JP2005229087A - 搬送装置と駆動機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 駆動源となるモータの個数を少なくして装置コストの削減及び全体の軽量化を図ることが可能な搬送装置を提供する。
【解決手段】 被処理体Ｗを保持して搬送するための搬送装置において、ベースに回転自在に支持された回転基台２４と、第１アーム部２６Ａ、２８Ａ、第２アーム部２６Ｂ、２８Ｂ及びピック部２６Ｃ、２８Ｃをこの順序で屈伸可能に連結してなる第１及び第２アーム機構２６、２８と、前記第１及び第２アーム機構の各第１アーム部にそれぞれ連結されて前記第１及び第２アーム機構を旋回させる駆動リンク機構３０と、前記回転基台を回転駆動させる第１駆動源３２と、前記駆動リンク機構を駆動する第２駆動源３４と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体ウエハ等の被処理体を保持して搬送するための搬送装置及び駆動機構に関する。

一般に、半導体デバイス等を製造する半導体処理システム内ではその製造工程において、被処理体である半導体ウエハをクリーンな状態で大気圧雰囲気中、或いは真空雰囲気中を搬送して、処理室内へ搬入したり、或いは逆に処理室中から取り出して所定の場所まで搬出したりする。この場合、半導体ウエハを搬送するために、例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３等に示すような搬送装置が用いられる。図３３は従来の搬送装置の一例を示す斜視図である。この搬送装置２は、第１アーム４及び第２アーム６を屈伸可能に連結してなるアーム部８を有しており、このアーム部８の先端にピックアーム１０を旋回可能に取り付けてこのピックアーム１０の両端にピック１０Ａ、１０Ｂを形成している。このアーム部８の全体は、一体となって回転できるようになっていると共に、このアーム部８を屈伸させると、これに内蔵されているプーリや連結ベルトにより駆動力が伝達されてピークアーム１０が所定の方向に向けて、前進或いは後退できるようになっている。

この搬送装置２を駆動するモータ源１２には、図示しない２個のモータが設けられており、上述のようにこのアーム部８の全体を回転して所望の方向へ方向付けする第１のモータと、上述のようにアーム部８を屈伸させる第２のモータとを有している。
この搬送装置２を用いて処理室内の半導体ウエハＷの入れ替えを行う場合には、まず、ピークアーム１０の一方のピック、例えばピック１０Ａを空状態にし、他方のピック１０Ｂに未処理のウエハＷを保持させておく。そして、アーム部８を屈伸させることによって、まず、空のピック１０Ａを処理室内に向けて前進させてこの空のピック１０Ａで処理済みのウエハＷを受け取り、ピック１０Ａを後退させて処理済みのウエハＷを処理室内から取り出す。そして、図３３に示すようにアーム部８を折り畳んだ状態で、このアーム部全体を１８０度回転させて未処理のウエハＷを保持するピック１０Ｂを上記処理室に方向付けする。そして、再度、上記アーム部８を屈伸させることによって上記ピック１０Ｂを前進させてこのピック１０Ｂに保持している未処理のウエハを処理室内へ搬入し、空になったピック１０Ｂを退避させ、これにより搬送動作を完了する。

また他の搬送装置としては、例えば特許文献２、４に開示されているような搬送装置が知られている。この搬送装置では、ウエハを保持する一対のピックを上記特許文献１、３の場合とは異なって同一水平面内に配置するのではなく上下に重ね合わせるように配置してこれらが同一方向を向くように設定している。そして、駆動源として３台のモータを用いて、装置全体の旋回動作及び各ピックの前進後退動作を行うようになっている。

特表平８−５０６７７１号公報 特開２０００−７２２４８号公報 特開平７−１４２５５１号公報 特開平１０−１６３２９６号公報

ところで、図３３や特許文献１、３等に示すような搬送装置にあっては、処理室内に対して処理済みのウエハと未処理のウエハとの入れ替え操作を行うためには、ピックアーム１０を１８０度旋回しなければならないが、この大きな旋回角のために時間をロスし、迅速な入れ替え作業ができなくなる、という問題があった。特に、ウエハサイズが直径２００ｍｍから３００ｍｍへ大きくなってその重量も増加しているので、旋回速度も上げられない。また図３３に示す場合には、アーム部８の伸縮動作時には常にいずれか一方のピックにウエハが保持されている状態なので、この伸縮動作速度も必要以上に上げられない、という問題もあった。また特許文献２、４に示すような搬送装置にあっては駆動源として３台のモータが必要とされ、従ってその分、装置コストが高騰する、という問題もあった。

本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、被処理体の入れ替えに際して、旋回角度が少なくて済む搬送装置を提供することにある。
また本発明の他の目的は、駆動源となるモータの個数を少なくして装置コストの削減及び全体の軽量化を図ることが可能な搬送装置を提供することにある。
また本発明の更に他の目的は、構造が複雑で、しかも演算処理が必要とされるエンコーダ等を用いることなく複数の駆動軸の相対位置関係を知ることが可能な駆動機構を提供することにある。

請求項１に係る発明は、被処理体を保持して搬送するための搬送装置において、ベースに回転自在に支持された回転基台と、第１アーム部、第２アーム部及びピック部をこの順序で屈伸可能に連結してなる第１及び第２アーム機構と、前記第１及び第２アーム機構の各第１アーム部にそれぞれ連結されて前記第１及び第２アーム機構を屈伸させる駆動リンク機構と、前記回転基台を回転駆動させる第１駆動源と、前記駆動リンク機構を駆動する第２駆動源と、を備えたことを特徴とする搬送装置である。
このように、装置全体は第１駆動源で旋回できるようにし、第１及び第２アーム機構は駆動リンク機構を介して第２駆動源で伸縮駆動できるようにしたので、少ない数の駆動源で動作させることができ、しかも構造が簡単なので装置コストを大幅に削減することができる。

この場合、例えば請求項２に規定するように、前記駆動リンク機構は、基端部が前記回転基台に回転自在に支持されると共に前記第２駆動源によって旋回駆動される駆動アーム部と、複数の従動アーム部とよりなり、前記各従動アーム部の基端部が前記駆動アーム部の先端部にそれぞれ回転自在に支持されると共に、先端部が前記各第１アーム部にそれぞれ回転自在に支持される。
また例えば請求項３に規定するように、前記駆動リンク機構は、基端部が前記回転基台に回転自在に支持されると共に前記第２駆動源によって旋回駆動される駆動アーム部と、Ｕ字状に屈曲された第１及び第２従動アーム部よりなり、前記第１従動アーム部の基端部が中心線を越えて前記駆動アーム部の第２アーム機構側で軸支され、前記第２従動アーム部の基端部が中心線を越えて前記駆動アーム部の第１アーム機構側で軸支され、前記第１及び第２従動アーム部の各先端部が前記第１及び第２アーム部にそれぞれ軸支される。

また例えば請求項４に規定するように、前記中心線は、前記第１及び第２アーム機構が共に収縮する初期状態における前記第１及び第２アーム機構の各ピックの中心を結んだ線分の垂直二等分線である。
また例えば請求項５に規定するように、前記２つのピック部は、同一平面上に互いに異なる方向に向けて配置されると共に、前記２つのピック部の開き角は６０〜１８０度未満の範囲に設定されている。
これによれば、被処理体の入れ替え動作の時には両ピック部の開き角である１８０度よりも小さい所定の角度だけ装置全体を旋回させればよいので、被処理体の入れ替え動作を迅速に行うことが可能となる。

また例えば請求項６に規定するように、前記駆動アーム部には、プーリと連結ベルトよりなる動力伝達機構を介して前記第２駆動源の動力が伝えられる。
また例えば請求項７に規定するように、前記駆動リンク機構は、基端部が前記回転基台に回転可能に支持されると共に、前記第２駆動源によって旋回駆動されて屈伸可能になされた小リンク機構と、２本の従動アーム部とよりなり、前記各従動アーム部の基端部が前記小リンク機構の先端部にそれぞれ回転自在に支持されると共に、先端部が前記各第１アーム部にそれぞれ回転自在に支持される。

また例えば請求項８に規定するように、前記小リンク機構には、プーリと連結ベルトよりなる動力伝達機構を介して前記第２駆動源の動力が伝えられる。
また例えば請求項９に規定するように、前記駆動リンク機構は、２本の従動アーム部を有すると共に、前記第２駆動源は直線移動するリニアモータよりなり、前記各従動アーム部の基端部が前記リニアモータ側にそれぞれ回転自在に支持されると共に、先端部が前記各第１アーム部にそれぞれ回転自在に支持される。

また例えば請求項１０に規定するように、前記駆動リンク機構は、基端部が前記回転基台の回転中心の部分に回転自在に支持されると共に、前記第２駆動源の駆動軸に直接的に連結された駆動アーム部と、２本の従動アーム部とよりなり、前記各従動アーム部の基端部が前記駆動アーム部の先端部にそれぞれ回転自在に支持されると共に、先端部が前記各第１アーム部にそれぞれ回転自在に支持される。
この場合には、駆動アーム部を第２駆動源の回転軸に直接的に連結して駆動するようにしているので、プーリや連結ベルト等よりなる動力伝達機構が不要となり、装置構造を簡単化でき、しかも、その分、装置コストを削減することが可能となる。

また例えば請求項１１に規定するように、前記２つのピック部は、互いに上下に重ねて配置されると共に同一方向に向けられている。
また例えば請求項１２に規定するように、前記２つの第１アーム部の基端部は、同一平面上に離間させて回転自在に支持されている。
また例えば請求項１３に規定するように、前記２つの第１アーム部の基端部は、互いに上下に重ね合わせて同軸状態で回転自在に支持される。
また例えば請求項１４に規定するように、前記第１及び第２アーム機構は、前記駆動リンク機構の旋回揺動動作によっていずれか一方のアーム機構が伸長した時に他方のアーム機構が縮退するように動作される。

請求項１５に係る発明は、同軸状に互いに回転自在になされた中空パイプ状の複数の駆動軸と、前記複数の駆動軸のそれぞれに結合された複数の駆動源と、前記複数の駆動軸の内の中心部に配置された中心駆動軸内にその軸方向に沿って検出光を放射する発光部と、前記検出光の反射光を受光する受光部と、前記中心駆動軸に設けられて前記検出光を前記中心駆動軸の半径方向へ反射する反射部材と、前記中心駆動軸に設けられて前記反射部材で反射された検出光を通過させる光通過窓部と、前記中心駆動軸の外周に配置された駆動軸に設けられて前記光透過窓部を通過した検出光を前記反射部材に向けて反射する光反射エリアと吸収する光吸収エリアとを有する位置識別パターン部と、前記受光部の出力に基づいて前記複数の駆動軸の回転方向における位置関係を求める軸位置検出手段と、を備えたことを特徴とする駆動機構である。

