KR20170138395A - 동등하지 않은 링크 길이를 가진 아암을 구비한 로봇 - Google Patents

동등하지 않은 링크 길이를 가진 아암을 구비한 로봇 Download PDF

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KR20170138395A
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Abstract

적어도 하나의 구동부; 제 1 상부 아암, 제 1 포어아암 및 제 1 단부 작동체를 가진 제 1 로봇을 구비하는 장치가 개시된다. 제 1 상부 아암은 제 1 회전축에서 적어도 하나의 구동부에 연결된다. 제 2 로봇 아암은 제 2 상부 아암, 제 2 포어아암 및 제 2 단부 작동체를 가진다. 제 2 상부 아암은 제 1 회전축으로부터 이격된 제 2 회전축에서 적어도 하나의 구동부에 연결된다. 제 1 및 제 2 로봇 아암들은, 단부 작동체들사엥 위치된 기판들이 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 적재되도록 제 1 수축 위치들에 단부 작동체들을 위치시키게끔 구성된다. 제 1 및 제 2 로봇 아암들은, 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 위치된 평행한 제 1 경로들을 따른 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터 단부 작동체들을 신장시키도록 구성된다.

Description

동등하지 않은 링크 길이를 가진 아암을 구비한 로봇
개시된 실시예는 동등하지 않은 링크 길이들을 가진 아암을 구비한 로봇에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 동등하지 않은 링크 길이들을 가진 하나 이상의 아암들을 구비한 로봇에 관한 것이며, 각각의 아암은 하나 이상의 기판들을 지지한다.
반도체, LED, 솔라, MEMS 또는 다른 디바이스들의 제조와 관련된 것과 같은 적용예를 위한 진공, 대기 및 제어된 환경은 기판들 및 기판과 관련된 캐리어들을 저장 위치, 프로세싱 위치 또는 다른 위치들로 그리고 저장 위치, 프로세싱 위치 또는 다른 위치들로부터 이송하도록 로봇 공학 및 자동화의 다른 형태들을 이용한다. 기판들의 그러한 이송은 하나 이상의 기판들을 이송하는 단일 아암 또는, 각각 하나 이상의 기판들을 이송하는 다수의 아암들로써 개별적인 기판들, 기판들의 그룹을 움직일 수 있다. 이송 시간의 최소화가 사이클 시간의 감소 및 증가된 처리량과 관련 장비의 이용을 초래하면서 많은 자동화된 이송이 수행된다. 따라서, 최소화된 이송 시간을 가진 이송 적용예의 주어진 범위에 대하여 최소의 영향 범위(footprint) 및 작업 공간 체적을 필요로 하는 기판 이송 자동화를 제공하라는 수요가 존재한다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있는 로봇과 같은 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
다음의 요약은 예시적인 것이다. 요약은 청구 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.
예시적인 실시예의 일 양상에 따르면, 이송 장치는 적어도 하나의 구동부; 제 1 상부 아암, 제 1 포어아암 및 제 1 단부 작동체을 포함하는 제 1 로봇 아암을 가진다. 제 1 상부 아암이 제 1 회전축에서 적어도 하나의 구동부에 연결된다. 제 2 로봇 아암은 제 1 로봇 아암; 및, 제 2 상부 아암, 제 2 포어아암 및 제 2 단부 작동체를 포함한다. 제 2 상부 아암은 제 1 회전축으로부터 이격된 제 2 회전축에서 적어도 하나의 구동부에 연결된다. 제 1 및 제 2 로봇 아암들은 단부 작동체들상에 위치된 기판들을 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 적재하도록 제 1 수축 위치들에 단부 작동체들을 위치시키도록 구성된다. 제 1 및 제 2 로봇 아암들은 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 직접 위치된 평행한 제 1 경로들을 따르는 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터 단부 작동체들을 신장시키도록 구성된다. 제 1 및 제 2 로봇 아암들은 서로의 위에 위치되지 않은, 서로 이격된 제 2 경로들을 따른 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키도록 구성된다. 제 1 상부 아암 및 제 1 포어아암은 상이한 유효 길이를 가진다. 제 2 상부 아암 및 제 2 포어아암은 상이한 유효 길이를 가진다.
예시적인 실시예의 다른 양상에 따르면, 방법은 제 1 상부 아암, 제 1 포어아암 및 제 1 단부 작동체를 구비하는 제 1 로봇을 제공하는 단계로서, 제 1 상부 아암 및 제 1 포어아암이 상이한 유효 길이를 가지는, 단계; 제 2 상부 아암, 제 2 포어아암 및 제 2 단부 작동체를 포함하는 제 2 로봇 아암을 제공하는 단계로서, 제 2 상부 아암 및 제 2 포어아암이 상이한 유효 길이를 가지는, 단계; 제 1 회전축에서 제 1 상부 아암을 적어도 하나의 구동부에 연결하는 단계; 및, 제 1 회전축으로부터 이격된 제 2 회전축에서 제 2 상부 아암을 적어도 하나의 구동부에 연결하는 단계;를 구비하고, 단부 작동체들상에 위치된 기판들을 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 적재하기 위하여 제 1 수축 위치들에 단부 작동체들을 위치시키도록 제 1 수축 위치들에 단부 작동체들을 위치시키게끔 제 1 및 제 2 로봇 아암들이 구성되고, 제 1 및 제 2 로봇 아암들은 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 직접 위치된 평행한 제 1 경로들을 따른 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터 단부 작동체들을 신장시키도록 구성되고, 제 1 및 제 2 로봇 아암들은 하나가 다른 하나의 위에 위치되지 않은 서로로부터 이격된 제 2 경로들을 따른 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키도록 구성된다.
예시적인 실시예의 다른 양상에 따르면, 방법은 단부 작동체들상에 위치된 기판들을 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 적재하기 위하여 제 1 및 제 2 의 개별적인 로봇 아암들의 제 1 및 제 2 단부 작동체들을 제 1 수축 위치들에 위치시키는 단계로서, 제 1 로봇 아암은 제 1 상부 아암, 제 1 포어아암 및 제 1 단부 작동체를 구비하고, 제 1 상부 아암은 제 1 회전축에서 적어도 하나의 구동부에 연결되고, 제 2 로봇 아암은 제 2 상부 아암, 제 2 포어아암 및 제 2 단부 작동체를 포함하고, 제 2 상부 아암은 제 1 회전축으로부터 이격된 제 2 회전축에서 적어도 하나의 구동부에 연결되는, 단계; 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 직접적으로 위치된 평행한 제1 경로들을 다른 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터 단부 작동체들을 움직이도록 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 움직이는 단계; 및, 서로의 위에 위치되지 않고 서로로부터 이격된 제 2 경로들을 따른 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키도록 단부 작동체들을 움직이게끔 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 움직이는 단계;를 포함한다.
예시적인 실시예의 다른 양상에 따르면, 이송 장치는, 제 1 상부 아암, 제 1 포어아암 및 제 1 단부 작동체를 구비한 제 1 로봇 아암; 제 2 상부 아암, 제 2 포어아암 및 제 2 단부 작동체를 구비한 제 2 로봇 아암; 및, 제 1 및 제 2 로봇 아암들에 연결된 구동부;를 포함하고, 제 1 상부 아암은 제 1 회전축에서 구동부에 연결되고, 제 2 상부 아암은 제 1 회전축으로부터 이격된 제 2 회전축에서 구동부에 연결되고, 구동부는 제 1 및 제 2 상부 아암들을 회전시키는데 오직 3 개의 모터들을 포함하고, 제 1 및 제 2 로봇 아암들은 단부 작동체들상에 위치된 기판들을 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나 위에 적재되도록 제 1 수축 위치들로부터 단부 작동체를 위치시키게끔 구성되고, 제 1 및 제 2 로봇 아암들은 하나가 다른 하나의 위에 적어도 부분적으로 직접 위치된 평행한 제 1 경로들을 따른 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터 단부 작동체들을 신장시키도록 구성되고, 제 1 및 제 2 로봇 아암들은 서로의 위에 위치되지 않은 서로로부터 이격된 제 2 경로들을 따른 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키도록 구성된다.
예시적인 실시예의 다른 양상에 따르면, 방법은, 단부 작동체들상에 위치된 기판들을 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 적재되도록 제 1 수축 위치에 제 1 및 제 2 의 개별적인 로봇 아암들의 제 1 단부 작동체 및 제 2 단부 작동체를 위치시키는 단계로서, 제 1 로봇 아암은 제 1 상부 아암, 제 1 포어아암 및 제 1 단부 작동체를 포함하고, 제 1 상부 아암은 제 1 회전축에서 구동부에 연결되고, 제 2 로봇 아암은 제 2 상부 아암, 제 2 포어아암 및 제 2 단부 작동체를 포함하고, 제 2 상부 아암은 제 1 회전축으로부터 이격된 제 2 회전축에서 구동부에 연결되는, 단계; 하나가 다른 하나의 위에 적어도 부분적으로 직접 위치된 평행한 제 1 경로들을 따르는 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터 단부 작동체들을 움직이도록 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 움직이는 단계; 하나가 다른 하나의 위에 위치되지 않은 서로로부터 이격된 제 2 경로들을 따른 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키도록 단부 작동체들을 움직이게끔 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 움직이는 단계; 제 1 및 제 2 회전축들로부터 이격된 제 3 회전축 둘레에서 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 함께 회전시키는 단계;를 포함하고, 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터의 움직이는 단계, 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키도록 움직이는 단계 및 회전시키는 단계는 구동부의 3 개 모터들만을 사용하여 이루어진다.
예시적인 실시예의 다른 양상에 따르면, 방법은, 제 1 상부 아암, 제 1 포어아암 및 제 1 단부 작동체를 구비한 제 1 로봇 아암을 제공하는 단계; 제 2 상부 아암, 제 2 포어아암 및 제 2 단부 작동체를 구비한 제 2 로봇 아암을 제공하는 단계; 제 1 회전축에서 제 1 상부 아암을 구동부에 연결하는 단계; 및, 제 1 회전축으로부터 이격된 제 2 회전축에서 제 2 상부 아암을 구동부에 연결하는 단계;를 포함하고, 단부 작동체들상에 위치된 기판들을 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 적재되도록 제 1 수축 위치들에서 단부 작동체들을 위치시키도록 제 1 및 제 2 로봇 아암들이 구성되고, 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 직접 위치된 평행한 제 1 경로들을 따른 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터 단부 작동체들을 신장시키도록 제 1 및 제 2 로봇 아암들이 회전되게끔 구성되고, 서로의 위에 위치되지 않은 서로 이격된 제 2 경로들을 따른 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키도록 제 1 및 제 2 로봇 아암들이 회전되도록 구성되고, 구동부는 오직 3 개의 모터들을 구비하고, 상기 모터들은 단부 작동체들을 신장시키도록 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 회전시키고 그리고 제 1 및 제 2 회전축들로부터 이격된 제 3 회전축 둘레에서 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 회전시키기 위한 것이다.
예시적인 실시예의 다른 양상에 따르면, 장치는, 제 1 상부 아암, 제 1 포어아암 및 제 1 단부 작동체를 구비한 제 1 로봇 아암; 제 2 상부 아암, 제 2 포어아암 및 제 2 단부 작동체를 구비한 제 2 로봇 아암; 및, 제 1 및 제 2 로봇 아암에 연결된 구동부;를 포함하고, 제 1 상부 아암은 제 1 회전축에서 구동부에 연결되고, 제 2 상부 아암은 제 1 회전축으로부터 이격된 제 2 회전축에서 구동부에 연결되고, 구동부는 제 1 및 제 2 상부 아암들을 회전시키기 위한 5 개의 모터들을 포함하고, 모터들중 제 1 모터는 제 1 및 제 2 로봇 아암들에 연결되어 제 1 및 제 2 아암들을 제 1 및 제 2 회전축들로부터 이격된 제 3 회전축 둘레에서 회전시키고, 모터들중 제 2 및 제 3 모터들은 제 1 로봇 아암에 연결되어 제 1 상부 아암 및 제 1 포어아암을 각각 회전시키고, 모터들중 제 4 및 제 5 모터들은 제 2 로봇 아암에 연결되어 제 2 상부 아암 및 제 2 포어아암을 각각 제 1 로봇 아암으로부터 독립적으로 회전시키고, 제 1 및 제 2 로봇 아암들은 단부 작동체들상에 위치된 기판들을 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 배치하도록 제 1 수축 위치들에 단부 작동체들을 위치시키게끔 구성되고, 제 1 및 제 2 로봇 아암들은 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 직접 위치된 평행한 제 1 경로들을 따른 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터 단부 작동체들을 신장시키도록 구성되고, 제 1 및 제 2 로봇 아암들은 서로의 위에 위치되지 않은 서로로부터 이격된 제 2 경로들을 따른 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키도록 구성된다.
예시적인 실시예의 다른 양상에 따르면, 방법은, 단부 작동체들상에 위치된 기판들을 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 적재시키기 위하여 제 1 수축 위치들로부터 제 1 및 제 2 의 개별적인 로봇 아암들의 제 1 및 제 2 단부 작동체를 위치시키는 단계로서, 제 1 로봇 아암은 제 1 상부 아암, 제 1 포어아암 및 제 1 단부 작동체를 포함하고, 제 1 상부 아암은 제 1 회전축에서 구동부에 연결되고, 제 2 로봇 아암은 제 2 상부 아암, 제 2 포어아암 및 제 2 단부 작동체를 포함하고, 제 2 상부 아암은 제 1 회전축으로부터 이격된 제 2 회전축에서 구동부에 연결되는 단계; 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 위치된 평행한 제 1 경로들에 따르는 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터 단부 작동체를 움직이도록 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 움직이는 단계; 서로의 위에 위치되지 않은 서로로부터 이격된 제 2 경로들을 따르는 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키도록 단부 작동체들을 움직이게끔 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 움직이는 단계; 제 1 및 제 2 회전축들로부터 이격된 제 3 회전축 둘레에서 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 함께 회전시키는 단계;를 포함하고, 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터 움직이는 단계, 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키도록 움직이는 단계 및, 회전시키는 단계는 구동부의 5 개 모터들을 사용하여 이루어지고, 모터들중 제 1 모터는 제 1 및 제 2 로봇 아암들에 연결되어 제 3 회전축 둘레에서 제 1 및 제 2 아암들을 회전시키고, 모터들중 제 2 및 제 3 모터들은 제 1 로봇 아암에 연결되어 제 1 상부 아암 및 제 1 포어아암을 각각 회전시키고, 로봇 아암들중 제 4 및 제 5 는 제 2 로봇 아암에 연결되어, 제 1 로봇 아암으로부터 독립적으로, 제 2 상부 아암 및 제 2 포어아암을 각각 회전시킨다.
예시적인 실시예의 다른 양상에 따르면, 방법은 제 1 상부 아암, 제 1 포어아암 및 제 1 단부 작동체를 구비하는 제 1 로봇 아암을 제공하는단계; 제 2 상부 아암, 제 2 포어아암 및 제 2 단부 작동체를 구비하는 제 2 로봇 아암을 제공하는 단계; 제 1 상부 아암을 제 1 회전축에서 구동부에 연결하는 단계; 및, 제 1 회전축으로부터 이격된 제 2 회전축에서 제 2 상부 아암을 구동부에 연결하는 단계;를 포함하고, 단부 작동체들상에 위치된 기판들을 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 적재하도록 제 1 수축 위치들에서 단부 작동체들을 위치시키도록 제 1 및 제 2 로봇 아암들이 구성되고, 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 직접 위치된 평행한 제 1 경로들을 따르는 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터 단부 작동체들을 신장시키기 위하여 제 1 및 제 2 로봇 아암들이 회전되게끔 구성되고, 서로의 위에 위치되지 않은 서로 이격된 제 2 경로들을 따르는 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키기 위하여 제 1 및 제 2 로봇 아암들이 회전되도록 구성되고, 구동부는 5 개의 모터들을 구비하되, 상기 모터들은 단부 작동체들을 신장시키도록 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 회전시키고 제 1 및 제 2 회전축으로부터 이격된 제 3 회전축 둘레에서 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 회전시키기 위한 것이며, 모터들중 제 1 모터는 제 1 및 제 2 로봇 아암들에 연결되어 제 3 회전축 둘레에서 제 1 및 제 2 아암들을 회전시키고, 모터들중 제 2 및 제 3 모터들은 제 1 로봇 아암에 연결되어 제 1 상부 아암 및 제 1 포어아암을 각각 회전시키고, 로봇 아암들중 제 4 및 제 5 의 것은 제 2 로봇 아암에 연결되어, 제 1 로봇 아암에 독립적으로 제 2 상부 아암 및 제 2 포어아암을 각각 회전시킨다.
예시적인 실시예의 다른 양상에 따르면, 장치는 제 1 상부 아암, 제 1 포어아암 및 제 1 단부 작동체를 포함하는 제 1 로봇 아암; 제 2 상부 아암, 제 2 포어아암 및 제 2 단부 작동체를 포함하는 제 2 로봇 아암; 및, 제 1 및 제 2 로봇 아암들에 연결된 구동부;를 포함하고, 제 1 상부 아암은 제 1 회전축에서 구동부에 연결되고, 제 2 상부 아암은 제 1 회전축으로부터 이격된 제 2 회전축에서 구동부에 연결되고, 구동부는 제 1 및 제 2 상부 아암들을 회전시키기 위한 4 개의 모터들을 구비하고, 모터들중 제 1 모터는 제 1 상부 아암에 연결되고, 모터들중 제 2 모터는 제 2 상부 아암에 연결되고, 모터들중 제 3 모터는 제 1 포어아암에 연결되고, 모터들중 제 4 모터는 제 2 포어아암에 연결되고, 제 3 및 제 4 모터들은 제 1 및 제 2 축으로부터 이격된 공통 축에서 정렬되고, 제 1 모터는 제 1 축에 정렬되고, 제 2 모터는 제 2 축에 정렬되고, 단부 작동체들상에 위치된 기판들을 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 적재되도록 하기 위하여 제 1 및 제 3 로봇 아암들은 단부 작동체들을 제 1 수축 위치들에 위치시키도록 구성되고, 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 직접 위치된 평행한 제 1 경로들을 따른 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터 단부 작동체들을 신장시키도록 제 1 및 제 2 로봇 아암들이 구성되고, 서로의 위에 위치되지 않은 서로 이격된 제 2 경로들을 따른 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키도록 제 1 및 제 2 로봇 아암들이 구성된다.
상기 양상들 및 다른 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 다음의 설명에서 설명될 것이다.
도 1a 는 이송 장치의 평면도이다.
도 1b 는 이송 장치의 측면도이다.
도 2a 는 이송 장치의 개략적인 평면도이다.
도 2b 는 이송 장치의 개략적이고 부분적인 측부 단면도이다.
도 3a 는 이송 장치의 평면도이다.
도 3b 는 이송 장치의 평면도이다.
도 3c 는 이송 장치의 평면도이다.
도 4 는 그래픽 플롯(graphical plot)이다.
도 5a 는 이송 장치의 평면도이다.
도 5b 는 이송 장치의 측면도이다.
도 6a 는 이송 장치의 개략적이고 부분적인 평면도이다.
도 6b 는 이송 장치의 개략적이고 부분적은 측부 단면도이다.
도 7a 는 이송 장치의 평면도이다.
도 7b 는 이송 장치의 평면도이다.
도 7c 는 이송 장치의 평면도이다.
도 8 은 그래픽 플롯이다.
도 9 는 이송 장치의 개략적이고 부분적인 측부 단면도이다.
도 10A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 10B 는 이송 장치의 측면도이다.
도 11A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 11B 는 이송 장치의 측면도이다.
도 12 는 이송 장치의 개략적이고 부분적인 측부 단면도이다.
도 13 이송 장치의 개략적이고 부분적인 측부 단면도이다.
도 14A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 14B 는 이송 장치의 평면도이다.
도 14C 는 이송 장치의 평면도이다.
도 15A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 15B 는 이송 장치의 측면도이다.
도 16A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 16B 는 이송 장치의 측면도이다.
도 17A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 17B 는 이송 장치의 측면도이다.
도 18 는 이송 장치의 개략적이고 부분적인 측부 단면도이다.
도 19 이송 장치의 개략적이고 부분적인 측부 단면도이다.
도 20A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 20B 는 이송 장치의 평면도이다.
도 20C 는 이송 장치의 평면도이다.
도 21A is 는 이송 장치의 평면도이다.
도 21B 는 이송 장치의 측면도이다.
도 22A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 22B 는 이송 장치의 측면도이다.
도 23 이송 장치의 개략적이고 부분적인 측부 단면도이다.
도 24A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 24B 는 이송 장치의 평면도이다.
도 24C 는 이송 장치의 평면도이다.
도 25A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 25B 는 이송 장치의 측면도이다.
도 26A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 26B 는 이송 장치의 평면도이다.
도 26C 는 이송 장치의 평면도이다.
도 27A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 27B 는 이송 장치의 측면도이다.
도 28A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 28B 는 이송 장치의 측면도이다.
도 29A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 29B 는 이송 장치의 평면도이다.
도 29C 는 이송 장치의 평면도이다.
도 30A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 30B 는 이송 장치의 측면도이다.
도 31A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 31B 는 이송 장치의 측면도이다.
도 32A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 32B 는 이송 장치의 평면도이다.
도 32C 는 이송 장치의 평면도이다.
도 32D 는 이송 장치의 평면도이다.
도 33A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 33B 는 이송 장치의 측면도이다.
도 34A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 34B 는 이송 장치의 평면도이다.
도 34C 는 이송 장치의 평면도이다.
도 35A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 35B 는 이송 장치의 측면도이다.
도 36 는 이송 장치의 평면도이다.
도 37A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 37B 는 이송 장치의 측면도이다.
도 38A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 38B 는 이송 장치의 측면도이다.
도 39 는 이송 장치의 평면도이다.
도 40A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 40B 는 이송 장치의 측면도이다.
도 41 는 이송 장치의 평면도이다.
도 42 는 이송 장치의 평면도이다.
도 43A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 43B 는 이송 장치의 측면도이다.
도 44 는 이송 장치의 평면도이다.
도 45 는 이송 장치의 평면도이다.
도 46A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 46B 는 이송 장치의 측면도이다.
도 47A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 47B 는 이송 장치의 측면도이다.
도 48 는 이송 장치의 평면도이다.
도 49 는 이송 장치의 평면도이다.
도 50A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 50B 는 이송 장치의 측면도이다.
도 51 는 이송 장치의 평면도이다.
도 52A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 52B 는 이송 장치의 측면도이다.
도 53 는 이송 장치의 평면도이다.
도 54A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 54B 는 이송 장치의 측면도이다.
도 55A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 55B 는 이송 장치의 평면도이다.
도 55C 는 이송 장치의 평면도이다.
도 56A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 56B 는 이송 장치의 측면도이다.
도 57A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 57B 는 이송 장치의 평면도이다.
도 57C 는 이송 장치의 평면도이다.
도 58A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 58B 는 이송 장치의 측면도이다.
도 59A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 59B 는 이송 장치의 평면도이다.
도 59C 는 이송 장치의 평면도이다.
도 60A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 60B 는 이송 장치의 측면도이다.
도 61A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 61B 는 이송 장치의 평면도이다.
도 61C 는 이송 장치의 평면도이다.
도 62 는 이송 장치의 평면도이다.
도 63은 예시적인 풀리를 나타내는 개략도이다.
도 64 는 이송 장치의 평면도이다.
도 65 는 이송 장치의 평면도이다.
도 66A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 66B 는 이송 장치의 사시도이다. ;
도 66C 는 이송 장치의 단부를 나타낸다.
도 66D 는 이송 장치의 측면도이다. ;
도 67A is a 는 이송 장치의 평면도이다.
도 67B 는 이송 장치의 사시도이다.
도 67C 는 이송 장치의 단부를 나타낸다.
도 67D 는 이송 장치의 측면도이다.
도 68A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 68B 는 이송 장치의 평면도이다.
도 69 A-F 는 이송 장치의 평면도이다.
도 70 A-F 는 이송 장치의 평면도이다.
도 71 A-E 는 이송 장치의 평면도이다.
도 72 A-B 는 이송 장치의 평면도 및 측면도이다.
도 72 C-D 는 이송 장치의 평면도 및 측면도이다.
도 73 A-B 는 이송 장치의 평면도 및 측면도이다.
도 73 C-D 는 이송 장치의 평면도 및 측면도이다.
도 74A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 74B 는 이송 장치의 평면도이다.
도 75 A-F 는 이송 장치의 평면도이다.
도 76A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 76B 는 이송 장치의 평면도이다.
도 76C 는 이송 장치의 평면도이다.
도 76D 는 이송 장치의 평면도이다.
도 77 A-B 는 이송 장치의 평면도 및 측면도이다.
도 77 C-D 는 이송 장치의 평면도 및 측면도이다.
도 78 A-B 는 이송 장치의 평면도 및 측면도이다.
도 79A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 79B 는 이송 장치의 평면도이다.
도 80A 는 이송 장치의 평면도이다.
도 80B 는 이송 장치의 평면도이다.
아래에 설명된 실시예는 제외로 하고, 개시된 실시예는 다른 실시예들을 가능하게 하고 다양한 방법들로 수행되거나 실시될 수 있게 한다. 따라서, 개시된 실시예는 본 출원에서 다음의 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성 요소들의 구성 및 구조에 제한되지 않음을 이해되어야 한다. 만약 오직 하나의 실시예가 여기에 설명되었다면, 청구 범위는 그 실시예에 제한되지 않는다. 더욱이, 특정의 제외, 제한 또는 기권을 명시하는 명백하고 확실한 증거가 없는 한, 청구 범위는 제한적으로 해석되지 않아야 한다.
도 1a 및 도 1b 를 참조하면 구동부(12) 및 아암(14)을 가지는 로봇(10)의 평면도 및 측면도가 각각 도시되어 있다. 아암(14)은 수축된 위치에 도시되어 있다. 아암(14)은 구동부(12)의 중심 회전축(18) 둘레에서 회전 가능한 상부 아암 또는 제 1 링크(16)를 가진다. 아암(14)은 엘보우(elbow) 회전축(22) 둘레에서 회전 가능한 포어암(forearm) 또는 제 2 링크(20)를 더 가진다. 아암(14)은 리스트(wrist) 회전축(26) 둘레에서 회전 가능한 단부 작동체(end effector) 또는 제 3 링크(24)를 더 가진다. 단부 작동체(24)는 기판(28)을 지지한다. 설명되는 바와 같이, 아암(14)은 구동부(12)와 함께 작용하도록 구성됨으로써, 기판(28)은 구동부(12)의 중심 회전축(18)과 일치하는 선형 경로(32)에 평행하게 또는 예를 들어 경로(34, 36)와 같은 경로를 따라서, 또는 (도 1a 에 도시된 바와 같은 경로)에 일치할 수 있는 반경 방향 경로(30)를 따라서 이송된다. 도시된 실시예에서, 포어아암 또는 제 2 링크(20)의 관절-대-관절(joint) 길이는 상부 아암 또는 제 1 링크(16)의 관절-대-관절 길이 보다 크다. 도시된 실시예에서, 단부 작동체 또는 제 3 링크(24)의 측방향 오프셋(38)은 포어아암(20) 및 상부 아암(14)의 관절-대-관절 길이의 차이에 대응한다. 이후에 상세하게 설명되는 바와 같이, 측방향 오프셋(38)은 아암(14)의 신장 및 수축 동안 실질적으로 일정하게 유지됨으로써, 선형 경로에 대하여 기판(28) 또는 단부 작동체(24)가 회전하지 않으면서 기판(28)은 선형 경로를 따라서 움직인다. 이것은 포어아암(20)에 대한 리스트(26)에서의 단부 작동체(24)의 회전을 제어하는 추가적인 제어 축의 사용 없이, 이후에 설명될 아암(14)에 대한 내측의 구조로써 달성된다. 개시된 실시예의 일 양상에서, 도 1a 와 관련하여, 제 3 링크 또는 단부 작동체(24)의 무게 중심은 리스트 중심선 또는 회전축(26)에 존재할 수 있다. 대안으로서, 제 3 링크 또는 단부 작동체(24)의 무게 중심은 중심 회전축(18)으로부터 오프셋(38)되어 있는 경로(40)를 따라서 존재할 수 있다. 이러한 방식으로, 링크(16,18)와 관련하여 단부 작동체(24)를 제한하는 밴드(band)들에 대한 간섭은 아암의 신장 및 수축 동안에 질량체가 다르게 오프셋(offset)되는 결과로서 가해지는 모멘트에 기인하여 최소화될 수 있다. 여기에서, 무게 중심은 기판이 있거나 또는 기판이 없이 결정될 수 있거나 또는 무게 중심이 그 사이에 있을 수 있다. 대안으로서, 제 3 링크 또는 단부 작동체(24)의 무게 중심은 그 어떤 적절한 위치에 존재할 수 있다. 도시된 실시예에서, 기판 이송 장치(10)는 중심 회전축(18)상의 구동 섹션(12)에 결합된 가동 아암 조립체(14)를 가지고 기판(28)을 이송시킨다. 기판 지지부(24)는 리스트 회전축(26)상에서 아암 조립체(14)에 결합되는데, 여기에서 아암 조립체(14)는 도 3a 내지 도 3c 와 관련하여 알 수 있는 바와 같이 신장 및 수축 동안에 중심 회전축(18)을 중심으로 회전한다. 리스트 회전축(26)은 신장 및 수축하는 동안 중심 회전축(18)에 대한 반경 방향 경로에 평행하고 오프셋(38)되거나 또는 다르게 오프셋된 리스트 경로(wrist path, 40)를 따라서 움직이며, 예를 들어 경로(30, 34,36)을 따라서 움직인다. 기판 지지부(24)는 신장 및 수축하는 동안 회전 없이 반경 방향 경로(30)에 평행하게 마찬가지로 움직인다. 개시된 실시예의 다른 양상에서 상세하게 설명되는 바와 같이, 실질적으로 순수하게 반경 방향 움직임으로 움직이도록 단부 작동체를 제한하는 원리 및 구조는, 포어아암의 길이가 상부 아암의 길이보다 짧은 경우에 적용될 수 있다. 또한, 하나 이상의 기판이 단부 작동체에 의하여 취급되고 있는 경우에 상기 특징들이 적용될 수 있다. 또한, 하나 이상의 추가적인 기판들을 취급하는 구동부와 관련하여 제 2 아암이 사용되는 경우에 상기 특징들이 적용될 수 있다. 따라서, 모든 그러한 변형예들이 포괄될 수 있다.
