JP2009172733A - Horizontally articulated robot - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain highly accurate conveyance by minimizing an attitude change of an arm caused by a thermal influence when conveying a high temperature substrate, in a horizontally articulated robot. <P>SOLUTION: In this horizontally articulated robot, the arm is constituted of a transmission mechanism for transmitting a rotating operation from a driving part 1, an arm case 201 for storing the transmission mechanism and an arm cover 214 mounted on an upper surface of the arm case 201 to cover the transmission mechanism. The arm cover 214 is constituted of a plurality of arm covers divided in a direction in which the arm case 201 is extended, and the plurality of arm covers 214 form mutually-folded parts. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、高温の基板をハンドに搭載して搬送する水平多関節のロボットにおいて、基板の輻射熱によるアームの姿勢変化を極力小さくして基板を高精度に搬送できる構成に関する。   The present invention relates to a configuration in which a substrate can be transported with high accuracy by minimizing a change in the posture of an arm due to radiant heat of a substrate in a horizontal articulated robot that transports a high-temperature substrate mounted on a hand.

半導体や液晶の製造装置(以下、単に製造装置と記載する)において、半導体ウェハや液晶といった基板を搬送する際、一般的に水平多関節形の搬送ロボットが使用されている。水平多関節形のロボットは、互いに水平面において回転可能に連結された複数のアームと、これらアームを回転駆動させる駆動部と、最先端のアームに連結され、基板を搭載可能なハンドと、から構成され、駆動部によってアームを回転させることによってハンドを旋回・伸縮動作させ、ハンド上の基板を所望の位置へと搬送する。
図4は従来の水平多関節ロボットの構成を示している。(a)が上面図、(b)がその側面図を示している。図4において、駆動部1はケーシング状に形成された駆動部で、複数のアームを回転駆動させる部分である。駆動部1の内部には図示しない回転型モータが配置されていて、各アームを回転駆動する。第1アーム100は基端が駆動部1の上面で水平面において回転可能に支持されたアームである。第1アーム100の先端上面には第2アーム200の基端が水平面において回転可能に支持されている。第2アーム200の先端上面には第3アーム300が水平面において回転可能に支持されている。そして、第3アーム300には基板500を搭載可能なハンド400が固定されている。ハンド400は第3アーム300の回転中心に対して180°対称な位置に同様な形状の2つのハンド(第1ハンド400aと第2ハンド400b)から構成されていて、その2つのハンドそれぞれで基板500を搭載可能になっている。
図4(c)(d)は第1アーム100あるいは第2アーム200の構成を示す分解図である。ここでは第2アーム200を示すものとして説明する。(c)が上面図、(d)が側断面図を示している。図のように第2アーム200の筐体はケーシング状に形成されている(第2アームケース201)。その内部に第3アーム300の姿勢制御のための伝達機構が収容されている。伝達機構はベルトとプーリによるものや、ギヤによるものが知られている。ここではベルトとプーリによるものを示している。第2アームケース201の上面には、伝達機構から発生する粉塵の飛散を抑えたり、伝達機構そのものを保護したりするため、伝達機構を覆うように薄板状のカバーが設けられている(第2アームカバー214)。第2アームカバー214は、第2アームケース201の上面を隙間無く覆うように薄板状に形成されていて、(c)(d)図では図示していない上記第3アーム300を取り付ける部分のみ分割されている構成になっている。
以上の構成により、水平多関節ロボットは駆動部1によって第1アーム100を所定量α°回動させたとき、第2アーム200もその所定量(α°)だけ第1アーム100の先端上で回動させることにより、第3アーム300を所定量α°だけ第2アーム200の先端上で回動することになり、第3アーム300を第1アーム100の回転中心から放射状の方向で伸縮させることができる。また、水平多関節ロボットは第1アーム100、第2アーム200、を同方向に回転させることによって各アームの相対的な姿勢を維持させながら、第1アーム100の回転中心にて第3アーム300及び基板500を旋回させることができる。つまり、これら伸縮動作と旋回動作とによってハンド400上の基板500を所望の位置へと搬送する。
In a semiconductor or liquid crystal manufacturing apparatus (hereinafter simply referred to as a manufacturing apparatus), a horizontal articulated transfer robot is generally used to transfer a substrate such as a semiconductor wafer or liquid crystal. A horizontal articulated robot is composed of a plurality of arms that are rotatably connected to each other in a horizontal plane, a drive unit that rotates these arms, and a hand that is connected to the most advanced arm and can mount a substrate. Then, by rotating the arm by the drive unit, the hand is swung and expanded and contracted, and the substrate on the hand is transported to a desired position.
