JP2009034791A - Substrate carrying device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体基板やガラス基板等の被処理基板を搬送するための基板搬送装置に関する。 The present invention relates to a substrate transfer apparatus for transferring a substrate to be processed such as a semiconductor substrate or a glass substrate.
近年、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板等の被処理基板を真空処理する基板処理装置として、搬送室の周囲にゲートバルブを介して複数の処理室を連結することで、種々の基板処理を真空中で一貫して行うようにしたマルチチャンバ装置が知られている。この種のマルチチャンバ型の真空処理装置は、搬送室から各々の処理室へ基板を自動的に搬入または搬出するための基板搬送装置が備えられている。 In recent years, as a substrate processing apparatus that vacuum-processes substrates to be processed such as semiconductor wafers and glass substrates for liquid crystal display devices, various substrate processing can be performed by connecting a plurality of processing chambers around a transfer chamber via gate valves. A multi-chamber apparatus is known which is consistently performed in a vacuum. This type of multi-chamber type vacuum processing apparatus is provided with a substrate transfer apparatus for automatically loading or unloading a substrate from the transfer chamber to each process chamber.
基板搬送装置には、例えば図15に示すような平行リンク型のものが知られている(下記特許文献1参照)。図示する平行リンク型の基板搬送装置5は、少なくとも一方に駆動源が接続された一対の回動軸1,2と、回動軸1,2が一端に接続された第1アーム11,12と、これら第1アーム11,12の各々の他端に一端が回転可能に結合された一対の第2アーム21,22と、これら第2アーム21,22の各々の他端に回転可能に結合されたハンド4とを備えている。
As a substrate transfer device, for example, a parallel link type as shown in FIG. 15 is known (see
第1アーム11,12、第2アーム21,22は、それぞれ同一のアーム長を有しており、これらにより平行リンク機構が構成されている。したがって、回動軸1,2を互いに逆方向に回転させることで、第1アーム11,12と第2アーム21,22とのなす角θが変化し、ハンド4は図中上下方向に移動される。これにより、ハンド4上の基板Wを任意の位置へ搬送することが可能となる。
The
図15に示した従来の平行リンク型の基板搬送装置5においては、基板Wを例えば前方位置から後方位置へ搬送する際、第1アーム11,12と第2アーム21,22とが互いに平行(θ=0°)となる位置を通過する必要がある。この位置は平行リンク機構の死点に対応し、基板Wの円滑な搬送を阻害する。そこで、図示する基板搬送装置5は、回動軸2に同心的に固定された第1プーリ6と、第1アーム11と第2アーム21との連結部に同心的に固定された第2プーリ7と、これら第1プーリ6と第2プーリ7との間に架け渡されたベルト8とからなる死点脱出機構を備えている。これにより、回動軸2の回転力をベルト8を介して第2アーム21にダイレクトに伝達し、円滑にリンクの死点位置を通過させて、基板Wの搬送を安定に行えるようにしている。
In the conventional parallel link type
しかしながら、平行リンク型の基板搬送装置においては、リンク機構の死点を円滑に通過するための上述したような死点脱出機構を設ける必要があり、装置構成が複雑化するという問題がある。また、平行リンク型の基板搬送装置は、基板の直進搬送性が必ずしも高くはなく、高い送り精度が得られにくいという問題もある。 However, in the parallel link type substrate transport apparatus, it is necessary to provide a dead center escape mechanism as described above for smoothly passing through the dead center of the link mechanism, and there is a problem that the apparatus configuration becomes complicated. In addition, the parallel link type substrate transport apparatus has a problem that the straight transportability of the substrate is not necessarily high, and high feed accuracy is difficult to obtain.
これに対して、ハンドをリニアガイドに沿って移動させる直動型の基板搬送装置が知られている(上記特許文献2参照)。直動型の基板搬送装置は、平行リンク型の基板搬送装置におけるような死点が存在しないため、構成を簡素化できるという利点がある。また、基板の直進搬送性に優れるため、高い送り精度が得られやすい。 On the other hand, a linear motion type substrate transfer apparatus that moves a hand along a linear guide is known (see Patent Document 2). The linear motion type substrate transport apparatus has an advantage that the configuration can be simplified because there is no dead point in the parallel link type substrate transport apparatus. In addition, since the substrate is excellent in straight-line transportability, high feed accuracy is easily obtained.
しかしながら、直動型の基板搬送装置においては、搬送する基板やハンドの自重がリニアガイドにダイレクトに作用する。リニアガイドは負荷特性が低く、高い負荷が作用した際に基板の搬送精度が低下し高精度な送り精度が得られなくなると共に、ベアリング(軸受)の耐久性が低下してベアリングが短期間に劣化するという問題を有していた。したがって、今後益々進展する基板の大型化に対応することが不可能となる。 However, in the linear motion type substrate transport apparatus, the weight of the substrate to be transported or the hand directly acts on the linear guide. Linear guides have low load characteristics. When a high load is applied, the board conveyance accuracy is reduced and high feed accuracy cannot be obtained. Also, the durability of the bearing (bearing) is reduced and the bearing deteriorates in a short time. Had the problem of doing. Therefore, it becomes impossible to cope with an increase in the size of a substrate that will be developed more and more in the future.
