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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2015-123549(P2015-123549A)
(43)【公開日】2015年7月6日
(54)【発明の名称】多関節ロボット
(51)【国際特許分類】
B25J 19/00 20060101AFI20150609BHJP
【ＦＩ】
B25J19/00 H
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
【全頁数】31
(21)【出願番号】特願2013-270132(P2013-270132)
(22)【出願日】2013年12月26日
(71)【出願人】
【識別番号】000002059
【氏名又は名称】シンフォニアテクノロジー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100130498
【弁理士】
【氏名又は名称】佐野 禎哉
(72)【発明者】
【氏名】三重野 靖理
【テーマコード（参考）】
3C707
【Ｆターム（参考）】
3C707AS24
3C707BS15
3C707BS26
3C707CT04
3C707CY03
3C707CY09
3C707CY12
3C707CY13
3C707CY28
3C707ES17
3C707HT02
3C707HT07
3C707HT20
(57)【要約】 （修正有）
【課題】第２の回転軸周りに周回する空隙を通じてアーム要素の内部から外部に粉塵が放出される事態を防止・抑制してクリーン度を高めることが可能な多関節ロボットを提供する。【解決手段】第１回転軸５３として、第１回転軸５３の貫通孔５３ａと第２回転軸６３の外周面との隙間である軸間空隙Ｓ７に連通し且つ第１回転軸５３の径方向に直線状に延伸する通気孔５３５を放射状に複数形成したものを適用し、各通気孔５３５を、第２アーム要素４の内部に形成され且つ負圧とされた吸引経路Ｋに狭小空隙Ｓ５を介して連通させるように構成した。
【選択図】図１５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ベースを基点として相対位置変更可能に設けられたアーム要素と、当該アーム要素の先端部に設けられ且つ高さ方向において相互に略平行な下側ハンド及び上側ハンドとを備える多関節ロボットであって、
前記アーム要素により回転自在に支持され且つ前記下側ハンドに接続されて当該下側ハンドと一体的に回転する筒状の第１回転軸と、
前記アーム要素により回転自在に支持され且つ前記第１回転軸の軸心に形成された貫通孔に挿通されるとともに前記上側ハンドに接続されて当該上側ハンドと一体的に回転する第２回転軸とを備え、
前記第１回転軸に、前記貫通孔と前記第２回転軸の外周面との隙間である軸間空隙に連通し且つ当該第１回転軸の径方向に直線状に延伸する通気孔を放射状に複数形成し、
前記各通気孔を、前記アーム要素の内部に形成され且つ負圧とされた吸引経路に直接または他の空隙を介して連通させていることを特徴とする多関節ロボット。
前記アーム要素により回転自在に支持され且つ前記下側ハンドに接続されて当該下側ハンドと一体的に回転する筒状の第１回転軸と、
前記アーム要素により回転自在に支持され且つ前記第１回転軸の軸心に形成された貫通孔に挿通されるとともに前記上側ハンドに接続されて当該上側ハンドと一体的に回転する第２回転軸とを備え、
前記第１回転軸に、前記貫通孔と前記第２回転軸の外周面との隙間である軸間空隙に連通し且つ当該第１回転軸の径方向に直線状に延伸する通気孔を放射状に複数形成し、
前記各通気孔を、前記アーム要素の内部に形成され且つ負圧とされた吸引経路に直接または他の空隙を介して連通させていることを特徴とする多関節ロボット。
【請求項2】
前記第１回転軸の軸心周りの外周面を内周面とし且つ当該内周面に対して前記第１回転軸の径方向に所定距離隔てて対向する面を外周面とするリング状の配線配管収容部を備え、当該配線配管収容部の内部空間を直接または他の空隙を介して前記吸引経路に連通させている請求項１に記載の多関節ロボット。
【請求項3】
前記アーム要素の上カバーと前記第１回転軸との隙間である第１回転軸周り空隙と、前記各通気孔とを、前記アーム要素の内部における共通の空隙を介して前記吸引経路に連通させている請求項１又は２に記載の多関節ロボット。
【請求項4】
前記吸引経路の終端を１箇所で集合させ且つ前記吸引経路の始端側に向けて複数の管状に分岐させている請求項１乃至３の何れかに記載の多関節ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体ウェーハ等の精密加工品を搬送するために用いられる多関節ロボットに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来より、半導体製造に用いるウェーハ等の精密加工品をワークとして搬送するためにワーク搬送ロボットが使用されている。これらの多くは、下記特許文献１に開示されるように、昇降可能に構成されたベースを基点として、複数のアーム要素を水平旋回可能としながら順次接続させたアームを備えた多関節ロボットとして構成されている。具体的には、ベース上に第１アーム要素を回転可能に設けるとともに、この第１アームの先端には第２アーム要素が回転可能に設けられる。さらに、第２アームの先端には２つのハンドが上下に平行となるように設けられ、同一の軸心周りに回転可能に構成されている。
【0003】
上記のような多関節ロボットは、ガラス基板の搬送等、半導体製造以外にも多く用いられているが、精密加工品を取り扱う場面で使用されることが多いため、優れた位置精度が要求されている。また、搬送時間を短縮するために高速化のニーズも大きい。さらには、クリーンルーム内で使用されることも多いことから粉塵を発しないことも必要とされる。
【0004】
上述したようにアーム要素の先端上で、２つのハンドを相互に独立して回転自在に支持する構成とした場合、ハンドの内部に備わる配線配管をアーム要素の外部に引き出すようにした場合、周辺の機器への引っ掛かりや粉塵の放出の点で好ましくない。そのため、各ハンドの内部より、ハンドを支持するアーム要素の内部へと配線配管を引き込むことが要求される。しかしながら、ハンドがアーム要素に対して回転することで、各ハンドの内部からアーム要素の内部に引き回された配線配管の位置が変化し、アーム要素内の他の部品等への引っ掛かりが生じたり、捻れや絡まりが生じたりすることで損傷する恐れがある。
【0005】
多関節ロボットの正常な作動に支障を来す原因となり得る配線配管の損傷は回避したいところである。本発明者は、鋭意研究の末、相対的に下側のハンドに接続され一体的に回転する第１の回転軸と、相対的に上側のハンドに接続され一体的に回転する第２の回転軸とを、第２の回転軸を第１の回転軸の軸心に形成された貫通孔に挿通させて相互に同軸となるように配置し、第１の回転軸との間でリング状の配線配管空間を形成する収容ケースを設けるとともに、配線配管空間の中心側と外周側において配線配管を挿通させる挿通路をそれぞれ形成し、下側のハンドの内部から一方の挿通路を通じて収容ケースの内部に配線配管が引き込まれて収容ケースの内部で渦巻き状に配される配線配管が、他方の挿通路よりアーム要素の内部へと引き出される構成を着想するに至り、既に特許出願している（特許文献２）。
【0006】
このように構成することで、下側のハンドの回転に伴う配線配管の位置変化分を、収容ケース内で渦巻き状とされた部分が半径方向に拡大又は縮小することで吸収することができるため、収容ケースの外部において配線配管が弛んで他の部材に引っ掛かったり、捻れや絡まりが生じたり、過大な張力が作用したりすることを抑制することができ、アーム要素の内部において配線配管が他の構成要素と干渉する事態を防ぐことが可能になる。そして、上側ハンドの配線配管と下側ハンドの配線配管とがアーム要素の内部で相互に絡まったり、これら配線配管がアーム要素の内部で他の構成要素と干渉する事態を防ぐことによって、アーム要素の内部における粉塵の発生を効果的に抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開２０１２−１６１８５８号公報
【特許文献2】特願２０１３−１１５０８７出願明細書、図面
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
ところで、このようなメリットが得られる特許文献２の構成を採用した場合において、第１の回転軸の内部に形成した貫通孔に挿通した状態で配置される第２の回転軸は、下側ハンドの内部に形成され且つ第１の回転軸の貫通孔に連通する孔部にも挿通した状態で配置される。そして、このような第２の回転軸が、第１の回転軸及び下側ハンドに対してスムーズに回転できるように、第２の回転軸の外周面と第１の回転軸の貫通孔との間、及び第２の回転軸の外周面と下側ハンドの孔部との間には、それぞれ第２の回転軸周りに周回する空隙が確保されている。
【0009】
このような第２の回転軸周りに周回する空隙の下縁は、アーム要素の内部に連通し、その空隙の上縁は、上側ハンドと下側ハンドとをスムーズに相対回転動作させるためにハンド同士の間に確保した空隙に連通している。したがって、アーム要素の内部において転がりや摺動に伴って生じた粉塵は、アーム要素の内部で作動するモータ等によって暖められた気体と共に上昇し、その一部は、第２の回転軸周りに周回する空隙に侵入し、上側ハンドと下側ハンドとの空隙から外部であるクリーンルーム内に放出される場合もあり得る。
【0010】
特許文献２の構成では、このような事態を考慮して、第１の回転軸の中心に設けた貫通孔と第２の回転軸の外周との間を狭めることで、第２の回転軸周りに周回する空隙を小さく設定し、このような狭小な空隙に沿って上昇する流れとなる気流が、上側ハンドと下側ハンドとの間に形成される空隙を抜ける際に、略直角に折れ曲がる経路を辿らざるを得ないように構成されたことによって、アーム要素の内部からの粉塵の放出を抑制することが可能となっている。
【0011】
しかしながら、このような構成においても、アーム要素の内部で発生した粉塵が、アーム要素の内部から、第２の回転軸周りに周回する空隙、及び上側ハンドと下側ハンドとの空隙を通じて、クリーンルーム内に放出される可能性も考慮すると、さらなるクリーン化を図る余地があるものと考えられる。
【0012】
本発明は、このような課題を有効に解決することを目的としており、主たる目的は、第２の回転軸周りに周回する空隙を経由して、アーム要素の内部から外部に粉塵が放出される事態を防止・抑制してクリーン度を高めることが可能な多関節ロボットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0013】
すなわち本発明は、ベースを基点として相対位置変更可能に設けられたアーム要素と、当該アーム要素の先端部に設けられ且つ高さ方向において相互に略平行な下側ハンド及び上側ハンドとを備える多関節ロボットに関するものである。
【0014】
そして、本発明に係る多関節ロボットは、アーム要素により回転自在に支持され且つ下側ハンドに接続されて当該下側ハンドと一体的に回転する筒状の第１回転軸と、アーム要素により回転自在に支持され且つ第１回転軸の軸心に形成された貫通孔に挿通されるとともに上側ハンドに接続されて当該上側ハンドと一体的に回転する第２回転軸とを備え、第１回転軸に、貫通孔と第２回転軸の外周面との隙間である軸間空隙に連通し且つ当該第１回転軸の径方向に直線状に延伸する通気孔を放射状に複数形成し、各通気孔を、アーム要素の内部に形成され且つ負圧とされた吸引経路に直接または他の空隙を介して連通させていることを特徴としている。
