KR101423781B1 - 산업용 로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기계적인 구성으로 반송 대상물을 파지하는 경우라도 소형화를 도모하는 것이 가능한 산업용 로봇을 제공하는 것이다.

이러한 본원 발명을 해결하기 위한 수단으로서, 로봇(1)은 핸드(3, 4)와, 핸드(3, 4)를 유지하는 핸드 유지 암(7)을 포함하는 다관절 암부(5)를 구비하고 있다. 핸드(3, 4)는 웨이퍼(2)에 맞닿아 웨이퍼(2)를 파지하는 파지부(42, 52)와, 웨이퍼(2)를 파지하는 방향으로 파지부(42, 52)를 부세(附勢)하는 부세 부재를 구비하며, 핸드 유지 암(7)은 다관절 암부(5)의 신축 동작에 수반하여 핸드(3, 4)에 대해 상대 회동하는 캠 부재를 구비하고 있다. 캠 부재의 내주측에는 파지부(42, 52)가 맞닿는 캠면이, 수납부로부터 웨이퍼(2)를 반출하기 전에 파지부(42, 52)를 웨이퍼(2)로부터 퇴피시키는 동시에, 수납부로부터 웨이퍼(2)를 반출할 때의 다관절 암부(5)의 신축 동작에 수반하여 웨이퍼(2)를 파지하는 방향으로 파지부(42, 52)를 이동시키도록 형성되어 있다.

로봇, 핸드, 웨이퍼, 핸드 유지 암, 파지부, 캠면, 다관절 암부

Description

산업용 로봇{An Industrial Robot}

본 발명은 소정의 반송 대상물을 반송하는 산업용 로봇에 관한 것이다.

종래부터 반송 대상물이 수납되는 수납부로부터 반송 대상물을 반출하고, 또 수납부에 반송 대상물을 반입하는 산업용 로봇이 널리 이용되고 있다. 이런 종류의 산업용 로봇으로서, 수납부가 되는 진공 챔버(chamber)로부터 반송 대상물이 되는 반도체 웨이퍼를 반출하고, 또, 진공 챔버에 반도체 웨이퍼를 반입하는 산업용 로봇이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1에 기재된 산업용 로봇은, 반도체 디바이스의 제조 시스템 중에 편입되어 있으며, 외부로부터 반도체 웨이퍼가 반입되는 로드락 챔버(진공 챔버)로부터 반도체 웨이퍼를 반출하고, 반도체 웨이퍼에 소정의 처리를 행하기 위한 처리 챔버(진공 챔버)에 반도체 웨이퍼를 반입한다. 또, 이 산업용 로봇은 로드락 챔버나 처리 챔버가 주위에 배치된 이송 챔버(진공 챔버) 안에 배치되어 있다.

근년 생산성의 향상을 도모하기 위하여 산업용 로봇에는 반도체 웨이퍼의 반송 속도의 고속화가 요구되고 있다. 한편, 반송 속도가 고속으로 되더라도, 반도체 웨이퍼가 재치되는 핸드 위에서 반도체 웨이퍼가 위치 이탈을 일으키지 않도록, 핸드 위에서 반도체 웨이퍼를 확실하게 파지할 필요가 있다. 여기서, 대기중에서 사용되는 산업용 로봇에서는 진공 흡착으로 반도체 웨이퍼를 파지하는 방법이 널리 채용되고 있으나, 진공 챔버 내에 배치되는 산업용 로봇에서는 진공 흡착으로 반도체 웨이퍼를 파지할 수 없다. 따라서, 특허문헌 1에서는, 이 반송 속도의 고속화의 요구에 응하기 위한 수단으로서, 핸드 위에서 반도체 웨이퍼를 파지하는 기계식의 클램프 기구가 제안되고 있다.

특허문헌 1에 제안되어 있는 클램프 기구는, 핸드 위에 장착되어 반도체 웨이퍼에 맞닿는 레버 기구와, 핸드를 회동 가능하게 유지하는 암에 장착되어 레버 기구를 작동시키는 작동 부재로 구성되어 있다. 또, 작동 부재는 핸드의 회동 중심에 대해 편심(偏心)된 위치에 배치되어 있다.

특허문헌 1: 일본 특개2000-308988호 공보

그러나, 특허문헌 1에 기재의 클램프 기구에서는, 작동 부재가 핸드의 회동 중심에 대해 편심된 위치에 배치되어 있기 때문에 지름 방향으로 클램프 기구가 대형화된다. 따라서, 특허문헌 1에 기재의 산업용 로봇에서는, 암과 핸드의 연결 부분을 지름 방향으로 소형화하는 것이 곤란하며, 그 결과, 산업용 로봇의 소형화도 곤란해진다.

따라서, 본 발명의 과제는 기계적인 구성으로 반송 대상물을 파지하는 경우라도 소형화를 도모하는 것이 가능한 산업용 로봇을 제공하는 것에 있다.

상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 반송 대상물의 반송을 행하는 산업용 로봇에 있어서, 반송 대상물을 탑재하는 핸드와, 핸드를 선단측에서 회동 가능하게 유지하는 핸드 유지 암을 포함하는 2개 이상의 암을 가지며 반송 대상물의 반송시에 신축하는 다관절 암부와, 다관절 암부를 회동 가능하게 유지하는 본체부를 구비하고, 핸드는 반송 대상물에 맞닿아서 반송 대상물을 파지하기 위한 파지부와, 반송 대상물을 파지하는 방향으로 파지부를 부세하는 부세 부재를 가지는 탑재부를 구비하며, 핸드 유지 암은 파지부가 맞닿는 캠면이 형성되는 동시에, 다관절 암부의 신축 동작에 수반하여, 핸드 유지 암에 대한 핸드의 회동 중심을 중심으로 핸드에 대해 상대 회동하는 캠 부재를 구비하고, 캠면은 반송 대상물을 반송하기 전에 파지부를 반송 대상물로부터 퇴피시키고 있는 동시에, 반송 대상물을 반송할 때의 다관절 암부의 신축 동작에 수반하여, 반송 대상물을 파지하는 방향으로 파지부를 이동시키도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 산업용 로봇에서는, 반송 대상물을 반송하기 전에는 파지부를 반송 대상물로부터 퇴피시키고 있는 동시에, 반송 대상물을 반송할 때의 다관절 암부의 신축 동작에 수반하여, 반송 대상물을 파지하는 방향으로 파지부를 이동시키는 캠면이, 핸드 유지 암에 대한 핸드의 회동 중심을 중심으로 핸드에 대해 상대 회동하는 캠 부재에 형성되어 있다. 즉, 본 발명의 산업용 로봇에서는, 캠 부재에 캠면이 형성되어 있기 때문에, 기계적인 구성으로 반송 대상물을 파지하는 경우라도, 핸드 유지 암과 핸드의 연결 부분을 지름 방향으로 소형화할 수 있다. 그 결과, 본 발명에서는 산업용 로봇을 소형화하는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서, 핸드는 파지부로서 핸드의 양단측의 각각에서 반송 대상물을 파지하기 위한 제1 파지부 및 제2 파지부를 구비하고, 캠면은 제1 파지부가 맞닿는 제1 캠면과, 제2 파지부가 맞닿는 제2 캠면을 구비하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 핸드의 양단측의 각각에서 반송 대상물을 파지하기 위한 제1 파지부와 제2 파지부의 2개의 파지부를 핸드가 구비하는 경우라도, 핸드 유지 암과 핸드와의 연결 부분을 지름 방향으로 소형화할 수 있다. 또, 제1 캠면과 제2 캠면에 의해서 제1 파지부와 제2 파지부를 개별적으로 동작시키는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서, 산업용 로봇은 핸드로서 핸드 유지 암에 대한 회동 중심이 같아지도록 상하로 배치되는 동시에 서로 상대 회동 가능한 제1 핸드와 제2 핸드를 구비하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 2개의 핸드를 이용해서 반 송 대상물의 출납을 행하는 것이 가능해지기 때문에, 반송 대상물을 출납할 때의 작업 시간을 단축하는 것이 가능해진다. 또, 이와 같이 구성하면, 제1 핸드와 제2 핸드의 2개의 핸드를 산업용 로봇이 구비하는 경우라도, 제1 핸드 및 제2 핸드와 핸드 유지 암의 연결 부분을 지름 방향으로 소형화할 수 있다.

본 발명에 있어서, 핸드 유지 암은 캠 부재로서 제1 핸드의 파지부가 맞닿는 제1 캠 부재와, 제2 핸드의 파지부가 맞닿는 제2 캠 부재를 구비하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 제1 캠 부재와 제2 캠 부재에 의해서, 제1 핸드의 파지부와 제2 핸드의 파지부를 개별적으로 동작시키는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서, 파지부는, 상기 핸드의 회동 중심부에 상기 캠면에 맞닿는 캠면 맞닿음부를 구비하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 상기 핸드의 회동 중심부에 있어서, 상기 캠면에 의해 파지부의 위치를 용이하게 제어할 수 있다. 또, 이 경우, 캠면 맞닿음부를 회동 가능한 캠면 맞닿음 롤러로 구성하면, 캠 부재가 핸드에 대해 상대 회동할 때의 캠면과 파지부 사이의 접촉 저항을 저감할 수 있다.

본 발명에 있어서, 탑재부는 반송 대상물을 재치하기 위한 재치 부재를 구비하고, 파지부는 회동 중심측이 되는 재치 부재의 기단측에 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 재치 부재는 반송 대상물의 단부(端部)가 맞닿는 맞닿음부를 선단측에 구비하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 탑재부를 베이스로 하여 상기 파지부를 구성할 수 있다. 또, 수납부로부터 반송 대상물을 반출할 때의 다관절 암부의 신축 동작 개시시에 파지부가 반송 대상물을 파지하고 있지 않은 경우라도, 신축 동작 개시시에는 반송 대상물의 단부가 맞닿음부에 맞닿기 때문에 반송 대상물의 위치 이탈을 억제할 수 있다. 또, 수납부에 반송 대상물을 반입할 때의 다관절 암부의 신축 동작의 종료 전에 파지부가 반송 대상물을 파지하고 있지 않은 경우라도, 신축 동작의 종료 전에는 반송 대상물의 단부가 맞닿음부에 맞닿기 때문에 반송 대상물의 위치 이탈을 억제할 수 있다.

