KR20230035084A - 로봇 - Google Patents

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KR20230035084A
KR20230035084A KR1020237003971A KR20237003971A KR20230035084A KR 20230035084 A KR20230035084 A KR 20230035084A KR 1020237003971 A KR1020237003971 A KR 1020237003971A KR 20237003971 A KR20237003971 A KR 20237003971A KR 20230035084 A KR20230035084 A KR 20230035084A
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hand
arm
robot hand
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KR1020237003971A
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잇페이 시미즈
히로유키 오카다
Original Assignee
카와사키 주코교 카부시키가이샤
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Abstract

로봇은 기판을 반송하기 위한 것이다. 상기 로봇은 암부와, 핸드부와, 틸트 기구를 구비한다. 상기 암부는, 이동 가능하다. 상기 핸드부는, 암부에서 돌출되도록 마련되고, 상기 기판을 유지하고 반송한다. 상기 틸트 기구는, 상기 핸드부의 자세를 기울이는 것이 가능하다. 상기 핸드부는, 유지부를 구비한다. 상기 유지부는, 상기 기판의 상면 및 하면에 접촉 가능하다. 상기 틸트 기구에 의해, 상기 유지부는, 상기 기판을 이등분한 2개의 부분 중 한쪽으로만 힘을 가하도록 당해 기판의 상면 및 하면에 접촉한 상태에서 이 기판을 유지한다.

Description

로봇
본 개시는, 반도체 웨이퍼나 프린트 기판 등의 기판을 반송(搬送)하기 위한 로봇에 관한 것이다.
종래부터, 기판을 반송하기 위한 반송 로봇이 알려져 있다. 특허문헌 1은, 이러한 종류의 반송 로봇을 구비하는 반송 장치를 개시한다.
특허문헌 1의 반송 로봇은 동체부와, 암체를 구비한다. 암체는, 동체부의 상부에 마련되어 있다. 반송 로봇은, 암체를 신축 동작시킴으로써 기판(워크)을 카세트(보관 장치)와 각종 처리 장치 사이 등에서 반송한다. 암체의 단부에는, 기판을 유지하는 엔드 이펙터가 마련되어 있다.
일본 특허 공개 제2006-120861호 공보
상기 특허문헌 1의 구성에서는, 일반적으로, 카세트에 수용되고 있는 기판을 반송을 위해서 카세트로부터 취출할 때, 엔드 이펙터를 기판의 하방을 통과시켜서 카세트의 안측까지 삽입해야만 한다. 그 때문에, 보다 간편한 방법으로 기판을 반송할 수 있는 구성이 요망되고 있었다.
본 개시는 이상의 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 기판의 반송을 효율적으로 행할 수 있는 로봇을 제공하는 것이다.
본 개시의 해결하고자 하는 과제는 이상과 같으며, 다음에 이 과제의 해결 수단과 그 효과를 설명한다.
본 개시의 관점에 의하면, 이하의 구성의 로봇이 제공된다. 즉, 이 로봇은, 기판을 반송하기 위한 것이다. 상기 로봇은 암부와, 핸드부와, 틸트 기구를 구비한다. 상기 암부는 이동 가능하다. 상기 핸드부는, 암부에서 돌출되도록 마련되고, 상기 기판을 유지하고 반송한다. 상기 틸트 기구는, 상기 핸드부의 자세를 기울이는 것이 가능하다. 상기 핸드부는, 유지부를 구비한다. 상기 유지부는, 상기 기판의 상면 및 하면에 접촉 가능하다. 상기 틸트 기구에 의해, 상기 유지부는, 상기 기판을 이등분한 2개의 부분 중 한쪽으로만 힘을 가하도록 상기 기판의 상면 및 하면에 접촉한 상태에서, 이 기판을 유지한다. 여기서 이등분이란, 기판을, 그 두께 방향으로 평행한 평면에서, 2개로 동일하게 가상적으로 분할하는 것을 말한다.
이에 따라, 핸드부를 기판에 대하여 크게 진출시키지 않고, 핸드부로 유지부에 의해 기판을 유지할 수 있다. 또한, 암부의 이동에 수반하는 핸드부의 떨림을 억제할 수 있다. 따라서, 기판을 빠르게 유지할 수 있다.
본 개시에 의하면, 기판의 반송을 효율적으로 행할 수 있는 로봇을 제공할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시 형태에 따른 로봇의 전체적인 구성을 도시하는 사시도.
도 2는 틸트 기구의 일례를 도시하는 사시도.
도 3은 틸트 기구의 일례를 도시하는 사시도.
