KR20220106697A - 신축식 선형 연장 로봇 - Google Patents

Abstract

신축식 선형 연장 로봇은 신축식 선형 연장 로봇을 지지하도록 구성된 베이스, 베이스에 구동식으로 결합된 제1 피동 플랫폼, 제1 피동 플랫폼에 구동식으로 결합된 제2 피동 플랫폼, 및 부동 중간 플랫폼을 포함한다. 중간 플랫폼은 로봇의 피동 플랫폼에 의해 발생된 힘을 사용하여 추가 연장을 용이하게 함으로써 피동 연장의 연장 가능한 범위를 증가시키도록 구성된다. 이는, 차례로, 물리적 설치 공간, 복잡성 및 비용이 감소된 장거리 로봇 해결책을 허용한다.

Description

신축식 선형 연장 로봇{TELESCOPING LINEAR EXTENSION ROBOT}

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 2021년 1월 22일자로 출원되고 TELESCOPING LINEAR EXTENSION ROBOT라는 명칭의 미국 가출원 제63/140,597호의 이익을 주장하며, 그 전체 개시는 본 명세서에 참조로 명시적으로 포함된다.

기술 분야

본 출원은 기판 전달 시스템에서 사용하기 위한 신축식 선형 연장 로봇에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 연장된 도달 범위를 제공하기 위해 2개의 구동 연장 스테이지 및 부동(floating) 중간 스테이지를 갖는 신축식 선형 연장 로봇에 관한 것이다.

반도체의 처리는 다양한 거리와 위치에 걸쳐 기판의 이동을 필요로 한다. 일부 경우에, 그러한 기판은 수 킬로그램 이상과 같이 무거울 수 있다. 또한, 반도체 산업은 일반적으로 고도로 자동화되어 대규모 배치 처리(batch processing)에 최적화될 수 있다. 배치 웨이퍼 처리를 위해 이러한 크고 무거운 기판을 이용하는 프로세스 도구는 최적화된 생산을 위해 비용과 크기를 최소화하는 경쟁적 이해와 함께 고성능 처리량을 필요로 한다.

반도체 생산의 높은 생산성 요구로 인해, 제조 현장의 바닥 공간이 중요하다. 다수의 로봇과 함께 기판 전달 시스템을 사용하는 것은 너무 비싸고 기본 기능을 위해 큰 바닥 설치 공간을 필요로 하는 도구를 초래하였다.

현재 시장에 나와 있는 해결책은 선형 이동 또는 기본 선형 연장 구동을 위한 선택적 준수 조립 로봇 아암(selective compliance assembly robot arm)(SCARA)의 사용을 포함한다. 그러나, 기판은 상이한 배치의 생산에 기초하여 상이한 거리에 걸쳐 운송되어야 하는 경우가 많다. 또한, 특정 반도체 생산에는 광범위한 기판 중량이 요구된다. 현재 시장에서 이용 가능한 해결책은 다용도성, 비용 효율성 및 바닥 설치 공간 인식의 필요성을 처리하지 못한다.

앞서 설명한 것에 대한 개선이 요구된다.

본 개시내용은 신축식 선형 연장 로봇을 지지하도록 구성된 베이스, 베이스에 구동식으로 결합된 제1 피동 플랫폼, 제1 피동 플랫폼에 구동식으로 결합된 제2 피동 플랫폼, 및 부동 중간 플랫폼을 포함하는 신축식 선형 연장 로봇에 관한 것이다. 중간 플랫폼은 로봇의 피동 플랫폼에 의해 발생된 힘을 사용하여 추가 연장을 용이하게 함으로써 피동 연장의 연장 가능한 범위를 증가시키도록 구성된다. 이는, 차례로, 물리적 설치 공간, 복잡성 및 비용이 감소된 장거리 로봇 해결책을 허용한다.

그 일 형태에서, 본 개시내용은 베이스 플랫폼; 제1 피동 플랫폼; 베이스 플랫폼과 제1 피동 플랫폼 사이에 전개된 중간 플랫폼 및 제1 피동 플랫폼과 베이스 플랫폼에 작동 가능하게 결합된 제1 모터를 포함하는 신축식 선형 연장 로봇을 제공한다. 중간 플랫폼은 베이스 플랫폼에 활주 가능하게 결합되고 베이스 플랫폼에 대해 제1 경로를 따라 이동하도록 구성되며, 제1 피동 플랫폼은 중간 플랫폼에 활주 가능하게 결합되고 중간 플랫폼에 대해 제2 경로를 따라 이동하도록 구성되며, 제1 경로는 제2 경로의 연장을 형성한다. 제1 모터의 활성화는 제2 경로를 따라 제1 피동 플랫폼을 구동하고, 제1 모터는 중간 플랫폼으로부터 결합 해제되어 중간 플랫폼이 제1 경로를 따라 제1 모터와 독립적으로 이동되게 함으로써, 중간 플랫폼은 신축식 선형 연장 로봇의 연장 가능한 범위를 비구동식으로 증가시키도록 구성된다.

그 다른 형태에서, 본 개시내용은 신축식 선형 연장 로봇을 사용하여 반도체 처리에 사용하기 위한 기판을 전달하는 방법을 제공하며, 이 방법은 신축식 선형 연장 로봇의 기판 베이스 상에 기판을 배치하는 단계, 제1 피동 플랫폼을 제1 모터와의 직접 결합을 통해 제1 거리만큼 연장시키는 단계, 중간 플랫폼을 제1 모터와의 간접 결합을 통해 구동시킴으로써 제1 피동 플랫폼을 제1 거리를 넘어 제2 거리만큼 연장시키는 단계, 및 제2 피동 플랫폼을 제2 모터와의 직접 결합을 통해 제2 거리를 넘어 제3 거리만큼 연장시키는 단계를 포함하고, 제2 피동 플랫폼은 기판 베이스를 포함한다.

본 발명의 추가적인 특징 및 이점은 본 발명을 예시하는 예시적인 실시예의 다음의 상세한 설명을 고려함으로써 본 기술 분야의 숙련자에게 명백해질 것이다.

본 발명의 앞서 설명한 특징과 목적 및 다른 특징과 목적, 그리고 그것을 달성하는 방식은 첨부 도면과 함께 취한 본 발명의 실시예에 대한 하기의 설명을 참조함으로써 더욱 명백해질 것이고 본 발명 자체가 더 잘 이해될 것이고, 도면에서:
도 1은 수축된 구성으로 도시되어 있는, 본 개시내용에 따라 제조된 신축식 선형 연장 로봇의 상부 사시도이고;
도 2는 연장된 구성으로 도시되어 있는, 도 1의 신축식 선형 연장 로봇의 상부 사시도이며;
도 3은 도 1에 도시되어 있는 선형 연장 로봇의 분해 후방 사시도이고;
도 4는 연장된 구성으로 도시되어 있는, 도 1의 신축식 선형 연장 로봇의 저면 사시도이며;
도 5는 수축된 구성으로 도시되어 있는, 도 1의 신축식 선형 연장 로봇의 저면 사시도이고;
도 6은 연장된 구성으로 도시되어 있는, 도 1의 신축식 선형 연장 로봇의 좌측면도이며;
도 7은 수축된 구성으로 도시되어 있는, 도 1의 신축식 선형 연장 로봇의 다른 좌측면도이고;
도 8은 연장된 구성으로 도시되어 있는, 도 1의 신축식 선형 연장 로봇의 평면도이며;
도 9는 수축된 구성의 신축식 선형 연장 로봇의 후방 입면도이다.
대응 참조 부호는 여러 도면에 걸쳐 대응 부분을 나타낸다. 본 명세서에 기재된 예시는 본 발명의 실시예를 예시하지만, 하기에 개시된 실시예는 하나도 빠뜨리는 것이 없는 것으로 의도되거나 본 발명의 범위를 개시된 정확한 형태로 제한하는 것으로 해석되도록 의도되지 않는다.

