KR20220010428A

KR20220010428A - 산업용 로봇

Info

Publication number: KR20220010428A
Application number: KR1020210086318A
Authority: KR
Inventors: 다모츠 구리바야시; 도시미치 가자마
Original assignee: 니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤
Priority date: 2020-07-17
Filing date: 2021-07-01
Publication date: 2022-01-25
Also published as: KR102555132B1; CN114012743B; CN114012743A; JP2022019251A

Abstract

반송 대상물의 전달 시의 충격을 억제하는 것이 가능한 산업용 로봇을 제공한다. 이 산업용 로봇은, 반송 대상물(2)이 탑재되는 핸드(4, 14)와, 핸드(4, 14)의 기울기를 보정하기 위한 기울기 보정 기구(8)를 구비하고 있다. 기울기 보정 기구(8)는, 상하 방향에 대하여 기운 소정의 제1 방향을 회동의 축방향으로 하여 핸드(4, 14)를 회동시키는 제1 기울기 보정 기구(45)와, 상하 방향에 대하여 기우는 동시에 제1 방향에 대하여 기운 제2 방향을 회동의 축방향으로 하여 핸드(4, 14)를 회동시키는 제2 기울기 보정 기구(46)를 구비하고 있다.

Description

산업용 로봇{INDUSTRIAL ROBOT}

본 발명은, 반도체 웨이퍼 등의 반송 대상물을 반송하는 산업용 로봇에 관한 것이다.

종래, 노광 장치에서 사용되는 마스크 등의 박판 형상의 반송 대상물을 반송하는 산업용 로봇이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌1 참조). 특허문헌1에 기재된 산업용 로봇은, 반송 대상물이 탑재되는 핸드와, 핸드의 기단부측을 지지하는 리니어 구동부와, 리니어 구동부를 지지하는 본체부와, 본체부를 수평 방향으로 이동 가능하게 지지하는 베이스 부재를 구비하고 있다. 리니어 구동부는, 핸드를 직선적으로 이동시킨다.

또한, 특허문헌1에 기재된 산업용 로봇은, 반송 대상물이 탑재되었을 때의 핸드 및 리니어 구동부의 휨에 기인하는 반송 대상물의 기울기를 보정하기 위한 기울기 보정 기구를 구비하고 있다. 기울기 보정 기구는, 리니어 구동부와 본체부와의 연결 부분에 형성되는 지지점부를 회동 중심으로 하여, 본체부에 대하여 핸드 및 리니어 구동부를 회동시킨다. 또한, 기울기 보정 기구는, 리니어 구동부에 의해 이동하는 핸드의 이동 방향에 직교함과 함께 상하 방향(연직 방향)에 직교하는 방향을 회동의 축방향으로 하여, 본체부에 대하여 핸드 및 리니어 구동부를 회동시킨다.

일본 특허 공개 제2010-76066호 공보

특허문헌1에 기재된 산업용 로봇이 반송 대상물을 반송하여 소정의 전달부에 넘겨줄 때나, 전달부에 배치된 반송 대상물을 산업용 로봇이 수취할 때의 반송 대상물의 손상을 방지하기 위해서, 반송 대상물의 전달을 할 때에 반송 대상물에 가해지는 충격은 가능한 한 작은 편이 바람직하다. 반송 대상물의 전달 시의 충격을 억제하기 위해서는, 반송 대상물이 탑재되는 전달부의 탑재면과, 반송 대상물이 탑재되는 핸드의 탑재면이 가능한 한 평행에 가깝게 되어 있는 것이 바람직하다. 한편으로, 전달부의 편차나 산업용 로봇의 자세 등의 영향으로, 전달부의 탑재면에 대하여 핸드의 탑재면이 크게 기우는 경우가 발생할 수 있다.

특허문헌1에 기재된 산업용 로봇에서는, 기울기 보정 기구에 의해, 상하 방향에 직교하는 소정의 일 방향을 회동의 축방향으로 하여 핸드의 기울기를 보정하는 것으로 핸드의 탑재면의 기울기를 보정하는 것이 가능하지만, 이러한 보정을 행해도, 전달부의 탑재면과 핸드의 탑재면이 평행에 가까워지도록 전달부의 탑재면에 대한 핸드의 탑재면의 기울기를 보정할 수 없는 경우가 발생할 수 있다. 즉, 특허문헌1에 기재된 산업용 로봇의 경우, 전달부의 탑재면과 핸드의 탑재면을 평행에 가깝게 하는 것이 곤란해져서, 반송 대상물의 전달 시의 충격을 억제할 수 없는 경우가 발생할 수 있다.

그래서, 본 발명의 과제는, 반송 대상물의 전달 시의 충격을 억제하는 것이 가능한 산업용 로봇을 제공하는 데 있다.

상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 산업용 로봇은, 반송 대상물이 탑재되는 핸드와, 핸드의 기울기를 보정하기 위한 기울기 보정 기구를 구비하고, 기울기 보정 기구는, 상하 방향에 대하여 기운 소정의 제1 방향을 회동의 축방향으로 하여 핸드를 회동시키는 제1 기울기 보정 기구와, 상하 방향에 대하여 기우는 동시에 제1 방향에 대하여 기운 제2 방향을 회동의 축방향으로 하여 핸드를 회동시키는 제2 기울기 보정 기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 산업용 로봇에서는, 핸드의 기울기를 보정하기 위한 기울기 보정 기구는, 상하 방향에 대하여 기운 소정의 제1 방향을 회동의 축방향으로 하여 핸드를 회동시키는 제1 기울기 보정 기구와, 상하 방향에 대하여 기우는 동시에 제1 방향에 대하여 기운 제2 방향을 회동의 축방향으로 하여 핸드를 회동시키는 제2 기울기 보정 기구를 구비하고 있다. 그 때문에, 본 발명에서는, 제1 기울기 보정 기구와 제2 기울기 보정 기구를 사용하여, 반송 대상물의 전달이 행해지는 전달부에 있어서의 반송 대상물의 탑재면과, 핸드의, 반송 대상물의 탑재면이 평행에 가까워지도록, 전달부의 탑재면에 대한 핸드의 탑재면의 기울기를 보정하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 발명에서는, 전달부와 산업용 로봇 사이에서 전달이 행해지는 반송 대상물의, 전달 시의 충격을 억제하는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서, 예를 들어, 제1 기울기 보정 기구는, 핸드와 함께 제1 방향을 회동의 축방향으로 하여 제2 기울기 보정 기구를 회동시킨다. 또한, 본 발명에 있어서, 예를 들어, 제1 방향은, 상하 방향에 직교하는 방향이고, 제2 방향은, 제1 방향에 직교하는 방향이다.

