TW201515790A - 機械臂 - Google Patents

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Takahiro Inada
Hirohiko Goto
Masayuki Saito
Takeshi Shibata
Takayuki Fukushima
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Kawasaki Heavy Ind Ltd
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Abstract

密封帶(4)包含內側帶區間(41)及外側帶區間(42)，內側帶區間(41)係以隨著移動體(2)之移動而環繞之方式構成，外側帶區間(42)包含：第1部分(43)，其於內側帶區間(41)與開口(10)之間，一端(43a)保持於移動體(2)的內在部(21a)的下端(10b)側部分，其他部分沿著開口(10)延伸，且保持於第3空間位置(P3)；以及第2部分(44)，其於內側帶區間(41)與開口(10)之間，一端(44a)保持於內在部(21a)的下端(10b)側部分，其他部分沿著開口(10)延伸至第4空間位置(P4)為止，且保持於第4空間位置(P4)；且隨著移動體(2)之移動，第1部分(43)的長度及第2部分(44)的長度相輔相成地發生變化，驅動機構(3)位於由內側帶區間包圍之空間。

Description

機械臂
本發明係關於一種機械臂，尤其係關於一種具備防止由設置於內部之驅動部產生之微粒向外部流出之防塵機構之機械臂。
先前，已知有搬送基板之基板搬送機械臂裝置(例如參照專利文獻1)。
該基板搬送機械臂裝置具有：中空之垂直殼體，其具有沿著垂直方向延伸之開口；垂直軸移動機構，其收容於垂直殼體的內部；水平殼體，其藉由垂直軸移動機構而於垂直方向上往返移動；水平殼體的上方之密封膜；以及垂直殼體的下方之密封膜。水平殼體與垂直軸移動機構連接，且具有貫通開口之中空支柱。而且，上方之密封膜的固定端固定於支持體，該上方之密封膜利用動滑車而折回，且經由固定滑輪而結合於中空支柱的上端面。又，下方之密封膜的固定端固定於支持體，該下方之密封膜利用動滑車而折回，且經由固定滑輪而結合於中空支柱的下端面。另外，上方之密封膜的動滑車與下方之密封膜的動滑車係以對上方之密封膜與下方之密封膜施加一定張力之方式連接。藉此，無論水平殼體因垂直軸移動機構受到驅動而移動至垂直行程內的哪一個位置，垂直殼體的開口均能夠保持總是由中空支柱、上方之密封膜及下方之密封膜覆蓋之狀態。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平10-157847號公報
專利文獻1所記載之基板搬送機械臂裝置係藉由密封膜覆蓋垂直殼體的開口，因此會產生一定之防塵效果。然而，該防塵效果尚不充分。又，於殼體的外部空間之氣體中含有腐蝕性氣體之情形下，有時垂直軸移動機構會因腐蝕性氣體流入至垂直殼體內而受到腐蝕，導致基板搬送機械臂裝置之壽命縮短。
上述問題不限於基板搬送機械臂，係需要具有防塵功能之機械臂共同之問題。
本發明係鑒於如上所述之問題而成之發明，其第1目的在於提供如下機械臂，該機械臂與習知技術相比較，能夠提高對於由驅動機構產生之微粒之防塵效果。
又，第2目的在於提供如下機械臂，該機械臂能夠防止因腐蝕性氣體自外部流入至內部而腐蝕驅動機構。
為了解決上述問題，本發明的某個形態之機械臂具備：框體，其形成有開口，該開口沿著某個方向延伸，且於該延伸方向上具有第1端及第2端；移動體，其經由上述開口而向上述框體的內部及外部延伸，於向該框體的外部延伸之部分設置有機械手；驅動機構，其收容於上述框體，且作用於上述移動體的向上述框體內部延伸之內在部而使上述移動體 沿著上述開口的延伸方向移動；以及密封帶，其收容於上述框體內部；上述密封帶包含內側帶區間及外側帶區間，自上述開口的法線方向觀察，上述內側帶區間及外側帶區間以兩側緣位於上述開口的兩側緣外側之方式，分別沿著該開口的延伸方向延伸；於上述框體的內部，上述內側帶區間的一端保持於上述移動體的內在部的上述第1端側部分，其他部分自上述移動體的內在部的上述第1端側部分，沿著上述開口而延伸至較上述移動體的內在部更靠上述第1端側之第1空間位置，自上述第1空間位置起，於途中反轉而延伸至較上述移動體的內在部更靠上述第2端側之第2空間位置為止，且自上述第2空間位置沿著上述開口延伸，另一端保持於上述移動體的內在部的上述第2端側部分，並且隨著上述移動體之移動而環繞；上述外側帶區間包含：第1部分，其於上述內側帶區間與上述開口之間，一端保持於上述移動體的內在部的上述第1端側部分，其他部分自上述移動體的內在部的上述第1端側部分，沿著上述開口而延伸至超越上述第1端之第3空間位置為止，且保持於該第3空間位置；以及第2部分，其於上述內側帶區間與上述開口之間，一端保持於上述移動體的內在部的上述第2端側部分，其他部分自上述移動體的內在部的上述第2端側部分，沿著上述開口而延伸至超越上述第2端之第4空間位置為止，且保持於該第4空間位置；且隨著上述移動體之移動，上述第1部分的長度及上述第2部分的長度以一方增加另一方之減少量之方式發生變化；上述驅動機構位於由上述內側帶區間包圍之空間。
