KR101642678B1 - 산업용 로봇 - Google Patents

Abstract

본원은, 진공 중에 배치됨과 함께 내부 공간의 적어도 일부가 대기압으로 되어 있는 아암을 갖는 산업용 로봇에 있어서, 대형화되어도, 아암의 내부 공간의 기밀성을 확보하기 위한 시일 부재를 설치할 때의 작업 미스를 저감하는 것이 가능한 산업용 로봇을 제공한다. 이 산업용 로봇에서는, 아암(14)은 상면부(85a)와 하면부(85b)와 측면부(85c)로 둘러싸이는 내부 공간(45)을 갖는 중공형으로 형성되며, 진공 중에 배치됨과 함께, 내부 공간(45)은 대기압으로 되어 있다. 상면부(85a)에는, 내부 공간(45)으로 통하는 복수의 관통 구멍(85g)이 형성되고, 관통 구멍(85g)은 덮개 부재(86)로 막히고, 상면부(85a)와 덮개 부재(86) 사이에는 시일 부재가 배치되어 있다. 하면부(85b)의, 상면부(85a)와의 대향면에는, 상면부(85a)와 하면부(85b)의 대향 방향으로부터 보았을 때 관통 구멍(85g)과 적어도 일부가 겹치는 복수의 오목부(85n)가 형성되어 있다.

Description

산업용 로봇{INDUSTRIAL ROBOT}

본 발명은 진공 중에서 사용되는 산업용 로봇에 관한 것이다.

종래, 진공 중에서 기판을 반송하는 진공 로봇이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1에 기재된 진공 로봇은, 기판이 탑재되는 핸드와, 핸드가 선단부측에 연결되는 아암과, 아암의 기단부측이 연결되는 본체부를 구비하고 있다. 아암은, 본체부에 회동 가능하게 연결되는 아암 베이스와, 그 기단부측이 아암 베이스에 회동 가능하게 연결되는 제1 아암과, 그 기단부측이 제1 아암의 선단부측에 회동 가능하게 연결되는 제2 아암을 구비하고 있다. 또한, 아암은, 그 기단부측이 아암 베이스에 회동 가능하게 연결되는 제1 링크와, 그 기단부측이 제1 링크의 선단부측에 회동 가능하게 연결되는 제2 링크와, 제1 아암의 선단부측과 제1 링크의 선단부측을 연결하는 제1 연결 링크와, 제2 아암의 선단부측과 제2 링크의 선단부측을 연결하는 제2 연결 링크를 구비하고 있다.

특허문헌 1에 기재된 진공 로봇에서는, 아암 베이스 및 제1 아암은 중공형으로 형성되어 있다. 또한, 제2 아암, 제1 링크, 제2 링크, 제1 연결 링크 및 제2 연결 링크도 중공형으로 형성되어 있다. 아암 베이스의 내부에는, 아암을 구동하는 아암 구동용 모터와, 아암 구동용 모터의 회전을 감속하여 제1 아암에 전달하는 제1 감속기가 배치되어 있다. 제1 감속기의 출력축에는, 제1 아암의 기단부측이 고정되어 있다. 제1 아암의 선단부측에는, 아암 구동용 모터의 회전을 감속하여 제2 아암에 전달하는 제2 감속기가 배치되어 있다. 제2 감속기의 출력축에는, 제2 아암의 기단부측이 고정되어 있다.

또한, 특허문헌 1에 기재된 진공 로봇에서는, 본체부의 일부가 진공 용기의 저면에 고정되어 있고, 아암 및 핸드는 진공 중에 배치되어 있다. 중공형으로 형성되는 아암 베이스 및 제1 아암의 내부 공간에서는 기밀성이 확보되어 있고, 아암 베이스 및 제1 아암의 내부 공간은 대기압으로 되어 있다. 즉, 아암 구동용 모터, 제1 감속기 및 제2 감속기는 대기 중에 배치되어 있다. 한편, 제2 아암, 제1 링크, 제2 링크, 제1 연결 링크 및 제2 연결 링크에는, 그들의 내부 공간으로 통하는 개구부가 형성되어 있고, 제2 아암, 제1 링크, 제2 링크, 제1 연결 링크 및 제2 연결 링크의 내부 공간은 진공으로 되어 있다. 즉, 아암 베이스와 제1 링크를 회동 가능하게 연결하는 베어링이나, 제1 링크와 제2 링크를 회동 가능하게 연결하는 베어링 등은 진공 중에 배치되어 있다. 또한, 이 진공 로봇에서는, 상하 방향으로 2분할되는 대략 바닥이 있는 원통형의 2개의 분할 케이스체가 서로 접합됨으로써 아암 베이스가 구성되어 있다. 2개의 분할 케이스체의 접합부에는, 아암 베이스의 내부 공간의 기밀성을 확보하기 위해서, 환상의 시일 부재가 배치되어 있고, 이 시일 부재를 사이에 둔 상태에서, 2개의 분할 케이스체가 접합되어 있다.

일본 특허 공개 제2011-101912호 공보

특허문헌 1에 기재된 진공 로봇에서는, 2개의 분할 케이스체는 환상의 시일 부재를 사이에 둔 상태에서 접합되어 있다. 따라서, 이 진공 로봇에서는, 로봇이 대형화되어, 아암 베이스가 대형화되면, 시일 부재도 대형화되기 때문에, 아암 베이스를 조립할 때의 시일 부재의 취급이 번잡해진다. 또한, 시일 부재의 취급이 번잡해지면, 2개의 분할 케이스체 사이에 시일 부재를 확실하게 끼울 수 없는 등의 작업 미스가 발생하여, 아암 베이스의 내부 공간의 기밀성을 확보할 수 없게 될 우려도 높아진다.

따라서, 본 발명(제1 발명)의 과제는, 진공 중에 배치됨과 함께 그 내부 공간의 적어도 일부가 대기압으로 되어 있는 아암을 갖는 산업용 로봇에 있어서, 산업용 로봇이 대형화되어도, 아암의 내부 공간의 기밀성을 확보하기 위한 시일 부재를 설치할 때의 작업 미스를 저감하는 것이 가능한 산업용 로봇을 제공하는 것에 있다.

또한, 특허문헌 1에 기재된 진공 로봇에서는, 아암이 진공 중에 배치되어 있어도, 아암 베이스 및 제1 아암의 내부 공간이 대기압으로 되어 있기 때문에, 아암 베이스의 내부에 배치되는 아암 구동용 모터를 냉각하는 것이 가능해진다. 또한, 이 진공 로봇에서는, 핸드에 탑재되는 기판의 온도가 높아도, 아암 베이스 및 제1 아암을 내부로부터 냉각하여, 아암 베이스나 제1 아암의 온도 상승을 억제하는 것이 가능해진다. 따라서, 아암 베이스나 제1 아암의 열팽창을 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 이 진공 로봇에서는, 아암이 진공 중에 배치되어 있어도, 아암 구동용 모터, 제1 감속기 및 제2 감속기가 대기 중에 배치되어 있기 때문에, 아암 구동용 모터, 제1 감속기 및 제2 감속기의 윤활제로서, 진공 그리스 등의 고가의 윤활제를 사용할 필요가 없고, 대기압 중에서 사용되는 그리스 등의 윤활제를 사용하면 된다. 따라서, 진공 로봇의 초기 비용 및 러닝 코스트를 저감하는 것이 가능해진다.

그러나, 이 진공 로봇에서는, 아암을 구성하는 제2 아암, 제1 링크, 제2 링크, 제1 연결 링크 및 제2 연결 링크의 내부 공간이 진공으로 되어 있기 때문에, 핸드에 탑재되는 기판의 온도가 높으면, 제2 아암, 제1 링크 및 제2 링크 등의 온도가 높아져, 제2 아암, 제1 링크 및 제2 링크 등의 열팽창량이 커질 우려가 있다. 제2 아암, 제1 링크 및 제2 링크 등의 열팽창량이 커지면, 핸드에 탑재되어 반송되는 기판이, 본래의 목표 도달 위치로부터 크게 어긋날 우려가 있다.

또한, 이 진공 로봇에서는, 아암 베이스와 제1 링크를 회동 가능하게 연결하는 베어링이나, 제1 링크와 제2 링크를 회동 가능하게 연결하는 베어링 등이 진공 중에 배치되어 있기 때문에, 핸드에 탑재되는 기판의 온도가 높으면, 이들 베어링의 온도가 상승하여, 이들 베어링의 수명이 저하될 우려가 있다. 또한, 이들 베어링이 진공 중에 배치되어 있기 때문에, 이들 베어링의 윤활제로서, 진공 그리스 등의 고가의 윤활제를 사용해야만 한다. 따라서, 이 진공 로봇에서는 초기 비용 및 러닝 코스트가 높아진다.

따라서, 본 발명(제2 발명)의 과제는, 핸드에 탑재되어 진공 중에서 반송되는 반송 대상물의 온도가 높아도, 반송 대상물의 목표 도달 위치로부터의 어긋남을 억제하여 반송 대상물의 반송 정밀도를 높이는 것, 및, 초기 비용 및 러닝 코스트를 저감하는 것이 가능한 산업용 로봇을 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명(제1 발명)의 산업용 로봇은, 평판 형상의 제1 평면부와, 제1 평면부와 소정의 간극을 두고 대략 평행하게 대향 배치되는 평판 형상의 제2 평면부와, 제1 평면부의 외주 단부와 제2 평면부의 외주 단부를 연결하는 측면부를 갖는 아암을 구비하고, 아암의 적어도 일부는, 제1 평면부와 제2 평면부와 측면부로 둘러싸이는 내부 공간을 갖는 중공형으로 형성됨과 함께, 아암은 진공 중에 배치되고, 아암의 내부 공간은 대기압으로 되어 있고, 제1 평면부에는 내부 공간으로 통하는 복수의 관통 구멍이 형성되고, 아암은, 제1 평면부에 고정되어 관통 구멍을 막는 복수의 덮개 부재와, 제1 평면부와 덮개 부재 사이에 배치되어 내부 공간으로부터의 공기의 유출을 방지하는 복수의 시일 부재를 구비하고, 제2 평면부의, 제1 평면부와의 대향면에는, 제1 평면부와 제2 평면부의 대향 방향으로부터 보았을 때 관통 구멍과 적어도 일부가 겹치는 복수의 오목부가 움푹 패이도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명(제1 발명)의 산업용 로봇에서는, 진공 중에 배치됨과 함께 그 내부 공간이 대기압으로 되어 있는 아암을 구성하는 제1 평면부에, 내부 공간으로 통하는 복수의 관통 구멍이 형성되어 있다. 또한, 본 발명(제1 발명)에서는, 아암은, 제1 평면부에 고정되어 복수의 관통 구멍을 막는 복수의 덮개 부재와, 제1 평면부와 덮개 부재 사이에 배치되어 내부 공간으로부터의 공기의 유출을 방지하는 복수의 시일 부재를 구비하고 있다. 그 때문에, 본 발명(제1 발명)에서는, 산업용 로봇이 대형화되어 아암이 대형화되어도, 복수의 시일 부재의 각각의 크기를 작게 하는 것이 가능해지고, 그 결과, 아암을 조립할 때, 시일 부재를 용이하게 취급하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 발명(제1 발명)에서는, 산업용 로봇이 대형화되어도, 아암의 내부 공간의 기밀성을 확보하기 위한 시일 부재를 설치할 때의 작업 미스를 저감하는 것이 가능해진다.

