KR20130072117A - 로봇의 아암 구조 및 로봇 - Google Patents

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Abstract

로봇의 아암 구조는, 제 1 아암부와, 제 2 아암부와, 워크피스를 유지하는 엔드 이펙터와, 격벽과, 기밀 단자를 구비한다. 제 1 아암부는, 내부에 소정의 구동계를 포함하고, 내부가 대기압 상태로 유지되고, 제 2 아암부는, 내부에 구동계를 포함하지 않는다. 격벽은, 제 1 아암부와 제 2 아암부의 연결부 근방에 마련되고, 제 1 아암부내의 대기압 상태를 감압 상태로부터 격리된다. 또한, 기밀 단자는, 격벽에 마련되고, 대기측 및 감압 상태측을 기밀 상태에서 전기적으로 도통 가능하게 한다.

Description

로봇의 아암 구조 및 로봇{ROBOT ARM STRUCTURE AND ROBOT}
개시된 실시 형태는, 로봇의 아암 구조 및 로봇에 관한 것이다.
종래, 액정용의 유리 기판이나 반도체 웨이퍼 등의 얇은 판형상 워크피스(workpiece)를 스토커(stocker) 등에 출납하는 로봇으로서, 감압 상태로 유지된 챔버(이하, 「진공 챔버」로 기재한다) 내에 설치되는 로봇이 알려져 있다.
또한, 상술의 로봇에 의해 기판을 반송하는 경우에, 반송되는 기판의 상태를 판정하는 센서를, 진공 챔버측에 설치하는 기판 처리 장치가 제안되어 있다(예컨대, 특허 문헌 1 참조).
그리고, 상술의 기판 처리 장치에서는, 기판의 상태를 판정하는 센서가, 기판의 출납이 행해지는 부분 전부에 설치된다.
일본 특허 공개 공보 제2011-210814호
그러나, 종래의 기판 처리 장치에서는, 상기한 바와 같이 복수의 센서를 마련할 필요가 있고, 장치 비용의 삭감이라는 관점으로부터 개선의 여지가 있었다.
실시 형태의 일 태양은, 상기에 비추어 보아서 이루어진 것이며, 장치 비용을 삭감할 수 있는 로봇의 아암 구조 및 로봇을 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시 형태의 일 태양에 따른 감압 상태로 유지되는 진공 챔버에 설치되어서 워크피스를 반송하는 로봇의 아암 구조는, 제 1 아암부와, 제 2 아암부와, 엔드 이펙터와, 격벽과, 기밀 단자와를 구비한다. 제 1 아암부는, 아암 베이스 위에 기단부가 회전 가능하게 연결되고, 내부에 소정의 구동계를 포함하고, 상기 내부가 대기압 상태로 유지되고, 제 2 아암부는, 상기 제 1 아암부의 선단부 위에 기단부가 회전 가능하게 연결되고, 내부에 구동계를 포함하지 않는다. 엔드 이펙터는, 상기 제 2 아암부의 선단부 위에 가동 베이스부을 거쳐서 회전 가능하게 연결되고, 워크피스를 유지한다. 격벽은, 상기 제 1 아암부와 상기 제 2 아암부의 연결부 근방에 마련되고, 상기 제 1 아암부내의 상기 대기압 상태를 상기 감압 상태로부터 격리한다. 또한, 기밀 단자는, 상기 격벽에 마련되고, 상기 대기측 및 상기 감압 상태측을 기밀 상태에서 전기적으로 도통 가능하게 한다.
실시 형태의 일 태양에 의하면, 장치 비용을 삭감할 수 있다.
도 1은, 본 실시 형태에 따른 로봇의 모식 사시도이다.
도 2는, 로봇을 진공 챔버에 설치한 상태를 나타내는 모식 측면도이다.
도 3a는, 케이블의 상태를 나타내는 첫 번째 모식 측면도이다.
도 3b는, 케이블의 상태를 나타내는 두 번째 모식 측면도이다.
도 4는, 기밀 단자를 설명하기 위한 모식 측면도이다.
