特開 2023-54397 産業用ロボット

(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】P2023054397

(43)【公開日】2023-04-14

(54)【発明の名称】産業用ロボット

(51)【国際特許分類】

   B25J 9/06 20060101AFI20230407BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20230407BHJP

【ＦＩ】

B25J9/06 D

H01L21/68 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021163211

(22)【出願日】2021-10-04

(71)【出願人】

【識別番号】000002233

【氏名又は名称】日本電産サンキョー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100125690

【弁理士】

【氏名又は名称】小平 晋

(74)【代理人】

【識別番号】100142619

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100153316

【弁理士】

【氏名又は名称】河口 伸子

(72)【発明者】

【氏名】矢澤 隆之

(72)【発明者】

【氏名】志村 芳樹

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 一樹

【テーマコード（参考）】

3C707

5F131

【Ｆターム（参考）】

3C707AS24

3C707BS15

3C707BS26

3C707CT04

3C707HS27

3C707HT02

3C707HT26

3C707HT40

3C707NS12

5F131AA03

5F131AA33

5F131CA09

5F131CA52

5F131CA53

5F131DA33

5F131DA42

5F131DB04

5F131DB52

5F131DB54

5F131DB58

5F131DB76

(57)【要約】

【課題】搬送対象物が搭載されるハンドと、ハンドが連結されるアームと、アームが先端側に回動可能に連結されるスイングアームと、スイングアームの基端側が回動可能に連結される本体部とを備える産業用ロボットにおいて、産業用ロボットを非常停止させたときに、スイングアームに対して直線的に移動するハンドが予期せぬ方向に移動することを抑制することが可能な産業用ロボットを提供する。
【解決手段】産業用ロボット１では、スイングアーム１１に対してハンド８、９が直線的に移動する収容部５への搬送対象物２の搬入時および収容部５からの搬送対象物２の搬出時に、本体部１２に対するスイングアーム１１の回動を停止させるためのブレーキ機構が作動してスイングアーム１１の回動停止状態を維持している。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬送対象物が搭載されるハンドと、前記ハンドが連結されるアームと、上下方向を回動の軸方向として前記アームが先端側に回動可能に連結されるスイングアームと、上下方向を回動の軸方向として前記スイングアームの基端側が回動可能に連結される本体部と、前記スイングアームに対して前記ハンドを水平方向に直線的に移動させるとともに前記スイングアームに対して前記アームを回動させるアーム駆動機構と、前記本体部に対して前記スイングアームを回動させるスイングアーム駆動機構と、前記本体部に対する前記スイングアームの回動を停止させるためのブレーキ機構とを備え、
前記搬送対象物が収容される収容部に前記搬送対象物を搬入する搬入時、および、前記収容部から前記搬送対象物を搬出する搬出時には、前記本体部に対して前記スイングアームが停止している状態で、前記ハンドが前記スイングアームに対して直線的に移動し、
前記ブレーキ機構は、前記搬入時および前記搬出時に作動して前記スイングアームの回動停止状態を維持することを特徴とする産業用ロボット。

【請求項2】

前記ブレーキ機構は、無励磁作動型の電磁ブレーキであることを特徴とする請求項１記載の産業用ロボット。

【請求項3】

前記ハンドは、上下方向を回動の軸方向として前記アームの先端側に回動可能に連結され、
前記アームの基端側は、上下方向を回動の軸方向として前記スイングアームの先端側に回動可能に連結され、
前記アーム駆動機構は、前記アームを伸縮させることで前記スイングアームに対して前記ハンドを水平方向に直線的に移動させることを特徴とする請求項１または２記載の産業用ロボット。

【請求項4】

２個の前記ハンドを備え、
前記アームは、２個の前記ハンドのそれぞれが先端側に回動可能に連結される２個の先端側アーム部と、２個の前記先端側アーム部の基端側が回動可能に連結されるとともに前記スイングアームの先端側に回動可能に連結される共通アーム部とを備え、
２個の前記ハンドのうちの一方の前記ハンドを第１ハンドとし、他方の前記ハンドを第２ハンドとし、前記第１ハンドが連結される前記先端側アーム部を第１先端側アーム部とし、前記第２ハンドが連結される前記先端側アーム部を第２先端側アーム部とすると、
前記アーム駆動機構は、前記共通アーム部に対して前記第１先端側アーム部を回動させるとともに前記第１先端側アーム部に対して前記第１ハンドを回動させる第１駆動機構と、前記共通アーム部に対して前記第２先端側アーム部を回動させるとともに前記第２先端側アーム部に対して前記第２ハンドを回動させる第２駆動機構と、前記スイングアームに対して前記共通アーム部を回動させる第３駆動機構とを備えることを特徴とする請求項３記載の産業用ロボット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、搬送対象物を搬送するための産業用ロボットに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、有機ＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ用のガラス基板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、有機ＥＬディスプレイの製造システムに組み込まれて使用される。有機ＥＬディスプレイの製造システムは、内部に産業用ロボットの一部が配置されるトランスファーチャンバーと、トランスファーチャンバーを囲むように配置される複数のプロセスチャンバーとを備えている。

【0003】

特許文献１に記載の産業用ロボットは、ガラス基板が搭載される２個のハンドと、２個のハンドのそれぞれが先端側に回動可能に連結される２本のアームと、２本のアームの基端側が回動可能に連結されるアーム支持部と、アーム支持部が先端側に回動可能に連結されるスイングアームと、スイングアーム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。

