JP4452279B2

JP4452279B2 - 駆動源および搬送ロボット

Info

Publication number: JP4452279B2
Application number: JP2006529027A
Authority: JP
Inventors: 雅昭佐藤
Original assignee: Rorze Corp
Current assignee: Rorze Corp
Priority date: 2004-07-09
Filing date: 2005-07-11
Publication date: 2010-04-21
Anticipated expiration: 2025-07-11
Also published as: KR20070057758A; CN1981371B; US20080019816A1; DE112005001568T5; US7704036B2; KR100909993B1; WO2006006554A1; JPWO2006006554A1; CN1981371A

Description

本発明は、真空雰囲気で利用される駆動源および搬送ロボットに関する。より詳しくは、移動及び処理を行う際に高清浄な環境を必要とする環境と大気との境界に備えられる駆動源およびそれを備える基板等の搬送ロボットに関するものである。
なお、本発明は、移動及び処理を行う際に高い清浄環境を必要とする物品のいずれにも適用可能である。特に、以下の説明では電子部品である半導体ウエハや、ＬＣＤをあげて説明するが、これは例示のためであり、本発明を限定するものではない。

一般に半導体やＬＣＤ等の基板の製造は高清浄な環境、いわゆるクリーンルームで行われる。このクリーンルーム内に備えられる半導体ウエハ等の製造装置は、多種多様の処理を行うために複数の処理装置を有する場合がある。このような処理装置では、製品の歩留まり（良品率）を高くするため、各種処理を行う処理室内を気密可能に閉鎖して、その内部を真空雰囲気にすることで、その内部をさらに高清浄に保ち、加工処理を行っている。さらに、各処理装置の処理室は、相互の装置の間で製品を移載するための移載室に連結され、移載室自身も気密に閉鎖可能である。また、移載室に搬送ロボットを備えることで、製造装置内に基板を搬出入するためのロードロック室から各処理室へ基板の移動を行うことができる。このような高真空の状況での製品の搬送を行うために、搬送装置の改良がなされている（特許文献１参照）

図１０に示す搬送装置１Ａは、クリーンルーム内の超真空環境であるマルチチャンバ内でウエハ等を搬送するものである。
搬送装置１Ａは、真空チャンバ５０（筐体）の壁体の一部に形成された開口部分に設置されている、搬送装置１Ａは、フランジ部１１（ベース部材）を有し、このフランジ部１１と真空チャンバ５０の壁体とは真空チャンバ５０内の高真空に耐えられるように気密状態で取り付けられている。
フランジ部１１には、真空チャンバ５０の内部に向けて固定軸１０（固定軸部材）が設置されている。固定軸１０の外側には、中空構造の作動軸２１、２２（回動部材）が設置されている。作動軸２１、２２は、固定軸１０と同軸状であるとともに、互いに上下方向にずらした位置に保持され、軸受けを介して回動自在に取り付けられている。
作動軸２１、２２の各々の内側において、固定軸１０の外周には電磁式のステータＳ（電機子）が設置され、作動軸２１、２２の内周には永久磁石を用いたロータＲが設置され、これらのステータＳとロータＲとは互いに対向した位置に配置され、これらにより電磁モータＭが構成されている。ステータＳは固定軸１０に形成された凹部１３に収容され、その外周（凹部１３の開口面）には隔壁部材１４が溶接され、これによりステータＳを含む凹部１３内と真空チャンバ５０内とが隔絶されている。
作動軸２１、２２の各々の内側には、作動軸２１、２２の各々の位置検出のためにレゾルバ式の位置検出器４０が設置されている。位置検出器４０は、モータＭとは固定軸１０の軸方向にずれた領域に設置されている。位置検出器４０は、モータＭと同様にステータ４２とロータ４１とを有し、このうちステータ４２はモータＭと同様に固定軸１０の凹部１３内に収容され、外周を隔壁部材１４で封止されている。
以上のフランジ部１１ないし固定軸１０、隔壁部材１４、作動軸２１，２２、モータＭ、位置検出器４０により高真空用の駆動源が構成されている。
ここで、作動軸２１、２２には搬送アームアッセンブリ３０（駆動アーム）が接続されている。そして、作動軸２１にはプーリー３１が接続され、作動軸２２にはアーム３２が接続され、これらは搬送アームアッセンブリ３０の先端に設置される可動機構（図示省略）を介して半導体ウエハ等の製品のハンドリングが行えるようになっている。
以上の搬送アームアッセンブリ３０と駆動源とにより搬送装置１Ａ（搬送ロボット）が構成されている。

