KR102164728B1 - 반송 로봇 및 진공 장치 - Google Patents
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Abstract
(과제) 복수의 반송 기구를 갖는 반송 로봇에 있어서, 스루풋을 향상시킴과 함께, 반송 로봇 및 이것을 배치하는 진공 장치의 높이를 낮게 억제하는 기술을 제공한다.
(해결 수단) 제 1 및 제 2 구동축 (11, 12) 에 고정된 제 1 및 제 2 상측 구동 아암 (21, 22) 에 의해 구성되는 상측 반송 기구 (1A) 와, 제 2 및 제 3 구동축 (12, 13) 에 고정된 제 1 및 제 2 하측 구동 아암 (51, 52) 에 의해 구성되는 하측 반송 기구 (1B) 를 갖는다. 제 1∼3 구동축 (11∼13) 은 동심상으로 형성되어 있다. 상측 반송 기구 (1A) 는, 제 1 상측 평행 크랭크 기구 (4) 와 제 2 상측 평행 크랭크 기구 (5) 에 의해 구성된다. 하측 반송 기구 (1B) 는, 제 1 하측 평행 크랭크 기구 (6) 와 제 2 하측 평행 크랭크 기구 (7) 에 의해 구성된다.
(해결 수단) 제 1 및 제 2 구동축 (11, 12) 에 고정된 제 1 및 제 2 상측 구동 아암 (21, 22) 에 의해 구성되는 상측 반송 기구 (1A) 와, 제 2 및 제 3 구동축 (12, 13) 에 고정된 제 1 및 제 2 하측 구동 아암 (51, 52) 에 의해 구성되는 하측 반송 기구 (1B) 를 갖는다. 제 1∼3 구동축 (11∼13) 은 동심상으로 형성되어 있다. 상측 반송 기구 (1A) 는, 제 1 상측 평행 크랭크 기구 (4) 와 제 2 상측 평행 크랭크 기구 (5) 에 의해 구성된다. 하측 반송 기구 (1B) 는, 제 1 하측 평행 크랭크 기구 (6) 와 제 2 하측 평행 크랭크 기구 (7) 에 의해 구성된다.
Description
본 발명은, 예를 들어 기판 등의 반송물을 반송하는 반송 장치에 관한 것으로, 반도체 제조 장치 등에 있어서의 진공 장치에 적합한 반송 로봇의 기술에 관한 것이다.
종래, 이 종류의 반송 로봇으로는, 스루풋을 향상시키기 위해, 기판 재치 (載置) 부를 각각 갖는 두 개의 반송 기구를 형성한 것이 알려져 있다.
그러나, 반송 기구를 두 개 형성하는 경우에는, 반송 기구끼리의 접촉을 피하기 위해서 반송 기구를 상하로 배치할 필요가 있고, 그 결과, 반송 로봇을 배치하는 진공 장치의 높이가 높아진다는 문제가 있다.
본 발명은, 이와 같은 종래 기술의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 복수의 반송 기구를 갖는 반송 로봇에 있어서, 스루풋을 향상시킴과 함께, 반송 로봇 및 이것을 배치하는 진공 장치의 높이를 낮게 억제하는 기술을 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서 이루어진 본 발명은, 소정의 회전축을 중심으로 하여 수평면 내에서 회전 가능하게 형성된 제 1, 제 2 및 제 3 구동축과, 상기 제 1 구동축에 고정된 제 1 상측 구동 아암과, 상기 제 1 상측 구동 아암의 하방에 있어서 상기 제 2 구동축에 고정된 제 2 상측 구동 아암과, 상기 제 1 및 제 2 상측 구동 아암의 선단부에 각각 수평면 내에 있어서 회전 가능하게 연결된 제 1 상측 종동 (從動) 아암 및 제 2 상측 종동 아암으로 이루어지는 제 1 상측 평행 크랭크 기구와, 상기 제 2 상측 종동 아암과, 당해 제 2 상측 종동 아암의 양 단부에 있어서 각각 수평면 내에 있어서 회전 가능하게 연결된 제 3 상측 종동 아암 및 제 4 상측 종동 아암과, 당해 제 3 상측 종동 및 제 4 상측 종동 아암의 선단부에 각각 수평면 내에 있어서 회전 가능하게 연결된 제 5 상측 종동 아암으로 이루어지는 제 2 상측 평행 크랭크 기구와, 상기 제 5 상측 종동 아암의 선단부에 장착된 상측 반송부를 갖는 상측 반송 기구와, 상기 제 2 상측 구동 아암의 하방에 있어서 상기 제 3 구동축에 고정된 제 1 하측 구동 아암과, 상기 제 2 상측 구동 아암의 하측에서 또한 상기 제 1 하측 구동 아암의 상측에 있어서 상기 제 2 구동축에 상기 제 2 상측 구동 아암에 대해 소정 각도로 고정된 제 2 하측 구동 아암과, 상기 제 1 및 제 2 하측 구동 아암의 선단부에 각각 수평면 내에 있어서 회전 가능하게 연결된 제 1 하측 종동 아암 및 제 2 하측 종동 아암으로 이루어지는 제 1 하측 평행 크랭크 기구와, 상기 제 2 하측 종동 아암과, 당해 제 2 하측 종동 아암의 양 단부에 있어서 각각 수평면 내에 있어서 회전 가능하게 연결된 제 3 하측 종동 아암 및 제 4 하측 종동 아암과, 당해 제 3 하측 종동 아암 및 제 4 하측 종동 아암의 선단부에 각각 수평면 내에 있어서 회전 가능하게 연결된 제 5 하측 종동 아암으로 이루어지는 제 2 하측 평행 크랭크 기구와, 상기 제 5 하측 종동 아암의 선단부에 장착된 하측 반송부를 갖는 하측 반송 기구를 갖는 반송 로봇이다.
