KR20160127660A

KR20160127660A - 산업용 로봇 및 제조 시스템

Info

Publication number: KR20160127660A
Application number: KR1020160049182A
Authority: KR
Inventors: 다카유키 야자와; 요시히사 마스자와
Original assignee: 니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤
Priority date: 2015-04-27
Filing date: 2016-04-22
Publication date: 2016-11-04
Also published as: KR102588614B1; JP2016207938A; CN106078721A; JP6487267B2; CN106078721B

Abstract

본 발명은, 핸드의 길이가 길어져도, 산업용 로봇이 사용되는 제조 시스템에서의 택트 타임을 단축하는 것 및, 핸드나 아암 등이 내부에 배치되는 트랜스퍼 챔버를 소형화하는 것이 가능한 산업용 로봇을 제공한다.
산업용 로봇(1)은, 핸드(12, 13)가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 아암(14, 15)과, 아암(14, 15)의 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 아암 지지부(16)와, 아암 지지부(16)가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 스윙 아암(17)과, 스윙 아암(17)의 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 본체부(18)를 구비하고 있다. 본체부(18)에 대한 스윙 아암(17)의 회동 중심을 아암 회동 중심 C4라 하면, 아암(14, 15)은, 스윙 아암(17)이 회동할 때, 스윙 아암(17)과 함께 회동하는 부분의 아암 회동 중심 C4에 대한 최대 회동 반경이 작아지도록 신축 동작을 행한다.

Description

산업용 로봇 및 제조 시스템{INDUSTRIAL ROBOT AND MANUFACTURING SYSTEM}

본 발명은, 반송 대상물을 반송하는 산업용 로봇에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 이러한 산업용 로봇을 구비하는 제조 시스템에 관한 것이다.

종래, 패널 소재를 반송하는 산업용 로봇이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1에 기재된 산업용 로봇은, 승강 가능하게 설치된 지지 유닛과, 지지 유닛에 설치된 아암 유닛과, 아암 유닛에 설치된 핸드 유닛을 구비하고 있다. 지지 유닛은, 승강 가능하며 또한 회동 가능하게 설치된 기둥부와, 기둥부로부터 수평 방향으로 일 방향으로 늘어나는 베이스부와, 베이스부의 선단측에 회동 가능하게 지지되는 헤드부를 구비하고 있다. 아암 유닛은, 한 쌍의 다관절 아암을 구비하고 있고, 한 쌍의 다관절 아암의 기단부측은, 헤드부에 회동 가능하게 연결되어 있다. 핸드 유닛은, 한 쌍의 다관절 아암의 각각의 선단측에 회동 가능하게 연결되는 2개의 핸드를 구비하고 있다.

또한, 특허문헌 1에 기재된 산업용 로봇은, 패널 처리 장치에 있어서 사용된다. 이 패널 처리 장치에 있어서, 지지 유닛, 아암 유닛 및 핸드 유닛은, 트랜스퍼 챔버의 내부에 배치되어 있다. 트랜스퍼 챔버는, 상하 방향에서 보았을 때의 형상이 대략 직사각형 형상이 되도록 형성되어 있고, 지지 유닛, 아암 유닛 및 핸드 유닛은, 상하 방향에서 보았을 때, 지지 유닛의 기둥부의 회동 중심과 트랜스퍼 챔버의 중심이 일치하도록 배치되어 있다.

트랜스퍼 챔버의 둘레에는, 패널 공급부와, 복수의 패널 처리 유닛과, 패널 반출부가 트랜스퍼 챔버를 둘러싸듯이 배치되어 있다. 구체적으로는, 상하 방향에서 보았을 때, 대략 직사각형 형상을 이루는 트랜스퍼 챔버의 길이 방향의 일방측에 패널 공급부가 배치되고, 트랜스퍼 챔버의 길이 방향의 타방측에 패널 반출부가 배치되어 있다. 또한, 트랜스퍼 챔버의 짧은 방향의 일방측에는, 트랜스퍼 챔버의 길이 방향으로 인접하도록 2개의 패널 처리 유닛이 배치되고, 트랜스퍼 챔버의 짧은 방향의 타방측에는, 트랜스퍼 챔버의 길이 방향으로 인접하도록 2개의 패널 처리 유닛이 배치되어 있다. 또한, 상하 방향에서 보았을 때, 대략 직사각형 형상을 이루는 트랜스퍼 챔버의 1개의 코너부에 1개의 패널 처리 유닛이 배치되어 있다. 패널 공급부는, 패널 소재의 공급 포트를 구비하고 있다. 패널 처리 유닛은, 패널 소재의 반출입 포트를 구비하고 있다. 패널 반출부는, 패널 소재의 반출 포트를 구비하고 있다. 공급 포트, 반출입 포트 및 반출 포트는, 트랜스퍼 챔버에 접속되어 있다.

특허문헌 1에 기재된 산업용 로봇은, 기둥부의 승강 동작 및 회동 동작과, 헤드부의 회동 동작과, 다관절 아암의 신축 동작을 행하고, 패널 공급부, 패널 처리 유닛 및 패널 반출부에 대한 패널 소재의 반송을 행한다. 또한, 베이스부에 대하여 헤드부가 회동할 때에는, 회동하는 부분의 회동 반경이 작아지도록, 다관절 아암은 줄어들어 있다.

일본 특허 공개 제2014-73558호 공보

특허문헌 1에 기재된 산업용 로봇에서는, 패널 공급부, 패널 처리 유닛 및 패널 반출부에 대하여 패널 소재의 적절한 반송을 행하기 위해, 패널 공급부, 패널 처리 유닛 및 패널 반출부의 깊이에 따라서 핸드의 길이가 설정된다. 따라서, 패널 공급부, 패널 처리 유닛 및 패널 반출부의 깊이가 깊어지면, 핸드의 길이가 길어진다.

한편, 특허문헌 1에 기재된 산업용 로봇을 사용하여, 트랜스퍼 챔버의 길이 방향으로 인접하는 2개의 패널 처리 유닛의 사이에서 패널 소재를 반송하는 경우, 패널 처리 장치에 있어서의 택트 타임을 단축하기 위해서는, 트랜스퍼 챔버의 짧은 방향과 핸드의 길이 방향을 일치시킨 상태에서 지지 유닛을 회동시키는 것이 바람직하다. 즉, 트랜스퍼 챔버의 길이 방향으로 인접하는 2개의 패널 처리 유닛 중 한쪽 패널 처리 유닛으로부터 패널 소재를 반출한 후에는, 트랜스퍼 챔버의 짧은 방향과 핸드의 길이 방향이 일치하고 있으므로, 이 패널 소재를 다른 쪽 패널 처리 유닛에 반입하는 경우, 트랜스퍼 챔버의 짧은 방향과 핸드의 길이 방향을 일치시킨 상태에서 지지 유닛을 회동시키면, 패널 처리 장치에 있어서의 택트 타임을 단축하는 것이 가능해진다.

그러나, 특허문헌 1에 기재된 산업용 로봇에 있어서, 길이가 길어진 핸드의 길이 방향과 트랜스퍼 챔버의 짧은 방향을 일치시킨 상태에서 지지 유닛을 회동시키는 경우에는, 핸드에 탑재되는 패널 소재나 핸드와 트랜스퍼 챔버의 벽면과의 간섭을 방지하기 위해서, 트랜스퍼 챔버의 짧은 방향에 있어서 트랜스퍼 챔버를 크게 해야만 한다. 즉, 특허문헌 1에 기재된 산업용 로봇에 있어서, 핸드의 길이가 길어지는 경우이며, 또한 트랜스퍼 챔버의 짧은 방향과 핸드의 길이 방향을 일치시킨 상태에서 지지 유닛을 회동시키는 경우에는, 트랜스퍼 챔버가 대형화된다.

