JP2008036762A - Substrate conveying robot - Google Patents

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JP2008036762A
JP2008036762A JP2006213592A JP2006213592A JP2008036762A JP 2008036762 A JP2008036762 A JP 2008036762A JP 2006213592 A JP2006213592 A JP 2006213592A JP 2006213592 A JP2006213592 A JP 2006213592A JP 2008036762 A JP2008036762 A JP 2008036762A
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Kiyonori Nakano
清憲 中野
Katsuhiko Kato
克彦 加藤
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Aitec Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate conveying robot capable of reducing a foot print while ensuring aptitude as a clean robot. <P>SOLUTION: The substrate conveying robot is equipped with an interlocking type arm unit 300 where a tip end part 37 of the tip end arm 3 can linearly move (Y-axis movement) on the horizontal plane, an independent rotary type arm 51 which receives a driving force with a second electric motor 36 as a driving source and can rotate on the horizontal plane with a rotation center 51a as a rotating center, and an independent rotary type hands 68, 72 which can rotate on the horizontal plane with base parts 69, 73 as the rotation center with a third electric motor, and a forth electric motors 56, 57 as the driving source. The position on the horizontal straight line (Y-axis) of the tip end part 37 of the tip end arm 3, a horizontal rotational position, and the horizontal rotational position of the independent rotary type hands 68, 72 are respectively controlled, and the independent rotary type hands 68, 72 are advanced and retreated to the horizontal direction (X-axis direction) orthogonal to the linear movement direction (Y-axis movement direction) of the tip end part 37 of the tip end arm 3. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、基板搬送ロボットとは別に設けられた直線移動機構によって基板搬送ロボットの本体部が直線移動されるタイプの基板搬送ロボットではなく、特に、基板搬送ロボットの本体部は固定位置に保持され基板搬送ロボットのハンドを直線移動させるタイプの基板搬送ロボットに関する。   The present invention is not a substrate transfer robot of a type in which the main body of the substrate transfer robot is linearly moved by a linear movement mechanism provided separately from the substrate transfer robot. In particular, the main body of the substrate transfer robot is held at a fixed position. The present invention relates to a substrate transfer robot of a type in which a hand of a substrate transfer robot moves linearly.

従来から、直線移動機構によって本体部が直線移動をするタイプの基板搬送ロボットが知られている(例えば、特許文献1参照)。しかし、このタイプの基板搬送ロボットは、本体部が直線移動機構のレールに載って移動するため、本体部とレールの摩擦等による粉塵の発生を回避することが困難であり、クリーンルームで使用されるクリーンロボットとしての適性に欠ける傾向がある。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a type of substrate transfer robot in which a main body moves linearly by a linear movement mechanism (see, for example, Patent Document 1). However, since this type of substrate transfer robot moves on the rail of the linear movement mechanism, it is difficult to avoid generation of dust due to friction between the main body and the rail, and is used in a clean room. There is a tendency to lack suitability as a clean robot.

これに対し、複数のアームと1つ又は2つのハンドを備え、各アーム及びハンドを各々個別の電動モータで回転可能に構成した多関節ロボットは、粉塵の発生のおそれがないためクリーンロボットとしての適性を有しているが、電動モータの総数が多いためコスト高になり、また、フットプーリントが拡大するという問題があった。
特開2000−353730公報
On the other hand, an articulated robot comprising a plurality of arms and one or two hands, each of which can be rotated by an individual electric motor, has no risk of dust generation. Although there is suitability, there are problems that the total number of electric motors is high and the cost is high, and the foot pool is enlarged.
JP 2000-353730 A

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決し、クリーンロボットとしての適性を確保しつつフットプーリントの縮小を図ることが可能な基板搬送ロボットを提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a substrate transfer robot capable of solving the above-described problems of the prior art and reducing the foot pool while ensuring the suitability as a clean robot.

本発明の基板搬送ロボットは、第1電動モータを駆動源とする駆動力を受け当該基アームの基部を回転中心に回転し得る基アームと、前記基アームの先端部に延設され、該基アームの回転に連動して当該中間アームの基部を回転中心に回転し得る中間アームと、該中間アームの先端部に延設され、該中間アームの回転に連動して当該先端アームの基部を回転中心に回転し得る先端アームとからなり、前記先端アームの先端部が水平面上を直線移動し得る連動式アームユニットと、前記先端アームの先端部に延設され、該先端アームに内蔵された第2電動モータを駆動源とする駆動力を受け当該単独回転式アームの基部を回転中心に水平面上を回転し得る単独回転式アームと、前記単独回転式アームの先端部に延設され、該単独回転式アームに内蔵された第3電動モータを駆動源とする駆動力を受け当該単独回転式ハンドの基部を回転中心に水平面上を回転し得る単独回転式ハンドと、を備え、前記先端アームの先端部の水平直線上の位置、前記単独回転式アームの水平回転位置、及び前記単独回転式ハンドの水平回転位置をそれぞれ制御し、前記単独回転式ハンドを、前記先端アームの先端部の直線移動方向に対して所定角度をもって水平方向へ前進及び後退させることを特徴とする。   The substrate transfer robot of the present invention has a base arm that receives a driving force using a first electric motor as a drive source and can rotate around the base portion of the base arm and a distal end portion of the base arm. An intermediate arm that can rotate around the base of the intermediate arm in conjunction with the rotation of the arm and a distal end of the intermediate arm, and the base of the distal arm rotates in conjunction with the rotation of the intermediate arm A tip arm that can rotate about the center, and an interlocking arm unit in which the tip of the tip arm can move linearly on a horizontal plane; and a first arm that extends from the tip of the tip arm and is built into the tip arm. (2) A single rotary arm that can receive a driving force using an electric motor as a drive source and rotate on a horizontal plane with the base of the single rotary arm as a center of rotation, and a distal end of the single rotary arm. For rotary arm A single rotary hand that receives a driving force using the third electric motor stored therein as a drive source and can rotate on a horizontal plane around the base of the single rotary hand as a rotation center, and the horizontal of the tip of the tip arm A position on a straight line, a horizontal rotation position of the single rotary arm, and a horizontal rotary position of the single rotary hand are respectively controlled, and the single rotary hand is controlled with respect to the linear movement direction of the tip of the tip arm. It is characterized by moving forward and backward in a horizontal direction at a predetermined angle.

