JPH09267280A

JPH09267280A - ハンドリング用ロボット

Info

Publication number: JPH09267280A
Application number: JP8606296A
Authority: JP
Inventors: Tatsunori Suwa; 達徳諏訪
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1996-02-02
Filing date: 1996-03-15
Publication date: 1997-10-14

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の搬送台のステーションに対するワーク
の搬送搬出作動と、回転作動を、それぞれ個々に独立し
て、任意に行うことができるようにして製造作業のサイ
クルタイムの向上を図ることができるようにす。【解決手段】少なくとも４個以上のリング状ボスを同
心状で、かつそれぞれ独立して回転するようにして軸方
向に位置をずらせて設け、この各リング状ボスのそれぞ
れにアームを設けると共に、この各アームにリンクを連
結し、軸方向に隣接する２つのリング状ボスを一対と
し、この各対のリング状ボスの各アームに連結した両リ
ンクの先端に搬送台姿勢規制機構を介して搬送台を連結
して、各対のリング状ボス、アーム、リンクに連結され
る各搬送台を上記回転中心の軸方向に位置をずらせて配
置し、上記各リング状ボスのそれぞれに独立した駆動源
を連結した構成となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置
や、ＬＣＤ製造装置等のように、１つのトランスファチ
ャンバの周囲に複数のステーションとなるプロセスチャ
ンバを配設し、各プロセスチャンバにて加工処理される
ウエハ等の薄板状のワークを、トランスファチャンバを
経由して、このトランスファチャンバに設けたハンドリ
ング用ロボットにて、１つのプロセスチャンバから他の
プロセスチャンバへ搬送するようにしたマルチチャンバ
タイプの製造装置における上記ハンドリング用ロボット
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】マルチチャンバタイプの半導体製造装置
は図１に示すようになっていて、トランスファチャンバ
１の周囲に、複数のプロセスチャンバステーション２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅと、外部に対してワークの
受け渡しを行うワーク受け渡しステーション３とが配設
されており、トランスファチャンバ１内は常時真空装置
にて真空状態が保たれている。

【０００３】そして上記トランスファチャンバ１は図２
に示すようになっていて、これの中心部にハンドリング
用ロボットＡが回転可能に備えてあり、周壁で、かつ各
ステーション２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ及びワーク
受け渡しステーション３に対向する仕切り壁５には各ス
テーションへのワークの出入口となるゲート６が設けて
ある。このゲート６はトランスファチャンバ１の内側に
各ゲート６に対向して設けられた図示しない開閉扉にて
開閉されるようになっている。

【０００４】上記ハンドリング用ロボットＡはいわゆる
フロッグレッグ式の双腕型といわれているものが用いら
れていて、その構成は図３から図７に示すようになって
いる。

【０００５】回転中心に対して同長の２本のアーム７
ａ，７ｂがそれぞれ回転可能に設けられている。一方同
一形状の２つの搬送台８ａ，８ｂを有しており、この各
搬送台８ａ，８ｂの基部に、同長の２本のリンク９ａ，
９ｂの一端が連結されている。この両リンク９ａ，９ｂ
の一端は搬送台８ａ，８ｂに対してフロッグレッグ式の
搬送台姿勢規制機構を介して連結されており、両リンク
９ａ，９ｂは各搬送台８ａ，８ｂに対して完全に対称方
向に回転するようになっている。そして各搬送台８ａ，
８ｂに連結した一対のリンクのうちの一方のリンクは一
対のアームのうちの一方のアームに、他方のリンクは他
方のアームにそれぞれ連結されている。

【０００６】図４は上記フロッグレッグ式の搬送台姿勢
規制機構を示すもので、搬送台８ａ，８ｂに連結される
一対のリンク９ａ，９ｂの先端部は図４（ａ）に示すよ
うに互いに噛合う歯車９ｃ，９ｃからなる歯車構成によ
り結合されており、搬送台８ａ，８ｂに対するリンク９
ａ，９ｂの姿勢角θＲ，θＬが常に同じになるようにし
ている。これにより、搬送台８ａ，８ｂは常にトランス
ファチャンバ１の半径方向に向けられると共に、半径方
向へ動作される。上記リンク９ａ，９ｂの連結は歯車に
よることなく、図４（ｂ）に示すようにたすき掛けした
ベルト９ｄによってもよい。

【０００７】図５は上記アーム７ａ，７ｂをそれぞれ独
立して回転するための機構を示すものである。各アーム
７ａ，７ｂの基部はそれぞれリング状になっていて、こ
の各リング状ボス１０ａ，１０ｂは回転中心に対して同
軸状にしてトランスファチャンバ１のフレーム１ａに対
して回転自在に支持されている。

【０００８】一方両リング状ボス１０ａ，１０ｂの内側
には円板状ボス１１ａ，１１ｂがそれぞれに対向されて
同じ同心状に配置されており、この各対向するリング状
ボスと円板状ボスとがマグネットカップリング１２ａ，
１２ｂにて回転方向に係脱自在に連結されている。

【０００９】上記各円板状ボス１１ａ，１１ｂのそれぞ
れの回転軸１３ａ，１３ｂは同心状に配置されていて、
このそれぞれの回転軸１３ａ，１３ｂはトランスファチ
ャンバ１のフレーム１ａに同心状にして軸方向に位置を
ずらせて支持されたモータユニット１４ａ，１４ｂの出
力部に連結されている。

【００１０】上記モータユニット１４ａ，１４ｂは、例
えばＡＣサーボモータを用いたモータ１５と、ハーモニ
ックドライブ（商品名、以下同じ）を用いた減速機１６
が一体状に結合されていて、各減速機１６，１６の出力
部が上記各回転軸１３ａ，１３ｂの基端に連結されてい
る。

【００１１】アーム７ａ，７ｂが位置されるトランスフ
ァチャンバ１内は真空状態に維持されることから、この
アーム回転機構のリング状ボス１０ａ，１０ｂと円板状
ボス１１ａ，１１ｂとの間に密閉用の隔壁１７が設けて
ある。

【００１２】図７の（ａ）、（ｂ）は上記したハンドリ
ング用ロボットＡの作用を示すもので、図７（ａ）に示
すように、両アーム７ａ，７ｂが回転中心に対して直径
方向に対称位置にあるときには、両搬送台８ａ，８ｂに
対してリンク９ａ，９ｂが最も拡開するよう回転された
状態となり、従って両搬送台８ａ，８ｂは回転中心側へ
移動されている。

【００１３】この状態で両アーム７ａ，７ｂを同一方向
に回転することにより、両搬送台８ａ，８ｂは半径方向
の位置を維持したまま回転中心に対して回転される。ま
た、図７（ａ）に示す状態から、両アーム７ａ，７ｂ
を、これらが互いに近付く方向（互いに逆方向）に回転
することにより、図７（ｂ）に示すように両アーム７
ａ，７ｂでなす角度が小さくなる方に位置する方の搬送
台８ａがリンク９ａ，９ｂに押されて放射方向外側へ突
出動されてトランスファチャンバ１に対して放射方向外
側に隣接して設けられた上記ステーション２ａ，２ｂ，
２ｃ，２ｄ，２ｅ，３の１つのステーション内に突入す
る。

【００１４】このとき、他方の搬送台は回転中心側へ移
動されるが、各アーム７ａ，７ｂとリンク９ａ，９ｂと
のなす角度の関係上、その移動量はわずかとなる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のハンドリン
グ用ロボットにあっては、搬送台が２個あることによ
り、この２個の搬送台を各ステーションに対して交互
に、あるいは連続して用いることができ、双腕ロボット
としての作用効果が期待されていたが、現実には次のよ
うな問題がある。

