JP6588192B2 - ワーク搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、真空環境においてガラス基板やウエハ等の薄板状ワークを搬送するのに適したワーク搬送装置に関する。

図１１に示すように、トランスファチャンバの周囲にプロセスチャンバが放射状に配置された処理システムにおいては、プロセスチャンバ間のワークの移送のためにトランスファチャンバ内に配置されるワーク搬送装置は、平面視においてワークを放射方向に直進移動させることができればよいため、たとえば特許文献１に示されているような、平行リンク機構を組み合わせた関節アーム式の搬送装置を用いることができる。このような搬送装置は、平行リンク機構のもつ機能により、少ない動力源により、ワークを保持するハンドの姿勢を維持しつつ、平面視においてこのハンドを直進移動させることができる。

ところで、処理システムの占有面積を縮小してコンパクト化を図るため、図１２に示すように、トランスファチャンバＴＣを矩形とするとともに、その対向する長辺に沿って複数（図示例では２個）の矩形プロセスチャンバＰＣを配置したような新処理システムが提案されている。このような新処理システムでは、長辺に対するハンドの姿勢を同等に維持しつつ、この長辺に沿った２個のプロセスチャンバＰＣ間のワーク移送を行う必要があるため、放射方向への直進移動が可能であるにすぎない特許文献１に示されるようなワーク搬送装置を採用することができない。

図１２に示すような処理システムにおいては、たとえば、特許文献２（特に同文献の図１１〜１３）に示されるような搬送装置を用いることが考えられる。この特許文献２に示される搬送装置は、支持ベースに対して旋回可能な第１アームと、第１アームに対して旋回可能な第２アームと、第２アームに旋回可能なハンドを有して構成されている。そして、支持ベースに対する第１アームの旋回、第１アームに対する第２アームの旋回、および第２アームに対するハンドの旋回がそれぞれ独立して行われるため、ハンドの姿勢およびハンドの移動経路の設定の自由度が高く、それ故に特許文献２に示されるような搬送装置は、図１２に示すような処理システムにおいて、プロセスチャンバ間のワークの移送を行うことができる可能性がある。

しかしながら、特許文献２に示される搬送装置は、第１アームに対して第２アームを旋回させるための動力を減速する減速機、および第２アームに対してハンドを旋回させるための動力を減速する減速機が、たとえば、第１アーム内において、当該第１アームに対する第２アームの旋回軸にそって上下に積層配置されている。そのため、このような複数の減速機が積層配置されるアームの上下寸法が増大し、搬送装置全体の上下高さが拡大する。その結果、ワークの搬送パスの上下位置が高くなり、トランスファチャンバの上下高さを拡大さぜるを得ない等、処理装置の大型化やコスト上昇につながる。

また、旋回させられるアームの先端部分の重量が増えることから、当該アームの根元部分に作用するモーメント負荷と、当該アームを旋回させるモータへのイナーシャ負荷とが増大することに対応するためにモータ容量の増加や旋回部分の機械的強度の増大が要求され、これらのことも、搬送装置の大型化、高コスト化につながる。

特開２０１１−１０１９１２号公報 特開２０１４−３４１０６号公報

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、旋回するアームの上下寸法を短縮して上下高さを低めることができ、かつ、旋回するアームの根元部へのモーメント負荷を低減することが可能なワーク搬送装置を提供することをその課題とする。

上記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。

本発明により提供されるワーク搬送装置は、支持ベースと、この支持ベースに対して主旋回軸周りに旋回可能に連結された支持アームと、この支持アームに対して肘関節軸周りに回動可能に連結されたハンド保持アームと、このハンド保持アームに対して手首関節軸周りに回動可能に連結されたハンドと、を備えたワーク搬送装置において、上記支持ベースに対して上記支持アームを旋回させるための支持アーム用モータは、上記支持ベース内に配置されており、上記支持アームに対して上記ハンド保持アームを回動させるためのハンド保持アーム用モータ、および上記ハンド保持アームに対して上記ハンドを回動させるためのハンド用モータは、上記支持アーム内に配置されており、上記肘関節軸には、上記支持アームに対して上記ハンド保持アームを回動可能とするための関節軸と、上記ハンドを回動させるための動力を伝達する伝動軸とが同軸状に配置されており、上記支持ベース内には、上記支持アーム用モータの出力を減速する第１減速機構が設けられており、上記支持アーム内には、上記ハンド保持アーム用モータの出力を減速する第２減速機構が設けられており、上記ハンド保持アーム用モータは、上記支持アーム内において、上記肘関節軸から離間した位置に設けられているとともに、上記第２減速機構は、上記ハンド保持アーム用モータと上記肘関節軸との間の位置に設けられていることを特徴とする。

