JPH07227778A - 搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は半導体ウエハを保持した保持体を
精度よく位置決めできるようにした搬送装置を提供する
ことにある。 【構成】 タ−ンテ−ブル２２に一端が回転自在に支持
された一対の第１のリンク２３ａ、２３ｂおよびその他
端に一端が回転自在に連結された一対の第２のリンク２
８ａ、２８ｂと、この第２のリンクの他端に回転自在に
連結された半導体ウエハを保持する保持体３１と、第１
のリンクを回転駆動するリンクモ−タ２５と、第２の駆
動源によって駆動される一方の第１のリンクの回転を第
２のリンクに伝達する主歯車４３、４４と、一対の主歯
車の一方と同軸かつその一方の主歯車に対して回転自在
に設けられた補助歯車４５と、補助歯車を回転方向に付
勢し他方の主歯車と弾性的に噛合させたばね４７とを具
備したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は半導体ウエハなどの被
搬送物品を搬送位置決めする搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、半導体装置の製造工程におい
ては、各工程間において上記半導体ウエハを受け渡すた
めに搬送装置が設置される。この搬送装置は下流側の工
程の加工装置で加工された半導体ウエハを上流側の工程
の加工装置に受け渡すことになるから、上記半導体ウエ
ハを直線方向だけでなく、回転方向にも搬送位置決めす
ることが要求されるばかりか、高い位置決め精度が要求
されることもある。

【０００３】従来、半導体ウエハのそのような搬送位置
決めを行う装置として、特開平４−３０４４７号公報に
示されるものが知られている。この装置は、図５に示す
ようにタ−ンテ−ブル１を有する。このタ−ンテ−ブル
１の下端には従動歯車２が設けられている。この従動歯
車２には駆動歯車３が噛合している。この駆動歯車３は
第１のモ−タ４によって回転駆動される。それによっ
て、上記タ−ンテ−ブル１は矢印で示す方向に回転駆動
されるようになっている。

【０００４】上記タ−ンテ−ブル１の上面には各一対の
２組の第１のリンク５ａ、５ｂの一端が回転自在に連結
されている。各組の一方のリンク５ａ、５ｂは、それぞ
れ第２のモ−タ６によって回転駆動される駆動軸６ａに
連結されている。

【０００５】上記各組の第１のリンク５ａ、５ｂの他端
は連結板７に枢着されている。各連結板７にはそれぞれ
一対の第２のリンク８ａ、８ｂの一端が枢着されてい
る。さらに、連結板７には互いに噛合する一対の同期歯
車９が設けられている。

【０００６】各一対の第２のリンク８ａ、８ｂの他端に
はそれぞれ保持体１０が枢着されている。これら保持体
１０には半導体ウエハを保持するための保持部１０ａが
形成されている。

【０００７】このような構成において、第２のモ−タ６
により、各一対の第１のリンク５ａ、５ｂの一方を回転
駆動すれば、その回転が同期歯車９を介してそれぞれ第
２のリンク８ａ、８ｂに伝達されるから、これら第２の
リンク８ａ、８ｂと第１のリンク５ａ、５ｂとは平行状
態を維持しながら対称的に回転運動をする。その結果、
第２のリンク８ａ、８ｂの他端に枢着された保持体１０
は矢印で示す前後方向に直線駆動されることになる。

【０００８】また、第１のモ−タ４を作動させて駆動歯
車３を回転させ、その回転に従動歯車２を連動させれ
ば、タ−ンテ−ブル１が回転するから、上記保持体１０
の回転方向の位置決めも行えるようになっている。

【０００９】ところで、このような構成においては、保
持体１０の前後方向の駆動は一対の同期歯車９によって
行われ、回転方向の駆動は駆動歯車３と従動歯車２とで
行っている。そのため、上記保持体１０の前後方向の位
置決めをするため、第１のモ−タ４を停止させても、上
記一対の同期歯車９間のバックラッシュによって位置決
め精度に誤差が生じるということがある。

