JP6862233B2 - 産業用ロボット - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウエハ等の基板を搬送する産業用ロボットに関する。

従来、複数の半導体ウエハが所定のピッチで積層されて収容されるカセットと、半導体ウエハに所定の処理を行う半導体製造装置内の収容部との間で、複数の半導体ウエハを同時に搬送する基板搬送装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の基板搬送装置は、半導体ウエハを保持する基板保持装置と、基板保持装置を移動させるロボットとを備えている。基板保持装置は、半導体ウエハが搭載されるブレードを有する５個の保持体を備えている。

特許文献１に記載された基板保持装置では、５個のブレードが上下方向で重なるように５個の保持体が配置されている。また、基板保持装置は、５個のブレードの上下方向の間隔を変えるためのリンク機構を備えている。リンク機構は、上下方向の中心に配置される保持体を除く４個の保持体のそれぞれに回動可能に連結される従動リンク部材と、４本の従動リンク部材が回動可能に連結される駆動リンク部材とを備えている。駆動リンク部材の中心には、歯車列を介してモータが連結されており、駆動リンク部材は、カセットと収容部との間で半導体ウエハを搬送する際の基板保持装置の移動方向を回動の軸方向として回動可能となっている。

また、２本の従動リンク部材は、駆動リンク部材の中心から駆動リンク部材の長手方向の一方側に向かって所定の間隔をあけた状態で基板保持装置の移動方向を回動の軸方向として回動可能に駆動リンク部材に連結され、残りの２本の従動リンク部材は、駆動リンク部材の中心から駆動リンク部材の長手方向の他方側に向かって所定の間隔をあけた状態で基板保持装置の移動方向を回動の軸方向として回動可能に駆動リンク部材に連結されている。特許文献１に記載の基板保持装置では、モータの動力で駆動リンク部材が回動すると、駆動リンク部材の回動量に応じて、従動リンク部材が連結された４個の保持体が上下動する。

特開２００５−１１６８０７号公報

特許文献１に記載の基板保持装置では、保持体を構成する部品のばらつき等の影響で、駆動リンク部材の回動中心に対するブレードの上下方向の位置がばらつくおそれがある。駆動リンク部材の回動中心に対するブレードの上下方向の位置のばらつきが大きくなって、５個のブレードのうちの少なくとも１個のブレードが上下方向において所定の範囲から外れた位置に配置されると、カセットと収容部との間で半導体ウエハを搬送する際に、カセットや収容部とブレードとが干渉するおそれがある。そのため、上下方向において所定の範囲から外れた位置に配置されるブレードがある場合には、このブレードの上下方向の位置を調整する必要がある。

しかしながら、特許文献１に記載の基板保持装置において、従動リンク部材が連結される４個の保持体のブレードの個々の上下方向の位置を調整するためには、従動リンク部材と駆動リンク部材との連結位置または従動リンク部材と保持体との連結位置を変えたり、あるいは、従動リンク部材の長さを変えたりする必要がある。したがって、特許文献１に記載の基板保持装置では、従動リンク部材が連結される４個の保持体のブレードの個々の上下方向の位置調整は困難である。

そこで、本発明の課題は、基板が搭載されるとともに上下方向で重なるように配置される複数の搭載部の上下方向の間隔を変えることが可能であっても、複数の搭載部の個々の上下方向の位置を容易に調整することが可能な産業用ロボットを提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明の産業用ロボットは、複数の基板が所定のピッチで積層されて収容される収容部から基板を搬出する産業用ロボットにおいて、複数の基板が搭載される基板搭載機構を備え、基板搭載機構は、基板が搭載されるとともに上下方向で重なるように配置される搭載部を有する複数のハンドと、収容部から基板を搬出する際に複数のハンドと一緒に移動するベース部材と、複数の搭載部の上下方向の間隔を変えるピッチ変更機構とを備え、ハンドは、ベース部材に対して上下方向に相対移動可能となっており、ピッチ変更機構は、収容部からの基板の搬出方向を軸方向として配置される支点軸と、複数のハンドが連結されるとともに支点軸を回動中心にして回動するレバー部材と、レバー部材の長手方向に沿って支点軸から所定の距離だけ離れた位置に配置されるとともにハンドとレバー部材との連結部となる複数のハンド連結部と、レバー部材を回動させるための駆動機構とを備え、駆動機構は、上下方向に直線的に移動する直動部材を備え、レバー部材は、直動部材の上下動に伴って支点軸を中心にして回動し、ハンド連結部は、レバー部材に回転可能に取り付けられ搬出方向を回転の軸方向として回転するローラと、ハンドに取り付けられ搬出方向と上下方向とに直交する方向へローラを案内するガイド部を有するガイド部材とを備え、ガイド部材は、ハンドに対して上下方向に位置調整可能に取り付けられていることを特徴とする。