따라서, 본 발명의 과제는, 핸드의 길이가 길어져도, 산업용 로봇이 사용되는 제조 시스템에서의 택트 타임을 단축하는 것이 가능해짐과 함께, 핸드나 아암 등이 내부에 배치되는 트랜스퍼 챔버를 소형화하는 것이 가능한 산업용 로봇을 제공하는 데 있다. 또한, 본 발명의 과제는, 이러한 산업용 로봇을 구비하는 제조 시스템을 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 산업용 로봇은, 반송 대상물이 탑재되는 2개의 핸드와, 상하 방향을 회동의 축 방향으로 하여 2개의 핸드 각각이 선단측에 회동 가능하게 연결되는 2개의 아암과, 상하 방향을 회동의 축 방향으로 하여 2개의 아암의 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 아암 지지부와, 상하 방향을 회동의 축 방향으로 하여 아암 지지부가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 스윙 아암과, 상하 방향을 회동의 축 방향으로 하여 스윙 아암의 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 본체부를 구비하고, 2개의 아암의 기단부측은, 서로 인접한 상태에서 아암 지지부에 연결되고, 아암은, 서로 상대 회동 가능하게 연결되는 적어도 2개의 아암부를 갖는 다관절 아암임과 함께, 핸드의 선단이 아암 지지부로부터 이격되도록 늘어나는 위치와 핸드의 선단이 아암 지지부에 근접하도록 줄어드는 위치의 사이에서 신축 가능하게 되어 있고, 본체부에 대한 스윙 아암의 회동 중심을 아암 회동 중심이라 하면, 아암은, 본체부에 대하여 스윙 아암이 회동할 때, 스윙 아암과 함께 회동하는 부분의 아암 회동 중심에 대한 최대 회동 반경이 작아지도록 신축 동작을 행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 예를 들어 핸드, 아암, 아암 지지부 및 스윙 아암은, 상하 방향에서 보았을 때의 형상이 대략 직사각형 형상이 되는 트랜스퍼 챔버의 내부에 배치된다.

본 발명의 산업용 로봇에서는, 본체부에 대한 스윙 아암의 회동 중심을 아암 회동 중심이라 하면, 아암은, 본체부에 대하여 스윙 아암이 회동할 때, 스윙 아암과 함께 회동하는 부분의 아암 회동 중심에 대한 최대 회동 반경이 작아지도록 신축 동작을 행하고 있다. 그로 인해, 본 발명에서는, 핸드의 길이가 길어져도, 또한 트랜스퍼 챔버를 소형화해도, 또한 핸드의 길이 방향을 어느 방향과 일치시킨 상태에서 스윙 아암을 회전시켜도, 아암의 신축 동작에 의해, 핸드에 탑재되는 반송 대상물이나 핸드 등과 트랜스퍼 챔버의 내벽면과의 간섭을 방지하는 것이 가능해진다.

예를 들어, 상하 방향에서 보았을 때의 형상이 대략 직사각형 형상이 되는 트랜스퍼 챔버의 내부에 핸드, 아암, 아암 지지부 및 스윙 아암이 배치되는 경우에, 핸드의 길이가 길어져도, 또한 트랜스퍼 챔버의 짧은 방향으로 트랜스퍼 챔버를 소형화해도, 또한 트랜스퍼 챔버의 짧은 방향과 핸드의 길이 방향을 일치시킨 상태에서 스윙 아암을 회동시켜도, 아암의 신축 동작에 의해, 핸드에 탑재되는 반송 대상물이나 핸드 등과 트랜스퍼 챔버의 내벽면과의 간섭을 방지하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 발명에서는, 예를 들어 상하 방향에서 보았을 때의 형상이 대략 직사각형 형상이 되는 트랜스퍼 챔버의 내부에 핸드, 아암, 아암 지지부 및 스윙 아암이 배치되는 경우이며, 상하 방향에서 보았을 때의 형상이 대략 직사각형 형상이 되는 트랜스퍼 챔버의 길이 방향으로 인접하도록 트랜스퍼 챔버의 주위에 복수의 프로세스 챔버가 배치되어 있는 경우에, 핸드의 길이가 길어져도, 산업용 로봇이 사용되는 제조 시스템에서의 택트 타임을 단축하는 것이 가능해짐과 함께, 핸드나 아암 등이 내부에 배치되는 트랜스퍼 챔버를 소형화하는 것이 가능해진다.

본 발명의 산업용 로봇은, 트랜스퍼 챔버를 구비하는 제조 시스템에 사용할 수 있다. 이 제조 시스템에서는, 상하 방향에서 보았을 때, 대략 직사각형 형상을 이루는 트랜스퍼 챔버의 짧은 변에 평행한 방향을 제1 방향이라 하고, 제1 방향에 직교하는 트랜스퍼 챔버의 긴 변에 평행한 방향을 제2 방향이라 하고, 제1 방향의 일방측을 제3 방향측이라 하고, 제3 방향측의 반대측을 제4 방향측이라 하면, 스윙 아암은, 핸드의 선단측이 제3 방향측에 배치되고 핸드의 기단부측이 제4 방향측에 배치된 상태에서, 또는, 핸드의 선단측이 제4 방향측에 배치되고 핸드의 기단부측이 제3 방향측에 배치된 상태에서 본체부에 대하여 회동하고, 아암은, 본체부에 대하여 스윙 아암이 회동할 때, 제1 방향으로의 신축 동작을 행하는 것이 바람직하다.

이렇게 구성하면, 핸드의 길이가 길어져도, 또한 트랜스퍼 챔버의 짧은 방향으로 트랜스퍼 챔버를 소형화해도, 또한 트랜스퍼 챔버의 짧은 방향과 핸드의 길이 방향을 일치시킨 상태에서 스윙 아암을 회동시켜도, 아암의 신축 동작에 의해, 핸드에 탑재되는 반송 대상물이나 핸드 등과 트랜스퍼 챔버의 내벽면과의 간섭을 방지하는 것이 가능해진다. 즉, 핸드의 길이가 길어져도, 또한 트랜스퍼 챔버의 짧은 방향으로 트랜스퍼 챔버를 소형화해도, 트랜스퍼 챔버의 짧은 방향과 핸드의 길이 방향을 일치시킨 상태에서 스윙 아암을 회동시키는 것이 가능해진다. 따라서, 트랜스퍼 챔버의 길이 방향으로 인접하도록 트랜스퍼 챔버의 주위에 복수의 프로세스 챔버가 배치되어 있는 경우에는, 핸드의 길이가 길어져도, 제조 시스템에서의 택트 타임을 단축하는 것이 가능해짐과 함께, 트랜스퍼 챔버의 짧은 방향으로 트랜스퍼 챔버를 소형화하는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서, 아암은, 본체부에 대하여 스윙 아암이 회동할 때, 제1 방향에 있어서 핸드의 위치가 일정하게 유지되도록 연속적으로 신축 동작을 행하는 것이 바람직하다. 이렇게 구성하면, 본체부에 대하여 스윙 아암이 회동하고 있을 때의, 핸드에 탑재되는 반송 대상물의 상태를 안정시키는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서, 스윙 아암에 대한 아암 지지부의 회동 중심을 지지부 회동 중심이라 하고, 아암 회동 중심을 중심으로 하여 스윙 아암을 회전시켰을 때의, 상하 방향에서 보았을 때의 지지부 회동 중심의 궤적을 가상 원이라 하면, 스윙 아암은, 상하 방향에서 보았을 때, 제1 방향에 있어서 트랜스퍼 챔버의 중심선과 가상 원이 교차하도록 본체부에 대하여 회동함과 함께, 상하 방향에서 보았을 때, 제1 방향에 있어서 트랜스퍼 챔버의 중심선과 가상 원의 교점과 지지부 회동 중심이 일치하고 있는 상태로부터 본체부에 대한 회동을 개시하고, 아암은, 스윙 아암의 회동 개시 시에, 반송 대상물이 핸드에 탑재된 상태에 있어서 반송 대상물을 포함한 핸드의 선단측의 지지부 회동 중심에 대한 회동 반경과 핸드의 기단부측의 지지부 회동 중심에 대한 회동 반경이 동등해지는 위치까지 줄어들어 있는 것이 바람직하다. 이렇게 구성하면, 제1 방향에 있어서, 트랜스퍼 챔버를 보다 소형화하는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서, 예를 들어 아암 회동 중심은, 제1 방향에 있어서 트랜스퍼 챔버의 중심보다도 제4 방향측에 배치되고, 상하 방향에서 보았을 때, 지지부 회동 중심과 아암 회동 중심의 거리는, 제1 방향에 있어서 트랜스퍼 챔버의 중심과 아암 회동 중심의 거리보다도 길게 되어 있고, 스윙 아암은, 상하 방향에서 보았을 때, 가상 원의 일부를 이루는 원호이며 제1 방향에 있어서 트랜스퍼 챔버의 중심보다도 제3 방향측의 원호 위를 지지부 회동 중심이 통과하는 범위에서 본체부에 대하여 회동하고, 핸드의 선단측이 제3 방향측에 배치되고 핸드의 기단부측이 제4 방향측에 배치된 상태에서 본체부에 대하여 스윙 아암이 회동할 때에는, 아암은, 스윙 아암의 회동 개시 후, 우선 줄어들었다가, 그 후 늘어나고, 핸드의 선단측이 제4 방향측에 배치되고 핸드의 기단부측이 제3 방향측에 배치된 상태에서 본체부에 대하여 스윙 아암이 회동할 때에는, 아암은, 스윙 아암의 회동 개시 후, 우선 늘어났다가, 그 후 줄어든다.