본 발명의 원리에 대한 이해를 촉진하기 위해, 이제 도면에 예시된 실시예를 참조하고 특정 언어를 사용하여 이를 설명할 것이다. 그럼에도 불구하고, 이에 의해 본 발명의 범위의 제한이 의도되지 않는 것으로 이해될 것이다. 설명된 실시예에서의 임의의 변경 및 추가 수정, 및 본 명세서에 설명된 바와 같은 본 발명의 원리의 임의의 추가 용례는 본 발명이 관련된 기술 분야의 숙련자에게 일반적으로 안출되는 것으로 고려된다. 본 발명의 일 실시예가 매우 상세히 도시되어 있지만, 본 발명과 관련이 없는 일부 특징은 명료함을 위해 도시되지 않을 수 있다는 것이 관련 기술 분야의 숙련자에게 명백할 것이다.

본 개시내용은, 수축되었을 때 콤팩트한 설치 공간을 유지하면서, 중량이 5 kg 초과 및 최대 17 kg인 기판과 같은 비교적 크고 무거운 기판을 최대 1.5 미터의 도달 거리와 같은 기판 직경의 배수에 근접하는 거리에 걸쳐 운반하기 위해 설계된, 도 1에 도시되어 있는 신축식 선형 연장 로봇(10)에 관한 것이다. 추가적으로, 도 1에 도시되어 있는 로봇(10)은 이용시 최소 수직 편향을 제공하고, 아래에서 추가로 설명되는 바와 같이 하우징 슬롯(13)을 통해 기판을 전달하는 데 그 채용이 도움이 되는 비교적 좁은 단면을 이용한다.

도 2에 도시되고 본 명세서에 추가로 설명되는 바와 같이, 신축식 선형 연장 로봇(10)은 2개의 동력식 연장 스테이지 역할을 하는 제2 플랫폼(30) 및 제3 플랫폼(40)으로서 예시된 2개의 피동 연장 플랫폼을 포함한다. 추가적인 구동되지 않거나 부동하는 연장 스테이지 부재가, 아래에 추가로 설명되는 바와 같이 제2 플랫폼(30)의 운동량에 의해 푸시되거나 당겨지도록 구성된 중간 플랫폼(50)으로서 도시되어 있다. 그 결과, 스테이지들 중 한 스테이지의 임의의 직접적인 구동 없이 2개의 드라이브만 사용하여 삼중 스테이지 연장의 연장된 도달 거리를 달성할 수 있다.

예시된 실시예에서, 2개의 피동 스테이지는 각각의 드라이브의 움직임의 동기화를 통한 것을 포함하여 부드러운 연장 및 수축 움직임을 달성하도록 프로그래밍된 제어기에 결합된다. 피동 스테이지와 부동 스테이지 사이의 본 "부동" 기계적 결합의 특성은 그러한 동기화와 협력하여, 통상적으로 하나의 드라이브가 직접 또는 "고정된" 기계적 결합, 예를 들어 기어링 또는 풀리 시스템을 통해 2개의 스테이지를 이동시키는 경우와 같이, 기본 드라이브 궤적의 단순한 배수로 제한되지 않는 이동 궤적을 달성한다. 따라서, 본 배열은 전체 시스템의 크기, 복잡성 및 비용을 최소화하면서 큰 직경의 무거운 기판의 부드럽고 정밀한 이동을 용이하게 하기 위해 우수한 가속 및 저크 제어를 제공한다.

다시 도 1을 참조하면, 신축식 선형 연장 로봇(10)은 수축된 구성으로 그리고 하우징(12)을 포함하는 개략적으로 예시된 작업 환경에서 예시되어 있다. 하우징(12)은 신축식 선형 연장 로봇(10)이 연장되도록 구성된 슬롯(13)을 포함한다. 도 1은 또한 신축식 연장 로봇(10)의 구조적 구성요소가 수축되었을 때 하우징(12)에 의해 제공된 비교적 작은 밀폐 공간 내에 끼워질 뿐만 아니라 베이스(42) 상에 위치 설정된 기판을 완전히 재배치하도록 슬롯(13)을 통해 실질적으로 연장하기에 충분한 도달 거리를 제공하는 콤팩트한 메커니즘 설치 공간을 구성하는 방법을 입증한다. 예시된 실시예에서, 스탠드(11)는 지면 또는 하부 지지 표면 위에 로봇(10)을 지지하고 안내하는 복수의 다리 또는 가이드(예를 들어, 4개), 및 아래에서 추가로 설명되는 바와 같이 로봇(10)의 회전 및 수직 조절 또는 리프트를 구동하기 위해 스탠드(11)의 설치 공간 내에서 상향 연장되는 구동 샤프트(16)를 포함한다.

일부 작업 환경에서, 로봇(10)은 하우징(12)의 한 슬롯(13)을 통해 연장되어 기판을 수용하고, 수축하며, 다른 슬롯(13)과 정렬된 배향으로 회전하고, 이 슬롯(13)을 통해 연장되어 기판을 프로세스의 다음 목적지로 전달해야 할 수 있다. 로봇(10)은 또한 원하는 슬롯(13)과 수직으로 정렬하도록 필요에 따라 기판을 상승 또는 하강시킬 수 있다. 이러한 방식으로, 로봇(10)은 생산 라인의 한 부분으로부터 다른 부분으로 기판의 전달을 용이하게 하는데 사용될 수 있다.

도 2는 연장된 구성의 신축식 선형 연장 로봇(10)을 예시한다. 신축식 선형 연장 로봇(10)은 스탠드(11) 상에 장착된(즉, 고정된) 제1 고정 하부 플랫폼(20), 제1 플랫폼(20)에 구동식으로 결합되는 제2 중간 피동 플랫폼(30), 및 제2 플랫폼(30)에 구동식으로 결합된 제3 상부 피동 플랫폼(40)을 포함한다. 제4 중간 부동 플랫폼(50)은 고정 하부 플랫폼(20)과 제2 중간 피동 플랫폼(30)에 활주 가능하게 결합되고 그 사이에 배치된다.

신축식 연장 로봇(10)의 각각의 개별 구성요소의 메커니즘 및 부품은 아래에서 상세히 설명될 것이다. 도 2에 도시된 플랫폼(20, 30, 40, 50)의 예시적인 배열은 본 발명을 예시하기 위해 본 명세서에서 설명되지만, 부동 플랫폼이 높이 순서에서 상이한 위치(예를 들어, 2개의 피동 플랫폼 사이)를 차지하는 다른 배열이 이루어질 수도 있고, 특정 용례(예를 들어, 중력 및 서로에 대해 대안적인 배향을 갖는 플랫폼)에 대해 원하는 대로 또는 요구되는 대로 다른 수정이 이루어질 수 있다는 것이 고려된다.

