JP7342046B2 - Robots, conveyance devices, electronic device processing systems, and related methods - Google Patents

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Description

開示される実施形態は、不等リンク長を有するアームを有するロボットに関し、より詳細には、1枚以上の基板を各々支持する、不等リンク長を有する1本以上のアームを有するロボットに関する。 TECHNICAL FIELD The disclosed embodiments relate to robots having arms with unequal link lengths, and more particularly, to robots having one or more arms with unequal link lengths, each supporting one or more substrates.

半導体、LED、太陽光、MEMSまたはその他のデバイスの製造に関連付けられるものなどの用途のための真空、大気および制御環境処理は、基板、および基板に関連付けられる運搬台を保管場所、処理場所またはその他の場所へ、またはそこから搬送するために、ロボット技術および他の形態のオートメーションを利用する。基板のこのような搬送は、1枚以上の基板を搬送する単一のアームを用いて、または1枚以上の基板を各々搬送する複数のアームを用いて、個々の基板、基板の集団を動かしてもよい。製造の多くは、例えば、半導体製造に関連付けられるもののように、設置面積および容積が重要である清浄または真空環境内で行われる。さらに、自動搬送の多くは、搬送時間の最小化によってサイクル時間の短縮ならびに関連設備のスループットおよび利用率の増大がもたらされる場合に実施される。したがって、所与の範囲の搬送用途のために必要な設置面積および作業空間容積が最小限に抑えられ、搬送時間が最小限に抑えられる基板搬送オートメーションを提供することが望まれている。 Vacuum, atmospheric and controlled environment processing for applications such as those associated with the manufacture of semiconductors, LEDs, solar, MEMS or other devices, including substrates and carriers associated with the substrates, storage areas, processing areas or other Utilize robotics and other forms of automation to transport vehicles to and from locations. Such transportation of substrates may involve moving individual substrates, groups of substrates, using a single arm carrying one or more substrates, or using multiple arms each carrying one or more substrates. It's okay. Much of the manufacturing takes place in clean or vacuum environments where footprint and volume are important, such as those associated with semiconductor manufacturing. Additionally, automated transport is often implemented where minimizing transport time results in reduced cycle times and increased throughput and utilization of associated equipment. Accordingly, it would be desirable to provide substrate transfer automation that minimizes the required footprint and workspace volume and minimizes transfer time for a given range of transfer applications.

摘要Abstract

以下の摘要は単に例示となることを意図されているにすぎない。摘要は請求項を限定することを意図されてはいない。
本願には、次のようなロボットが開示される。このロボットは、
肩軸の周りに回動可能な第1の上腕と;
前記第1の上腕に対して縦方向に間隔を空けて配され、前記肩軸の周りに回動可能である第2の上腕と;
前記第1の上腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記肩軸からオフセットされた位置において前記第1の上腕に対して第2の軸の周りに回動する第1の前腕と;
前記第2の上腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記肩軸からオフセットされた位置において前記第2の上腕に対して第3の軸の周りに回動する第2の前腕と;
前記第1の前腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記第2の軸からオフセットされた位置において前記第1の前腕に対して第4の軸の周りに回動する第1の手首部品と;
前記第2の前腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記第3の軸からオフセットされた位置において前記第2の前腕に対して第5の軸の周りに回動する第2の手首部品と;
前記第1の上腕、及び、第1のカム面を有する第1の手首部品駆動部品に固結される第1の前腕シャフトと;
前記第1の手首部品に組み合わされ、第2のカム面を有する第1の手首部品被駆動部品と;
前記第1のカム面と前記第2のカム面との間に組み合わされる第1の手首部品伝達要素と;
を備える。前記第1のカム面と前記第2のカム面とは前記第1の前腕に対する前記第1の手首部品の非線形比の回動を可能とする。
本願には、次のようなロボットも開示される。このロボットは、
肩軸の周りに回動可能であり、第1の片持ち梁を有する第1の上腕と;
前記第1の上腕に対して縦方向に間隔を空けて配され、前記肩軸の周りに回動可能であり、第2の片持ち梁を有する第2の上腕と;
前記第1の上腕に取り付けられ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記肩軸からオフセットされた位置において前記第1の上腕に対して第2の軸の周りに回動する第1の前腕と;
前記第2の上腕に取り付けられ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記肩軸からオフセットされた位置において前記第2の上腕に対して第3の軸の周りに回動する第2の前腕と;
前記第1の前腕に取り付けられ、縦方向において前記第1の前腕と前記第2の前腕との間に位置し、前記第2の軸からオフセットされた位置において前記第1の前腕に対して第4の軸の周りに回動する第1の手首部品と;
前記第2の前腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の手首部品と前記第2の前腕との間に位置し、前記第3の軸からオフセットされた位置において前記第2の前腕に対して第5の軸の周りに回動する第2の手首部品と;
を備える。
本願には、伝達チャンバと、少なくとも部分的に前記伝達チャンバに配され、前記伝達チャンバに組み合わされるプロセスチャンバに基板を出し入れするロボットとを備える電子デバイスプロセスシステムも開示される。ここで前記ロボットは、上述の特徴を備えるロボットのいずれかである。
本願には、電子デバイスプロセスシステムの中で基板を搬送する方法も開示される。この方法は、上述の特徴を備えるロボットのいずれかを提供することと、第1のエンドエフェクタを第1のチャンバ内に径方向に延ばすべく、前記第1の上腕を個別に回動させることと、第2のエンドエフェクタを第2のチャンバ内に径方向に延ばすべく、前記第2の上腕を個別に回動させることを含む。
The following summary is intended to be illustrative only. The Abstract is not intended to limit the claims.
The following robot is disclosed in this application. This robot is
a first upper arm rotatable around a shoulder axis;
a second upper arm that is vertically spaced apart from the first upper arm and is rotatable about the shoulder axis;
a second upper arm that is combined with the first upper arm, is located between the first upper arm and the second upper arm in the longitudinal direction, and is offset from the shoulder axis with respect to the first upper arm; a first forearm pivoting about an axis;
a third upper arm that is combined with the second upper arm, is located between the first upper arm and the second upper arm in the longitudinal direction, and is offset from the shoulder axis with respect to the second upper arm; a second forearm pivoting about an axis;
a first forearm associated with the first forearm, located longitudinally between the first upper arm and the second upper arm, and at a position offset from the second axis; a first wrist component that rotates about an axis of 4;
a second forearm associated with the second forearm, located longitudinally between the first upper arm and the second upper arm, and relative to the second forearm at a position offset from the third axis; a second wrist component that rotates around an axis of 5;
a first forearm shaft secured to the first upper arm and a first wrist component drive component having a first camming surface;
a first wrist component driven component that is combined with the first wrist component and has a second cam surface;
a first wrist component transmission element combined between the first cam surface and the second cam surface;
Equipped with. The first cam surface and the second cam surface enable non-linear rotation of the first wrist component relative to the first forearm.
The following robots are also disclosed in this application. This robot is
a first upper arm rotatable about a shoulder axis and having a first cantilever;
a second upper arm vertically spaced apart from the first upper arm, rotatable about the shoulder axis, and having a second cantilever;
a second upper arm attached to the first upper arm, located between the first upper arm and the second upper arm in the longitudinal direction, and located relative to the first upper arm at a position offset from the shoulder axis; a first forearm pivoting about an axis;
a third upper arm attached to the second upper arm, located between the first upper arm and the second upper arm in the longitudinal direction, and located relative to the second upper arm at a position offset from the shoulder axis; a second forearm pivoting about an axis;
a first forearm attached to the first forearm and located longitudinally between the first forearm and the second forearm and relative to the first forearm at a position offset from the second axis; a first wrist component that rotates about an axis of 4;
associated with the second forearm, longitudinally located between the first wrist component and the second forearm, and relative to the second forearm in a position offset from the third axis; a second wrist component that rotates about a fifth axis;
Equipped with.
Also disclosed herein is an electronic device processing system that includes a transfer chamber and a robot that is disposed at least partially in the transfer chamber and that moves substrates into and out of a process chamber that is associated with the transfer chamber. Here, the robot is any of the robots having the above-mentioned characteristics.
Also disclosed herein is a method of transporting a substrate within an electronic device processing system. The method includes providing a robot with any of the features described above, and independently rotating the first upper arm to radially extend a first end effector into a first chamber. , independently pivoting the second upper arm to radially extend a second end effector into a second chamber.

本願には、次のようなロボットも開示される。このロボットは、
肩軸の周りに回動可能な第1の上腕と;
前記第1の上腕に対して縦方向に間隔を空けて配され、前記肩軸の周りに回動可能である第2の上腕と;
前記第1の上腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記肩軸からオフセットされた位置において前記第1の上腕に対して第2の軸の周りに回動する第1の前腕と;
前記第2の上腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記肩軸からオフセットされた位置において前記第2の上腕に対して第3の軸の周りに回動する第2の前腕と;
前記第1の前腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記第2の軸からオフセットされた位置において前記第1の前腕に対して第4の軸の周りに回動する第1の手首部品と;
前記第2の前腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記第3の軸からオフセットされた位置において前記第2の前腕に対して第5の軸の周りに回動する第2の手首部品と;
前記第1の上腕と、第1のカム面を有する第1のカムとに固結される第1の前腕シャフトと;
前記第1の手首部品に組み合わされる第2のカムであって第2のカム面を有する第2のカムと;
前記第1のカム面と前記第2のカム面との間に掛けられる第1のベルトと;
を備える。前記第1のカム面と前記第2のカム面とは前記第1の前腕に対する前記第1の手首部品の非線形比の回動を可能とする。
本願には、伝達チャンバと、少なくとも部分的に前記伝達チャンバに配され、前記伝達チャンバに組み合わされるプロセスチャンバに基板を出し入れするロボットとを備える電子デバイスプロセスシステムも開示される。ここで前記ロボットは、上述の特徴を備えるロボットである。
本願には、電子デバイスプロセスシステムの中で基板を搬送する方法も開示される。この方法は、上述の特徴を備えるロボットを提供することと、第1の基板を運搬する第1のエンドエフェクタを第1のチャンバ内に径方向に延ばすべく、前記第1の上腕を個別に回動させることと、第2の基板が前記第1の基板の上を通らないように、前記第2の基板を運搬する第2のエンドエフェクタを第2のチャンバ内に径方向に延ばすべく、前記第2の上腕を個別に回動させることとを含む。
The following robots are also disclosed in this application. This robot is
a first upper arm rotatable around a shoulder axis;
a second upper arm that is vertically spaced apart from the first upper arm and is rotatable about the shoulder axis;
a second upper arm that is combined with the first upper arm, is located between the first upper arm and the second upper arm in the longitudinal direction, and is offset from the shoulder axis with respect to the first upper arm; a first forearm pivoting about an axis;
a third upper arm that is combined with the second upper arm, is located between the first upper arm and the second upper arm in the longitudinal direction, and is offset from the shoulder axis with respect to the second upper arm; a second forearm pivoting about an axis;
a first forearm associated with the first forearm, located longitudinally between the first upper arm and the second upper arm, and at a position offset from the second axis; a first wrist component that rotates about an axis of 4;
a second forearm associated with the second forearm, located longitudinally between the first upper arm and the second upper arm, and relative to the second forearm at a position offset from the third axis; a second wrist component that rotates around an axis of 5;
a first forearm shaft coupled to the first upper arm and a first cam having a first cam surface;
a second cam that is combined with the first wrist component and has a second cam surface;
a first belt hung between the first cam surface and the second cam surface;
Equipped with The first cam surface and the second cam surface enable non-linear rotation of the first wrist component relative to the first forearm.
Also disclosed herein is an electronic device processing system that includes a transfer chamber and a robot that is disposed at least partially in the transfer chamber and that moves substrates into and out of a process chamber that is associated with the transfer chamber. Here, the robot is a robot having the above-mentioned characteristics.
Also disclosed herein is a method of transporting a substrate within an electronic device processing system. The method includes providing a robot with the features described above and individually rotating the first upper arm to radially extend a first end effector carrying a first substrate into a first chamber. and extending a second end effector carrying the second substrate radially into the second chamber such that the second substrate does not pass over the first substrate. and independently rotating the second upper arm.

本願には、次のような搬送装置も開示される。この搬送装置は、
複数の同軸駆動シャフトを有する駆動部であって、前記同軸駆動シャフトの数は3本である、前記駆動部と;
前記駆動部に接続される第1のアームであって、前記駆動部に順に接続される第1のリンク、第2のリンク、第1のエンドエフェクタを有し、前記第1のリンクと前記第2のリンクとは異なる有効長を有する、前記第1のアームと;
前記駆動部に接続される第2のアームであって、前記駆動部に順に接続される第3のリンク、第4のリンク、第2のエンドエフェクタを有する、前記第2のアームと;
を備える。そして、
前記第1のアームと前記駆動部との機械的接続部は、少なくとも1つの第1の非円形プーリを有する第1のバンド駆動部を備え、
前記第2のアームと前記駆動部との機械的接続部は、少なくとも1つの第1の非円形プーリを有する第2のバンド駆動部を備え、
前記少なくとも1つの非円形プーリをそれぞれ含む前記第1及び第2の機械的接続部は、それぞれのアームの前記リンクが他のアームのリンクに対して動くことを制限するように構成され、それによって、前記第1及び第2の機械的接続部は、前記第1及び第2のアームが伸縮する際に、前記第1及び第2のエンドエフェクタの直線的な伸縮運動のみを許容する。
本願には、次のような搬送装置も開示される。この搬送装置は、
複数の同軸駆動シャフトを有する駆動部であって、前記同軸駆動シャフトの数は3本である、前記駆動部と;
前記駆動部に接続される第1のアームであって、前記駆動部に順に接続される第1のリンク、第2のリンク、第1のエンドエフェクタを有し、前記第1のリンクと前記第2のリンクとは互いに異なる有効長を有する、前記第1のアームと;
前記駆動部に接続される第2のアームであって、前記駆動部に順に接続される第3のリンク、第4のリンク、第2のエンドエフェクタを有し、前記第3のリンクと前記第4のリンクとは互いに異なる有効長を有する、前記第2のアームと;
を備える。そして、
前記第1のアームと前記駆動部との機械的接続部は、第1の非円形プーリ及び第1のバンドを有する第1のバンド駆動部を有し、
前記第2のアームと前記駆動部との機械的接続部は、第2の非円形プーリ及び第2のバンドを有する第2のバンド駆動部を有し、
前記第1の非円形プーリを含む前記第1の機械的接続部は、前記第1のエンドエフェクタの伸縮運動を、前記駆動部に対して直線的な伸縮運動に制限する。
本願には、次のような搬送装置も開示される。この搬送装置は、
駆動軸を有する駆動部と;
前記駆動部に接続される第1のアームであって、前記駆動部に順に接続される第1のリンク、第2のリンク、エンドエフェクタを有し、前記第1のリンクは前記第2のリンクの有効長より長い有効長を有する、前記第1のアームと;
を備え、
前記エンドエフェクタは基板支持部と、前記第2のリンクと接続する前記エンドエフェクタの手首継手に前記基板支持部を接続する脚とを有し、前記脚は前記手首継手に接続する第1の部分と、前記基板支持部に接続する第2の部分と、前記第1の部分と前記第2の部分との間の湾曲部とを有し、前記第1の部分と前記第2の部分とは相手に対して角度が付いており、
前記手首継手の部分における前記脚の前記第2のリンクへの接続部は、前記基板支持部の中心線に対してオフセットしており、また前記駆動軸に対してオフセットしており、
前記基板支持部の中心線は前記駆動軸に垂直であり、
前記第1のアームが伸縮する際に、前記エンドエフェクタが、前記駆動部に対して直線的な動きのみを行いうるように構成される。
The following conveyance device is also disclosed in this application. This conveyance device is
the drive unit having a plurality of coaxial drive shafts, the number of the coaxial drive shafts being three;
a first arm connected to the drive section, the arm including a first link, a second link, and a first end effector connected to the drive section in this order; the first arm having a different effective length than the two links;
a second arm connected to the drive unit, the second arm having a third link, a fourth link, and a second end effector connected to the drive unit in order;
Equipped with and,
the mechanical connection between the first arm and the drive unit comprises a first band drive unit having at least one first non-circular pulley;
the mechanical connection between the second arm and the drive section comprises a second band drive section having at least one first non-circular pulley;
The first and second mechanical connections, each including the at least one non-circular pulley, are configured to limit movement of the link of each arm relative to the link of the other arm, thereby , the first and second mechanical connections allow only linear extension and contraction movements of the first and second end effectors when the first and second arms extend and retract.
The following conveyance device is also disclosed in this application. This conveyance device is
the drive unit having a plurality of coaxial drive shafts, the number of the coaxial drive shafts being three;
a first arm connected to the drive section, the arm including a first link, a second link, and a first end effector connected to the drive section in this order; the first arm having a different effective length from the two links;
a second arm connected to the driving section, the second arm having a third link, a fourth link, and a second end effector connected to the driving section in this order; the second arm having an effective length different from that of the four links;
Equipped with and,
The mechanical connection between the first arm and the drive unit includes a first band drive unit having a first non-circular pulley and a first band;
The mechanical connection between the second arm and the drive section includes a second band drive section having a second non-circular pulley and a second band;
The first mechanical connection, including the first non-circular pulley, limits telescopic movement of the first end effector to linear telescopic movement with respect to the drive.
The following conveyance device is also disclosed in this application. This conveyance device is
a drive unit having a drive shaft;
a first arm connected to the drive unit, the arm including a first link, a second link, and an end effector connected to the drive unit in order, the first link being connected to the second link; said first arm having an effective length greater than an effective length of;
Equipped with
The end effector has a substrate support and a leg that connects the substrate support to a wrist joint of the end effector that connects to the second link, the leg having a first portion that connects to the wrist joint. a second portion connected to the substrate support portion; and a curved portion between the first portion and the second portion, the first portion and the second portion being It is at an angle to the opponent,
a connection portion of the leg to the second link at the wrist joint portion is offset with respect to a centerline of the substrate support and offset with respect to the drive shaft;
a center line of the substrate support part is perpendicular to the drive shaft;
When the first arm extends and contracts, the end effector is configured to be able to perform only linear movement with respect to the drive section.

本願には、次のようなロボットも開示される。このロボットは、
肩軸の周りに回動可能な第1の上腕と;
前記第1の上腕に対して縦方向に間隔を空けて配され、前記肩軸の周りに回動可能である第2の上腕と;
前記第1の上腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕の上に位置し、前記肩軸からオフセットされた位置において前記第1の上腕に対して第2の軸の周りに回動する第1の前腕と;
前記第2の上腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕の上に位置し、前記肩軸からオフセットされた位置において前記第2の上腕に対して第3の軸の周りに回動する第2の前腕と;
前記第1の前腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕の上に位置し、前記第2の軸からオフセットされた位置において前記第1の前腕に対して第4の軸の周りに回動する第1の手首と;
前記第2の前腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕の上に位置し、前記第3の軸からオフセットされた位置において前記第2の前腕に対して第5の軸の周りに回動する第2の手首と;
前記第1の上腕及び第1の手首部品駆動部品に固結される第1の前腕シャフトであって、前記第1の手首部品駆動部品は前記第1の前腕シャフトに固結される第1のカム面を有する、前記第1の前腕シャフトと;
前記第1の手首に組み合わされ、第2のカム面を有する第1の手首被駆動部品と;
前記第1のカム面と前記第2のカム面との間に組み合わされる第1の手首伝達要素と;
を備え、前記第1の手首部品駆動部品の前記第1のカム面と、前記第2のカム面と、前記第1の手首伝達要素とは、前記第1の前腕に対する前記第1の手首の非線形比の回動を可能とするように構成される。
本願には、電子デバイスプロセスシステムの中で基板を搬送する方法も開示される。この方法は、上述の特徴を備えるロボットを提供することと、第1のエンドエフェクタを第1のチャンバ内に径方向に延ばすべく、前記第1の上腕を個別に回動させることと、第2のエンドエフェクタを第2のチャンバ内に径方向に延ばすべく、前記第2の上腕を個別に回動させることとを含む。
The following robots are also disclosed in this application. This robot is
a first upper arm rotatable around a shoulder axis;
a second upper arm that is vertically spaced apart from the first upper arm and is rotatable about the shoulder axis;
combined with the first upper arm, located on the first upper arm in the longitudinal direction, and pivoted about a second axis relative to the first upper arm at a position offset from the shoulder axis; a first forearm;
combined with the second upper arm, located above the first upper arm in the longitudinal direction, and pivoted about a third axis relative to the second upper arm at a position offset from the shoulder axis; with the second forearm;
associated with the first forearm and positioned longitudinally over the first upper arm and rotated about a fourth axis relative to the first forearm in a position offset from the second axis; a moving first wrist;
associated with the second forearm, positioned longitudinally over the first upper arm and rotated about a fifth axis relative to the second forearm in a position offset from the third axis; A second wrist that moves;
a first forearm shaft secured to the first upper arm and a first wrist component drive component, wherein the first wrist component drive component includes a first forearm shaft secured to the first forearm shaft; the first forearm shaft having a camming surface;
a first wrist driven component coupled to the first wrist and having a second cam surface;
a first wrist transmission element combined between the first cam surface and the second cam surface;
, the first cam surface, the second cam surface, and the first wrist transmission element of the first wrist component drive component are configured to move the first wrist relative to the first forearm. It is configured to allow rotation at a non-linear ratio.
Also disclosed herein is a method of transporting a substrate within an electronic device processing system. The method includes providing a robot with the features described above; independently rotating the first upper arm to radially extend a first end effector into a first chamber; independently rotating the second upper arm to radially extend the end effector into the second chamber.

例示的実施形態の一態様によれば、搬送装置は、駆動装置と、駆動装置に接続される第1のアームであって、第1のアームは、駆動装置と直列に接続される、第1のリンク、第2のリンクおよびエンドエフェクタを有し、第1のリンクおよび第2のリンクは異なる有効長を有する、第1のアームと、第1のアームが伸長または収縮されるときに駆動装置に対するエンドエフェクタの実質的に直線のみの運動を提供するために、第2のリンクに対するエンドエフェクタの回転を制限するためのシステムと、を有する。
例示的実施形態の別の態様によれば、駆動装置によってアームの第1のリンクを回転させることと、第1のリンクが回転されるときにアームの第2のリンクを回転させること、ただし、第2のリンクは第1のリンク上で回転される、回転させることと、第2のリンク上でエンドエフェクタを回転させること、ただし、第1および第2のリンクは異なる有効長を有し、第2のリンク上におけるエンドエフェクタの回転は、アームが伸長または収縮されるときに、エンドエフェクタが駆動装置に対する実質的に直線のみの運動に制限されるように、束縛される、回転させることと、を含む、方法が提供される。
例示的実施形態の別の態様によれば、駆動装置と、駆動装置に接続されるアームであって、アームは、第1の関節において駆動装置に接続される第1のリンク、第2の関節において第1のリンクに接続される第2のリンク、および第3の関節において第2のリンクに接続されるエンドエフェクタを有し、第1のリンクは、第2および第3の関節の間の第2のリンクの第2の長さと異なる第1および第2の関節の間の第1の長さを有し、第3の関節におけるエンドエフェクタの運動は、アームの伸長および収縮の間に駆動装置の回転中心に対する実質的に直線の半径方向線内をたどるように束縛される、アームと、を有する搬送装置が提供される。
例示的実施形態の一態様によれば、
駆動装置と、
前記駆動装置に接続される第1のアームであって、前記第1のアームは、第1のリンクと第2のリンクとエンドエフェクタとを有し、前記第1のリンク、前記第2のリンク、前記エンドエフェクタは前記駆動装置から順に繋がっており、前記第1のリンクおよび前記第2のリンクはそれぞれ異なる有効長を有する、前記第1のアームと;
前記第1のアームが伸長または収縮しているときに、前記エンドエフェクタが前記駆動装置に対して直線的にのみ動くことを可能にするべく、前記第2のリンクに対する前記エンドエフェクタの回転を制限するシステムと;
を備える搬送装置であって、
前記システムは、前記第1のアームが伸長または収縮しているときに前記エンドエフェクタが前記駆動装置に対して直線的にのみ動くことを可能にするために、前記第1のリンク、前記第2のリンク、前記エンドエフェクタの相対的な回転を制御するバンド駆動装置を有し、
前記バンド駆動装置は複数のプーリ及び少なくとも一つのバンドを有し、前記複数のプーリは少なくとも一つの非円形プーリを有し、前記非円形プーリは、前記第1のアームが伸長または収縮しているときに、前記エンドエフェクタが前記駆動装置に対して直線的にのみ動くことを可能にするべく、前記それぞれ異なる有効長の影響を相殺するように構成される、
搬送装置が提供される。
例示的実施形態の一態様によれば、
駆動装置と、
前記駆動装置に接続される第1のアームであって、前記第1のアームは、第1のリンクと第2のリンクとエンドエフェクタとを有し、前記第1のリンク、前記第2のリンク、前記エンドエフェクタは前記駆動装置から順に繋がっており、前記第1のリンクおよび前記第2のリンクは異なる有効長を有する、前記第1のアームと;
を有する搬送装置であって、
前記第1のアームが伸長または収縮しているときに、前記エンドエフェクタが前記駆動装置に対して直線的にのみ動くことを可能にするように、前記駆動装置及び前記第1のアームと前記エンドエフェクタとの結合部は、前記第2のリンクに対する前記エンドエフェクタの回転を制限するように構成され、
前記結合部は、前記エンドエフェクタが前記駆動装置に対して直線的にのみ動くことを可能にすべく前記第2のリンクに対する前記エンドエフェクタの回転を制限することを助けるように構成されるバンド駆動装置を有し、
前記エンドエフェクタは、前記第1のアームが伸長または収縮しているときは前記駆動装置に対して回転せず、
前記バンド駆動装置は複数のプーリ及び少なくとも一つのバンドを有し、前記複数のプーリは少なくとも一つの非円形プーリを有し、前記非円形プーリは、前記第1のアームが伸長または収縮しているときに、前記エンドエフェクタが前記駆動装置に対して直線的にのみ動くことを可能にするべく、前記それぞれ異なる有効長の影響を相殺するように構成される、
搬送装置が提供される。
上述の態様およびその他の特徴は以下の記載において添付の図面に関連して説明される。
According to one aspect of an exemplary embodiment, a transport device includes a drive device and a first arm connected to the drive device, the first arm being connected in series with the drive device. a first arm having a link, a second link and an end effector, the first link and the second link having different effective lengths; and a drive device when the first arm is extended or retracted. and a system for limiting rotation of the end effector relative to the second link to provide substantially only linear movement of the end effector relative to the second link.
According to another aspect of the exemplary embodiment, rotating a first link of the arm by a drive device and rotating a second link of the arm when the first link is rotated, with the proviso that: the second link is rotated on the first link; and rotating the end effector on the second link, the first and second links having different effective lengths; Rotation of the end effector on the second link is constrained and rotational such that when the arm is extended or retracted, the end effector is restricted to substantially only linear movement relative to the drive. A method is provided, including.
According to another aspect of the exemplary embodiment, a drive device and an arm connected to the drive device, the arm having a first link connected to the drive device at a first joint, a first link connected to the drive device at a second joint, and a first link connected to the drive device at a first joint; a second link connected to the first link at the joint, and an end effector connected to the second link at the third joint, the first link being connected to the second link at the third joint; a first length between the first and second joints that is different from a second length of the second link, and the movement of the end effector at the third joint is driven during extension and retraction of the arm; A transport device is provided having an arm constrained to follow in a substantially straight radial line relative to a center of rotation of the device.
According to one aspect of the exemplary embodiment:
a drive device;
A first arm connected to the drive device, the first arm having a first link, a second link, and an end effector, the first link, the second link , the end effector is sequentially connected from the drive device, and the first link and the second link have different effective lengths;
limiting rotation of the end effector relative to the second link to allow the end effector to move only linearly relative to the drive when the first arm is extended or retracted; A system that does;
A transport device comprising:
The system is configured to connect the first link, the second link, and the a link, having a band drive for controlling relative rotation of the end effector;
The band driving device includes a plurality of pulleys and at least one band, and the plurality of pulleys includes at least one non-circular pulley, and the first arm of the non-circular pulley is extended or contracted. sometimes configured to cancel the effects of the different effective lengths to allow the end effector to move only linearly with respect to the drive device;
A transport device is provided.
According to one aspect of the exemplary embodiment:
a drive device;
A first arm connected to the drive device, the first arm having a first link, a second link, and an end effector, the first link, the second link , the end effector is sequentially connected from the drive device, and the first link and the second link have different effective lengths;
A conveyance device having
the drive device and the first arm and the end to allow the end effector to move only linearly relative to the drive device when the first arm is extended or retracted; a coupling portion with an effector configured to limit rotation of the end effector relative to the second link;
The coupling is configured to help limit rotation of the end effector relative to the second link to allow the end effector to move only linearly relative to the drive. has a device,
the end effector does not rotate relative to the drive device when the first arm is extended or retracted;
The band driving device includes a plurality of pulleys and at least one band, and the plurality of pulleys includes at least one non-circular pulley, and the first arm of the non-circular pulley is extended or contracted. sometimes configured to cancel the effects of the different effective lengths to allow the end effector to move only linearly with respect to the drive device;
A transport device is provided.
The above-mentioned aspects and other features are explained in the following description with reference to the accompanying drawings.

搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の側面図である。It is a side view of a conveyance device. 搬送装置の上面部分概略図である。It is a top part schematic diagram of a conveyance device. 搬送装置の側面断面部分概略図である。FIG. 3 is a partial schematic side cross-sectional view of the conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. グラフィカルプロットを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a graphical plot. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の側面図である。It is a side view of a conveyance device. 搬送装置の上面部分概略図である。It is a top part schematic diagram of a conveyance device. 搬送装置の側面断面部分概略図である。FIG. 3 is a partial schematic side cross-sectional view of the conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. グラフィカルプロットを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a graphical plot. 搬送装置の側面断面部分概略図である。FIG. 3 is a partial schematic side cross-sectional view of the conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の側面図である。It is a side view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の側面図である。It is a side view of a conveyance device. 搬送装置の側面断面部分概略図である。FIG. 3 is a partial schematic side cross-sectional view of the conveyance device. 搬送装置の側面断面部分概略図である。FIG. 3 is a partial schematic side cross-sectional view of the conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の側面図である。It is a side view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の側面図である。It is a side view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の側面図である。It is a side view of a conveyance device. 搬送装置の側面断面部分概略図である。FIG. 3 is a partial schematic side cross-sectional view of the conveyance device. 搬送装置の側面断面部分概略図である。FIG. 3 is a partial schematic side cross-sectional view of the conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の側面図である。It is a side view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の側面図である。It is a side view of a conveyance device. 搬送装置の側面断面部分概略図である。FIG. 3 is a partial schematic side cross-sectional view of the conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の側面図である。It is a side view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の側面図である。It is a side view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の側面図である。It is a side view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の側面図である。It is a side view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の側面図である。It is a side view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の側面図である。It is a side view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の側面図である。It is a side view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の側面図である。It is a side view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の側面図である。It is a side view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の側面図である。It is a side view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の側面図である。It is a side view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の側面図である。It is a side view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の側面図である。It is a side view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の側面図である。It is a side view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の側面図である。It is a side view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の側面図である。It is a side view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の側面図である。It is a side view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の側面図である。It is a side view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の側面図である。It is a side view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 例示的なプーリを示す図である。FIG. 2 illustrates an example pulley. 搬送装置の上面図である。It is a top view of a conveyance device. 搬送装置のコピー図である。FIG. 3 is a copy diagram of the transport device. 基板搬送ロボットの一例の上面図である。FIG. 2 is a top view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の側面図である。FIG. 2 is a side view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の上面図である。FIG. 2 is a top view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の上面図である。FIG. 2 is a top view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の上面図である。FIG. 2 is a top view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の上面図である。FIG. 2 is a top view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の側面図である。FIG. 2 is a side view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の上面概略図である。FIG. 2 is a schematic top view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の断面概略図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の上面概略図である。FIG. 2 is a schematic top view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の断面概略図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an example of a substrate transfer robot. は、基板搬送ロボットの一例の上面図である。FIG. 2 is a top view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の上面図である。FIG. 2 is a top view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の上面図である。FIG. 2 is a top view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の側面図である。FIG. 2 is a side view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の上面概略図である。FIG. 2 is a schematic top view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の断面概略図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の上面概略図である。FIG. 2 is a schematic top view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の断面概略図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の上面図である。FIG. 2 is a top view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の上面図である。FIG. 2 is a top view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の上面図である。FIG. 2 is a top view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の側面図である。FIG. 2 is a side view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の上面概略図である。FIG. 2 is a schematic top view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の断面概略図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の上面図である。FIG. 2 is a top view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の上面図である。FIG. 2 is a top view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の上面図である。FIG. 2 is a top view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の側面図である。FIG. 2 is a side view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の上面図である。FIG. 2 is a top view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の側面図である。FIG. 2 is a side view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の上面図である。FIG. 2 is a top view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の上面図である。FIG. 2 is a top view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の上面概略図である。FIG. 2 is a schematic top view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の断面概略図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の上面概略図である。FIG. 2 is a schematic top view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の断面概略図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の上面概略図である。FIG. 2 is a schematic top view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送ロボットの一例の断面概略図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an example of a substrate transfer robot. 基板搬送装置の一例の上面図である。FIG. 2 is a top view of an example of a substrate transport device. 基板搬送装置の一例の側面図である。FIG. 2 is a side view of an example of a substrate transport device. 基板搬送装置の一例の上面図である。FIG. 2 is a top view of an example of a substrate transport device. 基板搬送装置の一例の側面図である。FIG. 2 is a side view of an example of a substrate transfer device.

例示的実施形態の詳細説明Detailed Description of Exemplary Embodiments

以下に開示される実施形態のほかに、開示される実施形態は他の実施形態が可能であり、さまざまな方法で実施または実行することができる。それゆえ、開示される実施形態はその適用において、以下の記載に説明されているか、または図面に示されている構造の細部および構成要素の配置に限定されないことを理解されたい。1つの実施形態のみが本明細書に記載されている場合には、これに関する請求項はその実施形態に限定されるべきではない。さらに、これに関する請求項は、確実な除外、限定、または放棄を表明する明確で説得力のある証拠がないかぎり、限定的に読むべきではない。 In addition to the embodiments disclosed below, the disclosed embodiments are capable of other embodiments and of being practiced or carried out in various ways. It is therefore to be understood that the disclosed embodiments are not limited in application to the details of construction and arrangement of components that are described in the following description or shown in the drawings. If only one embodiment is described herein, the claims herein should not be limited to that embodiment. Further, claims in this regard should not be read in a restrictive manner unless there is clear and convincing evidence expressing a certain exclusion, limitation, or disclaimer.

次に、図1Aおよび図1Bを参照すると、駆動装置12およびアーム14を有するロボット10の上面図および側面図がそれぞれ示されている。アーム14は収縮位置で示されている。アーム14は、駆動装置12の中心回転軸18の周りに回転可能な上腕または第1のリンク16を有する。アーム14は、肘回転軸22の周りに回転可能な前腕または第2のリンク20をさらに有する。アーム14は、手首回転軸26の周りに回転可能なエンドエフェクタまたは第3のリンク24をさらに有する。エンドエフェクタ24は基板28を支持する。説明されるように、アーム14は、駆動装置12の中心回転軸18と一致する線形経路32と(図1Aに見られるように)一致してもよい半径方向経路30、または線形経路32と平行な経路、例えば、経路34、36もしくは他のものに沿って基板28が搬送されるように駆動装置12と協働するように構成される。図示されている実施形態では、前腕または第2のリンク20の関節間長さは上腕または第1のリンク16の関節間長さよりも大きい。図示されている実施形態では、エンドエフェクタまたは第3のリンク24の横方向オフセット38は前腕20および上腕16の関節間長さの差に相当する。以下においてさらに詳細に説明されるように、横方向オフセット38はアーム14の伸長および収縮の間に実質的に一定に維持され、それにより、基板28は、線形経路に対する基板28またはエンドエフェクタ24の回転を伴うことなく、線形経路に沿って動かされる。これは、説明されるように、前腕20に対する手首26におけるエンドエフェクタ24の回転を制御するための追加の制御軸を用いることなく、アーム14の内部の構造を用いて達成される。図1Aに関して開示されている実施形態の一態様では、第3のリンクまたはエンドエフェクタ24の質量中心は手首中心線または回転軸26に存在してもよい。代替的に、第3のリンクまたはエンドエフェクタ24の質量中心は、中心回転軸18からオフセットされた(38)経路40に沿って存在してもよい。このようにして、アームの伸長および収縮の間に質量が別様にオフセットされた結果として加えられるモーメントによる、エンドエフェクタ24をリンク16、20に対して束縛するバンドへの外乱は最小限に抑えられてもよい。ここで、質量中心は、基板がある状態もしくはない状態で決定されてもよいし、またはその中間で決定されてもよい。代替的に、第3のリンクまたはエンドエフェクタ24の質量中心は任意の好適な場所に存在してもよい。図示されている実施形態では、基板搬送装置10は、中心回転軸18上で駆動部12に結合された可動アームアセンブリ14を用いて基板28を搬送する。基板支持体24は手首回転軸26上でアームアセンブリ14に結合される。ここで、アームアセンブリ14は、図3A~Cに関して見られるように、伸長および収縮の間に中心回転軸18の周りに回転する。手首回転軸26は伸長および収縮の間に、中心回転軸18に対する半径方向経路、例えば、経路30、34または36と平行であり、そこから38または他のようにオフセットされた手首経路40に沿って動く。基板支持体24は同様に伸長および収縮の間に、回転を伴うことなく半径方向経路30と平行に動く。開示されている実施形態の他の態様においてより詳細に説明されるように、前腕の長さが上腕のものよりも短いという、エンドエフェクタをほぼ純粋に半径方向の運動で動くように束縛する原理および構造が適用されてもよい。さらに、複数枚の基板がエンドエフェクタによって扱われるという特徴が適用されてもよい。さらに、1枚以上の追加の基板を扱う第2のアームが、駆動装置と接続して用いられるという特徴が適用されてもよい。したがって、このような変形例は全て包含されてもよい。 Referring now to FIGS. 1A and 1B, top and side views, respectively, of a robot 10 having a drive 12 and an arm 14 are shown. Arm 14 is shown in the retracted position. Arm 14 has an upper arm or first link 16 that is rotatable about a central axis of rotation 18 of drive device 12 . Arm 14 further includes a forearm or second link 20 rotatable about an elbow rotation axis 22 . Arm 14 further includes an end effector or third link 24 rotatable about wrist rotation axis 26 . End effector 24 supports substrate 28. As illustrated, the arm 14 has a radial path 30 that may coincide with a linear path 32 that coincides with the central axis of rotation 18 of the drive device 12 (as seen in FIG. 1A), or parallel to a linear path 32. The substrate 28 is configured to cooperate with the drive device 12 so that the substrate 28 is transported along a suitable path, such as paths 34, 36, or the like. In the illustrated embodiment, the inter-articular length of the forearm or second link 20 is greater than the inter-articular length of the upper arm or first link 16. In the illustrated embodiment, the lateral offset 38 of the end effector or third link 24 corresponds to the difference in interarticular length of the forearm 20 and upper arm 16. As will be explained in more detail below, the lateral offset 38 is maintained substantially constant during extension and retraction of the arm 14, such that the substrate 28 or the end effector 24 relative to the linear path is Moved along a linear path without rotation. This is accomplished using the internal structure of the arm 14 without the use of additional control axes to control the rotation of the end effector 24 at the wrist 26 relative to the forearm 20, as described. In one aspect of the embodiment disclosed with respect to FIG. 1A, the center of mass of the third link or end effector 24 may reside at the wrist centerline or axis of rotation 26. Alternatively, the center of mass of the third link or end effector 24 may lie along a path 40 that is offset (38) from the central axis of rotation 18. In this way, disturbances to the bands binding the end effector 24 to the links 16, 20 due to the applied moments as a result of the differently offset masses during arm extension and retraction are minimized. It's okay to be hit. Here, the center of mass may be determined with or without the substrate, or somewhere in between. Alternatively, the center of mass of the third link or end effector 24 may be located at any suitable location. In the illustrated embodiment, substrate transport apparatus 10 transports substrate 28 using a movable arm assembly 14 coupled to drive 12 on central rotation axis 18 . Substrate support 24 is coupled to arm assembly 14 on wrist rotation axis 26 . Here, arm assembly 14 rotates about central axis of rotation 18 during extension and retraction, as seen with respect to FIGS. 3A-C. During extension and contraction, the wrist rotation axis 26 follows a radial path relative to the central rotation axis 18, e.g., along a wrist path 40 parallel to paths 30, 34 or 36 and offset 38 or otherwise therefrom. It moves. Substrate support 24 similarly moves parallel to radial path 30 without rotation during expansion and contraction. As explained in more detail in other aspects of the disclosed embodiments, the principle of constraining the end effector to move in a substantially purely radial motion, where the length of the forearm is shorter than that of the upper arm. and structures may be applied. Furthermore, the feature that multiple substrates are handled by the end effector may be applied. Furthermore, the feature may be applied that a second arm handling one or more additional substrates is used in connection with the drive device. Therefore, all such variations may be included.

