JP3419457B2 - 関節アーム式移送装置 - Google Patents
関節アーム式移送装置Info
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
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Description
【発明の詳細な説明】
背景技術
1.発明の分野
本発明は、一般的には材料の移送装置に関する。移送
される材料は、特に限定されるものではないが、例え
ば、シリコンやガリウム砒素などの半導体ウエハ、高密
度相互接続基板（High Density Interconnects）などの
半導体実装基板（semiconductor packaging substrat
e）、マスクやレチクルなどの半導体製造プロセスに用
いられる像形成プレート、及びアクティブマトリックス
LCD基板などの大面積表示パネルが挙げられる。
される材料は、特に限定されるものではないが、例え
ば、シリコンやガリウム砒素などの半導体ウエハ、高密
度相互接続基板（High Density Interconnects）などの
半導体実装基板（semiconductor packaging substrat
e）、マスクやレチクルなどの半導体製造プロセスに用
いられる像形成プレート、及びアクティブマトリックス
LCD基板などの大面積表示パネルが挙げられる。
2.従来技術
半導体素子の製造において、複数の作業ステーション
即ち作業位置の間で壊れやすいシリコンウエハなどを移
送する場合、その取扱いに関して特有の問題が発生す
る。シリコンウエハは非常に壊れやすく、また高度に研
磨された表面を有している。ウエハは、急激に移動させ
ると、滑り易い。そして、このような滑動によって、シ
リコンウエハは摩耗し、あるいは、衝突した場合にはそ
れらの縁部が損傷する。
即ち作業位置の間で壊れやすいシリコンウエハなどを移
送する場合、その取扱いに関して特有の問題が発生す
る。シリコンウエハは非常に壊れやすく、また高度に研
磨された表面を有している。ウエハは、急激に移動させ
ると、滑り易い。そして、このような滑動によって、シ
リコンウエハは摩耗し、あるいは、衝突した場合にはそ
れらの縁部が損傷する。
シリコンウエハの移送装置として、以下に示す多くの
従来技術が開示されている。
従来技術が開示されている。
米国特許第３、823、836号は、シリコンウエハを保持
する複数の棚を有する供給用移送台と、真空チャックを
有する引出し装置とを備えた装置を開示している。真空
チャックは、このチャックを上下動させる昇降機に取り
付けられている。真空チャックに連結された水平移送ア
ームによって、シリコンウエハは供給用移送台から所望
のワークステーションに移送される。
する複数の棚を有する供給用移送台と、真空チャックを
有する引出し装置とを備えた装置を開示している。真空
チャックは、このチャックを上下動させる昇降機に取り
付けられている。真空チャックに連結された水平移送ア
ームによって、シリコンウエハは供給用移送台から所望
のワークステーションに移送される。
米国特許第３、730、595号は、ウエハを作業ステーシ
ョンに対して搬入出するための割り出し可能な移送台を
有するウエハ移送取扱装置を開示している。ウエハは、
複数の指向性を持つ空気噴出口を有するウエハ放出受入
アームによって、空気スライド上のウエハ移送台に出し
入れられる。このウエハの放出受入アームは、移送台と
空気スライドの間でのウエハの移動を制御し、これによ
って、ウエハを作業ステーションとの間で移送する。
ョンに対して搬入出するための割り出し可能な移送台を
有するウエハ移送取扱装置を開示している。ウエハは、
複数の指向性を持つ空気噴出口を有するウエハ放出受入
アームによって、空気スライド上のウエハ移送台に出し
入れられる。このウエハの放出受入アームは、移送台と
空気スライドの間でのウエハの移動を制御し、これによ
って、ウエハを作業ステーションとの間で移送する。
米国特許第４、062、463号、第３、874、525号及び第
４、208、159号は、ウエハの取扱いに空気式要素又は把
持装置を利用したウエハ移送装置を開示している。
４、208、159号は、ウエハの取扱いに空気式要素又は把
持装置を利用したウエハ移送装置を開示している。
米国特許第４、666、366号、及び第４、909、701号
は、「蛙に似た」動作で伸長あるいは収縮してウエハの
ような対象物を複数の位置間で移送する関節式アーム組
立体を有するウエハ移送取扱装置を開示している。２つ
の関節結合されたアームは、片方のアームがモータで駆
動されると、これらの２つの関節結合されたアームが
「蛙に似た」即ち「蛙の脚の蹴りに似た」動作で伸縮さ
れるように、作動的に連結されている。出入台はアーム
に連結され、この載置台の上に被移送物が載置される。
は、「蛙に似た」動作で伸長あるいは収縮してウエハの
ような対象物を複数の位置間で移送する関節式アーム組
立体を有するウエハ移送取扱装置を開示している。２つ
の関節結合されたアームは、片方のアームがモータで駆
動されると、これらの２つの関節結合されたアームが
「蛙に似た」即ち「蛙の脚の蹴りに似た」動作で伸縮さ
れるように、作動的に連結されている。出入台はアーム
に連結され、この載置台の上に被移送物が載置される。
しかし、上記の移送装置の関節アーム組立体は、単一
の載置台しか備えていないので、処理能力の点で限界が
ある。このような状況から、被移送物を損傷させず、か
つ従来の装置と比較して処理能力を向上させることがで
きる、単純な構造でかつ信頼性の高い移送装置に対する
要求がある。
の載置台しか備えていないので、処理能力の点で限界が
ある。このような状況から、被移送物を損傷させず、か
つ従来の装置と比較して処理能力を向上させることがで
きる、単純な構造でかつ信頼性の高い移送装置に対する
要求がある。
発明の要約
本発明は、シリコンウエハ、カメラのレンズ、水晶発
振子などの物品、軸方向及び半径方向に広がる種々の面
に配置された複数の位置間で移送するための単純な構造
でかつ信頼性の高い装置を提供することを特徴とする。
本発明の装置は、１つの支持体と、一対の上部アーム
（あるいは駆動アーム）と関節接合された２組の前部ア
ームと、前部アームの各組と連結された載置台（あるい
はエンドイフェクタ（end effector）、又は他の適切な
保持装置）と、上部アームの１つを駆動するモータによ
って構成されている。一対の上部アームと２対の前部ア
ームは、１つの上部アームがモータによって駆動される
と、前部アームが「蛙に似た」即ち「蛙の脚の蹴りに似
た」動作で伸縮するように、作動的に連結されている。
伸長位置のエンドイフェクタは物品がなく空で、引戻位
置のエンドイフェクタに物品がある場合には、空でない
側のエンドイフェクタには大きな加速度と速度を付与す
ることなく（さもないと、物品である基板がエンドイフ