特開２０００−１６７７９２号公報

前述の搬送装置１Ａでは、作動軸２１、２２の各々に対応するモータＭを軸方向に挟むように一対の軸受Ｂが配置される。このため、作動軸２１、２２の軸方向の長さは、モータＭの軸方向長さと軸受Ｂの軸方向長さの和となる。このため、作動軸２１、２２の軸方向の長さが大きくなり、小型化にあたって問題となっていた。特に、作動軸２１、２２を軸方向に配列する際には、前述した軸方向の長さが更に問題となる。
更に、前述の搬送装置１Ａでは、レゾルバ式位置検出器４０により作動軸２１、２２の位置検出を行う。通常、レゾルバ式位置検出器４０はステータＳの影響を受けやすく、ステータＳから軸方向に離れた位置に備える必要がある。このため、搬送装置１Ａ全体の軸方向の大きさ（高さ）が更に大きくなるという問題がある。

前述の搬送装置１Ａでは、固定軸１０の凹部１３にステータＳを収容して、その外側に隔壁部材１４を溶接して取り付ける。このため、隔壁部材の厚みが厚くなると、ステータＳからロータＲまでの間隔が広くなり、モータトルクが小さくなると共に停止位置の精度も低くなる。
更に、固定軸１０と作動軸２１、２２とは軸受Ｂを介して取り付けられる。この際、作動軸２１，２２の回動による作動軸自身の撓みや振動等を考慮して、隔壁部材１４からロータＲまでの距離に余裕を設ける必要があり、この点でもモータトルクの減少および位置精度の低下が懸念される。

また、この搬送装置１Ａでは、アーム３２内部であって作動軸２１に取り付けたプーリーの回動により、ベルトを介して搬送アームアッセンブリ１３０を動作させる。この搬送装置１Ａのアーム３２は真空雰囲気中にあり、アーム３２内部と真空雰囲気とを遮断するための磁性シール等による発塵対策がなされていない。この搬送装置を超高真空（１０^−６Ｐａ）かつ高温な環境において使用すれば、ベルト７７内に含有する有機物等が揮発して真空チャンバ５０内に舞って、汚染を引き起こして製品歩留まり（製品良品率）が悪くなる問題が生じる。

本発明の駆動源は、筐体に設置されるベース部材と、前記ベース部材から前記筐体の内側に向けて設置された固定軸と、前記固定軸と同軸状に配置された回動部材と、前記前記固定軸を中心に前記回動部材を回転自在に支持する軸受と、前記固定軸と同軸状に配置された固定子と、前記回動部材に配置されかつ前記固定子に対向される回転子と、前記固定子と前記回転子との間に前記固定軸と同軸状に設置されて前記筐体外の大気雰囲気と前記筐体内の真空雰囲気とを隔てる隔壁部材と、を有し、前記固定軸の外側に前記固定軸と同軸状に設置されかつ前記固定軸に対して固定された円筒状の外周部材を有し、前記固定子は前記固定軸の外周または前記外周部材の内周の何れか一方に形成された凹部内に配置されかつ前記隔壁部材を挟んで前記回転子と互いに一定間隔で近接配置され、前記軸受は前記固定軸の外周または前記外周部材の内周の何れか他方に配置され、これらの固定子および軸受が前記固定軸の軸方向の同じ領域に同軸状に配置されていることを特徴とする。

このような本発明の駆動源においては、モータを構成する固定子および回転子と、軸受とが、回動部材の回転軸の軸方向の同じ領域に同軸配置されることになり、駆動源としての軸方向長さを抑制することができる。このため、モータないし回動部材を軸方向に複数配置する場合でも、駆動源としての軸方向の寸法が大きくなることを防止できる。

