WO2016056119A1 - 基板搬送ロボットおよびその運転方法 - Google Patents

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arm
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axis
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烈 加藤
伊織 倉田
雅行 斉藤
後藤　博彦
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川崎重工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a substrate transfer robot having left and right arms having a common swivel axis, and an operation method thereof.
  • a substrate transfer robot having left and right arms is known as a substrate transfer robot for transferring a substrate such as a semiconductor wafer.
  • Each arm of the substrate transport robot is rotated around the pivot axis, a second link member rotatably connected to the distal end portion of the first link member, and a distal end portion of the second link member.
  • a substrate holding member (hand) connected to each other.
  • the first link member and the second link member are configured to have the same length, and the left and right substrate holding members are disposed at different heights.
  • the arm is set to the same length as the first link member and the second link member
  • the length of the second link member is set shorter than the length of the first link member. Can be considered.
  • the rotation speed of the 1st link member around a turning axis and the 1st axis of rotation around the 1st axis of rotation of the tip of a 1st link member By setting the rotation speed of the second link member to 1: 2, the movement locus of the tip portion of the second link member can be made linear.
  • the length of the second link member is made longer than the length of the first link member.
  • the movement trajectory of the distal end portion of the second link member during the expansion / contraction operation of the arm has a curved shape greatly deviating from the straight line.
  • the first link member, the second link member, and the substrate holding member are configured to be interlocked by a power transmission mechanism including a pulley and a belt, the front-rear direction (X direction) and the left-right direction (Y It is difficult to adjust the position of the substrate holding member with a sufficiently high degree of freedom.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and includes a left and right substrate holding member disposed at the same height, including left and right arms having a common pivot axis.
  • An object of the robot is to make the movement trajectory of the substrate transport member substantially linear when the arm is extended or contracted.
  • the present invention provides a substrate transfer robot having left and right arms having a common pivot axis and having left and right substrate holding members arranged at the same height, in the front-rear direction (X direction) and the left-right direction (Y direction).
  • An object of the present invention is to make it possible to adjust the position of the substrate holding member with a sufficiently high degree of freedom.
  • a substrate transfer robot includes left and right arms having a common turning axis, arm driving means for driving the left and right arms, and the arm driving means.
  • Each of the left and right arms includes a first link member having the pivot axis at a base end portion and a first rotation axis at a tip end portion; A second link member having a first rotation axis and having a second rotation axis at the tip, and a substrate holding member configured to hold a substrate and rotatable about the second rotation axis,
  • the substrate holding members of the left and right arms are arranged at the same height, the second rotation axis is located on the inner side in the left and right direction with respect to the first rotation axis, and the arm driving means is The first around the pivot axis
  • the swivel pulley, the first pulley, and the like so that the movement trajectory of the substrate holding member is substantially linear when the first link member is rotated around the swivel axis by the drive unit to extend and contract the arm.
  • the second Over Li, and the pulley ratio between said third pulley is set, characterized in that.
  • the pulley ratio is set so that the movement trajectory of the substrate holding member is substantially linear within an actual application stroke range of the arm. It is characterized by that.
  • the pulley ratio is such that the movement locus of the substrate holding member in a stroke range of a front region of the actual application stroke range of the arm is substantially linear. It is set so that it may become.
  • control unit rotates the second link member around the first rotation axis by rotating the turning pulley. And a function of adjusting the position of the substrate holding member by rotating the substrate holding member around the second rotation axis.
  • a substrate transfer robot includes a left and right arm having a common turning axis, an arm driving unit for driving the left and right arm, and the arm driving unit.
  • Each of the left and right arms includes a first link member having the pivot axis at a base end portion and a first rotation axis at a tip end portion; A second link member having a first rotation axis and having a second rotation axis at the tip, and a substrate holding member configured to hold a substrate and rotatable about the second rotation axis,
  • the substrate holding members of the left and right arms are arranged at the same height, the second rotation axis is located on the inner side in the left and right direction with respect to the first rotation axis, and the arm driving means is The first around the pivot axis
  • a sixth aspect of the present invention is characterized in that, in any of the first to fifth aspects, two sets of the left and right arms are provided vertically.
  • the swivel pulley of any one of the left and right arms in the upper stage and the arm of any one of the left and right arms in the lower stage is connected so as to rotate integrally with each other.
  • the swivel pulley of the upper left arm and the swivel pulley of the lower right arm are connected to each other and the swivel pulley of the upper right arm is connected. And the swivel pulley of the lower left arm are connected to each other.
  • the turning radius is minimized from an arm extension state in which the turning radius is maximized when the arm is rotated around the turning axis.
  • the second rotation axis moves from the front side to the rear side beyond the position of the turning axis.
  • the arm driving unit is configured to be capable of independently driving each of the left and right arms. To do.
  • control means rotates the swing pulley and the first link member at the same time or at different timings during the expansion / contraction operation of the arm. It has the function to make it have.
  • the twelfth aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the first to eleventh aspects, the arm further includes lifting drive means for moving the arm up and down along the turning axis.
  • the thirteenth aspect of the present invention is characterized in that, in any of the first to twelfth aspects, the belt is a steel belt.
  • a fourteenth aspect of the present invention is the operation of a substrate transfer robot comprising left and right arms having a common pivot axis and arm driving means for driving the left and right arms.
  • Each of the left and right arms has a first link member having the pivot axis at the proximal end and a first rotational axis at the distal end, and the first rotational axis at the proximal end, A second link member having a second rotation axis at a tip end; and a substrate holding member configured to be able to hold a substrate and rotatable about the second rotation axis, and holding the substrate of the left and right arms
  • the members are disposed at the same height, the second rotation axis is located on the inner side in the left-right direction with respect to the first rotation axis, and the arm driving means is arranged around the pivot axis.
  • the substrate transfer robot includes two sets of the left and right arms up and down, and the one of the left and right arms on the upper stage.
  • the swivel pulley and the swivel pulley of any one of the left and right arms at the lower stage are connected so as to rotate integrally with each other.
  • the swivel pulley of the upper left arm and the swivel pulley of the lower right arm are connected to each other and the swivel pulley of the upper right arm is connected. And the swivel pulley of the lower left arm are connected to each other.
  • the seventeenth aspect of the present invention is characterized in that, in any of the fourteenth to sixteenth aspects, each of the left and right arms is driven independently.
  • the swing pulley and the first link member are rotated at the same time or at different timings in the expansion and contraction operation of the arm.
  • the movement trajectory of the substrate transfer member at the time of arm expansion and contraction is substantially reduced.
  • the front-rear direction (X direction) and the left-right direction (Y direction) can be adjusted with a sufficiently high degree of freedom.
  • FIG. 6 is another plan view for explaining a schematic configuration of the substrate transfer robot shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view for explaining arm driving means of the substrate transfer robot shown in FIG. 1.
  • FIG. 6 is another longitudinal sectional view for explaining an arm driving unit of the substrate transfer robot shown in FIG. 1.
  • substrate conveyance robot shown in FIG. The top view for demonstrating the arm expansion-contraction operation
  • FIG. 6 is another diagram for explaining a method for optimizing the pulley ratio of the substrate transfer robot shown in FIG. 1.
  • FIG. 6 is another diagram for explaining a method for optimizing the pulley ratio of the substrate transfer robot shown in FIG. 1.
  • substrate conveyance robot shown in FIG. The top view for demonstrating the position adjustment operation
  • FIG. 6 is another plan view for explaining the position adjustment operation of the substrate holding member in the substrate transfer robot shown in FIG. 1.
  • the substrate transfer robot 1 includes an upper left and right arm 2La, 2Ra having a common turning axis L0, and a lower left and right arm 2Lb having a common turning axis L0. 2Rb.
  • the common turning axis L0 of the upper left and right arms 2La, 2Ra and the common turning axis L0 of the lower left and right arms 2Lb, 2Rb are the same.
  • the upper left and right arms 2La and 2Ra are in an arm contracted state
  • the lower left and right arms 2Lb and 2Rb are in an arm extended state
  • the arm contracted state is a state where the turning radius is minimized when the arm is rotated about the turning axis L0
  • the arm extended state is a turning radius when the arm is rotated about the turning axis L0. Is the maximum state.
  • the upper left and right arms 2La, 2Ra and the lower left and right arms 2Lb, 2Rb overlap each other when viewed in the vertical direction in the arm contracted state, and both have a common minimum turning radius. Further, the upper left and right arms 2La and 2Ra and the lower left and right arms 2Lb and 2Rb overlap each other when viewed in the vertical direction even in the arm extended state, and both have a common maximum reach.
  • the upper left and right arms 2La, 2Ra include a hollow first link member 3a, a hollow second link member 4a, and a substrate holding member (hand) 5a, respectively.
  • the first link member 3a has the pivot axis A0 at the base end portion and the first rotation axis A1a at the distal end portion, and can rotate around the pivot axis A0.
  • the second link member 4a has the first rotation axis A1a at the base end portion and the second rotation axis A2a at the tip end portion, and is rotatable around the first rotation axis A1a.
  • the second rotation axis A2a at the tip of the second link member 4a is located on the inner side in the left-right direction than the first rotation axis A1a at the tip of the first link member 3a.
  • each of the lower left and right arms 2Lb, 2Rb includes a hollow first link member 3b, a hollow second link member 4b, and a substrate holding member (hand) 5b.
  • the first link member 3b has a turning axis A0 at the base end and a first rotation axis A1b at the tip, and can rotate around the turning axis A0.
  • the second link member 4b has a first rotation axis A1b at the proximal end portion and a second rotation axis A2b at the distal end portion, and is rotatable around the first rotation axis A1b.
  • the second rotation axis A2b at the distal end portion of the second link member 4b is located on the inner side in the left-right direction than the first rotation axis A1b at the distal end portion of the first link member 3b.
  • the substrate holding members 5a and 5b are configured to be able to hold a substrate S such as a semiconductor wafer, have second rotation axes A2a and A2b at the base end portions, and can rotate around the second rotation axes A2a and A2b. .
  • the members constituting the upper right arm 2Ra are, in order from the top, a hollow first link member 3a, a hollow second link member 4a, and a substrate holding member (hand). 5a.
  • the upper left arm 2La has the same configuration.
  • the members constituting the lower right arm 2Rb are, in order from the bottom, a hollow first link member 3b, a hollow second link member 4b, and a substrate holding member (hand) 5b.
  • the lower left arm 2Lb has the same configuration.
  • an arm drive shaft (first drive) for rotating the first link member 3b around the turning axis A0.
  • the upper end of 6Rb is fixed.
  • a turning pulley 7Rb that can rotate around the turning axis A0 independently of the first link member 3b.
