JP2019029670A - 搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大型化及び制御の複雑化を抑制することができる搬送装置を提供する。【解決手段】搬送装置１は、第一アーム２３と、該第一アーム２３に回転可能に連結された第二アーム３０と、該第二アーム３０に回転可能に連結され、物体を保持する複数のハンド６３、６４と、前記複数のハンドの位置及び向きを定めるための伝動機構であるハンド位置伝動機構と、前記複数のハンドを各ハンドの回転軸回りに異なる向きに回転させるための伝動機構であるハンド回転伝動機構と、前記ハンド位置伝動機構に動力を与えるモータである単一のハンド位置モータ１２と、前記ハンド回転伝動機構に動力を与えるモータである単一のハンド回転モータ１３とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、物体、例えば基板を搬送する搬送装置に関する。

従来、スカラ型の搬送装置が提案されている。搬送装置は、例えば、第１アームと、該第１アームの先端部に連結された第２アームと、該第２アームの先端部に連結された二つのハンドとを備える。第１アーム、第２アーム及び二つのハンドにはそれぞれモータが取り付けられており、第１アーム、第２アーム及び二つのハンドはそれぞれ個別に駆動することができる（例えば特許文献１参照）。

特開２００８−１３５６３０号公報

スカラ型の搬送装置は、二つのハンドそれぞれにモータを設ける必要があり、またモータの回転を伝達する軸も設ける必要があるので、大型化する。また多数のモータを同期させて制御する必要があり、搬送装置の制御が複雑になる。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、大型化及び制御の複雑化を抑制することができる搬送装置を提供することである。

本発明に係る搬送装置は、第一アームと、該第一アームに回転可能に連結された第二アームと、該第二アームに回転可能に連結され、物体を保持する複数のハンドと、前記複数のハンドの回転中心の位置を定めるための伝動機構であるハンド位置伝動機構と、前記複数のハンドを各ハンドの回転軸回りに異なる向きに回転させるための伝動機構であるハンド回転伝動機構と、前記ハンド位置伝動機構に動力を与えるモータである単一のハンド位置モータと、前記ハンド回転伝動機構に動力を与えるモータである単一のハンド回転モータとを備える。

本発明においては、複数のハンドを単一のハンドモータによって駆動させる。そのため、複数のハンドを複数のモータで駆動させる場合に比べて、モータの数が削減される。更に単一のハンド回転モータによって複数のハンドを制御するので、複数のハンドを複数のモータで駆動させる場合に比べて制御が容易となる。

本発明に係る搬送装置は、前記複数のハンドは、所定の軸の軸方向に並んだ前記軸の軸回りに回転可能な第一ハンド及び第二ハンドを有し、前記ハンド回転伝動機構は、前記ハンド回転モータの回転によって回転する第一プーリと、前記第一プーリの回転を中継する中間プーリと、前記第一ハンドと同じ向きに回転する前記中間プーリの回転と逆向きの回転を前記第二ハンドに伝える第二プーリとを有する。

本発明においては、第一プーリ、中間プーリ及び第二プーリを用いることによって、第一ハンドと第二ハンドとを互いに逆向きに回転させることができる。そのため、第一ハンドと第二ハンドとを互いに逆向きに回転させるだけなので、制御は容易である。

本発明に係る搬送装置は、前記ハンド位置伝動機構は、前記第一アームに配置され、前記ハンド回転モータの回転によって回転する第三プーリ、及びベルトを介して前記第三プーリに連結されて前記第三プーリと同じ向きに回転する第四プーリと、前記第二アームに配置され、前記第四プーリに回転軸を介して同軸的に連結された第五プーリ、及びベルトを介して前記第五プーリに連結されて前記第五プーリと逆向きに回転する第六プーリとを備え、前記第六プーリは前記第一プーリに連結し、前記第三プーリ及び第四プーリにおける径又は歯数の比は４：１であり、前記第五プーリ及び第六プーリにおける径又は歯数の比は１：２である。

本発明においては、上記のようなプーリの径又は歯数の比を有しているので、複数のハンドを各ハンドの回転軸回りに異なる向きに回転させるときにのみ、ハンド回転モータを駆動すればよい。そのため、より制御が容易になる。

単一のモータによって複数のハンドを駆動させることができ、モータの数を削減することができ、大型化及び制御の複雑化を抑制することができる。

実施の形態１に係る搬送装置を略示する斜視図である。 搬送装置の下アーム、上アーム、下ハンド及び上ハンドを示す模式的平面図である。 搬送装置を略示する縦断面図である。 上アーム内のハンド駆動機構を略示する部分拡大断面図である。 上ハンド及び下ハンドの回転機構を略示する部分拡大斜視図である。 直進した搬送装置を示す略示平面図である。 直進後に開いた上ハンド及び下ハンドを略示する平面図である。 搬送装置及び真空チャンバを略示する図面である。 二つの搬送装置を合体させた装置を略示する断面図である。 実施の形態２に係る搬送装置を示す模式的縦断面図である。

