JP4667187B2 - Substrate transfer device - Google Patents
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Description
本発明は基板搬送装置に係り、特に半導体製造工程で使用されるシリコンウェハーや液晶パネル製造工程で使用されるガラス基板を、搬送アームによる占有スペースが小さくかつ簡易なリニアスライダ構造で迅速に搬送できるようにした基板搬送装置に関する。 The present invention relates to a substrate transfer device, and in particular, a silicon wafer used in a semiconductor manufacturing process and a glass substrate used in a liquid crystal panel manufacturing process can be quickly transferred with a small space occupied by a transfer arm and a simple linear slider structure. The present invention relates to such a substrate transfer apparatus.
従来の基板搬送装置としては、搬送距離等から設定されたアーム長を半径とした旋回動作や、平行リンク機構の変形動作を利用したリンクアーム方式のものが多く使用されている。また、一部の搬送装置では、搬送精度を高めるためにリニアスライダのアームを備えたタイプも使用されている。リニアスライダは構造が簡単であり、搬送精度も高いが、搬送距離を長くすれば、その伸長方向に対して占有スペースも広がり、伸長したスライダを覆うカバー等も可動部を備える必要があるため、大型設備となってしまう。また、多段スライド構造とすると、単列スライド構造に比べて複雑な構造となり、コストが増大する。さらにパーティクル等の機体外への飛散を防止するための装置を機体内に設け、それらを排気させる必要があるが、排気装置を組み込むのが難しい等の問題がある。これらの問題を考慮した発明として、多段スライド構造を採用しながらも、占有スペースを小さくし、到達距離を大きくしたタイプが提案されている(特許文献1、特許文献2)。
As a conventional substrate transfer device, a device of a link arm type using a turning operation with the arm length set based on a transfer distance or the like as a radius or a deformation operation of a parallel link mechanism is often used. In addition, in some transport apparatuses, a type including a linear slider arm is used in order to increase transport accuracy. The linear slider has a simple structure and high conveyance accuracy, but if the conveyance distance is increased, the occupied space also increases in the extending direction, and the cover that covers the extended slider must also have a movable part. It becomes a large facility. In addition, the multi-stage slide structure is more complicated than the single-row slide structure, and the cost increases. Furthermore, it is necessary to provide a device for preventing particles and the like from scattering outside the aircraft and to exhaust them, but there is a problem that it is difficult to incorporate an exhaust device. As an invention in consideration of these problems, a type in which the occupation space is reduced and the reach distance is increased while adopting a multistage slide structure has been proposed (
特許文献1では多段スライダが平面上で入れ子構造をなし、それらのスライダが複数配置されたプーリに掛け渡されたワイヤで連動する構成からなるため、コンパクトな機体で大きな到達距離が確保されるようになっている。
In
特許文献2の多段スライドアーム装置は上下2段構造の箱状のフレームの内部に設けられたプーリに掛け渡されたワイヤの移動により、同様に大きな到達距離を確保することができる。
The multi-stage slide arm device of
ところが、特許文献1の発明では、多段機構全体を覆うカバーがないため、それぞれのスライド機構で生じるパーティクル等を排気するするために複雑な経路を確保して排気手段とする必要がある。また、上側のベルトの一部と下側の固定部とを接続する部材が必要があり、この部材を挿通させるための開放口を別途設ける必要がある。そのため、装置全体の排気が困難になってしまうという問題がある。
However, in the invention of
特許文献2の発明では、重ねられた箱状のフレームの表面に形成された開放口をベルトで覆う構造を採用しており、排気効率は向上し、パーティクルの飛散防止もより確実に行えるようになっている。しかし、構造上各排気筒を経由して上側の排気を行うため、大きな改善は得られない。したがって、特許文献2では、特許文献1の発明より複雑な構造となった分、コスト増大を招くという問題が生じる。また、排気口を設けたため、スライダ全長に対する移動量にも制限を受けることになる。
In the invention of
