JP2002096285A - 搬送装置における2軸出力エンコーダの配置 - Google Patents
搬送装置における2軸出力エンコーダの配置Info
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Abstract
エンコーダの配置を提供する。 【解決手段】 内軸21Bと中空状の外軸21Aとの同
軸2軸の出力軸をもって、各出力軸に接続され独立して
駆動させる駆動モータ70A、70Bによって搬送物を
搬送する搬送装置において、内軸21Bと外軸21Aの
間および外軸21Aと円筒ハウジング62の間に軸シー
ル63が介在しており、駆動モータ70A、70Bおよ
び外接軸20A、20Bと中間軸30A、30Bと内接
円筒40A、40Bとからなり駆動モータ70A、70
Bの回転を減速するトラクションドライブ減速機が大気
側に配置され、内軸21Bの位置検出器67B、69B
が減速機を貫通して、外軸21Aの位置検出装置67
A、69Aが軸シール63と減速機70A、70Bとの
間に配置されて大気側に設けられている。
Description
2軸出力エンコーダの配置に関する。
ス基盤などのパーティクルを嫌う精巧な処理を必要とす
る分野で用いる搬送装置において、光学式エンコーダを
真空中に配置することが知られている。(例えば、特表
平8−506771号公報)
771号公報に開示された搬送装置では、エンコーダや
軸受が、真空雰囲気中に設けられているため、真空雰囲
気仕様の高価なエンコーダや軸受を使用しなければなら
ない。更に、軸受が真空雰囲気中で使用されるため、負
荷容量を大きくしようとすると、パーティクルの発生原
因となり、負荷容量を大きくできない問題があった。
る2軸出力エンコーダの配置を提供することを目的とす
る。
項1に記載のように、内軸と中空状の外軸との同軸2軸
の出力軸をもって、各出力軸に接続され独立して駆動さ
せる駆動モータによって搬送物を搬送する搬送装置にお
いて、内軸と外軸、および外軸と円筒ハウジングの間に
軸シールが介在しており、駆動モータおよび外接軸と中
間軸と内接円筒とからなり駆動モータの回転を減速する
トラクションドライブ減速機が大気側に配置され、内軸
の位置検出器が減速機を貫通して、外軸の位置検出装置
が軸シールと減速機との間に配置されて大気側に設けら
れていることを特徴とする搬送装置における2軸出力エ
ンコーダの配置により、上記の目的を達成する。
である。出力軸エンコーダは、磁気式の場合に、減速機
から出る摩耗粉(鉄粉)により、誤動作を引き起こす可
能性があるので、オイル中(減速機と同じ雰囲気)に配
置できない。これにより、出力軸エンコーダは、大気中
且つオイルレス雰囲気に、配置しなければならない。し
かし、同軸2軸では、同じ場所に2軸を配置できない。
なぜなら、受け側センサを固定部に配置する必要がある
が、特に内軸側出力軸は、外側に外軸出力軸(回転軸)
がある上に減速機もあるため、固定する場所がない。こ
の問題より、必然的に、内軸側のエンコーダは、出力側
と反対方向に軸を伸ばして、固定部まで持ってこないと
ならないが、通常は、出力の反対側には、減速機やモー
タがあり、それを中空にして貫通させると、構造も複雑
になり、駆動装置もコンパクトにならない。(モータの
下にエンコーダを配置しなければならない。)これに対
して、本発明のように、トラクションドライブの構造に
することによって、1段目トラクションドライブとモー
タを、オフセットに配置することができ、1段目トラク
ションドライブとモータと内軸側出力エンコーダとを並
列に配置することができる。これにより、コンパクト化
を図ることができる。なお、この場合には、請求項2に
記載のように、内軸の駆動モータと外軸の駆動モータが
並列に配置され、内軸の位置検出器が両駆動モータの下
端面よりも上、すなわち、両駆動モータの配置空間内に
位置している。また、1段目トラクションドライブは適
宜省略してもよい。
囲気に設置することは耐久性や設備比から問題がある。
特に磁気式とすると、センサ側が真空雰囲気に耐えられ
ないため真空中に配置できない。これに対して、本発明
