

【００３９】図３は、本願発明の第２の実施形態たる搬
送装置1Bの縦断面図である。この搬送装置1Bは、図１に
示す搬送装置1Aよりも固定軸10Bが長く、２組の作動軸2
1,22,23,24を備え、これら作動軸21,22,23,24で作動制
御される２台の搬送アームアセンブリ30,60を備えてい
る。

【００４０】４本の作動軸21,22,23,24はほぼ同一の形
状を有し、その中空空間に固定軸10Bを収容するよう
に、固定軸10Bと同軸に、かつ、固定軸10Bの軸方向に多
段に並ぶようにして取り付けられている。

【００４１】搬送アームアセンブリ30は作動軸21,22の
上端に、搬送アームアセンブリ60は作動軸23,24の上端
に、それぞれ取り付けられている。搬送アームアセンブ
リ30は作動軸21,22の回動制御により伸縮・旋回制御さ
れ、搬送アームアセンブリ60は作動軸23,24の回動制御
により伸縮・旋回制御される。

【００４２】搬送装置1BのモータM、搬送アームアセン
ブリ30,60、レゾルバ式位置検出器40の構成は図１の搬
送装置1Aと同様である。

【００４３】図４は、搬送装置1Bの外観図であり、
（ａ）は両搬送アームアセンブリ30,60が縮んだ状態
を、（ｂ）は（ａ）の状態から搬送アームアセンブリ60
が伸びた状態を、（ｃ）は（ａ）の状態から搬送アーム
アセンブリ30が旋回した状態を、（ｄ）は（ｃ）の状態
から搬送アームアセンブリ30が伸びた状態をそれぞれ示
している。

【００４４】再度、図３を参照すると、この搬送装置1B
では４本の作動軸21,22,23,24を備えているが、いずれ
の作動軸21,22,23,24もほぼ同一の形状を有している。
４本の作動軸21,22,23,24の全てについて、図１の搬送
装置1Aの場合と同様に、軽量化、ねじり剛性の向上を図
ることができる。また、４本の作動軸21,22,23,24のね
じり剛性の同一化を図ることができる。このように、複
数組の作動軸の各組に搬送アームアセンブリが取り付け
られるような構成であっても、同期運転の高速化が図ら
れると共に、搬送アームアセンブリの搬送位置への位置
決め作業を迅速に行うことができる。

【００４５】また、この搬送装置1Bを図１の搬送装置1A
と比較するとわかるのであるが、搬送装置1Bが複数組の
作動軸を有する多軸構成であるにもかかわらず、そのフ
ランジ部11Bの形状寸法は、搬送装置1Aのフランジ部11
の形状寸法と同一である。これは、複数の作動軸21,22,
23,24が同軸状に配されることなく、固定軸10Bの軸方向
に積み上げるように多段に配されるという構成に起因す
る。このように、１台の搬送アームアセンブリのみを作
動制御する搬送装置であっても、複数台の搬送アームア
センブリを作動制御する搬送装置であっても、取付部の
寸法を同じにでき、真空チャンバ壁部の取付孔の大きさ
に変更を要しない。

【００４６】また、全ての作動軸21,22,23,24は、固定
軸10に取り付けらた軸受けBにより直接保持されるの
で、軸受けの精度に起因する振れが累積されることはな
い。

【００４７】図５は、本願発明の第３の実施形態たる搬
送装置1Cの縦断面図である。この搬送装置1Cは、図１に
示す搬送装置1Aと異なり、光学式のエンコーダ45によっ
て、作動軸21C,22Cの回動を検出しうる回動検出部が構
成されている。その他の構成は図１の搬送装置1Aとほぼ
同様である。このように回動検出部としては、レゾルバ
式位置検出器のみならず光学式エンコーダを用いること
もできる。

【００４８】図６は、本願発明の第４の実施形態たる搬
送装置1Dの縦断面図である。この搬送装置1Dは、図１に
示す搬送装置1Aと異なり、昇降機構70を備えている。こ
の昇降機構70は、主に、ハウジング71、モータ72、ボー
ルネジ機構73、支持部材74により構成されている。ボー
ルネジ機構73は、ネジ部73aとナット部73bにより構成さ
れている。ハウジング71の外周にはフランジ部71aが形
成され、このフランジ部71aが真空チャンバ50の壁部51
に形成された取付孔に固定されている。ハウジング71内
にはモータ72が収容されている。モータ72が回動する
と、モータ72にプーリ75,76とベルト77を介して連結さ
れたネジ部73aが回動する。ネジ部73aに螺合するナット
部73bは支持部材74に固定されている。よってモータ72
の回動制御によって支持部材74を昇降させることができ
る。支持部材74の上端部は固定軸10の下端部を支持して
おり、支持部材74が昇降すると搬送アームアセンブリ30
も昇降する。なお78は、ハウジング71に固定されたガイ
ド柱78aと、ガイド柱78aが貫通するように支持部材74に
固定された摺動部78bとで構成されたガイド機構であ
る。