好ましい実施の形態では、上記第２減速機構は、入力回転軸と出力回転軸とが同軸上に位置する減速機であり、上記ハンド保持アーム用モータの出力軸と上記第２減速機構の入力回転軸との間は、ベルト・プーリ伝動機構により連携されており、上記第２減速機構の出力回転軸と上記関節軸との間は、ベルト・プーリ伝動機構により連携されている。

好ましい実施の形態では、上記ハンド保持アーム用モータは、上記主旋回軸を挟んで上記肘関節軸と反対側に配置されている。

好ましい実施の形態では、上記支持アーム内には、さらに、上記ハンド用モータの出力を減速する第３減速機構が設けられている。

好ましい実施の形態では、上記ハンド用モータは、上記支持アーム内において、上記肘関節軸から離間した位置に設けられているとともに、上記第３減速機構は、上記ハンド用モータと上記肘関節軸との間の位置に設けられている。

好ましい実施の形態では、上記第３減速機構は、入力回転軸と出力回転軸とが同軸上に位置する減速機であり、上記ハンド用モータの出力軸と上記第３減速機構の入力回転軸との間は、ベルト・プーリ伝動機構により連携されており、上記第３減速機構の出力回転軸と上記関節軸との間は、ベルト・プーリ伝動機構により連携されている。

好ましい実施の形態では、上記ハンド用モータは、上記主旋回軸を挟んで上記肘関節軸と反対側に配置されている。

さらに好ましい実施の形態では、支持ベースと、この支持ベースに対して主旋回軸周りに旋回可能に連結された支持アームと、この支持アームに対して肘関節軸周りに回動可能に連結されたハンド保持アームと、このハンド保持アームに対して手首関節軸周りに回動可能に連結されたハンドと、を備えたワーク搬送装置において、上記支持ベースに対して上記支持アームを旋回させるための支持アーム用モータは、上記支持ベース内に配置されており、上記支持アームに対して上記ハンド保持アームを回動させるためのハンド保持アーム用モータ、および上記ハンド保持アームに対して上記ハンドを回動させるためのハンド用モータは、上記支持アーム内に配置されており、上記肘関節軸には、上記支持アームに対して上記ハンド保持アームを回動可能とするための関節軸と、上記ハンドを回動させるための動力を伝達する伝動軸とが同軸状に配置されており、上記支持ベース内には、上記支持アーム用モータの出力を減速する第１減速機構が設けられており、上記支持アーム内には、上記ハンド保持アーム用モータの出力を減速する第２減速機構と、上記ハンド用モータの出力を減速するための第３減速機構とが設けられており、上記ハンド保持アーム用モータは、上記支持アーム内において、上記肘関節軸から離間した位置に設けられているとともに、上記第２減速機構は、上記ハンド保持アーム用モータと上記肘関節軸との間の位置に設けられており、上記ハンド用モータは、上記支持アーム内において、上記肘関節軸から離間した位置に設けられているとともに、上記第３減速機構は、上記ハンド用モータと上記肘関節軸との間の位置に設けられている。

好ましい実施の形態では、上記第２減速機構は、入力回転軸と出力回転軸とが同軸上に位置する減速機であり、上記ハンド保持アーム用モータの出力軸と上記第２減速機構の入力回転軸との間は、ベルト・プーリ伝動機構により連携されており、上記第２減速機構の出力回転軸と上記関節軸との間は、ベルト・プーリ伝動機構により連携されており、上記第３減速機構は、入力回転軸と出力回転軸とが同軸上に位置する減速機であり、上記ハンド用モータの出力軸と上記第３減速機構の入力回転軸との間は、ベルト・プーリ伝動機構により連携されており、上記第３減速機構の出力回転軸と上記伝動軸との間は、ベルト・プーリ伝動機構により連携されている。

