TWI851868B - 基板運送設備 - Google Patents

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TWI851868B TW110102494A TW110102494A TWI851868B TW I851868 B TWI851868 B TW I851868B TW 110102494 A TW110102494 A TW 110102494A TW 110102494 A TW110102494 A TW 110102494A TW I851868 B TWI851868 B TW I851868B
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丹尼爾 巴比斯
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美商布魯克斯自動機械美國公司
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Abstract

一種基板運送設備，其包含框架；驅動部，其連接至該框架；以及關節式臂，其具有至少一個的關節式臂連桿，該至少一個關節式臂連桿可操作地連接至該驅動部，從而使該關節式臂繞著樞轉軸線相對於該框架旋轉，並且相對於該樞轉軸線延伸和縮回。該關節式臂具有端部執行器，該端部執行器樞轉地安裝到該至少一個關節式臂連桿上，以在該端部執行器和該關節式臂連桿之間形成關節，其中將臂關節樞轉軸線設置成使得該端部執行器相對於該至少一個關節式臂連桿繞著該臂關節樞轉軸線旋轉。該關節式臂具有帶有驅動和從動滑輪的驅動帶傳動裝置，其中該從動滑輪連接至該關節式腕。

Description

基板運送設備
本發明例式性實施例一般相關於機器人運送設備，且更明確是相關於機器人驅動傳遞。 相關申請案之交叉參考
本申請案是2020年1月23日提交的美國臨時申請號62,964,817的非臨時申請案並主張其權益，其全部揭露內容透過引用合併於此。
通常而言，一些機器人機械臂(manipulator)採用金屬帶和滑輪驅動系統來驅動機器人機械臂的不同鉸接鏈節的旋轉。金屬帶常規上是透過螺釘連接至各別滑輪，以在滑輪和帶之間轉移扭矩。帶和滑輪之間的常規螺釘型耦合可能會限制滑輪的運動範圍，因為如果滑輪旋轉超過帶和滑輪之間的接觸角，則帶可能會反轉並在其自身上折疊。這樣一來，由常規的帶和滑輪驅動系統所驅動的用於機器人機械臂的關節通常被限制在約360°的旋轉或更小(例如，約+/- 180°旋轉)。
與
參照圖1A至圖2E，示出了結合如本文中進一步揭露的所揭露實施例的態樣的基板處理設備或工具的示意圖。儘管將參考圖式描述揭露實施例的各態樣，但是應當理解，揭露實施例的各態樣可以以多種形式體現。此外，可使用任何適當尺寸、形狀或類型之元件或材料。
本文描述的揭露實施例的各態樣提供了用於機器人機械臂的帶和滑輪扭矩傳遞驅動配置。通常，在半導體處理工業中，期望增加半導體處理設備中的處理模組的數量(即，這些處理設備可以被稱為高密度處理模組工具)。為了將基板往返於增加數量的工具進行運送，基板運送設備必須滿足增加的要求。本文提供的揭露實施例的各態樣提供了增大的關節角度旋轉(與上述常規的運送臂相比)，從而提供了臂的移動，該臂的移動有利於將基板運送到高密度處理模組工具的任何處理模組。增大的關節角度旋轉例如透過所揭露實施例的態樣的帶和滑輪扭矩傳遞驅動配置來實現，該帶和滑輪扭矩傳遞驅動配置提供了驅動旋轉及/或從驅動滑輪的旋轉角RR，該旋轉角RR由驅動(或降低)輸入(例如，驅動)滑輪與輸出(例如，從動)滑輪之間的比率界定(其中，該驅動比率是驅動滑輪的直徑相對於從動滑輪的直徑之比)。在所揭露的實施例的一態樣中，驅動滑輪的旋轉可以是大約320°的旋轉(例如，從本文所述的衝程中點位置大約旋轉+/- 160°)。在驅動滑輪旋轉約320°且驅動滑輪與從動滑輪之間的比率為2：1的情況下，從動滑輪可旋轉高達約640°(例如，從衝程中點開始約+/- 320°)。在驅動滑輪和從動滑輪之間採用3：1的比率的情況下，從動滑輪可以旋轉直至大約960°(例如，從衝程中點開始大約+/- 480°)。從動滑輪的大於約360°的旋轉提供了增加的機器人機械臂的運動範圍，這是由於例如機器人機械臂的關節式連桿中的增加的衝程。
參照圖1A-1E，例示性基板運送設備100-104被示出並且將在下面更詳細地描述。每個基板運送設備100-104通常包括框架110F、連接至框架110F的驅動部110、以及至少具有至少一個的關節式臂連桿(上臂連桿130或上臂連桿130和前臂連桿131)的關節式臂(例如，也稱為運送臂，例如運送臂120-124)，該至少一個關節式臂連桿可操作地連接至驅動部110，從而使該關節式臂繞著樞轉軸線(例如，本文所述的肩部軸線(shoulder axis)SX)相對於框架110F旋轉並且相對於樞轉軸線(例如，肩部軸線SX)延伸和縮回。如將在本文中更詳細地描述的，運送臂具有端部執行器140、140A、140B、141、142，該端部執行器樞轉地安裝到至少一個關節式臂連桿上，以在端部執行器140、140A、140B、141、142和至少一個關節式臂連桿之間形成關節(例如，腕部關節336-參見圖3A)，其中將該臂關節樞轉軸線(例如，腕部關節WX)設置成使得端部執行器140、140A、140B、141、142相對於至少一個關節式臂連桿繞腕部軸線WX旋轉。
儘管本文中將運送臂120-124描述為具有SCARA臂配置，但是在其他態樣，運送臂可具有任何合適的配置。參照圖1A，基板運送設備100包括運送臂120和驅動部110。運送臂120耦合到驅動部110的輸出(如將在本文中描述的)，並且包括在旋轉的肩部軸線(shoulder axis)SX上可旋轉地耦合至驅動部130的上臂連桿130、在旋轉的肘部軸線(elbow axis)EX上可旋轉地耦合至上臂連桿131的前臂連桿131、以及在旋轉的腕部軸線(wrist axis)WX上可旋轉地耦合至前臂連桿131的至少一個單端的端部執行器(例如，基板固持器)140。在此，端部執行器140包括設置在腕部軸線WX的單側上的單個基板固持位置140H。在其他態樣中，端部執行器140可包括在腕部軸線WX的單側上並排佈置在實質上相同的平面中或在堆疊在彼此上方的一個以上的基板固持位置。在一態樣中，端部執行器140的旋轉可以例如從動於上臂連桿130，使得端部執行器140保持與運送工具100的伸出和縮回之軸線對準。在其他態樣中，端部執行器140可耦合至驅動部110的各別驅動馬達，使得端部執行器140繞腕部軸線WX的旋轉與上臂連桿130和前臂連桿131的運動無關(儘管旋轉可與130與131的運動協調)。
現在參照圖1B，基板運送設備101實質上與運送設備100相似。然而，在這個態樣中，運送臂101包括至少一個雙盤狀端部執行器141，該雙盤狀端部執行器141具有至少兩個對立的基板固持位置140H1、140H2(例如，雙盤狀)。例如，端部執行器141在腕部軸線WX的對立側上延伸，使得端部執行器141的每個對立端141E1、141E2具有至少一個各別基板固持位置140H1、140H2(例如，基板固持位置140H1、140H2沿腕部軸線WX徑向對立)。在該實例中，端部執行器141被示為是在端部141E1、141E2之間無關節式(未鉸接)的實質上剛性的端部執行器(其中，腕部軸線WX被設置在端部141E1、141E2之間)。也應注意，儘管僅出於說明目的在每個端部141E1、141E2上示出了單個基板固持台140H1、140H2，但是在其他態樣中，端部141E1、141E2中的一個或多個可具有多於一個的基板固持台佈置成堆疊(一者在另一者之上)或並排佈置(在實質上同一平面中)。在一態樣中，端部執行器141的旋轉可以例如從動於上臂連桿130，使得端部執行器141保持與運送工具100的伸出和縮回之軸線對準。在其他態樣中，端部執行器141可耦合至驅動部110的各別驅動馬達，使得端部執行器141繞腕部軸線WX的旋轉與上臂連桿130和前臂連桿131的運動無關(儘管旋轉可與130與131的運動協調)。
參照圖1C，基板運送設備101實質上與運送設備100相似。然而，在這個態樣中，運送臂102包括兩個單端的端部執行器140A、140B。在此，每個單端的端部執行器140A、140B實質上類似於上述的端部執行器140。在其他態樣中，運送臂102可以包括兩個雙盤狀端部執行器，其中，每個雙盤狀端部執行器實質上類似於上述的雙盤狀端部執行器141。在一個態樣中，每個端部執行器140A、140B可相對於另一個端部執行器140A、140B獨立地繞腕部軸線WX為可旋轉，其中每個端部執行器耦合至驅動部110的各別驅動馬達。在其他態樣中，端部執行器140A、140B可以以任何合適的方式差動地耦合至驅動部的公共驅動馬達，使得當一個端部執行器140A、140B旋轉時，另一個端部執行器140A、140B會繞腕部軸線WX以相同的轉速旋轉朝相反方向旋轉。
參照圖1D，在這態樣中，運送臂123包括可旋轉地耦合至驅動部110的上臂連桿130和可旋轉地耦接到上臂連桿130而沒有任何中間臂連桿(即，至少一個端部執行器140A、140B是直接耦合至上臂連桿130)的至少一個端部執行器140A、140B。在該實例中，上臂連桿130是在肩部軸線SX和腕部軸線WX之間的實質上無關節的連桿。至少一個端部執行器140A、140B中的各者可實質上類似於上述的端部執行器140、140A、140B。雖然出於例示性目的，僅示出兩個單端的端部執行器140A、140B，但在其他態樣中，運送臂123可僅具有一個單端的端部執行器140。在仍其他態樣中，基板運送臂123可以包括一或更多個雙盤狀端部執行器，其中，該雙盤狀端部執行器實質上類似於上述的雙盤狀端部執行器141。此處之各個端部執行器可相對於上臂連桿130為獨立可旋轉的(諸如透過驅動部的各別驅動馬達)。
參照圖1E，基板運送設備104包括運送臂124，該運送臂124實質上與運送臂120相似，然而在此態樣中，運送臂120包括至少一個並排的盤狀端部執行器142。在該實例中，並排的盤狀端部執行器142包括兩個並排的(例如，雙盤狀)基板固持位置140S1、140S2，但是，在其他態樣中，可以有兩個以上的並排的基板固持位置。如上所述，並排的基板固持位置實質上位於同一平面內。並排的基板固持位置140S1、140S1用於實質上同時地從並排的基板固持台拾取和放置基板，如將在本文中描述的。
參照圖1A-2E，根據揭示實施例之態樣示出處理設備(諸如半導體工具站200-203)。雖然半導體工具站在圖式中被描繪，但本文所述揭示實施例之態樣可以被應用到任何工具站或採用機械臂之應用。在本實例中，工具站200、202、203被示出是集群工具，然而揭示實施例之態樣可應用到任何適當的工具站，諸在美國專利公告案號8,398,355(2013年3月19日公告，標題「Linearly Distributed Semiconductor Workpiece Processing Tool」)以及在美國專利公告案號7,901,539(2011年3月8日公告，標題「Apparatus and Methods for Transporting and Processing Substrates」)中所述之線性工具站，透過對其揭露引用而將其全文併入本文中。工具站200-203一般包括常壓前端211、真空負載鎖212與真空後端213。在其他態樣中，工具站可具有任意適當的配置。前端211、負載鎖212與後端213中各者之組件可以連接至控制器299，其可以任何適當控制架構(例如集群結構之控制)之部分。該控制系統可以是具有主控制器、集群控制器和自動化遠端控制器的閉迴路控制器，例如在2011年3月8日發布的題為「Scalable Motion Control System」的美國專利公告案號7,904,182中揭露者，透過對其揭露引用而將其全文併入本文中。在其他態樣中，可以運用任何適當的控制器及/或控制系統。
參照圖2A，在一態樣中，前端211一般包括負載端口模組220以及微環境221(諸如例如設備前端模組(EFEM))。負載端口模組220可以是符合SEMI標準E15.1、E47.1、E62、E19.5或E1.9的300mm裝載端口、SEMI標準的450 mm負載端口、前開口或底開口盒/匣與片匣之盒開啟器/裝載器到工具標準(BOLTS)介面。在其他態樣中，負載端口模組220可被配置成200 mm、300 mm及/或450 mm基板或晶圓介面，或任何其他適當基板介面(諸如較大或較小的基板、或用於平坦面板顯示器之平坦面板)。雖然在圖2A中示出三個負載端口模組，但在其他態樣中，任何適當數量之負載端口模組可以被結合到前端211中。負載端口模組220可經配置成從高架運送系統、自動引導車輛、人員引導車輛、軌道引導車輛或任何其他合適的運送方法，承接基板載體或片匣250。負載端口模組220可通過負載端口240來與微環境221介接。負載端口240可允許基板在基板片匣250與微環境221之間通過。微環境221通常包括任何適當的常壓傳送機器人222，其結合有本文所述揭示實施例之一或多態樣。在一態樣中，機器人222可以是例如在美國專利公告案號6,002,840中描述之履帶式機器人，其全部公開內容。微環境221可為多負載端口模組之間的基板傳送提供一受控、乾淨區。
真空負載鎖212可連接至並定位在微環境221與後端213之間。應註明，本文所用之術語真空可指稱高真空(諸如10-5 托或以下)，基板在其中被進行處理。負載鎖212通常包括常壓與真空槽閥。槽閥可提供環境隔離，該環境隔離用於在從常壓前端加載基板之後排空負載鎖，並在用惰性氣體(例如氮氣)排氣時，在運送室中保持真空。負載鎖11010(或微環境221)也可包括對準器，用於將基板之基標對準到期望位置，以用於進行處理。在其他態樣中，真空負載鎖可定位在處理設備之任何適當位置中，並具有任何適當的配置。