【0004】

また、特許文献１に記載の産業用ロボットは、アーム支持部に対して２本のアームのそれぞれを伸縮させるアーム駆動機構と、スイングアームに対してアーム支持部を回動させる回動機構と、本体部に対してスイングアームを回動させる回動機構とを備えている。特許文献１に記載の産業用ロボットでは、プロセスチャンバーにガラス基板を搬入するとき、および、プロセスチャンバーからガラス基板を搬出するときには、アーム支持部およびスイングアームは停止しており、アームは、ハンドが一定方向を向いた状態でアーム支持部およびスイングアームに対して直線的に移動するように伸縮する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１６－２０７９３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載の産業用ロボットでは、プロセスチャンバーにガラス基板を搬入するときやプロセスチャンバーからガラス基板を搬出するときに何らかの不具合が発生すると、産業用ロボットを非常停止させることがある。特許文献１に記載の産業用ロボットでは、スイングアームが本体部に回動可能に連結されているため、ガラス基板の搬入時やガラス基板の搬出時に産業用ロボットを非常停止させた場合に、ハンドやアームの慣性力等の影響で、本体部に対してスイングアームが回動するおそれがある。ガラス基板の搬入時やガラス基板の搬出時に産業用ロボットを非常停止させた場合に、本体部に対してスイングアームが回動すると、スイングアームに対して直線的に移動するハンドが予期せぬ方向に移動するおそれがあるが、予期せぬ方向にハンドが移動すると危険である。

【0007】

そこで、本発明の課題は、搬送対象物が搭載されるハンドと、ハンドが連結されるアームと、アームが先端側に回動可能に連結されるスイングアームと、スイングアームの基端側が回動可能に連結される本体部とを備える産業用ロボットにおいて、産業用ロボットを非常停止させたときに、スイングアームに対して直線的に移動するハンドが予期せぬ方向に移動することを抑制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。

【課題を解決するための手段】

【0008】

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ハンドと、ハンドが連結されるアームと、上下方向を回動の軸方向としてアームが先端側に回動可能に連結されるスイングアームと、上下方向を回動の軸方向としてスイングアームの基端側が回動可能に連結される本体部と、スイングアームに対してハンドを水平方向に直線的に移動させるとともにスイングアームに対してアームを回動させるアーム駆動機構と、本体部に対してスイングアームを回動させるスイングアーム駆動機構と、本体部に対するスイングアームの回動を停止させるためのブレーキ機構とを備え、搬送対象物が収容される収容部に搬送対象物を搬入する搬入時、および、収容部から搬送対象物を搬出する搬出時には、本体部に対してスイングアームが停止している状態で、ハンドがスイングアームに対して直線的に移動し、ブレーキ機構は、搬入時および搬出時に作動してスイングアームの回動停止状態を維持することを特徴とする。

【0009】

本発明において、ブレーキ機構は、たとえば、無励磁作動型の電磁ブレーキである。

【0010】

本発明の産業用ロボットでは、スイングアームに対してハンドが直線的に移動する収容部への搬送対象物の搬入時および収容部からの搬送対象物の搬出時に、本体部に対するスイングアームの回動を停止させるためのブレーキ機構が作動してスイングアームの回動停止状態を維持している。そのため、本発明では、スイングアームに対してハンドが直線的に移動する搬送対象物の搬入時や搬出時に、産業用ロボットを非常停止させても、ブレーキ機構によってスイングアームの回動停止状態を維持することが可能になる。したがって、本発明では、産業用ロボットを非常停止させたときに、スイングアームに対して直線的に移動するハンドが予期せぬ方向に移動することを抑制することが可能になる。

【0011】

本発明において、たとえば、ハンドは、上下方向を回動の軸方向としてアームの先端側に回動可能に連結され、アームの基端側は、上下方向を回動の軸方向としてスイングアームの先端側に回動可能に連結され、アーム駆動機構は、アームを伸縮させることでスイングアームに対してハンドを水平方向に直線的に移動させる。

【0012】

本発明において、たとえば、産業用ロボットは、２個のハンドを備え、アームは、２個のハンドのそれぞれが先端側に回動可能に連結される２個の先端側アーム部と、２個の先端側アーム部の基端側が回動可能に連結されるとともにスイングアームの先端側に回動可能に連結される共通アーム部とを備え、２個のハンドのうちの一方のハンドを第１ハンドとし、他方のハンドを第２ハンドとし、第１ハンドが連結される先端側アーム部を第１先端側アーム部とし、第２ハンドが連結される先端側アーム部を第２先端側アーム部とすると、アーム駆動機構は、共通アーム部に対して第１先端側アーム部を回動させるとともに第１先端側アーム部に対して第１ハンドを回動させる第１駆動機構と、共通アーム部に対して第２先端側アーム部を回動させるとともに第２先端側アーム部に対して第２ハンドを回動させる第２駆動機構と、スイングアームに対して共通アーム部を回動させる第３駆動機構とを備えている。

【発明の効果】

【0013】

以上のように、本発明では、搬送対象物が搭載されるハンドと、ハンドが連結されるアームと、アームが先端側に回動可能に連結されるスイングアームと、スイングアームの基端側が回動可能に連結される本体部とを備える産業用ロボットにおいて、産業用ロボットを非常停止させたときに、スイングアームに対して直線的に移動するハンドが予期せぬ方向に移動することを抑制することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施の形態にかかる産業用ロボットが製造システムに組み込まれた状態を示す平面図である。