根據該構成，對於位於由內側帶區間包圍之空間中之驅動機構，由外側帶區間與內側帶區間雙重地覆蓋形成於框體之開口，因此，與 先前技術相比較，能夠提高防止由該驅動機構產生之微粒流出至框體的外部空間之效果(防塵效果)。
上述機械臂亦可具備：第1移動輥，其於上述移動體的內在 部的上述第1端側部分，以圍繞沿著上述開口的寬度方向延伸之旋轉軸旋轉之方式安裝於上述移動體；第2移動輥，其於上述移動體的內在部的上述第2端側部分，以圍繞沿著上述開口的寬度方向延伸之旋轉軸旋轉之方式安裝於上述移動體；第1固定輥，其位於上述第1空間位置，且以圍繞沿著上述開口的寬度方向延伸之旋轉軸旋轉之方式固定於上述框體；以及第2固定輥，其位於上述第2空間位置，且以圍繞沿著上述開口的寬度方向延伸之旋轉軸旋轉之方式固定於上述框體；上述內側帶區間的上述一端與上述外側帶區間的第1部分的上述一端相連，該相連部分捲繞於上述第1移動輥，從而保持於上述移動體的內在部的上述第1端側部分； 上述外側帶區間的第1部分的上述其他部分自上述第1移動輥延伸至上述第3空間位置為止，在該第3空間位置處固定於上述框體；上述內側帶區間的上述另一端與上述外側帶區間的第2部分的上述一端相連，該相連部分捲繞於上述第2移動輥，從而保持於上述移動體的內在部的上述第2端側部分；上述外側帶區間的第2部分的上述其他部分自上述第2移動輥延伸至上述第4空間位置為止，在該第4空間位置處固定於上述框體；上述內側帶區間的上述一端與上述另一端之間的部分捲繞於上述第1固定輥與上述第2固定輥，並且捲繞於如下輥，該輥用以使上述內側帶區間於上述第1固定輥與上述第2固定輥之間，在途中反轉。
根據該構成，能夠防止因密封帶的外側帶區間與框體隨著移 動體之移動而相互摩擦所產生之微粒。
上述機械臂亦可具備：第3固定輥，其位於上述第1空間位 置，且以圍繞沿著上述開口的寬度方向延伸之旋轉軸旋轉之方式固定於上述框體；第4固定輥，其位於上述第2空間位置，且以圍繞沿著上述開口的寬度方向延伸之旋轉軸旋轉之方式固定於上述框體；第5固定輥，其位於上述框體內部的上述第1端及上述第3固定輥的外側，且以圍繞沿著上述開口的寬度方向延伸之旋轉軸旋轉之方式固定於上述框體；以及第6固定輥，其位於上述框體內部的上述第2端及上述第4固定輥的外側，且以圍繞沿著上述開口的寬度方向延伸之旋轉軸旋轉之方式固定於上述框體；上述內側帶區間的上述一端固定於上述移動體的內在部的上述第1端側部分，並且上述內側帶區間的上述另一端固定於上述移動體的內在部的上述第2端側部分；上述內側帶區間的上述一端與上述另一端之間的部分捲繞於上述第3固定輥與上述第4固定輥，並且捲繞於如下輥，該輥用以使上述內側帶區間於上述第3固定輥與上述第4固定輥之間，在途中反轉；上述外側帶區間的上述第1部分的一端固定於上述移動體的內在部的上述第1端側部分，並且上述外側帶區間的上述第2部分的一端固定於上述移動體的內在部的上述第2端側部分；於上述外側帶區間，上述第1部分的上述其他部分延伸至上述被保持之部分的前端為止，並且上述第2部分的其他部分延伸至上述被保持之部分的前端為止，上述第1部分的另一端與上述第2部分的另一端相連，上述第1部分的一端與上述第2部分的一端之間的部分位於上述內側帶區間與上述框體之間，捲繞於上述第5固定輥與上述第6固定輥，並且捲繞於如下輥，該輥用以使上述外側帶區間於上述第5 固定輥與上述第6固定輥之間，在途中反轉；上述內側帶區間及上述外側帶區間分別單獨地構成內側帶及外側帶。
上述機械臂亦可進一步具備間隔壁，以如下方式配設，即， 沿著自上述內側帶區間的上述一端向第1空間位置延伸之部分的上述驅動機構側、與自上述內側帶區間的上述另一端向第2空間位置延伸之部分的上述驅動機構側延伸。
根據該構成，藉由存在於內側帶區間與驅動機構之間的間隔 壁，能夠更有效果地防止由驅動機構產生之微粒流出至框體的外部空間，該驅動機構位於由內側帶區間包圍之空間。
上述機械臂亦可更具備吸氣機構，抽吸上述外側帶區間與上 述內側帶區間之間的緩衝空間之氣體。
根據該構成，由吸氣機構抽吸外側帶區間與內側帶區間之間 的緩衝空間之氣體，因此，能夠有效果地防止框體的外部空間之氣體流入至由內側帶區間包圍之空間。其結果，於框體的外部空間之氣體中含有腐蝕性氣體之情形時，能夠防止因該氣體流入至由內側帶區間包圍之空間而導致驅動機構受到腐蝕性氣體腐蝕。又，由於能夠防止由內側帶區間包圍之空間之氣體流出至框體的外部空間，故而能夠更有效果地防止由內側帶區間包圍之空間之氣體中所含的由驅動機構產生之微粒流出至框體的外部空間而導致製品的良率下降。
本發明具有如下效果：機械臂與習知技術相比較，能夠提高對於由驅動機構產生之微粒之防塵效果。
S1‧‧‧內部空間
S2‧‧‧緩衝空間
S3‧‧‧外部空間
1‧‧‧框體
2‧‧‧移動體
3‧‧‧驅動機構
4‧‧‧密封帶
6‧‧‧機械手
7‧‧‧間隔壁
7a‧‧‧外側側緣部
