JP6466534B2 - Structure between relative moving members, and workpiece transfer device provided with the same - Google Patents
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Description
本発明は、潤滑剤の存在下で部材を相対動させるように構成された相対動部材間の構造、およびこれを備えたワーク搬送装置に関する。 The present invention relates to a structure between relative movement members configured to relatively move members in the presence of a lubricant, and a workpiece transfer apparatus including the structure.
回転や往復動など相対動する部材間には、摩擦によるエネルギー損失を減少させ、部材の焼き付き等を防止するため、たとえば軸受が介装される。軸受においては、摩擦の低減、耐久性の向上などの目的により、グリースなどの潤滑剤が一般に使用される。 For example, a bearing is interposed between members that move relative to each other such as rotating and reciprocating in order to reduce energy loss due to friction and prevent seizure of the members. In a bearing, a lubricant such as grease is generally used for the purpose of reducing friction and improving durability.
グリースによる潤滑の場合、通常、軸受の組立時に塗布されたグリースのみで潤滑する。この場合、軸受の使用状況に応じてグリースが蒸発することがあり、そのようなグリースの蒸発が起こると、軸受において焼き付きなどの不都合を来たすおそれがある。このようなグリースの蒸発に起因する不都合に対し、たとえば、内輪、外輪、およびこれらの間に介在させられる複数の転動体を有する転がり軸受において、内輪の回転による空気流を利用して潤滑を終えたグリースをミスト化し、回収して再利用する方法が提案されている(たとえば特許文献1を参照)。 In the case of lubrication with grease, lubrication is usually performed only with the grease applied at the time of assembly of the bearing. In this case, the grease may evaporate depending on the use condition of the bearing, and if such grease evaporates, there is a risk of causing inconvenience such as seizure in the bearing. For example, in a rolling bearing having an inner ring, an outer ring, and a plurality of rolling elements interposed between the inner ring and the outer ring, lubrication is completed using an air flow generated by rotation of the inner ring. A method has been proposed in which the grease is misted, recovered and reused (see, for example, Patent Document 1).
一方、軸受等を利用した機械構造を具備する装置として、ワークを搬送するためのワーク搬送装置がある(たとえば特許文献2を参照)。ワーク搬送装置は、たとえば半導体製造や液晶基板製造などの分野において、薄板状のウエハやガラス基板などのワークを搬送するために用いられる。 On the other hand, as a device having a mechanical structure using a bearing or the like, there is a workpiece transfer device for transferring a workpiece (see, for example, Patent Document 2). The workpiece transfer device is used for transferring a workpiece such as a thin wafer or a glass substrate in the fields of semiconductor manufacturing and liquid crystal substrate manufacturing, for example.
ワーク搬送装置は、たとえばトランスファチャンバに設置され、このトランスファチャンバに隣接してワークに所定の処理を施すためのプロセスチャンバが配置される。ワークへの処理等に応じて、トランスファチャンバおよびプロセスチャンバは、たとえばクリーン環境や真空環境とされる。そして、ワーク搬送装置が真空環境下に設置される場合、当該真空環境では蒸気圧が低いので、ワーク搬送装置の軸受等には、気化しにくい真空グリース(真空用の潤滑剤)が塗布される。 The workpiece transfer apparatus is installed in, for example, a transfer chamber, and a process chamber for performing a predetermined process on the workpiece is disposed adjacent to the transfer chamber. The transfer chamber and the process chamber are set in, for example, a clean environment or a vacuum environment according to the processing on the workpiece. When the workpiece transfer device is installed in a vacuum environment, since the vapor pressure is low in the vacuum environment, vacuum grease (vacuum lubricant) that is difficult to vaporize is applied to the bearings and the like of the workpiece transfer device. .
しかしながら、真空環境下においては、真空グリースを用いても蒸発を避けることはできない。大気環境下では、特許文献1を参照して上述したように、軸受内で潤滑を終えたグリースを空気流を利用してミスト化し、回収再利用する方法が提案されている。しかし、真空環境下では、空気流が発生しないので特許文献1に示された手法によっては気化したグリースを回収することはできず、気化したグリースを戻すための有効な手段がなかった。
However, in a vacuum environment, evaporation cannot be avoided even with vacuum grease. Under the atmospheric environment, as described above with reference to
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、真空環境下において気化した潤滑剤を回収するのに適した相対動部材間の構造、およびそのような構造を備えたワーク搬送装置を提供することを課題としている。 The present invention has been conceived under such circumstances, and includes a structure between relative moving members suitable for recovering a vaporized lubricant in a vacuum environment, and such a structure. It is an object to provide a workpiece transfer device.
