KR20160041906A - 산업용 로봇 - Google Patents

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KR20160041906A
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야스유키 기타하라
도시미치 가자마
다모츠 구리바야시
마사요시 사이치
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니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤
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Abstract

일정 방향으로 배열되는 복수의 FOUP와 반도체 웨이퍼 처리 장치의 사이에서 반도체 웨이퍼를 반송함과 함께 EFEM의 일부를 구성하는 산업용 로봇에 있어서, 로봇 본체를 승강시키는 승강 기구가 로봇 본체의 외부에 배치되어 있어도, 복수의 FOUP의 배열 방향과 상하 방향에 직교하는 방향에 있어서, EFEM을 소형화하는 것이 가능한 산업용 로봇을 제공한다. 산업용 로봇(1)에서는, 아암(16)이 줄어들어서 복수의 아암부(18 내지 20) 및 핸드(14, 15)가 상하 방향으로 겹쳐 있는 산업용 로봇(1)의 대기 상태에 있어서, 아암(16)의 일부는, 로봇 본체(3)의 본체부(17)보다도 Y2 방향측에 배치되어 있다. 또한, 산업용 로봇(1)에서는, 로봇 본체(3)를 승강시키는 승강 기구(4)에 본체부(17)가 고정됨과 함께, 승강 기구(4)는 본체부(17)의 Y2 방향측에 배치되어 있다.

Description

산업용 로봇{INDUSTRIAL ROBOT}
본 발명은 EFEM(Equipment Front End Module)의 일부를 구성함과 함께 FOUP(Front Open Unified Pod)와 반도체 웨이퍼 처리 장치의 사이에서 반도체 웨이퍼를 반송하는 산업용 로봇에 관한 것이다.
종래, EFEM의 일부를 구성함과 함께 FOUP(또는 복수의 FOUP)와 반도체 웨이퍼 처리 장치의 사이에서 반도체 웨이퍼를 반송하는 산업용 로봇이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1에 기재된 산업용 로봇은, 반도체 웨이퍼가 탑재되는 2개의 핸드와, 2개의 핸드가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 아암과, 아암의 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 본체부를 구비하고 있다. 아암은, 본체부에 그 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 제1 아암과, 제1 아암의 선단측에 그 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 제2 아암과, 제2 아암의 선단측에 그 기단부측이 회동 가능하게 연결됨과 함께 그 선단측에 핸드가 회동 가능하게 연결되는 제3 아암으로 구성되어 있다. 본체부의 내부에는, 제1 아암을 승강시키는 아암 승강 기구가 수용되어 있다.
일본 특허 공개 제2011-230256호 공보
FOUP는, SEMI(Semiconductor Equipment and Materials Institute) 규격에 기초하여 제조되고 있으며, FOUP의 높이는, 일정한 치수로 되어 있다. 한편, 반도체 웨이퍼 처리 장치에 관해서는, 특정한 규격이 정해져 있지 않으며, 반도체 웨이퍼 처리 장치의 높이는 임의로 설정되어 있다. 그로 인해, 반도체 웨이퍼 처리 장치의 사양에 따라서는, 아암 승강 기구의 승강량이 부족하여, 특허문헌 1에 기재된 산업용 로봇을 그대로 EFEM에서 사용할 수 없는 경우가 있다.
이 경우, 본체부의 내부에 배치되는 아암 승강 기구의 구성을 변경하여, 아암 승강 기구의 승강량을 크게 하면 된다. 그러나, 아암 승강 기구의 승강량을 크게 하는 경우, 본체부 전체의 구성을 재검토해야 할 우려가 있어 산업용 로봇의 설계가 번잡해진다. 또한, 아암 승강 기구의 승강량을 크게 하는 경우에는, 반도체 웨이퍼 처리 장치의 높이에 따라서 아암 승강 기구의 승강량이 서로 다른 복수 종류의 산업용 로봇을 제조할 필요가 발생하기 때문에, 산업용 로봇의 제조 비용이 늘어날 우려가 있다.
한편, 본체부의 내부에 배치되는 아암 승강 기구의 승강량이 부족한 경우에, 특허문헌 1에 기재된 산업용 로봇 그 자체를 승강시키는 승강 기구를 산업용 로봇의 외부에 설치하면, 전술한 문제를 해소할 수는 있다. 그러나, 산업용 로봇의 외부에 승강 기구를 설치하는 경우에는, EFEM이 대형화될 우려가 있다.
따라서, 본 발명의 제1 과제는, 일정 방향으로 배열되는 복수의 FOUP와 반도체 웨이퍼 처리 장치의 사이에서 반도체 웨이퍼를 반송함과 함께 EFEM의 일부를 구성하는 산업용 로봇에 있어서, 로봇 본체를 승강시키는 승강 기구가 로봇 본체의 외부에 배치되어 있어도, 복수의 FOUP의 배열 방향과 상하 방향에 직교하는 방향에 있어서, EFEM을 소형화하는 것이 가능한 산업용 로봇을 제공하는 데 있다.
다음으로, 본체부의 내부에 배치되는 아암 승강 기구의 승강량이 부족한 경우에, 특허문헌 1에 기재된 산업용 로봇 그 자체를 승강시키는 승강 기구를 산업용 로봇의 외부에 설치하면, 전술한 문제를 해소할 수는 있다. 이 경우, 산업용 로봇을 상하 방향으로 구동하기 위한 승강 기구의 구동부나, 산업용 로봇을 상하 방향으로 안내하기 위한 승강 기구의 가이드부를 하우징의 내부에 수용하면, 이 구동부나 가이드부로부터 발생하는 먼지가 EFEM의 내부로 유출되는 것을 억제하는 것은 가능해진다. 그러나, 승강 기구의 구동부나 가이드부가 하우징의 내부에 수용되어도, 구동부나 가이드부로부터 발생하는 먼지가 산업용 로봇과 승강 기구의 연결 부분으로부터 EFEM의 내부로 유출되어, EFEM의 내부의 클린도를 확보하지 못하게 될 우려가 있다.
따라서, 본 발명의 제2 과제는, EFEM의 일부를 구성하는 산업용 로봇에 있어서, 로봇 본체를 승강시키는 승강 기구가 로봇 본체의 외부에 배치되어 있어도, 승강 기구의 구동부나 가이드부로부터 발생하는 먼지가, 로봇 본체와 승강 기구의 연결 부분으로부터 EFEM의 내부로 유출되는 것을 효과적으로 억제하는 것이 가능한 산업용 로봇을 제공하는 데 있다.
상기한 제1 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 산업용 로봇은, 일정 방향으로 배열되는 복수의 FOUP와 반도체 웨이퍼 처리 장치의 사이에서 반도체 웨이퍼를 반송함과 함께 EFEM의 일부를 구성하는 산업용 로봇에 있어서, 로봇 본체와, 로봇 본체의 외부에 배치되고 로봇 본체를 승강시키는 승강 기구를 구비하고, 로봇 본체는, 반도체 웨이퍼가 탑재되는 핸드와, 서로 상대 회동 가능하게 연결되는 복수의 아암부에 의해 구성되고 핸드가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 아암과, 아암의 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 본체부와, 아암을 승강시키는 아암 승강 기구를 구비하고, 복수의 FOUP의 배열 방향을 제1 방향이라 하고, 상하 방향과 제1 방향에 직교하는 방향을 제2 방향이라 하고, 제2 방향의 한쪽을 제3 방향이라 하고, 제2 방향의 다른 쪽을 제4 방향이라 하면, 상하 방향으로부터 보았을 때, 본체부에 대한 아암의 기단부측의 회동 중심은, 본체부의 중심보다도 제3 방향측에 배치되고, 아암이 줄어들어 복수의 아암부 및 핸드가 상하 방향으로 겹쳐 있는 산업용 로봇의 대기 상태에 있어서, 아암의 일부는, 본체부보다도 제4 방향측에 배치되고, 승강 기구에는, 본체부가 고정되고, 승강 기구는, 본체부의, 제1 방향의 양측 중 적어도 어느 한쪽, 및/또는, 본체부의, 제4 방향측에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 산업용 로봇에서는, 아암이 줄어들어 복수의 아암부 및 핸드가 상하 방향으로 겹쳐 있는 산업용 로봇의 대기 상태에 있어서, 아암의 일부는, 로봇 본체의 본체부보다도 제4 방향측에 배치되어 있다. 또한, 본 발명에서는, 로봇 본체를 승강시키는 승강 기구에 로봇 본체의 본체부가 고정됨과 함께, 이 승강 기구는, 본체부의, 제1 방향의 양측 중 적어도 어느 한쪽, 및/또는, 본체부의, 제4 방향측에 배치되어 있다. 그로 인해, 본 발명에서는, 산업용 로봇의 제3 방향측의 측면을, EFEM의 하우징의 제3 방향측의 측면에 가깝게 한 상태에서, EFEM의 하우징의 내부에 산업용 로봇을 배치하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 발명에서는, 로봇 본체를 승강시키는 승강 기구가 로봇 본체의 외부에 배치되어 있어도, 복수의 FOUP의 배열 방향(제1 방향)과 상하 방향에 직교하는 제2 방향에 있어서, EFEM을 소형화하는 것이 가능해진다.