好ましい実施の形態では、上記ハンド保持アーム用モータは、上記主旋回軸を挟んで上記肘関節軸と反対側に配置されており、上記ハンド用モータは、上記主旋回軸を挟んで上記肘関節軸と反対側に配置されている。

好ましい実施の形態では、上記支持ベース、上記主旋回軸、上記支持アームおよび上記肘関節軸には、上記支持ベース内における上記支持アーム用モータが配置されている領域ないし上記支持アーム内を気密保持する気密構造が設けられている。

好ましい実施の形態では、上記肘関節軸において、上記関節軸は中空軸であり、上記同軸状の伝動軸は上記関節軸の内部に通挿されており、上記関節軸とこれを回動可能に支持する部材との間、上記伝動軸と上記関節軸との間、および上記伝動軸間には、気密シールが設けられている。

好ましい実施の形態では、上記気密シールは、磁性流体シールである、

上記構成を有する本発明のワーク搬送装置によれば、ハンド保持アーム用モータの出力を減速する第３減速機構が肘関節部に対しても、ハンド保持アーム用モータに対しても、離間した位置に設けられているので、これらが内部に設けられる支持アームの上下寸法の増大を抑制することができる。そのため、ワーク搬送装置が設置されるトランスファチャンバの上下高さを抑制し、処理装置のコンパクト化を図ることができる。また、支持アームの先端部の重量増加を抑制することができることから、支持アームの根元部分に作用するモーメント負荷や、支持アームを旋回させるためのイナーシャ負荷も軽減され、このワーク搬送装置の大型化、高コスト化を抑制することができる。

本発明のその他の特徴および利点は、図面を参照して以下に行う詳細な説明から、より明らかになろう。

本発明の第１の実施形態に係るワーク搬送装置１０Ａの略示側面図である。 図１に示すワーク搬送装置１０Ａの略示平面図である。 図１に示すワーク搬送装置１０Ａの略示縦断面図である。 図３のIV−IV線に沿う略示断面図である。 図３のＶ−Ｖ線に沿う略示断面図である。 図４のVI−VI線に沿う拡大断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るワーク搬送装置１０Ｂの略示縦断面図である。 図７のVIII−VIII線に沿う略示断面図である。 図７のIX−IX線に沿う略示断面図である。 本発明の第３の実施形態に係るワーク搬送装置１０Ｃの略示縦断面図である。 プロセス処理システムの配置例の説明図である。 プロセス処理システムの他の配置例の説明図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

図１ないし図６は、本発明の第１の実施形態に係るワーク搬送装置１０Ａを示す。このワーク搬送装置１０Ａは、固定ベース１００と、支持ベース２００と、支持アーム３００と、ハンド保持アーム４００と、２つのハンド５１０，５２０とを有する。このワーク搬送装置１０Ａは、たとえば、真空環境で行う処理システムにおけるトランスファチャンバ内に設置される。

図３に良く表れているように、固定ベース１００は、支持ベース２００を昇降可能に収容保持している。支持ベース２００は、その上部が固定ベース１００の天井板１０１に設けた開口１０２から突出するようにして、上下方向ガイド（図示略）によって昇降移動可能に支持される。また、この支持ベース２００は、昇降用モータ１０３の回転がベルト・プーリ伝動機構１０４を介して伝達されるボールねじ機構１０５によって昇降させられる。

支持ベース２００はまた、筒状の外郭壁２０１と、底板２０２と、後記する第１真空シールユニット２５０とで囲まれた空間Ｓ２を有する。固定ベース１００は、筒状外郭壁１０６と、底板１０７と、天井板１０１と、上記支持ベース２００の底板２０２と、天井板１０１と上記支持ベース２００の底板２０２との間に介装したジャバラ部材１０８とで囲まれた空間Ｓ１を有する。これらの空間Ｓ１，Ｓ２は、連通しており、かつ、トランスファチャンバ外の大気圧が導入されるが、第１真空シールユニット２５０およびジャバラ部材１０８により、トランスファチャンバＴＣ内の真空圧から遮断される。

