JP3766168B2

JP3766168B2 - Transfer robot

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Publication number: JP3766168B2
Application number: JP07461897A
Authority: JP
Inventors: 学中本
Original assignee: Daihen Corp
Current assignee: Daihen Corp
Priority date: 1997-03-10
Filing date: 1997-03-10
Publication date: 2006-04-12
Anticipated expiration: 2017-03-10
Also published as: JPH10249759A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被加工物を自動的に搬送するための搬送用ロボット装置に関する。更に詳細には、例えば被加工物であるウエハを棚状のカセット等から取り出し、各種半導体製造装置やウエハ検査装置等の処理室に搬送し、プロセス処理やウエハ検査後にウエハをカセットに戻すように使用される、いわゆる２アーム方式の搬送用ロボット装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、水平旋回台と、旋回台の軸芯である第１支点のまわりで回転自在な第１アームと、第１のアームに対して第１支点に平行な第２支点のまわりで回転自在な第２のアームと、第２のアームに対して第２支点に平行な第３支点のまわりで回転自在なハンド部材とを有し、第１および第２のアームの回動に伴なってハンド部材が第１支点と第３支点とを結ぶ直線上で移動され、かつ旋回台の回動によりハンド部材が旋回される２アーム方式の搬送用ロボット装置が汎用されている。
【０００３】
そこでまず、２アーム方式の搬送用ロボット装置を例示的に説明する。
図９および図１０において、１は適宜の駆動機により旋回される水平旋回台、２は水平旋回台１の軸芯である第１支点；Ｐのまわりで回転自在に支持された第１のアームで、この第１のアーム２は旋回台１に取付けられた適宜の駆動機により適宜に回転駆動される。
３は第１のアーム２に対して第１支点；Ｐに平行な第２支点；Ｑのまわりで回転自在に支持された第２のアーム、４は第２のアーム３に対して第２支点；Ｑに平行な第３支点；Ｒのまわりで回転自在に支持されたハンド部材、５は、第１支点；Ｐを軸芯として旋回台１に固定された第１の回転伝達部材、
６は、第２支点；Ｑを軸芯として第２のアーム３に固定された第２の回転伝達部材、７は、第２支点；Ｑを軸芯として第１のアーム２に固定された第３の回転伝達部材、８は、第３支点；Ｒを軸芯としてハンド部材４に固定された第４の回転伝達部材、
９および１０は、第１の回転伝達部材５と第２の回転伝達部材６および第３の回転伝達部材７と第４の回転伝達部材８との間に夫々配設された第１および第２の連結具である。なお、第１および第２の支点間隔Ｓ₁と、第３および第４の支点間隔Ｓ₂とが同一で、かつ第１の回転伝達部材５と第２の回転伝達部材６および第４の回転伝達部材８と第３の回転伝達部材７との半径比が夫々２：１に形成されている。
勿論、第１乃至第４の回転伝達部材５乃至８は、チェーンスプロケットあるいはプーリーが適宜に用いられ、これらに応じて第１および第２の連結具９，１０はチェーンあるいは歯付ベルト等が適宜に用いられる。
【０００４】
上記１乃至１０により２アーム方式の搬送用ロボット装置が構成されている。この搬送用ロボット装置において、今、仮に旋回台１が固定の状態に維持されているものとする。
図１０において、第１，第２および第３支点Ｐ，Ｑ，Ｒが一直線上に位置する状態で駆動機により第１のアーム２が第１支点；Ｐを中心として反時計方向に角度；θだけ回動されたものとする。
【０００５】
今、第１の回転伝達部材５が固定状態にあり、このときに第２支点；ＱがＱ₁の位置まで角度；θだけ反時計方向に移動すれば、第１および第２の回転伝達部材５，６間に配設された第１の連結具９のうち、Ｙ₁方向のものは第１の回転伝達部材５に巻きつき、Ｙ₂方向のものは第１の回転伝達部材５から巻戻された状態となる。
すなわち、図１０において第１の連結具９はイおよびロの方向に移動する。これにより第２の回転伝達部材６は第２支点；Ｑ₁を中心として時計方向に回動される。
ところで第１の回転伝達部材５と第２の回転伝達部材６とは半径比が２：１であるため、上記のごとく、第１のアーム２が第１支点；Ｐを中心として角度；θだけ反時計方向に回動すれば、第２の回転伝達部材６は第２支点；Ｑ₁を中心として角度；２θだけ時計方向に回動される。
この場合、第２の回転伝達部材６は第２のアーム３に固定されているため、第２の回転伝達部材６と第２のアーム３とは第２支点；Ｑ₁を中心として角度；２θだけ時計方向に回動される。
すなわち第３支点；Ｒ₁は第２支点；Ｑ₁を中心として角度；２θだけ時計方向に回動されて、Ｒ₂の位置に回動される。従って、第１のアーム２が上記のごとく第１支点；Ｐを中心として反時計方向に角度；θ回動されたときの第３支点；Ｒ₂の位置は、第１および第２のアーム２，３の回動前の第１および第３支点；Ｐ，Ｒを結ぶ直線状に位置している。
【０００６】
さらに、上記のごとく、第２のアーム３により第３支点；Ｒ₁が第２支点；Ｑ₁を中心として角度；２θだけ時計方向に回動された場合、第１のアーム２に固定された第３の回転伝達部材７と第４の回転伝達部材８との間に配設された第２の連結具１０のうち、Ｙ₂方向のものは第３の回転伝達部材７に巻きつき、Ｙ₁方向のものは第３の回転伝達部材７から巻戻された状態となる。
すなわち、図１０において第２の連結具１０は、ハおよびニの方向に移動する。これにより第４の回転伝達部材８は第３支点；Ｒ₁を中心として反時計方向に回動される。
ところで第４の回転伝達部材８と第３の回転伝達部材７とは半径比が２：１であるため、上記のごとく、第２のアーム３が第２支点；Ｑ₁を中心として角度；２θだけ時計方向に回動すれば、第４の回転伝達部材８は第３支点；Ｒ₂を中心として角度；θだけ反時計方向に回動され、結果として、第４の回転伝達部材８の特定点Ｃ₀は第１および第３支点；Ｐ，Ｒ₂を結ぶ直線上の点Ｃ₁に位置されることとなる。
【０００７】
上記のごとく、第１のアーム２が第１支点；Ｐを中心として反時計方向に回動され、この場合、第４の回転伝達部材８に固定されたハンド部材４は、第１のアーム２の回動前の第１および第３支点；Ｐ，Ｒを結ぶ直線上で、初期姿勢を維持しつつ移動される。
【０００８】
上記のごとく、ハンド部材４を直線移動および旋回させる２アーム式の搬送用ロボット装置を設置し、この２アーム式の搬送用ロボット装置の旋回軸芯、すなわち第１支点；Ｐを中心として円周方向の放射状の複数箇所に適宜の処理室を配置して、被加工物の処理が行なわれている。
【０００９】
ところで、上記した２アーム式の搬送用ロボット装置においては、水平旋回台１が適宜に旋回されて使用されるため、ハンド部材４に取付ける適宜のアクチュエータへのケーブル類の取扱いに特に留意されている。
【００１０】
＜従来例１＞
従来、図１１乃至図１３に示される２アーム方式の搬送用ロボット装置が提言されている。なお、２アーム方式の搬送用ロボット装置の主要構造は図９および図１０に示される構造と同一であって、その主要部品については同符号を付してあるが、その詳細な説明は割愛する。
図１１乃至図１３において、５１はハンド部材４の直線移動路Ｄ₁−Ｄ₂に対して第１および第２のアーム２，３の回動側とは反対側、すなわちＹ₁側で水平旋回台１に固定された、移動路Ｄ₁−Ｄ₂と平行な上方に開口するケーブルガイド、
５２は適宜のケーブル５３が挿通された可撓性を有するガイドケーブル、５４はガイドケーブル５２の一端側をケーブルガイド５１のハンド部材４側、すなわちＸ₁方向側に取付けるケーブルクランプ部材、
５５はガイドケーブル５２の自由端部を支持してハンド部材４に固定された固定のクランプ部材であって、固定のクランプ部材５５から引出されたケーブル５３が、ハンド部材４に取付けられた図示しない適宜のアクチュエータに連結されている。
なお、固定のクランプ部材５５は、引出されたケーブル５３をアクチュエータに連結容易とするためにハンド部材４の後部、すなわちＸ₂方向側に取付けられている。
【００１１】
上記において、第１および第２のアーム２，３を前方に、たとえばＸ₁方向に伸ばした位置で、例えばハンド部材４の先端部に被加工物Ｗが載置される。この後、第１および第２のアーム２，３が屈曲されて、例えば図１３に示される旋回状態で、水平旋回台１が第１支点；Ｐを中心として、適宜に旋回される。