ェクタに対して移動する）、空のエンドイフェクタは大
きな加速度と速度で引き戻される。これにより、最初の
基板の受渡しから次の基板の受渡しまでの時間的な間隔
を短縮することができる。
振子などの物品、軸方向及び半径方向に広がる種々の面
に配置された複数の位置間で移送するための単純な構造
でかつ信頼性の高い装置を提供することを特徴とする。
本発明の装置は、１つの支持体と、一対の上部アーム
（あるいは駆動アーム）と関節接合された２組の前部ア
ームと、前部アームの各組と連結された載置台（あるい
はエンドイフェクタ（end effector）、又は他の適切な
保持装置）と、上部アームの１つを駆動するモータによ
って構成されている。一対の上部アームと２対の前部ア
ームは、１つの上部アームがモータによって駆動される
と、前部アームが「蛙に似た」即ち「蛙の脚の蹴りに似
た」動作で伸縮するように、作動的に連結されている。
伸長位置のエンドイフェクタは物品がなく空で、引戻位
置のエンドイフェクタに物品がある場合には、空でない
側のエンドイフェクタには大きな加速度と速度を付与す
ることなく（さもないと、物品である基板がエンドイフ
ェクタに対して移動する）、空のエンドイフェクタは大
きな加速度と速度で引き戻される。これにより、最初の
基板の受渡しから次の基板の受渡しまでの時間的な間隔
を短縮することができる。
関節アーム組立体は、好ましくは、関節アーム組立体
の全体が半径方向の面内で回転できるように、回転モー
タを介して基部に連結される。単一の載置台を備えた従
来装置と同様に、各エンドイフェクタが伸長位置にない
ときに、関節アーム組立体が回転される。しかし、従来
技術と異なり、本発明の装置においては、１つのエンド
イフェクタが完全な引き戻されていれば、他のエンドイ
フェクタは必ず完全に伸長位置に位置している。従っ
て、本発明においては、両方のエンドイフェクタが中間
の「一旦停止」の位置にあるとき、支持体が回転する。
このような「一旦停止」の位置を設けた点が、本発明の
１つの重要な特徴になっている。
の全体が半径方向の面内で回転できるように、回転モー
タを介して基部に連結される。単一の載置台を備えた従
来装置と同様に、各エンドイフェクタが伸長位置にない
ときに、関節アーム組立体が回転される。しかし、従来
技術と異なり、本発明の装置においては、１つのエンド
イフェクタが完全な引き戻されていれば、他のエンドイ
フェクタは必ず完全に伸長位置に位置している。従っ
て、本発明においては、両方のエンドイフェクタが中間
の「一旦停止」の位置にあるとき、支持体が回転する。
このような「一旦停止」の位置を設けた点が、本発明の
１つの重要な特徴になっている。
また、１つの実施例では、関節アーム組立体は、好ま
しくは、載置台組立体を軸方向に移動させるように、力
に反応する複数の可撓体あるいはレバーを介して基部に
連結される。また、他の実施例では、載置台組立体が可
撓体で得られるよりもさらに広い範囲にわたって軸方向
に移動できるように、可撓体以外の手段によってアーム
組立体が取り付けられる。この組立体は、例えば、真空
室あるいは他の雰囲気の調整された環境など、種々の環
境に適応可能である。また、この組立体は、組立体とそ
の支持体間を真空シールで密封することによって、真空
室内で移動できるように取り付けてもよい。
しくは、載置台組立体を軸方向に移動させるように、力
に反応する複数の可撓体あるいはレバーを介して基部に
連結される。また、他の実施例では、載置台組立体が可
撓体で得られるよりもさらに広い範囲にわたって軸方向
に移動できるように、可撓体以外の手段によってアーム
組立体が取り付けられる。この組立体は、例えば、真空
室あるいは他の雰囲気の調整された環境など、種々の環
境に適応可能である。また、この組立体は、組立体とそ
の支持体間を真空シールで密封することによって、真空
室内で移動できるように取り付けてもよい。
図面の簡単な説明
図1Aは、左側に伸長された位置にある、本発明による
関節アーム組立体の平面図、 図1Bは、一旦停止位置にある、本発明による関節アー
ム組立体の平面図、 図1Cは、右側に伸長された位置にある、本発明による
関節アーム組立体の平面図、 図２は、本発明の実施例に用いられる従来装置の等角
投影図、 図2Aは、図２に示す装置の側面図、 図2Bは、バンド・ドラム組立体の側面図、 図2Cは、図2Bの線2C−2Cに沿った断面図、 図2Dは、図2Bの線2D−2Dに沿った断面図、 図３は、本発明による関節アーム組立体の側面図、 図４は、図３の関節アーム組立体の部分平面図、 図５は、本発明による関節アーム組立体を用いた処理
順序を示す概略図、 図６は、従来装置を用いた処理順序を示す概略図、 図７は、１つのウエハが処理室にあって、他のウエハ
が引戻し位置にある状態を示す図、 図８は、図７のウエハが停止位置にある状態を示す
図、 図９は、典型的な運動制御（motion control）サーボ
のブロック図である。
関節アーム組立体の平面図、 図1Bは、一旦停止位置にある、本発明による関節アー
ム組立体の平面図、 図1Cは、右側に伸長された位置にある、本発明による
関節アーム組立体の平面図、 図２は、本発明の実施例に用いられる従来装置の等角
投影図、 図2Aは、図２に示す装置の側面図、 図2Bは、バンド・ドラム組立体の側面図、 図2Cは、図2Bの線2C−2Cに沿った断面図、 図2Dは、図2Bの線2D−2Dに沿った断面図、 図３は、本発明による関節アーム組立体の側面図、 図４は、図３の関節アーム組立体の部分平面図、 図５は、本発明による関節アーム組立体を用いた処理
順序を示す概略図、 図６は、従来装置を用いた処理順序を示す概略図、 図７は、１つのウエハが処理室にあって、他のウエハ
が引戻し位置にある状態を示す図、 図８は、図７のウエハが停止位置にある状態を示す
図、 図９は、典型的な運動制御（motion control）サーボ
のブロック図である。
発明の詳細な説明
本発明の装置は、第１ショルダー旋回軸50と第２ショ
ルダー旋回軸51とを有する。本装置の中心線は、この第
１及び第２ショルダー旋回軸から等距離にある。第１上
部アーム18は、第１ショルダー旋回軸50に回転可能に設
けられ、第１ショルダー旋回軸から上部アームの長さだ
け離間された少なくとも１つの第１エルボー旋回軸を含
む第１エルボー関節手段を有する。第２上部アーム17
は、第２ショルダー旋回軸51に回転可能に設けられ、第
２ショルダー旋回軸から上部アームの長さだけ離間され
た少なくとも１つの第２エルボー旋回軸を含む第２エル
ボー関節手段を有する。一次側第１前部アーム12は、第
１エルボー旋回軸に設けられ、第１エルボー旋回軸から
一次側前部アームの長さだけ離間された一次側第１リス
ト旋回軸を有する。一次側第２前部アーム13は、第２エ
ルボー旋回軸に設けられ、第２エルボー旋回軸から一次
側前部アームの長さだけ離間された一次側第２リスト旋
