WO2006006554A1 - 駆動源および搬送ロボット - Google Patents

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WO2006006554A1
WO2006006554A1 PCT/JP2005/012746 JP2005012746W WO2006006554A1 WO 2006006554 A1 WO2006006554 A1 WO 2006006554A1 JP 2005012746 W JP2005012746 W JP 2005012746W WO 2006006554 A1 WO2006006554 A1 WO 2006006554A1
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fixed shaft
arm
drive
housing
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Masaaki Sato
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Rorze Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to a drive source and a transfer robot used in a vacuum atmosphere. More specifically, the present invention relates to a drive source provided at the boundary between an environment that requires a highly clean environment when moving and processing and the atmosphere, and a transfer robot such as a substrate provided with the drive source.
  • the present invention can be applied to any article that requires a high clean environment when moving and processing.
  • a semiconductor wafer or LCD which is an electronic component will be described.
  • this is for illustrative purposes and does not limit the present invention.
  • a manufacturing apparatus such as a semiconductor wafer provided in the clean room may have a plurality of processing apparatuses in order to perform various kinds of processing.
  • the processing chamber in which various types of processing are performed is hermetically closed, and the inside is made a vacuum atmosphere, thereby further purifying the interior. And keep processing.
  • the processing chamber of each processing apparatus is connected to a transfer chamber for transferring a product between the apparatuses, and the transfer chamber itself can be hermetically closed.
  • the load port chamber force for loading and unloading the substrate into and from the manufacturing apparatus can also move the substrate to each processing chamber.
  • the carrying device has been improved (see Patent Document 1).
  • a transfer apparatus 1A shown in FIG. 10 transfers wafers and the like in a multi-chamber which is an ultra-vacuum environment in a clean room.
  • the transfer device 1A is installed in an opening formed in a part of the wall of the vacuum chamber 50 (housing).
  • the transfer device 1A has a flange portion 11 (base member).
  • the flange portion 11 And the wall of the vacuum chamber 50 are attached in an airtight state so as to withstand the high vacuum in the vacuum chamber 50.
  • the flange 11 has a fixed shaft 10 (fixed shaft member) facing the inside of the vacuum chamber 50. Is placed. On the outer side of the fixed shaft 10, operating shafts 21 and 22 (rotating members) having a hollow structure are installed. The operating shafts 21 and 22 are coaxial with the fixed shaft 10, are held at positions shifted from each other in the vertical direction, and are rotatably attached via bearings.
  • an electromagnetic stator 3 (armature) is installed on the outer periphery of the fixed shaft 10, and a rotor R using permanent magnets is installed on the inner periphery of the operating shafts 21 and 22.
  • the stator S and the rotor R are disposed at positions facing each other, and an electromagnetic motor M is configured by these.
  • the stator S is accommodated in a recess 13 formed in the fixed shaft 10, and a partition wall member 14 is welded to the outer periphery (opening surface of the recess 13). Is isolated.
  • a resolver type position detector 40 is installed inside each of the operating shafts 21 and 22 for detecting the position of each of the operating shafts 21 and 22.
  • the position detector 40 is installed in a region shifted from the motor M in the axial direction of the fixed shaft 10.
  • the position detector 40 has a stator 42 and a rotor 41.
  • the stator 42 is housed in the recess 13 of the fixed shaft 10 and the outer periphery is sealed by the partition member 14 as in the motor M. It has been.
  • the above-described flange portion 11 or fixed shaft 10, partition member 14, operating shafts 21, 22, motor M, and position detector 40 constitute a high vacuum driving source.
  • a transport arm assembly 30 (drive arm) is connected to the operating shafts 21 and 22.
  • a pulley 31 is connected to the operating shaft 21 and an arm 32 is connected to the operating shaft 22.
  • These are connected to a semiconductor wafer or the like via a movable mechanism (not shown) installed at the tip of the transfer arm assembly 30. The product can be handled.
  • the transfer arm assembly 30 and the drive source constitute the transfer device 1A (transfer robot).
  • Patent Document 1 JP 2000-167792 A
  • a pair of bearings B are arranged so as to sandwich the motor M corresponding to each of the operating shafts 21 and 22 in the axial direction.
  • the axial length of the operating shafts 21 and 22 is the sum of the axial length of the motor M and the axial length of the bearing B.
  • the operating shafts 21 and 22 The length in the axial direction has become large, which has been a problem in miniaturization.
  • the above-described axial length becomes a further problem.
  • the position of the operation shafts 21 and 22 is detected by the resolver type position detector 40.
  • the resolver type position detector 40 is affected by the stator S and needs to be provided at a position away from the stator S in the axial direction. For this reason, there is a problem that the size (height) in the axial direction of the entire conveying apparatus 1A is further increased.
  • the stator S is accommodated in the concave portion 13 of the fixed shaft 10, and the partition wall member 14 is welded to the outside thereof. For this reason, when the thickness of the partition member is increased, the distance from the stator S to the rotor R is increased, so that the motor torque is reduced and the accuracy of the stop position is also reduced.
  • the fixed shaft 10 and the operating shafts 21 and 22 are attached via a bearing B. At this time, it is necessary to provide an allowance for the distance from the partition wall member 14 to the port R in consideration of the stagnation and vibration of the operation shaft itself due to the rotation of the operation shafts 21 and 22. There is concern about a decrease and a decrease in position accuracy.
  • the transport arm assembly 130 is operated via the belt by the rotation of the pulley mounted inside the arm 32 and attached to the operating shaft 21.
  • the arm 32 of this transfer device 1A is in a vacuum atmosphere, and measures against dust generation have been taken with a magnetic seal or the like to shut off the inside of the arm 32 and the vacuum atmosphere. If this transfer device is used in an ultra-high vacuum (10 _ 6 Pa) and high temperature environment, organic substances contained in the belt 77 volatilize and move into the vacuum chamber 50, causing contamination and product yield (good product quality). The problem of worsening the rate) occurs.
  • the drive source of the present invention includes a base member installed in a housing, a fixed shaft installed from the base member toward the inside of the housing, and a coaxial with the fixed shaft outside the fixed shaft.
  • An outer peripheral member installed in a shape, a rotating member arranged coaxially with the fixed shaft, a bearing for rotatably supporting the rotating member around the fixed shaft, and coaxial with the fixed shaft
  • a stator that is disposed; a rotor that is disposed on the rotating member and that faces the stator; and is disposed coaxially with the fixed shaft between the stator and the rotor.
  • Extracorporeal A partition member that separates the air atmosphere from the vacuum atmosphere in the housing, the stator is disposed on either the outer periphery of the fixed shaft or the inner periphery of the outer peripheral member, and the bearing is the fixed member
  • the stator and the bearing are arranged on the other side of the outer circumference of the shaft or the inner circumference of the outer circumferential member, and are arranged coaxially in the same region in the axial direction of the fixed shaft.
  • the stator and the rotor constituting the motor, and the bearing are coaxially arranged in the same region in the axial direction of the rotating shaft of the rotating member,
  • the axial length as a drive source can be suppressed. For this reason, even when a plurality of motors or rotating members are arranged in the axial direction, it is possible to prevent the axial dimension as a drive source from increasing.
  • the base member is disposed in an opening portion of the casing, and the outer peripheral member and the fixed shaft are respectively installed on the same side of the base member toward the inner side of the casing.
  • the opening portion of the housing can be sealed, and the simplest configuration can be obtained when installing in the housing.
  • the base member is disposed farther outside the housing than the opening of the housing, and the base member and the housing are connected by the outer peripheral member. It can be used as a configuration.