このように、同軸状に互いに回転自在になされた中空パイプ状の複数の駆動軸の内の中心駆動軸に沿って検出光を発光部より放射し、この検出光を、中心駆動軸に設けた反射部材により反射させて他の駆動軸に設けた位置識別パターン部に照射し、その反射光を上記光路を逆に経由させて受光部により受光するようにしたので、この受光部からの出力に基づいて上記複数の駆動軸の相対位置関係を認識することが可能となる。
この場合、例えば請求項１６に規定するように、前記発光部及び前記受光部は、前記駆動源を収容する筐体側に固定されている。

請求項１７に係る発明は、同軸状に互いに回転自在になされた中空パイプ状の複数の駆動軸と、前記複数の駆動軸のそれぞれに結合された複数の駆動源と、前記複数の駆動軸の内の中心部に配置された中心駆動軸以外の駆動軸に設けられた位置識別パターン部と、前記位置識別パターン部からの反射光を取り込むために前記中心駆動軸に設けられた光通過窓部と、前記光通過窓部を通過した光を前記中心駆動軸の軸方向に沿って反射する反射部材と、前記反射部材で反射した光を受光する画像センサ部と、前記画像センサ部の出力に基づいて前記複数の駆動軸の回転方向における位置関係を求める軸位置検出手段と、を備えたことを特徴とする駆動機構である。
このように、同軸状に互いに回転自在になされた中空パイプ状の複数の駆動軸の内の中心駆動軸以外の駆動軸に位置識別パターン部を設け、この位置識別パターン部からの反射光を、上記中心駆動軸に設けた反射部材によってこの軸方向に沿って反射させ、この反射した光を画像センサ部で受けるようにしたので、この画像センサ部からの出力に基づいて上記位置識別パターン部の画像を認識することによって、上記複数の駆動軸の相対関係を認識することが可能となる。

この場合、例えば請求項１８に規定するように、前記画像センサ部は、前記駆動源を収容する筐体側に固定されている。
また例えば請求項１９に規定されるように、前記位置識別パターン部に照明光を照射する照明手段が設けられる。
また例えば請求項２０に規定するように、前記位置識別パターンは、異なる色の領域が配列されている。
また例えば請求項２１に規定されるように、前記位置識別パターンは、異なる図形が配列されている。
また例えば請求項２２に規定するように、前記位置識別パターンは、異なる明度の領域が配列されている。
また請求項２３に係る発明は、請求項１乃至１４のいずれかに記載の搬送装置を駆動する駆動機構として用いられることを特徴とする請求項１５乃至２２のいずれかに記載の駆動機構である。
また例えば請求項２４に規定するように、前記搬送機構の第１及び第２アーム機構の軸受として、アルミニウム合金製のハウジングの表面に硬質硫酸アルマイト処理を施したものが用いられる。

本発明の搬送装置及び駆動機構によれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
請求項１〜４、６〜９、１１〜１４に係る発明によれば、装置全体は第１駆動源で旋回できるようにし、第１及び第２アーム機構は駆動リンク機構を介して第２駆動源で伸縮駆動できるようにしたので、少ない数の駆動源で動作させることができ、しかも構造が簡単なので装置コストを大幅に削減することができる。
請求項５に係る発明によれば、被処理体の入れ替え動作の時には両ピック部の開き角である１８０度よりも小さい所定の角度だけ装置全体を旋回させればよいので、被処理体の入れ替え動作を迅速に行うことができる。

請求項１０に係る発明によれば、駆動アーム部を第２駆動源の回転軸に直接的に連結して駆動するようにしているので、プーリや連結ベルト等よりなる動力伝達機構が不要となり、装置構造を簡単化でき、しかも、その分、装置コストを削減することができる。
請求項１５及び１６に係る発明によれば、同軸状に互いに回転自在になされた中空パイプ状の複数の駆動軸の内の中心駆動軸に沿って検出光を発光部より放射し、この検出光を、中心駆動軸に設けた反射部材により反射させて他の駆動軸に設けた位置識別パターン部に照射し、その反射光を上記光路を逆に経由させて受光部により受光するようにしたので、この受光部からの出力に基づいて上記複数の駆動軸の相対位置関係を認識することができる。

請求項１７乃至２４に係る発明によれば、同軸状に互いに回転自在になされた中空パイプ状の複数の駆動軸の内の中心駆動軸以外の駆動軸に位置識別パターン部を設け、この位置識別パターン部からの反射光を、上記中心駆動軸に設けた反射部材によってこの軸方向に沿って反射させ、この反射した光を画像センサ部で受けるようにしたので、この画像センサ部からの出力に基づいて上記位置識別パターン部の画像を認識することによって、上記複数の駆動軸の相対関係を認識することができる。

以下に、本発明に係る搬送装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
＜第１実施例＞
図１は本発明の搬送装置の第１実施例を示す平面図、図２は図１に示す搬送装置の一方のアーム機構が伸びた状態を示す平面図、図３は図１に示す搬送装置を示す断面図、図４は回転基台の内部構造を示す断面図である。
この搬送装置２０は、ベース２２（図３参照）に回転自在に支持された回転基台２４と、この回転基台２４に旋回及び屈伸可能に支持された一対のアーム機構、すなわち第１アーム機構２６及び第２アーム機構２８と、上記第１及び第２アーム機構２６、２８を選択的に屈伸させる駆動リンク機構３０と、上記回転基台２４を回転駆動させる第１駆動源３２（図３参照）と、上記駆動リンク機構３０を駆動して揺動旋回させて、これを屈伸させる第２駆動源３４（図３参照）とにより主に構成される。

まず、ベース２２は、例えばクラスタツール型の処理システムの搬送室の底板等であり、この搬送室内は真空状態に維持される。尚、この搬送室の周囲には、図示しない複数の処理室が連結されている。このベース２２に形成した貫通孔３６に２軸同軸になされた駆動軸３８、４０が挿通されている。そして、このベース２２の下面側に、例えばＯリング等のシール部材４２を介して中空状の筐体よりなるモータボックス４４が気密に取り付けられており、このモータボックス４４内に上記第１及び第２駆動源３２、３４が収容される。

上記第１及び第２駆動源３２、３４は、例えばそれぞれステップモータ（パルスモータ）よりなり、それぞれステータ３２Ａ、３４Ａ及びロータ３２Ｂ、３４Ｂにより構成される。そして、第１駆動源３２のロータ３２Ｂは中空状（パイプ状）の外側の駆動軸３８に連結されており、他方、第２駆動源のロータ３４Ｂは内側の駆動軸４０に連結される。そして、両駆動軸３８、４０間には軸受４６が介在されて互いに回転自在に支持されている。尚、図示されてないが外側の駆動軸３８は、磁性流体シールを用いた軸受によりベース２２側に回転可能に支持されている。またここで上記第１及び第２駆動源３２、３４や両駆動軸３８、４０等は後述する駆動機構の一部として構成される。

そして、上記両回転軸３８、４０の上端部に、上記回転基台２４が設けられる。上記回転基台２４は、所定の幅を有し、ここでは内部が中空状態になされて半径方向（水平方向）へ所定の長さだけ延びている。上記外側の駆動軸３８の上端はこの回転基台２４に直接的に連結固定されて、両者は一体となって回転するようになっている。これに対して、上記内側の駆動軸４０の上部は、この回転基台２４内を貫通しており、回転基台２４に対して軸受４８を介して支持されて互いに回転自在になされている。従って、この内側の駆動軸４０が、この搬送装置の装置全体の旋回中心Ｃ１となる。そして、この回転基台２４の基端部側の上面に、所定の間隔を隔てて２本の固定軸５０、５２が起立させて取り付け固定されている。上記固定軸５０、５２に上記第１及び第２アーム機構２６、２８がそれぞれ回転自在に取り付けられている。

まず、第１アーム機構２６は、中空状の第１アーム部２６Ａと、同じく中空状の第２アーム部２６Ｂと、ウエハＷを実際に載置して保持するピック部２６Ｃとにより主に構成されている。上記第１アーム部２６Ａの基端部は、上記固定軸５０に軸受５０Ａを介して回転自在に支持される一方、この固定軸５０には大プーリ５４が固定されて固定軸５０と一体になっている。
またこの第１アーム部２６Ａの先端部には、上方向へ貫通された回転軸５６が軸受５６Ａを介して回転自在に設けられる。そして、この回転軸５６には、小プーリ５８が固定されてこの回転軸５６と一体となって回転するようになっている。そして、この小プーリ５８と上記大プーリ５４との間に連結ベルト６０が掛け渡されており、動力を伝達し得るようになっている。尚、上記小プーリ５８と大プーリ５４の直径比は１対２であり、小プーリ５８は大プーリ５４に対して２倍の回転角で回転するようになっている。

また上記回転軸５６の上端部は、上記第２アーム部２６Ｂの基端部の内部へ貫通して設けられ、その上端は第２アーム部２６Ｂの上面に固定されており、この第２アーム部２６Ｂはこの回転軸５６と一体となって回転するようになっている。そして、この回転軸５６には小プーリ６２が軸受５６Ｂを介して回転自在に支持される。更に、この小プーリ６２は、上記回転軸５６を内部に通して同軸構造になされた中空状の固定軸６４の上端に固定されると共に、この固定軸６４は所定の長さを有してその下端は上記第２アーム部２６Ｂを貫通して下方へ延びると共に上記第１アーム部２６Ａの上面に固定されて一体化されている。そして、上記回転軸５６と固定軸６４との間には軸受５６Ｃが介在され、この固定軸６４は第２アーム部２６Ｂに軸受６４Ａを介して回転自在に支持されている。

またこの第２アーム部２６Ｂの先端部には、軸受６６Ａを介して回転軸６６が回転自在に支持されており、この回転軸６６の上端部は上方へ貫通して突き出ており、この上端部に上記ピック部２６Ｃの基端部が固定して設けられる。そして、この回転軸６６には大プーリ６８が固定されており、この大プーリ６８と上記小プーリ６２との間に、連結ベルト７０を掛け渡しており、動力を伝達し得るようになっている。尚、上記小プーリ６２と大プーリ６８の直径比は１対２であり、大プーリ６８は小プーリ６２に対して１／２倍の回転角で回転するようになっている。これにより、回転基台２４を固定した状態で、後述するように駆動リンク機構３０を用いてこの第１アーム機構２６を屈伸させると、ピック部２６Ｃは一方向を向いて前進及び後退をするようになっている。

