KR20220044664A - Hand of industrial robot and industrial robot - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 산업용 로봇의 핸드와 이를 구비하는 산업용 로봇에 관한 것이다. The present invention relates to a hand of an industrial robot and an industrial robot having the same.
종래, 반도체 웨이퍼 등의 반송 대상물을 반송하는 산업용 로봇이 알려져 있다. 예를 들어 특허문헌 1에는, 웨이퍼를 보유 지지하는 보유 지지부를 구비한 웨이퍼 반송 기구가 기재되어 있다. 이 웨이퍼 반송 기구에서는, 보유 지지부가, 보유 지지체 본체와, 해당 보유 지지체 본체에 배치되고 분사 공기에 의해 부압을 생성하여 웨이퍼를 비접촉 상태로 흡착하는 복수개의 흡착 패드와, 해당 보유 지지체 본체에 배치되고 흡착된 웨이퍼에 맞닿는 마찰면을 가진 마찰 부재를 구비하고 있다. DESCRIPTION OF RELATED ART Conventionally, the industrial robot which conveys conveyance objects, such as a semiconductor wafer, is known. For example,
특허문헌 2에는, 웨이퍼 파지 핸드를 사용하여 원판 상의 웨이퍼를 세로 배치 홈으로 반송하는 웨이퍼 반송 방법이 기재되어 있다. 이 웨이퍼 반송 방법은, 웨이퍼 파지 핸드가 웨이퍼의 에지 상의 적어도 3개의 지지점에서 웨이퍼를 파지하는 것과, 웨이퍼가 세로 자세로 세로 배치 홈의 상방에 위치하도록, 웨이퍼를 파지하고 있는 웨이퍼 파지 핸드가 이동하는 것과, 웨이퍼 파지 핸드가, 웨이퍼의 파지를 해제하고, 웨이퍼의 에지 상의 2개의 지지점에서 웨이퍼를 지지하는 것과, 웨이퍼의 에지가 세로 배치 홈에 진입할 때까지, 웨이퍼를 지지하고 있는 웨이퍼 파지 핸드가 하방으로 이동하는 것을 포함하고 있다.
반도체 웨이퍼의 제조 장치에 따라서는, 반도체 웨이퍼를 180도 회전시킨 상태에서 반송할 필요가 생기는 경우가 있다. 이와 같은 경우에 대응하기 위해, 반송 대상물을 보유 지지한 상태에서 180도 회전시키는 기구를 갖는 산업용 로봇이 알려져 있다. 이와 같은 기구를 갖는 산업용 로봇에서는, 예를 들어 반도체 웨이퍼를 보유 지지하는 방법으로서 웨이퍼 단부면을 메카니컬하게 파지하는 방법을 채용하는 경우에는, 반도체 웨이퍼를 파지하는 기구도 반도체 웨이퍼와 함께 회전시킬 필요가 있다. 그 때문에, 핸드를 회전시키기 위한 구조가 복잡해진다. 특허문헌 1과 특허문헌 2에는, 반송 대상물을 회전시키기 위한 구체적인 기구에 대해서 개시하고 있지 않다. Depending on the semiconductor wafer manufacturing apparatus, it may be necessary to convey a semiconductor wafer in the state rotated 180 degrees. In order to cope with such a case, an industrial robot having a mechanism that rotates 180 degrees while holding an object to be transported is known. In an industrial robot having such a mechanism, for example, when a method of mechanically gripping the wafer end surface is employed as a method of holding a semiconductor wafer, it is necessary to rotate the mechanism for gripping the semiconductor wafer together with the semiconductor wafer. there is. Therefore, the structure for rotating the hand becomes complicated.
본 발명의 목적은, 웨이퍼를 회전시킨 상태에서 반송 가능한 제조 비용이 낮은 산업용 로봇의 핸드와 이를 구비하는 산업용 로봇을 제공하는 데 있다. It is an object of the present invention to provide a hand of an industrial robot having a low manufacturing cost and capable of transporting a wafer in a rotated state, and an industrial robot having the same.
본 발명의 일 양태의 산업용 로봇 핸드는, 웨이퍼가 탑재되는 탑재부와, 상기 탑재부를 지지하고 또한 제1 방향으로 연장되는 축 주위로 회전 가능하게 구성된 회동부와, 상기 회동부에 의해 상기 제1 방향으로 이동 가능하게 지지되고, 상기 탑재부에 탑재된 웨이퍼의 단부면을 압박 가능한 압박부와, 상기 압박부와 고착되고, 상기 제1 방향으로 이동 가능하게 구성된 축 부재를 구비하고, 상기 축 부재는, 상기 회동부의 회전과 연동하여 회전 가능하고, 상기 회동부의 회전축과 상기 축 부재의 축 중심이 일치하는 것이다. An industrial robot hand according to an aspect of the present invention includes a mounting part on which a wafer is mounted, a rotating part supporting the mounting part and configured to be rotatable about an axis extending in a first direction, a pressing portion supported so as to be movably supported and capable of pressing the end surface of the wafer mounted on the mounting portion; and a shaft member fixed to the pressing portion and configured to be movable in the first direction, the shaft member comprising: It is rotatable in association with the rotation of the rotating unit, and the axis of rotation of the rotating unit and the axial center of the shaft member coincide.
본 발명의 일 양태의 산업용 로봇은, 상기 핸드와, 상기 핸드를 지지하는 암과, 상기 암을 지지하는 암 지지부를 구비하는 것이다. An industrial robot of one aspect of the present invention is provided with the hand, an arm supporting the hand, and an arm support unit supporting the arm.
본 발명에 따르면, 웨이퍼를 회전시킨 상태에서 반송 가능한 제조 비용이 낮은 산업용 로봇의 핸드와 이를 구비하는 산업용 로봇을 제공할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide a hand of an industrial robot having a low manufacturing cost that can be transported in a state in which a wafer is rotated, and an industrial robot having the same.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 제조 시스템의 개략 구성을 정면측으로부터 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시하는 제조 시스템의 개략 구성을 상측으로부터 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시하는 수평 다관절 로봇의 측면도이다.
도 4는 도 3에 도시하는 수평 다관절 로봇의, 암 지지부가 상승하고 있는 상태의 측면도이다.
도 5는 도 3에 도시하는 수평 다관절 로봇의 평면도이다.
도 6은 도 3에 도시하는 보유 지지부의 내부 구조를 설명하기 위한 개략도이다.
도 7은 도 3에 도시하는 보유 지지부의 내부 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8은 도 5에 도시하는 핸드의 지지부 근방의 확대도이다.
도 9는 도 8의 B-B선의 단면 화살표도이다.
도 10은 도 9의 C-C선의 단면 화살표도이다.
도 11은 도 5의 A 방향에서 본 핸드의 확대 측면도이다.
도 12는 도 9에 도시하는 핸드의 바람직한 구성예를 도시하는 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure for demonstrating schematic structure of the manufacturing system which concerns on embodiment of this invention from a front side.
It is a figure for demonstrating the schematic structure of the manufacturing system shown in FIG. 1 from upper side.
Fig. 3 is a side view of the horizontal articulated robot shown in Fig. 1;
Fig. 4 is a side view of the horizontal articulated robot shown in Fig. 3 in a state in which the arm support section is rising.
Fig. 5 is a plan view of the horizontal articulated robot shown in Fig. 3;
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the internal structure of the holding portion shown in FIG. 3 .
FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining the internal structure of the holding part shown in FIG. 3 .
Fig. 8 is an enlarged view of the vicinity of the support part of the hand shown in Fig. 5;
9 is a cross-sectional arrow view taken along line BB of FIG. 8 .
FIG. 10 is a cross-sectional arrow view taken along line CC of FIG. 9 .
11 is an enlarged side view of the hand viewed from the direction A of FIG. 5 .
Fig. 12 is a diagram showing a preferred configuration example of the hand shown in Fig. 9;
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태를 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described, referring drawings.