  • the base portion is supported via the outer peripheral member, and the drive source can be installed in the form of projecting outside the housing. As a result, it is possible to avoid the drive source from occupying the space in the housing.
  • the base member is disposed farther inside the housing than the opening of the housing, and the base member and the housing are coupled by the fixed shaft. It's good!
  • the base portion is supported via the fixed shaft.
  • the movable member or the motor has a dual configuration, it is suitable as a configuration on the side where the opening partial force of the housing is also separated.
  • the rotating member, the rotor, the stator, and the A plurality of sets of bearings may be installed at positions shifted in the axial direction of the same fixed shaft.
  • one of the bearings rotatably connects one of the rotating members and the fixed shaft, and the other one of the bearings is the rotating member. It is desirable that one of the two is rotatably connected to the other one of the rotating members. According to such a configuration, the bearings of each set can be further overlapped in the same region in the axial direction, and the drive source can be made more compact.
  • the drive source according to the present invention is a drive source provided in a housing that can be in a vacuum atmosphere, and includes a base member for mounting inside the housing, an air atmosphere and a vacuum atmosphere on the base member.
  • the drive source of the present invention may include a plurality of armatures that are shifted in the height direction, and a rotation member that corresponds to each armature.
  • the casing of the present invention is a processing chamber (vacuum chamber) of a processing apparatus that performs various types of substrate processing, a transfer chamber for transferring a substrate or the like to the processing chamber by a transfer robot, and the like.
  • This casing can be hermetically sealed, and can be filled with a gas having a pressure lower than the normal atmospheric pressure by a vacuum pump (hereinafter referred to as a vacuum atmosphere).
  • This fixed distance is specifically 0.2 mm to 1. Omm, preferably 0.2 mm to 0.5 mm, and more preferably 0.2 mm to 0.3 mm. It is better if this fixed distance is 0.2 mm or less.
  • the amount of eccentricity when the rotating member rotates and the minute expansion when the partition member is placed in a vacuum atmosphere As a result of considering (shrinkage), it is 0.2 mm or more.
  • the thickness is 0.05 m. Even with m, it can sufficiently withstand the ultra-high vacuum when processing with a processing apparatus. However, the above-mentioned thickness is widened in consideration of individual differences when mass-producing this drive source.
  • a magnet may be provided on the rotating member, so that a position detecting means provided in the inner part of the partition wall member may detect the position of the rotating member.
  • the material of the partition member is a nickel alloy.
  • the rotating member may be provided via a bearing member at a location different from the partition member on the base member.
  • the thickness can be set considering only the condition that it can withstand vacuum.
  • the amount of eccentricity of the rotating member due to the stagnation and vibration caused by the rotation of the rotating member is reduced as compared with the case where the partition member includes the rotating member. For these reasons, the distance from the partition member to the rotating member can be made narrower than the conventional one.
  • the partition wall member of the present invention has a cylindrical shape, and the ceiling portion can withstand a pressure difference between the vacuum atmosphere and the atmosphere, compared to the side portion where the thickness of the ceiling portion is a cylindrical portion.
  • a thick flat plate or a corrugated plate material may be used.
  • the material of the partition member is not limited to a metal such as stainless steel but may be a material having high magnetic permeability, such as crystal glass or nickel alloy.
  • the drive source of the present invention can also be used for displacement of a SCARA robot such as a link robot having a frog redder shape.
  • the transport robot of the present invention includes the drive source of the present invention described above, a drive arm that protrudes and is fixed to a rotation member provided in the drive source, and a follower arm that is rotatably provided at the other end of the drive arm. And an end effector that is rotatably provided at the other end of the driven arm, and the drive arm is rotated by the operation of the armature and the driven arm is interlocked to thereby move the end effector. It is characterized by being able to move forward and backward.
  • a transport robot of the present invention includes the above-described drive source of the present invention, a first drive arm that protrudes and is fixed to a rotating member provided in the drive source, and a first drive arm that rotates at a position different in the axial direction.
  • a second drive arm having a moving center, a first driven arm and a second driven arm connected to the first drive arm and the second drive arm, and a circuit from the first drive arm and the Z or second drive source. It is good also as a structure provided with the rotation transmission means which transmits a motion to the 1st driven arm and Z or the 2nd driven arm, and the end effector supported so that rotation to the 1st driven arm and the 2nd driven arm is possible. .
  • the drive source of the present invention as described above can isolate a dust generation source by providing an armature on the atmosphere side with a partition wall in between.
  • a rotating member is provided on the vacuum atmosphere side of the partition wall, and a bearing member for rotatably supporting the rotating member is provided in the inside of the housing separate from the partition wall.
  • the partition is provided on the base member independently of the fixed shaft member and the rotating shaft member, so that the structure can be simplified as long as the thickness can withstand an ultra-vacuum environment. It becomes easy to maintain a vacuum atmosphere.
  • the driving source of the present invention by providing the magnetic shielding means between the armature and the sensor, the distance between the armature and the sensor can be narrowed without affecting the operation of the sensor. As a result, the overall height of the drive source can be reduced, and space can be saved.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a drive source including one rotating member according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a drive source including two rotating members in a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a partially cutaway perspective view showing the drive source of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a transfer arm in the second embodiment.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a deformation of the transfer arm in the second embodiment.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a deformation of the transfer arm in the second embodiment.
  • FIG. 7 is a partially cutaway perspective view showing a joint portion of the transfer arm of FIG.
  • FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a drive source including two rotating members in a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a drive source including two rotating members in a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a sectional side view showing a conventional drive source.
  • FIG. 1 shows a drive source la according to the first embodiment of the present invention.
  • the drive source la is installed in an opening portion of the housing 2 in which the inside can be in a vacuum atmosphere, and drives a transport robot that performs product transport in the housing 2.
  • the drive source la has a base member 3 and is attached to the housing 2 by fixing the base member 3 so as to cover the opening of the housing 2.
  • a 0-ring 4 is installed at the contact point between the base member 3 and the opening periphery of the housing 2 and is kept airtight between each other.
  • a fixed shaft member 8 extending inside the housing 2 is installed in the center of the base member 3.
  • the fixed shaft member 8 is hollow, and its internal space communicates with the base member 3.
  • a bottomed cylindrical partition wall member 5 that covers the fixed shaft member 8 is installed.
  • the base member 3 is formed in a convex shape downward in the figure, and this rising portion (outer peripheral member) is formed coaxially with the partition wall member 5.
  • Two rows of bearings 11 are installed inside the outer peripheral member, and a cylindrical rotating member 10 is rotatably supported via the bearing 11.
  • the rotating member 10 is supported so that its inner circumference is a fixed distance from the outer circumference of the partition member 5! RU
  • a magnet 9 (rotor) and sensors 7a and 7b are coaxially arranged on the inner periphery of the rotating member 10.
  • an armature 6 (stator) and sensors 7e and 7f are coaxially arranged on the outer periphery of the fixed shaft member 8.
  • the magnet 9 and the armature 6 are disposed to face each other with the partition wall member 5 interposed therebetween, and the sensors 7a and 7b and the sensors 7e and 7f are also disposed to face each other with the partition wall member 5 interposed therebetween.
  • Each of these opposed arrangements is arranged so that the tip thereof is sufficiently close to the partition wall member 5 and is opposed to each other at a minimum fixed interval.
  • up to the bearing 11 are arranged coaxially in the same region in the axial direction of the fixed shaft member 8. As a result, the axial length of the drive source la can be shortened.
  • FIGS. 2 and 3 show a drive source lb in which two rotating members 10a and 10b are shifted in the height direction on one fixed shaft member 8 and provided.