본 발명에 있어서, 파지부는 반송 대상물에 맞닿는 반송 대상물 맞닿음부를 구비하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 재치 부재에 재치된 반송 대상물을 용이하게 맞닿아서 파지할 수 있다. 또, 이 경우, 반송 대상물 맞닿음부를 반송 대상물에 맞닿게 하는 동시에 회동 가능한 반송 대상물 맞닿음 롤러로 구성하면, 파지부가 반송 대상물에 맞닿을 때에, 반송 대상물이 핸드 위에서 위치 이탈을 일으키고 있는 경우라도, 반송 대상물에 손상을 주지 않고 반송 대상물을 소정의 위치로 적절히 안내하는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서, 파지부는 반송 대상물의 파지 방향 및 반송 대상물로부터의 퇴피 방향으로 직선 모양으로 이동하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 파지부의 배치 공간을 좁게 하는 것이 가능해져서 핸드의 소형화, 박형화를 도모하는 것이 가능해진다. 이 경우, 상기 핸드를 회동 가능하게 유지하는 핸드 유지 암의 회동 중심을 중심으로 상기 캠 부재의 상기 캠면이 형성되고, 상기 파지부는, 상기 캠면에 맞닿는 캠면 맞닿음부를 구비하도록 구성하는 것이 직선 모양의 이동을 행하는데 있어서 바람직하다. 또, 상기 캠면은, 상기 다관절 암부의 신축 동작에 수반하여 상기 핸드가 상기 핸드 유지 암에 대해 회동하는 동작에 수반하여, 상 기 반송 대상물을 반송하기 전에는 상기 파지부가 상기 반송 대상물로부터 퇴피시키도록 형성되어 있는 동시에, 상기 캠면은, 상기 반송 대상물을 반송하기 위해서, 상기 다관절 암부가 신축 동작했을 때에는, 상기 핸드가 상기 핸드 유지 암에 대해 회동함으로써 상기 반송 대상물을 파지하는 방향으로 상기 파지부를 이동시키도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 파지부는 파지 방향 및 퇴피 방향으로 직선 모양으로 안내되는 적어도 2개의 축 부재를 구비하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 2개의 축 부재에 의해서 파지부의 이동 방향을 축 중심으로 하는 파지부의 회전을 방지할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 관계된 산업용 로봇에서는 기계적인 구성으로 반송 대상물을 파지하는 경우라도 소형화를 도모하는 것이 가능해진다.

이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면에 기초하여 설명한다.

(산업용 로봇의 개략 구성)

도 1은, 본 발명의 실시의 형태에 관계된 산업용 로봇(1)을 나타내는 측면도이다. 도 2는, 도 1에 나타내는 산업용 로봇(1)의 제1 핸드(3)와 제2 핸드(4)가 닫힌 상태를 나타내는 평면도로, (A)는 다관절 암부(5)가 펴져 있는 상태를 나타내며, (B)는 다관절 암부(5)가 오그라들어 있는 상태를 나타낸다. 도 3은, 도 1에 나타내는 산업용 로봇(1)의 제1 핸드(3)와 제2 핸드(4)가 열린 상태를 나타내는 평 면도로, (A)는 다관절 암부(5)가 펴져 있는 상태를 나타내며, (B)는 다관절 암부(5)가 오그라들어 있는 상태를 나타낸다. 도 4는, 도 1에 나타내는 산업용 로봇(1)이 편입된 반도체 제조 시스템(9)의 개략 구성을 나타내는 평면도이다. 도 5는, 도 1에 나타내는 다관절 암부(5) 및 본체부(6) 내의 동력의 전달 기구를 설명하기 위한 개략 단면도이다. 또한, 도 5에서는, 도 2(A)의 E-E 방향에서 보았을 때의 다관절 암부(5) 등의 개략 단면을 나타내고 있다.

본 형태의 산업용 로봇(1)(이하, 「로봇(1)」이라고 한다.)은 반송 대상물인 얇은 원반상(圓盤狀)의 반도체 웨이퍼(2)(이하, 「웨이퍼(2)」라고 한다.)를 반송하기 위한 로봇이다. 이 로봇(1)은, 도 1~도 3에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(2)를 탑재하는 제1 핸드(3) 및 제2 핸드(4)의 2개의 핸드와, 제1 핸드(3) 및 제2 핸드(4)를 회동 가능하게 유지하여 웨이퍼(2)의 반송시에 신축하는 다관절 암부(5)와, 다관절 암부(5)를 회동 가능하게 유지하는 본체부(6)를 구비하고 있다. 본 형태의 다관절 암부(5)는 제2 암(7)과 제1 암(8)의 2개의 암에 의해서 구성되어 있다. 또한, 이하에서는, 제1 핸드(3)와 제2 핸드(4)를 한꺼번에 나타내는 경우에는 「핸드(3, 4)」라고 표기한다.

또, 본 형태의 로봇(1)은, 예를 들어, 도 4에 나타내는 것과 같은 반도체 제조 시스템(9)에 편입되어서 사용된다. 구체적으로는, 로봇(1)은 반도체 제조 시스템(9)과 외부 장치(도시 생략) 사이에 웨이퍼(2)의 수수를 행하는 수수 챔버(10)와, 웨이퍼(2)에 소정의 처리를 행하는 처리 챔버(11)와, 로봇(1)이 배치되는 이송 챔버(12)를 구비하는 반도체 제조 시스템(9)에 편입되어서 사용된다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 반도체 제조 시스템(9)에서는 이송 챔버(12)는 대략 직육면체 모양으로 형성되어 있다. 이송 챔버(12)의 한 측면에는 예를 들어 2개의 수수 챔버(10)가 인접 배치되고, 이송 챔버(12)의 다른 3개의 측면의 각각에는, 예를 들어 2개의 처리 챔버(11)가 인접 배치되어 있다. 인접하는 수수 챔버(10)의 사이 및 처리 챔버(11)의 사이에는 칸막이벽(13)이 형성되어 있다. 또, 수수 챔버(10) 혹은 처리 챔버(11)와 이송 챔버(12) 사이에는, 웨이퍼(2)의 출납을 행하기 위한 게이트(도시 생략)가 배치되어 있다.

이송 챔버(12)에 배치된 로봇(1)은 수수 챔버(10) 혹은 처리 챔버(11)로부터 웨이퍼(2)를 반출하는 동시에 수수 챔버(10) 혹은 처리 챔버(11)에 웨이퍼(2)를 반입한다. 즉, 다관절 암부(5)가 신축하여 수수 챔버(10) 및 처리 챔버(11)에 대한 웨이퍼(2)의 출납을 행한다. 구체적으로는, 웨이퍼(2)를 반입할 때에는, 오그라들어 있던 다관절 암부(5)가 펴지고, 제1 핸드(3) 및 제2 핸드(4)가 게이트를 통과하여 수수 챔버(10) 혹은 처리 챔버(11)의 내부에 들어간다. 또, 웨이퍼(2)를 반출할 때에는, 수수 챔버(10) 혹은 처리 챔버(11)의 내부로 들어가서 펴져 있던 다관절 암부(5)가 오그라들고, 제1 핸드(3) 및 제2 핸드(4)가 게이트를 통과하여 이송 챔버(12) 안으로 돌아온다. 본 형태에서는 수수 챔버(10) 및 처리 챔버(11)는 반송 대상물인 웨이퍼(2)가 수납되는 수납부이다.

또한, 본 형태에서는, 제1 핸드(3)와 제2 핸드(4)가 후술하는 바와 같이 닫힌 상태(도 2에 나타내는 상태)에서, 다관절 암부(5)가 신축하여 수수 챔버(10)에 대한 웨이퍼(2)의 출납을 행한다. 또, 제1 핸드(3)와 제2 핸드(4)가 후술하는 바 와 같이 열린 상태(도 3에 나타내는 상태)에서, 다관절 암부(5)가 신축하여 처리 챔버(11)에 대한 웨이퍼(2)의 출납을 행한다. 또, 웨이퍼(2)를 취급할 때에는, 수수 챔버(10), 처리 챔버(11) 및 이송 챔버(12)는 모두 진공 상태로 된다. 즉, 본 형태의 로봇(1)은 진공 상태인 속에서 사용된다.

도 1~도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 핸드(3)의 대략 중심부는 제2 암(7)의 선단측에 회동 가능하게 연결되어 있다. 또, 제2 핸드(4)의 대략 중심부도 제2 암(7)의 선단측에 회동 가능하게 연결되어 있다. 구체적으로는, 제2 암(7)에 대한 제1 핸드(3)의 회동 중심과 제2 핸드(4)의 회동 중심(C)이 되도록, 제1 핸드(3)의 대략 중심부 및 제2 핸드(4)의 대략 중심부가 제2 암(7)의 선단측에 연결되어 있다.

또, 제1 핸드(3)와 제2 핸드(4)는 제2 암(7)에 대해 서로 상대 회동이 가능하게 되어 있다. 즉, 제1 핸드(3)와 제2 핸드(4)는, 제2 암(7)에 대해 개별적으로 회동 가능하게 되어 있다. 그렇기 때문에, 본 형태의 제1 핸드(3)와 제2 핸드(4)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 상하 방향으로 겹친 상태(닫힌 상태)가 되거나, 도 3에 나타내는 바와 같이, 상하 방향으로 겹치지 않고 대략 X 모양으로 배치되는 상태(열린 상태)가 되거나 한다. 또한, 본 형태에서는, 도 3에 나타내는 상태가 제1 핸드(3)와 제2 핸드(4)가 가장 열린 상태이며, 제1 핸드(3)와 제2 핸드(4)에 의해서 형성되는 각도가 도 3에 나타내는 각도 θ 이하로 되어 있는 상태에서 로봇(1)이 사용된다.

제2 암(7)의 기단측은 제1 암(8)의 선단측에 회동 가능하게 연결되어 있다. 제1 암(8)의 기단측은 본체부(6)에 회동 가능하게 연결되어 있다. 또, 상하 방향에서는 제1 핸드(3), 제2 핸드(4), 제2 암(7), 제1 암(8) 및 본체부(6)는 위쪽으로부터 이 순서대로 배치되어 있다. 본 형태에서는, 제2 암(7)은 제1 핸드(3) 및 제2 핸드(4)를 선단측에서 회동 가능하게 유지하는 핸드 유지 암이다.

본체부(6)는 외형이 대략 원주상이 되도록 형성되어 있다. 이 본체부(6)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 지름 방향의 중심부에 배치되는 제1 중공 회전축(15)과, 제1 중공 회전축(15)의 외주면을 덮도록 제1 중공 회전축(15)과 동심상으로 배치되는 제2 중공 회전축(16)과, 제2 중공 회전축(16)의 외주면을 덮도록 제1 중공 회전축(15)과 동심상으로 배치되는 제3 중공 회전축(17)과, 제3 중공 회전축(17)의 외주면을 덮도록 제1 중공 회전축(15)과 동심상으로 배치되는 제4 중공 회전축(18)을 구비하고 있다. 제1~제4 중공 회전축(15~18)은 서로 상대 회동 가능하게 되어 있고, 본체부(6)는 제1~제4 중공 회전축(15~18)의 각각을 개별적으로 회동시키기 위한 4개의 구동 모터(도시 생략)를 구비하고 있다.