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を採用した。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following technical means.
本発明の第1の側面によって提供される相対部材間の構造は、第1部材と、上記第1部材に対して相対動可能な第2部材と、上記第1部材および第2部材の間に介装され、潤滑剤の存在下で上記第2部材を上記第1部材に対して所定方向に相対動させるための相対動機構と、上記第1部材または第2部材のいずれか一方に設けられ、上記第1部材、上記第2部材および上記相対動機構との間で閉じた空間を形成するためのシール手段と、上記第1部材および第2部材のうち少なくとも一方に設けられ、上記閉じた空間の内部において気化した上記潤滑剤を冷却するための冷却手段とを備えることを特徴としている。 The structure between the relative members provided by the first aspect of the present invention includes a first member, a second member movable relative to the first member, and between the first member and the second member. And a relative movement mechanism for moving the second member relative to the first member in a predetermined direction in the presence of a lubricant, and provided in one of the first member and the second member. A sealing means for forming a closed space between the first member, the second member and the relative movement mechanism, and at least one of the first member and the second member; And a cooling means for cooling the lubricant vaporized inside the space.
好ましい実施の形態においては、上記冷却手段は、電流を流すことにより吸熱する吸熱部および発熱する発熱部を有するペルチェ素子を含んで構成される。 In a preferred embodiment, the cooling means includes a Peltier element having a heat absorbing portion that absorbs heat by passing an electric current and a heat generating portion that generates heat.
好ましい一つの実施の形態においては、上記第1部材は、上端が開口し、かつ上下方向に延びる円筒状部分を含み、上記相対動機構は、外輪と内輪の間に複数の第1転動体が保持された構成を有し、上記外輪が上記円筒状部分に内嵌される転がり軸受を含み、上記第2部材は、上記内輪に内嵌される回動軸を含んでおり、上記ペルチェ素子は、上記相対動機構よりも上位に設けられている。 In a preferred embodiment, the first member includes a cylindrical portion having an upper end opened and extending in the vertical direction, and the relative motion mechanism includes a plurality of first rolling elements between the outer ring and the inner ring. The second member includes a rotating shaft that is fitted in the inner ring, and the Peltier element has a held configuration, the outer ring includes a rolling bearing that is fitted in the cylindrical portion, , Provided above the relative movement mechanism.
好ましい実施の形態においては、上記第2部材は、上記回動軸の上端につながり、かつ上記第1部材よりも上位に位置し、上下方向において少なくとも上記外輪と重なる位置まで径方向外方に延びる円板部を有し、上記ペルチェ素子は、上記閉じた空間内において、上記吸熱部が下方に向いて露出するように上記円板部に取り付けられている。 In a preferred embodiment, the second member is connected to the upper end of the rotating shaft and is positioned higher than the first member, and extends radially outward to a position overlapping at least the outer ring in the vertical direction. The Peltier element is attached to the disk part so that the heat absorption part is exposed downward in the closed space.
好ましい実施の形態においては、上記ペルチェ素子は、上記回動軸を囲むように配置されている。 In a preferred embodiment, the Peltier element is disposed so as to surround the rotating shaft.
好ましい他の実施の形態においては、上記第1部材は、直線状のレールを含み、上記第2部材は、上記レールに相対動可能に嵌め合わされたスライダを含み、上記相対動機構は、上記レールおよび上記スライダの間に介装され、これらに各々が摺接しうる複数の第2転動体を含んでいる。 In another preferred embodiment, the first member includes a linear rail, the second member includes a slider fitted to the rail so as to be relatively movable, and the relative movement mechanism includes the rail. And a plurality of second rolling elements which are interposed between the sliders and can be brought into sliding contact with each other.
好ましい実施の形態においては、上記レールは、水平方向に延びており、上記スライダは、上記レール上において往復動可能であり、上記ペルチェ素子は、上記閉じた空間内において、上記スライダの進行方向を向く面における上記第2転動体よりも上位に取り付けられている。 In a preferred embodiment, the rail extends in a horizontal direction, the slider can reciprocate on the rail, and the Peltier element moves the slider in the closed space. It is attached above the second rolling element on the facing surface.