支持ベース２００の内部には、支持アーム３００を鉛直方向に延びる主旋回軸Ｘ１周りに旋回させるための支持アーム用モータ２２０およびこの支持アーム用モータ２２０の回転を減速する第１減速機２２１が収容されている。この第１減速機２２１は、たとえば、遊星歯車機構を内蔵した公知のものを採用することができる。

支持アーム３００は、第１真空シールユニット２５０を介して支持ベース２００に対して主旋回軸Ｘ１周りに旋回可能に支持されている。第１真空シールユニット２５０は、支持ベース２００側の筒状軸（図示略）に対して支持アーム３００側の筒状軸（図示略）を回転可能に支持するとともに、これらの筒状軸間に、たとえば、磁性流体シールからなる第１シール構造（図示略）を施したものとして構成される。本実施形態においてこの第１真空シールユニット２５０は、主旋回軸Ｘ１に沿って上下方向に貫通する中空部２５１を有しており、この中空部２５１を介して支持ベース２００の内部空間と支持アーム３００の内部空間とが連通させられている。

支持アーム３００は、水平方向に延び気密構造を有するケース３０１を有する。この支持アーム３００内には、ハンド保持アーム４００を後記する肘関節軸Ｘ２周りに回動させるためのハンド保持アーム用モータ２３０と、このハンド保持アーム用モータ２３０の回転を減速する第２減速機２３１と、２つのハンド５１０，５２０を後記する手首関節軸Ｘ３周りに回動させるための２つのハンド用モータ３１０，３２０と、各ハンド用モータ３１０，３２０の回転を減速する２つの第３減速機３１１，３２１とが収容されている。第２減速機２３１および第３減速機３１１，３２１もまた、たとえは、遊星歯車機構を内蔵した公知のものを採用することができる。

ハンド保持アーム用モータ２３０は、主旋回軸Ｘ１を挟んで肘関節軸Ｘ２と反対側に配置されている。第２減速機２３１は、主旋回軸Ｘ１と肘関節軸Ｘ２との間の位置に設けられている。２つのハンド用モータ３１０，３２０もまた、主旋回軸Ｘ１と肘関節軸Ｘ２との間の位置であって、第２減速機２３１よりも主旋回軸Ｘ１側に設けられている。２つの第３減速機３１１，３２１は、それぞれ２つのハンド用モータ３１０，３２０の下位にこれら２つのハンド用モータ３１０，３２０と直結させて設けられている。

支持アーム３００の先端部３００ａとハンド保持アーム４００の基端部４００ａとの間には、支持アーム３００に対してハンド保持アーム４００を肘関節軸Ｘ２周りに回動可能に連結するとともに、２つのハンド５１０，５２０を回動させるための動力を伝達する、肘関節軸Ｘ２と同軸状の第２、第３伝動軸３５４，３５６を含む第２真空シールユニット３５０が設けられている。

第２真空シールユニット３５０は、図６に詳示するように、支持アーム３００側の筒軸部３５１の内側にハンド保持アーム４００側の筒軸部３５２（関節軸）を回動可能に支持するとともに、これら筒軸部３５１，３５２の間に第２シール構造３５３を施し、ハンド保持アーム４００側の筒軸部３５２の内側に中空状の第２伝動軸３５４を回転可能に支持するとともに、これら筒軸部３５２と第２伝動軸３５４の間に第３シール構造３５５を施し、第２伝動軸３５４の中空部に中実状の第３伝動軸３５６を回転可能に支持するとともに、これら第２伝動軸３５４と第３伝動軸３５６の間に第４シール構造３５７を施して構成される。第３伝動軸３５６が中実状であることから、第２、第３、第４シール構造３５３，３５５，３５７の作用により、支持アーム３００の内部空間Ｓ３は、気密シールされる。なお、第２、第３、第４シール構造３５３，３５５，３５７は、たとえば、磁性流体シールとするのが適当である。

これにより、固定ベース１００の内部空間Ｓ１、支持ベース２００の内部空間Ｓ２、および支持アーム３００の内部空間Ｓ３が、連通状となるとともに、気密シールされ、トランスファチャンバＴＣの真空圧から遮断される。