또, 제1 암(8) 및 제2 암(7)은, 도 5에 나타내는 바와 같이, 중공부를 갖는 대략 중공상으로 형성되어 있다.

제1 중공 회전축(15)의 상단은 제1 암(8)의 기단측의 상면 부분에 고정되어 있다. 제2~제4 중공 회전축(16~18)의 상단측에는 각각 풀리(19, 20, 21)가 고정되어 있다.

제1 암(8)의 기단측의 내부에, 제1~제4 중공 회전축(15~18)의 상단측이 배치되는 동시에, 풀리(19~21)가 상측으로부터 이 순서로 배치되어 있다. 또, 제1 암(8)의 선단측의 내부에는 고정축(22)이 고정되어 있다. 고정축(22)에는 3개의 풀리(23, 24, 25)가 상측으로부터 이 순서로 삽입 통과되어 있고, 풀리(23~25)는 고정축(22)을 회동 중심으로 하여 고정축(22)에 회동 가능하게 지지되어 있다. 또, 풀리(23~25)는 서로 상대 회동 가능해지도록 구성되어 있다.

풀리(23)는 제2 암(7)의 기단측의 바닥면에 고정되어 있다. 또, 풀리(23)의 풀리부(벨트가 걸쳐지는 부분)(23a)는 제1 암(8)의 선단측의 내부에 배치되어 있다. 풀리(24)는, 제1 암(8)의 선단측의 내부에 배치되는 제1 풀리부(24a)와 제2 암(7)의 기단측의 내부에 배치되는 제2 풀리부(24b)를 구비하고 있다. 풀리(25)도 마찬가지로 제1 암(8)의 선단측의 내부에 배치되는 제1 풀리부(25a)와 제2 암(7)의 기단측의 내부에 배치되는 제2 풀리부(25b)를 구비하고 있다.

풀리(19)와 풀리(23)(풀리부(23a)) 사이에는 벨트(27)가 걸쳐져 있다. 또, 풀리(20)와 제1 풀리부(24a) 사이에는 벨트(28)가 걸쳐지고, 풀리(21)와 제1 풀리부(25a) 사이에는 벨트(29)가 걸쳐져 있다.

제2 암(7)의 기단측의 내부에는 제2 풀리부(25b, 24b)가 상측으로부터 이 순서로 배치되어 있다. 또, 제2 암(7)의 선단측의 내부에는 고정축(30)이 고정되어 있다. 고정축(30)에는 2개의 풀리(31, 32)가 삽입 통과되어 있고, 풀리(31, 32)는 고정축(30)을 회동 중심으로 하여 고정축(30)에 회동 가능하게 지지되어 있다. 또, 풀리(31, 32)는 서로 상대 회동 가능해지도록 구성되어 있다.

풀리(31)는 제2 핸드(4)의 대략 중심부의 바닥면에 고정되어 있다. 또, 풀리(31)의 풀리부(31a)는 제2 암(7)의 선단측의 내부에 배치되어 있다. 풀리(32)는 제1 핸드(3)의 대략 중심부의 바닥면에 고정되어 있다. 또, 풀리(32)의 풀리부(32a)는 제2 암(7)의 선단측의 내부에 배치되어 있다. 구체적으로는, 풀리부(32a)는 풀리부(31a)보다 하측에 배치되어 있다. 제2 풀리부(25b)와 풀리(31) 사이에는 벨트(33)가 걸쳐져 있다. 또, 제2 풀리부(24b)와 풀리(32) 사이에는 벨트(34)가 걸쳐져 있다.

또한, 제1 핸드(3) 및 제2 핸드(4)의 상세한 구성 및 제1 핸드(3) 및 제2 핸드(4)와 제2 암(7)의 연결 부분의 상세한 구성에에 대해서는 후술한다.

본 형태에서는, 제2 중공 회전축(16)이 정지한 상태에서 제1 중공 회전축(15), 제3 중공 회전축(17) 및 제4 중공 회전축(18)이 회동하면, 제1 핸드(3)와 제2 핸드(4)의 상대 위치가 변화하지 않고 다관절 암부(5)가 신축하도록 구성되어 있다. 즉, 제2 중공 회전축(16)의 구동 모터가 정지한 상태에서 제1 중공 회전축(15)의 구동 모터, 제3 중공 회전축(17)의 구동 모터 및 제4 중공 회전축(18)의 구동 모터가 구동하면, 제1 핸드(3)와 제2 핸드(4)의 상대 위치가 변화되지 않고 다관절 암부(5)가 신축 동작을 행한다.

또, 제1~제4 중공 회전축(15~18)이 회동하면, 제1 핸드(3)와 제2 핸드(4)의 상대 위치가 변화하지 않으며, 또한, 다관절 암부(5)가 신축하지 않고, 본체부(6)에 대해 다관절 암부(5)가 선회하도록 구성되어 있다. 즉, 제1~제4 중공 회전축(15~18)의 각각의 구동 모터가 구동하면, 제1 핸드(3)와 제2 핸드(4)의 상대 위치가 변화하지 않고 다관절 암부(5)가 선회 동작을 행한다.

또한, 제1 중공 회전축(15) 및 제2 중공 회전축(16)이 정지한 상태에서 제3 중공 회전축(17) 및 제4 중공 회전축(18)이 회동하면, 다관절 암부(5)가 신축 및 선회를 하지 않고, 다관절 암(5)에 대해 제1 핸드(3) 및 제2 핸드(4)가 선회하도록 구성되어 있다. 즉, 제1 중공 회전축(15) 및 제2 중공 회전축(16)의 구동 모터가 정지한 상태에서, 제3 중공 회전축(17)의 구동 모터 및 제4 중공 회전축(18)의 구동 모터가 구동하면, 다관절 암부(5)가 신축 및 선회를 하지 않고 제1 핸드(3) 및 제2 핸드(4)가 선회 동작을 행한다.

또, 제1 중공 회전축(15) 및 제2 중공 회전축(16)이 정지한 상태에서 제3 중공 회전축(17) 및 제4 중공 회전축(18)이 회동하면, 다관절 암부(5)가 신축 및 선회를 하지 않고, 제1 핸드(3)와 제2 핸드(4)가 닫히거나(상하 방향으로 겹치거나), 열리거나(상하 방향으로 겹치지 않고 대략 X 모양으로 배치되거나) 하도록 구성되어 있다. 즉, 제1 중공 회전축(15) 및 제2 중공 회전축(16)의 구동 모터가 정지한 상태에서, 제3 중공 회전축(17)의 구동 모터 및 제4 중공 회전축(18)이 회동하면, 다관절 암부(5)가 신축 및 선회를 하지 않고 제1 핸드(3)와 제2 핸드(4)가 개폐 동작을 행한다.

본 형태에서는, 제1 중공 회전축(15)과 고정축(22)의 중심간 거리와 고정축(22)과 고정축(30)의 중심간 거리가 동일해져 있다. 또, 본 형태에서는 풀리(20~21, 23, 31, 32)의 지름, 제1 풀리부(24a, 25a)의 지름 및 제2 풀리부(24b, 25b)의 지름은 동일해져 있다. 또, 풀리(19)의 지름은 풀리(20) 등의 지름의 2배의 지름으로 되어 있다.

그렇기 때문에, 다관절 암부(5)의 신축 동작시에는, 제1 핸드(3) 및 제2 핸 드(4)와 제2 암(7)의 각도 및 제2 암(7)과 제1 암(8)의 각도는 변화하나, 제1 핸드(3) 및 제2 핸드(4)는 제1 중공 회전축(15)의 중심(즉, 본체부(6)의 중심)과 고정축(30)의 중심(즉, 제1 핸드(3) 및 제2 핸드(4)의 회동 중심(C))을 연결한 가상 직선 위를 방향을 일정하게 한 상태에서 이동한다. 즉, 본 형태의 로봇(1)은 다관절 암부(5)가 신축할 때에, 제1 핸드(3) 및 제2 핸드(4)가 일정 방향을 향한 상태에서 방사상으로 이동하는 이른바 원통형 로봇이다.

또한, 도 2(A) 및 도 3(A)은 다관절 암부(5)가 가장 펴진 상태를 나타내며, 이 상태에서 수수 챔버(10) 혹은 처리 챔버(11)로부터의 웨이퍼(2)의 반출이 개시된다. 또, 도 2(B) 및 도 3(B)은 다관절 암부(5)가 가장 오그라든 상태를 나타내며, 이 상태에서 수수 챔버(10) 혹은 처리 챔버(11)로의 웨이퍼(2)의 반입이 개시된다.

(제1 핸드 및 제2 핸드의 구성)

도 6(A)은, 도 1에 나타내는 제1 핸드(3)의 평면도이며, 도 6(B)은, 도 1에 나타내는 제2 핸드(4)의 평면도이다. 도 7은, 도 6(A)의 F부의 구성을 측면에서 설명하기 위한 단면도이다. 도 8은, 도 6(A)의 G부의 구성을 측면에서 설명하기 위한 단면도이다. 도 9는, 도 6(A)에 나타내는 제1 파지부(42)를 나타내는 도면이며, (A)는 평면도, (B)는 (A)의 H-H 단면의 단면도이다. 도 10은, 도 6(B)에 나타내는 제1 파지부(62)를 나타내는 도면이며, (A)는 평면도, (B)는 (A)의 J-J 단면의 단면도이다. 또한, 제1 핸드(3) 및 제2 핸드(4)의 구성의 설명에 있어서는, 편의상 도 6(A)의 X 방향을 전후 방향으로 하고, 도 6(A)의 Y 방향을 좌우 방향으로 한 다.

제1 핸드(3)는, 도 6(A) 등에 나타내는 바와 같이, 전후 방향의 양단측의 각각에서 웨이퍼(2)를 탑재하기 위한 탑재부로서의 제1 탑재부(38) 및 제2 탑재부(39)와, 제1 탑재부(38) 및 제2 탑재부(39)가 고정되는 베이스 부재(40)를 구비하고 있다. 이 제1 핸드(3)는, 도 6(A)에 나타내는 바와 같이, 상하 방향에서 보았을 때의 제1 핸드(3)의 중심에 대해 대략 점대칭으로 구성되어 있다.

