特開 2023-88620 産業用ロボットおよび産業用ロボットの制御方法

(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】P2023088620

(43)【公開日】2023-06-27

(54)【発明の名称】産業用ロボットおよび産業用ロボットの制御方法

(51)【国際特許分類】

   B25J 9/06 20060101AFI20230620BHJP

【ＦＩ】

B25J9/06 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021203464

(22)【出願日】2021-12-15

(71)【出願人】

【識別番号】000002233

【氏名又は名称】ニデックインスツルメンツ株式会社

(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】細川 正己

(72)【発明者】

【氏名】村田 渉

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707AS01

3C707AS24

3C707BS15

3C707BS26

3C707ES17

3C707EV23

3C707HS14

3C707HS27

3C707KV12

3C707NS13

(57)【要約】

【課題】２個の搭載部が上下方向で重なっている状態で、搬送対象物を保持する一方の搭載部が水平方向を回動の軸方向として回動しても、他方の搭載部に搭載される搬送対象物と一方の搭載部に保持される搬送対象物との干渉を防止しつつ、上下方向における２個の搭載部の間隔を狭め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、ハンド４は、搭載部３７に搬送対象物２が搭載されているのか否かを検知するための検知機構を備えている。この産業用ロボット１では、搬送対象物２を保持する搭載部１７がハンド基部１８に対して水平方向を回動の軸方向として回動するときに、搭載部３７は、搬送対象物２が搭載される側の面が上側を向いた状態で停止している。また、搭載部３７に搬送対象物２が搭載されていないことが検知機構によって検知されると、搭載部１７を回動させて搭載部１７が保持する搬送対象物２を上下反転させている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬送対象物を搬送するための産業用ロボットであって、
前記搬送対象物が搭載される第１ハンドおよび第２ハンドと、前記産業用ロボットを制御するための制御部とを備え、
前記第１ハンドは、前記搬送対象物が搭載可能になっているとともに搭載された前記搬送対象物を保持可能な第１搭載部と、前記第１ハンドの基端側部分を構成する第１ハンド基部と、水平方向を回動の軸方向として前記第１ハンド基部に対して前記第１搭載部を少なくとも１８０°回動させる回動機構とを備え、
前記第２ハンドは、前記搬送対象物が搭載可能な第２搭載部と、前記第２搭載部に前記搬送対象物が搭載されているのか否かを検知するための検知機構とを備え、
前記第１搭載部および前記第２搭載部のいずれか一方は、前記第１搭載部および前記第２搭載部のいずれか他方の上側に配置され、
前記第２搭載部の、前記搬送対象物が搭載される側の面を搭載面とすると、
前記搬送対象物を保持する前記第１搭載部が前記第１ハンド基部に対して回動するときに、前記第２搭載部は、前記搭載面が上側または下側を向いた状態で停止しており、
前記制御部は、前記第２搭載部に前記搬送対象物が搭載されていないことが前記検知機構によって検知されると、前記第１搭載部を回動させて前記第１搭載部が保持する前記搬送対象物を上下反転させることを特徴とする産業用ロボット。

【請求項2】

前記第１ハンドが先端側に回動可能に連結される第１アームと、前記第２ハンドが先端側に回動可能に連結される第２アームと、前記第１アームの基端側および前記第２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、
前記第１ハンドは、上下方向を回動の軸方向として前記第１アームに対して回動可能になっており、
前記第２ハンドは、上下方向を回動の軸方向として前記第２アームに対して回動可能になっており、
前記第１アームおよび前記第２アームは、上下方向を回動の軸方向として前記本体部に対して回動可能になっており、
前記第１アームは、前記第１ハンドの先端が前記本体部に近づく方向と前記第１ハンドの先端が前記本体部から遠ざかる方向とに伸縮可能になっており、
前記第２アームは、前記第２ハンドの先端が前記本体部に近づく方向と前記第２ハンドの先端が前記本体部から遠ざかる方向とに伸縮可能になっており、
前記第１アームが縮むとともに前記第２アームが縮んでいる所定の基準状態になっているときに、前記第１搭載部と前記第２搭載部とは上下方向で重なっており、
前記制御部は、前記基準状態にあるときに、前記第２搭載部に前記搬送対象物が搭載されていないことが前記検知機構によって検知されると、前記第１搭載部を回動させて前記第１搭載部が保持する前記搬送対象物を上下反転させ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】

前記搬送対象物は、円板状に形成され、
前記第１搭載部および前記第２搭載部は、前記搬送対象物が搭載される直線状の２個の搭載部本体を備え、
２個の前記搭載部本体は、互いに平行に配置されるとともに、前記搭載部本体の長手方向に直交する方向において間隔をあけた状態で配置されてい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】

前記第２搭載部は、前記搬送対象物の端面が当接する当接面を有する端面当接部材を備え、
前記第２ハンドは、前記当接面に向かって前記搬送対象物を押し付ける押付部材と、前記押付部材を移動させる移動機構とを備え、
前記検知機構は、前記当接面に前記搬送対象物を押し付ける方向に前記押付部材が移動したときの前記押付部材の位置を検知す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。