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、構成を複雑化することなく安定かつ高精度な搬送性と高いベアリング耐久性を得ることができる基板搬送装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a substrate transfer apparatus capable of obtaining stable and highly accurate transferability and high bearing durability without complicating the configuration.
以上の課題を解決するに当たり、本発明の基板搬送装置は、一端が基台の支持軸に支持され、他端が基板支持用のハンドに接続された多関節アームと、前記ハンドの直線移動を案内するリニアガイドと、前記ハンドを前記リニアガイドのガイドレールに沿って移動させるベルトと、前記ベルトを駆動する駆動機構と、前記ハンドと前記リニアガイドのスライダーとの間を連結する連結手段とを備え、前記連結手段は、当該ハンドの進行方向に平行な第1の方向への前記ハンドと前記スライダー間の相対移動を規制し、かつ、鉛直方向に平行な第2の方向への前記ハンドと前記スライダー間の相対移動を許容する。 In solving the above-described problems, the substrate transport apparatus of the present invention is configured so that one end is supported by a support shaft of a base and the other end is connected to a substrate support hand, and the linear movement of the hand is performed. A linear guide for guiding; a belt for moving the hand along a guide rail of the linear guide; a driving mechanism for driving the belt; and a connecting means for connecting between the hand and a slider of the linear guide. The connecting means regulates relative movement between the hand and the slider in a first direction parallel to the traveling direction of the hand, and the hand in a second direction parallel to the vertical direction; Allow relative movement between the sliders.
本発明の基板搬送装置においては、多関節アームは独自の駆動源を有しておらず、ハンドに連結されたベルト駆動機構の駆動によって伸縮することでハンドをリニアガイドのガイドレールに沿って直線的に移動させる。このような構成の基板搬送装置は、多関節アームでハンドに作用する負荷を支持し、リニアガイドでハンドの直進搬送性を確保する。したがって、死点を通過するための特別な機構を必要としないので構成の複雑化を防止できる。また、リニアガイドに直接負荷が作用することがないので、高い搬送精度と耐久性を同時に得ることができる。 In the substrate transfer apparatus of the present invention, the articulated arm does not have its own drive source, and the hand is linearly extended along the guide rail of the linear guide by expanding and contracting by driving a belt drive mechanism connected to the hand. Move. The substrate transport apparatus having such a configuration supports a load acting on the hand with the multi-joint arm, and ensures straight transportability of the hand with the linear guide. Therefore, since a special mechanism for passing through the dead center is not required, the configuration can be prevented from becoming complicated. Moreover, since a load does not act directly on the linear guide, high conveyance accuracy and durability can be obtained at the same time.
また、例えば多関節アームの伸長時に鉛直方向の負荷が増大しても、ハンドとスライダー間の鉛直方向への相対移動によって、当該負荷がリニアガイドに作用することを防止できる。これにより、ハンド位置に関係なく基板の高い搬送精度を維持することが可能となる。 Further, for example, even when the load in the vertical direction increases when the multi-joint arm is extended, the load can be prevented from acting on the linear guide due to the relative movement in the vertical direction between the hand and the slider. Thereby, it becomes possible to maintain the high conveyance precision of a board | substrate irrespective of a hand position.
本発明において、連結手段は、スライダーと一体的に固定された連結部材と、この連結部材とハンドの下面に設けられた取付部とを連結する軸部材と、連結部材および取付部のうち何れか一方に形成された係合溝とを備えている。係合溝は、上記第2の方向に深さ方向を有するとともに軸部材の軸径と同等の大きさの溝幅を有している。軸部材は、上記第1の方向と第2の方向のそれぞれに対して直交する第3の方向から上記係合溝に挿入されている。 In the present invention, the connecting means includes any one of a connecting member fixed integrally with the slider, a shaft member connecting the connecting member and an attaching portion provided on the lower surface of the hand, and the connecting member and the attaching portion. And an engaging groove formed on one side. The engaging groove has a depth direction in the second direction and a groove width that is equal to the shaft diameter of the shaft member. The shaft member is inserted into the engagement groove from a third direction orthogonal to each of the first direction and the second direction.
具体的な構成として、係合溝は連結部材に形成されており、軸部材の一端は上記取付部に固定され、軸部材の他端は、取付部に対する連結部材の上記第3の方向への最大移動量を規制する規制部材に固定されている。この構成において、連結部材は、上記取付部と規制部材との間において上記第3の方向に所定量移動可能である。これにより、ハンドの横方向あるいは回転方向の負荷からリニアガイドを保護することが可能となる。 As a specific configuration, the engaging groove is formed in the connecting member, one end of the shaft member is fixed to the mounting portion, and the other end of the shaft member is connected to the mounting portion in the third direction. It is fixed to a regulating member that regulates the maximum movement amount. In this configuration, the connecting member is movable by a predetermined amount in the third direction between the attachment portion and the regulating member. As a result, the linear guide can be protected from a load in the lateral direction or the rotational direction of the hand.