【図2】図１に示すアームおよびスイングアームの内部の構成を説明するための断面図である。

【図3】図１に示す本体部の内部の構成を説明するための断面図である。

【図4】図１に示す産業用ロボットの、スイングアームの回動動作時の状態を説明するための平面図である。

【図5】図１に示す産業用ロボットの、スイングアームの回動動作時の状態を説明するための平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

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。

【0016】

（産業用ロボットおよび製造システムの構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボット１が製造システム３に組み込まれた状態を示す平面図である。図２は、図１に示すアーム１０およびスイングアーム１１の内部の構成を説明するための断面図である。図３は、図１に示す本体部１２の内部の構成を説明するための断面図である。

【0017】

本形態の産業用ロボット１（以下、「ロボット１」とする。）は、たとえば、搬送対象物である有機ＥＬディスプレイ用のガラス基板２や液晶ディスプレイ用のガラス基板２（以下、「基板２」とする。）を搬送するためのロボットである。ロボット１は、ディスプレイの製造システム３に組み込まれて使用される水平多関節ロボットである。ロボット１は、真空中で基板２を搬送する。

【0018】

製造システム３は、トランスファーチャンバー４（以下、「チャンバー４」とする。）と、チャンバー４の周囲に配置される複数のプロセスチャンバー５、６（以下、「チャンバー５、６」とする。）とを備えている。製造システム３は、たとえば、２個のチャンバー５と２個のチャンバー６とを備えている。チャンバー４～６は、真空チャンバーであり、チャンバー４～６の内部は、真空になっている。チャンバー４の内部には、ロボット１の一部が配置されている。ロボット１の一部を構成する後述のフォーク部１９がチャンバー５、６の中に入り込むことで、ロボット１は、チャンバー５、６の間で基板２を搬送する。チャンバー５、６には、各種の装置等が配置されており、ロボット１で搬送された基板２が収容される。また、チャンバー５、６では、基板２に対して各種の処理が行われる。本形態のチャンバー５、６は、搬送対象物である基板２が収容される収容部である。

【0019】

チャンバー４は、たとえば、上下方向から見たときの形状が正方形状となる略直方体の箱状に形成されている。以下の説明では、上下方向から見たときに正方形状をなすチャンバー４の外周面に平行な２つの方向のうちの一方の方向（図１のＸ方向）を「前後方向」とし、上下方向と前後方向とに直交する他方の方向（図１のＹ方向）を「左右方向」とする。また、前後方向の一方側（図１のＸ１方向側）を「前」側とし、前側の反対側（図１のＸ２方向側）を「後ろ側」とし、左右方向の一方側（図１のＹ１方向側）を「右」側とし、右側の反対側（図１のＹ２方向側）を「左」側とする。

【0020】

２個のチャンバー５は、チャンバー４の後ろ側に配置されている。２個のチャンバー５は、左右方向で隣り合うように配置されている。２個のチャンバー６は、チャンバー４の前側に配置されている。２個のチャンバー６は、左右方向で隣り合うように配置されている。チャンバー４とチャンバー５との接続部分、および、チャンバー４とチャンバー６との接続部分には、ゲートが設置されている。

【0021】

ロボット１は、基板２が搭載されるハンド８、９と、ハンド８、９が連結されるアーム１０と、アーム１０が連結されるスイングアーム１１と、スイングアーム１１が連結される本体部１２とを備えている。本形態のロボット１は、２個のハンド８、９を備えている。ハンド８、９は、アーム１０に回動可能に連結されている。具体的には、ハンド８、９は、アーム１０の先端側に回動可能に連結されている。アーム１０は、スイングアーム１１の先端側に回動可能に連結されている。具体的には、アーム１０の基端側がスイングアーム１１の先端側に回動可能に連結されている。本体部１２には、スイングアーム１１の基端側が回動可能に連結されている。

【0022】

アーム１０は、２個のハンド８、９のそれぞれが先端側に回動可能に連結される２個の先端側アーム部１３、１４と、２個の先端側アーム部１３、１４の基端側が回動可能に連結されるとともにスイングアーム１１の先端側に回動可能に連結される共通アーム部１５とを備えている。本形態のアーム１０は、２個の先端側アーム部１３、１４と１個の共通アーム部１５とによって構成されている。

【0023】

ハンド８は、先端側アーム部１３の先端側に回動可能に連結されている。ハンド９は、先端側アーム部１４の先端側に回動可能に連結されている。本形態のハンド８は、第１ハンドであり、ハンド９は、第２ハンドである。また、本形態の先端側アーム部１３は、第１先端側アーム部であり、先端側アーム部１４は、第２先端側アーム部である。

【0024】

ハンド８は、先端側アーム部１３に対して上下方向を回動の軸方向として回動可能になっている。ハンド９は、先端側アーム部１４に対して上下方向を回動の軸方向として回動可能になっている。先端側アーム部１３、１４は、共通アーム部１５に対して上下方向を回動の軸方向として回動可能になっている。共通アーム部１５は、スイングアーム１１に対して上下方向を回動の軸方向として回動可能になっている。すなわち、アーム１０は、スイングアーム１１に対して上下方向を回動の軸方向として回動可能になっている。スイングアーム１１は、本体部１２に対して上下方向を回動の軸方向として回動可能になっている。

【0025】

ハンド８は、ハンド９よりも上側に配置されている。先端側アーム部１３は、ハンド８よりも上側に配置されている。先端側アーム部１４は、ハンド９よりも下側に配置されている。共通アーム部１５は、先端側アーム部１４よりも下側に配置されている。すなわち、先端側アーム部１３、１４は、共通アーム部１５よりも上側に配置されている。共通アーム部１５は、スイングアーム１１よりも上側に配置されている。すなわち、アーム１０は、スイングアーム１１よりも上側に配置されている。スイングアーム１１は、本体部１２よりも上側に配置されている。