真空後端213通常包括運送室214、一個或多個串聯處理站230(例如，具有佈置在共同的殼體中的至少兩個基板固持台的處理站)和任何合適的真空傳送機器人280，包括本文所描述的揭露實施例的一個或多個態樣。傳送機器人280可定位在運送室214內，以在負載鎖212與各處理站230之間運送基板。處理站230可透過各種沉積、蝕刻、或其他類型之處理來對基板進行操作，以在基板上形成電性電路或其他期望結構。典型處理包括但不限於使用真空之薄膜處理，諸如電漿蝕刻或其他蝕刻處理、化學氣相沉積(CVD)、電漿氣相沉積(PVD)、注入(例如離子注入)、計量學、快速熱處理(RTP)、乾式剝離原子層沉積(ALD)、氧化/擴散、氮化物形成、真空光刻、磊晶(EPI)、引線鍵合和蒸發或其他使用真空壓力的薄膜處理。處理站230可連接至運送室214，以允許基板可以從運送室214傳遞到處理站230，且反之亦然。在這個態樣中，每個處理站230被示出為具有兩個並排的基板固持台，但是在其他態樣中，例如圖2B所示，處理站230A可以具有單個基板固持台，其中處理站230A為並排佈置。
仍然參照圖2A，並且如上所述，運送室214具有縱向延伸的矩形配置，其中沿著每個橫向側面佈置三個處理站230，從而形成兩排對立的處理站230(在其他態樣，在每個橫向側面上可以設置少於或多於三個的處理站)。應當注意，僅出於例示性目的，圖2A中示出了基板運送設備100至少部分地在運送室214內(例如，驅動器殼體322的一部分可以位於運送室214的密封大氣之外)，應注意，運送室214可以包括運送設備100-104中的任何一個。作為實例，圖2E示出了運送室214，其中運送設備104至少部分地設置在其中。
在其他態樣中，例如圖2B所示，運送室214A(與運送室214實質上相似)具有多面的六面配置，其中該運送室的每個面都具有兩個基板固持台(包括負載鎖212)耦合到其上。如上所述，並且如圖2B所示，每個處理站230在其中具有單個基板固持台，並且成對地佈置在運送室214的不同面上。在其他態樣中，具有兩個基板固持台的處理站230(例如，圖2A中所示)可以設置在圖2B中的運送室214的不同面上。應當注意，僅出於例示性目的，圖2B中示出了基板運送設備101至少部分地在運送室214A內，應注意，運送室可以包括運送設備100-104中的任何一個。
參照圖2C，示出了類似於圖2A中的運送室214的運送室214B。然而，運送室214B在與負載鎖212對立的運送室214B的縱向端上包括處理站230。可以理解，串聯的單個處理站230中的任何一個都可以用圖2B的兩個處理站230A進行代替。應當注意，僅出於例示性目的，圖2C中示出了基板運送設備102至少部分地在運送室214B內，應注意，運送室214B可以包括運送設備100-104中的任何一個。
參照圖2D，示出了實質上類似於圖2A中的運送室214的運送室214C，然而，運送室214C具有實質上正方形配置，其中兩個基板固持台可耦合至運送室214C之四側中的各側。在圖2D所示的實例中，處理站230和處理站230A兩者都被耦合至運送室214C的各個側面。在此，代替將處理站耦合至與負載鎖212對立的運送室214C的一側上，可以將其他負載鎖212A耦合至運送室214C，使得運送室214C可通訊地耦合至另一個運送室214X，該運送室214X可實質上類似於運送室214、214A、214B、214C中的任何一個。透過這種方式，基板處理工具203可以線性地延伸以包括任何合適數量的運送室和處理站。應當注意，僅出於例示性目的，圖2D中示出了基板運送設備103至少部分地在運送室214C內，應注意，運送室可以包括運送設備100-104中的任何一個。
參照圖3A和3B，示出了基板運送設備320。基板運送設備320大體上描繪了上述基板運送設備100-104(和運送設備222)中的每一個。如可以體認到，上述機器人運送設備100-104、222中的每一個可以包括由至少一個扭矩傳遞帶(torque transmission band)驅動的至少一個臂連桿。例如，運送臂120-124具有驅動帶傳動裝置(transmission)390，該驅動帶傳動裝置390具有預定的縮減比的驅動滑輪和惰滑輪342、344，以及具有連接驅動滑輪和惰滑輪342、344的至少一個帶350、351，該帶350、351延伸並縮回該運送臂120-124，使移動該端部執行器140、140A、140B、141、142分別通過端部執行器延伸衝程399或縮回衝程398。延伸衝程399與縮回衝程398各者可被參照為臂運動衝程，其延伸或縮回該運送臂120-124並移動該端部執行器140、140A、140B、141、142通過對應的端部執行器衝程(如在圖2A中示出)。如將在下文中更詳細地描述的，至少一個帶350、351被纏繞在滑輪342、344中的至少一個上(至少一個帶350、351被連接至亦即滑輪342、344上)，因此至少一個帶350、351重複纏繞(overwrapped)在其自身(上)(例如，參見圖4B、4C、7、9B、10B、13、16)，因此傳遞器產生了相對於至少一關節式臂連桿(例如，上臂連桿326或前臂連桿328)繞著腕部軸線WX的端部執行器140、140A、140B、141、142之旋轉RR，該旋轉從端部執行器之端部執行器衝程中點旋轉位置MID(圖2A)到端部執行器之最大衝程旋轉位置MAX(圖2A)超過約+/-180°在一態樣中，端部執行器從140、140A、140B、141、142的旋轉RR在最大延伸衝程(例如最大衝程旋轉位置MAX-圖2A)和最大縮回衝程MAXR(圖2A)之間至少約為+/- 300°(且在某些態樣中為大於約+/- 360°)。
參照圖3A和3B所示，諸如中所述用於機器人運送設備中的例示性扭矩傳遞帶配置是根據相關於機器人運送設備320的揭露實施例之態樣所描述，其代表本文中所述運送設備中任一者。從圖3A和3B所示，機器人運送設備320包括安裝到任何合適的框架110F的運送臂324，該運送臂在一態樣中形成驅動器殼體322，而在其他態樣中，驅動器殼體322以任何合適的方式耦合至框架110F。在一態樣中，運送臂324可以是SCARA臂，並且可以包括具有近端和遠端的上臂326、具有近端和遠端的前臂328以及至少一個被配置成固持一個或多個基板在其上的基板支撐件或端部執行器330。在肩部關節332處，上臂326之近端是可旋轉連接至基部322。在肘部關節334處，前臂328之近端是可旋轉連接至上臂326之遠端。在腕部關節336處，一或多個基板支撐件330是可旋轉連接至前臂328之遠端。除了本文所示的SCARA臂之外，可以與所揭露的實施例的數態樣一起使用的臂配置的其他實例包括但不限於：在標題為「具有多個運用機械切換機構的可動臂之基板運送設備」並於2008年5月8日提交的美國專利申請案號12/117,415中所提及之臂配置、以及在標題為"基板過程設備"並於2013年2月11日提交的國際專利申請案號PCT/US13/25513、以及標題為"基板處理設備"並於2019年12月2日提交的美國臨時專利申請案號62/942,544中所提及之「雙偏航」傳送臂，上述者之揭露透過本文參照而全文併入本文中，或使用皮帶及/或帶用於從一滑輪傳遞扭矩到另一滑輪之任何其他適當運送臂，用於在無論是否皮帶及/或帶是位於驅動區段內(例如，與驅入軸佈置之並排馬達同理)及/或位於臂連桿內之前提下皆可操作運送臂。可以將所揭露的實施例的各態樣應用到的扭矩傳遞帶的合適實例包括在2014年8月26日提交的標題為「基板運送設備」的美國專利申請第14/469,260號、於1998年7月14日發布的標題為「使用金屬帶的機器人關節」的美國專利第5,778,730號、以及1997年11月4日發布的，標題為「使用金屬帶的機器人關節」的美國專利號5,682,795中所述者，其揭露內容全文以引用方式併入本文中。
驅動器殼體322可包含被配置為驅動各別驅動軸的一個或多個伺服或馬達370M、371M。運送驅動器殼體322可用於任何合適的大氣或真空機器人運送設備中，例如上述那些。驅動部110可以包括驅動殼體322，該驅動殼體具有至少部分地佈置在其中的至少一個驅動軸(drive shaft)339、340。可以理解，在存在兩個或更多個驅動軸的情況下，驅動軸可以具有任何合適的佈置，例如同軸佈或並排佈置。儘管在圖3A中示出了兩個驅動軸339、340，但是在其他態樣中驅動部110可以包括任何合適數量的驅動軸。驅動軸339、340可以以任何合適的方式被機械地支撐或磁懸浮(例如，實質上沒有接觸)在驅動器殼體322內，例如在2012年10月9日發布的標題為「具有磁主軸軸承的機器人驅動器」的美國專利公告案號8,283,813中所描述的方式，以及在2011年8月30日發佈的標題為「帶有與室壁面整體式的電動機的基板處理設備」的美國專利公告案號8,008,884中所描述的方式，其全部內容透過引用合併於此。驅動部110的每個驅動軸339、340可以由各別馬達370M、371M驅動，其中每個馬達包括定子STAT和轉子ROT。應注意，本文所述的驅動馬達可以是永磁馬達、可變磁阻馬達(具有至少一個帶有相應線圈單元的凸極和至少一個具有至少一個導磁材料的凸極的相應轉子)、或任何其他合適的驅動馬達。定子可以至少部分地固定在驅動器殼體322內，以及轉子可以以任何合適的方式固定在各別驅動軸339、340上。在一態樣中，定子STAT可以位於「外部」或「非密封」環境中，該環境與運送臂324在其中操作的大氣(在本文中被稱做密封環境之運送臂在其中操作的大氣可為真空或任何其他適當的環境)隔離，其為當轉子ROT位於密封環境中時透過採用任何適當的隔離壁面或屏障來將其進行隔離。注意，本文所用的術語「隔離壁」可以指由任何合適的非鐵磁材料製成的壁，該壁可以設置在機器人驅動器及/或感測器(與驅動器相關聯)的運動部件與機器人驅動器及/或感測器之相應固定部件之間。在此，第一驅動軸339可以驅動地連接至馬達370M、371M中的一個，以驅動上臂326繞著肩部關節332旋轉。第二驅動軸340(其在本態樣中為與第一驅動軸同心)可以可驅動地連接至馬達370M、371M中另一個，以驅動前臂328繞著肘部關節334旋轉。應注意，用於驅動每個臂連桿(例如，上臂、前臂及/或端部執行器)的馬達370M、371M可以以任何適當的方式連接至任何適當的控制器，例如用於控制機器人運送設備320之基板拾起和基板放置操作之控制器11091。
如從圖3A和3B所示，第一滑輪342在例如肩部關節332處連接至驅動軸340，使得隨著驅動軸340旋轉，第一滑輪342與驅動軸340一起旋轉。第二滑輪344可在肘部關節334處可旋轉地安裝至例如軸S1(例如，使用任何合適的軸承B1)，並以任何合適的方式，例如透過軸354 (其可固定至上臂326)，而連接至前臂328，因此當第二滑輪344旋轉時，前臂328與第二滑輪344一起旋轉。可以瞭解到，第一滑輪和第二滑輪相對於彼此可以具有任何合適的直徑(例如，驅動比)，使得在一個態樣中，滑輪可以具有相同的直徑或不同的直徑(例如，驅動滑輪之直徑可以小於從動滑輪，且反之亦然)。還可以瞭解到，第一和第二滑輪342、344可以分別是驅動滑輪和從動滑輪。第二滑輪342可以以任何合適的方式耦合至第一滑輪342，例如透過一個或多個扭矩傳遞帶350(在圖3A和3B中示出了兩個扭矩傳遞帶350、351)。扭矩傳遞帶可以由能夠將扭矩從第一滑輪342傳遞到第二滑輪344的任何合適的材料構造。在一態樣中，扭矩傳遞帶可以是由任何合適的金屬構造的金屬帶。
如上述，扭矩傳遞帶350、351形成兩個對立的帶，其中各扭矩傳遞帶之至少一端是重複纏繞在其自身上，以例如當與諸如上述常規運送臂相比之下造成較大的關節角度旋轉。圖4A-4C示出相對於圖3A之驅動或第一滑輪342與從動或第二滑輪344之例示性帶與滑輪配置，然而，應註明在圖4A-4C中所示出之帶與滑輪佈置可代表本文中所述運送設備之任何帶與滑輪佈置。如圖4A所見，滑輪442、444中各者可具有實質上圓形配置，然而在其他態樣中，如將在下文中詳細說明者，滑輪可具有凸輪周向之輪廓。如將可瞭解，滑輪442、444被描繪成具有實質上1：1之驅動比率，然而在其他態樣中，可提供如本文所載之任何適當的驅動比率。每個滑輪442、444可以包括一對滑輪，並且包括頂滑輪部分442T、444T和底滑輪部分442B、444B。在一些態樣中，頂滑輪部分442T、444T與各別底滑輪部分442B、444B分離且有所區別，其中頂滑輪部分442T被堆疊在底滑輪部分442B上以形成滑輪442，以及頂滑輪部分444T被堆疊在底滑輪部分444B上以形成滑輪444。與分別將兩個對立的帶繞著單個整體滑輪上纏繞相比，具有分開的和不同的頂和底滑輪部分可以使得將各別帶繞著各別滑輪部分纏繞為更加容易。可以瞭解到，堆疊的頂滑輪部分442T、444T和相應的底滑輪部分442B、444B可以彼此耦合，使得頂滑輪部分442T、444T和各別底滑輪部分442B、444B都作為一個單元旋轉，並圍繞各別旋轉軸線作用為一個整體式滑輪。與例如在滑輪之各層上具有實質上對立的凸輪輪廓之雙層(dual level)單塊整體滑輪的製造成本相比，堆疊的頂滑輪部分442T、444T和各別底滑輪部分442B、444B還可以降低製造成本，例如使用非圓形滑輪。
仍然參考圖4A-4C中，扭矩傳遞帶350、351可能不會圍繞滑輪342、344形成連續的圓形皮帶。而是，扭矩傳遞帶350的一端可以至少部分地纏繞(例如，沿順時針方向)並固定在第一滑輪342上，而扭矩傳遞帶350的另一端可以至少部分地纏繞(例如，沿逆時針方向)並固定在第二滑輪344上。扭矩傳遞帶350的端部可以以任何合適的方式固定到各別滑輪342、344上，例如透過銷或任何其他合適的可移除或不可移除的化學或機械緊固件進行固定，如將在本文中更詳細地描述的。實質上類似於扭矩傳遞帶350的第二扭矩傳遞帶351可以以與上述關於扭矩傳遞帶350所述方式實質上類似的方式將其端部固定到滑輪342、342，然而扭矩傳遞帶351纏繞在滑輪342、344上的方向可以反轉(例如，扭矩傳遞帶351的一端沿逆時針方向纏繞在滑輪342上，而扭矩傳遞帶351的另一端沿順時針方向纏繞在滑輪344上)。這種雙扭矩傳遞帶配置使得扭矩傳遞帶350、351兩者處於恆定張力，使得兩個扭矩傳遞帶中任一個都不鬆弛。
