JPH1034585A

JPH1034585A - ロボットアーム駆動機構

Info

Publication number: JPH1034585A
Application number: JP18789196A
Authority: JP
Inventors: Junichi Ikeda; 純一池田; Wataru Nagao; 亘永尾
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-07-17
Filing date: 1996-07-17
Publication date: 1998-02-10

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明はロボットのアームを駆動させる際の
ガス放出量を減少させると共に塵埃を減少させることを
課題とする。【解決手段】アーム駆動機構３２では、第２スチール
ベルト３０の一端の補強板３２が止めネジ３６により第
３プーリ２８の外周に固定される。第２スチールベルト
３０の中央部の補強板３３は、止めネジ３７により第４
プーリ２９の外周に固定される。第２スチールベルト３
０の他端の補強板３４は、補強板３２の取付位置と反対
側で止めネジ３８により第３プーリ２８の外周に固定さ
れる。第２スチールベルト３０は、水平線に対して傾斜
（角度α）するように螺旋状に装架されており、第３プ
ーリ２８及び第４プーリ２９の外周に斜めに巻付けられ
ている。そして、第２スチールベルト３０の両端の補強
板３２と３４は、重なり合わないように高さ方向（プー
リ幅方向）にずらして固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はロボットアーム駆動
機構に係り、特にアーム駆動に伴う発塵を減少させるよ
う構成したロボットアーム駆動機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、半導体の製造工程においては、
真空中で液晶用のガラスあるいは半導体用のウェーハを
搬送するロボットが使用されている。この種のロボット
では、できるだけ塵埃の発生を防止する構成となってい
る。

【０００３】そして、半導体製造装置等で使用されるロ
ボットとしては、例えば垂直方向に起立する基台と、基
台より水平方向に延在して回動自在に支持された第１ア
ームと、第１アームの先端で水平方向に回動自在に支持
された第２アームと、第２アームの先端に支持されてワ
ークを保持する手首部とよりなる水平多関節構造のスカ
ラ形ロボットが使用されている。

【０００４】この種のロボットには、モータの回転駆動
力がアーム軸に設けられたプーリ間に巻き掛けされたタ
イミングベルトを介してアームに伝達されるロボットア
ーム駆動機構が用いられている。そして、半導体製造装
置等のように真空中で使用されるロボットには、製品の
品質維持のためクリーンであることが要求されており、
具体的には次の通りである。（１）真空中で放出されるガス量が少ないこと（２）真空中で塵埃を出さないこと（３）狭い搬送室で広い動作範囲を有すること（４）プロセス処理室に挿入される第２アーム先端が薄
いこと

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記半導体
製造装置等で使用されるロボットのように高真空中で作
業するロボットに合成樹脂製（ゴム、プラスチック及び
グラスファイバ等）のタイミングベルトを使用した場
合、タイミングベルトがガスを放出するため、真空度を
得るのに時間がかかり、タイミングベルトから放出され
るガス量が真空ポンプの排気速度より多い場合、真空ポ
ンプを使用しているにもかかわらず、目標真空度に到達
できないといった問題がある。

【０００６】なお、この問題は真空ポンプを排気速度の
大きいものと交換することにより解消できるが、その場
合コスト増大を招くことになる。また、タイミングベル
トを用いた構成では、ベルトの張力及び運転時の負荷に
よりタイミングベルトが伸びるため、伝達角度に誤差が
生じるといった問題もある。

【０００７】そこで、本発明は上記問題を解決したロボ
ットアーム駆動機構を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は以下のような特徴を有する。上記請求項１
の発明は、ロボットのアームを所定角度に駆動するロボ
ットアーム駆動機構において、平行に配されたアーム軸
の夫々にプーリを設け、前記プーリ間に金属ベルトを巻
き掛けすると共に、前記金属ベルトの一部分を前記プー
リに固定したことを特徴とするものである。

【０００９】従って、請求項１によれば、金属ベルトを
用いて放出ガスを減少させることができ、短時間で高真
空が得られる。また、金属ベルト駆動とすることにより
プーリとの間で滑りが少ないので、発塵を減少させるこ
とができる。また、請求項２の発明は、前記請求項１記
載のロボットアーム駆動機構であって、前記金属ベルト
は、中央部分が一方のプーリに固定され、両端部分が他
方のプーリに固定されたことを特徴とするものである。

【００１０】従って、請求項２によれば、金属ベルトの
中央部分が一方のプーリに固定され、両端部分が他方の
プーリに固定されることにより上記請求項１と同様な効
果が得られる。また、請求項３の発明は、前記請求項１
記載のロボットアーム駆動機構であって、前記プーリ間
の一側に第１の金属ベルトを巻き掛けし、前記プーリ間
の他側に第２の金属ベルトを巻き掛けしてなり、前記第
１の金属ベルトの一端を一方のプーリに固定し前記第１
の金属ベルトの他端を他方のプーリに固定すると共に、
第２の金属ベルトの一端を他方のプーリに固定し、第２
の金属ベルトの他端を一方のプーリに固定したことを特
徴とするものである。

【００１１】従って、請求項３によれば、短い２本の金
属ベルトを連結することにより上記請求項１と同様な効
果が得られる。また、請求項４の発明は、前記請求項１
記載のロボットアーム駆動機構であって、前記プーリの
直径比を１：２とし、直径の小さい小径プーリに巻き掛
けされた金属ベルトは両端部分をプーリ幅方向にずらし
て固定したことを特徴とするものである。

【００１２】従って、請求項４によれば、上記請求項１
と同様な効果が得られると共に、直径が小さい小径プー
リに金属ベルトの両端が重ならないように取り付けるこ
とができる。また、請求項５の発明は、前記請求項４記
載のロボットアーム駆動機構であって、直径の大きい大
径プーリの高さを他端の高さより低くしたことを特徴と
するものである。

【００１３】従って、請求項５によれば、上記請求項４
と同様な効果が得られると共に、アームの薄型化にも対
応できる。また、請求項６の発明は、前記請求項１記載
のロボットアーム駆動機構であって、前記金属ベルト
は、両端部分が前記プーリの外周に１８０°以上巻き掛
けされ、プーリ幅方向にずらして固定されたことを特徴
とするものである。

【００１４】従って、請求項６によれば、上記請求項１
と同様な効果が得られると共に、アームの回動角度を確
保することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明の一実施
例を説明する。図１は本発明になるロボットアーム駆動
機構の一実施例が適用された搬送用ロボットの側面図、
図２は搬送用ロボットの平面図である。

【００１６】搬送用ロボット１は、例えば真空中で半導
体用ウェハーを搬送するための水平多関節構造のロボッ
トである。この搬送用ロボット１は、駆動モータ及び減
速機（共に図示せず）を内蔵したベース２と、ベース２
の上方に設けられたフランジ３と、フランジ３の上方で
水平方向に回動自在に支持された第１アーム４と、第１
アーム４の先端で水平方向に回動自在に支持された第２
アーム５と、第２アーム５の先端に支持された手首部６
とから構成されている。

【００１７】また、搬送用ロボット１のフランジ３は、
真空室の床面に設置されている。そして、フランジ３の
下面には、シール用のＯリング（図示せず）が設けら
れ、フランジ３の上部の真空とフランジ３の下部の大気
圧との差圧による漏れが防止されている。

【００１８】この種の搬送用ロボット１の場合、円筒座
標系（Ｒ−θ）で制御されており、θ駆動軸、及びＲ駆
動軸はフランジ３内に設けられた２軸の磁性流体シール
（図示せず）を介して真空中に導入され、真空中の第１
アーム４、第２アーム５、手首部６を駆動する。

【００１９】ここで、θ軸モータ（図示せず）の出力軸
の回転は、θ軸減速機（図示せず）により、１／１００
〜１／２００に減速され、θ回転軸（第１アーム軸）７
に結合される。また、Ｒ軸モータ及びＲ軸減速機（共に
図示せず）は、上記θ回転軸７上に設けられ、Ｒ軸モー
タ（図示せず）の出力軸の回転は、Ｒ軸減速機（図示せ
ず）により、１／１００〜１／２００に減速され、Ｒ駆
動軸に結合される。そして、Ｒ駆動軸の回転角度は、θ
回転角度＋Ｒ回転角度として伝達される。

【００２０】第１アーム４はフランジ３上でθ回転軸７
を中心に回転するようにベアリング（図示せず）により
回転自在に支持され、第２アーム５は第１アーム４の先
端の関節軸（第２アーム軸）８を中心に回動するように
ベアリング（図示せず）により回転自在に支持されてい
る。また、手首部６は、第２アーム５の先端の手首回転
軸（第３アーム軸）９を中心に回動するようにベアリン
グ（図示せず）により回転自在に支持されている。

【００２１】ワーク１０は手首部６に自重により載置さ
れており、手首部６との摩擦力により搬送される。尚、
θ回転軸７と関節軸８との軸間距離、関節軸８と手首回
転軸９との軸間距離、及び手首回転軸９とワーク中心軸
１１との軸間距離は、夫々同一距離Ｌに設定されてい
る。

【００２２】図３は上記搬送用ロボット１が設置された
クラスタ構成の半導体製造装置１２の構成を示す平面図
である。半導体製造装置１２は、搬送室１３を中心にし
てワーク１０としてのウェハーの搬入あるいは搬出を行
うロードロック室１４、及びウェハーにプロセス処理を
行うプロセス処理室１５〜１７を放射状に配置してな
る。

【００２３】尚、本実施例では、ロードロック室１４及
びプロセス処理室１５〜１７が４方向に配置された構成
としたが、これに限らず、例えば６方向に配置する構成
としても良い。また、ロードロック室１４及びプロセス
処理室１５〜１７のレイアウトは、必ずしも等間隔とは
限らず、各処理装置の都合に合わせて配置される。

【００２４】搬送室１３、ロードロック室１４及びプロ
セス処理室１５〜１７は、夫々独立した真空ポンプ（図
示せず）により排気されて必要に応じて１０^-2〜１０^-8
ｔｏｒｒ程度の真空とされている。また、搬送室１３の
直径Ｄ_T及びロードロック室１４、各プロセス処理室１
５〜１７の直径Ｄ_Pを小さくすることにより装置全体の
設置面積を削減でき、また真空排気時間の短縮、排気設
備の小型化、及び運転動力の削減を図ることができる。

【００２５】搬送用ロボット１は搬送室１３の中心に設
置され、搬送室１３と各室１４〜１７との間の夫々にゲ
ート弁１８〜２２が配設されている。そのため、搬送用
ロボット１は、ゲート弁１８〜２２の開口部１８ａ〜２
２ａを通過してワーク（ウェハー）１０を各室１４〜１
７に搬入、搬出する。

【００２６】ゲート弁１８〜２２は、図４に示すように
横幅寸法が広く、縦寸法が狭い長方形状の開口部１８ａ
〜２２ａを有し、制御装置（図示せず）からの制御信号
により板状の弁体１８ｂ〜２２ｂが昇降動作して開口部
１８ａ〜２２ａを開閉するように構成されている。ロー
ドロック室１４のゲート弁１８，１９は、周囲の大気が
直接搬送室１３に流入することを防止するため、ワーク
（ウェハー）１０の搬入、搬出に応じて何れか一方が開
閉された後、一定時間後に他方を開閉させるように開閉
動作タイミングをずらしている。

【００２７】ここで、搬送用ロボット１がロードロック
室１４からプロセス処理室１５にワーク（ウェハー）１
０を搬送する場合を一例として、搬送用ロボット１の搬
送動作を図５乃至図７を参照して説明する。θ座標の原
点方向（θ＝０°）は、ロードロック室１４の中心の方
向、Ｒ座標での位置はワーク１０の中心１１を仮想して
θ回転軸７をＲ＝０とし、ロードロック室１４の中心の
座標を（Ｒ，θ）＝（３Ｌ，０）とし、プロセス処理室
１５の中心の座標を（３Ｌ，９０）とする。

【００２８】搬送用ロボット１の動作を項目別に分類す
ると、次のようになる。Ｒ＝０に移動する（Ｒ軸のみ動作、θは不定）。（０，０）に移動する（θ軸のみ動作）。（３Ｌ，０）に移動する（Ｒ軸のみ動作）。

【００２９】ワーク（ウェハー）１０を受け取る。（０，０）に移動する（Ｒ軸のみ動作）。（０，９０）に移動する（θ軸のみ動作）。（３Ｌ，９０）に移動する（Ｒ軸のみ動作）。

【００３０】ワーク（ウェハー）１０を渡す。（０，９０）に移動する（Ｒ軸のみ動作）。以上のように搬送用ロボット１の動作の特徴としては、
Ｒ軸とθ軸が同時に動作することがない点と、θ軸動作
時はＲ軸が後退端（Ｒ＝０）に位置している点がある。

【００３１】また、θ軸動作時にワーク１０の中心１１
がθ軸回転中心にあるため、ワーク１０のθ回転の慣性
力が最小になる。このことは、手首部６に真空中でワー
ク１０を吸引する吸引手段がない搬送用ロボット１で
は、手首部６とワーク１０との摩擦力でワーク１０の脱
落を防止する構成であるため、ワーク１０のθ回転の慣
性力が最小であることは重要である。

【００３２】図５は座標系の動作説明図、図６は座標系
の一の動作状態を示す図である。円筒座標系（Ｒ−θ）
の原点Ｏは、θ回転軸７上にある。手首回転軸９の位置
がＲ−θ座標で定義される。θ角度は手首回転軸９の方
向、Ｒ座標は手首回転軸９の半径方向の移動距離である
が、第１アーム４の回動角度を表している。

【００３３】手首部６は、常にθ＝０°の方向を向くよ
うに回動角度が調整されている。尚、手首部６に載置さ
れたワーク１０の中心１１は、図５中矢印の先端で示し
た位置となる。また、そのときの原点Ｏからの半径位置
を一点鎖線で示してある。従って、手首部６に載置され
たワーク１０は、図５中手首部６の矢印が示すようにゲ
ート弁１８〜２２の開口部１８ａ〜２２ａに直進して搬
入又は搬出される。

【００３４】Ｒ座標軸での後退端は、搬送室１３の直径
Ｄ_Tに制限されており、第１アーム４のＲ回転角度が−
３０°のとき第１アーム４、第２アーム５及び首部６が
正三角形を形成する。そのとき、ワーク１０の中心１１
は、原点Ｏ（θ回転軸７）上にある。

【００３５】また、第１アーム４の回動角が９０°のと
きで第１アーム４、第２アーム５及び首部６がθ＝０°
方向に一直線になり、Ｒ座標軸の前進端であるワーク１
０の中心１１は原点Ｏ（θ回転軸７）から３Ｌの位置に
なる。図７は各アームを駆動するアーム駆動機構の平面
図である。

【００３６】第１アーム４の内部に設けられた第１アー
ム駆動機構２３は、駆動側の第１プーリ２４と、従動側
の第２プーリ２５と、平行に配された第１プーリ２４と
第２プーリ２５との間に装架されるように巻き掛けされ
た第１スチールベルト（金属ベルト）２６とからなる。
なお、第１スチールベルト２６は、高い機械的強度及び
耐蝕性を有するステンレス製（ＳＵＳ３０４）よりな
る。

【００３７】第１プーリ２４は、フランジ３内の磁性流
体シール（図示せず）を介してθ回転軸７に結合され、
中心はθ回転軸７に一致しており、直径がＤである。第
２プーリ２５は、直径がＤ／２と第１プーリ２４の１／
２であり、関節軸８を中心に第２アーム５に結合され
る。第１スチールベルト２６は、第１プーリ２４と第１
アーム４との相対角度（Ｒ軸回転角度＝（Ｒ＋θ）−
θ）を２倍にして第２プーリ２５に伝達する。

【００３８】第１アーム駆動機構２３をこのように構成
することにより第１アーム４と第２アーム５との相対角
度は、Ｒ軸回転角度の２倍になり、第２アーム５の先端
の手首部６はＲ座標軸上を直線的に移動することができ
る。また、第２アーム５の内部に設けられた第２アーム
駆動機構２７は、駆動側の第３プーリ２８と、従動側の
第４プーリ２９と、平行に配された第３プーリ２８と第
４プーリ２９との間に装架されるように巻き掛けされた
第２スチールベルト（金属ベルト）３０とからなる。な
お、第２スチールベルト３０は、高い機械的強度及び耐
蝕性を有するステンレス製（ＳＵＳ３０４）よりなる。

【００３９】第３プーリ２８は直径がｄで第１アーム４
の先端に固定され、関節軸８上に設けられている。第４
プーリ２９は直径が２ｄと第３プーリ２８の２倍あり、
手首軸９を中心に回転する。従って、第３プーリ２８と
第４プーリ２９との減速比が１：２に設定されている。
すなわち、第２スチールベルト３０は、第２アーム５と
第３プーリ２８との相対角度（Ｒ軸回転角度の２倍）を
１／２にして第４プーリ２９に伝達する。

【００４０】第２アーム駆動機構２７をこのように構成
することにより手首部６の移動方向は常にθ方向と一致
する。つまり、手首軸９からの距離Ｌで手首部６の回転
方向の位置は常にＲ座標軸上にあるので、ワーク１０の
中心１１がこの点上にあれば搬送用ロボット１はワーク
１０を動作範囲内の位置にＲ−θ座標にしたがって搬送
できる。

【００４１】次に、第２アーム駆動機構２７の構成につ
いて図８乃至図１０を参照して説明する。尚、図８は第
２アーム駆動機構２７の平面図、図９は第２アーム駆動
機構２７の側面図、図１０は取付前の第２スチールベル
ト３０を示す図である。第２スチールベルト３０の両端
及び中央には、ネジ止め用に補強板３２〜３４がスポッ
ト溶接、もしくはレーザ溶接３５（図１０中、×印で示
す）により固定されている。

【００４２】図８，図９に示すように、第２スチールベ
ルト３０の一端の補強板３２は、止めネジ３６により第
３プーリ２８の外周に固定される。また、第２スチール
ベルト３０の中央部に取り付けられた補強板３３は、止
めネジ３７により第４プーリ２９の外周に固定される。
さらに、第２スチールベルト３０の他端の補強板３４
は、補強板３２の取付位置と反対側で止めネジ３８によ
り第３プーリ２８の外周に固定される。

【００４３】第２スチールベルト３０は、水平線に対し
て傾斜（角度α）するように螺旋状に装架されており、
第３プーリ２８及び第４プーリ２９の外周に斜めに巻付
けられている。そして、第２スチールベルト３０の両端
の補強板３２と３４は、重なり合わないように高さ方向
（プーリ幅方向）にずらして固定されている。

【００４４】また、第２スチールベルト３０の両端は、
夫々第３プーリ２８の外周に対して１８０°の範囲に巻
き掛けされており、互いに反対側で補強板３２，３４が
第３プーリ２８に固定されている。このように第２スチ
ールベルト３０が一対の第３プーリ２８及び第４プーリ
２９の外周に斜めに巻付けられているため、第２スチー
ルベルト３０の両端の補強板３２，３４が１８０°間隔
で第３プーリ２８の外周に固定することができ、第３プ
ーリ２８が時計方向に回動するとき、止めネジ３６が第
３プーリ２８から離間しようとする位置、もしくは止め
ネジ３８が第２スチールベルト３０に当接する位置まで
１２０°以上回動することができる。また、第３プーリ
２８が反時計方向に回動するときも上記と同様に１２０
°以上回動することができる。そのため、第３プーリ２
８は２４０°以上の回動角度範囲を有することになる。
尚、巻き掛け角度は、１８０°以上としても第３プーリ
２８の回動角度範囲を２４０°以上とすることができ
る。

【００４５】このようにして第２アーム駆動機構２７で
は、第２スチールベルト３０を巻き掛けした構成である
にも拘わらず、第３プーリ２８の回動角度を２４０°以
上となるように設定することができる。また、第４プー
リ２９では、第２スチールベルト３０の中央部分が１回
巻きであるため、第３プーリ２８よりも高さ寸法を小さ
くして上端を低くすることができる。そのため、高さ制
限のあるアーム先端側においても第４プーリ２９を支障
なく駆動することができ、第２アーム５の先端部分の薄
型化にも対応することができる。前述したように、ワー
ク１０を搬入、搬出する際にゲート弁１８〜２２の開口
部１８ａ〜２２ａを通過させるとき第２アーム５の先端
部分が薄くなっているので、高さ方向の幅が狭い開口部
１８ａ〜２２ａでも手首部６に載置されたワーク１０を
容易に通過することができる。

【００４６】また、基端側の第３プーリ２８の高さが先
端側の第４プーリ２９よりも高くなっているため、第２
アーム５の強度確保の点から有利な構成となっている。
さらに、第４プーリ２９に巻き掛けされる第２スチール
ベルト３０は、プーリ幅を幅広にして強度を高めること
が可能になる。

【００４７】上記のような構成とされた第２アーム駆動
機構２７においては、ガス放出量の多い合成樹脂性のタ
イミングベルトに代えてステンレス製の第２スチールベ
ルト３０が使用されているため、ガス放出量が減少し、
且つ塵埃発生量も減少している。そのため、真空ポンプ
（図示せず）による排気速度を大きくせずとも各プロセ
ス処理室１５〜１７の真空度を高めることができる。

【００４８】また、タイミングベルトのようにベルト張
力及び運転時の負荷によりタイミングベルトが伸びて手
首部６の角度誤差が生じることもないため、ゲート弁１
８〜２２の開口部１８ａ〜２２ａが開いている間にワー
ク１０の搬入、搬出動作を正確に行うことができる。

【００４９】図１１は第２アーム駆動機構の変形例の平
面図、図１２は第２アーム駆動機構の変形例の側面図、
図１３は取付前のスチールベルトを示す図である。第２
アーム駆動機構４１においては、第３プーリ２８の一側
と第４プーリ２９の一側との間にはステンレス製のスチ
ールベルト（第１金属ベルト）４２が巻き掛けされ、第
３プーリ２８の他側と第４プーリ２９の他側との間には
ステンレス製のスチールベルト（第２金属ベルト）４３
が巻き掛けされている。すなわち、スチールベルト４
２，４３は、前述した第２スチールベルト３０の全長の
約半分の長さになっており、ベルト幅が幅広に形成され
ている。

【００５０】スチールベルト４２，４３の両端には、ネ
ジ止め用に補強板４４，４５がスポット溶接、もしくは
レーザ溶接４６（図１３中、×印で示す）により固定さ
れている。図１１，図１２に示すように、スチールベル
ト４２の一端の補強板４４は、止めネジ３６により第３
プーリ２８の外周に固定される。また、スチールベルト
４２，４３の他端に取り付けられた補強板４５は、同一
の止めネジ３７により第４プーリ２９の外周に固定され
る。さらに、スチールベルト４３の一端の補強板４４
は、止めネジ３８により第３プーリ２８の反対側の外周
に固定される。

【００５１】スチールベルト４２，４３は、水平線に対
して傾斜（角度α）するように螺旋状に装架されてお
り、第３プーリ２８及び第４プーリ２９の外周に斜めに
巻付けられている。そして、スチールベルト４２，４３
の一端の補強板４４は、互いに重なり合わないように高
さ方向（プーリ幅方向）にずらして固定されている。

【００５２】また、スチールベルト４２，４３の一端
は、夫々第３プーリ２８の外周に対して１８０°の範囲
に巻き掛けされており、互いに反対側で補強板４４が第
３プーリ２８に固定されている。尚、スチールベルト４
２，４３の巻き掛け角度は、１８０°以上としても良
い。

【００５３】このように２本のスチールベルト４２，４
３が一対の第３プーリ２８及び第４プーリ２９の外周に
斜めに巻付けられているため、第２スチールベルト３０
の両端の補強板３２，３４が１８０°間隔で第３プーリ
２８の外周に固定することができ、第３プーリ２８が時
計方向に回動するとき、止めネジ３６が第３プーリ２８
から離間しようとする位置、もしくは止めネジ３８が第
２スチールベルト３０に当接する位置まで１２０°以上
回動することができる。

【００５４】また、第３プーリ２８が反時計方向に回動
するときも上記と同様に１２０°以上回動することがで
きる。そのため、第３プーリ２８は２４０°以上の回動
角度範囲を有することになる。このようにして第２アー
ム駆動機構２７では、２本のスチールベルト４２，４３
が直列に巻き掛けした構成であるにも拘わらず、第３プ
ーリ２８の回動角度を２４０°以上となるように設定す
ることができる。

【００５５】尚、上記実施例では、ステンレス製のスチ
ールベルトを用いたが、これに限らず、例えば炭素工具
鋼（ＳＫ５）、銅、アルミニウム、ニッケル等の他の金
属製ベルトをプーリに巻き掛けして固定するようにして
良い。また、上記実施例では、半導体製造装置で使用さ
れる搬送用ロボットを一例として挙げたが、これに限ら
ず、他の装置で使用されるロボットにも適用できるのは
勿論である。

【００５６】

【発明の効果】上述の如く、請求項１によれば、プーリ
間に金属ベルトを巻き掛けすると共に、金属ベルトの一
部分をプーリに固定したため、金属ベルトを用いて放出
ガスを減少させることができ、短時間で高真空が得られ
る。また、金属ベルト駆動とすることによりプーリとの
間で滑りが少ないので、発塵を減少させることができ
る。しかも、金属ベルトの場合、ベーキング温度（１５
０〜２００°Ｃ）に耐えることができ、長時間連続運転
することも可能になる。また、金属ベルトに高いベルト
張力が作用しても伸び量（経時変化）が小さいため、ア
ームの角度伝達誤差を防止できる。

【００５７】また、請求項２によれば、金属ベルトの中
央部分が一方のプーリに固定され、両端部分が他方のプ
ーリに固定されることにより上記請求項１と同様な効果
が得られる。また、請求項３によれば、第１の金属ベル
トの一端を一方のプーリに固定し第１の金属ベルトの他
端を他方のプーリに固定すると共に、第２の金属ベルト
の一端を他方のプーリに固定し、第２の金属ベルトの他
端を一方のプーリに固定したため、短い２本の金属ベル
トを連結することにより幅広の金属ベルトを使用して強
度を高めることができると共に、上記請求項１と同様な
効果が得られる。

【００５８】また、請求項４によれば、プーリの直径比
を１：２とし、直径の小さい小径プーリに巻き掛けされ
た金属ベルトは両端部分をプーリ幅方向にずらして固定
したため、上記請求項１と同様な効果が得られると共
に、直径が小さい方のプーリに金属ベルトの両端が重な
らないように取り付けることができ、プーリの回動角度
が金属ベルトに制限されて狭くなることを防止でき、ア
ーム先端部分が直線的に移動できるようにプーリの回動
角度を十分に設けることができる。

【００５９】また、請求項５によれば、直径の大きい大
径プーリの高さを他端の高さより低くしたため、上記請
求項３と同様な効果が得られると共に、アーム先端部分
の薄型化にも対応でき、例えば高さ寸法の小さいゲート
弁の開口部でも容易に通過させることができる。

【００６０】また、請求項６によれば、金属ベルトは、
両端部分がプーリの外周に１８０°以上巻き掛けされ、
プーリ幅方向にずらして固定されたため、上記請求項１
と同様な効果が得られると共に、アームの回動角度を確
保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になるロボットアーム駆動機構の一実施
例が適用されたロボットの側面図である。

【図２】搬送用ロボットの平面図である。

【図３】搬送用ロボットが設置されたクラスタ構成の半
導体製造装置の構成を示す平面図である。

【図４】ゲート弁の開口部の形状を示す正面図である。

【図５】アーム動作を矢印で説明する平面図である。

【図６】第１アーム、第２アーム、手首部の構成を矢印
で示す図である。

【図７】第１アーム及び第２アームに内蔵された各アー
ム駆動機構の構成を示す平面図である。

【図８】第２アームに内蔵されたアーム駆動機構の構成
を示す平面図である。

【図９】第２アームに内蔵されたアーム駆動機構の構成
を示す側面図である。

【図１０】スチールベルトの構成を示す図である。

【図１１】第２アームに内蔵されたアーム駆動機構の変
形例を示す平面図である。

【図１２】第２アームに内蔵されたアーム駆動機構の変
形例を示す側面図である。

【図１３】スチールベルトの変形例を示す図である。

【符号の説明】

１搬送用ロボット４第１アーム５第２アーム６手首部７ θ回転軸８関節軸９手首回転軸１０ワーク１１ワーク中心軸１２半導体製造装置１３搬送室１４ロードロック室１５〜１７プロセス処理室１８〜２２ゲート弁２３第１アーム駆動機構２７，４１第２アーム駆動機構２８第３プーリ２９第４プーリ３０第２スチールベルト３２〜３４，４４，４５補強板４２，４３スチールベルト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロボットのアームを所定角度に駆動する
ロボットアーム駆動機構において、平行に配されたアーム軸の夫々にプーリを設け、前記プーリ間に金属ベルトを巻き掛けすると共に、前記
金属ベルトの一部分を前記プーリに固定したことを特徴
とするロボットアーム駆動機構。
【請求項２】前記請求項１記載のロボットアーム駆動
機構であって、前記金属ベルトは、中央部分が一方のプーリに固定さ
れ、両端部分が他方のプーリに固定されたことを特徴と
するロボットアーム駆動機構。
【請求項３】前記請求項１記載のロボットアーム駆動
機構であって、前記プーリ間の一側に第１の金属ベルトを巻き掛けし、
前記プーリ間の他側に第２の金属ベルトを巻き掛けして
なり、前記第１の金属ベルトの一端を一方のプーリに固定し前
記第１の金属ベルトの他端を他方のプーリに固定すると
共に、第２の金属ベルトの一端を他方のプーリに固定
し、第２の金属ベルトの他端を一方のプーリに固定した
ことを特徴とするロボットアーム駆動機構。
【請求項４】前記請求項１記載のロボットアーム駆動
機構であって、前記プーリの直径比を１：２とし、直径の小さい小径プ
ーリに巻き掛けされた金属ベルトは両端部分をプーリ幅
方向にずらして固定したことを特徴とするロボットアー
ム駆動機構。
【請求項５】前記請求項４記載のロボットアーム駆動
機構であって、直径の大きい大径プーリの高さを他端の高さより低くし
たことを特徴とするロボットアーム駆動機構。
【請求項６】前記請求項１記載のロボットアーム駆動
機構であって、前記金属ベルトは、両端部分が前記プーリの外周に１８
０°以上巻き掛けされ、プーリ幅方向にずらして固定さ
れたことを特徴とするロボットアーム駆動機構。