도 2a 및 도 2b 를 참조하면, 시스템(10)의 부분적이고 개략적인 평면도 및 측면도가 각각 도시되어 있으며, 이것은 도 1a 및 도 1b 에 도시된 아암(14)의 개별적인 링크들을 구동하는데 이용된 내측 구성을 나타낸다. 구동부(12)는 제 1 및 제 2 모터(52,54)를 가지며, 상기 모터는 하우징(60)에 결합된 대응하는 제 1 및 제 2 엔코더(encoder, 56,58)를 가지고 제 1 및 제 2 샤프트(62,64)를 각각 구동한다. 여기에서 샤프트(62)는 풀리(66)에 결합될 수 있고, 샤프트(64)는 상부 아암(64)에 결합될 수 있으며, 샤프트(62,64)들은 동심(concentric)일 수 있거나 또는 다르게 배치될 수 있다. 대안의 양상에서, 그 어떤 적절한 구동부가 제공될 수 있다. 하우징(60)은 챔버(68)와 소통될 수 있는데, 여기에서 벨로우즈(bellows, 70), 챔버(68) 및 하우징(60)의 내측 부분은 진공 환경(72)을 대기 환경(74)으로부터 격리시킨다. 하우징(60)은 슬라이드(76)상의 운반부로서 z 방향으로 미끄러질 수 있으며, 리드 스크류(lead screw) 또는 다른 적절한 수직 또는 선형 z 구동부(78)가 제공되어 하우징(60) 및 그에 결합된 아암(14)을 선택적으로 z 방향(80)으로 움직인다. 도시된 실시예에서, 상부 아암(16)은 중심 회전축(18) 둘레에서 모터(54)에 의하여 구동된다. 마찬가지로, 포어아암은 통상적인 원형 풀리 및 밴드들과 같은 풀리(66,82) 및 밴드(84,86)를 가지는 밴드 구동부 (band drive)를 통하여 모터(52)에 의해 구동된다. 대안의 양상에서, 그 어떤 적절한 구조라도 제공되어 상부 아암(16)에 대하여 포어아암(20)을 구동할 수 있다. 풀리(66,82)들 사이의 비율은 1:1, 2:1 또는 그 어떤 적절한 비율일 수도 있다. 단부 작동체를 가진 제 3 링크(24)는, 링크(16)와 관련하여 근거하는 풀리(88), 단부 작동체 또는 제 3 링크(24)와 관련하여 근거하는 풀리(90) 및 상기 풀리(88,90)를 제한하는 밴드(92,94)들에 의하여 제한될 수 있다. 설명될 바로서, 풀리(88,90)들 사이의 비율은 아암(14)의 신장 및 수축이 이루어지는 동안 회전 없이 반경 방향 경로를 제 3 링크(24)가 따라가기 위하여 일정하지 않을 수 있다. 이것은 풀리(88,90)들이 2 개의 원형이 아닌 풀리들과 같은 하나 이상의 원형 아닌 풀리들일 수 있거나, 또는 풀리(88,90)들중 하나가 원형이고 다른 하나는 원형이 아닐 수 있는 경우에 달성될 수 있다. 대안으로서, 상기 설명된 바와 같이 제 3 링크 또는 단부 작동체(24) 의 경로를 제한하도록 그 어떤 적절한 결합부 또는 링크 장치라도 제공될 수 있다. 도시된 실시예에서, 2 개의 제 1 링크(16,20)들의 위치에 관계 없이 단부 작동체(24)가 반경 방향(30)으로 지향되도록, 적어도 하나의 원형이 아닌 풀리는 상부 아암(16) 및 포어아암(20)의 동일하지 않은 길이의 효과를 보상한다. 실시예는 풀리(90)가 원형이 아니고 풀리(88)가 원형인 것과 관련하여 설명될 것이다. 대안으로서, 풀리(88)는 원형이 아닐 수 있거나 또는 풀리(90)가 원형일 수 있다. 대안으로서, 풀리(88,92)는 원형이 아닐 수 있거나 또는 그 어떤 적절한 결합부가 제공되어 설명된 바와 같이 아암(14)의 링크들을 제한한다. 일 예로서, 미국 특허 US 4,865,577 (1989. 9.12) "비원형 구동부"에는 원형이 아닌 풀리 또는 스프로켓이 설명되어 있으며, 상기 문헌은 본원에 참고로서 포함된다. 대안으로서, 설명된 바와 같은 그 어떤 적절한 결합부(coupling)라도 상기한 바와 같이 아암(14)의 링크들을 제한하도록 제공될 수 있으며, 예를 들어, 그 어떤 적절한 가변 비율 구동부 또는 결합부, 링크장치 기어 또는 스프로켓, 캠 또는 다른 것이 단독으로 또는 적절한 링크 장치나 다른 결합부와 조합되어 사용된다. 도시된 실시예에서, 엘보우 풀리(elbow pulley, 88)는 상부 아암(16)에 결합되고, 이것은 둥글거나 원형으로 도시되어 있는데, 리스트 또는 제 3 링크(24)에 결합된 리스트 풀리(wrist pulley, 90)는 원형이 아닌 것으로 도시되어 있다. 리스트 풀리 형상은 원형이 아니며 반경 방향 궤적(30)에 직각인 선(96)을 중심으로 대칭성을 가질 수 있는데, 상기 궤적은 예를 들어 도 3b 에 도시된 바와 같이 리스트 축(26)이 어깨부 축(18)과 가장 가깝게 있으면서 포어아암(20) 및 상부 아암(16)이 서로에 걸쳐 직선을 이룰 때 2 개의 풀리(88,90) 사이에 있는 라인에 평행하거나 또는 일치할 수 있다. 풀리(90)의 형상은, 아암(14)이 신장 및 수축될 때 밴드(92,94)들이 팽팽하게 지탱되어 풀리(90)의 대향되는 측에서 접촉점(98,100)을 확립하여 리스트 회전축(26)으로부터 반경 방향 거리(102,104)를 변화시키도록 되어 있다. 예를 들어, 도 3b 에 도시된 방위에서, 풀리상의 2 개 밴드들중 접촉점(98,100)들 각각은 리스트 회전축(26)으로부터 동등한 반경 방향 거리(102,104)에 있다. 이것은 개별적인 비율을 도시하는 도 4 와 관련하여 더 설명될 것이다. 아암(14)을 회전시키기 위하여, 로봇의 구동 샤프트(62,64)들은 동일한 양으로 아암의 회전 방향에서 움직일 필요가 있다. 단부 작동체(24)가 직선 경로를 따라서 반경 방향으로 수축 및 신장하기 위하여, 2 개의 구동 샤프트(62,64)들은 조화된 방식으로 움직일 필요가 있으며, 예를 들어, 본 섹션에서 이후에 제시된 예시적인 운동학적 역수 방정식(inverse kinematic equations)에 따라서 움직일 필요가 있다. 여기에서, 기판 이송 장치(10)는 기판(28)을 이송시키도록 적합화된다. 포어아암(20)은 상부 아암(16)에 회전 가능하게 결합되고, 상부 아암 링크 길이로 중심축(18)으로부터 오프셋되어 있는 엘보우 축(22)을 중심으로 회전 가능하다. 단부 작동체(24)는 포어아암(20)에 회전 가능하게 결합되고, 포어아암 링크 길이로 엘보우 축(22)으로부터 오프셋되어 있는 리스트 축(26)을 중심으로 회전 가능하다. 리스트 풀리(90)는 단부 작동체(24)에 고정되고 밴드(92,94)로써 엘보우 풀리(88)에 결합된다. 여기에서, 포어아암 링크 길이는 상부 아암 링크 길이와 상이하고, 단부 작동체는 엘보우 풀리, 리스트 풀리 및 밴드에 의하여 상부 아암에 대하여 제한됨으로써, 기판은 중심축(18)에 대하여 선형의 반경 방향 경로(30)를 따라서 움직인다. 여기에서, 기판 지지부(24)는 기판 지지 결합부(92)로써 상부 아암(16)에 결합되고, 엘보우 회전축(22) 둘레에서의 상부 아암(16)과 포어아암(20) 사이의 상대적인 움직임에 의하여 리스트 회전축(26)의 둘레에서 구동된다. 도 3a, 도 3b 및 도 3c 는 도 1 및 도 2 의 로봇의 신장 움직임을 도시한다. 도 3a 는 아암(14)이 수축된 위치에 있는 로봇(10)의 평면도를 도시한다. 도 3b 는 상부 아암(16)의 상부에 정렬된 포어아암(20)과 함께 부분적으로 신장된 아암(14)을 도시하는데, 이것은 단부 작동체의 측방향 오프셋(38)이 포어아암(20) 및 상부 아암(16)의 관절-대-관절(joint-to-joint) 길이의 차이에 대응하는 것을 나타낸다. 도 3c 는 완전하게 신장되지 않았지만 아암(14)이 신장된 위치에 있는 것을 도시한다.
예시적인 직접 운동학(direct kinematics)이 제공될 수 있다. 대안의 양상에서, 그 어떤 적절한 직접 운동학이 대안의 구조에 대응하도록 제공될 수 있다. 다음의 예시적인 방정식들은 모터들의 위치의 함수로서 단부 작동체의 위치를 결정하는데 이용될 수 있다.
x2 = l1 cosθ 1 + l2 cosθ2 (1.1)
y2 = l1 sin θ1 +l2 sin θ2 (1.2)
R2 = sqrt(x2 2+y2 2) (1.3)
T2 = atan2(y2,x2) (1.4)
α3 = asin(d3/R2) 여기에서 d3 = l2-l1 (1.5)
α12 = θ1-θ2 (1.6)
만약 α12<π: R = sqrt(R2 2-d3 2)+l3, T = T2+α3, 그 외에 R = -sqrt(R2 2-d3 2)+l3, T = T2-α3+π (1.7)
예시적인 역의 운동학이 제공될 수 있다. 대안의 양상들에서, 그 어떤 적절한 역의 운동학이 대안의 구조에 대응하도록 제공될 수 있다. 다음의 예시적인 방정식들은 단부 작동체의 특정한 위치를 달성하는 모터들의 위치를 결정하도록 이용될 수 있다.
x3 = R cos T (1.8)
y3 = R sin T (1.9)
x2 = x3-l3 cos T+d3 sin T (1.10)
y2 = y3-l3 sin T-d3 cos T (1.11)
R2 = sqrt(x2 2+y2 2) (1.12)
T2 = atan2(y2,x2) (1.13)
α1 = acos((R2 2+l1 2-l2 2)/(2 R2 l1)) (1.14)
α2 = acos((R2 2-l1 2+l2 2)/(2 R2 l2)) (1.15)
만약 R>l3: θ1 = T2+α 1, θ2 = T2-α 2, 그 외에: θ1 = T2-α 1,θ2 = T2+α 2 (1.16)
다음의 명칭들이 운동학 방정식에서 사용될 수 있다.
d3 = 단부 작동체의 측방향 오프셋(lateral offset) (m)
l1 = 제 1 링크의 관절 대 관절 길이 (m)
l2 = 제 2 링크의 관절 대 관절 길이 (m)
l3 = 단부 작동체상에서 리스트 관절로부터 기준 지점까지 측정된, 단부 작동체를 가진 제 3 링크의 길이(m)
R = 단부 작동체의 반경 방향 위치 (m)
R2 = 리스트 관절의 반경 방향 좌표 (m)
T = 단부 작동체의 각도 위치 (rad)
T2 = 리스트 관절의 각도 좌표 (rad)
x2 = 리스트 관절의 x 좌표(m)
x3 = 단부 작동체의 x 좌표(m)
y2 = 리스트 관절의 y 좌표 (m)
y3 = 단부 작동체의 y 좌표 (m)
θ1 = 제 1 링크에 결합된 구동 샤프트의 각도 위치(rad)
θ2 = 제 2 링크에 결합된 구동 샤프트의 각도 위치(rad).
상기 예시적인 운동학 방정식들은 적절한 구동부, 예를 들어, 제 3 링크(24)의 방위를 제한하는 밴드 구동부(band drive)를 설계하도록 이용될 수 있어서, 아암(14)의 2 개의 제 1 링크(16,20)들의 위치에 무관하게 단부 작동체(24)는 반경 방향(30)으로 지향된다.
도 4 를 참조하면, 로봇의 중심으로부터 단부 작동체의 뿌리(root) 까지의 정상화된 신장(normalized extension)의 함수, 즉, (R-l3)/l1로서, 제 3 링크의 방위를 제한하는 밴드 구동부의 트랜스미션 비율 r31 (122) 에 대한 플롯(plot, 1200이 도시되어 있다. 트랜스미션 비율(r31)은 양쪽 모두 제 2 링크에 대하여 정의된, 제 1 링크에 부착된 풀리의 각속도(ω12)에 대한, 제 3 링크에 부착된 풀리의 각속도(ω32)의 비율로서 정의된다. 도면에서는 상이한 l2/l1 에 대한 트랜스미션 비율 (r31)을 그래프로 나타낸다 (0.5 로부터 1.0 까지는 0.1 의 증분, 1.0 으로부터 2.0 까지는 0.2 의 증분). 원형이 아닌 풀리(들)의 프로파일은 도 4 에 따른 트랜스미션 비율(r31)을 달성하도록 계산될 수 있으며, 예를 들어 도 2a, 54A, 54B 에 도시된 프로파일이 그러하다.
개시된 실시예에서, 단부 작동체 움직임을 제한하는 다른 적절한 장치 또는 원형이 아닌 풀리(들)의 하나 이상을 사용함으로써 동일한 제한 체적을 가지는 동등한 링크 아암과 비교하여 더 긴 도달이 이루어질 수 있다. 대안의 양상들에서, 제 1 링크는 모터에 의하여 직접적으로 구동될 수 있거나, 또는 그 어떤 종류의 결합부 또는 트랜스미션 장치를 통하여 구동될 수 있다. 여기에서, 그 어떤 적절한 트랜스미션 비율이라도 사용될 수 있다. 대안으로서, 제 2 링크를 작동시키는 밴드 구동부는 균등한 기능성을 가진 그 어떤 다른 구성으로도 대체될 수 있으며, 예를 들어, 벨트 구동부, 케이블 구동부, 링크장치-베이스 메커니즘 또는 이들의 그 어떤 조합으로도 대체될 수 있다. 마찬가지로, 제 3 링크를 제한하는 밴드 구동부는 그 어떤 다른 적절한 구성으로도 대체될 수 있으며, 예를 들어, 벨트 구동부, 케이블 구동부, 원형 아닌 기어들, 링크장치-베이스 메커니즘 또는 이들의 그 어떤 조합으로도 대체된다. 여기에서 단부 작동체는 방사상으로 지향될 수 있지만 그럴 필요가 있는 것은 아니다. 예를 들어, 단부 작동체는 그 어떤 적절한 오프셋이라도 가지면서 제 3 링크에 대하여 위치될 수 있으며 그 어떤 적절한 방향으로도 지향될 수 있다. 또한, 대안의 양상에서, 제 3 링크는 하나 이상의 단부 작동체 또는 기판을 유지할 수 있다. 단부 작동체들 및/또는 재료 유지부(material holders)의 그 어떤 적절한 수라도 제 3 링크에 의해 운반될 수 있다. 더욱이, 대안의 양상들에서, 포어아암의 관절-대-관절 길이는 상부 아암의 관절-대-관절 길이보다 작을 수 있으며, 예를 들어, 도 4 에서 l2/l1 < 1 에 의해 나타난 바와 같고 도 25 내지 도 34 및 도 43 내지 도 53 과 관련하여 설명되고 도시된 바와 같다.
이제 도 5a 및 도 5B 를 참조하면, 로봇(10)의 일부 특징들을 포함하는 로봇(150)의 평면도 및 측면도가 각각 도시되어 있다. 로봇(150)은 수축된 위치에서 도시된 아암(152)을 가진 구동부(12)를 구비하는 것으로 도시되어 있다. 아암(152)은 여기에 설명된 것을 제외하고 아암(14)의 특징들과 유사한 특징들을 가진다. 일 예로서, 포어아암 또는 제 2 링크(158)의 관절-대-관절 길이는 상부 아암 또는 제 1 링크(154)의 관절-대-관절 길이보다 크다. 마찬가지로, 단부 작동체 또는 제 3 링크(162)의 측방향 오프셋(168)은 포어아암(158) 및 상부 아암(154)의 관절-대-관절 길이의 차이에 대응한다. 도 6a 및 도 6b 를 참조하면, 아암의 개별 링크들을 구동하는데 이용된 내측 구성들을 가진 구동부(150)가 도시되어 있다. 도시된 실시예에서, 상부 아암(154)은 도 1 및 도 2 의 아암(14)과 관련하여 설명된 샤프트(64)를 통하여 하나의 모터에 의해 구동된다. 마찬가지로, 단부 작동체 또는 제 3 링크(162)는 도 1 및 도 2 의 아암(14)과 관련하여 설명된 원형 아닌 풀리 구성에 의하여 상부 아암(154)에 대하여 제한된다. 아암(152)과 아암(14) 사이의 예시적인 차이는 적어도 하나의 원형 아닌 풀리를 가진 밴드 구성을 통하여 포어아암(158)이 샤프트(62) 및 구동부(12)의 다른 모터에 결합되는 것으로 보인다. 여기에서, 결합부 또는 밴드 구성부는 도 1 및 도 2 의 풀리 구동부(88,90)와 관련하여 설명되거나 여기에서 설명된 특징들을 가진다. 결합부 또는 밴드 구성부는 구동부(12)의 샤프트(62)에 결합된 원형 아닌 풀리(202)를 가지고, 샤프트(62)가 있는 축(18) 둘레로 회전 가능하다. 아암(152)의 밴드 구성부는 원형 풀리(204)를 더 가지고, 이것은 상부 아암 링크(158)에 결합되고 엘보우 축(156) 둘레에서 회전 가능하다. 원형 풀리(204)는 밴드(206,208)를 통해 원형 아닌 풀리(202)에 결합되는데, 밴드(206,208)들은 원형 아닌 풀리(202)의 프로파일에 의해 팽팽하게 유지될 수 있다. 대안의 양상들에서, 풀리들 또는 다른 적절한 트랜스미션의 그 어떤 조합이라도 제공될 수 있다. 풀리(202)에 대한 상부 아암(154)의 회전(예를 들어, 상부 아암(154)이 회전하는 동안 유지 풀리(202)가 정지 상태)이 리스트 관절(wrist joint, 160)을 직선을 따라서 신장 및 수축시키도록 풀리(202,204)와 밴드(206,208)가 함께 작용하는데, 상기 직선은 단부 작동체의 소망의 반경 방향 경로(180)에 평행하고 경로(180)로부터 오프셋(168)되어 있다. 여기에서, 단부 작동체를 가진 제 3 링크(162)는, 예를 들어 적어도 하나의 원형 아닌 풀리와 함께, 아암(14)과 관련하여 설명된 밴드 구동부에 의하여 제한됨으로써, 2 개의 제 1 링크(154,158)의 위치에 무관하게 단부 작동체가 반경 방향(180)으로 지향된다. 여기에서, 그 어떤 적절한 결합부라도 설명된 바와 같이 아암(14)의 링크들을 제한하도록 제공될 수 있으며, 예를 들어, 하나 이상의 적절한 가변적인 비율의 구동부 또는 결합부, 링크장치 기어 또는 스프로켓, 캠 또는 다른 것이 단독으로 또는 적절한 링크장치 또는 다른 결합부와 조합되어 사용된다. 도시된 실시예에서, 엘보우 풀리(204)는 포어아암(forearm, 158)에 결합되고 둥글거나 원형으로 나타나는데, 여기에서 샤프트(62)에 결합된 어깨부 풀리(204)는 원형 아닌 것으로 나타난다. 샤프트 풀리 형상은 원형이 아니며 반경 방향 궤적(180)에 직각인 선(218)에 대하여 대칭일 수 있으며, 예를 들어 도 7b 에 도시된 바와 같이 리스트 축(160)이 어깨부 축(18)에 가장 가까이 있으면서 포어아암(158) 및 상부 아암(154)이 서로의 위에 줄지어 있을 때 상기 궤적은 2 개의 풀리(202,204) 사이의 선에 평행할 수 있거나 또는 일치할 수도 있다. 풀리(202)의 형상은 아암(152)이 신장 및 수축될 때 밴드(206,208)가 팽팽하게 유지되도록 되어 있어서 풀리(202)의 대향하는 측에서 접촉점(210,212)를 확립하여 어깨부 회전축(18)으로부터의 반경 방향 거리(214,215)를 변화시킨다. 예를 들어, 도 7b 에 도시된 방위에서, 풀리상의 2 개 밴드들의 접촉점(210,212) 각각은 어깨부 회전축(18)으로부터의 동일한 반경 방향 거리(214,216)에 있다. 이것은 개별의 비율을 나타내는 도 8 과 관련하여 설명될 것이다. 아암(152)이 회전하기 위하여, 로봇의 양쪽 구동 샤프트(62,64)들은 아암의 회전 방향에서 동일한 양으로 움직일 필요가 있다. 단부 작동체(162)가 직선 경로를 따라서 반경 방향으로 신장 및 수축되도록 하기 위하여, 2 개의 구동 샤프트(62,64)들은 조화된 방식으로 움직일 필요가 있으며, 예를 들어, 이후에 제시되는 예시적인 운동학적 역수 방정식에 따라서 움직일 필요가 있고, 예를 들어, 상부 아암에 결합된 구동 샤프트는 다른 모터가 정지 상태로 유지되는 동안 아래에 제시된 운동학적 역수 방정식에 따라서 움직일 필요가 있다. 도 7a, 도 7b 및 도 7c 는 도 5 및 도 6 의 로봇(150)의 신장 움직임을 도시한다. 도 7a 는 아암(152)이 수축 위치에 있는 로봇의 평면도를 도시한다. 도 7b 는 상부 아암의 상부에 정렬된 포어아암을 가지고 아암이 부분적으로 신장된 것을 도시하며, 포어아암(158)과 상부 아암(154)의 관절-대-관절 길이의 차이에 대응하는 단부 작동체(162)의 측방향 오프셋(168)을 나타낸다. 도 7c 는 완전히 신장된 것은 아니지만 신장 위치에 있는 아암을 도시한다.
예시적인 직접 운동학이 제공될 수 있다. 대안의 양상에서, 그 어떤 적절한 직접 운동학이라도 대안의 구조에 대응하도록 제공될 수 있다. 다음의 예시적인 방정식들은 모터들의 위치의 함수로서 단부 작동체의 위치를 결정하는데 이용될 수 있다.
d1 = l1 sin(θ1 - θ2) (2.1)
If (θ1 - θ2)<π/2: θ2l = θ2 - l2 asin((d1 + d3)/l2), else θ2l = θ2 + l2 asin((d1 + d3)/l2)+ π (2.2)
x2 = l1 cos θ1 + l2 cosθ2l (2.3)
y2 = l1 sin θ1 +l2 sin θ2l (2.4)
R2 = sqrt(x2 2+y2 2) (2.5)
T2 = atan2(y2,x2) (2.6)
만약 (θ1 - θ2)<π/2: R = sqrt(R2 2-d3 2)+l3, T = θ2, 그 외에 R = -sqrt(R2 2-d3 2)+l3, T = θ2 (2.7)
예시적인 역의 운동학이 제공될 수 있다. 대안의 양상들에서, 그 어떤 적절한 역의 운동학이라도 대안의 구조에 대응하도록 제공될 수 있다. 다음의 예시적인 방정식들은 단부 작동체의 특정 위치를 달성하도록 모터들의 위치를 결정하는데 이용될 수 있다.
x3 = R cos T (2.8)
y3 = R sin T (2.9)
x2 = x3-l3 cos T+d3 sin T (2.10)
y2 = y3-l3 sin T-d3 cos T (2.11)
R2 = sqrt(x2 2+y2 2) (2.12)
T2 = atan2(y2,x2) (2.13)
α1 = acos((R2 2+l1 2-l2 2)/(2 R2 l1)) (2.14)
만약 R>l3: θ1 = T2+α 1, θ2 = T, 그 외에:θ1 = T2-α 1, θ2 = T (2.15)
다음의 명칭들이 운동학 방정식에서 이용된다:
d3 = 단부 작동체의 측방향 오프셋 (m)
l1 = 제 1 링크의 관절-대-관절 길이 (m)
l2 = 제 2 링크의 관절-대-관절 길이 (m)
l3 = 리스트 관절(wrist joint)로부터 단부 작동체상의 기준 지점으로 측정된, 단부 작동체를 가진 제 3 링크의 길이 (m)
R = 단부 작동체의 반경 방향 위치 (m)
R2 = 리스트 관절의 반경 방향 좌표 (m)
T = 단부 작동체의 각도 위치 (rad)
T2 = 리스트 관절의 각도 좌표 (rad)
x2 = 리스트 관절의 x-좌표 (m)
x3 = 단부 작동체의 x-좌표(m)
y2 = 리스트 관절의 y 좌표(m)
y3 = 단부 작동체의 y-좌표(m)
θ1 = 제 1 링크에 결합된 구동 샤프트의 각도 위치(rad)
θ2 = 제 2 링크에 결합된 구동 샤프트의 각도 위치(rad).
상기 운동학적 방정식은 제 2 링크(158)를 제어하는 밴드 구동부를 설계하도록 이용될 수 있어서, 상부 아암(154)의 회전은 리스트 관절(160)이 단부 작동체(162)의 소망의 반경 방향 경로(180)에 평행한 직선을 따라서 신장 및 수축되게 한다.
도 8 을 참조하면, 로봇의 중심으로부터 단부 작동체의 뿌리(root)까지 측정된 아암의 정상화된 신장의 함수, 즉, (R-l3)/l1로서 제 2 링크를 구동하는 밴드 구동부의 트랜스미션 비율(r20 272)을 도시하는 그래프(270)가 도시되어 있다. 트랜스미션 비율(r20)은, 모두 제 1 링크에 대하여 정의된, 제 2 모터에 부착된 풀리의 각속도(ω01)에 대하여, 제 2 링크에 부착된 풀리의 각속도(ω21)의 비율로서 정의된다. 도면은 상이한 l2/l1에 대한 트랜스미션 비율(r20)을 나타낸다.
제 2 링크를 구동하는 밴드 구동부에 대한 원형이 아닌 풀리(들)의 프로파일은 도 8 에 따라서 트랜스미션 비율(r20 272)을 달성하도록 계산된다. 예시적인 풀리 프로파일은 도 6a 에 도시되어 있으며 도 55a 및 도 55b 와 관련하여 설명될 것이다.
제 3 링크(168)의 방위를 제한하는 밴드 구동부의 트랜스미션 비율(r31)은 도 1 및 도 2 의 실시예에 대하여 도 4 에서 도시된 바와 같을 수 있다. 트랜스미션 비율(r31)은, 모두 제 2 링크에 대하여 정의된, 제 1 링크에 부착된 풀리의 각속도(ω12)에 대한, 제 3 링크에 부착된 풀리의 각속도(ω32)의 비율로서 정의된다. 도면은 상이한 l2/l1 에 대하여 트랜스미션 비율(r31)을 그래프로 나타낸다 (0.5 로부터 1.0 까지는 0.1 의 증분으로, 1.0 으로부터 2.0 까지는 0.2 의 증분으로 나타냄). 제 3 링크(162)를 제한하는 밴드 구동부의 원형 아닌 풀리(들)의 프로파일은 도 4 에 따라서 트랜스미션 비율(r31)을 달성하도록 계산될 수 있다. 예시적인 풀리 프로파일은 도 6a 에 도시되어 있다.
도시된 실시예에서, 설명된 바와 같이 단부 작동체를 제한하는 다른 적절한 메커니즘 또는 원형 아닌 풀리들을 사용하면서 동일한 제한 체적을 가진 동등한 링크 아암과 비교하여 더 긴 도달이 얻어질 수 있다. 도 1 및 도 2 에 도시된 실시예와 비교하여, 원형이 아닌 풀리들을 가진 하나 이상의 밴드 구동부는 어깨부 축(18)에서 통상적인 것을 대신할 수 있다. 대안의 양상들에서, 제 1 링크는 모터에 의하여 직접적으로 또는 그 어떤 종류의 결합부 또는 트랜스미션 구성을 통하여 구동될 수 있으며, 예를 들어 그 어떤 적절한 트랜스미션 비율이라도 이용될 수 있다. 대안으로서, 제 2 링크를 작동시키고 제 3 링크를 제한하는 밴드 구동부는 동등한 기능성을 가진 그 어떤 다른 구성에 의하여 대체될 수 있으며, 예를 들어 벨트 구동부, 케이블 구동부, 비원형 기어, 링크장치-베이스 메커니즘 또는 상기의 그 어떤 조합에 의해서라도 대체될 수 있다. 더욱이, 제 3 링크는 도 9 에 도시된 바와 같이 제 2 모터에 의하여 구동되는 풀리에 대하여 제 3 링크를 동기화시키는 통상적인 2 단계 밴드 구성을 통하여 단부 작동체를 반경 방향으로 유지하도록 제한될 수 있다. 대안으로서, 2 단계 밴드 구성(two stage band arrangement)은 벨트 구동부, 케이블 구동부, 기어 구동부, 링크장치-베이스 메커니즘 또는 상기의 그 어떤 조합과 같은 그 어떤 적절한 구성에 의해서도 대체될 수 있다. 또한, 단부 작동체는 반경 방향으로 지향될 필요성이 없을 수 있다. 예를 들어, 단부 작동체는 그 어떤 적절한 오프셋을 가지면서 제 3 링크에 대하여 위치될 수 있고 그 어떤 적절한 방향이라도 지향할 수 있다. 대안의 양상에서, 제 3 링크는 하나 이상의 단부 작동체 또는 기판을 유지할 수 있다. 여기에서, 그 어떤 적절한 수의 단부 작동체들 및/또는 재료 유지부들이 제 3 링크에 의하여 운반될 수 있다. 더욱이, 포어아암의 관절-대-관절 길이는 상부 아암의 관절-대-관절 길이보다 작을 수 있으며, 예를 들어, 도 8 에서 l2/l1 < 1 에 의해 나타나는 바와 같다.