如上所述，每個扭矩傳遞帶350、351的至少一端是重複纏繞(overwrapped)在其自身上，因此該傳遞產生了端部執行器(或由帶/滑輪傳遞驅動旋轉的其他關節式臂連桿)相對於另一個關節式臂連桿繞著各別關節樞轉軸線的旋轉，該旋轉為從端部執行器(或另一關節式臂連桿)的一端部執行器(或另一關節式臂連桿)衝程中點旋轉位置MID(圖2A)到該端部執行器(或另一關節式臂連桿)的最大衝程旋轉位置MAX(圖2A)約為180°。於圖4B與4C中示出該帶(諸如帶351，其重複纏繞於滑輪(諸如滑輪342)上)，其中為了清晰描繪重複纏繞將帶節距誇大。從圖4B和圖4C所示，在所揭露的實施例的一些態樣中，將至少一個帶350、351重複纏繞，使得在各別滑輪上帶纏繞在其自身上成螺旋形。為了促進帶351(或本文中描述的任何其他帶)對各別滑輪的重複纏繞，帶351與滑輪342之間的耦合可從滑輪342的外周邊帶貼合表面PSS(圖4C)移動到滑輪的內部，其中(如圖4C所示)帶351的端部351E通過帶通道BP進入滑輪342的內部(如將在本文中更詳細地描述)。
再次參照圖3A和圖3B，可以認識到，例如，可以使用諸如本文所述的扭矩傳遞帶和滑輪傳動裝置之類的任何合適的傳動裝置來使基板支撐件330從動，從而使基板支撐件330的縱軸線330X保持與機械臂324的伸出和縮回之軸線對準。例如，參考圖3B，第一滑輪342'可以固定到軸S1並且至少部分地延伸到前臂328中。第二滑輪344'可以使用任何合適的軸承B2可旋轉地安裝在腕部關節336處，例如安裝在軸S2上(可以固定至前臂328)。第二滑輪344'可以以任何合適的方式(例如，透過軸354')連接至端部執行器330，使得第二滑輪344'旋轉端部執行器330，以使其隨第二滑輪344'旋轉。實質上類似於扭矩傳遞帶350、351的扭矩傳遞帶350'、351'可以將第一滑輪342'耦合至第二滑輪344'，使得前臂328和上臂326之間的相對運動引起第二滑輪344'的旋轉，繼而使端部執行器330相對於上臂和前臂旋轉，使得端部執行器的縱向軸線330X保持與伸出和縮回軸線對準。在其他態樣中，第三馬達與驅動軸(drive shaft)可被添加到機器人運送設備320中，以用於驅動基板支撐件330繞著腕部關節336旋轉，該旋轉方式與本文中參照前臂所述者實質上相似。
如可瞭解，再次參照圖3A，基板固持器330被示為雙面的端部執行器(例如，能夠將一個或多個基板固持在端部執行器旋轉軸線或腕部關節的對立側上的端部執行器)，在其他態樣中，本文所述的運送臂的基板固持器可具有任何合適的配置，例如單側端部執行器、批次端部執行器(例如，能夠以堆疊或並排的方式固定一個以上的基板)或其組合。還可以認識到，運輸臂324的上臂326和前臂328連桿可以具有任何合適的蓋C1、C2，用於將臂連桿的內部密封或以其他方式與運輸臂在其中操作的環境隔離，從而使得由皮帶和滑輪產生的顆粒不會轉移到臂連桿的外部。
現在參考圖3C，如可以認識到，本文描述的機器人運輸設備的任何合適的臂連桿可以由諸如本文描述的那些扭矩傳遞帶進行從動和驅動。例如，圖3C所示的機器人運輸設備(其可以再次為例示性並表示本文所述的運輸設備中的任何一個)包括臂1720，該臂1720具有第一或上臂連桿1721和可旋轉安裝至該第一臂連桿1721之第二或前臂連桿1722。臂連桿可以由任何合適的驅動部1700驅動，該驅動部可以與上述驅動部110實質上相似。在該態樣中，驅動部1700包括同軸驅動軸佈置，該同軸驅動軸佈置具有內部驅動軸1262、中間驅動軸1261和外部驅動軸1260，它們分別由各別驅動馬達(未示出，但是每個馬達可以與參照圖3A與3B所描述的馬達實質上相似)進行驅動。外部驅動軸1260可以繞驅動旋轉軸線X(其可以與肩部軸線SX同軸)耦合至第一臂連桿1721，使得隨著外部驅動軸1260旋轉，第一臂連桿1721隨其旋轉。第二臂連桿1722可以從動於例如驅動部1700的殼體1701(或任何其他合適的位置)，使得第二臂連桿1722的肩部軸線SX被約束為隨著基臂(base arm)1720伸出和縮回時沿著實質上線性的路徑行進(例如，單個驅動馬達引起臂1720的伸出和縮回)。例如，第一滑輪1780可以與驅動旋轉軸線X實質上同心地安裝並且以任何合適的方式接地到例如驅動部1700的殼體1701(或運送設備的任何其他合適的部分)，從而使第一滑輪1780相對於第一臂連桿1721是旋轉地固定。在其他態樣中，第一滑輪1780可以以任何合適的方式旋轉地固定。從動或第二滑輪1783可以以任何合適的方式例如通過任何合適的軸承EXB來可旋轉地安裝至臂1720的肘部軸線EX。第二滑輪1783可以過例如軸1763耦合至第二臂連桿1722，使得隨著第二滑輪1783旋轉，第二臂連桿1722隨之旋轉。滑輪1780、1783可以以任何合適的方式彼此耦合，諸如透過如本文所述的扭矩傳遞帶1791。在一態樣中，滑輪1780、1783可以彼此耦合，其中至少兩個扭矩傳遞帶終止於滑輪的任一端，然後彼此張緊以實質上消除如上所述的鬆弛和遊隙。在其他態樣中，可以使用任何合適的傳遞構件來耦合滑輪780、783。
在這個態樣中，具有外軸1271和內軸1270的同軸主軸(驅動軸佈置)可以位於第二臂連桿1722的肩部軸線SX處。外軸1271可由例如中間驅動軸1261以任何適當方式進行驅動。舉例而言，滑輪1781可耦合至中間驅動軸1261，以使得當驅動軸1261旋轉時，滑輪1781隨之旋轉。惰滑輪1784可設置在第一臂連桿1721內，用於繞肘部軸線EX旋轉。惰滑輪1784可耦合至軸1765，使得當惰滑輪1784旋轉時，軸1765會隨之旋轉。軸1765與滑輪1784可以任何適當方式進行支撐，例如使用任何適當的軸承EXB。惰滑輪1784可以任何適當方式耦合至滑輪1781，諸如透過與本文中所述實質上相似之任何適當傳動裝置1790。第二惰滑輪1787也可耦合至第二臂連桿1722內的軸1765，使得滑輪1784與1787一致地旋轉。肩部滑輪1789可耦合至軸1271，使得軸1271與肩部滑輪1789一致地旋轉。第二惰滑輪1787可以以任何合適的方式耦合至肩部滑輪1789，例如透過實質上類似於本文所述的任何合適的傳動裝置1794(例如，其中相對於肩部滑輪1789，惰滑輪1787可以被稱為驅動滑輪，而相對於滑輪1787，肩部滑輪1789可被稱為惰滑輪)。在一態樣中，傳動裝置1794的至少一個帶圍繞滑輪1789重複纏繞在其自身上。
同軸主軸的內軸1270可以例如由內部驅動軸1262以任何合適的方式驅動。舉例而言，滑輪1782可耦合至內部驅動軸1262，以使得當驅動軸1262旋轉時，滑輪1782隨之旋轉。惰滑輪1785可設置在第一臂連桿1721內，用於繞肘部軸線EX旋轉。惰滑輪1785可耦合至軸1764，使得當惰滑輪1785旋轉時，軸1764會隨之旋轉。軸1764與滑輪1785可以任何適當方式進行支撐，例如使用任何適當的軸承EXB。惰滑輪1785可以任何適當方式耦合至滑輪1782，諸如透過與本文中所述實質上相似之任何適當傳動裝置1792。第二惰滑輪1786也可耦合至第二臂連桿1722內的軸1764，使得滑輪1785與1786一致地旋轉。肩部滑輪1788可耦合至內軸1270，使得軸1270與肩部滑輪1788一致地旋轉。第二惰滑輪1786可以以任何合適的方式耦合至肩部滑輪1788，例如透過實質上類似於本文所述的任何合適的傳動裝置1793(例如，其中相對於肩部滑輪1788，惰滑輪1786可以被稱為驅動滑輪，而相對於滑輪1786，肩部滑輪1788可被稱為惰滑輪)。在一態樣中，傳動裝置1793的至少一個帶圍繞滑輪1788重複纏繞在其自身上。
應注意，滑輪1780-1789中的一個或多個可以與本文所述的滑輪實質上相似。例如，在一些態樣中，滑輪1780-1789中的一個或多個可以具有圓形或非圓形形狀。在一些態樣中，滑輪1780-1789中的一個或多個滑輪可具有耦合在一起以形成堆疊的或成對的滑輪之頂滑輪部分和底滑輪部分。可以體認到，傳動裝置1790-1794的帶可以纏繞在一個或多個各別耦合的滑輪上，從而以本文所述的方式相對於其自身被重複纏繞。
可以瞭解到，在一態樣中，任何合適的端部執行器EE1、EE2(例如本文所述的那些)可以以任何合適的方式安裝到軸1270、1271，從而使滑輪1788、1789的旋轉會將端部執行器EE1、EE2繞著關節樞轉軸線(例如，腕部軸線WX)旋轉。在此，每個端部執行器分別連接至各別滑輪1788、1789，以繞關節樞轉軸線(例如，腕部軸線WX)相對於彼此獨立地旋轉。
在另一態樣中，可以將任何合適的傳送臂1214(例如本文所述的傳送臂，例如具有任何合適數量的臂連桿和端部執行器)安裝至軸1270、1271，使得臂1720被配置為「動臂」或「基部」臂，用於運送傳送臂1214通過例如細長型的運送室，如國際專利申請案PCT/US13/25513中所述，其標題為「基板處理設備」，於2013年2月11日提交，其揭露內容先前已公開並全文以引用方式併入本文。例如，參考圖3D，示出了根據所揭露實施例的一個態樣的自動化或傳送模組2030，其中，在單次觸碰基板的情況下，透過自動化模組2030在處理工具模組2025、2026、2040之間轉移基板。處理工具模組可以以任何合適的方式(例如，並排、堆疊在另一者上及/或任何其他合適的佈置上)耦合至自動化模組2030，例如透過自動化模組2030的端口2030P1-2030P6。自動化模組2030包括傳送機器人2080。在一態樣中，傳送機器人2080可包括驅動部2081，該驅動部可以與上述者實質上相似。動臂或基臂2082B可以可旋轉地安裝至驅動部2081，並且具有一個或多個各別基板固持器2083的一個或多個多連桿臂2082可以在肩部軸線SX處可旋轉地安裝至基臂2082B。驅動部2081可以被配置為使臂2082和端部執行器2083作為一個單元繞肩部軸線SX旋轉，使得臂2082可以在箭頭2400的方向上傳送基板(例如，沿著自動化模組2030及/或真空通道的縱向軸線)以及沿箭頭2401的方向，用於將基板轉移到自動化模組2030的兩個側面側。可以理解到，基臂2082B可繞軸線BX旋轉，以沿著自動化模組2030的長度在方向2400上運送一個或多個多連桿臂2082及其端部執行器。
再次參考圖3C，本文描述的運送設備中的任何一個或多個可包括任何合適的Z軸線驅動器1203。Z軸驅動器1203可被配置成沿實質上垂直於運送臂的延伸/縮回軸線的方向1799移動輸送臂。
再次參照圖4A-4C，所揭露的實施例的各態樣使得每個帶纏繞至至少一個與該帶連接的滑輪上一圈以上。圖4B與圖4C中示意性地示出了帶351的實例，該帶351圍繞滑輪342纏繞一圈以上，從而使帶351重複纏繞在其自身上，應注意到此處描述的其他帶可以以與關於圖4A-4C描述的方式實質上相似的方式纏繞在各別滑輪上。同樣如上所述，雖然滑輪342、344(當滑輪是兩件式滑輪時其包括頂部和底部342T、342B、344T、344B)被示出為具有實質上圓形的配置，但是在其他態樣中，滑輪可以具有基於滑輪的旋轉角度的凸輪狀周向輪廓(例如，形成非圓形滑輪的可變直徑)，以使運動輸出(例如，帶從滑輪周圍釋放/解開)和運動輸入(例如，帶的圍繞滑輪的捲入/纏繞)是平滑的(例如，以使由帶在滑輪周圍纏繞而形成的階梯式滑輪表面上的帶所引起的感應振動實質上最小化)。在一態樣中，滑輪的凸輪周向輪廓可以形成補償器(如將在本文中更詳細地描述的)，該補償器在對立的帶中保持穩定狀態或實質上恆定的張力以及在滑輪之間的穩定狀態或實質上恆定的驅動比(例如，具有小於1％的變異)。當一個或多個滑輪(例如，滑輪342、344(當滑輪是兩件式滑輪時包括頂部和底部342T、342B、344T、344B))是非圓形滑輪時，則滑輪342、344之間的驅動比可以是可變的驅動比。如果期望的話，驅動比的任何可變性可以由控制器299解決，其中可變驅動比可以由控制器299建模和補償(例如解決)(例如，控制器形成驅動比分解器或以其他方式包括驅動比分解器)。例如在於1989年9月12日發佈標題為「非圓形驅動器」之美國專利公告案號4,865,577中描述之非圓形皮帶輪或鏈輪，其全部揭露內容透過本文參照而併入本文中。機器人操作設備之技術領域中具有通常知識者基於美國專利號4,865,577和本技術領域中已知的知識，將可了解如何對可變驅動比建模並產生本文所述的運送臂的相應運動控制，因此將在此描述中省略了對建模和運動控制產生的進一步討論。可以體認到的是，本文描述的耦合至共同的帶之任何滑輪可以具有如本文描述的可變的驅動比，而在其他態樣中，耦合至共同的帶之任何滑輪可以具有實質上恆定的驅動比。
還參考圖4D，在一些態樣中，滑輪(例如，滑輪342)的外周邊帶貼合表面PSS和帶(例如，帶351)可以是彎曲的(例如，圖4D中示出了曲率)，然而，在其他態樣中，曲率可以是凸的。外周邊帶貼合表面PSS和帶的曲率可以促進帶相對於滑輪的自追蹤/對準，從而實質上防止帶在滑輪的軸向方向477上發生軸向滑動。
參照圖4A、圖4C、圖5A、圖5B、圖6和圖7，將根據所揭露的實施例的一個態樣描述帶到滑輪的一種例示性耦合。應當注意，帶351和頂滑輪部分342T之間的連接將僅出於例示性目的而被描述，並且本文描述的連接可以與本文描述的任何滑輪/滑輪部分與帶一起使用。在一些態樣中，例如在滑輪為非圓形的情況下，還應注意的是，每個底滑輪部分可與各別頂滑輪部分實質上相似但為相反，如將在本文中描述的，以應對在滑輪上對立的帶纏繞之長度變化。從圖4A、圖4C、圖5A和圖7，頂滑輪部分342T包括帶通道BP，帶通道BP從外周邊帶貼合表面PSS延伸到頂滑輪部分342T的內部(例如，位於周圍的周向界內)的孔510。帶通道BP形成在頂滑輪部分342T中，從而具有內壁BPW1(例如，帶通道BP最靠近滑輪中心的一側)和外壁BPW2(例如，帶通道BP最靠近外周邊帶貼合表面PSS的一側)。帶通道BP通向外周邊帶貼合表面PSS開口，從而使內壁BPW1與外周邊帶貼合表面PSS實質上相切，以提供帶351從外周邊帶貼合表面PSS進入帶通道BP之平滑過渡。帶狀通道BP沿著弓形路徑延伸到孔510，其中，帶通道BP和外周邊帶貼合表面PSS之間的距離沿著弓形路徑朝向孔510而增加。
如在圖5A中可以看到的，帶通道BP通向孔510開口，使得帶351的端部351E1至少部分地延伸到孔510中。帶351之端部351E包括保持器孔600。滑輪542包括配置成承接保持器構件530(圖5B、圖6和圖7)的跨孔(cross-aperture)501，該保持器構件530在橫向於並且穿過帶通道BP和孔510中的一個或多個的至少一部分的方向上延伸，以延伸穿透帶351的保持器孔600(見圖5B、圖6和圖7)。當帶端部351E至少部分地插入孔510中並且保持器構件530延伸穿過跨孔501和保持器孔600兩者時，使得當保持器構件530將帶351的端部351E錨固到頂滑輪部分342T時實質上防止了將帶351從帶通道拉出。保持器構件530可至少透過帶351施加在保持器構件530上的張力來保持在適當的位置，例如當帶351如本文所述那樣相對於對立的帶350張緊時。保持器構件530可以是任何合適的保持器，例如銷、扣夾、螺栓等。