においては、位置検出器を大気側に配置し、更に減速機
の油潤滑部外に設けるため、搬送装置における2軸出力
エンコーダを安価に且つ容易に配置することができる。
検出器を磁気式とすることが好ましい。磁気式位置検知
器は光学式位置検知器に比べ安価である。
を詳細に説明する。図1は、トラクションドライブ減速
機を用いた搬送装置60の実施例を示す断面図であり、
図2(a)は図1のA−A断面図、図2(b)は図1の
B−B断面図であり、図3(a)は図1のC−C矢視
図、図3(b)は図1のD−D断面図である。
Aおよび第2アーム61B)がクリーンルームなどの、
半導体ウエハやLCD(液品表示)ガラス基盤などを処
理する処理室内部に設けられており、処理室内部は減圧
されており(いわゆる真空状態)、これら第1アーム6
1Aおよび第2アーム61Bを駆動する駆動装置が処理
室の外に設けられている構造となっており、その境界が
円筒ハウジング62の頭部の板状部62aとなってい
る。円筒ハウジング62は、頭部の板状部62aと、板
状部62aと一体的に取着され下方に突出した円筒部6
2bとから構成されている。
21Aおよび中実出力軸(内軸)21Bが、円筒ハウジ
ング62に対し、軸受23A、23Bによって回転可能
に支承されている。すなわち、中空出力軸(外軸)21
Aは円筒部62bの内部に設けられた軸受23Aにより
回転可能に支承され、中実出力軸(内軸)21Bは中空
出力軸(外軸)21Aの内部に設けられた軸受23Bに
より回転可能に支承されている。
1Aの内側と中実出力軸(内軸)21Bの外側との間隙
および円筒ハウジング62の板状部62aの中心に形成
された開口部と中空出力軸(外軸)21Aの外側との間
隙には、磁性流体シール等の非接触型シールまたは接触
形シールからなる軸シール63を設けて、処理室内部の
真空を保っている。
軸(内軸)21Bにはそれぞれ半導体ウエハやLCD
(液品表示)ガラス基盤などを取り扱う第1アーム61
Aおよび第2アーム61Bがボルト64A、64Bによ
り取着されている。
には、その下端先端部にボルト65Aにより外接軸20
Aが締結されている。外接軸20Aは、図2(a)に示
すように、円板状をしており、その中心部は中空となっ
ていて、中実出力軸(内軸)21Bが貫通可能となって
いる。外接軸20Aの外周面には、実施例においては3
本の中間軸30Aが等配的に接触している。
内接円筒40Aの内面に内接している。ここに、外接軸
20Aの外径と中間軸30Aの外径の2倍の和を、内接
円筒40Aの内径より大きくして締め代を設定し、その
締め代によってトラクションドライブ減速機にトルク調
整機能を具備させている。なお、本実施例では中間軸3
0Aを回転支持するキャリア10を固定しており、中間
軸30Aの1本には、中空出力軸(外軸)21Aの駆動
用前段減速機50Aが連結され、更に、この外軸用前段
減速機50Aを介して外軸駆動モータ70Aからの動力
が伝達され、これによって、外接軸20Aから出力が取
出せるようになっている。なお、中間軸のうち、外軸駆
動モータ70Aに接続される1本の中間軸30A以外の
中間軸30A′は図1(b)に示すように中間軸30A
より短くなっている。
部の、前述した外接軸20Aの下方位置には、外接軸取
着用のマウント66がスプライン21Baによって結合
されており、この外接軸取付用マウント66にボルト6
5Bによって外接軸20Bが締結されている。外接軸2
0Bは、図2(b)に示すように、円板状をしており、
その中心部は中空となっていて中実出力軸(内軸)21
Bの下端部が貫通可能となっている。この外接軸20B
には上述した外接軸20Aを定着するためのボルト65
Aを通すためのボルト通し穴20Baが設けられてい
る。
ように、この実施例においては3本の中間軸30Bが等
配的に外接しており、この外接軸20Bはドーナツ形状
をした内接円筒40Bに内接している。ここに、外接軸
20Bの外径と中間軸30Bの外径の2倍の和を、内接
円筒40Bの内径より大きくして締め代を設定し、その
締め代によってトラクションドライブ減速機にトルク調
整機能を具備させている。なお、本実施例ではキャリア
10を固定しており、中間軸30Bの1本には中実出力