도 5는, 변형예에 따른 기밀 단자를 나타내는 모식 측면도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본원의 개시하는 로봇의 아암 구조 및 로봇의 실시 형태를 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시 형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
우선, 본 실시 형태에 따른 로봇의 구성에 대해서 도 1을 이용하여 설명한다. 도 1은, 본 실시 형태에 따른 로봇의 모식 사시도이다.
도 1에 도시하는 바와 같이 로봇(1)은, 수평 방향으로 신축하는 2개의 신축 아암을 구비하는 수평 다관절 로봇이다. 구체적으로는, 로봇(1)은, 동체부(胴體部)(10)와, 아암 유닛(20)을 구비한다.
동체부(10)는, 아암 유닛(20)의 하부에 마련되는 유닛이다. 상술의 동체부(10)는, 통형상의 하우징체(11)내에 승강 장치를 구비하고 있고, 상술의 승강 장치를 이용하여 아암 유닛(20)을 연직 방향을 따라서 승강시킨다.
승강 장치는, 예컨대, 모터랑 볼 나사, 볼 너트 등을 포함해서 구성되고, 모터의 회전 운동을 직선 운동으로 변환함으로써 승강 플랜지부(15)를 연직 방향을 따라서 승강시킨다. 이에 따라, 승강 플랜지부(15)위에 고정되는 아암 유닛(20)이 승강한다.
하우징체(11)의 상부에는, 플랜지부(12)가 형성된다. 로봇(1)은, 플랜지부(12)가 진공 챔버에 고정되는 것에 의해, 진공 챔버에 설치되는 상태로 된다. 상술의 점에 대해서는, 도 2를 이용하여 설명한다.
아암 유닛(20)은, 승강 플랜지부(15)를 거쳐서 동체부(10)와 연결하는 유닛이다. 구체적으로는, 아암 유닛(20)은, 아암 베이스(21)와, 제 1 아암부(22)와, 제 2 아암부(23)와, 가동 베이스부(24)와, 보조 아암부(25)를 구비한다.
또한, 본 실시 형태에 따른 로봇(1)은, 제 1 아암부(22), 제 2 아암부(23), 가동 베이스부(24) 및 보조 아암부(25)로 구성되는 신축 아암부를 2세트 구비하는 쌍 팔 로봇에 대해서 설명한다.
그러나, 이에 한정되는 것이 아니고, 로봇(1)은, 신축 아암부가 하나인 한 팔 로봇이라도 좋고, 신축 아암부가 3개 이상 마련되는 로봇이라도 좋다.
아암 베이스(21)는, 승강 플랜지부(15)에 대하여 회전 가능하게 지지된다. 아암 베이스(21)는, 모터나 감속기 등으로 이루어지는 선회 장치를 구비하고 있고, 상술의 선회 장치를 이용하여 회전한다.
구체적으로는, 선회 장치는, 출력축이 동체부(10)에 고정되는 감속기에 대하여 모터의 회전을 전달 벨트 경유로 입력한다. 이에 따라, 아암 베이스(21)는, 감속기의 출력축을 선회축으로서 수평 방향으로 자전한다.
또한, 아암 베이스(21)는, 대기압으로 유지되는 상자형의 수납부를 내부에 구비하고, 상술의 수납부내에, 모터나 감속기, 전달 벨트 등을 구비한다. 이에 따라, 후술하는 바와 같이, 로봇(1)을 진공 챔버 내에서 사용하는 경우라도, 구리스 등의 윤활유의 건조를 방지하는 것도 가능한 외에, 먼지 발생에 의해 진공 챔버 내가 오염되는 것을 방지할 수 있다.
아암 베이스(21)의 상부에는, 제 1 아암부(22)의 기단부가, 후술하는 제 1 감속기를 거쳐서 회전 가능하게 연결된다. 이 제 1 아암부(22)는, 대기압으로 유지되는 상자형의 수납부를 내부에 구비하고 있다. 또한, 제 1 아암부(22)의 선단부의 상부에는, 제 2 아암부(23)의 기단부가, 후술하는 제 2 감속기를 거쳐서 회전 가능하게 연결된다. 또한, 제 2 아암부(23)는, 아암 베이스(21)와는 달리, 전체가 감압 환경에 노출된다.