  • An upper end of a pulley driving shaft 8B for rotating the turning pulley 7Rb around the turning axis A0 is fixed to the lower center surface of the turning pulley 7Rb.
  • a cylindrical pulley drive shaft 8B is inserted into the cylindrical arm drive shaft 6Rb, and the arm drive shaft 6Rb and the pulley drive shaft 8B are arranged concentrically around the turning axis A0.
  • a first pulley 9Rb that is rotatable around the first rotation axis A1b independently of the first link member 3b is provided inside the distal end portion of the first link member 3b.
  • the upper surface of the first pulley 9Rb is connected to the lower surface of the base end portion of the second link member 4b via a connecting shaft.
  • the first pulley 9Rb rotates integrally with the second link member 4b around the first rotation axis A1b.
  • the turning pulley 7Rb and the first pulley 9Rb are connected by a first belt 10Rb, and both pulleys 7Rb and 9Rb rotate in conjunction with each other via the first belt 10Rb.
  • the first belt 10Rb is preferably a steel belt. By using a steel belt, the generation of particles can be suppressed and the generation of outgas can be suppressed, so that the steel belt is suitable for use in a clean environment such as a processing chamber of a semiconductor manufacturing apparatus or in a vacuum region.
  • the belt that can be used in the substrate transfer robot according to the present invention is not limited to a steel belt, and for example, a rubber timing belt can be used.
  • a second pulley 11Rb that is rotatable around the first rotation axis A1b independently of the second link member 4b is provided inside the base end portion of the second link member 4b.
  • the lower surface of the second pulley 11Rb is fixed to the first link member 3b via a connecting shaft.
  • the connecting shaft of the second pulley 11Rb is inserted into the cylindrical connecting shaft of the first pulley 9Rb, and the first pulley 9Rb and the second pulley 11Rb are concentrically about the first rotation axis A1b. Has been placed.
  • a third pulley 12Rb that is rotatable around the second rotation axis A2b independently of the second link member 4b is provided inside the distal end portion of the second link member 4b.
  • the upper surface of the third pulley 12Rb is connected to the lower surface of the base end portion of the substrate holding member 5b via a connecting shaft.
  • the third pulley 12Rb rotates integrally with the substrate holding member 5b around the second rotation axis A2b.
  • the second pulley 11Rb and the third pulley 12Rb are connected by a second belt 13Rb, and both pulleys 11Rb and 12Rb rotate in conjunction with each other via the second belt 13Rb.
  • the second belt 13Rb is preferably a steel belt. As described above, the generation of particles can be suppressed by using the steel belt.
  • the arm drive shaft 6Rb, the pulley drive shaft 8B, the turning pulley 7Rb, the first pulley 9Rb, the second pulley 11Rb, the third pulley 12Rb, the first belt 10Rb, and the second belt 13Rb described above are the arms of the lower right arm 2Rb.
  • the structure of the lower right arm 2Rb and the arm driving means has been described.
  • the structure of the upper right arm 2Ra and the arm driving means are basically the same.
  • the configuration of the lower right arm 2Rb and its arm driving means is vertically inverted with respect to the portions other than the arm driving shaft and the pulley driving shaft.
  • the upper right arm 2Ra and the driving means thereof have internal structures similar to the lower right arm 2Rb described above, the turning pulley 7Ra, the first pulley 9Ra, the first belt 10Ra, the second pulley 11Ra, the third pulley 12Ra, And a second belt 13Ra.
  • the configuration of the lower left arm 2Lb and its arm driving means is basically a configuration in which the configuration of the lower right arm 2Rb and its arm driving means is reversed left and right.
  • the upper left arm 2La and the arm driving means thereof are basically configured by horizontally reversing the upper right arm 2Ra.
  • the substrate holding members 5b of the lower left and right arms 2Lb, 2Rb are arranged at the same height, and the substrate holding members 5a of the upper left and right arms 2La, 2Ra are They are arranged at the same height.
  • Each arm driving means of the upper left and right arms 2La, 2Ra is configured to be able to drive each of the left and right arms 2La, 2Ra independently.
  • each arm drive means of the lower left and right arms 2Lb, 2Rb is configured to be able to drive each of the left and right arms 2Lb, 2Rb independently.
  • the arm drive shaft 6Ra of the upper right arm 2Ra is disposed on the innermost side, and the arm drive shaft 6La of the upper left arm 2La is disposed on the outer side thereof.
  • the pulley drive shaft 8B of the lower right arm 2Rb is disposed outside the arm drive shaft 6La of the upper left arm 2La.
  • the turning pulley 7Rb of the lower right arm 2Rb and the turning pulley 7La of the upper left arm 2La are connected by a pulley connecting member 14A, and both pulleys 7Rb, 7La rotate together. For this reason, two pulleys 7Rb and 7La can be simultaneously rotated by a single drive source.
  • the arm drive shaft 6Rb of the lower right arm 2Rb is disposed outside the pulley drive shaft 8B, and the arm drive shaft 6Lb of the lower left arm 2Lb is disposed outside the pulley drive shaft 8B.
  • the pulley drive shaft 8A of the lower left arm 2Lb is disposed outside the arm drive shaft 6Lb of the lower left arm 2Lb.
  • the turning pulley 7Lb of the lower left arm 2Lb and the turning pulley 7Ra of the upper right arm 2Ra are connected by a pulley connecting member 14B, and both pulleys 7Lb and 7Ra rotate together. For this reason, the two pulleys 7Lb and 7Ra can be simultaneously rotated by a single drive source.
  • the arrangement of the arm drive shafts 6La, 6Ra, 6Lb, 6Rb and the pulley drive shafts 8A, 8B is not limited to the arrangement shown in FIG. 5, and various arrangements can be taken.
  • the first belts 10La and 10Ra are mounted on the swing pulleys 7La and 7Ra of the upper left and right arms 2La and 2Ra, respectively.
  • the first belts 10Lb and 10Rb are attached to the swivel pulleys 7Lb and 7Rb of the lower left and right arms 2Lb and 2Rb, respectively.
  • Each arm drive shaft 6La, 6Ra, 6Lb, 6Rb and each pulley drive shaft 8A, 8B are rotatably supported by each bearing member 15.
  • Each arm drive shaft 6La, 6Ra, 6Lb, 6Rb and each pulley drive shaft 8A, 8B has a power transmission portion 16 formed at each lower end. The power from each servo motor (not shown) is transmitted to each power transmission unit 16, whereby each arm drive shaft 6La, 6Ra, 6Lb, 6Rb and each pulley drive shaft 8A, 8B are independently Driven by rotation.
  • the substrate transfer robot 1 includes an elevating drive means 17 for elevating the entire upper and lower left and right arms 2La, 2Ra, 2Lb, 2Rb along the turning axis A0. I have.
  • the elevating drive means 17 preferably has a servo motor as a drive source.
  • the driving source of each arm driving means of the upper and lower arms 2La, 2Ra, 2Lb, 2Rb and the driving source of the elevating driving means are controlled by a robot controller (control means) 18.
  • the arm drive shafts 6La, 6Ra, 6Lb, and 6Rb are swung while the pulley drive shafts 8A and 8B are fixed and the swing pulleys 7La, 7Ra, 7Lb, and 7Rb are fixed.
  • the first link members 3a and 3b are rotated around the turning axis A0, power is transmitted to the second link members 4a and 4b and the board holding members 5a and 5b by a power transmission mechanism constituted by pulleys and belts.
  • the arms 2La, 2Ra, 2Lb, 2Rb are expanded and contracted.
  • Rotating the first link members 3a, 3b with the swivel pulleys 7La, 7Ra, 7Lb, 7Rb fixed in this way maintains the posture of the substrate holding members 5a, 5b at the time of arm expansion / contraction operation. This ensures interference with surrounding structures during substrate transport and interference with the inner wall surface of the substrate housing portion when the substrate is inserted into the substrate housing portion (FOUP, substrate mounting shelf in the load lock chamber, etc.). Can be prevented.
  • the arm drive shafts 6La, 6Ra, 6Lb, 6Rb and pulleys are used.
  • the drive shafts 8a and 8b are simultaneously rotated at the same rotational speed.
  • the arm 2La, 2Ra, 2Lb, 2Rb is rotated from the arm extended state where the turning radius becomes maximum when the arms 2La, 2Ra, 2Lb, 2Rb are rotated around the turning axis A0 to the arm contracted state where the turning radius is minimized.
  • the second rotation axis A2a, A2b moves from the front side to the rear side beyond the position of the turning axis A0.
  • the first link member 3a is driven by the arm drive shafts (first drive units) 6La, 6Ra, 6Lb, 6Rb in a state where the swing pulleys 7La, 7Ra, 7Lb, 7Rb are fixed.
  • Rotating pulleys 7La, 7Ra, 7Lb so that the movement trajectory of the substrate holding members 5a, 5b is substantially linear when the arms 2La, 2Ra, 2Lb, 2Rb are expanded and contracted by rotating the rotating shaft 3b around the turning axis A0.
  • 7Rb, the first pulleys 9Ra, 9Rb, the second pulleys 11Ra, 11Rb, and the pulley ratios between the third pulleys 12Ra, 12Rb are set.
  • the pulley ratios between the swing pulleys 7La, 7Ra, 7Lb, 7Rb, the first pulleys 9Ra, 9Rb, the second pulleys 11Ra, 11Rb, and the third pulleys 12Ra, 12Rb are the arms 2La, 2Ra, 2Lb.
  • the movement trajectories of the substrate holding members 5a and 5b within the actual application stroke range of 2Rb are set to be substantially linear.
  • the origin O of the orthogonal coordinates corresponds to the position of the turning axis A0
  • the X axis represents the distance in the front-rear direction from the position of the turning axis A0
  • the Y axis represents the distance in the left-right direction from the position of the turning axis A0.
  • the postures of the substrate holding members 5a and 5b are parallel to the X axis.
  • the arm 2La, 2Ra, 2Lb, and 2Rb are in the contracted state where the turning radius is minimum.
  • the second rotation axes A2a and A2b are located on the rearmost side in the front-rear direction (the leftmost side in the X-axis direction).
  • the arm 2La, 2Ra, 2Lb, and 2Rb have the second rotation axes A2a and A2b in the arm extension state where the turning radius is maximum. It is located on the foremost side in the front-rear direction (the rightmost side in the X-axis direction).
  • the actual application stroke of the arms 2La, 2Ra, 2Lb, 2Rb corresponds to the distance ST in the front-rear direction from the rearmost position to the frontmost position of the second rotation axis A2a, A2b.
  • the stroke ST1 belonging to the area ahead of the position of the turning axis A0 (coordinate origin O) and the stroke ST2 belonging to the area behind the position of the turning axis A0 among the actual applied strokes. They are the same (ST1 ST2).