【００４９】図１の搬送装置1Aでは、固定軸10はフラン
ジ部11のみを介して、より直接的に真空チャンバ50の壁
部51に取り付けられていたが、図６の搬送装置1Dでは固
定軸10は昇降機構70を介して間接的に真空チャンバ50の
壁部51に取り付けられている。そして、この固定軸10と
真空チャンバ50の壁部51との間には可撓性シール部材た
るベローズ80が介在し、このベローズ80によって真空チ
ャンバ50の真空環境が保たれ、搬送アームアセンブリ30
が真空環境中に置かれる。なお、固定軸10と真空チャン
バ50の壁部51との間にはベローズ80のみならずハウジン
グ71や支持部材74も介在しており、これらの部材すべて
が真空チャンバ50の真空環境を維持するように機能して
いる。

【００５０】以上、図１〜６を参照して本願発明に係る
搬送装置の種々の実施形態を説明した。上記実施形態で
は、固定軸の外周面に開口するように凹部を形成し、こ
の凹部の開口を隔壁部材で気密に塞ぐことによってステ
ータ収容空間を形成している。そして固定軸に形成した
中心穴と横孔とで、固定軸の端面から該ステータに通ず
る通路を形成している。しかし、ステータ収容空間は、
上記構成以外にも種々の構成形態が可能である。図７に
は、ステータ収容空間を形成するための上記構成以外の
構成例が示されている。図７（ａ）には、蓋部材10E₁と
２本の筒部材10E₂,10E₃とで構成された固定軸10Eが示さ
れている。筒部材10E₂と筒部材10E₃とは、それらの内部
が連通するように上下に接続され、筒部材10E₂の上端開
口は蓋部材10E₁で塞がれている。そして、筒部材10E₂,1
0E₃の内周面にステータSが固定されている。この場合
は、固定軸10Eの内部空間17Eがステータ収容空間として
機能する。また、この空間17Eは固定軸10Eの下端の開口
を介して大気と通じているので、ステータSの放熱、配
線のための通路としても機能する。図７(ｂ)には、蓋部
材10F₁と、筒部材10F₂と、中実軸10F₃と、,筒部材10F₄
と、中空軸10F₅とで構成された固定軸10Fが示されてい
る。筒部材10F₂と筒部材10F₄とは、それらの内部が連通
するように上下に接続され、筒部材10F₂の上端開口は蓋
部材10F₁で塞がれている。また、中実軸10F₃と中空軸10
F₅とは上下方向に接続されて、蓋部材10F₁と筒部材10F₄
の底部とに挟まれるように、かつ、筒部材10F₂,10F₄の
内部に位置するようにして固定されている。中空軸10F₅
の中空空間は、中空軸10F₅の外側面に開口する孔によっ
て、筒部材10F₄の内部空間と連通している。また、中空
軸10F₅の中空空間は、筒部材10F₄の底部中央の孔を介し
て外部の大気空間に連通している。中実軸10F₃と中空軸
10F₅の外周面にはステータSが固定されている。この場
合は、筒部材10F₂,10F₄の内周面と中実軸10F₃,中空軸10
F₅の外周面とで囲まれた空間17Fが、ステータ収容空間
となる。この空間17Fは、中空軸10F₅の中空空間や筒部
材10F₄の底部に設けられた孔、すなわち、固定軸10Fの
下端の開口部を介して大気と通じているので、ステータ
Sの放熱、配線のための通路としても機能する。

【００５１】また、上記実施形態の、特に図２、図４に
よって示された搬送アームムアセンブリは、本願発明に
係る搬送装置を構成するための搬送アームアセンブリの
一例にすぎず、これ以外にも種々の形態の搬送アームア
センブリを適用できる。図８には、搬送アームアセンブ
リの他の例を示している。図８（ａ）には、スカラ型の
搬送アームアセンブリ30Gが示されている。この搬送ア
ームアセンブリ30Gは、２本の作動軸によって伸縮・旋
回制御がなされる。すなわち、２本の作動軸のうちの一
方を固定し他方を回動させることにより伸縮し、両方の
作動軸を同一回動速度で同一方向に回動させることによ
り旋回する。図中の矢印Xは、搬送アームアセンブリ30G
の伸縮方向を、矢印Yは旋回方向を示している。また、
図８（ｂ）には、フロッグレッグ式の搬送アームアセン
ブリ30Hが示されている。この搬送アームアセンブリ30H
も、２本の作動軸によって伸縮・旋回制御がなされるの
であるが、両方の作動軸を同時に逆方向に回動させるこ
とにより伸縮し、両方の作動軸を同一回転速度で同一方
向に回動させることにより旋回する。図中の矢印Xは、
搬送アームアセンブリ30Hの伸縮方向を、矢印Yは旋回方
向を示している。