본 발명에서는, 상기 하측 반송부가, 상기 상측 반송 기구의 제 1 상측 평행 크랭크 기구와 제 2 하측 평행 크랭크 기구 사이의 높이 위치에 형성되어 있는 경우에도 효과적이다.
본 발명에서는, 상기 상측 반송부 및 상기 하측 반송부가, 각각 두 개의 재치부를 가지고 있는 경우에도 효과적이다.
또, 본 발명은, 진공조와, 상기 진공조 내에 형성된, 상기 서술한 어느 반송 로봇을 갖는 진공 장치이다.
본 발명의 경우, 제 1 및 제 2 구동축에 고정된 제 1 및 제 2 상측 구동 아암에 의해 구성되는 상측 반송 기구와, 제 2 및 제 3 구동축에 고정된 제 1 및 제 2 하측 구동 아암에 의해 구성되는 하측 반송 기구를 갖고, 이들 제 1, 제 2 및 제 3 구동축은 동심상으로 형성되어 있는 점에서, 상측 반송 기구와 하측 반송 기구를 회전축에 대해 각각 측방에 배치하여 동작시킬 수 있고, 이로써 상측 반송 기구의 상측 반송부와 하측 반송 기구의 하측 반송부에 의해 복수의 반송물을 동시에 반송시킴으로써 스루풋을 향상시킴과 함께, 반송 로봇 및 이것을 배치하는 진공 장치의 높이를 낮게 억제할 수 있다. 또, 큰 진공조 내에 있어서 반송물을 반송하는 것도 가능해진다.
본 발명에 의하면, 복수의 반송 기구를 갖는 반송 로봇에 있어서, 스루풋을 향상시킴과 함께, 반송 로봇 및 이것을 배치하는 진공 장치의 높이를 낮게 억제하는 기술을 제공하는 것에 있다.
또, 반송물의 반송시에 있어서의 진동을 가능한 한 줄일 수 있다.
도 1(a) 는, 본 발명에 관련된 반송 로봇의 실시형태의 구성을 나타내는 평면도, 도 1(b) 는, 동 반송 로봇의 구성을 나타내는 정면도
도 2 는, 제 1∼제 3 구동축의 구성을 나타내는 단면도
도 3 은, 동 반송 로봇의 상측 반송 기구를 나타내는 평면도
도 4 는, 동 반송 로봇의 하측 반송 기구를 나타내는 평면도
도 5 는, 동 반송 로봇의 상측 반송 기구의 신장 동작을 나타내는 평면도 (그 1)
도 6 은, 동 반송 로봇의 상측 반송 기구의 신장 동작을 나타내는 평면도 (그 2)
도 7 은, 동 반송 로봇의 상측 반송 기구의 신장 동작을 나타내는 평면도 (그 3)
도 8 은, 동 반송 로봇의 상측 반송 기구의 신장 동작을 나타내는 평면도 (그 4)
도 9 는, 동 반송 로봇의 상측 반송 기구의 신장 동작을 나타내는 평면도 (그 5)
도 10 은, 동 반송 로봇의 상측 반송 기구의 신장 동작을 나타내는 평면도 (그 6)
도 11 은, 동 반송 로봇의 하측 반송 기구의 신장 동작을 나타내는 평면도 (그 1)
도 12 는, 동 반송 로봇의 하측 반송 기구의 신장 동작을 나타내는 평면도 (그 2)
도 13 은, 동 반송 로봇의 하측 반송 기구의 신장 동작을 나타내는 평면도 (그 3)
도 14 는, 동 반송 로봇의 하측 반송 기구의 신장 동작을 나타내는 평면도 (그 4)
도 15 는, 동 반송 로봇의 하측 반송 기구의 신장 동작을 나타내는 평면도 (그 5)
도 2 는, 제 1∼제 3 구동축의 구성을 나타내는 단면도
도 3 은, 동 반송 로봇의 상측 반송 기구를 나타내는 평면도
도 4 는, 동 반송 로봇의 하측 반송 기구를 나타내는 평면도
도 5 는, 동 반송 로봇의 상측 반송 기구의 신장 동작을 나타내는 평면도 (그 1)
도 6 은, 동 반송 로봇의 상측 반송 기구의 신장 동작을 나타내는 평면도 (그 2)
도 7 은, 동 반송 로봇의 상측 반송 기구의 신장 동작을 나타내는 평면도 (그 3)
도 8 은, 동 반송 로봇의 상측 반송 기구의 신장 동작을 나타내는 평면도 (그 4)
도 9 는, 동 반송 로봇의 상측 반송 기구의 신장 동작을 나타내는 평면도 (그 5)
도 10 은, 동 반송 로봇의 상측 반송 기구의 신장 동작을 나타내는 평면도 (그 6)
