KR20230048603A - 산업용 로봇 및 제조 시스템 - Google Patents
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Abstract
진공 중에서 반송 대상물을 반송하는 산업용 로봇에 있어서, 범용성을 높이는 것이 가능하고, 또한, 진공 영역과 대기 영역의 경계 부분의 시일 구조를 간소화하는 것이 가능한 산업용 로봇을 제공한다.
산업용 로봇(1)은, 2개의 핸드(8, 9)와, 핸드(8, 9)의 각각이 회동 가능하게 연결되는 2개의 선단측 암부(13, 14)와 2개의 선단측 암부(13, 14)가 회동 가능하게 연결되는 공통 암부(15)를 갖는 암(10)과, 공통 암부(15)가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 스윙 암(11)과, 스윙 암(11)의 기단측이 회동 가능하게 연결되는 본체부(12)와, 스윙 암(11)에 대하여 암(10)을 신축시켜 핸드(8, 9)를 수평 방향으로 직선적으로 이동시킴과 함께 스윙 암(11)에 대하여 공통 암부(15)를 회동시키는 암 구동 기구와, 본체부(12)에 대하여 스윙 암(11)을 회동시키는 스윙 암 구동 기구를 구비하고 있다.
산업용 로봇(1)은, 2개의 핸드(8, 9)와, 핸드(8, 9)의 각각이 회동 가능하게 연결되는 2개의 선단측 암부(13, 14)와 2개의 선단측 암부(13, 14)가 회동 가능하게 연결되는 공통 암부(15)를 갖는 암(10)과, 공통 암부(15)가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 스윙 암(11)과, 스윙 암(11)의 기단측이 회동 가능하게 연결되는 본체부(12)와, 스윙 암(11)에 대하여 암(10)을 신축시켜 핸드(8, 9)를 수평 방향으로 직선적으로 이동시킴과 함께 스윙 암(11)에 대하여 공통 암부(15)를 회동시키는 암 구동 기구와, 본체부(12)에 대하여 스윙 암(11)을 회동시키는 스윙 암 구동 기구를 구비하고 있다.
Description
본 발명은, 반송 대상물을 반송하기 위한 산업용 로봇에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 이러한 산업용 로봇을 구비하는 제조 시스템에 관한 것이다.
종래, 진공 중에서 액정 디스플레이용의 유리 기판을 반송하는 산업용 로봇이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1에 기재된 산업용 로봇은, 2개의 핸드와, 2개의 핸드가 회동 가능하게 연결되는 암과, 암이 회동 가능하게 연결되는 본체부를 구비하고 있다. 암은, 2개의 핸드의 각각이 선단측에 회동 가능하게 연결되는 2개의 선단측 암부와, 2개의 선단측 암부의 기단측이 회동 가능하게 연결되는 1개의 공통 암부로 구성되어 있다.
특허문헌 1에 기재된 산업용 로봇에서는, 핸드는, 본체부에 대하여 수평 방향으로 직선적으로 이동 가능하게 되어 있다. 구체적으로는, 핸드는, 상하 방향으로 보았을 때, 본체부에 대한 공통 암부의 회동 중심을 통과하는 직선을 따라서 본체부에 대하여 이동 가능하게 되어 있고, 본체부에 대한 공통 암부의 회동 중심을 중심으로 하는 방사형으로 이동 가능하게 되어 있다. 즉, 핸드는, 상하 방향으로 보았을 때, 공통 암부의 회동 중심을 중심으로 하는 직경 방향으로 이동 가능하게 되어 있고, 특허문헌 1에 기재된 산업용 로봇에서는, 공통 암부의 회동 중심을 중심으로 하는 직경 방향으로의 유리 기판의 반송이 가능하게 되어 있다.
또한, 특허문헌 1에 기재된 산업용 로봇에서는, 핸드, 암 및 본체부의 상단측 부분은, 진공 챔버 내에 배치되어 있다. 즉, 핸드, 암 및 본체부의 상단측 부분은, 진공 영역 내(진공 중)에 배치되어 있다. 진공 영역과 대기 영역의 경계 부분에는, 대기 영역으로부터 진공 영역으로의 공기의 유입을 방지하기 위한 시일 부재가 마련되어 있다.
특허문헌 1에 기재된 산업용 로봇에서는, 본체부에 대한 공통 암부의 회동 중심을 중심으로 하는 직경 방향으로의 유리 기판의 반송이 가능하게 되어 있지만, 직경 방향 이외의 방향으로 유리 기판을 반송할 수 없다. 그 때문에, 이 산업용 로봇은, 특정 제조 시스템에서는 사용할 수 있지만, 이 산업용 로봇을 사용할 수 있는 제조 시스템은 한정된다. 즉, 특허문헌 1에 기재된 산업용 로봇은, 범용성이 높지 않다. 이 산업용 로봇의 범용성을 높이기 위해서는, 예를 들어 본체부를 수평 방향으로 이동시키는 이동 기구를 마련하면 된다. 그러나, 이 경우에는, 상단측 부분이 진공 영역 내에 배치되는 본체부가 수평 방향으로 이동하기 때문에, 진공 영역과 대기 영역의 경계 부분의 시일 구조가 복잡해진다.
그래서, 본 발명의 과제는, 진공 중에서 반송 대상물을 반송하는 산업용 로봇에 있어서, 범용성을 높이는 것이 가능하고, 또한, 진공 영역과 대기 영역의 경계 부분의 시일 구조를 간소화하는 것이 가능한 산업용 로봇을 제공하는 것에 있다. 또한, 본 발명의 과제는, 이러한 산업용 로봇을 구비하는 제조 시스템을 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 산업용 로봇은, 반송 대상물이 탑재되는 2개의 핸드와, 상하 방향을 회동의 축방향으로 하여 2개의 핸드의 각각이 선단측에 회동 가능하게 연결되는 2개의 선단측 암부와 상하 방향을 회동의 축방향으로 하여 2개의 선단측 암부의 기단측이 회동 가능하게 연결되는 공통 암부를 갖는 암과, 상하 방향을 회동의 축방향으로 하여 공통 암부가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 스윙 암과, 상하 방향을 회동의 축방향으로 하여 스윙 암의 기단측이 회동 가능하게 연결되는 본체부와, 스윙 암에 대하여 암을 신축시켜 핸드를 수평 방향으로 직선적으로 이동시킴과 함께 스윙 암에 대하여 공통 암부를 회동시키는 암 구동 기구와, 본체부에 대하여 스윙 암을 회동시키는 스윙 암 구동 기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 산업용 로봇은, 공통 암부가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 스윙 암과, 스윙 암의 기단측이 회동 가능하게 연결되는 본체부와, 스윙 암에 대하여 핸드를 수평 방향으로 직선적으로 이동시킴과 함께 스윙 암에 대하여 공통 암부를 회동시키는 암 구동 기구와, 본체부에 대하여 스윙 암을 회동시키는 스윙 암 구동 기구를 구비하고 있다. 그 때문에, 본 발명에서는, 스윙 암을 사용하여, 본체부에 대한 스윙 암의 회동 중심을 중심으로 하는 직경 방향 이외의 방향으로도 반송 대상물을 반송하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 발명에서는, 산업용 로봇의 범용성을 높이는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명에서는, 본체부를 수평 방향으로 이동시키지 않아도, 본체부에 대한 스윙 암의 회동 중심을 중심으로 하는 직경 방향 이외의 방향으로 반송 대상물을 반송하는 것이 가능해지기 때문에, 예를 들어 핸드, 암 및 스윙 암에 더하여, 본체부의 상단측 부분이 진공 영역에 배치되어 있어도, 진공 영역과 대기 영역의 경계 부분의 시일 구조를 간소화하는 것이 가능해진다.