（実施の形態１）
以下本発明を実施の形態１に係る搬送装置１を示す図面に基づいて説明する。図１は、搬送装置を略示する斜視図、図２は、搬送装置１の下アーム２３、上アーム３０、下ハンド６４及び上ハンド６３を示す模式的平面図、図３は、搬送装置１を略示する縦断面図である。

図３に示すように、搬送装置１は筐体２と、該筐体２に取り付けられたレール２ａを備える。レール２ａは筐体２の両側面に設けられており、上下に延びる。筐体２の上面には貫通孔２ｂが設けられている。

筐体２内にはケース３が設けられている。ケース３の両側面にスライダ３ａが設けられている。各スライダ３ａは各レール２ａを上下に摺動することができる。ケース３の上面部には、上方に突出した筒状の突出部３ｂが設けられている。突出部３ｂは貫通孔２ｂに上下動可能に挿入されている。

ケース３の下側には、ねじ軸５が設けられており、ねじ軸５にはナット７が螺合している。ナット７には筒体６が設けられている。ねじ軸５及び筒体６は同軸的に配置されており、上下方向を軸方向としている。筒体６の上端部はケース３の下面に連結している。

ケース３の下側に昇降モータ４が設けられている。昇降モータ４は減速機（図示略）を有し、該減速機を介して出力軸を回転させる。昇降モータ４の出力軸とねじ軸５の下端部とには、それぞれプーリ８が設けられており、各プーリ８、８はベルト９によって連結されている。そのため、昇降モータ４を駆動させると、昇降モータ４の出力軸が回転するので、ねじ軸５が回転し、ナット７及び筒体６が昇降し、ケース３及び突出部３ｂが昇降する。

ケース３には、第１モータ１１〜第３モータ１３、旋回軸１４、ハンド軸１５、及び下アーム軸１６が収容されている。第１モータ１１〜第３モータ１３はそれぞれ減速機（図示略）を有し、該減速機を介して出力軸を回転させる。下アーム軸１６は筒状をなし、突出部３ｂの内側に軸回りに回転可能に挿入されている。ハンド軸１５は筒状をなし、下アーム軸１６の内側にベアリング１５ａを介して軸回りに回転可能に挿入されている。旋回軸１４はハンド軸１５の内側に、ベアリング１５ｂを介して軸回りに回転可能に挿入されている。下アーム軸１６は、突出部３ｂの内側にベアリング１６ａを介して軸回りに回転可能に挿入されている。

第１モータ１１の出力軸及び旋回軸１４はプーリ１７、１７及びベルト１８を介して連結されている。第２モータ１２（ハンド位置モータ）の出力軸及び下アーム軸１６はプーリ１９、１９及びベルト２０を介して連結されている。第３モータ１３（ハンド回転モータ）の出力軸及びハンド軸１５はプーリ２１、２１及びベルト２２を介して連結されている。

そのため、第１モータ１１を駆動させると、第１モータ１１の出力軸が回転するので、旋回軸１４が回転する。また、第２モータ１２を駆動させると、第２モータ１２の出力軸が回転するので、下アーム軸１６が回転する。また、第３モータ１３を駆動させると第３モータ１３の出力軸が回転するので、ハンド軸１５が回転する。また、上述したように、昇降モータ４を駆動させると、ケース３が昇降するので、ケース３に収容された、第１モータ１１〜第３モータ１３、旋回軸１４、ハンド軸１５及び下アーム軸１６も昇降する。搬送装置１は制御部７０を備え、該制御部７０によって、第１モータ１１〜第３モータ１３及び昇降モータ４の駆動が制御される。

筐体２の上側に下アーム２３（第一アーム）が配置されている。下アーム２３は水平方向に延びた直方体状をなす。下アーム２３の一端部における下面部には下貫通孔２３ａが設けられており、該下貫通孔２３ａの周縁部と下アーム軸１６の周縁部とが同軸的に連結している。下アーム軸１６の回転によって、下アーム２３は回転する。

下アーム２３内において、下貫通孔２３ａの上側に上下方向を軸方向としたベアリング２６が支持されている。ベアリング２６の外輪は連結部を介して下アーム２３の上面部に連結している。旋回軸１４の上端部は下貫通孔２３ａに挿入され、ベアリング２６の内輪に嵌合する。ベアリング２６の内輪の下側にプーリ１４ａが同軸的に連結している。旋回軸１４の回転によって、ベアリング２６の内輪及びプーリ１４ａが回転する。

