JPH11297786A - ウエハカセット搬送用ロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロボットハンドを軽量かつコンパクトにする
と共に、作業スペースを小さくする。 【解決手段】 ロボット１は、鉛直方向及び水平方向に
移動自在な第２アーム１５と、第２アーム１５に対して
回動自在に支持された支持プレート２０とを備える。支
持プレート２０には、ウエハカセット４のフランジ２３
よりもひとまわり大きな略正方形状の開口２４が形成さ
れている。開口２４の各辺にはガイドブロック２１が設
けられ、各ガイドブロック２１と開口２４との間には、
ウエハカセット４のフランジ２３の隅部を支持する支持
面２５が形成されている。支持プレート２０を下降さ
せ、フランジ２３を開口２４に挿通させる。そして、支
持プレート２０を時計回りに３０゜回動させたうえで、
支持プレート２０を上昇させる。支持面２５においてフ
ランジ２３の隅部を支持することにより、ウエハカセッ
ト４を保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウエハカセット搬
送用ロボットに係り、特に、上部にフランジが設けられ
たウエハカセットの搬送に適したロボットハンドに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、半導体の製造において、複数
枚のウエハを収納するウエハカセットを各工程間で搬送
するウエハカセット搬送用ロボットが知られている。通
常、この種の搬送ロボットは、クリーンルーム内を無人
で移動する搬送車に搭載され、作動に際しての塵埃等の
発生を抑制しつつ、精密な動作を行うことが要求され
る。

【０００３】ウエハカセット搬送用ロボットにとって最
も重要な動作の一つとして、搬送車のカセット載置台と
各工程の製造設備のカセット搬入台との間でのウエアカ
セットの受け渡し（供給・回収）動作が挙げられる。そ
のような受け渡し動作を円滑かつ確実に行うために、ウ
エハカセットの保持に適したロボットハンドが種々考案
されている。

【０００４】例えば、図１０に示すように、特開平１−
１５５６４０号公報には、マニピュレータａの先端部に
いわゆるチャック式のロボットハンドｂを設けた搬送用
ロボットが開示されている。このロボットハンドｂに
は、左右両側にハンド爪ｄ，ｄを備えたハンド爪開閉機
構部ｃが設けられている。ウエハｅが収納されたウエハ
カセットｆを保持するときには、ハンド爪開閉機構部ｃ
を作動させて両ハンド爪ｄ，ｄを互いに接近させるよう
に移動させ、当該ハンド爪ｄ，ｄにてウエハカセットｆ
を挟持する。一方、保持したウエハカセットｆをカセッ
ト搬入台等に載置する際には、ウエハカセットｆを挟持
した状態のまま所定の載置位置に移動させた後、ハンド
爪ｄ，ｄを互いに離反させるように移動させ、ウエハカ
セットｆの挟持を解く。

【０００５】また、図１１に示すように、上部にフラン
ジｇが設けられたウエハカセットｈに対しては、いわゆ
るすくい上げ方式のロボットハンドｉが用いられる場合
もある。この種のロボットハンドｉでは、ウエハカセッ
トｈを保持する際には、ロボットハンドｉをフランジｇ
の下方に水平方向から挿入し、その水平状態を保ったま
まハンドｉを上昇させ、ウエハカセットｈを上方にすく
い上げる。そして、ウエハカセットｈをすくい上げた状
態のままロボットハンドｉを移動させ、ウエハカセット
ｈを所定の位置にまで移動させる。一方、ウエハカセッ
トｈを載置する際には、ロボットハンドｉを下降させて
ウエハカセットｈを載置台上に載置した後、ロボットハ
ンドｉをフランジｇの下方より抜き出す。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記チャック
式のロボットハンドｂでは、ロボットハンド自体にハン
ド爪の駆動機構（ハンド爪開閉機構部ｃ）が必要であ
る。そのため、構造が複雑になるとともに、重量が重く
なる。また、駆動機構に多くのコストがかかるため、ロ
ボットハンドの低コスト化が難しい。

【０００７】一方、上記すくい上げ方式のロボットハン
ドｉでは、ハンド自体に駆動機構が不要ではあるが、ロ
ボットをウエハカセットｈのフランジｇの下方に水平方
向に沿って出し入れする必要があるため、ロボットのス
トロークｌを長くしなければならない。そのため、ロボ
ットハンドｉが大型化するとともに、ロボットハンドｉ
の出し入れのために多くの作業スペースを確保しなけれ
ばならないという課題があった。本発明は、かかる点に
鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、
ウエハカセット搬送用ロボットのロボットハンドを軽量
かつコンパクトにすると共に、作業スペースを小さくす
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ウエハカセットのフランジよりもひとま
わり大きな開口が形成された支持プレートを設け、フラ
ンジを当該開口に通した後に支持プレートをフランジに
対して所定角度回動し、支持プレートによってフランジ
を引っかけた状態で持ち上げることにより、ウエハカセ
ットを保持することとした。