【0026】

本体部１２は、有底円筒状に形成されるケース体１６（図３参照）と、ケース体１６の上端の開口を覆う蓋体１７とから構成されている。蓋体１７の外径は、ケース体１６の外径よりも大きくなっている。蓋体１７の外周側部分は、ケース体１６の径方向の外側に広がる鍔部１７ａとなっている。本体部１２に対するスイングアーム１１の回動中心をアーム回動中心Ｃとすると、上下方向から見たときに、チャンバー４の中心とアーム回動中心Ｃとが一致している。すなわち、チャンバー４の中心とアーム回動中心Ｃとが一致するように、本体部１２が設置されている。

【0027】

本形態では、ロボット１の、鍔部１７ａの下面よりも上側の部分は、チャンバー４の中に配置されており、ハンド８、９、アーム１０およびスイングアーム１１は、チャンバー４の中に配置されている。すなわち、ロボット１の、鍔部１７ａの下面よりも上側の部分は、真空領域ＶＲの中（真空中）に配置されている（図３参照）。一方、ロボット１の、鍔部１７ａの下面よりも下側の部分は、大気領域ＡＲの中（大気中）に配置されている。

【0028】

ハンド８、９は、アーム１０に連結される基部１８と、基板２が搭載されるフォーク部１９とを備えている。ハンド８の基部１８は、先端側アーム部１３の先端側に回動可能に連結され、ハンド９の基部１８は、先端側アーム部１４の先端側に回動可能に連結されている。フォーク部１９は、基部１８から水平方向へ突出するように基部１８に固定されている。基板２は、フォーク部１９の先端側部分に搭載される。本形態では、チャンバー５、６の奥行が深くなっており、フォーク部１９の長さは長くなっている。すなわち、ハンド８、９の長さは長くなっている。

【0029】

先端側アーム部１３、１４は、上下方向から見たときの形状が細長い長円形状となるとともに上下方向の厚さが比較的薄いブロック状に形成されている。共通アーム部１５は、略Ｖ形状のブロック状に形成されている。略Ｖ形状に形成される共通アーム部１５の中心部分（頂点部分）は、スイングアーム１１の先端側に回動可能に連結されている。また、略Ｖ形状に形成される共通アーム部１５の一方の先端側に先端側アーム部１３の基端側が回動可能に連結され、共通アーム部１５の他方の先端側に先端側アーム部１４の基端側が回動可能に連結されている。スイングアーム１１は、上下方向から見たときの形状が細長い長方形状となるとともに上下方向の厚さが比較的薄いブロック状に形成されている。

【0030】

先端側アーム部１３、１４および共通アーム部１５は、中空状に形成されている。すなわち、アーム１０は、中空状に形成されている。また、スイングアーム１１は、中空状に形成されている。中空状に形成される先端側アーム部１３、１４の内部は真空となっている。一方、中空状に形成される共通アーム部１５およびスイングアーム１１の内部は、大気圧となっている。

【0031】

水平方向において、スイングアーム１１に対する共通アーム部１５の回動中心と共通アーム部１５に対する先端側アーム部１３の回動中心との距離と、共通アーム部１５に対する先端側アーム部１３の回動中心と先端側アーム部１３に対するハンド８の回動中心との距離とが等しくなっており、スイングアーム１１に対する共通アーム部１５の回動中心と共通アーム部１５に対する先端側アーム部１４の回動中心との距離と、共通アーム部１５に対する先端側アーム部１４の回動中心と先端側アーム部１４に対するハンド９の回動中心との距離とが等しくなっている。また、水平方向において、スイングアーム１１に対する共通アーム部１５の回動中心と共通アーム部１５に対する先端側アーム部１３の回動中心との距離と、スイングアーム１１に対する共通アーム部１５の回動中心と共通アーム部１５に対する先端側アーム部１４の回動中心との距離とが等しくなっている。

【0032】

アーム１０は、スイングアーム１１と共通アーム部１５との連結部である関節部２０からハンド８、９の先端（具体的には、フォーク部１９の先端）が離れるように伸びる位置と、ハンド８、９の先端が関節部２０に近づくように縮む位置との間でスイングアーム１１に対して伸縮可能となっている。本形態では、関節部２０からハンド８の先端が離れるように、アーム１０の、先端側アーム部１３側の部分が伸びるときには、アーム１０の、先端側アーム部１４側の部分は縮んでおり、関節部２０からハンド９の先端が離れるように、アーム１０の、先端側アーム部１４側の部分が伸びるときには、アーム１０の、先端側アーム部１３側の部分は縮んでいる。スイングアーム１１に対してアーム１０が伸縮するときには、ハンド８、９は、スイングアーム１１に対して一定方向を向いた状態で水平方向に直線的に移動する。

【0033】

（アーム駆動機構、スイングアーム駆動機構およびブレーキ機構等の構成）
図２、図３に示すように、ロボット１は、スイングアーム１１に対してハンド８、９を水平方向に直線的に移動させるとともにスイングアーム１１に対してアーム１０を回動させるアーム駆動機構２４と、本体部１２に対してスイングアーム１１を回動させるスイングアーム駆動機構２５と、本体部１２に対するスイングアーム１１の回動を停止させるためのブレーキ機構２６と、本体部１２に対してスイングアーム１１を昇降させるスイングアーム昇降機構２７とを備えている。