본 발명에 있어서, 2개의 핸드 중 한쪽의 핸드를 제1 핸드라 하고, 다른 쪽의 핸드를 제2 핸드라 하고, 제1 핸드가 연결되는 선단측 암부를 제1 선단측 암부라 하고, 제2 핸드가 연결되는 선단측 암부를 제2 선단측 암부라 하면, 예를 들어 암 구동 기구는, 공통 암부에 대하여 제1 선단측 암부를 회동시킴과 함께 제1 선단측 암부에 대하여 제1 핸드를 회동시키는 제1 구동 기구와, 공통 암부에 대하여 제2 선단측 암부를 회동시킴과 함께 제2 선단측 암부에 대하여 제2 핸드를 회동시키는 제2 구동 기구와, 스윙 암에 대하여 공통 암부를 회동시키는 제3 구동 기구를 구비하고 있다.
본 발명의 산업용 로봇은, 상하 방향으로 보았을 때의 형상이 직사각 형상 또는 정사각 형상이 되는 트랜스퍼 챔버를 구비하는 제조 시스템에 사용할 수 있다. 이 제조 시스템에서는, 핸드, 암 및 스윙 암은, 트랜스퍼 챔버의 내부에 배치되고, 상하 방향으로 보았을 때 직사각 형상 또는 정사각 형상을 이루는 트랜스퍼 챔버의 한 변에 평행한 방향을 제1 방향이라 하고, 핸드의 기단으로부터 핸드의 선단을 향하는 방향을 핸드 긴 변 방향이라 하고, 본체부에 대한 스윙 암의 회동 중심을 암 회동 중심이라 하면, 스윙 암이 회동할 때, 제1 구동 기구 및 제2 구동 기구는 정지하고 있고, 스윙 암의 선단측이 암 회동 중심보다도 제1 방향의 일방측에 배치되어 있는 상태, 또는, 스윙 암의 선단측이 암 회동 중심보다도 제1 방향의 타방측에 배치되어 있는 상태에서 스윙 암이 회동할 때, 핸드 긴 변 방향이 제1 방향에 대하여 기울어져 있음과 함께, 제3 구동 기구는, 핸드의 방향이 일정하게 되도록 스윙 암에 대하여 공통 암부를 회동시키는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성하면, 스윙 암이 회동할 때, 핸드 긴 변 방향이 제1 방향에 대하여 기울어져 있음과 함께, 핸드의 방향이 일정하게 되도록 제3 구동 기구가 스윙 암에 대하여 공통 암부를 회동시키기 때문에, 제1 방향에 있어서의 트랜스퍼 챔버의 폭이 좁게 되어 있어도, 스윙 암이 회동할 때의, 트랜스퍼 챔버의 제1 방향의 내벽면과, 핸드 및 암의 간섭을 방지하는 것이 가능해진다. 또한, 이와 같이 구성하면, 스윙 암이 회동할 때, 핸드의 방향이 일정하게 되도록 제3 구동 기구가 스윙 암에 대하여 공통 암부를 회동시키기 때문에, 스윙 암이 회동하고 있을 때의, 핸드에 탑재되는 반송 대상물의 상태를 안정시키는 것이 가능해진다.
본 발명에 있어서, 스윙 암의 선단측이 암 회동 중심보다도 제1 방향의 일방측에 배치되어 있는 상태, 또는, 스윙 암의 선단측이 암 회동 중심보다도 제1 방향의 타방측에 배치되어 있는 상태에서 스윙 암이 회동할 때, 예를 들어 핸드 긴 변 방향이 제1 방향에 대하여 90° 기울어져 있다.
이상과 같이, 본 발명에서는, 진공 중에서 반송 대상물을 반송하는 산업용 로봇의 범용성을 높이는 것이 가능해짐과 함께, 진공 영역과 대기 영역의 경계 부분의 시일 구조를 간소화하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 산업용 로봇이 제조 시스템에 내장된 상태를 도시하는 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 암 및 스윙 암의 내부의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 본체부의 내부의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 산업용 로봇의, 스윙 암의 회동 동작 시의 상태를 설명하기 위한 평면도이다.
도 5는 도 1에 도시한 산업용 로봇의, 스윙 암의 회동 동작 시의 상태를 설명하기 위한 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 암 및 스윙 암의 내부의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 본체부의 내부의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 산업용 로봇의, 스윙 암의 회동 동작 시의 상태를 설명하기 위한 평면도이다.
도 5는 도 1에 도시한 산업용 로봇의, 스윙 암의 회동 동작 시의 상태를 설명하기 위한 평면도이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.
(산업용 로봇 및 제조 시스템의 구성)
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 산업용 로봇(1)이 제조 시스템(3)에 내장된 상태를 도시하는 평면도이다. 도 2는 도 1에 도시한 암(10) 및 스윙 암(11)의 내부의 구성을 설명하기 위한 단면도이다. 도 3은 도 1에 도시한 본체부(12)의 내부의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
본 형태의 산업용 로봇(1)(이하, 「로봇(1)」이라 함)은, 예를 들어 반송 대상물인 유기 EL(유기 일렉트로루미네센스) 디스플레이용의 유리 기판(2)이나 액정 디스플레이용의 유리 기판(2)(이하, 「기판(2)」이라 함)을 반송하기 위한 로봇이다. 로봇(1)은, 디스플레이의 제조 시스템(3)에 내장되어 사용되는 수평 다관절 로봇이다. 로봇(1)은, 진공 중에서 기판(2)을 반송한다.
제조 시스템(3)은, 트랜스퍼 챔버(4)(이하, 「챔버(4)」라 함)와, 챔버(4)의 주위에 배치되는 복수의 프로세스 챔버(5, 6)(이하, 「챔버(5, 6)」라 함)를 구비하고 있다. 제조 시스템(3)은, 예를 들어 2개의 챔버(5)와 2개의 챔버(6)를 구비하고 있다. 챔버(4 내지 6)는, 진공 챔버이며, 챔버(4 내지 6)의 내부는, 진공으로 되어 있다. 챔버(4)의 내부에는, 로봇(1)의 일부가 배치되어 있다. 로봇(1)의 일부를 구성하는 후술하는 포크부(19)가 챔버(5, 6) 내에 들어감으로써, 로봇(1)은, 챔버(5, 6) 사이에서 기판(2)을 반송한다. 챔버(5, 6)에는, 각종 장치 등이 배치되어 있고, 로봇(1)으로 반송된 기판(2)이 수용된다. 또한, 챔버(5, 6)에서는, 기판(2)에 대하여 각종 처리가 행해진다.