【０００９】具体的には、第１の発明が講じた手段は、
上部にフランジが設けられたウエハカセットを搬送する
ウエハカセット搬送用ロボットにおいて、上記フランジ
より大きな開口が形成された支持プレートを備える一
方、載置されたウエハカセットのフランジが該開口を貫
通するように上方から該支持プレートを降下させ、該フ
ランジに対して該支持プレートを回動させ、該支持プレ
ートによって該フランジを引っかけて持ち上げることに
より上記ウエハカセットを支持するロボットハンドを備
えていることとしたものである。

【００１０】上記発明特定事項により、ウエハカセット
を保持する際には、支持プレートを下降させ、その開口
をウエハカセットのフランジに挿通させる。その後、支
持プレートをフランジに対して所定角度回動させてから
上昇させ、支持プレートによってフランジを引っかけた
状態で持ち上げる。一方、ウエハカセットを載置する際
には、支持プレートを下降させてウエハカセットを所定
の載置台上に載置した後、支持プレートをフランジに対
して回動させて、その開口とウエハカセットのフランジ
とを揃える。そして、支持プレートを上昇させて、フラ
ンジから支持プレートを抜き出す。

【００１１】従って、ロボットハンド自体には駆動機構
が不要となるので、ロボットハンドは小型かつ軽量に構
成される。また、ロボットハンドからの発塵が抑制され
る。ウエハカセットの保持に際しての水平方向へのスト
ロークが不要となるので、作業スペースが小さくなる。

【００１２】第２の発明が講じた手段は、上記第１の発
明において、ウエハカセットのフランジが支持プレート
の開口に挿入された挿入状態と該フランジが該開口より
抜けた離脱状態との間で該支持プレートを昇降させる昇
降機構と、上記挿入状態において、上記フランジが上記
支持プレートに引っかかる支持姿勢と該フランジが該支
持プレートに抜き差し自在な抜き差し姿勢との間で該支
持プレートを回動させる吊下用回動機構とを有するロボ
ット本体を備えていることとしたものである。

【００１３】上記発明特定事項により、ウエハカセット
を保持する際には、支持プレートは昇降機構によって離
脱状態から挿入状態にまで降下され、更に吊下用回動機
構によって抜き差し姿勢から支持姿勢にまで回動され
る。そして、挿入状態のまま上昇し、ウエハカセットを
持ち上げる。一方、ウエハカセットを載置する際には、
支持プレートは昇降機構によって降下されてウエハカセ
ットを載置し、吊下用回動機構によって支持姿勢から抜
き差し姿勢にまで回動され、更に昇降機構によって挿入
状態から離脱状態にまで上昇される。

【００１４】第３の発明が講じた手段は、上部にフラン
ジが設けられたウエハカセットを所定の第１載置台から
第２載置台に移動させるウエハカセット搬送用ロボット
において、上記ウエハカセットのフランジより大きな開
口が形成されると共に、該開口の周りに該フランジの隅
部を支持する支持面が形成された支持プレートを有する
ロボットハンドと、上記ロボットハンドを移動自在に支
持するロボット本体とを備え、上記ロボット本体は、上
記支持プレートを下降させて上記第１載置台上の該ウエ
ハカセットのフランジを該支持プレートの開口に挿通さ
せた後、該支持プレートを鉛直軸回りに所定角度回動さ
せ、その後、上記支持面において該フランジの隅部を支
持するように該支持プレートを上昇させて該ウエハカセ
ットを保持する一方、保持したウエハカセットが上記第
２載置台の上方に位置するように該支持プレートを移動
させた後、該ウエハカセットが該第２載置台に載置され
且つ該フランジの隅部と該支持プレートの支持面とが離
反するまで該支持プレートを下降させ、その後、該フラ
ンジと該支持プレートの開口とが揃うように該支持プレ
ートを回動させ、更に、該支持プレートを該フランジか
ら抜き出すように上昇させるように構成されていること
としたものである。

【００１５】上記発明特定事項により、第１載置台上の
ウエハカセットを保持する際には、まず、支持プレート
を下降させて第１載置台上のウエハカセットのフランジ
を支持プレートの開口に挿通させた後、支持プレートを
回動させ、支持プレートを上方に移動させることによ
り、フランジの隅部が支持プレートの支持面に支持さ
れ、ウエハカセットは支持プレートの上昇に従って上昇
する。その結果、ウエハカセットは第１載置台から持ち
上げられ、ロボットハンドに保持される。一方、保持し
たウエハカセットを第２載置台に載置する際には、ウエ
ハカセットが第２載置台の上方に位置するように支持プ
レートを移動させた後、支持プレートを下降させ、ウエ
ハカセットを第２載置台に載置すると共にフランジの隅
部と支持プレートの支持面とを離反させる。そして、フ
ランジと支持プレートの開口とが揃うように支持プレー
トを回動させ、支持プレートをフランジから抜き出すよ
うに上昇させる。

