JP2019025585A - 産業用ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】真空中で搬送対象物を搬送する産業用ロボットにおいて、たとえば、高温のプロセスチャンバーに対する搬送対象物の搬入や搬出を行う場合であっても、第１ハンドを移動させるためのモータおよび第２ハンドを移動させるためのモータの、熱の影響による損傷を抑制することが可能な産業用ロボットを提供する。【解決手段】産業用ロボット１は、ハンド５、６と、ハンド５が固定されるハンド支持部材７と、ハンド６が固定されるハンド支持部材８と、ハンド支持部材７、８が水平方向の同じ方向へ直線的に往復移動可能となるようにハンド支持部材７、８を保持するアーム９と、アーム９に対してハンド支持部材７を往復移動させる第１駆動機構と、アーム９に対してハンド支持部材８を往復移動させる第２駆動機構とを備えている。第１駆動機構の一部を構成するモータおよび第２駆動機構の一部を構成するモータは、アーム９の中心部分の内部に配置されている。【選択図】図２

Description

本発明は、真空中で搬送対象物を搬送する産業用ロボットに関する。

従来、ガラス基板を搬送する産業用ロボットが知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の産業用ロボットは、ガラス基板が搭載される第１ハンドおよび第２ハンドと、第１ハンドが固定される第１ハンド支持部材と、第２ハンドが固定される第２ハンド支持部材と、第１ハンド支持部材および第２ハンド支持部材を保持するアームと、アームを保持するアーム支持部材とを備えている。アームは、前後方向に細長い略直方体状に形成されている。第１ハンド支持部材および第２ハンド支持部材は、アームに対して前後方向へ直線的に往復移動可能となっている。

また、特許文献１に記載の産業用ロボットは、アームに対して第１ハンド支持部材を往復移動させる第１駆動機構と、アームに対して第２ハンド支持部材を往復移動させる第２駆動機構とを備えている。第１駆動機構は、外周面にオネジが形成される第１ネジ部材と、第１ハンド支持部材に固定されるとともに第１ネジ部材に係合する第１ナット部材と、第１ネジ部材を回転させる第１モータとを備えている。第２駆動機構は、外周面にオネジが形成される第２ネジ部材と、第２ハンド支持部材に固定されるとともに第２ネジ部材に係合する第２ナット部材と、第２ネジ部材を回転させる第２モータとを備えている。第１モータは、アームの内部の前端側に固定され、第２モータは、アームの内部の後端側に固定されている。

また、従来、真空中でガラス基板を搬送する産業用ロボットが知られている（たとえば、特許文献２参照）。特許文献２に記載の産業用ロボットは、ガラス基板が搭載されるハンドと、ハンドが先端側に回動可能に連結されるアームと、アームの基端側が回動可能に連結される本体部とを備えている。この産業用ロボットは、トランスファーチャンバーと、トランスファーチャンバーを囲むように配置される複数のプロセスチャンバーとを備える製造システムに組み込まれて使用される。トランスファーチャンバーおよびプロセスチャンバーの内部は、真空になっている。

特許文献２に記載の産業用ロボットのハンドおよびアームは、トランスファーチャンバーの中に配置されている。プロセスチャンバーには、各種の機器が設置されており、プロセスチャンバーでは、ガラス基板に対する各種の処理が実行される。特許文献２に記載の産業用ロボットは、プロセスチャンバーからのガラス基板の搬出やプロセスチャンバーへのガラス基板の搬入を行う。なお、プロセスチャンバーでは、高温環境下でガラス基板に対する処理が実行されることがあり、高温環境下でガラス基板に対する処理が実行されるプロセスチャンバーでは、その内部温度が高くなっている。

特開２０１５−８０８２８号公報 特開２０１５−１３９８５４号公報

本願発明者は、特許文献２に記載の産業用ロボットのように真空中でガラス基板等の搬送対象物を搬送する産業用ロボットとして、特許文献１に記載の産業用ロボットのようにアームに対して直線的に往復移動する第１ハンドおよび第２ハンドを有する産業用ロボットの採用を検討している。

しかしながら、特許文献１に記載の産業用ロボットでは、アームの内部の前端側に第１モータが固定され、アームの内部の後端側に第２モータが固定されているため、この産業用ロボットによって、高温環境下でガラス基板の処理が実行されるプロセスチャンバー（すなわち、高温になっているプロセスチャンバー）に対する搬送対象物の搬入や搬出を行う場合、第１モータまたは第２モータが高温のプロセスチャンバーに近づく。また、第１モータまたは第２モータが高温のプロセスチャンバーに近づくと、第１モータまたは第２モータの温度が高くなって、第１モータまたは第２モータが熱の影響で損傷するおそれが高くなる。

そこで、本発明の課題は、アームに対して直線的に往復移動する第１ハンドおよび第２ハンドを有するとともに真空中で搬送対象物を搬送する産業用ロボットにおいて、たとえば、高温になっているプロセスチャンバーに対する搬送対象物の搬入や搬出を行う場合であっても、第１ハンドを移動させるための第１モータおよび第２ハンドを移動させるための第２モータの、熱の影響による損傷を抑制することが可能な産業用ロボットを提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明の産業用ロボットは、真空中で搬送対象物を搬送する産業用ロボットであって、搬送対象物が搭載される第１ハンドおよび第２ハンドと、第１ハンドが固定される第１ハンド支持部材と、第２ハンドが固定される第２ハンド支持部材と、第１ハンド支持部材と第２ハンド支持部材とが水平方向の同じ方向へ直線的に往復移動可能となるように第１ハンド支持部材および第２ハンド支持部材を保持するアームと、アームに対して第１ハンド支持部材を往復移動させる第１駆動機構と、アームに対して第２ハンド支持部材を往復移動させる第２駆動機構とを備え、第１駆動機構は、駆動源としての第１モータを備え、第２駆動機構は、駆動源としての第２モータを備え、第１モータおよび第２モータは、アームの中心部分の内部に配置されていることを特徴とする。