支持アーム３００の内部空間Ｓ３において、第２減速機２３１の出力軸に設けたプーリ２３３とハンド保持アーム４００側の筒軸部３５２に設けたプーリ３６１間に無端ベルト３６２が掛け回される。また、第２減速機２３１の入力軸に設けたプーリ２３５とハンド保持アーム用モータ２３０の出力軸に設けたプーリ２３４間に無端ベルト３６３が掛け回される。これにより、支持アーム３００内に設けたハンド保持アーム用モータ２３０の回転出力が無端ベルト３６３、第２減速機２３１、無端ベルト３６２を介してハンド保持アーム４００側の筒軸部３５２に伝えられ、支持アーム３００に対して肘関節軸Ｘ２を中心としてハンド保持アーム４００を回動させることができる。

また、支持アーム３００の内部において、２つのハンド用モータ３１０，３２０にそれぞれ付属する第３減速機３１１，３２１に付属するプーリ３１２，３２２と、第２伝動軸および第３伝動軸３５４，３５６の下端に設けられたプーリ３６４，３６６間には、それぞれ、無端ベルト３６５，３６７が掛け回されている。これにより、ハンド用モータ３１０，３２０の回転動力により、第２伝動軸および第３伝動軸３５４，３５６を独立して回転させることができる。

ハンド保持アーム４００は、水平方向に延びるケース４１０を有する。このケース４１０は、支持アーム３００のケース３０１と異なり、気密構造とする必要はない。ハンド保持アーム４００の先端部には、手首関節軸Ｘ３を中心として、２つのハンド５１０，５２０が同軸状に回動可能に支持されている。具体的には、下側の第２ハンド５２０から延びる中空支軸５２１がケース４１０の上壁４１１を貫通するようにしてこの上壁４１１に対して回転可能に支持され、上側の第１ハンド５１０から延びる中実支軸５１１が上記中空支軸５２１内を通挿されるようにして当該中空支軸５２１に対して回動可能に支持されている。中空支軸５２１の下端に設けたプーリ５２２と上記第３伝動軸３５６の上端に設けたプーリ５４１との間に無端ベルト５４２が掛け回され、中実支軸５１１の下端に設けたプーリ５１２と上記第２伝動軸３５４の上端に設けたプーリ５５１との間に無端ベルト５５２が掛け回される。符号４２１，４２２は、各無端ベルト５４２，５５２に接触してこれら無端ベルト５４２，５５２にテンションを付与するテンションプーリである。

これにより、上側の第１ハンド５１０は、ハンド用モータ３１０の回転出力が、第３減速機３１１、無端ベルト３６５、第２伝動軸３５４、無端ベルト５５２を介して中実支軸５１１に伝達される回転力により、手首関節軸Ｘ３を中心として回動させられる。下側の第２ハンド５２０は、ハンド用モータ３２０の回転出力が、第３減速機３２１、無端ベルト３６７、第３伝動軸３５６、無端ベルト５４２を介して中空支軸５２１に伝達される回転力により、手首関節軸Ｘ３を中心として回動させられる。

使用において、本実施形態のワーク搬送装置１０Ａは、たとえば、有機ＥＬ基板に対してプロセス処理を行うシステムにおけるトランスファチャンバＴＣに設置される。具体的には、このワーク搬送装置１０Ａは、固定ベース１００の天井板１０１がトランスファチャンバＴＣの底面の一部を構成し、支持アーム３００、ハンド保持アーム４００およびハンド５１０，５２０がトランスファチャンバＴＣの内部に位置するように設置される。上記したように、固定ベース１００の内部空間Ｓ１、支持ベース２００の内部空間Ｓ２および支持アーム３００の内部空間Ｓ３は互いに連通状となっているとともに気密封止されているので、これらの内部空間は、トランスファチャンバＴＣ内が真空環境となっても、大気圧に保持することができる。それ故、これらの空間に昇降用モータ１０３、支持アーム用モータ２２０、第１減速機２２１、２つのハンド用モータ３１０，３２０、第２、第３減速機２３１，３１１，３２１を問題なく配置することができる。

昇降用モータ１０３の作動により、支持ベース２００およびこれに連結される支持アーム３００、ハンド保持アーム４００ないし２つのハンド５１０，５２０までの構成を鉛直方向に昇降させることができる。支持アーム用モータ２２０の作動により、支持ベース２００に対して支持アーム３００を主旋回軸Ｘ１周りに旋回させることができる。ハンド保持アーム用モータ２３０の作動により、支持アーム３００に対してハンド保持アーム４００を肘関節軸Ｘ２周りに回動させることができる。また、ハンド用モータ３１０，３２０の作動により、ハンド保持アーム４００に対して２つのハンド５１０，５２０を手首関節軸Ｘ３周りに回動させることができる。