도 4는 로봇이 반송 예정인 기판의 자세를 취득하는 모습을 도시하는 도면.
도 5는 반송 예정인 기판 취출 시에 로봇 핸드가 당해 기판을 유지하기 위한 동작을 개시할 때의 모습을 도시하는 단면도.
도 6은 유지부가 구비하는 안내부에 기판이 접촉한 모습을 도시하는 도면.
도 7은 유지부의 홈부에 기판의 주연부가 삽입된 모습을 도시하는 도면.
도 8은 로봇 핸드가 기울여짐으로써 기판을 유지하는 모습을 도시하는 단면도.
도 9는 상기 실시 형태의 변형예를 도시하는 단면도.
도 10은 변형예의 로봇 핸드가 기울여짐으로써 기판을 유지하는 모습을 도시하는 도면.
도 11은 다른 변형예를 도시하는 단면도.
도 12는 로봇 핸드가 수평한 상태에서 기판을 유지하는 변형예를 도시하는 단면도.
도 13은 유지부의 배치 변형예를 도시하는 사시도.
도 14는 유지부의 배치가 다른 변형예를 도시하는 사시도.
이어서, 도면을 참조하여, 개시되는 실시 형태를 설명한다. 도 1은, 본 개시의 일 실시 형태에 따른 로봇(100)의 전체적인 구성을 도시하는 사시도이다.
도 1에 나타내는 로봇(100)은, 예를 들어 반도체 웨이퍼, 프린트 기판 등의 기판 W의 제조 공장, 창고 등에 설치된다. 로봇(100)은 복수개 위치 사이에 기판 W를 반송하기 위하여 사용된다. 기판 W는, 기판의 원료, 가공 중인 반제품, 가공이 완료된 완제품 중 어느 것이어도 된다. 기판 W의 형상은, 본 실시 형태에서는 원판상이지만, 이것으로 한정되지 않는다.
로봇(100)은 주로 기대(1)와, 로봇 암(암부)(2)과, 로봇 핸드(핸드부)(3)와, 틸트 기구(4)와, 로봇 제어부(9)를 구비한다.
기대(1)는 공장의 바닥면 등에 고정된다. 그러나, 이것으로 한정되지 않고, 기대(1)는, 예를 들어 적절한 처리 설비에 고정되어도 좋다. 또한, 기대(1)는 수평 방향으로 이동 가능한 부재에 설치되어도 좋다.
로봇 암(2)은 도 1에 나타내는 바와 같이, 상하 방향으로 이동 가능한 승강 축(11)을 개재하여 기대(1)에 설치되어 있다. 로봇 암(2)은 승강 축(11)에 대하여 회전 가능하다.
로봇 암(2)은 수평 다관절형의 로봇 암으로 구성된다. 로봇 암(2)은 제1 암(21)과, 제2 암(22)을 구비한다.
제1 암(21)은 수평한 직선상으로 연장되는 가늘고 긴(細長) 부재로서 구성된다. 제1 암(21)의 길이 방향 일단부가, 승강 축(11)의 상단부에 설치되어 있다. 제1 암(21)은 승강 축(11)의 축선(연직축)을 중심으로 하여 회전 가능하게 지지되어 있다. 제1 암(21)의 길이 방향 타단부에는 제2 암(22)이 설치되어 있다.
제2 암(22)은 수평한 직선상으로 연장되는 가늘고 긴 부재로서 구성된다. 제2 암(22)의 길이 방향 일단부가, 제1 암(21)의 선단에 설치되어 있다. 제2 암(22)은 승강 축(11)과 평행한 축선(연직축)을 중심으로 하여 회전 가능하게 지지되어 있다. 제2 암(22)의 길이 방향 타단부에는, 로봇 핸드(3)가 설치되어 있다.
승강 축(11), 제1 암(21) 및 제2 암(22) 각각은, 도시하지 않은 적절한 액추에이터에 의해 구동된다. 액추에이터는, 예를 들어 전동 모터로 할 수 있다.
승강 축(11)과 제1 암(21) 사이, 제1 암(21)과 제2 암(22) 사이 및 제2 암(22)과 로봇 핸드(3) 사이에 위치하는 암 관절부에는, 제1 암(21), 제2 암(22) 및 로봇 핸드(3)의 각각의 회전 위치를 검출하는 도시를 생략한 인코더가 설치되어 있다. 또한, 로봇(100)의 적당한 위치에는, 높이 방향에서의 제1 암(21)의 위치 변화(즉 승강 축(11)의 승강량)를 검출하는 인코더도 마련되어 있다.