図2Aおよび図2Bを同様に参照すると、図1Aおよび図1Bに示されるアーム14の個々のリンクを駆動するために用いられる内部機構を示すシステム10の部分概略上面図および側面図がそれぞれ示されている。駆動装置12は、ハウジング60に結合され、第1および第2のシャフト62、64をそれぞれ駆動する、対応する第1および第2のエンコーダ56、58を有する第1および第2のモータ52、54を有する。ここで、シャフト62はプーリ66に結合されてもよく、シャフト64は上腕16に結合されてもよく、シャフト62、64は同心状であるか、または別様に配設されてもよい。代替的な態様では、任意の好適な駆動装置が提供されてもよい。ハウジング60はチャンバ68と連通していてもよく、蛇腹70、チャンバ68、およびハウジング60の内部部分は真空環境72を大気環境74から隔離する。ハウジング60は可動台としてスライド76上をz方向にスライドしてもよく、ハウジング60、およびそこに結合されたアーム14をz(80)方向に選択的に動かすために、親ねじまたはその他の好適な垂直もしくは線形z駆動装置78が提供されてもよい。図示されている実施形態では、上腕16はモータ54によって中心回転軸18の周りに駆動される。同様に、前腕は、モータ52によって、従来の円形プーリおよびバンド等のプーリ66、82およびバンド84、86を有するバンド駆動装置を通じて駆動される。代替的な態様では、前腕20を上腕16に対して駆動するための任意の好適な構造が提供されてもよい。プーリ66および82の間の比は1:1、2:1または任意の好適な比であってもよい。エンドエフェクタを有する第3のリンク24は、リンク16に対して接地されるプーリ88、エンドエフェクタもしくは第3のリンク24に対して接地されるプーリ90、ならびにプーリ88およびプーリ90を束縛するバンド92、94を有するバンド駆動装置によって束縛されてもよい。説明されるように、第3のリンク24が、アーム14の伸長および収縮の間に回転を伴うことなく半径方向経路をたどるために、プーリ88、90の間の比は一定でなくてもよい。これは、プーリ88、90は、2つの非円形プーリ等の、1つ以上の非円形プーリであってもよい場合、またはプーリ88、90の一方は円形であり、他方は非円形であってもよい場合に達成されてもよい。代替的に、第3のリンクまたはエンドエフェクタ24の経路を説明されているように束縛するために、任意の好適な連結装置またはリンケージが提供されてもよい。図示されている実施形態では、少なくとも1つの非円形プーリが上腕16および前腕20の不等長の影響を相殺し、それにより、エンドエフェクタ24は最初の2本のリンク16、20の位置にかかわりなく半径方向30に向くようにしている。実施形態は、非円形であるプーリ90および円形であるプーリ88に関して説明されることになる。代替的に、プーリ88が非円形であってもよく、プーリ90が円形であってもよい。代替的に、プーリ88および92が非円形であってもよく、あるいはアーム14のリンクを説明されているように束縛するための任意の好適な連結装置が提供されてもよい。例として、1989年9月12日に発行され、非円形駆動装置(Noncircular Drive)と題する米国特許第4,865,577号に、非円形プーリまたはスプロケットが説明されている。同特許はその全体が本明細書において参照により組み込まれている。代替的に、アーム14のリンクを説明されているように束縛するための任意の好適な連結装置が提供されてもよく、例えば、任意の好適な可変比駆動装置あるいは連結装置、連結歯車もしくはスプロケット、カムまたはその他のものが、単独で、または好適なリンケージもしくはその他の連結装置と組み合わせて用いられてもよい。図示されている実施形態では、肘プーリ88は上腕16に結合され、丸形または円形に示され、手首または第3のリンク24に結合された手首プーリ90は、非円形に示されている。手首プーリの形状は非円形であり、半径方向軌道30に対して直角な線96の周りに対称性を有してもよい。線96は同様に、例えば、図3Bに見られるように、手首軸26が肩軸18に最も接近した状態で前腕20および上腕16が互いの真上に並ぶと、2つのプーリ88、90の間の線と一致するかまたはそれと平行になってもよい。プーリ90の形状は、アーム14が伸長および収縮する際にバンド92、94がぴんと張ったままになり、手首回転軸26からの変化する半径方向距離102、104を有するプーリ90の反対側に接点98、100を確立するようなものになっている。例えば、図3Bに示される配向においては、プーリ上の2つのバンドの接点98、100の各々は、手首回転軸26から等しい半径方向距離102、104にある。これは、それぞれの比を示す図4に関してさらに説明されることになる。アーム14が回転するために、ロボットの駆動シャフト62、64は両方ともアームの回転方向に同じ量だけ動く必要がある。エンドエフェクタ24が直線経路に沿って半径方向に伸長および収縮するために、2本の駆動シャフト62、64は、例えば、本セクションにおいて後に提示される例示的な逆運動学方程式に従って、協調して動く必要がある。ここで、基板搬送装置10は、基板28を搬送するようになっている。前腕20は上腕16に回転可能に結合され、中心軸18から上腕リンク長だけオフセットされた肘軸22の周りに回転可能である。エンドエフェクタ24は前腕20に回転可能に結合され、肘軸22から前腕リンク長だけオフセットされた手首軸26の周りに回転可能である。手首プーリ90はエンドエフェクタ24に固定され、バンド92、94を用いて肘プーリ88に結合される。ここで、前腕リンク長は上腕リンク長と異なり、エンドエフェクタは肘プーリ、手首プーリおよびバンドによって上腕に対して束縛され、それにより、基板は中心軸18に対する線形半径方向経路30に沿って動く。ここで、基板支持体24は、基板支持体連結装置92を用いて上腕16に結合され、肘回転軸22の周りの前腕20と上腕16との間の相対運動によって手首回転軸26の周りに駆動される。図3A、3Bおよび3Cは図1および2のロボットの伸長運動を示す。図3Aは、アーム14がその収縮位置にある状態におけるロボット10の上面図を示す。図3Bは、前腕20が上腕16の上に整列された状態における部分的に伸長したアーム14を示し、エンドエフェクタの横方向オフセット38は前腕20および上腕16の関節間長さの差に相当することを図解している。図3Cは、完全な伸長ではないが、伸長位置にあるアーム14を示す。 Referring also to FIGS. 2A and 2B, there are shown partially schematic top and side views, respectively, of system 10 showing the internal mechanisms used to drive the individual links of arm 14 shown in FIGS. 1A and 1B. ing. The drive device 12 includes first and second motors 52, 54 coupled to the housing 60 and having corresponding first and second encoders 56, 58 for driving first and second shafts 62, 64, respectively. has. Here, shaft 62 may be coupled to pulley 66 and shaft 64 may be coupled to upper arm 16, and shafts 62, 64 may be concentric or otherwise arranged. In alternative aspects, any suitable drive device may be provided. Housing 60 may communicate with chamber 68, with bellows 70, chamber 68, and an interior portion of housing 60 isolating vacuum environment 72 from atmospheric environment 74. The housing 60 may slide in the z-direction on a slide 76 as a movable platform, and a lead screw or other suitable mechanism may be used to selectively move the housing 60, and the arm 14 coupled thereto, in the z (80) direction. A vertical or linear z drive 78 may also be provided. In the illustrated embodiment, upper arm 16 is driven about central axis of rotation 18 by motor 54 . Similarly, the forearm is driven by motor 52 through a band drive having pulleys 66, 82 and bands 84, 86, such as conventional circular pulleys and bands. In alternative aspects, any suitable structure for driving forearm 20 relative to upper arm 16 may be provided. The ratio between pulleys 66 and 82 may be 1:1, 2:1 or any suitable ratio. The third link 24 having an end effector includes a pulley 88 that is grounded relative to the link 16, a pulley 90 that is grounded relative to the end effector or third link 24, and a band 92 that constrains the pulley 88 and pulley 90. , 94 may be restrained by a band drive. As illustrated, the ratio between pulleys 88, 90 may not be constant in order for third link 24 to follow a radial path without rotation during extension and retraction of arm 14. . This is where the pulleys 88, 90 may be one or more non-circular pulleys, such as two non-circular pulleys, or where one of the pulleys 88, 90 is circular and the other is non-circular. This may be achieved in appropriate cases. Alternatively, any suitable coupling device or linkage may be provided to constrain the third link or path of the end effector 24 as described. In the illustrated embodiment, at least one non-circular pulley counteracts the effects of the unequal lengths of the upper arm 16 and forearm 20 such that the end effector 24 engages the position of the first two links 16, 20. It is made to face in the radial direction 30 without any problem. Embodiments will be described with respect to pulley 90 being non-circular and pulley 88 being circular. Alternatively, pulley 88 may be non-circular and pulley 90 may be circular. Alternatively, pulleys 88 and 92 may be non-circular, or any suitable coupling device may be provided to constrain the links of arm 14 as described. As an example, a non-circular pulley or sprocket is described in US Pat. No. 4,865,577, issued September 12, 1989 and entitled Noncircular Drive. This patent is incorporated herein by reference in its entirety. Alternatively, any suitable coupling device may be provided for constraining the links of arm 14 as described, such as any suitable variable ratio drive or coupling device, coupling gears or sprockets. , cams or the like may be used alone or in combination with suitable linkages or other coupling devices. In the illustrated embodiment, the elbow pulley 88 is coupled to the upper arm 16 and is shown to be round or circular, and the wrist pulley 90 coupled to the wrist or third link 24 is shown to be non-circular. The shape of the wrist pulley is non-circular and may have symmetry about a line 96 perpendicular to the radial trajectory 30. Line 96 similarly corresponds to the position of two pulleys 88, 90 when forearm 20 and upper arm 16 are lined up directly above each other with wrist axis 26 closest to shoulder axis 18, as seen, for example, in FIG. 3B. It may coincide with or be parallel to the line between. The shape of the pulley 90 is such that the bands 92, 94 remain taut as the arm 14 extends and retracts, and the contact points on opposite sides of the pulley 90 have varying radial distances 102, 104 from the wrist rotation axis 26. It is like establishing 98 and 100. For example, in the orientation shown in FIG. 3B, each of the two band contacts 98, 100 on the pulley are at equal radial distances 102, 104 from the wrist rotation axis 26. This will be further explained with respect to FIG. 4, which shows the respective ratios. In order for arm 14 to rotate, both robot drive shafts 62, 64 must move the same amount in the direction of arm rotation. In order for the end effector 24 to radially extend and retract along a straight path, the two drive shafts 62, 64 coordinate, e.g., according to the exemplary inverse kinematics equations presented later in this section. I need to move. Here, the substrate transport device 10 is adapted to transport the substrate 28. Forearm 20 is rotatably coupled to upper arm 16 and is rotatable about an elbow axis 22 offset from central axis 18 by a humeral link length. End effector 24 is rotatably coupled to forearm 20 and is rotatable about a wrist axis 26 that is offset from elbow axis 22 by a forearm link length. Wrist pulley 90 is secured to end effector 24 and coupled to elbow pulley 88 using bands 92, 94. Here, the forearm link length is different from the upper arm link length, and the end effector is constrained to the upper arm by the elbow pulley, wrist pulley, and band such that the substrate moves along a linear radial path 30 relative to the central axis 18. Here, the substrate support 24 is coupled to the upper arm 16 using a substrate support coupling device 92 and rotated about the wrist rotation axis 26 by relative movement between the forearm 20 and the upper arm 16 about the elbow rotation axis 22. Driven. 3A, 3B and 3C show the extension motion of the robot of FIGS. 1 and 2. FIG. 3A shows a top view of robot 10 with arm 14 in its retracted position. FIG. 3B shows arm 14 partially extended with forearm 20 aligned over upper arm 16, with end effector lateral offset 38 corresponding to the difference in interarticular length of forearm 20 and upper arm 16. This is illustrated. FIG. 3C shows arm 14 in an extended, but not fully extended, position.

例示的な順運動学が提供されてもよい。代替的な態様では、任意の好適な順運動学が、代替構造に対応するために提供されてもよい。以下の例示的な方程式は、エンドエフェクタの位置をモータの位置の関数として求めるために用いられてもよい。
=lcos θ+lcos θ (1.1)
=lsin θ+lsin θ (1.2)
=sqrt(x +y ) (1.3)
=atan2(y,x) (1.4)
α=asin(d/R) ここで、d=l-l (1.5)
α12=θ-θ (1.6)
α12<πならば:R=sqrt(R -d )+l,T=T+α、さもなければ、R=-sqrt(R -d )+l,T=T-α+π (1.7)
Exemplary forward kinematics may be provided. In alternative aspects, any suitable forward kinematics may be provided to accommodate alternative structures. The following example equation may be used to determine end effector position as a function of motor position.
x 2 = l 1 cos θ 1 + l 2 cos θ 2 (1.1)
y 2 = l 1 sin θ 1 +l 2 sin θ 2 (1.2)
R 2 = sqrt(x 2 2 +y 2 2 ) (1.3)
T 2 = atan2(y 2 , x 2 ) (1.4)
α 3 =asin(d 3 /R 2 ) where d 3 =l 2 -l 1 (1.5)
α 12 = θ 1 - θ 2 (1.6)
If α 12 <π: R=sqrt(R 2 2 -d 3 2 )+l 3 ,T=T 23 , otherwise R=-sqrt(R 2 2 -d 3 2 )+l 3 ,T =T 23 +π (1.7)

例示的な逆運動学が提供されてもよい。代替的な態様では、任意の好適な逆運動学が、代替構造に対応するために提供されてもよい。以下の例示的な方程式は、エンドエフェクタの指定された位置を達成するためのモータの位置を求めるために利用されてもよい。
=R cos T (1.8)
=R sin T (1.9)
=x-lcos T+dsin T (1.10)
=y-lsin T-dcos T (1.11)
=sqrt(x +y ) (1.12)
=atan2(y,x) (1.13)
α=acos((R +l -l )/(2R)) (1.14)
α=acos((R -l +l )/(2R)) (1.15)
R>lならば:θ=T+α,θ=T-α、さもなければ:θ=T-α,θ=T+α (1.16)
Exemplary inverse kinematics may be provided. In alternative aspects, any suitable inverse kinematics may be provided to accommodate alternative structures. The following example equations may be utilized to determine the position of the motor to achieve a specified position of the end effector.
x 3 = R cos T (1.8)
y3 =R sin T (1.9)
x 2 = x 3 - l 3 cos T+d 3 sin T (1.10)
y 2 = y 3 - l 3 sin T-d 3 cos T (1.11)
R 2 = sqrt(x 2 2 +y 2 2 ) (1.12)
T 2 = atan2(y 2 , x 2 ) (1.13)
α 1 = acos((R 2 2 + l 1 2 - l 2 2 )/(2R 2 l 1 )) (1.14)
α 2 = acos((R 2 2 -l 1 2 +l 2 2 )/(2R 2 l 2 )) (1.15)
If R>l 3 : θ 1 = T 2 + α 1 , θ 2 = T 2 - α 2 , otherwise: θ 1 = T 2 - α 1 , θ 2 = T 2 + α 2 (1.16)

運動学方程式においては以下の命名法が用いられてもよい。
=エンドエフェクタの横方向オフセット(m)
=第1のリンクの関節間長さ(m)
=第2のリンクの関節間長さ(m)
=手首関節からエンドエフェクタ上の基準点まで測定された、エンドエフェクタを有する第3のリンクの長さ(m)
R=エンドエフェクタの半径方向位置(m)
=手首関節の半径座標(m)
T=エンドエフェクタの角度位置(rad)
=手首関節の角度座標(rad)
=手首関節のx座標(m)
=エンドエフェクタのx座標(m)
=手首関節のy座標(m)
=エンドエフェクタのy座標(m)
θ=第1のリンクに結合された駆動シャフトの角度位置(rad)
θ=第2のリンクに結合された駆動シャフトの角度位置(rad)。
The following nomenclature may be used in the kinematic equations.
d3 = lateral offset of end effector (m)
l 1 = inter-joint length of the first link (m)
l 2 = length between joints of second link (m)
l 3 = length of the third link with the end effector, measured from the wrist joint to the reference point on the end effector (m)
R = radial position of end effector (m)
R 2 = radius coordinate of wrist joint (m)
T = angular position of end effector (rad)
T 2 = angular coordinate of wrist joint (rad)
x 2 = x coordinate of wrist joint (m)
x 3 = x-coordinate of end effector (m)
y 2 = y-coordinate of wrist joint (m)
y 3 = y-coordinate of end effector (m)
θ 1 = angular position of the drive shaft connected to the first link (rad)
θ 2 = angular position (rad) of the drive shaft coupled to the second link.

上記の例示的な運動学方程式は、エンドエフェクタ24がアーム14の最初の2本のリンク16、20の位置にかかわりなく半径方向30に向くように第3のリンク24の配向を束縛する好適な駆動装置、例えば、バンド駆動装置、を設計するために用いられてもよい。 The above exemplary kinematics equations are suitable for constraining the orientation of the third link 24 such that the end effector 24 is oriented radially 30 regardless of the position of the first two links 16, 20 of the arm 14. It may be used to design a drive device, for example a band drive device.

図4を参照すると、第3のリンクの配向を束縛するバンド駆動装置の伝達比r31 122の、ロボットの中心からエンドエフェクタの根元まで測定されたアームの正規化された伸長、すなわち、(R-l)/lの関数としてのプロット120が示されている。伝達比r31は、どちらも第2のリンクに対して定義される、第3のリンクに取り付けられたプーリの角速度、ω32の、第1のリンクに取り付けられたプーリの角速度、ω12に対する比として定義される。図は、異なるl/l(0.1の増分で0.5~1.0、および0.2の増分で1.0~2.0)についての伝達比r31をグラフで示している。非円形プーリ(単数または複数)の外形、例えば、図2A、54Aおよび54Bに示されている外形は、図4に係る伝達比r31を達成するように算出されてもよい。 Referring to FIG. 4, the normalized extension of the arm measured from the center of the robot to the root of the end effector, i.e., (R A plot 120 as a function of −l 3 )/l 1 is shown. The transmission ratio r 31 is the angular velocity of the pulley attached to the third link, ω 32 , relative to the angular velocity of the pulley attached to the first link, ω 12 , both defined with respect to the second link. defined as the ratio. The figure graphically shows the transmission ratio r 31 for different l 2 /l 1 (0.5 to 1.0 in increments of 0.1 and 1.0 to 2.0 in increments of 0.2). There is. The contours of the non-circular pulley(s), for example the contours shown in FIGS. 2A, 54A and 54B, may be calculated to achieve the transmission ratio r 31 according to FIG. 4.

開示されている実施形態では、エンドエフェクタ運動を束縛するために1つ以上の非円形プーリ(単数または複数)またはその他の好適なデバイスを用いることにより、同じ格納容積を有する等リンクアームと比べてより長いリーチが得られてもよい。代替的な態様では、第1のリンクはモータによって、直接か、または任意の種類の連結装置もしくは伝達機構を介するかのいずれかによって駆動されてもよい。ここでは、任意の好適な伝達比を用いることができる。代替的に、第2のリンクを作動させるバンド駆動装置は、ベルト駆動装置、ケーブル駆動装置、歯車駆動装置、リンケージベースのメカニズムまたは以上のものの任意の組み合わせ等の、同等の機能性を有する任意の他の機構によって置換されてもよい。同様に、第3のリンクを束縛するバンド駆動装置は、ベルト駆動装置、ケーブル駆動装置、非円形歯車、リンケージベースのメカニズムまたは以上のものの任意の組み合わせ等の、任意の他の好適な機構によって置換されてもよい。ここで、エンドエフェクタは半径方向に向いていてもよいが、そうである必要はない。例えば、エンドエフェクタは第3のリンクに対して、任意の好適なオフセットを有して位置付けられ、任意の好適な方向を向いていてもよい。さらに、代替的な態様では、第3のリンクは複数のエンドエフェクタまたは基板を運搬してもよい。任意の好適な数のエンドエフェクタおよび/または材料保持器が第3のリンクによって運搬されることができる。さらに、代替的な態様では、例えば、図4においてl/l<1によって表されて見られるように、ならびに図25~34および43~53に関して見られ、説明されているように、前腕の関節間長さは上腕の関節間長さよりも小さくなることができる。 In the disclosed embodiments, by using one or more non-circular pulley(s) or other suitable device to constrain end effector motion, compared to equi-linked arms with the same storage volume. A longer reach may be obtained. In alternative aspects, the first link may be driven by a motor, either directly or through any type of coupling or transmission mechanism. Any suitable transmission ratio can be used here. Alternatively, the band drive actuating the second link can be any device with equivalent functionality, such as a belt drive, cable drive, gear drive, linkage-based mechanism, or any combination of the above. It may also be replaced by other mechanisms. Similarly, the band drive binding the third link may be replaced by any other suitable mechanism, such as a belt drive, a cable drive, a non-circular gear, a linkage-based mechanism, or any combination of the above. may be done. Here, the end effector may be, but need not be, radially oriented. For example, the end effector may be positioned with any suitable offset and oriented in any suitable direction relative to the third link. Additionally, in alternative aspects, the third link may carry multiple end effectors or substrates. Any suitable number of end effectors and/or material retainers may be carried by the third link. Additionally, in alternative embodiments , the forearm may be The interarticular length of can be smaller than that of the upper arm.

次に、図5Aおよび5Bを参照すると、ロボット10のいくつかの特徴を組み込んだロボット150の上面図および側面図がそれぞれ示されている。ロボット150は、駆動装置12、および収縮位置で示されたアーム152を有するように示されている。アーム152は、本明細書における説明を除いて、アーム14の特徴と同様の特徴を有する。例として、前腕または第2のリンク158の関節間長さは上腕または第1のリンク154の関節間長さよりも大きい。同様に、エンドエフェクタまたは第3のリンク162の横方向オフセット168は前腕158および上腕154の関節間長さの差に相当する。図6Aおよび図6Bを同様に参照すると、アームの個々のリンクを駆動するために用いられる内部機構を有する駆動装置12が示されている。図示されている実施形態では、上腕154は、図1および2のアーム14に関して説明されたように、1つのモータによってシャフト64を介して駆動される。同様に、エンドエフェクタまたは第3のリンク162は、図1および2のアーム14に関して説明されたように、非円形プーリ機構によって上腕154に対して束縛される。アーム152とアーム14との例示的な相違は、前腕158は、少なくとも1つの非円形プーリを有するバンド機構を介してシャフト62および駆動装置12の別のモータに結合されるところに見られる。ここで、連結装置またはバンド機構は、本明細書に説明されているとおりの、あるいは図1および図2のプーリ駆動装置88、90に関して説明されているとおりの特徴を有してもよい。連結装置またはバンド機構は、駆動装置12のシャフト62に結合される非円形プーリ202を有し、シャフト62とともに軸18の周りに回転可能である。アーム152のバンド機構は、上腕リンク154に結合され、肘軸156の周りに回転可能な円形プーリ204をさらに有する。円形プーリ204はバンド206、208を介して非円形プーリ202に結合される。ここで、バンド206、208は非円形プーリ202の外形のおかげでぴんと張ったままに保持されてもよい。代替的な態様では、プーリまたはその他の好適な伝達装置の任意の組み合わせが提供されてもよい。プーリ202および204ならびにバンド206、208は、プーリ202に対する上腕154の回転(例えば、プーリ202を静止した状態に保持し、その一方で、上腕154を回転させる)が、手首関節160を、エンドエフェクタの所望の半径方向経路180と平行で、経路180からオフセットされた(168)直線に沿って伸長および収縮させるように、協働する。ここで、エンドエフェクタを有する第3のリンク162は、例えば、少なくとも1つの非円形プーリを有する、アーム14に関して説明されたとおりのバンド駆動装置によって、エンドエフェクタが最初の2本のリンク154、158の位置にかかわりなく半径方向180に向くように束縛される。ここでは、アーム152のリンクを説明されているように束縛するための任意の好適な連結装置が提供されてもよく、例えば、1つ以上の好適な可変比駆動装置あるいは連結装置、連結歯車もしくはスプロケット、カムまたはその他のものが、単独で、または好適なリンケージもしくはその他の連結装置と組み合わせて用いられてもよい。図示されている実施形態では、肘プーリ204は前腕158に結合され、丸形または円形に示され、シャフト62に結合された肩プーリ202は、非円形に示されている。シャフトプーリの形状は非円形であり、半径方向軌道180に対して直角な線218の周りに対称性を有してもよい。線218は同様に、例えば、図7Bに見られるように、手首軸160が肩軸18に最も接近した状態で前腕158および上腕154が互いの真上に並ぶと、2つのプーリ202、204の間の線と一致するかまたはそれと平行になってもよい。プーリ202の形状は、アーム152が伸長および収縮する際にバンド206、208がぴんと張ったままになり、肩回転軸18からの変化する半径方向距離214、216を有するプーリ202の反対側に接点210、212を確立するようなものになっている。例えば、図7Bに示される配向においては、プーリ上の2つのバンドの接点210、212の各々は、肩回転軸18から等しい半径方向距離214、216にある。これは、それぞれの比を示す図8に関してさらに説明されることになる。アーム152が回転するために、ロボットの駆動シャフト62、64は両方ともアームの回転方向に同じ量だけ動く必要がある。エンドエフェクタ162が直線経路に沿って半径方向に伸長および収縮するために、2本の駆動シャフト62、64は、例えば、本セクションにおいて後に提示される例示的な逆運動学方程式に従って、協調して動く必要がある。例えば、上腕に結合された駆動シャフトは、他方のモータは静止状態に保持されている一方で、以下に提示される逆運動学方程式に従って動く必要がある。図7A、7Bおよび7Cは図5および6のロボット150の伸長運動を示す。図7Aは、アーム152がその収縮位置にある状態におけるロボットの上面図を示す。図7Bは、前腕が上腕の上に整列された状態における部分的に伸長したアームを示し、エンドエフェクタ162の横方向オフセット168は前腕158および上腕154の関節間長さの差に相当することを図解している。図7Cは、完全な伸長ではないが、伸長位置にあるアームを示す。 5A and 5B, top and side views, respectively, of a robot 150 incorporating several features of robot 10 are shown. Robot 150 is shown with drive 12 and arm 152 shown in a retracted position. Arm 152 has features similar to those of arm 14 except as described herein. As an example, the inter-articular length of the forearm or second link 158 is greater than the inter-articular length of the upper arm or first link 154. Similarly, the lateral offset 168 of the end effector or third link 162 corresponds to the difference in interarticular length of the forearm 158 and upper arm 154. Referring also to FIGS. 6A and 6B, a drive system 12 is shown having internal mechanisms used to drive the individual links of the arm. In the illustrated embodiment, upper arm 154 is driven through shaft 64 by a single motor as described with respect to arm 14 of FIGS. 1 and 2. Similarly, end effector or third link 162 is constrained to upper arm 154 by a non-circular pulley mechanism as described with respect to arm 14 of FIGS. 1 and 2. An exemplary difference between arm 152 and arm 14 is that forearm 158 is coupled to shaft 62 and another motor of drive 12 via a band mechanism having at least one non-circular pulley. Here, the coupling device or band mechanism may have features as described herein or with respect to pulley drives 88, 90 of FIGS. 1 and 2. The coupling device or band mechanism includes a non-circular pulley 202 coupled to the shaft 62 of the drive device 12 and rotatable therewith about the axis 18 . The band mechanism of arm 152 further includes a circular pulley 204 coupled to upper arm link 154 and rotatable about elbow axis 156. Circular pulley 204 is coupled to non-circular pulley 202 via bands 206, 208. Here, bands 206, 208 may be held taut due to the contour of non-circular pulley 202. In alternative embodiments, any combination of pulleys or other suitable transmission devices may be provided. Pulleys 202 and 204 and bands 206, 208 ensure that rotation of upper arm 154 relative to pulley 202 (e.g., holding pulley 202 stationary while rotating upper arm 154) causes wrist joint 160 to move toward the end effector. cooperate to extend and contract along a straight line parallel to and offset from the desired radial path 180 (168). Here, the third link 162 with the end effector is connected to the first two links 154, 158, for example by a band drive as described with respect to the arm 14, having at least one non-circular pulley. is constrained to point in the radial direction 180 regardless of its position. Any suitable coupling device may be provided herein for constraining the links of arm 152 as described, such as one or more suitable variable ratio drives or couplings, coupling gears or Sprockets, cams or the like may be used alone or in combination with suitable linkages or other coupling devices. In the illustrated embodiment, elbow pulley 204 is coupled to forearm 158 and is shown as round or circular, and shoulder pulley 202 coupled to shaft 62 is shown as non-circular. The shape of the shaft pulley is non-circular and may have symmetry about a line 218 perpendicular to the radial trajectory 180. Line 218 similarly represents the position of the two pulleys 202, 204 when the forearm 158 and upper arm 154 are directly above each other with the wrist axis 160 closest to the shoulder axis 18, as seen, for example, in FIG. 7B. It may coincide with or be parallel to the line between. The shape of pulley 202 is such that bands 206, 208 remain taut as arm 152 extends and retracts, and contact points are formed on opposite sides of pulley 202 with varying radial distances 214, 216 from shoulder rotation axis 18. 210 and 212. For example, in the orientation shown in FIG. 7B, each of the two band contacts 210, 212 on the pulley are at equal radial distances 214, 216 from the shoulder rotation axis 18. This will be further explained with respect to FIG. 8 which shows the respective ratios. In order for arm 152 to rotate, both robot drive shafts 62, 64 must move the same amount in the direction of arm rotation. In order for the end effector 162 to radially extend and retract along a straight path, the two drive shafts 62, 64 coordinate, e.g., according to the exemplary inverse kinematics equations presented later in this section. I need to move. For example, a drive shaft coupled to the upper arm needs to move according to the inverse kinematics equations presented below, while the other motor is held stationary. 7A, 7B and 7C illustrate the extension motion of the robot 150 of FIGS. 5 and 6. FIG. FIG. 7A shows a top view of the robot with arm 152 in its retracted position. FIG. 7B shows the partially extended arm with the forearm aligned over the upper arm and shows that the lateral offset 168 of the end effector 162 corresponds to the difference in interarticular length of the forearm 158 and the upper arm 154. Illustrated. Figure 7C shows the arm in an extended, but not fully extended, position.

例示的な順運動学が提供されてもよい。代替的な態様では、任意の好適な順運動学が、代替構造に対応するために提供されてもよい。以下の例示的な方程式は、エンドエフェクタの位置をモータの位置の関数として求めるために用いられてもよい。
=lsin(θ-θ) (2.1)
(θ-θ)<π/2ならば:θ2l=θ-lasin((d+d)/l)、さもなければ、θ2l=θ+lasin((d+d)/l)+π
(2.2)
=lcos θ+lcos θ2l (2.3)
=lsin θ+lsin θ2l (2.4)
=sqrt(x +y ) (2.5)
=atan2(y,x) (2.6)
(θ-θ)<π/2ならば:R=sqrt(R -d )+l,T=θ、さもなければ、R=-sqrt(R -d )+l,T=θ (2.7)
Exemplary forward kinematics may be provided. In alternative aspects, any suitable forward kinematics may be provided to accommodate alternative structures. The following example equation may be used to determine end effector position as a function of motor position.
d 1 = l 1 sin(θ 1 - θ 2 ) (2.1)
If (θ 1 −θ 2 )<π/2: θ 2l2 −l 2 asin((d 1 +d 3 )/l 2 ), otherwise θ 2l2 +l 2 asin((d 1 + d 3 )/l 2 ) + π
(2.2)
x 2 = l 1 cos θ 1 + l 2 cos θ 2l (2.3)
y 2 = l 1 sin θ 1 + l 2 sin θ 2l (2.4)
R 2 = sqrt(x 2 2 +y 2 2 ) (2.5)
T 2 = atan2(y 2 , x 2 ) (2.6)
If (θ 1 −θ 2 )<π/2: R=sqrt(R 2 2 −d 3 2 )+l 3 , T=θ 2 , otherwise R=−sqrt(R 2 2 −d 3 2 )+l 3 , T=θ 2 (2.7)

例示的な逆運動学が提供されてもよい。代替的な態様では、任意の好適な逆運動学が、代替構造に対応するために提供されてもよい。以下の例示的な方程式は、エンドエフェクタの指定された位置を達成するためのモータの位置を求めるために利用されてもよい。
=R cos T (2.8)
=R sin T (2.9)
=x-lcos T+dsin T (2.10)
=y-lsin T-dcos T (2.11)
=sqrt(x +y ) (2.12)
=atan2(y,x) (2.13)
α=acos((R +l -l )/(2R)) (2.14)
R>lならば:θ=T+α,θ=T、さもなければ:θ=T-α,θ=T (2.15)
Exemplary inverse kinematics may be provided. In alternative aspects, any suitable inverse kinematics may be provided to accommodate alternative structures. The following example equations may be utilized to determine the position of the motor to achieve a specified position of the end effector.
x 3 = R cos T (2.8)
y3 =R sin T (2.9)
x 2 = x 3 - l 3 cos T+d 3 sin T (2.10)
y 2 = y 3 - l 3 sin T-d 3 cos T (2.11)
R 2 = sqrt(x 2 2 +y 2 2 ) (2.12)
T 2 = atan2(y 2 , x 2 ) (2.13)
α 1 = acos((R 2 2 + l 1 2 - l 2 2 )/(2R 2 l 1 )) (2.14)
If R>l 3 : θ 1 = T 2 + α 1 , θ 2 = T, otherwise: θ 1 = T 2 - α 1 , θ 2 = T (2.15)

運動学方程式においては以下の命名法が用いられる。
=エンドエフェクタの横方向オフセット(m)
=第1のリンクの関節間長さ(m)
=第2のリンクの関節間長さ(m)
=手首関節からエンドエフェクタ上の基準点まで測定された、エンドエフェクタを有する第3のリンクの長さ(m)
R=エンドエフェクタの半径方向位置(m)
=手首関節の半径座標(m)
T=エンドエフェクタの角度位置(rad)
=手首関節の角度座標(rad)
=手首関節のx座標(m)
=エンドエフェクタのx座標(m)
=手首関節のy座標(m)
=エンドエフェクタのy座標(m)
θ=第1のリンクに結合された駆動シャフトの角度位置(rad)
θ=第2のリンクに結合された駆動シャフトの角度位置(rad)。
The following nomenclature is used in kinematic equations:
d3 = lateral offset of end effector (m)
l 1 = inter-joint length of the first link (m)
l 2 = length between joints of second link (m)
l 3 = length of the third link with the end effector, measured from the wrist joint to the reference point on the end effector (m)
R = radial position of end effector (m)
R 2 = radius coordinate of wrist joint (m)
T = angular position of end effector (rad)
T 2 = angular coordinate of wrist joint (rad)
x 2 = x coordinate of wrist joint (m)
x 3 = x-coordinate of end effector (m)
y 2 = y-coordinate of wrist joint (m)
y 3 = y-coordinate of end effector (m)
θ 1 = angular position of the drive shaft connected to the first link (rad)
θ 2 = angular position (rad) of the drive shaft coupled to the second link.

上記の運動学方程式は、バンド駆動装置を設計するために用いられてもよい。ここで、このバンド駆動装置は第2のリンク158を制御し、上腕154の回転が手首関節160を、エンドエフェクタ162の所望の半径方向経路180と平行な直線に沿って伸長および収縮させる The above kinematic equations may be used to design a band drive. Here, the band drive controls a second link 158 such that rotation of the upper arm 154 causes the wrist joint 160 to extend and retract along a straight line parallel to the desired radial path 180 of the end effector 162.

次に、図8を参照すると、第2のリンクを駆動するバンド駆動装置の伝達比r20 272を、ロボットの中心からエンドエフェクタの根元まで測定されたアームの正規化された伸長、すなわち、(R-l)/lの関数として示すグラフ270が示されている。伝達比r20は、どちらも第1のリンクに対して定義される、第2のリンクに取り付けられたプーリの角速度、ω21の、第2のモータに取り付けられたプーリの角速度、ω01に対する比として定義される。図は、異なるl/lについての伝達比r20をグラフで示している。
第2のリンクを駆動するバンド駆動装置のための非円形プーリ(単数または複数)の外形は、図8に係る伝達比r20 272を達成するように算出される。プーリ外形の一例が図6Aに示されており、図55Aおよび55Bに関して説明されることになる。
Referring now to FIG. 8, we define the transmission ratio r 20 272 of the band drive driving the second link as the normalized extension of the arm measured from the center of the robot to the root of the end effector, i.e., ( A graph 270 is shown as a function of R−l 3 )/l 1 . The transmission ratio r 20 is the angular velocity of the pulley attached to the second link, ω 21 , relative to the angular velocity of the pulley attached to the second motor, ω 01 , both defined with respect to the first link. defined as the ratio. The figure graphically shows the transmission ratio r 20 for different l 2 /l 1 .
The contour of the non-circular pulley(s) for the band drive driving the second link is calculated to achieve the transmission ratio r 20 272 according to FIG. An example of a pulley profile is shown in FIG. 6A and will be described with respect to FIGS. 55A and 55B.

第3のリンク162の配向を束縛するバンド駆動装置の伝達比r31は、図1および2の実施形態のために図4に示されているのと同じであってもよい。伝達比r31は、どちらも第2のリンクに対して定義される、第3のリンクに取り付けられたプーリの角速度、ω32の、第1のリンクに取り付けられたプーリの角速度、ω12に対する比として定義される。図は、異なるl/l(0.1の増分で0.5~1.0、および0.2の増分で1.0~2.0)についての伝達比r31をグラフで示している。第3のリンク162を束縛するバンド駆動装置のための非円形プーリ(単数または複数)の外形は、図4に係る伝達比r31を達成するように算出されてもよい。プーリ外形の一例が図6Aに示されている。 The transmission ratio r 31 of the band drive constraining the orientation of the third link 162 may be the same as shown in FIG. 4 for the embodiment of FIGS. 1 and 2. The transmission ratio r 31 is the angular velocity of the pulley attached to the third link, ω 32 , relative to the angular velocity of the pulley attached to the first link, ω 12 , both defined with respect to the second link. defined as the ratio. The figure graphically shows the transmission ratio r 31 for different l 2 /l 1 (0.5 to 1.0 in increments of 0.1 and 1.0 to 2.0 in increments of 0.2). There is. The profile of the non-circular pulley(s) for the band drive binding the third link 162 may be calculated to achieve the transmission ratio r 31 according to FIG. 4. An example of a pulley profile is shown in FIG. 6A.

図示されている実施形態では、エンドエフェクタを説明されているように束縛するための非円形プーリまたはその他の好適なメカニズムを用いつつ、同じ格納容積を有する等リンクアームと比べてより長いリーチが得られてもよい。図1および2に開示されている実施形態と比べて、非円形プーリを有するもう1つのバンド駆動装置が肩軸18における従来のバンド駆動装置の代わりになってもよい。代替的な態様では、第1のリンクはモータによって、直接か、または任意の種類の連結装置もしくは伝達機構を介するかのいずれかによって駆動されてもよく、例えば、任意の好適な伝達比が用いられてよい。代替的に、第2のリンクを作動させ、第3のリンクを束縛するバンド駆動装置は、ベルト駆動装置、ケーブル駆動装置、非円形歯車、リンケージベースのメカニズムまたは以上のものの任意の組み合わせ等の、同等の機能性を有する任意の他の機構によって置換されてもよい。さらに、第3のリンクは、図9に示されるように、第3のリンクを、第2のモータによって駆動されるプーリに同期させる従来の2段バンド機構を介して、エンドエフェクタを半径方向に保持するように束縛されてもよい。代替的に、2段バンド機構は、ベルト駆動装置、ケーブル駆動装置、歯車駆動装置、リンケージベースのメカニズムまたは以上のものの任意の組み合わせ等の、任意の他の好適な機構によって置換されてもよい。加えて、エンドエフェクタは半径方向に向いていてもよいが、そうである必要はない。例えば、エンドエフェクタは第3のリンクに対して、任意の好適なオフセットを有して位置付けられ、任意の好適な方向を向いていてもよい。代替的な態様では、第3のリンクは1つを超えるエンドエフェクタまたは基板を運搬してもよい。ここでは、任意の好適な数のエンドエフェクタおよび/または材料保持器が第3のリンクによって運搬されることができる。さらに、前腕の関節間長さは、例えば、図8においてl/l<1によって表されるように、上腕の関節間長さよりも小さくてもよい。 The illustrated embodiment provides a longer reach compared to an equi-linked arm with the same storage volume while using a non-circular pulley or other suitable mechanism to constrain the end effector as described. It's okay to be hit. Compared to the embodiments disclosed in FIGS. 1 and 2, another band drive with a non-circular pulley may replace the conventional band drive at the shoulder shaft 18. In alternative aspects, the first link may be driven by a motor, either directly or through any type of coupling or transmission mechanism, e.g., any suitable transmission ratio may be used. It's okay to be rejected. Alternatively, the band drive for actuating the second link and constraining the third link may include a belt drive, a cable drive, a non-circular gear, a linkage-based mechanism, or any combination of the above. Any other mechanism with equivalent functionality may be substituted. Additionally, the third link radially moves the end effector through a conventional two-stage band mechanism that synchronizes the third link to a pulley driven by a second motor, as shown in FIG. It may be constrained to hold. Alternatively, the two-stage band mechanism may be replaced by any other suitable mechanism, such as a belt drive, cable drive, gear drive, linkage-based mechanism, or any combination of the above. Additionally, the end effector may be, but need not be, radially oriented. For example, the end effector may be positioned with any suitable offset and oriented in any suitable direction relative to the third link. In alternative aspects, the third link may carry more than one end effector or substrate. Here, any suitable number of end effectors and/or material holders may be carried by the third link. Furthermore, the inter-articular length of the forearm may be smaller than the inter-articular length of the upper arm, for example as represented by l 2 /l 1 <1 in FIG.