如圖7所示，帶通道BP在內壁BPW1、外壁BPW2之間具有寬度700，該寬度比帶351的寬度620(也參見圖6)稍大，從而使得帶通道BP的出口750處的帶纏繞層之間實質上沒有形成台階，其中帶351從被安置在滑輪342的外周邊帶貼合表面PSS上過渡到被安置在其自身上(即，帶纏繞在其自身上重疊，其中，重疊(內部)帶纏繞具有座落在內帶纏繞上的外(相對於滑輪軸線之徑向)帶纏繞)。在帶通道BP的出口750處的這種實質上無台階的過渡會支撐帶351，並且實質上保持由帶351從頂滑輪部分342T的纏繞和解繞所產生的振動水平處於實質上恆定的水平，如將在本文中描述的。在這個態樣中，帶通道BP及/或孔510可以以任何合適的方式形成，例如透過放電加工(EDM)。在若干態樣中，孔510可以被省略。注意，可以通透過研磨、銑削等形成外周邊帶貼合表面PSS，以便具有任何合適的圓形或非圓形輪廓。
參照圖8A、圖8B和圖8C，將根據所揭露的實施例的一個態樣描述帶到滑輪的另一種例示性耦合。應當注意，帶351和頂滑輪部分342T之間的連接將僅出於例示性目的而被描述，並且本文描述的連接可以與本文描述的任何滑輪/滑輪部分與帶一起使用。在一些態樣中，例如在滑輪為非圓形的情況下，還應注意的是，每個底滑輪部分可與各別頂滑輪部分實質上相似但為相反，如將在本文中描述的，以應對繞在滑輪上對立的帶之長度變化。在這個態樣中，頂滑輪部分342T包括主體800和以任何合適的方式耦合至主體800以形成外周邊帶貼合表面PSS的夾鉗部分810。在一態樣中，主體800包括夾鉗耦合表面850，以及夾鉗部分810包括配對主體耦合表面851，其中當主體800和夾鉗部分810彼此耦合時，該配對主體耦合表面851與夾鉗耦合表面850實質上接觸。例如，使用任何合適的緊固件820(例如，螺栓、螺釘等)和對準特徵821(例如，銷、凹槽等)將夾鉗部分810耦合至主體800，使得夾鉗部分810可以是以可重複的方式(例如，每次夾鉗部分810耦合至主體800時，以基本上相同的空間關係)與主體800去耦合以及再耦合到主體800。主體800可以包括孔830，緊固件820可以通過孔口830進入，使得外周邊帶貼合表面PSS保持沒有緊固件孔/突出部。
在這個態樣中，帶通道BP形成在主體800和夾鉗部分810之間，並且至少部分地沿著夾鉗耦合表面850和配對主體耦合表面851中的一個或多個延伸。在圖8A所示的實例中，帶通道BP形成在配對主體耦合表面851中，然而，在其他態樣中，帶通道可以形成在夾鉗耦合表面850中或形成在夾鉗耦合表面850與配對主體耦合表面851兩者中。在此態樣中，帶351之端部351E可包括緊固件間隙孔890與保持器孔600。在這個態樣中，一個或多個對準特徵821穿過保持器孔600以將帶351的端部351E錨固到頂滑輪部分342T，而緊固件820實質上不接觸緊固件間隙孔890。在其他態樣中，可以透過夾鉗部分810和主體800之間的壓縮(例如，摩擦)來將帶351錨固到頂滑輪部分342T。在其他態樣中，可以任何適當方式將帶351錨固到頂滑輪部分342T。
在與上述方式相似的方式中，帶通道BP在內壁BPW1、外壁BPW2之間具有寬度700(該內壁BPW1由主體800形成且外壁BPW2由夾鉗部分810形成)，該寬度比帶351的寬度620(也參見圖6)稍大或兩者實質上相等，從而使得帶通道BP的出口750處的帶纏繞層之間實質上沒有形成台階，其中帶351從被安置在滑輪342的外周邊帶貼合表面PSS上過渡到被安置在其自身上(例如，以與圖7所示相似的方式)。在帶通道BP的出口750處的這種實質上無台階的過渡會支撐帶351，並且實質上保持由帶351從頂滑輪部分342T的纏繞和解繞所產生的振動水平處於實質上恆定的水平，如將在本文中描述的。在這個態樣中，帶通道BP與外周邊帶貼合表面PSS可以任何適當方式形成，其例如為使用耦合至主體800之夾鉗部分810形成。在一態樣中，帶通道BP、孔830及/或外周邊帶貼合表面PSS可以透過放電加工形成。在其他態樣中，可以通透過研磨、銑削等形成外周邊帶貼合表面PSS，以便具有任何合適的圓形或非圓形輪廓。
參照圖9A、圖9B和圖11，將根據所揭露的實施例的一個態樣描述帶到滑輪的另一種例示性耦合。應當注意，帶351和頂滑輪部分342T之間的連接將僅出於例示性目的而被描述，並且本文描述的連接可以與本文描述的任何滑輪/滑輪部分與帶一起使用。在一些態樣中，例如在滑輪為非圓形的情況下，還應注意的是，每個底滑輪部分可與各別頂滑輪部分實質上相似但為相反，如將在本文中描述的，以應對繞在滑輪上對立的帶之長度變化。在這個態樣中，滑輪342(和頂滑輪部分342T)可以實質上類似於以上關於圖4A-7所示者，然而，在此態樣中，滑輪包括在頂滑輪部分342T的內部上的帶張緊器900(底滑輪部分342B以類似方式包括帶張緊器)，該帶張緊器900沿著帶通道BP可在方向920上移動。在這個態樣中，帶張緊器900至少部分地設置在孔910中，帶通道BP向該孔910開口。此處，保持器構件530(延伸穿過帶351的端部351E中的保持器孔600)延伸到帶張緊器900中的凹部930中，從而與帶張緊器900一起沿方向920移動。可以體認到，因為保持器構件530延伸穿過帶351的端部351E，所以帶351的端部351E也與帶張緊器900一起沿方向920移動，以收緊或放鬆帶351中的張力。
帶張緊器900可以任何適當方式移動於方向920中。例如，可以在帶張緊器900的側面940與孔910的對立壁941之間驅動楔形件(wedge)或其他合適的間隔件(基本上類似於圖12B和圖12C中的楔形件1086)，以使得帶張緊器900在方向920中移動，並增加帶351中的張力。在其他態樣中，帶張緊器900可以與頂高螺釘機構1210耦合(見圖12A，注意底滑輪部分可以包括類似的頂高螺釘機構)。此處，頂高螺釘機構1210包括固定到頂滑輪部分342T(相對於其不移動的)之基部1212。基部1212包括螺紋孔(threaded aperture)，頂高螺釘1211插入該螺紋孔中。可以將頂高螺釘固定到帶張緊器900(例如使用扣夾等，該扣夾允許頂高螺釘相對於帶張緊器900旋轉，同時限制頂高螺釘和帶張緊器之間的軸向運動)，以便拉動(或在其他態樣中將其張緊在帶張緊器900的側面940上，以變推動)帶張緊器900和帶350的端部351E沿著方向920，以增加帶351中的張力。
參照圖10A、圖10B和圖11，將根據所揭露的實施例的一個態樣描述帶到滑輪的另一種例示性耦合。應當注意，帶351和頂滑輪部分342T之間的連接將僅出於例示性目的而被描述，並且本文描述的連接可以與本文描述的任何滑輪/滑輪部分與帶一起使用。在一些態樣中，例如在滑輪為非圓形的情況下，還應注意的是，每個底滑輪部分可與各別頂滑輪部分實質上相似但為相反，如將在本文中描述的，以應對繞在滑輪上對立的帶之長度變化。在這個態樣中，滑輪342(和頂滑輪部分342T)可以實質上類似於以上關於圖4A-7所示者，然而，在此態樣中，頂滑輪部分342T包括帶進入孔BA而非帶通道BP。與放電加工相比，帶進入孔BA可以透過常規的機械加工方法形成，例如通過鑄造、鍛造、銑削等方法(儘管可以使用放電加工來形成進入孔BA)。從圖10A和圖10B中可以看出，進入孔實質上大於帶351的寬度620。進入孔BA可以形成有切線上離開外周邊帶貼合表面PSS的帶耦合支撐表面1010，以便在外周邊帶貼合表面PSS與帶耦合支撐表面1010之間形成平滑的(例如，切向的)過渡。在這個態樣中，頂滑輪部分342T包括在頂滑輪部分342T的內部上的帶張緊器900(底滑輪部分342B以類似方式包括帶張緊器)。帶張緊器900實質上與上述者相同，並且可以以與上述相似的方式沿方向920移動，從而使帶351的端部351E在孔910內沿方向920移動，以如上述般增大或減小孔910中的張力。在一態樣中，例如在帶子不自身纏繞在滑輪上的情況下(例如在本文所述的非圓形或凸輪驅動滑輪上，或者在下面描述的圖16-18A所示的態樣中)，帶張緊器可以結合到如圖12B和圖12C所示之帶錨定點1200中(或與所示相似)。在這態樣中，每個帶錨定點1200包括基部1084，其中銷1062被安裝到該基部1084。各個帶的端部包括孔(例如，保持器孔600)，其中銷1062的輻條(spoke)1080穿過該孔伸出。保持彈簧扣夾(retaining spring clip)1082或其他合適的保持器被附接到輻條1080以將帶固定到輻條1080(應註明，也可以相對於上述保持器530採用保持彈簧扣夾配置，其中，該扣夾通過帶與孔510、910的壁之間的孔510、910安裝至保持器530上)。輻條1080從基部1084突出以提供帶的附接位置。在其他態樣中，輻條1080可從周向邊緣或滑輪/滑輪部分之側直接突出。在一態樣中，帶區段中的孔略大於輻條1080，並且保持扣夾1082沒有牢固地固持該帶，使得帶可自由地圍繞輻條1080樞轉。在一態樣中，基部1084是可調整的基部，其提供銷1062的位置之調整，從而調整帶的張力。例如，螺釘1086進入滑輪/滑輪部分中的臨界值開口，並在滑輪/滑輪部分附近固持緊固楔形件1088。緊固楔形件1088的一個面與基部1084的對角面1090接合。為了增加帶中的張力，拴緊螺釘1086，沿箭頭A的方向向下推進緊固楔形件1088。這將楔形件1088推向對角表面1090，從而迫使基部1084沿箭頭B的方向滑動。相反地，若要減小帶中的張力，則鬆開螺釘1086。在其他態樣中，帶可以任何適當方式耦合至滑輪/滑輪部分與運送臂之其他滑輪。對於帶錨定點之適當實例可在於1998年7月14日所頒佈的美國專利公告案號5,778,730中找到；其內容透過引用整體併入本文中。
參照圖3C、13A、13B、14和15，在一個態樣中，所揭露的實施例包括一組螺旋形滑輪傳動裝置對，其輪廓(例如，從動側和驅動側)可以被唯一地確定，使得由於重複纏繞帶的多重纏繞效應之緣故，可將驅動比和帶張力的變化最小化。輸入傳動裝置設計變數包括(但不限於)帶厚度、標稱驅動比、滑輪到滑輪的距離、以及帶彎曲半徑。例如，扭矩傳遞(例如，諸如傳動裝置1794，並且其可以與上述扭矩傳遞的任何一個基本上相似)包括兩個對立的帶1300、1301(實質上類似於上述的那些)，其具有在滑輪1787、1789中的至少一個上的纏繞之幾何形狀(winding geometry)，其以一個以預定的縮減比提供端部執行器EE1、EE2(可以類似於上述端部執行器140、140A、140B、141、142)繞折樞轉軸線或腕部軸線WX(相對於關節式臂連桿1722)旋轉，且端部執行器從端部執行器衝程一端到另一端(例如在圖2A中的位置MAXR和MAX之間)旋轉大約360°。應註明，雖然傳動裝置1794和滑輪1787、1789用於例示性目的，但是本文描述的任何其他傳輸和各別滑輪可以類似地配置成傳動裝置1794和滑輪1787、1789。
兩個對立的帶1300、1301的纏繞幾何形狀影響各個對立的帶1030、1301的不對稱纏繞和解纏繞速率，以使連接至帶的滑輪1787、1789中的至少一個(在該實例中兩個滑輪1787、1789皆表現出不對稱的纏繞和解纏繞速率)共同旋轉。為了補償帶的不對稱纏繞和解纏繞，透過對立的帶1300、1301彼此連接的滑輪1787、1789中的至少一個的另一個滑輪1787、1789配置有補償器，該補償器佈置成補償各別對立的帶1300、1301之不對稱纏繞和解纏繞，以便在整個端部執行器衝程中在對立的帶1300、1301的每個帶1300、1301上保持基本恆定的張力。如本文將要描述的，補償器具有一種幾何形狀，該幾何形狀針對另一個滑輪1787、1789的共同旋轉，對另一滑輪1787、1789產生各別對立的帶1300、1301之不對稱的解纏繞速率與纏繞速率，該解纏繞速率與纏繞速率匹配在該滑輪1787、1789中的至少一個上各別對立的帶1300、1301之不對稱的解纏繞速率與纏繞速率。
在此態樣中，滑輪1787包括頂滑輪部分1787T與底滑輪部分1787B，其可實質上相似於上述之滑輪部分342T、342B。頂滑輪部分1787T和底滑輪部分1787B中的每一個都具有非圓形滑輪輪廓，該非圓形皮帶輪輪廓具有用於各別對立的帶1300、1301中的各者的凸輪凸部1370、1371，其中，各別非圓形輪廓的各別凸輪凸部1370、1371形成應對滑輪1789之不對稱纏繞速率與解纏繞速率之補償器。各個非圓形滑輪輪廓的各別凸輪凸部1370、1371異相地(out of phase)設置在滑輪周邊上(例如，頂滑輪部分1787T的凸輪凸部1371的開始/結束處相對於底滑輪部分1787B的凸輪凸部1370的開始/結束具有不同的旋轉角度，例如相對於軸線EX)差距一角度(請見圖13A與13B)，其界定補償器之幾何形狀。在此，每個凸輪凸部1370、1371包括各別凸輪狀的外周邊帶貼合表面PSS1T、PSS1B，如將在下面更詳細地描述的。
相似的，滑輪1789包括頂滑輪部分1789T與底滑輪部分1789B，其可實質上相似於上述之滑輪部分342T、342B。在本態樣中，頂滑輪部分1789T和底滑輪部分1789B中的每一個都具有非圓形滑輪輪廓，該非圓形皮帶輪輪廓具有用於各別對立的帶1300、1301中的各者的凸輪凸部1372、1373，其中，各別非圓形輪廓的各別凸輪凸部1372、1373形成應對滑輪1787之不對稱纏繞速率與解纏繞速率之補償器。各個非圓形滑輪輪廓的各別凸輪凸部1372、1373異相地(out of phase)設置在滑輪周邊上(例如，頂滑輪部分1789T的凸輪凸部1372的開始/結束處相對於底滑輪部分1789B的凸輪凸部1373開始/結束具有不同的旋轉角度，例如相對於軸線EX)差距一角度(請見圖13A與13B)，其界定補償器之幾何形狀。在此，每個凸輪凸部1372、1373包括各別凸輪狀的外周邊帶貼合表面PSS2T、PSS2B，如亦將在下面更詳細地描述的。