로봇 제어부(9)는 각 인코더에 의해 검출된 제1 암(21), 제2 암(22), 또는 로봇 핸드(3)의 회전 위치 또는 높이 위치를 포함하는 위치 정보에 기초하여 승강 축(11), 제1 암(21), 제2 암(22) 및 로봇 핸드(3) 각각을 구동하는 전동 모터의 동작을 제어한다.
로봇 핸드(3)는 제2 암(22)의 길이 방향 타단부(선단)로부터 돌출되도록 설치되어 있다. 로봇 핸드(3)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 손목부(31)과, 핸드 본체부(32)와, 유지부(35)를 구비한다. 로봇 핸드(3)에서, 손목부(31)는 기단측(제2 암(22)측)에 배치되고, 핸드 본체부(32)는 선단(돌출 단)(3a) 측에 배치되어 있다.
손목부(31)는 틸트 기구(4)를 개재하여, 제2 암(22)의 선단에 설치되어 있다. 손목부(31)는 승강축(11)과 평행한 축선(연직축)을 중심으로 하여 회전 가능하도록 지지되어 있다. 단, 틸트 기구(4)에 의해, 손목부(31)의 회전축을, 승강 축(11)과 평행한 직선에 대하여 기울일 수 있다. 손목부(31)는 도시하지 않은 적절한 액추에이터에 의해 회전 구동된다. 이 액추에이터는, 예를 들어 전동 모터로 할 수 있다.
핸드 본체부(32)는 손목부(31)의 선단에 연결되어 있다. 핸드 본체부(32)는 판상의 부재로 구성된다. 손목부(31) 및 핸드 본체부(32)는 일체적으로 형성되어도 좋다.
유지부(35)는 기판 W를 유지하기 위하여 작용하는 부분이다. 유지부(35)는 핸드 본체부(32)에 마련되어 있다. 유지부(35)는 핸드 본체부(32)에 마련됨으로써, 로봇 핸드(3)의 선단(3a) 측에 위치하고 있다. 유지부(35)는 핸드 본체부(32)로부터 상측으로 돌출되어 있다.
유지부(35)는, 예를 들어 PP(POLYPROPYLENE), PEEK(POLY ETHER ETHER KETONE) 등의 수지로 구성된다. 또한, 유지부(35)는 본 실시 형태에서는 핸드 본체부(32)에 1개 구비되어 있지만, 복수개이어도 된다.
로봇 핸드(3)는 로봇 암(2)등에 의해 적당한 위치로 이동시켜져서, 유지부(35)를 기판 W의 주연부의 일부 및 그 근방에 접촉시킨다. 이 때, 로봇 핸드(3)는 유지부(35)를 사용하여 기판 W를 유지한다. 로봇 핸드(3)가 기판 W를 유지하는 구성에 대해서는 후술한다.
틸트 기구(4)는 제2 암(22)의 선단측(제1 암(21)에 연결되는 측과 반대측)에 설치되어 있다.
틸트 기구(4)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 하부 판부(41)와, 상부 판부(42)를 구비한다. 하부 판부(41)는 제2 암(22)의 상면에 고정되어 있다. 상부 판부(42)에는, 로봇 핸드(3)의 손목부(31)가 회전 가능하게 지지되어 있다. 하부 판부(41)와 상부 판부(42) 사이에는, 높이 조정 기구(5)가 배치되어 있다. 틸트 기구(4)는 이 높이 조정 기구(5)를 사용하여, 상부 판부(42)의 하부 판부(41)에 대한 경사 각도 및 경사 방향을 조정한다.
이 높이 조정 기구(4)는, 예를 들어 도 2에 나타내는 바와 같이, 하부 판부(41) 및 상부 판부(42) 사이의 다른 위치에 마련된 3개의 지지부(51,52,53)를 구비한다. 지지부(51,52,53)는, 설명의 편의상, 도 3에서는 직선적으로 배열하여 그려져 있지만, 실제는 도 2에 나타내는 바와 같이, 평면으로 보아 3각형을 이루도록 배치되어 있다.
3개 중 2개의 지지부(51,52)는 수나사(56)와, 암나사(57)와, 구면 베어링 (58)을 구비한다. 수나사(56)의 나사 축은, 하부 판부(41)에, 축선을 상하 방향을 향하여 회전 가능하도록 지지되어 있다. 이 나사 축은, 도시를 생략한 액추에이터(예를 들어, 전동 모터)에 의해, 2개의 지지부(51,52)로 독립적으로 회전시킬 수 있다. 암나사(57)는 수나사(56)의 나사 축에 나사 결합되어 있다. 나사 축을 회전시키면, 암나사(57)가 상하 방향으로 이동한다. 이 나사 보냄에 의해, 지지부(51,52)가 상부 판부(42)를 지지하는 높이를 변경할 수 있다. 암나사(57)와 상부 판부(42) 사이에는, 구면 베어링(58)이 배치되어 있다.