(제조 시스템의 전체 구성) (The overall configuration of the manufacturing system)
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 제조 시스템(1)의 개략 구성을 정면측으로부터 설명하기 위한 도면이다. 도 2는, 도 1에 도시하는 제조 시스템(1)의 개략 구성을 상측으로부터 설명하기 위한 도면이다. 1 : is a figure for demonstrating schematic structure of the
본 형태의 제조 시스템(1)은 반도체를 제조하기 위한 반도체 제조 시스템이다. 이 제조 시스템(1)은 반도체 웨이퍼(2)(이하, 「웨이퍼(2)」로 함)에 대하여 소정의 처리를 실행하는 복수의 처리 장치(3)를 갖는 처리부(4)를 구비하고 있다. 처리부(4)는 복수층으로 구성됨과 함께 복수층의 각 층마다 처리 장치(3)가 복수개 설치되어 있다. 또한, 제조 시스템(1)은 처리부(4)의 각 층마다 설치되어 처리 장치(3)에 대한 웨이퍼(2)의 반입 및 반출을 행하는 수평 다관절 로봇(5)(이하, 「로봇(5)」으로 함)을 구비하고 있다. 본 형태의 웨이퍼(2)는 로봇(5)에 의해 반송되는 반송 대상물이다. The
이하의 설명에서는, 상하 방향으로 직교하는 도 1 등의 X 방향을 「좌우 방향」으로 하고, 상하 방향 및 좌우 방향으로 직교하는 도 1 등의 Y 방향을 「전후 방향」으로 한다. 전후 방향은 제1 방향을 구성한다. 또한, 좌우 방향 중 X1 방향측을 「우」측으로 하고, 그 반대측인 X2 방향측을 「좌」측으로 하고, 전후 방향 중 Y1 방향측을 「전」측으로 하고, 그 반대측인 Y2 방향측을 「후」측으로 한다. In the following description, let the X direction of FIG. 1 etc. orthogonal to an up-down direction be "left-right direction", and let the Y direction of FIG. 1 etc. orthogonal to an up-down direction and left-right direction be "front-back direction". The front-back direction constitutes the first direction. In the left and right directions, the X1 direction side is the “right” side, the X2 direction side on the opposite side is the “left” side, the Y1 direction side among the front-back directions is the “front” side, and the opposite side, the Y2 direction side, is the “back side” ' to the side.
본 형태의 처리부(4)는 도 1에 도시한 바와 같이, 2층으로 구성되어 있다. 처리부(4)의 1층과 처리부(4)의 2층의 각각에는, 로봇(5)이 1대씩 설치되어 있다. 로봇(5)은 처리부(4)의 내부에 설치되어 있다. 또한, 처리부(4)의 1층과 2층의 각각에는, 예를 들어 6개의 처리 장치(3)가 설치되어 있다. 구체적으로는, 도 2에 도시한 바와 같이, 처리부(4)의 1층과 2층의 각각에는, 좌우 방향에서 인접 배치되는 3개의 처리 장치(3)가 전후 방향에 있어서 소정의 간격을 둔 상태에서 2군데에 설치되어 있다. 또한, 각 처리 장치(3)는 웨이퍼(2)가 적재되는 웨이퍼 적재부(6)를 구비하고 있다. As shown in FIG. 1, the
로봇(5)은 처리부(4)의 1층과 2층의 각각에 있어서, 전방측에 배치되는 3개의 처리 장치(3)와, 후방측에 배치되는 3개의 처리 장치(3) 사이에 설치되어 있다. 또한, 로봇(5)은 처리부(4)의 1층과 2층의 각각에 있어서, 좌우 방향에 있어서의 처리부(4)의 중심 위치에 설치되어 있다. 처리부(4)의 1층과 2층의 각각에는, 로봇(5)을 고정하기 위한 고정 프레임(7)이 마련되어 있고, 로봇(5)은 고정 프레임(7)에 고정되어 있다. The
제조 시스템(1)은 복수의 웨이퍼(2)가 수용되는 2개의 수용부(10, 11)를 갖는 승강 장치(12)를 구비하고 있다. 승강 장치(12)는 처리부(4)의 내부의 우단부측에 설치되어 있다. 또한, 승강 장치(12)는 전후 방향에 있어서, 로봇(5)과 대략 동일 위치에 배치되어 있다. 이 승강 장치(12)는 고정 프레임(7)에 고정되어 있다. 제조 시스템(1)은 상하 방향에서 보았을 때, 좌우 방향에 있어서 로봇(5)과의 사이에 승강 장치(12)를 사이에 두도록 배치되는 수평 다관절 로봇(13)(도 1 참조. 이하, 「로봇(13)」으로 함)을 구비하고 있다. 로봇(13)은 처리부(4)의 외부에 설치됨과 함께, 전후 방향에 있어서, 승강 장치(12)와 대략 동일 위치에 배치되어 있다. 또한, 도 2에서는, 로봇(13)의 도시를 생략하고 있다. The
(수평 다관절 로봇의 구성) (Composition of horizontal articulated robot)
도 3은, 도 1에 도시하는 로봇(5)의 측면도이다. 도 4는, 도 3에 도시하는 로봇(5)의, 암 지지부(17)가 상승하고 있는 상태의 측면도이다. 도 5는, 도 3에 도시하는 로봇(5)의 평면도이다. 도 6은, 도 3에 도시하는 보유 지지부(18)의 내부 구조를 설명하기 위한 개략도이다. 도 7은, 도 3에 도시하는 보유 지지부(18)의 내부 구조를 설명하기 위한 단면도이다. FIG. 3 is a side view of the
로봇(5)은 3링크 암형의 로봇이다. 이 로봇(5)은 웨이퍼(2)가 탑재되는 2개의 핸드(14, 15)와, 핸드(14, 15)가 선단측에 회동 가능하게 연결됨과 함께 수평 방향으로 동작하는 암(16)과, 암(16)의 기단측이 회동 가능하게 연결되는 암 지지부(17)와, 암 지지부(17)를 승강 가능하게 보유 지지하는 보유 지지부(18)를 구비하고 있다. 또한, 로봇(5)은 암(16)에 대하여 핸드(14, 15)를 회동시키는 핸드 구동 기구(19)와, 암(16)을 구동하는 암 구동 기구(20)를 구비하고 있다(도 3 참조). 또한, 로봇(5)은 보유 지지부(18)에 대하여 암 지지부(17)를 승강시키는 암 승강 기구(21)를 구비하고 있다(도 6, 도 7 참조). The
암(16)은 암 지지부(17)에 기단측이 회동 가능하게 연결되는 제1 암부(24)와, 제1 암부(24)의 선단측에 기단측이 회동 가능하게 연결되는 제2 암부(25)와, 제2 암부(25)의 선단측에 기단측이 회동 가능하게 연결되는 제3 암부(26)로 구성되어 있다. 즉, 암(16)은 서로 상대 회동 가능하게 연결되는 3개의 암부를 구비하고 있다. 제1 암부(24), 제2 암부(25) 및 제3 암부(26)는 중공 형상으로 형성되어 있다. 암 지지부(17)와 제1 암부(24)와 제2 암부(25)와 제3 암부(26)는, 상하 방향에 있어서, 하측으로부터 이 순서로 배치되어 있다. The
핸드(14, 15)는 상하 방향에서 보았을 때의 형상이 대략 Y 형상이 되도록 형성되어 있다. 핸드(14, 15)는 핸드(14)의 기단측 부분과 핸드(15)의 기단측 부분이 상하 방향으로 겹치도록 배치되어 있다. 또한, 핸드(14)가 상측에 배치되고, 핸드(15)가 하측에 배치되어 있다. 핸드(14, 15)의 기단측 부분은, 제3 암부(26)의 선단측에 회동 가능하게 연결되어 있다. 핸드(14, 15)의 선단측 부분의 상면은, 웨이퍼(2)가 탑재되는 탑재면이 되어 있고, 핸드(14, 15)의 선단측 부분의 상면에는, 1매의 웨이퍼(2)가 탑재된다. 핸드(14, 15)는 제3 암부(26)보다도 상측에 배치되어 있다. The
또한, 도 2에서는, 핸드(15)의 도시를 생략하고 있다. 또한, 본 형태의 로봇(5)의 동작 시에는, 핸드(14)와 핸드(15)가 상하 방향으로 겹치는 경우도 있지만, 대부분의 경우, 핸드(14)와 핸드(15)는 상하 방향으로 겹쳐 있지 않다. 예를 들어, 도 2의 이점 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 핸드(14)가 처리 장치(3) 중으로 들어가고 있을 때에는, 핸드(15)는 암 지지부(17)측으로 회전하고 있고, 처리 장치(3) 중에 들어 있지 않다. 이때 핸드(14)에 대한 핸드(15)의 회전 각도는, 예를 들어 120°내지 150°이다. In addition, in FIG. 2, illustration of the
