JP4824645B2

JP4824645B2 - Substrate transfer device

Info

Publication number: JP4824645B2
Application number: JP2007202470A
Authority: JP
Inventors: 裕利中尾; 土志夫小池; 佳宏山本; 宗芳西辻; 伸悟中村
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 2007-08-03
Filing date: 2007-08-03
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2027-08-03
Also published as: JP2009038268A

Description

本発明は、半導体基板やガラス基板等の被処理基板を搬送するための基板搬送装置に関する。 The present invention relates to a substrate transfer apparatus for transferring a substrate to be processed such as a semiconductor substrate or a glass substrate.

近年、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板等の被処理基板を真空処理する基板処理装置として、搬送室の周囲にゲートバルブを介して複数の処理室を連結することで、種々の基板処理を真空中で一貫して行うようにしたマルチチャンバ装置が知られている。この種のマルチチャンバ型の真空処理装置は、搬送室から各々の処理室へ基板を自動的に搬入または搬出するための基板搬送装置が備えられている。 In recent years, as a substrate processing apparatus that vacuum-processes substrates to be processed such as semiconductor wafers and glass substrates for liquid crystal display devices, various substrate processing can be performed by connecting a plurality of processing chambers around a transfer chamber via gate valves. A multi-chamber apparatus is known which is consistently performed in a vacuum. This type of multi-chamber type vacuum processing apparatus is provided with a substrate transfer apparatus for automatically loading or unloading a substrate from the transfer chamber to each process chamber.

基板搬送装置には、例えば図１２に示すような平行リンク型のものが知られている（下記特許文献１参照）。図示する平行リンク型の基板搬送装置５は、少なくとも一方に駆動源が接続された一対の回動軸１，２と、回動軸１，２が一端に接続された第１アーム１１，１２と、これら第１アーム１１，１２の各々の他端に一端が回転可能に結合された一対の第２アーム２１，２２と、これら第２アーム２１，２２の各々の他端に回転可能に結合されたハンド４とを備えている。 As the substrate transfer device, for example, a parallel link type as shown in FIG. 12 is known (see Patent Document 1 below). The parallel link type substrate transfer device 5 shown in the figure includes a pair of rotating shafts 1 and 2 having a driving source connected to at least one of them, and first arms 11 and 12 having rotating shafts 1 and 2 connected to one end. A pair of second arms 21 and 22 having one end rotatably coupled to the other end of each of the first arms 11 and 12, and a pair of second arms 21 and 22 rotatably coupled to the other end of each of the second arms 21 and 22. Hand 4.

第１アーム１１，１２、第２アーム２１，２２は、それぞれ同一のアーム長を有しており、これらにより平行リンク機構が構成されている。したがって、回動軸１，２を互いに逆方向に回転させることで、第１アーム１１，１２と第２アーム２１，２２とのなす角θが変化し、ハンド４は図中上下方向に移動される。これにより、ハンド４上の基板Ｗを任意の位置へ搬送することが可能となる。 The first arms 11 and 12 and the second arms 21 and 22 have the same arm length, and a parallel link mechanism is constituted by these. Accordingly, by rotating the pivot shafts 1 and 2 in opposite directions, the angle θ formed by the first arms 11 and 12 and the second arms 21 and 22 changes, and the hand 4 is moved in the vertical direction in the figure. The Thereby, the substrate W on the hand 4 can be transported to an arbitrary position.

図１２に示した従来の平行リンク型の基板搬送装置においては、基板Ｗを例えば前方位置から後方位置へ搬送する際、第１アーム１１，１２と第２アーム２１，２２とが互いに平行（θ＝０°）となる位置を通過する必要がある。この位置は平行リンク機構の死点に対応し、基板Ｗの円滑な搬送を阻害する。そこで、図示する基板搬送装置５は、回動軸２に同心的に固定された第１プーリ６と、第１アーム１１と第２アーム２１との連結部に同心的に固定された第２プーリ７と、これら第１プーリ６と第２プーリ７との間に架け渡されたベルト８とからなる死点脱出機構を備えている。これにより、回動軸２の回転力をベルト８を介して第２アーム２１にダイレクトに伝達し、円滑にリンクの死点位置を通過させて、基板Ｗの搬送を安定に行えるようにしている。 In the conventional parallel link type substrate transport apparatus shown in FIG. 12, when the substrate W is transported from the front position to the rear position, for example, the first arms 11 and 12 and the second arms 21 and 22 are parallel to each other (θ = 0 °). This position corresponds to the dead point of the parallel link mechanism and obstructs the smooth conveyance of the substrate W. Therefore, the illustrated substrate transfer device 5 includes a first pulley 6 concentrically fixed to the rotation shaft 2 and a second pulley concentrically fixed to a connecting portion between the first arm 11 and the second arm 21. 7 and a dead center escape mechanism comprising a belt 8 spanned between the first pulley 6 and the second pulley 7. Thereby, the rotational force of the rotating shaft 2 is directly transmitted to the second arm 21 via the belt 8 and smoothly passes through the dead center position of the link, so that the substrate W can be transported stably. .

しかしながら、平行リンク型の基板搬送装置においては、リンク機構の死点を円滑に通過するための上述したような死点脱出機構を設ける必要があり、装置構成が複雑化するという問題がある。また、平行リンク型の基板搬送装置は、基板の直進搬送性が必ずしも高くはなく、高い送り精度が得られにくいという問題もある。 However, in the parallel link type substrate transport apparatus, it is necessary to provide the above-described dead center escape mechanism for smoothly passing through the dead center of the link mechanism, and there is a problem that the apparatus configuration is complicated. In addition, the parallel link type substrate transport apparatus has a problem that the straight transportability of the substrate is not necessarily high, and high feed accuracy is difficult to obtain.

これに対して、ハンドをリニアガイドに沿って移動させる直動型の基板搬送装置が知られている（下記特許文献２参照）。直動型の基板搬送装置は、平行リンク型の基板搬送装置におけるような死点が存在しないため、構成を簡素化できるという利点がある。また、基板の直進搬送性に優れるため、高い送り精度が得られやすい。 On the other hand, a linear motion type substrate transport apparatus that moves a hand along a linear guide is known (see Patent Document 2 below). The linear motion type substrate transport apparatus has an advantage that the configuration can be simplified because there is no dead point in the parallel link type substrate transport apparatus. In addition, since the substrate is excellent in straight-line transportability, high feed accuracy is easily obtained.

しかしながら、直動型の基板搬送装置においては、搬送する基板やハンドの自重がリニアガイドにダイレクトに作用する。リニアガイドは負荷特性が低く、高い負荷が作用した際に基板の搬送精度が低下し高精度な送り精度が得られなくなると共に、ベアリング（軸受）の耐久性が低下してベアリングが短期間で劣化するという問題を有していた。したがって、今後益々進展する基板の大型化に対応することが不可能となる。 However, in the linear motion type substrate transport apparatus, the weight of the substrate to be transported or the hand directly acts on the linear guide. Linear guides have low load characteristics. When a high load is applied, the substrate transport accuracy is reduced and high feed accuracy cannot be obtained. Also, the durability of the bearing (bearing) is reduced and the bearing deteriorates in a short period of time. Had the problem of doing. Therefore, it becomes impossible to cope with an increase in the size of a substrate that will be developed more and more in the future.

そこで、本出願人は先に、構成を複雑化することなく安定かつ高精度な搬送性と高いベアリング耐久性を得ることを目的として、図１３に示す基板搬送装置を提案した（特願２００６−１４８２５９）。この基板搬送装置３０は、先端部にハンド３２が結合された多関節アーム３１と、ハンド３２を直線移動させるベルト駆動機構３８とを備えている。なお、図１３では、理解容易のため、ベルト駆動機構３８の構成を簡略的に示している。 Therefore, the present applicant has previously proposed the substrate transfer apparatus shown in FIG. 13 for the purpose of obtaining stable and highly accurate transferability and high bearing durability without complicating the configuration (Japanese Patent Application No. 2006-2006). 148259). The substrate transport apparatus 30 includes an articulated arm 31 having a hand 32 coupled to a tip portion and a belt driving mechanism 38 that linearly moves the hand 32. In FIG. 13, the configuration of the belt drive mechanism 38 is simply shown for easy understanding.

多関節アーム３１は平行リンク型で構成され、一端が基台３３に回転可能に支持された一対の第１アーム４１と、これら一対の第１アーム４１の各々の他端に一端が回転可能に結合された一対の第２アーム４２とを有している。ハンド３２は、一対の第２アーム４２の各々の他端に回転可能に結合されたブロック体３４と、基板を支持するフォーク部３５とで構成されている。 The articulated arm 31 is formed of a parallel link type, and a pair of first arms 41 whose one ends are rotatably supported by the base 33 and one ends of the pair of first arms 41 are rotatable at the other ends. A pair of second arms 42 are coupled to each other. The hand 32 includes a block body 34 that is rotatably coupled to the other end of each of the pair of second arms 42, and a fork portion 35 that supports the substrate.

上記構成の多関節アーム３１の一端が設置される基台３３には、ハンド３２の移動量及び移動方向を制御するベルト駆動機構３８と、ハンド３２の直線移動を案内するリニアガイド３６が設置されている。ベルト駆動機構３８は、リニアガイド３６のガイドレール３７ａに沿ってハンド３２を直線的に移動させる。なお、基台３３には回転機構部３９が取り付けられており、この回転機構部３９によって多関節アーム３１が基台３３とともに旋回可能とされている。 A base 33 on which one end of the multi-joint arm 31 having the above-described configuration is installed is provided with a belt drive mechanism 38 that controls the amount and direction of movement of the hand 32 and a linear guide 36 that guides the linear movement of the hand 32. ing. The belt drive mechanism 38 moves the hand 32 linearly along the guide rail 37 a of the linear guide 36. A rotation mechanism unit 39 is attached to the base 33, and the articulated arm 31 can be turned together with the base 33 by the rotation mechanism unit 39.

図１４及び図１５は、ベルト駆動機構３８の具体的な構成例を示す斜視図及び平面図である。ベルト駆動機構３８は、駆動軸に連結された駆動プーリ４３と、一対の従動プーリ４４ａ，４４ｂと、駆動プーリ４３と従動プーリ４４ａ，４４ｂとの間に架け渡されたベルト部材４６とを備えている。従動プーリ４４ａと従動プーリ４４ｂの間の距離は、ハンド３２の移動距離に応じて適宜設定される。各従動プーリ４４ａ，４４ｂと駆動プーリ４３との間には、ベルト部材４６の張力を調整するための補助プーリ４５ａ，４５ｂがそれぞれ設けられており、駆動プーリ４３とベルト部材４６との間の密着力向上が図られている。 14 and 15 are a perspective view and a plan view showing a specific configuration example of the belt drive mechanism 38. FIG. The belt drive mechanism 38 includes a drive pulley 43 coupled to the drive shaft, a pair of driven pulleys 44a and 44b, and a belt member 46 that is spanned between the drive pulley 43 and the driven pulleys 44a and 44b. Yes. The distance between the driven pulley 44 a and the driven pulley 44 b is appropriately set according to the moving distance of the hand 32. Auxiliary pulleys 45 a and 45 b for adjusting the tension of the belt member 46 are provided between the driven pulleys 44 a and 44 b and the drive pulley 43, respectively, and the close contact between the drive pulley 43 and the belt member 46. The power is improved.

駆動プーリ４３、従動プーリ４４ａ，４４ｂ及び補助プーリ４５ａ，４５ｂは、フレーム部材４７に回転可能に支持されている。フレーム部材４７は、従動プーリ４４ａ，４４ｂを支持するブラケット部４８ａ，４８ｂ、補助プーリ４５ａ，４５ｂを支持するブラケット部４９ａ，４９ｂ及び駆動プーリ４３を支持するベース部５０を備えている。なお、各ブラケット部４８ａ，４８ｂ，４９ａ，４９ｂには、従動プーリ４４ａ，４４ｂ、補助プーリ４５ａ，４５ｂの軸支持位置を調整するための調整機構部Ｓがそれぞれ設けられている。 The drive pulley 43, the driven pulleys 44a and 44b, and the auxiliary pulleys 45a and 45b are rotatably supported by the frame member 47. The frame member 47 includes bracket portions 48 a and 48 b that support the driven pulleys 44 a and 44 b, bracket portions 49 a and 49 b that support the auxiliary pulleys 45 a and 45 b, and a base portion 50 that supports the drive pulley 43. Each bracket portion 48a, 48b, 49a, 49b is provided with an adjusting mechanism portion S for adjusting the shaft support positions of the driven pulleys 44a, 44b and the auxiliary pulleys 45a, 45b.

リニアガイド３６のガイドレール３７ａは、フレーム部材４７の逆Ｌ字状の直線的なアングル部４７ａ上に設置されている。ガイドレール３７ａは、一方の従動プーリ４４ａから他方の従動プーリ４４ｂに向かって直線的に延在するベルト部材４６のベルト面と平行に配置されている。 The guide rail 37 a of the linear guide 36 is installed on an inverted L-shaped linear angle portion 47 a of the frame member 47. The guide rail 37a is disposed in parallel with the belt surface of the belt member 46 that linearly extends from one driven pulley 44a toward the other driven pulley 44b.

一方、ガイドレール３７ａと組になるリニアガイド３６のスライダー３７ｂは、連結部材５１を介してベルト部材４６及びハンド３２に連結されている。すなわち、スライダー３７ｂと一体的な連結部材５１の下端部はベルト部材４６に一体固定され、その上端部はハンド３２のブロック体３４に固定されている。したがって、ベルト部材４６が走行すると、ハンド３２は連結部材５１及びスライダー３７ｂを介してリニアガイド３６のガイドレール３７ａに沿って直線的に移動される。 On the other hand, the slider 37 b of the linear guide 36 that is paired with the guide rail 37 a is connected to the belt member 46 and the hand 32 via the connecting member 51. That is, the lower end portion of the connecting member 51 integrated with the slider 37 b is integrally fixed to the belt member 46, and the upper end portion is fixed to the block body 34 of the hand 32. Accordingly, when the belt member 46 travels, the hand 32 is linearly moved along the guide rail 37a of the linear guide 36 via the connecting member 51 and the slider 37b.

以上の構成の基板搬送装置３０においては、多関節アーム３１は独自の駆動源を持たず、ベルト駆動機構３８の駆動によって、ハンド３２をリニアガイド３６のガイドレール３７ａに沿って直線的に移動させる。このような構成の基板搬送装置３０は、多関節アーム３１でハンド３２に作用する負荷を支持し、リニアガイド３６でのハンド３２の直進搬送性を確保する。これにより、死点を通過するための特別な機構を必要としないので構成の複雑化を防止できる。また、リニアガイドに直接負荷が作用することがないので、高い搬送精度と耐久性を得ることができる。 In the substrate transport apparatus 30 having the above configuration, the articulated arm 31 does not have an original drive source, and the hand 32 is linearly moved along the guide rail 37 a of the linear guide 36 by driving the belt drive mechanism 38. . The substrate transport device 30 having such a configuration supports the load acting on the hand 32 by the multi-joint arm 31 and ensures the straight transportability of the hand 32 by the linear guide 36. Thereby, since a special mechanism for passing through the dead center is not required, the configuration can be prevented from becoming complicated. Moreover, since a load does not act directly on the linear guide, high conveyance accuracy and durability can be obtained.

特開平９−２８３５８８号公報JP-A-9-283588 特開２００４−２２８３７０号公報JP 2004-228370 A

上記構成の基板搬送装置３０においては、図１６に示すようにハンド３２が基台３３の直上の原点位置に停止したとき、多関節アーム３１の第１，第２アーム４１，４２は互いに平行に重なり合う。このとき、基台３３と第１アーム４１の間を連結する支持軸と、ハンド３２と第２アーム４２の間を連結する支持軸とが、互いに同一直線上に整列する。この状態では、多関節アーム３１は、ハンド３２及び基台３３に対して矢印Ｖで示す方向への回動規制が働かない。 In the substrate transport apparatus 30 having the above-described configuration, when the hand 32 stops at the origin position immediately above the base 33 as shown in FIG. 16, the first and second arms 41 and 42 of the articulated arm 31 are parallel to each other. overlap. At this time, the support shaft that connects the base 33 and the first arm 41 and the support shaft that connects the hand 32 and the second arm 42 are aligned on the same straight line. In this state, the articulated arm 31 is not restricted from rotating in the direction indicated by the arrow V with respect to the hand 32 and the base 33.

したがって、ハンド３２が原点位置に停止した状態で、回転機構部３９の駆動により多関節アーム３１の旋回動作が行われた場合、その動作中に多関節アーム３１が矢印Ｖ方向に揺動してしまい、アームの姿勢が安定しなくなる。その結果、アームの姿勢によっては旋回後の伸長動作が円滑に行えなくなったり、動作そのものが行えなくなったりするおそれがある。 Therefore, when the multi-joint arm 31 is turned by driving the rotation mechanism 39 with the hand 32 stopped at the origin position, the multi-joint arm 31 swings in the direction of arrow V during the operation. As a result, the posture of the arm becomes unstable. As a result, depending on the posture of the arm, the extension operation after turning may not be performed smoothly, or the operation itself may not be performed.

本発明は上述の問題に鑑みてなされ、ベルト駆動で伸縮する多関節アームを備えた基板搬送装置において、ハンドの原点位置における多関節アームの姿勢を安定に保持し、ハンドの円滑な直線動作を確保することができる基板搬送装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and in a substrate transport apparatus having a multi-joint arm that expands and contracts by belt driving, the posture of the multi-joint arm at the origin position of the hand is stably maintained, and smooth linear operation of the hand is achieved. It is an object of the present invention to provide a substrate transfer device that can be secured.

以上の課題を解決するに当たり、本発明の基板搬送装置は、一端が基台の支持軸に支持され、他端が基板支持用のハンドに接続された多関節アームと、前記ハンドの直線移動を案内するリニアガイドと、前記ハンドを前記リニアガイドのガイドレールに沿って移動させるベルトと、前記ベルトを駆動する駆動機構とを備え、前記多関節アームは、一端が前記支持軸の周りに回動可能に支持された一対の第１アームと、これら一対の第１アームの各々の他端に一端が回転可能に結合された一対の第２アームとを有し、前記ハンドは、前記一対の第２アームの各々の他端に回転可能に結合されている基板搬送装置であって、
前記第１アームと前記第２アームがほぼ平行となる位置で、前記支持軸の周りへの前記多関節アームの回動を規制するロック機構を備えたことを特徴とする。 In solving the above-described problems, the substrate transport apparatus of the present invention is configured so that one end is supported by a support shaft of a base and the other end is connected to a substrate support hand, and the linear movement of the hand is performed. A linear guide for guiding; a belt for moving the hand along a guide rail of the linear guide; and a drive mechanism for driving the belt. The articulated arm has one end pivoting around the support shaft. A pair of movably supported first arms, and a pair of second arms having one end rotatably coupled to the other end of each of the pair of first arms, and the hand includes the pair of first arms. A substrate transfer device rotatably coupled to the other end of each of the two arms,
A lock mechanism for restricting the rotation of the multi-joint arm around the support shaft at a position where the first arm and the second arm are substantially parallel is provided.

本発明の基板搬送装置は、多関節アームを構成する第１アームと第２アームが互いにほぼ平行となる位置（ハンドの原点位置）で、当該多関節アームの支持軸の周りへの回動を規制するロック機構を備えている。この構成により、原点位置において多関節アームの姿勢を安定に保持できるので、ハンドの円滑な直線動作を確保することができる。 The substrate transfer device of the present invention rotates the articulated arm around the support shaft at a position where the first arm and the second arm constituting the articulated arm are substantially parallel to each other (the origin position of the hand). It has a locking mechanism to regulate. With this configuration, since the posture of the articulated arm can be stably held at the origin position, a smooth linear motion of the hand can be ensured.

また、本発明の基板搬送装置においては、多関節アームは独自の駆動源をもたず、ハンドに連結されたベルトの駆動機構を介して伸縮し、ハンドをリニアガイドのガイドレールに沿って直線的に移動させる。このような構成の基板搬送装置は、多関節アームでハンドに作用する負荷を支持し、リニアガイドでハンドの直進搬送性を確保する。したがって、アームの死点（ハンドの原点位置）を通過するための特別な機構を必要としないので構成の複雑化を回避できる。そして、リニアガイドに直接負荷が作用することがないので、高い搬送精度と耐久性を得ることができる。 Further, in the substrate transfer apparatus of the present invention, the articulated arm does not have its own drive source, and extends and contracts via a belt drive mechanism connected to the hand, and the hand is linearly moved along the guide rail of the linear guide. Move. The substrate transport apparatus having such a configuration supports a load acting on the hand with the multi-joint arm, and ensures straight transportability of the hand with the linear guide. Therefore, since a special mechanism for passing through the arm dead center (the origin position of the hand) is not required, complication of the configuration can be avoided. And since a load does not act directly on a linear guide, high conveyance precision and durability can be acquired.

本発明に係るロック機構は、ベルトの移動と同期して、基台に対してハンドの進行方向に相対移動するロックバーと、第１アームと一体的に回動するとともにロックバーとの接触により第１アームの回動を規制する保持アームとを備え、第１アームと第２アームが互いに平行となる位置からハンドが所定距離移動するまでの間にわたって、ロックバーと保持アームとの間の接触状態を維持する。これにより、ハンドの原点位置近傍においてロック機構により多関節アームの姿勢を安定に保持しながら、ハンドが原点位置から離れる際にはロック機構による多関節アームの姿勢保持を解除して、所期のハンドの直線動作を確保することができる。 The lock mechanism according to the present invention is in contact with the lock bar that rotates relative to the base in the advancing direction of the hand in synchronism with the movement of the belt, and rotates together with the first arm. A holding arm for restricting the rotation of the first arm, and the contact between the lock bar and the holding arm from the position where the first arm and the second arm are parallel to each other until the hand moves a predetermined distance. Maintain state. As a result, the posture of the articulated arm is stably held by the lock mechanism in the vicinity of the origin position of the hand, and when the hand moves away from the origin position, the posture holding of the articulated arm by the lock mechanism is released, A straight movement of the hand can be ensured.

具体的には、ロックバーは、基台に対して相対移動可能な移動ユニットに固定されている。この移動ユニットは、第１アームと第２アームが互いに平行となる位置からハンドが所定距離移動するまでの間にわたって、ベルトとの係合状態を維持する係合部材を備えている。ベルトは、係合部材に向かって突出する操作軸部を有している。そして、係合部材は、基台に対する移動ユニットの移動量に応じて回転するとともに、その回転軸部に上記操作軸部を収容可能な係合孔を備えている。回転軸部には、係合孔と連通し操作軸部の通過を許容する切欠き部が設けられており、この切欠き部がベルトの移動方向に回転移動したときに、係合部材と操作軸部との間の係合状態が解除される。 Specifically, the lock bar is fixed to a moving unit that can move relative to the base. The moving unit includes an engaging member that maintains an engaged state with the belt from a position where the first arm and the second arm are parallel to each other until the hand moves a predetermined distance. The belt has an operation shaft portion that protrudes toward the engagement member. The engaging member rotates according to the amount of movement of the moving unit relative to the base, and has an engaging hole capable of accommodating the operation shaft portion in the rotating shaft portion. The rotation shaft portion is provided with a notch portion that communicates with the engagement hole and allows the operation shaft portion to pass through. When the notch portion rotates in the belt moving direction, The engaged state with the shaft portion is released.

本発明によれば、原点位置における多関節アームの姿勢を安定に保持できるので、ハンドの円滑な直線動作を確保することができる。 According to the present invention, since the posture of the articulated arm at the origin position can be stably maintained, a smooth linear motion of the hand can be ensured.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態の基板搬送装置は、図示せずとも真空搬送室の周囲に複数の真空処理室が配置されたマルチチャンバ装置において、その真空搬送室内に設置され、ロード／アンロード室を含む複数の真空処理室間で半導体ウエハやガラス基板等の被処理基板を自動搬送する基板搬送装置として構成されている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Although not shown, the substrate transfer apparatus of this embodiment is a multi-chamber apparatus in which a plurality of vacuum processing chambers are arranged around a vacuum transfer chamber, and is installed in the vacuum transfer chamber and includes a plurality of load / unload chambers. It is configured as a substrate transfer device that automatically transfers a substrate to be processed such as a semiconductor wafer or a glass substrate between vacuum processing chambers.

図１及び図２は本発明の実施形態による基板搬送装置６０の構成を示す斜視図である。この基板搬送装置６０は、先端部にハンド６２が結合された多関節アーム６１と、ハンド６２を直線移動させるベルト駆動機構６８と、図１に示すハンド６２の原点位置で多関節アーム６１の揺動を規制するロック機構１００とを備えている。 1 and 2 are perspective views showing a configuration of a substrate transfer apparatus 60 according to an embodiment of the present invention. The substrate transfer device 60 includes an articulated arm 61 having a hand 62 coupled to the tip, a belt drive mechanism 68 that linearly moves the hand 62, and a swing of the articulated arm 61 at the origin position of the hand 62 shown in FIG. And a lock mechanism 100 that restricts movement.

なお、図１は、ハンド６２が原点位置にあるときの多関節アーム６１の様子を示しており、図２は、ハンド６２が前方位置にあるときの多関節アーム６１の様子を示している。また、図１及び図２においては、理解容易のため、ベルト駆動機構６８の構成を簡略的に示している。 FIG. 1 shows a state of the articulated arm 61 when the hand 62 is at the origin position, and FIG. 2 shows a state of the articulated arm 61 when the hand 62 is at the front position. In FIG. 1 and FIG. 2, the configuration of the belt driving mechanism 68 is simply shown for easy understanding.

本実施形態において、多関節アーム６１は平行リンク型で構成され、一端が基台６３に回転可能に支持された一対の第１アーム７１Ａ，７１Ｂと、これら一対の第１アーム７１Ａ，７１Ｂの各々の他端に一端が回転可能に結合された一対の第２アーム７２Ａ，７２Ｂを有している。第２アーム７２Ａ，７２Ｂのアーム長は、第１アーム７１Ａ，７１Ｂのアーム長よりも長く構成されている。ハンド６２は、一対の第２アーム７２Ａ，７２Ｂの各々の他端に回転可能に結合されたブロック体６４と、基板を支持するフォーク部６５とで構成されている。 In the present embodiment, the articulated arm 61 is configured as a parallel link type, and one end of each of the pair of first arms 71A and 71B and one end of the pair of first arms 71A and 71B are rotatably supported by the base 63. And a pair of second arms 72A and 72B having one end rotatably coupled thereto. The arm lengths of the second arms 72A and 72B are configured to be longer than the arm lengths of the first arms 71A and 71B. The hand 62 includes a block body 64 that is rotatably coupled to the other end of each of the pair of second arms 72A and 72B, and a fork portion 65 that supports the substrate.

第１アーム７１Ａ，７１Ｂの一端は、基台６３側に設置された第１支持軸９１（図２）に支持されている。第１アーム７１Ａ，７１Ｂの他端側と第２アーム７２Ａ，７２Ｂの一端側との間には第２支持軸９２が設置されている。そして、第２アーム７２Ａ，７２Ｂの他端側とハンド６２のブロック体６４との間には、第３支持軸９３が設置されている。これら第１，第２アーム７１Ａ，７１Ｂ，７２Ａ，７２Ｂが支持軸９１〜９３のまわりに回転することによって、多関節アーム６１は、図１に示すハンド６２の原点位置と、図２に示す前方への伸長位置あるいは図示しない後方への伸長位置との間を伸縮動作する。 One ends of the first arms 71A and 71B are supported by a first support shaft 91 (FIG. 2) installed on the base 63 side. A second support shaft 92 is installed between the other ends of the first arms 71A and 71B and one ends of the second arms 72A and 72B. A third support shaft 93 is installed between the other ends of the second arms 72A and 72B and the block body 64 of the hand 62. The first and second arms 71A, 71B, 72A, 72B rotate around the support shafts 91-93, so that the articulated arm 61 has the origin position of the hand 62 shown in FIG. It expands and contracts between the extended position to the rear or the rearward extended position (not shown).

上記構成の多関節アーム６１の一端が設置される基台６３の上にはベースプレート７０が固定されている。ベースプレート７０には、ハンド６２の移動量及び移動方向を制御するベルト駆動機構６８と、ハンド６２の直線移動を案内するリニアガイド６６が設置されている。リニアガイド６６は、直線的なガイドレール６７ａとその上を移動するスライダー６７ｂで構成されている。ベルト駆動機構６８は、リニアガイド６６のガイドレール６７ａに沿ってハンド６２を直線的に移動させる。なお、基台６３には回転機構部６９が取り付けられており、この回転機構部６９によって多関節アーム６１が基台６３及びベースプレート７０とともに旋回可能とされている。 A base plate 70 is fixed on a base 63 on which one end of the multi-joint arm 61 having the above configuration is installed. The base plate 70 is provided with a belt drive mechanism 68 that controls the amount and direction of movement of the hand 62 and a linear guide 66 that guides the linear movement of the hand 62. The linear guide 66 includes a linear guide rail 67a and a slider 67b that moves on the linear guide rail 67a. The belt drive mechanism 68 moves the hand 62 linearly along the guide rail 67 a of the linear guide 66. A rotation mechanism 69 is attached to the base 63, and the multi-joint arm 61 can be turned together with the base 63 and the base plate 70 by the rotation mechanism 69.

ベルト駆動機構６８は、駆動軸に連結された駆動プーリ７３と、駆動プーリ７３を挟んで配置された一対の従動プーリ７４ａ，７４ｂと、駆動プーリ７３と従動プーリ７４ａ，７４ｂとの間に架け渡されたベルト部材７６とを備えている。駆動プーリ７３はベースプレート７０上に回転可能に配置されている。従動プーリ７４ａ，７４ｂの間の距離は、ハンド６２の移動距離に応じて適宜設定される。各従動プーリ７４ａ，７４ｂと駆動プーリ７３との間には、ベルト部材７６の張力を調整するための補助プーリ７５ａ，７５ｂがそれぞれ設けられており、駆動プーリ７３とベルト部材７６との間の密着力向上が図られている。 The belt drive mechanism 68 spans between a drive pulley 73 connected to a drive shaft, a pair of driven pulleys 74a and 74b disposed with the drive pulley 73 interposed therebetween, and the drive pulley 73 and the driven pulleys 74a and 74b. Belt member 76 is provided. The drive pulley 73 is rotatably disposed on the base plate 70. The distance between the driven pulleys 74 a and 74 b is appropriately set according to the moving distance of the hand 62. Auxiliary pulleys 75 a and 75 b for adjusting the tension of the belt member 76 are provided between the driven pulleys 74 a and 74 b and the driving pulley 73, respectively, and the close contact between the driving pulley 73 and the belt member 76 is provided. The power is improved.

ベルト駆動機構６８は、駆動プーリ７３の回転運動をベルト部材７６の直線走行運動に変換する。特に、図示せずとも、駆動プーリ７３の周面に複数の係合突起を形成し、ベルト部材７６のベルト面にはこれらの係合突起に係合する係合孔を複数設けるのが好適である。これにより、駆動プーリ７３とベルト部材７６との間の滑りを防止し、駆動プーリ７３の回転力をベルト部材７６に確実に伝達することができる。 The belt drive mechanism 68 converts the rotational motion of the drive pulley 73 into the linear travel motion of the belt member 76. In particular, although not shown, it is preferable to form a plurality of engaging projections on the peripheral surface of the drive pulley 73 and provide a plurality of engaging holes on the belt surface of the belt member 76 to engage with these engaging projections. is there. Thereby, the slip between the drive pulley 73 and the belt member 76 can be prevented, and the rotational force of the drive pulley 73 can be reliably transmitted to the belt member 76.

従動プーリ７４ａ，７４ｂはそれぞれ、フレーム７８ａ，７８ｂによって回転可能に支持されている。フレーム７８ａ，７８ｂは、ベースプレート７０に設置された直線的なアングル部材７７に一体固定されている。補助プーリ７５ａ，７５ｂはそれぞれ、ベースプレート７０上において、アングル部材７７に一体固定されたフレーム７９ａ，７９ｂによって回転可能に支持されている（図３）。 The driven pulleys 74a and 74b are rotatably supported by the frames 78a and 78b, respectively. The frames 78 a and 78 b are integrally fixed to a linear angle member 77 installed on the base plate 70. The auxiliary pulleys 75a and 75b are rotatably supported on the base plate 70 by frames 79a and 79b integrally fixed to the angle member 77 (FIG. 3).

従動プーリ７４ａ，７４ｂと補助プーリ７５ａ，７５ｂはそれぞれの軸心部が同一直線上に整列配置されている。ベルト部材７６は、ステンレス鋼等の金属製エンドレスベルトであり、基板搬送面である水平面内において各プーリ間に架け渡されている。これにより、ベルト駆動機構６８の構成のコンパクト化が図られる。また、ベルト駆動機構６８の真空搬送室内への設置が容易となる。 The driven pulleys 74a and 74b and the auxiliary pulleys 75a and 75b are arranged so that their axial centers are aligned on the same straight line. The belt member 76 is a metal endless belt made of stainless steel or the like, and is spanned between the pulleys in a horizontal plane that is a substrate transfer surface. Thereby, the structure of the belt drive mechanism 68 can be made compact. Further, the belt drive mechanism 68 can be easily installed in the vacuum transfer chamber.

図３は、ベルト駆動機構６８の要部斜視図、図４は、ハンド６２とベルト部材７６との間の連結構造を示す部分断面正面図である。図３において、一方側（図中手前側）の第１アーム７１Ａの図示は省略している。リニアガイド６６のガイドレール６７ａは、アングル部材７７の上に敷設されている。ガイドレール６７ａは、一方の従動プーリ７４ａから他方の従動プーリ７４ｂに向かって直線的に延在するベルト部材７６のベルト面と平行に配置されている。 3 is a perspective view of a main part of the belt driving mechanism 68, and FIG. 4 is a partial cross-sectional front view showing a connection structure between the hand 62 and the belt member 76. As shown in FIG. In FIG. 3, the first arm 71A on one side (the front side in the figure) is not shown. The guide rail 67 a of the linear guide 66 is laid on the angle member 77. The guide rail 67a is disposed in parallel with the belt surface of the belt member 76 that linearly extends from one driven pulley 74a to the other driven pulley 74b.

このガイドレール６７ａの上を移動するスライダー６７ｂは、連結部材８１を介してベルト部材７６及びハンド６２に連結されている。連結部材８１は、スライダー６７ｂと一体的に固定された本体部８１ａと、この本体部８１ａとベルト部材７６との間を固定するベルト連結部８１ｂと、ハンド６２のブロック体６４の下面に設けられた取付部６４ａと本体部８１ａとの間を固定するハンド連結部８１ｃとを備えている。したがって、ベルト部材７６が走行すると、ハンド６２は連結部材８１及びスライダー６７ｂを介してリニアガイド６６のガイドレール６７ａに沿って直線的に移動される。 The slider 67 b that moves on the guide rail 67 a is connected to the belt member 76 and the hand 62 via a connecting member 81. The connecting member 81 is provided on the lower surface of the block body 64 of the hand 62, a main body portion 81 a fixed integrally with the slider 67 b, a belt connecting portion 81 b that fixes the main body portion 81 a and the belt member 76. And a hand connecting portion 81c for fixing between the mounting portion 64a and the main body portion 81a. Therefore, when the belt member 76 travels, the hand 62 is linearly moved along the guide rail 67a of the linear guide 66 via the connecting member 81 and the slider 67b.

本実施形態の基板搬送装置６０においては、多関節アーム６１は独自の駆動源を有しておらず、ベルト駆動機構６８の駆動によって、ハンド６２をガイドレール６７ａに沿って直線的に移動させる。このような構成の基板搬送装置６０は、多関節アーム６１でハンド６２に作用する負荷を支持し、リニアガイド６６でのハンド６２の直進搬送性を確保する。そして、第１アーム７１Ａ，７１Ｂと第２アーム７２Ａ，７２Ｂとが互いに平行となるリンクの死点位置（図１に示すハンド６２の原点位置）を通過するための特別な機構を必要としないので、構成の複雑化を回避できる。また、リニアガイド６６に直接負荷が作用することがないので、高い搬送精度と耐久性を得ることができる。 In the substrate transfer device 60 of the present embodiment, the articulated arm 61 does not have a unique drive source, and the hand 62 is linearly moved along the guide rail 67 a by driving the belt drive mechanism 68. The substrate transport device 60 having such a configuration supports the load acting on the hand 62 with the multi-joint arm 61 and ensures the straight transportability of the hand 62 with the linear guide 66. And since the first arm 71A, 71B and the second arm 72A, 72B are not parallel to each other, a special mechanism for passing through the dead center position of the link (the origin position of the hand 62 shown in FIG. 1) is not required. Therefore, it is possible to avoid complication of the configuration. Moreover, since a load does not act directly on the linear guide 66, high conveyance accuracy and durability can be obtained.

一方、ハンド６２が原点位置で停止したとき、多関節アーム６１は、第１アーム７１Ａ，７１Ｂと第２アーム７２Ａ，７２Ｂが互いに平行に重なり合った姿勢をとる。この状態において、例えば回転機構部６９の駆動により多関節アーム６１が基台６３とともに旋回した場合、多関節アーム６１が第１支持軸９１及び第３支持軸９３の周りに揺動して姿勢が不安定となる。このため、本実施形態の基板搬送装置６０は、第１アーム７１Ａ，７１Ｂと第２アーム７２Ａ，７２Ｂのアーム長を異ならせることで、原点位置における多関節アームの揺動を抑えるようにしている。 On the other hand, when the hand 62 stops at the origin position, the articulated arm 61 takes a posture in which the first arms 71A and 71B and the second arms 72A and 72B overlap each other in parallel. In this state, for example, when the articulated arm 61 turns with the base 63 by driving the rotation mechanism unit 69, the articulated arm 61 swings around the first support shaft 91 and the third support shaft 93 and takes a posture. It becomes unstable. For this reason, the substrate transfer apparatus 60 of the present embodiment suppresses the swing of the articulated arm at the origin position by making the arm lengths of the first arm 71A, 71B and the second arm 72A, 72B different. .

しかしながら、実際には、各アームの長さや重量、軸受構造の差分、組付け公差等の影響により、原点位置において多関節アーム６１の揺動が発生する場合がある。揺動の程度は、アーム長が長いほど大きくなる。つまり、多関節アーム６１の各アームがリンク機構的に不動となる位置にあっても、実際に装置を構成すると、製作上の要因で所望の精度にアーム位置を規制することができない。 However, actually, the articulated arm 61 may swing at the origin position due to the influence of the length and weight of each arm, the difference in the bearing structure, the assembly tolerance, and the like. The degree of swing increases as the arm length increases. That is, even if each arm of the multi-joint arm 61 is in a position where it is immovable in the link mechanism, if the apparatus is actually configured, the arm position cannot be regulated to a desired accuracy due to manufacturing factors.

そこで、本実施形態では、第１アーム７１Ａ，７１Ｂと第２アーム７２Ａ，７２Ｂがほぼ平行となるハンド６２の原点位置で、支持軸９１（９３）の周りへの多関節アーム６１の回動を規制するロック機構１００を備えている。以下、本発明に係るロック機構１００の詳細について説明する。 Therefore, in the present embodiment, the articulated arm 61 is rotated around the support shaft 91 (93) at the origin position of the hand 62 where the first arms 71A, 71B and the second arms 72A, 72B are substantially parallel. A lock mechanism 100 for regulating is provided. Hereinafter, the details of the lock mechanism 100 according to the present invention will be described.

ロック機構１００は、基台６３及びベースプレート７０に対してハンド６２の進行方向に相対移動するロックバー１０１と、第１アーム７１Ａ，７１Ｂと一体的に回動するとともにロックバー１０１との接触により第１アーム７１Ａ，７１Ｂの回動を規制する一対の保持アーム１０２とを備えている。 The lock mechanism 100 rotates integrally with the lock bar 101 that moves relative to the base 63 and the base plate 70 in the advancing direction of the hand 62, and the first arms 71A and 71B, and contacts the lock bar 101. And a pair of holding arms 102 for restricting the rotation of one arm 71A, 71B.

ロックバー１０１は、ベースプレート７０に対して相対移動可能な移動ユニット１０３に固定されている。本実施形態では、ロックバー１０１は一対備えられ、それぞれは移動ユニット１０３のハンド進行方向に関して前方側端部および後方側端部に取り付けられている。また、保持アーム１０２は、第１支持軸９１の周りに第１アーム７１Ａ，７１Ｂと一体的に回動する本体部１０２Ａ（図３，図５）を有し、この本体部１０２Ａに各ロックバー１０１に対応して一対設けられている。 The lock bar 101 is fixed to a moving unit 103 that can move relative to the base plate 70. In the present embodiment, a pair of lock bars 101 are provided, and each is attached to a front end and a rear end with respect to the hand traveling direction of the moving unit 103. The holding arm 102 has a main body portion 102A (FIGS. 3 and 5) that rotates integrally with the first arms 71A and 71B around the first support shaft 91, and each main body portion 102A includes a lock bar. A pair is provided corresponding to 101.

図５は、ロック機構１００の要部斜視図であり、図６は、移動ユニット１０３を下方から見たときの要部斜視図である。図５において第１アーム７１Ｂの図示は省略している。移動ユニット１０３は、ベースプレート７０の下面側においてこのベースプレート７０に対してハンド６２の移動方向へ相対移動可能な一対の可動部材１０４と、ベースプレート７０の下面側に設置されこれら可動部材１０４の移動を案内する複数のガイド軸受１０５と、基台６３とベースプレート７０との間で可動部材１０４を移動自在に支持する支持機構等で構成されている。 FIG. 5 is a perspective view of main parts of the lock mechanism 100, and FIG. 6 is a perspective view of main parts when the moving unit 103 is viewed from below. In FIG. 5, the first arm 71B is not shown. The moving unit 103 is installed on the lower surface side of the base plate 70 to guide the movement of the movable member 104 and a pair of movable members 104 that can move relative to the base plate 70 in the moving direction of the hand 62 on the lower surface side of the base plate 70. And a support mechanism for movably supporting the movable member 104 between the base 63 and the base plate 70.

なお、上記支持機構は、図ではその詳細を省略しているが、ベースプレート７０で可動部材１０４を移動自在に懸吊する機構、あるいは、基台６３上で可動部材１０４の下面を移動自在に支持する機構等が採用されている。 Although the details of the support mechanism are omitted in the drawing, a mechanism for movably suspending the movable member 104 by the base plate 70 or a lower surface of the movable member 104 on the base 63 is movably supported. The mechanism to do is adopted.

一対のロックバー１０１は、可動部材１０４の両端部にそれぞれ取り付けられている。多関節アーム６１の第１，第２アーム７１Ａ，７１Ｂ，７２Ａ，７２Ｂが互いに平行となるハンド６２の原点位置においては、これらロックバー１０１の先端部１０１Ｅが、保持アーム１０２の先端部１０２Ｅに接触している（図１，図５，図７）。したがって、この状態において、多関節アーム６１は、第１支持軸９１（第３支持軸９３）を中心とする回動動作が、ロックバー１０１への保持アーム１０２の接触によって規制される。 The pair of lock bars 101 are attached to both ends of the movable member 104, respectively. At the origin position of the hand 62 where the first and second arms 71A, 71B, 72A, 72B of the articulated arm 61 are parallel to each other, the distal end portion 101E of the lock bar 101 contacts the distal end portion 102E of the holding arm 102. (FIGS. 1, 5, and 7). Therefore, in this state, the articulated arm 61 is restricted from rotating about the first support shaft 91 (third support shaft 93) by the contact of the holding arm 102 with the lock bar 101.

図７〜図９は、ロックバー１０１と保持アーム１０２との間の位置関係を示す要部の平面図である。ここで、図７はハンドが原点位置にある状態を示し、図８はハンドが原点位置から前方へ若干量移動した状態を示している。そして、図９は、ロック機構１００によるロック状態が解除された状態の一例を示している。なお、原点位置から後方へのハンドの移動も同様に表される。 7 to 9 are plan views of main parts showing the positional relationship between the lock bar 101 and the holding arm 102. Here, FIG. 7 shows a state where the hand is at the origin position, and FIG. 8 shows a state where the hand has moved a little forward from the origin position. FIG. 9 shows an example of a state in which the lock state by the lock mechanism 100 is released. The movement of the hand from the origin position to the rear is also expressed in the same way.

ロックバー１０１は、後述するように、ベルト部材７６（及びハンド６２）の移動と同期して、このベルト部材６３の移動方向に移動する。一方、各保持アーム１０２は、ベルト部材７６の移動に応じて第１アーム７１Ａ，７１Ｂと一体的に回動する。したがって、図８に示すようにベルト部材７６が右方へ移動した際には、保持アーム１０２は支持軸９１を中心として反時計方向に回動する。一方、ベルト部材７６が左方へ移動した際には、保持アーム１０２は支持軸９１を中心として時計方向に回動する。保持アーム１０２の回動量は、ベルト部材７６の移動量に応じて決定される。そして、ベルト部材７６の移動量が大きくなると、ロックバー１０１と保持アーム１０２の間の接触状態が解消することで、ロック機構１００による第１アーム７１Ａ，７１Ｂの回動規制が解除される（図９）。 As will be described later, the lock bar 101 moves in the moving direction of the belt member 63 in synchronization with the movement of the belt member 76 (and the hand 62). On the other hand, each holding arm 102 rotates integrally with the first arms 71A and 71B according to the movement of the belt member 76. Therefore, as shown in FIG. 8, when the belt member 76 moves to the right, the holding arm 102 rotates counterclockwise about the support shaft 91. On the other hand, when the belt member 76 moves to the left, the holding arm 102 rotates clockwise about the support shaft 91. The amount of rotation of the holding arm 102 is determined according to the amount of movement of the belt member 76. When the movement amount of the belt member 76 increases, the contact state between the lock bar 101 and the holding arm 102 is canceled, and thus the rotation restriction of the first arms 71A and 71B by the lock mechanism 100 is released (see FIG. 9).

ロック機構１００は、以上のようにして、第１アーム７１Ａ，７１Ｂと第２アーム７２Ａ，７２Ｂが互いに平行となる位置からハンド６２が所定距離移動するまでの間にわたり、ロックバー１０１と保持アーム１０２との間の接触状態を維持する。上記所定距離は、ロックバー１０１の幅に相当する大きさである。したがって、ロックバー１０１の形成幅を任意に設定することで、多関節アーム６１の回動規制を行えるハンド位置の範囲が調整可能となる。 As described above, the lock mechanism 100 includes the lock bar 101 and the holding arm 102 from the position where the first arms 71A and 71B and the second arms 72A and 72B are parallel to each other until the hand 62 moves a predetermined distance. Maintain contact between the two. The predetermined distance is a size corresponding to the width of the lock bar 101. Therefore, by arbitrarily setting the formation width of the lock bar 101, the range of the hand position where the rotation of the articulated arm 61 can be regulated can be adjusted.

本実施形態では、ロックバー１０１の直線移動時及び保持アーム１０２の回動時に両者が互いに干渉することを防ぐ目的で、ロックバー１０１の先端部１０１Ｅは、保持アーム１０２の回動方向に沿ったテーパ形状に形成されている。テーパ面は平坦面でもよいし曲面であってもよい。更に、保持アーム１０２の先端部１０２Ｅはローラで構成されており、当接状態にあるときのロックバー１０１の先端部１０１Ｅに対する円滑な相対移動性が確保されている。また、ロックバー１０１の先端部１０１Ｅが上述したテーパ形状に形成されることで、ハンド６２が原点位置から移動する際、ロックバー１０１による押圧操作により保持アーム１０２は適正な方向への回動が促される。これにより、多関節アーム６１の円滑な伸長動作が確保される。 In the present embodiment, the tip 101E of the lock bar 101 extends along the rotation direction of the holding arm 102 for the purpose of preventing the lock bar 101 from interfering with each other when the lock bar 101 moves linearly and when the holding arm 102 rotates. It is formed in a tapered shape. The tapered surface may be a flat surface or a curved surface. Furthermore, the distal end portion 102E of the holding arm 102 is composed of a roller, and smooth relative movement with respect to the distal end portion 101E of the lock bar 101 when in contact is ensured. Further, since the tip 101E of the lock bar 101 is formed in the above-described tapered shape, when the hand 62 moves from the origin position, the holding arm 102 is rotated in an appropriate direction by a pressing operation by the lock bar 101. Prompted. Thereby, the smooth extension operation | movement of the articulated arm 61 is ensured.

次に、移動ユニット１０３のベルト部材６３に対する同期駆動機構について説明する。 Next, the synchronous drive mechanism for the belt member 63 of the moving unit 103 will be described.

図５及び図６に示すように、移動ユニット１０３の一方側の可動部材１０４には、ベルト部材７６に所定長にわたって対向する支持部材１０６が取り付けられている。支持部材１０６の延在方向略中央部には、ピニオンギヤ１０７の回転軸部１０７ａが回転自在に取り付けられている。ピニオンギヤ１０７は、本発明の「係合部材」に対応する。 As shown in FIGS. 5 and 6, a support member 106 that is opposed to the belt member 76 over a predetermined length is attached to the movable member 104 on one side of the moving unit 103. A rotation shaft portion 107a of the pinion gear 107 is rotatably attached to a substantially central portion in the extending direction of the support member 106. The pinion gear 107 corresponds to the “engagement member” of the present invention.

図４に示すように、ベルト部材７６は、ピニオンギヤ１０７に向かって突出する操作軸部１０８を有している。操作軸部１０８は、連結部材８１のベルト連結部８１ｂの下端をベルト部材７６に固定する固定具を兼ねている。ピニオンギヤ１０７の回転軸部１０７ａの内部には、操作軸部１０８の先端部を収容可能な係合孔１０９（図１０）が設けられている。そして、基台６３の上には、ピニオンギヤ１０７と噛合するラックギヤ１１０が設置されている。ラックギヤ１１０は、基台６３に対して取付部材１１１を介して固定されている。 As shown in FIG. 4, the belt member 76 has an operation shaft portion 108 that protrudes toward the pinion gear 107. The operation shaft portion 108 also serves as a fixing tool that fixes the lower end of the belt connecting portion 81 b of the connecting member 81 to the belt member 76. An engagement hole 109 (FIG. 10) that can accommodate the distal end portion of the operation shaft portion 108 is provided inside the rotation shaft portion 107 a of the pinion gear 107. A rack gear 110 that meshes with the pinion gear 107 is installed on the base 63. The rack gear 110 is fixed to the base 63 via an attachment member 111.

以上の構成により、ハンド６２が原点位置から前進移動又は後退移動するとき、操作軸部１０８と回転軸部１０７ａとの係合によりベルト部材７６とピニオンギヤ１０７が一体的に移動する。これにより、ピニオンギヤ１０７を支持する移動ユニット１０３は、ベルト部材７６と同期して移動することが可能となる。 With the above configuration, when the hand 62 moves forward or backward from the origin position, the belt member 76 and the pinion gear 107 move integrally by the engagement between the operation shaft portion 108 and the rotation shaft portion 107a. As a result, the moving unit 103 that supports the pinion gear 107 can move in synchronization with the belt member 76.

本実施形態において、移動ユニット１０３は、ハンド６２が原点位置から所定距離前進移動又は後退移動するまでの間にわたってベルト部材７６との係合状態が維持され、ハンド６２の移動距離が当該所定距離を越えた時点でベルト部材７６との係合が解除される。その詳細について図１０を参照して説明する。 In the present embodiment, the moving unit 103 maintains the engaged state with the belt member 76 until the hand 62 moves forward or backward by a predetermined distance from the origin position, and the moving distance of the hand 62 becomes equal to the predetermined distance. When it exceeds, the engagement with the belt member 76 is released. Details thereof will be described with reference to FIG.

図１０は、ピニオンギヤ１０７をその回転軸部１０７ａ側から見た側面図である。上述のように、回転軸部１０７ａの内部には、操作軸部１０８を収容する係合孔１０９が設けられている。操作軸部１０８の周囲には軸受１１３が装着されており、ベルト部材７６の移動時に係合孔１０９の内周面を転接しながらピニオンギヤ１０７との係合関係を維持する。これにより、ピニオンギヤ１０７は、ベルト部材７６の移動と同期してラックギヤ１１０の上を走行し、移動ユニット１０３をベースプレート７０に対して相対移動させる。 FIG. 10 is a side view of the pinion gear 107 as viewed from the rotating shaft 107a side. As described above, the engagement hole 109 for accommodating the operation shaft portion 108 is provided in the rotation shaft portion 107a. A bearing 113 is mounted around the operation shaft portion 108 and maintains the engagement relationship with the pinion gear 107 while rolling the inner peripheral surface of the engagement hole 109 when the belt member 76 moves. Accordingly, the pinion gear 107 travels on the rack gear 110 in synchronization with the movement of the belt member 76, and moves the moving unit 103 relative to the base plate 70.

ピニオンギヤ１０７の回転軸部１０７ａには、係合孔１０９と連通し操作軸部１０８の通過を許容する大きさの切欠き部１１２が設けられている。切欠き部１１２は、図１０において実線で示す原点位置において上方に開口しており、ピニオンギヤ１０７の回転量に応じて開口の向きが変化する。そして、ベルト部材７６が移動し多関節アーム６１の伸長動作が開始されると、ピニオンギヤ１０７も回転し、切欠き部１１２の開口の向きがベルト部材７６の進行方向と一致した時点で、操作軸部１０８が断面Ｕ字状の係合孔１０９から切欠き部１１２を介して外部へ離脱する。これにより、ピニオンギヤ１０７と操作軸部１０８の間の係合関係が解除されるため、多関節アーム６１は伸長を続けるが、ピニオンギヤ１０７はその回転駆動力を消失し、移動ユニット１０３の移動は停止する。 The rotation shaft portion 107 a of the pinion gear 107 is provided with a notch portion 112 that communicates with the engagement hole 109 and that allows the operation shaft portion 108 to pass therethrough. The notch 112 opens upward at the origin position indicated by the solid line in FIG. 10, and the direction of the opening changes according to the amount of rotation of the pinion gear 107. When the belt member 76 moves and the extension operation of the articulated arm 61 starts, the pinion gear 107 also rotates, and when the opening direction of the notch 112 coincides with the traveling direction of the belt member 76, the operation shaft The part 108 is detached from the engagement hole 109 having a U-shaped cross section through the notch 112. As a result, the engagement relationship between the pinion gear 107 and the operation shaft portion 108 is released, so that the articulated arm 61 continues to expand, but the pinion gear 107 loses its rotational driving force, and the movement of the moving unit 103 stops. To do.

ピニオンギヤ１０７と操作軸部１０８の間の係合解除は、例えば図９に示すように、ロックバー１０１と保持アーム１０２の間の接触状態が解消されているときに行われる。これにより、多関節アーム６１の伸長作用がロックバー１０１と保持アーム１０２の間の干渉によって阻害されることを回避できる。また、上述のタイミングで操作軸部１０８との係合が解除されるように、ピニオンギヤ１０７のギヤ径が設定されている。 The disengagement between the pinion gear 107 and the operation shaft portion 108 is performed when the contact state between the lock bar 101 and the holding arm 102 is released as shown in FIG. 9, for example. Thereby, it is possible to avoid that the extension action of the articulated arm 61 is hindered by the interference between the lock bar 101 and the holding arm 102. Further, the gear diameter of the pinion gear 107 is set so that the engagement with the operation shaft portion 108 is released at the timing described above.

一方、多関節アーム６１が伸長位置から原点位置へ復帰するとき、操作軸部１０８は再びピニオンギヤ１０７の回転軸部１０７ａと係合し、ベルト部材７６の移動と同期してピニオンギヤ１０７を回転させる。これにより、移動ユニット１０３は原点位置へ復帰することが可能となる。 On the other hand, when the articulated arm 61 returns from the extended position to the origin position, the operation shaft portion 108 is again engaged with the rotation shaft portion 107 a of the pinion gear 107 and rotates the pinion gear 107 in synchronization with the movement of the belt member 76. As a result, the moving unit 103 can return to the origin position.

ここで、ピニオンギヤ１０７に対する操作軸部１０８の適正な係合動作を確保するために、操作軸部１０８との係合が解除されてから再び操作軸部１０８と係合するまでの間、ピニオンギヤ１０７の回転位置を、操作軸部１０８との係合が解除された回転位置に保持する必要がある。本実施形態では、図６に示すように、ベースプレート７０の下面に取り付けた強磁性体からなる保持ピン１１４と、ロックバー１０１の上面に取り付けたマグネット１１５との間の磁気吸着作用によって、ベースプレート７０に対する移動ユニット１０３の相対位置を保持する。これら保持ピン１１４及びマグネット１１５は、本発明に係る「保持手段」に対応する。 Here, in order to ensure an appropriate engagement operation of the operation shaft portion 108 with respect to the pinion gear 107, the pinion gear 107 is engaged after the engagement with the operation shaft portion 108 is released until it is engaged with the operation shaft portion 108 again. It is necessary to hold the rotation position at the rotation position where the engagement with the operation shaft portion 108 is released. In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the base plate 70 has a magnetic attraction between a holding pin 114 made of a ferromagnetic material attached to the lower surface of the base plate 70 and a magnet 115 attached to the upper surface of the lock bar 101. The relative position of the moving unit 103 with respect to is held. These holding pins 114 and magnets 115 correspond to “holding means” according to the present invention.

図１１Ａ〜Ｃは、上記保持手段の作用を説明する要部の概略側面図である。マグネット１１５Ａ，１１５Ｂは、各ロックバー１０１の上面に取り付けられている。保持ピン１１４Ａ，１１４Ｂは、一対のマグネット１１５Ａ，１１５Ｂの間に位置するようにベースプレート７０の下面に取り付けられている。図１１Ａに示すように、ハンドが原点位置にあるとき、保持ピン１１４Ａ（１１４Ｂ）とマグネット１１５Ａ（１１５Ｂ）の組み合わせからなる各組は、互いに一定距離離間している。この距離は、切欠き部１１２の開口の向きが原点位置における上方位置から、操作軸部１０８が離脱する水平方向に遷移するまでのピニオンギヤ１０７の円周長に相当する。そして、ベルト部材７６を走行させてロックバー１０１をベースプレート７０に対して相対移動させると、移動方向に関して後方側に対向する保持ピンとマグネットの組が接触する。これにより、ロックバー１０１の移動が規制されるとともに当該ロックバー１０１がマグネットの磁気吸着によって位置決めされる。図１１Ｂは、ロックバー１０１が右方側へ移動したときの状態を示し、図１１Ｃは、ロックバー１０１が左方側へ移動したときの状態をそれぞれ示している。 11A to 11C are schematic side views of the main part for explaining the operation of the holding means. Magnets 115 </ b> A and 115 </ b> B are attached to the upper surface of each lock bar 101. The holding pins 114A and 114B are attached to the lower surface of the base plate 70 so as to be positioned between the pair of magnets 115A and 115B. As shown in FIG. 11A, when the hand is at the origin position, the pairs of the holding pins 114A (114B) and the magnets 115A (115B) are separated from each other by a certain distance. This distance corresponds to the circumferential length of the pinion gear 107 until the direction of the opening of the notch portion 112 transitions from the upper position at the origin position to the horizontal direction in which the operation shaft portion 108 is detached. Then, when the belt member 76 is caused to travel and the lock bar 101 is moved relative to the base plate 70, a pair of the holding pin and the magnet that are opposed to the rear side in the moving direction comes into contact. Thereby, the movement of the lock bar 101 is restricted and the lock bar 101 is positioned by the magnetic attraction of the magnet. FIG. 11B shows a state when the lock bar 101 moves to the right side, and FIG. 11C shows a state when the lock bar 101 moves to the left side.

以上のようにして、操作軸部１０８とピニオンギヤ１０７の間の係合状態が解除されている間、ピニオンギヤ１０７の回転位置が保持される。これにより、切欠き部１１２の開口の向きを係合孔１０９に対する操作軸部１０８の係合方向に合わせることが可能となるので、ピニオンギヤ１０７に対する保持部材１０８の係合作用を確実に行わせることができる。 As described above, the rotational position of the pinion gear 107 is maintained while the engagement state between the operation shaft portion 108 and the pinion gear 107 is released. Thus, the direction of the opening of the notch 112 can be matched with the direction of engagement of the operation shaft portion 108 with respect to the engagement hole 109, so that the holding member 108 can be reliably engaged with the pinion gear 107. Can do.

次に、本実施形態の基板搬送装置６０の動作について説明する。 Next, the operation of the substrate transfer apparatus 60 of this embodiment will be described.

基板搬送装置６０は、駆動プーリ７３の回転駆動により、ベルト部材７６が走行する。ベルト部材７６には、連結部材８１を介してハンド６２が連結され、かつ、連結部材８１がリニアガイド６６のスライダー６７ｂに固定されていることから、ベルト部材７６の走行によってハンド６２がリニアガイド６６のガイドレール６７ａに沿って直線移動される。そして、ハンド６２の移動量は駆動プーリ７３の回転量によって制御され、ハンド６２の移動方向は駆動プーリ７３の回転方向によって制御される。基板搬送装置６０はまた、回転機構部６９の駆動により、多関節アーム６１を水平面内で旋回させる。これにより、ハンド６２に載置した基板を任意の真空処理室から他の真空処理室へ搬送する。 In the substrate transfer device 60, the belt member 76 travels by the rotational drive of the drive pulley 73. Since the hand 62 is connected to the belt member 76 via the connecting member 81 and the connecting member 81 is fixed to the slider 67 b of the linear guide 66, the hand 62 is moved to the linear guide 66 by the travel of the belt member 76. Is linearly moved along the guide rail 67a. The movement amount of the hand 62 is controlled by the rotation amount of the drive pulley 73, and the movement direction of the hand 62 is controlled by the rotation direction of the drive pulley 73. The substrate transfer device 60 also turns the articulated arm 61 in a horizontal plane by driving the rotation mechanism unit 69. Thereby, the substrate placed on the hand 62 is transferred from an arbitrary vacuum processing chamber to another vacuum processing chamber.

ハンド６２が図１に示す原点位置で停止しているとき、第１アーム７１Ａ，７１Ｂに固定された保持アーム１０２は、ロックバー１０１の先端に接触する。これにより、第１アーム７１Ａ，７１Ｂの第１支持軸９１の周りへの回動が規制されるため、この状態で回転機構部６９の駆動によって旋回運動が行われても、多関節アーム６１の姿勢が安定に保持される。したがって、旋回運動が停止した後において多関節アーム６１の円滑な直線動作が確保される。 When the hand 62 is stopped at the origin position shown in FIG. 1, the holding arm 102 fixed to the first arms 71 </ b> A and 71 </ b> B contacts the tip of the lock bar 101. As a result, the rotation of the first arms 71A and 71B around the first support shaft 91 is restricted. Therefore, even if a turning motion is performed by driving the rotation mechanism unit 69 in this state, the articulated arm 61 The posture is kept stable. Therefore, the smooth linear motion of the articulated arm 61 is ensured after the turning motion is stopped.

ハンド６２が原点位置から直線動作するとき、ピニオンギヤ１０７と操作軸部１０８との係合作用により、移動ユニット１０３がベースプレート７０に対して相対移動する。これにより、移動ユニット１０３に固定されたロックバー１０１はハンド６２の移動方向に移動し、第１アーム７１Ａ，７１Ｂに固定された保持アーム１０２は、ロックバー１０１との接触状態を維持し、かつロックバー１０１の先端部１０１Ｅのテーパ面で保持アーム１０２の回動動作を促す（図８）。これにより、第１アーム７１Ａ，７１Ｂの円滑かつ適正な回動動作が確保される。 When the hand 62 moves linearly from the origin position, the moving unit 103 moves relative to the base plate 70 by the engaging action of the pinion gear 107 and the operation shaft portion 108. Thereby, the lock bar 101 fixed to the moving unit 103 moves in the moving direction of the hand 62, the holding arm 102 fixed to the first arms 71A and 71B maintains the contact state with the lock bar 101, and The holding arm 102 is urged to rotate by the tapered surface of the tip 101E of the lock bar 101 (FIG. 8). Thereby, the smooth and proper rotation operation of the first arms 71A and 71B is ensured.

ロックバー１０１と保持アーム１０２との接触状態が解除されると（図９）、ピニオンギヤ１０７と操作軸部１０８との係合が解除され（図１０）、移動ユニット１０３の移動が停止される。これにより、その後におけるハンド６２の搬送精度が高められるとともに、駆動パワーの低減を図ることができる。 When the contact state between the lock bar 101 and the holding arm 102 is released (FIG. 9), the engagement between the pinion gear 107 and the operation shaft portion 108 is released (FIG. 10), and the movement of the moving unit 103 is stopped. As a result, the conveyance accuracy of the hand 62 thereafter can be improved and the driving power can be reduced.

ハンド６２が原点位置を通過して移動する際、原点位置近傍でピニオンギヤ１０７と操作軸部１０８が再び係合し、所定距離にわたってロックバー１０１と保持アーム１０２の接触状態が維持される。このとき、ロックバー先端１０１Ｅのテーパ面で保持アーム１０１２の回動方向をガイドする作用が得られるので、多関節アーム６１の死点位置に相当するハンド６２の原点位置を安定して通過することが可能となる。 When the hand 62 moves past the origin position, the pinion gear 107 and the operation shaft portion 108 are engaged again in the vicinity of the origin position, and the contact state between the lock bar 101 and the holding arm 102 is maintained over a predetermined distance. At this time, since the action of guiding the rotation direction of the holding arm 1012 is obtained by the tapered surface of the lock bar tip 101E, the origin position of the hand 62 corresponding to the dead center position of the articulated arm 61 can be stably passed. Is possible.

以上、本発明の実施形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることはなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, of course, this invention is not limited to this, A various deformation | transformation is possible based on the technical idea of this invention.

例えば以上の実施形態では、多関節アーム６１を構成する第１アーム７１Ａ，７１Ｂ及び第２アーム７２Ａ，７２Ｂを互いに異なるアーム長で構成したが、各アームを同等のアーム長で構成してもよく、この場合においても、ハンド６２の原点位置におけるアームの揺動を抑えることができる。 For example, in the above embodiment, the first arm 71A, 71B and the second arm 72A, 72B constituting the articulated arm 61 are configured with different arm lengths, but each arm may be configured with an equivalent arm length. Even in this case, the swinging of the arm at the origin position of the hand 62 can be suppressed.

また、多関節アーム６１は、上述した平行リンク型のものに限られない。更に、基板搬送系は真空雰囲気中に限らず、大気雰囲気中での基板搬送にも本発明は適用可能である。 The articulated arm 61 is not limited to the parallel link type described above. Furthermore, the substrate transfer system is not limited to a vacuum atmosphere, and the present invention can be applied to a substrate transfer in an air atmosphere.

本発明の実施形態による基板搬送装置を示す斜視図であり、ハンドが原点位置で停止している状態を示している。It is a perspective view which shows the board | substrate conveyance apparatus by embodiment of this invention, and has shown the state which the hand has stopped at the origin position. 本発明の実施形態による基板搬送装置を示す斜視図であり、ハンドが伸長した状態を示している。It is a perspective view which shows the board | substrate conveyance apparatus by embodiment of this invention, and has shown the state which extended the hand. 本発明の実施形態による基板搬送装置のベルト駆動機構の要部拡大斜視図である。It is a principal part expansion perspective view of the belt drive mechanism of the board | substrate conveying apparatus by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による基板搬送装置のベルト部材とハンドとを連結する連結部材の正面図である。It is a front view of the connection member which connects the belt member and hand of the board | substrate conveyance apparatus by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による基板搬送装置のロック機構を説明する要部斜視図である。It is a principal part perspective view explaining the locking mechanism of the board | substrate conveyance apparatus by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による基板搬送装置のロック機構を説明する要部斜視図である。It is a principal part perspective view explaining the locking mechanism of the board | substrate conveyance apparatus by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による基板搬送装置のロック機構の作用を説明する要部平面図である。It is a principal part top view explaining an effect | action of the locking mechanism of the board | substrate conveyance apparatus by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による基板搬送装置のロック機構の作用を説明する要部平面図である。It is a principal part top view explaining an effect | action of the locking mechanism of the board | substrate conveyance apparatus by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による基板搬送装置のロック機構の作用を説明する要部平面図である。It is a principal part top view explaining an effect | action of the locking mechanism of the board | substrate conveyance apparatus by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による基板搬送装置の操作軸部とピニオンギヤ（係合部材）との関係を示す側面図である。It is a side view which shows the relationship between the operation-shaft part of the board | substrate conveyance apparatus by embodiment of this invention, and a pinion gear (engagement member). 本発明の実施形態による基板搬送装置の保持手段の構成を説明する概略側面図である。It is a schematic side view explaining the structure of the holding means of the board | substrate conveyance apparatus by embodiment of this invention. 従来の基板搬送装置の概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows schematic structure of the conventional board | substrate conveyance apparatus. ベルト駆動で伸縮する多関節アームを備えた基板搬送装置を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the board | substrate conveyance apparatus provided with the articulated arm which expands-contracts by belt drive. 図１３に示した基板搬送装置のベルト駆動機構を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the belt drive mechanism of the board | substrate conveying apparatus shown in FIG. 図１３に示した基板搬送装置のベルト駆動機構を示す平面図である。It is a top view which shows the belt drive mechanism of the board | substrate conveying apparatus shown in FIG. 図１３に示した基板搬送装置においてハンドが原点位置に停止した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which the hand stopped in the origin position in the board | substrate conveyance apparatus shown in FIG.

Explanation of symbols

６０基板搬送装置
６１多関節アーム
６２ハンド
６３基台
６６リニアガイド
６７ａガイドレール
６７ｂスライダー
６８ベルト駆動機構（駆動機構）
６９回転機構部
７０ベースプレート
７１Ａ，７１Ｂ第１アーム
７２Ａ，７２Ｂ第２アーム
７３駆動プーリ
７４ａ，７４ｂ従動プーリ
７５ａ，７５ｂ補助プーリ
７６ベルト部材
８１連結部材
９１第１支持軸（支持軸）
１００ロック機構
１０１ロックバー
１０２保持アーム
１０３移動ユニット
１０４可動部材
１０７ピニオンギヤ（係合部材）
１０７ａ回転軸部
１０８操作軸部
１０９係合孔
１１０ラックギヤ
１１２切欠き部 60 substrate transfer device 61 articulated arm 62 hand 63 base 66 linear guide 67a guide rail 67b slider 68 belt drive mechanism (drive mechanism)
69 Rotating mechanism 70 Base plate 71A, 71B First arm 72A, 72B Second arm 73 Driving pulley 74a, 74b Driven pulley 75a, 75b Auxiliary pulley 76 Belt member 81 Connecting member 91 First support shaft (support shaft)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Lock mechanism 101 Lock bar 102 Holding arm 103 Moving unit 104 Movable member 107 Pinion gear (engagement member)
107a Rotating shaft portion 108 Operating shaft portion 109 Engaging hole 110 Rack gear 112 Notched portion

Claims

An articulated arm having one end supported by a support shaft of the base and the other end connected to a substrate support hand, a linear guide for guiding the linear movement of the hand, and the hand as a guide rail for the linear guide A belt that is moved along, and a drive mechanism that drives the belt,
The articulated arm has a pair of first arms, one end of which is rotatably supported around the support shaft, and a pair of one end rotatably coupled to the other end of each of the pair of first arms. A substrate transfer device having a second arm, and the hand is rotatably coupled to the other end of each of the pair of second arms,
A lock mechanism for restricting rotation of the articulated arm around the support shaft at a position where the first arm and the second arm are substantially parallel ;
The lock mechanism includes a lock bar that moves relative to the base in the advancing direction of the hand in synchronization with the movement of the belt, and rotates integrally with the first arm and the lock bar. A holding arm that restricts the rotation of the first arm by contact, and the lock bar extends from a position where the first arm and the second arm are parallel to each other until the hand moves a predetermined distance. And a holding arm for maintaining the contact state .

The lock bar is fixed to a moving unit that can move relative to the base,
The moving unit includes an engaging member that maintains an engaged state with the belt from a position where the first arm and the second arm are parallel to each other until the hand moves a predetermined distance. The substrate transfer apparatus according to claim 1 .

The belt has an operation shaft portion that protrudes toward the engagement member;
The engaging member rotates according to the amount of movement of the moving unit with respect to the base, and includes an engaging hole capable of accommodating the operating shaft portion in the rotating shaft portion,
The rotation shaft portion is provided with a notch portion that communicates with the engagement hole and allows the operation shaft portion to pass through.When the notch portion rotates in the moving direction of the belt, The substrate transfer apparatus according to claim 2 , wherein the engagement state between the engagement member and the operation shaft portion is released.

Holding means for holding the rotation position of the engagement member in which the notch portion faces the moving direction of the belt while the engagement state between the operation shaft portion and the engagement member is released. The substrate transfer apparatus according to claim 3 , wherein

The substrate transfer apparatus according to claim 3 , wherein the engagement member is a pinion gear that meshes with a rack gear attached to the base.

The substrate transport apparatus according to claim 1, wherein an arm length of the second arm is longer than an arm length of the first arm.