上記目的を達成するために、本発明は、本体部に対して回転昇降可能に支持され、内部に第1のリニアガイドのガイドレールと、該第1のリニアガイドのガイドレールに案内されるスライド部の両端部に定着された、一方が駆動源に連結された1対のプーリと、該1対のプーリ間に掛け渡された第1の伝達体と、を有する箱状体からなるベースハウジングと、縮退時にその全体が前記ベースハウジング内に収容され、伸長時に前記ベースハウジングの一端面から突出するように伸長可能な細長箱状体からなる第1のスライダと、前記第1のリニアガイドのスライド部が前記ベースハウジング内に位置する部位に設けられるとともに、前記第1のスライダ内に延在し、第2のリニアガイドのガイドレールが上部に設けられた、前記第1のリニアガイドに沿ってスライド可能な部材からなる第1の保持部材と、前記第1の保持部材に軸支された1対の従動プーリ間に掛け渡され、その両端部が前記ベースハウジング内の定着部に固定された第2の伝達体に定着され、前記第2のリニアガイドのスライド部として機能するとともに、その上端部に前記ベースハウジングの側面と前記第1のスライダの側面とに、その位置を揃えて形成された細長スリットを介して、前記ベースハウジングの外面の上方を初期位置としてハンドが取り付けられ、該ハンドが前記第1のスライダとスライド移動と同期をとって、前記第1のスライダと同一方向にスライド可能な第2のスライダとを備え、前記ベースハウジング内のプーリに付与された駆動力により、第1の伝達体の走行方向に伴って前記第1の保持部材が前記第1のリニアガイドに沿ってスライド移動し、この移動に伴い、前記ベースハウジングの一端面から前記第1のスライダが伸長し、該第1のスライダの伸長動作に同期して、前記第2の伝達体が走行し、その走行方向に伴って前記第2のスライダが前記第2のリニアガイドに沿ってスライド移動し、この移動に伴い、前記ハンドが前記ベースハウジングと前記第1のスライダの細長スリットに案内されて前記第1のスライダ上の位置から突出する一方、前記第1のスライダが縮退し、前記ベースハウジング内に収容されるのに同期して、前記ハンドが、前記第2のスライダの縮退に伴い、前記第1のスライダ端から突出した状態から前記細長スリットに案内されて縮退し、前記ベースハウジング上方の初期位置まで戻るように動作することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention is supported so as to be rotatable up and down with respect to a main body, and a guide rail of a first linear guide and a slide guided by the guide rail of the first linear guide therein. A base housing comprising a box-like body having a pair of pulleys fixed to both ends of each portion and one of which is connected to a drive source, and a first transmission body spanned between the pair of pulleys A first slider composed of an elongated box-like body that is entirely accommodated in the base housing when retracted and can be extended so as to project from one end surface of the base housing when extended, and the first linear guide the slide portion is provided at a site located within the base housing, extending within said first slider, a second linear guide of the guide rail is provided on the top, the first linear A first holding member made of a member slidable along the id and a pair of driven pulleys pivotally supported by the first holding member, and both ends thereof are fixing portions in the base housing Is fixed to the second transmission body fixed to the second linear guide, functions as a slide portion of the second linear guide, and is positioned at the upper end of the side surface of the base housing and the side surface of the first slider. A hand is attached to the base housing through an elongated slit formed so as to be positioned at an initial position above the outer surface of the base housing , and the hand is synchronized with the first slider in sliding movement. A second slider that is slidable in the same direction, and the driving force applied to the pulley in the base housing causes the first transmission body to move along the traveling direction of the first transmission body. Support member is slid along the first linear guide, along with this movement, the said one end face of the base housing the first slider is extended, in synchronization with the extending movement of the first slider The second transmission body travels, and the second slider slides along the second linear guide according to the traveling direction, and the hand moves the base housing and the first housing along with the movement . While being guided by an elongated slit of one slider and projecting from a position on the first slider, the hand slides in synchronism with the first slider retracting and being accommodated in the base housing. As the second slider contracts, it moves from the state protruding from the end of the first slider to the initial slit above the base housing while being retracted by being guided by the elongated slit. It is characterized by making.
前記第1の伝達体を、前記1対のプーリ間に掛け渡されたベルトとし、前記第2の伝達体を、前記1対の従動プーリ間に掛け渡されたワイヤとすることが好ましい。 Preferably, the first transmission body is a belt suspended between the pair of pulleys, and the second transmission body is a wire suspended between the pair of driven pulleys.