【００５２】また、上記実施形態では、２本の作動軸を
１組とした。しかし、搬送アームアセンブリの種類によ
っては３本以上の作動軸で作動制御するものもある、そ
の場合は、その搬送アームアセンブリの作動制御に必要
な本数の作動軸が１組となる。

【００５３】また、上記では１組の作動軸を有しその上
部に搬送アームアセンブリを取り付けた実施形態と、２
組の作動軸を有しその各組に搬送アームアセンブリを取
り付けた実施形態とを示した。しかし、さらに多くの作
動軸と搬送アームアセンブリを備えるようにすることも
でき、その場合であっても作動軸の軽量化、ねじり剛性
の向上、ねじり剛性の同一化を図ることができる。

【００５４】また、上記実施形態では、真空チャンバの
底面をなす壁部に搬送装置を取り付けたが、搬送アーム
アセンブリが真空チャンバ内に配置されるようにして、
真空チャンバの天面をなす壁部や内側面をなす壁部に搬
送装置を取り付けることもできる。

【００５５】また、上記実施形態では回動検出部として
磁気式および光学式の回動検出部を示したが、回動検出
部としては、それ以外の種々の公知の検出手段を用いる
ことができる。

【００５６】また、上記実施形態では、搬送アームアセ
ンブリを昇降させる昇降機構として、ボールネジ機構に
よるものを示したが、昇降機構としてはクランク機構な
どの公知の種々の機構を採用することができる。

【００５７】

【発明の効果】本発明は以上説明したような形態で実施
され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００５８】(１)搬送装置の寸法を大型化することな
く、作動軸のねじり剛性を大きくできるので、作動軸の
急加減速が可能となり、かつ、複数の作動軸のねじり剛
性の差を小さくすることにより同期運転の高速化が図ら
れて、搬送アームアセンブリの搬送位置への位置決めを
素早く行うことができるようになる。さらに、作動軸の
角速度が振動してもその収束が早く、搬送アームアセン
ブリの搬送位置での整定時間を短くすることができるた
め、結果として搬送アームアセンブリの搬送位置への位
置決め作業を迅速に行うことができる。

【００５９】(２)作動軸長さを短くできるので、搬送装
置の高さを小さくできる。

【００６０】(３)２組以上の作動軸を有する多軸構成で
あっても、作動軸のねじり剛性の低下を回避でき、ま
た、複数の作動軸のねじり剛性に大きな差が生じること
を回避できる。

【００６１】(４)制御すべき搬送アームアセンブリの数
によらず、取付部の寸法を同じにして搬送装置を構成で
きる。すなわち、互換性を高めることができる。

【００６２】(５)すべての作動軸を、固定軸に取り付け
た軸受けで直接保持するように構成できるので、軸受け
の精度に関する振れが累積することなく、すべての作動
軸の振れを同程度に小さくできる。

【００６３】(６)固定軸の外周面と隔絶されたステータ
収容空間にステータを収容するようにすると、ステータ
を、作動軸が存する空間と隔絶された空間に置くことが
でき、特に真空チャンバに取り付けた場合にも真空環境
を劣化させることがない。

【００６４】(７)固定軸の端面からステータに通ずる通
路を固定軸に形成すると、ステータからの放熱やステー
タへの配線に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の第１の実施形態たる搬送装置の縦断
面図である。

【図２】搬送装置の外観図であり、（ａ）は搬送アーム
アセンブリが縮んだ状態を、（ｂ）は搬送アームアセン
ブリが伸びた状態を示している。

【図３】本願発明の第２の実施形態たる搬送装置の縦断
面図である。

【図４】搬送装置の外観図であり、（ａ）は両搬送アー
ムアセンブリが縮んだ状態を、（ｂ）は（ａ）の状態か
ら一方の搬送アームアセンブリが伸びた状態を、（ｃ）
は（ａ）の状態から一方のアームアセンブリが旋回した
状態を、（ｄ）は（ｃ）の状態から一方の搬送アームア
センブリが伸びた状態をそれぞれ示している。