一方、上記第２アーム機構２８は、左右対称ではあるが上記第１アーム機構２６と同様に構成されている。すなわち、第２アーム機構２８は、中空状の第１アーム部２８Ａと、同じく中空状の第２アーム部２８Ｂと、ウエハＷを実際に載置して保持するピック部２８Ｃとにより主に構成されている。上記第１アーム部２８Ａの基端部は、上記固定軸５２に軸受５２Ａを介して回転自在に支持される一方、この固定軸５２には大プーリ７４が固定されて固定軸５２と一体になっている。

またこの第１アーム部２８Ａの先端部には、上方向へ貫通された回転軸７６が軸受７６Ａを介して回転自在に設けられる。そして、この回転軸７６には、小プーリ７８が固定されてこの回転軸７６と一体となって回転するようになっている。そして、この小プーリ７８と上記大プーリ７４との間に連結ベルト８０が掛け渡されており、動力を伝達し得るようになっている。尚、上記小プーリ７８と大プーリ７４の直径比は１対２であり、小プーリ７８は大プーリ７４に対して２倍の回転角で回転するようになっている。

また上記回転軸７６の上端部は、上記第２アーム部２８Ｂの基端部の内部へ貫通して設けられ、その上端は第２アーム部２８Ｂの上面に固定されており、この第２アーム部２８Ｂはこの回転軸７６と一体となって回転するようになっている。そして、この回転軸７６には小プーリ８２が軸受７６Ｂを介して回転自在に支持される。更に、この小プーリ８２は、上記回転軸７６を内部に通して同軸構造になされた中空状の固定軸８４の上端に固定されると共に、この固定軸８４は所定の長さを有してその下端は上記第２アーム部２８Ｂを貫通して下方へ延びると共に上記第１アーム部２８Ａの上面に固定されて一体化されている。そして、上記回転軸７６と固定軸８４との間には軸受７６Ｃが介在され、この固定軸８４は第２アーム部２８Ｂに軸受８４Ａを介して回転自在に支持されている。

またこの第２アーム部２８Ｂの先端部には、軸受８６Ａを介して回転軸８６が回転自在に支持されており、この回転軸８６の上端部は上方へ貫通して突き出ており、この上端部に上記ピック部２８Ｃの基端部が固定して設けられる。そして、この回転軸８６には大プーリ８８が固定されており、この大プーリ８８と上記小プーリ８２との間に、連結ベルト９０を掛け渡しており、動力を伝達し得るようになっている。尚、上記小プーリ８２と大プーリ８８の直径比は１対２であり、大プーリ８８は小プーリ８２に対して１／２倍の回転角で回転するようになっている。これにより、回転基台２４を固定した状態で、後述するように駆動リンク機構３０を用いてこの第２アーム機構２８を屈伸させると、ピック部２８Ｃは一方向を向いて前進及び後退をするようになっている。

ここで図１から明らかなように、上記両ピック部２６Ｃ、２８Ｃは互いに同一平面（水平面）上に位置されており、各ピック部２６Ｃ、２８Ｃの進行方向が異なっており、その開き角θは例えばウエハＷの大きさにもよるが、６０度程度に設定されている。尚、この開き角θは、互いのウエハが干渉しない範囲で、例えば６０〜１８０度未満の範囲内で設定される。

次に、本発明の特徴とする駆動リンク機構３０について説明する。
この駆動リンク機構３０は、図１に示すように、上記第２駆動源３４（図３参照）によって旋回駆動される駆動アーム部９２と、これに連結される２本の従動アーム部９４Ａ、９４Ｂとにより主に構成される。具体的には、図４にも示すように、上記回転基台２４の先端部には、軸受９６Ａを介して回転自在に回転軸９６が設けられている。そして、この回転軸９６には従動プーリ９８が固定的に設けられると共に、上記回転基台２４内の駆動軸４０には駆動プーリ１００が固定的に設けられる。そして、この駆動プーリ１００と従動プーリ９８との間に連結ベルト１０２を掛け渡して、第２駆動源３４の動力を伝達し得るようになっている。すなわち、ここでは上記駆動プーリ１００、従動プーリ９８及び連結ベルト１０２により動力伝達機構を形成している。

そして、上記回転軸９６の上端部は、回転基台２４の上方へ突出しており、この上端部に上記駆動アーム部９２の基端部を連結して両者が一体となって回転し得るようになっている。従って、駆動軸４０を正逆回転することによって、この駆動アーム部９２も正逆方向へ旋回することになる。この駆動アーム部９２は所定の長さを有しており、その先端部には、所定の長さを有する上記２つの従動アーム部９４Ａ、９４Ｂの基端部が、それぞれ支持ピン１０４Ａ、１０４Ｂと軸受（図示せず）を介して並設状態で回転自在に設けられている。
そして、一方の従動アーム９４Ａの先端部は、上記第１アーム機構２６の第１アーム部２６Ａの中央部の上面に、支持ピン１０６Ａ及び軸受１０６Ｂを介して回転自在に連結されている（図３参照）。また同様に、他方の従動アーム９４Ｂの先端部は、上記第２アーム機構２８の第１アーム部２８Ａの中央部の上面に、支持ピン１０８Ａ及び軸受１０８Ｂを介して回転自在に連結されている（図３参照）。

これにより、駆動アーム部９２を一方に所定の角度だけ回転すると、図２に示すように一方のピック部２６Ｃが大きく前進すると共に、他方のピック部２８Ｃは僅かな距離だけ後退し、駆動アーム部９２を他方に所定の角度だけ回転すると、各ピック部２６Ｃ、２８Ｃは上記とは逆の動作を行うようになっている。すなわち、この駆動リンク機構３０を正逆回転させることにより、第１及び第２アーム機構２６、２８を選択的に屈伸できるようになっている。

次に、以上のように構成された第１実施例の動作について説明する。
まず、この搬送装置２０を所定方向へ方向付けする場合には、図３に示す第１及び第２駆動源３２、３４を同期させて回転し、これにより回転基台２４が旋回して所定の方向を向くと同時に、第１及び第２アーム機構２６、２８は折り畳まれた状態（縮退した状態）で所定の方向を向くことになる。

次に、一方のピック部、例えばピック部２６Ｃを、図２に示すように伸長して前進させるには、まず、第１駆動源３２を停止させた状態で第２駆動源３４を所定の方向へ所定の角度、或いは所定の回転数だけ回転させる。
すると、この回転駆動力は、駆動軸４０、駆動プーリ１００、連結ベルト１０２及び従動プーリ９８を介して回転軸９６に伝わってこれを回転する。すると、この回転軸９６に一体的に連結されていた駆動リンク機構３０の駆動アーム部９２は図２中の矢印Ａに示すように回転し、すると、この駆動アーム部９２に連結されていた従動アーム部９４Ａは矢印Ｂに示すように斜め方向に押し出されるので、その従動アーム部９４Ａの先端部が連結されている第１アーム機構２６の第１アーム部２６Ａが固定軸５０（図３参照）を支点として矢印Ｃ（図２参照）に示すように回転する。すると、この第１アーム部２６Ａ内の大プーリ５４が相対的に回転し（実際は大プーリ５４は回転せずに第１アーム部２６Ａが回転する）、この回転駆動力が連結ベルト６０、小プーリ５８を介して第２アーム部２６Ｂに伝達され、更に、この駆動力は小プーリ６２、連結ベルト７０及び大プーリ６８を介して回転軸６６へ伝達される。これによって、上記第１アーム部２６Ａ、第２アーム部２６Ｂ及びピック部２６Ｃは折畳み状態から図２に示すように伸長状態になり、この結果、ピック部２６Ｃは同一方向を向いたまま、矢印Ｄに示すように直線状に前進することになる。これにより、ピック部２６Ｃを所定の処理室（図示せず）内へ挿入できるようになっている。

この際、他方の第２アーム機構２８は図１と図２とを比較して明らかなように、僅かな距離だけ後方へ後退した場所へ移動することになる。そして、第２駆動源３４を逆方向へ回転させれば、第１アーム機構２６は上記とは逆の経路を辿って縮退することになる。
また、上記他方の第２アーム機構２８を前方へ伸長させるには、上記したと逆の操作を行えばよい。また第１及び第２アーム機構２６、２８の各ピック部２６Ｃ、２８Ｃは、この装置全体の回転中心Ｃ１を通る線分Ｌ１、Ｌ２上に沿ってそれぞれ前進、或いは後退移動することになる。

以上のように動作することから、例えば処理室内のウエハを入れ替えする場合には、従来の搬送装置とは異なり、処理済みのウエハＷを取り出した後、この搬送装置２０の全体をピック部の開き角θ、例えば６０度だけ旋回すれば未処理のウエハＷを保持する他方のピック部を処理室に方向付けできるので、ウエハＷの入れ替え操作を迅速に行うことができる。
また、一方のピック部にウエハＷを保持し、他方のピック部が空の状態において、この空のピック部を前進、或いは後退させる場合、ウエハＷを保持している側のピック部の移動量は上述したように僅かであるので、空のピック部の前進、或いは後退動作を高速で行っても他方のピック部からウエハＷがすれ落ちることがなく、従って、この分、ウエハＷの入れ替え操作を更に迅速に行うことが可能となる。

＜第２実施例＞
次に、本発明の第２実施例について説明する。
図５は本発明の第２実施例を示す斜視図、図６は第２実施例において一方のアーム機構を伸長した状態を示す平面図、図７は第２実施例を示す部分断面図、図８は第２実施例の一連の動作状態を摸式的に示す図である。尚、この第２実施例では図１乃至図４において説明した部分と同一構成部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第２実施例と先の第１実施例とで異なる部分は、以下の点である。すなわち、先の第１実施例では、第１及び第２アーム機構２６、２８の基端部は回転基台２４上に異なった２つの軸、すなわち固定軸５０、５２にそれぞれ旋回自在に支持されたが、この第２実施例では、同一の固定軸に旋回自在に支持されている。また先の第１実施例ではピック部２６Ｃ、２８Ｃは、同一平面上に異なる方向に向けて配置されるが、この第２実施例では上下に重ねて配置され、且つ同一方向に向けられている。このようにピック部２６Ｃ、２８Ｃが上下に重ねて配置される状態は、これ以降に説明する他の実施例も同様な構造である。