여기서, 진공 중에 배치되는 아암의 내부 공간이 대기압으로 되어 있는 경우, 중공형으로 형성되는 아암은 내부의 압력에 의해 외측으로 불룩해지도록 변형된다. 본 발명(제1 발명)에서는, 제2 평면부의, 제1 평면부와의 대향면에, 제1 평면부와 제2 평면부의 대향 방향으로부터 보았을 때 관통 구멍과 적어도 일부가 겹치는 복수의 오목부가 움푹 패이도록 형성되어 있기 때문에, 제1 평면부와 제2 평면부의 대향 방향의 양쪽 외측을 향하여 대략 균등하게 아암이 불룩해지도록 아암을 변형시키는 것이 가능해진다. 즉, 제2 평면부의 제1 평면부와의 대향면에 오목부가 형성되어 있지 않은 경우에는, 복수의 관통 구멍이 형성되는 제1 평면부의 강도가 제2 평면부의 강도보다도 낮아지기 때문에, 아암은, 내부의 압력에 의해, 아암의 제2 평면부측보다도 아암의 제1 평면부측이 외측을 향하여 크게 불룩해지도록 변형되기 쉬워지지만, 본 발명(제1 발명)에서는, 제2 평면부의 제1 평면부와의 대향면에, 복수의 오목부가 형성되어 있어, 제2 평면부의 강도를 제1 평면부의 강도에 가깝게 하는 것이 가능해지기 때문에, 제1 평면부측과 제2 평면부측의 양쪽 외측을 향하여 대략 균등하게 아암이 불룩해지도록 아암을 변형시키는 것이 가능해진다. 따라서, 본 발명(제1 발명)에서는, 제1 평면부에 복수의 관통 구멍이 형성되어 있어도, 제1 평면부와 제2 평면부의 대향 방향에 있어서의 일방측으로 기울도록 아암이 변형되거나, 비틀어지도록 아암이 변형되거나 하는 것을 억제하는 것이 가능해지고, 그 결과, 아암의 선단부측의 위치 정밀도를 확보하는 것이 가능해진다.

본 발명(제1 발명)에 있어서, 제1 평면부와 제2 평면부의 대향 방향으로부터 보았을 때, 관통 구멍의 내주면과 오목부의 내주면이 대략 일치하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명(제1 발명)에 있어서, 관통 구멍은 원형으로 형성되고, 오목부는 관통 구멍의 내경과 내경이 동일한 원형으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 제1 평면부와 제2 평면부의 대향 방향의 양쪽 외측을 향하여 균등하게 아암이 불룩해지도록 아암을 변형시키기 쉬워진다. 따라서, 제1 평면부에 복수의 관통 구멍이 형성되어 있어도, 제1 평면부와 제2 평면부의 대향 방향에 있어서의 일방측으로 기울도록 아암이 변형되거나, 비틀어지도록 아암이 변형되거나 하는 것을 효과적으로 억제하는 것이 가능해지고, 그 결과, 아암의 선단부측의 위치 정밀도를 높이는 것이 가능해진다.

본 발명(제1 발명)에 있어서, 내부 공간은, 관통 구멍으로부터 삽입되는 절삭용 공구를 사용한 절삭 가공에 의해 형성되고, 제1 평면부와 제2 평면부와 측면부가 일체로 되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 서로 별체로 형성된 제1 평면부와 제2 평면부와 측면부가 접합됨으로써 내부 공간이 형성되는 경우와 비교하여, 내부 공간으로부터의 공기의 유출을 방지하기 쉬워진다. 또한, 이와 같이 구성하면, 주물에 의해, 제1 평면부와 제2 평면부와 측면부가 일체로 형성되어 있는 경우와 비교하여, 제1 평면부, 제2 평면부 및 측면부로부터 진공 중으로 방출되는 가스(아웃 가스)의 방출량을 저감하는 것이 가능해진다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명(제2 발명)의 산업용 로봇은, 본체부와, 본체부에 그 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 아암과, 아암의 선단부측에 회동 가능하게 연결되는 핸드를 구비하고, 핸드와 아암은 진공 중에 배치되고, 아암의 전체는 중공형으로 형성되고, 아암의 내부 공간은 대기압으로 되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명(제2 발명)의 산업용 로봇에서는, 아암의 전체가 중공형으로 형성되고, 아암의 내부 공간이 대기압으로 되어 있다. 그 때문에, 본 발명(제2 발명)에서는, 핸드에 탑재되어 진공 중에서 반송되는 반송 대상물의 온도가 높아도, 아암의 내부로부터 아암의 전체를 냉각하여, 아암 전체의 온도 상승을 억제하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 발명(제2 발명)에서는, 핸드에 탑재되어 진공 중에서 반송되는 반송 대상물의 온도가 높아도, 아암 전체의 열팽창을 억제하는 것이 가능해지고, 그 결과, 반송 대상물의 목표 도달 위치로부터의 어긋남을 억제하여 반송 대상물의 반송 정밀도를 높이는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명(제2 발명)에서는, 아암의 전체가 중공형으로 형성되고, 아암의 내부 공간이 대기압으로 되어 있기 때문에, 핸드에 탑재되어 진공 중에서 반송되는 반송 대상물의 온도가 높아도, 아암의 내부에 배치되는 모든 베어링의 온도 상승을 억제하여, 이들 베어링의 수명 저하를 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 본 발명(제2 발명)에서는, 아암의 내부 공간이 대기압으로 되어 있기 때문에, 아암의 내부에 배치되는 모터나 감속기의 윤활제로서, 진공 그리스 등의 고가의 윤활제가 아니라, 대기압 중에서 사용되는 그리스 등의 윤활제를 사용하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 발명에서는 산업용 로봇의 초기 비용 및 러닝 코스트를 저감하는 것이 가능해진다.

본 발명(제2 발명)에 있어서, 예를 들면 아암은 서로 상대 회동 가능하게 연결되는 복수의 아암부에 의해 구성되고, 복수의 아암부의 각각은 중공형으로 형성되어 있다. 이 경우에는, 예를 들면 아암은, 본체부에 그 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 아암부로서의 제1 아암부와, 제1 아암부의 선단부측에 그 기단부측이 회동 가능하게 연결됨과 함께 그 선단부측에 핸드가 회동 가능하게 연결되는 아암부로서의 제2 아암부로 구성되어 있다.

본 발명(제2 발명)에 있어서, 산업용 로봇은, 제1 아암부에 대하여 제2 아암부를 회동시키기 위한 제1 모터와, 제2 아암부에 대하여 핸드를 회동시키기 위한 제2 모터와, 제1 모터의 회전을 감속하여 제2 아암부에 전달하는 제1 감속기와, 제2 모터의 회전을 감속하여 핸드에 전달하는 제2 감속기를 구비하고, 제1 감속기는, 제1 아암부와 제2 아암부를 연결하는 제1 관절부의 적어도 일부를 구성함과 함께 제1 아암부의 내부에 배치되고, 제2 감속기는, 제2 아암부와 핸드를 연결하는 제2 관절부의 적어도 일부를 구성함과 함께 제2 아암부의 내부에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 이 경우에는, 제1 모터 및 제2 모터는 제1 아암부의 내부에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성하면, 제1 감속기가 제1 관절부의 적어도 일부를 구성하고, 제2 감속기가 제2 관절부의 적어도 일부를 구성하고 있기 때문에, 제1 관절부 및 제2 관절부의 강성을 높이는 것이 가능해진다. 또한, 이와 같이 구성하면, 제1 모터 및 제2 모터가 제1 아암부의 내부에 배치되어 있기 때문에, 제2 아암을 소형화하는 것이 가능해진다. 여기서, 제2 모터가 제1 아암부의 내부에 배치되어 있으면, 제2 모터로부터 핸드까지의 동력의 전달 경로가 길어지지만, 이와 같이 구성하면, 제2 감속기가 제2 관절부의 적어도 일부를 구성하고 있기 때문에, 제2 감속기의 출력측에 핸드를 직접 고정하는 것이 가능해진다. 따라서, 예를 들면 제2 감속기가 제1 관절부를 구성하도록 배치되고, 제2 감속기와 핸드가 벨트 및 풀리를 통하여 접속되는 경우와 비교하여, 핸드의 정지 정밀도를 높이는 것이 가능해지고, 그 결과, 반송 대상물의 반송 정밀도를 높이는 것이 가능해진다.

본 발명(제2 발명)에 있어서, 산업용 로봇은 아암의 내부 공간에 배치되는 냉각 기구를 구비하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 아암의 내부로부터 아암의 전체를 효과적으로 냉각하여, 아암 전체의 온도 상승을 효과적으로 억제하는 것이 가능해진다.

이상과 같이, 본 발명(제1 발명)에서는, 진공 중에 배치됨과 함께 그 내부 공간의 적어도 일부가 대기압으로 되어 있는 아암을 갖는 산업용 로봇에 있어서, 산업용 로봇이 대형화되어도, 아암의 내부 공간의 기밀성을 확보하기 위한 시일 부재를 설치할 때의 작업 미스를 저감하는 것이 가능해진다.

이상과 같이, 본 발명(제2 발명)의 산업용 로봇에서는, 핸드에 탑재되어 진공 중에서 반송되는 반송 대상물의 온도가 높아도, 반송 대상물의 목표 도달 위치로부터의 어긋남을 억제하여 반송 대상물의 반송 정밀도를 높이는 것, 및, 초기 비용 및 러닝 코스트를 저감하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 산업용 로봇이 유기 EL 디스플레이의 제조 시스템에 내장된 상태를 도시하는 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 산업용 로봇의 도면이며, (A)는 평면도, (B)는 측면도이다.
도 3은 도 2에 도시한 산업용 로봇의 내부 구조를 측면으로부터 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시한 제1 아암부 및 관절부의 확대도이다.
도 5는 도 3에 도시한 제2 아암부 및 관절부의 확대도이다.
도 6은 도 5에 도시한 제2 아암부의 아암부 본체의 도면이며, (A)는 평면도, (B)는 (A)의 E-E 단면의 단면도이다.
도 7은 도 6의 (A)의 F부의 확대도이다.
도 8은 도 6의 (B)의 G부의 확대도이다.
도 9는 도 1에 도시한 프로세스 챔버로부터 기판을 반출하여 다른 프로세스 챔버에 반입할 때의 산업용 로봇의 움직임을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 1에 도시한 프로세스 챔버에 기판을 반입할 때의 산업용 로봇의 움직임을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 산업용 로봇의 평면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 산업용 로봇의 평면도이다.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.

(산업용 로봇의 개략 구성)

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 산업용 로봇(1)이 유기 EL 디스플레이의 제조 시스템(3)에 내장된 상태를 도시하는 평면도이다. 도 2는 도 1에 도시한 산업용 로봇(1)의 도면이며, (A)는 평면도, (B)는 측면도이다. 도 3은 도 2에 도시한 산업용 로봇(1)의 내부 구조를 측면으로부터 설명하기 위한 단면도이다.

본 형태의 산업용 로봇(1)(이하, 「로봇(1)」이라 함)은, 반송 대상물인 유기 EL(유기 일렉트로루미네센스) 디스플레이용 유리 기판(2)(이하, 「기판(2)」이라 함)을 반송하기 위한 로봇이다. 이 로봇(1)은 비교적 대형의 기판(2)의 반송에 적합한 로봇이다. 로봇(1)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 유기 EL 디스플레이의 제조 시스템(3)에 내장되어 사용된다.

