JP2012192506A - Substrate conveyance robot - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、真空処理装置内で基板を搬送するために使用される基板搬送ロボットに関する。 The present invention relates to a substrate transfer robot used for transferring a substrate in a vacuum processing apparatus.
従来、この種の基板搬送ロボットとして、中間に関節部を有する水平面上で屈伸自在なアームの先端に、基板を支持するハンドを連結したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。関節部は、一般的に、関節部で連結される2つのアーム部材のうちの一方のアーム部材に形成した上下方向の軸線を持つ軸支孔と、軸支孔に装着したベアリングと、他方のアーム部材に固定した上下方向の軸線を持つ支軸とを備え、ベアリングに上方から支軸を挿入して、一方のアーム部材と他方のアーム部材とを支軸とベアリングとを介して回動自在に連結するように構成される。 2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of substrate transfer robot, one in which a hand for supporting a substrate is connected to the tip of an arm that can bend and stretch on a horizontal plane having a joint portion in the middle is known (for example, see Patent Document 1). The joint portion generally includes a shaft support hole having a vertical axis formed on one of the two arm members connected by the joint portion, a bearing attached to the shaft support hole, and the other And a support shaft having a vertical axis fixed to the arm member. The support shaft is inserted into the bearing from above, and one arm member and the other arm member can be freely rotated via the support shaft and the bearing. It is comprised so that it may connect.
ところで、ベアリングの摩耗による関節部のガタ発生を未然に防止するため、ベアリングを定期的に交換する必要がある。ここで、軸支孔が下端を閉塞した袋孔状であると、ベアリングの着脱が困難になる。これに対し、一方のアーム部材を上下方向に貫通するように軸支孔を形成すれば、ベアリングの着脱が容易になり、メンテナンス性が向上する。 By the way, in order to prevent the play of the joint due to the wear of the bearing, it is necessary to replace the bearing periodically. Here, when the shaft support hole has a bag hole shape with the lower end closed, it becomes difficult to attach and detach the bearing. On the other hand, if the shaft support hole is formed so as to penetrate the one arm member in the up-down direction, the bearing can be easily attached and detached, and the maintainability is improved.
然し、これでは、以下の不具合を生ずることが判明した。即ち、ベアリングでの発塵で生ずるパーティクルが、重力によって軸支孔の下端から落下し、真空処理装置内を汚損してしまう。 However, this has been found to cause the following problems. That is, particles generated by dust generation from the bearing fall from the lower end of the shaft support hole due to gravity, and the inside of the vacuum processing apparatus is soiled.
本発明は、以上の点に鑑み、関節部に設けたベアリングでの発塵で生ずるパーティクルによる真空処理装置内の汚損を防止できるようにした基板搬送ロボットを提供することをその課題としている。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a substrate transfer robot capable of preventing contamination in a vacuum processing apparatus due to particles generated by dust generation at a bearing provided at a joint.
上記課題を解決するために、本発明は、中間に関節部を有する水平面上で屈伸自在なアームの先端に、基板を支持するハンドを連結した、真空処理装置内で基板を搬送するために使用される基板搬送ロボットであって、関節部は、関節部で連結される2つのアーム部材のうちの一方のアーム部材に形成した上下方向の軸線を持つ軸支孔と、軸支孔に装着したベアリングと、他方のアーム部材に固定した上下方向の軸線を持つ支軸とを備え、ベアリングに上方から支軸を挿入して、一方のアーム部材と他方のアーム部材とを支軸とベアリングとを介して回動自在に連結するように構成されるものにおいて、軸支孔は、一方のアーム部材を上下方向に貫通するように形成され、一方のアーム部材の下面に、軸支孔を下方から覆うカバーが着脱自在に取り付けられることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is used for transporting a substrate in a vacuum processing apparatus in which a hand for supporting a substrate is connected to the tip of an arm that can be bent and extended on a horizontal plane having a joint in the middle. The joint portion is mounted on the shaft support hole and the shaft support hole having the vertical axis formed on one arm member of the two arm members connected by the joint portion. A bearing and a support shaft having a vertical axis fixed to the other arm member; the support shaft is inserted into the bearing from above, and the one arm member and the other arm member are connected to the support shaft and the bearing; The shaft support hole is formed so as to penetrate through one arm member in the vertical direction, and the shaft support hole is formed on the lower surface of the one arm member from below. Cover is removable Characterized in that it is attached.