이상과 같이, 본 발명에서는, 핸드의 길이가 길어져도, 산업용 로봇이 사용되는 제조 시스템에서의 택트 타임을 단축하는 것이 가능해짐과 함께, 핸드나 아암 등이 내부에 배치되는 트랜스퍼 챔버를 소형화하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 산업용 로봇이 제조 시스템에 내장된 상태를 도시하는 평면도.
도 2는 도 1에 도시하는 산업용 로봇의 정면도.
도 3은 도 1에 도시하는 산업용 로봇의 측면도.
도 4는 도 1에 도시하는 산업용 로봇의 평면도.
도 5는 도 4에 도시하는 스윙 아암의 동작 등을 설명하기 위한 평면도.
도 6은 도 1에 도시하는 제조 시스템에 있어서의 산업용 로봇의 동작을 설명하기 위한 평면도.
도 7은 도 1에 도시하는 제조 시스템에 있어서의 산업용 로봇의 동작을 설명하기 위한 평면도.
도 8은 도 1에 도시하는 제조 시스템에 있어서의 산업용 로봇의 동작을 설명하기 위한 평면도.
도 9는 도 1에 도시하는 제조 시스템에 있어서의 산업용 로봇의 동작을 설명하기 위한 평면도.
도 10은 도 1에 도시하는 제조 시스템에 있어서의 산업용 로봇의 동작을 설명하기 위한 평면도.
도 11은 도 1에 도시하는 제조 시스템에 있어서의 산업용 로봇의 동작을 설명하기 위한 평면도.
도 12는 도 1에 도시하는 제조 시스템에 있어서의 산업용 로봇의 동작을 설명하기 위한 평면도.
도 13은 도 1에 도시하는 제조 시스템에 있어서의 산업용 로봇의 동작을 설명하기 위한 평면도.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.

(산업용 로봇 및 제조 시스템의 구성)

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 산업용 로봇(1)이 제조 시스템(3)에 내장된 상태를 도시하는 평면도이다. 도 2는 도 1에 도시하는 산업용 로봇(1)의 정면도이다. 도 3은 도 1에 도시하는 산업용 로봇(1)의 측면도이다. 도 4는 도 1에 도시하는 산업용 로봇(1)의 평면도이다. 도 5는 도 4에 도시하는 스윙 아암(17)의 동작 등을 설명하기 위한 평면도이다.

본 형태의 산업용 로봇(1)(이하, 「로봇(1)」이라 함)은, 예를 들어 반송 대상물인 유기 EL(유기 일렉트로루미네센스) 디스플레이용 유리 기판(2)(이하, 「기판(2)」이라 함)을 반송하기 위한 로봇이다. 이 로봇(1)은, 유기 EL 디스플레이의 제조 시스템(3)에 내장되어 사용되는 수평 다관절 로봇이다.

제조 시스템(3)은, 트랜스퍼 챔버(4)(이하, 「챔버(4)」라고 함)와, 챔버(4)를 둘러싸듯이 배치되는 복수의 프로세스 챔버(5 내지 9)(이하, 「챔버(5 내지 9)」라고 함)를 구비하고 있다. 본 형태의 제조 시스템(3)은 5개의 챔버(5 내지 9)를 구비하고 있다. 챔버(4 내지 9)는 진공 챔버이며, 챔버(4 내지 9)의 내부는 진공으로 되어 있다. 챔버(4)의 내부에는, 로봇(1)의 일부가 배치되어 있다. 로봇(1)을 구성하는 후술하는 포크부(21)가 챔버(5 내지 9) 내에 인입됨으로써, 로봇(1)은 복수의 챔버(5 내지 9)의 사이에서 기판(2)을 반송한다. 챔버(5 내지 9)에는, 각종 장치 등이 배치되어 있고, 로봇(1)으로 반송된 기판(2)이 수용된다. 또한, 챔버(5 내지 9)에서는, 기판(2)에 대하여 각종 처리가 행해진다.

챔버(4)는, 상하 방향에서 보았을 때의 형상이 대략 직사각형 형상이 되는 대략 직육면체의 상자 형상으로 형성되어 있다. 이하에서는, 상하 방향에서 보았을 때, 대략 직사각형 형상을 이루는 챔버(4)의 짧은 변에 평행한 방향(도 1의 X 방향)을 「전후 방향」이라 하고, 전후 방향에 직교하는 챔버(4)의 긴 변에 평행한 방향(도 1의 Y 방향)을 「좌우 방향」이라 한다. 또한, 전후 방향의 일방측(도 1의 X2 방향측)을 「안쪽」이라 하고, 안쪽의 반대측(도 1의 X1 방향측)을 「앞쪽」이라 하고, 좌우 방향의 일방측(도 1의 Y1 방향측)을 「우」측이라 하고, 우측의 반대측(도 1의 Y2 방향측)을 「좌」측이라 한다. 본 형태의 전후 방향(X 방향)은 제1 방향이고, 좌우 방향(Y 방향)은 제2 방향이고, 안쪽(X2 방향측)은 제3 방향측이고, 앞쪽(X1 방향측)은 제4 방향측이다.

챔버(5)는 챔버(4)의 좌측에 배치되어 있다. 또한, 챔버(5)는 전후 방향에 있어서, 챔버(5)의 중심과 챔버(4)의 중심이 일치하도록 배치되어 있다. 챔버(6, 7)는, 챔버(4)의 앞쪽에 배치되고, 챔버(8, 9)는, 챔버(4)의 안쪽에 배치되어 있다. 또한, 챔버(6)와 챔버(7)는, 좌우 방향으로 인접하게 배치되고, 챔버(8)와 챔버(9)는 좌우 방향으로 인접하게 배치되어 있다. 챔버(6)와 챔버(8)는 좌우 방향에 있어서 동일 위치에 배치되고, 챔버(7)와 챔버(9)는 좌우 방향에 있어서 동일 위치에 배치되어 있다. 또한, 챔버(6, 8)는, 챔버(7, 9)보다도 좌측에 배치되어 있다. 챔버(5 내지 9) 각각과 챔버(4)의 접속 부분에는, 게이트가 형성되어 있다.

본 형태에서는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 상하 방향에서 보았을 때, 전후 방향에 있어서의 챔버(4)의 중심선 CL1과 챔버(4)의 앞쪽의 내벽면과의 거리(즉, 중심선 CL1과 챔버(4)의 안쪽의 내벽면과의 거리) L1과, 좌우 방향에 있어서의 챔버(6, 8)의 중심선 CL2와 챔버(4)의 좌측의 내벽면과의 거리 L2와, 좌우 방향에 있어서의 챔버(7, 9)의 중심선 CL3과 챔버(4)의 우측의 내벽면과의 거리 L3이 동등하게 되어 있다.

로봇(1)은, 기판(2)이 탑재되는 2개의 핸드(12, 13)와, 핸드(12)가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 아암(14)과, 핸드(13)가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 아암(15)과, 아암(14, 15)의 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 아암 지지부(16)와, 아암 지지부(16)가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 스윙 아암(17)과, 스윙 아암(17)의 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 본체부(18)를 구비하고 있다. 핸드(12, 13), 아암(14, 15), 아암 지지부(16) 및 스윙 아암(17)은, 본체부(18)의 상측에 배치되어 있다. 핸드(12, 13), 아암(14, 15), 아암 지지부(16), 스윙 아암(17) 및 본체부(18)의 상단부측은, 챔버(4)의 내부에 배치되어 있다.