本発明の産業用ロボットでは、第１モータおよび第２モータは、アームの中心部分の内部に配置されている。そのため、本発明の産業用ロボットで、たとえば、高温になっているプロセスチャンバーに対する搬送対象物の搬入や搬出を行う場合であっても、第１モータおよび第２モータと、高温のプロセスチャンバーとの距離を確保することが可能になる。したがって、本発明では、たとえば、高温になっているプロセスチャンバーに対する搬送対象物の搬入や搬出を行う場合であっても、第１モータおよび第２モータの温度の上昇を抑制することが可能になり、その結果、第１モータおよび第２モータの、熱の影響による損傷を抑制することが可能になる。

本発明において、産業用ロボットは、たとえば、アームが回動可能に連結される本体部を備え、アームの中心が本体部に連結されている。本発明では、アームの中心部分の内部に第１モータおよび第２モータが配置されているため、この場合には、本体部に対して回動するアーム等のイナーシャを低減することが可能になる。

本発明において、アームの中心部分の内部には、第１モータおよび第２モータが配置される内部空間が形成され、内部空間は、大気圧となっていることが好ましい。このように構成すると、本発明の産業用ロボットで、たとえば、高温になっているプロセスチャンバーに対する搬送対象物の搬入や搬出を行う場合であっても、第１モータおよび第２モータを効率的に冷却することが可能になる。したがって、たとえば、高温になっているプロセスチャンバーに対する搬送対象物の搬入や搬出を行う場合であっても、第１モータおよび第２モータの温度の上昇を効果的に抑制することが可能になり、その結果、第１モータおよび第２モータの、熱の影響による損傷を防止することが可能になる。また、このように構成すると、第１モータおよび第２モータの潤滑剤として高価な真空グリースを使用する必要がなくなるため、産業用ロボットのイニシャルコストおよびランニングコストを低減することが可能になる。

本発明において、内部空間には、第１モータの出力軸と第２モータの出力軸とが反対方向に突出するように第１モータおよび第２モータが配置され、第１駆動機構は、第１モータの出力軸に連結される第１回転軸と、第１回転軸を回転可能に支持するとともに内部空間からの空気の流出を防ぐ第１磁性流体シールとを備え、第２駆動機構は、第２モータの出力軸に連結される第２回転軸と、第２回転軸を回転可能に支持するとともに内部空間からの空気の流出を防ぐ第２磁性流体シールとを備え、アームは、内部空間を画定するとともに第１磁性流体シールを保持する第１壁部と、内部空間を画定するとともに第２磁性流体シールを保持する第２壁部とを備えることが好ましい。

このように構成すると、アームの内部においては、アームの中心部分に形成される内部空間のみが大気圧となる。したがって、アームの端部まで大気圧となる空間が広がっている場合と比較して、アームの内部の構成を簡素化することが可能になるとともに、真空領域へ空気が流出するおそれを低減することが可能になる。また、このように構成すると、アームの中心側に第１磁性流体シールおよび第２磁性流体シールが配置されるため、たとえば、高温のプロセスチャンバーに対する搬送対象物の搬入や搬出を行う場合であっても、第１磁性流体シールおよび第２磁性流体シールと、高温のプロセスチャンバーとの距離を確保することが可能になる。したがって、第１磁性流体シールおよび第２磁性流体シールの温度の上昇を抑制することが可能になり、その結果、第１磁性流体シールおよび第２磁性流体シールの、熱の影響による損傷を抑制することが可能になる。

本発明において、たとえば、第１回転軸は、アームに対する第１ハンド支持部材および第２ハンド支持部材の移動方向と第１回転軸の軸方向とが一致するように配置され、第２回転軸は、アームに対する第１ハンド支持部材および第２ハンド支持部材の移動方向と第２回転軸の軸方向とが一致するように配置され、第１駆動機構は、第１回転軸の先端部に固定される第１傘歯車と、第１傘歯車に噛み合う第２傘歯車と、第２傘歯車が固定される第３回転軸と、第３回転軸に固定される２個の第１駆動プーリとを備え、第２駆動機構は、第２回転軸の先端部に固定される第３傘歯車と、第３傘歯車に噛み合う第４傘歯車と、第４傘歯車が固定される第４回転軸と、第４回転軸に固定される２個の第２駆動プーリとを備えている。

本発明において、第１駆動機構は、第４回転軸に回転可能に保持される２個の第１従動プーリと、第１ハンド支持部材に固定されるとともに第１駆動プーリと第１従動プーリとに架け渡される２本の第１ベルトとを備え、第２駆動機構は、第３回転軸に回転可能に保持される２個の第２従動プーリと、第２ハンド支持部材に固定されるとともに第２駆動プーリと第２従動プーリとに架け渡される２本の第２ベルトとを備え、第２傘歯車は、第３回転軸の軸方向における第３回転軸の中心側に固定され、２個の第１駆動プーリのそれぞれは、第３回転軸の軸方向における第３回転軸の両端部のそれぞれに固定され、第２従動プーリは、第２傘歯車と第１駆動プーリとの間で第３回転軸に回転可能に保持され、第４傘歯車は、第４回転軸の軸方向における第４回転軸の中心側に固定され、２個の第１従動プーリのそれぞれは、第４回転軸の軸方向における第４回転軸の両端部のそれぞれに回転可能に保持され、第２駆動プーリは、第４傘歯車と第１従動プーリとの間で第４回転軸に固定されていることが好ましい。

このように構成すると、第１駆動プーリが固定される第３回転軸に第２従動プーリが回転可能に保持され、第２駆動プーリが固定される第４回転軸に第１従動プーリが回転可能に保持されているため、第１従動プーリが回転可能に保持される軸や第２従動プーリが回転可能に保持される軸が別途設けられている場合と比較して、産業用ロボットの構成を簡素化することが可能になる。また、このように構成すると、２本の第１ベルトと２本の第２ベルトとが水平方向で並ぶように配置されるため、上下方向におけるアームの厚さを薄くすることが可能になる。したがって、産業用ロボットの高さを低くすることが可能になる。

以上のように、本発明では、アームに対して直線的に往復移動する第１ハンドおよび第２ハンドを有するとともに真空中で搬送対象物を搬送する産業用ロボットにおいて、たとえば、高温になっているプロセスチャンバーに対する搬送対象物の搬入や搬出を行う場合であっても、第１ハンドを移動させるための第１モータおよび第２ハンドを移動させるための第２モータの、熱の影響による損傷を抑制することが可能になる。