챔버(4)는, 예를 들어 상하 방향으로 보았을 때의 형상이 정사각 형상이 되는 대략 직육면체의 상자형으로 형성되어 있다. 이하의 설명에서는, 상하 방향으로 보았을 때 정사각 형상을 이루는 챔버(4)의 외주면에 평행한 2개의 방향 중 한쪽의 방향(도 1의 X 방향)을 「전후 방향」이라 하고, 상하 방향과 전후 방향에 직교하는 다른 쪽의 방향(도 1의 Y 방향)을 「좌우 방향」이라 하자. 또한, 전후 방향의 일방측(도 1의 X1 방향측)을 「전방」측이라 하고, 전방측의 반대측(도 1의 X2 방향측)을 「후방측」이라 하고, 좌우 방향의 일방측(도 1의 Y1 방향측)을 「우」측이라 하고, 우측의 반대측(도 1의 Y2 방향측)을 「좌」측이라 하자.
2개의 챔버(5)는, 챔버(4)의 후방측에 배치되어 있다. 2개의 챔버(5)는, 좌우 방향으로 인접하도록 배치되어 있다. 2개의 챔버(6)는, 챔버(4)의 전방측에 배치되어 있다. 2개의 챔버(6)는, 좌우 방향으로 인접하도록 배치되어 있다. 챔버(4)와 챔버(5)의 접속 부분 및 챔버(4)와 챔버(6)의 접속 부분에는, 게이트가 설치되어 있다.
로봇(1)은, 기판(2)이 탑재되는 핸드(8, 9)와, 핸드(8, 9)가 연결되는 암(10)과, 암(10)이 연결되는 스윙 암(11)과, 스윙 암(11)이 연결되는 본체부(12)를 구비하고 있다. 본 형태의 로봇(1)은, 2개의 핸드(8, 9)를 구비하고 있다. 핸드(8, 9)는, 암(10)에 회동 가능하게 연결되어 있다. 구체적으로는, 핸드(8, 9)는, 암(10)의 선단측에 회동 가능하게 연결되어 있다. 암(10)은, 스윙 암(11)의 선단측에 회동 가능하게 연결되어 있다. 구체적으로는, 암(10)의 기단측이 스윙 암(11)의 선단측에 회동 가능하게 연결되어 있다. 본체부(12)에는, 스윙 암(11)의 기단측이 회동 가능하게 연결되어 있다.
암(10)은, 2개의 핸드(8, 9)의 각각이 선단측에 회동 가능하게 연결되는 2개의 선단측 암부(13, 14)와, 2개의 선단측 암부(13, 14)의 기단측이 회동 가능하게 연결됨과 함께 스윙 암(11)의 선단측에 회동 가능하게 연결되는 공통 암부(15)를 구비하고 있다. 본 형태의 암(10)은, 2개의 선단측 암부(13, 14)와 1개의 공통 암부(15)에 의해 구성되어 있다.
핸드(8)는, 선단측 암부(13)의 선단측에 회동 가능하게 연결되어 있다. 핸드(9)는, 선단측 암부(14)의 선단측에 회동 가능하게 연결되어 있다. 본 형태의 핸드(8)는, 제1 핸드이며, 핸드(9)는, 제2 핸드이다. 또한, 본 형태의 선단측 암부(13)는, 제1 선단측 암부이며, 선단측 암부(14)는, 제2 선단측 암부이다.
핸드(8)는, 선단측 암부(13)에 대하여 상하 방향을 회동의 축방향으로 하여 회동 가능하게 되어 있다. 핸드(9)는, 선단측 암부(14)에 대하여 상하 방향을 회동의 축방향으로 하여 회동 가능하게 되어 있다. 선단측 암부(13, 14)는, 공통 암부(15)에 대하여 상하 방향을 회동의 축방향으로 하여 회동 가능하게 되어 있다. 공통 암부(15)는, 스윙 암(11)에 대하여 상하 방향을 회동의 축방향으로 하여 회동 가능하게 되어 있다. 스윙 암(11)은, 본체부(12)에 대하여 상하 방향을 회동의 축방향으로 하여 회동 가능하게 되어 있다.
핸드(8)는, 핸드(9)보다도 상측에 배치되어 있다. 선단측 암부(13)는, 핸드(8)보다도 상측에 배치되어 있다. 선단측 암부(14)는, 핸드(9)보다도 하측에 배치되어 있다. 공통 암부(15)는, 선단측 암부(14)보다도 하측에 배치되어 있다. 즉, 선단측 암부(13, 14)는, 공통 암부(15)보다도 상측에 배치되어 있다. 공통 암부(15)는, 스윙 암(11)보다도 상측에 배치되어 있다. 즉, 암(10)은, 스윙 암(11)보다도 상측에 배치되어 있다. 스윙 암(11)은, 본체부(12)보다도 상측에 배치되어 있다.
본체부(12)는, 바닥이 있는 원통형으로 형성되는 케이스체(16)(도 3 참조)와, 케이스체(16)의 상단의 개구를 덮는 덮개체(17)로 구성되어 있다. 덮개체(17)의 외경은, 케이스체(16)의 외경보다도 크게 되어 있다. 덮개체(17)의 외주측 부분은, 케이스체(16)의 직경 방향의 외측으로 확대되는 플랜지부(17a)로 되어 있다. 본체부(12)에 대한 스윙 암(11)의 회동 중심을 암 회동 중심 C라 하면, 상하 방향으로 보았을 때, 챔버(4)의 중심과 암 회동 중심 C가 일치하고 있다. 즉, 챔버(4)의 중심과 암 회동 중심 C가 일치하도록, 본체부(12)가 설치되어 있다.
본 형태에서는, 로봇(1)의, 플랜지부(17a)의 하면보다도 상측의 부분은, 챔버(4) 내에 배치되어 있고, 핸드(8, 9), 암(10) 및 스윙 암(11)은, 챔버(4) 내에 배치되어 있다. 즉, 로봇(1)의, 플랜지부(17a)의 하면보다도 상측의 부분은, 진공 영역 VR 내(진공 중)에 배치되어 있다(도 3 참조). 한편, 로봇(1)의, 플랜지부(17a)의 하면보다도 하측의 부분은, 대기 영역 AR 내(대기 중)에 배치되어 있다.
핸드(8, 9)는, 암(10)에 연결되는 기부(18)와, 기판(2)이 탑재되는 포크부(19)를 구비하고 있다. 핸드(8)의 기부(18)는, 선단측 암부(13)의 선단측에 회동 가능하게 연결되고, 핸드(9)의 기부(18)는, 선단측 암부(14)의 선단측에 회동 가능하게 연결되어 있다. 포크부(19)는, 기부(18)로부터 수평 방향으로 돌출되도록 기부(18)에 고정되어 있다. 기판(2)은, 포크부(19)의 선단측 부분에 탑재된다. 본 형태에서는, 챔버(5, 6)의 깊이가 깊게 되어 있고, 포크부(19)의 길이는 길게 되어 있다. 즉, 핸드(8, 9)의 길이는 길게 되어 있다.