【００１６】従って、ロボットハンド自体には駆動機構
が不要となるので、ロボットハンドは小型かつ軽量に構
成される。また、ロボットハンドからの発塵が抑制され
る。ウエハカセットの保持に際しての水平方向へのスト
ロークが不要となるので、作業スペースが小さくなる。

【００１７】第４の発明が講じた手段は、上記第３の発
明において、支持プレートの開口は、略矩形状のフラン
ジを有するウエハカセットを挿通させるよう略矩形状に
形成され、上記支持プレートの支持面は、該開口の各辺
に沿って設けられる一方、上記支持プレートの該支持面
の外側には、ウエハカセットのフランジの隅部を該支持
面に導くガイドブロックが設けられていることとしたも
のである。

【００１８】上記発明特定事項により、支持プレートを
上昇させてウエハカセットのフランジを持ち上げる際
に、たとえフランジの位置がずれていたとしても、フラ
ンジ部の隅部はガイドブロックによって支持プレートの
支持面に導かれるので、ウエハカセットは確実に保持さ
れることになる。従って、ロボットのカセット移動動作
の信頼性が向上する。

【００１９】第５の発明が講じた手段は、上記第２また
は第３の発明において、ロボット本体は、ロボット基台
に設置されたロボットベースと、該ロボットベースに対
して第１鉛直軸回りに回動自在に支持された柱状の旋回
台と、該旋回台に昇降移動自在に支持された垂直アーム
部材と、該垂直アーム部材に対して第２鉛直軸回りに回
動自在に支持された水平アーム部材とを備える一方、支
持プレートは、上記水平アーム部材によって第３鉛直軸
回りに回動自在に支持されていることとしたものであ
る。

【００２０】上記発明特定事項により、各鉛直軸回りの
回動動作及び平行リンクによる昇降動作が合成されるこ
とにより、支持プレートは容易に直線補間され、直線移
動を行うことになる。

【００２１】第６の発明が講じた手段は、上記第２〜５
の発明において、支持プレートの開口に挿通されたウエ
ハカセットのフランジを上方から付勢することにより、
上記支持プレートとの間で該フランジを挟み込んで固定
するロック機構が設けられていることとしたものであ
る。

【００２２】上記発明特定事項により、ウエハカセット
を保持する際には、ウエハカセットのフランジがロック
機構と支持プレートとの間に固定されるので、ウエハカ
セットが確実に保持されることになる。従って、ウエハ
カセットの移動動作の信頼性が向上する。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００２４】＜実施形態１＞図１及び図２に示すよう
に、実施形態１に係るウエハカセット搬送用ロボット１
は、クリーンルーム内において半導体の製造の各工程間
を移動する無人の搬送車２に搭載されたロボットであ
り、各工程の製造設備３にウエハカセット４を供給し、
または製造設備３からウエハカセット４を回収する作業
を行うものである。

【００２５】図２に示すように、クリーンルーム内に
は、半導体の製造の各工程（洗浄工程、露光工程等）を
行う複数の製造設備３が設けられている。各製造設備３
には、設備内にウエハカセット４を搬入するための搬入
台６及びウエハカセット４を搬出するための搬出台（図
示せず）が設けられている。

【００２６】各製造設備３の周りには、各製造設備３の
間を搬送車２が移動自在なように、搬送路８が敷設され
ている。搬送路８は、搬送車２に搭載されたロボット１
がウエハカセット４の受け渡しを容易に行うことができ
るよう、搬送車２が搬入台６の真横を横切るように配設
されている。

【００２７】搬送車２は、搬送路８が延びる方向に向か
って細長い略直方体形状に形成されている。搬送車２の
上部には、長手方向の中央部にロボット基台９が形成さ
れ、ロボット基台９の長手方向の両側にカセット載置台
１０が設けられている。ロボット基台９は凹状に形成さ
れ、両カセット載置台１０に比べて下方に位置してい
る。

【００２８】ウエハカセット４は、いわゆるＦＯＵＰカ
セットと称されるものであり、複数の３００ｍｍのウエ
ハを収納するカセット本体２７と、当該カセット本体２
７の上面２６に付設された略正方形状のフランジ２３と
から構成されている。カセット本体２７の正面側には、
ドア部２８が設けられている。カセット載置台１０は、
上記ウエハカセット４を載置させるのに適した形状及び
大きさに形成されている。