軸(内軸)21Bの駆動用前段減速機50Bが連結さ
れ、更に、この内軸用前段減速機50Bを介して内軸駆
動モータ70Bからの動力が伝達され、これによって、
外接軸20Bから出力が取出せるようになっている。な
お、中間軸のうち、外軸駆動モータ70Aに接続される
1本の中間軸30B以外の中間軸30B′は図1(b)
に示すように中間軸30Bより短くなっている。
符号13は上下のプレート11、12、14を一体的に
強固に連結するためのキャリアの柱である。図2(b)
においては、外接軸20Bと内接円筒40Bとの間隙
を、中空円筒出力軸(外軸)21Aを駆動する中間軸3
0Aの下端部が非接触状態で貫通している。
63の下方(すなわち、真空処理室の外部)で且つ軸受
23Aの上方に肩部21Aaが形成されており、この肩
部21Aaにドーナツ板状の外軸用位置検出器の符号板
67Aがボルト68Aにより止着されている。また、搬
送装置60のキャリア10側には外軸用位置検出器の検
出部69Aが設けられており、上述の符号板67Aの符
号を検出して出力軸21Aの回転位置を検出するように
なっている。この位置検知器は磁気式である。外軸用位
置検出器は、軸シール63と減速機との間に配置されて
いる。
端部21Bb(すなわち、真空処理室の外部)には、円
板状をした内軸用位置検出器の符号板67Bがボルト6
8Bにより止着されており、この符号板67Bに対向し
て搬送装置60のキャリア10側には、図1(b)に示
すように、内軸用位置検出器の検出部69Bが設けられ
ており、出力軸21Bの回転位置を検出するようになっ
ている。この位置検知器は磁気式である。内軸用位置検
出器は、並列に配置した駆動モータ70A、70Bの配
置空間内に位置している。
段減速機50Aおよび内軸用前段減速機50Bは、それ
ぞれトラクションドライブタイプの減速機であり、この
減速機においてはそれぞれの外接軸51に、中空出力軸
(外軸)21Aおよび中実出力軸(内軸)21Bを駆動
する外軸駆動モータ70Aおよび内軸駆動モータ70B
がそれぞれ連結されている。この外接軸51の外周に複
数の中間軸52が等配的に外接しており、この中間軸5
2の外側は内接円筒53に内接している。この減速機の
内接円筒53を固定しキャリア54から出力を取出す。
これらキャリア54からの出力を、それぞれ上述した第
1段の中間軸30A、30Bに入力するようになってい
る。なお、この減速機においても、外接軸51の外径と
中間軸52の外径の2倍の和を、内接円筒53の内径よ
り大きくして締め代を設定し、その締め代によってトル
ク調整機能を具備させている。
においては、外軸駆動用モータ70Aから入力された動
力は、前段減速機50Aにより減速され、その出力は搬
送装置60の外軸駆動用の中間軸30Aに入力される。
そしてこの入力された回転は第1段のトラクションドラ
イブ減速機により減速されて中空出力軸(外軸)21A
を回転させ、その中空出力軸(外軸に)21Aに取付け
られた第1アーム61Aを駆動する。また同様に内軸駆
動用モータ70Bの回転力は内軸用前段減速機50Bに
入力され、ここで所定の減速が行われた後、後段の内軸
駆動用減速機の中間軸30Bに入力され、中実状出力軸
(内軸)21Bを介し第2アーム61Bを駆動するよう
になっている。
果が奏せられる。本実施例では、2本の出力軸が同軸状
に配置されており、搬送装置がコンパクトである。ま
た、駆動装置の減速機構に、歯が存在しないトラクショ
ン方式(転がり伝達)または、フリクション方式(非金
属による摩擦伝達)を用いており、ウエハなどの搬送物
に滑り(ずれ)を生じることなく搬送でき、また、トラ
クション方式は、歯車機構に見られるようなバックラッ
シュ(ガタ)もないため、駆動始めのガタによる衝撃も
なくなり、搬送物に滑り(ずれ)を生じさせない。この
ため、上記コンパクト化、極低振動化、低騒音化が可能
となった。
がないため、従来高精度位置決めに不向きとされている
が、上記実施例では出力側(すなわち、中空出力軸(外
軸)21Aおよび中実出力軸(内軸)21B)にエンコ
ーダ(符号板67A、67Bおよび位置検出器の検出部
69A、69B)を持たせることによって、この高精度
