JP4558981B2 - トランスファロボット - Google Patents
トランスファロボット Download PDFInfo
- Publication number
- JP4558981B2 JP4558981B2 JP2001169995A JP2001169995A JP4558981B2 JP 4558981 B2 JP4558981 B2 JP 4558981B2 JP 2001169995 A JP2001169995 A JP 2001169995A JP 2001169995 A JP2001169995 A JP 2001169995A JP 4558981 B2 JP4558981 B2 JP 4558981B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arm
- hand member
- transfer robot
- connecting portion
- hand
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- 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
- H01L21/677—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 for conveying, e.g. between different workstations
- H01L21/67763—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 for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
- H01L21/67766—Mechanical parts of transfer devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/02—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
- B25J9/04—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type by rotating at least one arm, excluding the head movement itself, e.g. cylindrical coordinate type or polar coordinate type
- B25J9/041—Cylindrical coordinate type
- B25J9/042—Cylindrical coordinate type comprising an articulated arm
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/02—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
- B25J9/04—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type by rotating at least one arm, excluding the head movement itself, e.g. cylindrical coordinate type or polar coordinate type
- B25J9/046—Revolute coordinate type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/06—Programme-controlled manipulators characterised by multi-articulated arms
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、液晶パネル製造用の基板や半導体製造用のウェハなどの所望のワークをワーク収納用のカセットと所望のステージとの間で受け渡すといった用途に用いるのに好適なトランスファロボットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、液晶パネルの製造工程においては、図１１に示すように、液晶パネル製造用の複数枚の基板７をカセット６２に収容しておき、各基板７に所定の処理を施すときには、ハンド部材８０を有するトランスファロボット（図示略）によって各基板７を１枚ずつ取り出してから所定位置に投入したり、あるいは処理を終えた基板をカセット６２に戻すといった作業が行なわれる。カセット６２は、ボックス状であり、たとえば一対の起立壁６２ａの各内面に基板７の両側縁部をスライド嵌入させるための複数のスロット６２ｂが設けられたものである。
【０００３】
従来のトランスファロボットの具体例としては、特開平１１−２３８７７９号公報に記載されたものがある。この従来のものとしては、本願の図１２および図１３に示す２種類のものがある。まず、図１２に示すトランスファロボットＲ１は、ハンド部材８０を紙面と直交する水平方向（Ｘ方向：同図中に符号不記入）に移動自在とするハンド部材動作機構８と、このハンド部材動作機構８の全体を移動させるためのリンク機構９とを有している。リンク機構９は、ベース部材９０に一端部が連結部９３ａを介して回転自在に連結された第１のアーム９１と、この第１のアーム９１の他端部に連結部９３ｂを介して連結された第２のアーム９２とを具備しており、かつこの第２のアーム９２の他端部には、ハンド部材動作機構８のベース部８１が連結部９３ｃを介して回転可能に連結された構造を有している。
【０００４】
このトランスファロボットＲ１によれば、リンク機構９の第１および第２のアーム９１，９２の回転動作により、ハンド部材動作機構８の全体をＺ方向（鉛直方向）およびＹ方向（Ｘ方向と直交する水平方向）に移動させることができる。第２のアーム９２の傾きに伴わせて、この第２のアーム９２とベース部８１との相対角度を制御すれば、ハンド部材動作機構８を常に所定の水平な姿勢に維持させておくこともできる。
【０００５】
図１３に示すトランスファロボットＲ２は、その基本的な構成が上記したトランスファロボットＲ１と共通している（図１２と同一部分は同一符号を付している）。ただし、このトランスファロボットＲ２は、第１のアーム９１の他端部９１ｂがその一端部９１ａの連結部９３ａの下方を通過できるように回転できる点において、図１２に示すトランスファロボットＲ１とは相違している。このトランスファロボットＲ２においては、トランスファロボットＲ１と比較して、ハンド部材動作機構８を低い位置において水平移動させることができ、高さが低い箇所においてワークの取り出し作業や投入作業を行なうのに好適となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のトランスファロボットＲ２においても、次に述べるように、未だ改善すべき課題があった。
【０００７】
すなわち、トランスファロボットとしては、簡易な構成によって、できる限り広い領域においてハンド部材移動可能とし、かつハンド部材を水平および垂直方向に直線的に移動できるようにすることが要請される場合が多い。ところが、トランスファロボットＲ２のリンク機構９は、第１および第２のアーム９１，９２を有するいわゆる２アームタイプの機構として構成されているに過ぎない。したがって、第１および第２のアーム９１，９２を回転させることによってワークをＹ方向（図１３の紙面に直交する方向）およびＺ方向に直線的に移動させ得る範囲が比較的狭くなっていた。より具体的には、トランスファロボットＲ２においては、第１のアーム９１の長さを床面から連結部９３ａまでの距離よりも短くする必要があり、この第１のアーム９１を長くとることが困難であるために、ハンド部材８０の最上昇高さを高くすることが困難となっていた。一方、これを解消しようとして第２のアーム９２を長くすると、ハンド部材８０の最上昇高さを高くすることは可能であるものの、この場合にはハンド部材８０を低い位置で水平移動させることが困難となる不具合を生じるのである。
【０００８】
本願発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、ワークを広い範囲で直線的に移動させる動作を適切に行なうことが可能なトランスファロボットを提供することをその課題としている。
【０００９】
【発明の開示】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１０】
本願発明によって提供されるトランスファロボットは、ワーク保持用のハンド部材を少なくとも水平なＸ方向に往復動自在とするハンド部材動作機構と、一端部が第１の連結部を介してベース部材に連結されており、かつ他端部が上記第１の連結部の下方を通過できるように、上記第１の連結部のＸ方向に延びる軸心周りに回転自在な第１のアームと、他端部が第２の連結部を介して上記ハンド部材動作機構に連結されている第２のアームと、上記ハンド部材動作機構を上記第２の連結部のＸ方向に延びる軸心周りに回転自在とする駆動手段と、を具備している、トランスファロボットであって、上記第１のアームの他端部および上記第２のアームの一端部に、第３および第４の連結部を介して連結され、かつこれら第３および第４の連結部のＸ方向に延びる軸心周りに回転自在な１つの中間アームを備えており、上記中間アームおよび上記第２のアームのそれぞれは、上記第１のアームと同一長さまたはそれよりも短くされているとともに、上記中間アームと上記第２のアームとのトータル長さは、上記第１のアームの長さよりも長くされていることを特徴としている。
【００１１】
