TW201008728A - Article conveying robot device - Google Patents

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201008728 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種用以保持半導體晶圓等的物品並將 之搬運移載至目的位置的物品搬運機器人裝置。 【先前技術】 在半導體晶圓之製造設備中，係在無塵室內，設置有 半導體晶圓之搬運機器人裝置，用以從基站（base station p )取出半導體晶圓並保持之，且搬運移載至與下一個製造 步驟相應之目的站。第8圖係顯示此種半導體晶圓搬運機 器人裝置的槪略構成。 第8圖所示的半導體晶圓搬運機器人裝置100，係具 有：水平基台101;及沿著水平方向移動自如地被支撐於 前述水平基台101的垂直支柱102;及上下升降自如地被 支撐於前述垂直支柱102的半導體晶圓之搬運用機器人本 φ 體103;以及配置及於前述水平基台101及垂直支柱102 內，供前述機器人本體103及其關聯機構部之作動用及控 制用配線/配管束104。 機器人本體103，係包含：上下升降自如地被支撐於 垂直支柱102的機器人基座103a;及對該機器人基座 l〇3a連接成水平旋轉自如的複數支（本例中爲二支）機 器人手臂103 b、103c ;以及連結於前端側之機器人手臂 103c的機器手l〇3d。 藉由如此之：垂直支柱102對水平基台ιοί朝水平方 -5- 201008728 向之移動自如的支撐關係；及機器人基座l〇3a對垂直支 柱102之上下升降自如的支撐關係；以及複數支機器人手 臂103b、103c及機器手103d對機器人基座103a之水平 旋轉自如的連結關係，可使保持於前端之機器手l〇3d的 半導體晶圓（未圖示），進行三維移動並搬運及移載至目 的位置。 然後，作動用及控制用配線/配管束1 04，係由：供前 述垂直支柱102水平移動、供機器人基座103a上下升降 以及供各機器人手臂103b、103c及機器手103d水平旋轉 用的馬達等各驅動機構部（未圖示）用電力供給電纜；及 壓縮空氣或是真空配管；以及感測器等的控制信號線等所 構成。 如此的配線/配管束104，係插通於水平固定在水平基 台1 〇 1上之由剛性管所構成的基台側保護筒1 05內，且經 由彎曲自如的 CABLEVEYOR (註冊商標，下稱「電纜保 護鏈條」）106內而導入至垂直支柱102之側部的內部並 分配連接於各機構部等。第8圖中，爲了方便起見，係以 假想線來顯示電纜保護鏈條106。作爲如此的電纜保護鏈 條106，例如可使用日本特開2003-37 1 53號公報中所記 載者。 在如第8圖所構成的機器人裝置1〇〇之情況，當垂直 支柱102沿著水平基台101水平移動時，配線/配管束104 ’係以被插通於電纜保護鏈條106內的狀態支撐，一邊保 持被反轉180°的狀態，一邊在水平基台ιοί上追隨垂直支 •6- 201008728 柱102之移動而動作。 如此以較大的角度彎曲的彎曲部，將在配線/配管束 104施加較大的應力，且因配線/配管束104之疲勞損耗或 與電纜保護鏈條106之間的互相摩擦而造成被稱爲微塵之 灰塵發生的原因，故有必要加大彎曲部的曲率半徑。因此 ，垂直支柱1 0 2位於待機位置（第8圖中之實線位置）之 情況朝彎曲部之裝置側方的突出量D會變大，在謀求裝 g 置之小型化方面有障礙。 