【００２９】図１に示すように、ロボット１のロボット
ハンド１７は、複数のアームがｍ１軸、ｍ２軸及びｍ３
軸の３つの鉛直軸回りを回動することにより、直線移動
が自在に構成されている。つまり、ｍ１〜ｍ３軸回りの
回動運動が適宜組み合わせられることによりいわゆる直
線補間がなされ、ロボットハンド１７は見かけ上直線的
に移動することができるようになっている。

【００３０】搬送車２のロボット基台９には、ロボット
１を固定支持するロボットベース７が設けられている。
ロボットベース７の中央部には、略円柱形状の旋回台１
１が立設されている。旋回台１１は、ロボットベース７
に対して、ｍ１軸回りに旋回自在に支持されている。旋
回台１１の旋回動作は、ロボットベース７に埋設された
旋回装置（図示せず）によって行われる。

【００３１】旋回台１１の側面には、昇降機構である第
１アーム１２を構成する上下一対の平行リンク１２ａ，
１２ｂの基端がそれぞれ水平軸ｎ１，ｎ２回りに回動自
在に支持されている。当該水平軸ｎ１，ｎ２は、旋回台
１１の旋回軸ｍ１を通る鉛直面から若干オフセットした
鉛直面上に位置している。平行リンク１２ａ，１２ｂの
先端には、略円柱形状のアーム支持部材１３がそれぞれ
水平軸ｐ１，ｐ２回りに回動自在に支持されている。当
該水平軸ｐ１，ｐ２は、それぞれ同一鉛直面Ｐ上に位置
している。つまり、アーム支持部材１３は、平行リンク
１２ａ，１２ｂが回動することにより昇降移動するよう
に形成されている。このアーム支持部材１３は、本発明
でいうところの垂直アーム部材を構成している。

【００３２】アーム支持部材１３の上部には、水平アー
ム部材としての第２アーム１５の基端が鉛直軸ｍ２軸回
りに回動自在に支持されている。アーム支持部材１３の
内部には図示しないサーボモータが設けられ、第２アー
ム１５は当該サーボモータにより回動動作を行うように
構成されている。

【００３３】第２アーム１５の先端には、略円柱形状の
ハンド支持部材１６が形成されている。ハンド支持部材
１６には、ロボットハンド１７の基端１８が鉛直軸ｍ３
回りに回動自在に支持されている。ハンド支持部材１６
にはサーボモータ１９が設けられ、ロボットハンド１７
は当該サーボモータ１９によって回動動作を行うように
構成されている。そして、アーム支持部材１３、図示し
ないアーム支持部材１３のサーボモータ、第２アーム１
５、及びサーボモータ１９によって、吊下用回動機構が
構成されている。

【００３４】図３及び図４に示すように、ロボットハン
ド１７は、基端１８の他に支持プレート２０、ガイドブ
ロック２１（図４では図示せず）、及び補強用のリブ２
２を備えている。

【００３５】支持プレート２０は、外形が略円板状に形
成されると共に、その内側にウエハカセット４のフラン
ジ２３よりもひとまわり大きな略正方形状の開口２４が
形成されている。詳しくは、支持プレート２０の先端側
は半円形に形成されると共に、基端側は先端側に向かっ
て広がる扇形状に形成されている。言い換えると、支持
プレート２０は団扇型に形成されている。

【００３６】ガイドブロック２１は、支持プレート２０
上に開口２４の各辺に沿って配設された第１ブロック２
１ａ及び第２ブロック２１ｂの２組のブロック群によっ
て構成されている。図５に示すように、各ブロック２１
ａ，２１ｂの開口２４側は、テーパ面に形成されてい
る。

【００３７】また、各ブロック２１ａ，２１ｂと開口２
４との間には、ウエハカセット４のフランジ２３を支持
する支持面２５が設けられている。これにより、図５に
示すように、支持プレート２０を回動させた際にフラン
ジ２３の位置がずれた場合には、支持プレート２０の上
昇時にフランジ２３の隅部がガイドブロック２１のテー
パ面上を斜め下方に向かって滑り、支持面２５上の所定
の位置に保持されることになる。その結果、フランジ２
３は常に所定の支持位置に導かれ、当該支持位置におい
て支持されることになる。