回軸を有する。一次側保持手段25は、一次側リスト旋回
軸に取り付けられる。一次側の両リスト旋回軸の間に設
けられた一次側連結機構は、一次側保持手段の回転を防
いでその運動を前記の中心線に沿った移動に制限する。
一次側前部アームの長さにいずれか一方の一次側リスト
旋回軸と中心線の間の離隔距離を加えた合計は、いずれ
かのエルボー関節部と中心線との間の最大離隔距離より
も大きい。二次側第１前方アーム14は、第１エルボー旋
回軸に設けられ、第１エルボー旋回軸から二次側前方ア
ームの長さだけ離間された二次側第１リスト旋回軸を有
する。二次側第２前方アーム15は、第２エルボー旋回軸
に設けられ、第２エルボー旋回軸から二次側前方アーム
の長さだけ離間された二次側第２リスト旋回軸を有す
る。二次側保持手段25'は、両リスト旋回軸に取り付け
られる。二次側の両リスト旋回軸の間に設けられた二次
側連結機構は、二次側保持手段の回転を防いでその運動
を中心線に沿った移動に制限する。二次側前部アームの
長さにいずれか一方の二次側リスト旋回軸と中心線との
間の離隔距離を加えた合計は、いずれかのエルボー関節
部と中心線との間の最大離隔距離よりも大きい。さら
に、第１上部アームを120゜を越えて180゜以下の角度範
囲で回転可能に駆動する手段を設け、この手段によっ
て、一次側保持手段を一次側の伸長位置と一次側の引戻
し位置間で移動させ、同時に二次側保持手段を二次側の
引戻し位置と二次側の伸張位置間で移動させる。
ルダー旋回軸51とを有する。本装置の中心線は、この第
１及び第２ショルダー旋回軸から等距離にある。第１上
部アーム18は、第１ショルダー旋回軸50に回転可能に設
けられ、第１ショルダー旋回軸から上部アームの長さだ
け離間された少なくとも１つの第１エルボー旋回軸を含
む第１エルボー関節手段を有する。第２上部アーム17
は、第２ショルダー旋回軸51に回転可能に設けられ、第
２ショルダー旋回軸から上部アームの長さだけ離間され
た少なくとも１つの第２エルボー旋回軸を含む第２エル
ボー関節手段を有する。一次側第１前部アーム12は、第
１エルボー旋回軸に設けられ、第１エルボー旋回軸から
一次側前部アームの長さだけ離間された一次側第１リス
ト旋回軸を有する。一次側第２前部アーム13は、第２エ
ルボー旋回軸に設けられ、第２エルボー旋回軸から一次
側前部アームの長さだけ離間された一次側第２リスト旋
回軸を有する。一次側保持手段25は、一次側リスト旋回
軸に取り付けられる。一次側の両リスト旋回軸の間に設
けられた一次側連結機構は、一次側保持手段の回転を防
いでその運動を前記の中心線に沿った移動に制限する。
一次側前部アームの長さにいずれか一方の一次側リスト
旋回軸と中心線の間の離隔距離を加えた合計は、いずれ
かのエルボー関節部と中心線との間の最大離隔距離より
も大きい。二次側第１前方アーム14は、第１エルボー旋
回軸に設けられ、第１エルボー旋回軸から二次側前方ア
ームの長さだけ離間された二次側第１リスト旋回軸を有
する。二次側第２前方アーム15は、第２エルボー旋回軸
に設けられ、第２エルボー旋回軸から二次側前方アーム
の長さだけ離間された二次側第２リスト旋回軸を有す
る。二次側保持手段25'は、両リスト旋回軸に取り付け
られる。二次側の両リスト旋回軸の間に設けられた二次
側連結機構は、二次側保持手段の回転を防いでその運動
を中心線に沿った移動に制限する。二次側前部アームの
長さにいずれか一方の二次側リスト旋回軸と中心線との
間の離隔距離を加えた合計は、いずれかのエルボー関節
部と中心線との間の最大離隔距離よりも大きい。さら
に、第１上部アームを120゜を越えて180゜以下の角度範
囲で回転可能に駆動する手段を設け、この手段によっ
て、一次側保持手段を一次側の伸長位置と一次側の引戻
し位置間で移動させ、同時に二次側保持手段を二次側の
引戻し位置と二次側の伸張位置間で移動させる。
保持手段は、半導体ウエハなどを保持するのに用いら
れる。この保持手段は中心線に沿って移動する。また、
この保持手段の速度は、エルボー旋回軸の速度の、中心
線に平行な方向の成分の関数である。従って、上部アー
ムの角速度が一定であれば、上部アームが互いに拡開し
たときに支持体の速度が最大になる。
れる。この保持手段は中心線に沿って移動する。また、
この保持手段の速度は、エルボー旋回軸の速度の、中心
線に平行な方向の成分の関数である。従って、上部アー
ムの角速度が一定であれば、上部アームが互いに拡開し
たときに支持体の速度が最大になる。
ここで、前部アームの長さにいずれか一方のリスト旋
回軸と中心線との間の離隔距離を加えた大きさ「Ａ」と
し、上部アームの長さにいずれか一方のショルダー旋回
軸と中心線との間の離隔距離を加えた大きさを「Ｂ」と
すれば、以下の関係が成立する。もし、ＡがＢより小さ
ければ、システムは、上部アームが互いに拡開する前に
作動不能になる。もし、Ａ＝Ｂで、かつショルダー旋回
軸の中心軸からの離隔距離がリスト旋回軸の中心軸から
の離隔距離と等しいなら、各前部アームは互いに重ね合
わさるように移動可能である。もし、Ａ＝Ｂで、リスト
旋回軸の中心線からの離隔距離がショルダー旋回軸の中
心線からの離隔距離よりも大きいなら、リスト旋回軸は
ショルダー旋回軸を「行過ぎる」可能生がある。もし、
Ａ＝Ｂ（あるいは、ＡがＢよりも大）で、かつリスト旋
回軸の中心軸からの離隔距離がショルダー旋回軸の中心
軸からの離隔距離よりも小さいなら、リスト旋回軸はシ
ョルダー旋回軸と重なることはない。
回軸と中心線との間の離隔距離を加えた大きさ「Ａ」と
し、上部アームの長さにいずれか一方のショルダー旋回
軸と中心線との間の離隔距離を加えた大きさを「Ｂ」と
すれば、以下の関係が成立する。もし、ＡがＢより小さ
ければ、システムは、上部アームが互いに拡開する前に
作動不能になる。もし、Ａ＝Ｂで、かつショルダー旋回
軸の中心軸からの離隔距離がリスト旋回軸の中心軸から
の離隔距離と等しいなら、各前部アームは互いに重ね合
わさるように移動可能である。もし、Ａ＝Ｂで、リスト
旋回軸の中心線からの離隔距離がショルダー旋回軸の中
心線からの離隔距離よりも大きいなら、リスト旋回軸は
ショルダー旋回軸を「行過ぎる」可能生がある。もし、
Ａ＝Ｂ（あるいは、ＡがＢよりも大）で、かつリスト旋
回軸の中心軸からの離隔距離がショルダー旋回軸の中心
軸からの離隔距離よりも小さいなら、リスト旋回軸はシ
ョルダー旋回軸と重なることはない。
本装置は、中心線に対して、互いに対称である。
通常、前部アームの長さと上部アームの長さの差は非
常に小さいが、この条件では、保持手段は、完全に伸長
された位置と一旦停止位置の間でアーム長さのほぼ二倍
の距離だけ移動し、一方、一旦停止位置と完全に引き戻
された位置間では、前記の差よりわずかに長い距離しか
移動しない。
常に小さいが、この条件では、保持手段は、完全に伸長
された位置と一旦停止位置の間でアーム長さのほぼ二倍
の距離だけ移動し、一方、一旦停止位置と完全に引き戻