本発明の産業用ロボットでは、複数の搭載部の上下方向の間隔を変えるピッチ変更機構は、ハンドとレバー部材との連結部となるハンド連結部を備えており、ハンド連結部は、レバー部材に回転可能に取り付けられ搬出方向を回転の軸方向として回転するローラと、ハンドに取り付けられ搬出方向と上下方向とに直交する方向へローラを案内するガイド部を有するガイド部材とを備えている。また、本発明では、ガイド部材は、ハンドに対して上下方向に位置調整可能に取り付けられている。

そのため、本発明では、ハンドに対するガイド部材の上下方向の位置を調整するといった簡易な調整によって、複数のハンドの個々の上下方向の位置（具体的には、レバー部材に対する個々のハンドの上下方向の位置）を調整することが可能になる。すなわち、本発明では、ハンドに対するガイド部材の上下方向の位置を調整するといった簡易な調整によって、複数の搭載部の個々の上下方向の位置を調整することが可能になる。したがって、本発明では、基板が搭載される複数の搭載部の上下方向の間隔を変えることが可能であっても、複数の搭載部の個々の上下方向の位置を容易に調整することが可能になる。

本発明において、たとえば、ガイド部材は、固定用ネジによってハンドに固定され、ガイド部材には、固定用ネジの軸部が挿通される挿通穴が形成され、挿通穴は、固定用ネジの軸部の外径よりも内径の大きな丸穴、または、上下方向を長手方向とする長穴となっている。

本発明において、基板搭載機構は、ハンドに対するガイド部材の上下方向の位置を調整するための調整用ネジを備えることが好ましい。このように構成すると、ハンドに対するガイド部材の上下方向の位置の微調整を容易に行うことが可能になる。すなわち、搭載部の上下方向の位置の微調整を容易に行うことが可能になる。

本発明において、たとえば、基板搭載機構は、ハンドに固定されるとともに調整用ネジを保持するネジ保持部材を備え、ネジ保持部材は、ガイド部材よりも上側に配置され、ガイド部材には、調整用ネジが螺合するネジ穴が形成されている。

本発明において、ハンドには、ガイド部材を上下方向へ案内するガイド溝が形成されていることが好ましい。このように構成すると、ガイド部材の上下方向の位置を調整するときにガイド部材が水平方向にずれにくくなる。したがって、搭載部の上下方向の位置調整がより容易になる。

本発明において、産業用ロボットは、第１アームおよび第２アームと、第１アームの基端側および第２アームの基端側が回動可能に連結される本体部と、基板が搭載されるとともに搭載部と上下方向で重なるように配置可能な第２搭載部を有する第２ハンドとを備え、ベース部材は、第１アームの先端側に回動可能に連結され、第２ハンドは、第２アームの先端側に回動可能に連結されていることが好ましい。このように構成すると、第２ハンドを用いて１枚のみの基板を搬送することが可能になる。また、このように構成すると、たとえば、第２ハンドに取り付けられるセンサを用いて、カセットに収容される複数枚の基板の位置を検知することが可能になる。

本発明において、たとえば、基板搭載機構は、ハンドとして、第２搭載部よりも上側に配置される搭載部を有する複数の上ハンドと、第２搭載部よりも下側に配置される搭載部を有する複数の下ハンドとを備えている。

本発明において、たとえば、駆動機構は、モータと、モータの動力で回転するネジ軸と、直動部材に取り付けられネジ軸に係合するナットとを備えている。

以上のように、本発明の産業用ロボットでは、基板が搭載されるとともに上下方向で重なるように配置される複数の搭載部の上下方向の間隔を変えることが可能であっても、複数の搭載部の個々の上下方向の位置を容易に調整することが可能になる。

本発明の実施の形態にかかる産業用ロボットの、第２アームが伸びている状態の斜視図である。 図１に示す産業用ロボットの、第１アームおよび第２アームが伸びている状態の斜視図である。 図１に示す基板搭載機構および第２ハンドの斜視図である。 図３に示す基板搭載機構および第２ハンドから駆動機構を取り外した状態の斜視図である。 図４に示す基板搭載機構において搭載部の間隔を変更したときの斜視図である。 図４に示すピッチ変更機構を説明するための図である。 図６に示すピッチ変更機構において搭載部の間隔を変更した状態を示す図である。 図３に示す駆動機構の構成を説明するための斜視図である。 図６のＥ部の構成を説明するための拡大図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（産業用ロボットの概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボット１の、第２アーム６が伸びている状態の斜視図である。図２は、図１に示す産業用ロボット１の、第１アーム５および第２アーム６が伸びている状態の斜視図である。

本形態の産業用ロボット１（以下、「ロボット１」とする。）は、水平多関節型のロボットである。また、ロボット１は、基板である半導体ウエハ２（以下、「ウエハ２」とする。）を搬送するためのロボットである。具体的には、ロボット１は、複数のウエハ２が所定のピッチで積層されて収容される収容部からウエハ２を搬出するためのロボットである。