本発明の駆動源において、前記ベース部材は前記筐体の開口部分に配置されており、前記外周部材と前記固定軸とはそれぞれ前記ベース部材の前記筐体内側に向かう同じ側に設置されている構成としてもよい。
このような構成とすれば、筐体の開口部分を封止することができ、筐体に設置する際に最も簡潔な構成とすることができる。

本発明の駆動源において、前記ベース部材は前記筐体の開口部分よりも前記筐体の外側に離れて配置されており、前記ベース部材と前記筐体とが前記外周部材で連結されている構成としてもよい。
このような構成とすれば、ベース部分が外周部材を介して支持され、駆動源を筐体の外側に張り出した形で設置することができる。これにより、筐体内の空間を駆動源が占有することを避けることができる。

本発明の駆動源において、前記ベース部材は前記筐体の開口部分よりも前記筐体の内側に離れて配置されており、前記ベース部材と前記筐体とが前記固定軸で連結されている構成としてもよい。
このような構成とすれば、ベース部分が固定軸を介して支持され、例えば可動部材ないしモータを二連構成とする場合に、筐体の開口部分から離れた側の構成として好適である。

本発明の駆動源において、前記回動部材、前記回転子、前記固定子および前記軸受が、同じ固定軸の軸方向にずらした位置に複数組設置されている構成としてもよい。
このような構成によれば、例えばフロッグレッグ型の搬送ロボットのような二つの駆動が必要な場合でもコンパクトに対応できる。

前述した複数組を有する駆動源において、前記軸受の一つは前記回動部材の一つと前記固定軸とを回転自在に連結するとともに、前記軸受の他の一つは前記回動部材の一つを前記回動部材の他の一つに回転自在に連結することが望ましい。
このような構成によれば、各組の軸受を更に軸方向の同じ領域で重複させることができ、駆動源をよりコンパクトにすることができる。

本発明の駆動源において、隔壁部材をはさんで対向する前記電機子と前記回動部材との間が一定距離であることが望ましい。
この一定距離は具体的に０．２ｍｍから１．０ｍｍであり、望ましくは０．２ｍｍから０．５ｍｍであり、さらに望ましくは０．２ｍｍから０．３ｍｍである。この一定距離が０．２ｍｍ以下であればさらに良いが、本発明においては回動部材が回転する際の偏芯量や、隔壁部材を真空雰囲気中においた際の微少な膨張（収縮）を考慮した結果０．２ｍｍ以上としている。例えば隔壁部材がステンレス鋼である場合、その厚みは０．０５ｍｍであっても十分に処理装置で処理を行うときの超高真空に耐えことができる。しかし、この駆動源を量産する際の個体差を考慮して前述の厚みに幅を持たせている。

本発明の駆動源では、前記回動部材に磁石を備えることにより前記隔壁部材の内部に備える位置検出手段が回動部材の位置検出を行うようにしてもよい。
本発明の駆動源では、前記隔壁部材の素材がニッケル合金であることが望ましい。

本発明の駆動源では、回動部材をベース部材上の隔壁部材とは異なる箇所に軸受け部材を介して備えてもよい。
このような構成により、回動部材を回動可能に支持するための剛性を必要としないため真空に耐えうるという条件のみを考慮した厚みにすることができる。また、隔壁部材に回動部材を備える場合に比べて、回動部材の回動により生じる撓みや振動による回動部材の偏芯量が減少する。これらの理由により、隔壁部材から回動部材までの距離を従来のものより狭くすることができる。

本発明の隔壁部材は筒形状であり、且つ、その天井部は真空雰囲気と大気との圧力差に耐えることができるように、天井部の厚みが筒部分である側部に比べて厚い平板、若しくは、波形状等の板材でもよい。また、この隔壁部材の素材はステンレス鋼等の金属のみならず、透磁性の高い素材、例えばクリスタルガラス、ニッケル合金等を用いてもよい。

本発明の駆動源は、フロッグレッグ形状を有するリンク型ロボット等のスカラ型ロボットのいずれにも用いることができる。

本発明の搬送ロボットは、前述した本発明の駆動源と、駆動源に備える回動部材に突出して固設する駆動アームと、前記駆動アームの他端に回動可能に備える従動アームと、前記従動アームの他端に回動可能に備えるエンドエフェクタとからなる基板の搬送ロボットであって、前記電機子の作動により駆動アームが回動するとともに従動アームが連動することでエンドエフェクタを進退運動できることを特徴とする。

