JPH05318350A - 真空用ロボットの昇降機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大気圧中でアームの動作をティーチングした
後に真空排気しても、該アームの動作に位置ずれが生じ
ない真空用ロボットの昇降機構を提供すること。 【構成】 物品を搬送するアーム１０を真空室７５内に
収納する。真空室７５の外側にはアーム１０やスライド
３０等の昇降する部分全体を昇降せしめる昇降用駆動軸
５５を設ける。そして真空室７５内を真空排気して真空
状態としたときの真空用ロボットへの大気圧力作用中心
点を、昇降用駆動軸５５の中心軸と一致せしめる。これ
によって昇降用駆動軸５５に対しては大気圧力による回
転力が作用しなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、真空中で物品を移動す
るときに使用される真空用ロボットに関するものであ
り、特にその昇降機構に関するものである。

【０００２】

【従来技術】従来、半導体製造プロセス等において、真
空中でウエハを搬送するには、該真空室内に収納したロ
ボットのアームを用いる。つまり真空室中にロボットの
アームと該アームを回転駆動させる操作軸の部分を外部
から気密状態で収納しておき、該真空室内を大気圧とし
た状態で該ロボットにその動作をティーチングし、その
後該真空室内を真空排気し、前記ロボットのアームに前
記ティーチングした動作を再現させてウエハを搬送させ
るのである。

【０００３】ところでこの種の真空用ロボットには、真
空室の外側に昇降装置を取り付けたものがあり、該昇降
装置の昇降用駆動軸によって前記アーム等を上下動させ
ることによって、前記真空用ロボットのアームや操作軸
等を昇降せしめている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの種の
従来の真空用ロボットにおいては、真空用ロボットの昇
降する部分全体の重心点と、真空室の内部を真空にした
ときに該真空用ロボットに外部から作用する大気圧力作
用中心点と、昇降用駆動軸の軸中心の３点が一致してい
なかった。このため、前述のように真空室内を大気圧と
して前記真空用ロボットのアームにその動作を予めティ
ーチングした後に、該真空室内を真空排気したとき、該
真空用ロボットにこれを回転させようとする力が働いて
しまい、真空用ロボットの昇降する部分全体が傾いてし
まい、ティーチングした動作に位置ずれが生じてしまう
という問題点があった。

【０００５】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、大気圧中でアームの動作をティーチ
ングした後に真空排気しても、該アームの動作に位置ず
れが生じない真空用ロボットの昇降機構を提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明は、図１に示すように、アーム１０を真空室７
５中に収納し、該真空室７５の外側には前記アーム１０
を昇降せしめる昇降用駆動軸５５を設け、該昇降用駆動
軸５５によって前記アーム１０を昇降し且つ前記アーム
１０によって真空室７５中の物品を搬送する真空用ロボ
ットにおいて、少なくとも前記真空室７５内を真空排気
して真空状態としたときの前記真空用ロボットへの大気
圧力作用中心点を、前記昇降用駆動軸５５の中心軸と一
致せしめるように構成した。

【０００７】

【作用】真空用ロボットのアーム１０の動作を予め大気
圧中でティーチングした後に真空排気したとき、内外圧
の差によって該真空用ロボットには大気圧力が作用す
る。ここで本発明においては、この大気圧力作用中心点
が昇降用駆動軸５５の中心軸上にあるため、該昇降用駆
動軸５５に対しては大気圧力による回転力が作用せず、
このため該昇降用駆動軸５５によって支えられたアーム
１０等の昇降部分は真空室７５内が大気圧のときの位置
から傾かない。従ってアーム１０の動作に位置ズレが生
じなくなる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の１実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１は本発明の１実施例にかかる真空用
ロボットの昇降機構を示す図であり、同図（ａ）は概略
側断面図（同図（ｂ）のＡ−Ａ断面図）、同図（ｂ）は
同図（ａ）の平面図（但しアーム１０と真空室の壁７０
は省略し、ベローズ６５の外形は点線で示している）で
ある。

【０００９】同図において真空室７５の壁７０には穴７
１が設けられており、該穴７１を通して真空室７５内に
ロボットのアーム１０や該アーム１０を操作する操作軸
２０が挿入されている。ここでこのアーム１０は３つの
アーム部材１１，１２，１３を２つの関節１４，１５に
よって連結して構成されている。

【００１０】一方操作軸２０は外軸２１と内軸２３によ
って構成され、これら外軸２１と内軸２３によって３つ
のアーム部材１１，１２，１３が自在に回転駆動され
る。

【００１１】この操作軸２０はスライド３０（具体的に
は下記するスライド本体３１に固定された軸支部材３
３）に回動自在に軸支されており、またこのスライド３
０はベース５０に昇降自在に取り付けられている。

【００１２】スライド３０はブロック状のスライド本体
３１の上端面中央に軸支部材３３を取り付けるととも
に、その下端面中央に螺合部材３５を取り付けて構成さ
れている。

【００１３】ここで軸支部材３３はその中央に前記操作
軸２０が回動自在に挿入され軸支されている。軸支部材
３３と操作軸２０の間は磁気シール３７によってシール
されている。そして軸支部材３３を貫通した外軸２１の
先端には歯車３９が取り付けられており、該歯車３９は
スライド本体３１に固定されたモータ４１の駆動歯車４
３に螺合している。一方内軸２３の先端には歯車４５が
取り付けられており、該歯車４５はスライド本体３１に
固定されたモータ４７の駆動歯車４９に螺合している。

