JP7202902B2 - 搬送装置 - Google Patents

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Description

本開示は、搬送装置に関するものである。
特許文献１は、多関節型ロボットの内部に冷媒の流路を設けて関節部の駆動機構を強制的に冷却する技術を開示する。
特開２０１８－１２６８４０号公報
本開示は、関節部のギアの温度を直接計測する技術を提供する。
本開示の一態様による搬送装置は、アームと、ギアと、検出部とを有する。アームは、基板を支持する。ギアは、アームを回転可能に支持する関節部に設けられ、アームを回転駆動させる。検出部は、ギアと対向して配置され、ギアの温度を非接触で検出する。
本開示によれば、関節部のギアの温度を直接計測できる。
図１は、実施形態に係る搬送装置の構成の一例を示す斜視図である。 図２は、実施形態に係る第３関節部の駆動機構の概略的な構成の一例を示す図である。 図３は、実施形態に係る第１ギアの概略的な構成を示す図である。 図４は、本実施形態に係る搬送装置の制御部の構成を模式的に示した図である。
以下、図面を参照して本願の開示する搬送装置の実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態により、開示する搬送装置が限定されるものではない。
ところで、半導体製造では、半導体ウエハ（以下「ウエハ」とも称する）などの基板を、搬送装置によって、基板処理装置のチャンバ内に搬送する。このような搬送装置には、アームや、アームを回転駆動させる関節部を有するものがある。このような搬送装置としては、例えば、多関節ロボットが挙げられる。多関節ロボットは、関節部にギアが設けられ、モータの駆動力を関節部のギアに伝達して関節部を駆動させる。
多関節ロボットは、仕様などによって、動作可能な温度の許容範囲が定められており、温度が許容範囲を超えた場合、異常が発生する虞がある。多関節ロボットは、高温のチャンバに対してウエハの搬入出を行う場合もあり、アームが高温になりやすい。また、多関節ロボットは、関節部が駆動するため、関節部のギアが発熱よって、より高温になりやすい。しかし、ギアは、回転駆動するため、熱電対などの温度センサを配置してギア自体の温度を直接計測することが困難である。そこで、多関節ロボットでは、例えば、アームの筐体に熱電対などの温度センサを配置し、筐体を介して間接的に温度を計測する。しかし、筐体は、面積が広いため、温度に対する応答性が低い。このため、筐体の温度が上昇した時には、関節部のギアの温度が許容範囲を超えて温度上昇している場合がある。そこで、関節部のギアの温度を直接計測する技術が期待されている。
［装置構成］
実施形態に係る搬送装置の構成の一例を説明する。本実施形態では、搬送装置を多関節ロボットとした場合を例に説明する。図１は、実施形態に係る搬送装置の構成の一例を示す斜視図である。
搬送装置１０は、ベース部１１と、アーム部２０とを有する。ベース部１１は、アーム部２０を支持する。アーム部２０は、ベース部１１に回転可能に取り付けられている。
アーム部２０は、複数のアームを関節部で接続した多関節アームとして構成されている。本実施形態に係るアーム部２０は、第１アーム２１と、第２アーム２２と、第３アーム２３とを有する。
ベース部１１には、第１アーム２１の一端が取り付けられており、第１アーム２１を回転可能に支持する第１関節部２５に設けられている。第１アーム２１の他端には、第２アーム２２の一端が取り付けられており、第２アーム２２を回転可能に支持する第２関節部２６に設けられている。第２アーム２２の他端には、第３アーム２３の一端が取り付けられており、第３アーム２３を回転可能に支持する第３関節部２７に設けられている。
ここで、本実施形態に係る搬送装置１０は、第３アーム２３が２つ設けられ、それぞれの第３アーム２３の一端が第３関節部２７で重なるように支持されている。以下、２つの第３アーム２３を区別する場合、上側の第３アーム２３を上アーム２３ａと称し、下側の第３アーム２３を下アーム２３ｂと称する。
上アーム２３ａおよび下アーム２３ｂの他端には、ピック２８がそれぞれ設けられている。ピック２８は、先端側が２つに分かれており、ウエハＷが載置される。図１の例では、上アーム２３ａのピック２８にウエハＷを載置されている。