도 11 은, 동 반송 로봇의 하측 반송 기구의 신장 동작을 나타내는 평면도 (그 1)
도 12 는, 동 반송 로봇의 하측 반송 기구의 신장 동작을 나타내는 평면도 (그 2)
도 13 은, 동 반송 로봇의 하측 반송 기구의 신장 동작을 나타내는 평면도 (그 3)
도 14 는, 동 반송 로봇의 하측 반송 기구의 신장 동작을 나타내는 평면도 (그 4)
도 15 는, 동 반송 로봇의 하측 반송 기구의 신장 동작을 나타내는 평면도 (그 5)
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1(a) 는, 본 발명에 관련된 반송 로봇의 실시형태의 구성을 나타내는 평면도, 도 1(b) 는, 동 반송 로봇의 구성을 나타내는 정면도이다.
도 2 는, 제 1∼제 3 구동축의 구성을 나타내는 단면도이다. 도 3 은, 동 반송 로봇의 상측 반송 기구를 나타내는 평면도, 도 4 는, 동 반송 로봇의 하측 반송 기구를 나타내는 평면도이다.
도 1(a) 에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 반송 로봇 (1) 은, 예를 들어 진공조 (도시 생략) 내에 있어서 반송물인 기판 (10) 의 반송을 실시하는 것으로, 도 3 에 나타내는 상측 반송 기구 (1A) 와, 도 4 에 나타내는 하측 반송 기구 (1B) 를 가지고 있다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 독립된 구동원 (도시 생략) 으로부터 각각 시계 회전 방향 또는 반시계 회전 방향의 회전 동력이 전달되는 동심상의 제 1, 제 2 및 제 3 구동축 (11, 12, 13) 을 가지고 있다.
여기서, 제 1 구동축 (11) 은, 가장 내측에 배치되고, 그 주위에 제 2 구동축 (12) 및 제 3 구동축 (13) 이 배치되고, 이들 제 1∼제 3 구동축 (11∼13) 은 회전축 (O) 을 중심으로 하여 각각 수평 방향으로 회전하도록 구성되어 있다.
제 2 구동축 (12) 은, 계단식의 형상으로 형성되고, 그 상부에 제 1 연결부 (12a) 가 형성되고, 제 1 연결부 (12a) 의 하방에 제 1 연결부 (12a) 보다 직경이 큰 제 2 연결부 (12b) 가 형성되어 있다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 상측 반송 기구 (1A) 는, 각각 직선상으로 연장되는 제 1 상측 구동 아암 (21) 과, 제 2 상측 구동 아암 (22) 과, 제 1 상측 종동 아암 (31) 과, 제 2 상측 종동 아암 (32) 에 의해 구성되는 제 1 상측 평행 크랭크 기구 (4) 를 가지고 있다.
여기서, 제 1 상측 구동 아암 (21) 은 제 1 구동축 (11) 에 연결되고, 제 2 상측 구동 아암 (22) 은, 제 2 구동축 (12) 의 제 1 연결부 (12a) 에 연결되어 있다.
제 1 상측 구동 아암 (21) 의 타방의 단부 (선단부) 에는, 제 1 상측 종동 아암 (31) 의 일방의 단부 (기단부) 가, 제 1 상측 구동 아암 (21) 의 하방에 있어서 지지축 (A) 을 중심으로 하여 수평 방향으로 자유롭게 회전할 수 있도록 장착되어 있다.
또, 제 2 상측 구동 아암 (22) 의 타방의 단부 (선단부) 에는, 제 2 상측 종동 아암 (32) 의 일방의 단부 (기단부) 가, 제 2 상측 구동 아암 (22) 의 상방에 있어서 지지축 (B) 을 중심으로 하여 수평 방향으로 자유롭게 회전할 수 있도록 장착되어 있다.
또한, 제 1 상측 종동 아암 (31) 의 타방의 단부 (선단부) 와, 제 2 상측 종동 아암 (32) 의 타방의 단부 (선단부) 가, 제 2 상측 종동 아암 (32) 의 하방에 있어서 지지축 (C) 을 중심으로 하여 수평 방향으로 자유롭게 회전할 수 있도록 장착되어 있다.