  • the trajectory of the substrate holding members 5a and 5b when the arm is extended is substantially within the actual application stroke range.
  • the pulley ratio is optimized so that it is linear.
  • FIG. 9 shows various design parameters related to the arms 2La, 2Ra, 2Lb, and 2Rb in the arm extended state.
  • the meaning of each code is as follows.
  • the pulley ratio (pulley diameter ratio) of the swing pulleys 7La, 7Ra, 7Lb, 7Rb to the first pulleys 9Ra, 9Rb is K 1
  • the pulley ratio of the second pulleys 11Ra, 11Rb to the third pulleys 12Ra, 12Rb Pulley ratio
  • ⁇ 30 ⁇ 10 ⁇ 20
  • each of the solid line indicating this embodiment and the broken line indicating the comparative example corresponds to the case where the first link member and the second link member are linearly extended in the front region, and the left end is This corresponds to the case where the first link member and the second link member of the arm are linearly extended in the rear region with the substrate holding member facing forward.
  • the movement trajectory of the substrate transport member greatly deviates from the straight line and becomes curved.
  • the pulley ratios K 1 and K 2 are optimized as described above, the movement trajectories of the substrate holding members 5a and 5b during the arm expansion / contraction operation as shown by the solid line in FIG.
  • the arm 2La, 2Ra, 2Lb, 2Rb can be substantially linear within the range of the actual application stroke ST.
  • the stroke ST1 in the front region and the stroke ST2 in the rear region are set to be the same, but as a modification, the front stroke ST1 and the rear stroke ST2 Can be different.
  • the front stroke ST1 and the rear stroke ST2 are different, either the front stroke ST1 or the rear stroke ST2 is selected as a reference stroke for optimization of the pulley ratio.
  • the linearity of the movement trajectory in the front stroke ST1 is important during board conveyance. Therefore, when the front stroke ST1 and the rear stroke ST2 are different, the front stroke ST1 is selected to optimize the pulley ratio. It is preferred to do so.
  • the robot controller (control means) 18 performs the first link members 3a, 3b and the arm 2La, 2Ra, 2Lb, 2Rb in the extending / contracting operation.
  • the swing pulleys 7La, 7Ra, 7Lb, and 7Rb may be rotated simultaneously or at different timings.
  • the trajectory of the substrate holding members 5a and 5b can be displaced in the left-right direction as shown in FIG. 11 by rotating the turning pulleys 7La, 7Ra, 7Lb, and 7Rb in the middle of the arm extension / contraction operation.
  • Such a driving method is effective, for example, when it is necessary to avoid an obstacle in the middle of the moving route.
  • the first link members 3a, 3b are rotated to extend the arms 2La, 2Ra, 2Lb, 2Rb, and the substrate holding members 5a, 5b are moved to the vicinity of the target position.
  • the rotation pulleys 7La, 7Ra, 7Lb, 7Rb are rotated to rotate the second link members 4a, 4b around the first rotation axes A1a, A1b, and the substrate holding members around the second rotation axes A2a, A2b. 5a and 5b are rotated.
  • the position of the substrate holding members 5a and 5b that is, the position of the substrate S can be adjusted with a sufficiently high degree of freedom in the front-rear direction (X direction) and the left-right direction (Y direction).
  • the position of the substrate holding members 5a and 5b can be adjusted by rotating the swing pulleys 7La, 7Ra, 7Lb and 7Rb before the substrate holding members 5a and 5b reach the vicinity of the target position.
  • FIG. 12 shows a case where the position of the substrate holding member 5a of the upper left arm 2La is adjusted. At this time, the substrate holding member 5b of the lower right arm 2Rb also swings simultaneously. However, the substrate holding member 5b of the lower right arm 2Rb is in an arm contracted state as shown in FIG.
  • the substrate holding members 5a of the upper left and right arms 2La and 2Ra are used for transporting the substrate S before processing
  • the substrate holding members 5b of the lower left and right arms 2Lb and 2Rb are used for transporting the substrate S after processing.
  • the first link of the arm in the contracted state has a problem such as interference with surrounding structures or coming out of the minimum turning radius.
  • the member is rotated at the same rotational speed as the swivel pulley rotates.
  • the entire arm in the contracted state only pivots around the pivot axis A0, and the swinging operation of the substrate holding member of the arm in the contracted state can be suppressed. It is possible to prevent interference and exit from the minimum turning radius.