본 발명에 있어서, 제1 기울기 보정 기구와 제2 기울기 보정 기구가 대략 동일한 높이로 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이렇게 구성하면, 기울기 보정 기구를 상하 방향으로 소형화하는 것이 가능해진다. 즉, 기울기 보정 기구를 박형화하는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서, 산업용 로봇은, 반송 대상물의 전달을 행하는 전달 위치에 핸드를 이동시키는 이동 기구와, 산업용 로봇을 제어하는 제어부를 구비하고, 제어부는, 기울기 보정 기구에 의한 보정 동작이 행해져도, 전달 위치에 배치된 핸드에 탑재되는 반송 대상물의 중심의 상하 방향 및 수평 방향의 위치가 일정해지도록, 이동 기구를 제어하는 것이 바람직하다. 이렇게 구성하면, 기울기 보정 기구에 의한 보정 동작이 행해져도, 전달부에 대하여 핸드를 보다 적절한 위치로 이동시키는 것이 가능해진다. 따라서, 반송 대상물의 전달 시에 기울기 보정 기구에 의한 보정 동작이 행해져도, 핸드에 탑재되는 반송 대상물과 전달부의 간섭, 및 전달부에 배치되는 반송 대상물과 핸드와의 간섭을 방지하는 것이 가능해진다.

이상과 같이, 본 발명의 산업용 로봇에서는, 반송 대상물의 전달 시의 충격을 억제하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 산업용 로봇의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 탑재 기구, 리니어 구동 기구 및 기울기 보정 기구 등의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시하는 탑재 기구, 리니어 구동 기구 및 기울기 보정 기구 등을 다른 방향으로부터 도시하는 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시하는 산업용 로봇의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 도 2에 도시하는 기울기 보정 기구의 구성을 설명하기 위한 평면도이다.
도 6은 도 5의 E-E 방향으로부터 기울기 보정 기구의 구성을 설명하기 위한 측면도이다.
도 7은 도 5의 F-F 방향으로부터 제1 기울기 보정 기구의 구성을 설명하기 위한 정면도이다.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.

(산업용 로봇의 전체 구성)

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 관한 산업용 로봇(1)의 사시도이다. 도 2는, 도 1에 도시하는 탑재 기구(3), 리니어 구동 기구(5 내지 7) 및 기울기 보정 기구(8) 등의 사시도이다. 도 3은, 도 2에 도시하는 탑재 기구(3), 리니어 구동 기구(5 내지 7) 및 기울기 보정 기구(8) 등을 다른 방향으로부터 도시하는 사시도이다. 도 4는, 도 1에 도시하는 산업용 로봇(1)의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

본 형태의 산업용 로봇(1)(이하, 「로봇(1)」이라고 한다.)은, 반송 대상물인 반도체 웨이퍼(2)(이하, 「웨이퍼(2)」라고 한다.)를 반송하기 위한 로봇이다. 웨이퍼(2)는, 얇은 원판 형상으로 형성되어 있다. 로봇(1)은, 예를 들어, 복수의 웨이퍼(2)가 소정의 피치로 적층되어 수용되는 카세트(도시 생략)로부터 복수의 웨이퍼(2)를 동시에 반출하고, 반도체 제조 시스템(도시 생략)을 구성하는 소정의 처리 장치 안으로 카세트로부터 반출한 복수의 웨이퍼(2)를 반입한다. 또한, 로봇(1)은, 복수의 웨이퍼(2)가 소정의 피치로 적층되어 수용되는 처치 장치로부터 복수의 웨이퍼(2)를 동시에 반출하고, 반출한 복수의 웨이퍼(2)를 카세트 안으로 반입한다.

로봇(1)은, 복수의 웨이퍼(2)가 탑재되는 탑재 기구(3)와, 1매의 웨이퍼(2)가 탑재되는 핸드(4)와, 탑재 기구(3)를 수평 방향으로 직선적으로 이동시키기 위한 리니어 구동 기구(5)와, 핸드(4)를 수평 방향으로 직선적으로 이동시키기 위한 리니어 구동 기구(6)와, 리니어 구동 기구(5, 6)를 수평 방향으로 직선적으로 이동시키기 위한 리니어 구동 기구(7)와, 탑재 기구(3) 및 핸드(4)의 기울기를 보정하기 위한 기울기 보정 기구(8)와, 기울기 보정 기구(8)를 보유 지지하는 본체부(9)와, 본체부(9)를 수평 방향으로 이동 가능하게 지지하는 베이스 부재(10)를 구비하고 있다. 또한, 로봇(1)은, 로봇(1)을 제어하는 제어부(11)를 구비하고 있다.

탑재 기구(3)는, 웨이퍼(2)가 탑재되는 복수의 핸드(14)를 구비하고 있다. 본 형태의 탑재 기구(3)는, 11개의 핸드(14)를 구비하고 있다. 1개의 핸드(14)에는, 1매의 웨이퍼(2)가 탑재된다. 핸드(14)의 상면은, 웨이퍼(2)가 탑재되는 탑재면으로 되어 있다. 구체적으로는, 핸드(14)는, 웨이퍼(2)가 탑재되는 4개의 패드를 핸드(14)의 상면측에 구비하고 있고, 웨이퍼(2)의 하면이 접촉하는 4개의 패드의 상면에 의해 웨이퍼(2)의 탑재면이 구성되어 있다. 웨이퍼(2)는, 4개의 패드에 의해 위치 결정된 상태로 핸드(14)의 탑재면에 탑재된다. 또한, 탑재 기구(3)가 구비하는 핸드(14)의 수는, 10개 이하여도 되고, 12개 이상이어도 된다.