본 발명에 있어서, 아암은, 아암부로서, 그 기단부측이 본체부에 회동 가능하게 연결되는 제1 아암부를 구비하고, 승강 기구는, 상하 방향으로부터 보았을 때, 본체부에 대한 제1 아암부의 회동 영역 내에 수용되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 제2 방향에 있어서의 EFEM의 하우징의 폭을, 승강 기구의 크기를 고려하지 않고, 본체부에 대한 제1 아암부의 회전 반경에 기초하여 설정하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 제2 방향에 있어서, EFEM을 보다 소형화하는 것이 가능해진다.
본 발명에 있어서, 본체부는, 상하 방향으로부터 보았을 때의 형상이 제1 방향에 평행한 측면을 갖는 대략 직사각형 형상 또는 대략 정사각형 형상이 되도록 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 산업용 로봇의 제3 방향측의 측면을, EFEM의 하우징의 제3 방향측의 측면에 보다 가깝게 한 상태에서, EFEM의 하우징의 내부에 산업용 로봇을 배치하는 것이 가능해진다. 따라서, 제2 방향에 있어서, EFEM을 보다 소형화하는 것이 가능해진다.
본 발명에 있어서, 승강 기구에는, 본체부의, 제4 방향측의 측면이 부착되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 제1 방향에 있어서, 산업용 로봇을 소형화하는 것이 가능해진다.
다음으로, 상기의 제2 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 산업용 로봇은, EFEM의 일부를 구성함과 함께 FOUP와 반도체 웨이퍼 처리 장치의 사이에서 반도체 웨이퍼를 반송하는 산업용 로봇에 있어서, 로봇 본체와, 로봇 본체의 외부에 배치되고 로봇 본체를 승강시키는 승강 기구를 구비하고, 로봇 본체는, 반도체 웨이퍼가 탑재되는 핸드와, 핸드가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 아암과, 아암의 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 본체부와, 아암을 승강시키는 아암 승강 기구를 구비하고, 승강 기구는, 상하 방향으로 로봇 본체를 구동하기 위한 구동부와, 상하 방향으로 로봇 본체를 안내하기 위한 가이드 레일과, 가이드 레일에 걸림 결합하여 상하 방향으로 슬라이드하는 가이드 블록과, 구동부, 가이드 레일 및 가이드 블록이 수용되는 하우징과, 하우징의 외부에 배치되는 로봇 본체와 가이드 블록을 연결하기 위한 연결 부재를 구비하고, 하우징은, 가이드 블록과 본체부의 사이에 배치되는 평판 형상의 커버를 구비하고, 커버에는, 상하 방향으로 가늘고 긴 슬릿 형상의 관통 구멍이, 연결 부재의 상하 방향으로의 이동이 가능하게 되도록 형성되고, 연결 부재에는, 관통 구멍에 배치되는 관통 구멍 통과부가 형성되고, 커버의 두께 방향과 상하 방향에 직교하는 관통 구멍의 폭 방향에 있어서의 관통 구멍 통과부의 폭 및 관통 구멍의 폭은, 관통 구멍의 폭 방향에 있어서의 가이드 블록의 폭보다도 좁게 되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 산업용 로봇에서는, 승강 기구의 일부를 구성하는 구동부와 가이드 레일과 가이드 블록이 하우징에 수용되어 있다. 또한, 본 발명에서는, 가이드 블록과 로봇 본체의 본체부의 사이에, 하우징의 일부를 구성하는 평판 형상의 커버가 배치되고, 이 커버에, 상하 방향으로 가늘고 긴 슬릿 형상의 관통 구멍이 형성되어 있다. 또한, 본 발명에서는, 로봇 본체와 가이드 블록을 연결하기 위한 연결 부재에, 관통 구멍에 배치되는 관통 구멍 통과부가 형성되고, 관통 구멍의 폭 방향에 있어서의 관통 구멍 통과부의 폭 및 관통 구멍의 폭이, 관통 구멍의 폭 방향에 있어서의 가이드 블록의 폭보다도 좁게 되어 있다. 그로 인해, 본 발명에서는, 커버의 관통 구멍에 가이드 블록이 배치되는 경우와 비교하여, 관통 구멍의 폭을 좁게 할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는, 로봇 본체를 승강시키는 승강 기구가 로봇 본체의 외부에 배치되어 있어도, 승강 기구의 구동부나 가이드부로부터 발생하는 먼지가, 로봇 본체와 승강 기구의 연결 부분으로부터 EFEM의 내부로 유출되는 것을 효과적으로 억제하는 것이 가능해진다.
본 발명에 있어서, 본체부는, 상하 방향으로부터 보았을 때의 형상이 대략 직사각형 형상 또는 대략 정사각형 형상이 되도록 형성되고, 승강 기구는, 하우징의 외부에 배치되고 본체부의 하나의 측면이 고정되는 고정 부재를 구비하고, 관통 구멍 통과부의 선단에 고정 부재가 고정되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 평면 형상으로 형성되는 로봇 본체의 측면과 하우징의 외부에 배치되는 고정 부재를 사용하여 본체와 승강 기구를 연결할 수 있기 때문에, 로봇 본체와 승강 기구를 용이하게 연결하는 것이 가능해진다.
본 발명에 있어서, 승강 기구는, 하우징에 부착되고 하우징의 내부 공기를 EFEM의 외부로 배출하는 배기 팬을 구비하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 승강 기구의 구동부나 가이드부로부터 발생하는 먼지가, 로봇 본체와 승강 기구의 연결 부분으로부터 EFEM의 내부로 유출되는 것을 보다 효과적으로 억제하는 것이 가능해진다.
본 발명에 있어서, 예를 들어 승강 기구는, 관통 구멍의 폭 방향에 있어서, 소정의 간격을 둔 상태로 배치되는 2개의 가이드 레일과, 2개의 가이드 레일의 각각에 걸림 결합하는 가이드 블록에 고정되는 2개의 연결 부재와, 하우징의 내부에 배치되고 2개의 연결 부재를 연결하는 접속 부재를 구비하고, 2개의 연결 부재 중 한쪽의 연결 부재에 구동부가 연결되어 있다.
이상과 같이, 전술한 제1 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에서는, 일정 방향으로 배열되는 복수의 FOUP와 반도체 웨이퍼 처리 장치의 사이에서 반도체 웨이퍼를 반송함과 함께 EFEM의 일부를 구성하는 산업용 로봇에 있어서, 로봇 본체를 승강시키는 승강 기구가 로봇 본체의 외부에 배치되어 있어도, 복수의 FOUP의 배열 방향과 상하 방향에 직교하는 방향에 있어서, EFEM을 소형화하는 것이 가능해진다.