  • the drive source lb is installed in a housing 2 that can be evacuated inside. Since the configuration of the base member 3 and its outer peripheral member, the partition member 5, the fixed shaft member 8, and the like are the same as those in the first embodiment, a duplicate description is omitted.
  • two rotating members 10 a and 10 b are installed on one fixed shaft member 8.
  • one rotating member 10a is rotatably supported by the outer peripheral member of the base member 3 via the two rows of bearings 1la as described in the first embodiment.
  • the other rotating member 10b is rotatably connected to the inside of the upper edge of the rotating member 10a via two rows of bearings ib, and is supported by the base member 3 via the rotating member 10a.
  • the base member 3 and the rotating member 10a are rotatable, and the rotating members 10a and 10b are rotatable with respect to each other. Therefore, the rotating members 10a and 10b are both rotatable with respect to the base member 3. is there.
  • Sensors 7e and 7f and magnets 9a and 9b as rotors are installed on the inner periphery of the rotating member 10a.
  • sensors 7a and 7b and the armatures 6a and 6b, which are stators, facing each other with the partition wall member 5 interposed therebetween are installed. These opposing end portions are respectively close to the partition wall member 5 and are opposed to each other with a slight fixed interval.
  • Sensors 7g and 7h and magnets 9c and 9d as rotors are installed on the inner periphery of the rotating member 10b.
  • sensors 7c and 7d facing each other with the partition wall member 5 interposed therebetween and armatures 6c and 6d as stators are installed. These opposing end portions are respectively close to the partition wall member 5 and are opposed to each other with a slight fixed interval.
  • the armatures 6a and 6b that are the stator and the magnets 9a and 9b that are the rotor are arranged, and the bearings 11a and 1 lb are located in the same axial region of the fixed shaft member 8. It is arranged coaxially. This makes it possible to reduce the axial length of the drive source lb. Become.
  • the partition wall member 5 of the present embodiment has a thickness of about 0.3 mm. And vacuum from a high vacuum 10 _1 Pa of about 10 _5 Pa to do this semiconductor ⁇ E Ha processing such as, on the order of a thickness which can operate without also be deformed or broken by an ultra high vacuum 1 0 _6 Pa is there.
  • a transfer arm connected to the rotating members 10a and 10b is provided, and the transfer robot 12a is configured to transfer a product inside the housing 2.
  • the transfer robot 12a is provided so that the direction of the end effector holding the substrate 16 and the like is different from the turning direction.
  • This transfer robot 12a is provided with drive arms 13a and 13b projecting into the horizontal plane on the side and upper surfaces of the rotating members 10a and 10b of the drive source lb.
  • the drive arms 13a and 13b are rotated by the operation of the drive source 1, and the follower arms 14a and 14b supported on the upper surfaces of the end portions of the drive arms 13a and 13b are interlocked to follow the follower arm 14a,
  • the end effector 15 rotatably supported by 14b can be moved back and forth in a horizontal plane.
  • the two steel belts 18 are shifted in the height direction on the side surfaces of the support shafts 17a and 17b that rotatably support the end effector 15 provided on the driven arms 14a and 14b, so that they are S-shaped and reversed. Wound in an S shape.
  • the support shaft 17a and the support shaft 18b can rotate relative to the end effector 15 in the opposite directions by the same angle.
  • This rotation transmission means is the same mechanism as the rotation transmission means shown in FIG.
  • one driven arm 14 is provided on the upper surface of the end of the drive arm 13, respectively.
  • the transfer robot 12b shown in FIG. 5 includes two driven arms 14a and 14b on the upper surface of the end of the drive arm 13, respectively. End effectors 15a and 15b are provided near the ends of the driven arms 14a and 14b. As a result, it is possible to move back and forth in directions different by 180 °, and when one of the two travels due to the operation of the drive source, the other moves back and forth to deliver the substrate.
  • the transfer robot 12c in FIG. 6 has the drive source la in FIG. 1, the drive arm 13a that protrudes and is fixed to the rotation member 10 provided in the drive source la, and a rotation center at a position different from the drive arm 13a.
  • Drive arm 13b, drive arms 13a, 13b and driven arms 14a, 14b can be rotated It is a transfer robot that is supported by the rotation transmission means 19 that supports the rotation of the drive arms 13a and 13b to the driven arms 14a and 14b, and the end effector 15 that rotatably supports the driven arms 14a and 14b. is there.
  • FIG. 7 is a partially cutaway perspective view showing the rotation transmitting means 19 of the transfer robot 12c of FIG.
  • the rotation transmission means 19 has a housing 20, and the housing 20 rotatably supports a support shaft 17a provided in the drive arms 13a and 13b and a 17b provided in the driven arms 14a and 14b.
  • Two steel belts 18 are wound around the sides of the support shafts 17a and 17b in an S-shape and an inverted S-shape.
  • the rotation of the drive arms 13a and 13b can be transmitted to the driven arms 14a and 14b.
  • FIG. 8 shows a drive source lc in which two rotating members 10a and 10b are shifted in the height direction on one fixed shaft member 8 and provided.
  • the drive source lc is installed in the housing 2 that can be in a vacuum atmosphere. Since the configurations of the base member 3, the outer peripheral member 3a, the partition member 5, the fixed shaft member 8, and the like are the same as those in the second embodiment, a duplicate description is omitted.
  • the outer peripheral member 3a is formed relatively long in the axial direction, and the armatures 6a, 6b and the magnets 9a, 9b of the two sets of rotating members 10a, 10b are almost outside the casing 2. Has been placed.
  • the rotating member 10b is rotatably supported on the outer periphery of the fixed shaft member 8 via four rows of bearings 1la, and on the outer side thereof via two rows of bearings ib.
  • the rotating member 10a is rotatably supported.
  • the rotation members 10a and 10b are rotatable with respect to the base member 3, respectively, as in the second embodiment.
  • the inside and outside of the armatures 6a and 6b that are the stators and the magnets 9a and 9b that are the rotors are opposite to those of the second embodiment.
  • a recess is formed in the inner periphery of the outer peripheral member 3a of the base member 3, and armatures 6a and 6b are housed therein. The opening of the recess is closed by the partition member 5a.
  • Magnets 9a and 9b facing the armatures 6a and 6b are arranged on the outer periphery of the rotating members 10a and 10b, and are arranged close to each other at a constant interval, as in the second embodiment.
  • the sensors 7a to 7h are arranged in the reverse manner to the second embodiment.
  • the armatures 6a and 6b that are the stator and the magnets 9a and 9b that are the rotor are arranged so that the bearings 11a and 1 lb are located in the same axial region of the fixed shaft member 8. It is arranged coaxially. As a result, the axial length of the drive source lc can be shortened.
  • FIG. 9 shows a drive source Id in which one fixed shaft member 8 is provided with four rotating members 10a ⁇ : LOd shifted in the height direction.
  • the drive source Id is installed in the housing 2 that can be in a vacuum atmosphere. Since the configurations of the base member 3, the partition member 5, the fixed shaft member 8, and the like are the same as those in the second embodiment, redundant description is omitted.
  • a cylindrical outer peripheral member 3a rises in the axial direction from the base member 3 toward the inside of the housing 2.
  • a tip member 13 is fixed to the tip of the fixed shaft member 8.
  • the tip member 13 has a disk shape corresponding to the base member 3, and an outer peripheral member 13 a rising toward the base member 3 is formed on the outer periphery thereof.