このロボット１は、たとえば、複数のウエハ２が所定のピッチで積層されて収容されるカセット（図示省略）から複数のウエハ２を同時に搬出して、半導体製造システム（図示省略）を構成する所定の処理装置の中へカセットから搬出した複数のウエハ２を搬入する。また、ロボット１は、複数のウエハ２が所定のピッチで積層されて収容される処置装置から複数のウエハ２を同時に搬出して、この搬出した複数のウエハ２をカセットの中へ搬入する。本形態では、カセットに収容されるウエハ２のピッチと、処理装置に収容されるウエハ２のピッチとが異なっている。

ロボット１は、複数のウエハ２が搭載される基板搭載機構３と、１枚のウエハ２が搭載される第２ハンドとしてのハンド４と、基板搭載機構３が回動可能に連結される第１アーム５と、ハンド４が回動可能に連結される第２アーム６と、第１アーム５および第２アーム６が回動可能に連結される本体部７と、本体部７を昇降可能に保持する昇降機構部（図示省略）とを備えている。第１アーム５および第２アーム６は、互いに回動可能に連結される２個のアーム部によって構成されている。

基板搭載機構３は、第１アーム５の先端側に回動可能に連結されている。基板搭載機構３は、第１アーム５の先端側に対して上下方向を回動の軸方向として回動する。ハンド４は、第２アーム６の先端側に回動可能に連結されている。ハンド４は、第２アーム６の先端側に対して上下方向を回動の軸方向として回動する。本体部７は、第１アーム５の基端側および第２アーム６の基端側が回動可能に連結される旋回部８と、旋回部８を回動可能に支持する支持部９とを備えている。

第１アーム５の基端側と第２アーム６の基端側とは、水平方向で隣り合うように旋回部８に回動可能に連結されている。第１アーム５の基端側および第２アーム６の基端側は、旋回部８に対して上下方向を回動の軸方向として回動する。また、第１アーム５と第２アーム６とは、旋回部８に対して水平方向に個別に伸縮する。旋回部８は、支持部９に対して上下方向を回動の軸方向として回動する。昇降機構部は、支持体９が固定される固定部材と、この固定部材を昇降させる昇降機構とを備えており、支持部９を上下動させる。

基板搭載機構３は、後述のように、所定の間隔をあけた状態で上下方向に重なるように配置されるハンドフォーク１２、１３、１４、１５を有する複数のハンド１８、１９、２０、２１を備えている。また、上述のように、本形態では、カセットに収容されるウエハ２のピッチと、処理装置に収容されるウエハ２のピッチとが異なっているため、基板搭載機構３は、後述のように、複数のハンドフォーク１２〜１５の上下方向の間隔を変えるピッチ変更機構３０を備えている。基板搭載機構３の詳細な構成については後述する。

ハンド４は、ウエハ２が搭載される第２搭載部としてのハンドフォーク１６と、ハンドフォーク１６を支持するフォーク支持部材２５とを備えている。フォーク支持部材２５は、第２アーム６の先端側に回動可能に連結されている。ハンドフォーク１６は、平板状に形成されている。また、ハンドフォーク１６の形状は、略Ｙ形状となっており、ハンドフォーク１６先端側は、二股状に形成されている。

ハンドフォーク１６の先端部には、カセット等の内部に収容されるウエハ２の位置等を検知するためのセンサ２４（図３等参照）が取り付けられている。センサ２４は、発光素子と受光素子とを有する透過型の光学式のセンサである。ロボット１がカセット等からウエハ２を搬出する前には、カセット等に収容されるウエハ２の位置等を検知するために、ロボット１は、第２アーム６のみを伸ばしてカセット等に収容されるウエハ２の前方にハンドフォーク１６の先端部を配置した状態でハンド４を上下動させる。すなわち、センサ２４は、いわゆるマッピング用のセンサである。

（基板搭載機構の構成）
図３は、図１に示す基板搭載機構３およびハンド４の斜視図である。図４は、図３に示す基板搭載機構３およびハンド４から駆動機構４３を取り外した状態の斜視図である。図５は、図４に示す基板搭載機構３においてハンドフォーク１２〜１５の間隔を変更したときの斜視図である。図６は、図４に示すピッチ変更機構３０を説明するための図である。図７は、図６に示すピッチ変更機構３０においてハンドフォーク１２〜１５の間隔を変更した状態を示す図である。図８は、図３に示す駆動機構４３の構成を説明するための斜視図である。図９は、図６のＥ部の構成を説明するための拡大図である。

以下の説明では、上下方向に直交する方向を「前後方向」とし、上下方向と前後方向とに直交する方向を「左右方向」とする。前後方向の一方側である図３等のＸ１方向側は、基板搭載機構３の先端側であり、その反対側である図３等のＸ２方向側は、基板搭載機構３の基端側であるため、以下の説明では、Ｘ１方向側を「先端」側または「前」側とし、Ｘ２方向側を「基端」側または「後（後ろ）」側とする。また、以下の説明では、左右方向の一方側である図３等のＹ１方向側を「右」側とし、その反対側である図３等のＹ２方向側を「左」側とする。