【００１６】すなわち、２個の搬送台のそれぞれはそれ
ぞれリンクを介して共通の２本のアームに連結されてい
るため、一方の搬送台をステーション側へ移動したとき
には、他方の搬送台は必ず待機状態となってしまい、個
々の搬送台を任意にステーション側へ移動することがで
きない。

【００１７】また搬送台を回転する場合も、両搬送台が
一体状になって回転されてしまい、個々の搬送台を任意
に回転することができなかった。このようなことから、
折角２個の搬送台を有していながら、トランスファチャ
ンバのまわりに複数のプロセスチャンバを設けた半導体
製造装置においてのサイクルタイムの向上にほとんど寄
与されていなかった。

【００１８】また、この従来のハンドリング用ロボット
にあっては、各アームを回転するための駆動機構とし
て、図５に示すように、モータ１５と減速比の大きな減
速機１６とを組合わせたモータユニット１４ａ，１４ｂ
が用いられており、このモータユニット１４ａ，１４ｂ
の減速機１６の出力部が回転軸１３ａ，１３ｂを介して
円板状ボス１１ａ，１１ｂに連結されていたため、減速
機の出力部から円板ボスまでの動力伝達経路が長かっ
た。また他の従来の構成として図６に示すように、両円
板状ボス１１ａ′，１１ｂ′の内側に内歯歯車１１ｃ，
１１ｄを設け、この各内歯歯車１１ｃ，１１ｄにモータ
ユニット１４ａ，１４ｂの減速機に連結した回転軸１３
ａ′，１３ｂ′に固着したピニオン歯車１３ｃ，１３ｄ
が噛合するようにした構成もあるが、この構成にあって
も、減速機の出力部から円板ボスまでの動力の伝達経路
が長かった。このように、従来のハンドリング用ロボッ
トの駆動装置にあっては、モータユニットから円板状ボ
スまでの動力の伝達経路が長いため、ねじり剛性が低
く、また、伝達トルクも円板状ボスから回転軸を介して
離れた部分である減速機で増大されたものなので、たわ
み変形による回転誤差が発生し、これによる回転誤差が
そのままアームの回転角の誤差となってしまい、ハンド
リング用ロボットの正確な回転角制御のネックとなって
いた。

【００１９】本発明は上記のことにかんがみなされたも
ので、複数の搬送台の各ステーション内及び外への搬送
作動と、回転作動を、それぞれ個々に独立して、任意に
行うことができるようにして製造作業のサイクルタイム
の向上を図ることができるようにすると共に、動力の伝
達経路内での誤差がアームの回転角制御に影響されない
ようにしてアームの回転制御の精度の向上を図ることが
できるようにしたハンドリング用ロボットを提供するこ
とを目的とするものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るハンドリング用ロボットは、少なくと
も４個以上のリング状ボスを同心状で、かつそれぞれ独
立して回転するようにして回転中心の軸方向に位置をず
らせて設け、この各リング状ボスのそれぞれにアームを
設けると共に、この各アームにリンクを連結し、軸方向
に隣接する２つのリング状ボスを一対とし、この各対の
リング状ボスの各アームに連結した両リンクの先端に搬
送台姿勢規制機構を介して搬送台を連結して、各対のリ
ング状ボス、アーム、リンクに連結される各搬送台を上
記回転中心の軸方向に位置をずらせて配置し、上記各リ
ング状ボスのそれぞれに独立した駆動源を連結した構成
となっている。

【００２１】また、４個のリング状ボスを同心状で、か
つそれぞれ独立して回転するようにして回転中心の軸方
向に位置をずらせて設け、この各リング状ボスのそれぞ
れにアームを設けると共に、この各アームにリンクを連
結し、軸方向に隣接する２つのリング状ボスを一対と
し、この各対のリング状ボスの各アームに連結した両リ
ンクの先端に搬送台姿勢規制機構を介して搬送台を連結
し、上記各リング状ボスのそれぞれに独立した駆動源を
連結してなるハンドリング用ロボットにおいて、軸方向
一方の一対のリング状ボス及びこれに連結した駆動部と
からなる一方のボス部と、他方の一対のリング状ボス及
びこれに連結した駆動部とからなる他方のボス部を別構
成にし、両ボス部を各リング状ボスが軸方向同心状に対
向させて配置すると共に、各対のリング状ボス、アー
ム、リンクに連結される各搬送台を両ボス部の間に上記
回転中心の軸方向に位置をずらせて配置した構成となっ
ている。

【００２２】そして上記構成のハンドリング用ロボット
の各リング状ボスの内側に、円板状ボスをそれぞれ回転
自在にしてフレーム側に支承し、この各円板状ボスとこ
れに対向する上記各リング状ボスとをマグネットカップ
リング等の磁性接手を介して回転方向に係脱可能に連結
し、また各円板状ボスの内側に減速機を内装し、この各
円板状ボスに内装した各減速機の入力部材に連結される
回転軸を円板状ボスの回転中心と同心状にして回転中心
の軸方向一側方へ延出し、この各回転軸のそれぞれにモ
ータを連結した構成となっている。

【００２３】上記各モータを円板状ボスの回転中心の周
囲に並列状に配置し、この各モータと各回転軸とをタイ
ミングベルト等の動力伝達手段にて連結する。

【００２４】また上記各モータを円板状ボスの回転中心
の軸方向に直列状に配置し、この各モータの出力部材に
各回転軸を直接連結してもよい。

【００２５】また、少なくとも一対のリング状ボス及び
これを駆動する駆動部とを回転中心の軸方向に移動可能
にした構成となっている。

【００２６】さらに、各対の各アームにリンクを介して
連結された複数の搬送台のうち、少なくとも１つの搬送
台を連結する一対のリング状ボスと、この両リング状ボ
スの内側に位置する一対の円板状ボスのそれぞれを、回
転中心の軸方向に移動可能に支持し、この回転中心の軸
方向に移動可能にしたそれぞれの対向する各リング状ボ
スと円板状ボスとを回転力と軸方向の直進力の両方を伝
達可能にしたリニアロータリ型のマグネットカップリン
グ等の磁性接手にて連結すると共に、内側の両円板状ボ
スにこれを移動するためのリニアアクチュエータを連結
した構成となっている。

【００２７】なお、搬送台と、この搬送台に連結される
リンクの連結部にこのリンクに対して搬送台を回転中心
の軸方向に移動させるための移動機構を設けてもよい。

【００２８】また、リンクとアームの連結部にアームに
対してリンクを回転中心の軸方向に移動する移動機構を
設けた構成としてもよい。

【００２９】さらに、ハンドリング用ロボットの駆動部
を含むボス部をフレームに対して回転中心の軸方向に移
動自在に支持し、このボス部にリニアアクチュエータを
連結する。

【００３０】また、軸方向一方の一対のリング状ボス及
びこれに連結した駆動部とからなる一方のボス部と、他
方の一対のリング状ボス及びこれに連結した駆動部とか
らなる他方のボス部をそれぞれフレームに対して回転中
心を軸方向に移動自在に支持し、この各ボス部にリニア
アクチュエータを連結する。

【００３１】また、リニアロータリ型のマグネットカッ
プリング等の磁性接手を介して対向するリング状ボスと
円板状ボスのそれぞれを回転中心の軸方向に移動自在に
し、軸方向に隣接する一対の円板状のボス部のそれぞれ
を減速機に連結すると共に、この各円板状ボスと同心状
にカムリングを設け、このカムリングに設けたカム部
に、各円板状ボスに設けたカム係合部材を係合し、この
カム部を、両円板状ボスが逆方向に回転したときにそれ
ぞれの円板状ボスが軸方向へ一体状に移動する形状にし
た構成となっている。