7b‧‧‧內側側緣部
8‧‧‧排氣機構
9‧‧‧控制部
10‧‧‧開口
10a‧‧‧上端
10b‧‧‧下端
11‧‧‧正面壁
12‧‧‧背面壁
13‧‧‧側壁
14‧‧‧上壁
15‧‧‧底壁
16‧‧‧吸氣口
21‧‧‧移動台
21a‧‧‧內在部
21b‧‧‧外在部
22‧‧‧第1移動輥
23‧‧‧第2移動輥
31‧‧‧滾珠螺桿
32‧‧‧滑件
33‧‧‧導軌
34‧‧‧齒輪
35‧‧‧伺服馬達
41‧‧‧內側帶區間
41a‧‧‧一端
41b‧‧‧另一端
42‧‧‧外側帶區間
43‧‧‧第1部分
43a‧‧‧一端
43b‧‧‧另一端
44‧‧‧第2部分
44a‧‧‧一端
44b‧‧‧另一端
45‧‧‧內側上部密封區間
46‧‧‧內側下部密封區間
47‧‧‧外側上部密封區間
48‧‧‧外側下部密封區間
51‧‧‧第1固定輥
52‧‧‧第2固定輥
53‧‧‧第1反轉輥
54‧‧‧第2反轉輥
81‧‧‧吸入口
82‧‧‧噴出口
100‧‧‧機械臂
110‧‧‧排氣風道
圖1係表示本發明實施形態1之機械臂的構成例之局部剖切立體圖。
圖2係表示圖1之機械臂的構成例之縱剖面圖。
圖3係表示圖2之A-A剖面之剖面圖。
圖4係表示本發明實施形態2之機械臂的構成例之縱剖面圖。
以下，參照圖式說明本發明的實施形態。再者，本發明並不受本實施形態限定。又，以下對全部圖中的相同或相當之要素附上相同參照符號，且省略其重複說明。
(實施形態1)
圖1係表示本發明實施形態1之機械臂100的構成例之局部剖切立體圖。圖2係表示機械臂100的構成例之縱剖面圖。圖3係圖2之A-A剖面圖。
機械臂100係在例如用以對基板實施熱處理、雜質導入處理、薄膜形成處理、光微影處理、洗淨處理及平坦化處理等各種製程處理之設備中，用於搬送基板之機械臂。再者，機械臂100並不限定於基板搬送機械臂，只要為具備防塵機構之機械臂即可，該防塵機構防止由設置於內部之驅動部產生之微粒向外部流出。又，基板例如為半導體晶圓、玻璃晶圓等，作為半導體晶圓，可例示矽晶圓、藍寶石(單晶氧化鋁)晶圓及其他各種晶圓。而且，如圖1及圖2所示，機械臂100具備框體1、移動體2、驅動機構3、密封帶4、固定於框體1之複數個固定輥、機械手6及控制部 9。
框體1為箱體。而且，於框體1中形成有開口10，該開口10沿著某個方向延伸，且於該延伸方向上具有第1端及第2端。
於本實施形態所例示之形態中，如圖2所示，框體1為沿著垂直方向延伸之中空的長方體，其具有正面壁11、與正面壁11相對之背面壁12、連接正面壁11及背面壁12的兩側緣之一對側壁13、連接正面壁11及背面壁12的上緣之上壁14、以及連接正面壁11及背面壁12的下緣之底壁15。而且，於正面壁11中形成有沿著垂直方向呈一條直線地延伸之矩形的開口10。此外，開口10的上端10a構成上述第1端，開口10的下端10b構成上述第2端。又，背面壁12具有排氣口16，該排氣口16係以使框體1的內部與外部連通之方式而形成之貫通孔。
移動體2經由開口10而向框體1的內部及外部延伸。而且，於向框體1的外部延伸之部分設置有機械手6。機械手6係由眾所周知之機械手構成，因此省略其說明。
於本實施形態所例示之形態中，移動體2包含移動台21、第1移動輥22及第2移動輥23。移動台21向框體1的內部及外部延伸，較開口10更向框體1的內部側延伸之部分構成移動台21的內在部21a，較開口10更向框體1的外部側延伸之部分構成移動台21的外在部21b。機械手6設置於外在部21b。第1移動輥22係沿著開口10的寬度方向延伸之圓柱體，其以位於移動台21的內在部21a的開口10附近的上方(移動體2的內在部21a的第1端側部分)之方式安裝於移動台21。而且，第1移動輥22以兩端能夠相對於移動台21旋轉之方式受到支持，且以圍繞沿著開口10 的寬度方向延伸之旋轉軸旋轉之方式被安裝。第2移動輥23係沿著開口10的寬度方向延伸之圓柱體，其以位於移動台21的內在部21a的開口10附近的下方(移動體2的內在部21a的第2端側部分)之方式安裝於移動台21。而且，第2移動輥23以兩端能夠旋轉之方式受到支持，且以圍繞沿著開口10的寬度方向延伸之旋轉軸旋轉之方式被安裝。
驅動機構3為如下機構，該機構收容於框體1，且作用於移動體2的移動台21的內在部21a而使移動體2沿著開口10的延伸方向即垂直方向移動。又，驅動機構3位於內部空間S1，該內部空間S1由密封帶4的後述之內側帶區間41包圍。
於本實施形態所例示之形態中，驅動機構3係眾所周知之滾珠螺桿機構，其包含：滾珠螺桿31，其圍繞沿著垂直方向延伸之旋轉軸旋轉；滑件32，其螺合於滾珠螺桿31；導軌33，其與滾珠螺桿31平行地延伸，阻止移動台21與滾珠螺桿31共同旋轉，且沿著滑件32之延伸方向而導引該滑件32；以及伺服馬達35，經由設置於滾珠螺桿31的下端之齒輪34而使滾珠螺桿31旋轉。滾珠螺桿31經由未圖示之軸承而安裝於框體1。導軌33的兩端經由未圖示之支持體而固定於框體1。伺服馬達35固定於框體1。移動台21的內在部21a固定於滑件32。而且，藉由滾珠螺桿31之旋轉，滑件32於特定之行程範圍內受到導軌33導引，沿著滾珠螺桿31之旋轉軸方向(垂直方向)移動，藉此，移動體2於特定之行程範圍內，相對於框體1而沿著垂直方向移動。伺服馬達35之旋轉係由控制部9控制。