나머지 지지부(53)에는, 구면 베어링(58)이 배치되어 있다. 이 지지부(53)는 나사 보냄에 의한 지지 높이 변경 기능을 가지고 있지 않다.
도시를 생략한 액추에이터를 구동하고, 하부 판부(41)에 대한 상부 판부(42)의 높이를 복수개의 지지부(51,52)로 독립적으로 변경함으로써, 상부 판부(42)의 하부 판부(41)에 대한 경사 각도 및 경사 방향을 변경할 수 있다. 이 결과, 로봇 핸드(3)의 제2 암(22)에 대한 자세(경사 각도 및 경사 방향)를 조정할 수 있다. 또한, 높이 조정 기구(5)(나아가서는 틸트 기구(4))는 이 구성으로 한정되지 않는다.
로봇 제어부(9)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 기대(1)와는 별도로 마련되어 있다. 단, 로봇 제어부(9)는 기대(1)의 내부에 배치되어도 좋다.
로봇 제어부(9)는 공지된 컴퓨터로서 구성되어 있고, 마이크로컨트롤러, CPU, MPU, PLC, DSP, ASIC 또는 FPGA 등의 연산 처리부와, ROM, RAM, HDD 등의 기억부와, 외부 장치와 통신 가능한 통신부를 구비한다. 기억부에는, 연산 처리부가 실행하는 프로그램, 각종 설정 역치, 유지부(35)에 관한 정보, 보관 장치(7)에 관한 정보 등이 기억되어 있다. 통신부는, 외부 장치로부터 기판 W에 관한 정보 등을 수신 가능하도록 구성된다.
로봇 제어부(9)는 승강 축(11), 로봇 암(2), 로봇 핸드(3)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 로봇 제어부(9)는 로봇 핸드(3)의 자세에 대응하는 인코더의 검출 결과를 로봇 핸드(3)의 자세 정보로서 기억한다. 이에 따라, 로봇 제어부(9)는 로봇 핸드(3)의 자세를 검출하는 인코더의 검출 결과가, 기억하고 있는 자세 정보와 일치하도록, 로봇(100)의 각 부(승강 축(11), 제1 암(21), 제2 암(22), 로봇 핸드(3) 등)를 구동하는 전동 모터를 제어함으로써, 로봇 핸드(3)의 자세를 재현할 수 있다.
또한, 로봇 제어부(9)는 틸트 기구(4)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 로봇 제어부(9)는 로봇 핸드(3)를 사용하여 기판 W를 보관 장치(7)로부터 취출하여 반송할 때에, 후술하는 바와 같이 틸트 기구(4)에 의해 로봇 핸드(3)의 자세를 적절히 변경시키고, 로봇 핸드(3)에 유지부(35)를 사용하여 보관 장치(7)의 기판 W를 유지시킬 수 있다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 보관 장치(7)는 기판 W를 보관하기 위하여 사용된다. 보관 장치(7)에는, 복수매(예를 들어 100장 이상)의 기판 W가, 상하 방향(보관 장치(7)의 높이 방향)에서 등간격으로 배열된 상태로 보관되어 있다. 보관 장치(7)에서, 통상 기판 W는 수평한 자세로 보관된다. 보관 장치(7)는 로봇(100)과 소정의 거리를 두고 배치되어 있다.
이어서, 로봇 핸드(3)가 기판 W를 유지하는 구성에 대해서 상세하게 설명한다. 이하에서는, 로봇 핸드(3)가 로봇 암(2)의 선단부(바꿔 말하면, 틸트 기구(4))로부터 돌출되는 방향을, 단순히 돌출 방향이라고 칭하는 경우가 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 로봇 핸드(3)는 기판 W를 유지부(35)에 의해 유지한다. 이 때, 기판 W는, 로봇 핸드(3)의 상면측에 위치한다. 로봇 핸드(3)는 기판 W를 유지한 상태에서 반송한다. 도 5에서 7까지에 나타내는 바와 같이, 유지부(35)는 유지부 본체(35a)와 홈부(35b)를 갖는다.
유지부 본체(35a)는 핸드 본체부(32)의 상면에 마련되어 있다. 도 1 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 로봇 핸드(3)를 수평 자세로 한 상태에서, 유지부 본체(35a)는 로봇 핸드(3)의 폭 방향으로 가늘고 긴 블록상으로 형성되어 있다.