핸드(12, 13)는, 아암(14, 15)에 연결되는 기초부(20)와, 기판(2)이 탑재되는 포크부(21)를 구비하고 있다. 포크부(21)는, 기초부(20)로부터 수평 방향으로 돌출되도록 기초부(20)에 고정되어 있다. 기판(2)은, 포크부(21)의 선단측 부분에 탑재되어 있다. 즉, 기판(2)은, 핸드(12, 13)의 선단측 부분에 탑재되어 있다. 본 형태에서는, 챔버(5 내지 9)의 깊이가 깊게 되어 있고, 포크부(21)의 길이는 길게 되어 있다. 즉, 핸드(12, 13)의 길이는 길게 되어 있다. 또한, 본 형태에서는, 핸드(12)는 핸드(13)보다도 상측에 배치되어 있다.

아암(14, 15)은, 서로 상대 회동 가능하게 연결되는 제1 아암부(22)와 제2 아암부(23)의 2개의 아암부에 의해 구성된 다관절 아암이다. 제1 아암부(22)의 기단부측은, 상하 방향을 회동의 축 방향으로 하여 아암 지지부(16)에 회동 가능하게 연결되어 있다. 아암(14)의 제1 아암부(22)의 기단부측과 아암(15)의 제1 아암부(22)의 기단부측은, 수평 방향에 있어서 서로 인접한 상태에서 아암 지지부(16)에 연결되어 있다. 즉, 2개의 아암(14, 15)의 기단부측은, 서로 인접한 상태에서 아암 지지부(16)에 연결되어 있다. 또한, 아암(14)과 아암(15)은, 서로 인접한 상태로 배치되어 있고, 상하 방향에 있어서 동일 위치에 배치되어 있다.

제1 아암부(22)의 선단측에는, 상하 방향을 회동의 축 방향으로 하여 제2 아암부(23)의 기단부측이 회동 가능하게 연결되어 있다. 제2 아암부(23)의 선단측에는, 상하 방향을 회동의 축 방향으로 하여 핸드(12, 13)가 회동 가능하게 연결되어 있다. 수평 방향에 있어서, 아암 지지부(16)에 대한 제1 아암부(22)의 회동 중심과 제1 아암부(22)에 대한 제2 아암부(23)의 회동 중심의 거리와, 제1 아암부(22)에 대한 제2 아암부(23)의 회동 중심과 제2 아암부(23)에 대한 핸드(12, 13)의 회동 중심의 거리는 동등하게 되어 있다.

아암(14, 15)은, 핸드(12, 13)의 선단이 아암 지지부(16)로부터 이격되도록 늘어나는 위치(도 6, 도 7 등 참조)와, 핸드(12, 13)의 선단이 아암 지지부(16)에 근접하도록 줄어드는 위치(도 1 참조)와의 사이에서 신축 가능하게 되어 있다. 아암(14, 15)의 각각에는, 아암(14, 15)의 각각을 신축시키는 아암 구동 기구가 연결되어 있다. 아암 구동 기구는, 핸드(12, 13)가 일정 방향을 향한 상태에서 직선적으로 이동하도록 아암(14, 15)을 신축시킨다. 본 형태에서는, 아암(14, 15)의 신축량이 동등할 때, 핸드(12)와 핸드(13)는 상하 방향으로 중첩되어 있다. 또한, 이때에는, 상하 방향에서 보면, 아암(14)과 아암(15)은 선 대칭으로 배치되어 있다.

아암 지지부(16)는 원판 형상으로 형성되어 있다. 이 아암 지지부(16)는, 상하 방향을 회동의 축 방향으로 하여 스윙 아암(17)의 선단측에 회동 가능하게 연결되어 있다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 상하 방향에서 보면, 스윙 아암(17)에 대한 아암 지지부(16)의 회동 중심인 지지부 회동 중심 C1과, 아암 지지부(16)에 대한 아암(14)의 제1 아암부(22)의 회동 중심인 아암 회동 중심 C2와, 아암 지지부(16)에 대한 아암(15)의 제1 아암부(22)의 회동 중심인 아암 회동 중심 C3을 연결하면 이등변 삼각형이 형성된다. 아암 지지부(16)에는, 아암 지지부(16)를 회동시키는 회동 기구가 연결되어 있다. 또한, 아암 지지부(16)는, 삼각 판형이나 사각 판형 등의 다각 판형으로 형성되어도 되고, 타원 판형 등으로 형성되어도 된다.

스윙 아암(17)은, 상하 방향에서 보았을 때의 형상이 타원형 형상이 되는 1개의 아암부에 의해 구성되어 있다. 스윙 아암(17)의 기단부측은, 상하 방향을 회동의 축 방향으로 하여 본체부(18)에 회동 가능하게 연결되어 있다. 본체부(18)는, 중공 형상으로 형성되는 케이스체(24)를 구비하고 있다. 케이스체(24) 내에는, 스윙 아암(17)을 회동시키는 회동 기구와, 스윙 아암(17)을 승강시키는 승강 기구가 수용되어 있다.

본 형태에서는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 아암(14, 15)은, 기판(2)이 핸드(12, 13)에 탑재된 상태에 있어서의 기판(2)을 포함한 핸드(12, 13)의 선단측의 지지부 회동 중심 C1에 대한 회동 반경(보다 구체적으로는, 기판(2)을 포함한 핸드(12, 13)의 선단측의 최대 회동 반경) R1보다도 핸드(12, 13)의 기단부측의 지지부 회동 중심 C1에 대한 회동 반경(보다 구체적으로는, 핸드(12, 13)의 기단부측의 최대 회동 반경) R2가 커지는 위치까지 줄어드는 것이 가능하게 되어 있다.

또한, 도 5에 도시하는 바와 같이, 상하 방향에서 보았을 때, 본체부(18)에 대한 스윙 아암(17)의 회동 중심인 아암 회동 중심 C4는, 좌우 방향에 있어서 챔버(4)의 중심에 배치됨과 함께 전후 방향에 있어서 챔버(4)의 중심보다도 앞쪽에 배치되어 있다. 또한, 상하 방향에서 보았을 때, 아암 회동 중심 C4와 지지부 회동 중심 C1과의 거리는, 전후 방향에 있어서의 챔버(4)의 중심과 아암 회동 중심 C4와의 거리 L5(즉, 전후 방향에 있어서의 챔버(4)의 중심선 CL1과 아암 회동 중심 C4와의 거리 L5)보다도 길게 되어 있다. 그로 인해, 본 형태에서는, 아암 회동 중심 C4를 중심으로 하여 스윙 아암(17)을 회전시켰을 때의, 상하 방향에서 보았을 때의 지지부 회동 중심 C1의 궤적을 가상 원이라 하면, 스윙 아암(17)은, 상하 방향에서 보았을 때, 전후 방향에 있어서의 챔버(4)의 중심선 CL1과 이 가상 원이 교차하듯이 본체부(18)에 대하여 회동한다.

또한, 본 형태에서는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 스윙 아암(17)은, 상하 방향에서 보았을 때, 이 가상 원의 일부를 이루는 원호 CA이며 전후 방향에 있어서의 챔버(4)의 중심보다도 안쪽의 원호 CA 위를 지지부 회동 중심 C1이 통과하는 범위에서 아암 회동 중심 C4를 중심으로 회동한다. 또한, 본 형태에서는, 상하 방향에서 보았을 때, 전후 방향에 있어서의 챔버(4)의 중심선 CL1과 이 가상 원과의 2개의 교점(즉, 원호 CA의 양쪽 단부점)의 한쪽과, 좌우 방향에 있어서의 챔버(6, 8)의 중심선 CL2와 중심선 CL1과의 교점이 일치하고 있고, 중심선 CL1과 이 가상 원과의 2개의 교점의 다른 쪽과, 좌우 방향에 있어서의 챔버(7, 9)의 중심선 CL3과 중심선 CL1과의 교점이 일치하고 있다.

(산업용 로봇의 동작)

도 6 내지 도 13은, 도 1에 도시하는 제조 시스템(3)에 있어서의 산업용 로봇(1)의 동작을 설명하기 위한 평면도이다.