그리고, 제 2 아암부(23)의 선단부에는, 가동 베이스부(24)가 회전 가능하게 연결된다. 가동 베이스부(24)는, 얇은 판형상 워크피스를 유지하기 위한 엔드 이펙터(24a)를 상부에 구비하고, 제 1 아암부(22) 및 제 2 아암부(23)의 회전 동작에 따라 직선적으로 이동한다. 또한, 이하에서는, 얇은 판형상 워크피스를 단순히 기판으로 기재하지만, 기판은, 액정용의 유리 기판이라도 좋고, 반도체 웨이퍼이라도 좋다.
여기에서, 기판을 탑재 이송할 때, 종래에는 진공 챔버 내에 마련되는 센서에 의해 기판의 유무를 판정하고 있었다. 또한, 종래에는 진공 챔버 내에서 기판의 출납이 행해지는 부분 전부에 센서를 마련할 필요가 있어, 장치가 고가로 된다.
또한, 센서가 마련된 위치까지 제 2 아암부(23)가 복귀된 상태에서 기판의 유무를 판정하지만, 도 1에 나타내는 것 같은 쌍 팔 로봇의 경우에는, 한 쌍의 엔드 이펙터(24a)는 각각 상하로 중첩하는 상태가 되어 있다.
따라서, 종래의 로봇은, 기판의 유무를 판정할 때에, 상측의 엔드 이펙터(24a)에 탑재된 기판인지, 하측의 엔드 이펙터(24a)에 탑재된 기판인지의 판정까지는 판정할 수 없다.
여기서, 본 실시 형태에 따른 로봇(1)에서는, 기판의 유무를 검지하는 센서(S)를 각 엔드 이펙터(24a)에 마련하는 것으로 했다. 이렇게 함으로써, 본 실시 형태에 따른 로봇(1)에서는, 장치 비용을 삭감할 수 있는 동시에 어느 쪽의 엔드 이펙터(24a)에 기판이 탑재되어 있는지를 정확하게 판정할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따른 로봇(1)에서는, 기판을 엔드 이펙터(24a)에 탑재하는 순간에 센서(S)에 의해 기판의 유무를 검지할 수 있으므로, 배치 실패로 인하여 낙하 직전 상태의 기판을 탑재 이송하고 있을 때에 기판이 낙하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 로봇(1)은, 제 1 아암부(22) 및 제 2 아암부(23)에 내포되는 케이블(60)(도 3a 참조)경유로, 센서(S)에 전류를 공급한다. 또한, 상술의 케이블의 배선에 따른 상세한 것은 도 3을 이용하여 후술한다.
로봇(1)은, 제 1 아암부(22) 및 제 2 아암부(23)를 동기적으로 동작시키는 것으로, 엔드 이펙터(24a)를 직선적으로 이동시킨다. 구체적으로는, 로봇(1)은, 제1 감속기 및 제2 감속기의 쌍방을 하나의 모터를 이용하여 회전시키는 것으로, 제 2 아암부(23)를 제 1 아암부(22)와 동기해서 동작시킨다.
또한, 로봇(1)은, 제 1 아암부(22)에 따른 제 2 아암부(23)의 회전량이 아암 베이스(21)에 대한 제 1 아암부(22)의 회전량의 2배가 되도록, 제 1 아암부(22) 및 제 2 아암부(23)를 회전시킨다.
예컨대, 로봇(1)은, 제 1 아암부(22)가 아암 베이스(21)에 대하여 α도 회전한 경우에, 제 2 아암부(23)가 제 1 아암부(22)에 대하여 2α도 회전하도록 제 1 아암부(22) 및 제 2 아암부(23)를 회전시킨다. 이에 따라, 로봇(1)은, 엔드 이펙터(24a)를 직선적으로 이동시킬 수 있다.
제 1 감속기, 제 2 감속기, 모터, 전달 벨트와 같은 구동 장치는, 진공 챔버 내의 오염 방지 등의 관점으로부터, 대기압으로 유지되는 제 1 아암부(22)의 내부에 수납된다.
보조 아암부(25)는, 이동 중의 엔드 이펙터(24a)가 항상 일정한 방향을 향하도록, 제 1 아암부(22) 및 제 2 아암부(23)의 회전 동작과 연동해서 가동 베이스부(24)의 회전을 규제하는 링크 기구이다.