所望の位置に旋回後、再び第１および第２のアーム２，３が前方に伸ばされた位置でハンド部材４の先端部に載置された被加工物Ｗが処理室内に取込まれて所望の処理が行なわれる。
【００１２】
この後、第１および第２のアーム２，３が屈曲された旋回状態で水平旋回台１が所望の位置となるように順次に旋回されて、他の処理室でのハンド部材４に対する被加工物の取込み・取出し作業が反復される。
【００１３】
＜従来例２＞
図１４乃至図１６に示される装置は、図１１乃至図１３に示される装置において、ハンド部材４は基部４１から相反して突出する２個のハンド４２，４３が取付けられたものが用いられる。
図１４乃至図１６において、ハンド部材４の基部４１のＸ方向の両側に取付けられる図示しない適宜のアクチュエータへのケーブルの連結作業が面倒とはなるが、固定のクランプ部材５５は、ハンド部材４のＸ方向の中心部に固定される。上記において、例えば第１および第２のアーム２，３がＸ₂方向に伸ばされた位置で、ハンド４２に対する被加工物Ｗの受渡しが行なわれる。この後、第１および第２のアーム２，３がＸ₁方向に伸ばされた位置で、ハンド４３に対する被加工物Ｗの受渡しが行なわれる。
【００１４】
次に、図１６に示されるごとく、ハンド部材４のＸ方向の中心点；Ｒが水平旋回台１の第１支点；Ｐと重なる旋回状態で、水平旋回台１が所望の角度だけ旋回された後、再度ハンド部材４が第１支点；Ｐを中心とした一方の半径方向の端部に位置されて、２個のハンドの一方、例えばハンド４３に対して被加工物Ｗの受渡しが行なわれる。
この後、ハンド部材４が第１支点；Ｐを中心とした他方の半径方向の端部に位置されて、他方のハンド、例えばハンド４２に対して被加工物Ｗの受渡しが行なわれる。
すなわち、図１４乃至図１６に示される装置では、水平旋回台１を旋回させなくとも２個のハンドの位置を直線上の２位置に切換えることにより、第１支点；Ｐを跨いだ直線上に相対向する処理室での被加工物の受渡しが行なわれる。
勿論、水平旋回台１を旋回させた所望の位置で、上記と同様に直線上に相対向する処理室での被加工物の受渡しが行なわれる。
このため、搬送に要する水平旋回台１の旋回タクトタイムが大幅に削減される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では以下のような問題がある。
すなわち、図１１乃至図１３に示される従来例１のものでは、ハンド部材４の位置をＸ方向に位置変位させた場合に、ガイドケーブル５２内に挿通されたケーブル５３が断線しないように、すなわちケーブル５３に無理な力が作用しないようにするために、ガイドケーブル５２の曲率が所望の状態となるように配慮されている。
このため、図１１乃至図１３に示されるごとく、第１および第２のアーム２，３が屈曲された旋回状態においては、ガイドケーブル５２の端部が第１支点；Ｐ（＝旋回中心点）から最も離れているため、装置として必要な旋回半径はガイドケーブル５２の端部までの距離；Ｌ₁である。
勿論、この種の装置においては、旋回軸芯、すなわち第１支点；Ｐを中心として円周方向の放射状の複数箇所に適宜の処理室を配置するため、旋回半径を極力小さくすることが望まれており、上記旋回半径；Ｌ₁を更に小さくしなければならないという問題があった。
【００１６】
さらに、図１４乃至図１６に示される従来例２のものでは、上記従来例１の場合と同様にガイドケーブル５２の曲率が所望の状態となるように配慮されているため、第１および第２のアーム２，３がＸ₂方向に伸ばされた際には、Ｘ₂方向端部に位置するガイドケーブル５２の曲り部が、ハンド部材４の基部４１のＸ₂方向の端部よりもＸ₂方向側に位置することとなる。
【００１７】
ところで、例えば被加工物Ｗがウエハである場合、このウエハは棚状のカセットＣＡに収容されているため、ガイドケーブル５２のＸ₂方向側に突出する膨み部がカセットＣＡに当接しないようにカセットＣＡを配置する必要がある。
このため、ハンド部材４の基部４１から突出するハンド４２，４３を長くしなければならない。勿論、ウエハを載置したハンド４２，４３をカセットＣＡに対して挿入・出するため、ハンド４２，４３は極力薄く形成される。しかし、このように薄いハンド４２，４３を長く形成すると、ウエハを載置したハンド４２，４３はハンド部材４の基部に片持状で支持されているため、ハンド４２，４３のたわみ量は長さの３乗で増加する。
このため、薄いハンド４２，４３を長く形成した場合、ウエハを載置したハンド４２，４３のたわみ量が増加することにより、カセットＣＡの棚ピッチ、すなわち棚の上下間隔が小さいものには適用できないという問題がある。
【００１８】
さらに、第１および第２のアーム２，３がＸ₂方向に伸ばされた際には、Ｘ₂方向に位置するガイドケーブル５２を支持するために、ケーブルガイド５１をＸ₂方向側に長く突設する必要がある。
ところで、第１および第２のアーム２，３が屈曲された旋回状態においては、Ｘ₂方向に突出するケーブルガイド５１の端部が、第１支点；Ｐから最も離れているため、装置として必要な旋回半径は、ケーブルガイド５１の端部までの距離；Ｌ₂である。
勿論、旋回半径を極力小さくすることが望まれているため、上記旋回半径；Ｌ₂を更に小さくしなければならないという問題があった。
【００１９】
本発明は上述の問題に鑑みてなされたもので、その目的は、旋回半径が可及的に小さい２アーム方式の搬送用ロボット装置を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本第１の発明は、水平旋回台と、前記旋回台の軸芯である第１支点のまわりで回転自在な第１のアームと、第１のアームに対して第１支点に平行な第２支点のまわりで回転自在な第２のアームと、第２のアームに対して第２支点に平行な第３支点のまわりで回転自在なハンド部材と、第１支点を軸芯として前記旋回台に固定された第１の回転伝達部材と、第２支点を軸芯として第２のアームに固定された第２の回転伝達部材と、第２支点を軸芯として第１のアームに固定された第３の回転伝達部材と、第３支点を軸芯としてハンド部材に固定された第４の回転伝達部材と、第１の回転伝達部材と第２の回転伝達部材および第３の回転伝達部材と第４の回転伝達部材との間に夫々配設された第１および第２の連結具とからなり、第１および第２の支点間隔と第３および第４の支点間隔とが同一で、かつ第１の回転伝達部材と第２の回転伝達部材および第４の回転伝達部材と第３の回転伝達部材との半径比が夫々２：１に形成されて、第１のアームの回動により第１および第２のアームが回動されつつ、ハンド部材が第１支点と第３支点とを結ぶ直線上で移動され、かつ旋回台の回動によりハンド部材が旋回される２アーム方式の搬送用ロボット装置に適用される。
その特徴とするところは、ハンド部材の直線移動路に対して、前記アームの回動側とは反対側で前記旋回台に固定されて、前記移動路と平行な上方に開口するケーブルガイドと、適宜のケーブルが挿通された可撓性を有するガイドケーブルと、ガイドケーブルの一端側をケーブルガイドのハンド部材側に取付けるケーブルクランプ部材と、ガイドケーブルの自由端部を支持し、ケーブルガイドの上方部において、前記移動路と平行な垂直面内で回動自在にハンド部材に枢支された、軸芯部に貫通孔を有する可動のクランプ部材と、ハンド部材の位置変位に伴ない可動のクランプ部材の回動量を規制するストッパ部材と、可動のクランプ部材の軸芯部より引出されたケーブルを可動のクランプ部材と離間してハンド部材に取付けるケーブル取付具と、ケーブルに連結された適宜の連結部材とを具備してなることである。
【００２１】
さらに、本第２の発明は、本第１の発明において、前記可動のクランプ部材は、防塵シール部材を介してハンド部材に回転自在に取付けられ、かつ可動のクランプ部材の軸芯部の貫通孔側が防塵カバーに覆われてなることを特徴としている。
【００２２】
さらに、本第３の発明は、本第１または本第２の発明において、前記ハンド部材は、基部から相反して突出する２個のハンドが取付けられてなることを特徴としている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施例により詳細に説明する。なお、２アーム方式の搬送用ロボット装置の主要構造は図９および図１０に示される構造と同一であって、その主要部品については同符号を付してあるが、その詳細な説明は割愛する。
【００２４】
図１乃至図５において、１１はハンド部材４の直線移動路Ｄ1 −Ｄ2に対して第１および第２のアーム２，３の回動側とは反対側、すなわちＹ1 側で水平旋回台１に固定されたケーブルガイドで、このケーブルガイド１１は上方に開口されて、移動路Ｄ1 −Ｄ2 と平行に配設されている。１２は、適宜のケーブル、例えば電線ケーブル１３が適宜に挿通された可撓性を有するガイドケーブル、例えばエアホースや適宜の蛇管などで、例示的には２本のガイドケーブル１２が用いられる。１４はガイドケーブル１２の一端側をケーブルガイド１１のハンド部材４側、すなわちＸ1 方向側に取付けるケーブルクランプ部材である。