선단측 암부(13, 14)는, 상하 방향으로 보았을 때의 형상이 가늘고 긴 타원 형상이 됨과 함께 상하 방향의 두께가 비교적 얇은 블록형으로 형성되어 있다. 공통 암부(15)는, 대략 V 형상의 블록형으로 형성되어 있다. 대략 V 형상으로 형성되는 공통 암부(15)의 중심 부분(정점 부분)은, 스윙 암(11)의 선단측에 회동 가능하게 연결되어 있다. 또한, 대략 V 형상으로 형성되는 공통 암부(15)의 한쪽의 선단측에 선단측 암부(13)의 기단측이 회동 가능하게 연결되고, 공통 암부(15)의 다른 쪽의 선단측에 선단측 암부(14)의 기단측이 회동 가능하게 연결되어 있다. 스윙 암(11)은, 상하 방향으로 보았을 때의 형상이 가늘고 긴 직사각 형상이 됨과 함께 상하 방향의 두께가 비교적 얇은 블록형으로 형성되어 있다.
선단측 암부(13, 14) 및 공통 암부(15)는, 중공형으로 형성되어 있다. 즉, 암(10)은, 중공형으로 형성되어 있다. 또한, 스윙 암(11)은, 중공형으로 형성되어 있다. 중공형으로 형성되는 선단측 암부(13, 14)의 내부는 진공으로 되어 있다. 한편, 중공형으로 형성되는 공통 암부(15) 및 스윙 암(11)의 내부는, 대기압으로 되어 있다.
수평 방향에 있어서, 스윙 암(11)에 대한 공통 암부(15)의 회동 중심과 공통 암부(15)에 대한 선단측 암부(13)의 회동 중심의 거리와, 공통 암부(15)에 대한 선단측 암부(13)의 회동 중심과 선단측 암부(13)에 대한 핸드(8)의 회동 중심의 거리가 동일하게 되어 있고, 스윙 암(11)에 대한 공통 암부(15)의 회동 중심과 공통 암부(15)에 대한 선단측 암부(14)의 회동 중심의 거리와, 공통 암부(15)에 대한 선단측 암부(14)의 회동 중심과 선단측 암부(14)에 대한 핸드(9)의 회동 중심의 거리가 동일하게 되어 있다. 또한, 수평 방향에 있어서, 스윙 암(11)에 대한 공통 암부(15)의 회동 중심과 공통 암부(15)에 대한 선단측 암부(13)의 회동 중심의 거리와, 스윙 암(11)에 대한 공통 암부(15)의 회동 중심과 공통 암부(15)에 대한 선단측 암부(14)의 회동 중심의 거리가 동일하게 되어 있다.
암(10)은, 스윙 암(11)과 공통 암부(15)의 연결부인 관절부(20)로부터 핸드(8, 9)의 선단(구체적으로는, 포크부(19)의 선단)이 멀어지게 펴지는 위치와, 핸드(8, 9)의 선단이 관절부(20)에 가까워지게 오그라드는 위치 사이에서 스윙 암(11)에 대하여 신축 가능하게 되어 있다. 본 형태에서는, 관절부(20)로부터 핸드(8)의 선단이 멀어지게, 암(10)의, 선단측 암부(13)측의 부분이 펴질 때는, 암(10)의, 선단측 암부(14)측의 부분은 오그라져 있고, 관절부(20)로부터 핸드(9)의 선단이 멀어지게, 암(10)의, 선단측 암부(14)측의 부분이 펴질 때는, 암(10)의, 선단측 암부(13)측의 부분은 오그라져 있다. 스윙 암(11)에 대하여 암(10)이 신축할 때는, 핸드(8, 9)는, 스윙 암(11)에 대하여 일정 방향을 향한 상태에서 수평 방향으로 직선적으로 이동한다.
(암 구동 기구, 스윙 암 구동 기구 및 브레이크 기구 등의 구성)
도 2, 도 3에 도시한 바와 같이, 로봇(1)은, 스윙 암(11)에 대하여 핸드(8, 9)를 수평 방향으로 직선적으로 이동시킴과 함께 스윙 암(11)에 대하여 암(10)을 회동시키는 암 구동 기구(24)와, 본체부(12)에 대하여 스윙 암(11)을 회동시키는 스윙 암 구동 기구(25)와, 본체부(12)에 대한 스윙 암(11)의 회동을 정지시키기 위한 브레이크 기구(26)와, 본체부(12)에 대하여 스윙 암(11)을 승강시키는 스윙 암 승강 기구(27)를 구비하고 있다.
암 구동 기구(24)는, 스윙 암(11)에 대하여 암(10)을 신축시켜 핸드(8, 9)를 수평 방향으로 직선적으로 이동시킴(즉, 암(10)을 신축시킴으로써 스윙 암(11)에 대하여 핸드(8, 9)를 수평 방향으로 직선적으로 이동시킴)과 함께 스윙 암(11)에 대하여 공통 암부(15)를 회동시킨다. 암 구동 기구(24)는, 공통 암부(15)에 대하여 선단측 암부(13)를 회동시킴과 함께 선단측 암부(13)에 대하여 핸드(8)를 회동시키는 제1 구동 기구(31)와, 공통 암부(15)에 대하여 선단측 암부(14)를 회동시킴과 함께 선단측 암부(14)에 대하여 핸드(9)를 회동시키는 제2 구동 기구(32)와, 스윙 암(11)에 대하여 공통 암부(15)를 회동시키는 제3 구동 기구(33)를 구비하고 있다.
제1 구동 기구(31)는, 모터(34)와, 모터(34)에 연결되는 감속기(35)를 구비하고 있다. 감속기(35)는, 중공 파동 기어 장치이며, 공통 암부(15)와 선단측 암부(13)의 연결부에 배치되어 있다. 또한, 제1 구동 기구(31)는, 감속기(35)의 입력축에 고정되는 풀리(36)와, 선단측 암부(13)의 기단측의 내부에 배치되는 풀리(37)와, 선단측 암부(13)의 선단측의 내부에 배치되는 풀리(38)를 구비하고 있다. 풀리(37)의 피치원 직경과 풀리(38)의 피치원 직경의 비는 1:2로 설정되어 있다.
모터(34)는, 서보 모터이며, 모터(34)의 회전 위치를 검지하기 위한 인코더를 구비하고 있다. 모터(34)는, 공통 암부(15)의 내부에 배치되어 있다. 모터(34)의 출력축에는, 풀리가 고정되어 있다. 이 풀리와 풀리(36)에는 벨트(40)가 걸쳐져 있다. 감속기(35)의 출력축에는, 원통형으로 형성되는 회동축(41)의 하단이 고정되어 있다. 회동축(41)의 상단은, 선단측 암부(13)의 기단측의 하면에 고정되어 있다. 감속기(35)의 출력축의 외주측에는, 자성 유체 시일이 배치되어 있다.
선단측 암부(13)의 기단측의 내부에는, 풀리(37)를 회동 가능하게 지지하는 지지축이 설치되어 있다. 풀리(37)는, 고정 부재(42)를 통해 공통 암부(15)의 한쪽의 선단측에 고정되어 있다. 고정 부재(42)는, 선단측 암부(13) 및 공통 암부(15)의 외부에 배치되어 있다. 선단측 암부(13)의 선단측의 내부에는, 풀리(38)를 회동 가능하게 지지하는 지지축이 설치되어 있다. 풀리(38)의 하단에는, 핸드(8)의 기부(18)가 고정되어 있다. 풀리(37)와 풀리(38)에는, 벨트(43)가 걸쳐져 있다.