本発明の搬送ロボットにおいて、前記回動部材の側面又は上面に２つの駆動アームを備えるとともに、該駆動アームの端部付近に従動アームをそれぞれ備えることで、２つのエンドエフェクタを進退運動することができる搬送ロボットであって、該エンドエフェクタの進退方向が同一または旋回方向にずれた方向であることが望ましい。

本発明の搬送ロボットは、前述した本発明の駆動源と、駆動源に備える回動部材に突出して固設する第一駆動アームと、第一駆動アームと軸方向に異なる位置に回動中心を有する第二駆動アームと、第一駆動アーム、第二駆動アームと第一従動アーム、第二従動アームとを回動可能にそれぞれ支持するとともに、第一駆動アームの回動を第一従動アームへ伝達しかつ第二駆動アームの回動を第二従動アームへ伝達する回動伝達手段と、第一従動アームと第二従動アームに回動可能に支持されるエンドエフェクタと、を備える構成としてもよい。

以上のような本発明の駆動源は、隔壁を挟んで大気側に電機子を備えることで、塵埃の発生源を隔離することができる。また、隔壁の真空雰囲気側に回動部材を備えるとともに、この回動部材を回転可能に支持する軸受け部材を隔壁とは別の筺体内部に備える。これにより、回動部材を隔壁に回動可能に備える場合に比べて、回動部材の回動により発生する撓みや振動等を考慮しなくてもよくなり、隔壁から可動部材との間隔を狭くすることができ、隔壁に回動部材を支持するための剛性を持たせる必要がないので隔壁の厚みを従来のものより薄くすることができる。さらに、これにより電機子と回動部材とをより近づけることができて励磁力が増すとともに位置決め精度が高くすることがきる。

また、この駆動源では隔壁を固定軸部材や回動軸部材とは独立してベース部材に備えることから、超真空環境に耐えうる厚さであればよく、構造が簡素化できて真空雰囲気を保つことが容易になる。

本発明の駆動源では電機子とセンサとの間に磁性遮断手段を備えることで、センサの作動に影響を与えることなく電機子とセンサとの間隔を狭くすることができる。これにより駆動源全体高さを低くすることができ省スペース化することができる。

また、この駆動源を備える搬送ロボットでは塵埃の発生源であるベルト等を用いることなく、また駆動源の電機子やセンサ等を隔壁部材で隔離して発塵の発生を減少させることができる。

本発明の第１実施形態である１つの回動部材を備える駆動源を示す縦断面図である。本発明の第２実施形態における２つの回動部材を備える駆動源を示す縦断面図である。図２の駆動源を示す一部破断した斜視図である。前記第２実施形態における搬送アームを示す斜視図である。前記第２実施形態における搬送アームの変形を示す斜視図である。前記第２実施形態における搬送アームの変形を示す斜視図である。図６の搬送アームの関節部分を示す一部切り欠き斜視図である。本発明の第３実施形態における２つの回動部材を備える駆動源を示す縦断面図である。本発明の第４実施形態における２つの回動部材を備える駆動源を示す縦断面図である。従来の駆動源を示す断面側面図である。

符号の説明

１駆動源
２筐体
３ベース部材
４Ｏリング
５隔壁部材
６，６ａ，６ｂ電機子（固定子）
７ａ〜７h センサ
８固定軸部材
９，９ａ、９ｂ磁石（回転子）
１０，１０ａ、１０ｂ回動部材
１１，１１ａ、１１ｂ軸受け
１２搬送ロボット
１３、１３ａ、１３ｂ駆動アーム
１４、１４ａ〜１４ｄ従動アーム
１５エンドエフェクタ
１６基板
１７ａ、１７ｂ支軸
１８スチールベルト
１９回動伝達手段
２０筐体