【００２５】
１５は、ケーブルガイド１１の上方部において、移動路Ｄ₁−Ｄ₂と平行な垂直面内で回動自在に、ハンド部材４に枢支された可動のクランプ部材で、この可動のクランプ部材１５には、回動軸芯Ｏ₁部をＹ₂方向に貫通する孔１５１と、この貫通孔１５１と略直角に連通する支持用の孔１５２とが形成され、かつ例えば支持用の孔１５２を軸方向に分断するように２部品で構成され、この支持用の孔１５２にガイドケーブル１２の自由端部が挿入・支持される。
【００２６】
可動のクランプ部材１５に支持されたガイドケーブル１２のうち、ケーブル１３が可動のクランプ部材１５の貫通孔１５１からＹ₂方向に引出されて、可動のクランプ部材１５とＹ₂方向に離間して、ハンド部材４に支持されたケーブル取付具１６により、ケーブル１３が取付けられる。
なお、ケーブル１３は軟質のチューブ１７により保護しておいた方が、ケーブル１３の断線防止という点において好ましい。
勿論、可動のクランプ部材１５と、ケーブル取付具１６との間のケーブル１３は充分にたるませて、例えば１ループして取付けられている。
【００２７】
ケーブル１３の自由端部は、ハンド部材４に取付けられた図示しない適宜のアクチュエータ、例えば被加工物検出器などの連結部材に連結される。
１８は可動のクランプ部材１５とハンド部材４との回転部に取付けられた適宜の防塵シール部材、１９は可動のクランプ部材１５の貫通孔１５１側を覆う防塵カバー、２１および２２は可動のクランプ部材１５の回転軸芯Ｏ₁に対してＸ₁方向およびＸ₂方向に離間して、ハンド部材４に取付けられた第１および第２のストッパ部材である。
【００２８】
上記１乃至２２により、２アーム方式の搬送用ロボット装置が構成される。
【００２９】
上記構成において、例えば第１および第２のアーム２，３をＸ₁方向に伸ばした位置で、ハンド部材４の先端部に被加工物Ｗが載置される。
この場合、ハンド部材４は、水平旋回台１に対してＸ₁方向に離間した位置となるが、ガイドケーブル１２の上端部を支持する可動のクランプ部材１５は、ガイドケーブル１２を引張りながらハンド部材４と共にＸ₁方向に位置変位するため、特に図３に示されるごとく、可動のクランプ部材１５は回転軸芯Ｏ₁を中心として時計方向に回動されて、可動のクランプ部材１５が第２のストッパ部材２２に当接した状態に位置規制される。
【００３０】
この後、図５で示されるごとく、ハンド部材４がＸ₂方向に位置変位した旋回状態となるように、第１および第２のアーム２，３が屈曲される。この場合、ガイドケーブル１２の上端部を支持する可動のクランプ部材１５は、図２および図３の２点鎖線で示されるごとく、第１のストッパ部材２１に当接した状態に位置規制される。
すなわち、可動のクランプ部材１５に支持されたガイドケーブル１２は、回転軸芯Ｏ₁に対してＸ₁方向の下方に指向した姿勢となる。
このように旋回状態においては、従前のごとくガイドケーブル１２の端部がハンド部材４よりもＸ₂方向に突出することがないため、図５に示されるごとく、被加工物Ｗ，第１および第２のアーム２，３およびハンド部材４の寸法により特定されるロボット本来の旋回半径；Ｌ₃、すなわち最小の旋回半径とすることができる。
なお、ハンド部材４がＸ₁方向の処理室側と旋回状態側とに繰返して位置変位される場合、図３の実線と２点鎖線とで示される状態となるように可動のクランプ部材１５が軸芯Ｏ₁を中心として反復して回動される。
この場合、図４に示されるごとく、可動のクランプ部材１５が軸芯Ｏ₁を中心として反復して回動されるに対して、ケーブル１３はケーブル取付具１６により固定されているが、ケーブル取付具１６と可動のクランプ部材１５とはＹ方向に離間され、かつこの間のケーブル１３は充分にたるませて、例えば１ループして取付けられているため、可動のクランプ部材１５の反復回動によるケーブル１３のねじりはケーブル１３のたるみ部、例えば１ループ部で吸収され、何ら問題が発生する虞れがない。
【００３１】
勿論、防塵シール部材１８および防塵カバー１９が設けられていれば、防塵雰囲気が要求される装置、例えば半導体製造装置等に用いられる搬送用ロボット装置として好適である。
【００３２】
図６乃至図８は本発明の他の実施例を示す図であって、これらの構成において、ハンド部材４として２個のハンドを取付ける以外は、図１乃至図５に示されたものと実質的に同様の構成である。
このため、図１乃至図５と実質的に同様の構成部品には同じ符号を付してあるが、これら１乃至２２の各部の構成および動作の説明は、図１乃至図５の説明を参照するものとする。
【００３３】
図６乃至図８において、ハンド部材４は基部４０１から相反して突出する２個のハンド４０２，４０３が取付けられたものが用いられる。
なお、ハンド部材４の基部４０１のＸ方向の両側には、図示しない適宜のアクチュエータ、例えば被加工物検出器などの連結部材が取付けられ、この連結部材への連結作業が面倒とはなるが、ハンド部材４に対して回動自在な可動のクランプ部材１５は、ハンド部材４のＸ方向の中心部に枢支される。
【００３４】
ハンド部材４は、直線移動路Ｄ₁−Ｄ₂を、第１および第２のアーム２，３がＸ₁方向に伸ばされた位置と、Ｘ₂方向に伸ばされた位置とに位置変位されて、夫々の処理室での被加工物の受渡しが行なわれる。
すなわち、第１および第２のアーム２，３がＸ₁方向に伸ばされた位置となるようにハンド部材４が位置変位された状態においては、ハンド部材４に対して回動自在に枢支された可動クランプ部材１５は、第２のストッパ部材２２に当接した状態に位置規制されて、可動のクランプ部材１５に支持されたガイドケーブル１２は、回転軸芯Ｏ₁に対してＸ₂方向の下方に指向した姿勢となる。このため、ガイドケーブル１２がハンド部材４の基部４０１からＸ₁方向の外方に突出することはない。
【００３５】
さらに、第１および第２のアーム２，３がＸ₂方向に伸ばされた位置となるようにハンド部材４が位置変位された状態においては、ハンド部材４に対して回動自在に枢支された可動のクランプ部材１５は、第１のストッパ部材２１に当接した状態に位置規制される。
すなわち、図６および図７の２点鎖線で示されるごとく、可動のクランプ部材１５に支持されたガイドケーブル１２は、回転軸芯Ｏ₁に対してＸ₁方向の下方に指向した姿勢となり、ガイドケーブル１２がハンド部材４の基部４０１からＸ₂方向に突出することはない。
【００３６】
上記のごとく、ハンド部材４がＸ₁方向およびＸ₂方向の夫々端部に位置変位されても、ガイドケーブル１２はハンド４０３および４０２方向に突出することはないため、ハンド４０２，４０３の長さは図１および図２に示されるハンドの長さと同一とすることができる。
換言すれば、図１４乃至図１６に示されるこの種の従来装置のごとくハンドの長さが長くなる、ということはない。
【００３７】
さらに、図６および図７の２点鎖線で示されるごとく、ハンド部材４がＸ2 方向の端部に位置する場合には、可動のクランプ部材１５に支持されたガイドケーブル１２は、回転軸芯Ｏ₁に対してＸ₁方向の下方に指向した姿勢となるため、ケーブルガイド１１のＸ₂方向側の突出長さが従前に比べて短くなる。
勿論、ハンド部材４のＸ方向の中心が第１支点；Ｐと一致するように第１および第２のアーム２，３が屈曲された旋回状態においては、ケーブルガイド１１のＸ₂方向の突出長さが従前に比べて短いため、図８に示されるごとく、旋回半径；Ｌ₄が従前に比べて小さくすることができる。
すなわち、被加工物Ｗ，第１および第２のアーム２，３およびハンド部材４の寸法により特定されるロボット本来の旋回半径；Ｌ₄、すなわち最小の旋回半径とすることができる。
【００３８】
なお、図２および図７において、ケーブルガイド１１の下方にダクトカバー２３を取付け、ケーブルクランプ部材１４に支持されたガイドケーブル１２、あるいはケーブル１３をこのダクトカバー２３により覆い、旋回軸芯である第１支点；Ｐの側方よりガイドケーブル１２あるいはケーブル１３を外部に取出すようにすれば、ガイドケーブル１２あるいはケーブル１３の取扱いが容易となる。
【００３９】
さらに、ハンド部材４に取付けられる連結部材としては、適宜のアクチュエータや、被加工物を真空吸着させるための連結ホース等を適宜に組合せたり、あるいは選択して特定したりすることができる。
【００４０】
勿論、ガイドケーブル１２を適宜に複数本とすることができる。