本発明の基板搬送ロボットによると、連動式アームユニットにより先端アームの先端部を直線移動させるよう構成したため、基板搬送ロボットとは別に直線移動機構を設けなくて済むため、粉塵の発生のおそれがなく、クリーンロボットとしての適性を有する。また、連動式アームユニットは、第1電動モータを駆動源とし、中間アームは基アームの回転に連動して回転するとともに先端アームは中間アームの回転に連動して回転するよう構成されるため、電動モータの総数が減少し、コスト低減を図ることができる。また、本発明の基板搬送ロボットは、先端アームの先端部の水平直線上の位置、単独回転式アームの水平回転位置、及び単独回転式ハンドの水平回転位置をそれぞれ制御し、単独回転式ハンドを、先端アームの先端部の直線移動方向に対して所定角度例えば90度をもって水平方向へ前進及び後退させるよう構成されるため、単独回転式ハンドを後退位置まで後退させることによりフットプーリントの縮小を図ることが可能になる。   According to the substrate transfer robot of the present invention, since the tip portion of the tip arm is linearly moved by the interlocking arm unit, it is not necessary to provide a linear movement mechanism separately from the substrate transfer robot, so there is no risk of dust generation. Applicable as a clean robot. The interlocking arm unit is configured to use the first electric motor as a drive source, the intermediate arm rotates in conjunction with the rotation of the base arm, and the tip arm rotates in conjunction with the rotation of the intermediate arm. The total number of electric motors can be reduced, and costs can be reduced. The substrate transfer robot according to the present invention controls the position of the tip of the tip arm on the horizontal straight line, the horizontal rotation position of the single rotary arm, and the horizontal rotary position of the single rotary hand, respectively. Since it is configured to move forward and backward in a horizontal direction at a predetermined angle, for example, 90 degrees with respect to the linear movement direction of the distal end portion of the distal arm, the foot pool can be reduced by retracting the single rotary hand to the retracted position. It becomes possible to plan.

ここで、前記基アームは、第1固定プーリを当該基アームの基部に備えるとともに、前記中間アームの基部側に固定された第1可動プーリであって前記第1固定プーリに対し径が1/2の第1可動プーリを当該基アームの先端部に備え、かつ、前記第1固定プーリと前記第1可動プーリとの間に掛渡された第1ベルトを備え、前記中間アームは、第2固定プーリを当該中間アームの基部に備えるとともに、前記先端アームの基部側に固定された第2可動プーリであって前記第2固定プーリに対し径が等しい第2可動プーリを当該中間アームの先端部に備え、かつ、前記第2固定プーリと前記第2可動プーリとの間に掛渡された第2ベルトを備え、前記基アームと前記中間アームと前記先端アームの長手方向の寸法比が1対2対1である。   Here, the base arm includes a first fixed pulley at a base portion of the base arm, and is a first movable pulley fixed to the base portion side of the intermediate arm, and has a diameter of 1 / with respect to the first fixed pulley. Two first movable pulleys at the distal end of the base arm, and a first belt suspended between the first fixed pulley and the first movable pulley. A fixed pulley is provided at the base of the intermediate arm, and a second movable pulley fixed on the base side of the tip arm and having a diameter equal to that of the second fixed pulley is provided at the tip of the intermediate arm. And a second belt stretched between the second fixed pulley and the second movable pulley, and a longitudinal dimension ratio of the base arm, the intermediate arm, and the tip arm is one pair. Two to one.

上記のように連動式アームユニットを構成することにより、先端アームの先端部を直線移動させることができる。   By configuring the interlocking arm unit as described above, the distal end portion of the distal arm can be linearly moved.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係る基板搬送ロボットの斜視図、図2は、同基板搬送ロボットの内部構造の概念図、図3は、同基板搬送ロボットの使用例を示す概略平面図、図4〜図9は、同基板搬送ロボットの一連の動作を表す平面図を示す。   1 is a perspective view of a substrate transfer robot according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a conceptual diagram of the internal structure of the substrate transfer robot, and FIG. 3 is a schematic plan view showing an example of use of the substrate transfer robot. 4 to 9 are plan views showing a series of operations of the substrate transfer robot.

図1及び図2において、基板搬送ロボットは、設置面に固定される本体部100と、本体部100の上面から上方へ突出し、本体部100に内蔵された駆動機構(図示せず。)により、Z軸方向(鉛直方向)へ昇降可能で、かつ、θ軸回り(鉛直軸回り)に回転可能なアーム支持部200を備える。   1 and 2, the substrate transfer robot includes a main body 100 fixed to the installation surface, and a drive mechanism (not shown) that protrudes upward from the upper surface of the main body 100 and is built in the main body 100. An arm support portion 200 that can be moved up and down in the Z-axis direction (vertical direction) and is rotatable around the θ axis (around the vertical axis) is provided.