された位置間では、前記の差よりわずかに長い距離しか
移動しない。
本発明の装置の能力は、以下に示すような駆動構造の
特性により、単一の駆動機構により、共通の中心線に沿
う異なる速度を２つのエンドイフェクタに与えることが
できる点にある。駆動機構の要素が簡素化された場合
に、各エンドイフェクタは、ほぼ菱形の駆動構造によっ
て駆動される。その菱形構造においては、１つの頂点が
旋回軸として選択され、その旋回軸の回りに、その頂点
に隣接する両側の辺が回動する。いま、この菱形構造の
運動について考えると、頂点に隣接した両側の辺が回動
すると、頂点の角度は180゜になって菱形の面積が消失
し、隣接する一対の側部が他の隣接する１対の辺に重な
り合う。そして、さらに回転すると、２対の辺は、以下
の２つの運動のいずれかを示す。すなわち、菱形を開く
ように回動するか、閉じられた菱形を保持するように、
２対の辺が重なり合ったままの状態で回転する。前者
は、旋回軸である頂点と反対側の頂点が高速度で旋回軸
である頂点から離れるように移動する。後者は、これら
の頂点のいずれかに対しても移動速度を付与しない。
特性により、単一の駆動機構により、共通の中心線に沿
う異なる速度を２つのエンドイフェクタに与えることが
できる点にある。駆動機構の要素が簡素化された場合
に、各エンドイフェクタは、ほぼ菱形の駆動構造によっ
て駆動される。その菱形構造においては、１つの頂点が
旋回軸として選択され、その旋回軸の回りに、その頂点
に隣接する両側の辺が回動する。いま、この菱形構造の
運動について考えると、頂点に隣接した両側の辺が回動
すると、頂点の角度は180゜になって菱形の面積が消失
し、隣接する一対の側部が他の隣接する１対の辺に重な
り合う。そして、さらに回転すると、２対の辺は、以下
の２つの運動のいずれかを示す。すなわち、菱形を開く
ように回動するか、閉じられた菱形を保持するように、
２対の辺が重なり合ったままの状態で回転する。前者
は、旋回軸である頂点と反対側の頂点が高速度で旋回軸
である頂点から離れるように移動する。後者は、これら
の頂点のいずれかに対しても移動速度を付与しない。
本発明の装置の構造は、上記の性質を利用して、２つ
の駆動構造に異なった運動を与えるようにしたものであ
る。すなわち、１つの駆動構造は菱形を開くように作動
され、そのエンドイフェクタに大きな速度を与え、一
方、他の駆動構造は閉じられた菱形を保持するように作
動され、そのエンドイフェクタに無視できる程度の速度
しか与えない。
の駆動構造に異なった運動を与えるようにしたものであ
る。すなわち、１つの駆動構造は菱形を開くように作動
され、そのエンドイフェクタに大きな速度を与え、一
方、他の駆動構造は閉じられた菱形を保持するように作
動され、そのエンドイフェクタに無視できる程度の速度
しか与えない。
本発明による装置の構造は、一端において連結された
互いに反対方向に回転する１対の駆動アームを有する駆
動機構を備え、駆動アームが端部を中心として回転する
と、それら自由端が（中心線に関して）鏡映対称（ミラ
ー・イメージ）の半円弧軌道に沿って移動する。互いに
離間された２対の前部アームは、駆動アームの自由端の
間に結合され、また、各対の前部アームは前部アーム相
互の接続く部において保持手段（エンドイフェクタな
ど）を支持する。２対の前部アームによって形成された
リンク構造は、通常は純粋の菱形ではなく、偏菱形であ
る。詳しくは、前部アームの各対は、駆動アームと共に
偏変形の駆動構造を形成する。駆動アームが一方の移動
端に位置する状態（この状態では、駆動アーム同士が実
質的に隣合い、１つの保持手段が駆動アームの連結端部
から突き出される）から「一旦停止」の位置（この状態
では、駆動アームは互いに直線状に拡開される）に移動
するとき、突き出されている保持手段は一旦停止位置に
向かって急速に移動し、偏菱形リンク構造によって形成
される面積は中心線に沿った狭い帯形から正方形にまで
拡張し、その後、収縮して中心線と直交する狭い帯形と
なる。駆動アームと引戻される保持手段を有する前部ア
ームとによる偏菱形構造によって形成される面積は実質
的にリンク構造と同じような形状の変化を示す。一方、
駆動アームと引戻されない側の保持手段を有する前部ア
ームによって形成される面積はわずかであり、従って、
引戻されない側の保持手段はわずかしか移動しない。
互いに反対方向に回転する１対の駆動アームを有する駆
動機構を備え、駆動アームが端部を中心として回転する
と、それら自由端が（中心線に関して）鏡映対称（ミラ
ー・イメージ）の半円弧軌道に沿って移動する。互いに
離間された２対の前部アームは、駆動アームの自由端の
間に結合され、また、各対の前部アームは前部アーム相
互の接続く部において保持手段（エンドイフェクタな
ど）を支持する。２対の前部アームによって形成された
リンク構造は、通常は純粋の菱形ではなく、偏菱形であ
る。詳しくは、前部アームの各対は、駆動アームと共に
偏変形の駆動構造を形成する。駆動アームが一方の移動
端に位置する状態（この状態では、駆動アーム同士が実
質的に隣合い、１つの保持手段が駆動アームの連結端部
から突き出される）から「一旦停止」の位置（この状態
では、駆動アームは互いに直線状に拡開される）に移動
するとき、突き出されている保持手段は一旦停止位置に
向かって急速に移動し、偏菱形リンク構造によって形成
される面積は中心線に沿った狭い帯形から正方形にまで
拡張し、その後、収縮して中心線と直交する狭い帯形と
なる。駆動アームと引戻される保持手段を有する前部ア
ームとによる偏菱形構造によって形成される面積は実質
的にリンク構造と同じような形状の変化を示す。一方、
駆動アームと引戻されない側の保持手段を有する前部ア
ームによって形成される面積はわずかであり、従って、
引戻されない側の保持手段はわずかしか移動しない。
駆動アームが「一旦停止」位置を越えて、反対側の移
動端（この状態では、駆動アーム同士が実質的に隣合
い、かつ他方の側の保持手段が駆動アームの連結端部か
ら突き出される）に向かうとき、上記の一旦張り出さ
れ、その後引戻された保持手段はわずかしか移動せず、
偏菱形リンク構造によって形成される面積は中心線と直
交する狭い帯形から正方形まで拡張され、その後、中心
線に沿った狭い帯形にまで収縮される。駆動アームと新
たに張り出される保持手段を有する前部アームとによっ
て形成される偏菱形面積は、リンク構造と実質的に同じ
ような形状な変化をもたらす。一方、駆動アームと引戻
される保持手段を有する前方アームによって形成される
面積はわずかしか変化しない。
動端（この状態では、駆動アーム同士が実質的に隣合
い、かつ他方の側の保持手段が駆動アームの連結端部か
ら突き出される）に向かうとき、上記の一旦張り出さ
れ、その後引戻された保持手段はわずかしか移動せず、
偏菱形リンク構造によって形成される面積は中心線と直
交する狭い帯形から正方形まで拡張され、その後、中心