유지부 본체(35a)에서, 틸트 기구(4)로부터 먼 측의 면에는, 홈부(35b)가 형성되어 있다. 홈부(35b)는 틸트 기구(4)로부터 먼 측을 개방시키고 있다. 로봇 핸드(3)를 수평 자세로 한 상태에서, 홈부(35b)는 수평 방향으로 가늘고 길게 형성되어 있고, 유지부 본체(35a)를 수평 방향으로 관통하고 있다. 홈부(35b)는 평면으로 보아 직선상으로 형성되어도 좋고, 기판 W의 원형에 따르는 원호상으로 형성되어도 좋다. 홈부(35b)에는, 기판 W의 주연부의 일부를 감입할 수 있다. 이에 따라, 유지부(35)가 기판 W를 유지할 수 있다.
로봇 핸드(3)가 수평 자세로 되고 있을 때의, 홈부(35b)의 저면과, 천장면 사이의 거리는, 기판 W의 두께와 대략 같아져 있다. 따라서, 홈부(35b)는 기판 W의 상면 및 하면의 양쪽에 접촉할 수 있다. 로봇 핸드(3)의 폭을 이등분하는 평면에서 유지부 본체(35a)를 잘랐을 때, 도 5에 나타내는 홈부(35b)의 단면에서의 개구로부터 안쪽까지의 길이(깊이) L1은, 적당한 크기가 되도록 정해진다. 이에 따라, 홈부(35b)는 기판 W의 주연부의 일부를 감입하고, 이것을 감입한 상태를 유지할 수 있다.
유지부(35)에서 로봇 암(2)의 선단부로부터 먼 측의 면에 홈부(35b)가 형성하는 개구의 근방에는, 테이퍼상의 안내부(35c)가 형성되어 있다. 안내부(35c)는 횡방향 V자상이 되도록 배치된 2개의 안내면을 갖는다. 안내부(35c)의 안내면은, 홈부(35b)보다도 핸드 본체부(32)에 가까운 측과, 홈부(35b)보다도 핸드 본체부(32)로부터 먼 측에 배치되어 있다. 이에 따라, 안내부(35c)는 틸트 기구(4)에 근접하는데 따라서 상하 방향의 거리가 작아져 있다. 안내부(35c)에서 틸트 기구(4)에 가장 가까운 측의 단부가 홈부(35b)에 접속되어 있다.
이와 같은 구성에서, 예를 들어 로봇 핸드(3)가 보관 장치(7)에 보관되어 있는 반송 예정인 기판 W를 보관 장치(7)로부터 취출하여 반송하는 경우, 로봇 제어부(9)가 기억부에 기억한 정보에 기초하여 당해 로봇 핸드(3) 등의 제어를 행한다.
즉, 먼저, 도 5에 도시한 바와 같이, 로봇 핸드(3)가 보관 장치(7)로부터 이격된 상태에서, 로봇 핸드(3)의 상하 위치가 반송 예정인 기판 W의 상하 위치에 대응하도록, 로봇 핸드(3)의 상하 위치가 조정된다. 여기서, 로봇 핸드(3)의 자세는, 보관 장치(7)에 보관된 기판 W의 자세에 따라서 수평한 자세가 된다.
이어서, 로봇 핸드(3)의 선단(3a) 측이 보관 장치(7)에 삽입되고, 도 6에 나타내는 바와 같이, 로봇 핸드(3)에서의 유지부(35)의 안내부(35c)가 보관 장치(7)의 전방측에 위치하는 기판 W의 주연부의 일부에 닿게 된다.
이어서, 로봇 핸드(3)의 선단(3a) 측이 보관 장치(7) 내에 다시 삽입된다. 단, 로봇 핸드(3)가 보관 장치(7)의 내부에 진출하는 거리는, 그다지 크게 할 필요는 없다. 로봇 핸드(3)의 이동에 수반하여, 안내부(35)가 기판 W의 주연부의 일부를 홈부(35b)에 안내하고, 도 7에 나타내는 바와 같이, 기판 W의 주연부의 일부가 홈부(35b)에 들어간다.
보관 장치(7)로의 로봇 핸드(3)의 삽입이 종료되면, 로봇 핸드(3)의 자세가 틸트 기구(4)에 의해 기울여진다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 로봇 핸드(3)는 그 선단(3a)측(홈부(35b)의 개구부측)이 기단측(홈부(35b)의 저부측)보다도 상방에 위치하도록 기울여진다. 이에 따라, 기판 W의 자중(自重)의 일부가, 기판 W를 홈부(35b)의 안쪽에 삽입하는 방향으로 작용한다. 이와 같이 로봇 핸드(3)가 기울여진 결과, 기판 W가, 유지부(35)에 의해(바꿔 말하면, 로봇 핸드(3)에 의해), 당해 기판 W의 일부(기판 W를 이등분한 절반의 부분)으로만 힘이 가해지도록 유지된 상태가 된다.