図７に示すように、回転基台２４上には、１本の固定軸１１０が起立させて固定的に設けられている。この固定軸１１０は、第１実施例の各固定軸５０、５２（図３参照）よりも長く設定されている。また実際には、この固定軸１１０は、この回転基台２４を旋回させる駆動軸３８に対して横方向へ位置ずれされて設けられる。この点は第１実施例の場合と同じである。
そして、上記１本の固定軸１１０に、第１アーム機構２６の大プーリ５４と第２アーム機構２８の大プーリ７４とが上下に並ぶようにして固定的に取り付けられている。そして、上記各大プーリ５４及び７４を中心として、第１アーム機構２６の第１アーム部２６Ａ及び第２アーム機構２８の第１アーム部２８Ａが設けられることになる。この場合、上記第１及び第２アーム機構２６、２８は互いに上下に重なり合うので互いの干渉を防止するために、第１及び第２アーム部２６Ａ、２６Ｂ及び２８Ａ、２８Ｂを連結する固定軸６４、８４の長さを少し長く設定している。

また先の第１実施例では、駆動リンク機構３０の２つの従動アーム部９４Ａ、９４Ｂの先端部は、共に第１アーム部２６Ａ、２８Ａの上面側に回転自在に支持させていたが（図３参照）、この第２実施例では図７にも示すように、第１アーム部２６Ａ、２８Ａ同士の高さレベルが異なるので、一方の従動アーム部９４Ａの先端部は第１アーム部２６Ａの下面側に回転自在に支持させ、他方の従動アーム部９４Ｂの先端部は、第１実施例の場合と同様に第１アーム部２８Ａの上面側に回転自在に支持させている。これにより、両ピック部２６Ｃ、２８Ｃは、高さは異なるが同一方向へ向けて前進後退できるようになっている。尚、実施例には動作時の両ピック部２６Ｃ、２８Ｃの高さレベルを合わせるために、この装置全体を上下方向（Ｚ方向）へ移動するＺ軸移動機構（図示せず）が設けられる。

図８はこの第２実施例の搬送装置の動作を摸式的に示している。図８（Ａ）では第２アーム機構２８は伸長し、第１アーム機構２６は縮退している状態を示している。これより、駆動リンク機構３０を反対方向へ旋回して行くと、これに伴って、図８（Ｂ）に示すように第２アーム機構２８は縮退し始め、また第１アーム機構２６は伸長を開始する。尚、この時、第１アーム機構２６のピック部２６Ｃは一時的に僅かに後退する。更に駆動リンク機構３０を反対方向へ旋回して行くと、図８（Ｃ）に示すように、第２アーム機構２８は更に縮退を続け、第１アーム機構２６は伸長を継続する。この時点は、両ピック部２６Ｃ、２８Ｃが上下に重なり合っている状態を示している。更に駆動リンク機構３０を反対方向へ旋回して行くと、図８（Ｄ）に示すように、第２アーム機構２８は最も縮退し、これに対して、第１アーム機構２６は最も伸長した状態となり、これにより、両ピック部２６Ｃ、２８Ｃが入れ替わることになる。尚、実際の動作では、図８（Ｃ）に示す時点で、両ピック部２６Ｃ、２８Ｃの高さレベルを調整するために、この装置全体が上方、或いは下方へ僅かに移動される。

このように、この第２実施例の場合には、第１及び第２駆動源３２、３４の２つのモータだけで、上下に重なり合うように並んだ２つのピック部２６Ｃ、２８Ｃをそれぞれ有する第１及び第２の２つのアーム機構２６、２８を屈伸させることができ、従って装置構造が簡単化し、コストも削減することが可能となる。

＜第３実施例＞
次に、本発明の第３実施例について説明する。
図９は本発明の第３実施例の両アーム機構が縮退している状態を示す平面図、図１０は第３実施例の一方のアーム機構が伸長している状態を示す平面図、図１１は駆動リンク機構の部分を主として示す部分断面図である。尚、先の実施例１、２と同一構成部分については同一符号を付してその説明を省略する。
ここでは、第２実施例の場合と同様にピック部２６Ｃ、２８Ｃは上下に重ね合わされ、第１及び第２アーム機構２６、２８の基端部は同軸で旋回可能になされているが、大きく異なる点は、駆動リンク機構３０の駆動アーム部９２（図１参照）を、小さな小リンク機構１１２で置き替えて設けた点である。すなわち、図４と比較して明らかなように、図４に示す駆動アーム部９２に替えて、ここでは図１１に示すように小リンク機構１１２を設けている。

この小リンク機構１１２は、第１小アーム部１１４と第２小アーム部１１６とよりなり、両アーム部１１４、１１６が屈伸可能に連結されている。具体的には、上記第１小アーム部１１４は中空状態になされており、回転基台２４の先端部の回転軸９６の上端部は、上記第１小アーム１１４の基端部内を貫通して設けられており、この回転軸９６の上端が第１小アーム部１１４の上面の内側に固定して取り付けられている。これにより、この第１小アーム部１１４の回転軸９６と一体となって回転するようになっている。
そして、この第１小アーム部１１４内の回転軸９６には、軸受１１８を介して大プーリ１２０が回転自在に設けられている。また、上記回転軸９６の外周には、これと同軸になされた中空状の外側軸１２２が設けられており、この外側軸１２２の下端は上記回転基台２４の上面に固定されると共に上端は上記大プーリ１２０に固定される。

そして、上記回転軸９６と外側軸１２２との間及びこの外側軸１２２と第１小アーム部１１４の貫通部との間には、それぞれ軸受１２４Ａ、１２４Ｂが介設されて、両軸が互いに回転自在になされている。また上記第１小アーム部１１４の先端部には、軸受１２６を介して回転軸１２８が回転自在に設けられると共に、この回転軸１２８には小プーリ１３０が固定して設けられている。そして、この小プーリ１３０と上記大プーリ１２０との間に連結ベルト１３２が掛け渡されて、駆動力を伝達するようになっている。尚、この小プーリ１３０と大プーリ１２０との直径比は１対２に設定されている。そして、上記回転軸１２８の上端部は上方へ突き出ており、この部分には上記第２小アーム部１１６の基端部が固定的に連結され、この回転軸１２８と第２小アーム部１１６とが一体となって回転するようになっている。

そして、上記第２小アーム部１１６の先端部に、固定軸１３３が起立させて設けられており、この固定軸１３３の下側部分に、一方の従動アーム部９４Ａの基端部を、軸受１３４Ａを介して回転自在に取り付けており、これにより第１アーム機構２６を屈伸できるようになっている。また、この固定軸１３３の上側部分に、他方の従動アーム部９４Ｂの基端部を、軸受１３４Ｂを介して回転自在に取り付けており、これにより、第２アーム機構２８を屈伸できるようになっている。尚、図示例の場合には、両従動アーム部９４Ａ、９４Ｂの先端部は、第１アーム部２６Ａ、２６Ｂの上面側にそれぞれ回転自在に支持されているが、これは特に限定されず、下面側に回転自在に支持させるようにしてもよいし、互い違いに支持させるようにしてもよい。

この第３実施例の場合には、第２駆動源３４（図３参照）を正逆回転駆動させると小リンク機構１１２は屈伸することになり、この時、駆動リンク機構３０の両従動アーム部９４Ａ、９４Ｂの基端部の支点Ｐ１は、図１０中の直線１４０上を往復移動することになる。これにより、第１及び第２アーム機構２６、２８は、交互に伸長したり、屈曲して縮退したりすることになる。
このように、この第３実施例の場合には、第１及び第２駆動源３２、３４の２つのモータだけで、上下に重なり合うように並んだ２つのピック部２６Ｃ、２８Ｃをそれぞれ有する第１及び第２の２つのアーム機構２６、２８を屈伸させることができ、従って装置構造が簡単化し、コストも削減することが可能となる。

＜第４実施例＞
次に、本発明の第４実施例について説明する。
図１２は本発明の第４実施例の両アーム機構が縮退している状態を示す平面図、図１３は本発明の第４実施例を示す側面図、図１４は第４実施例の一方のアーム機構が伸長している状態を示す平面図である。尚、先の実施例１、２、３と同一構成部分については同一符号を付してその説明を省略する。
ここでは、第３実施例の場合と同様に、ピック部２６Ｃ、２８Ｃは上下に重ね合わされ、また、駆動リンク機構３０に小リンク機構１１２を設けている。この第４実施例が第３実施例と異なる点は、第１及び第２アーム機構２６、２８の各第１アーム部２６Ａ、２８Ａの基端部は、同一の固定軸に支持されるのではなく、第１実施例の場合と同様に並設して設けた２つの固定軸５０、５２にそれぞれ個別に回転自在に支持されている点である。また、この第４実施例では、両ピック部２６Ｃ、２８Ｃが上下に重なり合うように配置され、且つ互いに干渉することを防止するために、第１アーム部２６Ａ、第２アーム部２６Ｂ、ピック部２６Ｃ、ピック部２６Ｃの基端部２６Ｄよりなる第１アーム機構２６の上方に、第１アーム部２８Ａ、第２アーム部２８Ｂ、ピック部２８Ｃ、ピック部２８Ｃの基端部２８Ｄよりなる第２アーム機構２８が配置されている。

この第４実施例の場合は、上記第３実施例と同様な作用効果を発揮することができる。すなわち、第１及び第２駆動源３２、３４の２つのモータだけで、上下に重なり合うように並んだ２つのピック部２６Ｃ、２８Ｃをそれぞれ有する第１及び第２の２つのアーム機構２６、２８を屈伸させることができ、従って装置構造が簡単化し、コストも削減することが可能となる。

＜第５実施例＞
次に、本発明の第５実施例について説明する。
図１５は本発明の第５実施例の一方のアーム機構が伸長している状態を示す平面図、図１６は第２駆動源として用いたリニアモータと駆動リンク機構との連結状態を説明するための部分断面図である。尚、先の実施例１〜４と同一構成部分については同一符号を付してその説明を省略する。

この第５実施例は先の第３実施例と略同様な構成であり、構成上において主に異なる点は、第３実施例では図１０に示すように、駆動リンク機構３０の２つの従動アーム部９４Ａ、９４Ｂの基端部に、小リンク機構１１２を連結させて、この小リンク機構１１２を屈伸させることによって従動アーム部９４Ａ、９４Ｂの基端部を直線１４０に沿って往復移動させるようにしたが、この第５実施例では図１５及び図１６に示すように、この直線１４０に沿うように精密位置制御が可能なリニアモータ１４２を設けている。このリニアモータ１４２は、図３中に示す第２駆動源３４としての機能を果すものである。