本発明の実施の形態にかかる産業用ロボットの平面図である。 図１に示す産業用ロボットの側面図である。 図１に示す産業用ロボットの背面図である。 （Ａ）は、図１に示すアームの内部構造を説明するための平面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のＥ−Ｅ方向からアームの内部構造を説明するための図である。 （Ａ）は、図４（Ａ）のＦ部の拡大図であり、（Ｂ）は、図４（Ｂ）のＧ部の拡大図である。 （Ａ）は、図４（Ａ）のＨ部の拡大図であり、（Ｂ）は、図４（Ａ）のＪ部の拡大図である。 （Ａ）は、図４（Ａ）のＫ−Ｋ方向からアームの内部構造を説明するための図であり、（Ｂ）は、図４（Ａ）のＬ−Ｌ方向からアームの内部構造を説明するための図である。 図４（Ｂ）のＮ−Ｎ方向から第１ハンド支持部材、第２ハンド支持部材、アーム、第１駆動機構および第２駆動機構の構成を説明するための断面図である。 図４（Ｂ）のＱ−Ｑ方向から第１ハンド支持部材、第２ハンド支持部材、アーム、第１駆動機構および第２駆動機構の構成を説明するための断面図である。 本発明の他の実施の形態にかかるアームの内部構造を説明するための図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（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の平面図である。図２は、図１に示す産業用ロボット１の側面図である。図３は、図１に示す産業用ロボット１の背面図である。

本形態の産業用ロボット１（以下、「ロボット１」とする。）は、搬送対象物である液晶ディスプレイ用のガラス基板２（以下、「基板２」とする。）を真空中で搬送するロボットである。このロボット１は、液晶ディスプレイ装置の製造システムに組み込まれて使用される。この製造システムは、中心に配置されるトランスファーチャンバー３（以下、「チャンバー３」とする。）と、チャンバー３を囲むように配置される複数のプロセスチャンバー４（以下、「チャンバー４」とする。）とを備えている（図１参照）。

チャンバー３、４の内部は、真空になっている。すなわち、チャンバー３、４は、真空チャンバーである。チャンバー３の内部には、ロボット１の一部が配置されている。ロボット１は、チャンバー４への基板２の搬入とチャンバー４からの基板２の搬出とを行う。チャンバー４の内部には、各種の装置等が配置されており、チャンバー４の内部では、基板２に対して各種の処理が行われる。本形態のチャンバー４では、高温環境下で基板２に対する処理が実行される。そのため、チャンバー４の内部温度は高くなっている。

ロボット１は、基板２が搭載される第１ハンドとしてのハンド５と、基板２が搭載される第２ハンドとしてのハンド６と、ハンド５が固定される第１ハンド支持部材としてのハンド支持部材７と、ハンド６が固定される第２ハンド支持部材としてのハンド支持部材８と、ハンド支持部材７、８を保持するアーム９と、アーム９が回動可能に連結される本体部１０とを備えている。

本体部１０は、アーム９の中心部が固定される円柱状の昇降部材１２（図２参照）と、昇降部材１２を昇降させる昇降機構と、昇降部材１２を回動させる回動機構と、これらの構成が収容されるケース体１３とを備えている。ケース体１３は、略有底円筒状に形成されている。ケース体１３の上端には、円板状に形成されたフランジ１４が固定されている。フランジ１４には、昇降部材１２の上端側部分が配置される貫通孔が形成されている。

ハンド５、６およびアーム９は、本体部１０の上側に配置されている。上述のように、ロボット１の一部は、チャンバー３の内部に配置されている。具体的には、ロボット１の、フランジ１４の下端面よりも上側の部分がチャンバー３の内部に配置されている。すなわち、ロボット１の、フランジ１４の下端面よりも上側の部分は、真空領域ＶＲの中に配置されており、ハンド５、６およびアーム９は、真空チャンバー内（真空中）に配置されている。一方、ロボット１の、フランジ１４の下端面よりも下側の部分は、大気領域ＡＲの中（大気中）に配置されている。

アーム９は、ハンド支持部材７とハンド支持部材８とが水平方向の同じ方向へ直線的に往復移動可能となるようにハンド支持部材７、８を保持している。ロボット１は、アーム９に対してハンド支持部材７を往復移動させる第１駆動機構としての駆動機構１７と、アーム９に対してハンド支持部材８を往復移動させる第２駆動機構としての駆動機構１８とを備えている（図４参照）。

以下、ハンド５、６、ハンド支持部材７、８、アーム９および駆動機構１７、１８の具体的な構成を説明する。なお、以下の説明では、アーム９に対するハンド支持部材７、８の移動方向である図１等のＸ方向を「前後方向」とし、上下方向（鉛直方向）と前後方向とに直交する図１等のＹ方向を「左右方向」とする。また、前後方向のうちのＸ１方向側を「前」側とし、その反対側であるＸ２方向側を「後ろ」側とする。

（ハンド、ハンド支持部材、アームおよび駆動機構の構成）
図４（Ａ）は、図１に示すアーム９の内部構造を説明するための平面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＥ−Ｅ方向からアーム９の内部構造を説明するための図である。図５（Ａ）は、図４（Ａ）のＦ部の拡大図であり、図５（Ｂ）は、図４（Ｂ）のＧ部の拡大図である。図６（Ａ）は、図４（Ａ）のＨ部の拡大図であり、図６（Ｂ）は、図４（Ａ）のＪ部の拡大図である。図７（Ａ）は、図４（Ａ）のＫ−Ｋ方向からアーム９の内部構造を説明するための図であり、図７（Ｂ）は、図４（Ａ）のＬ−Ｌ方向からアーム９の内部構造を説明するための図である。図８は、図４（Ｂ）のＮ−Ｎ方向からハンド支持部材７、８、アーム９および駆動機構１７、１８の構成を説明するための断面図である。図９は、図４（Ｂ）のＱ−Ｑ方向からハンド支持部材７、８、アーム９および駆動機構１７、１８の構成を説明するための断面図である。