本願発明に係るトランスファロボットのハンド部材動作機構を移動させるためのリンク機構は、第１および第２のアームに加えて中間アームをも有するいわゆる３アームタイプ、あるいはそれ以上の数のアームを備えたタイプとされている。このため、第１および第２のアームの回転制御に加えて、中間アームの回転をも適当に制御することにより、いわゆる２アームタイプのリンク機構を用いていた従来のものよりも、ハンド部材動作機構の移動範囲、とくに水平および鉛直方向への直線移動が可能な範囲を大きくすることが簡単に行なえることとなる。本願発明においては、第１のアームを第１の連結部の中心軸周りに回転させるときには、この第１のアームの他端部が第１の連結部の下方を通過するように回転させることができ、しかもその際には中間アームを略水平状態に寝かせた状態にしておくことが可能であるために、中間アームの存在に起因して第２のアームの他端部の高さが高くならないようにし、ハンド部材動作機構を低い高さで水平移動させることが可能となる。一方、ハンド部材動作機構を上昇させるときには、第１および第２のアームに加えて、中間アームについても上下方向に大きく延ばした姿勢とすることにより、ハンド部材動作機構の高さを高くすることができる。また、ハンド部材動作機構を水平方向に移動させる場合のストロークも大きくすることが可能となる。したがって、本願発明に係るトランスファロボットは、ハンド部材動作機構を低い箇所から高い箇所にかけての広い領域で昇降させたり、あるいは水平移動させることが要求される用途に好適となる。さらに、本願発明においては、ハンド部材動作機構の動作範囲を広くすることができることにより、トランスファロボット全体の小型化を図ることも可能となる。
【００１２】
また、上記構成によれば、上記第１のアームをその他端部が下降した姿勢とし、かつこの他端部から上記中間アームや上記第２のアームを上方へ向けて延ばした姿勢とした場合に、上記第２のアームの他端部を上記第１の連結部よりも上方の比較的低い位置に配置することができる。したがって、上記ハンド部材を低い高さでＹ方向（Ｘ方向と直交する略水平方向）に移動させるのにより好適となる。
【００１４】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、上記ハンド部材は、所望のワークを上面部に載置させることが可能なもの、ワークをクランプ可能なもの、真空吸着可能なもの、または磁力吸着可能なものである。ただし、本願発明においては、ハンド部材を上記構成以外のものとすることもできる。
【００１５】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、上記ハンド部材動作機構は、複数のハンド部材を有しており、かつこれら複数のハンド部材のそれぞれは、互いに独立して少なくともＸ方向に移動自在とされている。このような構成によれば、複数のハンド部材のそれぞれを利用してワークを取り扱うことが可能となり、ワーク搬送作業の能率を高めるのに好適となる。
【００１６】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、上記ハンド部材動作機構が水平旋回自在とされていることにより、上記ハンド部材は、Ｘ方向以外の水平な方向にも往復動自在とされている。このような構成によれば、ワークの搬送作業形態を多様なものにすることができる。
【００１７】
本願発明のその他の特徴および利点については、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００１９】
図１〜図６は、本願発明に係るトランスファロボットの一実施形態を示している。なお、本実施形態においては、略水平方向のうちの所定方向をＸ方向とし、略水平方向のうちのＸ方向と直交する方向をＹ方向とする。また、鉛直方向をＺ方向とする。
【００２０】
図１および図２によく表われているように、本実施形態のトランスファロボットＲは、ベース部材１と、リンク機構２と、２つのハンド部材３０（３０Ａ，３０Ｂ）を有するハンド部材動作機構３とを具備して構成されている。
【００２１】
ベース部材１は、一定の高さを有するボックス状に形成されており、たとえばフロアに固定して設けられている。ただし、後述するように、このベース部材１をＹ方向に移動自在に設けることもできる。
【００２２】
リンク機構２は、第１および第２のアーム２１，２２と、中間アーム２３と、第１ないし第４の連結部２４ａ〜２４ｄとを具備して構成されている。第１ないし第４の連結部２４ａ〜２４ｄのそれぞれの軸心Ｃ１〜Ｃ４は、いずれもＸ方向に延びている。
【００２３】
第１のアーム２１の一端部は、第１の連結部２４ａを介してベース部材１の一側面の上部に連結されており、軸心Ｃ１周りに回転自在である。軸心Ｃ１から第１のアーム２１の他端部先端までの長さＬａは、フロアから軸心Ｃ１までの高さＨａよりも短い寸法とされている。このことにより、第１のアーム２１は軸心Ｃ１の全周囲にわたって回転自在となっている。
【００２４】
中間アーム２３は、たとえば第１のアーム２１と略同一長さである。この中間アーム２３は、その一端部が第３の連結部２４ｃを介して第１のアーム２１の他端部に連結されていることにより、第１のアーム２１に対して軸心Ｃ３周りに相対回転自在である。第２のアーム２２は、たとえば第１のアーム２１や中間アーム２３よりも短くされており、その一端部が第４の連結部２４ｄを介して中間アーム２３の他端部に連結されていることにより、中間アーム２３に対して軸心Ｃ４周りに相対回転自在である。第２のアーム２２の他端部は、ハンド部材動作機構３のベース部３１に第２の連結部２４ｂを介して連結されている。このため、ハンド部材動作機構３は、第２のアーム２２に対して軸心Ｃ２周りに相対回転自在となっている。
【００２５】
図３によく表われているように、リンク機構２のアーム２１〜２３は、ベース部材１と同様に、中空状に形成されており、これらの各アーム２１〜２３やベース部材１内には、リンク機構２を動作させるための駆動機構が組み込まれている。より具体的には、第１の連結部２４ａは、軸心Ｃ１を中心軸とするスリーブ２５ａを介してベース部材１と第１のアーム２１とを連結した構造を有しており、ベース部材１内に設けられたモータＭ１の駆動軸２９ａの回転が歯車２８ａ，２８ｂを介してスリーブ２５ａに伝達されることにより、第１のアーム２１は軸心Ｃ１周りに回転するように構成されている。モータＭ１としては、たとえばブレーキ付きのサーボモータが用いられている。これは、後述する他のモータＭ２〜Ｍ６についても同様である。
【００２６】
第２ないし第４の連結部２４ｂ〜２４ｄの基本的な構造は、第１の連結部２４ａと同様であり、軸心Ｃ２〜Ｃ４を中心軸とするスリーブ２５ｂ〜２５ｄを介して所定の部材どうしを相対回転可能に連結している。アーム２１〜２３の内部には、モータＭ２〜Ｍ４が設けられており、それらの駆動軸の回転が、歯車機構あるいはタイミングベルトとタイミングプーリとの組み合わせ機構を介してスリーブ２５ｂ〜２５ｄに伝達されることにより、ベース部３１、中間アーム２３、および第２のアーム２２が軸心Ｃ２〜Ｃ４周りに回転するようになっている。軸心Ｃ２周りにベース部３１を回転させるためのモータＭ２を含んで構成される機構は、本願発明でいう駆動手段の一例に相当する。
【００２７】
モータＭ２〜Ｍ４および後述するハンド部材動作機構３用のモータＭ５，Ｍ６に電力供給を行うための配線ケーブル（図示略）は、スリーブ２５ａ，２５ｃ，２５ｄの各中心穴に順次通されていることにより、ベース部材１の内部から第１のアーム２１、中間アーム２３、および第２のアーム２２のそれぞれの内部に配索されている。第２のアーム２２の内部に到達している配線ケーブルは、スリーブ２５ｂの中心穴に通されていることにより、ベース部３１内にも導かれている。このような構造によれば、配線ケーブルがリンク機構２の各アームの外部に不体裁に露出しないようにすることができる。また、各アームの回転動作などによって配線ケーブルに不当な捩じれなども生じないようにすることもできる。
【００２８】
ハンド部材動作機構３は、リンク機構２に連結されたベース部３１と、このベース部３１の上部に連結された可動部材３２と、２つのハンド部材３０（３０Ａ，３０Ｂ）のそれぞれを動作させるための一対ずつのアーム３３，３４とを具備して構成されている。
【００２９】
各ハンド部材３０は、たとえば略平板状の基端部３０ａから２つの長細な板状部材３０ｂが適当な間隔を隔てて一定方向に延びた形態を有しており、たとえば図１１を参照して説明したハンド部材と同様な態様で所望の平板状のワークを支持可能なものである。ハンド部材３０の上面部には、図示されていない真空ポンプまたはブロアによって吸引負圧を生じさせることが可能な小孔３０ｃが適当数設けられており、その吸引負圧を利用して所望のワークをハンド部材３０に吸着できるように構成されている。各ハンド部材３０の基端部３０ａは、各アーム３３の一端部に支持されている。ただし、図１に示すように、２つのアーム３３に対する２つのハンド部材３０の取り付け高さは相違しており、これら２つのハンド部材３０どうしが互いに接触しないように構成されている。
【００３０】
２つのハンド部材３０（３０Ａ，３０Ｂ）のそれぞれは、アーム３３，３４を備えたリンク機構により、互いに独立してＸ方向に直線的に往復動自在とされている。各ハンド部材３０をリンク機構を利用して直線的に往復動させるための原理は、従来より既知であり、本実施形態においても従来既知の原理が利用されている。具体的には、図４に示すように、アーム３４は、その一端部が軸３９ａを介して可動部材３２に連結されており、軸３９ａに伴って回転可能である。軸３９ａは、可動部材３２内に設けられているモータＭ６の駆動軸に対してプーリ３８ａ，３８ｂおよびベルト３８ｃを介して駆動連結されており、モータＭ６の駆動により回転自在である。アーム３３は、その他端部が軸３９ｂを介してアーム３４の他端部に連結されており、軸３９ｂに伴って回転可能である。軸３９ａ，３９ｂには、ベルト３６ａが掛け廻された一対のプーリ３７ａ，３７ｂが装着されており、プーリ３７ａの回転動作によって軸３９ｂが回転するように構成されている。ハンド部材３０は、軸３９ｃを介してアーム３３の一端部に連結されており、軸３９ｃの回転に伴ってアーム３３に対して相対回転可能である。軸３９ｂ，３９ｃには、ベルト３６ｂが掛け廻された一対のプーリ３７ｃ，３７ｄが装着されており、プーリ３７ｃの回転動作によって軸３９ｃが回転するように構成されている。プーリ３７ｂ，３７ｃの直径は、プーリ３７ａ，３７ｄの直径の１／２とされている。