【００３８】第１ブロック２１ａ及び第２ブロック２１
ｂの２組のブロック群を設けた理由は、フランジ２３を
保持する支持プレート２０の位置を２箇所設けるためで
ある。すなわち、図６（ａ）に示すように、ウエハカセ
ット４の前面方向Ａがロボットハンド１７の長手方向Ｂ
となす角度が３０゜（時計回りに３０゜）の状態でウエ
ハカセット４を保持する場合には、フランジ２３は第１
ブロック２１ａによって支持面２５にガイドされること
になる。一方、図６（ｂ）に示すように、ウエハカセッ
ト４の前面方向Ａがロボットハンド１７の長手方向Ｂと
なす角度が−３０゜（反時計回りに３０゜）の状態でウ
エハカセット４を保持する場合には、フランジ２３は第
２ブロック２１ｂによって支持面２５にガイドされるこ
とになる。

【００３９】図３及び図４に示すように、リブ２２は、
支持プレート２０の長手方向に向かって延びる２本の支
持板２２ａと、支持板２２ａ間に固定されて当該支持板
２２ａと直交する方向に延びる２本の支持板２２ｂとを
備え、ウエハカセット４を持ち上げた際に支持プレート
２０が変形しないよう支持プレート２０の剛性を確保し
ている。

【００４０】次に、ロボット１による搬送車２のカセッ
ト載置台１０から製造設備３の搬入台６へのウエハカセ
ット４の受け渡し動作を説明する。

【００４１】まず、図２に示すように、カセット載置台
１０にウエハカセット４を載置した搬送車２を搬入台６
の側方に停車させる。そして、ロボットハンド１７の開
口２４がウエハカセット４のフランジ２３の真上に位置
するように、ロボット１のｍ１〜ｍ３軸を回動させてロ
ボットハンド１７を移動させる。そして、図７（ａ）に
模式的に示すように（図７においては、ロボットハンド
１７のガイドブロック２１やリブ２２等の図示は省略し
ている。）、フランジ２３の上方において開口２４をフ
ランジ２３に揃えたうえで、第１アーム１２を回動させ
ながらｍ１〜ｍ３軸による補正動作を加えて、ロボット
ハンド１７を下降させる。そして、開口２４にフランジ
２３を挿通させ、支持プレート２０をウエハカセット４
の上面２６とフランジ２３の下面との間に位置させる
（挿入状態）。次に、旋回台１１、第２アーム１５また
はロボットハンド１７をｍ１軸、ｍ２軸またはｍ３軸回
りに回動させることにより、図７（ｂ）に示すように、
支持プレート２０をフランジ２３に対して所定角度（３
０゜）回動させる。この結果、開口２４とフランジ２３
との相対的な位置関係がずれ、フランジ２３の隅部が開
口２４の外部に位置してフランジ２３と支持プレート２
０とは部分的にオーバーラップする。このような状態
（支持姿勢）で、第１アーム１２を回動させることによ
り支持プレート２０を上昇させる。その結果、フランジ
２３の隅部が支持プレート２０の支持面２５に支持さ
れ、図１に示すように、ウエハカセット４が上方に持ち
上げられる。

【００４２】その後、旋回台１１や第２アーム１５等を
回動し、ロボットハンド１７をウエハカセット４のドア
部２８が製造設備３の搬入口（図示せず）と対面するよ
うな位置に移動させる。そして、ｍ１軸〜ｍ３軸の回動
運転を適宜合成することにより、ロボットハンド１７を
直線移動させ、搬入台６の上方に位置するようにウエハ
カセット４を移動させる。その後、図２に示すように、
第１アーム１２を回動させることによりロボットハンド
１７を下降させ、ウエハカセット４を搬入台６の上に載
置する。

【００４３】ウエハカセット４を搬入台６に載置した後
は、支持プレート２０をウエハカセット４の上面２６と
フランジ２３との中間位置にまで更に下降させ、支持プ
レート２０の支持面２５とフランジ２３とを非接触の状
態にする。そして、非接触状態のまま、開口２４とフラ
ンジ２３とが揃った状態になるまで支持プレート２０を
所定角度（−３０゜）回動させる。そして、開口２４と
フランジ２３とが揃った状態（抜き差し姿勢）になった
後、第１アーム１２を回動させ、同時にｍ１〜ｍ３軸に
よる補正動作を加えて、水平面上でハンド位置が動かな
いようにして、支持プレート２０をフランジ２３から抜
き出す（離脱状態）。

【００４４】その後は、搬送車２の移動に際してロボッ
トハンド１７が邪魔にならないように、ロボットハンド
１７を搬送車２からはみ出さないような所定の位置に移
動させる。

【００４５】以上がカセット載置台１０から搬入台６へ
のウエハカセット４の受け渡し動作である。なお、製造
設備３の搬出台からカセット載置台１０への受け取り動
作は、上記の受け渡し動作と逆の手順に従って同様に行
われる。