제조 시스템(3)은, 중심에 배치되는 트랜스퍼 챔버(4)(이하, 「챔버(4)」라 함)와, 챔버(4)를 둘러싸도록 배치되는 복수의 프로세스 챔버(5 내지 10)(이하, 「 챔버(5 내지 10)」라 함)를 구비하고 있다. 챔버(4) 및 챔버(5 내지 10)의 내부는 진공으로 되어 있다. 챔버(4)의 내부에는 로봇(1)의 일부가 배치되어 있다. 로봇(1)을 구성하는 후술하는 포크부(21)가 챔버(5 내지 10) 내에 인입함으로써, 로봇(1)은 챔버(5 내지 10) 간에서 기판(2)을 반송한다. 즉, 로봇(1)은 진공 중에서 기판(2)을 반송한다. 챔버(5 내지 10)에는, 각종 장치 등이 배치되어 있고, 로봇(1)에 의해 반송된 기판(2)이 수용된다. 또한, 챔버(5 내지 10)에서는, 기판(2)에 대하여 각종 처리가 행해진다. 제조 시스템(3)의 보다 구체적인 구성에 대해서는 후술한다.

도 2, 도 3에 도시한 바와 같이, 로봇(1)은, 기판(2)이 탑재되는 핸드(13)와, 핸드(13)가 그 선단부측에 회동 가능하게 연결되는 아암(14)과, 아암(14)의 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 본체부(15)와, 본체부(15)를 승강시키는 승강 기구(16)를 구비하고 있다. 본체부(15) 및 승강 기구(16)는 대략 바닥이 있는 원통 형 케이스체(17) 내에 수용되어 있다. 케이스체(17)의 상단부에는, 원판형으로 형성된 플랜지(18)가 고정되어 있다. 플랜지(18)에는, 본체부(15)의 상단부측 부분이 배치되는 관통 구멍이 형성되어 있다. 또한, 도 2의 (A)에서는, 본체부(15), 승강 기구(16) 및 케이스체(17) 등의 도시를 생략하고 있다.

핸드(13) 및 아암(14)은 본체부(15)의 상측에 배치되어 있다. 또한, 핸드(13) 및 아암(14)은 플랜지(18)의 상측에 배치되어 있다. 상술한 바와 같이, 로봇(1)의 일부는 챔버(4)의 내부에 배치되어 있다. 구체적으로는, 로봇(1)의, 플랜지(18)의 하단부면보다도 상측의 부분이 챔버(4)의 내부에 배치되어 있다. 즉, 로봇(1)의, 플랜지(18)의 하단부면보다도 상측의 부분은 진공 영역 VR 중에 배치되어 있고, 핸드(13) 및 아암(14)은 진공 중에 배치되어 있다. 한편, 로봇(1)의, 플랜지(18)의 하단부면보다도 하측의 부분은 대기 영역 AR 중(대기 중)에 배치되어 있다.

핸드(13)는, 아암(14)에 연결되는 기초부(20)와, 기판(2)이 탑재되는 4개의 포크부(21)를 구비하고 있다. 포크부(21)는 직선형으로 형성되어 있다. 4개의 포크부(21) 중 2개의 포크부(21)는, 서로 소정의 간격을 둔 상태에서 평행하게 배치되어 있다. 이 2개의 포크부(21)는, 기초부(20)로부터 수평 방향의 일방측으로 돌출되도록 기초부(20)에 고정되어 있다. 나머지 2개의 포크부(21)는, 기초부(20)로부터 수평 방향의 일방측으로 돌출되는 2개의 포크부(21)와 반대측을 향하여 기초부(20)로부터 돌출되도록 기초부(20)에 고정되어 있다.

아암(14)은, 제1 아암부(23)와 제2 아암부(24)의 2개의 아암부에 의해 구성되어 있다. 제1 아암부(23) 및 제2 아암부(24)는 중공형으로 형성되어 있다. 즉, 아암(14)의 전체는 중공형으로 형성되어 있다. 제1 아암부(23)의 기단부측은, 본체부(15)에 회동 가능하게 연결되어 있다. 제1 아암부(23)의 선단부측에는, 제2 아암부(24)의 기단부측이 회동 가능하게 연결되어 있다. 즉, 제1 아암부(23)와 제2 아암부(24)는 서로 상대 회동 가능하게 연결되어 있다. 제2 아암부(24)의 선단부측에는 핸드(13)가 회동 가능하게 연결되어 있다.

아암(14)과 본체부(15)의 연결부(즉, 제1 아암부(23)와 본체부(15)의 연결부)는 관절부(25)로 되어 있다. 제1 아암부(23)와 제2 아암부(24)의 연결부는 관절부(26)로 되어 있다. 아암(14)과 핸드(13)의 연결부(즉, 제2 아암부(24)와 핸드(13)의 연결부)는 관절부(27)로 되어 있다. 제1 아암부(23)에 대한 제2 아암부(24)의 회동 중심과 본체부(15)에 대한 제1 아암부(23)의 회동 중심의 거리는, 제1 아암부(23)에 대한 제2 아암부(24)의 회동 중심과 제2 아암부(24)에 대한 핸드(13)의 회동 중심의 거리와 동일하게 되어 있다. 본 형태에서는, 관절부(26)는 제1 아암부(23)와 제2 아암부(24)를 연결하는 제1 관절부이고, 관절부(27)는 제2 아암부(24)와 핸드(13)를 연결하는 제2 관절부이다.

제1 아암부(23)는, 본체부(15)로부터 수평 방향의 일방측으로 신장되도록, 본체부(15)에 설치되어 있다. 제1 아암부(23)에는, 제1 아암부(23)가 신장되는 방향과 반대측(즉, 수평 방향의 타방측)으로 본체부(15)로부터 신장되는 카운터 웨이트(28)가 설치되어 있다. 제2 아암부(24)는, 제1 아암부(23)보다도 상측에 배치되어 있다. 또한, 핸드(13)는 제2 아암부(24)보다도 상측에 배치되어 있다.

본체부(15)에는, 본체부(15)에 대하여 제1 아암부(23)를 회동시키기 위한 모터(31)가 설치되어 있다. 또한, 본체부(15)는, 제1 아암부(23)의 기단부측이 고정되는 중공 회전축(32)과, 모터(31)의 회전을 감속하여 제1 아암부(23)에 전달하는 감속기(33)와, 감속기(33)의 케이스체를 유지함과 함께 중공 회전축(32)을 회동 가능하게 유지하는 대략 원통형 유지 부재(34)를 구비하고 있다.

감속기(33)는, 그 직경 방향의 중심에 관통 구멍이 형성된 중공 감속기이다. 이 감속기(33)는, 그 관통 구멍의 축 중심과 중공 회전축(32)의 축 중심이 일치하도록 배치되어 있다. 감속기(33)의 입력측에는, 풀리 및 벨트를 통하여 모터(31)가 연결되어 있다. 감속기(33)의 출력측에는, 중공 회전축(32)의 하단부가 고정되어 있다. 중공 회전축(32)의 상단부에는, 제1 아암부(23)의 기단부측의 하면이 고정되어 있다. 중공 회전축(32)은, 유지 부재(34)의 내주측에 배치되어 있고, 중공 회전축(32)의 외주면과 유지 부재(34)의 내주면 사이에는 베어링이 배치되어 있다.

관절부(25)에는, 진공 영역 VR로의 공기의 유출을 방지하는 자성 유체 시일(35)이 배치되어 있다. 자성 유체 시일(35)은, 중공 회전축(32)의 외주면과 유지 부재(34)의 내주면 사이에 배치되어 있다. 또한, 관절부(25)에는, 진공 영역 VR로의 공기의 유출을 방지하기 위한 벨로즈(36)가 배치되어 있다. 구체적으로는, 자성 유체 시일(35)의 외주측이며, 또한, 유지 부재(34)의 외주측에 벨로즈(36)가 배치되어 있다. 벨로즈(36)의 하단부는 유지 부재(34)에 고정되고, 벨로즈(36)의 상단부는 플랜지(18)에 고정되어 있다. 승강 기구(16)를 구성하는 후술하는 모터(40)가 회전하여 본체부(15)가 승강하면, 벨로즈(36)가 신축한다.

승강 기구(16)는, 상하 방향을 축 방향으로 하여 배치되는 나사 부재(38)와, 나사 부재(38)에 걸림 결합하는 너트 부재(39)와, 나사 부재(38)를 회전시키는 모터(40)를 구비하고 있다. 나사 부재(38)는 케이스체(17)의 저면측에 회전 가능하게 설치되어 있다. 모터(40)는 케이스체(17)의 저면측에 설치되어 있다. 나사 부재(38)는, 풀리 및 벨트를 통하여 모터(40)에 연결되어 있다. 너트 부재(39)는 소정의 브래킷을 통하여 본체부(15)에 설치되어 있다. 본 형태에서는, 모터(40)가 회전하면, 나사 부재(38)가 회전하여, 본체부(15)가 너트 부재(39)와 함께 승강한다. 또한, 승강 기구(16)는, 본체부(15)를 상하 방향으로 안내하기 위한 가이드축과, 이 가이드축에 걸림 결합하여 상하 방향으로 슬라이드하는 가이드 블록을 구비하고 있다.

(제1 아암부, 제2 아암부의 내부의 구성 및 관절부의 구성)

도 4는 도 3에 도시한 제1 아암부(23) 및 관절부(26)의 확대도이다. 도 5는 도 3에 도시한 제2 아암부(24) 및 관절부(27)의 확대도이다.

상술한 바와 같이, 제1 아암부(23) 및 제2 아암부(24)는 중공형으로 형성되어 있다. 중공형으로 형성되는 제1 아암부(23)의 내부 공간(45)에는, 제1 아암부(23)에 대하여 제2 아암부(24)를 회동시키기 위한 제1 모터로서의 모터(46)와, 제2 아암부(24)에 대하여 핸드(13)를 회동시키기 위한 제2 모터로서의 모터(47)가 배치되어 있다. 관절부(26)는, 모터(46)의 회전을 감속하여 제2 아암부(24)에 전달하는 제1 감속기로서의 감속기(48)를 구비하고 있다. 감속기(48)는, 그 직경 방향의 중심에 관통 구멍이 형성된 중공 감속기이다. 또한, 관절부(26)는, 중공 회전축(50)과, 중공 회전축(50)의 외주측에, 또한, 중공 회전축(50)과 동축상에 배치되는 중공 회전축(51)을 구비하고 있다. 또한, 중공 회전축(50)의 외주면과 중공 회전축(51)의 내주면 사이에는, 베어링이 배치되어 있다.

감속기(48)의 입력측에는, 풀리(52, 53) 및 벨트(54)를 통하여 모터(46)가 연결되어 있다. 감속기(48)의 출력측에는, 중공 회전축(51)의 하단부가 고정되어 있다. 감속기(48)는, 그 관통 구멍의 축 중심과 중공 회전축(51)의 축 중심이 일치하도록 배치되어 있다. 중공 회전축(51)의 상단부는, 제2 아암부(24)의 기단부측의 하면에 고정되어 있다. 감속기(48)의 케이스체는, 대략 원통형으로 형성되는 유지 부재(55)에 고정되어 있다. 유지 부재(55)는, 제1 아암부(23)의 선단부측에 고정되어 있다. 또한, 유지 부재(55)는, 중공 회전축(51)의 외주측에 배치되어 있다. 모터(46)가 회전하면, 풀리(52, 53), 벨트(54) 및 감속기(48) 등을 통하여 모터(46)의 동력이 제2 아암부(24)의 기단부측에 전달되어, 제2 아암부(24)가 회동한다.

