JP2009056545A - 産業用ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】旋回径を小さくしつつ、１回の搬入動作あるいは搬出動作で複数の搬送対象物を搬送することが可能な産業用ロボットの具体的な構成を提供すること。
【解決手段】ロボット１は、複数の搬送対象物２を搭載する第１ハンド３、第２ハンド４と、第１ハンド３、第２ハンド４をそれぞれ保持する第１アーム５、第２アーム６と、第１アーム５および第２アーム６を保持する共通アーム７と、共通アーム７に対する第１アーム５、第２アーム６のそれぞれの回動中心となる第１回動中心部３１、第２回動中心部４１と、共通アーム７を保持する本体部とを備えている。第１ハンド３と第２ハンド４とはロボット１の旋回動作時に重なるように配置され、第１ハンド３および第２ハンド４には、第１回動中心部３１および第２回動中心部４１との干渉を防止するための逃げ部４３、４４が形成されている。
【選択図】図８

Description

本発明は、所定の搬送対象物を搬送する産業用ロボットに関する。

従来から、搬送対象物が収納される収納部から搬送対象物を搬出し、また、収納部へ搬送対象物を搬入する産業用ロボットが広く利用されている。この種の産業用ロボットとして、収納部となる真空チャンバーから搬送対象物となる半導体ウエハ等の基板を搬出し、また、真空チャンバーへ基板を搬入する基板搬送ロボットが知られている（たとえば、特許文献１および２参照）。

特許文献１に記載された基板搬送ロボットは、駆動部が収納された駆動箱に頂点部分が回動可能に保持される略Ｌ形状の第１アームと、第１アームの両端のそれぞれに一端側が回動可能に保持される第２アームおよび第３アームと、第２アームおよび第３アームのそれぞれの他端側に回動可能に保持される基板保持部（ハンド）とを備えている。

この基板搬送ロボットは、第１〜第３アームを個別に駆動するための３個のモータを備えており、第２アームに対するハンドの回動中心と第３アームに対するハンドの回動中心とが重なった状態で、駆動箱に対して第１〜第３アームが旋回する。そのため、この基板搬送ロボットでは、旋回径を小さくすることが可能となっている。なお、この基板搬送ロボットは、１個のハンドに１枚のみの基板が搭載されるように構成されており、１回の搬入動作あるいは搬出動作では１枚のみの基板が搬送される。

また、特許文献２に記載された基板搬送ロボットも特許文献１に記載の基板搬送ロボットとほぼ同様に構成されている。

特開平１０−１６３２９６号公報 特開平７−１７１７７８号公報

近年、生産性の向上を図るため、産業用ロボットには、１回の搬入動作あるいは搬出動作で複数枚の基板を搬送することが要求されている。しかしながら、特許文献１または２に記載の基板搬送ロボットは、１回の搬入動作あるいは搬出動作で１枚のみの基板が搬送されるように構成されている。すなわち、特許文献１または２には、旋回径を小さくしつつ、１回の搬入動作あるいは搬出動作で複数枚の基板を搬送することが可能な産業用ロボットの具体的な構成は開示されていない。

そこで、本発明の課題は、旋回径を小さくしつつ、１回の搬入動作あるいは搬出動作で複数の搬送対象物を搬送することが可能な産業用ロボットの具体的な構成を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明は、搬送対象物が収納される収納部からの搬送対象物の搬出および収納部への搬送対象物の搬入を行う産業用ロボットにおいて、複数の搬送対象物を搭載する第１ハンドおよび第２ハンドと、第１ハンドを一端側で回動可能に保持する第１アームおよび第２ハンドを一端側で回動可能に保持する第２アームと、第１アームの他端側および第２アームの他端側を回動可能に保持する共通アームと、共通アームに対する第１アームの回動中心となる第１回動中心部および共通アームに対する第２アームの回動中心となる第２回動中心部と、共通アームを回動可能に保持する本体部とを備え、本体部に対して第１アームおよび第２アームが縮んだ状態となる第１ハンドおよび第２ハンドの待機状態で、第１ハンドと第２ハンドとは重なるように配置されるとともに、第１ハンドおよび第２ハンドには、回動時における第１回動中心部および第２回動中心部との干渉を防止するための逃げ部が形成されていることを特徴とする。

本発明の産業用ロボットは、共通アームに他端側が保持される第１アームの一端側に保持される第１ハンドと、共通アームに他端側が保持される第２アームの一端側に保持される第２ハンドとを備え、第１ハンドおよび第２ハンドの待機状態で、第１ハンドと第２ハンドとが重なるように配置されている。そのため、本発明では、共通アーム、第１アームおよび第２アームをそれぞれ個別に駆動する駆動源を設けるとともに、第１ハンドおよび第２ハンドの待機状態で産業用ロボットの旋回動作を行うことで、共通アーム、第１アームおよび第２アーム等の旋回径（すなわち、産業用ロボットの旋回径）を小さくすることが可能になる。