제조 시스템(3)에 있어서, 예를 들어 챔버(5)에 기판(2)을 반입하거나 챔버(5)로부터 기판(2)을 반출할 때에는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 상하 방향에서 보았을 때, 중심선 CL1과 중심선 CL2와의 교점과 지지부 회동 중심 C1이 일치한 상태이며, 또한 핸드(12, 13)의 선단측이 좌측에 배치되고 핸드(12, 13)의 기단부측이 우측에 배치된 상태에서, 아암(14) 및 아암(15) 중 적어도 어느 한쪽이 신축하여, 챔버(5)에 기판(2)을 반입하거나 챔버(5)로부터 기판(2)을 반출한다.

또한, 예를 들어, 그 후, 챔버(8)에 기판(2)을 반입하거나 챔버(8)로부터 기판(2)을 반출하는 경우에는, 아암(14, 15)이 줄어든 상태에서, 도 6의 시계가 도는 방향(이하, 이 방향을 「시계 방향」이라 함)으로 지지부 회동 중심 C1을 중심으로 해서 90°, 아암 지지부(16)가 회동한다. 이때에는, 지지부 회동 중심 C1을 중심으로 하여 아암 지지부(16)가 회동해도, 핸드(12, 13)의 선단측이 챔버(4)의 좌측의 내벽면 및 안쪽의 내벽면에 간섭하지 않는 위치까지 아암(14, 15)은 줄어들어 있다. 구체적으로는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 핸드(12, 13)의 선단측의 지지부 회동 중심 C1에 대한 회동 반경 R1과 핸드(12, 13)의 기단부측의 지지부 회동 중심 C1에 대한 회동 반경 R2가 동등해지는 위치까지 아암(14, 15)이 줄어들어 있다. 그 후, 도 7에 도시하는 바와 같이, 아암(14) 및 아암(15) 중 적어도 어느 한쪽이 신축하여, 챔버(8)에 기판(2)을 반입하거나 챔버(8)로부터 기판(2)을 반출한다.

또한, 예를 들어 그 후, 챔버(9)에 기판(2)을 반입하거나 챔버(9)로부터 기판(2)을 반출하는 경우에는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 회동 반경 R1과 회동 반경 R2가 동등해지는 위치까지 아암(14, 15)이 줄어든 상태에서, 상하 방향에서 보았을 때, 중심선 CL1과 중심선 CL2와의 교점과 지지부 회동 중심 C1이 일치하고 있는 위치로부터 아암 회동 중심 C4를 중심으로 하여 스윙 아암(17)이 시계 방향으로의 회동을 개시한다. 또한, 중심선 CL1과 중심선 CL3과의 교점과 지지부 회동 중심 C1이 일치하는 위치까지 스윙 아암(17)이 회동한다. 이때에는, 스윙 아암(17)은, 핸드(12, 13)의 선단측이 안쪽에 배치되며 핸드(12, 13)의 기단부측이 앞쪽에 배치된 상태에서 본체부(18)에 대하여 회동한다.

또한, 이때에는, 아암(14, 15)은, 스윙 아암(17)과 함께 회동하는 부분의 아암 회동 중심 C4에 대한 최대 회동 반경이 작아지도록 신축 동작을 행한다. 구체적으로는, 본체부(18)에 대하여 스윙 아암(17)이 회동할 때, 기판(2)을 포함한 핸드(12, 13)의 선단측이 챔버(4)의 안쪽의 내벽면에 간섭하지 않도록, 아암(14, 15)은, 전후 방향으로의 신축 동작을 행한다. 즉, 스윙 아암(17)의 회동 시에는, 핸드(12, 13)의 선단측이 챔버(4)의 안쪽의 내벽면에 간섭하지 않도록, 아암(14, 15)을 전후 방향으로 신축시킨다. 이때에는, 아암(14, 15)은, 스윙 아암(17)의 회동 개시 후, 우선 줄어들었다가, 그 후 늘어난다. 또한, 이때에는, 아암(14, 15)은, 전후 방향에 있어서의 핸드(12, 13)의 위치가 일정하게 유지되도록 연속적으로 신축 동작을 행한다.

보다 구체적으로는, 스윙 아암(17)이 회동을 개시하고 나서 좌우 방향에 있어서의 핸드(12, 13)의 중심이 좌우 방향에 있어서 아암 회동 중심 C4에 도달할 때까지(즉, 좌우 방향에 있어서의 핸드(12, 13)의 중심이 좌우 방향에 있어서의 챔버(4)의 중심에 도달할 때까지)의 사이에는, 전후 방향에 있어서의 핸드(12, 13)의 위치가 일정하게 유지되도록, 회동 반경 R1과 회동 반경 R2가 동등해지는 위치(도 1 참조)로부터 회동 반경 R2가 회동 반경 R1보다도 커지는 위치(도 8 참조)까지 아암(14, 15)이 연속적으로 줄어든다. 또한, 좌우 방향에 있어서의 핸드(12, 13)의 중심이 좌우 방향에 있어서 아암 회동 중심 C4를 통과하고 나서 스윙 아암(17)이 회동을 정지할 때까지의 사이에는, 전후 방향에 있어서의 핸드(12, 13)의 위치가 일정하게 유지되도록, 회동 반경 R2가 회동 반경 R1보다도 커지는 위치로부터 회동 반경 R1과 회동 반경 R2가 동등해지는 위치까지 아암(14, 15)이 연속적으로 늘어난다.

그 후, 도 9에 도시하는 바와 같이, 아암(14) 및 아암(15) 중 적어도 어느 한쪽이 신축하여, 챔버(9)에 기판(2)을 반입하거나 챔버(9)로부터 기판(2)을 반출한다. 또한, 그 후, 예를 들어, 챔버(8)에 기판(2)을 반입하거나 챔버(8)로부터 기판(2)을 반출하는 경우에는, 마찬가지로, 회동 반경 R1과 회동 반경 R2가 동등해지는 위치까지 아암(14, 15)이 줄어든 상태에서, 상하 방향에서 보았을 때, 중심선 CL1과 중심선 CL3과의 교점과 지지부 회동 중심 C1이 일치하고 있는 위치로부터 아암 회동 중심 C4를 중심으로 하여 도 6의 시계가 도는 반대 방향(이하, 이 방향을 「반시계 방향」이라 함)으로 스윙 아암(17)이 회동을 개시한다. 또한, 중심선 CL1과 중심선 CL2와의 교점과 지지부 회동 중심 C1이 일치하는 위치까지 스윙 아암(17)이 회동한다.

이때에는, 기판(2)을 포함한 핸드(12, 13)의 선단측이 챔버(4)의 안쪽의 내벽면에 간섭하지 않도록, 아암(14, 15)은 전후 방향으로의 신축 동작을 행한다. 구체적으로는, 상술한 바와 같이, 스윙 아암(17)이 회동을 개시하고 나서 좌우 방향에 있어서의 핸드(12, 13)의 중심이 좌우 방향에 있어서 아암 회동 중심 C4에 도달할 때까지의 사이에는, 전후 방향에 있어서의 핸드(12, 13)의 위치가 일정하게 유지되도록, 회동 반경 R1과 회동 반경 R2가 동등해지는 위치로부터 회동 반경 R2가 회동 반경 R1보다도 커지는 위치까지 아암(14, 15)이 연속적으로 줄어든다. 또한, 좌우 방향에 있어서의 핸드(12, 13)의 중심이 좌우 방향에 있어서 아암 회동 중심 C4를 통과하고 나서 스윙 아암(17)이 회동을 정지할 때까지의 사이에는, 전후 방향에 있어서의 핸드(12, 13)의 위치가 일정하게 유지되도록, 회동 반경 R2가 회동 반경 R1보다도 커지는 위치로부터 회동 반경 R1과 회동 반경 R2가 동등해지는 위치까지 아암(14, 15)이 연속적으로 늘어난다.