又，第8圖中，當實線位置與二點鏈線位置之間（距 離L)設爲垂直支柱102之最大移動範圍時，由於配線/ 配管束104之彎曲部係在被反轉180°之狀態下移動，所以 伴隨彎曲部中之彎曲的可動範圍（待機位置之彎曲開始點 與最大移動位置之彎曲開始點間的直線部分）Lm，係與 1/2L相等（Lm=l/2L)。因此，爲了包含該可動範圍Lm 且可由電纜保護鏈條106所支撐而有必要大幅地確保彎曲 φ 部之範圍，僅此就會增加灰塵等的發生要因。 更且，由於彎曲部之彎曲角度較大，所以電纜保護鏈 條106本身，也容易在其構成零件彼此間互相摩擦而產生 灰塵。尤其是，在半導體晶圓之製造設備中，由於如此的 灰塵發生會對製品品質帶來極大影響，所以也有採用一種 如進而以另一個蓋體來覆蓋電纜保護鏈條106部分的處置 ，因此無法避免製造設備之大型化。 【發明內容】 201008728 (發明所欲解決之問題） 本發明之目的在於提供一種可謀求裝置整體之小型化 ，並且可減少對於配線及/或配管之應力，且適於半導體 晶圓等物品之搬運的物品搬運機器人裝置。 (解決問題之手段） 爲了解決上述課題，本發明之物品搬運機器人裝置， 其特徵在於：具備：水平基台；及水平移動體，其係於前 述水平基台朝水平方向移動自如地被支撐；及物品搬運用 機器人本體，其係被支撐於前述水平移動體；及配線及配 管之至少一方，其係從前述水平基台導引至前述機器人本 體；以及拘束體，其係搖動自如地被支撐於設置在前述水 平移動體的支點部周圍之拘束體，且限制前述配線及配管 之至少一方的局部變形。 較佳爲，前述水平移動體，係包含垂直支柱，前述機 器人本體，係升降自如地被支撐於前述垂直支柱，前述拘 束體，係包含將前述垂直支柱之上端部當作前述支點部而 可搖動自如地被支撐的支柱側保護筒。 較佳爲，更包含固定於前述水平基台的基台側保護筒 ，前述配線及配管之至少一方，係從前述基台側保護筒內 ，經由前述支柱側保護筒內及前述支點部而導入至前述垂 直支柱內。 較佳爲，在前述基台側保護筒及前述支柱側保護筒間 ，係連結有可插通前述配線及配管之至少一方的撓性管。 -8- 201008728 較佳爲’在前述撓性管內，係塗敷有滑動劑。 較佳爲’前述支點部，係由圓筒構件、徑向軸承及支 撐用環構件所構成；其中該圓筒構件係設置成軸心與開設 於前述水平移動體之側部的配線等導入口部大致成爲水平 ;該徑向軸承係外嵌於前述圓筒構件，該支撐用環構件係 外嵌於前述徑向軸承之外座環，前述拘束體，係固設支撐 於前述支撐用環構件。 g 較佳爲’在前述水平移動體與前述拘束體之連接部分 ，係設置有防止微塵之排出的密封材。 較佳爲’前述物品，係爲半導體晶圓。 本發明之物品搬運機器人裝置，較佳爲，其特徵在於 :具備：水平基台；及垂直支柱，其係沿著水平方向移動 自如地被支撐於前述水平基台；以及夾持物品的一個或複 數個機器手，且包含：上下升降自如地被支撐於前述垂直 支柱的物品搬運用機器人本體；以及前述機器人本體及其 _ 關聯機構部之驅動所需要的配線及配管之至少一方，而前 述配線及配管之至少一方，係從固定於水平基台的剛體製 之基台側保護筒內，經由以上端爲支點部而搖動自如地被 支撐於前述垂直支柱的剛體製之支柱側保護筒內及前述支 點部而導引至垂直支柱內。 較佳爲，在前述基台側保護筒及前述支柱側保護筒間 ，係連結有可插通前述配線及配管之至少一方的撓性管。 較佳爲，在前述撓性管內，係塗敷有滑動劑。 較佳爲，前述支點部，係由圓筒構件、徑向軸承及支 -9- 201008728 撐用環構件所構成；其中該圓筒構件係設置成軸心與開設 於垂直支柱之側部的配線等導入口部大致成爲水平；該徑 向軸承係外嵌於前述圓筒構件，該支撐用環構件係外嵌於 前述徑向軸承之外座環，前述支柱側保護筒，係固設支撐 於前述支撐用環構件。 較佳爲，前述物品，係爲半導體晶圓。 