凸輪狀的外周邊帶貼合表面PSS1T、PSS1B、PSS2B、PSS2B至少部分地限定了兩個對立的帶1300、1301繞它們各別滑輪的纏繞幾何形狀。在一態樣中，纏繞的幾何形狀提供從衝程中點(例如，圖2A中的位置MID)到任一端(例如，針對至少360°之旋轉RR，圖2A中位置MAX、MAXR)的實質上超越180°的端部執行器EE1、EE2之旋轉RR，並且在一些態樣中，旋轉RR是從衝程中點大於約+/- 300°或大於約+/- 360°。在一態樣中，凸輪狀的外周邊帶貼合表面PSS1T、PSS1B、PSS2B、PSS2B可與各別滑輪一體地形成(例如，當滑輪被鑄造、鍛造、機械加工等時)。在其他態樣中，凸輪狀的外周邊帶貼合表面PSS1T、PSS1B、PSS2B、PSS2B可形成在各別滑輪上，諸如與在傳動裝置之至少從動側上的『犧牲帶纏繞』相同。犧牲帶纏繞可提供減小的帶張力可變性、降低的磨損及/或降低的顆粒產生。
在該實例中，滑輪1789可以被稱為惰輪或從動滑輪(端部執行器EE1或EE2連接至其)，並且滑輪1787可以被稱為驅動滑輪。如上所述，惰滑輪1789是非圓形帶輪。惰滑輪1789具有帶貼合表面(例如，頂和底滑輪部分1789T、1789B的各別凸輪狀的外周邊帶貼合表面PSS2T、PSS2B)，其具有非圓形徑向周邊(請見圖13A與13B)，當帶1300、1301從惰滑輪1789纏繞並配送時，至少一帶1300、1301座落在該周邊上。驅動滑輪1787也是非圓形滑輪，其具有帶貼合表面(例如，頂和底滑輪部分1787T、1787B的各別凸輪狀的外周邊帶貼合表面PSS1T、PSS1B)，其具有非圓形徑向周邊(請見圖13A與13B)，當帶1300、1301從驅動滑輪1787纏繞並配送時，至少一帶1300、1301座落在該周邊上。儘管在提供的實例中惰輪和驅動輪都是非圓形的，但是在其他態樣中，惰滑輪可以是圓形的並且驅動滑輪可以是非圓形的，或反之亦然。惰滑輪1789和驅動滑輪1787的滑輪輪廓(例如(例如，各別頂和底滑輪部分1787T、1787B、1789T、1789B的各別凸輪狀外周邊帶貼合表面PSS1T、PSS1B、PSS2T、PSS2B)接合各別對立的帶1300、1301纏繞與解纏繞，以在端部執行器的伸出和縮回衝程的整個過程中，使惰滑輪1789與驅動滑輪1787之間在各旋轉方向上維持實質上恆定的縮減比。
如圖3C、13A所示，滑輪1787的頂滑輪部分1787T和底滑輪部分1787B彼此堆疊在另一個上方並且彼此耦合，從而繞軸線EX一致地旋轉。頂和底滑輪部分1787T、1787B的凸輪狀的外周邊帶貼合表面PSS1T、PSS1B的輪廓相對於彼此佈置，以補償頂部帶1300和底部帶1301由各別頂與底滑輪部分1787T、1787B配送速率之不同或補償由各別頂與底滑輪部分1787T、1787B吸入速率之不同。相似的，滑輪1789的頂滑輪部分1789T和底滑輪部分1789B彼此堆疊在另一個上方並且彼此耦合，從而繞軸線WX一致地旋轉。
頂和底滑輪部分1789T、1789B的凸輪狀的外周邊帶貼合表面PSS2T、PSS2B的輪廓相對於彼此佈置，以補償頂部帶1300和底部帶1301由各別頂與底滑輪部分1789T、1789B配送速率之不同或補償由各別頂與底滑輪部分1789T、1789B吸入速率之不同。例如，堆疊的滑輪部分1787T、1787B可以相對於彼此佈置，使得凸輪狀的外周邊帶貼合表面PSS1T、PSS1B是對立的。例如，當滑輪部分1787T從凸輪狀的外周邊帶貼合表面PSS1T的較小半徑部分配送/解開(或吸入/纏繞)帶1030時，滑輪部分1787B從凸輪狀的外周邊帶貼合表面PSS1B的較大半徑部分配送/解開(或吸入/纏繞)帶1301，如圖13A與13B所示者。相似的，堆疊的滑輪部分1788T、1788B可以相對於彼此佈置，使得凸輪狀的外周邊帶貼合表面PSS2T、PSS2B是對立的。例如，當滑輪部分1789T從凸輪狀的外周邊帶貼合表面PSS2T的較小半徑部分配送/解開(或吸入/纏繞)帶1030時，滑輪部分1789B從凸輪狀的外周邊帶貼合表面PSS2B的較大半徑部分配送/解開(或吸入/纏繞)帶1301，如圖13A與13B所示者。注意，在圖13A中，帶1300被示出為纏繞在滑輪部分1787T上並且從滑輪部分1789T解纏繞，而帶1301被纏繞在滑輪部分1789B上並且從滑輪部分1787B解纏繞；但是，在圖13B中，帶1300被示出為從滑輪部分1787T解纏繞並纏繞在滑輪部分1789T上，而帶1301從滑輪部分1789B解纏繞並纏繞在滑輪部分1787B上。
凸輪狀的外周邊帶貼合表面PSS1T、PSS1B、PSS2T、PSS2B之輪廓可使用下述等式進行判定，以判定纏繞在頂與底滑輪部分1787T、1787B、1789T、1789B中各者上的頂與底部帶之各別長度，
[1]
其中，[2]
以及[3]
在以上等式[1]-[3]中，L是纏繞在各別滑輪部分上的帶的長度，D0 是凸輪狀的外周邊帶貼合表面PSS1的最小直徑，D1 是凸輪狀的外周邊帶貼合表面PSS1的最大直徑，φ0 是凸輪輪廓開始的角度(相對於預定基準位置)，φ1 是凸輪輪廓結束的角度(相對於預定基準位置)，h是帶的厚度。應註明，圖14示出了用於給定的非圓形滑輪(諸如滑輪1787)的例示性曲線圖，該曲線圖示出了對於非圓形滑輪的給定旋轉角度纏繞在該非圓形滑輪上的對立的帶的帶1300、1301中一個的長度的差異。如上所述，在從非圓形滑輪(諸如滑輪1787)纏繞與解纏繞帶1300、1301期間，由耦合至如圖13A與13B所述之對立的帶的另一滑輪(諸如滑輪1789)之補償器"吸入"或補償該長度之差異。
還參考圖15，該圖表示出了傳動裝置(諸如圖13A和圖13B所示的傳動裝置)相對於驅動滑輪1787角度的振動頻率。該圖表示出了在順時針(CW)和逆時針(CCW)旋轉方向上的驅動滑輪(例如滑輪1787)上的振動頻率(例如，與帶張力相對應)，並標識了旋轉的衝程中點(其可能與端部執行器衝程之衝程中點重合)。在圖15中，該圖表示出了針對下述者的曲線：如圖10A和圖10B所示的具有帶錨定物的圓形滑輪(例如，用習知的製造技術對帶錨定物進行機械加工)(即，在圖表中標識為「圓形機械加工」)；如圖9A和圖9B所示的具有帶錨定物的圓形滑輪(例如，透過EDM形成之帶錨定物)(即，在圖表中標識為「圓形EDM」)；如圖10A和圖10B所示的具有帶錨定物的非圓形滑輪(例如，用習知的製造技術對帶錨定物進行機械加工)(即，在圖表中標識為「螺旋機械加工」)；以及如圖9A和圖9B所示的具有帶錨定物的非圓形滑輪(例如，透過EDM形成之帶錨定物)(即，在圖表中標識為「螺旋EDM」)。在此實例中，在衝程中點處，帶上的張力設定為約39Hz。如圖15所示，在整個衝程中，驅動滑輪的張力實質上為穩定。還應注意，與其他滑輪組合(例如，具圓形惰滑輪的圓形驅動滑輪，具圓形惰滑輪的非圓形驅動滑輪，或具非圓形惰滑輪的圓形驅動滑輪)相比，該非圓形驅動滑輪與非圓形惰滑輪對提供最穩定的帶張力。
參照圖16，示出了例示性傳動器，其包括驅動滑輪1600和惰滑輪/從動滑輪1601，上述者可以與本文所述的驅動滑輪和惰滑輪對中的任一個實質上相似。驅動滑輪1600和惰滑輪1601透過對立的帶1610、1611彼此連接，所述對立的帶1610、1611與本文所述的對立的帶實質上相似。出於例示性目的，只有在驅動滑輪1600和惰滑輪1601之間的驅動比為約2：1，但是可以採用任何合適的驅動比。圖16所示的滑輪和帶配置使惰滑輪1601旋轉至少+/-約320°，同時驅動滑輪1600旋轉而不會重複纏繞(例如，重疊)帶1610、1611。在此，基於大約為2：1的標稱驅動比(所述標稱為相對於非圓形滑輪的稍微可變的驅動比)，使惰滑輪1601旋轉大約+/- 320°。然而，應注意，取決於惰滑輪期望之角衝程(angular stroke)，所揭露的實施例的本態樣可以擴展到不同的驅動比，同時實質上避免了帶纏繞在驅動滑輪1600上。
參照圖17A和圖17B，在所揭露的實施例的一態樣中，帶1710、1711被配置為繞著各別滑輪1700、1701纏繞多圈，而沒有帶沿著滑輪的圓周重疊(即，帶貼合在其自身上)。在該實例中，滑輪1700、1701可以是圓形帶輪，但是在其他態樣中，滑輪可以實質上類似於上述滑輪中的任何一個。對立的帶1710、1711也實質上與上述者相似，但是，在該例示性中，帶1710、1711的終端具有尖齒配置，該尖齒配置用於繞滑輪1700、1700纏繞多圈之帶1710、1711並使該帶不會重疊。所揭露實施例的這個態樣可以提供在滑輪1700、1701之間實質上恆定的驅動比。
例如，帶1711包括中央帶區段1720。第一束帶(band spanner)區段1721E1B與中央帶區段1720的第一端一體形成(或以任何合適的方式耦合至其)。帶尖齒1722、1723與第一束帶區段1721E1B一體成型(或以任何合適的方式耦合)，並從第一束帶區段1721E1B沿與中央帶區段1720相反的方向延伸，其中每個帶尖齒1722、1723以與本文所述類似的方式耦合至滑輪1701。第二束帶區段1721E2B與中央帶區段1720的第二端(亦即，第一束帶區段1721E1B之對立端)一體形成(或以任何合適的方式耦合至其)。帶尖齒1724、1725與第二束帶區段1721E2B一體成型(或以任何合適的方式耦合)，並從第二束帶區段1721E2B沿與中央帶區段1720相反的方向延伸，其中每個帶尖齒1724、1725以與本文所述類似的方式耦合至滑輪1700。
相似的，帶1710包括中央帶區段1740。第一束帶區段1741E1B與中央帶區段1740的第一端一體形成(或以任何合適的方式耦合至其)。帶尖齒1742、1743與第一束帶區段1741E1B一體成型(或以任何合適的方式耦合)，並從第一束帶區段1741E1B沿與中央帶區段1740相反的方向延伸，其中每個帶尖齒1742、1743以與本文所述類似的方式耦合至滑輪1701。第二束帶區段1741E2B與中央帶區段1740的第二端(亦即，第一束帶區段1741E1B之對立端)一體形成(或以任何合適的方式耦合至其)。帶尖齒1744、1745與第二束帶區段1741E2B一體成型(或以任何合適的方式耦合)，並從第二束帶區段1741E2B沿與中央帶區段1740相反的方向延伸，其中每個帶尖齒1744、1745以與本文所述類似的方式耦合至滑輪1700。
帶1710的尖齒1742和尖齒1743沿著滑輪1701的軸向高度彼此間隔開距離1731，該距離1731大於中央帶區段1740的高度1733，從而形成相對於滑輪1701之軸向高度的結合的帶端部高度1732。尖齒1742、1743之間的距離1731用於將中央帶區段1740以及帶1711的中央帶區段1720纏繞在滑輪1701上，而不會使中央帶區段1740、1720在尖齒1742、1743上重疊。相似的，帶1710的尖齒1744和尖齒1745沿著滑輪1700的軸向高度彼此間隔開距離1731，該距離1731大於中央帶區段1740的高度1733，從而形成相對於滑輪1700之軸向高度的結合的帶端部高度1732。尖齒1744、1745之間的距離1731用於將帶1710之中央帶區段1740以及帶1711的中央帶區段1720纏繞在滑輪1700上，而不會使中央帶區段1740、1720在尖齒1744、1745上重疊。
帶1711的尖齒1722和尖齒1723沿著滑輪1701的軸向長度彼此間隔開距離1730，該距離1730大於尖齒1742、1743之結合高度1732(例如，大於各尖齒之高度與尖齒1742、1743之間的空間1731)。尖齒1722、1723之間相距的距離1730提供帶1710之尖齒1742、1743繞滑輪1701之纏繞以及提供帶1710、1711之中央帶部1720、1740繞滑輪1701之纏繞。為了避免第一束帶區段1721E1B(尖齒1722、1723從其延伸)在帶1710上重疊，故第一束帶區段1721E1B包括其中使尖齒1742、1743穿過的通道1790、1791。通道1790、1791的形狀和尺寸被定型使得通道1790、1791的壁實質上不與尖齒1742、1743中的各者接觸，從而實質上防止了帶1711在帶1710上的重疊。
帶1711的尖齒1724和尖齒1725亦沿著滑輪1700的軸向長度彼此間隔開距離1730，該距離1730大於尖齒1744、1745之結合高度1732(例如，大於各尖齒之高度與尖齒1744、1745之間的空間1731)。尖齒1724、1725之間相距的距離1730提供帶1710之尖齒1744、1745繞滑輪1700之纏繞以及提供帶1710、1711之中央帶部1720、1740繞滑輪1700之纏繞。為了避免第二束帶區段1721E2B(尖齒1724、1725從其延伸)在帶1710上重疊，故第二束帶區段1721E2B亦包括其中使尖齒1744、1745穿過的通道1790、1791。通道1790、1791的形狀和尺寸被定型使得通道1790、1791的壁實質上不與尖齒1744、1745中的各者接觸，從而實質上防止了帶1711在帶1710上的重疊。
參照圖18A與18B，其示出根據本揭露實施例的態樣之對立的帶與滑輪的配置。在這個態樣中，帶1800、1801纏繞在滑輪1820、1821上，使得兩個滑輪1820、1821容納多圈之帶1800、1801，而實質上不令帶1800、1801彼此重疊。所揭露實施例的這個態樣亦可以提供在滑輪1820、1821之間實質上恆定的驅動比。這裡，滑輪1820、1821中的至少一個的軸向長度是取決於滑輪到滑輪的距離1899。例如，帶1800被重複纏繞在至少滑輪1821上，使得帶纏繞在其自身上呈螺旋地纏繞，帶1800被纏繞具有沿著滑輪軸線1821AX並置的線圈邊緣1805、1806(其可以與腕部軸線WX或任何一個本文所述運送臂之適當軸線重合)。相似的，帶1801被重複纏繞在至少滑輪1821上，使得帶纏繞在其自身上呈螺旋地纏繞，帶1801被纏繞具有沿著滑輪軸線1821AX並置的線圈邊緣1807、1808。帶1800、1801可纏繞在滑輪1820(可以稱為驅動滑輪)上，使得帶1800、1801在滑輪1820的整個角衝程中不在它們自身上重疊。在其他態樣中，帶1800、1801可以以與相對於滑輪1821相似的方式纏繞在滑輪1820上。