또한, 예를 들어 챔버(5)에 기판(2)을 반입하거나 챔버(5)로부터 기판(2)을 반출한 후에, 챔버(6)에 기판(2)을 반입하거나 챔버(6)로부터 기판(2)을 반출하는 경우에는, 지지부 회동 중심 C1을 중심으로 하여 반시계 방향으로 90°, 아암 지지부(16)가 회동한다. 이때에는, 지지부 회동 중심 C1을 중심으로 하여 아암 지지부(16)가 회동해도, 핸드(12, 13)의 선단측이 챔버(4)의 좌측의 내벽면 및 앞쪽의 내벽면에 간섭하지 않도록, 회동 반경 R1과 회동 반경 R2가 동등해지는 위치까지 아암(14, 15)이 줄어들어 있다. 그 후, 도 10에 도시하는 바와 같이, 아암(14) 및 아암(15) 중 적어도 어느 한쪽이 신축하여, 챔버(6)에 기판(2)을 반입하거나 챔버(6)로부터 기판(2)을 반출한다.

또한, 예를 들어 그 후, 챔버(7)에 기판(2)을 반입하거나 챔버(7)로부터 기판(2)을 반출하는 경우에는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 회동 반경 R1과 회동 반경 R2가 동등해지는 위치까지 아암(14, 15)이 줄어든 상태에서, 상하 방향에서 보았을 때, 중심선 CL1과 중심선 CL2와의 교점과 지지부 회동 중심 C1이 일치하고 있는 위치로부터 아암 회동 중심 C4를 중심으로 하여 스윙 아암(17)이 시계 방향으로 회동을 개시한다. 또한, 중심선 CL1과 중심선 CL3과의 교점과 지지부 회동 중심 C1이 일치하는 위치까지 스윙 아암(17)이 회동한다. 이때에는, 스윙 아암(17)은, 핸드(12, 13)의 선단측이 앞쪽에 배치되고 핸드(12, 13)의 기단부측이 안쪽에 배치된 상태에서 본체부(18)에 대하여 회동한다.

또한, 이때에는, 아암(14, 15)은, 스윙 아암(17)과 함께 회동하는 부분의 아암 회동 중심 C4에 대한 최대 회동 반경이 작아지도록 신축 동작을 행한다. 구체적으로는, 본체부(18)에 대하여 스윙 아암(17)이 회동할 때, 핸드(12, 13)의 기단부측이 챔버(4)의 안쪽의 내벽면에 간섭하지 않도록, 아암(14, 15)은, 전후 방향으로의 신축 동작을 행한다. 이때에는, 아암(14, 15)은, 스윙 아암(17)의 회동 개시 후, 우선 늘어났다가, 그 후 줄어든다. 또한, 이때에는, 아암(14, 15)은, 전후 방향에 있어서의 핸드(12, 13)의 위치가 일정하게 유지되도록 연속적으로 신축 동작을 행한다.

보다 구체적으로는, 스윙 아암(17)이 회동을 개시하고 나서 좌우 방향에 있어서의 핸드(12, 13)의 중심이 좌우 방향에 있어서 아암 회동 중심 C4에 도달할 때까지의 사이에는, 전후 방향에 있어서의 핸드(12, 13)의 위치가 일정하게 유지되도록, 회동 반경 R1과 회동 반경 R2가 동등해지는 위치(도 11 참조)로부터 회동 반경 R1이 회동 반경 R2보다도 커지는 위치(도 12 참조)까지 아암(14, 15)이 연속적으로 늘어난다. 또한, 좌우 방향에 있어서의 핸드(12, 13)의 중심이 좌우 방향에 있어서 아암 회동 중심 C4를 통과하고 나서 스윙 아암(17)이 회동을 정지할 때까지의 사이에는, 전후 방향에 있어서의 핸드(12, 13)의 위치가 일정하게 유지되도록, 회동 반경 R1이 회동 반경 R2보다도 커지는 위치로부터 회동 반경 R1과 회동 반경 R2가 동등해지는 위치까지 아암(14, 15)이 연속적으로 줄어든다.

그 후, 도 13에 도시하는 바와 같이, 아암(14) 및 아암(15) 중 적어도 어느 한쪽이 신축하여, 챔버(7)에 기판(2)을 반입하거나 챔버(7)로부터 기판(2)을 반출한다. 또한, 그 후, 예를 들어 챔버(6)에 기판(2)을 반입하거나 챔버(6)로부터 기판(2)을 반출하는 경우에는, 마찬가지로, 회동 반경 R1과 회동 반경 R2가 동등해지는 위치까지 아암(14, 15)이 줄어든 상태에서, 상하 방향에서 보았을 때, 중심선 CL1과 중심선 CL3과의 교점과 지지부 회동 중심 C1이 일치하고 있는 위치로부터 아암 회동 중심 C4를 중심으로 하여 반시계 방향으로 스윙 아암(17)이 회동을 개시한다. 또한, 중심선 CL1과 중심선 CL2와의 교점과 지지부 회동 중심 C1이 일치하는 위치까지 스윙 아암(17)이 회동한다.

이때에는, 핸드(12, 13)의 기단부측이 챔버(4)의 안쪽의 내벽면에 간섭하지 않도록, 아암(14, 15)은 전후 방향으로의 신축 동작을 행한다. 구체적으로는, 상술한 바와 같이, 스윙 아암(17)이 회동을 개시하고 나서 좌우 방향에 있어서의 핸드(12, 13)의 중심이 좌우 방향에 있어서 아암 회동 중심 C4에 도달할 때까지의 사이에는, 전후 방향에 있어서의 핸드(12, 13)의 위치가 일정하게 유지되도록, 회동 반경 R1과 회동 반경 R2가 동등해지는 위치로부터 회동 반경 R1이 회동 반경 R2보다도 커지는 위치까지 아암(14, 15)이 연속적으로 늘어난다. 또한, 좌우 방향에 있어서의 핸드(12, 13)의 중심이 좌우 방향에 있어서 아암 회동 중심 C4를 통과하고 나서 스윙 아암(17)이 회동을 정지할 때까지의 사이에는, 전후 방향에 있어서의 핸드(12, 13)의 위치가 일정하게 유지되도록, 회동 반경 R1이 회동 반경 R2보다도 커지는 위치로부터 회동 반경 R1과 회동 반경 R2가 동등해지는 위치까지 아암(14, 15)이 연속적으로 줄어든다.

이와 같이, 본 형태에서는, 핸드(12, 13)의 선단측이 안쪽에 배치되고 핸드(12, 13)의 기단부측이 앞쪽에 배치된 상태에서 스윙 아암(17)이 아암 회동 중심 C4를 중심으로 회동할 때에는, 아암(14, 15)은, 스윙 아암(17)의 회동 개시 후, 우선 줄어들었다가, 그 후 늘어난다. 또한, 핸드(12, 13)의 선단측이 앞쪽에 배치되고 핸드(12, 13)의 기단부측이 안쪽에 배치된 상태에서 스윙 아암(17)이 아암 회동 중심 C4를 중심으로 회동할 때에는, 아암(14, 15)은, 스윙 아암(17)의 회동 개시 후, 우선 늘어났다가, 그 후 줄어든다.

또한, 본 형태에서는, 상하 방향에서 보았을 때, 중심선 CL1과 중심선 CL2와의 교점과 지지부 회동 중심 C1이 일치하고 있는 상태, 또는, 중심선 CL1과 중심선 CL3과의 교점과 지지부 회동 중심 C1이 일치하고 있는 상태로부터 스윙 아암(17)은 회동을 개시하고 있다. 즉, 본 형태에서는, 상하 방향에서 보았을 때, 아암 회동 중심 C4를 중심으로 하여 스윙 아암(17)을 회전시켰을 때의 지지부 회동 중심 C1의 궤적인 가상 원과 중심선 CL1과의 교점과, 지지부 회동 중심 C1이 일치하고 있는 상태로부터, 스윙 아암(17)은 본체부(18)에 대한 회동을 개시하고 있다.

또한, 예를 들어 챔버(9)에 기판(2)을 반입하거나 챔버(9)로부터 기판(2)을 반출한 후에, 챔버(7)에 기판(2)을 반입하거나 챔버(7)로부터 기판(2)을 반출하는 경우에는, 회동 반경 R1과 회동 반경 R2가 동등해지는 위치까지 아암(14, 15)이 줄어든 상태에서, 시계 방향으로 180°, 아암 지지부(16)가 회동한다. 그 후, 도 13에 도시하는 바와 같이, 아암(14) 및 아암(15) 중 적어도 어느 한쪽이 신축하여, 챔버(7)에 기판(2)을 반입하거나 챔버(7)로부터 기판(2)을 반출한다.