이상과 같이, 전술한 제2 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에서는, EFEM의 일부를 구성하는 산업용 로봇에 있어서, 로봇 본체를 승강시키는 승강 기구가 로봇 본체의 외부에 배치되어 있어도, 승강 기구의 구동부나 가이드부로부터 발생하는 먼지가, 로봇 본체와 승강 기구의 연결 부분으로부터 EFEM의 내부로 유출되는 것을 효과적으로 억제하는 것이 가능해진다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 산업용 로봇의 사시도이다.
도 2는, 도 1에 도시한 산업용 로봇의, 로봇 본체 및 아암이 상승함과 함께 아암이 늘어난 상태의 사시도이다.
도 3은, 도 1에 도시한 산업용 로봇이 사용되는 반도체 제조 시스템의 개략 평면도이다.
도 4는, 도 1에 도시한 로봇 본체의 측면도이다.
도 5는, 도 1에 도시한 승강 기구의 사시도이다.
도 6은, 도 5에 도시한 승강 기구의 구성을 정면측으로부터 설명하기 위한 도면이다.
도 7은, 도 5에 도시한 승강 기구의 구성을 상측으로부터 설명하기 위한 도면이다.
도 8의 (a)는, 도 7의 E부의 확대도이며, (b)는, 도 7의 F부의 확대도이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.
또한, 전술한 제1 과제를 해결하기 위한 산업용 로봇에 관한 설명에 대해서는, 제1 실시 형태로서 설명한다. 마찬가지로, 전술한 제2 과제를 해결하기 위한 산업용 로봇에 관한 설명에 대해서는, 제2 실시 형태로서 설명한다. 이 이외에는 양자 공통의 실시 형태로서 설명하고 있다.
(산업용 로봇의 개략 구성)
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 산업용 로봇(1)의 사시도이다. 도 2는, 도 1에 도시한 산업용 로봇(1)의, 로봇 본체(3) 및 아암(16)이 상승함과 함께 아암(16)이 늘어난 상태의 사시도이다. 도 3은, 도 1에 도시한 산업용 로봇(1)이 사용되는 반도체 제조 시스템(5)의 개략 평면도이다.
본 형태의 산업용 로봇(1)은, 반도체 웨이퍼(2)(도 3 참조)를 반송하기 위한 수평 다관절 로봇이다. 이 산업용 로봇(1)은, 로봇 본체(3)와, 로봇 본체(3)를 승강시키는 승강 기구(4)로 구성되어 있다. 이하의 설명에서는, 산업용 로봇(1)을 「로봇(1)」이라 하고, 반도체 웨이퍼(2)를 「웨이퍼(2)」라 한다. 또한, 이하의 설명에서는, 상하 방향에 직교하는 도 1 등의 X 방향을 「좌우 방향」이라 하고, 상하 방향 및 좌우 방향에 직교하는 Y 방향을 「전후 방향」이라 함과 함께, X1 방향측을 「우」측, X2 방향측을 「좌」측, Y1 방향측을 「전」측, Y2 방향측을 「후(뒤)」측이라 한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 로봇(1)은, 반도체 제조 시스템(5)에 내장되어서 사용된다. 이 반도체 제조 시스템(5)은, EFEM(6)과, 웨이퍼(2)에 대하여 소정의 처리를 행하는 반도체 웨이퍼 처리 장치(7)를 구비하고 있다. EFEM(6)은, 반도체 웨이퍼 처리 장치(7)의 전방측에 배치되어 있다. 로봇(1)은, EFEM(6)의 일부를 구성하고 있다. 또한, EFEM(6)은, FOUP(8)를 개폐하는 복수의 로드 포트(9)와, 로봇(1)이 수용되는 하우징(10)을 구비하고 있다. 하우징(10)은, 좌우 방향으로 가늘고 긴 직육면체의 상자 형상으로 형성되어 있다. 하우징(10)의 전방면 및 후방면은, 상하 방향과 좌우 방향으로 구성되는 평면에 평행으로 되어 있다. 하우징(10)의 내부는, 청정 공간으로 되어 있다. 즉, EFEM(6)의 내부는, 청정 공간으로 되어 있으며, EFEM(6)의 내부에서는 소정의 클린도가 확보되어 있다.
FOUP(8)는, SEMI 규격에 기초하여 제조되고 있으며, FOUP(8)에는, 25장 또는 13장의 웨이퍼(2)가 수용 가능하게 되어 있다. 로드 포트(9)는, 하우징(10)의 전방측에 배치되어 있다. 본 형태의 EFEM(6)은, 좌우 방향으로 소정의 피치로 배열되는 4개의 로드 포트(9)를 구비하고 있으며, EFEM(6)에서는, 4개의 FOUP(8)가 좌우 방향으로 소정의 피치로 배열된다. 로봇(1)은, 4개의 FOUP(8)와 반도체 웨이퍼 처리 장치(7)의 사이에서 웨이퍼(2)를 반송한다. 본 제1 실시 형태에서는, 4개의 FOUP(8)의 배열 방향이 되는 좌우 방향은 제1 방향이며, 전후 방향은 제1 방향인 좌우 방향과 상하 방향에 직교하는 제2 방향이며, 제2 방향의 한쪽으로 되는 전 방향(Y1 방향)은 제3 방향이며, 제2 방향의 다른 쪽으로 되는 후 방향(Y2 방향)은 제4 방향이다.
(로봇 본체의 구성)
도 4는, 도 1에 도시한 로봇 본체(3)의 측면도이다.
로봇 본체(3)는, 웨이퍼(2)가 탑재되는 2개의 핸드(14, 15)와, 핸드(14, 15)가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 아암(16)과, 아암(16)의 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 본체부(17)를 구비하고 있다. 아암(16)은, 그 기단부측이 본체부(17)에 회동 가능하게 연결되는 제1 아암부(18)와, 제1 아암부(18)의 선단측에 그 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 제2 아암부(19)와, 제2 아암부(19)의 선단측에 그 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 제3 아암부(20)로 구성되어 있다. 즉, 아암(16)은, 서로 상대 회동 가능하게 연결되는 3개의 아암부를 구비하고 있다. 제1 아암부(18), 제2 아암부(19) 및 제3 아암부(20)는, 중공 형상으로 형성되어 있다. 또한, 본 형태에서는, 제1 아암부(18)의 길이와, 제2 아암부(19)의 길이와, 제3 아암부(20)의 길이가 동등하게 되어 있다. 본체부(17)와 제1 아암부(18)와 제2 아암부(19)와 제3 아암부(20)는, 상하 방향에 있어서, 하측부터 이 순서로 배치되어 있다.
핸드(14, 15)는, 상하 방향으로부터 보았을 때의 형상이 대략 Y형 형상이 되도록 형성되어 있으며, 두 갈래형으로 되어 있는 핸드(14, 15)의 선단부에 웨이퍼(2)가 탑재된다. 핸드(14, 15)의 기단부측은, 제3 아암부(20)의 선단측에 회동 가능하게 연결되어 있다. 핸드(14, 15)는, 상하 방향으로 겹치도록 배치되어 있다. 구체적으로는, 핸드(14)가 상측에 배치되고, 핸드(15)가 하측에 배치되어 있다. 또한, 핸드(14, 15)는, 제3 아암부(20)보다도 상측에 배치되어 있다.
또한, 도 3에서는, 핸드(15)의 도시를 생략하였다. 또한, 본 형태의 로봇(1)의 동작 시에는, 핸드(14)와 핸드(15)가 상하 방향으로 겹치는 경우도 있지만, 대부분의 경우, 핸드(14)와 핸드(15)는 상하 방향으로 겹치지 않는다. 예를 들어, 도 3의 이점쇄선으로 나타낸 바와 같이, 핸드(14)가 FOUP(8) 내로 들어가 있을 때에는, 핸드(15)는 본체부(17)측으로 회전되어 있으며, FOUP(8) 내에 들어가 있지 않다. 이때의 핸드(14)에 대한 핸드(15)의 회전 각도는, 예를 들어 120°∼150°이다.