線に沿った狭い帯形にまで収縮される。駆動アームと新
たに張り出される保持手段を有する前部アームとによっ
て形成される偏菱形面積は、リンク構造と実質的に同じ
ような形状な変化をもたらす。一方、駆動アームと引戻
される保持手段を有する前方アームによって形成される
面積はわずかしか変化しない。
このように、本発明の特徴は、上記の菱形構造の特性
を偏菱形構造に応用し、単一の駆動機構によって２つの
エンドイフェクタに異なった速度を付与するようにした
ものである。
を偏菱形構造に応用し、単一の駆動機構によって２つの
エンドイフェクタに異なった速度を付与するようにした
ものである。
すなわち、本発明によれば、第２のエンドイフェクタ
には大きな加速あるいは減速を与えずに、引戻されるア
ームを非常に急速に、かつ安全に加速及び減速すること
ができる。従って、伸長位置のエンドイフェクタはウエ
ハを受け渡した後に空になるが、引戻位置のエンドイフ
ェクタはウエハで占有されたままになる場合において
は、動作能力の点で利点をもたらすことができる。多く
の用途で、ウエハは表面摩擦のみでエンドイフェクタに
保持されているので、ウエハを保持するエンドイフェク
タの急速な加速あるいは減速によりウエハがエンドイフ
ェクタ上でずれてしまう恐れがあり、これは好ましくな
いことである。
には大きな加速あるいは減速を与えずに、引戻されるア
ームを非常に急速に、かつ安全に加速及び減速すること
ができる。従って、伸長位置のエンドイフェクタはウエ
ハを受け渡した後に空になるが、引戻位置のエンドイフ
ェクタはウエハで占有されたままになる場合において
は、動作能力の点で利点をもたらすことができる。多く
の用途で、ウエハは表面摩擦のみでエンドイフェクタに
保持されているので、ウエハを保持するエンドイフェク
タの急速な加速あるいは減速によりウエハがエンドイフ
ェクタ上でずれてしまう恐れがあり、これは好ましくな
いことである。
図1A,1B及び1Cは、本発明による関節アーム組立体10
を示している。関節アーム組立体10は、１対の第１前部
アーム12と13、及び一対の第２前部アーム14と15を備え
ている。各前部アームは、１つの上部アーム（前部アー
ム12及び13の下側に示されている）とピン結合16のよう
な適当な手段によって関節接合されている。これらの前
部アームは、上部アーム17と18（図1Bを参照）によって
駆動される。
を示している。関節アーム組立体10は、１対の第１前部
アーム12と13、及び一対の第２前部アーム14と15を備え
ている。各前部アームは、１つの上部アーム（前部アー
ム12及び13の下側に示されている）とピン結合16のよう
な適当な手段によって関節接合されている。これらの前
部アームは、上部アーム17と18（図1Bを参照）によって
駆動される。
図1A、1B及び1Cは、関節アーム組立体10の３つの基本
的な位置を示している。図1Aは、基台19に対して実質的
に完全に左側に伸長された位置にある組立体10を示す。
図1Bは、基台19に対して一旦停止位置、即ち“原”位置
にある組立体10を示す。そして、図1Cは、基台19に対し
て実質的に十分に右側に伸長された位置にある組立体10
を示す。
的な位置を示している。図1Aは、基台19に対して実質的
に完全に左側に伸長された位置にある組立体10を示す。
図1Bは、基台19に対して一旦停止位置、即ち“原”位置
にある組立体10を示す。そして、図1Cは、基台19に対し
て実質的に十分に右側に伸長された位置にある組立体10
を示す。
図２に示すように、上部アーム17と18は一般的に円形
ギア20と21をそれぞれ備えている。ギア20と21は、上部
アーム17と18の一部として一体的に形成するか、あるい
は個々に形成してから適当な固定方法によって上部アー
ムに固定してもよい。ギア20は、駆動ピニオン22と操作
可能に連結されている。ギア20が駆動ピニオン22によっ
て駆動され、そのギア20がギア21を駆動する。駆動ギア
20と21及びピニオン22の代わりに、摩擦表面あるいはバ
ンド・ドラム組立体のような適当な駆動機構を用いても
よい。図2B、2C及び2Dは、適切なバンド・ドラム組立体
を示す。これらの図において、ドラム100は２つのバン
ド102及び103によってドラム101と連結している。バン
ド102は、ねじ104（あるいはリベット又は溶接のような
他の取付手段）によってドラム101に固定され、バンド1
02は、ねじ105によってドラム100に固定される。バンド
103は、ねじ107によってドラム100に固定される。バン
ド103は、ねじ107によってドラム100に固定される。バ
ンド102と103には張力がかけられ、これらは金属によっ
て構成してもよい。各バンドは略Ｓ字形の形状を有し、
この形状は２つのバンドにおいて互いに逆になってい
る。こうしてバンド100が時計回りに回転すると、ねじ1
05はバンド102を引っ張り、これによって、ねじ104が引
っ張られ、ドラム101は反時計回りに回転する。バンド1
00が反時計回りに回転すると、ねじ107はバンド103を引
っ張り、これによって、ねじ106が引っ張られ、ドラム1
01は時計方向に回転する。従って、ドラム100と101のい
ずれかが回転すると、他のドラムは反対方向に回転す
る。
ギア20と21をそれぞれ備えている。ギア20と21は、上部
アーム17と18の一部として一体的に形成するか、あるい
は個々に形成してから適当な固定方法によって上部アー
ムに固定してもよい。ギア20は、駆動ピニオン22と操作
可能に連結されている。ギア20が駆動ピニオン22によっ
て駆動され、そのギア20がギア21を駆動する。駆動ギア
20と21及びピニオン22の代わりに、摩擦表面あるいはバ
ンド・ドラム組立体のような適当な駆動機構を用いても
よい。図2B、2C及び2Dは、適切なバンド・ドラム組立体
を示す。これらの図において、ドラム100は２つのバン
ド102及び103によってドラム101と連結している。バン
ド102は、ねじ104（あるいはリベット又は溶接のような
他の取付手段）によってドラム101に固定され、バンド1
02は、ねじ105によってドラム100に固定される。バンド
103は、ねじ107によってドラム100に固定される。バン
ド103は、ねじ107によってドラム100に固定される。バ
ンド102と103には張力がかけられ、これらは金属によっ
て構成してもよい。各バンドは略Ｓ字形の形状を有し、
この形状は２つのバンドにおいて互いに逆になってい
る。こうしてバンド100が時計回りに回転すると、ねじ1
05はバンド102を引っ張り、これによって、ねじ104が引
っ張られ、ドラム101は反時計回りに回転する。バンド1
00が反時計回りに回転すると、ねじ107はバンド103を引
っ張り、これによって、ねじ106が引っ張られ、ドラム1
01は時計方向に回転する。従って、ドラム100と101のい
ずれかが回転すると、他のドラムは反対方向に回転す