제2 구동 기구(32)는, 제1 구동 기구(31)와 거의 마찬가지로 구성되어 있고, 모터(44)와, 모터(44)에 연결되는 감속기(45)를 구비하고 있다. 감속기(45)는, 중공 파동 기어 장치이며, 공통 암부(15)와 선단측 암부(14)의 연결부에 배치되어 있다. 또한, 제2 구동 기구(32)는, 감속기(45)의 입력축에 고정되는 풀리(46)와, 선단측 암부(14)의 기단측의 내부에 배치되는 풀리(47)와, 선단측 암부(13)의 선단측의 내부에 배치되는 풀리(48)를 구비하고 있다. 풀리(47)의 피치원 직경과 풀리(48)의 피치원 직경의 비는 1:2로 설정되어 있다.
모터(44)는, 서보 모터이며, 모터(44)의 회전 위치를 검지하기 위한 인코더를 구비하고 있다. 모터(44)는, 공통 암부(15)의 내부에 배치되어 있다. 모터(44)의 출력축에는, 풀리가 고정되어 있다. 이 풀리와 풀리(46)에는 벨트(50)가 걸쳐져 있다. 감속기(45)의 출력축은, 선단측 암부(14)의 기단측의 하면에 고정되어 있다. 감속기(45)의 출력축의 외주측에는, 자성 유체 시일이 배치되어 있다.
선단측 암부(14)의 기단측의 내부에는, 풀리(47)를 회동 가능하게 지지하는 지지축이 설치되어 있다. 풀리(47)는, 고정 부재(52)를 통해 공통 암부(15)의 다른 쪽의 선단측에 고정되어 있다. 고정 부재(52)는, 선단측 암부(14) 및 공통 암부(15)의 외부에 배치되어 있다. 선단측 암부(14)의 선단측의 내부에는, 풀리(48)를 회동 가능하게 지지하는 지지축이 설치되어 있다. 풀리(48)의 상단에는, 핸드(9)의 기부(18)가 고정되어 있다. 풀리(47)와 풀리(48)에는, 벨트(53)가 걸쳐져 있다.
제3 구동 기구(33)는, 모터(54)와, 모터(54)에 연결되는 감속기(55)와, 감속기(55)의 입력축에 고정되는 풀리(56)를 구비하고 있다. 감속기(55)는, 중공 파동 기어 장치이며, 관절부(20)에 배치되어 있다. 모터(54)는, 서보 모터이며, 모터(54)의 회전 위치를 검지하기 위한 인코더를 구비하고 있다. 모터(54)는, 스윙 암(11)의 내부에 배치되어 있다. 모터(54)의 출력축에는, 풀리가 고정되어 있다. 이 풀리와 풀리(56)에는 벨트(58)가 걸쳐져 있다. 감속기(55)의 출력축은, 공통 암부(15)의 기단부(중심부)의 하면에 고정되어 있다. 감속기(55)의 출력축의 외주측에는, 자성 유체 시일이 배치되어 있다.
스윙 암 구동 기구(25)는, 모터(62)와, 모터(62)에 연결되는 감속기(63)와, 감속기(63)의 입력축에 고정되는 풀리(64)를 구비하고 있다. 감속기(63)는, 중공 파동 기어 장치이다. 모터(62)는, 서보 모터이며, 모터(62)의 회전 위치를 검지하기 위한 인코더를 구비하고 있다. 모터(62) 및 감속기(63)는, 케이스체(16)의 내부에 배치되어 있다. 모터(62)의 출력축에는, 풀리(65)가 고정되어 있다. 풀리(64)와 풀리(65)에는 벨트(66)가 걸쳐져 있다. 감속기(63)의 출력축에는, 원통형으로 형성되는 회동축(68)의 하단이 고정되어 있다. 회동축(68)의 상단은, 스윙 암(11)의 기단측의 하면에 고정되어 있다. 덮개체(17)의 중심에는, 회동축(68)이 배치되는 관통 구멍이 형성되어 있다. 회동축(68)의 외주측에는, 자성 유체 시일 및 벨로우즈가 배치되어 있다.
브레이크 기구(26)는, 무여자 작동형 전자 브레이크이다. 브레이크 기구(26)는, 모터(62)의 회전축에 고정되는 회전판과, 회전판을 사이에 두고 배치되는 제동판 및 아마추어와, 아마추어를 회전판을 향하여 가압하는 압축 코일 스프링 등의 스프링 부재와, 코일이 권회되는 요크를 구비하고 있다. 브레이크 기구(26)에서는, 코일이 무여자 상태일 때 제동력이 작용하고, 코일이 여자 상태일 때 제동력이 작용하지 않는다.
스윙 암 승강 기구(27)는, 스윙 암 구동 기구(25)와 함께 스윙 암(11)을 승강시킨다. 스윙 암 승강 기구(27)는, 케이스체(16)의 내부에 배치되어 있다. 스윙 암 승강 기구(27)는, 모터(70)와, 모터(70)의 동력으로 회전하는 볼 나사(71)와, 볼 나사(71)의 나사축에 고정되는 풀리(72)를 구비하고 있다. 모터(70)는, 서보 모터이며, 모터(70)의 회전 위치를 검지하기 위한 인코더를 구비하고 있다. 볼 나사(71)의 나사축은, 케이스체(16)에 회전 가능하게 보유 지지되어 있다. 볼 나사(71)의 너트 부재는, 스윙 암 구동 기구(25)를 보유 지지하는 가동 프레임(73)에 고정되어 있다. 모터(70)의 출력축에는, 풀리(74)가 고정되어 있다. 풀리(72)와 풀리(74)에는 벨트(75)가 걸쳐져 있다.
(로봇의 동작)
도 4, 도 5는, 도 1에 도시한 로봇(1)의, 스윙 암(11)의 회동 동작 시의 상태를 설명하기 위한 평면도이다.
챔버(5)에 기판(2)을 반입하는 기판(2)의 반입 시 및 챔버(5)로부터 기판(2)을 반출하는 기판(2)의 반출 시에는, 핸드(8, 9)의 선단이 후방측에 배치됨과 함께 핸드(8, 9)의 기단이 전방측에 배치된 상태에서, 암(10)이 신축한다. 구체적으로는, 챔버(5)로의 기판(2)의 반입 시 및 챔버(5)로부터의 기판(2)의 반출 시에는, 핸드(8)의 선단이 후방측에 배치됨과 함께 핸드(8)의 기단이 전방측에 배치된 상태에서, 암(10)의, 선단측 암부(13)측의 부분이 신축하여, 핸드(8)가 일정 방향을 향한 상태에서 전후 방향으로 직선적으로 이동하거나, 또는, 핸드(9)의 선단이 후방측에 배치됨과 함께 핸드(9)의 기단이 전방측에 배치된 상태에서, 암(10)의, 선단측 암부(14)측의 부분이 신축하여, 핸드(9)가 일정 방향을 향한 상태에서 전후 방향으로 직선적으로 이동한다.