〔第１実施形態〕
図１には、本発明の第１実施形態の駆動源１ａが示されている。
駆動源１ａは、内部を真空雰囲気とすることができる筐体２の開口部分に設置され、この筐体２内で製品搬送などを行う搬送ロボットを駆動する。
駆動源１ａは、ベース部材３を有し、このベース部材３が前記筐体２の開口部分を覆うように固定されることで筺体２に取り付けられる。ベース部材３と筺体２の開口周縁との接触箇所には０リング４が設置され、互いの間は気密状態に維持される。ベース部材３の中央には筐体２の内部に延びる固定軸部材８が設置されている。固定軸部材８は中空であり、その内部空間はベース部材３と連通されている。但し、ベース部材３の同側には、固定軸部材８を覆う有底筒状の隔壁部材５が設置されている。この隔壁部材５により、筺体２の内部である真空領域ＩＶと、筺体２の外側である大気領域ＩＡとは、互いに気密状態に隔離されている。

ベース部材３は図中下方に凸状に形成され、この立ち上がり部分（外周部材）が隔壁部材５と同軸に形成されている。この外周部材の内側には二列の軸受１１が設置され、この軸受１１を介して円筒状の回動部材１０が回転自在に支持されている。回動部材１０は、内周が隔壁部材５の外周に対して一定距離をおいて支持されている。
回動部材１０の内周には、磁石９（回転子）およびセンサ７ａ、７ｂが同軸配置されている。固定軸部材８の外周には電機子６（固定子）およびセンサ７ｅ、７ｆが同軸配置されている。磁石９および電機子６は隔壁部材５を挟んで対向配置され、センサ７ａ、７ｂおよびセンサ７ｅ、７ｆも隔壁部材５を挟んで対向配置されている。これら対向配置された各々は、その先端が隔壁部材５に十分に近く配置され、互いに最小限の一定間隔で対向するように設定されている。
このような第１実施形態では、固定子である電機子６および回転子である磁石９に加え、軸受１１までが固定軸部材８の軸方向の同じ領域に同軸状に配置されている。これにより、駆動源１ａとしての軸方向の長さを短縮することが可能となる。

〔第２実施形態〕
図２および図３には、一つの固定軸部材８に二つの回動部材１０ａ、１０ｂを高さ方向にずらして２つ設けた駆動源１ｂが示されている。
駆動源１ｂは、内部を真空雰囲気とすることができる筐体２に設置されている。ベース部材３およびその外周部材、隔壁部材５、固定軸部材８などの構成は前記第１実施形態と同様であるので重複する説明は省略する。
本実施形態においては、一つの固定軸部材８に二つの回動部材１０ａ、１０ｂが設置されている。このうち、一方の回動部材１０ａは、前記第１実施形態で述べたように、二列の軸受１１ａを介してベース部材３の外周部材に回転自在に支持されている。他方の回動部材１０ｂは、二列の軸受１１ｂを介して回動部材１０ａの上縁内側に回転自在に接続され、回動部材１０ａを介してベース部材３に支持されている。この構成では、ベース部材３と回動部材１０ａが回転自在であり、回動部材１０ａ，１０ｂが互いに回転自在であり、従って回動部材１０ａ，１０ｂは共にベース部材３に対してそれぞれ回転自在である。

回動部材１０ａの内周には、センサ７ｅ、７ｆおよび回転子である磁石９ａ、９ｂが設置されている。固定軸部材８の外周には、隔壁部材５を挟んで対向するセンサ７ａ、７ｂおよび固定子である電機子６ａ、６ｂが設置されている。これらの互いに対向する端部は、それぞれ隔壁部材５に近接され、僅かな一定間隔をおいて対向されている。
回動部材１０ｂの内周には、センサ７ｇ、７ｈおよび回転子である磁石９ｃ、９ｄが設置されている。固定軸部材８の外周には、隔壁部材５を挟んで対向するセンサ７ｃ、７ｄおよび固定子である電機子６ｃ、６ｄが設置されている。これらの互いに対向する端部は、それぞれ隔壁部材５に近接され、僅かな一定間隔をおいて対向されている。
このような第２実施形態では、固定子である電機子６ａ，６ｂおよび回転子である磁石９ａ，９ｂに加え、軸受１１ａ，１１ｂまでが固定軸部材８の軸方向の同じ領域に同軸状に配置されている。これにより、駆動源１ｂとしての軸方向の長さを短縮することが可能となる。