【００１０】しかも、上記保持体１０を位置決め停止さ
せたとき、その保持体１０は上記バックラッシュに対応
する振幅で振動するばかりか、その振動に対してとくに
大きな抵抗となる部分がないために減衰されずらいか
ら、それによっても上記保持体１０による半導体ウエハ
の位置決め精度や速度が低下するということもあった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来は保
持体を駆動するための動力伝達機構に歯車を用いている
ため、その歯車のバックラッシュによって位置決め精度
や位置決め速度が低下するということがあった。

【００１２】この発明は上記事情に基づきなされたもの
で、その目的とするところは、動力伝達機構として歯車
を用いても、位置決め精度や位置決め速度が低下するの
を防止した搬送装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明は、被搬送物品を前後方向および回転方向に
搬送位置決めする搬送装置において、第１の駆動源によ
って回転駆動されるタ−ンテ−ブルと、このタ−ンテ−
ブルに一端が回転自在に支持された一対の第１のリンク
と、この第１のリンクの他端に一端が回転自在に連結さ
れた一対の第２のリンクと、この第２のリンクの他端に
回転自在に連結され上記被搬送物品を保持する保持部を
有する保持体と、上記第１のリンクの一方を回転駆動す
る第２の駆動源と、上記第１のリンクと第２のリンクと
の連結部分に設けられ上記第２の駆動源によって駆動さ
れる一方の第１のリンクの回転を上記第２のリンクに伝
達する互いに噛合した一対の主歯車と、一対の主歯車の
一方と同軸かつその一方の主歯車に対して回転自在に設
けられた補助歯車と、この補助歯車を回転方向に付勢し
他方の主歯車と弾性的に噛合させた付勢手段とを具備し
たことを特徴とする。

【００１４】

【作用】上記構成によれば、一対の主歯車間のバックラ
ッシュが補助歯車およびこの補助歯車を弾性的に付勢し
た付勢手段によって除去されるから、保持体による被搬
送物品の位置決め精度や位置決め速度を向上させること
ができる。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図１乃至図４を
参照して説明する。図２は搬送装置の分解斜視図であ
り、この装置はコラム２１を備えている。このコラム２
１の上面側にはタ−ンテ−ブル２２が回転自在に設けら
れる。このタ−ンテ−ブル２１の上面には一対の第１の
リンク２３ａ、２３ｂの一端が回転自在に取り付けられ
ている。一方の第１のリンク２３ａの一端には上記タ−
ンテ−ブル２２の下面側に突出した第１の回転軸２４が
連結されている。この第１の回転軸２４はリンクモ−タ
２５によって回転駆動されるようになっている。

【００１６】上記コラム２１の下面側にはテ−ブルモ−
タ２６が設けられ、このテ−ブルモ−タ２６は第２の回
転軸２７を介して上記タ−ンテ−ブル２２を回転駆動す
るようになっている。

【００１７】上記一対の第１のリンク２３ａ、２３ｂの
他端には、それぞれ一対の第２のリンク２８ａ、２８ｂ
の一端が後述する連結機構２９を介して回転自在に連結
されている。上記第２のリンク２８ａ、２８ｂの他端に
は帯状の保持体３１の一端部と中途部とが枢着されてい
る。この保持体３１の他端部上面には被搬送物品として
の半導体ウエハＵをその外周面に係合して保持する保持
部３１ａが形成されている。

【００１８】上記連結機構２９は図１に示すように一方
の第１のリンク２３ａの先端部（他端部）に一対の軸受
３２によって回転自在に支持された第１の連結軸３３を
有する。この第１の連結軸３３の上端部には上記一方の
第２のリンク２８ａの一端が連結されている。

【００１９】他方の第１のリンク２３ｂの先端部には第
２の連結軸３４が一対の軸受３５によって回転自在に支
持されている。この第２の連結軸３４の上端部には他方
の第２のリンク２８ｂの一端が連結されている。上記他
方の第１のリンク２３ｂの一端部下面側には第３の連結
軸３６が取付体３７によって取付け固定されている。