중공 회전축(50)의 하단부측에는 풀리(57)가 고정되어 있다. 모터(47)의 출력축에는 풀리(58)가 고정되어 있다. 풀리(57)와 풀리(58)에는 벨트(59)가 걸쳐져 있다. 중공 회전축(50)의 상단부에는 풀리(60)가 고정되어 있다. 풀리(60)는, 중공형으로 형성되는 제2 아암부(24)의 기단부측의 내부에 배치되어 있다. 관절부(27)는, 모터(47)의 회전을 감속하여 핸드(13)에 전달하는 제2 감속기로서의 감속기(61)와, 중공 회전축(62)을 구비하고 있다. 감속기(61)는, 그 직경 방향의 중심에 관통 구멍이 형성된 중공 감속기이다.

감속기(61)의 입력측에는, 풀리(63)가 고정되어 있다. 풀리(60)와 풀리(63)에는, 벨트(64)가 걸쳐져 있다. 감속기(61)의 출력측에는, 중공 회전축(62)의 하단부가 고정되어 있다. 감속기(61)는, 그 관통 구멍의 축 중심과 중공 회전축(62)의 축 중심이 일치하도록 배치되어 있다. 중공 회전축(62)의 상단부는, 핸드(13)의 기초부(20)의 하면에 고정되어 있다. 감속기(61)의 케이스체는, 대략 원통형으로 형성되는 유지 부재(65)에 고정되어 있다. 유지 부재(65)는 제2 아암부(24)의 선단부측에 고정되어 있다. 또한, 유지 부재(65)는 중공 회전축(62)의 외주측에 배치되어 있다. 모터(47)가 회전하면, 풀리(57, 58, 60, 63), 벨트(59, 64) 및 감속기(61) 등을 통하여 모터(47)의 동력이 핸드(13)의 기초부(20)에 전달되어, 핸드(13)가 회동한다.

제1 아암부(23)의 내부 공간(45)은 밀폐되어 있고, 내부 공간(45)의 압력은 대기압으로 되어 있다. 또한, 제2 아암부(24)의 내부 공간(66)도 밀폐되어 있고, 내부 공간(66)의 압력도 대기압으로 되어 있다. 즉, 아암(14)의 내부 공간(45, 66)은 대기압으로 되어 있다. 또한, 내부 공간(45)과 내부 공간(66)은, 중공 회전축(50)의 내주측을 거쳐 통하고 있다. 또한, 제1 아암부(23)의 기단부측의 하면에는, 중공 회전축(32)의 내주측으로 통하는 관통 구멍(도시 생략)이 형성되어 있고, 내부 공간(45)은, 대기압으로 되어 있는 본체부(15)의 내부로 통하고 있다.

상술한 바와 같이, 모터(46, 47)는 내부 공간(45)에 배치되어 있다. 또한, 감속기(48)는, 제1 아암부(23)의 선단부측에 있어서, 내부 공간(45)에 배치되고, 감속기(61)는, 제2 아암부(24)의 선단부측에 있어서, 내부 공간(66)에 배치되어 있다. 즉, 모터(46, 47) 및 감속기(48, 61)는 대기 중에 배치되어 있다. 모터(46)에는, 모터(46)를 냉각하기 위한 냉각용 파이프(70)가 권회되어 있다. 이 냉각용 파이프(70)에는, 압축 공기가 공급 가능하게 되어 있고, 냉각용 파이프(70)의 내부를 통과하는 압축 공기에 의해, 모터(46)가 냉각된다. 또한, 본 형태에서는, 모터(47)의 발열량은 모터(46)의 발열량에 비해 작기 때문에, 모터(47)에는 냉각용 파이프가 권회되어 있지 않다.

관절부(26)에는, 내부 공간(45)의 밀폐 상태를 확보하기 위한 자성 유체 시일(71)이 배치되고, 관절부(27)에는, 내부 공간(66)의 밀폐 상태를 확보하기 위한 자성 유체 시일(72)이 배치되어 있다. 즉, 관절부(26)에는, 내부 공간(45)으로부터 진공 영역 VR로의 공기의 유출을 방지하는 자성 유체 시일(71)이 배치되고, 관절부(27)에는, 내부 공간(66)으로부터 진공 영역 VR로의 공기의 유출을 방지하는 자성 유체 시일(72)이 배치되어 있다. 자성 유체 시일(71)은, 중공 회전축(51)의 외주면과 유지 부재(55)의 내주면 사이에 배치되고, 자성 유체 시일(72)은, 중공 회전축(62)의 외주면과 유지 부재(65)의 내주면 사이에 배치되어 있다. 또한, 내부 공간(66)에는, 벨트(64)의 장력을 조정하기 위한 텐션 풀리(73)가 배치되어 있다.

(제1 아암부 및 제2 아암부의 구성)

도 6은 도 5에 도시한 제2 아암부(24)의 아암부 본체(80)의 도면이며, (A)는 평면도, (B)는 (A)의 E-E 단면의 단면도이다. 도 7은 도 6의 (A)의 F부의 확대도이다. 도 8은 도 6의 (B)의 G부의 확대도이다.

제2 아암부(24)는 아암부 본체(80)와 복수의 덮개 부재(81)를 구비하고 있다. 아암부 본체(80)는, 아암부 본체(80)의 상면을 구성하는 상면부(80a)와, 아암부 본체(80)의 하면을 구성함과 함께 상면부(80a)와 소정의 간극을 두고 대략 평행하게 대향 배치되는 하면부(80b)와, 상면부(80a)의 외주 단부와 하면부(80b)의 외주 단부를 연결하는 측면부(80c)로 구성되어 있다. 상면부(80a) 및 하면부(80b)는, 가늘고 긴 대략 장원형의 평판 형상으로 형성되어 있고, 상하 방향에서 대향하고 있다. 측면부(80c)는, 상하 방향으로부터 보았을 때의 형상이 가늘고 긴 대략 장원형으로 되는 통 형상으로 형성되어 있다. 상면부(80a)와 하면부(80b)와 측면부(80c)에 의해 둘러싸인 공간은, 내부 공간(66)으로 되어 있다. 본 형태의 상면부(80a)는 제1 평면부이고, 하면부(80b)는 제2 평면부이다. 이하의 설명에서는, 상면부(80a) 및 하면부(80b)의, 제2 아암부(24)의 기단부측을 「기단부측」이라 하고, 상면부(80a) 및 하면부(80b)의, 제2 아암부(24)의 선단부측을 「선단부측」이라 한다.

상면부(80a)의 선단부측에는, 중공 회전축(62)이나 유지 부재(65)가 삽입 관통되는 삽입 관통 구멍(80d)이 형성되어 있다. 상면부(80a)의 기단부측에는, 관절부(26)를 조립하기 위한 작업용 구멍(80e)이 형성되어 있다. 삽입 관통 구멍(80d) 및 작업용 구멍(80e)은, 상면부(80a)를 관통하는 둥근 구멍 형상으로 형성되어 있다. 상면부(80a)의, 삽입 관통 구멍(80d)과 작업용 구멍(80e) 사이에는, 내부 공간(66)으로 통하는 복수의 관통 구멍(80f)이 형성되어 있다. 본 형태에서는, 4개의 관통 구멍(80f)이 일정한 피치로 상면부(80a)에 형성되어 있다. 관통 구멍(80f)은 둥근 구멍 형상으로 형성되어 있다. 즉, 관통 구멍(80f)은 원형으로 형성되어 있다. 또한, 본 형태에서는, 작업용 구멍(80e)의 내경과 관통 구멍(80f)의 내경이 동일하게 되어 있다.

상면부(80a)의 상면에는, 원환상의 홈부(80g)가 하측으로 움푹 패이도록 형성되어 있다. 본 형태에서는, 5개의 홈부(80g)가 형성되어 있다. 5개의 홈부(80g) 중 4개의 홈부(80g)의 각각은, 4개의 관통 구멍(80f)의 각각을 둘러싸도록 형성되고, 나머지 1개의 홈부(80g)는 작업용 구멍(80e)을 둘러싸도록 형성되어 있다.

하면부(80b)의 기단부측에는, 중공 회전축(50)이 삽입 관통되는 삽입 관통 구멍(80k)이 형성되어 있다. 하면부(80b)의 선단부측에는, 관절부(27)를 조립하기 위한 작업용 구멍(80m)이 형성되어 있다. 삽입 관통 구멍(80k) 및 작업용 구멍(80m)은, 하면부(80b)를 관통하는 둥근 구멍 형상으로 형성되어 있다. 삽입 관통 구멍(80k)은, 상면부(80a)에 형성되는 작업용 구멍(80e)의 하측에 형성되고, 작업용 구멍(80m)은, 상면부(80a)에 형성되는 삽입 관통 구멍(80d)의 하측에 형성되어 있다.

하면부(80b)의 상면(즉, 상면부(80a)와의 대향면)에는, 하측으로 움푹 패이는 복수의 오목부(80n)가 형성되어 있다. 오목부(80n)는, 하면부(80b)를 관통하지 않도록 형성되어 있다. 본 형태에서는, 4개의 오목부(80n)가 일정한 피치로 형성되어 있다. 오목부(80n)는 원형으로 형성되어 있다. 구체적으로는, 오목부(80n)는, 관통 구멍(80f)의 내경과 내경이 동일한 원형으로 형성되어 있다. 4개의 오목부(80n)는, 4개의 관통 구멍(80f)의 피치와 동일한 피치로 형성되어 있다. 또한, 오목부(80n)는, 상하 방향으로부터 보았을 때, 관통 구멍(80f)과 겹치도록 형성되어 있고, 상하 방향으로부터 보았을 때, 관통 구멍(80f)의 내주면과 오목부(80n)의 내주면이 대략 일치하고 있다. 또한, 가장 기단부측에 배치되는 오목부(80n)에는, 텐션 풀리(73)를 설치하기 위한 설치 시트(80p)가 형성되어 있다.

아암부 본체(80)는 알루미늄 합금으로 형성되어 있다. 이 아암부 본체(80)는, 알루미늄 합금의 블록을 절삭 가공함으로써 형성되어 있고, 상면부(80a)와 하면부(80b)와 측면부(80c)는 일체로 되어 있다. 즉, 내부 공간(66)은, 관통 구멍(80f), 삽입 관통 구멍(80d, 80k) 및 작업용 구멍(80e, 80m)으로부터 삽입되는 절삭 공구를 사용한 절삭 가공에 의해 형성되어 있고, 절삭 가공에 의해 내부 공간(66)이 형성됨으로써, 상면부(80a), 하면부(80b) 및 측면부(80c)도 형성된다.

덮개 부재(81)는, 관통 구멍(80f)의 내경보다도 외경이 큰 원판형으로 형성되어 있다. 덮개 부재(81)의 외경은, 원환상으로 형성되는 홈부(80g)의 외경보다도 크게 되어 있다. 덮개 부재(81)는, 관통 구멍(80f)을 막도록 상면부(80a)의 상면에 고정되어 있다. 상면부(80a)와 덮개 부재(81) 사이에는, 내부 공간(66)으로부터의 공기의 유출을 방지하는 환상의 시일 부재(도시 생략)가 배치되어 있다. 이 시일 부재는 관통 구멍(80f)을 둘러싸도록 형성되는 홈부(80g)에 끼워 넣어져 있다.