次に、図9を参照すると、代替的なロボット300が示されている。ロボット300では、第3のリンクは、第3のリンクを、第2のモータによって駆動されるプーリに同期させる従来の2段バンド機構を介して、エンドエフェクタを半径方向に保持するように束縛されてもよい。ロボット300は、駆動装置12およびアーム302を有するように示されている。アーム302は、シャフト64に結合され、中心軸または肩軸18の周りに回転可能な上腕または第1のリンク304を有してもよい。アーム302は、肘軸306において上腕304に回転可能に結合される前腕または第2のリンク308を有する。リンク304、308は、上述されたように、長さが異なっていてもよい。第3のリンクまたはエンドエフェクタ312は手首軸310において第2のリンクまたは前腕308に回転可能に結合され、エンドエフェクタ312は、上述されたように不等リンク長を有するリンク304、308によって回転を伴うことなく半径方向経路に沿って基板28を搬送してもよい。図示されている実施形態では、シャフト62は2つのプーリ、314、316に結合される。ここで、プーリ314は円形であってもよく、プーリ316は非円形であってもよい。ここで、円形プーリ314は、第3のリンク312を、シャフト62によって駆動されるプーリに同期させる従来の2段(318、320)円形バンド機構を介して、エンドエフェクタ312を半径方向に保持するように第3のリンク312を束縛する。2段機構318、320は、バンド322によって肘プーリ324に結合されるプーリ314を有する。肘プーリ324は肘プーリ326に結合され、肘プーリ326はバンド330を介して手首プーリ328に結合される。前腕308は、円形であり、バンド334を通じて肩プーリ316に結合されてもよい肘プーリ332をさらに有してもよい。肩プーリは非円形であり、プーリ314およびシャフト62に結合されてもよい。 Referring now to FIG. 9, an alternative robot 300 is shown. In robot 300, the third link is constrained to radially hold the end effector via a conventional two-stage band mechanism that synchronizes the third link to a pulley driven by a second motor. You can. Robot 300 is shown having a drive 12 and an arm 302. Arm 302 may have an upper arm or first link 304 coupled to shaft 64 and rotatable about central or shoulder axis 18 . Arm 302 has a forearm or second link 308 rotatably coupled to upper arm 304 at elbow axis 306 . Links 304, 308 may be of different lengths, as described above. A third link or end effector 312 is rotatably coupled to a second link or forearm 308 at the wrist axis 310, with the end effector 312 being rotationally coupled by links 304, 308 having unequal link lengths as described above. The substrate 28 may be transported along the radial path without any accompanying movement. In the illustrated embodiment, shaft 62 is coupled to two pulleys, 314, 316. Here, the pulley 314 may be circular, and the pulley 316 may be non-circular. Here, circular pulley 314 radially retains end effector 312 via a conventional two-stage (318, 320) circular band mechanism that synchronizes third link 312 to a pulley driven by shaft 62. The third link 312 is bound as follows. The two-stage mechanism 318, 320 has a pulley 314 coupled to an elbow pulley 324 by a band 322. Elbow pulley 324 is coupled to elbow pulley 326, and elbow pulley 326 is coupled to wrist pulley 328 via band 330. Forearm 308 is circular and may further include an elbow pulley 332 that may be coupled to shoulder pulley 316 through a band 334. The shoulder pulley may be non-circular and coupled to pulley 314 and shaft 62.

開示されている実施形態は、追加の軸を有するロボット駆動装置を有するロボットであって、ロボット駆動装置に結合されたアームは、1枚以上の基板を運搬する能力を有する独立して動作可能な追加のエンドエフェクタを有してもよいロボットに関してさらに具体化されてもよい。例として、2つの独立して動作可能なアームリンケージまたは「デュアルアーム」構成を有するアームであって、各々の独立して動作可能なアームは、1枚、2枚または任意の好適な数の基板を支持するようになっているエンドエフェクタを有してもよい、アームが提供されてもよい。ここで、および以下において説明されるように、各々独立して動作可能なアームは、異なるリンク長を有する第1および第2のリンクを有してもよく、リンクに結合されたエンドエフェクタおよび支持された基板は、上述されたように動作し、経路をたどる。ここで、基板搬送装置は第1および第2の基板を搬送し、共通回転軸上の駆動部に結合される第1および第2の独立して可動なアームアセンブリを有してもよい。第1および第2の基板支持体は、それぞれ第1および第2の手首回転軸上で第1および第2のアームアセンブリに結合される。第1および第2のアームアセンブリの一方または両方は、伸長および収縮の間に共通回転軸の周りに回転する。第1および第2の手首回転軸は伸長および収縮の間に、共通回転軸に対する半径方向経路と平行に、この半径方向経路からオフセットされた第1および第2の手首経路に沿って動く。第1および第2の基板支持体は伸長および収縮の間に、回転を伴うことなく半径方向経路と平行に動く。以下に、複数の独立して動作可能なアームを有する、開示されている実施形態の変形例が提供される。ここで、代替的な態様では、特徴の任意の好適な組み合わせが提供されてもよい。 Disclosed embodiments are robots having a robot drive with an additional axis, wherein an arm coupled to the robot drive is independently movable with the ability to transport one or more substrates. Further embodiments may be made for robots that may have additional end effectors. For example, an arm having two independently operable arm linkages or a "dual arm" configuration, each independently operable arm having one, two, or any suitable number of substrates. An arm may be provided that may have an end effector adapted to support the arm. As described herein and below, each independently operable arm may have first and second links having different link lengths, and an end effector and a support coupled to the links. The substrate then operates and follows the path as described above. Here, the substrate transport apparatus may transport first and second substrates and have first and second independently movable arm assemblies coupled to a drive on a common rotation axis. First and second substrate supports are coupled to the first and second arm assemblies on first and second wrist rotation axes, respectively. One or both of the first and second arm assemblies rotate about a common axis of rotation during extension and retraction. The first and second wrist rotation axes move during extension and contraction along first and second wrist paths parallel to and offset from a radial path relative to the common rotation axis. The first and second substrate supports move parallel to the radial path without rotation during extension and contraction. Below, variations of the disclosed embodiments are provided that have multiple independently operable arms. Here, in alternative aspects any suitable combination of features may be provided.

次に、図10Aおよび10Bを参照すると、デュアルアーム機構を有するロボット350の上面図および側面図がそれぞれ示されている。ロボット350は、共通の上腕354、およびそれぞれのエンドエフェクタ360、362を各々有する独立して動作可能な前腕356、358を有するアーム352を有する。図示されている実施形態では、リンケージは両方ともそれらの収縮位置で示されている。エンドエフェクタの横方向オフセット366は上腕354および前腕356、358の関節間長さの差に相当する。図示されている実施形態では、上腕は同じ長さを有し、前腕よりも長くてもよい。さらに、エンドエフェクタ360、362は前腕356、358の上方に位置付けられる。次に、図11Aおよび11Bを参照すると、代替的な構成のアームを有するロボット375の上面図および側面図がそれぞれ示されている。図示されている実施形態では、アーム377は、図10Aおよび10Bに関して説明されたとおりの特徴を有してもよく、リンケージは両方ともそれらの収縮位置で示されている。この構成では、上部リンケージのエンドエフェクタ382を有する第3のリンクは、2つのエンドエフェクタ382、384の間の垂直間隔を低減するために、前腕380の下に設けられる。ここでは、図10Aおよび10Bの構成の上部エンドエフェクタ362に段をつけて(368)低くすることによって、同様の効果が達成されてもよい。図12および13を同様に参照すると、図10および11のアームの個々のリンクを駆動するためにそれぞれ用いられるロボット350、375の内部機構がそれぞれ示されている。図示されている実施形態では、駆動装置390は、同心シャフト398、400、402をそれぞれ駆動し、位置エンコーダ404、406、408をそれぞれ有する回転子固定子機構であってもよい第1、第2および第3の駆動モータ392、394、396を有してもよい。Z駆動装置410がモータを垂直方向に駆動してもよい。この場合には、モータはハウジング412内に部分的または完全に包含されてもよく、蛇腹414がハウジング412の内部容積をチャンバ416に封止し、内部容積およびチャンバ416の内部は真空またはその他のもの等の隔離された環境内で動作してもよい。図示されている実施形態では、共通の上腕354は1つのモータ396によって駆動される。2本の前腕356、358の各々は上腕354の肘における共通軸420上で枢動し、それぞれ、モータ394、396によって、それぞれ、従来のプーリを有してもよいバンド駆動装置422、424を通じて独立して駆動される。エンドエフェクタ360、362を有する第3のリンクは、上腕および前腕の不等長の影響を相殺する、少なくとも1つの非円形プーリを各々有するバンド駆動装置426、428によってそれぞれ束縛される。ここで、リンケージの各々の内のバンド駆動装置は、図1および2のために説明された方法論を用いて設計されてもよく、図1および2のために提示された運動学方程式が同様にデュアルアームの2つのリンケージの各々のために用いられてもよい。アームが回転するために、ロボットの3本の駆動シャフト398、400、402は全てアームの回転方向に同じ量だけ動く必要がある。エンドエフェクタのうちの1つが直線経路に沿って半径方向に伸長および収縮するために、共通の上腕の駆動シャフト、およびアクティブなエンドエフェクタに関連付けられた前腕に結合された駆動シャフトは、図1および2のための逆運動学方程式に従って協調して動く必要がある。同時に、他方の前腕に結合された駆動シャフトは、非アクティブなエンドエフェクタが収縮したままとどまるために、共通の上腕の駆動シャフトと同期して回転する必要がある。図14A、14Bおよび14Cを同様に参照すると、上部および下部リンケージが伸長する際の図11Aおよび11Bのアームが示されている。ここで、アクティブなリンケージ358、362が伸長する間に、非アクティブなリンケージ356、360は回転する。例として、下部リンケージ356、360が伸長するにつれて上部リンケージ358、362は回転し、上部リンケージ358、362が伸長するにつれて下部リンケージ356、360は回転する。図10および11の開示されている実施形態では、組み立ておよび制御を単純化することができ、この場合には、アーム機構は、運動用シールを有しない同軸駆動装置上で用いられてもよく、その一方で、同じ格納容積を有する等リンク長アームと比べてより長いリーチを提供する。ここでは、エンドエフェクタのいずれを支持するためにもブリッジは用いられない。図示されている実施形態では、アクティブなアームが伸長する間に、非アクティブなアームは回転する。手首関節の一方は下部エンドエフェクタの上方を(等リンク機構の場合よりもウェハに接近して)移動する。 10A and 10B, top and side views, respectively, of a robot 350 having a dual arm mechanism are shown. Robot 350 has an arm 352 with a common upper arm 354 and independently movable forearms 356, 358, each having a respective end effector 360, 362. In the illustrated embodiment, both linkages are shown in their retracted positions. End effector lateral offset 366 corresponds to the difference in interarticular length of upper arm 354 and forearm 356, 358. In the illustrated embodiment, the upper arm has the same length and may be longer than the forearm. Additionally, end effectors 360, 362 are positioned above forearms 356, 358. 11A and 11B, top and side views, respectively, of a robot 375 with an arm in an alternative configuration are shown. In the illustrated embodiment, arm 377 may have features as described with respect to FIGS. 10A and 10B, with linkages both shown in their retracted positions. In this configuration, a third link with an upper linkage end effector 382 is provided under the forearm 380 to reduce the vertical spacing between the two end effectors 382, 384. Here, a similar effect may be achieved by lowering the upper end effector 362 of the configuration of FIGS. 10A and 10B by stepping (368) it. Referring also to FIGS. 12 and 13, the internal mechanisms of the robots 350, 375 used to drive the individual links of the arms of FIGS. 10 and 11, respectively, are shown. In the illustrated embodiment, the drive device 390 has first and second rotor-stator mechanisms that drive concentric shafts 398, 400, 402, respectively, and may be rotor-stator mechanisms having position encoders 404, 406, 408, respectively. and a third drive motor 392, 394, 396. A Z drive 410 may drive the motor vertically. In this case, the motor may be partially or fully contained within housing 412, with bellows 414 sealing the interior volume of housing 412 to chamber 416, and the interior volume and interior of chamber 416 being sealed by a vacuum or other It may operate in an isolated environment such as a computer. In the illustrated embodiment, common upper arm 354 is driven by one motor 396. Each of the two forearms 356, 358 pivots on a common axis 420 at the elbow of the upper arm 354, by motors 394, 396, respectively, and through band drives 422, 424, respectively, which may have conventional pulleys. independently driven. The third links with end effectors 360, 362 are constrained by band drives 426, 428, each having at least one non-circular pulley that counteracts the effects of unequal lengths of the upper arm and forearm. Here, the band drives within each of the linkages may be designed using the methodology described for Figures 1 and 2, and the kinematic equations presented for Figures 1 and 2 are similarly It may be used for each of the two linkages of the dual arm. In order for the arm to rotate, all three drive shafts 398, 400, 402 of the robot must move the same amount in the direction of arm rotation. In order for one of the end effectors to radially extend and retract along a straight path, a common upper arm drive shaft and a drive shaft coupled to the forearm associated with the active end effector are coupled to the drive shaft of FIGS. It is necessary to move in a coordinated manner according to the inverse kinematics equation for 2. At the same time, the drive shaft coupled to the other forearm must rotate synchronously with the common upper arm drive shaft in order for the inactive end effector to remain retracted. Referring also to FIGS. 14A, 14B and 14C, the arms of FIGS. 11A and 11B are shown as the upper and lower linkages are extended. Here, the inactive linkages 356, 360 rotate while the active linkages 358, 362 extend. By way of example, as the lower linkages 356, 360 extend, the upper linkages 358, 362 rotate, and as the upper linkages 358, 362 extend, the lower linkages 356, 360 rotate. The disclosed embodiments of FIGS. 10 and 11 may simplify assembly and control, in which case the arm mechanism may be used on a coaxial drive without a kinematic seal; On the other hand, it provides a longer reach compared to an equal link length arm with the same storage volume. Here, no bridge is used to support any of the end effectors. In the illustrated embodiment, the inactive arm rotates while the active arm extends. One of the wrist joints moves above the lower end effector (closer to the wafer than with an equal linkage).

次に、図15Aおよび15Bを参照すると、デュアルアーム機構を有するロボット450の上面図および側面図がそれぞれ示されている。ロボット450は、共通の上腕454、およびそれぞれのエンドエフェクタ460、462を各々有する独立して動作可能な前腕456、458を有するアーム452を有する。図示されている実施形態では、リンケージは両方ともそれらの収縮位置で示されている。エンドエフェクタ460、462の横方向オフセット466、486は上腕454および前腕456、458の関節間長さの差に相当する。図示されている実施形態では、上腕は同じ長さを有し、前腕よりも長くてもよい。さらに、エンドエフェクタ460、462は前腕456、458の上方に位置付けられる。図16Aおよび16Bを同様に参照すると、代替的な構成のアームを有するロボット475の上面図および側面図がそれぞれ示されている。この場合も先と同様に、リンケージは両方ともそれらの収縮位置で示されている。この構成では、左側リンケージの第3のリンクおよびエンドエフェクタ482は、2つのエンドエフェクタ482、484の間の垂直間隔を低減するために、前腕480の下に設けられる。図15Aおよび15Bの構成の上部エンドエフェクタに段をつけて(468)低くすることによって、同様の効果を達成することができる。代替的に、エンドエフェクタの一方を支持するために、ブリッジを用いることができる。一体化された上腕リンク454は、図15および16に示されるように、単一の部品であってもよく、あるいは図17Aおよび17Bの例に示されるように、2つ以上の部分470、472によって形成してもよい。ここで、2部分の設計は、より軽いもの、およびより少ない材料を用いるものとして提供されてもよく、左側472および右側470の部分は同一の構成要素であってもよい。ここで、2部分の設計は同様に、左側および右側部分の間の角度オフセットの調整のための設備を有してもよい。これらの設備は、異なる収縮位置がサポートされる必要がある場合に有用となりうる。図18および19を同様に参照すると、図15および16のアームの個々のリンクを駆動するために用いられる内部機構がそれぞれ示されている。一体化された上腕454は、1つのモータによってシャフト402とともに駆動されるように示されている。2本の前腕456、458の各々は、1つのモータによって、各々、シャフト400、398を介して、それぞれ、従来のプーリを有するバンド駆動装置490、492を通じて、独立して駆動される。ここで、リンク456、458は別個の軸494、496上でそれぞれ回転する。エンドエフェクタ460、462を有する第3のリンクは、上腕および前腕の不等長の影響を相殺する、少なくとも1つの非円形プーリを各々有するバンド駆動装置498、500によってそれぞれ束縛される。ここで、リンケージ456、460および458、462の各々の内のバンド駆動装置498、500は、図1および2のために説明された方法論を用いて設計される。ここで、図1および2のために提示された運動学方程式が同様にデュアルアームの2つのリンケージ456、460および458、462の各々のために用いられてもよい。アーム452が回転するために、ロボットの3本の駆動シャフト398、400、402は全てアームの回転方向に同じ量だけ動く必要がある。エンドエフェクタのうちの1つが直線経路に沿って半径方向に伸長および収縮するために、共通の上腕の駆動シャフト、およびアクティブなエンドエフェクタに関連付けられた前腕に結合された駆動シャフトは、図1および2に関して提示された逆運動学方程式に従って協調して動く必要がある。同時に、他方の前腕に結合された駆動シャフトは、非アクティブなエンドエフェクタが収縮したままとどまるために、共通の上腕の駆動シャフトと同期して回転する必要がある。図20A、20Bおよび20Cを同様に参照すると、左側458、462および右側456、460のリンケージが伸長する際の図16Aおよび16Bのアームが示されている。アクティブなリンケージ458、462が伸長する間に、非アクティブなリンケージ456、460は回転することに留意されたい。ここでは、左側リンケージ458、462が伸長するにつれて右側リンケージ456、460は回転し、右側リンケージ456、460が伸長するにつれて左側リンケージ458、462は回転する。図示されている実施形態は、立体的リンク設計は組み立ておよび制御が容易であるという利点、および、例えば、運動用シールを有しない、同軸駆動装置の利点を利用し、その一方で、同じ格納容積を有する等リンクアームと比べてより長いリーチを提供する。ここでは、エンドエフェクタのいずれを支持するためにもブリッジは用いられない。ここで、アクティブなアームが伸長する間に、非アクティブなアームは回転する。手首関節の一方は下部エンドエフェクタの上方を、等リンク機構の場合よりもウェハに接近して移動する。これは、上部エンドエフェクタを支持するためのブリッジ(不図示)を用いることによって回避することができる。この場合には、ブリッジの支持されない長さは等リンクアーム設計と比べてより長くなりうる。さらに、収縮角度は、例えば、図10および11に見られるとおりの共通の肘関節、および、例えば、図21および22に見られるとおりの独立したデュアルアームを有する構成と比べて、変化がより難しくなりうる。 15A and 15B, top and side views, respectively, of a robot 450 having a dual arm mechanism are shown. Robot 450 has an arm 452 with a common upper arm 454 and independently movable forearms 456, 458 each having a respective end effector 460, 462. In the illustrated embodiment, both linkages are shown in their retracted positions. The lateral offset 466, 486 of the end effectors 460, 462 corresponds to the difference in interarticular length of the upper arm 454 and forearm 456, 458. In the illustrated embodiment, the upper arm has the same length and may be longer than the forearm. Additionally, end effectors 460, 462 are positioned above forearms 456, 458. Referring also to FIGS. 16A and 16B, top and side views, respectively, of a robot 475 with an arm in an alternate configuration are shown. Again, both linkages are shown in their retracted positions. In this configuration, the third link of the left linkage and end effector 482 is provided under the forearm 480 to reduce the vertical spacing between the two end effectors 482, 484. A similar effect can be achieved by lowering (468) the upper end effector of the configuration of FIGS. 15A and 15B. Alternatively, a bridge can be used to support one of the end effectors. The integrated upper arm link 454 may be a single piece, as shown in FIGS. 15 and 16, or it may be made up of two or more parts 470, 472, as shown in the example of FIGS. 17A and 17B. It may be formed by Here, a two-part design may be provided that is lighter and uses less material, and the left 472 and right 470 parts may be the same component. Here, the two-part design may also have provision for adjustment of the angular offset between the left and right parts. These facilities can be useful when different retraction positions need to be supported. Referring also to FIGS. 18 and 19, the internal mechanisms used to drive the individual links of the arms of FIGS. 15 and 16 are shown, respectively. Integrated upper arm 454 is shown being driven with shaft 402 by one motor. Each of the two forearms 456, 458 is independently driven by one motor through a shaft 400, 398, respectively, and through a band drive 490, 492, respectively, with a conventional pulley. Here, links 456, 458 rotate on separate axes 494, 496, respectively. The third links with end effectors 460, 462 are constrained by band drives 498, 500, each having at least one non-circular pulley that counteracts the effects of unequal lengths of the upper arm and forearm. Here, band drives 498, 500 within each of linkages 456, 460 and 458, 462 are designed using the methodology described for FIGS. 1 and 2. Here, the kinematic equations presented for FIGS. 1 and 2 may similarly be used for each of the two linkages 456, 460 and 458, 462 of the dual arm. In order for arm 452 to rotate, all three drive shafts 398, 400, 402 of the robot must move the same amount in the direction of arm rotation. In order for one of the end effectors to radially extend and retract along a straight path, a common upper arm drive shaft and a drive shaft coupled to the forearm associated with the active end effector are coupled to the drive shaft of FIGS. It is necessary to move in a coordinated manner according to the inverse kinematics equation presented for 2. At the same time, the drive shaft coupled to the other forearm must rotate synchronously with the common upper arm drive shaft in order for the inactive end effector to remain retracted. 20A, 20B and 20C, the arms of FIGS. 16A and 16B are shown as the left side 458, 462 and right side 456, 460 linkages are extended. Note that the inactive linkages 456, 460 rotate while the active linkages 458, 462 extend. Here, the right linkages 456, 460 rotate as the left linkages 458, 462 extend, and the left linkages 458, 462 rotate as the right linkages 456, 460 extend. The illustrated embodiment takes advantage of the fact that the three-dimensional linkage design is easy to assemble and control, and the advantages of coaxial drives, e.g., without dynamic seals, while using the same storage volume. Provides a longer reach compared to equi-linked arms with Here, no bridge is used to support any of the end effectors. Here, the inactive arm rotates while the active arm extends. One of the wrist joints moves over the lower end effector closer to the wafer than with an equal linkage. This can be avoided by using a bridge (not shown) to support the upper end effector. In this case, the unsupported length of the bridge may be longer compared to an equal link arm design. Additionally, the retraction angle is more difficult to vary than configurations with a common elbow joint, e.g., as seen in FIGS. 10 and 11, and independent dual arms, e.g., as seen in FIGS. 21 and 22. It can be.

次に、図21Aおよび21Bを参照すると、独立したデュアルアーム522、524を有するロボット520の上面図および側面図がそれぞれ示されている。図示されている実施形態では、リンケージ522、524は両方ともそれらの収縮位置で示されている。アーム522は、独立して動作可能な上腕526、前腕528、およびエンドエフェクタ530を有する第3のリンクを有する。アーム524は、独立して動作可能な上腕532、前腕534、およびエンドエフェクタ536を有する第3のリンクを有する。図示されている実施形態では、前腕528、534は上腕526、532よりも長く示され、エンドエフェクタ530、536はそれぞれ前腕528、534の上方に位置付けられる。図22Aおよび22Bを同様に参照すると、代替的な構成のアームを有する、ロボット520のものと同様の特徴を有するロボット550の上面図および側面図が示されており、リンケージは両方ともそれらの収縮位置で示されている。この構成では、左側リンケージの第3のリンクおよびエンドエフェクタ552は、2つのエンドエフェクタの間の垂直間隔を低減するために、前腕554の下に設けられる。図21の構成の上部エンドエフェクタに段をつけて低くすることによって、同様の効果を達成することができる。代替的に、エンドエフェクタの一方を支持するために、ブリッジを用いることができる。図21および22では、右側上腕532は左側上腕526の下方に配置される。代替的に、例えば、左側上部が右側上腕の上方に配置されてもよく、この場合には、一方のリンケージは他方の内に入れ子状に入れることができる。図23を同様に参照すると、図21Aおよび21Bのアームの個々のリンクを駆動するために用いられる内部機構が示されている。ここでは、図解の明瞭性のために、構成要素の重なりを回避するべく、リンクの高さは調整されている。2本の上腕526、532の各々は1つのモータによって、各々、それぞれのシャフト398、402を通じて独立して駆動される。前腕528、534は、少なくとも1つの非円形プーリを各々有するバンド機構570、572を介して、シャフト400を介して第3のモータに結合される。エンドエフェクタを有する第3のリンク530、536は、少なくとも1つの非円形プーリを各々有するバンド駆動装置574、576によって束縛される。バンド駆動装置は、上腕526、532の一方の回転が、対応するリンケージ528、530および534、536をそれぞれ、他方のリンケージが静止したままとどまっている間に、直線に沿って伸長および収縮させるように設計される。リンケージの各々の内のバンド駆動装置は、図5および6に関して説明された方法論を用いて設計されてもよく、図5および6のために提示された運動学方程式を同様にデュアルアームの2つのリンケージの各々のために用いることができる。アームが回転するために、ロボットの3本の駆動シャフト398、400、402は全てアームの回転方向に同じ量だけ動く必要がある。エンドエフェクタの一方が直線経路に沿って半径方向に伸長および収縮するために、アクティブなエンドエフェクタに関連付けられた上腕の駆動シャフトは図5および6のための逆運動学方程式に従って回転される必要があり、他の2本の駆動シャフトは静止した状態に保持される必要がある。図24A、24Bおよび24Cを同様に参照すると、左側522および右側524のリンケージが伸長する際の図22のアームが示されている。アクティブなリンケージ522が伸長する間に、非アクティブなリンケージ524は静止したままとどまることに留意されたい。すなわち、右側リンケージ524が伸長する間に左側リンケージ522は動かず、左側リンケージ522が伸長するときに右側リンケージ524は動かない。図示されている実施形態は、同じ格納容積を有する等リンクアーム設計と比べてより長いリーチを提供する。ここでは、エンドエフェクタのいずれを支持するためのブリッジも用いられず、アクティブなリンケージが伸長する間に、非アクティブなリンケージは静止したままとどまる。アクティブなリンケージは荷重を伴わずにより高速に伸長または収縮しうるため、より高いスループットが潜在的にもたらされる。図示されている実施形態は、従来のものの代わりに非円形プーリを有するさらに2つのバンド駆動装置を有し、図15および16に示されるのよりも複雑になりうる。手首関節の一方は、図24に見られるように、下部エンドエフェクタの上方を移動する。これは、上部エンドエフェクタを支持するためのブリッジ(不図示)を用いることによって回避することができる。この場合には、ブリッジの支持されない長さは等リンクアーム設計と比べてより長くなる。 21A and 21B, top and side views, respectively, of a robot 520 having dual independent arms 522, 524 are shown. In the illustrated embodiment, linkages 522, 524 are both shown in their retracted positions. Arm 522 has an independently movable upper arm 526, a forearm 528, and a third link with an end effector 530. Arm 524 has an independently movable upper arm 532, a forearm 534, and a third link with an end effector 536. In the illustrated embodiment, the forearms 528, 534 are shown to be longer than the upper arms 526, 532, and the end effectors 530, 536 are positioned above the forearms 528, 534, respectively. 22A and 22B, there are shown top and side views of a robot 550 having features similar to those of robot 520, with arms in an alternate configuration, with both linkages Indicated by location. In this configuration, the third link of the left linkage and end effector 552 is provided under the forearm 554 to reduce the vertical spacing between the two end effectors. A similar effect can be achieved by lowering the upper end effector of the configuration of FIG. 21. Alternatively, a bridge can be used to support one of the end effectors. In FIGS. 21 and 22, right upper arm 532 is positioned below left upper arm 526. Alternatively, for example, the left upper part may be placed above the right upper arm, in which case one linkage could be nested within the other. Referring also to FIG. 23, the internal mechanism used to drive the individual links of the arms of FIGS. 21A and 21B is shown. Here, for clarity of illustration, the heights of the links have been adjusted to avoid overlapping components. Each of the two upper arms 526, 532 is independently driven by one motor through respective shafts 398, 402, respectively. Forearms 528, 534 are coupled to a third motor via shaft 400 via band mechanisms 570, 572 each having at least one non-circular pulley. Third links 530, 536 with end effectors are constrained by band drives 574, 576 each having at least one non-circular pulley. The band drive is such that rotation of one of the upper arms 526, 532 causes the corresponding linkages 528, 530 and 534, 536 to extend and retract, respectively, along a straight line while the other linkage remains stationary. Designed to. The band drive within each of the linkages may be designed using the methodology described with respect to Figures 5 and 6, and the kinematic equations presented for Figures 5 and 6 similarly Can be used for each of the linkages. In order for the arm to rotate, all three drive shafts 398, 400, 402 of the robot must move the same amount in the direction of arm rotation. In order for one of the end effectors to radially extend and retract along a straight path, the upper arm drive shaft associated with the active end effector needs to be rotated according to the inverse kinematics equations for FIGS. and the other two drive shafts must be held stationary. 24A, 24B and 24C, the arm of FIG. 22 is shown as the left side 522 and right side 524 linkages are extended. Note that inactive linkage 524 remains stationary while active linkage 522 extends. That is, the left linkage 522 does not move while the right linkage 524 extends, and the right linkage 524 does not move as the left linkage 522 extends. The illustrated embodiment provides a longer reach compared to equal link arm designs with the same storage volume. Here, no bridge is used to support any of the end effectors, and the inactive linkage remains stationary while the active linkage extends. Active linkages can extend or retract faster without loading, potentially resulting in higher throughput. The illustrated embodiment has two more band drives with non-circular pulleys instead of conventional ones and can be more complex than shown in FIGS. 15 and 16. One of the wrist joints moves over the lower end effector, as seen in FIG. This can be avoided by using a bridge (not shown) to support the upper end effector. In this case, the unsupported length of the bridge is longer compared to an equal link arm design.

次に、図25Aおよび25Bを参照すると、アーム602を有するロボット600の上面図および側面図がそれぞれ示されている。図示されている実施形態では、リンケージは両方ともそれらの収縮位置で示されている。エンドエフェクタの横方向オフセット604は上腕606および前腕608、612の関節間長さの差に相当する。ここで、この実施形態では、前腕608、612は共通の上腕606よりも短い。アームの個々のリンクを駆動するために用いられる内部機構は、例えば、図13の場合のように、図10~13と同様であってもよいが、本例における前腕は共通の上腕よりも短い。ここで、共通の上腕は1つのモータによって駆動される。2本の前腕の各々は1つのモータによって、従来のプーリを有するバンド駆動装置を通じて独立して駆動される。エンドエフェクタを有する第3のリンク614、616は、上腕および前腕の不等長の影響を相殺する、少なくとも1つの非円形プーリを各々有するバンド駆動装置によって束縛される。リンケージの各々の内のバンド駆動装置は、図1および2のために説明された方法論を用いて設計されてもよい。図1および2のために提示された運動学方程式が同様にデュアルアームの2つのリンケージの各々のために用いられてもよい。図26A、26Bおよび26Cを同様に参照すると、上部リンケージ612、616が伸長する際の図25Aおよび25Bのアームが示されている。エンドエフェクタの横方向オフセット604は上腕および前腕の関節間長さの差に相当し、手首関節は、ウェハの中心の軌道に対してこの差だけオフセットされた直線に沿って移動する。アクティブなリンケージ612、616が伸長する間に、非アクティブなリンケージ608、614は回転することに留意されたい。例えば、下部リンケージが伸長するにつれて上部リンケージは回転し、上部リンケージが伸長するにつれて下部リンケージは回転する。ここで、図26Aは、リンケージが両方とも収縮位置にある状態におけるアームを示す。図26Bは、上部リンケージの手首関節が、下部リンケージによって運搬されるウェハに最も接近する位置における部分的に伸長された上部リンケージ612、616を示す。上部リンケージの手首関節は、(それはウェハの上方の平面内を動くものの、)ウェハの真上を移動しないことが観察される。図26Cは上部リンケージ612、616のさらに遠くへの伸長を示す。図示されている実施形態は組み立ておよび制御の容易さを提供することができ、運動用シールを有しない同軸もしくは3軸駆動装置、またはその他の好適な駆動装置上で用いられてもよい。ここでは、エンドエフェクタのいずれを支持するためにもブリッジは用いられなくてよい。上部リンケージの手首関節は、(それは下部エンドエフェクタ上のウェハの上方の平面内を動くものの、)等リンク設計の場合のように、下部エンドエフェクタ上のウェハの真上を移動しない。ここで、アクティブなアームが伸長する間に、非アクティブなアームは回転する。肘関節はより複雑になってもよく、これは、より大きな旋回半径、またはより短いリーチにつながりうる。ここでは、アームは、前腕608、612の重なりのために、図30および31ならびに図33に示されるアームよりも高くなってもよい。 25A and 25B, top and side views, respectively, of a robot 600 with an arm 602 are shown. In the illustrated embodiment, both linkages are shown in their retracted positions. The end effector lateral offset 604 corresponds to the difference in interarticular length of the upper arm 606 and forearm 608, 612. Here, in this embodiment, the forearms 608, 612 are shorter than the common upper arm 606. The internal mechanisms used to drive the individual links of the arms may be similar to FIGS. 10-13, for example as in FIG. 13, but the forearm in this example is shorter than the common upper arm. . Here, the common upper arm is driven by one motor. Each of the two forearms is driven independently by one motor through a band drive with conventional pulleys. The third links 614, 616 with end effectors are constrained by band drives each having at least one non-circular pulley that counteracts the effects of unequal lengths of the upper arm and forearm. The band drives within each of the linkages may be designed using the methodology described for FIGS. 1 and 2. The kinematic equations presented for FIGS. 1 and 2 may similarly be used for each of the two linkages of the dual arm. 26A, 26B and 26C, the arms of FIGS. 25A and 25B are shown as the upper linkages 612, 616 are extended. The end effector lateral offset 604 corresponds to the difference in length between the upper arm and forearm joints, and the wrist joint moves along a straight line offset by this difference with respect to the trajectory of the center of the wafer. Note that the inactive linkages 608, 614 rotate while the active linkages 612, 616 extend. For example, as the lower linkage extends, the upper linkage rotates, and as the upper linkage extends, the lower linkage rotates. Here, FIG. 26A shows the arm with both linkages in the retracted position. FIG. 26B shows the upper linkages 612, 616 partially extended in a position where the upper linkage wrist joints are closest to the wafer carried by the lower linkage. It is observed that the wrist joint of the upper linkage does not move directly above the wafer (although it moves in a plane above the wafer). FIG. 26C shows further extension of the upper linkages 612, 616. The illustrated embodiment may provide ease of assembly and control, and may be used on coaxial or triaxial drives without dynamic seals, or other suitable drives. Here, no bridges may be used to support any of the end effectors. The wrist joint of the upper linkage does not move directly above the wafer on the lower end effector as in the equilink design (although it moves in a plane above the wafer on the lower end effector). Here, the inactive arm rotates while the active arm extends. The elbow joint may become more complex, which may lead to a larger turning radius or a shorter reach. Here, the arm may be taller than the arm shown in FIGS. 30 and 31 and 33 due to the overlap of the forearms 608, 612.

次に、図27Aおよび27Bを参照すると、アーム632を有するロボット630の上面図および側面図がそれぞれ示されている。前腕638、640は、上腕636よりも短いリンク長を有するように示される点を除き、アーム632は、図15~19に関して開示されているものと同様の特徴を有してもよい。リンケージは両方ともそれらの収縮位置で示されている。エンドエフェクタ642、646の横方向オフセット634は上腕636および前腕638、640の関節間長さの差に相当する。一体化された上腕リンク636は、図27Aおよび27Bに示されるように、単一の部品であってもよいか、あるいは上腕リンクは、図28Aおよび28Bの例に示されるように、2つ以上の部分636'、636"によって形成することができる。2部分の設計はより少ない材料を用いてより軽くなってもよく、左側636'および右側636"の部分は同一の構成要素であってもよい。例えば、異なる収縮位置がサポートされる必要がある場合には、左側636'および右側636"の部分の間の角度オフセットの調整のための余裕が提供されてもよい。アーム632の個々のリンクを駆動するために用いられる内部機構は図15~19におけるものと同様であってもよく、例えば、図19に見られるとおりであってもよい。共通の上腕636は1つのモータによって駆動される。2本の前腕638、640の各々は1つのモータによって、従来のプーリを有するバンド駆動装置を通じて独立して駆動される。エンドエフェクタ642、646を有する第3のリンクは、上腕636および前腕638、640の不等長の影響を相殺する、少なくとも1つの非円形プーリを各々有するバンド駆動装置によって束縛されてもよい。リンケージの各々の内のバンド駆動装置は、図1および2のために説明された方法論を用いて設計されてもよい。図1および2のために提示された運動学方程式が同様にデュアルアームの2つのリンケージの各々のために用いられてもよい。図29A、29Bおよび29Cを同様に参照すると、右側の上部リンケージ640、646が伸長する際の図27Aおよび27Bのアームが示されている。エンドエフェクタの横方向オフセット634は上腕および前腕の関節間長さの差に相当し、手首関節は、ウェハの中心の軌道に対してこの差だけオフセットされた直線に沿って移動する。ここで、アクティブなリンケージ640、646が伸長する間に、非アクティブなリンケージ638、642は回転する。例えば、下部リンケージが伸長するにつれて上部リンケージは回転し、上部リンケージが伸長するにつれて下部リンケージは回転する。図29A、29Bおよび29Cにおいて、図29Aは、リンケージが両方とも収縮位置にある状態におけるアームを示す。図29Bは、右側の上部リンケージ640、646の手首関節が、左側の下部リンケージ638、642によって運搬されるウェハに最も接近する位置における部分的に伸長された右側の上部リンケージ640、646を示す。ここで、右側の上部リンケージ640、646の手首関節はウェハの真上を移動しない。ただし、この手首関節はウェハの上方の平面内を動く。図29Cは右側の上部リンケージ640、646のさらに遠くへの伸長を示す。図示されている実施形態は、立体的リンク設計、組み立ておよび制御の容易性、ならびに同軸駆動装置、例えば、運動用シールを有しないこと、の利点を利用する。エンドエフェクタのいずれを支持するためにもブリッジは用いられない。上部リンケージの手首関節は、等リンク設計の場合のように、下部エンドエフェクタ上のウェハの真上を移動しない。ただし、この手首関節は下部エンドエフェクタ上のウェハの上方の平面内を動く。アクティブなアーム640、646が伸長する間に、非アクティブなアーム638、642は回転する。収縮角度は、例えば、図25Aおよび25Bに見られるとおりの共通の肘関節、および、例えば、図33Aおよび33Bに見られるとおりの独立したデュアルアームを有する構成と比べて、変化がより難しくなる。さらに、前腕640は、前腕638よりも高い位置に示されているため、図30および31ならびに図33Aおよび33Bよりも、アームの位置が高く示されている。 27A and 27B, top and side views, respectively, of a robot 630 with an arm 632 are shown. Arm 632 may have similar features as disclosed with respect to FIGS. 15-19, except that forearms 638, 640 are shown having a shorter link length than upper arm 636. Both linkages are shown in their retracted positions. The lateral offset 634 of the end effectors 642, 646 corresponds to the difference in inter-articular length of the upper arm 636 and forearm 638, 640. The integrated bicep link 636 may be a single piece, as shown in FIGS. 27A and 27B, or the bicep link may be two or more pieces, as shown in the example of FIGS. 28A and 28B. The two-part design may use less material and be lighter, and the left-hand 636' and right-hand 636" parts may be the same component. good. For example, allowances may be provided for adjustment of the angular offset between the left 636' and right 636'' portions if different retracted positions need to be supported. The internal mechanisms used to drive may be similar to those in Figures 15-19, for example as seen in Figure 19. The common upper arm 636 is driven by one motor. Each of the two forearms 638, 640 is driven independently by one motor through a band drive with conventional pulleys. A third link with end effectors 642, 646 connects the upper arm 636 and the forearm 638, 640 may be constrained by band drives each having at least one non-circular pulley to offset the effects of unequal lengths of 640. The band drives within each of the linkages are as described for FIGS. The kinematic equations presented for Figures 1 and 2 may similarly be used for each of the two linkages of the dual arm. Figures 29A, 29B and 29C. Referring also to FIGS. 27A and 27B, the arms of FIGS. 27A and 27B are shown as the right upper linkages 640, 646 are extended. The lateral offset 634 of the end effector corresponds to the difference in the interarticular length of the upper arm and forearm. and the wrist joint moves along a straight line offset by this difference with respect to the trajectory of the center of the wafer, where the inactive linkages 638, 642 extend while the active linkages 640, 646 extend. For example, as the lower linkage extends, the upper linkage rotates, and as the upper linkage extends, the lower linkage rotates. In Figures 29A, 29B and 29C, Figure 29A shows the linkage with both linkages in the retracted position. 29B shows the right upper linkage 640 partially extended in the position where the wrist joint of the right upper linkage 640, 646 is closest to the wafer carried by the left lower linkage 638, 642. , 646, where the wrist joints of the right upper linkages 640, 646 do not move directly above the wafer, but the wrist joints move in a plane above the wafer. , 646. The illustrated embodiment takes advantage of the three-dimensional linkage design, ease of assembly and control, and coaxial drives, e.g., no kinematic seals. do. No bridges are used to support any of the end effectors. The wrist joint of the upper linkage does not travel directly above the wafer on the lower end effector as in the equi-link design. However, this wrist joint moves in a plane above the wafer on the lower end effector. Inactive arms 638, 642 rotate while active arms 640, 646 extend. The retraction angle is more difficult to change compared to configurations with a common elbow joint, as seen, for example, in FIGS. 25A and 25B, and independent dual arms, as seen, for example, in FIGS. 33A and 33B. Furthermore, forearm 640 is shown higher than forearm 638, thereby showing the arm in a higher position than in FIGS. 30 and 31 and 33A and 33B.