【請求項5】

搬送対象物が搭載される第１ハンドおよび第２ハンドを備え、
前記第１ハンドは、前記搬送対象物が搭載可能になっているとともに搭載された前記搬送対象物を保持可能な第１搭載部と、前記第１ハンドの基端側部分を構成する第１ハンド基部と、水平方向を回動の軸方向として前記第１ハンド基部に対して前記第１搭載部を少なくとも１８０°回動させる回動機構とを備え、
前記第２ハンドは、前記搬送対象物が搭載可能な第２搭載部と、前記第２搭載部に前記搬送対象物が搭載されているのか否かを検知するための検知機構とを備え、
前記第１搭載部および前記第２搭載部のいずれか一方は、前記第１搭載部および前記第２搭載部のいずれか他方の上側に配置され、
前記第２搭載部の、前記搬送対象物が搭載される側の面を搭載面とすると、
前記搬送対象物を保持する前記第１搭載部が前記第１ハンド基部に対して回動するときに、前記第２搭載部は、前記搭載面が上側または下側を向いた状態で停止している産業用ロボットの制御方法であって、
前記第２搭載部に前記搬送対象物が搭載されていないことが前記検知機構によって検知されると、前記第１搭載部を回動させて前記第１搭載部が保持する前記搬送対象物を上下反転させることを特徴とする産業用ロボットの制御方法。

【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。また、本発明は、搬送対象物を搬送するための産業用ロボットの制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、円板状に形成される基板と、基板を水蒸気アニール処理する際に使用される円環状のシート状部材とを把持して搬送する搬送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に記載の搬送ロボットは、基板およびシート状部材を把持する把持ハンドと、把持ハンドを三次元的に移動させる移動機構とを備えている。移動機構は、基台と、基台に昇降可能に設けられた昇降機構と、昇降機構に回動可能かつ伸縮自在に設けられた多関節アームとを備えている。また、移動機構は、水平方向に平行な水平軸心を中心に把持ハンドを回動させて、把持ハンドが把持する基板およびシート状部材を上下反転させる方向変更機構を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－１５８１７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本願発明者は、半導体ウエハ等の搬送対象物を搬送するための産業用ロボットとして、搬送対象物が搭載される２個のハンドを備える産業用ロボットを開発している。２個のハンドは、搬送対象物が搭載される搭載部を備えている。本願発明者は、この産業用ロボットにおいて、２個のハンドのうちの一方のハンドの搭載部が他方のハンドの搭載部の上側に配置されるように２個の搭載部を上下方向に間隔をあけた状態で配置することを検討している。また、本願発明者は、この産業用ロボットにおいて、２個の搭載部のうちの少なくとも一方の搭載部を、特許文献１に記載された把持ハンドのように、水平方向を回動の軸方向として回動させることを検討している。

【0005】

この産業用ロボットの場合、２個の搭載部が上下方向で重なっている状態で、搬送対象物が搭載される一方の搭載部が水平方向を回動の軸方向として回動したときに、他方の搭載部に搭載される搬送対象物と一方の搭載部に搭載される搬送対象物とが干渉しないようにする必要がある。一方で、２個の搭載部が上下方向で重なっている状態で、搬送対象物が搭載される一方の搭載部が水平方向を回動の軸方向として回動したときに、他方の搭載部に搭載される搬送対象物と一方の搭載部に搭載される搬送対象物とが干渉しないように、上下方向における２個の搭載部の間隔を設定すると、上下方向における２個の搭載部の間隔が広くなって、産業用ロボットが大型化するとともに、２個の搭載部の動作領域が広くなるおそれがある。

【0006】

そこで、本発明の課題は、搬送対象物を搭載可能な搭載部を有する２個のハンドを備える産業用ロボットにおいて、２個の搭載部が上下方向で重なっている状態で、搬送対象物を保持する一方の搭載部が水平方向を回動の軸方向として回動しても、他方の搭載部に搭載される搬送対象物と一方の搭載部に保持される搬送対象物との干渉を防止しつつ、上下方向における２個の搭載部の間隔を狭めることが可能な産業用ロボットを提供することにある。

【0007】

また、本発明の課題は、搬送対象物を搭載可能な搭載部を有する２個のハンドを備える産業用ロボットにおいて、２個の搭載部が上下方向で重なっている状態で、搬送対象物を保持する一方の搭載部が水平方向を回動の軸方向として回動しても、他方の搭載部に搭載される搬送対象物と一方の搭載部に保持される搬送対象物との干渉を防止しつつ、上下方向における２個の搭載部の間隔を狭めることが可能となる産業用ロボットの制御方法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、搬送対象物を搬送するための産業用ロボットであって、搬送対象物が搭載される第１ハンドおよび第２ハンドと、産業用ロボットを制御するための制御部とを備え、第１ハンドは、搬送対象物が搭載可能になっているとともに搭載された搬送対象物を保持可能な第１搭載部と、第１ハンドの基端側部分を構成する第１ハンド基部と、水平方向を回動の軸方向として第１ハンド基部に対して第１搭載部を少なくとも１８０°回動させる回動機構とを備え、第２ハンドは、搬送対象物が搭載可能な第２搭載部と、第２搭載部に搬送対象物が搭載されているのか否かを検知するための検知機構とを備え、第１搭載部および第２搭載部のいずれか一方は、第１搭載部および第２搭載部のいずれか他方の上側に配置され、第２搭載部の、搬送対象物が搭載される側の面を搭載面とすると、搬送対象物を保持する第１搭載部が第１ハンド基部に対して回動するときに、第２搭載部は、搭載面が上側または下側を向いた状態で停止しており、制御部は、第２搭載部に搬送対象物が搭載されていないことが検知機構によって検知されると、第１搭載部を回動させて第１搭載部が保持する搬送対象物を上下反転させることを特徴とする。

【0009】

また、上記の課題を解決するため、本発明の産業用ロボットの制御方法は、搬送対象物が搭載される第１ハンドおよび第２ハンドを備え、第１ハンドは、搬送対象物が搭載可能になっているとともに搭載された搬送対象物を保持可能な第１搭載部と、第１ハンドの基端側部分を構成する第１ハンド基部と、水平方向を回動の軸方向として第１ハンド基部に対して第１搭載部を少なくとも１８０°回動させる回動機構とを備え、第２ハンドは、搬送対象物が搭載可能な第２搭載部と、第２搭載部に搬送対象物が搭載されているのか否かを検知するための検知機構とを備え、第１搭載部および第２搭載部のいずれか一方は、第１搭載部および第２搭載部のいずれか他方の上側に配置され、第２搭載部の、搬送対象物が搭載される側の面を搭載面とすると、搬送対象物を保持する第１搭載部が第１ハンド基部に対して回動するときに、第２搭載部は、搭載面が上側または下側を向いた状態で停止している産業用ロボットの制御方法であって、第２搭載部に搬送対象物が搭載されていないことが検知機構によって検知されると、第１搭載部を回動させて第１搭載部が保持する搬送対象物を上下反転させることを特徴とする。

【0010】

本発明では、第２ハンドは、第２搭載部に搬送対象物が搭載されているのか否かを検知するための検知機構を備えている。また、本発明では、第２搭載部に搬送対象物が搭載されていないことが検知機構によって検知されると、第１搭載部を回動させて第１搭載部が保持する搬送対象物を上下反転させている。

【0011】

そのため、本発明では、上下方向における第１搭載部と第２搭載部との間隔を狭めても、第１搭載部と第２搭載部とが上下方向で重なっている状態で、搬送対象物を保持する第１搭載部が水平方向を回動の軸方向として回動したときに、第２搭載部に搭載される搬送対象物と第１搭載部に保持される搬送対象物とが干渉することはない。すなわち、本発明では、第１搭載部と第２搭載部とが上下方向で重なっている状態で、搬送対象物を保持する第１搭載部が水平方向を回動の軸方向として回動しても、第２搭載部に搭載される搬送対象物と第１搭載部に保持される搬送対象物との干渉を防止しつつ、上下方向における第１搭載部と第２搭載部との間隔を狭めることが可能になる。

【0012】

本発明において、たとえば、産業用ロボットは、第１ハンドが先端側に回動可能に連結される第１アームと、第２ハンドが先端側に回動可能に連結される第２アームと、第１アームの基端側および第２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、第１ハンドは、上下方向を回動の軸方向として第１アームに対して回動可能になっており、第２ハンドは、上下方向を回動の軸方向として第２アームに対して回動可能になっており、第１アームおよび第２アームは、上下方向を回動の軸方向として本体部に対して回動可能になっており、第１アームは、第１ハンドの先端が本体部に近づく方向と第１ハンドの先端が本体部から遠ざかる方向とに伸縮可能になっており、第２アームは、第２ハンドの先端が本体部に近づく方向と第２ハンドの先端が本体部から遠ざかる方向とに伸縮可能になっており、第１アームが縮むとともに第２アームが縮んでいる所定の基準状態になっているときに、第１搭載部と第２搭載部とは上下方向で重なっており、制御部は、基準状態にあるときに、第２搭載部に搬送対象物が搭載されていないことが検知機構によって検知されると、第１搭載部を回動させて第１搭載部が保持する搬送対象物を上下反転させる。

【0013】

本発明において、たとえば、搬送対象物は、円板状に形成され、第１搭載部および第２搭載部は、搬送対象物が搭載される直線状の２個の搭載部本体を備え、２個の搭載部本体は、互いに平行に配置されるとともに、搭載部本体の長手方向に直交する方向において間隔をあけた状態で配置されている。この場合には、第１搭載部が保持する搬送対象物を上下反転させる過程で、第１搭載部が保持する搬送対象物の一部が第２搭載部の２個の搭載部本体の間に一時的に配置される。

【0014】

本発明において、たとえば、第２搭載部は、搬送対象物の端面が当接する当接面を有する端面当接部材を備え、第２ハンドは、当接面に向かって搬送対象物を押し付ける押付部材と、押付部材を移動させる移動機構とを備え、検知機構は、当接面に搬送対象物を押し付ける方向に押付部材が移動したときの押付部材の位置を検知する。この場合には、当接面に向かって搬送対象物を押し付ける押付部材を利用して、第２搭載部に搬送対象物が搭載されているのか否かを検知することが可能になる。

【発明の効果】

【0015】

以上のように、本発明では、搬送対象物を搭載可能な搭載部を有する２個のハンドを備える産業用ロボットにおいて、２個の搭載部が上下方向で重なっている状態で、搬送対象物を保持する一方の搭載部が水平方向を回動の軸方向として回動しても、他方の搭載部に搭載される搬送対象物と一方の搭載部に保持される搬送対象物との干渉を防止しつつ、上下方向における２個の搭載部の間隔を狭めることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施の形態にかかる産業用ロボットの斜視図である。

【図2】図１に示す産業用ロボットの側面図である。

【図3】図２に示す第１搭載部が回動しているときの側面図である。

【図4】図１に示す産業用ロボットの平面図である。

【図5】図１に示す第１ハンドおよび第２ハンドの構成を説明するためのブロック図である。

【図6】図１に示す第２ハンドに搬送対象物が搭載されているのか否かを検知する際の検知方法を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

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。

【0018】

（産業用ロボットの全体構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボット１の斜視図である。図２は、図１に示す産業用ロボット１の側面図である。図３は、図２に示す搭載部１７が回動しているときの側面図である。図４は、図１に示す産業用ロボット１の平面図である。

【0019】

本形態の産業用ロボット１（以下、「ロボット１」とする。）は、搬送対象物である半導体ウエハ２（以下、「ウエハ２」とする。）を搬送するための水平多関節ロボットである。ウエハ２は、円板状に形成されている。ロボット１は、ウエハ２が搭載される２個のハンド３、４と、ハンド３が先端側に回動可能に連結されるアーム５と、ハンド４が先端側に回動可能に連結されるアーム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ハンドであり、アーム５は第１アームであり、アーム６は第２アームである。

【0020】

また、ロボット１は、アーム５の基端側およびアーム６の基端側が回動可能に連結される本体部７と、本体部７が回動可能に連結される昇降部８と、昇降部８を昇降可能に保持する保持部９とを備えている。アーム５、６は、互いに回動可能に連結されるアーム部１２とアーム部１３との２個のアーム部１２、１３によって構成されている。アーム部１２の基端側は、本体部７に回動可能に連結されている。アーム部１２の先端側には、アーム部１３の基端側が回動可能に連結されている。アーム部１３の先端側には、ハンド３、４が回動可能に連結されている。

【0021】

本体部７は、上下方向（鉛直方向）を回動の軸方向として昇降部８に対して回動可能となっている。アーム部１２は、上下方向を回動の軸方向として本体部７に対して回動可能となっている。すなわち、アーム５、６は、上下方向を回動の軸方向として本体部７に対して回動可能となっている。アーム部１３は、上下方向を回動の軸方向としてアーム部１２に対して回動可能となっている。

【0022】

ハンド３、４は、上下方向を回動の軸方向としてアーム部１３に対して回動可能となっている。すなわち、ハンド３は、上下方向を回動の軸方向としてアーム５に対して回動可能となっており、ハンド４は、上下方向を回動の軸方向としてアーム６に対して回動可能となっている。アーム部１２は、本体部７よりも上側に配置されている。アーム部１３は、アーム部１２よりも上側に配置されている。ハンド３、４は、アーム部１３よりも上側に配置されている。

【0023】

アーム５は、ハンド３の先端が本体部７に近づく方向とハンド３の先端が本体部７から遠ざかる方向とに伸縮可能になっており、水平方向において伸縮動作をする。また、アーム５は、ハンド３が一定の方向を向いた状態で直線的に移動するように伸縮する。同様に、アーム６は、ハンド４の先端が本体部７に近づく方向とハンド４の先端が本体部７から遠ざかる方向とに伸縮可能になっており、水平方向において伸縮動作をする。また、アーム６は、ハンド４が一定の方向を向いた状態で直線的に移動するように伸縮する。

【0024】

ロボット１は、本体部７に対してアーム５を伸縮させるアーム駆動機構と、本体部７に対してアーム６を伸縮させるアーム駆動機構と、昇降部８に対して本体部７を回動させる回動機構と、保持部９に対して昇降部８を昇降させる昇降機構とを備えている。また、ロボット１は、ロボット１を制御するための制御部１４（図５参照）を備えている。ロボット１は、ハンド３、４の先端が本体部７から遠ざかる方向にアーム５、６が伸びているときに、ハンド３、４に搭載されたウエハ２を、ウエハ２が収容されるウエハ収容部に置く。また、ロボット１は、ハンド３、４の先端が本体部７から遠ざかる方向にアーム５、６が伸びているときに、ウエハ収容部に収容されたウエハ２をハンド３、４に搭載する。

【0025】

（ハンドの構成）
図５は、図１に示すハンド３、４の構成を説明するためのブロック図である。図６は、図１に示すハンド４にウエハ２が搭載されているのか否かを検知する際の検知方法を説明するための図である。

【0026】

ハンド３は、ウエハ２が搭載可能な搭載部１７と、ハンド３の基端側部分を構成するハンド基部１８と、水平方向を回動の軸方向としてハンド基部１８に対して搭載部１７を少なくとも１８０°回動させる回動機構１９とを備えている。ハンド基部１８は、アーム部１３の先端側に回動可能に連結されている。本形態の搭載部１７は第１搭載部であり、ハンド基部１８は第１ハンド基部である。

【0027】

搭載部１７は、搭載部１７の基端側部分を構成する搭載基端部２０と、ウエハ２が搭載される直線状の２個の搭載部本体２１と、ウエハ２の端面が当接する当接面２２ａを有する２個の端面当接部材２２と、搭載部本体２１に固定される２個のウエハ載置部材２３と、当接面２２ａに向かってウエハ２を押し付ける押付部材２４と、押付部材２４を移動させる移動機構２５とを備えている。

【0028】

搭載部本体２１は、平板状に形成されている。また、搭載部本体２１は、上述のように直線状に形成されている。搭載部本体２１の基端は、搭載基端部２０に固定されており、搭載部本体２１は、搭載基端部２０から水平方向に向かって伸びている。２個の搭載部本体２１は、互いに平行に配置されるとともに、搭載部本体２１の長手方向に直交する方向において間隔をあけた状態で配置されており、同じ方向に伸びている。搭載部１７の、ウエハ２が搭載される側の面を搭載面１７ａとすると、搭載面１７ａが上側を向いているときに、搭載部１７にウエハ２が搭載される。搭載面１７ａが上側または下側を向いているときには、平板状に形成される搭載部本体２１の厚さ方向と上下方向とが一致している。

【0029】

端面当接部材２２は、搭載部本体２１の先端部に固定されている。ウエハ載置部材２３は、搭載部本体２１の基端側に固定されている。具体的には、端面当接部材２２は、搭載部本体２１の先端部の、搭載面１７ａの側の面に固定され、ウエハ載置部材２３は、搭載部本体２１の基端側の、搭載面１７ａの側の面に固定されている。ウエハ２は、２個の端面当接部材２２と２個のウエハ載置部材２３とに搭載される。

【0030】

押付部材２４は、ウエハ２の端面に接触する２個のローラ２８と、２個のローラ２８を回転可能に保持するローラ保持部材２９とを備えている。ローラ２８は、ローラ保持部材２９の先端部に取り付けられている。移動機構２５は、搭載基端部２０の内部に配置されるエアシリンダ３０（図４参照）を備えている。エアシリンダ３０には、ローラ保持部材２９の基端が連結されている。押付部材２４およびエアシリンダ３０は、搭載部本体２１の長手方向に直交する方向において搭載部１７の中心位置に配置されている。エアシリンダ３０は、搭載部本体２１の長手方向に押付部材２４を直線的に移動させる。移動機構２５は、制御部１４に電気的に接続されている。具体的には、エアシリンダ３０の配管経路に配置される電磁弁等が制御部１４に電気的に接続されている。

【0031】

回動機構１９は、搭載部本体２１の長手方向と平行な方向を回動の軸方向としてハンド基部１８に対して搭載部１７を回動させる。回動機構１９は、モータ３１を備えている。モータ３１は、ハンド基部１８に取り付けられている。モータ３１の出力軸には、搭載基端部２０が連結されている。具体的には、搭載部本体２１の長手方向に直交する方向における搭載基端部２０の中心部がモータ３１の出力軸に連結されている。回動機構１９は、制御部１４に電気的に接続されている。具体的には、モータ３１等が制御部１４に電気的に接続されている。回動機構１９は、搭載部１７に搭載されたウエハ２を上下反転させるために、ハンド基部１８に対して搭載部１７を回動させる。

【0032】

搭載部１７では、ウエハ２の端面に接触する２個の端面当接部材２２と２個のローラ２８とによってウエハ２を保持することが可能になっている。すなわち、搭載部１７は、搭載されたウエハ２を保持可能となっている。そのため、水平方向を回動の軸方向としてハンド基部１８に対して搭載部１７を回動させても、搭載部１７からウエハ２は落下しない。

【0033】

ハンド４は、ウエハ２が搭載可能な搭載部３７と、ハンド４の基端側部分を構成するハンド基部３８とを備えている。搭載部３７は、ハンド基部３８に固定されている。ハンド基部３８は、アーム部１３の先端側に回動可能に連結されている。搭載部３７は、ウエハ２が搭載される直線状の２個の搭載部本体４１と、ウエハ２の端面が当接する当接面４２ａを有する２個の端面当接部材４２と、搭載部本体４１に固定される２個のウエハ載置部材４３とを備えている。また、ハンド４は、当接面４２ａに向かってウエハ２を押し付ける押付部材４４と、押付部材４４を移動させる移動機構４５と、押付部材４４の位置を検知するための３個のセンサ４６～４８とを備えている。本形態の搭載部３７は第２搭載部である。

【0034】

搭載部本体４１は、搭載部本体２１と同様に形成されている。搭載部本体４１の基端は、ハンド基部３８に固定されており、搭載部本体４１は、ハンド基部３８から水平方向に向かって伸びている。２個の搭載部本体４１は、互いに平行に配置されるとともに、搭載部本体４１の長手方向に直交する方向において間隔をあけた状態で配置されており、同じ方向に伸びている。また、搭載部本体４１は、搭載部本体２１と同じ方向に伸びている。平板状に形成される搭載部本体４１の厚さ方向は、上下方向と一致している。搭載部３７の、ウエハ２が搭載される側の面を搭載面３７ａとすると、搭載面３７ａは上側を向いている。

【0035】

端面当接部材４２は、搭載部本体４１の先端部の上面に固定されている。ウエハ載置部材４３は、搭載部本体４１の基端側の上面に固定されている。ウエハ２は、２個の端面当接部材４２と２個のウエハ載置部材４３とに搭載される。押付部材４４は、押付部材２４と同様に構成されており、ウエハ２の端面に接触する２個のローラ５８と、２個のローラ５８を回転可能に保持するローラ保持部材５９とを備えている。ローラ保持部材５９には、センサ４６～４８によって検知される検知板６１（図６（Ｄ）～（Ｆ）参照）が固定されている。検知板６１は、ハンド基部３８の内部に配置されている。

【0036】

移動機構４５は、ハンド基部３８の内部に配置されるエアシリンダ６０（図４参照）を備えている。エアシリンダ６０には、ローラ保持部材５９の基端が連結されている。押付部材４４およびエアシリンダ６０は、搭載部本体４１の長手方向に直交する方向においてハンド４の中心位置に配置されている。エアシリンダ６０は、搭載部本体４１の長手方向に押付部材４４を直線的に移動させる。移動機構４５は、制御部１４に電気的に接続されている。具体的には、エアシリンダ６０の配管経路に配置される電磁弁等が制御部１４に電気的に接続されている。ハンド４では、ウエハ２の端面に接触する２個の端面当接部材４２と２個のローラ５８とによってウエハ２を保持することが可能になっている。

【0037】

センサ４６～４８は、たとえば、互いに対向配置される発光部と受光部とを有する透過型の光学式センサである。センサ４６～４８は、制御部１４に電気的に接続されている。センサ４６～４８は、ハンド基部３８の内部に配置されている。センサ４６～４８は、搭載部本体４１の長手方向に配列されている。また、センサ４６～４８は、ハンド４の先端側に向かってこの順番で配列されている。

【0038】

本形態では、図６（Ａ）に示すように、２個のローラ５８がウエハ２の端面から離れるように押付部材４４が後退しているとき（すなわち、押付部材４４がハンド４の基端側に移動しているとき）に、図６（Ｄ）に示すように、センサ４６の発光部と受光部との間が検知板６１によって遮られる。また、このときには、センサ４７の発光部と受光部との間、および、センサ４８の発光部と受光部との間は、検知板６１によって遮られていない。

【0039】

また、図６（Ｂ）に示すように、搭載部３７にウエハ２が搭載されている状態で２個のローラ５８がウエハ２の端面に接触するように押付部材４４が前進しているとき（すなわち、当接面４２ａにウエハ２を押し付ける方向であるハンド４の先端側に押付部材４４が移動しているとき）には、図６（Ｅ）に示すように、センサ４７の発光部と受光部との間が検知板６１によって遮られる。また、このときには、センサ４６の発光部と受光部との間、および、センサ４８の発光部と受光部との間は、検知板６１によって遮られていない。

【0040】

さらに、図６（Ｃ）に示すように、搭載部３７にウエハ２が搭載されていない状態で押付部材４４が前進しているとき（すなわち、ハンド４の先端側に押付部材４４が移動しているとき）には、図６（Ｆ）に示すように、センサ４７の発光部と受光部との間、および、センサ４８の発光部と受光部との間が検知板６１によって遮られる。また、このときには、センサ４６の発光部と受光部との間は、検知板６１によって遮られていない。

【0041】

そのため、本形態では、センサ４７の発光部と受光部との間が検知板６１によって遮られていて、センサ４７がオン状態となり、かつ、センサ４８の発光部と受光部との間が検知板６１によって遮られておらず、センサ４８がオフ状態になると、搭載部３７にウエハ２が搭載されていることが検知され、センサ４７、４８がともにオン状態となると、搭載部３７にウエハ２が搭載されていないことが検知される。すなわち、本形態では、センサ４７、４８の検知結果に基づいて、搭載部３７にウエハ２が搭載されているのか否かを検知することが可能になっている。

【0042】

本形態では、センサ４７、４８および検知板６１によって、搭載部３７にウエハ２が搭載されているのか否かを検知するための検知機構６２が構成されている。すなわち、ハンド４は、検知機構６２を備えている。検知機構６２は、当接面４２ａにウエハ２を押し付ける方向に押付部材４４が移動したときの押付部材４４の位置を検知している。また、検知機構６２は、押付部材４４の位置を検知することで、搭載部３７にウエハ２が搭載されているのか否かを検知する。

【0043】

なお、ハンド３も、押付部材２４の位置を検知するための３個のセンサ６６～６８を備えている。センサ６６～６８は、制御部１４に電気的に接続されている。ローラ保持部材２９には、検知板６１と同様の検知板が固定されている。そのため、本形態では、搭載部１７にウエハ２が搭載されているのか否かを検知することも可能になっている。

【0044】

搭載部１７は、搭載部３７の上側に配置されている。また、アーム５が縮むとともにアーム６が縮んでいる所定の基準状態になっているとき（図１、図２参照）に、搭載部１７と搭載部３７とは上下方向で重なっている。図３に示すように、ハンド基部１８に対する搭載部１７の回動中心と搭載部本体４１の上面との上下方向の距離は、円板状に形成されるウエハ２の半径よりも短くなっている。上述のように、搭載部３７は、ハンド基部３８に固定されており、搭載部３７の搭載面３７ａは上側を向いている。そのため、本形態では、ウエハ２を保持する搭載部１７がハンド基部１８に対して回動するときに、搭載部３７は、搭載面３７ａが上側を向いた状態で停止している。

【0045】

（ウエハ反転時のロボットの動作）
ロボット１は、たとえば、ハンド３を用いてウエハ収容部から搬出したウエハ２を上下反転させてから、他のウエハ収容部にウエハ２を搬入する。ウエハ２を上下反転させるときには、制御部１４は、搭載部１７にウエハ２が搭載されて保持されている状態で、搭載部３７にウエハ２が搭載されていないことが検知機構６２によって検知されると（すなわち、センサ４７の発光部と受光部との間、および、センサ４８の発光部と受光部との間が検知板６１によって遮られていると）、回動機構１９を起動し、搭載部１７を回動させて搭載部１７が保持するウエハ２を上下反転させる。

【0046】

具体的には、制御部１４は、アーム５、６が縮んでいる基準状態（図１、図２参照）にあるときに、搭載部１７にウエハ２が搭載されて保持されている状態で、搭載部３７にウエハ２が搭載されていないことが検知機構６２によって検知されると、搭載部１７を回動させて搭載部１７が保持するウエハ２を上下反転させる。一方、制御部１４は、搭載部１７にウエハ２が搭載されて保持されている状態で、搭載部３７にウエハ２が搭載されていることが検知機構６２によって検知されると（すなわち、センサ４７の発光部と受光部との間のみが検知板６１によって遮られていると）、搭載部１７を回動させない。

【0047】

搭載部１７が保持するウエハ２を上下反転させる過程においては、搭載部１７が保持するウエハ２の下端部が２個の搭載部本体４１の間に一時的に配置される。本形態では、搭載部１７が保持するウエハ２を上下反転させるときに、搭載部本体４１とウエハ２とが干渉しないように２個の搭載部本体４１の間隔が設定されており、２個の搭載部本体４１の間隔は比較的広くなっている。

【0048】

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、ハンド４は、搭載部３７にウエハ２が搭載されているのか否かを検知するための検知機構６２を備えている。また、本形態では、制御部１４は、搭載部３７にウエハ２が搭載されていないことが検知機構６２によって検知されると、搭載部１７を回動させて搭載部１７が保持するウエハ２を上下反転させている。

【0049】

そのため、本形態では、上下方向における搭載部１７と搭載部３７との間隔を狭めても、搭載部１７と搭載部３７とが上下方向で重なっている状態で、ウエハ２を保持する搭載部１７が水平方向を回動の軸方向として回動したときに、搭載部３７に搭載されるウエハ２と搭載部１７に保持されるウエハ２とが干渉することはない。すなわち、本形態では、搭載部１７と搭載部３７とが上下方向で重なっている状態で、ウエハ２を保持する搭載部１７が水平方向を回動の軸方向として回動しても、搭載部３７に搭載されるウエハ２と搭載部１７に保持されるウエハ２との干渉を防止しつつ、上下方向における搭載部１７と搭載部３７との間隔を狭めることが可能になる。

【0050】

本形態では、検知機構６２は、端面当接部材４２の当接面４２ａにウエハ２を押し付ける方向に押付部材４４が移動したときの押付部材４４の位置を検知しており、押付部材４４の位置を検知することで搭載部３７にウエハ２が搭載されているのか否かを検知している。すなわち、本形態では、当接面４２ａに向かってウエハ２を押し付ける押付部材４４を利用して、搭載部３７にウエハ２が搭載されているのか否かを検知している。そのため、本形態では、ハンド４の構成を簡素化することが可能になる。

【0051】

（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。

【0052】

上述した形態において、ハンド４は、センサ４８を備えていなくても良い。この場合には、たとえば、搭載部３７にウエハ２が搭載されている状態で２個のローラ５８がウエハ２の端面に接触するように押付部材４４が前進しているときに（図６（Ｂ）参照）、センサ４６の発光部と受光部との間、および、センサ４７の発光部と受光部との間が検知板６１によって遮られるように、検知板６１が形成されるとともに検知板６１およびセンサ４６、４７が配置されている。

【0053】

また、搭載部３７にウエハ２が搭載されていない状態で押付部材４４が前進しているときに（図６（Ｃ）参照）、センサ４７の発光部と受光部との間が検知板６１によって遮られるとともに、センサ４６の発光部と受光部との間は検知板６１によって遮られないように、検知板６１が形成されるとともに検知板６１およびセンサ４６、４７が配置されている。この場合には、センサ４６、４７および検知板６１によって検知機構６２が構成されており、センサ４６、４７の検知結果に基づいて、搭載部３７にウエハ２が搭載されているのか否かを検知することが可能になる。