스탠드(11)는 신축식 선형 연장 로봇(10)을 원하는 높이로 수직으로 안내하기에 충분히 긴 적어도 3개(도 1 및 도 2에 예시된 바와 같이 4개)의 가이드에 의해 지지되는 상부 플랫폼 부분을 포함하는데, 원하는 높이는 하우징(12) 및 슬롯(13)의 구성에 의해 결정될 수 있다. 스탠드(11)는 신축식 연장 로봇(10)의 중량과 베이스(42)에 의해 지지되고 신축식 연장 로봇(10)에 의해 이동되는 무거운 기판을 지지하도록 구성된다. 더욱이, 스탠드(11)는 신축식 연장 로봇(10)의 수축된 구성(도 1)과 연장된 구성(도 2) 사이에서 베이스(42)에 의해 지지되는 무거운 기판의 운반과 관련된 동적 힘 및 중량 분포 변화, 뿐만 아니라 이러한 구성 사이의 천이 동안 가속으로 인해 발생하는 힘을 견디도록 구성된다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 스탠드(11)의 상부 플랫폼(17B)은 체결구가 신축식 연장 로봇(10)을 스탠드(11)에 장착 및 고정하게 하는 체결구 구멍을 포함한다. 스탠드(11)의 하부 플랫폼(17A)은 구동 샤프트(16)가 연장되게 하는 큰 중심 구멍(15)(도 4)을 포함한다. 구동 샤프트(16)의 상부 축방향 단부는, 상부 플랫폼(17B)에 고정(예를 들어, 용접)되고 그 하단면으로부터 연장되는 장착 칼라(27) 내에 수용되고 그에 결합되도록 크기 설정되고 구성된다. 상부 플랫폼(17B)은, 임의로 회전을 용이하게 하기 위해 윤활 디스크 또는 베어링이 사이에 상태에서 스탠드(11)의 하부 플랫폼(17A) 위에 회전 가능하게 지지된다. 상부 플랫폼(17B)은 구동 샤프트(16)의 회전이 상부 플랫폼(17B) 및 로봇(10)의 대응하는 회전을 야기하도록 로봇(10)의 제1 플랫폼(20)의 하단 표면에 (예를 들어, 나사식 체결구에 의해) 고정된다. 이러한 회전은 로봇(10)이 본 명세서에 설명된 바와 같이 상이한 슬롯(13)(도 1)과의 정렬을 위해 피봇하게 한다.

로봇(10)은, 아래에서 추가로 설명되는 바와 같이, 플랫폼(30, 40 및/또는 50)의 움직임을 감지하기 위해 3 mm 이상의 거리를 감지할 수 있고, 이러한 움직임을 나타내는 신호를 제어기에 보낼 수 있는 투과형 센서와 같은 센서 어레이를 포함한다. 추가로, 센서는 스탠드(11)의 회전 가능한 상부 플랫폼(17B) 상의 특정 회전 위치에 위치된 디바이스(24B)의 존재 및 근접도를 나타내도록 구성된 회전 센서(24A)(도 4)를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 센서(24A)는 디바이스(24B)와 협력하여 로봇(10)의 회전 위치 및 움직임을 모니터링하고 이러한 움직임을 나타내는 신호를 제어기에 보낸다. 제어기는, 예컨대 위치 및 회전 센서 정보, 및 로봇(10)을 회전, 상승/하강 및 연장/수축하라는 명령의 전송을 모두 수신함으로써 정보를 사용자와 로봇(10)에게 전송하고 이들로부터 수신하도록 구성될 수 있다.

도 4 및 도 5에 예시된 바와 같이, 제1 플랫폼(20)은 형상이 직사각형이고 상부 플랫폼(17B) 위에 놓이고 상부 플랫폼에 활주 가능하게 결합되도록 구성된다. 도 3에 예시된 바와 같이, 제1 플랫폼(20)은 인코더 바아(21), 모터 트랙(23) 및 슬라이더(34)를 포함하는 모터(22), 센서 조립체(24A/24B), 및 레일(26)을 포함한다.

인코더 바아(21)는 제1 플랫폼(20)의 긴 측면 중 하나의 길이를 따라 연장되며, 이러한 긴 측면의 단부를 지나 연장되는 단부 부분을 포함한다. 인코더 바아(21)는 리테이너 브래킷(29A, 29B)에 의해 제1 플랫폼(20)의 긴 측면의 외부 에지에 결합된다. 인코더 바아(21)는 중간 플랫폼(30)에 연결된 인코더 센서(36)와 협력하여, 고정 플랫폼(20)에 대한 중간 플랫폼(30)의 선형 위치를 검출하고 모니터링하며, 센서(36)는 중간 플랫폼(30)의 특정 위치에 대응하는 인코더 바아(21)를 따라 그 위치를 나타내는 신호를 보낸다.

모터(22)는 제1 플랫폼(20)의 반대쪽 긴 측면을 따라 위치 설정되고 그 대응하는 외부 에지에 결합된다. 도 1 내지 도 9의 실시예에서, 모터(22)는 선형 자기 모터이지만, 다양한 AC, DC, 서보 또는 스테퍼 모터와 같은 특정 용례에 대해 필요하거나 원하는 대로 다른 유형의 모터가 사용될 수 있다. 모터(22)는 모터(22)의 활성화 시에 트랙(33)을 따라 슬라이더(34)를 활주 가능하게 수용, 유지 및 구동하도록 형상화되고 구성된 모터(22)에 형성된 슬롯인 모터 트랙(23)을 포함한다.

도 2에 가장 잘 예시된 바와 같이, 고정된 제1 플랫폼(20)은 베이스 플랫폼(20)에 대한 선형 경로를 따라 부동 플랫폼(50)의 움직임을 구속하도록 구성된 2개의 레일(26)을 포함한다. 비선형 경로는 특정 용례에 필요하거나 원하는 대로 만곡된 레일을 이용함으로써 채용될 수도 있다. 예시된 실시예에서, 레일(26)은 인코더 바아(21) 및 모터(22)의 내부에서 제1 플랫폼(20)의 양쪽 긴 측면의 길이를 따라 연장된다. 레일(26)은 중간 플랫폼(50)에 고정된 캐리지(54)를 활주 가능하게 수용하고 유지하도록 구성된다. 레일(26)은 신축식 선형 연장 로봇(10)의 연장 및 수축 동안을 따라 병진하기 위해 중간 플랫폼(50)을 위한 연장 경로를 형성하도록 구성된다.

도 3에 가장 잘 도시된 바와 같이, 제1 플랫폼(20)은 또한 인코더 바아(21) 및 선형 이동 레일(26)의 내향으로 상부면에 고정된 센서 디바이스(24B)를 포함한다. 도 3에 도시되지 않고 도 4와 관련하여 예시 및 설명된 센서(24A)는 또한 중간 플랫폼(50)의 하부 표면에 고정되고, 로봇(10)이 그 연장된 구성(도 2)에 있을 때 센서 디바이스(24B)의 근접도를 나타내도록 구성되어, 센서(24A)는 연장된 구성을 나타내는 신호를 제어기로 보낸다. 제어기는 그러한 신호가 수신될 때 모터(22)의 임의의 추가 활성화를 방지함으로써, 로봇(10)의 과대 연장을 방지할 수 있다. 또한, 센서(24A) 및 센서 디바이스(24B)의 예시된 위치 및 구성 보장은 로봇(10)의 작동 및 서비스 동안 손상 및 오염으로부터 보호된다.