(본 형태의 주된 효과)

이상 설명한 바와 같이, 본 형태에서는, 상하 방향에서 보았을 때, 중심선 CL1과 중심선 CL2와의 교점과 지지부 회동 중심 C1이 일치하는 위치와, 중심선 CL1과 중심선 CL3과의 교점과 지지부 회동 중심 C1이 일치하는 위치와의 사이에서 아암 회동 중심 C4를 중심으로 하여 스윙 아암(17)이 회동하는 경우이며, 핸드(12, 13)의 선단측이 안쪽에 배치되고 핸드(12, 13)의 기단부측이 앞쪽에 배치된 상태에서 스윙 아암(17)이 회동하는 경우에는, 기판(2)을 포함한 핸드(12, 13)의 선단측이 챔버(4)의 안쪽의 내벽면에 간섭하지 않도록, 또한 핸드(12, 13)의 선단측이 앞쪽에 배치되고 핸드(12, 13)의 기단부측이 안쪽에 배치된 상태에서 스윙 아암(17)이 회동하는 경우에는, 핸드(12, 13)의 기단부측이 챔버(4)의 안쪽의 내벽면에 간섭하지 않도록, 아암(14, 15)이 전후 방향으로 신축 동작을 행하고 있다.

그로 인해, 본 형태에서는, 핸드(12, 13)의 길이가 길게 되어 있어도, 또한 전후 방향에 있어서 챔버(4)를 소형화해도, 또한 챔버(4)의 짧은 방향인 전후 방향과 핸드(12, 13)의 길이 방향을 일치시킨 상태에서 스윙 아암(17)을 회동시켜도, 아암(14, 15)의 신축 동작에 의해, 핸드(12, 13)의 선단측 또는 기단부측과 챔버(4)의 안쪽의 내벽면과의 간섭을 방지하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 형태에서는, 핸드(12, 13)의 길이가 길게 되어 있어도, 또한 전후 방향에 있어서 챔버(4)를 소형화해도, 핸드(12, 13)의 길이 방향과 전후 방향을 일치시킨 상태에서 스윙 아암(17)을 회동시켜서, 챔버(8)와 챔버(9)와의 사이에서, 또는, 챔버(6)와 챔버(7)와의 사이에서, 단시간에 기판(2)을 반송하는 것이 가능해진다. 그 결과, 본 형태에서는, 핸드(12, 13)의 길이가 길게 되어 있어도, 전후 방향에 있어서 챔버(4)를 소형화하면서, 제조 시스템(3)에서의 택트 타임을 단축하는 것이 가능해진다.

본 형태에서는, 상하 방향에서 보았을 때, 중심선 CL1과 중심선 CL2와의 교점과 지지부 회동 중심 C1이 일치하고 있는 상태, 또는, 중심선 CL1과 중심선 CL3과의 교점과 지지부 회동 중심 C1이 일치하고 있는 상태에서, 지지부 회동 중심 C1을 중심으로 아암 지지부(16)가 회동하고 있고, 이때에는, 아암(14, 15)은, 회동 반경 R1과 회동 반경 R2가 동등해지는 위치까지 줄어들어 있다. 또한, 본 형태에서는, 스윙 아암(17)의 회동 개시 시에, 상하 방향에서 보면, 전후 방향에 있어서의 챔버(4)의 중심선 CL1 상에 지지부 회동 중심 C1이 배치됨과 함께, 아암(14, 15)은, 회동 반경 R1과 회동 반경 R2가 동등해지는 위치까지 줄어들어 있다. 그로 인해, 본 형태에서는, 전후 방향에 있어서, 챔버(4)를 보다 소형화하는 것이 가능해진다.

본 형태에서는, 아암(14, 15)은, 스윙 아암(17)이 회동할 때, 전후 방향에 있어서의 핸드(12, 13)의 위치가 일정하게 유지되도록 연속적으로 신축 동작을 행하고 있다. 그로 인해, 본 형태에서는, 스윙 아암(17)이 회동하고 있을 때의, 핸드(12, 13)에 탑재되는 기판(2)의 상태를 안정시키는 것이 가능해진다.

(다른 실시 형태)

상술한 형태는, 본 발명의 적합한 형태의 일례이기는 하지만, 이것에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서 다양한 변형 실시가 가능하다.

상술한 형태에서는, 아암 회동 중심 C4는, 좌우 방향에 있어서 챔버(4)의 중심에 배치되어 있지만, 아암 회동 중심 C4는, 좌우 방향에 있어서 챔버(4)의 중심으로부터 어긋난 위치에 배치되어도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 아암 회동 중심 C4는, 전후 방향에 있어서 챔버(4)의 중심보다도 앞쪽에 배치되어 있지만, 아암 회동 중심 C4는, 전후 방향에 있어서 챔버(4)의 중심과 일치하는 위치에 배치되어도 되고, 전후 방향에 있어서 챔버(4)의 중심보다 안쪽에 배치되어도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 상하 방향에서 보았을 때, 아암 회동 중심 C4와 지지부 회동 중심 C1과의 거리는, 전후 방향에 있어서의 챔버(4)의 중심과 아암 회동 중심 C4와의 거리 L5보다도 길게 되어 있지만, 아암 회동 중심 C4와 지지부 회동 중심 C1과의 거리는, 거리 L5와 동등해도 되고, 거리 L5보다 짧아도 된다.

상술한 형태에서는, 아암(14, 15)은, 스윙 아암(17)이 본체부(18)에 대하여 회동할 때, 전후 방향에 있어서의 핸드(12, 13)의 위치가 일정하게 유지되도록 연속적으로 신축 동작을 행하고 있다. 이 밖에도 예를 들어, 아암(14, 15)은, 스윙 아암(17)의 회동 시에, 기판(2)을 포함한 핸드(12, 13)의 선단측이나 핸드(12, 13)의 기단부측이 챔버(4)의 안쪽의 내벽면에 간섭하지 않도록, 간헐적으로 신축 동작을 행해도 된다. 또한, 아암(14, 15)은, 스윙 아암(17)의 회동 개시 직후에, 기판(2)을 포함한 핸드(12, 13)의 선단측이나 핸드(12, 13)의 기단부측이 챔버(4)의 안쪽의 내벽면에 간섭하지 않는 위치까지 줄어듦과 함께(또는 늘어남과 함께), 스윙 아암(17)의 회동 완료 직전에 원래의 위치까지 늘어나도(또는 줄어들어도) 된다. 또한, 아암(14, 15)은, 스윙 아암(17)의 회동 개시 후의 소정의 타이밍에, 기판(2)을 포함한 핸드(12, 13)의 선단측이나 핸드(12, 13)의 기단부측이 챔버(4)의 안쪽의 내벽면에 간섭하지 않는 위치까지 줄어듦과 함께(또는 늘어남과 함께), 스윙 아암(17)의 회동 완료 전의 소정의 타이밍에 원래의 위치까지 늘어나도(또는 줄어들어도) 된다.

상술한 형태에서는, 아암(14, 15)은, 스윙 아암(17)의 회동 개시 시에, 회동 반경 R1과 회동 반경 R2가 동등해지는 위치까지 줄어들어 있다. 이 밖에도 예를 들어, 전후 방향에 있어서의 챔버(4)의 폭이 비교적 넓게 되어 있는 경우에는, 아암(14, 15)은, 스윙 아암(17)의 회동 개시 시에, 회동 반경 R2가 회동 반경 R1보다도 커지는 위치까지 줄어들어도 되고, 회동 반경 R1이 회동 반경 R2보다도 커지는 위치까지 줄어들어도 된다. 또한, 이 경우에도, 아암(14, 15)은, 스윙 아암(17)의 회동 시에 신축 동작을 행한다.

