KR20210063178A - 반송 장치 - Google Patents

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Abstract

반송 물체를 이동시키는 동시에 회전시킬 수 있고, 제조 코스트가 낮은 반송 장치를 제공하기 위해, 구동 수단(1)에 구동되어 회전하는 제1 회전축(21)과, 제1 회전축(21)에 고정되는 제1 암 본체(22)를 갖는 주동 암(2)과, 제1 암 본체(22)에 회전 가능하게 접속되는 제2 회전축(31)과, 제2 회전축(31)에 고정되는 제2 암 본체(32)를 갖는 수동 암(3)과, 제2 암 본체(32)에 회전 가능하게 접속되는 제3 회전축(41)과, 제2 회전축(31)에 고정되는 지지반(42)을 갖는 반송 모듈(4)과, 제1 암 본체(22)에 배치되고, 제1 회전축(21)과 연동하여 제2 회전축(31)을 역방향으로 회전시키는 제1 연동 모듈(51) 및 제2 암 본체(32)에 배치되고, 제2 회전축(31)과 연동하여 제3 회전축(41)을 역방향으로 회전시키는 제2 연동 모듈(52)을 가지는 연동 수단(5)을 구비한다.

Description

반송 장치{TRANSFER DEVICE}
본 발명은 반송 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 웨이퍼 또는 기판 또는 카세트를 반송하는 반송 장치에 관한 것이다.
반도체 제조 공정에서는 웨이퍼 또는 기판 또는 카세트 등의 반송 물체가 각종 처리 장치의 사이에 반송되며, 각종 공정을 실행한다. 또한, 각 처리 장치의 배치 위치에 따라, 반송 물체가 전의 처리 장치에서 반출되는 방향이 반송 물체가 다음의 처리 장치에 반입되는 방향과 일치하지 않는 경우가 있다. 예를 들면, 제1 처리 장치에서 제2 처리 장치로 반송함에 있어서, 반송 물체를 제2 처리 장치에 반입할 때에는 반송 물체를 90도 회전시킬 필요가 있는 경우도 있다.
전술한 예에서는 반송 물체를 직선 운송 장치에 의해서 제1 처리 장치에서 제2 처리 장치의 직전까지 반송한 후, 회전 장치에 의해서 반송 물체를 90도 회전시키고 나서, 제2 처리 장치로 반송한다.
그러나 이러한 반송 방법은 반송에 관한 장치의 설치 스페이스가 크고, 효율이 낮다. 이에 따라, 특허 문헌 1에는 일종의 로봇 암이 제안되어 있다. 해당 로봇 암은 마루면에 고정된 베이스부와, 베이스부에 회전운동 가능하게 배치된 링크 기구와, 일단부가 링크 기구의 선단에 제1 연결축을 통해 연결되는 암부와, 해당 암부의 타단부에 제2 연결축을 통해 연결되는 핸드부와, 링크 기구를 베이스부에 대해 회전 구동하는 링크 모터와, 암부를 링크 기구에 대해 회전 구동하는 암 모터와, 핸드부를 암부에 대해 회전 구동하는 핸드 모터를 구비한다. 해당 로봇 암은 복수의 모터를 통해 암부와 링크 기구를 회전시키고, 암부가 도달하는 범위 내에서 핸드부를 원하는 각도로 회전시킬 수 있다.
특허 문헌 1: 대만 특허 공보 제I350239호
그러나 이러한 로봇 암은 복수의 모터가 사용되고 있기 때문에, 제조 코스트가 높다.
이에 따라, 본 발명은 반송 물체를 이동시키는 동시에 회전시킬 수 있으며, 제조 코스트가 낮은 반송 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명은 이하의 반송 장치를 제공한다.