11개의 핸드(14)는, 상하 방향에 있어서 소정의 피치로 겹쳐 있다. 11개의 핸드(14)는, 동일한 방향을 향하고 있다. 핸드(4)는, 핸드(14)와 거의 동일 형상으로 형성되어 있다. 핸드(14)와 마찬가지로, 핸드(4)의 상면도, 웨이퍼(2)가 탑재되는 탑재면으로 되어 있다. 핸드(4)는, 11개의 핸드(14)보다도 상측에 배치되어 있다. 핸드(4)는, 핸드(14)와 동일한 방향을 향하고 있다. 웨이퍼(2)는, 4개의 패드에 의해 위치 결정된 상태로 핸드(4)의 탑재면에 탑재된다.

리니어 구동 기구(5)는, 탑재 기구(3)를 직선적으로 왕복 이동시킨다. 즉, 리니어 구동 기구(5)는, 11개의 핸드(14)를 직선적으로 왕복 이동시킨다. 리니어 구동 기구(5)는, 핸드(14)보다도 하측에 배치되어 있다. 리니어 구동 기구(5)는, 구동원으로서, 모터(18)를 구비하고 있다. 모터(18)는, 제어부(11)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 리니어 구동 기구(5)는, 예를 들어, 볼 나사(도시 생략)을 구비하고 있다. 볼 나사는, 모터(18)에 연결되는 나사축과, 나사축에 걸림 결합하는 너트를 구비하고 있다. 나사축은, 리니어 구동 기구(5)의 프레임에 회전 가능하게 설치되어 있다. 너트는, 탑재 기구(3)에 고정되는 이동 부재에 고정되어 있다. 또한, 리니어 구동 기구(5)는, 예를 들어, 이동 부재와 함께 탑재 기구(3)를 안내하는 가이드 기구를 구비하고 있다.

리니어 구동 기구(6)는, 리니어 구동 기구(5)에 의해 이동하는 핸드(14)의 왕복 이동 방향과 동일 방향으로 핸드(4)를 직선적으로 왕복 이동시킨다. 리니어 구동 기구(6)는, 핸드(14)보다도 하측에 배치되어 있다. 리니어 구동 기구(6)는, 리니어 구동 기구(5)와 마찬가지로, 구동원으로서, 모터(19)를 구비하고 있다. 모터(19)는, 제어부(11)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 리니어 구동 기구(6)는, 볼 나사(도시 생략)을 구비하고 있다. 볼 나사는, 모터(19)에 연결되는 나사축과, 나사축에 걸림 결합하는 너트를 구비하고 있다. 나사축은, 리니어 구동 기구(6)의 프레임에 회전 가능하게 설치되어 있다. 너트는, 핸드(4)에 고정되는 이동 부재에 고정되어 있다. 또한, 리니어 구동 기구(6)는, 예를 들어, 이동 부재와 함께 핸드(4)를 안내하는 가이드 기구를 구비하고 있다.

리니어 구동 기구(7)는, 리니어 구동 기구(5, 6)에 의해 이동하는 핸드(4, 14)의 왕복 이동 방향과 동일 방향으로 리니어 구동 기구(5, 6)를 직선적으로 왕복 이동시킨다. 즉, 리니어 구동 기구(7)는, 리니어 구동 기구(5, 6)에 의해 이동하는 핸드(4, 14)의 왕복 이동 방향과 동일 방향으로, 핸드(14)를 리니어 구동 기구(5)와 함께 또한 왕복 이동시킴과 함께, 핸드(4)를 리니어 구동 기구(6)와 함께 또한 왕복 이동시킨다. 리니어 구동 기구(7)는, 리니어 구동 기구(5, 6)의 하측에 배치되어 있다. 리니어 구동 기구(7)는, 구동원으로서, 2개의 모터(20, 21)를 구비하고 있다. 모터(20, 21)는, 제어부(11)에 전기적으로 접속되어 있다.

또한, 리니어 구동 기구(7)는, 예를 들어, 2개의 볼 나사(도시 생략)을 구비하고 있다.

2개 중 한쪽의 볼 나사는, 모터(20)에 연결되는 나사축과, 나사축에 걸림 결합하는 너트를 구비하고 있다. 나사축은, 리니어 구동 기구(7)의 프레임에 회전 가능하게 설치되어 있다. 너트는, 리니어 구동 기구(5)의 프레임이 고정되는 이동 부재에 고정되어 있다. 또한, 2개 중 다른 쪽의 볼 나사는, 모터(21)에 연결되는 나사축과, 나사축에 걸림 결합하는 너트를 구비하고 있다. 나사축은, 리니어 구동 기구(7)의 프레임에 회전 가능하게 설치되어 있다. 너트는, 리니어 구동 기구(6)의 프레임이 고정되는 이동 부재에 고정되어 있다. 또한, 리니어 구동 기구(7)는, 예를 들어, 2개의 이동 부재를 안내하는 가이드 기구를 구비하고 있다.

또한, 본 형태에서는, 2개의 모터(18, 20)를 사용하여 핸드(14)를 왕복 이동시키고 있지만, 1개의 모터를 사용하여 핸드(14)를 왕복 이동시켜도 된다. 마찬가지로, 본 형태에서는, 2개의 모터(19, 21)를 사용하여 핸드(4)를 왕복 이동시키고 있지만, 1개의 모터를 사용하여 핸드(4)를 왕복 이동시켜도 된다. 또한, 본 형태에서는, 리니어 구동 기구(5)를 왕복 이동시키기 위한 모터(20)와, 리니어 구동 기구(6)를 왕복 이동시키기 위한 모터(21)가 개별로 마련되어 있지만, 공통의 모터를 사용하여, 리니어 구동 기구(5, 6)를 왕복 이동시켜도 된다. 또한, 리니어 구동 기구(5 내지 7)는, 볼 나사 대신에, 벨트 및 풀리 등을 구비하고 있어도 된다.