FIG. 4 shows the configuration of a conventional horizontal articulated robot. (A) is a top view and (b) shows the side view. In FIG. 4, a drive unit 1 is a drive unit formed in a casing shape, and is a part that rotationally drives a plurality of arms. A rotary motor (not shown) is disposed inside the drive unit 1 and rotationally drives each arm. The first arm 100 is an arm whose base end is supported on the upper surface of the drive unit 1 so as to be rotatable in a horizontal plane. The base end of the second arm 200 is rotatably supported on the top surface of the first arm 100 in a horizontal plane. A third arm 300 is supported on the top end surface of the second arm 200 so as to be rotatable in a horizontal plane. A hand 400 on which the substrate 500 can be mounted is fixed to the third arm 300. The hand 400 is composed of two hands (a first hand 400a and a second hand 400b) having the same shape at positions 180 degrees symmetrical with respect to the rotation center of the third arm 300, and each of the two hands is a substrate. 500 can be installed.
4C and 4D are exploded views showing the configuration of the first arm 100 or the second arm 200. FIG. Here, description will be made assuming that the second arm 200 is shown. (C) is a top view and (d) is a side sectional view. As shown in the figure, the casing of the second arm 200 is formed in a casing shape (second arm case 201). A transmission mechanism for posture control of the third arm 300 is accommodated therein. A transmission mechanism using a belt and a pulley or a transmission mechanism is known. Here, a belt and pulley are used. A thin plate-like cover is provided on the upper surface of the second arm case 201 so as to cover the transmission mechanism in order to suppress scattering of dust generated from the transmission mechanism and to protect the transmission mechanism itself (second Arm cover 214). The second arm cover 214 is formed in a thin plate shape so as to cover the upper surface of the second arm case 201 without a gap, and only a portion for attaching the third arm 300 not shown in FIGS. It has been configured.
With the above configuration, when the horizontal articulated robot rotates the first arm 100 by a predetermined amount α ° by the driving unit 1, the second arm 200 also moves on the tip of the first arm 100 by the predetermined amount (α °). By rotating, the third arm 300 is rotated on the tip of the second arm 200 by a predetermined amount α °, and the third arm 300 is expanded and contracted in a radial direction from the rotation center of the first arm 100. be able to. In addition, the horizontal articulated robot rotates the first arm 100 and the second arm 200 in the same direction to maintain the relative posture of each arm, while maintaining the third arm 300 at the center of rotation of the first arm 100. And the substrate 500 can be swiveled. That is, the substrate 500 on the hand 400 is transported to a desired position by the expansion and contraction operation and the turning operation.