제1 탑재부(38)는 웨이퍼(2)를 재치하기 위한 재치 부재(41)와, 웨이퍼(2)의 단부에 맞닿아 웨이퍼(2)를 파지하기 위한 제1 파지부(42)와, 웨이퍼(2)를 파지하는 방향으로 제1 파지부(42)를 부세하는 부세 부재로서의 압축 코일 스프링(43)(도 9 참조)을 구비하고 있다.

재치 부재(41)는 얇은 판 모양의 부재이며, 예를 들어, 세라믹으로 형성되어 있다. 또, 재치 부재(41)는 전후 방향의 외측(선단측)을 향하여 개구하는 대략 U형상으로 형성되어 있다. 재치 부재(41)의 기단측은 베이스 부재(40)의 단부에 고정되어 있다.

재치 부재(41)의 선단측에는 웨이퍼(2)의 단부가 맞닿는 맞닿음부(41a)가 형성되어 있다. 구체적으로는, 맞닿음부(41a)는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 재치 부재(41)의 선단에 형성되어 웨이퍼(2)의 단부가 맞닿는 연직면(41b)을 갖는 돌기부(41c)와, 웨이퍼(2)의 단부의 하단이 맞닿는 경사면(41d)으로 구성되어 있다. 또, 맞닿음부(41a)는 웨이퍼(2)의 외주를 따르도록 대략 원호상으로 형성되어 있다.

경사면(41d)은 연직면(41b)의 하단으로부터 재치 부재(41)의 기단측을 향하여 형성되는 동시에, 기단측을 향함에 따라서 완만하게 내려가도록 형성되어 있다. 연직면(41b)은, 후술하는 바와 같이, 제1 파지부(42)와 함께 웨이퍼(2)를 파지하는 기능을 하고 있다.

또, 연직면(41b)은, 후술하는 바와 같이, 웨이퍼(2)의 반출, 반입시에 웨이퍼(2)의 위치 이탈을 억제하는 기능을 하고 있다.

또, 재치 부재(41)의 기단측에는 웨이퍼(2)의 단부의 하단이 맞닿는 경사면(41e)이 형성되어 있다. 구체적으로는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 경사면(41e)은 선단측을 향함에 따라서 완만하게 내려가도록 형성되어 있다. 또, 경사면(41e)은 웨이퍼(2)의 외주를 따르도록 대략 원호상으로 형성되어 있다.

제1 파지부(42)는 재치 부재(41)의 기단측에 배치되어 있다. 구체적으로는, 제1 파지부(42)는 베이스 부재(40)의 상면측에, 또한, 전후 방향에 있어서의 베이스 부재(40)의 대략 절반의 범위에 걸쳐 장착되어 있다. 또, 제1 파지부(42)는, 제1 핸드(3)의 좌우 방향에 있어서의 대략 중심 위치에 배치되어 있다.

이 제1 파지부(42)는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 반송 대상물 맞닿음부로서 웨이퍼(2)에 맞닿는 동시에 회동 가능한 2개의 반송 대상물 맞닿음 롤러(44)와, 2개의 롤러(44)를 회동 가능하게 유지하는 대략 블록 모양의 유지 부재(45)와, 캠면 맞닿음부로서 후술의 제1 캠 부재(83)의 제1 캠면(83k)에 맞닿는 동시에 회동 가능한 캠면 맞닿음 롤러(46)와, 롤러(46)를 회동 가능하게 유지하는 대략 블록 모양의 유지 부재(47)와, 롤러(44, 46) 및 유지 부재(45, 47)를 전후 방향으로 안내 하는 2개의 축 부재(48)를 구비하고 있다. 유지 부재(45)는 2개의 축 부재(48)의 일단측(선단측)에 고정되고, 유지 부재(47)는 2개의 축 부재(48)의 타단측(기단측)에 고정되어 있다. 반송 대상물 맞닿음 롤러(44) 및 캠면 맞닿음 롤러(46)는 맞닿음 마찰을 감소시키기 위해서는 롤러가 바람직하지만, 맞닿음 마찰이 지나치게 커지지 않으면 롤러를 사용하지 않고 직접 맞닿게 해도 된다.

2개의 롤러(44)는 좌우 방향으로 소정의 간격을 둔 상태에서 유지 부재(45)의 선단측에 회동 가능하게 장착되어 있다. 또, 롤러(44)는 웨이퍼(2)에 맞닿음 가능해지도록, 유지 부재(45)의 선단보다 선단측으로 근소하게 돌출하도록 유지 부재(45)에 장착되어 있다.

유지 부재(47)는, 도 9(B)에 나타내는 바와 같이, 베이스 부재(40)의 중심 측에 형성된 후술의 관통구멍(40a) 안에 배치되어 있다. 또, 롤러(46)는 베이스 부재(40)의 바닥면보다 아래방향으로 돌출하도록 유지 부재(47)에 회동 가능하게 장착되어 있다.

축 부재(48)는 가늘고 긴 원주상으로 형성되어 있다. 이 축 부재(48)에는 압축 코일 스프링(43)의 일단(도 9에서는 좌단)이 맞닿는 스프링 맞닿음 부재(49)가 고정되어 있다. 구체적으로는, 1개의 스프링 맞닿음 부재(49)가 2개의 축 부재(48)에 고정되어 있다.

2개의 축 부재(48)는 좌우 방향으로 소정의 간격을 둔 상태에서 베이스 부재(40)의 윗면에 고정된 슬립 베어링(50)에 유지되어 있다. 구체적으로는, 전후 방향으로 소정의 간격을 둔 상태로 배치되는 3개의 슬립 베어링(50)에 각각의 축 부재(48)가 유지되어 있다. 본 형태에서는, 2개의 축 부재(48)는 슬립 베어링(50)에 의해서 전후 방향으로 직선 모양으로 안내된다. 즉, 2개의 축 부재(48)는, 슬립 베어링(50)에 의해서 웨이퍼(2)를 파지하는 파지 방향(도 9에서는 왼쪽 방향) 및 웨이퍼(2)로부터 퇴피하는 퇴피 방향(도 9에서는 오른쪽 방향)으로 직선 모양으로 안내된다. 그렇기 때문에, 본 형태의 제1 파지부(42)는 파지 방향 및 퇴피 방향으로 직선 모양으로 이동한다.

축 부재(48)는 압축 코일 스프링(43)의 내주측에 삽입 통과되어 있다. 또, 스프링 맞닿음 부재(49)는 전후 방향으로 소정의 간격을 둔 상태로 배치되는 슬립 베어링(50) 사이에 배치되며, 압축 코일 스프링(43)의 타단(도 9에서는 우단)이 슬립 베어링(50)에 맞닿아 있다. 그렇기 때문에, 축 부재(48)는 압축 코일 스프링(43)에 의해서 웨이퍼(2)의 파지 방향으로 부세되고 있다. 즉, 제1 파지부(42)는 압축 코일 스프링(43)에 의해서 웨이퍼(2)의 파지 방향으로 부세되고 있다. 또, 롤러(46)는 압축 코일 스프링(43)의 부세력에 의해서, 후술의 제1 캠면(83k)에 소정의 맞닿음력으로 맞닿고 있다. 또한, 상기 압축 코일 스프링(43)은 웨이퍼(2)를 파지 방향으로 부세받고 있으나, 상기 압축 코일 스프링(43)에 의해 롤러(46)를 웨이퍼(2)로부터 이간시키는 방향으로 부세해 두고, 제1 캠면(83k)에 의해 웨이퍼(2)를 파지 방향으로 이동시키도록 해도 된다.

상술한 바와 같이, 제1 핸드(3)는 상하 방향에서 보았을 때의 제1 핸드(3)의 중심에 대해 대략 점대칭으로 구성되어 있다. 즉, 제2 탑재부(39)는 제1 탑재부(38)와 같게 구성되며, 전후 방향에 있어서의 베이스 부재(40)의 중심에 대해 제 1 탑재부(38)와 대칭으로 배치되어 있다. 그렇기 때문에, 제2 탑재부(39)의 상세한 설명은 생략한다.

또한, 제2 탑재부(39)는 제1 파지부(42)와 같게 구성된 제2 파지부(52)를 구비하고 있다. 이 제2 파지부(52)는 캠면 맞닿음부로서 상술의 롤러(46)에 상당하는 동시에, 후술의 제1 캠 부재(83)의 제2 캠면(83m)에 맞닿는 회동 가능한 캠면 맞닿음 롤러(56)(도 11 참조)를 구비하고 있다. 또, 도 6(A) 등에서는, 제2 탑재부(39)의 구성으로 상술한 구성과 동일한 구성에 대해서는, 상술의 구성과 동일한 부호를 부여하고 있다.

베이스 부재(40)는 전후 방향을 긴 쪽 방향으로 하는 대략 직사각형의 판 모양으로 형성되어 있다. 이 베이스 부재(40)의 중심측에는, 도 9(B)에 나타내는 바와 같이, 유지 부재(47)가 배치되는 관통구멍(40a)이 상하 방향으로 관통하도록 형성되어 있다.

제2 핸드(4)는, 도 6(B) 등에 나타내는 바와 같이, 전후 방향의 양단측의 각각에서 웨이퍼(2)를 탑재하기 위한 제1 탑재부(58) 및 제2 탑재부(59)와, 제1 탑재부(58) 및 제2 탑재부(59)가 고정되는 베이스 부재(60)를 구비하고 있다. 이 제2 핸드(4)는 제1 핸드(3)와 마찬가지로, 상하 방향에서 보았을 때의 제2 핸드(4)의 중심에 대해 대략 점대칭으로 구성되어 있다. 또, 본 형태에서는, 제1 핸드(3)의 전후 방향의 길이와 제2 핸드(4)의 전후 방향의 길이가 동일해져 있다.

제1 탑재부(58)는, 상술의 제1 탑재부(38)와 거의 같게 구성되어 있다. 구체적으로는, 제1 탑재부(58)는 상술의 재치 부재(41) 및 압축 코일 스프링(43)을 구비하는 동시에, 제1 파지부(42)와 거의 같게 구성된 제1 파지부(62)를 구비하고 있다.

제1 파지부(62)는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 상술의 롤러(46) 대신에 캠면 맞닿음부로서, 후술의 제2 캠 부재(84)의 제1 캠면(84k)에 맞닿는 회동 가능한 캠면 맞닿음 롤러로서의 롤러(66)를 구비하는 점 및 2개의 축 부재(68)가 축 부재(48)보다 짧은 점을 제외하고 제1 파지부(42)와 같게 구성되어 있다. 그렇기 때문에, 제1 파지부(62)의 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도 6(B), 도 10 등에서는, 제1 탑재부(58)의 구성의 구성으로 상술한 구성과 동일한 구성에 대해서는, 상술의 구성과 동일한 부호를 부여하고 있다.