기울기 보정 기구(8)는, 리니어 구동 기구(7)의 하측에 배치되어 있다. 리니어 구동 기구(7)는, 기울기 보정 기구(8)에 탑재되어 있다. 기울기 보정 기구(8)는, 리니어 구동 기구(7)를 기울이는 것으로, 웨이퍼(2)가 탑재되는 핸드(4, 14)의 기울기를 보정한다. 기울기 보정 기구(8)의 구체적인 구성에 대해서는 후술한다.

본체부(9)는, 기울기 보정 기구(8)를 승강 가능하게 보유 지지하는 기둥형 프레임(31)을 구비하고 있다. 기둥형 프레임(31)은, 상하 방향으로 가늘고 긴 기둥형으로 형성되어 있다. 또한, 본체부(9)는, 본체부(9)의 하단부를 구성함과 함께 베이스 부재(10)에 대하여 수평 이동 가능한 베이스(32)과, 기둥형 프레임(31)의 하단이 고정됨과 함께 베이스(32)에 대하여 회동 가능한 회동 베이스(33)를 구비하고 있다.

로봇(1)은, 기둥형 프레임(31)에 대하여 기울기 보정 기구(8)를 승강시키는 승강 기구(35)와, 상하 방향을 회동의 축방향으로 하여 베이스(32)에 대하여 회동 베이스(33)를 회동시키는 회동 기구(36)와, 베이스 부재(10)에 대하여 베이스(32)를 수평 이동시키는 수평 이동 기구(37)를 구비하고 있다. 승강 기구(35)는, 구동원으로서, 모터(38)를 구비하고 있다. 회동 기구(36)는, 구동원으로서, 모터(39)를 구비하고, 수평 이동 기구(37)는, 구동원으로서, 모터(40)를 구비하고 있다. 모터(38 내지 40)는, 제어부(11)에 전기적으로 접속되어 있다.

본 형태에서는, 리니어 구동 기구(5 내지 7)와 승강 기구(35)와 회동 기구(36)와 수평 이동 기구(37)에 의해, 웨이퍼(2)의 전달을 행하는 전달 위치(구체적으로는, 카세트에 있어서 웨이퍼(2)의 전달을 행하는 전달 위치, 및 처리 장치에 있어서 웨이퍼(2)의 전달을 행하는 전달 위치)에 핸드(4, 14)를 이동시키는 이동 기구(41)가 구성되어 있다.

(기울기 보정 기구의 구성)

도 5는, 도 2에 도시하는 기울기 보정 기구(8)의 구성을 설명하기 위한 평면도이다. 도 6은, 도 5의 E-E 방향으로부터 기울기 보정 기구(8)의 구성을 설명하기 위한 측면도이다. 도 7은, 도 5의 F-F 방향으로부터 제1 기울기 보정 기구(45)의 구성을 설명하기 위한 정면도이다.

기울기 보정 기구(8)는, 상하 방향에 대하여 기운 소정의 제1 방향을 회동의 축방향으로 하여, 리니어 구동 기구(7) 등과 함께 핸드(4, 14)를 회동시키는 제1 기울기 보정 기구(45)와, 상하 방향에 대하여 기우는 동시에 제1 방향에 대하여 기운 제2 방향을 회동의 축방향으로 하여, 리니어 구동 기구(7) 등과 함께 핸드(4, 14)를 회동시키는 제2 기울기 보정 기구(46)를 구비하고 있다. 본 형태에서는, 제1 기울기 보정 기구(45)는, 핸드(4, 14)와 함께 제1 방향을 회동의 축방향으로 하여 제2 기울기 보정 기구(46)를 회동시킨다.

본 형태의 제1 방향은, 상하 방향에 직교하는 방향이다. 제1 방향은, 핸드(4, 14)의 왕복 이동 방향과 대략 일치하고 있다. 제2 방향은, 제1 방향에 직교하는 방향이다. 본 형태에서는, 제2 기울기 보정 기구(46)에 의한 보정 동작이 행해지고 있지 않은 때, 제1 방향은, 핸드(4, 14)의 왕복 이동 방향과 일치하고 있다. 이하의 설명에서는, 제1 방향(도 5 등의 X 방향)을 「전후 방향」이라고 하고, 상하 방향과 전후 방향에 직교하는 도 5 등의 Y 방향을 「좌우 방향」이라고 한다. 또한, 이하에서는, 설명의 편의상, 전후 방향의 일방측인 도 5 등의 X1 방향측을 「전방」측이라고 하고, 그 반대측인 도 5 등의 X2 방향측을 「후방」측이라고 한다. 본 형태에서는, 전방측은, 핸드(4, 14)의 선단측이고, 후방측은, 핸드(4, 14)의 기단부측이다.

제1 기울기 보정 기구(45)는, 제1 기울기 보정 기구(45)와 제2 기울기 보정 기구(46)와의 연결부에 형성되는 지지점부(48)를 회동 중심으로 하여 제2 기울기 보정 기구(46)와 함께 핸드(4, 14)를 회동시킨다. 제1 기울기 보정 기구(45)는, 구동원으로서의 모터(49)와, 풀리 및 벨트 등을 개재하여 모터(49)에 연결되는 감속기(50)와, 모터(49) 및 감속기(50)가 설치되는 베이스 부재(51)와, 감속기(50)의 출력축에 설치되는 편심축(크랭크축)(52)과, 편심축(52)에 하단부가 회동 가능하게 연결되는 링크 부재(53)와, 링크 부재(53)의 상단부가 회동 가능하게 연결되는 2개의 고정 부재(54)를 구비하고 있다. 또한, 도 2, 도 3에서는, 제1 기울기 보정 기구(45)는, 커버 부재에 덮여 있다.