ところで、昨今の製造装置では、製造過程において基板を数百度(500〜600℃)に加熱する処理が行われることがあり、水平多関節ロボットがこのような高温基板を搬送することが多くなってきている。特に基板温度を数百度に上昇させる工程は、減圧状態にした真空チャンバ内で施されることが多いため、水平多関節ロボットは真空チャンバ内に設置されて高温基板を搬送することになる。基板を直接搭載するハンド400は、他の部品に比して単純な平板状の形であるため、セラミックスなどで形成可能であり、高温基板が直接搭載されてもハンド400自身は温度上さほど問題はなく、また、熱伝導率も比較的低いため、第1アーム100、第2アーム200へ基板の熱を急激に伝達させることもない。一方、第1アーム100、第2アーム200の筐体(ケース)を形成する母材は、内部に伝達機構などを収納するため、複雑な形状を余儀なくされており、そのためアルミニウムが主に使用されており、熱によって変形しやすいものとなっている。
このような状況で高温基板を搬送する際に、第1アーム100や第2アーム200が高温基板からの輻射熱によって急激に熱変形し、適切に基板を搬送できなくなるという問題が発生するようになってきた。つまり、水平多関節ロボットは、上述した伸縮動作の過程で、特に図4(a)のような停止姿勢を形成することが多く発生する。すなわち、第1ハンド400aに搭載された高温の基板500が、第2アーム200の上面と非常に近接した状態となる姿勢を形成する。このような姿勢においては、特に第2アーム200の上面が高温基板の輻射熱を強く受ける。このとき、特に第2アームカバー214には輻射熱による急激な温度変化が起きる。その結果、第2アームカバー214は急激に熱膨張するが、第2アームケース201はカバーと温度差を生じているので、カバーが熱膨張するのに伴って、図5のように第2アームケース201が変形してしまう。すなわちバイメタルのような現象となり、第2アーム200が変形する。この結果、基板の搬送精度は悪化し、さらにこの第2アーム200の熱変形によって第2アームケース201の下面と第1アーム100のカバーとが干渉し、水平多関節ロボットが動作不能に陥ることがある。
カバーの熱膨張による変形を抑えるには、ハンドに用いたセラミックスのように比較的熱膨張係数の小さな材質にすることも考えられるが、セラミックスは高価であり、割れやすい(脆い)特性を有している。特に、メンテナンスにおいて頻繁に開閉されるアームのカバーにセラミックスのような脆い材質を使うと、作業時において割れやすいという問題が発生する。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、高温基板の輻射熱を受けてもアームを極力変形させることなく、常温基板を搬送している場合に近いアーム姿勢を維持しながら、高精度な基板搬送を実現することができる水平多関節ロボットを提供することを目的とする。
By the way, in the recent manufacturing apparatus, a process of heating the substrate to several hundred degrees (500 to 600 ° C.) may be performed in the manufacturing process, and the horizontal articulated robot often carries such a high-temperature substrate. ing. In particular, since the step of raising the substrate temperature to several hundred degrees is often performed in a vacuum chamber in a reduced pressure state, the horizontal articulated robot is installed in the vacuum chamber and carries a high-temperature substrate. The hand 400 for directly mounting the board has a simple flat plate shape as compared with other parts, and can be formed of ceramics. The hand 400 itself has a problem in temperature even if a high-temperature board is directly mounted. In addition, since the thermal conductivity is relatively low, the heat of the substrate is not rapidly transferred to the first arm 100 and the second arm 200. On the other hand, the base material forming the casings (cases) of the first arm 100 and the second arm 200 is forced to have a complicated shape in order to accommodate a transmission mechanism and the like, and therefore aluminum is mainly used. It is easily deformed by heat.
When transporting a high-temperature substrate in such a situation, the first arm 100 and the second arm 200 are suddenly thermally deformed by radiant heat from the high-temperature substrate, causing a problem that the substrate cannot be transported properly. I came. That is, the horizontal articulated robot often frequently forms a stop posture as shown in FIG. 4A during the above-described expansion and contraction operation. That is, the high temperature substrate 500 mounted on the first hand 400 a forms a posture that is in a state of being very close to the upper surface of the second arm 200. In such a posture, the upper surface of the second arm 200 is particularly strongly subjected to the radiant heat of the high-temperature substrate. At this time, a rapid temperature change due to radiant heat occurs particularly in the second arm cover 214. As a result, the second arm cover 214 suddenly thermally expands, but the second arm case 201 has a temperature difference from the cover, so that the second arm cover 201 is thermally expanded as shown in FIG. The case 201 is deformed. That is, it becomes a phenomenon like a bimetal, and the second arm 200 is deformed. As a result, the substrate transfer accuracy deteriorates, and the thermal deformation of the second arm 200 causes the lower surface of the second arm case 201 and the cover of the first arm 100 to interfere, causing the horizontal articulated robot to become inoperable. There is.
In order to suppress deformation due to thermal expansion of the cover, it may be possible to use a material with a relatively small coefficient of thermal expansion, such as ceramics used in the hand, but ceramics are expensive and have the property of being easily broken (brittle). ing. In particular, when a brittle material such as ceramics is used for the arm cover that is frequently opened and closed during maintenance, there is a problem that the arm cover is easily broken.
The present invention has been made in view of such a problem, while maintaining an arm posture close to that when transporting a normal temperature substrate without deforming the arm as much as possible even when subjected to radiant heat of a high temperature substrate, An object of the present invention is to provide a horizontal articulated robot capable of realizing highly accurate substrate conveyance.