上記から明らかなように、支持ベース２００に対して支持アーム３００を旋回させるための動力伝達経路、支持アーム３００に対してハンド保持アーム４００を回動させるための動力伝達経路、および、２つのハンド５１０，５２０をハンド保持アーム４００に対して回動させるための動力伝達経路は互いに独立して構成されている。したがって、支持ベース２００に対する支持アーム３００の旋回、支持アーム３００に対するハンド保持アーム４００の回動、および、ハンド保持アーム４００に対する２つのハンド５１０，５２０の回動を独立して制御することにより、主旋回軸Ｘ１に対する２つのハンド５１０，５２０の移動経路、および、ハンド５１０，５２０の姿勢の選択自由度が高まる。したがって、図１２に示す処理システムのように、トランスファチャンバＴＣの中心に対して各プロセスチャンバＰＣの長手中心軸ＣＬがずれているような場合においても、問題なく、ハンド５１０，５２０を各プロセスチャンバの長手中心線に沿って差し入れ、かつ、引き出すといった動作が可能となる。また、平面視における支持アーム３００に対するハンド保持アーム４００の回動角度、およびハンド保持アーム４００に対する２つのハンド５１０，５２０の回動角度を適切に選択することにより、このワーク搬送装置１０Ａにおける支持アーム３００より上位の構成部材の最小旋回半径を縮小することができ、このワーク搬送装置１０Ａ自体のトランスファチャンバＴＣ内での占有面積を縮小することができる。

また、独立して回動可能なハンド５１０，５２０が２つ設けられているので、たとえば、所定のプロセスチャンバに次に装填するべき未処理ワークを第２ハンド５２０に載せ、当該プロセスチャンバに干渉しないように第２ハンド５２０を退避回動させたまま、第１ハンド５１０を当該プロセスチャンバに差し入れ、処理済ワークを受け取って引き出し、第１ハンド５１０を退避回動させた状態で、上記第２ハンド５２０を当該プロセスチャンバに差し入れて未処理ワークを当該プロセスチャンバに装填する、といった一連の動作を行うことにより、当該プロセスチャンバからの処理済ワークの取り出しおよび未処理ワークの装填を効率よく行うことができる。

さらに、ハンド保持アーム用モータ２３０の出力を減速する第２減速機２３１が、肘関節軸Ｘ２に対して離間して設けられているので、支持アーム３００の肘関節軸Ｘ２付近、すなわち、支持アーム３００の先端部の上下高さ寸法の拡大を抑制して、このワーク搬送装置１０Ａの大型化や、このワーク搬送装置１０Ａが設置されるトランスファチャンバの上下高さを抑制することができる。また、支持アーム３００の先端部への機械的構成部材の集中を抑制することができるので、支持アーム用モータ２２０へのイナーシャ負荷を軽減し、この支持アーム用モータ２２０の容量を小さくしてコスト低減を図ることができる。

さらに、ハンド保持アーム用モータ２３０が、主旋回軸Ｘ１を挟んで肘関節軸Ｘ２の反対側に配置されているので、このハンド保持アーム用モータ２３０がバランスウェイトの役割を果たすことができる。これにより、主旋回軸Ｘ１付近の構成に余剰の機械強度を必要としなくなり、このワーク搬送装置１０Ａの軽量化、小型化、低コスト化につながる。

以上のことから、ワーク搬送装置１０Ａの上下高さを抑制し、処理システムのコンパクト化を図ることができるとともに、処理システムのコンパクト化、低コスト化を図ることができる。

図７ないし図９は、本発明の第２の実施形態に係るワーク搬送装置１０Ｂを示す。これらの図において、第１の実施形態に係るワーク搬送装置１０Ａと同一または同等の部材または部分には、同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。