下アーム２３内において、旋回軸１４の中途部の外側にベアリング２４ａを介してプーリ２４ｃ（第三プーリ）が嵌合している。

下アーム２３の他端部における上面部には上貫通孔２３ｃが設けられている。下アーム２３の他端部における下面部から上方に支持軸２３ｂが突出し、上貫通孔２３ｃに挿入されている。支持軸２３ｂの下端部の外側には、ベアリング２４ａを介してプーリ２４ｄ（第四プーリ）が嵌合している。プーリ２４ｃの径とプーリ２４ｄの径との比は、４：１である。プーリ２４ｄの上側に軸回りに回転可能な筒状をなす第２ハンド軸５１が同軸的に連結している。第２ハンド軸５１には支持軸２３ｂが挿入されている。下アーム２３内において、第２ハンド軸５１の中途部の外側にはベアリング２７ａを介してプーリ２７が嵌合している。プーリ１４ａの径とプーリ２７の径との比は、２：１である。

換言すると、プーリ２４ｃの回転角度とプーリ２４ｄの回転角度との比は、１：４であるので、ハンド軸１５の回転角度と第２ハンド軸５１との回転角度との比は、１：４である。また、プーリ１４ａの回転角度とプーリ２７の回転角度との比は、１：２であるので、後述する筒体２９を回転軸と見なせば、旋回軸１４の回転角度と筒体２９の回転角度との比は、１：２である。

下アーム２３の内側において、ハンド軸１５の上端部と支持軸２３ｂの下端部とは、プーリ２４ｃ、２４ｄ及びベルト２５（第三ベルト）を介して連結している。

下アーム２３の上方に上アーム３０（第二アーム）が配置されている。上アーム３０は水平方向に延びた直方体状をなす。上アーム３０の一端部における下面部には下貫通孔３０ａが設けられ、上アーム３０の他端部における端面部にはハンド孔３０ｂが設けられている。下貫通孔３０ａの周縁部と、プーリ２７とが筒体２９を介して連結している。筒体２９と旋回軸１４とは、プーリ１４ａ、２７及びベルト２８を介して連結している。支持軸２３ｂ及び第２ハンド軸５１は筒体２９に挿入され、上アーム３０の内側まで延びる。上アーム３０内において、支持軸２３ｂの上端部は第２ハンド軸５１よりも上方に突出している。

図４は、上アーム３０内のハンド駆動機構５０を略示する部分拡大断面図、図５は、上ハンド６３及び下ハンド６４の回転機構を略示する部分拡大斜視図である。なお図５において、８の字ベルト５４の記載を省略している。ハンド駆動機構５０は、支持軸２３ｂの上端部の外側に嵌合したプーリ２３ｆを備える。プーリ２３ｆは支持軸２３ｂに固定されている。プーリ２３ｆの下側において、支持軸２３ｂの中途部の外側にベアリング５２ａを介してプーリ５２（第五プーリ）が嵌合している。プーリ５２とプーリ２４ｄとは第２ハンド軸５１によって連結されている。

ハンド駆動機構５０は、上アーム３０の他端部において、上アーム３０の内側に設けられた第２支持軸５５を備える。第２支持軸５５は上下方向を軸方向としている。第２支持軸５５の上端部は連結板６７を介して上アーム３０の上面部に連結している。第２支持軸５５の上端部の外側にプーリ６６が嵌合している。プーリ６６は内輪及び外輪を有する。プーリ６６の内輪に第２支持軸５５は嵌合している。プーリ２３ｆとプーリ６６の外輪とはベルト６５を介して連結している。プーリ２３ｆの径と、プーリ６６の外輪の径との比は、１：２である。

換言すると、プーリ２３ｆの回転角度とプーリ６６の外輪の回転角度との比は、２：１であるので、後述する連結体６８を回転軸と見なせば、支持軸２３ｂの回転角度と連結体６８の回転角度（後述するプーリ５３の内輪の回転角度）との比は、２：１である。

上アーム３０内のプーリ６６の下側において、第２支持軸５５の中途部にプーリ５３（第六プーリ）が嵌合している。プーリ５３は内輪及び外輪を有する。プーリ５２の径と、プーリ５３の外輪の径との比は、１：２である。プーリ５３の内輪は第２支持軸５５に嵌合固定されている。プーリ５２及びプーリ５３の外輪には８の字ベルト５４（第四ベルト）が掛けられている。プーリ５２の回転は、８の字ベルト５４を介して、プーリ５３の外輪に伝達される。プーリ５３の外輪は、プーリ５２の回転方向とは逆向きに回転する。プーリ６６の外輪とプーリ５３の内輪とは連結体６８を介して連結されている。

換言すると、プーリ５２の回転角度とプーリ５３の外輪の回転角度との比は、２：１であり、且つ逆向きに回転するので、後述する連結部材６９を回転軸と見なせば、第２ハンド軸５１の回転角度と連結部材６９の回転角度との比は２：１であり、且つ逆向きに回転する。

プーリ５３の下方にて、ベアリング５６ａを介して上ハンドプーリ５６（第一プーリ）が第２支持軸５５に嵌合し、上ハンドプーリ５６の下側にて、ベアリング５７ａを介して下ハンドプーリ５７（第二プーリ）が第２支持軸５５に嵌合している。上ハンドプーリ５６とプーリ５３の外輪とは、平面視扇形の連結部材６９を介して連結されている。連結部材６９は上ハンドプーリ５６及びプーリ５３の周方向に沿って設けられている。