如圖18B所示，可以透過在驅動滑輪1820的臂連桿1850內設置另一個傳動裝置1860，來針對不同的臂連桿1850長度縮放所揭露實施例的本態樣。該另一傳動裝置1860可以與上述傳動裝置中的任何一個實質上相似，或者另一傳動裝置1860可以與常規的單圈帶滑輪傳動裝置實質上相似(其中，將帶纏繞在各別滑輪上繞一或小於一圈，而不會有帶重複纏繞/重疊)。在此，該另一傳動裝置1860的滑輪1822與滑輪1820之間的距離1881可取決於臂連桿1850的總長度而增加或減小，同時使滑輪1820、1821之間的距離1899保持相同。
參照圖19A和圖19B，示出了例示性帶安裝夾具1900。該帶安裝夾具1900可以被提供或以其他方式進行安裝(圖20，方塊2000)在與各別滑輪中的至少一個相鄰的臂連桿內，以將帶圍繞在各別滑輪上，使得將帶纏繞在各別滑輪中至少一個上纏繞多次。帶安裝夾具1900包括帶張緊器1910，在該帶張緊器1910上可樞轉地安裝一對導輪1911、1912。導輪1911、1912由帶張緊器1910(例如，以任何合適的方式)偏壓在滑輪1944上(該滑輪可實質上類似於本文所述的任何滑輪)。導輪1911、1912被設置在與被纏繞的帶的高度相對應的不同高度處。例如，導輪1911被設置在用於將帶350纏繞在底滑輪部分1944B上的高度，而導輪1912被設置在用於將帶351纏繞在頂滑輪部分1944T上的高度。在一態樣中，導輪1911、1912的高度可以是可調整的，以用於將帶纏繞在兩個或更多個堆疊的滑輪上(例如，圖3C所示)。導輪1911、1912中的每一個包括張緊構件1911T、1912T，其可以是可調整的摩擦制動器(friction brake)，其增加及/或減小旋轉各別導輪1911、1912所需的力，其中，導輪被配置成摩擦地接合各別帶350、351，並且在導輪與帶之間實質上無滑動。帶安裝夾具1900還包括至少一個帶高度計1915，該帶高度計1915使帶在滑輪1944上的各高度處進行對準(在圖19A和圖19B中，帶高度計1915被示出在用於安裝帶351的位置，然而，為了安裝帶350，可以設置另一個帶高度計，或者可以將帶高度計1915移動到滑輪1944的對立側以定位到位置1916，用以安裝帶350)。帶高度計1915可以包括凹槽或其他對準特徵，其實現帶與滑輪的高度對準。
為了將例如帶351安裝在頂滑輪部分1944T上，可以以上述在帶錨定物1966處所述方式將帶351錨定到頂滑輪部分1944T(圖20，方塊2010)(其可以實質上類似於本文所述之任何帶錨定物)。帶錨定物1966可以定位成與導輪1911相鄰。帶351從帶錨定物1966在頂滑輪部分1944T與導輪1911之間延伸，並且由帶高度計1915在預定高度處對準。頂滑輪部分1944T可以以任何合適的方式(圖20，方塊2020)繞著軸線AX(可以是本文所述的滑輪軸線中的任何一個)沿纏繞方向(例如方向1999)驅動或旋轉，例如，透過任何合適的驅動馬達，或使用例如與頂滑輪部分1944T耦合的旋鈕1940進行手動操作。當頂滑輪部分1944T沿著纏繞方向1999旋轉時，導輪1911在帶351上提供移動阻力以將帶拉緊在滑輪1944上(圖20，方塊2030)。在頂滑輪部分1944T上提供了所期望數量的帶纏繞之後，導輪1911維持頂滑輪部分1944T上的帶纏繞的張力(圖20，方塊2040)。
為了將例如帶350安裝在底滑輪部分1944B上，可以在任何適當帶錨定物處以上述於帶錨定物1966處所述方式實質上相似的方式，將帶350錨定到底滑輪部分1944B(圖20，方塊2010)。底滑輪部分1944B之帶錨定物可以定位成與導輪1912相鄰。帶350從帶錨定物在底滑輪部分1944B與導輪1912之間延伸，並且由帶高度計1915在預定高度處對準。底滑輪部分1944B可以以任何合適的方式(圖20，方塊2020)繞著軸線AX(可以是本文所述的滑輪軸線中的任何一個)沿纏繞方向(例如方向1998)驅動或旋轉，例如，透過任何合適的驅動馬達，或使用例如與底滑輪部分1944B耦合的旋鈕(類似於旋鈕1940)進行手動操作。當底滑輪部分1944B沿著纏繞方向1998旋轉時，導輪1912在帶350上提供移動阻力以將帶拉緊在底滑輪部分1944B上(圖20，方塊2030)。在底滑輪部分1944B上提供了所期望數量的帶纏繞之後，導輪1912維持底滑輪部分1944B上的帶纏繞的張力(圖20，方塊2040)。
如可以體認到，如圖19A所示，在滑輪部分彼此疊置的情況下，底滑輪部分1944B可以在頂滑輪部分1944T之前被進行纏繞，從而可以透過例如旋鈕1940來驅動底滑輪部分旋轉。此處，頂和底滑輪部分可獨立地繞軸線AX旋轉，以便沿相反的纏繞方向1998、1999纏繞帶350、351。在將帶350、351纏繞在各別頂和底滑輪部分1944T、1944B上並且透過各別導輪1911、1912在維持在帶纏繞上的張力的情況下，頂滑輪部分1944T和底滑輪部分1944B可以以任何合適的方式被鎖定在一起(圖20，方塊2050)，以使頂滑輪部分1944T和底滑輪部分1944B繞著軸線AX作為一個單元旋轉。
帶350、351的自由端可以以任何合適的方式錨定在傳動裝置中的另一個滑輪上(圖20，方塊2060)，其中帶纏繞上的張力由導輪1911、1912維持，以使得帶350、351如上述相對於彼此具有張力。在將帶350、351以對立的纏繞方式繞另一個滑輪纏繞多圈的情況下，帶350、351可以以與上述關於滑輪1944實質上類似的方式進行纏繞，而在對立的纏繞期間，帶纏繞中的張力是由滑輪1944之帶安裝夾具1910進行維持。
根據揭露實施例之態樣，將參照圖1A-2E與21說明例示性方法。根據該方法，提供了基板運送設備100、101、102、103、104(圖21，方塊2100)。使用驅動帶傳動裝置(如上述)將端部執行器140、140A、140B、141、142各別移動(圖21，方塊2110)通過端部執行器延伸衝程399或縮回衝程398，該驅動帶傳動裝置具有驅動與惰滑輪(兩者具有預定的縮減比)，以及具有連接驅動與惰滑輪(如上述)之至少一帶，該帶延伸並縮回該關節式臂120-124，其中，至少一個帶被纏繞在驅動滑輪與惰滑輪中的至少一個上，因此至少一個帶被重複纏繞在其自身上，以使得具有預定縮減比之傳動裝置將端部執行器相對於至少一關節式臂連桿並繞著關節樞轉軸線，從端部執行器之端部執行器衝程中點旋轉位置到端部執行器之最大衝程旋轉位置旋轉超越實質上180°(例如，至少約360°之旋轉RR)，同時在其他態樣中，端部執行器從衝程中點之旋轉可為多於約+/- 300°或多於約+/- 360°。
根據揭露實施例之態樣，將參照圖1A-2E與22說明例示性方法。根據該方法，提供了基板運送設備100、101、102、103、104(圖22，方塊2200)。端部執行器140、140A，140B，141、142移動通過相應的端部執行器衝程(圖22，方塊2210)，其中該關節式臂120-124具有驅動帶傳動裝置，其具有具預定縮減比之驅動滑輪與惰滑輪與連接該滑輪之兩個對立的帶(如上述)，該驅動帶傳動裝置延伸與縮回該關節式臂120-124通過臂運動衝程延伸或縮回該關節式臂120-124，且其中該兩個對立的帶(如上述)具有在滑輪中的至少一個上的纏繞之幾何形狀(如上述)，其以一個以預定的縮減比提供端部執行器140、140A、140B、141、142繞著樞轉軸線(例如腕部軸線WX)旋轉，且端部執行器從端部執行器衝程一端到另一端旋轉大約360°。
根據所揭露實施例之一或多態樣，一種基板運輸設備包含：
框架；
驅動部，其連接至該框架；以及
關節式臂，其具有至少一個的關節式臂連桿，該至少一個關節式臂連桿可操作地連接至該驅動部，從而使該關節式臂繞著樞轉軸線相對於該框架旋轉，並且相對於該樞轉軸線延伸和縮回；
其中，該關節式臂具有端部執行器，該端部執行器樞轉地安裝到該至少一個關節式臂連桿上，以在該端部執行器和該至少一個關節式臂連桿之間形成關節，其中將該臂關節樞轉軸線設置成使得該端部執行器相對於該至少一個關節式臂連桿繞折該臂關節樞轉軸線旋轉，以及其中該關節式臂具有驅動帶傳動裝置，該驅動帶傳動裝置具有驅動與惰滑輪(具有預定的縮減比)，以及具有連接驅動與惰滑輪之至少一帶，該帶延伸並縮回該關節式臂以移動該端部執行器各別通過延伸或縮回之端部執行器衝程；以及
其中，該至少一個帶被纏繞在該驅動滑輪與惰滑輪中的至少一個上，以使該至少一個帶被重複纏繞在其自身上，並使得具有該預定縮減比之該傳動裝置旋轉該端部執行器，其將端部執行器相對於該至少一關節式臂連桿並繞著該關節樞轉軸線，從該端部執行器衝程之端部執行器衝程中點旋轉位置到最大衝程旋轉位置旋轉超越實質上180°。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該端部執行器之旋轉是從該端部執行器衝程之一端到一端超越約360°。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該至少一帶被重複纏繞在其自身上。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該至少一帶被重複纏繞，以在該滑輪上使該帶螺旋纏繞在其自身上。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該至少一帶被重複纏繞，使該帶纏繞在其自身上重疊。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該至少一帶被重複纏繞，使得該帶纏繞在其自身上呈螺旋地纏繞，該帶被纏繞具有沿著滑輪軸線並置的線圈邊緣。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該惰滑輪是耦合至該端部執行器，以使該惰滑輪旋轉將該端部執行器繞該關節樞轉軸線旋轉。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該至少一帶繞該惰滑輪被重複纏繞在其自身上。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該惰滑輪是非圓形滑輪。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該惰滑輪具備具有非圓形徑向周邊之帶貼合表面，在從該惰滑輪配送該帶並將該帶纏繞時，該至少一帶座落在該非圓形徑向周邊上。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該驅動滑輪是非圓形滑輪。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該惰滑輪和該驅動滑輪具有接合各別對立的帶纏繞與解纏繞的滑輪輪廓，以在延伸或縮回之該端部執行器衝程的整個過程中，使該惰滑輪與該驅動滑輪之間在各旋轉方向上維持實質上恆定的縮減比。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該端部執行器其上具有基板固持台。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該端部執行器具有多於一個基板固持台，多於一個的該基板固持台中至少兩者被設置在該端部執行器之對立端部上。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該端部執行器具有多於一個端部執行器，該各個端部執行器分別連接至各別惰滑輪，以繞該關節樞轉軸線相對於彼此獨立地旋轉。
根據所揭露實施例之一或多態樣，一種基板運輸設備包含：
框架；
驅動部，其連接至該框架；以及
關節式臂，其具有至少一個的關節式臂連桿，該至少一個關節式臂連桿可操作地連接至該驅動部，從而使該關節式臂繞著樞轉軸線相對於該框架旋轉，並且相對於該樞轉軸線延伸和縮回；
其中，該關節式臂具有端部執行器，該端部執行器樞轉地安裝到該至少一個關節式臂連桿上，以在該端部執行器和該至少一個關節式臂連桿之間形成關節，其中將該臂關節樞轉軸線設置成使得該端部執行器相對於該至少一個關節式臂連桿繞折該臂關節樞轉軸線旋轉，以及，其中該關節式臂具有驅動帶傳動裝置，其具有具預定縮減比之驅動滑輪與惰滑輪與連接該滑輪之兩個對立的帶，該驅動帶傳動裝置延伸與縮回該關節式臂通過臂運動衝程延伸或縮回該關節式臂，並移動該端部執行器通過對應的端部執行器衝程；以及
其中，該兩個對立的帶在該滑輪中的至少一個上具有纏繞幾何形狀，該滑輪具有預定的縮減比，該纏繞幾何形狀提供該端部執行器繞該關節樞轉軸線旋轉，該端部執行器從該端部執行器衝程的一端到另一端旋轉多於約360°。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該纏繞幾何形狀提供從該端部執行器衝程的衝程中點到任一端之超越實質上180°之端部執行器旋轉。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該纏繞幾何形狀影響各別對立的帶的不對稱纏繞和解纏繞速率，以使該滑輪中的至少一個共同旋轉。