好ましい実施の形態においては、上記ペルチェ素子の上記吸熱部は上記進行方向を向く面を覆っている。 In a preferred embodiment, the heat absorbing portion of the Peltier element covers a surface facing the traveling direction.
本発明の第2の側面によって提供されるワーク搬送装置は、ワークを保持するためのハンドと、本発明の第2の側面に係る相対動部材間の構造を含んで構成された、上記ハンドを動作させるためのハンド動作手段と、を備えることを特徴としている。 The workpiece conveyance device provided by the second aspect of the present invention includes the above-described hand configured to include a structure for holding a workpiece and a relative movement member according to the second aspect of the present invention. And a hand operating means for operating.
このような構成によれば、気化した潤滑剤の外部への拡散を防止するとともに、気化した潤滑剤を相対動機構に戻すことにより当該相対動機構の長寿命化を図ることができる。 According to such a configuration, the vaporized lubricant can be prevented from diffusing to the outside, and the life of the relative motion mechanism can be extended by returning the vaporized lubricant to the relative motion mechanism.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の好ましい実施形態につき、図面を参照しつつ具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1および図2は、本発明に係る相対部材間の構造を備えたワーク搬送装置の一例を示している。本実施形態のワーク搬送装置A1は、中心軸が垂直方向に延びる筒状の固定ベース1と、昇降ベース2と、水平方向に長手状の下段アーム3および上段アーム4と、ウエハ等の薄板状のワークWを載置保持しうるハンド5とを備え、たとえばウエハ等の薄板状のワークWの搬送を行うように構成されたものである。
1 and 2 show an example of a workpiece transfer device having a structure between relative members according to the present invention. The workpiece transfer apparatus A1 of this embodiment includes a cylindrical
昇降ベース2は、固定ベース1に支持されており、図示しない昇降機構によって昇降可能とされている。下段アーム3は、昇降ベース2に対して垂直軸心O1を中心として回動可能に基端の回動軸が支持されており、図示しない下段アーム駆動機構によって回動させられる。上段アーム4は、下段アーム3の先端に対して垂直軸心O2を中心として回動可能に基端の回動軸が支持されており、図示しない上段アーム駆動機構によって回動させられる。
The
ハンド5は、上段アーム4の先端に対して垂直軸心O3を中心として回動可能に基端の回動軸が支持されており、図示しないハンド駆動機構によって垂直軸心O3周りに回動させられる。ハンド5の先端には、二股のホーク状とされたワーク保持部51が設けられている。
The
上記下段アーム駆動機構、上記上段アーム駆動機構、および上記ハンド駆動機構は、下段アーム3、上段アーム4、およびハンド5の各回動軸に対して連係するモータやベルトを利用した駆動力伝達機構などによって構成されている。なお、上記下段アーム駆動機構、上記上段アーム駆動機構、および上記ハンド駆動機構については、詳細な図示説明は省略したが、たとえば特開2003−188231号公報記載の構造と同様の構造によって実現することができる。
The lower arm driving mechanism, the upper arm driving mechanism, and the hand driving mechanism are, for example, a driving force transmission mechanism using a motor or a belt that is linked to the rotating shafts of the
詳細な図示説明は省略するが、ワーク搬送装置A1は、たとえばウエハが収容されたロードポートと、プロセスチャンバとの間でワークWの搬送を行うのに用いられ。そして、ワーク搬送装置A1は、ロードポートおよびプロセスチャンバのいずれにも隣接するトランスポートチャンバ内に配置され、当該トランスポートチャンバ内は、たとえば真空環境とされる。 Although detailed illustration is omitted, the workpiece transfer apparatus A1 is used to transfer the workpiece W between, for example, a load port in which a wafer is accommodated and a process chamber. The workpiece transfer apparatus A1 is disposed in a transport chamber adjacent to both the load port and the process chamber, and the inside of the transport chamber is, for example, a vacuum environment.