  • the two upper and lower swivel pulleys 7La, 7Ra, 7Lb, 7Rb are coupled by the pulley coupling members 14A, 14B, the two swivel pulleys 7La, 7Ra are coupled by a single drive source. , 7Lb, 7Rb can be driven, and there is an advantage that the required number of drive sources can be reduced.
  • FIG. 13 shows a case where the positions of the substrate holding members 5a of the upper left and right arms 2La and 2Ra are adjusted. Since the swing pulleys 7La and 7Ra of the upper left and right arm arms 2La and 2Ra can be driven independently of each other, the positions of the left and right substrate holding members 5a can be adjusted independently of each other.
  • the left and right arms 2La, 2Ra, 2Lb, 2Rb having the common turning axis A0 are provided, and the same
  • the movement trajectory of the substrate transfer members 5a and 5b during the arm expansion / contraction operation is made substantially linear within the range of the actual application stroke. be able to.
  • the position of the substrate holding members 5a and 5b is adjusted by rotating the swing pulleys 7La, 7Ra, 7Lb, and 7Rb.
  • a substrate transfer robot 1 that includes left and right arms 2La, 2Ra, 2Lb, 2Rb having a common turning axis A0 and has left and right substrate holding members 5a, 5b arranged at the same height, the front-rear direction (X direction) and The positions of the substrate holding members 5a and 5b can be adjusted with a sufficiently high degree of freedom in the left-right direction (Y direction).
  • the swing pulley 7Rb of the lower right arm 2Rb and the swing pulley 7La of the upper left arm 2La are connected by the pulley connecting member 14A, and the lower arm 2Lb of the lower stage 2Lb is connected. Since the swing pulley 7Lb and the swing pulley 7Ra of the upper right arm 2Ra are connected by the pulley connecting member 14B, the two connected swing pulleys rotate together, so that the swing pulleys 7La, 7Ra, 7Lb, 7Rb The required number of drive sources for driving can be halved.
  • the swing pulley 7Ra of the upper right arm 2Ra and the swing pulley 7Rb of the lower right arm 2Rb are connected, and the swing pulley of the upper left arm 2La is connected.
  • 7La and the swivel pulley 7Lb of the lower left arm 2Lb may be coupled.
  • the swing pulleys 7La and 7Ra of any one of the upper left and right arms 2La and 2Ra and the swing pulleys 7Lb and 7Rb of any one of the lower left and right arms 2Lb and 2Rb are connected to the pulley. What is necessary is just to connect with a connection member and to mutually rotate.

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Abstract

　この基板搬送ロボット(1)は、共通の旋回軸線(A0)を有する左右のアーム(2La,2Ra,2Lb,2Rb)と、左右のアームを駆動するためのアーム駆動手段と、アーム駆動手段を制御するための制御手段と、を備える。旋回プーリを固定した状態で第１駆動部によって第１リンク部材を旋回軸線周りに回転させてアームを伸縮させたときの基板保持部材(5a,5b)の移動軌跡が略直線状となるように、旋回プーリ、第１プーリ、第２プーリ、および第３プーリの間のプーリ比が設定されている。これにより、アーム伸縮時の基板保持部材の移動軌跡を略直線状とすることができる。

Description

基板搬送ロボットおよびその運転方法
　本発明は、共通の旋回軸線を有する左右のアームを備えた基板搬送ロボットおよびその運転方法に関する。
　従来、半導体ウェハなどの基板を搬送するための基板搬送ロボットとして、左右のアームを備えた基板搬送ロボットが知られている。基板搬送ロボットの各アームは、旋回軸線周りに回転可能な第１リンク部材と、第１リンク部材の先端部に回転可能に接続された第２リンク部材と、第２リンク部材の先端部に回転可能に接続された基板保持部材（ハンド）とを有する。
　ロボット構造の簡素化等のために、左右のアームを備えた基板搬送ロボットの中には、左右アームの旋回軸線を共通化した基板搬送ロボットがある（特許文献１）。このタイプの基板搬送ロボットにおいては、第１リンク部材と第２リンク部材とが同じ長さで構成されると共に、左右の基板保持部材が異なる高さに配置されている。
　一方、基板搬送ロボットにおいて、左右アームの旋回軸線を共通化すると共に、左右基板保持部材を同じ高さに配置した場合、第１リンク部材と第２リンク部材とを同じ長さに設定すると、アームをそれらの伸長状態から収縮状態へと変化させる際に、左右アームの第２リンク部材同士が干渉したり、或いは第２リンク部材と旋回軸とが干渉するという問題がある。
　このような第２リンク部材同士の干渉、または第２リンク部材と旋回軸との干渉の問題を解決するために、第２リンク部材の長さを第１リンク部材の長さよりも短く設定することが考えられる。
　ところで、第１リンク部材と第２リンク部材とを同じ長さに設定した場合には、旋回軸線周りの第１リンク部材の回転速度と、第１リンク部材の先端部の第１回転軸線周りの第２リンク部材の回転速度とを１：２に設定することにより、第２リンク部材の先端部の移動軌跡を直線状にすることができる。
　そして、第１回転軸線周りの第２リンク部材の回転速度と、第２リンク部材の先端部の第２回転軸線周りの基板保持部材の回転速度とを２：１に設定することにより、アームの伸縮動作における基板保持部材の姿勢を一定に維持し、基板保持部材の移動軌跡を直線状にすることができる。
特開平５－１０９８６６号公報
　一方、左右アームの第２リンク部材同士の干渉の問題、或いは第２リンク部材と旋回軸との干渉の問題を解決するために、第２リンク部材の長さを第１リンク部材の長さよりも短く設定した場合には、アームの伸縮動作時における第２リンク部材の先端部の移動軌跡が、直線から大きく逸脱した曲線状になるという問題がある。これに伴って、基板保持部材の姿勢を一定に維持することが困難となり、基板保持部材の移動軌跡が、直線から大きく逸脱した曲線状になる。
　基板保持部材の移動軌跡の直線性が十分に確保できない場合には、目標位置に基板保持部材を位置合わせすることが難しくなる。特に、第１リンク部材と第２リンク部材と基板保持部材とが、プーリおよびベルトで構成された動力伝達機構によって連動するように構成されている場合、前後方向（Ｘ方向）および左右方向（Ｙ方向）に十分に高い自由度をもって基板保持部材の位置を調整することが困難である。
　本発明は、上述した従来の技術の問題点に鑑みてなされたものであって、共通の旋回軸線を有する左右のアームを備え、同一高さに配置された左右の基板保持部材を有する基板搬送ロボットにおいて、アーム伸縮動作時における基板搬送部材の移動軌跡を略直線状にすることを目的とする。
　また、本発明は、共通の旋回軸線を有する左右のアームを備え、同一高さに配置された左右の基板保持部材を有する基板搬送ロボットにおいて、前後方向（Ｘ方向）および左右方向（Ｙ方向）に十分に高い自由度をもって基板保持部材の位置を調整できるようにすることを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明の第１の態様による基板搬送ロボットは、共通の旋回軸線を有する左右のアームと、前記左右のアームを駆動するためのアーム駆動手段と、前記アーム駆動手段を制御するための制御手段と、を備え、前記左右のアームのそれぞれは、基端部に前記旋回軸線を持ち、先端部に第１回転軸線を持つ第１リンク部材と、基端部に前記第１回転軸線を持ち、先端部に第２回転軸線を持つ第２リンク部材と、基板を保持可能に構成され、前記第２回転軸線周りに回転可能な基板保持部材と、を有し、前記左右のアームの前記基板保持部材同士は、互いに同じ高さに配置されており、前記第２回転軸線は、前記第１回転軸線よりも左右方向内側に位置しており、前記アーム駆動手段は、前記旋回軸線周りに前記第１リンク部材を回転させるための第１駆動部と、前記第１リンク部材から独立して前記旋回軸線周りに回転可能な旋回プーリと、前記第１回転軸線周りに前記第２リンク部材と一体に回転可能な第１プーリと、前記旋回プーリと前記第１プーリとを連結するベルトと、前記第１回転軸線に合わせて配置され、前記第１リンク部材に固定された第２プーリと、前記第２回転軸線周りに前記基板保持部材と一体に回転可能な第３プーリと、前記第２プーリと前記第３プーリとを連結するベルトと、を有し、前記旋回プーリを固定した状態で前記第１駆動部によって前記第１リンク部材を前記旋回軸線周りに回転させて前記アームを伸縮させたときの前記基板保持部材の移動軌跡が略直線状となるように、前記旋回プーリ、前記第１プーリ、前記第２プーリ、および前記第３プーリの間のプーリ比が設定されている、ことを特徴とする。