구체적으로는, 보조 아암부(25)는, 제 1 링크부(25a)와, 중간 링크부(25b)와, 제 2 링크부(25c)를 구비한다.
제 1 링크부(25a)는, 기단부가 아암 베이스(21)에 대하여 회전 가능하게 연결되고, 선단부에 있어서 중간 링크부(25b)의 선단부와 회전 가능하게 연결된다. 또한, 중간 링크부(25b)는, 기단부가 제 1 아암부(22)와 제 2 아암부(23)의 연결축과 동축상에 축지지되고, 선단부가 제 1 링크부(25a)의 선단부와 회전 가능하게 연결된다.
제 2 링크부(25c)는, 기단부에 있어서 중간 링크부(25b)와 회전 가능하게 연결되고, 선단부에 있어서 가동 베이스부(24)의 기단부와 회전 가능하게 연결된다. 또한, 가동 베이스부(24)는, 선단부에 있어서 제 2 아암부(23)의 선단부와 회전 가능하게 연결되고, 기단부에 있어서 제 2 링크부(25c)와 회전 가능하게 연결된다.
제 1 링크부(25a)는, 아암 베이스(21), 제 1 아암부(22) 및 중간 링크부(25b)와 함께 제 1 평행 링크 기구를 형성한다. 즉, 제 1 아암부(22)가 기단부를 중심으로 해서 회전하면, 제 1 링크부(25a)는 제 1 아암부(22)와 평행한 상태를 유지하면서 회전한다. 또한, 중간 링크부(25b)는, 평면시에 있어서 아암 베이스(21)와 제 1 아암부(22)의 연결축과 아암 베이스(21)와 제 1 링크부(25a)의 연결축을 연결하는 가상의 연결선과 평행한 상태를 유지하면서 회전한다.
또한, 제 2 링크부(25c)는, 제 2 아암부(23), 가동 베이스부(24) 및 중간 링크부(25b)와 함께 제 2 평행 링크 기구를 형성한다. 즉, 제 2 아암부(23)가 기단부를 중심으로 해서 회전하면, 제 2 링크부(25c) 및 가동 베이스부(24)가, 각각 제 2 아암부(23) 및 중간 링크부(25b)와 평행한 상태를 유지하면서 회전한다.
중간 링크부(25b)는, 제 1 평행 링크 기구에 의해 상술의 연결선과 평행한 상태를 유지하면서 회전한다. 이 때문에, 제 2 평행 링크 기구의 가동 베이스부(24)도 상술의 연결선과 평행한 상태를 유지하면서 회전한다. 그 결과, 가동 베이스부(24)의 상부에 장착되는 엔드 이펙터(24a)는, 상술의 연결선과 평행한 상태를 유지하면서 직선적으로 이동하는 것이 된다.
이렇게, 로봇(1)은, 보조 아암부(25)에 의해 아암 전체의 강성을 높일 수 있기 때문에, 엔드 이펙터(24a)의 동작시의 진동을 저감할 수 있다. 따라서, 엔드 이펙터(24a)의 동작시의 진동에 기인하는 먼지 발생도 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따른 로봇(1)은, 제 1 아암부(22), 제 2 아암부(23), 가동 베이스부(24) 및 보조 아암부(25)로 구성되는 신축 아암부를 2세트 구비한다. 이 때문에, 로봇(1)은, 예컨대, 한 쪽의 신축 아암부를 이용하여 한 반송 위치로부터 기판을 취출하면서, 다른 쪽의 신축 아암부을 이용하여 상술의 반송 위치에 새로운 기판을 반입하는 등, 2개의 작업을 동시에 평행하게 행할 수 있다.
다음으로, 로봇(1)을 진공 챔버에 설치한 상태에 대해서 도 2를 이용하여 설명한다. 도 2는, 로봇(1)을 진공 챔버에 설치한 상태를 나타내는 모식 측면도이다.