位置決めに不向きという問題を解決している。
の上方の中空出力軸(外軸)21Aの内側と中実出力軸
(内軸)21Bの外側との間隙および円筒ハウジング6
2の板状部62aの中心に形成された開口部と中空出力
軸(外軸)21Aの内側との間隙には、磁性流体シール
または接触式シールからなる軸シール63を設けて、処
理室内部の真空を保っており、真空中、大気中でも使用
可能である。
合、入力から出力まで機械的に繋がっているため、搬送
時、何かの原因によって衝突を引き起こしても、モータ
の上限トルク以内なら、動き続けようとし、搬送物や搬
送装置60を損傷したりすることがあり、最悪の場合、
人間が挟まれ損傷する恐れもある。これに対し、本実施
例の搬送装置では、トラクション方式を有する減速機
は、歯が存在しないため、ある一定以上のトルクが作用
するとトラクションドライブ内部で、滑り現象を生じる
ため、衝突による衝撃を吸収することができる。その
上、本実施例の搬送装置では、外側加圧リング(内接円
筒)の締め代を調整することによって、自由にトラクシ
ョンドライブの負荷トルク(滑りが発生するトルク)を
設定することが可能である。また、滑りにより、位置ズ
レが生じても、上述のように、出力側にエンコーダを有
するため、容易に復帰(原点復帰など)も可能である。
50Bのあるものについて述べたが、前段減速機50
A、50Bは適宜省略してもよい。
に配置し、更に減速機の油潤滑部外に設けるため、搬送
装置における2軸出力エンコーダを安価に且つ容易に配
置することができる。
に、内軸および外軸の位置検出器を磁気式とすることが
好ましい。磁気式位置検知器は光学式位置検知器に比べ
安価である。
置である。出力軸エンコーダは、磁気式の場合に、減速
機から出る摩耗粉(鉄粉)により、誤動作を引き起こす
可能性があるので、オイル中(減速機と同じ雰囲気)に
配置できない。これにより、出力軸エンコーダは、大気
中且つオイルレス雰囲気に、配置しなければならない。
しかし、同軸2軸では、同じ場所に2軸を配置できな
い。なぜなら、受け側センサを固定部に配置する必要が
あるが、特に内軸側出力軸は、外側に外軸出力軸(回転
軸)がある上に減速機もあるため、固定する場所がな
い。この問題より、必然的に、内軸側のエンコーダは、
出力側と反対方向に軸を伸ばして、固定部まで持ってこ
ないとならないが、通常は、出力の反対側には、減速機
やモータがあり、それを中空にして貫通させると、構造
も複雑になり、駆動装置もコンパクトにならない。(モ
ータの下にエンコーダを配置しなければならない。)。
これに対して、本発明のように、トラクションドライブ
の構造にすることによって、1段目トラクションドライ
ブとモータを、オフセットに配置することができ、1段
目トラクションドライブとモータと内軸側出力エンコー
ダを並列に配置することができる。これにより、コンパ
クト化を図ることができる。
図であり、(b)は(a)に示す実施例の中実出力軸
(内軸)の下端部に取着した内軸用位置検出器の検出部
を示す部分図である。る。
1のA−A断面図、(b)は図1のB−B断面図であ
る。
1の5C−C矢視図、図3(b)は図1のD−D断面図
である。
Claims (2)
- 【請求項1】 内軸と中空状の外軸との同軸2軸の出力
軸をもって、各出力軸に接続され独立して駆動させる駆
動モータによって搬送物を搬送する搬送装置において、 内軸と外軸の間および外軸と円筒ハウジングの間に軸シ
ールが介在しており、駆動モータおよび外接軸と中間軸
と内接円筒とからなり駆動モータの回転を減速するトラ
クションドライブ減速機が大気側に配置され、内軸の位
置検出器が減速機を貫通して、外軸の位置検出装置が軸
シールと減速機との間に配置されて大気側に設けられて
いることを特徴とする搬送装置における2軸出力エンコ
ーダの配置。 - 【請求項2】 内軸の駆動モータと外軸の駆動モータが
並列に配置され、内軸の位置検出器が前記モータの配置
空間内にあることを特徴とする請求項1記載の搬送装置
における2軸出力エンコーダの配置。
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