上記構成のワーク搬送装置A1において、上記下段アーム駆動機構、上段アーム駆動機構、ハンド駆動機構の動作を適宜制御することにより、ロードポートおよびプロセスチャンバに対して、ハンド5に保持されたワークWの搬出入が可能とされている。そして、上記下段アーム駆動機構、上段アーム駆動機構およびハンド駆動機構は、ハンド5を所望に動作させるためのハンド動作手段を構成している。
In the workpiece transfer apparatus A1 configured as described above, by appropriately controlling the operations of the lower arm driving mechanism, the upper arm driving mechanism, and the hand driving mechanism, the workpiece W held by the
本発明に係る相対動部材間の構造は、ワーク搬送装置A1において、たとえば下段アーム3と上段アーム4との連結部や上段アーム4とハンド5との連結部に採用することができる。
The structure between the relative movement members according to the present invention can be employed in, for example, a connecting portion between the
図3は、本発明に係る相対動部材間の構造を上段アーム4とハンド5との連結部に採用した場合の概略構成を示している。
FIG. 3 shows a schematic configuration in the case where the structure between the relative movement members according to the present invention is employed in the connecting portion between the
本実施形態の相対動部材間の構造B1は、上段アーム4(第1部材)と、上段アーム4の先端に対して回動可能(相対動可能)なハンド5(第2部材)と、上段アーム4およびハンド5の間に介装された転がり軸受6と、リップシール7と、ペルチェ素子8とを備えて構成されている。
The structure B1 between the relative movement members of the present embodiment includes an upper arm 4 (first member), a hand 5 (second member) that is rotatable (relatively movable) with respect to the tip of the
より具体的には、上段アーム4の先端には、上端が開口する円筒状のハウジング41(円筒状部分)が設けられている。ハウジング41は、転がり軸受6および後述の回動軸52を内挿する部分である。ハウジング41の下端部は、蓋42が接合されるとともにOリング43が介装されることにより、密閉されている。転がり軸受6は、内輪61、外輪62、およびこれらの間に図示しない保持器を介して保持された複数の転動体63を有しており、外輪62がハウジング41に内嵌される。本実施形態では、2つの転がり軸受6が軸方向に並んで取付けられる。
More specifically, a cylindrical housing 41 (cylindrical portion) having an upper end opened is provided at the tip of the
ハンド5の基端には、回動軸52と、この回動軸52の上端につながる円板部53とが設けられている。回動軸52は、転がり軸受6の内輪61に内嵌されている。回動軸52の外径寸法は、たとえば直径40〜50mm程度である。円板部53は、上段アーム4よりも上位に位置し、上下方向において転がり軸受6の外輪62と重なる位置まで径方向外方に延びている。このようにハウジング41(上段アーム4)と回動軸52(ハンド5)との間に転がり軸受6が介装されることにより、ハンド5は、上段アーム4に対して垂直軸心O3を中心としてその周方向に回動可能である。
At the base end of the
転がり軸受6の内部には、潤滑剤としての真空グリース64が塗布されている。真空グリース64は、ベースオイルに増ちょう剤や添加剤が配合されたものであり、蒸気圧が低いものが選択的に用いられる。
Inside the rolling
リップシール7は、全体として環状をなしており、嵌合部71およびリップ部72を有する。嵌合部71は、円板部53に形成された取付溝531に嵌め込まれている。これにより、リップシール7は、円板部53に固定される。リップ部72は、概略下方に延びており、また、下方に向かうにつれて径方向外方に変位するように傾斜している。リップ部72の先端は、転がり軸受6の外輪62ないしハウジング41の内周壁に当接している。このような構成により、リップシール7は、ハウジング41(上段アーム4)、円板部53(ハンド5)、および転がり軸受6との間で囲まれた、環状の閉じた空間Sを形成している。
The
ペルチェ素子8は、上記閉じた空間S内において気化した真空グリースを冷却し、液化させたうえで転がり軸受6(相対動機構)に戻すためのものである。ペルチェ素子8は、