【００３２】そしてさらに、一対の各アームの先端に、
先端部を搬送台に連結した一対のリンクのそれぞれの端
部を連結したそれぞれのリンクとアームの連結部に、カ
ム部を有するカム軸とカム部に嵌合するカム係合部材と
リンクあるいはアームのそれぞれ一方に結合して設け、
上記カム部を、両アームが互いに近づく方向に回転した
ときに、両リンクが軸方向同一方向に移動する形状にし
た構成となっている。

【００３３】

【作用】リング状ボスは、このリング状ボスの内側
に配置された円板状ボスを減速機を介して駆動源で回転
することにより磁性接手を介して回転される。そして一
対のリング状ボスを互いに逆回転させ、これらに設けた
アームが互いに近付く方向に回転することにより、この
両アームに連結されたリンクを介して搬送台が回転中心
に対して半径方向に突出動し、またアームが互いに離れ
る方向に回転することにより搬送台は没入動される。ま
た一対のリング状ボスが同一方向に回転することによ
り、搬送台は半径方向の位置を維持したまま回転動作さ
れる。

【００３４】軸方向一方の一対のリング状ボス及びこれ
に連結した駆動部とからなる一方のボス部と、他方の一
対のリング状ボス及びこれに連結した駆動部とからなる
他方のボス部を別構成にしたものでは、それぞれのボス
部における搬送台が両ボス部の間に位置される。

【００３５】上記各対となるアームとリンクは、１つの
搬送台に対しての２つのアーム及び２つのリンクはそれ
ぞれ同長であるが、異なる搬送台相互におけるアーム及
びリンクの長さは特に同長でなくてもよい。この場合、
各搬送台によって搬送ストロークが異なる。

【００３６】各円板状ボスを回転する駆動源の回転は回
転軸を介して減速機に伝達され、減速機の出力は円板状
ボスに直接伝達される。

【００３７】搬送台を回転中心の軸方向に移動すること
により、各搬送台の突出動作時における回転中心の軸方
向の位置をある位置にあわせることができ、これの突出
動時に通るトランスファチャンバのゲートの開口幅を１
つの搬送台が通る幅にすることができる。

【００３８】

【発明の効果】本発明の請求項１におけるハンドリング
用ロボットによれば、個々の搬送台は、他の搬送台の位
置に関係なく、それぞれ独立してトランスファチャンバ
と各ステーション間でのワークの搬送作動、及びトラン
スファチャンバ内での回転方向への搬送作動を行うこと
ができる。従ってこのハンドリング用ロボットをトラン
スファチャンバに設置した半導体製造装置のように、マ
ルチチャンバタイプの製造装置におけるワークの搬送手
段としての複数腕（双腕）ロボットとしての作用効果を
充分発揮でき、搬送のサイクルタイムの向上を図ること
ができる。

【００３９】また請求項２におけるハンドリング用ロボ
ットによれば、一対の搬送台のそれぞれを駆動するボス
部が別々になり、このボス部が対向離間されることによ
り、この両ボス部の間に搬送台を位置でき、搬送台が没
入方向に動きを大きくとることができる。

【００４０】また、請求項３におけるハンドリング用ロ
ボットによれば、減速機の出力部材がアームを回転駆動
するための駆動部材に直接連結されていることにより、
原動機から回転軸、減速機を経由して上記駆動部に至る
間の回転角誤差は減速機の減速比分だけ縮小されて伝え
られることになり、減速機以前の回転角誤差の影響を極
めて小さくすることができ、これにより、減速機から円
板状ボスへ回転角誤差が生じることなく回転動力が伝達
され、アームの回転角制御の精度を向上することができ
る。

【００４１】また請求項４，５におけるハンドリング用
ロボットによれば、複数のアームに対するそれぞれの原
動源であるモータを、トランスファチャンバにおけるフ
レームの構成にあわせて、このフレームに回転中心の周
囲に並列状に、あるいは軸心に沿って直列状に、選択的
に配置できる。

【００４２】さらに、請求項６，７，８，９，１０にお
けるハンドリング用ロボットによれば、搬送台が回転中
心の軸方向に移動できることにより、ステーションへの
搬送台の突出動作時における回転中心の軸方向における
位置を選択的にゲートに対向することができ、これによ
り、トランスファチャンバのゲートの幅を１つの搬送台
分の幅にすることができてこのゲートの開閉扉によるシ
ール性をよくすることができる。そして特に請求項９，
１０にあってはアームより先端側で軸方向に移動するの
で、その移動質量を小さくすることができる。

【００４３】請求項１１におけるハンドリング用ロボッ
トでは、ハンドリング用ロボット全体がフレームに対し
て上下動することにより、これの駆動部の構成を簡単化
することができる。そして請求項１２では、ハンドリン
グ用ロボットが２つに別れ、それぞれを軸方向に移動す
るので、個々の移動装置は小さくてすむ。

【００４４】また請求項１３におけるハンドリング用ロ
ボットでは、軸方向に移動するためのアチュエータが不
要となり、また制御軸が少ないため、制御プログラムを
簡単にできる。

【００４５】さらに請求項１４のものでは、アームに対
するリンクの軸方向の移動がアームとリンクとの相対回
転で行なわれることにより、この移動のためのアクチュ
エータが不要となり、しかも請求項１３のものと同様
に、制御用のプログラムも簡単になる。

【００４６】

【発明の実施の態様】本発明の実施態様を図８以下の図
面を参照して説明する。なおこの実施態様において、図
１から図７に示した従来の構成のものと同一の部材を用
いるときは同一の符号を用いて説明する。この実施の形
態のものは２個の搬送台を用いるものである。

【００４７】トランスファチャンバ１の中心部に第１・
第２・第３・第４の４個のリング状ボス２０ａ，２０
ｂ，２０ｃ，２０ｄがそれぞれ同心状にして下側から順
に重ね合わせた状態にして回転自在に支持されている。
そして各リング状ボスにそれぞれ同一長さのアーム２１
ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄが設けてある。

【００４８】中間に位置する第２のアーム２１ｂは下側
へ、また第３のアーム２１ｃは上側へそれぞれ折り曲げ
られていて、第２のアーム２１ｂの先端部は第１のアー
ム２１ａと回転中心の軸方向同一高さになっており、ま
た第３のアーム２１ｃの先端部は第４のアーム２１ｄと
回転中心の軸方向同一高さになっている。

【００４９】そして第１と第２のアーム２１ａ，２１ｂ
のそれぞれの先端に連結されたリンク２２ａ，２２ｂが
フロッグレッグ式の搬送台姿勢規制機構を介して１つの
搬送台８ａに連結されており、また第３と第４のアーム
２１ｃ，２１ｄのそれぞれの先端に連結されたリンク２
２ｃ，２２ｄが同様に搬送台姿勢規制機構を介して１つ
の搬送台８ｂに連結されている。

【００５０】しかして、各リング状ボス２０ａ，２０
ｂ，２０ｃ，２０ｄを回転させて、第１・第２のアーム
２１ａ，２１ｂを、互いに近付く方向に回転することに
より、上述した従来のものと同じに、これに連結された
第１の搬送台８ａがトランスファチャンバ１の半径方向
外側へ突出動され、また、互いに離れる方向に回転する
ことにより、上記搬送台８ａは内側へ没入動される。一
方両アーム２１ａ，２１ｂを同一方向に回転することに
より搬送台８ａは半径方向の位置を維持したままその回
転方向に回転される。

【００５１】この動作は第３・第４のアーム２１ｃ，２
１ｄにおいても全く同様に行われる。そしてこれらの動
作において、第１・第２のアーム２１ａ，２１ｂと、第
３・第４のアーム２１ｃ，２１ｄは上下（回転軸心の軸
方向）に離間していて相互に干渉することなく回転され
ることにより、これらのアームに連結された２個の搬送
台８ａ，８ｂは個々に独立して任意に突出、没入及び回
転の各動作が行われる。