본 실시형태의 경우, 지지축 (AC) 간의 축간 거리는, 회전축 (O) 및 지지축 (B) 간의 거리와 동일해지도록 설정되어 있다. 또, 지지축 (BC) 간의 축간 거리는, 회전축 (O) 및 지지축 (A) 간의 거리와 동일해지도록 설정되어 있다.
또한, 지지축 (AC) 간의 축간 거리와 회전축 (O) 및 지지축 (B) 간의 거리가, 지지축 (BC) 간의 축간 거리와 회전축 (O) 및 지지축 (A) 간의 거리보다 길어지도록 구성되어 있다.
제 1 상측 평행 크랭크 기구 (4) 의 선단부 즉 동작측 단부에는, 제 2 상측 평행 크랭크 기구 (5) 가 연결되어 있다.
이 제 2 상측 평행 크랭크 기구 (5) 는, 제 1 상측 평행 크랭크 기구 (4) 의 제 2 상측 종동 아암 (32) 과, 제 3 상측 종동 아암 (33) 과, 제 4 상측 종동 아암 (34) 과, 제 5 상측 종동 아암인 상측 엔드 이펙터 (40) 의 일부로 이루어지는 링크 (36) 에 의해 구성되어 있다.
여기서, 제 2 상측 종동 아암 (32) 의 제 1 상측 종동 아암 (31) 측의 단부에는, 제 2 상측 종동 아암 (32) 의 상방에 있어서, 제 3 상측 종동 아암 (33) 의 일방의 단부 (기단부) 가, 상기 서술한 지지축 (C) 을 중심으로 하여 수평 방향으로 자유롭게 회전할 수 있도록 장착되어 있다.
또, 제 2 상측 종동 아암 (32) 의 제 2 상측 구동 아암 (22) 측의 단부에는, 제 2 상측 종동 아암 (32) 의 상방에 있어서, 제 4 상측 종동 아암 (34) 의 일방의 단부 (기단부) 가, 상기 서술한 지지축 (B) 을 중심으로 하여 수평 방향으로 자유롭게 회전할 수 있도록 장착되어 있다.
이들 제 3 및 제 4 상측 종동 아암 (33, 34) 은, 제 2 상측 구동 아암 (22) 및 제 1 상측 종동 아암 (31) 과 축간 거리가 동일해지도록 구성되어 있다.
또한 제 3 및 제 4 상측 종동 아암 (33, 34) 의 타방의 단부 (선단부) 는, 상측 엔드 이펙터 (40) 의 하방에 있어서, 지지축 (BC) 간의 거리와 동일한 축간 거리를 갖는 위치에 형성된 지지축 (D, E) 중심으로 하여 수평 방향으로 자유롭게 회전할 수 있도록 장착되어 있다.
본 실시형태에서는, 제 2 상측 종동 아암 (32) 에, 제 1 상측 구동 아암 (22) 과 제 3 상측 종동 아암 (33) 의 회전 방향이 반대 방향이고 또한 동일한 각도가 되도록 구성된 기어 박스로 이루어지는 동력 전달 기구 (35) 가 형성되어 있다.
즉, 제 2 상측 구동 아암 (22) 의 동력이 제 2 상측 종동 아암 (32) 의 동력 전달 기구 (35) 를 통하여 전달되고, 제 3 상측 종동 아암 (33) 이 제 1 상측 구동 아암 (22) 과 동일 각도로 반대 방향으로 회전하도록 구성되어 있다.
그리고, 이와 같은 구성에 의해, 제 2 상측 평행 크랭크 기구 (5) 의 동작 선단부의 지지축 (D, E) 이 기판 반송 방향 (P) 을 따라 직진하여, 회전축 (O) 상을 통과하도록 되어 있다.
본 실시형태의 상측 엔드 이펙터 (40) 는, 상기 서술한 지지축 (D, E) 으로부터 기판 반송 방향 (P) 으로 연장되고, 소정 간격으로 형성된 두 개의 지지 아암 (41, 42) 을 갖고, 각 지지 아암 (41, 42) 의 선단부에, 기판 (10) 을 재치하는 기판 재치부 (상측 반송부) (43, 44) 가 각각 형성되어 있다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 하측 반송 기구 (1B) 는, 각각 직선상으로 연장되는 제 1 하측 구동 아암 (51) 과, 제 2 하측 구동 아암 (52) 과, 제 1 하측 종동 아암 (61) 과, 제 2 하측 종동 아암 (62) 에 의해 구성되는 제 1 하측 평행 크랭크 기구 (6) 를 가지고 있다.
여기서, 제 1 하측 구동 아암 (51) 은 제 3 구동축 (13) 에 연결되고, 제 2 하측 구동 아암 (52) 은, 제 2 구동축 (12) 의 제 2 연결부 (12b) 에 연결되어 있다.