本発明によれば、軸支孔を上下方向の貫通孔としても、ベアリングでの発塵で生ずるパーティクルが軸支孔の下端から落下することをカバーにより防止して、パーティクルによる真空処理装置内の汚損を防止できる。また、カバーは一方のアーム部材に着脱自在であるため、カバーを取り外すことで、軸支孔にベアリングを容易に着脱でき、メンテナンス性を損なうことはない。 According to the present invention, even if the shaft support hole is a through-hole in the vertical direction, the cover prevents the particles generated by dust generation from the bearing from falling from the lower end of the shaft support hole, and the particles in the vacuum processing apparatus It can prevent fouling. Further, since the cover is detachable from one arm member, the bearing can be easily attached to and detached from the shaft support hole by removing the cover, and maintenance is not impaired.
ところで、前記一方のアーム部材に、前記軸支孔の上方に前記他方のアーム部材を受け入れる隙間を存して対向する筒部が設けられ、この筒部内周に上部ベアリングが装着され、前記支軸は、他方のアーム部材の上方に突出して上部ベアリングに挿入される上部軸部を有するものとし、軸支孔に装着したベアリングと上部ベアリングとで支軸を両端支持するように関節部を構成することがある。この場合、上部ベアリングでの発塵で生ずるパーティクルが筒部から落下すると、真空処理装置内を汚損してしまう。 By the way, the one arm member is provided with a cylinder portion facing above the shaft support hole with a gap for receiving the other arm member, and an upper bearing is mounted on the inner periphery of the cylinder portion, and the support shaft is provided. Has an upper shaft portion that protrudes above the other arm member and is inserted into the upper bearing, and the joint portion is configured to support both ends of the support shaft by the bearing mounted on the shaft support hole and the upper bearing. Sometimes. In this case, if the particles generated by the dust generation at the upper bearing fall from the cylindrical portion, the inside of the vacuum processing apparatus is soiled.
ここで、上部軸部には、上部ベアリングの内輪と他方のアーム部材との間に介設される上部カラーが外挿される。そして、本発明においては、上部カラーの下端に、径方向外方に広がるフランジ部を形成し、このフランジ部の外周に、上方に屈曲して筒部に下方から挿入される立上り部を形成することが望ましい。これによれば、上部ベアリングでの発塵で生ずるパーティクルをフランジ部で捕捉することができる。従って、上部カラーを利用して、筒部からパーティクルが落下することを防止でき、落下防止のための専用の部材が不要になり、合理的である。 Here, an upper collar interposed between the inner ring of the upper bearing and the other arm member is extrapolated to the upper shaft portion. In the present invention, a flange portion extending radially outward is formed at the lower end of the upper collar, and a rising portion that is bent upward and inserted into the cylindrical portion from below is formed on the outer periphery of the flange portion. It is desirable. According to this, particles generated by dust generation at the upper bearing can be captured by the flange portion. Therefore, it is possible to prevent the particles from falling from the cylindrical portion by using the upper collar, and a dedicated member for preventing the drop is unnecessary, which is rational.