【００３１】
ハンド部材３０は、次のような原理により、直線的に往復動を行う。すなわち、アーム３３，３４が図５の実線に示すように直線上に並んだ状態から、アーム３４が矢印Ｎａ方向に角度θだけ回転すると、アーム３３は、本来ならば、符号ｎ１で示す箇所に移動する。ところが、アーム３４の回転時には、ベルト３６ａが矢印Ｎｂ，Ｎｃ方向に移動して、プーリ３７ｂおよび軸３９ｂを矢印Ｎｄ方向に回転させるため、アーム３３は、実際には軸３９ｂを中心として矢印Ｎｅ方向に回転する。プーリ３７ｂは、プーリ３７ａの１／２の直径であるため、その際のアーム３３の回転量はプーリ３７ａの回転量の２倍となる。したがって、アーム３３の矢印Ｎｅ方向への回転角度は、２θとなり、アーム３３の一端部の軸３９ｃは、元の軸３９ｃの中心と軸３９ａの中心とを結ぶ直線上を移動する。このようなことにより、ハンド部材３０の直進往復動作が実現される。また、上記動作の際には、ベルト３６ｂが矢印Ｎｆ，Ｎｇ方向に移動することにより、プーリ３７ｄおよび軸３９ｃがプーリ３７ｂ，３７ｃの１／２の回転量だけ矢印Ｎｈ方向に回転する。したがって、ハンド部材３０は、アーム３３に相対して矢印Ｎｈ方向に角度θだけ回転することとなる。したがって、ハンド部材３０の向きは当初の向きのままとなる。
【００３２】
図３によく表われているように、ハンド部材動作機構３の可動部材３２は、ベース部３１に対して鉛直方向に延びる軸心Ｃ５周りに相対回転自在とされている。より具体的には、可動部材３２は、ベース部３１に対してスリーブ３５を介して連結されており、ベース部３１内に設けられたモータＭ５の駆動力によってスリーブ３５が回転されることにより軸心Ｃ５周りに回転するように構成されている。この可動部材３２が軸心Ｃ５周りに回転すると、各アーム３３，３４や各ハンド部材３０もこれに伴って旋回する。したがって、各ハンド部材３０は、略水平方向のうちのＸ方向以外の種々の方向にも往復動自在である。
【００３３】
次に、上記構成のトランスファロボットＲの作用について説明する。
【００３４】
まず、このトランスファロボットＲにおいては、図６に示すように、リンク機構２の複数のアーム２１〜２３を軸心Ｃ１，Ｃ３，Ｃ４周りに回転させることにより、各ハンド部材３０をＺ方向において昇降させ得るのに加え、Ｙ方向にも移動させることができる。その移動の際に、ハンド部材動作機構３のベース部３１を軸心Ｃ２周りに回転させることにより、各ハンド部材３０を水平姿勢に維持することもできる。なお、各ハンド部材３０を垂直姿勢など、水平姿勢以外の姿勢にすることもできる。このトランスファロボットＲでは、少なくとも同図のハッチングが入れられた半円領域Ｓの範囲内において、各ハンド部材３０のセンタＰを任意に移動させることが可能である。
【００３５】
リンク機構２の各アーム２１〜２３を、同図の実線で示す位置から符号ｎ２で示す位置に移動させる場合、矢印Ｎｉに示すように、第１のアーム２１をその他端部が軸心Ｃ１の下方を通過するように回転させることができる。このようにすると、中間アーム２３や第２のアーム２２の高さも低く抑えることができ、ハンド部材３０の高さを低く維持させたまま、Ｙ方向へ移動させるのに好適となる。上記動作をより具体的に説明すると、たとえば図６の実線で示す状態から、図７（ａ）〜（ｅ）に示すようにリンク機構２の各アームを種々の角度に回転させることにより、各ハンド部材３０の中心Ｐを、図６の符号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３で示す位置へ直線的に移動させることができる。本実施形態においては、中間アーム２３と第２のアーム２２とのそれぞれが、第１のアーム２１の長さと同等もしくはそれよりも短い長さとされているために、第１のアーム２１の他端部を下降させるとともに、この他端部から中間アーム２３と第２のアーム２２とを立ち上がらせた格好にした場合に、軸心Ｃ２の高さを比較的低くすることができる。このことは、ハンド部材３０をＹ方向に平行移動可能とする最低高さを低くするのにより好ましいものとなる。
【００３６】
上記説明から理解されるように、リンク機構２は、各ハンド部材３０の最下降高さを低くするのに好適である。その一方、アーム２１〜２３のそれぞれが上方へ延びる姿勢にされた場合には、各ハンド部材３０をかなり高い位置に上昇させることもできる。したがって、このトランスファロボットＲを、たとえば図１１に示したようなカセット６２に対するワークの出し入れ用途に用いる場合において、そのカセット６２の底部の高さＨａが低くされている一方、その上部の高さＨｂが高くされているような場合にも好適に対処できることとなる。本実施形態においては、図６の符号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ４，Ｐ５で示す箇所を４隅の頂点とする矩形状の領域において、各ハンド部材３０をＹ方向とＺ方向とのいずれの方向においても直線的に移動させることが可能である。
【００３７】
このトランスファロボットＲにおいては、リンク機構２を利用して各ハンド部材３０をＺ方向とＹ方向とのいずれにも移動させることができるために、たとえば図８に示すように、所望のワークを収容するための２つのカセット６２がＹ方向に並べられている場合には、ベース部材１をフロアに固定させたまま、リンク機構２を動作させることにより各ハンド部材３０を各カセット６２の正面に配置することができる。したがって、各カセット６２に対するワークの出し入れ作業を適切に行うことが可能となる。各ハンド部材３０のＺ方向への移動とＹ方向への移動とは複合的に同時に行うことができる。また、その際には、各ハンド部材３０の軸心Ｃ５周りの水平旋回動作も併せて行うことができる。したがって、作業能率を高めることができる。さらに、２つのハンド部材３０を独立して往復動作させることもできるために、作業能率を一層高めることができる。
【００３８】
図９に示すように、比較的多くのカセット６２がＹ方向に並べられている場合には、ベース部材１を移動装置４上に取り付けて、トランスファロボットＲの全体をＹ方向に移動させる使用態様にすることもできる。トランスファロボットＲは、ハンド部材３０をリンク機構２の動作によってもＹ方向に移動させることができるために、その分だけトランスファロボットＲの全体の移動距離Ｌ１を少なくすることができる。移動装置４によってトランスファロボットＲの全体をＹ方向に移動させている際には、リンク機構２によってハンド部材３０を同方向にさらに移動させることもできるから、トランスファロボットＲの動作速度を速めることも可能となる。
【００３９】
図１０は、本願発明に係るトランスファロボットの参考例を示している。なお、同図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一符号を付している。
【００４０】
図１０に示すトランスファロボットＲａは、中間アーム２３が第１のアーム２１よりも長い寸法とされたリンク機構２Ａを有している。他の基本的な構成は、先に説明したトランスファロボットＲと同様である。
【００４１】
このような構成によれば、同図の仮想線で代表的に示されているようにリンク機構２Ａを動作させることにより、少なくとも同図の符号Ｓ１で示すハッチング領域内において、各ハンド部材３０のセンタＰを任意に移動させることが可能である。中間アーム２３が長くされているために、図６に示した場合と比べて、各ハンド部材３０のＹ方向の移動範囲を大きくとることが可能である。また、Ｚ方向への移動範囲も大きくなり、図６に示したものよりも各ハンド部材３０の最上昇高さを高くすることもできる。ただし、ベース部材１の直上部分近辺においては、各ハンド部材３０を水平移動させることができない範囲が生じる。このような作用は、中間アーム２３に代えて、第２のアーム２２を第１のアーム２１よりも長くした場合にも同様に得られることとなり、本願発明ではそのような構成にすることもできる。
【００４２】
本願発明に係るトランスファロボットの各部の具体的な構成は、上述の実施形態に限定されず、種々に設計変更自在である。
【００４４】
ハンド部材３０をＸ方向に往復動させるための具体的な機構は、上記した機構に限定されず、それ以外の種々の機構を用いることができる。本願発明に係るトランスファロボットは、たとえば液晶パネルの製造設備において、液晶パネル製造用の基板を搬送する用途に好適であるが、やはり本願発明はこれに限定されず、半導体製造用のウェハや、その他の種々のワークの搬送用途に用いることが可能であり、その具体的な使用用途は問わない。したがって、ハンド部材の具体的な構成もワークの種類に応じて種々に設計変更することができ、たとえば上面部にワークを載置させることによってのみワークを保持するもの、ワークを機械的にクランプするもの、または吸引負圧、磁力、その他の物理的な作用を利用してワークを吸着保持するものにすることもできる。ハンド部材は、少なくとも１つ具備されていればよく、複数のハンド部材が具備されていない構成とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明に係るトランスファロボットの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】 図１に示すトランスファロボットの動作状態を示す斜視図である。
【図３】 図１のIII −III 断面図である。
【図４】 図１に示すトランスファロボットのハンド部材動作機構の概略断面図である。
【図５】 図１に示すトランスファロボットのハンド部材動作機構の動作説明図である。
【図６】 図１に示すトランスファロボットの動作説明図である。
【図７】 （ａ）〜（ｅ）は、図１に示すトランスファロボットの動作説明図である。
【図８】 図１に示すトランスファロボットの一使用例を示す説明図である。
【図９】 図１に示すトランスファロボットの他の使用例を示す説明図である。
【図１０】 本願発明に係るトランスファロボットの参考例を示す説明図である。