도 2 및 도 3에 예시된 바와 같이, 모터(22)는 고정 플랫폼(20)을 따라 일반적으로 허용 가능한 거리로 고려되는 것 이상으로 제2 중간 피동 플랫폼(30)을 구동하기에 충분히 길다. 그러나, 부동 플랫폼(50)은 중간 피동 플랫폼(30)과 고정 플랫폼(20) 사이에 배치되고 전개되며 중간 플랫폼(30)에 추가적인 기계적 지지를 제공하기 때문에, 최대 허용 가능한 연장 거리는 거리 D만큼 증가된다. 더 구체적으로, 중간 피동 플랫폼(30)의 허용 가능한 연장 거리는 완전히 연장될 때 플랫폼 사이의 최소 중첩의 함수이며, 이는 차례로 주어진 양의 중량을 지지하는 데 필요한 지지, 강성 및 편향에 의해 결정된다. 임의의 주어진 최소 중첩의 경우, 단일 모터(22)에 대해 2개의 중첩 섹션이 제공되기 때문에 부동 플랫폼(50)의 추가로 허용 가능한 연장이 더 길어진다.

제2 플랫폼(30)은 또한 부동 플랫폼(50)에 고정된 레일(53) 위에 유지되고 그 위에서 활주되도록 구성된 캐리지(62)를 포함한다. 레일(53)은, 제2 플랫폼(30)이 앞서 설명한 중간 플랫폼(50)의 선형 경로에 실질적으로 평행한 중간 플랫폼(50)에 대한 선형 경로를 따라 활주하도록 레일(26)에 실질적으로 평행하다(예를 들어, 0.5도 미만의 각도를 형성함). 또한, 제2 플랫폼(30)의 경로는 중간 플랫폼(50)에 의해 형성된 경로의 연장을 형성하여, 본 명세서에 추가로 설명되는 바와 같이 작은 설치 공간을 유지하면서 2개의 경로가 협력하여 모터(22)의 스트로크에 비례한 긴 연장 경로를 생성한다. 레일(26)에 의해 형성된 경로와 같이, 레일(53)에 의해 형성된 경로는 또한 비선형일 수 있다.

캐리지(62)는 앞서 설명한 캐리지(54)와 유사하게 마찰과 저항이 거의 없는 선형 운동을 수용하도록 구성된 선형 베어링이다. 예시된 실시예에서, 한 쌍의 캐리지(62)는 전방 및 후방에서 제3 플랫폼(40)의 각각의 긴 측면을 따라 위치 설정되고, 중간 플랫폼(50)의 레일(53) 상에 활주 가능하게 유지되도록 구성된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 로봇(10)의 제2 플랫폼(30)은 또한 제2 피동 연장 스테이지를 위한 베이스로서 기능한다. 제2 플랫폼(30)은 중간 플랫폼(50)에 의해 지지되도록 구성되지만, 제2 플랫폼(30)은 유사하게 제3 플랫폼(40)을 지지한다. 이를 위해, 제2 플랫폼(30)의 예시된 실시예는 인코더 바아(31), 모터 트랙(33) 및 슬라이더(48)를 갖는 모터(32), 다른 위치 센서(35A/35B), 정지 핀(37 및 38), 및 선형 레일(61)을 포함한다.

여전히 도 3을 참조하면, 제2 플랫폼(30)의 인코더 바아(31)는 제2 플랫폼(30)의 상단 표면의 길이를 따라 부분적으로 연장된다. 인코더 바아(31)는 제3 플랫폼(40)의 하단 표면 상에 배치된, 도 9에 도시되어 있는 인코더 센서(31A)와 협력한다. 인코더 센서(31A)는 인코더 센서(31A)가 인코더 바아(31)와 협력하여 제2 플랫폼(30)에 대한 제3 플랫폼(40)의 선형 위치를 나타내는 신호를 생성 및 전송하도록 앞서 설명한 인코더 센서(36)와 동일하게 구성될 수 있다. 특히, 인코더 센서(36)는 인코더 바아(31)를 따른 위치를 나타내는 신호를 제어기에 보내고, 이 신호는 제3 플랫폼(40)의 특정 위치에 대응한다.

제어기는 인코더 바아(31) 옆에 배치된 모터(32)를 선택적으로 활성화하기 위해 이 위치 신호를 사용할 수 있다. 모터(32) 및 인코더 바아(31)는 제2 플랫폼(30)의 길이를 따라 서로 평행하게 연장된다. 앞서 설명한 모터(22)와 유사하게, 모터(32)는 선형 자기 모터이지만, 다양한 AC, DC, 서보 또는 스테퍼 모터와 같은 다른 유형의 모터도 사용될 수 있다. 모터(32)는, 모터(32)의 활성화가 모터 트랙(33)을 통한 슬라이더(48)의 이동을 유발함으로써, 모터(32)의 구동력 하에 중간 플랫폼(30)을 이동시키도록, 대응하는 형상의 슬라이더(48)(도 9)의 선형 운동을 활주 가능하게 수용, 유지 및 구동하도록 형상화되고 구성된 모터 트랙(33)을 포함한다.

다시 도 2를 참조하면, 제2 플랫폼(30)은 제3 플랫폼(40)의 선형 운동을 형성하기 위해 제3 플랫폼(40)에 고정된 캐리지(43)와 협력하도록 구성된, 상부 표면에 고정된 2개의 레일(61)을 더 포함한다. 레일(61)은, 제3 플랫폼(40)이 앞서 설명한 중간 플랫폼(50) 및 제2 플랫폼(30)의 선형 경로와 실질적으로 평행한 제2 플랫폼(30)에 대한 선형 경로를 따라 활주하도록, 레일(53, 26)에 실질적으로 평행하다(예를 들어, 0.5도 미만의 각도를 형성함). 레일(61)은 제2 플랫폼(30)의 각각의 긴 측면의 길이를 따라 연장되고, 제3 플랫폼(40)에 고정된 캐리지(49)를 활주 가능하게 수용하고 유지하도록 구성된다. 레일(61)은 신축식 선형 연장 로봇(10)의 연장 및 수축 동안 제2 플랫폼(30)에 대한 제3 플랫폼(40)의 선형 경로를 형성한다. 제3 플랫폼(40)의 경로는 도 2, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 플랫폼(30 및 50)의 경로의 추가 연장을 형성할 수 있다. 레일(26) 및 레일(53)에 의해 형성된 경로와 같이, 레일(61)에 의해 형성된 경로는 또한 비선형일 수 있다.

도 3 및 도 9에 가장 잘 도시된 바와 같이, 제2 플랫폼(30)은 또한 다른 구성요소를 참조하여 위에서 도시되고 설명된 센서(24A) 및 센서 디바이스(24B)와 동일할 수 있는 센서(35A) 및 센서 디바이스(35B)(도 9)를 포함한다. 센서(35A)는 제2 플랫폼(30)의 상부면 상에 그리고 인코더 바아(31)와 레일(61) 사이에 측방향으로 배치된다. 센서 디바이스(35B) 및 센서(35A)는 또한 신축식 선형 연장 로봇(10)의 전체 연장 범위에 걸쳐 제3 플랫폼(40) 아래에 배치된다. 이러한 위치 및 구성은 센서 디바이스(35B) 및 센서(35A)가 로봇(10)의 작동 및 서비스 동안 손상 및 오염으로부터 보호되는 것을 보장한다. 도 3에 도시되고 고정 플랫폼(20)을 참조하여 앞서 설명된 센서 디바이스(24B)와 유사하게, 센서(35A)는 로봇(10)이 연장된 구성(도 2)에 있을 때 센서 디바이스(35B)의 근접도를 나타내도록 구성되어, 센서(35A)는 연장된 구성을 나타내는 신호를 제어기에 보낸다. 제어기는 그러한 신호가 수신될 때 모터(32)의 임의의 추가 활성화를 방지함으로써, 로봇(10)의 과대 연장을 방지할 수 있다.