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項1に記載の発明は、基板を搭載可能なハンドと、水平方向において互いに回転可能に連結され、前記ハンドを先端で支持する複数のアームと、前記複数のアームの基端部に設けられ、前記複数のアームを回転させる駆動部と、を備え、前記アームが、前記駆動部からの回転動作を伝達する伝達機構と、前記伝達機構を収容するアームケースと、前記伝達機構を覆うように前記アームケースの上面に装着されるアームカバーと、によって構成された水平多関節ロボットにおいて、前記アームカバーが、前記アームケースが延在する方向に複数分割された複数のアームカバーからなることを特徴とする水平多関節ロボットとするものである。
請求項2に記載の発明は、前記複数のアームカバーは互いに隣接する部分において、水平方向で対向する部分に水平方向に離間する隙間が形成されていることを特徴とする請求項1記載の水平多関節ロボットとするものである。
請求項3に記載の発明は、前記水平方向に離間する隙間は、前記基板の輻射熱によって前記アームカバーが加温されて膨張しても、前記複数のアームカバーが互いに接触しない程度の距離を有していることを特徴とする請求項2記載の水平多関節ロボットとするものである。
請求項4に記載の発明は、前記互いに隣接する部分において、上面から見て互いに折り重なる部分が形成されていることを特徴とする請求項2記載の水平多関節ロボットとするものである。
請求項5に記載の発明は、前記折り重なる部分において、垂直方向で対向する部分に垂直方向に離間する隙間がさらに形成されていることを特徴とする請求項4記載の水平多関節ロボットとするものである。
請求項6に記載の発明は、前記複数のアームが、基端が前記駆動部に回転自在に連結された第1アームと、基端が前記第1アームの先端上部に回転自在に連結された第2アームと、前記第2アームの他端上に回転自在に連結され、前記ハンドを固定する第3アームと、から構成され、前記第2アームのアームカバーのみが、前記第2アームが延在する方向に複数分割されることを特徴とする請求項1記載の水平多関節ロボットとするものである。
請求項7に記載の発明は、前記ハンドが、同一形状の第1ハンドと第2ハンドとから構成され、前記第1ハンドと前記第2ハンドとが前記第3アームの回転中心において180°対向するように設けられたことを特徴とする請求項6記載の水平多関節ロボットとするものである。
請求項8に記載の発明は、請求項1乃至7いずれかに記載の水平多関節ロボットを搭載したことを特徴とする製造装置とするものである。
In order to solve the above problem, the present invention is configured as follows.
The invention according to claim 1 is provided at a hand on which a substrate can be mounted, a plurality of arms rotatably connected to each other in the horizontal direction, and supporting the hands at the distal ends, and base ends of the plurality of arms. A drive unit that rotates the plurality of arms, and the arm covers a transmission mechanism that transmits a rotation operation from the drive unit, an arm case that houses the transmission mechanism, and the transmission mechanism. A horizontal articulated robot configured by an arm cover mounted on an upper surface of the arm case, wherein the arm cover includes a plurality of arm covers divided in a plurality in a direction in which the arm case extends. This is a horizontal articulated robot.
According to a second aspect of the present invention, in the portions adjacent to each other in the plurality of arm covers, a horizontal gap is formed in a portion facing in the horizontal direction. It is an articulated robot.
According to a third aspect of the present invention, the gap spaced apart in the horizontal direction has a distance that prevents the plurality of arm covers from contacting each other even when the arm covers are heated and expanded by radiant heat of the substrate. The horizontal articulated robot according to claim 2, wherein the robot is a horizontal articulated robot.
The invention according to claim 4 is the horizontal articulated robot according to claim 2, wherein the portions adjacent to each other are formed so as to overlap each other when viewed from above.
The invention according to claim 5 is the horizontal articulated robot according to claim 4, wherein a gap that is vertically separated is formed in the overlapping portion in the vertically opposed portion. It is.
According to a sixth aspect of the present invention, the plurality of arms includes a first arm whose base end is rotatably connected to the drive unit, and a base end rotatably connected to the upper end of the first arm. A second arm and a third arm rotatably connected to the other end of the second arm to fix the hand, and only the arm cover of the second arm extends the second arm. The horizontal articulated robot according to claim 1, wherein the robot is divided into a plurality of parts in the existing direction.
According to a seventh aspect of the present invention, the hand is composed of a first hand and a second hand having the same shape, and the first hand and the second hand are opposed to each other by 180 ° at the rotation center of the third arm. The horizontal articulated robot according to claim 6, wherein the horizontal articulated robot is provided.
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a manufacturing apparatus comprising the horizontal articulated robot according to any one of the first to seventh aspects.