このワーク搬送装置１０Ｂは、２つのハンド用モータ３１０，３２０と、これらの出力を減速する２つの第３減速機３１１，３２１とを分離し、２つの第３減速機３１１，３２１を主旋回軸Ｘ１に対して肘関節軸Ｘ２側に配置しつつ、ハンド用モータ３１０，３２０を主旋回軸Ｘ１を挟んで肘関節軸Ｘ２の反対側に配置している。これに伴い、各ハンド用モータ３１０，３２０の出力軸に設けたプーリ３１２，３２２と各第３減速機３１１，３２１の入力軸に設けたプーリ３１４，３２４間に無端ベルト３１５，３２５を掛け回し、各第３減速機３１１，３２１の出力軸に設けたプーリ３１６，３１７と、第２伝動軸および第３伝動軸３５４，３５６の下端に設けられたプーリ３６４，３６６間には、それぞれ、無端ベルト３６５，３６７が掛け回されている。

このワーク搬送装置１０Ｂについても、ワーク搬送装置１０Ａについて上述したのと同様の利点を享受することができるが、２つのハンド用モータ３１０，３２０をも主旋回軸Ｘ１を挟んで肘関節軸Ｘ２と反対側に設けられているので、この２つのハンド用モータ３１０，３２０とハンド保持アーム用モータ２３０とが協働してバランスウェイトとしての役割を果たすことができ、主旋回軸Ｘ１付近の構成に対するモーメント負荷をより低減し、これらの構成要素をより小型化、軽量化することができる。

図１０は、本発明の第３の実施形態に係るワーク搬送装置１０Ｃを示す。これらの図において、第１の実施形態に係るワーク搬送装置１０Ａと同一または同等の部材または部分には、同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。

第１の実施形態に係るワーク搬送装置１０Ａでは、ハンド５１０，５２０は、２つ備えているが、ハンドは、少なくとも１つ備えておればよく、ハンド保持アーム４００内に設けられている２系統の動力伝達経路のうち、１系統の動力伝達経路を１つのハンド５１０を回動させるために用い、もう１つの動力伝達経路を、たとえば、ハンド５１０をロール動させるために用いている。なお、本実施形態に係るワーク搬送装置１０Ｃにおいても、ワーク搬送装置１０Ａについて上述したのと同様の利点を享受することができる。

ワーク搬送装置１０Ｃにおいては、図１０に示されているように、ハンド保持アーム４００内において、第３伝動軸３５６に設けたプーリ５４１と、ハンド支持部材５１３と一体的な支軸５１４に設けたプーリ５１５との間に無端ベルト５４２が掛け回され、第２伝動軸３５４に設けたプーリ５５１と、上記支軸５１４を軸方向に貫通するとともに当該支軸５１４と同軸状の支軸５１１に設けたプーリ５１２との間に無端ベルト５５２が掛け回される。そして、ハンド支持部材５１３には、ハンド５１０の基端軸５１０ａが軸転可能に支持されているとともに、この基端軸５１０ａと上記支軸５１１との間がベベルギヤ伝動機構５１７によって連携されている。

このワーク搬送装置１０Ｃにおいては、第３伝動軸３５６により伝動された動力により、ハンド支持部材５１３ないしハンド５１０が手首関節軸Ｘ３周りに回動させられ、第２伝動軸３５４により伝動された動力により、ハンド５１０が基端５１０ａ軸周りにロール動をさせられる。これにより、ハンド５１０に載せたワークを、そのロール動方向の傾きを修正しつつ、搬送することができる。なお、図１０に示した構成において、ハンド５１０に対する基端軸５１０ａの方向を変更することにより、第３伝動軸３５６により伝動された動力により、ハンド５１０をピッチ動させるようにすることも可能である。

もちろん、この発明の範囲は上記した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した事項の範囲内でのあらゆる変更は、すべて本発明の範囲に含まれる。

Ｘ１ 主旋回軸
Ｘ２ 肘関節軸
Ｘ３ 手首関節軸
１０Ａ ワーク搬送装置（第１実施形態）
１０Ｂ ワーク搬送装置（第２実施形態）
１０Ｃ ワーク搬送装置（第３実施形態）
１００ 固定ベース
１０３ 昇降用モータ
１０８ ジャバラ部材
２００ 支持ベース
２２０ 支持アーム用モータ
２２１ 第１減速機
２３０ ハンド保持アーム用モータ
２３１ 第２減速機
２５０ 第１真空シールユニット
３００ 支持アーム
３１０ ハンド用モータ
３１１ 第３減速機
３２０ ハンド用モータ
３２１ 第３減速機
３５０ 第２真空シールユニット
４００ ハンド保持アーム
５１０ 第１ハンド
５２０ 第２ハンド