제2 플랫폼(30)은 또한 정지 핀(37) 및 정지 핀(38)을 포함한다. 정지 핀(37)은 제2 플랫폼(30)의 선단 에지의 코너로부터 수직으로 위로 연장된다. 정지 핀(37)은 제2 플랫폼(30)과 제3 플랫폼(40) 사이의 거리를 단지 부분적으로 연장하여, 정지 핀(37)이 운동 중에 제3 플랫폼(40)과 접촉하지 않도록 한다. 도 8에 가장 잘 도시된 바와 같이, 정지 핀(37)은 완전히 연장될 때 제3 플랫폼(40)의 추가 연장에 대한 물리적 장벽을 제공하기 위해 제3 플랫폼의 인접한 캐리지(43)와 상호작용하도록 구성된다. 정지 핀(38)은 정지 핀(37)과 유사한 프로파일을 갖는 제2 플랫폼(30)의 후방 에지의 코너로부터 연장된다. 정지 핀(38)은 완전히 수축될 때 제3 플랫폼(40)의 추가 수축에 대한 물리적 장벽을 제공하도록 제3 플랫폼(40)의 인접한 캐리지(43)와 상호작용하도록 구성된다.

도 3에 예시된 바와 같이, 신축식 선형 연장 로봇(10)의 엔드 이펙터는 제3 플랫폼(40)의 일부이다. 제3 플랫폼(40)은 후방 말단 에지로부터 전방으로 제2 중간 부분(47)을 향해 연장되는 제1 후방 부분(45)을 포함한다. 중간 부분은 제3 플랫폼(40)의 전방 부분인 기판 베이스(42)에 구조적 지지를 제공하는 확장된 프레임(41)을 포함한다. 예시된 실시예에서, 기판 베이스(42)는 디바이스 웨이퍼의 배치 처리를 위한 반도체 산업에서 사용하기 위한 크고 무거운 기판을 지지하도록 크기 설정된 원주를 갖는 원형 구성이다.

도 3에 예시된 바와 같이, 제3 플랫폼(40)은 또한 제1 부분(45) 및 제2 부분(47)의 길이를 따라 연장되는 리브(46)를 포함한다. 제3 플랫폼(40)으로부터 수직으로 위로 연장되는 리브(46)는 제3 플랫폼(40)의 강도 및 강성을 증가시켜 무거운 기판의 중량을 지지하고 신축식 선형 연장 로봇(10)의 병진 동안 제3 플랫폼(40)의 진동을 감소시키도록 구성된다. 리브(46)는 또한 완전히 연장되는 동안 제3 플랫폼(40)에서 편향을 감소시킨다.

여전히 도 3을 참조하면, 중간 플랫폼(50)은 연장 핀(51) 및 수축 핀(52)을 포함한다. 앞서 설명한 바와 같이, 중간 플랫폼(50)은 앞서 설명한 바와 같이 제1 플랫폼(20)과 제2 플랫폼(30) 모두를 따라 활주하거나 "그들 사이에 부동하도록" 구성되며, 핀(51, 52)은 중간 플랫폼의 이동 시간 및 환경에 대한 일부 제어를 제공한다.

특히, 연장 핀(51)은 연장 동안 제2 플랫폼(30)의 선단 또는 전방 캐리지(62)에 의해 충격되도록 위치 설정된다. 연장 핀(51)은 제2 플랫폼(30)이 모터(22)에 의해 연장되도록 여전히 구동되는 제2 플랫폼(30)의 병진 지점에서 캐리지(62)에 의해 충격된다. 제2 플랫폼(30)은 도 6의 연장된 구성을 향해 계속 연장하고 연장 핀(51)과 인접한 전방 캐리지(62) 사이의 접촉을 따라 중간 플랫폼을 전방으로 "끌어당긴다" .

도 6에 도시된 바와 같이, 신축식 선형 연장 로봇(10)이 완전히 연장된 구성에 있는 동안, 수축 핀(52)은 제2 플랫폼(30)의 후방 캐리지(62)로부터 이격된다. 신축식 선형 연장 로봇(10)이 수축됨에 따라, 제2 플랫폼(30)의 인접한 후방 캐리지(62)가 결국 핀(52)에 충격할 때까지 유지 핀(52)과 인접한 후방 캐리지(62) 사이의 거리는 폐쇄된다. 이러한 충격은 제2 플랫폼(30)이 모터(22)에 의해 수축되도록 여전히 구동되는 제2 플랫폼(30)의 수축 지점에서 발생한다. 제2 플랫폼(30)은 수축된 구성을 향해 계속 연장되고, 유지 핀(52)에 의해 중간 플랫폼(50)을 후방으로 "끌어당긴다". 이 수축 프로세스는 도 5, 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이 제2 플랫폼(30)이 완전히 수축된 위치에 도달할 때 완료된다.

신축식 선형 연장 로봇(10) 상의 병진 동안, 연장 핀(51) 또는 유지 핀(52) 사이의 접촉점은 중간 플랫폼(50) 질량 대 전체 이동 질량(중간 플랫폼(50) 질량, 제2 플랫폼(30) 질량, 및 제3 플랫폼(40) 질량의 질량을 포함)의 비율만큼 이동 관성을 증가시킨다. 본 실시예에서, 이 관성 증가는 10% 미만이다. 이동 관성의 이러한 약간의 증가로 인해, 채용된 속도가 전체 이동 질량에 비교하여 작다고 가정하면, 모터(22)의 동적 성능에 재료 영향이 없고 모터(32)에도 전혀 영향이 없다.

이러한 방식으로, 모터(22)는 신축식 선형 연장 로봇(10)의 병진 동안 제2 플랫폼(30)과 중간 플랫폼(50) 모두를 앞뒤로 구동하지만, 모터(22)는 부동 중간 플랫폼(50)으로부터 결합 해제된 상태를 유지하면서 제2 플랫폼(30)에 기계적으로만 직접 결합된다. 즉, 부동 중간 플랫폼(50)은 모터(22)의 임의의 직접적인 영향 없이 선형 경로를 통해 자유롭게 이동(즉, "부동")할 수 있다. 대신에, 모터(22)는 본 명세서에 설명된 바와 같이 핀(51, 52)과 중간 플랫폼(50) 사이의 상호작용을 통해 플랫폼(50)의 움직임에 오직 "간접적으로" 영향을 미친다.