도 9 를 참조하면, 대안의 로봇(300)이 도시되어 있으며, 여기에서 제 3 링크는 제 2 모터에 의해 구동되는 풀리에 대하여 제 3 링크를 동기화시키는 통상적인 2 단계 밴드 구성을 통하여 단부 작동체를 반경 방향으로 유지시키도록 제한될 수 있다. 로봇(300)은 구동부(12) 및 아암(302)을 가지는 것으로 도시되어 있다. 아암(302)은 상부 아암 또는 제 1 링크(304)를 가질 수 있는데, 이것은 샤프트(64)에 결합되고 중심축 또는 어깨부 축(18) 둘레에서 회전할 수 있다. 아암(302)은 엘보우 축(306)에서 상부 아암(304)에 회전 가능하게 결합된 포어아암 또는 제 2 링크(308)를 가진다. 링크(304,308)들은 이전에 설명된 바와 같이 동등하지 않는 길이들을 가질 수 있다. 제 3 링크 또는 단부 작동체(312)는 리스트 축(310)에서 제 2 링크 또는 포어아암(308)에 회전 가능하게 결합될 수 있는데, 단부 작동체(312)는 이전에 설명된 바와 같이 동등하지 않은 링크 길이를 가지는 링크(304,308)들이 회전하지 않으면서 반경 방향 경로를 따라서 기판(28)을 이송시킬 수 있다. 도시된 실시예에서, 샤프트(62)는 2 개의 풀리(314,315)들에 결합되는데, 풀리(314)는 원형일 수 있고 풀리(316)는 원형이 아닐 수 있다. 여기에서, 원형 풀리(314)는, 샤프트(314)에 의해 구동되는 풀리에 제 3 링크(312)를 동기화시키는 통상적인 2 단계 원형 밴드 구성(318,320)을 통하여 단부 작동체(312)를 반경 방향으로 유지하도록 제 3 링크(312)를 제한한다. 2 단계 구성(318,320)은 엘보우 풀리(326)에 결합된 엘보우 풀리(324)에 밴드(322)들에 의해 결합되는 풀리(314)를 가지며, 엘보우 풀리(326)는 밴드(330)를 통하여 리스트 풀리(328)에 결합된다. 포어아암(308)은 엘보우 풀리(332)를 더 가질 수 있는데, 이것은 원형일 수 있고 밴드(334)를 통하여 어깨부 풀리(316)에 결합될 수 있고, 여기에서 어깨부 풀리(shoulder pulley)는 원형이 아닐 수 있고 풀리(314) 및 샤프트(62)에 결합될 수 있다.
개시된 실시예는 추가적인 축을 가진 로봇 구동부들을 가지는 로봇들과 관련하여 더 구현될 수 있으며, 로봇 구동부에 결합된 아암들은 하나 이상의 기판들을 운반할 수 있는, 독립적으로 작동 가능한 추가적인 단부 작동체들을 가질 수 있다. 일 예로서, 2 개의 독립적으로 작동 가능한 아암 링크들을 가진 아암들 또는 "듀얼 아암(dual arm)" 구성들이 제공될 수 있으며, 여기에서 각각의 독립적으로 작동 가능한 아암은 1개, 2 개 또는 그 어떤 적절한 수의 기판들을 지지하도록 적합화된 단부 작동체를 가질 수 있다. 여기에서 그리고 이후에 설명되는 바와 같이, 각각의 독립적으로 작동 가능한 아암은 상이한 링크 길이를 가지는 제 1 및 제 2 링크들을 가질 수 있으며, 단부 작동체 및 링크들에 결합되고 지지된 기판은 위에 설명된 바와 같이 작동되고 추적을 수행한다. 여기에서, 기판 이송 장치는 제 1 및 제 2 기판들을 이송시킬 수 있고 공통적인 회전축상에서 구동 섹션에 결합된 제 1 및 제 2 의 독립적으로 움직일 수 있는 아암 조립체들을 가진다. 제 1 및 제 2 기판 지지부들은 제 1 및 제 2 리스트 회전축상의 제 1 및 제 2 아암 조립체에 각각 결합된다. 제 1 및 제 2 아암 조립체들중 하나 또는 양쪽은 신장 및 수축되는 동안 공통의 회전축 둘레에서 회전한다. 제 1 및 제 2 리스트 회전축은 신장 및 수축하는 동안 공통 회전축에 대하여 반경 방향 경로에 평행하고 그로부터 오프셋되어 있는 제 1 및 제 2 리스트 경로들을 따라서 움직인다. 제 1 및 제 2 기판 지지부들은 회전됨이 없이 신장 및 수축하는 동안 반경 방향 경로에 평행하게 움직인다. 다수의 독립적으로 작동 가능한 아암들을 가진 개시된 실시예의 변형들이 아래에 제공되는데, 대안의 양상에서 그 어떤 적절한 특징들의 조합이라도 제공될 수 있다.
도 10a 및 도 10b 를 참조하면, 듀얼 아암 구성을 가진 로봇(350)의 평면도 및 측면도가 각각 도시되어 있다. 로봇(350)은 공통의 상부 아암(356) 및 독립적으로 작동 가능한 포어아암(356,358)들을 가지는 아암(352)을 구비하며, 포어아암 각각은 개별의 단부 작동체(360,362)를 가진다. 도시된 실시예에서, 양쪽 링크들은 그것의 수축 위치에서 도시되어 있다. 단부 작동체(366)들의 측방향 오프셋은 상부 아암(356,358) 및 포어아암(354)의 관절-대-관절 길이의 차이에 대응한다. 도시된 실시예에서, 상부 아암들을 동일한 길이를 가질 수 있고, 포어아암보다 길다. 또한, 단부 작동체(360,362)들은 포어아암(356,358) 위에 위치된다. 이제 도 11a 및 도 11b 는 아암이 대안의 구성으로 되어 있는 로봇(375)의 평면도 및 측면도를 각각 도시한다. 도시된 실시예에서, 아암(377)은 양쪽 링크 장치들이 그것의 수축 위치들에 있으면서 도 10a 및 도 10b 와 관련하여 설명된 특징들을 가질 수 있다. 이러한 구성에서, 상부 링크 장치의 단부 작동체(382)를 가진 제 3 링크는 포어아암(380) 아래에 매달려서 2 개의 단부 작동체(382,384) 사이의 수직 간격을 감소시킨다. 여기에서, 도 10a 및 도 10b 의 구성의 상부에 있는 단부 작동체(360)를 단계 하강(368)시킴으로써 유사한 효과가 달성될 수 있다. 도 12 및 도 13 을 참조하면, 도 10 및 도 11 의 아암들의 개별 링크들을 구동하도록 각각 이용된 로봇(350,375)들의 내측 구성들이 도시되어 있다. 도시된 실시예에서, 구동부(390)는 제 1, 제 2 및 제 3 구동 모터(392,394,396)들을 가질 수 있으며, 이들은 동심의 샤프트(398,400,402)들을 각각 구동하고 위치 엔코더(404,406,408)를 각각 가지는 회전자 고정자 구성들일 수 있다. Z 구동부(410)는 수직 방향으로 모터들을 구동할 수 있는데, 여기에서 모터들은 하우징(412) 안에 부분적으로 또는 전체적으로 포함될 수 있고 벨로우즈(bellows, 414)는 하우징(412)의 내측 체적을 챔버(416)에 밀봉하고, 챔버(416)의 내부 및 내측 공간은 진공 또는 다른 것과 같은 격리 환경내에서 작동될 수 있다. 도시된 실시예에서, 공통의 상부 아암(354)은 하나의 모터(396)에 의해 구동된다. 2 개의 포어아암(356,358)들 각각은 상부 아암(354)의 엘보우에서 공통 축(420)상에 피봇되고, 통상적인 풀리들을 가질 수 있는 밴드 구동부(422, 424)들을 각각 통하여 모터(394,396)들에 의해 독립적으로 구동된다. 단부 작동체(360,362)들을 가진 제 3 링크들은 밴드 구동부(426, 428)들에 의하여 각각 제한되는데, 밴드 구동부들 각각은 적어도 하나의 원형이 아닌 풀리를 가지며, 이것은 상부 아암들 및 포어아암들의 동등하지 않은 길이의 효과를 보상한다. 여기에서, 링크 장치들 각각에 있는 밴드 구동부들은 도 1 및 도 2 에 설명된 방법론을 이용하여 설계될 수 있으며, 도 1 및 도 2 에 대하여 제시된 운동학 방정식들이 듀얼 아암(dual arm)의 2 개의 링크 장치들 각각에 대하여 이용될 수도 있다. 아암을 회전시키기 위하여, 로봇의 모든 3 개 구동 샤프트(398,400,402)들은 아암의 회전 방향에서 동일한 양으로 움직일 필요가 있다. 단부 작동체들중 하나를 직선 경로를 따라서 반경 방향으로 신장 및 수축시키기 위하여, 활성화된 단부 작동체와 관련된 포어아암에 결합된 구동 샤프트 및 공통 상부 아암의 구동 샤프트는 도 1 및 도 2 의 운동학적 역수 방정식에 따라서 조화된 방식(coordinated manner)으로 움직일 필요가 있다. 동시에, 다른 포어아암에 결합된 구동샤프트는, 불활성화된 단부 작동체가 수축되지 않고 유지되도록 하기 위하여 공통 상부 아암의 구동 샤프트와 동기화되어 회전할 필요가 있다. 도 14a, 도 14b 및 도 14c 를 참조하면, 상부 및 하부 링크들이 신장될 때 도 11a 및 도 11b 의 아암이 도시되어 있다. 여기에서, 활성 링크 장치(358,362)들이 신장되는 동안 불활성 링크 장치(356,360)들은 회전한다. 일 예로서, 하부 링크 장치(356,360)가 신장될 때 상부 링크 장치(358, 362)가 신장되고, 상부 링크 장치(358,362)가 신장될 때 하부 링크 장치(356,360)는 회전된다. 도 10 및 도 11 에 개시된 실시예에서, 설정(set up) 및 제어는 단순화될 수 있는데, 여기에서 동일한 수용 체적을 가진 동등한 링크 길이의 아암들과 비교하여 더 긴 도달을 제공하면서, 아암 구성은 동일축 구동부(coaxial drive)상에서 다이나믹 시일(dynamic seal) 없이 이용될 수 있다. 여기에서 단부 작동체들중 그 어느 것도 지지하도록 브리지(bridge)가 사용되지 않는다. 도시된 실시예에서, 활성 아암이 신장되는 동안 불활성 아암은 회전한다. 리스트 관절들중 하나는 하부의 단부 작동체 위로 이동한다 (동등한 링크 구성(equal-link arrangement) 에서 보다 웨이퍼에 더 인접하게 이동한다).
이제 도 15a 및 도 15b 를 참조하면, 듀얼 아암 구성을 가진 로봇(450)의 평면도 및 측면도가 각각 도시되어 있다. 로봇(450)은 공통의 상부 아암(454) 및 독립적으로 작동 가능한 포어아암(456,458)을 가지는 아암(452)을 구비하고, 각각의 포어아암은 개별의 단부 작동체(460, 462)를 가진다. 도시된 실시예에서, 양쪽 링크 장치들은 수축 위치에서 도시되어 있다. 단부 작동체(466)의 측방향 오프셋은 포어아암(454) 및 상부 아암(456,458)의 관절-대-관절 길이들의 차이에 대응한다. 도시된 실시예에서, 상부 아암들은 동일한 길이를 가질 수 있으며, 포어아암보다 더 길다. 또한, 단부 작동체(460,462)들은 포어아암(456,458) 위에 위치된다. 도 16a 및 도 16b 는 대안의 구성에서 아암을 가지는 로봇(475)의 평면도 및 측면도를 각각 도시한다. 다시, 양쪽 링크 장치들은 수축 위치들에서 도시되어 있다. 이러한 구성에서, 좌측 링크 장치의 단부 작동체(482) 및 제 3 링크는 포어아암(480)의 아래에 매달려서 2 개의 단부 작동체(482, 484)들 사이의 수직 간격을 감소시킨다. 도 15a 및 도 15b 구성의 상부 단부 작동체를 단계 하강(468) 시킴으로써 유사한 효과가 얻어질 수 있다. 대안으로서, 브리지가 사용되어 단부 작동체들중 하나를 지지하도록 이용될 수 있다. 조합된 상부 아암 링크(454)는 도 15 및 도 16 에 도시된 바와 같이 단일 부재일 수 있거나 또는 도 17a 및 도 17b 의 예에 도시된 바와 같이 2 개 또는 그 이상의 섹션(470, 472)들에 의하여 형성될 수 있다. 여기에서, 2 개 섹션 디자인은 가볍고 덜 사용되는 재료로서 제공될 수 있는데, 좌측(472) 섹션 및 우측(470) 섹션은 동일한 구성 요소일 수 있다. 여기에서, 2 개 부재 디자인도 좌측 섹션과 우측 섹션 사이의 각도 오프셋의 조절을 위한 준비를 가질 수 있는데, 이것은 상이한 수축 위치들이 지지될 필요가 있을 때 편리할 수 있다. 도 18 및 도 19 를 참조하면, 도 15 및 도 16 의 아암의 개별적인 링크들을 구동하도록 이용된 내측 구조들이 각각 도시되어 있다. 조합된 상부 아암(554)은 샤프트(402)를 가지는 하나의 모터에 의해 구동되는 것으로 도시되어 있다. 2 개의 포어아암(456,458)들 각각은 하나의 모터에 의하여 샤프트(400, 398)를 통하여 통상적인 풀리를 가진 밴드 구동부(490,492)를 통해 독립적으로 구동된다. 여기에서, 링크(456,458)들은 분리된 축(494,496)에서 각각 회전한다. 단부 작동체(460,462)를 가지는 제 3 링크들은 밴드 구동부(498,500)에 의해 각각 제한되는데, 밴드 구동부들 각각은 적어도 하나의 원형이 아닌 풀리를 가지는 것으로서,이들은 상부 아암 및 포어아암의 동등하지 않은 길이의 효과를 보상한다. 여기에서, 링크 장치(456,460 및 458,462)들 각각에 있는 밴드 구동부(498,500)들은 도 1 및 도 2 에 대하여 설명된 방법론을 이용하여 설계된다. 여기에서, 도 1 및 도 2 에 대하여 제시된 운동학적 방정식은 듀얼 아암의 2 개 링크 장치(456, 460 및 458, 462)들 각각에 대하여 이용될 수도 있다. 아암(452)이 회전되도록 하기 위하여, 로봇의 모든 3 개의 구동 샤프트(398,400,402)들은 아암의 회전 방향에서 동일한 양으로 움직일 필요가 있다. 단부 작동체들중 하나가 직선 경로를 따라서 반경 방향으로 신장 및 수축되도록 하기 위하여, 공통적인 상부 아암의 구동 샤프트 및 단부 작동체와 관련된 포어아암에 결합된 구동 샤프트는 도 1 및 도 2 와 관련하여 제시된 운동학적 역수 방적식(inverse kinematic equation)에 따라서 조화된 방식으로 움직일 필요가 있다. 동시에, 다른 포어아암에 결합된 구동샤프트는 불활성 단부 작동체가 수축된 상태로 유지되도록 하기 위하여 공통의 상부 아암의 구동 샤프트와 동기화되어 회전할 필요가 있다. 도 20a, 도 20b 및 도 20c 를 참조하면, 좌측 링크 장치(458,462) 및 우측 링크 장치(456,460)가 신장될 때 도 16a 및 도 16b 의 아암이 도시되어 있다. 불활성 링크 장치(456,460)가 회전하는 반면에, 활성 링크 장치(458,462)는 신장되는 점이 주목되어야 한다. 여기에서, 좌측 링크 장치(458,462)가 신장될 때 우측 링크 장치(456,460)는 회전하고, 우측 링크 장치(456,460)가 신장될 때 좌측 링크 장치(458,462)는 회전한다. 도시된 실시예는 설정 및 제어가 용이한 중실(solid) 링크 디자인 및 동축 구동부(coaxial drive)의 장점을 수단으로 이용하는데, 이것은 동일한 수용 체적을 가진 동등한 링크 아암들과 비교하여 더 긴 도달을 제공하면서 다이나믹 시일(dynamic seal)이 필요하지 않다. 여기에서, 단부 작동체들중 어느 것이라도 지지하는데 브리지가 필요하지 않다. 활성 아암이 신장되는 동안 비활성 아암은 회전한다. 리스트 조인트들중 하나는 동등한 링크 구성에서보다 웨이퍼에 더 인접하게, 아래의 단부 작동체 위에서 이동한다. 이러한 경우에, 브리지의 지지되지 않은 길이는 동등한 링크 아암 디자인과 비교하여 더 길 수 있다. 또한, 예를 들어 도 10 및 도 11 에 도시된 공통의 엘보우 조인트 및, 예를 들어 도 21 및 도 22 에 도시된 독립적인 듀얼 아암을 가진 구성과 비교하여, 수축 각도는 변경시키는 것이 더욱 곤란할 수 있다.
이제 도 21A 및 도 21B 를 참조하면, 독립적인 듀얼 아암(522,524)를 가진 로봇(520)의 평면도 및 측면도가 각각 도시되어 있다. 도시된 실시예에서, 양쪽 링크 장치(522,524)들은 수축 위치에 도시되어 있다. 아암(522)은 독립적으로 작동 가능한 상부 아암(526), 포어아암(528) 및 단부 작동체(530)를 가진 제 3 링크를 가진다. 도시된 실시예에서, 포어아암(528,534)들은 상부 아암(526,532)보다 더 긴 것으로 도시되어 있으며 단부 작동체(530,536)들이 포어아암(528,534) 위에 각각 위치되어 있다. 도 22a 및 도 22b 를 참조하면 로봇(520)의 특징들과 유사한 특징들을 가진 로봇(550)의 평면도 및 측면도가 도시되어 있는데, 아암은 대안의 구성을 가지고 양쪽 링크 장치들은 수축 위치들에 도시되어 있다. 이러한 구성에서, 좌측 링크 장치의 단부 작동체(552) 및 제 3 링크는 포어아암(554)의 아래에 매달려서 2 개 단부 작동체들 사이의 수직 간격을 감소시킨다. 도 21 구성의 상부 단부 작동체를 단계 하강시킴으로써 유사한 효과가 얻어질 수 있다. 대안으로서, 단부 작동체들중 하나를 지지하도록 브리지가 이용될 수 있다. 도 21 및 도 22 에서, 우측 상부 아암(532)은 좌측 상부 아암(526) 아래에 위치된다. 대안으로서, 예를 들어 좌측 상부 아암은 우측 상부 아암 위에 위치될 수 있으며, 하나의 링크 장치는 다른 링크 장치 안에 안주될 수 있다. 도 23 을 참조하면, 도 21a 및 도 21b 의 아암의 개별 링크들을 구동하도록 이용된 내측 구성들이 도시되어 있다. 여기에서, 도면을 명확하게 나타내도록, 구성 요소들의 중첩을 회피하기 위하여, 링크들의 상승이 조절된다. 2 개의 상부 아암(526,532)들 각각은 하나의 모터에 의하여 샤프트(398,402)를 통해서 각각 독립적으로 구동된다. 포어아암(528,534)들은 적어도 하나의 원형 아닌 풀리를 각각 구비한 밴드 구성부(570,572)를 통하여 제 3 모터에 샤프트(400)를 통해서 결합된다. 단부 작동체들을 가진 제 3 링크 장치(530,536)들은 밴드 구동부(574,576)들에 의해 제한되는데, 밴드 구동부들 각각은 적어도 하나의 원형 아닌 풀리를 가진다. 다른 링크 장치가 정지 상태로 유지되는 동안 상부 아암(526,532)들중 하나의 회전이 대응하는 링크 장치(528,530 및 534, 536)를 각각 직선을 따라서 신장 및 수축되게 하도록 밴드 구동부들이 설계된다. 링크 장치들 각각에 있는 밴드 구동부들은 도 5 및 도 6 과 관련하여 설명된 방법론을 이용하여 설계될 수 있는데, 여기에서 도 5 및 도 6 에 대하여 제시된 운동학적 방정식들이 듀얼 아암의 2 개 링크 장치들 각각에 대하여 이용될 수도 있다. 아암이 회전하도록, 로봇의 모든 3 개의 구동 샤프트(398,400,402)들은 아암의 회전 방향에서 동일한 양으로 움직일 필요가 있다. 단부 작동체들중 하나가 직선 경로를 따라서 반경 방향으로 신장 및 수축되도록, 활성 단부 작동체와 관련된 상부 아암의 구동 샤프트는 도 5 및 도 6 에 대한 운동학적 역수 방정식에 따라서 회전될 필요가 있으며, 다른 2 개의 구동 샤프트들은 정지 상태로 유지될 필요가 있다. 도 24a, 24b 및 24c 를 참조하면, 좌측 링크 장치(522) 및 우측 링크 장치(524)가 신장될 때의 도 22 의 아암이 도시되어 있다. 활성 링크 장치(522)가 신장될 때 비활성 링크 장치(524)가 정지 상태로 유지되는 것이 주목되어야 한다. 즉, 우측 링크 장치(524)가 신장되는 동안 좌측 링크 장치(522)는 움직이지 않으며, 좌측 링크 장치(522)가 신장될 때 우측 링크 장치(524)는 움직이지 않는다. 도시된 실시예는 동일한 수용 체적을 가진 동등한 링크 아암과 비교하여 더 긴 도달을 제공한다. 여기에서, 단부 작동체들중 그 어느 것이라도 지지하도록 브리지가 사용되지 않고 활성 링크장치가 신장되는 동안 비활성 링크 장치가 정지 상태로 유지되어 잠재적으로 더 높은 작업 처리량으로 이어지는데 이는 활성 링크 장치가 부하(load) 없이 더 빠르게 신장 또는 수축되기 때문이다. 도시된 실시예는 도 15 및 도 16 에 도시된 것보다 더 복잡한 것일 수 있는 것으로 통상적인 것들 대신에 원형이 아닌 풀리들을 가진 2 개 이상의 밴드 구동부들을 가진다. 리스트 관절들중 하나는 도 24 에 도시된 바와 같이 아래의 단부 작동체 위에서 움직인다. 이것은 위에 있는 단부 작동체를 지지하는 브리지(미도시)를 이용함으로써 회피될 수 있다. 이러한 경우에, 브리지의 지지되지 않은 길이는 동등한 링크 아암 디자인과 비교하여 더 길다.
이제 도 25a 및 도 25b 를 참조하면, 아암(602)을 가진 로봇(600)의 평면도 및 측면도가 각각 도시되어 있다. 도시된 실시예에서, 양쪽 링크 장치들이 수축 위치에서 도시되어 있다. 단부 작동체(604)들의 측방향 오프셋은 상부 아암(606) 및 포어아암(608,612)의 관절-대-관절 길이의 차이에 대응하며, 이러한 실시예에서 포어아암(608, 612)들은 공통의 상부 아암(606) 보다 짧다. 아암의 개별 링크들을 구동하는데 이용된 내측 구성들은 도 10 내지 도 13 과 유사할 수 있으며, 예를 들어 도 13에서와 같을 수 있지만, 이러한 예에서 포어아암들은 공통적인 상부 아암보다 짧다. 여기에서, 공통적인 상부 아암은 하나의 모터에 의하여 구동된다. 2 개의 포어아암들 각각은 통상적인 풀리들을 가진 밴드 구동부를 통하여 하나의 모터에 의해 독립적으로 구동된다. 단부 작동체들을 가진 제 3 링크(614, 616)들은 밴드 구동부들에 의해 제한되는데, 각각은 적어도 하나의 원형이 아닌 풀리를 가지고, 이는 상부 아암들 및 포어아암들의 동등하지 않은 길이의 오프셋을 보상한다. 링크들 각각의 밴드 구동부들은 도 1 및 도 2 에 대하여 설명된 방법론을 이용하여 설계될 수 있다. 도 1 및 도 2 에 대하여 제시된 운동학 방정식은 듀얼 아암의 2 개 링크들 각각에 대하여 사용될 수도 있다. 도 26a, 도 26b 및 도 26c 를 참조하면, 상부 링크 장치(612,616)들이 신장될 때 도 25a 및 도 25b 의 아암이 도시되어 있다. 단부 작동체의 측방향 오프셋(604)은 상부 아암 및 포어아암의 관절-대-관절 길이의 차이에 대응하며, 리스트 관절(wrist joint)은 상기 차이에 의하여 웨이퍼의 중심의 궤적에 대하여 오프셋되어 있는 직선을 따라서 이동한다. 활성 링크 장치(612,616)가 신장되는 동안 비활성 링크 장치(608,614)는 회전한다는 점이 주목되어야 한다. 예를 들어, 하부 링크 장치가 신장될 때 상부 링크 장치는 회전하고, 상부 링크 장치가 신장될 때 하부 링크 장치는 회전한다. 여기에서, 도 26a 는 양쪽 링크 장치들이 수축 위치에 있는 아암을 도시한다. 도 26b 는 상부 링크 장치의 리스트 관절이 하부 링크 장치에 의해 유지된 웨이퍼에 가장 가까이 있는 위치에서 부분적으로 신장된 상부 링크 장치(612, 616)를 도시한다. 상부 링크 장치의 리스트 관절은 웨이퍼에 걸쳐 이동하지 않는다(그러나, 웨이퍼 위에 있는 평면에서 움직인다)는 점이 관찰된다. 도 26c 는 상부 링크 장치(612, 616)가 더 멀리 신장된 것을 도시한다. 도시된 실시예는 설정(set up) 및 제어의 용이성을 제공할 수 있으며, 다이나믹 시일이 없는 공동축(coaxial) 또는 3 축(tri axial) 구동부 또는 다른 적절한 구동부상에서 이용될 수 있다. 여기에서, 브리지는 단부 작동체들중 그 어느 것도 지지하는데 사용되지 않을 수 있다. 상부 링크 장치의 리스트 관절은 하부 단부 작동체상의 웨이퍼에 걸쳐서 이동하지 않으며, 이는 동등한 링크 설계에 대한 경우이다 (그러나, 단부 작동체상의 웨이퍼 위에 잇는 평면에서 움직인다). 여기에서, 활성 아암이 신장되는 동안 비활성 아암은 회전한다. 엘보우 조인트는 더 복잡할 수 있으며, 이것은 더 큰 회전 반경 또는 짧은 도달거리로 병진될 수 있다. 여기에서, 중첩되는 포어아암(608,612)들에 기인하여, 아암은 도 30, 도 31 및 도 33 에 도시된 것보다 더 클 수 있다.
이제 도 27a 및 도 27b 를 참조하면, 아암(632)을 가진 로봇(630)의 평면도 및 측면도가 각각 도시되어 있다. 포어아암(636,640)이 상부 아암(636) 보다 짧은 링크 길이를 가지는 것으로 도시된 것을 제외하고, 아암(630)은 도 15 내지 도 19 와 관련하여 개시된 것과 유사한 특징들을 가질 수 있다. 양쪽 링크 장치들은 수축 위치에서 도시되어 있다. 단부 작동체(642,646)들의 측방향 오프셋(634)은 상부 아암(636) 및 포어아암(638,640)의 관절-대-관절 길이의 차이에 대응한다. 조합된 상부 아암 링크(636)는 도 27a 및 도 27b 에 도시된 단일 부재일 수 있거나 또는 도 28a 및 도 28b 의 예에 도시된 바와 같이, 2 개 또는 그 이상의 섹션(636', 636")에 의해 형성될 수 있다. 2 섹션 설계는 적은 재료로 가벼울 수 있으며 좌측 섹션(636') 및 우측 섹션(636")은 동일한 구성 요소일 수 있다. 좌측 섹션(636') 과 우측 섹션(636") 사이의 각도 오프셋의 조절을 위한 허용 오차가 제공될 수 있으며, 예를 들어, 상이한 수축 위치들이 지지될 필요가 있을 경우에 그러하다. 아암(632)의 개별 링크들을 구동하는데 이용된 내측 구성들은 도 15 내지 도 19 에 도시된 것과 유사할 수 있으며, 예를 들어 도 19 에 도시된 것과 유사하다. 공통의 상부 아암(636)은 하나의 모터에 의해 구동된다. 2 개의 포어아암(638, 640)들 각각은 통상적인 풀리들을 가진 밴드 구동부를 통하여 하나의 모터에 의해 독립적으로 구동된다. 단부 작동체(642, 646)들을 가진 제 3 링크들은 밴드 구동부들에 의해 제한될 수 있는데, 이들 각각은 적어도 하나의 원형이 아닌 풀리를 가지며, 이는 상부 아암(636) 및 포어아암(638,640)의 동등하지 않은 길이의 효과를 보상한다. 링크 장치들 각각의 밴드 구동부들은 도 1 및 도 2 의 방법론을 이용하여 설계될 수 있다. 도 1 및 도 2 에 대하여 제시된 운동학 방정식은 듀얼 아암의 2 개 링크 장치들 각각에 대하여 이용될 수도 있다. 도 29a, 도 29b 및 도 29c 를 참조하면, 우측, 상부 링크 장치(640, 646)들이 신장될 때의 도 27a 및 도 27b 의 아암이 도시되어 있다. 단부 작동체의 측방향 오프셋(634)은 상부 아암 및 포어아암의 관절-대-관절 길이의 차이에 대응하고, 리스트 관절은 이러한 차이에 의하여 웨이퍼의 중심의 궤적에 대하여 오프셋된 직선을 따라서 이동한다. 여기에서, 비활성 링크 장치(638, 642)는 활성 링크 장치(640,646)이 신장되는 동안 회전한다. 예를 들어, 하부 링크 장치가 신장될 때 상부 링크 장치는 회전되고, 상부 링크 장치가 신장될 때 하부 링크 장치는 회전된다. 도 29a, 도 29b 및 도 29c 에서, 도 29a 는 양쪽 링크들을 가진 아암이 수축 위치에 있는 것을 도시한다. 도 29b 는 우측 상부 링크장치(640, 646)의 관절 조인트가 좌측 하부 링크 장치(638, 642)에 의하여 유지된 웨이퍼에 가장 가까운 위치에서 우측 상부 링크 장치(640,646)가 부분적으로 신장된 것을 도시한다. 여기에서 우측 상부 링크 장치 장치(640, 646)의 리스트 조인트는 웨이퍼에 걸쳐 이동하지 않지만, 이것은 웨이퍼 위의 평면에서 움직인다. 도 29c 는 우측 상부 링크 장치(640, 646)가 더 멀리 신장된 것을 도시한다. 도시된 실시예는 중실 링크(solid link)의 설계, 설정 및 제어의 용이성 및, 예를 들어 다이나믹 시일이 없는 동축 구동부(coaxial drive)의 장점을 포함한다. 브리지는 그 어떤 단부 작동체라도 지지하는데 이용되지 않는다. 상부 링크 장치의 리스트 관절은 하부 단부-작동체상에서 웨이퍼에 걸쳐서 이동하지 않으며, 이것은 동등한 링크 설계에 대한 경우이지만, 그것은 하부 단부 작동체상의 웨이퍼 위에 있는 평면에서 움직인다. 활성 아암(640,646)이 신장되는 동안 비활성 아암(638,642)은 회전한다. 예를 들어 도 25a 및 도 25b 에 도시된 공통적인 엘보우 조인트 및, 예를 들어 도 33a 및 도 33b 에 도시된 독립적인 듀얼 아암을 가진 구성과 비교하여 수축 각도는 변경되기가 더 곤란하다. 더욱이, 포어아암(640)은 포어아암(638) 보다 높은 높이에서 도시되므로, 아암은 도 30 및 31 과 도 33a 및 33b 에서보다 크게 보인다.