【００２０】上記第１の連結軸３３の下端部と上記第３
の連結軸３６とはギヤボックス４１内に挿入され、それ
ぞれ軸受４２によって回転自在に支持されている。そし
て、上記第１の連結軸３３には第１の主歯車４３が嵌着
され、上記第３の連結軸３６には上記第１の主歯車４３
と噛合した第２の主歯車４４が嵌着されている。

【００２１】すなわち、上記一対の第１のリンク２３
ａ、２３ｂ、タ−ンテ−ブル２１およびギヤボックス４
１で第１の平行リンク機構Ｘを構成している。また、上
記一対の第２のリンク２８ａ、２８ｂ、ギヤボックス４
１および保持体３１とで第２の平行リンク機構Ｙを構成
している。

【００２２】上記第１の主歯車４３は、ボス部４３ａお
よび上記第２の主歯車４４の約半分の厚さのギヤ部４３
ｂからなり、上記ボス部４３ａには第１の主歯車４３と
同じ歯車形状で上記第２の主歯車４４に噛合した補助歯
車４５が回転自在に設けられている。

【００２３】上記第１の主歯車４３と補助歯車４５との
対向する側面間には隙間４６が形成され、この隙間４６
にはばね４７が設けられている。このばね４７は一端を
上記第１の主歯車４３の側面に連結し、他端を補助歯車
４５の側面に連結して張設され、それによって上記補助
歯車４５を回転方向に弾性的に付勢している。

【００２４】上記補助歯車４５がばね４７によって回転
方向に付勢されることで、この補助歯車４５と上記第２
の主歯車４４とは弾性的に圧接した状態で噛合してい
る。つまり、第２の主歯車４４の噛合部分は、第１の主
歯車４３と補助歯車４５とによって弾性的に挟持された
状態にある。それによって、第１の主歯車４３と第２の
主歯車４４との噛合状態のバクラッシュが取り除かれて
いる。

【００２５】このような構成の搬送装置において、保持
体３１の保持部３１ａに保持された半導体ウエハＵを搬
送位置決めする場合には、まず、リンクモ−タ２５を作
動させて第１の回転軸２４を回転駆動する。それによっ
て、一方の第１のリンク２３ａが回転するから、その回
転に他方の第１のリンク２３ｂが連動する。つまり、第
１の平行リンク機構Ｘが第１の回転軸２４を支点として
その平行状態を変えずに回転する。

【００２６】第１の平行リンク機構Ｘが回転すれば、そ
の回転が連結機構２９の一対の主歯車４３、４４を介し
て第２のリンク機構Ｙに伝達されるから、その第２の平
行リンク機構Ｙが平行状態を維持しつつ上記第１の平行
リンク機構Ｘと対称的に回転運動をする。したがって、
第２の平行リンク機構Ｙを構成する保持体３１は図２に
矢印で示す前後方向に直線運動することになる。

【００２７】上記リンクモ−タ２５を止めれば、上記保
持体３１の直線運動が停止し、上記保持体３１を位置決
めすることができる。その際、第１の平行リンク機構Ｘ
の回転運動を第２の平行リンク機構Ｙに伝達する連結機
構２９の一対の主歯車４３、４４間にバックラッシュに
よるガタがあると、位置決め精度が低下する。

【００２８】しかしながら、上記一対の主歯車４３、４
４間のバックラッシュは補助歯車４５によって除去され
ているから、直線運動の停止時に上記保持体３１の位置
決め精度が低下することがない。

【００２９】しかも、上記補助歯車４５はばね４７によ
って弾性的に付勢されて第２の主歯車４４に噛合してい
る。そのため、直線運動の停止時に一対の主歯車４３、
４４間のバックラッシュによって振動が発生しても、そ
の振動は補助歯車４５が第２の主歯車４４に付与する弾
性力、つまり摩擦力によって打ち消されるから、早期に
減衰されることになる。