本発明によれば、簡単な構造で精度良く伸縮可能なリニアスライダを実現し、またそのスライダの伸長動作において、効率の良い排気を行えるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to realize a linear slider that can be expanded and contracted with high accuracy with a simple structure, and has an effect that efficient exhaust can be performed in the extending operation of the slider.
以下、本発明の基板搬送装置の実施するための最良の形態として、以下の実施例について添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, as the best mode for carrying out the substrate transfer apparatus of the present invention, the following embodiments will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本実施例の基板搬送装置1のリニアスライダ10の収納状態を示した概略斜視図、図2は、図1の装置のリニアスライダ10の伸長状態で円形基板をハンドに保持した状態を模式的に示した概略斜視図である。
図1に示したように、本実施例の基板搬送装置1は、床面上に固定された直方体状の本体部2と、この本体部2の上面に搭載されたリニアスライダ10とから構成されている。リニアスライダ10は、外形形状が横長の細長直方体形状をなし、本体部上面のほぼ中央位置から突出しているコラムシリンダ4(図3他の部分断面図参照)の上端に固着され支持されている。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a storage state of the
As shown in FIG. 1, the
リニアスライダ10は、支持されたコラムシリンダ4を駆動する本体部2内に設置された駆動モータ(図示せず)の動作により、図1に示した初期状態から上方に300mmのストロークの範囲内を所定高さに上昇させることができるとともに、コラムシリンダ4の回動により、ほぼ330°の範囲にわたって旋回することができ、たとえば図2に示したように、後述するスライド機構により完全に伸長させたリニアスライダ10のハンド3の先端に載置保持された円形基板W等の搬送対象を、所定位置に高精度に搬送することができる。
The
以下、リニアスライダ10の構成について、図3〜図5を参照して説明する。図3は、2段構成のリニアスライダ10(以下の説明において、必要に応じて第1スライダ20、第2スライダ30と呼んで区別する。)が収納された状態におけるベースハウジング11内の構成を示した断面図である。図4は、2段のリニアスライダ10がほぼ伸長した状態におけるリニアスライダ10内の構成を示した断面図である。図5は、リニアスライダ10内に配置された、後述する複数のプーリの配置状態と、各プーリ間に掛け渡された駆動ベルト、ワイヤに固定された多段のスライダの配置状態を説明するために示した断面図である。
Hereinafter, the configuration of the
[ベースハウジングの構成]
ベースハウジング11は、図1に外形を示したように、細長直方体形状をなすステンレススチール板の加工箱状体で、図3に示したように、底部中央にはコラムシリンダ4の中心軸と同心の円形開口12が設けられ、この円形開口12の下面のコラムシリンダ4内に排気ファン13が固着されている。この排気ファン13により、ベースハウジング11,第1スライダ20,及び第2スライダ30が移動するのに伴って発生したパーティクル等を効率よく本体部2側に送り出すことができる。
[Configuration of base housing]
As shown in FIG. 1, the
ベースハウジング11内の底面の長手方向の両端部近傍にはプーリ支持フレーム14が固着されている。このプーリ支持フレーム14は、図3,図4に示したように、本実施例ではステンレススチール板の加工板材からなり、後述するベルトプーリ15,16を軸支するプーリ支持フランジ14aと、後述する第1スライダ20内の従動プーリ23,24間に掛け渡されるワイヤ18の端部が定着されるワイヤ定着フランジ14bが曲げ加工により形成されている。両端のプーリ支持フランジ14aに、図3,図4に示したように、それぞれ同一直径のベルトプーリ15,16が軸支されている。これらのうち、図中左側のベルトプーリ15(以後、区別する際は、駆動ベルトプーリ15と記す。)は、ハウジング11の底面に固定された駆動モータ17の回転軸17aに直結されており、この駆動モータ17の制御運転により所定回転が付与されるようになっている。そして、図中右側のベルトプーリ16(以後、区別する際は、従動ベルトプーリ17と記す。)と駆動ベルトプーリ15とにほぼ水平方向をなして回転可能な駆動ベルトBが掛け渡されている。この駆動ベルトB、両ベルトプーリ15,16ともに、本実施例ではアルミニウム製の加工部材で、耐摩耗性に優れ、回転駆動時にほとんどパーティクルを発生させない。アルマイト加工材等を採用することで同様の効果を得ることもできる。