８の字ベルト５４の下側には上下方向を軸方向とした中間プーリ６０が配置されている。中間プーリ６０の上下幅は、上ハンドプーリ５６及び下ハンドプーリ５７それぞれの上下幅の合計よりも長い。

中間プーリ６０は軸６０ａを有し、軸６０ａの上端部及び下端部は中間プーリ６０から軸方向外向きに突出している。プーリ５３の内輪の下面には連結環６１ｂが同軸的に固定されている。軸６０ａの上端面に上プレート６１が連結している。上プレート６１は第２支持軸５５に向けて延びる。上プレート６１の延出端部には、連結環６１ｂの孔と同軸的な貫通孔６１ａが形成されている。上プレート６１の延出端部は連結環６１ｂの下面に連結している。貫通孔６１ａ及び連結環６１ｂには、第２支持軸５５が回転可能に挿入されている。軸６０ａの下端面に下プレート６２が連結している。下プレート６２は、第２支持軸５５に向けて延びる。下プレート６２の延出端部には貫通孔６２ａが形成されており、該貫通孔６２ａに第２支持軸５５が回転可能に挿入されている。なお、上ハンドプーリ５６の径と中間プーリ６０の径との比は、１：１である。また、下ハンドプーリ５７の径と中間プーリ６０の径との比は、１：１である。

図４及び図５に示すように、上ハンドプーリ５６及び中間プーリ６０の上部にベルト５９（第一ベルト）が掛けられている。下ハンドプーリ５７及び中間プーリ６０の下部に８の字ベルト５８（第二ベルト）が掛けられている。上ハンドプーリ５６には上ハンド６３（第一ハンド）が設けられており、ハンド孔３０ｂから突出している。下ハンドプーリ５７には下ハンド６４（第二ハンド）が設けられており、ハンド孔３０ｂから突出している。

第３モータ１３の回転によって、ハンド軸１５は回転し、ハンド軸１５の回転は第２ハンド軸５１に伝達されて、第２ハンド軸５１は軸回りに回転し、プーリ５３の外輪が回転する。プーリ５３と上ハンドプーリ５６は連結部材６９によって連結されているので、上ハンドプーリ５６は回転し、上ハンド６３は回転する。上ハンドプーリ５６の回転によって、中間プーリ６０は回転し、中間プーリ６０の回転によって下ハンドプーリ５７は回転し、下ハンド６４は回転する。

中間プーリ６０及び下ハンドプーリ５７には８の字ベルト５８が掛けられているので、上ハンドプーリ５６とは逆向きに回転する。そのため、上ハンド６３及び下ハンド６４は逆向きに回転し、互いに接近する方向又は離れる方向に回転する。なお制御部７０は、連結部材６９が上プレート６１に干渉しない範囲で上ハンド６３及び下ハンド６４を回転させる。

図６は、直進した搬送装置を示す略示平面図、図７は、直進後に開いた上ハンド及び下ハンドを略示する平面図である。上述したように、プーリ２４ｃの径とプーリ２４ｄの径との比は、４：１に設定されており、プーリ１４ａの径とプーリ２７の径との比は、２：１に設定されている。またプーリ５２の径と、プーリ５３の径との比は、１：２に設定され、プーリ２３ｆの径と、プーリ６６の径との比は、１：２に設定されている。またプーリ５２及びプーリ５３の外輪には８の字ベルト５４が掛けられている。

そのため、上アーム３０は下アーム２３の２倍の角度で回転し、上ハンド６３及び下ハンド６４は直線的に移動する。図６に示すように、下アーム２３が回転した場合、上ハンド６３及び下ハンド６４は、相対角度を変化させずに、直線的に移動する。例えば、下アーム２３が反時計回りに回転した場合、上アーム３０は時計回りに回転し、上ハンド６３及び下ハンド６４は反時計回りに回転しようとし、上ハンド６３及び下ハンド６４は、直線的に移動する。なお、上記ではプーリの径によってプーリの回転速度を設定した例を示したが、プーリの歯数によってプーリの回転速度を設定するようにしてもよい。

図７に示すように、直進後に、第３モータ１３を回転させて、ハンド軸１５を回転させた場合、上ハンド６３及び下ハンド６４は、８の字ベルト５８によって、互いに逆向きに回転し、開閉動作を行う。図６及び図７に示すように、上ハンド６３及び下ハンド６４の開閉動作のみが行われ、上プレート６１及び下プレート６２に挟まれた上ハンド６３及び下ハンド６４の回転機構の姿勢は、開状態及び閉状態のいずれであっても変化しない。