따라서, 중간 플랫폼(50)과 제2 플랫폼(30)의 구성은 레일(26)의 길이를 초과하는 거리를 효과적으로 이동하기 위해 협력하도록 구성되며, 이는 그렇지 않으면 "부동" 중간 플랫폼(50)이 없는 경우 연장 능력의 제한 요인이 된다. 도 6의 예시적인 실시예에서, 달성된 추가 연장 길이(D)는 기판 베이스(42)에 의해 제공되는 강성 및 지지에 임의의 불리한 영향 없이 거의 165 mm이었다. 대안 실시예에서, 이 추가된 연장 길이는 임의의 주어진 용례에 대해 이루어진 설계 선택에 의해 확대 또는 축소될 수 있다.

모터(22, 32)의 제1 및 제2 연장 서보 축에 대해 제어기에 프로그래밍된 이동 프로파일은 일반적으로 루프 상호작용을 최소화하기 위해 동시가 아니라 순차적이다. 그러나, 제어기는 모터(22)와 모터(32)의 축의 강성 및 이용가능한 구동력을 충분히 고려하여 모터(22)와 모터(32) 사이의 동기화된 이동을 위해 프로그래밍될 수 있다.

이 방법론은 중간 "부동" 플랫폼 없이 2개의 피동 플랫폼만 지지하는 설계와 비교하여 하중 및 연장 시에 더 작은 편향을 제공한다. 편향 요건은 달리 달성될 수 있는 것보다 훨씬 더 콤팩트한 회전축 구성에서 충족된다. 예시적인 일 실시예에서, 회전 직경은 거의 330 mm만큼 감소되어, 이 전달 로봇이 제한된 바닥 설치 공간 내에서 최대 3개의 프로세스 챔버를 지지하게 한다. 특히, 고정 플랫폼(20)의 길이 감소는 주어진 연장 능력을 위한 중간 플랫폼(50)의 포함에 의해 가능하게 되지만, 다른 모터의 포함 또는 모터(22)와 중간 플랫폼(50) 사이의 직접적인 기계적 연결 없이 가능하다.

본 발명은 예시적인 설계를 갖는 것으로 설명되었지만, 본 발명은 본 개시내용의 사상 및 범위 내에서 추가로 수정될 수 있다. 따라서, 본 출원은 그 일반적인 원리를 사용하는 본 발명의 임의의 변형, 용도 또는 개조를 포함하도록 의도된다. 또한, 본 출원은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 공지되거나 관례적인 관행 내에 있고 첨부된 청구범위의 제한 내에 속하는 본 개시내용으로부터의 그러한 이탈을 포함하도록 의도된다.

양태

양태 1은 베이스 플랫폼, 제1 피동 플랫폼, 베이스 플랫폼과 제1 피동 플랫폼 사이에 배치되고 전개되는 중간 플랫폼, 및 제1 피동 플랫폼과 베이스 플랫폼에 작동 가능하게 결합된 제1 모터를 포함하는 신축식 선형 연장 로봇이다. 중간 플랫폼은 베이스 플랫폼에 활주 가능하게 결합되고 베이스 플랫폼에 대해 제1 경로를 따라 이동하도록 구성되며, 제1 피동 플랫폼은 중간 플랫폼에 활주 가능하게 결합되고 중간 플랫폼에 대해 제2 경로를 따라 이동하도록 구성되며, 제1 경로는 제2 경로의 연장을 형성한다. 제1 모터의 활성화는 제2 경로를 따라 제1 피동 플랫폼을 구동하고, 제1 모터는 중간 플랫폼으로부터 결합 해제되어 중간 플랫폼이 제1 경로를 따라 제1 모터와 독립적으로 이동되게 한다. 중간 플랫폼은 신축식 선형 연장 로봇의 연장 가능한 범위를 비구동식으로 증가시키도록 구성된다.

양태 2는 양태 1의 신축식 선형 연장 로봇이며, 제1 경로는 제1 선형 경로이고, 제2 경로는 제1 선형 경로에 실질적으로 평행한 제2 선형 경로이다.

양태 3은 양태 1 또는 양태 2의 신축식 선형 연장 로봇이며, 제1 피동 플랫폼에 활주 가능하게 결합되고 제1 및 제2 선형 경로에 실질적으로 평행한 제3 선형 경로를 따라 이동하도록 구성된 제2 피동 플랫폼, 및 제2 모터의 활성화가 제3 선형 경로를 따라 제2 피동 플랫폼을 구동하도록 제1 피동 플랫폼 및 제2 피동 플랫폼에 작동 가능하게 결합된 제2 모터를 더 포함한다.

양태 4는 양태 1 내지 양태 3 중 어느 하나의 신축식 선형 연장 로봇이며, 신축식 선형 연장 로봇을 적어도 부분적으로 둘러싸는 하우징을 더 포함한다.

양태 5는 양태 4의 신축식 선형 연장 로봇이며, 하우징은 적어도 하나의 슬롯을 더 포함하고, 제2 피동 플랫폼은 적어도 하나의 슬롯을 통해 연장 가능하도록 구성된다.

양태 6은 양태 5의 신축식 선형 연장 로봇이며, 신축식 선형 연장 로봇은 제2 피동 플랫폼이 복수의 슬롯을 통해 연장되도록 위치 설정될 수 있게 하우징 내에 회전 가능하게 장착된다.

양태 7은 양태 1 내지 양태 3 중 어느 하나의 신축식 선형 연장 로봇이며, 제1 피동 플랫폼은, 하부 모터 슬라이더, 제1 피동 플랫폼의 상부 표면에 고정된 상부 모터 트랙, 상부 표면에 고정된 상부 레일, 및 제1 피동 플랫폼의 하부 표면에 고정된 중간 캐리지를 더 포함하는 제1 피동 플랫폼 조립체의 일부이다.

양태 8은 양태 7의 신축식 선형 연장 로봇이며, 제2 피동 플랫폼은, 상부 모터 트랙에 의해 구동되도록 위치 설정된 상부 모터 슬라이더, 및 제2 피동 플랫폼의 하부 표면에 고정되고 상부 레일 상에 활주 가능하게 유지되도록 구성된 상부 캐리지를 더 포함하는 제2 피동 플랫폼 조립체의 일부이다.

양태 9는 양태 8의 신축식 선형 연장 로봇이며, 중간 플랫폼은, 중간 플랫폼의 상단 표면에 고정된 중간 레일 - 중간 레일은 제1 피동 플랫폼 조립체의 중간 캐리지에 의해 활주 가능하게 유지되도록 구성됨 -, 중간 플랫폼의 하단 표면에 고정된 하부 캐리지, 중간 플랫폼의 후방 부분으로부터 위로 연장되는 수축 핀, 및 중간 플랫폼의 전방 부분으로부터 위로 연장되는 연장 핀을 더 포함하는 중간 플랫폼 조립체의 일부이다.

양태 10은 양태 9의 신축식 선형 연장 로봇이며, 베이스 플랫폼은, 베이스 플랫폼의 상단 표면에 고정된 하부 레일 - 하부 레일은 중간 플랫폼 조립체의 하부 캐리지에 의해 활주 가능하게 유지되도록 구성됨 -, 및 제1 피동 플랫폼 조립체의 하부 모터 슬라이더를 구동식으로 수용하도록 위치 설정된 하부 모터 트랙을 더 포함하는 베이스 플랫폼 조립체의 일부이다.

양태 11은 양태 9의 신축식 선형 연장 로봇이며, 연장 핀은, 제1 피동 플랫폼이 그 수축 위치로부터 연장 위치를 향해 이동될 때 제1 피동 플랫폼 조립체의 일부에 의해 접촉되고, 중간 플랫폼을 연장 핀과의 접촉에 의해 그 연장 위치를 향해 끌어당기도록 위치 설정된다.