そして、このリニアモータ１４２の移動体１４２Ａに支持ロッド１４４を取り付け固定し、この支持ロッド１４４に固定軸１３３を起立させて設け、この固定軸１３３に図１１において説明したと同様に軸受１３４Ａ、１３４Ｂを介して従動アーム部９４Ａ、９４Ｂの基端部をそれぞれ回転可能に取り付け固定している。
この第５実施例の場合には、リニアモータ１４２を第２駆動源として用いているので、図３及び図４中において説明したモータボックス４４内の第２駆動源３４、回転基台２４中の駆動プーリ１００、従動プーリ９８及び連結ベルト１０２を不要にできる。すなわち、駆動リンク機構３０の２つの従動アーム部９４Ａ、９４Ｂの基端部側をリニアモータ１４２の移動体１４２Ａ側に直接的に回転自在に支持させてこれを直線運動させるようにしたので、上述のように回転基台２４内の駆動プーリ１００、従動プーリ９８及び連結ベルト１０２が不要になり、その分、装置構成をより簡単化することができる。

また、この第５実施例の場合には、上記リニアモータ１４２の移動体１４２Ａを往復移動させることにより、２つの従動アーム部９４Ａ、９４Ｂの基端部を直線１４０に沿って往復移動できるので、第３実施例（図１０参照）の場合と同様に第１及び第２アーム機構２６、２８を屈伸動作させることができる。このように、この第５実施例の場合には、第１駆動源３２と第２駆動源となるリニアモータ１４２の２つのモータだけで、上下に重なり合うように並んだ２つのピック部２６Ｃ、２８Ｃをそれぞれ有する第１及び第２の２つのアーム機構２６、２８を屈伸させることができ、従って装置構造が簡単化し、コストも削減することが可能となる。

＜第６実施例＞
次に、本発明の第６実施例について説明する。
図１７は本発明の第６実施例を示す平面図、図１８は第６実施例の一方のアーム機構が伸長している状態を示す平面図、図１９は第６実施例を示す部分断面図、図２０は第６実施例の一連の動作状態を摸式的に示す図である。尚、先の実施例１〜５と同一構成部分については同一符号を付してその説明を省略する。
この第６実施例は、先の第４実施例に類似した構成であり、構成上において主に異なる点は、第４実施例では第２駆動源３４の駆動力を、回転基台２４の駆動プーリ１００、連結ベルト１０２、従動プーリ９８、小リンク機構１１２を介して両従動アーム部９４Ａ、９４Ｂへ伝達していたが、この第６実施例では上記両従動アーム部９４Ａ、９４Ｂの基端部と第２駆動源３４の駆動軸４０とを図１に示す第１実施例の駆動アーム部９２で連結している。

すなわち、換言すれば上記駆動アーム部９２の基端部は、第２駆動源３４の駆動軸４０に直接的に連結固定されており、これにより駆動アーム部９２は回転基台２４の回転中心の部分に回転自在に支持されることになる。そして、この駆動アーム部９２の先端部に、図１に示す第１実施例と同様に、支持ピン１０４Ａ、１０４Ｂ（図１８参照）を起立させて設け、上記各支持ピン１０４Ａ、１０４Ｂに、それぞれ軸受１５０を介して上記２つの従動アーム部９４Ａ、９４Ｂの基端部をそれぞれ回転自在に支持している。図１９においては一方の従動アーム部９４Ａのみを示している。

この第６実施例の場合にも、第１及び第２アーム機構２６、２８の基端部は、第４実施例の場合と同様に回転基台２４に対して、並列させて異軸で回転自在に支持され、また、両ピック部２６Ｃ、２８Ｃも上下に重ね合わせるように配置されて、同一方向に向けて屈伸できるようになっている。また、この第６実施例では、各第１アーム部２６Ａ、２８Ａの略中央部に水平方向に延びる連結突起１５２、１５４を設けて、この補助突起１５２、１５４に従動アーム９４Ａ、９４Ｂの先端部を、それぞれ図示しない軸受を介して旋回自在に支持させている。
この第６実施例の場合にも、先の第４実施例の場合と略同様な動作をすることになる。ただし、この第６実施例の場合には、駆動アーム部９２は、第２駆動源３４の駆動軸４０を中心として旋回するので、両従動アーム部９４Ａ、９４Ｂの基端部は、上記第４実施例の場合と異なって駆動軸４０を中心とした円弧状の軌跡を往復移動することになり、これにより、第１及び第２アーム機構２６、２８が互いに逆方向になるように屈伸されることになる。

図２０はこの第６実施例の搬送装置の動作を摸式的に示している。図２０（Ａ）では第１アーム機構２６は伸長し、第２アーム機構２８は縮退している状態を示している。これにより、駆動アーム部９２を回転させて駆動リンク機構３０を反対方向へ旋回して行くと、これに伴って、図２０（Ｂ）に示すように第１アーム機構２６は縮退し始め、また第２アーム機構２８は殆ど移動しない。更に駆動アーム部９２を回転させて駆動リンク機構３０を反対方向へ旋回して行くと、図２０（Ｃ）に示すように、第１アーム機構２６は更に縮退を続け、第２アーム機構２８は僅かに伸長を開始する。そして、駆動アーム部９２が更に回転すると、図２０（Ｄ）に示すようにこの時点で、両ピック部２６Ｃ、２８Ｃが上下に重なり合った状態となる。尚、ここでは第１及び第２アーム機構２６、２８が共にかなり縮退した状態となっている。更に駆動アーム部９２を回転して駆動リンク機構３０を反対方向へ旋回して行くと、図２０（Ｅ）〜図２０（Ｇ）に示すように、第１アーム機構２６はそのまま縮退状態を維持し、これに対して、第２アーム機構２８は次第に伸長して最も伸長した状態となり、これにより、両ピック部２６Ｃ、２８Ｃが入れ替わることになる。尚、実際の動作では、図２０（Ｄ）に示す時点で、両ピック部２６Ｃ、２８Ｃの高さレベルを調整するために、この装置全体が上方、或いは下方へ僅かに移動される。

このように、この第６実施例の場合には、第１及び第２駆動源３２、３４の２つのモータだけで、上下に重なり合うように並んだ２つのピック部２６Ｃ、２８Ｃをそれぞれ有する第１及び第２の２つのアーム機構２６、２８を屈伸させることができ、従って装置構造が簡単化し、コストも削減することが可能となる。

また、駆動アーム部９２を第２駆動源３４の駆動軸４０に連結するようにしたので、プーリや連結ベルトよりなる動力伝達機構が不要になり、その分、装置構成をより簡単化することができる。
尚、ここでは搬送装置を真空雰囲気中に設けた場合を例にとって説明したが、これに限定されず、大気圧雰囲気中に設けるようにしてもよい。また、ここではこの搬送装置によって半導体ウエハを処理室との間で出し入れしてウエハを入れ替える場合を例にとって説明したが、処理室が直接的に関与しない、ウエハ搬送の途中経路において上記搬送装置に設けるようにしてもよい。

＜第７実施例＞
次に本発明の第７実施例について説明する。
図２１は、本発明の第７実施例に係る搬送装置において、両アーム機構が収縮している状態を示す平面図である。この装置の第１及び第２駆動源と回転基台と第１及び第２アーム機構との垂直方向における接続態様は、概ね図３に示すようなものとなる。また、この装置の第１及び第２駆動源と回転基台と一方のアーム機構との垂直方向における接続態様は、概ね図１９に示すようなものとなる。
第７実施例は第１実施例に類似しており、第１及び第２アーム機構２６、２８の基端アーム２６Ａ、２８Ａは、回転基台２４（図２１では円形である）上において同一平面上で互いに離間した軸を中心として回転可能に支持される。第１及び第２アーム機構２６、２８のピック２６Ｃ、２８Ｃは、同一平面上で互いに異なる方向に向けて配置され、ピック２６Ｃ、２８Ｃの開き角は６０〜１８０度の範囲に設定される。しかし、第７実施例は第１実施例と相違し、駆動リンク機構３０の駆動アーム部９２の旋回軸は回転基台２４の回転軸と同軸状に配置される。

第７実施例における第１及び第２アーム機構２６、２８の動作は、第１実施例と第６実施例とを合わせたような動作となる。即ち、例えば、第１及び第２アーム機構２６、２８の両者が収縮する図２１に示す初期状態から、第２アーム機構２８が伸長してピック２８Ｃを前方に移動させるとする。この場合、第１アーム機構２６は収縮状態を実質的に維持するものの、回転基台２４の回転と共に基端アーム２６Ａと中間アーム２６Ｂとの角度が広がるため、ピック２６Ｃを後退させる。この動作は、図２０（Ｄ）〜図２０（Ｇ）に示す動作と類似する。しかし、この際、ピック２６Ｃは前方を向いたままでなく、図２に示すように斜め方向を向いたものとなる。
第７実施例によれば、第１実施例と比較して全体構造がコンパクトになるという利点が得られる。また、第７実施例によれば、第６実施例と比較して、第１及び第２アーム機構２６、２８の使用の切替えに際して、装置全体を昇降させる必要がなくなるという利点が得られる。

＜第８実施例＞
次に本発明の第８実施例について説明する。
図２２は、本発明の第８実施例に係る搬送装置において、両アーム機構が収縮している状態を示す平面図である。図２３は、図２２に示す搬送装置において、一方のアーム機構が伸長した状態を示す斜視図である。この装置の第１及び第２駆動源と回転基台と第１及び第２アーム機構との垂直方向における接続態様は、概ね図３に示すようなものとなる。また、この装置の第１及び第２駆動源と回転基台と一方のアーム機構との垂直方向における接続態様は、概ね図１９に示すようなものとなる。

第８実施例は第７実施例に類似しており、第１及び第２アーム機構２６、２８の基端アーム２６Ａ、２８Ａは、円形の回転基台２４上において同一平面上で互いに離間した軸を中心として回転可能に支持される。第１及び第２アーム機構２６、２８のピック２６Ｃ、２８Ｃは、同一平面上で互いに異なる方向に向けて配置され、ピック２６Ｃ、２８Ｃの開き角は６０〜１８０度の範囲に設定される。駆動リンク機構３０の駆動アーム部９２の旋回軸は回転基台２４の回転軸と同軸状に配置される。

しかし、第８実施例は第７実施例と相違し、２本の従動アーム部９４Ａ、９４ＢはＵ字形をなし、異なる高さレベルに配置され、且つ互いに交差するように配設される。具体的には、図２２に示すように、第１アーム機構２６に連結された従動アーム部９２Ａは、駆動アーム部９２に対して、中心線ＣＬ９２を越えて第２アーム機構２８に近い側で軸支される。同様に、第２アーム機構２８に連結された従動アーム部９４Ｂは、駆動アーム部９２に対して、中心線ＣＬ９２を越えて第１アーム機構２６に近い側で軸支される。
ここで、中心線ＣＬ９２は、第１及び第２アーム機構２６、２８の両者が収縮する初期状態における、第１及び第２アーム機構２６、２８のピック２６Ｃ、２８Ｃの中心ＣＡ、ＣＢを結んだ線分ＣＡ−ＣＢの垂直二等分線である。