또, 상술한 바와 같이, 제2 핸드(4)는 상하 방향에서 보았을 때의 제2 핸드(4)의 중심에 대해 대략 점대칭으로 구성되어 있다. 즉, 제2 탑재부(59)는 제1 탑재부(58)와 같게 구성되고, 전후 방향에 있어서의 베이스 부재(60)의 중심에 대해 제1 탑재부(58)와 대칭으로 배치되어 있다. 그렇기 때문에, 제2 탑재부(59)의 상세한 설명도 생략한다.

또한, 제2 탑재부(59)는 제1 파지부(62)와 같게 구성된 제2 파지부(72)를 구비하고 있다. 이 제2 파지부(72)는 캠면 맞닿음부로서 상술의 롤러(66)에 상당하는 동시에, 후술의 제2 캠 부재(84)의 제2 캠면(84m)에 맞닿는 회동 가능한 캠면 맞닿음 롤러(76)(도 11 참조)를 구비하고 있다. 또, 도 6(B) 등에서는, 제2 탑재부(59)의 구성으로 상술한 구성과 동일한 구성에 대해서는, 상술의 구성과 동일한 부호를 부여하고 있다.

상술한 바와 같이, 축 부재(68)는 축 부재(48)보다 짧게 되어 있고, 롤러(46, 56)보다 롤러(66, 76) 쪽이 전후 방향의 외측에 배치된다. 즉, 도 6에 나타내는 바와 같이, 롤러(46, 56)가 유지되는 유지 부재(47)보다 롤러(66, 76)기 유지되는 유지 부재(47) 쪽이 전후 방향의 외측에 배치된다.

베이스 부재(60)는 전후 방향을 긴 쪽 방향으로 하는 대략 직사각형의 판 모양으로 형성되어 있다. 이 베이스 부재(60)의 중심측에는, 도 10(B)에 나타내는 바와 같이, 유지 부재(47)가 배치되는 관통구멍(60a)이 상하 방향으로 관통하도록 형성되어 있다. 상술한 바와 같이, 롤러(46, 56)가 유지되는 유지 부재(47)보다 롤러(66, 76)가 유지되는 유지 부재(47)가 전후 방향의 외측에 배치되기 때문에, 관통구멍(60a)은 관통구멍(40a)보다 전후 방향의 외측에 형성되어 있다(도 11 참조).

또, 베이스 부재(60)의 중심에는, 후술하는 바와 같이, 풀리(32)의 상단 부분 등이 배치되는 관통구멍(60b)이 상하 방향으로 관통하도록 형성되어 있다. 구체적으로는, 제1 핸드(3)의 회동 중심(C)으로부터 관통구멍(40a)의 형성 부분까지의 거리보다 큰 반경의 둥근 관통구멍(60b)이 베이스 부재(60)의 중심에 형성되고 있다.

(제1 핸드 및 제2 핸드와 제2 암의 연결 부분의 구성)

도 11은, 도 1에 나타내는 제1 핸드(3) 및 제2 핸드(4)와 제2 암(7)의 연결 부분을 설명하기 위한 단면도이다. 도 12는, 도 11에 나타내는 제1 캠 부재(83) 및 제2 캠 부재(84)와 롤러(46, 56, 66, 76)의 위치 관계를 설명하기 위한 도면이 다. 도 13은 도 6에 나타내는 제1 파지부(42)의 동작을 설명하기 위한 도면으로, (A)는 제1 파지부(42)가 웨이퍼(2)로부터 퇴피하고 있는 상태를 나타내며, (B)는 제1 파지부(42)가 웨이퍼(2)에 맞닿아 웨이퍼(2)를 파지하고 있는 상태를 나타낸다. 또한, 도 11은, 도 2의 K-K 단면에 상당하는 단면을 도시하고 있다.

상술한 바와 같이, 풀리(31)는 제2 핸드(4)의 대략 중심부의 바닥면에 고정되고, 풀리(32)는 제1 핸드(3)의 대략 중심부의 바닥면에 고정되어 있다. 구체적으로는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 풀리(31)는 베이스 부재(60)의 관통구멍(60b)의 주연에 고정되고, 풀리(32)는 베이스 부재(40)의 관통구멍(40a)의 주연에 고정되어 있다.

또, 상술한 바와 같이, 풀리(31, 32)는 고정축(30)에 회동 가능하게 지지되어 있다. 구체적으로는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 풀리(32)는 베어링(80)을 통하여 고정축(30)에 회동 가능하게 지지되어 있다. 또, 풀리(31)는 풀리(32)의 외주측에 배치되어 있으며, 풀리(31)와 풀리(32) 사이에 배치된 베어링(81), 풀리(32) 및 베어링(80)을 통하여 고정축(30)에 회동 가능하게 지지되어 있다.

도 11, 도 12에 나타내는 바와 같이, 제2 암(7)은 롤러(46, 56)가 맞닿는 캠면(83a)이 내주측에 형성된 대략 링 모양의 제1 캠 부재(83)와, 롤러(66, 76)가 맞닿는 캠면(84a)이 내주측에 형성된 대략 링 모양의 제2 캠 부재(84)를 구비하고 있다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 제2 캠 부재(84)의 내경측은 제1 캠 부재(83)의 외경보다 크게 형성되어 있다. 또한, 이하에서는, 제1 캠 부재(83)와 제2 캠 부재(84)를 한꺼번에 나타내는 경우에는 「캠 부재(83, 84)」라고 표기한다. 본 실 시의 형태에 있어서는, 롤러(46, 56) 등은 외측으로 부세되고 있기 때문에, 캠면(83a)은 제1 캠 부재(83)의 내주측에 형성되어 있으나, 롤러(46, 56) 등을 고정축(30)의 중심 방향으로 부세했을 경우에는, 캠면(83a)은 제1 캠 부재(83)의 외주면에 형성하면 된다.

제1 캠 부재(83)는 소정의 유지 부재로 유지된 상태로 고정축(30)의 상단에 고정되어 있다. 구체적으로는, 고정축(30)의 축 중심(즉, 회동 중심(C))과 제1 캠 부재(83)의 지름 방향의 중심이 대략 일치하도록, 제1 캠 부재(83)는 고정축(30)의 상단에 고정되어 있다. 그렇기 때문에, 제1 캠 부재(83)는 다관절 암부(5)가 신축 동작을 행하면, 회동 중심(C)을 중심으로 해서 제1 핸드(3)에 대해 상대 회동한다. 따라서, 제1 캠 부재(83)의 내주측에 형성되는 캠면(83a)을 다관절 암부(5)의 신축 동작에 수반하여 제1 핸드(3)가 제2 암(7)에 대해 회동하는 동작에 수반하여, 반송 대상물을 반송하기 전에는 제1 파지부(42)가 상기 반송 대상물로부터 퇴피한 상태가 되도록 형성하는 동시에, 반송 대상물을 반송하기 위해 다관절 암부(5)가 신축 동작했을 때에는, 제1 핸드(3)가 제2 암(7)에 대해 회동함으로써 반송 대상물을 파지하는 방향으로 제1 파지부(42)를 이동시키도록 캠면(83a)을 형성한 것이다. 또한, 제1 캠 부재(83)는 풀리(32)의 상단 부분의 내주측에 배치되어 있다. 또, 제1 캠 부재(83) 및 풀리(32)의 상단 부분은 관통구멍(60b)의 내주측에 배치되어 있다.

제1 캠 부재(83)의 내주측에 형성되는 캠면(83a)은, 도 12에 나타내는 바와 같이, 제1 핸드(3) 및 제2 핸드(4)의 회동 중심(C)을 중심으로 하는 점대칭으로 형성되어 있다. 구체적으로는, 캠면(83a)은 소경 곡면부(83b)와, 소경 곡면부(83b) 의 일단(도 12에서는 하단)에 연결되도록 형성되는 동시에 지름 방향 외측을 향해 경사진 제1 평면부(83c)와, 제1 평면부(83c)에 연결되도록 형성되는 동시에 소경 곡면부(83b)보다 곡률 반경이 큰 대경 곡면부(83d)와, 대경 곡면부(83d)의 일단(도 12에서는 오른쪽 단)에 연결되도록 형성되는 동시에 지름 방향 안쪽을 향해 경사진 제2 평면부(83e)로 소경 곡면부(83b), 제1 평면부(83c), 대경 곡면부(83d) 및 제2 평면부(83e)의 각각에 대해 회동 중심(C)을 중심으로 하는 점대칭으로 배치되는 소경 곡면부(83f), 제1 평면부(83g), 대경 곡면부(83h) 및 제2 평면부(83j)로 구성되어 있다.

도 12에 나타내는 바와 같이, 제1 파지부(42)를 구성하는 롤러(46)는 소경 곡면부(83b), 제1 평면부(83c) 및 대경 곡면부(83d)에 맞닿는다. 즉, 본 형태에서는, 소경 곡면부(83b), 제1 평면부(83c) 및 대경 곡면부(83d)에 의해서 제1 파지부(42)가 맞닿는 제1 캠면(83k)이 구성되어 있다. 또, 제2 파지부(52)를 구성하는 롤러(56)는 소경 곡면부(83f), 제1 평면부(83g) 및 대경 곡면부(83h)에 맞닿는다. 즉, 본 형태에서는, 소경 곡면부(83f), 제1 평면부(83g) 및 대경 곡면부(83h)에 의해서 제2 파지부(52)가 맞닿는 제2 캠면(83m)이 구성되어 있다.

제2 캠 부재(84)는, 제2 암(7)의 외측면을 형성하는 소정의 유지 부재에 유지된 상태로 제2 암(7)의 선단측의 외주측 부분에 고정되어 있다. 구체적으로는, 고정축(30)의 축 중심(즉, 회동 중심(C))과 제2 캠 부재(84)의 지름 방향의 중심이 일치하도록 제2 캠 부재(84)는 제2 암(7)의 선단측에 고정되어 있다. 그렇기 때문에, 제2 캠 부재(84)는 다관절 암부(5)가 신축 동작을 행하면, 회동 중심(C)을 중 심으로 하여 제2 핸드(4)에 대해 상대 회동한다. 제2 캠 부재(84)도 제1 캠 부재(83)와 마찬가지로, 롤러(66, 76) 등을 고정축(30)의 중심 방향으로 부세하는 경우에는 캠면(84a)은 제2 캠 부재(84)의 외주면에 형성하면 된다.