양태 12는 양태 9의 신축식 선형 연장 로봇이며, 수축 핀은, 제1 피동 플랫폼이 그 연장 위치로부터 수축 위치를 향해 이동될 때 제1 피동 플랫폼 조립체의 일부에 의해 접촉되고, 중간 플랫폼을 수축 핀과의 접촉에 의해 그 수축 위치를 향해 끌어당기도록 위치 설정된다.

양태 13은 양태 1 내지 양태 3 중 어느 하나의 신축식 선형 연장 로봇이며, 제1 모터는 제1 피동 플랫폼과 베이스 플랫폼의 각각의 에지를 따라 배치된 제1 선형 자석 모터이고, 제2 모터는 제1 피동 플랫폼과 제2 피동 플랫폼 사이에 배치된 제2 선형 자석 모터이다.

양태 14는 양태 1 내지 양태 3 중 어느 하나의 신축식 선형 연장 로봇이며, 제2 피동 플랫폼은 반도체 처리에 사용하기 위한 기판을 지지 및 운반하도록 크기 설정되고 형상화된 기판 베이스를 더 포함한다.

양태 15는 양태 1 내지 양태 14 중 어느 하나의 신축식 선형 연장 로봇이며, 베이스 플랫폼은, 하부 플랫폼, 하부 플랫폼 위에 회전 가능하게 지지되는 상부 플랫폼 - 상부 플랫폼은 베이스 플랫폼에 고정됨 -, 하부 플랫폼을 지면 위에 이격되게 지지하는 스탠드, 및 스탠드를 따라 그리고 하부 플랫폼을 통해 상향 연장되는 구동 샤프트를 더 포함하는 베이스 조립체의 일부이고, 구동 샤프트는 상부 플랫폼 및 베이스 플랫폼을 회전, 상승 및/또는 하강시키도록 구성된다.

양태 16은 양태 1 내지 양태 15 중 어느 하나의 신축식 선형 연장 로봇이며, 베이스 플랫폼과 제1 피동 플랫폼 사이에 배치되고 전개된 제1 인코더 - 제1 인코더는 베이스 플랫폼에 대한 제1 피동 플랫폼의 선형 위치를 나타내는 신호를 보내도록 구성됨 -, 및 제1 피동 플랫폼과 제2 피동 플랫폼 사이에 배치되고 전개된 제2 인코더 - 제2 인코더는 제1 피동 플랫폼에 대한 제2 피동 플랫폼의 선형 위치를 나타내는 신호를 보내도록 구성됨 - 를 더 포함한다.

양태 17은 신축식 선형 연장 로봇을 사용하여 반도체 처리에 사용하기 위한 기판을 전달하는 방법이며, 이 방법은 신축식 선형 연장 로봇의 기판 베이스 상에 기판을 배치하는 단계, 제1 피동 플랫폼을 제1 모터와의 직접 결합을 통해 제1 거리만큼 연장시키는 단계, 중간 플랫폼을 제1 모터와의 간접 결합을 통해 구동시킴으로써 제1 피동 플랫폼을 제1 거리를 넘어 제2 거리만큼 연장시키는 단계, 및 제2 피동 플랫폼을 제2 모터와의 직접 결합을 통해 제2 거리를 넘어 제3 거리만큼 연장시키는 단계를 포함하고, 제2 피동 플랫폼은 기판 베이스를 포함한다.

양태 18은 양태 17의 방법이고, 제1 피동 플랫폼을 제2 거리만큼 연장시키는 단계는 제1 피동 플랫폼이 그 연장 경로를 따라 제1 거리의 단부에 도달함에 따라 중간 플랫폼의 제1 부분을 제1 피동 플랫폼의 제1 부분과 충돌시키는 단계를 더 포함한다.

양태 19는 양태 17 또는 양태 18의 방법이며, 제1 피동 플랫폼과 제1 모터 사이의 직접 결합에 의해 제1 피동 플랫폼을 제2 거리만큼 수축시키는 단계, 및 제1 모터와의 간접 결합을 통해 중간 플랫폼을 구동시킴으로써 제1 피동 플랫폼을 제1 거리만큼 수축시키는 단계를 더 포함한다.

양태 20은 양태 19의 방법이며, 제1 피동 플랫폼을 제1 거리만큼 수축시키는 단계는, 제1 피동 플랫폼이 그 수축 경로를 따라 제2 거리의 단부에 도달함에 따라 중간 플랫폼의 제2 부분을 제1 피동 플랫폼의 제2 부분과 충돌시키는 단계를 더 포함하고, 중간 플랫폼의 제1 부분은 중간 플랫폼의 제2 부분으로부터 이격되며, 제1 피동 플랫폼의 제1 부분은 제1 피동 플랫폼의 제2 부분으로부터 이격된다.

Claims (20)