較佳爲，在前述垂直支柱與配線等導入口的支撐部之 間，係設置有防止微塵之排出的密封材。 (發明效果） 依據本發明之物品搬運用機器人裝置，由於拘束體係 以支點部爲支點而追隨沿著水平移動體之水平基台的水平 移動而搖動，所以沒有必要將配線及配管之至少一方的彎 曲角度設定成如習知般的大，可緩和彎曲部中的配線及配 管之至少一方的應力，且減少配線及配管之至少一方的疲 勞損耗或因此而發生微塵。又，伴隨沿著水平移動體之水 平基台的水平移動，也可縮小配線及配管之至少一方的彎 曲部之可動範圍，且僅以此即可減少微塵的發生要因。 更且，由於拘束體係藉由搖動自如地被支撐於水平移 動體上所設置的支點部周圍，當水平移動體位於待機位置 時，拘束體會依本身重量而成爲垂直狀態，且配線及配管 之至少一方的彎曲部不會突出於裝置之側部，所以可謀求 裝置的小型化。 如此，由於裝置可構成小型化，且在配線及配管之至 -10- 201008728 少一方不會施加較大的應力，此外尙可縮小彎曲部的可動 範圍，所以在應用於設置在無塵室內的半導體晶圓搬運用 機器人裝置時，可飛躍性地提升其適合性。 較佳爲，只要在基台側保護筒及支柱側保護筒間，連 結可供配線及配管之至少一方插通的撓性管，即可保護配 線及配管之至少一方的彎曲部，並且可維持伴隨水平移動 體之水平移動的圓滑彎曲，且可抑制因彎曲部之彎曲應力 ϋ 所產生的微塵之發生，並可迴避對搬運物品的影響。 尤其是，由於彎曲部之彎曲角度小，所以可使用簡易 的撓性管來取代如習知大型的電纜保護鏈條等，也可抑制 撓性管本身之彎曲應力所造成的損耗及微塵的發生，更加 有助於裝置之小型化。此情況，只要是先在撓性管內塗敷 滑動劑，即可抑制撓性管與配線及配管之至少一方之間的 相互摩擦所產生的揚塵，也可消除因微塵從撓性管內露出 而造成的不良影響。尤其是，搬運物品爲半導體晶圓的情 ❹ 況特別有效。 又，較佳爲，只要支點部，係由圓筒構件、外嵌於前 述圓筒構件的徑向軸承以及外嵌於前述徑向軸承之外座環 的支撐用環構件所構成，其中該圓筒構件係設置成軸心與 開設於水平移動體之側部的配線等導入口部大致成爲水平 ，且使拘束體固設支撐於支撐用環構件，即可藉由徑向軸 承的功能，使伴隨水平移動體之水平移動的拘束體之搖動 ，以該支點部爲支點圓滑且正確地進行，並且可經由圓筒 構件不勉強地進行從拘束體內朝水平移動體內之配線及配 -11 - 201008728 管之至少一方的導入。 更且依據本發明，較佳爲，由於在水平移動體與拘束 體之連接部分設置有密封材，所以可防止內部發生的微塵 朝外部排出，且可防止潔淨度的降低。 【實施方式】 參照第1圖至第7圖說明本發明的物品搬運機器人裝 置之一實施形態。第1圖係槪念地顯示設置於無麈室的半 導體晶圓之搬運機器人裝置。圖示的半導體晶圓搬運機器 人裝置1，係包含：水平基台2;及沿著水平方向移動自 如地被支撐於水平基台2的垂直支柱（水平移動體）3 ; 及上下升降自如地被支撐於垂直支柱3的物品搬運用機器 人本體4;以及配設及於水平基台2及垂直支柱3內，供 機器人本體4及其關聯機構部之作動用及控制用配線/配 管之至少一方（以下，稱爲配線/配管束）5。 機器人本體4，係包含：上下升降自如地被支撐於垂 直支柱3的機器人基座4a;及對該機器人基座4a，夾介 垂直支軸4ba、4ca、4da互相連接成水平旋轉自如的複數 支（本實施形態中爲二支）機器人手臂4b、4c ;以及角 度移位自如地連結於前端側之機器人手臂4c的機器手4d 〇 藉由如此之：垂直支柱3對水平基台2朝水平方向之 移動自如的支撐關係；及機器人基座4a對垂直支柱3之 上下升降自如的支撐關係；以及各機器人手臂4b、4c及 -12- 201008728 機器手4d對機器人基座4a之水平旋轉自如的連結關係， 前端之機器手4d會從基站（未圖示）取出作爲搬運對象 物品的半導體晶圓（未圖示），並使該半導體晶圓進行三 維移動並搬運及移載至目的站（未圖示）。 