  • a rotating member 10a is rotatably supported on the inner periphery of the outer peripheral member 3a via two rows of bearings 1la, and the rotating member 10b is rotated on the inner side thereof via two rows of bearings ib. It is supported freely. Thereby, the rotating members 10a and 10b are rotatable with respect to the base member 3, respectively.
  • a rotating member 10c is rotatably supported on the inner periphery of the outer peripheral member 13a via two rows of bearings 11c, and a rotating member 10d is rotatably supported on the inner side thereof via two rows of bearings id. ing.
  • the rotating members 10c and 10d are rotatable with respect to the tip member 13 or the base member 3, respectively.
  • Each rotating member 10a ⁇ Magnets 9a to 9d, which are rotors, are arranged on the inner periphery of LOd, and armatures 6a to 6d, which are stators, are arranged on the outer periphery of fixed shaft member 8 so as to face them. Is arranged. Between these, a cylindrical partition member 5b is disposed, and magnets 9a to 9d opposed to the armatures 6a to 6d are disposed close to each other at regular intervals with the partition member 5b interposed therebetween.
  • Sensors 7a to 7p are arranged adjacent to the armatures 6a to 6d and the magnets 9a to 9d. Also in the fourth embodiment, the armatures 6a to 6d that are the stator and the magnets 9a to 9d that are the rotor are arranged, and the bearings lla to lld are the same in the axial direction of the fixed shaft member 8. It is arranged coaxially in the area. As a result, the axial length of the drive source Id can be shortened.
  • each functional component in each embodiment may be replaced by the same one.
  • the bearing is not limited to a so-called rolling bearing, and may be one using a self-lubricating synthetic resin material.
  • the partitioning or joining structure of each member is also a matter that can be appropriately designed, and the material of each part may be appropriately selected according to the necessary conditions.

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Abstract

　本発明は、内部を真空雰囲気とすることができる筐体内に取り付けるためのベース部材を備える。このベース部材上に大気雰囲気と真空雰囲気と隔てる隔壁を備えるとともに、ベース部材上の回動部材とは異なる箇所に駆動源の回動部分である回動部材を備える。この隔壁の大気雰囲気側に塵埃の発生源である電機子を備えるため、真空雰囲気側の清浄度を高く保つことができる。また、この隔壁と回動部材とを異なる箇所に備えることで、隔壁が回動部材を支持するための剛性を考慮する必要が無く、隔壁の厚みを薄くすることができる。また、回動部材の回動による振動や慣性により生じる撓みによる影響を少なくすることができて、従来のものに比べ電機子から回動部材に備える磁石までの間隔を狭くなる。これにより、高い停止位置精度を得ることができる。

Description

明 細 書
駆動源および搬送ロボット
技術分野
[0001] 本発明は、真空雰囲気で利用される駆動源および搬送ロボットに関する。より詳しく は、移動及び処理を行う際に高清浄な環境を必要とする環境と大気との境界に備え られる駆動源およびそれを備える基板等の搬送ロボットに関するものである。
なお、本発明は、移動及び処理を行う際に高い清浄環境を必要とする物品のいず れにも適用可能である。特に、以下の説明では電子部品である半導体ウェハや、 LC Dをあげて説明するが、これは例示のためであり、本発明を限定するものではない。 背景技術
[0002] 一般に半導体や LCD等の基板の製造は高清浄な環境、いわゆるクリーンルームで 行われる。このクリーンルーム内に備えられる半導体ウェハ等の製造装置は、多種多 様の処理を行うために複数の処理装置を有する場合がある。このような処理装置で は、製品の歩留まり（良品率)を高くするため、各種処理を行う処理室内を気密可能 に閉鎖して、その内部を真空雰囲気にすることで、その内部をさらに高清浄に保ち、 加工処理を行っている。さらに、各処理装置の処理室は、相互の装置の間で製品を 移載するための移載室に連結され、移載室自身も気密に閉鎖可能である。また、移 載室に搬送ロボットを備えることで、製造装置内に基板を搬出入するためのロード口 ック室力も各処理室へ基板の移動を行うことができる。このような高真空の状況での 製品の搬送を行うために、搬送装置の改良がなされている（特許文献 1参照）
[0003] 図 10に示す搬送装置 1Aは、クリーンルーム内の超真空環境であるマルチチャン バ内でウェハ等を搬送するものである。
搬送装置 1Aは、真空チャンバ 50 (筐体)の壁体の一部に形成された開口部分に 設置されている、搬送装置 1Aは、フランジ部 11 (ベース部材)を有し、このフランジ部 11と真空チャンバ 50の壁体とは真空チャンバ 50内の高真空に耐えられるように気密 状態で取り付けられている。
フランジ部 11には、真空チャンバ 50の内部に向けて固定軸 10 (固定軸部材）が設 置されている。固定軸 10の外側には、中空構造の作動軸 21、 22 (回動部材）が設置 されている。作動軸 21、 22は、固定軸 10と同軸状であるとともに、互いに上下方向 にずらした位置に保持され、軸受けを介して回動自在に取り付けられている。