また、本発明の産業用ロボットは、複数の搬送対象物を搭載する第１ハンドおよび第２ハンドを備え、第１ハンドおよび第２ハンドには、回動時における第１回動中心部および第２回動中心部との干渉を防止するための逃げ部が形成されている。そのため、１回の搬入動作あるいは搬出動作で複数の搬送対象物を搬送するために第１ハンドおよび第２ハンドが大型化する場合であっても、第１ハンドおよび第２ハンド等の動作を支障なく行うことが可能になる。その結果、本発明では、１回の搬入動作あるいは搬出動作で複数の搬送対象物を搬送することが可能になる。

本発明において、共通アームは、共通アームに対する第１アームまたは第２アームの回動中心の軸方向から見たとき略三角形状に形成され、第１回動中心部および第２回動中心部のそれぞれは、共通アームの異なる角部の近傍に配置されていることが好ましい。このように構成すると、共通アームの剛性を高めつつ、共通アームに対して第１アームおよび第２アームをバランス良く配置することが可能になる。

本発明において、第１ハンドと第２ハンドとは、待機状態で近接対向していることが好ましい。このように構成すると、産業用ロボットを薄型化することが可能になる。

本発明において、第１ハンドおよび第２ハンドは、搬送対象物を１枚ずつ搭載するための第１搭載部および第２搭載部と、第１搭載部の基端側および第２搭載部の基端側が固定される固定部とを備え、第１搭載部と第２搭載部とは、搬送対象物の搬送方向に直交する直交方向で所定の間隔をあけた状態で固定部に固定され、直交方向における第１搭載部および第２搭載部の外側に、逃げ部が形成されていることが好ましい。このように構成すると、第１搭載部と第２搭載部とが直交方向で所定の間隔をあけた状態で固定部に固定されているため、第１搭載部に搭載された（あるいは搭載される）搬送対象物が収納される収納部と、第２搭載部に搭載された（あるいは搭載される）搬送対象物が収納される収納部との間に仕切りがある場合であっても、搬送対象物を適切に搬出あるいは搬入することが可能になる。

また、上記の課題を解決するため、本発明は、搬送対象物が収納される収納部からの搬送対象物の搬出および収納部への搬送対象物の搬入を行う産業用ロボットにおいて、複数の搬送対象物を搭載する第１ハンドおよび第２ハンドと、第１ハンドを一端側で回動可能に保持する第１アームおよび第２ハンドを一端側で回動可能に保持する第２アームと、第１アームの他端側および第２アームの他端側を回動可能に保持する共通アームと、共通アームに対する第１アームの回動中心となる第１回動中心部および共通アームに対する第２アームの回動中心となる第２回動中心部と、共通アームを回動可能に保持する本体部とを備え、本体部に対して第１アームおよび第２アームが縮んだ状態となる第１ハンドおよび第２ハンドの待機状態で、第１ハンドと第２ハンドとは上側からこの順番で重なるように配置されるとともに、第２ハンドには、回動時における第１回動中心部との干渉を防止するための逃げ部が形成されていることを特徴とする。

本発明の産業用ロボットは、共通アームに他端側が保持される第１アームの一端側に保持される第１ハンドと、共通アームに他端側が保持される第２アームの一端側に保持される第２ハンドとを備え、第１ハンドおよび第２ハンドの待機状態で、第１ハンドと第２ハンドとは重なるように配置されている。そのため、共通アーム、第１アームおよび第２アームをそれぞれ個別に駆動する駆動源を設けるとともに、第１ハンドおよび第２ハンドの待機状態で産業用ロボットの旋回動作を行うことで、共通アーム、第１アームおよび第２アーム等の旋回径を小さくすることが可能になる。

また、本発明の産業用ロボットは、複数の搬送対象物を搭載する第１ハンドおよび第２ハンドを備え、第１ハンドと第２ハンドとは上側からこの順番で重なるようにされている。また、下側に配置される第２ハンドには、回動時における第１回動中心部との干渉を防止するための逃げ部が形成されている。そのため、１回の搬入動作あるいは搬出動作で複数の搬送対象物を搬送するために第１ハンドおよび第２ハンドが大型化する場合であっても、第１ハンドおよび第２ハンド等の動作を支障なく行うことが可能になる。その結果、本発明では、１回の搬入動作あるいは搬出動作で複数の搬送対象物を搬送することが可能になる。

以上のように、本発明にかかる産業用ロボットでは、旋回径を小さくしつつ、１回の搬入動作あるいは搬出動作で複数の搬送対象物を搬送することが可能になる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（産業用ロボットの概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボット１を示す平面図である。図２は、図１のＥ−Ｅ方向から産業用ロボット１を示す側面図である。図３は、図１のＦ−Ｆ方向から産業用ロボット１を示す側面図である。図４は、図１に示す産業用ロボット１が組み込まれた半導体製造システム１２の概略構成を示す平面図である。図５は、図１に示す共通アーム７の平面図である。図６は、図１に示す産業用ロボット１の動力の伝達機構の概略構成を説明するための概念図である。