【0015】
ここで、アーム要素の内部における気体は、例えばアーム要素や各ハンドを駆動させる駆動モータ等によって暖められ、上方へ向かう気流となり、軸間空隙の下端に到達した気体は、軸間空隙の上端に向かう気流となる。したがって、アーム要素の内部で生じた粉塵は、このような気体と同じ経路を辿って流れ、軸間空隙を通過する。
【0016】
そこで、本発明では、第１回転軸として、軸間空隙に連通し且つ当該第１回転軸の径方向に直線状に延伸する通気孔を有するものを適用し、各通気孔を、アーム要素の内部に形成した吸引経路に直接または他の空隙を介して連通させている構成を採用している。したがって、軸間空隙の下端から上端に向かって上昇する気体及びそれに含まれる粉塵は、吸引経路に連通して負圧となっている通気孔に流れることになり、軸間空隙の上端からさらにハンド側へ粉塵を含む気体が流れることを防止・抑制することができる。さらに、本発明では、第１回転軸の回転により、通気孔における気流を内周から外周に向かう流れにすることができ、このような気流となる通気孔を放射状に複数して形成していることと相俟って、第２回転軸の外周面を周回する軸間隙間から通気孔へ通過して吸引経路に向かうスムーズな流れを簡単な構成で実現することができ、アーム要素の内部の気体及びそれに含まれる粉塵を通気孔及び吸引経路を介して効率良く吸引することができる。
【0017】
特に、第１回転軸の軸心周りの外周面を内周面とし且つ当該内周面に対して第１回転軸の径方向に所定距離隔てて対向する面を外周面とするリング状の配線配管収容部を備えた多関節ロボットを構成する場合、配線配管収容部の内部で生じた粉塵が、配線配管収容部の外部であるアーム要素の内部に放出され、さらに多関節ロボットの外部に放出される事態が想定される。このような事態に適切に対処できるようにするには、配線配管収容部の内部空間を直接または他の空隙を介して吸引経路に連通させる構成を採用すればよい。このような構成であれば、配線配管収容部の内部で生じて配線配管収容部の外部であるアーム要素の内部に放出された粉塵を、吸引経路を通じて吸引することができ、多関節ロボットの外部に放出される事態を防止・抑制することができる。加えて、配線配管収容部の内部空間が連通する吸引経路と、第１回転軸に形成した通気孔が連通する吸引経路とを共通させている構成を採用することによって、例えば配線配管収容部の内部空間が連通する吸引経路と、通気孔が連通する吸引経路とをアーム要素の内部に個別に設ける構成と比較して、構造の単純化を図ることができるとともに、吸引に要するパーツ（吸引ノズルや吸引配管）の数を最小限に抑えることができ、コスト面においても有利である。なお、本発明における「配線配管」とは、駆動用電力または検出信号を伝達するための電気配線用ケーブルや、シリンダ等の駆動に用いるエアやオイル等を供給あるいは吸引するための配管チューブのうちのいずれか一方、あるいは双方を合わせて称するものである。
【0018】
また、アーム要素に対する第１回転軸のスムーズな回転動作を確保するために、アーム要素の上カバーと第１回転軸との間には、第１回転軸の外周面を周回する隙間（第１回転軸周り空隙）が形成される。このような第１回転軸周り空隙を通じて、アーム要素の内部の気体及びそれに含まれる粉塵が多関節ロボットの外部に放出される事態を防止・抑制するには、第１回転軸周り空隙と各通気孔とを、アーム要素の内部における共通の空隙を介して吸引経路に連通させる構成にすることが好ましい。このような構成によれば、アーム要素の内部の気体及びそれに含まれる粉塵が、第１回転軸周り空隙に到達するよりも前に、通気孔に連通する空隙（上述の「共通の空隙」）に到達し、この空隙が吸引経路に連通していることによって、第１回転軸周り空隙に向かわずに、吸引経路に向かう気流に乗って吸引されることになり、第１回転軸周り空隙から多関節ロボットの外部に放出される事象を回避することができる。
【0019】
さらにまた、本発明の多関節ロボットにおいて、吸引経路の終端を１箇所で集合させた構成を採用すれば、実際の吸引に必要なパーツである吸引ノズルや吸引配管の組み合わせ数を最小限に抑えることができ、部品点数の削減及びコスト面において有利である。しかしながら、第１回転軸に形成した各通気孔から吸引経路の始端に到達した気体を、広がった共通の空間における所定の１箇所に設定した集合させた終端で吸引する場合には、その空間の広さが広いほど、終端から遠い位置での吸引力が終端から近い位置での吸引力よりも大きく低下することが考えられる。そこで、本発明の多関節ロボットでは、吸引経路の終端を１箇所で集合させ且つ吸引経路の始端側に向けて複数の管状に分岐させている構成を採用することができる。このような構成であれば、複数に分岐された管状部分を狭い空間にすることができ、各管状部分における吸引力をできるだけ均等にすることが可能となり、このような各管状部分を経由して１箇所に集合する終端で効率良く吸引することができる。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、第１回転軸と第２回転軸との隙間である軸間空隙に通じる通気孔を第１回転軸に放射状に複数形成し、各通気孔が第１回転軸の径方向に直線状に延伸し、吸引経路に連通するように構成したことによって、軸間空隙を含む第２回転軸周りの空隙を経由して、アーム要素の内部からその外部、特にハンドとハンドに載置されるワークが存在する空間に粉塵が放出される事態を防止・抑制してクリーン度を高めることが可能な多関節ロボットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の一実施形態に係る多関節ロボットの斜視図。
【図2】同多関節ロボットの側断面図。
【図3】同多関節ロボットにおけるベース近傍を拡大して示す側断面図。
【図4】同多関節ロボットにおける第１アーム要素と第２アーム要素との接続部近傍を拡大して示す側断面図。
【図5】同多関節ロボットにおけるハンドの駆動機構を拡大して示す側断面図。
【図6】同多関節ロボットにおける第２アーム要素よりカバーを取り外した状態を拡大して示す平面図。
【図7】同多関節ロボットにおける第２アーム要素よりカバーを取り外した状態を拡大して示す底面図。
【図10】同多関節ロボットにおける第２アーム要素とハンドとの接続部近傍を拡大して示す側断面図。
【図11】同多関節ロボットのうち第２アーム要素の先端部から先端側上カバーを省略した状態を示す拡大斜視図。
【図20】同多関節ロボットにおける第２シール部材の全体斜視図。
【図21】同多関節ロボットにおける第２アーム要素の先端部を所定高さ位置で切断し、且つ第１シール部材及び第２シール部材を省略した状態を模式的に示す俯瞰図。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【0023】
本実施形態に係る多関節ロボット１は、図１に示すように、半導体製造に用いる円板状のワークであるウェーハＷを搬送するワーク搬送ロボットとして構成したものである。多関節ロボット１は、クリーンルーム内に設けられ、ベース２を基点として、アーム１Ａを構成する複数のアーム要素３、４、及びハンド５，６を順次回転可能に接続したものである。図１には、多関節ロボット１のうちハンド５，６を含むアーム１Ａ全体をベース２に対して最も伸展させた状態を示し、本実施形態においては、このアーム１Ａの延びる方向を前側（先端側）として、これと反対側を後側（基端側）として定義する。
【0024】
図１及び図２（図２は、多関節ロボット１の側断面図を示すものであり、同図では、断面部分に付す平行斜線（ハッチング）を省略している）に示すように、ベース２は、固定ベース２Ａと、この固定ベース２Ａにより昇降可能に支持された可動ベース２Ｂとから構成されている。可動ベース２Ｂ上では、第１アーム要素３がその基端部３ａにおいて支持されており、鉛直方向に設定された回転軸心ＳＴを中心として回転可能とされている。そして、第１アーム要素３の先端部３ｂでは、第２アーム要素４がその基端部４ａにおいて支持されており、鉛直方向に設定された回転軸心ＳＲを中心として回転可能とされている。さらには、第２アーム要素４の先端部４ｂでは、下側ハンド５と上側ハンド６とが上下に平行に配置されつつ、同一の回転軸心ＳＨを中心として回転可能に支持されている。下側ハンド５及び上側ハンド６は、それぞれウェーハＷを載置するための載置プレート５２，６２と、載置プレート５２，６２を支持する支持フレーム５１，６１とを備え、クランプ機構７Ａ，７Ｂ（図２参照）によって載置プレート５２，６２上でウェーハＷをそれぞれ保持することが可能となっている。
【0025】
可動ベース２Ｂは、図２に示すように、固定ベース２Ａの内部において昇降機構２Ｅを介して接続されている。第１アーム要素３は、可動ベース２Ｂによって回転自在に支持されるとともに、可動ベース２Ｂの内部に設けられた駆動機構３Ｒによって回転可能とされている。また、第１アーム要素３の先端部３ｂには第２アーム要素４が支持されるとともに、これを回転させるための駆動機構４Ｒが第１アーム要素３の内部に収容されている。さらに、第２アーム要素４の先端部４ｂには下側ハンド５と上側ハンド６が同一の回転軸心ＳＨを中心に回転可能に支持されるとともに、これらを回転させるための駆動機構５Ｒ，６Ｒが第２アーム要素４の内部にそれぞれ収容されている。また、各ハンド５，６は、それぞれクランプ機構７Ａ，７Ｂを備えている。
【0026】
第１アーム要素３は、フレーム３１を中心として、上カバー３２及び下カバー３３が着脱自在に取り付けられており、これらを取り外した際には上記駆動機構４Ｒを露出させることができるようになっている。また、第２アーム要素４は、フレーム４１を中心として、上カバー４２及び下カバー４３が着脱自在に取り付けられており、これらを取り外した際には上記駆動機構５Ｒ，６Ｒを露出させることができるようになっている。さらに、下側ハンド５と上側ハンド６における支持フレーム５１，６１にも、カバー５１ａ，６１ａが着脱自在に設けられており、これらカバー５１ａ，６１ａを取り外した場合にはクランプ機構７Ａ，７Ｂの全体を露出させることができるようになっている。
【0027】
ベース２は、図３（同図は、多関節ロボット１におけるベース２及びベース２の近傍を拡大して示す側断面図である）に示すように、底壁２１１及び底壁２１１から立ち上がる立壁２１２を有する側断面視逆Ｔ字状のフレーム２１の前側に前面カバー２１ａを配置し、フレーム２１の後側に背面カバー２１ｂを配置するとともに、フレーム２１の側方に（同図における紙面奥行き方向）に図示しない側面カバーを配置することで外周を覆い、上方が開放された内部空間２Ａ１を有する枠体状の固定ベース２Ａと、フレーム２２を中心としてカバー２２ａを設けることで内部空間２Ｂ１を形成した枠体状の可動ベース２Ｂとを備え、固定ベース２Ａに対して可動ベース２Ｂを昇降可能に構成したものである。
【0028】
可動ベース２Ｂのフレーム２２は、固定ベース２Ａの立壁２１２と平行に配置された立壁２２１と、略水平姿勢で配置される上部壁２２２とを備えている。また、ベース２は、固定上下方向に延びるガイドレール２３ｂと、ガイドレール２３ｂに噛み合うリニアブロック２３ａとによって構成するリニアガイド２３を備え、可動ベース２Ｂの立壁２２１に固定したリニアブロック２３ａを、固定ベース２Ａに設けたガイドレール２３ｂに噛み合わせた状態で、可動ベース２Ｂがガイドレール２３ｂに沿って上下方向に直動するように構成している。