보유 지지부(18)는, 대략 직육면체의 상자 형상으로 형성되어 있다. 보유 지지부(18)의 상단부면 및 하단부면은, 상하 방향으로 직교하는 평면으로 되어 있다. 또한, 보유 지지부(18)의 전후의 양측면은, 전후 방향으로 직교하는 평면으로 되어 있고, 보유 지지부(18)의 좌우 양측면은, 좌우 방향으로 직교하는 평면으로 되어 있다. 상술한 바와 같이, 로봇(5)은 처리부(4)의 고정 프레임(7)에 고정되어 있다. 본 형태에서는, 보유 지지부(18)의 전방측면이 고정 프레임(7)에 고정되어 있다. 즉, 보유 지지부(18)의 전방측면이 처리부(4)에 고정되어 있다. The holding
암 지지부(17)는, 대략 직육면체의 상자 형상으로 형성되어 있다. 암 지지부(17)의 상단부면 및 하단부면은, 상하 방향으로 직교하는 평면으로 되어 있다. 또한, 암 지지부(17)의 전후의 양측면은, 전후 방향으로 직교하는 평면으로 되어 있고, 암 지지부(17)의 좌우 양측면은, 좌우 방향으로 직교하는 평면으로 되어 있다. 제1 암부(24)의 기단측은, 암 지지부(17)의 상단부면에 회동 가능하게 연결되어 있다. 암 지지부(17)는 보유 지지부(18)의 후방측에 배치되어 있고, 암 지지부(17)와 보유 지지부(18)는 전후 방향에 있어서 어긋나 있다. 또한, 암 지지부(17)는 보유 지지부(18)의 후방측면을 따라서 승강 가능하게 되어 있다. 암 지지부(17)의 높이(상하 방향의 길이)는 보유 지지부(18)의 높이(상하 방향의 길이)보다도 낮게 되어 있다. The
암 구동 기구(20)는 도 3에 도시한 바와 같이, 암(16)이 신축하도록 제1 암부(24) 및 제2 암부(25)를 함께 회동시키는 제1 구동 기구(27)와, 제2 암부(25)에 대하여 제3 암부(26)를 회동시키는 제2 구동 기구(28)를 구비하고 있다. 제1 구동 기구(27)는 모터(30)와, 모터(30)의 동력을 감속하여 제1 암부(24)에 전달하기 위한 감속기(31)와, 모터(30)의 동력을 감속하여 제2 암부(25)에 전달하기 위한 감속기(32)를 구비하고 있다. 제2 구동 기구(28)는 모터(33)와, 모터(33)의 동력을 감속하여 제3 암부(26)에 전달하기 위한 감속기(34)를 구비하고 있다. 또한, 제1 구동 기구(27)는 좌우 방향으로 평행한 가상선 상을 제2 암부(25)와 제3 암부(26)의 연결부가 직선적으로 이동하도록, 제1 암부(24) 및 제2 암부(25)를 회동시킨다. As shown in FIG. 3, the
모터(30)는 암 지지부(17)의 내부에 배치되어 있다. 감속기(31)는 암 지지부(17)와 제1 암부(24)를 연결하는 관절부를 구성하고 있다. 감속기(32)는 제1 암부(24)와 제2 암부(25)를 연결하는 관절부를 구성하고 있다. 모터(30)와 감속기(31)는, 도시를 생략하는 풀리 및 벨트를 통해 연결되고, 모터(30)와 감속기(32)는, 도시를 생략하는 풀리 및 벨트 등을 통해 연결되어 있다. 모터(33)는 제2 암부(25)의 내부에 배치되어 있다. 감속기(34)는 제2 암부(25)와 제3 암부(26)를 연결하는 관절부를 구성하고 있다. 모터(33)와 감속기(34)는, 도시를 생략하는 기어열을 통해 연결되어 있다. The
핸드 구동 기구(19)는 모터(35)와, 모터(35)의 동력을 감속하여 핸드(14)에 전달하기 위한 감속기(36)와, 모터(37)와, 모터(37)의 동력을 감속하여 핸드(15)에 전달하기 위한 감속기(38)를 구비하고 있다. 모터(35, 37) 및 감속기(36, 38)는 제3 암부(26)의 내부에 배치되어 있다. 핸드(14)의 기단측과 감속기(36)는, 도시를 생략하는 풀리 및 벨트를 통해 연결되고, 핸드(15)의 기단측과 감속기(38)는, 도시를 생략하는 풀리 및 벨트를 통해 연결되어 있다. The
암 승강 기구(21)는 도 6, 도 7에 도시한 바와 같이, 상하 방향을 축방향으로서 배치되는 볼 나사(39)와, 볼 나사(39)를 회전시키는 모터(40)와, 볼 나사(39)에 걸림 결합하는 너트 부재(41)와, 암 지지부(17)를 상하 방향으로 안내하는 가이드 레일(42) 및 가이드 블록(43)을 구비하고 있다. 이 암 승강 기구(21)는 보유 지지부(18)의 내부에 배치되어 있다. As shown in Figs. 6 and 7, the
볼 나사(39)는 보유 지지부(18)의 일부를 구성하는 프레임(44)에 회전 가능하게 보유 지지되어 있다. 볼 나사(39)의 하단측에는, 풀리(45)가 고정되어 있다. 모터(40)는 프레임(44)에 고정되어 있다. 모터(40)의 출력축에는, 풀리(46)가 고정되어 있다. 풀리(45)와 풀리(46)에는, 벨트(47)가 걸쳐져 있다. 가이드 레일(42)은 프레임(44)에 고정되어 있다. 가이드 레일(42)은 가이드 레일(42)의 길이 방향과 상하 방향이 일치하도록 배치되어 있다. 또한, 본 형태에서는, 프레임(44)의 좌우 양단측의 2군데에 가이드 레일(42)이 고정되어 있다. The ball screw 39 is rotatably held by a
너트 부재(41)는 암 지지부(17)의 전방측면에 고정되는 고정 부재(48)(도 7 참조)에 고정되어 있다. 가이드 블록(43)도 고정 부재(48)에 고정되어 있다. 고정 부재(48)에는, 후방측으로 돌출되는 돌출부(48a)가 형성되어 있고, 돌출부(48a)의 후단부면이 암 지지부(17)의 전방측면에 고정되어 있다. 고정 부재(48)는 보유 지지부(18)의 일부를 구성하는 커버(49)로 덮여져 있다. 커버(49)에는, 돌출부(48a)가 배치되는 슬릿 형상의 배치 구멍(49a)이 형성되어 있다. The
암 승강 기구(21)는 도 3에 도시하는 암 지지부(17)의 하한 위치와 도 4에 도시하는 암 지지부(17)의 상한 위치 사이에서 암 지지부(17)를 승강시킨다. 암 지지부(17)가 하한 위치까지 하강하고 있을 때에는, 도 3에 도시한 바와 같이, 보유 지지부(18)의 상단부면은, 제1 암부(24)의 하면보다도 상측에 있다. 구체적으로는, 보유 지지부(18)의 상단부면은, 암 지지부(17)의 상단부면에 회동 가능하게 연결되는 제1 암부(24)의 기단측 부분의 하면보다도 상측에 있다. The arm raising/lowering
또한, 암 지지부(17)가 하한 위치까지 하강하고 있을 때에는, 보유 지지부(18)의 상단부면은, 제3 암부(26)의 하면보다도 하측에 있다. 본 형태에서는, 암 지지부(17)가 하한 위치까지 하강하고 있을 때, 보유 지지부(18)의 상단부면은, 제2 암부(25)의 상면보다도 약간 하측에 있다. 즉, 암 지지부(17)가 하한 위치까지 하강하고 있을 때, 보유 지지부(18)의 상단부면은, 상하 방향에 있어서, 제2 암부(25)의 상면과 제2 암부(25)의 하면 사이에 있다. In addition, when the
로봇(13)은 도 1에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(2)가 탑재되는 2개의 핸드(52, 53)와, 핸드(52)가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 암(54)과, 핸드(53)가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 암(55)과, 암(54, 55)의 기단측이 회동 가능하게 연결되는 암 지지부(56)와, 암 지지부(56)를 승강 가능하게 보유 지지하는 본체부(57)를 구비하고 있다. 핸드(52, 53)에는, 복수매의 웨이퍼(2)가 탑재 가능하게 되어 있다. As shown in FIG. 1, the
또한, 로봇(13)은 암(54)에 대하여 핸드(52)를 회동시키는 핸드 구동 기구(도시 생략)와, 암(55)에 대하여 핸드(53)를 회동시키는 핸드 구동 기구(도시 생략)와, 암(54)을 구동하는 암 구동 기구(도시 생략)와, 암(55)을 구동하는 암 구동 기구(도시 생략)와, 본체부(57)에 대하여 암 지지부(56)를 회동시키는 암 지지부 구동 기구(도시 생략)와, 본체부(57)에 대하여 암 지지부(56)를 승강시키는 암 승강 기구(도시 생략)를 구비하고 있다. In addition, the
상술한 바와 같이, 로봇(13)은 상하 방향에서 보았을 때, 좌우 방향에 있어서 로봇(5)과의 사이에 승강 장치(12)를 사이에 두도록 배치되어 있다. 구체적으로는, 로봇(13)은 도 1에 도시한 바와 같이, 좌우 방향에 있어서, 처리부(4)의 1층에 설치되는 로봇(5)과의 사이에 승강 장치(12)를 사이에 두도록 배치되어 있다. 이 로봇(13)은 수용부(10, 11)에 대한 웨이퍼(2)의 반입 및 반출을 행한다. As mentioned above, the
(핸드의 상세 구성) (Detailed configuration of the hand)