도 2에 도시하는 바와 같이 로봇(1)은, 동체부(10)에 형성되는 플랜지부(12)가, 진공 챔버(30)의 바닥부에 형성되는 개구부(31)의 가장자리부에 대하여 시일 부재을 거쳐서 고정된다. 이에 따라, 진공 챔버(30)는 밀폐된 상태가 되고, 진공 펌프 등의 감압 장치에 의해 내부가 감압 상태로 유지된다. 또한, 동체부(10)의 하우징체(11)는, 진공 챔버(30)의 하부로부터 돌출하고 있고, 진공 챔버(30)를 지지하는 지지부(35)내의 공간에 위치한다.
로봇(1)은, 진공 챔버(30)내에 있어서 기판의 반송 작업을 행한다. 예컨대, 로봇(1)은, 제 1 아암부(22) 및 제 2 아암부(23)를 이용해서 엔드 이펙터(24a)를 직선적으로 이동시키는 것으로, 도시하지 않는 게이트 밸브를 거쳐서 진공 챔버(30)와 접속되는 다른 진공 챔버로부터 기판을 취출한다.
계속하여, 로봇(1)은, 엔드 이펙터(24a)를 복귀시킨 후에, 선회축(O)을 중심으로 아암 베이스(21)를 수평 방향으로 회전시킴으로써, 기판의 반송처가 되는 다른 진공 챔버에 대하여 아암 유닛(20)을 대향시킨다. 그리고, 로봇(1)은, 제 1 아암부(22) 및 제 2 아암부(23)를 이용해서 엔드 이펙터(24a)를 직선적으로 이동시킴으로써, 기판의 반송처가 되는 다른 진공 챔버에 기판을 반입한다.
진공 챔버(30)는, 로봇(1)의 형상에 맞추어 형성된다. 예컨대, 도 2에 도시하는 바와 같이 진공 챔버(30)에는, 저면에 오목부가 형성되어 있고, 상술의 오목부에 대하여, 아암 베이스(21)나 승강 플랜지부(15)와 같은 로봇(1)의 부위가 수납된다. 이렇게, 진공 챔버(30)를 로봇(1)의 형상에 맞추어 형성함으로써, 챔버 내의 용적을 작게 할 수 있다. 따라서, 진공 챔버(30)의 감압 상태를 용이하게 유지하는 것이 가능해진다.
다음으로, 센서(S)의 신호선 및 전원선(이하, 단순히 「케이블」로 기재한다)의 배선에 따른 상세를 도 3a 및 도 3b를 이용하여 설명한다. 도 3a 및 도 3b는, 케이블(60)의 상태를 나타내는 모식 측면도이다.
우선, 도 3a에 도시하는 바와 같이 엔드 이펙터(24a)에 마련되는 센서(S)에는, 케이블(60)이 접속되어 있다. 상술의 케이블(60)은, 가동 베이스부(24)와 제 2 아암부(23)의 선단부가 연결되어 있는 연결부를 통하여, 제 2 아암부(23)내에 배선된다.
또한, 케이블(60)은, 제 1 아암부(22)와 제 2 아암부(23)의 연결부에 마련되는 기밀 단자(50)에 각 선마다에 접속된다.
기밀 단자(50)라는 것은, 감압 상태로 유지되는 제 2 아암부(23)와, 대기압으로 유지되는 제 1 아암부(22)와의 사이의 격벽(56)에 마련되고, 쌍방을 격리하고, 케이블(60)을 각 분위기 사이에서 전기적으로 접속하기 위한 커넥터이다. 이에 따라, 제 2 감속기(52)의 중공의 구동축이 회전해도, 제 2 아암부(23) 및 제 2 감속기(52) 내부의 기밀성을 서로 유지할 수 있다. 또한, 기밀 단자(50)의 상세에 대해서는 도 4를 이용하여 후술한다.
기밀 단자(50)에 접속되는 케이블(60)은, 제2 감속기(52)의 중공의 구동축에 있어서의 중공 영역을 통하여, 제 1 아암부(22)내에 배선된다. 그리고, 케이블(60)은, 제 1 아암부(22)의 기단부의 회전축 중심을 통하여 아암 베이스(21)까지 배선된다(도시하지 않음).
또한, 여기에서, 제 2 감속기(52)의 중공의 구동축에 있어서의 중공 영역의 상세에 대해서 도 3b를 이용하여 설명한다.