再者，驅動機構3不限於滾珠螺桿機構，取而代之，例如能夠應用齒條齒輪機構、線性馬達機構。
密封帶4收容於框體1。而且，密封帶4包含內側帶區間41 與外側帶區間42，自開口10的法線方向觀察，該內側帶區間41與外側帶區間42以兩側緣位於開口10的兩側緣外側之方式沿著開口10的延伸方向延伸。
於框體1的內部，內側帶區間41的一端41a保持於移動台 21的內在部21a的開口10附近的上表面(移動體2的內在部21a的第1端側部分)。而且，內側帶區間41的其他部分自移動台21的內在部21a的開口10附近的上表面，沿著開口10而延伸至較移動台21的內在部21a更靠開口10的上端10a側之第1空間位置P1。該自移動台21的內在部21a的開口10附近的上表面延伸至第1空間位置P1之部分構成密封帶4的內側上部密封區間45。而且，內側帶區間41自第1空間位置P1起，於途中反轉而延伸至較移動台21的內在部21a更靠開口10的下端10b側之第2空間位置P2為止。此外，內側帶區間41自第2空間位置P2沿著開口10延伸。而且，內側帶區間41的另一端41b保持於移動台21的內在部21a的開口10附近的下表面(移動體2的內在部21a的第2端側部分)。自第2空間位置P2延伸至移動台21的內在部21a的開口10附近的下表面之部分構成密封帶4的內側下部密封區間46。而且，內側帶區間41係以隨著移動體2之移動而環繞之方式構成。
外側帶區間42包含第1部分43與第2部分44。第1部分 43的一端43a於內側帶區間41與開口10之間，保持於移動台21的內在部21a的開口10附近的上表面(移動體2的內在部21a的第1端側部分)，其他部分自移動台21的內在部21a的開口10附近的上表面，沿著開口10而延 伸至超越上端10a之第3空間位置P3為止。該自移動台21的內在部21a的開口10附近的上表面延伸至第3空間位置P3為止之部分構成密封帶4的外側上部密封區間47。而且，第1部分43的另一端43b保持於第3空間位置P3。第2部分44的一端44a於內側帶區間41與開口10之間，保持於移動台21的內在部21a的開口10附近的下表面(移動體2的內在部21a的第2端側部分)，其他部分自移動台21的內在部21a的開口10附近的下表面，沿著開口10而延伸至超越下端10b之第4空間位置P4為止。該自移動台21的內在部21a的開口10附近的下表面延伸至第4空間位置P4為止之部分構成密封帶4的外側下部密封區間48。而且，第2部分44的另一端44b保持於第4空間位置P4。此外，第1部分43及第2部分44係以如下方式構成：隨著移動體2之移動，第1部分43的長度及第2部分44的長度以一方增加另一方之減少量之方式發生變化。
於本實施形態所例示之形態中，密封帶4係由實質上不具有 伸縮性之一根帶狀體構成。而且，密封帶4的內側帶區間41的一端41a與外側帶區間42的第1部分43的一端43a相連。另外，該相連部分捲繞於第1移動輥22，從而保持於移動體2。而且，外側帶區間42的第1部分43的上述其他部分自第1移動輥22延伸至第3空間位置P3為止，在第3空間位置P3處固定於框體1。
又，密封帶4的內側帶區間41的另一端41b與外側帶區間 42的第2部分44的一端44a相連。而且，該相連部分捲繞於第2移動輥23，從而保持於移動體2。另外，外側帶區間42的第2部分44的上述其他部分自第2移動輥23延伸至第4空間位置P4為止，在第4空間位置P4處固定 於框體1。
另外，外側帶區間42的第1部分43及第2部分44的上述 其他部分的兩側緣係以抵接於框體1的正面壁11之方式設置。藉此，能夠防止開口10與密封帶4之間產生間隙，從而能夠有效果地隔離框體1的內部空間之環境氣體、與框體1的外部空間之環境氣體。
而且，內側帶區間41的一端41a與另一端41b之間的部分 捲繞於複數個固定輥(後述之第1固定輥51、第2固定輥52、第1反轉輥53及第2反轉輥54)，上述複數個固定輥(後述之第1固定輥51、第2固定輥52、第1反轉輥53及第2反轉輥54)固定於框體1。
上述複數個固定輥係由第1固定輥51、第2固定輥52、第 1反轉輥53及第2反轉輥54構成。第1固定輥51、第2固定輥52、第1反轉輥53及第2反轉輥54係沿著開口10的寬度方向延伸之圓柱體，其兩端以能夠相對於框體1旋轉之方式，透過未圖示之支持體而受到支持，且以圍繞沿著開口10的寬度方向延伸之旋轉軸旋轉之方式固定於框體1。再者，第1固定輥51、第2固定輥52、第1反轉輥53及第2反轉輥54亦可直接安裝固定於框體1。第1固定輥51位於第1空間位置P1。第2固定輥52位於第2空間位置P2。第1反轉輥53位於第1固定輥51與背面壁12之間。第2反轉輥54位於第2固定輥52與背面壁12之間。第1反轉輥53及第2反轉輥54構成如下輥，該輥用以使內側帶區間41於密封帶4的延伸方向上之第1固定輥51與第2固定輥52之間，在途中反轉。而且，密封帶4的內側帶區間41沿著自一端41a朝向另一端41b之方向，依序捲繞於第1固定輥51、第1反轉輥53、第2反轉輥54及第2固定輥52。