なお、本実施形態の隔壁部材５は０．３ｍｍ程度の厚みを有する。これ半導体ウエハ等の処理を行うために高真空１０^−１Ｐａから１０^−５Ｐａ程度の真空状態や、超高真空１０^−６Ｐａであっても変形や破損することなく動作できる程度の厚みである。

本実施形態において、回動部材１０ａ，１０ｂに接続された搬送アームを備え、筐体２の内側において製品を搬送する搬送ロボット１２ａとして構成されている。
図４において、搬送ロボット１２ａは、基板１６等を保持するエンドエフェクタの進退方向が旋回方向に異なる方向となるように備えるものである。この搬送ロボット１２ａは、駆動源１ｂの回動部材１０ａ、１０ｂの側面及び上面に駆動アーム１３ａ、１３ｂを水平面内へ突出して備える。この搬送ロボット１２ａでは、駆動源１の作動により駆動アーム１３ａ、１３ｂが回動して、駆動アーム１３ａ、１３ｂの端部上面に支承する従動アーム１４ａ、１４ｂが連動して、従動アーム１４ａ、１４ｂに回動可能に支持するエンドエフェクタ１５を水平面内で進退運動することができる。

また、この従動アーム１４ａ、１４ｂ上に備えるエンドエフェクタ１５を回動可能に支持する支軸１７ａ、１７ｂの側面に２本のスチールベルト１８を高さ方向にずらして、Ｓ字状および逆Ｓ字状に巻き付けて備える。これによりエンドエフェクタ１５に対して支軸１７ａと支軸１８ｂとが互いに逆方向で同じ角度だけ回動することができる。この回動伝達手段は、後述する図７に示す回動伝達手段と同様の機構である。

図４の搬送ロボット１２ａでは、駆動アーム１３の端部上面に１つの従動アーム１４をそれぞれ備えるものである。
これに対して図５に示す搬送ロボット１２ｂは、駆動アーム１３の端部上面に２つの従動アーム１４ａ、１４ｂをそれぞれ備える。この従動アーム１４ａ、１４ｂの端部付近にエンドエフェクタ１５ａ、１５ｂを備える。これにより１８０°異なる方向に進退運動でき、駆動源の作動により一方が進行すれば、他方が連動して後退して、基板の受け渡しを行うことができる。

図６の搬送ロボット１２ｃでは図１の駆動源１ａと、駆動源１ａに備える回動部材１０に突出して固設する駆動アーム１３ａと、駆動アーム１３ａと異なる位置に回動中心を有する駆動アーム１３ｂと、駆動アーム１３ａ、１３ｂと従動アーム１４ａ、１４ｂとを回動可能にそれぞれ支持するとともに、駆動アーム１３ａ、１３ｂの回動を従動アーム１４ａ、１４ｂへ伝達する回動伝達手段１９と、従動アーム１４ａ、１４ｂに回動可能に支持するエンドエフェクタ１５とからなる搬送ロボットである。

図７は図６の搬送ロボット１２ｃの回動伝達手段１９を示す一部切り欠き斜視図である。この回動伝達手段１９は筐体２０を有しており、この筐体２０は駆動アーム１３ａ、１３ｂに備える支軸１７ａと従動アーム１４ａ、１４ｂに備える１７ｂとを回動可能に支持する。この支軸１７ａと１７ｂの側部には２本のスチールベルト１８がＳ字状と逆Ｓ字状に巻き付けて備える。これにより駆動アーム１３ａ、１３ｂの回動を従動アーム１４ａ、１４ｂに伝達することができる。

〔第３実施形態〕
図８には、一つの固定軸部材８に二つの回動部材１０ａ、１０ｂを高さ方向にずらして２つ設けた駆動源１ｃが示されている。
駆動源１ｃは、内部を真空雰囲気とすることができる筐体２に設置されている。ベース部材３およびその外周部材３ａ、隔壁部材５、固定軸部材８などの構成は前記第２実施形態と同様であるので重複する説明は省略する。なお、本実施形態においては、外周部材３ａが軸方向に比較的長く形成され、二組の回動部材１０ａ，１０ｂの電機子６ａ，６ｂ、磁石９ａ，９ｂ部分は殆ど筐体２の外に配置されている。
本実施形態においては、固定軸部材８の外周には４列の軸受１１ａを介して回動部材１０ｂが回転自在に支持され、その外側に２列の軸受１１ｂを介して回動部材１０ａが回転自在に支持されている。これにより、回動部材１０ａ，１０ｂがそれぞれベース部材３に対して回転自在であることは前記第２実施形態と同様である。