【0029】
また、固定ベース２Ａには、ボールネジ２４を構成するネジ軸２４ａが上下方向に沿って配置され、このネジ軸２４ａと噛み合うガイドブロック２４ｂを可動ベース２Ｂに固定して取り付けている。したがって、ネジ軸２４ａが回転することによって可動ベース２Ｂを固定ベース２Ａに対して昇降移動させることができる。より具体的には、ネジ軸２４ａの下端にはプーリ２５が一体的に設けられるとともに、ネジ軸２４ａと平行にモータ２６が配置され、この軸先端に設けたプーリ２６ａと上記プーリ２５とが無限軌道体である無端ベルト２７によって接続されている。こうすることで、モータ２６を駆動してネジ軸２４ａを回転させることにより、ガイドブロック２４ｂをネジ軸２４ａに沿って移動させ、ガイドレール２３ｂに沿って可動ベース２Ｂを昇降させることができる。
【0030】
このように、本実施形態の多関節ロボット１では、リニアガイド２３、ボールネジ２４、モータ２６、プーリ２５，２６ａ及び無端ベルト２７によって、可動ベース２Ｂを昇降させる昇降機構２Ｅを構成している。
【0031】
ここで、モータ２６が、リニアガイド２３およびボールネジ２４を挟んで、可動ベース２Ｂのフレーム２２とは反対側に設けられていることから、高出力が得られる大型のものとした場合であっても、可動ベース２Ｂの内部空間２Ｂ１に影響を及ぼすことなく、この内部空間２Ｂ１を広く確保することが可能となっている。
【0032】
また、可動ベース２Ｂのフレーム２２における上部壁２２２の上面には、減速機３５が設けられ、上部壁２２２より下方に向けて突出させた減速機３５の入力軸３５ａにプーリ３６を一体的に設けている。さらに、このプーリ３６の軸心と平行となる姿勢でモータ３７が配置され、モータ３７の軸先端に設けたプーリ３７ａと上記プーリ３６とを無限軌道体である無端ベルト３８によって接続するようにしている。減速機３５の上部にある出力軸３５ｂは、円筒状に形成された回転軸３４に接続され、この回転軸３４の上端部に、第１アーム要素３を構成するフレーム３１を接続している。すなわち、モータ３７が回転することによって、プーリ３６を介して減速機３５の入力軸３５ａに駆動力が伝達され、減速機３５の出力軸３５ｂと回転軸３４及び第１アーム要素３とが一体となって回転するようになっている。
【0033】
このように、本実施形態の多関節ロボット１では、減速機３５、モータ３７、プーリ３６，３７ａ、無端ベルト３８によって第１アーム要素３を回転させる駆動機構３Ｒを構成している。
【0034】
可動ベース２Ｂの内部空間２Ｂ１には、モータ３７、及び図示しない配線配管を収容している。ここで、配線配管とは、駆動用電力または検出信号を伝達するための電気配線ケーブルや、シリンダ等の駆動に用いるエアやオイル等を供給あるいは吸引するための配管チューブのうちのいずれか一方、あるいは双方を合わせて称するものである。
【0035】
上部壁２２２の上方には、減速機３５と、第１アーム要素３を支持する回転軸３４とを配置し、回転軸３４の内部空間３４ａには、第２アーム要素４を駆動するためのモータ４６を収容している。
【0036】
上述したように、可動ベース２Ｂの昇降に用いるモータ２６が、リニアガイド２３及びボールネジ２４を挟んで可動ベース２Ｂのフレーム２２とは反対側に配置されていることから、可動ベース２Ｂにおける内部空間２Ｂ１を広く確保することが可能になっているため、この内部空間２Ｂ１に、モータ３７、減速機３５、回転軸３４、モータ４６及び図示しない配線配管を、余裕を持たせつつ配置することが可能となっている。そのため、高出力・高速化を目的にモータ３７，４６として大型のものを用いた場合でも、ベース２の高さ寸法が大きくなることを避けることができる。こうすることで、ウェーハＷが大型化した場合であっても、可動ベース２Ｂが最も低い位置になった場合におけるアーム１Ａの最低高さを低くすることができ、搬送するウェーハＷを保管するためのＦＯＵＰ等の搬送ラックの高さ寸法の増大を防ぐことが可能となる。
【0037】
次に、第１アーム要素３と第２アーム要素４との間の接続構造について、図４（同図は、多関節ロボット１における第１アーム要素３と第２アーム要素４との接続部分近傍を拡大して示す側断面図である）を用いて説明を行う。本実施形態では、第１アーム要素３側より駆動力を与えることで第２アーム要素４を回転させることができるように構成している。ここで、第１アーム要素３と第２アーム要素４との関係に着目すると、第１アーム要素３に対して第２アーム要素４を相対回転させるための駆動力のみを与えた場合、第１アーム要素３は、回転動作を行わない固定側アーム要素であり、第２アーム要素４は、回転動作を行う相対回転側アーム要素であると捉えることができる。
【0038】
第１アーム要素３を構成するフレーム３１の先端部３ｂにおいては、上下方向に軸方向を一致させた円筒状に形成された円筒壁部３１ａと、上下方向、すなわち第１アーム要素３における厚み方向の中心よりやや下方で略水平に形成された中間壁部３１ｂとを備えている。
【0039】
円筒壁部３１ａの内部には、第２アーム要素４を支持するための回転支持体としての減速機４４を収容するための内部空間３１Ｓが形成されており、この内部空間３１Ｓは、第２アーム要素４側に向けて開放、すなわち開口が形成されたものとなっている。円筒壁部３１ａの内部においては、中間壁部３１ｂの上面に減速機４４を設け、この減速機４４の入力軸４４ａを、中間壁部３１ｂに形成した中心孔３１ｂ１を通じて下方に突出させてプーリ４５に接続している。また、減速機４４の出力軸４４ｂは、上方に突出し、第２アーム要素４を構成するフレーム４１の底壁４１ａに接続され、第２アーム要素４と一体となって回転可能となっている。なお、図中における減速機４４は模式的に示したものに過ぎず、実際の断面構造とは異なるものである。
【0040】
この減速機４４の入力軸４４ａに駆動力を与えるものは、図３に示す上述のモータ４６である。モータ４６は、第１アーム要素３を構成するフレーム３１の一部に固定されており、その回転軸にはプーリ４６ａが設けられている。そして、このプーリ４６ａと図４に示すプーリ４５とが無限軌道体である無端ベルト４７によって接続されている。こうすることで、モータ４６を駆動することにより、プーリ４６ａ，４５が無端ベルト４７を介して同期回転し、減速機４４の出力軸４４ｂと一体に第２アーム要素４を回転させることが可能となっている。
【0041】
このように、本実施形態の多関節ロボット１では、モータ４６、プーリ４５，４６ａ、無端ベルト４７、減速機４４によって、上述した第２アーム要素４を回転させるための駆動機構４Ｒを構成している。
【0042】
駆動機構４Ｒは内部において転がり又は摺動する部分を備えているため、摩耗による粉塵が発生することになり、こうした傾向は汎用品を用いる限り高出力・高速になるにつれて顕著になっていく。本実施形態では、無端ベルト４７及びプーリ４５を中間壁部３１ｂよりも下方に配置し、この配置空間を下カバー３３によって封止しているため、無端ベルト４７とプーリ４５との間の摩擦に起因する粉塵が、第１アーム要素３の外部へ放出する事態を防止・抑制することができる。
【0043】
ところで、第１アーム要素３に対する第２アーム要素４の相対回転動作を円滑に行えるように、第１アーム要素３と第２アーム要素４との間、より具体的には、図４に示すように、内部空間３１Ｓを構成する円筒壁部３１ａと第２アーム要素４を構成するフレーム４１における底壁４１ａとの間に空隙Ｘが形成される。この空隙Ｘを通じて、減速機４４の内部で生じる粉塵が外部（クリーンルーム内）に放出される可能性がある。減速機４４は、一般的な構成として内部のグリスを保持するためのオイルシール（図示省略）を備えているものの、回転時における摺動部分からの発塵を効果的に抑制することはできず、上述したような高出力・高速化に対応する場合、さらには半導体の高精細化に対応する場合には、発塵対策として不十分といえる。そのため、本実施形態においては、第２アーム要素のうち底壁４１ａの下面においてリング状のシール部材４９を設け、このシール部材４９を円筒壁部３１ａの上端に近接する位置に配置することによって、空隙Ｘを小さくしている。
【0044】
また、中間壁部３１ｂには、円筒壁部３１ａ近くの位置に吸引部として機能する貫通孔３１ｂ２を形成し、この貫通孔３１ｂ２に接続された図示しない配管チューブ（吸引配管）を介して内部空間３１Ｓ内の気体を吸引できるように構成している。この配管チューブは、第２アーム要素４から第１アーム要素３内へと引き込まれた配線配管ＣＴと一緒になって第１アーム要素３内を引き回され、ベース２を通じて多関節ロボット１の外部であってクリーンルーム内のクリーン管理に悪影響を与えない場所へと引き出されている。こうすることで、貫通孔３１ｂ２から吸引された気体は、多関節ロボット１の外部に設けられた所定の排出先へと排出されて処理され、多関節ロボット１の存在する周辺環境（クリーンルーム）へ粉塵を放出しないようにすることが可能である。また、内部空間３１Ｓの気体を吸引することによって内部空間３１Ｓにおける圧力を下げることにもなるため、内部空間３１Ｓの気体及びこれに含まれる粉塵が、第１アーム要素３と第２アーム要素４との空隙Ｘを通じて外部（クリーンルーム内）に放出されることを一層抑制することが可能となっている。
【0045】
次に、第２アーム要素４と、第３アーム要素となる下側ハンド５及び上側ハンド６との間での接続構造について図５及び図１０（図５は、下側ハンド５及び上側ハンド６を回転させるために第２アーム要素４内に設けた駆動機構５Ｒ，６Ｒを拡大して示す側断面図であり、図１０は、多関節ロボット１における第２アーム要素４と下側ハンド５及び上側ハンド６との接続部分近傍をさらに拡大して示す側断面図である）を用いて説明を行う。
【0046】
本実施形態では、第２アーム要素４側より駆動力を与えることで下側ハンド５及び上側ハンド６を回転させることができるように構成している。第２アーム要素４を構成するフレーム４１は、先端部４ｂにおいて、上下方向に軸方向を一致させた円筒状をなす円筒壁部４１ｂと、上下方向、すなわち第２アーム要素４における厚み方向（高さ方向）の中心よりもやや上方の位置で略水平に形成された中間壁部４１ｃとを有するものである。
【0047】
下側ハンド５を構成する支持フレーム５１は、略円筒状に形成された第１回転軸５３に接続されている。第１回転軸５３は、円筒壁部４１ｂの内部において、軸受５４ａを介して中間壁部４１ｃに回転可能に支持されている。そして、第１回転軸５３の下端にはプーリ５４を接続し、プーリ５４の回転とともに第１回転軸５３及び下側ハンド５が一体的に回転するようになっている。
【0048】
第１回転軸５３の軸心に形成された貫通孔５３ａと連通するように、支持フレーム５１にも孔部５１ｄが形成されており、これら貫通孔５３ａ及び孔部５１ｄに第２回転軸６３を、軸心が第１回転軸４３と同一になる姿勢で挿通して配置している。第２回転軸６３の下端は、第１回転軸５３の下端に接続したプーリ５４よりも下方にまで延び、このプーリ５４の下方に平行に配置されたプーリ６４と接続されている。第２回転軸６３の下端に接続したプーリ６４は、円筒壁部４１ｂの下端近傍において軸受６４ａを介して回転可能に支持されている。そのため、プーリ６４の回転とともに第２回転軸６３及び上側ハンド６が一体的に回転するようになっている。第２回転軸６３は、第１回転軸５３と軸心が同一になるように配置されていることから、上側ハンド６は下側ハンド５と共通の回転軸心ＳＨ（図２参照）を中心に回転するようになっている。