本形態の産業用ロボット１（以下、「ロボット１」とする。）は、搬送対象物である薄い円盤状の半導体ウエハ２（以下、「ウエハ２」とする。）を搬送するためのロボットである。このロボット１は、図１〜図３に示すように、２枚のウエハ２を搭載可能な第１ハンド３と、２枚のウエハ２を搭載可能な第２ハンド４と、第１ハンド３を先端側（一端側）で回動可能に保持する第１アーム５と、第２ハンド４を先端側（一端側）で回動可能に保持する第２アーム６と、第１アーム５の基端側（他端側）および第２アーム６の基端側（他端側）を回動可能に保持する共通アーム７と、共通アーム７を回動可能に保持する本体部８とを備えている。本形態では、第１アーム５と共通アーム７とによって第１アーム部９が構成され、第２アーム６と共通アーム７とによって第２アーム部１０が構成されている。なお、図３では、第１ハンド３の一部および第２ハンド４の一部の図示を省略している。

また、本形態のロボット１は、たとえば、図４に示すような半導体製造システム１２に組み込まれて使用される。具体的には、ロボット１は、半導体製造システム１２と外部装置（図示省略）との間でウエハ２の受渡しを行う受渡しチャンバー１３と、ウエハ２に所定の処理を行う処理チャンバー１４と、ロボット１が配置される移送チャンバー１５とを備える半導体製造システム１２に組み込まれて使用される。

図４に示すように、半導体製造システム１２では、移送チャンバー１５は略直方体状に形成されている。移送チャンバー１５の１つの側面には、たとえば２個の受渡しチャンバー１３が隣接配置され、移送チャンバー１５の他の３つの側面のそれぞれには、たとえば２個の処理チャンバー１４が隣接配置されている。隣接する受渡しチャンバー１３の間および処理チャンバー１４の間には仕切り壁１６が形成されている。また、受渡しチャンバー１３あるいは処理チャンバー１４と移送チャンバー１５との間には、ウエハ２の出し入れを行うためのゲート（図示省略）が配置されている。

移送チャンバー１５に配置されたロボット１は、受渡しチャンバー１３あるいは処理チャンバー１４からウエハ２を搬出するとともに、受渡しチャンバー１３あるいは処理チャンバー１４へウエハ２を搬入する。すなわち、第１アーム部９および第２アーム部１０が本体部８に対して伸縮して、受渡しチャンバー１３および処理チャンバー１４に対するウエハ２の出し入れを行う。

具体的には、ウエハ２を搬入する際には、縮んでいた第１アーム部９あるいは第１アーム部１０が伸び、第１ハンド３あるいは第２ハンド４がゲートを通過して、受渡しチャンバー１３あるいは処理チャンバー１４の内部に入り込む。また、ウエハ２を搬出する際には、受渡しチャンバー１３あるいは処理チャンバー１４の内部に入り込んで伸びていた第１アーム部９あるいは第１アーム部１０が縮み、第１ハンド３あるいは第２ハンド４がゲートを通過して、移送チャンバー１５の中に戻る。

なお、ウエハ２を取り扱う際の受渡しチャンバー１３内の圧力、処理チャンバー１４内の圧力および移送チャンバー１５内の圧力はともに大気圧となっている。すなわち、本形態のロボット１は、大気圧中で使用される。また、本形態では、受渡しチャンバー１３および処理チャンバー１４は、搬送対象物であるウエハ２が収納される収納部である。

第１ハンド３および第２ハンド４は、ウエハ２を１枚ずつ搭載するための第１搭載部１８および第２搭載部１９と、第１搭載部１８の基端側および第２搭載部１９の基端側が固定される固定部２０とを備えている。この第１ハンド３および第２ハンド４の詳細な構成については後述する。

第１アーム５および第２アーム６は、図１に示すように、上下方向（図１の紙面垂直方向、図２、図３の上下方向）から見たときの形状が陸上競技用のトラックのような形状となるように形成されている。また、第１アーム５および第２アーム６は、中空状に形成されている。

共通アーム７は、上下方向（すなわち、共通アーム７に対する第１アーム５または第２アーム６の回動中心の軸方向）から見たときの形状が略三角形状になるように形成されている。具体的には、図５に示すように、共通アーム７は、上下方向から見たときの形状が略二等辺三角形となるように形成されている。本形態では、頂角部７ａおよび頂角部７ａ以外の２つの角部７ｂに対応する部分は略曲面状に形成されている。また、共通アーム７は、中空状に形成されている。なお、頂角部７ａの角度θ１（図５参照）は、約７５°となっている。また、共通アーム７に対する第１アーム５の回動中心となる後述の第１回動中心部３１の中心Ｃ１と後述の共通アーム７の回動中心Ｃとを結んだ線分と、共通アーム７に対する第２アーム６の回動中心となる後述の第２回動中心部４１の中心Ｃ２と回動中心Ｃとを結んだ線分とによって形成される角度θ２（図５参照）は、約１０６°になっている。