る。
図４に示すように、前部アーム12と13のリスト関節部
は、半円形の回転防止ギア23と24を備える。物品を運搬
する載置台（あるいはエンドイフェクタ又は他の適切な
保持具）は、回転防止ギア23と24に軸受26と27によって
連結されている。この回転防止ギア23と24の代わりに、
摩擦表面あるいはドラム・バンド組立体のような上部ア
ーム12と13の端部の回転を防ぐ適当な手段を用いてもよ
い。同様に、前部アーム14と15は、回転防止ギアなどと
それに連結される載置台を備える。
は、半円形の回転防止ギア23と24を備える。物品を運搬
する載置台（あるいはエンドイフェクタ又は他の適切な
保持具）は、回転防止ギア23と24に軸受26と27によって
連結されている。この回転防止ギア23と24の代わりに、
摩擦表面あるいはドラム・バンド組立体のような上部ア
ーム12と13の端部の回転を防ぐ適当な手段を用いてもよ
い。同様に、前部アーム14と15は、回転防止ギアなどと
それに連結される載置台を備える。
駆動ピニオン22が時計回りに回転すると、ギア20と駆
動アーム17は反時計回りに回転し、ギア21と駆動セグメ
ント18は時計回りに回転することは明らかである。
動アーム17は反時計回りに回転し、ギア21と駆動セグメ
ント18は時計回りに回転することは明らかである。
その結果、前部アーム14と15は「蛙に似た」動作で引
き戻され、載置台25'を駆動ギア20と21に向かって移動
させる。回転防止ギア23'と24'は載置台25'の旋回を防
ぎ、これによって、被移送物を直線的に移動させること
ができる。
き戻され、載置台25'を駆動ギア20と21に向かって移動
させる。回転防止ギア23'と24'は載置台25'の旋回を防
ぎ、これによって、被移送物を直線的に移動させること
ができる。
載置台25'が駆動ギア20と21に向かって引き戻される
と、前部アーム12と13は、それらの上部アーム12と13間
の角度「ａ」（図４を参照）が大きくなるように移動す
る。しかし、駆動ギア20と21を十分に越え、完全に左側
に伸長した位置にある載置台25は、図1Bに示される一旦
停止位置で最大速度に達するまで、停止状態から非常に
ゆっくりと加速される（動作制御曲線による制御）。そ
の後、載置台25'は、駆動ギア20と21を十分に越える位
置に向かって移動し、前部アーム12と13は伸長を続け
る。
と、前部アーム12と13は、それらの上部アーム12と13間
の角度「ａ」（図４を参照）が大きくなるように移動す
る。しかし、駆動ギア20と21を十分に越え、完全に左側
に伸長した位置にある載置台25は、図1Bに示される一旦
停止位置で最大速度に達するまで、停止状態から非常に
ゆっくりと加速される（動作制御曲線による制御）。そ
の後、載置台25'は、駆動ギア20と21を十分に越える位
置に向かって移動し、前部アーム12と13は伸長を続け
る。
種々の理由によって、前部アーム12、13、14及び15の
長さ（すなわち、旋回軸間の距離にリスト旋回軸と中心
線との間の離隔距離を加えた大きさ）は、上部アーム17
と18の長さ（すなわち、旋回軸間の距離にショルダー旋
回軸と中心線との間の離隔距離を加えた大きさ）より大
きく設定しなければならない。滑らかな動きを達成する
ためには、前部アームを上部アームよりわずかに（例え
ば、約0.25インチ）長く設定するとよい。この前部アー
ムの長さは、被移送物の寸法に依存する。物品が大きい
ほど、アームを長く設定する必要がある。
長さ（すなわち、旋回軸間の距離にリスト旋回軸と中心
線との間の離隔距離を加えた大きさ）は、上部アーム17
と18の長さ（すなわち、旋回軸間の距離にショルダー旋
回軸と中心線との間の離隔距離を加えた大きさ）より大
きく設定しなければならない。滑らかな動きを達成する
ためには、前部アームを上部アームよりわずかに（例え
ば、約0.25インチ）長く設定するとよい。この前部アー
ムの長さは、被移送物の寸法に依存する。物品が大きい
ほど、アームを長く設定する必要がある。
図２は、本発明にも利用できる従来装置の分解等角投
影図である。関節アーム組立体10は、ショルダー関節部
50と51を介してＣ字形の支持体30に配置されている。電
動モータ31は支持体30に取り付けられ、駆動ピニオン22
に接続されている。駆動ピニオンはギア20と係合し、ギ
ア20がギア21を駆動し、これによって、関節アーム組立
体10を前記のように伸縮する。支持体30は、第２のＣ字
形支持体33に軸支された軸32と連結されている。軸32
は、電動モータ35と接続される回転ギア34を備え、関節
アーム組立体10を全体的に回転する。本発明によれば、
アームが一旦停止位置にあるとき、載置台25と25'は、
ほとんど軸32上の中心にあり、移送される１つあるいは
複数の基板にかかる遠心力を最小化することができる。
影図である。関節アーム組立体10は、ショルダー関節部
50と51を介してＣ字形の支持体30に配置されている。電
動モータ31は支持体30に取り付けられ、駆動ピニオン22
に接続されている。駆動ピニオンはギア20と係合し、ギ
ア20がギア21を駆動し、これによって、関節アーム組立
体10を前記のように伸縮する。支持体30は、第２のＣ字
形支持体33に軸支された軸32と連結されている。軸32
は、電動モータ35と接続される回転ギア34を備え、関節
アーム組立体10を全体的に回転する。本発明によれば、
アームが一旦停止位置にあるとき、載置台25と25'は、
ほとんど軸32上の中心にあり、移送される１つあるいは
複数の基板にかかる遠心力を最小化することができる。
支持体33は、Ｃ字形支持体37と38及び可撓体41〜44を
介して基台36と連結されている。ソレノイドのような上
昇機構40が基台36に配置され、レバー45と結合されてい
る。レバー45は軸32の下方に配置されている。レバー45
の一端は、基台36に配置された第１支点46として作用
し、第２支点（図2Aを参照）は軸32の底部に配置されて
いる。機構40が作動されると、軸32は軸方向において上
方に変位し、可撓体41〜44を撓ませる。軸32が軸方向に
変位すると、関節アーム組立体10もまた全体的に軸方向
に変位するこは明らかである。
介して基台36と連結されている。ソレノイドのような上
昇機構40が基台36に配置され、レバー45と結合されてい
る。レバー45は軸32の下方に配置されている。レバー45
の一端は、基台36に配置された第１支点46として作用
し、第２支点（図2Aを参照）は軸32の底部に配置されて
いる。機構40が作動されると、軸32は軸方向において上
方に変位し、可撓体41〜44を撓ませる。軸32が軸方向に
変位すると、関節アーム組立体10もまた全体的に軸方向
に変位するこは明らかである。
本発明によれば、関節アーム組立体10を精密に制御す
るために、モータ31と35及び上昇機構40の内、１つ以上
は電子論理回路（図２には図示せず）によって制御され