アーム支持部200の上面には、θ軸回り(鉛直軸回り)に回転可能に基アーム1が配される。基アーム1は、後述する中間アーム2及び先端アーム3と共に連動式アームユニット300を構成する。   The base arm 1 is disposed on the upper surface of the arm support portion 200 so as to be rotatable around the θ axis (around the vertical axis). The base arm 1 constitutes an interlocking arm unit 300 together with an intermediate arm 2 and a distal arm 3 described later.

基アーム1は、床部4と天井部5と側壁部6とで囲まれたほぼ中空状に形成される。   The base arm 1 is formed in a substantially hollow shape surrounded by the floor 4, the ceiling 5, and the side wall 6.

基アーム1の基部7の内部には、第1固定プーリ8の歯車部9が水平方向に沿って配される。歯車部9には、鉛直下方へ軸部10が延設され、軸部10の下端部は、アーム保持部200に固定される。軸部10と基アーム1の基部7の床部4との間には軸受11が配設され、基アーム1は、軸部10に対して回動自在とされる。第1固定プーリ8は、鉛直方向の貫通孔を有し、この貫通孔に基アーム駆動軸12が挿通される。基アーム駆動軸12の上端部は、基アーム1の天井部5に固定され、基アーム駆動軸12の下端部は、アーム支持部200の内部に設けられた主駆動軸201に連結される。主駆動軸201は、第1電動モータ202を駆動源として回転駆動され、この主駆動軸201の回転により、基アーム駆動軸12を介して基アーム1は鉛直軸回りに回転される。   Inside the base portion 7 of the base arm 1, the gear portion 9 of the first fixed pulley 8 is arranged along the horizontal direction. A shaft portion 10 extends vertically downward from the gear portion 9, and a lower end portion of the shaft portion 10 is fixed to the arm holding portion 200. A bearing 11 is disposed between the shaft portion 10 and the floor portion 4 of the base portion 7 of the base arm 1, and the base arm 1 is rotatable with respect to the shaft portion 10. The first fixed pulley 8 has a vertical through hole, and the base arm drive shaft 12 is inserted through the through hole. An upper end portion of the base arm drive shaft 12 is fixed to the ceiling portion 5 of the base arm 1, and a lower end portion of the base arm drive shaft 12 is connected to a main drive shaft 201 provided inside the arm support portion 200. The main drive shaft 201 is rotationally driven using the first electric motor 202 as a drive source, and the base arm 1 is rotated about the vertical axis via the base arm drive shaft 12 by the rotation of the main drive shaft 201.

基アーム1の先端部13の内部には、第1固定プーリ8の歯車部9との間で第1ベルト(タイミングベルト)14が掛渡される第1可動プーリ15の歯車部16が水平方向に沿って配される。歯車部16には、鉛直上方へ軸部17が延設される。軸部17は、基アーム1の先端部13の天井部5に配設された軸受18によって回動自在に支承される。軸部17の上端部は、中間アーム2の基部19の床部20に固定される。軸部17は、中間アーム駆動軸を構成する。   Inside the distal end portion 13 of the base arm 1 is a gear portion 16 of a first movable pulley 15 in which a first belt (timing belt) 14 is stretched between the gear portion 9 of the first fixed pulley 8 in the horizontal direction. Arranged along. A shaft portion 17 extends vertically upward from the gear portion 16. The shaft portion 17 is rotatably supported by a bearing 18 disposed on the ceiling portion 5 of the distal end portion 13 of the base arm 1. The upper end portion of the shaft portion 17 is fixed to the floor portion 20 of the base portion 19 of the intermediate arm 2. The shaft portion 17 constitutes an intermediate arm drive shaft.

中間アーム2は、床部20と天井部21と側壁部22とで囲まれたほぼ中空状に形成される。   The intermediate arm 2 is formed in a substantially hollow shape surrounded by the floor 20, the ceiling 21, and the side wall 22.

中間アーム2の基部19の内部には、第2固定プーリ23が水平方向に沿って配される。第2固定プーリ23には、鉛直軸24の上端部が固定され、この鉛直軸24の下端部は、基アーム1の先端部13の床部4に固定される。   Inside the base 19 of the intermediate arm 2, a second fixed pulley 23 is disposed along the horizontal direction. An upper end portion of the vertical shaft 24 is fixed to the second fixed pulley 23, and a lower end portion of the vertical shaft 24 is fixed to the floor portion 4 of the distal end portion 13 of the base arm 1.

中間アーム2の先端部25の内部には、第2固定プーリ23との間で第2ベルト(タイミングベルト)27が掛渡される第2可動プーリ28の歯車部29が水平方向に沿って配される。歯車部29には、鉛直上方へ軸部30が延設される。軸部30は、中間アーム2の先端部25の天井部21に配設された軸受31によって回動自在に支承される。軸部30の上端部は、先端アーム3の基部32の床部33に固定される。軸部30は、先端アーム駆動軸を構成する。   Inside the distal end portion 25 of the intermediate arm 2, a gear portion 29 of a second movable pulley 28 on which a second belt (timing belt) 27 is stretched between the second fixed pulley 23 is disposed along the horizontal direction. The The gear portion 29 has a shaft portion 30 extending vertically upward. The shaft portion 30 is rotatably supported by a bearing 31 disposed on the ceiling portion 21 of the distal end portion 25 of the intermediate arm 2. The upper end portion of the shaft portion 30 is fixed to the floor portion 33 of the base portion 32 of the tip arm 3. The shaft portion 30 constitutes a tip arm drive shaft.