上述のように、第１ハンド３の基端側は第１アーム５の先端側に回動可能に連結され、第２ハンド４の基端側は第２アーム６の先端側に回動可能に連結されている。また、第１アーム５および第２アーム６の基端側は共通アーム７に回動可能に連結されている。具体的には、第１アーム５および第２アーム６は、２つの角部７ｂ（図５参照）のそれぞれの近傍で共通アーム７に回動可能に連結されている。共通アーム７は、本体部８に回動可能に連結されている。具体的には、上下方向から見たときの共通アーム７の中心位置よりも若干、頂角部７ａに近い位置（回動中心Ｃ、図５参照）で、共通アーム７は、本体部８に回動可能に連結されている。また、上下方向では、第１アーム５、第１ハンド３、第２ハンド４、第２アーム６、共通アーム７および本体部８は、上側からこの順番で配置されている。

本体部８は、外形が略円柱状となるように形成されている。この本体部８は、図６に示すように、径方向の中心部に配置される中実回転軸２２と、中実回転軸２２の外周面を覆うように中実回転軸２２と同心状に配置される第１中空回転軸２３と、第１中空回転軸２３の外周面を覆うように中実回転軸２２と同心状に配置される第２中空回転軸２１と、中実回転軸２２、第１中空回転軸２３および第２中空回転軸２１のそれぞれを回動させるための３個の駆動モータ（図示省略）と、中実回転軸２２、第１中空回転軸２３および第２中空回転軸２１を一緒に昇降させるための昇降機構（図示省略）とを備えている。

第２中空回転軸２１、中実回転軸２２および第１中空回転軸２３は互いに相対回転可能となっている。本形態では、第２中空回転軸２１は本体部８に対して共通アーム７を回動させる機能を果たし、中実回転軸２２は本体部８および共通アーム７に対して第１アーム５を回動させる機能を果たし、第１中空回転軸２３は本体部８および共通アーム７に対して第２アーム６を回動させる機能を果たしている。

第２中空回転軸２１の上端側には、共通アーム７が固定されている。具体的には、第２中空回転軸２１の軸中心と回動中心Ｃとが一致するように、第２中空回転軸２１の上端側に、共通アーム７が固定されている。また、中実回転軸２２の上端側および第１中空回転軸２３の上端側は、共通アーム７の内部に配置されている。

中実回転軸２２の上端側には、共通アーム７の内部に配置されたプーリ２４が固定されている。第１アーム５の基端側の底面には、プーリ５５が固定され、第１アーム５の先端側の内部には固定軸２６が固定されている。また、共通アーム７の内部であって、一方の角部７ｂの近傍には、固定軸２７が固定されている。この固定軸２７の上端には、第１アーム５の内部に配置されるプーリ２５が固定されている。プーリ５５は、共通アーム７の内部に配置されている。このプーリ５５には、固定軸２７が挿通され、プーリ５５は、固定軸２７に対して回動可能となっている。プーリ２４とプーリ５５との間には、ベルト２８が掛け渡されている。

第１ハンド３の基端側の上面には、プーリ２９が固定されている。プーリ２９は、第１アーム５の先端側の内部に配置されている。また、プーリ２９には、固定軸２６が挿通され、プーリ２９は、固定軸２６に対して回動可能となっている。プーリ２９とプーリ２５との間には、ベルト３０が掛け渡されている。

本形態では、プーリ２５、５５および固定軸２７等によって、共通アーム７に対する第１アーム５の回動中心となる第１回動中心部３１が構成されている。この第１回動中心部３１は、図３に示すように、プーリ５５と第１アーム５との連結部を覆うカバー部材３２を備えており、共通アーム７の一方の角部７ｂの近傍に配置されている。なお、図６では、カバー部材３２の図示を省略している。

第１中空回転軸２３の上端側には、共通アーム７の内部に配置されたプーリ３４が固定されている。このプーリ３４から第２ハンド４までの動力の伝達機構は、プーリ２４から第１ハンド３までの動力の伝達機構とほぼ同様に構成されている。すなわち、第２アーム６の基端側の底面に固定されたプーリ６５には、共通アーム７の内部であって、他方の角部７ｂの近傍に固定された固定軸３７が挿通され、プーリ６５は、固定軸３７に対して回動可能となっている。このプーリ６５は、共通アーム７の内部に配置されている。また、固定軸３７の上端には、第２アーム６の内部に配置されるプーリ３５が固定されている。プーリ６５とプーリ３４との間には、ベルト３８が掛け渡されている。また、第２ハンド４の基端側の底面には、第２アーム６の先端側の内部に配置されるプーリ３９が固定されている。プーリ３９には、第２アーム６の先端側の内部に固定された固定軸３６が挿通され、プーリ３９は、固定軸３６に対して回動可能となっている。また、プーリ３５とプーリ３９との間には、ベルト４０が掛け渡されている。

本形態では、プーリ３５、６５および固定軸３７等によって、共通アーム７に対する第２アーム６の回動中心となる第２回動中心部４１が構成されている。この第２回動中心部４１は、図３に示すように、第２アーム６の上面側を覆うカバー部材４２を備えており、共通アーム７の他方の角部７ｂの近傍に配置されている。なお、図６では、カバー部材４２の図示を省略している。