로봇(5), 로봇(13)에 탑재되는 핸드의 상세 구성에 대해서 설명한다. 로봇(5), 로봇(13)에 탑재되는 각 핸드는, 모두 동일한 구성이어도 된다. 이하에서는, 로봇(5)의 핸드(14)를 예시하여, 핸드의 상세 구성에 대해서 설명한다. 도 8은, 도 5에 도시하는 핸드(14)의 지지부(14b) 근방의 확대도이며, 지지부(14b)의 일부 단면을 도시한 도면이다. 도 9는, 도 8의 B-B선의 단면 화살표도이다. 도 10은, 도 9의 C-C선의 단면 화살표도이다. 도 11은, 도 5의 A 방향에서 본 핸드의 확대 측면도이다. 본 명세서에 있어서의 “고착”이란, 고착 대상이 되는 2개의 부재가, 접착, 압입 끼워 맞춤, 볼트 체결 등에 의해 강고하게 일체화되어 있는 상태를 말한다 The detailed structure of the hand mounted on the
도 5에 도시한 바와 같이, 핸드(14)는 상하 방향에서 보았을 때에 소정의 축선을 대칭축으로 하는 대략 선 대칭으로 형성되어 있다. 핸드(14)는 웨이퍼(2)가 탑재되는 웨이퍼 탑재부(14a)와, 웨이퍼 탑재부(14a)를 그 기단측에서 지지하는 지지부(14b)를 구비하고 있다. 웨이퍼 탑재부(14a)의 선단측은, 두갈래 형상에 형성되어 있고, 상하 방향에서 보았을 때의 웨이퍼 탑재부(14a)의 형상은, 대략 Y 형상으로 되어 있다. 웨이퍼 탑재부(14a)는 평판 형상으로 형성되어 있다. As shown in Fig. 5, the
이하에서 기재하는 “직경 방향”이란, 웨이퍼(2)의 표면(표면과 이면)이 웨이퍼 탑재부(14a)의 상면과 평행해지도록 웨이퍼 탑재부(14a)에 웨이퍼(2)가 탑재된 상태에 있어서의 웨이퍼(2)의 직경 방향(웨이퍼(2)의 외주연 상의 각 점으로부터 중심을 향하는 방향)의 것을 의미한다. “직경 방향 내측”이란, 웨이퍼(2)의 중심측의 것을 의미한다. “직경 방향 외측”이란, 웨이퍼(2)의 외주연측의 것을 의미한다. 도 5에 도시한 A 방향은, 직경 방향 및 상하 방향으로 직교하는 방향이다. The "radial direction" described below refers to a state in which the
두갈래 형상으로 형성되는 웨이퍼 탑재부(14a)의 선단측의 상면에는, 웨이퍼(2)의 단부면(외주면)이 맞닿는 제1 맞닿음면(141b1)과, 웨이퍼(2)의 이면이 맞닿는 제2 맞닿음면(141a1)을 갖는 단부면 맞닿음 부재(141)가 고정되어 있다. 즉, 웨이퍼 탑재부(14a)에는, 2개의 단부면 맞닿음 부재(141)가 고정되어 있다. 웨이퍼 탑재부(14a)의 기단측 상면의 2군데에는, 웨이퍼(2)가 적재되는 웨이퍼 적재 부재(142)가 고정되어 있다. 웨이퍼(2)는 단부면 맞닿음 부재(141)와 웨이퍼 적재 부재(142)에 탑재된다. 웨이퍼 탑재부(14a)의 기단측에는, 좌우 방향으로 나열되는 2개의 웨이퍼 적재 부재(142)의 사이에 개구(143)가 마련되어 있다. On the upper surface of the tip side of the
도 11에 도시한 바와 같이, 단부면 맞닿음 부재(141)는 상하 방향으로 보았을 때의 형상이 대략 삼각 형상의 기부(141a)와, 기부(141a)의 직경 방향 외측의 단부로부터 상방향으로 돌출되는 돌출부(141b)에 의해 구성되어 있다. 기부(141a)는, 대략 삼각 형상의 1개의 정상부가 웨이퍼(2)의 중심을 향하도록 배치되어 있다. 기부(141a)의 상면은, 웨이퍼(2)의 이면이 맞닿는 제2 맞닿음면(141a1)으로 되어 있다. 제2 맞닿음면(141a1)은, 직경 방향 외측으로부터 직경 방향 내측을 향하여 하향으로 경사지는 경사면으로 되어 있다. 돌출부(141b)의 직경 방향 내측의 측면은, 웨이퍼(2)의 단부면이 맞닿는 제1 맞닿음면(141b1)으로 되어 있다. 제1 맞닿음면(141b1)은, 제2 맞닿음면(141a1)의 직경 방향 외측의 단부 에지로부터 비스듬하게 상측 방향으로 연장되는 면이다. 제1 맞닿음면(141b1)은, 직경 방향 외측으로부터 직경 방향 내측을 향하여 경사 각도 θ2로 경사지는 경사면으로 되어 있다. 11 , the end
도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 지지부(14b)는 하우징(14K)과, 일부가 하우징(14K) 내에 수용된 회동부(144)와, 회동부(144)에 의해 전후 방향으로 이동 가능하게 지지된 압박부(145)와, 일부가 하우징(14K)에 수용된 전후 방향으로 연장되는 주상의 축 부재(146)를 구비한다. 도 9에 도시한 바와 같이, 하우징(14K)에는, 제1 구동부를 구성하는 에어 실린더(149)와, 에어 실린더(149)의 가동 부분(피스톤 로드)과 고착된 가동 부재(148)와, 축 부재(146)가 내부 삽입된 베어링(147)과, 위치 검출 기구(153)와, 제2 구동부를 구성하는 모터(150)와, 모터(150)의 회전축(150a)에 연결된 풀리(151)와, 풀리(151)와 회동부(144)의 풀리(144c)에 걸쳐진 벨트(152)가 수용되어 있다. 8 and 9, the
회동부(144)는 고착 부재(144a)와, 제1 통 형상 부재를 구성하는 대략 원통 형상의 회전 부재(144b)와, 대략 원통 형상의 풀리(144c)와, 대략 원통 형상의 스플라인 너트(144d)를 구비한다. 도 9에 도시한 바와 같이, 고착 부재(144a)는 전후 방향 및 좌우 방향으로 평행한 평판 형상의 상면부(144u)와, 상면부(144u)의 후단부로부터 하측 방향으로 연장되는 측면부(144s)를 구비한다. 측면부(144s)에는, 전후 방향에 관통하는 관통 구멍(144s1)이 형성되어 있다. 관통 구멍(144s1)에는, 회전 부재(144b) 전측단부가 끼워 맞춰져 있다. 도 8에 도시한 바와 같이, 고착 부재(144a)는 웨이퍼 탑재부(14a)의 기단과 고착되어 있고, 웨이퍼 탑재부(14a)를 지지하고 있다. The
회전 부재(144b)는 하우징(14K)의 전단부에 형성된 개구부(14Ka)에, 베어링(14A)을 통해 회전 가능하게 끼워 맞춰져 있다. 회전 부재(144b)의 내주부에는, 축 부재(146)가 내부 삽입된 스플라인 너트(144d)의 일부가 끼워 맞춰져 있다. 이 끼워 맞춤에 의해, 회전 부재(144b)의 내주면과 스플라인 너트(144d)의 외주면은 고착되어 있다. 풀리(144c)의 내주부에는, 스플라인 너트(144d) 중 회전 부재(144b)의 외부에 있는 부분이 끼워 맞춰져 있다. The rotating
도 10에 도시한 바와 같이, 스플라인 너트(144d)의 내주부에는 축 부재(146)가 전후 방향으로 이동 가능하게 삽입 관통되어 있다. 스플라인 너트(144d)의 내주면(144d1)에는, 둘레 방향으로 등간격으로 나열되는 3개의 오목부(144d2)(피결합부)가 형성되어 있다. 축 부재(146)는 소위 스플라인축이며, 그 외주면(146a)에는, 스플라인 너트(144d)의 각 오목부(144d2)와 걸림 결합하는 볼록부(146b)(걸림 결합부)가 형성되어 있다. 축 부재(146)는 축 중심(CP1)을 중심으로 하여 회전 가능하게 구성되어 있다. As shown in Fig. 10, a
도 9에 도시한 모터(150)가 작동하면, 그 동력이 풀리(144c)에 전달되어, 풀리(144c), 회전 부재(144b), 스플라인 너트(144d) 및 고착 부재(144a)로 이루어지는 회동부(144)가 일체적으로 회전한다. 오목부(144d2)와 볼록부(146b)가 걸림 결합하고 있음으로써, 이 회전 동작에 의해, 축 부재(146)가 연동되어 회전한다. 즉, 회동부(144)의 회전축(도 5에 도시하는 회전축(AL))과, 축 부재(146)의 회전축인 축 중심(CP1)과는 일치하고 있다. When the
또한, 스플라인 너트(144d)의 내주면(144d1)에 볼록부(피결합부)를 마련하고, 축 부재(146)의 외주면(146a)에 이 볼록부와 걸림 결합하는 오목부(걸림 결합부)를 마련함으로써도, 마찬가지의 동작을 실현할 수 있다. Further, a convex portion (engaged portion) is provided on the inner circumferential surface 144d1 of the
도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 압박부(145)는 압박 부재를 구성하는 외경이 축방향으로 변화하는 원통 형상의 롤러(145a)와, 롤러(145a)의 회전축(145c)을 축 지지하는 롤러 지지 부재(145b)를 구비하고 있다. 롤러(145a)의 회전축(145c)은 상하 방향으로 연장되어 있다. 롤러 지지 부재(145b)는 전단부에 있어서 롤러(145a)를 회전 가능하게 지지하고 있다. 롤러 지지 부재(145b)의 후단부는, 회동부(144)를 구성하고 있는 고착 부재(144a)에 의해, 전후 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 롤러 지지 부재(145b)의 후단부면에는 오목부(145b1)가 형성되어 있다. 오목부(145b1)의 저면에는, 축 부재(146)의 전단부가 고착되어 있다. 고착 부재(144a)는 오목부(145b1) 내에 배치되어 있다. 8 and 9, the