図1は、基板Sに各種処理を施す真空処理装置を示している。この真空処理装置は、中央の搬送室Aと、搬送室Aの周囲に配置した、搬入室Bと、搬出室Cと、複数の処理室Dとを備えている。搬送室Aには、本発明の実施形態の基板搬送ロボット1が設置されており、このロボット1により、基板Sが搬入室Bから複数の処理室Dを経由して搬出室Cに搬送される。
FIG. 1 shows a vacuum processing apparatus that performs various processes on the substrate S. The vacuum processing apparatus includes a central transfer chamber A, a carry-in chamber B, a carry-out chamber C, and a plurality of process chambers D arranged around the transfer chamber A. In the transfer chamber A, the
基板搬送ロボット1は、図2、図3に示す如く、上下方向に長手の回転軸2と、第1と第2の一対のアーム31,32と、基板Sを支持するハンド4とを備えている。回転軸2は、内軸21と内軸21に外挿される筒状の外軸22とで構成されている。内軸21と外軸22は、図示省略した各別のモータにより回転駆動される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
第1と第2の各アーム31,32は、駆動アーム部材311,312と従動アーム部材321,322とを関節部331,332で上下方向の軸線回りに揺動自在に連結して成るものであり、水平面上で屈伸する。第1アーム31の駆動アーム部材(以下、第1駆動アーム部材という)311は、その基端部において内軸21に連結され、内軸21の回転で内軸21と同一軸線回りに揺動される。また、第2アーム32の駆動アーム部材(以下、第2駆動アーム部材という)312は、その基端部において外軸22に連結され、外軸22の回転で内軸21と同一軸線回りに揺動される。
First and second 2 each
第1アーム31の従動アーム部材(以下、第1従動アーム部材という)321の先端部と、第2アーム32の従動アーム部材(以下、第2従動アーム部材という)322の先端部は、第1駆動アーム部材311と第2駆動アーム部材312との間のアーム間角度θ(正確には、内軸21と第1アーム31の関節部(以下、第1関節部という)331とを結ぶ線と、内軸21と第2アーム32の関節部(以下、第2関節部という)332とを結ぶ線との間の角度)の等角二等分線(以下、アーム中心線という)Mに関して対称にハンド4に連結されている。
The first arm 3 first driven arm member (hereinafter, a first of the driven arm member) 32 1 of the front end portion, the second arm 3 2 driven arm member (hereinafter, referred to as a second follower arm member) 32 2 of the front end portion is 1 and the first
ここで、内軸21と外軸22とを互いに逆方向に回転させると、アーム間角度θが可変し、ハンド4がアーム中心線Mに沿って直線的に移動する。また、内軸21と外軸22とを同方向に同期回転させると、ハンド4が回転軸2の周方向に旋回する。従って、ハンド4を各室B,C,Dに対向する周方向位置に旋回させた状態で各室B,C,Dに向けて直線的に進退させることにより、各室B,C,Dに基板Sを搬入、搬出することができる。
Here, when the
図4を参照して、第1関節部331は、第1駆動アーム部材311の先端部に形成した上下方向の軸線を持つ軸支孔51と、軸支孔51に装着したベアリング52と、第1従動アーム部材321に固定した上下方向の軸線を持つ支軸53とを備え、ベアリング52に上方から支軸53を挿入して、第1駆動アーム部材311と第1従動アーム部材321とを支軸53とベアリング52とを介して回動自在に連結するように構成されている。
Referring to FIG. 4, the first joint part 331 is provided with a
第1関節部331は、更に、第1駆動アーム部材311の先端部に設けた、軸支孔51の上方に第1従動アーム部材321を受け入れる隙間を存して対向する筒部54と、筒部54に装着した上部ベアリング55とを備えている。支軸53は、第1従動アーム部材321の上方に突出して上部ベアリング55に挿入される上部軸部53aを有している。そのため、支軸53はベアリング52と上部ベアリング55とで両端支持される。
The first joint portion 33 1 is further provided in the first distal end of the
ここで、支軸53は、第1従動アーム部材321の基端部に形成した透孔に挿通した状態で、止めねじ53bにより第1従動アーム部材321に固定される。また、軸支孔51には、ベアリング52の外輪上端面に皿ばね52bを介して当接するスナップリング52aが取り付けられ、筒部54内周面には、上部ベアリング55の外輪下端面に当接するスナップリング55aが取り付けられている。更に、支軸53には、ベアリング52の内輪と第1従動アーム部材321との間に介設される下部カラー56が外挿され、上部軸部53aには、上部ベアリング55の内輪と第1従動アーム部材321との間に介設される上部カラー57が外挿される。また、上部軸部53aの上端には、上部ベアリング55の内輪上端面に当接する段部53cが形成されている。そして、支軸53の下端に、ベアリング52の内輪下端面に当接する固定ナット58を螺合することにより、下部カラー56と上部カラー57との間に第1従動アーム部材321を挟み込み、第1従動アーム部材321が第1駆動アーム部材311に対し上下方向に不動に軸支されるようにしている。
Here, the