1. 신축식 선형 연장 로봇이며,
   베이스 플랫폼;
   제1 피동 플랫폼;
   베이스 플랫폼과 제1 피동 플랫폼 사이에 전개된 중간 플랫폼으로서,
   중간 플랫폼은 베이스 플랫폼에 활주 가능하게 결합되고 베이스 플랫폼에 대해 제1 경로를 따라 이동하도록 구성되며;
   제1 피동 플랫폼은 중간 플랫폼에 활주 가능하게 결합되고 중간 플랫폼에 대해 제2 경로를 따라 이동하도록 구성되며, 제1 경로는 제2 경로의 연장을 형성하는, 중간 플랫폼; 및
   제1 모터의 활성화가 제2 경로를 따라 제1 피동 플랫폼을 구동하도록 제1 피동 플랫폼 및 베이스 플랫폼에 작동 가능하게 결합된 제1 모터를 포함하고, 제1 모터는 중간 플랫폼으로부터 결합 해제되어 중간 플랫폼이 제1 경로를 따라 제1 모터와 독립적으로 이동되게 함으로써, 중간 플랫폼은 신축식 선형 연장 로봇의 연장 가능한 범위를 비구동식으로 증가시키도록 구성되는, 신축식 선형 연장 로봇.
2. 제1항에 있어서, 제1 경로는 제1 선형 경로이고, 제2 경로는 제1 선형 경로에 실질적으로 평행한 제2 선형 경로인, 신축식 선형 연장 로봇.
3. 제2항에 있어서,
   제1 피동 플랫폼에 활주 가능하게 결합되고 제1 및 제2 선형 경로에 실질적으로 평행한 제3 선형 경로를 따라 이동하도록 구성된 제2 피동 플랫폼; 및
   제2 모터의 활성화가 제3 선형 경로를 따라 제2 피동 플랫폼을 구동하도록 제1 피동 플랫폼 및 제2 피동 플랫폼에 작동 가능하게 결합된 제2 모터를 더 포함하는, 신축식 선형 연장 로봇.
4. 제3항에 있어서, 신축식 선형 연장 로봇을 적어도 부분적으로 둘러싸는 하우징을 더 포함하는, 신축식 선형 연장 로봇.
5. 제4항에 있어서, 하우징은 적어도 하나의 슬롯을 더 포함하고, 제2 피동 플랫폼은 적어도 하나의 슬롯을 통해 연장 가능하도록 구성되는, 신축식 선형 연장 로봇.
6. 제5항에 있어서, 신축식 선형 연장 로봇은 제2 피동 플랫폼이 복수의 슬롯을 통해 연장되도록 위치 설정될 수 있게 하우징 내에 회전 가능하게 장착되는, 신축식 선형 연장 로봇.
7. 제3항에 있어서, 제1 피동 플랫폼은 제1 피동 플랫폼 조립체의 일부이며, 제1 피동 플랫폼 조립체는:
   하부 모터 슬라이더;
   제1 피동 플랫폼의 상부 표면에 고정되는 상부 모터 트랙;
   상부 표면에 고정된 상부 레일; 및
   제1 피동 플랫폼의 하부 표면에 고정된 중간 캐리지를 더 포함하는, 신축식 선형 연장 로봇.
8. 제7항에 있어서, 제2 피동 플랫폼은 제2 피동 플랫폼 조립체의 일부이며, 제2 피동 플랫폼 조립체는:
   상부 모터 트랙에 의해 구동되도록 위치 설정된 상부 모터 슬라이더; 및
   제2 피동 플랫폼의 하부 표면에 고정되고 상부 레일 상에 활주 가능하게 유지되도록 구성된 상부 캐리지를 더 포함하는, 신축식 선형 연장 로봇.
9. 제8항에 있어서, 중간 플랫폼은 중간 플랫폼 조립체의 일부이며, 중간 플랫폼 조립체는:
   중간 플랫폼의 상단 표면에 고정된 중간 레일 - 중간 레일은 제1 피동 플랫폼 조립체의 중간 캐리지에 의해 활주 가능하게 유지되도록 구성됨 -;
   중간 플랫폼의 하단 표면에 고정된 하부 캐리지;
   중간 플랫폼의 후방 부분으로부터 위로 연장되는 수축 핀; 및
   중간 플랫폼의 전방 부분으로부터 위로 연장되는 연장 핀을 더 포함하는, 신축식 선형 연장 로봇.
10. 제9항에 있어서, 베이스 플랫폼은 베이스 플랫폼 조립체의 일부이며, 베이스 플랫폼 조립체는:
    베이스 플랫폼의 상단 표면에 고정된 하부 레일 - 하부 레일은 중간 플랫폼 조립체의 하부 캐리지에 의해 활주 가능하게 유지되도록 구성됨 -; 및
    제1 피동 플랫폼 조립체의 하부 모터 슬라이더를 구동식으로 수용하도록 위치 설정된 하부 모터 트랙을 더 포함하는, 신축식 선형 연장 로봇.
11. 제9항에 있어서, 연장 핀은, 제1 피동 플랫폼이 그 수축 위치로부터 연장 위치를 향해 이동될 때 제1 피동 플랫폼 조립체의 일부에 의해 접촉되고, 중간 플랫폼을 연장 핀과의 접촉에 의해 그 연장 위치를 향해 끌어당기도록 위치 설정되는, 신축식 선형 연장 로봇.
12. 제9항에 있어서, 수축 핀은, 제1 피동 플랫폼이 그 연장 위치로부터 수축 위치를 향해 이동될 때 제1 피동 플랫폼 조립체의 일부에 의해 접촉되고, 중간 플랫폼을 수축 핀과의 접촉에 의해 그 수축 위치를 향해 끌어당기도록 위치 설정되는, 신축식 선형 연장 로봇.
13. 제3항에 있어서,
    제1 모터는 제1 피동 플랫폼과 베이스 플랫폼의 각각의 에지를 따라 배치된 제1 선형 자석 모터이고;
    제2 모터는 제1 피동 플랫폼과 제2 피동 플랫폼 사이에 배치된 제2 선형 자석 모터인, 신축식 선형 연장 로봇.
14. 제3항에 있어서, 제2 피동 플랫폼은 반도체 처리에 사용하기 위한 기판을 지지 및 운반하도록 크기 설정되고 형상화된 기판 베이스를 더 포함하는, 신축식 선형 연장 로봇.
15. 제1항에 있어서, 베이스 플랫폼은 베이스 조립체의 일부이며, 베이스 조립체는:
    하부 플랫폼;
    하부 플랫폼 위에 회전 가능하게 지지되는 상부 플랫폼 - 상부 플랫폼은 베이스 플랫폼에 고정됨 -;
    하부 플랫폼을 지면 위에 이격되게 지지하는 스탠드; 및
    스탠드를 따라 그리고 하부 플랫폼을 통해 상향 연장되는 구동 샤프트를 더 포함하고, 구동 샤프트는 상부 플랫폼 및 베이스 플랫폼을 회전, 상승 및/또는 하강시키도록 구성되는, 신축식 선형 연장 로봇.
16. 제1항에 있어서,
    베이스 플랫폼과 제1 피동 플랫폼 사이에 전개된 제1 인코더 - 제1 인코더는 베이스 플랫폼에 대한 제1 피동 플랫폼의 선형 위치를 나타내는 신호를 보내도록 구성됨 -; 및
    제1 피동 플랫폼과 제2 피동 플랫폼 사이에 전개된 제2 인코더 - 제2 인코더는 제1 피동 플랫폼에 대한 제2 피동 플랫폼의 선형 위치를 나타내는 신호를 보내도록 구성됨 - 를 더 포함하는, 신축식 선형 연장 로봇.
17. 신축식 선형 연장 로봇을 사용하여 반도체 처리에 사용하기 위한 기판을 전달하는 방법이며, 이 방법은:
    신축식 선형 연장 로봇의 기판 베이스 상에 기판을 배치하는 단계;
    제1 피동 플랫폼을 제1 모터와의 직접 결합을 통해 제1 거리만큼 연장시키는 단계;
    중간 플랫폼을 제1 모터와의 간접 결합을 통해 구동시킴으로써 제1 피동 플랫폼을 제1 거리를 넘어 제2 거리만큼 연장시키는 단계; 및
    제2 피동 플랫폼을 제2 모터와의 직접 결합을 통해 제2 거리를 넘어 제3 거리만큼 연장시키는 단계를 포함하고, 제2 피동 플랫폼은 기판 베이스를 포함하는, 방법.
18. 제17항에 있어서, 제1 피동 플랫폼을 제2 거리만큼 연장시키는 단계는 제1 피동 플랫폼이 그 연장 경로를 따라 제1 거리의 단부에 도달함에 따라 중간 플랫폼의 제1 부분을 제1 피동 플랫폼의 제1 부분과 충돌시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
19. 제18항에 있어서,
    제1 피동 플랫폼과 제1 모터 사이의 직접 결합에 의해 제1 피동 플랫폼을 제2 거리만큼 수축시키는 단계; 및
    제1 모터와의 간접 결합을 통해 중간 플랫폼을 구동시킴으로써 제1 피동 플랫폼을 제1 거리만큼 수축시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
20. 제19항에 있어서, 제1 피동 플랫폼을 제1 거리만큼 수축시키는 단계는, 제1 피동 플랫폼이 그 수축 경로를 따라 제2 거리의 단부에 도달함에 따라 중간 플랫폼의 제2 부분을 제1 피동 플랫폼의 제2 부분과 결합시키는 단계를 더 포함하고,
    중간 플랫폼의 제1 부분은 중간 플랫폼의 제2 부분으로부터 이격되며, 제1 피동 플랫폼의 제1 부분은 제1 피동 플랫폼의 제2 부분으로부터 이격되는, 방법.

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