第１関節部２５は、第１アーム２１を回転可能に支持するギアおよびモータが設けられており、モータの駆動力でギアを回転させることで、第１アーム２１を回転させる。第２関節部２６は、第２アーム２２を回転可能に支持するギアおよびモータが設けられており、モータの駆動力でギアを回転させることで、第２アーム２２を回転させる。第３関節部２７には、上アーム２３ａおよび下アーム２３ｂをそれぞれ回転可能に支持するギアおよびモータが設けられており、モータの駆動力でギアを回転させることで、上アーム２３ａおよび下アーム２３ｂをそれぞれ回転させる。搬送装置１０は、アーム部２０を伸縮させる場合、第１関節部２５、第２関節部２６および第３関節部２７により、第１アーム２１、第２アーム２２および第３アーム２３を回転させる。
第１関節部２５、第２関節部２６および第３関節部２７の駆動機構は、類似した構造とされている。以下では、第３関節部２７の駆動機構の構造を代表として説明する。図２は、実施形態に係る第３関節部の駆動機構の概略的な構成の一例を示す図である。
第２アーム２２の第３関節部２７には、上アーム２３ａおよび下アーム２３ｂが重なるように取り付けられている。第３関節部２７には、第１ギア３１と、第２ギア３２とが同軸となるように上下に重ねて設けられている。なお、図２では、第１ギア３１および第２ギア３２をそれぞれ駆動する各種のギアおよびモータを省略している。
第１ギア３１は、回転軸となる軸３１ａが設けられている。軸３１ａは、上アーム２３ａまで伸びている。軸３１ａには、上アーム２３ａが固定されている。上アーム２３ａは、第１ギア３１の回転に伴い、軸３１ａを回転軸として回転する。第２ギア３２は、回転軸となる軸３２ａが設けられている。軸３２ａは、中空とされ、軸３１ａを覆うように形成されている。軸３２ａは、下アーム２３ｂまで伸びている。軸３２ａには、下アーム２３ｂが固定されている。下アーム２３ｂは、第２ギア３２の回転に伴い、軸３２ａを回転軸として回転する。
ここで、本実施形態に係る搬送装置１０のアーム部２０は、真空雰囲気で使用される。例えば、搬送装置１０は、ベース部１１の上面が所定の真空度とされた搬送室の壁面を構成し、アーム部２０が搬送室内に配置される。搬送室には、ロードロック室や、基板処理装置のチャンバがゲートバルブを介して接続されている。搬送室は、ゲートバルブによって、ロードロック室や、基板処理装置のチャンバとの間を、気密な閉塞及び開放に切り替えが可能とされている。ウエハＷは、外部から一旦、ロードロック室に搬送される。ロードロック室は、所定の真空度に減圧されると、搬送室との間のゲートバルブが解放される。搬送装置１０は、アーム部２０を用いて、ゲートバルブを介して、ロードロック室からウエハＷを取り出す。搬送装置１０は、アーム部２０を用いてウエハＷを、基板処理装置のチャンバに搬送する。基板処理装置は、ウエハＷに対して、例えば、成膜やエッチングなどの基板処理を実施する。このように、搬送装置１０のアーム部２０は、真空雰囲気で使用される。
搬送装置１０は、ベース部１１およびアーム部２０の内部が大気圧とされ、内部の大気が搬送室に漏れないように気密に構成されている。例えば、第３関節部２７には、軸３１ａと軸３２ａの間に真空シール４１が設けられ、軸３２ａの周囲に真空シール４２が設けられて、それぞれ封止されている。
ところで、搬送装置１０は、高温のチャンバに対してウエハＷの搬入出をアーム部２０で行う場合もあり、チャンバやウエハＷから熱が伝わるため、アーム部２０が高温になりやすい。特に、上アーム２３ａ、下アーム２３ｂおよび第３関節部２７は、アーム部２０の先端側に位置し、高温のチャンバやウエハＷからの熱が伝わりやすいため、高温になりやすい。また、搬送装置１０は、アーム部２０を伸縮させた場合、第１関節部２５、第２関節部２６および第３関節部２７のギアが摩擦等で発熱し、高温になりやすい。例えば、第３関節部２７では、第１ギア３１、第２ギア３２が、高温になりやすい。このように、搬送装置１０は、アーム部２０が高温になりやすい。特に、第３関節部２７の第１ギア３１、第２ギア３２は、チャンバやウエハＷからの入熱や、ギアの発熱の影響によって、より高温になりやすい。
しかし、搬送装置１０は、高温になると気密性を維持できなくなる場合がある。例えば、真空シール４１および真空シール４２に設けられたベアリングや封止部材は、高温になると、気密性を維持できなくなる場合がある。