【0054】

上述した形態において、検知機構６２は、透過型の光学式センサであるセンサ４７、４８に代えて、たとえば、反射型の光学式センサを備えていても良いし、光学式以外のセンサを備えていても良い。また、上述した形態では、押付部材４４を利用して、搭載部３７にウエハ２が搭載されているのか否かを間接的に検知しているが、搭載部３７にウエハ２が搭載されているのか否かを検知するために、押付部材４４を利用しなくても良い。たとえば、搭載部本体４１の上面側に配置されるセンサによって、搭載部３７にウエハ２が搭載されているのか否かを直接的に検知しても良い。

【0055】

上述した形態において、搭載部３７がハンド基部３８に対して水平方向を回動の軸方向として回動可能となっていても良い。この場合には、ハンド４は、水平方向を回動の軸方向としてハンド基部３８に対して搭載部３７を少なくとも１８０°回動させる回動機構を備えている。また、この場合には、押付部材４４および移動機構４５は搭載部３７に取り付けられている。また、ハンド３は、搭載部１７にウエハ２が搭載されているのか否かを検知するための検知機構を備えている。

【0056】

搭載部３７がハンド基部３８に対して水平方向を回動の軸方向として回動可能となっている場合には、搭載部１７がハンド基部１８に固定されていても良いし（すなわち、搭載部１７がハンド基部１８に対して回動可能になっていなくても良いし）、上述した形態と同様に、搭載部１７がハンド基部１８に対して水平方向を回動の軸方向として回動可能となっていても良い。

【0057】

搭載部３７が回動可能となっているとともに搭載部１７が固定されている場合には、制御部１４は、搭載部３７にウエハ２が搭載されて保持されている状態で、搭載部１７にウエハ２が搭載されていないことがハンド３の検知機構によって検知されると、搭載部３７を回動させて搭載部３７が保持するウエハ２を上下反転させる。この場合には、ハンド３が第２ハンドとなり、ハンド４が第１ハンドとなり、搭載部１７が第２搭載部となり、搭載部３７が第１搭載部となり、ハンド基部３８が第１ハンド基部となる。この場合には、第２搭載部である搭載部１７が第１搭載部である搭載部３７の上側に配置されている。

【0058】

また、搭載部３７が回動可能となっているとともに搭載部１７が回動可能となっている場合には、ウエハ２を保持する搭載部１７がハンド基部１８に対して回動するときに、搭載部３７は、搭載面３７ａが上側または下側を向いた状態で停止している。また、この場合には、ウエハ２を保持する搭載部３７がハンド基部３８に対して回動するときに、搭載部１７は、搭載面１７ａが上側または下側を向いた状態で停止している。

【0059】

また、この場合には、制御部１４は、搭載部１７にウエハ２が搭載されて保持されている状態で、搭載部３７にウエハ２が搭載されていないことが検知機構６２によって検知されると、搭載部１７を回動させて搭載部１７が保持するウエハ２を上下反転させ、搭載部３７にウエハ２が搭載されて保持されている状態で、搭載部１７にウエハ２が搭載されていないことがハンド３の検知機構によって検知されると、搭載部３７を回動させて搭載部３７が保持するウエハ２を上下反転させる。

【0060】

搭載面３７ａが上側または下側を向いた状態で搭載部３７が停止している状態で、ウエハ２を保持する搭載部１７がハンド基部１８に対して回動する場合には、ハンド３が第１ハンドとなり、ハンド４が第２ハンドとなり、搭載部１７が第１搭載部となり、ハンド基部１８が第１ハンド基部となり、搭載部３７が第２搭載部となる。一方、搭載面１７ａが上側または下側を向いた状態で搭載部１７が停止している状態で、ウエハ２を保持する搭載部３７がハンド基部３８に対して回動する場合には、ハンド３が第２ハンドとなり、ハンド４が第１ハンドとなり、搭載部１７が第２搭載部となり、搭載部３７が第１搭載部となり、ハンド基部３８が第１ハンド基部となる。

【0061】

上述した形態において、アーム５、６は、互いに回動可能に連結される３個以上のアーム部によって構成されても良い。また、上述した形態において、ロボット１は、多関節アームであるアーム５、６に代えて、ハンド３、４の水平方向への直線的なスライドが可能となるようにハンド３、４を保持するアームを備えていても良い。また、上述した形態において、ロボット１は、ウエハ２以外の搬送対象物を搬送しても良い。

【符号の説明】

【0062】

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（第１アーム）
６ アーム（第２アーム）
７ 本体部
１４ 制御部
１７ 搭載部（第１搭載部）
１８ ハンド基部（第１ハンド基部）
１９ 回動機構
２１ 搭載部本体
３７ 搭載部（第２搭載部）
３７ａ 搭載面
４１ 搭載部本体
４２ 端面当接部材
４２ａ 当接面
４４ 押付部材
４５ 移動機構
６２ 検知機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】