본체부(17)는, 하우징(21)과, 제1 아암부(18)의 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 기둥 형상 부재(22)(도 2 참조)를 구비하고 있다. 하우징(21)은, 상하 방향으로 가늘고 긴 대략 직육면체 형상으로 형성되어 있으며, 상하 방향으로부터 보았을 때의 하우징(21)의 형상은, 대략 직사각형 형상 또는 대략 정사각형 형상으로 되어 있다. 또한, 하우징(21)의 전면 및 후면은, 상하 방향과 좌우 방향으로 구성되는 평면에 평행으로 되어 있으며, 하우징(21)의 좌우 양 측면은, 상하 방향과 전후 방향으로 구성되는 평면에 평행으로 되어 있다. 즉, 본체부(17)는, 상하 방향으로부터 보았을 때의 형상이 대략 직사각형 형상 또는 대략 정사각형 형상이 되는 상하 방향으로 가늘고 긴 대략 직육면체 형상으로 형성되어 있다. 또한, 본체부(17)의 전면 및 후면은, 상하 방향과 좌우 방향으로 구성되는 평면에 평행으로 되어 있으며, 본체부(17)의 좌우의 양 측면은, 상하 방향과 전후 방향으로 구성되는 평면에 평행으로 되어 있다.
기둥 형상 부재(22)는, 상하 방향의 가늘고 긴 기둥 형상으로 형성되어 있다. 하우징(21)의 내부에는, 기둥 형상 부재(22)를 승강시키는 아암 승강 기구(도시 생략)가 수납되어 있다. 즉, 하우징(21)의 내부에는, 본체부(17)에 대하여 제1 아암부(18)를 승강시키는(즉, 아암(16)을 승강시키는) 아암 승강 기구가 수납되어 있다. 이 아암 승강 기구는, 예를 들어 상하 방향을 축 방향으로 하여 배치되는 볼 나사, 이 볼 나사에 걸림 결합하는 너트 부재, 및 볼 나사를 회전시키는 모터 등으로 구성되어 있다. 아암 승강 기구는, 도 1에 도시한 바와 같이, 기둥 형상 부재(22)가 하우징(21)에 수용되는 위치와, 도 2에 도시한 바와 같이, 기둥 형상 부재(22)가 하우징(21)으로부터 상측으로 돌출된 위치의 사이에서, 기둥 형상 부재(22)를 승강시킨다. 즉, 아암 승강 기구는, 기둥 형상 부재(22)가 하우징(21)에 수용되는 위치와, 기둥 형상 부재(22)가 하우징(21)으로부터 상측으로 돌출된 위치의 사이에서, 아암(16)을 승강시킨다.
기둥 형상 부재(22)는, 하우징(21)의 전단부측에 배치되어 있다. 제1 아암부(18)의 기단부측은, 기둥 형상 부재(22)의 상단에 회동 가능하게 연결되어 있다. 즉, 도 3에 도시한 바와 같이, 상하 방향으로부터 보았을 때, 본체부(17)에 대한 제1 아암부(18)의 회동 중심(즉, 아암(16)의 기단부측의 회동 중심) C1은, 본체부(17)의 중심보다도 전방측(FOUP(8)측)에 배치되어 있다. 또한, 좌우 방향에 있어서, 기둥 형상 부재(22)는, 하우징(21)의 중심 위치에 배치되어 있다.
도 1, 도 4에 도시한 바와 같이, 아암(16)이 줄어들어서, 제1 아암부(18)와 제2 아암부(19)와 제3 아암부(20)와 핸드(14, 15)가 상하 방향으로 겹쳐 있는 상태가, 로봇(1)의 대기 상태로 된다. 이 대기 상태에 있어서는, 아암(16) 및 핸드(14, 15)의 일부가 본체부(17)보다도 후방측으로 돌출되어 있다.
또한, 로봇 본체(3)는, 제1 아암부(18) 및 제2 아암부(19)를 회동시켜서 제1 아암부(18)와 제2 아암부(19)로 이루어지는 아암(16)의 일부를 신축시키는 아암부 구동 기구와, 제3 아암부(20)를 회전 구동하는 제3 아암 구동 기구와, 핸드(14)를 회전 구동하는 제1 핸드 구동 기구와, 핸드(15)를 회전 구동하는 제2 핸드 구동 기구를 구비하고 있다.
아암부 구동 기구는, 도 4에 도시한 바와 같이, 구동원으로 되는 모터(25)와, 모터(25)의 동력을 감속하여 제1 아암부(18)에 전달하기 위한 감속기(26)와, 모터(25)의 동력을 감속하여 제2 아암부(19)에 전달하기 위한 감속기(27)를 구비하고 있다. 모터(25)는, 하우징(21)의 내부에 배치되어 있다. 감속기(26)는, 본체부(17)와 제1 아암부(18)를 연결하는 관절부를 구성하고 있다. 감속기(27)는, 제1 아암부(18)와 제2 아암부(19)를 연결하는 관절부를 구성하고 있다. 감속기(26, 27)는, 예를 들어 파동 기어 장치인 하모닉 드라이브(등록상표)이다. 전술한 특허문헌 1에 기재된 산업용 로봇과 마찬가지로, 모터(25)와 감속기(26)는, 도시를 생략한 풀리 및 벨트를 통해 연결되고, 모터(25)와 감속기(27)는, 도시를 생략한 풀리 및 벨트를 통해 연결되어 있다.
제3 아암부 구동 기구는, 도 4에 도시한 바와 같이, 구동원으로 되는 모터(28)와, 모터(28)의 동력을 감속하여 제3 아암부(20)에 전달하기 위한 감속기(29)를 구비하고 있다. 모터(28)는, 제2 아암부(19)의 선단측의 내부에 배치되어 있다. 감속기(29)는, 제2 아암부(19)와 제3 아암부(20)를 연결하는 관절부를 구성하고 있다. 감속기(29)는, 예를 들어 하모닉 드라이브(등록 상표)이다. 모터(28)와 감속기(29)는, 예를 들어 도시를 생략한 기어열을 통해 연결되어 있다.
제1 핸드 구동 기구는, 도 4에 도시한 바와 같이, 구동원으로 되는 모터(30)와, 모터(30)의 동력을 감속하여 핸드(14)에 전달하기 위한 감속기(31)를 구비하고 있다. 제2 핸드 구동 기구는, 제1 핸드 구동 기구와 마찬가지로, 구동원으로 되는 모터(32)와, 모터(32)의 동력을 감속하여 핸드(15)에 전달하기 위한 감속기(33)를 구비하고 있다. 모터(30, 32) 및 감속기(31, 33)는, 제3 아암부(20)의 내부에 배치되어 있다. 감속기(31, 33)는, 예를 들어 하모닉 드라이브(등록상표)이다. 전술한 특허문헌 1에 기재된 산업용 로봇과 마찬가지로, 감속기(31)는, 모터(30)의 출력축에 부착되고, 감속기(33)는, 모터(32)의 출력축에 부착되어 있다. 또한, 핸드(14)와 감속기(31)는, 도시를 생략한 풀리 및 벨트를 통해 연결되고, 핸드(15)와 감속기(33)는, 도시를 생략한 풀리 및 벨트를 통해 연결되어 있다.
본 형태의 로봇 본체(3)는, 로봇 본체(3) 단체로도 FOUP(8)에 대한 웨이퍼(2)의 빼고 넣기가 가능하게 되어 있다. 즉, 승강 기구(4)가 부착되지 않은 상태의 로봇 본체(3)에서도, 기둥 형상 부재(22)를 승강시키고, 제1 아암부(18), 제2 아암부(19) 및 제3 아암부(20)를 회동시켜서 아암(16)을 신축시킴과 함께, 핸드(14, 15)를 회전시킴으로써, FOUP(8)에 대한 웨이퍼(2)의 빼고 넣기가 가능하게 되어 있다.