そこで、本実施形態に係る搬送装置１０では、第１関節部２５、第２関節部２６および第３関節部の各ギアにそれぞれ対向させて、ギアの温度を非接触で検出する検出部を設けている。検出部は、第１関節部２５、第２関節部２６および第３関節部の各ギアの端面に対向してそれぞれ配置され、対向するギアの端面の温度を非接触で検出する。例えば、第３関節部２７では、重ねて配置された第１ギア３１および第２ギア３２のうち、下側の第１ギア３１の下部に、検出部６１ｃを設けている。検出部６１ｃは、第１ギア３１の外周より内側で第１ギア３１の回転中心方向から変位した位置に配置しており、第１ギア３１の端面と対向するように配置されている。検出部６１ｃは、例えば、放射温度計として構成され、赤外線や可視光線の強度を測定して、物体の温度を検出する。
第１ギア３１は、赤外線や可視光線を透過する透過部が形成されている。図３は、実施形態に係る第１ギアの概略的な構成を示す図である。図３には、第１ギア３１の端面を下側から見た平面図が概略的に示されている。第１ギア３１は、透過部として、貫通孔３１ｂが形成されている。第１ギア３１は、上アーム２３ａが所定の回転位置となった際に、検出部６１ｃと対向する位置に貫通孔３１ｂが形成されている。この所定の回転位置は、例えば、上アーム２３ａが第２アーム２２と重なる回転位置とする。例えば、貫通孔３１ｂは、検出部６１ｃに対応して、第１ギア３１の外周より内側で第１ギア３１の回転中心方向から変位した位置に形成されている。なお、所定の回転位置は、上アーム２３ａが第２アーム２２と重なる回転位置に限定されるものではなく、周囲や他の装置と干渉しない回転位置であれば何れであってもよい。
検出部６１ｃは、上アーム２３ａが所定の回転位置以外の場合、第１ギア３１の温度を検出する。また、検出部６１ｃは、上アーム２３ａが所定の回転位置の場合、第１ギア３１の貫通孔３１ｂを介して、第２ギア３２の温度を検出する。例えば、所定の回転位置を上アーム２３ａが第２アーム２２と重なる回転位置とした場合、検出部６１ｃは、上アーム２３ａが第２アーム２２と重なる回転位置以外の場合、第１ギア３１の温度を検出する。また、検出部６１ｃは、上アーム２３ａが第２アーム２２と重なる回転位置の場合、第１ギア３１の貫通孔３１ｂを介して、第２ギア３２の温度を検出する。例えば、図２では、検出部６１ｃは、第１ギア３１の貫通孔３１ｂを介して、第２ギア３２の温度を検出する。
このように、本実施形態に係る搬送装置１０は、検出部６１ｃによって、高温になりやすい第１ギア３１、第２ギア３２の温度を直接検出できる。また、搬送装置１０は、第１ギア３１、第２ギア３２の温度を１つの検出部６１ｃで検出できる。
次に、本実施形態に係る搬送装置１０の動作を制御する制御部の構成について説明する。図４は、本実施形態に係る搬送装置の制御部の構成を模式的に示した図である。
上記のように構成された搬送装置１０は、制御部５０によって、その動作が統括的に制御される。制御部５０は、例えば、コンピュータである。制御部５０は、例えば、ベース部１１に内蔵されていてもよく、外部に配置されていてもよい。
制御部５０には、搬送装置１０の各部を駆動させる各モータが接続されている。例えば、制御部５０には、モータ６０ａ～６０ｄに接続されている。モータ６０ａは、第１関節部２５に設けられ、第１関節部２５に設けられたギアを回転させて、第１アーム２１を回転させる。モータ６０ｂは、第２関節部２６に設けられ、第２関節部２６に設けられたギアを回転させて第２アーム２２を回転させる。モータ６０ｃは、第３関節部２７に設けられ、第３関節部２７に設けられた第１ギア３１を回転させて、上アーム２３ａを回転させる。モータ６０ｄは、第３関節部２７に設けられ、第３関節部２７に設けられた第２ギア３２を回転させて、下アーム２３ｂを回転させる。
制御部５０は、モータ６０ａ～６０ｄの駆動を制御して、第１アーム２１、第２アーム２２および第３アーム２３の回転駆動を制御する。例えば、制御部５０は、新規のウエハＷを上アーム２３ａを用いて基板処理装置のチャンバに搬入するようにアーム部２０を制御する。また、制御部５０は、下アーム２３ｂを用いて基板処理装置のチャンバから、基板処理済みのウエハＷを搬出するようにアーム部２０を制御する。このように、新規のウエハＷと基板処理済みのウエハＷを上アーム２３ａと下アーム２３ｂで別々に搬送することで、基板処理で発生したパーティクル等がアーム部２０を介して新規のウエハＷに付着することを抑制できる。