【００５２】上記各リング状ボス２０ａ，２０ｂ，２０
ｃ，２０ｄのそれぞれに対向する内側には円板状ボス２
３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄが軸方向に重ね合せ状に
してトランスファチャンバ１のフレーム１ａにそれぞれ
回転自在に支持されている。そして互いに対向する各リ
ング状ボス２０ａ〜２０ｄと円板状ボス２３ａ〜２３ｄ
のそれぞれはマグネットカップリング２４ａ，２４ｂ，
２４ｃ，２４ｄにて回転方向に係脱自在に連結されてい
る。なお、この構成においても、トランスファチャンバ
１内の真空状態を維持するために、リング状ボスと円板
状ボスとの間に密閉用の隔壁１７が設けてある。また上
記マグネットカップリング２４ａ〜２４ｄには永久磁石
を用いた磁性流体シール（フェローシール）を用いても
よい。

【００５３】上記各円板状ボス２３ａ〜２３ｄの内側に
減速機２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄが組込まれてい
る。この減速機は、円板状ボスの内側という極めて限ら
れた狭い部分に組込まれること、及び極めて大きな減速
比を得る必要上、従来から広く用いられている、ウェブ
ジェネレータａとフレクスプラインｂとサーキュラ・ス
プラインｃ，ｄからなるフラット型のハーモニックドラ
イブを用いた。

【００５４】各減速機２５ａ〜２５ｄの入力部材に回転
軸２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄが連結されている。
この各回転軸は同心状に配置されていて、下側からの第
１・第２・第３の回転軸２６ａ，２６ｂ，２６ｃは中空
になっていると共に、それぞれ同心状に嵌合されてい
て、第１の回転軸２６ａの内側に第２の回転軸２６ｂ
が、また第２の回転軸２６ｂの内側に第３の回転軸２６
ｃが、また第３の回転軸２６ｃの内側に第４の回転軸２
６ｄが嵌挿されている。

【００５５】そして各回転軸２６ａ〜２６ｄの下端部は
順次上下方向に位置をずらせてそれぞれがフレーム内に
露出されており、この各露出部にタイミングプーリが固
着してあり、この各回転軸２６ａ〜２６ｄにタイミング
ベルトを介してモータ２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ
の出力軸が連結してある。この各モータにはエンコーダ
が備えてある。この各モータ２７ａ〜２７ｄは図１１に
示すようにフレーム内で回転軸２６ａ〜２６ｄのまわり
に位置をずらせて配置されている。

【００５６】上記各モータのうち、第１と第２のモータ
２７ａ，２７ｂが、第３と第４のモータ２７ｃ，２７ｄ
がそれぞれ対となって回転制御されるようになってい
る。

【００５７】すなわち、第１と第２のモータ２７ａ，２
７ｂが互いに逆方向に同一回転角にわたって回転するこ
とにより、この両モータ２７ａ，２７ｂの回転はタイミ
ングベルトを介して回転軸２６ａ，２６ｂ、減速機２５
ａ，２５ｂ、円板状ボス２３ａ，２３ｂ、マグネットカ
ップリング２４ａ，２４ｂ、リング状ボス２０ａ、２０
ｂに伝達されて、これに固着された第１・第２のアーム
２１ａ，２１ｂが、互いに近付く方向（あるいは離れる
方向）に対称状に回転し、近付く方向に回転したときに
は搬送台８ａが突出動作され、離れる方向に回転したと
きには没入動作される。両モータ２７ａ，２７ｂが同一
方向に回転したときには、両アーム２１ａ，２１ｂは一
体状となって一方向（あるいは逆方向）に回転される。

【００５８】第３・第４のモータ２７ｃ，２７ｄの回転
によっても上記第１・第２のモータ２７ａ，２７ｂと全
く同じ作動が行われ、この第３・第４のモータ２７ｃ，
２７ｄにより、第３・第４のアーム２１ｃ，２１ｄが対
称状及び同一方向に回転して、第２の搬送台８ｂが突出
動作、没入動作及び回転動作される。

【００５９】このとき、第１・第２のアーム２１ａ，２
１ｂと、第３・第４のアーム２１ｃ，２１ｄが上下方向
に離間していることにより、各対のアーム２１ａ，２１
ｂとアーム２１ｃ，２１ｄは互いに干渉されることなく
回転動作される。

【００６０】上記各モータ２７ａ〜２７ｄの回転は上記
したように、タイミングベルト、回転軸を介して減速機
の入力部材に入力され、ここで大減速比に減速されて円
板状ボス側へ出力されることにより、上記タイミングベ
ルトによるバックラッシュ等のガタがあり、及び回転軸
にねじれ変形があっても、この間の回転角誤差は減速機
で、これの減速比分だけ縮小されて出力側へ伝達される
ので、その影響は極めて小さくなる。

【００６１】図８及び図１１に示す実施の形態では、各
回転軸２６ａ〜２６ｄに連結するモータ２７ａ〜２７ｄ
を回転中心の周囲に配置して、これらの連結手段にタイ
ミングベルトを用いた例を示したが、このモータ２７ａ
〜２７ｄは図１２に示すように回転中心に直列状に配置
してもよい。

【００６２】この場合、一番下側に位置する第４のモー
タ２７ｄ′以外のモータ２７ａ′〜２７ｃ′を中空にし
て、この中空部に第２〜第４の回転軸２６ｂ〜２６ｄが
順次挿入されるようにする。この実施態様では各モータ
２７ａ′〜２７ｄ′の出力部材２８が回転軸２６ａ〜２
６ｄに直接結合される。

【００６３】本発明に係るハンドリング用ロボットにあ
っては、上記したように、１つの搬送台は、２つのモー
タの対称回転により回転中心に対して放射方向に突出動
作及び没入動作され、さらに両モータを同一方向に回転
することにより回転動作される。

【００６４】そして上記突出動作により図９、図１０に
示すように搬送台８ａ及びリンク２２ａ，２２ｂの先端
部はトランスファチャンバ１の仕切り壁５に設けたゲー
ト６より各ステーション内に突出され、この搬送台８ａ
上に載置した半導体の素材であるウエハ２９がステーシ
ョン内に搬入される。

【００６５】また上記没入動作により、各ステーション
内のウエハ２９がトランスファチャンバ１内に搬送さ
れ、さらにこの没入状態での回転動作により、搬送台８
ａ，８ｂが所定のステーションのゲート６に対向され
る。

【００６６】このとき、上記２つの搬送台８ａ，８ｂ
は、上記したように、それぞれの回転時に互いに干渉し
ないように上下にＳだけ離間しているため、これらが挿
入される上記ゲート６は双方の搬送台８ａ，８ｂ及びリ
ンク２２ａ，２２ｂが挿入するに足るだけの開口幅とな
っている。

【００６７】上記ゲート６には上記したように開閉扉６
ａが設けてあり、この開閉扉６ａは上記搬送台８ａ，８
ｂの動作に連動して開閉動作が行われるようになってい
て、この開閉扉６ａは必要時以外は閉じられている。ト
ランスファチャンバ１は真空状態となっており、各ステ
ーションも開閉扉６ａが開く前に真空装置にて真空状態
にしている。

【００６８】半導体製造装置の場合、ナノメータオーダ
の薄膜により電気特性を確保維持しなければならないた
め、その製造プロセスでは、素子の高集積化、高機能化
に伴い、膜質の高品質化が重要になっている。そして不
要なガス分子が膜に吸着すると、膜質を悪化させ、膜本
来の特性や信頼性を低下させる可能性がある。

【００６９】このため、トランスファチャンバ１から各
ステーションへのウエハの搬送は、各ステーションでの
残留ガスのウエハに対する影響を排除する目的で、超高
真空中（あるいは超高真空に匹敵する高純度ガス雰囲気
中）で行われるようにしている。