次に、図30Aおよび30Bを参照すると、アーム662を有するロボット660の上面図および側面図がそれぞれ示されている。アーム662は、図27~29に関して説明されたとおりの特徴を有してもよいが、説明されるように、ブリッジを用い、同じ高さの位置に2本の前腕を有する。リンケージは両方ともそれらの収縮位置で示されている。エンドエフェクタの横方向オフセット664は上腕666および前腕668、670の関節間長さの差に相当する。一体化された上腕リンク666は、図30Aおよび30Bに示されるように、単一の部品であることができるか、あるいは上腕リンクは、図31Aおよび31Bの例に示されるように、2つ以上の部分666'、666"によって形成することができる。アームの個々のリンクを駆動するために用いられる内部機構は、図15~19のために示されているものと同一であってもよいが、この場合には、前腕668、670は上腕666よりも短い。共通の上腕666は1つのモータによって駆動される。2本の前腕668、670の各々は1つのモータによって、従来のプーリを有するバンド駆動装置を通じて独立して駆動される。エンドエフェクタ672、674を有する第3のリンクは、上腕および前腕の不等長の影響を相殺する、少なくとも1つの非円形プーリを各々有するバンド駆動装置によって束縛される。リンケージの各々の内のバンド駆動装置は、図1および2のために説明された方法論を用いて設計されてもよい。図1および2のために提示された運動学方程式を同様にデュアルアームの2つのリンケージの各々のために用いることができる。第3のリンクおよびエンドエフェクタ674は、上部エンドエフェクタ部682、リンク670とリンク674との間の手首軸からオフセットされた側方オフセット支持部684を有し、手首軸をオフセット支持部684に結合する下部支持部686をさらに有する、ブリッジ680を有する。ブリッジ680は、以下において図32に関して見ることができるように、第3のリンクおよびエンドエフェクタ672(ウェハを含んでもよい)ならびにブリッジ680の交互配置部のための間隙を提供しつつ、前腕668および670が同じレベルにおいて詰められることを可能にする。ブリッジ680は、例えば、2つの手首関節に関連付けられた、あらゆる運動部分が、搬送の間にウェハ表面の下方に位置する機構をさらに提供する。図32A、32B、32Cおよび32Dを同様に参照すると、右側リンケージ670、674が伸長する際の図30Aおよび30Bのロボットアームの上面図が示されている。エンドエフェクタの横方向オフセット664は上腕666および前腕670の関節間長さの差に相当し、手首関節690は、ウェハ692の中心の軌道に対してこの差だけオフセットされた直線に沿って移動する。アクティブなリンケージ670、674が伸長する間に、非アクティブなリンケージ668、672は回転することに留意されたい。例えば、下部リンケージが伸長するにつれて上部リンケージは回転し、上部リンケージが伸長するにつれて下部リンケージは回転する。図32A、32B、32Cおよび32Dにおいて、図32Aは、リンケージが両方とも収縮位置にある状態におけるアームを示す。図32Bは、右側リンケージ670、674のブリッジ680と左側リンケージ668、672のエンドエフェクタ672との間の最悪の場合の間隙に対応する(または最悪の場合の間隙に近い)位置における部分的に伸長された右側リンケージ670、674を示す。図32Cは、前腕670が上腕666"と整列したときの位置における部分的に伸長された右側リンケージ670、674を示す。エンドエフェクタの横方向オフセットは上腕および前腕の関節間長さの差に相当する。手首関節690の軸は、ウェハ692の中心の軌道に対してこの差だけオフセットされた直線に沿って移動する。図32Dは右側リンケージ670、674のさらに遠くへの伸長を示す。図示されている実施形態は、並列双対スカラ機構(side-by-side dual scara arrangement)の利点、例えば、小さい容積を有する浅いチャンバをもたらす、スリムな外形、立体的リンク設計の利点、および同軸駆動装置の利点を組み合わせる。右側リンケージ670、674上のブリッジ680ははるかにより低く、垂直部材684と手首690との間のその支持されない長さは従来技術の同軸の双対スカラアームの場合よりも短く、関節の全てはエンドエフェクタの下方にある。ここで、アクティブなアーム670、674が伸長する間に、非アクティブなアーム668、672は回転する。以下において説明されるように、開示されている実施形態の他の態様では、ここに開示されている従来のものの代わりに、非円形プーリを有する異なるバンド駆動装置を有する、この挙動を呈しないアームが提供されてもよい。代替的に、上部エンドエフェクタを支持するブリッジは、図25A、図25B、図27、図28のために上記で説明されたものと同様の機構を利用することによって、排除されてもよい。 30A and 30B, top and side views, respectively, of a robot 660 with an arm 662 are shown. Arm 662 may have features as described with respect to FIGS. 27-29, but with a bridge and two forearms at the same height as described. Both linkages are shown in their retracted positions. The end effector lateral offset 664 corresponds to the difference in interarticular length of the upper arm 666 and forearm 668, 670. The integrated bicep link 666 can be a single piece, as shown in FIGS. 30A and 30B, or the bicep link can be two or more pieces, as shown in the example of FIGS. 31A and 31B. may be formed by portions 666', 666'' of the arm. The internal mechanism used to drive the individual links of the arm may be identical to that shown for FIGS. 15-19; , in this case the forearms 668, 670 are shorter than the upper arm 666. The common upper arm 666 is driven by one motor. Each of the two forearms 668, 670 has a conventional pulley by one motor. The third link with end effectors 672, 674 is independently driven through a band drive, each having at least one non-circular pulley to counteract the effects of unequal lengths of the upper arm and forearm. The band drives within each of the linkages may be designed using the methodology described for Figures 1 and 2. The kinematic equations presented for Figures 1 and 2 may be similarly The third link and end effector 674 can be used for each of the two linkages of the dual arm. A bridge 680 has a support 684 and further has a lower support 686 coupling the wrist shaft to the offset support 684.The bridge 680 includes a third link, as can be seen below with respect to FIG. and end effectors 672 (which may include wafers) and bridges 680 that allow forearms 668 and 670 to be packed at the same level while providing clearance for interleaved portions of end effectors 672 (which may include wafers) and bridges 680. 32A, 32B, 32C and 32D, the right linkages 670, 674 A top view of the robotic arm of FIGS. 30A and 30B as it extends is shown. The lateral offset 664 of the end effector corresponds to the difference in length between the upper arm 666 and forearm 670 joints, and the wrist joint 690 is 692 along a straight line offset by this difference with respect to the center trajectory of 692. Note that the inactive linkages 668, 672 rotate while the active linkages 670, 674 extend. For example, as the lower linkage extends, the upper linkage rotates, and as the upper linkage extends, the lower linkage rotates. In Figures 32A, 32B, 32C and 32D, Figure 32A shows the arm with both linkages in the retracted position. FIG. 32B shows a partial extension at a location corresponding to (or near the worst case gap) between the bridge 680 of the right linkage 670, 674 and the end effector 672 of the left linkage 668, 672. The right side linkages 670, 674 are shown. FIG. 32C shows the partially extended right linkage 670, 674 in a position when the forearm 670 is aligned with the upper arm 666''. The lateral offset of the end effector corresponds to the difference in the interarticular length of the upper arm and forearm. The axis of the wrist joint 690 moves along a straight line offset by this difference with respect to the trajectory of the center of the wafer 692. Figure 32D shows further extension of the right linkages 670, 674. The embodiments described here take advantage of the advantages of a side-by-side dual SCARA arrangement, such as a slim profile resulting in a shallow chamber with a small volume, the advantages of a three-dimensional linkage design, and the advantages of a coaxial drive. Combine the advantages: the bridge 680 on the right linkage 670, 674 is much lower, its unsupported length between the vertical member 684 and the wrist 690 is shorter than in prior art coaxial dual SCARA arms, and the joint All are below the end effector, where the inactive arms 668, 672 rotate while the active arms 670, 674 extend. In other aspects, an arm that does not exhibit this behavior may be provided with a different band drive with a non-circular pulley instead of the conventional one disclosed herein. Alternatively, the upper end effector may be The supporting bridge may be eliminated by utilizing a mechanism similar to that described above for FIGS. 25A, 25B, 27, and 28.

次に、図33Aおよび33Bを参照すると、アーム702を有するロボット700の上面図および側面図がそれぞれ示されている。アーム702は図21~23に示されたアームの特徴と同様の特徴を有してもよいが、前腕長さは上腕長さよりも短く、例としてブリッジ680に関して説明されたとおりのブリッジを用い、前腕は同じ高さに配置される。リンケージは両方ともそれらの収縮位置で示されている。図33Aおよび33Bでは、右側上腕708は左側上腕706の上方に配置される。代替的に、左側上部706が右側上腕708の上方に配置されてもよい。同様に、右側リンケージ712、716の第3のリンクおよびエンドエフェクタ716は、左側リンケージ710、714の第3のリンクおよびエンドエフェクタ714の真上に延びるブリッジを特徴とする。代替的に、左側リンケージ710、714の第3のリンクおよびエンドエフェクタ714が、右側リンケージ712、716の第3のリンクおよびエンドエフェクタ716の真上に延びてもよいブリッジを特徴としてもよい。アームの個々のリンクを駆動するために用いられる内部機構は、図21~23に示された実施形態と同様であってもよい。2本の上腕706、708の各々は1つのモータによって独立して駆動される。前腕710、712は、少なくとも1つの非円形プーリを各々有するバンド機構を介して第3のモータに結合される。エンドエフェクタを有する第3のリンク714、716は、少なくとも1つの非円形プーリを各々有するバンド駆動装置によって束縛される。バンド駆動装置は、上腕706、708の一方の回転が、対応するリンケージを、他方のリンケージが静止したままとどまっている間に、直線に沿って伸長および収縮させるように設計される。リンケージの各々の内のバンド駆動装置は、図5および6に示される実施形態のために説明された方法論を用いて設計される。図5および6に示される実施形態のために提示された運動学方程式を同様にデュアルアームの2つのリンケージの各々のために用いることができる。図34A、34Bおよび34Cを同様に参照すると、右側リンケージ708、712、716が伸長する際の図33Aおよび33Bのアームが示されている。ここで、アクティブなリンケージ712、716が伸長する間に、非アクティブなリンケージ706、710、714は静止したままとどまる。すなわち、右側リンケージが伸長する間に左側リンケージは動かず、左側リンケージが伸長するときに右側リンケージは動かない。図示されている実施形態は、並列双対スカラ機構の利点、例えば、小さい容積を有する浅いチャンバをもたらす、スリムな外形、および同軸駆動装置の利点を組み合わせる。右側リンケージ上のブリッジははるかにより低く、その支持されない長さは既存の同軸の双対スカラアームの場合よりも短く、関節の全てはエンドエフェクタの下方にある。アクティブなリンケージが伸長する間に、非アクティブなリンケージは静止したままとどまる。アクティブなリンケージは荷重を伴わずにより高速に伸長または収縮しうるため、より高いスループットが潜在的にもたらされる。代替的に、上部エンドエフェクタを支持するブリッジは、図25、27および28のために説明されたものと同様の機構を利用することによって、排除されてもよい。 33A and 33B, top and side views, respectively, of a robot 700 with an arm 702 are shown. Arm 702 may have features similar to those of the arms shown in FIGS. 21-23, but with a forearm length shorter than the upper arm length, using a bridge as described with respect to bridge 680, as an example; The forearms are placed at the same height. Both linkages are shown in their retracted positions. In FIGS. 33A and 33B, right upper arm 708 is positioned above left upper arm 706. Alternatively, the left upper portion 706 may be positioned above the right upper arm 708. Similarly, the third link of the right linkages 712 , 716 and the end effector 716 feature a bridge that extends directly above the third link and end effector 714 of the left linkages 710 , 714 . Alternatively, the third link of the left linkages 710, 714 and the end effector 714 may feature a bridge that may extend directly above the third link and end effector 716 of the right linkages 712, 716. The internal mechanisms used to drive the individual links of the arms may be similar to the embodiments shown in FIGS. 21-23. Each of the two upper arms 706, 708 is independently driven by one motor. The forearms 710, 712 are coupled to a third motor via a band mechanism each having at least one non-circular pulley. The third links 714, 716 with end effectors are constrained by band drives each having at least one non-circular pulley. The band drive is designed such that rotation of one of the upper arms 706, 708 causes the corresponding linkage to extend and retract along a straight line while the other linkage remains stationary. The band drives within each of the linkages are designed using the methodology described for the embodiments shown in FIGS. 5 and 6. The kinematic equations presented for the embodiments shown in FIGS. 5 and 6 can similarly be used for each of the two linkages of the dual arm. 34A, 34B and 34C, the arms of FIGS. 33A and 33B are shown as the right linkages 708, 712, 716 are extended. Here, the inactive linkages 706, 710, 714 remain stationary while the active linkages 712, 716 extend. That is, the left linkage does not move while the right linkage extends, and the right linkage does not move while the left linkage extends. The illustrated embodiment combines the advantages of a parallel dual scalar mechanism, such as a slim profile resulting in a shallow chamber with a small volume, and a coaxial drive. The bridge on the right-hand linkage is much lower, its unsupported length is shorter than that of existing coaxial dual SCARA arms, and all of the articulation is below the end effector. Inactive linkages remain stationary while active linkages extend. Active linkages can extend or retract faster without loading, potentially resulting in higher throughput. Alternatively, the bridge supporting the upper end effector may be eliminated by utilizing a mechanism similar to that described for FIGS. 25, 27 and 28.

次に、図35Aおよび35Bを参照すると、リンケージが両方ともそれらの収縮位置で示されているアーム732を有するロボット730の上面図および側面図が示されている。各リンケージは、合計4枚の支持可能な基板のために互いからオフセットされた2枚の基板を各々支持する、双対保持器エンドエフェクタ(dual-holder end-effector)740、742を有する。アーム732の個々のリンクを駆動するために用いられる内部機構は、図10および11、例えば、図13と同一であってもよい。共通の上腕734は1つのモータによって駆動される。2本の前腕736、738の各々は1つのモータによって、従来のプーリを有するバンド駆動装置を通じて独立して駆動される。エンドエフェクタ740、742を有する第3のリンクは、上腕および前腕の不等長の影響を相殺する、少なくとも1つの非円形プーリを各々有するバンド駆動装置によって束縛される。図示されている実施形態は、上腕よりも長い前腕を有する。代替的に、前腕はより短くてもよい。リンケージの各々の内のバンド駆動装置は、図1および2のために説明された方法論を用いて設計される。図1および2のために提示された運動学方程式が同様にデュアルアームの2つのリンケージの各々のために用いられてもよい。図36を同様に参照すると、一方のリンケージ738、742が伸長する際の図35Aおよび35Bのアームが示されている。アクティブなリンケージ738、742が伸長する間に、非アクティブなリンケージ736、740は回転することに留意されたい。例えば、下部リンケージが伸長するにつれて上部リンケージは回転し、上部リンケージが伸長するにつれて下部リンケージは回転する。図37および38と比べて、エンドエフェクタは、反対側の肘との干渉を回避する形状に作られる必要がない。 35A and 35B, top and side views of a robot 730 having an arm 732 with linkages both shown in their retracted positions are shown. Each linkage has dual-holder end-effectors 740, 742, each supporting two substrates offset from each other for a total of four supportable substrates. The internal mechanisms used to drive the individual links of arm 732 may be the same as in FIGS. 10 and 11, eg, FIG. 13. The common upper arm 734 is driven by one motor. Each of the two forearms 736, 738 is independently driven by one motor through a band drive with conventional pulleys. The third link with end effectors 740, 742 is constrained by a band drive each having at least one non-circular pulley that counteracts the effects of unequal lengths of the upper arm and forearm. The illustrated embodiment has a forearm that is longer than the upper arm. Alternatively, the forearm may be shorter. The band drives within each of the linkages are designed using the methodology described for FIGS. 1 and 2. The kinematic equations presented for FIGS. 1 and 2 may similarly be used for each of the two linkages of the dual arm. Referring also to FIG. 36, the arms of FIGS. 35A and 35B are shown as one linkage 738, 742 is extended. Note that the inactive linkages 736, 740 rotate while the active linkages 738, 742 extend. For example, as the lower linkage extends, the upper linkage rotates, and as the upper linkage extends, the lower linkage rotates. Compared to Figures 37 and 38, the end effector does not need to be shaped to avoid interference with the opposite elbow.

次に、図37Aおよび37Bを参照すると、アーム750を有するロボットの上面図および側面図がそれぞれ示されている。リンケージは両方ともそれらの収縮位置で示されており、各リンケージは双対保持器エンドエフェクタ758、760を有する。一体化された上腕リンク752は、図37Aおよび37Bに示されるように、単一の部品であってもよく、あるいは上腕リンクは、図38Aおよび38Bの例に示されるように、2つ以上の部分752'、752"によって形成してもよい。アームの個々のリンクを駆動するために用いられる内部機構は、図15~19、例えば、図19と同一であってもよい。一体化された上腕752は1つのモータによって駆動される。2本の前腕754、756の各々は1つのモータによって、従来のプーリを有するバンド駆動装置を通じて独立して駆動される。エンドエフェクタを有する第3のリンク758、760は、上腕および前腕の不等長の影響を相殺する、少なくとも1つの非円形プーリを各々有するバンド駆動装置によって束縛される。図示されている実施形態は、上腕よりも長い前腕を有する。代替的に、前腕はより短くてもよい。リンケージの各々の内のバンド駆動装置は、図1および2のために説明された方法論を用いて設計される。図1および2のために提示された運動学方程式が同様にデュアルアームの2つのリンケージの各々のために用いられてもよい。アームが回転するために、ロボットの3本の駆動シャフトは全てアームの回転方向に同じ量だけ動く必要がある。エンドエフェクタアセンブリの一方が直線経路に沿って半径方向に伸長および収縮するために、共通の上腕の駆動シャフト、およびアクティブなリンケージに関連付けられた前腕に結合された駆動シャフトは、図1および2のための逆運動学方程式に従って協調して動く必要がある。同時に、他方の前腕に結合された駆動シャフトは、非アクティブなリンケージが収縮したままとどまるために、共通の上腕の駆動シャフトと同期して回転する必要がある。図39を同様に参照すると、一方のリンケージ756、760が伸長する際の図37Aおよび37Bのアームが示されている。ここで、アクティブなリンケージが伸長する間に、非アクティブなリンケージ754、758は回転する。例えば、左側リンケージが伸長するにつれて右側リンケージは回転し、右側リンケージが伸長するにつれて左側リンケージは回転する。図示されている実施形態はブリッジを有しない。上部手首は下部エンドエフェクタ上のウェハの一方の真上を移動する。ここで、アームおよびエンドエフェクタは、上部肘が下部エンドエフェクタに触れずに通過するように設計される必要がある。 37A and 37B, top and side views, respectively, of a robot with arm 750 are shown. Both linkages are shown in their retracted positions, and each linkage has dual retainer end effectors 758, 760. The integrated bicep link 752 may be a single piece, as shown in FIGS. 37A and 37B, or the bicep link may be made up of two or more pieces, as shown in the example of FIGS. 38A and 38B. The internal mechanism used to drive the individual links of the arm may be the same as in FIGS. 15-19, e.g. The upper arm 752 is driven by one motor. Each of the two forearms 754, 756 is driven independently by one motor through a band drive with a conventional pulley. A third link with an end effector. 758, 760 are constrained by band drives each having at least one non-circular pulley that counteracts the effects of unequal lengths of the upper arm and forearm. The illustrated embodiment has a longer forearm than the upper arm. Alternatively, the forearm may be shorter. The band drive within each of the linkages is designed using the methodology described for Figures 1 and 2. Presented for Figures 1 and 2. The kinematics equations given may be similarly used for each of the two linkages of the dual arm. Because the arm rotates, all three drive shafts of the robot move the same amount in the direction of arm rotation. In order for one of the end effector assemblies to extend and retract radially along a straight path, a common upper arm drive shaft, and a drive shaft coupled to the forearm associated with the active linkage, are required. 1 and 2 must move in a coordinated manner according to the inverse kinematics equations for 1 and 2. At the same time, the drive shaft coupled to the other forearm must move in unison with the drive shaft of the common upper arm in order for the inactive linkage to remain retracted. Referring also to Figure 39, the arms of Figures 37A and 37B are shown as one linkage 756, 760 is extended, where the active linkage is extended. During this time, the inactive linkages 754, 758 rotate. For example, as the left linkage extends, the right linkage rotates, and as the right linkage extends, the left linkage rotates. The illustrated embodiment has a bridge. No. The upper wrist moves directly over one of the wafers on the lower end effector, where the arm and end effector must be designed such that the upper elbow passes the lower end effector without touching it.

次に、図40Aおよび40Bを参照すると、アーム782を有するロボット780の上面図および側面図がそれぞれ示されている。リンケージは両方ともそれらの収縮位置で示されており、各リンケージは双対保持器エンドエフェクタ792、794を有する。アームの個々のリンクを駆動するために用いられる内部機構は図21~23と同一であってもよい。2本の上腕784、786の各々は1つのモータによって独立して駆動される。前腕788、790は、少なくとも1つの非円形プーリを各々有するバンド機構を介して第3のモータに結合される。エンドエフェクタ792、794を有する第3のリンクは、少なくとも1つの非円形プーリを各々有するバンド駆動装置によって束縛される。バンド駆動装置は、上腕の一方の回転が、対応するリンケージを、他方のリンケージが静止したままとどまっている間に、直線に沿って伸長および収縮させるように設計される。図示されている実施形態は、上腕よりも長い前腕を有する。代替的に、前腕はより短くてもよい。リンケージの各々の内のバンド駆動装置は、図5および6のために説明された方法論を用いて設計される。図5および6のために提示された運動学方程式を同様にデュアルアームの2つのリンケージの各々のために用いることができる。アームが回転するために、ロボットの3本の駆動シャフトは全てアームの回転方向に同じ量だけ動く必要がある。エンドエフェクタアセンブリの一方が直線経路に沿って半径方向に伸長および収縮するために、アクティブなリンケージに関連付けられた上腕の駆動シャフトは図5および6のための逆運動学方程式に従って回転される必要があり、他の2本の駆動シャフトは静止した状態に保持される必要がある。図41を同様に参照すると、一方のリンケージ784、788、794が伸長する際の図40Aおよび40Bのアームが示されている。アクティブなリンケージ784、788、794が伸長する間に、非アクティブなリンケージ786、790、792は静止したままであってもよいことに留意されたい。すなわち、右側リンケージが伸長する間に左側リンケージは動かず、左側リンケージが伸長するときに右側リンケージは動かない。代替的に、例えば、図41と比べて右側リンケージが独立して若干伸長する図42に見られるように、左側および右側リンケージは独立して半径方向に同時に動かされてもよい。上部リンケージの肘の運動は下部エンドエフェクタ上のウェハとの潜在的干渉のために制限されうる。これは、図41に示されるように、ロボットのリーチを制限しうる。この制限は、図42示されるように、追加の間隙を提供し、完全なリーチを達成するために、下部リンケージを若干伸長させることによって緩和されてもよい。図示されている実施形態はブリッジを有しない。上部リンケージの手首は下部エンドエフェクタ上のウェハの上方を移動してもよい。 40A and 40B, top and side views, respectively, of a robot 780 with an arm 782 are shown. Both linkages are shown in their retracted positions, and each linkage has dual retainer end effectors 792, 794. The internal mechanism used to drive the individual links of the arm may be the same as in Figures 21-23. Each of the two upper arms 784, 786 is independently driven by one motor. Forearms 788, 790 are coupled to a third motor via a band mechanism each having at least one non-circular pulley. A third link with end effectors 792, 794 is restrained by a band drive each having at least one non-circular pulley. The band drive is designed such that rotation of one of the upper arms causes the corresponding linkage to extend and retract along a straight line while the other linkage remains stationary. The illustrated embodiment has a forearm that is longer than the upper arm. Alternatively, the forearm may be shorter. The band drives within each of the linkages are designed using the methodology described for FIGS. 5 and 6. The kinematic equations presented for FIGS. 5 and 6 can similarly be used for each of the two linkages of the dual arm. In order for the arm to rotate, all three drive shafts of the robot must move the same amount in the direction of arm rotation. In order for one of the end effector assemblies to radially extend and retract along a linear path, the upper arm drive shaft associated with the active linkage needs to be rotated according to the inverse kinematics equations for FIGS. and the other two drive shafts must be held stationary. Referring also to FIG. 41, the arms of FIGS. 40A and 40B are shown as one linkage 784, 788, 794 is extended. Note that inactive linkages 786, 790, 792 may remain stationary while active linkages 784, 788, 794 extend. That is, the left linkage does not move while the right linkage extends, and the right linkage does not move while the left linkage extends. Alternatively, the left and right linkages may be moved independently and radially simultaneously, for example as seen in FIG. 42 where the right linkage is independently slightly elongated compared to FIG. 41. Upper linkage elbow movement may be limited due to potential interference with the wafer on the lower end effector. This may limit the robot's reach, as shown in FIG. 41. This limitation may be alleviated by slightly elongating the lower linkage to provide additional clearance and achieve full reach, as shown in FIG. 42. The illustrated embodiment does not have a bridge. The wrist of the upper linkage may move over the wafer on the lower end effector.

次に、図43Aおよび43Bを参照すると、アーム812を有するロボット810の上面図および側面図がそれぞれ示されている。リンケージは両方ともそれらの収縮位置で示されており、各リンケージは双対保持器エンドエフェクタ820、822を有する。アームの個々のリンクを駆動するために用いられる内部機構は図10~13と同一であってもよい。共通の上腕814は1つのモータによって駆動される。2本の前腕816、818の各々は1つのモータによって、従来のプーリを有するバンド駆動装置を通じて独立して駆動される。エンドエフェクタ820、822を有する第3のリンクは、上腕および前腕の不等長の影響を相殺する、少なくとも1つの非円形プーリを各々有するバンド駆動装置によって束縛される。図示されている実施形態では、前腕は上腕よりも短い。代替的に、前腕はより長くてもよい。リンケージの各々の内のバンド駆動装置は、図1および2のために説明された方法論を用いて設計される。図1および2のために提示された運動学方程式が同様にデュアルアームの2つのリンケージの各々のために用いられてもよい。図44および45を同様に参照すると、上部リンケージ818、822が伸長する際の図43Aおよび43Bのアームが示されている。アクティブなリンケージ818、822が伸長する間に、非アクティブなリンケージ816、820は回転することに留意されたい。例えば、下部リンケージが伸長するにつれて上部リンケージは回転し、上部リンケージが伸長するにつれて下部リンケージは回転する。図44および45は、上部リンケージ818、822の手首関節824が、アームの下部リンケージ816、820によって運搬されるウェハ826の真上を移動しないことを示す。図示されている実施形態はブリッジを有しない。図46および47と比べて、エンドエフェクタは、反対側の肘との干渉を回避する形状に作られる必要がない。 43A and 43B, top and side views, respectively, of a robot 810 with an arm 812 are shown. Both linkages are shown in their retracted positions, and each linkage has dual retainer end effectors 820, 822. The internal mechanism used to drive the individual links of the arm may be the same as in Figures 10-13. The common upper arm 814 is driven by one motor. Each of the two forearms 816, 818 is independently driven by one motor through a band drive with conventional pulleys. The third link with end effectors 820, 822 is restrained by a band drive each having at least one non-circular pulley that counteracts the effects of unequal lengths of the upper arm and forearm. In the illustrated embodiment, the forearm is shorter than the upper arm. Alternatively, the forearm may be longer. The band drives within each of the linkages are designed using the methodology described for FIGS. 1 and 2. The kinematic equations presented for FIGS. 1 and 2 may similarly be used for each of the two linkages of the dual arm. 44 and 45, the arms of FIGS. 43A and 43B are shown as the upper linkages 818, 822 are extended. Note that the inactive linkages 816, 820 rotate while the active linkages 818, 822 extend. For example, as the lower linkage extends, the upper linkage rotates, and as the upper linkage extends, the lower linkage rotates. 44 and 45 show that the wrist joints 824 of the upper linkages 818, 822 do not move directly over the wafer 826 carried by the lower linkages 816, 820 of the arms. The illustrated embodiment does not have a bridge. Compared to Figures 46 and 47, the end effector does not need to be shaped to avoid interference with the opposite elbow.

次に、図46Aおよび46Bを参照すると、アーム842を有するロボット840の上面図および側面図がそれぞれ示されている。リンケージは両方ともそれらの収縮位置で示されており、各リンケージは双対保持器エンドエフェクタ850、852を有する。一体化された上腕リンク844は、図46Aおよび46Bに示されるように、単一の部品であることができるか、あるいは上腕リンクは、図47Aおよび47Bの例に示されるように、2つ以上の部分844'、844"によって形成することができる。アームの個々のリンクを駆動するために用いられる内部機構は、図15~19、例えば、図19と同一であってもよい。一体化された上腕844は1つのモータによって駆動される。2本の前腕846、848の各々は1つのモータによって、従来のプーリを有するバンド駆動装置を通じて独立して駆動される。エンドエフェクタ850、852を有する第3のリンクは、上腕および前腕の不等長の影響を相殺する、少なくとも1つの非円形プーリを各々有するバンド駆動装置によって束縛される。図示されている実施形態では、前腕は上腕よりも短い。代替的に、前腕はより長くてもよい。リンケージの各々の内のバンド駆動装置は、図1および2のために説明された方法論を用いて設計される。図1および2のために提示された運動学方程式が同様にデュアルアームの2つのリンケージの各々のために用いられてもよい。アームが回転するために、ロボットの3本の駆動シャフトは全てアームの回転方向に同じ量だけ動く必要がある。エンドエフェクタアセンブリの一方が直線経路に沿って半径方向に伸長および収縮するために、共通の上腕844の駆動シャフト、およびアクティブなリンケージに関連付けられた前腕に結合された駆動シャフトは、図1および2のための逆運動学方程式に従って協調して動く必要がある。同時に、他方の前腕に結合された駆動シャフトは、非アクティブなリンケージが収縮したままとどまるために、共通の上腕の駆動シャフトと同期して回転する必要がある。図48および49を同様に参照すると、上部リンケージ848、852が伸長する際の図46Aおよび46Bのアームが示されている。ここで、アクティブなリンケージ848、852が伸長する間に、非アクティブなリンケージ846、850は回転する。例えば、下部リンケージが伸長するにつれて上部リンケージは回転し、上部リンケージが伸長するにつれて下部リンケージは回転する。図48および49は、上部リンケージの手首関節854が、アームの下部リンケージによって運搬されるウェハ856の真上を移動しないことを示す。図示されている実施形態はブリッジを有せず、上部リンケージの手首関節は、下部リンケージによって運搬されるウェハの真上を移動しない。ここでは、非アクティブなアームはより小さく回転し、アクティブなアームが荷重を伴わずに伸長または収縮する際におけるより高い運動速度を可能にする。 46A and 46B, top and side views, respectively, of a robot 840 with an arm 842 are shown. Both linkages are shown in their retracted positions, and each linkage has dual retainer end effectors 850, 852. The integrated bicep link 844 can be a single piece, as shown in FIGS. 46A and 46B, or the bicep link can be two or more pieces, as shown in the example of FIGS. 47A and 47B. The internal mechanism used to drive the individual links of the arm may be the same as in FIGS. 15-19, e.g. The upper arm 844 is driven by one motor. Each of the two forearms 846, 848 is driven independently by one motor through a band drive with a conventional pulley. It has end effectors 850, 852. The third link is restrained by a band drive device each having at least one non-circular pulley that counteracts the effects of unequal lengths of the upper arm and forearm. In the illustrated embodiment, the forearm is shorter than the upper arm. Alternatively, the forearm may be longer. The band drive within each of the linkages is designed using the methodology described for Figures 1 and 2. Presented for Figures 1 and 2. The kinematics equations given may be similarly used for each of the two linkages of the dual arm. Because the arm rotates, all three drive shafts of the robot move the same amount in the direction of arm rotation. In order for one of the end effector assemblies to radially extend and retract along a straight path, the common upper arm 844 drive shaft and the drive shaft coupled to the forearm associated with the active linkage must must move in concert according to the inverse kinematics equations for Figures 1 and 2. At the same time, the drive shafts coupled to the other forearm must move in a coordinated manner according to the inverse kinematics equations for Figures 1 and 2. At the same time, the drive shafts coupled to the other forearm must be driven 48 and 49, the arms of FIGS. 46A and 46B are shown as the upper linkages 848, 852 extend. Here, the active linkage 848 , 852 extend, the inactive linkages 846, 850 rotate. For example, as the lower linkage extends, the upper linkage rotates, and as the upper linkage extends, the lower linkage rotates. FIGS. , indicating that the wrist joint 854 of the upper linkage does not move directly over the wafer 856 carried by the lower linkage of the arm. Do not move directly over the wafer carried by the linkage. Here, the inactive arm rotates less, allowing a higher rate of movement as the active arm extends or retracts without load.

次に、図50Aおよび50Bを参照すると、アーム872を有するロボット870の上面図および側面図が示されている。リンケージは両方ともそれらの収縮位置で示されており、各リンケージは双対保持器エンドエフェクタ880、882を有する。一体化された上腕リンク874は、図50Aおよび50Bに示されるように、単一の部品であることができるか、あるいは上腕リンクは、図47Aおよび47Bの例に示されるように、2つ以上の部分によって形成することができる。アームの個々のリンクを駆動するために用いられる内部機構は、図15~19、例えば、図18と同一であってもよい。一体化された上腕874は1つのモータによって駆動される。2本の前腕876、878の各々は1つのモータによって、従来のプーリを有するバンド駆動装置を通じて独立して駆動される。エンドエフェクタを有する第3のリンクは、上腕および前腕の不等長の影響を相殺する、少なくとも1つの非円形プーリを各々有するバンド駆動装置によって束縛される。図示されている実施形態では、前腕は上腕よりも短い。代替的に、前腕はより長くてもよい。リンケージの各々の内のバンド駆動装置は、図1および2のために説明された方法論を用いて設計されてもよい。図1および2のために提示された運動学方程式が同様にデュアルアームの2つのリンケージの各々のために用いられてもよい。アームが回転するために、ロボットの3本の駆動シャフトは全てアームの回転方向に同じ量だけ動く必要がある。エンドエフェクタアセンブリの一方が直線経路に沿って半径方向に伸長および収縮するために、共通の上腕874の駆動シャフト、およびアクティブなリンケージに関連付けられた前腕に結合された駆動シャフトは、図1および2のための逆運動学方程式に従って協調して動く必要がある。同時に、他方の前腕に結合された駆動シャフトは、非アクティブなリンケージが収縮したままとどまるために、共通の上腕874の駆動シャフトと同期して回転する必要がある。図51を同様に参照すると、一方のリンケージ878、882が伸長された状態における図50Aおよび50Bのアームが示されている。ここで、アクティブなリンケージ878、882が伸長する間に、非アクティブなリンケージ876、880は回転する。例えば、下部リンケージが伸長するにつれて上部リンケージは回転し、上部リンケージが伸長するにつれて下部リンケージは回転する。図示されている実施形態は、より短い短バンドを用い、より剛性が高くなりうる短い前腕リンクを有し、前腕は並列に配置され、浅いチャンバを容易にする。ここで、短いリンクは、より長い上腕によって対処されてもよい図46および47と比べて、非アクティブなアームのより大きな回転を生じさせうる。ブリッジ884が設けられており、アームおよびエンドエフェクタは、ブリッジ884が、伸長運動の間に、非アクティブなエンドエフェクタ880に触れずに通過するように設計されてもよい。ここでは、エンドエフェクタの基部は、図示されるように、角度がついた形状886を特徴とする。 50A and 50B, top and side views of a robot 870 having an arm 872 are shown. Both linkages are shown in their retracted positions, and each linkage has dual retainer end effectors 880, 882. The integrated bicep link 874 can be a single piece, as shown in FIGS. 50A and 50B, or the bicep link can be two or more pieces, as shown in the example of FIGS. 47A and 47B. can be formed by parts of The internal mechanism used to drive the individual links of the arm may be the same as in FIGS. 15-19, eg, FIG. 18. The integrated upper arm 874 is driven by one motor. Each of the two forearms 876, 878 is independently driven by one motor through a band drive with conventional pulleys. The third links with end effectors are constrained by band drives each having at least one non-circular pulley that counteracts the effects of unequal lengths of the upper arm and forearm. In the illustrated embodiment, the forearm is shorter than the upper arm. Alternatively, the forearm may be longer. The band drives within each of the linkages may be designed using the methodology described for FIGS. 1 and 2. The kinematic equations presented for FIGS. 1 and 2 may similarly be used for each of the two linkages of the dual arm. In order for the arm to rotate, all three drive shafts of the robot must move the same amount in the direction of arm rotation. In order for one of the end effector assemblies to radially extend and retract along a linear path, the common upper arm 874 drive shaft and the drive shaft coupled to the forearm associated with the active linkage are connected to the drive shaft of FIGS. It is necessary to move in a coordinated manner according to the inverse kinematics equation for. At the same time, the drive shaft coupled to the other forearm must rotate synchronously with the drive shaft of the common upper arm 874 in order for the inactive linkage to remain retracted. Referring also to FIG. 51, the arm of FIGS. 50A and 50B is shown with one linkage 878, 882 in an extended position. Here, the inactive linkages 876, 880 rotate while the active linkages 878, 882 extend. For example, as the lower linkage extends, the upper linkage rotates, and as the upper linkage extends, the lower linkage rotates. The illustrated embodiment uses shorter short bands, has short forearm links that can be more rigid, and the forearms are arranged in parallel to facilitate shallow chambers. Here, the short link may cause greater rotation of the inactive arm compared to FIGS. 46 and 47, which may be accommodated by a longer upper arm. A bridge 884 is provided, and the arms and end effectors may be designed such that the bridge 884 passes over the inactive end effector 880 during the extension movement without touching it. Here, the base of the end effector features an angled shape 886 as shown.

次に、図52Aおよび52Bを参照すると、アーム902を有するロボット900の上面図および側面図がそれぞれ示されている。リンケージは両方ともそれらの収縮位置で示されており、各リンケージは双対保持器エンドエフェクタを有する。アームの個々のリンクを駆動するために用いられる内部機構は図21~23と同一であってもよい。2本の上腕904、906の各々は1つのモータによって独立して駆動される。前腕908、910は、少なくとも1つの非円形プーリを各々有するバンド機構を介して第3のモータに結合される。エンドエフェクタ912、914を有する第3のリンクは、少なくとも1つの非円形プーリを各々有するバンド駆動装置によって束縛される。バンド駆動装置は、上腕904、906の一方の回転が、対応するリンケージを、他方のリンケージが静止したままとどまっている間に、直線に沿って伸長および収縮させるように設計される。図示されている実施形態では、前腕は上腕よりも短い。代替的に、前腕はより長くてもよい。リンケージの各々の内のバンド駆動装置は、図5~6のために説明された方法論を用いて設計される。図5~6のために提示された運動学方程式が同様にデュアルアームの2つのリンケージの各々のために用いられてもよい。アームが回転するために、ロボットの3本の駆動シャフトは全てアームの回転方向に同じ量だけ動く必要がある。エンドエフェクタアセンブリの一方が直線経路に沿って半径方向に伸長および収縮するために、アクティブなリンケージに関連付けられた上腕の駆動シャフトは図5~6のための逆運動学方程式に従って回転される必要があり、他の2本の駆動シャフトは静止した状態に保持される必要がある。図53を同様に参照すると、一方のリンケージ906、910、914が伸長された状態における図52Aおよび52Bのアームが示されている。アクティブなリンケージ906、910、914がブリッジ916とともに伸長する間に、非アクティブなリンケージ904、908、912は静止したままとどまることに留意されたい。すなわち、右側リンケージが伸長する間に左側リンケージは動く必要がなく、左側リンケージが伸長するときに右側リンケージは動く必要がない。ただし、リンケージは半径方向に独立して動かされてもよい。図示されている実施形態は、短いバンドを用い、より剛性が高くなりうるより短いリンク、および浅いチャンバを容易にする並列の前腕を有する。代替的に、前腕は、ブリッジを有する構成で上腕よりも長くてもよい。 52A and 52B, top and side views, respectively, of a robot 900 with an arm 902 are shown. Both linkages are shown in their retracted positions, and each linkage has dual retainer end effectors. The internal mechanism used to drive the individual links of the arm may be the same as in Figures 21-23. Each of the two upper arms 904, 906 is independently driven by one motor. The forearms 908, 910 are coupled to a third motor via a band mechanism each having at least one non-circular pulley. A third link with end effectors 912, 914 is restrained by a band drive each having at least one non-circular pulley. The band drive is designed such that rotation of one of the upper arms 904, 906 causes the corresponding linkage to extend and retract along a straight line while the other linkage remains stationary. In the illustrated embodiment, the forearm is shorter than the upper arm. Alternatively, the forearm may be longer. The band drives within each of the linkages are designed using the methodology described for FIGS. 5-6. The kinematic equations presented for FIGS. 5-6 may similarly be used for each of the two linkages of the dual arm. In order for the arm to rotate, all three drive shafts of the robot must move the same amount in the direction of arm rotation. In order for one of the end effector assemblies to radially extend and retract along a linear path, the upper arm drive shaft associated with the active linkage must be rotated according to the inverse kinematics equations for FIGS. and the other two drive shafts must be held stationary. Referring also to FIG. 53, the arm of FIGS. 52A and 52B is shown with one linkage 906, 910, 914 in an extended position. Note that while the active linkages 906, 910, 914 extend with the bridge 916, the inactive linkages 904, 908, 912 remain stationary. That is, the left linkage does not need to move while the right linkage extends, and the right linkage does not need to move when the left linkage extends. However, the linkage may also be moved independently in the radial direction. The illustrated embodiment uses short bands, has shorter links that can be more rigid, and parallel forearms that facilitate shallow chambers. Alternatively, the forearm may be longer than the upper arm in a bridged configuration.