次に、伝動機構について詳細に説明する。
＜上ハンド６３及び下ハンド６４の回転中心の位置及び向きを定める伝動機構について＞
第２モータ１２を駆動させることによって下アーム軸１６を回転させると下アーム２３が下アーム軸１６の軸回りに回転（旋回）する。このとき、旋回軸１４を回転させなければ、相対的にプーリ１４ａが下アーム軸１６の回転方向とは逆向きに回転することになる。このとき、上述した回転角度の関係があるので、プーリ２７がプーリ１４ａの２倍の角度だけ回転する。これにより、回転軸と見なせる筒体２９が回転して、上アーム３０が下アーム２３の２倍の角度だけ逆向きに回転（旋回）する。（例えば、下アーム２３が４５度回転すると、上アーム３０は下アーム２３の回転方向とは逆向きに下アーム軸１６の軸回りに９０度回転する。）

また、支持軸２３ｂは下アーム２３に固定されているので、上アーム３０が下アーム２３に対して筒体２９（上アーム３０の回転軸）の軸回りに回転（旋回）すると、相対的にプーリ２３ｆが筒体２９の回転方向とは逆向きに回転することになる。このときのプーリ２３ｆの回転角度は下アーム２３に対する上アーム３０の回転角度と同じである。（例えば、下アーム２３に対して上アーム３０が９０度回転すると、プーリ２３ｆの回転角度は９０度であり、その回転方向は逆向きである。）

また、上述した回転角度の関係があるので、プーリ６６の外輪がプーリ２３ｆの１／２倍の角度だけ回転する。すなわち、プーリ６６の外輪は、上アーム３０の回転方向（旋回方向）とは逆向きに１／２倍の角度だけ回転する。（例えば、下アーム２３に対して上アーム３０が９０度回転すると、プーリ６６の外輪の回転角度は４５度であり、その回転方向は逆向きである。）

また、プーリ６６の外輪は、回転軸と見なせる連結体６８を回転させる。連結体６８は、プーリ５３の内輪及び上プレート６１を介して中間プーリ６０に接続されている。この中間プーリ６０は、上ハンド６３及び下ハンド６４の向きを定める機能を有している。

そのため、本実施の形態では、第２モータ１２以降のモータの動力を伝える伝動機構によって、上ハンド６３及び下ハンド６４の回転中心の位置及び向きが定まる。（もちろん、上ハンド６３及び下ハンド６４は、回転もするので、第２モータ１２の動力によってのみ向きが定まる分けではないが、基準となる向きは定まる。）なお、上ハンド６３及び下ハンド６４の回転中心の位置は、上ハンドプーリ５６の軸心の位置と同じである。

したがって、旋回軸１４を回転させない状態で、下アーム軸１６を回転させると、下アーム２３が下アーム軸１６の軸回りに回転し、その２倍の角度だけ逆向きに上アーム３０が筒体２９の軸回りに回転する。そして、上アーム３０の回転角度の１／２だけ逆向きに中間プーリ６０が連結体６８の軸回りに回転する。

ここで、旋回軸１４、ハンド軸１５及び下アーム軸１６が同心状に配置され、また支持軸２３ｂ、第２ハンド軸５１及び筒体２９が同心状に配置され、また第２支持軸５５、プーリ６６、プーリ５３、上ハンドプーリ５６及び下ハンドプーリ５７が同心状に配置されている。

また、旋回軸１４から支持軸２３ｂの間の距離と支持軸２３ｂから第２支持軸５５の間の距離とが同じなので、下アーム２３が回転しても、中間プーリ６０はその向きを変えることなく直線移動する。

なお、中間プーリ６０の軸６０ａから第２支持軸５５に向かう方向が、上ハンド６３及び下ハンド６４の基準方向となるので、中間プーリ６０の向きを一定にすることは重要である。また、本実施形態では、上ハンド６３及び下ハンド６４の角度を基準方向に対して変化させることができる。

＜ハンド開閉に関する伝動機構について＞
第２モータ１２によって下アーム軸１６を回転させて下アーム２３を回転（旋回）させるときに、旋回軸１４及びハンド軸１５を回転させなければ、相対的にプーリ２４ｃが下アーム軸１６の回転方向とは逆向きに回転することになる。このとき、上述した回転角度の関係があるので、プーリ２４ｄがプーリ２４ｃの４倍の角度だけ回転する。プーリ２４ｃの回転角度は、プーリ１４ａの回転角度と同じなので、プーリ２４ｄに連結されている第２ハンド軸５１は、筒体２９の２倍の回転角度で回転することになる。したがって、ハンド軸１５を回転させていないにも関わらず第２ハンド軸５１が回転する。

第２ハンド軸５１が回転するとプーリ５２が回転する。プーリ５２の回転角度は、下アーム２３内にあるプーリ２４ｃの回転角度の４倍である。しかし、プーリ５２は上アーム３０内にあるため、上アーム３０の回転角度の分だけ相殺された回転角度が実質的なプーリ５２の回転角度となる。