亦即，本實施形態中，由於機器人本體4可對垂直支 柱3進行上下升降，且垂直支柱3可朝水平方向移動自如 地被支撐於水平基台2，所以垂直面域內的機器人本體4 之二維的作動機構可藉此而確立。而且，由於機器人本體 4本身，係藉由互相連接成水平旋轉自如的複數支機器人 手臂4b、4c所構成，且具備被支撐成水平旋轉自如的一 支或複數支機器手4d，所以可根據預定的動作順序（ sequence )任意地執行被置於基站的物品之取出、朝所要 的目的站之搬運及移載動作。 機器人本體4，係將前端之機器手4d形成叉形狀， 且將被置於基站的半導體晶圓或是收容複數片半導體晶圓 的容器（container)往上掬取，且反覆進行如搬運之並置 於目的站上的動作。 在垂直支柱3內，係配設有：用以使垂直支柱3對水 平基台2往復移動於水平方向的作動機構（例如，齒條與 小齒輪機構（rack-and-pinion)之小齒輪機構）；及使機 器人基座4a上下升降用的機構（例如，滾珠螺桿機構） :及作爲此等之驅動源的馬達；及垂直支柱3及機器人基 座4a之位置檢測感測器；及控制部；以及藉由壓縮空氣 壓源及吸收源等所構成的流體作動機構部等。 -13- 201008728 又’在機器人基座4a內，係配設有：用以使各機器 人手臂4b、4c及機器手4d水平旋轉的作動機構及馬達等 的驅動源；及此等之位置檢測感測器；以及藉由壓縮空氣 壓源及吸收源等所構成的流體作動機構部等。 由此等之作動用或是控制用之電力供給電纜、壓縮空 氣或是真空配管及控制信號線等所構成的配線/配管束5 ( 5a-5c)，係插通於水平固定於水平基台2上之由剛性管 所構成的基台側保護筒6內，且經由彎曲部，插通於將上 端當作支點部7A可在垂直面域內搖動自如地被支撐於垂 直支柱3側部之由剛性管所構成的支柱側保護筒（拘束體 )7內，進而在垂直支柱3上部經由支點部7A導入於垂 直支柱3之內部並分配連接於前述各機構部等。 機器人基座4a對前述各機構部之配線及配管（未圖 示），係從垂直支柱3內進一步導入至機器人基座4a內 。在基台側保護筒6與支柱側保護筒7之間，係連結有合 成樹脂製或是輕金屬製之蛇腹狀的撓性管8(參照第5圖 )，而配線/配管束5之兩保護筒6、7間的彎曲部係藉由 該撓性管8所覆蓋。第1圖中，爲了方便起見，係以假想 線來顯示撓性管8。藉由基台側保護筒6及支柱側保護筒 7係由剛性管所構成，可保持被插通的配線/配管束5之形 狀（直線性）。 第2圖至第4圖係詳細說明將上端當作支點部7A相 對於垂直支柱3搖動自如地支撐支柱側保護筒7之機構的 示意圖。第2圖至第4圖中，前述支點部7A，係由：爲 -14- 201008728 了軸心7〇成爲水平，而藉由螺栓9a固定在開設於垂直支 柱3側部之配線等導入口部3 a的剖面鉤形之圓筒構件9 :及外嵌於圓筒構件 9的輻射式軸承（radial type bearing )(滾動軸承（rolling bearing) ) 10;以及外嵌 於徑向軸承（radial bearing) 10之外座環l〇a的剖面飽 形之支撐用環構件11所構成，而支柱側保護筒7係藉由 螺栓11a固設支撐於支撐用環構件11。藉由圓筒構件9 p 之鉤形部分與定位環9b來夾持徑向軸承10之內座環l〇b ，且對圓筒構件9固定內座環1 Ob。 支柱側保護筒7，係具有：由鋼板等之剛性材所構成 之剖面凹形的導水管狀保護筒本體7a ;以及藉由螺栓7b 固設於該導水管狀保護筒本體7a之開口部的蓋構件7c。 