根據所揭露實施例之一或多態樣，透過該對立的帶而彼此連接的該滑輪中的至少一個的另一個滑輪配置有補償器，該補償器佈置成補償該各別對立的帶之不對稱纏繞和解纏繞，以便在整個該端部執行器衝程中在該對立的帶的每個帶上保持基本恆定的張力。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該補償器具有一種幾何形狀，該幾何形狀針對該另一個滑輪的共同旋轉，對該另一滑輪產生該各別對立的帶之不對稱的解纏繞速率與纏繞速率，該解纏繞速率與纏繞速率匹配在該滑輪中的至少一個上該各別對立的帶之不對稱的解纏繞速率與纏繞速率。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該另一個滑輪具有各別非圓形滑輪輪廓，並具有針對該各別對立的帶中的各個的凸輪凸部，該各別非圓形輪廓的該各別凸輪凸部形成該補償器。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該各別非圓形滑輪輪廓的該各別凸輪凸部被異相地設置在該滑輪周邊上差距一角度，其界定該補償器之幾何形狀。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該滑輪中至少一個是該惰滑輪，以及該另一滑輪是該驅動滑輪。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該惰滑輪和該驅動滑輪具有接合該各別對立的帶纏繞與解纏繞的滑輪輪廓，以在延伸或縮回之該端部執行器衝程的整個過程中，使該惰滑輪與該驅動滑輪之間在各旋轉方向上維持實質上恆定的縮減比。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該惰滑輪具備具有非圓形徑向周邊之帶貼合表面，在從該惰滑輪配送該帶並將該帶纏繞時，該至少一帶座落在該非圓形徑向周邊上。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該驅動滑輪是非圓形滑輪。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該對立的帶中的各個被重複纏繞在其自身上。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該對立的帶中的各個被重複纏繞，以在該滑輪上使該帶螺旋纏繞在其自身上。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該對立的帶中的各個被重複纏繞，使該帶纏繞在其自身上重疊。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該對立的帶中的各個被重複纏繞，使得該帶纏繞在其自身上呈螺旋地纏繞，該帶被纏繞具有沿著滑輪軸線並置的線圈邊緣。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該滑輪中的至少一個是耦合至該端部執行器之惰滑輪，使該惰滑輪旋轉將該端部執行器繞該關節樞轉軸線旋轉。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該對立的帶中的各個繞該惰滑輪被重複纏繞在其自身上。
根據所揭露實施例之一或多態樣，一種方法包含：
提供基板運送設備，其中該基板運送設備包括
框架；
驅動部，其連接至該框架；
關節式臂，其具有至少一個的關節式臂連桿，該至少一個關節式臂連桿可操作地連接至該驅動部，從而使該關節式臂繞著樞轉軸線相對於該框架旋轉，並且相對於該樞轉軸線延伸和縮回；以及
端部執行器，該端部執行器樞轉地安裝到該至少一個關節式臂連桿上，以在該端部執行器和該至少一個關節式臂連桿之間形成關節，其中將該臂關節樞轉軸線設置成使得該端部執行器相對於該至少一個關節式臂連桿繞折該臂關節樞轉軸線旋轉；
使用驅動帶傳動裝置移動該端部執行器各別通過延伸或縮回之端部執行器衝程，該驅動帶傳動裝置具有驅動與惰滑輪(具有預定的縮減比)，以及具有連接驅動與惰滑輪之至少一帶，該帶延伸並縮回該關節式臂；以及
其中，該至少一個帶被纏繞在該驅動滑輪與惰滑輪中的至少一個上，以使該至少一個帶被重複纏繞在其自身上，並使得具有該預定縮減比之該傳動裝置旋轉該端部執行器，其將端部執行器相對於該至少一關節式臂連桿並繞著該關節樞轉軸線，從該端部執行器衝程之端部執行器衝程中點旋轉位置到最大衝程旋轉位置旋轉超越實質上180°。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該端部執行器之旋轉是從該端部執行器衝程之一端到一端超越約360°。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該至少一帶被重複纏繞在其自身上。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該至少一帶被重複纏繞，以在該滑輪上使該帶螺旋纏繞在其自身上。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該至少一帶被重複纏繞，使該帶纏繞在其自身上重疊。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該至少一帶被重複纏繞，使得該帶纏繞在其自身上呈螺旋地纏繞，該帶被纏繞具有沿著滑輪軸線並置的線圈邊緣。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該惰滑輪是耦合至該端部執行器，以使該惰滑輪旋轉將該端部執行器繞該關節樞轉軸線旋轉。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該至少一帶繞該惰滑輪被重複纏繞在其自身上。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該惰滑輪是非圓形滑輪。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該惰滑輪具備具有非圓形徑向周邊之帶貼合表面，在從該惰滑輪配送該帶並將該帶纏繞時，該至少一帶座落在該非圓形徑向周邊上。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該驅動滑輪是非圓形滑輪。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該惰滑輪和該驅動滑輪具有接合各別對立的帶纏繞與解纏繞的滑輪輪廓，以在延伸或縮回之該端部執行器衝程的整個過程中，使該惰滑輪與該驅動滑輪之間在各旋轉方向上維持實質上恆定的縮減比。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該端部執行器其上具有基板固持台。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該端部執行器具有多於一個基板固持台，多於一個的該基板固持台中至少兩者被設置在該端部執行器之對立端部上。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該端部執行器具有多於一個端部執行器，該各個端部執行器分別連接至各別惰滑輪，以繞該關節樞轉軸線相對於彼此獨立地旋轉。
根據所揭露實施例之一或多態樣，一種方法包含：
提供基板運送設備，其中該基板運送設備包括
框架；
驅動部，其連接至該框架；
關節式臂，其具有至少一個的關節式臂連桿，該至少一個關節式臂連桿可操作地連接至該驅動部，從而使該關節式臂繞著樞轉軸線相對於該框架旋轉，並且相對於該樞轉軸線延伸和縮回；以及
端部執行器，該端部執行器樞轉地安裝到該至少一個關節式臂連桿上，以在該端部執行器和該至少一個關節式臂連桿之間形成關節，其中將該臂關節樞轉軸線設置成使得該端部執行器相對於該至少一個關節式臂連桿繞折該臂關節樞轉軸線旋轉；以及
移動該端部執行器通過對應的端部執行器衝程，其中該關節式臂具有驅動帶傳動裝置，其具有具預定縮減比之驅動滑輪與惰滑輪與連接該滑輪之兩個對立的帶，該驅動帶傳動裝置延伸與縮回該關節式臂通過臂運動衝程延伸或縮回該關節式臂；
其中，該兩個對立的帶在該滑輪中的至少一個上具有纏繞幾何形狀，該滑輪具有預定的縮減比，該纏繞幾何形狀提供該端部執行器繞該關節樞轉軸線旋轉，該端部執行器從該端部執行器衝程的一端到另一端旋轉多於約360°。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該纏繞幾何形狀提供從該端部執行器衝程的衝程中點到任一端之超越實質上180°之端部執行器旋轉。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該纏繞幾何形狀影響各別對立的帶的不對稱纏繞和解纏繞速率，以使該滑輪中的至少一個共同旋轉。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該方法更包含使用補償器或另一個滑輪，以補償該各別對立的帶之不對稱纏繞和解纏繞，以便在整個該端部執行器衝程中在該對立的帶的每個帶上保持基本恆定的張力。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該方法更包含利用該補償器之幾何形狀，針對該另一個滑輪的共同旋轉，對該另一滑輪產生該各別對立的帶之不對稱的解纏繞速率與纏繞速率，該解纏繞速率與纏繞速率匹配在該滑輪中的至少一個上該各別對立的帶之不對稱的解纏繞速率與纏繞速率。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該另一個滑輪具有各別非圓形滑輪輪廓，並具有針對該各別對立的帶中的各個的凸輪凸部，該各別非圓形輪廓的該各別凸輪凸部形成該補償器。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該各別非圓形滑輪輪廓的該各別凸輪凸部被異相地設置在該滑輪周邊上差距一角度，其界定該補償器之幾何形狀。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該滑輪中至少一個是該惰滑輪，以及該另一滑輪是該驅動滑輪。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該惰滑輪和該驅動滑輪具有接合該各別對立的帶纏繞與解纏繞的滑輪輪廓，以在延伸或縮回之該端部執行器衝程的整個過程中，使該惰滑輪與該驅動滑輪之間在各旋轉方向上維持實質上恆定的縮減比。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該惰滑輪具備具有非圓形徑向周邊之帶貼合表面，在從該惰滑輪配送該帶並將該帶纏繞時，該至少一帶座落在該非圓形徑向周邊上。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該驅動滑輪是非圓形滑輪。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該對立的帶中的各個被重複纏繞在其自身上。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該對立的帶中的各個被重複纏繞，以在該滑輪上使該帶螺旋纏繞在其自身上。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該對立的帶中的各個被重複纏繞，使該帶纏繞在其自身上重疊。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該對立的帶中的各個被重複纏繞，使得該帶纏繞在其自身上呈螺旋地纏繞，該帶被纏繞具有沿著滑輪軸線並置的線圈邊緣。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該滑輪中的至少一個是耦合至該端部執行器之惰滑輪，使該惰滑輪旋轉將該端部執行器繞該關節樞轉軸線旋轉。
根據所揭露實施例之一或多態樣，該對立的帶中的各個繞該惰滑輪被重複纏繞在其自身上。
應瞭解，前述說明僅是例示化所揭露實施例之態樣。可由在該技術領域中具有通常知識者思及各種替代方案與修改而未背離所揭露實施例之態樣。據此，所揭露實施例之態樣目的在於涵蓋所有此等落在本文隨附申請專利範圍之範疇內的替代方案、修改與變體。此外，在相互不同的附屬項或獨立項中記載不同特徵之純粹事實並不表示不能有利地使用該等特徵的組合，此種組合仍維持在所揭露實施例之態樣的範疇內。
100:基板運送設備 101:基板運送設備 102:基板運送設備 103:基板運送設備 104:基板運送設備 110F:框架 110:驅動部 120:運送臂 121:運送臂 122:運送臂 123:運送臂 124:運送臂 130:上臂連桿 131:前臂連桿 140A:端部執行器 140B:端部執行器 140H:基板固持位置 140H1:基板固持位置 140H2:基板固持位置 140S1:基板固持位置 140S2:基板固持位置 140:端部執行器 141E1:端部 141E2:端部 141:端部執行器 142:端部執行器 200:工具站 201:工具站 202:工具站 203:工具站 211:前端 212:真空負載鎖 213:真空後端 214A:運送室 214B:運送室 214C:運送室 214X:運送室 214:運送室 220:負載端口模組 221:微環境 222:機器人 230A:處理站 230:處理站 240:負載端口 250:基板片匣 280:真空傳送機器人 299:控制器 320:基板運送設備 322:驅動器殼體 324:運送臂 326:上臂 328:前臂 330X:縱軸線 330:端部執行器 332:肩部關節 334:肘部關節 336:腕部關節 339:驅動軸 340:驅動軸 342B:底滑輪部分 342T:頂滑輪部分 342:第一滑輪 342':第一滑輪 344B:底滑輪部分 344T:頂滑輪部分 344:第二滑輪 344':第二滑輪 350:扭矩傳遞帶 350':扭矩傳遞帶 351E:端部 351:扭矩傳遞帶 351':扭矩傳遞帶 352:端部 354:軸 354':軸 370M:馬達 371M:馬達 390:帶傳動裝置 398:縮回衝程 399:延伸衝程 477:軸向方向 501:跨孔 510:孔 530:保持器構件 542:滑輪 600:保持器孔 620:寬度 700:寬度 750:出口 800:主體 810:夾鉗部分 820:緊固件 821:對準特徵 830:孔 850:夾鉗耦合表面 851:主體耦合表面 890:緊固件間隙孔 900:帶張緊器 910:孔 920:方向 940:側面 941:壁 1010:帶耦合支撐表面 1062:銷 1080:輻條 1082:輻條 1084:基部 1086:螺釘 1088:緊固楔形件 1090:對角面 1200:帶錨定點 1203:Z軸線驅動器 1210:頂高螺釘機構 1211:頂高螺釘 1212:基部 1214:傳送臂 1260:外部驅動軸 1261:中間驅動軸 1262:內部驅動軸 1270:內軸 1271:外軸 1300:帶 1301:帶 1370:凸輪凸部 1371:凸輪凸部 1372:凸輪凸部 1373:凸輪凸部 1600:驅動滑輪 1601:惰滑輪/從動滑輪 1610:帶 1611:帶 