制御部５０は、アーム部２０から各種の情報が入力する。例えば、制御部５０は、検出部６１ａ～６１ｃから温度情報が入力する。検出部６１ａは、第１関節部２５に設けられ、第１関節部２５のギアの温度を非接触で検出する。検出部６１ｂは、第２関節部２６に設けられ、第２関節部２６のギアの温度を非接触で検出する。検出部６１ｃは、図２に示したように、第３関節部２７に設けられ、第１ギア３１または第２ギア３２の温度を非接触で検出する。制御部５０は、第１ギア３１の温度を検出する場合、上アーム２３ａを第２アーム２２と重なる回転位置以外の回転位置に制御する。これにより、検出部６１ｃは、第１ギア３１の温度を検出できる。制御部５０は、第２ギア３２の温度を検出する場合、上アーム２３ａを第２アーム２２と重なる回転位置に制御する。これにより、検出部６１ｃは、第２ギア３２の温度を検出できる。
制御部５０は、検出部６１ａ～６１ｃから入力する温度情報に基づき、アーム部２０の温度が許容範囲内であるか判定する。例えば、制御部５０は、検出部６１ａ～６１ｃから入力する温度情報の温度がそれぞれ許容範囲内であるか判定する。真空シール４１は、第２ギア３２の軸３２ａに固定され、第１ギア３１の軸３１ａと接触し、軸３１ａが回転駆動する駆動部をシールしている。真空シール４２は、第２アーム２２の筐体に固定され、第２ギア３２の軸３２ａと接触し、軸３２ａが回転駆動する駆動部をシールしている。第１ギア３１、第２ギア３２の熱は、第１ギア３１の軸３１ａおよび第２ギア３２の軸３２ａを経由して真空シール４１、４２に伝わる。このため、第１ギア３１、第２ギア３２の温度を測定することで、第１ギア３１、第２ギア３２の温度を真空シール４１、４２の温度とみなすことができる。すなわち、第１ギア３１および第２ギア３２の温度は、真空シール４１および真空シール４２の温度をみなすことができる。よって、第１ギア３１および第２ギア３２の温度がそれぞれ許容範囲内であるか判定することで、真空シール４１および真空シール４２の温度が許容範囲内であるか判定できる。例えば、上アーム２３ａを用いて新規のウエハＷを板処理装置のチャンバに搬入する場合、制御部５０は、検出部６１ｃにより、第１ギア３１の温度を検出する。一方、下アーム２３ｂを用いて基板処理済みのウエハＷを板処理装置のチャンバから搬出する場合、制御部５０は、上アーム２３ａを第２アーム２２と重なる回転位置に制御して、検出部６１ｃにより、第２ギア３２の温度を検出する。制御部５０は、検出した第１ギア３１および第２ギア３２の温度が許容範囲を超えたかを判定する。
制御部５０は、何れかギアの温度が許容範囲を超えた場合、警告を出力するよう制御する。例えば、制御部５０は、搬送装置１０を操作する操作パネルに警告を出力するよう制御する。これにより、搬送装置１０を管理する管理者は、操作パネルに出力された警告から、搬送装置１０に異常が発生する虞があることを把握できる。
このように、本実施形態に係る搬送装置１０は、検出部６１ａ～６１ｃから入力する温度情報から第１関節部２５、第２関節部２６および第３関節部２７のギアの温度を把握できるため、異常が発生する虞があるかを判定できる。例えば、真空シール４１、４２などの真空シールに用いられる磁性流体は、熱により消磁が発生するとリークが発生の可能性が大きくなる。また、真空シールは、熱により硬化あるいは軟化が発生するため、リーク発生の可能性が大きくなる。搬送装置１０は、真空シールで大気がリークすると、パーティクルの発生源となるリスク等がある。このため、真空シールは、温度を使用温度範囲に抑えたい。搬送装置１０は、第１関節部２５、第２関節部２６および第３関節部２７のギアの温度を把握することで、真空シール４１、４２などの真空シールの温度を把握できるため、真空シールでリークが発生する虞があるかを判定できる。また、搬送装置１０は、第１関節部２５、第２関節部２６および第３関節部２７のギアのグリス不足や真空シールの劣化などによる摩擦熱の増加、チャンバなどからの受熱の増加が発生した場合にいち早く検知でき、熱による真空シールの劣化や破壊を防ぐことができる。
ところで、基板処理装置は、高温で基板処理を実施する場合がある。搬送装置１０は、高温のチャンバに対してアーム部２０によりウエハＷの搬入出を行うと、チャンバやウエハＷから熱が伝わるため、アーム部２０が高温になりやすい。また、搬送装置１０は、異常等の発生により、高温のチャンバ内でアーム部２０が一時的に停止してしまう場合もある。このような場合、アーム部２０が高温になりやすい。