【図１１】 カセットにワークを出し入れする作業の一例を示す斜視図である。
【図１２】 従来技術の一例を示す説明図である。
【図１３】 従来技術の他の例を示す説明図である。
【符号の説明】
Ｒ，Ｒａ トランスファロボット
Ｃ１〜Ｃ５ 軸心
１ ベース部材
２，２Ａ リンク機構
３ ハンド部材動作機構
２１ 第１のアーム
２２ 第２のアーム
２３ 中間アーム
２４ａ〜２４ｄ 第１ないし第４の連結部
３０ ハンド部材
【発明の属する技術分野】
本願発明は、液晶パネル製造用の基板や半導体製造用のウェハなどの所望のワークをワーク収納用のカセットと所望のステージとの間で受け渡すといった用途に用いるのに好適なトランスファロボットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、液晶パネルの製造工程においては、図１１に示すように、液晶パネル製造用の複数枚の基板７をカセット６２に収容しておき、各基板７に所定の処理を施すときには、ハンド部材８０を有するトランスファロボット（図示略）によって各基板７を１枚ずつ取り出してから所定位置に投入したり、あるいは処理を終えた基板をカセット６２に戻すといった作業が行なわれる。カセット６２は、ボックス状であり、たとえば一対の起立壁６２ａの各内面に基板７の両側縁部をスライド嵌入させるための複数のスロット６２ｂが設けられたものである。
【０００３】
従来のトランスファロボットの具体例としては、特開平１１−２３８７７９号公報に記載されたものがある。この従来のものとしては、本願の図１２および図１３に示す２種類のものがある。まず、図１２に示すトランスファロボットＲ１は、ハンド部材８０を紙面と直交する水平方向（Ｘ方向：同図中に符号不記入）に移動自在とするハンド部材動作機構８と、このハンド部材動作機構８の全体を移動させるためのリンク機構９とを有している。リンク機構９は、ベース部材９０に一端部が連結部９３ａを介して回転自在に連結された第１のアーム９１と、この第１のアーム９１の他端部に連結部９３ｂを介して連結された第２のアーム９２とを具備しており、かつこの第２のアーム９２の他端部には、ハンド部材動作機構８のベース部８１が連結部９３ｃを介して回転可能に連結された構造を有している。
【０００４】
このトランスファロボットＲ１によれば、リンク機構９の第１および第２のアーム９１，９２の回転動作により、ハンド部材動作機構８の全体をＺ方向（鉛直方向）およびＹ方向（Ｘ方向と直交する水平方向）に移動させることができる。第２のアーム９２の傾きに伴わせて、この第２のアーム９２とベース部８１との相対角度を制御すれば、ハンド部材動作機構８を常に所定の水平な姿勢に維持させておくこともできる。
【０００５】
図１３に示すトランスファロボットＲ２は、その基本的な構成が上記したトランスファロボットＲ１と共通している（図１２と同一部分は同一符号を付している）。ただし、このトランスファロボットＲ２は、第１のアーム９１の他端部９１ｂがその一端部９１ａの連結部９３ａの下方を通過できるように回転できる点において、図１２に示すトランスファロボットＲ１とは相違している。このトランスファロボットＲ２においては、トランスファロボットＲ１と比較して、ハンド部材動作機構８を低い位置において水平移動させることができ、高さが低い箇所においてワークの取り出し作業や投入作業を行なうのに好適となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のトランスファロボットＲ２においても、次に述べるように、未だ改善すべき課題があった。
【０００７】
すなわち、トランスファロボットとしては、簡易な構成によって、できる限り広い領域においてハンド部材移動可能とし、かつハンド部材を水平および垂直方向に直線的に移動できるようにすることが要請される場合が多い。ところが、トランスファロボットＲ２のリンク機構９は、第１および第２のアーム９１，９２を有するいわゆる２アームタイプの機構として構成されているに過ぎない。したがって、第１および第２のアーム９１，９２を回転させることによってワークをＹ方向（図１３の紙面に直交する方向）およびＺ方向に直線的に移動させ得る範囲が比較的狭くなっていた。より具体的には、トランスファロボットＲ２においては、第１のアーム９１の長さを床面から連結部９３ａまでの距離よりも短くする必要があり、この第１のアーム９１を長くとることが困難であるために、ハンド部材８０の最上昇高さを高くすることが困難となっていた。一方、これを解消しようとして第２のアーム９２を長くすると、ハンド部材８０の最上昇高さを高くすることは可能であるものの、この場合にはハンド部材８０を低い位置で水平移動させることが困難となる不具合を生じるのである。
【０００８】
本願発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、ワークを広い範囲で直線的に移動させる動作を適切に行なうことが可能なトランスファロボットを提供することをその課題としている。
【０００９】
【発明の開示】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１０】
本願発明によって提供されるトランスファロボットは、ワーク保持用のハンド部材を少なくとも水平なＸ方向に往復動自在とするハンド部材動作機構と、一端部が第１の連結部を介してベース部材に連結されており、かつ他端部が上記第１の連結部の下方を通過できるように、上記第１の連結部のＸ方向に延びる軸心周りに回転自在な第１のアームと、他端部が第２の連結部を介して上記ハンド部材動作機構に連結されている第２のアームと、上記ハンド部材動作機構を上記第２の連結部のＸ方向に延びる軸心周りに回転自在とする駆動手段と、を具備している、トランスファロボットであって、上記第１のアームの他端部および上記第２のアームの一端部に、第３および第４の連結部を介して連結され、かつこれら第３および第４の連結部のＸ方向に延びる軸心周りに回転自在な１つの中間アームを備えており、上記中間アームおよび上記第２のアームのそれぞれは、上記第１のアームと同一長さまたはそれよりも短くされているとともに、上記中間アームと上記第２のアームとのトータル長さは、上記第１のアームの長さよりも長くされていることを特徴としている。
【００１１】
本願発明に係るトランスファロボットのハンド部材動作機構を移動させるためのリンク機構は、第１および第２のアームに加えて中間アームをも有するいわゆる３アームタイプ、あるいはそれ以上の数のアームを備えたタイプとされている。このため、第１および第２のアームの回転制御に加えて、中間アームの回転をも適当に制御することにより、いわゆる２アームタイプのリンク機構を用いていた従来のものよりも、ハンド部材動作機構の移動範囲、とくに水平および鉛直方向への直線移動が可能な範囲を大きくすることが簡単に行なえることとなる。本願発明においては、第１のアームを第１の連結部の中心軸周りに回転させるときには、この第１のアームの他端部が第１の連結部の下方を通過するように回転させることができ、しかもその際には中間アームを略水平状態に寝かせた状態にしておくことが可能であるために、中間アームの存在に起因して第２のアームの他端部の高さが高くならないようにし、ハンド部材動作機構を低い高さで水平移動させることが可能となる。一方、ハンド部材動作機構を上昇させるときには、第１および第２のアームに加えて、中間アームについても上下方向に大きく延ばした姿勢とすることにより、ハンド部材動作機構の高さを高くすることができる。また、ハンド部材動作機構を水平方向に移動させる場合のストロークも大きくすることが可能となる。したがって、本願発明に係るトランスファロボットは、ハンド部材動作機構を低い箇所から高い箇所にかけての広い領域で昇降させたり、あるいは水平移動させることが要求される用途に好適となる。さらに、本願発明においては、ハンド部材動作機構の動作範囲を広くすることができることにより、トランスファロボット全体の小型化を図ることも可能となる。
【００１２】
また、上記構成によれば、上記第１のアームをその他端部が下降した姿勢とし、かつこの他端部から上記中間アームや上記第２のアームを上方へ向けて延ばした姿勢とした場合に、上記第２のアームの他端部を上記第１の連結部よりも上方の比較的低い位置に配置することができる。したがって、上記ハンド部材を低い高さでＹ方向（Ｘ方向と直交する略水平方向）に移動させるのにより好適となる。
【００１４】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、上記ハンド部材は、所望のワークを上面部に載置させることが可能なもの、ワークをクランプ可能なもの、真空吸着可能なもの、または磁力吸着可能なものである。ただし、本願発明においては、ハンド部材を上記構成以外のものとすることもできる。
【００１５】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、上記ハンド部材動作機構は、複数のハンド部材を有しており、かつこれら複数のハンド部材のそれぞれは、互いに独立して少なくともＸ方向に移動自在とされている。このような構成によれば、複数のハンド部材のそれぞれを利用してワークを取り扱うことが可能となり、ワーク搬送作業の能率を高めるのに好適となる。
【００１６】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、上記ハンド部材動作機構が水平旋回自在とされていることにより、上記ハンド部材は、Ｘ方向以外の水平な方向にも往復動自在とされている。このような構成によれば、ワークの搬送作業形態を多様なものにすることができる。
【００１７】
本願発明のその他の特徴および利点については、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００１９】
図１〜図６は、本願発明に係るトランスファロボットの一実施形態を示している。なお、本実施形態においては、略水平方向のうちの所定方向をＸ方向とし、略水平方向のうちのＸ方向と直交する方向をＹ方向とする。また、鉛直方向をＺ方向とする。