이제 도 30a 및 도 30b 를 참조하면, 아암(662)을 가진 로봇(660)의 평면도 및 측면도가 각각 도시되어 있다. 아암(662)은 도 27 내지 도 29 와 관련하여 설명되는 특징들을 가질 수 있지만 브리지를 채용하며 이후에 설명되는 바와 같이 동일한 높이에 2 개의 포어아암을 가진다. 양쪽 링크 장치들은 수축 위치에서 도시되어 있다. 단부 작동체들의 측방향 오프셋(664)은 상부 아암(66) 및 포어아암(668,670)의 관절-대-관절 길이들의 차이에 대응한다. 조합된 상부 아암 링크(666)는 도 30a 및 도 30b 에 도시된 바와 같이 단일 부재일 수 있거나, 또는 도 31a 및 도 31b 의 예에 도시된 바와 같이 2 개 이상의 섹션(666',666")에 의해 형성될 수 있다. 아암의 개별적인 링크들을 구동하는데 이용된 내측 구성들은 도 15 내지 도 19 에 대한 것과 동일하지만, 포어아암(668,670)들은 상부 아암(666)보다 짧다. 공통의 상부 아암(666)은 하나의 모터에 의하여 구동된다. 2 개의 포어아암(668,670)들 각각은 하나의 모터에 의하여 통상적인 풀리들을 가진 밴드 구동부를 통해 독립적으로 구동된다. 단부 작동체(672,674)를 가지는 제 3 링크들은 밴드 구동부들에 의해 제한되는데, 그 각각은 적어도 하나의 원형이 아닌 풀리를 가지며, 이것은 상부 아암 및 포어아암들의 동등하지 않은 길이의 효과를 보상한다. 링크 장치들 각각에 있는 밴드 구동부들은 도 1 및 도 2 에 대하여 설명된 방법론을 이용하여 설계될 수 있다. 도 1 및 도 2 에 대하여 제시된 운동학적 방정식은 듀얼 아암의 2 개 링크 장치들 각각에 대하여 이용될 수도 있다. 제 3 링크 및 단부 작동체(674)는 브리지(680)를 가지는데, 상기 브리지는 상부 단부 작동체 부분(682), 링크(670)와 링크(674) 사이의 리스트 축으로부터 오프셋되어 있는 측부 오프셋 지지 부분(684)을 가지고, 또한 리스트 축을 오프셋 지지 부분(684)에 결합하는 하부 지지 부분(686)을 더 가진다. 도 32 와 관련하여 아래에서 볼 수 있는 바와 같이 브리지(680)와 (웨이퍼를 포함할 수 있는) 제 3 링크 및 단부 작동체(672)의 사이에 낀 부분들에 대한 유극(clearance)을 제공하면서, 브리지(680)는 포어아암(668,670)이 동일한 높이에서 팩캐지(package)가 이루어지게 할 수 있다. 브리지(680)는, 예를 들어 2 개의 리스트 관절과 같은 그 어떤 움직이는 부분들이라도 이송중에 웨이퍼 표면 아래에 존재하는 구성을 제공한다. 도 32a, 도 32b, 도 32c 및 도 32d 를 참조하면, 우측 링크 장치(670,674)가 신장될 때 도 30a 및 도 30b 의 로봇 아암의 평면도가 도시되어 있다. 단부 작동체의 측방향 오프셋(664)은 상부 아암(666) 및 포어아암(670)의 관절-대-관절 길이의 차이에 대응하고, 리스트 관절(690)은 상기 차이에 의하여 웨이퍼(692)의 중심의 궤적에 대하여 오프셋되어 있는 직선을 따라서 이동한다. 활성 링크 장치(670,674)들이 신장되는 동안 비활성 링크 장치(668,672)들이 회전하는 것이 주목되어야 한다. 예를 들어, 하부 링크 장치가 신장되면 상부 링크 장치가 회전되고, 상부 링크 장치가 신장되면 하부 링크 장치가 회전된다. 도 32a, 도 32b, 도 32c 및 도 32d 에서, 도 32a 는 수축 위치에 있는 양쪽 링크 장치들을 가진 아암을 도시한다. 도 32b 는 좌측 링크 장치(668,672)의 단부 작동체(672)와 우측 링크(670,674)의 브리지(680) 사이의 가장 나쁜 경우의 유극에 해당하는 (또는 가장 나쁜 경우의 유극에 인접하는) 위치에서 우측 링크 장치(670,674)가 부분적으로 신장되는 것을 도시한다. 도 32c 는 포어아암(670)이 상부 아암(666)과 정렬될 때의 위치에서 부분적으로 신장된 우측 링크 장치(670,674)를 도시한다. 단부 작동체의 측방향 오프셋은 상부 아암 및 포어아암의 관절-대-관절 길이들의 차이에 대응한다. 리스트 관절(690) 축은 이러한 차이에 의하여 웨이퍼(692)의 중심 궤적에 대하여 오프셋되어 있는 직선을 따라서 이동한다. 도 32d 는 우측 링크 장치(670,674)가 더 신장되는 것을 도시한다. 도시된 실시예는 예를 들어, 작은 체적을 가진 얕은 챔버를 초래하는, 얇은 프로파일과 같은, 나란한 듀얼 스카라(side-by-side dual scara) 구성, 중실 링크 디자인 및 동일축 구동부의 장점들을 조합시킨다. 우측 링크 장치(670,674)상의 브리지(680)는 더 낮으며 수직 부재(684)와 리스트(690) 사이의 지지되지 않은 길이는 선행 기술의 동축 듀얼 스카라 아암(coaxial dual scara arm)에서보다 짧고, 모든 조인트들은 단부 작동체 아래에 있다. 여기에서, 활성 아암(670, 674)이 신장되는 동안 비활성 아암(668,672)은 회전한다. 아래에서 설명되는 바와 같이, 개시된 실시예의 다른 양상에서, 상기의 거동을 나타내지 않는 아암에는 여기에 개시된 통상적인 것들 대신에 원형이 아닌 풀리들을 가진 상이한 밴드 구성부들이 제공될 수 있다. 대안으로서, 상부 단부 작동체를 지지하는 브리지는 위에서 도 25a 및 도 25b 와 도 27 및 도 28 에 대하여 설명된 것들과 유사한 구성을 이용함으로써 제거될 수 있다.
이제 도 33a 및 도 33b 를 참조하면, 아암(702)을 가진 로봇(700)의 평면도 및 측면도가 각각 도시되어 있다. 아암(702)은 도 21 내지 도 23에 도시된 아암과 유사한 특징을 가질 수 있지만, 상구 아암 길이보다 짧은 포어아암 길이를 가지며 하나의 예로서 브리지(680)와 관련하여 설명된 브리지를 채용하고 포어아암들이 동일한 높이에 위치된다. 양쪽 링크 장치들은 수축된 위치들에서 도시되어 있다. 도 33a 및 도 33b 에서, 우측 상부 아암(708)은 좌측 상부 아암(706) 위에 위치된다. 대안으로서, 좌측 상부 아암(706)은 우측 상부 아암(708) 위에 위치될 수 있다. 마찬가지로, 우측 링크 장치(712,716)의 제 3 링크 및 단부 작동체(716)는 브리지를 특징으로 하는데, 상기 브리지는 좌측 링크 장치(710,714)의 제 3 링크 및 단부 작동체(714)에 걸쳐 신장된다. 대안으로서, 좌측 링크장치(710,714)의 제 3 링크 및 단부 작동체(714)는 좌측 링크 장치(712,716)의 제 3 링크 및 단부 작동체(716)에 걸쳐 신장될 수 있는 브리지를 특징으로 할 수 있다. 아암의 개별 링크들을 구동하는데 이용되는 내측 구성은 도 21 내지 도 23 에 도시된 실시예와 유사할 수 있다. 2 개의 상부 아암(706,708)들 각각은 하나의 모터에 의하여 독립적으로 구동된다. 포어아암(710,712)은 밴드 구성을 통하여 제 3 모터에 결합되는데, 밴드 구성 각각은 적어도 하나의 원형 아닌 풀리를 가진다. 단부 작동체들을 가지는 제 3 링크(714,716)들은 밴드 구동부들에 의해 제한되는데, 밴드 구동부들 각각은 적어도 하나의 원형 아닌 풀리를 가진다. 다른 링크 장치가 정지 상태로 유지되는 동안 상부 아암(706,708)들중 하나의 회전이 대응하는 링크 장치를 직선을 따라서 신장 및 수축시키도록 밴드 구동부들이 설계된다. 링크 장치들 각각에 있는 밴드 구동부들은 도 5 및 도 6 에 도시된 실시예에 대하여 설명된 방법론을 이용하여 설계된다. 도 5 및 도 6 에 도시된 실시예에 대하여 제시된 운동학적 방정식이 듀얼 아암의 2 개 링크 장치들 각각에 대하여 이용될 수 있다. 도 34a, 도 34b 및 도 34c 를 참조하면, 우측 링크 장치(708,712,716)들이 신장될 때 도 33a 및 도 33b 의 아암이 도시되어 있다. 여기에서, 활성 링크 장치(712,716)들이 신장될 때 비활성 링크 장치(706,710,714)는 정지 상태로 유지된다. 즉, 우측 링크 장치가 신장되는 동안 좌측 링크 장치는 움직이지 않고, 좌측 링크 장치가 신장될 때 우측 링크 장치는 움직이지 않는다. 도시된 실시예는 예를 들어 적은 체적을 가진 얕은 챔버를 초래하는 얇은 프로파일과 같은, 나란한 듀얼 스카라 구성 및 동일축 구동부(coaxial drive)의 장점을 조합시킨다. 우측 링크 장치상의 브리지는 훨씬 낮으며 그것의 지지되지 않은 길이는 현존의 동일축 듀얼 스카라 아암들에서보다 짧고, 모든 조인트들은 단부 작동체들 아래에 있다. 활성 링크 장치가 신장되는 동안 비활성 링크는 정지 상태로 유지됨으로써 잠재적으로 높은 처리량으로 이어지는데, 이는 활성 링크 장치가 부하 없이 신장 또는 수축될 수 있기 때문이다. 대안으로서, 상부 단부 작동체를 지지하는 브리지는 도 25, 도 27 및 도 28 에 대하여 설명된 것과 유사한 구성을 이용함으로써 제거될 수 있다.
이제 도 35a 및 도 35b 를 참조하면, 아암(732)을 가진 로봇(730)의 평면도 및 측면도가 도시되어 있으며 양쪽 링크들은 수축 위치에 도시되어 있다. 각각의 링크 장치는 듀얼 홀더 단부 작동체(dual-holder end-effector 740, 742)를 가지며, 그 각각은 모두 4 개의 지지 가능한 기판들에 대하여 서로로부터 오프셋되어 있는 2 개의 기판들을 지지한다. 아암(732)의 개별 링크들을 구동하는데 이용된 내측 구성들은 도 10 및 도 11 과 일치할 수 있으며, 예를 들어 도 13 과 일치할 수 있다. 공통의 상부 아암(734)은 하나의 모터에 의하여 구동된다. 2 개의 포어아암(736,738)들 각각은 하나의 모터에 의하여 통상적인 풀리를 가진 밴드 구동부를 통해 독립적으로 구동된다. 단부 작동체(740,742)를 가지는 제 3 링크들은 밴드 구동부들에 의해 제한되는데, 그 각각은 적어도 하나의 원형이 아닌 풀리를 가지며, 이것은 상부 아암 및 포어아암의 동등하지 않은 길이의 효과를 보상한다. 도시된 실시예는 상부 아암보다 긴 포어아암을 가진다. 대안으로서, 이들은 짧을 수 있다. 링크 장치들 각각의 밴드 구동부들은 도 1 및 도 2 에 대하여 설명된 방법론을 이용하여 설계된다. 도 1 및 도 2 에 대하여 제시된 운동학 방정식이 듀얼 아암의 2 개 링크 장치들 각각에 대하여 이용될 수도 있다. 도 36 을 참조하면, 하나의 링크 장치(738,742)가 신장될 때 도 35a 및 도 35b 의 아암이 도시되어 있다. 활성 링크 장치(738,742)가 신장되는 동안 비활성 링크(736,740)이 회전하는 것이 주목되어야 한다. 예를 들어, 하부 링크가 신장될 때 상부 링크는 회전하고, 상부 링크가 신장될 때 하부 링크는 회전한다. 도 37 및 도 38 과 비교하면, 단부 작동체는 대향하는 엘보우와의 간섭을 회피하도록 형상화될 필요가 없다.
이제 도 37a 및 도 37b 를 참조하면, 아암(750)을 가진 로봇의 평면도 및 측면도가 각각 도시되어 있다. 양쪽 링크 장치들은 그들의 수축 위치에서 도시되어 있으며 각각의 링크 장치는 듀얼 홀더 단부 작동체(758,760)를 가진다. 조합된 상부 아암 링크(752)는 도 37a 및 도 37b 에 도시된 바와 같이 단일 부재일 수 있거나 또는 도 38a 및 도 38b 의 예에서 도시된 바와 같이 2 개 이상의 섹션(752',752")에 의해 형성될 수 있다. 아암의 개별적인 링크들을 구동하는데 이용된 내측 구성들은 도 15 내지 도 19 와 같을 수 있으며, 예를 들어 도 19와 같을 수 있다. 조합된 상부 아암(752)들은 하나의 모터에 의해 구동된다. 2 개의 포어아암(754,756)들 각각은 하나의 모터에 의하여 통상적인 풀리들을 가진 밴드 구동부를 통해 구동된다. 단부 작동체들을 가진 제 3 링크(758,760)들은 밴드 구동부들에 의해 제한되는데, 그 각각은 적어도 하나의 원형 아닌 풀리를 가지고, 이는 상부 아암 및 포어아암의 동등하지 않는 길이의 효과를 보상한다. 도시된 실시예는 상부 아암보다 긴 포어아암을 가진다. 대안으로서, 이들은 짧을 수 있다. 링크 장치들 각각에 있는 밴드 구동부들은 도 1 및 도 2 에 대하여 설명된 방법론을 이용하여 설계된다. 도 1 및 도 2 에 대하여 제시된 운동학적 방정식은 듀얼 아암의 2 개 링크 장치들 각각에 대하여 사용될 수도 있다. 아암이 회전되도록 하기 위하여, 로봇의 모든 3 개 구동 샤프트들은 아암의 회전 방향에서 동일한 양으로 움직일 필요가 있다. 단부 작동체 조립체들중 하나가 직선 경로를 따라서 반경 방향으로 신장 및 수축되도록 하기 위하여, 공통 상부 아암의 구동 샤프트 및 활성 링크 장치와 관련된 포어아암에 결합된 구동 샤프트는 도 1 및 도 2 에 대한 운동학적 역수 방정식에 따라서 조화된 방식으로 움직일 필요성이 있다. 동시에, 다른 포어아암에 결합된 구동 샤프트는 비활성 링크 장치가 수축되게 유지되도록 하기 위하여 공통적인 상부 아암의 구동 샤프트에 동기화되어 회전될 필요가 있다. 도 39 를 참조하면, 하나의 링크 장치(756,760)가 신장될 때 도 37a 및 도 37b 의 아암이 도시되어 있다. 여기에서, 활성 링크 장치가 신장되는 동안 비활성 링크 장치(754, 758)가 회전한다. 예를 들어, 좌측 링크 장치가 신장될 때 우측 링크 장치가 회전하고, 우측 링크 장치가 신장될 때 좌측 링크 장치가 회전한다. 도시된 실시예는 브리지가 없다. 상부 리스트는 하부 단부 작동체상의 웨이퍼들중 하나에 걸쳐 이동한다. 여기에서, 상부 엘보우가 하부 단부 작동체를 제거(clear)하도록 아암 및 단부 작동체들은 설계될 필요는 없다.
도 40a 및 도 40b 를 참조하면, 아암(752)을 가진 로봇(750)의 평면도 및 측면도가 각각 도시되어 있다. 양쪽 링크 장치들은 수축 위치에 있으며 각각의 링크 장치는 듀얼 홀더 단부 작동체(dual-holder end-effector 792, 794)를 가진다. 아암의 개별적인 링크 들을 구동하는데 이용된 내측 구성들은 도 21 내지 도 23 에 일치할 수 있다. 2 개의 상부 아암(784,786)들 각각은 하나의 모터에 의하여 독립적으로 구동된다. 포어아암(788,790)들은 밴드 구성들을 통하여 제 3 모터에 결합되며, 밴드 구성들 각각은 적어도 하나의 원형 아닌 풀리를 가진다. 단부 작동체(792,794)를 가진 제 3 링크들은 밴드 구동부들에 의하여 제한되며, 밴드 구성들 각각은 적어도 하나의 원형이 아닌 풀리를 가진다. 다른 링크 장치가 정지 상태로 유지되는 동안 상부 아암들중 하나의 회전이 대응하는 링크를 직선을 따라서 신장 및 수축시키도록 밴드 구동부들이 설계된다. 도시된 실시예는 상부 아암보다 긴 포어아암을 가진다. 대안으로서, 이들은 짧을 수 있다. 링크 장치들 각각에 있는 밴드 구동부들은 도 5 및 도 6 에 대하여 설명된 방법론을 이용하여 설계된다. 도 5 및 도 6 에 대하여 제시된 운동학적 방정식은 듀얼 아암의 2 개 링크 장치들 각각에 대하여 이용될 수도 있다. 아암이 회전하도록 하기 위하여, 로봇의 모든 3 개 구동 샤프트들이 아암의 회전 방향에서 동일한 양으로 움직일 필요는 없다. 단부 작동체 조립체들중 하나가 직선 경로를 따라서 반경 방향으로 신장 및 수축하도록 하기 위하여, 활성 링크 장치와 관련된 상부 아암의 구동 샤프트는 도 5 및 도 6 에 대한 운동학적 역수 방정식에 따라서 회전될 필요가 있고, 다른 2 개의 구동 샤프트들은 정지 상태로 유지될 필요가 있다. 도 41 을 참조하면, 하나의 링크 장치(784, 788, 794)가 신장될 때의 도 40a 및 도 40b 의 아암이 도시되어 있다. 활성 링크 장치(794, 788, 794)가 신장되는 동안 비활성 링크 장치(786, 790, 792)는 정지 상태로 유지되는 것이 주목되어야 한다. 즉, 우측 링크 장치가 신장되는 동안 좌측 링크는 움직이지 않으며, 좌측 링크 장치가 신장될 때 우측 링크 장치는 움직이지 않는다. 대안으로서, 좌측 및 우측 링크 장치들은 동시에 반경 방향으로 독립적으로 움직일 수 있는데, 예를 들어 도 42 에 도시된 바와 같이 우측 링크 장치는 도 41 과 비교하여 독립적으로 약간 신장된다. 상부 링크 장치의 엘보우의 움직임은 하부 단부 작동체상의 웨이퍼와의 잠재적인 간섭에 기인하여 제한될 수 있으며, 이것은 도 41 에 도시된 로봇의 도달을 제한할 수 있다. 이러한 제한은 도 42 에 도시된 바와 같이 완전한 도달을 달성하고 추가적인 유극(clearance)을 제공하도록 하부 링크 장치를 약간 신장시킴으로써 완화될 수 있다. 도시된 실시예는 브리지를 가지지 않는다. 상부 링크 장치의 리스트는 하부 단부 작동체상의 웨이퍼 위에서 이동할 수 있다.
도 43a 및 도 43b 를 참조하면, 아암(812)을 가진 로봇(810)의 평면도 및 측면도가 각각 도시되어 있다. 양쪽 링크 장치들은 수축 위치에 있으며 각각의 링크 장치는 듀얼 홀더 단부 작동체(820, 822)를 가진다. 아암의 개별 링크들을 구동하는데 이용되는 내측 구성들은 도 10 내지 도 13 과 일치될 수 있다. 공통의 상부 아암(814)은 하나의 모터에 의해 구동된다. 2 개의 포어아암(816,818)들 각각은 하나의 모터에 의하여 통상적인 풀리를 가진 밴드 구동부를 통하여 독립적으로 구동된다. 단부 작동체(820,822)를 가진 제 3 링크는 밴드 구동부들에 의해 제한되는데, 그 각각은 적어도 하나의 원형이 아닌 풀리를 가지며, 이는 상부 아암들 및 포어아암들의 동등하지 않은 길이의 효과를 보상한다. 도시된 실시예에서, 포어아암들은 상부 아암보다 짧다; 대안으로서 이들은 더 길 수 있다. 링크 장치들 각각에 있는 밴드 구동부들은 도 1 및 도 2 에 대하여 설명된 방법론을 이용하여 설계된다. 도 1 및 도 2 에 대하여 제시된 운동학적 방전식들은 듀얼 아암의 2 개 링크 장치들 각각에 대하여 이용될 수도 있다. 도 44 및 도 45 를 참조하면, 상부 링크 장치(818,822)가 연장될 때 도 43a 및 도 43b 의 아암이 도시되어 있다. 활성 링크 장치(818,822)가 연장되는 동안 비활성 링크 장치(816,820)가 회전한다는 점이 주목되어야 한다. 예를 들어, 하부 링크 장치가 연장될 때 상부 링크 장치가 회전하고, 상부 링크 장치가 연장될 때 하부 링크 장치가 회전된다. 도 44 및 도 45 는 상부 링크 장치(818,822)의 리스트 관절(824)이 아암의 하부 링크 장치(816,820)에 의해 유지된 웨이퍼(826)를 넘어서 이동하지 않음을 도시한다. 도시된 실시예는 브리지를 가지지 않는다. 도 46 및 도 47 과 비교하면, 단부 작동체는 대향하는 엘보우와의 간섭을 회피하도록 형상화될 필요는 없다.
도 46a 및 도 46b 를 참조하면, 아암(842)을 가진 로봇(840)의 평면도 및 측면도가 각각 도시되어 있다. 양쪽 링크 장치들은 수축된 위치에서 도시되어 있으며 각각의 링크 장치는 듀얼 홀더 단부 작동체(850, 852)를 가진다. 조합된 상부 아암 링크(844)는 도 46a 및 도 46b 에 도시된 바와 같이 단일 부재일 수 있거나 또는 도 47a 및 도 47b 의 예에서 도시된 바와 같이 2 개 이상의 섹션(844', 844")들에 의해 형성될 수 있다. 아암의 개별 링크들을 구동하는데 사용된 내측 구성들은 도 15 내지 도 19와 일치할 수 있으며, 예를 들어 도 19 와 일치할 수 있다. 조합된 상부 아암(844)은 하나의 모터에 의해 구동된다. 2 개의 포어아암(846,848)들 각각은 하나의 모터에 의하여 통상적인 풀리를 가진 밴드 구동부를 통하여 독립적으로 구동된다. 단부 작동체(850,852)들을 가진 제 3 링크들은 밴드 구동부들에 의해 제한되고, 그 각각은 적어도 하나의 원형이 아닌 풀리를 가지며, 이것은 상부 아암들 및 포어아암들의 동등하지 않은 길이의 효과를 보상한다. 도시된 실시예에서, 포어아암들은 상부 아암보다 짧다; 대안으로서 이들은 더 길 수 있다. 링크 장치들 각각에 있는 밴드 구동부들은 도 1 및 도 2 에 대하여 설명된 방법론을 이용하여 설명된다. 도 1 및 도 2 에 대하여 제시된 운동학적 방정식은 듀얼 아암의 2 개 링크 장치들 각각에 대하여 이용될 수도 있다. 아암이 회전하도록 하기 위하여, 로봇의 모든 3 개 구동 샤프트들은 아암의 회전 방향에서 동일한 양으로 움직일 필요가 있다. 단부 작동체 조립체들중 하나가 직선 경로를 따라서 반경 방향으로 연장 및 수축되도록 하기 위하여, 활성 링크 장치와 관련된 포어아암에 결합된 구동샤프트 및 공통의 상부 아암(844)의 구동 샤프트는 도 1 및 도 2 에 대한 운동학적 역수 방정식에 따라서 조화된 방식으로 움직일 필요가 있다. 동시에, 다른 포어아암에 결합된 구동 샤프트는 비활성 링크 장치가 수축된 상태로 유지되도록 공통의 상부 아암의 구동 샤프트와 동기화되어 회전될 필요성이 있다. 도 48 및 도 49 를 참조하면, 상부 링크 장치(848,852)가 연장될 때 도 46a 및 도 46b 의 아암이 도시되어 있다. 여기에서, 활성 링크 장치(848,852)가 연장되는 동안 비활성 링크 장치(846,850)는 회전한다. 예를 들어, 하부 링크 장치가 연장될 때 상부 링크장치는 회전하고, 상부 링크장치가 연장될 때 하부 링크장치는 회전한다. 도 48 및 도 49 는 상부 링크장치의 리스트 관절(854)은 아암의 하부 링크장치에 의해 유지된 웨이퍼(856)를 넘어서 이동하지 않음을 도시한다. 도시된 실시예는 브리지를 가지지 않으며 상부 링크 장치의 리스트 관절은 하부 링크에 의해 유지된 웨이퍼를 넘어 이동하지 않는다. 여기에서, 비활성 아암은 덜 회전하여, 활성 아암이 부하 없이 수축되거나 신장될 때 더 빠른 운동 속도를 허용한다.
도 50a 및 도 50b 를 참조하면, 아암(872)을 가진 로봇(870)의 평면도 및 측면도가 각각 도시되어 있다. 양쪽 링크장치들은 수축 위치에서 도시되어 있으며 각각의 링크는 듀얼 홀더 단부 작동체(880, 882)를 가진다. 조합된 상부 아암 링크(974)는 도 50a 및 도 50b 에 도시된 바와 같이 단일 부재일 수 있거나 또는 도 47a 및 도 47b 의 예에서 도시된 바와 같이 2 개 이상의 섹션들에 의해 형성될 수 있다. 아암의 개별 링크들을 구동하도록 이용된 내측 구성들은 도 15 내지 도 19 와 동일할 수 있으며, 예를 들어 도 18 과 동일하다. 조합된 상부 아암(874)들은 하나의 모터에 의해 구동된다. 2 개의 포어아암(876, 878)들 각각은 하나의 모터에 의하여 통상적인 풀리를 가진 밴드 구동부를 통해 독립적으로 구동된다. 단부 작동체를 가진 제 3 링크들은 밴드 구동부들에 의해 제한되는데, 그 각각은 적어도 하나의 원형 아닌 풀리를 가지고, 이는 상부 아암들 및 포어아암들의 동등하지 않은 길이의 효과를 보상한다. 도시된 실시예에서, 포어아암들은 상부 아암보다 짧다; 대안으로 이들은 더 길 수 있다. 링크장치들 각각에 있는 밴드 구동부들은 도 1 및 도 2 에 대하여 설명된 방법론을 이용하여 설계될 수 있다. 도 1 및 도 2에 대하여 제시된 운동학적 방정식은 듀얼 아암의 2 개 링크장치들 각각에 대하여 이용될 수도 있다. 아암이 회전하도록 하기 위하여, 로봇의 모든 3 개 구동 샤프트들은 아암의 회전 방향에서 같은 양으로 움직일 필요가 있다. 단부 작동체 조립체들중 하나가 직선 경로를 따라서 반경 방향으로 신장 및 수축되도록 하기 위하여, 공통적인 상부 아암(874)의 구동 샤프트 및 활성 링크장치와 관련된 포어아암에 결합된 구동 샤프트는 도 1 및 도 2 의 운동학적 역수 방정식들에 따라서 조화된 방식으로 움직일 필요가 있다. 동시에, 다른 포어아암에 결합된 구동 샤프트는 비활성 링크장치가 수축되게 유지되도록 하기 위하여 공통적인 상부 아암(874)의 구동 샤프트와 동기화되어 회전할 필요가 있다. 도 51 을 참조하면, 하나의 링크장치 (878, 882)가 신장되어 있는 도 50a 및 도 50b 의 아암이 도시되어 있다. 여기에서, 활성 링크장치 (878, 882)가 연장되는 동안 비활성 링크장치 (876, 880)는 회전된다. 예를 들어, 하부 링크장치가 신장될 때 상부 링크장치는 회전되고, 상부 링크장치가 신장될 때 하부 링크장치는 회전된다. 도시된 실시예는 짧은 밴드(band)로써 더 팽팽할 수 있는 짧은 포어아암 링크들을 가지며, 포어아암들은 나란히 위치되어 얕은 챔버를 용이하게 한다. 여기에서, 짧은 링크들은 도 46 및 도 47 과 비교하여 비활성 아암의 더 많은 회전을 야기할 수 있는데, 이것은 긴 상부 아암들에 의해 해결될 수 있다. 브리지(884)가 제공되며, 신장의 움직임 동안 브리지(884)가 불활성 단부 작동체(880)를 제거(clear)하도록 아암 및 단부 작동체들이 설계될 수 있다.
이제 도 52a 및 도 52b 를 참조하면, 아암(902)을 가진 로봇(900)의 평면도 및 측면도가 각각 도시되어 있다. 양쪽 링크 장치들은 수축 위치에서 도시되어 있으며 각각의 링크 장치는 듀얼 홀더 단부 작동체를 가진다. 아암의 개별 링크들을 구동하도록 이용된 내측 구성들은 도 21 내지 도 23 과 동일하다. 2 개의 상부 아암(904,906)들 각각은 하나의 모터에 의하여 독립적으로 구동된다. 포어아암(908, 910)은 밴드 구성을 통하여 제 3 모터에 결합되는데, 밴드 구성들 각각은 적어도 하나의 원형이 아닌 풀리를 가진다. 단부 작동체(912,914)를 가지는 제 3 링크들은 밴드 구동부들에 의해 제한되며, 이들 각각은 적어도 하나의 원형이 아닌 풀리를 가진다. 다른 링크 장치들이 정지 상태로 유지되는 동안 상부 아암(904,906)들중 하나의 회전이 대응하는 링크 장치를 직선을 따라서 신장 및 수축시키도록 밴드 구동부들이 설계된다. 도시된 실시예에서, 포어아암들은 상부 아암보다 짧다; 대안으로서 이들은 더 길 수 있다. 링크장치들 각각에 있는 밴드 구동부들은 도 5 및 도 6 에 대하여 설명된 방법론을 이용하여 설계된다. 도 5 및 도 6 에 제시된 운동학적 방정식은 듀얼 아암의 2 개 링크장치들의 각각에 대하여 이용될 수도 있다. 아암이 회전하도록 하기 위하여, 로봇의 모든 3 개 구동 샤프트들은 아암의 회전 방향에서 동일한 양으로 움직일 필요가 있다. 단부 작동체 조립체들중 하나가 직선 경로를 따라서 반경 방향으로 신장 및 수축되도록 하기 위하여, 활성 링크 장치와 관련된 상부 아암의 구동 샤프트는 도 5 및 도 6 에 대한 운동학적 역수 방정식에 따라서 회전될 필요가 있으며, 다른 2 개의 구동 샤프트들은 정지 상태로 유지될 필요가 있다. 도 53 을 참조하면, 하나의 링크 장치(906,910,914)가 연장되어 있는 도 52a 및 도 52b 의 아암이 도시되어 있다. 활성 링크 장치(906,910,914)가 브리지(916)와 함께 신장되는 동안, 비활성 링크 장치(904,908, 912)는 정지 상태로 유지된다. 즉, 우측 링크 장치가 신장되는 동안 좌측 링크 장치는 움직일 필요가 없으며, 비록 좌측 링크 장치가 독립적으로 반경 방향으로 움직일 수 있을지라도 좌측 링크 장치가 신장될 때 우측 링크 장치는 움직일 필요가 없다. 도시된 실시예는 짧은 밴드들로써 팽팽할 수 있는 짧은 링크들 및 나란한 포어아암들을 가져서 얕은 챔버를 용이하게 한다. 대안으로서, 포어아암들은 브리지를 가진 형태에서 상부 아암들보다 길 수 있다.