このような場合でも、搬送装置１０は、第１関節部２５、第２関節部２６および第３関節部２７のギアの温度を検出し、検出したギアの温度が許容範囲を超えたかを判定することで、高温のチャンバやウエハＷからの熱のアーム部２０に対する影響を判定できる。
制御部５０は、第１関節部２５、第２関節部２６および第３関節部２７の何れのギアの温度も許容範囲を超えていない場合、搬送装置１０の駆動を継続する。これにより、半導体の製造プロセスが搬送装置１０の異常により停止することを防止できる。一方、制御部５０は、何れかのギアの温度が許容範囲を超えた場合、警告を出力するよう制御する。これにより、搬送装置１０に異常が発生する虞があることを警告できる。
なお、制御部５０は、ギアの温度が許容範囲を超えた場合、当該ギアで回転駆動するアームを休止させ、他のアームで基板の搬送を代行するようにアーム部２０を制御してもよい。例えば、制御部５０は、第１ギア３１の温度が許容範囲を超えた場合、上アーム２３ａを休止させ、下アーム２３ｂを用いて、基板処理装置のチャンバへの新規のウエハＷの搬入および基板処理済みのウエハＷの搬出を行うよう制御してもよい。また、制御部５０は、第２ギア３２の温度が許容範囲を超えた場合、下アーム２３ｂを休止させ、上アーム２３ａを用いて、基板処理装置のチャンバへの新規のウエハＷの搬入および基板処理済みのウエハＷの搬出を行うよう制御してもよい。これにより、本実施形態に係る搬送装置１０は、温度が許容範囲を超えたギアを休止させることができため、ギアの温度のさらなる上昇を抑制できる。また、本実施形態に係る搬送装置１０は、ウエハＷの搬送が停滞することを抑制できる。
以上のように、本実施形態に係る搬送装置１０は、アーム（第１アーム２１、第２アーム２２、第３アーム２３）と、ギア（第１ギア３１、第２ギア３２）と、検出部（検出部６１ａ～６１ｃ）とを有する。アームは、基板（ウエハＷ）を支持する。ギアは、アームを回転可能に支持する関節部（第１関節部２５、第２関節部２６、第３関節部２７）に設けられ、アームを回転駆動させる。検出部は、ギアと対向して配置され、ギアの温度を非接触で検出する。これにより、本実施形態に係る搬送装置１０は、関節部のギアの温度を直接計測できる。
また、搬送装置１０は、アームが、気密に構成されている。関節部は、ギアの軸に真空シール（例えば真空シール４１、４２）が設けられて封止されている。これにより、本実施形態に係る搬送装置１０は、ギアの温度を真空シールの温度と推定でき、真空シールの温度が許容範囲内であるかを推測できる。また、本実施形態に係る搬送装置１０は、関節部のギアのグリス不足による摩擦熱の増加や、チャンバなどからの受熱の増加が発生した場合にいち早く検知でき、熱による真空シールの劣化や破壊を防ぐことができる。
また、搬送装置１０は、上アーム２３ａ、下アーム２３ｂが設けられている。上アーム２３ａ、下アーム２３ｂの端部は、第３関節部２７で重なるように支持されている。上アーム２３ａ、下アーム２３ｂに対応して第１ギア３１、第２ギア３２が、同軸的に設けられている。第１ギア３１、第２ギア３２は、上アーム２３ａ、下アーム２３ｂをそれぞれ回転駆動させる。第１ギア３１は、貫通孔３１ｂが形成されている。検出部６１ｃは、第１ギア３１側に第１ギア３１と対向して配置され、貫通孔３１ｂが形成されていない部分で第１ギア３１の温度を検出し、第１ギア３１の貫通孔３１ｂを介して第２ギア３２の温度を検出する。これにより、本実施形態に係る搬送装置１０は、検出部６１ｃにより第１ギア３１、第２ギア３２の温度を検出できる。これにより、本実施形態に係る搬送装置１０は、ギアの温度を検出する検出部の数を減らすことができるため、アームの省スペース化と低コスト化を実現できる。
また、第１ギア３１は、上アーム２３ａを回転駆動させ、上アーム２３ａが所定の回転位置となった際に、検出部６１ｃと対向する位置に貫通孔３１ｂが形成されている。制御部５０は、第２ギア３２の温度を検出する際、上アーム２３ａが所定の回転位置に制御する。これにより、本実施形態に係る搬送装置１０は、検出部６１ｃが第１ギア３１の貫通孔３１ｂを介して第２ギア３２の温度を検出できる。
また、制御部５０は、検出部により検出したギアの温度が所定の許容範囲を超えた場合、警告を出力するよう制御する。これにより、本実施形態に係る搬送装置１０は、異常が発生する虞があることを報知できる。