本実施形態においては、固定子である電機子６ａ，６ｂと、回転子である磁石９ａ，９ｂの内外が前記第２実施形態と逆になっている。
ベース部材３の外周部材３ａの内周には凹部が形成され、その内部に電機子６ａ，６ｂが納められている。凹部の開口は隔壁部材５ａで塞がれている。
回動部材１０ａ，１０ｂの外周には、電機子６ａ，６ｂと対向する磁石９ａ，９ｂが配置され、前記第２実施形態と同様、互いに一定間隔で近接配置されている。
なお、センサ７ａ〜７ｈに関しても、前記第２実施形態と逆の配置になっている。
このような第３実施形態でも、固定子である電機子６ａ，６ｂおよび回転子である磁石９ａ，９ｂに加え、軸受１１ａ，１１ｂまでが固定軸部材８の軸方向の同じ領域に同軸状に配置されている。これにより、駆動源１ｃとしての軸方向の長さを短縮することが可能となる。

〔第４実施形態〕
図９には、一つの固定軸部材８に四つの回動部材１０ａ〜１０ｄを高さ方向にずらして２つ設けた駆動源１ｄが示されている。
駆動源１ｄは、内部を真空雰囲気とすることができる筐体２に設置されている。ベース部材３、隔壁部材５、固定軸部材８などの構成は前記第２実施形態と同様であるので重複する説明は省略する。
本実施形態においては、ベース部材３から筐体２の内側に向けて円筒状の外周部材３ａが軸方向に立ち上がっている。また、固定軸部材８の先端には先端部材１３が固定されている。先端部材１３はベース部材３に相当する円盤状であり、その外周にはベース部材３に向かって立ち上がる外周部材１３ａが形成されている。

外周部材３ａの内周には２列の軸受１１ａを介して回動部材１０ａが回転自在に支持され、その内側には２列の軸受１１ｂを介して回動部材１０ｂが回転自在に支持されている。これにより、回動部材１０ａ，１０ｂがそれぞれベース部材３に対して回転自在である。
外周部材１３ａの内周には２列の軸受１１ｃを介して回動部材１０ｃが回転自在に支持され、その内側には２列の軸受１１ｄを介して回動部材１０ｄが回転自在に支持されている。これにより、回動部材１０ｃ，１０ｄがそれぞれ先端部材１３ないしベース部材３に対して回転自在である。

各回動部材１０ａ〜１０ｄの内周には回転子である磁石９ａ〜９ｄが配置され、これらに対向して、固定軸部材８の外周には固定子である電機子６ａ〜６ｄが配置されている。これらの間には円筒状の隔壁部材５ｂが配置され、この隔壁部材５ｂを挟んで電機子６ａ〜６ｄと対向する磁石９ａ〜９ｄが互いに一定間隔で近接配置されている。
なお、各電機子６ａ〜６ｄおよび磁石９ａ〜９ｄに隣接して、センサ７ａ〜７ｐが配置されている。
このような第４実施形態でも、固定子である電機子６ａ〜６ｄおよび回転子である磁石９ａ〜９ｄに加え、軸受１１ａ〜１１ｄまでが固定軸部材８の軸方向の同じ領域に同軸状に配置されている。これにより、駆動源１ｄとしての軸方向の長さを短縮することが可能となる。

なお、本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態における細部構造などは実施にあたって適宜設定可能である。
また、各実施形態における各機能部品は、それぞれ同様のもので代替するとしてもよく、例えば軸受はいわゆる転がり軸受に限らず、自己潤滑性の合成樹脂材料を用いたもの等であってもよい。更に、各部材の区画割りあるいは接合構造も適宜設計しうる事項であり、各部の材質等も必要条件に応じて適宜選択すればよい。

