特許 7347892 搬送ロボットおよびこれを備えたワーク搬送システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-11

(45)【発行日】2023-09-20

(54)【発明の名称】搬送ロボットおよびこれを備えたワーク搬送システム

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20230912BHJP

   B25J 9/06 20060101ALI20230912BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 A

B25J9/06 D

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019169369

(22)【出願日】2019-09-18

(65)【公開番号】P2021048229

(43)【公開日】2021-03-25

【審査請求日】2022-04-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000000262

【氏名又は名称】株式会社ダイヘン

(74)【代理人】

【識別番号】100086380

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 稔

(74)【代理人】

【識別番号】100168099

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 伸太郎

(72)【発明者】

【氏名】井浦 惇

【審査官】境 周一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２０１６０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１２０８６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２３８７７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－０７５８９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００４－５０５７８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

Ｂ２５Ｊ ９／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

支持体と、上記支持体に支持される旋回ベースと、上記旋回ベースを旋回させる旋回機構と、上記旋回ベースに支持されており、ワークを支持するためのハンド部と、上記旋回ベースに対して上記ハンド部を水平に直線移動させる直線移動機構と、を備え、
上記旋回機構は、上記支持体に対して、上記旋回ベースを上下方向に延びる第１旋回軸の周りに旋回させる第１旋回機構と、上記第１旋回軸に対して所定角度傾斜した第２旋回軸の周りに上記旋回ベースを旋回させる第２旋回機構と、を含み、
上記支持体は、上記旋回機構を介して上記旋回ベースを支持し、上記第１旋回軸と直角である回動軸の周りに回動可能な回動部材を有する、搬送ロボット。

【請求項2】

上記第１旋回軸、上記第２旋回軸および上記回動軸は、上記回動部材の内部に位置する一点で交差する、請求項１に記載の搬送ロボット。

【請求項3】

上記ハンド部は、上記直線移動機構によって互いに独立して直線移動させられる第１ハンドおよび第２ハンドを含む、請求項１または２に記載の搬送ロボット。

【請求項4】

上記第１ハンドは、上下方向視において重なるように複数の薄板状ワークを支持する、請求項３に記載の搬送ロボット。

【請求項5】

上記支持体は、上下方向に延びる固定ベースと、基端部が上記固定ベースの上端部において水平な第１方向に延びる第１の水平軸の周りに回動可能に支持された第１アームと、基端部が上記第１アームの先端部において上記第１方向に延びる第２の水平軸の周りに回動可能に支持された第２アームと、を含み、
上記回動部材は、上記第２アームの先端部において上記第１方向に延びる上記回動軸の周りに回動可能に支持される、請求項１ないし４のいずれかに記載の搬送ロボット。

【請求項6】

請求項５に記載の搬送ロボットと、当該搬送ロボットが配置される搬送室と、当該搬送室に隣接して設けられ、ワークを収納する少なくとも１つの収納室と、上記ワークに所定の処理を施す複数の処理室と、を備え、
上記搬送室は、上記第１方向および上下方向のいずれにも直角である第２方向に延びており、
上記少なくとも１つの収納室は、上記搬送室の上記第２方向における端部に隣接して配置され、
上記複数の処理室は、上記搬送室の上記第１方向における端部に隣接し、かつ上記第２方向において間隔を隔てて配置される、ワーク搬送システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、搬送ロボット、およびこれを備えたワーク搬送システムに関する。

【背景技術】

【0002】

半導体装置の製造過程において、薄板状のウエハ（ワーク）は搬送ロボットによって搬送される。たとえば拡散炉等においてウエハに適宜処理を行う際、搬送ロボットは、ウエハが収納された収納室とウエハに処理を施す処理室との間で、ウエハを搬送する。このようなウエハの搬送に用いる搬送ロボットは、たとえば特許文献１に開示されている。

【0003】

特許文献１に記載されたウエハ搬送用の搬送ロボットは、旋回動作させられる旋回ベース（旋回ブロック５ｅ）と、この旋回ベースに支持されるハンド部（複数のプレート５ｆと１つのプレート５ｆ）と、を備える。ハンド部のプレート５ｆにウエハが載置される。旋回ベースが適宜旋回させられることで、ハンド部は、収納室や処理室に正対する方向を向くことが可能である。また、ハンド部は、水平方向に直線移動可能である。ハンド部が収納室あるいは処理室に向けて直線移動させられると、当該収納室や処理室においてウエハの受渡しが可能になる。ウエハ搬送時には、上記複数のプレート５ｆおよび１つのプレート５ｆは、互いに独立して搬送室等へ向けた水平移動が可能とされる。上記複数のプレート５ｆは、上下方向視において重なるように複数のウエハを支持する。上記複数のプレート５ｆおよび１つのプレート５ｆについて、その両方または片方を適宜動作させることで、必要枚数のウエハを効率よく搬送することが可能である。

【0004】

ウエハ搬送時において、上記複数のプレート５ｆおよび１つのプレート５ｆの水平動作は片持ち状で行われるので、動作部やハンド部等の自重により部材に撓みが生じる場合がある。この場合、ハンド部の水平姿勢が維持できなくなり、搬送室や処理室との間でのウエハの受渡しが適切に行えないおそれがある。このような不都合に対し、たとえばハンド部の付け根部分に駆動機構を設けてハンド部をスイングさせて水平姿勢に近づけることが考えられる。しかしながら、上記複数のプレート５ｆおよび１つのプレート５ｆが互いに独立して水平動作させられる構成では、複数のプレート５ｆおよび１つのプレート５ｆそれぞれに対応する駆動機構を設ける必要がある。そうすると、追加の部品点数が多く構造が複雑となり、ウエハ搬送には適さないパーティクルも発生しやすくなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１７－８５０１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、構造が複雑になるのを回避しつつ、ワーク搬送時にハンド部が所定の姿勢を維持することが可能な搬送ロボットを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を採用した。

【0008】

本発明の第１の側面によって提供される搬送ロボットは、支持体と、上記支持体に支持される旋回ベースと、上記旋回ベースを旋回させる旋回機構と、上記旋回ベースに支持されており、ワークを支持するためのハンド部と、上記旋回ベースに対して上記ハンド部を水平に直線移動させる直線移動機構と、を備え、上記旋回機構は、上記支持体に対して、上記旋回ベースを上下方向に延びる第１旋回軸の周りに旋回させる第１旋回機構と、上記第１旋回軸に対して所定角度傾斜した第２旋回軸の周りに上記旋回ベースを旋回させる第２旋回機構と、を含み、上記支持体は、上記第１旋回軸と直角である回動軸の周りに回動可能な回動部材を有する。

【0009】

好ましい実施の形態においては、上記第１旋回軸、上記第２旋回軸および上記回動軸は、上記回動部材の内部に位置する一点で交差する。

【0010】

好ましい実施の形態においては、上記ハンド部は、上記直線移動機構によって互いに独立して直線移動させられる第１ハンドおよび第２ハンドを含む。

【0011】

好ましい実施の形態においては、上記第１ハンドは、上下方向視において重なるように複数の薄板状ワークを支持する。

【0012】

好ましい実施の形態においては、上記支持体は、上下方向に延びる固定ベースと、基端部が上記固定ベースの上端部において水平な第１方向に延びる第１の水平軸の周りに回動可能に支持された第１アームと、基端部が上記第１アームの先端部において上記第１方向に延びる第２の水平軸の周りに回動可能に支持された第２アームと、を含み、上記回動部材は、上記第２アームの先端部において上記第１方向に延びる上記回動軸の周りに回動可能に支持される。

【0013】

本発明の第２側面によって提供されるワーク搬送システムは、上記本発明の第１の側面に係る搬送ロボットと、当該搬送ロボットが配置される搬送室と、当該搬送室に隣接して設けられ、ワークを収納する少なくとも１つの収納室と、上記ワークに所定の処理を施す複数の処理室と、を備え、上記搬送室は、上記第１方向および上下方向のいずれにも直角である第２方向に延びており、上記少なくとも１つの収納室は、上記搬送室の上記第２方向における端部に隣接して配置され、上記複数の処理室は、上記搬送室の上記第１方向における端部に隣接し、かつ上記第２方向において間隔を隔てて配置される。

【発明の効果】

【0014】

本発明に係る搬送ロボットにおいて、旋回ベースを旋回させるための旋回機構は、第１旋回機構および第２旋回機構を含む。第１旋回機構は、支持体（回動部材）に対して、旋回ベースを上下方向に延びる第１旋回軸の周りに旋回させる。第２旋回機構は、第１旋回軸に対して所定角度傾斜した第２旋回軸の周りに旋回ベースを旋回させる。旋回ベースを支持する回動部材は、第１旋回軸と直角である回動軸の周りに回動可能である。本発明に係る搬送ロボットによりワークの受渡しを行う際、旋回ベースに支持されたハンド部が直線移動機構によって旋回ベースの前方に進出させられる。ここで、ハンド部は片持ち状に旋回ベースから進出するので、直線移動機構、ハンド部や当該ハンド部に支持されたワーク等の自重により直線移動機構等の部材に撓みが生じ、ハンド部が旋回ベースの前後方向において傾く場合がある。このような場合においても、旋回機構（第１旋回機構および第２旋回機構）および回動部材の協働によって、旋回ベースを旋回させることなく旋回ベースの前後方向の傾きだけを適宜調整することができる。したがって、本発明に係る搬送ロボットによれば、ワークの受渡し時にハンド部を水平姿勢に維持することができ、当該ワークの受渡しを適切に行うことが可能である。

【0015】

また、本発明に係る搬送ロボットは、従来と比べて実質的に第２旋回機構だけが追加された構成である。このため、たとえばハンド部の付け根部分に駆動機構を設けてハンド部をスイングさせる構成と比べて、構造が複雑になるのを回避することができる。また、旋回ベースの旋回動作を行うための第２旋回機構を追加する構成によれば、たとえばハンド部の付け根部分でスイングさせる場合と比べて、パーティクルの発生を低減するとともに、搬送ロボットの高さ方向の寸法増加を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明に係る搬送ロボットを備えて構成されたワーク搬送システムの一例を示す平面図である。

【図2】図１に示す搬送ロボットの左側面図である。

【図3】図１に示す搬送ロボットの正面図である。

【図4】搬送ロボットにおける旋回機構を説明するための部分拡大左側面図である。

【図5】図４の正面図である。

【図6】旋回機構の概略構造の一例を示す部分断面図である。

【図7】旋回ベースの傾き状態の変化を説明するための図である。

【図8】旋回ベースの傾き状態の変化を説明するための図である。

【図9】旋回ベースの傾き状態の変化を説明するための図である。

【図10】旋回ベースの傾き状態の変化を説明するための図である。

【図11】旋回ベースの傾き状態の変化を説明するための図である。

【図12】旋回ベースの傾き状態の変化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、本発明の好ましい実施形態につき、図面を参照しつつ具体的に説明する。

【0018】

図１は、本発明に係る搬送ロボットを備えて構成されたワーク搬送システムの一例を示している。本実施形態のワーク搬送システムＡ１は、搬送室１と、収納室２と、処理室３と、搬送ロボットＢ１と、を備え、半導体製造のための円形シリコンウエハを薄板状ワークＷとして搬送するように構成されたものである。

【0019】

搬送室１は、所定の内部空間を有する略直方体形状とされており、平面視において、方向Ｘ（第２方向）を長手方向として延びる略長方形状である。この搬送室１内に、搬送ロボットＢ１が配置されている。搬送ロボットＢ１は、搬送室１の方向Ｘにおける中央に配置される。

【0020】

収納室２は、たとえば複数の薄板状ワークＷを保持したカセットを収納可能に構成されている。収納室２は、搬送室１の方向Ｘにおける端部に隣接して配置される。ワーク搬送システムＡ１において、少なくとも１つの収納室２を具備する。収納室２は、上下方向に間隔を隔てて設けてもよく、また、搬送室１の方向Ｘにおける両端部それぞれに隣接するように設けてもよい。収納室２の適所には、必要に応じて、上記カセットの入れ替え時に開かれる開閉式のシャッタ（図示略）が設けられる。また、搬送室１と収納室２との間には、必要に応じて、搬送ロボットＢ１による薄板状ワークＷの搬出入の際に開かれる開閉式のシャッタ（図示略）が設けられる。収納室２内の上記カセットには、たとえば最大で２５枚の薄板状ワークＷが上下方向視において重なるように収容される。

【0021】

処理室３は、たとえば拡散炉など加熱処理を薄板状ワークＷに対して行うためのものである。本実施形態において、複数の処理室３が搬送室１に隣接して配置される。本実施形態では、４つの処理室３（図１では３つの処理室３を表す）が搬送室１の方向Ｙ（方向Ｘおよび上下方向のいずれにも直角である方向）における端部に配置されている。これら処理室３は、方向Ｘにおいて一定の間隔を隔てて配置される。各処理室３の内部には、複数（たとえば６０枚）の薄板状ワークＷが上下方向視において重なるように収容される。搬送室１と各処理室３との間には、必要に応じて開閉式のシャッタ（図示略）が設けられる。

【0022】

搬送ロボットＢ１は、収納室２と処理室３との間で薄板状ワークＷの搬送を行うためのものである。図２、図３に示すように、搬送ロボットＢ１は、支持体４と、旋回ベース５と、旋回機構６と、直線移動機構７と、ハンド部８と、を備えている。

【0023】

支持体４は、固定ベース４０、第１アーム４１、第２アーム４２および回動部材４３を有する。固定ベース４０は、上下方向Ｚに延びており、下端部が搬送室１の床面に固定される。第１アーム４１は、方向Ｘおよび上下方向Ｚがなす面内に延びており、固定ベース４０に支持されている。具体的には、第１アーム４１は、その基端部が固定ベース４０の上端部において方向Ｙ（水平な第１方向）に延びる第１の水平軸Ｏ１の周りに回動可能に支持される。第２アーム４２は、方向Ｘおよび上下方向Ｚがなす面内に延びており、第１アーム４１に支持されている。具体的には、第２アーム４２は、その基端部が第１アーム４１の先端部において方向Ｙに延びる第２の水平軸Ｏ２の周りに回動可能に支持される。回動部材４３は、第２アーム４２に支持される。具体的には、回動部材４３は、第２アーム４２の先端部において方向Ｙに延びる回動軸Ｏｘの周りに回動可能に支持される。

【0024】

詳細な図示説明は省略するが、第１アーム４１および第２アーム４２は、たとえばモータを駆動源とし、ベルト機構や減速機等の動力伝達手段を用いることで、第１の水平軸Ｏ１および第２の水平軸Ｏ２の周りに回動させられる。そして、上記モータを駆動制御することで、図１において仮想線で示すように、支持体４に支持された旋回ベース５を収納室２あるいは各処理室３の正面に移動させることができる。

【0025】

旋回ベース５は、回動部材４３（支持体４）に支持されている。詳細は後述するが、旋回ベース５は、旋回機構６によって適宜旋回させられる。

【0026】

ハンド部８は、円形の薄板状ワークＷを支持するものである。ハンド部８は、直線移動機構７を介して旋回ベース５に支持されている。本実施形態では、ハンド部８は、多段式ハンド８１およびハンド８２を含む。多段式ハンド８１は、保持体８１１および二股状の複数のフォーク８１２を有し、複数のフォーク８１２それぞれの基端部が保持体８１１によって一括して保持された構成とされる。複数のフォーク８１２は、上下方向Ｚ視において重なっており、上下方向Ｚにおいて一定間隔で配置される。ハンド８２は、二股状の１つのフォーク８２１を有する。詳細な図示説明は省略するが、たとえば各フォーク８１２およびフォーク８２１の適所には、円形の薄板状ワークＷを載置支持するための凹段部が形成されている。多段式ハンド８１において、複数のフォーク８１２それぞれに１枚の薄板状ワークＷが支持され、上下方向Ｚ視において重なるように複数（図２に示した例では１１枚）の薄板状ワークＷを支持することができる。ハンド８２においては、フォーク８２１に１枚の薄板状ワークＷが支持される。

【0027】

直線移動機構７は、ハンド部８（多段式ハンド８１およびハンド８２）を水平方向に直線移動させるものである。本実施形態では、直線移動機構７は、各々が長手状のハンド用アーム７１，７２，７３，７４を含んで構成される。

【0028】

ハンド用アーム７１は、その基端部が旋回ベース５の上部の適所において垂直軸Ｖ１の周りに回動可能に支持されている。ハンド用アーム７２は、その基端部がハンド用アーム７１の先端部において垂直軸Ｖ２の周りに回動可能に支持されている。多段式ハンド８１（保持体８１１）は、その基端部がハンド用アーム７２の先端部において垂直軸Ｖ３の周りに回動可能に支持されている。

【0029】

ハンド用アーム７３は、その基端部が旋回ベース５の上部の適所において垂直軸Ｖ４の周りに回動可能に支持されている。ハンド用アーム７４は、その基端部がハンド用アーム７３の先端部において垂直軸Ｖ５の周りに回動可能に支持されている。ハンド８２は、その基端部がハンド用アーム７４の先端部において垂直軸Ｖ６の周りに回動可能に支持されている。

【0030】

詳細な図示説明は省略するが、直線移動機構７は、たとえば駆動源としてのモータ、およびベルト機構や減速機等の動力伝達手段を含んで構成される。上記モータおよび動力伝達手段を用いることで、ハンド用アーム７１、ハンド用アーム７２および多段式ハンド８１は、垂直軸Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３周りに回動させられ、また、ハンド用アーム７３、ハンド用アーム７４およびハンド８２は、垂直軸Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６周りに回動させられる。そして、上記モータを駆動制御することで、多段式ハンド８１およびハンド８２を互いに独立して直線移動させることができる。図２においては、多段式ハンド８１およびハンド８２が旋回ベース５の真上に待機する状態（基準位置）を実線で表し、多段式ハンド８１およびハンド８２が基準位置から水平に直線移動して旋回ベース５の前方に進出した状態（進出位置）を仮想線で表す。

【0031】

搬送ロボットＢ１により収納室２や処理室３において薄板状ワークＷの受渡しを行う際、旋回ベース５を収納室２あるいは処理室３の正面に移動させる。そしてハンド部８（多段式ハンド８１およびハンド８２）が収納室２あるいは処理室３に正対する状態で多段式ハンド８１やハンド８２を旋回ベース５の前方に進出させる。そうすると、多段式ハンド８１やハンド８２は、収納室２あるいは処理室３の内部に進入し、当該収納室２あるいは処理室３において薄板状ワークＷの受渡しを行うことが可能である。図１において、多段式ハンド８１が収納室２や処理室３の内部に進入して進出位置にある態様を仮想線で表す。

【0032】

図６は、旋回機構６の概略構造の一例を模式的に示す図である。旋回機構６は、旋回ベース５を旋回させるものであり、第１旋回機構６１および第２旋回機構６２を含んで構成される。第１旋回機構６１は、支持体４（回動部材４３）に対して、旋回ベース５を上下方向Ｚに延びる第１旋回軸Ｓ１の周りに旋回させるものである。第２旋回機構６２は、第１旋回軸Ｓ１に対して所定角度傾斜した第２旋回軸Ｓ２の周りに旋回ベース５を旋回させるものである。

【0033】

第１旋回機構６１は、たとえばモータ６１１および減速機６１２を含む。モータ６１１は、回動部材４３の内部に配置されている。減速機６１２は、回動部材４３の上部に形成された開口部に相対回転可能に装着されている。減速機６１２の回転軸は、第１旋回軸Ｓ１に一致している。モータ６１１の出力軸にはプーリ６１３が取り付けられ、また減速機６１２の入力軸にはプーリ６１４が取り付けられており、これらプーリ６１３，６１４に無端ベルト６１５が掛け回されている。

【0034】

第２旋回機構６２は、たとえばモータ６２１および減速機６２２を含む。モータ６２１は、旋回ベース５の内部に配置されている。減速機６２２は、旋回ベース５の下部に形成された開口部に相対回転可能に装着されている。減速機６２２の回転軸は、第２旋回軸Ｓ２に一致している。モータ６２１の出力軸にはプーリ６２３が取り付けられ、また減速機６２２の入力軸にはプーリ６２４が取り付けられており、これらプーリ６２３，６２４に無端ベルト６２５が掛け回されている。

【0035】

減速機６１２と減速機６２２との間には、傾斜部材６４が介在している。傾斜部材６４は、下部水平面６４１および上部傾斜面６４２を有する。下部水平面６４１は、水平面に沿う平面であり、下部水平面６４１に減速機６１２が取り付けられている。上部傾斜面６４２は、下部水平面６４１に対して所定角度傾斜する傾斜平面である。上部傾斜面６４２には、減速機６２２が取り付けられている。

【0036】

第１旋回軸Ｓ１は下部水平面６４１に対して直角であり、第２旋回軸Ｓ２は上部傾斜面６４２に対して直角である。そして、第１旋回軸Ｓ１に対する第２旋回軸Ｓ２の傾斜角度θは、下部水平面６４１に対する上部傾斜面６４２の傾斜角度と同一である。第２旋回軸Ｓ２の傾斜角度θは、たとえば０．５～３°程度であるが、特に限定されるものではない。

【0037】

上記減速機６１２，６２２は、たとえばハーモニックドライブ（登録商標）を用いて構成される。ただし、減速機６１２，６２２の形態はこれに限定されず、たとえば遊星歯車機構を用いたものを採用してもよい。

【0038】

なお、減速機６１２には、筒状体６３が取り付けられている。筒状体６３は、回動部材４３と旋回ベース５との間において、減速機６１２、傾斜部材６４および減速機６２２を囲っている。

【0039】

第１旋回軸Ｓ１は、回動軸Ｏｘ（回動部材４３の回動軸心）と直角である。本実施形態において、図４～図６に示すように、回動軸Ｏｘと第１旋回軸Ｓ１とは直交する。また、本実施形態において、図６に示すように、第１旋回軸Ｓ１、第２旋回軸Ｓ２および回動軸Ｏｘは、回動部材４３の内部に位置する特定の一点（交点Ｐ１）で交差する。

【0040】

上記構成により、旋回ベース５は、旋回機構６（第１旋回機構６１および第２旋回機構６２）を介して支持体４（回動部材４３）に支持される。具体的には、旋回ベース５は、減速機６１２、傾斜部材６４および減速機６２２を介して回動部材４３に支持される。

【0041】

次に、旋回機構６の動作について説明する。

【0042】

旋回ベース５を旋回させる際、第１旋回機構６１のモータ６１１を駆動する。これにより、旋回ベース５は、支持体４に対して第１旋回軸Ｓ１の周りに回転する。たとえば図１に示した収納室２への薄板状ワークＷの搬出入の際、第１旋回機構６１（モータ６１１）を駆動制御することにより、旋回ベース５を旋回させる。図１において仮想線で示すように、収納室２の正面に位置する旋回ベース５は、ハンド部８が収納室２に正対する方向を向くように旋回させられる。

【0043】

一方、第１旋回機構６１（モータ６１１）と第２旋回機構６２（モータ６２１）を同時に駆動することで、旋回ベース５の傾き状態を変えることができる。具体的には、モータ６１１を駆動すると、支持体４に対して旋回ベース５が傾斜部材６４とともに第１旋回軸Ｓ１の周りに回転する。その一方、モータ６２１を駆動すると、旋回ベース５が傾斜部材６４に対して第２旋回軸Ｓ２の周りに回転する。

【0044】

ここで、モータ６１１（第１旋回機構６１）による旋回ベース５の第１旋回軸Ｓ１周りの回転速度と、モータ６２１（第２旋回機構６２）による旋回ベース５の第２旋回軸Ｓ２周りの回転速度とを等速度にし、かつ、モータ６１１，６２１の回転による減速機６１２，６２２の出力を互いに反対方向とする。これにより、支持体４に対する旋回ベース５の回転がキャンセルされ、旋回ベース５は旋回しない。その一方、傾斜部材６４は支持体４に対して第１旋回軸Ｓ１の周りに所定角度回転している。このため、傾斜部材６４の上部傾斜面６４２の傾斜方向は変化し、傾斜部材６４に支持された旋回ベース５の傾き状態が変化する。

【0045】

上記の旋回ベース５の傾き状態の変化について、図７～図１２を参照してより詳細に説明する。

【0046】

図７は、図６に示した旋回ベース５と同様の傾き状態を示し、回動部材４３、旋回ベース５、傾斜部材６４、直線移動機構７、およびハンド部８の配置を模式的に表す。図７において、（ａ）が左側面図であり、（ｂ）が正面図である。旋回ベース５において、ハンド部８が進出する方向（図７（ａ）において左方）が前方であり、その反対方向（図７（ａ）において右方）が後方である。なお、図７（ｂ）においては直線移動機構７およびハンド部８の記載を省略しており、これは後述する図８（ｂ）、図１０（ｂ）、図１２（ｂ）についても同様である。

【0047】

図７においては、傾斜部材６４については、旋回ベース５の前方が後方よりも上がるように傾斜している。これにより、図７（ａ）に示すように、旋回ベース５は、前方が後方よりも上位に位置するように傾斜する。また、図７（ｂ）に示すように、旋回ベース５は、正面から見て左右方向に水平である。

【0048】

図８は、図７に示した状態から、旋回ベース５を第１旋回機構６１により第１旋回軸Ｓ１の周りに平面視で時計回りに９０°回転させ、かつ旋回ベース５を第２旋回機構６２により第２旋回軸Ｓ２の周りに反時計回りに９０°回転させた状態を示す。これにより傾斜部材６４の傾斜方向が変化し、傾斜部材６４は、旋回ベース５の正面から見て左方が下がるように傾斜する。ここで、図８（ａ）に示すように、旋回ベース５は、側面から見て前後方向に水平となる。その一方、図８（ｂ）に示すように、旋回ベース５は、正面から見て左方が下がるように傾斜する。

【0049】

さらに、図８（ｂ）の矢印Ｎ１で示すように、回動部材４３を回動軸Ｏｘの周りに回動させる。第１旋回軸Ｓ１および第２旋回軸Ｓ２は回動軸Ｏｘ上の交点Ｐ１を通るため、回動部材４３を回動軸Ｏｘの周りに予め設定された所定角度回動させることで、図９に示すように、旋回ベース５は、正面から見て左右方向に水平となる。このとき、旋回ベース５の正面から見て、第２旋回軸Ｓ２は鉛直方向に沿う。なお、旋回ベース５の旋回動作に同期して回動部材４３を適宜回動させると、旋回ベース５の旋回動作中における左右の傾きを殆ど無くすことができる。

【0050】

図１０は、図７に示した状態から、旋回ベース５を第１旋回機構６１により第１旋回軸Ｓ１の周りに平面視で時計回りに４５°回転させ、かつ旋回ベース５を第２旋回機構６２により第２旋回軸Ｓ２の周りに反時計回りに４５°回転させた状態を示す。これにより傾斜部材６４の傾斜方向が変化する。傾斜部材６４は、旋回ベース５の側面から見て後方が下がり、かつ旋回ベース５の正面から見て左方が下がるように傾斜する。これにより、旋回ベース５は、図１０（ａ）に示すように側面からみて後方が下がり、かつ正面から見て左方が下がるように傾斜する。ここで、図１０（ａ）に示した旋回ベース５の前後方向の傾斜角度は、図７（ａ）に示した旋回ベース５の前後方向の傾斜角度よりも小さい。また、図１０（ｂ）に示した旋回ベース５の左右方向の傾斜角度は、図８（ｂ）に示した旋回ベース５の左右方向の傾斜角度よりも小さい。

【0051】

さらに、図１０（ｂ）の矢印Ｎ１で示すように、回動部材４３を回動軸Ｏｘの周りに回動させる。第１旋回軸Ｓ１および第２旋回軸Ｓ２は回動軸Ｏｘ上の交点Ｐ１を通るため、回動部材４３を回動軸Ｏｘの周りに予め設定された所定角度回動させることで、図１１に示すように、旋回ベース５は、正面から見て左右方向に水平となる。このとき、旋回ベース５の正面から見て、第２旋回軸Ｓ２は鉛直方向に沿う。なお、旋回ベース５の旋回動作に同期して回動部材４３を適宜回動させると、旋回ベース５の旋回動作中における左右の傾きを殆ど無くすことができる。

【0052】

図１２は、図７に示した状態から、旋回ベース５を第１旋回機構６１により第１旋回軸Ｓ１の周りに平面視で時計回りに１８０°回転させ、かつ旋回ベース５を第２旋回機構６２により第２旋回軸Ｓ２の周りに反時計回りに１８０°回転させた状態を示す。これにより傾斜部材６４の傾斜方向が変化し、傾斜部材６４は、旋回ベース５の側面から見て前方が下がるように傾斜する。ここで、図１２（ａ）に示すように、旋回ベース５は、側面から見て前方が下がるように傾斜する。その一方、図１２（ｂ）に示すように、旋回ベース５は、正面から見て左右方向に水平となる。

【0053】

図７（ａ）に示した旋回ベース５は後方が下がっていたのに対し、図１２（ａ）に示した旋回ベース５は前方が下がっており、旋回ベース５の傾斜方向が反対である。一方、図１２（ａ）に示した旋回ベース５の傾斜角度と図７（ａ）に示した旋回ベース５の傾斜角度は同一である。なお、図７（ｂ）、図８（ｂ）および図１２（ｂ）を対比すると理解できるように、旋回ベース５の旋回動作中に回動部材４３の回動を停止すると、旋回ベース５の旋回動作途中に左右方向において傾きが生じる。旋回ベース５の旋回動作に同期して回動部材４３を適宜回動させると、旋回ベース５の旋回動作中における左右の傾きを殆ど無くすことができる。

【0054】

次に、本実施形態の作用について説明する。

【0055】

本実施形態の搬送ロボットＢ１において、旋回ベース５を旋回させるための旋回機構６は、第１旋回機構６１および第２旋回機構６２を含む。第１旋回機構６１は、支持体４（回動部材４３）に対して、旋回ベース５を上下方向Ｚに延びる第１旋回軸Ｓ１の周りに旋回させる。第２旋回機構６２は、第１旋回軸Ｓ１に対して所定角度傾斜した第２旋回軸Ｓ２の周りに旋回ベース５を旋回させる。旋回ベース５を支持する回動部材４３は、第１旋回軸Ｓ１と直角である回動軸Ｏｘの周りに回動可能である。

【0056】

たとえば搬送ロボットＢ１により処理室３において薄板状ワークＷの受渡しを行う際、旋回ベース５に支持されたハンド部８が直線移動機構７によって旋回ベース５の前方に進出させられ、処理室３の内部に進入する。ここで、ハンド部８は片持ち状に旋回ベース５から進出するので、直線移動機構７、ハンド部８や薄板状ワークＷ等の自重により直線移動機構７等の部材に撓みが生じ、ハンド部８が旋回ベース５の前後方向において傾く場合がある。このような場合においても、図７～図１２を参照して説明したように、旋回機構６（第１旋回機構６１および第２旋回機構６２）および回動部材４３の協働によって、旋回ベース５を旋回させることなく旋回ベース５の前後方向の傾きだけを適宜調整することができる。したがって、搬送ロボットＢ１によれば、薄板状ワークＷの受渡し時にハンド部８を水平姿勢に維持することができ、薄板状ワークＷの受渡しを適切に行うことが可能である。

【0057】

また、本実施形態において、収納室２や処理室３において薄板状ワークＷの受渡しを行うように構成された搬送ロボットＢ１において、従来と比べて実質的に第２旋回機構６２だけが追加された構成である。このため、たとえばハンド部８の付け根部分に駆動機構を設けてハンド部８をスイングさせる構成と比べて、構造が複雑になるのを回避することができる。また、旋回ベース５の旋回動作を行うための第２旋回機構６２を追加する構成によれば、たとえばハンド部の付け根部分でスイングさせる場合と比べて、パーティクルの発生を低減するとともに、搬送ロボットＢ１の高さ方向の寸法増加を抑制することができる。

【0058】

図７～図１２に基づく説明から理解されるように、旋回ベース５の前後方向の傾斜角度の調整範囲は比較的小さい。本実施形態では、旋回ベース５の前後方向の傾斜角度は、旋回ベース５を第１旋回軸Ｓ１および第２旋回軸Ｓ２の周りに１８０°回転する範囲内において調整が可能である。このような構成によれば、旋回ベース５の前後方向の傾斜角度は、旋回ベース５の広い回転角度範囲内での回転角度調整に応じて、細かく高精度に調整することができる。

【0059】

本実施形態において、第１旋回機構６１の第１旋回軸Ｓ１、第２旋回機構６２の第２旋回軸Ｓ２、および回動部材４３の回動軸Ｏｘは、回動部材４３の内部の交点Ｐ１で交差する。このような構成によれば、図７～図１２を参照して説明したように、旋回ベース５の前後方向の傾きの調整にともない正面から見たときに旋回ベース５の左右方向に傾きが生じても、回動部材４３を回動軸Ｏｘの周りに予め設定された所定角度回動させることで、容易に旋回ベース５の左右方向の傾きを無くして左右方向に水平とすることができる。

【0060】

本実施形態において、ハンド部８は、多段式ハンド８１（第１ハンド）およびハンド８２（第２ハンド）を含む。多段式ハンド８１およびハンド８２は、直線移動機構７によって互いに独立して直線移動させられる。このような構成によれば、薄板状ワークＷの受渡し時に、多段式ハンド８１およびハンド８２の両方を用いる場合といずれか片方を用いる場合とで、ハンド部８の傾きに変化が生じ得る。このような場合でも、旋回ベース５の前後方向の傾きを所望に調整可能であり、薄板状ワークＷの受渡し時にハンド部８を容易に水平姿勢とすることが可能である。

【0061】

多段式ハンド８１は、上下方向Ｚ視において重なるように複数の薄板状ワークＷを支持する。このような構成によれば、収納室２と処理室３との間で搬送すべき枚数の薄板状ワークＷを効率よく搬送することができる。

【0062】

支持体４は、上下方向に延びる固定ベース４０と、第１アーム４１と、第２アーム４２と、回動部材４３と、を含む。第１アーム４１の基端部は、固定ベース４０の上端部において水平な方向Ｙに延びる第１の水平軸Ｏ１の周りに回動可能に支持される。第２アーム４２の基端部は、第１アーム４１の先端部において方向Ｙに延び第２の水平軸Ｏ２の周りに回動可能に支持される。回動部材４３は、第２アーム４２の先端部において方向Ｙに延びる回動軸Ｏｘの周りに回動可能に支持される。このような構成によれば、たとえば平面視で方向Ｙと直角である方向Ｘにおいて離れて配置された収納室２や処理室３の正面に、支持体４に支持された旋回ベース５を適切に移動させることができる。

【0063】

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の範囲は上記した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した事項の範囲内でのあらゆる変更は、すべて本発明の範囲に包摂される。

【0064】

上記実施形態において、支持体４が固定ベース４０、第１アーム４１、および第２アーム４２を具備する場合について説明したが、これに限定されない。旋回ベース５を所定の位置に移動させることが可能であれば、支持体４の構成は適宜変更可能である。

【0065】

上記実施形態では、直線移動機構について、回動可能に連結された複数のハンド用アームにより構成される場合について説明したが、これに限定されない。たとえば直線移動機構として、直線運動するスライダ等を具備する構成を採用してもよい。また、旋回機構６（第１旋回機構６１および第２旋回機構６２）の具体的な構成についても、上記実施形態に限定されない。

【符号の説明】

【0066】

Ａ１：ワーク搬送システム、Ｂ１：搬送ロボット、１：搬送室、２：収納室、３：処理室、４：支持体、４０：固定ベース、４１：第１アーム、４２：第２アーム、４３：回動部材、５：旋回ベース、６：旋回機構、６１：第１旋回機構、６２：第２旋回機構、７：直線移動機構、８：ハンド部、８１：多段式ハンド（第１ハンド）、８２：ハンド（第２ハンド）、Ｏｘ：回動軸、Ｏ１：第１の水平軸、Ｏ２：第２の水平軸、Ｐ１：交点、Ｓ１：第１旋回軸、Ｓ２：第２旋回軸、Ｗ：薄板状ワーク、Ｘ：方向（第２方向）、Ｙ：方向（第１方向）、Ｚ：上下方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】