また、制御部５０は、検出部により検出したギアの温度が所定の許容範囲を超えた場合、当該ギアで回転駆動するアームを休止させ、他のアームで基板の搬送を代行するよう制御する。これにより、本実施形態に係る搬送装置１０は、温度が許容範囲を超えたギアを休止させることができため、ギアの温度のさらなる上昇を抑制できる。また、本実施形態に係る搬送装置１０は、基板の搬送が停滞することを抑制できる。
また、検出部６１ｃは、第１ギア３１の端面に対向して配置され、第１ギア３１の端面の温度を非接触で検出する。これにより、本実施形態に係る搬送装置１０は、検出部６１ｃが第１ギア３１の凸凹のギア部ではなく、平面である端面を放射温度計で計測するので安定的に温度を計測できる。
以上、実施形態について説明してきたが、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は、多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、請求の範囲およびその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
例えば、実施形態では、基板をウエハＷとした場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。基板は、何れであってよく、例えば、四角いガラス基板など、他の基板であってもよい。
また、実施形態では、何れかギアの温度が許容範囲を超えた場合、警告を出力する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、制御部５０は、ウエハＷの搬送動作を停止させてもよい。また、制御部５０は、基板処理装置のチャンバでのウエハＷの受け渡し時間を短縮してチャンバからの受熱を抑制してもよい。
また、実施形態では、第１ギア３１に円形の貫通孔３１ｂを１つ形成した場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、貫通孔３１ｂは、複数形成されてもよい。また、貫通孔３１ｂは、径方向に一定の幅で周方向に長い円弧状の形状としてよい。また、第１ギア３１に、透過部として、スリットを形成し、検出部６１ｃが第１ギア３１のスリットを介して第２ギア３２の温度を検出してもよい。また、第２ギア３２にも、透過部として、貫通孔またはスリットを形成してもよい。そして、検出部６１ｃが、第１ギア３１の貫通孔３１ｂまたはスリット、および、第２ギア３２の貫通孔またはスリットを介して真空シール４１、４２の温度を直接検出してもよい。
また、実施形態では、搬送装置を多関節ロボットとした場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。搬送装置は、アームを回転駆動させて基板を搬送する構成のものであれば、何れであってもよい。
１０ 搬送装置
１１ ベース部
２０ アーム部
２１ 第１アーム
２２ 第２アーム
２３ 第３アーム
２３ａ 上アーム
２３ｂ 下アーム
２５ 第１関節部
２６ 第２関節部
２７ 第３関節部
３１ 第１ギア
３１ａ 軸
３１ｂ 貫通孔
３２ 第２ギア
３２ａ 軸
４１ 真空シール
４２ 真空シール
５０ 制御部
６０ａ～６０ｄ モータ
６１ａ～６１ｃ 検出部
Ｗ ウエハ

Claims (6)

  1. 基板を支持するアームと、
    前記アームを回転可能に支持する関節部に設けられ、前記アームを回転駆動させるギアと、
    前記ギアと対向して配置され、前記ギアの温度を非接触で検出する検出部と、
    を有し、
    前記アームは、２つ設けられ、それぞれの前記アームの端部が前記関節部で重なるように支持され、
    前記ギアは、２つの前記アームに対応して２つ同軸的に設けられ、対応するアームをそれぞれ回転駆動させ、２つのギアのうちの一方のギアに透過部が形成され、
    前記検出部は、前記一方のギア側に当該一方のギアと対向して配置され、前記一方のギアの前記透過部が形成されていない部分から前記一方のギアの温度を検出し、前記一方のギアの前記透過部を介して他方のギアの温度を検出する
    搬送装置。
  2. ２つの前記アームの回転駆動を制御する制御部をさらに有し、
    前記一方のギアは、２つの前記アームのうちの一方のアームを回転駆動させ、前記一方のアームが所定の回転位置となった際に、前記検出部と対向する位置に前記透過部が形成され、
    前記制御部は、前記他方のギアの温度を検出する際、前記一方のアームを前記所定の回転位置に制御する