도 54 내지 도 55 를 참조하면, 대향하는 단부 작동체(938,940)를 가진 결합된 듀얼 아암(930)이 도시되어 있다. 도 54a 및 도 54b 는 아암을 가진 로봇의 평면도 및 측면도를 각각 도시한다. 양쪽 링크 장치들은 수축 위치에 도시되어 있으며, 단부 작동체들의 측방향 오프셋은 상부 아암(932) 및 포어아암(934,936)의 관절-대-관절 길이의 차이에 대응한다. 조합된 상부 아암 링크(932)는 도 54 에 도시된 단일 부재일 수 있거나, 또는 2 개 이상의 섹션들로 형성될 수 있다. 일 예로서, 2 개 섹션 디자인은 적은 재료로써 가벼울 수 있는데, 좌측 및 우측 섹션들이 동일한 구성 요소일 수 있다. 아암의 개별 링크들을 구동하도록 이용된 내측 구성들은 도 18 및 도 19와 관련하여 도시된 것에 기초하거나 다른 것에 기초할 수 있다. 공통의 상부 아암(932)은 하나의 모터에 의하여 구동된다. 2 개의 포어아암(934, 936)들 각각은 하나의 모터에 의하여 통상적인 풀리들을 가진 밴드 구동부를 통하여 독립적으로 구동된다. 단부 작동체(938, 940)들을 가진 제 3 링크들은 밴드 구동부들에 의해 제한되는데, 그 각각은 적어도 하나의 원형이 아닌 풀리를 가지고, 이는 상부 아암(934,936) 및 포어아암(932)의 동등하지 않은 길이의 효과를 보상한다. 링크 장치들 각각에 있는 밴드 구동부들은 도 1 과 관련하여 설명된 방법론을 이용하거나 또는 그와 다르게 설계된다. 도 1 에 대하여 제시된 운동학적 방정식들은 듀얼 아암의 2 개 링크들 각각에 대하여 이용될 수도 있다. 도 55a 내지 도 55c 는 제 1 링크 장치(934,938) 및 제 2 링크 장치(936, 940)가 수축 위치로부터 신장될 때 도 54 의 아암을 도시한다. 단부 작동체의 측방향 오프셋은 상부 아암(934,936) 및 포어아암(932)의 관절-대-관절 길이의 차이에 대응하며, 리스트 관절(942,944)은 상기 차이에 의하여 웨이퍼의 중심의 궤적에 대하여 오프셋되어 있는 직선을 따라서 이동한다. 활성 링크 장치가 신장되는 동안 비활성 링크 장치가 회전되는 것이 주목되어야 한다. 예를 들어, 제 1 링크 장치가 신장될 때 제 2 링크 장치는 회전되며, 제 2 링크 장치가 신장될 때 제 1 링크 장치는 회전된다. 도 55a 는 양쪽 링크 장치들이 수축 위치에 있는 아암을 도시한다. 도 55b 는 제 1 링크 장치(934, 938)가 신장된 것을 도시한다. 도 55c 는 제 2 링크 장치(936,940)가 신장된 것을 도시한다. 포어아암들이 동일한 평면에서 이동하고 단부 작동체들이 동일한 평면에서 이동하므로 도시된 아암은 낮은 프로파일(low profile)을 가져서, 적은 체적을 가진 얕은 진공 챔버를 가능하게 한다. 하나의 링크 장치의 리스트의 수축 위치가 다른 링크의 리스트에 의하여 제한되기 때문에, 아암의 제한 반경은 클 수 있어서, 챔버의 직경이 슬롯 밸브(slot valve)들의 크기에 의하여 지배되는, 다수의 프로세스 모듈들을 가진 적용예에 대하여 상기 아암이 특히 적절하게 된다. 낮은 프로파일에 기인하여, 아암은 프로그레그(flogleg) 유형의 아암을 대향하는 단부 작동체들로 대체할 수 있다. 도시된 실시예에서, 포어아암들은 상부 아암보다 짧다; 대안으로서, 이들은 길 수 있으며, 예를 들어, 포어아암들이 상이한 높이이고 겹치는 경우에 그러하다.
도 56 및 도 57 을 참조하면, 대향하는 단부 작동체(970, 972)를 가진 독립적인 듀얼 아암(960)이 도시되어 있다. 도 56a 및 도 56b 는 아암을 가진 로봇의 평면도 및 측면도를 도시한다. 양쪽 링크 장치들은 그것의 수축 위치에서 도시되어 있다. 도 56 에서, 제 1 링크 장치의 상부 아암(962)은 제 2 링크 장치의 상부 아암(964) 위에 위치된다. 대안으로서, 제 2 링크장치의 상부 아암은 제 1 링크장치의 상부 아암 위에 위치될 수 있다. 아암의 개별 링크들을 구동하는데 이용된 내측 구성들은 도 23 에 기초하거나 또는 다른 것에 기초할 수 있다. 여기에서, 2 개의 상부 아암(962,964)들 각각은 하나의 모터에 의해 독립적으로 구동될 수 있다. 포어아암(966,968)들은 밴드 구성들을 통하여 제 3 모터에 결합되며, 밴드 구성 각각은 적어도 하나의 원형이 아닌 풀리를 가진다. 단부 작동체(970, 972)들을 가진 제 3 링크들은 밴드 구동부들에 의해 제한되는데, 그 각각은 적어도 하나의 원형이 아닌 풀리를 가진다. 다른 링크장치가 정지 상태로 유지되는 동안 상부 아암들중 하나의 회전이 직선을 따라서 대응하는 링크장치를 신장 및 수축시키도록 밴드 구동부들이 설계된다. 링크장치들 각각에 있는 밴드 구동부들은 도 5 에 대하여 설명된 방법론을 이용하여 설계된다. 도 5 에 대하여 제시된 운동학적 방정식은 듀얼 아암의 2 개 링크장치들 각각에 대하여 이용될 수도 있다. 도 57a 내지 도 57c 는 제 1 링크장치 (962, 966, 970) 및 제 2 링크장치 (964, 968, 972)가 수축 위치로부터 연장될 때 도 56 의 아암을 도시한다. 여기에서, 활성 링크장치가 신장되는 동안 비활성 링크장치는 정지 상태로 유지된다 (그러나 그렇게 될 필요는 없다). 즉, 제 2 링크장치가 신장되는 동안 제 2 링크장치는 움직이지 않으며, 제 2 링크장치가 신장될 때 제 1 링크장치는 움직이지 않는다. 포어아암들이 동일한 평면에서 이동하고 단부 작동체들이 동일한 평면에서 이동하므로, 아암은 낮은 프로파일을 가져서, 적은 체적을 가진 얕은 진공 챔버가 가능하다. 하나의 링크의 리스트의 수축 위치는 다른 링크의 리스트에 의하여 제한되기 때문에, 아암의 수용 반경(containment radius)은 크게 되며, 이는 챔버의 직경이 슬롯 밸브들의 크기에 의하여 지배되는, 다수의 프로세스 모듈들을 가진 적용예에 대하여 아암이 특히 적절하게 한다. 이러한 낮은 프로파일 때문에, 아암은 프로그레그(frogleg) 유형의 아암을 대향하는 단부 작동체들로써 대체할 수 있다. 도시된 실시예에서, 포어아암들은 상부아암 보다 짧다; 대안으로서, 이들은 더 길 수 있으며, 예를 들어 포어아암들이 상이한 높이이고 겹치는 경우에 그러하다.
도 58 을 참조하면, 각도상으로 오프셋되어 있는 단부 작동체(998, 1000)를 가진 결합된 듀얼 아암(990)이 도시되어 있다. 도 58a 및 도 58b 는 아암을 가진 로봇의 평면도 및 측면도를 도시한다. 양쪽 링크장치들은 수축 위치에 도시되어 있다. 단부 작동체들의 측방향 오프셋(1002,1004)은 상부 아암(994,996) 및 포어아암(992)의 관절-대-관절 길이의 차이에 대응한다. 조합된 상부 아암 링크(992)는 도 59 에 도시된 바와 같이 단일 부재일 수 있거나 또는 2 개 이상의 섹션들로 형성될 수 있다. 아암의 개별 링크들을 구동하는데 이용된 내측 구성들은 도 18 및 도 19 에 기초하거나 또는 다르게 될 수 있다. 여기에서, 공통의 상부 아암(992)은 하나의 모터에 의하여 구동될 수 있다. 2 개의 포어아암(994,996)들 각각은 하나의 모터에 의하여 통상적인 풀리를 가진 밴드 구동부를 통하여 독립적으로 구동될 수 있다. 단부 작동체(998,1000)들을 가진 제 3 링크들은 밴드 구동부들에 의해 제한되는데, 그 각각은 적어도 하나의 원형이 아닌 풀리를 가지고, 이는 상부 아암들 및 포어아암들의 동등하지 않은 길이의 효과를 보상한다. 링크장치들 각각의 밴드 구동부들은 도 1 에 대하여 설명된 방법론을 이용하여 설계되거나 또는 다르게 설계된다. 도 1 에 대하여 제시된 운동학적 방정식들은 듀얼 아암의 2 개 링크장치들 각각에 대하여 이용될 수도 있다. 도 59a 내지 도 59c 를 참조하면, 좌측 링크장치 (994,998) 및 우측 링크장치 (996,100)들이 신장될 때 도 58 의 아암이 도시되어 있다. 단부 작동체의 측방향 오프셋(1002, 1004)은 상부 아암 및 포어아암의 관절-대-관절 길이들의 차이에 대응하고, 리스트 관절은 이러한 차이에 의하여 웨이퍼의 중심의 궤적에 대하여 오프셋되어 있는 직선을 따라서 이동한다. 여기에서, 활성 링크장치가 신장되는 동안 비활성 링크장치는 회전한다. 예를 들어, 좌측 링크장치가 신장될 때 우측 링크장치는 회전되고, 우측 링크장치가 신장될 때 좌측 링크장치가 회전된다. 도 59a 는 양쪽 링크장치들이 수축 위치에 있는 아암을 도시한다. 도 59b 는 좌측 링크장치 (994,998)가 신장된 것을 도시한다. 도 59c 는 우측 링크장치 (996,1000)가 신장된 것을 도시한다. 여기에서, 활성 아암이 신장되는 동안 비활성 아암은 회전된다. 도시된 실시예에서, 포어아암들은 상부 아암보다 짧다; 대안으로서, 이들은 더 길 수 있으며, 예를 들어 포어아암들이 상이한 높이에 있고 겹치는 경우에 그러하다. 도시된 실시예에서, 단부 작동체들은 90 도로 떨어져 있을 수 있다; 대안으로서 그 어떤 분리 각도라도 제공될 수 있다.
도 60 을 참조하면, 각도상으로 오프셋된 단부 작동체(1040, 1042)를 가지는 독립적인 듀얼 아암(1030)이 도시되어 있다. 여기에서, 도 60a 및 도 60b 는 아암을 가진 로봇의 평면도 및 측면도를 도시한다. 양쪽 링크장치들은 수축 위치에서 도시되어 있다. 도 60 에서, 우측 상부 아암(1034)은 좌측 상부 아암(1032)보다 아래에 위치된다. 대안으로서, 좌측 상부 아암은 우측 상부 아암보다 아래에 위치될 수 있다. 아암의 개별적인 링크들을 구동하도록 이용된 내측 구성들은 도 23 에 기초할 수 있다. 2 개의 상부 아암(1032, 1034)들 각각은 하나의 모터에 의하여 각각 독립적으로 구동될 수 있다. 포어아암들은 밴드 구성들을 통하여 제 3 모터에 결합되는데, 밴드 구성들 각각은 적어도 하나의 원형이 아닌 풀리를 가진다. 단부 작동체(1040, 1042)를 가진 제 3 링크들은 밴드 구동부들에 의해 제한되는데, 이들 각각은 적어도 하나의 원형 아닌 풀리를 가진다. 다른 링크장치가 정지 상태로 유지되는 동안 상부 아암(1032, 1034)들중 하나의 회전이 직선을 따라서 대응하는 링크장치를 신장 및 수축시키도록 밴드 구동부들이 설계된다. 링크장치들 각각의 밴드 구동부들은 도 5 에 대하여 설명된 방법론을 이용하여 설계되거나 또는 다르게 이루어질 수 있다. 도 5 에 대하여 제시된 운동학적 방정식들이 듀얼 아암의 2 개 링크장치들 각각에 대하여 이용될 수도 있다. 도 61a 내지 도 61c 는 좌측 링크장치 (1032, 1036, 1040) 및 다음에 우측 링크장치 (1034, 1038, 1042)가 신장될 때 도 60 의 아암을 도시한다. 여기에서, 활성 링크장치가 연장되는 동안 비활성 링크장치는 정지 상태로 유지된다 (그러나 그럴 필요는 없다). 즉, 우측 링크장치가 연장되는 동안 좌측 링크장치는 움직이지 않으며, 좌측 링크장치가 연장될 때 우측 링크장치는 움직이지 않는다. 여기에서, 활성 링크장치가 연장되는 동안 비활성 링크장치는 정지 상태로 유지된다. 도시된 실시예에서, 포어아암은 상부 아암보다 짧다; 대안으로서 이들은 더 길 수 있으며, 예를 들어 포어아암이 상이한 높이에 있고 겹치는 경우에 그러하다. 도시된 실시예에서, 단부 작동체들은 90 도로 이격될 수 있다; 대안으로서 그 어떤 분리 각도라도 제공될 수 있다.
도 62 와 관련된 예로서 또는 다른 예로서, 각각 제 3 링크 조립체로 지칭될 수 있는, 제 3 링크 및 단부 작동체(1060, 1062)는, 아암의 대응하는 링크장치가 신장 및 수축할 때 질량 중심(1064, 1066)이 각각 리스트 관절(1068, 1070)의 직선 궤적상에 있거나 또는 그에 근접하도록 설계될 수 있다. 이것은 제 3 링크 조립체의 질량 중심에서의 관성력 및 리스트 관절에서의 반작용 힘에 기인하는 모멘트를 감소시킴으로써, 제 3 링크 조립체를 제한하는 밴드 구성에서의 부하를 감소시킨다. 제 3 링크 조립체는, 하중이 존재할 때 제 3 링크 조립체의 질량 중심이 리스트 관절 궤적의 일측에 있고, 하중이 존재하지 않을 때 궤적의 다른 측에 있도록 더 설계될 수 있다. 대안으로서, 도 62 에 도시된 바와 같이 하중이 존재하면서 최상의 직선 추적 성능(straight-line tracking performance)이 통상적으로 필요하므로, 하중이 존재할 때 제 3 링크 조립체의 질량 중심이 실질적으로 리스트 관절 궤적상에 있도록 제 3 링크 조립체가 설계될 수 있다. 도 62 에서, 1L 은 좌측 링크장치의 리스트 관절의 중심의 직선 궤적이고, 2L 은 좌측 링크장치의 리스트 관절의 중심(1070)이고, 3L 은 좌측 링크장치의 제 3 링크 조립체의 질량 중심(1066)이고, 4L 은 신장 움직임의 개시에서 좌측 링크장치가 가속될 때(또는 수축 움직임의 끝에서 감속될 때) 좌측 링크의 제 3 링크 조립체에 작용하는 힘이고, 5L 은 신장 움직임의 개시에서 좌측 링크장치가 가속될 때 (또는 수축 움직임의 끝에서 감속될 때) 좌측 링크장치의 제 3 링크 조립체의 질량 중심에 작용하는 관성력이다. 마찬가지로, 1R 은 우측 링크장치의 리스트 관절의 중심의 직선 궤적이고, 2R 은 우측 링크장치의 리스트 관절의 중심(1068)이고, 3R 은 우측 링크장치의 제 3 링크 조립체의 질량 중심(1064)이고, 4R 은 신장 움직임의 끝에서 우측 링크장치가 감속될 때 (또는 수축 움직임의 시작에서 가속될 때) 우측 링크장치의 제 3 링크 조립체에 작용하는 힘이고, 5R 은 신장 움직임의 끝에서 우측 링크장치가 감속될 때 (또는 수축 움직임의 개시시에 가속될 때) 우측 링크장치의 제 3 링크 조립체의 질량 중심에 작용하는 관성력이다. 도시된 실시예에서, 듀얼 웨이퍼 단부 작동체들이 제공된다. 대안의 양상들에서, 그 어떤 적절한 단부 작동체 및 아암 또는 링크 기하 형상이 제공될 수 있다.
대안의 양상들에서, 실시예의 그 어떤 양상에서라도 상부 아암들은 모터에 의하여 직접적으로 또는 그 어떤 종류의 결합부 또는 트랜스미션 구성에 의하여 구동될 수 있다. 그 어떤 트랜스미션 비율이라도 사용될 수 있다. 대안으로서, 제 2 링크를 작동시키고 제 3 링크를 제한하는 밴드 구동부들이 동등한 기능성의 그 어떤 다른 구성에 의하여 대체될 수 있는데, 예를 들어, 벨트 구동부, 케이블 구동부, 원형 및 비원형 기어, 링크장치-베이스 메커니즘 또는 이들의 그 어떤 조합에 의해서라도 대체될 수 있다. 대안으로서, 예를 들어, 실시예의 듀얼 및 쿼드 아암(quad arm) 양상에서, 도 9 의 단일 아암 개념과 유사하게, 각각의 링크 장치의 제 3 링크는 통상적인 2 개 스테이지 밴드 구성을 통하여 단부 작동체를 반경 방향으로 유지하도록 제한되는데, 2 개 스테이지 밴드 구성은 도 9 의 단일 아암 개념과 유사하게, 제 2 모터에 의해 구동되는 풀리에 제 3 링크를 동기화시킨다. 대안으로서, 2 단계 밴드 구성은 그 어떤 적절한 구성으로 대체될 수 있으며, 예를 들어, 벨트 구동부, 케이블 구동부, 기어 구동부, 링크 장치-베이스 메커니즘 또는 이들의 조합에 의해 대체될 수 있다. 대안으로서, 본 실시예의 듀얼 아암 및 쿼드 아암 양상에서 상부 아암들은 동축 방식(coaxial manner)으로 구성되지 않을 수 있다. 이것은 분리된 어깨부 관절을 가질 수 있다. 듀얼 아암 및 쿼드 아암의 2 개 링크 장치들은 상부 아암들의 동일한 길이 및 포어아암들의 동일한 길이를 가질 필요가 없다. 하나의 링크 장치의 상부 아암의 길이는 다른 링크 장치의 상부 아암의 길이와 상이할 수 있고, 하나의 링크 장치의 포어아암의 길이는 다른 링크 장치의 포어 아암의 길이와 상이할 수 있다. 포어아암-대-상부 아암 비율은 2 개의 링크 장치들에 대하여 상이할 수 있다. 좌측 링크 장치 및 우측 링크 장치의 링크들의 상이한 높이를 가지는 실시예의 듀얼 및 쿼드 아암 양상에서, 좌측 링크 장치 및 우측 링크 장치는 상호 교환될 수 있다. 듀얼 및 쿼드 아암의 2 개의 링크 장치들은 동일한 방향을 따라서 연장될 필요가 없다. 각각의 링크 장치가 상이한 방향으로 연장되도록 아암들이 구성될 수 있다. 실시예의 임의의 양상에서 2 개의 링크 장치들은 3 개 보다 많거나 적은 링크들로 이루어질 수 있다 (제 1 링크=상부 아암, 제 2 링크=포어아암, 제 3 링크= 단부 작동체를 가진 링크). 본 실시예의 듀얼 및 쿼드 아암 양상들에서, 각각의 링크 장치는 상이한 수의 링크들을 가질 수 있다. 실시예의 단일 아암 양상들에서, 제 3 링크는 하나 이상의 단부 작동체를 유지할 수 있다. 제 3 링크에 의하여 단부 작동체 및/또는 재료 유지부의 임의 적절한 개수가 유지될 수 있다. 마찬가지로, 실시예의 듀얼 아암 양상에서, 각각의 링크 장치는 단부 작동체들의 임의 적절한 개수를 유지할 수 있다. 그 어떤 경우에도, 단부 작동체들은 동일 평면에 위치될 수 있거나, 서로의 위에 놓이거나, 2 가지의 조합으로 배치되거나, 또는 그 어떤 적절한 다른 방식으로 배치될 수 있다. 더욱이, 듀얼 아암 구성에 대하여, 각각의 아암은 독립적으로 작동 가능할 수 있으며, 예를 들어 회전, 신장 및/또는 z (수직)에서 독립적으로 작동 가능하며, 예를 들어 출원중인 미국 출원 No. 13/670,004 <Robot System with Independent Arms> (출원일: 2012. 11.6)과 관련하여 설명된 바와 같으며, 상기 문헌은 본원에 참고로서 포함된다. 따라서 모든 변형, 조합 및 변경들이 포괄된다.
도 63 을 참조하면, 예시적인 풀리의 그래프 표현(1100)이 도시되어 있다. 예시적인 풀리 프로파일(pulley profile)은 이후에 설명될 바와 같이 동등하지 않은 링크 길이를 가진 아암에 대한 것일 수 있다. 예를 들어, 그래프(1100)는 엘보우 풀리(elbow pulley)가 원형인 경우의 리스트 풀리(wrist pulley)에 대한 프로파일을 나타낼 수 있다. 여기에서, 다음 예의 디자인은 Re/12=0.2 에 대하여 사용되며, 여기에서 Re 는 엘보우 풀리의 반경이고, 12 는 포어아암의 관절-대-관절 길이이다. 대안으로서, 그 어떤 적절한 비율이라도 제공될 수 있다. 명확성을 위하여, 그래프는 동등한 링크 아암에 대한 풀리와 비교된 극단적인 디자인의 경우를 나타낸다. 가장 외측의 프로파일(1110)은 12/11=2 에 대한 것이며, 여기에서 12 는 포어아암의 관절-대-관절 길이이고, 11 은 상부 아암의 관절-대-관절 길이이며, 예를 들어 이러한 경우는 긴 포어아암을 나타낸다. 중간 프로파일(1112)은 12/11=1 이고, 예를 들어, 동등한 링크 길이를 가진 경우이다. 가장 내측 프로파일(1114)는 12/11=0.5 로서, 예를 들어 이러한 경우는 짧은 포어아암을 나타낸다. 도시된 실시예에서, 극 좌표 시스템(polar coordinate system 1120)이 사용된다. 여기에서, 반경 방향 거리는 엘보우 풀리의 반경에 대하여 정규화(normalize)되며, 예를 들어, 엘보우 풀리의 반경의 배수로서 표현된다. 즉, Rw/Re 가 도시되어 있는데, 여기에서 Rw 는 리스트 풀리의 극좌표를 나타내고 Re 는 엘보우 풀리를 나타낸다. 각도 좌표는 deg 이고, 제로는 단부 작동체의 방향(1122)을 따라서 지향되고, 예를 들어, 단부 작동체는 도면에 대하여 우측을 지향한다.
이제 도 64 및 도 65 를 참조하면, 동등하지 않은 링크 길이(1140, 1150)를 가진 아암의 2 개의 추가적인 구성들이 도시되어 있다. 아암(1140)은 상부 아암(1142) 보다 긴 포어아암(1144)을 가지고 도시되어 있으며, 여기에서 단일 아암 구성들은 도 1 내지 도 4 및 도 5 내지 도 8 과 관련하여 또는 다른 것과 관련하여 개시된 특징을 이용할 수 있다. 도시된 실시예에서, 개별의 기판(1150,1152)을 지지하는 2 개의 단부 작동체(1146, 1148)들은 서로 단단하게 연결되고 대향하는 방향을 지향한다. 기판들은, 도시된 바와 같이, 리스트로부터 오프셋(1154)되고 로봇(1140)의 중심(1156)과 일치하는 반경 방향 경로에서 이동한다. 마찬가지로, 아암(1160)은 상부 아암(1162)보다 짧은 포어아암(1164)을 가지는 것으로 도시되어 있으며, 여기에서 단일 아암 구성은 도 1 내지 도 4 및 도 5 내지 도 8 에 대하여 개시된 특징들 또는 다른 특징들을 이용할 수 있다. 도시된 실시예에서, 개별의 기판(1170, 1172)들을 지지하는 2 개의 단부 작동체(1166, 1168)들은 서로 단단하게 연결되고 대향하는 방향을 지향한다. 기판들은, 도시된 바와 같이, 리스트로부터 오프셋(1174)되고 로봇(1160)의 중심(1176)과 일치하는 반경 방향 경로에서 이동한다. 여기에서, 개시된 실시예들의 특징들은 다른 개시된 실시예들중 어느 것과도 유사하게 공유될 수 있다.
이제 도 66 및 도 67 을 참조하면, 듀얼 아암 로봇(1310)이 개시되어 있으며 이것은 적층되고 나란한 단부 작동체 구성을 가진다. 장치는 미국 특허 출원 No. 13/618,117 (2012.9.14)에 기초한 미국 공보 No. 2013/0071218 (2013.3.21)의 <Low Variability Robot> 또는 미국 특허 출원 No. 14/601,455 (2015.1.21) 의 <Substrate Transport Platform>에 개시된 이송 메커니즘 및 장치들과 조합되어 사용될 수 있으며, 상기 문헌은 본원에 참고로서 포함된다. 대안으로서, 실시예는 그 어떤 적절한 장치 또는 적용예에서 사용될 수 있다. 개시된 장치는 2 개의 단부 작동체들을 가진 로봇(1310)을 제공할 수 있으며, 이는 (i) 좁은 터널 안에서 회전하고 움직일 수 있도록 작은 영향 범위(footprint)를 가지고, (ii) 양쪽 단부 작동체들을 가지고 동일한 스테이션에 독립적으로 또는 동시에 접근할 수 있고, (iii) 나란하게 오프셋되어 있는 스테이션들에 독립적으로 또는 동시적으로 접근할 수 있다.
로봇(1310)의 예시적인 실시예는 도 66a 내지 66d 및 도 67a 내지 도 67d 에 개략적으로 도시되어 있다. 로봇은 로봇 아암(1316)과 축(1334) 둘레의 피봇 베이스(1314)를 가진 로봇 구동 유닛(1312)로 이루어질 수 있다. 로봇 아암(1316)은 2 개의 링크 장치를 특징으로 하며, 즉, 좌측 링크 장치(1318) 및 우측 링크 장치(1320)을 특징으로 한다. 도 66a 내지 도 66d 는 양쪽 링크 장치가 수축된 로보을 도시하고, 도 67a 내지 도 67d 는 좌측 링크 장치(1318)가 신장된 로봇을 도시한다.
좌측 링크 장치(1318)는 좌측 상부 아암(1322), 좌측 포어아암(1324) 및 좌측 단부 작동체(1326)으로 이루어질 수 있다. 좌측 상부 아암(1322)은 로터리 조인트 또는 축(1336)을 통하여 베이스에 결합될 수 있고, 좌측 포어아암(1324)은 다른 로터리 조인트 또는 축(1338)에 의해 좌측 상부 아암(1322)에 결합될 수 있고, 좌측 단부 작동체(1326)는 다른 로터리 조인트 또는 축(1340)에 의해 좌측 포어아암(1324)에 결합될 수 있다.
마찬가지로, 우측 링크 장치(1320)은 우측 상부 아암(1328), 우측 포어아암(1330) 및, 우측 단부 작동체(1332)로 이루어질 수 있다. 우측 상부 아암(1328)은 로터리 조인트 또는 축(1342)을 통해 베이스에 결합될 수 있고, 우측 상부 아암(1330)은 다른 로터리 조인트 또는 축(1344)에 의해 우측 상부 아암(1328)에 결합될 수 있고, 우측 단부 작동체(1332)는 다른 로터리 조인트 또는 축(1346)에 의해 우측 포어아암(1330)에 결합될 수 있다.
좌측 포어아암의 관절-대-관절 길이는 좌측 상부 아암의 관절-대-관절 길이보다 길 수 있다. 대안으로서, 좌측 포어아암의 관절-대-관절 길이는 좌측 상부 아암의 관절-대-관절 길이와 같을 수 있다. 다른 대안으로서, 좌측 포어아암 및 좌측 상부 아암은 그 어떤 다른 적절한 길이들이라도 가질 수 있다.
마찬가지로, 우측 포어아암의 관절-대-관절 길이는 우측 상부 아암의 관절-대-관절 길이보다 길 수 있다. 대안으로서, 우측 포어아암의 관절-대-관절 길이는 우측 상부 아암의 관절-대-관절 길이와 같을 수 있다. 다른 대안으로서, 우측 포어아암 및 우측 상부 아암은 그 어떤 다른 적절한 길이라도 가질 수 있다.
도 66a 내지 도 66d 및 도 67a 내지 도 67d 의 예에서, 좌측 및 우측 상부 아암들과 좌측 및 우측 포어아암들의 관절-대-관절 길이는 같은 것으로 도시되었다. 마찬가지로, 길이 및 측방향 오프셋을 포함하는, 좌측 및 우측 단부 작동체들의 치수들은 같은 것으로 도시되었다. 그러나, 링크 장치는 상부 아암, 포어아암 및 단부 작동체들의 그 어떤 적절한 치수라도 특징으로 할 수 있다.
2 개의 단부 작동체들이 동시에 나란하게 오프셋되어 있는 스테이션들에 접근하게 하도록, 좌측 및 우측 상부 아암들을 베이스에 결합시키는 조인트들 사이의 거리는 다음의 관계를 충족시키도록 선택될 수 있다.
D = 2d0 (1)
여기에서 D= 나란한 오프셋 스테이션들의 중심-대-중심 거리이고, d0 는 좌측 및 우측 상부 아암들을 베이스에 결합시키는 조인트들 사이의 거리(m)이다.
더욱이, 2 개의 단부 작동체들이 동일한 스테이션에 동시에 접근할 수 있도록, 링크 장치들의 치수는 다음의 관계를 충족시키도록 선택될 수 있다.
d0 = l2L -l1L + d3L + l2R -l1R + d3R (2)
다음의 명칭이 위의 방정식(2)에서 사용된다:d3L= 좌측 단부 작동체의 측방향 오프셋(m), d3R= 우측 단부 작동체의 측방향 오프셋(m), 11L=좌측 상부 아암의 관절-대-관절 길이(m), 11R=우측 상부 아암의 관절-대-관절 길이 (m), 12L=좌측 포어아암의 관절-대-관절 길이 (m), 12R=우측 포어아암의 관절-대-관절 길이(m).