2種類の金属の接合部に電流を流すと一方の金属から他方へ熱が移動するというペルチェ効果を利用した板状の半導体素子であり、電流を流すことにより発熱する発熱部81および吸熱する吸熱部82を有する。ペルチェ素子8は、転がり軸受6よりも上位に設けられており、本実施形態においては、ハンド5側の円板部53に取り付けられている。より詳細には、発熱部81が円板部53の下面を覆うように当該円板部53に取り付けられており、上記閉じた空間S内において、吸熱部82が下方に向いて露出している。
The
A plate-like semiconductor element utilizing the Peltier effect that heat is transferred from one metal to the other when a current is passed through a junction of two types of metal, a
ペルチェ素子8は、回動軸52を囲むように略円環状に配置されている。ペルチェ素子8の具体的な配置態様としては、1辺が10mm程度の小片のペルチェ素子8を複数並べる態様(図4参照)や、円環状をなす専用のペルチェ素子8を用いる態様などが挙げられる。
The
ペルチェ素子8には、電力を供給するための配線83が接続されている。配線83は、固定ベース1から昇降ベース2、下段アーム3および上段アーム4を経由してハンド5までつながっている。また、図面では概略的に示したが、配線83は、固定ベース1および昇降ベース2の間、昇降ベース2および下段アーム3の間、下段アーム3および上段アーム4の間、ならびに上段アーム4およびハンド5の間において、相対位置の変化に対応するように、たとえばカールコードのような多芯ケーブルやフラットケーブルによって構成される。たとえば、ワーク搬送装置A1の稼働時において、ペルチェ素子8に常時電力が供給され、吸熱部82の温度は0℃程度まで降下する。
A
次に、上記した実施形態に係るワーク搬送装置A1(相対動部材間の構造B1)の作用について説明する。 Next, the operation of the workpiece transfer device A1 (structure B1 between relative movement members) according to the above-described embodiment will be described.
上記構成のワーク搬送装置A1が真空環境下で稼働する際には、図3に示された上段アーム4およびハンド5の周囲も真空環境にある。ここで、転がり軸受6内の真空グリース64(オイルシール)は徐々に蒸発するが、リップシール7が適所に設けられることによって閉じた空間Sが形成されており、気化した真空グリース64(ベースオイル)が外部に漏洩することは防止される。その結果、蒸発した真空グリース64(ベースオイル)が拡散することによる真空環境の汚染を防止することができる。
When the workpiece transfer apparatus A1 configured as described above operates in a vacuum environment, the periphery of the
上記の閉じた空間S内にはペルチェ素子8が設けられている。このため、気化した真空グリース64(ベースオイル)は、ペルチェ素子8(吸熱部82)によって冷却され、凝集して再び液体になる。
A
ペルチェ素子8は、転がり軸受6よりも上位に設けられている。このため、凝集して液体となった真空グリース64(ベースオイル)は、図5に表れているように、自重により回動軸52やリップシール7の表面をつたって転がり軸受6の内部に流れ落ちる。したがって、真空環境下において一旦蒸発した真空グリース64(ベースオイル)は、液体となって回収され、転がり軸受6(転動体63)を潤滑するために再利用される。その結果、転がり軸受6の長寿命化を図ることができる。
The
ペルチェ素子8の吸熱部82は、閉じた空間S内において、下方に向けて露出している。これにより、気化した真空グリース64(ベースオイル)は吸熱部82によって直接冷却されるので、真空グリース64(ベースオイル)を効率よく凝集することができる。また、ペルチェ素子8の発熱部81が円板部53の下面を覆うように取り付けられているため、発熱部81で発生した熱は、円板部53(ハンド5)を介して外部に効率よく放出される。
The
ペルチェ素子8は回動軸52を囲むように略円環状に配置されているため、閉じた空間
S全体を万遍なく冷却することが可能である。このことは、気化した真空グリース64(ベースオイル)を効率よく凝集させるのに適する。
Since the
図6〜図8は、本発明に係る相対部材間の構造を備えたワーク搬送装置の他の例を示している。なお、図6以降の図においては、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の符号を付しており、適宜説明を省略する。 6 to 8 show other examples of the workpiece transfer apparatus having the structure between the relative members according to the present invention. In FIG. 6 and subsequent figures, the same or similar elements as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the above embodiment, and description thereof will be omitted as appropriate.