すなわち、プーリ２４ｃの回転角度の２倍の回転角度が実質的なプーリ５２の回転角度となる。上述したように、プーリ２４ｃの回転角度は、プーリ１４ａの回転角度と同じなので、プーリ２３ｆの回転角度とプーリ５２の回転角度とは同じになる。

そして、プーリ５２及びプーリ５３の外輪には８の字ベルト５４が掛けられているので、プーリ５２の回転角度の１／２だけ逆向きにプーリ５３の外輪及び連結部材６９が回転する。この連結部材６９の回転によって、上ハンド６３が連結部材６９と同じ向きに回転する。また、下ハンド６４が連結部材６９と逆向きに回転する。すなわち、上ハンド６３と下ハンド６４とはお互いに逆向きに開閉する。

なお、上述したように、下アーム軸１６を回転させて下アーム２３を回転（旋回）させるときに、旋回軸１４及びハンド軸１５を回転させなければ、「上アーム３０の長手方向が示す直線（支持軸２３ｂから第２支持軸５５に向かう直線）」に対する「中間プーリ６０の軸６０ａから第２支持軸５５に向かう直線」の角度が下アーム軸１６の角度だけ変化する。平たく言えば、上アーム３０の長手の向きに対する中間プーリ６０の向きが下アーム軸１６の回転角度だけ変化する。

その結果、中間プーリ６０の角度変化に応じて上ハンドプーリ５６及び下ハンドプーリ５７が回転するので、上ハンド６３及び下ハンド６４が開閉動作を行ってしまう。このような場合であっても、上ハンドプーリ５６及び下ハンドプーリ５７の回転を相殺するように第３モータ１３を制御して、ハンド軸１５を回転させれば、上ハンド６３及び下ハンド６４が開閉動作を行わないようにすることができる。このとき、制御するモータは第３モータ１３だけであるので、簡単な制御で実現できる。

しかし、第３モータ１３を駆動させることなく、上記のような開閉動作を防止することができれば、より制御が簡単になる。すなわち、上ハンド６３と下ハンド６４との開閉動作を行うときにのみ、第３モータ１３を駆動ようにできれば、より制御が簡単になる。そのために、上記のような機構にしている。

なお、下アーム２３、上アーム３０、上ハンド６３及び下ハンド６４の全体を旋回させるには、旋回軸１４、ハンド軸１５及び下アーム軸１６を同時に同じ方向に同じ角度だけ回転させればよい。また、ハンド軸１５を回転させると、上ハンド６３と下ハンド６４との開閉動作を行うことができる。また、上ハンド６３及び下ハンド６４の高さを変更したい場合は、昇降モータ４を駆動しケース３を昇降させればよい。

図８は、搬送装置及び真空チャンバ８０を略示する図面である。真空チャンバ８０には一又は複数の基板８１が設けられている。基板８１としては、半導体ウエハ、液晶基板等が挙げられる。例えば、制御部７０は、真空チャンバ８０に入るまで、上ハンド６３及び下ハンド６４を直線移動させる。制御部７０は、上ハンド６３及び下ハンド６４を真空チャンバ８０に進入させた後、第３モータ１３を駆動させて、上ハンド６３及び下ハンド６４を回転させて開き、上ハンド６３及び下ハンド６４に二つの基板８１をそれぞれ保持させる。その後、上ハンド６３及び下ハンド６４を閉じて、真空チャンバ８０から直線的に退出させる。

基板を処理する真空チャンバ８０のゲートが狭い場合、上ハンド６３及び下ハンド６４を重ねた状態（閉じた状態）を維持し、上アーム３０及び下アーム２３をＸ方向に進出させることによって、上ハンド６３及び下ハンド６４はゲートを通過することができる。ゲートを通過した後、上ハンド６３及び下ハンド６４が互いに離れる（開く）ことによって、真空チャンバ８０内の二つの基板８１を保持することができる。その後、上ハンド６３及び下ハンド６４を重ねて、退出させることによって、基板８１を真空チャンバ８０から搬出させることができる。

制御部７０は、上アーム３０及び下アーム２３を水平方向に移動させながら、上ハンド６３及び下ハンド６４を開閉するように、搬送装置を制御してもよい。

制御部７０は、搬送装置を旋回させる場合、第１モータ１１、第２モータ１２及び第３モータを回転させる。旋回軸１４、ハンド軸１５及び下アーム軸１６は回転し、上アーム３０及び下アーム２３は旋回する。搬送装置は、旋回によって、所望の真空チャンバ８０に対して基板８１の搬送又は搬出を行うことができる。

上述した搬送装置１は、ベルトリンク機構を用いることによって、単一のモータで二つのハンドを駆動することができ、モータの数を削減することができ、大型化及び制御の複雑化を抑制することができる。なお直進のみ行うハンドを追加してもよい。