마찬가지로, 챔버(6)로의 기판(2)의 반입 시 및 챔버(6)로부터의 기판(2)의 반출 시에는, 핸드(8)의 선단이 전방측에 배치됨과 함께 핸드(8)의 기단이 후방측에 배치된 상태에서, 암(10)의, 선단측 암부(13)측의 부분이 신축하여, 핸드(8)가 일정 방향을 향한 상태에서 전후 방향으로 직선적으로 이동하거나, 또는, 핸드(9)의 선단이 전방측에 배치됨과 함께 핸드(9)의 기단이 후방측에 배치된 상태에서, 암(10)의, 선단측 암부(14)측의 부분이 신축하여, 핸드(9)가 일정 방향을 향한 상태에서 전후 방향으로 직선적으로 이동한다. 즉, 핸드(8, 9)의 기단으로부터 핸드(8, 9)의 선단을 향하는 핸드(8, 9)의 긴 변 방향을 핸드 긴 변 방향이라 하면, 챔버(5, 6)로의 기판(2)의 반입 시 및 챔버(5, 6)로부터의 기판(2)의 반출 시에는, 핸드 긴 변 방향과 전후 방향이 일치한 상태에서 핸드(8, 9)가 전후 방향으로 직선적으로 이동하도록 암(10)이 신축한다.
챔버(5, 6)로의 기판(2)의 반입 시 및 챔버(5, 6)로부터의 기판(2)의 반출 시에는, 본체부(12)에 대하여 스윙 암(11)이 정지하고 있다. 즉, 챔버(5, 6)로의 기판(2)의 반입 시 및 챔버(5, 6)로부터의 기판(2)의 반출 시에는, 본체부(12)에 대하여 스윙 암(11)이 정지하고 있는 상태에서, 핸드(8, 9)가 스윙 암(11)에 대하여 전후 방향으로 직선적으로 이동한다. 챔버(5, 6)로의 기판(2)의 반입 시 및 챔버(5, 6)로부터의 기판(2)의 반출 시에는, 브레이크 기구(26)의 코일은 무여자 상태로 되어 있다. 즉, 브레이크 기구(26)는, 챔버(5, 6)로의 기판(2)의 반입 시 및 챔버(5, 6)로부터의 기판(2)의 반출 시에 작동하여 본체부(12)에 대한 스윙 암(11)의 회동 정지 상태를 유지하고 있다.
본체부(12)에 대하여 스윙 암(11)이 회동할 때는, 제1 구동 기구(31) 및 제2 구동 기구(32)는 정지하고 있다. 즉, 본체부(12)에 대하여 스윙 암(11)이 회동할 때는, 모터(34, 44)가 정지하고 있어, 스윙 암(11)에 대하여 암(10)은 신축하지 않는다. 또한, 본체부(12)에 대하여 스윙 암(11)이 회동할 때는, 암(10)은 오므라져 있어, 핸드(8)와 핸드(9)가 상하 방향으로 겹쳐 있다. 이때는, 핸드(8)의 포크부(19)의 바로 아래에 핸드(9)의 포크부(19)가 배치되어 있다.
예를 들어, 스윙 암(11)의 선단측이 암 회동 중심 C보다도 후방측에 배치되어 있는 상태에서 스윙 암(11)이 회동할 때는, 도 4의 (A) 내지 (C)에 도시한 바와 같이, 핸드 긴 변 방향은 전후 방향에 대하여 기울어져 있다. 구체적으로는, 스윙 암(11)의 선단측이 암 회동 중심 C보다도 후방측에 배치되어 있는 상태에서 스윙 암(11)이 회동할 때, 핸드 긴 변 방향은 전후 방향에 대하여 90° 기울어져 있어, 핸드 긴 변 방향은 좌우 방향과 일치하고 있다.
또한, 스윙 암(11)의 선단측이 암 회동 중심 C보다도 후방측에 배치되어 있는 상태에서 스윙 암(11)이 회동할 때는, 제3 구동 기구(33)는, 핸드(8, 9)의 방향이 일정하게 되도록 스윙 암(11)에 대하여 공통 암부(15)를 회동시킨다. 예를 들어, 스윙 암(11)의 선단측이 암 회동 중심 C보다도 후방측에 배치되어 있는 상태에서 스윙 암(11)이 회동할 때, 제3 구동 기구(33)는, 핸드(8, 9)의 선단이 좌측을 향한 상태를 유지하도록 스윙 암(11)에 대하여 공통 암부(15)를 회동시킨다.
또한, 예를 들어 스윙 암(11)의 선단측이 암 회동 중심 C보다도 전방측에 배치되어 있는 상태에서 스윙 암(11)이 회동할 때는, 도 5의 (A) 내지 (C)에 도시한 바와 같이, 핸드 긴 변 방향은 전후 방향에 대하여 기울어져 있다. 구체적으로는, 스윙 암(11)의 선단측이 암 회동 중심 C보다도 전방측에 배치되어 있는 상태에서 스윙 암(11)이 회동할 때, 핸드 긴 변 방향은 전후 방향에 대하여 90° 기울어져 있어, 핸드 긴 변 방향은 좌우 방향과 일치하고 있다.
또한, 스윙 암(11)의 선단측이 암 회동 중심 C보다도 전방측에 배치되어 있는 상태에서 스윙 암(11)이 회동할 때는, 제3 구동 기구(33)는, 핸드(8, 9)의 방향이 일정하게 되도록 스윙 암(11)에 대하여 공통 암부(15)를 회동시킨다. 예를 들어, 스윙 암(11)의 선단측이 암 회동 중심 C보다도 전방측에 배치되어 있는 상태에서 스윙 암(11)이 회동할 때, 제3 구동 기구(33)는, 핸드(8, 9)의 선단이 우측을 향한 상태를 유지하도록 스윙 암(11)에 대하여 공통 암부(15)를 회동시킨다.
또한, 스윙 암(11)의 선단측이 암 회동 중심 C보다도 우측에 배치되어 있는 상태에서 스윙 암(11)이 회동할 때는, 도 4의 (D) 내지 (F)에 도시한 바와 같이, 핸드 긴 변 방향은 좌우 방향에 대하여 기울어져 있다. 구체적으로는, 스윙 암(11)의 선단측이 암 회동 중심 C보다도 우측에 배치되어 있는 상태에서 스윙 암(11)이 회동할 때, 핸드 긴 변 방향은 좌우 방향에 대하여 90° 기울어져 있어, 핸드 긴 변 방향은 전후 방향과 일치하고 있다.
또한, 스윙 암(11)의 선단측이 암 회동 중심 C보다도 우측에 배치되어 있는 상태에서 스윙 암(11)이 회동할 때는, 제3 구동 기구(33)는, 핸드(8, 9)의 방향이 일정하게 되도록 스윙 암(11)에 대하여 공통 암부(15)를 회동시킨다. 예를 들어, 스윙 암(11)의 선단측이 암 회동 중심 C보다도 우측에 배치되어 있는 상태에서 스윙 암(11)이 회동할 때, 제3 구동 기구(33)는, 핸드(8, 9)의 선단이 후방측을 향한 상태를 유지하도록 스윙 암(11)에 대하여 공통 암부(15)를 회동시킨다.