次に、図54~55を参照すると、反対のエンドエフェクタ938、940を有する結合されたデュアルアーム930が示されている。図54Aおよび54Bはそれぞれ、アームを有するロボットの上面図および側面図を示す。リンケージは両方ともそれらの収縮位置で示されており、エンドエフェクタの横方向オフセットは上腕932および前腕934、936の関節間長さの差に相当する。一体化された上腕リンク932は、図54に示されるように、単一の部品であることができるか、または上腕リンクは2つ以上の部分によって形成することができる。例として、2部分の設計はより少ない材料を用いてより軽くなってもよく、左側および右側部分は同一の構成要素であってもよい。アームの個々のリンクを駆動するために用いられる内部機構は、図18および19に関して示されたもの、あるいは別のものに基づいてもよい。共通の上腕932は1つのモータによって駆動される。2本の前腕934、936の各々は1つのモータによって、従来のプーリを有するバンド駆動装置を通じて独立して駆動される。エンドエフェクタ938、940を有する第3のリンクは、上腕932および前腕934、936の不等長の影響を相殺する、少なくとも1つの非円形プーリを各々有するバンド駆動装置によって束縛される。リンケージの各々の内のバンド駆動装置は、図1に関して説明された方法論を用いて、または別の方法で設計される。図1のために提示された運動学方程式を同様にデュアルアームの2つのリンケージの各々のために用いることができる。図55A~55Cは、第1のリンケージ934、938および第2のリンケージ936、940が収縮位置から伸長する際の図54のアームを示す。エンドエフェクタの横方向オフセットは上腕932および前腕934、936の関節間長さの差に相当し、手首関節942、946は、ウェハの中心の軌道に対してこの差だけオフセットされた直線に沿って移動する。アクティブなリンケージが伸長する間に、非アクティブなリンケージは回転することに留意されたい。例えば、第1のリンケージが伸長するにつれて第2のリンケージは回転し、第2のリンケージが伸長するにつれて第1のリンケージは回転する。図55Aは、リンケージが両方とも収縮位置にある状態におけるアームを示す。図55Bは、第1のリンケージ934、938が伸長された様子を示す。図55Cは、第2のリンケージ936、940が伸長された様子を示す。前腕は同じ平面内を移動し、かつエンドエフェクタは同じ平面内を移動するため、図示されているアームは低い外形を有し、小さい容積を有する浅い真空チャンバを可能にする。一方のリンケージの手首の収縮位置は他方のリンケージの手首によって束縛されるため、アームの格納半径(containment radius)は大きくなってもよく、アームは、スロットバルブのサイズによってチャンバの直径が決定づけられる、多数のプロセスモジュールを用いる用途に特に適したものになる。その低い外形のゆえに、アームは、反対のエンドエフェクタを有するフロッグレッグ型アームに取って代わりうる。図示されている実施形態では、前腕は上腕よりも短い。代替的に、前腕はより長くてもよく、例えば、この場合には、前腕は異なる高さにあり、重なり合う。 54-55, a coupled dual arm 930 having opposing end effectors 938, 940 is shown. Figures 54A and 54B show top and side views, respectively, of a robot with an arm. Both linkages are shown in their retracted positions, with the lateral offset of the end effector corresponding to the difference in interarticular length of the upper arm 932 and forearm 934, 936. The integrated bicep link 932 can be a single piece, as shown in FIG. 54, or the bicep link can be formed by two or more parts. As an example, a two-part design may use less material and be lighter, and the left and right parts may be the same component. The internal mechanism used to drive the individual links of the arm may be based on that shown with respect to FIGS. 18 and 19, or otherwise. The common upper arm 932 is driven by one motor. Each of the two forearms 934, 936 is independently driven by one motor through a band drive with conventional pulleys. The third link with end effectors 938, 940 is constrained by a band drive each having at least one non-circular pulley that counteracts the effects of the unequal lengths of the upper arm 932 and forearm 934, 936. The band drives within each of the linkages are designed using the methodology described with respect to FIG. 1 or otherwise. The kinematic equations presented for FIG. 1 can similarly be used for each of the two linkages of the dual arm. 55A-55C illustrate the arm of FIG. 54 with first linkages 934, 938 and second linkages 936, 940 extended from the retracted position. The lateral offset of the end effector corresponds to the difference in inter-articular length of the upper arm 932 and forearm 934, 936, and the wrist joints 942, 946 are aligned along a straight line offset by this difference with respect to the trajectory of the center of the wafer. Moving. Note that the inactive linkages rotate while the active linkages extend. For example, as the first linkage extends, the second linkage rotates, and as the second linkage extends, the first linkage rotates. Figure 55A shows the arm with both linkages in the retracted position. FIG. 55B shows the first linkages 934, 938 extended. FIG. 55C shows the second linkage 936, 940 extended. Because the forearm moves in the same plane and the end effector moves in the same plane, the illustrated arm has a low profile, allowing for a shallow vacuum chamber with a small volume. Because the retracted position of the wrist of one linkage is constrained by the wrist of the other linkage, the containment radius of the arm may be large, and the arm has a chamber diameter dictated by the size of the slot valve. It becomes particularly suitable for applications using a large number of process modules. Because of its low profile, the arm can replace a frog-leg type arm with an opposing end effector. In the illustrated embodiment, the forearm is shorter than the upper arm. Alternatively, the forearms may be longer, for example in this case the forearms are at different heights and overlap.

図56~57を参照すると、反対のエンドエフェクタ970、972を有する独立したデュアルアーム960が示されている。図56Aおよび56Bは、アームを有するロボットの上面図および側面図を示す。リンケージは両方ともそれらの収縮位置で示されている。図56では、第1のリンケージの上腕962は第2のリンケージの上腕964の上方に配置されている。代替的に、第2のリンケージの上腕が第1のリンケージの上腕の上方に配置されてもよい。アームの個々のリンクを駆動するために用いられる内部機構は、図23に基づくか、または別様であってもよい。ここで、2本の上腕962、964の各々は1つのモータによって独立して駆動されてもよい。前腕966、968は、少なくとも1つの非円形プーリを各々有するバンド機構を介して第3のモータに結合される。エンドエフェクタ970、972を有する第3のリンクは、少なくとも1つの非円形プーリを各々有するバンド駆動装置によって束縛される。バンド駆動装置は、上腕の一方の回転が、対応するリンケージを、他方のリンケージが静止したままとどまっている間に、直線に沿って伸長および収縮させるように設計される。リンケージの各々の内のバンド駆動装置は、図5のために説明された方法論を用いて設計される。図5のために提示された運動学方程式を同様にデュアルアームの2つのリンケージの各々のために用いることができる。図57A~57Cは、第1のリンケージ962、966、970および第2のリンケージ964、968、972が収縮位置から伸長する際の図56のアームを示す。ここで、アクティブなリンケージが伸長する間に、非アクティブなリンケージは静止したままとどまる(ただし、そうする必要があるわけではない)。すなわち、第1のリンケージが伸長する間に第2のリンケージは動かず、第2のリンケージが伸長するときに第1のリンケージは動かない。前腕は同じ平面内を移動し、かつエンドエフェクタは同じ平面内を移動するため、アームは低い外形を有し、小さい容積を有する浅い真空チャンバを可能にする。一方のリンケージの手首の収縮位置は他方のリンケージの手首によって束縛されるため、アームの格納半径は大きくなり、アームは、スロットバルブのサイズによってチャンバの直径が決定づけられる、多数のプロセスモジュールを用いる用途に特に適したものになる。その低い外形のゆえに、アームは、反対のエンドエフェクタを有するフロッグレッグ型アームに取って代わることができる。図示されている実施形態では、前腕は上腕よりも短い。代替的に、前腕はより長くてもよく、例えば、この場合には、前腕は異なる高さにあり、重なり合う。 56-57, an independent dual arm 960 with opposing end effectors 970, 972 is shown. 56A and 56B show top and side views of a robot with arms. Both linkages are shown in their retracted positions. In FIG. 56, the upper arm 962 of the first linkage is positioned above the upper arm 964 of the second linkage. Alternatively, the upper arm of the second linkage may be positioned above the upper arm of the first linkage. The internal mechanism used to drive the individual links of the arm may be based on FIG. 23 or otherwise. Here, each of the two upper arms 962, 964 may be independently driven by one motor. Forearms 966, 968 are coupled to a third motor via a band mechanism each having at least one non-circular pulley. A third link with end effectors 970, 972 is restrained by a band drive each having at least one non-circular pulley. The band drive is designed such that rotation of one of the upper arms causes the corresponding linkage to extend and retract along a straight line while the other linkage remains stationary. The band drives within each of the linkages are designed using the methodology described for FIG. The kinematic equations presented for FIG. 5 can similarly be used for each of the two linkages of the dual arm. 57A-57C illustrate the arm of FIG. 56 with first linkage 962, 966, 970 and second linkage 964, 968, 972 extended from the retracted position. Here, the inactive linkages remain stationary while the active linkages elongate (although they are not required to do so). That is, the second linkage does not move while the first linkage extends, and the first linkage does not move when the second linkage extends. Because the forearm moves in the same plane and the end effector moves in the same plane, the arm has a low profile, allowing for a shallow vacuum chamber with a small volume. Because the retracted position of the wrist of one linkage is constrained by the wrist of the other linkage, the retraction radius of the arm is large and the arm is suitable for applications with multiple process modules where the chamber diameter is determined by the size of the slot valve. be particularly suitable for Because of its low profile, the arm can replace a frog-leg type arm with an opposing end effector. In the illustrated embodiment, the forearm is shorter than the upper arm. Alternatively, the forearms may be longer, for example in this case the forearms are at different heights and overlap.

次に、図58を参照すると、角度的にオフセットされたエンドエフェクタ998、1000を有する結合されたデュアルアーム990が示されている。図58Aおよび58Bは、アームを有するロボットの上面図および側面図を示す。リンケージは両方ともそれらの収縮位置で示されている。エンドエフェクタの横方向オフセット1002、1004は上腕992および前腕994、996の関節間長さの差に相当する。一体化された上腕リンク992は、図59に示されるように、単一の部品であってもよいし、2つ以上の部分によって形成してもよい。アームの個々のリンクを駆動するために用いられる内部機構は、図18および19に基づくか、または別様である。ここで、共通の上腕992は1つのモータによって駆動されてもよい。2本の前腕994、996の各々は1つのモータによって、従来のプーリを有するバンド駆動装置を通じて独立して駆動されてもよい。エンドエフェクタ998、1000を有する第3のリンクは、上腕および前腕の不等長の影響を相殺する、少なくとも1つの非円形プーリを各々有するバンド駆動装置によって束縛される。リンケージの各々の内のバンド駆動装置は、図1のために説明された方法論を用いて、または別の方法で設計される。図1のために提示された運動学方程式を同様にデュアルアームの2つのリンケージの各々のために用いることができる。図59A~Cを同様に参照すると、左側994、998および右側996、1000のリンケージが伸長する際の図58のアームが示されている。エンドエフェクタの横方向オフセット1002、1004は上腕および前腕の関節間長さの差に相当し、手首関節は、ウェハの中心の軌道に対してこの差だけオフセットされた直線に沿って移動する。ここで、アクティブなリンケージが伸長する間に、非アクティブなリンケージは回転する。例えば、左側リンケージが伸長するにつれて右側リンケージは回転し、右側リンケージが伸長するにつれて左側リンケージは回転する。図59Aは、リンケージが両方とも収縮位置にある状態におけるアームを示す。図59Bは、左側のリンケージ994、998が伸長された様子を示す。図59Cは、右側のリンケージ996、1000が伸長された様子を示す。ここで、アクティブなアームが伸長する間に、非アクティブなアームは回転する。図示されている実施形態では、前腕は上腕よりも短い。代替的に、前腕はより長くてもよく、例えば、この場合には、前腕は異なる高さにあり、重なり合う。図示されている実施形態では、エンドエフェクタは90度離れていてもよい。代替的に、任意の分離角度が提供されてもよい。 Referring now to FIG. 58, a combined dual arm 990 with angularly offset end effectors 998, 1000 is shown. Figures 58A and 58B show top and side views of a robot with arms. Both linkages are shown in their retracted positions. The end effector lateral offset 1002, 1004 corresponds to the difference in inter-articular length of the upper arm 992 and forearm 994, 996. The integrated upper arm link 992 may be a single piece, as shown in FIG. 59, or may be formed by two or more parts. The internal mechanism used to drive the individual links of the arm may be based on FIGS. 18 and 19 or otherwise. Here, the common upper arm 992 may be driven by one motor. Each of the two forearms 994, 996 may be driven independently by one motor through a band drive with conventional pulleys. The third link with end effectors 998, 1000 is restrained by a band drive each having at least one non-circular pulley that counteracts the effects of unequal lengths of the upper arm and forearm. The band drives within each of the linkages are designed using the methodology described for FIG. 1 or otherwise. The kinematic equations presented for FIG. 1 can similarly be used for each of the two linkages of the dual arm. 59A-C, the arms of FIG. 58 are shown as the left side 994, 998 and right side 996, 1000 linkages are extended. The lateral offset 1002, 1004 of the end effector corresponds to the difference in length between the upper arm and forearm joints, and the wrist joint moves along a straight line offset by this difference with respect to the trajectory of the center of the wafer. Here, the inactive linkage rotates while the active linkage extends. For example, as the left linkage extends, the right linkage rotates, and as the right linkage extends, the left linkage rotates. Figure 59A shows the arm with both linkages in the retracted position. Figure 59B shows the left linkages 994, 998 extended. Figure 59C shows the right linkage 996, 1000 extended. Here, the inactive arm rotates while the active arm extends. In the illustrated embodiment, the forearm is shorter than the upper arm. Alternatively, the forearms may be longer, for example in this case the forearms are at different heights and overlap. In the illustrated embodiment, the end effectors may be 90 degrees apart. Alternatively, any angle of separation may be provided.

次に、図60を参照すると、角度的にオフセットされたエンドエフェクタ1040、1042を有する独立したデュアルアーム1030が示されている。ここで、図60Aおよび60Bは、アームを有するロボットの上面図および側面図を示す。リンケージは両方ともそれらの収縮位置で示されている。図60では、右側上腕1034は左側上腕1032の下方に配置される。代替的に、左側上部が右側上腕の下方に配置されてもよい。アームの個々のリンクを駆動するために用いられる内部機構は図23に基づいてもよい。2本の上腕1032、1034の各々は1つのモータによって各々独立して駆動されてもよい。前腕は、少なくとも1つの非円形プーリを各々有するバンド機構を介して第3のモータに結合される。エンドエフェクタ1040、1042を有する第3のリンクは、少なくとも1つの非円形プーリを各々有するバンド駆動装置によって束縛される。バンド駆動装置は、上腕1032、1034の一方の回転が、対応するリンケージを、他方のリンケージが静止したままとどまっている間に、直線に沿って伸長および収縮させるように設計される。リンケージの各々の内のバンド駆動装置は、図5のために説明された方法論を用いて、または別の方法で設計される。図5のために提示された運動学方程式を同様にデュアルアームの2つのリンケージの各々のために用いることができる。図61A~61Cは、左側のリンケージ1032、1036、1040および次に右側のリンケージ1034、1038、1042が伸長する際の図60のアームを示す。ここで、アクティブなリンケージが伸長する間に、非アクティブなリンケージは静止したままとどまる(ただし、そうする必要があるわけではない)。すなわち、右側リンケージが伸長する間に左側リンケージは動かず、左側リンケージが伸長するときに右側リンケージは動かない。ここで、アクティブなリンケージが伸長する間に、非アクティブなリンケージは静止したままとどまる。図示されている実施形態では、前腕は上腕よりも短い。代替的に、前腕はより長くてもよく、例えば、この場合には、前腕は異なる高さにあり、重なり合う。図示されている実施形態では、エンドエフェクタは90度離れていてもよい。代替的に、任意の分離角度が提供されてもよい。 Referring now to FIG. 60, an independent dual arm 1030 with angularly offset end effectors 1040, 1042 is shown. Here, FIGS. 60A and 60B show top and side views of a robot with an arm. Both linkages are shown in their retracted positions. In FIG. 60, right upper arm 1034 is positioned below left upper arm 1032. Alternatively, the left upper part may be placed below the right upper arm. The internal mechanism used to drive the individual links of the arm may be based on FIG. 23. Each of the two upper arms 1032, 1034 may be independently driven by one motor. The forearms are coupled to a third motor via a band mechanism each having at least one non-circular pulley. A third link with end effectors 1040, 1042 is constrained by a band drive each having at least one non-circular pulley. The band drive is designed such that rotation of one of the upper arms 1032, 1034 causes the corresponding linkage to extend and retract along a straight line while the other linkage remains stationary. The band drives within each of the linkages are designed using the methodology described for FIG. 5, or otherwise. The kinematic equations presented for FIG. 5 can similarly be used for each of the two linkages of the dual arm. 61A-61C illustrate the arm of FIG. 60 as the left linkages 1032, 1036, 1040 and then the right linkages 1034, 1038, 1042 are extended. Here, the inactive linkages remain stationary while the active linkages elongate (although they are not required to do so). That is, the left linkage does not move while the right linkage extends, and the right linkage does not move while the left linkage extends. Here, the inactive linkages remain stationary while the active linkages extend. In the illustrated embodiment, the forearm is shorter than the upper arm. Alternatively, the forearms may be longer, for example in this case the forearms are at different heights and overlap. In the illustrated embodiment, the end effectors may be 90 degrees apart. Alternatively, any angle of separation may be provided.

図62に関する例または別様の例として、第3のリンクアセンブリと各々呼ばれてもよい、第3のリンクおよびエンドエフェクタ1060、1062は、アームの対応するリンケージが伸長および収縮する際に、質量中心1064、1066がそれぞれ手首関節1068、1070の直線軌道上またはその近くにあるように設計されてもよい。これは、第3のリンクアセンブリの質量中心において作用する慣性力および手首関節における反力によるモーメントを低減し、それゆえ、第3のリンクアセンブリを束縛するバンド機構にかかる荷重を低減する。ここで、第3のリンクアセンブリは、その質量中心が、ペイロードが存在するときには、手首関節軌道の一方の側にあり、ペイロードが存在しないときには、軌道の他方の側にあるようにさらに設計されてもよい。代替的に、通例、最良の直線追跡性能は、ペイロードを載せた状態で要求されるため、第3のリンクアセンブリは、図62に示されるように、その質量中心が、ペイロードが存在するときに実質的に手首関節軌道上にあるように設計されてもよい。図62において、1Lは左側リンケージの手首関節の中心の直線軌道であり、2Lは左側リンケージの手首関節の中心1070であり、3Lは左側リンケージの第3のリンクアセンブリの質量中心1066であり、4Lは、左側リンケージが伸長運動の開始時に加速する際に(または収縮運動の終了時に減速する際に)、左側リンケージの第3のリンクアセンブリに作用する力であり、5Lは、左側リンケージが伸長運動の開始時に加速する際に(または収縮運動の終了時に減速する際に)、左側リンケージの第3のリンクアセンブリの質量中心において作用する慣性力である。同様に、1Rは右側リンケージの手首関節の中心の直線軌道であり、2Rは右側リンケージの手首関節の中心1068であり、3Rは右側リンケージの第3のリンクアセンブリの質量中心1064であり、4Rは、右側リンケージが伸長運動の終了時に減速する際に(または収縮運動の開始時に加速する際に)、右側リンケージの第3のリンクアセンブリに作用する力であり、5Rは、右側リンケージが伸長運動の終了時に減速する際に(もしくは収縮運動の開始時に加速する際に)、右側リンケージの第3のリンクアセンブリの質量中心において作用する慣性力である。図示されている実施形態では、双対ウェハエンドエフェクタが提供されている。代替的な態様では、任意の好適なエンドエフェクタおよびアームもしくはリンクの幾何配置が提供されてもよい。 As an example with respect to FIG. 62, or as an alternative, the third link and end effector 1060, 1062, which may each be referred to as a third link assembly, has a mass The centers 1064, 1066 may be designed to be on or near the linear trajectory of the wrist joints 1068, 1070, respectively. This reduces the moment of inertia acting at the center of mass of the third link assembly and the reaction force at the wrist joint, thus reducing the load on the band mechanism restraining the third link assembly. wherein the third link assembly is further designed such that its center of mass is on one side of the wrist joint trajectory when the payload is present and on the other side of the trajectory when the payload is not present. Good too. Alternatively, since best straight-line tracking performance is typically required with a payload on board, the third link assembly may have its center of mass centered when a payload is present, as shown in FIG. It may be designed to lie substantially on the wrist joint trajectory. In FIG. 62, 1L is the linear trajectory of the wrist joint center of the left linkage, 2L is the center of the wrist joint of the left linkage 1070, 3L is the center of mass 1066 of the third link assembly of the left linkage, and 4L is the force acting on the third link assembly of the left linkage as the left linkage accelerates at the beginning of the extension motion (or decelerates at the end of the contraction motion), and 5L is the force acting on the third link assembly of the left linkage as the left linkage accelerates at the beginning of the extension motion (or decelerates at the end of the contraction motion); is the inertial force acting at the center of mass of the third link assembly of the left-hand linkage as it accelerates at the beginning of (or decelerates at the end of the retraction movement). Similarly, 1R is the linear trajectory of the center of the wrist joint of the right linkage, 2R is the center of the wrist joint of the right linkage 1068, 3R is the center of mass 1064 of the third link assembly of the right linkage, and 4R is the center of mass of the third link assembly of the right linkage. , 5R is the force acting on the third link assembly of the right-hand linkage as the right-hand linkage decelerates at the end of the extension movement (or accelerates at the beginning of the contraction movement), and 5R It is the inertial force that acts at the center of mass of the third link assembly of the right-hand linkage as it decelerates at the end (or as it accelerates at the beginning of the retraction movement). In the illustrated embodiment, a dual wafer end effector is provided. In alternative aspects, any suitable end effector and arm or link geometry may be provided.

代替的な態様では、本実施形態の態様のいずれかにおける上腕はモータによって、直接か、または任意の種類の連結装置もしくは伝達機構を介するかのいずれかによって駆動することができる。任意の伝達比が用いられてよい。代替的に、第2のリンクを作動させ、第3のリンクを束縛するバンド駆動装置は、ベルト駆動装置、ケーブル駆動装置、円形および非円形歯車、リンケージベースのメカニズムあるいは以上のものの任意の組み合わせ等の、同等の機能性の任意の他の機構によって置換することができる。代替的に、例えば、本実施形態のデュアルアームおよびクワッドアーム(quad arm)の態様では、各リンケージの第3のリンクは、図9のシングルアームのコンセプトと同様に、第3のリンクを、第2のモータによって駆動されるプーリに同期させる従来の2段バンド機構を介して、エンドエフェクタを半径方向に維持するように束縛することができる。代替的に、2段バンド機構は、ベルト駆動装置、ケーブル駆動装置、歯車駆動装置、リンケージベースのメカニズムまたは以上のものの任意の組み合わせ等の、任意の他の好適な機構によって置換することができる。代替的に、本実施形態のデュアルアームおよびクワッドアームの態様における上腕は同軸状に配置されなくてもよい。上腕は別個の肩関節を有することができる。デュアルアームおよびクワッドアームの2つのリンケージは、上腕の同じ長さおよび前腕の同じ長さを有する必要はない。一方のリンケージの上腕の長さは他方のリンケージの上腕の長さと異なってもよく、一方のリンケージの前腕の長さは他方のリンケージの前腕の長さと異なってもよい。前腕対上腕の比が2つのリンケージについて異なることもできる。左側および右側リンケージのリンクの異なる高さを有する本実施形態のデュアルアームおよびクワッドアームの態様では、左側および右側リンケージを相互交換することができる。デュアルアームおよびクワッドアームの2つのリンケージは同じ方向に沿って伸長する必要はない。アームは、各リンケージが異なる方向に伸長するように構成することができる。本実施形態の態様のいずれかにおける2つのリンケージは、3本よりも多いかまたは少ないリンク(第1のリンク=上腕、第2のリンク=前腕、第3のリンク=エンドエフェクタを有するリンク)からなってもよい。本実施形態のデュアルアームおよびクワッドアームの態様では、各リンケージは異なる数のリンクを有してもよい。本実施形態のシングルアームの態様では、第3のリンクは複数のエンドエフェクタを運搬することができる。任意の好適な数のエンドエフェクタおよび/または材料保持器が第3のリンクによって運搬されることができる。同様に、本実施形態のデュアルアームの態様では、各リンケージは任意の好適な数のエンドエフェクタを運搬することができる。どちらの場合でも、エンドエフェクタは、同じ平面内に位置付けられるか、互いの上方に積み重ねられるか、その2つの組み合わせで配置されるか、または任意の他の好適な仕方で配置されることができる。さらに、デュアルアームの構成については、例えば、2012年11月6日の出願日を有し、「独立したアームを有するロボットシステム(Robot System with Independent Arms)」と題し、一連番号第13/670,004号を有する係属中の米国特許出願に関して説明されているように、各アームは独立して動作可能であってもよく、例えば、回転、伸長および/またはz(垂直)において独立して動作可能であってもよい。同出願はその全体が参照により本明細書に組み込まれている。したがって、このような変更、組み合わせおよび変形は全て包含される。 In alternative aspects, the upper arm in any of the aspects of this embodiment may be driven by a motor, either directly or through any type of coupling or transmission mechanism. Any transmission ratio may be used. Alternatively, the band drive for actuating the second link and constraining the third link may include a belt drive, a cable drive, circular and non-circular gears, linkage-based mechanisms, or any combination of the above. can be replaced by any other mechanism of equivalent functionality. Alternatively, for example, in the dual-arm and quad-arm aspects of the present embodiments, the third link of each linkage could be similar to the single-arm concept of FIG. The end effector can be constrained to remain radial through a conventional two-stage band mechanism synchronized to pulleys driven by two motors. Alternatively, the two-stage band mechanism may be replaced by any other suitable mechanism, such as a belt drive, cable drive, gear drive, linkage-based mechanism, or any combination of the above. Alternatively, the upper arms in the dual-arm and quad-arm aspects of this embodiment may not be coaxially arranged. The upper arm can have a separate shoulder joint. The two linkages of the dual arm and quad arm do not need to have the same length of the upper arm and the same length of the forearm. The length of the upper arm of one linkage may be different from the length of the upper arm of the other linkage, and the length of the forearm of one linkage may be different than the length of the forearm of the other linkage. The forearm to upper arm ratio can also be different for the two linkages. In the dual arm and quad arm aspects of this embodiment with different heights of the links of the left and right side linkages, the left and right side linkages can be interchanged. The two linkages of the dual arm and quad arm do not need to extend along the same direction. The arms can be configured such that each linkage extends in a different direction. The two linkages in any of the aspects of this embodiment are from more or less than three links (first link = upper arm, second link = forearm, third link = link with end effector). It's okay to be. In the dual-arm and quad-arm aspects of this embodiment, each linkage may have a different number of links. In the single arm aspect of this embodiment, the third link can carry multiple end effectors. Any suitable number of end effectors and/or material retainers may be carried by the third link. Similarly, in the dual-arm aspect of this embodiment, each linkage can carry any suitable number of end effectors. In either case, the end effectors can be positioned in the same plane, stacked on top of each other, in a combination of the two, or in any other suitable manner. . Furthermore, regarding dual arm configurations, for example, the application has a filing date of November 6, 2012, entitled "Robot System with Independent Arms", serial number 13/670, Each arm may be independently movable, e.g. independently movable in rotation, extension and/or z (vertical), as described with respect to pending US patent application No. 004 It may be. This application is incorporated herein by reference in its entirety. Accordingly, all such modifications, combinations and variations are included.

例示的実施形態の一態様によれば、基板搬送装置は、基板を搬送するようになっている。基板搬送装置は、中心回転軸上で駆動部に結合される可動アームアセンブリを有する。基板支持体が手首回転軸上でアームアセンブリに結合される。アームアセンブリは伸長および収縮の間に中心回転軸の周りに回転する。手首回転軸は伸長および収縮の間に、中心回転軸に対する半径方向経路に平行であり、それからオフセットされた手首経路に沿って動く。基板支持体は伸長および収縮の間に、回転を伴うことなく半径方向経路と平行に動く。 According to one aspect of an exemplary embodiment, a substrate transport apparatus is adapted to transport a substrate. The substrate transport apparatus has a movable arm assembly coupled to a drive on a central rotation axis. A substrate support is coupled to the arm assembly on the wrist rotation axis. The arm assembly rotates about a central axis of rotation during extension and retraction. The wrist rotation axis moves during extension and contraction along a wrist path that is parallel to and offset from a radial path to the central rotation axis. The substrate support moves parallel to the radial path during expansion and contraction without rotation.

例示的実施形態の別の態様によれば、基板搬送装置は第1および第2の基板を搬送するようになっている。基板搬送装置は、共通回転軸上で駆動部に結合される第1および第2の独立した可動アームアセンブリを有する。第1および第2の基板支持体は、それぞれ第1および第2の手首回転軸上で第1および第2のアームアセンブリに結合される。第1および第2のアームアセンブリは伸長および収縮の間に共通回転軸の周りに回転する。第1および第2の手首回転軸は伸長および収縮の間に、共通回転軸に対する半径方向経路と平行で、それからオフセットされた第1および第2の手首経路に沿って動く。第1および第2の基板支持体は伸長および収縮の間に、回転を伴うことなく半径方向経路と平行に動く。 According to another aspect of the exemplary embodiment, a substrate transport apparatus is adapted to transport first and second substrates. The substrate transport apparatus has first and second independently movable arm assemblies coupled to a drive on a common axis of rotation. First and second substrate supports are coupled to the first and second arm assemblies on first and second wrist rotation axes, respectively. The first and second arm assemblies rotate about a common axis of rotation during extension and retraction. The first and second wrist rotation axes move during extension and contraction along first and second wrist paths that are parallel to and offset from a radial path relative to the common rotation axis. The first and second substrate supports move parallel to the radial path without rotation during extension and contraction.

例示的実施形態の別の態様によれば、基板搬送装置は、基板を搬送するようになっている。基板搬送装置は、駆動部、および駆動部に回転可能に結合される上腕を有し、上腕は中心軸の周りに回転可能である。肘プーリが上腕に固定される。前腕が上腕に回転可能に結合される。前腕は肘軸の周りに回転可能であり、肘軸は中心軸から上腕リンク長だけオフセットされている。エンドエフェクタは前腕に回転可能に結合される。エンドエフェクタは手首軸の周りに回転可能であり、手首軸は肘軸から前腕リンク長だけオフセットされている。エンドエフェクタは基板を支持する。手首プーリはエンドエフェクタに固定される。手首プーリはバンドを用いて肘プーリに結合される。前腕リンク長は上腕リンク長と異なる。エンドエフェクタは肘プーリ、手首プーリおよびバンドによって上腕に対して束縛され、それにより、基板は中心軸に対する線形半径方向経路に沿って動く。 According to another aspect of the example embodiment, a substrate transport apparatus is adapted to transport a substrate. The substrate transport device includes a drive part and an upper arm rotatably coupled to the drive part, and the upper arm is rotatable around a central axis. An elbow pulley is fixed to the upper arm. The forearm is rotatably coupled to the upper arm. The forearm is rotatable about an elbow axis that is offset from the central axis by a humeral link length. An end effector is rotatably coupled to the forearm. The end effector is rotatable about a wrist axis that is offset from the elbow axis by a forearm link length. The end effector supports the substrate. The wrist pulley is fixed to the end effector. The wrist pulley is coupled to the elbow pulley using a band. The forearm link length is different from the upper arm link length. The end effector is constrained to the upper arm by an elbow pulley, a wrist pulley, and a band such that the substrate moves along a linear radial path relative to the central axis.

例示的実施形態の別の態様によれば、基板搬送装置は、基板を搬送するようになっている。基板搬送装置は、第1および第2の回転駆動装置を有する駆動部を有する。上腕は中心回転軸上で第1の回転駆動装置に回転可能に結合される。前腕は上腕に回転可能に結合される。前腕は上腕の肘回転軸の周りに回転可能であり、肘回転軸は中心回転軸から上腕リンク長だけオフセットされている。前腕は、前腕連結装置を用いて第2の回転駆動装置にさらに結合され、第2の回転駆動装置によって肘回転軸の周りに駆動される。基板支持体は基板を支持する。基板支持体は前腕に回転可能に結合され、前腕の手首回転軸の周りに回転可能である。手首回転軸は肘回転軸から前腕リンク長だけオフセットされている。基板支持体は、基板支持体連結装置を用いて上腕にさらに結合され、肘回転軸の周りの前腕と上腕との間の相対運動によって手首回転軸の周りに駆動される。前腕リンク長は上腕リンク長と異なる。基板支持体は基板支持体連結装置によって、基板が中心回転軸に対する線形経路に沿って動くように束縛される。 According to another aspect of the example embodiment, a substrate transport apparatus is adapted to transport a substrate. The substrate transfer device has a drive section having first and second rotational drive devices. The upper arm is rotatably coupled to the first rotational drive on a central rotation axis. The forearm is rotatably coupled to the upper arm. The forearm is rotatable about an elbow rotation axis of the upper arm, and the elbow rotation axis is offset from the central rotation axis by the length of the upper arm link. The forearm is further coupled to the second rotational drive using the forearm coupling device and driven about the elbow rotation axis by the second rotational drive. The substrate support supports the substrate. The substrate support is rotatably coupled to the forearm and is rotatable about the wrist rotation axis of the forearm. The wrist rotation axis is offset from the elbow rotation axis by the forearm link length. The substrate support is further coupled to the upper arm using a substrate support coupling device and driven about the wrist rotation axis by relative movement between the forearm and the upper arm about the elbow rotation axis. The forearm link length is different from the upper arm link length. The substrate support is constrained by a substrate support coupling device such that the substrate moves along a linear path relative to the central axis of rotation.

例示的実施形態の別の態様によれば、線形経路は、中心回転軸と交差する方向に沿う。 According to another aspect of the exemplary embodiment, the linear path is along a direction that intersects the central axis of rotation.

例示的実施形態の別の態様によれば、線形経路は、中心回転軸と直角であり、それに対してオフセットされた方向に沿う。 According to another aspect of the exemplary embodiment, the linear path is along a direction that is perpendicular to and offset from the central axis of rotation.

例示的実施形態の別の態様によれば、手首回転軸は線形経路と平行な手首経路に沿って動く。 According to another aspect of the exemplary embodiment, the wrist rotation axis moves along a wrist path that is parallel to the linear path.

例示的実施形態の別の態様によれば、基板支持体連結装置は、1つ以上の非円形プーリを有するバンド駆動装置を有する。 According to another aspect of the exemplary embodiment, a substrate support coupling device has a band drive device having one or more non-circular pulleys.

例示的実施形態の別の態様によれば、前腕連結装置は、1つ以上の非円形プーリを有するバンド駆動装置を有する。 According to another aspect of the exemplary embodiment, a forearm coupling device has a band drive having one or more non-circular pulleys.

例示的実施形態の別の態様によれば、搬送装置は、駆動装置と、駆動装置に接続される第1のアームであって、第1のアームは、駆動装置と直列に接続される、第1のリンク、第2のリンクおよびエンドエフェクタを有し、第1のリンクおよび第2のリンクは異なる有効長を有する、第1のアームと、第1のアームが伸長または収縮されるときに駆動装置に対するエンドエフェクタの実質的に直線のみの運動を提供するために、第2のリンクに対するエンドエフェクタの回転を制限するためのシステムと、を有する。 According to another aspect of the exemplary embodiment, the transport device includes a drive device and a first arm connected to the drive device, the first arm being connected in series with the drive device. a first arm having a first link, a second link and an end effector, the first link and the second link having different effective lengths; and a first arm that is actuated when the first arm is extended or retracted. and a system for limiting rotation of the end effector relative to the second link to provide substantially only linear movement of the end effector relative to the device.

例示的実施形態の別の態様によれば、第1のリンクの有効長は第2のリンクの有効長よりも短い。 According to another aspect of the example embodiment, the effective length of the first link is shorter than the effective length of the second link.

例示的実施形態の別の態様によれば、第1のリンクの有効長は第2のリンクの有効長よりも長い。 According to another aspect of the example embodiment, the effective length of the first link is greater than the effective length of the second link.

例示的実施形態の別の態様によれば、エンドエフェクタは、第1および第2のリンクの有効長の差と略等しい、第2のリンクとの手首関節と基板支持部の中心線との間の横方向オフセットを有する。 According to another aspect of the exemplary embodiment, the end effector has a distance between the wrist joint and the centerline of the base support with the second link that is approximately equal to the difference in effective length of the first and second links. has a lateral offset of

例示的実施形態の別の態様によれば、回転を制限するためのシステムは、第1のアームが伸長または収縮されるときに、手首関節が駆動装置の中心回転軸に対して横方向オフセットに維持された状態で、エンドエフェクタを平行移動させるように構成される。 According to another aspect of the exemplary embodiment, the system for limiting rotation causes the wrist joint to be laterally offset relative to the central axis of rotation of the drive device when the first arm is extended or retracted. The end effector is configured to translate in the maintained state.

例示的実施形態の別の態様によれば、エンドエフェクタの回転を制限するためのシステムは、第1のアームが伸長または収縮されるときに、駆動装置に対するエンドエフェクタの実質的に半径方向のみの運動を提供する。 According to another aspect of the exemplary embodiment, a system for limiting rotation of an end effector includes substantially only a radial direction of the end effector relative to the drive device when the first arm is extended or retracted. Provide exercise.

例示的実施形態の別の態様によれば、エンドエフェクタの回転を制限するためのシステムは、エンドエフェクタが第1および第2のリンクの位置にかかわりなく駆動装置に対する半径方向に向くようにエンドエフェクタの配向を束縛するように構成される。 According to another aspect of the exemplary embodiment, a system for limiting rotation of an end effector includes a system for limiting rotation of an end effector such that the end effector is oriented radially relative to the drive device regardless of the positions of the first and second links. is configured to constrain the orientation of.

例示的実施形態の別の態様によれば、エンドエフェクタは、その上で少なくとも2枚の離間配置された基板を支持するように構成され、第2のリンクとのエンドエフェクタの手首関節と、第1のアームが伸長または収縮されるときのエンドエフェクタの直線線形運動経路の中心との間に横方向オフセットが設けられ、横方向オフセットは、第1のアームが伸長または収縮されるときにおける、手首関節が駆動装置の中心回転軸に対して横方向オフセットに維持された状態での、エンドエフェクタの実質的に平行移動のみの運動のために設けられる。 According to another aspect of the exemplary embodiment, the end effector is configured to support at least two spaced apart substrates thereon, the wrist joint of the end effector with the second link; A lateral offset is provided between the center of the straight linear motion path of the end effector when the first arm is extended or retracted, the lateral offset being the center of the linear motion path of the end effector when the first arm is extended or retracted; Provided for substantially translation-only movement of the end effector with the joint maintained at a lateral offset relative to the central axis of rotation of the drive device.

例示的実施形態の別の態様によれば、回転を制限するためのシステムは、プーリおよびバンドを有するバンド駆動装置を有する。 According to another aspect of an exemplary embodiment, a system for limiting rotation has a band drive having a pulley and a band.

例示的実施形態の別の態様によれば、プーリは少なくとも1つの非円形プーリを有する。 According to another aspect of the exemplary embodiment, the pulley has at least one non-circular pulley.

例示的実施形態の別の態様によれば、プーリは、第2のリンクまたはエンドエフェクタに固定接続される少なくとも1つのプーリを有する。 According to another aspect of the exemplary embodiment, the pulley has at least one pulley fixedly connected to the second link or end effector.

例示的実施形態の別の態様によれば、エンドエフェクタは、基板支持部、および基板支持部を第2のリンクとのエンドエフェクタの手首関節に接続する脚を有し、脚は、手首関節に接続される第1の部分、基板支持部に接続される第2の部分を有し、第1および第2の部分は約90度~約120度の角度で互いに接続される。 According to another aspect of the exemplary embodiment, an end effector has a substrate support and a leg connecting the substrate support to a wrist joint of the end effector with a second link, the leg connecting the wrist joint to the wrist joint. a first portion connected to the substrate support, a second portion connected to the substrate support, the first and second portions being connected to each other at an angle of about 90 degrees to about 120 degrees.

例示的実施形態の別の態様によれば、エンドエフェクタは、2つの基板支持部、および基板支持部を第2のリンクとのエンドエフェクタの手首関節に接続する脚フレームを有し、脚フレームは基部および2本の脚を有して実質的にU字形であり、各脚は基板支持部の個別の1つに接続され、手首関節は、基部の中心からオフセットされた場所においてエンドエフェクタを第2のリンクに接続する。 According to another aspect of the exemplary embodiment, an end effector has two substrate supports and a leg frame connecting the substrate support to a wrist joint of the end effector with a second link, the leg frame It is substantially U-shaped having a base and two legs, each leg being connected to a separate one of the substrate supports, and a wrist joint that engages the end effector at a location offset from the center of the base. Connect to link 2.

例示的実施形態の別の態様によれば、駆動装置によってアームの第1のリンクを回転させることと、第1のリンクが回転されるときにアームの第2のリンクを回転させること、ただし、第2のリンクは第1のリンク上で回転される、回転させることと、第2のリンク上でエンドエフェクタを回転させること、ただし、第1および第2のリンクは異なる有効長を有し、第2のリンク上におけるエンドエフェクタの回転は、アームが伸長または収縮されるときに、エンドエフェクタが駆動装置に対する実質的に直線のみの運動に制限されるように、束縛される、回転させることと、を含む、方法が提供される。 According to another aspect of the exemplary embodiment, rotating a first link of the arm by a drive device and rotating a second link of the arm when the first link is rotated, with the proviso that: the second link is rotated on the first link; and rotating the end effector on the second link, the first and second links having different effective lengths; Rotation of the end effector on the second link is constrained and rotational such that when the arm is extended or retracted, the end effector is restricted to substantially only linear movement relative to the drive. A method is provided, including.

例示的実施形態の別の態様によれば、運動は、駆動装置の中心軸に対する半径方向運動である。 According to another aspect of the exemplary embodiment, the movement is radial movement relative to the central axis of the drive device.

例示的実施形態の別の態様によれば、エンドエフェクタは、第1および第2のリンクの有効長の差と略等しい、第2のリンクとの手首関節と基板支持部の中心線との間の横方向オフセットを有する。 According to another aspect of the exemplary embodiment, the end effector has a distance between the wrist joint and the centerline of the base support with the second link that is approximately equal to the difference in effective length of the first and second links. has a lateral offset of

例示的実施形態の別の態様によれば、第2のリンク上でエンドエフェクタを回転させることは、第1のアームが伸長または収縮されるときに、第2のリンクとの手首関節が駆動装置の中心回転軸に対して横方向オフセットに維持された状態で、エンドエフェクタの平行移動運動のみを生じさせる。 According to another aspect of the exemplary embodiment, rotating the end effector on the second link causes the wrist joint with the second link to rotate when the first arm is extended or retracted. produces only translational movement of the end effector while being maintained at a lateral offset relative to the central axis of rotation of the end effector.

例示的実施形態の別の態様によれば、エンドエフェクタを回転させることは、第1のアームが伸長または収縮されるときに、駆動装置に対するエンドエフェクタの実質的に半径方向のみの運動を提供する。 According to another aspect of the exemplary embodiment, rotating the end effector provides substantially only radial movement of the end effector relative to the drive device when the first arm is extended or retracted. .