도 3b에 도시하는 바와 같이 제 2 감속기(52)의 출력축(52b)에는, 통형상의 보호 파이프(57)의 상단부가 고정되어 있다. 보호 파이프(57)는, 제 2 감속기(52)의 출력축(52b)을 거쳐서 제 2 아암부(23)에 제 1 아암부(22)에 대하여 회전 가능하게 연결된다.
또한, 보호 파이프(57)는, 중간 정도의 내측에 구비되는 오일 시일(58)을 거쳐서 회전 가능하게 지지된다. 또한, 제 2 감속기(52)의 입력축(52a)과 출력축(52b)은 감속기어 등(도시하지 않음)을 거쳐서 회전 가능하게 연결된다.
또한, 보호 파이프(57)는, 제 2 감속기(52)의 입력축(52a)에 회전 가능하게 연결되는 풀리(55)의 중공의 구동축 및 입력축(52a)에 있어서의 각각의 중공 영역의 내벽에 접하고 있지 않다.
이렇게, 보호 파이프(57)는, 제 2 감속기(52)의 입력축(52a)에 비접촉으로 관통하도록 연신한다. 그리고, 기밀 단자(50)에 접속되는 케이블(60)은, 제 2 감속기(52)의 출력축(52b) 및 보호 파이프(57)의 중공 영역을 통하여, 제 1 아암부(22)내에 배선된다.
이렇게, 본 실시 형태에 따른 로봇(1)에서는, 제 2 아암부(23)와 함께 회전하는 제 2 감속기(52)의 출력축(52b) 및 보호 파이프(57)의 각 중공 영역에 케이블(60)을 통과시키는 것으로 했다.
이에 따라, 본 실시 형태에 따른 로봇(1)에서는, 고속으로 회전하는 제 2 감속기(52)의 입력축(52a)이나 풀리(55)와 케이블(60)이 마찰하는 것을 방지하는 동시에 케이블(60)이 꼬이는 일 없이 안전하게 배선된다.
도 3a의 설명으로 되돌아와서, 제 1 아암부(22)내에는, 모터(53)가 마련되고, 제 1 아암부(22)의 기단부에는 제 1 감속기(51)가, 제 1 아암부(22)의 선단부에는 제 2 감속기(52)가 마련된다. 제 1 감속기(51)와 모터(53)와의 사이 및 제 2 감속기(52)와 모터(53)와의 사이에는, 전달 벨트(54a, 54b)를 구비한다.
모터(53)의 구동력을 제 1 감속기(51)의 입력축에 전달하는 전달 벨트(54a)와 제 2 감속기(52)의 입력축에 전달하는 전달 벨트(54b)의 쌍방을 모터(53)의 출력축에 대하여 걸치고, 하나의 모터(53)의 구동력을 2개의 감속기에 전달시킨다.
이렇게, 제 1 감속기(51), 제2 감속기(52), 모터(53), 전달 벨트(54a, 54b)와 같은 구동 장치는, 대기압으로 유지되는 제 1 아암부(22)내에 수납된다. 또한, 로봇(1)은 진공 챔버(30)내에서 사용된다.
이 때문에, 제 1 아암부(22)는, 진공 챔버(30)내의 감압 상태를 유지하기 위해서 기밀성을 필요로 한다. 따라서, 제 1 아암부(22)는, 제 2 아암부(23)나 보조 아암부(25)보다도 굵게 형성되는 것이 된다.
제 1 아암부(22)는, 제 2 아암부(23)나 보조 아암부(25)보다도 굵게 형성하고, 고기밀(高氣密)이 되도록 하는 구성으로 했으므로, 로봇(1)을 진공 챔버(30)내에서 사용하는 경우라도, 그리스 등의 윤활유의 건조를 방지하는 것도 가능하다. 또한, 로봇(1)은, 제 1 아암부(22)내의 구동 장치에 의한 먼지 발생에 의해 제 2 아암부(23)내 및 진공 챔버(30)내가 오염되는 것을 방지할 수 있다.
이렇게, 로봇(1)은, 보조 아암부(25)가 아니라 제 1 아암부(22)나 제 2 아암부(23)에 케이블(60)을 배선함으로써, 감압 환경에 노출되는 보조 아암부(25)와 같은 좁은 공간에 케이블(60)을 배선할 필요가 없다. 또한, 로봇(1)은, 보조 아암부(25)나 케이블(60)로부터의 가스 방출을 억제할 수 있다.