기판 W를, 그 중앙을 경계로 하여, 로봇 핸드(3)와 가까운 부분과 먼 부분으로 나누어서 생각하면, 기판 W의 양측이 아니고 편측(로봇 핸드(3)와 가까운 측)으로만 유지부(35)가 접촉하고, 이 접촉 부분을 개재하여 로봇 핸드(3)의 힘이 가해진다. 그 결과, 기판 W의 중량 전부가 로봇 핸드(3)에 의해 지지된다. 따라서, 이 유지는 편지(片持)적인 유지라고 칭할 수 있다. 이 상태에서, 로봇 핸드(3)가 보관장치(7)로부터 취출되어 기판 W의 반송이 이루어진다.
틸트 기구(4)로부터 로봇 핸드(3)가 돌출되는 방향은, 평면으로 보아 다양하게 변화한다. 그러나, 틸트 기구(4)는 로봇 핸드(3)의 자세를 3차원적으로 기울일 수 있으므로, 로봇 핸드 (3)가 평면으로 보아 어느 방향을 향하고 있었다고 해도, 그 선단측이 높아지는 도 8의 상태를 실현할 수 있다.
로봇 핸드(3)에 의한 기판 W의 유지를 해제하기 위해서는, 상기의 반대 동작을 행하면 좋다.
본 실시 형태의 구성에 의하면, 핸드 본체부(32)를 소형화할 수 있어 간소한 구성을 실현할 수 있다. 핸드 본체부(32)가 돌출되는 길이를 작게 할 수 있으므로, 이동에 수반하는 핸드 본체부(32)의 떨림도 작게할 수 있다. 따라서, 핸드 본체부(32)가 기판 W 등과 충돌할 우려도 저감할 수 있다. 또한, 기판 W에 대한 로봇 핸드(3)의 진출 거리를 짧게 하면서, 기판 W를 유지하거나 유지를 해제하거나 할 수 있다. 따라서, 로봇 핸드(3)를 사용하여 기판 W를 효율적으로 반송할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시 형태의 로봇(100)은 기판 W를 반송하기 위한 것이다. 로봇(100)은 로봇 암(2)과, 로봇 핸드(3)와, 틸트 기구(4)를 구비한다. 로봇 암(2)은 이동 가능하다. 로봇 핸드(3)는 로봇 암(2)으로부터 돌출되도록 설치되고, 기판 W를 유지하여 반송한다. 틸트 기구(4)는 로봇 핸드(3)의 자세를 기울이는 것이 가능하다. 로봇 핸드(3)는 유지부(35)를 구비한다. 유지부(35)는 기판 W의 상면 및 하면에 접촉 가능하다. 틸트 기구(4)에 의해, 유지부(35)는 도 8에 나타내는 바와 같이, 기판 W를 이등분한 2개의 부분 중 한쪽으로만 힘을 가하도록 당해 기판 W 의상면 및 하면에 접촉한 상태에서, 이 기판 W를 유지한다.
종래, 기판을 그 보관 장치로부터 취출할 때에는, 이 보관 장치 내의 안측까지 로봇 핸드를 삽입해야만 한다. 그러나, 상기의 구성에 의하면, 로봇 핸드(3)를 보관 장치(7) 내의 안측까지 이동시키지 않고, 기판 W를 편지로 유지할 수 있다. 즉, 로봇 핸드(3)를 그 돌출 방향에서 짧게 하여, 기판 W의 취출 시에 로봇 핸드(3)를 보관 장치(7) 내에 삽입해야 하는 삽입량을 저감시킬 수 있다. 또한, 로봇 암(2)의 이동에 수반하는 로봇 핸드(3)의 떨림을 억제할 수 있다. 따라서, 기판 W를 보관 장치(7)로부터 빠르게 취출할 수 있다. 이 결과, 기판 W의 취출 작업을 효율적으로 행할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 로봇(100)에서, 유지부(35)는 로봇 핸드(3)의 선단측에 배치된다.
이에 따라, 로봇 핸드(3)의 소형화를 용이하게 실현할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 로봇(100)은 기판 W에 대하여 로봇 핸드(3)가 진출하는 경우에 당해 기판 W의 주연부에 접촉 가능한 테이퍼 상의 안내부(35c)를 구비한다.
이에 따라, 로봇 핸드(3)가 기판 W를 원활하게 유지할 수 있다.