(승강 기구의 구성)
도 5는, 도 1에 도시한 승강 기구(4)의 사시도이다. 도 6은, 도 5에 도시한 승강 기구(4)의 구성을 정면측으로부터 설명하기 위한 도면이다. 도 7은, 도 5에 도시한 승강 기구(4)의 구성을 상측으로부터 설명하기 위한 도면이다. 도 8의 (a)는, 도 7의 E부의 확대도이며, 도 8의 (b)는, 도 7의 F부의 확대도이다.
승강 기구(4)는, 로봇 본체(3)와 별체로 형성되고, 로봇 본체(3)의 외부에 배치되어 있다. 또한, 승강 기구(4)는, 하우징(10)의 저면부에 고정되어 있다. 이 승강 기구(4)는, 상하 방향으로 로봇 본체(3)를 구동하기 위한 구동부(36)와, 상하 방향으로 로봇 본체(3)를 안내하기 위한 2개의 가이드 레일(37)과, 2개의 가이드 레일(37)에 걸림 결합하여 상하 방향으로 슬라이드하는 가이드 블록(38)과, 구동부(36), 가이드 레일(37) 및 가이드 블록(38)이 수용되는 하우징(39)과, 하우징(39)의 외부에 배치되는 로봇 본체(3)와 가이드 블록(38)을 연결하기 위한 2개의 연결 부재(40)와, 하우징(39)의 외부에 배치되고 로봇 본체(3)가 고정되는 고정 부재(41)와, 하우징(39)의 내부 공기를 EFEM(6)의 외부(즉, 하우징(10)의 외부)로 배출하기 위한 2개의 배기 팬(42)(도 7 참조)을 구비하고 있다.
하우징(39)은, 전체적으로 상하 방향으로 긴 대략 직육면체 형상으로 형성되어 있다. 이 하우징(39)은, 하우징(39)의 상면을 구성하는 상면부(39a)와, 하우징(39)의 저면을 구성하는 저면부(39b)와, 하우징(39)의 좌우 측면을 구성하는 측면부(39c)와, 하우징(39)의 전방면을 구성하는 전방면부(39d)와, 하우징(39)의 후방면을 구성하는 후방면부(39e)로 구성되어 있다.
상면부(39a) 및 저면부(39b)는, 상하 방향을 두께 방향으로 하는 대략 직사각형의 평판 형상으로 형성되어 있다. 전방면부(39d) 및 후방면부(39e)는, 전후 방향을 두께 방향으로 함과 함께 상하 방향을 길이 방향으로 하는 대략 직사각형의 평판 형상으로 형성되어 있다. 측면부(39c)는, 좌우 방향을 두께 방향으로 하는 사다리꼴의 평판 형상으로 형성되어 있다. 측면부(39c)의 상단면 및 하단면은, 상하 방향에 직교하고, 측면부(39c)의 후단부면은, 전후 방향에 직교하고 있다. 또한, 측면부(39c)의 전방 단부면은 하측을 향함에 따라서, 전방측으로 넓어지도록 경사지는 경사면으로 되어 있다.
측면부(39c)의 상단면에는, 상면부(39a)의 하면이 접촉하고, 측면부(39c)의 후단부면에는, 후방면부(39e)의 전방면이 접촉하고 있다. 측면부(39c)의 좌우 방향의 내측면의 하단측에는, 저면부(39b)의 좌우 방향의 외측면이 접촉하고 있다. 전방면부(39d)의 상단면에는, 상면부(39a)의 하면이 접촉하고, 전방면부(39d)의 하단면에는, 저면부(39b)의 상면이 접촉하고 있다. 또한, 상면부(39a)의 전방 단부면 및 저면부(39b)의 전방 단부면과, 전방면부(39d)의 전방면이 대략 일치하고 있다. 전방면부(39d)의 좌우 양 단부면에는, 측면부(39c)의 좌우 방향의 내측면이 접촉하고 있다. 측면부(39c)의 전단부측은, 전방면부(39d)보다도 전방측으로 돌출되는 돌출부(39f)로 되어 있다.
전방면부(39d)에는, 상하 방향으로 가늘고 긴 슬릿 형상의 관통 구멍(39g)이 형성되어 있다. 관통 구멍(39g)은, 연결 부재(40)의 상하 방향으로의 이동이 가능하게 되도록, 상하 방향에 있어서의 전방면부(39d)의 대략 전역에 형성되어 있다. 또한, 전방면부(39d)에는, 좌우 방향으로 소정의 간격을 둔 상태로, 2개의 관통 구멍(39g)이 형성되어 있다. 본 제2 실시 형태에서는, 좌우 방향은, 관통 구멍(39g)의 폭 방향이다.
구동부(36)는, 구동원으로 되는 모터(45)와, 모터(45)의 동력으로 회전하는 볼 나사(46)와, 볼 나사(46)에 나사 결합하는 너트 부재(47)를 구비하고 있다. 모터(45)는, 저면부(39b)의 상면에 고정되는 보유 지지 부재(48)에 고정되어 있으며, 하우징(39)의 내부 하단측에 배치되어 있다. 또한, 모터(45)는, 그 출력축이 하측으로 돌출되도록 보유 지지 부재(48)에 고정되어 있다. 모터(45)의 출력축에는, 풀리(49)가 고정되어 있다. 볼 나사(46)는, 상하 방향을 축 방향으로 하여 배치되어 있다. 볼 나사(46)의 하단측은, 하우징(39)의 내부 하단측에 배치되는 베어링(50)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 베어링(50)은, 보유 지지 부재(48)에 부착되어 있다. 볼 나사(46)의 하단측에는, 풀리(51)가 고정되어 있다. 풀리(49)와 풀리(51)에는, 벨트(52)가 걸쳐져 있다. 너트 부재(47)는, 후술하는 바와 같이, 2개의 연결 부재(40) 중 한쪽의 연결 부재(40)에 고정되어 있다.
가이드 레일(37)은, 측면부(39c)의 좌우 방향의 내측면으로부터 좌우 방향의 내측을 향해서 돌출된 레일 설치부(39h)에 고정되어 있다. 즉, 2개의 가이드 레일(37)은, 좌우 방향에 있어서 소정의 간격을 둔 상태로 배치되어 있다. 좌우 방향에 있어서, 2개의 가이드 레일(37)의 사이에는, 구동부(36)가 배치되어 있다. 가이드 레일(37)은, 상하 방향을 길이 방향으로 하여 레일 설치부(39h)에 고정되어 있다. 또한, 가이드 레일(37)은, 레일 설치부(39h)의 전방면에 고정되어 있다. 가이드 블록(38)은, 가이드 레일(37)의 전방면측에 걸림 결합하고 있다.
연결 부재(40)는, 상하 방향으로 긴 대략 직육면체의 블록 형상으로 형성되어 있다. 연결 부재(40)의 좌우 방향의 외측 부분은, 가이드 블록(38)에 고정되는 블록 고정부(40a)로 되어 있다. 블록 고정부(40a)는, 가이드 블록(38)의 전방면에 고정되어 있다. 구체적으로는, 블록 고정부(40a)는, 가이드 블록(38)의 전방면과 블록 고정부(40a)의 후방면이 접촉한 상태에서, 가이드 블록(38)의 전방면에 고정되어 있다. 즉, 2개의 연결 부재(40)의 각각은, 2개의 가이드 레일(37)의 각각에 걸림 결합하는 가이드 블록(38)에 고정되어 있다.
2개의 연결 부재(40)는, 평판 형상에 형성되는 접속 부재(54)에 의해 접속되어 있다. 접속 부재(54)는, 하우징(39)의 내부에 배치되어 있다. 또한, 접속 부재(54)의 좌우 양 단부측은, 연결 부재(40)의 좌우 방향의 내측 부분의 전방면에 고정되어 있다. 2개의 연결 부재(40) 중 한쪽의 연결 부재(40)에는, 너트 부재(47)가 고정되어 있다. 본 형태에서는, 모터(45)의 우측에 볼 나사(46) 및 너트 부재(47)가 배치되어 있으며, 우측에 배치되는 연결 부재(40)의 좌측 단부면에 너트 부재(47)가 고정되어 있다.