【００１４】一方螺合部材３５の中央にはボールネジで
構成された昇降用駆動軸５５が螺合している。またスラ
イド本体３１の両側面とベース５０の間には、該スライ
ド本体３１を上下方向に直動可能に支持するスライドガ
イド５１，５３が取り付けられている。

【００１５】次にベース５０は前記壁７０の外側面に固
定され、その所定位置には前記螺合部材３５に螺合した
昇降用駆動軸５５を回動自在に軸支するベアリング５７
が取り付けられている。また該ベース５０にはモータ６
１が固定され、その駆動歯車６３が昇降用駆動軸５５の
下端に取り付けた歯車５９に螺合している。そしてモー
タ６１を駆動すれば、昇降用駆動軸５５が回転し、これ
に螺合した螺合部材３５が上下動し、これと一体のスラ
イド３０やアーム１０も上下動する。

【００１６】一方壁７０の内側には、スライド３０の上
端面を覆うように、上下方向に伸縮可能な金属製のベロ
ーズ６５が取り付けられており、該ベローズ６５と２つ
のＯリング６７，６９と磁気シール３７によって真空室
７５の穴７１を気密状に密閉している。

【００１７】ところでこの発明における昇降用駆動軸５
５の取り付け位置は、該昇降用駆動軸５５の中心軸上
に、真空室７５の内部を真空にした際にこの真空用ロボ
ットにかかる大気圧力作用中心点（この実施例において
は大気圧力はベローズ６５の平面全体にかかり、その中
心点はベローズ６５の中心点である）が通るように構成
されている。

【００１８】なおこの実施例においては、該昇降用駆動
軸５５の中心軸上に、スライド３０全体の重心点が通
り、また該昇降用駆動軸５５の中心軸が前記操作軸２０
の中心軸と一致するように構成され、さらに２つのスラ
イドガイド５１，５３が前記大気圧作用中心点に対して
対称となるように配置せしめられている。

【００１９】そしてこの真空用ロボットを使用するに
は、まず真空室７５内を大気圧として、ロボットのアー
ム１０に該アーム１０の行うべき動作をティーチングす
る。そして真空室７５内を真空排気して、前記３つのモ
ータ４１，４７，６１を駆動してアーム１０に予めティ
ーチングした動作を行わせるのである。

【００２０】ところで真空室７５内を真空排気したと
き、内外圧の差によってベローズ６５やスライド３０に
は外部から真空室７５内部に向かう圧力（大気圧力）が
作用する。しかしながらこの実施例においては、該大気
圧力作用中心点が昇降用駆動軸５５の中心軸上にあるた
め、該昇降用駆動軸５５に対して大気圧力による回転力
が作用せず、このため該昇降用駆動軸５５によって上下
動自在に支えられたスライド３０等の昇降する部分は当
初の位置（真空室７５内が大気圧のときの位置）から傾
きにくく、従ってアーム１０の動作に位置ズレが生じな
い。

【００２１】特にこの実施例においては、昇降用駆動軸
５５の中心軸上にスライド３０の重心点が通り、また該
昇降用駆動軸５５の中心軸が操作軸２０の中心軸と一致
しているので、これら重心点や操作軸２０にも大気圧力
による回転力が作用しない。さらに２つのスライドガイ
ド５１，５３が前記大気圧作用中心点に対して対称とな
っているので、両スライドガイド５１，５３に加わる大
気圧力が同一となり、バランスがとれる。従ってこの実
施例によれば、さらにアーム１０やスライド３０等の昇
降する部分は昇降用駆動軸５５に対して安定し、ティー
チング当初の位置から傾きにくく、アーム１０の動作に
位置ズレが生じなくなる。

【００２２】なお本発明は上記実施例の構造に限定され
るものではなく、昇降駆動機構の構造や真空用ロボット
の構造は他のどのような構造のものでもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる真空用ロボットの昇降機構によれば、真空用ロボッ
トへの大気圧力作用中心点と昇降用駆動軸の軸中心を一
致させたので、該真空用ロボットのアームを予め大気圧
中でティーチングした後に真空排気しても、該真空用ロ
ボットのアームの動作に全く位置ずれを生じず、従って
真空用ロボットの精密な動作が可能になるという優れた
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例にかかる真空用ロボットの昇
降機構を示す図である。

【符号の説明】

１０ アーム ７５ 真空室 ５５ 昇降用駆動軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 克行 神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株 式会社荏原総合研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アームを真空室中に収納し、該真空室の
   外側には前記アームを昇降せしめる昇降用駆動軸を設
   け、該昇降用駆動軸によって前記アームを昇降し且つ前
   記アームによって真空室中の物品を搬送する真空用ロボ
   ットにおいて、 少なくとも前記真空室内を真空排気して真空状態とした
   ときの前記真空用ロボットへの大気圧力作用中心点を、
   前記昇降用駆動軸の中心軸と一致せしめたことを特徴と
   する真空用ロボットの昇降機構。