本形態では、Ｘ１方向は、カセットや処理装置にウエハ２を搬入する際のウエハ２の搬入方向であり、Ｘ２方向は、カセットや処理装置からウエハ２を搬出する際のウエハ２の搬出方向である。すなわち、前後方向は、カセットや処理装置に対するウエハ２の搬送方向である。なお、図３等のＺ１方向側は「上」側であり、その反対側である図３等のＺ２方向側は「下」側である。

基板搭載機構３は、ウエハ２が搭載される搭載部としてのハンドフォーク１２〜１５を有する４個のハンド１８〜２１を備えている。すなわち、基板搭載機構３は、ハンドフォーク１２を有するハンド１８と、ハンドフォーク１３を有する４個のハンド１９と、ハンドフォーク１４を有するハンド２０と、ハンドフォーク１５を有するハンド２１とを備えている。また、基板搭載機構３は、第１アーム５の先端側に回動可能に連結されるベース部材２８を備えている。ベース部材２８は、カセットや処理装置からウエハ２を搬出する際にハンド１８〜２１と一緒に移動する。

ハンドフォーク１２〜１５は、ハンドフォーク１６と同形状に形成されており、ハンドフォーク１２〜１５の形状は、略Ｙ形状となっている。４個のハンドフォーク１２〜１５は、上下方向に重なるように配置されている。また、ハンドフォーク１２〜１５は、上からハンドフォーク１２、ハンドフォーク１３、ハンドフォーク１４、ハンドフォーク１５の順番で重なるように配置されている。ハンドフォーク１２とハンドフォーク１３との上下方向の間隔と、ハンドフォーク１４とハンドフォーク１５との上下方向の間隔とは、等しくなっている。一方、ハンドフォーク１３とハンドフォーク１４との上下方向の間隔は、ハンドフォーク１２とハンドフォーク１３との上下方向の間隔の２倍となっている。

ハンド４のハンドフォーク１６は、上下方向において、ハンドフォーク１３とハンドフォーク１４との中心位置に配置されており、４個のハンドフォーク１２〜１５と上下方向で重なるように配置可能となっている。５個のハンドフォーク１２〜１６が上下方向で重なった状態では、５個のハンドフォーク１２〜１６は、等ピッチで配置されている。本形態のハンド１８、１９は、ハンドフォーク１６よりも上側に配置されるハンドフォーク１２、１３を有する上ハンドであり、ハンド２０、２１は、ハンドフォーク１６よりも下側に配置されるハンドフォーク１４、１５を有する下ハンドである。

ロボット１では、図２に示すように、５個のハンドフォーク１２〜１６を上下方向で重ねた状態で、第１アーム５と第２アーム６とを一緒に伸縮させることで、５個のハンドフォーク１２〜１６によって、５枚のウエハ２を同時に搬送することが可能になっている。また、図１に示すように、第２アーム６のみを伸縮させることで、ハンドフォーク１６によって、１枚のウエハ２を搬送することが可能になっている。なお、第１アーム５のみを伸縮させることで、４個のハンドフォーク１２〜１５によって、４枚のウエハ２を同時に搬送することも可能である。

上述のように、ロボット１は、収容されるウエハ２のピッチが異なるカセットと処理装置との間でウエハ２の搬送を行うため、ハンドフォーク１２〜１５を有するハンド１８〜２１は、ベース部材２８に対して上下方向に相対移動可能となっている。また、基板搭載機構３は、ハンドフォーク１２〜１５の上下方向の間隔を変えるピッチ変更機構３０と、ハンド１２〜１５のそれぞれを上下方向に案内するための４個のガイド機構３１とを備えている。

ハンド１８は、ハンドフォーク１２に加え、ハンドフォーク１２が固定される固定部材３２を備えている。ハンド１９は、ハンドフォーク１３に加え、ハンドフォーク１３が固定される固定部材３３を備えている。ハンド２０は、ハンドフォーク１４に加え、ハンドフォーク１４が固定される固定部材３４を備えている。ハンド２１は、ハンドフォーク１５に加え、ハンドフォーク１５が固定される固定部材３５を備えている。固定部材３２〜３５のそれぞれの前端側には、ハンドフォーク１２〜１５のそれぞれの後端部（基端部）が固定されている。

ガイド機構３１は、ベース部材２８に固定されるガイドレール３６と、ガイドレール３６に係合するガイドブロック３７とから構成されている。ガイドブロック３７は、固定部材３２〜３５のそれぞれに固定されている。ガイドレール３６は、ベース部材２８の右端側の２箇所とベース部材２８の左端側の２箇所とに固定されている。また、ベース部材２８の左右の両端側のそれぞれでは、２個のガイドレール３６が前後方向で隣り合うように配置されている。