작업용 구멍(80e)은, 덮개 부재(81)와 동일 형상으로 형성되는 덮개 부재(82)에 의해 덮여 있다. 즉, 덮개 부재(82)는, 작업용 구멍(80e)을 막도록 상면부(80a)의 상면에 고정되어 있다. 상면부(80a)와 덮개 부재(82) 사이에는, 내부 공간(66)으로부터의 공기의 유출을 방지하는 환상의 시일 부재(도시 생략)가 배치되어 있다. 이 시일 부재는, 작업용 구멍(80e)을 둘러싸도록 형성되는 홈부(80g)에 끼워 넣어져 있다. 하면부(80b)의 하면에는, 작업용 구멍(80m)을 막도록 원판형 덮개 부재(83)가 고정되어 있다. 하면부(80b)와 덮개 부재(83) 사이에는, 내부 공간(66)으로부터의 공기의 유출을 방지하는 환상의 시일 부재(도시 생략)가 배치되어 있다. 이 시일 부재는 덮개 부재(83)의 외주측에 형성되는 원환상의 홈부에 끼워 넣어져 있다.

제1 아암부(23)는, 제2 아암부(24)와 마찬가지로, 아암부 본체(85)와 복수의 덮개 부재(86)를 구비하고 있다. 아암부 본체(85)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 아암부 본체(85)의 상면을 구성하는 상면부(85a)와, 아암부 본체(85)의 하면을 구성함과 함께 상면부(85a)와 소정의 간극을 두고 대략 평행하게 대향 배치되는 하면부(85b)와, 상면부(85a)의 외주 단부와 하면부(85b)의 외주 단부를 연결하는 측면부(85c)로 구성되어 있다. 상면부(85a) 및 하면부(85b)는, 가늘고 긴 대략 장원형의 평판 형상으로 형성되어 있다. 측면부(85c)는, 상하 방향으로부터 보았을 때의 형상이 가늘고 긴 대략 장원형으로 되는 통 형상으로 형성되어 있다. 상면부(85a)와 하면부(85b)와 측면부(85c)에 의해 둘러싸인 공간은, 내부 공간(45)으로 되어 있다. 본 형태의 상면부(85a)는 제1 평면부이고, 하면부(85b)는 제2 평면부이다. 이하의 설명에서는, 상면부(85a) 및 하면부(85b)의, 제1 아암부(23)의 기단부측을 「기단부측」이라 하고, 상면부(85a) 및 하면부(85b)의, 제1 아암부(23)의 선단부측을 「선단부측」이라 한다.

상면부(85a)의 선단부측에는, 중공 회전축(50, 51)이나 유지 부재(55)가 삽입 관통되는 삽입 관통 구멍(85d)이 형성되어 있다. 또한, 상면부(85a)의 선단부측에는, 모터(46, 47)를 설치하기 위한 작업용 구멍(85e)이 형성되고, 상면부(85a)의 기단부측에는, 관절부(25)를 조립하기 위한 작업용 구멍(85f)이 형성되어 있다. 삽입 관통 구멍(85d) 및 작업용 구멍(85e, 85f)은, 상면부(85a)를 관통하는 둥근 구멍 형상으로 형성되어 있다.

상면부(85a)의, 작업용 구멍(85e)과 작업용 구멍(85f) 사이에는, 내부 공간(45)으로 통하는 복수의 관통 구멍(85g)이 형성되어 있다. 본 형태에서는, 2개의 관통 구멍(85g)이 소정의 피치로 상면부(85a)에 형성되어 있다. 관통 구멍(85g)은 둥근 구멍 형상으로 형성되어 있다. 즉, 관통 구멍(85g)은 원형으로 형성되어 있다. 또한, 본 형태에서는, 작업용 구멍(85e, 85f)의 내경과 관통 구멍(85g)의 내경이 동일하게 되어 있다. 상면부(85a)의 상면에는, 원환상의 홈부가 하측으로 움푹 패이도록 형성되어 있다. 본 형태에서는, 5개의 홈부가 형성되어 있다. 5개의 홈부의 각각은, 삽입 관통 구멍(85d), 작업용 구멍(85e, 85f) 및 2개의 관통 구멍(85g)의 각각을 둘러싸도록 형성되어 있다.

하면부(85b)의 선단부측에는, 관절부(26)를 조립하거나, 모터(46, 47)를 설치하거나 하기 위한 작업용 구멍(85m)이 형성되어 있다. 작업용 구멍(85m)은, 하면부(85b)를 관통하는 둥근 구멍 형상으로 형성되어 있다. 또한, 작업용 구멍(85m)은, 상면부(85a)에 형성되는 삽입 관통 구멍(85d) 및 작업용 구멍(85e)의 하측에 형성되어 있다.

하면부(85b)의 상면(즉, 상면부(85a)와의 대향면)에는, 하측으로 움푹 패이는 복수의 오목부(85n)가 형성되어 있다. 오목부(85n)는, 하면부(85b)를 관통하지 않도록 형성되어 있다. 본 형태에서는, 2개의 오목부(85n)가 소정의 피치로 형성되어 있다. 오목부(85n)는 원형으로 형성되어 있다. 구체적으로는, 오목부(85n)는, 관통 구멍(85g)의 내경과 내경이 동일한 원형으로 형성되어 있다. 2개의 오목부(85n)는, 2개의 관통 구멍(85g)의 피치와 동일한 피치로 형성되어 있다. 또한, 오목부(85n)는, 상하 방향으로부터 보았을 때, 관통 구멍(85g)과 겹치도록 형성되어 있고, 상하 방향으로부터 보았을 때, 관통 구멍(85g)의 내주면과 오목부(85n)의 내주면이 대략 일치하고 있다.

아암부 본체(85)는, 아암부 본체(80)와 마찬가지로, 알루미늄 합금의 블록을 절삭 가공함으로써 형성되어 있고, 상면부(85a)와 하면부(85b)와 측면부(85c)는 일체로 되어 있다. 즉, 내부 공간(45)은, 관통 구멍(85g), 삽입 관통 구멍(85d) 및 작업용 구멍(85e, 85f, 85m)으로부터 삽입되는 절삭 공구를 사용한 절삭 가공에 의해 형성되어 있고, 절삭 가공에 의해 내부 공간(45)이 형성됨으로써, 상면부(85a), 하면부(85b) 및 측면부(85c)도 형성된다.

덮개 부재(86)는, 관통 구멍(85g)의 내경보다도 외경이 큰 원판형으로 형성되어 있다. 덮개 부재(86)의 외경은, 상면부(85a)의 상면에 형성되는 원환상의 홈부 외경보다도 크게 되어 있다. 덮개 부재(86)는, 관통 구멍(85g)을 막도록 상면부(85a)의 상면에 고정되어 있다. 상면부(85a)와 덮개 부재(86) 사이에는, 내부 공간(45)으로부터의 공기의 유출을 방지하는 환상의 시일 부재(도시 생략)가 배치되어 있다. 이 시일 부재는, 관통 구멍(85g)을 둘러싸도록 형성되는 홈부에 끼워 넣어져 있다.

또한, 상면부(85a)의 상면에는, 덮개 부재(86)와 동일 형상으로 형성되는 덮개 부재(87)가 작업용 구멍(85f)을 막도록 고정되어 있다. 상면부(85a)와 덮개 부재(87) 사이에는, 내부 공간(45)으로부터의 공기의 유출을 방지하는 환상의 시일 부재(도시 생략)가 배치되어 있다. 이 시일 부재는, 작업용 구멍(85f)을 둘러싸도록 형성되는 홈부에 끼워 넣어져 있다. 또한, 상면부(85a)의 상면에는, 대략 바닥이 있는 원통형으로 형성되는 덮개 부재(88)가 작업용 구멍(85e)을 막도록 고정되어 있다. 상면부(85a)와 덮개 부재(88) 사이에는, 내부 공간(45)으로부터의 공기의 유출을 방지하는 환상의 시일 부재(도시 생략)가 배치되어 있다. 이 시일 부재는, 작업용 구멍(85e)을 둘러싸도록 형성되는 홈부에 끼워 넣어져 있다.

하면부(85b)의 하면에는, 작업용 구멍(85m)을 막도록 원판형 덮개 부재(89)가 고정되어 있다. 하면부(85b)와 덮개 부재(89) 사이에는, 내부 공간(45)으로부터의 공기의 유출을 방지하는 환상의 시일 부재(도시 생략)가 배치되어 있다. 이 시일 부재는 덮개 부재(89)의 외주측에 형성되는 원환상의 홈부에 끼워 넣어져 있다.

(제조 시스템의 구성)

상술한 바와 같이, 제조 시스템(3)은 챔버(4)를 둘러싸도록 배치되는 복수의 챔버(5 내지 10)를 구비하고 있다. 본 형태의 제조 시스템(3)에서는, 챔버(4)를 둘러싸도록 6개의 챔버(5 내지 10)가 배치되어 있다. 이하에서는, 도 1에 있어서, 서로 직교하는 3개의 방향의 각각을 X 방향, Y 방향 및 Z 방향이라 한다. 로봇(1)은, 그 상하 방향이 Z 방향과 일치하도록 배치되어 있다. 따라서, 이하에서는, Z 방향을 상하 방향이라 한다. 또한, 이하에서는, X1 방향측을 「우」측, X2 방향측을 「좌」측, Y1 방향측을 「전방」측, Y2 방향측을 「후방」측이라 한다.

챔버(4)는, 상하 방향으로부터 보았을 때의 형상이 대략 팔각형으로 되도록 형성되어 있다. 챔버(5)는 챔버(4)의 좌측 단부에 연결되도록 배치되고, 챔버(6)는 챔버(4)의 우측 단부에 연결되도록 배치되어 있다. 또한, 챔버(7) 및 챔버(8)는 챔버(4)의 후단부에 연결되도록 배치되어 있다. 챔버(7)와 챔버(8)는 좌우 방향으로 인접하고 있다. 본 형태에서는, 챔버(7)가 좌측에 배치되고, 챔버(8)가 우측에 배치되어 있다. 또한, 챔버(9) 및 챔버(10)는 챔버(4)의 전단부에 연결되도록 배치되어 있다. 챔버(9)와 챔버(10)는 좌우 방향으로 인접하고 있다. 본 형태에서는, 챔버(9)가 좌측에 배치되고, 챔버(10)가 우측에 배치되어 있다.

챔버(5, 6)는, 상하 방향으로부터 보았을 때, 본체부(15)에 대한 제1 아암부(23)의 회동 중심 C1을 통과하는 좌우 방향에 평행한 가상선이 챔버(5, 6)의 전후 방향의 중심 위치를 통과하도록 배치되어 있다. 챔버(7, 8)는, 회동 중심 C1을 통과하는 전후 방향에 평행한 가상선이 챔버(7, 8) 사이의 좌우 방향의 중심 위치를 통과하도록 배치되어 있다. 즉, 좌우 방향에 있어서의 챔버(7, 8)의 중심 위치는, 회동 중심 C1에 대하여 오프셋하고 있다. 마찬가지로, 챔버(9, 10)는, 회동 중심 C1을 통과하는 전후 방향에 평행한 가상선이 챔버(9, 10) 사이의 좌우 방향의 중심 위치를 통과하도록 배치되어 있다. 즉, 좌우 방향에 있어서의 챔버(9, 10)의 중심 위치는, 회동 중심 C1에 대하여 오프셋하고 있다. 또한, 좌우 방향에 있어서, 챔버(7)와 챔버(9)가 동일 위치에 배치되고, 챔버(8)와 챔버(10)가 동일 위치에 배치되어 있다.

(산업용 로봇의 개략 동작)

도 9는 도 1에 도시한 프로세스 챔버(5)로부터 기판(2)을 반출하여 프로세스 챔버(6)에 기판(2)을 반입할 때의 산업용 로봇(1)의 움직임을 설명하기 위한 도면이다. 도 10은 도 1에 도시한 프로세스 챔버(7)에 기판(2)을 반입할 때의 산업용 로봇(1)의 움직임을 설명하기 위한 도면이다.