本実施形態のワーク搬送装置A2は、固定ベース1と、この固定ベース1に支持された旋回ベース20と、旋回ベース20に支持されたガイド体30と、ガイド体30の内部に収容された図示しないベルト駆動装置と、ガイド体30によって各別に支持された2つのハンド5A,5Bとを備えている。ハンド5A,5Bは、たとえば液晶表示パネル用の基板等の薄板状のワークWを水平姿勢で保持するためのものであり、ワーク搬送装置A2は、薄板状のワークWの搬送を行うように構成されたものである。
The workpiece transfer device A2 according to the present embodiment includes a fixed
旋回ベース20は、固定ベース1に対して昇降可能とされ、かつ垂直状の旋回軸Os周りに回転可能に支持されている。固定ベース1の内部には、図示しない昇降用モータおよび旋回用モータが設けられており、これらモータの駆動により、旋回ベース20は昇降あるいは旋回させられる。ガイド体30は、平面視において長矩形の箱状とされている。ガイド体30の内部には、ハンド5A,5Bを各別に支持するためのレールが設けられている。ハンド5A,5Bは、上記レールに支持されながら、互いが干渉することなく水平直線状の移動行程GLに沿ってスライド可能となっている。
The
図6〜図8に表れているように、ハンド5A,5Bには、ガイド体30の長手方向に延びる複数のホーク状のワーク保持部51a,51bが一体形成されており、これらのワーク保持部51a,51b上に上記薄板状のワークWが載置保持される。なお、図8においては、図6、図7と異なり、ハンド5A,5Bの双方が固定ベース1の上方に位置する状態を示している。
As shown in FIGS. 6 to 8, the
ベルト駆動装置は、ハンド5A,5Bを上記レール上にてスライド移動させるためのものであり、ハンド5A,5Bに対応して対をなして設けられている。固定ベース1の内部には、ハンド5A,5Bをそれぞれ駆動するための図示しないハンド用モータが設けられており、固定ベース1、旋回ベース20、およびガイド体30の内部に跨るようにして、上記ハンド用モータの駆動力を上記ベルト駆動装置に伝達するための駆動力伝達機構が設けられている。なお、旋回ベース20の支持構造、ハンド5A,5Bの支持構造、およびベルト駆動装置への駆動力伝達機構については、詳細な図示説明は省略したが、たとえば特開2008−272847号公報記載の構造と同様の構造によって実現することができる。
The belt driving device is for sliding the
詳細な図示説明は省略するが、ワーク搬送装置A2は、たとえば、ロードポートとプロセスチャンバとの間でワークWの搬送を行うのに用いられ。そして、ワーク搬送装置A2は、ロードポートおよびプロセスチャンバのいずれにも隣接するトランスポートチャンバ内に配置され、当該トランスポートチャンバ内は、たとえば真空環境とされる。 Although a detailed illustration is omitted, the workpiece transfer device A2 is used, for example, to transfer the workpiece W between the load port and the process chamber. The workpiece transfer device A2 is disposed in a transport chamber adjacent to both the load port and the process chamber, and the inside of the transport chamber is, for example, a vacuum environment.
本発明に係る相対部材間の構造は、ワーク搬送装置A2において、たとえばハンド5A(5B)の支持構造に採用することができる。
The structure between the relative members according to the present invention can be employed, for example, in the support structure of the
図9および図10は、本発明に係る相対動部材間の構造をレールによるハンド5A(5B)の支持構造に採用した場合の概略構成を示している。
FIG. 9 and FIG. 10 show a schematic configuration when the structure between the relative movement members according to the present invention is adopted for the support structure of the
本実施形態の相対動部材間の構造B2は、直線状のレール400(第1部材)と、スラ
イダ500(第2部材)と、レール400およびスライダ500の間に介装される複数の転動体600(図10において点線で表す)と、カバー700(図9、図10において二点鎖線で表す)と、ペルチェ素子8とを備えて構成されている。
The structure B2 between the relative moving members of the present embodiment includes a linear rail 400 (first member), a slider 500 (second member), and a plurality of rolling elements interposed between the