図２４（Ａ）〜図２４（Ｅ）は、図２２に示す搬送装置の一連の動作状態を模式的に示す図である。図２４（Ａ）は、第１及び第２アーム機構２６、２８の両者が収縮する初期状態を示す。この初期状態から、回転基台２４を反時計方向に回転すると、第２アーム機構２８が伸長してピック２８Ｃを前方に移動させる一方、第１アーム機構２６は収縮状態を実質的に維持する（図２４（Ｂ）〜図２４（Ｅ）参照）。この際、従動アーム部９４Ａ、９４Ｂが、上述のような態様で配置されているため、第１アーム機構２６のピック２６Ｃに発生する移動加速度が小さくなる。

この理由を説明するため、駆動アーム部９２の旋回軸Ｏと、基端アーム２６Ａと第２従動アーム部９４Ａとの連結点ＯＡと、基端アーム２６Ｂと第２従動アーム部９４Ｂとの連結点ＯＢと、を夫々結ぶ線分Ｏ−ＯＡと線分Ｏ−ＯＢとに着目する。第８実施例に係る搬送装置は、第１及び第２アーム機構２６、２８の内で、伸長させない方（収縮側）の機構の連結点ＯＡまたはＯＢを含む線分Ｏ−ＯＡまたは線分Ｏ−ＯＢの変化量が小さくなるように構成できる。例えば図２４（Ａ）〜図２４（Ｅ）に示す動作例では、図２４（Ａ）に示す収縮状態から、回転基台２４を回転させると、第２アーム機構２８が伸長するのに伴って、第２アーム機構２８側の線分Ｏ−ＯＢの長さは増加して行く。しかし、第１アーム機構２６側の線分Ｏ−ＯＡの長さは、図２４（Ｅ）に示す第２アーム機構２８の伸長状態まであまり変化しない。

このような構成の結果、収縮側の第１アーム機構２６側では、回転基台２４の回転に伴い、次のような動作を行う。即ち、先ず、図２４（Ａ）〜図２４（Ｃ）に示すように、基端アーム２６Ａと中間アーム２６Ｂとの間の角度が次第に広がり、ピック２６Ｃが後方へ僅かに変位する。しかし、次に、図２４（Ｃ）〜図２４（Ｅ）に示すように、基端アーム２６Ａと中間アーム２６Ｂとの間の角度が次第に狭まり、ピック２６Ｃが前方へ僅かに変位する。尚、図２４（Ｃ）は、駆動アーム部９２の旋回軸Ｏと、基端アーム２６Ａと第２従動アーム部９４Ａとの連結点ＯＡと、駆動アーム部９２と従動アーム部９４Ａとの連結点Ｏ１と、の３点が一直線上に並ぶ死点状態を示す。

このように、第８実施例においては、第１及び第２アーム機構２６、２８の両者が収縮する初期状態から、第２アーム機構２８が伸長する間に、第１アーム機構２６は死点状態（図２４（Ｃ）に示す３点Ｏ、ＯＡ、Ｏ１が一直線上に並ぶ状態）を挟んだ状態間で変化する。従って、収縮側の第１アーム機構２６のピック２６Ｃは、最初僅かに後退して、次に僅かに前進するというゆっくりした動作を行う。また、ピック２６Ｃのストロークも小さなものとなる。尚、第１及び第２アーム機構２６、２８の両者が収縮する初期状態から、第１アーム機構２６が伸長する場合も、第２アーム機構２８のピック２８Ｃは同様な動作を行う。

上述の効果を確認するため、第７及び第８実施例に係る装置輪、リンク機構を除いて同じ仕様で形成し、比較実験を行った。この実験において、第１及び第２アーム機構２６、２８の両者が収縮する初期状態から、第１アーム機構２６を伸長させ、この際の第１及び第２アーム機構２６、２８のアームストロークを測定した。

図２５は、この比較実験の結果を示すグラフである。図２５中、Ｌ７１、Ｌ８１は、夫々第７及び第８実施例に係る装置の第１アーム機構２６のアームストロークを示す。また、Ｌ７２、Ｌ８２は、夫々第７及び第８実施例に係る装置の第２アーム機構２８のアームストロークを示す。図２５中、横軸は、回転基台２４の回転角度（°）を示し、縦軸はアームストローク（ｍｍ）を示す。
図２５に示すように、例えば第１アーム機構２６に必要なアームストロークを６００ｍｍとした場合、第７及び第８実施例に係る装置では、夫々回転基台２４を約７０度及び約８０度回転させることが必要となる。この間、第７実施例に係る装置の第２アーム機構２８のアームストロークは、最大値の約４００ｍｍまで漸進的に増加する。一方、第８実施例に係る装置の第２アーム機構２８のアームストロークは、回転基台２４が約４０度回転した時点で最大値の約１００ｍｍをとり、その後は再び減少する。

このように、第８実施例においては、一方のアーム機構が伸長する間に、他方のアーム機構のピックはゆっくりした動作をし、且つそのアームストロークの最大値も小さい。このため、このピックに発生する移動加速度が小さくなり、ピック上のウエハＷが位置ずれし難くなる。従って、その分、装置の動作を早くすることが可能となり、スループットを上げることができる。

＜駆動機構の説明＞
上記各実施例においては、被処理体を搬送する搬送装置について説明したが、次にこの搬送装置で用いられる駆動機構について詳しく説明する。
一般的に用いられる従来の駆動機構にあっては、例えば同軸になされた２軸構造を例にとると、各駆動軸の回転数、回転角度等を認識するために各駆動軸の駆動源にエンコーダ（アブソリュートやインクリメント）等を設けて、このエンコーダからの出力信号を演算することによって各駆動軸間の相対位置関係等を求めるようにしている。このようにエンコーダを設けることから、駆動機構の全体構造が複雑化してコスト高になるのみならず、エンコーダ類の設置スペースも必要であることから大型化を余儀なくされていた。またエンコーダ類からの信号を送出するために駆動軸に配線コードを接続しなければならず、従って、この駆動軸自体は有限回転の構造にせざるを得なかった。

そこで、本発明の駆動機構では、光学的なセンサを用いることによって構造全体を簡単化すると共に、各駆動軸間の回転方向における相対位置関係を容易に認識することができるようにしている。この各駆動軸の相対位置関係を知ることにより、原点位置出しや、第１及び第２アーム機構の状態、例えば両アーム機構が折り畳まれて縮退している状態、いずれか一方のアーム機構が最長に伸びきっている状態、処理室のゲートバルブを閉じてもアーム機構と干渉することがなくて大丈夫な状態等を確認することができる。
図２６は本発明の駆動機構の一例を示す拡大断面図、図２７は駆動機構の要部である位置識別パターン部と反射部材との位置関係を説明するための説明図、図２８は位置識別パターンの一例を直線状に展開した時の状態を示す平面図である。ここで説明する駆動機構は、前述した第１〜第８実施例の全ての搬送装置で用いることができるが、ここではこの駆動機構を図１〜図４に示す第１実施例に適用した場合を例にとって説明する。尚、図３中に示す構成と同一構成部分については同一符号を付してその説明を省略する。

図２６に示すように、この駆動機構１６０は、同軸状に互いに回転自在になされた中空パイプ状の複数、図示例では２つの駆動軸３８、４０と、これらの駆動軸３８、４０のそれぞれに結合された複数、図示例では２つの駆動源、すなわち第１駆動源３２及び第２駆動源３４と、上記駆動軸３８、４０の内の中心部に配置された中心駆動軸４０の軸方向に沿って検出光Ｌ１を放射する発光部１６２と、この検出光Ｌ１の反射光Ｌ２を受光する受光部１６４と、上記検出光Ｌ１を所定の方向に反射させる反射部材１６６と、反射された検出光Ｌ１を外側に向けて通過させる光通過窓部１６８と、上記中心駆動軸４０の外周に配置された駆動軸、ここでは他方の駆動軸３８に設けられて上記検出光Ｌ１が照射される位置識別パターン部１７０と、上記位置識別パターン部１７０からの反射光を受ける上記受光部１６４の出力に基づいて上記各駆動軸３８、４０の回転方向における位置関係を求める例えばマイクロコンピュータ等よりなる軸位置検出手段１７２とにより主に構成されている。尚、上記駆動軸３８、４０の結合には、機械的に直接的に結合された場合のみならず、磁気的結合のように非接触で結合された場合も含む。

具体的には、上記外側の駆動軸３８のみならず、内側の中心駆動軸４０も中空パイプ状になっており、両駆動軸３８、４０は両軸間に介在される軸受４６によって互いに回転自在に支持されている。そして、中心駆動軸４０は第２駆動源３４に連結されてこれにより正逆回転され、外側の駆動軸３８は第１駆動源３２に連結されてこれにより正逆回転される。
上記発光部１６２及び受光部１６４は、この第１及び第２駆動源３２、３４を収容する筐体であるモータボックス４４の底部側に併設して固定されている。これらの発光部１６２及び受光部１６４としては一体型の反射型光センサを用いることができる。上記受光部１６４からは、上記中空パイプ状の中心駆動軸４０の軸方向に沿って検出光Ｌ１を放射するようになっている。この検出光Ｌ１としては、直進性に優れるレーザ光が好ましいが、拡散光を用いてもよい。また検出光Ｌ１の波長は、赤外線領域、可視光線領域、紫外線領域等の全ての領域で設定することができる。

また反射部材１６６は、例えば反射ミラーよりなり、これは上記中心駆動軸４０の内壁側に反射面が例えば４５度の角度になるように傾斜させて取り付け固定されており、上記検出光Ｌ１を中心駆動軸４０の半径方向へ向けて直角に反射し得るようになっている。そして、この反射部材１６６で反射された検出光Ｌ１が中心駆動軸４０の側壁に当たる部分に、例えば円形の開口を形成して上記光通過窓部１６８を形成している。この光通過窓部１６８は、上記したように検出光Ｌ１が通過できればよいのであり、例えばこの中心駆動軸４０を透明なプラスチック樹脂や石英ガラス等の透明材料で形成している場合には、この駆動軸４０の側壁を検出光Ｌ１が透過するので、上記した開口を設ける必要がなく、側壁全体が光通過窓部となる。