先端アーム3は、床部33と天井部34と側壁部35とで囲まれたほぼ中空状に形成される。   The distal arm 3 is formed in a substantially hollow shape surrounded by the floor 33, the ceiling 34 and the side wall 35.

先端アーム3の内部には、第2電動モータ36が設置される。また、先端アーム3の先端部37の内部には、第2電動モータ36の動力伝達系に配された第3ベルト(タイミングベルト)38に掛渡される第3可動プーリ39の歯車部40が水平方向に沿って配される。歯車部40には、鉛直上方へ軸部41が延設される。軸部41は、先端アーム3の先端部37の天井部34に配設された軸受42によって回動自在に支承される。軸部41の上端部は、単独回転式アーム51の基部52の床部53に固定される。軸部41は、単独回転式アーム駆動軸を構成する。   A second electric motor 36 is installed inside the distal arm 3. Further, inside the distal end portion 37 of the distal end arm 3, a gear portion 40 of a third movable pulley 39 that is stretched around a third belt (timing belt) 38 disposed in a power transmission system of the second electric motor 36 is horizontal. Arranged along the direction. A shaft portion 41 extends vertically upward from the gear portion 40. The shaft portion 41 is rotatably supported by a bearing 42 disposed on the ceiling portion 34 of the tip portion 37 of the tip arm 3. The upper end portion of the shaft portion 41 is fixed to the floor portion 53 of the base portion 52 of the single rotary arm 51. The shaft portion 41 constitutes a single rotary arm drive shaft.

第1固定プーリ8の歯車部9の径と第1可動プーリ15の歯車部16の径との比は、2対1に設定され、かつ、第2固定プーリ23の径と第2可動プーリ28の歯車部29の径との比は、1対1に設定される。また、基アーム1の回転中心1aから中間アーム2の回転中心2aまでの平面視寸法と、中間アーム2の回転中心2aから先端アーム3の回転中心3aまでの平面視寸法と、先端アーム3の回転中心3aから単独回転式アーム51の回転中心51aまでの平面視寸法との比は、1対2対1に設定される。   The ratio between the diameter of the gear portion 9 of the first fixed pulley 8 and the diameter of the gear portion 16 of the first movable pulley 15 is set to 2: 1, and the diameter of the second fixed pulley 23 and the second movable pulley 28 are set. The ratio with the diameter of the gear portion 29 is set to 1: 1. Further, the plan view size from the rotation center 1a of the base arm 1 to the rotation center 2a of the intermediate arm 2, the plan view size from the rotation center 2a of the intermediate arm 2 to the rotation center 3a of the tip arm 3, and the tip arm 3 The ratio of the size in plan view from the rotation center 3a to the rotation center 51a of the single rotary arm 51 is set to 1: 2.

上記のように構成される連動式アームユニット300において、第1電動モータ202が起動し、主駆動軸201及び基アーム駆動軸12を介して基アーム1がアーム保持部200に対して平面視角度αだけ所定方向例えば時計方向へ回転するとき、中間アーム2は、第1固定プーリ8の歯車部9、第1ベルト14、第1可動プーリ15の歯車部16及び第1可動プーリ15の軸部(中間アーム駆動軸)17を介して、基アーム1に対して平面視角度2αだけ上記所定方向とは反対方向例えば反時計方向へ回転する。また、先端アーム3は、中間アーム2の回転に伴い、第2固定プーリ23、第2ベルト27、第2可動プーリ28の歯車部29及び第2可動プーリ28の軸部(先端アーム駆動軸)30を介して、中間アーム2に対して平面視2αだけ時計方向に回転する。   In the interlocking arm unit 300 configured as described above, the first electric motor 202 is activated, and the base arm 1 is viewed in plan view with respect to the arm holding unit 200 via the main drive shaft 201 and the base arm drive shaft 12. When rotating in a predetermined direction, for example, clockwise, by α, the intermediate arm 2 includes the gear portion 9 of the first fixed pulley 8, the first belt 14, the gear portion 16 of the first movable pulley 15, and the shaft portion of the first movable pulley 15. The intermediate arm drive shaft 17 rotates with respect to the base arm 1 by a planar view angle 2α in a direction opposite to the predetermined direction, for example, counterclockwise. Further, as the intermediate arm 2 rotates, the distal arm 3 is rotated by the second fixed pulley 23, the second belt 27, the gear portion 29 of the second movable pulley 28, and the shaft portion of the second movable pulley 28 (tip arm drive shaft). Through 30, the intermediate arm 2 rotates in the clockwise direction by a plan view 2α.