제 1 하측 구동 아암 (51) 의 타방의 단부 (선단부) 에는, 제 1 하측 종동 아암 (61) 의 일방의 단부 (기단부) 가, 제 1 하측 구동 아암 (51) 의 상방에 있어서 지지축 (F) 을 중심으로 하여 수평 방향으로 자유롭게 회전할 수 있도록 장착되어 있다.
또, 제 2 하측 구동 아암 (52) 의 타방의 단부 (선단부) 에는, 제 2 하측 종동 아암 (62) 의 일방의 단부 (기단부) 가, 제 2 하측 구동 아암 (52) 의 상방에 있어서 지지축 (G) 을 중심으로 하여 수평 방향으로 자유롭게 회전할 수 있도록 장착되어 있다.
그런데, 본 실시형태에서는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 제 1 하측 평행 크랭크 기구 (6) 의 제 2 하측 구동 아암 (52) 은 제 2 구동축 (12) 의 제 2 연결부 (12b) 에 연결되고, 제 1 상측 평행 크랭크 기구 (4) 의 제 2 상측 구동 아암 (22) 은, 제 2 구동축 (12) 의 제 1 연결부 (12a) 에 연결되어 있다.
여기서, 제 1 하측 평행 크랭크 기구 (6) 의 제 2 하측 구동 아암 (52) 은, 상기 서술한 제 1 상측 평행 크랭크 기구 (4) 의 제 2 상측 구동 아암 (22) 과 함께 제 2 구동축 (12) 에 고정되어 있기 때문에, 제 2 구동축 (12) 을 회전시키면 동일한 방향으로 동일한 각도 회전한다.
또한, 본 실시형태에서는, 제 1 상측 평행 크랭크 기구 (4) 의 제 2 상측 구동 아암 (22) 과 제 1 하측 평행 크랭크 기구 (6) 의 제 2 하측 구동 아암 (52) 은, 동일한 축간 거리를 갖도록 구성되어 있고, 도 1, 3, 4 에 나타내는 바와 같이, 홈 포지션에 있는 경우에, 기판 반송 방향 (P) 에 대해 선대칭이 되도록 이 각도가 정해져 있다.
그리고, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 1 하측 평행 크랭크 기구 (6) 의 제 1 하측 종동 아암 (61) 의 타방의 단부 (선단부) 와, 제 2 하측 구동 아암 (52) 의 타방의 단부 (선단부) 가, 제 2 하측 종동 아암 (62) 의 하방에 있어서 지지축 (H, G) 을 중심으로 하여 각각 수평 방향으로 자유롭게 회전할 수 있도록 장착되어 있다.
본 실시형태의 경우, 지지축 (FH) 간의 축간 거리는, 회전축 (O) 및 지지축 (G) 간의 거리와 동일해지도록 설정되어 있다. 또, 지지축 (GH) 간의 축간 거리는, 회전축 (O) 및 지지축 (F) 간의 거리와 동일해지도록 설정되어 있다.
또한, 지지축 (FH) 간의 축간 거리와 회전축 (O) 및 지지축 (G) 간의 거리가, 지지축 (GH) 간의 축간 거리와 회전축 (O) 및 지지축 (F) 간의 거리보다 길어지도록 구성되어 있다.
제 1 하측 평행 크랭크 기구 (6) 의 선단부 즉 동작측 단부에는, 제 2 하측 평행 크랭크 기구 (7) 가 연결되어 있다.
이 제 2 하측 평행 크랭크 기구 (7) 는, 제 1 하측 평행 크랭크 기구 (6) 의 제 2 하측 종동 아암 (62) 과, 제 3 하측 종동 아암 (63) 과, 제 4 하측 종동 아암 (64) 과, 하측 엔드 이펙터 (70) 의 일부로 이루어지는 링크 (제 5 하측 종동 아암) (66) 에 의해 구성되어 있다.
여기서, 제 2 하측 종동 아암 (62) 의 제 1 하측 종동 아암 (61) 측의 단부에는, 제 2 하측 종동 아암 (62) 의 상방에 있어서, 제 3 하측 종동 아암 (63) 의 일방의 단부 (기단부) 가, 상기 서술한 지지축 (H) 을 중심으로 하여 수평 방향으로 자유롭게 회전할 수 있도록 장착되어 있다.
또, 제 2 하측 종동 아암 (62) 의 제 2 하측 구동 아암 (52) 측의 단부에는, 제 2 하측 종동 아암 (62) 의 상방에 있어서, 제 4 하측 종동 아암 (64) 의 일방의 단부 (기단부) 가, 상기 서술한 지지축 (G) 을 중심으로 하여 수평 방향으로 자유롭게 회전할 수 있도록 장착되어 있다.
이들 제 3 및 제 4 하측 종동 아암 (63, 64) 은, 제 2 하측 구동 아암 (52) 및 제 1 하측 종동 아암 (61) 과 축간 거리가 동일해지도록 구성되어 있다.