Claims

筐体に設置されるベース部材と、前記ベース部材から前記筐体の内側に向けて設置された固定軸と、前記固定軸と同軸状に配置された回動部材と、前記固定軸を中心に前記回動部材を回転自在に支持する軸受と、前記固定軸と同軸状に配置された固定子と、前記回動部材に配置されかつ前記固定子に対向される回転子と、前記固定子と前記回転子との間に前記固定軸と同軸状に設置されて前記筐体外の大気雰囲気と前記筐体内の真空雰囲気とを隔てる隔壁部材と、を有する駆動源であって、
前記固定軸の外側に前記固定軸と同軸状に設置された円筒状の外周部材を有し、
前記固定子は前記固定軸の外周または前記外周部材の内周の何れか一方に形成された凹部内に配置されかつ前記隔壁部材を挟んで前記回転子と互いに一定間隔で近接配置され、
前記軸受は前記固定軸の外周または前記外周部材の内周の何れか他方に配置され、
これらの固定子および軸受が前記固定軸の軸方向の同じ領域に同軸状に配置されていることを特徴とする駆動源。
請求項１に記載した駆動源において、
前記ベース部材は前記筐体の開口部分に配置されており、
前記外周部材と前記固定軸とはそれぞれ前記ベース部材の前記筐体内側に向かう同じ側に設置されていることを特徴とする駆動源。
請求項１に記載した駆動源において、
前記ベース部材は前記筐体の開口部分よりも前記筐体の外側に離れて配置されており、
前記ベース部材と前記筐体とが前記外周部材で連結されていることを特徴とする駆動源。
請求項１に記載した駆動源において、
前記ベース部材は前記筐体の開口部分よりも前記筐体の内側に離れて配置されており、
前記ベース部材と前記筐体とが前記固定軸で連結されていることを特徴とする駆動源。
請求項１から請求項４の何れかに記載した駆動源において、
前記回動部材、前記回転子、前記固定子および前記軸受が、同じ固定軸の軸方向にずらした位置に複数組設置されていることを特徴とする駆動源。
請求項５に記載した駆動源において、
前記軸受の一つは前記回動部材の一つと前記固定軸とを回転自在に連結するとともに、
前記軸受の他の一つは前記回動部材の一つを前記回動部材の他の一つに回転自在に連結することを特徴とする駆動源。
請求項１から請求項６の何れかに記載した駆動源において、
前記回動部材に磁石を備えることにより前記隔壁部材の内部に備える位置検出手段が回動部材の位置検出を行うことを特徴とする駆動源。
請求項１から請求項７の何れかに記載した駆動源において、
前記隔壁部材の素材がニッケル合金であることを特徴とする駆動源。
請求項１から請求項８の何れかに記載の駆動源と、
駆動源に備える回動部材に突出して固設する駆動アームと、
前記駆動アームの他端に回動自在に連結された従動アームと、
前記従動アームの他端に回動自在に連結されたエンドエフェクタとを有し、
前記駆動源により駆動アームが回動するとともに従動アームが連動することでエンドエフェクタを進退運動できることを特徴とする搬送ロボット。
請求項９に記載した搬送ロボットにおいて、
前記回動部材の側面又は上面に２つの駆動アームを備えるとともに、各駆動アームの端部付近に連結された２つの従動アームと、各従動アームの端部付近に連結された２つのエンドエフェクタを有し、
該エンドエフェクタの進退方向が同一または旋回方向にずれた方向であることを特徴とする搬送ロボット。
請求項１から請求項８の何れかに記載の駆動源と、
駆動源に備える回動部材に突出して固設する第一駆動アームと、
第一駆動アームと軸方向に異なる位置に回動中心を有する第二駆動アームと、
第一駆動アーム、第二駆動アームと第一従動アーム、第二従動アームとを回動可能にそれぞれ支持するとともに、第一駆動アームの回動を第一従動アームへ伝達しかつ第二駆動アームの回動を第二従動アームへ伝達する回動伝達手段と、
第一従動アームと第二従動アームに回動可能に支持するエンドエフェクタと、
を備えることを特徴とする搬送ロボット。