상술한 형태에서는, 챔버(4)는 상하 방향에서 보았을 때의 형상이 좌우 방향을 길이 방향으로 하는 대략 직사각형 형상이 되도록 형성되어 있다. 이 밖에도 예를 들어, 챔버(4)는, 상하 방향에서 보았을 때의 형상이 전후 방향을 길이 방향으로 하는 대략 직사각형 형상이 되도록 형성되어도 되고, 상하 방향에서 보았을 때의 형상이 대략 정사각형 형상이 되도록 형성되어도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 챔버(4)의 앞쪽의 내벽면과 중심선 CL1과의 거리 L1과, 챔버(4)의 좌측의 내벽면과 중심선 CL2와의 거리 L2와, 챔버(4)의 우측의 내벽면과 중심선 CL3과의 거리 L3이 동등하게 되어 있지만, 거리 L1과 거리 L2가 상이해도 되고, 거리 L1과 거리 L3이 상이해도 되고, 거리 L2와 거리 L3이 상이해도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 제조 시스템(3)은, 5개의 챔버(프로세스 챔버)(5 내지 9)를 구비하고 있지만, 제조 시스템(3)이 구비하는 프로세스 챔버의 수는, 4개 이하여도 되고, 6개 이상이어도 된다.

상술한 형태에서는, 아암(14, 15)은, 제1 아암부(22)와 제2 아암부(23)의 2개의 아암부에 의해 구성되어 있지만, 아암(14, 15)은, 3개 이상의 아암부에 의해 구성되어도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 로봇(1)에 의해 반송되는 반송 대상물은 유기 EL 디스플레이용 기판(2)이지만, 로봇(1)에 의해 반송되는 반송 대상물은, 액정 디스플레이용 유리 기판이어도 되고, 반도체 웨이퍼 등이어도 된다.

1: 로봇(산업용 로봇)
2: 기판(유리 기판, 반송 대상물)
3: 제조 시스템
4: 챔버(트랜스퍼 챔버)
12, 13: 핸드
14, 15: 아암
16: 아암 지지부
17: 스윙 아암
18: 본체부
22: 제1 아암부(아암부)
23: 제2 아암부(아암부)
C1: 지지부 회동 중심
C4: 아암 회동 중심
CA: 원호
CL1: 제1 방향에 있어서의 트랜스퍼 챔버의 중심선
L5: 제1 방향에 있어서의 트랜스퍼 챔버의 중심과 아암 회동 중심과의 거리
R1: 핸드의 선단측의 지지부 회동 중심에 대한 회동 반경
R2: 핸드의 기단부측의 지지부 회동 중심에 대한 회동 반경
X: 제1 방향
X1: 제4 방향측
X2: 제3 방향측
Y: 제2 방향

Claims

반송 대상물이 탑재되는 2개의 핸드와, 상하 방향을 회동의 축 방향으로 하여 2개의 상기 핸드의 각각이 선단측에 회동 가능하게 연결되는 2개의 아암과, 상하 방향을 회동의 축 방향으로 하여 2개의 상기 아암의 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 아암 지지부와, 상하 방향을 회동의 축 방향으로 하여 상기 아암 지지부가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 스윙 아암과, 상하 방향을 회동의 축 방향으로 하여 상기 스윙 아암의 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 본체부를 구비하고,
2개의 상기 아암의 기단부측은, 서로 인접한 상태에서 상기 아암 지지부에 연결되고,
상기 아암은, 서로 상대 회동 가능하게 연결되는 적어도 2개의 아암부를 갖는 다관절 아암임과 함께, 상기 핸드의 선단이 상기 아암 지지부로부터 이격되도록 늘어나는 위치와 상기 핸드의 선단이 상기 아암 지지부에 근접하도록 줄어드는 위치의 사이에서 신축 가능하게 되어 있고,
상기 본체부에 대한 상기 스윙 아암의 회동 중심을 아암 회동 중심이라 하면,
상기 아암은, 상기 본체부에 대하여 상기 스윙 아암이 회동할 때, 상기 스윙 아암과 함께 회동하는 부분의 상기 아암 회동 중심에 대한 최대 회동 반경이 작아지도록 신축 동작을 행하는 것을 특징으로 하는, 산업용 로봇.
제1항에 있어서,
상기 핸드, 상기 아암, 상기 아암 지지부 및 상기 스윙 아암은, 상하 방향에서 보았을 때의 형상이 대략 직사각형 형상이 되는 트랜스퍼 챔버의 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는, 산업용 로봇.
제2항에 기재된 산업용 로봇과, 상기 트랜스퍼 챔버를 구비하고,
상하 방향에서 보았을 때, 대략 직사각형 형상을 이루는 상기 트랜스퍼 챔버의 짧은 변에 평행한 방향을 제1 방향이라 하고, 상기 제1 방향에 직교하는 상기 트랜스퍼 챔버의 긴 변에 평행한 방향을 제2 방향이라 하고, 상기 제1 방향의 일방측을 제3 방향측이라 하고, 상기 제3 방향측의 반대측을 제4 방향측이라 하면,
상기 스윙 아암은, 상기 핸드의 선단측이 상기 제3 방향측에 배치되고 상기 핸드의 기단부측이 상기 제4 방향측에 배치된 상태에서, 또는, 상기 핸드의 선단측이 상기 제4 방향측에 배치되고 상기 핸드의 기단부측이 상기 제3 방향측에 배치된 상태에서 상기 본체부에 대하여 회동하고,
상기 아암은, 상기 본체부에 대하여 상기 스윙 아암이 회동할 때, 상기 제1 방향으로의 신축 동작을 행하는 것을 특징으로 하는, 제조 시스템.
제3항에 있어서,
상기 아암은, 상기 본체부에 대하여 상기 스윙 아암이 회동할 때, 상기 제1 방향에 있어서 상기 핸드의 위치가 일정하게 유지되도록 연속적으로 신축 동작을 행하는 것을 특징으로 하는, 제조 시스템.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 스윙 아암에 대한 상기 아암 지지부의 회동 중심을 지지부 회동 중심이라 하고, 상기 아암 회동 중심을 중심으로 하여 상기 스윙 아암을 회전시켰을 때의, 상하 방향에서 보았을 때의 상기 지지부 회동 중심의 궤적을 가상 원이라 하면,
상기 스윙 아암은, 상하 방향에서 보았을 때, 상기 제1 방향에 있어서 상기 트랜스퍼 챔버의 중심선과 상기 가상 원이 교차하도록 상기 본체부에 대하여 회동함과 함께, 상하 방향에서 보았을 때, 상기 제1 방향에 있어서 상기 트랜스퍼 챔버의 중심선과 상기 가상 원의 교점과 상기 지지부 회동 중심이 일치하고 있는 상태로부터 상기 본체부에 대한 회동을 개시하고,
상기 아암은, 상기 스윙 아암의 회동 개시 시에, 상기 반송 대상물이 상기 핸드에 탑재된 상태에 있어서 상기 반송 대상물을 포함한 상기 핸드의 선단측의 상기 지지부 회동 중심에 대한 회동 반경과 상기 핸드의 기단부측의 상기 지지부 회동 중심에 대한 회동 반경이 동등해지는 위치까지 줄어들어 있는 것을 특징으로 하는, 제조 시스템.
제5항에 있어서,
상기 아암 회동 중심은, 상기 제1 방향에 있어서 상기 트랜스퍼 챔버의 중심보다도 상기 제4 방향측에 배치되고,
상하 방향에서 보았을 때, 상기 지지부 회동 중심과 상기 아암 회동 중심의 거리는, 상기 제1 방향에 있어서 상기 트랜스퍼 챔버의 중심과 상기 아암 회동 중심의 거리보다도 길게 되어 있고,
상기 스윙 아암은, 상하 방향에서 보았을 때, 상기 가상 원의 일부를 이루는 원호이며 상기 제1 방향에 있어서 상기 트랜스퍼 챔버의 중심보다도 상기 제3 방향측의 상기 원호 위를 상기 지지부 회동 중심이 통과하는 범위에서 상기 본체부에 대하여 회동하고,
상기 핸드의 선단측이 상기 제3 방향측에 배치되고 상기 핸드의 기단부측이 상기 제4 방향측에 배치된 상태에서 상기 본체부에 대하여 상기 스윙 아암이 회동할 때에는, 상기 아암은, 상기 스윙 아암의 회동 개시 후, 우선 줄어들었다가, 그 후 늘어나고,
상기 핸드의 선단측이 상기 제4 방향측에 배치되고 상기 핸드의 기단부측이 상기 제3 방향측에 배치된 상태에서 상기 본체부에 대하여 상기 스윙 아암이 회동할 때에는, 상기 아암은, 상기 스윙 아암의 회동 개시 후, 우선 늘어났다가, 그 후 줄어드는 것을 특징으로 하는, 제조 시스템.