作動軸 21、 22の各々の内側において、固定軸 10の外周には電磁式のステータ3 ( 電機子）が設置され、作動軸 21、 22の内周には永久磁石を用いたロータ Rが設置さ れ、これらのステータ Sとロータ Rとは互いに対向した位置に配置され、これらにより電 磁モータ Mが構成されて 、る。ステータ Sは固定軸 10に形成された凹部 13に収容さ れ、その外周（凹部 13の開口面）には隔壁部材 14が溶接され、これによりステータ S を含む凹部 13内と真空チャンバ 50内とが隔絶されている。
作動軸 21、 22の各々の内側には、作動軸 21、 22の各々の位置検出のためにレゾ ルバ式の位置検出器 40が設置されている。位置検出器 40は、モータ Mとは固定軸 10の軸方向にずれた領域に設置されている。位置検出器 40は、モータ Mと同様に ステータ 42とロータ 41とを有し、このうちステータ 42はモータ Mと同様に固定軸 10の 凹部 13内に収容され、外周を隔壁部材 14で封止されて 、る。
以上のフランジ部 11ないし固定軸 10、隔壁部材 14、作動軸 21, 22、モータ M、位 置検出器 40により高真空用の駆動源が構成されている。
ここで、作動軸 21、 22には搬送アームアッセンプリ 30 (駆動アーム）が接続されて いる。そして、作動軸 21にはプーリー 31が接続され、作動軸 22にはアーム 32が接 続され、これらは搬送アームアッセンプリ 30の先端に設置される可動機構（図示省略 )を介して半導体ウェハ等の製品のハンドリングが行えるようになつている。
以上の搬送アームアッセンプリ 30と駆動源とにより搬送装置 1A (搬送ロボット）が構 成されている。
[0004] 特許文献 1：特開 2000— 167792号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] 前述の搬送装置 1Aでは、作動軸 21、 22の各々に対応するモータ Mを軸方向に 挟むように一対の軸受 Bが配置される。このため、作動軸 21、 22の軸方向の長さは、 モータ Mの軸方向長さと軸受 Bの軸方向長さの和となる。このため、作動軸 21、 22の 軸方向の長さが大きくなり、小型化にあたって問題となっていた。特に、作動軸 21、 2 2を軸方向に配列する際には、前述した軸方向の長さが更に問題となる。
更に、前述の搬送装置 1Aでは、レゾルバ式位置検出器 40により作動軸 21、 22の 位置検出を行う。通常、レゾルバ式位置検出器 40はステータ Sの影響を受けやすぐ ステータ Sから軸方向に離れた位置に備える必要がある。このため、搬送装置 1 A全 体の軸方向の大きさ（高さ）が更に大きくなるという問題がある。
[0006] 前述の搬送装置 1Aでは、固定軸 10の凹部 13にステータ Sを収容して、その外側 に隔壁部材 14を溶接して取り付ける。このため、隔壁部材の厚みが厚くなると、ステ ータ Sからロータ Rまでの間隔が広くなり、モータトルクが小さくなると共に停止位置の 精度も低くなる。
更に、固定軸 10と作動軸 21、 22とは軸受 Bを介して取り付けられる。この際、作動 軸 21, 22の回動による作動軸自身の橈みや振動等を考慮して、隔壁部材 14から口 ータ Rまでの距離に余裕を設ける必要があり、この点でもモータトルクの減少および 位置精度の低下が懸念される。
[0007] また、この搬送装置 1Aでは、アーム 32内部であって作動軸 21に取り付けたプーリ 一の回動により、ベルトを介して搬送アームアッセンプリ 130を動作させる。この搬送 装置 1Aのアーム 32は真空雰囲気中にあり、アーム 32内部と真空雰囲気とを遮断す るための磁性シール等による発塵対策がなされて 、な 、。この搬送装置を超高真空 (10_6Pa)かつ高温な環境において使用すれば、ベルト 77内に含有する有機物等 が揮発して真空チャンバ 50内に舞って、汚染を引き起こして製品歩留まり (製品良品 率)が悪くなる問題が生じる。
課題を解決するための手段
[0008] 本発明の駆動源は、筐体に設置されるベース部材と、前記ベース部材から前記筐 体の内側に向けて設置された固定軸と、この固定軸の外側に前記固定軸と同軸状 に設置された外周部材と、前記固定軸と同軸状に配置された回動部材と、前記回動 部材を前記固定軸を中心に回転自在に支持する軸受と、前記固定軸と同軸状に配 置された固定子と、前記回動部材に配置されかつ前記固定子に対向される回転子と 、前記固定子と前記回転子との間に前記固定軸と同軸状に設置されて前記筐体外 の大気雰囲気と前記筐体内の真空雰囲気とを隔てる隔壁部材と、を有し、前記固定 子は前記固定軸の外周または前記外周部材の内周の何れか一方に配置され、前記 軸受は前記固定軸の外周または前記外周部材の内周の何れか他方に配置され、こ れらの固定子および軸受が前記固定軸の軸方向の同じ領域に同軸状に配置されて いることを特徴とする。
[0009] このような本発明の駆動源においては、モータを構成する固定子および回転子と、 軸受とが、回動部材の回転軸の軸方向の同じ領域に同軸配置されることになり、駆 動源としての軸方向長さを抑制することができる。このため、モータないし回動部材を 軸方向に複数配置する場合でも、駆動源としての軸方向の寸法が大きくなることを防 止できる。
[0010] 本発明の駆動源において、前記ベース部材は前記筐体の開口部分に配置されて おり、前記外周部材と前記固定軸とはそれぞれ前記ベース部材の前記筐体内側に 向かう同じ側に設置されて 、る構成としてもょ 、。
このような構成とすれば、筐体の開口部分を封止することができ、筐体に設置する 際に最も簡潔な構成とすることができる。
[0011] 本発明の駆動源において、前記ベース部材は前記筐体の開口部分よりも前記筐 体の外側に離れて配置されており、前記ベース部材と前記筐体とが前記外周部材で 連結されて ヽる構成としてもょ ヽ。
このような構成とすれば、ベース部分が外周部材を介して支持され、駆動源を筐体 の外側に張り出した形で設置することができる。これにより、筐体内の空間を駆動源 が占有することを避けることができる。
[0012] 本発明の駆動源において、前記ベース部材は前記筐体の開口部分よりも前記筐 体の内側に離れて配置されており、前記ベース部材と前記筐体とが前記固定軸で連 結されて!ヽる構成としてもよ!、。
このような構成とすれば、ベース部分が固定軸を介して支持され、例えば可動部材 ないしモータを二連構成とする場合に、筐体の開口部分力も離れた側の構成として 好適である。
[0013] 本発明の駆動源において、前記回動部材、前記回転子、前記固定子および前記 軸受が、同じ固定軸の軸方向にずらした位置に複数組設置されている構成としても よい。
このような構成によれば、例えばフロッグレッダ型の搬送ロボットのような二つの駆動 が必要な場合でもコンパクトに対応できる。
[0014] 前述した複数組を有する駆動源において、前記軸受の一つは前記回動部材のー つと前記固定軸とを回転自在に連結するとともに、前記軸受の他の一つは前記回動 部材の一つを前記回動部材の他の一つに回転自在に連結することが望ましい。 このような構成によれば、各組の軸受を更に軸方向の同じ領域で重複させることが でき、駆動源をよりコンパクトにすることができる。
[0015] 本発明の駆動源は、内部を真空雰囲気にすることができる筐体に備える駆動源で あって、筐体内部に取り付けるためのベース部材と、ベース部材上に大気雰囲気と 真空雰囲気を隔てる隔壁部材と、大気雰囲気側である前記隔壁部材の内部に、リン グ状に隣接して固定軸部材に備える電機子と、ベース部材上であって隔壁部材と異 なる箇所で、かつ、隔壁部材と一定距離を隔てて回動可能に備える回動部材とから なる。
本発明の駆動源において、複数の電機子を高さ方向にずらして備えると共に、各 電機子に対応する回動部材を備えてもよい。
[0016] 本発明の筐体は、基板の各種処理を行う処理装置の処理室 (真空チャンバ）やそ の処理室へ搬送ロボットにより基板等を移載するための移載室などである。この筐体 は、内部を気密にすることができ、また、真空ポンプにより通常の大気圧より低い圧力 の気体で満たした状態 (以下、真空雰囲気と称する。 )にすることができる。