【0034】

アーム駆動機構２４は、スイングアーム１１に対してアーム１０を伸縮させてハンド８、９を水平方向に直線的に移動させる（すなわち、アーム１０を伸縮させることでスイングアーム１１に対してハンド８、９を水平方向に直線的に移動させる）とともにスイングアーム１１に対して共通アーム部１５を回動させる。アーム駆動機構２４は、共通アーム部１５に対して先端側アーム部１３を回動させるとともに先端側アーム部１３に対してハンド８を回動させる第１駆動機構３１と、共通アーム部１５に対して先端側アーム部１４を回動させるとともに先端側アーム部１４に対してハンド９を回動させる第２駆動機構３２と、スイングアーム１１に対して共通アーム部１５を回動させる第３駆動機構３３とを備えている。

【0035】

第１駆動機構３１は、モータ３４と、モータ３４に連結される減速機３５とを備えている。減速機３５は、中空波動歯車装置であり、共通アーム部１５と先端側アーム部１３との連結部に配置されている。また、第１駆動機構３１は、減速機３５の入力軸に固定されるプーリ３６と、先端側アーム部１３の基端側の内部に配置されるプーリ３７と、先端側アーム部１３の先端側の内部に配置されるプーリ３８とを備えている。プーリ３７のピッチ円径とプーリ３８のピッチ円径との比は１：２に設定されている。

【0036】

モータ３４は、サーボモータであり、モータ３４の回転位置を検知するためのエンコーダを備えている。モータ３４は、共通アーム部１５の内部に配置されている。モータ３４の出力軸には、プーリが固定されている。このプーリとプーリ３６とにはベルト４０が架け渡されている。減速機３５の出力軸には、円筒状に形成される回動軸４１の下端が固定されている。回動軸４１の上端は、先端側アーム部１３の基端側の下面に固定されている。減速機３５の出力軸の外周側には、磁性流体シールが配置されている。

【0037】

先端側アーム部１３の基端側の内部には、プーリ３７を回動可能に支持する支持軸が設置されている。プーリ３７は、固定部材４２を介して共通アーム部１５の一方の先端側に固定されている。固定部材４２は、先端側アーム部１３および共通アーム部１５の外部に配置されている。先端側アーム部１３の先端側の内部には、プーリ３８を回動可能に支持する支持軸が設置されている。プーリ３８の下端には、ハンド８の基部１８が固定されている。プーリ３７とプーリ３８とには、ベルト４３が架け渡されている。

【0038】

第２駆動機構３２は、第１駆動機構３１とほぼ同様に構成されており、モータ４４と、モータ４４に連結される減速機４５とを備えている。減速機４５は、中空波動歯車装置であり、共通アーム部１５と先端側アーム部１４との連結部に配置されている。また、第２駆動機構３２は、減速機４５の入力軸に固定されるプーリ４６と、先端側アーム部１４の基端側の内部に配置されるプーリ４７と、先端側アーム部１３の先端側の内部に配置されるプーリ４８とを備えている。プーリ４７のピッチ円径とプーリ４８のピッチ円径との比は１：２に設定されている。

【0039】

モータ４４は、サーボモータであり、モータ４４の回転位置を検知するためのエンコーダを備えている。モータ４４は、共通アーム部１５の内部に配置されている。モータ４４の出力軸には、プーリが固定されている。このプーリとプーリ４６とにはベルト５０が架け渡されている。減速機４５の出力軸は、先端側アーム部１４の基端側の下面に固定されている。減速機４５の出力軸の外周側には、磁性流体シールが配置されている。

【0040】

先端側アーム部１４の基端側の内部には、プーリ４７を回動可能に支持する支持軸が設置されている。プーリ４７は、固定部材５２を介して共通アーム部１５の他方の先端側に固定されている。固定部材５２は、先端側アーム部１４および共通アーム部１５の外部に配置されている。先端側アーム部１４の先端側の内部には、プーリ４８を回動可能に支持する支持軸が設置されている。プーリ４８の上端には、ハンド９の基部１８が固定されている。プーリ４７とプーリ４８とには、ベルト５３が架け渡されている。

【0041】

第３駆動機構３３は、モータ５４と、モータ５４に連結される減速機５５と、減速機５５の入力軸に固定されるプーリ５６とを備えている。減速機５５は、中空波動歯車装置であり、関節部２０に配置されている。モータ５４は、サーボモータであり、モータ５４の回転位置を検知するためのエンコーダを備えている。モータ５４は、スイングアーム１１の内部に配置されている。モータ５４の出力軸には、プーリが固定されている。このプーリとプーリ５６とにはベルト５８が架け渡されている。減速機５５の出力軸は、共通アーム部１５の基端部（中心部）の下面に固定されている。減速機５５の出力軸の外周側には、磁性流体シールが配置されている。

【0042】

スイングアーム駆動機構２５は、モータ６２と、モータ６２に連結される減速機６３と、減速機６３の入力軸に固定されるプーリ６４とを備えている。減速機６３は、中空波動歯車装置である。モータ６２は、サーボモータであり、モータ６２の回転位置を検知するためのエンコーダを備えている。モータ６２および減速機６３は、ケース体１６の内部に配置されている。モータ６２の出力軸には、プーリ６５が固定されている。プーリ６４とプーリ６５とにはベルト６６が架け渡されている。減速機６３の出力軸には、円筒状に形成される回動軸６８の下端が固定されている。回動軸６８の上端は、スイングアーム１１の基端側の下面に固定されている。蓋体１７の中心には、回動軸６８が配置される貫通孔が形成されている。回動軸６８の外周側には、磁性流体シールおよびベローズが配置されている。

