特開 2023-98492 ロボット及びロボットの潤滑方法

(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】P2023098492

(43)【公開日】2023-07-10

(54)【発明の名称】ロボット及びロボットの潤滑方法

(51)【国際特許分類】

   B25J 9/06 20060101AFI20230703BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20230703BHJP

【ＦＩ】

B25J9/06 D

H01L21/68 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021215292

(22)【出願日】2021-12-28

(71)【出願人】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100118784

【弁理士】

【氏名又は名称】桂川 直己

(72)【発明者】

【氏名】芝田 武士

(72)【発明者】

【氏名】小野 良太

【テーマコード（参考）】

3C707

5F131

【Ｆターム（参考）】

3C707AS08

3C707AS24

3C707BS15

3C707CY35

3C707ES03

3C707ET08

3C707EV07

3C707HS14

3C707HS27

3C707HT24

3C707NS13

5F131AA02

5F131BB03

5F131CA12

5F131CA17

5F131DA22

5F131DA32

5F131DA33

5F131DA42

5F131DB02

5F131DB52

5F131DB78

5F131DB83

5F131DB93

5F131DB97

5F131HA02

(57)【要約】

【課題】油含有樹脂からなるギアによって効率的な潤滑を実現する。
【解決手段】ロボットは、関節を駆動するための伝動ギア列を備える。ロボットは、第１ギアと、第２ギアと、潤滑用ギアと、を備える。前記第２ギアは、前記第１ギアよりも大径であり、前記第１ギアに噛み合う。前記潤滑用ギアは、前記第１ギアに噛み合う。前記関節の回転角度範囲が制限されている。前記第２ギアに噛み合った状態の前記第１ギアを回転駆動することにより、前記関節を前記回転角度範囲内で回転させる。前記潤滑用ギアは、油含有樹脂により形成されている。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

関節を駆動するための伝動ギア列を備えるロボットにおいて、
第１ギアと、
前記第１ギアよりも大径であり、前記第１ギアに噛み合う第２ギアと、
前記第１ギアに噛み合う潤滑用ギアと、
を備え、
前記関節の回転角度範囲が制限されており、
前記第２ギアに噛み合った状態の前記第１ギアを回転駆動することにより、前記関節を前記回転角度範囲内で回転させ、
前記潤滑用ギアは、油含有樹脂により形成されていることを特徴とするロボット。

【請求項2】

請求項１に記載のロボットであって、
前記潤滑用ギアが複数設けられていることを特徴とするロボット。

【請求項3】

請求項２に記載のロボットであって、
前記潤滑用ギアは、前記第１ギアと前記第２ギアの噛合い部分を挟んで２つ配置されていることを特徴とするロボット。

【請求項4】

請求項１から３までの何れか一項に記載のロボットであって、
前記第１ギア及び前記潤滑用ギアのうち少なくとも何れかにおいて、歯面にグリスが塗布されていることを特徴とするロボット。

【請求項5】

請求項１から４までの何れか一項に記載のロボットであって、
前記伝動ギア列は、電動モータの回転を減速する減速歯車機構を含み、
前記第１ギアは、前記減速歯車機構の最終減速段の出力ギアであることを特徴とするロボット。

【請求項6】

請求項１から５までの何れか一項に記載のロボットであって、
ワークとしての基板を搬送することを特徴とするロボット。

【請求項7】

ロボットが備える第１ギアを潤滑するロボットの潤滑方法であって、
前記ロボットの関節の回転角度範囲が制限されており、
前記第１ギアは、当該第１ギアよりも大径である第２ギアに噛み合っており、
前記第２ギアに噛み合った状態の前記第１ギアを回転駆動することにより、前記関節が前記回転角度範囲内で回転し、
油含有樹脂により形成された潤滑用ギアが前記第１ギアに噛み合っており、
前記第１ギアの回転に応じて前記潤滑用ギアが従動回転することにより潤滑がなされることを特徴とするロボットの潤滑方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ロボットの関節駆動部分の潤滑に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、ロボットの関節を駆動するために、電動モータの動力をギア列によって伝動する構成が知られている。

【0003】

特許文献１は、入力歯車と出力歯車とを噛み合わせる構成の歯車伝動式の変速機を開示する。出力歯車の径は、入力歯車の径よりも大きい。２つの潤滑用歯車が、出力歯車に噛み合っている。それぞれの潤滑用歯車は、油含有樹脂から構成されている。２つの潤滑用歯車は、入力歯車と出力歯車との噛合い部分を挟むように対をなして配置されている。ただし、特許文献１には、当該歯車装置が特にロボットに適用される旨の開示はない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２０－７０８５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

例えばロボットがワークを搬送するロボットである場合、ワークの搬送元及び搬送先の位置関係によっては、ロボットの関節の動作角度範囲が実質的に所定の角度範囲に制限されることがある。また、ロボットが周囲の環境と物理的に干渉することを回避するため、関節の動作角度範囲が事実上制限されることがある。

【0006】

このような構成においては、歯車の外周面のうち、相手の歯車と噛み合う可能性がある部分は、周方向の一部だけとなる。従って、特許文献１の構成では、潤滑用歯車が出力歯車の無駄な場所を潤滑する場合があり、効率的な潤滑を実現する構成が望まれていた。

【0007】

本開示は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、油含有樹脂からなるギアによって効率的な潤滑を実現することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

【0009】

本開示の第１の観点によれば、以下の構成のロボットが提供される。即ち、このロボットは、関節を駆動するための伝動ギア列を備える。ロボットは、第１ギアと、第２ギアと、潤滑用ギアと、を備える。前記第２ギアは、前記第１ギアよりも大径であり、前記第１ギアに噛み合う。前記潤滑用ギアは、前記第１ギアに噛み合う。前記関節の回転角度範囲が制限されている。前記第２ギアに噛み合った状態の前記第１ギアを回転駆動することにより、前記関節を前記回転角度範囲内で回転させる。前記潤滑用ギアは、油含有樹脂により形成されている。

【0010】

本開示の第２の観点によれば、以下のロボットの潤滑方法が提供される。即ち、この潤滑方法では、ロボットが備える第１ギアが潤滑される。前記ロボットの関節の回転角度範囲が制限されている。前記第１ギアは、当該第１ギアよりも大径である第２ギアに噛み合っている。前記第２ギアに噛み合った状態の前記第１ギアを回転駆動することにより、前記関節が前記回転角度範囲内で回転する。油含有樹脂により形成された潤滑用ギアが前記第１ギアに噛み合っている。前記第１ギアの回転に応じて前記潤滑用ギアが従動回転することにより潤滑がなされる。

【0011】

これにより、潤滑用ギアに含まれる潤滑油によって、第１ギアを潤滑することができるとともに、第１ギアと第２ギアとが噛み合う箇所を間接的に潤滑することができる。また、第１ギアと第２ギアとの噛合い箇所との関係で、潤滑用ギアが第１ギアに噛み合うことによる潤滑が無駄になりにくいので、効率的な潤滑を実現することができる。

【発明の効果】

【0012】

本開示によれば、油含有樹脂からなるギアによって効率的な潤滑を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本開示の一実施形態に係るロボットが適用された半導体処理設備の一部を示す平面断面図。

【図2】半導体処理設備の一部を切断して示す側面断面図。

【図3】ロボットシステムの構成を示す斜視図。

【図4】ロボットの第１リンクの内部の構成を示す斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

次に、図面を参照して、開示される実施の形態を説明する。図１は、本開示の一実施形態に係るロボット１が適用された半導体処理設備５０の一部を示す平面断面図である。図２は、半導体処理設備５０の一部を切断して示す側面断面図である。図１及び図２には、ロボット１を様々に動かした状態が２点鎖線で示されている。

【0015】

半導体処理設備５０は、処理対象基板となるウエハ２に対して、予め定められた処理を施す。本実施形態において、ウエハ２は、半導体ウエハである。ウエハ２に施される処理としては、例えば、熱処理、不純物導入処理、薄膜形成処理、リソグラフィ処理、洗浄処理又は平坦化処理等の様々なプロセス処理を挙げることができる。半導体処理設備５０において、上述した基板処理以外の基板処理が行われてもよい。

【0016】

半導体処理設備５０は、ウエハ処理装置５１と、ウエハ移載装置５２と、を備える。半導体処理設備５０は、例えばＳＥＭＩ規格によって予め規定されたものである。ＳＥＭＩは、Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌの略称である。この場合、例えばフープ５３及びフープ５３を開閉するためのフープオープナ５４は、ＳＥＭＩ規格のＥ４７．１、Ｅ１５．１、Ｅ５７、Ｅ６２、Ｅ６３、Ｅ８４等の仕様に従う。ただし、半導体処理設備５０の構成がＳＥＭＩ規格と異なっていても良い。

【0017】

ウエハ処理装置５１には、所定の気体が充填される処理空間６０が形成されている。ウエハ処理装置５１は、この処理空間６０において、上述の処理をウエハ２に施す。ウエハ処理装置５１は、ウエハ２に処理を施す処理装置本体のほか、処理空間６０を形成する処理空間形成部と、処理空間６０でウエハ２を搬送する搬送装置と、処理空間６０に満たされる雰囲気気体を制御する調整装置と、を備える。調整装置は、ファンフィルタユニット等によって実現される。

【0018】

ウエハ移載装置５２は、処理前のウエハ２をフープ５３から取り出してウエハ処理装置５１に供給するとともに、処理後のウエハ２をウエハ処理装置５１から取り出してフープ５３に再収容する。ウエハ移載装置５２は、フロントエンドモジュール装置（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ Ｍｏｄｕｌｅ；ＥＦＥＭ）として機能する。半導体処理設備５０において、ウエハ移載装置５２は、フープ５３とウエハ処理装置５１との間でのウエハ２の受渡しを行うインタフェース部となる。ウエハ２は、フープ５３内の空間と、ウエハ処理装置５１の処理空間６０との間を移動する間に、予め定められる雰囲気気体で満たされるクリーン度の高い準備空間６１を通過する。

【0019】

準備空間６１は、コンタミネーションコントロールが行われている閉じられた空間である。準備空間６１では、空気中における浮遊微小粒子が限定された清浄度レベル以下に管理されており、必要に応じて温度、湿度、圧力等の環境条件についても管理が行われている。本実施形態では、処理空間６０及び準備空間６１は、ウエハ２の処理に悪影響を与えないように、所定のクリーン度に保たれる。このクリーン度としては、例えば、ＩＳＯ（国際標準化機構）に規定されるＣＬＡＳＳ１が採用される。

【0020】

ロボット１は、ウエハ移載ロボットとして機能する。本実施形態では、ロボット１は、ＳＣＡＲＡ（スカラ）型の水平多関節ロボットによって実現される。ＳＣＡＲＡは、Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｒｏｂｏｔ Ａｒｍの略称である。ロボット１は、準備空間６１に配置される。

【0021】

次に、ロボット１の構成について詳細に説明する。図３は、ロボット１の構成を示す斜視図である。図４は、ロボット１の第１リンク１７の内部の構成を示す斜視図である。

【0022】

ロボットシステム１００は、ロボット１と、コントローラ５と、を備える。

【0023】

ロボット１は、図３に示すように、ハンド（保持部）１１と、マニピュレータ１３と、を備える。

【0024】

ハンド１１は、エンドエフェクタの一種であって、概ね、平面視でＶ字状又はＵ字状に形成されている。ハンド１１は、マニピュレータ１３（具体的には、後述の第２リンク１８）の先端に支持されている。ハンド１１は、第２リンク１８に対して、上下方向に延びる第３軸ａ３を中心として回転可能である。

【0025】

ハンド１１は、エッジグリップ型のハンドとして構成されている。ハンド１１において分岐されたそれぞれの先端部分には、エッジガイド６が設けられている。ハンド１１の手首部近傍には、押圧部材７が設けられている。押圧部材７は、ハンド１１の手首部に内蔵された図略のアクチュエータ（例えば、空気圧シリンダ）によって、ハンド１１の先端方向に向かって移動する。

【0026】

ハンド１１の上面側にウエハ２を載せた状態で押圧部材７を先端側へ変位させることで、エッジガイド６と押圧部材７との間にウエハ２を挟んで保持することができる。

【0027】

マニピュレータ１３は、主として、基台１５と、昇降軸１６と、複数のリンク（ここでは、第１リンク１７及び第２リンク１８）と、を備える。

【0028】

基台１５は、例えば、前述の準備空間６１の床面に固定される。基台１５は、昇降軸１６を支持するベース部材として機能する。

【0029】

昇降軸１６は、基台１５から上方に突出するように配置されている。昇降軸１６は、基台１５に対して上下方向に移動する。この昇降により、第１リンク１７、第２リンク１８、及びハンド１１の高さを変更することができる。

【0030】

基台１５には、モータＭ１が設けられている。モータＭ１は、昇降軸１６を、例えば図略のネジ機構を介して駆動する。

【0031】

第１リンク１７は、昇降軸１６の上部に支持されている。第１リンク１７は、昇降軸１６に対して、上下方向に延びる第１軸ａ１を中心として回転する。これにより、第１リンク１７の姿勢を水平面内で変更することができる。

【0032】

第１リンク１７には、モータ（電動モータ）Ｍ２が設けられている。モータＭ２は、第１リンク１７を、昇降軸１６に対して回転するように駆動する。

【0033】

第２リンク１８は、第１リンク１７の先端に支持されている。第２リンク１８は、第１リンク１７に対して、上下方向に延びる第２軸ａ２を中心として回転する。これにより、第２リンク１８の姿勢を水平面内で変更することができる。

【0034】

第１リンク１７には、モータＭ３が設けられている。モータＭ３は、第２リンク１８を、第１リンク１７に対して回転するように駆動する。

【0035】

第２リンク１８には、モータＭ４が設けられている。モータＭ４は、ハンド１１を、第２リンク１８に対して回転するように駆動する。

【0036】

モータＭ１～Ｍ４は、ロボット１の各部を動かすアクチュエータである。モータＭ１～Ｍ４は、電動モータの一種であるサーボモータとして構成されている。モータＭ１～Ｍ４を駆動することにより、ハンド１１の位置及び姿勢を様々に変更することができる。

【0037】

モータＭ１～Ｍ４は、図示しないケーブルを介して、コントローラ５と電気的に接続されている。コントローラ５は、ロボット１に様々な指令を与えて動作させる装置であり、公知のコンピュータから構成される。モータＭ１～Ｍ４のそれぞれの駆動は、コントローラ５から入力された指令値を反映するように行われる。

【0038】

次に、第１軸ａ１を中心として第１リンク１７を回転させるための構成について、図４を参照して説明する。

【0039】

第１リンク１７の内部には、モータＭ２の出力軸４１の回転を伝動するための伝動ギア列２０が配置されている。図４に示すように、伝動ギア列２０は、第１伝動ギア２１と、第２伝動ギア２２と、入力ベベルギア２３と、出力ベベルギア２４と、出力ギア（第１ギア）２５と、を備える。出力ギア２５は、固定ギア（第２ギア）２６と噛み合っている。図４においては、出力ギア２５及び固定ギア２６の周辺の構成を分かり易く示すため、出力ベベルギア２４よりもドライブトレーン上流側の構成は、鎖線で透視的に示されている。

【0040】

第１伝動ギア２１、第２伝動ギア２２、入力ベベルギア２３、出力ベベルギア２４、出力ギア２５、及び固定ギア２６は、何れも金属により構成されている。ただし、これらの歯車が、金属とは別の部材、例えば合成樹脂によって構成されても良い。

【0041】

第１伝動ギア２１は、モータＭ２の出力軸４１の先端に固定されている。モータＭ２のハウジングは、第１リンク１７の長手方向において中央近傍の位置に固定されている。モータＭ２の出力軸４１は、第１リンク１７の長手方向に沿って、第１軸ａ１に近づく向きに突出している。

【0042】

第２伝動ギア２２は、第１リンク１７に回転可能に支持されている。第２伝動ギア２２の回転軸は、第１伝動ギア２１の回転軸と平行である。第２伝動ギア２２は第１伝動ギア２１と噛み合っている。第２伝動ギア２２の径は、第１伝動ギア２１の径より大きい。

【0043】

入力ベベルギア２３は、第１リンク１７に回転可能に支持されている。入力ベベルギア２３の回転軸は、第２伝動ギア２２の回転軸と同一である。入力ベベルギア２３は、第１軸ａ１に近い側が小径となるように向けられている。入力ベベルギア２３は第２伝動ギア２２に固定されている。従って、第２伝動ギア２２と入力ベベルギア２３は一体的に回転する。

【0044】

出力ベベルギア２４は、第１リンク１７に回転可能に支持されている。出力ベベルギア２４の回転軸は、上下方向に向けられている。出力ベベルギア２４の回転軸は、入力ベベルギア２３の先端部よりも、第１軸ａ１に近い側に配置されている。出力ベベルギア２４は入力ベベルギア２３と噛み合っている。出力ベベルギア２４の径は、入力ベベルギア２３の径より大きい。

【0045】

出力ギア２５は、第１リンク１７に回転可能に支持されている。出力ギア２５の回転軸は、出力ベベルギア２４の回転軸と同一である。出力ギア２５は、はす歯歯車として形成されている。

【0046】

固定ギア２６は、昇降軸１６の上端部に固定されている。固定ギア２６の中心軸は、第１軸ａ１と一致している。固定ギア２６も出力ギア２５と同様に、はす歯歯車として形成されている。固定ギア２６は出力ギア２５と噛み合っている。固定ギア２６の径は、出力ギア２５の径より大きい。

【0047】

以上の構成で、モータＭ２が回転すると、出力軸４１の回転は、第１伝動ギア２１、第２伝動ギア２２、入力ベベルギア２３、出力ベベルギア２４、出力ギア２５の順に伝達され、出力ギア２５が駆動される。出力ギア２５は固定ギア２６との関係で遊星ギアとして機能し、第１リンク１７が遊星キャリアに相当する。出力ギア２５が固定ギア２６と噛み合った状態で回転することにより、第１リンク１７を昇降軸１６に対して適宜回転させることができる。

【0048】

このように、伝動ギア列２０によってモータＭ２の動力を伝動して、第１リンク１７を回転させることができる。

【0049】

第１伝動ギア２１、第２伝動ギア２２、入力ベベルギア２３及び出力ベベルギア２４は減速歯車列を構成する。従って、モータＭ２の出力軸４１の回転と比較して、出力ギア２５の回転は減速され、かつ、回転トルクが増大されている。

【0050】

本実施形態のロボット１は狭い準備空間６１に配置されており、例えば図３に示すように、準備空間６１の壁３０に近接して配置されている。従って、昇降軸１６に対して第１リンク１７が回転する角度は、周囲との干渉を避けるため、実質的に１８０°以下の範囲に制限される。ロボット１が複数のウエハ２を搬送する場合、第１リンク１７は、上述の回転角度範囲内で、Ｐ方向及びＱ方向の往復駆動を反復する。

【0051】

次に、潤滑用ギア３１，３２について説明する。

【0052】

２つの潤滑用ギア３１，３２は、出力ギア２５を挟むように１対で配置されている。２つの潤滑用ギア３１，３２は、出力ギア２５と固定ギア２６との噛合い部分に関して実質的に対称となるように配置されている。

【0053】

潤滑用ギア３１，３２は、出力ギア２５と同様に、はす歯歯車として形成されている。潤滑用ギア３１，３２は、潤滑油を含侵させた合成樹脂によって形成される。潤滑用ギア３１，３２は、例えば、グリスを含有した状態の樹脂を歯車状に成形することで得ることができる。

【0054】

潤滑用ギア３１，３２の表面から染み出した潤滑油によって、出力ギア２５の歯面を潤滑することができる。従って、出力ギア２５と固定ギア２６との噛合い部分を適切に潤滑できるので、固定ギア２６の歯の摩耗を効果的に抑制することができる。この結果、第１リンク１７の回転動作に関するヒステリシスを軽減して、ロボット１の位置精度を向上させることができる。

【0055】

それぞれの潤滑用ギア３１，３２は、第１リンク１７に対して回転可能に支持されている。出力ギア２５を収容するために、第１リンク１７の内部には、図示しないハウジングが設けられている。ハウジングの内部には、後述のグリスを保持することができる。このハウジングの内部には、概ね円柱状に形成された２つの空間が、出力ギア２５の収容空間に隣接して形成されている。それぞれの空間に潤滑用ギア３１，３２が配置されることで、潤滑用ギア３１，３２を回転可能に支持することができる。

【0056】

潤滑用ギア３１，３２のそれぞれの回転軸は、出力ギア２５の回転軸と平行である。２つの潤滑用ギア３１，３２は、何れも出力ギア２５に噛み合っている。２つの潤滑用ギア３１，３２は、固定ギア２６に近接するように配置されているが、固定ギア２６と噛み合ってはいない。

【0057】

出力ギア２５が駆動されるのに伴い、出力ギア２５は固定ギア２６の外周面を転がるように移動する。出力ギア２５の歯は、固定ギア２６に噛み合う位相から何れかの方向へ概ね９０°程度回転すると、２つの潤滑用ギア３１，３２の何れかに噛み合うことになる。

【0058】

上述のとおり、潤滑用ギア３１，３２には潤滑油が含侵されている。従って、潤滑用ギア３１，３２と噛み合うたびに、出力ギア２５の歯が潤滑されることになる。しかも、出力ギア２５の歯面には、ロボット１の工場出荷時に、又はロボット１のメンテナンス作業時に、グリスが塗布されている。出力ギア２５が潤滑用ギア３１，３２と噛み合って回転することで、グリスが、潤滑用ギア３１，３２の歯面を介して、出力ギア２５の歯面に分配される。このように、グリスの供給という意味でも、潤滑用ギア３１，３２と噛み合うことによって出力ギア２５の歯が潤滑される。

【0059】

上述のとおり、第１リンク１７が昇降軸１６に対して回転する角度範囲は、３６０°より小さい角度に制限される。これは、固定ギア２６の１つの歯に着目したときに、当該歯が噛み合う相手の出力ギア２５の歯は、常に１つだけに特定されることを意味する。

【0060】

出力ギア２５は固定ギア２６に噛み合っているので、出力ギア２５は、固定ギア２６に対して自転すると同時に公転する。出力ギア２５の公転は、第１リンク１７の昇降軸１６に対する回転に対応する。出力ギア２５がｐ方向に回転することにより第１リンク１７はＰ方向に回転し、出力ギア２５がｑ方向に回転することにより第１リンクはＱ方向に回転する。上述のとおり、第１リンク１７が回転する角度範囲には制限がある。ただし、当該角度範囲は、出力ギア２５が３６０°自転することに相当する出力ギア２５の公転角度範囲よりも大きい。

【0061】

出力ギア２５は多数の歯を有しているが、そのうち１つの歯Ｔに着目する。出力ギア２５がｑ方向に回転する場合、当該歯Ｔは、出力ギア２５が１回転する毎に１回、潤滑用ギア３１に接触して潤滑される。潤滑用ギア３１によって潤滑された歯Ｔは、出力ギア２５が更にｑ方向に所定の角度自転することで、固定ギア２６の歯に噛み合う。この結果、固定ギア２６の歯が間接的に潤滑される。

【0062】

第１リンク１７をＱ方向に回転させるために出力ギア２５がｑ方向に自転する過程で、出力ギア２５の歯Ｔが潤滑用ギア３１に噛み合ったものの、その歯Ｔが固定ギア２６との噛合い部分に至る前に、第１リンク１７の回転方向がＰ方向に切り換えられた場合を考える。この場合でも、当該歯Ｔは、出力ギア２５がｐ方向に３６０°より小さい所定角度自転した時点で、固定ギア２６に噛み合うことになる。このように、本実施形態の構成によれば、潤滑用ギア３１によって出力ギア２５と固定ギア２６との噛合い部分を間接的に潤滑する機会が、第１リンク１７の回転方向の切換によっても失われにくい。言い換えれば、固定ギア２６において出力ギア２５と噛み合うことがない部分は、間接的に潤滑されない。従って、潤滑用ギア３１による潤滑を効率的に行うことができる。

【0063】

潤滑用ギア３２は、出力ギア２５と固定ギア２６との噛合い部分に関して、潤滑用ギア３１と対称となる位置に配置されている。従って、潤滑用ギア３２に関しても、上記の潤滑用ギア３１と同様のことが言える。即ち、潤滑用ギア３２によって出力ギア２５と固定ギア２６との噛合い部分を間接的に潤滑する機会が、第１リンク１７の回転方向の切換によっても失われにくい。

【0064】

出力ギア２５は、潤滑用ギア３１と固定ギア２６の両方に噛み合っている。従って、出力ギア２５において、潤滑用ギア３１との噛合い部分と固定ギア２６との噛合い部分との間の角度は、当然ながら３６０°より小さい。本実施形態では、潤滑用ギア３１，３２は互いに対称となるように２つ設けられ、潤滑用ギア３１，３２のそれぞれが、出力ギア２５と固定ギア２６との噛合い部分に近接するように配置されている。従って、潤滑用ギア３１との噛合い部分と固定ギア２６との噛合い部分との間の角度は、１８０°より小さく、９０°より少し小さい。

【0065】

本実施形態において、出力ギア２５は、入力ベベルギア２３と固定ギア２６との間に挟まれるように配置されている。従って、物理的な干渉を避けるため、潤滑用ギア３１は、出力ギア２５の中心と固定ギア２６の中心を結んだ仮想直線に対して一側に偏った位置とすることが避けられない。出力ギア２５の歯Ｔが潤滑用ギア３１と噛み合ってから固定ギア２６と噛み合うまでの回転距離は、出力ギア２５がｐ方向に回転するかｑ方向に回転するかに応じて異なる。従って、固定ギア２６の歯に関して、潤滑のムラが固定ギア２６の周方向で局所的に生じるおそれがある。

【0066】

この点、本実施形態では、潤滑用ギア３１に対して、上記の仮想直線を挟んで反対側に、もう１つの潤滑用ギア３２が配置されている。従って、出力ギア２５と固定ギア２６との噛合い部分を間接的に潤滑する機会を単純に２倍にできると同時に、回転方向による潤滑の不均等が生じにくい構成とすることができる。

【0067】

潤滑用ギア３１，３２の素材である油含有樹脂は、金属等と比較して柔らかい。この点に関し、本実施形態においては、出力ギア２５の歯面には予めグリスが塗布されている。これにより、潤滑用ギア３１，３２の摩耗を効果的に抑制し、耐久性を高めることができる。

【0068】

本実施形態のロボット１はクリーン環境下で稼動しており、メンテナンスのために人間が介在することは、クリーン環境のために好まれない。また、ロボット１は、一般的にクリーンルーム及び真空容器等の密閉空間内に配置されており、メンテナンスが困難である。この点、本実施形態の構成によれば、メンテナンスの必要頻度が下がるので、ダウンタイムが低減され、生産量を増加させることができる。また、ロボット１が良好に潤滑された状態で稼動するため、基板の品質も向上することができる。

【0069】

以上に説明したように、本実施形態のロボット１は、第１軸ａ１に関する関節を駆動するための伝動ギア列２０を備える。ロボット１は、出力ギア２５と、固定ギア２６と、潤滑用ギア３１，３２と、を備える。固定ギア２６は、出力ギア２５よりも大径であり、出力ギア２５に噛み合う。潤滑用ギア３１，３２は、出力ギア２５に噛み合う。第１軸ａ１に関する関節の回転角度範囲が制限されている。固定ギア２６に噛み合った状態の出力ギア２５を回転駆動することにより、当該関節に関し、第１リンク１７を回転角度範囲内で回転させる。潤滑用ギア３１，３２は、油含有樹脂により形成されている。

【0070】

これにより、潤滑用ギア３１，３２に含まれる潤滑油によって、出力ギア２５を潤滑することができるとともに、出力ギア２５と固定ギア２６の噛合い箇所を間接的に潤滑することができる。第１リンク１７は３６０°より小さい角度での回転往復運動を行うことになるが、潤滑用ギア３１，３２は直接的には固定ギア２６ではなく出力ギア２５を潤滑している。従って、潤滑用ギア３１，３２が出力ギア２５に噛み合って潤滑した場所が固定ギア２６と噛み合う前に第１リンク１７の回転方向の反転が生じた場合でも、その場所は結局、出力ギア２５の反対方向の回転によって、固定ギア２６に噛み合うことになる。このように、出力ギア２５と固定ギア２６との噛合い箇所との関係で、潤滑用ギア３１，３２が出力ギア２５に噛み合うことによる潤滑が無駄になりにくいので、効率的な潤滑を実現することができる。

【0071】

本実施形態のロボット１において、潤滑用ギア３１が複数設けられている。

【0072】

これにより、出力ギア２５が回転する過程で潤滑される機会を増加させることができる。従って、出力ギア２５と固定ギア２６との噛合い部分が間接的に潤滑される機会も増加させることができる。

【0073】

本実施形態のロボット１において、潤滑用ギア３１は、出力ギア２５と固定ギア２６の噛合い部分を挟んで２つ配置されている。

【0074】

これにより、第１リンク１７がＰ方向に回転する場合、出力ギア２５の１つの歯が潤滑用ギア３２に噛み合ってから固定ギア２６に噛み合うまでの出力ギア２５の回転角度を１８０°未満とすることができる。第１リンク１７がＱ方向に回転する場合、出力ギア２５の１つの歯が潤滑用ギア３１に噛み合ってから固定ギア２６に噛み合うまでの出力ギア２５の回転角度を１８０°未満とすることができる。従って、固定ギア２６の潤滑のムラを防止することができる。

【0075】

本実施形態のロボット１では、潤滑用ギア３１において、歯が並んでいる外周部分にグリスが塗布されている。

【0076】

これにより、出力ギア２５の潤滑の効果を高めることができる。

【0077】

本実施形態のロボット１において、伝動ギア列２０は、モータＭ２の回転を減速する減速歯車機構を含む。出力ギア２５は、減速歯車機構の最終減速段の出力ギアである。

【0078】

本実施形態では、伝動ギア列２０において最も低速で回転する出力ギア２５に潤滑用ギア３１が噛み合う構成であるため、潤滑用ギア３１，３２の外周面に作用する遠心力等によって潤滑油が失われにくい。この結果、潤滑の効果をより高めることができる。

【0079】

以上に本開示の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。変更は単独で行われても良いし、複数の変更が任意に組み合わせて行われても良い。

【0080】

潤滑用ギア３１，３２の数は２つに限定されず、１つ又は３つ以上に変更することもできる。

【0081】

複数の潤滑用ギア３１，３２を、出力ギア２５の中心と固定ギア２６の中心を結んだ仮想直線に対して同じ側に設けることもできる。

【0082】

出力ギア２５の歯面に加えて、あるいはそれに代えて、潤滑用ギア３１，３２の歯面にグリスを塗布することもできる。一方で、出力ギア２５の歯面へのグリスの塗布は、省略することもできる。

【0083】

潤滑用ギア３１，３２が、出力ギア２５に代えて、出力ギア２５よりもドライブトレーン上流側のギア（例えば、第１伝動ギア２１、入力ベベルギア２３等）に噛み合うように構成することもできる。潤滑用ギア３１，３２を、ベベルギアとして構成することもできる。

【0084】

出力ギア２５、固定ギア２６、及び潤滑用ギア３１，３２を、はす歯歯車に代えて平歯車に変更することもできる。

【0085】

上記の実施形態において、第１リンク１７の回転角度範囲の制限は、コントローラ５による制御（上記の回転角度範囲を外れる位置への回転を指示しないこと）によって、実質的に実現されている。しかしながら、回転角度範囲の制限を、例えばストッパ部材によって実現することもできる。

【0086】

固定ギア２６を、第１リンク１７に対応する範囲にだけ歯が形成されたセクタギアとして構成することもできる。

【0087】

ロボット１は、クリーン環境及び非クリーン環境の何れにおいても用いることができる。ロボット１が、第１リンク１７の回転角度の制限がない状況において用いられても良い。

【0088】

本実施形態の潤滑用ギア３１，３２による潤滑の構成は、第１軸ａ１とは異なるロボット１の関節に適用することもできる。

【0089】

本実施形態の潤滑用ギア３１，３２による潤滑の構成は、板状とは異なる形状のワークを搬送するロボットに適用することもできる。

【符号の説明】

【0090】

１ ロボット
２ ウエハ（基板）
２５ 出力ギア（第１ギア）
２５ 出力ギア
２６ 固定ギア（第２ギア）
３１ 潤滑用ギア
３２ 潤滑用ギア
Ｍ２ モータ（電動モータ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】