さらに、この駆動ベルトBが掛け渡された位置の側面側には、図3,図5に示したように、第1リニアガイド19が、ベルト駆動方向と平行をなすように、支持フレーム(図5参照)に固着されている。この第1リニアガイド19は、本実施例ではリテーナ(図示せず)に保持されたローラを介して、ガイドレール19Aに装着されたスライドピース19Bを、低摩擦状態でガイドレール19Aに沿って走行させる公知のリニアガイドが用いられている。
Further, on the side surface side of the position where the drive belt B is stretched, as shown in FIGS. 3 and 5, the first
[第1スライダの構成]
第1スライダ20は、図1〜図5に示したように、ベースハウジング11の長手方向の端面の一部に形成された開口11aから直方体形状のカバー21で覆われた部分が所定量だけ伸長する箱状体構造からなり、その伸縮動作は、駆動モータ17の所定回転量によって走行する駆動ベルトBにの走行によるプーリ保持プレート22(後述する。)のスライド動作によって実現する。以下、第1スライダ20の内部構成について説明する。
[Configuration of the first slider]
As shown in FIGS. 1 to 5, in the
ベースハウジング11内に設けられた第1リニアガイド19に沿って走行するスライドピース19Bには、第1の保持部材としてのプーリ保持プレート22の縦部材22bの下端が固着されている。このプーリ保持プレート22は、図3,図4に示したように、細長板状の水平部材22aと、水平部材22aに取り付けられた大径従動プーリ側近傍に一体的に形成された縦部材22bとからなる略T字形をなし、縦部材22bの下端がベルトプーリ15,16間に掛け渡された、第1の伝達体としての駆動ベルトBの一部に定着具(図示せず)を介して固着されている。水平部材22aは、本実施例では先端部(図中、右端)から縦部材22bが形成されている位置の近傍までの範囲が、第1スライダ20のカバー21内に収容され、カバー21の底面に固定されている。その他の部分は、ベースハウジング11内に位置している。
A lower end of a
プーリ保持プレート22の水平部材22aの両端には大径従動プーリ23が後端部(図中、左端)に、小径従動プーリ24が先端部(図中、右端)に取り付けられている。これら2個の従動プーリ23,24は、図5に示したように、それぞれの従動プーリ23,24を軸支する回転軸25,26の長さが異なり、この従動プーリ23,24に掛け渡されるワイヤ18同士と従動プーリ23,24とに接触しないように、平行に離れた面を構成するようにプーリ保持プレート22の側面に軸支されている。
At both ends of the
大径従動プーリ23と、小径従動プーリ24との間には、図3,図4に示したように、第2の伝達体としてのワイヤ18が掛け渡されている。それぞれのワイヤ18の端部は、所定のテンションを保持するように、ハウジング11の底面から立設されたワイヤ定着フランジ14bに定着具28を介して定着されている。ワイヤ18は図示したように、一端が従動ベルトプーリ16のワイヤ定着フランジ14bに位置し、ハウジング11内を水平配線された後、大径従動プーリ23でUターンした際に、第1スライダ20のカバー21内に位置し、さらに水平配線された状態で小径従動プーリ24に上側から掛け渡され、小径従動プーリ24でUターンした後に、第1スライダ20のカバー21内の底面近くを配線され、さらにベースハウジング11内を駆動ベルトプーリ15側まで配線され、ワイヤ定着フランジ14bに定着具28を介して定着されている。
Between the large diameter driven
このように、第1スライダ20は、図2に示したように、後端が開放された直方体形状のカバー21内にプーリ保持プレート22が固着保持され、このプーリ保持プレート22は一体となった縦部材22bが駆動ベルトBの走行により、第1リニアガイド19に沿って図2に示した矢印方向に移動するのに伴い、図3,図4に示したように、第1スライダ20を覆うカバー21を、ベースハウジング11の開口部11aから所定スライド量分を伸長させることができる。
Thus, as shown in FIG. 2, the
[第2スライダの構成]
次に、第2スライダ30の構成について説明する。プーリ保持プレート22の側面には、第2リニアガイド31が固着されている。この第2リニアガイド31は、本実施例では第1リニアガイド19と同構造、同寸法の部材が使用されており、第2リニアガイド31のスライドピース31Bには第2スライダ30として機能する第2の保持部であるハンド保持ベース部材32が固着されている。このハンド保持ベース部材32は、図2,図5に例示したように、スライダの伸縮方向に対して略コ字形をなして、その一部が、ベースハウジング11と、第1スライダ20のカバー21とに形成された細長スリット33から突出し、その先端に各種形状のハンド3を取着保持できるようになっている。本実施例では、図1,図2に示したように細長長方形板状のセラミックス製ハンド3が取着されている。このハンド3の内部には真空引き用配管(図示せず)が形成されており、先端領域に形成された多数の微細吸引孔34(図2参照)から真空引きすることができる。
[Configuration of the second slider]
Next, the configuration of the