【００２０】
図１および図２によく表われているように、本実施形態のトランスファロボットＲは、ベース部材１と、リンク機構２と、２つのハンド部材３０（３０Ａ，３０Ｂ）を有するハンド部材動作機構３とを具備して構成されている。
【００２１】
ベース部材１は、一定の高さを有するボックス状に形成されており、たとえばフロアに固定して設けられている。ただし、後述するように、このベース部材１をＹ方向に移動自在に設けることもできる。
【００２２】
リンク機構２は、第１および第２のアーム２１，２２と、中間アーム２３と、第１ないし第４の連結部２４ａ〜２４ｄとを具備して構成されている。第１ないし第４の連結部２４ａ〜２４ｄのそれぞれの軸心Ｃ１〜Ｃ４は、いずれもＸ方向に延びている。
【００２３】
第１のアーム２１の一端部は、第１の連結部２４ａを介してベース部材１の一側面の上部に連結されており、軸心Ｃ１周りに回転自在である。軸心Ｃ１から第１のアーム２１の他端部先端までの長さＬａは、フロアから軸心Ｃ１までの高さＨａよりも短い寸法とされている。このことにより、第１のアーム２１は軸心Ｃ１の全周囲にわたって回転自在となっている。
【００２４】
中間アーム２３は、たとえば第１のアーム２１と略同一長さである。この中間アーム２３は、その一端部が第３の連結部２４ｃを介して第１のアーム２１の他端部に連結されていることにより、第１のアーム２１に対して軸心Ｃ３周りに相対回転自在である。第２のアーム２２は、たとえば第１のアーム２１や中間アーム２３よりも短くされており、その一端部が第４の連結部２４ｄを介して中間アーム２３の他端部に連結されていることにより、中間アーム２３に対して軸心Ｃ４周りに相対回転自在である。第２のアーム２２の他端部は、ハンド部材動作機構３のベース部３１に第２の連結部２４ｂを介して連結されている。このため、ハンド部材動作機構３は、第２のアーム２２に対して軸心Ｃ２周りに相対回転自在となっている。
【００２５】
図３によく表われているように、リンク機構２のアーム２１〜２３は、ベース部材１と同様に、中空状に形成されており、これらの各アーム２１〜２３やベース部材１内には、リンク機構２を動作させるための駆動機構が組み込まれている。より具体的には、第１の連結部２４ａは、軸心Ｃ１を中心軸とするスリーブ２５ａを介してベース部材１と第１のアーム２１とを連結した構造を有しており、ベース部材１内に設けられたモータＭ１の駆動軸２９ａの回転が歯車２８ａ，２８ｂを介してスリーブ２５ａに伝達されることにより、第１のアーム２１は軸心Ｃ１周りに回転するように構成されている。モータＭ１としては、たとえばブレーキ付きのサーボモータが用いられている。これは、後述する他のモータＭ２〜Ｍ６についても同様である。
【００２６】
第２ないし第４の連結部２４ｂ〜２４ｄの基本的な構造は、第１の連結部２４ａと同様であり、軸心Ｃ２〜Ｃ４を中心軸とするスリーブ２５ｂ〜２５ｄを介して所定の部材どうしを相対回転可能に連結している。アーム２１〜２３の内部には、モータＭ２〜Ｍ４が設けられており、それらの駆動軸の回転が、歯車機構あるいはタイミングベルトとタイミングプーリとの組み合わせ機構を介してスリーブ２５ｂ〜２５ｄに伝達されることにより、ベース部３１、中間アーム２３、および第２のアーム２２が軸心Ｃ２〜Ｃ４周りに回転するようになっている。軸心Ｃ２周りにベース部３１を回転させるためのモータＭ２を含んで構成される機構は、本願発明でいう駆動手段の一例に相当する。
【００２７】
モータＭ２〜Ｍ４および後述するハンド部材動作機構３用のモータＭ５，Ｍ６に電力供給を行うための配線ケーブル（図示略）は、スリーブ２５ａ，２５ｃ，２５ｄの各中心穴に順次通されていることにより、ベース部材１の内部から第１のアーム２１、中間アーム２３、および第２のアーム２２のそれぞれの内部に配索されている。第２のアーム２２の内部に到達している配線ケーブルは、スリーブ２５ｂの中心穴に通されていることにより、ベース部３１内にも導かれている。このような構造によれば、配線ケーブルがリンク機構２の各アームの外部に不体裁に露出しないようにすることができる。また、各アームの回転動作などによって配線ケーブルに不当な捩じれなども生じないようにすることもできる。
【００２８】
ハンド部材動作機構３は、リンク機構２に連結されたベース部３１と、このベース部３１の上部に連結された可動部材３２と、２つのハンド部材３０（３０Ａ，３０Ｂ）のそれぞれを動作させるための一対ずつのアーム３３，３４とを具備して構成されている。
【００２９】
各ハンド部材３０は、たとえば略平板状の基端部３０ａから２つの長細な板状部材３０ｂが適当な間隔を隔てて一定方向に延びた形態を有しており、たとえば図１１を参照して説明したハンド部材と同様な態様で所望の平板状のワークを支持可能なものである。ハンド部材３０の上面部には、図示されていない真空ポンプまたはブロアによって吸引負圧を生じさせることが可能な小孔３０ｃが適当数設けられており、その吸引負圧を利用して所望のワークをハンド部材３０に吸着できるように構成されている。各ハンド部材３０の基端部３０ａは、各アーム３３の一端部に支持されている。ただし、図１に示すように、２つのアーム３３に対する２つのハンド部材３０の取り付け高さは相違しており、これら２つのハンド部材３０どうしが互いに接触しないように構成されている。
【００３０】
２つのハンド部材３０（３０Ａ，３０Ｂ）のそれぞれは、アーム３３，３４を備えたリンク機構により、互いに独立してＸ方向に直線的に往復動自在とされている。各ハンド部材３０をリンク機構を利用して直線的に往復動させるための原理は、従来より既知であり、本実施形態においても従来既知の原理が利用されている。具体的には、図４に示すように、アーム３４は、その一端部が軸３９ａを介して可動部材３２に連結されており、軸３９ａに伴って回転可能である。軸３９ａは、可動部材３２内に設けられているモータＭ６の駆動軸に対してプーリ３８ａ，３８ｂおよびベルト３８ｃを介して駆動連結されており、モータＭ６の駆動により回転自在である。アーム３３は、その他端部が軸３９ｂを介してアーム３４の他端部に連結されており、軸３９ｂに伴って回転可能である。軸３９ａ，３９ｂには、ベルト３６ａが掛け廻された一対のプーリ３７ａ，３７ｂが装着されており、プーリ３７ａの回転動作によって軸３９ｂが回転するように構成されている。ハンド部材３０は、軸３９ｃを介してアーム３３の一端部に連結されており、軸３９ｃの回転に伴ってアーム３３に対して相対回転可能である。軸３９ｂ，３９ｃには、ベルト３６ｂが掛け廻された一対のプーリ３７ｃ，３７ｄが装着されており、プーリ３７ｃの回転動作によって軸３９ｃが回転するように構成されている。プーリ３７ｂ，３７ｃの直径は、プーリ３７ａ，３７ｄの直径の１／２とされている。
【００３１】
ハンド部材３０は、次のような原理により、直線的に往復動を行う。すなわち、アーム３３，３４が図５の実線に示すように直線上に並んだ状態から、アーム３４が矢印Ｎａ方向に角度θだけ回転すると、アーム３３は、本来ならば、符号ｎ１で示す箇所に移動する。ところが、アーム３４の回転時には、ベルト３６ａが矢印Ｎｂ，Ｎｃ方向に移動して、プーリ３７ｂおよび軸３９ｂを矢印Ｎｄ方向に回転させるため、アーム３３は、実際には軸３９ｂを中心として矢印Ｎｅ方向に回転する。プーリ３７ｂは、プーリ３７ａの１／２の直径であるため、その際のアーム３３の回転量はプーリ３７ａの回転量の２倍となる。したがって、アーム３３の矢印Ｎｅ方向への回転角度は、２θとなり、アーム３３の一端部の軸３９ｃは、元の軸３９ｃの中心と軸３９ａの中心とを結ぶ直線上を移動する。このようなことにより、ハンド部材３０の直進往復動作が実現される。また、上記動作の際には、ベルト３６ｂが矢印Ｎｆ，Ｎｇ方向に移動することにより、プーリ３７ｄおよび軸３９ｃがプーリ３７ｂ，３７ｃの１／２の回転量だけ矢印Ｎｈ方向に回転する。したがって、ハンド部材３０は、アーム３３に相対して矢印Ｎｈ方向に角度θだけ回転することとなる。したがって、ハンド部材３０の向きは当初の向きのままとなる。
【００３２】
図３によく表われているように、ハンド部材動作機構３の可動部材３２は、ベース部３１に対して鉛直方向に延びる軸心Ｃ５周りに相対回転自在とされている。より具体的には、可動部材３２は、ベース部３１に対してスリーブ３５を介して連結されており、ベース部３１内に設けられたモータＭ５の駆動力によってスリーブ３５が回転されることにより軸心Ｃ５周りに回転するように構成されている。この可動部材３２が軸心Ｃ５周りに回転すると、各アーム３３，３４や各ハンド部材３０もこれに伴って旋回する。したがって、各ハンド部材３０は、略水平方向のうちのＸ方向以外の種々の方向にも往復動自在である。
【００３３】
次に、上記構成のトランスファロボットＲの作用について説明する。
【００３４】
まず、このトランスファロボットＲにおいては、図６に示すように、リンク機構２の複数のアーム２１〜２３を軸心Ｃ１，Ｃ３，Ｃ４周りに回転させることにより、各ハンド部材３０をＺ方向において昇降させ得るのに加え、Ｙ方向にも移動させることができる。その移動の際に、ハンド部材動作機構３のベース部３１を軸心Ｃ２周りに回転させることにより、各ハンド部材３０を水平姿勢に維持することもできる。なお、各ハンド部材３０を垂直姿勢など、水平姿勢以外の姿勢にすることもできる。このトランスファロボットＲでは、少なくとも同図のハッチングが入れられた半円領域Ｓの範囲内において、各ハンド部材３０のセンタＰを任意に移動させることが可能である。
【００３５】