【００４６】従って、本ロボット１によれば、受け渡し
動作の際にウエハカセット４を持ち上げるようにして保
持するので、いわゆるチャック式のようなウエハカセッ
ト４を挟持する方法と異なり、ハンド自体に駆動機構が
不要となる。そのため、ロボットハンド１７は軽量かつ
コンパクトに構成されている。

【００４７】また、ウエハカセット４のフランジ２３に
対しロボットハンド１７の支持プレート２０を上方から
被せるように移動させるので、ウエハカセット４の保持
動作に関してロボットハンド１７の水平移動は不要とな
る。言い換えると、ウエハカセット４の保持に際して、
ロボットハンド１７を水平方向ではなく垂直方向に移動
させるので、水平方向のストロークが不要になる。従っ
て、ロボットハンド１７の作業に必要な作業スペースが
従来に比べて著しく小さくなる。また、ロボットハンド
１７は簡易な構造なので、安価に製造することができ
る。

【００４８】ロボットハンド１７の支持プレート２０に
は、ウエハカセット４のフランジ２３の位置ずれを修正
するガイドブロック２１が設けられているので、ウエハ
カセット４は常に所定の位置で確実に支持される。従っ
て、ウエハカセット４の受け渡しを確実に行うことがで
きる。

【００４９】また、ロボットハンド１７自体に駆動機構
が設けられていないので、当該ロボットハンド１７にお
いて塵埃が発生しにくい。そのため、ウエハカセット４
の近傍における発塵が起こりにくいので、ウエハカセッ
ト４ひいてはウエハの清浄度が十分に維持される。従っ
て、当該ロボットハンド１７を備えるロボット１は、高
度の清浄度が要求されるクリーンルーム内の作業におい
て、特に顕著な効果を発揮することになる。

【００５０】＜実施形態２＞実施形態２は、実施形態１
のロボットハンド１７を、図８及び図９に示すロック機
構３３を備えたロボットハンド３０に置き換えたもので
ある。

【００５１】ロボットハンド３０は、支持プレート３
１、ガイドブロック２１及びロック機構３３を備えてい
る。

【００５２】支持プレート３１は、中央部に実施形態１
と同様の開口２４が形成された円板によって構成されて
いる。支持プレート３１には、実施形態１と同様のガイ
ドブロック２１が設けられている。また、支持プレート
３１のガイドブロック２１と開口２４との間には、実施
形態１と同様の支持面２５が形成されている。

【００５３】本実施形態の特徴であるロック機構３３
は、保持したウエハカセット４が移動中に落下しないよ
うに、当該ウエハカセット４を支持プレート３１に確実
に固定する機構である。ロック機構３３のケーシング３
４の下面中央部には円孔３８が形成され、下方に突出す
る押さえ部３６が当該円孔３８内に設けられている。円
孔３８の上面中央部には、鉛直方向に延びる円筒形状の
筒状体３９が固定されている。押さえ部３６は、ウエハ
カセット４のフランジ２３の上面に当接する押さえ板３
７と、押さえ板３７の中心部から筒状体３９を貫通して
鉛直上向きに延びる軸部４０と、軸部４０の上端に固定
されたストッパー４１とを備えている。押さえ板３７
は、弾性ばね３５を介してケーシング３４の円孔３８上
面に弾性支持され、当該弾性ばね３５によって下向きの
付勢力が付与されている。弾性ばね３５の周りには、円
筒形状のバネガイド３５ａが設けられている。ストッパ
ー４１は、下端側が径方向に突出するフランジ部４３に
形成された円柱部材４２によって構成されている。ケー
シング３４の上面中央部には、押さえ板３７の上昇に連
動して鉛直上向きに移動するストッパー４１を逃がすた
めの凸部４４が形成されている。ストッパー４１のロボ
ットハンド３０の基端側には、図８に示すＳ軸（鉛直
軸）に関する反時計回りの回動によってストッパー４１
のフランジ部４３を係止し、及び時計回りの回動によっ
て当該係止を解除するロック部材４６が設けられてい
る。ロック部材４６は、ケーシング３４内に固定された
ロータリーソレノイド４５によって回動する回動板４７
とピン結合され、回動板４７の回動に従って回動するよ
うに構成されている。

【００５４】ロック機構３３のケーシング３４の下面に
は、ロボットハンド３０の長手方向と直交する方向に延
びる２本の支持板４８が当該長手方向に所定間隔を存し
て配設されている。支持板４８の先端には、支持プレー
ト３１を吊り下げ固定するための柱状部材４９が下向き
に固定されている。そして、支持プレート３１は、ケー
シング３４の下面との間に所定間隔を存して、上記柱状
部材４９に固定されている。