また、連結部材は、スライダーと一体的に固定された本体部と、この本体部と上記取付部との間を連結するハンド連結部と、本体部とベルトの間を連結するベルト連結部とからなる。この構成により、単一の連結部材によって、ハンドとリニアガイドとベルトとを相互に連結することが可能となる。 The connecting member includes a main body part integrally fixed with the slider, a hand connecting part that connects the main body part and the mounting part, and a belt connecting part that connects the main body part and the belt. Become. With this configuration, the hand, the linear guide, and the belt can be connected to each other by a single connecting member.
以上述べたように、本発明の基板搬送装置によれば、構成を複雑化することなく基板の安定かつ高精度な搬送性と高いベアリング耐久性を得ることができる。 As described above, according to the substrate transport apparatus of the present invention, it is possible to obtain a stable and highly accurate transportability of the substrate and high bearing durability without complicating the configuration.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態の基板搬送装置は、図示せずとも真空搬送室の周囲に複数の真空処理室が配置されたマルチチャンバ装置において、その真空搬送室内に設置され、ロード/アンロード室を含む複数の真空処理室間で半導体ウエハやガラス基板等の被処理基板を自動搬送する基板搬送装置として構成されている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Although not shown, the substrate transfer apparatus of this embodiment is a multi-chamber apparatus in which a plurality of vacuum processing chambers are arranged around a vacuum transfer chamber, and is installed in the vacuum transfer chamber and includes a plurality of load / unload chambers. It is configured as a substrate transfer device that automatically transfers a substrate to be processed such as a semiconductor wafer or a glass substrate between vacuum processing chambers.
図1及び図2は本発明の実施形態による基板搬送装置60の構成を示す斜視図である。この基板搬送装置60は、先端部にハンド62が結合された多関節アーム61と、ハンド62を直線移動させるベルト駆動機構68とを備えている。
1 and 2 are perspective views showing a configuration of a
なお、図1は、ハンド62が原点位置にあるときの多関節アーム61の様子を示しており、図2は、ハンド62が前方位置にあるときの多関節アーム61の様子を示している。また、図1及び図2においては、理解容易のため、ベルト駆動機構68の構成を簡略的に示している。
FIG. 1 shows a state of the articulated
本実施形態において、多関節アーム61は平行リンク型で構成され、一端が基台63に回転可能に支持された一対の第1アーム71A,71Bと、これら一対の第1アーム71A,71Bの各々の他端に一端が回転可能に結合された一対の第2アーム72A,72Bを有している。第2アーム72A,72Bのアーム長は、第1アーム71A,71Bのアーム長よりも長く構成されているが、同一のアーム長で構成されていても構わない。ハンド62は、一対の第2アーム72A,72Bの各々の他端に回転可能に結合されたブロック体64と、基板を支持するフォーク部65とで構成されている。
In the present embodiment, the articulated
第1アーム71A,71Bの一端は、基台63側に設置された第1支持軸91(図2)に支持されている。第1アーム71A,71Bの他端側と第2アーム72A,72Bの一端側との間には第2支持軸92が設置されている。そして、第2アーム72A,72Bの他端側とハンド62のブロック体64との間には、第3支持軸93が設置されている。これら第1,第2アーム71A,71B,72A,72Bが支持軸91〜93のまわりに回転することによって、多関節アーム61は、図1に示すハンド62の原点位置と、図2に示す前方への伸長位置あるいは図示しない後方への伸長位置との間を伸縮動作する。
One ends of the