在導水管狀保護筒本體7a之底部係開設有圓孔7d，而前 述支撐用環構件11係藉由螺栓11a固設於該圓孔7d之周 圍。藉由圓孔7d之周圍與支撐用環構件11之鉤形部分來 φ 夾持軸承10之外座環l〇a，使支柱側保護筒7與軸承10 之外座環l〇a —體化。 因而，藉由軸承10之內座環10b對固定於垂直支柱 3之圓筒構件9的外嵌固定關係、及支柱側保護筒7與軸 承10之外座環l〇a的一體固定關係，使支柱側保護筒7 可在軸心7〇之周圍的垂直面域內搖動。又爲了防止在固 定徑向軸承10之內座環l〇b及外座環10a的圓筒構件9 與支撐用環構件11之間發生微塵，而配置如元件符號 12c、12d之在外座環10a及內座環10b之軸線方向交互 -15- 201008728 地形成圓環狀隔壁之作爲密封材的曲徑軸封（labyrinth seal )。另外，本實施形態中所謂曲徑軸封，係指利用藉 由使流路彎曲而產生的壓力損失，來抑制氣體之洩漏的非 接觸密封。 在如前述的支柱側保護筒7之搖動支點部7A的構造 中，夾介圓筒構件9及垂直支柱3之配線等導入口部3a ，來連通垂直支柱3之內部與支柱側保護筒7之內部。如 後所述，從基台側保護筒6夾介撓性管8自支柱側保護筒 7之下端導入的配線/配管束5,係從上端之圓筒構件9及 配線等導入口部3a導入至垂直支柱3之內部，且分配連 接於前述各作動機構部等。 在支撐用環構件11之下部的配線/配管束5之導入側 端面，係藉由螺栓12a固設有U形之配線等限制構件12 ，且在使配線/配管束5插通於該限制構件12與支撐用環 構件11之端面之間所形成的空處12b內之後導入於垂直 支柱3內。藉此，抑制配線/配管束5於支柱側保護筒7 搖動時之分散等，且減少配線/配管束5彼此間之互相摩 擦，並且謀求支柱側保護筒7之搖動圓滑性。藉由配線等 限制構件1 2之切口所形成的空處1 2b之形狀，由於配線/ 配管束5之粗度有很多種，所以較期望形成如圖所示的形 狀俾可將此等彙集成小型化，又爲了不使配線/配管束5 產生擦傷等，較佳者係以不具角部的曲線部來形成。 第5圖及第6圖係顯示支柱側保護筒7之下端部的之 導入部分的詳細構造。在支柱側保護筒7中的導水管狀保 -16- 201008728 護筒本體7a之下端部’係藉由螺检7f來固定下端蓋構件 7e。在下端蓋構件7e係開設有圓孔7ea，在該圓孔7ea係 插入有連結安裝於撓性管8之前端的管接頭1 3之公螺紋 部13a。在公螺紋部13a之基部，係形成有鍔部13b,且 藉由螺設在已插入於圓孔7ea之公螺紋部i3a的螺帽i3c 與鳄部13b，就可夾持下端蓋構件7e並經由管接頭13而 完成下端蓋構件與撓性管8之連結作業。 p 在撓性管8之基端側，係連結安裝有同樣的管接頭（ 未圖示），且連結於基台側保護筒6之前端部。撓性管8 與管接頭13，係藉由接著劑等而連結安裝。導入於基台 側保護筒6的配線/配管束5，係經由撓性管8內而導入至 支柱側保護筒7，且在該撓性管8內，配線/配管束5係與 撓性管8 —起形成彎曲自如。 在如此構成的物品搬運機器人裝置1中，如第1圖所 示，垂直支柱3，係可在保持垂直狀態下如箭頭a沿著水 φ 平基台2往復水平移動。第1圖之實線位置係顯示待機位 置，而二點鏈線位置係顯示垂直支柱3之最大移動位置。 因而，兩位置間之距離L係顯示垂直支柱3之最大可動範 圍。在垂直支柱3位於實線位置（待機位置）時，支柱側 保護筒7係依本身重量沿著垂直支柱3形成大致垂直的狀 態，藉此，配線/配管束5之彎曲部係成爲彎曲大致90°的 狀態。