例示的実施形態の別の態様によれば、エンドエフェクタを回転させることは、エンドエフェクタが第1および第2のリンクの位置にかかわりなく駆動装置に対する半径方向に向くようにエンドエフェクタの配向を束縛する。 According to another aspect of the exemplary embodiment, rotating the end effector constrains the orientation of the end effector such that the end effector is radially oriented relative to the drive device regardless of the positions of the first and second links. do.

例示的実施形態の別の態様によれば、駆動装置と、駆動装置に接続されるアームであって、アームは、第1の関節において駆動装置に接続される第1のリンク、第2の関節において第1のリンクに接続される第2のリンク、および第3の関節において第2のリンクに接続されるエンドエフェクタを有し、第1のリンクは、第2および第3の関節の間の第2のリンクの第2の長さと異なる第1および第2の関節の間の第1の長さを有し、第3の関節におけるエンドエフェクタの運動は、アームの伸長および収縮の間に駆動装置の回転中心に対する実質的に直線の半径方向線内をたどるように束縛される、アームと、を有する搬送装置が提供される。 According to another aspect of the exemplary embodiment, a drive device and an arm connected to the drive device, the arm having a first link connected to the drive device at a first joint, a first link connected to the drive device at a second joint, and a first link connected to the drive device at a first joint; a second link connected to the first link at the joint, and an end effector connected to the second link at the third joint, the first link being connected to the second link at the third joint; a first length between the first and second joints that is different from a second length of the second link, and the movement of the end effector at the third joint is driven during extension and retraction of the arm; A transport device is provided having an arm constrained to follow in a substantially straight radial line relative to a center of rotation of the device.

一実施形態例によれば、搬送装置は、駆動装置と、駆動装置に接続される第1のアームであって、第1のアームは、駆動装置と直列に接続される、第1のリンク、第2のリンクおよびエンドエフェクタを有し、第1のリンクおよび第2のリンクは異なる有効長を有する、第1のアームと、第1のアームが伸長または収縮されるときに駆動装置に対するエンドエフェクタの実質的に直線のみの運動を提供するために、第2のリンクに対するエンドエフェクタの回転を制限するためのシステムと、を有する。 According to an example embodiment, the transport device includes a drive device and a first arm connected to the drive device, the first arm having a first link connected in series with the drive device; a first arm having a second link and an end effector, the first link and the second link having different effective lengths, and an end effector for the drive when the first arm is extended or retracted; and a system for limiting rotation of the end effector relative to the second link to provide substantially only linear movement of the end effector.

第1のリンクの有効長は第2のリンクの有効長よりも短くてもよい。第1のリンクの有効長は第2のリンクの有効長よりも長くてもよい。エンドエフェクタは、第1および第2のリンクの有効長の差と略等しい、第2のリンクとの手首関節と基板支持部の中心線との間の横方向オフセットを有してもよい。回転を制限するためのシステムは、第1のアームが伸長または収縮されるときに、手首関節が駆動装置の中心回転軸に対して横方向オフセットに維持された状態で、エンドエフェクタを平行移動させるように構成されてもよい。エンドエフェクタの回転を制限するためのシステムは、第1のアームが伸長または収縮されるときに、駆動装置に対するエンドエフェクタの実質的に半径方向のみの運動を提供してもよい。エンドエフェクタの回転を制限するためのシステムは、エンドエフェクタが第1および第2のリンクの位置にかかわりなく駆動装置に対する半径方向に向くようにエンドエフェクタの配向を束縛するように構成されてもよい。エンドエフェクタは、その上で少なくとも2枚の離間配置された基板を支持するように構成されてもよく、第2のリンクとのエンドエフェクタの手首関節と、第1のアームが伸長または収縮されるときのエンドエフェクタの直線線形運動経路の中心との間に横方向オフセットが設けられ、横方向オフセットは、第1のアームが伸長または収縮されるときにおける、手首関節が駆動装置の中心回転軸に対して横方向オフセットに維持された状態での、エンドエフェクタの実質的に平行移動のみの運動のために設けられる。回転を制限するためのシステムは、プーリおよびバンドを有するバンド駆動装置を有してもよい。プーリは少なくとも1つの非円形プーリを有してもよい。プーリは、第2のリンクまたはエンドエフェクタに固定接続される少なくとも1つのプーリを有してもよい。エンドエフェクタは、基板支持部、および基板支持部を第2のリンクとのエンドエフェクタの手首関節に接続する脚を有してもよく、脚は、手首関節に接続される第1の部分、基板支持部に接続される第2の部分を有し、第1および第2の部分は約90度~約120度の角度で互いに接続される。エンドエフェクタは、2つの基板支持部、および基板支持部を第2のリンクとのエンドエフェクタの手首関節に接続する脚フレームを有してもよく、脚フレームは基部および2本の脚を有して実質的にU字形であり、各脚は基板支持部の個別の1つに接続され、手首関節は、基部の中心からオフセットされた場所においてエンドエフェクタを第2のリンクに接続する。 The effective length of the first link may be shorter than the effective length of the second link. The effective length of the first link may be longer than the effective length of the second link. The end effector may have a lateral offset between the wrist joint with the second link and a centerline of the substrate support that is approximately equal to the difference in effective length of the first and second links. The system for limiting rotation translates the end effector when the first arm is extended or retracted, with the wrist joint maintained at a lateral offset with respect to the central axis of rotation of the drive device. It may be configured as follows. The system for limiting rotation of the end effector may provide substantially only radial movement of the end effector relative to the drive when the first arm is extended or retracted. The system for limiting rotation of the end effector may be configured to constrain the orientation of the end effector such that the end effector is radially oriented with respect to the drive regardless of the positions of the first and second links. . The end effector may be configured to support at least two spaced apart substrates thereon, the wrist joint of the end effector with the second link and the first arm being extended or retracted. A lateral offset is provided between the center of the straight linear motion path of the end effector when the first arm is extended or retracted; provided for substantially translation-only movement of the end effector while maintained at a lateral offset. A system for limiting rotation may include a band drive having a pulley and a band. The pulleys may include at least one non-circular pulley. The pulleys may have at least one pulley fixedly connected to the second link or end effector. The end effector may have a substrate support and a leg connecting the substrate support to a wrist joint of the end effector with a second link, the leg connecting the first portion connected to the wrist joint, the substrate a second portion connected to the support, and the first and second portions are connected to each other at an angle of about 90 degrees to about 120 degrees. The end effector may have two substrate supports and a leg frame connecting the substrate support to a wrist joint of the end effector with a second link, the leg frame having a base and two legs. is substantially U-shaped, with each leg connected to a separate one of the substrate supports, and a wrist joint connecting the end effector to the second link at a location offset from the center of the base.

1つの種類の方法例は、駆動装置によってアームの第1のリンクを回転させることと、第1のリンクが回転されるときにアームの第2のリンクを回転させること、ただし、第2のリンクは第1のリンク上で回転される、回転させることと、第2のリンク上でエンドエフェクタを回転させること、ただし、第1および第2のリンクは異なる有効長を有し、第2のリンク上におけるエンドエフェクタの回転は、アームが伸長または収縮されるときに、エンドエフェクタが駆動装置に対する実質的に直線のみの運動に制限されるように、束縛される、回転させることと、を含んでもよい。 An example of one type of method is to rotate a first link of the arm by means of a drive and rotate a second link of the arm when the first link is rotated, provided that the second link rotating the end effector on the first link, and rotating the end effector on the second link, where the first and second links have different effective lengths, and the second link Rotation of the end effector on the arm may include constraining and rotating such that the end effector is restricted to substantially only linear movement relative to the drive when the arm is extended or retracted. good.

運動は、駆動装置の中心軸に対する半径方向運動であってもよい。エンドエフェクタは、第1および第2のリンクの有効長の差と略等しい、第2のリンクとの手首関節と基板支持部の中心線との間の横方向オフセットを有してもよい。第2のリンク上でエンドエフェクタを回転させることは、第1のアームが伸長または収縮されるときに、第2のリンクとの手首関節が駆動装置の中心回転軸に対して横方向オフセットに維持された状態で、エンドエフェクタの平行移動運動のみを生じさせてもよい。エンドエフェクタは、第1のアームが伸長または収縮されるときに、駆動装置に対するエンドエフェクタの実質的に半径方向のみの運動を提供してもよい。エンドエフェクタを回転させることは、エンドエフェクタが第1および第2のリンクの位置にかかわりなく駆動装置に対する半径方向に向くようにエンドエフェクタの配向を束縛してもよい。 The movement may be a radial movement relative to the central axis of the drive. The end effector may have a lateral offset between the wrist joint with the second link and a centerline of the substrate support that is approximately equal to the difference in effective length of the first and second links. Rotating the end effector on the second link maintains the wrist joint with the second link in a lateral offset relative to the central axis of rotation of the drive when the first arm is extended or retracted. In this state, only a translational movement of the end effector may be caused. The end effector may provide substantially only radial movement of the end effector relative to the drive when the first arm is extended or retracted. Rotating the end effector may constrain the orientation of the end effector such that the end effector is oriented radially relative to the drive regardless of the positions of the first and second links.

1つの種類の実施形態例は、駆動装置と、駆動装置に接続されるアームであって、アームは、第1の関節において駆動装置に接続される第1のリンク、第2の関節において第1のリンクに接続される第2のリンク、および第3の関節において第2のリンクに接続されるエンドエフェクタを有し、第1のリンクは、第2および第3の関節の間の第2のリンクの第2の長さと異なる第1および第2の関節の間の第1の長さを有し、第3の関節におけるエンドエフェクタの運動は、アームの伸長および収縮の間に駆動装置の回転中心に対する実質的に直線の半径方向線内をたどるように束縛される、アームと、を有する搬送装置内に提供されてもよい。 One type of example embodiment includes a drive device and an arm connected to the drive device, the arm having a first link connected to the drive device at a first joint, a first link connected to the drive device at a second joint, and an arm connected to the drive device. a second link connected to a link between the second and third joints, and an end effector connected to the second link at a third joint, the first link being connected to a second link between the second and third joints. a first length between the first and second joints that is different from a second length of the link, and movement of the end effector at the third joint is controlled by rotation of the drive device during extension and retraction of the arm; and an arm constrained to follow in a substantially straight radial line relative to the center.

次に、図63を参照すると、例示的なプーリのグラフ図1100が示されている。例示的なプーリ外形は、説明されるように、不等リンク長を有するアームのためのものであってもよい。例として、グラフ1100は、肘プーリが円形である場合の手首プーリのための外形を示してもよい。ここでは、以下の設計例が図のために用いられた:Re/l2=0.2。ここで、Reは肘プーリの半径であり、l2は前腕の関節間長さである。代替的に、任意の好適な比が提供されてもよい。明瞭にする目的のために、グラフは、等リンクアームのためのプーリと比較して極端な設計の場合を示す。最も外側の外形1110はl2/l1=2のためのものである。ここで、l2は前腕の関節間長さであり、l1は上腕の関節間長さであり、例えば、この場合はより長い前腕を表す。中間の外形1112は、l2/l1=1、例えば、等しいリンク長を有する場合、のためのものである。最も内側の外形1114はl2/l1=0.5のためのものであり、例えば、この場合はより短い前腕を表す。図示されている実施形態では、極座標系1120が用いられている。ここでは、半径方向距離は肘プーリの半径に対して正規化されており、例えば、肘プーリの半径の倍数として表現される。換言すれば、Rw/Reが示されている。ここで、Rwは手首プーリの極座標を表し、Reは肘プーリを表す。角度座標は度単位であり、0は、エンドエフェクタの方向1122に沿った向きを有し、例えば、エンドエフェクタは図に対して右に向く。 Referring now to FIG. 63, a graphical representation 1100 of an exemplary pulley is shown. An exemplary pulley profile may be for arms with unequal link lengths, as described. As an example, graph 1100 may show a contour for a wrist pulley where the elbow pulley is circular. Here, the following design example was used for the illustration: Re/l2=0.2. Here, Re is the radius of the elbow pulley and l2 is the inter-articular length of the forearm. Alternatively, any suitable ratio may be provided. For clarity purposes, the graph shows an extreme design case compared to a pulley for an equilink arm. The outermost contour 1110 is for l2/l1=2. Here l2 is the inter-articular length of the forearm and l1 is the inter-articular length of the upper arm, for example representing a longer forearm in this case. The intermediate contour 1112 is for l2/l1=1, eg, with equal link lengths. The innermost contour 1114 is for l2/l1=0.5, for example, in this case representing a shorter forearm. In the illustrated embodiment, a polar coordinate system 1120 is used. Here, the radial distance is normalized to the radius of the elbow pulley, for example expressed as a multiple of the radius of the elbow pulley. In other words, Rw/Re is shown. Here, Rw represents the polar coordinates of the wrist pulley, and Re represents the elbow pulley. Angular coordinates are in degrees, where 0 has an orientation along the direction 1122 of the end effector, eg, the end effector points to the right relative to the figure.

次に、図64および65を参照すると、不等リンク長を有するアーム1140および1160の2つの追加の構成が示されている。アーム1140は、上腕1142よりも長い前腕1144を有するように示されている。ここで、シングルアームの構成は、図1~4および5~8に関して開示されたとおりの、または別様の特徴を利用してもよい。図示されている実施形態では、それぞれの基板1150、1152を支持する2つのエンドエフェクタ1146、1148は互いに強固に接続され、反対の方向に向いている。基板は、図示されているように、アーム1140の中心1156と一致し、手首からオフセットされた(1154)半径方向経路内を移動する。同様に、アーム1160は、上腕1162よりも短い前腕1164を有するように示されている。ここで、シングルアームの構成は、図1~4および5~8に関して開示されたとおりの、または別様の特徴を利用してもよい。図示されている実施形態では、それぞれの基板1170、1172を支持する2つのエンドエフェクタ1166、1168は互いに強固に接続され、反対の方向に向いている。基板は、図示されているように、アーム1160の中心1176と一致し、手首からオフセットされた(1174)半径方向経路内を移動する。ここで、開示されている実施形態の特徴は、他の開示されている実施形態の任意のものと同様に共有されてもよい。 64 and 65, two additional configurations of arms 1140 and 1160 with unequal link lengths are shown. Arm 1140 is shown having a forearm 1144 that is longer than upper arm 1142. Here, the single arm configuration may utilize features as disclosed with respect to FIGS. 1-4 and 5-8, or otherwise. In the illustrated embodiment, two end effectors 1146, 1148 supporting respective substrates 1150, 1152 are rigidly connected to each other and oriented in opposite directions. The substrate moves in a radial path that is coincident with the center 1156 of the arm 1140 and offset from the wrist (1154) as shown. Similarly, arm 1160 is shown having a forearm 1164 that is shorter than upper arm 1162. Here, the single arm configuration may utilize features as disclosed with respect to FIGS. 1-4 and 5-8, or otherwise. In the illustrated embodiment, two end effectors 1166, 1168 supporting respective substrates 1170, 1172 are rigidly connected to each other and oriented in opposite directions. The substrate moves in a radial path that is coincident with the center 1176 of the arm 1160 and offset from the wrist (1174) as shown. Here, features of the disclosed embodiments may be shared with any of the other disclosed embodiments.

図66Aを参照すると、基板搬送ロボット1200の一例の概略上面平面図が示されている。ロボット1200は、以下においてより詳細に説明されるように、駆動部分1210、および駆動部分1210に結合されるアーム部分1212を有する、真空対応の、または任意の好適なロボットであってもよい。全体にわたって示されている実施形態では、上腕リンク長および前腕リンク長は異なり、例えば、上述されたとおりの、円形または非円形プーリによって駆動されてもよい。代替的な態様では、同じリンク長を有するアーム、または不等リンク長を有し、円形プーリもしくはその他の好適な駆動機構を有するアームが、例えば、開示されている任意の好適な構成を用いて、提供されてもよい。図66Aおよび66Bは、アーム1212を有するロボット1200の上面図および側面図をそれぞれ示す。駆動ユニット1210は4本の同軸駆動シャフトを提供してもよく、それにより、アーム1212の第1の部分1214および第2の部分1216は独立して駆動されてもよい。4本の同軸の軸を有する好適な駆動装置が図70Bに例として示されている。ここでは、アーム1212は、2つの独立したリンケージ、上部1214および下部1216、を特徴とする。上部リンケージ1214は駆動装置1210の2本の最も内側の駆動シャフトによって駆動されてもよく、下部リンケージ1216は駆動装置1210の2本の最も外側の駆動シャフトによって駆動されてもよい。図67Aおよび68Aでは、リンケージはそれらの収縮位置で示されている。2つのリンケージ1214、1216の各々は、第1のリンク(上腕1218、1220)、第2のリンク(前腕1222、1224)および第3のリンク(エンドエフェクタ1226、1228)からなる。第2のリンクの関節間長さは、第1のリンクの関節間長さよりも小さく示されている。第3のリンクの横方向オフセット1230、1232は前腕および上腕の関節間長さの差ならびに追加のオフセットに相当し、合計して2つのアーム間のオフセット1234になる。オフセット1234は2ステーションのプロセスモジュール内の基板間の公称中心距離に相当してもよく、横方向オフセット1230、1232は合計中心距離1234の半分であってもよい。より短い前腕と組み合わせられたオフセット1230、1232は空隙Gを形成し、それにより、アーム1214、1216は、空隙G内でいかなるものにも、例えば、四腕(quad)の適用例におけるスリットバルブ間のチャンバ材料に、物理的に干渉することなく、伸長または収縮しうる。代替的に、任意の好適なオフセット(単数または複数)が提供されてもよい。ここで、エンドエフェクタ1228、1226は、回転を伴うことなく互いと公称平行に公称伸長および収縮してもよい。エンドエフェクタ1228、1226は独立して位置付け可能でもあるため、それらの上の基板は独立して置かれるか、または取り上げられてもよい。図68A~68Bを同様に参照すると、基板搬送ロボット1200の例の上面図が示されている。図68Aは、ロボット1200が収縮された様子を示すのに対して、図68Bは、ロボット1200が伸長された様子を示す。説明されるロボット1200は、独立して位置付け可能であるアーム1214、1216を有する。代替実施形態では、アーム1214、1216は2本の同軸シャフトによって駆動され、互いに依存し合ってもよい。駆動構成の一例が図80Bに関して説明されており、同図では、駆動シャフトの2つの同軸のセットがアームの2つのセットを駆動する。ここでは、同軸駆動シャフトのうちの1本は、例として、アーム1214、1216を駆動するために提供されてもよい。図67A~67Cを同様に参照すると、代替的なロボット構成1200'が示されている。ロボット1200'はアーム1214'および1216'を有し、ロボット1200の特徴と同様の特徴を有してもよい。ここでは、ロボット1200'のアームは独立して伸長および収縮されてもよい。ただし、アームは一緒に回転する。4本の同軸の軸の駆動装置の代わりに、ロボット1200'は、3本の同軸の軸を有する駆動装置を利用する。好適な駆動装置およびプーリ機構が、図23および24あるいは33および34に関して示されている。代替的な態様では、例えば、開示されているように、上腕が互いに束縛される、任意の好適な駆動装置およびプーリ機構が提供されてもよい。 Referring to FIG. 66A, a schematic top plan view of an example substrate transfer robot 1200 is shown. Robot 1200 may be vacuum-capable, or any suitable robot, having a drive portion 1210 and an arm portion 1212 coupled to drive portion 1210, as described in more detail below. In the embodiments shown throughout, the upper arm link length and forearm link length are different and may be driven by circular or non-circular pulleys, for example, as described above. In alternative embodiments, arms with equal link lengths or arms with unequal link lengths and circular pulleys or other suitable drive mechanisms may be used, e.g., using any suitable configuration disclosed. , may be provided. 66A and 66B show a top and side view, respectively, of a robot 1200 with an arm 1212. Drive unit 1210 may provide four coaxial drive shafts such that first portion 1214 and second portion 1216 of arm 1212 may be independently driven. A suitable drive having four coaxial shafts is shown as an example in FIG. 70B. Here, arm 1212 features two independent linkages, an upper portion 1214 and a lower portion 1216. Upper linkage 1214 may be driven by the two innermost drive shafts of drive unit 1210 and lower linkage 1216 may be driven by the two outermost drive shafts of drive unit 1210. In Figures 67A and 68A, the linkages are shown in their retracted positions. Each of the two linkages 1214, 1216 consists of a first link (upper arm 1218, 1220), a second link (forearm 1222, 1224) and a third link (end effector 1226, 1228). The inter-articular length of the second link is shown to be smaller than the inter-articular length of the first link. The lateral offset 1230, 1232 of the third link corresponds to the difference in interarticular length of the forearm and upper arm as well as an additional offset, which adds up to an offset 1234 between the two arms. The offset 1234 may correspond to the nominal center distance between substrates in a two-station process module, and the lateral offsets 1230, 1232 may be half of the total center distance 1234. The offsets 1230, 1232 in combination with the shorter forearms create a gap G such that the arms 1214, 1216 can be used for anything within the gap G, such as between slit valves in quad applications. can be expanded or contracted without physically interfering with the chamber material. Alternatively, any suitable offset(s) may be provided. Here, the end effectors 1228, 1226 may extend and retract nominally parallel to each other without rotation. The end effectors 1228, 1226 are also independently positionable so that the substrates above them may be placed or picked up independently. 68A-68B, a top view of an example substrate transfer robot 1200 is shown. FIG. 68A shows robot 1200 retracted, whereas FIG. 68B shows robot 1200 extended. The illustrated robot 1200 has arms 1214, 1216 that are independently positionable. In alternative embodiments, arms 1214, 1216 may be driven by two coaxial shafts and may be dependent on each other. An example of a drive configuration is described with respect to FIG. 80B, in which two coaxial sets of drive shafts drive two sets of arms. Here, one of the coaxial drive shafts may be provided to drive arms 1214, 1216, by way of example. Referring also to FIGS. 67A-67C, an alternative robot configuration 1200' is shown. Robot 1200' has arms 1214' and 1216' and may have features similar to those of robot 1200. Here, the arms of robot 1200' may be independently extended and retracted. However, the arms rotate together. Instead of a drive with four coaxial axes, the robot 1200' utilizes a drive with three coaxial axes. A suitable drive and pulley mechanism is shown with respect to FIGS. 23 and 24 or 33 and 34. In alternative aspects, any suitable drive and pulley mechanism may be provided, for example, as disclosed, in which the upper arms are constrained together.

図69Aを参照すると、基板搬送ロボット1300の一例の概略上面平面図が示されている。ロボット1300は、以下においてより詳細に説明されるように、駆動部分1310、および駆動部分1310に結合されるアーム部分1312を有する、真空対応の、または任意の好適なロボットであってもよい。全体にわたって示されている実施形態では、上腕リンク長および前腕リンク長は異なり、円形または非円形プーリによって駆動されてもよい。代替的な態様では、同じリンク長を有するアーム、または不等リンク長を有し、円形プーリもしくはその他の好適な駆動機構を有するアームが提供されてもよい。図69Aおよび69Bは、アーム1312を有するロボット1300の上面図および側面図をそれぞれ示す。駆動ユニット1310は4本の同軸駆動シャフトを提供してもよく、それにより、アーム1312の第1の部分1314および第2の部分1316は独立して駆動されてもよい。ここでは、アーム1312は、2つの独立したリンケージ、上部1314および下部1316、を特徴とする。上部リンケージ1314は駆動装置1310の2本の最も内側の駆動シャフトによって駆動されてもよく、下部リンケージ1316は駆動装置1310の2本の最も外側の駆動シャフトによって駆動されてもよい。図69Aでは、リンケージはそれらの収縮位置で示されている。2つのリンケージ1314、1316の各々は、第1のリンク(上腕1318、1320)、第2のリンク(前腕1322、1324)および第3のリンク(エンドエフェクタ1326、1328)からなる。第2のリンクの関節間長さは第1のリンクの関節間長さよりも小さい。第3のリンクの横方向オフセット1330、1332は前腕および上腕の関節間長さの差に相当する。第3のリンクは、2本の最も内側の駆動シャフト1334のための空間を提供する形状に作られている。 Referring to FIG. 69A, a schematic top plan view of an example substrate transfer robot 1300 is shown. Robot 1300 may be vacuum-capable, or any suitable robot, having a drive portion 1310 and an arm portion 1312 coupled to drive portion 1310, as described in more detail below. In the embodiments shown throughout, the upper arm link length and forearm link length are different and may be driven by circular or non-circular pulleys. In alternative embodiments, arms with equal link lengths or arms with unequal link lengths and circular pulleys or other suitable drive mechanisms may be provided. 69A and 69B show top and side views, respectively, of a robot 1300 with an arm 1312. Drive unit 1310 may provide four coaxial drive shafts such that first portion 1314 and second portion 1316 of arm 1312 may be independently driven. Here, arm 1312 features two independent linkages, an upper portion 1314 and a lower portion 1316. Upper linkage 1314 may be driven by the two innermost drive shafts of drive unit 1310 and lower linkage 1316 may be driven by the two outermost drive shafts of drive unit 1310. In Figure 69A, the linkages are shown in their retracted position. Each of the two linkages 1314, 1316 consists of a first link (upper arm 1318, 1320), a second link (forearm 1322, 1324) and a third link (end effector 1326, 1328). The inter-articular length of the second link is smaller than the inter-articular length of the first link. The lateral offset 1330, 1332 of the third link corresponds to the difference in interarticular length of the forearm and upper arm. The third link is shaped to provide space for the two innermost drive shafts 1334.

図70Aおよび70Bを同様に参照すると、各リンケージの個々のリンクを駆動するために用いられる内部機構の一例が示されている。機構は上部リンケージについて説明されることになる。同等の機構が下部リンケージ内で用いられてもよい。上部リンケージ1314の上腕1318は1つのモータ1350によって駆動されてもよい。上部リンケージ1314の前腕1322は別のモータ1352によって、従来のプーリを有するバンド駆動装置1354を通じて駆動されてもよい。エンドエフェクタ1326を有する第3のリンクは、上腕および前腕の不等長の影響を相殺する、少なくとも1つの非円形プーリを有するバンド駆動装置1356によって、エンドエフェクタが最初の2本のリンクの位置にかかわりなく半径方向に向くように束縛されてもよい。バンド駆動装置の設計は、図1~4に示されたものに従ってもよい。上部リンケージが回転するために、リンケージに関連付けられた両方の駆動シャフトはリンケージの回転方向に同じ量だけ動く必要がある。エンドエフェクタが直線経路に沿って半径方向に伸長および収縮するために、2本の駆動シャフトは、例えば、式(1.8)~(1.16)に提示されたとおりの、逆運動学方程式に従って協調して動く必要がある。代替的な態様では、例えば、オフセットされたエンドエフェクタを有する図66~68に関して開示されたとおりの、または別様の、任意の好適なアーム機構が用いられてもよい。 Referring also to FIGS. 70A and 70B, one example of the internal mechanism used to drive the individual links of each linkage is shown. The mechanism will be described for the upper linkage. An equivalent mechanism may be used within the lower linkage. The upper arm 1318 of the upper linkage 1314 may be driven by one motor 1350. The forearm 1322 of the upper linkage 1314 may be driven by another motor 1352 through a band drive 1354 having a conventional pulley. The third link with end effector 1326 is brought into position in the first two links by a band drive 1356 having at least one non-circular pulley that counteracts the effects of unequal lengths of the upper arm and forearm. It may be constrained to be oriented in the radial direction regardless. The design of the band drive may follow that shown in FIGS. 1-4. In order for the upper linkage to rotate, both drive shafts associated with the linkage must move the same amount in the direction of rotation of the linkage. In order for the end effector to radially extend and retract along a straight path, the two drive shafts have inverse kinematic equations, e.g., as presented in equations (1.8) to (1.16). We need to act in a coordinated manner. In alternative embodiments, any suitable arm mechanism may be used, eg, as disclosed with respect to FIGS. 66-68 with offset end effectors, or otherwise.

図71Aおよび71Bを同様に参照すると、各リンケージの個々のリンクを駆動するために用いられる内部機構の別の例が示されている。この場合も先と同様に、機構は上部リンケージ1314'について説明されることになる。同等の機構が下部リンケージ内で用いられてもよい。ここで、上部リンケージ1314'の上腕1318は1つのモータ1350によって駆動される。上部リンケージ1314'の前腕1322は、少なくとも1つの非円形プーリを有するバンド機構1354'を介して別のモータ1352に結合される。バンド駆動装置1354'は、上腕の回転が手首関節をエンドエフェクタの所望の半径方向経路と平行な直線に沿って伸長および収縮させるように設計される。エンドエフェクタ1326を有する第3のリンクは、少なくとも1つの非円形プーリを有するバンド駆動装置1356'によって、エンドエフェクタが最初の2本のリンクの位置にかかわりなく半径方向に向くように束縛される。バンド駆動装置は図5~8に従って設計されてもよい。上部リンケージ1314'が回転するために、リンケージに関連付けられた両方の駆動シャフトはリンケージの回転方向に同じ量だけ動いてもよい。エンドエフェクタ1326が直線経路に沿って半径方向に伸長および収縮するために、上部リンケージの上腕に結合された駆動シャフトは、上部リンケージに関連付けられた他方のモータが静止した状態に保持されている間に、式(2.8)~(2.15)に提示された逆運動学方程式に従って動く必要がある。代替的な態様では、任意の好適な駆動機構が提供されてもよい。 Referring also to FIGS. 71A and 71B, another example of the internal mechanism used to drive the individual links of each linkage is shown. Again, the mechanism will be described for the upper linkage 1314'. An equivalent mechanism may be used within the lower linkage. Here, upper arm 1318 of upper linkage 1314' is driven by one motor 1350. The forearm 1322 of the upper linkage 1314' is coupled to another motor 1352 via a band mechanism 1354' having at least one non-circular pulley. Band drive 1354' is designed such that rotation of the upper arm causes the wrist joint to extend and retract along a straight line parallel to the desired radial path of the end effector. The third link with end effector 1326 is constrained by a band drive 1356' having at least one non-circular pulley such that the end effector is oriented radially regardless of the position of the first two links. The band drive may be designed according to FIGS. 5-8. Because the upper linkage 1314' rotates, both drive shafts associated with the linkage may move the same amount in the direction of rotation of the linkage. In order for the end effector 1326 to radially extend and retract along a straight path, the drive shaft coupled to the upper arm of the upper linkage is held stationary while the other motor associated with the upper linkage is held stationary. , it is necessary to move according to the inverse kinematics equations presented in equations (2.8) to (2.15). In alternative aspects, any suitable drive mechanism may be provided.

図72A~72Cおよび73A-73Cは図69のロボットの2つのリンケージの独立した動作を示す。具体的には、図72A~72Cおよび図73A~73Cは2つのリンケージ1314、1316の独立した回転運動および伸長運動をそれぞれ示す。図72A~72Cは、図69のロボット1300の上部リンケージ1314の回転運動を示す。図72Aは、リンケージが両方ともそれらの収縮位置にある状態におけるロボットの上面図を示す。図72Bは、上部リンケージ1314が時計方向に90度だけ回転された状態におけるロボットの上面図を示す。図72Cは、上部リンケージ1314が180度だけ回転された状態におけるロボットの上面図を示す。図73A~73Cは図69のロボット1300の伸長運動を示す。図73Aは、リンケージが両方ともそれらの収縮位置にある状態におけるロボットの上面図を示す。図73Bは、上部リンケージ1314が部分的に伸長された状態におけるロボットの上面図を示す。図73Cは、上部リンケージ1314が伸長位置にある状態におけるロボットの上面図を示す。 72A-72C and 73A-73C illustrate independent operation of the two linkages of the robot of FIG. 69. Specifically, FIGS. 72A-72C and 73A-73C illustrate independent rotational and extensional movement of two linkages 1314, 1316, respectively. 72A-72C illustrate rotational movement of the upper linkage 1314 of the robot 1300 of FIG. 69. Figure 72A shows a top view of the robot with both linkages in their retracted positions. FIG. 72B shows a top view of the robot with the upper linkage 1314 rotated 90 degrees clockwise. FIG. 72C shows a top view of the robot with the upper linkage 1314 rotated 180 degrees. 73A-73C illustrate the extension motion of the robot 1300 of FIG. 69. Figure 73A shows a top view of the robot with both linkages in their retracted positions. FIG. 73B shows a top view of the robot with the upper linkage 1314 partially extended. FIG. 73C shows a top view of the robot with the upper linkage 1314 in the extended position.

開示されている実施形態の代替的な態様例が図74Aおよび74Bに示されている。同図には、駆動装置1310およびアーム1452を有するロボット1450が示されている。ここでは、アーム1452の2つのリンケージ1454、1456は、ロボット1450の上面図および側面図を示す図74Aおよび74Bに従って配置されてもよい。ここでは、ロボットの駆動ユニット1310は4本の同軸駆動シャフトを提供する。アーム1452は、2つの独立したリンケージ、上部1454および下部1456、を特徴とする。上部リンケージ1454は2本の最も内側の駆動シャフト1334によって駆動されてもよく、下部リンケージは駆動装置1310の2本の最も外側の駆動シャフトによって駆動されてもよい。図74Aでは、リンケージはそれらの収縮位置で示されている。2つのリンケージ1454、1456の各々は、第1のリンク(上腕)1458、1460、第2のリンク(前腕)1462、1464および第3のリンク(エンドエフェクタ)1466、1468からなってもよい。第2のリンクの関節間長さは第1のリンクの関節間長さよりも小さくてもよい。第3のリンクの横方向オフセット1470は前腕および上腕の関節間長さの差に相当する。第3のリンクは、2本の最も内側の駆動シャフト1334のための空間を提供する形状に作られている。 An alternative example aspect of the disclosed embodiment is shown in FIGS. 74A and 74B. The figure shows a robot 1450 having a drive 1310 and an arm 1452. Here, the two linkages 1454, 1456 of arm 1452 may be arranged according to FIGS. 74A and 74B showing top and side views of robot 1450. Here, the robot's drive unit 1310 provides four coaxial drive shafts. Arm 1452 features two independent linkages, an upper portion 1454 and a lower portion 1456. The upper linkage 1454 may be driven by the two innermost drive shafts 1334 and the lower linkage may be driven by the two outermost drive shafts of the drive 1310. In Figure 74A, the linkages are shown in their retracted position. Each of the two linkages 1454, 1456 may consist of a first link (upper arm) 1458, 1460, a second link (forearm) 1462, 1464, and a third link (end effector) 1466, 1468. The inter-articular length of the second link may be smaller than the inter-articular length of the first link. The lateral offset 1470 of the third link corresponds to the difference in length between the forearm and upper arm joints. The third link is shaped to provide space for the two innermost drive shafts 1334.

図75Aおよび75Bは、各リンケージの個々のリンクを駆動するために用いられる内部機構の一例を示す。機構は上部リンケージ1454について説明されることになる。同等の機構が下部リンケージ1456内で用いられてもよい。上部リンケージ1454の上腕1458は1つのモータ1350によって駆動されてもよい。上部リンケージ1454の前腕1462は別のモータ1352によって、従来のプーリを有するバンド駆動装置1472を通じて駆動されてもよい。エンドエフェクタ1466を有する第3のリンクは、上腕および前腕の不等長の影響を相殺する、少なくとも1つの非円形プーリを有するバンド駆動装置1474によって、エンドエフェクタが最初の2本のリンクの位置にかかわりなく半径方向に向くように束縛されてもよい。バンド駆動装置の設計は図1~4に従ってもよい。上部リンケージ1454が回転するために、リンケージに関連付けられた両方の駆動シャフトはリンケージの回転方向に同じ量だけ動く必要がある。エンドエフェクタが直線経路に沿って半径方向に伸長および収縮するために、2本の駆動シャフトは、式(1.8)~(1.16)に提示された逆運動学方程式に従って協調して動く必要がある。 Figures 75A and 75B show an example of the internal mechanism used to drive the individual links of each linkage. The mechanism will be described for the upper linkage 1454. A comparable mechanism may be used within the lower linkage 1456. Upper arm 1458 of upper linkage 1454 may be driven by one motor 1350. The forearm 1462 of the upper linkage 1454 may be driven by another motor 1352 through a band drive 1472 with a conventional pulley. The third link with an end effector 1466 is moved into the position of the first two links by a band drive 1474 having at least one non-circular pulley that counteracts the effects of unequal lengths of the upper arm and forearm. It may be constrained to be oriented in the radial direction regardless. The design of the band drive may follow FIGS. 1-4. In order for the upper linkage 1454 to rotate, both drive shafts associated with the linkage must move the same amount in the direction of rotation of the linkage. In order for the end effector to radially extend and retract along a straight path, the two drive shafts move in concert according to the inverse kinematics equations presented in equations (1.8) to (1.16). There is a need.

図76Aおよび76Bは、各リンケージの個々のリンクを駆動するために用いられる内部機構の別の例を示す。ここでは、機構は上部リンケージ1454について説明されることになる。同等の機構が下部リンケージ1456内で用いられてもよい。上部リンケージの上腕1458は1つのモータ1350によって駆動されてもよい。上部リンケージ1454の前腕1462は、少なくとも1つの非円形プーリを有するバンド機構1472'を介して別のモータ1352に結合されてもよい。バンド駆動装置は、上腕1458の回転が手首関節をエンドエフェクタ1466の所望の半径方向経路と平行な直線に沿って伸長および収縮させるように設計される。エンドエフェクタ1466を有する第3のリンクは、少なくとも1つの非円形プーリを有するバンド駆動装置によって、エンドエフェクタが最初の2本のリンクの位置にかかわりなく半径方向に向くように束縛される。バンド駆動装置は図5~8に従って設計されてもよい。上部リンケージ1454が回転するために、リンケージに関連付けられた両方の駆動シャフトはリンケージの回転方向に同じ量だけ動いてもよい。エンドエフェクタ1466が直線経路に沿って半径方向に伸長および収縮するために、上部リンケージの上腕に結合された駆動シャフトは、上部リンケージに関連付けられた他方のモータが静止した状態に保持されている間に、式(2.8)~(2.15)に提示された逆運動学方程式に従って動く必要がある。 Figures 76A and 76B show another example of the internal mechanism used to drive the individual links of each linkage. Here, the mechanism will be described for the upper linkage 1454. A comparable mechanism may be used within the lower linkage 1456. The upper arm 1458 of the upper linkage may be driven by one motor 1350. The forearm 1462 of the upper linkage 1454 may be coupled to another motor 1352 via a band mechanism 1472' having at least one non-circular pulley. The band drive is designed such that rotation of the upper arm 1458 causes the wrist joint to extend and retract along a straight line parallel to the desired radial path of the end effector 1466. The third link with end effector 1466 is constrained by a band drive having at least one non-circular pulley such that the end effector is oriented radially regardless of the position of the first two links. The band drive may be designed according to FIGS. 5-8. Because the upper linkage 1454 rotates, both drive shafts associated with the linkage may move the same amount in the direction of rotation of the linkage. In order for the end effector 1466 to radially extend and retract along a straight path, a drive shaft coupled to the upper arm of the upper linkage is held stationary while the other motor associated with the upper linkage is held stationary. , it is necessary to move according to the inverse kinematics equations presented in equations (2.8) to (2.15).

図77A~Cおよび78A~Cは図74Aおよび74Bのロボットの2つのリンケージ1454、1456の独立した動作を示す。具体的には、図77A~Cおよび図78A~Cは2つのリンケージ1454、1456の独立した回転運動および伸長運動を示す。図77A~Cはロボットの上部リンケージの回転運動を示す。図77Aは、リンケージが両方ともそれらの収縮位置にある状態におけるロボットの上面図を示す。図77Bは、上部リンケージ1454が時計方向に90度だけ回転された状態におけるロボットの上面図を示す。図77Cは、上部リンケージ1454が180度だけ回転された状態におけるロボットの上面図を示す。図78A~Cは図74Aおよび74Bのロボットの伸長運動を示す。図78Aは、リンケージが両方ともそれらの収縮位置にある状態におけるロボットの上面図を示す。図78Bは、上部リンケージが部分的に伸長された状態におけるロボットの上面図を示す。図78Cは、上部リンケージ1454が伸長位置(完全な伸長ではない)にある状態におけるロボットの上面図を示す。 Figures 77A-C and 78A-C illustrate the independent operation of the two linkages 1454, 1456 of the robot of Figures 74A and 74B. Specifically, FIGS. 77A-C and 78A-C illustrate independent rotational and extensional movement of the two linkages 1454, 1456. Figures 77A-C show the rotational movement of the upper linkage of the robot. Figure 77A shows a top view of the robot with both linkages in their retracted positions. FIG. 77B shows a top view of the robot with the upper linkage 1454 rotated 90 degrees clockwise. FIG. 77C shows a top view of the robot with the upper linkage 1454 rotated 180 degrees. Figures 78A-C illustrate the extension motion of the robot of Figures 74A and 74B. Figure 78A shows a top view of the robot with both linkages in their retracted positions. FIG. 78B shows a top view of the robot with the upper linkage partially extended. FIG. 78C shows a top view of the robot with the upper linkage 1454 in an extended position (not fully extended).