上記構成の多関節アーム61の一端が設置される基台63の上にはベースプレート70が固定されている。ベースプレート70には、ハンド62の移動量及び移動方向を制御するベルト駆動機構68と、ハンド62の直線移動を案内するリニアガイド66が設置されている。リニアガイド66は、直線的なガイドレール67aとその上を移動するスライダー67bで構成されている。ベルト駆動機構68は、リニアガイド66のガイドレール67aに沿ってハンド62を直線的に移動させる。なお、基台63には回転機構部69が取り付けられており、この回転機構部69によって多関節アーム61が基台63及びベースプレート70とともに旋回可能とされている。
A
ベルト駆動機構68は、駆動軸に連結された駆動プーリ73と、駆動プーリ73を挟んで配置された一対の従動プーリ74a,74bと、駆動プーリ73と従動プーリ74a,74bとの間に架け渡されたベルト部材76とを備えている。駆動プーリ73はベースプレート70上に回転可能に配置されている。従動プーリ74a,74bの間の距離は、ハンド62の移動距離に応じて適宜設定される。各従動プーリ74a,74bと駆動プーリ73との間には、ベルト部材76の張力を調整するための補助プーリ75a,75bがそれぞれ設けられており、駆動プーリ73とベルト部材76との間の密着力向上が図られている。
The
ベルト駆動機構68は、駆動プーリ73の回転運動をベルト部材76の直線走行運動に変換する。特に、図示せずとも、駆動プーリ73の周面に複数の係合突起を形成し、ベルト部材76のベルト面にはこれらの係合突起に係合する係合孔を複数設けるのが好適である。これにより、駆動プーリ73とベルト部材76との間の滑りを防止し、駆動プーリ73の回転力をベルト部材76に確実に伝達することができる。
The
従動プーリ74a,74bはそれぞれ、フレーム78a,78bによって回転可能に支持されている。フレーム78a,78bは、ベースプレート70に設置された直線的なアングル部材77に一体固定されている。補助プーリ75a,75bはそれぞれ、ベースプレート70上において、アングル部材77に一体固定されたフレーム79a,79bによって回転可能に支持されている(図3)。
The driven
従動プーリ74a,74bと補助プーリ75a,75bはそれぞれの軸心部が同一直線上に整列配置されている。ベルト部材76は、ステンレス鋼等の金属製エンドレスベルトであり、基板搬送面である水平面内において各プーリ間に架け渡されている。これにより、ベルト駆動機構68の構成のコンパクト化が図られる。また、ベルト駆動機構68の真空搬送室内への設置が容易となる。
The driven
図3は、ベルト駆動機構68の要部斜視図、図4は、ハンド62とベルト部材76との間の連結構造を示す部分断面正面図、図5は、当該連結構造の斜視図である。図3において、一方側(図中手前側)の第1アーム71Aの図示は省略している。リニアガイド66のガイドレール67aは、アングル部材77の上に敷設されている。ガイドレール67aは、一方の従動プーリ74aから他方の従動プーリ74bに向かって直線的に延在するベルト部材76のベルト面と平行に配置されている。
3 is a perspective view of a main part of the
このガイドレール67aの上を移動するスライダー67bは、図4に示すように、連結部材81を介してベルト部材76及びハンド62に連結されている。連結部材81は、スライダー67bと一体的に固定された本体部81aと、この本体部81aとベルト部材76との間を固定するベルト連結部81bと、ハンド62のブロック体64の下面に設けられた取付部64aと本体部81aとの間を固定するハンド連結部81cとを備えている。これにより、ハンド62とリニアガイド66とベルト部材76は、単一の連結部材81によって相互に連結される。そして、ベルト部材76を走行させることで、ハンド62を連結部材81及びスライダー67bを介してリニアガイド66のガイドレール67aに沿って直線的に移動させることが可能となる。
The
以下、連結部材81の詳細について説明する。
Hereinafter, the details of the connecting
図5に示すように、連結部材81は本体部81aと、ベルト連結部81bと、ハンド連結部81cとを有し、リニアガイド66のスライダー67bに対してベルト76とハンド62とをそれぞれ連結する。ベルト部材76とベルト連結部81bの間は、後述する操作軸部108によって相互に連結されている。また、ハンド62の取付部64aとハンド連結部81cの間は、規制部材82および3本のネジ部材83A,83B,83Cを介して相互に連結されている。
As shown in FIG. 5, the connecting
図6は、規制部材82を取り外してみたときのハンド連結部81cの斜視図、図7は、3本のネジ部材83A〜83Cの取り付け位置の平面断面図である。ネジ部材83A〜83Cはそれぞれ同一の構成を有しており、一端にネジ部83s、他端に頭部83hをそれぞれ有している。ネジ部材83A〜83Cは、ネジ部83sを介して取付部64aに固定されている。各ネジ部材83A〜83Cにはその外周部にスリーブ86が装着されており、スリーブ86の一端は取付部64aに当接している。特に、軸部材84Aとこれに装着されるスリーブ86とにより、本発明の「軸部材」が構成されている。
6 is a perspective view of the
規制部材82は板部材からなり、ネジ部材の頭部83hとスリーブ86の他端との間で挟持されている。規制部材82と取付部64aとの間の距離は、スリーブ86の軸長で規定される。本実施形態では、規制部材82と取付部64aの間の距離は、ハンド連結部81cの幅よりも所定量(図7においてクリアランスC1とC2の和に相当する量だけ)大きく設定されている。したがって、取付部64aおよび規制部材82は、ハンド連結部81cのY軸方向への最大移動量を規制する役割を果たす。
The restricting