ハンド５は、基板２が搭載される複数のフォーク２０と、複数のフォーク２０の基端部（後端部）が固定されるハンド基部２１とを備えている。ハンド６は、ハンド５と同様に、基板２が搭載される複数のフォーク２０と、複数のフォーク２０の基端部（後端部）が固定されるハンド基部２２とを備えている。本形態のハンド５、６は、６本のフォーク２０を備えている。フォーク２０は、前後方向に細長い直線状に形成されている。ハンド基部２１、２２は、左右方向に細長い略長方形状の平板状に形成されている。ハンド基部２１の長さ（左右方向の長さ）は、ハンド基部２２の長さ（左右方向の長さ）よりも長くなっている。

ハンド５とハンド６とは、前後方向から見たときに、上下方向で互いに重なるように配置されている。本形態では、前後方向から見たときに、ハンド５が上側に配置され、ハンド６が下側に配置されている。すなわち、前後方向から見たときに、ハンド基部２１が上側に配置され、ハンド基部２２が下側に配置されている。また、図３に示すように、ハンド５とハンド６とは、前後方向から見たときに、ハンド基部２１の中心とハンド基部２２の中心とが左右方向において一致するように配置されている。すなわち、ハンド５とハンド６とは、前後方向から見たときに、ハンド５の中心とハンド６の中心とが左右方向において一致するように配置されている。

アーム９は、ハンド６の下側に配置されている。このアーム９は、前後方向に細長い略直方体状に形成されている。また、アーム９は、中空状に形成されている。アーム９の左右方向の幅は、ハンド５、６の左右方向の幅よりも狭くなっている。アーム９は、前後方向から見たときに、ハンド５、６の中心とアーム９の中心とが左右方向において一致するように配置されている。アーム９は、アーム９のフレームであるアームフレーム２３と、アーム９の上下、左右および前後の側面を構成するカバー部材２４と、アーム９の中心部に配置される箱状のモータ収容部材２５と、モータ収容部材２５の上面に固定される上面カバー２６とを備えている。なお、図４〜図９では、カバー部材２４の図示を省略している。

アームフレーム２３は、前後方向におけるアーム９の全域でアーム９のフレームを構成している。このアームフレーム２３は、アームフレーム２３の右側面を構成する右側板部２３ａと、アームフレーム２３の左側面を構成する左側板部２３ｂと、アームフレーム２３の上側面を構成する上側板部２３ｃと、アームフレーム２３の下側面を構成する下側板部２３ｄとを備えている。

右側板部２３ａ、左側板部２３ｂ、上側板部２３ｃおよび下側板部２３ｄは、平板状に形成されている。右側板部２３ａは、右側板部２３ａの厚さ方向と左右方向とが一致するように配置され、左側板部２３ｂは、左側板部２３ｂの厚さ方向と左右方向とが一致するように配置されている。上側板部２３ｃは、上側板部２３ｃの厚さ方向と上下方向とが一致するように配置され、下側板部２３ｄは、下側板部２３ｄの厚さ方向と上下方向とが一致するように配置されている。

右側板部２３ａと左側板部２３ｂとは、左右方向に間隔をあけた状態で配置されている。上側板部２３ｃは、右側板部２３ａの上端および左側板部２３ｂの上端にネジによって固定されている。下側板部２３ｄは、右側板部２３ａの下端および左側板部２３ｂの下端にネジによって固定されている。上側板部２３ｃの右端および下側板部２３ｄの右端は、右側板部２３ａよりも右側に配置され、上側板部２３ｃの左端および下側板部２３ｄの左端は、左側板部２３ｂよりも左側に配置されている。

モータ収容部材２５は、上面側が開口する略直方体の箱状に形成されている。また、モータ収容部材２５は、前後方向に細長い略直方体の箱状に形成されている。モータ収容部材２５には、駆動機構１７を構成する後述のモータ３７と、駆動機構１８を構成する後述のモータ３８とが収容されている。モータ収容部材２５は、アームフレーム２３の中心部分に固定されている。すなわち、モータ収容部材２５は、アーム９の中心部分に配置されている。モータ収容部材２５の底面の中心は、昇降部材１２の上端に固定されている。すなわち、アーム９の中心は、本体部１０に回動可能に連結されている。なお、モータ収容部材２５の、下端部以外の大半部分は、左右方向において、右側板部２３ａと左側板部２３ｂとの間に配置されている（図５（Ａ）、図９参照）。

上面カバー２６は、長方形の平板状に形成されている。上面カバー２６は、モータ収容部材２５の上面側に形成される開口部を塞ぐようにモータ収容部材２５の上面に固定されている。アーム９の中心部分の内部には、モータ収容部材２５と上面カバー２６とによって画定される内部空間Ｓが形成されている。モータ収容部材２５の底面部の中心には、上下方向に貫通する貫通穴２５ａが形成されている。上述のように、昇降部材１２は、円筒状に形成されている。昇降部材１２は、貫通穴２５ａを囲むようにモータ収容部材２５の底面に固定されており、ケース体１３の内部と内部空間Ｓとが通じている。ケース体１３の内部および内部空間Ｓは、大気圧となっている。

図８、図９に示すように、右側板部２３ａの右面および左側板部２３ｂの左面には、ハンド支持部材７を前後方向へ案内するためのガイドレール２９が固定されている。また、右側板部２３ａの右面および左側板部２３ｂの左面には、ハンド支持部材８を前後方向へ案内するためのガイドレール３０が固定されている。ガイドレール２９、３０は、ガイドレール２９、３０の長手方向と前後方向とが一致するように、右側板部２３ａおよび左側板部２３ｂに固定されている。

本形態では、前後方向で分割された複数のガイドレール２９が右側板部２３ａおよび左側板部２３ｂに固定されている（図７参照）。同様に、前後方向で分割された複数のガイドレール３０が右側板部２３ａおよび左側板部２３ｂに固定されている。右側板部２３ａの右面に固定されるガイドレール２９と、左側板部２３ｂの左面に固定されるガイドレール２９とは、上下方向において同じ位置に配置されている。同様に、右側板部２３ａの右面に固定されるガイドレール３０と、左側板部２３ｂの左面に固定されるガイドレール３０とは、上下方向において同じ位置に配置されている。また、ガイドレール３０は、ガイドレール２９の上側に配置されている。