以上、本発明によると、高温基板からの輻射熱によるアームカバーの急激な熱膨張による影響を抑えることができるとともに、アーム内部の伝達機構からの発塵がアーム外部に飛散することを抑えることができる。従って、アームの姿勢変化を極力抑えることができ、高精度でクリーンな基板搬送を行える水平多関節ロボットを構成することができる。   As mentioned above, according to this invention, while being able to suppress the influence by the rapid thermal expansion of the arm cover by the radiant heat from a high temperature board | substrate, it can suppress that the dust generation from the transmission mechanism inside an arm disperses outside an arm. . Therefore, it is possible to configure a horizontal articulated robot that can suppress a change in the posture of the arm as much as possible and can perform highly accurate and clean substrate transfer.

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図3は本発明の水平多関節ロボットのアーム部の側断面図を示している。
図1において、100は駆動部1により回転する第1アーム100である。第1アーム100はケース状に形成された第1アームケース101と、その内部に収容されている第1ベルト111、第1プーリ112、第2プーリ113と、そして第1アームカバー114とから構成されている。第1アームケース101の基端側下面が駆動部1の第1駆動軸1aと接続されていて、第1駆動軸1aの回転によって第1アームケース101は回転する。第1アームケース101の基端側内部には第1プーリ112が第2駆動軸1bと接続されていて、第2駆動軸1bの回転によって回転する。第1アームケース101の先端側内部には第2プーリ113が第1アームケース101に対して回転可能に設けられている。第2プーリ113と第1プーリ112との間には第1ベルト111が巻装されていて、第2駆動軸1bの回転力が伝達されている。これら第1プーリ112、第1ベルト111、第2プーリ113を覆うように第1アームカバー114が第1アームケース101に対して固定されている。
第2アーム200はケース状に形成された第2アームケース201と、その内部に収容されている第3プーリ212、第2ベルト211、第4プーリ213と、そして第2アームカバー214とから構成されている。第2アームケース201の基端側下面が第2プーリ113と接続されていて、第2プーリ113の回転に伴って第2アームケース201が回転する。第2アームケース201の基端側内部には第3プーリ212が第1アームケース101から立設された固定シャフトに固定されている。第2アームケース201の先端側内部には第4プーリ213が第2アームケース201に対して回転可能に設けられている。第3プーリ212と第4プーリ213との間には第2ベルト211が巻装されている。これら第3プーリ212、第2ベルト211、第4プーリ213を覆うように第2アームカバー214が第2アームケース201に対して固定されている。
第4プーリ213の上部には第3アーム300が固定されていて、第3アーム300にはハンド400が固定されている。ハンド400は従来技術で説明したような第1ハンド400aと第2ハンド400bとから構成されているものが固定されている。
なお、前記第1ベルト111、第2ベルト211の張力調整用として、第1アームケース101、第2アームケース201の内部に、アイドラが単数または複数設置されることもある。
FIG. 3 is a side sectional view of the arm portion of the horizontal articulated robot of the present invention.
In FIG. 1, reference numeral 100 denotes a first arm 100 that is rotated by the drive unit 1. The first arm 100 includes a first arm case 101 formed in a case shape, a first belt 111, a first pulley 112, a second pulley 113, and a first arm cover 114 housed therein. Has been. The lower surface of the base end side of the first arm case 101 is connected to the first drive shaft 1a of the drive unit 1, and the first arm case 101 rotates by the rotation of the first drive shaft 1a. A first pulley 112 is connected to the second drive shaft 1b inside the base end side of the first arm case 101, and rotates by the rotation of the second drive shaft 1b. A second pulley 113 is provided inside the distal end side of the first arm case 101 so as to be rotatable with respect to the first arm case 101. A first belt 111 is wound between the second pulley 113 and the first pulley 112, and the rotational force of the second drive shaft 1b is transmitted. A first arm cover 114 is fixed to the first arm case 101 so as to cover the first pulley 112, the first belt 111, and the second pulley 113.
The second arm 200 includes a second arm case 201 formed in a case shape, a third pulley 212, a second belt 211, a fourth pulley 213 accommodated therein, and a second arm cover 214. Has been. The lower surface of the base end side of the second arm case 201 is connected to the second pulley 113, and the second arm case 201 rotates as the second pulley 113 rotates. A third pulley 212 is fixed to a fixed shaft erected from the first arm case 101 inside the base end side of the second arm case 201. A fourth pulley 213 is provided inside the distal end side of the second arm case 201 so as to be rotatable with respect to the second arm case 201. A second belt 211 is wound between the third pulley 212 and the fourth pulley 213. A second arm cover 214 is fixed to the second arm case 201 so as to cover the third pulley 212, the second belt 211, and the fourth pulley 213.
The third arm 300 is fixed to the upper part of the fourth pulley 213, and the hand 400 is fixed to the third arm 300. The hand 400 is composed of the first hand 400a and the second hand 400b as described in the prior art.
Note that one or more idlers may be installed inside the first arm case 101 and the second arm case 201 for adjusting the tension of the first belt 111 and the second belt 211.