レール400は、ガイド体30に支持されており、ガイド体30の長手方向に沿って水平に延びている。スライダ500は、レール400に対して相対動可能に嵌め合わされている。レール400およびスライダ500は、それぞれ、互いに対向し、複数の転動体600が循環移動するための通路を形成する転動溝(図示略)を有する。転動体600ないしその通路には、潤滑剤としての真空グリース(図示略)が塗布されている。レール400、スライダ500、および複数の転動体600は、いわゆるリニアガイドとして構成されたものである。スライダ500は、レール400上において往復直線動可能であり、スライダ500がレール400に沿って移動する際には、複数の転動体600は、レール400およびスライダ500に摺接しうる。
The
なお、詳細な図示説明は省略するが、スライダ500には、ハンド5A(5B)を支持するための支持アームが連結されている。そして、各ハンド5A(5B)は、ガイド体30の短手方向に離間する一対のリニアガイド(レール400およびスライダ500)によって支持されており、水平直線状の移動行程GLに沿ってスライド可能となっている。
Although not shown in the drawings, the
カバー700は、スライダ500に取り付けられており、当該スライダ500およびレール400の一部を覆っている。カバー700は、スライダ500の進行方向において伸縮可能な蛇腹状とされており、スライダ500とともに移動する。カバー700は、レール400、スライダ500、および複数の転動体600との間で囲まれた閉じた空間Sを形成している。
The
図9によく表れているように、本実施形態において、ペルチェ素子8は、スライダ500の進行方向を向く面501,502に取り付けられている。ペルチェ素子8は、転動体600よりも上位に取り付けられている。本実施形態において、ペルチェ素子8は、スライダ500の進行方向を向く2つの面501,502それぞれにおいて、転動体600の配置に対応した2箇所に設けられている。ペルチェ素子8はまた、吸熱部82が、スライダ500の進行方向を向く面501,502を覆うように取り付けられている。ペルチェ素子8に電力を供給するための配線83は、レール400とスライダ500との相対位置の変化に対応するように、たとえばケーブルベア(登録商標)によって構成される。
As clearly shown in FIG. 9, in this embodiment, the
上記構成のワーク搬送装置A2が真空環境下で稼働する際には、図9、図10に示されたレール400およびスライダ500の周囲も真空環境にある。ここで、転動体600に塗布された真空グリース(オイルシール)は徐々に蒸発するが、カバー700が適所に設けられることによって閉じた空間Sが形成されており、気化した真空グリース(ベースオイル)が外部に漏洩することは防止される。その結果、蒸発した真空グリース(ベースオイル)が拡散することによる真空環境の汚染を防止することができる。
When the workpiece transfer apparatus A2 configured as described above operates in a vacuum environment, the periphery of the
上記の閉じた空間S内にはペルチェ素子8が設けられている。このため、気化した真空グリース(ベースオイル)は、ペルチェ素子8(吸熱部82)によって冷却され、凝集して再び液体になる。
A
ペルチェ素子8は、転動体600よりも上位に設けられている。このため、凝集して液体となった真空グリース(ベースオイル)は、自重によりスライダ500の進行方向を向く面501(502)をつたって転動体600の周囲に戻る。したがって、真空環境下において一旦蒸発した真空グリース(ベースオイル)は、液体となって回収され、転動体600を潤滑するために再利用される。その結果、転動体600を含んで構成されたリニア
ガイドの長寿命化を図ることができる。
The
本実施形態において、ペルチェ素子8は、その吸熱部82がスライダ500の進行方向を向く面501,502を覆うように取り付けられている。このような構成によれば、面501,502においては、ペルチェ素子8の取付箇所周辺の比較的広い範囲が冷却される。そして、スライダ500がレール400に沿って移動すると、進行方向を向く面501(502)に気化した真空グリース(ベースオイル)が衝突し、当該真空グリース(ベースオイル)が冷却される。このような構成は、気化した真空グリース(ベースオイル)を効率よく凝集させるのに適する。
In the present embodiment, the
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は上記した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る相対動部材間の構造およびこれを備えたワーク搬送装置の各部の具体的な構成は、発明の思想から逸脱しない範囲内で種々な変更が可能である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment. Various changes can be made to the structure between the relative movement members according to the present invention and the specific configuration of each part of the work conveying apparatus having the structure without departing from the spirit of the invention.