一方、第2の保持部としてハンド保持ベース部材32の下端がスライドピース31Bを介して第2の伝達体としての細径でワイヤケーブルからなるワイヤ18に固着されている。これにより、大径従動プーリ23と小径従動プーリ24とが移動し、ワイヤ18の掛け渡し状態が変化するのに合わせてこのワイヤ18に固着された第2リニアガイド31のスライドピース31Bがガイドレール31Aに沿って図3に示したように、図中矢印方向にスライドする。したがって、このスライドピース31Bに固着されているハンド保持ベース部材32も、図1〜図4に示したように、ベースハウジング11の側面に形成された細長スリット33と、細長スリット33と重なるように第1スライダ20の側面に形成された細長スリット36とに沿って連続してスライドし、最終的に第2リニアガイド31の端部まで移動することができる。
On the other hand, the lower end of the hand
[リニアスライダの伸長動作]
以上の構成からなる本実施例の2段のスライダ20,30によって構成されたリニアスライダ10の伸長動作について、図2,図3を参照して説明する。
まず、駆動モータ17(図5参照)の回転軸17aに直結している駆動ベルトプーリ15を、時計方向(図3)に回転させることで、駆動ベルトBは矢印方向に走行し、この駆動ベルトBの上側面に固定されたプーリ保持プレート22の縦部材が、この走行に伴って第1スライダ20が伸長方向(図中右側)に向かって駆動ベルトBと同距離だけ移動する。このときプーリ保持プレート22に軸支された従動プーリ23,24も、ワイヤリングされた状態でともに同方向、同距離だけ移動する。したがって、2個の従動プーリ23,24が移動した分だけ、両方の従動プーリ23,24のワイヤ定着部からの位置が変化する。このときワイヤ18には第2スライダ30としてのハンド保持ベース部材32が定着されているため、2個の従動プーリ23,24間のワイヤ18の移動分だけ第2スライダ30の一実施例としてのハンド保持ベース部材32は第1スライダ20と同方向、同距離だけ移動する。したがって、第2スライド30は第1スライド20の伸長量に対して相対的に等距離を伸長できるため、ベースハウジング11に対しては第1スライド20の伸長量の2倍の伸長量が得られることになる。以上の説明では、第1の伝達体としての駆動ベルトBに代えてワイヤを用いることもでき、一方、第2の伝達体としてのワイヤに代えて細帯状のベルトを使用することもできることはいうまでもない。
[Linear slider expansion]
The extension operation of the
First, the drive belt B travels in the direction of the arrow by rotating the
このように、本発明によるリニアスライダ10は、図1に示した収納状態から図2に示した伸長状態に至るまで、内部の駆動部分が外部にほとんど露出せず、さらにコラムシリンダ4内に収容された排気ファン13による排気機能により外部汚染を防止できるという利点を有する。
As described above, the
1 基板搬送装置
3 ハンド
4 コラムシリンダ
10 リニアスライダ
11 ベースハウジング
13 排気ファン
14 プーリ支持フレーム
15 駆動ベルトプーリ
16 従動ベルトプーリ
17 駆動モータ
18 ワイヤ
19 第1リニアガイド
20 第1スライダ
21 カバー
22 プーリ保持プレート
23 大径従動プーリ
24 小径従動プーリ
30 第2スライダ
31 第2リニアガイド
33,36 細長スリット
B 駆動ベルト
W 円形基板
DESCRIPTION OF
Claims (2)
縮退時にその全体が前記ベースハウジング内に収容され、伸長時に前記ベースハウジングの一端面から突出するように伸長可能な細長箱状体からなる第1のスライダと、
前記第1のリニアガイドのスライド部が前記ベースハウジング内に位置する部位に設けられるとともに、前記第1のスライダ内に延在し、第2のリニアガイドのガイドレールが上部に設けられた、前記第1のリニアガイドに沿ってスライド可能な部材からなる第1の保持部材と、
前記第1の保持部材に軸支された1対の従動プーリ間に掛け渡され、その両端部が前記ベースハウジング内の定着部に固定された第2の伝達体に定着され、前記第2のリニアガイドのスライド部として機能するとともに、その上端部に前記ベースハウジングの側面と前記第1のスライダの側面とに、その位置を揃えて形成された細長スリットを介して、前記ベースハウジングの外面の上方を初期位置としてハンドが取り付けられ、該ハンドが前記第1のスライダとスライド移動と同期をとって、前記第1のスライダと同一方向にスライド可能な第2のスライダとを備え、
前記ベースハウジング内のプーリに付与された駆動力により、第1の伝達体の走行方向に伴って前記第1の保持部材が前記第1のリニアガイドに沿ってスライド移動し、この移動に伴い、前記ベースハウジングの一端面から前記第1のスライダが伸長し、該第1のスライダの伸長動作に同期して、前記第2の伝達体が走行し、その走行方向に伴って前記第2のスライダが前記第2のリニアガイドに沿ってスライド移動し、この移動に伴い、前記ハンドが前記ベースハウジングと前記第1のスライダの細長スリットに案内されて前記第1のスライダ上の位置から突出する一方、
前記第1のスライダが縮退し、前記ベースハウジング内に収容されるのに同期して、前記ハンドが、前記第2のスライダの縮退に伴い、前記第1のスライダ端から突出した状態から前記細長スリットに案内されて縮退し、前記ベースハウジング上方の初期位置まで戻るように動作することを特徴とする基板搬送装置。 It is supported so that it can rotate up and down with respect to the main body, and is fixed to both ends of the guide rail of the first linear guide and the slide portion guided by the guide rail of the first linear guide. A base housing formed of a box-like body having a pair of pulleys connected to a source and a first transmission body spanned between the pair of pulleys;