ハンド支持部材７は、ガイドレール２９に沿って前後方向にスライドする２個のスライド部７ａと、ハンド５のハンド基部２１が固定される２個のハンド固定部７ｂとから構成されている。同様に、ハンド支持部材８は、ガイドレール３０に沿って前後方向にスライドする２個のスライド部８ａと、ハンド６のハンド基部２２が固定される２個のハンド固定部８ｂとから構成されている。

図８、図９に示すように、２個のスライド部７ａのそれぞれは、右側板部２３ａおよび左側板部２３ｂの左右方向の外側に配置されている。２個のスライド部８ａのそれぞれは、右側板部２３ａおよび左側板部２３ｂの左右方向の外側に配置されている。また、２個のスライド部８ａは、２個のスライド部７ａの上側に配置されている。図３に示すように、右側に配置されるスライド部７ａ、８ａの右端部分は、カバー部材２４の右側面よりも右側へ突出し、左側に配置されるスライド部７ａ、８ａの左端部分は、カバー部材２４の左側面よりも左側へ突出している。

２個のハンド固定部７ｂのうちの一方のハンド固定部７ｂは、右側に配置されるスライド部７ａの右端側から右斜め上側に向かって伸びるようにこのスライド部７ａに固定されており、このハンド固定部７ｂの上端には、図３に示すように、ハンド基部２１の右端部分の下面が固定されている。他方のハンド固定部７ｂは、左側に配置されるスライド部７ａの左端側から左斜め上側に向かって伸びるようにこのスライド部７ａに固定されており、このハンド固定部７ｂの上端には、図３に示すように、ハンド基部２１の左端部分の下面が固定されている。

２個のハンド固定部８ｂのうちの一方のハンド固定部８ｂは、右側に配置されるスライド部８ａの右端側から右斜め上側に向かって伸びるようにこのスライド部８ａに固定されており、このハンド固定部８ｂの上端には、図３に示すように、ハンド基部２２の、左右方向の中心よりも右寄りの部分の下面が固定されている。他方のハンド固定部８ｂは、左側に配置されるスライド部８ａの左端側から左斜め上側に向かって伸びるようにこのスライド部８ａに固定されており、このハンド固定部８ｂの上端には、図３に示すように、ハンド基部２２の、左右方向の中心よりも左寄りの部分の下面が固定されている。

右側に配置されるスライド部７ａには、右側に配置されるガイドレール２９に係合するガイドブロック３１が固定され、左側に配置されるスライド部７ａには、左側に配置されるガイドレール２９に係合するガイドブロック３１が固定されている。同様に、右側に配置されるスライド部８ａには、右側に配置されるガイドレール３０に係合するガイドブロック３２が固定され、左側に配置されるスライド部８ａには、左側に配置されるガイドレール３０に係合するガイドブロック３２が固定されている。

具体的には、２個のスライド部７ａのそれぞれに３個のガイドブロック３１が前後方向に間隔をあけた状態で固定されている（図７（Ｂ）参照）。また、２個のスライド部８ａのそれぞれに３個のガイドブロック３２が前後方向に間隔をあけた状態で固定されている（図７（Ａ）参照）。本形態では、ガイドレール２９とガイドブロック３１とによってハンド支持部材７を前後方向へ案内するガイド機構３３が構成されている。また、ガイドレール３０とガイドブロック３２とによってハンド支持部材８を前後方向へ案内するガイド機構３４が構成されている。

駆動機構１７、１８は、アーム９の内部に配置されている。駆動機構１７は、駆動源としてのモータ３７を備えている。駆動機構１８は、駆動源としてのモータ３８を備えている。モータ３７、３８は、内部空間Ｓに配置されている。すなわち、モータ３７、３８は、アーム９の中心部分の内部に配置されている。モータ３７、３８は、所定のブラケットを介して、モータ収容部材２５に固定されている。モータ３７とモータ３８とは、前後方向に間隔をあけた状態で配置されている。具体的には、モータ３７が後ろ側に配置され、モータ３８が前側に配置されている。本形態のモータ３７は、第１モータであり、モータ３８は、第２モータである。

モータ３７、３８は、モータ３７、３８の出力軸の軸方向と前後方向とが一致するように配置されている。また、モータ３７、３８は、モータ３７の出力軸とモータ３８の出力軸とが反対方向に突出するように内部空間Ｓに配置されている。具体的には、モータ３７の出力軸が後ろ側に向かって突出し、モータ３８の出力軸が前側に向かって突出するように、モータ３７、３８が内部空間Ｓに配置されている。前後方向から見たときに、モータ３７の回転中心とモータ３８の回転中心とは一致している。また、前後方向から見たときに、モータ３７、３８の回転中心とアーム９の中心とは略一致している。なお、モータ３７、３８には、冷却用のエア配管（図示省略）が巻き付けられている。

また、駆動機構１７は、モータ３７の出力軸に連結される第１回転軸としての回転軸３９と、回転軸３９の先端部に固定される第１傘歯車としての傘歯車４０と、傘歯車４０に噛み合う第２傘歯車としての傘歯車４１と、傘歯車４１が固定される第３回転軸としての回転軸４２とを備えている。同様に、駆動機構１８は、モータ３８の出力軸に連結される第２回転軸としての回転軸４３と、回転軸４３の先端部に固定される第３傘歯車としての傘歯車４４と、傘歯車４４に噛み合う第４傘歯車としての傘歯車４５と、傘歯車４５が固定される第４回転軸としての回転軸４６とを備えている。

さらに、駆動機構１７は、回転軸４２に固定される２個の駆動プーリ４８と、回転軸４６に回転可能に保持される２個の従動プーリ４９と、駆動プーリ４８と従動プーリ４９とに架け渡される２本のベルト５０とを備えている。同様に、駆動機構１８は、回転軸４６に固定される２個の駆動プーリ５２と、回転軸４２に回転可能に保持される２個の従動プーリ５３と、駆動プーリ５２と従動プーリ５３とに架け渡される２本のベルト５４とを備えている。本形態の駆動プーリ４８は第１駆動プーリであり、従動プーリ４９は第１従動プーリであり、ベルト５０は第１ベルトであり、駆動プーリ５２は第２駆動プーリであり、従動プーリ５３は第２従動プーリであり、ベルト５４は第２ベルトである。