[0017] 本発明の駆動源において、隔壁部材をはさんで対向する前記電機子と前記回動 部材との間が一定距離であることが望ましい。
この一定距離は具体的に 0. 2mmから 1. Ommであり、望ましくは 0. 2mmから 0. 5 mmであり、さらに望ましくは 0. 2mmから 0. 3mmである。この一定距離が 0. 2mm 以下であればさらに良 、が、本発明にお 、ては回動部材が回転する際の偏芯量や 、隔壁部材を真空雰囲気中においた際の微少な膨張 (収縮)を考慮した結果 0. 2m m以上としている。例えば隔壁部材がステンレス鋼である場合、その厚みは 0. 05m mであっても十分に処理装置で処理を行うときの超高真空に耐えことができる。し力し 、この駆動源を量産する際の個体差を考慮して前述の厚みに幅を持たせている。
[0018] 本発明の駆動源では、前記回動部材に磁石を備えることにより前記隔壁部材の内 部に備える位置検出手段が回動部材の位置検出を行うようにしてもよい。
本発明の駆動源では、前記隔壁部材の素材がニッケル合金であることが望ま U、。
[0019] 本発明の駆動源では、回動部材をベース部材上の隔壁部材とは異なる箇所に軸 受け部材を介して備えてもょ ヽ。
このような構成により、回動部材を回動可能に支持するための剛性を必要としない ため真空に耐えうるという条件のみを考慮した厚みにすることができる。また、隔壁部 材に回動部材を備える場合に比べて、回動部材の回動により生じる橈みや振動によ る回動部材の偏芯量が減少する。これらの理由により、隔壁部材から回動部材まで の距離を従来のものより狭くすることができる。
[0020] 本発明の隔壁部材は筒形状であり、且つ、その天井部は真空雰囲気と大気との圧 力差に耐えることができるように、天井部の厚みが筒部分である側部に比べて厚い平 板、若しくは、波形状等の板材でもよい。また、この隔壁部材の素材はステンレス鋼 等の金属のみならず、透磁性の高い素材、例えばクリスタルガラス、ニッケル合金等 を用いてもよい。
[0021] 本発明の駆動源は、フロッグレッダ形状を有するリンク型ロボット等のスカラ型ロボッ トの 、ずれにも用いることができる。
[0022] 本発明の搬送ロボットは、前述した本発明の駆動源と、駆動源に備える回動部材に 突出して固設する駆動アームと、前記駆動アームの他端に回動可能に備える従動ァ ームと、前記従動アームの他端に回動可能に備えるエンドェフエクタとからなる基板 の搬送ロボットであって、前記電機子の作動により駆動アームが回動するとともに従 動アームが連動することでエンドェフエクタを進退運動できることを特徴とする。
[0023] 本発明の搬送ロボットにおいて、前記回動部材の側面又は上面に 2つの駆動ァー ムを備えるとともに、該駆動アームの端部付近に従動アームをそれぞれ備えることで 、 2つのエンドェフエクタを進退運動することができる搬送ロボットであって、該エンド ェフエクタの進退方向が同一または旋回方向にずれた方向であることが望ましい。 [0024] 本発明の搬送ロボットは、前述した本発明の駆動源と、駆動源に備える回動部材に 突出して固設する第一駆動アームと、第一駆動アームと軸方向に異なる位置に回動 中心を有する第二駆動アームと、これらの第一駆動アームおよび第二駆動アームに 連結される第一従動アームおよび第二従動アームと、第一駆動アーム及び Z又は第 二駆動源からの回動を第一従動アーム及び Z又は第二従動アームへ伝達する回動 伝達手段と、第一従動アームと第二従動アームに回動可能に支持されるエンドエフ ェクタと、を備える構成としてもよ 、。
[0025] 以上のような本発明の駆動源は、隔壁を挟んで大気側に電機子を備えることで、塵 埃の発生源を隔離することができる。また、隔壁の真空雰囲気側に回動部材を備え るとともに、この回動部材を回転可能に支持する軸受け部材を隔壁とは別の筐体内 部に備える。これにより、回動部材を隔壁に回動可能に備える場合に比べて、回動 部材の回動により発生する橈みや振動等を考慮しなくてもよくなり、隔壁から可動部 材との間隔を狭くすることができ、隔壁に回動部材を支持するための剛性を持たせる 必要がないので隔壁の厚みを従来のものより薄くすることができる。さらに、これにより 電機子と回動部材とをより近づけることができて励磁力が増すとともに位置決め精度 力 S高くすることがきる。
[0026] また、この駆動源では隔壁を固定軸部材ゃ回動軸部材とは独立してベース部材に 備えることから、超真空環境に耐えうる厚さであればよぐ構造が簡素化できて真空 雰囲気を保つことが容易になる。
[0027] 本発明の駆動源では電機子とセンサとの間に磁性遮断手段を備えることで、センサ の作動に影響を与えることなく電機子とセンサとの間隔を狭くすることができる。これ により駆動源全体高さを低くすることができ省スペース化することができる。
[0028] また、この駆動源を備える搬送ロボットでは塵埃の発生源であるベルト等を用いるこ となぐまた駆動源の電機子やセンサ等を隔壁部材で隔離して発塵の発生を減少さ せることができる。
図面の簡単な説明
[0029] [図 1]本発明の第 1実施形態である 1つの回動部材を備える駆動源を示す縦断面図 である。 [図 2]本発明の第 2実施形態における 2つの回動部材を備える駆動源を示す縦断面 図である。
[図 3]図 2の駆動源を示す一部破断した斜視図である。
[図 4]前記第 2実施形態における搬送アームを示す斜視図である。
[図 5]前記第 2実施形態における搬送アームの変形を示す斜視図である。
[図 6]前記第 2実施形態における搬送アームの変形を示す斜視図である。
[図 7]図 6の搬送アームの関節部分を示す一部切り欠き斜視図である。
[図 8]本発明の第 3実施形態における 2つの回動部材を備える駆動源を示す縦断面 図である。
[図 9]本発明の第 4実施形態における 2つの回動部材を備える駆動源を示す縦断面 図である。
[図 10]従来の駆動源を示す断面側面図である。
符号の説明
1 駆動源
2 筐体
3 ベース部材
4 Oリング
5 隔壁部材
6, 6a, 6b 電機子（固定子）
7a〜7h センサ
8 固定軸部材
9, 9a、 9b 磁石（回転子）
10, 10a, 10b 回動部材
11, l la、 l ib 軸受け
12 搬送ロボット
13、 13aゝ 13b 駆動アーム
14、 14a〜14d 従動アーム
15 エンドェフエクタ 16 基板
17aゝ 17b 支軸
18 スチーノレべノレト
19 回動伝達手段
20 筐体
発明を実施するための最良の形態
[0031] 〔第 1実施形態〕
図 1には、本発明の第 1実施形態の駆動源 laが示されている。
駆動源 laは、内部を真空雰囲気とすることができる筐体 2の開口部分に設置され、 この筐体 2内で製品搬送などを行う搬送ロボットを駆動する。
駆動源 laは、ベース部材 3を有し、このベース部材 3が前記筐体 2の開口部分を覆 うように固定されることで筐体 2に取り付けられる。ベース部材 3と筐体 2の開口周縁と の接触箇所には 0リング 4が設置され、互いの間は気密状態に維持される。ベース部 材 3の中央には筐体 2の内部に延びる固定軸部材 8が設置されている。固定軸部材 8は中空であり、その内部空間はベース部材 3と連通されている。但し、ベース部材 3 の同側には、固定軸部材 8を覆う有底筒状の隔壁部材 5が設置されている。この隔壁 部材 5により、筐体 2の内部である真空領域 IVと、筐体 2の外側である大気領域 IAと は、互いに気密状態に隔離されている。