以下、特にアームの熱変形を抑制する構造について説明する。図1は本発明の水平多関節ロボットの上面図を示している。図1のように、本発明では上述した第2アーム200の第2アームカバー214が複数分割されたものによって構成されている。
図2(a)が第2アーム200のみを上面から見た図である。なお、カバー固定ネジ215は第2アームカバー214の各カバーを第2アームケース201に対して固定するネジである。図のように、本実施例では第2アームカバー214が214a〜fのように合計6枚のカバーに分割されている。これらカバーは第1アームケース101、第2アームケース201と同様なアルミニウムで形成されていて、各カバーはすべて同じ材質である。そして、特に第2アームカバー214の延在方向の基端側の略半分が第2アーム200の延在方向に214a〜214dのように多数分割されている。この分割部分の数は第2アーム200の延在方向の長さによって適宜変更されるが、上述したように水平多関節ロボットが第3アーム300及びハンド400を伸長動作させたときに第1ハンド400a上の高温な基板500と高さ方向および水平方向で非常に近接する位置に配置するのが最適である。しかし、アームカバーを分割することは、アームの強度維持の観点からみると、強度を低下させるものである。本実施例では第2アームケース201が基板500と最も近接する箇所のみに分割部分を設けることによって、アームの強度が低下することを防いでいる。
図2(b)は第2アームカバー214を側面から見た図を示している。同図のように、複数に分割された第2アームカバー214の各々は、第2アーム200が延在する方向(図の矢印の方向)の端部において、隣接するカバーと互いに折り重なる部分が形成されている。この折り重なる部分は、第2アームカバー214を上面から見たとき、第2アームケース201の内部が見えないように形成されている。すなわち、第2アームカバー214aの第2アーム200先端側の辺には上面から1段下がった段差が設けられていて、この段差に第2アームカバー214bの第2アーム200の基端側の辺の一部が重なるように設けられる。一方、第2アームカバー214bの第2アーム200の先端側の辺の一部は上面から1段下がった段差が設けられていて、第2アームカバー214cの第2アーム200の基端側の辺の一部が重なるように設けられる。第2アームカバー214c、第2アームカバー214d以降も同様に折り重なる部分が形成されている。
そしてこの折り重なる部分において、各カバーが水平方向で対向する部分には水平方向隙間216が形成されている。水平方向隙間216は各カバーが高温になって膨張したときでも互いに接触しない程度の隙間である。つまり、ロボットが搬送する基板500の熱によって各カバーが加温される最高温度になっても、各カバーが互いに接触しない水平方向隙間216が形成されている。
このように、高温基板の輻射の影響を特に大きく受ける第2アームカバー214のカバーを細かく分割し、各カバーの水平方向で対向する部分に水平方向隙間216を形成すると、輻射熱で高温になった各カバーが膨張して第2アーム200の延在方向に延びても水平方向隙間216が狭くなるだけで、従来のように第2アームケース201に熱変形の力が作用しない。従ってカバーの変形によるアーム姿勢変化を最小限に抑えることが可能である。その結果、高精度な搬送を続けることが可能となる。
また、各カバーを上面から見て互いに折り重なるように形成することで、プーリやベルトのような伝達機構から発生する粉塵がアーム外部に飛散することを防ぐことが可能となる。
Hereinafter, a structure that suppresses thermal deformation of the arm in particular will be described. FIG. 1 shows a top view of a horizontal articulated robot according to the present invention. As shown in FIG. 1, in the present invention, the second arm cover 214 of the second arm 200 described above is constituted by a plurality of divisions.
FIG. 2A is a view of only the second arm 200 as viewed from above. The cover fixing screw 215 is a screw that fixes each cover of the second arm cover 214 to the second arm case 201. As shown in the figure, in this embodiment, the second arm cover 214 is divided into a total of six covers as 214a to f. These covers are formed of aluminum similar to the first arm case 101 and the second arm case 201, and each cover is made of the same material. In particular, substantially half of the base end side in the extending direction of the second arm cover 214 is divided into a large number such as 214 a to 214 d in the extending direction of the second arm 200. The number of the divided parts is appropriately changed depending on the length of the second arm 200 in the extending direction. As described above, when the horizontal articulated robot extends the third arm 300 and the hand 400, the first hand is used. It is optimal to place it at a position very close to the hot substrate 500 on 400a in the height and horizontal directions. However, dividing the arm cover reduces the strength from the viewpoint of maintaining the strength of the arm. In the present embodiment, by providing the divided portion only at the position where the second arm case 201 is closest to the substrate 500, the strength of the arm is prevented from being lowered.
FIG. 2B shows the second arm cover 214 as viewed from the side. As shown in the figure, each of the divided second arm covers 214 has a portion that overlaps with the adjacent cover at the end in the direction in which the second arm 200 extends (the direction of the arrow in the figure). Has been. The overlapping portion is formed so that the inside of the second arm case 201 cannot be seen when the second arm cover 214 is viewed from above. That is, the step on the tip side of the second arm 200 of the second arm cover 214a is provided with a step that is lowered by one step from the top surface, and the side of the base end side of the second arm 200 of the second arm cover 214b is provided on this step. Are provided so that a part of them overlap. On the other hand, a part of the side on the distal end side of the second arm 200 of the second arm cover 214b is provided with a step that is lowered by one step from the upper surface, and the side on the proximal end side of the second arm 200 of the second arm cover 214c. Are provided so that a part of them overlap. Similarly, the second arm cover 214c and the second arm cover 214d and thereafter are formed with overlapping portions.
In the overlapping portion, a horizontal gap 216 is formed in a portion where the covers are opposed to each other in the horizontal direction. The horizontal gap 216 is a gap that does not come into contact with each other even when the covers expand at high temperatures. That is, a horizontal gap 216 is formed in which the covers do not come into contact with each other even when the maximum temperature at which the covers are heated by the heat of the substrate 500 conveyed by the robot.
As described above, when the cover of the second arm cover 214 that is particularly greatly affected by the radiation of the high-temperature substrate is divided into small portions and the horizontal gaps 216 are formed in the portions facing each other in the horizontal direction, the temperature becomes high due to radiant heat. Even if each cover expands and extends in the extending direction of the second arm 200, the horizontal gap 216 only becomes narrow, and the force of thermal deformation does not act on the second arm case 201 as in the prior art. Therefore, it is possible to minimize the change in the arm posture due to the deformation of the cover. As a result, highly accurate conveyance can be continued.
Further, by forming each cover so as to be folded over when viewed from above, dust generated from a transmission mechanism such as a pulley or a belt can be prevented from scattering outside the arm.