또한 제 3 및 제 4 하측 종동 아암 (63, 64) 의 타방의 단부 (선단부) 는, 하측 엔드 이펙터 (70) 의 하방에 있어서, 지지축 (GH) 간의 거리와 동일한 축간 거리를 갖는 위치에 형성된 지지축 (I, J) 중심으로 하여 수평 방향으로 자유롭게 회전할 수 있도록 장착되어 있다.
본 실시형태에서는, 제 2 하측 종동 아암 (62) 에, 제 2 하측 구동 아암 (52) 과 제 3 하측 종동 아암 (63) 의 회전 방향이 반대 방향이고 또한 동일한 각도가 되도록 구성된 기어 박스로 이루어지는 동력 전달 기구 (65) 가 형성되어 있다.
즉, 제 2 하측 구동 아암 (52) 의 동력이 제 2 하측 종동 아암 (62) 의 동력 전달 기구 (65) 를 통하여 전달되고, 제 3 하측 종동 아암 (63) 이 제 2 하측 구동 아암 (52) 과 동일 각도로 반대 방향으로 회전하도록 구성되어 있다.
그리고, 이와 같은 구성에 의해, 제 2 하측 크랭크 기구 (7) 의 동작 선단부의 지지축 (I, J) 이 기판 반송 방향 (P) 을 따라 직진하여, 회전축 (O) 상을 통과하도록 되어 있다.
본 실시형태의 하측 엔드 이펙터 (70) 는, 상기 서술한 지지축 (I, J) 으로부터 기판 반송 방향 (P) 으로 연장되고, 소정 간격으로 형성된 두 개의 지지 아암 (71, 72) 을 갖고, 각 지지 아암 (71, 72) 의 선단부에, 기판 (10) 을 재치하는 기판 재치부 (하측 반송부) (73, 74) 가 각각 형성되어 있다.
또한 도 1(b) 에 나타내는 바와 같이, 하측 엔드 이펙터 (70) 는, 상측 반송 기구 (1A) 의 제 1 상측 평행 크랭크 기구 (4) 와 제 2 상측 평행 크랭크 기구 (5) 사이의 높이 위치에 형성되고, 또 각 부재끼리가 접촉하지 않도록 각각의 형상 및 크기가 정해져 있다.
이하, 본 실시형태의 동작에 대해 설명한다.
먼저, 도 5 에 나타내는 원점 위치로부터 상측 반송 기구 (1A) 를 신장시키는 경우에 대해, 도 6∼도 10 을 참조하여 설명한다.
이 경우에는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 제 2 구동축 (12) 을 시계 회전 방향으로 소정 각도 회전시킴과 동시에, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 제 3 구동축 (13) 을 시계 회전 방향으로 동일 각도 회전시킨다.
본 실시형태의 경우, 제 2 구동축 (12) 에는, 하측 반송 기구 (1B) 의 제 2 하측 구동 아암 (52) 이 고정되어 있기 때문에, 이 제 2 하측 구동 아암 (52) 도 시계 회전 방향으로 소정 각도 회전한다.
그리고, 이 회전 동작에 의해, 제 1 상측 평행 크랭크 기구 (4) 와 제 2 상측 평행 크랭크 기구 (5) 가 기판 반송 방향 (P) 으로 이동하여, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 상측 엔드 이펙터 (40) 가 회전축 (O) 에 대해 기판 반송 방향 (P) 의 하류측에 배치된다.
한편, 하측 반송 기구 (1B) 는, 회전축 (O) 을 중심으로 하여 시계 회전 방향으로 소정 각도 선회하여, 도 9 에 나타내는 자세가 된다.
그리고, 이상의 동작에 의해, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 상측 반송 기구 (1A) 가 신장됨과 함께, 하측 반송 기구 (1B) 가 소정 각도 선회한 상태가 된다.
또한, 하측 반송 기구 (1B) 의 하측 엔드 이펙터 (70) 는, 상측 반송 기구 (1A) 의 제 1 상측 평행 크랭크 기구 (4) 와 제 2 상측 평행 크랭크 기구 (5) 사이의 높이 위치에 형성되어 있으므로, 이 동작시, 상측 반송 기구 (1A) 에는 접촉하지 않는다.
한편, 상측 반송 기구 (1A) 와 하측 반송 기구 (1B) 를 원점 위치로 되돌리는 경우에는, 제 2 구동축 (12) 을 반시계 회전 방향으로 소정 각도 회전시킴과 동시에, 제 3 구동축 (13) 을 반시계 회전 방향으로 동일 각도 회전시킨다.
다음으로, 도 5 에 나타내는 원점 위치로부터 하측 반송 기구 (1B) 를 신장 시키는 경우에 대해, 도 11∼도 15 를 참조하여 설명한다.
이 경우에는, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 제 2 구동축 (12) 을 반시계 회전 방향으로 소정 각도 회전시킴과 함께, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 제 1 구동축 (11) 을 반시계 회전 방향으로 동일 각도 회전시킨다.