모터(150)가 작동하고, 회동부(144)와 축 부재(146)가 동일한 회전축을 중심으로 일체적으로 회전하면, 회동부(144)에 지지된 웨이퍼 탑재부(14a)와, 축 부재(146)와 고착된 압박부(145)도, 이에 연동하여 회전하게 된다. 이에 의해, 웨이퍼 탑재부(14a)에 탑재한 웨이퍼(2)를 180도 회전시키거나, 90도 회전시키거나 할 수 있다. When the
도 9에 도시한 바와 같이, 롤러(145a)의 외주면(145a1)은, 웨이퍼 탑재부(14a)에 탑재된 웨이퍼(2)의 이면측으로부터 표면측을 향하여(하측 방향으로부터 상측 방향을 향하여) 직경이 커지는 테이퍼면으로 되어 있다. 환언하면, 롤러(145a)의 외주면(145a1)은, 회전축(145c)의 선단측으로부터 기단측을 향하여 직경이 커지는 테이퍼면으로 되어 있다. 이와 같이, 외주면(145a1)은, 웨이퍼 탑재부(14a)에 탑재되는 웨이퍼(2)의 단부면에 대하여 경사 각도 θ1로 경사지는 경사면으로 되어 있다. As shown in FIG. 9 , the outer peripheral surface 145a1 of the
도 9에 도시한 바와 같이, 축 부재(146)의 후단부에는 베어링(147)이 고착되어 있다. 베어링(147)은 축 부재(146)의 후단부면과 고착되어 있다. 즉, 베어링(147)은 축 부재(146)에 대한 전후 방향의 위치가 고정이 되어 있고, 축 부재(146)와 일체로 되어 움직인다. 가동 부재(148)는 베어링(147)과 고착되어 있다. 가동 부재(148)에는 위치 검출 기구(153)의 검지판(153a)과, 에어 실린더(149)의 피스톤 로드가 고착되어 있다. As shown in FIG. 9 , a
에어 실린더(149)가 작동하면, 그 동력이 가동 부재(148)를 통해 베어링(147)에 전달되고, 축 부재(146)가 베어링(147)과 일체로 되어 움직인다. 이에 의해, 축 부재(146)에 고착된 압박부(145)를 전후 방향으로 이동시켜서, 롤러(145a)에 의한 웨이퍼(2)의 단부면의 압박이 가능해진다. 에어 실린더(149)의 작동에 의해, 압박부(145)는 도 5의 파선으로 나타낸 바와 같이, 롤러(145a)가 웨이퍼(2)의 단부면에 접촉하여 제1 맞닿음면(141b1)을 향하여 웨이퍼(2)를 압박하는 압박 위치와, 도 5의 실선으로 나타낸 바와 같이 롤러(145a)가 웨이퍼(2)의 단부면으로부터 이격되도록 퇴피하는 퇴피 위치와의 사이에서 직선적으로 이동한다. 도 8, 9에 도시한 위치 P1은, 압박부(145)가 압박 위치에 있을 때의 가동 부재(148)의 위치를 도시하고 있다. When the
위치 검출 기구(153)는 검지판(153a)과, 전후에 나열되는 2개의 센서(153b)를 구비하고 있다. 센서(153b)는 서로 대향하도록 배치되는 발광 소자와 수광 소자를 갖는 투과형의 광학식 센서이다. 검지판(153a)에는, 센서(153b)의 발광 소자와 수광 소자 사이를 가로막기 위한 차광부가 형성되어 있다. 압박부(145)가 압박 위치에 있을 때에는, 2개의 센서(153b) 중 전방측의 센서(153b)의 발광 소자와 수광 소자 사이가 차광부에 의해 차단되고, 압박부(145)가 퇴피 위치에 있을 때에는, 2개의 센서(153b)의 각각의 발광 소자와 수광 소자 사이가 차광부에 의해 차단되지 않는다. 또한, 웨이퍼(2)가 웨이퍼 탑재부(14a)에 탑재되어 있지 않은 상태에서, 압박부(145)가 압박 위치보다도 전방측으로 이동한 경우에는, 2개의 센서(153b)의 각각의 발광 소자와 수광 소자 사이가 차광부에 의해 차단된다. 이에 의해, 웨이퍼 탑재부(14a)에 웨이퍼(2)가 탑재되어 있는지 여부, 압박부(145)가 압박 위치와 퇴피 위치의 어느 쪽에 있는 것인지를, 2개의 센서(153b)의 출력에 기초하여 검출할 수 있다. The
(제조 시스템의 개략 동작) (Schematic operation of the manufacturing system)
제조 시스템(1)에서는, 로봇(13)의 우측에 복수매의 웨이퍼(2)가 수용되는 카세트(도시 생략)가 배치되어 있고, 로봇(13)은 이 카세트와 수용부(10, 11)와의 사이에서 웨이퍼(2)를 반송한다. 로봇(13)이 수용부(10)에 대한 웨이퍼(2)의 반입이나 반출을 행할 때에는, 수용부(10)가 하한 위치까지 하강하고 있다. 처리부(4)의 2층에 설치되는 로봇(5)은 처리부(4)의 2층에 설치되는 처리 장치(3)와 수용부(10) 사이에서 웨이퍼(2)를 반송한다. 이때에는, 수용부(10)는 상한 위치까지 상승하고 있다. 처리부(4)의 1층에 설치되는 로봇(5)은 처리부(4)의 1층에 설치되는 처리 장치(3)와 수용부(11) 사이에서 웨이퍼(2)를 반송한다. In the
(본 형태의 주된 효과) (Main effect of this form)
이상의 핸드(14)에 의하면, 웨이퍼(2)의 파지 동작을 행하기 위해 전후 방향으로 이동 가능한 축 부재(146)의 축 중심(CP1)의 주위에, 웨이퍼 탑재부(14a)를 지지하고 있는 회동부(144)가 회전함으로써, 웨이퍼(2)의 회전 동작이 행해진다. 이 때문에, 핸드(14)의 구조를 간소화할 수 있어, 핸드(14)의 소형 경량화, 핸드(14)의 제조 비용의 저감이 가능해진다. According to the
예를 들어, 도 9에 있어서, 핸드(14)의 전체를 전후 방향으로 연장되는 축 주위로 회전시키는 구성을 상정한다. 이 구성에서는, 하우징(14K)도 회전시킬 필요가 있고, 하우징(14K)의 내부 배관이나 배선의 배치가 용이하지 않다. 이에 반해, 핸드(14)에 의하면, 하우징(14K)은 회전시키지 않고, 회동부(144), 축 부재(146), 압박부(145) 및 웨이퍼 탑재부(14a)만을 회전시킬 수 있다. 이 때문에, 하우징(14K)의 내부 구조를 간소화할 수 있다. For example, in FIG. 9, the structure which rotates the
또한, 모터(150)가 작동하여, 회동부(144), 축 부재(146), 압박부(145) 및 웨이퍼 탑재부(14a)가 회전한 경우라도, 베어링(147)이 축 부재(146)의 회전을 허용한다. 이 때문에, 하우징(14K) 내에 있어서의 베어링(147)의 전후 방향 이외로의 이동은 발생하지 않는다. 즉, 이 베어링(147)을 이용하여 축 부재(146)를 구동하고 있는 모터(150) 및 가동 부재(148)와, 이 가동 부재(148)의 위치를 검출하는 위치 검출 기구(153)를 움직이게 하는 일 없이, 웨이퍼(2)의 회전이 가능해진다. 이 때문에, 핸드(14)의 저비용화와 장수명화가 가능해진다. In addition, even when the
또한, 핸드(14)에서는, 롤러(145a)의 외주면(145a1)이 테이퍼면으로 되어 있다. 이에 의해, 웨이퍼 탑재부(14a)에 탑재된 웨이퍼(2)를 롤러(145a)에 의해 압박할 때, 웨이퍼(2)의 단부면이 롤러(145a)의 외주면(145a1)을 따라서 부상하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 핸드(14)에서는 단부면 맞닿음 부재(141)의 제1 맞닿음면(141b1)이, 웨이퍼 탑재부(14a)에 탑재되는 웨이퍼(2)의 직경 방향 내측을 향하여 경사지는 경사면으로 되어 있다. 이에 의해, 웨이퍼 탑재부(14a)에 탑재된 웨이퍼(2)를 롤러(145a)에 의해 압박할 때, 웨이퍼(2)의 단부면이 단부면 맞닿음 부재(141)의 제1 맞닿음면(141b1)을 따라서 부상하는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 웨이퍼(2)를 확실하게 보유 지지하여 웨이퍼의 낙하를 방지할 수 있다. Moreover, in the
특히, 웨이퍼 탑재부(14a)의 회전에 의해 웨이퍼(2)의 표면이 연직 방향을 향한 상태로 된 경우라도, 롤러(145a)의 외주면(145a1)의 테이퍼 형상과, 단부면 맞닿음 부재(141)의 제1 맞닿음면(141b1)의 경사 형상이, 웨이퍼(2)의 낙하 방향으로의 이동을 억제할 수 있다. 이 때문에, 웨이퍼(2)의 낙하를 강고하게 방지할 수 있다. In particular, the tapered shape of the outer peripheral surface 145a1 of the
(다른 실시 형태) (Other embodiment)
상술한 형태는, 본 발명의 바람직한 형태의 일례이기는 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에 있어서 여러가지 변형 실시가 가능하다. Although the above-mentioned aspect is an example of a preferable aspect of this invention, it is not limited to this, In the range which does not change the summary of this invention, various deformation|transformation implementation is possible.