연결 부재(40)의 좌우 방향의 내측 부분에는, 전후 방향에서 관통 구멍(39g)을 통과하도록 관통 구멍(39g)에 배치되는 관통 구멍 통과부(40b)가 형성되어 있다. 관통 구멍 통과부(40b)는, 블록 고정부(40a)로부터 전방측으로 돌출되도록 형성되어 있다. 또한, 관통 구멍 통과부(40b)는, 상하 방향에 있어서의 연결 부재(40)의 전역에 형성됨과 함께, 상하 방향으로 가늘고 긴 대략 직육면체 형상으로 형성되어 있다. 관통 구멍 통과부(40b)의 선단측(전단부측)은, 전방면부(39d)보다도 전방측으로 돌출되어 있다. 즉, 연결 부재(40)의, 관통 구멍 통과부(40b)의 선단측을 제외한 부분은, 하우징(39)의 내부에 수용되어 있다. 관통 구멍 통과부(40b)의 선단면(전방 단부면)은, 전후 방향에 직교하는 평면 형상으로 형성되어 있다.
도 8에 도시한 바와 같이, 좌우 방향에 있어서의 관통 구멍 통과부(40b)의 폭 H1은, 좌우 방향에 있어서의 가이드 블록(38)의 폭 H2보다도 좁게 되어 있다. 또한, 좌우 방향에 있어서의 관통 구멍(39g)의 폭 H3은, 가이드 블록(38)의 폭 H2보다도 좁게 되어 있다.
고정 부재(41)는, 전후 방향을 두께 방향으로 하는 평판 형상으로 형성되어 있다. 이 고정 부재(41)는, 전방면부(39d)의 전방측에 배치되어 있다. 또한, 고정 부재(41)는, 좌우 방향에 있어서, 2개의 돌출부(39f)의 사이에 배치되어 있다. 고정 부재(41)는, 관통 구멍 통과부(40b)의 선단면에 고정되어 있다. 구체적으로는, 고정 부재(41)는, 관통 구멍 통과부(40b)의 전방 단부면과 고정 부재(41)의 후방면이 접촉한 상태에서, 관통 구멍 통과부(40b)의 전방 단부면에 고정되어 있다.
로봇 본체(3)는, 고정 부재(41)의 전방면에 고정되어 있다. 구체적으로는, 본체부(17)의 하나의 측면인 하우징(21)의 후방면이 고정 부재(41)의 전방면에 고정되어 있다. 즉, 승강 기구(4)에는, 본체부(17)의 후방면이 부착되어 있으며, 승강 기구(4)는, 본체부(17)의 후방측에 배치되어 있다. 또한, 본체부(17)의 후방면측의 일부분은, 좌우 방향에 있어서, 2개의 돌출부(39f)의 사이에 배치되어 있다. 본 제2 실시 형태의 전방면부(39d)는, 가이드 블록(38)과 본체부(17)의 사이에 배치되는 커버이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 승강 기구(4)는, 상하 방향으로부터 보았을 때, 본체부(17)에 대한 제1 아암부(18)의 회동 영역 내에 수용되어 있다. 즉, 승강 기구(4)는, 상하 방향으로부터 보았을 때, 제1 아암부(18)의 회동 중심 C1을 중심으로 하여 제1 아암부(18)가 회동했을 때의 제1 아암부(18)의 선단 궤적(구체적으로는, 원호 형상의 궤적) R의 내주측에 수용되어 있다.
배기 팬(42)은, 하우징(39)의 저면부(39b)의 상면에 부착되어 있다. 또한, 배기 팬(42)은, 구동부(36)의 후방측에 배치되어 있다. 2개의 배기 팬(42)은, 좌우 방향에서 인접 배치되어 있다. 저면부(39b)에는, 배기 팬(42)이 배출되는 공기가 통과하는 관통 구멍이 형성되어 있다. 또한, 하우징(10)의 저면부의, 승강 기구(4)가 고정되는 부분에도, 배기 팬(42)이 배출되는 공기가 통과하는 관통 구멍이 형성되어 있다. 그로 인해, 하우징(39)의 내부 공기는, 배기 팬(42)에 의해 EFEM(6)의 외부로 배출된다.
본 형태에서는, FOUP(8)와 반도체 웨이퍼 처리 장치(7)의 사이에서 웨이퍼(2)를 반송할 때, 필요에 따라 로봇 본체(3)가 승강 기구(4)의 하우징(39)에 대하여 승강한다.
(본 제1 실시 형태의 주된 효과)
이상 설명한 바와 같이, 본 제1 실시 형태에서는, 아암(16)이 줄어들어서, 제1 아암부(18)와 제2 아암부(19)와 제3 아암부(20)와 핸드(14, 15)가 상하 방향으로 겹쳐 있는 로봇(1)의 대기 상태에 있어서, 아암(16) 및 핸드(14, 15)의 일부는, 본체부(17)보다도 후방측으로 돌출되어 있다. 또한, 본 형태에서는, 승강 기구(4)에 로봇 본체(3)의 본체부(17)가 고정됨과 함께, 승강 기구(4)는, 본체부(17)의 후방측에 배치되어 있다. 그로 인해, 본 형태에서는, 로봇(1)의 전방면을 EFEM(6)의 하우징(10)의 전방면에 가깝게 한 상태에서, 하우징(10)의 내부에 로봇(1)을 배치하는 일이 가능해진다. 따라서, 본 형태에서는, 로봇 본체(3)를 승강시키는 승강 기구(4)가 로봇 본체(3)의 외부에 배치되어 있어도, 전후 방향에 있어서, EFEM(6)을 소형화하는 것이 가능해진다.
특히 본 제1 실시 형태에서는, 상하 방향으로부터 보았을 때의 형상이 대략 직사각형 형상 또는 대략 정사각형 형상이 되도록 본체부(17)가 형성되고, 본체부(17)의 전방면이 상하 방향과 좌우 방향으로 구성되는 평면에 평행으로 되어 있기 때문에, 로봇(1)의 전방면을 EFEM(6)의 하우징(10)의 전방면에 보다 가깝게 한 상태에서, 하우징(10)의 내부에 로봇(1)을 배치하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 형태에서는, 전후 방향에 있어서, EFEM(6)을 보다 소형화하는 것이 가능해진다.
또한, 본 제1 실시 형태에서는, 상하 방향으로부터 보았을 때, 제1 아암부(18)의 회동 중심 C1을 중심으로 하여 제1 아암부(18)가 회동했을 때의 제1 아암부(18)의 선단 궤적 R의 내주측에 승강 기구(4)가 수용되어 있기 때문에, 전후 방향에 있어서의 하우징(10)의 폭을, 승강 기구(4)의 크기를 고려하지 않고, 본체부(17)에 대한 제1 아암부(18)의 회전 반경에 기초하여 설정하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 본 형태에서는, 전후 방향에 있어서, EFEM(6)을 보다 소형화하는 것이 가능해진다.
또한, 본 제1 실시 형태에서는, 본체부(17)의 후방측에 승강 기구(4)가 배치되어 있기 때문에, 좌우 방향에 있어서, 로봇(1)을 소형화하는 것이 가능해진다.