【0049】
本実施形態の多関節ロボット１では、軸受５４ａ，６４ａとして、外輪側をフレーム４１に対し固定されて内輪側を回転自在とされたクロスローラベアリングを適用している。これにより、第１回転軸５３，第２回転軸６３をその下端近くの１箇所のみでそれぞれ支持しているにもかかわらず効果的にモーメントを受けることが可能となっており、各ハンド５，６の先端が垂れ下がるようにして回転中心が傾く現象を抑制することが可能となっている。なお、クロスローラベアリングに代えて４点接触玉軸受を用いて同様の構成とすることも可能である。
【0050】
各ハンド５，６を回転させるため、第１回転軸５３，第２回転軸６３とそれぞれ一体化されているプーリ５４，６４に対して駆動力を与える機構は、次のように構成されている。
【0051】
すなわち、図５に示すように、第１回転軸５３に対して駆動力を与える第１モータ５６は、第２アーム要素４の内部における基端部４ａに近い位置に設けられている。そして、このモータ５６の駆動力が第１中間伝達軸５５を介して第１回転軸５３に伝達されるようになっている。また、第２回転軸６３に対して駆動力を与える第２モータ６６は、第２アーム要素４の内部において上記第１モータ５６よりもやや先端部４ｂ側の位置に設けられている。そして、この第２モータ６６の駆動力が、第２モータ６６と第１中間伝達軸５５との間に配置された第２中間伝達軸６５を介して第２回転軸６３に伝達されるようになっている。
【0052】
なお、第１モータ５６、第２モータ６６、第１中間伝達軸５５、及び第２中間伝達軸６５は、図６及び図７（図６は上カバー４２を取り外した第２アーム要素４の拡大平面模式図であり、図７は下カバー４３を取り外した第２アーム要素４の拡大底面模式図である）に示すように、平面視においてこれらが設けられている第２アーム要素４の延在する方向に沿って、上側ハンド６及び下側ハンド５の共通の回転軸心ＳＨに向かって同一直線上に配置されている。
【0053】
第１モータ５６及び第２モータ６６は、同一の仕様のものを用いており、それぞれをブラケット５６ｃ，６６ｃを用いて第２アーム要素４のフレーム４１に固定している。この際、双方のモータ軸５６ａ，６６ａはともに上方向に延びる向きとしているが、第１モータ５６が第２モータ６６に対して若干、上側に位置するようにしている。また、これらのモータ軸５６ａ，６６ａには、同一直径のプーリ５６ｂ，６６ｂがそれぞれ設けられている。
【0054】
第１中間伝達軸５５及び第２中間伝達軸６５は、それぞれの軸本体５５ｓ，６５ｓを軸受ユニット５５ｃ，６５ｃを用いてフレーム４１に固定し、この軸受ユニット５５ｃ，６５ｃによって上方向に突出した位置において大径プーリ５５ａ，プーリ６５ａを設けるとともに、軸受ユニット５５ｃ，６５ｃより下方向に突出した位置において、小径プーリ５５ｂ，６５ｂを設けている。なお、第１回転軸５３，第２回転軸６３にそれぞれ設けたプーリ５４，６４は、上述した大径プーリ５５ａ，６５ａと同一の直径としている。軸受ユニット５５ｃ，６５ｃは、それぞれ内部に軸受を備えていることで、軸本体を５５ｓ，６５ｓを回転自在に支承することができる。
【0055】
第１中間伝達軸５５は、具体的には、図８（同図は、図６に示すＡ−Ａ断面矢視図を模式的に示す図である）に示すような形態でフレーム４１に取り付けられている。フレーム４１は、第２アーム要素４が延在する方向に直交する平面で切断する場合において略Ｈ形の断面形状をしているとともに、中間壁部４１ｃの中心に開口４１ｄが形成されており、この開口４１ｄを上下に挿通させるように第１中間伝達軸５５を設けている。すなわち、第１中間伝達軸５５における軸本体５５ｓを回転自在に支持する軸受ユニット５５ｃを下方から中間壁部４１ｃに対してネジ止めすることで、中間壁部４１ｃを挿通する形態で軸本体５５ｓを起立させる。そして、この軸本体５５ｓの上端に大径プーリ５５ａを設け、下端に小径プーリ５５ｂを設けることにより、中間壁部４１ｃよりも上方に大径プーリ５５ａを配し、中間壁部４１ｃよりも下方に小径プーリ５５ｂを配する。
【0056】
同様に、第２中間伝達軸６５は、図９（図６に示すＢ−Ｂ断面矢視図を模式的に示す図である）に示すような形態でフレーム４１に取り付けられている。略Ｈ形の断面形状をなすフレーム４１の中間壁部４１ｃの中心に開口４１ｄが形成されており、この開口４１ｄを上下に挿通させるように第２中間伝達軸６５を設けている。すなわち、第２中間伝達軸６５における軸本体６５ｓを回転自在に支持する軸受ユニット６５ｃを中間壁部４１ｃに対して下方からネジ止めすることで、中間壁部４１ｃを挿通する形態で軸本体６５ｓを起立させる。そして、この軸本体６５ｓの上端に大径プーリ６５ａを設け、下端に小径プーリ６５ｂをそれぞれ設けることにより、中間壁部４１ｃよりも上方に大径プーリ６５ａを配し、中間壁部４１ｃよりも下方にプーリ小径６５ｂを配する。
【0057】
第１中間伝達軸５５は、図５及び図１０に示すように、第２中間伝達軸６５に対してやや上方にずらして配置されており、この第１中間伝達軸５５に設けている大径プーリ５５ａは、第１モータ５６に設けたプーリ５６ｂと上下方向に対応する位置（同じ高さ位置）とされ、両者の間は無端ベルト５７によって接続されている。同様に、第２中間伝達軸６５に設けている大径プーリ６５ａは、第２モータ６６に設けたプーリ６６ｂとの間で上下方向に対応する位置（同じ高さ位置）とされ、両者の間は無端ベルト６７によって接続されている。
【0058】
また、第１中間伝達軸５５において軸受ユニット５５ｃを挟んで、大径プーリ５５ａと反対側に設けられた小径プーリ５５ｂは、第１回転軸５３に設けたプーリ５４と上下方向に対応する位置（同じ高さ位置）に配されており、両者の間は無端ベルト５８によって接続されている。同様に、第２中間伝達軸６５において軸受ユニット６５ｃを挟んで、大径プーリ６５ａと反対側に設けられた小径のプーリ小径６５ｂは、第２回転軸６３に設けたプーリ６４と上下方向に対応する位置（同じ高さ位置）に配されており、両者の間は無端ベルト６８によって接続されている。
【0059】
このようにして、４つの無端ベルト５７，５８，６７，６８は、第１回転軸５３，第２回転軸６３の軸方向にそれぞれ異なる位置にずらして配されていることから、互いに干渉することがないようになっている。
【0060】
図６及び図７に示すように、上述した４つの無端ベルト５７，５８，６７，６８のうち、第１中間伝達軸５５に設けた大径プーリ５５ａと第１モータ５６に設けたプーリ５６ｂとを接続する無端ベルト５７と、第２中間伝達軸６５に設けた大径プーリ６５ａと第２モータ６６に設けたプーリ６６ｂとを接続する無端ベルト６７は、フレーム４１における中間壁部４１ｃよりも上側に配置され、第１中間伝達軸５５に設けた小径プーリ５５ｂと第１回転軸５３に設けたプーリ５４とを接続する無端ベルト５８と、第２中間伝達軸６５に設けた小径のプーリ小径６５ｂと第２回転軸６３に設けたプーリ６４とを接続する無端ベルト６８は、中間壁部４１ｃよりも下側に配置されている。すなわち、組み立て時においてはフレーム４１の上方向から２つの無端ベルト５７，６７を取り付けたり、調整することができ、フレーム４１の下方向から２つの無端ベルト５８，６８を取り付けたり、調整することができ、作業性が良く、組み立て工数を減らすことが可能となっている。
【0061】
より具体的には、図６に示すように、第２アーム要素４の延伸方向において、第２モータ６６に設けたプーリ６６ｂ、及び第２中間伝達軸６５に設けた大径プーリ６５ａは、第１モータ５６に設けたプーリ５６ｂと、第１中間伝達軸５５に設けた大径プーリ５５ａとの間に配置されるとともに、これらのプーリ５６ｂ，５５ａより低い位置に設定されている。そのため、下方の無端ベルト６７の取り付け・調整を行った後に上方の無端ベルト５７の取り付け・調整を行うことで、簡単に作業を行うことができる上に、無端ベルト５７，６７の相互干渉を防止することも可能となっている。
【0062】
また、図７に示すように、第１中間伝達軸５５に設けた小径プーリ５５ｂは、第２中間伝達軸６５に設けた小径のプーリ小径６５ｂと、第２回転軸６３に設けたプーリ６４との間に配置されるとともに、これらより高い位置、すなわちフレーム４１の中間壁部４１ｃ寄りの位置に設定されている。そのため、上方の無端ベルト５８の取り付け・調整を行った後に下方の無端ベルト６８の取り付け・調整を行うことで、簡単に作業を行うことができる上に、無端ベルト５８，６８の相互干渉を防止することも可能となっている。
【0063】
上記のように、図５に示す第１モータ５６が無端ベルト５７によって第１中間伝達軸５５と接続されるとともに、第１中間伝達軸５５がプーリ５４を介して無端ベルト５８によって第１回転軸５３と接続されていることから、第１モータ５６の駆動力によって、第１回転軸５３及び下側ハンド５を回転させることが可能となっている。すなわち、第１モータ５６及びプーリ５６ｂ、並びに、第１中間伝達軸５５、プーリ５４、無端ベルト５７，５８は、下側ハンド５を回転させるための駆動機構５Ｒを構成している。
【0064】
同様に、第２モータ６６は無端ベルト６７によって第２中間伝達軸６５と接続されるとともに、第２中間伝達軸６５がプーリ６４を介して無端ベルト６８によって第２回転軸６３と接続されていることから、第２モータ６６の駆動力によって、第２回転軸６３及び上側ハンド６を回転させることが可能となっている。すなわち、第２モータ６６及びプーリ６６ｂ、並びに、第２中間伝達軸６５、プーリ６４、無端ベルト６７，６８は、上側ハンド６を回転させるための駆動機構６Ｒを構成している。
【0065】
このようにハンド５，６を回転させるに際し、第１モータ５６，第２モータ６６の回転がそれぞれ２段階で大きく減速されて伝達されることになるため、減速機等の特殊な装置を用いる必要がなく、汎用的な部品を用いて低コスト化を図るとともに、高出力を得ながら、高い位置決め精度を得ることが可能となっている。
【0066】
ここで、ハンド５，６は、上述したウェーハＷを保持するためのクランプ機構７Ａ，７Ｂを備えていることから、これを動作させるための複数の配線配管ＣＴが各ハンド５，６の内部、具体的には各支持フレーム５１，６１の内部に引き回される。そして、これら配線配管ＣＴは、第２アーム要素４の内部を通り、第１アーム要素３の内部を経由して、ベース２にまで引き回されるようになっている。
【0067】
先端部が上側ハンド６の支持フレーム６１における所定箇所に接続される複数の配線配管ＣＴ（上側ハンド６に付帯する配線配管であり、以下では「上側ハンド配線配管ＣＴ（６）」と称す）は、図１０に示すように、第２回転軸６３の高さ方向に貫通し且つ中心が第２回転軸６３の軸中心（回転中心）と一致するように形成した貫通孔６３ａを通じて、第２回転軸６３の下方向に引き出され、第２アーム要素４の内部に至るようになっている。このように上側ハンド配線配管ＣＴ（６）を貫通孔６３ａ、すなわち上側ハンド６の回転中心及びその周辺空間に配することにより、上側ハンド６の回転によっても、上側ハンド配線配管ＣＴ（６）と第２アーム要素４との相対位置は変化することがない。したがって、上側ハンド配線配管ＣＴ（６）の引き回しを容易に行うことができるとともに、他の部品への引っ掛かりや上側ハンド配線配管ＣＴ（６）同士の絡まりを抑制して、損傷を防ぐことが可能となっている。
【0068】