또한, 스윙 암(11)의 선단측이 암 회동 중심 C보다도 좌측에 배치되어 있는 상태에서 스윙 암(11)이 회동할 때는, 도 5의 (D) 내지 (F)에 도시한 바와 같이, 핸드 긴 변 방향은 좌우 방향에 대하여 기울어져 있다. 구체적으로는, 스윙 암(11)의 선단측이 암 회동 중심 C보다도 좌측에 배치되어 있는 상태에서 스윙 암(11)이 회동할 때, 핸드 긴 변 방향은 좌우 방향에 대하여 90° 기울어져 있어, 핸드 긴 변 방향은 전후 방향과 일치하고 있다.
또한, 스윙 암(11)의 선단측이 암 회동 중심 C보다도 좌측에 배치되어 있는 상태에서 스윙 암(11)이 회동할 때는, 제3 구동 기구(33)는, 핸드(8, 9)의 방향이 일정하게 되도록 스윙 암(11)에 대하여 공통 암부(15)를 회동시킨다. 예를 들어, 스윙 암(11)의 선단측이 암 회동 중심 C보다도 좌측에 배치되어 있는 상태에서 스윙 암(11)이 회동할 때, 제3 구동 기구(33)는, 핸드(8, 9)의 선단이 전방측을 향한 상태를 유지하도록 스윙 암(11)에 대하여 공통 암부(15)를 회동시킨다.
이와 같이, 상하 방향으로 보았을 때 정사각 형상을 이루는 챔버(4)의 한 변에 평행한 방향(즉, 전후 방향 또는 좌우 방향)을 제1 방향이라 하면, 스윙 암(11)의 선단측이 암 회동 중심 C보다도 제1 방향의 일방측에 배치되어 있는 상태, 또는, 스윙 암(11)의 선단측이 암 회동 중심 C보다도 제1 방향의 타방측에 배치되어 있는 상태에서 스윙 암(11)이 회동할 때는, 핸드 긴 변 방향이 제1 방향에 대하여 기울어져 있다. 구체적으로는, 핸드 긴 변 방향이 제1 방향에 대하여 90° 기울어져 있다.
또한, 스윙 암(11)의 선단측이 암 회동 중심 C보다도 제1 방향의 일방측에 배치되어 있는 상태, 또는, 스윙 암(11)의 선단측이 암 회동 중심 C보다도 제1 방향의 타방측에 배치되어 있는 상태에서 스윙 암(11)이 회동할 때는, 제3 구동 기구(33)는, 핸드(8, 9)의 방향이 일정하게 되도록 스윙 암(11)에 대하여 공통 암부(15)를 회동시킨다.
(본 형태의 주된 효과)
이상 설명한 바와 같이, 본 형태의 로봇(1)은, 공통 암부(15)가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 스윙 암(11)과, 스윙 암(11)의 기단측이 회동 가능하게 연결되는 본체부(12)와, 스윙 암(11)에 대하여 핸드(8, 9)를 수평 방향으로 직선적으로 이동시킴과 함께 스윙 암(11)에 대하여 공통 암부(15)를 회동시키는 암 구동 기구(24)와, 본체부(12)에 대하여 스윙 암(11)을 회동시키는 스윙 암 구동 기구(25)를 구비하고 있다. 그 때문에, 본 형태에서는, 스윙 암(11)을 사용하여, 암 회동 중심 C(즉, 본체부(12)에 대한 스윙 암(11)의 회동 중심)를 중심으로 하는 직경 방향 이외의 방향으로도 기판(2)을 반송하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 형태에서는, 로봇(1)의 범용성을 높이는 것이 가능해진다.
또한, 본 형태에서는, 본체부(12)를 수평 방향으로 이동시키지 않아도, 암 회동 중심 C를 중심으로 하는 직경 방향 이외의 방향으로 기판(2)을 반송하는 것이 가능해지기 때문에, 핸드(8, 9), 암(10) 및 스윙 암(11)에 더하여, 본체부(12)의 상단측 부분(구체적으로는, 플랜지부(17a)의 하면보다도 상측의 부분)이 진공 영역 VR에 배치되어 있어도, 진공 영역 VR과 대기 영역 AR의 경계 부분의 시일 구조를 간소화하는 것이 가능해진다.
본 형태에서는, 스윙 암(11)의 선단측이 암 회동 중심 C보다도 후방측 또는 전방측에 배치되어 있는 상태에서 스윙 암(11)이 회동할 때, 핸드 긴 변 방향은 전후 방향에 대하여 기울어져 있음과 함께, 제3 구동 기구(33)는, 핸드(8, 9)의 방향이 일정하게 되도록 스윙 암(11)에 대하여 공통 암부(15)를 회동시키고 있다. 그 때문에, 본 형태에서는, 챔버(4)의 전후 방향의 폭이 좁게 되어 있어도, 스윙 암(11)이 회동할 때, 챔버(4)의 내부에 배치되는 핸드(8, 9) 및 암(10)과 챔버(4)의 전후 방향의 내벽면의 간섭을 방지하는 것이 가능해진다.
마찬가지로, 본 형태에서는, 스윙 암(11)의 선단측이 암 회동 중심 C보다도 우측 또는 좌측에 배치되어 있는 상태에서 스윙 암(11)이 회동할 때, 핸드 긴 변 방향은 좌우 방향에 대하여 기울어져 있음과 함께, 제3 구동 기구(33)는, 핸드(8, 9)의 방향이 일정하게 되도록 스윙 암(11)에 대하여 공통 암부(15)를 회동시키고 있기 때문에, 챔버(4)의 좌우 방향의 폭이 좁게 되어 있어도, 스윙 암(11)이 회동할 때의, 챔버(4)의 좌우 방향의 내벽면과 핸드(8, 9) 및 암(10)의 간섭을 방지하는 것이 가능해진다.
또한, 본 형태에서는, 스윙 암(11)이 회동할 때, 핸드(8, 9)의 방향이 일정하게 되도록 제3 구동 기구(33)가 스윙 암(11)에 대하여 공통 암부(15)를 회동시키기 때문에, 스윙 암(11)이 회동하고 있을 때의, 핸드(8, 9)에 탑재되는 기판(2)의 상태를 안정시키는 것이 가능해진다.
(다른 실시 형태)
상술한 형태는, 본 발명의 적합한 형태의 일례이기는 하지만, 이것에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에 있어서 다양하게 변형 실시가 가능하다.
상술한 형태에 있어서, 스윙 암(11)의 선단측이 암 회동 중심 C보다도 후방측 또는 전방측에 배치되어 있는 상태에서 스윙 암(11)이 회동할 때, 핸드 긴 변 방향은, 전후 방향에 대하여 90° 이외의 각도로 기울어져 있어도 된다. 마찬가지로, 스윙 암(11)의 선단측이 암 회동 중심 C보다도 우측 또는 좌측에 배치되어 있는 상태에서 스윙 암(11)이 회동할 때, 핸드 긴 변 방향은 좌우 방향에 대하여 90° 이외의 각도로 기울어져 있어도 된다.