回転軸３９は、回転軸３９の軸方向と前後方向とが一致するように配置されており、モータ３７の出力軸の先端（後端）にカップリング５５を介して連結されている（図５参照）。回転軸４３は、回転軸４３の軸方向と前後方向とが一致するように配置されており、モータ３８の出力軸の先端（前端）にカップリング５５を介して連結されている（図５参照）。傘歯車４０、４１、回転軸４２、駆動プーリ４８および従動プーリ５３は、アーム９の後端側の内部に配置されている。傘歯車４４、４５、回転軸４６、駆動プーリ５２および従動プーリ４９は、アーム９の前端側の内部に配置されている。

また、駆動機構１７は、回転軸３９を回転可能に保持するとともに内部空間Ｓからの空気の流出を防ぐ第１磁性流体シールとしての磁性流体シール５６を備えている。同様に、駆動機構１８は、回転軸４３を回転可能に保持するとともに内部空間Ｓからの空気の流出を防ぐ第２磁性流体シールとしての磁性流体シール５７を備えている。図５に示すように、磁性流体シール５６は、モータ収容部材２５の後面を構成する後壁部２５ｂに固定されている。磁性流体シール５７は、モータ収容部材２５の前面を構成する前壁部２５ｃに固定されている。

具体的には、磁性流体シール５６は、後壁部２５ｂを前後方向で貫通する貫通穴の中に挿通された状態で後壁部２５ｂに固定され、磁性流体シール５７は、前壁部２５ｃを前後方向で貫通する貫通穴の中に挿通された状態で前壁部２５ｃに固定されている。すなわち、アーム９は、内部空間Ｓを画定するとともに磁性流体シール５６を保持する後壁部２５ｂと、内部空間Ｓを画定するとともに磁性流体シール５７を保持する前壁部２５ｃとを備えている。本形態の後壁部２５ｂは第１壁部であり、前壁部２５ｃは第２壁部である。

また、回転軸３９、４３は、アームフレーム２３に固定される複数の軸受５９に回転可能に支持されている。なお、本形態の回転軸３９は、長さの短い２本の短軸と、長さの長い１本の長軸とによって形成されている。２本の短軸のうちの一方の短軸は、カップリング５５を介してモータ３７の出力軸に連結されるとともに磁性流体シール５６に回転可能に保持されている。他方の短軸には、傘歯車４０が固定されている。一方の短軸と長軸の前端とは、磁性流体シール５６の後ろ側に配置されるカップリング６０によって連結され（図５参照）、他方の短軸と長軸の後端とは、最も後ろ側の軸受５９の前側に配置されるカップリング６０によって連結されている（図６（Ｂ）参照）。

同様に、本形態の回転軸４３は、長さの短い２本の短軸と、長さの長い１本の長軸とによって形成されている。２本の短軸のうちの一方の短軸は、カップリング５５を介してモータ３８の出力軸に連結されるとともに磁性流体シール５７に回転可能に保持されている。他方の短軸には、傘歯車４４が固定されている。一方の短軸と長軸の後端とは、磁性流体シール５７の前側に配置されるカップリング６０によって連結され（図５参照）、他方の短軸と長軸の前端とは、最も前側の軸受５９の後ろ側に配置されるカップリング６０によって連結されている（図６（Ａ）参照）。なお、回転軸３９、４３は、１本の長軸によって構成されていても良い。

回転軸４２は、傘歯車４０の後ろ側に配置されている。回転軸４２は、回転軸４２の軸方向と左右方向とが一致するように配置されており、モータ３７の動力で左右方向を回転の軸方向として回転する。すなわち、回転軸４２に固定される駆動プーリ４８は、モータ３７の動力で左右方向を回転の軸方向として回転する。また、回転軸４２に回転可能に保持される従動プーリ５３も、左右方向を回転の軸方向として回転する。傘歯車４１は、左右方向における回転軸４２の中心側に固定されている。

回転軸４６は、傘歯車４４の前側に配置されている。回転軸４６は、回転軸４６の軸方向と左右方向とが一致するように配置されており、モータ３８の動力で左右方向を回転の軸方向として回転する。すなわち、回転軸４６に固定される駆動プーリ５２は、モータ３８の動力で左右方向を回転の軸方向として回転する。また、回転軸４６に回転可能に保持される従動プーリ４９も、左右方向を回転の軸方向として回転する。傘歯車４５は、左右方向における回転軸４６の中心側に固定されている。

２個の駆動プーリ４８のそれぞれは、左右方向における回転軸４２の両端部のそれぞれに固定されている。従動プーリ５３は、傘歯車４１と駆動プーリ４８との間で回転軸４２に回転可能に保持されており、２個の従動プーリ５３は、２個の駆動プーリ４８よりも左右方向の内側に配置されている。２個の従動プーリ４９のそれぞれは、左右方向における回転軸４６の両端部のそれぞれに回転可能に保持されている。駆動プーリ５２は、傘歯車４５と従動プーリ４９との間で回転軸４６に固定されており、２個の駆動プーリ５２は、２個の従動プーリ４９よりも左右方向の内側に配置されている。

ベルト５０は、ハンド支持部材７に固定されている。具体的には、所定の取付部材およびボルトによって、２本のベルト５０のそれぞれの一部が２個のスライド部７ａのそれぞれの上端部に固定されている。本形態のベルト５０は、有端ベルトであり、駆動プーリ４８および従動プーリ４９に架け渡されたベルト５０の両端部のそれぞれが取付部材およびボルトによってスライド部７ａに固定されている（図７（Ｂ）参照）。なお、ベルト５０は、環状に形成された無端ベルトであっても良い。

ベルト５４は、ハンド支持部材８に固定されている。具体的には、所定の取付部材およびボルトによって、２本のベルト５４のそれぞれの一部が２個のスライド部８ａのそれぞれの下端部に固定されている。ベルト５０と同様に、本形態のベルト５４は、有端ベルトであり、駆動プーリ５２および従動プーリ５３に架け渡されたベルト５４の両端部のそれぞれが取付部材およびボルトによってスライド部８ａに固定されている（図７（Ａ）参照）。なお、ベルト５４は、環状に形成された無端ベルトであっても良い。