上述の双腕リンケージ機構の代替実施形態が同様に提供されてもよい。例えば、第1のリンクはモータによって、直接か、または任意の種類の連結装置もしくは伝達機構を介するかのいずれかによって駆動されてもよい。任意の伝達比を用いることができる。さらなる例として、第2のリンクを作動させるバンド駆動装置は、ベルト駆動装置、ケーブル駆動装置、歯車駆動装置、リンケージベースのメカニズムまたは以上のものの任意の組み合わせ等の、同等の機能性を有する任意の他の機構によって置換されてもよい。同様に、第3のリンクを束縛するバンド駆動装置は、ベルト駆動装置、ケーブル駆動装置、非円形歯車、リンケージベースのメカニズムまたは以上のものの任意の組み合わせ等の、任意の他の好適な機構によって置換されてもよい。ここで、エンドエフェクタは半径方向に向いている必要はない。エンドエフェクタは第3のリンクに対して、任意の好適なオフセットを有して位置付けられ、任意の好適な方向を向くことができる。同様に、第3のリンクは複数のエンドエフェクタを運搬してもよい。任意の好適な数のエンドエフェクタおよび/または材料保持器が第3のリンクによって運搬されることができる。さらなる例として、個々のリンクおよびエンドエフェクタの垂直配置の任意の順序が用いられてもよい。例えば、上部リンケージのエンドエフェクタは、2つのリンケージの間に挟まれるのと対照的に、上部リンケージの上方に配置されてもよい。 Alternative embodiments of the dual-arm linkage mechanism described above may be provided as well. For example, the first link may be driven by a motor, either directly or through any type of coupling or transmission mechanism. Any transmission ratio can be used. As a further example, the band drive actuating the second link may be any device with equivalent functionality, such as a belt drive, cable drive, gear drive, linkage-based mechanism, or any combination of the above. It may also be replaced by other mechanisms. Similarly, the band drive binding the third link may be replaced by any other suitable mechanism, such as a belt drive, a cable drive, a non-circular gear, a linkage-based mechanism, or any combination of the above. may be done. Here, the end effector need not be radially oriented. The end effector can be positioned with any suitable offset and oriented in any suitable direction relative to the third link. Similarly, the third link may carry multiple end effectors. Any suitable number of end effectors and/or material retainers may be carried by the third link. As a further example, any order of vertical placement of individual links and end effectors may be used. For example, the end effector of the upper linkage may be positioned above the upper linkage, as opposed to being sandwiched between the two linkages.

次に、図79Aおよび79Bを参照すると、アーム1552および駆動装置1310を有するロボット1550の上面図および側面図が示されている。駆動ユニット1310は4本の同軸駆動シャフトを提供する。アームは、リンケージの2つの独立した対、上部リンケージ対1554および下部リンケージ対1556、を特徴とする。上部リンケージ対1554は2本の最も内側の駆動シャフト1334によって駆動され、下部リンケージ対は2本の最も外側の駆動シャフトによって駆動される。図79Aでは、リンケージはそれらの収縮位置で示されている。2つのリンケージ対1554、1556の各々は、2つのリンケージ、左側リンケージ1558、1560および右側リンケージ1562、1564、からなる。リンケージの各々は、第1のリンク(上腕)、第2のリンク(前腕)および第3のリンク(エンドエフェクタ)を含む。第2のリンクの関節間長さは第1のリンクの関節間長さよりも小さい。第2のリンクおよび第1のリンクの関節間長さの差は、第2のリンクが駆動ユニットの駆動シャフトに触れずに通過するように選択される。 79A and 79B, top and side views of a robot 1550 having an arm 1552 and drive 1310 are shown. Drive unit 1310 provides four coaxial drive shafts. The arm features two independent pairs of linkages, an upper linkage pair 1554 and a lower linkage pair 1556. The upper linkage pair 1554 is driven by the two innermost drive shafts 1334 and the lower linkage pair is driven by the two outermost drive shafts. In Figure 79A, the linkages are shown in their retracted position. Each of the two linkage pairs 1554, 1556 consists of two linkages, a left linkage 1558, 1560 and a right linkage 1562, 1564. Each of the linkages includes a first link (upper arm), a second link (forearm) and a third link (end effector). The inter-articular length of the second link is smaller than the inter-articular length of the first link. The difference in the inter-articular length of the second link and the first link is selected such that the second link passes the drive shaft of the drive unit without touching it.

図80Aおよび80Bは、各リンケージの個々のリンクを駆動するために用いられる内部機構の一例を示す。機構は上部リンケージ対1554について説明されることになる。同等の機構が下部リンケージ対1556内で用いられてもよい。側面図の明瞭性のために、上部リンケージ対の前腕(およびエンドエフェクタ)は異なる高さに示されている(ただし、それらは同じ水平面内に配置されてもよい)。同様に、下部リンケージ対の前腕は側面図において異なる高さに示されている。左側の上部リンケージ1558の上腕1570は第1の駆動シャフト1572によって駆動され、右側の上部リンケージ1562の上腕1574は第2の駆動シャフト1576によって駆動される。左側の上部リンケージ1558の前腕1578は第2の駆動シャフト1576によって、少なくとも1つの非円形プーリを有するバンド駆動装置1580を通じて駆動される。同様に、右側の上部リンケージ1562の前腕1582は第1の駆動シャフト1572によって、少なくとも1つの非円形プーリを有するバンド駆動装置1584を通じて駆動される。例えば、等しいリンク長が提供される、代替的な態様では、円形プーリが用いられてもよい。2本の前腕のバンド駆動装置は、第1および第2の駆動シャフト1572、1576が反対方向に等しく回転すると、左側および右側リンケージの手首関節が、互いに平行な直線経路に沿って動くように設計される。左側の上部リンケージ1558の第3のリンク/エンドエフェクタ1586は、左側の上部リンケージ1558の上腕1570および前腕1578の不等長の影響を相殺する、少なくとも1つの非円形プーリを有するバンド駆動装置1588によって、エンドエフェクタ1586が左側の上部リンケージ1558の最初の2本のリンク1570、1578の位置にかかわりなく半径方向に向くように束縛される。バンド駆動装置の設計は図1~4に従ってもよい。同様に、右側の上部リンケージ1562の第3のリンク/エンドエフェクタ1590は、右側の上部リンケージの上腕および前腕の不等長の影響を相殺する、少なくとも1つの非円形プーリを有するバンド駆動装置1592によって、エンドエフェクタが右側の上部リンケージの最初の2本のリンクの位置にかかわりなく半径方向に向くように束縛されてもよい。例えば、等しいリンク長が提供される、代替的な態様では、円形プーリが用いられてもよい。この場合も先と同様に、このバンド駆動装置は図1~4に従って設計されてもよい。上部リンケージ対が回転するために、第1および第2の駆動シャフトは上部リンケージ対の所望の回転方向に同期して回転してもよい。上部リンケージ対のエンドエフェクタが直線経路に沿って伸長および収縮するために、2本の駆動シャフトは反対方向に同期して回転してもよい。 Figures 80A and 80B show an example of the internal mechanism used to drive the individual links of each linkage. The mechanism will be described for upper linkage pair 1554. A comparable mechanism may be used within the lower linkage pair 1556. For clarity of the side view, the forearms (and end effectors) of the upper linkage pair are shown at different heights (although they may be placed in the same horizontal plane). Similarly, the forearms of the lower linkage pair are shown at different heights in side view. The upper arm 1570 of the left upper linkage 1558 is driven by a first drive shaft 1572 and the upper arm 1574 of the right upper linkage 1562 is driven by a second drive shaft 1576. The forearm 1578 of the left upper linkage 1558 is driven by a second drive shaft 1576 through a band drive 1580 having at least one non-circular pulley. Similarly, the forearm 1582 of the right upper linkage 1562 is driven by the first drive shaft 1572 through a band drive 1584 having at least one non-circular pulley. For example, in an alternative embodiment where equal link lengths are provided, circular pulleys may be used. The two forearm band drives are designed such that when the first and second drive shafts 1572, 1576 rotate equally in opposite directions, the wrist joints of the left and right linkages move along linear paths parallel to each other. be done. The third link/end effector 1586 of the left upper linkage 1558 is driven by a band drive 1588 having at least one non-circular pulley that counteracts the effects of the unequal lengths of the upper arm 1570 and forearm 1578 of the left upper linkage 1558. , the end effector 1586 is constrained to point radially regardless of the position of the first two links 1570, 1578 of the left upper linkage 1558. The design of the band drive may follow FIGS. 1-4. Similarly, the third link/end effector 1590 of the right upper linkage 1562 is driven by a band drive 1592 having at least one non-circular pulley that counteracts the effects of the unequal lengths of the upper arm and forearm of the right upper linkage. , the end effector may be constrained to point radially regardless of the position of the first two links of the right upper linkage. For example, in an alternative embodiment where equal link lengths are provided, circular pulleys may be used. Again, this band drive may be designed according to FIGS. 1-4. In order to rotate the upper linkage pair, the first and second drive shafts may rotate synchronously with a desired direction of rotation of the upper linkage pair. The two drive shafts may rotate synchronously in opposite directions so that the end effectors of the upper linkage pair extend and retract along a linear path.

図81A~Cおよび82A~Cは図79Aおよび79Bのロボットの2つのリンケージ対の独立した動作を示す。具体的には、図81A~Cおよび図82A~Cは2つのリンケージ対の独立した回転運動および伸長運動を示す。図81A~Cはロボットの上部リンケージ対1554の回転運動を示す。図81Aは、リンケージ対が両方ともそれらの収縮位置にある状態におけるロボットの上面図を示す。図81Bは、上部リンケージ対1554が時計方向に45度だけ回転された状態におけるロボットの上面図を示す。図81Cは、上部リンケージ対が180度だけ回転された状態におけるロボットの上面図を示す。図82A~Cはロボットの伸長運動を示す。図82Aは、リンケージ対が両方ともそれらの収縮位置にある状態におけるロボットの上面図を示す。図82Bは、上部リンケージ対が部分的に伸長された状態におけるロボットの上面図を示す。図82Aに示される伸長は、強固に結合された並列エンドエフェクタを有する従来の解決策の最大伸長におおよそ相当する。図82Cに示されるように、本実施形態は、リンケージ、この特定の例では、上部リンケージ対、がこの点を大きく超えて伸長することを可能にし、それゆえ、同じ格納容積からのより長いリーチを提供する。 Figures 81A-C and 82A-C illustrate the independent operation of the two linkage pairs of the robot of Figures 79A and 79B. Specifically, Figures 81A-C and 82A-C illustrate independent rotational and extensional movement of two linkage pairs. 81A-C illustrate the rotational movement of the upper linkage pair 1554 of the robot. FIG. 81A shows a top view of the robot with both linkage pairs in their retracted positions. FIG. 81B shows a top view of the robot with the upper linkage pair 1554 rotated 45 degrees clockwise. FIG. 81C shows a top view of the robot with the upper linkage pair rotated by 180 degrees. Figures 82A-C show the robot's extension motion. Figure 82A shows a top view of the robot with both linkage pairs in their retracted positions. FIG. 82B shows a top view of the robot with the upper linkage pair partially extended. The elongation shown in FIG. 82A roughly corresponds to the maximum elongation of conventional solutions with tightly coupled parallel end effectors. As shown in FIG. 82C, this embodiment allows the linkage, in this particular example, the upper linkage pair, to extend well beyond this point, thus providing a longer reach from the same storage volume. I will provide a.

代替的に、リンケージは、ロボット1650の上面図および側面図を示す、図83Aおよび83Bに従って配置することができる。ここでは、ロボット1650は、上部アーム対1554および下部アーム対1556'を有する図79Aおよび79Bに関して説明されたとおりの特徴を有してもよい。ただし、この実施形態では、下部アーム対1556'の右側上腕は下部アーム対の左側上腕の下方に配されている。 Alternatively, the linkage can be arranged according to FIGS. 83A and 83B, which show top and side views of robot 1650. Here, the robot 1650 may have features as described with respect to FIGS. 79A and 79B having an upper arm pair 1554 and a lower arm pair 1556'. However, in this embodiment, the right upper arm of the lower arm pair 1556' is disposed below the left upper arm of the lower arm pair.

代替実施形態では、任意の好適な四腕リンケージ機構が提供されてもよい。例として、第1のリンクはモータによって、直接か、または任意の種類の連結装置もしくは伝達機構を介するかのいずれかによって駆動することができる。ここでは、任意の伝達比を用いることができる。代替的に、第2のリンクを作動させるバンド駆動装置は、ベルト駆動装置、ケーブル駆動装置、歯車駆動装置、リンケージベースのメカニズムまたは以上のものの任意の組み合わせ等の、同等の機能性を有する任意の他の機構によって置換されてもよい。同様に、第3のリンクを束縛するバンド駆動装置は、ベルト駆動装置、ケーブル駆動装置、非円形歯車、リンケージベースのメカニズムまたは以上のものの任意の組み合わせ等の、任意の他の好適な機構によって置換されてもよい。さらに、エンドエフェクタは任意の好適なオフセットを有して位置付けられ、任意の好適な方向に向いてもよい。代替的に、第3のリンクは複数のエンドエフェクタを運搬することができる。リンケージのいずれの第3のリンクによっても任意の好適な数のエンドエフェクタおよび/または材料保持器が運搬されることができる。例として、各エンドエフェクタによって複数の基板が支持される、太陽電池の製造に適した機構1700が図83~86に示されている。ここでは、個々のリンクおよびエンドエフェクタの垂直配置の任意の順序が用いられてもよい。例えば、上部リンケージ対によって運搬されるエンドエフェクタは、下部および上部リンケージ対の間に挟まれるのと対照的に、上部リンケージ対の上方に位置してもよい。 In alternative embodiments, any suitable four-arm linkage mechanism may be provided. By way of example, the first link can be driven by a motor, either directly or via any type of coupling or transmission mechanism. Any transmission ratio can be used here. Alternatively, the band drive actuating the second link can be any device with equivalent functionality, such as a belt drive, cable drive, gear drive, linkage-based mechanism, or any combination of the above. It may also be replaced by other mechanisms. Similarly, the band drive binding the third link may be replaced by any other suitable mechanism, such as a belt drive, a cable drive, a non-circular gear, a linkage-based mechanism, or any combination of the above. may be done. Additionally, the end effector may be positioned with any suitable offset and oriented in any suitable direction. Alternatively, the third link can carry multiple end effectors. Any suitable number of end effectors and/or material retainers may be carried by any third link of the linkage. By way of example, a mechanism 1700 suitable for manufacturing solar cells is shown in FIGS. 83-86 in which a plurality of substrates are supported by each end effector. Any order of vertical arrangement of individual links and end effectors may be used herein. For example, the end effector carried by the upper linkage pair may be located above the upper linkage pair, as opposed to being sandwiched between the lower and upper linkage pairs.

上述のデュアルアームおよびクワッドアーム構成は、例えば、以上において、および図に示されているように、4本の同軸回転軸を有するロボット駆動ユニットによって駆動されてもよい。ロボット駆動ユニットは、図87Aおよび87Bに概略的に示されているように、共通の垂直上昇軸1750をさらに含んでもよい。代替的に、ロボット駆動ユニットは、図88A~Bおよび89A~Bに模式的に示されるように、2本の独立した垂直上昇軸1750Aおよび1750Bを含んでもよい。この場合には、各垂直軸は、双腕リンケージ機構の2つのリンケージのうちの一方、または四腕リンケージ機構の2つのリンケージ対のうちの一方に結合される。図88A~Bでは、上昇軸1750A、1750Bは回転駆動ユニット1806、1808に独立して結合される。ここでは、上昇軸1750A、1750Bは独立して回転可能な親ねじを有する。同様に、図89A~Bでは、上昇軸1750A'、1750B'は回転駆動ユニット1806'、1808'に独立して結合される。ここでは、上昇軸1750A'、1750B'は共通の固定された親ねじを共有する。 The dual-arm and quad-arm configurations described above may be driven by a robot drive unit having four coaxial rotation axes, for example, as shown above and in the figures. The robot drive unit may further include a common vertical lift axis 1750, as shown schematically in Figures 87A and 87B. Alternatively, the robot drive unit may include two independent vertical lift axes 1750A and 1750B, as shown schematically in Figures 88A-B and 89A-B. In this case, each vertical axis is coupled to one of two linkages in a dual-arm linkage arrangement, or to one of a pair of two linkages in a four-arm linkage arrangement. In FIGS. 88A-B, lift shafts 1750A, 1750B are independently coupled to rotary drive units 1806, 1808. Here, the lift shafts 1750A, 1750B have independently rotatable leadscrews. Similarly, in FIGS. 89A-B, lift shafts 1750A', 1750B' are independently coupled to rotary drive units 1806', 1808'. Here, the lift shafts 1750A', 1750B' share a common fixed lead screw.

図90Aおよび90Bは、非並置駆動ユニット(non-collocated drive units)によって駆動される独立したロボットアーム1902、1904を有する真空チャンバ1900の上面図および側面図の概略描写の一例を示す。図90Aおよび90Bの例では、各駆動ユニットは3本の回転軸および任意追加の垂直上昇軸を提供してもよい。各ロボットアームは、第1のリンク(上腕)、第2のリンク(前腕)、およびエンドエフェクタを有する第3のリンクからなってもよい。図に示されるように、第2のリンクの関節間長さは第1のリンクの関節間長さよりも小さくてもよい。3本のリンクの各々は、対応するロボット駆動ユニットの回転軸のうちの1本によって駆動されてもよい。一般的には、任意の数の回転軸およびリンクが用いられてもよい。図90Aおよび90Bの2本のロボットアームおよび駆動ユニットは、2本のアームが互いの真上および/または真下を通って伸び、真空チャンバに取り付けられたあらゆるステーションに到達して、ステーションへ/から材料を送達/除去することができるように構成されてもよい。代替的に、図91Aおよび91Bに概略的に示されるように、2つの駆動ユニット1902'、1904'の各々は、駆動ユニットの回転軸からの回転運動を真空チャンバ内の所与の点へ伝達することができる、延長部材を特徴としてもよい。延長部材は水平面内で静止していてもよいが、その一方で、対応する駆動ユニットが垂直上昇軸を備えている場合には、延長部材は垂直に動いてもよい。図91Aおよび91Bの例に示されるように、標準的なロボットアームが延長部材の各々によって駆動されてもよい。例えば、延長部材を有する各駆動ユニットは、2本の回転軸および任意追加の垂直上昇軸を提供してもよい。このとき、ロボットアームの各々は、第1のリンク(上腕)、第2のリンク(前腕)、およびエンドエフェクタを有する第3のリンクからなってもよい。図91Aおよび91Bの例では、最初の2本のリンクは、対応する駆動ユニットの2本の回転軸によって駆動され、第3のリンクは、エンドエフェクタが半径方向に配向を維持するように機械的に束縛される。図91Aおよび91Bには3リンクのアームが示されているが、アームは任意の好適な数のリンクからなってもよい。代替実施形態では、図90Aおよび90Bならびに図91Aおよび91Bのアーム機構および駆動ユニットあるいは他のものの任意の好適な組み合わせが用いられてもよい。1つのさらなる例によれば、例えば、メモリ1951'等の、動作を遂行するために機械によって実行可能な命令のプログラムを有形に組み込む、機械によって可読の非一時的プログラム記憶デバイスが提供されてもよい。ここで、動作は、本明細書に記載されているとおりのコントローラによって遂行される動作のいずれかを含む。上述の方法は、プロセッサ1951、メモリ1951'およびソフトウェア1951"を用いて少なくとも部分的に遂行または制御されてもよい。 90A and 90B show an example of a top and side view schematic depiction of a vacuum chamber 1900 having independent robotic arms 1902, 1904 driven by non-collocated drive units. In the example of FIGS. 90A and 90B, each drive unit may provide three axes of rotation and an optional additional vertical lift axis. Each robot arm may consist of a first link (upper arm), a second link (forearm), and a third link having an end effector. As shown, the inter-articular length of the second link may be less than the inter-articular length of the first link. Each of the three links may be driven by one of the rotation axes of the corresponding robot drive unit. Generally, any number of rotation axes and links may be used. The two robot arms and drive units of FIGS. 90A and 90B are designed such that the two arms extend directly above and/or below each other to reach any station attached to the vacuum chamber and to/from the station. It may be configured to allow material to be delivered/removed. Alternatively, as shown schematically in FIGS. 91A and 91B, each of the two drive units 1902', 1904' transmits rotational motion from the rotation axis of the drive unit to a given point within the vacuum chamber. It may also feature an extension member that can be The extension member may be stationary in a horizontal plane, whereas it may also move vertically if the corresponding drive unit is provided with a vertical lifting axis. A standard robotic arm may be driven by each of the extension members, as shown in the example of FIGS. 91A and 91B. For example, each drive unit with an extension member may provide two axes of rotation and an optional additional vertical lift axis. Each of the robot arms may then consist of a first link (upper arm), a second link (forearm), and a third link having an end effector. In the example of FIGS. 91A and 91B, the first two links are driven by the two rotation axes of the corresponding drive unit, and the third link is mechanically driven so that the end effector maintains its radial orientation. be bound by. Although a three-link arm is shown in FIGS. 91A and 91B, the arm may consist of any suitable number of links. In alternative embodiments, any suitable combination of the arm mechanisms and drive units of FIGS. 90A and 90B and FIGS. 91A and 91B or others may be used. According to one further example, a machine-readable non-transitory program storage device, such as a memory 1951', that tangibly embodies a program of machine-executable instructions to perform the operations may be provided. good. Here, operations include any of the operations performed by a controller as described herein. The methods described above may be at least partially performed or controlled using processor 1951, memory 1951' and software 1951''.

上述の説明は単なる例示であると見なされるべきである。種々の代替例および変更例が当業者によって考案されることができる。したがって、本実施形態は、このような代替例、変更例、および変形例を全て包含することを意図されている。例えば、種々の従属請求項に記載されている特徴は任意の好適な組み合わせ(単数または複数)で互いと組み合わせることができるであろう。加えて、上述の異なる実施形態からの特徴を選択的に組み合わせ、新たな実施形態を作ることができるであろう。したがって、本説明は、添付の請求項の範囲内に含まれるこのような代替例、変更例および変形例を全て包含することを意図されている。 The above description should be considered as illustrative only. Various alternatives and modifications can be devised by those skilled in the art. Accordingly, the present embodiments are intended to include all such alternatives, modifications, and variations. For example, the features recited in the various dependent claims could be combined with each other in any suitable combination(s). Additionally, features from the different embodiments described above could be selectively combined to create new embodiments. Accordingly, this description is intended to cover all such alternatives, modifications, and variations that fall within the scope of the appended claims.

Claims (55)