さらに、処理室での被加工物の受渡しのために、処理室側およびロボット装置を適宜に相対的に昇降自在に構成することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本第１の発明に係る搬送用ロボット装置は、水平旋回台と、前記旋回台の軸芯である第１支点のまわりで回転自在な第１のアームと、第１のアームに対して第１支点に平行な第２支点のまわりで回転自在な第２のアームと、第２のアームに対して第２支点に平行な第３支点のまわりで回転自在なハンド部材と、第１支点を軸芯として前記旋回台に固定された第１の回転伝達部材と、第２支点を軸芯として第２のアームに固定された第２の回転伝達部材と、第２支点を軸芯として第１のアームに固定された第３の回転伝達部材と、第３支点を軸芯としてハンド部材に固定された第４の回転伝達部材と、第１の回転伝達部材と第２の回転伝達部材および第３の回転伝達部材と第４の回転伝達部材との間に夫々配設された第１および第２の連結具とからなり、第１および第２の支点間隔と第３および第４の支点間隔とが同一で、かつ第１の回転伝達部材と第２の回転伝達部材および第４の回転伝達部材と第３の回転伝達部材との半径比が夫々２：１に形成されて、第１のアームの回動により第１および第２のアームが回動されつつ、ハンド部材が第１支点と第３支点とを結ぶ直線上で移動され、かつ旋回台の回動によりハンド部材が旋回される２アーム方式の搬送用ロボット装置において、
ハンド部材の直線移動路に対して、前記アームの回動側とは反対側で前記旋回台に固定されて、前記移動路と平行な上方に開口するケーブルガイドと、適宜のケーブルが挿通された可撓性を有するガイドケーブルと、ガイドケーブルの一端側をケーブルガイドのハンド部材側に取付けるケーブルクランプ部材と、ガイドケーブルの自由端部を支持し、ケーブルガイドの上方部において、前記移動路と平行な垂直面内で回動自在にハンド部材に枢支された、軸芯部に貫通孔を有する可動のクランプ部材と、ハンド部材の位置変位に伴ない可動のクランプ部材の回動量を規制するストッパ部材と、可動のクランプ部材の軸芯部より引出されたケーブルを可動のクランプ部材と離間してハンド部材に取付けるケーブル取付具と、ケーブルに連結された適宜の連結部材とを具備してなるため、
ハンド部材がＸ方向の異なる位置に位置変位されると、ハンド部材に回動自在に枢支された可動クランプ部材が第１および第２のいずれかのストッパ部材により位置規制されて、可動のクランプ部材に支持されたガイドケーブルはハンド部材と反対側の下方に指向した姿勢となる。このため、ガイドケーブルがハンド部材の基部からＸ方向の外方に突出することはない。
従って、ロボット装置の旋回半径を従前に比べて可及的に小さくすることができ、被加工物，第１および第２のアームおよびハンド部材の寸法により特定されるロボット本来の最小の旋回半径とすることができる。
【００４２】
本第２の発明は、本第１の発明において、可動のクランプ部材は、防塵シール部材を介してハンド部材に回転自在に取付けられ、かつ可動のクランプ部材の軸芯部の貫通孔側が防塵カバーに覆われてなるため、防塵雰囲気が要求される装置、例えば半導体製造装置等に用いられる搬送用ロボット装置として好適である。
【００４３】
本第３の発明は、本第１又は本第２の発明において、ハンド部材は基部から相反して突出する２個のハンドが取付けられているため、ハンド部材がＸ₁方向とＸ₂方向との位置に位置変位されて、夫々の処理室で被加工物の受渡しが行なわれる。
勿論、ハンド部材がＸ方向の異なる２位置に位置変位されると、ハンド部材に回動自在に枢支された可動のクランプ部材が第１および第２のいずれかのストッパ部材により位置規制されて、可動のクランプ部材に支持されたガイドケーブルはハンド部材と反対側の下方に指向した姿勢となるため、ガイドケーブルがハンド部材の基部からＸ方向の外方に突出することはない。
すなわち、ハンド部材がＸ₁方向およびＸ₂方向の夫々端部に位置変位されても、ガイドケーブルはハンド４０３および４０２方向に突出することはないため、ハンド４０２，４０３の長さは図１および図２に示されるハンドの長さと同一とすることができる。
換言すれば、図１４乃至図１６に示されるこの種の従来装置のごとくハンドの長さが長くなる、ということはない。
【００４４】
さらに、上記のごとくハンド部材がＸ方向の異なる２位置に位置変位された場合、ハンド部材に回動自在に枢支された可動のクランプ部材が第１および第２のいずれかのストッパ部材により位置規制されて、可動のクランプ部材に支持されたガイドケーブルはハンド部材と反対側の下方に指向した姿勢となるため、ガイドケーブルを案内するためのケーブルガイドのＸ方向の突出長さが従前に比べて短くなる。
【００４５】
このようにケーブルガイドのＸ方向の突出長さが従前に比べて短いため、ロボット装置の旋回時に、旋回台に固定されたケーブルガイドが旋回半径に影響することはなく、被加工物，第１および第２のアームおよびハンド部材の寸法により特定されるロボット本来の最小の旋回半径とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す平面図
【図２】図１の正面図
【図３】図２の要部を示す拡大正面図
【図４】図３におけるIV−IV線断面の展開拡大図
【図５】図１の旋回状態を説明するための平面図
【図６】本発明の他の実施例を示す平面図
【図７】図６の正面図
【図８】図６の旋回状態を説明するための平面図
【図９】本発明の対象とする２アーム方式の搬送用ロボット装置を説明するための縦断面図
【図１０】図９の動作状態を説明するための平面図
【図１１】従来例を示す平面図
【図１２】図１１の正面図
【図１３】図１１の旋回状態を説明するための平面図
【図１４】他の従来例を示す平面図
【図１５】図１４の正面図
【図１６】図１４の旋回状態を説明するための平面図である。
【符号の説明】
１水平旋回台
２第１のアーム
３第２のアーム
４ハンド部材
５第１の回転伝達部材
６第２の回転伝達部材
７第３の回転伝達部材
８第４の回転伝達部材
９第１の連結具
１０第２の連結具
１１ケーブルガイド
１２ガイドケーブル
１３ケーブル
１４ケーブルクランプ部材
１５可動のクランプ部材
１６ケーブル取付具
１８防塵シール部材
１９防塵カバー
２１第１のストッパ部材
２２第２のストッパ部材
Ｐ第１支点
Ｑ第２支点
Ｒ第３支点[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transfer robot apparatus for automatically transferring a workpiece. More specifically, for example, a wafer, which is a workpiece, is taken out from a shelf-like cassette or the like, transferred to a processing chamber of various semiconductor manufacturing apparatuses or wafer inspection apparatuses, and returned to the cassette after process processing or wafer inspection. The present invention relates to a so-called two-arm type transfer robot apparatus used.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a horizontal swivel, a first arm that is rotatable around a first fulcrum that is the axis of the swivel, and a second fulcrum that is parallel to the first fulcrum with respect to the first arm. A second arm and a hand member rotatable about a third fulcrum parallel to the second fulcrum with respect to the second arm, and the hand as the first and second arms rotate. 2. Description of the Related Art A two-armed transfer robot apparatus is widely used in which a member is moved on a straight line connecting a first fulcrum and a third fulcrum, and a hand member is turned by turning a turntable.