本形態では、ハンド１８、２０を案内するガイドレール３６がベース部材２８の左端側に固定され、ハンド１９、２１を案内するガイドレール３６がベース部材２８の右端側に固定されている。また、ハンド１８、２１を案内するガイドレール３６が後ろ側に配置され、ハンド１９、２０を案内するガイドレール３６が前側に配置されている。

ピッチ変更機構３０は、前後方向を軸方向として配置される支点軸４０と、４個のハンド１８〜２１が連結されるとともに支点軸４０を回動中心にして回動するレバー部材４１と、ハンド１８〜２１のそれぞれとレバー部材４１との連結部となる４個のハンド連結部４２と、レバー部材４１を回動させるための駆動機構４３とを備えている。ピッチ変更機構３０は、ガイド機構３１よりも後ろ側に配置されている。

支点軸４０は、支点軸４０の軸方向と前後方向とが一致するようにベース部材２８に固定されている。レバー部材４１は、直線状に形成されており、レバー部材４１の中心部が支点軸４０に回動可能に支持されている。このレバー部材４１は、前後方向を回動の軸方向として回動する。レバー部材４１は、レバー部材４１の一端側が支点軸４０よりも左側に配置され、レバー部材４１の他端側が支点軸４０よりも右側に配置されるように支点軸４０に支持されている。ハンド連結部４２は、レバー部材４１に回転可能に取り付けられる４個のローラ４４と、ローラ４４を左右方向へ案内する４個のガイド部材４５とを備えている。

ローラ４４は、レバー部材４１に固定される固定軸４６に回転可能に支持されている。固定軸４６は、固定軸４６の軸方向と前後方向とが一致するようにレバー部材４１に固定されており、ローラ４４は、前後方向を回転の軸方向として回転する。また、固定軸４６は、前側に突出するようにレバー部材４１に固定されており、ローラ４４は、レバー部材４１の前側に配置されている。

４個のガイド部材４５のそれぞれは、ハンド１８〜２１のそれぞれに取り付けられている。具体的には、４個のガイド部材４５のそれぞれは、固定用ネジ４７によって固定部材３２〜３５のそれぞれの後端部に後ろ側から固定されている（図６、図７参照）。本形態では、２個の固定用ネジ４７によってガイド部材４５が固定部材３２〜３５に固定されている。ガイド部材４５には、ローラ４４が係合するとともにローラ４４を左右方向に案内するガイド部としてのガイド溝４５ａが形成されている。ガイド溝４５ａは、ガイド部材４５の下端部に形成されている。また、ガイド溝４５ａは、後面および左右の両端が開口する角溝状に形成されている。ローラ４４は、後ろ側からガイド溝４５ａに係合しており、少なくともローラ４４の一部分は、ガイド溝４５ａの中に配置されている。

ハンド連結部４２は、レバー部材４１の長手方向に沿って支点軸４０から所定の距離だけ離れた位置に配置されている。すなわち、４個のローラ４４は、レバー部材４１の長手方向に沿って支点軸４０から所定の距離だけ離れた位置に配置されている。４個のローラ４４のうちの２個のローラ４４は、支点軸４０よりも左側に配置され、残りの２個のローラ４４は、支点軸４０よりも右側に配置されている。

レバー部材４１の左端側に取り付けられるローラ４４を第１ローラ４４とし、支点軸４０と第１ローラ４４との間でレバー部材４１に取り付けられるローラ４４を第２ローラ４４とし、レバー部材４１の右端側に取り付けられるローラ４４を第３ローラ４４とし、支点軸４０と第３ローラ４４との間でレバー部材４１に取り付けられるローラ４４を第４ローラ４４とすると、第１ローラ４４と第２ローラ４４との距離と、第２ローラ４４と支点軸４０との距離と、第４ローラ４４と支点軸４０との距離と、第３ローラ４４と第４ローラ４４との距離とは、等しくなっている。

本形態では、ハンド１８に固定されるガイド部材４５と、ハンド１９に固定されるガイド部材４５とが支点軸４０よりも左側に配置され、ハンド２０に固定されるガイド部材４５と、ハンド２１に固定されるガイド部材４５とが支点軸４０よりも右側に配置されている。ハンド１８に固定されるガイド部材４５とハンド１９に固定されるガイド部材４５と支点軸４０とハンド２０に固定されるガイド部材４５とハンド２１に固定されるガイド部材４５とは、左側から右側に向かってこの順番で配置されている。

駆動機構４３は、図８に示すように、駆動源となるモータ５０と、モータ５０の動力で回転するネジ軸５１と、ネジ軸５１に係合するナット５２とを備えている。また、駆動機構４３は、ナット５２が取り付けられるとともに上下方向に直線的に移動する直動部材５８を備えている。モータ５０、ネジ軸５１およびナット５２は、ピッチ変更機構３０よりも後ろ側に配置されている。