ここで、本形態では、プーリ２４、２５のプーリ間ピッチ、プーリ２５、２９のプーリ間ピッチ、プーリ３４、３５のプーリ間ピッチおよびプーリ３５、３９のプーリ間ピッチが等しくなっている。また、プーリ２４の径と第２プーリ部２５ｂの径と比およびプーリ３４の径と第２プーリ部３５ｂの径と比が２：１となり、第１プーリ部２５ａの径とプーリ２９の径との比および第１プーリ部３５ａの径とプーリ３９の径との比が１：２となっている。

そのため、本形態では、後述の伸縮動作時には、第１ハンド３と第１アーム５との角度、および、第１アーム５と共通アーム７との角度は変化するが、第１ハンド３は、プーリ２４の中心（すなわち、本体部８の中心）とプーリ２９の中心（すなわち、第１ハンド３の回動中心）とを結んだ仮想直線上を向きを一定にした状態で移動する。同様に、伸縮動作時に、第２ハンド４と第２アーム６との角度、および、第２アーム６と共通アーム７との角度は変化するが、第２ハンド４は、プーリ３４の中心とプーリ３９の中心とを結んだ仮想直線上を向きを一定にした状態で移動する。

（第１ハンドおよび第２ハンドの構成）
図７は、図１に示す第１ハンド３の平面図である。

第１ハンド３および第２ハンド４は、上述のように、第１搭載部１８および第２搭載部１９と固定部２０とを備えている。この第１ハンド３および第２ハンド４では、先端側に対して基端側の幅が狭くなっており（すなわち、基端側が絞り込まれており）、第１ハンド３および第２ハンド４は、全体として略Ｔ形状に形成されている。図７に示すように、第１搭載部１８と第２搭載部１９とは、所定の間隔をあけた状態で固定部２０に固定されている。具体的には、上述の仮想直線の方向となるウエハ２の搬送方向（図７の左右方向）Ｘに直交する直交方向（図７の上下方向）Ｙで所定の間隔をあけた状態で、第１搭載部１８と第２搭載部１９とは固定部２０に固定されている。

第１搭載部１８は、薄板状の部材であり、たとえば、セラミックで形成されている。この第１搭載部１８の先端側にウエハ２が搭載される。また、図７に示すように、直交方向Ｙにおける第１搭載部１８の先端側の幅は、基端側の幅よりも広くなっている。

具体的には、上下方向（図７の紙面垂直方向）から見たときの直交方向Ｙにおける第１搭載部１８の内側は、搬送方向Ｘに平行な直線部１８ａと、直交方向Ｙの外側に向かって傾斜する傾斜部１８ｂと、搬送方向Ｘに平行な直線部１８ｃとから構成されている。直線部１８ａと傾斜部１８ｂと直線部１８ｃとは、基端側から先端側に向かってこの順番に形成されている。直線部１８ａと傾斜部１８ｂとは円弧部１８ｄで滑らかに接続され、傾斜部１８ｂと直線部１８ｃとは円弧部１８ｅで滑らかに接続されている。

一方、上下方向から見たときの直交方向Ｙにおける第１搭載部１８の外側は、搬送方向Ｘに平行な直線部１８ｆと、直交方向Ｙの外側に向かってかつ傾斜部１８ｂよりきつい角度で傾斜する傾斜部１８ｇと、搬送方向Ｘに平行な直線部１８ｈとから構成されている。直線部１８ｆと傾斜部１８ｇと直線部１８ｈとは基端側から先端側に向かってこの順番で形成されている。直線部１８ｆと傾斜部１８ｇとは円弧部１８ｊで滑らかに接続され、傾斜部１８ｇと直線部１８ｈとは円弧部１８ｋで滑らかに接続されている。

本形態では、傾斜部１８ｇおよび円弧部１８ｊは、第１アーム５に対する第１ハンド３の回動時における第１ハンド３と第２回動中心部４１との干渉を防止するための逃げ部４３となっている。同様に、傾斜部１８ｇおよび円弧部１８ｊは、第２アーム６に対する第２ハンド４の回動時における第２ハンド４と第２回動中心部４１との干渉を防止するための逃げ部４３となっている。

また、第１搭載部１８の先端側（直線部１８ｃと直線部１８ｈとの間）は略Ｅ形状に形成されている。また、本形態では、図７等に示すように、第１搭載部１８の先端側に、ウエハ２を吸着するための吸着部１８ｎが形成されている。具体的には、第１搭載部１８に搭載されるウエハ２の中心と吸着部１８ｎとがほぼ一致するように、吸着部１８ｎが形成されている。

第２搭載部１９は、第１搭載部１８と同様に形成され、直交方向Ｙにおける固定部２０の中心線を対して第１搭載部１８と対称配置されるように固定部２０に固定されている。そのため、第２搭載部１９の詳細な説明については省略する。なお、第２搭載部１９の直線部１９ａ、傾斜部１９ｂ、直線部１９ｃ、円弧部１９ｄ、１９ｅ、直線部１９ｆ、傾斜部１９ｇ、直線部１９ｈ、円弧部１９ｊ、１９ｋ、吸着部１９ｎはそれぞれ、第１搭載部１８の直線部１８ａ、傾斜部１８ｂ、直線部１８ｃ、円弧部１８ｄ、１８ｅ、直線部１８ｆ、傾斜部１８ｇ、直線部１８ｈ、円弧部１８ｊ、１８ｋ、吸着部１８ｎに相当する。