이어서, 상기 실시 형태의 변형예를 설명한다. 또한, 본 변형예의 설명에서는, 전술한 실시 형태와 동일 또는 유사한 부재에는 도면에 동일한 부호를 부여하고, 설명을 생략하는 경우가 있다.
도 9에 나타내는 본 변형예의 로봇 핸드(3)에서, 유지부(35x)는 유지부 본체(35a)와, 지지부(37)를 구비한다. 유지부 본체(35a)에 형성되는 홈부(35b)는 상기 실시 형태의 홈부(35b)에 비하여 얕다. 즉, 홈부(35b)의 깊이 방향(핸드 돌출 방향)의 길이 L2가, 도 5에 나타내는 상기의 실시 형태에서의 홈부(35b)의 깊이 방향의 길이 L1에 비하여 짧다.
지지부(37)는, 예를 들어 고무 등의 탄력성을 갖는 부재로 구성된다. 지지부(37)는 로봇 핸드(3)의 선단(3a)과 유지부(35x) 사이에 배치되어 있다. 지지부(37)는 핸드 본체부(32)로부터 상측으로 돌출되도록 설치되어 있다. 지지부(37)는 기판 W의 주연부의 하면에 접촉할 수 있다.
본 변형예에서는, 도 10과 같이 로봇 핸드(3)를 기울인 상태에서, 기판 W의 주연부의 상면에 유지부 본체(35a)의 홈부(35b)의 천장면이 접촉하고, 하면에 지지부(37)가 주로 접촉한다. 이 상태에서, 기판 W를 편지적으로 유지하여 반송할 수 있다.
이 구성에서는, 지지부(37)가 유지부 본체(35a)보다도, 기판 W의 중앙에 가까운 측에서 기판 W의 하면을 지지한다. 따라서, 도 10의 상태에서 기판 W를 안정적으로 유지할 수 있다. 또한, 홈부(35b)로의 기판 W의 삽입이 얕으므로, 로봇 핸드(3)에 일단 유지한 기판 W 를, 틸트 기구(4)의 동작에 의해 간단하게 뗄 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 변형예의 로봇(100)에서, 유지부(35x)는 지지부(37)을 갖는다. 지지부(37)는 기판 W의 상면에 접촉하는 부분인 홈부(35b)의 천장면보다도, 기판 W의 중앙에 가까운 측에서 기판 W의 하면에 접촉한다.
이에 따라, 기판 W의 안정된 유지를 실현할 수 있다. 또한, 틸트 기구(4)의 동작에 의해, 로봇 핸드(3)로의 기판 W의 유지/유지 해제를 용이하게 전환할 수 있다.
이상으로 본 개시의 적합한 실시 형태 및 변형예를 설명했지만, 상기의 구성은 예를 들어 이하와 같이 변경할 수 있다.
유지부(35)는 로봇 핸드(3)에 복수 구비되어 있어도 좋다. 유지부(35) 및 지지부(37)의 크기는, 기판 W의 형상 및/또는 크기 등에 따라서 임의로 설정 가능하다.
상기의 실시 형태와 같은 깊은 홈부(35b)가 유지부(35)에 구비되는 경우에도, 로봇 핸드(3)에 지지부(37)을 구비할 수 있다. 이 경우, 상기의 변형예와 같이, 로봇 핸드(3)가 기판 W를 유지부(35) 및 지지부(37)을 사용하여 유지하고 그 유지 상태에서 반송할 수 있다.
도 5의 구성의 유지부(35)를 핸드 본체부(32)의 상면 대신에 하면에 배치해도 된다.
테이퍼상의 안내부(35c)는 홈부(35b)의 상측 및 하측 중 어느 한쪽에만 마련되어도 좋다. 안내부(35c)가 생략되어도 좋다.
도 11의 변형예에 나타내는 바와 같이, 유지부 본체(35a)에, 홈부(35b) 대신에 넓은 폭의 오목부(35d)를 형성해도 된다. 이 경우, 유지부 본체(35a)는 오목부(35d)에 삽입된 기판 W의 주연부의 하면에 접촉하지 않는다.
로봇 핸드(3)의 핸드 본체부(32)는 틸트 기구(4)의 상부 판부(42)과 일체적으로 형성되어도 좋다.
틸트 기구(4)는 기대(1)와 승강 축(11)의 사이에 배치되어도 좋고, 승강 축(11)과 제1 암(21) 사이에 배치되어도 좋고, 제1 암(21)과 제2 암(22) 사이에 배치되어도 좋다.