본 실시형태의 경우, 제 2 구동축 (12) 에는, 상측 반송 기구 (1A) 의 제 2 상측 구동 아암 (22) 이 고정되어 있기 때문에, 이 제 2 상측 구동 아암 (22) 도 반시계 회전 방향으로 소정 각도 회전한다.
그리고, 이 회전 동작에 의해, 제 1 하측 평행 크랭크 기구 (6) 와 제 2 하측 평행 크랭크 기구 (7) 가 기판 반송 방향 (P) 으로 이동하고, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 하측 엔드 이펙터 (70) 가 회전축 (O) 에 대해 기판 반송 방향 (P) 하류측에 배치된다.
또, 상측 반송 기구 (1A) 가 회전축 (O) 을 중심으로 하여 반시계 회전 방향으로 소정 각도 선회하여, 도 14 에 나타내는 자세가 된다.
그리고, 이상의 동작에 의해, 도 15 에 나타내는 바와 같이, 하측 반송 기구 (1B) 가 신장됨과 함께, 상측 반송 기구 (1A) 가 소정 각도 선회한 상태가 된다.
또한, 하측 반송 기구 (1B) 의 하측 엔드 이펙터 (70) 는, 상측 반송 기구 (1A) 의 제 1 상측 평행 크랭크 기구 (4) 와 제 2 상측 평행 크랭크 기구 (5) 사이의 높이 위치에 형성되어 있으므로, 이 동작시, 상측 반송 기구 (1A) 에는 접촉하지 않는다.
한편, 상측 반송 기구 (1A) 와 하측 반송 기구 (1B) 를 원점 위치로 되돌리는 경우에는, 제 2 구동축 (12) 을 시계 회전 방향으로 소정 각도 회전시킴과 동시에, 제 3 구동축 (13) 을 시계 회전 방향으로 동일 각도 회전시킨다.
또한, 반송 로봇 (1) 을 선회시키는 경우에는, 홈 포지션의 상태에 있어서, 제 1∼제 3 구동축 (11∼13) 을 동시에 동일 방향으로 동일 각도 회전시키면 된다.
이상 서술한 바와 같이 본 실시형태에 있어서는, 제 1 및 제 2 구동축 (11, 12) 에 고정된 제 1 및 제 2 상측 구동 아암 (21, 22) 에 의해 구성되는 상측 반송 기구 (1A) 와, 제 2 및 제 3 구동축 (12, 13) 에 고정된 제 1 및 제 2 하측 구동 아암 (51, 52) 에 의해 구성되는 하측 반송 기구 (1B) 를 갖고, 이들 제 1∼3 구동축 (11∼13) 은 동심상으로 형성되어 있는 점에서, 상측 반송 기구 (1A) 와 하측 반송 기구 (1B) 를 제 1∼3 구동축 (11∼13) 에 대해 각각 측방에 배치하여 동작시킬 수 있고, 이로써 상측 반송 기구의 상측 반송부와 하측 반송 기구의 하측 반송부에 의해 복수의 반송물을 동시에 반송시킴으로써 스루풋을 향상시킴과 함께, 반송 로봇 및 이것을 배치하는 진공 장치의 높이를 낮게 억제할 수 있다. 또, 큰 진공조 내에 있어서 반송물을 반송하는 것도 가능해진다.
또한, 본 발명은 상기 서술한 실시형태에 한정되지 않고, 여러 가지 변경을 실시할 수 있다.
예를 들어, 상기 실시형태에서는, 상측 반송 기구 (1A) 와 하측 반송 기구 (1B) 의 대응하는 아암의 축간 거리가 동일해지도록 했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 상측 반송 기구 (1A) 와 하측 반송 기구 (1B) 에 있어서 각 아암의 축간 거리를 상이하게 구성할 수도 있다.
또한 상기 실시형태에서는, 각 엔드 이펙터에 각각 재치부를 두 개 형성했는데, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 하나 또는 셋 이상 형성할 수도 있다.