ネジ軸５１は、ネジ軸５１の軸方向と上下方向とが一致するように配置されている。モータ５０の動力は、プーリ５３およびベルト５４を介してネジ軸５１に伝達されている。直動部材５８は、前後方向の細長い略直方体のブロック状に形成されている。直動部材５８の後端部には、ナット５２を保持するナット保持部材５５が固定されている。直動部材５８の前端部は、固定部材３２の後端部に固定されている。すなわち、直動部材５８は、ハンド１８に固定されている。なお、直動部材５８の前端部は、固定部材３２に固定されるガイド部材４５に固定されていても良い。すなわち、直動部材５８は、ガイド部材４５を介してハンド１８に固定されていても良い。

本形態では、モータ５０の動力でネジ軸５１が回転して、ナット５２および直動部材５８が昇降すると、直動部材５８が固定されるハンド１８が昇降する。ハンド１８が昇降すると、ハンド１８に固定されるガイド部材４５が昇降するため、レバー部材４１が支点軸４０を支点にして回動する。すなわち、レバー部材４１は、直動部材５８の上下動に伴って回動する。レバー部材４１が回動すると、ハンド１９〜２１に固定されるガイド部材４５が昇降するため、図４、図５に示すように、ハンドフォーク１２〜１５の間隔が変わる。

上述のように、ガイド部材４５は、固定用ネジ４７によって固定部材３２〜３５に固定されている。固定部材３２〜３５には、固定用ネジ４７の軸部が挿通される挿通穴５６が形成されている（図９参照）。すなわち、ハンド１８〜２１には、挿通穴５６が形成されている。固定用ネジ４７の軸部は、後ろ側から挿通穴５６に挿通されている。固定用ネジ４７は、固定部材３２〜３５に形成されるネジ穴に螺合している。

挿通穴５６は、固定用ネジ４７の軸部の外径よりも内径の大きな丸穴となっている。そのため、本形態では、ガイド部材４５は、ハンド１８〜２１に対して上下方向に位置調整可能となっている。すなわち、ガイド部材４５は、ハンド１８〜２１に対して上下方向に位置調整可能に取り付けられている。なお、固定部材３２〜３５には、固定用ネジ４７の頭部が配置される配置穴５７が形成されている（図９参照）。配置穴５７の内径は、固定用ネジ４７の頭部の外径よりも大きくなっている。

基板搭載機構３は、ハンド１８〜２１に対するガイド部材４５の上下方向の位置を調整するための調整用ネジ５９を備えている。また、基板搭載機構３は、調整用ネジ５９を保持するネジ保持部材６０を備えている。ネジ保持部材６０は、固定部材３２〜３５に固定されている。すなわち、ネジ保持部材６０は、ハンド１８〜２１に固定されている。ネジ保持部材６０は、ガイド部材４５よりも上側に配置されている。

ネジ保持部材６０には、調整用ネジ５９の軸部が挿通される貫通穴６０ａが形成されている（図９参照）。貫通穴６０ａは、上下方向でネジ保持部材６０を貫通している。調整用ネジ５９の軸部は、上側から貫通穴６０ａに挿通されており、調整用ネジ５９の頭部は、ネジ保持部材６０の上面に接触している。ガイド部材４５の上面には、調整用ネジ５９が螺合するネジ穴４５ｂが形成されている。本形態では、固定用ネジ４７を緩めた状態で調整用ネジ５９を回すことで、ハンド１８〜２１に対するガイド部材４５の上下方向の位置が微調整される。

固定部材３２〜３５のそれぞれには、ガイド部材４５を上下方向へ案内するガイド溝３２ａ、３３ａ、３４ａ、３５ａが形成されている（図６、図７参照）。すなわち、ハンド１８〜２１には、ガイド部材４５を上下方向へ案内するガイド溝３２ａ〜３５ａが形成されている。ガイド溝３２ａ〜３５ａは、少なくともネジ保持部材６０の下側に形成されている。また、ガイド溝３２ａ〜３５ａは、後面および上下の両端が開口する浅い角溝状に形成されている。ガイド部材４５は、後ろ側からガイド溝３２ａ〜３５ａに係合している。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、ハンド１８〜２１とレバー部材４１との連結部であるハンド連結部４２は、レバー部材４１に回転可能に取り付けられるとともに前後方向を回転の軸方向として回転するローラ４４と、ローラ４４を左右方向に案内するガイド溝４５ａが形成されるガイド部材４５とを備えている。また、本形態では、ガイド部材４５は、ハンド１８〜２１に対して上下方向に調整可能に取り付けられている。