[0032] ベース部材 3は図中下方に凸状に形成され、この立ち上がり部分 (外周部材)が隔 壁部材 5と同軸に形成されて 、る。この外周部材の内側には二列の軸受 11が設置さ れ、この軸受 11を介して円筒状の回動部材 10が回転自在に支持されている。回動 部材 10は、内周が隔壁部材 5の外周に対して一定距離をお 、て支持されて！、る。 回動部材 10の内周には、磁石 9 (回転子）およびセンサ 7a、 7bが同軸配置されて いる。固定軸部材 8の外周には電機子 6 (固定子）およびセンサ 7e、 7fが同軸配置さ れている。磁石 9および電機子 6は隔壁部材 5を挟んで対向配置され、センサ 7a、 7b およびセンサ 7e、 7fも隔壁部材 5を挟んで対向配置されている。これら対向配置され た各々は、その先端が隔壁部材 5に十分に近く配置され、互いに最小限の一定間隔 で対向するように設定されて 、る。 このような第 1実施形態では、固定子である電機子 6および回転子である磁石 9に 加え、軸受 11までが固定軸部材 8の軸方向の同じ領域に同軸状に配置されている。 これにより、駆動源 laとしての軸方向の長さを短縮することが可能となる。
[0033] 〔第 2実施形態〕
図 2および図 3には、一つの固定軸部材 8に二つの回動部材 10a、 10bを高さ方向 にずらして 2つ設けた駆動源 lbが示されて 、る。
駆動源 lbは、内部を真空雰囲気とすることができる筐体 2に設置されている。ベー ス部材 3およびその外周部材、隔壁部材 5、固定軸部材 8などの構成は前記第 1実施 形態と同様であるので重複する説明は省略する。
本実施形態においては、一つの固定軸部材 8に二つの回動部材 10a、 10bが設置 されている。このうち、一方の回動部材 10aは、前記第 1実施形態で述べたように、二 列の軸受 1 laを介してベース部材 3の外周部材に回転自在に支持されて 、る。他方 の回動部材 10bは、二列の軸受 l ibを介して回動部材 10aの上縁内側に回転自在 に接続され、回動部材 10aを介してベース部材 3に支持されている。この構成では、 ベース部材 3と回動部材 10aが回転自在であり、回動部材 10a, 10bが互いに回転 自在であり、従って回動部材 10a, 10bは共にベース部材 3に対してそれぞれ回転 自在である。
[0034] 回動部材 10aの内周には、センサ 7e、 7fおよび回転子である磁石 9a、 9bが設置さ れている。固定軸部材 8の外周には、隔壁部材 5を挟んで対向するセンサ 7a、 7bお よび固定子である電機子 6a、 6bが設置されている。これらの互いに対向する端部は 、それぞれ隔壁部材 5に近接され、僅かな一定間隔をおいて対向されている。
回動部材 10bの内周には、センサ 7g、 7hおよび回転子である磁石 9c、 9dが設置さ れている。固定軸部材 8の外周には、隔壁部材 5を挟んで対向するセンサ 7c、 7dお よび固定子である電機子 6c、 6dが設置されている。これらの互いに対向する端部は 、それぞれ隔壁部材 5に近接され、僅かな一定間隔をおいて対向されている。
このような第 2実施形態では、固定子である電機子 6a, 6bおよび回転子である磁石 9a, 9bにカ卩え、軸受 11a, 1 lbまでが固定軸部材 8の軸方向の同じ領域に同軸状に 配置されている。これにより、駆動源 lbとしての軸方向の長さを短縮することが可能と なる。
[0035] なお、本実施形態の隔壁部材 5は 0. 3mm程度の厚みを有する。これ半導体ゥェ ハ等の処理を行うために高真空 10_1Paから 10_5Pa程度の真空状態や、超高真空 1 0_6Paであっても変形や破損することなく動作できる程度の厚みである。
[0036] 本実施形態において、回動部材 10a, 10bに接続された搬送アームを備え、筐体 2 の内側において製品を搬送する搬送ロボット 12aとして構成されている。
図 4において、搬送ロボット 12aは、基板 16等を保持するエンドェフエクタの進退方 向が旋回方向に異なる方向となるように備えるものである。この搬送ロボット 12aは、 駆動源 lbの回動部材 10a、 10bの側面及び上面に駆動アーム 13a、 13bを水平面 内へ突出して備える。この搬送ロボット 12aでは、駆動源 1の作動により駆動アーム 1 3a、 13bが回動して、駆動アーム 13a、 13bの端部上面に支承する従動アーム 14a、 14bが連動して、従動アーム 14a、 14bに回動可能に支持するエンドェフエクタ 15を 水平面内で進退運動することができる。
[0037] また、この従動アーム 14a、 14b上に備えるエンドェフエクタ 15を回動可能に支持 する支軸 17a、 17bの側面に 2本のスチールベルト 18を高さ方向にずらして、 S字状 および逆 S字状に巻き付けて備える。これによりエンドエフヱクタ 15に対して支軸 17a と支軸 18bとが互いに逆方向で同じ角度だけ回動することができる。この回動伝達手 段は、後述する図 7に示す回動伝達手段と同様の機構である。
[0038] 図 4の搬送ロボット 12aでは、駆動アーム 13の端部上面に 1つの従動アーム 14をそ れぞれ備えるものである。
これに対して図 5に示す搬送ロボット 12bは、駆動アーム 13の端部上面に 2つの従 動アーム 14a、 14bをそれぞれ備える。この従動アーム 14a、 14bの端部付近にェン ドエフ クタ 15a、 15bを備える。これにより 180° 異なる方向に進退運動でき、駆動 源の作動により一方が進行すれば、他方が連動して後退して、基板の受け渡しを行 うことができる。
[0039] 図 6の搬送ロボット 12cでは 図 1の駆動源 laと、駆動源 laに備える回動部材 10に 突出して固設する駆動アーム 13aと、駆動アーム 13aと異なる位置に回動中心を有 する駆動アーム 13bと、駆動アーム 13a、 13bと従動アーム 14a、 14bとを回動可能に それぞれ支持するとともに、駆動アーム 13a、 13bの回動を従動アーム 14a、 14bへ 伝達する回動伝達手段 19と、従動アーム 14a、 14bに回動可能に支持するエンドェ フエクタ 15と力 なる搬送ロボットである。
[0040] 図 7は図 6の搬送ロボット 12cの回動伝達手段 19を示す一部切り欠き斜視図である 。この回動伝達手段 19は筐体 20を有しており、この筐体 20は駆動アーム 13a、 13b に備える支軸 17aと従動アーム 14a、 14bに備える 17bとを回動可能に支持する。こ の支軸 17aと 17bの側部には 2本のスチールベルト 18が S字状と逆 S字状に巻き付け て備える。これにより駆動アーム 13a、 13bの回動を従動アーム 14a、 14bに伝達する ことができる。
[0041] 〔第 3実施形態〕
図 8には、一つの固定軸部材 8に二つの回動部材 10a、 10bを高さ方向にずらして 2つ設けた駆動源 lcが示されている。
駆動源 lcは、内部を真空雰囲気とすることができる筐体 2に設置されている。ベー ス部材 3およびその外周部材 3a、隔壁部材 5、固定軸部材 8などの構成は前記第 2 実施形態と同様であるので重複する説明は省略する。なお、本実施形態においては 、外周部材 3aが軸方向に比較的長く形成され、二組の回動部材 10a, 10bの電機子 6a, 6b、磁石 9a, 9b部分は殆ど筐体 2の外に配置されている。
本実施形態にぉ 、ては、固定軸部材 8の外周には 4列の軸受 1 laを介して回動部 材 10bが回転自在に支持され、その外側に 2列の軸受 l ibを介して回動部材 10aが 回転自在に支持されている。これにより、回動部材 10a, 10bがそれぞれベース部材 3に対して回転自在であることは前記第 2実施形態と同様である。
[0042] 本実施形態においては、固定子である電機子 6a, 6bと、回転子である磁石 9a, 9b の内外が前記第 2実施形態と逆になつている。
ベース部材 3の外周部材 3aの内周には凹部が形成され、その内部に電機子 6a, 6 bが納められている。凹部の開口は隔壁部材 5aで塞がれている。
回動部材 10a, 10bの外周には、電機子 6a, 6bと対向する磁石 9a, 9bが配置され 、前記第 2実施形態と同様、互いに一定間隔で近接配置されている。