【図５】本願発明の第３の実施形態たる搬送装置の縦断
面図である。

【図６】本願発明の第４の実施形態たる搬送装置の縦断
面図である。

【図７】ステータ収容空間を形成するための種々の構成
例を示すための固定軸の縦断面図であり、（ａ）は筒部
材と蓋部材とで構成された固定軸の内部空間がステータ
収容空間となる例を、(ｂ)は筒部材の内周面と中実軸等
の外周面とで囲まれた空間がステータ収容空間となる例
を、それぞれ示している。

【図８】搬送アームアセンブリの種々の例を示す外観図
であり、（ａ）はスカラ型の搬送アームアセンブリを、
（ｂ）はフロッグレッグ式の搬送アームアセンブリを、
それぞれ示している。

【図９】従来の搬送装置の縦断面図である。

【図１０】シャフトの回動制御の過程を示す図である。

【符号の説明】

1A、1B、1C、1D 搬送装置 10、10B、10E、10F 固定軸 11、11B フランジ部 13,15 凹部 14,16 隔壁部材 17 中心穴 18,19 横孔 21、21C、22、22C、23、24 作動軸 30、30G、30H 搬送アームアセンブリ 31 プーリ 32 アーム 33 ベルト 34 ワーク搬送部 40 レゾルバ式位置検出器 41 永久磁石 42 電磁石 45 エンコーダ 50 真空チャンバ 51 壁部 60 搬送アームアセンブリ 70 昇降機構 71 ハウジング 71a フランジ部 72 モータ 73 ボールネジ機構 73a ネジ部 73b ナット部 74 支持部材 75、76 プーリ 77 ベルト 78 ガイド機構 78a ガイド柱 78b 摺動部 80 ベローズ B 軸受け C 電線 M モータ R ロータ S ステータ W ワーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者谷口道夫大阪府大阪市淀川区田川２丁目１番11号株式会社ダイヘン半導体機器事業部内 (72)発明者若林武徳兵庫県宝塚市新明和町１番１号新明和工業株式会社産機システム事業部内 (72)発明者新居聡兵庫県宝塚市新明和町１番１号新明和工業株式会社産機システム事業部内Ｆターム(参考） 3F060 AA07 AA08 AA09 BA06 DA09 EA01 EB12 EC12 GA00 GA05 GA13 GB02 GB12 GB19 GD07 GD14 HA00 HA02 HA29 HA30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】搬送アームアセンブリと、固定軸と、該
搬送アームアセンブリの作動制御に必要な少なくとも一
組の中空の作動軸と、該固定軸と該各作動軸との間に介
在するモータとを備え、該一組の作動軸は、該固定軸の外側を該固定軸と同軸で
回動しうるように、かつ、該固定軸の軸方向に並んで、
該固定軸に取り付けられ、該モータは、該固定軸に設けられたステータと、該ステ
ータの外周側で該ステータと対向するように各作動軸に
設けられたロータとにより構成された、搬送装置。
【請求項２】該搬送アームアセンブリを複数備え、該
複数の搬送アームアセンブリを作動制御するために該作
動軸を複数組備えた、請求項１記載の搬送装置。
【請求項３】該作動軸の回動を検出しうる回動検出部
が、該固定軸と該作動軸との間に介在する、請求項１ま
たは２記載の搬送装置。
【請求項４】該固定軸を真空チャンバの壁部に気密に
取り付けることにより、該搬送アームアセンブリを真空
環境中に置くことができるようにした、請求項１〜３の
いずれか一の項に記載の搬送装置。
【請求項５】該搬送アームアセンブリを昇降させるた
めに、該固定軸を昇降させる昇降機構を備えた、請求項
１〜３のいずれか一の項に記載の搬送装置。
【請求項６】該固定軸を該昇降機構を介して真空チャ
ンバの壁部に取り付け、該固定軸と該真空チャンバの壁
部との間に可撓性シール部材を介在させることにより、
該搬送アームアセンブリを真空環境中に置くことができ
るようにした、請求項５記載の搬送装置。
【請求項７】該固定軸の外周面と隔絶されたステータ
収容空間が該固定軸に形成され、該ステータ収容空間に
該ステータが収容された、請求項１〜６のいずれか一の
項に記載の搬送装置。
【請求項８】該固定軸の外周面に開口するように該固
定軸に凹部が形成され、該凹部の開口が隔壁部材で気密
に塞がれることによって、該ステータ収容空間が形成さ
れた、請求項７記載の搬送装置。
【請求項９】該固定軸の端面から該ステータに通ずる
通路が該固定軸に形成された、請求項１〜８のいずれか
一の項に記載の搬送装置。