제2 기울기 보정 기구(46)는, 제2 기울기 보정 기구(46)와 리니어 구동 기구(7)와의 연결부에 형성되는 지지점부(58)를 회동 중심으로 하여 핸드(4, 14)를 회동시킨다. 제2 기울기 보정 기구(46)는, 구동원으로서의 모터(59)와, 풀리 및 벨트 등을 개재하여 모터(59)에 연결되는 감속기(60)와, 모터(59) 및 감속기(60)가 설치되는 베이스 부재(61)와, 감속기(60)의 출력축에 설치되는 편심축(크랭크축)(62)과, 편심축(62)에 하단부가 회동 가능하게 연결되는 링크 부재(63)와, 링크 부재(63)의 상단부가 회동 가능하게 연결되는 2개의 고정 부재(64)를 구비하고 있다. 또한, 도 2, 도 3에서는, 제2 기울기 보정 기구(46)는, 커버 부재에 덮여 있다.

베이스 부재(51)는, 예를 들어, 평판 형상으로 형성되어 있고, 베이스 부재(51)의 두께 방향과 상하 방향이 일치하도록 배치되어 있다. 베이스 부재(51)는, 모터(49) 및 감속기(50)가 고정되는 직사각 형상의 고정부(51a)와, 고정부(51a)로부터 후방측을 향해서 돌출되는 직사각 형상의 2개의 돌출부(51b)로 구성되어 있다. 돌출부(51b)는, 고정부(51a)의 좌우 방향의 양단부의 후단부에 연결되어 있다. 돌출부(51b)는, 기둥형 프레임(31)에 승강 가능하게 보유 지지되는 보유 지지 부재(66)에 고정되어 있다. 구체적으로는, 우측에 배치되는 돌출부(51b)의 우측 단부면이 보유 지지 부재(66)의 좌측 단부면에 고정되고, 좌측에 배치되는 돌출부(51b)의 좌측 단부면이 보유 지지 부재(66)의 우측 단부면에 고정되어 있다. 2개의 보유 지지 부재(66)는, 좌우 방향에 있어서 베이스 부재(51)의 외측에 배치되어 있다.

베이스 부재(61)는, 예를 들어, 베이스 부재(61)의 전방측 부분을 구성하는 평판 형상 또한 직사각 형상의 베이스 전단부(61a)와, 베이스 부재(61)의 후방측 부분을 구성하는 평판 형상 또한 직사각 형상의 베이스 후단부(61b)와, 전후 방향에 있어서 베이스 전단부(61a)와 베이스 후단부(61b) 사이에 배치되는 평판 형상 또한 직사각 형상의 베이스 중간부(61c)를 구비하고 있다. 베이스 전단부(61a), 베이스 후단부(61b) 및 베이스 중간부(61c)는, 그 두께 방향과 상하 방향이 대략 일치하도록 배치되어 있다. 베이스 부재(61)의 좌우 방향의 폭은, 일정하게 되어 있다.

베이스 전단부(61a)와 베이스 후단부(61b)는, 동일한 높이로 배치되어 있다. 베이스 중간부(61c)는, 베이스 전단부(61a) 및 베이스 후단부(61b)보다도 상측에 배치되어 있다. 또한, 베이스 중간부(61c)는, 리니어 구동 기구(7)의 프레임 저면보다도 하측에 배치되어 있다. 베이스 전단부(61a)의 후단부와 베이스 중간부(61c)의 전단부는, 직사각형의 평판 형상으로 형성되는 접속부에 의해 연결되어 있다. 베이스 후단부(61b)의 전단부와 베이스 중간부(61c)의 후단부는, 직사각형의 평판 형상으로 형성되는 접속부에 의해 연결되어 있다. 2개의 접속부는, 접속부의 두께 방향과 전후 방향이 일치하도록 배치되어 있다.

베이스 전단부(61a) 및 베이스 후단부(61b)는, 베이스 부재(51)의 고정부(51a)와 대략 동일한 높이로 배치되어 있다. 고정부(51a)는, 전후 방향에 있어서 베이스 전단부(61a)와 베이스 후단부(61b) 사이에 배치되어 있다. 베이스 후단부(61b)는, 좌우 방향에 있어서 2개의 돌출부(51b) 사이에 배치되어 있다. 베이스 중간부(61c)는, 고정부(51a)의 상측에 배치되어 있다.

지지점부(48)는, 베이스 중간부(61c)의 하면에 고정되는 2개의 축 지지 부재(67)와, 축 지지 부재(67)에 지지되는 지지점 축(68)과, 고정부(51a)의 상면에 고정되는 지지점 블록(69)으로 구성되어 있다. 지지점 축(68)은, 지지점 축(68)의 축방향과 전후 방향이 일치하도록 배치되어 있다. 2개의 축 지지 부재(67)는, 전후 방향으로 간격을 둔 상태로 배치되어 있고, 지지점 축(68)의 양단부를 지지하고 있다.

지지점 블록(69)은, 고정부(51a)의 상면의 좌우 방향 중심 위치에 고정되어 있다. 지지점 블록(69)은, 전후 방향에 있어서 2개의 축 지지 부재(67) 사이에 배치되어 있다. 지지점 블록(69)에는, 지지점 축(68)이 삽입 관통되는 관통 구멍이 형성되어 있고, 지지점 축(68)은, 지지점 블록(69)에 대하여 회동 가능하게 되어 있다.

본 형태에서는, 핸드(4, 14)의 상면에 형성되는 웨이퍼(2)의 탑재면이 상하 방향에 직교하고 있는 경우(즉, 수평 방향에 대하여 기울어 있지 않은 경우), 설계상, 핸드(4)에 탑재되는 웨이퍼(2)의 중심과 핸드(14)에 탑재되는 웨이퍼(2)의 중심이 전후 좌우 방향에 있어서 동일 위치에 배치되어 있다. 또한, 핸드(4, 14)의 상면에 형성되는 웨이퍼(2)의 탑재면이 상하 방향에 직교하고 있는 경우, 설계상, 핸드(4, 14)에 탑재되는 웨이퍼(2)의 중심과 지지점 축(68)의 축심이 좌우 방향에 있어서 동일 위치에 배치되어 있다.