【0043】

ブレーキ機構２６は、無励磁作動型の電磁ブレーキである。ブレーキ機構２６は、モータ６２の回転軸に固定される回転板と、回転板を挟んで配置される制動板およびアーマチュアと、アーマチュアを回転板に向かって付勢する圧縮コイルバネ等のバネ部材と、コイルが巻回されるヨークとを備えている。ブレーキ機構２６では、コイルが無励磁状態のときに制動力が作用し、コイルが励磁状態のときに制動力が作用しない。

【0044】

スイングアーム昇降機構２７は、スイングアーム駆動機構２５と一緒にスイングアーム１１を昇降させる。スイングアーム昇降機構２７は、ケース体１６の内部に配置されている。スイングアーム昇降機構２７は、モータ７０と、モータ７０の動力で回転するボールネジ７１と、ボールネジ７１のネジ軸に固定されるプーリ７２とを備えている。モータ７０は、サーボモータであり、モータ７０の回転位置を検知するためのエンコーダを備えている。ボールネジ７１のネジ軸は、ケース体１６に回転可能に保持されている。ボールネジ７１のナット部材は、スイングアーム駆動機構２５を保持する可動フレーム７３に固定されている。モータ７０の出力軸には、プーリ７４が固定されている。プーリ７２とプーリ７４とにはベルト７５が架け渡されている。

【0045】

（ロボットの動作）
図４、図５は、図１に示すロボット１の、スイングアーム１１の回動動作時の状態を説明するための平面図である。

【0046】

チャンバー５に基板２を搬入する基板２の搬入時、および、チャンバー５から基板２を搬出する基板２の搬出時には、ハンド８、９の先端が後ろ側に配置されるとともにハンド８、９の基端が前側に配置された状態で、アーム１０が伸縮する。具体的には、チャンバー５への基板２の搬入時、および、チャンバー５からの基板２の搬出時には、ハンド８の先端が後ろ側に配置されるとともにハンド８の基端が前側に配置された状態で、アーム１０の、先端側アーム部１３側の部分が伸縮して、ハンド８が一定方向を向いた状態で前後方向に直線的に移動するか、または、ハンド９の先端が後ろ側に配置されるとともにハンド９の基端が前側に配置された状態で、アーム１０の、先端側アーム部１４側の部分が伸縮して、ハンド９が一定方向を向いた状態で前後方向に直線的に移動する。

【0047】

同様に、チャンバー６への基板２の搬入時、および、チャンバー６からの基板２の搬出時には、ハンド８の先端が前側に配置されるとともにハンド８の基端が後ろ側に配置された状態で、アーム１０の、先端側アーム部１３側の部分が伸縮して、ハンド８が一定方向を向いた状態で前後方向に直線的に移動するか、または、ハンド９の先端が前側に配置されるとともにハンド９の基端が後ろ側に配置された状態で、アーム１０の、先端側アーム部１４側の部分が伸縮して、ハンド９が一定方向を向いた状態で前後方向に直線的に移動する。すなわち、ハンド８、９の基端からハンド８、９の先端に向かうハンド８、９の長手方向をハンド長手方向とすると、チャンバー５、６への基板２の搬入時、および、チャンバー５、６からの基板２の搬出時には、ハンド長手方向と前後方向とが一致した状態でハンド８、９が前後方向に直線的に移動するようにアーム１０が伸縮する。

【0048】

チャンバー５、６への基板２の搬入時、および、チャンバー５、６からの基板２の搬出時には、本体部１２に対してスイングアーム１１が停止している。すなわち、チャンバー５、６への基板２の搬入時、および、チャンバー５、６からの基板２の搬出時には、本体部１２に対してスイングアーム１１が停止している状態で、ハンド８、９がスイングアーム１１に対して前後方向に直線的に移動する。チャンバー５、６への基板２の搬入時、および、チャンバー５、６からの基板２の搬出時には、ブレーキ機構２６のコイルは無励磁状態になっている。すなわち、ブレーキ機構２６は、チャンバー５、６への基板２の搬入時、および、チャンバー５、６からの基板２の搬出時に作動して本体部１２に対するスイングアーム１１の回動停止状態を維持している。

【0049】

本体部１２に対してスイングアーム１１が回動するときには、第１駆動機構３１および第２駆動機構３２は停止している。すなわち、本体部１２に対してスイングアーム１１が回動するときには、モータ３４、４４が停止しており、スイングアーム１１に対してアーム１０は伸縮しない。また、本体部１２に対してスイングアーム１１が回動するときには、アーム１０は縮んでおり、ハンド８とハンド９とが上下方向で重なっている。このときには、ハンド８のフォーク部１９の真下にハンド９のフォーク部１９が配置されている。

【0050】

たとえば、スイングアーム１１の先端側がアーム回動中心Ｃよりも後ろ側に配置されている状態でスイングアーム１１が回動するときには、図４（Ａ）～（Ｃ）に示すように、ハンド長手方向は前後方向に対して傾いている。具体的には、スイングアーム１１の先端側がアーム回動中心Ｃよりも後ろ側に配置されている状態でスイングアーム１１が回動するときに、ハンド長手方向は前後方向に対して９０°傾いており、ハンド長手方向は左右方向と一致している。