在如此的彎曲狀態下，配線/配管束5之彎曲部並 不會從垂直支柱3之側部突出，因而，裝置可構成小型化 -17- 201008728 然後，在垂直支柱3從待機狀態朝向二點鏈線位置移 動時，垂直支柱3雖然會以拉伸配線/配管束5的方式而 移動，但是支柱側保護筒7會接受該拉伸狀作用並以支點 部7A爲支點而搖動，且成爲如第1圖之傾斜的狀態。藉 此，配線/配管束5之彎曲部雖然折曲成比90°還大的角度 ，但是卻不會如習知般地折曲至180°。 因而，因該折曲而施加於配線/配管束5的應力係比 習知還小，可抑制因應力造成配線/配管束5的疲勞損耗 ，也可抑制因此所產生的揚塵。在撓性管8之內面，只要 事先塗敷如無塵室用之滑脂的滑動劑，即可抑制因配線/ 配管束5與撓性管8之互相摩擦所造成的揚塵。 物品搬運機器人裝置1，係當垂直支柱3進行水平移 動，且到達基站時，機器人基座4a就會上下升降，各機 器人手臂4b、4c及機器手4d會水平旋轉並從基站取出半 導體晶圓，且保持於前端之機器手4d上。垂直支柱3係 再次開始水平移動並將半導體晶圓搬運至目的站，且藉由 機器人基座4a之升降動作及各機器人手臂4b、4c及機器 手4d之水平旋轉動作，將半導體晶圓移載至目的站。如 此的動作，係在無塵室內反覆進行。機器人手臂4b、4c 及機器手4d之水平旋轉範圍，雖然係依裝置之規格而不 同，但是一般而言係設爲前述支軸4ba周圍之270°的範圍 〇 有關支柱側保護筒7之移動，係參照第7圖（A)至 第7圖（D) ’並與習知例作比較而說明。第7圖（A) -18- 201008728 及第7圖（B)係顯示本發明物品搬運機器人裝置1中的 垂直支柱3之移動；分別以第7圖（a)之二點鏈線來顯 示垂直支柱3之移動的初期狀態；以第7圖（B)之二點 鏈線來顯示垂直支柱3移動至最大移動距離l的狀態。又 ’第7圖（C)及第7圖（D)係對應第7圖（A)及第7 圖（B)而顯示第8圖所例示的習知裝置中的垂直支柱 102之移動。 g 如第7圖（A)所示’當垂直支柱3移動距離La時 ，配線/配管束5就會被拉伸，而支柱側保護筒7會藉此 以支點部7A爲支點而如圖所示地搖動。此時，配線/配管 束5之與支柱側保護筒7的連結部分（彎曲部之前端部） P’係如第7圖（A)般以依水平成分Lx及垂直成分Ly 所得之朝斜上方向的移動量Lv來移動。可理解此移動量 Lv係遠小於垂直支柱3之移動距離La。如此，由於伴隨 移動量Lv的前述連結部P之移動方向係朝向斜上方，所 φ 以配線/配管束5的彎曲部之折角係隨著垂直支柱3之移 動而慢慢地大於90°。 然後，如第7圖（B)所示，當垂直支柱3到達最大 移動距離L時，雖然前述依水平成分Lx及垂直成分Ly 所得之朝斜上方向的移動量Lv也變成最大，但是可理解 此時的移動量Lv也遠小於垂直支柱3之最大移動距離L 。因此，可將伴隨配線/配管束5之彎曲部中之彎曲的可 動範圍（待機位置中的彎曲開始點與最大移動位置之彎曲 開始點間的直線部分）LM設爲小於1/2L ( LM< 1/2L )。 -19- 201008728 又，支柱側保護筒7之搖動角度會隨著垂直支柱3之移動 而變成最大，雖然配線/配管束5的彎曲部之折曲角會因 此而變得比第7圖（A)的情況還大，但是不會達至180° 。因而，可縮小包含前述可動範圍LM之配線/配管束5 的彎曲部之範圍，此意味著對於裝置之小型化以及灰塵等 發生要因之降低極爲有效。 相對於此，在習知機器人裝置的情況，如第7圖（C )所示，在垂直支柱102移動距離La時，配線/配管束 104之與垂直支柱102的連結部分（彎曲部之前端部）PO ，也會朝水平方向移動距離La。又，彎曲部之折曲角度 係在維持初期的180°之狀態下完成垂直支柱102之水平移 動。