【００５５】次に、本実施形態のロボットハンド３０に
よるウエハカセット４の保持動作を説明する。実施形態
１と同様、支持プレート３１の開口２４がウエハカセッ
ト４のフランジ２３の真上に位置するようにロボットハ
ンド３０を移動させた後、支持プレート３１を下降させ
る。この際、ロック部材４６は図８に示す二点鎖線の位
置、すなわちアンロック位置に設定しておく。支持プレ
ート３１の下降に伴い、フランジ２３は支持プレート３
１の開口２４を通過し、ロック機構３３の押さえ板３７
に当接する。その後、支持プレート３１を所定角度だけ
回動させる。この際、押さえ部３６及び弾性ばね３５
は、フランジ２３と共に支持プレート３１に対して相対
移動を行う。つまり、支持プレート３１は回動するのに
対し、押さえ部３６及び弾性ばね３５は回動しない。そ
の後、支持プレート３１を上昇させ、フランジ２３の隅
部を支持プレート３１の支持面２５上に載置させる。ま
た、ロック部材４６を図８に示す実線位置に回動させ、
ストッパー４１を係止する。この結果、ストッパー４１
の上方への移動は制止され、押さえ板３７はフランジ部
４３を常に下方へ付勢することになる。従って、フラン
ジ２３は押さえ板３７と支持プレート３１との間に挟ま
れ、確実に固定される。その状態で支持プレート３１を
更に上昇させ、ウエハカセット４を保持したままロボッ
トハンド３０を所定の載置位置まで移動させる。その後
は、上記の保持動作と逆手順の動作を行うことにより、
ウエハカセット４を所定の載置台に載置する。

【００５６】このように、本実施形態のロボットハンド
３０によれば、ロック機構３３によりウエハカセット４
のフランジ２３を確実に保持することができるので、ウ
エハカセット４の受け渡し動作の信頼性を向上させるこ
とができる。

【００５７】＜その他の実施形態＞なお、上記実施形態
においては、支持プレート２０，３１の回動角度を＋３
０゜または−３０゜に設定したが、支持プレート２０，
３１の回動角度はこれらに限定されるものではない。支
持プレート２０，３１の回動角度は、例えば、＋４５゜
または−４５゜であってもよい。この場合、第１ブロッ
ク２１ａ及び第２ブロック２１ｂの２組のブロック群を
設ける必要がなく、ガイドブロック２１を１組のブロッ
ク群で構成することが可能となる。

【００５８】また、ガイドブロック２１は図５に示すよ
うな形態に限らず、他の形態であってもよい。例えば、
ワークガイドブロック２１を水平軸回りに回転するベア
リングによって構成してもよい。

【００５９】支持プレート２０，３１の開口２４は、略
正方形状に限らず、長方形状であってもよい。つまり、
略矩形状であってもよい。また、楕円形でもよい。つま
り、開口２４は、ウエハカセット４のフランジ２３の形
状に応じて、上方からフランジ２３を挿通することがで
き、かつ支持プレート２０，３１を所定角度回動して上
昇させることにより、当該フランジ２３を持ち上げるこ
とができる形状であればどのような形状であってもよ
い。

【００６０】

【発明の効果】以上のように、第１〜第３の各発明によ
れば、ロボットハンド自体に駆動機構が不要となるの
で、ロボットハンドを小型かつ軽量に構成することが可
能となる。さらに、ウエハカセットの保持に際して、支
持プレートをウエハカセットの上方から下降させるの
で、水平方向のストロークが不要となり、作業スペース
を小さくすることができる。また、支持プレートにウエ
ハカセットのフランジを載置するだけなので、保持に際
しての発塵を抑制することができる。

【００６１】第４の発明によれば、支持面の外側にガイ
ドブロックを設けているので、支持プレートを上昇させ
てウエハカセットを持ち上げる際に、ウエハカセットの
フランジの隅部を支持プレートの支持面に確実に導くこ
とができ、ウエハカセットを安定して確実に保持するこ
とができる。従って、ロボットの動作の信頼性を向上さ
せることができる。

【００６２】第５の発明によれば、各鉛直軸回りの回動
動作及び昇降動作を合成することにより、支持プレート
の動作を容易に直線補間することができ、支持プレート
を見かけ上直線移動させることが容易になる。

【００６３】第６の発明によれば、ウエハカセットを確
実に保持することができ、ロボットの動作の信頼性を一
層向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１に係るロボット１及び搬送車２の正
面図である。

【図２】ロボット１及び搬送車２の上面図である。

【図３】ロボットハンドの上面図である。

【図４】ロボットハンドの側面図である。

【図５】図３のＸ−Ｘ線断面図である。

【図６】（ａ）及び（ｂ）は、支持プレートの回動状態
を示す上面図である。

【図７】（ａ）及び（ｂ）は、支持プレートの支持動作
を示す模式図である。

【図８】実施形態２に係るロボットハンドの上面図であ
る。

【図９】実施形態２に係るロボットハンドの縦断面図で
ある。

【図１０】従来のロボットハンドの斜視図である。

【図１１】他の従来のロボットハンドの模式図である。

【符号の説明】

１ ロボット ２ 搬送車 ３ 製造設備 ４ ウエハカセット ６ 搬入台（第２載置台） １０ カセット載置台（第１載置台） １５ 第２アーム １７ ロボットハンド ２０ 支持プレート ２１ ガイドブロック ２２ リブ ２３ フランジ ２４ 開口

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部にフランジが設けられたウエハカセ
   ットを搬送するウエハカセット搬送用ロボットにおい
   て、 上記フランジより大きな開口が形成された支持プレート
   を備える一方、載置されたウエハカセットのフランジが
   該開口を貫通するように上方から該支持プレートを降下
   させ、該フランジに対して該支持プレートを回動させ、
   該支持プレートによって該フランジを引っかけて持ち上
   げることにより上記ウエハカセットを支持するロボット
   ハンドを備えていることを特徴とするウエハカセット搬
   送用ロボット。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のウエハカセット搬送用
   ロボットにおいて、 ウエハカセットのフランジが支持プレートの開口に挿入
   された挿入状態と該フランジが該開口より抜けた離脱状
   態との間で該支持プレートを昇降させる昇降機構と、 上記挿入状態において、上記フランジが上記支持プレー
   トに引っかかる支持姿勢と該フランジが該支持プレート
   に抜き差し自在な抜き差し姿勢との間で該支持プレート
   を回動させる吊下用回動機構と、を有するロボット本体
   を備えていることを特徴とするウエハカセット搬送用ロ
   ボット。
3. 【請求項３】 上部にフランジが設けられたウエハカセ
   ットを所定の第１載置台から第２載置台に移動させるウ
   エハカセット搬送用ロボットにおいて、 上記ウエハカセットのフランジより大きな開口が形成さ
   れると共に、該開口の周りに該フランジの隅部を支持す
   る支持面が形成された支持プレートを有するロボットハ
   ンドと、 上記ロボットハンドを移動自在に支持するロボット本体
   とを備え、 上記ロボット本体は、 上記支持プレートを下降させて上記第１載置台上の該ウ
   エハカセットのフランジを該支持プレートの開口に挿通
   させた後、 該支持プレートを鉛直軸回りに所定角度回動させ、 その後、上記支持面において該フランジの隅部を支持す
   るように該支持プレートを上昇させて該ウエハカセット
   を保持する一方、 保持したウエハカセットが上記第２載置台の上方に位置
   するように該支持プレートを移動させた後、 該ウエハカセットが該第２載置台に載置され且つ該フラ
   ンジの隅部と該支持プレートの支持面とが離反するまで
   該支持プレートを下降させ、 その後、該フランジと該支持プレートの開口とが揃うよ
   うに該支持プレートを回動させ、 更に、該支持プレートを該フランジから抜き出すように
   上昇させるように構成されていることを特徴とするウエ
   ハカセット搬送用ロボット。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のウエハカセット搬送用
   ロボットにおいて、 支持プレートの開口は、略矩形状のフランジを有するウ
   エハカセットを挿通させるよう略矩形状に形成され、 上記支持プレートの支持面は、該開口の各辺に沿って設
   けられる一方、 上記支持プレートの該支持面の外側には、ウエハカセッ
   トのフランジの隅部を該支持面に導くガイドブロックが
   設けられていることを特徴とするウエハカセット搬送用
   ロボット。
5. 【請求項５】 請求項２または３のいずれか一つに記載
   のウエハカセット搬送用ロボットにおいて、 ロボット本体は、 ロボット基台に設置されたロボットベースと、 該ロボットベースに対して第１鉛直軸回りに回動自在に
   支持された旋回台と、 該旋回台に昇降移動自在に支持された垂直アーム部材
   と、 該垂直アーム部材に対して第２鉛直軸回りに回動自在に
   支持された水平アーム部材とを備える一方、 支持プレートは、上記水平アーム部材によって第３鉛直
   軸回りに回動自在に支持されていることを特徴とするウ
   エハカセット搬送用ロボット。
6. 【請求項６】 請求項２〜５のいずれか一つに記載のウ
   エハカセット搬送用ロボットにおいて、 支持プレートの開口に挿通されたウエハカセットのフラ
   ンジを上方から付勢することにより、上記支持プレート
   との間で該フランジを挟み込んで固定するロック機構が
   設けられていることを特徴とするウエハカセット搬送用
   ロボット。