제2 캠 부재(84)의 내주측에 형성되는 캠면(84a)은, 도 12에 나타내는 바와 같이, 회동 중심(C)을 중심으로 하는 점대칭으로 형성되어 있다. 구체적으로는, 캠면(84a)은 소경 곡면부(84b)와, 소경 곡면부(84b)의 일단(도 12에서는 하단)에 연결되도록 형성되는 동시에 지름 방향 외측을 향해 경사진 제1 평면부(84c)와, 제1 평면부(84c)에 연결되도록 형성되는 동시에 소경 곡면부(84b)보다 곡률 반경이 큰 대경 곡면부(84d)와, 대경 곡면부(84d)의 일단(도 12에서는 오른쪽 단)에 연결되도록 형성되는 동시에 지름 방향 내측을 향하여 경사진 제2 평면부(84e)와, 소경 곡면부(84b), 제1 평면부(84c), 대경 곡면부(84d) 및 제2 평면부(84e)의 각각에 대해 회동 중심(C)을 중심으로 하는 점대칭으로 배치되는 소경 곡면부(84f), 제1 평면부(84g), 대경 곡면부(84h) 및 제2 평면부(84j)로 구성되어 있다.

도 12에 나타내는 바와 같이, 제1 파지부(62)를 구성하는 롤러(66)는 소경 곡면부(84b), 제1 평면부(84c) 및 대경 곡면부(84d)에 맞닿는다. 즉, 본 형태에서는, 소경 곡면부(84b), 제1 평면부(84c) 및 대경 곡면부(84d)에 의해서 제1 파지부(62)가 맞닿는 제1 캠면(84k)이 구성되어 있다. 또, 제2 파지부(72)를 구성하는 롤러(76)는 소경 곡면부(84f), 제1 평면부(84g) 및 대경 곡면부(84h)에 맞닿는다. 즉, 본 형태에서는 소경 곡면부(84f), 제1 평면부(84g) 및 대경 곡면부(84h)에 의해서 제2 파지부(72)가 맞닿는 제2 캠면(84m)이 구성되어 있다.

본 형태에서는, 도 2(A)에 나타내는 제1 핸드(3)와 제2 핸드(4)가 닫힌 상태에 있어서, 다관절 암부(5)가 펴진 상태에서는(즉, 수수 챔버(10) 혹은 처리 챔버(11)로부터의 웨이퍼(2)의 반출 개시 전에는) 제1 파지부(42)는 웨이퍼(2)로부터 퇴피하고 있다. 즉, 이 상태에서는, 도 13(A)에 나타내는 바와 같이, 롤러(44)가 웨이퍼(2)로부터 떨어져 있다. 마찬가지로, 이 상태에서는, 제1 파지부(62) 및 제2 파지부(52, 72)는 웨이퍼(2)로부터 퇴피하고 있다.

또, 본 형태에서는, 도 3(A)에 나타내는 제1 핸드(3)와 제2 핸드(4)가 열린 상태에 있어서, 다관절 암부(5)가 펴진 상태에서도 제1 파지부(42)는 웨이퍼(2)로부터 퇴피하고 있다. 마찬가지로, 이 상태에서도 제1 파지부(62) 및 제2 파지부(52, 72)는 웨이퍼(2)로부터 퇴피하고 있다. 즉, 본 형태에서는, 제1 파지부(42, 62) 및 제2 파지부(52, 72)(이하, 제1 파지부(42, 62) 및 제2 파지부(52, 72)를 한꺼번에 나타내는 경우에는 「파지부(42) 등」이라고 표기한다. )가 퇴피한 채의 상태에서 제1 핸드(3)와 제2 핸드(4)의 개폐 동작을 행할 수 있다.

구체적으로는, 도 2(A)에 나타내는 바와 같이, 제1 핸드(3)와 제2 핸드(4)가 닫힌 상태일 때에는, 도 12의 굵은 실선으로 나타내는 위치에 롤러(46, 56, 66, 76)가 배치되어 있고, 롤러(46, 56, 66, 76)는 각각 소경 곡면부(83b, 83f, 84b, 84f)의 중심 위치의 근방에 맞닿아 있다. 또, 도 3(A)에 나타내는 바와 같이, 제1 핸드(3)와 제2 핸드(4)가 열린 상태일 때에는, 도 12의 점선으로 나타내는 위치에 롤러(46, 56, 66, 76)가 배치되어 있고, 롤러(46, 56, 66, 76)는 각각 소경 곡면부(83b, 83f, 84b, 84f)의 단부에 맞닿아 있다.

이와 같이, 다관절 암부(5)가 펴진 상태에서는, 롤러(46, 56, 66, 76)가 소경 곡면부(83b, 83f, 84b, 84f)에 맞닿고 있기 때문에, 파지부(42) 등은 압축 코일 스프링(43)의 부세력에 저항하여 회동 중심(C)을 향해 인장되어 웨이퍼(2)로부터 퇴피하고 있다.

한편, 도 2(B)에 나타내는 바와 같이, 다관절 암부(5)가 오그라든 상태에서는(즉, 수수 챔버(10) 혹은 처리 챔버(11)로의 웨이퍼(2)의 반입 개시 전에는), 제1 파지부(42)는 웨이퍼(2)에 맞닿아서 웨이퍼(2)를 파지하고 있다. 즉, 이 상태에서는, 도 13(B)에 나타내는 바와 같이, 롤러(44)가 웨이퍼(2)에 맞닿아서 웨이퍼(2)를 파지하고 있다. 마찬가지로, 이 상태에서는, 제1 파지부(62) 및 제2 파지부(52, 72)는 웨이퍼(2)에 맞닿아서 웨이퍼(2)를 파지하고 있다.

또, 본 형태에서는, 도 3(B)에 나타내는 바와 같이, 다관절 암부(5)가 오그라든 상태에서도, 파지부(42) 등은 웨이퍼(2)에 맞닿아서 웨이퍼(2)를 파지하고 있다. 즉, 본 형태에서는, 파지부(42) 등이 웨이퍼(2)를 파지한 채의 상태에서, 제1 핸드(3)와 제2 핸드(4)의 개폐 동작을 행할 수 있다.

구체적으로는, 도 2(B)에 나타내는 바와 같이, 제1 핸드(3)와 제2 핸드(4)가 닫힌 상태일 때에는, 도 12의 가는 실선으로 나타내는 위치에 롤러(46, 56, 66, 76)가 배치되어 있고, 롤러(46, 56, 66, 76)는 각각 대경 곡면부(83d, 83h, 84d, 84h)의 일단부에 맞닿아 있다. 또, 도 3(B)에 나타내는 바와 같이, 제1 핸드(3)와 제2 핸드(4)가 열린 상태일 때에는, 도 12의 2점쇄선으로 나타내는 위치에 롤러(46, 56, 66, 76)가 배치되어 있고, 롤러(46, 56, 66, 76)는 각각 대경 곡면 부(83d, 83h, 84d, 84h)의 타단부에 맞닿아 있다.

이와 같이, 다관절 암부(5)가 오그라든 상태에서는, 롤러(46, 56, 66, 76)가 대경 곡면부(83d, 83h, 84d, 84h)에 맞닿고 있기 때문에, 파지부(42) 등은 압축 코일 스프링(43)의 부세력으로 웨이퍼(2)에 맞닿아서 웨이퍼(2)를 파지하고 있다.

또한, 파지부(42) 등이 웨이퍼(2)를 파지하고 있을 때에는, 재치 부재(41)의 연직면(41b)에도 웨이퍼(2)가 맞닿아 있다. 즉, 파지부(42) 등과 연직면(41b)에 의해서 웨이퍼(2)가 파지되어 있다. 본 형태에서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 대략 120° 피치로 배치되는 파지부(42) 등 및 연직면(41b)에 의해서 웨이퍼(2)가 파지되어 있다.

또, 수수 챔버(10) 혹은 처리 챔버(11)로부터 웨이퍼(2)를 반출하기 위해, 다관절 암부(5)가 펴진 상태로부터 오그라들어 가면, 롤러(46, 56, 66, 76)는, 도 12의 굵은 실선으로 나타내는 위치로부터 가는 실선으로 나타내는 위치로, 혹은, 도 12의 점선으로 나타내는 위치로부터 2점쇄선으로 나타내는 위치로 이동한다. 즉, 캠 부재(83, 84)는 웨이퍼(2)를 반출할 때의 다관절 암부(5)의 동작에 수반하여 웨이퍼(2)를 파지하는 방향으로 파지부(42) 등이 이동하도록 핸드(3, 4)에 대해 상대 회동한다. 본 형태에서는, 다관절 암부(5)가 펴진 상태로부터 오그라들어 가면, 롤러(46, 56, 66, 76)는, 도 12의 굵은 실선으로 나타내는 위치로부터 가는 실선으로 나타내는 위치로, 혹은, 도 12의 점선으로 나타내는 위치로부터 2점쇄선으로 나타내는 위치로 도시의 반시계 방향을 향해서 이동한다.

한편, 수수 챔버(10) 혹은 처리 챔버(11)로 웨이퍼(2)를 반입하기 위해, 다 관절 암부(5)가 오그라든 상태로부터 펴져 가면, 롤러(46, 56, 66, 76)는, 도 12의 가는 실선으로 나타내는 위치로부터 굵은 실선으로 나타내는 위치로, 혹은, 도 12의 2점쇄선으로 나타내는 위치로부터 점선으로 나타내는 위치로 이동한다. 즉, 캠 부재(83, 84)는 웨이퍼(2)를 반입할 때의 다관절 암부(5)의 동작에 수반하여 웨이퍼(2)로부터 퇴피하는 방향으로 파지부(42) 등이 이동하도록 핸드(3, 4)에 대해 상대 회동한다. 본 형태에서는, 다관절 암부(5)가 오그라든 상태로부터 펴져 가면, 롤러(46, 56, 66, 76)는, 도 12의 가는 실선으로 나타내는 위치로부터 굵은 실선으로 나타내는 위치로, 혹은, 도 12의 2점쇄선으로 나타내는 위치로부터 점선으로 나타내는 위치로 도시의 시계 방향을 향해 이동한다.

상술한 바와 같이, 본 형태에서는, 캠면(83a, 84a)은 회동 중심(C)을 중심으로 하는 점대칭으로 형성되어 있고, 제1 캠면(83k, 84k)과 제2 캠면(83k, 84m)은 회동 중심(C)을 중심으로 하는 점대칭으로 배치되어 있다. 따라서, 본 형태에서는, 파지부(42) 등에 의한 적절한 파지 동작 및 퇴피 동작을 행하게 하기 위해서, 롤러(46, 56, 66, 76)가 도 12의 굵은 실선으로 나타내는 위치와 가는 실선으로 나타내는 위치 사이, 혹은, 도 12의 점선으로 나타내는 위치와 2점쇄선으로 나타내는 위치 사이에서 이동하도록, 캠 부재(83, 84)는 핸드(3, 4)에 대해 소정 범위의 각도만큼 상대 회동한다.