【００７０】このようなことから、上記したように、ト
ランスファチャンバ１のゲート６には開閉扉６ａが設け
てあり、ゲート６はこの開閉扉６ａにより搬送台８ａ，
８ｂの出没動作に連動して開閉されるようになってい
る。

【００７１】上記ゲート６の開閉扉６ａはゲート６の開
口面積よりひとまわり大きくなっていて、この開閉扉６
ａをゲート６に押し当ててガスが漏れないようにシール
するようになっている。

【００７２】ゲート６はそのシール性の問題から、でき
るだけ小さい方がよい。しかしながら、本発明の上記実
施の形態では、上記したように、上下に位置がずれた２
個のいずれの搬送台８ａ，８ｂが挿入できるようにする
ために上下方向の幅がその分大きくなっていて、ゲート
面積がはからずも大きくなり、開閉扉６ａによる閉塞状
態でのシール性に不安がある。またこれに対する他の問
題として、トランスファチャンバ１と各ステーションと
の圧力差を受ける面積が大きくなると、開閉扉６ａを押
し付けるアクチュエータは大出力のものが必要となって
しまうことがあげられる。

【００７３】これらの問題を解決するためには、同時に
双方の搬送台がゲート６に挿入されることがないことに
より、少なくとも一方の搬送台を回転時に互いに干渉し
ない位置から他方の搬送台の位置まで上下方向に位置移
動可能にして、ゲート６の高さ方向の幅を１つの搬送台
が挿入できる幅にすればよい。

【００７４】図１３は下側の搬送台８ａを上下動可能に
した構成の一例を示すもので、第１・第２のリング状ボ
ス２０ａ′，２０ｂ′と第１・第２の円板状ボス２３
ａ′，２３ｂ′が一体状に上記上下方向の位置ずれ高さ
分のストロークＳ′だけ上下動するようになっている。

【００７５】すなわち、最下側に位置する第１のリング
状ボス２０ａ′はトランスファチャンバ１のフレーム１
ａに対してリニアボールブッシュにて構成された上下動
ガイド手段３０を介して上記ストロークＳ′にわたって
上下動自在に支持された上下動部材３１に回転自在に支
持されている。

【００７６】そしてこの第１のリング状ボス２０ａ′の
上側に第２のリング状ボス２０ｂ′が上下方向に一体状
に、かつ回転自在に支持されている。

【００７７】一方第１・第２の円板状ボス２３ａ′，２
３ｂ′はこれらの内側に設けられた減速機２５ａ，２５
ｂを介して上下方向に一体状になっており、下側の第１
の減速機２５ａの減速機固定部材はピン３２ａにて、ま
た上側の第２の減速機２５ｂの減速機固定部材はピン３
２ｂにてそれぞれトランスファチャンバ１のフレーム１
ａ側に上記ストロークＳ′にわたって上下方向へ移動自
在に、かつ回転方向に係合されて支持されている。

【００７８】そして上記下側の第１の減速機２５ｂの減
速機固定部材とフレーム１ａの間にリニアステッピング
モータを用いた電動シリンダ３３が介装してあり、この
電動シリンダ３３にてストロークＳ′だけ上下動するよ
うになっている。

【００７９】上記第１・第２の円板状ボス２３ａ′，２
３ｂ′のそれぞれの減速機２５ａ，２５ｂの回転軸２６
ａ′，２６ｂ′の先端部は、各モータ２７ａ′，２７
ｂ′の出力軸３４ａ，３４ｂに対してスプラインを介し
て摺動自在にして回転方向に係合されている。

【００８０】第１・第２の各リング状ボス２０ａ′，２
０ｂ′と第１・第２の円板状ボス２３ａ′，２３ｂ′の
間には通常のマグネットカップリングに代えて回転力と
軸方向の直進力の両方を伝達可能にしたリニアロータリ
型のマグネットカップリング３５ａ，３５ｂが介装して
ある。

【００８１】この構成において、電動シリンダ３３によ
り下側の第１減速機２５ａの減速機固定部材を上動する
ことにより両リング状ボス２０ａ′，２０ｂ′がストロ
ークＳ′にわたって上動され、これに固着したアームを
介して第１の搬送台８ａが上動して第２の搬送台８ｂと
同一のレベルになる。

【００８２】従って、下側に位置する第１の搬送台８ａ
をステーションへ突入させるときに、この位置まで上昇
させることにより、ゲート６の高さ方向の大きさは１つ
の搬送台が挿入するだけの大きさですむ。

【００８３】上記図１３で示した実施の形態は一方の搬
送台を上下動するようにした構成のものであるが、双方
の搬送台８ａ，８ｂを一体状に上下動するようにしても
よい。

【００８４】以下にその実施の形態のいくつかを図１４
から図１８を参照して説明する。・ボス部全体が上下動（図１４）第１・第２・第３・第４の各円板状ボス２３ａ〜２３ｄ
が、それぞれ独立して回転自在に、かつ軸方向に連結さ
れており、同様に、各円板状ボス２３ａ〜２３ｄにリニ
アロータリ型マグネットカップリング３５ａ〜３５ｄを
介して対向しているリング状ボス２０ａ〜２０ｄも、そ
れぞれ独立して回転自在に、かつ軸方向に連結されてい
る。

【００８５】第１のリング状ボス２０ａと円板状ボス２
３ａはフレーム１ａ側に固着された下側筒部材４１にリ
ニアガイド３０ａを介して軸方向に摺動自在に支持され
ている。また第４のリング状ボス２０ｄと円板状ボス２
３ｄは上記下側筒部材４１に固着された隔壁１７に結合
された上側筒部材４２にリニアガイド３０ｂを介して軸
方向に摺動自在に支持されている。

【００８６】また上記各円板状ボス２３ａ〜２３ｄの内
側に設けられる減速機２５ａ〜２５ｄはそれぞれ各円板
状ボス２３ａ〜２３ｄに支持されていることにより円板
状ボス２３ａ〜２３ｄと一体状に軸方向に移動可能にな
っている。そして第１の減速機２５ａの固定部材はブラ
ケット４３を介してリニアステッピングモータを用いた
電動シリンダ３３に連結してあり、他の減速機２５ｂ〜
２５ｄのそれぞれの固定部材の相互はこの第１の減速機
２５ａの固定部材に回転方向に連結されている。また最
上部の第４の減速機２５ｄの固定部材は上記上側筒部材
４２と一体のカバー４４に対して軸方向に摺動自在にピ
ン結合されている。

【００８７】一方上記各円板状ボス２３ａ〜２３ｄのそ
れぞれの内側に設けられる減速機２５ａ〜２５ｄの入力
部材に連結される回転軸２６ａ〜２６ｄの入力端側は各
モータ２７ａ′〜２７ｄ′の出力部に対してスプライン
等により軸方向に摺動自在に係合されている。

【００８８】この実施例１における構成では、電動シリ
ンダ３３の伸縮動作によりボス部全体がストロークＳに
わたって上下動される。そして両位置において、各モー
タ２７ａ′〜２７ｂ′を所定の作動を行うことにより、
両搬送台８ａ，８ｂが各ゲート６に対向して所定の作動
を行う。

【００８９】・駆動部を含むボス部全体が上下動（図１
５）この実施例は図８にて示されるハンドリング用ロボット
Ａのモータ２７ａ〜２７ｂを収納するケースごとフレー
ム１ａ内にリニアガイド４５を介して上記ストロークＳ
だけ上下動自在に支持されていて電動シリンダ３３にて
駆動されるようになっている。なお、この場合、フレー
ム１ａに摺動自在に嵌合されるケース４６はフレーム１
ａに対して回転しないようにピン１ｂにて係合されてい
る。