上述した互いに折り重なる部分は、図2(b)のようなもののほか、同図(c)〜(g)のように形成してもよい。(c)は折り重なる部分において、垂直方向に対向する部分にも垂直方向隙間217が形成されている。(d)、(e)は隣接するカバーのどちらか一方が他方よりも厚く形成されていて、他方に段差は無く、一方のみに他方と折り重なる段差が設けられている場合を示している。(f)、(g)は、(d)、(e)のそれぞれの場合にさらに(c)のように、折り重なる部分において、垂直方向に対向する部分にも垂直方向隙間217が形成されている場合を示している。   The above-described overlapping portions may be formed as shown in (c) to (g) of FIG. In (c), the vertical gap 217 is also formed in the portion that overlaps in the vertical direction. (D), (e) shows a case where one of the adjacent covers is formed thicker than the other, there is no step on the other, and only one has a step that overlaps the other. In (f) and (g), in each of the cases (d) and (e), as shown in (c), a vertical gap 217 is also formed in a portion that overlaps in the vertically overlapping portion. Shows the case.

このように、本発明では特に第2アーム200において基板からの輻射熱の影響が大きい第2アームカバー214を分割化し、且つアームの上面からアーム内部が直接見えないような、互いに折重なった構造を形成させることにより、熱膨張によるアーム変形、姿勢変化を抑制するとともに、アーム内部の機構から外部への粉塵の飛散も抑えることができる。また、熱膨張係数の大きな材質、例えばアルミニウム(またはアルミニウム合金)でもアームカバーを構成することが可能であり、安価にアームを構成することができる。   As described above, in the present invention, the second arm cover 214 that is particularly affected by the radiant heat from the substrate is divided in the second arm 200, and the structure in which the inside of the arm is not directly visible from the upper surface of the arm is folded. By forming it, it is possible to suppress arm deformation and posture change due to thermal expansion, and to suppress dust scattering from the mechanism inside the arm to the outside. Also, the arm cover can be formed of a material having a large thermal expansion coefficient, such as aluminum (or aluminum alloy), and the arm can be formed at low cost.

なお、上記の伝達機構の形態、アームの数、分割部分の適用箇所及び分割数は、上記実施の形態に何ら限定されるものではない。例えば、伝達機構はギヤやリンクによるものであってもよい。また、例えばアームの数については、上記第2アームと上記第3アームとの間に第2アームと同様なアームをさらに備えたもので、当該第3アームのカバーに本発明を適用してもよい。また、例えば分割部分の適用箇所は、第1アームカバー114にも適用できる。   The form of the transmission mechanism, the number of arms, the application location of the divided portion, and the number of divisions are not limited to the above embodiment. For example, the transmission mechanism may be a gear or a link. Further, for example, regarding the number of arms, an arm similar to the second arm is further provided between the second arm and the third arm, and the present invention can be applied to the cover of the third arm. Good. Further, for example, the application portion of the divided portion can be applied to the first arm cover 114.

本発明の水平多関節ロボットを示す上面図The top view which shows the horizontal articulated robot of this invention 本発明の水平多関節ロボットの第2アームを示す図The figure which shows the 2nd arm of the horizontal articulated robot of this invention 本発明の水平多関節ロボットのアーム部分の側断面図Side sectional view of the arm portion of the horizontal articulated robot of the present invention 従来の水平多関節ロボットを示す図A diagram showing a conventional horizontal articulated robot 熱によるアームの変形を示すアームの側面図Side view of arm showing deformation of arm by heat

符号の説明Explanation of symbols

1 駆動部
1a 第1駆動軸
1b 第2駆動軸

100 第1アーム
101 第1アームケース
111 第1ベルト
112 第1プーリ
113 第2プーリ
114 第1アームカバー

200 第2アーム
201 第2アームケース
211 第2ベルト
212 第3プーリ
213 第4プーリ
214 第2アームカバー
215 カバー固定ネジ
216 水平方向隙間
217 垂直方向隙間