모터(49) 및 감속기(50)는, 고정부(51a)의 상면에 고정되어 있다. 모터(49)와 감속기(50)는, 좌우 방향에 있어서 간격을 둔 상태로 배치되어 있다. 좌우 방향에 있어서의 모터(49)와 감속기(50) 사이에는, 지지점부(48)가 배치되어 있다. 본 형태에서는, 지지점 축(68)의 축심과, 모터(49)의 출력축 축심과, 감속기(50)의 입력축 축심과, 감속기(50)의 출력축 축심이 동일한 높이로 배치되어 있다.

편심축(52)은, 편심축(52)의 축방향과 전후 방향이 일치하도록 배치되어 있다. 편심축(52)의 전단부는, 감속기(50)의 출력축에 연결되어 있고, 편심축(52)은, 감속기(50)로부터 후방측을 향해서 돌출되어 있다. 편심축(52)의 후단부는, 고정부(51a)의 상면에 고정되는 베어링(70)에 회동 가능하게 지지되어 있다. 전후 방향에 있어서의 편심축(52)의 중간 부분은, 편심축(52)의 회동 중심으로부터 소정 거리만큼 어긋난 위치를 축심으로 하는 원기둥형의 편심부(52a)(도 7 참조)로 되어 있다. 편심부(52a)는, 링크 부재(53)의 하단부에 형성되는 관통 구멍에 삽입 관통되어 있다. 링크 부재(53)는, 편심부(52a)에 대하여 회동 가능하게 되어 있다.

2개의 고정 부재(54)는, 베이스 중간부(61c)의 하면에 고정되어 있다. 2개의 고정 부재(54)는, 전후 방향에 있어서 간격을 둔 상태로 배치되어 있다. 전후 방향에 있어서의 2개의 고정 부재(54) 사이에는, 링크 부재(53)의 상단부가 배치되어 있다. 2개의 고정 부재(54)는, 지지축(71)(도 7 참조)의 양단부를 지지하고 있다. 지지축(71)은, 지지축(71)의 축방향과 전후 방향이 일치하도록 배치되어 있다. 또한, 지지축(71)은, 편심축(52)보다도 상측에 배치되어 있다. 링크 부재(53)의 상단부에는, 지지축(71)이 삽입 관통되는 관통 구멍이 형성되어 있다. 링크 부재(53)는, 지지축(71)에 대하여 회동 가능하게 되어 있다.

지지점부(58)는, 리니어 구동 기구(7)의 프레임의 저면에 고정되는 2개의 축 지지 부재(72)와, 축 지지 부재(72)에 지지되는 지지점 축(73)과, 베이스 전단부(61a)의 상면에 고정되는 지지점 블록(74)으로 구성되어 있다. 지지점 축(73)은, 지지점 축(73)의 축방향과 좌우 방향이 일치하도록 배치되어 있다. 2개의 축 지지 부재(72)는, 좌우 방향으로 간격을 둔 상태로 배치되어 있고, 지지점 축(73)의 양단부를 지지하고 있다.

지지점 블록(74)은, 좌우 방향에 있어서 2개의 축 지지 부재(72) 사이에 배치되어 있다.

지지점 블록(74)에는, 지지점 축(73)이 삽입 관통되는 관통 구멍이 형성되어 있고, 지지점 축(73)은, 지지점 블록(74)에 대하여 회동 가능하게 되어 있다. 모터(59) 및 감속기(60)는, 베이스 후단부(61b)의 상면에 고정되어 있다. 본 형태에서는, 지지점 축(73)의 축심과, 모터(59)의 출력축 축심과, 감속기(60)의 입력축 축심과, 감속기(60)의 출력축 축심이 동일한 높이로 배치되어 있다.

또한, 본 형태에서는, 모터(49)의 출력축 축심과, 감속기(50)의 입력축 축심과, 감속기(50)의 출력축 축심과, 모터(59)의 출력축 축심과, 감속기(60)의 입력축 축심과, 감속기(60)의 출력축 축심이 동일한 높이로 배치되어 있다. 즉, 제1 기울기 보정 기구(45)와 제2 기울기 보정 기구(46)가 대략 동일한 높이로 배치되어 있다.

편심축(62)은, 편심축(62)의 축방향과 좌우 방향이 일치하도록 배치되어 있다. 편심축(62)의 일단부는, 감속기(60)의 출력축에 연결되어 있다. 편심축(62)의 타단부는, 베이스 후단부(61b)의 상면에 고정되는 베어링(75)에 회동 가능하게 지지되어 있다. 좌우 방향에 있어서의 편심축(62)의 중간 부분은, 편심축(62)의 회동 중심으로부터 소정 거리만큼 어긋난 위치를 축심으로 하는 원기둥형의 편심부(62a)(도 6 참조)로 되어 있다. 편심부(62a)는, 링크 부재(63)의 하단부에 형성되는 관통 구멍에 삽입 관통되어 있다. 링크 부재(63)는, 편심부(62a)에 대하여 회동 가능하게 되어 있다.

2개의 고정 부재(64)는, 리니어 구동 기구(7)의 프레임의 저면에 고정되어 있다. 2개의 고정 부재(64)는, 베이스 중간부(61c)보다도 후방측에 배치되어 있다. 2개의 고정 부재(64)는, 좌우 방향에 있어서 간격을 둔 상태로 배치되어 있다. 좌우 방향에 있어서의 2개의 고정 부재(54) 사이에는, 링크 부재(63)의 상단부가 배치되어 있다. 2개의 고정 부재(64)는, 지지축(76)(도 6 참조)의 양단부를 지지하고 있다. 지지축(76)은, 지지축(76)의 축방향과 좌우 방향이 일치하도록 배치되어 있다. 또한, 지지축(76)은, 편심축(62)보다도 상측에 배치되어 있다. 링크 부재(63)의 상단부에는, 지지축(76)이 삽입 관통되는 관통 구멍이 형성되어 있다. 링크 부재(63)는, 지지축(76)에 대하여 회동 가능하게 되어 있다.