一方、下側ハンド５の回転中心及びその周囲には第２回転軸６３を配置しているため、先端部が下側ハンド５の支持フレーム５１における所定箇所に接続される配線配管ＣＴ（下側ハンド５に付帯する配線配管であり、以下では「下側ハンド配線配管ＣＴ（５）」と称す）は、下側ハンド５の回転中心に通すことができないため、本実施形態の多関節ロボット１では次のような構成を採用している。
【0069】
すなわち、本実施形態に係る多関節ロボットは、図１０に示すように、第１回転軸５３の軸心周りの外周面を内周面８１とし且つ当該内周面に対して第１回転軸５３の径方向に所定距離隔てて対向する面を外周面８２とするリング状の配線配管収容部８を備え、この配線配管収容部８に、下側ハンド５から引き込んだ下側ハンド配線配管ＣＴ（５）を渦巻き状に収容して第２アーム要素４の内部へ引き出すように構成している。
【0070】
配線配管収容部８は、図１５（同図は図１０の要部拡大図である）に示すように、第１回転軸５３の外周に配置され且つ上方に開放された有底円筒状の収容ケース４８を主体として構成されたものである。この収容ケース４８は、第１回転軸５３が挿通可能な開口部４８１を中央に形成した底壁４８２と、底壁４８２の外周縁から起立する起立壁４８３とを一体に備えたものであり、起立壁４８３の内周面が、配線配管収容部８の外周面８２として機能する。収容ケース４８は、第２アーム要素４の前端部分における内部に固定されている。
【0071】
本実施形態では、第１回転軸５３として、第１回転軸本体５３１と、第１回転軸本体５３１の上端部分から径方向外側に突出させた上端側鍔部５３２と、第１回転軸本体５３１の下端部分から径方向外側に突出させた下端側鍔部５３３とを一体に有するものを適用している。そして、第１回転軸本体５３１の外周面が、配線配管収容部８の内周面８１として機能し、下端側鍔部５３３の上向き面が、収容ケース４８のうち底壁４８２の上向き面と共に配線配管収容部８の底面８３として機能する。つまり、収容ケース４８は、底壁４８２の中心部に形成した開口部４８１の開口縁を、第１回転軸５３が有する下端側鍔部５３３の外周面に僅かな隙間を介して近接させた状態で、第１回転軸５３の外周に配置されている。
【0072】
第１回転軸５３が有する下端側鍔部５３３の上向き面と、収容ケース４８が有する底壁の上向き面とによって形成される配線配管収容部８の底面８３は、全体的に略フラットな平滑面であるが、「配線配管収容部８の底面８３のうち内周面８１に連続する内輪部分８４」、つまり、下端側鍔部５３３の上向き面のうち第１回転軸本体５３１の外周面に連続する部分と、「配線配管収容部８の底面８３のうち外周面８２に連続する外輪部分８５」、つまり、底壁４８２の上向き面のうち起立壁４８３の内周面に連続する部分を、それぞれ他の部分よりも高くなるようにテーパ形状に設定している。
【0073】
具体的には、下端側鍔部５３３の上向き面のうち第１回転軸本体５３１の外周面に連続する部分を、第１回転軸本体５３１の外周面に近付くにつれて漸次高くなる直線状のテーパ面に設定している。また、収容ケース４８が有する底壁４８２の上向き面のうち起立壁４８３の内周面に連続する部分を、起立壁４８３の内周面に近付くにつれて漸次高くなる直線状のテーパ面に設定している。ここで、内輪部分８４の勾配と、外輪部分８５の勾配は、同じであってもよいし、相互に異ならせてもよい。なお、収容ケース４８の起立壁４８３は、内周面が円周面を形成するように構成している限り外周面側の形状を問わず、第２アーム要素４内に収まるならば如何なる形状としてもよい。
【0074】
配線配管収容部８は、第２アーム要素４の内部に配置されている。配線配管収容部８の内部空間である配線配管収容空間８Ｓは、内周面８１（第１回転軸本体５３１の外周面）と、底面８３（下端側鍔部５３３の上向き面，底壁の上向き面）と、外周面８２（起立壁の内周面）とによって仕切られ、さらに、第１回転軸５３の上端側鍔部５３２の下向き面と、径方向において上端側鍔部５３２に隙間無く接触した状態で固定される第１シール部材５３ｃの下向き面とによって略封止されている。
【0075】
第１シール部材５３ｃは、概略リングをなし、中心部に上端側鍔部５３２の外周面に嵌合する開口部５３ｃａを形成したものである（図１５参照）。本実施形態では、上端側鍔部５３２として、外周面のうち下端部分から径方向に突出する突出固定部５３４を一体に有するものを適用し、第１シール部材５３ｃとして、突出固定部５３４に載置した状態でねじ止めにより固定される上段部５３ｃ１と、上端側鍔部５３２の下向き面（突出固定部５３４の下向き面を含む）と略面一となる下向き面を有する下段部５３ｃ２とを一体に備えたものを適用している。
【0076】
また、本実施形態の多関節ロボット１は、下側ハンド５の内部から配線配管収容空間８Ｓに引き込む下側ハンド配線配管ＣＴ（５）が挿通可能な引込孔５３ｂ（図１０参照）と、配線配管収容空間８Ｓからアーム要素４の内部へと引き出される下側ハンド配線配管ＣＴ（５）が挿通可能な引出孔４８ｂ（後述する図１２参照）とを備えている。
【0077】
引込孔５３ｂは、図１０に示すように、第１回転軸５３のうち上端側鍔部５３２に形成された高さ方向に貫通する孔である。この引込孔５３ｂは、下側ハンド５のうち支持フレーム５１の内部空間に連通し、この引込孔５３ｂを通じて支持フレーム５１の内部空間から配線配管収容空間８Ｓに引き込んで渦巻き状に配される下側ハンド配線配管ＣＴ（５）のうち、最も配線配管収容部の内周面８１（第１回転軸５３の外周面）に近い位置で巻かれる部分（最も内周の巻き部分）の少なくとも一部が配線配管収容部８の内周面８１に添接し得るように、本実施形態では、平面視において配線配管収容部８の内周面８１に連続する位置又は極めて近い位置に引込孔５３ｂを形成している。したがって、この引込孔５３ｂを介して下側ハンド５における支持フレーム５１の内部空間から配線配管収容空間８Ｓのうち内周面８１に接触又は近接するスペースへと下側ハンド配線配管ＣＴ（５）を引き入れることができる。
【0078】
本実施形態の多関節ロボット１は、複数本（図示例では３本）の下側ハンド配線配管ＣＴ（５）を有しており、各下側ハンド配線配管ＣＴ（５）のうち配線配管収容空間８Ｓに収容される部分を、所定方向に並べた形態で接着処理等によって帯状に束ねたフラットチューブ（フラットケーブル、或いはハイブリッドケーブルとも称される）の形態にし、引込孔５３ｂから配線配管収容空間８Ｓに引き入れたフラットチューブ状の下側ハンド配線配管ＣＴ（５）が、高さ方向に各下側ハンド配線配管ＣＴ（５）が並ぶ姿勢で渦巻き状に配されるように構成している（図１０参照）。特に、本実施形態では、配線配管収容空間８Ｓに渦巻き状に配される下側ハンド配線配管ＣＴ（５）（フラットチューブ）のうち最も内周の巻き部分の全部又は一部が、配線配管収容部８のうち上述のテーパ形状に設定した内輪部分８４に接触するように構成している。
【0079】
引出孔４８ｂは、図１２及び図１６（図１２は図１０におけるＣ−Ｃ断面を模式的に示す図であり、図１６は図１２におけるＰ−Ｐ断面を模式的に示す図である）に示すように、配線配管収容空間８Ｓの外周面８２側の位置において、配線配管収容部８の外周面８２（収容ケース４８が備える起立壁４８３の内周面）に開口し且つ第２アーム要素４の内部空間に連通する孔である。本実施形態では、配線配管収容部８の外周面８２に開口する引出孔４８ｂの開口下縁を、上述のテーパ形状に設定した外輪部分８５のうち最も高い位置（頂部）と同じ高さ位置に設定し（図１６参照）、配線配管収容部８に渦巻き状に配される下側ハンド配線配管ＣＴ（５）のうち少なくとも引出孔４８ｂから配線配管収容空間８Ｓ外に引き出される直前の部分が、外輪部分８５に接触するように構成している。この引出孔４８ｂを介して下側ハンド配線配管ＣＴ（５）を配線配管収容空間８Ｓから第２アーム要素４の内部に引き出すようにしている。本実施形態では、引出孔４８ｂとして、収容ケース４８の起立壁４８３に形成され且つ第２アーム要素４の長手方向に沿って貫通する孔を適用している（図１２参照）。特に、本実施形態では、起立壁４８３のうち外周面側の平面形状を、前端側部分に設定した部分円弧形状と、後端側部分に設定した方形状とを組み合わせた形状に設定している。すなわち、収容ケース４８の平面形状は、先端側部分に設定した円形と、後端側部分に設定した方形とを組み合わせた形状であり、後端の左右２箇所には角部４８４がある。これにより、起立壁４８３の後端側部分は、起立壁４８３の前端側部分よりも分厚くなり（前後方向における肉厚部分の寸法が大きくなり）、起立壁４８３の後端側部分では、収容ケース４８の角部４８４に近い部分ほど分厚くなる。本実施形態の引出孔４８ｂは、起立壁４８３の後端側部分であって且つ収容ケース４８のうち一方の角部４８４に近い部分を前後方向に貫通するように形成されている。なお、本実施形態では、収容ケース４８のうち他方の角部４８４に近い部分に、高さ方向に貫通する吸引配管用貫通孔４８ｃを形成し、この吸引配管用貫通孔４８ｃ内に吸引ノズルＮ及び吸引ノズルに接続した吸引配管を配置している。なお、吸引ノズルＮは適宜の手段を介して上カバー４２に支持されている。
【0080】
そして、本実施形態の多関節ロボット１では、複数本の下側ハンド配線配管ＣＴ（５）を、帯状に束ねたフラットチューブ状にして引込孔５３ｂから配線配管収容空間８Ｓに引き込み、フラットチューブ状にある複数本の下側ハンド配線配管ＣＴ（５）のうち最も下側に配される下側ハンド配線配管のみが配線配管収容部８の底面８３に接触し得る姿勢で第１回転軸５３を中心に例えば１周半ほどゼンマイバネのように渦巻き状に配し、配線配管収容部８の外周面８２（起立壁４８３の内周面）に開口する引出孔４８ｂから第２アーム要素４の内部に引き出すように構成している。
【0081】
本実施形態の多関節ロボット１では、下側ハンド５が、図１２に示す基準位置にある場合、配線配管収容空間８Ｓに配置される下側ハンド配線配管ＣＴ（５）のうち最も内周の巻きの多くの部分がテーパ形状の内輪部分８４に接触するとともに、引出孔４８ｂから配線配管収容空間８Ｓ外に引き出される直前の部分がテーパ形状の外輪部分８５に接触するように設定している。なお、配線配管収容空間８Ｓに収容される下側ハンド配線配管ＣＴ（５）の長さは、以下に説明する下側ハンド５の回転動作に左右されることなく略一定となるように、下側ハンド配線配管ＣＴ（５）は引込孔５３ｂや引出孔４８ｂに対して固定されている。
【0082】
また、配線配管収容空間８Ｓにおいてフラットチューブ状に束ねられている複数の下側ハンド配線配管ＣＴ（５）は、引出孔４８ｂの出口近傍でフラットチューブ状ではなくなり、下側ハンド配線配管個ＣＴ単位で個別に扱えるようにされている（図１２参照）。
【0083】
また、下側ハンド５が、図１３に示すように、図１２に示す基準位置に対して平面視時計周りに回転した場合、引込孔５３ｂの位置も下側ハンド５の回転中心軸ＳＨ周りに相対的に移動して、下側ハンド配線配管ＣＴ（５）のうち引込孔５３ｂから引き込まれる位置（引込位置）も変化し、配線配管収容空間８Ｓ内における第１回転軸５３周りの下側ハンド配線配管ＣＴ（５）の周回数は減少するが、渦巻き状に配されていた配線配管ＣＴが配線配管収容部８の外周面８２（収容ケース４８が備える起立壁の内周面）に向かって広がるように位置を変化することから、引込孔５３ｂの位置変化、すなわち下側ハンド配線配管ＣＴ（５）の引込位置の変化による影響を吸収することができる。下側ハンド５が平面視時計周りに回転した場合において、配線配管収容空間８Ｓに配置される下側ハンド配線配管ＣＴ（５）のうち巻き始めの部分がテーパ形状の内輪部分８４に接触するとともに、配線配管収容部８の外周面に近い位置で周回する部分であって且つ引出孔４８ｂから配線配管収容空間８Ｓ外に引き出される直前の部分までがテーパ形状の外輪部分８５に接触する。