　本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記プーリ比は、前記アームの実適用ストローク範囲内における前記基板保持部材の前記移動軌跡が略直線状となるように設定されている、ことを特徴とする。
　本発明の第３の態様は、第２の態様において、前記プーリ比は、前記アームの前記実適用ストローク範囲のうちの前方領域のストローク範囲における前記基板保持部材の前記移動軌跡が略直線状となるように設定されている、ことを特徴とする。
　本発明の第４の態様は、第１乃至第３のいずれかの態様において、前記制御手段は、前記旋回プーリを回転させることにより、前記第１回転軸線周りに前記第２リンク部材を回転させると共に前記第２回転軸線周りに前記基板保持部材を回転させて前記基板保持部材の位置を調整する機能を有する、ことを特徴とする。
　上記課題を解決するために、本発明の第５の態様による基板搬送ロボットは、共通の旋回軸線を有する左右のアームと、前記左右のアームを駆動するためのアーム駆動手段と、前記アーム駆動手段を制御するための制御手段と、を備え、前記左右のアームのそれぞれは、基端部に前記旋回軸線を持ち、先端部に第１回転軸線を持つ第１リンク部材と、基端部に前記第１回転軸線を持ち、先端部に第２回転軸線を持つ第２リンク部材と、基板を保持可能に構成され、前記第２回転軸線周りに回転可能な基板保持部材と、を有し、前記左右のアームの前記基板保持部材同士は、互いに同じ高さに配置されており、前記第２回転軸線は、前記第１回転軸線よりも左右方向内側に位置しており、前記アーム駆動手段は、前記旋回軸線周りに前記第１リンク部材を回転させるための第１駆動部と、前記第１リンク部材から独立して前記旋回軸線周りに回転可能な旋回プーリと、前記第１回転軸線周りに前記第２リンク部材と一体に回転可能な第１プーリと、前記旋回プーリと前記第１プーリとを連結するベルトと、前記第１回転軸線に合わせて配置され、前記第１リンク部材に固定された第２プーリと、前記第２回転軸線周りに前記基板保持部材と一体に回転可能な第３プーリと、前記第２プーリと前記第３プーリとを連結するベルトと、を有し、前記制御装置は、前記旋回プーリを回転させることにより、前記第１軸線周りに前記第２リンク部材を回転させると共に前記第２回転軸線周りに前記基板保持部材を回転させて前記基板保持部材の位置を調整する機能を有する、ことを特徴とする。
　本発明の第６の態様は、第１乃至第５のいずれかの態様において、前記左右のアームを上下に二組備えている、ことを特徴とする。
　本発明の第７の態様は、第６の態様において、上段の前記左右のアームのうちのいずれか１つのアームの前記旋回プーリと、下段の前記左右のアームのうちのいずれか１つのアームの前記旋回プーリとが、互いに一体に回転するように連結されている、ことを特徴とする。
　本発明の第８の態様は、第７の態様において、上段左側の前記アームの前記旋回プーリと下段右側の前記アームの前記旋回プーリとが連結されると共に、上段右側の前記アームの前記旋回プーリと下段左側の前記アームの前記旋回プーリとが連結されている、ことを特徴とする。
　本発明の第９の態様は、第１乃至第８のいずれかの態様において、前記アームを前記旋回軸線周りに回転させたときの旋回半径が最大となるアーム伸長状態から、前記旋回半径が最小となるアーム収縮状態へと前記左右のアームの状態を変化させる際に、前記第２回転軸線が前記旋回軸線の位置を越えて前側から後側に移動する、ことを特徴とする。
　本発明の第１０の態様は、第１乃至第９のいずれかの態様において、前記アーム駆動手段は、前記左右のアームのそれぞれを独立して駆動できるように構成されている、ことを特徴とする。
　本発明の第１１の態様は、第１乃至第１０のいずれかの態様において、前記制御手段は、前記アームの伸縮動作において、前記旋回プーリおよび前記第１リンク部材を、同時または異なるタイミングで回転させる機能を有する、ことを特徴とする。
　本発明の第１２の態様は、第１乃至第１１のいずれかの態様において、前記アームを前記旋回軸線に沿って昇降させるための昇降駆動手段をさらに有する、ことを特徴とする。
　本発明の第１３の態様は、第１乃至第１２のいずれかの態様において、前記ベルトは、スチールベルトである、ことを特徴とする。
　上記課題を解決するために、本発明の第１４の態様は、共通の旋回軸線を有する左右のアームと、前記左右のアームを駆動するためのアーム駆動手段と、を備えた基板搬送ロボットの運転方法であって、前記左右のアームのそれぞれは、基端部に前記旋回軸線を持ち、先端部に第１回転軸線を持つ第１リンク部材と、基端部に前記第１回転軸線を持ち、先端部に第２回転軸線を持つ第２リンク部材と、基板を保持可能に構成され、前記第２回転軸線周りに回転可能な基板保持部材と、を有し、前記左右のアームの前記基板保持部材同士は、互いに同じ高さに配置されており、前記第２回転軸線は、前記第１回転軸線よりも左右方向内側に位置しており、前記アーム駆動手段は、前記旋回軸線周りに前記第１リンク部材を回転させるための第１駆動部と、前記第１リンク部材から独立して前記旋回軸線周りに回転可能な旋回プーリと、前記第１回転軸線周りに前記第２リンク部材と一体に回転可能な第１プーリと、前記旋回プーリと前記第１プーリとを連結するベルトと、前記第１回転軸線に合わせて配置され、前記第１リンク部材に固定された第２プーリと、前記第２回転軸線周りに前記基板保持部材と一体に回転可能な第３プーリと、前記第２プーリと前記第３プーリとを連結するベルトと、を有し、前記旋回プーリを回転させることにより、前記第１軸線周りに前記第２リンク部材を回転させると共に前記第２回転軸線周りに前記基板保持部材を回転させて前記基板保持部材の位置を調整する、ことを特徴とする。
　本発明の第１５の態様は、第１４の態様において、前記基板搬送ロボットは、前記左右のアームを上下に二組備えており、上段の前記左右のアームのうちのいずれか１つのアームの前記旋回プーリと、下段の前記左右のアームのうちのいずれか１つのアームの前記旋回プーリとが、互いに一体に回転するように連結されている、ことを特徴とする。
　本発明の第１６の態様は、第１５の態様において、上段左側の前記アームの前記旋回プーリと下段右側の前記アームの前記旋回プーリとが連結されると共に、上段右側の前記アームの前記旋回プーリと下段左側の前記アームの前記旋回プーリとが連結されている、ことを特徴とする。
　本発明の第１７の態様は、第１４乃至第１６のいずれかの態様において、前記左右のアームのそれぞれを独立に駆動する、ことを特徴とする。
　本発明の第１８の態様は、第１４乃至第１７のいずれかの態様において、前記アームの伸縮動作において、前記旋回プーリおよび前記第１リンク部材を、同時または異なるタイミングで回転させる、ことを特徴とする。
　本発明によれば、共通の旋回軸線を有する左右のアームを備え、同一高さに配置された左右の基板保持部材を有する基板搬送ロボットにおいて、アーム伸縮動作時における基板搬送部材の移動軌跡を略直線状にすることができる。
　本発明によれば、共通の旋回軸線を有する左右のアームを備え、同一高さに配置された左右の基板保持部材を有する基板搬送ロボットにおいて、前後方向（Ｘ方向）および左右方向（Ｙ方向）に十分に高い自由度をもって基板保持部材の位置を調整することができる。
本発明の一実施形態による基板搬送ロボットの概略構成を示した平面図。 図１に示した基板搬送ロボットの概略構成を説明するための他の平面図。 図１に示した基板搬送ロボットの概略構成を示した背面図。 図１に示した基板搬送ロボットのアーム駆動手段を説明するための縦断面図。 図１に示した基板搬送ロボットのアーム駆動手段を説明するための他の縦断面図。 図１に示した基板搬送ロボットのアーム駆動手段を説明するための側面図。 図１に示した基板搬送ロボットのアーム伸縮動作を説明するための平面図。 図１に示した基板搬送ロボットのプーリ比の最適化方法を説明するための図。 図１に示した基板搬送ロボットのプーリ比の最適化方法を説明するための他の図。 図１に示した基板搬送ロボットのプーリ比の最適化方法を説明するための他の図。 図１に示した基板搬送ロボットの他の運転方法を説明するための平面図。 図１に示した基板搬送ロボットにおける基板保持部材の位置調整動作を説明するための平面図。 図１に示した基板搬送ロボットにおける基板保持部材の位置調整動作を説明するための他の平面図。
　以下、本発明の一実施形態による基板搬送ロボットおよびその運転方法について、図面を参照して説明する。
　図１乃至図４に示したように、本実施形態による基板搬送ロボット１は、共通の旋回軸線Ｌ０を有する上段の左右のアーム２Ｌａ、２Ｒａと、共通の旋回軸線Ｌ０を有する下段の左右アーム２Ｌｂ、２Ｒｂを備えている。上段の左右アーム２Ｌａ、２Ｒａの共通の旋回軸線Ｌ０と下段の左右アーム２Ｌｂ、２Ｒｂの共通の旋回軸線Ｌ０とは一致している。
　図１においては、上段の左右アーム２Ｌａ、２Ｒａがアーム収縮状態にあり、下段の左右アーム２Ｌｂ、２Ｒｂがアーム伸長状態にある。ここでアーム収縮状態とは、アームを旋回軸線Ｌ０周りに回転させたときの旋回半径が最小となる状態であり、アーム伸長状態とは、アームを旋回軸線Ｌ０周りに回転させたときの旋回半径が最大となる状態である。
　上段の左右アーム２Ｌａ、２Ｒａと下段の左右アーム２Ｌｂ、２Ｒｂとは、アーム収縮状態において上下方向から見て重なり合っており、両者は共通の最小旋回半径を有している。また、上段の左右アーム２Ｌａ、２Ｒａと下段の左右アーム２Ｌｂ、２Ｒｂとは、アーム伸長状態においても上下方向から見て重なり合っており、両者は共通の最大リーチを有している。
　図１に示したように、上段の左右アーム２Ｌａ、２Ｒａは、それぞれ、中空の第１リンク部材３ａ、中空の第２リンク部材４ａおよび基板保持部材（ハンド）５ａを備えている。
　第１リンク部材３ａは、基端部に旋回軸線Ａ０を持ち、先端部に第１回転軸線Ａ１ａを持っており、旋回軸線Ａ０周りに回転可能である。第２リンク部材４ａは、基端部に第１回転軸線Ａ１ａを持ち、先端部に第２回転軸線Ａ２ａを持っており、第１回転軸線Ａ１ａ周りに回転可能である。第２リンク部材４ａの先端部の第２回転軸線Ａ２ａは、第１リンク部材３ａの先端部の第１回転軸線Ａ１ａよりも左右方向内側に位置している。
　同様に、下段の左右アーム２Ｌｂ、２Ｒｂのそれぞれは、中空の第１リンク部材３ｂ、中空の第２リンク部材４ｂ、および基板保持部材（ハンド）５ｂを備えている。
　第１リンク部材３ｂは、基端部に旋回軸線Ａ０を持ち、先端部に第１回転軸線Ａ１ｂを持っており、旋回軸線Ａ０周りに回転可能である。第２リンク部材４ｂは、基端部に第１回転軸線Ａ１ｂを持ち、先端部に第２回転軸線Ａ２ｂを持っており、第１回転軸線Ａ１ｂ周りに回転可能である。第２リンク部材４ｂの先端部の第２回転軸線Ａ２ｂは、第１リンク部材３ｂの先端部の第１回転軸線Ａ１ｂよりも左右方向内側に位置している。