제1 기울기 보정 기구(45)에서는, 모터(49)가 회전하면, 편심축(52)이 회동하여 링크 부재(53)가 상하 이동한다. 링크 부재(53)가 상하 이동하면, 지지점 축(68)을 회동 중심으로 하여 베이스 부재(61)가 회동한다. 즉, 링크 부재(53)가 상하 이동하면, 지지점 축(68)을 회동 중심으로 하여 제2 기울기 보정 기구(46)가 회동하여, 리니어 구동 기구(7) 등과 함께 핸드(4, 14)가 회동한다. 또한, 지지점 축(68)을 회동 중심으로 하는 베이스 부재(61)의 회동 각도(즉, 지지점 축(68)을 회동 중심으로 하는 핸드(4, 14)의 회동 각도)는, 예를 들어, ±1°이다.

또한, 제2 기울기 보정 기구(46)에서는, 모터(59)가 회전하면, 편심축(62)이 회동하여 링크 부재(63)가 상하 이동한다. 링크 부재(63)가 상하 이동하면, 지지점 축(73)을 회동 중심으로 하여 리니어 구동 기구(7)의 프레임이 회동한다. 즉, 링크 부재(63)가 상하 이동하면, 지지점 축(73)을 회동 중심으로 하여 리니어 구동 기구(7)가 회동하여, 리니어 구동 기구(7) 등과 함께 핸드(4, 14)가 회동한다. 또한, 지지점 축(73)을 회동 중심으로 하는 리니어 구동 기구(7)의 프레임의 회동 각도(즉, 지지점 축(73)을 회동 중심으로 하는 핸드(4, 14)의 회동 각도)는, 예를 들어, ±1°이다.

(산업용 로봇의 제어 방법)

로봇(1)에서는, 웨이퍼(2)의 전달이 행해지는 카세트에 있어서의 웨이퍼(2)의 탑재면 및 처리 장치에 있어서의 웨이퍼(2)의 탑재면과, 핸드(4, 14)의 상면에 형성되는 웨이퍼(2)의 탑재면이 가능한 한 평행에 가까워지도록, 제어부(11)는, 웨이퍼(2)의 전달 시에, 기울기 보정 기구(8)를 제어하여 (구체적으로는, 모터(49, 59)를 제어하여), 핸드(4, 14)의 기울기를 보정한다. 기울기 보정 기구(8)에 의한 핸드(4, 14)의 기울기의 보정량은, 웨이퍼(2)의 전달 동작을 로봇(1)에 교시할 때 산출되어 제어부(11)에 기억된다.

또한, 기울기 보정 기구(8)에 의한 핸드(4, 14)의 기울기의 보정량은, 예를 들어, 웨이퍼(2)가 탑재되어 있는 핸드(4)만이 카세트 내나 처리 장치 내의 소정의 전달 위치로 이동했을 때, 웨이퍼(2)가 탑재되어 있지 않은 핸드(4)만이 카세트 내나 처리 장치 내의 전달 위치로 이동했을 때, 웨이퍼(2)가 탑재되어 있는 탑재 기구(3)만이 카세트 내나 처리 장치 내의 전달 위치로 이동했을 때, 웨이퍼(2)가 탑재되어 있지 않은 탑재 기구(3)만이 카세트 내나 처리 장치 내의 전달 위치로 이동했을 때, 웨이퍼(2)가 탑재되어 있는 탑재 기구(3) 및 핸드(4)가 카세트 내나 처리 장치 내의 전달 위치로 이동하고 있을 때, 및 웨이퍼(2)가 탑재되어 있지 않은 탑재 기구(3) 및 핸드(4)가 카세트나 처리 장치의 전달 위치로 이동하고 있을 때 각각에 있어서 산출되어 제어부(11)에 기억된다.

여기서, 웨이퍼(2)의 전달 시에, 기울기 보정 기구(8)에 의한 핸드(4, 14)의 보정이 행해지면, 핸드(4, 14)에 탑재되는 웨이퍼(2)의 중심이 상하 방향 및 수평 방향(전후 좌우 방향) 중 적어도 어느 하나의 방향에 있어서 어긋날 우려가 있다. 그래서, 본 형태에서는, 기울기 보정 기구(8)에 의한 보정 동작이 행해져도, 카세트 내나 처리 장치 내의 전달 위치에 배치된 핸드(4, 14)에 탑재되는 웨이퍼(2)의 중심의 상하 방향 및 수평 방향의 위치가 일정해지도록(웨이퍼(2)의 중심이 상하 방향 및 수평 방향에 있어서 어긋나지 않도록), 제어부(11)는, 이동 기구(41)를 제어하여, 핸드(4, 14)의 위치를 보정한다. 구체적으로는, 제어부(11)는, 모터(18 내지 21, 38 내지 40) 중 적어도 어느 하나를 제어하여, 핸드(4, 14)의 위치를 보정한다.

(본 형태의 주된 효과)

이상 설명한 바와 같이, 본 형태에서는, 핸드(4, 14)의 기울기를 보정하는 기울기 보정 기구(8)는, 상하 방향에 직교하는 제1 방향(전후 방향)을 회동의 축방향으로 하여 핸드(4, 14)를 회동시키는 제1 기울기 보정 기구(45)와, 상하 방향에 대하여 기우는 동시에 제1 방향에 대하여 기운 제2 방향을 회동의 축방향으로 하여 핸드(4, 14)를 회동시키는 제2 기울기 보정 기구(46)를 구비하고 있다.