而且，如上所述，驅動機構3位於由密封帶4的內側帶區間 41包圍之內部空間S1，於框體1及外側帶區間42與內側帶區間41之間形成有緩衝空間S2。藉此，形成於底壁15之排氣口16連接框體的外部空間S3與緩衝空間S2。
又，於本實施形態所例示之形態中，機械臂100進一步具備 一對間隔壁7及排氣機構(吸氣機構)8。
如圖2所示，一對間隔壁7係以如下方式配設，即，沿著自 內側帶區間41的一端41a向第1空間位置P1延伸之部分的驅動機構3側、與自內側帶區間41的另一端41b向第2空間位置P2延伸之部分的驅動機構3側延伸。亦即，如圖2及圖3所示，一對間隔壁7係以位於內部空間S1與緩衝空間S2之邊界之方式而構成，一對間隔壁7配設於密封帶4的內側上部密封區間45及內側下部密封區間46與驅動機構3之間。又，一對間隔壁7係以沿著內側上部密封區間45及內側下部密封區間46延伸之方式而配設。而且，一對間隔壁7的外側側緣部7a安裝於一對側壁13的內表面，且沿著開口10的寬度方向延伸。另外，一對間隔壁7的內側側緣部7b係以如下方式構成，即，自開口10的法線方向觀察，其位於較內側帶區間41的上述內側上部密封區間45、內側下部密封區間46的側緣更靠內側之位置。而且，移動台21的內在部21a沿著垂直方向，於一對間隔壁7的內側側緣部7b之間移動。藉此，能夠隔離內部空間S1之環境氣體與緩衝空間S2之環境氣體，從而能夠進一步提高如下效果，該效果係指防止由位於內部空間S1之驅動機構3產生之微粒向框體1的外部空間流出。
排氣機構8係抽吸緩衝空間S2之氣體之機構。於本實施形 態所例示之形態中，排氣機構8例如係由風扇或鼓風機等送風機、排氣泵等構成，且具有吸入口81與噴出口82。吸入口81與吸氣口16連接。又，噴出口82連接於排氣風道110。而且，排氣機構8因驅動而透過吸氣口16吸入緩衝空間S2之氣體，且將該氣體自噴出口82排出至排氣風道110。藉此，緩衝空間S2之氣壓相對於內部空間S1之氣壓而言成為負壓，因此，內部空間S1之氣體流出至緩衝空間S2。因排氣機構8驅動，緩衝空間S2之氣壓相對於外部空間S3之氣壓而言亦成為負壓，因此，流出至緩衝空間S2之內部空間S1之氣體實質上不會經由開口10而流出至外部空間S1，而是會經由排氣口16而排出至排氣風道110。如此，能夠防止內部空間S1之氣體流出至外部空間S3，因此，能夠更有效果地防止內部空間S1之氣體中所含的由驅動機構3產生之微粒流出至外部空間S3而導致製品的良率下降。
又，如上所述，因排氣機構8驅動，緩衝空間S2之氣壓相 對於外部空間S3之氣壓而言成為負壓，因此，與正面壁11抵接之密封帶4會稍微向框體1的內部凸起，結果於正面壁11與密封帶4之間形成間隙。 繼而，外部空間S1之氣體透過該間隙而流入至緩衝空間S2。然而，如上所述，緩衝空間S2之氣壓相對於內部空間S1之氣壓而言成為負壓，因此，流入至緩衝空間S2之外部空間S3之氣體實質上不會自緩衝空間S2流入至內部空間S1，而是會經由排氣口16而排出至排氣風道110。如此，能夠有效果地防止外部空間S3之氣體流入至內部空間S1，因此，於外部空間S3之氣體中含有腐蝕性氣體之情形時，能夠防止因該氣體流入至內部空間S1而導致驅動機構3受到腐蝕性氣體腐蝕。
[動作例]
其次，說明機械臂100之動作例。
控制部9使驅動機構3驅動而使移動體2向上方移動之後，如圖2所示，於內側帶區間41的內側下部密封區間46中，沿著使該區間靠近第2移動輥23之方向產生張力，密封帶4的內側帶區間41以隨著移動體2之移動而向自第1移動輥22朝向第2移動輥23之方向(圖2中的順時針方向)移動之方式環繞。繼而，密封帶4被自外側帶區間42的第1部分43拉入至內側帶區間41的內側上部密封區間45，外側帶區間42的第1部分43的一端43a向上方移動。藉此，第1部分43之長度減少。又，密封帶4被自內側區間41的內側下部密封區間46送出至外側帶區間42的第2部分44，外側帶區間42的第2部分44的一端44a向上方移動。藉此，第2部分44之長度會增加第1部分43之減少量。因此，即使移動體2移動，整個外側帶區間42之長度及延伸位置亦不會變化，不會因移動體2移動而於開口10的上端10a與移動體2之間及下端10b與移動體2之間產生間隙。藉此，能夠隔離外部空間S3之環境氣體與內部空間S1之環境氣體。尤其，外側上部密封區間47及內側上部密封區間45、以及外側下部密封區間48及內側下部密封區間46位於外部空間S3與內部空間S1之間，因此，能夠有效果地隔離外部空間S3之環境氣體與內部空間S1之環境氣體。而且，當外側帶區間42的第1部分43被拉入至內側帶區間41時，密封帶4的外側帶區間42的第1部分43的另一端43b保持於第3空間位置P3，因此，密封帶4的第1部分43不會相對於框體1的正面壁11而相對移動，該第1部分43的兩側緣與框體1的正面壁11不會相互摩擦。又，即使當內側帶區 間41的內側下部密封區間46被送出至外側帶區間42的第2部分44時，由於密封帶4的外側帶區間42的第2部分44的另一端44b保持於第4空間位置P4，故而密封帶4的第2部分44不會相對於框體1的正面壁11而相對移動，該第2部分44的兩側緣與框體1的正面壁11不會相互摩擦。因此，能夠防止因密封帶4的外側帶區間42與框體1隨著移動體2之移動而相互摩擦所產生之微粒。