로봇(1)은 모터(31, 40, 46, 47)를 구동시켜, 챔버(5 내지 10) 간에서 기판(2)을 반송한다. 예를 들면, 도 9에 도시한 바와 같이, 로봇(1)은 챔버(5)로부터 기판(2)을 반출하여 챔버(6)에 기판(2)을 반입한다. 즉, 로봇(1)은 도 9의 (A)에 도시한 바와 같이, 아암(14)을 신장하여 챔버(5) 내에서 기판(2)을 탑재한 후, 도 9의 (B)에 도시한 바와 같이, 제1 아암부(23)와 제2 아암부(24)가 상하 방향에서 겹칠 때까지 아암(14)을 수축시켜 챔버(5)로부터 기판(2)을 반출한다. 그 후, 로봇(1)은, 핸드(13)를 180° 회동시키고 나서, 아암(14)을 신장하여, 도 9의 (C)에 도시한 바와 같이, 챔버(6)에 기판(2)을 반입한다.

또한, 예를 들면 로봇(1)은 챔버(5)로부터 반출된 기판(2)을 챔버(7)에 반입한다(도 10 참조). 이때에는, 로봇(1)은, 먼저, 도 10의 (A)에 도시한 바와 같이, 아암(14)을 수축시킨 상태로부터, 모터(31, 46, 47)를 구동시켜, 도 10의 (B)에 도시한 바와 같이, 포크부(21)가 전후 방향과 평행해짐과 함께 기판(2)이 핸드(13)의 후단부측에 배치되도록, 또한, 좌우 방향에 있어서, 제2 아암부(24)에 대한 핸드(13)의 회동 중심 C2와 좌우 방향에 있어서의 챔버(7)의 중심이 대략 일치하도록, 핸드(13), 제1 아암부(23) 및 제2 아암부(24)를 회동시킨다. 그 후, 로봇(1)은, 아암(14)을 신장하여, 도 10의 (C)에 도시한 바와 같이, 챔버(7)에 기판(2)을 반입한다.

마찬가지로, 로봇(1)은, 예를 들면 챔버(5)로부터 반출된 기판(2)을 챔버(9)에 반입한다. 이때는, 로봇(1)은, 먼저, 아암(14)을 수축시킨 상태로부터, 모터(31, 46, 47)를 구동시켜, 포크부(21)가 전후 방향과 평행해짐과 함께 기판(2)이 핸드(13)의 전단부측에 배치되도록, 또한, 좌우 방향에 있어서, 회동 중심 C2와 좌우 방향에 있어서의 챔버(9)의 중심이 대략 일치하도록, 핸드(13), 제1 아암부(23) 및 제2 아암부(24)를 회동시킨다. 그 후, 로봇(1)은, 아암(14)을 신장하여, 챔버(9)에 기판(2)을 반입한다.

또한, 로봇(1)은, 예를 들면 챔버(5)로부터 반출된 기판(2)을 챔버(8)에 반입한다. 이때는, 로봇(1)은, 먼저, 아암(14)을 수축시킨 상태로부터, 모터(31, 46, 47)를 구동시켜, 포크부(21)가 전후 방향과 평행해짐과 함께 기판(2)이 핸드(13)의 후단부측에 배치되도록, 또한, 좌우 방향에 있어서, 회동 중심 C2와 좌우 방향에 있어서의 챔버(8)의 중심이 대략 일치하도록, 핸드(13), 제1 아암부(23) 및 제2 아암부(24)를 회동시킨다. 그 후, 로봇(1)은, 아암(14)을 신장하여, 챔버(8)에 기판(2)을 반입한다.

또한, 로봇(1)은, 예를 들면 챔버(5)로부터 반출된 기판(2)을 챔버(10)에 반입한다. 이때는, 로봇(1)은, 먼저, 아암(14)을 수축시킨 상태로부터, 모터(31, 46, 47)를 구동시켜, 포크부(21)가 전후 방향과 평행해짐과 함께 기판(2)이 핸드(13)의 전단부측에 배치되도록, 또한, 좌우 방향에 있어서, 회동 중심 C2와 좌우 방향에 있어서의 챔버(10)의 중심이 대략 일치하도록, 핸드(13), 제1 아암부(23) 및 제2 아암부(24)를 회동시킨다. 그 후, 로봇(1)은, 아암(14)을 신장하여, 챔버(10)에 기판(2)을 반입한다.

기판(2)의 반출 시 및 반입 시에는, 핸드(13) 및 제1 아암부(23)는, 본체부(15)에 대한 제1 아암부(23)의 회동 각도와, 제2 아암부(24)에 대한 핸드(13)의 회동 각도가 동일하고, 또한, 본체부(15)에 대한 제1 아암부(23)의 회동 방향과, 제2 아암부(24)에 대한 핸드(13)의 회동 방향이 역방향으로 되도록 회동한다. 즉, 모터(31, 47)는, 본체부(15)에 대한 제1 아암부(23)의 회동 각도와, 제2 아암부(24)에 대한 핸드(13)의 회동 각도가 동일하고, 또한, 본체부(15)에 대한 제1 아암부(23)의 회동 방향과, 제2 아암부(24)에 대한 핸드(13)의 회동 방향이 역방향으로 되도록 회전한다. 그 때문에, 기판(2)의 반출 시 및 반입 시에 있어서의 핸드(13)의 방향이 일정하게 유지된다.

(본 형태의 주된 효과)

이상 설명한 바와 같이, (제1 발명에 따른) 본 형태에서는, 아암부 본체(80)에 복수의 관통 구멍(80f)이 형성되어 있고, 관통 구멍(80f)을 막는 덮개 부재(81)와 아암부 본체(80)의 상면부(80a) 사이에, 대기압으로 되어 있는 내부 공간(66)으로부터의 공기의 유출을 방지하는 환상의 시일 부재가 배치되어 있다. 그 때문에, 본 형태에서는, 로봇(1)이 대형화되어 제2 아암부(24)가 대형화되어도, 복수의 시일 부재의 각각의 크기를 작게 하는 것이 가능해지고, 그 결과, 제2 아암부(24)를 조립할 때 시일 부재를 용이하게 취급하는 것이 가능해진다. 마찬가지로, 본 형태에서는, 아암부 본체(85)에 복수의 관통 구멍(85g)이 형성되어 있고, 관통 구멍(85g)을 막는 덮개 부재(86)와 아암부 본체(85)의 상면부(85a) 사이에, 대기압으로 되어 있는 내부 공간(45)으로부터의 공기의 유출을 방지하는 환상의 시일 부재가 배치되어 있다. 그 때문에, 본 형태에서는, 로봇(1)이 대형화되어 제1 아암부(23)가 대형화되어도, 복수의 시일 부재의 각각의 크기를 작게 하는 것이 가능해지고, 그 결과, 제1 아암부(23)를 조립할 때 시일 부재를 용이하게 취급하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 형태에서는, 로봇(1)이 대형화되어도, 아암(14)의 내부 공간(45, 66)의 기밀성을 확보하기 위한 시일 부재를 설치할 때의 작업 미스를 저감하는 것이 가능해진다.

여기서, (제1 발명에 따른) 본 형태에서는, 진공 중에 배치되는 제2 아암부(24)의 내부 공간(66)이 대기압으로 되어 있기 때문에, 중공형으로 형성되는 제2 아암부(24)는, 내부의 압력에 의해 외측으로 불룩해지도록 변형되지만, 본 형태에서는, 아암부 본체(80)의 하면부(80b)의 상면에, 상하 방향으로부터 보았을 때 관통 구멍(80f)과 겹치는 오목부(80n)가 형성되어 있기 때문에, 상하 양측을 향하여 대략 균등하게 제2 아암부(24)가 불룩해지도록 제2 아암부(24)를 변형시키는 것이 가능해진다.

즉, 하면부(80b)의 상면에 오목부(80n)가 형성되어 있지 않은 경우에는, 복수의 관통 구멍(80f)이 형성되는 상면부(80a)의 강도가 하면부(80b)의 강도보다도 낮아지기 때문에, 제2 아암부(24)는, 내부의 압력에 의해, 하측보다도 상측이 크게 불룩해지도록 변형되기 쉬워지지만, 본 형태에서는, 하면부(80b)의 상면에 오목부(80n)가 형성되어 있고, 하면부(80b)의 강도를 상면부(80a)의 강도에 가깝게 하는 것이 가능해지기 때문에, 상하 양측을 향하여 대략 균등하게 제2 아암부(24)가 불룩해지도록 제2 아암부(24)를 변형시키는 것이 가능해진다. 따라서, 본 형태에서는, 상면부(80a)에 복수의 관통 구멍(80f)이 형성되어 있어도, 상하 방향의 일방측으로 기울도록 제2 아암부(24)가 변형되거나, 비틀어지도록 제2 아암부(24)가 변형되거나 하는 것을 억제하는 것이 가능해진다.

마찬가지로, (제1 발명에 따른) 본 형태에서는, 진공 중에 배치되는 제1 아암부(23)의 내부 공간(45)이 대기압으로 되어 있기 때문에, 중공형으로 형성되는 제1 아암부(23)는, 내부의 압력에 의해 외측으로 불룩해지도록 변형되지만, 본 형태에서는, 아암부 본체(85)의 하면부(85b)의 상면에, 상하 방향으로부터 보았을 때 관통 구멍(85g)과 겹치는 오목부(85n)가 형성되어 있기 때문에, 상하 양측을 향하여 대략 균등하게 제1 아암부(23)가 불룩해지도록 제1 아암부(23)를 변형시키는 것이 가능해진다. 따라서, 본 형태에서는, 상면부(85a)에 복수의 관통 구멍(85g)이 형성되어 있어도, 상하 방향의 일방측으로 기울도록 제1 아암부(23)가 변형되거나, 비틀어지도록 제1 아암부(23)가 변형되거나 하는 것을 억제하는 것이 가능해진다.

이와 같이, (제1 발명에 따른) 본 형태에서는, 상면부(80a, 85a)에 복수의 관통 구멍(80f, 85g)이 형성되어 있어도, 상하 방향의 일방측으로 기울도록 아암(14)이 변형되거나, 비틀어지도록 아암(14)이 변형되거나 하는 것을 억제하는 것이 가능해지기 때문에, 아암(14)의 선단부측의 위치 정밀도를 확보하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 형태에서는, 상면부(80a, 85a)에 복수의 관통 구멍(80f, 85g)이 형성되어 있어도, 챔버(5 내지 10)의 소정의 위치로 기판(2)을 고정밀도로 반송하는 것이 가능해진다. 즉, 본 형태에서는, 기판(2)의 목표 도달 위치로부터의 어긋남을 억제하여 기판(2)의 반송 정밀도를 높이는 것이 가능해진다.

특히 (제1 발명에 따른) 본 형태에서는, 상하 방향으로부터 보았을 때, 관통 구멍(80f)의 내주면과 오목부(80n)의 내주면이 대략 일치하고, 또한, 관통 구멍(85g)의 내주면과 오목부(85n)의 내주면이 대략 일치하고 있기 때문에, 상하 양측을 향하여 대략 균등하게 제1 아암부(23), 제2 아암부(24)가 불룩해지도록 제1 아암부(23), 제2 아암부(24)를 변형시키기 쉬워진다. 따라서, 본 형태에서는, 상면부(80a, 85a)에 복수의 관통 구멍(80f, 85g)이 형성되어 있어도, 상하 방향의 일방측으로 기울도록 아암(14)이 변형되거나, 비틀어지도록 아암(14)이 변형되거나 하는 것을 효과적으로 억제하는 것이 가능해지고, 그 결과, 아암(14)의 선단부측의 위치 정밀도를 높이는 것이 가능해진다.