　基板保持部材５ａ、５ｂは、半導体ウェハなどの基板Ｓを保持可能に構成されており、基端部に第２回転軸線Ａ２ａ、Ａ２ｂを持ち、第２回転軸線Ａ２ａ、Ａ２ｂ周りに回転可能である。
　図３および図４に示したように、上段の右アーム２Ｒａを構成する各部材は、上から順に、中空の第１リンク部材３ａ、中空の第２リンク部材４ａ、および基板保持部材（ハンド）５ａである。上段の左アーム２Ｌａも同様の構成である。
　また、下段の右アーム２Ｒｂを構成する各部材は、下から順に、中空の第１リンク部材３ｂ、中空の第２リンク部材４ｂ、および基板保持部材（ハンド）５ｂである。下段の左アーム２Ｌｂも同様の構成である。
　図４に示したように、下段の右アーム２Ｒｂの第１リンク部材３ｂの基端部の下面には、旋回軸線Ａ０周りに第１リンク部材３ｂを回転させるためのアーム駆動軸（第１駆動部）６Ｒｂの上端が固定されている。第１リンク部材３ｂの基端部の内部には、第１リンク部材３ｂから独立して旋回軸線Ａ０周りに回転可能な旋回プーリ７Ｒｂ設けられている。旋回プーリ７Ｒｂの中央下面には、旋回軸Ａ０周りに旋回プーリ７Ｒｂを回転させるためのプーリ駆動軸８Ｂの上端が固定されている。
　筒状のアーム駆動軸６Ｒｂの内部に筒状のプーリ駆動軸８Ｂが挿通されており、アーム駆動軸６Ｒｂとプーリ駆動軸８Ｂとは、旋回軸線Ａ０を中心として同心状に配置されている。
　第１リンク部材３ｂの先端部の内部には、第１リンク部材３ｂから独立して第１回転軸線Ａ１ｂ周りに回転可能な第１プーリ９Ｒｂが設けられている。第１プーリ９Ｒｂの上面は、連結軸を介して第２リンク部材４ｂの基端部の下面に連結されている。第１プーリ９Ｒｂは、第１回転軸線Ａ１ｂ周りに第２リンク部材４ｂと一体に回転する。
　旋回プーリ７Ｒｂと第１プーリ９Ｒｂとは、第１ベルト１０Ｒｂによって連結されており、第１ベルト１０Ｒｂを介して両プーリ７Ｒｂ、９Ｒｂが連動して回転する。第１ベルト１０Ｒｂは、好ましくはスチールベルトである。スチールベルトを用いることにより、パーティクルの発生を抑制し、また、アウトガスの発生を抑えることができるので、半導体製造装置の処理室など、クリーン度が高い環境や真空領域での使用に適している。
　なお、本発明による基板搬送ロボットで使用可能なベルトは、スチールベルトに限られるものではなく、例えばゴム製のタイミングベルトを使用することもできる。
　第２リンク部材４ｂの基端部の内部には、第２リンク部材４ｂから独立して第１回転軸線Ａ１ｂ周りに回転可能な第２プーリ１１Ｒｂが設けられている。第２プーリ１１Ｒｂの下面は、連結軸を介して第１リンク部材３ｂに固定されている。第２プーリ１１Ｒｂの連結軸は、第１プーリ９Ｒｂの筒状の連結軸の内部に挿通されており、第１プーリ９Ｒｂと第２プーリ１１Ｒｂとは、第１回転軸線Ａ１ｂを中心として同心状に配置されている。
　第２リンク部材４ｂの先端部の内部には、第２リンク部材４ｂから独立して第２回転軸線Ａ２ｂ周りに回転可能な第３プーリ１２Ｒｂが設けられている。第３プーリ１２Ｒｂの上面は、連結軸を介して基板保持部材５ｂの基端部の下面に連結されている。第３プーリ１２Ｒｂは、第２回転軸線Ａ２ｂ周りに基板保持部材５ｂと一体に回転する。
　第２プーリ１１Ｒｂと第３プーリ１２Ｒｂとは、第２ベルト１３Ｒｂによって連結されており、第２ベルト１３Ｒｂを介して両プーリ１１Ｒｂ、１２Ｒｂが連動して回転する。第２ベルト１３Ｒｂは、好ましくはスチールベルトである。上述したように、スチールベルトを用いることにより、パーティクルの発生を抑制することができる。
　上述したアーム駆動軸６Ｒｂ、プーリ駆動軸８Ｂ、旋回プーリ７Ｒｂ、第１プーリ９Ｒｂ、第２プーリ１１Ｒｂ、第３プーリ１２Ｒｂ、第１ベルト１０Ｒｂ、および第２ベルト１３Ｒｂは、下段の右アーム２Ｒｂのアーム駆動手段を構成している
　以上、下段の右アーム２Ｒｂおよびそのアーム駆動手段の構成について説明したが、図４に示したように、上段の右アーム２Ｒａおよびそのアーム駆動手段の構成は、基本的に、下段の右アーム２Ｒｂおよびそのアーム駆動手段の構成を、アーム駆動軸およびプーリ駆動軸以外の部分について上下反転させた構成となっている。
　上段の右アーム２Ｒａおよびその駆動手段は、内部構造として、上述した下段の右アーム２Ｒｂと同様に、旋回プーリ７Ｒａ、第１プーリ９Ｒａ、第１ベルト１０Ｒａ、第２プーリ１１Ｒａ、第３プーリ１２Ｒａ、および第２ベルト１３Ｒａを備えている。
　また、下段の左アーム２Ｌｂおよびそのアーム駆動手段の構成は、基本的に、下段の右アーム２Ｒｂおよびそのアーム駆動手段の構成を、左右反転させた構成となっている。また、上段の左アーム２Ｌａおよびそのアーム駆動手段の構成は、基本的に、上段の右アーム２Ｒａの構成を、左右反転させた構成となっている。
　図３に示したように、下段の左右アーム２Ｌｂ、２Ｒｂの基板保持部材５ｂ同士は、互いに同じ高さに配置されており、また、上段の左右アーム２Ｌａ、２Ｒａの基板保持部材５ａ同士は、互いに同じ高さに配置されている。
　上段の左右アーム２Ｌａ、２Ｒａの各アーム駆動手段は、左右アーム２Ｌａ、２Ｒａのそれぞれを独立して駆動できるように構成されている。同様に、下段の左右アーム２Ｌｂ、２Ｒｂの各アーム駆動手段は、左右アーム２Ｌｂ、２Ｒｂのそれぞれを独立して駆動できるように構成されている。
　図５に示したように、基板搬送ロボット１のアーム駆動手段においては、旋回軸線Ａ０周りに同心状に４本のアーム駆動軸６Ｌａ、６Ｒａ、６Ｌｂ、６Ｒｂと、２本のプーリ駆動軸８Ａ、８Ｂとが配置されている。
　上段の右アーム２Ｒａのアーム駆動軸６Ｒａが最も内側に配置されており、その外側に上段の左アーム２Ｌａのアーム駆動軸６Ｌａが配置されている。
　上段の左アーム２Ｌａのアーム駆動軸６Ｌａの外側には、下段の右アーム２Ｒｂのプーリ駆動軸８Ｂが配置されている。下段の右アーム２Ｒｂの旋回プーリ７Ｒｂと上段の左アーム２Ｌａの旋回プーリ７Ｌａとが、プーリ連結部材１４Ａによって連結されており、両プーリ７Ｒｂ、７Ｌａは一体に回転する。このため、単一の駆動源によって２つのプーリ７Ｒｂ、７Ｌａを同時に回転させることができる。
　プーリ駆動軸８Ｂの外側には、下段の右アーム２Ｒｂのアーム駆動軸６Ｒｂが配置されており、その外側に下段の左アーム２Ｌｂのアーム駆動軸６Ｌｂが配置されている。
　下段の左アーム２Ｌｂのアーム駆動軸６Ｌｂの外側には、下段の左アーム２Ｌｂのプーリ駆動軸８Ａが配置されている。下段の左アーム２Ｌｂの旋回プーリ７Ｌｂと上段の右アーム２Ｒａの旋回プーリ７Ｒａとが、プーリ連結部材１４Ｂによって連結されており、両プーリ７Ｌｂ、７Ｒａは一体に回転する。このため、単一の駆動源によって２つのプーリ７Ｌｂ、７Ｒａを同時に回転させることができる。
　なお、アーム駆動軸６Ｌａ、６Ｒａ、６Ｌｂ、６Ｒｂおよびプーリ駆動軸８Ａ、８Ｂの配列は、図５に示した配列に限られるものではなく、各種の配列を取ることができる。
　上段の左右アーム２Ｌａ、２Ｒａの旋回プーリ７Ｌａ、７Ｒａには、それぞれ、第１ベルト１０Ｌａ、１０Ｒａが装着されている。下段の左右アーム２Ｌｂ、２Ｒｂの旋回プーリ７Ｌｂ、７Ｒｂには、それぞれ、第１ベルト１０Ｌｂ、１０Ｒｂが装着されている。
　各アーム駆動軸６Ｌａ、６Ｒａ、６Ｌｂ、６Ｒｂおよび各プーリ駆動軸８Ａ、８Ｂは、各軸受け部材１５によって回転可能に支持されている。各アーム駆動軸６Ｌａ、６Ｒａ、６Ｌｂ、６Ｒｂおよび各プーリ駆動軸８Ａ、８Ｂは、各下端部に各動力伝達部１６が形成されている。各動力伝達部１６には、各サーボモータ（図示せず）からの動力が伝達され、これにより、各アーム駆動軸６Ｌａ、６Ｒａ、６Ｌｂ、６Ｒｂおよび各プーリ駆動軸８Ａ、８Ｂが、それぞれ独立に回転駆動される。
　図６に示したように、本実施形態による基板搬送ロボット１は、上段および下段の左右のアーム２Ｌａ、２Ｒａ、２Ｌｂ、２Ｒｂの全体を旋回軸線Ａ０に沿って昇降させるための昇降駆動手段１７を備えている。昇降駆動手段１７は、好ましくは、駆動源としてサーボモータを有する。上段および下段の左右アーム２Ｌａ、２Ｒａ、２Ｌｂ、２Ｒｂの各アーム駆動手段の駆動源および昇降駆動手段の駆動源は、ロボットコントローラ（制御手段）１８によって制御される。
　本実施形態による基板搬送ロボット１においては、プーリ駆動軸８Ａ、８Ｂを固定して旋回プーリ７Ｌａ、７Ｒａ、７Ｌｂ、７Ｒｂを固定した状態で、アーム駆動軸６Ｌａ、６Ｒａ、６Ｌｂ、６Ｒｂを旋回させて第１リンク部材３ａ、３ｂを旋回軸線Ａ０周りに回転させると、プーリおよびベルトで構成された動力伝達機構によって第２リンク部材４ａ、４ｂおよび基板保持部材５ａ、５ｂに動力が伝達され、これにより、図７に示したようにアーム２Ｌａ、２Ｒａ、２Ｌｂ、２Ｒｂの伸縮動作が行なわれる。
　このように旋回プーリ７Ｌａ、７Ｒａ、７Ｌｂ、７Ｒｂを固定した状態で第１リンク部材３ａ、３ｂを回転させることにより、アーム伸縮動作時に基板保持部材５ａ、５ｂの姿勢が一定に維持される。このため、基板搬送時における周囲構造物等との干渉や、基板収容部（ＦＯＵＰ、ロードロック室内の基板載置棚等）への基板挿入時における基板収容部の内壁面との干渉を確実に防止することができる。
　なお、本実施形態による基板搬送ロボット１において、上段および下段のアーム２Ｌａ、２Ｒａ、２Ｌｂ、２Ｒｂの全体を旋回軸線Ａ０周りに旋回させる際には、アーム駆動軸６Ｌａ、６Ｒａ、６Ｌｂ、６Ｒｂおよびプーリ駆動軸８ａ、８ｂを同じ回転速度で同時に回転させる。
　本実施形態による基板搬送ロボット１においては、アーム２Ｌａ、２Ｒａ、２Ｌｂ、２Ｒｂを旋回軸線Ａ０周りに回転させたときの旋回半径が最大となるアーム伸長状態から、旋回半径が最小となるアーム収縮状態へと左右のアーム２Ｌａ、２Ｒａ、２Ｌｂ、２Ｒｂの状態を変化させる際に、第２回転軸線Ａ２ａ、Ａ２ｂが旋回軸線Ａ０の位置を越えて前側から後側に移動するように構成されている。
　このため、基板搬送部材５ａ、５ｂを後方に大きく引込むことが可能であり、図１に示したような前後方向の寸法が比較的大きな基板搬送部材５ａ、５ｂを用いた場合でも、所望の最小旋回半径を確保することができる。
　次に、本実施形態による基板搬送ロボット１においては、旋回プーリ７Ｌａ、７Ｒａ、７Ｌｂ、７Ｒｂを固定した状態でアーム駆動軸（第１駆動部）６Ｌａ、６Ｒａ、６Ｌｂ、６Ｒｂによって第１リンク部材３ａ、３ｂを旋回軸線Ａ０周りに回転させてアーム２Ｌａ、２Ｒａ、２Ｌｂ、２Ｒｂを伸縮させたときの基板保持部材５ａ、５ｂの移動軌跡が略直線状となるように、旋回プーリ７Ｌａ、７Ｒａ、７Ｌｂ、７Ｒｂ、第１プーリ９Ｒａ、９Ｒｂ、第２プーリ１１Ｒａ、１１Ｒｂ、および第３プーリ１２Ｒａ、１２Ｒｂの間のプーリ比が設定されている。
　以下、本実施形態におけるプーリ比の最適化方法について説明する。本実施形態においては、旋回プーリ７Ｌａ、７Ｒａ、７Ｌｂ、７Ｒｂ、第１プーリ９Ｒａ、９Ｒｂ、第２プーリ１１Ｒａ、１１Ｒｂ、および第３プーリ１２Ｒａ、１２Ｒｂの間のプーリ比が、アーム２Ｌａ、２Ｒａ、２Ｌｂ、２Ｒｂの実適用ストローク範囲内における基板保持部材５ａ、５ｂの移動軌跡が略直線状となるように設定されている。