【0051】

また、スイングアーム１１の先端側がアーム回動中心Ｃよりも後ろ側に配置されている状態でスイングアーム１１が回動するときには、第３駆動機構３３は、ハンド８、９の向きが一定になるようにスイングアーム１１に対して共通アーム部１５を回動させる。たとえば、スイングアーム１１の先端側がアーム回動中心Ｃよりも後ろ側に配置されている状態でスイングアーム１１が回動するときに、第３駆動機構３３は、ハンド８、９の先端が左側を向いた状態を維持するようにスイングアーム１１に対して共通アーム部１５を回動させる。

【0052】

また、たとえば、スイングアーム１１の先端側がアーム回動中心Ｃよりも前側に配置されている状態でスイングアーム１１が回動するときには、図５（Ａ）～（Ｃ）に示すように、ハンド長手方向は前後方向に対して傾いている。具体的には、スイングアーム１１の先端側がアーム回動中心Ｃよりも前側に配置されている状態でスイングアーム１１が回動するときに、ハンド長手方向は前後方向に対して９０°傾いており、ハンド長手方向は左右方向と一致している。

【0053】

また、スイングアーム１１の先端側がアーム回動中心Ｃよりも前側に配置されている状態でスイングアーム１１が回動するときには、第３駆動機構３３は、ハンド８、９の向きが一定になるようにスイングアーム１１に対して共通アーム部１５を回動させる。たとえば、スイングアーム１１の先端側がアーム回動中心Ｃよりも前側に配置されている状態でスイングアーム１１が回動するときに、第３駆動機構３３は、ハンド８、９の先端が右側を向いた状態を維持するようにスイングアーム１１に対して共通アーム部１５を回動させる。

【0054】

また、スイングアーム１１の先端側がアーム回動中心Ｃよりも右側に配置されている状態でスイングアーム１１が回動するときには、図４（Ｄ）～（Ｆ）に示すように、ハンド長手方向は左右方向に対して傾いている。具体的には、スイングアーム１１の先端側がアーム回動中心Ｃよりも右側に配置されている状態でスイングアーム１１が回動するときに、ハンド長手方向は左右方向に対して９０°傾いており、ハンド長手方向は前後方向と一致している。

【0055】

また、スイングアーム１１の先端側がアーム回動中心Ｃよりも右側に配置されている状態でスイングアーム１１が回動するときには、第３駆動機構３３は、ハンド８、９の向きが一定になるようにスイングアーム１１に対して共通アーム部１５を回動させる。たとえば、スイングアーム１１の先端側がアーム回動中心Ｃよりも右側に配置されている状態でスイングアーム１１が回動するときに、第３駆動機構３３は、ハンド８、９の先端が後ろ側を向いた状態を維持するようにスイングアーム１１に対して共通アーム部１５を回動させる。

【0056】

また、スイングアーム１１の先端側がアーム回動中心Ｃよりも左側に配置されている状態でスイングアーム１１が回動するときには、図５（Ｄ）～（Ｆ）に示すように、ハンド長手方向は左右方向に対して傾いている。具体的には、スイングアーム１１の先端側がアーム回動中心Ｃよりも左側に配置されている状態でスイングアーム１１が回動するときに、ハンド長手方向は左右方向に対して９０°傾いており、ハンド長手方向は前後方向と一致している。

【0057】

また、スイングアーム１１の先端側がアーム回動中心Ｃよりも左側に配置されている状態でスイングアーム１１が回動するときには、第３駆動機構３３は、ハンド８、９の向きが一定になるようにスイングアーム１１に対して共通アーム部１５を回動させる。たとえば、スイングアーム１１の先端側がアーム回動中心Ｃよりも左側に配置されている状態でスイングアーム１１が回動するときに、第３駆動機構３３は、ハンド８、９の先端が前側を向いた状態を維持するようにスイングアーム１１に対して共通アーム部１５を回動させる。

【0058】

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、スイングアーム１１に対してハンド８、９が直線的に移動するチャンバー５、６への基板２の搬入時およびチャンバー５、６からの基板２の搬出時に、無励磁作動型の電磁ブレーキであるブレーキ機構２６が作動してスイングアーム１１の回動停止状態を維持している。そのため、本形態では、スイングアーム１１に対してハンド８、９が直線的に移動する基板２の搬入時や搬出時に、ロボット１を非常停止させても、ブレーキ機構２６によってスイングアーム１１の回動停止状態を維持することが可能になる。したがって、本形態では、ロボット１を非常停止させたときに、スイングアーム１１に対して直線的に移動するハンド８、９が予期せぬ方向に移動することを抑制することが可能になる。

【0059】

（ロボットの変更例１）
上述した形態において、上述の特許文献１に記載された産業用ロボットのように、ロボット１は、アーム１０に代えて、第１アームおよび第２アームと、第１アームおよび第２アームの基端側が回動可能に連結されるアーム支持部とから構成されるアームを備えていても良い。すなわち、ロボット１は、いわゆるダブルアーム型のロボットであっても良い。この場合には、第１アームおよび第２アームは、先端側にハンド８、９が回動可能に連結される先端側アーム部と、先端側アーム部の基端側が先端側に回動可能に連結されるとともに基端側がアーム支持部に回動可能に連結される基端側アーム部とから構成されている。また、アーム支持部は、スイングアーム１１の先端側に回動可能に連結されている。