300 第3アーム

400 ハンド
400a 第1ハンド
400b 第2ハンド

500 基板

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Drive part 1a 1st drive shaft 1b 2nd drive shaft

100 1st arm 101 1st arm case 111 1st belt 112 1st pulley 113 2nd pulley 114 1st arm cover

200 Second arm 201 Second arm case 211 Second belt 212 Third pulley 213 Fourth pulley 214 Second arm cover 215 Cover fixing screw 216 Horizontal gap 217 Vertical gap

300 3rd arm

400 hand 400a first hand 400b second hand

500 substrates

Claims (8)

基板を搭載可能なハンドと、水平方向において互いに回転可能に連結され、前記ハンドを先端で支持する複数のアームと、前記複数のアームの基端部に設けられ、前記複数のアームを回転させる駆動部と、を備え、
前記アームが、前記駆動部からの回転動作を伝達する伝達機構と、前記伝達機構を収容するアームケースと、前記伝達機構を覆うように前記アームケースの上面に装着されるアームカバーと、によって構成された水平多関節ロボットにおいて、
前記アームカバーが、前記アームケースが延在する方向に複数分割された複数のアームカバーからなることを特徴とする水平多関節ロボット。
A hand on which a substrate can be mounted, a plurality of arms that are rotatably connected to each other in the horizontal direction and that support the hands at their tips, and a drive that is provided at the base end of the plurality of arms and rotates the plurality of arms And comprising
The arm includes a transmission mechanism that transmits a rotation operation from the drive unit, an arm case that houses the transmission mechanism, and an arm cover that is mounted on the upper surface of the arm case so as to cover the transmission mechanism. In a horizontal articulated robot,
The horizontal articulated robot according to claim 1, wherein the arm cover includes a plurality of arm covers divided in a plurality in a direction in which the arm case extends.
前記複数のアームカバーは互いに隣接する部分において、水平方向で対向する部分に水平方向に離間する隙間が形成されていることを特徴とする請求項1記載の水平多関節ロボット。   2. The horizontal articulated robot according to claim 1, wherein in the portions adjacent to each other, a gap that is horizontally spaced is formed in a portion that is opposed in the horizontal direction. 前記水平方向に離間する隙間は、前記基板の輻射熱によって前記アームカバーが加温されて膨張しても、前記複数のアームカバーが互いに接触しない程度の距離を有していることを特徴とする請求項2記載の水平多関節ロボット。   The gap spaced apart in the horizontal direction has a distance such that the plurality of arm covers do not come into contact with each other even when the arm covers are heated and expanded by radiant heat of the substrate. Item 3. The articulated horizontal robot according to item 2. 前記互いに隣接する部分において、上面から見て互いに折り重なる部分が形成されていることを特徴とする請求項2記載の水平多関節ロボット。   3. The horizontal articulated robot according to claim 2, wherein the adjacent portions are formed so as to overlap each other when viewed from above. 前記折り重なる部分において、垂直方向で対向する部分に垂直方向に離間する隙間がさらに形成されていることを特徴とする請求項4記載の水平多関節ロボット。   5. The horizontal articulated robot according to claim 4, wherein a gap that is spaced apart in the vertical direction is further formed in a portion that is opposed in the vertical direction in the overlapping portion. 前記複数のアームが、基端が前記駆動部に回転自在に連結された第1アームと、基端が前記第1アームの先端上部に回転自在に連結された第2アームと、前記第2アームの他端上に回転自在に連結され、前記ハンドを固定する第3アームと、から構成され、
前記第2アームのアームカバーのみが、前記第2アームが延在する方向に複数分割されることを特徴とする請求項1記載の水平多関節ロボット。
The plurality of arms includes a first arm having a base end rotatably connected to the drive unit, a second arm having a base end rotatably connected to a top end of the first arm, and the second arm. A third arm that is rotatably connected to the other end of the head and fixes the hand.
The horizontal articulated robot according to claim 1, wherein only the arm cover of the second arm is divided into a plurality of parts in a direction in which the second arm extends.
前記ハンドが、同一形状の第1ハンドと第2ハンドとから構成され、前記第1ハンドと前記第2ハンドとが前記第3アームの回転中心において180°対向するように設けられたことを特徴とする請求項6記載の水平多関節ロボット。   The hand is composed of a first hand and a second hand having the same shape, and the first hand and the second hand are provided so as to face each other at 180 ° at the rotation center of the third arm. The horizontal articulated robot according to claim 6. 請求項1乃至7いずれかに記載の水平多関節ロボットを搭載したことを特徴とする製造装置。

A manufacturing apparatus comprising the horizontal articulated robot according to claim 1.

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