　まず、図８を参照してアーム２Ｌａ、２Ｒａ、２Ｌｂ、２Ｒｂの実適用ストロークについて説明する。図８において直交座標の原点Ｏは旋回軸線Ａ０の位置に対応し、Ｘ軸は旋回軸線Ａ０の位置からの前後方向の距離を、Ｙ軸は旋回軸線Ａ０の位置からの左右方向の距離をそれぞれ示している。なお、本実施形態において、基板保持部材５ａ、５ｂの姿勢は、Ｘ軸に平行である。
　図８に示されているように、アーム２Ｌａ、２Ｒａ、２Ｌｂ、２Ｒｂを旋回軸線Ａ０周りに回転させたときの旋回半径が最小となるアーム収縮状態においては、アーム２Ｌａ、２Ｒａ、２Ｌｂ、２Ｒｂの第２回転軸線Ａ２ａ、Ａ２ｂが前後方向の最も後側（Ｘ軸方向の最も左側）に位置している。一方、アーム２Ｌａ、２Ｒａ、２Ｌｂ、２Ｒｂを旋回軸線Ａ０周りに回転させたときの旋回半径が最大となるアーム伸張状態においては、アーム２Ｌａ、２Ｒａ、２Ｌｂ、２Ｒｂの第２回転軸線Ａ２ａ、Ａ２ｂが前後方向の最も前側（Ｘ軸方向の最も右側）に位置している。
　アーム２Ｌａ、２Ｒａ、２Ｌｂ、２Ｒｂの実適用ストロークは、第２回転軸線Ａ２ａ、Ａ２ｂの、最も後側の位置から最も前側の位置までの前後方向の距離ＳＴに相当する。本実施形態においては、実適用ストローク全体のうち、旋回軸線Ａ０の位置（座標原点Ｏ）よりも前方の領域に属するストロークＳＴ１と、旋回軸線Ａ０の位置よりも後方の領域に属するストロークＳＴ２とが同一である（ＳＴ１＝ＳＴ２）。
　本実施形態においては、アーム伸張状態（またはアーム収縮状態）における基板保持部材５ａ、５ｂの位置を基準として、実適用ストローク範囲内において、アーム伸縮時の基板保持部材５ａ、５ｂの軌道軌跡が略直線状となるようにプーリ比を最適化する。
　図９は、アーム伸張状態にあるアーム２Ｌａ、２Ｒａ、２Ｌｂ、２Ｒｂに関する各種の設計パラメータを示している。それぞれの符号の意味は以下の通りである。
　Ｏ：座標原点（旋回軸線Ａ０の位置に対応する）
　Ｐ：基板保持部材の基準点
　Ｌ１：第１回転軸線から第２回転軸線までの長さ
　Ｌ２：第２回転軸線から第３回転軸線までの長さ
　Ｌ３：第３回転軸線から基板保持部材の基準点までの長さ
　θ１０：長さＬ１の線分とＹ軸とで規定される内角の角度
　θ２０：長さＬ１の線分と長さＬ２の線分とで規定される内角の角度
　θ３０：長さＬ３の線分と長さＬ２に直交する線分とで規定される内角の角度
　ｌ’：座標原点から第３回転軸線までの長さ
　Φ：長さｌ’の線分とＹ軸とで規定される内角の角度
　Ｘ１０，Ｙ１０：第１回転軸線のＸ、Ｙ座標
　Ｘ２０，Ｙ２０：第２回転軸線のＸ、Ｙ座標
　Ｘ３０，Ｙ３０：基板保持部材の基準点のＸ、Ｙ座標
　ＳＴ１：実適用ストローク全体のうちの前方領域に属する部分
　なお、基板保持部材５ａ、５ｂの基準点Ｐは、図９において、第２回転軸線の位置（Ｘ２０，Ｙ２０）からＸ軸に平行な直線を引いた場合、この直線に対して、基板保持部材５ａ、５ｂに保持された基板（ウェハ）Ｓの中心から垂線を引いたときの交点に対応している。
　そして、上述した設計パラメータについて、Ｘ２０＞０の時、以下の式が成立する。
　Ｘ２０＝ＳＴ１
　Ｙ２０＝Ｌ１－Ｌ２
　Φ＝ｔａｎ－１（－Ｘ２０／Ｙ２０）
　ｌ’＝（Ｘ２０ ２＋Ｙ２０ ２）１／２
　θ１０＝Φ＋ｃｏｓ－１（（ｌ’２＋Ｌ１ ２－Ｌ２ ２）／（２×ｌ’×Ｌ１））
　θ２０＝ｃｏｓ－１（（Ｌ１ ２＋Ｌ２ ２－ｌ’２）／（２×Ｌ１×Ｌ２））
　そして、旋回プーリ７Ｌａ、７Ｒａ、７Ｌｂ、７Ｒｂの第１プーリ９Ｒａ、９Ｒｂに対するプーリ比（プーリの直径比）をＫ１、第２プーリ１１Ｒａ、１１Ｒｂの第３プーリ１２Ｒａ、１２Ｒｂに対するプーリ比（プーリの直径比）をＫ２とすると、
　θ２０＝－Ｋ１×θ１０　→　Ｋ１＝－θ２０／θ１０
となる。
　また、基板保持部材５ａ、５ｂの姿勢をＸ軸に平行としているので、
　θ１０＋θ２０＋θ３０＝０　→　θ３０＝－θ１０－θ２０
となる。
　よって、
　θ３０＝－Ｋ２×θ２０　→　Ｋ２＝－θ３０／θ２０
　ここで、上記の通り、
　θ３０＝－θ１０－θ２０
なので、
　Ｋ２＝－（－θ１０－θ２０）／θ２０
　　　＝（θ１０＋θ２０）／θ２０
　本実施形態による基板搬送ロボット１によれば、上述したようにプーリ比Ｋ１、Ｋ２を最適化することにより、図１０に示したように、実適用ストロークＳＴの範囲において、アーム伸縮動作時における基板搬送部材５ａ、５ｂの移動軌跡を略直線状にすることができる。なお、図１０において本実施形態を示す実線および比較例を示す破線のそれぞれの右端は、第１リンク部材および第２リンク部材を前方の領域にて直線状に延ばした場合に相当し、左端は、基板保持部材を前方に向けた状態で、アームの第１リンク部材および第２リンク部材を後方の領域にて直線状に延ばした場合に相当する。
　プーリ比（プーリの直径比）を単純に１：２（Ｋ１＝２、Ｋ２＝０．５）とした比較例の場合には、図１０に破線で示したように、アーム伸縮動作時の基板搬送部材の移動軌跡が直線から大きく逸脱して曲線状となる。一方、本実施形態においては、プーリ比Ｋ１、Ｋ２を上記の通り最適化したので、図１０に実線で示したように、アーム伸縮動作時における基板保持部材５ａ、５ｂの移動軌跡を、アーム２Ｌａ、２Ｒａ、２Ｌｂ、２Ｒｂの実適用ストロークＳＴの範囲内において略直線状とすることができる。
　なお、本実施形態においては、図８に示したように、前方領域のストロークＳＴ１と後方領域のストロークＳＴ２とを同一に設定しているが、変形例としては、前方ストロークＳＴ１と後方ストロークＳＴ２とを異ならせることもできる。このように前方ストロークＳＴ１と後方ストロークＳＴ２とが異なる場合には、プーリ比の最適化の基準とするストロークとして、前方ストロークＳＴ１または後方ストロークＳＴ２のいずれか一方を選択する。
　通常は、基板搬送時において、前方ストロークＳＴ１における移動軌跡の直線性が重要となるので、前方ストロークＳＴ１と後方ストロークＳＴ２とが異なる場合には、前方ストロークＳＴ１を選択してプーリ比の最適化を行なうのが好ましい。
　本実施形態による基板搬送ロボット１におけるアーム伸縮動作の他の運転方法としては、ロボットコントローラ（制御手段）１８によって、アーム２Ｌａ、２Ｒａ、２Ｌｂ、２Ｒｂの伸縮動作において、第１リンク部材３ａ、３ｂおよび旋回プーリ７Ｌａ、７Ｒａ、７Ｌｂ、７Ｒｂを、同時または異なるタイミングで回転させるようにしても良い。例えば、アーム伸縮動作の途中で旋回プーリ７Ｌａ、７Ｒａ、７Ｌｂ、７Ｒｂを回転させて、図１１に示したように、基板保持部材５ａ、５ｂの軌道を左右方向に変位させることができる。このような運転方法は、例えば、移動経路の途中にある障害物をよける必要がある時などに有効である。
　次に、本実施形態による基板搬送ロボット１において、基板保持部材５ａ、５ｂの位置を調整して目標位置に位置合わせする方法について説明する。
　旋回プーリ７Ｌａ、７Ｒａ、７Ｌｂ、７Ｒｂを固定した状態で第１リンク部材３ａ、３ｂを回転させてアーム２Ｌａ、２Ｒａ、２Ｌｂ、２Ｒｂを伸張させ、基板保持部材５ａ、５ｂを目標位置の近傍まで移動させたら、旋回プーリ７Ｌａ、７Ｒａ、７Ｌｂ、７Ｒｂを回転させて、第１回転軸線Ａ１ａ、Ａ１ｂ周りに第２リンク部材４ａ、４ｂを回転させると共に、第２回転軸線Ａ２ａ、Ａ２ｂ周りに基板保持部材５ａ、５ｂを回転させる。これにより、前後方向（Ｘ方向）および左右方向（Ｙ方向）に十分に高い自由度をもって基板保持部材５ａ、５ｂの位置、すなわち基板Ｓの位置を調整することができる。
　なお、基板保持部材５ａ、５ｂが目標位置の近傍に到達する前に旋回プーリ７Ｌａ、７Ｒａ、７Ｌｂ、７Ｒｂを回転させて基板保持部材５ａ、５ｂの位置調整を行なうこともできる。
　図１２は、上段の左アーム２Ｌａの基板保持部材５ａの位置を調整する場合を示しているが、このとき、下段の右アーム２Ｒｂの基板保持部材５ｂも同時に揺動する。しかしながら、下段の右アーム２Ｒｂの基板保持部材５ｂは、図１２に示したようにアーム収縮状態にあるので揺動しても特に問題はない。
　例えば、上段の左右アーム２Ｌａ、２Ｒａの基板保持部材５ａを処理前の基板Ｓの搬送に使用し、下段の左右アーム２Ｌｂ、２Ｒｂの基板保持部材５ｂを処理後の基板Ｓの搬送に使用するようにすれば、上段のアーム２Ｌａ、２Ｒａの基板保持部材５ａの位置調整と、下段のアーム２Ｌｂ、２Ｒｂの基板保持部材５ｂの位置調整とを同時に実施する必要がない。
　なお、収縮状態にあるアームの基板保持部材が揺動すると、周囲の構造物と干渉したり、最小旋回半径から出てしまうなどの問題がある場合には、収縮状態にあるアームの第１リンク部材を、旋回プーリの回転に合わせて、同じ回転速度で回転させる。これにより、収縮状態にあるアームの全体が旋回軸線Ａ０周りに旋回するのみとなり、収縮状態にあるアームの基板保持部材の揺動動作を抑えることができるので、基板保持部材が周囲の構造物と干渉したり、最小旋回半径から出てしまうことを防止することができる。
　そして、本実施形態による基板搬送ロボット１においては、プーリ連結部材１４Ａ、１４Ｂによって上下２つの旋回プーリ７Ｌａ、７Ｒａ、７Ｌｂ、７Ｒｂを連結したので、単一の駆動源によって２つの旋回プーリ７Ｌａ、７Ｒａ、７Ｌｂ、７Ｒｂを駆動することが可能であり、駆動源の必要数を削減できるという利点がある。
　図１３は、上段の左右アーム２Ｌａ、２Ｒａの各基板保持部材５ａの位置を調整する場合を示している。上段の左右アームアーム２Ｌａ、２Ｒａの各旋回プーリ７Ｌａ、７Ｒａは、互いに独立に駆動することができるので、左右の基板保持部材５ａの位置を互いに独立に調整することができる。
　以上述べたように、本実施形態による基板搬送ロボット１によれば、上記の通りプーリ比を最適化したので、共通の旋回軸線Ａ０を有する左右のアーム２Ｌａ、２Ｒａ、２Ｌｂ、２Ｒｂを備え、同一高さに配置された左右の基板保持部材５ａ、５ｂを有する基板搬送ロボット１において、アーム伸縮動作時における基板搬送部材５ａ、５ｂの移動軌跡を、実適用ストロークの範囲内において略直線状にすることができる。
　また、本実施形態による基板搬送ロボット１によれば、旋回プーリ７Ｌａ、７Ｒａ、７Ｌｂ、７Ｒｂを回転させることにより基板保持部材５ａ、５ｂの位置、すなわち基板Ｓの位置を調整するようにしたので、共通の旋回軸線Ａ０を有する左右のアーム２Ｌａ、２Ｒａ、２Ｌｂ、２Ｒｂを備え、同一高さに配置された左右の基板保持部材５ａ、５ｂを有する基板搬送ロボット１において、前後方向（Ｘ方向）および左右方向（Ｙ方向）に十分に高い自由度をもって基板保持部材５ａ、５ｂの位置を調整することができる。
　また、本実施形態による基板搬送ロボット１によれば、下段の右アーム２Ｒｂの旋回プーリ７Ｒｂと上段の左アーム２Ｌａの旋回プーリ７Ｌａとをプーリ連結部材１４Ａで連結すると共に、下段の左アーム２Ｌｂの旋回プーリ７Ｌｂと上段の右アーム２Ｒａの旋回プーリ７Ｒａとをプーリ連結部材１４Ｂで連結し、連結された２つの旋回プーリが互いに一体に回転するようにしたので、旋回プーリ７Ｌａ、７Ｒａ、７Ｌｂ、７Ｒｂを駆動するための駆動源の必要数を半分にすることができる。
　なお、旋回プーリ７Ｌａ、７Ｒａ、７Ｌｂ、７Ｒｂの連結方法としては、上段の右アーム２Ｒａの旋回プーリ７Ｒａと下段の右アーム２Ｒｂの旋回プーリ７Ｒｂとを連結すると共に、上段の左アーム２Ｌａの旋回プーリ７Ｌａと下段の左アーム２Ｌｂの旋回プーリ７Ｌｂとを連結しても良い。