    請求項１に記載の搬送装置。
  3. 前記アームは、気密に構成され、
    前記関節部は、前記ギアの軸に真空シールが設けられて封止されている
    請求項１又は２に記載の搬送装置。
  4. 前記制御部は、前記検出部により検出したギアの温度が所定の許容範囲を超えた場合、警告を出力するよう制御する
    請求項２に記載の搬送装置。
  5. 前記制御部は、前記検出部により検出したギアの温度が所定の許容範囲を超えた場合、当該ギアで回転駆動するアームを休止させ、他のアームで基板の搬送を代行するよう制御する
    請求項２または４に記載の搬送装置。
  6. 前記検出部は、前記ギアの端面に対向して配置され、前記ギアの端面の温度を非接触で検出する
    請求項１～５の何れか１つに記載の搬送装置。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7553191B2 (ja) * 2020-08-31 2024-09-18 東京エレクトロン株式会社 基板搬送システムの制御方法及び基板搬送システム
JP7636369B2 (ja) * 2022-05-27 2025-02-26 株式会社安川電機 搬送ロボットおよびロボットシステム

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000042952A (ja) 1998-07-27 2000-02-15 Hitachi Ltd 搬送装置及び搬送方法
JP2012109536A (ja) 2010-10-28 2012-06-07 Canon Anelva Corp 基板搬送装置、電子デバイスの製造システムおよび電子デバイスの製造方法
JP2013177975A (ja) 2008-12-09 2013-09-09 Canon Anelva Corp ラック・アンド・ピニオン機構及び真空処理装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55136920A (en) * 1979-04-13 1980-10-25 Chino Works Ltd Device for measuring gear temperature
JP5011052B2 (ja) * 2007-10-03 2012-08-29 株式会社日立ニコトランスミッション 歯車装置
KR101439748B1 (ko) * 2013-03-05 2014-09-12 이종희 교시 시스템을 갖는 로봇 및 이의 교시 방법
TWI597141B (zh) * 2013-09-13 2017-09-01 日本電產三協股份有限公司 Industrial robots
US9618400B2 (en) * 2015-02-12 2017-04-11 Allegro Microsystems, Llc Temperature detection circuit for a magnetic sensor
US9732838B2 (en) * 2015-09-22 2017-08-15 Caterpillar Inc. Gearbox component and lubricant condition monitoring system
JP6853686B2 (ja) 2017-02-10 2021-03-31 川崎重工業株式会社 多関節型ロボット
US10753893B2 (en) * 2018-01-26 2020-08-25 Hamilton Sunstrand Corporation Gear set health monitoring system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000042952A (ja) 1998-07-27 2000-02-15 Hitachi Ltd 搬送装置及び搬送方法
JP2013177975A (ja) 2008-12-09 2013-09-09 Canon Anelva Corp ラック・アンド・ピニオン機構及び真空処理装置
JP2012109536A (ja) 2010-10-28 2012-06-07 Canon Anelva Corp 基板搬送装置、電子デバイスの製造システムおよび電子デバイスの製造方法

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