(본 제2 실시 형태의 주된 효과)
이상 설명한 바와 같이, 본 제2 실시 형태에서는, 승강 기구(4)를 구성하는 구동부(36)와 가이드 레일(37)과 가이드 블록(38)이 하우징(39)에 수용되어 있다. 또한, 본 형태에서는, 가이드 블록(38)과 본체부(17)의 사이에, 평판 형상의 전방면부(39d)가 배치되고, 이 전방면부(39d)에, 상하 방향으로 가늘고 긴 슬릿 형상의 관통 구멍(39g)이 형성되어 있다. 또한, 본 형태에서는, 로봇 본체(3)와 가이드 블록(38)을 연결하기 위한 연결 부재(40)에 관통 구멍 통과부(40b)가 형성되고, 좌우 방향에 있어서의 관통 구멍 통과부(40b)의 폭 H1 및 관통 구멍(39g)의 폭 H3이, 좌우 방향에 있어서의 가이드 블록(38)의 폭 H2보다도 좁게 되어 있다. 그로 인해, 본 형태에서는, 관통 구멍(39g)에 가이드 블록(38)이 배치되는 경우와 비교하여, 관통 구멍(39g)의 폭을 좁게 할 수 있다. 따라서, 본 형태에서는, 로봇 본체(3)를 승강시키는 승강 기구(4)가 로봇 본체(3)의 외부에 배치되어 있어도, 구동부(36)나 가이드 레일(37), 가이드 블록(38)으로부터 발생하는 먼지가, 로봇 본체(3)와 승강 기구(4)의 연결 부분으로부터 EFEM(6)의 내부로 유출되는 것을 효과적으로 억제하는 것이 가능해진다.
또한, 본 제2 실시 형태에서는, 하우징(39)의 내부 공기를 EFEM(6)의 외부로 배출하는 배기 팬(42)이 하우징(39)에 부착되어 있기 때문에, 구동부(36)나 가이드 레일(37), 가이드 블록(38)으로부터 발생하는 먼지가, 로봇 본체(3)와 승강 기구(4)의 연결 부분으로부터 EFEM(6)의 내부로 유출되는 것을 보다 효과적으로 억제하는 일이 가능해진다.
본 제2 실시 형태에서는, 하우징(39)의 외부에 배치되는 고정 부재(41)에 본체부(17)의 하우징(21)의 후방면이 고정되어 있다. 즉, 본 형태에서는, 하우징(39)의 외부에 배치되는 평판 형상의 고정 부재(41)와 평면 형상으로 형성되는 하우징(21)의 후방면을 사용하여, 로봇 본체(3)와 승강 기구(4)를 연결하고 있다. 그로 인해, 본 형태에서는, 로봇 본체(3)와 승강 기구(4)를 용이하게 연결하는 일이 가능해진다.
(기타 실시 형태)
전술한 제1, 제2 실시 형태는, 본 발명의 바람직한 형태의 일례이지만, 이에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서 다양하게 변형 실시가 가능하다.
전술한 제1 실시 형태에서는, 상하 방향으로부터 보았을 때, 제1 아암부(18)의 회동 중심 C1이 본체부(17)의 중심보다도 전방측에 배치됨과 함께, 제1 아암부(18)와 제2 아암부(19)와 제3 아암부(20)와 핸드(14, 15)가 상하 방향으로 겹쳐 있는 로봇(1)의 대기 상태에 있어서, 아암(16) 및 핸드(14, 15)의 일부는, 본체부(17)보다도 후방측으로 돌출되어 있다. 또한, 전술한 형태에서는, 승강 기구(4)는, 본체부(17)의 후방측에 배치되어 있다. 이 밖에도 예를 들어, 상하 방향으로부터 보았을 때, 제1 아암부(18)의 회동 중심 C1이 본체부(17)의 중심보다도 후방측에 배치됨과 함께, 로봇(1)의 대기 상태에 있어서, 아암(16) 및 핸드(14, 15)의 일부가 본체부(17)보다도 전방측으로 돌출하고, 또한 승강 기구(4)에 본체부(17)의 전방면이 고정되어, 승강 기구(4)가 본체부(17)의 전방측에 배치되어도 된다. 이 경우에도, 로봇(1)의 후방면을 EFEM(6)의 하우징(10)의 후방면에 가깝게 한 상태에서, 하우징(10)의 내부에 로봇(1)을 배치하는 것이 가능하게 되기 때문에, 전후 방향에 있어서, EFEM(6)을 소형화하는 것이 가능해진다.
또한, 전술한 제1 실시 형태에서는, 승강 기구(4)는, 본체부(17)의 후방측에 배치되어 있지만, 승강 기구(4)는, 본체부(17)의 우측 또는 좌측에 배치되어도 된다. 또한, 본체부(17)의 좌우 양측에 승강 기구(4)가 배치되어도 된다. 이 경우에도, 로봇(1)의 전방면을 EFEM(6)의 하우징(10)의 전방면에 가깝게 한 상태에서, 하우징(10)의 내부에 로봇(1)을 배치하는 것이 가능하게 되기 때문에, 혹은, 로봇(1)의 후방면을 하우징(10)의 후방면에 가깝게 한 상태에서, 하우징(10)의 내부에 로봇(1)을 배치하는 것이 가능하게 되기 때문에, 전후 방향에 있어서, EFEM(6)을 소형화하는 것이 가능해진다. 또한, 본체부(17)의 양측에 승강 기구(4)가 배치되는 경우에는, 본체부(17)의 우측에 배치되는 승강 기구(4)의 모터(45)와, 본체부(17)의 좌측에 배치되는 승강 기구(4)의 모터(45)가 동기하여 구동된다.
또한, 본체부(17)의 좌우 양측 및 후방측에 승강 기구(4)가 배치되어도 된다. 이 경우에도, 로봇(1)의 전방면을 하우징(10)의 전방면에 가깝게 한 상태에서, 하우징(10)의 내부에 로봇(1)을 배치하는 것이 가능하게 되기 때문에, 전후 방향에 있어서, EFEM(6)을 소형화하는 것이 가능해진다. 또한, 이 경우에는, 본체부(17)의 우측에 배치되는 승강 기구(4)의 모터(45)와, 본체부(17)의 좌측에 배치되는 승강 기구(4)의 모터(45)와, 본체부(17)의 후방측에 배치되는 승강 기구(4)의 모터(45)가 동기하여 구동된다.
전술한 제1 실시 형태에서는, 승강 기구(4)는, 상하 방향으로부터 보았을 때, 제1 아암부(18)의 회동 중심 C1을 중심으로 하여 제1 아암부(18)가 회동했을 때의 제1 아암부(18)의 선단 궤적 R의 내주측에 수용되어 있다. 이 밖에도 예를 들어, 상하 방향으로부터 보았을 때, 승강 기구(4)의 후방면측의 코너부가, 제1 아암부(18)의 선단 궤적 R의 외주측으로 비어져 나와 있어도 된다. 또한, 전술한 형태에서는, 본체부(17)는, 상하 방향으로 가늘고 긴 대략 직육면체 형상으로 형성되어 있지만, 본체부(17)는, 대략 원기둥 형상으로 형성되어도 되고, 상하 방향으로부터 보았을 때의 형상이 대략 육각 형상이나 대략 팔각 형상으로 되는 다각 기둥 형상으로 형성되어도 된다.
전술한 제1 실시 형태에서는, 제3 아암부(20)의 선단측에 2개의 핸드(14, 15)가 부착되어 있지만, 제3 아암부(20)의 선단측에 1개의 핸드가 부착되어도 된다. 또한, 전술한 형태에서는, 아암(16)은, 제1 아암부(18), 제2 아암부(19) 및 제3 아암부(20)의 3개의 아암부에 의해 구성되어 있지만, 아암(16)은, 2개의 아암부에 의해 구성되어도 되고, 4개 이상의 아암부에 의해 구성되어도 된다.
다음으로, 전술한 제2 실시 형태에서는, 연결 부재(40)의 관통 구멍 통과부(40b)에 고정 부재(41)가 고정되고, 고정 부재(41)에 로봇 본체(3)가 고정되어 있다. 이 밖에도 예를 들어, 관통 구멍 통과부(40b)에 로봇 본체(3)가 직접, 고정되어도 된다. 또한, 전술한 형태에서는, 본체부(17)는, 상하 방향으로 가늘고 긴 대략 직육면체 형상으로 형성되어 있지만, 본체부(17)는, 대략 원기둥 형상으로 형성되어도 된다. 또한, 본체부(17)는, 상하 방향으로부터 보았을 때의 형상이 대략 육각 형상이나 대략 팔각형 형상으로 되는 다각 기둥 형상으로 형성되어도 된다. 또한, 전술한 형태에서는, 너트 부재(47)는, 2개의 연결 부재(40) 중 한쪽의 연결 부재(40)에 고정되어 있지만, 너트 부재(47)는, 접속 부재(54)에 고정되어도 된다.