또한, 제 2 아암부(23)의 기단부 상면에는 커버부(23a)가 마련되어 있고, 커버부(23a)를 분리하는 것에 의해 유저에 의한 기밀 단자(50)나 케이블(60)의 정비 작업을 행할 수 있다.
다음으로, 기밀 단자(50)의 상세에 대해서 도 4를 이용하여 설명한다. 도 4는, 기밀 단자(50)를 설명하기 위한 모식 측면도이다.
도 4에 도시하는 바와 같이 기밀 단자(50)는, 감압 상태로 유지되는 공간(이하, 「진공측」으로 기재한다)과 대기압으로 유지되는 공간(이하, 「대기측」으로 기재한다)과의 분위기 사이에 마련되고, 격벽(56)의 구멍부에 고기밀하게 배치된다. 또한, 여기에서는, 기밀 단자(50) 상부를 진공측(101), 하부를 대기측(102)으로 하여 설명한다.
예컨대, 도 4에 나타내는 것 같이, 기밀 단자(50)를 볼트에 의해 격벽(56)에 시일제를 거쳐서 고정시킨다. 또한, 기밀성을 높이기 위해서, 격벽(56)과 기밀 단자(50)와의 사이에 O링을 장전시켜도 좋다(도시하지 않음).
기밀 단자(50)는, 진공측(101) 및 대기측(102)에 한 쌍의 핀(50a, 50b)이 마련되고, 각 핀(50a, 50b)은, 센서(S)의 신호선 및 전원선 등에 대응하고, 각 분위기 사이에서 전기적으로 접속된다. 또한, 여기에서는, 3핀 타입에 대해서 나타냈지만, 핀의 개수는, 배선하는 케이블(60)에 포함되는 각 선의 수에 의해 다르다.
케이블(60)선단에 마련되는 케이블측 단자(60a)는, 오목부가 형성되어 있고, 케이블측 단자(60a)를 기밀 단자(50)의 핀(50b) 방향(도 4의 화살표 방향)으로 장전시킴으로써 상술의 오목부에 대하여, 각 핀(50b)을 수납할 수 있다.
이렇게, 감압 환경에 노출되는 제 2 아암부(23)와, 대기압으로 유지되는 제 1 아암부(22)와의 사이의 격벽(56)에 기밀 단자(50)를 마련함으로써, 제 2 아암부(23) 및 제 2 감속기(52) 내부의 기밀성을 서로 유지할 수 있다.
또한, 여기에서는, 제 2 아암부(23)와 제 2 감속기(52)의 연결부 내의 영역에 기밀 단자(50)를 마련하는 것으로 했다. 그러나, 이에 한정되는 것이 아니라, 제 2 아암부(23) 및 제 2 감속기(52) 내부의 기밀성을 서로 유지하는 것 같은 설치 장소라면 좋다. 예컨대, 도 5에 도시하는 바와 같이 로봇(1)은, 제 2 감속기(52)의 중공의 구동축에 있어서의 중공 영역에 기밀 단자(50)를 마련해도 좋다.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 로봇은, 제 1 아암부와 제 2 아암부의 연결부에 마련되는 격벽에 기밀 단자를 마련하고, 제 2 감속기의 중공의 구동축에 있어서의 중공 영역에 케이블을 통과시키는 것으로 했다. 이에 따라, 본 실시 형태에 따른 로봇에서는, 고속으로 회전하는 제 2 감속기의 입력측과 케이블이 마찰하는 것을 방지하는 동시에, 케이블이 꼬이는 일 없이 안전하게 배선된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 기판의 유무를 검지하는 센서S를 엔드 이펙터에 마련하는 것으로 했다. 이렇게 함으로써, 본 실시 형태에 따른 로봇은, 장치 비용을 삭감할 수 있는 동시에, 기판을 탑재한 순간에 기판의 유무를 판정할 수 있다.
다른 효과나 변형예는, 당업자에 의해 용이하게 도출될 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 보다 광범위한 형태는, 이상과 같이 나타내고 또한 기술한 특정의 상세 및 대표적인 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 첨부의 특허 청구의 범위 및 그 균등물에 의해 정의되는 총괄적인 발명의 개념의 정신 또는 범위로부터 일탈하는 일 없이, 여러 가지 변경이 가능하다.