상술한 형태에 있어서, 스윙 암(11)이 회동할 때, 챔버(4)의 내벽면과 핸드(8, 9) 및 암(10)의 간섭을 방지할 수 있는 것이라면, 제3 구동 기구(33)는 정지하고 있어도 된다. 즉, 스윙 암(11)이 회동할 때, 스윙 암(11)에 대하여 공통 암부(15)를 회동시키지 않아도 된다. 또한, 상술한 형태에 있어서, 챔버(4)의 중심과 암 회동 중심 C가 어긋나 있어도 된다. 또한, 상술한 형태에 있어서, 챔버(4)는, 상하 방향으로 보았을 때의 형상이 직사각 형상이 되는 대략 직육면체의 상자형으로 형성되어 있어도 된다.
상술한 형태에 있어서, 스윙 암(11)에 대한 공통 암부(15)의 회동 중심과 공통 암부(15)에 대한 선단측 암부(13)의 회동 중심의 수평 방향의 거리와, 스윙 암(11)에 대한 공통 암부(15)의 회동 중심과 공통 암부(15)에 대한 선단측 암부(14)의 회동 중심의 수평 방향의 거리가 달라도 된다. 또한, 상술한 형태에 있어서, 선단측 암부(13)의 길이와 선단측 암부(14)의 길이가 달라도 된다. 예를 들어, 선단측 암부(13)가 선단측 암부(14)보다 길게 되어 있어도 된다.
상술한 형태에서는, 공통 암부(15)는, 대략 V 형상의 블록형으로 형성되어 있지만, 공통 암부(15)는, 상하 방향으로 보았을 때의 형상이 가늘고 긴 타원 형상 또는 직사각 형상이 됨과 함께 상하 방향의 두께가 비교적 얇은 블록형으로 형성되어 있어도 된다. 또한, 상술한 형태에 있어서, 로봇(1)에 의해 반송되는 반송 대상물은 유리 기판 이외의 것이어도 된다. 예를 들어, 로봇(1)에 의해 반송되는 반송 대상물은 반도체 웨이퍼 등이어도 된다.
1: 로봇(산업용 로봇)
2: 기판(유리 기판, 반송 대상물)
3: 제조 시스템
4: 챔버(트랜스퍼 챔버)
8: 핸드(제1 핸드)
9: 핸드(제2 핸드)
10: 암
11: 스윙 암
12: 본체부
13: 선단측 암부(제1 선단측 암부)
14: 선단측 암부(제2 선단측 암부)
15: 공통 암부
24: 암 구동 기구
25: 스윙 암 구동 기구
31: 제1 구동 기구
32: 제2 구동 기구
33: 제3 구동 기구
C: 암 회동 중심
2: 기판(유리 기판, 반송 대상물)
3: 제조 시스템
4: 챔버(트랜스퍼 챔버)
8: 핸드(제1 핸드)
9: 핸드(제2 핸드)
10: 암
11: 스윙 암
12: 본체부
13: 선단측 암부(제1 선단측 암부)
14: 선단측 암부(제2 선단측 암부)
15: 공통 암부
24: 암 구동 기구
25: 스윙 암 구동 기구
31: 제1 구동 기구
32: 제2 구동 기구
33: 제3 구동 기구
C: 암 회동 중심
Claims (4)
- 반송 대상물이 탑재되는 2개의 핸드와, 상하 방향을 회동의 축방향으로 하여 2개의 상기 핸드의 각각이 선단측에 회동 가능하게 연결되는 2개의 선단측 암부와 상하 방향을 회동의 축방향으로 하여 2개의 상기 선단측 암부의 기단측이 회동 가능하게 연결되는 공통 암부를 갖는 암과, 상하 방향을 회동의 축방향으로 하여 상기 공통 암부가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 스윙 암과, 상하 방향을 회동의 축방향으로 하여 상기 스윙 암의 기단측이 회동 가능하게 연결되는 본체부와, 상기 스윙 암에 대하여 상기 암을 신축시켜 상기 핸드를 수평 방향으로 직선적으로 이동시킴과 함께 상기 스윙 암에 대하여 상기 공통 암부를 회동시키는 암 구동 기구와, 상기 본체부에 대하여 상기 스윙 암을 회동시키는 스윙 암 구동 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
- 제1항에 있어서,
2개의 상기 핸드 중 한쪽의 상기 핸드를 제1 핸드라 하고, 다른 쪽의 상기 핸드를 제2 핸드라 하고, 상기 제1 핸드가 연결되는 상기 선단측 암부를 제1 선단측 암부라 하고, 상기 제2 핸드가 연결되는 상기 선단측 암부를 제2 선단측 암부라 하면,
상기 암 구동 기구는, 상기 공통 암부에 대하여 상기 제1 선단측 암부를 회동시킴과 함께 상기 제1 선단측 암부에 대하여 상기 제1 핸드를 회동시키는 제1 구동 기구와, 상기 공통 암부에 대하여 상기 제2 선단측 암부를 회동시킴과 함께 상기 제2 선단측 암부에 대하여 상기 제2 핸드를 회동시키는 제2 구동 기구와, 상기 스윙 암에 대하여 상기 공통 암부를 회동시키는 제3 구동 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇. - 제2항에 기재된 산업용 로봇과, 상하 방향으로 보았을 때의 형상이 직사각 형상 또는 정사각 형상이 되는 트랜스퍼 챔버를 구비하고,
상기 핸드, 상기 암 및 상기 스윙 암은, 상기 트랜스퍼 챔버의 내부에 배치되고,
상하 방향으로 보았을 때 직사각 형상 또는 정사각 형상을 이루는 상기 트랜스퍼 챔버의 한 변에 평행한 방향을 제1 방향이라 하고, 상기 핸드의 기단으로부터 상기 핸드의 선단을 향하는 방향을 핸드 긴 변 방향이라 하고, 상기 본체부에 대한 상기 스윙 암의 회동 중심을 암 회동 중심이라 하면,
상기 스윙 암이 회동할 때, 상기 제1 구동 기구 및 상기 제2 구동 기구는 정지하고 있고,
상기 스윙 암의 선단측이 상기 암 회동 중심보다도 상기 제1 방향의 일방측에 배치되어 있는 상태, 또는, 상기 스윙 암의 선단측이 상기 암 회동 중심보다도 상기 제1 방향의 타방측에 배치되어 있는 상태에서 상기 스윙 암이 회동할 때, 상기 핸드 긴 변 방향이 상기 제1 방향에 대하여 기울어져 있음과 함께, 상기 제3 구동 기구는, 상기 핸드의 방향이 일정하게 되도록 상기 스윙 암에 대하여 상기 공통 암부를 회동시키는 것을 특징으로 하는 제조 시스템. - 제3항에 있어서,
상기 스윙 암의 선단측이 상기 암 회동 중심보다도 상기 제1 방향의 일방측에 배치되어 있는 상태, 또는, 상기 스윙 암의 선단측이 상기 암 회동 중심보다도 상기 제1 방향의 타방측에 배치되어 있는 상태에서 상기 스윙 암이 회동할 때, 상기 핸드 긴 변 방향이 상기 제1 방향에 대하여 90° 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 제조 시스템.
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