如以上之說明所述，對於本發明之機械臂100而言，控制部 9使驅動機構3驅動而使移動體2移動之後，內側帶區間41隨著移動體2之移動而環繞，並且內側帶區間41的第1部分43的一端43a及第2部分44的一端44a向移動體2之移動方向移動。因此，不會因移動體2移動而於開口10的上端10a與移動體2之間及下端10b與移動體2之間產生間隙，能夠保持由外側帶區間42及內側帶區間41雙重地覆蓋形成於框體1之開口10之狀態。藉此，能夠隔離外部空間S3之環境氣體與內部空間S1之環境氣體，與先前技術相比較，能夠提高防止在內部空間S3中由驅動機構3產生之微粒流出至外部空間S1之效果(防塵效果)。又，排氣機構8抽吸內側帶區間41與外側帶區間42之間的緩衝空間S2之氣體，因此，能夠有效果地防止框體1的外部空間S3之氣體流入至內部空間S1。其結果，於外部空間S1之氣體中含有腐蝕性氣體之情形時，能夠有效果地防止該腐蝕性氣體流入至內部空間S1。
(實施形態2)
圖4係表示本發明實施形態2之機械臂200的構成例之縱剖面圖。
如圖4所示，機械臂200具備框體201、移動體202、驅動 機構3、密封帶204、固定於框體1之複數個固定輥、機械手6及控制部9。
以下，以上述實施形態1與本實施形態之相異點為中心進行說明。
驅動機構3、機械手6及控制部9之構成與上述實施形態1相同，因此省略其說明。
框體201具有排氣口216，該排氣口216係形成於一個側壁13且以使框體1內部的緩衝空間S2與外部空間S3連通之方式而形成之貫通孔。其他框體201之構成與上述實施形態1之框體1相同，因此省略其說明。
於本實施形態所例示之形態中，移動體202包含移動台21，但並未設置相當於上述實施形態1中的第1移動輥22及第2移動輥23之構件。其他移動體202之構成與上述實施形態1之移動體2相同，因此省略其說明。
於本實施形態所例示之形態中，密封帶204具有實質上不具有伸縮性之帶狀體即內側帶241及外側帶242。外側帶242係以位於內側帶241與框體1的開口10之間之方式配設。內側帶241構成內側帶區間，外側帶242構成外側帶區間。如此，內側帶區間與外側帶區間分別由個別之帶構成。
內側帶241的一端241a固定於移動體202的內在部21a的開口10附近的上表面。又，內側帶241的另一端241b固定於移動體202的內在部21a的開口10附近的下表面。而且，內側帶241的一端241a與另一端241b之間的部分捲繞於複數個固定輥(後述之第3固定輥251、第4固定輥 252、第3反轉輥255及第4反轉輥256)，上述複數個固定輥(後述之第3固定輥251、第4固定輥252、第3反轉輥255及第4反轉輥256)固定於框體1。
外側帶242包含第1部分43與第2部分44。第1部分43的 一端43a固定於移動體202的內在部21a的開口10附近的上表面，即固定有內側帶241的一端241a之部分與開口10之間的部分。又，外側帶242的第2部分44的一端44a固定於移動體202的內在部21a的開口10附近的下表面，即固定有內側帶241的另一端241b之部分與開口10之間的部分。
而且，第1部分43的其他部分自移動台21的內在部21a的 開口10附近的上表面，沿著開口10而延伸至超越上端10a之第3空間位置P3，進而延伸至第3空間位置P3的前端為止。又，第2部分44的其他部分自移動台21的內在部21a的開口10附近的下表面，沿著開口10而延伸至超越下端10b之第4空間位置P4，進而延伸至第4空間位置P4的前端為止。 另外，第1部分43的另一端與第2部分44的另一端相連。而且，外側帶242的第1部分43的一端43a與第2部分44的一端44a之間的部分捲繞於複數個固定輥(後述之第5固定輥253、第6固定輥254、第5反轉輥257、第6反轉輥258)，上述複數個固定輥(後述之第5固定輥253、第6固定輥254、第5反轉輥257、第6反轉輥258)固定於框體1。
而且，外側帶242係以於第1部分43及第2部分44的沿著 開口10延伸之部分、與框體1的正面壁11之間形成間隙之方式配設。藉此，能夠防止如下情形，該情形係指第1部分43及第2部分44的沿著開口10延伸之部分、與框體1的正面壁11相互摩擦而產生微粒，導致製品的良率下降。
又，機械臂200具備第3固定輥251、第4固定輥252、第5 固定輥253、第6固定輥254、第3反轉輥255、第4反轉輥256、第5反轉輥257及第6反轉輥258。
第3固定輥251、第4固定輥252、第5固定輥253、第6固 定輥254、第3反轉輥255、第4反轉輥256、第5反轉輥257及第6反轉輥258係沿著開口10的寬度方向延伸之圓柱體，其兩端以能夠相對於框體1旋轉之方式，經由未圖示之支持體而受到支持，且以圍繞沿著開口10的寬度方向延伸之旋轉軸旋轉之方式固定於框體1。再者，上述第3至第10固定輥亦可直接安裝固定於框體1。