取付部64aとハンド連結部81cは、ハンド62の進退方向(図5及び図7においてX軸方向(第1の方向))と直交する水平方向(同Y軸方向(第3の方向))に対向している。ハンド連結部81Cには、ネジ部材83Aが挿通される係合溝84と、ネジ部材83B,83Cが挿通される挿通孔85,85がそれぞれ設けられている。本実施形態では、係合溝84を挟んで2つの挿通孔85が、X軸方向に等間隔に形成されている。ネジ部材83A〜83Cは、係合溝84及び挿通孔85,85に対してそれぞれY軸方向から挿通されている。
The mounting
係合溝84は、鉛直方向(図5及び図7においてZ軸方向(第2の方向))に深さ方向を有している。係合溝84の深さは、ネジ部材83Aに装着されたスリーブ86の外径(「軸部材」の軸径)より大きく形成されている。また、係合溝84は、X軸方向(第1の方向)に、当該スリーブ86の外径と同等の大きさの溝幅を有している。したがって、係合溝84に挿通されたネジ部材83A(及びスリーブ86)は、ハンド連結部81Cに対してX軸方向への相対移動が規制され、かつ、Z軸方向への相対移動が許容される。
The engaging
一方、ネジ部材83B,83Cが挿通される挿通孔85,85は、これらに挿通されるネジ部材83B,83Cのスリーブ86,86の外径よりも大きな内径を有している。挿通孔85の内径は、取付部64aとハンド連結部81cの間における鉛直方向(Z軸方向)への所定の相対移動量が確保できる程度の大きさに形成されている。
On the other hand, the insertion holes 85 and 85 through which the
なお、連結部材81のハンド連結部81c、ハンド62の取付部64a、規制部材82、ネジ部材83A〜83Cおよびスリーブ86により、本発明の「連結手段」が構成されている。当該連結手段は、ハンド62の進行方向に平行な第1の方向(X軸方向)へのハンド62とスライダー67b間の相対移動を規制し、かつ、鉛直方向に平行な第2の方向(Z軸方向)へのハンド62とスライダー67b間の相対移動を許容する。
The
本実施形態の基板搬送装置60においては、多関節アーム61は独自の駆動源を有しておらず、ベルト駆動機構68の駆動によって、ハンド62をガイドレール67aに沿って直線的に移動させる。このような構成の基板搬送装置60は、第1アーム71A,71Bと第2アーム72A,72Bとが互いに平行となるリンクの死点位置(図1に示すハンド62の原点位置)を通過するための特別な機構を必要としないので、構成の複雑化を回避することができる。
In the
また、本実施形態の基板搬送装置60においては、ハンド62に作用する負荷が多関節アーム61で支持される構成であるので、当該負荷がガイドレール66に直接作用することを防ぐことができ、ガイドレール66による基板の安定かつ高い搬送精度を確保することができるとともに、高いベアリング耐久性を得ることができる。
Further, in the
一方、例えば多関節アーム61の伸長時においては多関節アーム61、ハンド、基板の自重や旋回時に作用するモーメント等の影響によって、ハンド62に対して所定以上の負荷が作用する場合がある。この場合、上述した連結手段によって、ハンド62に作用する過剰負荷がガイドレール66に作用することを防止し、ガイドレールの直進搬送性を確保する。
On the other hand, for example, when the
具体的に、ハンド62に鉛直方向(Z軸方向)に作用する過剰負荷は、ハンド連結部81cに形成されたU字状の係合溝84内におけるネジ部材83AのZ軸方向への相対移動と、挿通孔85内におけるネジ部材83B,83CのZ軸方向への相対移動とによって吸収される。このとき、係合溝84内におけるネジ部材83AのX軸方向への相対移動は規制される。したがって、X軸方向におけるハンド62とスライダー67b間の相対位置は変化せず、ハンド62の位置精度が損なわれることがない。
Specifically, the excessive load acting on the
また、ハンド62に作用するX軸周りの過剰負荷やZ軸周りの過剰負荷、あるいはハンド62に作用する横方向(Y軸方向)の過剰負荷は、規制部材82と取付部64aの間に形成された所定の間隙内におけるハンド連結部81cに対するネジ部材83A〜83Cの相対位置変化によって、それぞれ吸収される。
Further, an excessive load around the X axis and an excess load around the Z axis acting on the
次に、基板搬送装置60のロック機構100について説明する。ロック機構100は、図1に示すハンド62の原点位置で、支持軸91(93)の周りへの多関節アーム61の回動を規制する機能を有する。
Next, the
ロック機構100は、基台63及びベースプレート70に対してハンド62の進行方向に相対移動するロックバー101と、第1アーム71A,71Bと一体的に回動するとともにロックバー101との接触により第1アーム71A,71Bの回動を規制する一対の保持アーム102を備えている。
The
ロックバー101は、ベースプレート70に対して相対移動可能な移動ユニット103に固定されている。ロックバー101は一対備えられ、それぞれは移動ユニット103のハンド進行方向に関して前方側端部および後方側端部に取り付けられている。また、保持アーム102は、第1支持軸91の周りに第1アーム71A,71Bと一体的に回動する本体部102A(図3,図8)を有し、この本体部102Aに各ロックバー101に対応して一対設けられている。
The
図8は、ロック機構100の要部斜視図であり、図9は、移動ユニット103を下方から見たときの要部斜視図である。図8において第1アーム71Bの図示は省略している。移動ユニット103は、ベースプレート70の下面側においてこのベースプレート70に対してハンド62の移動方向へ相対移動可能な一対の可動部材104と、ベースプレート70の下面側に設置されこれら可動部材104の移動を案内する複数のガイド軸受105と、基台63とベースプレート70との間で可動部材104を移動自在に支持する支持機構等で構成されている。