【００９０】上記リニアガイド４５部分からトランスフ
ァチャンバ１内にゴミが侵入するのを防止するために、
第１の円板状ボスとフレーム１ａとの間にベローズ４６
ａが介装してある。

【００９１】・カム機構でボス部が上下動（図１６から
図１８）第１〜第４の各リング状ボス２０ａ〜２０ｄ及び第１〜
第４の各円板状ボス２３ａ〜２３ｄは軸方向に摺動自在
になっている。そして、第１の減速機２５ａの出力部に
第１のカムリング４７ａが固着されており、このカムリ
ング４７ａに設けたカム溝４８ａに、第１の円板状ボス
２３ａに支持杆４９ａを介して設けたカムフォロア５０
ａが係合されている。そしてこの第１のカムリング４７
ａに突設したガイドピン５１ａが第２の円板状ボス２３
ｂに軸方向に摺動自在に嵌合されている。

【００９２】第２の減速機２５ｂの出力部に第２のカム
リング４７ｂが固着されており、このカムリング４７ｂ
に設けたカム溝４８ｂに、第２の円板状ボス２３ｂに支
持杆４９ｂを介して設けたカムフォロア５０ｂが係合さ
れている。そしてこの第２のカムリング４７ｂに突設さ
れたガイドピン５１ｂが第１の円板状ボス２３ａに軸方
向に摺動自在に嵌合されている。

【００９３】第３の減速機２５ｃの出力部に第３のカム
リング４７ｃが固着されており、このカムリング４７ｃ
に設けたカム溝４８ｃに、第３の円板状ボス２３ｃに支
持杆４９ｃを介して設けたカムフォロア５０ｃが係合さ
れている。そしてこの第３のカムリング４７ｃに突設さ
れたガイドピン５１ｃが第４の円板状ボス２３ｄに軸方
向に摺動自在に嵌合されている。

【００９４】第４の減速機２５ｄの出力部に第４のカム
リング４７ｄが固着されており、このカムリング４７ｄ
に設けたカム溝４８ｄに、第４の円板状ボス２３ｄに支
持杆４９ｄを介して設けたカムフォロア５０ｄが係合さ
れている。そしてこの第４のカムリング４７ｄに突設し
たガイドピン５１ｄが第３の円板状ボス２３ｃに軸方向
に摺動自在に嵌合されている。

【００９５】第１，第４の円板状のボス２３ａ，２３ｄ
は図１６，図１７に示すように、ガイドピン５１ａ（５
１ｄ）とカムフォロアの支持杆４９ｂ（４９ｃ）が貫通
する空間５２が設けてあり、この空間５２により、円板
状ボスの相互の回転時にこれらが円板状ボスと干渉しな
いようになっている。

【００９６】この構成における作用及びカム溝４８ａ，
４８ｂの形状について図１８を参照して説明する。第１
・第２の減速機２５ａ，２５ｂを介して第１のカムリン
グ４７ａを右方向にω₁だけ回転し、第２のカムリング
４７ｂを左方向へω₁だけ回動すると、これらにガイド
ピン５１ａ，５１ｂを介して回転方向に係合されている
第２の円板状ボス２３ｂが右方向に、第１の円板状ボス
２３ａが左方向に回転する。これによりこれの外側に位
置する第１・第２のリング状ボス２０ａ，２０ｂがリニ
アロータリ型のマグネットカップリング３５ａ，３５ｂ
を介して各アーム２１ａ，２１ｂが互いに近付く方向に
回転するものとする。

【００９７】これにより、第１の円板状ボス２３ａに設
けたカムフォロア５０ａがカム溝４８ａ内を移動してス
トロークＳだけ上動し、同様に第２の円板状ボス２３ｂ
に設けたカムフォロア５０ｂがカム溝４８ｂ内を移動し
て所定ストロークだけ上動し、両円板状ボス２３ａ，２
３ｂがＳだけ上動する。これにより、リニアロータリ型
のマグネットカップリング３５ａ，３５ｂを介して、第
１・第２のリング状ボス２０ａ，２０ｂが追随して上動
し、第１の搬送台８ａがトランスファチャンバ１内でゲ
ート６に対向させる。

【００９８】さらに両円板状ボス２３ａ，２３ｂを
ω₂，ω₂だけ回転すると、リニアロータリ型のマグネ
ットカップリングを介して第１・第２のリング状ボス２
０ａ，２０ｂが回転し、搬送台８ａはそのままの高さで
突出動されてゲート６からプロセスチャンバ内へ突出動
される。上記状態から、両円板状ボス２３ａ，２３ｂを
逆方向にω₂だけ回転すると搬送台８ａはトランスファ
チャンバ１内へ没入動され、ついでω₁だけ回転すると
下側の搬送台８ａは上記ストロークだけ下動してゲート
６の位置からはずれる。

【００９９】上側に位置する第３・第４のカム溝４８
ｃ，４８ｄは下側に位置する第１・第２のカム溝４８
ａ，４８ｂとは逆方向に設けてあり、第３・第４の減速
機２５ｃ，２５ｄをリング状ボス２０ｃ，２０ｄが、こ
れに固着されたアーム２１ｃ，２１ｄが互いに近付く方
向にω₁だけ回転することにより、円板状ボス２３ｃ，
２３ｄは上記ストロークだけ下動し、これにより上側の
搬送台８ｂがトランスファチャンバ１内で下動してゲー
ト６に対向し、さらにω₂だけ回転することによりゲー
ト６よりプロセスチャンバ内に突出されるようになって
いる。そして逆方向に回転することによりこの搬送台８
ｂはトランスファチャンバ１内に没入動されると共に上
動されてゲート６の位置からはずれる。

【０１００】また一方の搬送台の高さを他方の搬送台の
高さと一致させる手段としては、図１９（ａ）に示すよ
うに、一方の搬送台８ｂと搬送台姿勢規制機構のリンク
２２ａ，２２ｂとの結合部に、上下方向に伸縮するねじ
機構やシリンダ機構からなる伸縮機３６を介装して、こ
れを図１９（ｂ）に示すように伸長することにより、こ
の搬送台８ｂを他の搬送台８ａと同一レベルにするよう
にしてもよい。

【０１０１】この少なくとも１つの搬送台８ａ，８ｂを
回転中心の軸方向に移動するようにした構成において、
搬送台が３つ以上ある場合は、１つの搬送台だけを移動
できるようにしても、ゲート６の幅を最小（１つの搬送
台が通過可能な幅）にすることはできない。

【０１０２】このことから、図２０に示すように、各搬
送台８ａ，８ｂ，…のそれぞれが各アームに対して伸縮
機３６，３６，…を介して連結し、この各伸縮機３６，
３６，…にて各搬送台を移動して、この各搬送台を幅を
最小にしたゲート６に個々に対向するようにする。

【０１０３】上記搬送台８ａ，８ｂを上下方向に移動す
るための構成としては図２１に示すように、例えば第３
・第４のアーム２１ｃ，２１ｄの先端に各リンク２２
ｃ，２２ｄを伸縮機３６ａ介して連結してもよい。この
構成において、５５はリニアアクチュエータ、５６はリ
ニアロータリボールベアリングであり、リニアアクチュ
エータ５５の伸縮動によりリンク２２ｃ，２２ｄが上下
動してこれにより搬送台８ｂが上下動される。

【０１０４】図２２は上記アーム２１ｃ，２２ｄに対し
てリンク２２ｃ，２２ｄを上下動するための伸縮機の他
例を示すもので、リニアアクチュータ５５のかわりにカ
ム機構５７を用いた実施例を示すものである。すなわ
ち、アーム２１ｃ（２１ｄ）の先端にリニアロータリボ
ールベアリング５８を介してカム軸５９が支持されてお
り、このカム軸５９の先端にリンク２２ｃ（２２ｄ）が
一体に固着されている。このカム軸５９の側面にカム溝
６０，６０が対称に設けてあり、このカム溝６０，６０
にアーム２１ｃ（２１ｄ）側に固着された筒部材６１に
設けたカムフォロア６２，６２が嵌合してある。