[0003]
First, a two-arm type transfer robot apparatus will be described as an example.
9 and 10, 1 is a horizontal swivel that is swung by an appropriate driving machine, 2 is a first fulcrum that is an axis of the horizontal swivel 1, and a first arm that is rotatably supported around P Thus, the first arm 2 is appropriately driven to rotate by an appropriate driving machine attached to the swivel base 1.
3 is a first fulcrum with respect to the first arm 2; a second fulcrum parallel to P; a second arm supported rotatably around Q; 4 is a second fulcrum with respect to the second arm 3 A third fulcrum parallel to Q; a hand member rotatably supported around R; 5, a first fulcrum; a first rotation transmission member fixed to the swivel 1 with P as an axis;
Reference numeral 6 denotes a second fulcrum; a second rotation transmission member fixed to the second arm 3 with Q as an axis, and reference numeral 7 denotes a second fulcrum; a second fulcrum fixed to the first arm 2 with Q as an axis. 3 is a third rotation transmission member; 8 is a third fulcrum; a fourth rotation transmission member fixed to the hand member 4 with R as an axis;
Reference numerals 9 and 10 denote a first rotation transmission member 5, a second rotation transmission member 6, a third rotation transmission member 7, and a first rotation transmission member 8 and a fourth rotation transmission member 8, respectively. It is a connecting tool. The first and second fulcrum intervals S ₁ And the third and fourth fulcrum intervals S ₂ And the first rotation transmission member 5, the second rotation transmission member 6, the fourth rotation transmission member 8 and the third rotation transmission member 7 are formed with a radius ratio of 2: 1, respectively. Yes.
Of course, the first to fourth rotation transmitting members 5 to 8 are appropriately used as chain sprockets or pulleys, and the first and second connecting members 9 and 10 are appropriately connected to chains or toothed belts according to these. Used for.
[0004]
The above 1 to 10 constitute a two-arm type transfer robot apparatus. In this transfer robot apparatus, it is assumed that the swivel base 1 is maintained in a fixed state.
In FIG. 10, the first arm 2 is moved to the first fulcrum by the drive unit with the first, second and third fulcrums P, Q, and R positioned on a straight line; the counterclockwise angle about P; θ It is assumed that it has been rotated only.
[0005]
Now, the first rotation transmission member 5 is in a fixed state, and at this time, the second fulcrum; Q is Q ₁ Of the first connecting member 9 disposed between the first and second rotation transmitting members 5 and 6 if the angle is moved counterclockwise by θ to the position of ₁ The one in the direction wraps around the first rotation transmission member 5 and Y ₂ Those in the direction are unwound from the first rotation transmission member 5.
That is, in FIG. 10, the first connector 9 moves in the direction of A and B. As a result, the second rotation transmission member 6 becomes the second fulcrum; Q ₁ Is rotated clockwise around the center.
By the way, since the first rotation transmission member 5 and the second rotation transmission member 6 have a radius ratio of 2: 1, as described above, the first arm 2 has the first fulcrum; If it rotates counterclockwise, the second rotation transmitting member 6 is the second fulcrum; Q ₁ Is rotated clockwise by 2θ.
In this case, since the second rotation transmission member 6 is fixed to the second arm 3, the second rotation transmission member 6 and the second arm 3 have a second fulcrum; Q ₁ Is rotated clockwise by 2θ.
That is, the third fulcrum; R ₁ Is the second fulcrum; Q ₁ Around the angle; rotated clockwise by 2θ, R ₂ It is rotated to the position. Therefore, as described above, the first arm 2 is the first fulcrum; the angle is counterclockwise about P; the third fulcrum when the θ is rotated; R ₂ Is positioned in a straight line connecting the first and third fulcrums P and R before the first and second arms 2 and 3 are rotated.
[0006]
Further, as described above, the third fulcrum; R ₁ Is the second fulcrum; Q ₁ Is rotated between the third rotation transmission member 7 and the fourth rotation transmission member 8 fixed to the first arm 2 when rotated clockwise by 2θ. Y of the connector 10 ₂ The one in the direction wraps around the third rotation transmission member 7, Y ₁ Those in the direction are unwound from the third rotation transmission member 7.
That is, in FIG. 10, the second connector 10 moves in the direction of c and d. Thereby, the fourth rotation transmission member 8 is the third fulcrum; R ₁ Is rotated counterclockwise around the center.
By the way, since the radius ratio of the 4th rotation transmission member 8 and the 3rd rotation transmission member 7 is 2: 1, as above-mentioned, the 2nd arm 3 is the 2nd fulcrum; Q ₁ The fourth rotation transmitting member 8 is the third fulcrum; R ₂ Is rotated counterclockwise by an angle θ and, as a result, the specific point C of the fourth rotation transmitting member 8 ₀ Are the first and third fulcrum; P, R ₂ Point C on a straight line connecting ₁ Will be located.
[0007]
As described above, the first arm 2 is rotated counterclockwise about the first fulcrum; P. In this case, the hand member 4 fixed to the fourth rotation transmission member 8 is the first arm 2. The first and third fulcrum before the rotation of the first and third fulcrum; P and R are moved while maintaining the initial posture.
[0008]
As described above, a two-arm type transfer robot device for linearly moving and turning the hand member 4 is installed, and the turning axis of the two-arm type transfer robot device, that is, the first fulcrum; The processing of the workpiece is performed by arranging appropriate processing chambers at a plurality of radial locations.
[0009]
By the way, in the above-described two-arm type transfer robot apparatus, since the horizontal swivel base 1 is appropriately swung and used, particular attention is paid to the handling of cables to an appropriate actuator attached to the hand member 4. .
[0010]
<Conventional example 1>
Conventionally, a two-arm type transfer robot apparatus shown in FIGS. 11 to 13 has been proposed. The main structure of the two-arm type transfer robot apparatus is the same as that shown in FIGS. 9 and 10, and the same reference numerals are given to the main parts, but the detailed description thereof is omitted. .
11 to 13, 51 is a linear moving path D of the hand member 4. ₁ -D ₂ The opposite side of the first and second arms 2 and 3 to the rotating side, that is, Y ₁ Moving path D, fixed to the horizontal swivel 1 on the side ₁ -D ₂ Cable guide that opens upward, parallel to the
52 is a flexible guide cable through which an appropriate cable 53 is inserted, and 54 is one end side of the guide cable 52 on the hand member 4 side of the cable guide 51, that is, X ₁ Cable clamp member to be attached to the direction side,
Reference numeral 55 denotes a fixed clamp member that is fixed to the hand member 4 while supporting the free end portion of the guide cable 52, and a cable 53 drawn from the fixed clamp member 55 is attached to the hand member 4 (not shown). It is connected to an appropriate actuator.
The fixed clamp member 55 is provided at the rear portion of the hand member 4, that is, in order to make it easy to connect the drawn cable 53 to the actuator. ₂ Installed on the direction side.