そのため、本形態では、ハンド１８〜２１に対するガイド部材４５の上下方向の位置を調整するといった簡易な調整によって、４個のハンド１８〜２１の個々の上下方向の位置（レバー部材４１に対する上下方向の位置）を調整することが可能になる。すなわち、本形態では、ハンド１８〜２１に対するガイド部材４５の上下方向の位置を調整するといった簡易な調整によって、４個のハンドフォーク１２〜１５の個々の上下方向の位置を調整することが可能になる。したがって、本形態では、４個のハンドフォーク１２〜１５の上下方向の間隔を変えることが可能であっても、４個のハンドフォーク１２〜１５の個々の上下方向の位置を容易に調整することが可能になる。

本形態では、基板搭載機構３は、ハンド１８〜２１に対するガイド部材４５の上下方向の位置を調整するための調整用ネジ５９を備えており、固定用ネジ４７を緩めた状態で調整用ネジ５９を回すことで、ハンド１８〜２１に対するガイド部材４５の上下方向の位置が微調整される。そのため、本形態では、ハンド１８〜２１に対するガイド部材４５の上下方向の位置の微調整を容易に行うことが可能になり、その結果、ハンドフォーク１２〜１５の上下方向の位置の微調整を容易に行うことが可能になる。

本形態では、ハンド１８〜２１に、ガイド部材４５を上下方向へ案内するガイド溝３２ａ〜３５ａが形成されている。そのため、本形態では、固定用ネジ４７を緩めてガイド部材４５の上下方向の位置を調整するときにガイド部材４５が水平方向にずれにくくなる。したがって、本形態では、ハンドフォーク１２〜１５の上下方向の位置調整がより容易になる。

本形態では、基板搭載機構３が第１アーム５に連結されるとともに、ハンド４が第２アーム６に連結されている。そのため、本形態では、上述のように、第２アーム６のみを伸縮させることで、ハンドフォーク１６によって１枚のウエハ２を搬送することが可能になる。また、本形態では、上述のように、ロボット１がカセット等からウエハ２を搬出する前に、第２アーム６のみを伸ばしてカセット等に収容されるウエハ２の前方にハンドフォーク１６の先端部を配置した状態でハンド４を上下動させることで、センサ２４によって、カセット等に収容されるウエハ２の位置等を検知することが可能になる。

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

上述した形態において、支点軸４０は、ベース部材２８に回動可能に支持されていても良い。この場合には、レバー部材４１は、支点軸４０に固定されており、支点軸４０を回動中心にして支点軸４０と一緒に回動可能になっている。また、上述した形態において、挿通穴５６は、上下方向を長手方向とする長穴であっても良い。この場合には、たとえば、配置穴５７も、上下方向を長手方向とする長穴となっている。

上述した形態において、ネジ保持部材６０は、ガイド部材４５より下側に配置されていても良い。この場合には、調整用ネジ５９が螺合するネジ穴がネジ保持部材６０を上下方向で貫通するように形成され、調整用ネジ５９の頭部は、ネジ保持部材６０の下側に配置されている。また、この場合には、調整用ネジ５９の軸部の先端がガイド部材４５の下面に接触している。また、上述した形態において、基板搭載機構３は、調整用ネジ５９を備えていなくても良い。また、上述した形態において、固定部材３２〜３５にガイド溝３２ａ〜３５ａが形成されていなくても良い。

上述した形態において、ハンドフォーク１６の上側に、ハンドフォーク１４が配置されても良いし、ハンドフォーク１６の下側に、ハンドフォーク１３が配置されても良い。この場合には、４個のローラ４４のうちの３個のローラ４４が支点軸４０よりも左側または右側に配置される。また、ハンドフォーク１６の上側に、ハンドフォーク１４、１５が配置されても良いし、ハンドフォーク１６の下側に、ハンドフォーク１２、１３が配置されても良い。この場合には、４個のローラ４４が支点軸４０よりも左側または右側に配置される。

上述した形態において、ハンド１８〜２１が自重で円滑に下降するのであれば、ガイド部材４５に形成されるガイド部（ローラ４４を左右方向へ案内するガイド部）は、ローラ４４の上端が当接する当接部のみによって構成されていても良い。また、上述した形態において、直動部材５８が固定されるラックとモータ５０の動力で回転するピニオンとを用いて直動部材５８を上下方向に直線的に移動させても良いし、直動部材５８が固定されるベルトとモータ５０の動力で回転するプーリとを用いて直動部材５８を上下方向に直線的に移動させても良い。またエアシリンダ等を用いて、直動部材５８を上下方向に直線的に移動させても良い。

上述した形態において、ハンド４は、ベース部材２８に固定されていても良い。この場合には、ロボット１は、第２アーム６を備えていなくても良い。また、上述した形態において、ロボット１は、ハンド４を備えていなくても良い。この場合には、たとえば、ハンドフォーク１２〜１５は、上下方向において等ピッチで配置されている。さらに、上述した形態において、基板搭載機構３が備えるハンドの数は、２個または３個であっても良いし、５個以上であっても良い。また、上述した形態において、ロボット１が搬送する基板は、ウエハ２以外の基板であっても良い。たとえば、ロボット１が搬送する基板は、液晶ディスプレイ用のガラス基板等であっても良い。