なお、センサ 7a〜7hに関しても、前記第 2実施形態と逆の配置になっている。 このような第 3実施形態でも、固定子である電機子 6a, 6bおよび回転子である磁石 9a, 9bにカ卩え、軸受 11a, 1 lbまでが固定軸部材 8の軸方向の同じ領域に同軸状に 配置されている。これにより、駆動源 lcとしての軸方向の長さを短縮することが可能と なる。
[0043] 〔第 4実施形態〕
図 9には、一つの固定軸部材 8に四つの回動部材 10a〜： LOdを高さ方向にずらして 2つ設けた駆動源 Idが示されて 、る。
駆動源 Idは、内部を真空雰囲気とすることができる筐体 2に設置されている。ベー ス部材 3、隔壁部材 5、固定軸部材 8などの構成は前記第 2実施形態と同様であるの で重複する説明は省略する。
本実施形態においては、ベース部材 3から筐体 2の内側に向けて円筒状の外周部 材 3aが軸方向に立ち上がつている。また、固定軸部材 8の先端には先端部材 13が 固定されている。先端部材 13はベース部材 3に相当する円盤状であり、その外周に はベース部材 3に向かって立ち上がる外周部材 13aが形成されている。
[0044] 外周部材 3aの内周には 2列の軸受 1 laを介して回動部材 10aが回転自在に支持 され、その内側には 2列の軸受 l ibを介して回動部材 10bが回転自在に支持されて いる。これにより、回動部材 10a, 10bがそれぞれベース部材 3に対して回転自在で ある。
外周部材 13aの内周には 2列の軸受 11cを介して回動部材 10cが回転自在に支持 され、その内側には 2列の軸受 l idを介して回動部材 10dが回転自在に支持されて いる。これにより、回動部材 10c, 10dがそれぞれ先端部材 13ないしベース部材 3に 対して回転自在である。
[0045] 各回動部材 10a〜： LOdの内周には回転子である磁石 9a〜9dが配置され、これらに 対向して、固定軸部材 8の外周には固定子である電機子 6a〜6dが配置されている。 これらの間には円筒状の隔壁部材 5bが配置され、この隔壁部材 5bを挟んで電機子 6a〜6dと対向する磁石 9a〜9dが互いに一定間隔で近接配置されている。
なお、各電機子 6a〜6dおよび磁石 9a〜9dに隣接して、センサ 7a〜7pが配置され ている。 このような第 4実施形態でも、固定子である電機子 6a〜6dおよび回転子である磁 石 9a〜9dにカ卩え、軸受 l la〜l ldまでが固定軸部材 8の軸方向の同じ領域に同軸 状に配置されている。これにより、駆動源 Idとしての軸方向の長さを短縮することが 可能となる。
なお、本発明は前記各実施形態に限定されるものではなぐ各実施形態における 細部構造などは実施にあたって適宜設定可能である。
また、各実施形態における各機能部品は、それぞれ同様のもので代替するとしても よぐ例えば軸受はいわゆる転がり軸受に限らず、自己潤滑性の合成樹脂材料を用 いたもの等であってもよい。更に、各部材の区画割りあるいは接合構造も適宜設計し うる事項であり、各部の材質等も必要条件に応じて適宜選択すればよい。

Claims

請求の範囲
[1] 筐体に設置されるベース部材と、前記ベース部材から前記筐体の内側に向けて設 置された固定軸と、前記固定軸と同軸状に配置された回動部材と、前記回動部材を 前記固定軸を中心に回転自在に支持する軸受と、前記固定軸と同軸状に配置され た固定子と、前記回動部材に配置されかつ前記固定子に対向される回転子と、前記 固定子と前記回転子との間に前記固定軸と同軸状に設置されて前記筐体外の大気 雰囲気と前記筐体内の真空雰囲気とを隔てる隔壁部材と、を有する駆動源であって 前記固定軸の外側に前記固定軸と同軸状に設置された外周部材を有し、 前記固定子は前記固定軸の外周または前記外周部材の内周の何れか一方に配 置され、
前記軸受は前記固定軸の外周または前記外周部材の内周の何れか他方に配置さ れ、
これらの固定子および軸受が前記固定軸の軸方向の同じ領域に同軸状に配置さ れて 、ることを特徴とする駆動源。
[2] 請求項 1に記載した駆動源において、
前記ベース部材は前記筐体の開口部分に配置されており、
前記外周部材と前記固定軸とはそれぞれ前記ベース部材の前記筐体内側に向か う同じ側に設置されて!、ることを特徴とする駆動源。
[3] 請求項 1に記載した駆動源において、
前記ベース部材は前記筐体の開口部分よりも前記筐体の外側に離れて配置され ており、
前記ベース部材と前記筐体とが前記外周部材で連結されていることを特徴とする 駆動源。
[4] 請求項 1に記載した駆動源において、
前記ベース部材は前記筐体の開口部分よりも前記筐体の内側に離れて配置され ており、
前記ベース部材と前記筐体とが前記固定軸で連結されていることを特徴とする駆 動源。
[5] 請求項 1から請求項 4の何れかに記載した駆動源にぉ 、て、
前記回動部材、前記回転子、前記固定子および前記軸受が、同じ固定軸の軸方 向にずらした位置に複数組設置されて ヽることを特徴とする駆動源。
[6] 請求項 5に記載した駆動源において、
前記軸受の一つは前記回動部材の一つと前記固定軸とを回転自在に連結するとと もに、
前記軸受の他の一つは前記回動部材の一つを前記回動部材の他の一つに回転 自在に連結することを特徴とする駆動源。
[7] 内部を真空雰囲気にすることができる筐体に備える駆動源であって、
筐体内部に取り付けるベース部材と、
ベース部材上に大気雰囲気と真空雰囲気を隔てる隔壁部材と、
大気雰囲気側である前記隔壁部材の内部に、リング状に隣接して備える電機子と、 ベース部材上であって隔壁部材と異なる箇所で、かつ、隔壁部材と一定距離を隔 てて回動可能に備える回動部材とからなることを特徴とする駆動源。
[8] 請求項 7に記載した駆動源において、
複数の前記電機子を高さ方向にずらして備えると共に、各電機子に対応する回動 部材を備えることを特徴とする駆動源。
[9] 請求項 7に記載した駆動源において、
前記隔壁部材を挟んで対向する前記電機子と前記回動部材との間が一定距離で あることを特徴とする駆動源。
[10] 請求項 1から請求項 9の何れかに記載した駆動源において、
前記回動部材に磁石を備えることにより前記隔壁部材の内部に備える位置検出手 段が回動部材の位置検出を行うことを特徴とする駆動源。
[11] 請求項 1から請求項 10の何れかに記載した駆動源において、
前記隔壁部材の素材がニッケル合金であることを特徴とする駆動源。
[12] 請求項 1から請求項 11の何れかに記載の駆動源と、
駆動源に備える回動部材に突出して固設する駆動アームと、 前記駆動アームの他端に回動自在に連結された従動アームと、
前記従動アームの他端に回動自在に連結されたエンドエフヱクタとを有し、 前記駆動源により駆動アームが回動するとともに従動アームが連動することでェン ドエフエクタを進退運動できることを特徴とする搬送ロボット。
[13] 請求項 12に記載した搬送ロボットにおいて、
前記回動部材の側面又は上面に 2つの駆動アームを備えるとともに、各駆動アーム の端部付近に連結された 2つの従動アームと、各従動アームの端部付近に連結され た 2つのエンドェフエクタを有し、
該エンドェフエクタの進退方向が同一または旋回方向にずれた方向であることを特 徴とする搬送ロボット。
[14] 請求項 1から請求項 11の何れかに記載の駆動源と、
駆動源に備える回動部材に突出して固設する第一駆動アームと、
第一駆動アームと異なる位置に回動中心を有する第二駆動アームと、
第一駆動アーム、第二駆動アームと第一従動アーム、第二従動アームとを回動可能 にそれぞれ支持するとともに、第一駆動アーム及び Z又は第二駆動源力 の回動を 第一従動アーム及び Z又は第二従動アームへ伝達する回動伝達手段と、 第一従動アームと第二従動アームに回動可能に支持するエンドエフヱクタと、 を備えることを特徴とする搬送ロボット。
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