駆動プーリ４８、５２および従動プーリ４９、５３が上述のように配置されているため、前後方向から見たときに、２本のベルト５０のそれぞれは、モータ３７、３８の左右の両側のそれぞれに配置され、２本のベルト５４のそれぞれは、モータ３７、３８の左右の両側のそれぞれに配置されている。また、ベルト５４は、ベルト５０と左右方向で隣り合うように、かつ、ベルト５０と同じ高さで配置されている。すなわち、アーム９の内部の左右の両端側において、ベルト５４は、左右方向の内側でベルト５０と隣り合うように、かつ、ベルト５０と同じ高さで配置されている。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、モータ３７、３８は、アーム９の中心部分の内部に配置されている。そのため、本形態では、内部が高温になっているチャンバー４に対する基板２の搬入や搬出をロボット１が行う場合であっても、モータ３７、３８と、高温のチャンバー４との距離を確保することが可能になる（図１参照）。したがって、本形態では、高温になっているチャンバー４に対する基板２の搬入や搬出をロボット１が行う場合であっても、モータ３７、３８の温度の上昇を抑制することが可能になり、その結果、モータ３７、３８の、熱の影響による損傷を抑制することが可能になる。また、本形態では、本体部１０に回動可能に連結されるアーム９の中心部にモータ３７、３８が配置されているため、本体部１０に対して回動するアーム９等のイナーシャを低減することが可能になる。

本形態では、モータ３７、３８が配置される内部空間Ｓは、大気圧となっている。そのため、本形態では、高温のチャンバー４に対する基板２の搬入や搬出をロボット１が行う場合であっても、冷却用のエアを用いてモータ３７、３８を効率的に冷却することが可能になる。したがって、本形態では、高温のチャンバー４に対する基板２の搬入や搬出をロボット１が行う場合であっても、モータ３７、３８の温度の上昇を効果的に抑制することが可能になり、その結果、モータ３７、３８の、熱の影響による損傷を防止することが可能になる。また、本形態では、大気圧となっている内部空間Ｓにモータ３７、３８が配置されているため、モータ３７、３８の潤滑剤として高価な真空グリースを使用する必要がなくなる。したがって、本形態では、ロボット１のイニシャルコストおよびランニングコストを低減することが可能になる。

本形態では、回転軸３９を回転可能に支持するとともに内部空間Ｓからの空気の流出を防ぐ磁性流体シール５６が、内部空間Ｓを画定する後壁部２５ｂに取り付けられ、回転軸４３を回転可能に支持するとともに内部空間Ｓからの空気の流出を防ぐ磁性流体シール５７が、内部空間Ｓを画定する前壁部２５ｃに取り付けられている。そのため、本形態では、アーム９の内部において、アーム９の中心部分に形成される内部空間Ｓのみが大気圧となる。したがって、本形態では、アーム９の端部まで大気圧となる空間が広がっている場合と比較して、アーム９の内部の構成を簡素化することが可能になるとともに、真空領域ＶＲへ空気が流出するおそれを低減することが可能になる。

また、本形態では、アーム９の中心側に磁性流体シール５６、５７が配置されているため、高温のチャンバー４に対する基板２の搬入や搬出をロボット１が行う場合であっても、磁性流体シール５６、５７と高温のチャンバー４との距離を確保することが可能になる。したがって、本形態では、磁性流体シール５６、５７の温度の上昇を抑制することが可能になり、その結果、磁性流体シール５６、５７の、熱の影響による損傷を抑制することが可能になる。

本形態では、駆動プーリ４８が固定される回転軸４２に従動プーリ５３が回転可能に保持され、駆動プーリ５２が固定される回転軸４６に従動プーリ４９が回転可能に保持されている。そのため、本形態では、従動プーリ５３が回転可能に保持される軸や従動プーリ４９が回転可能に保持される軸が別途設けられている場合と比較して、ロボット１の構成を簡素化することが可能になる。また、本形態では、アーム９の内部に配置される２本のベルト５０と２本のベルト５４とが左右方向で並ぶように配置されているため、アーム９の厚さ（上下方向の厚さ）を薄くすることが可能になる。したがって、本形態では、ロボット１の高さを低くすることが可能になる。

（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、従動プーリ４９は、回転軸４６に回転可能に保持されているが、従動プーリ４９を回転可能に保持する軸が別途設けられていても良い。同様に、上述した形態では、従動プーリ５３は、回転軸４２に回転可能に保持されているが、従動プーリ５３を回転可能に保持する軸が別途設けられていても良い。また、上述した形態では、ベルト５４は、左右方向の内側でベルト５０と隣り合うように配置されているが、たとえば、右側に配置されるベルト５０の右側にベルト５４が配置されていても良いし、左側に配置されるベルト５０の左側にベルト５４が配置されていても良い。

上述した形態において、図１０に示すように、ベルト５０とベルト５４とが上下方向で重なるように配置されていても良い。具体的には、前後方向から見たときに、モータ３７、３８の左右の両側のそれぞれにおいて、ベルト５０とベルト５４とが上下方向で重なるように配置されていても良い。この場合であっても、モータ３７、３８は、アーム９の中心部分の内部に配置されている。なお、図１０では、上述した形態と同様の構成については同一の符号を付している。

上述した形態では、ベルト５０、５４を用いてハンド支持部材７、８を前後方向に移動させているが、上述の特許文献１に記載された産業用ロボットのように、ネジ部材を用いてハンド支持部材７、８を前後方向に移動させても良い。この場合であっても、モータ３７、３８は、アーム９の中心部分の内部に配置されている。また、上述した形態において、特許文献１に記載された産業用ロボットのように、アーム９は、アーム支持部材に対して前後方向に直線的に往復移動可能となるようにアーム支持部材に保持されていても良い。