そして、上記外側の駆動軸３８の内壁であって、上記光通過窓部１６８を通過してきた検出光Ｌ１が当たる部分には、その周方向に沿って上記位置識別パターン部１７０が設けられている。図２８はこの位置識別パターン部１７０の展開図を示しており、この位置識別パターン部１７０は、上記検出光Ｌ１を反射する光反射エリア部１７０Ａと、この検出光Ｌ１を吸収する光吸収エリア１７０Ｂとなる。ここで上記両エリア１７０Ａ、１７０Ｂはそれぞれ所定の長さを有している。
先の第１実施例で説明したように、中心駆動軸４０を正逆方向に所定の回転角度だけ回転することにより、第１及び第２アーム機構２６、２８（図１〜図３参照）は選択的に屈伸するので、例えば上記光反射エリア１７０Ａの長さは、搬送室の周辺に配置される処理室との間を開閉可能に区画するゲートバルブ（図示せず）を閉じても、このゲートバルブと第１及び第２アーム機構２６、２８とが干渉（衝突）しない範囲（ゾーン）となるように設定し、これに対して、光吸収エリア１７０Ｂの長さはゲートバルブと第１或いは第２アーム機構２６、２８と干渉する範囲（ゾーン）となるように設定する。

従って、上記軸位置検出手段１７２は、この位置識別パターン部１７０からの反射光Ｌ２を受ける受光部１６４の出力に基づいて、両駆動軸３８、４０の回転方向における相対位置を認識して、ゲートバルブを閉じてよいか否かの判断を行うことが可能となる。尚、この判断結果は、半導体製造装置の全体の動作を制御するホストコンピュータ等に伝えられるようになっている。

次に、以上のように構成された駆動機構１６０の動作について説明する。
まず、第１実施例において説明したように、外側の駆動軸３８（回転基台２４：図１参照）を固定した状態で、中心駆動軸４０を正逆方向に所定の角度だけ回転すると、第１及び第２アーム機構２６、２８を選択的に屈伸させて、例えばウエハを処理室内へ搬出入させることができる。また、第１及び第２アーム機構２６、２８の方向を変える場合には、上記両駆動軸３８、４０を同期させて所定の角度だけ回転すればよく、この時、第１及び第２アーム機構２６、２８は屈曲された同一の姿勢が維持された状態でその全体が所望する方向へ回転することになる。

さて、このような基本動作が行われる搬送装置において、例えば搬送室と処理室とを区画するゲートバルブを閉じる場合やアーム機構２６、２８の全体を回転する場合などには第１及び第２アーム機構２６、２８がどのような姿勢になっているかを、常に把握することが必要とされる。
そこで、両駆動軸３８、４０の回転方向における位置関係を認識するために、発光部１６２からは検出光Ｌ１が放射されている。この検出光Ｌ１は、中心駆動軸４０内をこの軸方向に沿って通って反射部材１６６により反射されて略９０度進行方向が変えられる。この進行方向が変えられた検出光Ｌ１は光通過窓部１６８を通過して外側の駆動軸３８の内壁にその周方向に沿って設けられた位置識別パターン部１７０を照射することになる。この位置識別パターン部１７０の光反射エリア１７０Ａに検出光Ｌ１が照射された場合には、この検出光Ｌ１は反射されて反射光Ｌ２となって、上記した光路を逆に進んで受光部１６４において受光されることになる。ここで勿論、検出光Ｌ１が光吸収エリア１７０Ｂに照射された場合には、この検出光Ｌ１は吸収されるので反射光Ｌ２は生じない。

そして、上記受光部１６４の出力を受ける軸位置検出手段１７２は、上記出力に基づいて両駆動軸３８、４０間の回転方向の位置関係を認識することができる。ここでこの発光部１６２と受光部１６４とは、ここではゾーン識別センサとして機能し、例えば受光部１６４が反射光Ｌ２を受光しない場合には、反射部材１６６の反射面の方向は、図２８中の光吸収エリア１７０Ｂのゾーン内の一部を向いていることを意味し、このことは２つのアーム機構２６、２８の内のいずれか一方のアーム機構が所定の長さ以上伸長していることを意味しているので、この場合には、ゲートバルブを閉じると干渉（衝突）する恐れがあるので、ゲートバルブを閉じたり、或いはアーム機構２６、２８の全体を回転することは禁止される。
これに対して、受光部１６４が反射光Ｌ２を受光している場合には、反射部材１６６の反射面の方向は、図２８中の光反射エリア１７０Ａのゾーン内の一部を向いていることを意味し、このことは両アーム機構２６、２８が共に屈曲して所定の長さ以下になっていることを意味しているので、この場合には、干渉（衝突）する恐れはないので、ゲートバルブを閉じたり、或いはアーム機構２６、２８の全体を回転することが許容される。

このようにして、両駆動軸３８、４０間の相対位置関係、すなわち両アーム機構２６、２８の屈伸状態を認識することができる。この場合、従来の装置で必要とされた高価で且つサイズの大きなエンコーダ等を不要にできるので、構造が簡単化されて大幅なコスト削減ができるのみならず、小型化及び省スペース化にも寄与することができる。
また一般的には、上記第１及び第２駆動源３２、３４はステップモータやサーボ系モータよりなるが、上記軸位置検出手段７２の判断結果を、インターロック機能の判断基準として用いることができ、これによれば、例えばホストコンピュータがソフトウエア上の処理に従って、ゲートバルブを閉じる処理を行なおうとしても、上記軸位置検出手段１７２が”反射光Ｌ２の受光なし”の信号を出している時には、アーム機構とゲートバルブとの干渉が生ずるので、ゲートバルブを閉じないように電気回路構成によってインターロックをかけることができる。

上記実施例では位置識別パターン１７０として、これを外側の駆動軸３８の内壁に沿って形成したが、これに限定されず、少なくともこの光通過窓部１６８に対向する部分の外側の駆動軸３８の全体を位置識別パターン１７０として形成してもよい。図２９はこのような外側の駆動軸３８の全体を位置識別パターン１７０として形成した時の斜視図を示している。図２９中において光反射エリア１７０Ａは、少なくとも内壁面が表面研磨されて光を反射するようになっており、これに対して光吸収エリア１７０Ｂは、少なくとも内壁面が黒アルマイト処理（駆動軸３８がアルミニウムの場合）されて光を吸収するようになっている。

また上記実施例では、発光部１６２と受光部１６４を一定の幅のある領域を検出するゾーンセンサとして用いた場合を例にとって説明したが、これに限定されず、一定の位置（ポジション）を検出するポジションセンサとして用いてもよい。このような場合には、この一定の位置を原点として位置づけることができる。図３０はこのようなポジションセンサとして用いる時の位置識別パターン部を示す展開図である。図３０に示すように、位置識別パターン部１７０の所定の一箇所に受光部１６４が認識し得る僅かな幅で光吸収エリア１７０Ｂを線状に設けており、この位置を原点としている。従って、他の領域は光反射エリア１７０Ａとなっている。尚、光吸収エリア１７０Ｂと光反射エリア１７０Ａとの関係を逆に形成してもよい。
このように、ポジションセンサとして用いることにより、両駆動軸３８、４０の相対位置の原点出し、すなわち両アーム機構２６、２８の原点出しを行うことができる。このような原点として、例えば図１に示すように両アーム機構２６、２８が共に同等に屈曲して縮まった状態を設定することができる。

上記図２６に示す場合には、反射光Ｌ２の有無を検出するために受光部１６４を設けた場合を例にとって説明したが、これに替えて画像センサ部を設けて位置識別パターン部１７０の画像を取り込むようにしてもよい。図３１はこのような駆動機構の変形例を示す拡大断面図、図３２は図３１に示す変形例に対応する位置識別パターンの一例を直線状に展開した時の状態を示す平面図である。尚、図２６乃至図３０に示す部分と同一構成部分については同一符号を付してその説明を省略する。
図２６に示すように、ここでは先の受光部１６４（図２６参照）に替えて、例えばＣＣＤカメラよりなる画像センサ部１８０を設けており、位置識別パターン部１７０の画像を認識できるようになっている。この場合、位置認識パターン部１７０の部分が暗い場合には、この部分を照明するための照明手段を設けるのがよい。そこで、図３１においては、上記発光部１６４（図２６参照）に替えて、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）等のある程度の面積をもった領域を明るくできるような照明手段１８２を設けており、照明光Ｌ３によって上記位置識別パターン部１７０の一部を照明できるようになっている。尚、この位置認識パターン部１７０が外からの光により明るい場合には、上記照明手段１８２は不要である。

このように画像センサ部１８０を設けた場合には、軸位置検出手段１７２は、異なる明度の認識や異なる色の認識や異なる図形の認識等を行うことができるようになっている。ここで位置識別パターン部１７０が図２８や図３０に示すような構造ならば、明度の違いに応じて光反射エリア１７０Ａや光吸収エリア１７０を認識することができる。またその他に、位置識別パターン部１７０を図３２に示すように構成することもできる。

図３２（Ａ）は、位置識別パターン部１７０を、例えば”黒色”、”灰色”、”白色”の３つの領域に区分したものであり、これらの３つの領域を明度の違いによって認識することができる。尚、上記各領域を、それぞれ明度の異なる”灰色”で形成するようにしてもよい。図３２（Ｂ）は位置識別パターン部１７０を、例えば”赤色”、”青色”、”黄色”の色の異なる３つの領域に区分したものであり、これらの３つの領域を色の違いによって認識することができる。図３２（Ｃ）及び図３２（Ｄ）はポジションセンサとして用いる場合のパターンを示し、３つの異なる図形を配置している。図３２（Ｃ）の場合には、”★”印と、”●”印と、”▲”印を配置しており、図３２（Ｄ）の場合には、”１”と”２”と”３”の各文字を図形として配置しており、３つのポジションを図形の違いによって認識することができる。図３２（Ｃ）及び図３２（Ｄ）の場合には、それぞれ左から、例えば原点１、原点２、原点３が対応することになり、各アーム機構２６、２８の所望する屈伸状態を上記各原点１〜３に対応させて割り付けることができる。

第１及び第２アーム機構２６、２８の軸受としては、アルミニウム合金製のハウジングの表面に硬質硫酸アルマイト処理を施したものが適用できる。ハウジングをアルミニウム合金で構成すれば、自重によるアーム機構の倒れを抑制できると共に、作動させた時の慣性力を小さくして、アーム機構の搬送精度を向上させることができる。また、プロセスによっては処理室内に磁場を形成することがあるが、アルミニウム合金製のハウジングによれば、磁場によるアーム機構の揺れを防止することができる。更に、表面にアルマイト処理を施したハウジングでは、グリースがアルマイト被膜に充分含浸されるため、グリースの補充寿命を延ばすことができる。

尚、上記駆動機構は同軸２軸構造を例にとって説明したが、３軸以上の場合にも本発明を適用することができる。また上記各実施例においては、被処理体として半導体ウエハを例にとって説明したが、これに限定されず、ガラス基板、ＬＣＤ基板等を搬送する場合にも、本発明の搬送装置を適用することができる。