FIG. 8 is a perspective view of main parts of the
なお、上記支持機構は、図ではその詳細を省略しているが、ベースプレート70で可動部材104を移動自在に懸吊する機構、あるいは、基台63上で可動部材104の下面を移動自在に支持する機構等が採用されている。
Although the details of the support mechanism are omitted in the drawing, a mechanism for movably suspending the
一対のロックバー101は、可動部材104の両端部にそれぞれ取り付けられている。多関節アーム61の第1,第2アーム71A,71B,72A,72Bが互いに平行となるハンド62の原点位置においては、これらロックバー101の先端部101Eが、保持アーム102の先端部102Eに接触している(図1,図8,図10)。したがって、この状態において、多関節アーム61は、第1支持軸91(第3支持軸93)を中心とする回動動作が、ロックバー101への保持アーム102の接触によって規制される。
The pair of lock bars 101 are attached to both ends of the
図10〜図12は、ロックバー101と保持アーム102との間の位置関係を示す要部の平面図である。ここで、図10はハンドが原点位置にある状態を示し、図11はハンドが原点位置から前方へ若干移動した状態を示している。そして、図12は、ロック機構100によるロック状態が解除された状態の一例を示している。なお、原点位置から後方へのハンドの移動も同様に表される。
10 to 12 are plan views of main parts showing the positional relationship between the
ロックバー101は、ベルト部材76(及びハンド62)の移動と同期して、このベルト部材63の移動方向に移動する。一方、各保持アーム102は、ベルト部材76の移動に応じて第1アーム71A,71Bと一体的に回動する。したがって、図11に示すようにベルト部材76が右方へ移動した際には、保持アーム102は支持軸91を中心として反時計方向へ回動する。一方、ベルト部材76が左方へ移動した際には、保持アーム102は支持軸91を中心として時計方向に回動する。保持アーム102の回動量は、ベルト部材76の移動量に応じて決定される。そして、ベルト部材76の移動量が大きくなると、ロックバー101と保持アーム102の間の接触状態が解消されることで、ロック機構100による第1アーム71A,71Bの回動規制が解除される(図12)。
The
ロック機構100は、以上のようにして、第1アーム71A,71Bと第2アーム72A,72Bが互いに平行となる位置からハンド62が所定距離移動するまでの間にわたり、ロックバー101と保持アーム102との間の接触状態を維持する。上記所定距離は、ロックバー101の幅に相当する大きさである。したがって、ロックバー101の形成幅を任意に設定することで、多関節アーム61の回動規制を行えるハンド位置の範囲が調整可能となる。
As described above, the
本実施形態では、ロックバー101の直線移動時及び保持アーム102の回動時に両者が互いに干渉することを防ぐ目的で、ロックバー101の先端部101Eは、保持アーム102の回動方向に沿ったテーパ形状に形成されている。テーパ面は平坦面でもよいし曲面であってもよい。更に、保持アーム102の先端部102Eはローラで構成されており、当接状態にあるときのロックバー101の先端部101Eに対する円滑な相対移動性が確保されている。また、ロックバー101の先端部101Eが上述したテーパ形状に形成されることで、ハンド62が原点位置から移動する際、ロックバー101による押圧操作により保持アーム102は適正な方向への回動が促される。これにより、多関節アーム61の円滑な伸長動作が確保される。
In the present embodiment, the
次に、移動ユニット103のベルト部材63に対する同期駆動機構について説明する。
Next, the synchronous drive mechanism for the
図8及び図9に示すように、移動ユニット103の一方側の可動部材104には、ベルト部材76に所定長にわたって対向する支持部材106が取り付けられている。支持部材106の延在方向略中央部には、ピニオンギヤ107の回転軸部107aが回転自在に取り付けられている。
As shown in FIGS. 8 and 9, a
図4に示すように、ベルト部材76は、ピニオンギヤ107に向かって突出する操作軸部108を有している。操作軸部108は、連結部材81のベルト連結部81bの下端をベルト部材76に固定する固定具を兼ねている。ピニオンギヤ107の回転軸部107aの内部には、操作軸部108の先端部を収容可能な係合孔109(図13)が設けられている。そして、基台63の上には、ピニオンギヤ107と噛合するラックギヤ110が設置されている。ラックギヤ110は、基台63に対して取付部材111を介して固定されている。
As shown in FIG. 4, the
以上の構成により、ハンド62が原点位置から前進移動又は後退移動するとき、操作軸部108と回転軸部107aとの係合によりベルト部材76とピニオンギヤ107が一体的に移動する。これにより、ピニオンギヤ107を支持する移動ユニット103は、ベルト部材76と同期して移動することが可能となる。
With the above configuration, when the