第3固定輥251位於第1空間位置P1。第4固定輥252位於第2空間位置P2。第3反轉輥255位於第3固定輥251與背面壁12之間。第4反轉輥256位於第4固定輥252與背面壁12之間。第3反轉輥255及第4反轉輥256構成如下輥，該輥用以使內側帶241於內側帶241的延伸方向上之第1固定輥51與第2固定輥52之間，在途中反轉。
而且，內側帶241沿著自一端241a朝向另一端241b之方向，依序捲繞於第3固定輥251、第3反轉輥255、第4反轉輥256及第4固定輥252。
第5固定輥253位於框體1內部的開口10的上端10a及第3固定輥251的外側。該位置構成上述實施形態1之第3空間位置P3。第6固定輥254位於框體1內部的開口10的下端10b及第4固定輥252的外側。該位置構成上述實施形態1之第4空間位置P4。
而且，第5反轉輥257位於第5固定輥253與背面壁12之 間，即第3反轉輥255的外側。第6反轉輥258位於第6固定輥254與背面壁12之間，即第4反轉輥256的外側。第5反轉輥257及第6反轉輥258構成如下輥，該輥用以使外側帶242於外側帶242的延伸方向上之第5固定輥253與第6固定輥254之間，在途中反轉。
而且，外側帶242沿著自第1部分43的一端43a朝向第2部分44的一端44a之方向，依序捲繞於第5固定輥253、第5反轉輥257、第6反轉輥258及第6固定輥254。
而且，如上所述，驅動機構3位於由內側帶241包圍之內部空間S1，緩衝空間S2位於外側帶242與內側帶241之間。藉此，形成於一個側壁13之排氣口16連接外部空間S3與緩衝空間S2。
對於以上述方式構成之機械臂200而言，控制部9使驅動機構3驅動而使移動體202移動之後，內側帶241及外側帶242隨著移動體202之移動而環繞。因此，不會因移動體202移動而於開口10的上端10a與移動體202之間及下端10b與移動體202之間產生間隙，能夠保持由外側帶242與內側帶241雙重地覆蓋形成於框體1之開口10之狀態。藉此，能夠隔離外部空間S3之環境氣體與內部空間S1之環境氣體，與先前技術相比較，能夠提高防止在內部空間S3中由驅動機構3產生之微粒流出至外部空間S1之効果(防塵效果)。
<變形例>
於上述實施形態中，例示了呈一條直線地延伸之框體1的開口10，但不限於此。例如除此以外，開口10亦可彎曲地延伸。
又，於上述實施形態中，例示了以沿著垂直方向延伸之方式 形成之開口10，但不限於此，例如除此以外，開口10亦可沿著水平方向延伸。
根據上述說明，對於本領域技術人員而言，本發明的大量改良或其他實施形態顯而易見。因此，上述說明應僅被解釋為例示，以指點本領域技術人員為目的而提供實施本發明之最佳形態。能夠不脫離本發明之精神而實質性地變更其構造及/或功能之細節。
[產業上之可利用性]
本發明能夠適用於對工件進行處理之設備中的搬送裝置。
1‧‧‧框體
2‧‧‧移動體
3‧‧‧驅動機構
4‧‧‧密封帶
6‧‧‧機械手
7‧‧‧間隔壁
9‧‧‧控制部
10‧‧‧開口
10a‧‧‧上端
10b‧‧‧下端
11‧‧‧正面壁
12‧‧‧背面壁
13‧‧‧側壁
14‧‧‧上壁
15‧‧‧底壁
16‧‧‧吸氣口
21‧‧‧移動台
21a‧‧‧內在部
21b‧‧‧外在部
22‧‧‧第1移動輥
23‧‧‧第2移動輥
31‧‧‧滾珠螺桿
32‧‧‧滑件
33‧‧‧導軌
34‧‧‧齒輪
35‧‧‧伺服馬達
41‧‧‧內側帶區間
41a‧‧‧一端
41b‧‧‧另一端
42‧‧‧外側帶區間
43‧‧‧第1部分
43a‧‧‧一端
43b‧‧‧另一端
44‧‧‧第2部分
44a‧‧‧一端
44b‧‧‧另一端
45‧‧‧內側上部密封區間
46‧‧‧內側下部密封區間
47‧‧‧外側上部密封區間
48‧‧‧外側下部密封區間
51‧‧‧第1固定輥
52‧‧‧第2固定輥
53‧‧‧第1反轉輥
54‧‧‧第2反轉輥
81‧‧‧吸入口
82‧‧‧噴出口
100‧‧‧機械臂
110‧‧‧排氣風道
A-A‧‧‧剖面
P1‧‧‧第1空間位置
P2‧‧‧第2空間位置
P3‧‧‧第3空間位置
P4‧‧‧第4空間位置
S1‧‧‧內部空間
S2‧‧‧緩衝空間
S3‧‧‧外部空間

Claims (6)

  1. 一種機械臂，其具備：框體，其形成有開口，該開口沿著某個方向延伸，且於該延伸方向上具有第1端及第2端；移動體，其經由上述開口而向上述框體的內部及外部延伸，於向該框體的外部延伸之部分設置有機械手；驅動機構，其收容於上述框體，且作用於上述移動體的向上述框體內部延伸之內在部而使上述移動體沿著上述開口的延伸方向移動；以及密封帶，其收容於上述框體內部；上述密封帶包含內側帶區間及外側帶區間，自上述開口的法線方向觀察，上述內側帶區間及外側帶區間以兩側緣位於上述開口的兩側緣外側之方式，分別沿著該開口的延伸方向延伸；於上述框體的內部，上述內側帶區間的一端保持於上述移動體的內在部的上述第1端側部分，其他部分自上述移動體的內在部的上述第1端側部分，沿著上述開口而延伸至較上述移動體的內在部更靠上述第1端側之第1空間位置，自上述第1空間位置起，於途中反轉而延伸至較上述移動體的內在部更靠上述第2端側之第2空間位置為止，且自上述第2空間位置沿著上述開口延伸，另一端保持於上述移動體的內在部的上述第2端側部分，並且隨著上述移動體之移動而環繞之方式構成；上述外側帶區間包含：第1部分，其於上述內側帶區間與上述開口之間，一端保持於上述移動體的內在部的上述第1端側部分，其他部分自上述移動體的內在部的上述第1端側部分，沿著上述開口而延伸至超越上述 