로봇 아암이 대칭일 때, 즉, 좌측 링크 장치 및 우측 링크 장치가 동일한 치수를 가질 때, 방정식 (2)은 다음과 같이 단순화될 수 있다.
d0 = 2(l2 -l1 + d3) (3)
여기에서 d3 는 단부 작동체의 측방향 오프셋(m), 11 은 상부 아암들의 관절-대-관절 길이(m), 그리고 12 는 포어아암들의 관절-대-관절 길이(m)이다.
도 68a 및 도 68b 는 로봇의 베이스 및 개별적인 링크들, 즉, 상부 아암들, 포어아암들 및 단부 작동체들을 구동하는데 이용될 수 있는 예시적인 구성(1398,1438)을 개략적으로 도시한다. 도 68a 및 도 68b 에 도시된 바와 같이, 베이스는 구동 샤프트(1400, 1448)에 의해 구동될 수 있고, 예를 들어TO 에 의해 구동될 수 있다.
좌측 상부 아암(1402, 1454)은 구동 샤프트(T1L, 1420, 1440)에 의해 작동될 수 있다. 좌측 포어아암(1406, 1456)은 적어도 하나의 원형이 아닌 풀리를 가진 밴드 구성을 통하여 다른 구동 샤프트(T2L, 1422, 1442)에 결합될 수 있다. 좌측 상부 아암의 회전이 좌측 리스트 조인트를, 즉, 좌측 단부 작동체를 좌측 포어아암에 결합시키는 조인트를, 좌측 단부 작동체의 소망의 직선 경로에 평행한 직선을 따라서 신장 및 수축시키도록, 밴드 구성이 설계될 수 있다.
좌측 단부 작동체(1410)는 적어도 하나의 원형이 아닌 풀리를 가진 다른 밴드 구성에 의하여 제한될 수 있으며, 이는 좌측 상부 아암 및 좌측 포어아암의 동등하지 않은 길이들의 효과를 보상함으로써 좌측 단부 작동체는 소망의 방위를 유지하면서 직선을 따라서 이동할 수 있다.
대안으로서, 만약 11L=12L 이라면, 도68b 에 도시된 바와 같이 통상적인 풀리들이 이용될 수 있다. 이러한 실시예에서, 샤프트(T2L)에 결합된 풀리의 직경이 좌측 포어아암에 결합된 풀리의 직경의 2 배이도록 좌측 포어아암을 샤프트(T2L)에 결합시키는 밴드 구성이 설계된다. 좌측 상부 아암에 부착된 풀리의 직경이 좌측 단부 작동체에 부착된 풀리의 직경의 절반이도록 좌측 단부 작동체를 제한하는 밴드 구성이 설계된다.
마찬가지로, 좌측 상부 아암(1404,1450)은 구동 샤프트(T1R 1424, 1444)에 의해 작동될 수 있다. 우측 포어아암(1408, 1452)은 적어도 하나의 원형이 아닌 풀리를 가진 밴드 구성을 통하여 다른 구동 샤프트(T2R 1426, 1446)에 결합될 수 있다. 우측 상부 아암의 회전이 우측 리스트 관절을, 즉, 우측 단부 작동체를 우측 포어아암에 결합시키는 조인트를, 우측 단부 작동체(1412)의 소망의 직선 경로에 평행한 직선을 따라서 신장 및 수축시키도록, 밴드 구성이 설계될 수 있다.
우측 단부 작동(1412)는 적어도 하나의 원형 아닌 풀리를 가진 다른 밴드 구성에 의하여 제한될 수 있으며, 이는 우측 상부 아암 및 우측 포어아암의 동등하지 않은 길이의 효과를 보상함으로써 좌측 단부 작동체는 소망의 방위를 유지하면서 직선을 따라서 이동할 수 있다.
대안으로서, 만약 11R=12R 이라면, 도 68b 에 도시된 바와 같이 통상적인 풀리들이 이용될 수 있다. 이러한 실시예에서, 우측 포어아암을 샤프트(T2R)에 결합시키는 밴드 구성은, 샤프트(T2R)에 결합된 풀리의 직경이 우측 포어아암에 결합된 풀리의 직경의 2 배이도록 설계된다. 우측 상부 아암에 부착된 풀리의 직경이 우측 단부 작동체에 부착된 풀리의 직경의 절반이도록, 우측 단부 작동체를 제한하는 밴드 구성이 설계된다.
전체 로봇 아암이 회전되도록, 모든 구동 샤프트, 즉, (T0, T1L, T2L, T1R ,T2R)은 고정된 기준 프레임에 대하여 동일한 양으로 소망되는 아암 회전 방향에서 움직일 필요가 있다(또는 다른 구동 샤프트들이 베이스에 대하여 정지 상태로 보여질 수 있는 동안 구동 샤프트(T0)가 움직일 필요가 있다). 이것은 도 69a 및 도 69c 에 개략적으로 도시되어 있다. 이러한 특정의 예에서, 전체 로봇 아암은 시계 반대 방향에서 180 도로 회전한다.
좌측 단부 작동체가 직선 경로를 따라서 신장 및 수축하도록, 샤프트(TO, T2L)가 정지 상태로 유지되는 동안 구동 샤프트(T1L)는 좌측 링크 장치의 운동학적 역수 방정식들에 기초하여 결정되는 각도로 움직일 필요가 있다. 도 69A 의 초기 위치로부터 신장된 좌측 단부 작동체를 가진 좌측 및 우측 아암(1502, 1504)를 구비한 로봇(1500)이 도 69d 에 개략적으로 도시되어 있다.
마찬가지로, 우측 단부 작동체가 직선 경로를 따라서 신장 및 수축하도록, 샤프트(T0, T2R)가 정지 상태로 유지되는 동안 구동 샤프트(T1R)는 우측 링크 장치의 운동학적 역수 방정식에 기초하여 결정된 각도로 움직일 필요가 있다. 도 69a 의 초기 위치로부터 신장된 우측 단부 작동체를 가진 로봇은 도 69e 에 개략적으로 도시되어 있다.
로봇의 양쪽 좌측 및 우측 단부 작동체들은 대향하는 방향에서 구동 샤프트(T1L, T1R)들을 회전시킴으로써 직선 경로를 따라서 동시에 신장 및 수축될 수 있으며, 만약 좌측 및 우측 링크 장치가 동일한 치수를 특징으로 한다면, 동일한 양으로 신장 및 수축된다. 도 69a 의 초기 위치로부터 신장된 양쪽 좌측 및 우측 단부 작동체들을 가진 로봇은 도 69f 에 개략적으로 도시되어 있다.
도 69d 내지 도 69f 와 관련하여 위에 설명된 움직임은 로봇이 독립적으로 또는 동시에 동일한 스테이션으로 또는 동일한 스테이션으로부터 신장/수축될 수 있게 한다. 따라서, 로봇은 반도체 웨이퍼와 같은 재료를 동일한 스테이션으로/동일한 스테이션으로부터 독립적으로 또는 동시에 직선 경로(1510)를 따라서 양쪽 단부 작동체들로써 집어올리고/내려놓을 수 있다.
좌측 및 우측 링크 장치(1502,1504)들은 개별적으로 회전될 수 있다. 좌측 링크 장치를 회전시키기 위하여, 구동 샤프트(T1L,T2L)들은 동일한 양으로 소망의 회전 방향으로 움직일 필요가 있다. 마찬가지로, 우측 링크 장치가 회전하도록 하기 위하여, 구동 샤프트(T1R, T2R)는 동일한 크기로 소망의 회전 방향으로 움직일 필요가 있다.
좌측 및 우측 링크 장치가 180 도로 개별적으로 회전할 때, 도 70a 내지 도 70c 에 도시된 예시적인 개략도에서 도시된 바와 같이, 좌측 단부 작동체 및 우측 단부 작동체는 측방향으로 오프셋된다. 이러한 특정 예에서, 좌측 링크 장치(1502)는 시계 방향으로 회전하고 우측 링크 장치(1504)는 동시에 시계 반대 방향으로 회전한다 (좌측 및 우측 리스트 관절들의 충돌 위험성을 방지한다). 그러나, 좌측 및 우측 링크 장치들은 동일한 방향으로 또는 그 어떤 다른 적절한 방식으로, 독립적으로 순차 회전할 수 있다.
위에서 설명된 좌측 및 우측 링크 장치들의 개별적인 회전의 결과로서, 로봇의 치수들이 방정식(1) 및 (2)의 조건을 충족시킨다면, 좌측 및 우측 단부 작동체들의 중심들이 거리 D 로 측방향 오프셋되도록 아암이 재구성된다.
좌측 및 우측 링크 장치들의 개별적인 회전에 의한 상기 단부 작동체 오프셋 재구성이 전체 아암의 회전에 선행되거나 또는 후행된다면, 전체적인 지연을 최소화시키도록 움직임들이 편리하게 혼합될 수 있다.
도 70c 의 개략도의 위치에 있다면, 샤프트(T0, T2L)를 정지 상태로 유지하면서 구동 샤프트(T1L)를 움직임으로써 좌측 단부 작동체는 다시 직선 경로(1512)를 따라서 신장 및 수축될 수 있다. 마찬가지로, 샤프트(T0, T2R)를 정지 상태로 유지하면서 구동 샤프트(T1R)를 움직임으로써 우측 단부 작동체는 직선 경로를 따라서 신장 및 수축될 수 있다. 마지막으로, 로봇의 양쪽 좌측 및 우측 단부 작동체들은 구동 샤프트(T1L, T1R)를 대향하는 방향들로 회전시킴으로써 직선 경로를 따라서 동시에 신장 및 수축될 수 있으며, 만약 좌측 및 우측 링크 장치가 동일한 치수를 특징으로 한다면, 동일한 양으로 이루어진다.
도 70c 의 초기 위치로부터 신장된 좌측 단부 작동체를 가진 로봇은 도 70d 에 개략적으로 도시되어 있다; 도 70c 의 초기 위치로부터 신장된 우측 단부 작동체를 가진 로봇은 도 70e 에 개략적으로 도시되어 있다; 도 70c 의 초기 위치로부터 신장된 좌측 및 우측 단부 작동체들을 가진 로봇은 도 70f 에 개략적으로 도시되어 있다.
도 70e 내지 도 70f 와 관련하여 위에 설명된 움직임은 로봇이 2 개의 나란한 오프셋 스테이션으로부터/ 스테이션으로 단부 작동체들을 신장/수축시킬 수 있게 한다. 따라서, 로봇은 반도체 웨이퍼와 같은 재료를 2 개의 나란한 오프셋 스테이션으로부터/스테이션으로 독립적으로 또는 동시에 집어올리고/내려놓을 수 있다.
나란한 오프셋 스테이션들로의 액세스 경로가 평행하지 않은 경우에, 예를 들어, 도 71 의 경로(1514 또는 1516)과 같은 경우에, 로봇은 좌측 및 우측 링크 장치들을 개별적으로 회전시킴으로써 신장/수축 경로의 방향을 스테이션으로의 액세스 경로와 정렬시킨다. 그러한 시나리오의 예는 도 71a 내지 도 71c 의 개략도에 개략적으로 도시되어 있다. 개략도(71a)의 초기 위치를 가정하면, 좌측 및 우측 링크 장치들은 단부 작동체들이 도 71b 에 도시된 바와 같이 측방향으로 그리고 각도상으로 오프셋되도록 아암을 재구성하게끔 회전될 수 있다. 이러한 특정의 예에서, 좌측 단부 작동체와 우측 단부 작동체 사이의 각도 오프셋은 30 도이다. 도 71b 의 수축 위치로부터, 좌측 링크 장치들은 도 71c 에 도시된 바와 같이 독립적으로 또는 동시에 신장될 수 있다.
로봇은 도 71d 및 도 71e 의 예에서 도시된 바와 같이 독립적으로 또는 동시에 180 도 이격되어 스테이션들에 접근할 수도 있다. 이러한 특정의 예에서, 도 71a 의 시작 위치를 가정하면, 좌측 및 우측 링크 장치들은 처음에 도 71d 의 구성으로 회전하고, 다음에 좌측 단부 작동체 및/또는 우측 단부 작동체가 도 71e 에 도시된 바와 같이 독립적으로 또는 동시에 신장될 수 있다.
양쪽 좌측 및 우측 링크 장치들이 도 71e 에서 신장된 것으로 개략적으로 도시되어 있지만, 대안의 양상에서는 2 개의 링크 장치들중 하나만이 신장될 수 있다. 여기에서, (구동 샤프트의 축(T0)에 의해 표시되는, 로봇의 중심으로부터 측정된,) 링크 장치들의 도달은 도 71e 에 도시된 구성에서 멀리 있으며, 따라서, 이러한 구성은 로봇으로부터 멀리 위치하는 스테이션들에 대하여 이용될 수 있다.
로봇은 특정 적용예에서 필요한 자유도의 수에 따라서 3 축 내지 5 축 구동의 구성을 이용하여 구동될 수 있다.
3 축 구동의 구성은 도 72a, 도 72b, 도 72c 및 도 72d 의 2 가지 예(1600, 1700)에서 도시된 바와 같이, 3 개의 독립적으로 제어되는 모터(M0, M1, M2)를 포함할 수 있다.
도 72a 내지 도 72d 에서, 도 72a 및 도 72b 는 로봇 구동 유닛 및 아암 베이스(1618)의 예시적인 구성(1600)의 평면도 및 측면도를 각각 도시하며, 여기에서 모터(M0)는 샤프트(T0 1602)에 직접 결합되어, 베이스(1618)를 작동시키고, 모터(M1 1604)는 샤프트(T1L 1610)에 직접 부착되어, 좌측 상부 아암을 구동하고, 모터(M2 1606)는 샤프트(T2R 1616)에 직접 부착되어, 그것이 우측 포어아암에 결합된다. 더욱이, 샤프트(T1L 1610 및 T1R 1614)들은 샤프트(T2L 1612 및 T2R 1616)와 상이한 방향에서 회전하도록 2 개의 벨트 구성(1620,1622)이 각각 이용된다. 이것은 샤프트(T1L 및 T1R) 사이에서 크로스오버 밴드 구성(crossover band arrangement 1620)을 통하여 달성되고, 마찬가지로, 샤프트(T2L, T2R)들 사이에서 다른 크로스오버 밴드 구성(1622)에 의해 달성된다.
대안으로서, 구동부(1700)는 구동 유닛에 배치된 모터(M0 1702, M1 1704, M2 1706)를 가질 수 있고, 움직임은 도 71c 및 도 72d 의 예에 설명된 바와 같이 밴드 구동부(1720, 1722)를 이용하여 모터(M1, M2)로부터 샤프트(T1L 1710, T1R 1714 및 T2L 1712, T2R 1716)로 각각 전달될 수 있다.
다른 대안에서, 모터들과 구동 샤프트들 사이의 밴드 구성 및 직접 결합의 그 어떤 적절한 조합이라도 채용될 수 있다. 일반적으로, 소망의 움직임 관계를 제공하는, 모터들과 구동 샤프트들 사이의 움직임을 전달하는 그 어떤 적절한 수단이라도 이용될 수 있다.
도 72a 내지 도 72d 의 예에 따른 3 축 구동의 구성이 이용될 때, 로봇은 좌측 및 우측 링크 장치들의 독립적인 신장 및 수축(도 69 및 도 70 의 개략도 D 및 E)을 제외하고 도 69 내지 도 71 에 도시된 모든 작동들을 수행할 수 있다.
4 축 구동의 구성은 도 73a 및 도 73b 의 예(1800, 1900)에 도시된 바와 같이 4 개의 독립적으로 제어된 모터들을 포함할 수 있다. 도 73a 및 도 73b 는 로봇 구동 유닛 및 아암 베이스(1802)의 평면도 및 측면도를 도시한다. 모터(M0 1804, M1L 1808, M1R 1810)는 샤프트(T0 1804, T1L 1808, T1R 1810)를 각각 독립적인 방식으로 작동시키도록 이용될 수 있다. 2 개의 샤프트들이 대향하는 방향으로 회전하도록 모터(M2, 1806)는 샤프트(T2L 1812, T2R 1814)를 작동시키게끔 이용될 수 있다. 도 73a 및 도 73b 의 개략도의 특정한 예에서, 이것은 샤프트(T2L)와 모터(M2)에 결합된 풀리 사이의 직선 밴드 구성(straight band arrangement,1820) 및, 샤프트(T2R)와 모터(M2)에 결합된 다른 풀리 사이의 크로스오버 밴드 구성(crossover band arrangement,1822)을 통하여 달성된다.
대안으로서, 샤프트(T0, T1L, T1R)의 독립적인 작동 및 샤프트(T2L, T2R)의 결합된 작동을 용이하게 하는, 직접 결합 및 밴드 구성의 그 어떤 조합이라도, 또는 모터와 구동 샤프트들 사이 움직임을 전달하는 그 어떤 다른 적절한 수단이라도 채용될 수 있다.
상기 4 축 구동의 구성이 이용될 때, 로봇은 도 69 내지 도 71 에 따른 모든 작동을 수행할 수 있으며, 좌측 및 우측 링크 장치들의 독립적인 신장 및 수축을 포함한다.
5 축 구동의 구성(1900)은 도 73c 및 도 73d 의 개략도의 예에서 도시된 바와 같이, 샤프트(T0, T1L, T2L, T1R, T2R)를 직접 구동하도록 결합될 수 있는 5 개의 독립적으로 제어되는 모터(M0 1904, M1L 1906, M2L 1908, M1R 1910, M2R 1912)를 포함할 수 있는데, 도 73c 는 평면도를 도시하고 도 73d 는 구동 유닛(1900) 및 베이스(192)의 측면도를 도시하고, 이것은 밴드 구동부를 통하여 도 72c 및 도 72d 에 도시된 개략도의 예를 신장시키고, 직접 결합 및 밴드 구성의 조합을 이용하거나, 또는 모터들로부터 구동 샤프트들로의 움직임 전달을 용이하게 할 수 있는 그 어떤 다른 적절한 방식으로 이루어질 수 있다.
5 축 구동의 구성이 이용될 때, 로봇은 도 69 내지 도 71 에 따른 모든 작동들을 수행할 수 있다. 또한, 좌측 및 우측 링크 장치들은 독립적인 회전들을 포함하는 완전히 독립적인 방식으로 작동될 수 있는데, 이것은 3 축 및 4 축 구동의 구성으로 지원될 수 없는 것이다.
도 66 의 로봇(2010)의 링크 장치 및 베이스의 다른 예시적인 내측 구성은 도 74a 에 개략적으로 도시되어 있다. 다시, 베이스(2012)는 구동 샤프트(T0)에 의해 구동될 수 있다.
좌측 상부 아암(2014)은 구동 샤프트(T1L)에 의해 작동될 수 있다. 좌측 포어아암은 통상적인 풀리들을 가진 밴드 구성을 통하여 다른 구동 샤프트(T2L)에 의해 구동될 수 있다. 좌측 단부 작동체는 적어도 하나의 원형이 아닌 풀리를 가진 다른 밴드 구성에 의하여 제한될 수 있으며, 이것은 좌측 상부 아암 및 좌측 포어아암의 동등하지 않은 길이들의 효과를 보상함으로써, 좌측 단부 작동체는 소망의 방위를 유지하면서 직선을 따라서 이동할 수 있다. 대안으로서, 만약 11L=12L 이라면, 베이스(2032), 좌측 아암(2034) 및 우측 아암(2036)을 가진 아암(2030)과 함께 통상적인 풀리들이 도 74b 에 도시된 바와 같이 이용될 수 있다.
마찬가지로, 우측 상부 아암(2016)은 구동 샤프트(T1R)에 의해 작동될 수 있다. 우측 상부 아암은 통상적인 풀리를 가진 밴드 구성을 통하여 다른 구동 샤프트(T2R)에 의하여 구동될 수 있다. 우측 단부 작동체는 적어도 하나의 원형이 아닌 풀리를 가지는 다른 밴드 구성에 의하여 제한될 수 있으며, 이것은 우측 상부 아암 및 우측 포어아암의 동등하지 않은 길이의 효과를 보상함으로써 우측 단부 작동체는 소망의 방위를 유지하면서 직선을 따라서 이동할 수 있다. 대안으로서, 만약 11R=12R 이라면, 도 74b 에 도시된 바와 같이 통상적인 풀리들이 이용될 수 있다.
전체 로봇 아암이 회전하도록 하기 위하여, 모든 구동 샤프트(T0, T1L, T2L, T1R, T2R)들은 고정된 기준 프레임에 대하여 동일한 크기로 아암의 소망되는 회전 방향으로 움직일 필요가 있다(또는 다른 구동 샤프트들이 베이스에 대하여 정지 상태로 있는 동안 구동 샤프트(T0)가 움직일 필요가 있다).
좌측 단부 작동체가 직선 경로를 따라서 신장 및 수축하도록 하기 위하여, 구동 샤프트(T1L, T2L)는 좌측 링크 장치의 운동학적 역수 방정식에 따라서 조화된 방식으로 움직일 필요가 있다. 마찬가지로, 우측 단부 작동체가 직선 경로를 따라서 신장 및 수축되도록 하기 위하여, 우측 링크 장치의 운동학적 역수 방정식들을 따라서 조화된 방식으로 구동 샤프트(T1R, T2R)들이 움직일 필요가 있다. 예시적인 운동학적 방정식은 위에서 찾을 수 있다.
로봇의 양쪽 단부 작동체들은 좌측 및 우측 단부 작동체들의 독립적인 신장을 위하여 위에서 설명된 방식으로 동시에 구동 샤프트(T1L, T2L 및d T1R, T2R)들을 회전시킴으로써 직선 경로를 따라서 신장 및 수축될 수 있다.
좌측 및 우측 링크 장치들은 개별적으로 회전될 수도 있다. 좌측 링크 장치가 회전되도록 하기 위하여, 구동 샤프트(T1L, T2L)들은 소망의 회전 방향에서 같은 양으로 움직일 필요가 있다. 마찬가지로, 우측 링크 장치가 회전되도록 하기 위하여, 구동 샤프트(T1R, T2R) 들은 소망의 회전 방향에서 같은 양으로 움직일 필요가 있다. 도 68a 및 도 68b 와 유사하게, 좌측 및 우측 링크 장치들이 개별적으로 180 도로 회전할 때, 좌측 단부 작동체 및 우측 단부 작동체는 측방향으로 오프셋되며, 도 70a 내지 도 70c 에 도시된 바와 같다.
상기 움직임의 성능을 고려하면, 도 74a 내지 도74b 에 따른 내측 구성을 가진 로봇은 도 69 내지 도 71 에 개략적으로 설명된 것과 동일한 작동을 수행할 수 있다.
도 74a 및 도 74b 의 내측 구성들을 가진 베이스 및 링크 장치들은 도 72 및 도 73c, 도 73d 의 3 축 및 5 축 구동의 구성들에 의해 각각 구동될 수 있다.
로봇(2100)의 다른 예시적인 실시예는 도 75a 및 도 75b 의 개략도에 도시되어 있다. 도 75a 는 양쪽 링크 장치들이 수축된 로봇의 평면도를 도시하고, 도 75b 는 양쪽 단부 작동체들이 신장되어 있는 로봇을 도시한다.
로봇의 예시적인 내측 구성은 도 76a 에 개략적으로 2330 으로 도시되어 있다. 도면에서, 동등한 길이의 상부 아암들 및 포어아암들과 원형 풀리들을 가진 링크 장치(2334, 2336)를 구비한 베이스(23332)가 도시되어 있다. 그러나, 동등하지 않은 길이 및 원형 아닌 풀리들이 이용될 수 있다.
로봇은 도 72 및 도 73 을 참조하여 이전에 설명된 구동부 구성들에 의하여 작동될 수 있다.
도 75a 및 도 75b 의 로봇의 대안의 내측 구성은 도 76b 에 2360 으로 개략적으로 도시되어 있다. 도면에서, 동등한 길이의 상부 아암들 및 포어아암들을 구비하고 원형 풀리를 구비한 링크 장치(2364, 2366)와 베이스(2362)가 도시되어 있다; 그러나, 동등하지 않은 길이 및 원형이 아닌 풀리들이 이용될 수 있다.
도 72, 도 73c 및 도 73d 에 따른 구동부의 구성에 의하여 로봇이 작동될 수 있다.
로봇(2200)의 다른 예시적인 실시예는 도 75c 및 도 75d 의 개략도에 도시되어 있다. 도 75c 는 양쪽 링크 장치가 수축되어 있는 로봇의 평면도를 도시하고, 도 75d 는 양쪽 단부 작동체들이 신장된 로봇을 도시한다. 도 75c 및 도 75d 는 좌수 구성(left handed configuration)의 로봇의 링크 장치를 도시한다. 대안으로서, 링크 장치는 로봇(2300)이 있는 도 75e 및 도 75f 에 도시된 바와 같이, 우수 구성(right-handed arrangement)으로 구성될 수 있다.
도 75c 및 도 75d 에 따른 실시예들의 예시적인 내측 구성은 도 76c 에 2390 으로 개략적으로 도시되어 있다. 마찬가지로, 도 75e 및 도 75f 에 따른 실시예의 예시적인 내측 구성은 도 76d 에 2430 으로 개략적으로 도시되어 있다. 도 76c 및 도 76d 에서, 동등한 길이의 상부 아암들 및 포어아암들과 원형 풀리를 가진 링크 장치(2394, 2396, 2434, 2436)들이 도시되어 있다; 그러나 동등하지 않은 길이 및 원형이 아닌 풀리들이 이용될 수 있다.
로봇은 도77a 내지 도 77d, 도 78a내지 도 78b 및, 도 73c 과 도 73d 에 따른 구동부의 구성에 의해 작동될 수 있다. 도 77a 및 도 77b 에서, 구동부(2500)는 모터(M0 2502)에 의해 구동되는 베이스(2504)를 가진다. 밴드에 의하여 제한된 T2l 2512 및 T2r 2516과, 밴드에 의하여 제한된 T1l 2510 및 T1R 2514 를 가진 T2r2516 을 M2 2508 이 구동하는 동안, M1 2506 은 T11 2510 을 구동한다. 도 77c및 도 77d 에서, 구동부(2560)은 모터(M0 2564)에 의해 구동되는 베이스(2562)를 가진다. 밴드에 의해 제한되는 T2l 2572 및 T2r 2576 과, 밴드에 의해 제한되는 T1l 2570 및 t1r 2574 를 가진 T2r 2576 를 M2 2568 이 구동하는 동안, M1 2566 은 T11 2570 을 구동한다. 도 78a 및 도 78b 에서, 구동부(2700)는 모터(M0 2704)에 의해 구동되는 베이스(2702)를 가진다. Mlr 2708 은 T1r 을 구동하고 M2 2710 은 밴드에 의하여 T2r 2714 및 T2l 2712을 구동하는 동안에 M11 2706 은 T11 을 구동한다.
예를 들어 도 77 의 예에 따라서 3 축 구동부의 구성이 이용될 때, 로봇은 좌측 및 우측 링크 장치들의 독립적인 신장 및 수축을 제외하고 도 69 및 도 70 에 한정된 모든 작동들을 수행할 수 있다 (도 69 및 도 70 의 D 및 E). 이것은 도 71 의 평행하지 않고 대향하는 경로들을 따른 동시적인 신장 및 수축을 수행할 수 없다.
도 78 의 예에서와 같은 4 축 구동부 구성이 이용될 때, 로봇은 좌측 및 우측 링크 장치의 독립적인 신장 및 수축을 포함하는, 도 69 및 도 70 에 따른 모든 작동들을 수행할 수 있다. 이것은 도 71 의 평행하지 않고 대향하는 경로들을 따른 동시적인 신장 및 수축을 수행할 수 없다.
5 축 구동부의 구성이 이용될 때, 로봇은 도 69 내지 도 71 에따른 모든 작동들을 수행할 수 있다. 더욱이, 좌측 및 우측 링크 장치들은 독립적인 회전을 포함하는, 완전하게 독립적인 방식으로 작동될 수 있으며, 이것은 3 축 및 4 축 구동의 구성으로 지원될 수 없다.
개시된 예는 바람직스러운 도달-대-포괄 비율(reach-to-containment ratio)을 나타낸다. 도 77a 및 도 77b 의 3 축 구동의 구성과 조합되어, 낮은 프로파일(low profile) 및 작은 복잡성을 제공한다. 더욱이, 4 축 구동부의 구성과 조합되어, 개시된 예는 좌측 및 우측 링크들의 독립적인 신장을 지원한다.
도 75a 내지 도 75d 의 개략도의 예시적인 실시예들에 대한 대안의 내측 구성은 도 79a 및 도 79b 에서 각각 2800, 2830 으로 개략적으로 도시되어 있다. 도면에서, 동등한 길이의 상부 아암 및 포어아암들을 구비하고 원형 풀리들을 구비하는 링크 장치(2804, 2806, 2834, 2836)를 가진 베이스(2802, 2832)가 도시되어 있다; 그러나, 동등하지 않은 길이 및 원형이 아닌 풀리들이 이용될 수 있다.
로봇은 도 77, 도 73c 및 도 73d 에 따른 구동부의 구성에 의하여 작동될 수 있다.
비록 좌측 및 우측 링크 장치들이 도면에서 같은 치수로써 도시되었을지라도, 좌측 링크 장치는 우측 링크 장치와 상이한 치수를 가질 수 있고, 구동 유닛은 치수에서의 차이를 반영하도록 구성될 수 있다.
상부 아암들 및/또는 포어아암들과 같은, 링크들중 일부가 단부 작동체들중 하나 또는 양쪽 모두의 아래에 있도록, 그리고 다른 링크들은 단부 작동체들중 하나 또는 양쪽 모두의 위에 있도록, 로봇 아암이 설계될 수 있다.
밴드 구성(band arrangements) 및 밴드 구동부(band driver)라는 용어가 사용될 때, 이것은 일반적으로 움직임, 힘 및/또는 토크를 전달하는 수단을 지칭하며, 밴드, 벨트, 케이블, 기어 또는 그 어떤 다른 적절한 구성이라도 포함한다.
로봇의 모터들이 명세서 전체를 통하여 샤프트들, 풀리들 및 도면에 있는 다른 피구동 요소들에 직접적으로 부착된 것으로 도시되었지만, 모터들은 추가적인 밴드들, 벨트들, 케이블들, 기어들 또는 움직임, 힘 및/또는 토크를 전달할 수 있는 그 어떤 다른 적절한 구성을 통해서 피구동 요소(driven components)에 결합될 수 있다.
비록 로봇의 모터들이 명세서 전체를 통하여 도면에 있는 구동 유닛 또는 베이스에 있는 것으로 묘사되었지만, 모터들은 로봇 아암 내부에 위치될 수 있으며, 예를 들어 상부 아암(들) 또는 포어아암(들)의 일부로서 위치될 수 있거나, 또는 로봇의 로터리 조인트(rotary joint)에 통합될 수 있다.
로봇의 구동 유닛은 전체 로봇 아암의 높이를 조절하도록 수직 리프트 메커니즘(vertical elevation mechanism)을 더 구비할 수 있다. 대안으로서, 구동 유닛은 2 개의 수직 리프트 메커니즘을 포함할 수 있는데, 좌측 및 우측 링크 장치들의 높이를 독립적으로 조절하도록 하나는 좌측 링크 장치를 위하여 다른 하나는 우측 링크 장치를 위하여 포함할 수 있다. 여기에서, 단부 작동체들은 동일한 레벨에 적재될 수 있거나 세팅될 수 있거나 또는 그렇지 않으면 z 축에서 독립적으로 위치될 수 있다.
대안의 실시예에서, 임의 개수 및 임의 유형의 적절한 메커니즘들이 로봇 구동부 및/또는 로봇 아암내에서 사용되어 로봇의 좌측 및 우측 단부 작동체들의 높이를 제어할 수 있다.
로봇은 횡단기 메커니즘(traverser mechanism)을 더 구비할 수 있으며, 이것은 예를 들어 로봇이 설치된 터널을 따라서 로봇이 움직일 수 있게 할 수 있다.
다른 실시예에서, 로봇은 역전된 구성(an upside-down configuration)으로 설계될 수 있고, 예를 들어, 지지부는 저부로부터가 아닌 상부로부터 제공된다.
로봇은 예를 들어 역전된 구성에서 동일하거나 유사한 유형의 다른 로봇과 조합될 수 있어서, 4 개 단부 작동체를 시스템에 제공하며, 이것은 신속한 재료 교환을 지원할 수 있다.
로봇은 예를 들어 진공에서와 같은 특별한 환경에서의 작동을 위하여 설계될 수 있으며, 이것은 스타틱 시일(static seal) 및/또는 다이나믹 시일(dynamic seal)의 사용 및 로봇의 구성 요소들중 일부를 그것이 작동하는 환경으로부터 격리시키는 다른 수단을 포함할 수 있다.
도 80a 는 로봇을 가진 시스템(2900)을 도시한다. 로봇 구동 유닛(2904)은 화살표(2906, 2908)에 의해 표시된 시스템의 정지 상태 부분(2902)과 관련하여 움직일 수 있도록 구성될 수 있다. 일 예로서, 로봇 구동 유닛은 레일, 선형 베어링 자기 베어링상에 있을 수 있거나, 또는 로봇 구동 유닛이 시스템의 정지 상태 부분에 대하여 움직일 수 있게 하는 그 어떤 적절한 방식으로도 시스템의 정지 상태 부분에 결합될 수 있다. 일 예로서, 로봇 구동 유닛은 구동 유닛내에 권선들을 가진 전기 선형 모터에 의하여, 시스템의 정지 상태 부분에 있는 권선들을 가진 전기 선형 모터에 의하여, 마그네틱 커플링을 통하여, 공압 또는 유압 액튜에이터를 통하여, 볼 스크류를 통하여, 케이블 또는 벨트를 통하여, 또는 시스템의 정지 상태 부분에 대하여 로봇 구동 유닛을 작동시킬 수 있는 그 어떤 다른 적절한 구성을 이용함으로써, 작동될 수 있다. 원문(original write-up)에서 설명된 바와 같이, 로봇 구동 유닛은 피봇 베이스 및 로봇 아암을 구비할 수 있다. 개략도(a)에서, 피봇 베이스는 화살표로 표시된 바와 같이 로봇 구동 유닛에 대하여 작동된다.
도 80b 는 피봇 베이스의 측부상에서 화살표(3006,3008)에 의하여 표시된 바와 같이 시스템의 정지 상태 부분(3002)에 대하여 피봇 베이스(3004)가 직접적으로 작동되는 구성을 가진 시스템(3000)을 도시한다. 피봇 베이스의 양쪽 측부들이 동일한 방향에서 동일한 양으로 동기화되어 작동될 때, 전체 로봇은 대응하는 방향으로 병진된다. 피봇 베이스의 측부들이 대향하는 방향들에서 동일한 크기로 동기화되어 작동될 때, 피봇 베이스는 그것의 중심이 정지 상태로 유지되는 동안 회전한다. 피봇 베이스의 측부들을 그에 따라서 작동시킴으로써 병진과 회전의 그 어떤 조합이라도 달성될 수 있다. 예를 들어, 피봇 베이스에 있는 권선을 가진 선형 전기 모터에 의하여, 시스템의 정지 상태 부분에 있는 권선을 가진 전기 선형 모터에 의하여, 자기 결합을 통하여, 볼 스크류를 통하여, 케이블 또는 벨트를 통하여, 또는 시스템의 정지 상태 부분에 대하여 피봇 베이스를 작동시킬 수 있는 그 어떤 다른 적절한 구성을 이용함으로써, 베이스가 작동될 수 있다.
예시적인 실시예의 일 양상에 따르면, 장치는 적어도 하나의 구동부; 제 1 상부 아암, 제 1 포어아암 및 제 1 단부 작동체을 포함하는 제 1 로봇 아암으로서, 제 1 상부 아암이 제 1 회전축에서 적어도 하나의 구동부에 연결되는, 제 1 로봇 아암; 및, 제 2 상부 아암, 제 2 포어아암 및 제 2 단부 작동체를 포함하는 제 2 로봇 아암으로서, 제 2 상부 아암은 제 1 회전축으로부터 이격된 제 2 회전축에서 적어도 하나의 구동부에 연결되는, 제 2 제 2 로봇 아암;을 구비하고, 제 1 및 제 2 로봇 아암들은 단부 작동체들상에 위치된 기판들을 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 적재하도록 제 1 수축 위치들에 단부 작동체들을 위치시키도록 구성되고, 제 1 및 제 2 로봇 아암들은 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 직접 위치된 평행한 제 1 경로들을 따르는 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터 단부 작동체들을 신장시키도록 구성되고, 제 1 및 제 2 로봇 아암들은 서로의 위에 위치되지 않은, 서로 이격된 제 2 경로들을 따른 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키도록 구성되고, 제 1 상부 아암 및 제 1 포어아암은 상이한 유효 길이를 가지고, 제 2 상부 아암 및 제 2 포어아암은 상이한 유효 길이를 가진다.
다른 양상에 따르면, 장치는 제 1 상부 아암과 제 1 포어아암 사이의 제 1 관절에서 적어도 하나의 구동부를 제 1 포어아암에 연결하는 제 1 밴드 및 적어도 하나의 비원형 풀리를 포함한다.
다른 양상에 따르면, 장치는 제 1 포어아암에 대한 제 1 단부 작동체의 리스트 관절에서 제 1 단부 작동체를 제1 관절에 연결하는 제 2 밴드를 포함한다.
다른 양상에 따르면, 장치는 제 1 및 제 2 단부 작동체들이 각각 전체적인 L 형상을 가지는 것을 포함한다.
다른 양상에 따르면, 장치는 제 1 상부 아암과 제 1 포어아암 사이의 제 1 관절에서 적어도 하나의 구동부를 제 2 원형 풀리에 연결하는 제 1 밴드 및 제 1 원형 풀리를 포함하고, 제 1 및 제 2 풀리들은 상이한 직경을 가진다.
다른 양상에 따르면, 장치는 제 1 경로들이 제 1 수축 위치들로부터 직선을 따르는 것을 포함한다.
다른 양상에 따르면, 장치는 단부 작동체들상에 위치된 기판들이 하나가 다른 하나의 위에 적재되지 않도록 단부 작동체들을 위치시키는 제 2 수축 위치들을 제공하게끔 제 1 및 제 2 로봇 아암들이 구성되는 것을 포함한다.
다른 양상에 따르면, 장치는 콘트롤러를 포함하고, 상기 콘트롤러는 제 1 경로들을 따라서 제 1 수축 위치들로부터 실질적으로 동시에 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 움직이도록 그리고 제 2 경로들을 따라서 개별적으로 또는 동시에 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 움직이도록 적어도 하나의 구동부를 제어하게끔 구성된다.
다른 양상에 따르면, 방법은 제 1 상부 아암, 제 1 포어아암 및 제 1 단부 작동체를 구비하는 제 1 로봇을 제공하는 단계로서, 제 1 상부 아암 및 제 1 포어아암이 상이한 유효 길이를 가지는, 단계; 제 2 상부 아암, 제 2 포어아암 및 제 2 단부 작동체를 포함하는 제 2 로봇 아암을 제공하는 단계로서, 제 2 상부 아암 및 제 2 포어아암이 상이한 유효 길이를 가지는, 단계; 제 1 회전축에서 제 1 상부 아암을 적어도 하나의 구동부에 연결하는 단계; 및, 제 1 회전축으로부터 이격된 제 2 회전축에서 제 2 상부 아암을 적어도 하나의 구동부에 연결하는 단계;를 구비하고, 단부 작동체들상에 위치된 기판들을 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 적재하기 위하여 제 1 수축 위치들에 단부 작동체들을 위치시키도록 제 1 수축 위치들에 단부 작동체들을 위치시키게끔 제 1 및 제 2 로봇 아암들이 구성되고, 제 1 및 제 2 로봇 아암들은 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 직접 위치된 평행한 제 1 경로들을 따른 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터 단부 작동체들을 신장시키도록 구성되고, 제 1 및 제 2 로봇 아암들은 하나가 다른 하나의 위에 위치되지 않은 서로로부터 이격된 제 2 경로들을 따른 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키도록 구성된다.
다른 양상에 따르면, 방법은 제 1 상부 아암과 제 1 포어아암 사이의 제 1 관절에서 적어도 하나의 구동부를 제 1 포어아암에 연결하는 제 1 밴드 및 제 1 회전축에서 적어도 하나의 원형이 아닌 풀리를 포함한다.
다른 양상에 따르면, 방법은 제 1 포어아암에 대한 제 1 단부 작동체의 리스트 관절에서, 제 1 단부 작동체를 제 1 관절에 연결하는 제 2 밴드를 포함한다.
다른 양상에 따르면, 방법은 제 1 상부 아암과 제 1 포어아암 사이의 제 1 관절에서 적어도 하나의 구동부를 제 2 원형 풀리에 연결하는 제 1 밴드 및 제 1 원형 풀리를 포함하고, 제 1 및 제 2 풀리들은 상이한 직경을 가진다.
다른 양상에 따르면, 방법은 제 1 및 제 2 로봇 아암들이 제 1 수축 위치들로부터 직선을 따른 제 1 경로들을 제공하도록 구성됨을 포함한다.
다른 양상에 따르면, 방법은 단부 작동체들상에 위치된 기판들이 하나가 다른 하나의 위에 적재되지 않도록 단부 작동체들을 위치시키는 제 2 수축 위치들을 제공하게끔 제 1 및 제 2 아암들이 구성됨을 포함한다.
다른 양상에 따르면, 방법은 제 1 및 제 2 로봇 아암들이 제 1 수축 위치들로부터 제 1 경로들을 따라서 실질적으로 동시에 움직이도록 그리고 제 1 및 제 2 아암들을 개별적으로 또는 동시에 제 2 경로들을 따라서 움직이도록, 적어도 하나의 구동부를 제어하게끔 구성된 콘트롤러에 적어도 하나의 구동부를 연결하는 것을 포함한다.
다른 양상에 따르면, 방법은 단부 작동체들상에 위치된 기판들을 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 적재하기 위하여 제 1 및 제 2 의 개별적인 로봇 아암들의 제 1 및 제 2 단부 작동체들을 제 1 수축 위치들에 위치시키는 단계로서, 제 1 로봇 아암은 제 1 상부 아암, 제 1 포어아암 및 제 1 단부 작동체를 구비하고, 제 1 상부 아암은 제 1 회전축에서 적어도 하나의 구동부에 연결되고, 제 2 로봇 아암은 제 2 상부 아암, 제 2 포어아암 및 제 2 단부 작동체를 포함하고, 제 2 상부 아암은 제 1 회전축으로부터 이격된 제 2 회전축에서 적어도 하나의 구동부에 연결되는, 단계; 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 직접적으로 위치된 평행한 제1 경로들을 다른 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터 단부 작동체들을 움직이도록 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 움직이는 단계; 및, 서로의 위에 위치되지 않고 서로로부터 이격된 제 2 경로들을 따른 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키도록 단부 작동체들을 움직이게끔 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 움직이는 단계;를 포함한다.
다른 양상에 따르면, 방법에서 제 1 및 제 2 로봇 아암의 움직이는 단계는 제 1 상부 아암과 제 1 포어아암 사이의 제 1 관절에서 제 1 포어아암에 적어도 하나의 구동부를 연결하는 제 1 밴드 및 적어도 하나의 원형이 아닌 풀리를 구비하는 것을 포함한다.
다른 양상에 따르면, 방법에서 제 1 및 제 2 로봇 아암들의 움직이는 단계는 제 1 포어아암에 대한 제 1 단부 작동체의 리스트 관절에서 제 1 단부 작동체를 제 1 관절에 연결하는 제 2 밴드를 포함한다.
다른 양상에 따르면, 방법에서 제 1 및 제 2 로봇 아암을 움직이는 단계는 제 1 상부 아암과 제 1 포어아암 사이의 제 1 관절에서 제 2 원형 풀리에 적어도 하나의 구동부를 연결하는 제 1 밴드 및 제 1 원형 풀리를 포함하고, 제 1 및 제 2 풀리는 상이한 직경을 가진다.
다른 양상에 따르면, 방법은 제 1 경로들을 따라서 제 1 수축 위치들로부터 실질적으로 동시에 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 움직이도록, 그리고 제 1 경로들을 따라서 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 개별적으로 또는 동시에 움직이도록, 적어도 하나의 구동부를 제어하는 콘트롤러를 포함한다.
다른 양상에 따르면, 장치는, 제 1 상부 아암, 제 1 포어아암 및 제 1 단부 작동체를 구비한 제 1 로봇 아암; 제 2 상부 아암, 제 2 포어아암 및 제 2 단부 작동체를 구비한 제 2 로봇 아암; 및, 제 1 및 제 2 로봇 아암들에 연결된 구동부;를 포함하고, 제 1 상부 아암은 제 1 회전축에서 구동부에 연결되고, 제 2 상부 아암은 제 1 회전축으로부터 이격된 제 2 회전축에서 구동부에 연결되고, 구동부는 제 1 및 제 2 상부 아암들을 회전시키는데 오직 3 개의 모터들을 포함하고, 제 1 및 제 2 로봇 아암들은 단부 작동체들상에 위치된 기판들을 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나 위에 적재되도록 제 1 수축 위치들로부터 단부 작동체를 위치시키게끔 구성되고, 제 1 및 제 2 로봇 아암들은 하나가 다른 하나의 위에 적어도 부분적으로 직접 위치된 평행한 제 1 경로들을 따른 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터 단부 작동체들을 신장시키도록 구성되고, 제 1 및 제 2 로봇 아암들은 서로의 위에 위치되지 않은 서로로부터 이격된 제 2 경로들을 따른 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키도록 구성된다.
다른 양상에 따르면, 장치에서 제 1 상부 아암 및 제 1 포어아암은 상이한 유효 직경을 가지고, 제 2 상부 아암 및 제 2 포어아암은 상이한 유효 직경(effective diameter)을 가진다.
다른 양상에 따르면, 장치는 제 1 상부 아암과 제 1 포어아암 사이의 제 1 관절에서 제 1 포어아암에 구동부를 연결하는 제 1 밴드 및 적어도 하나의 원형이 아닌 풀리를 구비한다.
다른 양상에 따르면, 장치는 제 1 포어아암에 대한 제 1 단부 작동체의 리스트 관절에서 제 1 단부 작동체를 제 1 관절에 연결하는 제 2 밴드를 구비한다.
다른 양상에 따르면, 장치에서 제 1 및 제 2 단부 작동체들은 각각 전체적인 L 형상을 가진다.
다른 양상에 따르면, 장치는 제 1 상부 아암과 제 1 포어아암 사이의 제 1 관절에서 구동부를 제 2 원형 풀리에 연결하는 제 1 밴드 및 제 1 원형 풀리를 구비하고, 제 1 및 제 2 풀리들은 상이한 직경을 가진다.
다른 양상에 따르면, 장치에서 제 1 경로들은 제 1 수축 위치들로부터의 직선을 따른다.
다른 양상에서, 장치에서 단부 작동체들상에 위치된 기판들이 하나가 다른 하나의 위에 적재되지 않도록 단부 작동체들을 위치시키는 제 2 수축 위치들을 제공하게끔 제 1 및 제 2 로봇 아암들이 구성된다.
다른 양상에 따르면, 장치는 제 1 경로들을 따른 제 1 수축 위치들로부터 실질적으로 동시에 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 움직이도록 그리고 제 2 경로들을 따라서 개별적으로 또는 동시에 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 움직이도록 구동부를 제어하게끔 구성된 콘트롤러를 포함한다.
다른 양상에 따르면, 장치는 3 개의 모터들이 공통의 축에 정렬되는 것을 포함한다.
다른 양상에 따르면, 장치는 3 개의 모터들이 3 개의 개별적인 이격된 축들에 위치된다.
다른 양상에 따르면, 장치는 구동부와 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 수직으로 움직이도록 구동부에 연결된 z 축 모터를 포함한다.
다른 양상에 따르면, 방법은, 단부 작동체들상에 위치된 기판들을 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 적재되도록 제 1 수축 위치에 제 1 및 제 2 의 개별적인 로봇 아암들의 제 1 단부 작동체 및 제 2 단부 작동체를 위치시키는 단계로서, 제 1 로봇 아암은 제 1 상부 아암, 제 1 포어아암 및 제 1 단부 작동체를 포함하고, 제 1 상부 아암은 제 1 회전축에서 구동부에 연결되고, 제 2 로봇 아암은 제 2 상부 아암, 제 2 포어아암 및 제 2 단부 작동체를 포함하고, 제 2 상부 아암은 제 1 회전축으로부터 이격된 제 2 회전축에서 구동부에 연결되는, 단계; 하나가 다른 하나의 위에 적어도 부분적으로 직접 위치된 평행한 제 1 경로들을 따르는 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터 단부 작동체들을 움직이도록 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 움직이는 단계; 하나가 다른 하나의 위에 위치되지 않은 서로로부터 이격된 제 2 경로들을 따른 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키도록 단부 작동체들을 움직이게끔 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 움직이는 단계; 제 1 및 제 2 회전축들로부터 이격된 제 3 회전축 둘레에서 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 함께 회전시키는 단계;를 포함하고, 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터의 움직이는 단계, 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키도록 움직이는 단계 및 회전시키는 단계는 구동부의 3 개 모터들만을 사용하여 이루어진다.
다른 양상에 따르면, 방법에서 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 움직이는 단계는 제 1 상부 아암과 제 1 포어아암 사이의 제 1 관절에서 구동부를 제 1 포어아암에 연결하는 제 1 밴드 및 적어도 하나의 원형이 아닌 풀리를 포함한다.
다른 양상에 따르면, 방법에서 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 움직이는 단계는 제 1 포어아암에 대한 제 1 단부 작동체의 리스트 관절에서, 제 1 단부 작동체를 제 1 관절에 연결하는 제 2 밴드를 포함한다.
다른 양상에 따르면, 방법에서 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 움직이는 단계는 제 1 상부 아암과 제 1 포어아암 사이의 제 1 관절에서 구동부를 제 2 원형 풀리에 연결하는 제 1 밴드 및 제 1 원형 풀리를 포함하고, 제 1 및 제 2 풀리들은 상이한 직경을 가진다.
다른 양상에 따르면, 방법에서는 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 실질적으로 동시에 제 1 수축 위치들로부터 제 1 경로들을 따라서 움직이도록 그리고 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 개별적으로 또는 동시에 제 2 경로들을 따라서 움직이도록 구동부의 모터들을 제어하는 콘트롤러를 더 포함한다.
다른 양상에 따르면, 방법은, 제 1 상부 아암, 제 1 포어아암 및 제 1 단부 작동체를 구비한 제 1 로봇 아암을 제공하는 단계; 제 2 상부 아암, 제 2 포어아암 및 제 2 단부 작동체를 구비한 제 2 로봇 아암을 제공하는 단계; 제 1 회전축에서 제 1 상부 아암을 구동부에 연결하는 단계; 및, 제 1 회전축으로부터 이격된 제 2 회전축에서 제 2 상부 아암을 구동부에 연결하는 단계;를 포함하고, 단부 작동체들상에 위치된 기판들을 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 적재되도록 제 1 수축 위치들에서 단부 작동체들을 위치시키도록 제 1 및 제 2 로봇 아암들이 구성되고, 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 직접 위치된 평행한 제 1 경로들을 따른 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터 단부 작동체들을 신장시키도록 제 1 및 제 2 로봇 아암들이 회전되게끔 구성되고, 서로의 위에 위치되지 않은 서로 이격된 제 2 경로들을 따른 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키도록 제 1 및 제 2 로봇 아암들이 회전되도록 구성되고, 구동부는 오직 3 개의 모터들을 구비하고, 상기 모터들은 단부 작동체들을 신장시키도록 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 회전시키고 그리고 제 1 및 제 2 회전축들로부터 이격된 제 3 회전축 둘레에서 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 회전시키기 위한 것이다.
다른 양상에 따르면, 방법에서 제 1 로봇 아암에는 제 1 상부 아암이 제공되고 제 1 포어아암은 상이한 유효 길이들을 가지고, 제 2 로봇 아암에는 제 2 상부 아암이 제공되고 제 2 포어아암은 상이한 유효 길이들을 가진다.
다른 양상에 따르면, 방법은 제 1 상부 아암과 제 1 포어아암 사이의 제 1 관절에서 제 1 포어아암에 구동부를 연결하는 제 1 밴드 및 제 1 회전축에 있는 적어도 하나의 원형 아닌 풀리를 포함한다.
다른 양상에 따르면, 방법은 제 1 포어아암에 대한 제 1 단부 작동체의 리스트 관절에서 제 1 관절에 제 1 단부 작동체를 연결하는 제 2 밴드를 포함한다.
다른 양상에 따르면, 방법은 제 1 상부 아암과 제 1 포어아암 사이의 제 1 관절에서 구동부를 제 2 원형 풀리에 연결하는 제 1 밴드 및 제 1 원형 풀리를 포함하고, 제 1 및 제 2 풀리들은 상이한 직경을 가진다.
다른 양상에 따르면, 방법에서 제 1 및 제 2 로봇 아암들은 제 1 수축 위치들로부터 직선을 따라서 제 1 경로들을 제공하도록 구성된다.
다른 양상에 따르면, 방법에서 단부 작동체들상에 위치된 기판들이 하나가 다른 하나의 위에 적재되지 않도록 단부 작동체들을 위치시키는 제 2 수축 위치들을 제공하게끔 제 1 및 제 2 아암들이 구성된다.
다른 양상에 따르면, 방법은 제 1 경로들을 따라서 제 1 수축 위치들로부터 실질적으로 동시에 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 움직이도록 그리고 제 2 경로들을 따라서 개별적으로 또는 동시에 제 1 및 제 2 아암들을 움직이도록 구동부를 구동하게끔 구성된 콘트롤러를 구동부에 연결하는 것을 포함한다.
다른 양상에 따르면, 장치는, 제 1 상부 아암, 제 1 포어아암 및 제 1 단부 작동체를 구비한 제 1 로봇 아암; 제 2 상부 아암, 제 2 포어아암 및 제 2 단부 작동체를 구비한 제 2 로봇 아암; 및, 제 1 및 제 2 로봇 아암에 연결된 구동부;를 포함하고, 제 1 상부 아암은 제 1 회전축에서 구동부에 연결되고, 제 2 상부 아암은 제 1 회전축으로부터 이격된 제 2 회전축에서 구동부에 연결되고, 구동부는 제 1 및 제 2 상부 아암들을 회전시키기 위한 5 개의 모터들을 포함하고, 모터들중 제 1 모터는 제 1 및 제 2 로봇 아암들에 연결되어 제 1 및 제 2 아암들을 제 1 및 제 2 회전축들로부터 이격된 제 3 회전축 둘레에서 회전시키고, 모터들중 제 2 및 제 3 모터들은 제 1 로봇 아암에 연결되어 제 1 상부 아암 및 제 1 포어아암을 각각 회전시키고, 모터들중 제 4 및 제 5 모터들은 제 2 로봇 아암에 연결되어 제 2 상부 아암 및 제 2 포어아암을 각각 제 1 로봇 아암으로부터 독립적으로 회전시키고, 제 1 및 제 2 로봇 아암들은 단부 작동체들상에 위치된 기판들을 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 배치하도록 제 1 수축 위치들에 단부 작동체들을 위치시키게끔 구성되고, 제 1 및 제 2 로봇 아암들은 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 직접 위치된 평행한 제 1 경로들을 따른 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터 단부 작동체들을 신장시키도록 구성되고, 제 1 및 제 2 로봇 아암들은 서로의 위에 위치되지 않은 서로로부터 이격된 제 2 경로들을 따른 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키도록 구성된다.
다른 양상에 따르면, 장치에서 제 1 상부 아암 및 제 1 포어아암은 상이한 유효 길이들을 가지고, 제 2 상부 아암 및 제 2 포어아암은 상이한 유효 길이들을 가진다.
다른 양상에 따르면, 장치는 제 1 상부 아암과 제 1 포어아암 사이의 제 1 관절에서 구동부를 제 1 포어아암에 연결하는 제 1 밴드 및 적어도 하나의 원형이 아닌 풀리를 포함한다.
다른 양상에 따르면, 장치는 제 1 포어아암에 대한 제 1 단부 작동체의 리스트 관절에서, 제 1 단부 작동체를 제 1 관절에 연결하는 제 2 밴드를 포함한다.
다른 양상에 따르면, 장치에서 제 1 및 제 2 단부 작동체들은 전체적인 L 형상을 각각 가진다.
다른 양상에 따르면, 장치는 제 1 상부 아암과 제 1 포어아암 사이의 제 1 관절에서 구동부를 제 2 원형 풀리에 연결하는 제 1 밴드 및 제 1 원형 풀리를 포함하고, 제 1 및 제 2 풀리들은 상이한 직경을 가진다.
다른 양상에 따르면, 장치에서 제 1 경로들은 제 1 수축 위치들로부터의 직선을 따른다.
다른 양상에 따르면, 장치에서 단부 작동체들상에 위치된 기판들이 하나가 다른 하나의 위에 적재되지 않도록 단부 작동체들을 위치시키는 제 2 수축 위치들을 제공하게끔 제 1 및 제 2 로봇 아암들이 구성된다.
다른 양상에 따르면, 장치는, 제 1 경로들을 따라서 제 1 수축 위치들로부터 실질적으로 동시에 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 움직이도록 그리고 제 2 경로들을 따라서 개별적으로 또는 동시에 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 움직이도록 구동부를 제어하게끔 구성된 콘트롤러를 포함한다.
다른 양상에 따르면, 장치는 구동부에 연결된 z 축 모터를 구비하여 구동부와 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 수직으로 움직인다.
다른 양상에 따르면, 방법은, 단부 작동체들상에 위치된 기판들을 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 적재시키기 위하여 제 1 수축 위치들로부터 제 1 및 제 2 의 개별적인 로봇 아암들의 제 1 및 제 2 단부 작동체를 위치시키는 단계로서, 제 1 로봇 아암은 제 1 상부 아암, 제 1 포어아암 및 제 1 단부 작동체를 포함하고, 제 1 상부 아암은 제 1 회전축에서 구동부에 연결되고, 제 2 로봇 아암은 제 2 상부 아암, 제 2 포어아암 및 제 2 단부 작동체를 포함하고, 제 2 상부 아암은 제 1 회전축으로부터 이격된 제 2 회전축에서 구동부에 연결되는 단계; 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 위치된 평행한 제 1 경로들에 따르는 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터 단부 작동체를 움직이도록 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 움직이는 단계; 서로의 위에 위치되지 않은 서로로부터 이격된 제 2 경로들을 따르는 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키도록 단부 작동체들을 움직이게끔 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 움직이는 단계; 제 1 및 제 2 회전축들로부터 이격된 제 3 회전축 둘레에서 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 함께 회전시키는 단계;를 포함하고, 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터 움직이는 단계, 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키도록 움직이는 단계 및, 회전시키는 단계는 구동부의 5 개 모터들을 사용하여 이루어지고, 모터들중 제 1 모터는 제 1 및 제 2 로봇 아암들에 연결되어 제 3 회전축 둘레에서 제 1 및 제 2 아암들을 회전시키고, 모터들중 제 2 및 제 3 모터들은 제 1 로봇 아암에 연결되어 제 1 상부 아암 및 제 1 포어아암을 각각 회전시키고, 로봇 아암들중 제 4 및 제 5 는 제 2 로봇 아암에 연결되어, 제 1 로봇 아암으로부터 독립적으로, 제 2 상부 아암 및 제 2 포어아암을 각각 회전시킨다.
다른 양상에 따르면, 방법 또는 장치는, 제 1 모터가 제 3 축에서 정렬되고, 제 2 및 제 3 모터들이 제 1 축에서 서로 정렬되고, 제 4 및 제 5 모터들이 제 2 축에서 서로 정렬된다.
다른 양상에 따르면, 방법은 제 1 상부 아암, 제 1 포어아암 및 제 1 단부 작동체를 구비하는 제 1 로봇 아암을 제공하는단계; 제 2 상부 아암, 제 2 포어아암 및 제 2 단부 작동체를 구비하는 제 2 로봇 아암을 제공하는 단계; 제 1 상부 아암을 제 1 회전축에서 구동부에 연결하는 단계; 및, 제 1 회전축으로부터 이격된 제 2 회전축에서 제 2 상부 아암을 구동부에 연결하는 단계;를 포함하고, 단부 작동체들상에 위치된 기판들을 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 적재하도록 제 1 수축 위치들에서 단부 작동체들을 위치시키도록 제 1 및 제 2 로봇 아암들이 구성되고, 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 직접 위치된 평행한 제 1 경로들을 따르는 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터 단부 작동체들을 신장시키기 위하여 제 1 및 제 2 로봇 아암들이 회전되게끔 구성되고, 서로의 위에 위치되지 않은 서로 이격된 제 2 경로들을 따르는 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키기 위하여 제 1 및 제 2 로봇 아암들이 회전되도록 구성되고, 구동부는 5 개의 모터들을 구비하되, 상기 모터들은 단부 작동체들을 신장시키도록 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 회전시키고 제 1 및 제 2 회전축으로부터 이격된 제 3 회전축 둘레에서 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 회전시키기 위한 것이며, 모터들중 제 1 모터는 제 1 및 제 2 로봇 아암들에 연결되어 제 3 회전축 둘레에서 제 1 및 제 2 아암들을 회전시키고, 모터들중 제 2 및 제 3 모터들은 제 1 로봇 아암에 연결되어 제 1 상부 아암 및 제 1 포어아암을 각각 회전시키고, 로봇 아암들중 제 4 및 제 5 의 것은 제 2 로봇 아암에 연결되어, 제 1 로봇 아암에 독립적으로 제 2 상부 아암 및 제 2 포어아암을 각각 회전시킨다.
다른 양상에 따르면, 장치는 제 1 상부 아암, 제 1 포어아암 및 제 1 단부 작동체를 포함하는 제 1 로봇 아암; 제 2 상부 아암, 제 2 포어아암 및 제 2 단부 작동체를 포함하는 제 2 로봇 아암; 및, 제 1 및 제 2 로봇 아암들에 연결된 구동부;를 포함하고, 제 1 상부 아암은 제 1 회전축에서 구동부에 연결되고, 제 2 상부 아암은 제 1 회전축으로부터 이격된 제 2 회전축에서 구동부에 연결되고, 구동부는 제 1 및 제 2 상부 아암들을 회전시키기 위한 4 개의 모터들을 구비하고, 모터들중 제 1 모터는 제 1 상부 아암에 연결되고, 모터들중 제 2 모터는 제 2 상부 아암에 연결되고, 모터들중 제 3 모터는 제 1 포어아암에 연결되고, 모터들중 제 4 모터는 제 2 포어아암에 연결되고, 제 3 및 제 4 모터들은 제 1 및 제 2 축으로부터 이격된 공통 축에서 정렬되고, 제 1 모터는 제 1 축에 정렬되고, 제 2 모터는 제 2 축에 정렬되고, 단부 작동체들상에 위치된 기판들을 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 적재되도록 하기 위하여 제 1 및 제 3 로봇 아암들은 단부 작동체들을 제 1 수축 위치들에 위치시키도록 구성되고, 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 직접 위치된 평행한 제 1 경로들을 따른 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터 단부 작동체들을 신장시키도록 제 1 및 제 2 로봇 아암들이 구성되고, 서로의 위에 위치되지 않은 서로 이격된 제 2 경로들을 따른 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키도록 제 1 및 제 2 로봇 아암들이 구성된다.
하나의 예시적인 실시예에서 적어도 하나의 프로세서 및 콤퓨터 프로그램 코드를 포함하는 적어도 하나의 비 일시적(non-transitory) 메모리를 포함하는 장치가 제공되며, 적어도 하나의 메모리 및 콤퓨터 프로그램 코드는, 적어도 하나의 프로세서로써, 상기 장치로 하여금, 단부 작동체들상에 위치된 기판들을 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나 위에 적재되도록 제 1 수축 위치들에서 제 1 및 제 2 의 개별적인 로봇 아암들의 제 1 단부 작동체 및 제 2 단부 작동체를 위치시키게 하고, 제 1 로봇 아암은 제 1 상부 아암, 제 1 포어아암 및 제 1 단부 작동체를 포함하고, 제 1 상부 아암은 제 1 회전축에서 구동부에 연결되고, 제 2 로봇 아암은 제 2 상부 아암, 제 2 포어아암 및 제 2 단부 작동체를 포함하고, 제 2 상부 아암은 제 1 회전축으로부터 이격된 제 2 회전축에서 구동부에 연결되고, 서로에 위에 적어도 부분적으로 직접 위치된 평행한 제 1 경로들을 따라서 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터 단부 작동체들을 움직이도록 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 움직이게 하고, 서로의 위에 위치되지 않은 서로로부터 이격된 제 2 경로들을 따르는 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키기기 위하여 단부 작동체들을 움직이도록 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 움직이게 하고, 제 1 및 제 2 회전축들로부터 이격된 제 3 회전축 둘레에서 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 함께 회전시키고, 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터의 움직임, 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키는 움직임 및, 회전은 구동부의 3 개 모터들만 사용하여 이루어진다.
예시적인 일 실시예에 따르면, 작동들을 수행하도록 기계에 의하여 실행될 수 있는 명령들의 프로그램을 실재적으로 구현한, 기계에 의해서 독출될 수 있는 비 일시적인 프로그램 저장 디바이스를 포함하는 장치가 제공되는데, 상기 작동들은: 단부 작동체들상에 위치된 기판들을 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 적재되도록 하기 위하여 제 1 수축 위치들에서 제 1 및 제 2 의 개별적인 로봇 아암들의 제 1 단부 작동체 및 제 2 단부 작동체를 위치시키는 단계로서, 제 1 로봇 아암은 제 1 상부 아암, 제 1 포어아암 및 제 1 단부 작동체를 포함하고, 제 1 상부 아암은 제 1 회전축에서 구동부에 연결되고, 제 2 로봇 아암은 제 2 상부 아암, 제 2 포어아암 및 제 2 단부 작동체를 포함하고, 제 2 상부 아암은 제 1 회전축으로부터 이격된 제 2 회전축에서 구동부에 연결되는, 단계; 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 직접 위치된 평행한 제 1 경로들을 따르는 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터 단부 작동체들을 움직이도록 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 움직이는 단계; 서로의 위에 위치되지 않은 서로로부터 이격된 제 2 경로들을 따르는 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키기 위하여 단부 작동체들을 움직이도록 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 움직이는 단계; 제 1 및 제 2 회전축들로부터 이격된 제 3 회전축 둘레에서 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 함께 회전시키는 단계;를 포함하고, 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터 움직이는 단계, 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키도록 움직이는 단계 및, 회전 단계는 구동부의 3 개 모터들만을 사용하여 이루어진다.
예시적인 실시예에서, 적어도 하나의 프로세서; 및, 콤퓨터 프로그램 코드를 포함하는 적어도 하나의 비 일시적인 메모리;를 포함하는 장치가 제공되고, 적어도 하나의 메모리 및 콤퓨터 프로그램 코드는, 적어도 하나의 프로세스로써, 장치로 하여금, 단부 작동체들상에 위치된 기판들을 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 적재되도록 제 1 수축 위치들에 제 1 및 제 2 의 개별적인 로봇 아암들의 제 1 단부 작동체 및 제 2 단부 작동체를 위치시키고, 제 1 로봇 아암은 제 1 상부 아암, 제 1 포어아암 및 제 1 단부 작동체를 포함하고, 제 1 상부 아암은 제 1 회전축에서 구동부에 연결되고, 제 2 로봇 아암은 제 2 상부 아암, 제 2 포어아암 및 제 2 단부 작동체를 포함하고, 제 2 상부 아암은 제 1 회전축으로부터 이격된 제 2 회전축에서 구동부에 연결되고; 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 직접적으로 위치된 평행한 제 1 경로들을 따른 제 1 경로에서 제 1 수축 위치들로부터 단부 작동체를 움직이도록 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 움직이고; 하나가 다른 하나의 위에 위치되지 않은 서로 이격된 제 2 경로들을 따른 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키도록 단부 작동체들을 움직이게끔 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 움직이고; 제 1 및 제 2 회전축들로부터 이격된 제 3 회전축 둘레에서 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 함께 회전시키고; 제 1 방향에서의 제 1 수축 위치들로부터의 움직임, 적어도 하나의 제 2 방향에서의 단부 작동체들을 신장시키는 움직임 및, 회전은 구동부의 5 개 모터들을 사용하여 이루어지고, 모터들중 제 1 모터는 제 1 및 제 2 로봇 아암들에 연결되어 제 1 및 제 2 아암들을 제 3 회전축 둘레에서 회전시키고, 모터들중 제 2 및 제 3 모터는 제 1 로봇 아암들에 연결되어 제 1 상부 아암 및 제 1 포어아암을 각각 회전시키고, 로봇 아암들중 제 4 및 제 5 모터들은 제 2 로봇 아암에 연결되어 제 1 로봇 아암과 독립적으로 제 2 상부 아암 및 제 2 포어아암을 각각 회전시킨다.
예시적인 일 실시예에 따르면, 기계에 의해 독출될 수 있는 비 일시적인 프로그램 저장 디바이스를 포함하고, 작동을 수행하는 기계에 의하여 수행될 수 있는 명령들의 프로그램을 실재적으로(tangibly) 구현하는 장치가 제공되는데, 상기 작동들은: 단부 작동체들상에 위치된 기판들을 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 적재하도록 제 1 수축 위치들에 제 1 및 제 2 의 개별적인 로봇 아암들의 제 1 및 제 2 단부 작동체들을 위치시키는 단계로서, 제 1 로봇 아암은 제 1 상부 아암, 제 1 포어아암 및 제 1 단부 작동체를 포함하고, 제 1 상부 아암은 제 1 회전축에서 구동부에 연결되고, 제 2 로봇 아암은 제 2 상부 아암, 제 2 포어아암 및 제 2 단부 작동체를 포함하고, 제 2 상부 아암은 제 1 회전축으로부터 이격된 제 2 회전축에서 구동부에 연결되는, 단계; 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 위치된 평행한 제 1 경로들을 따른 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터 단부 작동체들을 움직이도록 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 움직이는 단계; 서로의 위에 위치하지 않는 서로로부터 이격된 제 2 경로들을 따른 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키도록 단부 작동체들을 움직이게끔 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 움직이는 단계; 제 1 및 제 2 회전축으로부터 이격된 제 3 회전축 둘레에서 제 1 및 제 2 로봇 아암들을 함께 회전시키는 단계;를 포함하고, 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터의 움직이는 단계, 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키도록 움직이는 단계 및, 회전 단계는 구동부의 5 개 모터들의 사용에 의한 것이고, 모터들중 제 1 모터는 제 1 및 제 2 로봇 아암들에 연결되어 제 1 및 제 2 아암들을 제 3 회전축 둘레에서 회전시키고, 모터들중 제 2 및 제 3 모터는 제 1 로봇 아암에 연결되어 제 1 상부 아암 및 제 1 포어아암을 각각 회전시키고, 로봇 아암들중 제 4 및 제 5 모터는 제 2 로봇 아암에 연결되어 제 1 로봇 아암으로부터 독립적으로 제 2 상부 아암 및 제 2 포어아암을 각각 회전시킨다.
하나 이상의 콤퓨터 독출 가능 매체(들)의 그 어떤 조합이라도 메모리로서 이용될 수 있다. 콤퓨터 독출 가능 매체는 콤퓨터 독출 가능 신호 매체 또는 비 일시적(non-transitory) 콤퓨터 독출 가능 저장 매체일 수 있다. 비 일시적 콤퓨터 독출 가능 저장 매체는 신호 전파를 포함하지 않으며 예를 들어 전자, 자기, 광학, 전자기, 적외선 또는 반도체 시스템, 장치, 또는 디바이스 또는 그 어떤 적절한 상기의 조합일 수도 있으며, 그러나 그에 제하되지 않는다. 콤퓨터 독출 가능 저장 매체의 보다 특정한 예(non-exhaustive list)는 다음을 포함한다: 하나 이상의 와이어들을 가진 전기적 연결, 휴대용 콤퓨터 디스켓, 하드 디스크, 랜돔 액세스 메모리(RAM), 리이드 온리 메모리(ROM), 소거 가능한 프로그래머블 리이드 온리 메모리(EPROM 또는 플래쉬 메모리), 광섬유, 포타블 콤팩트 디스크 리이드 온리 메모리(CD-ROM), 광 저장 디바이스, 자기 저장 디바이스 또는 상기의 그 어떤 적절한 조합.
상기 설명은 다만 예시적이라는 점이 이해되어야 한다. 다양한 대안 및 변형들이 당업자에 의하여 안출될 수 있다. 따라서, 본 실시예는 모든 그러한 대안, 변형 및 변경들을 포괄하도록 의도된다. 예를 들어, 여러 종속 청구항들에 기재된 특징들은 그 어떤 적절한 조합(들)으로도 서로 조합될 수 있다. 더욱이, 위에 설명된 상이한 실시예들로부터의 특징들도 새로운 실시예로 선택적으로 조합될 수 있다. 따라서, 본 설명은 첨부된 청구 범위들에 속하는 모든 그러한 대안, 변형 및 변경을 포괄하도록 의도된다.
10. 로봇 12. 구동부
14. 아암 16. 제 1 링크
20. 제 2 링크 24. 제 3 링크

Claims (39)

  1. 제 1 상부 아암, 제 1 포어아암(forearm) 및 제 1 단부 작동체(end effector)를 구비하는 제 1 로봇 아암;
    제 2 상부 아암, 제 2 포어아암 및 제 2 단부 작동체를 구비하는 제 2 로봇 아암; 및
    제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암에 연결된 구동부로서, 제 1 상부 아암은 제 1 회전축에서 구동부에 연결되고, 제 2 상부 아암은 제 1 회전축으로부터 이격된 제 2 회전축에서 구동부에 연결되며, 구동부는 제 1 상부 아암 및 제 2 상부 아암을 회전시기 위한 3 개만의 모터들을 구비하는, 구동부;를 포함하고,
    제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암은, 단부 작동체들 상에 위치된 기판들을 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 있게끔 적재하도록 단부 작동체들을 제 1 수축 위치들에 위치시키게끔 구성되고,
    제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암은, 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 직접적으로 위치된 평행한 제1 경로들을 따르는 제 1 방향에서 단부 작동체들을 제 1 수축 위치들로부터 신장시키게끔 구성되고,
    제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암은, 서로의 위에 위치되지 않은 서로 이격된 제 2 경로들을 따르는 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키도록 구성되는, 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 제 1 상부 아암 및 제 1 포어아암은 상이한 유효 길이(effective length)들을 가지고, 제 2 상부 아암 및 제 2 포어아암은 상이한 유효 길이를 가지는, 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 제 1 상부 아암과 제 1 포어아암 사이의 제 1 관절(joint)에서 구동부를 제 1 포어아암에 연결시키는 제 1 밴드 및 적어도 하나의 비원형 풀리(non-circular pulley)를 더 포함하는, 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 제 1 포어아암에 대한 제 1 단부 작동체의 리스트 관절(wrist joint)에서, 제 1 단부 작동체를 제 1 관절에 연결시키는 제 2 밴드를 더 포함하는, 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 제 1 단부 작동체 및 제 2 단부 작동체 각각은 전체적으로 L 형상을 가지는, 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 제 1 상부 아암과 제 1 포어아암 사이의 제 1 관절에서 구동부를 제 2 원형 풀리에 연결시키는 제 1 밴드 및 제 1 원형 풀리를 더 포함하고, 제 1 풀리 및 제 2 풀리는 상이한 직경들을 가지는, 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서, 제 1 경로들은 제 1 수축 위치로부터 직선을 따르는, 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서, 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암은, 단부 작동체들상에 위치된 기판들이 서로의 위에 쌓이지 않게 단부 작동체들을 위치시키도록 제 2 수축 위치들을 제공하게끔 구성되는, 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서, 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암이 실질적으로 동시에 제 1 수축 위치들로부터 제 1 경로들을 따라서 움직이도록 그리고 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암이 개별적으로 또는 동시에 제 2 경로들을 따라서 움직이도록 구동부를 제어하게끔 구성된 콘트롤러를 더 포함하는 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 있어서, 3 개의 모터들이 공통의 축에 정렬되는, 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 있어서, 3 개의 모터들이 3 개의 개별의 이격된 축들에 위치되는, 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 있어서, 구동부와 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암을 수직으로 움직이도록 구동부에 연결된 z-축 모터를 더 구비하는, 장치.
  13. 단부 작동체들상에 위치된 기판들을 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 있게끔 적재하도록 개별적인 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암의 제 1 단부 작동체 및 제 2 단부 작동체를 제 1 수축 위치에 위치시키는 단계로서, 제 1 로봇 아암은 제 1 상부 아암, 제 1 포어아암 및 제 1 단부 작동체를 포함하고, 제 1 상부 아암은 제 1 회전축에서 구동부에 연결되고, 제 2 로봇 아암은 제 2 상부 아암, 제 2 포어아암 및 제 2 단부 작동체를 포함하고, 제 2 상부 아암은 제 1 회전축으로부터 이격된 제 2 회전축에서 구동부에 연결되는, 단계;
    제 1 수축 위치들로부터, 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 직접 위치된 평행한 제 1 경로들을 따르는 제 1 방향으로 단부 작동체들을 움직이도록 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암을 움직이는 단계;
    서로의 위에 위치되지 않은 서로 이격된 제 2 경로들을 따른 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키기 위하여 단부 작동체들을 움직이도록 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암을 움직이는 단계;
    제 1 회전축 및 제 2 회전축으로부터 이격된 제3 회전축 둘레에서 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암을 함께 회전시키는 단계;를 포함하고,
    제 1 수축 위치들로부터의 제 1 방향에서의 움직임, 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키는 움직임 및, 회전은 구동부의 3 개 모터들만을 사용하는, 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암을 움직이는 단계는 제 1 상부 아암과 제 1 포어아암 사이의 제 1 관절에서 구동부를 제 1 포어아암에 연결하는 제 1 밴드 및 적어도 하나의 비원형 풀리(non-circular pulley)를 구비하는, 방법.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암을 움직이는 단계는 제 1 포어아암에 대한 제 1 단부 작동체의 리스트 관절(wrist joint)에서 제 1 단부 작동체를 제 1 관절에 연결하는 제 2 밴드를 구비하는, 방법.
  16. 제 13 항에 있어서, 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암을 움직이는 단계는 제 1 상부 아암과 제 1 포어아암 사이의 제 1 관절에서 구동부를 제 2 원형 풀리에 연결하는 제 1 밴드 및 제 1 원형 풀리를 구비하고, 제 1 풀리 및 제 2 풀리는 상이한 직경들을 가지는, 방법.
  17. 제 13 항 내지 제 16 항중 어느 한 항에 있어서, 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암을 실질적으로 동시에 제 1 수축 위치들로부터 제 1 경로들을 따라서 움직이도록 그리고 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암을 개별적으로 또는 동시에 제 2 경로들을 따라서 움직이도록 구동부의 모터들을 제어하는 콘트롤러를 더 구비하는, 방법.
  18. 제 1 상부 아암, 제 1 포어아암 및 제 1 단부 작동체를 포함하는 제 1 로봇 아암을 제공하는 단계;
    제 2 상부 아암, 제 2 포어아암 및 제 2 단부 작동체를 포함하는 제 2 로봇 아암을 제공하는 단계;
    제 1 회전축에서 제 1 상부 아암을 구동부에 연결하는 단계; 및,
    제 1 회전축으로부터 이격된 제 2 회전축에서 제 2 상부 아암을 구동부에 연결하는 단계;를 포함하고,
    단부 적층체들상에 위치된 기판들을 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 적재되도록 제 1 수축 위치들에 단부 작동체들을 위치시키게끔 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암이 구성되고,
    적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 직접 위치된 평행한 제 1 경로들을 따른 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터 단부 작동체들을 신장시키도록 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암이 회전되게끔 구성되고,
    서로의 위에 위치되지 않은 서로 이격된 제 2 경로들을 따른 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키도록 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암이 회전되게끔 구성되고,
    구동부는 오직 3 개의 모터들을 구비하고, 상기 모터들은 단부 작동체들을 신장시키도록 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암을 회전시키고 그리고 제 1 회전축 및 제 2 회전축으로부터 이격된 제 3 회전축 둘레에서 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암을 회전시키는, 장치.
  19. 제 18 항에 있어서, 제 1 로봇 아암에는 제 1 상부 아암이 제공되고 제 1 포어아암은 상이한 유효 길이들을 가지고, 제 2 로봇 아암에는 제 2 상부 아암이 제공되고 제 2 포어아암은 상이한 유효 길이들을 가지는, 방법.
  20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서, 제 1 상부 아암과 제 1 포어아암 사이의 제 1 관절에서 구동부를 제 1 포어아암에 연결하는 제 1 밴드 및 제 1 회전축에서의 적어도 하나의 비원형 풀리를 더 구비하는, 방법.
  21. 제 18 항 내지 제 19 항중 어느 항에 있어서, 제 1 포어아암에 대한 제 1 단부 작동체의 리스트 관절에서, 제 1 단부 작동체를 제 1 관절에 연결하는 제 2 밴드를 더 구비하는, 방법.
  22. 제 18 항에 있어서, 제 1 상부 아암과 제 1 포어아암 사이의 제 1 관절에서 구동부를 제 2 원형 풀리에 연결하는 제 1 밴드 및 제 1 원형 풀리를 더 포함하고, 제 1 풀리 및 제 2 풀리는 상이한 직경들을 가지는, 방법.
  23. 제 18 항 내지 제 22 항중 어느 한 항에 있어서, 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암은 제 1 수축 위치들로부터의 직선을 따른 제 1 경로들을 제공하도록 구성되는, 방법.
  24. 제 18 항 내지 제 23 항중 어느 한 항에 있어서, 단부 작동체들상에 위치된 기판들이 하나가 다른 하나의 위에 적재되지 않도록 단부 작동체들을 위치시키는 제 2 수축 위치들을 제공하게끔 제 1 아암 및 제 2 아암이 구성되는 단계를 더 포함하는, 방법.
  25. 제 18 항 내지 제 24 항중 어느 한 항에 있어서, 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암을 실질적으로 동시에 제 1 수축 위치들로부터 제 1 경로들을 따라서 움직이도록 그리고 제 1 아암 및 제 2 아암을 개별적으로 또는 동시에 제 2 경로들을 따라서 움직이도록 구동부를 제어하게끔 구성된 콘트롤러를 구동부에 연결하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  26. 제 1 상부 아암, 제 1 포어아암 및 제 1 단부 작동체를 포함하는 제 1 로봇 아암;
    제 2 상부 아암, 제 2 포어아암 및 제 2 단부 작동체를 포함하는 제 2 로봇 아암; 및,
    제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암에 연결된 구동부;를 포함하고,
    제 1 상부 아암은 제 1 회전축에서 구동부에 연결되고, 제 2 상부 아암은 제 1 회전축으로부터 이격된 제 2 회전축에서 구동부에 연결되고, 구동부는 제 1 상부 아암 및 제 2 상부 아암을 회전시키기 위한 5 개의 모터들을 포함하고, 모터들중 제 1 모터는 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암에 연결되어 제 1 회전축 및 제 2 회전축으로부터 이격된 제 3 회전축 둘레에서 제 1 아암 및 제 2 아암을 회전시키고, 모터들중 제 2 모터 및 제 3 모터는 제 1 로봇 아암에 연결되어 제 1 상부 아암 및 제 1 포어아암을 각각 회전시키고, 모터들중 제 4 모터 및 제 5 모터는 제 2 로봇 아암에 연결되어, 제 1 로봇 아암으로부터 독립적으로, 제 2 상부 아암 및 제 2 포어아암을 각각 회전시키고, 단부 작동체들상에 위치된 기판들을 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나 위에 적재되도록 제 1 수축 위치들에 단부 작동체들을 위치시키게끔 제 1 및 제 2 로봇 아암들이 구성되고, 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 직접 위치된 평행한 제 1 경로들을 따르는 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터 단부 작동체들을 신장시키게끔 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암이 구성되고, 하나가 다른 하나의 위에 위치되지 않은 서로 이격된 제 2 경로들을 따라서 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키도록 제 1 및 제 2 로봇 아암들이 구성되는, 장치.
  27. 제 26 항에 있어서, 제 1 상부 아암 및 제 1 포어아암은 상이한 유효 길이들을 가지고, 제 2 상부 아암 및 제 2 포어아암은 상이한 유효 길이들을 가지는, 장치.
  28. 제 26 항 또는 제 27 항에 있어서, 제 1 상부 아암과 제 1 포어아암 사이의 제 1 관절에서 구동부를 제 1 포어아암에 연결하는 제 1 밴드 및 적어도 하나의 비원형 풀리를 더 구비하는 장치.
  29. 제 26 항 내지 제 28 항중 어느 한 항에 있어서, 제 1 포어아암에 대한 제 1 단부 작동체의 리스트 관절에서 제 1 단부 작동체를 제 1 관절에 연결하는 제 2 밴드를 더 구비하는, 장치.
  30. 제 26 항 내지 제 29 항중 어느 한 항에 있어서, 제 1 단부 작동체 및 제 2 단부 작동체 각각은 전체적으로 L 형상을 가지는, 장치.
  31. 제 26 항에 있어서, 제 1 상부 아암과 제 1 포어아암 사이의 제 1 관절에서 구동부를 제 2 원형 풀리를 연결하는 제 1 밴드 및 제 1 원형 풀리를 더 포함하고, 제 1 풀리 및 제 2 풀리는 상이한 직경들을 가지는, 장치.
  32. 제 26 항 내지 제 31 항중 어느 한 항에 있어서, 제 1 경로들은 제 1 수축 위치들로부터 직선을 따르는, 장치.
  33. 제 26 항 내지 제 32 항중 어느 한 항에 있어서, 단부 작동체들상에 위치된 기판들이 하나가 다른 하나의 위에 적재되지 않도록 단부 작동체들을 위치시키는 제 2 수축 위치들을 제공하게끔 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암이 구성되는, 장치.
  34. 제 26 항 내지 제 33 항중 어느 한 항에 있어서, 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암을 실질적으로 동시에 제 1 수축 위치들로부터 제 1 경로들을 따라서 움직이도록 그리고 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암을 제 2 경로들을 따라서 개별적으로 또는 동시에 움직이도록 구동부를 제어하게끔 구성된 콘트롤러를 더 포함하는, 장치.
  35. 제 26 항 내지 제 34 항중 어느 한 항에 있어서, 구동부와 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암을 수직으로 움직이도록 구동부에 연결된 z 축 모터를 더 포함하는, 장치.
  36. 단부 작동체들상에 위치된 기판들을 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 적재되도록 제 1 수축 위치들에 개별적인 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암의 제 1 단부 작동체 및 제 2 단부 작동체를 위치시키는 단계로서, 제 1 로봇 아암은 제 1 상부 아암, 제 1 포어아암 및 제 1 단부 작동체를 포함하고, 제 1 상부 아암은 제 1 회전축에서 구동부에 연결되고, 제 2 로봇 아암은 제 2 상부 아암, 제 2 포어아암 및 제 2 단부 작동체를 포함하고, 제 2 상부 아암은 제 1 회전축으로부터 이격된 제 2 회전축에서 구동부베 연결되는, 단계;
    적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 위치된 평행한 제 1 경로들을 따른 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터 단부 작동체들을 움직이도록 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암을 움직이는 단계;
    서로가 위에 위치되지 않은 서로로부터 이격된 제 2 경로들을 따른 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키도록 단부 작동체들을 움직이게끔 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암을 움직이는 단계;
    제 1 회전축 및 제 2 회전축으로부터 이격된 제 3 회전축 둘레로 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암을 함께 회전시키는 단계;를 포함하고,
    제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터의 움직임, 적어도 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키는 움직임 및, 회전은 구동부의 5 개 모터들을 이용하여 이루어지고, 모터들중 제 1 모터는 제 3 회전축 둘레로 제 1 아암 및 제 2 아암을 회전시키도록 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암에 연결되고, 모터들중 제 2 모터 및 제 3 모터는 제 1 상부 아암 및 제 1 포어아암을 각각 회전시키도록 제 1 로봇 아암에 연결되고, 로봇 아암들중 제 4 및 제 5 의 것은, 제 1 로봇 아암으로부터 독립적으로, 제 2 상부 아암 및 제 2 포어아암을 각각 회전시키도록 제 2 로봇 아암에 연결되는, 방법.
  37. 제 36 항에 있어서, 제 1 모터는 제 3 축에서 정렬되고, 제 2 모터 및 제 3 모터는 제 1 축에서 서로 정렬되고, 제 4 모터 및 제 5 모터는 제 2 축에서 서로 정렬되는, 장치.
  38. 제 1 상부 아암, 제 1 포어아암 및 제 1 단부 작동체를 포함하는 제 1 로봇 아암을 제공하는 단계;
    제 2 상부 아암, 제 2 포어아암 및 제 2 단부 작동체를 포함하는 제 2 로봇 아암을 제공하는 단계;
    제 1 상부 아암을 제 1 회전축에서 구동부에 연결하는 단계; 및,
    제 2 상부 아암을 제 1 회전축으로부터 이격된 제 2 회전축에서 구동부에 연결하는 단계;를 포함하고,
    단부 작동체들상에 위치된 기판들을 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 적재되도록 단부 작동체들을 제 1 수축 위치들에 위치시키게끔 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암이 구성되고, 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 직접 위치된 평행한 제 1 경로들을 따른 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터 단부 작동체들을 신장시키도록 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암은 회전되게끔 구성되고, 서로 위에 위치되지 않은 서로 이격된 제 2 경로들을 따른 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키도록 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암은 회전되게끔 구성되고, 단부 작동체들을 신장시키도록 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암을 회전시키기 위하여 그리고 제 1 회전축 및 제 2 회전축으로부터 이격된 제 3 회전축 둘레에서 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암을 회전시키기 위하여 구동부는 5 개의 모터들을 포함하고, 모터들중 제 1 모터는 제 3 회전축 둘레에서 제 1 아암 및 제 2 아암을 회전시키도록 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암에 연결되고, 모터들중 제 2 모터 및 제 3 모터는 제 1 상부 아암 및 제 1 포어아암을 각각 회전시키도록 제 1 로봇 아암에 연결되고, 로봇 아암들중 제 4 및 제 5 로봇 아암은, 제 1 로봇 아암으로부터 독립적으로, 제 2 상부 아암 및 제 2 포어아암을 각각 회전시키도록 제 2 로봇 아암에 연결되는, 방법.
  39. 제 1 상부 아암, 제 1 포어아암 및 제 1 단부 작동체를 구비하는 제 1 로봇 아암; 제 2 상부 아암, 제 2 포어아암 및 제 2 단부 작동체를 구비하는 제 2로봇 아암; 및, 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암에 연결된 구동부;를 포함하고,
    제 1 상부 아암은 제 1 회전축에서 구동부에 연결되고, 제 2 상부 아암은 제 1 회전축으로부터 이격된 제 2 회전축에서 구동부에 연결되고, 구동부는 제 1 상부 아암 및 제 2 상부 아암을 회전시키기 위하여 4 개의 모터들을 포함하고, 모터들중 제 1 모터는 제 1 상부 아암에 연결되고, 모터들중 제 2 모터는 제 2 상부 아암에 연결되고, 모터들중 제 3 모터는 제 1 포어아암에 연결되고, 모터들중 제 4 모터는 제 2 포어아암에 연결되고, 제 3 모터 및 제 4 모터는 제 1 축 및 제 2 축으로부터 이격된 공통의 축에서 정렬되고, 제 1 모터는 제 1 축에서 정렬되고, 제 2 모터는 제 2 축에서 정렬되고, 단부 작동체들상에 위치된 기판들을 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나의 위에 적재하도록 제 1 수축 위치들에 단부 작동체들을 위치시키게끔 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암이 구성되고, 적어도 부분적으로 하나가 다른 하나 위에 직접 위치된 평행한 제 1 경로들을 따르는 제 1 방향에서 제 1 수축 위치들로부터 단부 작동체들을 신장시키도록 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암이 구성되고, 서로 위에 위치되지 않은 서로 이격된 제 2 경로들을 따르는 적어도 하나의 제 2 방향에서 단부 작동체들을 신장시키도록 제 1 로봇 아암 및 제 2 로봇 아암이 구성되는, 장치.
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