肩軸の周りに回動可能な第1の上腕と;
前記第1の上腕に対して縦方向に間隔を空けて配され、前記肩軸の周りに回動可能である第2の上腕と;
前記第1の上腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記肩軸からオフセットされた位置において前記第1の上腕に対して第2の軸の周りに回動する第1の前腕と;
前記第2の上腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記肩軸からオフセットされた位置において前記第2の上腕に対して第3の軸の周りに回動する第2の前腕と;
前記第1の前腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記第2の軸からオフセットされた位置において前記第1の前腕に対して第4の軸の周りに回動する第1の手首部品と;
前記第2の前腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記第3の軸からオフセットされた位置において前記第2の前腕に対して第5の軸の周りに回動する第2の手首部品と;
前記第1の上腕、及び、第1のカム面を有する第1の手首部品駆動部品に固定される第1の前腕シャフトと;
前記第1の手首部品に固定され、第2のカム面を有する第1の手首部品被駆動部品と;
前記第1のカム面と前記第2のカム面との間に掛け渡される第1の手首部品伝達要素と;
を備え、前記第1のカム面と前記第2のカム面とは前記第1の前腕に対する前記第1の手首部品の非線形比の回動を可能とする、
ロボット。
a first upper arm rotatable around a shoulder axis;
a second upper arm that is vertically spaced apart from the first upper arm and is rotatable about the shoulder axis;
a second upper arm that is combined with the first upper arm, is located between the first upper arm and the second upper arm in the longitudinal direction, and is offset from the shoulder axis with respect to the first upper arm; a first forearm pivoting about an axis;
a third upper arm that is combined with the second upper arm, is located between the first upper arm and the second upper arm in the longitudinal direction, and is offset from the shoulder axis with respect to the second upper arm; a second forearm pivoting about an axis;
a first forearm associated with the first forearm, located longitudinally between the first upper arm and the second upper arm, and at a position offset from the second axis; a first wrist component that rotates about an axis of 4;
a second forearm associated with the second forearm, located longitudinally between the first upper arm and the second upper arm, and relative to the second forearm at a position offset from the third axis; a second wrist component that rotates around an axis of 5;
a first forearm shaft secured to the first upper arm and a first wrist component drive component having a first camming surface;
a first wrist component driven component fixed to the first wrist component and having a second cam surface;
a first wrist component transmission element spanned between the first cam surface and the second cam surface;
the first cam surface and the second cam surface enable rotation of the first wrist component relative to the first forearm in a non-linear ratio;
robot.
請求項1に記載のロボットであって、
前記第1の手首部品に固定される第1のエンドエフェクタと、前記第2の手首部品に固定される第2のエンドエフェクタとを更に備える、ロボット。
The robot according to claim 1,
A robot further comprising: a first end effector fixed to the first wrist component; and a second end effector fixed to the second wrist component.
請求項1又は2に記載のロボットであって、第1の上腕駆動アセンブリを備え、前記第1の上腕駆動アセンブリは、
第1のモータと;
前記第1のモータの回転軸及び前記第1の上腕に固定され、前記第1の上腕の独立の回動を生じさせる第1のシャフトと;
を備える、ロボット。
3. The robot according to claim 1 or 2, comprising a first upper arm drive assembly, the first upper arm drive assembly comprising:
a first motor;
a first shaft that is fixed to the rotation axis of the first motor and the first upper arm, and causes independent rotation of the first upper arm;
A robot equipped with
請求項1から3のいずれかに記載のロボットであって、第2の上腕駆動アセンブリを備え、前記第2の上腕駆動アセンブリは、
第2のモータと;
前記第2のモータの回転軸及び前記第2の上腕に固定され、前記第2の上腕の独立の回動を生じさせる第2のシャフトと;
を備える、ロボット。
4. A robot according to any of claims 1 to 3, comprising a second upper arm drive assembly, the second upper arm drive assembly comprising:
a second motor;
a second shaft fixed to the rotation axis of the second motor and the second upper arm, and causing independent rotation of the second upper arm;
A robot equipped with
請求項1から4のいずれかに記載のロボットであって、第1の前腕駆動アセンブリを備え、前記第1の前腕駆動アセンブリは、
第3のモータと;
前記第3のモータの回転軸及び第1の前腕駆動部品に固定される第3のシャフトと;
前記第1の前腕が固定される第1の前腕被駆動部品と;
前記第1の前腕駆動部品と前記第1の前腕被駆動部品との間に掛け渡される第1の前腕伝達要素と;
を備える、ロボット。
5. A robot according to any preceding claim, comprising a first forearm drive assembly, the first forearm drive assembly comprising:
a third motor;
a third shaft fixed to the rotation axis of the third motor and the first forearm drive component;
a first forearm driven component to which the first forearm is fixed ;
a first forearm transmission element spanning between the first forearm driving component and the first forearm driven component;
A robot equipped with
請求項1から5のいずれかに記載のロボットであって、第2の前腕駆動アセンブリを備え、前記第2の前腕駆動アセンブリは、
第4のモータと;
前記第4のモータの回転軸及び第2の前腕駆動部品に固定される第4のシャフトと;
前記第2の前腕が固定される第2の前腕被駆動部品と;
前記第2の前腕駆動部品と前記第2の前腕被駆動部品との間に掛け渡される第2の前腕伝達要素と;
を備える、ロボット。
6. A robot according to any preceding claim, comprising a second forearm drive assembly, the second forearm drive assembly comprising:
a fourth motor;
a fourth shaft fixed to the rotation axis of the fourth motor and the second forearm drive component;
a second forearm driven component to which the second forearm is fixed ;
a second forearm transmission element spanning between the second forearm driving component and the second forearm driven component;
A robot equipped with
請求項1から6のいずれかに記載のロボットであって、
前記第2の上腕及び第2の手首部品駆動部品に固定される第2の前腕シャフトを有する第2の手首部品駆動アセンブリと;
前記第2の手首部品が固定される第2の手首部品被駆動部品と;
前記第2の手首部品駆動部品と前記第2の手首部品被駆動部品との間に掛け渡される第2の手首部品伝達要素と;
を備える、ロボット。
The robot according to any one of claims 1 to 6,
a second wrist component drive assembly having a second forearm shaft secured to the second upper arm and a second wrist component drive component;
a second wrist component driven component to which the second wrist component is fixed ;
a second wrist component transmission element spanned between the second wrist component driving component and the second wrist component driven component;
A robot equipped with
請求項7に記載のロボットであって、
前記第2の手首部品駆動部品は第3のカム面を有し、前記第2の手首部品被駆動部品は第4のカム面を有し、前記第3のカム面及び前記第4のカム面は、前記第2の手首部品伝達要素によって係合させられ、前記第2の前腕に対する前記第2の手首部品の非線形比の回動を可能とする、ロボット。
The robot according to claim 7,
The second wrist component driving component has a third cam surface, the second wrist component driven component has a fourth cam surface, and the third cam surface and the fourth cam surface. is engaged by the second wrist component transmission element to enable non-linear ratio rotation of the second wrist component relative to the second forearm.
請求項1から8のいずれかに記載のロボットであって、
前記第1の前腕及び前記第1の手首部品は、前記第2の前腕及び前記第2の手首部品の下側に位置する、ロボット。
The robot according to any one of claims 1 to 8,
The first forearm and the first wrist component are located below the second forearm and the second wrist component.
電子デバイスプロセスシステムであって、
伝達チャンバと;
少なくとも部分的に前記伝達チャンバに配され、前記伝達チャンバに組み合わされるプロセスチャンバに基板を出し入れするロボットと;
を備え、前記ロボットは、
肩軸の周りに回動可能な第1の上腕と;
前記第1の上腕に対して縦方向に間隔を空けて配され、前記肩軸の周りに回動可能である第2の上腕と;
前記第1の上腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記肩軸からオフセットされた位置において前記第1の上腕に対して第2の軸の周りに回動する第1の前腕と;
前記第2の上腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記肩軸からオフセットされた位置において前記第2の上腕に対して第3の軸の周りに回動する第2の前腕と;
前記第1の前腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記第2の軸からオフセットされた位置において前記第1の前腕に対して第4の軸の周りに回動する第1の手首部品と;
前記第2の前腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記第3の軸からオフセットされた位置において前記第2の前腕に対して第5の軸の周りに回動する第2の手首部品と;
前記第1の上腕、及び、第1のカム面を有する第1の手首部品駆動部品に固定される第1の前腕シャフトと;
前記第1の手首部品に固定され、第2のカム面を有する第1の手首部品被駆動部品と;
前記第1のカム面と前記第2のカム面との間に掛け渡される第1の手首部品伝達要素と;
を備え、前記第1のカム面と前記第2のカム面とは前記第1の前腕に対する前記第1の手首部品の非線形比の回動を可能とする、
電子デバイスプロセスシステム。
An electronic device process system,
a transmission chamber;
a robot that is at least partially disposed in the transfer chamber and that moves substrates into and out of a process chamber that is associated with the transfer chamber;
The robot comprises:
a first upper arm rotatable around a shoulder axis;
a second upper arm that is vertically spaced apart from the first upper arm and is rotatable about the shoulder axis;
a second upper arm that is combined with the first upper arm, is located between the first upper arm and the second upper arm in the longitudinal direction, and is offset from the shoulder axis with respect to the first upper arm; a first forearm pivoting about an axis;
a third upper arm that is combined with the second upper arm, is located between the first upper arm and the second upper arm in the longitudinal direction, and is offset from the shoulder axis with respect to the second upper arm; a second forearm pivoting about an axis;
a first forearm associated with the first forearm, located longitudinally between the first upper arm and the second upper arm, and at a position offset from the second axis; a first wrist component that rotates about an axis of 4;
a second forearm associated with the second forearm, located longitudinally between the first upper arm and the second upper arm, and relative to the second forearm at a position offset from the third axis; a second wrist component that rotates around an axis of 5;
a first forearm shaft secured to the first upper arm and a first wrist component drive component having a first camming surface;
a first wrist component driven component fixed to the first wrist component and having a second cam surface;
a first wrist component transmission element spanned between the first cam surface and the second cam surface;
the first cam surface and the second cam surface enable rotation of the first wrist component relative to the first forearm in a non-linear ratio;
Electronic device process system.
請求項10に記載の電子デバイスプロセスシステムであって、前記ロボットは第1の上腕駆動アセンブリを備え、前記第1の上腕駆動アセンブリは、
第1のモータと;
前記第1のモータの回転軸及び前記第1の上腕に固定され、前記第1の上腕の独立の回動を生じさせる第1のシャフトと;
を備える、電子デバイスプロセスシステム。
11. The electronic device processing system of claim 10, wherein the robot comprises a first upper arm drive assembly, the first upper arm drive assembly comprising:
a first motor;
a first shaft that is fixed to the rotation axis of the first motor and the first upper arm, and causes independent rotation of the first upper arm;
An electronic device processing system comprising:
請求項10又は11に記載の電子デバイスプロセスシステムであって、前記ロボットは更に、
第2の上腕駆動アセンブリを備え、前記第2の上腕駆動アセンブリは、
第2のモータと;
前記第2のモータの回転軸及び前記第2の上腕に固定され、前記第2の上腕の独立の回動を生じさせる第2のシャフトと;
を備える、電子デバイスプロセスシステム。
The electronic device processing system according to claim 10 or 11, wherein the robot further comprises:
a second upper arm drive assembly, the second upper arm drive assembly comprising:
a second motor;
a second shaft fixed to the rotation axis of the second motor and the second upper arm, and causing independent rotation of the second upper arm;
An electronic device processing system comprising:
請求項10から12のいずれかに記載の電子デバイスプロセスシステムであって、前記ロボットは第1の前腕駆動アセンブリを備え、前記第1の前腕駆動アセンブリは、
第3のモータと;
前記第3のモータの回転軸及び第1の前腕駆動部品に固定される第3のシャフトと;
前記第1の前腕が固定される第1の前腕被駆動部品と;
前記第1の前腕駆動部品と前記第1の前腕被駆動部品との間に掛け渡される第1の前腕伝達要素と;
を備える、電子デバイスプロセスシステム。
13. The electronic device processing system of any of claims 10-12, wherein the robot comprises a first forearm drive assembly, the first forearm drive assembly comprising:
a third motor;
a third shaft fixed to the rotation axis of the third motor and the first forearm drive component;
a first forearm driven component to which the first forearm is fixed ;
a first forearm transmission element spanning between the first forearm driving component and the first forearm driven component;
An electronic device processing system comprising:
請求項10から13のいずれかに記載の電子デバイスプロセスシステムであって、前記ロボットは第2の前腕駆動アセンブリを備え、前記第2の前腕駆動アセンブリは、
第4のモータと;
前記第4のモータ及び第2の前腕駆動部品に連結される第4のシャフトと;
前記第2の前腕に固定される第2の前腕被駆動部品と;
前記第2の前腕駆動部品と前記第2の前腕被駆動部品との間に掛け渡される第2の前腕伝達要素と;
を備える、電子デバイスプロセスシステム。
14. The electronic device processing system of any of claims 10-13, wherein the robot comprises a second forearm drive assembly, the second forearm drive assembly comprising:
a fourth motor;
a fourth shaft coupled to the fourth motor and the second forearm drive component;
a second forearm driven component secured to the second forearm;
a second forearm transmission element spanning between the second forearm driving component and the second forearm driven component;
An electronic device processing system comprising:
電子デバイスプロセスシステムの中で基板を搬送する方法であって、
ロボットを提供することを含み、前記ロボットは、
肩軸の周りに回動可能な第1の上腕と;
前記第1の上腕に対して縦方向に間隔を空けて配され、前記肩軸の周りに回動可能である第2の上腕と;
前記第1の上腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記肩軸からオフセットされた位置において前記第1の上腕に対して第2の軸の周りに回動する第1の前腕と;
前記第2の上腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記肩軸からオフセットされた位置において前記第2の上腕に対して第3の軸の周りに回動する第2の前腕と;
前記第1の前腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記第2の軸からオフセットされた位置において前記第1の前腕に対して第4の軸の周りに回動する第1の手首部品と;
前記第2の前腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記第3の軸からオフセットされた位置において前記第2の前腕に対して第5の軸の周りに回動する第2の手首部品と;
前記第1の上腕、及び、第1のカム面を有する第1の手首部品駆動部品に固定される第1の前腕シャフトと;
前記第1の手首部品に固定され、第2のカム面を有する第1の手首部品被駆動部品と;
前記第1のカム面と前記第2のカム面との間に掛け渡される第1の手首部品伝達要素と;
を備え、前記第1のカム面と前記第2のカム面とは前記第1の前腕に対する前記第1の手首部品の非線形比の回動を可能とし、
前記方法は更に、
第1のエンドエフェクタを第1のチャンバ内に径方向に延ばすべく、前記第1の上腕を個別に回動させることと;
第2のエンドエフェクタを第2のチャンバ内に径方向に延ばすべく、前記第2の上腕を個別に回動させることと;
を含む、方法。
A method of transporting a substrate in an electronic device processing system, the method comprising:
providing a robot, the robot comprising:
a first upper arm rotatable around a shoulder axis;
a second upper arm that is vertically spaced apart from the first upper arm and is rotatable about the shoulder axis;
a second upper arm that is combined with the first upper arm, is located between the first upper arm and the second upper arm in the longitudinal direction, and is offset from the shoulder axis with respect to the first upper arm; a first forearm pivoting about an axis;
a third upper arm that is combined with the second upper arm, is located between the first upper arm and the second upper arm in the longitudinal direction, and is offset from the shoulder axis with respect to the second upper arm; a second forearm pivoting about an axis;
a first forearm associated with the first forearm, located longitudinally between the first upper arm and the second upper arm, and at a position offset from the second axis; a first wrist component that rotates about an axis of 4;
a second forearm associated with the second forearm, located longitudinally between the first upper arm and the second upper arm, and relative to the second forearm at a position offset from the third axis; a second wrist component that rotates around an axis of 5;
a first forearm shaft secured to the first upper arm and a first wrist component drive component having a first camming surface;
a first wrist component driven component fixed to the first wrist component and having a second cam surface;
a first wrist component transmission element spanned between the first cam surface and the second cam surface;
the first cam surface and the second cam surface enable rotation of the first wrist component relative to the first forearm in a non-linear ratio;
The method further includes:
independently rotating the first upper arm to radially extend a first end effector into a first chamber;
independently rotating the second upper arm to radially extend a second end effector into a second chamber;
including methods.
請求項15に記載の方法であって、
前記第1の前腕を個別に回動させることと、前記第2の前腕を個別に回動させることとの少なくともいずれかを含む、方法。
16. The method according to claim 15,
A method comprising: independently rotating the first forearm; and/or independently rotating the second forearm.
ロボットであって、
肩軸の周りに回動可能な第1の上腕と;
前記第1の上腕に対して縦方向に間隔を空けて配され、前記肩軸の周りに回動可能である第2の上腕と;
前記第1の上腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記肩軸からオフセットされた位置において前記第1の上腕に対して第2の軸の周りに回動する第1の前腕と;
前記第2の上腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記肩軸からオフセットされた位置において前記第2の上腕に対して第3の軸の周りに回動する第2の前腕と;
前記第1の前腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記第2の軸からオフセットされた位置において前記第1の前腕に対して第4の軸の周りに回動する第1の手首部品と;
前記第2の前腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記第3の軸からオフセットされた位置において前記第2の前腕に対して第5の軸の周りに回動する第2の手首部品と;
前記第1の上腕と、第1のカム面を有する第1のカムとに固定される第1の前腕シャフトと;
前記第1の手首部品に固定される第2のカムであって第2のカム面を有する第2のカムと;
前記第1のカム面と前記第2のカム面との間に掛け渡される第1のベルトと;
を備え、前記第1のカム面と前記第2のカム面とは前記第1の前腕に対する前記第1の手首部品の非線形比の回動を可能とする、ロボット。
Being a robot,
a first upper arm rotatable around a shoulder axis;
a second upper arm that is vertically spaced apart from the first upper arm and is rotatable about the shoulder axis;
a second upper arm that is combined with the first upper arm, is located between the first upper arm and the second upper arm in the longitudinal direction, and is offset from the shoulder axis with respect to the first upper arm; a first forearm pivoting about an axis;
a third upper arm that is combined with the second upper arm, is located between the first upper arm and the second upper arm in the longitudinal direction, and is offset from the shoulder axis with respect to the second upper arm; a second forearm pivoting about an axis;
a first forearm associated with the first forearm, located longitudinally between the first upper arm and the second upper arm, and at a position offset from the second axis; a first wrist component that rotates about an axis of 4;
a second forearm associated with the second forearm, located longitudinally between the first upper arm and the second upper arm, and relative to the second forearm at a position offset from the third axis; a second wrist component that rotates around an axis of 5;
a first forearm shaft secured to the first upper arm and a first cam having a first cam surface;
a second cam fixed to the first wrist component, the second cam having a second cam surface;
a first belt stretched between the first cam surface and the second cam surface;
, wherein the first cam surface and the second cam surface enable rotation of the first wrist component with respect to the first forearm in a non-linear ratio.
請求項17に記載のロボットであって、
前記第1の手首部品に固定される第1のエンドエフェクタと、前記第2の手首部品に固定される第2のエンドエフェクタとを更に備える、ロボット。
The robot according to claim 17,
A robot further comprising: a first end effector fixed to the first wrist component; and a second end effector fixed to the second wrist component.
請求項17又は18に記載のロボットであって、第1の上腕駆動アセンブリを備え、前記第1の上腕駆動アセンブリは、
第1のモータと;
前記第1のモータの回転軸及び前記第1の上腕に固定され、前記第1の上腕の独立の回動を生じさせる第1のシャフトと;
を備える、ロボット。
19. A robot according to claim 17 or 18, comprising a first upper arm drive assembly, the first upper arm drive assembly comprising:
a first motor;
a first shaft that is fixed to the rotation axis of the first motor and the first upper arm, and causes independent rotation of the first upper arm;
A robot equipped with
請求項17から19のいずれかに記載のロボットであって、第2の上腕駆動アセンブリを備え、前記第2の上腕駆動アセンブリは、
第2のモータと;
前記第2のモータの回転軸及び前記第2の上腕に固定され、前記第2の上腕の独立の回動を生じさせる第2のシャフトと;
を備える、ロボット。
20. A robot according to any of claims 17 to 19, comprising a second upper arm drive assembly, the second upper arm drive assembly comprising:
a second motor;
a second shaft fixed to the rotation axis of the second motor and the second upper arm, and causing independent rotation of the second upper arm;
A robot equipped with
請求項17から20のいずれかに記載のロボットであって、第1の前腕駆動アセンブリを備え、前記第1の前腕駆動アセンブリは、
第3のモータと;
前記第3のモータの回転軸及び第1の前腕円形プーリに固定される第3のシャフトと;
前記第1の前腕が固定される第1の前腕円形パイロットと;
前記第1の前腕円形プーリと前記第1の前腕円形パイロットとの間に掛け渡される第2のベルトと;
を有する、ロボット。
21. A robot according to any of claims 17 to 20, comprising a first forearm drive assembly, the first forearm drive assembly comprising:
a third motor;
a third shaft fixed to the rotation axis of the third motor and the first forearm circular pulley;
a first forearm circular pilot to which the first forearm is secured ;
a second belt stretched between the first forearm circular pulley and the first forearm circular pilot;
A robot with a
請求項17から21のいずれかに記載のロボットであって、第2の前腕駆動アセンブリを備え、前記第2の前腕駆動アセンブリは、
第4のモータと;
前記第4のモータの回転軸及び第2の前腕円形プーリに固定される第4のシャフトと;
前記第2の前腕が固定される第2の前腕円形パイロットと;
前記第2の前腕円形プーリと前記第2の前腕円形パイロットとの間に掛け渡される第2のベルトと;
を有する、ロボット。
22. A robot according to any of claims 17 to 21, comprising a second forearm drive assembly, the second forearm drive assembly comprising:
a fourth motor;
a fourth shaft fixed to the rotation axis of the fourth motor and the second forearm circular pulley;
a second forearm circular pilot to which the second forearm is secured ;
a second belt stretched between the second forearm circular pulley and the second forearm circular pilot;
A robot with a
請求項17から22のいずれかに記載のロボットであって、
前記第2の上腕と、第3のカム面を有する第3のカムとに固定される第2の前腕シャフトを有する第2の手首部品駆動アセンブリと;
前記第2の手首部品が固定される第4のカムであって第4のカム面を有する第4のカムと;
前記第3のカム面と前記第4のカム面との間に掛け渡される第2のベルトと;
を有する、ロボット。
The robot according to any one of claims 17 to 22,
a second wrist component drive assembly having a second forearm shaft secured to the second upper arm and a third cam having a third cam surface;
a fourth cam to which the second wrist component is fixed , the fourth cam having a fourth cam surface;
a second belt stretched between the third cam surface and the fourth cam surface;
A robot with a
請求項23に記載のロボットであって、
前記第3のカム面及び前記第4のカム面は前記第2のベルトによって係合され、前記第2の前腕に対する前記第2の手首部品の非線形比の回転を可能とする、ロボット。
24. The robot according to claim 23,
The third cam surface and the fourth cam surface are engaged by the second belt to enable non-linear rotation of the second wrist component relative to the second forearm.
請求項17から24のいずれかに記載のロボットであって、
前記第1の前腕及び前記第1の手首部品は、前記第2の前腕及び前記第2の手首部品の下側に位置する、ロボット。
The robot according to any one of claims 17 to 24,
The first forearm and the first wrist component are located below the second forearm and the second wrist component.
電子デバイスプロセスシステムであって、
伝達チャンバと;
少なくとも部分的に前記伝達チャンバに配され、前記伝達チャンバに組み合わされるプロセスチャンバに基板を出し入れするロボットと;を備え、前記ロボットは、
肩軸の周りに回動可能な第1の上腕と;
前記第1の上腕に対して縦方向に間隔を空けて配され、前記肩軸の周りに回動可能である第2の上腕と;
前記第1の上腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記肩軸からオフセットされた位置において前記第1の上腕に対して第2の軸の周りに回動する第1の前腕と;
前記第2の上腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記肩軸からオフセットされた位置において前記第2の上腕に対して第3の軸の周りに回動する第2の前腕と;
前記第1の前腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記第2の軸からオフセットされた位置において前記第1の前腕に対して第4の軸の周りに回動する第1の手首部品と;
前記第2の前腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記第3の軸からオフセットされた位置において前記第2の前腕に対して第5の軸の周りに回動する第2の手首部品と;
前記第1の上腕と、第1のカム面を有する第1のカムとに固定される第1の前腕シャフトと;
前記第1の手首部品に固定される第2のカムであって第2のカム面を有する第2のカムと;
前記第1のカム面と前記第2のカム面との間に掛け渡される第1のベルトと;
を備え、前記第1のカム面と前記第2のカム面とは前記第1の前腕に対する前記第1の手首部品の非線形比の回動を可能とする、電子デバイスプロセスシステム。
An electronic device process system,
a transmission chamber;
a robot disposed at least partially in the transfer chamber for transporting substrates into and out of a process chamber associated with the transfer chamber;
a first upper arm rotatable around a shoulder axis;
a second upper arm that is vertically spaced apart from the first upper arm and is rotatable about the shoulder axis;
a second upper arm that is combined with the first upper arm, is located between the first upper arm and the second upper arm in the longitudinal direction, and is offset from the shoulder axis with respect to the first upper arm; a first forearm pivoting about an axis;
a third upper arm that is combined with the second upper arm, is located between the first upper arm and the second upper arm in the longitudinal direction, and is offset from the shoulder axis with respect to the second upper arm; a second forearm pivoting about an axis;
a first forearm associated with the first forearm, located longitudinally between the first upper arm and the second upper arm, and at a position offset from the second axis; a first wrist component that rotates about an axis of 4;
a second forearm associated with the second forearm, located longitudinally between the first upper arm and the second upper arm, and relative to the second forearm at a position offset from the third axis; a second wrist component that rotates around an axis of 5;
a first forearm shaft secured to the first upper arm and a first cam having a first cam surface;
a second cam fixed to the first wrist component, the second cam having a second cam surface;
a first belt stretched between the first cam surface and the second cam surface;
an electronic device processing system, wherein the first cam surface and the second cam surface enable rotation of the first wrist component relative to the first forearm in a non-linear ratio.
請求項26に記載の電子デバイスプロセスシステムであって、
前記ロボットは第1の上腕駆動アセンブリを備え、前記第1の上腕駆動アセンブリは、
第1のモータと;
前記第1のモータの回転軸及び前記第1の上腕に固定され、前記第1の上腕の独立の回動を生じさせる第1のシャフトと;
を備える、電子デバイスプロセスシステム。
27. The electronic device processing system according to claim 26,
The robot includes a first upper arm drive assembly, the first upper arm drive assembly comprising:
a first motor;
a first shaft that is fixed to the rotation axis of the first motor and the first upper arm, and causes independent rotation of the first upper arm;
An electronic device processing system comprising:
請求項26又は27に記載の電子デバイスプロセスシステムであって、
前記ロボットは更に、
第2の上腕駆動アセンブリを備え、前記第2の上腕駆動アセンブリは、
第2のモータと;
前記第2のモータの回転軸及び前記第2の上腕に固定され、前記第2の上腕の独立の回動を生じさせる第2のシャフトと;
を備える、電子デバイスプロセスシステム。
The electronic device processing system according to claim 26 or 27,
The robot further includes:
a second upper arm drive assembly, the second upper arm drive assembly comprising:
a second motor;
a second shaft fixed to the rotation axis of the second motor and the second upper arm, and causing independent rotation of the second upper arm;
An electronic device processing system comprising:
請求項26から28のいずれかに記載の電子デバイスプロセスシステムであって、
前記ロボットは第1の前腕駆動アセンブリを備え、前記第1の前腕駆動アセンブリは、
第3のモータと;
前記第3のモータの回転軸及び第1の前腕円形プーリに固定される第3のシャフトと;
前記第1の前腕が固定される第1の前腕円形パイロットと;
前記第1の前腕円形プーリと前記第1の前腕円形パイロットとの間に掛け渡される第2のベルトと;
を備える、電子デバイスプロセスシステム。
The electronic device processing system according to any one of claims 26 to 28,
The robot includes a first forearm drive assembly, the first forearm drive assembly comprising:
a third motor;
a third shaft fixed to the rotation axis of the third motor and the first forearm circular pulley;
a first forearm circular pilot to which the first forearm is secured ;
a second belt stretched between the first forearm circular pulley and the first forearm circular pilot;
An electronic device processing system comprising:
請求項26から29のいずれかに記載の電子デバイスプロセスシステムであって、
前記ロボットは第2の前腕駆動アセンブリを備え、前記第2の前腕駆動アセンブリは、
第4のモータと;
前記第4のモータの回転軸及び第2の前腕円形プーリに固定される第4のシャフトと;
前記第2の前腕が固定される第2の前腕円形パイロットと;
前記第2の前腕円形プーリと前記第2の前腕円形パイロットとの間に掛け渡される第2のベルトと;
を備える、電子デバイスプロセスシステム。
The electronic device processing system according to any one of claims 26 to 29,
The robot includes a second forearm drive assembly, the second forearm drive assembly comprising:
a fourth motor;
a fourth shaft fixed to the rotation axis of the fourth motor and the second forearm circular pulley;
a second forearm circular pilot to which the second forearm is secured ;
a second belt stretched between the second forearm circular pulley and the second forearm circular pilot;
An electronic device processing system comprising:
電子デバイスプロセスシステムの中で基板を搬送する方法であって、
ロボットを提供することを含み、前記ロボットは、
肩軸の周りに回動可能な第1の上腕と;前記第1の上腕に対して縦方向に間隔を空けて配され、前記肩軸の周りに回動可能である第2の上腕と;
前記第1の上腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記肩軸からオフセットされた位置において前記第1の上腕に対して第2の軸の周りに回動する第1の前腕と;
前記第2の上腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記肩軸からオフセットされた位置において前記第2の上腕に対して第3の軸の周りに回動する第2の前腕と;
前記第1の前腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記第2の軸からオフセットされた位置において前記第1の前腕に対して第4の軸の周りに回動する第1の手首部品と;
前記第2の前腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記第3の軸からオフセットされた位置において前記第2の前腕に対して第5の軸の周りに回動する第2の手首部品と;
前記第1の上腕と、第1のカム面を有する第1のカムとに固定される第1の前腕シャフトと;
前記第1の手首部品に固定される第2のカムであって第2のカム面を有する第2のカムと;
前記第1のカム面と前記第2のカム面との間に掛け渡される第1のベルトと;
を備え、前記第1のカム面と前記第2のカム面とは、前記第1の前腕に対する前記第1の手首部品の非線形比の回動を可能とし、
前記方法は更に、
第1の基板を運搬する第1のエンドエフェクタを第1のチャンバ内に径方向に延ばすべく、前記第1の上腕を個別に回動させることと;
第2の基板が前記第1の基板の上を通らないように、前記第2の基板を運搬する第2のエンドエフェクタを第2のチャンバ内に径方向に延ばすべく、前記第2の上腕を個別に回動させることと;
を含む、方法。
A method of transporting a substrate in an electronic device processing system, the method comprising:
providing a robot, the robot comprising:
a first upper arm that is rotatable about a shoulder axis; a second upper arm that is vertically spaced apart from the first upper arm and that is rotatable about the shoulder axis;
a second upper arm that is combined with the first upper arm, is located between the first upper arm and the second upper arm in the longitudinal direction, and is offset from the shoulder axis with respect to the first upper arm; a first forearm pivoting about an axis;
a third upper arm that is combined with the second upper arm, is located between the first upper arm and the second upper arm in the longitudinal direction, and is offset from the shoulder axis with respect to the second upper arm; a second forearm pivoting about an axis;
a first forearm associated with the first forearm, located longitudinally between the first upper arm and the second upper arm, and at a position offset from the second axis; a first wrist component that rotates about an axis of 4;
a second forearm associated with the second forearm, located longitudinally between the first upper arm and the second upper arm, and relative to the second forearm at a position offset from the third axis; a second wrist component that rotates around an axis of 5;
a first forearm shaft secured to the first upper arm and a first cam having a first cam surface;
a second cam fixed to the first wrist component, the second cam having a second cam surface;
a first belt stretched between the first cam surface and the second cam surface;
the first cam surface and the second cam surface enable rotation of the first wrist component relative to the first forearm in a non-linear ratio;
The method further includes:
independently rotating the first upper arm to radially extend a first end effector carrying a first substrate into a first chamber;
the second upper arm to extend a second end effector carrying the second substrate radially into the second chamber so that the second substrate does not pass over the first substrate; rotating individually;
including methods.
請求項31に記載の方法であって、
前記第1の前腕を個別に回動させることと、前記第2の前腕を個別に回動させることの少なくともいずれかを含む、方法。
32. The method according to claim 31,
A method comprising: independently rotating the first forearm; and/or independently rotating the second forearm.
搬送装置であって、
複数の同軸駆動シャフトを有する駆動部であって、前記同軸駆動シャフトの数は少なくとも3本である、前記駆動部と;
前記駆動部に接続される第1のアームであって、前記駆動部に順に接続される第1のリンク、第2のリンク、第1のエンドエフェクタを有し、前記第1のリンクと前記第2のリンクとは異なる有効長を有する、前記第1のアームと;
前記駆動部に接続される第2のアームであって、前記駆動部に順に接続される第3のリンク、第4のリンク、第2のエンドエフェクタを有する、前記第2のアームと;
を備え、
前記第1のアームと前記駆動部との第1の機械的接続部は、少なくとも1つの第1の非円形プーリを有する第1のバンド駆動部を備え、
前記第2のアームと前記駆動部との第2の機械的接続部は、少なくとも1つの第2の非円形プーリを有する第2のバンド駆動部を備え、
前記少なくとも1つの非円形プーリをそれぞれ含む前記第1の機械的接続部及び第2の機械的接続部は、前記第1のアームの前記第1のリンク及び前記第2のリンクが前記第2のアームの前記第3のリンク及び前記第4のリンクに対して動くこと、及び、前記第2のアームの前記第3のリンク及び前記第4のリンクが前記第1のアームの前記第1のリンク及び前記第2のリンクに対して動くことを制限するように構成され、それによって、前記第1及び第2の機械的接続部は、前記第1及び第2のアームが伸縮する際に、前記第1及び第2のエンドエフェクタの直線的な伸縮運動のみを許容する、
搬送装置。
A conveying device,
the drive unit having a plurality of coaxial drive shafts, the number of the coaxial drive shafts being at least three;
a first arm connected to the drive section, the arm including a first link, a second link, and a first end effector connected to the drive section in this order; the first arm having a different effective length than the two links;
a second arm connected to the drive unit, the second arm having a third link, a fourth link, and a second end effector connected to the drive unit in order;
Equipped with
a first mechanical connection between the first arm and the drive section comprises a first band drive section having at least one first non-circular pulley;
a second mechanical connection between the second arm and the drive section comprises a second band drive section having at least one second non-circular pulley;
The first mechanical connection and the second mechanical connection, each including the at least one non-circular pulley, are such that the first link and the second link of the first arm are connected to the second link. moving relative to the third link and the fourth link of the arm; and the third link and the fourth link of the second arm move relative to the first link of the first arm. and configured to limit movement relative to the second link , such that the first and second mechanical connections are configured to limit movement relative to the first and second links when the first and second arms extend and retract. allowing only linear telescoping movements of the first and second end effectors;
Conveyance device.
請求項33に記載の搬送装置であって、
前記複数の同軸駆動シャフトは少なくとも4本の同軸駆動シャフトを含む、搬送装置。
34. The conveying device according to claim 33,
The plurality of coaxial drive shafts includes at least four coaxial drive shafts.
請求項33又は34に記載の搬送装置であって、
前記第1のバンド駆動部の前記少なくとも1つの第1の非円形プーリは少なくとも2つの非円形プーリを含む、搬送装置。
The conveying device according to claim 33 or 34,
The conveying device, wherein the at least one first non-circular pulley of the first band drive includes at least two non-circular pulleys.
請求項35に記載の搬送装置であって、
前記少なくとも2つの非円形プーリは前記第2のリンクの内部に位置する、搬送装置。
36. The conveying device according to claim 35,
The conveying device, wherein the at least two non-circular pulleys are located inside the second link.
請求項36に記載の搬送装置であって、
前記第2のバンド駆動部の前記少なくとも1つの第2の非円形プーリは少なくとも2つの非円形プーリを含み、該少なくとも2つの非円形プーリは前記第4のリンクの内部に位置する、搬送装置。
37. The conveying device according to claim 36,
The conveying device, wherein the at least one second non-circular pulley of the second band drive includes at least two non-circular pulleys, the at least two non-circular pulleys being located inside the fourth link.
請求項33から37のいずれかに記載の搬送装置であって、
前記第2のリンクの有効長は前記第1のリンクの有効長より短く、前記第4のリンクの有効長は前記第3のリンクの有効長より短い、搬送装置。
38. The conveying device according to any one of claims 33 to 37,
An effective length of the second link is shorter than an effective length of the first link, and an effective length of the fourth link is shorter than an effective length of the third link.
請求項38に記載の搬送装置であって、
前記第1のエンドエフェクタは第1の部分と、第1の角度で前記第1の部分から延出する第2の部分と、前記第2の部分の端部の第1の基板支持部とを有し、前記同軸駆動シャフトの一部は、前記第1のエンドエフェクタが収縮位置にあるときに前記第1の角度の内側に近接して位置する、搬送装置。
39. The conveying device according to claim 38,
The first end effector includes a first portion, a second portion extending from the first portion at a first angle, and a first substrate support at an end of the second portion. a portion of the coaxial drive shaft is located proximate inside the first angle when the first end effector is in a retracted position.
請求項39に記載の搬送装置であって、
前記第2のエンドエフェクタは第1の部分と、第2の角度で前記第1の部分から延出する第2の部分と、前記第2の部分の端部の第2の基板支持部とを有し、前記同軸駆動シャフトの一部は、前記第2のエンドエフェクタが収縮位置にあるときに前記第2の角度の内側に近接して位置し、前記同軸駆動シャフトの前記一部は、前記第1の角度の前記内側と、前記第2の角度の前記内側との間に位置する、
搬送装置。
40. The conveying device according to claim 39,
The second end effector includes a first portion, a second portion extending from the first portion at a second angle, and a second substrate support at an end of the second portion. a portion of the coaxial drive shaft is located proximate the inside of the second angle when the second end effector is in the retracted position; located between the inside of the first angle and the inside of the second angle;
Conveyance device.
請求項33から40のいずれかに記載の搬送装置であって、
前記第1のリンクは第1の上腕を有し、前記第1の上腕は前記同軸駆動シャフトにより形成される肩軸の周りを回動可能であり、
前記第3のリンクは第2の上腕を有し、前記第2の上腕は前記第1の上腕に対して縦方向に間隔を空けて配され、前記肩軸の周りに回動可能であり、
前記第2のリンクは第1の前腕を有し、前記第1の前腕は前記第1の上腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕の上に位置し、前記肩軸からオフセットされた位置において前記第1の上腕に対して第2の軸の周りに回動するようにされ、
前記第4のリンクは第2の前腕を有し、前記第2の前腕は前記第2の上腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕の上に位置し、前記肩軸からオフセットされた位置において前記第2の上腕に対して第3の軸の周りに回動するようにされ、
前記第1のエンドエフェクタは第1の手首によって前記第1の前腕に組み合わされ、前記第1の手首は縦方向において前記第1の上腕の上に位置し、前記第2の軸からオフセットされた位置において前記第1の前腕に対して第4の軸の周りに回動するようにされ、
前記第2のエンドエフェクタは第2の手首によって前記第2の前腕に組み合わされ、前記第2の手首は縦方向において前記第2の上腕の下に位置し、前記第3の軸からオフセットされた位置において前記第2の前腕に対して第5の軸の周りに回動するようにされ、
前記第1の上腕は、第1の前腕シャフトによって前記第1のバンド駆動部の第1のプーリに固定され、前記第1のプーリは第1のカム面を有し、
前記第1のバンド駆動部は第2のプーリを有し、前記第2のプーリは、前記第1の手首が固定されるされる第1の手首被駆動部品を形成し、前記第1の手首被駆動部品は第2のカム面を有し、
前記少なくとも1つの第1の非円形プーリは前記第1のプーリと前記第2のプーリのうちの少なくとも一つを含み、
前記第1のバンド駆動部は、前記第1のカム面と前記第2のカム面とに掛け渡される第1の手首伝達要素を備え、
前記第1のカム面と、前記第2のカム面と、前記第1の手首伝達要素とは、前記第1の前腕に対する前記第1の手首の非線形比の回動を可能とする、
搬送装置。
The conveying device according to any one of claims 33 to 40,
the first link has a first upper arm, the first upper arm being rotatable about a shoulder axis formed by the coaxial drive shaft;
the third link has a second upper arm, the second upper arm is vertically spaced apart from the first upper arm and is rotatable about the shoulder axis;
the second link has a first forearm, the first forearm being associated with the first upper arm, longitudinally positioned over the first upper arm and offset from the shoulder axis; and is adapted to rotate about a second axis relative to the first upper arm in the position;
The fourth link has a second forearm, the second forearm being associated with the second upper arm, longitudinally overlying the first upper arm and offset from the shoulder axis. and is adapted to rotate about a third axis relative to the second upper arm in the position;
The first end effector is coupled to the first forearm by a first wrist, the first wrist being longitudinally positioned on the first upper arm and offset from the second axis. pivotable about a fourth axis relative to the first forearm in the position;
The second end effector is coupled to the second forearm by a second wrist, the second wrist being longitudinally located below the second upper arm and offset from the third axis. and pivotable about a fifth axis relative to the second forearm in the position;
the first upper arm is fixed to a first pulley of the first band drive by a first forearm shaft, the first pulley having a first cam surface;
The first band drive unit has a second pulley, the second pulley forming a first wrist driven part to which the first wrist is fixed , and the second pulley forming a first wrist driven part to which the first wrist is fixed. the driven component has a second cam surface;
the at least one first non-circular pulley includes at least one of the first pulley and the second pulley;
The first band driving section includes a first wrist transmission element that spans the first cam surface and the second cam surface,
the first cam surface, the second cam surface, and the first wrist transmission element enable rotation of the first wrist relative to the first forearm in a non-linear ratio;
Conveyance device.
請求項33から40のいずれかに記載の搬送装置であって、
前記第1のリンクは第1の上腕を有し、前記第1の上腕は前記同軸駆動シャフトにより形成される肩軸の周りを回動可能であり、
前記第3のリンクは第2の上腕を有し、前記第2の上腕は前記第1の上腕に対して縦方向に間隔を空けて配され、前記肩軸の周りに回動可能であり、
前記第2のリンクは第1の前腕を有し、前記第1の前腕は前記第1の上腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記肩軸からオフセットされた位置において前記第1の上腕に対して第2の軸の周りに回動するようにされ、
前記第4のリンクは第2の前腕を有し、前記第2の前腕は前記第2の上腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記肩軸からオフセットされた位置において前記第2の上腕に対して第3の軸の周りに回動するようにされ、
前記第1のエンドエフェクタは第1の手首部品によって前記第1の前腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記第2の軸からオフセットされた位置において前記第1の前腕に対して第4の軸の周りに回動するようにされ、
前記第2のエンドエフェクタは第2の手首部品によって前記第2の前腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕と前記第2の上腕との間に位置し、前記第3の軸からオフセットされた位置において前記第2の前腕に対して第5の軸の周りに回動するようにされ、
第1の前腕シャフトが前記第1の上腕及び第1の手首部品駆動部品に固定され、
前記第1のバンド駆動部は、前記第1の手首部品が固定される第1の手首部品被駆動部品を形成する第2のプーリを有し、
前記少なくともつの第1の非円形プーリは、前記第1の手首部品駆動部品と前記第1の手首部品被駆動部品のうちの少なくとも1つを含み、
前記第1の手首部品駆動部品は第1のカム面を有し、前記第1の手首部品被駆動部品は第2のカム面を有し、
前記第1のバンド駆動部は、前記第1のカム面と前記第2のカム面との間に掛け渡される第1の手首部品伝達要素を有し、前記第1のカム面と前記第2のカム面とは前記第1の前腕に対する前記第1の手首部品の非線形比の回動を可能とするように構成される、
搬送装置。
The conveying device according to any one of claims 33 to 40,
the first link has a first upper arm, the first upper arm being rotatable about a shoulder axis formed by the coaxial drive shaft;
the third link has a second upper arm, the second upper arm is vertically spaced apart from the first upper arm and is rotatable about the shoulder axis;
the second link has a first forearm, the first forearm is coupled to the first upper arm and is longitudinally located between the first upper arm and the second upper arm; rotatable around a second axis relative to the first upper arm at a position offset from the shoulder axis;
the fourth link has a second forearm, the second forearm is coupled to the second upper arm and is longitudinally located between the first upper arm and the second upper arm; rotatable around a third axis relative to the second upper arm at a position offset from the shoulder axis;
The first end effector is coupled to the first forearm by a first wrist component and is longitudinally located between the first and second upper arms and offset from the second axis. rotated about a fourth axis relative to the first forearm in a position where the
The second end effector is coupled to the second forearm by a second wrist component and is longitudinally located between the first and second upper arms and offset from the third axis. rotated about a fifth axis relative to the second forearm in a position where the
a first forearm shaft is secured to the first upper arm and first wrist component drive component;
The first band driving section has a second pulley forming a first wrist component driven component to which the first wrist component is fixed ,
the at least one first non-circular pulley includes at least one of the first wrist component driving component and the first wrist component driven component;
the first wrist component driving component has a first cam surface; the first wrist component driven component has a second cam surface;
The first band driving section includes a first wrist component transmission element that is spanned between the first cam surface and the second cam surface, and the first wrist component transmission element that connects the first cam surface and the second cam surface. the cam surface is configured to allow rotation of the first wrist component with respect to the first forearm in a non-linear ratio;
Conveyance device.
請求項33から42のいずれかに記載の搬送装置であって、
前記第1の機械的接続部は第3のバンド駆動部を有し、前記第3のバンド駆動部は少なくとも1つの第3の非円形プーリを有し、前記第1のバンド駆動部は前記第2のリンクの内側に位置し、前記第3のバンド駆動部は前記第1のリンクの内側に位置する、搬送装置。
The conveying device according to any one of claims 33 to 42,
The first mechanical connection has a third band drive, the third band drive has at least one third non-circular pulley, and the first band drive has a third non-circular pulley. The third band driving section is located inside the second link, and the third band driving section is located inside the first link.
請求項43に記載の搬送装置であって、
前記第3のバンド駆動部は前記第3の非円形プーリを少なくとも2つ有する、搬送装置。
44. The conveying device according to claim 43,
The third band drive unit includes at least two third non-circular pulleys.
請求項33から44のいずれかに記載の搬送装置であって、
前記第1のアーム及び前記第2のアームは収縮位置に位置し、前記第1のエンドエフェクタ及び前記第2のエンドエフェクタは第1の縦位置に位置し、前記第1のリンク及び前記第2のリンクは前記第1の縦位置より低い位置に位置し、前記第3のリンク及び前記第4のリンクは前記第1の縦位置より高い位置に位置する、搬送装置。
The conveying device according to any one of claims 33 to 44,
The first arm and the second arm are in a retracted position, the first end effector and the second end effector are in a first vertical position, and the first link and the second A link is located at a position lower than the first vertical position, and the third link and the fourth link are located at a position higher than the first vertical position.
複数の同軸駆動シャフトを有する駆動部であって、前記同軸駆動シャフトの数は3本である、前記駆動部と;
前記駆動部に接続される第1のアームであって、前記駆動部に順に接続される第1のリンク、第2のリンク、第1のエンドエフェクタを有し、前記第1のリンクと前記第2のリンクとは互いに異なる有効長を有する、前記第1のアームと;
前記駆動部に接続される第2のアームであって、前記駆動部に順に接続される第3のリンク、第4のリンク、第2のエンドエフェクタを有し、前記第3のリンクと前記第4のリンクとは互いに異なる有効長を有する、前記第2のアームと;
を備える搬送装置であって、
前記第1のアームと前記駆動部との第1の機械的接続部は、第1の非円形プーリ及び第1のバンドを有する第1のバンド駆動部を有し、
前記第2のアームと前記駆動部との第2の機械的接続部は、第2の非円形プーリ及び第2のバンドを有する第2のバンド駆動部を有し、
前記第1の非円形プーリを含む前記第1の機械的接続部は、前記第1のエンドエフェクタの伸縮運動を、前記駆動部に対して直線的な伸縮運動に制限する、
搬送装置。
the drive unit having a plurality of coaxial drive shafts, the number of the coaxial drive shafts being three;
a first arm connected to the drive section, the arm including a first link, a second link, and a first end effector connected to the drive section in this order; the first arm having a different effective length from the two links;
a second arm connected to the drive section, the second arm having a third link, a fourth link, and a second end effector connected to the drive section in this order; the second arm having an effective length different from that of the four links;
A transport device comprising:
a first mechanical connection between the first arm and the drive unit includes a first band drive unit having a first non-circular pulley and a first band;
a second mechanical connection between the second arm and the drive section includes a second band drive section having a second non-circular pulley and a second band;
the first mechanical connection including the first non-circular pulley limits telescopic movement of the first end effector to linear telescopic movement with respect to the drive portion;
Conveyance device.
肩軸の周りに回動可能な第1の上腕と;
前記第1の上腕に対して縦方向に間隔を空けて配され、前記肩軸の周りに回動可能である第2の上腕と;
前記第1の上腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕の上に位置し、前記肩軸からオフセットされた位置において前記第1の上腕に対して第2の軸の周りに回動する第1の前腕と;
前記第2の上腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕の上に位置し、前記肩軸からオフセットされた位置において前記第2の上腕に対して第3の軸の周りに回動する第2の前腕と;
前記第1の前腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕の上に位置し、前記第2の軸からオフセットされた位置において前記第1の前腕に対して第4の軸の周りに回動する第1の手首と;
前記第2の前腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕の上に位置し、前記第3の軸からオフセットされた位置において前記第2の前腕に対して第5の軸の周りに回動する第2の手首と;
前記第1の上腕及び第1の手首部品駆動部品に固定される第1の前腕シャフトであって、前記第1の手首部品駆動部品は前記第1の前腕シャフトに組み合わされる第1のカム面を有する、前記第1の前腕シャフトと;
前記第1の手首が固定され、第2のカム面を有する第1の手首被駆動部品と;
前記第1のカム面と前記第2のカム面との間に掛け渡される第1の手首伝達要素と;
を備え、前記第1の手首部品駆動部品の前記第1のカム面と、前記第2のカム面と、前記第1の手首伝達要素とは、前記第1の前腕に対する前記第1の手首の非線形比の回動を可能とするように構成される、
ロボット。
a first upper arm rotatable around a shoulder axis;
a second upper arm that is vertically spaced apart from the first upper arm and is rotatable about the shoulder axis;
combined with the first upper arm, located on the first upper arm in the longitudinal direction, and pivoted about a second axis relative to the first upper arm at a position offset from the shoulder axis; a first forearm;
combined with the second upper arm, located above the first upper arm in the longitudinal direction, and pivoted about a third axis relative to the second upper arm at a position offset from the shoulder axis; with the second forearm;
associated with the first forearm and positioned longitudinally over the first upper arm and rotated about a fourth axis relative to the first forearm in a position offset from the second axis; a moving first wrist;
associated with the second forearm, positioned longitudinally over the first upper arm and rotated about a fifth axis relative to the second forearm in a position offset from the third axis; A second wrist that moves;
a first forearm shaft fixed to the first upper arm and a first wrist component drive component, the first wrist component drive component having a first cam surface mated to the first forearm shaft; the first forearm shaft having;
a first wrist driven component to which the first wrist is fixed and having a second cam surface;
a first wrist transmission element spanned between the first cam surface and the second cam surface;
, the first cam surface, the second cam surface, and the first wrist transmission element of the first wrist component drive component are configured to move the first wrist relative to the first forearm. configured to allow rotation in a non-linear ratio;
robot.
請求項47に記載のロボットであって、
前記第1の上腕は、前記第1の前腕の有効長よりも長い有効長を有する、ロボット。
48. The robot according to claim 47,
The first upper arm has an effective length that is longer than an effective length of the first forearm.
請求項47又は48に記載のロボットであって、
前記第1の手首は、前記第1の前腕に回動可能に接続される第1のエンドエフェクタを有し、前記第1のエンドエフェクタは基板支持部と、前記基板支持部を前記第1の手首に接続する脚とを有し、前記脚は前記第1の手首に接続する第1の部分と、前記基板支持部に接続する第2の部分と、前記第1の部分と前記第2の部分との間の湾曲部とを有し、前記第1の部分と前記第2の部分とは相手に対して角度が付いている、ロボット。
The robot according to claim 47 or 48,
The first wrist has a first end effector rotatably connected to the first forearm, and the first end effector includes a substrate support and a substrate support that connects the substrate support to the first end effector. a leg that connects to the wrist; the leg includes a first portion that connects to the first wrist; a second portion that connects to the substrate support; and a second portion that connects the first portion and the second portion. a curved portion between the first portion and the second portion, the first portion and the second portion being at an angle with respect to each other.
請求項49に記載のロボットであって、
前記湾曲部は、該湾曲部の側面において、前記第1の部分と前記第2の部分との間で、凹ポケットを形成する、ロボット。
50. The robot according to claim 49,
The robot, wherein the curved portion forms a concave pocket between the first portion and the second portion on a side surface of the curved portion.
請求項49又は50に記載のロボットであって、
前記第1の手首における前記脚の前記第1の前腕への接続部は、前記基板支持部の中心線に対してオフセットしており、また前記肩軸に対してオフセットしている、ロボット。
The robot according to claim 49 or 50,
The robot wherein a connection of the leg to the first forearm at the first wrist is offset with respect to a centerline of the substrate support and offset with respect to the shoulder axis.
請求項49から51のいずれかに記載のロボットであって、
前記基板支持部の中心線は前記肩軸に垂直である、ロボット。
The robot according to any one of claims 49 to 51,
A center line of the substrate support part is perpendicular to the shoulder axis.
請求項49から52のいずれかに記載のロボットであって、
前記ロボットは、前記第1のエンドエフェクタが伸張するか収縮する際に、前記第1のエンドエフェクタが、前記肩軸に対して直線的にのみ動けるように構成される、ロボット。
The robot according to any one of claims 49 to 52,
The robot is configured such that the first end effector can only move linearly relative to the shoulder axis when the first end effector is extended or retracted.
駆動軸を有する駆動部と;
前記駆動部に接続される第1のアームであって、前記駆動部に順に接続される第1のリンク、第2のリンク、エンドエフェクタを有し、前記第1のリンクは前記第2のリンクの有効長より長い有効長を有する、前記第1のアームと;
を備え、
前記エンドエフェクタは基板支持部と、前記第2のリンクと接続する前記エンドエフェクタの手首継手に前記基板支持部を接続する脚とを有し、前記脚は前記手首継手に接続する第1の部分と、前記基板支持部に接続する第2の部分と、前記第1の部分と前記第2の部分との間の湾曲部とを有し、前記第1の部分と前記第2の部分とは相手に対して角度が付いており、
前記手首継手の部分における前記脚の前記第2のリンクへの接続部は、前記基板支持部の中心線に対してオフセットしており、また前記駆動軸に対してオフセットしており、
前記基板支持部の中心線は前記駆動軸に垂直であり、
前記第1のアームが伸縮する際に、前記エンドエフェクタが、前記駆動部に対して直線的な動きのみを行いうるように構成される、
搬送装置であって、
前記駆動部に接続される第2のアームであって、第3のリンク、第4のリンク、第2のエンドエフェクタを有する、前記第2のアームを備え、
前記第3のリンクは前記第1のリンクから縦方向に間隔を空けて配され、前記駆動軸の周りに回転可能であり、
前記第2のリンクは前記第1のリンクに組み合わされ、縦方向において前記第1のリンクの上に位置し、前記駆動軸からオフセットされた位置において前記第1のリンクに対して第2の軸の周りに回動するようにされ、
前記第4のリンクは前記第3のリンクに組み合わされ、縦方向において前記第1のリンクの上に位置し、前記駆動軸からオフセットされた位置において前記第3のリンクに対して第3の軸の周りに回動するようにされ、
前記搬送装置は更に、
前記第2のリンクに組み合わされ、縦方向において前記第1のリンクの上に位置し、前記第2の軸からオフセットされた位置において前記第2のリンクに対して第4の軸の周りに回動する第1の手首と;
前記第4のリンクに組み合わされ、縦方向において前記第1のリンクの上に位置し、前記第3の軸からオフセットされた位置において前記第4のリンクに対して第5の軸の周りに回動する第2の手首と;
前記第1のリンク及び第1の手首部品駆動部品に固定される第4のリンクシャフトであって、前記第1の手首部品駆動部品は前記第4のリンクシャフトに組み合わされる第1のカム面を有する、前記第4のリンクシャフトと;
前記第1の手首が固定され、第2のカム面を有する第1の手首被駆動部品と;
前記第1のカム面と前記第2のカム面との間に掛け渡される第1の手首伝達要素と;
を備え、前記第1の手首部品駆動部品の前記第1のカム面と、前記第2のカム面と、前記第1の手首伝達要素とは、前記第2のリンクに対する前記第1の手首の非線形比の回動を可能とするように構成される、
搬送装置。
a drive unit having a drive shaft;
A first arm connected to the drive unit, the arm including a first link, a second link, and an end effector connected to the drive unit in this order, and the first link is connected to the second link. said first arm having an effective length greater than an effective length of;
Equipped with
The end effector has a substrate support and a leg that connects the substrate support to a wrist joint of the end effector that connects with the second link, the leg having a first portion that connects to the wrist joint. a second portion connected to the substrate support portion; and a curved portion between the first portion and the second portion, the first portion and the second portion being It is at an angle to the opponent,
a connection portion of the leg to the second link at the wrist joint portion is offset with respect to a centerline of the substrate support and offset with respect to the drive shaft;
a center line of the substrate support part is perpendicular to the drive shaft;
When the first arm expands and contracts, the end effector is configured to only move linearly with respect to the drive unit.
A conveying device,
a second arm connected to the drive unit, the second arm having a third link, a fourth link, and a second end effector;
the third link is vertically spaced apart from the first link and is rotatable about the drive shaft;
The second link is associated with the first link, is longitudinally positioned above the first link, and has a second axis relative to the first link at a position offset from the drive axis. is made to rotate around the
The fourth link is coupled to the third link, is longitudinally located above the first link, and has a third axis relative to the third link at a position offset from the drive axis. is made to rotate around the
The conveyance device further includes:
coupled to the second link, located above the first link in the longitudinal direction and rotated about a fourth axis relative to the second link at a position offset from the second axis; a moving first wrist;
coupled to the fourth link, located above the first link in the longitudinal direction, and rotated about a fifth axis with respect to the fourth link at a position offset from the third axis; A second wrist that moves;
a fourth link shaft fixed to the first link and the first wrist component drive component, the first wrist component drive component having a first cam surface that is combined with the fourth link shaft; the fourth link shaft having;
a first wrist driven component to which the first wrist is fixed and having a second cam surface;
a first wrist transmission element spanned between the first cam surface and the second cam surface;
The first cam surface, the second cam surface, and the first wrist transmission element of the first wrist component drive component are configured to move the first wrist relative to the second link. configured to allow rotation in a non-linear ratio;
Conveyance device.
電子デバイスプロセスシステムの中で基板を搬送する方法であって
ロボットを提供することを含み、前記ロボットは、
肩軸の周りに回動可能な第1の上腕と;
前記第1の上腕に対して縦方向に間隔を空けて配され、前記肩軸の周りに回動可能である第2の上腕と;
前記第1の上腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕の上に位置し、前記肩軸からオフセットされた位置において前記第1の上腕に対して第2の軸の周りに回動する第1の前腕と;
前記第2の上腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の上腕の上に位置し、前記肩軸からオフセットされた位置において前記第2の上腕に対して第3の軸の周りに回動する第2の前腕と;
前記第1の前腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の前腕と前記第2の前腕との間に位置し、前記第2の軸からオフセットされた位置において前記第1の前腕に対して第4の軸の周りに回動する第1の手首部品と;
前記第2の前腕に組み合わされ、縦方向において前記第1の前腕と前記第2の前腕との間に位置し、前記第3の軸からオフセットされた位置において前記第2の前腕に対して第5の軸の周りに回動する第2の手首部品と;
前記第1の上腕、及び、第1のカム面を有する第1の手首部品駆動部品に固定される第1の前腕シャフトと;
前記第1の手首部品に固定され、第2のカム面を有する第1の手首部品被駆動部品と;
前記第1のカム面と前記第2のカム面との間に掛け渡される第1の手首部品伝達要素と;
を備え、前記第1のカム面と前記第2のカム面とは前記第1の前腕に対する前記第1の手首部品の非線形比の回動を可能とし、
前記方法は更に、
第1のエンドエフェクタを第1のチャンバ内に径方向に延ばすべく、前記第1の上腕を個別に回動させることと;
第2のエンドエフェクタを第2のチャンバ内に径方向に延ばすべく、前記第2の上腕を個別に回動させることと;
を含む、方法。
A method of transporting a substrate in an electronic device processing system, the method comprising: providing a robot, the robot comprising:
a first upper arm rotatable around a shoulder axis;
a second upper arm that is vertically spaced apart from the first upper arm and is rotatable about the shoulder axis;
combined with the first upper arm, located on the first upper arm in the longitudinal direction, and pivoted about a second axis relative to the first upper arm at a position offset from the shoulder axis; a first forearm;
combined with the second upper arm, located above the first upper arm in the longitudinal direction, and pivoted about a third axis relative to the second upper arm at a position offset from the shoulder axis; with the second forearm;
a first forearm associated with the first forearm, located longitudinally between the first forearm and the second forearm, and relative to the first forearm at a position offset from the second axis; a first wrist component that rotates about an axis of 4;
a second forearm associated with the second forearm, located longitudinally between the first forearm and the second forearm, and relative to the second forearm at a position offset from the third axis; a second wrist component that rotates around an axis of 5;
a first forearm shaft secured to the first upper arm and a first wrist component drive component having a first camming surface;
a first wrist component driven component fixed to the first wrist component and having a second cam surface;
a first wrist component transmission element spanned between the first cam surface and the second cam surface;
the first cam surface and the second cam surface enable rotation of the first wrist component relative to the first forearm in a non-linear ratio;
The method further includes:
independently rotating the first upper arm to radially extend a first end effector into a first chamber;
independently rotating the second upper arm to radially extend a second end effector into a second chamber;
including methods.
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