또한, 웨이퍼(2)를 반출할 때의 다관절 암부(5)의 동작의 가속시에는, 핸드(3, 4)의 선단측을 향하는 상대적인 관성력이 웨이퍼(2)에 발생한다. 또, 웨이퍼(2)를 반입할 때의 다관절 암부(5)의 동작의 감속시에도 핸드(3, 4)의 선단측을 향하는 상대적 관성력이 웨이퍼(2)에 발생한다. 이와 같은 상황으로, 또한, 파지부(42) 등이 웨이퍼(2)를 파지하고 있지 않을 때에는, 재치 부재(41)의 연직면(41a)에 웨이퍼(2)가 맞닿음으로써 웨이퍼(2)의 위치 이탈이 억제된다.

(본 형태의 주된 효과)

이상 설명한 바와 같이, 본 형태에서는 웨이퍼(2)를 반출하기 전에 파지부(42) 등을 웨이퍼(2)로부터 퇴피시키는 동시에, 웨이퍼(2)를 반출할 때의 다관절 암부(5)의 동작에 수반하여, 웨이퍼(2)를 파지하는 방향으로 파지부(42) 등을 이동시키는 캠면(83a, 84a)이, 제2 암(7)에 대한 핸드(3, 4)의 회동 중심(C)을 중심으로 하여 핸드(3, 4)에 대해 상대 회동하는 캠 부재(83, 84)에 형성되어 있다. 그렇기 때문에, 기계적인 구성으로 웨이퍼(2)를 파지하는 경우라도, 제2 암(7)과 핸드(3, 4)의 연결 부분을 지름 방향으로 소형화할 수 있다. 그 결과, 본 형태에서는 로봇(1)을 소형화하는 것이 가능해진다.

특히 본 형태에서는 캠면(83a, 84a)은 제1 파지부(42, 62)가 맞닿는 제1 캠면(83k, 84k)과, 제2 파지부(52, 72)가 맞닿는 제2 캠면(83m, 84m)을 구비하고 있다. 그렇기 때문에, 핸드(3, 4)가 핸드(3, 4)의 양단측의 각각에서 웨이퍼(2)를 파지하기 때문에, 제1 파지부(42, 62)와 제2 파지부(52, 72)를 구비하는 경우라도, 제2 암(7)과 핸드(3, 4)의 연결 부분을 지름 방향으로 소형화할 수 있다. 또, 제1 캠면(83k, 84k)과 제2 캠면(83m, 84m)에 의해서 제1 파지부(42, 62)와 제2 파지부(52, 72)를 개별적으로 동작시킬 수 있다.

또, 본 형태에서는 서로 상대 회동 가능한 제1 핸드(3)의 회동 중심과 제2 핸드(4)의 회동 중심이 같은 회동 중심(C)으로 되어 있다. 그렇기 때문에, 제1 핸드(3)와 제2 핸드(4)를 구비하는 로봇(1)이라도, 제1 핸드(3) 및 제2 핸드(4)와 제2 암(7)의 연결 부분을 지름 방향으로 소형화할 수 있다. 또, 2개의 핸드(3, 4)를 이용해서 웨이퍼(2)의 출납을 행할 수 있기 때문에, 웨이퍼(2)를 반입 반출할 때의 작업 시간을 단축하는 것이 가능해진다. 또, 본 형태에서는, 제2 암(7)이 제1 캠 부재(83)와 제2 캠 부재(84)를 구비하고 있기 때문에, 제1 캠 부재(83)와 제2 캠 부재(84)에 의해서 제1 핸드(3)의 제1 파지부(42) 및 제2 파지부(52)와, 제2 핸드(4)의 제1 파지부(62) 및 제2 파지부(72)를 개별적으로 동작시킬 수 있다.

본 형태에서는, 파지부(42) 등은 캠면(83a, 84a)에 맞닿는 동시에 회동 가능한 롤러(46, 56, 66, 76)를 구비하고 있다. 그렇기 때문에, 캠 부재(83, 84)가 핸드(3, 4)에 대해 상대 회동할 때의 캠면(83a, 84a)과 파지부(42) 등 사이의 접촉 저항을 저감할 수 있다.

본 형태에서는 파지부(42) 등은 재치 부재(41)의 기단측에 배치되고, 재치 부재(41)의 선단측에 웨이퍼(2)의 단부가 맞닿는 맞닿음부(41a)가 형성되어 있다. 그렇기 때문에, 웨이퍼(2)를 반출할 때의 다관절 암부(5)의 신축 동작 개시시에 파지부(42) 등이 웨이퍼(2)를 파지하고 있지 않은 경우라도, 신축 동작 개시시에 웨이퍼(2)의 단부가 맞닿음부(41a)에 맞닿아서 웨이퍼(2)의 위치 이탈을 억제할 수 있다. 또, 웨이퍼(2)를 반입할 때의 다관절 암부(5)의 신축 동작의 종료 전에 파지부(42) 등이 웨이퍼(2)를 파지하고 있지 않은 경우라도, 동작의 종료 전에 웨이퍼(2)의 단부가 맞닿음부(41a)에 맞닿아서 웨이퍼(2)의 위치 이탈을 억제할 수 있 다.

본 형태에서는, 파지부(42) 등은 웨이퍼(2)에 맞닿는 동시에 회동 가능한 롤러(44)를 구비하고 있다. 그렇기 때문에, 파지부(42) 등이 웨이퍼(2)에 맞닿을 때에, 웨이퍼(2)가 재치 부재(41) 위에서 위치 이탈을 일으키고 있는 경우라도, 롤러(44)의 작용에 의해서 웨이퍼(2)에 손상을 주지 않고 웨이퍼(2)를 소정의 위치에 위치 결정하는 것이 가능해진다.

본 형태에서는, 파지부(42) 등은 웨이퍼(2)의 파지 방향 및 웨이퍼(2)로부터의 퇴피 방향으로 직선 모양으로 이동한다. 그렇기 때문에, 상술한 특허문헌 1에 기재의 레버 기구를 사용하는 경우와 비교해서, 파지부(42) 등의 배치 공간을 좁게 할 수 있어서 핸드(3, 4)의 소형화, 박형화를 도모할 수 있다. 또, 본 형태에서는 파지부(42) 등은 슬립 베어링(50)에 의해서 직선 모양으로 안내되는 2개의 축 부재(48, 68)를 구비하고 있다. 그렇기 때문에, 2개의 축 부재(48, 68)에 의해서 파지부(42) 등의 이동 방향을 축 중심으로 하는 파지부(42) 등의 회전을 방지할 수 있다.

(다른 실시의 형태)

상술한 형태는, 본 발명의 바람직한 형태의 일예이나, 이에 한정받지 않고 본 발병의 요지를 변경하지 않는 범위에 있어서 여러 가지 변형 실시가 가능하다.

상술한 형태에서는, 제1 캠면(83k, 84k)과 제2 캠면(83k, 84m)은 회동 중심(C)을 중심으로 하는 점대칭으로 배치되어 있고, 파지부(42) 등에 의한 적절한 파지 동작 및 퇴피 동작을 행하게 하기 위해서, 다관절 암부(5)는 본체부(6)에 대 해 일정 방향을 향해 신축하도록 되어 있다. 이 밖에도 예를 들어, 다관절 암부(5)가 본체부(6)에 대해 양방향을 향해 신축하더라도, 파지부(42) 등이 적절한 파지 동작 및 퇴피 동작을 행하는 형상으로 캠면(83a, 84a)이 형성되어도 된다. 이 경우에는 파지부(42) 등에 의한 적절한 파지 동작 및 퇴피 동작을 행하게 하면서, 예를 들어, 도 2, 도 3의 도시의 좌우 양방향으로 다관절 암부(5)를 신축시킬 수 있기 때문에, 로봇(1)에 의한 웨이퍼(2)의 출납 작업의 시간을 단축하는 것이 가능해진다.

상술한 형태에서는, 다관절 암부(5)가 펴진 상태에서는 파지부(42) 등이 웨이퍼(2)로부터 퇴피하고, 다관절 암부(5)가 오그라든 상태에서는 파지부(42) 등이 웨이퍼(2)를 파지하도록 캠면(83a, 84a)이 형성되어 있다. 이 밖에도 예를 들어, 다관절 암(7)의 신축 동작의 도중에 파지부(42) 등이 웨이퍼(2)를 파지하는 동시에, 다관절 암부(5)가 펴진 상태 및 오그라든 상태에서는 파지부(42) 등이 웨이퍼(2)로부터 퇴피하도록 캠면(83a, 84a)이 형성되어도 된다.

상술한 형태에서는 파지부(42) 등은 2개의 축 부재(48, 68)를 구비하고 있다. 이 밖에도 예를 들어, 파지부(42) 등은 3개 이상의 축 부재(48, 68)를 구비하고 있어도 된다. 또, 파지부(42) 등은 1개만의 축 부재(48, 68)를 구비하고 있어도 된다. 이 경우에는, 유지 부재(45)를 대신하여, V 형상으로 형성된 유지 부재가 축 부재(48, 68)의 선단측에 고정되면 된다. 또한, 1개만의 축 부재(48, 68)를 이용하는 경우에는, 축 부재(48, 68)의 회전을 방지하기 위하여, 축 부재(48, 68)는 원주상이 아니라 다각 기둥 형상으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상술한 형태에서는, 제2 암(7)은 제1 캠 부재(83)와 제2 캠 부재(84)를 구비하고 있다. 이 밖에도 예를 들어, 롤러(46, 56, 66, 76)의 모두가 맞닿는 캠면이 형성된 1개의 캠 부재를 제2 암(7)이 구비하고 있어도 된다.

상술한 형태에서는, 로봇(1)은 제1 핸드(3)와 제2 핸드(4)의 2개의 핸드를 구비하고 있으나, 로봇(1)은 제1 핸드(3) 또는 제2 핸드(4)의 어느 것인가만을 구비하고 있어도 된다. 또, 상술한 형태에서는, 핸드(3, 4)는 핸드(3, 4)의 양단측에 제1 탑재부(38, 58) 및 제2 탑재부(39, 59)를 구비하고 있으나, 핸드(3, 4)는 제1 탑재부(38, 58) 또는 제2 탑재부(39, 59)의 어느 것인가만을 구비하고 있어도 된다. 이 경우에는, 캠면(83a, 84a)은 제1 캠면(83k, 84k) 또는 제2 캠면(83m, 84m)의 어느 것인가만을 구비하고 있으면 된다.