る。
るために、モータ31と35及び上昇機構40の内、１つ以上
は電子論理回路（図２には図示せず）によって制御され
る。
前部アーム12、13、14及び15は、関節部が前記の動き
に悪影響を与えないような適当な手段によって上部アー
ム17と18に連結される。図３は、互いに対向する各前部
アームが同じ軸に結合されている単一軸のエルボー関節
の実施例を示す。前部アーム15は、その連結端におい
て、エルボー軸82が貫通する穴を有するＣ字形部80を備
えている。同様に、前部アーム13は、その連結端におい
て、エルボー軸82が貫通する穴を有するＣ字形部81を備
えている。エルボー軸82は上部アーム18に固定され、こ
の上部アームと協働してエルボー関節部を形成する。前
部アーム13は段付部83を有し、載置台25は載置台25'と
同じ水平面内にある。
に悪影響を与えないような適当な手段によって上部アー
ム17と18に連結される。図３は、互いに対向する各前部
アームが同じ軸に結合されている単一軸のエルボー関節
の実施例を示す。前部アーム15は、その連結端におい
て、エルボー軸82が貫通する穴を有するＣ字形部80を備
えている。同様に、前部アーム13は、その連結端におい
て、エルボー軸82が貫通する穴を有するＣ字形部81を備
えている。エルボー軸82は上部アーム18に固定され、こ
の上部アームと協働してエルボー関節部を形成する。前
部アーム13は段付部83を有し、載置台25は載置台25'と
同じ水平面内にある。
図５及び図６は、本発明の装置の動作と一対の前部ア
ームしか有しない従来装置の動作を比較した例を示す。
これらの図において、モジュール（構成単位）１はウエ
ハが処理される領域を、そしてモジュール２及び３はそ
れぞれ処理されたウエハと未処理のウエハを保持する領
域を示している。表１及び表２は、それぞれ、図５と図
６に対応する関節アーム組立体の位置とプロセスモジュ
ールの状態を示す。
ームしか有しない従来装置の動作を比較した例を示す。
これらの図において、モジュール（構成単位）１はウエ
ハが処理される領域を、そしてモジュール２及び３はそ
れぞれ処理されたウエハと未処理のウエハを保持する領
域を示している。表１及び表２は、それぞれ、図５と図
６に対応する関節アーム組立体の位置とプロセスモジュ
ールの状態を示す。
上記より、本発明の複合アームは、プロセスモジュー
ルの不作動時間を最小化し、それによってシステムの処
理能力を向上させるという利点を有することが判る。
ルの不作動時間を最小化し、それによってシステムの処
理能力を向上させるという利点を有することが判る。
本発明はまた、第１エンドイフェクタを伸長させて基
板をプロセスモジュールに受け渡すとき、第２エンドイ
フェクタ上の基板の中心は、駆動軸の位置を越えてその
開放されたプロセスモジュールに接近することがない、
という点に利点がある。これによって、第２基板はガス
あるいは粒子によって汚染されたり、又は開いているプ
ロセスモジュールの近傍において加熱あるいは冷却によ
って影響されることがない。図７は、本発明のこの特徴
を詳細に示される。
板をプロセスモジュールに受け渡すとき、第２エンドイ
フェクタ上の基板の中心は、駆動軸の位置を越えてその
開放されたプロセスモジュールに接近することがない、
という点に利点がある。これによって、第２基板はガス
あるいは粒子によって汚染されたり、又は開いているプ
ロセスモジュールの近傍において加熱あるいは冷却によ
って影響されることがない。図７は、本発明のこの特徴
を詳細に示される。
図８は、同じアームが一旦停止位置にある状態を示し
ている。この設計では、エンドイフェクタは、アームが
一旦停止位置にあるとき、回転中心に非常に接近する。
ている。この設計では、エンドイフェクタは、アームが
一旦停止位置にあるとき、回転中心に非常に接近する。
エンドイフェクタの動きに対して速度及び／又は加速
度の曲線を制御するのに、電子的あるいは機械的な手段
を利用することができる。図11に示すように、動作パタ
ーンを与える代表的なシステムは、IBMのPCコンピュー
タと、そのコンピュータにシリアルの通信線を介して接
続され、ハーモニックドライブ（RH−11 6001−E100
A）のようなギアモータ／エンコーダパッケージを制御
するブルックス・オートメーション社の制御PCボード＃
11951によって構成される。
度の曲線を制御するのに、電子的あるいは機械的な手段
を利用することができる。図11に示すように、動作パタ
ーンを与える代表的なシステムは、IBMのPCコンピュー
タと、そのコンピュータにシリアルの通信線を介して接
続され、ハーモニックドライブ（RH−11 6001−E100
A）のようなギアモータ／エンコーダパッケージを制御
するブルックス・オートメーション社の制御PCボード＃
11951によって構成される。
以上、実施例とともに本発明の原理を述べたが、実施
例における特定の表現は包括的な例示であって、以下に
述べる請求の範囲に述べられた本発明の範囲を限定する
ものではない。
例における特定の表現は包括的な例示であって、以下に
述べる請求の範囲に述べられた本発明の範囲を限定する
ものではない。
Claims (9)
- 【請求項１】物品を移送する装置であって、 支持体と、 第１軸心の回りに回転可能に前記支持体に支持された第
１上部アームと、 第２軸心の回りに回動可能に前記支持体に支持された第
２上部アームと、 前記第１及び第２上部アーム間に接続され、前記第１上
部アームの回転によって前記第２上部アームを駆動する
手段と、 前記第１及び第２上部アームとに夫々一端側において関
節接合された１対の第１前部アームと、 前記第１及び第２上部アームとに夫々一端側において関
節接合された１対の第２前部アームとを備え、 前記上部アームのそれぞれは、前記前部アームよりも長
さが短く、さらに １対の前記第１前部アームの両他端側に旋回可能に連結
された第１保持手段と、 １対の前記第２前部アームの両他端側に旋回可能に連結
された第２保持手段と、 １対の前記第１前部アーム間に接続されて前記第１保持
手段の回転を防止する係合手段と、 １対の前記第２前部アーム間に接続されて前記第２保持
手段の回転を防止する係合手段と、を備え、 前記第１上部アームを120゜を越えて180゜以下の角度範
囲内で回転回転可能に駆動し、前記第１保持手段を第１
伸長位置と第１引戻し位置間で移動させ、同時に前記第
２保持手段を第２引戻し位置と第２伸長位置間で移動さ
せる手段とを含む装置。 - 【請求項２】請求項１記載の装置において、前記支持体
に連結され、前記支持体を前記第１軸心に対して実質的
に平行な方向に移動する手段を更に含む装置。 - 【請求項３】請求項１記載の装置において、前記前部ア
ームのそれぞれがピン結合部によって上記上部アームの
１つに関節結合された装置。 - 【請求項４】物品を移送する装置であって、 支持体と、 前記支持体に支持され、回転軸を形成する第１ショルダ