このように、連動式アームユニット300は、基アーム1がアーム保持部200に対し時計方向へ角度αだけ回転すると、中間アーム2は基アーム1に対し反時計方向へ角度2αだけ回転し、先端アーム3は中間アーム2に対し時計方向へ角度2αだけ回転する。そして、基アーム1と中間アーム2と先端アーム3の長手方向の寸法比は、上記のように1対2対1である。このため、基アーム1が回転するとき、先端アーム3の先端部37に延設された単独回転式アーム51の回転中心51aは、単独回転式アーム51の回転中心51aと基アーム1の回転中心1aとを結んだ直線上に常に位置するようになり、単独回転式アーム51の回転中心51aは、連動式アームユニット300の動作によりY軸直線移動する。   Thus, in the interlocking arm unit 300, when the base arm 1 rotates clockwise by the angle α with respect to the arm holding part 200, the intermediate arm 2 rotates counterclockwise by the angle 2α with respect to the base arm 1, The arm 3 rotates clockwise by an angle 2α with respect to the intermediate arm 2. And the dimensional ratio of the longitudinal direction of the base arm 1, the intermediate | middle arm 2, and the front-end | tip arm 3 is 1 to 2 to 1 as mentioned above. For this reason, when the base arm 1 rotates, the rotation center 51 a of the single rotary arm 51 extended to the tip portion 37 of the tip arm 3 is the rotation center 51 a of the single rotary arm 51 and the rotation center of the base arm 1. The rotation center 51a of the single-rotation arm 51 is moved linearly along the Y axis by the operation of the interlocking arm unit 300.

単独回転式アーム51は、床部53と天井部54と側壁部55とで囲まれたほぼ中空状に形成される。   The single rotary arm 51 is formed in a substantially hollow shape surrounded by the floor 53, the ceiling 54, and the side wall 55.

単独回転式アーム51の内部には、第3電動モータ56及び第4電動モータ57が設置される。また、単独回転式アーム51の先端部58の内部には、第3電動モータ56の動力伝達系に配された第4ベルト(タイミングベルト)59に掛渡される第4可動プーリ60の歯車部61、及び、第4電動モータ57の動力伝達系に配された第5ベルト(タイミングベルト)62に掛渡された第5可動プーリ63の歯車部64がそれぞれ水平方向に沿って配される。各歯車部61、64には、それぞれ鉛直上方へ軸部65、66が延設される。一方の軸部65は、単独回転式アーム51の先端部58の天井部54に配設された軸受67によって回動自在に支承され、この軸部65の上端部は、下側単独回転式ハンド68の基部69の床部70に固定される。この軸部65は、下側単独回転式ハンド駆動軸を構成する。他方の軸部66は、上記軸部65と同軸状に配され、上記軸部65の中空部に配設された軸受71によって回動自在に支承され、この軸部66の上端部は、上側単独回転式ハンド72の基部73の床部74に固定される。この軸部66は、上側単独回転式アーム駆動軸を構成する。   A third electric motor 56 and a fourth electric motor 57 are installed inside the single rotary arm 51. Further, inside the distal end portion 58 of the single rotary arm 51, a gear portion 61 of a fourth movable pulley 60 that is stretched around a fourth belt (timing belt) 59 disposed in a power transmission system of the third electric motor 56. And the gear part 64 of the 5th movable pulley 63 hung over the 5th belt (timing belt) 62 distribute | arranged to the power transmission system of the 4th electric motor 57 is distribute | arranged along a horizontal direction, respectively. Shaft portions 65 and 66 extend vertically upward from the gear portions 61 and 64, respectively. One shaft portion 65 is rotatably supported by a bearing 67 disposed on the ceiling portion 54 of the distal end portion 58 of the single rotary arm 51, and the upper end portion of the shaft portion 65 is a lower single rotary hand. Fixed to the floor 70 of the 68 base 69. The shaft portion 65 constitutes a lower independent rotary hand drive shaft. The other shaft portion 66 is arranged coaxially with the shaft portion 65 and is rotatably supported by a bearing 71 disposed in the hollow portion of the shaft portion 65, and the upper end portion of the shaft portion 66 has an upper side. It is fixed to the floor 74 of the base 73 of the single rotary hand 72. The shaft portion 66 constitutes an upper independent rotary arm drive shaft.

上記のように構成される基板搬送ロボットは、クリーンルーム内での使用に好適であり、例えば図3に示すように、カセット400内から未処理基板500Aを取り出し、処理済み基板500Bをカセット400内に収納する作業に用いられる。   The substrate transport robot configured as described above is suitable for use in a clean room. For example, as shown in FIG. 3, the unprocessed substrate 500A is taken out from the cassette 400, and the processed substrate 500B is placed in the cassette 400. Used for storage work.

この基板取出し収納作業は、上側単独回転式ハンド72に処理済み基板500Bを保持させ、かつ上側単独回転式ハンド72を単独回転式アーム51の長手方向と一致させた状態に保ちながら、下側単独回転式ハンド68をカセット400内に進入させ、カセット400内の未処理基板500Aを保持させる(図4参照)。次に、未処理基板500Aを保持した下側単独回転式ハンド68をX軸方向つまり水平面上においてY軸と直交する方向に後退位置まで後退させる(図5〜図8参照)。次に、後退位置において、下側単独回転式ハンド68を単独回転式アーム51の長手方向と一致させるとともに上側単独回転式ハンド72の長手方向をX軸に一致させる(図9参照)。次に、上側単独回転式ハンド72をX軸方向に前進させ、カセット400内に処理済み基板500Bを収納する(図4〜図8に示した基板取出し作業の一連の過程と順序が逆となる過程に対応する。)。   In this substrate take-out and storage operation, the upper single rotary hand 72 holds the processed substrate 500B, and the upper single rotary hand 72 is kept in a state of being aligned with the longitudinal direction of the single rotary arm 51, while the single The rotary hand 68 is moved into the cassette 400 to hold the unprocessed substrate 500A in the cassette 400 (see FIG. 4). Next, the lower independent rotary hand 68 holding the untreated substrate 500A is retracted to the retracted position in the X-axis direction, that is, in the direction perpendicular to the Y-axis on the horizontal plane (see FIGS. 5 to 8). Next, in the retracted position, the lower single rotary hand 68 is made to coincide with the longitudinal direction of the single rotary arm 51 and the longitudinal direction of the upper single rotary hand 72 is made to coincide with the X axis (see FIG. 9). Next, the upper independent rotary hand 72 is advanced in the X-axis direction, and the processed substrate 500B is stored in the cassette 400 (the order of the series of steps of the substrate take-out operation shown in FIGS. 4 to 8 is reversed. Corresponding to the process).