図９は、二つの搬送装置１を合体させた装置を略示する断面図である。なお、図９では、図面の簡略化を図るために、ベアリング等の図示を省略している。以下、二つの搬送装置１を第一の搬送装置１ａ及び第二の搬送装置１ｂとも称する。図９に示すように、第一の搬送装置１ａ及び第二の搬送装置１ｂを合体させてもよい。第一の搬送装置１ａは、旋回軸１４ｃと、該旋回軸１４ｃが挿入される筒状のハンド軸１５ｃと、該ハンド軸１５ｃが挿入される筒状の下アーム軸１６ｃとを備える。

第二の搬送装置１ｂは、下アーム軸１６ｃが挿入される筒状の旋回軸１４ｄと、該旋回軸１４ｄが挿入される筒状のハンド軸１５ｄと、該ハンド軸１５ｄが挿入される下アーム軸１６ｄとを備える。二つの搬送装置を合体させた場合、従来のスカラー型の搬送装置は、８個のモータが必要であるが、実施の形態に係る搬送装置１を使用した場合、６個のモータで足りる。また第一の搬送装置１ａの旋回軸１４ｃと、第二の搬送装置１ｂの旋回軸１４ｄとを、プーリを介して、共通のモータによって駆動させる場合には、更にモータが削減され、５個のモータで足りるので、装置の大型化を抑制することができる。

（実施の形態２）
図１０は、実施の形態２に係る搬送装置１ｄを示す模式的縦断面図である。搬送装置１ｄの構成の内、実施の形態１に係る搬送装置１と同様な構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。図１０に示すように、ケース３の上面部に、下貫通孔２３ａ及び貫通孔２ｂと同軸的な貫通穴３ｃが形成されている。下貫通孔２３ａ、貫通孔２ｂ及び貫通穴３ｃに、軸回りに回転可能な筒状のハンド軸１５ｅが挿入されている。ハンド軸１５ｅと貫通穴３ｃの内周面との間、ハンド軸１５ｅと下貫通孔２３ａとの間には、ベアリングがそれぞれ設けられている。またハンド軸１５ｅと貫通孔２ｂの内周面との間には隙間が設けられている。ハンド軸１５ｅの上端部は下アーム２３内に配置され、プーリ２４ｃに連結されている。ハンド軸１５ｅの下端部は、ケース３内に配置されている。ハンド軸１５ｅの下側に、ハンド軸１５ｅと同軸的なベアリング２１ｂが配置されている。ハンド軸１５ｅの下端部はベアリング２１ｂの外輪に連結している。

搬送装置１ｄは、筒状の旋回軸１４ｅを備える。旋回軸１４ｅは、筒状のハンド軸１５ｅに挿入され、ベアリング２１ｂの内輪に嵌合している。旋回軸１４ｅの上端部はプーリ１４ａに連結している。旋回軸１４ｅの下端部に収納室１４ｆが設けられている。収納室１４ｆはベアリング２１ｂの下方に配置されている。収納室１４ｆの内部空間と旋回軸１４ｅの内部空間とは連なっている。収納室１４ｆに第１モータ１１が設けられている。第１モータ１１の回転軸は旋回軸１４ｅに同軸的に配置され、収納室１４ｆに連結されている。第１モータ１１の回転によって、旋回軸１４ｅは軸回りに回転する。

収納室１４ｆに第２モータ１２が収納されている。第２モータ１２は収納室１４ｆに固定されている。第２モータ１２の回転軸は、ベアリング１４ｇを介して、旋回軸１４ｅの下端内周面に支持されている。旋回軸１４ｅには、下アーム軸１６ｅが挿入されている。下アーム軸１６ｅの下端部に第２モータ１２の回転軸が同軸的に連結されている。下アーム軸１６ｅの上端部は下アーム２３の上面部に連結されている。第２モータ１２の回転によって、下アーム２３は回転する。下アーム軸１６ｅの上端部はベアリング２６の内輪に嵌合しており、ベアリング２６は下アーム軸１６ｅに支持されている。

収納室１４ｆの上面から支持板１３ａが横向きに延出している。支持板１３ａの下面に第３モータ１３が支持されている。第３モータ１３の回転軸は支持板１３ａを貫通し、支持板１３ａの上側において、プーリ２１ａに同軸的に連結している。プーリ２１ａとベアリング２１ｂの外輪とに、ベルト２２が掛けられている。上述の他の実施の形態の場合、収納室１４ｆ及び支持板１３ａを介して、第１モータ１１と、第２モータ１２及び第３モータ１３とが連結されている。そのため、第１モータ１１のみを回転させることによって、旋回軸１４ｅ、ハンド軸１５ｅ及び下アーム軸１６ｅが回転し、上アーム３０及び下アーム２３が旋回する。また、上ハンド６３及び下ハンド６４の高さを変更したい場合は、昇降モータ４を駆動しケース３を昇降させればよい。その他の動作については、実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。

上記の各実施の形態に係る搬送装置は真空環境及び大気環境のいずれにおいても使用することができる。真空環境で使用する場合、旋回軸１４、１４ｅ、ハンド軸１５、１５ｅ及び下アーム軸１６、１６ｅ等に真空シール及びベローズ等を使用する。具体的には、次のような箇所に使用される。