また、本形態では、傾斜部１９ｇおよび円弧部１９ｊは、第１アーム５に対する第１ハンド３の回動時における第１ハンド３と第１回動中心部３１との干渉を防止するための逃げ部４４となっている。同様に、傾斜部１９ｇおよび円弧部１９ｊは、第２アーム６に対する第２ハンド４の回動時における第２ハンド４と第１回動中心部３１との干渉を防止するための逃げ部４４となっている。

固定部２０は、略三角形状に形成され、第１ハンド３あるいは第２ハンド４の基端側部分を構成している。第１ハンド３では、固定部２０の上面にはプーリ２９が固定されている。また、第２ハンド４では、固定部２０の底面にプーリ３９が固定されている。

なお、本形態では、直交方向Ｙにおける第１ハンド３および第２ハンド４の幅（直線部１８ｈと直線部１９ｈとの距離）Ｈ（図７参照）は、２つの角部７ｂ間の距離Ｌ（図５参照）とほぼ等しくなっている。

（ロボットの概略動作）
図８は、図１に示すロボット１の概略動作を説明するための図であり、（Ａ）はロボット１の原点復帰状態を示し、（Ｂ）はロボット１の第１アーム部９の伸縮動作時の状態を示す。

本形態では、図８（Ａ）に示すように、第１アーム部９および第２アーム部１０が縮んだ状態がロボット１の初期状態（原点復帰状態）となる。すなわち、本体部８に対して第１アーム５および第２アーム６が縮んだ原点復帰状態は、第１ハンド３および第２ハンド４の待機状態となる。

原点復帰状態では、第１ハンド３と第２ハンド４とは上下方向で重なるように配置されている。具体的には、原点復帰状態では、図８（Ａ）に示すように、直交方向Ｙにおけるロボット１の中心線を対称にして第１アーム５と第２アーム６とが配置された状態で、第１ハンド３の下面と第２ハンド４の上面とが近接対向している。また、この状態では、第１ハンド３の外形と第２ハンド４の外形とがほぼ一致するように第１ハンド３と第２ハンド４とが上下方向で重なっている。

さらに、この状態では、共通アーム７の２つの角部７ｂが直交方向Ｙにおけるロボット１の中心線を対称にして配置されている。すなわち、第１ハンド３の基端側と第２ハンド４の基端側との重なり部分と、回動中心Ｃと、頂角部７ａとは、この順番で、直交方向Ｙにおけるロボット１の中心線上に配置されている。なお、原点復帰状態では、第１アーム５の先端側および第２アーム６の先端側が回動中心Ｃから最も離れた位置に配置される。

また、本形態では、第２中空回転軸２１の駆動モータ、中実回転軸２２の駆動モータおよび第１中空回転軸２３の駆動モータが回転して、第２中空回転軸２１、中実回転軸２２および第１中空回転軸２３が同じ回転速度で同じ回転角度だけ回転すると、第１ハンド３および第２ハンド４と本体部８との相対位置が一定の状態（すなわち、第１アーム部９および第２アーム部１０が本体部８に対して伸縮しない状態）で、回動中心Ｃを中心にして共通アーム７が本体部８に対して相対回転する。すなわち、駆動モータによって、第２中空回転軸２１、中実回転軸２２および第１中空回転軸２３が同じ回転速度で同じ回転角度だけ回転すると、ロボット１は旋回動作を行う。

このとき、ロボット１は原点復帰状態で旋回動作を行う。そのため、第１アーム５の先端側および第２アーム６の先端側は回動中心Ｃを中心とする仮想円Ｒに沿って移動する。また、旋回動作時のロボット１の最大径（旋回径）Ｄは、図８（Ａ）に示すように、第１アーム５の先端側および第２アーム６の先端側と回動中心Ｃとの距離の２倍となる。

一方、中実回転軸２２の駆動モータが停止した状態で、第２中空回転軸２１の駆動モータおよび第１中空回転軸２３の駆動モータが回転して、第２中空回転軸２１および第１中空回転軸２３が同じ回転速度で同じ回転角度だけ回転すると、第１アーム部９が本体部８に対して伸縮する。すなわち、図８（Ｂ）に示すように、中実回転軸２２が停止した状態で第２中空回転軸２１および第１中空回転軸２３が同じ回転速度で同じ回転角度だけ回転すると、ロボット１は第１アーム部９の伸縮動作を行う。

第１ハンド３には、逃げ部４３、４４が形成されているため、この伸縮動作時には、第１ハンド３は、第１回動中心部３１および第２回動中心部４１と干渉することなくスムーズに移動する。また、この伸縮動作時には、第２ハンド４および第２アーム６は共通アーム７に対する相対位置を一定に保った状態で共通アーム７とともに回動する。なお、第１アーム部９が伸びて受渡しチャンバー１３内あるいは処理チャンバー１４内に第１ハンド３が入っている状態では、図８（Ｂ）に示すように、第１搭載部１８と第２搭載部１９との間に仕切り壁１６が配置されている。