ここで、下側単独回転式ハンド68の直線後退は、下側単独回転式ハンド68の長手方向を常にX軸方向に一致させながら単独回転式アーム51の回転中心51aを基アーム1の回転中心1aをY軸移動させることによって行われる。この回転中心51aのY軸移動は、上述したように回転中心51aのY軸上の位置が基アーム1のアーム保持部200に対する回転角度によって一義的に決まり、かつ、基アーム1の回転角度は第1電動モータ202の回転角度によって一義的に決まるため、第1電動モータ202の回転角度を制御することによって実現することができる。また、下側単独回転式ハンド68の長手方向を常にX軸方向に一致させる制御は、単独回転式アーム51の先端アーム3とのなす角度を第2電動モータ36の回転角度によって制御すると共に下側単独回転式ハンド68の単独回転式アーム51とのなす角度を第3電動モータ56の回転角度によって制御することによって行うことができる。   Here, the linear receding of the lower independent rotary hand 68 means that the rotational center 51a of the independent rotary arm 51 is set to the rotational center of the base arm 1 while the longitudinal direction of the lower independent rotary hand 68 always coincides with the X-axis direction. This is done by moving 1a along the Y axis. As described above, the Y axis movement of the rotation center 51a is uniquely determined by the rotation angle of the rotation center 51a on the Y axis depending on the rotation angle of the base arm 1 with respect to the arm holding portion 200, and the rotation angle of the base arm 1 is Since it is uniquely determined by the rotation angle of the first electric motor 202, it can be realized by controlling the rotation angle of the first electric motor 202. Further, in order to control the longitudinal direction of the lower independent rotary hand 68 to always coincide with the X-axis direction, the angle formed by the distal arm 3 of the independent rotary arm 51 is controlled by the rotational angle of the second electric motor 36 and This can be done by controlling the angle formed by the single rotary arm 51 of the side single rotary hand 68 with the rotation angle of the third electric motor 56.

なお、図4〜図8において、図6は、単独回転式アーム51の長手方向がY軸と一致した状態を示し、単独回転式アーム51の回転中心51aは、図4〜図6に示す間は、基アーム1の回転中心1aに接近する方向にY軸移動され、図6〜図8に示す間は、基アーム1の回転中心1aから離れる方向にY軸移動され、下側単独回転式ハンド68は、図8に示す後退位置まで後退する。   4-8, FIG. 6 shows the state in which the longitudinal direction of the single rotary arm 51 coincides with the Y axis, and the rotation center 51a of the single rotary arm 51 is the same as that shown in FIGS. Is moved in the Y-axis direction in the direction approaching the rotation center 1a of the base arm 1, and is moved in the Y-axis direction in the direction away from the rotation center 1a in the base arm 1 during the period shown in FIGS. The hand 68 moves backward to the retracted position shown in FIG.

以上説明したように、本実施形態の基板搬送ロボットは、第1電動モータ202を駆動源とする駆動力を受け基アーム1の基部7(回転中心1a)を回転中心に回転し得る基アーム1と、基アーム1の先端部13に延設され、基アーム1の回転に連動して中間アーム2の基部19(回転中心2a)を回転中心に回転し得る中間アーム2と、中間アーム2の先端部25に延設され、中間アーム2の回転に連動して先端アーム3の基部32(回転中心3a)を回転中心に回転し得る先端アーム3とからなり、先端アーム3の先端部37が水平面上を直線移動(Y軸移動)し得る連動式アームユニット300と、先端アーム3の先端部37に延設され、先端アーム3に内蔵された第2電動モータ36を駆動源とする駆動力を受け単独回転式アーム51の基部52(回転中心51a)を回転中心に水平面上を回転し得る単独回転式アーム51と、単独回転式アーム51の先端部58に延設され、単独回転式アーム51に内蔵された第3電動モータ(本実施形態における第3電動モータ56、第4電動モータ57)を駆動源とする駆動力を受け単独回転式ハンド68、72の基部69、73を回転中心に水平面上を回転し得る単独回転式ハンド68、72と、を備え、先端アーム3の先端部37の水平直線(Y軸)上の位置、単独回転式アーム51の水平回転位置、及び単独回転式ハンド68、72の水平回転位置をそれぞれ制御し、単独回転式ハンド68、72を、先端アーム3の先端部37の直線移動(Y軸)方向に対して所定角度(本実施形態では90度)をもって水平方向(X軸方向)へ前進及び後退させる。   As described above, the substrate transfer robot of the present embodiment receives the driving force using the first electric motor 202 as a driving source, and can rotate the base arm 1 that can rotate around the base portion 7 (rotation center 1a) of the base arm 1 as the rotation center. An intermediate arm 2 that extends to the distal end portion 13 of the base arm 1 and can rotate around the base portion 19 (rotation center 2a) of the intermediate arm 2 in conjunction with the rotation of the base arm 1; The distal end arm 3 is extended to the distal end portion 25 and can be rotated around the base 32 (rotation center 3a) of the distal end arm 3 in conjunction with the rotation of the intermediate arm 2, and the distal end portion 37 of the distal end arm 3 is Driving force that uses an interlocking arm unit 300 that can move linearly (Y-axis movement) on the horizontal plane and a second electric motor 36 that is extended from the distal end portion 37 of the distal arm 3 and built in the distal arm 3 as a driving source. Base of single rotary arm 51 A single rotary arm 51 that can rotate on a horizontal plane with the portion 52 (rotation center 51 a) as a rotation center, and a third electric motor that extends from the tip 58 of the single rotary arm 51 and is built in the single rotary arm 51. A single unit capable of rotating on a horizontal plane around the bases 69 and 73 of the single rotary hands 68 and 72 receiving a driving force using motors (the third electric motor 56 and the fourth electric motor 57 in the present embodiment) as a driving source. Rotary hands 68 and 72, the position of the tip 37 of the tip arm 3 on the horizontal straight line (Y-axis), the horizontal rotation position of the single rotary arm 51, and the horizontal rotation of the single rotary hands 68 and 72. Each position is controlled, and the single rotary hands 68 and 72 are moved in the horizontal direction (X-axis direction) at a predetermined angle (90 degrees in the present embodiment) with respect to the linear movement (Y-axis) direction of the tip portion 37 of the tip arm 3. ) Advance to Retreat.