然後，如第7圖（D)所示，在垂直支柱102到達最 大移動距離L時，雖然前述連結部分（彎曲部之前端部） PO之移動量也變成最大，但是可理解此移動量係與垂直 支柱102之最大移動距離L相等。而且，由於係在將彎曲 部之折曲角度保持於18 0°之狀態下完成移動，所以如前面 所述般，伴隨配線/配管束104之彎曲部中的彎曲之可動 範圍（待機位置中的彎曲開始點與最大移動位置之彎曲開 始點間的直線部分）Lm係等於1/2L ( Lm=l/2L )，因此 ，有必要大幅確保包含可動範圍Lm之配線/配管束104的 彎曲部之範圍。基於此，裝置會大型化，且也會增大灰塵 等的發生要因。 如此，在習知裝置的情況，由於在垂直支柱102反覆 進行往復水平移動時，配線/配管束104，會在彎曲部將彎 -20- 201008728 曲角度保持於180°之狀態下移動，所以在此移動部分上， 會經常附加有如被捋等的應力，因此容易發生配線/配管 束104之疲勞損耗以及因此所造成的揚塵。然而，在本發 明的情況，當垂直支柱3反覆進行往復水平移動時，彎曲 角度會慢慢地大於9 0 °，再慢慢地小於9 0 °，雖然反覆進 行此作業，但是並不會變成如180°之大的折曲角。而且， 由於被附加的應力之一部分會被支柱側保護筒7之搖動所 g 吸收，所以可抑制配線/配管束5之疲勞損耗以及伴隨此 所帶來的揚麈。更且，由於配線/配管束5之彎曲部，係 藉由撓性管8而覆蓋，所以即使在其內部因互相摩擦等而 發生了多多少少的揚塵，此揚麈也不會漏出至外部，不會 對搬運的半導體晶圓帶來不良影響。 另外’前述實施形態中，雖然已就半導體晶圓之搬運 用機器人裝置加以描述，但是並未限於此，亦可將本發明 應用於其他的電子零件或精密零件等的搬運用機器人裝置 φ 。尤其是，很適合設置於無塵室內的此等零件之搬運機器 人裝置。又’作爲垂直支柱3之水平移動機構、機器人本 體4之上下升降機構、各機器人手臂4b、4c及機器手4d 之水平旋轉自如的連接機構等，係可適用以往所公知之此 類機器人裝置中所採用的各機構。更且，雖已例示使用徑 向軸承10作爲使支柱側保護筒7搖動的機構，但是並未 被限定於此’亦可採用其他的軸承或樞動機構。 又，前述實施形態中，雖已就具備一支機器手4d的 機器人本體4加以描述，但是本發明之另一實施形態中也 -21 - 201008728 可在前端側之機器人手臂4c設置有複數支機器手，且可 獲得同樣的效果。 另外，支柱側保護筒（拘束體）7之中，配線/配管束 5也可進行某種程度的移動。又，支柱側保護筒（拘束體 )7，並不一定要由剛性管所構成，只要是可對配線/配管 束5之變形進行某程度的限制則也可具有可撓性。又，本 實施形態中雖然是使用直管狀的支柱側保護筒7，但是並 不一定要爲直管狀，例如也可形成沿著配線/配管束5之 撓曲方向彎曲的形狀。要言之，只要構成藉由搖動自如地 被支撐於水平移動體（垂直支柱）3之支點部7A周圍的 拘束體（支柱側保護筒）7，來限制配線/配管束5之變形 即可。 以上，雖已就本發明之較佳實施形態加以說明，但是 上述實施形態係可在本發明之範圍內做適當變更。 【圖式簡單說明】 第1圖係槪念地顯示本發明物品搬運機器人裝置之一 實施形態的正面圖。 第2圖係從第1圖之切斷面線所看到的剖視圖 〇 第3圖係從第2圖之切斷面線in-in所看到的剖視 圖。 第4圖係從第3圖之切斷面線iv-iv所看到的剖視圖 201008728 第5圖係從第1圖之切斷面線V - V所看到的剖視圖 〇 第6圖係從第5圖之切斷面線VI-VI所看到的剖視圖 〇 第7圖（A )至第7圖（B )係比較本發明實施形態 之物品搬運機器人裝置與習知裝置之移動的示意圖；第7 圖（A)及（B)係顯示本發明裝置之移動；第7圖（C) 及（D)係顯示習知裝置之移動。 