同様に、第１中空回転軸２３の駆動モータが停止した状態で、第２中空回転軸２１の駆動モータおよび中実回転軸２２の駆動モータが回転して、第２中空回転軸２１および中実回転軸２２が同じ回転速度で同じ回転角度だけ回転すると、第２アーム部１０が本体部８に対して伸縮する。すなわち、第１中空回転軸２３が停止した状態で第２中空回転軸２１および中実回転軸２２が同じ回転速度で同じ回転角度だけ回転すると、ロボット１は第２アーム部１０の伸縮動作を行う。この伸縮動作時には、第１ハンド３および第１アーム５は共通アーム７に対する相対位置を一定に保った状態で共通アーム７とともに回動する。

ここで、本形態のロボット１は、組立時等において、ロボット１を原点復帰状態とするため（ロボット１の原点復帰を行うため）、第２中空回転軸２１に対する中実回転軸２２の相対回動位置を検出する第１近接センサ（図示省略）と、第２中空回転軸２１に対する第１中空回転軸２３の相対回動位置を検出する第２近接センサ（図示省略）とを備えている。第１近接センサは、第１アーム部９が縮んだときにオンの状態となり、第２近接センサは、第２アーム部１０が縮んだときにオンの状態となる。

本形態では、第１近接センサあるいは第２近接センサの一方がオンの状態になっているときには、第１アーム部９あるいは第２アーム部１０の一方が伸び、他方が縮んだ適切な状態であり、原点復帰が可能な状態であると推定されて、ロボット１の原点復帰が行われる。一方、第１近接センサおよび第２近接センサの両方がオフの状態になっているときには、第１アーム部９および第２アーム部１０の状態が把握できないため、原点復帰が不可能な状態であると推定されて、個別操作で第１近接センサあるいは第２近接センサの一方がオンの状態になるようにしてから原点復帰が行われる。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態のロボット１は、共通アーム７に他端側が保持される第１アーム５の一端側に保持される第１ハンド３と、共通アーム７に他端側が保持される第２アーム６の一端側に保持される第２ハンド４とを備え、ロボット１の旋回動作時には、第１ハンド３と第２ハンド４とが重なるように配置されている。そのため、ロボット１の旋回径Ｄを小さくすることができる。

また、ロボット１は、それぞれ２枚のウエハ２を搭載する第１ハンド３および第２ハンド４を備え、第１ハンド３および第２ハンド４には、伸縮動作時における第１回動中心部３１および第２回動中心部４１との干渉を防止するための逃げ部４３、４４が形成されている。そのため、１回の搬入動作あるいは搬出動作で２枚のウエハ２を搬送するために第１ハンド３および第２ハンド４が大型化する場合であっても、第１ハンド３および第２ハンド４をスムーズに動作させることができる。その結果、本形態では、１回の搬入動作あるいは搬出動作で２枚のウエハ２を適切に搬送することができる。

本形態では、共通アーム７は、上下方向から見たとき略三角形状に形成され、第１回動中心部３１および第２回動中心部４１のそれぞれは、共通アーム７の異なる角部７ｂの近傍に配置されている。そのため、共通アーム７の剛性を高めつつ、共通アーム７に対して第１アーム５および第２アーム６をバランス良く配置することができる。

本形態では、原点復帰状態では、第１ハンド３と第２ハンド４とが近接対向している。そのため、ロボット１を薄型化することができる。

本形態では、第１搭載部１８と第２搭載部１９とは、直交方向Ｙで所定の間隔をあけた状態で固定部２０に固定されている。そのため、隣接する２個の受渡しチャンバー１３の間あるいは処理チャンバー１４の間に仕切り壁１６が形成されている場合であっても、２個の受渡しチャンバー１３あるいは処理チャンバー１４に対して同時かつ適切に、ウエハ２の搬出あるいは搬入を行うことができる。

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

上述した形態では、第１ハンド３および第２ハンド４の両方に逃げ部４３、４４が形成されている。この他にもたとえば、第１ハンド３と第２回動中心部４１とが干渉するおそれがないときには、第１ハンド３には逃げ部４４のみが形成されても良い。また、第１ハンド３が第１アーム５の上方に配置され、第１回動中心部３１および第２回動中心部４１と第１ハンド３とが干渉するおそれがないときには、第２ハンド４のみに逃げ部４３、４４が形成されても良い。さらに、第２ハンド４と第２回動中心部４１とが干渉するおそれがないときには、第２ハンド４に逃げ部４４のみが形成されても良い。これらの場合であっても、旋回径を小さくしつつ、１回の搬入動作あるいは搬出動作で複数のウエハ２を搬送することができる。

上述した形態では、第１ハンド３および第２ハンド４のそれぞれに２枚のウエハ２の搭載が可能となっている。この他にもたとえば、３枚以上のウエハ２の搭載が可能となるように、第１ハンド３および第２ハンド４が構成されても良い。

上述した形態では、共通アーム７は、上下方向から見た形状が略三角形状となるように形成されているが、共通アーム７は、上下方向から見た形状が略三角形状以外の多角形状やＬ形状となるように形成されても良い。