１ ロボット（産業用ロボット）
２ ウエハ（半導体ウエハ、基板）
３ 基板搭載機構
４ ハンド（第２ハンド）
５ 第１アーム
６ 第２アーム
７ 本体部
１２〜１５ ハンドフォーク（搭載部）
１６ ハンドフォーク（第２搭載部）
１８、１９ ハンド（上ハンド）
２０、２１ ハンド（下ハンド）
２８ ベース部材
３０ ピッチ変更機構
３２ａ〜３５ａ ガイド溝
４０ 支点軸
４１ レバー部材
４２ ハンド連結部
４３ 駆動機構
４４ ローラ
４５ ガイド部材
４５ａ ガイド溝（ガイド部）
４５ｂ ネジ穴
４７ 固定用ネジ
５０ モータ
５１ ネジ軸
５２ ナット
５６ 挿通穴
５８ 直動部材
５９ 調整用ネジ
６０ ネジ保持部材
Ｘ２ 基板の搬出方向

Claims (8)

1. 複数の基板が所定のピッチで積層されて収容される収容部から前記基板を搬出する産業用ロボットにおいて、
   複数の前記基板が搭載される基板搭載機構を備え、
   前記基板搭載機構は、前記基板が搭載されるとともに上下方向で重なるように配置される搭載部を有する複数のハンドと、前記収容部から前記基板を搬出する際に複数の前記ハンドと一緒に移動するベース部材と、複数の前記搭載部の上下方向の間隔を変えるピッチ変更機構とを備え、
   前記ハンドは、前記ベース部材に対して上下方向に相対移動可能となっており、
   前記ピッチ変更機構は、前記収容部からの前記基板の搬出方向を軸方向として配置される支点軸と、複数の前記ハンドが連結されるとともに前記支点軸を回動中心にして回動するレバー部材と、前記レバー部材の長手方向に沿って前記支点軸から所定の距離だけ離れた位置に配置されるとともに前記ハンドと前記レバー部材との連結部となる複数のハンド連結部と、前記レバー部材を回動させるための駆動機構とを備え、
   前記駆動機構は、上下方向に直線的に移動する直動部材を備え、
   前記レバー部材は、前記直動部材の上下動に伴って前記支点軸を中心にして回動し、
   前記ハンド連結部は、前記レバー部材に回転可能に取り付けられ前記搬出方向を回転の軸方向として回転するローラと、前記ハンドに取り付けられ前記搬出方向と上下方向とに直交する方向へ前記ローラを案内するガイド部を有するガイド部材とを備え、
   前記ガイド部材は、前記ハンドに対して上下方向に位置調整可能に取り付けられていることを特徴とする産業用ロボット。
2. 前記ガイド部材は、固定用ネジによって前記ハンドに固定され、
   前記ガイド部材には、前記固定用ネジの軸部が挿通される挿通穴が形成され、
   前記挿通穴は、前記固定用ネジの軸部の外径よりも内径の大きな丸穴、または、上下方向を長手方向とする長穴であることを特徴とする請求項１記載の産業用ロボット。
3. 前記基板搭載機構は、前記ハンドに対する前記ガイド部材の上下方向の位置を調整するための調整用ネジを備えることを特徴とする請求項１または２記載の産業用ロボット。
4. 前記基板搭載機構は、前記ハンドに固定されるとともに前記調整用ネジを保持するネジ保持部材を備え、
   前記ネジ保持部材は、前記ガイド部材よりも上側に配置され、
   前記ガイド部材には、前記調整用ネジが螺合するネジ穴が形成されていることを特徴とする請求項３記載の産業用ロボット。
5. 前記ハンドには、前記ガイド部材を上下方向へ案内するガイド溝が形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の産業用ロボット。
6. 第１アームおよび第２アームと、前記第１アームの基端側および前記第２アームの基端側が回動可能に連結される本体部と、前記基板が搭載されるとともに前記搭載部と上下方向で重なるように配置可能な第２搭載部を有する第２ハンドとを備え、
   前記ベース部材は、前記第１アームの先端側に回動可能に連結され、
   前記第２ハンドは、前記第２アームの先端側に回動可能に連結されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の産業用ロボット。
7. 前記基板搭載機構は、前記ハンドとして、前記第２搭載部よりも上側に配置される前記搭載部を有する複数の上ハンドと、前記第２搭載部よりも下側に配置される前記搭載部を有する複数の下ハンドとを備えることを特徴とする請求項６記載の産業用ロボット。
8. 前記駆動機構は、モータと、前記モータの動力で回転するネジ軸と、前記直動部材に取り付けられ前記ネジ軸に係合するナットとを備えることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の産業用ロボット。

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