【0060】

この変更例では、スイングアーム１１に対してハンド８、９を水平方向に直線的に移動させるとともにスイングアーム１１に対してアームを回動させるアーム駆動機構は、アーム支持部に対して第１アームを伸縮させる駆動機構（具体的には、アーム支持部に対して基端側アーム部を回動させ、基端側アーム部に対して先端側アーム部を回動させるとともに、先端側アーム部に対してハンド８を回動させる駆動機構）と、アーム支持部に対して第２アームを伸縮させる駆動機構（具体的には、アーム支持部に対して基端側アーム部を回動させ、基端側アーム部に対して先端側アーム部を回動させるとともに、先端側アーム部に対してハンド９を回動させる駆動機構）と、スイングアーム１１に対してアーム支持部を回動させる駆動機構とを備えている。このアーム駆動機構は、アームを伸縮させることでスイングアーム１１に対してハンド８、９を水平方向に直線的に移動させる。

【0061】

（ロボットの変更例２）
上述した形態において、ロボット１は、１個のハンド８のみを備えていても良い。この場合には、ロボット１は、アーム１０に代えて、先端側にハンド８が回動可能に連結される先端側アーム部と、先端側アーム部の基端側が先端側に回動可能に連結されるとともに基端側がスイングアーム１１の先端側に回動可能に連結される基端側アーム部とから構成されるアームを備えている。すなわち、ロボット１は、いわゆるシングルアーム型のロボットであっても良い。

【0062】

この変更例では、スイングアーム１１に対してハンド８を水平方向に直線的に移動させるとともにスイングアーム１１に対してアームを回動させるアーム駆動機構は、基端側アーム部に対して先端側アーム部を回動させるとともに先端側アーム部に対してハンド８を回動させる駆動機構と、スイングアーム１１に対して基端側アーム部を回動させる駆動機構とを備えている。このアーム駆動機構は、アームを伸縮させることでスイングアーム１１に対してハンド８、９を水平方向に直線的に移動させる。

【0063】

（ロボットの変更例３）
上述した形態において、ロボット１は、アーム１０に代えて、たとえば、特開２０１９－２５５８５号公報に開示された産業用ロボットのアームのように、ハンド８、９の水平方向への直線的な往復移動が可能となるようにハンド８、９を保持する細長い略直方体状のアームを備えていても良い。すなわち、ロボット１は、水平方向へのスライドが可能となるようにハンド８、９がアームに連結されたいわゆるリニアタイプのロボットであっても良い。

【0064】

この変更例では、たとえば、細長い略直方体状に形成されるアームの中心部がスイングアーム１１の先端側に回動可能に連結されている。また、この変更例では、スイングアーム１１に対してハンド８、９を水平方向に直線的に移動させるとともにスイングアーム１１に対してアームを回動させるアーム駆動機構は、アームに対してハンド８を直線的に往復移動させる駆動機構と、アームに対してハンド９を直線的に往復移動させる駆動機構と、スイングアーム１１に対してアームを回動させる駆動機構とを備えている。

【0065】

また、この変更例において、ロボット１は、１個のハンド８のみを備えていても良い。この場合には、スイングアーム１１に対してハンド８を水平方向に直線的に移動させるとともにスイングアーム１１に対してアームを回動させるアーム駆動機構は、アームに対してハンド８を直線的に往復移動させる駆動機構と、スイングアーム１１に対してアームを回動させる駆動機構とを備えている。

【0066】

（他の実施の形態）
上述した形態および変更例は、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。

【0067】

上述した形態において、ブレーキ機構２６の回転板は、モータ６２の回転軸以外の箇所に固定されていても良い。たとえば、ブレーキ機構２６の回転板は、減速機６３の入力軸に固定されていても良い。また、ブレーキ機構２６の回転板は、減速機６３の出力軸に固定されていても良いし、回動軸６８に固定されていても良い。また、上述した形態において、チャンバー４は、上下方向から見たときの形状が長方形状となる略直方体の箱状に形成されていても良い。

【0068】

上述した形態において、スイングアーム１１に対する共通アーム部１５の回動中心と共通アーム部１５に対する先端側アーム部１３の回動中心との水平方向の距離と、スイングアーム１１に対する共通アーム部１５の回動中心と共通アーム部１５に対する先端側アーム部１４の回動中心との水平方向の距離とが異なっていても良い。また、上述した形態において、先端側アーム部１３の長さと先端側アーム部１４の長さとが異なっていても良い。たとえば、先端側アーム部１３が先端側アーム部１４より長くなっていても良い。

【0069】

上述した形態では、共通アーム部１５は、略Ｖ形状のブロック状に形成されているが、共通アーム部１５は、上下方向から見たときの形状が細長い長円形状または長方形状となるとともに上下方向の厚さが比較的薄いブロック状に形成されていても良い。また、上述した形態において、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以外のものであっても良い。たとえば、ロボット１によって搬送される搬送対象物は半導体ウエハ等であっても良い。また、上述した形態において、ロボット１は、大気中で搬送対象物を搬送しても良い。

【符号の説明】

【0070】

１ ロボット（産業用ロボット）
２ 基板（ガラス基板、搬送対象物）
５ チャンバー（プロセスチャンバー、収容部）
８ ハンド（第１ハンド）
９ ハンド（第２ハンド）
１０ アーム
１１ スイングアーム
１２ 本体部
１３ 先端側アーム部（第１先端側アーム部）
１４ 先端側アーム部（第２先端側アーム部）
１５ 共通アーム部
２４ アーム駆動機構
２５ スイングアーム駆動機構
２６ ブレーキ機構
３１ 第１駆動機構
３２ 第２駆動機構
３３ 第３駆動機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】