A first slider composed of an elongated box-like body that is entirely accommodated in the base housing when retracted and can be extended so as to protrude from one end surface of the base housing when extended;
The slide portion of the first linear guide is provided at a site located within the base housing, extending within said first slider, a second linear guide of the guide rail is provided on the top, A first holding member made of a member slidable along the first linear guide;
It spans between a pair of driven pulleys pivotally supported by the first holding member, and both ends thereof are fixed to a second transmission body fixed to a fixing portion in the base housing, and the second It functions as a slide part of the linear guide, and at the upper end part of the outer surface of the base housing through an elongated slit formed on the side surface of the base housing and the side surface of the first slider so that the positions thereof are aligned. A hand is attached with the upper position as an initial position , and the hand is synchronized with the slide movement of the first slider and includes a second slider that can slide in the same direction as the first slider;
Due to the driving force applied to the pulley in the base housing, the first holding member slides along the first linear guide along the traveling direction of the first transmission body. the base housing end surface of the first slider is extended from, in synchronization with the extending movement of the first slider, the second transfer body travels, the second with its running direction The slider slides along the second linear guide, and with this movement, the hand is guided by the elongated slits of the base housing and the first slider and protrudes from a position on the first slider. on the other hand,
In synchronization with the first slider retracting and being accommodated in the base housing, the hand is projected from the first slider end in accordance with the contraction of the second slider. A substrate transfer apparatus, wherein the substrate transfer apparatus operates so as to be retracted by being guided by a slit and to return to an initial position above the base housing .
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