図5を参照して、第2関節部332は、第2駆動アーム部材312の先端部に形成した上下方向の軸線を持つ軸支孔61と、軸支孔61に装着したベアリング62と、第2従動アーム部材322の基端部下面にねじ63aで固定した上下方向の軸線を持つ支軸63とを備え、ベアリング62に上方から支軸63を挿入して、第2駆動アーム部材312と第2従動アーム部材322とを支軸63とベアリング62とを介して回動自在に連結するように構成されている。
Referring to FIG. 5, the second joint portion 33 2 has a shaft supporting hole 61 having a vertical axis which is formed on the second distal end of the drive arm member 312, a
尚、第2駆動アーム部材312は、第1駆動アーム部材311よりも下方に位置しており、第2従動アーム部材322の高さを第1従動アーム部材321と一致させるために、第2駆動アーム部材312の先端部を上方に盛り上がる厚肉部に形成し、この厚肉部に軸支孔61を形成している。そして、この軸支孔61に上下方向に離隔して一対のベアリング62,62を装着し、支軸63の支持剛性を確保できるようにしている。
The second
ここで、軸支孔61には、下側のベアリング62の外輪上端面に皿ばね62bを介して当接するスナップリング62aと、上側のベアリング62の外輪下端面に当接するスナップリング62cとが取り付けられている。また、支軸63には、上側のベアリング62の内輪と下側のベアリング62の内輪との間に介設されるカラー64が外挿される。更に、支軸63の上端部には、上側のベアリング62の内輪上端面に当接する段部63bが形成されている。そして、支軸63の下端に、下側のベアリング62の内輪下端面に当接する固定ナット65を螺合することにより、第2従動アーム部材322が第2駆動アーム部材312に対し上下方向に不動に軸支されるようにしている。
Here, a
ここで、第1と第2の各関節部331,332の軸支孔51,61は、ベアリング52,62を容易に着脱できるように、第1と第2の各駆動アーム部材311,312を上下方向に貫通するように形成されている。然し、このままでは、ベアリング52,62での発塵で生ずるパーティクルが重力によって軸支孔51,61の下端から落下し、真空処理装置内を汚損してしまう。
Here, the first and second respective
そこで、本実施形態では、第1と第2の各駆動アーム部材311,312の先端部下面に、軸支孔51,61を下方から覆うカバー7をビス7aによって着脱自在に取り付けている。
Therefore, in this embodiment, the first and second respective
これによれば、パーティクルが軸支孔51,61の下端から落下することをカバー7により防止できる。尚、基板搬送ロボット1は真空雰囲気に置かれるため、ロボット1の周囲に気流は生じず、軸支孔51,61の上端からパーティクルが気流に乗って飛散するようなことはない。従って、パーティクルの落下をカバー7により防止することで、真空処理装置内の汚損を防止できる。また、カバー7は駆動アーム部材311,312に着脱自在であるため、カバー7を取り外すことで、軸支孔51,61にベアリング52,62を容易に着脱でき、メンテナンス性を損なうことはない。
According to this, the cover 7 can prevent particles from falling from the lower ends of the
ところで、第1関節部331は、軸支孔51の上方に設けた筒部54に装着される上部ベアリング55を備えるため、上部ベアリング55での発塵で生ずるパーティクルが筒部54から落下する可能性がある。
Incidentally, the first joint portion 33 1, since an
そこで、本実施形態では、図4に示す如く、上部カラー57の下端に、径方向外方に広がるフランジ部57aを形成し、フランジ部57aの外周に、上方に屈曲して筒部54に下方から挿入される立上り部57bを形成している。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 4, a
これによれば、上部ベアリング55での発塵で生ずるパーティクルを外周に立上り部57bを有する皿状のフランジ部57aで捕捉することができる。従って、上部カラー57を利用して、筒部54からパーティクルが落下することを防止でき、落下防止のための専用の部材が不要になり、合理的である。尚、立上り部57bの外径は筒部54の内径よりも僅かに小さく、立上り部57bの外周面と筒部54の内周面との間に挿入クリアランス分の隙間を生ずるが、この隙間からパーティクルが落下することは殆どない。
According to this, particles generated by dust generation at the
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、第1と第2の各関節部331,332の軸支孔51,61を第1と第2の各駆動アーム部材311,312に形成し、支軸52,63を第1と第2の各従動アーム部材321,322に固定したが、各従動アーム部材321,322に軸支孔を形成し、各駆動アーム部材311,312に支軸を固定することも可能である。また、上記実施形態の基板搬送ロボット1は、一対のアーム31,32を有するダブルアーム型ロボットであるが、水平面上で屈伸自在な単一のアームを備えるシングルアーム型のロボットにも同様に本発明を適用できる。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention is not limited to this. For example, in the above embodiment, the shaft support holes 51 and 61 of the first and second joint portions 33 1 and 33 2 are formed in the first and second