図３の構成の場合、真空シールは、旋回軸１４とハンド軸１５との間、ハンド軸１５と下アーム軸１６との間、及び下アーム軸１６と突出部３ｂとの間に使用される。べローズは、突出部３ｂ付近の筐体２の内側とケース３の外側との間に使用される。

図１０の構成の場合、真空シールは、下アーム軸１６ｅと旋回軸１４ｅとの間、旋回軸１４ｅとプーリ２４ｃとの間、及びハンド軸１５ｅとケース３との間に使用される。べローズは、ハンド軸１５ｅ付近の筐体２の内側とケース３の外側との間に使用される。

また、上記の各実施の形態に係る搬送装置では、図４、図９及び図１０の構成のように、プーリ５３の外輪の回転が、連結部材６９→上ハンドプーリ５６→上ハンド６３の順番で伝わるようになっている。これにより、上ハンド６３が回転中心位置を中心に回転して開閉するが、上ハンド６３を連結部材６９またはプーリ５３に直接接続して、開閉させるようにしてもよい。すなわち、上ハンドプーリ５６を上ハンド６３の下側に接続することによって、プーリ５３の外輪の回転が、連結部材６９→上ハンド６３→上ハンドプーリ５６の順番で、または、上ハンド６３→連結部材６９→上ハンドプーリ５６の順番で伝わるように構成してもよい。このように構成しても、上ハンド６３及び下ハンド６４は、同様に開閉する。ただし、上ハンド６３と下ハンド６４との間に、上ハンドプーリ５６、又は連結部材６９及び上ハンドプーリ５６があるため、上ハンド６３と下ハンド６４との間隔を短くしたい場合には、図４、図９及び図１０の構成のように、プーリ５３の外輪の回転が、連結部材６９→上ハンドプーリ５６→上ハンド６３の順番で伝わるようにした方が好ましい。

今回開示した実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。実施例にて記載されている技術的特徴は互いに組み合わせることができ、本発明の範囲は、特許請求の範囲内での全ての変更及び特許請求の範囲と均等の範囲が含まれることが意図される。

１ 搬送装置
１１ 第１モータ
１２ 第２モータ（ハンド位置モータ）
１３ 第３モータ（ハンド回転モータ）
２３ 下アーム（第一アーム）
２４ｃ プーリ（第三プーリ）
２４ｄ プーリ（第四プーリ）
２５ ベルト（第三ベルト）
３０ 上アーム（第二アーム）
５２ プーリ（第五プーリ）
５３ プーリ（第六プーリ）
５４ ８の字ベルト（第四ベルト）
５６ 上ハンドプーリ（第一プーリ）
５７ 下ハンドプーリ（第二プーリ）
５８ ８の字ベルト（第二ベルト）
５９ ベルト（第一ベルト）
６０ 中間プーリ
６３ 上ハンド（第一ハンド）
６４ 下ハンド（第二ハンド）

Claims (3)

1. 第一アームと、
   該第一アームに回転可能に連結された第二アームと、
   該第二アームに回転可能に連結され、物体を保持する複数のハンドと、
   前記複数のハンドの回転中心の位置を定めるための伝動機構であるハンド位置伝動機構と、
   前記複数のハンドを各ハンドの回転軸回りに異なる向きに回転させるための伝動機構であるハンド回転伝動機構と、
   前記ハンド位置伝動機構に動力を与えるモータである単一のハンド位置モータと、
   前記ハンド回転伝動機構に動力を与えるモータである単一のハンド回転モータと
   を備える搬送装置。
2. 前記複数のハンドは、所定の軸の軸方向に並んだ前記軸の軸回りに回転可能な第一ハンド及び第二ハンドを有し、
   前記ハンド回転伝動機構は、
   前記ハンド回転モータの回転によって回転する第一プーリと、
   前記第一プーリの回転を中継する中間プーリと、
   前記第一ハンドと同じ向きに回転する前記中間プーリの回転と逆向きの回転を前記第二ハンドに伝える第二プーリと
   を有する
   請求項１に記載の搬送装置。
3. 前記ハンド位置伝動機構は、
   前記第一アームに配置され、前記ハンド回転モータの回転によって回転する第三プーリ、及びベルトを介して前記第三プーリに連結されて前記第三プーリと同じ向きに回転する第四プーリと、
   前記第二アームに配置され、前記第四プーリに回転軸を介して同軸的に連結された第五プーリ、及びベルトを介して前記第五プーリに連結されて前記第五プーリと逆向きに回転する第六プーリと
   を備え、
   前記第六プーリは前記第一プーリに連結し、
   前記第三プーリ及び第四プーリにおける径又は歯数の比は４：１であり、
   前記第五プーリ及び第六プーリにおける径又は歯数の比は１：２である
   請求項２に記載の搬送装置。

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