Claims (12)

1. 支持ベースと、この支持ベースに対して主旋回軸周りに旋回可能に連結された支持アームと、この支持アームに対してその上位に肘関節軸周りに回動可能に連結されたハンド保持アームと、このハンド保持アームに対してその上位に手首関節軸周りに回動可能に連結されたハンドと、を備えたワーク搬送装置において、
   上記支持ベースに対して上記支持アームを旋回させるための支持アーム用モータは、上記支持ベース内に配置されており、
   上記支持アームに対して上記ハンド保持アームを回動させるためのハンド保持アーム用モータ、および上記ハンド保持アームに対して上記ハンドを回動させるためのハンド用モータは、上記支持アーム内に配置されており、
   上記ハンド保持アーム用モータは、上記主旋回軸を挟んで上記肘関節軸と反対側に配置されており、
   上記肘関節軸には、上記支持アームに対して上記ハンド保持アームを回動可能とするための関節軸と、上記ハンドを回動させるための動力を伝達する伝動軸とが同軸状に配置されており、
   上記支持ベース内には、上記支持アーム用モータの出力を減速する第１減速機構が設けられており、
   上記支持アーム内には、上記ハンド保持アーム用モータの出力を減速する第２減速機構が、上記ハンド保持アーム用モータと上記肘関節軸との間の位置に設けられていることを特徴とする、ワーク搬送装置。
2. 上記ハンドは、２つ設けられているとともに、上記ハンド用モータは、上記２つのハンドを独立して回動させるように２つ設けられており、当該２つのハンド用モータは、上記支持アーム内において、上記肘関節軸から離間した位置に上記支持アームの幅方向に並べて配置されている、請求項１に記載のワーク搬送装置。
3. 上記第２減速機構は、入力回転軸と出力回転軸とが同軸上に位置する減速機である、請求項２に記載のワーク搬送装置。
4. 上記ハンド保持アーム用モータの出力軸と上記第２減速機構の入力回転軸との間は、ベルト・プーリ伝動機構により連携されており、上記第２減速機構の出力回転軸と上記関節軸との間は、ベルト・プーリ伝動機構により連携されている、請求項３に記載のワーク搬送装置。
5. 上記支持アーム内には、さらに、上記２つのハンド用モータの出力をそれぞれ減速する第３減速機構が設けられている、請求項２ないし４のいずれか記載のワーク搬送装置。
6. 上記第３減速機構は、上記ハンド用モータと上記肘関節軸との間の位置に設けられている、請求項５に記載のワーク搬送装置。
7. 上記第３減速機構は、入力回転軸と出力回転軸とが同軸上に位置する減速機である、請求項６に記載のワーク搬送装置。
8. 上記２つのハンド用モータの出力軸と上記第３減速機構の入力回転軸との間は、ベルト・プーリ伝動機構により連携されており、上記第３減速機構の出力回転軸と上記伝動軸との間は、ベルト・プーリ伝動機構により連携されている、請求項７に記載のワーク搬送装置。
9. 上記ハンド用モータは、上記主旋回軸を挟んで上記肘関節軸と反対側に配置されている、請求項１ないし８のいずれかに記載のワーク搬送装置。
10. 上記支持ベース、上記主旋回軸、上記支持アームおよび上記肘関節軸には、上記支持ベース内における上記支持アーム用モータが配置されている領域および上記支持アーム内を気密保持する気密構造が設けられている、請求項１ないし９のいずれかに記載のワーク搬送装置。
11. 上記肘関節軸において、上記関節軸は中空軸であり、上記同軸状の伝動軸は上記関節軸の内部に通挿されており、上記関節軸とこれを回動可能に支持する部材との間、上記伝動軸と上記関節軸との間、および上記伝動軸間には、気密シールが設けられている、請求項１０に記載のワーク搬送装置。
12. 上記気密シールは、磁性流体シールである、請求項１１に記載のワーク搬送装置。

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