【００３０】このようにして、保持体３１の前後方向の
位置決めをしながら、テ−ブルモ−タ２６を作動させて
タ−ンテ−ブル２２を回転させれば、その回転に第１、
第２の平行リンク機構Ｘ、Ｙが連動するから、上記保持
体３１の回転方向の位置決めも行うことができる。

【００３１】ところで、一対の主歯車４３、４４のピッ
チ円径を50mm、１つのリンクの長さを200mm としたと
き、ピッチ円周上で0.1mm のバックラッシュがあると仮
定すると、保持体３１の先端部では最低0.8mm の振動が
発生する。

【００３２】これに対して本願発明のごとく一対の主歯
車４３、４４およびばね４７によって付勢された補助歯
車４５を有する構成とした場合、上記ばね４７のばね定
数をｋ、一対の歯車４３、４４に予圧をかけ、ばね４７
が自由長のときの第１の主歯車４３と補助歯車４５との
位相差をθとすると、その予圧量ｆは、 ｆ＝ｋ・θ …（１）式 となる。

【００３３】したがって、一対の主歯車４３、４４によ
って駆動される第１、第２の平行リンク機構Ｘ、Ｙの慣
性モ−メントをＩ、角加速度をψ、主歯車４３、４４の
慣性モ−メントをｉとすると、 ｉ・θ＝Ｍψ−ｋ・θ …（２）式 となる。したがって、（Ｍ・ψ−ｋ・θ＜０）となるよ
うにｋを定めれば、第１の主歯車４３に対して補助歯車
４５が位相を変えることがないから、保持体３１はバッ
クラッシュのない、高精度な位置決めが可能となる。当
然、上記保持体３１に振動が発生することもない。

【００３４】

【発明の効果】以上述べたようにこの発明は、第１の平
行リンク機構の回転を第２の平行リンク機構に、互いに
噛合した一対の主歯車を介して伝達する場合に、一方の
主歯車に同軸かつ回転自在に補助歯車を設け、この補助
歯車を付勢手段によって他方の主歯車に弾性的に噛合す
るよう付勢した。

【００３５】そのため、一対の主歯車間のバックラシュ
が除去されるから、上記第１、第２の平行リンク機構に
よって前後方向に直線駆動される保持体の位置決め精度
を向上させることができ、しかも位置決め時に振動が発
生しずらくなるから、そのことによっても位置決め精度
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す第１の平行リンク機
構の回転運動を第２の平行リンク機構に伝達する連結機
構の断面図。

【図２】同じく装置全体の分解斜視図。

【図３】同じく第１、第２の平行リンク機構の側面図。

【図４】同じく第１の主歯車と補助歯車との部分的な平
面図。

【図５】従来の搬送装置の説明図。

【符号の説明】

２２…タ−ンテ−ブル、２３ａ、２３ｂ…第１のリン
ク、２５…リンクモ−タ、２６…テ−ブルモ−タ、２８
ａ、２８ｂ…第２のリンク、３１…保持体、３１ａ…保
持部、４３、４４…主歯車、４７…ばね。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被搬送物品を前後方向および回転方向に
   搬送位置決めする搬送装置において、 第１の駆動源によって回転駆動されるタ−ンテ−ブル
   と、このタ−ンテ−ブルに一端が回転自在に支持された
   一対の第１のリンクと、この第１のリンクの他端に一端
   が回転自在に連結された一対の第２のリンクと、この第
   ２のリンクの他端に回転自在に連結され上記被搬送物品
   を保持する保持部を有する保持体と、上記第１のリンク
   の一方を回転駆動する第２の駆動源と、上記第１のリン
   クと第２のリンクとの連結部分に設けられ上記第２の駆
   動源によって駆動される一方の第１のリンクの回転を上
   記第２のリンクに伝達する互いに噛合した一対の主歯車
   と、一対の主歯車の一方と同軸かつその一方の主歯車に
   対して回転自在に設けられた補助歯車と、この補助歯車
   を回転方向に付勢し他方の主歯車と弾性的に噛合させた
   付勢手段とを具備したことを特徴とする搬送装置。