1: 로봇 10: 동체부
11: 하우징체 12: 플랜지부
15: 승강 플랜지부 20: 아암 유닛
21: 아암 베이스 22: 제 1 아암부
23: 제 2 아암부 23a: 커버부
24: 가동 베이스부 24a: 엔드 이펙터
25: 보조 아암부 25a: 제 1 링크부
25b: 중간 링크부 25c: 제 2 링크부
30: 진공 챔버 35: 지지부
50: 기밀 단자 51: 제 1 감속기
52: 제 2 감속기 52a: 입력축
52b: 출력축 53: 모터
54a, 54b: 전달 벨트 55: 풀리
56: 격벽 57: 보호 파이프
58: 오일 시일 60: 케이블
60a: 케이블측 단자 101: 진공측
102: 대기측

Claims (9)

  1. 감압 상태로 유지되는 진공 챔버에 설치되어서 워크피스를 반송하는 로봇의 아암구조에 있어서,
    로봇의 아암 베이스 위에 기단부가 회전 가능하게 연결되고, 내부에 소정의 구동계를 포함하고, 상기 내부가 대기압 상태로 유지되는 제 1 아암부와,
    상기 제 1 아암부의 선단부 위에 기단부가 회전 가능하게 연결되고, 내부에 구동계를 포함하지 않는 제 2 아암부와,
    상기 제 2 아암부의 선단부 위에 가동 베이스부를 거쳐서 회전 가능하게 연결되고, 워크피스를 유지하는 엔드 이펙터와,
    상기 제 1 아암부와 상기 제 2 아암부의 연결부 근방에 마련되고, 상기 제 1 아암부내의 상기 대기압 상태를 상기 감압 상태로부터 격리하는 격벽과,
    상기 격벽에 마련되고, 상기 대기측 및 상기 감압 상태측을 기밀 상태에서 전기적으로 도통 가능하게 하는 기밀 단자를 구비하는 것을 특징으로 하는 로봇의 아암 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 아암부는,
    상기 제 2 아암부를 구동하는 중공의 구동축을 구비하는 감속기를 구비하고,
    상기 격벽은,
    상기 중공의 구동축에 있어서의 중공 영역 또는 상기 중공 영역과 연통하는 상기 제 2 아암부측의 폐공간에 마련되고,
    상기 제 1 아암부에 내포되는 케이블이 상기 중공 영역을 경유하여 상기 기밀 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 로봇의 아암 구조.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 엔드 이펙터는,
    소정의 센서를 구비하고,
    상기 센서의 케이블이 상기 제 2 아암부를 경유해서 상기 기밀 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 로봇의 아암 구조.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 엔드 이펙터는,
    소정의 센서를 구비하고,
    상기 센서의 케이블이 상기 제 2 아암부를 경유해서 상기 기밀 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 청구항 2에 기재된 로봇의 아암 구조.
  5. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 중공의 구동축과 동축상에 축지지되는 중간 링크부와,
    상기 제 1 아암부와 상기 중간 링크부와 상기 아암 베이스와의 사이에서 제 1 평행 링크 기구를 형성하는 제 1 링크부와,
    상기 제 2 아암부와 상기 중간 링크부와 상기 가동 베이스부와의 사이에서 제 2 평행 링크 기구를 형성하는 제 2 링크부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 로봇의 아암 구조.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 아암부는, 상기 제 2 아암부나, 상기 제 1 링크부 및 상기 제 2 링크부보다도 굵게 형성되는 것을 특징으로 하는 로봇의 아암 구조.
  7. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 구동축의 내벽에 고정되고, 상기 감속기 내에 상기 구동축과 동축상에 배치되는 중공의 입력축의 중공 영역을, 해당 입력축과 비접촉으로 관통하도록 연신하는 보호 파이프를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 로봇의 아암 구조.
  8. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 아암 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 로봇.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 아암 베이스는,
    연직 방향으로 연장하는 선회축을 중심으로 해서 회전하는 선회부를 구비하는 것을 특징으로 하는 로봇.
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