[0011]
In the above, the first and second arms 2, 3 are moved forward, for example, X ₁ For example, the workpiece W is placed on the tip of the hand member 4 at a position extended in the direction. Thereafter, the first and second arms 2 and 3 are bent, and the horizontal swivel 1 is appropriately swung around the first fulcrum; P in the swiveling state shown in FIG.
After turning to a desired position, the workpiece W placed on the tip of the hand member 4 at the position where the first and second arms 2 and 3 are extended forward again is taken into the processing chamber and desired. Is performed.
[0012]
Thereafter, the horizontal swivel 1 is sequentially swung so that the first and second arms 2 and 3 are bent, so that the hand member 4 is processed in another processing chamber. The work of taking in / out the object is repeated.
[0013]
<Conventional example 2>
The apparatus shown in FIGS. 14 to 16 is the same as the apparatus shown in FIGS. 11 to 13, in which the hand member 4 is attached with two hands 42 and 43 protruding oppositely from the base 41.
14 to 16, although the work of connecting cables to appropriate actuators (not shown) attached to both sides in the X direction of the base portion 41 of the hand member 4 is troublesome, the fixed clamp member 55 is not attached to the hand member 4. It is fixed at the center in the X direction. In the above, for example, the first and second arms 2 and 3 are X ₂ The workpiece W is delivered to the hand 42 at the position extended in the direction. After this, the first and second arms 2 and 3 ₁ The workpiece W is delivered to the hand 43 at the position extended in the direction.
[0014]
Next, as shown in FIG. 16, the horizontal swivel base 1 is swung by a desired angle in the swivel state where the center point in the X direction of the hand member 4; R is the first fulcrum of the horizontal swivel base 1; Thereafter, the hand member 4 is positioned again at one radial end centered on the first fulcrum; P, and the workpiece W is delivered to one of the two hands, for example, the hand 43. .
Thereafter, the hand member 4 is positioned at the other radial end centered on the first fulcrum; P, and the workpiece W is delivered to the other hand, for example, the hand 42.
That is, in the apparatus shown in FIGS. 14 to 16, the position of the two hands is switched to two positions on a straight line without turning the horizontal swivel 1, so that the first fulcrum; The workpiece is delivered in the processing chambers facing each other.
Of course, at a desired position where the horizontal swivel base 1 is swung, the workpiece is delivered in the processing chambers that are opposed to each other in a straight line in the same manner as described above.
For this reason, the turning tact time of the horizontal turntable 1 required for conveyance is significantly reduced.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional configuration has the following problems.
That is, in the conventional example 1 shown in FIG. 11 to FIG. 13, when the position of the hand member 4 is displaced in the X direction, the cable 53 inserted into the guide cable 52 is not disconnected. In order to prevent an excessive force from acting on the cable 53, consideration is given so that the curvature of the guide cable 52 becomes a desired state.
Therefore, as shown in FIGS. 11 to 13, in the turning state in which the first and second arms 2 and 3 are bent, the end portion of the guide cable 52 is the first fulcrum; P (= turning center point). , The turning radius required for the device is the distance to the end of the guide cable 52; L ₁ It is.
Of course, in this type of apparatus, it is desirable to make the turning radius as small as possible in order to arrange appropriate processing chambers at a plurality of radial locations in the circumferential direction around the pivot axis, that is, the first fulcrum; The turning radius; L ₁ There was a problem that it was necessary to further reduce.
[0016]
Further, in the conventional example 2 shown in FIGS. 14 to 16, since the curvature of the guide cable 52 is considered to be in a desired state as in the case of the conventional example 1, the first and the second Arms 2 and 3 are X ₂ When stretched in the direction, X ₂ The bent portion of the guide cable 52 located at the end in the direction is the X of the base 41 of the hand member 4. ₂ X rather than the end of the direction ₂ It will be located on the direction side.
[0017]
By the way, for example, when the workpiece W is a wafer, the wafer is accommodated in a shelf-shaped cassette CA, so ₂ It is necessary to arrange the cassette CA so that the bulging portion protruding in the direction does not contact the cassette CA.
For this reason, the hands 42 and 43 protruding from the base 41 of the hand member 4 must be lengthened. Of course, since the hands 42 and 43 on which the wafers are placed are inserted and removed from the cassette CA, the hands 42 and 43 are formed as thin as possible. However, if the thin hands 42 and 43 are formed long in this way, the hands 42 and 43 on which the wafer is placed are supported in a cantilevered manner on the base of the hand member 4, so the amount of deflection of the hands 42 and 43 is long. It increases with the third power.
For this reason, when the thin hands 42 and 43 are formed long, the amount of deflection of the hands 42 and 43 on which the wafers are placed increases, so that it cannot be applied to the cassette CA with a small shelf pitch, that is, with a small vertical space between the shelves. There is a problem.
[0018]
Furthermore, the first and second arms 2 and 3 are ₂ When stretched in the direction, X ₂ In order to support the guide cable 52 located in the direction, the cable guide 51 is ₂ It is necessary to project long on the direction side.
By the way, in the turning state in which the first and second arms 2 and 3 are bent, X ₂ Since the end of the cable guide 51 protruding in the direction is farthest from the first fulcrum; P, the turning radius required for the device is the distance to the end of the cable guide 51; L ₂ It is.
Of course, since it is desired to make the turning radius as small as possible, the turning radius; L ₂ There was a problem that it was necessary to further reduce.
[0019]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a two-arm type transfer robot apparatus having a turning radius as small as possible.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention relates to a horizontal swivel, a first arm rotatable around a first fulcrum that is an axis of the swivel, and a first arm. A second arm rotatable around a second fulcrum parallel to one fulcrum; a hand member rotatable around a third fulcrum parallel to the second fulcrum with respect to the second arm; and the first fulcrum The first rotation transmission member fixed to the swivel as an axis, the second rotation transmission member fixed to the second arm with the second fulcrum as the axis, and the first with the second fulcrum as the axis A third rotation transmission member fixed to the arm, a fourth rotation transmission member fixed to the hand member with the third fulcrum as the axis, a first rotation transmission member, a second rotation transmission member, and a second rotation transmission member First and second coupling members respectively disposed between the third rotation transmission member and the fourth rotation transmission member; The first and second fulcrum intervals are the same as the third and fourth fulcrum intervals, and the first rotation transmission member, the second rotation transmission member, the fourth rotation transmission member, and the third The radius ratio with the rotation transmitting member is formed to be 2: 1, respectively, and the first and second arms are rotated by the rotation of the first arm, while the hand member has the first fulcrum and the third fulcrum. The present invention is applied to a two-armed transfer robot apparatus that is moved on a straight line to be connected, and in which a hand member is turned by turning a turntable.
The feature is that, with respect to the linear movement path of the hand member, a cable guide that is fixed to the swivel on the opposite side to the rotation side of the arm and opens upward in parallel with the movement path; A flexible guide cable through which an appropriate cable is inserted, a cable clamp member that attaches one end of the guide cable to the hand member side of the cable guide, and supports the free end of the guide cable. And a movable clamp member pivotally supported by the hand member in a vertical plane parallel to the moving path and having a through hole in the shaft core, and a movable clamp member accompanying displacement of the hand member A stopper member that regulates the amount of rotation of the cable, and a cable attachment that attaches the cable drawn from the shaft core of the movable clamp member to the hand member apart from the movable clamp member When, it is that formed by and a suitable coupling member coupled to the cable.
[0021]
Further, according to the second aspect of the present invention, in the first aspect, the movable clamp member is rotatably attached to the hand member via a dustproof seal member, and the through-hole in the shaft core portion of the movable clamp member The side is covered with a dust cover.
[0022]
Further, the third invention is characterized in that, in the first or second invention, the hand member is provided with two hands protruding oppositely from the base.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments. The main structure of the two-arm type transfer robot apparatus is the same as that shown in FIGS. 9 and 10, and the same reference numerals are given to the main parts, but the detailed description thereof is omitted. .