【０１０５】このカム溝６０とカムフォロア６２の関係
は、搬送台８ｂが没入動作の終端状態でトランスファチ
ャンバ１内にあるときにはゲート６から上下方向に位置
ずれ、この没入動作の終端位置よりわずかに突出方向に
動作したときには上下方向に移動して、搬送台８ｂの先
端がトランスファチャンバ１の周壁に達する直前にこの
搬送台８ａ，８ｂがゲート６の高さになってゲート６よ
りプロセスチャンバ内へ突出するようになっている。こ
の動作は他の搬送台８ａにおいても同様である。

【０１０６】上記した各実施の形態にあっては、ハンド
リング用ロボットＡの第１・第２・第３・第４の各リン
グ状ボス２０ａ〜２０ｂを駆動する各駆動部を含むボス
部が直列状に重ね合わせてトランスファチャンバ１の底
部側のフレーム１ａに支持される構成になっている形態
について説明したが、第１・第２のリング状ボス２０
ａ，２０ｂを駆動するボス部と、第３・第４のリング状
ボス２０ｃ，２０ｄを駆動するボス部を図２３，図２４
に示すように軸方向（上下方向）に分離し、下側のボス
部をトランスファチャンバ１の底部のフレーム１ａに、
上側のボス部をトランスファチャンバ１の上側を閉じる
チャンバカバー６５にそれぞれ対向させて同心状に支持
するようにしてもよい。この実施の形態によれば、４つ
ある駆動部が上下に２つに分離されることにより、各駆
動部の組立てや保守が楽になる。

【０１０７】この駆動部を上下に分離した構成のハンド
リング用ロボットＡ′のいくつかの構成を図２４から図
２８に示す。・少なくとも一方のボス部が上下動（図２４，２５）この実施の形態は、図１４で示したボス部全体が上下動
する形態に対応するもので、この図１４で示した形態を
第１・第２のリング状ボス２０ａ，２０ｂを駆動する部
分と、第３・第４のリング状ボス２０ｃ，２０ｄを駆動
する部分を上下に分割して下側ボス部Ｃ₁と上側ボス部
Ｃ₂にした例である。

【０１０８】図２５は下側ボス部Ｃ₁を示すもので、こ
れの構成は、図１４で示した構成の第１・第２の円板状
ボス部２３ａ，２３ｂを駆動する構成と略同一構成とな
っており、この同一構成部分は同一符号で示した。

【０１０９】一方上側ボス部Ｃ₂はこの下側ボス部Ｃ₁
と略同一の構成で天地を逆にしてチャンバカバー６５に
固着されている。この構成において、各ボス部Ｃ₁，Ｃ
₂の電動シリンダ３３を駆動することにより各搬送台８
ａ，８ｂが上下動され、それぞれの対向方向へストロー
クエンドにてそれぞれトランスファチャンバ１のゲート
６に対向されるようになっている。

【０１１０】・上下の各ボス部、あるいはその少なくと
も一方が駆動部を含む全体が上下動（図２６）この実施の形態は、図１５で示したボス部全体が上下動
する形態に対応するもので、下側及び上側のボス部
Ｃ₁，Ｃ₂を、これの駆動部を収納するケースごと電動
シリンダ３３，３３にて上下動するようにしている。こ
の各ボス部Ｃ₁，Ｃ₂はトランスファチャンバ１のフレ
ーム１ａとチャンバカバー６５にそれぞれ上下方向に対
向して配置されそれぞれが上下動することにより、各搬
送台８ａ，８ｂがゲート６に対向されるようになってい
る。

【０１１１】・カム機構で上下の各ボス部、及び少なく
ともその一方が上下動する（図２７，図２８）この実施の形態は、図１６〜図１８で示した構成のボス
部を第１・第２の円板状ボス２３ａ，２３ｂと第３・第
４の円板状ボス２３ｃ，２３ｄとをそれぞれ駆動するボ
ス部を上下に分割したもので、各円板状ボス２３ａ〜２
３ｄを駆動する構成は基本的に同一であり、同一部分は
同一符号で示した。この構成によれば、下側及び上側の
各ボス部Ｃ₁，Ｃ₂はカム機構により個々に上下動され
る。

【０１１２】さらに、このように、ボス部を下側と上側
とに分離した構成にあっても、この各ボス部Ｃ₁，Ｃ₂
では上下動せず、アームとリンクとを連結する各関節部
を、上記した図２１，図２２に示すように伸縮機３６ａ
あるいはカム機構５７でリンク側を上下動するようにし
てもよく、あるいは、搬送台と、この搬送台に連結され
るリンクの連結部に移動機構を付けて上下動するように
してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】マルチチャンバタイプの製造装置の一例である
半導体製造装置の概略的な平面図である。