상술한 형태에서는, 회동부(144)의 회전축(AL)(도 5 참조)과 웨이퍼 탑재부(14a)에 탑재되는 웨이퍼(2)의 두께와의 관계에 대해서 설명하지 않았다. 그러나, 도 12에 도시한 바와 같이, 회동부(144)의 회전축(AL)(이것은 축 부재(146)의 축 중심(CP1)과 일치)의 상하 방향의 위치를, 웨이퍼 탑재부(14a)에 탑재되는 웨이퍼(2)의 두께 방향(상하 방향)의 중심 위치(CP2)와 일치시키는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 웨이퍼(2)의 회전 동작을 안정적으로 행할 수 있다. In the above-described form, the relationship between the rotation shaft AL (refer to FIG. 5 ) of the
상술한 형태에서는, 수용부(11)는 주상 부재(60)에 고정되고, 수용부(11)의 상측에 배치되는 수용부(10)는 처리부(4)의 1층과 2층 사이에서 승강 가능하게 되어 있다. 이 밖에도 예를 들어, 수용부(11)의 상측에 배치되는 수용부(10)가 주상 부재(60)에 고정되고, 수용부(11)가 처리부(4)의 1층과 2층 사이에서 승강 가능하게 되어 있어도 된다. 이 경우에는, 수용부(10)은 처리부(4)에 2층에 설치되는 로봇(5)이 수용부(10)에 대하여 웨이퍼(2)의 반입 및 반출을 행하는 것이 가능한 위치에서 고정되어 있다. 또한, 이 경우에는, 로봇(13)은 좌우 방향에 있어서, 처리부(4)의 2층에 설치되는 로봇(5)과의 사이에 승강 장치(12)를 사이에 두도록 배치되어 있다. 즉, 이 경우에는, 로봇(13)은 처리부(4)의 2층과 동일한 높이로 배치되어 있다. 또한, 이 경우의 수용부(10)는 제2 수용부이다. In the form described above, the
상술한 형태에서는, 승강 장치(12)는 수용부(11)를 구비하고 있지만, 승강 장치(12)는 수용부(11)를 구비하고 있지 않어도 된다. 이 경우에는, 승강 기구(61)는 처리부(4)의 2층에 설치되는 로봇(5)이 수용부(10)에 대하여 웨이퍼(2)의 반입 및 반출을 행하는 것이 가능한 위치와, 처리부(4)의 1층에 설치되는 로봇(5)이 수용부(10)에 대하여 웨이퍼(2)의 반입 및 반출을 행하는 것이 가능한 위치 사이에서 수용부(10)를 승강시킨다. 이 경우에는, 예를 들어 처리부(4)의 1층에 설치되는 처리 장치(3)에서 처리된 후의 웨이퍼(2)를 수용부(10)에 수용하여, 처리부(4)의 2층에 직접, 반송하는 것이 가능해진다. In the form mentioned above, although the raising/lowering
상술한 형태에서는, 처리부(4)는 2층으로 구성되어 있지만, 처리부(4)는 1층으로 구성되어도 된다. 이 경우에는, 승강 장치(12)가 불필요해진다. 또한, 처리부(4)는 3층 이상으로 구성되어도 된다. 예를 들어, 처리부(4)는 3층으로 구성되어도 된다. 이 경우에는, 예를 들어 승강 장치(12)는 수용부(10, 11)에 추가하여, 처리부(4)의 1층과 3층 사이에서 승강 가능한 수용부를 구비함과 함께, 승강 기구(61)에 추가하여, 이 수용부를 처리부(4)의 1층과 3층 사이에서 승강시키는 승강 기구를 구비하고 있다. In the above-mentioned form, although the
또한, 처리부(4)가 3층으로 구성되는 경우에는, 승강 기구(61)에 의해, 처리부(4)의 1층과 3층 사이에서 수용부(10)를 승강시켜도 된다. 즉, 처리부(4)의 2층에 설치되는 로봇(5)이 수용부(10)에 대하여 웨이퍼(2)의 반입 및 반출을 행하는 것이 가능한 위치와, 처리부(4)의 3층에 설치되는 로봇(5)이 수용부(10)에 대하여 웨이퍼(2)의 반입 및 반출을 행하는 것이 가능한 위치에 수용부(10)를 승강시켜도 된다. 또한, 처리부(4)가 3층으로 구성되는 경우에는, 수용부(10)가 고정되고, 처리부(4)의 1층과 2층 사이에서 수용부(11)가 승강함과 함께, 승강 장치(12)는 처리부(4)의 2층과 3층 사이에서 승강하는 수용부를 구비하고 있어도 된다. In addition, when the
상술한 형태에서는, 암 지지부(17)가 하한 위치까지 하강하고 있을 때, 보유 지지부(18)의 상단부면은, 상하 방향에 있어서, 제2 암부(25)의 상면과 제2 암부(25)의 하면 사이에 있다. 이 밖에도 예를 들어, 암 지지부(17)가 하한 위치까지 하강하고 있을 때, 보유 지지부(18)의 상단부면은, 상하 방향에 있어서, 제1 암부(24)의 상면과 제1 암부(24)의 기단측 부분의 하면 사이에 있어도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 보유 지지부(18)의 전방측면이 처리부(4)의 고정 프레임(7)에 고정되어 있지만, 보유 지지부(18)의 저면이 처리부(4)의 각 층의 바닥면에 고정되어도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 제3 암부(26)의 선단측에 2개의 핸드(14, 15)가 설치되어 있지만, 제3 암부(26)의 선단측에 설치되는 핸드는 1개이어도 된다. In the above-described form, when the
상술한 형태에서는, 처리부(4)의 1층과 2층의 각각에 6개의 처리 장치(3)가 설치되어 있지만, 처리부(4)의 1층과 2층의 각각에 5개 이하 또는 7개 이상의 처리 장치(3)가 설치되어도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 로봇(5)의 전후의 양측에 처리 장치(3)가 배치되어 있지만, 로봇(5)의 전후의 일방측에만 처리 장치(3)가 배치되어도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 제조 시스템(1)은 반도체를 제조하기 위한 반도체 제조 시스템이지만, 제조 시스템(1)은 반도체 이외의 물을 제조하는 시스템이어도 된다. 즉, 로봇(5)은, 예를 들어 유리 기판 등의 웨이퍼(2) 이외의 반송 대상물을 반송해도 된다. In the form mentioned above, although six
본 명세서에는 적어도 이하의 사항이 기재되어 있다. 또한, 괄호 내에는, 상기한 실시 형태에 있어서 대응하는 구성 요소 등을 나타내고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. At least the following are described in this specification. In addition, although the corresponding component etc. are shown in the above-mentioned embodiment in parentheses, it is not limited to this.