전술한 제1, 제2 실시 형태에서는, 반도체 제조 시스템(5)에 있어서, 반도체 웨이퍼 처리 장치(7)는, EFEM(6)의 후방측에 배치되어 있다. 이 밖에도 예를 들어, 반도체 웨이퍼 처리 장치(7)는, EFEM(6)의 우측, 좌측 또는 좌우 양측에 배치되어도 된다. 예를 들어, 도 3의 이점쇄선으로 나타낸 바와 같이, EFEM(6)의 우측에 반도체 웨이퍼 처리 장치(7)가 배치되어도 된다.
1: 로봇(산업용 로봇)
2: 웨이퍼(반도체 웨이퍼)
3: 로봇 본체
4: 승강 기구
6: EFEM
7: 반도체 웨이퍼 처리 장치
8: FOUP
14, 15: 핸드
16: 아암
17: 본체부
18: 제1 아암부(아암부)
19: 제2 아암부(아암부)
20: 제3 아암부(아암부)
C1: 아암의 기단부측의 회동 중심
X: 제1 방향(복수의 FOUP의 배열 방향)(제1 실시 형태)
Y: 제2 방향(제1 실시 형태)
Y1: 제3 방향(제1 실시 형태)
Y2: 제4 방향(제1 실시 형태)
36: 구동부
37: 가이드 레일
38: 가이드 블록
39: 하우징
39d: 전방면부(커버)
39g: 관통 구멍
40: 연결 부재
40b: 관통 구멍 통과부
41: 고정 부재
42: 배기 팬
54: 접속 부재
H1: 관통 구멍의 폭 방향에서의 관통 구멍 통과부의 폭
H2: 관통 구멍의 폭 방향에서의 가이드 블록의 폭
H3: 관통 구멍의 폭
X: 관통 구멍의 폭 방향(제2 실시 형태)
Y: 커버의 두께 방향(제2 실시 형태)

Claims (8)

  1. 일정 방향으로 배열되는 복수의 FOUP와 반도체 웨이퍼 처리 장치의 사이에서 반도체 웨이퍼를 반송함과 함께 EFEM의 일부를 구성하는 산업용 로봇에 있어서,
    로봇 본체와, 상기 로봇 본체의 외부에 배치되고 상기 로봇 본체를 승강시키는 승강 기구를 구비하고,
    상기 로봇 본체는, 상기 반도체 웨이퍼가 탑재되는 핸드와, 서로 상대 회동 가능하게 연결되는 복수의 아암부에 의해 구성되고 상기 핸드가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 아암과, 상기 아암의 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 본체부와, 상기 아암을 승강시키는 아암 승강 기구를 구비하고,
    복수의 상기 FOUP의 배열 방향을 제1 방향이라 하고, 상하 방향과 상기 제1 방향에 직교하는 방향을 제2 방향이라 하고, 상기 제2 방향의 한쪽을 제3 방향이라 하고, 상기 제2 방향의 다른 쪽을 제4 방향이라 하면,
    상하 방향으로부터 보았을 때, 상기 본체부에 대한 상기 아암의 기단부측의 회동 중심은, 상기 본체부의 중심보다도 상기 제3 방향측에 배치되고,
    상기 아암이 줄어들어 복수의 상기 아암부 및 상기 핸드가 상하 방향으로 겹쳐 있는 상기 산업용 로봇의 대기 상태에 있어서, 상기 아암의 일부는, 상기 본체부보다도 상기 제4 방향측에 배치되고,
    상기 승강 기구에는, 상기 본체부가 고정되고,
    상기 승강 기구는, 상기 본체부의, 상기 제1 방향의 양측 중 적어도 어느 한쪽, 및/또는, 상기 본체부의, 상기 제4 방향측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 산업용 로봇.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아암은, 상기 아암부로서, 그 기단부측이 상기 본체부에 회동 가능하게 연결되는 제1 아암부를 구비하고,
    상기 승강 기구는, 상하 방향으로부터 보았을 때, 상기 본체부에 대한 상기 제1 아암부의 회동 영역 내에 수용되어 있는 것을 특징으로 하는, 산업용 로봇.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 본체부는, 상하 방향으로부터 보았을 때의 형상이 상기 제1 방향에 평행한 측면을 갖는 대략 직사각형 형상 또는 대략 정사각형 형상이 되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 산업용 로봇.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 승강 기구에는, 상기 본체부의, 상기 제4 방향측의 측면이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는, 산업용 로봇.
  5. EFEM의 일부를 구성함과 함께 FOUP와 반도체 웨이퍼 처리 장치의 사이에서 반도체 웨이퍼를 반송하는 산업용 로봇에 있어서,
    로봇 본체와, 상기 로봇 본체의 외부에 배치되고 상기 로봇 본체를 승강시키는 승강 기구를 구비하고,
    상기 로봇 본체는, 상기 반도체 웨이퍼가 탑재되는 핸드와, 상기 핸드가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 아암과, 상기 아암의 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 본체부와, 상기 아암을 승강시키는 아암 승강 기구를 구비하고,
    상기 승강 기구는, 상하 방향으로 상기 로봇 본체를 구동하기 위한 구동부와, 상하 방향으로 상기 로봇 본체를 안내하기 위한 가이드 레일과, 상기 가이드 레일에 걸림 결합하여 상하 방향으로 슬라이드하는 가이드 블록과, 상기 구동부, 상기 가이드 레일 및 상기 가이드 블록이 수용되는 하우징과, 상기 하우징의 외부에 배치되는 상기 로봇 본체와 상기 가이드 블록을 연결하기 위한 연결 부재를 구비하고,
    상기 하우징은, 상기 가이드 블록과 상기 본체부의 사이에 배치되는 평판 형상의 커버를 구비하고,
    상기 커버에는, 상하 방향으로 가늘고 긴 슬릿 형상의 관통 구멍이, 상기 연결 부재의 상하 방향으로의 이동이 가능하게 되도록 형성되고,
    상기 연결 부재에는, 상기 관통 구멍에 배치되는 관통 구멍 통과부가 형성되고,
    상기 커버의 두께 방향과 상하 방향에 직교하는 상기 관통 구멍의 폭 방향에 있어서의 상기 관통 구멍 통과부의 폭 및 상기 관통 구멍의 폭은, 상기 관통 구멍의 폭 방향에 있어서의 상기 가이드 블록의 폭보다도 좁게 되어 있는 것을 특징으로 하는, 산업용 로봇.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 본체부는, 상하 방향으로부터 보았을 때의 형상이 대략 직사각형 형상 또는 대략 정사각형 형상이 되도록 형성되고,
    상기 승강 기구는, 상기 하우징의 외부에 배치되고 상기 본체부의 하나의 측면이 고정되는 고정 부재를 구비하고,
    상기 관통 구멍 통과부의 선단에 상기 고정 부재가 고정되어 있는 것을 특징으로 하는, 산업용 로봇.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 승강 기구는, 상기 하우징에 부착되고 상기 하우징의 내부 공기를 상기 EFEM의 외부로 배출하는 배기 팬을 구비하는 것을 특징으로 하는, 산업용 로봇.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 승강 기구는, 상기 관통 구멍의 폭 방향에 있어서, 소정의 간격을 둔 상태로 배치되는 2개의 상기 가이드 레일과, 2개의 상기 가이드 레일의 각각에 걸림 결합하는 상기 가이드 블록에 고정되는 2개의 상기 연결 부재와, 상기 하우징의 내부에 배치되고 2개의 상기 연결 부재를 연결하는 접속 부재를 구비하고,
    2개의 상기 연결 부재 중 한쪽의 상기 연결 부재에 상기 구동부가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 산업용 로봇.
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