그 때문에, 본 형태에서는, 제1 기울기 보정 기구(45)와 제2 기울기 보정 기구(46)를 사용하여, 웨이퍼(2)의 전달이 행해지는 카세트에 있어서의 웨이퍼(2)의 탑재면이나 처리 장치에 있어서의 웨이퍼(2)의 탑재면과, 핸드(4, 14)의 상면에 형성되는 웨이퍼(2)의 탑재면이 평행에 가까워지도록, 카세트나 처리 장치의 웨이퍼(2)의 탑재면에 대한 핸드(4, 14)의 탑재면의 기울기를 보정하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 형태에서는, 카세트 및 처리 장치와 로봇(1) 사이에서 전달이 행해지는 웨이퍼(2)의, 전달 시의 충격을 억제하는 것이 가능해진다.

본 형태에서는, 기울기 보정 기구(8)에 의한 보정 동작이 행해져도, 카세트 내나 처리 장치 내의 전달 위치에 배치된 핸드(4, 14)에 탑재되는 웨이퍼(2)의 중심의 상하 방향 및 수평 방향의 위치가 일정해지도록, 제어부(11)는, 이동 기구(41)를 제어하여, 핸드(4, 14)의 위치를 보정하고 있다. 그 때문에, 본 형태에서는, 기울기 보정 기구(8)에 의한 보정 동작이 행해져도, 카세트나 처리 장치에 대하여 핸드(4, 14)를 보다 적절한 위치로 이동시키는 것이 가능해진다. 따라서, 본 형태에서는, 웨이퍼(2)의 전달 시에 기울기 보정 기구(8)에 의한 보정 동작이 행해져도, 핸드(4, 14)에 탑재되는 웨이퍼(2)와 카세트 및 처리 장치와의 간섭, 및 카세트나 처리 장치에 배치되는 웨이퍼(2)와 핸드(4, 14)와의 간섭을 방지하는 것이 가능해진다.

본 형태에서는, 제1 기울기 보정 기구(45)와 제2 기울기 보정 기구(46)가 대략 동일한 높이로 배치되어 있다. 그 때문에, 본 형태에서는, 기울기 보정 기구(8)를 박형화하는 것이 가능해진다.

(다른 실시 형태)

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

상술한 형태에 있어서, 제1 기울기 보정 기구(45)와 제2 기울기 보정 기구(46)가 상하 방향에 있어서 어긋난 위치에 배치되어 있어도 된다. 이 경우에는, 예를 들어, 제1 기울기 보정 기구(45)의 상측에 제2 기울기 보정 기구(46)가 배치되어 있다. 또한, 상술한 형태에 있어서, 제2 방향은, 제1 방향과 직교하고 있지 않아도 된다. 또한, 상술한 형태에 있어서, 제1 방향은, 핸드(4, 14)의 왕복 이동 방향에 직교하는 좌우 방향(Y 방향)이라도 된다.

상술한 형태에 있어서, 로봇(1)은, 탑재 기구(3)를 대신하여, 핸드(4)와 마찬가지로 구성되는 1개의 핸드를 구비하고 있어도 된다. 또한, 상술한 형태에 있어서, 로봇(1)은, 탑재 기구(3) 또는 핸드(4)를 구비하고 있지 않아도 된다. 로봇(1)이 탑재 기구(3)를 구비하고 있지 않은 경우에는, 리니어 구동 기구(5) 등이 불필요해진다. 또한, 로봇(1)이 핸드(4)를 구비하고 있지 않은 경우에는, 리니어 구동 기구(6) 등이 불필요해진다.

상술한 형태에 있어서, 로봇(1)은, 수평 다관절형의 로봇이어도 된다. 이 경우에는, 로봇(1)은, 탑재 기구(3)가 선단부에 회동 가능하게 연결되는 다관절 암과, 핸드(4)가 선단부에 회동 가능하게 연결되는 다관절 암을 구비하고 있고, 2개의 다관절 암의 기단부가 기울기 보정 기구(8)에 회동 가능하게 연결되어 있다. 또한, 상술한 형태에 있어서, 로봇(1)은, 웨이퍼(2) 이외의 반송 대상물을 반송해도 된다. 예를 들어, 로봇(1)은, 상술한 특허문헌1에 기재된 직사각 형상의 마스크를 반송해도 되고, 액정 디스플레이 장치용의 유리 기판을 반송해도 된다.

1 로봇(산업용 로봇)
2 웨이퍼(반도체 웨이퍼, 반송 대상물)
4, 14 핸드
8 기울기 보정 기구
11 제어부
41 이동 기구
45 제1 기울기 보정 기구
46 제2 기울기 보정 기구
X 제1 방향

Claims

반송 대상물이 탑재되는 핸드와, 상기 핸드의 기울기를 보정하기 위한 기울기 보정 기구를 구비하고,
상기 기울기 보정 기구는, 상하 방향에 대하여 기운 소정의 제1 방향을 회동의 축방향으로 하여 상기 핸드를 회동시키는 제1 기울기 보정 기구와, 상하 방향에 대하여 기우는 동시에 제1 방향에 대하여 기운 제2 방향을 회동의 축방향으로 하여 상기 핸드를 회동시키는 제2 기울기 보정 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
제1항에 있어서,
상기 제1 기울기 보정 기구는, 상기 핸드와 함께 제1 방향을 회동의 축방향으로 하여 상기 제2 기울기 보정 기구를 회동시키는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
제2항에 있어서,
제1 방향은, 상하 방향에 직교하는 방향이고,
제2 방향은, 제1 방향에 직교하는 방향인 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
제1항에 있어서,
상기 제1 기울기 보정 기구와 상기 제2 기울기 보정 기구가 대략 동일한 높이로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
제1항에 있어서,
상기 반송 대상물의 전달을 행하는 전달 위치에 상기 핸드를 이동시키는 이동 기구와, 상기 산업용 로봇을 제어하는 제어부를 구비하고,
상기 제어부는, 상기 기울기 보정 기구에 의한 보정 동작이 행해져도, 상기 전달 위치에 배치된 상기 핸드에 탑재되는 상기 반송 대상물의 중심의 상하 방향 및 수평 방향의 위치가 일정해지도록, 상기 이동 기구를 제어하는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.