(제1 발명에 따른) 본 형태에서는, 아암부 본체(80, 85)는, 알루미늄 합금의 블록을 절삭 가공함으로써 형성되어 있다. 그 때문에, 본 형태에서는, 서로 별체로 형성된 상면부(80a, 85a)와 하면부(80b, 85b)와 측면부(80c, 85c)가 접합됨으로써 아암부 본체(80, 85)가 형성되어 있는 경우와 비교하여, 내부 공간(45, 66)으로부터의 공기의 유출을 방지하기 쉬워진다. 또한, 본 형태에서는, 아암부 본체(80, 85)가 주물에 의해 형성되어 있는 경우와 비교하여, 아암부 본체(80, 85)로부터 진공 중으로 방출되는 가스(아웃 가스)의 방출량을 저감하는 것이 가능해진다.

이상 설명한 바와 같이, (제2 발명에 따른) 본 형태에서는, 아암(14)의 전체가 중공형으로 형성되고, 아암(14)의 내부 공간(45, 66)이 대기압으로 되어 있다. 그 때문에, 본 형태에서는, 핸드(13)에 탑재되어 진공 중에서 반송되는 기판(2)의 온도가 높아도, 아암(14)의 내부로부터 아암(14)의 전체를 냉각하여, 아암(14) 전체의 온도 상승을 억제하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 형태에서는, 핸드(13)에 탑재되어 반송되는 기판(2)의 온도가 높아도, 아암(14) 전체의 열팽창을 억제하는 것이 가능해지고, 그 결과, 챔버(5 내지 10)의 소정의 위치로 기판(2)을 고정밀도로 반송하는 것이 가능해진다. 즉, 본 형태에서는, 핸드(13)에 탑재되어 반송되는 기판(2)의 온도가 높아도, 기판(2)의 목표 도달 위치로부터의 어긋남을 억제하여 기판(2)의 반송 정밀도를 높이는 것이 가능해진다.

또한, (제2 발명에 따른) 본 형태에서는, 아암(14)의 전체가 중공형으로 형성되고, 아암(14)의 내부 공간(45, 66)이 대기압으로 되어 있기 때문에, 핸드(13)에 탑재되어 반송되는 기판(2)의 온도가 높아도, 아암(14)의 내부에 배치되는 모든 베어링의 온도 상승을 억제하여, 이들 수명의 저하를 억제하는 것이 가능해진다. 즉, 본 형태에서는, 핸드(13)에 탑재되어 반송되는 기판(2)의 온도가 높아도, 모터(46, 47), 감속기(48, 61) 및 텐션 풀리(73) 등을 구성하는 모든 베어링의 수명의 저하를 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 본 형태에서는, 아암(14)의 내부 공간(45, 66)이 대기압으로 되어 있기 때문에, 아암(14)의 내부에 배치되는 모터(46, 47)나 감속기(48, 61)의 윤활제로서, 진공 그리스 등의 고가의 윤활제가 아니라, 대기압 중에서 사용되는 그리스 등의 윤활제를 사용하면 된다. 따라서, 본 형태에서는, 로봇(1)의 초기 비용 및 러닝 코스트를 저감하는 것이 가능해진다.

또한, (제2 발명에 따른) 본 형태에서는, 아암(14)의 내부 공간(45, 66)이 대기압으로 되어 있기 때문에, 진공 영역 VR에 있어서, 모터(46, 47), 감속기(48, 61), 풀리(52, 53, 57, 58, 60, 63) 및 벨트(54, 59, 64)로부터의 가스(아웃 가스)의 발생을 방지하는 것이 가능해진다. 또한, 본 형태에서는, 아암(14)의 내부 공간(45, 66)이 대기압으로 되어 있어, 진공 영역 VR 내에 배치되는 아암(14)의 표면적을 저감하는 것이 가능해지기 때문에, 진공 영역 VR에 있어서, 아암(14)으로부터의 아웃 가스의 발생량을 저감하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 형태에서는, 기판(2)의 제조 공정에 있어서, 아웃 가스에 기인하는 장해의 발생을 억제하는 것이 가능해진다.

(제2 발명에 따른) 본 형태에서는, 감속기(48)에 의해 관절부(26)의 일부가 구성되고, 감속기(61)에 의해 관절부(27)의 일부가 구성되어 있다. 그 때문에, 본 형태에서는, 관절부(26, 27)의 강성을 높이는 것이 가능해진다.

(제2 발명에 따른) 본 형태에서는, 모터(47)는 제1 아암부(23)의 내부에 배치되어 있다. 그 때문에, 본 형태에서는, 모터(47)가 제2 아암부(24)의 내부에 배치되어 있는 경우와 비교하여, 제2 아암부(24)를 소형화하는 것이 가능해진다. 또한, 모터(47)가 제1 아암부(23)의 내부에 배치되어 있는 경우에는, 모터(47)로부터 핸드(13)까지의 동력의 전달 경로가 길어지지만, 본 형태에서는, 감속기(61)에 의해 관절부(27)의 일부가 구성되고, 감속기(61)의 출력측에 핸드(13)가 직접 고정되어 있다. 그 때문에, 본 형태에서는, 예를 들면 감속기(61)가 관절부(26)를 구성하도록 배치되고, 감속기(61)와 핸드(13)가 벨트 및 풀리를 통하여 접속되는 경우와 비교하여, 핸드(13)의 정지 정밀도를 높이는 것이 가능해지고, 그 결과, 기판(2)의 반송 정밀도를 높이는 것이 가능해진다. 즉, 감속기(61)가 관절부(26)를 구성하도록 배치되고, 감속기(61)와 핸드(13)가 벨트 및 풀리를 통하여 접속되는 경우에는, 감속기(61)와 핸드(13)를 접속하기 위한 벨트에 감속 후의 부하가 가해지기 때문에, 핸드(13)가 정지할 때, 이 벨트가 신장되어 핸드(13)의 정지 정밀도가 저하되기 쉬워지지만, 본 형태에서는, 감속 전의 부하가 벨트(64)에 가해지기 때문에, 핸드(13)가 정지할 때의 벨트(64)의 신장을 억제하여, 핸드(13)의 정지 정밀도를 높이는 것이 가능해진다.

(산업용 로봇의 변형예 1)

도 11은 본 발명(제2 발명)의 다른 실시 형태에 따른 산업용 로봇(1)의 평면도이다.

상술한 형태에서는, 아암(14)은, 하나의 제1 아암부(23)와 하나의 제2 아암부(24)에 의해 구성되어 있다. 이 밖에도 예를 들면, 도 11에 도시한 바와 같이, 아암(14)은, 하나의 제1 아암부(23)와, 2개의 제2 아암부(24)에 의해 구성되어도 된다. 이 경우에는, 제1 아암부(23)는, 대략 V형 혹은 직선형으로 형성되어 있고, 그 중심부가 본체부(15)에 회동 가능하게 연결되는 기단부로 되어 있다. 또한, 도 11에 도시한 바와 같이, 제1 아암부(23)의 2개의 선단부측의 각각에 제2 아암부(24)가 회동 가능하게 연결되어 있고, 제1 아암부(23)의 2개의 선단부측의 각각에 관절부(26)가 형성되어 있다.

이 경우라도, 상술한 형태와 마찬가지로, 감속기(48)에 의해 관절부(26)의 일부가 구성되고, 감속기(61)에 의해 관절부(27)의 일부가 구성되어 있다. 또한, 제1 아암부(23)의 2개의 선단부측의 각각에 있어서, 제1 아암부(23)의 내부 공간(45)에 모터(46, 47) 및 감속기(48)가 배치되고, 2개의 제2 아암부(24)의 선단부측의 각각에 있어서, 제2 아암부(24)의 내부 공간(66)에 감속기(61)가 배치되어 있다. 또한, 내부 공간(45, 66)은 대기압으로 되어 있다. 또한, 이 경우에는, 핸드(13)의 기초부(20)에는, 수평 방향의 일방측으로 돌출되는 2개의 포크부(21)만이 설치된다. 또한, 도 8에서는, 상술한 형태의 구성과 동일한 구성, 또는, 상술한 형태의 구성에 대응하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.

(산업용 로봇의 변형예 2)

도 12는 본 발명(제2 발명)의 다른 실시 형태에 따른 산업용 로봇(1)의 평면도이다.

상술한 형태에서는, 로봇(1)은 하나의 아암(14)을 구비하고 있다. 이 밖에도 예를 들면, 12에 도시한 바와 같이, 로봇(1)은 본체부(15)에 그 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 2개의 아암(14)을 구비하고 있어도 된다. 이 경우라도, 상술한 형태와 마찬가지로, 감속기(48)에 의해 관절부(26)의 일부가 구성되고, 감속기(61)에 의해 관절부(27)의 일부가 구성되어 있다. 또한, 제1 아암부(23)의 선단부측에 있어서, 제1 아암부(23)의 내부 공간(45)에 모터(46, 47) 및 감속기(48)가 배치되고, 제2 아암부(24)의 선단부측의 각각에 있어서, 제2 아암부(24)의 내부 공간(66)에 감속기(61)가 배치되어 있다. 또한, 내부 공간(45, 66)은 대기압으로 되어 있다. 또한, 이 경우에는, 핸드(13)의 기초부(20)에는, 수평 방향의 일방측으로 돌출되는 2개의 포크부(21)만이 설치된다. 또한, 도 12에서는, 상술한 형태의 구성과 동일한 구성, 또는, 상술한 형태의 구성에 대응하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.

(다른 실시 형태)

상술한 형태는, 본 발명의 적합한 형태의 일례이지만, 이것에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서 다양하게 변형 실시가 가능하다.

상술한 형태에서는, 아암(14)은, 하나의 제1 아암부(23)와 하나의 제2 아암부(24)에 의해 구성되어 있다. 이 밖에도 예를 들면, 도 11에 도시한 바와 같이, 아암(14)은 하나의 제1 아암부(23)와, 2개의 제2 아암부(24)에 의해 구성되어도 된다. 이 경우에는, 제1 아암부(23)는, 대략 V형 혹은 직선형으로 형성되어 있고, 그 중심부가 본체부(15)에 회동 가능하게 연결되는 기단부로 되어 있다. 또한, 도 11에 도시한 바와 같이, 제1 아암부(23)의 2개의 선단부측의 각각에 제2 아암부(24)가 회동 가능하게 연결되어 있고, 제1 아암부(23)의 2개의 선단부측의 각각에 관절부(26)가 형성되어 있다. 또한, 이 경우에는, 예를 들면 핸드(13)의 기초부(20)에, 수평 방향의 일방측으로 돌출되는 2개의 포크부(21)만이 설치된다. 또한, 도 11에서는, 상술한 형태의 구성과 동일한 구성, 또는, 상술한 형태의 구성에 대응하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.

또한, 상술한 형태에서는, 로봇(1)은 하나의 아암(14)을 구비하고 있지만, 도 12에 도시한 바와 같이, 로봇(1)은, 본체부(15)에 그 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 2개의 아암(14)을 구비하고 있어도 된다. 이 경우에는, 예를 들면 핸드(13)의 기초부(20)에, 수평 방향의 일방측으로 돌출되는 2개의 포크부(21)만이 설치된다. 또한, 도 12에서는, 상술한 형태의 구성과 동일한 구성, 또는, 상술한 형태의 구성에 대응하는 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙이고 있다.