1700:滑輪 1701:滑輪 1710:帶 1711:帶 1720:中央帶區段 1721E1B:第一束帶區段 1721E2B:第二束帶區段 1721:臂連桿 1722:帶尖齒 1723:帶尖齒 1724:帶尖齒 1725:帶尖齒 1730:距離 1731:空間 1732:高度 1733:高度 1740:中央帶區段 1741E1B:第一束帶區段 1741E2B:第二束帶區段 1742:帶尖齒 1743:帶尖齒 1744:帶尖齒 1745:帶尖齒 1763:軸 1764:軸 1765:軸 1780:第一滑輪 1781:滑輪 1782:滑輪 1783:第二滑輪 1784:惰滑輪 1785:惰滑輪 1786:第二惰滑輪 1787B:底滑輪部分 1787T:頂滑輪部分 1787:滑輪 1788:滑輪 1789B:底滑輪部分 1789T:頂滑輪部分 1789:滑輪 1790:通道 1791:通道 1792:傳動裝置 1793:傳動裝置 1794:傳動裝置 1799:方向 1800:帶 1801:帶 1805:線圈邊緣 1806:線圈邊緣 1807:線圈邊緣 1808:線圈邊緣 1820:滑輪 1821AX:滑輪軸線 1821:滑輪 1822:滑輪 1850:臂連桿 1860:傳動裝置 1880:距離 1881:距離 1899:距離 1900:帶安裝夾具 1910:帶張緊器 1911T:張緊構件 1911:導輪 1912T:張緊構件 1912:導輪 1915:帶高度計 1916:位置 1940:旋鈕 1944B:底滑輪部分 1944T:頂滑輪部分 1944:滑輪 1966:帶錨定物 1998:方向 1999:方向 2000:方塊 2010:方塊 2020:方塊 2025:處理工具模組 2026:處理工具模組 2030P1:端口 2030P2:端口 2030P3:端口 2030P4:端口 2030P5:端口 2030P6:端口 2030:方塊 2040:方塊 2050:方塊 2060:方塊 2080:傳送機器人 2081:驅動部 2082B:臂 2082:多連桿臂 2083:端部執行器 2100:方塊 2110:方塊 2200:方塊 2210:方塊 2400:方向 2401:方向 AX:軸線 B1:軸承 B2:軸承 BA:帶進入孔 BP:帶通道 BPW1:內壁 BPW2:外壁 BX:軸線 C1:蓋 C2:蓋 EE1:端部執行器 EE2:端部執行器 EX:軸線 EXB:軸承 MAX:最大衝程旋轉位置 MAXR:最大縮回衝程 MID:衝程中點旋轉位置 PSS:外周邊帶貼合表面 PSS1B:外周邊帶貼合表面 PSS1T:外周邊帶貼合表面 PSS2B:外周邊帶貼合表面 PSS2T:外周邊帶貼合表面 RR:旋轉 S1:軸線 S10:軸線 S2:軸線 SX:軸線 SXB:軸承 WX:腕部軸線 X:旋轉軸線
將於下文說明中結合所附圖式以描述本揭露實施例之前述態樣及其他特徵，該等圖式中：
[圖1A-1E]描繪根據本揭露實施例的態樣的例示性基板運送設備；
[圖2A-2E]描繪根據本揭露實施例的態樣的例示性基板處理設備；
[圖3A]為根據本揭露實施例的態樣的圖1A-1E之一部分的基板運送設備的示意圖；
[圖3B]為根據本揭露實施例的態樣的圖1A-1E之一部分的基板運送設備的示意圖；
[圖3C]為根據本揭露實施例的態樣的圖1A-1E之一部分的基板運送設備的示意圖；
[圖3D]為根據本揭露實施例的態樣的一部分的基板處理設備之示意圖；
[圖4A-C]示出根據本揭露實施例的態樣的圖1A-1E之基板運送設備的例示性傳遞，圖4D是截面圖；
[圖5A]示出根據本揭露實施例的態樣的圖1A-1E之基板運送設備的一部分例示性傳遞；
[圖5B]示出根據本揭露實施例的態樣的圖5A之該部分例示性傳遞的截面圖；
[圖6]示出根據本揭露實施例的態樣的圖1A-1E之基板運送設備的一部分例示性傳遞；
[圖7]示出根據本揭露實施例的態樣的圖1A-1E之基板運送設備的一部分例示性傳遞；
[圖8A-8C]示出根據本揭露實施例的態樣的圖1A-1E之基板運送設備的一部分例示性傳遞；
[圖9A與9B]示出根據本揭露實施例的態樣的圖1A-1E之基板運送設備的一部分例示性傳遞；
[圖10A與10B]示出根據本揭露實施例的態樣的圖1A-1E之基板運送設備的一部分例示性傳遞；
[圖11]示出根據本揭露實施例的態樣的圖9A、9B、10A及10B之該部分例示性傳遞的截面圖；
[圖12A]示出根據本揭露實施例的態樣的圖1A-1E之基板運送設備的一部分例示性傳遞；
[圖12B與12C]示出根據本揭露實施例的態樣的圖1A-1E之基板運送設備的一部分例示性傳遞；
[圖13A與13B]示意地示出根據本揭露實施例的態樣的圖1A-1E之基板運送設備的例示性傳遞的圍繞頂和底滑輪部分的對立之帶纏繞；
[圖14]示出了用於給定的非圓形滑輪的例示性曲線圖，該曲線圖示出了根據所揭露實施例的態樣的對於非圓形滑輪的給定旋轉角度圍繞該非圓形滑輪纏繞的帶的長度的差異；
[圖15]示出了根據本揭露實施例的相對於驅動滑輪角度的圖1A-1E之運送設備的傳遞之振動頻率的例示性曲線圖；
[圖16]為根據本揭露實施例的態樣的圖1A-1E之運送設備之傳遞的例示性帶配置的示意圖；
[圖17A]為根據本揭露實施例的態樣的圖1A-1E之運送設備之傳遞的例示性帶配置的示意圖，圖17B如所記載為截面圖；
[圖18A]為根據本揭露實施例的態樣的圖1A-1E之運送設備之傳遞的例示性帶配置的示意圖；
[圖18B]為根據本揭露實施例的態樣的包括圖18A的傳遞的例示性帶配置的圖1A-1E之運送設備之臂連桿的示意圖；
[圖19A與19B]示出根據本揭露實施例的態樣的例示性帶安裝夾具；
[圖20]為根據本揭露實施例的態樣的例示性方法；
[圖21]為根據本揭露實施例的態樣的例示性方法；以及
[圖22]為根據本揭露實施例的態樣的例示性方法。
342B:底滑輪部分
342T:頂滑輪部分
342:第一滑輪
344B:底滑輪部分
344T:頂滑輪部分
344:第二滑輪
350:扭矩傳遞帶
351:扭矩傳遞帶
510:孔
BP:帶通道

Claims (33)

  1. 一種基板運送設備，其包含：框架；驅動部，其連接至該框架；以及關節式臂，其具有至少一個的關節式臂連桿，該至少一個關節式臂連桿可操作地連接至該驅動部，從而使該關節式臂繞著樞轉軸線相對於該框架旋轉，並且相對於該樞轉軸線延伸和縮回；其中，該關節式臂具有端部執行器，該端部執行器樞轉地安裝到該至少一個關節式臂連桿上，以在該端部執行器和該至少一個關節式臂連桿之間形成關節，其中將臂關節樞轉軸線設置成使得該端部執行器相對於該至少一個關節式臂連桿繞著該臂關節樞轉軸線旋轉，以及其中，該關節式臂具有帶有驅動和從動滑輪的驅動帶傳動裝置，其中該從動滑輪連接至關節式腕，其中，至少一帶纏繞在至少一個該連接的滑輪上，以致該至少一帶相對於自身重複纏繞，使得該傳動裝置能夠在任何一個方向上使該端部執行器產生超過180度的旋轉；且其中，該端部執行器具有多於一個端部執行器，該各個端部執行器分別連接至各別惰滑輪，以繞該關節樞轉軸線相對於彼此獨立地旋轉。
  2. 如請求項1之基板運送設備，其中，該端部執行器在最大延伸衝程和最大縮回衝程之間的旋轉至少為約300°。
  3. 如請求項1之基板運送設備，其中該至少一帶被重複纏繞在其自身上。
  4. 如請求項3之基板運送設備，其中該至少一帶被重複纏繞，以在該滑輪上使該帶螺旋纏繞在其自身上。
  5. 如請求項3之基板運送設備，其中該至少一帶被重複纏繞，使該帶纏繞在其自身上重疊。
  6. 如請求項3之基板運送設備，其中該至少一帶被重複纏繞，使得該帶纏繞在其自身上呈螺旋地纏繞，該帶被纏繞具有沿著滑輪軸線並置的線圈邊緣。
  7. 如請求項1之基板運送設備，其中該連接的滑輪中至少一滑輪是耦合至該端部執行器之惰滑輪，使該惰滑輪旋轉將該端部執行器繞該關節樞轉軸線旋轉。
  8. 如請求項7之基板運送設備，其中該至少一帶繞該惰滑輪被重複纏繞在其自身上。
  9. 如請求項7之基板運送設備，其中該惰滑輪是非圓形滑輪。
  10. 如請求項7之基板運送設備，其中該惰滑輪具備具有非圓形徑向周邊之帶貼合表面，在從該惰滑輪配送該帶並將該帶纏繞時，該至少一帶座落在該非圓形徑向周邊上。
  11. 如請求項7之基板運送設備，其中該連接的滑輪中至少一滑輪之另一個是驅動滑輪，其中該驅動滑輪是非圓形滑輪。
  12. 如請求項11之基板運送設備，其中該惰滑輪和該驅動滑輪具有接合各別對立的帶纏繞與解纏繞的滑輪輪廓，以在該端部執行器的伸出和縮回衝程的整個過程中，使該惰滑輪與該驅動滑輪之間在各旋轉方向上維持實質上恆定的縮減比。
  13. 如請求項1之基板運送設備，其中該端部執行器其上具有基板固持台。
  14. 如請求項1之基板運送設備，其中該端部執行器具有多於一個基板固持台，多於一個的該基板固持台中至少兩者被設置在該端部執行器之對立端部上。
  15. 一種基板運送設備，其包含：框架；驅動部，其連接至該框架；以及關節式臂，其具有至少一個的關節式臂連桿，該至少一個關節式臂連桿可操作地連接至該驅動部，從而使該關節式臂繞著樞轉軸線相對於該框架旋轉，並且相對於該樞轉軸線延伸和縮回；其中，該關節式臂具有端部執行器，該端部執行器樞轉地安裝到該至少一個關節式臂連桿上，以在該端部執行器和該至少一個關節式臂連桿之間形成關節，其中將臂關節樞轉軸線設置成使得該端部執行器相對於該至少一個關節式臂連桿繞著該臂關節樞轉軸線旋轉，以及其中該關節式臂具有驅動帶傳動裝置，其具有滑輪與連接該滑輪之兩個對立的帶，該驅動帶傳動裝置延伸與縮回該關節式臂通 過臂運動衝程延伸或縮回該關節式臂，並移動該端部執行器通過對應的端部執行器衝程；以及其中，該兩個對立的帶在該滑輪中至少一個上具有纏繞幾何形狀，該纏繞幾何形狀確定該端部執行器繞該關節樞轉軸線旋轉，該端部執行器從該端部執行器衝程的一端到另一端至少提供實質上300°的旋轉；且其中，該端部執行器具有多於一個端部執行器，該各個端部執行器分別連接至各別惰滑輪，以繞該關節樞轉軸線相對於彼此獨立地旋轉。
  16. 如請求項15之基板運送設備，其中該纏繞幾何形狀提供從該端部執行器衝程的衝程中點到任一端之至少實質上145°之端部執行器旋轉。
  17. 如請求項15之基板運送設備，其中該纏繞幾何形狀影響各別對立的帶的不對稱纏繞和解纏繞速率，以使該滑輪中的至少一個共同旋轉。
  18. 如請求項17之基板運送設備，其中透過該對立的帶而彼此該連接的滑輪中的至少一個的另一個滑輪係配置有補償器，該補償器佈置成補償該各別對立的帶之不對稱纏繞和解纏繞，以便在整個該端部執行器衝程中在該對立的帶的每個帶上保持基本恆定的張力。
  19. 如請求項18之基板運送設備，其中該補償器具有一種幾何形狀，該幾何形狀針對該另一個滑輪的共同旋轉，對該另一滑輪產生該各別對立的帶之不對稱的解纏繞速率與纏繞速率，該解纏繞速率與纏繞速率匹配在 該滑輪中的至少一個上該各別對立的帶之不對稱的解纏繞速率與纏繞速率。
  20. 如請求項18之基板運送設備，其中該另一個滑輪具有各別非圓形滑輪輪廓，並具有針對該各別對立的帶中的各個的凸輪凸部，該各別非圓形輪廓的該各別凸輪凸部形成該補償器。
  21. 如請求項20之基板運送設備，其中該各別非圓形滑輪輪廓的該各別凸輪凸部被異相地設置在該滑輪周邊上差距一角度，其界定該補償器之幾何形狀。
  22. 如請求項18之基板運送設備，其中該滑輪中的至少一個是惰滑輪，以及該另一個滑輪是驅動滑輪。
  23. 如請求項22之基板運送設備，其中該惰滑輪和該驅動滑輪具有接合各別對立的帶纏繞與解纏繞的滑輪輪廓，以在該端部執行器衝程的整個過程中，使該惰滑輪與該驅動滑輪之間在各旋轉方向上維持實質上恆定的縮減比。
  24. 如請求項22之基板運送設備，其中該惰滑輪具備具有非圓形徑向周邊之帶貼合表面，在從該惰滑輪配送該帶並將該帶纏繞時，該至少一帶座落在該非圓形徑向周邊上。
  25. 如請求項24之基板運送設備，其中該連接的滑輪中至少一滑輪之另一個是驅動滑輪，其中該驅動滑輪是非圓形滑輪。
  26. 如請求項15之基板運送設備，其中該對立的帶中的各個被重複纏繞在其自身上。
  27. 如請求項26之基板運送設備，其中該對立的帶中的各個被重複纏繞，以在該滑輪上使該帶螺旋纏繞在其自身上。
  28. 如請求項26之基板運送設備，其中該對立的帶中的各個被重複纏繞，使該帶纏繞在其自身上重疊。
  29. 如請求項26之基板運送設備，其中該對立的帶中的各個被重複纏繞，使得該帶纏繞在其自身上呈螺旋地纏繞，該帶被纏繞具有沿著滑輪軸線並置的線圈邊緣。
  30. 如請求項15之基板運送設備，其中該滑輪中的至少一個是耦合至該端部執行器之惰滑輪，使該惰滑輪旋轉將該端部執行器繞該關節樞轉軸線旋轉。
  31. 如請求項30之基板運送設備，其中該對立的帶中的各個繞該惰滑輪被重複纏繞在其自身上。
  32. 一種方法，包含：提供基板運送設備，其中該基板運送設備包括框架；驅動部，其連接至該框架；關節式臂，其具有至少一個的關節式臂連桿，該至少一個關節式臂連桿可操作地連接至該驅動部，從而使該關節式臂繞著樞轉軸線相對於該框架旋轉，並且相對於該樞 轉軸線延伸和縮回；以及端部執行器，該端部執行器樞轉地安裝到該至少一個關節式臂連桿上，以在該端部執行器和該至少一個關節式臂連桿之間形成關節，其中將臂關節樞轉軸線設置成使得該端部執行器相對於該至少一個關節式臂連桿繞著該臂關節樞轉軸線旋轉；使用具備滑輪與連接該滑輪的至少一帶之驅動帶傳動裝置，移動該端部執行器分別通過延伸衝程與縮回衝程，該驅動帶傳動裝置延伸與縮回該關節式臂；以及其中，該至少一個帶被纏繞在該連接的滑輪中的至少一個上，以使該至少一個帶被重複纏繞在其自身上，並使得該傳動裝置產生該端部執行器之旋轉，其將端部執行器相對於該至少一關節式臂連桿並繞著該關節樞轉軸線，從該端部執行器之端部執行器衝程中點旋轉位置到該端部執行器之最大衝程旋轉位置旋轉至少約145°；且其中，該端部執行器具有多於一個端部執行器，該各個端部執行器分別連接至各別惰滑輪，以繞該關節樞轉軸線相對於彼此獨立地旋轉。
  33. 如請求項32之方法，其中，該端部執行器在最大延伸衝程和最大縮回衝程之間的旋轉至少為約300°。
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