【0084】
また、下側ハンド５が、図１４に示すように、図１２に示す基準位置に対して平面視反時計周りに回転した場合、引込孔５３ｂの位置も下側ハンド５の回転中心軸ＳＨ周りに相対的に移動して、下側ハンド配線配管ＣＴ（５）のうち引込孔５３ｂから引き込まれる位置（引込位置）も変化し、配線配管収容空間８Ｓ内における第１回転軸５３周りの下側ハンド配線配管ＣＴ（５）の周回数は増加するが、渦巻き状に配されていた配線配管ＣＴが配線配管収容部８の内周面８１（第１回転軸５３の外周面）に巻き付くように内側に向けて位置を変化することから、引込孔５３ｂの位置変化、すなわち下側ハンド配線配管ＣＴ（５）の引込位置の変化による影響を吸収することができる。下側ハンド５が平面視反時計周りに回転した場合において、配線配管収容空間８Ｓに配置される下側ハンド配線配管ＣＴ（５）のうち、最も内周の巻き部分の略全部がテーパ形状の内輪部分８４に接触するとともに、配線配管収容空間８Ｓ外に引き出される直前の部分がテーパ形状の外輪部分８５に接触する。
【0085】
このように、下側ハンド５の回転に伴う引込孔５３ｂの位置変化、すなわち下側ハンド配線配管ＣＴ（５）の引込位置の変化に伴って、渦巻き状に配されている下側ハンド配線配管ＣＴ（５）の収容状態が変化する場合であっても、配線配管収容空間８Ｓで渦巻き状に配される下側ハンド配線配管ＣＴ（５）が、あたかもゼンマイバネのように第１回転軸５３の径方向に拡縮させるように渦巻き状の形態を変化させることで対応することができる。また、引込孔５３ｂ，引出孔４８ｂに対して下側ハンド配線配管ＣＴ（５）は固定されていることから、配線配管収容空間８Ｓよりも外側の空間、具体的には、下側ハンド５の内部空間、第２アーム要素４の内部空間で下側ハンド配線配管ＣＴ（５）の位置は変化することがなく、これら下側ハンド５の内部空間、及び第２アーム要素４の内部空間の部分における配線配管ＣＴの擦れや引っ掛かりを抑制することが可能となっている。
【0086】
特に、本実施形態では、下側ハンド５の回転動作に伴って、下側ハンド配線配管ＣＴ（５）の引込位置が変化した場合であっても、配線配管収容空間８Ｓに配置される下側ハンド配線配管ＣＴ（５）のうち最も内周の巻き部分の全部又は一部（巻き始めの部分）がテーパ形状の内輪部分８４に接触するとともに、少なくとも引出孔４８ｂから配線配管収容空間８Ｓ外に引き出される直前の部分がテーパ形状の外輪部分８５に接触するように構成している。そして、これら内輪部分８４及び外輪部分８５が、何れも配線配管収容部８の底面８３の他の部分よりも高く設定されたテーパ面を有するものであるため、図１６乃至図１８（図１７は、図１３におけるＱ−Ｑ断面を模式的に示す図であり、図１８は、図１４におけるＲ−Ｒ断面を模式的に示す図である）に示すように、渦巻き状に配された下側ハンド配線配管ＣＴ（５）のうち、これら内輪部分８４と外輪部分８５に接触している部分以外の部分は、配線配管収容部８の底面８３に接触し難く、渦巻き状に配された下側ハンド配線配管ＣＴ（５）全体が配線配管収容部８の底面８３に接触する態様と比較して、配線配管収容部８の底面８３に対する下側ハンド配線配管ＣＴ（５）の接触面積を減少させることができ、下側ハンド配線配管ＣＴ（５）の摩耗を低減し、摩耗に起因する発塵を防止・抑制することができる。
【0087】
さらに、本実施形態では、複数本の下側ハンド配線配管ＣＴ（５）を並列させて帯状に束ねたフラットチューブを配線配管収容空間８Ｓに配するように構成しているため、渦巻き状にした際の形態がより安定化するとともに、配線配管ＣＴ（５）相互の擦れ等による損傷を抑えることが可能であるとともに、フラットチューブの剛性により、渦巻き状に配される下側ハンド配線配管ＣＴ（５）のうち、内輪部分８４と外輪部分８５に接触している部分を除く部分を、内輪部分８４や外輪部分８５と接触している部分と略同じ高さ位置に保持して、配線配管収容部８の底面８３から浮いた状態に維持することができる。その結果、配線配管収容部８の底面８３に対する下側ハンド配線配管ＣＴ（５）の接触する部分を、内輪部分８４に接触している部分と、外輪部分８５に接触している部分のみに限定することができ、より一層の摩耗低減を図ることができ、発塵を防止・抑制することができる。また、フラットチューブ（フラットケーブル）状にすることにより、複数の下側ハンド配線配管ＣＴ（５）が一体化され、単独の下側ハンド配線配管ＣＴ（５）に比べて高い剛性を有していることから、上記ゼンマイバネのような変形をより円滑に行うことも可能である。
【0088】
本実施形態の多関節ロボット１は、第１回転軸５３の外周面（具体的には上端側鍔部５３２の外周面）に密着させた状態で第１回転軸５３に固定した第１シール部材５３ｃによって、配線配管収容空間８Ｓを封止できるように構成している。しかしながら、第１回転軸５３のスムーズな回転動作を確保するためには、第１シール部材５３ｃを収容ケース４８の起立壁４８３の上端に密着させる構成は積極的に採用することができない。したがって、本実施形態では、第１シール部材５３ｃを、起立壁４８３の上端よりも僅かに上方に配置している。その結果、第１シール部材５３ｃと起立壁４８３の上端との間には、図１５及び図１９（図１９は図１５の一部拡大図である）に示すように、第２アーム要素４の内部空間に連通する僅かな空隙（以下では「収容ケース空隙Ｓ１」と称す）が形成される。
【0089】
さらにまた、本実施形態の多関節ロボット１では、第２アーム要素４における上カバー４２を、基端側上カバー４２ａと先端側上カバー４２ｂとを用いて構成し、先端側上カバー４２ｂを第１回転軸５３の外周に配置している。そして、第１回転軸５３のスムーズな回転動作を確保すべく、先端側上カバー４２ｂと第１回転軸５３との間には、図１５及び図１９に示すように、第１回転軸５３周りに周回する空隙Ｓ２（以下では、第１回転軸周り空隙Ｓ２）と称す）が形成される。この第１回転軸周り空隙Ｓ２は、第２アーム要素４の内部空間から多関節ロボット１の外部（クリーンルーム内）に至る空隙であり、第２アーム要素４の内部空間に存在する粉塵が、第１回転軸周り空隙Ｓ２を通じて外部であるクリーンルーム内に放出される可能性がある。特に、第１回転軸周り空隙Ｓ２が通じる外部は、ハンド５，６によって保持するウェーハＷに近い空間であり、第１回転軸周り空隙Ｓ２から外部に放出された粉塵がウェーハＷに付着するおそれがある。ここで、上述の収容ケース空隙Ｓ１は、第２アーム要素４の内部空間に連通する空隙であるため、配線配管収容空間８Ｓにおいて下側ハンド配線配管ＣＴ（５）の摩耗により発生した粉塵が、収容ケース空隙Ｓ１を通じて第２アーム要素４の内部空間に放出された場合、その粉塵が、第１回転軸周り空隙Ｓ２を通じて多関節ロボット１の外部へ放出され得る。
【0090】
そこで、本実施形態の多関節ロボット１では、第１回転軸周り空隙Ｓ２を通じて多関節ロボット１の外部へ粉塵が放出する事態を抑制すべく、以下のような構成を採用している。
【0091】
すなわち、本実施形態の多関節ロボット１では、径方向において第１回転軸５３の外周面に隙間無く密着した状態で固定される上述の第１シール部材５３ｃを、高さ方向において先端側上カバー４２ｂに近接する位置に設け、第２アーム要素４の内部空間から第１回転軸周り空隙Ｓ２に通じる空間を狭めるようにしている。
【0092】
さらにまた、本実施形態の多関節ロボット１は、第１シール部材５３ｃとして、上述したように、第１回転軸５３の上端側鍔部５３２に備えた突出固定部５３４に載置した状態でねじ止めにより固定される上段部５３ｃ１と、上端側鍔部５３２の下向き面（突出固定部５３４の下向き面を含む）と略面一となる下向き面を有する下段部５３ｃ２とを一体に備えたものを適用している。そして、図１９に示すように、下段部５３ｃ２の上向き面には、第１回転軸５３の軸心を中心とし且つ上方に突出するリング状の上方突出円環部５３ｃｔを形成している。本実施形態の第１シール部材５３ｃは、同心円状に複数（図示例では３つ）の上方突出円環部５３ｃｔを下段部５３ｃ２の上向き面に一体に形成したものである。さらに、本実施形態の多関節ロボット１は、第１シール部材５３ｃの上方突出円環部５３ｃｔに対して、第１回転軸５３の径方向においてあそびをもった状態で嵌合する下方突出円環部４２ｃｔを下向き面に形成した第２シール部材４２ｃを備えている。
【0093】
第２シール部材４２ｃは、図２０に示すように、第１シール部材５３ｃの上段部５３ｃ１が挿通可能な上段部用挿通孔４２ｃ１を有し、また、図１９に示すように、第１シール部材５３ｃの下段部５３ｃ２を上方から被覆する部分の下向き面に、複数（図示例では３つ）の下方突出円環部４２ｃｔを同心円状に形成したものである。第２シール部材４２ｃの平面形状は、上述の収容ケース４８が有する起立壁４８３のうち外周面側の形状に対応した形状、つまり、先端側部分に設定した円形と、後端側部分に設定した方形とを組み合わせた形状であり、後端の左右２箇所には角部４２ｃ２が形成される。本実施形態では、第２シール部材４２ｃの後端における左右２箇所の角部４２ｃ２のうち、一方の角部４２ｃ２近傍に、厚み方向（高さ方向）に貫通する吸引用貫通孔４２ｃ３を形成するとともに、第２シール部材４２ｃの上向き面に、径方向において上段部用挿通孔４２ｃ１に連続し且つ上段部用挿通孔４２ｃ１よりも一周り大きい径で周回するリング状凹部４２ｃ４と、リング状凹部４２ｃ４から吸引用貫通孔４２ｃ３に通じる溝状の吸引通路４２ｃ５を形成している。これら吸引用貫通孔４２ｃ３、リング状凹部４２ｃ４及び各吸引通路４２ｃ５は、先端側上カバー４２ｂによって蓋封される空間である。本実施形態では、吸引用貫通孔４２ｃ３を、収容ケース４８に形成した上述の吸引配管用貫通孔４８ｃに連通する位置に形成し、これら吸引用貫通孔４２ｃ３及び吸引配管用貫通孔４８ｃに、共通の吸引ノズルＮを挿入して装着し、吸引ノズルＮの先端（吸引口）が吸引用貫通孔４２ｃ３内において上方に向かって露出するように構成している。この吸引ノズルＮは、吸引配管用貫通孔４８ｃ内において図示しない配管チューブ（吸引配管）に接続され、これら吸引ノズルＮ及び吸引配管を介して、吸引用貫通孔４２ｃ３を終端とする吸引経路Ｋ、及び吸引経路Ｋに通じる空間の圧力を下げて、吸引用貫通孔４２ｃ３に通じる空間内の気体を吸引して、その気体及び気体に含まれる粉塵を上述した吸引部３１ｂ２（図４参照）と同一の所定の排出先、つまり、クリーンルームのクリーン度に悪影響を与えない場所へと排出できるように構成している。
【0094】
本実施形態の多関節ロボット１は、相互に連通するリング状凹部４２ｃ４、吸引通路４２ｃ５及び吸引用貫通孔４２ｃ３と、これらリング状凹部４２ｃ４、吸引通路４２ｃ５及び吸引用貫通孔４２ｃ３を上方から被覆する先端側上カバー４２ｂとによって仕切られた吸引経路Ｋを形成し、リング状凹部４２ｃ４を吸引経路Ｋの始端として捉え、吸引用貫通孔４２ｃ３を吸引経路Ｋの終端として捉えた場合、第１回転軸５３を周回する３６０度の範囲において吸引経路Ｋの始端を形成し、リング状凹部４２ｃ４から吸引通路４２ｃ５を経由して吸引用貫通孔４２ｃ３に至る吸引経路Ｋを積極的に吸引することができる。
【0095】