[0024]
1 to 5, reference numeral 11 denotes a horizontal swivel 1 on the opposite side of the first and second arms 2, 3 with respect to the linear movement path D1-D2 of the hand member 4, that is, on the Y1 side. The cable guide 11 is a fixed cable guide, opened upward, and arranged in parallel with the movement paths D1 -D2. Reference numeral 12 denotes an appropriate cable, for example, a flexible guide cable through which an electric wire cable 13 is appropriately inserted, for example, an air hose or an appropriate snake tube, for example, two guide cables. 12 Is used. Reference numeral 14 denotes a cable clamp member for attaching one end side of the guide cable 12 to the hand member 4 side of the cable guide 11, that is, the X1 direction side.
[0025]
15 is a moving path D in the upper part of the cable guide 11. ₁ -D ₂ A movable clamp member pivotally supported by the hand member 4 so as to be rotatable in a vertical plane parallel to the movable member. The movable clamp member 15 includes a rotation axis O. ₁ Y part ₂ A hole 151 penetrating in the direction and a support hole 152 communicating with the through hole 151 at a substantially right angle are formed. For example, the support hole 152 is divided into two parts so as to be divided in the axial direction. The free end of the guide cable 12 is inserted and supported in the support hole 152.
[0026]
Of the guide cable 12 supported by the movable clamp member 15, the cable 13 extends from the through hole 151 of the movable clamp member 15 to Y. ₂ The movable clamp member 15 and Y ₂ The cable 13 is attached by the cable attachment 16 supported by the hand member 4 while being separated in the direction.
The cable 13 is preferably protected by the soft tube 17 in terms of preventing the cable 13 from being disconnected.
Of course, the cable 13 between the movable clamp member 15 and the cable attachment 16 is sufficiently slackened and attached, for example, in one loop.
[0027]
The free end of the cable 13 is connected to a connection member such as an appropriate actuator (not shown) attached to the hand member 4, for example, a workpiece detector.
18 is an appropriate dustproof seal member attached to the rotating part of the movable clamp member 15 and the hand member 4, 19 is a dustproof cover covering the through hole 151 side of the movable clamp member 15, and 21 and 22 are movable clamp members. 15 rotation axis O ₁ X against ₁ Direction and X ₂ The first and second stopper members are attached to the hand member 4 so as to be spaced apart from each other in the direction.
[0028]
The above 1 to 22 constitute a two-arm type transfer robot apparatus.
[0029]
In the above configuration, for example, the first and second arms 2 and 3 are connected to X ₁ The workpiece W is placed on the tip of the hand member 4 at a position extended in the direction.
In this case, the hand member 4 is X with respect to the horizontal swivel base 1. ₁ The movable clamp member 15 that supports the upper end portion of the guide cable 12 is positioned together with the hand member 4 while pulling the guide cable 12. ₁ Since the position is displaced in the direction, the movable clamp member 15 is not particularly limited as shown in FIG. ₁ And the movable clamp member 15 is regulated in a state where it abuts against the second stopper member 22.
[0030]
Thereafter, as shown in FIG. ₂ The first and second arms 2 and 3 are bent so as to be in a turning state displaced in the direction. In this case, the movable clamp member 15 that supports the upper end portion of the guide cable 12 is regulated in a state in which the movable clamp member 15 is in contact with the first stopper member 21 as indicated by a two-dot chain line in FIGS.
That is, the guide cable 12 supported by the movable clamp member 15 has a rotational axis O. ₁ X against ₁ The posture is directed downward in the direction.
Thus, in the turning state, the end portion of the guide cable 12 is more X than the hand member 4 as before. ₂ Since it does not protrude in the direction, as shown in FIG. 5, the original turning radius of the robot specified by the dimensions of the workpiece W, the first and second arms 2, 3 and the hand member 4; _Three That is, the minimum turning radius can be obtained.
The hand member 4 is X ₁ When the position is repeatedly displaced to the processing chamber side and the swivel state side in the direction, the movable clamp member 15 has the axis O so as to be in the state shown by the solid line and the two-dot chain line in FIG. ₁ Is repeatedly rotated around the center.
In this case, as shown in FIG. ₁ , While the cable 13 is fixed by a cable fixture 16, the cable fixture 16 and the movable clamp member 15 are spaced apart in the Y direction, and the cable therebetween. 13 is sufficiently slackened and attached, for example, in one loop, so that the torsion of the cable 13 due to repeated rotation of the movable clamp member 15 is absorbed by the slack part of the cable 13, for example, one loop part. There is no fear of the occurrence.
[0031]
Of course, if the dust-proof seal member 18 and the dust-proof cover 19 are provided, it is suitable as a transfer robot device used in a device requiring a dust-proof atmosphere, for example, a semiconductor manufacturing device.
[0032]
FIGS. 6 to 8 are views showing other embodiments of the present invention. In these configurations, except that two hands are attached as the hand member 4, it is substantially the same as that shown in FIGS. The configuration is similar.
For this reason, components that are substantially the same as those in FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals, but for the description of the configuration and operation of each of these components 1 to 22, refer to the description of FIGS. It shall be.
[0033]
6 to 8, the hand member 4 to which two hands 402 and 403 protruding oppositely from the base 401 are attached is used.
In addition, connecting members such as an appropriate actuator (not shown) such as a workpiece detector are attached to both sides in the X direction of the base 401 of the hand member 4, and the connecting work to the connecting member is troublesome. A movable clamp member 15 that is rotatable with respect to the hand member 4 is pivotally supported at the center of the hand member 4 in the X direction.
[0034]
The hand member 4 is a straight moving path D. ₁ -D ₂ The first and second arms 2 and 3 are ₁ Position stretched in the direction and X ₂ The position is displaced to the position extended in the direction, and the workpiece is delivered in each processing chamber.
That is, the first and second arms 2 and 3 are X ₁ In a state where the hand member 4 is displaced so as to be extended in the direction, the movable clamp member 15 pivotally supported with respect to the hand member 4 contacts the second stopper member 22. The guide cable 12 that is position-controlled in contact and supported by the movable clamp member 15 has a rotational axis O. ₁ X against ₂ The posture is directed downward in the direction. For this reason, the guide cable 12 is moved from the base 401 of the hand member 4 to the X ₁ It does not protrude outward in the direction.
[0035]
Furthermore, the first and second arms 2 and 3 are ₂ In a state where the hand member 4 is displaced so as to be in a position extended in the direction, the movable clamp member 15 pivotally supported with respect to the hand member 4 is supported by the first stopper member 21. The position is regulated in a contact state.
That is, as indicated by a two-dot chain line in FIGS. 6 and 7, the guide cable 12 supported by the movable clamp member 15 has a rotational axis O. ₁ X against ₁ The guide cable 12 is moved from the base 401 of the hand member 4 to the X direction. ₂ It does not protrude in the direction.
[0036]
As described above, the hand member 4 is X ₁ Direction and X ₂ Since the guide cable 12 does not protrude in the direction of the hands 403 and 402 even if the position is displaced at each end in the direction, the lengths of the hands 402 and 403 are the same as the lengths of the hands shown in FIGS. It can be.
In other words, the length of the hand is not increased as in the conventional apparatus of this type shown in FIGS.
[0037]
Further, as indicated by a two-dot chain line in FIGS. 6 and 7, when the hand member 4 is located at the end in the X2 direction, the guide cable 12 supported by the movable clamp member 15 is connected to the rotational axis O. ₁ X against ₁ Since the posture is directed downward in the direction, X of the cable guide 11 ₂ The protruding length on the direction side is shorter than before.
Of course, in the turning state in which the first and second arms 2 and 3 are bent so that the center in the X direction of the hand member 4 coincides with the first fulcrum; ₂ Since the protruding length in the direction is shorter than before, as shown in FIG. 8, the turning radius; L _Four Can be made smaller than before.
That is, the original turning radius of the robot specified by the dimensions of the workpiece W, the first and second arms 2, 3 and the hand member 4; _Four That is, the minimum turning radius can be obtained.
[0038]
2 and 7, a duct cover 23 is attached below the cable guide 11, and the guide cable 12 or the cable 13 supported by the cable clamp member 14 is covered by the duct cover 23, and a pivot axis is provided. 1 fulcrum; If the guide cable 12 or the cable 13 is taken out from the side of P, the guide cable 12 or the cable 13 can be handled easily.
[0039]
Furthermore, as a connecting member attached to the hand member 4, an appropriate actuator, a connecting hose for vacuum-sucking a workpiece, or the like can be appropriately combined or selected and specified.