　要するに、上段の左右アーム２Ｌａ、２Ｒａのうちのいずれか１つのアームの旋回プーリ７Ｌａ、７Ｒａと、下段の左右アーム２Ｌｂ、２Ｒｂのうちのいずれか１つのアームの旋回プーリ７Ｌｂ、７Ｒｂとを、プーリ連結部材で連結し、互いに一体に回転するようにすれば良い。
　１　基板搬送ロボット
　２Ｌａ、２Ｒａ　上段の左右アーム
　２Ｌｂ、２Ｒｂ　下段の左右アーム
　３ａ　上段の左右アームの第１リンク部材
　３ｂ　下段の左右アームの第１リンク部材
　４ａ　上段の左右アームの第２リンク部材
　４ｂ　下段の左右アームの第２リンク部材
　５ａ　上段の左右アームの基板保持部材（ハンド）
　５ｂ　下段の左右アームの基板保持部材（ハンド）
　６Ｌａ、６Ｒａ　上段の左右アームのアーム駆動軸（第１駆動部）
　６Ｌｂ、６Ｒｂ　下段の左右アームのアーム駆動軸（第１駆動部）
　７Ｌａ、７Ｒａ　上段の左右アームの旋回プーリ
　７Ｌｂ、７Ｒｂ　下段の左右アームの旋回プーリ
　８Ａ、８Ｂ　プーリ駆動軸
　９Ｒａ　上段の右アームの第１プーリ
　９Ｒｂ　下段の右アームの第１プーリ
　１０Ｌａ、１０Ｒａ　上段の左右アームの第１ベルト
　１０Ｌｂ、１０Ｒｂ　下段の左右アームの第１ベルト
　１１Ｒａ　上段の右アームの第２プーリ
　１１Ｒｂ　下段の右アームの第２プーリ
　１２Ｒａ　上段の右アームの第３プーリ
　１２Ｒｂ　下段の右アームの第３プーリ
　１３Ｒａ　上段の右アームの第２ベルト
　１３Ｒｂ　下段の右アームの第２ベルト
　１４Ａ、１４Ｂ　プーリ連結部材
　１５　軸受け部材
　１６　動力伝達部
　１７　昇降駆動手段
　１８　ロボットコントローラ（制御手段）
　Ａ０　旋回軸線
　Ａ１ａ　上段の左右アームの第１回転軸線
　Ａ１ｂ　下段の左右アームの第１回転軸線
　Ａ２ａ　上段の左右アームの第２回転軸線
　Ａ２ｂ　下段の左右アームの第２回転軸線
　Ｓ　基板（ウェハ）
 

Claims (18)

  1. 　共通の旋回軸線を有する左右のアームと、
    　前記左右のアームを駆動するためのアーム駆動手段と、
    　前記アーム駆動手段を制御するための制御手段と、を備え、
    　前記左右のアームのそれぞれは、
    　　基端部に前記旋回軸線を持ち、先端部に第１回転軸線を持つ第１リンク部材と、
    　　基端部に前記第１回転軸線を持ち、先端部に第２回転軸線を持つ第２リンク部材と、
    　　基板を保持可能に構成され、前記第２回転軸線周りに回転可能な基板保持部材と、を有し、
    　前記左右のアームの前記基板保持部材同士は、互いに同じ高さに配置されており、
    　前記第２回転軸線は、前記第１回転軸線よりも左右方向内側に位置しており、
    　前記アーム駆動手段は、
    　　前記旋回軸線周りに前記第１リンク部材を回転させるための第１駆動部と、
    　　前記第１リンク部材から独立して前記旋回軸線周りに回転可能な旋回プーリと、
    　　前記第１回転軸線周りに前記第２リンク部材と一体に回転可能な第１プーリと、
    　　前記旋回プーリと前記第１プーリとを連結するベルトと、
    　　前記第１回転軸線に合わせて配置され、前記第１リンク部材に固定された第２プーリと、
    　　前記第２回転軸線周りに前記基板保持部材と一体に回転可能な第３プーリと、
    　　前記第２プーリと前記第３プーリとを連結するベルトと、を有し、
    　前記旋回プーリを固定した状態で前記第１駆動部によって前記第１リンク部材を前記旋回軸線周りに回転させて前記アームを伸縮させたときの前記基板保持部材の移動軌跡が略直線状となるように、前記旋回プーリ、前記第１プーリ、前記第２プーリ、および前記第３プーリの間のプーリ比が設定されている、基板搬送ロボット。
  2. 　前記プーリ比は、前記アームの実適用ストローク範囲内における前記基板保持部材の前記移動軌跡が略直線状となるように設定されている、請求項１記載の基板搬送ロボット。
  3. 　前記プーリ比は、前記アームの前記実適用ストローク範囲のうちの前方領域のストローク範囲における前記基板保持部材の前記移動軌跡が略直線状となるように設定されている、請求項２記載の基板搬送ロボット。
  4. 　前記制御手段は、前記旋回プーリを回転させることにより、前記第１回転軸線周りに前記第２リンク部材を回転させると共に前記第２回転軸線周りに前記基板保持部材を回転させて前記基板保持部材の位置を調整する機能を有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基板搬送ロボット。
  5. 　共通の旋回軸線を有する左右のアームと、
    　前記左右のアームを駆動するためのアーム駆動手段と、
    　前記アーム駆動手段を制御するための制御手段と、を備え、
    　前記左右のアームのそれぞれは、
    　　基端部に前記旋回軸線を持ち、先端部に第１回転軸線を持つ第１リンク部材と、
    　　基端部に前記第１回転軸線を持ち、先端部に第２回転軸線を持つ第２リンク部材と、
    　　基板を保持可能に構成され、前記第２回転軸線周りに回転可能な基板保持部材と、を有し、
    　前記左右のアームの前記基板保持部材同士は、互いに同じ高さに配置されており、
    　前記第２回転軸線は、前記第１回転軸線よりも左右方向内側に位置しており、
    　前記アーム駆動手段は、
    　　前記旋回軸線周りに前記第１リンク部材を回転させるための第１駆動部と、
    　　前記第１リンク部材から独立して前記旋回軸線周りに回転可能な旋回プーリと、
    　　前記第１回転軸線周りに前記第２リンク部材と一体に回転可能な第１プーリと、
    　　前記旋回プーリと前記第１プーリとを連結するベルトと、
    　　前記第１回転軸線に合わせて配置され、前記第１リンク部材に固定された第２プーリと、
    　　前記第２回転軸線周りに前記基板保持部材と一体に回転可能な第３プーリと、
    　　前記第２プーリと前記第３プーリとを連結するベルトと、を有し、
    　前記制御装置は、前記旋回プーリを回転させることにより、前記第１軸線周りに前記第２リンク部材を回転させると共に前記第２回転軸線周りに前記基板保持部材を回転させて前記基板保持部材の位置を調整する機能を有する、基板搬送ロボット。
  6. 　前記左右のアームを上下に二組備えている、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の基板搬送ロボット。
  7. 　上段の前記左右のアームのうちのいずれか１つのアームの前記旋回プーリと、下段の前記左右のアームのうちのいずれか１つのアームの前記旋回プーリとが、互いに一体に回転するように連結されている、請求項６記載の基板搬送ロボット。
  8. 　上段左側の前記アームの前記旋回プーリと下段右側の前記アームの前記旋回プーリとが連結されると共に、上段右側の前記アームの前記旋回プーリと下段左側の前記アームの前記旋回プーリとが連結されている、請求項７記載の基板搬送ロボット。
  9. 　前記アームを前記旋回軸線周りに回転させたときの旋回半径が最大となるアーム伸長状態から、前記旋回半径が最小となるアーム収縮状態へと前記左右のアームの状態を変化させる際に、前記第２回転軸線が前記旋回軸線の位置を越えて前側から後側に移動する、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の基板搬送ロボット。
  10. 　前記アーム駆動手段は、前記左右のアームのそれぞれを独立して駆動できるように構成されている、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の基板搬送ロボット。
  11. 　前記制御手段は、前記アームの伸縮動作において、前記旋回プーリおよび前記第１リンク部材を、同時または異なるタイミングで回転させる機能を有する、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の基板搬送ロボット。
  12. 　前記アームを前記旋回軸線に沿って昇降させるための昇降駆動手段をさらに有する、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の基板搬送ロボット。
  13. 　前記ベルトは、スチールベルトである、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の基板搬送ロボット。
  14. 　共通の旋回軸線を有する左右のアームと、前記左右のアームを駆動するためのアーム駆動手段と、を備えた基板搬送ロボットの運転方法であって、
    　前記左右のアームのそれぞれは、基端部に前記旋回軸線を持ち、先端部に第１回転軸線を持つ第１リンク部材と、基端部に前記第１回転軸線を持ち、先端部に第２回転軸線を持つ第２リンク部材と、基板を保持可能に構成され、前記第２回転軸線周りに回転可能な基板保持部材と、を有し、前記左右のアームの前記基板保持部材同士は、互いに同じ高さに配置されており、前記第２回転軸線は、前記第１回転軸線よりも左右方向内側に位置しており、
    　前記アーム駆動手段は、前記旋回軸線周りに前記第１リンク部材を回転させるための第１駆動部と、前記第１リンク部材から独立して前記旋回軸線周りに回転可能な旋回プーリと、前記第１回転軸線周りに前記第２リンク部材と一体に回転可能な第１プーリと、前記旋回プーリと前記第１プーリとを連結するベルトと、前記第１回転軸線に合わせて配置され、前記第１リンク部材に固定された第２プーリと、前記第２回転軸線周りに前記基板保持部材と一体に回転可能な第３プーリと、前記第２プーリと前記第３プーリとを連結するベルトと、を有し、
    　前記旋回プーリを回転させることにより、前記第１軸線周りに前記第２リンク部材を回転させると共に前記第２回転軸線周りに前記基板保持部材を回転させて前記基板保持部材の位置を調整する、基板搬送ロボットの運転方法。
  15. 　前記基板搬送ロボットは、前記左右のアームを上下に二組備えており、
    　上段の前記左右のアームのうちのいずれか１つのアームの前記旋回プーリと、下段の前記左右のアームのうちのいずれか１つのアームの前記旋回プーリとが、互いに一体に回転するように連結されている、請求項１４記載の基板搬送ロボットの運転方法。
  16. 　上段左側の前記アームの前記旋回プーリと下段右側の前記アームの前記旋回プーリとが連結されると共に、上段右側の前記アームの前記旋回プーリと下段左側の前記アームの前記旋回プーリとが連結されている、請求項１５記載の基板搬送ロボットの運転方法。
  17. 　前記左右のアームのそれぞれを独立に駆動する、請求項１４乃至１６のいずれか一項に記載の基板搬送ロボットの運転方法。
  18. 　前記アームの伸縮動作において、前記旋回プーリおよび前記第１リンク部材を、同時または異なるタイミングで回転させる、請求項１４乃至１７のいずれか一項に記載の基板搬送ロボットの運転方法。
     
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