特に、本実施形態では、図１１（同図は第２アーム要素４と各ハンド５，６との接続部分であって先端側上カバー４２ｂを省略した図である）及び図２０に示すように、吸引経路Ｋの終端を１箇所で集合させ且つ吸引経路Ｋの始端側に向けて複数の管状に分岐させている。具体的には、リング状凹部４２ｃ４における相互に異なる複数の位置（図示例では、リング状凹部４２ｃ４の外周面における略等角３箇所）からそれぞれ共通の吸引用貫通孔４２ｃ３に通じる複数の吸引通路４２ｃ５を形成し、各吸引通路４２ｃ５が吸引用貫通孔４２ｃ３に連通するように構成している。ここで、各吸引通路４２ｃ５のうち少なくとも吸引経路Ｋの始端であるリング状部４２ｃ４に開口している部分の高さ位置は、第１回転軸５３の外周面のうち通気孔５３５の高さ位置と略同一である。
【0096】
そして、本実施形態の多関節ロボット１は、吸引経路Ｋの始端であるリング状凹部４２ｃ４から管状部分である複数の吸引通路４２ｃ５を経由して終端である共通の吸引用貫通孔４２ｃ３に至る全ての吸引経路Ｋを積極的に吸引できるように構成されている。本実施形態では、吸引経路Ｋにおける管状部分を形成する吸引通路４２ｃ５を複数設けることにより、吸引通路４２ｃ５が１つである場合と比較して、吸引経路Ｋを多く確保することができるのみならず、吸引経路Ｋの始端であるリング状凹部４２ｃ４から終端である吸引用貫通孔４２ｃ３に亘って連続的に形成された広がった空間を通じて吸引する構成と比較して、第１回転軸５３の軸心を中心とするリング状凹部４２ｃ４のうち相対的に吸引用貫通孔４２ｃ３から遠い位置に作用する吸引力を、リング状凹部４２ｃ４のうち相対的に吸引用貫通孔４２ｃ３に近い位置に作用する吸引力と同等な程度に維持することができ、吸引力の均等化、つまり吸引効率の向上を実現している。
【0097】
第２シール部材４２ｃは、図１９に示すように、先端側上カバー４２ｂの下面に取り付けられ、先端側上カバー４２ｂを第２アーム要素のフレーム４１に固定した状態で、第１シール部材５３ｃの上方突出円環部５３ｃｔと、第２シール部材４２ｃの下方突出円環部４２ｃｔが、第１回転軸５３の径方向において僅かな隙間を介して連続するように相互に隣り合う。また、本実施形態では、第１回転軸５３の回転動作に支障を来さないようにすべく、第１シール部材５３ｃと第２シール部材４２ｃが高さ方向においても相互に密着しないように、僅かな隙間を確保している。このような第１シール部材５３と第２シール部材４２ｃとの間において形成され且つ第１回転軸５３の径方向において凹凸状の空隙Ｓ３（ジグザグに折れ曲がった形態の空隙Ｓ３）は、上方突出円環部５３ｃｔ及び下方突出円環部４２ｃｔが第１回転軸５３の径方向に僅かなあそびを介して相互に隣り合った断面串歯状をなす極めて狭い空隙（以下では、「ラビリンス状空隙Ｓ３」と称す）となり、高いシール機能を発揮する。
【0098】
また、本実施形態の多関節ロボット１では、上方突出円環部５３ｃｔと下方突出円環部４２ｃｔとの隙間であるラビリンス状空隙Ｓ３が、図１９に示すように、第１シール部材５３ｃの上段部５３ｃ１の外周面と、第２シール部材４２ｃの上段部用挿通孔４２ｃ１との空隙Ｓ４（以下では、「シール部材軸周り空隙Ｓ４」と称す）に連通し、このシール部材軸周り空隙Ｓ４が、第２シール部材４２ｃの上向き面と先端側上カバー４２ｂの下向き面との間に形成した吸引経路Ｋの始端、つまり、リング状凹部４２ｃ４に通じるように構成している。したがって、ラビリンス状空隙Ｓ３を通過し、さらに、シール部材軸周り空隙Ｓ４を通過した気体及びそれに含まれる粉塵は、吸引経路Ｋ（リング状凹部４２ｃ４、吸引通路４２ｃ５、吸引用貫通孔４２ｃ３）を通じて積極的に吸引される。
【0099】
なお、リング状凹部４２ｃ４は、図１９に示すように、先端側上カバー４２ｂと、この先端側上カバー４２ｂに近接する位置に配置した第１シール部材５３ｃとの間に形成される僅かな隙間である狭小空隙Ｓ５（本発明における「共通の空隙」）にも連通し、この狭小空隙Ｓ５が、先端側上カバー４２ｂと第１回転軸５３との間に形成される第１回転軸周り空隙Ｓ２に連通しているため、ラビリンス状空隙Ｓ３を経由してリング状凹部４２ｃ４に到達した気体に含まれる粉塵が第１回転軸周り空隙Ｓ２を通じて外部であって且つクリーンルーム内におけるウェーハＷ近傍の空間へ放出される事態が懸念される。
【0100】
しかしながら、本実施形態において、ラビリンス状空隙Ｓ３を通過してリング状凹部４２ｃ４に到達した気体及びそれに含まれる粉塵は、吸引経路Ｋに沿って積極的に吸引されるため、リング状凹部４２ｃ４から先端側上カバー４２ｂと第１シール部材５３ｃとの隙間である狭小空隙Ｓ５に向かって粉塵が流れる事態を防止・抑制することができる。
【0101】
以上の構成により、第２アーム要素４の内部空間に存在する粉塵が、先端側上カバー４２ｂと第１回転軸５３との間において第１回転軸５３周りに周回する第１回転軸周り空隙Ｓ２を通じて外部に放出される事態を防止・抑制することができる。
【0102】
上述の構成を採用した本実施形態の多関節ロボット１は、配線配管収容空間８Ｓにおいて下側ハンド配線配管ＣＴ（５）が摺動することによる粉塵が生じ、この粉塵が、収容ケース空隙Ｓ１から第２アーム要素４の内部空間に流出したとしても、第２アーム要素４の内部空間から第１回転軸周り空隙Ｓ２を通じて外部（クリーンルーム内）へ放出される事態を効果的に防止・抑制することが可能である。
【0103】
さらに、本実施形態では、第２シール部材４２ｃを、上カバー４２を構成する基端側上カバー４２ａと先端側上カバー４２ｂとの接続部分を下方から被覆する位置に配置しているため、寸法誤差等に起因して基端側上カバー４２ａと先端側上カバー４２ｂとの接続部分に隙間が生じた場合であっても、この隙間を第２シール部材４２ｃによって封止することができ、この隙間から粉塵が外部（クリーンルーム内）へ放出される事態も防止・抑制することができる。
【0104】
また、本実施形態の多関節ロボット１では、プーリ５４を介して第１回転軸５３を回転自在に支持する軸受５４ａを比較的下方に位置付けて、第２シール部材４２ｃ，第１シール部材５３ｃから大きく離間した位置に軸受５４ａを配置していることから、粉塵の放出を一層抑制することも可能となっている。さらに、本実施形態の多関節ロボット１では、プーリ５４を軸受５４ａよりもさらに下方に配置していることから、プーリ５４と無端ベルト５８との間での摺動に伴う粉塵の放出も、効果的に抑制することが可能となっている。
【0105】
そして、本実施形態の多関節ロボット１では、図１５及び図１９に示すように、上側ハンド６を一体回転可能に支持する第２回転軸６３を、下側ハンド５の孔部５１ｄ、及び孔部５１ｄに連通する第１回転軸５３の貫通孔５３ａに挿通した状態において、第２回転軸６３のスムーズな回転動作を可能にすべく、第２回転軸６３の外周面と、下側ハンド５の孔部５１ｄ及び第１回転軸５３の内周面（貫通孔５３ａ）との間に空隙Ｓ６(以下では、「第２回転軸周り空隙Ｓ６」と称す)を形成している。また、第１回転軸５３の下端に設けた上述のプーリ５４と第２回転軸６３の外周面との間にも第２回転軸周り空隙Ｓ６は形成されている。この第２回転軸周り空隙Ｓ６は、第２回転軸６３周りに周回するリング状に形成され、且つプーリ５４の下縁から孔部５１ｄの上縁に至るまで高さ方向に延伸する。プーリ５４と、第２回転軸６３の下端に設けた上述のプーリ６４とは、高さ方向に所定の空隙（以下では、「プーリ間空隙」と称す）を介して高さ方向に並び、プーリ間空隙がプーリ５４，６４の外周側において第２アーム要素４の内部空間に連通していることから、この第２回転軸周り空隙Ｓ６は、プーリ間空隙を介して第２アーム要素４の内部空間に連通する空隙である。以下の説明では、第２回転軸周り空隙Ｓ６のうち、第２回転軸６３の外周面と第１回転軸５３の内周面（貫通孔５３ａ）との空隙を「軸間空隙Ｓ７」と称す。
【0106】
ここで、上側ハンド６と下側ハンド５との間には、図１９に示すように、各ハンド６，５の相対回転動作をスムーズに行えるように、高さ方向に所定寸法の空隙Ｓ８（以下では、「ハンド間空隙Ｓ８」と称す）が形成され、このハンド間空隙Ｓ８は、上述の第２回転軸周り空隙Ｓ６に連通する空隙である。したがって、第２回転軸６３や、プーリ６４を介して第２回転軸６３を回転自在に支持する軸受６４ａから生じる粉塵が、第２回転軸周り空隙Ｓ６からハンド間空隙Ｓ８を通じて外部（クリーンルーム内）へ放出され得る。
【0107】
そこで、本実施形態の多関節ロボット１では、軸間空隙Ｓ７を上昇する気体に含まれる粉塵がハンド間空隙Ｓ８から外部へ放出される事態を回避すべく、図１９に示すように、第１回転軸５３として、軸間空隙Ｓ７に連通し且つ第１回転軸５３の径方向に直線状に延伸する通気孔５３５を放射状に複数有するものを適用し、通気孔５３５を上述の吸引経路Ｋに連通させている。本実施形態では、図２１（同図は、第２アーム要素４の先端部４ｂのうち通気孔５３５を通る所定高さ位置で切断した状態を模式的に示す図であり、同図では第１シール部材５３ｃ及び第２シール部材４２ｃを省略している）に示すように、第１回転軸５３のうち、上述の上端側鍔部５３２に複数の通気孔５３５を形成している。周方向における通気孔５３５同士の間隔は均等であってもよいが、本実施形態では周方向においてランダムな間隔で計１１本の通気孔５３５を形成している。特に、本実施形態の第１回転軸５３では、上端側鍔部５３２の所定箇所に上述の引込孔５３ｂを形成しているため、この引込孔５３ｂを形成した領域に対して第１回転軸５３の軸心を挟んで対向する部分に形成する通気孔５３５の数を、他の領域よりも多く設定している。
【0108】
通気孔５３５を有する第１回転軸５３の回転動作によって、各通気孔５３５における気流は、第１回転軸５３の径方向に沿って内周から外周へ向かう流れになる。各通気孔５３５は、図１９に示すように、内周側において、第２回転軸６３の外周面と第１回転軸５３の貫通孔５３ａとの隙間である軸間空隙Ｓ７に連通し、外周側において、上端側鍔部５３２の突出固定部５３４に固定した第１シール部材５３ｃと先端側上カバー４２ｂとの隙間である上述の狭小空隙Ｓ５に連通している。ここで、狭小空隙Ｓ５は、第２シール部材４３ｃと先端側上カバー４２ｂとの間で形成される吸引経路Ｋの始端、つまり、リング状凹部４２ｃ４に連通している。したがって、通気孔５３５は、狭小空隙Ｓ５を介して吸引経路Ｋに連通している。そして、本実施形態の多関節ロボット１では、吸引経路Ｋの圧力を下げていることによって、軸間空隙Ｓ７から通気孔５３５を経由して狭小空隙Ｓ５に到達した気体及びその気体に含まれる粉塵を吸引経路Ｋに積極的に吸引することができる。
【0109】
このような構成を採用した本実施形態の多関節ロボット１によれば、第２アーム要素４の内部で生じる粉塵を、軸間空隙Ｓ７、通気孔５３５、狭小空隙Ｓ５、リング状凹部４２ｃ４、吸引通路４２ｃ５をこの順で流れる気体と共に吸引用貫通孔４２ｃ３（吸引ノズルＮ）に吸引することができ、上側ハンド６と下側ハンド５との間で形成されるハンド間空隙Ｓ８から外部への粉塵の放出を防止・抑制することが可能である。
【0110】
なお、上述したように、第１シール部材５３ｃと先端側上カバー４２ｂとの隙間である狭小空隙Ｓ５は、先端側上カバー４２ｂと第１回転軸５３との間に形成される第１回転軸周り空隙Ｓ２に連通している。したがって、軸間空隙Ｓ７及び通気孔５３５を経由して狭小空隙Ｓ５に到達した気体及びそれに含まれる粉塵が、第１回転軸周り空隙Ｓ２を通じて外部へ放出される事態が懸念される。しかしながら、狭小空隙Ｓ５は、吸引経路Ｋの始端であるリング状凹部４２ｃ４に連通しているため、軸間空隙Ｓ７及び通気孔５３５を経由して狭小空隙Ｓ５に到達した気体及びそれに含まれる粉塵は、吸引経路Ｋに沿って積極的に吸引され、第１回転軸周り空隙Ｓ２から粉塵が放出される事態を防止・抑制することができる。