上述した形態において、モータ３７、３８の出力軸と左右方向とが一致するようにモータ３７、３８が配置されていても良い。また、上述した形態において、アーム９の内部の全体が大気圧となっていても良い。また、アーム９の内部の全体が真空となっていても良い。すなわち、モータ３７、３８は、真空中に配置されていても良い。さらに、上述した形態では、ロボット１によって搬送される搬送対象物は液晶ディスプレイ用のガラス基板２であるが、ロボット１によって搬送される搬送対象物は、たとえば、有機ＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ用のガラス基板であっても良いし、ガラス基板２以外の搬送対象物であっても良い。

１ ロボット（産業用ロボット）
２ 基板（ガラス基板、搬送対象物）
５ ハンド（第１ハンド）
６ ハンド（第２ハンド）
７ ハンド支持部材（第１ハンド支持部材）
８ ハンド支持部材（第２ハンド支持部材）
９ アーム
１０ 本体部
１７ 駆動機構（第１駆動機構）
１８ 駆動機構（第２駆動機構）
２５ｂ 後壁部（第１壁部）
２５ｃ 前壁部（第２壁部）
３７ モータ（第１モータ）
３８ モータ（第２モータ）
３９ 回転軸（第１回転軸）
４０ 傘歯車（第１傘歯車）
４１ 傘歯車（第２傘歯車）
４２ 回転軸（第３回転軸）
４３ 回転軸（第２回転軸）
４４ 傘歯車（第３傘歯車）
４５ 傘歯車（第４傘歯車）
４６ 回転軸（第４回転軸）
４８ 駆動プーリ（第１駆動プーリ）
４９ 従動プーリ（第１従動プーリ）
５０ ベルト（第１ベルト）
５２ 駆動プーリ（第２駆動プーリ）
５３ 従動プーリ（第２従動プーリ）
５４ ベルト（第２ベルト）
５６ 磁性流体シール（第１磁性流体シール）
５７ 磁性流体シール（第２磁性流体シール）
Ｓ 内部空間

Claims (6)

1. 真空中で搬送対象物を搬送する産業用ロボットであって、
   前記搬送対象物が搭載される第１ハンドおよび第２ハンドと、前記第１ハンドが固定される第１ハンド支持部材と、前記第２ハンドが固定される第２ハンド支持部材と、前記第１ハンド支持部材と前記第２ハンド支持部材とが水平方向の同じ方向へ直線的に往復移動可能となるように前記第１ハンド支持部材および前記第２ハンド支持部材を保持するアームと、前記アームに対して前記第１ハンド支持部材を往復移動させる第１駆動機構と、前記アームに対して前記第２ハンド支持部材を往復移動させる第２駆動機構とを備え、
   前記第１駆動機構は、駆動源としての第１モータを備え、
   前記第２駆動機構は、駆動源としての第２モータを備え、
   前記第１モータおよび前記第２モータは、前記アームの中心部分の内部に配置されていることを特徴とする産業用ロボット。
2. 前記アームが回動可能に連結される本体部を備え、
   前記アームの中心が前記本体部に連結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. 前記アームの中心部分の内部には、前記第１モータおよび前記第２モータが配置される内部空間が形成され、
   前記内部空間は、大気圧となっていることを特徴とする請求項２記載の産業用ロボット。
4. 前記内部空間には、前記第１モータの出力軸と前記第２モータの出力軸とが反対方向に突出するように前記第１モータおよび前記第２モータが配置され、
   前記第１駆動機構は、前記第１モータの出力軸に連結される第１回転軸と、前記第１回転軸を回転可能に支持するとともに前記内部空間からの空気の流出を防ぐ第１磁性流体シールとを備え、
   前記第２駆動機構は、前記第２モータの出力軸に連結される第２回転軸と、前記第２回転軸を回転可能に支持するとともに前記内部空間からの空気の流出を防ぐ第２磁性流体シールとを備え、
   前記アームは、前記内部空間を画定するとともに前記第１磁性流体シールを保持する第１壁部と、前記内部空間を画定するとともに前記第２磁性流体シールを保持する第２壁部とを備えることを特徴とする請求項３記載の産業用ロボット。
5. 前記第１回転軸は、前記アームに対する前記第１ハンド支持部材および前記第２ハンド支持部材の移動方向と前記第１回転軸の軸方向とが一致するように配置され、
   前記第２回転軸は、前記アームに対する前記第１ハンド支持部材および前記第２ハンド支持部材の移動方向と前記第２回転軸の軸方向とが一致するように配置され、
   前記第１駆動機構は、前記第１回転軸の先端部に固定される第１傘歯車と、前記第１傘歯車に噛み合う第２傘歯車と、前記第２傘歯車が固定される第３回転軸と、前記第３回転軸に固定される２個の第１駆動プーリとを備え、
   前記第２駆動機構は、前記第２回転軸の先端部に固定される第３傘歯車と、前記第３傘歯車に噛み合う第４傘歯車と、前記第４傘歯車が固定される第４回転軸と、前記第４回転軸に固定される２個の第２駆動プーリとを備えることを特徴とする請求項４記載の産業用ロボット。
6. 前記第１駆動機構は、前記第４回転軸に回転可能に保持される２個の第１従動プーリと、前記第１ハンド支持部材に固定されるとともに前記第１駆動プーリと前記第１従動プーリとに架け渡される２本の第１ベルトとを備え、
   前記第２駆動機構は、前記第３回転軸に回転可能に保持される２個の第２従動プーリと、前記第２ハンド支持部材に固定されるとともに前記第２駆動プーリと前記第２従動プーリとに架け渡される２本の第２ベルトとを備え、
   前記第２傘歯車は、前記第３回転軸の軸方向における前記第３回転軸の中心側に固定され、
   ２個の前記第１駆動プーリのそれぞれは、前記第３回転軸の軸方向における前記第３回転軸の両端部のそれぞれに固定され、
   前記第２従動プーリは、前記第２傘歯車と前記第１駆動プーリとの間で前記第３回転軸に回転可能に保持され、
   前記第４傘歯車は、前記第４回転軸の軸方向における前記第４回転軸の中心側に固定され、
   ２個の前記第１従動プーリのそれぞれは、前記第４回転軸の軸方向における前記第４回転軸の両端部のそれぞれに回転可能に保持され、
   前記第２駆動プーリは、前記第４傘歯車と前記第１従動プーリとの間で前記第４回転軸に固定されていることを特徴とする請求項５記載の産業用ロボット。

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