本実施形態において、移動ユニット103は、ハンド62が原点位置から所定距離前進移動又は後退移動するまでの間にわたってベルト部材76との係合状態が維持され、ハンド62の移動距離が当該所定距離を越えた時点でベルト部材76との係合が解除される。その詳細について図13を参照して説明する。
In the present embodiment, the moving
図13は、ピニオンギヤ107をその回転軸部107a側から見た側面図である。上述のように、回転軸部107aの内部には、操作軸部108を収容する係合孔109が設けられている。操作軸部108の周囲には軸受113が装着されており、ベルト部材76の移動時に係合孔109の内周面を転接しながらピニオンギヤ107との係合関係を維持する。これにより、ピニオンギヤ107は、ベルト部材76の移動と同期してラックギヤ110の上を走行し、移動ユニット103をベースプレート70に対して相対移動させる。
FIG. 13 is a side view of the
ピニオンギヤ107の回転軸部107aには、係合孔109と連通し操作軸部108の通過を許容する大きさの切欠き部112が設けられている。切欠き部112は、図13において実線で示す原点位置において上方に開口しており、ピニオンギヤ107の回転量に応じて開口の向きが変化する。そして、ベルト部材76が移動し多関節アーム61の伸長動作が開始されると、ピニオンギヤ107も回転し、切欠き部112の開口の向きがベルト部材76の進行方向と一致した時点で、操作軸部108が断面U字状の係合孔109から切欠き部112を介して外部へ離脱する。これにより、ピニオンギヤ107と操作軸部108の間の係合関係が解除されるため、多関節アーム61は伸長を続けるが、ピニオンギヤ107はその回転駆動力を消失し、移動ユニット103の移動は停止する。
The
ピニオンギヤ107と操作軸部108の間の係合解除は、例えば図12に示すように、ロックバー101と保持アーム102の間の係合状態が解消されているときに行われる。これにより、多関節アーム61の伸長作用がロックバー101と保持アーム102の間の干渉によって阻害されることを回避できる。また、上述のタイミングで操作軸部108との係合が解除されるように、ピニオンギヤ107のギヤ径が設定されている。
The disengagement between the
一方、多関節アーム61が伸長位置から原点位置へ復帰するとき、操作軸部108は再びピニオンギヤ107の回転軸部107aと係合し、ベルト部材76の移動と同期してピニオンギヤ107を回転させる。これにより、移動ユニット103は原点位置へ復帰することが可能となる。
On the other hand, when the articulated
ここで、ピニオンギヤ107に対する操作軸部108の適正な係合動作を確保するために、操作軸部108との係合が解除されてから再び操作軸部108と係合するまでの間、ピニオンギヤ107の回転位置を、操作軸部108との係合が解除された回転位置に保持する必要がある。本実施形態では、図9に示すように、ベースプレート70の下面に取り付けた強磁性体からなる保持ピン114と、ロックバー101の上面に取り付けたマグネット115との間の磁気吸着作用によって、ベースプレート70に対する移動ユニット103の相対位置を保持する。
Here, in order to ensure an appropriate engagement operation of the
図14A〜Cは、上述した保持手段の作用を説明する要部の概略側断面図である。マグネット115A,115Bは、各ロックバー101の上面に取り付けられている。保持ピン114A,114Bは、一対のマグネット115A,115Bの間に位置するようにベースプレート70の下面に取り付けられている。図14Aに示すように、ハンドが原点位置にあるとき、保持ピン114A(114B)とマグネット115A(115B)の組み合わせからなる各組は、互いに一定距離離間している。この距離は、切欠き部112の開口の向きが原点位置における上方位置から、操作軸部108が離脱する水平方向に遷移するまでのピニオンギヤ107の円周長に相当する。そして、ベルト部材76を走行させてロックバー101をベースプレート70に対して相対移動させると、移動方向に関して後方側に対向する保持ピンとマグネットの組が接触する。これにより、ロックバー101の移動が規制されるとともに当該ロックバー101がマグネットの磁気吸着によって位置決めされる。図14Bは、ロックバー101が右方側へ移動したときの状態を示し、図14Cは、ロックバー101が左方側へ移動したときの状態をそれぞれ示している。
14A to 14C are schematic side cross-sectional views of main parts for explaining the operation of the holding means described above.
以上のようにして、操作軸部108とピニオンギヤ107の間の係合状態が解除されている間、ピニオンギヤ107の回転位置が保持される。これにより、切欠き部112の開口の向きを係合孔109に対する操作軸部108の係合方向に合わせることが可能となるので、ピニオンギヤ107に対する保持部材108の係合作用を確実に行わせることができる。
As described above, the rotational position of the
以上、本発明の実施形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることはなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, of course, this invention is not limited to this, A various deformation | transformation is possible based on the technical idea of this invention.