リンク機構２の各アーム２１〜２３を、同図の実線で示す位置から符号ｎ２で示す位置に移動させる場合、矢印Ｎｉに示すように、第１のアーム２１をその他端部が軸心Ｃ１の下方を通過するように回転させることができる。このようにすると、中間アーム２３や第２のアーム２２の高さも低く抑えることができ、ハンド部材３０の高さを低く維持させたまま、Ｙ方向へ移動させるのに好適となる。上記動作をより具体的に説明すると、たとえば図６の実線で示す状態から、図７（ａ）〜（ｅ）に示すようにリンク機構２の各アームを種々の角度に回転させることにより、各ハンド部材３０の中心Ｐを、図６の符号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３で示す位置へ直線的に移動させることができる。本実施形態においては、中間アーム２３と第２のアーム２２とのそれぞれが、第１のアーム２１の長さと同等もしくはそれよりも短い長さとされているために、第１のアーム２１の他端部を下降させるとともに、この他端部から中間アーム２３と第２のアーム２２とを立ち上がらせた格好にした場合に、軸心Ｃ２の高さを比較的低くすることができる。このことは、ハンド部材３０をＹ方向に平行移動可能とする最低高さを低くするのにより好ましいものとなる。
【００３６】
上記説明から理解されるように、リンク機構２は、各ハンド部材３０の最下降高さを低くするのに好適である。その一方、アーム２１〜２３のそれぞれが上方へ延びる姿勢にされた場合には、各ハンド部材３０をかなり高い位置に上昇させることもできる。したがって、このトランスファロボットＲを、たとえば図１１に示したようなカセット６２に対するワークの出し入れ用途に用いる場合において、そのカセット６２の底部の高さＨａが低くされている一方、その上部の高さＨｂが高くされているような場合にも好適に対処できることとなる。本実施形態においては、図６の符号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ４，Ｐ５で示す箇所を４隅の頂点とする矩形状の領域において、各ハンド部材３０をＹ方向とＺ方向とのいずれの方向においても直線的に移動させることが可能である。
【００３７】
このトランスファロボットＲにおいては、リンク機構２を利用して各ハンド部材３０をＺ方向とＹ方向とのいずれにも移動させることができるために、たとえば図８に示すように、所望のワークを収容するための２つのカセット６２がＹ方向に並べられている場合には、ベース部材１をフロアに固定させたまま、リンク機構２を動作させることにより各ハンド部材３０を各カセット６２の正面に配置することができる。したがって、各カセット６２に対するワークの出し入れ作業を適切に行うことが可能となる。各ハンド部材３０のＺ方向への移動とＹ方向への移動とは複合的に同時に行うことができる。また、その際には、各ハンド部材３０の軸心Ｃ５周りの水平旋回動作も併せて行うことができる。したがって、作業能率を高めることができる。さらに、２つのハンド部材３０を独立して往復動作させることもできるために、作業能率を一層高めることができる。
【００３８】
図９に示すように、比較的多くのカセット６２がＹ方向に並べられている場合には、ベース部材１を移動装置４上に取り付けて、トランスファロボットＲの全体をＹ方向に移動させる使用態様にすることもできる。トランスファロボットＲは、ハンド部材３０をリンク機構２の動作によってもＹ方向に移動させることができるために、その分だけトランスファロボットＲの全体の移動距離Ｌ１を少なくすることができる。移動装置４によってトランスファロボットＲの全体をＹ方向に移動させている際には、リンク機構２によってハンド部材３０を同方向にさらに移動させることもできるから、トランスファロボットＲの動作速度を速めることも可能となる。
【００３９】
図１０は、本願発明に係るトランスファロボットの参考例を示している。なお、同図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一符号を付している。
【００４０】
図１０に示すトランスファロボットＲａは、中間アーム２３が第１のアーム２１よりも長い寸法とされたリンク機構２Ａを有している。他の基本的な構成は、先に説明したトランスファロボットＲと同様である。
【００４１】
このような構成によれば、同図の仮想線で代表的に示されているようにリンク機構２Ａを動作させることにより、少なくとも同図の符号Ｓ１で示すハッチング領域内において、各ハンド部材３０のセンタＰを任意に移動させることが可能である。中間アーム２３が長くされているために、図６に示した場合と比べて、各ハンド部材３０のＹ方向の移動範囲を大きくとることが可能である。また、Ｚ方向への移動範囲も大きくなり、図６に示したものよりも各ハンド部材３０の最上昇高さを高くすることもできる。ただし、ベース部材１の直上部分近辺においては、各ハンド部材３０を水平移動させることができない範囲が生じる。このような作用は、中間アーム２３に代えて、第２のアーム２２を第１のアーム２１よりも長くした場合にも同様に得られることとなり、本願発明ではそのような構成にすることもできる。
【００４２】
本願発明に係るトランスファロボットの各部の具体的な構成は、上述の実施形態に限定されず、種々に設計変更自在である。
【００４４】
ハンド部材３０をＸ方向に往復動させるための具体的な機構は、上記した機構に限定されず、それ以外の種々の機構を用いることができる。本願発明に係るトランスファロボットは、たとえば液晶パネルの製造設備において、液晶パネル製造用の基板を搬送する用途に好適であるが、やはり本願発明はこれに限定されず、半導体製造用のウェハや、その他の種々のワークの搬送用途に用いることが可能であり、その具体的な使用用途は問わない。したがって、ハンド部材の具体的な構成もワークの種類に応じて種々に設計変更することができ、たとえば上面部にワークを載置させることによってのみワークを保持するもの、ワークを機械的にクランプするもの、または吸引負圧、磁力、その他の物理的な作用を利用してワークを吸着保持するものにすることもできる。ハンド部材は、少なくとも１つ具備されていればよく、複数のハンド部材が具備されていない構成とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明に係るトランスファロボットの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】 図１に示すトランスファロボットの動作状態を示す斜視図である。
【図３】 図１のIII −III 断面図である。
【図４】 図１に示すトランスファロボットのハンド部材動作機構の概略断面図である。
【図５】 図１に示すトランスファロボットのハンド部材動作機構の動作説明図である。
【図６】 図１に示すトランスファロボットの動作説明図である。
【図７】 （ａ）〜（ｅ）は、図１に示すトランスファロボットの動作説明図である。
【図８】 図１に示すトランスファロボットの一使用例を示す説明図である。
【図９】 図１に示すトランスファロボットの他の使用例を示す説明図である。
【図１０】 本願発明に係るトランスファロボットの参考例を示す説明図である。
【図１１】 カセットにワークを出し入れする作業の一例を示す斜視図である。
【図１２】 従来技術の一例を示す説明図である。
【図１３】 従来技術の他の例を示す説明図である。
【符号の説明】
Ｒ，Ｒａ トランスファロボット
Ｃ１〜Ｃ５ 軸心
１ ベース部材
２，２Ａ リンク機構
３ ハンド部材動作機構
２１ 第１のアーム
２２ 第２のアーム
２３ 中間アーム
２４ａ〜２４ｄ 第１ないし第４の連結部
３０ ハンド部材
Claims (4)
- ワーク保持用のハンド部材を少なくとも水平なＸ方向に往復動自在とするハンド部材動作機構と、
一端部が第１の連結部を介してベース部材に連結されており、かつ他端部が上記第１の連結部の下方を通過できるように、上記第１の連結部のＸ方向に延びる軸心周りに回転自在な第１のアームと、
他端部が第２の連結部を介して上記ハンド部材動作機構に連結されている第２のアームと、
上記ハンド部材動作機構を上記第２の連結部のＸ方向に延びる軸心周りに回転自在とする駆動手段と、
を具備している、トランスファロボットであって、
上記第１のアームの他端部および上記第２のアームの一端部に、第３および第４の連結部を介して連結され、かつこれら第３および第４の連結部のＸ方向に延びる軸心周りに回転自在な１つの中間アームを備えており、
上記中間アームおよび上記第２のアームのそれぞれは、上記第１のアームと同一長さまたはそれよりも短くされているとともに、上記中間アームと上記第２のアームとのトータル長さは、上記第１のアームの長さよりも長くされていることを特徴とする、トランスァロボット。 - 上記ハンド部材は、所望のワークを上面部に載置させることが可能なもの、ワークをクランプ可能なもの、真空吸着可能なもの、または磁力吸着可能なものである、請求項１に記載のトランスファロボット。
- 上記ハンド部材動作機構は、複数のハンド部材を有しており、かつこれら複数のハンド部材のそれぞれは、互いに独立して少なくともＸ方向に移動自在とされている、請求項１または２に記載のトランスファロボット。
- 上記ハンド部材動作機構が水平旋回自在とされていることにより、上記ハンド部材は、Ｘ方向以外の水平な方向にも往復動自在とされている、請求項１ないし３のいずれかに記載のトランスファロボット。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001169995A JP4558981B2 (ja) | 2000-11-14 | 2001-06-05 | トランスファロボット |
| US10/012,737 US6655901B2 (en) | 2000-11-14 | 2001-11-05 | Three-dimensionally movable transfer robot |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000-346674 | 2000-11-14 | ||
| JP2000346674 | 2000-11-14 | ||
| JP2001169995A JP4558981B2 (ja) | 2000-11-14 | 2001-06-05 | トランスファロボット |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002210684A JP2002210684A (ja) | 2002-07-30 |
| JP2002210684A5 JP2002210684A5 (ja) | 2008-06-19 |