상술한 형태에서는, 로봇(1)은 다관절 암부(5)가 신축할 때에, 핸드(3, 4)가 일정 방향을 향한 상태에서 방사상으로 이동하는 이른바 원통형 로봇이다. 이 밖에도 예를 들어, 본 발명의 구성이 적용되는 로봇은 원통형 로봇이 아니여도 된다. 즉, 다관절 암부의 신축에 수반하여 핸드(3, 4)의 방향이 바뀌는 로봇에도 본 발명의 구성을 적용할 수 있다. 또, 상술한 형태에서는, 다관절 암부(5)는 제2 암(7)과 제1 암(8)의 2개의 암에 의해서 구성되어 있으나, 다관절 암부(5)는 3개 이상의 암에 의해서 구성되어도 된다.

상술한 형태에서는, 웨이퍼(2)를 파지하는 방향으로 파지부(42) 등을 부세하는 부세 부재는 압축 코일 스프링(43)이다. 이 밖에도 예를 들어, 파지부(42) 등을 부세하는 부세 부재는 인장 코일 스프링이나 판 스프링 등의 다른 스프링 부재 나 고무 등의 탄성 부재여도 된다. 또, 상술한 형태에서는, 핸드(3, 4)의 대략 중심부가 제2 암(7)의 선단측에 회동 가능하게 연결되어 있으나, 핸드(3, 4)의 임의의 부분이 제2 암(7)의 선단측에 회동 가능하게 연결되어도 된다. 또, 상술한 형태에서는, 파지부(42) 등은 캠면(83a, 84a)에 맞닿는 롤러(46, 56, 66, 76)를 구비하고 있다. 이 밖에도 예를 들어, 파지부(42) 등은 롤러(46, 56, 66, 76)를 대신하여 캠면(83a, 84a)에 맞닿는 돌기를 구비하고 있어도 된다.

상술한 형태에서는, 로봇(1)은 진공 상태에서 사용되는 이른바 진공 로봇이나, 로봇(1)은 대기중에서 사용되어도 된다. 즉, 본 발명의 구성이 적용되는 로봇은 진공 로봇으로는 한정되지 않는다. 또, 상술한 형태에서는, 로봇(1)에 반송되는 반송 대상물은 원반상의 웨이퍼(2)이나, 로봇(1)에 반송되는 반송 대상물은 웨이퍼(2) 이외의 원반상으로 형성된 기반이어도 되며, 직사각형 모양 등의 다각형상으로 형성된 기반 등이어도 된다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태에 관계된 산업용 로봇을 나타내는 측면도이다.

도 2는 도 1에 나타내는 산업용 로봇의 제1 핸드와 제2 핸드가 닫힌 상태를 나타내는 평면도로, (A)는 다관절 암부가 펴져 있는 상태를 나타내며, (B)는 다관절 암부가 오그라들어 있는 상태를 나타낸다.

도 3은 도 1에 나타내는 산업용 로봇의 제1 핸드와 제2 핸드가 열린 상태를 나타내는 평면도로, (A)는 다관절 암부가 펴져 있는 상태를 나타내며, (B)는 다관절 암부가 오그라들어 있는 상태를 나타낸다.

도 4는 도 1에 나타내는 산업용 로봇이 편입된 반도체 제조 시스템의 개략 구성을 나타내는 평면도이다.

도 5는 도 1에 나타내는 다관절 암부 및 본체부 내의 동력의 전달 기구를 설명하기 위한 개략 단면도이다.

도 6은, (A)는 도 1에 나타내는 제1 핸드의 평면도이며, (B)는 도 1에 나타내는 제2 핸드의 평면도이다.

도 7은 도 6(A)의 F부의 구성을 측면에서 설명하기 위한 단면도이다.

도 8은 도 6(A)의 G부의 구성을 측면에서 설명하기 위한 단면도이다.

도 9는 도 6(A)에 나타내는 제1 파지부를 나타내는 도면이며, (A)는 평면도, (B)는 (A)의 H-H 단면의 단면도이다.

도 10은 도 6(B)에 나타내는 제1 파지부를 나타내는 도면이며, (A)는 평면 도, (B)는 (A)의 J-J 단면의 단면도이다.

도 11은 도 1에 나타내는 제1 핸드 및 제2 핸드와 제2 암의 연결 부분을 설명하기 위한 단면도이다.

도 12는 도 11에 나타내는 제1 캠 부재 및 제2 캠 부재와 롤러의 위치 관계를 설명하기 위한 도면이다.

도 13은 도 6에 나타내는 제1 파지부의 동작을 설명하기 위한 도면으로, (A)는 제1 파지부가 웨이퍼로부터 퇴피하고 있는 상태를 나타내며, (B)는 제1 파지부가 웨이퍼에 맞닿아서 웨이퍼를 파지하고 있는 상태를 나타낸다.

부호의 설명

1 로봇(산업용 로봇)

2 웨이퍼(반송 대상물)

3 제1 핸드(핸드)

4 제2 핸드(핸드)

5 다관절 암부

6 본체부

7 제2 암(핸드 유지 암)

8 제1 암(암)

10 수수 챔버(수납부)

11 처리 챔버(수납부)

38, 58 제1 탑재부(탑재부)

39, 59 제2 탑재부(탑재부)

41 재치 부재

41a 맞닿음부

42, 62 제1 파지부(파지부)

43 압축 코일 스프링(부세 부재)

44 롤러(반송 대상물 맞닿음 롤러)

46, 56, 66, 76 롤러(캠면 맞닿음 롤러)

48, 68 축 부재

52, 72 제2 파지부(파지부)

83 제1 캠 부재(캠 부재)

83a, 84a 캠면

83k, 84k 제1 캠면

83m, 84m 제2 캠면

84 제2 캠 부재(캠 부재)

C 회동 중심

Claims (14)

1. 반송 대상물이 수납되는 수납부로부터의 상기 반송 대상물의 반출 및 상기 수납부로의 상기 반송대상물의 반입을 행하는 산업용 로봇에 있어서,

   상기 반송 대상물을 탑재하는 핸드와, 상기 핸드를 선단측에서 회동 가능하게 유지하는 핸드 유지(保持) 암을 포함하는 2개 이상의 암을 가지며 상기 반송 대상물의 반송시에 신축하는 다관절 암부와, 상기 다관절 암부를 회동 가능하게 유지하는 본체부를 구비하고,

   상기 핸드는, 상기 반송 대상물에 맞닿아서 상기 반송 대상물을 파지(把持)하기 위한 파지부와, 상기 파지부를 부세(付勢)하는 부세 부재를 갖는 탑재부를 구비하며,

   상기 핸드는, 상기 탑재부로서 상기 핸드의 양단측 각각에서 상기 반송대상물을 탑재하는 제1 탑재부 및 제2 탑재부를 구비함과 아울러, 상기 파지부로서, 상기 핸드의 양단측 각각에서 상기 반송 대상물을 파지하기 위한 제1 파지부 및 제2 파지부를 구비하고,

   상기 핸드 유지 암에는, 상기 다관절 암부의 신축 동작에 수반하여, 상기 핸드 유지 암에 대한 상기 핸드의 회동 중심을 중심으로 하여 상기 핸드에 대해 상대 회동하는 캠 부재를 마련함과 아울러, 상기 캠부재에는, 상기 제1 파지부가 맞닿는 제1 캠면과, 상기 제2 파지부가 맞닿는 제2 캠면을 상기 핸드의 회동중심에 대해서 점대칭이 되도록 마련하며,

   상기 제1 캠면 및 상기 제2 캠면은, 각각 상기 수납부로부터 상기 반송 대상물을 반출하기 전에 상기 제1 파지부 및 상기 제2 파지부를 상기 반송 대상물로부터 퇴피시킴과 동시에, 상기 수납부로부터 상기 반송 대상물의 반출할 시의 상기 다관절 암부의 신축 동작에 수반하여, 상기 반송 대상물을 파지하는 방향으로 상기 제1 파지부 및 상기 제2 파지부를 이동시키도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1 파지부 및 상기 제2 파지부는, 각각 상기 반송 대상물에 맞닿는 동시에 회전가능한 반송 대상물 맞닿음 롤러와, 상기 반송 대상물 맞닿음 롤러를 회전가능하게 유지하는 블록 모양의 유지부재와, 상기 제1 캠면 또는 상기 제2 캠면에 맞닿는 동시에 회전가능한 캠면 맞닿음 롤러와, 상기 캠면 맞닿음 롤러를 회전가능하게 유지하는 블록 모양의 유지부재와, 상기 반송 대상물 맞닿음 롤러, 상기 캠면 맞닿음 롤러 및 상기 양 유지부재를 전후방향으로 안내하는 축부재를 구비하는 구비하는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 핸드로서, 상기 핸드 유지 암에 대한 회동 중심이 같아지도록 상하로 배치되는 동시에 서로 상대 회동 가능한 제1 핸드와 제2 핸드를 구비하는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 핸드 유지 암은, 상기 캠 부재로서, 상기 제1 핸드의 상기 제1 파지부가 맞닿는 상기 제1 캠면과 상기 제2 파지부가 맞닿는 상기 제2 캠면을 가지는 제1 캠 부재와, 상기 제2 핸드의 상기 제1 파지부가 맞닿는 상기 제1 캠면과 상기 제2 파지부가 맞닿는 상기 제2 캠면을 가지는 제2 캠 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1 파지부 및 상기 제2 파지부는, 각각 상기 제1 캠면 또는 상기 제2 캠면에 맞닿는 동시에 회전가능한 1개의 캠면 맞닿음 롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1 탑재부 및 상기 제2 탑재부는, 각각 상기 반송 대상물을 재치(載置)하기 위한 재치 부재를 구비하며,

   상기 제1 파지부 및 상기 제2 파지부는, 각각 상기 회동 중심측이 되는 상기 재치 부재의 기단측에 배치되고,

   상기 재치 부재는, 상기 반송 대상물의 단부(端部)가 맞닿는 맞닿음부를 선단측에 구비하는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1 파지부 및 상기 제2 파지부는, 각각 상기 반송 대상물에 맞닿는 동시에 회동 가능한 2개의 반송 대상물 맞닿음 롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
8. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1 파지부 및 상기 제2 파지부는, 각각 상기 반송 대상물의 파지 방향 및 상기 반송 대상물로부터의 퇴피 방향으로 직선 모양으로 이동하는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
9. 청구항 8에 있어서,

   상기 제1 파지부 및 상기 제2 파지부는, 각각 상기 파지 방향 및 상기 퇴피 방향으로 직선 모양으로 안내되는 적어도 2개의 축 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제

Images