【図２】トランスファチャンバと従来のハンドリング用
ロボットの関係を示す分解斜視図である。

【図３】従来のハンドリング用ロボットを示す斜視図で
ある。

【図４】（ａ），（ｂ）は搬送台姿勢規制機構を示す説
明図である。

【図５】従来のアーム回転機構を示す断面図である。

【図６】従来のアーム回転機構を示す断面図である。

【図７】（ａ），（ｂ）は従来のハンドリング用ロボッ
トの作用説明図である。

【図８】本発明に係るハンドリング用ロボットのアーム
回転機構を示す断面図である。

【図９】本発明に係るハンドリング用ロボットの一部破
断正面図である。

【図１０】本発明に係るハンドリング用ロボットの作用
説明図である。

【図１１】モータを並列状に配置した状態を示す説明図
である。

【図１２】モータを直列状に配置した状態を示す説明図
である。

【図１３】１つの搬送台を回転中心の軸方向へ移動可能
にした構成を示す断面図である。

【図１４】ボス部全体を回転中心の軸方向へ移動可能に
した構成を示す断面図である。

【図１５】ボス部全体を回転中心の軸方向へ移動可能に
した構成を示す断面図である。

【図１６】ボス部全体を回転中心の軸方向へ移動可能に
した構成を示す断面図である。

【図１７】図１６のＡ−Ａ線に沿う断面矢視図である。

【図１８】図１６で示す実施の形態の要部の展開説明図
である。

【図１９】（ａ），（ｂ）は搬送台を回転中心の軸方向
へ移動可能にした構成を示す作用説明図である。

【図２０】搬送台を回転中心の軸方向へ移動可能にした
構成を示す作用説明図である。

【図２１】アームに対してリンクを軸方向へ移動するた
めの機構を示す断面図である。

【図２２】アームに対してリンクを軸方向へ移動するた
めの他の機構を示す断面図である。

【図２３】ボス部を軸方向に分割した構成の実施の形態
を示す平面図である。

【図２４】ボス部を軸方向に分割した構成の実施の形態
を示す正面図である。

【図２５】軸方向に分割したボス部の一方を示す断面図
である。

【図２６】ボス部を軸方向に分割すると共に、それぞれ
を軸方向へ移動可能にした例を示す断面図である。

【図２７】ボス部を軸方向に分割すると共に、それぞれ
をカム機構を用いて軸方向へ移動可能にした例を示す正
面図である。

【図２８】図２７で示したボス部の一方を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

Ａ…ハンドリング用ロボットＣ₁，Ｃ₂…ボス部１…トランスファチャンバ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ…プロセスチャンバステ
ーション３…ワーク受け渡しステーション５…仕切り壁６…ゲート６ａ…開閉扉７ａ，７ｂ，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ…アーム８ａ，８ｂ…搬送台９ａ，９ｂ，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ…リンク９ｃ…歯車９ｄ…ベルト１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２
０ａ′，２０ｂ′…リング状ボス１１ａ，１１ｂ，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２
３ａ′，２３ｂ′…円板状ボス１１ｃ，１１ｄ…内歯歯車１２ａ，１２ｂ，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ…マ
グネットカップリング１３ａ，１３ｂ，１３ａ′，１３ｂ′，２６ａ，２６
ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ａ′，２６ｂ′…回転軸１３ｃ，１３ｄ…ピニオン歯車１４ａ，１４ｂ…モータユニット１５，２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ａ′，２
７ｂ′，２７ｃ′，２７ｄ′…モータ１６，２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ…減速機１７…隔壁２８…モータ出力部材２９…ウエハ３０……上下動ガイド手段３０ａ，３０ｂ，４５…リニアガイド３１…上下動部材３２ａ，３２ｂ…ピン３３…電動シリンダ３４ａ，３４ｂ…モータ出力軸３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ…リニアロータリ型の
マグネットカップリング３６，３６ａ…伸縮機４１，４２…下側、上側筒状部材４３…ブラケット４４…カバー４６…ケース４６ａ…ベローズ４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，４７ｄ…カムリング４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄ…カム溝４９ａ，４９ｂ，４９ｃ，４９ｄ…支持杆５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ…カムフォロア５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ…ガイドピン５２…空間５５…リニアアクチュエータ５７…カム機構５９…カム軸６０…カム溝６１，６２…カムフォロア６５…チャンバカバー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも４個以上のリング状ボスを同
心状で、かつそれぞれ独立して回転するようにして回転
中心の軸方向に位置をずらせて設け、この各リング状ボ
スのそれぞれにアームを設けると共に、この各アームに
リンクを連結し、軸方向に隣接する２つのリング状ボス
を一対とし、この各対のリング状ボスの各アームに連結
した両リンクの先端に搬送台姿勢規制機構を介して搬送
台を連結して、各対のリング状ボス、アーム、リンクに
連結される各搬送台を上記回転中心の軸方向に位置をず
らせて配置し、上記各リング状ボスのそれぞれに独立し
た駆動源を連結したことを特徴とするハンドリング用ロ
ボット。
【請求項２】４個のリング状ボスを同心状で、かつそ
れぞれ独立して回転するようにして回転中心の軸方向に
位置をずらせて設け、この各リング状ボスのそれぞれに
アームを設けると共に、この各アームにリンクを連結
し、軸方向に隣接する２つのリング状ボスを一対とし、
この各対のリング状ボスの各アームに連結した両リンク
の先端に搬送台姿勢規制機構を介して搬送台を連結し、
上記各リング状ボスのそれぞれに独立した駆動源を連結
してなるハンドリング用ロボットにおいて、軸方向一方の一対のリング状ボス及びこれに連結した駆
動部とからなる一方のボス部と、他方の一対のリング状
ボス及びこれに連結した駆動部とからなる他方のボス部
を別構成にし、両ボス部を各リング状ボスが軸方向同心
状に対向させて配置すると共に、各対のリング状ボス、
アーム、リンクに連結される各搬送台を両ボス部の間に
上記回転中心の軸方向に位置をずらせて配置したことを
特徴とするハンドリング用ロボット。
【請求項３】各リング状ボスの内側に、円板状ボスを
それぞれ回転自在にしてフレーム側に支承し、この各円
板状ボスとこれに対向する上記各リング状ボスとをマグ
ネットカップリング等の磁性接手を介して回転方向に係
脱可能に連結し、また各円板状ボスの内側に減速機を内
装し、この各円板状ボスに内装した各減速機の入力部材
に連結される回転軸を円板状ボスの回転中心と同心状に
して回転中心の軸方向一側方へ延出し、この各回転軸の
それぞれにモータを連結したことを特徴とする請求項１
または２記載のハンドリング用ロボット。
【請求項４】各モータを円板状ボスの回転中心の周囲
に並列状に配置し、この各モータと各回転軸とをタイミ
ングベルト等の動力伝達手段にて連結したことを特徴と
する請求項３記載のハンドリング用ロボット。
【請求項５】各モータを円板状ボスの回転中心の軸方
向に直列状に配置し、この各モータの出力部材に各回転
軸を直接連結したことを特徴とする請求項３記載のハン
ドリング用ロボット。
【請求項６】各対の各アームにリンクを介して連結さ
れた複数の搬送台のうち、少なくとも１つの搬送台を回
転中心の軸方向に移動可能にしたことを特徴とする請求
項１記載のハンドリング用ロボット。
【請求項７】少なくとも一対のリング状ボス及びこれ
を駆動する駆動部とを回転中心の軸方向に移動可能にし
たことを特徴とする請求項１または２記載のハンドリン
グ用ロボット。
【請求項８】各対の各アームにリンクを介して連結さ
れた複数の搬送台のうち、少なくとも１つの搬送台を連
結する一対のリング状ボスと、この両リング状ボスの内
側に位置する一対の円板状ボスのそれぞれを、回転中心
の軸方向に移動可能に支持し、この回転中心の軸方向に
移動可能にしたそれぞれの対向する各リング状ボスと円
板状ボスとを回転力と軸方向の直進力の両方を伝達可能
にしたリニアロータリ型のマグネットカップリング等の
磁性接手にて連結すると共に、内側の両円板状ボスにこ
れを移動するためのリニアアクチュエータを連結したこ
とを特徴とする請求項３記載のハンドリング用ロボッ
ト。
【請求項９】搬送台と、この搬送台に連結されるリン
クの連結部にこのリンクに対して搬送台を回転中心の軸
方向に移動させるための移動機構を設けたことを特徴と
する請求項１または２記載のハンドリング用ロボット。
【請求項１０】リンクとアームの連結部にアームに対
してリンクを回転中心の軸方向に移動する移動機構を設
けたことを特徴とする請求項１または２記載のハンドリ
ング用ロボット。
【請求項１１】ハンドリング用ロボットの駆動部を含
むボス部をフレームに対して回転中心の軸方向に移動自
在に支持し、このボス部にリニアアクチュエータを連結
したことを特徴とする請求項１記載のハンドリング用ロ
ボット。
【請求項１２】軸方向一方の一対のリング状ボス及び
これに連結した駆動部とからなる一方のボス部と、他方
の一対のリング状ボス及びこれに連結した駆動部とから
なる他方のボス部の少なくとも一方をフレームに対して
回転中心を軸方向に移動自在に支持し、このボス部にリ
ニアアクチュエータを連結したことを特徴とする請求項
２記載のハンドリング用ロボット。
【請求項１３】リニアロータリ型のマグネットカップ
リング等の磁性接手を介して対向するリング状ボスと円
板状ボスのそれぞれを回転中心の軸方向に移動自在に
し、軸方向に隣接する一対の円板状のボス部のそれぞれ
を減速機に連結すると共に、この各円板状ボスと同心状
にカムリングを設け、このカムリングに設けたカム部
に、各円板状ボスに設けたカム係合部材を係合し、この
カム部を、両円板状ボスが逆方向に回転したときにそれ
ぞれの円板状ボスが軸方向へ一体状に移動する形状にし
たことを特徴とする請求項３記載のハンドリング用ロボ
ット。
【請求項１４】一対の各アームの先端に、先端部を搬
送台に連結した一対のリンクのそれぞれの端部を連結し
たそれぞれのリンクとアームの連結部に、カム部を有す
るカム軸とカム部に嵌合するカム係合部材とリンクある
いはアームのそれぞれ一方に結合して設け、上記カム部
を、両アームが互いに近づく方向に回転したときに、両
リンクが軸方向同一方向に移動する形状にしたことを特
徴とする請求項１または２記載のハンドリング用ロボッ
ト。