例えば以上の実施形態では、ハンド62の取付部64aと連結部材81とを連結するネジ部材83Aが挿通されるU字状の係合溝84を連結部材81のハンド連結部81cに形成したが、これに代えて、例えば図7において取付部64aとハンド連結部81cの位置関係を逆にして、係合溝84をハンド62の取付部64a側に形成してもよい。この場合においても、ハンド62の鉛直方向に過剰な負荷が作用した場合において取付部64aとハンド連結部81cの間の相対移動により当該負荷の吸収機能を発揮でき、ガイドレール66による高精度な直進搬送性を確保することが可能である。
For example, in the above embodiment, the
また、以上の実施形態では、取付部64aとハンド連結部81cの間の結合に3本のネジ部材83A〜83Cを用いたが、これに限らず、少なくとも係合溝84に挿通されるネジ部材83Aのみ用いられていればよい。あるいは、他のネジ部材83B,83Cについても同様に、これらが挿通される挿通孔85を係合溝84のような形状に形成しても構わない。
In the above embodiment, the three
60 基板搬送装置
61 多関節アーム
62 ハンド
63 基台
66 リニアガイド
67a ガイドレール
67b スライダー
68 ベルト駆動機構(駆動機構)
69 回転機構部
70 ベースプレート
71A,71B 第1アーム
72A,72B 第2アーム
73 駆動プーリ
74a,74b 従動プーリ
75a,75b 補助プーリ
76 ベルト部材
81 連結部材
81a 本体部
81b ベルト連結部
81c ハンド連結部
82 規制部材
83A〜83C ネジ部材(軸部材)
84 係合溝
85 挿通孔
86 スリーブ(軸部材)
100 ロック機構
60
69
84
100 Lock mechanism
Claims (5)
前記ハンドの直線移動を案内するリニアガイドと、
前記ハンドを前記リニアガイドのガイドレールに沿って移動させるベルトと、
前記ベルトを駆動する駆動機構と、
前記ハンドと前記リニアガイドのスライダーとの間を連結する連結手段とを備え、
前記連結手段は、当該ハンドの進行方向に平行な第1の方向への前記ハンドと前記スライダー間の相対移動を規制し、かつ、鉛直方向に平行な第2の方向への前記ハンドと前記スライダー間の相対移動を許容する
ことを特徴とする基板搬送装置。 An articulated arm having one end supported by the support shaft of the base and the other end connected to a substrate support hand;
A linear guide for guiding the linear movement of the hand;
A belt for moving the hand along a guide rail of the linear guide;
A drive mechanism for driving the belt;
A connecting means for connecting the hand and the slider of the linear guide;
The connection means regulates relative movement between the hand and the slider in a first direction parallel to the traveling direction of the hand, and the hand and the slider in a second direction parallel to the vertical direction. A substrate transfer device that allows relative movement between the substrate transfer devices.
前記係合溝は、前記第2の方向に深さ方向を有するとともに前記軸部材の軸径と同等の大きさの溝幅を有し、
前記軸部材は、前記第1の方向と前記第2の方向のそれぞれに対して直交する第3の方向から前記係合溝に挿入されている
ことを特徴とする請求項1に記載の基板搬送装置。 The connecting means includes a connecting member fixed integrally with the slider, a shaft member connecting the connecting member and a mounting portion provided on a lower surface of the hand, and any of the connecting member and the mounting portion. An engagement groove formed on either side,
The engagement groove has a depth direction in the second direction and a groove width having a size equivalent to the shaft diameter of the shaft member,
The substrate transport according to claim 1, wherein the shaft member is inserted into the engagement groove from a third direction orthogonal to each of the first direction and the second direction. apparatus.
前記軸部材の一端は前記取付部に固定され、前記軸部材の他端は、前記取付部に対する前記連結部材の前記第3の方向への最大移動量を規制する規制部材に固定されている
ことを特徴とする請求項2に記載の基板搬送装置。 The engaging groove is formed in the connecting member;
One end of the shaft member is fixed to the mounting portion, and the other end of the shaft member is fixed to a regulating member that regulates the maximum movement amount of the connecting member relative to the mounting portion in the third direction. The substrate transfer apparatus according to claim 2.
ことを特徴とする請求項3に記載の基板搬送装置。 The connecting member includes a main body portion fixed integrally with the slider, a hand connecting portion that connects the main body portion and the attachment portion, and a belt connecting portion that connects the main body portion and the belt. It consists of these. The board | substrate conveyance apparatus of Claim 3 characterized by the above-mentioned.
前記軸部材の一端は前記連結部材に固定され、前記軸部材の他端は、前記連結部材に対する前記取付部の前記第3の方向への最大移動量を規制する規制部材に固定されている
ことを特徴とする請求項2に記載の基板搬送装置。 The engagement groove is formed in the mounting portion,
One end of the shaft member is fixed to the connecting member, and the other end of the shaft member is fixed to a restricting member that restricts the maximum movement amount of the attachment portion with respect to the connecting member in the third direction. The substrate transfer apparatus according to claim 2.
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