상술한 형태에서는, 오목부(80n)는, 상하 방향으로부터 보았을 때, 관통 구멍(80f)과 겹치도록 형성되어 있고, 상하 방향으로부터 보았을 때, 관통 구멍(80f)의 내주면과 오목부(80n)의 내주면이 대략 일치하고 있다. 이 밖에도 예를 들면, 오목부(80n)는, 상하 방향으로부터 보았을 때, 오목부(80n)의 일부가 관통 구멍(80f)과 겹치도록 형성되고, 상하 방향으로부터 보았을 때, 관통 구멍(80f)의 내주면과 오목부(80n)의 내주면이 어긋나 있어도 된다. 마찬가지로, 상술한 형태에서는, 오목부(85n)는, 상하 방향으로부터 보았을 때, 관통 구멍(85g)과 겹치도록 형성되어 있고, 상하 방향으로부터 보았을 때, 관통 구멍(85g)의 내주면과 오목부(85n)의 내주면이 대략 일치하고 있지만, 오목부(85n)는, 상하 방향으로부터 보았을 때, 오목부(85n)의 일부가 관통 구멍(85g)과 겹치도록 형성되고, 상하 방향으로부터 보았을 때, 관통 구멍(85g)의 내주면과 오목부(85n)의 내주면이 어긋나 있어도 된다.

상술한 형태에서는, 오목부(80n)의 내경은, 관통 구멍(80f)의 내경과 동일하게 되어 있다. 이 밖에도 예를 들면, 오목부(80n)의 내경은, 관통 구멍(80f)의 내경보다 커도 되고, 관통 구멍(80f)의 내경보다 작아도 된다. 마찬가지로, 오목부(85n)의 내경은, 관통 구멍(85g)의 내경과 동일하게 되어 있지만, 오목부(85n)의 내경은, 관통 구멍(85g)의 내경보다 커도 되고, 관통 구멍(85g)의 내경보다 작아도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 관통 구멍(80f, 85g)은 원형으로 형성되어 있지만, 관통 구멍(80f, 85g)은 다각형으로 형성되어도 되고, 타원형 또는 장원형으로 형성되어도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 오목부(80n, 85n)는, 원형으로 형성되어 있지만, 오목부(80n, 85n)는 다각형으로 형성되어도 되고, 타원형 또는 장원형으로 형성되어도 된다.

상술한 형태에서는, 오목부(80n, 85n)는, 하면부(80b, 85b)를 관통하지 않도록 형성되어 있다. 이 밖에도 예를 들면, 오목부(80n, 85n)는, 하면부(80b, 85b)를 관통하도록 형성되어도 된다. 이 경우에는, 하면부(80b, 85b)의 하면에, 오목부(80n, 85n)를 막는 덮개 부재가 고정된다. 또한, 이 덮개 부재와 하면부(80b, 85b) 사이에는, 내부 공간(45, 66)으로부터의 공기의 유출을 방지하는 시일 부재가 배치된다.

상술한 형태에서는, 제1 아암부(23)의 내부 공간(45) 및 제2 아암부(24)의 내부 공간(66)이 대기압으로 되어 있다. 이 밖에도 예를 들면, 내부 공간(45) 또는 내부 공간(66)이 진공으로 되어 있어도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 아암(14)은, 제1 아암부(23)와 제2 아암부(24)의 2개의 아암부에 의해 구성되어 있지만, 아암(14)은 하나의 아암부에 의해 구성되어도 되고, 3개 이상의 아암부에 의해 구성되어도 된다. 아암(14)이 3개 이상의 아암부에 의해 구성되는 경우에는, 모든 아암부의 내부 공간이 대기압으로 되어 있어도 되고, 내부 공간이 진공으로 되어 있는 아암부가 있어도 된다.

상술한 형태에서는, 로봇(1)은, 제1 아암부(23)에 대하여 제2 아암부(24)를 회동시키기 위한 모터(46)와, 제2 아암부(24)에 대하여 핸드(13)를 회동시키기 위한 모터(47)를 구비하고 있다. 이 밖에도 예를 들면, 1대의 모터에 의해, 제1 아암부(23)에 대하여 제2 아암부(24)가 회동하고, 또한, 제2 아암부(24)에 대하여 핸드(13)가 회동하도록, 모터로부터 아암(14)으로의 동력의 전달 기구가 구성되어도 된다.

상술한 형태에서는, 제1 아암부(23)의 선단부측에 있어서의 내부 공간(45)에 감속기(48)가 배치되어 있다. 이 밖에도 예를 들면, 제2 아암부(24)의 기단부측에 있어서의 내부 공간(66)에 감속기(48)가 배치되어도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 모터(47)는 제1 아암부(23)의 내부 공간(45)에 배치되어 있지만, 모터(47)는 제2 아암부(24)의 내부 공간(66)에 배치되어도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 모터(46)는 제1 아암부(23)의 내부 공간(45)에 배치되어 있지만, 모터(46)는 제2 아암부(24)의 내부 공간(66)에 배치되어도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 감속기(61)는, 제2 아암부(24)의 내부 공간(66)에 배치되어 있지만, 감속기(61)는, 제1 아암부(23)의 내부 공간(45)에 배치되어도 된다. 이 경우에는, 관절부(26)에 있어서, 감속기(48)와 감속기(61)가 축 방향으로 겹치도록 배치된다.

상술한 형태에서는, 로봇(1)은, 제1 아암부(23)에 대하여 제2 아암부(24)를 회동시키기 위한 모터(46)와, 제2 아암부(24)에 대하여 핸드(13)를 회동시키기 위한 모터(47)를 구비하고 있다. 이 밖에도 예를 들면, 1대의 모터에 의해, 제1 아암부(23)에 대하여 제2 아암부(24)가 회동하고, 또한, 제2 아암부(24)에 대하여 핸드(13)가 회동하도록, 모터로부터 아암(14)으로의 동력의 전달 기구가 구성되어도 된다.

상술한 형태에서는, 아암(14)는 제1 아암부(23)와 제2 아암부(24)의 2개의 아암부에 의해 구성되어 있다. 이 밖에도 예를 들면, 아암(14)는 3개 이상의 아암부에 의해 구성되어도 된다. 이 경우에는, 3개 이상의 아암부의 각각은 중공형으로 형성됨과 함께, 3개 이상의 아암부의 각각의 내부 공간은 대기압으로 되어 있다.

상술한 형태에 있어서, 내부 공간(45, 66)에, 공냉식 또는 수냉식의 냉각 기구가 배치되어도 된다. 예를 들면, 냉각용 압축 공기 분출구를 갖는 냉각용 파이프가 내부 공간(45, 66)에 배치되어도 된다. 이 경우에는, 예를 들면 감속기(48, 61) 등의 베어링이나 자성 유체 시일(71, 72)의 배치 개소에 압축 공기가 공급되도록 냉각용 파이프가 배치된다. 또한, 이 경우에는, 예를 들면 내부 공간(45, 66)에 배치되는 냉각용 파이프는, 케이스체(17)의 내부 혹은 케이스체(17)의 외부의 대기 중에 배치되는 압축 공기의 공급원에 접속된다. 또한, 이 냉각 파이프와 압축 공기의 공급원은, 제1 아암부(23)의 기단부측의 하면에 형성되는 관통 구멍 및 중공 회전축(32)의 내주측에 배설되는 배관에 의해 접속된다. 또한, 이 경우에는, 예를 들면 케이스체(17)의 내부에 전자 밸브가 배치되어 있고, 이 전자 밸브를 온 오프함으로써, 냉각용 파이프의 분출구로부터 압축 공기가 공급되거나, 냉각용 파이프의 분출구로부터 공급되는 압축 공기의 양이 조정되거나 한다. 또한, 이 경우에는, 예를 들면 내부 공간(45, 66)의 온도를 검출하는 온도 센서 등의 검출 수단이 내부 공간(45, 66)의 적당한 위치에 배치되어 있고, 이 검출 수단의 검출 결과에 기초하여, 전자 밸브가 온 오프된다. 또한, 이 경우에는, 예를 들면 내부 공간(45, 66)에 공급되는 압축 공기는, 내부 공간(45, 66)의 전체를 순환한 후, 본체부(15)측으로 배출된다. 이 경우에는, 아암(14)의 내부로부터 아암(14)의 전체를 효과적으로 냉각하여, 아암(14) 전체의 온도 상승을 효과적으로 억제하는 것이 가능해진다.

상술한 형태에서는, 로봇(1)에 의해 반송되는 반송 대상물은 유기 EL 디스플레이용 기판(2)이지만, 로봇(1)에 의해 반송되는 반송 대상물은, 액정 디스플레이용 유리 기판이어도 되고, 반도체 웨이퍼 등이어도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 로봇(1)은 반송 대상물을 반송하기 위한 로봇이지만, 로봇(1)은 용접 로봇 등의 다른 용도로 사용되는 로봇이어도 된다.

1 : 로봇(산업용 로봇)
13 : 핸드
14 : 아암
15 : 본체부
23 : 제1 아암부(아암부)
24 : 제2 아암부(아암부)
26 : 관절부(제1 관절부)
27 : 관절부(제2 관절부)
45, 66 : 내부 공간
46 : 모터(제1 모터)
47 : 모터(제2 모터)
48 : 감속기(제1 감속기)
80a, 85a : 상면부(제1 평면부)
80b, 85b : 하면부(제2 평면부)
80c, 85c : 측면부
80f, 85g : 관통 구멍
80n, 85n : 오목부
81, 86 : 덮개 부재

Claims (4)

1. 평판 형상의 제1 평면부와, 상기 제1 평면부와 소정의 간극을 두고 대략 평행하게 대향 배치되는 평판 형상의 제2 평면부와, 상기 제1 평면부의 외주 단부와 상기 제2 평면부의 외주 단부를 연결하는 측면부를 갖는 아암을 구비하고,
   상기 아암의 적어도 일부는, 상기 제1 평면부와 상기 제2 평면부와 상기 측면부로 둘러싸이는 내부 공간을 갖는 중공형으로 형성됨과 함께, 상기 아암은 진공 중에 배치되고,
   상기 내부 공간은 대기압으로 되어 있고,
   상기 제1 평면부에는 상기 내부 공간으로 통하는 복수의 관통 구멍이 형성되고,
   상기 아암은, 상기 제1 평면부에 고정되어 상기 관통 구멍을 막는 복수의 덮개 부재와, 상기 제1 평면부와 상기 덮개 부재 사이에 배치되어 상기 내부 공간으로부터의 공기의 유출을 방지하는 복수의 시일 부재를 구비하고,
   상기 제2 평면부의, 상기 제1 평면부와의 대향면에는, 상기 제1 평면부와 상기 제2 평면부의 대향 방향으로부터 보았을 때 상기 관통 구멍과 적어도 일부가 겹치는 복수의 오목부가 움푹 패이도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
2. 제1항에 있어서,
   상기 대향 방향으로부터 보았을 때, 상기 관통 구멍의 내주면과 상기 오목부의 내주면이 대략 일치하고 있는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 관통 구멍은 원형으로 형성되고,
   상기 오목부는 상기 관통 구멍의 내경과 내경이 동등한 원형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 내부 공간은 상기 관통 구멍으로부터 삽입되는 절삭용 공구를 사용한 절삭 가공에 의해 형성되고,
   상기 제1 평면부와 상기 제2 평면부와 상기 측면부가 일체로 되어 있는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.

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