S…基板、1…基板搬送ロボット、31,32…アーム、311,312…駆動アーム部材(一方のアーム部材)、321,322…従動アーム部材(他方のアーム部材)、331,332…関節部、4…ハンド、51,61…軸支孔、52,62…ベアリング、53,63…支軸、53a…上部軸部、54…筒部、55…上部ベアリング、57…上部カラー、57a…フランジ部、57b…立上り部、7…カバー。 S ... Substrate, 1 ... Substrate transfer robot, 3 1 , 3 2 ... Arm, 31 1 , 31 2 ... Drive arm member (one arm member), 32 1 , 32 2 ... Driven arm member (the other arm member), 33 1 , 33 2 ... joint part, 4 ... hand, 51, 61 ... shaft support hole, 52, 62 ... bearing, 53, 63 ... support shaft, 53a ... upper shaft part, 54 ... cylindrical part, 55 ... upper bearing, 57 ... Upper collar, 57a ... Flange, 57b ... Rising part, 7 ... Cover.
Claims (2)
関節部は、関節部で連結される2つのアーム部材のうちの一方のアーム部材に形成した上下方向の軸線を持つ軸支孔と、軸支孔に装着したベアリングと、他方のアーム部材に固定した上下方向の軸線を持つ支軸とを備え、ベアリングに上方から支軸を挿入して、一方のアーム部材と他方のアーム部材とを支軸とベアリングとを介して回動自在に連結するように構成されるものにおいて、
軸支孔は、一方のアーム部材を上下方向に貫通するように形成され、一方のアーム部材の下面に、軸支孔を下方から覆うカバーが着脱自在に取り付けられることを特徴とする基板搬送ロボット。 A substrate transfer robot used to transfer a substrate in a vacuum processing apparatus, wherein a hand supporting a substrate is connected to the tip of an arm that can be bent and extended on a horizontal plane having a joint portion in the middle,
The joint portion is fixed to the shaft support hole having the vertical axis formed in one of the two arm members connected by the joint portion, the bearing attached to the shaft support hole, and the other arm member. And a support shaft having a vertical axis, and the support shaft is inserted into the bearing from above, so that one arm member and the other arm member are rotatably connected via the support shaft and the bearing. In what is composed of
The shaft support hole is formed so as to penetrate one arm member in the vertical direction, and a cover that covers the shaft support hole from below is detachably attached to the lower surface of the one arm member. .
上部カラーの下端に、径方向外方に広がるフランジ部が形成され、このフランジ部の外周に、上方に屈曲して筒部に下方から挿入される立上り部が形成されることを特徴とする請求項1記載の基板搬送ロボット。 2. The substrate transfer robot according to claim 1, wherein the one arm member is provided with a cylindrical portion opposed to the first supporting member with a gap for receiving the other arm member above the shaft support hole. An upper bearing is mounted on the support shaft, and the support shaft has an upper shaft portion that protrudes above the other arm member and is inserted into the upper bearing. The upper shaft portion includes an inner ring of the upper bearing and the other arm member. In what extrapolates the upper collar interposed between
A flange portion that extends radially outward is formed at the lower end of the upper collar, and a rising portion that is bent upward and inserted into the cylindrical portion from below is formed on the outer periphery of the flange portion. Item 4. The substrate transfer robot according to Item 1.
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