(1) (One)
산업용 로봇(로봇(5))의 핸드(핸드(14))이며, The hand (hand 14) of the industrial robot (robot 5),
웨이퍼(웨이퍼(2))가 탑재되는 탑재부(웨이퍼 탑재부(14a))와, a mounting portion (
상기 탑재부를 지지하고 또한 제1 방향(전후 방향)으로 연장되는 축 주위로 회전 가능하게 구성된 회동부(회동부(144))와, a rotating part (rotating part 144) configured to support the mounting part and to be rotatable about an axis extending in a first direction (front-back direction);
상기 회동부에 의해 상기 제1 방향으로 이동 가능하게 지지되고, 상기 탑재부에 탑재된 웨이퍼의 단부면을 압박 가능한 압박부(압박부(145))와, a pressing portion (pressing portion 145) supported movably in the first direction by the rotating portion and capable of pressing the end surface of the wafer mounted on the mounting portion;
상기 압박부와 고착되고, 상기 제1 방향으로 이동 가능하게 구성된 축 부재(축 부재(146))를 구비하고, and a shaft member (shaft member 146) fixed to the pressing part and configured to be movable in the first direction;
상기 축 부재는, 상기 회동부의 회전과 연동하여 회전 가능하고, The shaft member is rotatable in association with the rotation of the rotating part,
상기 회동부의 회전축(회전축(AL))과 상기 축 부재의 축 중심(축 중심(CP1))이 일치하는 산업용 로봇의 핸드. The hand of the industrial robot in which the axis of rotation of the rotating part (the axis of rotation AL) and the center of the axis of the shaft member (the center of the axis CP1) coincide.
(1)에 의하면, 축 부재의 제1 방향으로의 이동에 의해 압박부에 의한 웨이퍼의 파지 동작이 행해지고, 회동부의 회전에 의해, 파지 동작에 의해 파지된 상태의 웨이퍼 회전 동작(웨이퍼 표면의 방향을 90도나 180도 회전시키는 동작)이 행해진다. 이와 같이, 파지 동작을 행하기 위해 제1 방향으로 이동 가능한 축 부재의 축 중심의 주위로 회동부가 회전하여 회전 동작이 행해진다. 이 때문에, 핸드의 구조를 간소화할 수 있어, 핸드의 소형 경량화, 핸드의 제조 비용의 저감이 가능해진다. According to (1), the holding operation of the wafer by the pressing part is performed by the movement of the shaft member in the first direction, and the rotation of the rotating part causes the wafer rotation operation (of the wafer surface) to be held by the holding operation. rotation of the direction by 90 degrees or 180 degrees) is performed. In this way, the rotating part rotates around the axial center of the shaft member movable in the first direction in order to perform the holding operation, and the rotation operation is performed. For this reason, the structure of the hand can be simplified, and it becomes possible to reduce the size and weight of the hand and to reduce the manufacturing cost of the hand.
(2) (2)
(1)에 기재된 산업용 로봇 핸드이며, It is the industrial robot hand described in (1),
상기 회동부는, 상기 압박부를 상기 제1 방향으로 이동 가능하게 지지하고 또한 상기 탑재부와 고착된 고착 부재(고착 부재(144a))와, 상기 고착 부재와 고착되고 또한 상기 축 부재가 내부 삽입된 제1 통 형상 부재(회전 부재(144b))와, 상기 제1 통 형상 부재의 내주면에 고착되고, 상기 축 부재의 외주면에 마련된 걸림 결합부(볼록부(146b))에 걸림 결합하는 피결합부(오목부(144d2))를 갖는 제2 통 형상 부재(스플라인 너트(144d))를 포함하는 산업용 로봇의 핸드. The rotating portion includes a fixing member (fixing
(2)에 의하면, 축 부재와 회동부를 각각 구동하는 구동부를 수용하는 부분을 회전시키지 않고, 보유 지지된 웨이퍼의 회전 동작을 실현할 수 있다. 상기 부분이 회전하지 않음으로써, 구동부에 필요한 배관 및 배선의 배치의 간략화, 이들 배관 및 배선의 회동에 의한 마모의 방지가 가능해진다. 따라서, 핸드의 저비용화와 장수명화가 가능해진다. According to (2), the rotation operation of the held wafer can be realized without rotating the portion accommodating the shaft member and the drive unit for driving the rotation unit, respectively. By not rotating the said part, the simplification of arrangement|positioning of piping and wiring required for a drive part, and prevention of abrasion by rotation of these piping and wiring becomes possible. Accordingly, it is possible to reduce the cost of the hand and increase its lifespan.
(3) (3)
(2)에 기재된 산업용 로봇 핸드이며, It is the industrial robot hand described in (2),
상기 축 부재가 내부 삽입된, 상기 축 부재에 대한 상기 제1 방향의 위치가 고정된 베어링(베어링(147))과, a bearing (bearing 147) having a fixed position in the first direction with respect to the shaft member into which the shaft member is inserted;
상기 베어링을 상기 제1 방향으로 이동시키고, 상기 축 부재를 상기 제1 방향으로 이동시키는 제1 구동부(에어 실린더(149))와, a first driving unit (air cylinder 149) for moving the bearing in the first direction and moving the shaft member in the first direction;
상기 제1 통 형상 부재를 회전시켜서 상기 회동부 및 상기 축 부재를 연동하여 회동시키는 제2 구동부(모터(150))를 구비하는 산업용 로봇의 핸드. A hand of an industrial robot having a second driving unit (motor 150) for rotating the first cylindrical member to rotate the rotating unit and the shaft member in association with each other.
(3)에 의하면, 탑재부가 회전해도 베어링의 위치는 변화하지 않는다. 이 때문에, 제1 구동부를 회전시키지 않고 회전 동작을 실현할 수 있다. 또한, 베어링에 고착된 부재의 위치를 검출함으로써, 압박부의 이동 위치를 검출하는 기구를 마련하는 경우에는, 이 기구를 회전시키지 않고, 회전 동작을 실현할 수 있다. 이 때문에, 핸드의 저비용화와 장수명화가 가능해진다. According to (3), even if the mounting part rotates, the position of the bearing does not change. For this reason, rotation operation|movement can be implement|achieved without rotating a 1st drive part. Moreover, when providing the mechanism which detects the movement position of a pressing part by detecting the position of the member adhering to a bearing, a rotation operation can be implement|achieved without rotating this mechanism. For this reason, it becomes possible to reduce the cost of the hand and increase the lifespan.
(4) (4)
(3)에 기재된 산업용 로봇 핸드이며, It is the industrial robot hand described in (3),
상기 베어링에 고착되어 상기 제1 구동부에 의해 상기 제1 방향으로 이동되는 가동 부재(가동 부재(148))와, a movable member (movable member 148) fixed to the bearing and moved in the first direction by the first driving unit;
상기 가동 부재의 상기 제1 방향의 위치를 검출하는 위치 검출 기구(위치 검출 기구(153))를 포함하는 산업용 로봇의 핸드. and a position detection mechanism (position detection mechanism 153) for detecting a position of the movable member in the first direction.
(4)에 의하면, 위치 검출 기구를 회전시키지 않고, 탑재부의 회동 동작을 실현할 수 있다. 이 때문에, 핸드의 저비용화와 장수명화가 가능해진다. According to (4), the rotation operation of the mounting unit can be realized without rotating the position detection mechanism. For this reason, it becomes possible to reduce the cost of the hand and increase the lifespan.
(5) (5)
(4)에 기재된 산업용 로봇 핸드이며, It is the industrial robot hand described in (4),
상기 제1 통 형상 부재를 회동 가능하게 지지하는 하우징(하우징(14K))을 구비하고, A housing (
상기 하우징 내에, 상기 제1 구동부와 상기 제2 구동부와 상기 베어링과 상기 위치 검출 기구가 수용되는 산업용 로봇의 핸드. The hand of the industrial robot in which the first driving unit, the second driving unit, the bearing, and the position detecting mechanism are accommodated in the housing.