上記実施形態では、ペルチェ素子8(冷却手段)を閉じた空間S内に設ける場合を例に挙げて説明したが、冷却手段については、必ずしも閉じた空間S内に設ける必要はない。たとえば、上記実施形態の相対動部材間の構造B2(図9、図10参照)において、ペルチェ素子8はスライダ500側に取り付けてられていたが、これに代えて、ペルチェ素子8をレール400側に取り付けてもよい。
In the above embodiment, the case where the Peltier element 8 (cooling means) is provided in the closed space S has been described as an example. However, the cooling means is not necessarily provided in the closed space S. For example, in the structure B2 (see FIGS. 9 and 10) between the relative moving members of the above embodiment, the
A1,A2 ワーク搬送装置
B1,B2 相対動部材間の構造
S 閉じた空間
W ワーク
1 固定ベース
2 昇降ベース
20 旋回ベース
3 下段アーム
30 ガイド体
4 上段アーム(第1部材)
41 ハウジング(円筒状部分)
42 蓋
43 Oリング
400 レール(第1部材)
5 ハンド(第2部材)
5A,5B ハンド
51,51a,51b ワーク保持部
52 回動軸
53 円板部
500 スライダ(第2部材)
6 転がり軸受(相対動機構)
61 内輪
62 外輪
63 転動体(第1転動体)
64 真空グリース(潤滑剤)
600 転動体(第2転動体)
7 リップシール(シール手段)
71 嵌合部
72 リップ部
8 ペルチェ素子(冷却手段)
81 発熱部
82 吸熱部
83 配線
A1, A2 Work conveying devices B1, B2 Structure S between relative moving members W Closed
41 Housing (cylindrical part)
42 Lid 43 O-
5 Hand (second member)
5A,
6 Rolling bearing (relative motion mechanism)
61
64 Vacuum grease (lubricant)
600 Rolling elements (second rolling elements)
7 Lip seal (sealing means)
71
81
Claims (5)
上記第1部材に対して相対動可能な第2部材と、
上記第1部材と上記第2部材との間に介装され、且つ、潤滑剤が塗布された転動体を含み、上記第2部材を上記第1部材に対して所定方向に相対動させるための相対動機構と、
上記第1部材または上記第2部材のいずれか一方に設けられ、上記相対動機構よりも上位の上記第1部材と上記第2部材との間に生じる隙間を塞ぐとともに上記相対動機構に接する閉じた空間を形成するためのシール手段と、
上記閉じた空間の内部において上記相対動機構よりも上位の位置に設けられた冷却手段と、
を備え、
上記冷却手段は、電流を流すことにより吸熱する吸熱部および発熱する発熱部を有するペルチェ素子を含んで構成され、気化した上記潤滑剤を冷却して液体にする機能を有し、
上記冷却手段によって液体となった潤滑剤を自重により下方に移動させることによって上記転動体を潤滑するために再利用することを特徴とする、相対動部材間の構造。 A first member;
A second member movable relative to the first member;
A rolling element interposed between the first member and the second member and coated with a lubricant, for moving the second member relative to the first member in a predetermined direction. A relative movement mechanism;
A closing provided on either the first member or the second member and closing a gap formed between the first member and the second member above the relative motion mechanism and in contact with the relative motion mechanism Sealing means for forming an open space;
Cooling means provided at a position higher than the relative movement mechanism in the closed space;
With
The cooling means is configured to include a Peltier element having an endothermic part that absorbs heat by passing an electric current and an exothermic part that generates heat , and has a function of cooling the vaporized lubricant into a liquid,
A structure between relative moving members, wherein the lubricant that has become liquid by the cooling means is reused to lubricate the rolling elements by moving the lubricant downward by its own weight.
上記相対動機構は、外輪と内輪の間に複数の上記転動体が保持された構成を有し、上記外輪が上記円筒状部分に内嵌される転がり軸受を含み、
上記第2部材は、上記内輪に内嵌される回動軸を含む、請求項1に記載の相対動部材間の構造。 The first member includes a cylindrical portion having an upper end opened and extending in the vertical direction,
The relative motion mechanism has a configuration in which a plurality of the rolling elements are held between an outer ring and an inner ring, and includes a rolling bearing in which the outer ring is fitted into the cylindrical portion,
The structure between the relative movement members according to claim 1 , wherein the second member includes a rotation shaft fitted into the inner ring.
上記ペルチェ素子は、上記閉じた空間内において、上記吸熱部が下方に向いて露出するように上記円板部に取り付けられている、請求項2に記載の相対動部材間の構造。 The second member is connected to the upper end of the rotation shaft, and is positioned higher than the first member, and has a disc portion extending radially outward to a position overlapping at least the outer ring in the vertical direction,
The structure between the relative movement members according to claim 2 , wherein the Peltier element is attached to the disk portion so that the heat absorbing portion is exposed downward in the closed space.
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