| JP4558981B2 true JP4558981B2 (ja) | 2010-10-06 |
Family
ID=26603941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001169995A Expired - Lifetime JP4558981B2 (ja) | 2000-11-14 | 2001-06-05 | トランスファロボット |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6655901B2 (ja) |
| JP (1) | JP4558981B2 (ja) |
Families Citing this family (46)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100479494B1 (ko) * | 2002-09-18 | 2005-03-30 | 삼성전자주식회사 | 기판 반송 로봇 |
| JP4391744B2 (ja) * | 2002-12-27 | 2009-12-24 | 東京エレクトロン株式会社 | 移動式プローブカード搬送装置、プローブ装置及びプローブ装置へのプローブカードの搬送方法 |
| JP4222068B2 (ja) * | 2003-03-10 | 2009-02-12 | 東京エレクトロン株式会社 | 被処理体の搬送装置 |
| CN100454084C (zh) * | 2003-12-20 | 2009-01-21 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 面板翻转机构 |
| US7345736B2 (en) | 2004-06-21 | 2008-03-18 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| JP4579606B2 (ja) * | 2004-07-20 | 2010-11-10 | 川崎重工業株式会社 | ロボット |
| JP4579605B2 (ja) * | 2004-07-20 | 2010-11-10 | 川崎重工業株式会社 | 搬送ロボットのアーム構造 |
| DE112005002074T5 (de) * | 2004-08-25 | 2007-07-05 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Gelenkroboter |
| JP4719010B2 (ja) * | 2005-01-21 | 2011-07-06 | 日本電産サンキョー株式会社 | 産業用ロボット |
| US7771151B2 (en) * | 2005-05-16 | 2010-08-10 | Muratec Automation Co., Ltd. | Interface between conveyor and semiconductor process tool load port |
| US7644558B1 (en) * | 2006-10-26 | 2010-01-12 | Fallas David M | Robotic case packing system |
| JP4737123B2 (ja) * | 2007-03-19 | 2011-07-27 | トヨタ自動車株式会社 | 移送ロボット |
| JP2008254138A (ja) * | 2007-04-06 | 2008-10-23 | Yaskawa Electric Corp | 多関節ロボット |
| JP5146641B2 (ja) * | 2007-06-06 | 2013-02-20 | 株式会社安川電機 | 基板搬送ロボットおよび基板搬送ロボットの制御方法 |
| WO2009034854A1 (ja) | 2007-09-13 | 2009-03-19 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | 移送ロボットおよび移送方法および制御方法 |
| US7967549B2 (en) * | 2008-05-15 | 2011-06-28 | The Boeing Company | Robotic system including foldable robotic arm |
| US20100172725A1 (en) * | 2009-01-07 | 2010-07-08 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Receiving and Presenting Parts to an Operating Station |
| TR200909397A2 (tr) * | 2009-12-14 | 2011-07-21 | Vargin Gök Gökhan | Çoklu eksene haiz bir robot. |
| JP5464998B2 (ja) * | 2009-12-24 | 2014-04-09 | 株式会社Ｉｈｉエアロスペース | ロボットアームの干渉回避方法 |
| US8768513B2 (en) | 2011-08-08 | 2014-07-01 | Applied Materials, Inc. | Systems having multi-linkage robots and methods to correct positional and rotational alignment in multi-linkage robots |
| JP5447451B2 (ja) * | 2011-08-08 | 2014-03-19 | 株式会社安川電機 | ロボット |
| US8814239B2 (en) * | 2012-02-15 | 2014-08-26 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Techniques for handling media arrays |
| US9117865B2 (en) * | 2012-04-12 | 2015-08-25 | Applied Materials, Inc. | Robot systems, apparatus, and methods having independently rotatable waists |
| US20130309048A1 (en) * | 2012-05-16 | 2013-11-21 | Lam Research Ag | Apparatus and method for transporting wafer-shaped articles |
| US8997438B1 (en) | 2012-09-18 | 2015-04-07 | David M. Fallas | Case packing system having robotic pick and place mechanism and dual dump bins |
| CN105810619B (zh) * | 2014-12-29 | 2018-12-28 | 海宁正泰新能源科技有限公司 | 电池片旋转搬运机构 |
| JP6477877B2 (ja) * | 2015-06-30 | 2019-03-06 | 株式会社安川電機 | ロボットシステム |
| FR3063666B1 (fr) * | 2017-03-08 | 2021-05-07 | Neoditech | Dispositif pour la manipulation et/ou le positionnement d'objet |
| CN110447095B (zh) | 2017-03-15 | 2024-04-26 | 朗姆研究公司 | 采用线性真空传送模块减少占用面积平台架构 |
| CN107020464A (zh) * | 2017-04-12 | 2017-08-08 | 无锡奥特维科技股份有限公司 | 一种电池片搬运方法及串焊机 |
| JP6873881B2 (ja) * | 2017-10-13 | 2021-05-19 | 日本電産サンキョー株式会社 | 産業用ロボット |
| JP7037379B2 (ja) * | 2018-02-06 | 2022-03-16 | ローツェ株式会社 | 薄板状基板保持装置、及び保持装置を備える搬送ロボット |
| JP1612908S (ja) * | 2018-03-29 | 2018-09-03 | ||
| JP1619125S (ja) * | 2018-03-29 | 2018-11-26 | ||
| USD892881S1 (en) * | 2018-03-29 | 2020-08-11 | Daihen Corporation | Power transmission unit and power receiving unit of an industrial robot arm |
| JP1612766S (ja) * | 2018-03-29 | 2018-09-03 | ||
| JP1612912S (ja) * | 2018-03-29 | 2018-09-03 | ||
| US11535460B2 (en) * | 2018-05-31 | 2022-12-27 | Brooks Automation Us, Llc | Substrate processing apparatus |
| US11192239B2 (en) | 2018-10-05 | 2021-12-07 | Brooks Automation, Inc. | Substrate processing apparatus |
| JP1644507S (ja) * | 2019-03-27 | 2019-10-28 | ||
| JP1650339S (ja) * | 2019-03-27 | 2020-01-20 | ||
| JP1644506S (ja) * | 2019-03-27 | 2019-10-28 | ||