(5)에 의하면, 하우징을 회전시키지 않고, 보유 지지된 웨이퍼의 회전 동작을 실현할 수 있다. 이 때문에, 하우징 내의 구조를 간소화할 수 있어, 핸드의 저비용화와 장수명화가 가능해진다. 또한, 탑재부에 비교하여 두께가 커지기 쉬운 하우징이 회전하지 않는 구성이 되므로, 핸드의 주위에 잉여 스페이스가 불필요하게 된다. 이 결과, 산업용 로봇의 설계에 유연성을 갖게 할 수 있다. According to (5), the rotation operation of the held wafer can be realized without rotating the housing. For this reason, the structure in a housing can be simplified, and cost reduction and life improvement of a hand are attained. In addition, since the housing, which has a larger thickness compared to the mounting portion, is configured to not rotate, surplus space around the hand becomes unnecessary. As a result, it is possible to have flexibility in the design of the industrial robot.
(6) (6)
(1) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재된 산업용 로봇의 핸드이며, It is the hand of the industrial robot according to any one of (1) to (5),
상기 탑재부에 탑재된 웨이퍼의 두께 방향의 중심 위치(중심 위치(CP2))와, 상기 축 부재의 축 중심(축 중심(CP1))이 일치하고 있는 산업용 로봇의 핸드. The hand of the industrial robot in which the central position (central position CP2) of the wafer mounted on the mounting unit in the thickness direction coincides with the axial center of the shaft member (axial center CP1).
(6)에 의하면, 웨이퍼의 회전 동작을 안정적으로 실시할 수 있다. According to (6), the rotation operation of the wafer can be performed stably.
(7) (7)
(1) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 산업용 로봇의 핸드와, The hand of the industrial robot according to any one of (1) to (6);
상기 핸드를 지지하는 암(암(16))과, an arm (arm 16) for supporting the hand;
상기 암을 지지하는 암 지지부(암 지지부(17))를 구비하는 산업용 로봇. An industrial robot having an arm support (arm support (17)) for supporting the arm.
1 : 제조 시스템
2 : 웨이퍼(반도체 웨이퍼)
3 : 처리 장치
4 : 처리부
5 : 로봇(수평 다관절 로봇)
10 : 수용부
11 : 수용부(제2 수용부)
12 : 승강 장치
14, 15 : 핸드
14a : 웨이퍼 탑재부
144 : 회동부
145 : 압박부
145a : 롤러
145a1 : 외주면
146 : 축 부재
AL : 회전축
CP1 : 축 중심(CP1)
16 : 암
17 : 암 지지부
18 : 보유 지지부
19 : 핸드 구동 기구
20 : 암 구동 기구
21 : 암 승강 기구
24 : 제1 암부
25 : 제2 암부
26 : 제3 암부
27 : 제1 구동 기구
28 : 제2 구동 기구
61 : 승강 기구
1: Manufacturing system
2: Wafer (semiconductor wafer)
3: processing unit
4: processing unit
5: Robot (horizontal articulated robot)
10: receptacle
11: accommodating part (second accommodating part)
12: elevating device
14, 15: hand
14a: wafer mounting part
144: rotating part
145: pressure part
145a: roller
145a1: outer circumferential surface
146: shaft member
AL: axis of rotation
CP1 : axis center (CP1)
16: Cancer
17: arm support
18: holding part
19: hand drive mechanism
20: arm drive mechanism
21: arm lifting mechanism
24: first arm
25: second arm
26: third arm
27: first drive mechanism
28: second drive mechanism
61: elevating mechanism
Claims (7)
웨이퍼가 탑재되는 탑재부와,
상기 탑재부를 지지하고 또한 제1 방향으로 연장되는 축 주위로 회전 가능하게 구성된 회동부와,
상기 회동부에 의해 상기 제1 방향으로 이동 가능하게 지지되고, 상기 탑재부에 탑재된 웨이퍼의 단부면을 압박 가능한 압박부와,
상기 압박부와 고착되고, 상기 제1 방향으로 이동 가능하게 구성된 축 부재를 구비하고,
상기 축 부재는, 상기 회동부의 회전과 연동하여 회전 가능하고,
상기 회동부의 회전축과 상기 축 부재의 축 중심이 일치하는, 산업용 로봇의 핸드. It is the hand of an industrial robot,
a mounting unit on which the wafer is mounted;
a rotating part supporting the mounting part and configured to be rotatable about an axis extending in a first direction;
a pressing unit supported movably in the first direction by the rotating unit and capable of pressing the end surface of the wafer mounted on the mounting unit;
and a shaft member fixed to the pressing part and configured to be movable in the first direction;
The shaft member is rotatable in association with the rotation of the rotating part,
The hand of the industrial robot, wherein the axis of rotation of the rotating part and the center of the axis of the shaft member coincide.
상기 회동부는, 상기 압박부를 상기 제1 방향으로 이동 가능하게 지지하고 또한 상기 탑재부와 고착된 고착 부재와, 상기 고착 부재와 고착되고 또한 상기 축 부재가 내부 삽입된 제1 통 형상 부재와, 상기 제1 통 형상 부재의 내주면에 고착되고, 상기 축 부재의 외주면에 마련된 걸림 결합부에 걸림 결합하는 피결합부를 갖는 제2 통 형상 부재를 포함하는, 산업용 로봇의 핸드. According to claim 1,
The rotation portion includes a fixing member that supports the pressing portion movably in the first direction and is fixed to the mounting portion, a first cylindrical member fixed to the fixing member and into which the shaft member is inserted; An industrial robot hand comprising a second cylindrical member fixed to the inner circumferential surface of the one cylindrical member and having a to-be-engaged portion engaged with the engaging portion provided on the outer circumferential surface of the shaft member.
상기 축 부재가 내부 삽입된, 상기 축 부재에 대한 상기 제1 방향의 위치가 고정의 베어링과,
상기 베어링을 상기 제1 방향으로 이동시키고, 상기 축 부재를 상기 제1 방향으로 이동시키는 제1 구동부와,
상기 제1 통 형상 부재를 회전시켜서 상기 회동부 및 상기 축 부재를 연동하여 회동시키는 제2 구동부를 구비하는, 산업용 로봇의 핸드. 3. The method of claim 2,
a bearing having a fixed position in the first direction with respect to the shaft member into which the shaft member is inserted;
a first driving unit for moving the bearing in the first direction and moving the shaft member in the first direction;
An industrial robot hand comprising a second driving unit for rotating the first cylindrical member to rotate the rotating unit and the shaft member in association with each other.
상기 베어링에 고착되어 상기 제1 구동부에 의해 상기 제1 방향으로 이동되는 가동 부재와, 상기 가동 부재의 상기 제1 방향의 위치를 검출하는 위치 검출 기구를 포함하는, 산업용 로봇의 핸드. 4. The method of claim 3,
An industrial robot hand comprising: a movable member fixed to the bearing and moved in the first direction by the first driving unit; and a position detecting mechanism configured to detect a position of the movable member in the first direction.
상기 제1 통 형상 부재를 회동 가능하게 지지하는 하우징을 구비하고,
상기 하우징 내에, 상기 제1 구동부와 상기 제2 구동부와 상기 베어링과 상기 위치 검출 기구가 수용되는, 산업용 로봇의 핸드. 5. The method of claim 4,
A housing for rotatably supporting the first cylindrical member is provided;
In the housing, the first driving unit, the second driving unit, the bearing, and the position detection mechanism are accommodated, the hand of the industrial robot.
상기 탑재부에 탑재된 웨이퍼의 두께 방향의 중심 위치와, 상기 축 부재의 축 중심이 일치하고 있는, 산업용 로봇의 핸드. 6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The hand of the industrial robot, wherein the central position in the thickness direction of the wafer mounted on the mounting unit coincides with the axial center of the shaft member.
상기 핸드는 웨이퍼가 탑재되는 탑재부와,
상기 탑재부를 지지하고 또한 제1 방향으로 연장되는 축 주위로 회전 가능하게 구성된 회동부와,
상기 회동부에 의해 상기 제1 방향으로 이동 가능하게 지지되고, 상기 탑재부에 탑재된 웨이퍼의 단부면을 압박 가능한 압박부와,
상기 압박부와 고착되고, 상기 제1 방향으로 이동 가능하게 구성된 축 부재를 구비하고,
상기 축 부재는, 상기 회동부의 회전과 연동하여 회전 가능하고,
상기 회동부의 회전축과 상기 축 부재의 축 중심이 일치하는, 산업용 로봇.
An industrial robot having a hand, an arm supporting the hand, and an arm support unit supporting the arm,
The hand includes a mounting part on which the wafer is mounted;
a rotating part supporting the mounting part and configured to be rotatable about an axis extending in a first direction;
a pressing unit supported movably in the first direction by the rotating unit and capable of pressing the end surface of the wafer mounted on the mounting unit;
and a shaft member fixed to the pressing part and configured to be movable in the first direction;
The shaft member is rotatable in association with the rotation of the rotating part,
An industrial robot, wherein the axis of rotation of the rotating part coincides with the center of the axis of the shaft member.
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