본 발명의 반송 장치는 구동 수단과, 주동 암과, 수동 암과, 반송 모듈과, 연동 수단을 구비하는 반송 장치로서, 상기 구동 수단은 베이스와, 상기 베이스에 대해 회전 가능하게 되어 있는 동시에 구동력을 출력하는 출력축을 가지고, 상기 주동 암은 소정의 높이 방향을 따라 연신하며, 상기 구동 수단의 상기 출력축에 구동되어 해당 연신 방향을 회전축으로 해서 회전하는 제1 회전축과, 상기 높이 방향과 직교하는 방향을 따라 연신하고, 상기 제1 회전축에 고정되어 접속되는 제1 암 본체를 가지고, 상기 수동 암은 상기 높이 방향을 따라 연신하고, 상기 제1 암 본체에 상대 회전 가능하게 접속되는 제2 회전축과, 상기 높이 방향과 직교하는 방향을 따라 연신하고, 상기 제2 회전축에 고정되어 접속되는 제2 암 본체를 가지며, 상기 반송 모듈은 상기 높이 방향을 따라 연신하고, 상기 제2 암 본체에 상대 회전 가능하게 접속되는 제3 회전축과, 상기 높이 방향과 직교하는 방향을 따라 연신하고, 상기 제2 회전축에 고정되어 접속되는 지지반을 가지고, 상기 지지반에는 반송 물체가 직선을 따라 출입할 수 있는 루트를 갖고, 상기 연동 수단은 상기 제1 암 본체에 배치되는 제1 연동 모듈과 상기 제2 암 본체에 배치되는 제2 연동 모듈을 가지며, 상기 제1 연동 모듈은 상기 제1 회전축과 동축으로 배치되는 제1 풀리와, 상기 제1 회전축과 상대 회전하는 상기 제1 풀리와 연동하여 상기 제2 회전축을 회전 구동하도록 상기 제2 회전축 및 상기 제1 풀리에 부착되는 제1 전동 부재를 가지고, 상기 제2 연동 모듈은 상기 제2 회전축과 동축으로 배치되는 제2 풀리와, 상기 제2 회전축과 상대 회전하는 상기 제2 풀리와 연동하여 상기 제3 회전축을 회전 구동하도록 상기 제3 회전축 및 상기 제2 풀리에 부착되는 제2 전동 부재를 가지며, 상기 제2 회전축은 상기 제1 회전축의 회전 방향의 역방향으로 회전하고, 상기 제3 회전축은 상기 제2 회전축의 회전 방향의 역방향으로 회전한다.
상술한 구성에 따르면, 본 발명에 따른 반송 장치는 상기 구동 수단이 상기 주동 암을 회전 구동하여 상기 수동 암이 상기 주동 암의 회전과 연동하여 회전하는 동시에, 상기 반송 모듈이 상기 수동 암의 회전과 연동하여 회전한다. 즉, 해당 반송 모듈은 단일의 동력원에 의해 이동하면서 반송 방향을 변경할 수 있다. 또한, 반송 물체가 해당 반송 모듈에 의해 지지되므로, 해당 반송 모듈과 함께 이동하고 회전한다. 또한, 본 발명은 상기 구동 수단이 단일의 동력원밖에 갖고 있지 않는 것에 의하여 종래보다 제조 코스트가 낮아진다.
따라서 본 발명은 상술한 구성에 의하여, 반송 물체를 이동시키는 동시에 회전시킬 수 있으므로, 제조 코스트가 낮은 반송 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 반송 장치의 일 실시 형태의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태의 스타트 위치를 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태의 주동 암이 구동되어, 시계 방향으로 30도 회전하는 것을 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태의 주동 암이 구동되어, 시계 방향으로 160도 회전하는 것을 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태의 주동 암이 구동되어, 시계 방향으로 180도 회전하는 것을 나타내는 평면도이다.
이하, 본 발명에 따른 반송 장치의 일 실시 형태에 대하여 도면들을 참조하여 설명한다.
도 1 및 도 2에 나타내고 있는 바와 같이, 본 실시 형태는 구동 수단(1)과, 주동 암(2)과, 수동 암(3)과, 반송 모듈(4)과, 연동 수단(5)을 구비한다.
구동 수단(1)은 베이스(13)와, 베이스(13)에 배치되는 벨트(12)와, 베이스(13)에 배치되는 모터(11)와, 베이스(13)에 대해 회전 가능하게 되어 있는 동시에 모터(11)의 구동력을 출력하는 출력축(111)을 가진다.
주동 암(2)은 베이스(13)에 상대 회전 가능하게 배치되는 동시에 소정의 높이 방향 D1을 따라 연신하고, 구동 수단(1)의 출력축(111)에 구동되어 해당 연신 방향을 회전축으로서 회전하는 제1 회전축(21)과, 높이 방향 D1과 직교하는 방향을 따라 연신하고, 제1 회전축(21)에 고정되어 접속되는 제1 암 본체(22)를 가진다. 본 실시 형태에 있어서, 벨트(12)는 출력축(111)의 회전과 연동하여 제1 회전축(21)을 회전 구동하도록 제1 회전축(21) 및 출력축(111)에 부착된다.
수동 암(3)은 높이 방향 D1을 따라 연신하고, 제1 암 본체(22)에 상대 회전 가능하게 접속되는 제2 회전축(31)과, 높이 방향 D1과 직교하는 방향을 따라 연신하고, 제2 회전축(31)에 고정되어 접속되는 제2 암 본체(32)를 가진다.
반송 모듈(4)은 높이 방향 D1을 따라 연신하고, 제2 암 본체(32)에 상대 회전 가능하게 접속되는 제3 회전축(41)과, 높이 방향 D1과 직교하는 방향을 따라 연신하고, 제2 회전축(31)에 고정되어 접속되는 지지반(42)을 가진다. 해당 지지반(42)은 반송 물체가 직선을 따라 출입할 수 있는 루트 P를 가지며, 반송 물체는 예를 들면, 기판 또는 복수의 기판을 수용하는 카세트이다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 지지반(42)은 길이 방향이 루트 P에 평행한 장방형의 지지반 본체(421)와, 지지반 본체(421)의 사각에 배치되는 동시에 루트 P의 방향에 평행하도록 연신하는 4개의 계지(걸어 고정) 블록(422)을 갖는다.
연동 수단(5)은 제1 암 본체(22)에 배치되는 제1 연동 모듈(51)과 제2 암 본체(32)에 배치되는 제2 연동 모듈(52)을 가진다.
제1 연동 모듈(51)은 제1 회전축(21)과 동축으로 배치되는 제1 풀리(511)와, 제1 회전축(21)과 상대 회전하는 제1 풀리(511)와 연동하여 제2 회전축(31)을 회전구동하도록 제2 회전축(31) 및 제1 풀리(511)에 부착되는 제1 전동 부재(512)를 가진다. 제2 회전축(31)은 제1 회전축(21)의 회전 방향의 역방향으로 회전한다.
또한, 본 실시 형태에서, 제1 풀리(511)와 제2 회전축(31)은 각각 제1 암 본체(22)의 연신된 양단부에 배치되어 있고, 제1 풀리(511)는 베이스(13)에 고정 접속되어 있으며, 제1 전동 부재(512)는 제2 회전축(31) 및 제1 풀리(511)에 각각 걸려진 제1 전동 벨트(512a)로 구성되어 있다.
주동 암(2)이 구동 수단(1)의 출력축(111)에 구동되어 제1 회전축(21)이 회전하는 동시에, 제1 회전축(21)에 고정된 제1 암 본체(22)가 회전할 때, 제1 풀리(511)는 베이스(13)에 고정되어 회전하지 않기 때문에, 제1 전동 벨트(512a)는 제2 회전축(31)을 제1 회전축(21)의 회전 방향의 역방향으로 회전시킨다. 예를 들면, 제1 회전축(21)이 시계 방향으로 회전할 때, 제1 풀리(511)가 회전하지 않으므로, 제1 풀리(511)는 제1 회전축(21)에 대해 반시계 방향으로 회전한다. 이로 인하여, 제1 전동 벨트(512a)는 제2 회전축(31)을 반시계 방향으로 회전시킨다. 또한, 다른 실시 형태에서, 제1 전동 부재(512)는 복수의 기어로 구성되어도 좋다.
제2 연동 모듈(52)은 제2 회전축(31)과 동축으로 배치되는 제2 풀리(521)와, 제2 회전축(31)과 상대 회전하는 제2 풀리(521)와 연동하여 제3 회전축(41)을 회전구동하도록 제3 회전축(41) 및 제2 풀리(521)에 부착되는 제2 전동 부재(522)를 가진다. 제3 회전축(41)은 제2 회전축(31)의 회전 방향의 역방향으로 회전한다.
또한, 본 실시 형태에서, 제2 풀리(521)와 제3 회전축(41)은 각각 제2 암 본체(32)의 연신된 양단부에 배치되어 있고, 제2 풀리(521)는 제1 암 본체(22)에 고정 접속되어 있으며, 제2 전동 부재(522)는 제3 회전축(41) 및 제2 풀리(521)에 각각 걸려진 제2 전동 벨트(522a)로 구성되어 있다.
수동 암(3)이 제1 전동 벨트(512a)와 연동되어 제2 회전축(31)이 제1 암 본체(22)에 대해 상대 회전하는 동시에, 제2 회전축(31)에 고정된 제2 암 본체(32)가 회전할 때, 제2 풀리(521)는 제1 암 본체(22)에 고정되어 제1 암 본체(22)에 대해 부동으로 되기 때문에, 제2 전동 벨트(522a)는 제3 회전축(41)을 제2 회전축(31)의 회전 방향의 역방향으로 회전시킨다. 예를 들면, 제2 회전축(31)이 반시계방향으로 회전할 때, 제2 풀리(521)가 회전하지 않으므로, 제2 풀리(521)는 제2 회전축(31)에 대해 시계 방향으로 회전한다. 이에 따라, 제2 전동 벨트(522a)는 제3 회전축(41)을 시계 방향으로 회전시킨다. 즉, 제3 회전축(41)은 제1 회전축(21)과 동일한 방향으로 회전하고, 제2 회전축(31)은 제1 회전축(21) 및 제3 회전축(41)의 회전 방향의 역방향으로 회전한다. 또한, 다른 실시 형태에서, 제2 전동 부재(522)는 복수의 기어로 구성되어도 좋다.
여기서, 설명의 편의를 위해, 이하와 같이 각 수치를 정의한다.
제1 회전축(21)의 축심 X1과 제2 회전축(31)의 축심 X2를 통과하는 직선을 제1 축선 L1로 한다. 또한, 제2 회전축(31)의 축심 X2와 제3 회전축(41)의 축심 X3을 통과하는 직선을 제2 축선 L2로 한다. 그리고 제3 회전축(41)의 축심 X3을 통과하는 동시에 지지반(42)의 루트 P에 평행한 직선을 제3 축선 L3으로 한다.
제1 풀리(511)의 외주면의 반경을 wr1로 하고, 제2 풀리(521)의 외주면의 반경을 wr2로 한다. 제2 회전축(31)의 제1 전동 벨트(512a)에 접속되어 있는 부위의 반경을 sr2로 하고, 제3 회전축(41)의 제2 전동 벨트(522a)에 접속되어 있는 부위의 반경을 sr3으로 한다.
시계 방향으로 회전하는 각도를 정의 수치로 하고, 반시계 방향으로 회전하는 각도를 부의 수치로 한다. 또한, 본 실시 형태의 스타트 위치에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 제1 축선 L1과 제2 축선 L2와 제3 축선 L3이 모두 소정의 참조 축선 LB를 구획한다. 주동 암(2)의 참조 축선 LB에 대한 상대 회전 각도(즉, 제1 축선 L1의 참조 축선 LB에 대한 상대 회전 각도)를 θ1로 하고, 수동 암(3)의 참조 축선 LB에 대한 상대 회전 각도(즉, 제2 축선 L2의 참조 축선 LB에 대한 상대 회전 각도)를 θ2로 하며, 지지반(42)의 참조 축선 LB에 대한 상대 회전 각도(즉, 제3 축선 L3의 참조 축선 LB에 대한 상대 회전 각도)를 θ3으로 한다. 또한, 제2 축선 L2의 제1 축선 L1에 대한 상대 회전 각도를 A1로 하고, 제3 축선 L3의 제2 축선 L2에 대한 상대 회전 각도를 A2로 한다.
이상과 같이 정의하면, 본 실시 형태에서의 각 수치는 이하의 조건을 만족시킨다.
A1=-θ1×wr1/sr2
θ2=A1+θ1
A2=-A1×wr2/sr3
θ3=A2+θ2=(-A1×wr2/sr3)+(A1+θ1)
=A1×(1-wr2/sr3)+θ1
=(-θ1×wr1/sr2)×(1-wr2/sr3)+θ1
=θ1×(1-wr1/sr2+wr1wr2/sr2sr3)
또한, 본 실시 형태에서, 제1 회전축(21)의 축심 X1에서 제2 회전축(31)의 축심 X2까지의 거리(즉, 주동 암(2)의 길이)는 제2 회전축(31)의 축심 X2에서 제3 회전축(41)의 축심 X3까지의 거리(즉, 수동 암(3)의 길이)와 동일하며, 제1 풀리(511)의 외주면의 반경 wr1과 제2 회전축(31)의 제1 전동 부재(512)에 접속되어 있는 부위의 반경 sr2의 비율은 2:1이고, 제2 풀리(521)의 외주면의 반경 wr2와 제3 회전축(41)의 제2 전동 부재(522)에 접속되어 있는 부위의 반경 sr3의 비율은 3:4이다. 즉, wr1:sr2=2:1, wr2:sr3=3:4(즉, wr1/sr2 = 2, wr2/sr3=3/4)로 된다.
도 2에 나타내고 있는 바와 같이, 본 실시 형태가 스타트 위치에 위치할 때에는 제1 축선 L1과 제2 축선 L2와 제3 축선 L3이 참조 축선 LB에 있다. 즉, 주동 암(2)과 수동 암(3)과 반송 모듈(4)은 직선으로 배열되어 있고, 지지반(42)의 루트 P와 참조 축선 LB의 각도는 0도이다.
도 3에 나타내고 있는 바와 같이, 주동 암(2)이 구동되어 시계 방향으로 30도 회전하면(즉, θ1=30), 수동 암(3)과 연동되어 주동 암(2)에 대해 반시계 방향으로 60도 회전하고, 참조 축선 LB에 대해 반시계 방향으로 30도 회전한다. 동시에, 반송 모듈(4)이 연동되어 수동 암(3)에 대해 시계 방향으로 45도 회전하고, 참조 축선 LB에 대해 시계 방향으로 15도 회전한다. 구체적으로는, 제2 축선 L2의 제1 축선 L1에 대한 상대 회전 각도 A1(즉, 수동 암(3)의 주동 암(2)에 대한 상대 회전 각도)은 A1=-θ1×wr1/sr2=-30×2=-60이다(즉, 반시계 방향으로 60도 회전한다). 또한, 수동 암(3)의 참조 축선 LB에 대한 상대 회전 각도 θ2(즉, 제2 축선 L2의 참조 축선 LB에 대한 상대 회전 각도)는 θ2=A1+θ1=-60+30=-30이다(즉, 반시계 방향으로 30도 회전한다). 제3 축선 L3의 제2 축선 L2에 대한 상대 회전 각도 A2(즉, 반송 모듈(4)의 수동 암(3)에 대한 상대 회전 각도)는 A2=-A1×wr2/sr3=-(-60)×3/4=45이다(즉, 시계 방향으로 45도 회전한다). 또한, 지지반(42)의 참조 축선 LB에 대한 상대 회전 각도 θ3(즉, 제3 축선 L3의 참조 축선 LB에 대한 상대 회전 각도)은 θ3=A2+θ2=45+(-30)=15이다(즉, 시계 방향으로 15도 회전한다).
도 4에 나타내고 있는 바와 같이, 주동 암(2)이 구동되어 시계 방향으로 160도 회전하면(즉, θ1=160), 수동 암(3)이 연동되어 주동 암(2)에 대해 반시계 방향으로 320도 회전하고, 참조 축선 LB에 대해 반시계 방향으로 160도 회전한다. 동시에, 반송 모듈(4)이 연동되어 수동 암(3)에 대해 시계 방향으로 240도 회전하고, 참조 축선 LB에 대해 시계 방향으로 80도 회전한다. 구체적으로는, 제2 축선 L2의 제1 축선 L1에 대한 상대 회전 각도 A1(즉, 수동 암(3)의 주동 암(2)에 대한 상대 회전 각도)은 A1=-θ1×wr1/sr2=-160×2=-320이다(즉, 반시계 방향으로 320도 회전한다). 또한, 수동 암(3)의 참조 축선 LB에 대한 상대 회전 각도 θ2(즉, 제2 축선 L2의 참조 축선 LB에 대한 상대 회전 각도)는 θ2=A1+θ1=-320+160=-160이다(즉, 반시계 방향으로 160도 회전한다). 제3 축선 L3의 제2 축선 L2에 대한 상대 회전 각도 A2(즉, 반송 모듈(4)의 수동 암(3)에 대한 상대 회전 각도)는 A2=-A1×wr2/sr3=-(-320)×3/4=240이다(즉, 시계 방향으로 240도 회전한다). 또한, 지지반(42)의 참조 축선 LB에 대한 상대 회전 각도 θ3(즉, 제3 축선 L3의 참조 축선 LB에 대한 상대 회전 각도)은 θ3=A2+θ2=240+(-160)=80이다(즉, 시계 방향으로 80도 회전한다).
도 5에 나타내고 있는 바와 같이, 주동 암(2)이 구동되어 시계 방향으로 180도 회전하면(즉, θ1=180), 수동 암(3)이 연동되어 주동 암(2)에 대해 반시계 방향으로 360도 회전하고, 참조 축선 LB에 대해 반시계 방향으로 180도 회전한다. 동시에, 반송 모듈(4)이 연동되어 수동 암(3)에 대해 시계 방향으로 270도 회전하고, 참조 축선 LB에 대해 시계 방향으로 90도 회전한다. 구체적으로는, 제2 축선 L2의 제1 축선 L1에 대한 상대 회전 각도 A1(즉, 수동 암(3)의 주동 암(2)에 대한 상대 회전 각도)은 A1=-θ1×wr1/sr2=-180×2=-360이다(즉, 반시계 방향으로 360도 회전한다). 또한, 수동 암(3)의 참조 축선 LB에 대한 상대 회전 각도 θ2(즉, 제2 축선 L2의 참조 축선 LB에 대한 상대 회전 각도)는 θ2=A1+θ1=-360+180=-180이다(즉, 반시계 방향으로 180도 회전한다). 제3 축선 L3의 제2 축선 L2에 대한 상대 회전 각도 A2(즉, 반송 모듈(4)의 수동 암(3)에 대한 상대 회전 각도)는 A2=-A1×wr2/sr3=-(-360)×3/4=270이다(즉, 시계 방향으로 270도 회전한다). 또한, 지지반(42)의 참조 축선 LB에 대한 상대 회전 각도 θ3(즉, 제3 축선 L3의 참조 축선 LB에 대한 상대 회전 각도)은 θ3=A2+θ2=270+(-180)=90이다(즉, 시계 방향으로 90도 회전한다).
도 2 내지 도 5에 나타내고 있는 바와 같이, 본 실시 형태는 하나의 모터(11)가 출력축(111)을 통해 제1 회전축(21)을 구동하여 회전시키는 것에 의하여, 반송 모듈(4)의 지지반(42)을 이동시키는 동시에 회전시킬 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서, 주동 암(2)을 180도 회전시켰을 때, 지지반(42)의 스타트 위치로부터 이동된 거리는 주동 암(2)의 길이와 수동 암(3)의 길이를 가산한 길이의 2배이며, 지지반(42)의 스타트 위치에 대한 회전 각도는 90도이다. 이에 따라, 지지반(42)의 루트 P가 90도 회전함으로써, 지지반(42)에 의해 지지되어 있는 반송 물체는 이동하면서 반송 방향을 변경한다.
또한, 본 실시 형태에서, 주동 암(2)의 길이가 수동 암(3)의 길이와 동일하며, 제1 풀리(511)의 외주면의 반경 wr1과 제2 회전축(31)의 제1 전동 부재(512)에 접속되어 있는 부위의 반경 sr2의 비율이 2:1인 것에 의하여 제3 회전축(41)의 축심 X3은 참조 축선 LB를 따라 이동한다. 즉, 지지반(42)은 참조 축선 LB를 따라 직선 이동한다.
제1 풀리(511)의 외주면의 반경 wr1과 제2 회전축(31)의 제1 전동 부재(512)에 접속되어 있는 부위의 반경 sr2의 비율(즉, wr1/sr2) 및 제2 풀리(521)의 외주면의 반경 wr2와 제3 회전축(41)의 제2 전동 부재(522)에 접속되어 있는 부위의 반경 sr3의 비율(즉, wr2/sr3)은 사용자의 요구에 따라 조정할 수 있다. 즉, 주동 암(2)의 회전 각도와 수동 암(3)의 회전 각도의 비율을 원하는 비율로 설정하기 위해, 적절한 wr1/sr2의 비율을 결정하고, 수동 암(3)의 회전 각도와 반송 모듈(4)의 회전 각도의 비율을 원하는 비율로 설정하기 위해, 적절한 wr2/sr3의 비율을 결정할 수 있다. 또한, 상술한 비율은 본 실시 형태에서의 비율에 한정되지 않는다.
이상과 같은 구성으로 된 실시 형태에 의하면, 본 발명에 따른 반송 장치는 구동 수단(1)이 주동 암(2)을 회전 구동함으로써, 수동 암(3)이 주동 암(2)의 회전과 연동하여 회전하는 동시에, 반송 모듈(4)이 수동 암(3)의 회전과 연동하여 회전한다. 즉, 해당 반송 모듈(4)은 단일의 동력원에 의해 이동하는 동시에 회전할 수 있다. 또한, 본 실시 형태는 하나의 모터(11)만이 사용되고 있는 것에 의하여 종래보다 제조 코스트가 낮다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태 및 변화예를 설명하였지만, 본 발명이 이들에 한정되는 것은 아니며, 가장 넓은 해석의 정신 및 범위 내에 포함되는 다양한 구성으로 해서, 모든 수식 및 균등인 구성을 포함하는 것으로 한다.
본 발명에 따른 반송 장치는 반송 물체를 이동시키는 동시에 회전시킬 수 있고, 제조 코스트가 낮으므로, 기판 또는 카세트를 반송하는 반송 장치에 대해 다양한 응용들이 가능하다.
1: 구동 수단 11: 모터
111: 출력축 12: 벨트
13: 베이스 2: 주동 암
21: 제1 회전축 22: 제1 암 본체
3: 수동 암 31: 제2 회전축
32: 제2 암 본체 4: 반송 모듈
41: 제3 회전축 42: 지지반
421: 지지반 본체 422: 계지 블록
5: 연동 수단 51: 제1 연동 모듈
511: 제1 풀리 512: 제1 전동 부재
512a: 제1 전동 벨트 52: 제2 연동 모듈
521: 제2 풀리 522: 제2 전동 부재
522a: 제2 전동 벨트 L1: 제1 축선
L2: 제2 축선 L3: 제3 축선
LB: 참조 축선 X1: 제1 회전축의 축심
X2: 제2 회전축의 축심 X3: 제3 회전축의 축심
P: 루트 D1: 높이 방향
A1: 제2 축선의 제1 축선에 대한 상대 회전 각도
A2: 제3 축선의 제2 축선에 대한 상대 회전 각도
θ1: 주동 암의 참조 축선에 대한 상대 회전 각도
θ2: 수동 암의 참조 축선에 대한 상대 회전 각도
θ3: 지지반의 참조 축선에 대한 상대 회전 각도

Claims (4)

  1. 구동 수단과, 주동 암과, 수동 암과, 반송 모듈과, 연동 수단을 구비하는 반송 장치로서,
    상기 구동 수단은 베이스와, 상기 베이스에 대해 회전 가능하게 되어 있는 동시에, 구동력을 출력하는 출력축을 가지고,
    상기 주동 암은 소정의 높이 방향을 따라 연신하고, 상기 구동 수단의 상기 출력축에 구동되어 해당 연신 방향을 회전축으로 해서 회전하는 제1 회전축과, 상기 높이 방향과 직교하는 방향을 따라 연신하고, 상기 제1 회전축에 고정되어 접속되는 제1 암 본체를 가지며,
    상기 수동 암은 상기 높이 방향을 따라 연신하고, 상기 제1 암 본체에 상대 회전 가능하게 접속되는 제2 회전축과, 상기 높이 방향과 직교하는 방향을 따라 연신하고, 상기 제2 회전축에 고정되어 접속되는 제2 암 본체를 가지고,
    상기 반송 모듈은 상기 높이 방향을 따라 연신하고, 상기 제2 암 본체에 상대 회전 가능하게 접속되는 제3 회전축과, 상기 높이 방향과 직교하는 방향을 따라 연신하고, 상기 제2 회전축에 고정되어 접속되는 지지반을 가지며,
    상기 지지반에는 반송 물체가 직선을 따라 출입할 수 있는 루트를 가지고,
    상기 연동 수단은 상기 제1 암 본체에 배치되는 제1 연동 모듈과 상기 제2 암 본체에 배치되는 제2 연동 모듈을 가지며,
    상기 제1 연동 모듈은 상기 제1 회전축과 동축하도록 배치되는 제1 풀리와, 상기 제1 회전축과 상대 회전하는 상기 제1 풀리와 연동하여 상기 제2 회전축을 회전 구동하도록 상기 제2 회전축 및 상기 제1 풀리에 부착되는 제1 전동 부재를 가지고,
    상기 제2 연동 모듈은 상기 제2 회전축과 동축하도록 배치되는 제2 풀리와, 상기 제2 회전축과 상대 회전하는 상기 제2 풀리와 연동하여 상기 제3 회전축을 회전 구동하도록 상기 제3 회전축 및 상기 제2 풀리에 부착되는 제2 전동 부재를 가지며,
    상기 제2 회전축은 상기 제1 회전축의 회전 방향의 역방향으로 회전하고,
    상기 제3 회전축은 상기 제2 회전축의 회전 방향의 역방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 주동 암은 상기 베이스에 상대 회전 가능하게 배치되어 있고,
    상기 제1 풀리는 상기 베이스에 고정 접속되어 있으며,
    상기 제2 풀리는 상기 제1 암 본체에 고정되어 접속되어 있고,
    상기 제1 풀리의 외주면의 반경을 wr1로 하고,
    상기 제2 풀리의 외주면의 반경을 wr2로 하며,
    상기 제2 회전축의 상기 제1 전동 부재에 접속되어 있는 부위의 반경을 sr2로 하고,
    상기 제3 회전축의 상기 제2 전동 부재에 접속되어 있는 부위의 반경을 sr3으로 하며,
    상기 주동 암의 소정의 참조 축선에 대한 상대 회전 각도를 θ1로 하고,
    상기 지지반의 상기 참조 축선에 대한 상대 회전 각도를 θ3으로 할 경우,
    θ3이, θ3=θ1×(1-wr1/sr2+wr1wr2/sr2sr3)이 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 회전축의 축심에서 상기 제2 회전축의 축심까지의 거리는 상기 제2 회전축의 축심에서 상기 제3 회전축의 축심까지의 거리와 동일한 것을 특징으로 하는 반송 장치.
  4. 제 2 항 또는 제3 항에 있어서,
    상기 제1 풀리의 외주면의 반경 wr1과 상기 제2 회전축의 상기 제1 전동 부재에 접속되어 있는 부위의 반경 sr2의 비율이 wr1:sr2 = 2:1에 의해 나타나며,
    상기 제2 풀리의 외주면의 반경 wr2와 상기 제3 회전축의 상기 제2 전동 부재에 접속되어 있는 부위의 반경 sr3의 비율이 wr2:sr3 = 3:4에 의해 나타나도록 구성되는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000048000A (ko) * 1998-12-10 2000-07-25 안자키 사토루 워크반송장치와 그의 자세유지방법 및 그의 제어장치
KR100350239B1 (ko) 2000-12-28 2002-08-27 한국과학기술원 집적 시스템을 위한 기판 구조 및 그 제조방법
KR20130096072A (ko) * 2012-02-21 2013-08-29 삼성전자주식회사 기판 반송 장치
KR20140042677A (ko) * 2012-09-28 2014-04-07 가부시키가이샤 야스카와덴키 로봇 아암 및 로봇
KR20140044278A (ko) * 2012-10-04 2014-04-14 히라따기꼬오 가부시키가이샤 반입출 로봇

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6357089U (ko) * 1986-10-03 1988-04-16
JPH0492446A (ja) * 1990-08-07 1992-03-25 Plasma Syst:Kk 基板搬送ロボット
JP2002093881A (ja) * 2000-09-19 2002-03-29 Rorze Corp 基板搬送用ロボット
JP2002166376A (ja) * 2000-11-30 2002-06-11 Hirata Corp 基板搬送用ロボット
JP4245387B2 (ja) * 2003-03-19 2009-03-25 東京エレクトロン株式会社 基板搬送装置及び基板処理装置
WO2013146763A1 (ja) * 2012-03-29 2013-10-03 株式会社ｉＺＡ 多関節ロボット、搬送装置
CN204935651U (zh) * 2015-09-07 2016-01-06 深圳市科精诚印刷机械制造有限公司 多关节机械手

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000048000A (ko) * 1998-12-10 2000-07-25 안자키 사토루 워크반송장치와 그의 자세유지방법 및 그의 제어장치
KR100350239B1 (ko) 2000-12-28 2002-08-27 한국과학기술원 집적 시스템을 위한 기판 구조 및 그 제조방법
KR20130096072A (ko) * 2012-02-21 2013-08-29 삼성전자주식회사 기판 반송 장치
KR20140042677A (ko) * 2012-09-28 2014-04-07 가부시키가이샤 야스카와덴키 로봇 아암 및 로봇
KR20140044278A (ko) * 2012-10-04 2014-04-14 히라따기꼬오 가부시키가이샤 반입출 로봇

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