| JP1644505S (ja) * | 2019-03-27 | 2019-10-28 | ||
| JP2020074440A (ja) * | 2020-01-17 | 2020-05-14 | 川崎重工業株式会社 | 基板搬送ロボット |
| USD1019725S1 (en) * | 2020-10-14 | 2024-03-26 | Daihen Corporation | Industrial robot |
| USD997223S1 (en) * | 2023-06-07 | 2023-08-29 | Primate Robot Hong Kong Co., Limited | Robot |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62251901A (ja) * | 1986-04-25 | 1987-11-02 | Fanuc Ltd | 多軸ロボツトの経路制御装置 |
| JPS63135811A (ja) * | 1986-11-28 | 1988-06-08 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | プロ−ブ姿勢制御装置 |
| JPS63135814A (ja) * | 1986-11-28 | 1988-06-08 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | プロ−ブ姿勢制御装置 |
| JPS63135807A (ja) * | 1986-11-28 | 1988-06-08 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | プロ−ブ姿勢制御装置 |
| JPH0379284A (ja) * | 1989-08-18 | 1991-04-04 | Nissan Motor Co Ltd | 産業用ロボットの制御方法 |
| JPH0647689A (ja) * | 1992-07-30 | 1994-02-22 | Kobe Steel Ltd | 多関節形ロボットの制御方法 |
| JPH0982780A (ja) * | 1995-09-18 | 1997-03-28 | Kokusai Electric Co Ltd | 基板搬送装置 |
| JPH11238779A (ja) * | 1998-02-23 | 1999-08-31 | Mecs Corp | 薄型基板搬送多関節ロボット |
| JPH11333780A (ja) * | 1998-05-22 | 1999-12-07 | Mitsubishi Electric Corp | マニピュレータの制御装置 |
| JP2000506789A (ja) * | 1996-03-22 | 2000-06-06 | ジェンマーク オートメーション インコーポレイテッド | 多自由度ロボット |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6297611B1 (en) * | 2000-07-06 | 2001-10-02 | Genmark Automation | Robot having independent end effector linkage motion |
-
2001
- 2001-06-05 JP JP2001169995A patent/JP4558981B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2001-11-05 US US10/012,737 patent/US6655901B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62251901A (ja) * | 1986-04-25 | 1987-11-02 | Fanuc Ltd | 多軸ロボツトの経路制御装置 |
| JPS63135811A (ja) * | 1986-11-28 | 1988-06-08 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | プロ−ブ姿勢制御装置 |
| JPS63135814A (ja) * | 1986-11-28 | 1988-06-08 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | プロ−ブ姿勢制御装置 |
| JPS63135807A (ja) * | 1986-11-28 | 1988-06-08 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | プロ−ブ姿勢制御装置 |
| JPH0379284A (ja) * | 1989-08-18 | 1991-04-04 | Nissan Motor Co Ltd | 産業用ロボットの制御方法 |
| JPH0647689A (ja) * | 1992-07-30 | 1994-02-22 | Kobe Steel Ltd | 多関節形ロボットの制御方法 |
| JPH0982780A (ja) * | 1995-09-18 | 1997-03-28 | Kokusai Electric Co Ltd | 基板搬送装置 |
| JP2000506789A (ja) * | 1996-03-22 | 2000-06-06 | ジェンマーク オートメーション インコーポレイテッド | 多自由度ロボット |
| JPH11238779A (ja) * | 1998-02-23 | 1999-08-31 | Mecs Corp | 薄型基板搬送多関節ロボット |
| JPH11333780A (ja) * | 1998-05-22 | 1999-12-07 | Mitsubishi Electric Corp | マニピュレータの制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20020057955A1 (en) | 2002-05-16 |
| US6655901B2 (en) | 2003-12-02 |
| JP2002210684A (ja) | 2002-07-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4558981B2 (ja) | トランスファロボット | |
| US8919358B2 (en) | Substrate processing apparatus | |
| JP6179910B2 (ja) | 異なる保持エンドエフェクタを有する基板搬送装置 | |
| JP5199117B2 (ja) | ワーク搬送システム | |
| JP4999487B2 (ja) | 基板処理装置 | |
| WO2012141067A1 (ja) | ウエハ交換装置およびウエハ支持用ハンド | |
| JP6276317B2 (ja) | ハンドユニットおよび移載方法 | |
| TWI544993B (zh) | 具有可變機械手的四臂搬運機器人 | |
| CN101459101B (zh) | 翻转式晶圆自动传输装置 | |
| JP2009260087A (ja) | 基板処理装置 | |
| EP1058602A1 (en) | Single drive, dual plane robot | |
| JP2008087151A (ja) | 電子部品ピッカー及びこれを備えたハンドラー用ヘッドアセンブリー | |
| JP2004106167A (ja) | 基板搬送ロボット | |
| JP2019209458A (ja) | エンドエフェクタ及び装置 | |
| JP2005150575A (ja) | ダブルアーム型ロボット | |
| KR100471088B1 (ko) | 이송장치 | |
| CN101459100B (zh) | 紧凑式晶圆自动传输装置 | |
| CN101465309A (zh) | 平移翻转式晶圆自动传输装置 | |
| JP2007227963A (ja) | 部品装着装置及び方法 | |
| JP4199432B2 (ja) | ロボット装置及び処理装置 | |
| JP2010062293A (ja) | 電子部品実装装置 | |
| CN201374322Y (zh) | 平移翻转式晶圆自动传输装置 | |
| CN101465308B (zh) | 旋转式晶圆自动传输装置 | |
| CN201345357Y (zh) | 旋转式晶圆自动传输装置 | |
| CN201374323Y (zh) | 紧凑式晶圆自动传输装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080502 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080502 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091216 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091222 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100222 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100720 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100722 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4558981 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130730 Year of fee payment: 3 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |