JP2016147315A - 産業用ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】第１ハンドと第２ハンドとを閉じた状態にしたり開いた状態にしたりすることが可能であっても、モータが内部に配置される本体部を小型化することが可能な産業用ロボットを提供する。
【解決手段】この産業用ロボットでは、モータ２６の動力を第１ハンド３に伝達するための動力伝達機構３０は、歯車３８と歯車４０と歯車４０が固定される第１回転軸とを備え、モータ２６の動力を第２ハンド４に伝達するための動力伝達機構３１は、歯車４８と歯車５０と歯車５０が固定される第２回転軸４９とを備えている。歯車３８と歯車４８とは共通の回転軸３４に固定され、第１回転軸と第２回転軸４９とは同心状に配置されている。また、この産業用ロボットでは、歯車４０と歯車５０とが互いに逆方向へ回転するように、歯車３８と歯車４０とが直接連結されるとともに、歯車４８と歯車５０とが中間歯車を介して連結されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、搬送対象物を搬送する産業用ロボットに関する。

従来、半導体ウエハを搬送する産業用ロボットが知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の産業用ロボットは、半導体ウエハが搭載される第１ハンドおよび第２ハンドの２個のハンドと、第１ハンドおよび第２ハンドが先端側に回動可能に連結される多関節アーム部と、多関節アーム部の基端側が回動可能に連結される本体部とを備えている。第１ハンドと第２ハンドとは、上下方向で重なるように配置されている。第１ハンドおよび第２ハンドは、半導体ウエハが搭載される２個の搭載部と、２個の搭載部がその両端側に固定される細長い略直方体のベース部とを備えている。多関節アーム部の先端側には、ベース部の中心部分が回動可能に連結されている。

また、特許文献１に記載の産業用ロボットは、第１ハンドを回動させるための駆動用モータと、第２ハンドを回動させるための駆動用モータとを備えており、第１ハンドと第２ハンドとは個別に回動可能となっている。２個の駆動用モータは、本体部の内部に配置されている。この産業用ロボットでは、半導体ウエハを搬送する際に、第１ハンドと第２ハンドとが個別に回動して、上下方向から見たときに第１ハンドと第２ハンドとが重なる状態（閉じた状態）になったり、上下方向から見たときに第１ハンドと第２ハンドとが重ならずに所定の角度で交差する状態（開いた状態）になったりする。なお、この産業用ロボットは、第１ハンドおよび第２ハンドを回動させるための２個の駆動用モータに加え、多関節アーム部を伸縮させるための２個の駆動用モータを備えている。この２個の駆動用モータも、本体部の内部に配置されている。

特開２００９−８３０３１号公報

特許文献１に記載の産業用ロボットでは、第１ハンドと第２ハンドとが個別に回動可能となっており、第１ハンドと第２ハンドとを閉じた状態にしたり開いた状態にしたりすることが可能である。しかしながら、この産業用ロボットでは、第１ハンドを回動させるための駆動用モータと第２ハンドを回動させるための駆動用モータとが設けられているため、駆動用モータが内部に配置される本体部が大型化する。

そこで、本発明の課題は、第１ハンドと第２ハンドとを閉じた状態にしたり開いた状態にしたりすることが可能であっても、モータが内部に配置される本体部を小型化することが可能な産業用ロボットを提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明の産業用ロボットは、搬送対象物が搭載されるとともに上下方向で重なるように配置される第１ハンドおよび第２ハンドと、第１ハンドおよび第２ハンドが先端側に回動可能に連結されるアームと、アームの基端側が回動可能に連結される本体部と、第１ハンドおよび第２ハンドを回動させるハンド回動機構とを備え、ハンド回動機構は、本体部の内部に配置される駆動用のモータと、モータの動力を第１ハンドに伝達するための第１動力伝達機構と、モータの動力を第２ハンドに伝達するための第２動力伝達機構と、モータから第１ハンドおよび第２ハンドへの動力伝達経路において第１動力伝達機構および第２動力伝達機構とモータとの間に配置される共通動力伝達機構とを備え、第１動力伝達機構は、第１歯車と、第２歯車と、第２歯車が固定される第１回転軸とを備え、第２動力伝達機構は、第３歯車と、第４歯車と、第４歯車が固定される第２回転軸とを備え、共通動力伝達機構は、第１歯車および第３歯車が固定される共通回転軸を備え、第１回転軸および第２回転軸の少なくともいずれか一方は中空状に形成されており、第１回転軸と第２回転軸とが同心状に配置され、第２歯車と第４歯車とが互いに逆方向へ回転するように、第１歯車と第２歯車とが直接または中間歯車を介して連結されるとともに、第３歯車と第４歯車とが直接または中間歯車を介して連結されていることを特徴とする。

本発明の産業用ロボットでは、モータの動力を第１ハンドに伝達するための第１動力伝達機構は、第１歯車と、第２歯車と、第２歯車が固定される第１回転軸とを備え、モータの動力を第２ハンドに伝達するための第２動力伝達機構は、第３歯車と、第４歯車と、第４歯車が固定される第２回転軸とを備えている。また、本発明では、共通回転軸に第１歯車と第３歯車とが固定され、第１回転軸と第２回転軸とが同心状に配置されている。さらに、本発明では、第２歯車と第４歯車とが互いに逆方向へ回転するように、第１歯車と第２歯車とが直接または中間歯車を介して連結されるとともに、第３歯車と第４歯車とが直接または中間歯車を介して連結されている。そのため、本発明では、共通のモータに連結されるとともに互いに逆方向へ回転する第２歯車と第４歯車とを利用して、第１ハンドと第２ハンドとを逆方向へ回動させて、第１ハンドと第２ハンドとを閉じた状態にしたり開いた状態にしたりすることが可能になる。したがって、本発明では、第１ハンドと第２ハンドとを閉じた状態にしたり開いた状態にしたりすることが可能であっても、モータの数を減らすことが可能になり、その結果、モータが内部に配置される本体部を小型化することが可能になる。

本発明において、第１歯車と第２歯車とが直接連結され、第３歯車と第４歯車とが１個の中間歯車を介して連結されていることが好ましい。このように構成すると、最小数の中間歯車を用いて、第２歯車と第４歯車とを互いに逆方向へ回転させることが可能になる。したがって、ハンド回動機構の構成を簡素化することが可能になる。

本発明において、たとえば、第１歯車のピッチ円径と第２歯車のピッチ円径とが等しくなっており、第３歯車のピッチ円径と第４歯車のピッチ円径とが等しいとともに第１歯車および第２歯車のピッチ円径よりも小さくなっており、第１歯車の歯数と第２歯車の歯数と第３歯車の歯数と第４歯車の歯数とが同じになっている。この場合には、モータを駆動して第１ハンドおよび第２ハンドを所定の角度、回動させたときの第１ハンドの回動角度と第２ハンドの回動角度とを同じにすることが可能になる。したがって、産業用ロボットの制御が容易になる。

本発明において、たとえば、アームは、基端側が本体部に回動可能に連結される中空状の第１アーム部と、第１アーム部の先端側に基端側が回動可能に連結されるとともに先端側に第１ハンドおよび第２ハンドが回動可能に連結される中空状の第２アーム部とを備え、第１回転軸および第２回転軸は、第１アーム部と第２アーム部との連結部に配置され、第１動力伝達機構は、第２アーム部の基端側の内部に配置され第１回転軸の上端側に固定される第１プーリと、第２アーム部の先端側の内部に配置され第１ハンドに固定される第２プーリと、第１プーリと第２プーリとに架け渡される第１ベルトとを備え、第２動力伝達機構は、第２アーム部の基端側の内部に配置され第２回転軸の上端側に固定される第３プーリと、第２アーム部の先端側の内部に配置され第２ハンドに固定される第４プーリと、第３プーリと第４プーリとに架け渡される第２ベルトとを備えている。

本発明において、たとえば、第１ハンド、第２ハンドおよびアームは、真空中に配置されている。この場合には、本体部とアームとの連結部分に、たとえば、磁性流体シールが配置されるが、本発明では、共通のモータを用いて第１ハンドと第２ハンドとを回動させることができるため、第１ハンドを回動させるためのモータと第２ハンドを回動させるためのモータとが個別に設けられている場合と比較して、磁性流体シールの数を減らすことが可能になる。したがって、本体部とアームとの連結部分の構成を簡素化することが可能になる。

以上のように、本発明の産業用ロボットでは、第１ハンドと第２ハンドとを閉じた状態にしたり開いた状態にしたりすることが可能であっても、モータが内部に配置される本体部を小型化することが可能になる。

本発明の実施の形態にかかる産業用ロボットの側面図である。 図１に示す産業用ロボットの平面図であり、（Ａ）は第１ハンドと第２ハンドとが閉じた状態でアームが縮んでいる状態を示す図、（Ｂ）は第１ハンドと第２ハンドとが閉じた状態でアームが伸びている状態を示す図、（Ｃ）は第１ハンドと第２ハンドとが開いた状態でアームが縮んでいる状態を示す図、（Ｄ）は第１ハンドと第２ハンドとが開いた状態でアームが伸びている状態を示す図である。 図１に示すアーム等の内部構造を説明するための概略断面図である。 図３のＥ部の拡大図である。 図３のＦ部の拡大図である。 （Ａ）は、図４のＧ−Ｇ方向から第１歯車、第２歯車を示す図であり、（Ｂ）は、図４のＨ−Ｈ方向から第３歯車、第４歯車および中間歯車を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（産業用ロボットの概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボット１の側面図である。図２は、図１に示す産業用ロボット１の平面図である。図３は、図１に示すアーム５等の内部構造を説明するための概略断面図である。

本形態の産業用ロボット１（以下、「ロボット１」とする。）は、搬送対象物である円板状の半導体ウエハ２（以下、「ウエハ２」とする。）を搬送するためのロボットである。このロボット１は、図示を省略する半導体製造システムに組み込まれて使用される。図１、図２に示すように、ロボット１は、ウエハ２が搭載されるハンド３、４の２個のハンドと、ハンド３、４が先端側に回動可能に連結されるアーム５と、アーム５の基端側が回動可能に連結される本体部６とを備えている。本形態のハンド３は第１ハンドであり、ハンド４は第２ハンドである。

アーム５は、互いに回動可能に連結される第１アーム部７と第２アーム部８との２個のアーム部によって構成されている。第１アーム部７および第２アーム部８は、中空状に形成されている。第１アーム部７の基端側は、本体部６に回動可能に連結されている。第２アーム部８の基端側は、第１アーム部７の先端側に回動可能に連結されている。ハンド３、４は、第２アーム部８の先端側に回動可能に連結されている。また、ロボット１は、ハンド３、４を回動させるハンド回動機構１１と、第１アーム部７を回動させる第１アーム回動機構１２と、第２アーム部８を回動させる第２アーム回動機構１３とを備えている。

ハンド３、４およびアーム５は、本体部６の上側に配置されている。具体的には、上下方向において、ハンド３、ハンド４、第２アーム部８、第１アーム部７および本体部６が上側からこの順番で配置されている。ハンド３、４、アーム５および本体部６の上端側は、半導体製造システムを構成する移送チャンバーの内部に配置されている。移送チャンバーの内部は、真空となっている。すなわち、ハンド３、４、アーム５および本体部６の上端側は、真空領域ＶＲの中（真空中）に配置され、本体部６の上端側を除いた部分は、大気領域ＡＲの中（大気中）に配置されている。ロボット１は、ハンド３、４に搭載されたウエハ２を真空中で搬送する。

ハンド３、４は、ウエハ２を搭載するための２個の搭載部１５と、２個の搭載部１５が固定されるベース部１６とを備えている。ベース部１６は、上下方向から見たときの形状が細長い略長方形状となる略直方体状に形成されている。また、ベース部１６は、上下方向に薄い扁平な略直方体状に形成されている。搭載部１５は、ベース部１６の長手方向におけるベース部１６の両端のそれぞれに固定されている。この搭載部１５は、薄板状に形成されている。上下方向から見たときの搭載部１５の形状は、先端側が開口する略Ｕ形状となっている。また、ベース部１６の中心が第２アーム部８の先端側に回動可能に連結されており、上下方向から見たときに、第２アーム部８に対するハンド３の回動中心とハンド４との回動中心とが一致している。ハンド３、４は、上下方向から見たときに、ハンド３、４の中心に対して略点対称に形成されている。

第１アーム回動機構１２は、第１アーム部７の基端側に固定される中空回転軸１８を備えている。中空回転軸１８は、その軸方向と上下方向とが一致するように配置されており、中空回転軸１８の上端は、第１アーム部７の基端側の下面に固定されている。第１アーム部７の基端側の下面には、後述の中空回転軸１９および回転軸２４の上端側が挿通される貫通孔が形成されている。中空回転軸１８の下端側は、本体部６の内部に配置されている。中空回転軸１８の下端側には、たとえば、プーリ、ベルトおよび減速機等の動力伝達機構（図示省略）を介して駆動用のモータ（図示省略）が連結されている。この動力伝達機構およびモータは、本体部６の内部に配置されている。

第２アーム回動機構１３は、中空回転軸１８と同心状に配置される中空回転軸１９を備えている。中空回転軸１９は、その軸方向と上下方向とが一致するように配置されており、中空回転軸１８の内周側に配置されている。中空回転軸１９の上端側は、第１アーム部７の基端側の内部に配置され、中空回転軸１９の下端側は、本体部６の内部に配置されている。中空回転軸１９の下端側には、たとえば、プーリ、ベルトおよび減速機等の動力伝達機構（図示省略）を介して駆動用のモータ（図示省略）が連結されている。この動力伝達機構およびモータは、本体部６の内部に配置されている。

また、第２アーム回動機構１３は、中空回転軸１９の上端に固定されるプーリ２０と、第２アーム部８の基端側に固定されるプーリ２１と、プーリ２０とプーリ２１とに架け渡されるベルト（図示省略）とを備えている。プーリ２０は、第１アーム部７の基端側の内部に配置されている。プーリ２１は、略円筒状に形成されており、プーリ２１の上端面は、第２アーム部８の基端側の下面に固定されている。また、プーリ２１は、第１アーム部７の先端側の内部に配置されている。プーリ２１は、軸受を介して第１アーム部７の先端側に回動可能に支持されている。

ハンド回動機構１１は、中空回転軸１８、１９と同心状に配置される回転軸（中実回転軸）２４を備えている。回転軸２４は、その軸方向と上下方向とが一致するように配置されており、中空回転軸１９の内周側に配置されている。回転軸２４の上端側は、第１アーム部７の基端側の内部に配置され、回転軸２４の下端側は、本体部６の内部に配置されている。回転軸２４の下端側には、たとえば、プーリ、ベルトおよび減速機等の動力伝達機構２５を介して駆動用のモータ２６が連結されている。動力伝達機構２５およびモータ２６は、本体部６の内部に配置されている。ハンド回動機構１１の詳細な構成については後述する。

中空回転軸１８の外周側、中空回転軸１８の内周面と中空回転軸１９の外周面との間、および、中空回転軸１９の内周面と回転軸２４の外周面との間には、図示を省略する軸受が配置されており、中空回転軸１８、１９および回転軸２４は、本体部６に回動可能に支持されている。また、中空回転軸１８と中空回転軸１９と回転軸２４とは互いに相対回動可能となっている。本体部６の内部は、大気圧となっており、中空回転軸１８の外周側、中空回転軸１８の内周面と中空回転軸１９の外周面との間、および、中空回転軸１９の内周面と回転軸２４の外周面との間には、真空領域ＶＲへの空気の流出を防ぐための磁性流体シール（図示省略）が配置されている。なお、本体部６の内部には、ハンド３、４、アーム５、ハンド回動機構１１、第１アーム回動機構１２および第２アーム回動機構１３を昇降させる昇降機構（図示省略）が配置されている。

（ハンド回動機構の構成）
図４は、図３のＥ部の拡大図である。図５は、図３のＦ部の拡大図である。図６（Ａ）は、図４のＧ−Ｇ方向から歯車３８、４０を示す図であり、図６（Ｂ）は、図４のＨ−Ｈ方向から歯車４８、５０および中間歯車５４を示す図である。

ハンド回動機構１１は、モータ２６の動力をハンド３に伝達するための第１動力伝達機構３０（以下、「動力伝達機構３０」とする。）と、モータ２６の動力をハンド４に伝達するための第２動力伝達機構３１（以下、「動力伝達機構３１」とする。）と、モータ２６からハンド３、４への動力伝達経路において動力伝達機構３０、３１とモータ２６との間に配置される共通動力伝達機構３２（以下、「動力伝達機構３２」とする。）とを備えている。

動力伝達機構３２は、上述の回転軸２４を備えている。また、動力伝達機構３２は、回転軸２４に加えて、回転軸２４の上端側に固定されるプーリ３３と、第１アーム部７に回動可能に支持される回転軸（中実回転軸）３４と、回転軸３４に固定されるプーリ３５と、プーリ３３とプーリ３５とに架け渡されるベルト３６とを備えている。プーリ３３は、第１アーム部７の基端側の内部に配置されている。回転軸３４は、第１アーム部７の基端と先端との間の中間位置に配置されている。また、回転軸３４は、その軸方向と上下方向とが一致するように第１アーム部７の内部に配置されており、軸受を介して第１アーム部７に回動可能に保持されている。プーリ３５は、回転軸３４の上端側に固定されている。このプーリ３５は、第１アーム部７の内部に配置されている。本形態の回転軸３４は、共通回転軸である。

動力伝達機構３０は、回転軸３４に固定される歯車３８と、第１アーム部７の先端側に回動可能に支持される中空回転軸３９と、中空回転軸３９に固定される歯車４０とを備えている。歯車３８は、回転軸３４の下端側に固定されている。中空回転軸３９は、軸受を介して第１アーム部７の先端側に回動可能に保持されている。この中空回転軸３９は、プーリ２１の内周側に配置されている。また、中空回転軸３９は、第１アーム部７の先端側の内部および第２アーム部８の基端側の内部に配置されており、第１アーム部７と第２アーム部８との連結部分に配置されている。歯車４０は、中空回転軸３９の下端に固定されている。歯車３８と歯車４０とは噛み合っている。すなわち、歯車３８と歯車４０とは直接連結されている。また、歯車３８のピッチ円径と歯車４０のピッチ円径とは等しくなっている。本形態の歯車３８は第１歯車であり、歯車４０は第２歯車であり、中空回転軸３９は第１回転軸である。

また、動力伝達機構３０は、中空回転軸３９の上端側に固定されるプーリ４１と、ハンド３に固定されるプーリ４２と、プーリ４１とプーリ４２とに架け渡されるベルト４３とを備えている。プーリ４１は、第２アーム部８の基端側の内部に配置され、プーリ４２は、第２アーム部８の先端側の内部に配置されている。図５に示すように、プーリ４２は、略有底円筒状に形成されるプーリ保持部材４４の下端側に固定されている。プーリ保持部材４４の上端側にはハンド３のベース部１６の中心の下面が固定されており、プーリ４２は、プーリ保持部材４４を介してハンド３に固定されている。第２アーム部８の先端側の内部には、固定軸４５が固定されている。プーリ保持部材４４は、軸受を介して固定軸４５に回動可能に支持されている。本形態のプーリ４１は第１プーリであり、プーリ４２は第２プーリであり、ベルト４３は第１ベルトである。

動力伝達機構３１は、回転軸３４に固定される歯車４８と、第１アーム部７の先端側に回動可能に支持される回転軸（中実回転軸）４９と、回転軸４９に固定される歯車５０と、中間歯車５４（図６（Ｂ）参照）とを備えている。歯車４８は、回転軸３４の下端側に固定されている。この歯車４８は、歯車３８よりも下側に配置されている。回転軸４９は、中空回転軸３９の内周側に配置されており、中空回転軸３９と回転軸４９とは同心状に配置されている。また、回転軸４９の上端は、中空回転軸３９の上端よりも上側に突出し、回転軸４９の下端は、中空回転軸３９の下端よりも下側に突出している。すなわち、回転軸４９は、第１アーム部７の先端側の内部および第２アーム部８の基端側の内部に配置されており、第１アーム部７と第２アーム部８との連結部分に配置されている。また、回転軸４９は、中空回転軸３９の内周面と回転軸４９の外周面との間に配置される軸受等を介して第１アーム部７の先端側に回動可能に保持されている。なお、回転軸４９は、中空回転軸であっても良い。また、図３、図４では、中間歯車５４の図示を省略している。

歯車５０は、回転軸４９の下端側に固定されている。この歯車５０は、歯車４０よりも下側に配置されている。中間歯車５４は、第１アーム部７に回動可能に保持されている。また、中間歯車５４は、第１アーム部７の内部に配置されている。図６（Ｂ）に示すように、歯車４８と中間歯車５４とが噛み合い、歯車５０と中間歯車５４とが噛み合っている。すなわち、歯車４８と歯車５０とは、噛み合っておらず、１個の中間歯車５４を介して連結されている。歯車４８のピッチ円径と歯車５０のピッチ円径とは等しくなっている。また、歯車４８、５０のピッチ円径は、歯車３８、４０のピッチ円径よりも小さくなっている。また、本形態では、歯車３８の歯数と歯車４０の歯数と歯車４８の歯数と歯車５０の歯数とが同じになっている。本形態の歯車４８は第３歯車であり、歯車５０は第４歯車であり、回転軸４９は第２回転軸である。なお、中間歯車５４のピッチ円径は、歯車４８、５０のピッチ円径よりも小さくなっている。

また、動力伝達機構３１は、回転軸４９の上端側に固定されるプーリ５１と、ハンド４に固定されるプーリ５２と、プーリ５１とプーリ５２とに架け渡されるベルト５３とを備えている。プーリ４１のピッチ円径とプーリ５１のピッチ円径とは等しくなっている。また、プーリ４２のピッチ円径とプーリ５２のピッチ円径とは等しくなっている。本形態のプーリ５１は第３プーリであり、プーリ５２は第４プーリであり、ベルト５３は第２ベルトである。

プーリ５１は、第２アーム部８の基端側の内部に配置され、プーリ５２は、第２アーム部８の先端側の内部に配置されている。また、プーリ５１は、プーリ４１の上側に配置され、プーリ５２は、プーリ４２の上側に配置されている。プーリ５２は、プーリ保持部材４４の外周側に配置されており、プーリ保持部材４４と同心状に配置されている。このプーリ５２は、プーリ保持部材４４の外周面とプーリ５２の内周面との間に配置される軸受等を介して固定軸４５に回動可能に支持されている。プーリ５２の上端側には、ハンド４のベース部１６の中心の下面が固定されている。ハンド４のベース部１６の中心には、プーリ保持部材４４の上端側が挿通される貫通孔が形成されている。

上述のように、歯車３８と歯車４０とは直接連結されている。また、歯車４８と歯車５０とは１個の中間歯車５４を介して連結されている。そのため、モータ２６の動力で回転軸３４が回動すると、歯車４０と歯車５０とが互いに逆方向へ回転する。すなわち、本形態では、歯車４０と歯車５０とが互いに逆方向へ回転するように、歯車３８と歯車４０とが直接連結されるとともに、歯車４８と歯車５０とが中間歯車５４を介して連結されている。

また、歯車４０と歯車５０とが互いに逆方向へ回転すると、ハンド３とハンド４とが互いに逆方向へ回動する。本形態では、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、上下方向から見たときにハンド３とハンド４とが重なる状態（閉じた状態）と、図２（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、上下方向から見たときにハンド３とハンド４とが重ならずに所定の角度で交差する状態（開いた状態）との間で、ハンド３とハンド４とが互いに逆方向へ回動する。なお、本形態では、図２（Ｃ）、（Ｄ）に示す状態が、ハンド３とハンド４とが最も開いた状態であり、ハンド３とハンド４とによって形成される角度が図２（Ｄ）の角度θ以下となっている状態で、ロボット１が使用される。

また、上述のように、プーリ４１のピッチ円径とプーリ５１のピッチ円径とが等しく、かつ、プーリ４２のピッチ円径とプーリ５２のピッチ円径とが等しくなっているため、モータ２６を駆動してハンド３、４を所定角度、回動させたときの、ハンド３の回動角度とハンド４の回動角度とが等しくなっている。本形態では、上下方向から見たときに第２アーム部８に対するハンド３、４の回動中心が所定の直線Ｌ（図２参照）上を移動するようにアーム５が伸縮するようになっており、ハンド３、４が閉じた状態では、上下方向から見たときに、ベース部１６の長手方向と直線Ｌの方向とが一致している。また、ハンド３、４が開いた状態では、上下方向から見たときに、直線Ｌに対するハンド３の角度と直線Ｌに対するハンド４の角度とが等しくなっている。

（産業用ロボットの概略動作）
ロボット１では、中空回転軸１９が停止した状態で、中空回転軸１８および回転軸２４が回動すると、図２（Ａ）および（Ｂ）、あるいは、図２（Ｃ）および（Ｄ）に示すように、ハンド３とハンド４との相対位置が変化せずに、かつ、ハンド３、４が一定の方向を向いた状態で、アーム５が伸縮する。本形態では、上下方向から見たときに第２アーム部８に対するハンド３、４の回動中心が直線Ｌ上を移動するようにアーム５が伸縮する。

また、中空回転軸１８、１９および回転軸２４が回動すると、ハンド３とハンド４との相対位置が変化せずに、かつ、アーム５が伸縮せずに、本体部６に対してハンド３、４およびアーム５が回動する。さらに、中空回転軸１８、１９が停止した状態で、回転軸２４が回動すると、アーム５が伸縮および回動をせずに、アーム５に対してハンド３、４が回動して、ハンド３、４が閉じたり（上下方向で重なったり）、開いたり（上下方向で重ならず所定の角度で交差したり）する。

本形態では、半導体製造システムと外部装置との間でウエハ２の受渡しを行う受渡しチャンバーに対するウエハ２の出し入れを行うときには、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ハンド３、４が閉じた状態でアーム５が伸縮して、受渡しチャンバーに対するウエハ２の出し入れを行う。また、ウエハ２に所定の処理を行う処理チャンバーに対するウエハ２の出し入れを行うときには、図２（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、ハンド３、４が開いた状態でアーム５が伸縮して、処理チャンバーに対するウエハ２の出し入れを行う。なお、受渡しチャンバーおよび処理チャンバーの内部は、真空となっている。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、モータ２６の動力で回転軸３４が回動すると、歯車４０と歯車５０とが互いに逆方向へ回転して、ハンド３、４が、図２（Ａ）、（Ｂ）に示す閉じた状態と、図２（Ｃ）、（Ｄ）に示す開いた状態との間で、互いに逆方向へ回動する。そのため、本形態では、１台のモータ２６を用いてハンド３、４を閉じた状態にしたり開いた状態にしたりすることが可能になる。したがって、本形態では、ハンド３、４を閉じた状態にしたり開いた状態にしたりすることが可能であっても、モータ２６が内部に配置される本体部６を小型化することが可能になる。

なお、本形態では、ハンド３、４、アーム５および本体部６の上端側が真空中に配置されているため、アーム５と本体部６との連結部分に磁性流体シールを配置する必要がある。したがって、ハンド３を回動させるためのモータとハンド４を回動させるためのモータとが個別に設けられるとともに、ハンド３を回動させるためのモータが連結される回転軸と、ハンド４を回動させるためのモータが連結される回転軸とがアーム５と本体部６との連結部分に個別に設けられていると、アーム５と本体部６との連結部分に配置される磁性流体シールの数が多くなる。しかしながら、本形態では、共通のモータ２６および共通の回転軸２４を用いて、ハンド３、４を回動させることができるため、アーム５と本体部６との連結部分に配置される磁性流体シールの数を減らすことが可能になる。したがって、本形態では、アーム５と本体部６との連結部分の構成を簡素化することが可能になる。

本形態では、歯車３８と歯車４０とが直接連結され、歯車４８と歯車５０とが１個の中間歯車５４を介して連結されている。そのため、本形態では、最小数の中間歯車５４を用いて、歯車４０と歯車５０とを互いに逆方向へ回転させることが可能になり、その結果、ハンド回動機構１１の構成を簡素化することが可能になる。また、本形態では、上下方向から見たときに第２アーム部８に対するハンド３、４の回動中心が直線Ｌ上を移動するようにアーム５が伸縮するようになっており、上下方向から見たときに、直線Ｌに対するハンド３の角度と直線Ｌに対するハンド４の角度とが等しくなっている。そのため、本形態では、ロボット１の制御が容易になる。

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

上述した形態では、歯車３８と歯車４０とが直接連結され、歯車４８と歯車５０とが１個の中間歯車５４を介して連結されている。この他にもたとえば、歯車３８と歯車４０とが１個の中間歯車を介して連結され、歯車４８と歯車５０とが直接連結されても良い。また、歯車４０と歯車５０とが互いに逆方向へ回転するのであれば、歯車３８と歯車４０とが１個または複数の中間歯車を介して連結されるとともに、歯車４８と歯車５０とが１個または複数の中間歯車を介して連結されても良い。

上述した形態では、歯車３８のピッチ円径と歯車４０のピッチ円径とが等しくなっているが、歯車３８のピッチ円径と歯車４０のピッチ円径とが異なっていても良い。すなわち、歯車３８の歯数と歯車４０の歯数とが異なっていても良い。また、上述した形態では、歯車４８のピッチ円径と歯車５０のピッチ円径とが等しくなっているが、歯車４８のピッチ円径と歯車５０のピッチ円径とが異なっていても良い。すなわち、歯車４８の歯数と歯車５０の歯数とが異なっていても良い。この場合には、歯車３８と歯車４０との間の減速比と歯車４８と歯車５０との間の減速比とが等しくても良いし、異なっていても良い。

上述した形態では、ハンド３、４は、２個の搭載部１５を備えているが、ハンド３、４は、１個の搭載部１５のみを備えていても良い。また、上述した形態では、アーム５は、第１アーム部７と第２アーム部８との２個のアーム部によって構成されているが、アーム５は、３個のアーム部によって構成されても良い。さらに、上述した形態では、ロボット１によって搬送される搬送対象物はウエハ２であるが、ロボット１によって搬送される搬送対象物はガラス基板等であっても良い。また、上述した形態では、ハンド３、４、アーム５および本体部６の上端側は、真空中に配置されているが、ロボット１の全体が大気中に配置されても良い。

１ ロボット（産業用ロボット）
２ ウエハ（半導体ウエハ、搬送対象物）
３ ハンド（第１ハンド）
４ ハンド（第２ハンド）
５ アーム
６ 本体部
７ 第１アーム部
８ 第２アーム部
１１ ハンド回動機構
２６ モータ
３０ 動力伝達機構（第１動力伝達機構）
３１ 動力伝達機構（第２動力伝達機構）
３２ 動力伝達機構（共通動力伝達機構）
３４ 回転軸（共通回転軸）
３８ 歯車（第１歯車）
３９ 中空回転軸（第１回転軸）
４０ 歯車（第２歯車）
４１ プーリ（第１プーリ）
４２ プーリ（第２プーリ）
４３ ベルト（第１ベルト）
４８ 歯車（第３歯車）
４９ 回転軸（第２回転軸）
５０ 歯車（第４歯車）
５１ プーリ（第３プーリ）
５２ プーリ（第４プーリ）
５３ ベルト（第２ベルト）
５４ 中間歯車

Claims (5)

1. 搬送対象物が搭載されるとともに上下方向で重なるように配置される第１ハンドおよび第２ハンドと、前記第１ハンドおよび前記第２ハンドが先端側に回動可能に連結されるアームと、前記アームの基端側が回動可能に連結される本体部と、前記第１ハンドおよび前記第２ハンドを回動させるハンド回動機構とを備え、
   前記ハンド回動機構は、前記本体部の内部に配置される駆動用のモータと、前記モータの動力を前記第１ハンドに伝達するための第１動力伝達機構と、前記モータの動力を前記第２ハンドに伝達するための第２動力伝達機構と、前記モータから前記第１ハンドおよび前記第２ハンドへの動力伝達経路において前記第１動力伝達機構および前記第２動力伝達機構と前記モータとの間に配置される共通動力伝達機構とを備え、
   前記第１動力伝達機構は、第１歯車と、第２歯車と、前記第２歯車が固定される第１回転軸とを備え、
   前記第２動力伝達機構は、第３歯車と、第４歯車と、前記第４歯車が固定される第２回転軸とを備え、
   前記共通動力伝達機構は、前記第１歯車および前記第３歯車が固定される共通回転軸を備え、
   前記第１回転軸および前記第２回転軸の少なくともいずれか一方は中空状に形成されており、前記第１回転軸と前記第２回転軸とが同心状に配置され、
   前記第２歯車と前記第４歯車とが互いに逆方向へ回転するように、前記第１歯車と前記第２歯車とが直接または中間歯車を介して連結されるとともに、前記第３歯車と前記第４歯車とが直接または中間歯車を介して連結されていることを特徴とする産業用ロボット。
2. 前記第１歯車と前記第２歯車とが直接連結され、
   前記第３歯車と前記第４歯車とが１個の前記中間歯車を介して連結されていることを特徴とする請求項１記載の産業用ロボット。
3. 前記第１歯車のピッチ円径と前記第２歯車のピッチ円径とが等しく、
   前記第３歯車のピッチ円径と前記第４歯車のピッチ円径とが等しいとともに前記第１歯車および前記第２歯車のピッチ円径よりも小さく、
   前記第１歯車の歯数と前記第２歯車の歯数と前記第３歯車の歯数と前記第４歯車の歯数とが同じであることを特徴とする請求項２記載の産業用ロボット。
4. 前記アームは、基端側が前記本体部に回動可能に連結される中空状の第１アーム部と、前記第１アーム部の先端側に基端側が回動可能に連結されるとともに先端側に前記第１ハンドおよび前記第２ハンドが回動可能に連結される中空状の第２アーム部とを備え、
   前記第１回転軸および前記第２回転軸は、前記第１アーム部と前記第２アーム部との連結部に配置され、
   前記第１動力伝達機構は、前記第２アーム部の基端側の内部に配置され前記第１回転軸の上端側に固定される第１プーリと、前記第２アーム部の先端側の内部に配置され前記第１ハンドに固定される第２プーリと、前記第１プーリと前記第２プーリとに架け渡される第１ベルトとを備え、
   前記第２動力伝達機構は、前記第２アーム部の基端側の内部に配置され前記第２回転軸の上端側に固定される第３プーリと、前記第２アーム部の先端側の内部に配置され前記第２ハンドに固定される第４プーリと、前記第３プーリと前記第４プーリとに架け渡される第２ベルトとを備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の産業用ロボット。
5. 前記第１ハンド、前記第２ハンドおよび前記アームは、真空中に配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の産業用ロボット。

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