第8圖係槪念地顯示習知物品搬運機器人裝置的正面 圖。 【主要元件符號說明】 1、 100 ··半導體晶圓搬運機器人裝置 2、 1 〇 1 :水平基台 3、 102:垂直支柱（水平移動體） 4、 1〇3 .·機器人本體 4a、l〇3a :機器人基座 4b、4c、l〇3b、103c:機器人手臂 4ba、4ca、4da :垂直支軸 4d 、 l〇3d :機器手 5、 5a-5e、104:配線/配管束 6、 105 :基台側保護筒 7 :支柱側保護筒（拘束體） 7A :支點部 -23- 201008728 7〇 :軸心 8 :撓性管 3a:配線等導入口部 9 :圓筒構件 9a :螺栓

9b :定位環 1 0 :徑向軸承 10a :外座環 1 0c :內座環 1 1 :支撐用環構件 1 1 a :螺栓 7a :導水管狀保護筒本體 7b :螺栓 7c :蓋構件 7 d :圓孔

7e :下端蓋構件 7f :螺栓 7 e a :圓孔 1 2 :配線等限制構件 1 2a :螺栓 12b :空處 12c、12d:曲徑軸封 13 :管接頭 1 3 a :公螺紋部 -24- 201008728 1 3 b :鍔部 13c :螺帽 L:垂直支柱3之最大移動距離

La:垂直支柱3之移動距離

Lx :水平成分

Ly :垂直成分

Lv :移動量 LM、Lm :可動範圍 P、PO :連結部分 106 :電纜保護鏈條 a :箭頭

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Claims (1)

1. 201008728 七、申請專利範圍： 1. 一種物品搬運機器人裝置’其特徵在於： 具備： 水平基台；及 水平移動體，其係於前述水平基台朝水平方向移 動自如地被支撐；及 物品搬運用機器人本體，其係被支撐於前述水平 移動體；及 I 配線及配管之至少一方，其係從前述水平基台導 引至前述機器人本體；以及 拘束體，其係搖動自如地被支撐於設置在前述水 平移動體的支點部周圍之拘束體，且限制前述配線及配管 - 之至少一方的局部變形。 ’ 2. 如申請專利範圍第1項所記載的物品搬運機器人 裝置，其中， 前述水平移動體，係包含垂直支柱， ❾ 前述機器人本體，係升降自如地被支撐於前述垂直支 柱， 前述拘束體，係包含將前述垂直支柱之上端部當作前 述支點部而可搖動自如地被支撐的支柱側保護筒。 3 .如申請專利範圍第2項所記載的物品搬運機器人 裝置，其中， 更包含固定於前述水平基台的基台側保護筒， 前述配線及配管之至少一方，係從前述基台側保護筒 -26- 201008728 內，經由前述支柱側保護筒內及前述支點部而導入至前述 垂直支柱內。 4.如申請專利範圍第3項所記載的物品搬運機器人 裝置，其中，在前述基台側保護筒及前述支柱側保護筒間 ，係連結有可插通前述配線及配管之至少一方的撓性管。 5 .如申請專利範圍第4項所記載的物品搬運機器人 裝置，其中，在前述撓性管內，係塗敷有滑動劑。 6.如申請專利範圍第1至5項中任一項所記載的物 品搬運機器人裝置，其中， 前述支點部，係由圓筒構件、徑向軸承及支撐用環構 件所構成；其中該圓筒構件係設置成軸心與開設於前述水 平移動體之側部的配線等導入口部大致成爲水平；該徑向 軸承係外嵌於前述圓筒構件，該支撐用環構件係外嵌於前 述徑向軸承之外座環， 前述拘束體，係固設支撐於前述支撐用環構件。 7·如申請專利範圍第6項所記載的物品搬運機器人 裝置，其中，在前述水平移動體與前述拘束體之連接部分 ’係設置有防止微塵之排出的密封材。 8·如申請專利範圍第1至7項中任一項所記載的物 品搬運機器人裝置，其中，前述物品，係爲半導體晶圓。 -27-