本実施形態の基板搬送ロボットによると、連動式アームユニット300により先端アーム3の先端部37を直線移動(Y軸移動)させるよう構成したため、基板搬送ロボットとは別に直線移動機構を設けなくて済むため、粉塵の発生のおそれがなく、クリーンロボットとしての適性を有する。また、連動式アームユニット300は、第1電動モータ202を駆動源とし、中間アーム2は基アーム1の回転に連動して回転するとともに先端アーム3は中間アーム2の回転に連動して回転するよう構成されるため、電動モータの総数が減少し、コスト低減を図ることができる。また、本実施形態の基板搬送ロボットは、先端アーム3の先端部37の水平直線(Y軸)上の位置、単独回転式アーム51の水平回転位置、及び単独回転式ハンド68、72の水平回転位置をそれぞれ制御し、単独回転式ハンド68、72を、先端アーム3の先端部37の直線移動方向(Y軸移動方向)に対して所定角度(本実施形態では90度)をもって水平方向(X軸方向)へ前進及び後退させるよう構成されるため、単独回転式ハンド68、72を後退位置まで後退させることによりフットプーリントの縮小を図ることが可能になる。なお、所定角度は、90度に限定されるものではなく、他に30度、45度、60度などであってもよい。   According to the substrate transfer robot of the present embodiment, the distal end portion 37 of the tip arm 3 is linearly moved (Y-axis movement) by the interlocking arm unit 300, so that it is not necessary to provide a linear movement mechanism separately from the substrate transfer robot. Therefore, there is no risk of dust generation, and it is suitable as a clean robot. The interlocking arm unit 300 uses the first electric motor 202 as a drive source, the intermediate arm 2 rotates in conjunction with the rotation of the base arm 1, and the distal arm 3 rotates in conjunction with the rotation of the intermediate arm 2. Therefore, the total number of electric motors can be reduced, and the cost can be reduced. Further, the substrate transfer robot of the present embodiment has a position on the horizontal straight line (Y axis) of the tip 37 of the tip arm 3, a horizontal rotation position of the single rotary arm 51, and horizontal rotation of the single rotary hands 68 and 72. Each position is controlled, and the single rotary hands 68 and 72 are moved in the horizontal direction (X in the present embodiment at a predetermined angle (90 degrees) with respect to the linear movement direction (Y-axis movement direction) of the distal end portion 37 of the distal arm 3. Since it is configured to move forward and backward (in the axial direction), it is possible to reduce the foot pool by retracting the single rotary hands 68 and 72 to the retracted position. The predetermined angle is not limited to 90 degrees, and may be 30 degrees, 45 degrees, 60 degrees, or the like.

本発明の一実施形態に係る基板搬送ロボットの斜視図である。1 is a perspective view of a substrate transfer robot according to an embodiment of the present invention. 同基板搬送ロボットの内部構造の概念図である。It is a conceptual diagram of the internal structure of the substrate transfer robot. 同基板搬送ロボットの使用例を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the usage example of the board | substrate conveyance robot. 図3の使用例における基板搬送ロボットの一連の動作における一過程を示す平面図である。It is a top view which shows one process in a series of operation | movement of the board | substrate conveyance robot in the usage example of FIG. 同じく図3の使用例における基板搬送ロボットの一連の動作における一過程を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing one process in a series of operations of the substrate transfer robot in the usage example of FIG. 3. 同じく図3の使用例における基板搬送ロボットの一連の動作における一過程を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing one process in a series of operations of the substrate transfer robot in the usage example of FIG. 3. 同じく図3の使用例における基板搬送ロボットの一連の動作における一過程を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing one process in a series of operations of the substrate transfer robot in the usage example of FIG. 3. 同じく図3の使用例における基板搬送ロボットの一連の動作における一過程を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing one process in a series of operations of the substrate transfer robot in the usage example of FIG. 3. 同じく図3の使用例における基板搬送ロボットの一連の動作における一過程を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing one process in a series of operations of the substrate transfer robot in the usage example of FIG. 3.