ー旋回軸と、 前記支持体に支持され、前記第１ショルダー旋回軸と実
質的に平行な第２ショルダー旋回軸とを備え、前記第１
及び第２ショルダー旋回軸から等距離の中心線は前記支
持体を横切って延び、また 前記第１ショルダー旋回軸に回転可能に取り付けられ、
前記第１ショルダー旋回軸から上部アーム長さだけ離間
された少なくとも１つの第１エルボー旋回軸からなる第
１エルボー関節手段を有する第１上部アームと、 前記第２ショルダー旋回軸に回転可能に取り付けられ、
前記第２ショルダー旋回軸から上部アーム長さだけ離間
された少なくとも１つの第２エルボー旋回軸からなる第
２エルボー関節手段を有する第２上部アームと、 前記第１エルボー旋回軸に回転可能に取り付けられ、前
記第１エルボー旋回軸から一次側前部アームの長さだけ
離間された一次側第１リスト旋回軸を有する一次側第１
前部アームと、 前記第２エルボー旋回軸に回転可能に取り付けられ、前
記第２エルボー旋回軸から一次側前部アームの長さだけ
離間された一次側第２リスト旋回軸を有する一次側第２
前部アームと、 前記一次側第１及び第２リスト旋回軸に取り付けられた
一次側保持手段と、 前記一次側リスト旋回軸間に設けられ、前記一次側保持
手段の回転を防いでその運動を前記中心線に沿った移動
に制限する一次側連結機構とを備え、 前記一次側第１前部アーム長さに前記一次側第一リスト
旋回軸と前記中心線との間の離隔距離を加えた合計の大
きさが、前記第１エルボー関節手段と前記中心線との間
の最大離隔距離よりも大きく、 前記一次側第２前部アーム長さに前記一次側第２リスト
ｘ旋回軸と前記中心線との間の離隔距離を加えた合計の
大きさが、前記第２エルボー関節手段と前記中心線との
間の最大離隔距離よりも大きく、さらに 前記第１エルボー旋回軸に回転可能に取り付けられ、前
記第１エルボー旋回軸から二次側前部アームの長さだけ
離間された二次側第１リスト旋回軸を有する二次側第１
前部アームと、 前記第２エルボー旋回軸に回転可能に取り付けられ、前
記第２エルボー旋回軸から二次側前部アームの長さだけ
離間された二次側第２リスト旋回軸を有する二次側第２
前部アームと、 前記二次側第１及び第２リスト旋回軸に取り付けられた
二次側保持手段と、 前記二次側第１及び第２リスト旋回軸間に設けられ、前
記二次側保持手段の回転を防いでその運動を前記中心線
に沿った移動に制限する二次側連結機構とを備え、 前記二次側第１前部アーム長さに前記二次側第１リスト
旋回軸と前記中心線との間の離隔距離を加えた合計の大
きさが、前記第１エルボー関節手段と前記中心線との間
の最大離隔距離よりも大きく、 前記二次側第２前部アーム長さに前記二次側第２リスト
旋回軸と前記中心線との間の離隔距離を加えた合計の大
きさが、前記第２エルボー関節手段と前記中心線との間
の最大離隔距離よりも大きく、さらに 前記第第１上部アームを120゜を越えて180゜以下の角度
範囲内で回転可能に駆動し、前記一次側保持手段を一次
側伸長位置と一次側引戻し位置間で移動させ、同時に前
記第二次側保持手段を二次側引戻し位置と二次側伸張位
置間で移動させる手段とを含む装置。 - 【請求項５】請求項４記載の装置において、前記支持体
を前記回転軸心に対して実質的に平行な方向に移動させ
る手段をさらに含む装置。 - 【請求項６】請求項４記載の装置において、前記第１及
び第２上部アーム間に連結される連結機構構造をさらに
含む装置。 - 【請求項７】１対の互いに離間した保持手段をそれぞれ
中心線に沿って別々に移動させる装置であって、 一端で連結された１対の逆方向に回転可能な駆動アーム
を備えた駆動機構であって、連結された各端部を中心と
して駆動アームが回転すると、この駆動アームの自由端
が（中心線に対して接近／離間する）鏡映対称（ミラー
・イメージ）の半円弧状に沿って移動するような駆動機
構と、 ２対の互いに離間された前部アームと保持手段とを含む
構造物であって、それぞれの前部アーム対は前記中心線
に沿って移動する前部アーム相互間の連結部を有し、さ
らにそれぞれの前部アームの対は駆動アームの前記自由
端の間に接続され、前記自由端の前記移動によって前記
前部アームの相互間連結部が前記中心線に沿って移動す
るようにし、前記保持手段は前記前部アームの相互間連
結部それぞれによって支持される構造物とを含む装置。 - 【請求項８】請求項７記載の装置において、アームの全
組立体を回転軸心に対して実質的に平行な方向に移動さ
せる手段を更に含む装置。 - 【請求項９】請求項７記載の装置において、各対内の前
部アームの自由端のそれぞれが１つの旋回軸を介して対
応する保持手段に連結され、この旋回軸は、対内の他方
の前部アームの自由端の旋回軸に対して隣接状態で離間
されており、前記前部アームの各対は前記保持手段の回
転を防止する手段と係合されている装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/687,288 US5180276A (en) | 1991-04-18 | 1991-04-18 | Articulated arm transfer device |
| PCT/US1992/011066 WO1994015760A1 (en) | 1991-04-18 | 1992-12-30 | Articulated arm transfer device |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002323543A Division JP3739738B2 (ja) | 2002-11-07 | 2002-11-07 | 関節アーム式移送装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07504128A JPH07504128A (ja) | 1995-05-11 |
| JP3419457B2 true JP3419457B2 (ja) | 2003-06-23 |
Family
ID=26785245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51254194A Expired - Lifetime JP3419457B2 (ja) | 1991-04-18 | 1992-12-30 | 関節アーム式移送装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0631535B1 (ja) |
| JP (1) | JP3419457B2 (ja) |
| DE (2) | DE631535T1 (ja) |
| WO (1) | WO1994015760A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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