1 : 반송 로봇
1A : 상측 반송 기구
1B : 하측 반송 기구
4 : 제 1 상측 평행 크랭크 기구
5 : 제 2 상측 평행 크랭크 기구
6 : 제 1 하측 평행 크랭크 기구
7 : 제 2 하측 평행 크랭크 기구
10 : 기판
11 : 제 1 구동축
12 : 제 2 구동축
13 : 제 3 구동축
21 : 제 1 상측 구동 아암
22 : 제 2 상측 구동 아암
31 : 제 1 상측 종동 아암
32 : 제 2 상측 종동 아암
36 : 상측 엔드 이펙터의 일부로 이루어지는 링크 (제 5 상측 종동 아암)
40 : 상측 엔드 이펙터
43, 44 : 기판 재치부 (상측 반송부)
51 : 제 1 하측 구동 아암
52 : 제 2 하측 구동 아암
66 : 하측 엔드 이펙터 (70) 의 일부로 이루어지는 링크 (제 5 하측 종동 아암)
70 : 하측 엔드 이펙터
73, 74 : 기판 재치부 (하측 반송부)
1A : 상측 반송 기구
1B : 하측 반송 기구
4 : 제 1 상측 평행 크랭크 기구
5 : 제 2 상측 평행 크랭크 기구
6 : 제 1 하측 평행 크랭크 기구
7 : 제 2 하측 평행 크랭크 기구
10 : 기판
11 : 제 1 구동축
12 : 제 2 구동축
13 : 제 3 구동축
21 : 제 1 상측 구동 아암
22 : 제 2 상측 구동 아암
31 : 제 1 상측 종동 아암
32 : 제 2 상측 종동 아암
36 : 상측 엔드 이펙터의 일부로 이루어지는 링크 (제 5 상측 종동 아암)
40 : 상측 엔드 이펙터
43, 44 : 기판 재치부 (상측 반송부)
51 : 제 1 하측 구동 아암
52 : 제 2 하측 구동 아암
66 : 하측 엔드 이펙터 (70) 의 일부로 이루어지는 링크 (제 5 하측 종동 아암)
70 : 하측 엔드 이펙터
73, 74 : 기판 재치부 (하측 반송부)
Claims (5)
- 소정의 회전축을 중심으로 하여 수평면 내에서 회전 가능하게 형성된 제 1, 제 2 및 제 3 구동축과,
상기 제 1 구동축에 고정된 제 1 상측 구동 아암과, 상기 제 1 상측 구동 아암의 하방에 있어서 상기 제 2 구동축에 고정된 제 2 상측 구동 아암과, 상기 제 1 및 제 2 상측 구동 아암의 선단부에 각각 수평면 내에 있어서 회전 가능하게 연결된 제 1 상측 종동 (從動) 아암 및 제 2 상측 종동 아암으로 이루어지는 제 1 상측 평행 크랭크 기구와,
상기 제 1 상측 평행 크랭크 기구의 상방에 배치되고, 상기 제 2 상측 종동 아암과, 당해 제 2 상측 종동 아암의 양 단부에 있어서 각각 수평면 내에 있어서 회전 가능하게 연결된 제 3 상측 종동 아암 및 제 4 상측 종동 아암과, 당해 제 3 상측 종동 아암 및 제 4 상측 종동 아암의 선단부에 각각 수평면 내에 있어서 회전 가능하게 연결된 제 5 상측 종동 아암으로 이루어지는 제 2 상측 평행 크랭크 기구와,
상기 제 5 상측 종동 아암의 선단부에 장착된 상측 반송부를 갖는 상측 반송 기구와,
상기 제 2 상측 구동 아암의 하방에 있어서 상기 제 3 구동축에 고정된 제 1 하측 구동 아암과, 상기 제 2 상측 구동 아암의 하측이고 또한 상기 제 1 하측 구동 아암의 상측에 있어서 상기 제 2 구동축에 상기 제 2 상측 구동 아암에 대해 소정 각도로 고정된 제 2 하측 구동 아암과, 상기 제 1 및 제 2 하측 구동 아암의 선단부에 각각 수평면 내에 있어서 회전 가능하게 연결된 제 1 하측 종동 아암 및 제 2 하측 종동 아암으로 이루어지는 제 1 하측 평행 크랭크 기구와,
상기 제 2 하측 종동 아암과, 당해 제 2 하측 종동 아암의 양 단부에 있어서 각각 수평면 내에 있어서 회전 가능하게 연결된 제 3 하측 종동 아암 및 제 4 하측 종동 아암과, 당해 제 3 하측 종동 아암 및 제 4 하측 종동 아암의 선단부에 각각 수평면 내에 있어서 회전 가능하게 연결된 제 5 하측 종동 아암으로 이루어지는 제 2 하측 평행 크랭크 기구와,
상기 제 5 하측 종동 아암의 선단부에서 상기 제 1 상측 평행 크랭크 기구와 상기 제 2 상측 평행 크랭크 기구 사이의 높이 위치에 형성됨과 함께 다른 부재에 접촉하지 않도록 형성된 하측 반송부를 갖는 하측 반송 기구를 갖고,
상기 상측 반송 기구를 신축시킬 때, 상기 제 2 구동축과 상기 제 3 구동축을 동일 방향으로 회전시키고, 또한, 상기 하측 반송 기구를 신축시킬 때, 상기 제 1 구동축과 상기 제 2 구동축을 동일 방향으로 회전시키도록 구성되어 있는, 반송 로봇. - 제 1 항에 있어서,
상기 상측 반송부 및 상기 하측 반송부가, 각각 두 개의 재치 (載置) 부를 가지고 있는, 반송 로봇. - 진공조와 상기 진공조 내에 마련된 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 반송 로봇을 가지는 진공 장치.
- 삭제
- 삭제
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