上述した形態では、ロボット１は、大気中で使用されるいわゆる大気ロボットであるが、ロボット１は、真空状態で使用されるいわゆる真空ロボットであっても良い。すなわち、本発明の構成が適用されるロボットは大気ロボットには限定されない。また、上述した形態では、ロボット１に搬送される搬送対象物は円盤状のウエハ２であるが、ロボット１に搬送される搬送対象物は、ウエハ２以外の円盤状に形成された基板であっても良いし、矩形状等の多角形状に形成された基板等であっても良い。

本発明の実施の形態にかかる産業用ロボットを示す平面図である。 図１のＥ−Ｅ方向から産業用ロボットを示す側面図である。 図１のＦ−Ｆ方向から産業用ロボットを示す側面図である。 図１に示す産業用ロボットが組み込まれた半導体製造システムの概略構成を示す平面図である。 図１に示す共通アームの平面図である。 図１に示す産業用ロボットの動力の伝達機構の概略構成を説明するための概念図である。 図１に示す第１ハンドの平面図である。 図１に示す産業用ロボットの概略動作を説明するための図であり、（Ａ）は産業用ロボットの原点復帰状態を示し、（Ｂ）は産業用ロボットの第１アーム部の伸縮動作時の状態を示す。

符号の説明

１ ロボット（産業用ロボット）
２ ウエハ（搬送対象物）
３ 第１ハンド
４ 第２ハンド
５ 第１アーム
６ 第２アーム
７ 共通アーム
７ｂ 角部
８ 本体部
１３ 受渡しチャンバー（収納部）
１４ 処理チャンバー（収納部）
１８ 第１搭載部
１９ 第２搭載部
２０ 固定部
３１ 第１回動中心部
４１ 第２回動中心部
４３、４４ 逃げ部
Ｘ 搬送方向
Ｙ 直交方向

Claims (5)

1. 搬送対象物が収納される収納部からの前記搬送対象物の搬出および前記収納部への前記搬送対象物の搬入を行う産業用ロボットにおいて、
   複数の前記搬送対象物を搭載する第１ハンドおよび第２ハンドと、前記第１ハンドを一端側で回動可能に保持する第１アームおよび前記第２ハンドを一端側で回動可能に保持する第２アームと、前記第１アームの他端側および前記第２アームの他端側を回動可能に保持する共通アームと、前記共通アームに対する前記第１アームの回動中心となる第１回動中心部および前記共通アームに対する前記第２アームの回動中心となる第２回動中心部と、前記共通アームを回動可能に保持する本体部とを備え、
   前記本体部に対して前記第１アームおよび前記第２アームが縮んだ状態となる前記第１ハンドおよび前記第２ハンドの待機状態で、前記第１ハンドと前記第２ハンドとは重なるように配置されるとともに、
   前記第１ハンドおよび前記第２ハンドには、回動時における前記第１回動中心部および前記第２回動中心部との干渉を防止するための逃げ部が形成されていることを特徴とする産業用ロボット。
2. 前記共通アームは、前記共通アームに対する前記第１アームまたは前記第２アームの回動中心の軸方向から見たとき略三角形状に形成され、
   前記第１回動中心部および前記第２回動中心部のそれぞれは、前記共通アームの異なる角部の近傍に配置されていることを特徴とする請求項１記載の産業用ロボット。
3. 前記第１ハンドと前記第２ハンドとは、前記待機状態で近接対向していることを特徴とする請求項１または２記載の産業用ロボット。
4. 前記第１ハンドおよび前記第２ハンドは、前記搬送対象物を１枚ずつ搭載するための第１搭載部および第２搭載部と、前記第１搭載部の基端側および前記第２搭載部の基端側が固定される固定部とを備え、
   前記第１搭載部と前記第２搭載部とは、前記搬送対象物の搬送方向に直交する直交方向で所定の間隔をあけた状態で前記固定部に固定され、前記直交方向における前記第１搭載部および前記第２搭載部の外側に、前記逃げ部が形成されていることを特徴とする請求項１から３いずれかに記載の産業用ロボット。
5. 搬送対象物が収納される収納部からの前記搬送対象物の搬出および前記収納部への前記搬送対象物の搬入を行う産業用ロボットにおいて、
   複数の前記搬送対象物を搭載する第１ハンドおよび第２ハンドと、前記第１ハンドを一端側で回動可能に保持する第１アームおよび前記第２ハンドを一端側で回動可能に保持する第２アームと、前記第１アームの他端側および前記第２アームの他端側を回動可能に保持する共通アームと、前記共通アームに対する前記第１アームの回動中心となる第１回動中心部および前記共通アームに対する前記第２アームの回動中心となる第２回動中心部と、前記共通アームを回動可能に保持する本体部とを備え、
   前記本体部に対して前記第１アームおよび前記第２アームが縮んだ状態となる前記第１ハンドおよび前記第２ハンドの待機状態で、前記第１ハンドと前記第２ハンドとは上側からこの順番で重なるように配置されるとともに、
   前記第２ハンドには、回動時における前記第１回動中心部との干渉を防止するための逃げ部が形成されていることを特徴とする産業用ロボット。

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