第1端之第3空間位置為止，且保持於該第3空間位置；以及第2部分，其於上述內側帶區間與上述開口之間，一端保持於上述移動體的內在部的上述第2端側部分，其他部分自上述移動體的內在部的上述第2端側部分，沿著上述開口而延伸至超越上述第2端之第4空間位置為止，且保持於該第4空間位置；且隨著上述移動體之移動，上述第1部分的長度及上述第2部分的長度以一方增加另一方之減少量之方式發生變化；上述驅動機構位於由上述內側帶區間包圍之空間。
  2. 如申請專利範圍第1項之機械臂，其中，具備：第1移動輥，其於上述移動體的內在部的上述第1端側部分，以圍繞沿著上述開口的寬度方向延伸之旋轉軸旋轉之方式安裝於上述移動體；第2移動輥，其於上述移動體的內在部的上述第2端側部分，以圍繞沿著上述開口的寬度方向延伸之旋轉軸旋轉之方式安裝於上述移動體；第1固定輥，其位於上述第1空間位置，且以圍繞沿著上述開口的寬度方向延伸之旋轉軸旋轉之方式固定於上述框體；以及第2固定輥，其位於上述第2空間位置，且以圍繞沿著上述開口的寬度方向延伸之旋轉軸旋轉之方式固定於上述框體；上述內側帶區間的上述一端與上述外側帶區間的第1部分的上述一端相連，該相連部分捲繞於上述第1移動輥，從而保持於上述移動體的內在部的上述第1端側部分；上述外側帶區間的第1部分的上述其他部分自上述第1移動輥延伸至上述第3空間位置為止，在該第3空間位置處固定於上述框體；上述內側帶區間的上述另一端與上述外側帶區間的第2部分的上述一 端相連，該相連部分捲繞於上述第2移動輥，從而保持於上述移動體的內在部的上述第2端側部分；上述外側帶區間的第2部分的上述其他部分自上述第2移動輥延伸至上述第4空間位置為止，在該第4空間位置處固定於上述框體；上述內側帶區間的上述一端與上述另一端之間的部分捲繞於上述第1固定輥與上述第2固定輥，並且捲繞於如下輥，該輥用以使上述內側帶區間於上述第1固定輥與上述第2固定輥之間，在途中反轉。
  3. 如申請專利範圍第1項之機械臂，其中，具備：第3固定輥，其位於上述第1空間位置，且以圍繞沿著上述開口的寬度方向延伸之旋轉軸旋轉之方式固定於上述框體；第4固定輥，其位於上述第2空間位置，且以圍繞沿著上述開口的寬度方向延伸之旋轉軸旋轉之方式固定於上述框體；第5固定輥，其位於上述框體內部的上述第1端及上述第3固定輥的外側，且以圍繞沿著上述開口的寬度方向延伸之旋轉軸旋轉之方式固定於上述框體；以及第6固定輥，其位於上述框體內部的上述第2端及上述第4固定輥的外側，且以圍繞沿著上述開口的寬度方向延伸之旋轉軸旋轉之方式固定於上述框體；上述內側帶區間的上述一端固定於上述移動體的內在部的上述第1端側部分，並且上述內側帶區間的上述另一端固定於上述移動體的內在部的上述第2端側部分；上述內側帶區間的上述一端與上述另一端之間的部分捲繞於上述第3 固定輥與上述第4固定輥，並且捲繞於如下輥，該輥用以使上述內側帶區間於上述第3固定輥與上述第4固定輥之間，在途中反轉；上述外側帶區間的上述第1部分的一端固定於上述移動體的內在部的上述第1端側部分，並且上述外側帶區間的上述第2部分的一端固定於上述移動體的內在部的上述第2端側部分；於上述外側帶區間，上述第1部分的上述其他部分延伸至上述被保持之部分的前端為止，並且上述第2部分的其他部分延伸至上述被保持之部分的前端為止，上述第1部分的另一端與上述第2部分的另一端相連，上述第1部分的一端與上述第2部分的一端之間的部分位於上述內側帶區間與上述框體之間，捲繞於上述第5固定輥與上述第6固定輥，並且捲繞於如下輥，該輥用以使上述外側帶區間於上述第5固定輥與上述第6固定輥之間，在途中反轉；上述內側帶區間及上述外側帶區間分別單獨地構成內側帶及外側帶。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之機械臂，其中，進一步具備間隔壁，以如下方式配設，即，沿著自上述內側帶區間的上述一端向第1空間位置延伸之部分的上述驅動機構側、與自上述內側帶區間的上述另一端向第2空間位置延伸之部分的上述驅動機構側延伸。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之機械臂，其中，進一步具備吸氣機構，抽吸上述外側帶區間與上述內側帶區間之間的緩衝空間之氣體。
  6. 如申請專利範圍第4項之機械臂，其中進一步具備吸氣機構，抽吸上述外側帶區間與上述內側帶區間之間的 緩衝空間之氣體。
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