符号の説明Explanation of symbols

1 基アーム
1a 回転中心
7 基部
2 中間アーム
2a 回転中心
19 基部
3 先端アーム
3a 回転中心
32 基部
36 第2電動モータ
37 先端部
51 単独回転式アーム
52 基部
56 第3電動モータ
57 第4電動モータ(本発明の第3電動モータに含まれる。)
58 先端部
68 下側単独回転式ハンド
69 基部
72 下側単独回転式ハンド
73 基部
202 第1電動モータ
300 連動式アームユニット
1 Base Arm 1a Rotation Center 7 Base 2 Intermediate Arm 2a Rotation Center 19 Base 3 Tip Arm 3a Rotation Center 32 Base 36 Second Electric Motor 37 Tip 51 Single Rotating Arm 52 Base 56 Third Electric Motor 57 Fourth Electric Motor ( (Included in the third electric motor of the present invention)
58 tip 68 lower independent rotary hand 69 base 72 lower independent rotary hand 73 base 202 first electric motor 300 interlocking arm unit

Claims (2)

第1電動モータを駆動源とする駆動力を受け当該基アームの基部を回転中心に回転し得る基アームと、前記基アームの先端部に延設され、該基アームの回転に連動して当該中間アームの基部を回転中心に回転し得る中間アームと、該中間アームの先端部に延設され、該中間アームの回転に連動して当該先端アームの基部を回転中心に回転し得る先端アームとからなり、前記先端アームの先端部が水平面上を直線移動し得る連動式アームユニットと、
前記先端アームの先端部に延設され、該先端アームに内蔵された第2電動モータを駆動源とする駆動力を受け当該単独回転式アームの基部を回転中心に水平面上を回転し得る単独回転式アームと、
前記単独回転式アームの先端部に延設され、該単独回転式アームに内蔵された第3電動モータを駆動源とする駆動力を受け当該単独回転式ハンドの基部を回転中心に水平面上を回転し得る単独回転式ハンドと、
を備え、
前記先端アームの先端部の水平直線上の位置、前記単独回転式アームの水平回転位置、及び前記単独回転式ハンドの水平回転位置をそれぞれ制御し、前記単独回転式ハンドを、前記先端アームの先端部の直線移動方向に対して所定角度をもって水平方向へ前進及び後退させる
ことを特徴とする基板搬送ロボット。
A base arm that receives a driving force using the first electric motor as a drive source and can rotate about the base portion of the base arm about the rotation center, and extends to the tip of the base arm, and in conjunction with the rotation of the base arm, An intermediate arm that can rotate around the base of the intermediate arm, and a distal arm that extends from the distal end of the intermediate arm and can rotate around the base of the distal arm in conjunction with the rotation of the intermediate arm; An interlocking arm unit in which the tip of the tip arm can move linearly on a horizontal plane,
Single rotation that is extended to the tip of the tip arm and that can receive a driving force using a second electric motor built in the tip arm as a drive source and can rotate on a horizontal plane around the base of the single rotary arm An arm,
Extends to the tip of the single rotary arm and receives a driving force using a third electric motor built in the single rotary arm as a drive source and rotates on the horizontal plane with the base of the single rotary hand as the center of rotation. With a single rotary hand that can
With
The position of the tip of the tip arm on a horizontal straight line, the position of horizontal rotation of the single rotary arm, and the position of horizontal rotation of the single rotary hand are respectively controlled, and the single rotary hand is set to the tip of the tip arm. A substrate transfer robot, wherein the robot moves forward and backward in a horizontal direction at a predetermined angle with respect to the linear movement direction of the part.
前記基アームは、第1固定プーリを当該基アームの基部に備えるとともに、前記中間アームの基部側に固定された第1可動プーリであって前記第1固定プーリに対し径が1/2の第1可動プーリを当該基アームの先端部に備え、かつ、前記第1固定プーリと前記第1可動プーリとの間に掛渡された第1ベルトを備え、
前記中間アームは、第2固定プーリを当該中間アームの基部に備えるとともに、前記先端アームの基部側に固定された第2可動プーリであって前記第2固定プーリに対し径が等しい第2可動プーリを当該中間アームの先端部に備え、かつ、前記第2固定プーリと前記第2可動プーリとの間に掛渡された第2ベルトを備え、
前記基アームと前記中間アームと前記先端アームの長手方向の寸法比が1対2対1である
ことを特徴とする請求項1に記載の基板搬送ロボット。
The base arm is provided with a first fixed pulley at a base portion of the base arm, and is a first movable pulley fixed to the base portion side of the intermediate arm, and has a diameter ½ with respect to the first fixed pulley. A first movable pulley provided at the tip of the base arm, and a first belt suspended between the first fixed pulley and the first movable pulley;
The intermediate arm is provided with a second fixed pulley at a base portion of the intermediate arm, and is a second movable pulley fixed to the base portion side of the tip arm and having a diameter equal to that of the second fixed pulley. At the tip of the intermediate arm, and a second belt stretched between the second fixed pulley and the second movable pulley,
2. The substrate transfer robot according to claim 1, wherein a dimensional ratio of the base arm, the intermediate arm, and the tip arm in a longitudinal direction is 1: 2: 1.
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