[0040]
Of course, a plurality of guide cables 12 can be appropriately provided.
Furthermore, the processing chamber side and the robot apparatus can be configured to be relatively movable up and down as appropriate for delivery of the workpiece in the processing chamber.
[0041]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the transfer robot device according to the first aspect of the present invention includes a horizontal swivel base, a first arm rotatable around a first fulcrum that is an axis of the swivel base, A second arm rotatable about a second fulcrum parallel to the first fulcrum with respect to the first arm, and rotatable about a third fulcrum parallel to the second fulcrum with respect to the second arm. A hand member, a first rotation transmission member fixed to the swivel with the first fulcrum as an axis, a second rotation transmission member fixed to a second arm with the second fulcrum as an axis, A third rotation transmission member fixed to the first arm with the two fulcrum as an axis, a fourth rotation transmission member fixed to the hand member with the third fulcrum as an axis, and a first rotation transmission member; The second rotation transmission member and the third rotation transmission member and the fourth rotation transmission member are disposed respectively. And the first and second fulcrum intervals are the same as the third and fourth fulcrum intervals, and the first rotation transmission member, the second rotation transmission member, and The radius ratio between the fourth rotation transmission member and the third rotation transmission member is formed to be 2: 1, and the first member and the second arm are rotated by the rotation of the first arm, while the hand member is rotated. Is moved on a straight line connecting the first fulcrum and the third fulcrum, and the two-armed transfer robot device in which the hand member is turned by turning the turntable,
A cable guide that is fixed to the swivel on the side opposite to the pivot side of the arm with respect to the linear movement path of the hand member and opens upward in parallel with the movement path, and an appropriate cable are inserted. A guide cable having flexibility, a cable clamp member for attaching one end of the guide cable to the hand member side of the cable guide, and supporting the free end of the guide cable, and parallel to the moving path in the upper part of the cable guide A movable clamp member having a through hole in the shaft core portion pivotally supported by the hand member so as to be rotatable in a vertical plane, and a stopper for restricting the amount of rotation of the movable clamp member in accordance with the displacement of the hand member A member, a cable fitting for attaching the cable drawn from the shaft core portion of the movable clamp member to the hand member while being separated from the movable clamp member, and a cable connected to the cable To become by and a suitable connecting member,
When the hand member is displaced to a different position in the X direction, the movable clamp member pivotally supported by the hand member is regulated by one of the first and second stopper members, and the movable clamp is moved. The guide cable supported by the member has a posture directed downward on the opposite side to the hand member. For this reason, the guide cable does not protrude outward in the X direction from the base of the hand member.
Therefore, the turning radius of the robot apparatus can be made as small as possible compared to the prior art, and the original minimum turning radius specified by the dimensions of the workpiece, the first and second arms, and the hand member can do.
[0042]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the movable clamp member is rotatably attached to the hand member via the dust-proof seal member, and the through-hole side of the axial center portion of the movable clamp member is a dust-proof cover. Therefore, it is suitable as a transfer robot device used in a device requiring a dust-proof atmosphere, such as a semiconductor manufacturing device.
[0043]
According to the third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, since the hand member is attached with two hands projecting from the base in opposite directions, the hand member is X ₁ Direction and X ₂ The position of the workpiece is displaced to the position of the direction, and the workpiece is delivered in each processing chamber.
Of course, when the hand member is displaced to two different positions in the X direction, the movable clamp member pivotally supported by the hand member is regulated by one of the first and second stopper members. Since the guide cable supported by the movable clamp member is oriented downward on the opposite side of the hand member, the guide cable does not protrude outward in the X direction from the base of the hand member.
That is, the hand member is X ₁ Direction and X ₂ Since the guide cable does not protrude in the direction of the hands 403 and 402 even if the position is displaced at each end of the direction, the length of the hands 402 and 403 is the same as the length of the hand shown in FIGS. can do.
In other words, the length of the hand is not increased as in the conventional apparatus of this type shown in FIGS.
[0044]
Further, when the hand member is displaced to two different positions in the X direction as described above, the movable clamp member pivotally supported by the hand member is positioned by one of the first and second stopper members. Since the guide cable that is regulated and supported by the movable clamp member is oriented downward on the opposite side of the hand member, the protruding length in the X direction of the cable guide for guiding the guide cable is longer than before. Become shorter.
[0045]
As described above, since the protruding length of the cable guide in the X direction is shorter than before, the cable guide fixed to the swivel base does not affect the turning radius when the robot apparatus turns, and the work piece, the first And the robot's original minimum turning radius specified by the dimensions of the second arm and the hand member can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of FIG.
FIG. 3 is an enlarged front view showing the main part of FIG.
4 is an expanded view of a section taken along line IV-IV in FIG.
FIG. 5 is a plan view for explaining the turning state of FIG. 1;
FIG. 6 is a plan view showing another embodiment of the present invention.
7 is a front view of FIG. 6. FIG.
8 is a plan view for explaining the turning state of FIG. 6;
FIG. 9 is a longitudinal sectional view for explaining a two-arm type transfer robot apparatus that is a subject of the present invention;
10 is a plan view for explaining the operation state of FIG. 9;
FIG. 11 is a plan view showing a conventional example.
FIG. 12 is a front view of FIG.
13 is a plan view for explaining the turning state of FIG. 11;
FIG. 14 is a plan view showing another conventional example.
15 is a front view of FIG.
16 is a plan view for explaining the turning state of FIG. 14;
[Explanation of symbols]
1 Horizontal swivel
2 First arm
3 Second arm
4 Hand parts
5 1st rotation transmission member
6 Second rotation transmission member
7 Third rotation transmission member
8 Fourth rotation transmission member
9 First connector
10 Second connector
11 Cable guide
12 Guide cable
13 Cable
14 Cable clamp member
15 Movable clamp member
16 Cable fitting
18 Dust-proof seal member
19 Dust-proof cover
21 First stopper member
22 Second stopper member
P 1st fulcrum
Q Second fulcrum
R 3rd fulcrum

Claims

A horizontal swivel, a first arm rotatable around a first fulcrum that is an axis of the swivel, and a second fulcrum parallel to the first fulcrum with respect to the first arm. A second arm, a hand member rotatable about a third fulcrum parallel to the second fulcrum with respect to the second arm, and a first rotation fixed to the swivel with the first fulcrum as an axis A transmission member, a second rotation transmission member fixed to the second arm with the second fulcrum as an axis, and a third rotation transmission member fixed to the first arm with the second fulcrum as an axis; A fourth rotation transmission member fixed to the hand member about the third fulcrum; and a first rotation transmission member, a second rotation transmission member, a third rotation transmission member, and a fourth rotation transmission member. The first and second coupling members respectively disposed between them, and the first and second fulcrum intervals and the third And the fourth fulcrum interval are the same, and the radius ratio between the first rotation transmission member, the second rotation transmission member, and the fourth rotation transmission member and the third rotation transmission member is 2: 1. The hand member is moved on a straight line connecting the first fulcrum and the third fulcrum while the first and second arms are rotated by the rotation of the first arm, and the rotation of the swivel base In the two-armed transfer robot device in which the hand member is turned,
A cable guide that is fixed to the swivel on the opposite side of the arm to the linear movement path of the hand member and opens upward in parallel with the movement path, and an electric cable can be inserted. A guide cable having flexibility, a cable clamp member for attaching one end of the guide cable to the hand member side of the cable guide, and supporting the free end of the guide cable, and parallel to the moving path at the upper part of the cable guide A movable clamp member pivotally supported by the hand member in a vertical plane and having a through hole in the shaft core portion, and a stopper member that regulates the amount of rotation of the movable clamp member in accordance with the displacement of the hand member. When a cable attachment for attaching to a hand member of cables and wires drawn from the axis of the movable clamp member spaced apart from the movable clamping member, with the wire cable Been workpiece detector; and a composed coupling member from the formed by transfer robot apparatus.

2. The transfer robot according to claim 1, wherein the movable clamp member is rotatably attached to the hand member via a dust-proof seal member, and the through-hole side of the shaft core portion of the movable clamp member is covered with a dust-proof cover. apparatus.

The transfer robot device according to claim 1 or 2, wherein the hand member is provided with two hands protruding oppositely from a base portion.