【0111】
また、本実施形態では、軸間空隙Ｓ７に沿って上昇した気体が、通気孔５３５に向かって流れ易くするように、気体の流れ方向に沿って見た通気孔５３５の開口面積を、軸間空隙Ｓ７のうち少なくとも通気孔５３５が交差する部分における気体の流れ方向に沿って見た開口面積よりも大きく設定している。さらに、軸間空隙Ｓ７のうち、通気孔５３５が交差する部分よりも上方の部分における気体の流れ方向に沿って見た開口面積を、他の部分よりも小さく設定する（狭める）ことによって、軸間空隙Ｓ７に沿って上昇した気体が、通気孔５３５に向かってより一層流れ易くなるように構成している。
【0112】
さらにまた、本実施形態の多関節ロボット１では、ラビリンス状空隙Ｓ３及び軸間空隙Ｓ７の両方が直接又は他の空隙を通じて共通の吸引経路Ｋに連通するように構成しているため、ラビリンス状空隙Ｓ３に連通する吸引経路Ｋと、軸間空隙Ｓ７に連通する吸引経路Ｋとを別々に設ける態様と比較して、吸引経路Ｋ毎に必要な吸引ノズル及び吸引配管の組み合わせ数が１つで足りることになり、構造の簡素化を図ることができるとともに、吸引配管が増えることに起因するアーム要素４や各ハンド５，６の回転動作時の抵抗の増加や配管の引き回し処理の煩雑化を解消することが可能である。
【0113】
また、第２アーム要素４の内部において、駆動機構５Ｒ，６Ｒや軸受５４ａ，６４ａの転がりや摺動に伴って生じる粉塵、或いはプーリ５４，６４と無端ベルト５８，６８との間での摺動に伴って生じる粉塵は、駆動機構５Ｒ，６Ｒ等の駆動によって暖められた上昇気流になる気体と共に上方へ、つまりハンド５，６に向かって流れる。このような粉塵を含む気体の流れは、第２アーム要素４の先端部４ｂにおいて上述のラビリンス状空隙Ｓ３又は軸間空隙Ｓ７に進入しようとする流れとなる。このうち、第２要素４の先端部４ｂにおいて軸間空隙Ｓ７に向かう流れは、図９及び図１５に示すように、第１回転軸５３に取り付けたプーリ５４と第２回転軸６３に取り付けたプーリ６４との隙間、及び第１回転軸５３と第２回転軸６３との隙間を通過する流れになる。本実施形態では、高さ方向に対向するプーリ５４の下向き面とプーリ６４の上向き面との間の隙間、及び高さ方向に対向する第１回転軸５３の下向き面と第２回転軸６３の上向き面との間の隙間を、それぞれ部分的に狭めるラビリンス構造を採用している。
【0114】
具体的には、高さ方向に対面するプーリ５４，６４同士の間に第１ラビリンス形成部材９（Ａ）を配置し、高さ方向に対面する第１回転軸５３と第２回転軸６３との間に第２ラビリンス形成部材９（Ｂ）を配置している。各ラビリンス形成部材９（Ａ），９（Ｂ）は、ラビリンス形成部材９（Ａ），９（Ｂ）を配置する隙間において高さ方向に向かい合う面のうち相対的に上方の面（第１回転軸５３に取り付けたプーリ５４の下向き面、第１回転部材５３の下向き面）に接触する円環状の平板円環部と、平板円環部の内周縁から下方に垂下させた内周側垂下片と、平板円環部の外周縁から下方に垂下させた外周側垂下片とを一体に備えものである。このような各ラビリンス形成部材９（Ａ），９（Ｂ）を、内周側垂下片及び外周側垂下片の下端が、ラビリンス形成部材９（Ａ），９（Ｂ）を配置する隙間において高さ方向に向かい合う面のうち相対的に上方の面（第２回転軸６３に取り付けたプーリ６４の上向き面、第２回転部材６３の下向き面）に近接する位置に取り付けることによって、プーリ５４，６４の外周側から内周側に向かって延伸するプーリ５４，６４同士の隙間を部分的に狭めたり、プーリ５４，６４同士の隙間と軸間空隙Ｓ７との間に形成される隙間を部分的に狭めることができる。
【0115】
本実施形態では、各ラビリンス形成部材９（Ａ），９（Ｂ）の平板円環部に、所定ピッチで複数のネジ孔を形成し、このネジ孔に下方から挿入したボルトによって、各ラビリンス形成部材９（Ａ），９（Ｂ）を、プーリ５４や第１回転軸５３に固定している。特に、高さ方向に対向するプーリ５４の下向き面とプーリ６４の上向き面との間の隙間に配置するラビリンス形成部材９（Ａ）に関しては、このラビリンス形成部材９（Ａ）を固定するボルトによってプーリ５４を第１回転軸５３に固定することもできる。なお、各ボルトのボルト頭は、内周側垂下片及び外周側垂下片の下端よりも高い位置に収まり、径方向においてこれら内周側垂下片及び外周側垂下片によって被覆されている。したがって、各ラビリンス形成部材９（Ａ），９（Ｂ）は、スペーサとして機能するとともに、ボルトカバーとしても機能する。
【0116】
このような各ラビリンス形成部材９（Ａ），９（Ｂ）を配置することによって、第２アーム要素４の先端部４ｂにおいてプーリ５４，６４同士の隙間から軸間空隙Ｓ７に向かって気体及びそれに含まれる粉塵が流れ難くなり、結果として、軸間空隙Ｓ７を経由して上側ハンド６と下側ハンド５との間のハンド間空隙Ｓ８を通じて粉塵が外部へ放出する事態をより一層高い確率で防止・抑制することができる。
【0117】
以上に述べた外部への粉塵の放出を防止・抑制可能な構成を有する本実施形態に係る多関節ロボット１において、特に、第１回転軸５３に、第１回転軸５３の貫通孔５３ａと第２回転軸６３の外周面との隙間である軸間空隙Ｓ７に連通し且つ第１回転軸５３の径方向に直線状に延伸する通気孔５３５を放射状に複数形成し、各通気孔５３５を、第２アーム要素４の内部に形成した吸引経路Ｋに狭小空隙Ｓ５を介して連通させているため、軸間空隙Ｓ７の下端から上端に向かって上昇する気体及びそれに含まれる粉塵は、吸引経路Ｋに連通して負圧となっている通気孔５３５に流れることになり、軸間空隙Ｓ７の上端からさらにハンド５，６側へ粉塵を含む気体が流れることを防止・抑制することができる。
【0118】
さらに、本実施形態の多関節ロボット１は、第１回転軸５３の回転の遠心力により、通気孔５３５における気流を内周から外周に向かう流れにすることができ、このような気流となる通気孔５３５を放射状に複数して形成していることによって、第２回転軸６３の外周面を周回する軸間隙間Ｓ７から通気孔５３５へ通過して吸引経路Ｋに向かうスムーズな流れを簡単な構成で実現することができ、気体及びそれに含まれる粉塵を効率良く吸引することができる。
【0119】
特に、本実施形態の多関節ロボット１は、配線配管収容部８の内部空間８Ｓをラビリンス状空隙Ｓ５及びシール部材軸周り空隙Ｓ４を介して吸引経路Ｋに連通させる構成であるため、配線配管収容部８の内部で生じた粉塵が配線配管収容部空間８Ｓから第アーム要素４の内部に流れ出た場合であっても、その粉塵を、配線配管収容空間８の直上に形成したラビリンス状空隙Ｓ３によって、さらに上方へ流れていくことを防止・抑制することができ、たとえ粉塵がラビリンス状空隙Ｓ３を通過したとしても、吸引経路Ｋを通じて吸引して、所定の排出先へ排出することができ、多関節ロボット１の外部に放出された粉塵がウェーハＷに付着したり、クリーンルームのクリーン度を低下させる事態を回避することができる。
【0120】
加えて、本実施形態の多関節ロボット１では、配線配管収容空間８Ｓが連通する吸引経路Ｋと、第１回転軸５３に形成した通気孔５３５が連通する吸引経路Ｋとを共通のものに設定しているため、例えば配線配管収容空間８Ｓが連通する吸引経路と、通気孔５３５が連通する吸引経路とを第２アーム要素４の内部に個別に設ける構成と比較して、構造の単純化を図ることができるとともに、吸引に要するパーツ（吸引ノズルＮや吸引配管）の数を最小限に抑えることができ、コスト面においても有利である。
【0121】
また、本実施形態の多関節ロボット１では、第１回転軸周り空隙Ｓ２及び各通気孔５３５が、アーム要４素の内部における共通の狭小空隙Ｓ５を介して吸引経路Ｋに連通するように構成しているため、第２アーム要素４の内部の気体及びそれに含まれる粉塵が、第１回転軸周り空隙Ｓ２に到達するよりも前に、吸引経路Ｋに連通している狭小空隙Ｓ５に到達することによって、第１回転軸周り空隙Ｓ２に向かわずに、吸引経路Ｋに向かう気流に乗って吸引され、第１回転軸周り空隙Ｓ２を通じて多関節ロボット１の外部に放出される事態を回避することができる。
【0122】
さらに、本実施形態に係る多関節ロボット１では、終端を１箇所で集合させた吸引経路Ｋとし、吸引経路Ｋのうち終端から始端側に向かって延伸する複数の管状部分を分岐させて形成した構成を採用しているため、実際の吸引に必要なパーツである吸引ノズルＮや吸引配管の組み合わせ数を最小限に抑えることができ、部品点数の削減及びコスト面において有利であるとともに、第１回転軸５３に形成した各通気孔５３５から吸引経路Ｋの始端（リング状凹部４２ｃ４）に到達した気体を、広がった共通の空間における所定の１箇所に設定した集合させた終端で吸引する場合であれば生じる不具合、つまり、その吸引経路を構成する空間の広さが広いほど、吸引経路の終端から遠い位置での吸引力が吸引経路の終端から近い位置での吸引力よりも大きく低下するという不具合を解消することができ、複数に分岐された狭い空間である各管状部分における吸引力をできるだけ均等にすることが可能となり、このような各管状部分を経由して１箇所に集合する終端で効率良く吸引することができる。特に、本実施形態では、凹溝状の吸引通路４２ｃ５と、吸引通路４２ｃ５を上方から被覆する第２アーム要素４の上カバー４２とによって仕切られた管状の空間を簡単に形成することができる。
【0123】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、第１回転軸に形成する各通気孔が、アーム要素の内部に形成した吸引経路に直接するように構成することも可能である。
【0124】
また、配線配管収容部の内部空間を吸引経路に直接連通させる構成であっても構わない。この場合、配線配管収容部の内部空間が連通する吸引経路と、各通気孔が連通する吸引経路とを別々にアーム要素の内部に設けた構成を採用することができる。
【0125】
上述した実施形態では、第２シール部材に形成したリング状凹部、吸引通路、及び吸引用貫通孔と、これらを上方から被覆するアーム要素の上カバーとによって仕切られた空間を吸引経路として活用する態様を例示したが、吸引通路の本数を増減させたり、リング状凹部、吸引通路、吸引用貫通孔の形状を変更したり、何れかを省略したり、或いは他の部分を追加して吸引経路を形成する等、仕様等に応じて適宜設計変更することが可能である。
【0126】
さらにはまた、配線配管収容部の具体的な構成も適宜変更することができ、例えば収容ケースの底壁の上向き面のみによって配線配管収容部の底面を構成する態様を採用したり、配線配管収容部の底面全体をフラットに形成した態様（内輪部分及び外輪部分をテーパ形状に設定しない態様）を採用することもできる。
【0127】
また、アーム要素の数を適宜増減させるように変更して構成することも可能である。
【0128】
また、本発明に係る多関節ロボットを、ウェーハ以外の物品をワークとして取り扱うロボットとすることも可能である。
【0129】
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【符号の説明】
【0130】
１…多関節ロボット（ワーク搬送ロボット）２…ベース
３…第１アーム要素
４…第２アーム要素
５…下側ハンド
６…上側ハンド
５３…第１回転軸
５３ａ…貫通孔
５３５…通気孔
６３…第２回転軸
８…配線配管収容部
ＣＴ（ＣＴ（５），ＣＴ（６））…配線配管（下側ハンド配線配管，上側ハンド配線配管）
Ｋ…吸引経路
Ｓ５…共通の空間（狭小空隙）
Ｓ７…軸間空隙
Ｗ…ウェーハ（ワーク）