로봇 핸드(3)가 수평 자세일 때, 유지부(35)의 홈부(35b)의 개구가 비스듬한 상향이 되도록 홈부(35b)를 구성할 수도 있다. 이 경우, 도 12에 나타내는 바와 같이, 로봇 핸드(3)가 수평한 상태에서 기판 W를 편지적으로 유지할 수 있다.
도 11의 유지부 본체(35a)를 서로 간격을 두고 2개 구비하고, 그 간격에 대응하는 위치에 지지부(37)가 구비되어도 좋다. 이 예가 도 13에 도시되어 있다. 도 13의 구성에서, 지지부(37)는 핸드 본체부(32)의 폭 방향 중앙에 배치되어 있다. 2개의 유지부 본체(35a)는 핸드 본체부(32)의 폭방향 중앙을 사이에 두고 대칭이 되도록 배치되어 있다. 2개의 유지부 본체(35a)와, 1개의 지지부(37)에 의해 유지부(35)가 구성된다.
도 13의 구성에서는, 상측으로부터 기판 W에 접촉하는 2개의 부재(유지부 본체(35a))와, 하측으로부터 기판 W에 접촉하는 1개의 부재(지지부(37))에 의해 유지부(35)가 구성되어 있다. 이 대신에, 도 14에 나타내는 바와 같이, 상측으로부터 기판 W에 접촉하는 1개의 부재와, 하측으로부터 기판 W에 접촉하는 2개의 부재에 의해 유지부(35)가 구성되어도 좋다. 도 14의 예에서는, 핸드 본체부(32)의 폭 방향 양측에 스토퍼(38)가 마련되어 있다. 이 스토퍼(38)는 로봇 핸드(3)에 의해 기판 W를 유지할 때에, 기판 W의 테두리부에 닿음으로써 당해 기판 W의 미끄럼을 규제할 수 있다. 스토퍼(38)는 도 13의 구성, 도 4의 구성 등에 적용할 수도 있다. 스토퍼(38)의 형상은 임의이다.
본 명세서에서 개시하는 요소의 기능은, 개시된 기능을 실행하도록 구성 또는 프로그램된 범용 프로세서, 전용 프로세서, 집적 회로, ASIC(Application Specific Integrated Circuits), 종래의 회로, 및/또는, 그것들의 조합을 포함하는 회로 또는 처리 회로를 사용하여 실행할 수 있다. 프로세서는, 트랜지스터나 그 밖의 회로를 포함하기 때문에 처리 회로 또는 회로로 간주된다. 본 개시에서, 회로, 유닛, 또는 수단은, 열거된 기능을 실행하는 하드웨어 또는 열거된 기능을 실행하도록 프로그램된 하드웨어다. 하드웨어는, 본 명세서에 개시되어 있는 하드웨어이어도 되고, 또는, 열거된 기능을 실행하도록 프로그램 또는 구성되어 있는 그 밖의 공지된 하드웨어이어도 된다. 하드웨어가 회로의 일종이라고 생각되는 프로세서인 경우, 회로, 수단, 또는 유닛은 하드웨어와 소프트웨어의 조합이며, 소프트웨어는 하드웨어 및/또는 프로세서의 구성에 사용된다.
상술한 교시를 고려하면, 본 개시가 많은 변경 형태 및 변형 형태를 취할 수 있는 것은 명확하다. 따라서, 본 개시가, 첨부한 특허 청구 범위 내에서, 본 명세서에 기재된 이외의 방법으로 실시될 수 있다는 것을 이해하기 바란다.

Claims (4)

  1. 기판을 반송하기 위한 로봇으로서,
    이동 가능한 암부와,
    상기 암부로부터 돌출되도록 마련되고, 상기 기판을 유지하고 반송하는 핸드부와,
    상기 핸드부의 자세를 기울이는 것이 가능한 틸트 기구
    를 구비하고,
    상기 핸드부는, 상기 기판의 상면 및 하면에 접촉 가능한 유지부를 구비하고,
    상기 틸트 기구에 의해, 상기 유지부는, 상기 기판을 이등분한 2개의 부분 중 한쪽으로만 힘을 가하도록 당해 기판의 상면 및 하면에 접촉한 상태에서, 이 기판을 유지하는 것을 특징으로 하는 로봇.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유지부는, 상기 핸드부의 선단측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 로봇.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유지부는, 상기 기판의 상면에 접촉하는 부분보다도 당해 기판의 중앙에 가까운 측에서, 상기 기판의 하면에 접촉하는 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 로봇.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판에 대하여 핸드부가 진출하는 경우에 기판의 주연부에 접촉 가능한 테이퍼상의 안내부를 구비하는 것을 특징으로 하는 로봇.
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