本発明の搬送装置の第１実施例を示す平面図である。 図１に示す搬送装置の一方のアーム機構が伸びた状態を示す平面図である。 図１に示す搬送装置を示す断面図である。 回転基台の内部構造を示す断面図である。 本発明の第２実施例を示す斜視図である。 第２実施例において一方のアーム機構を伸長した状態を示す平面図である。 第２実施例を示す部分断面図である。 第２実施例の一連の動作状態を摸式的に示す図である。 本発明の第３実施例のアーム機構が縮退している状態を示す平面図である。 第３実施例の一方のアーム機構が伸長している状態を示す平面図である。 駆動リンク機構の部分を主として示す部分断面図である。 本発明の第４実施例のアーム機構が縮退している状態を示す平面図である。 本発明の第４実施例を示す側面図である。 第４実施例の一方のアーム機構が伸長している状態を示す平面図である。 本発明の第５実施例の一方のアーム機構が伸長している状態を示す平面図である。 第２駆動源として用いたリニアモータと駆動リンク機構との連結状態を説明するための部分断面図である。 本発明の第６実施例を示す平面図である。 第６実施例の一方のアーム機構が伸長している状態を示す平面図である。 第６実施例を示す部分断面図である。 第６実施例の一連の動作状態を摸式的に示す図である。 本発明の第７実施例に係る搬送装置における両アーム機構が収縮している状態を示す平面図である。 本発明の第８実施例に係る搬送装置における両アーム機構が収縮している状態を示す平面図である。 図２２に示す搬送装置の一方のアーム機構が伸長した状態を示す斜視図である。 図２２に示す搬送装置の一連の動作状態を模式的に示す図である。 比較実験の結果を示すグラフである。 本発明の駆動機構の一例を示す拡大断面図である。 駆動機構の要部である位置識別パターン部と反射部材との位置関係を説明するための説明図である。 位置識別パターンの一例を直線状に展開した時の状態を示す平面図である。 外側の駆動軸の全体を位置識別パターンとして形成した時の斜視図である。 ポジションセンサとして用いる時の位置識別パターン部を示す展開図である。 駆動機構の変形例を示す拡大断面図である。 図３１に示す変形例に対応する位置識別パターンの一例を直線状に展開した時の状態を示す平面図である。 従来の搬送装置の一例を示す斜視図である。

符号の説明

２０ 搬送装置
２２ ベース
２４ 回転基台
２６ 第１アーム機構
２６Ａ 第１アーム部
２６Ｂ 第２アーム部
２６Ｃ ピック部
２８ 第２アーム機構
２８Ａ 第１アーム部
２８Ｂ 第２アーム部
２８Ｃ ピック部
３０ 駆動リンク機構
３２ 第１駆動源
３４ 第２駆動源
３８ 駆動軸（外側の駆動軸）
４０ 駆動軸（中心駆動軸）
９２ 駆動アーム部
９４Ａ、９４Ｂ 従動アーム部
１１２ 小リンク機構
１１４ 第１小アーム部
１１６ 第２小アーム部
１４２ リニアモータ
１６０ 駆動機構
１６２ 発光部
１６４ 受光部
１６６ 反射部材
１６８ 光通過窓部
１７０ 位置識別パターン部
１７０Ａ 光反射エリア
１７０Ｂ 光吸収エリア
１８０ 画像センサ部
１８２ 照明手段
Ｃ１ 旋回中心
Ｌ１ 検出光
Ｌ２ 反射光
Ｌ３ 照明光
Ｗ 半導体ウエハ（被処理体）

Claims (24)

1. 被処理体を保持して搬送するための搬送装置において、
   ベースに回転自在に支持された回転基台と、
   第１アーム部、第２アーム部及びピック部をこの順序で屈伸可能に連結してなる第１及び第２アーム機構と、
   前記第１及び第２アーム機構の各第１アーム部にそれぞれ連結されて前記第１及び第２アーム機構を屈伸させる駆動リンク機構と、
   前記回転基台を回転駆動させる第１駆動源と、
   前記駆動リンク機構を駆動する第２駆動源と、
   を備えたことを特徴とする搬送装置。
2. 前記駆動リンク機構は、基端部が前記回転基台に回転自在に支持されると共に前記第２駆動源によって旋回駆動される駆動アーム部と、複数の従動アーム部とよりなり、
   前記各従動アーム部の基端部が前記駆動アーム部の先端部にそれぞれ回転自在に支持されると共に、先端部が前記各第１アーム部にそれぞれ回転自在に支持されることを特徴とする請求項１記載の搬送装置。
3. 前記駆動リンク機構は、基端部が前記回転基台に回転自在に支持されると共に前記第２駆動源によって旋回駆動される駆動アーム部と、Ｕ字状に屈曲された第１及び第２従動アーム部よりなり、
   前記第１従動アーム部の基端部が中心線を越えて前記駆動アーム部の第２アーム機構側で軸支され、前記第２従動アーム部の基端部が中心線を越えて前記駆動アーム部の第１アーム機構側で軸支され、前記第１及び第２従動アーム部の各先端部が前記第１及び第２アーム部にそれぞれ軸支されることを特徴とする請求項１記載の搬送機構。
4. 前記中心線は、前記第１及び第２アーム機構が共に収縮する初期状態における前記第１及び第２アーム機構の各ピックの中心を結んだ線分の垂直二等分線であることを特徴とする請求項３記載の搬送機構。
5. 前記２つのピック部は、同一平面上に互いに異なる方向に向けて配置されると共に、前記２つのピック部の開き角は６０〜１８０度未満の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の搬送装置。
6. 前記駆動アーム部には、プーリと連結ベルトよりなる動力伝達機構を介して前記第２駆動源の動力が伝えられることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の搬送装置。
7. 前記駆動リンク機構は、基端部が前記回転基台に回転可能に支持されると共に、前記第２駆動源によって旋回駆動されて屈伸可能になされた小リンク機構と、２本の従動アーム部とよりなり、
   前記各従動アーム部の基端部が前記小リンク機構の先端部にそれぞれ回転自在に支持されると共に、先端部が前記各第１アーム部にそれぞれ回転自在に支持されることを特徴とする請求項１記載の搬送装置。
8. 前記小リンク機構には、プーリと連結ベルトよりなる動力伝達機構を介して前記第２駆動源の動力が伝えられることを特徴とする請求項７記載の搬送装置。
9. 前記駆動リンク機構は、２本の従動アーム部を有すると共に、前記第２駆動源は直線移動するリニアモータよりなり、前記各従動アーム部の基端部が前記リニアモータ側にそれぞれ回転自在に支持されると共に、先端部が前記各第１アーム部にそれぞれ回転自在に支持されることを特徴とする請求項１記載の搬送装置。
10. 前記駆動リンク機構は、
    基端部が前記回転基台の回転中心の部分に回転自在に支持されると共に、前記第２駆動源の駆動軸に直接的に連結された駆動アーム部と、２本の従動アーム部とよりなり、
    前記各従動アーム部の基端部が前記駆動アーム部の先端部にそれぞれ回転自在に支持されると共に、先端部が前記各第１アーム部にそれぞれ回転自在に支持されることを特徴とする請求項１記載の搬送装置。
11. 前記２つのピック部は、互いに上下に重ねて配置されると共に同一方向に向けられていることを特徴とする請求項１、２、６乃至１０のいずれかに記載の搬送装置。
12. 前記２つの第１アーム部の基端部は、同一平面上に離間させて回転自在に支持されていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の搬送装置。
13. 前記２つの第１アーム部の基端部は、互いに上下に重ね合わせて同軸状態で回転自在に支持されることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の搬送装置。
14. 前記第１及び第２アーム機構は、前記駆動リンク機構の旋回揺動動作によっていずれか一方のアーム機構が伸長した時に他方のアーム機構が縮退するように動作されることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の搬送装置。
15. 同軸状に互いに回転自在になされた中空パイプ状の複数の駆動軸と、
    前記複数の駆動軸のそれぞれに結合された複数の駆動源と、
    前記複数の駆動軸の内の中心部に配置された中心駆動軸内にその軸方向に沿って検出光を放射する発光部と、
    前記検出光の反射光を受光する受光部と、
    前記中心駆動軸に設けられて前記検出光を前記中心駆動軸の半径方向へ反射する反射部材と、
    前記中心駆動軸に設けられて前記反射部材で反射された検出光を通過させる光通過窓部と、
    前記中心駆動軸の外周に配置された駆動軸に設けられて前記光透過窓部を通過した検出光を前記反射部材に向けて反射する光反射エリアと吸収する光吸収エリアとを有する位置識別パターン部と、
    前記受光部の出力に基づいて前記複数の駆動軸の回転方向における位置関係を求める軸位置検出手段と、
    を備えたことを特徴とする駆動機構。
16. 前記発光部及び前記受光部は、前記駆動源を収容する筐体側に固定されていることを特徴とする請求項１５記載の駆動機構。
17. 同軸状に互いに回転自在になされた中空パイプ状の複数の駆動軸と、
    前記複数の駆動軸のそれぞれに結合された複数の駆動源と、
    前記複数の駆動軸の内の中心部に配置された中心駆動軸以外の駆動軸に設けられた位置識別パターン部と、
    前記位置識別パターン部からの反射光を取り込むために前記中心駆動軸に設けられた光通過窓部と、
    前記光通過窓部を通過した光を前記中心駆動軸の軸方向に沿って反射する反射部材と、
    前記反射部材で反射した光を受光する画像センサ部と、
    前記画像センサ部の出力に基づいて前記複数の駆動軸の回転方向における位置関係を求める軸位置検出手段と、
    を備えたことを特徴とする駆動機構。
18. 前記画像センサ部は、前記駆動源を収容する筐体側に固定されていることを特徴とする請求項１７記載の駆動機構。
19. 前記位置識別パターン部に照明光を照射する照明手段が設けられることを特徴とする請求項１７または１８記載の駆動機構。
20. 前記位置識別パターンは、異なる色の領域が配列されていることを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれかに記載の駆動機構。
21. 前記位置識別パターンは、異なる図形が配列されていることを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれかに記載の駆動機構。
22. 前記位置識別パターンは、異なる明度の領域が配列されていることを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれかに記載の駆動機構。
23. 請求項１乃至１４のいずれかに記載の搬送装置を駆動する駆動機構として用いられることを特徴とする請求項１５乃至２２のいずれかに記載の駆動機構。
24. 前記搬送機構の第１及び第２アーム機構の軸受として、アルミニウム合金製のハウジングの表面に硬質硫酸アルマイト処理を施したものが用いられることを特徴とする請求項１記載の搬送装置。
    
    

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