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TW201328838A - 機器人及機器人安裝方法 - Google Patents

機器人及機器人安裝方法 Download PDF

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TW201328838A
TW201328838A TW101136510A TW101136510A TW201328838A TW 201328838 A TW201328838 A TW 201328838A TW 101136510 A TW101136510 A TW 101136510A TW 101136510 A TW101136510 A TW 101136510A TW 201328838 A TW201328838 A TW 201328838A
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TW
Taiwan
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robot
unit
arm
vacuum chamber
chamber
Prior art date
Application number
TW101136510A
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English (en)
Inventor
古川伸征
小原勇樹
Original Assignee
安川電機股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Application filed by 安川電機股份有限公司 filed Critical 安川電機股份有限公司
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    • H10P72/3302
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0009Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
    • B25J9/0021All motors in base
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/02Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
    • B25J9/04Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type by rotating at least one arm, excluding the head movement itself, e.g. cylindrical coordinate type or polar coordinate type
    • B25J9/041Cylindrical coordinate type
    • B25J9/042Cylindrical coordinate type comprising an articulated arm
    • H10P72/0464
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Abstract

一種機器人包括基座單元,該基座單元從一界定一作業空間的室的底面部分下方被升起並且連接到該室的該底面部分。該機器人還包括臂單元,該臂單元被從該室上方運入該室中,並且連接到與該室的該底面部分連接的該基座單元的上部。

Description

機器人及機器人安裝方法
本文揭露的實施例係關於一種機器人和機器人安裝方法。
搬運諸如基板之類的工件的搬運機器人傳統上被稱為工業機器人。作為搬運機器人,已知有例如構造成沿水平方向伸展和縮回的水平多關節機器人。水平多關節機器人包括在其末端處設置有用於固持工件的手的臂單元。
搬運機器人被使用在例如半導體製造設備或者液晶面板製造設備中,以搬運諸如半導體晶片或玻璃基板的工件。在這些設備中,通常的情況是工件在減壓真空室內進行處理。為此,搬運機器人通常設置在真空室內。搬運機器人被稱為真空機器人(例如參見日本特開2011-101912號公報)。
在搬運機器人(真空機器人)安裝在真空室內的情況下,通常的情況是,搬運機器人藉由使用頂棚吊車被升起並且移動到真空室上方。然後,搬運機器人被降下並且放入真空室中。
近年來,諸如玻璃基板和半導體晶片的工件的尺寸變得更大,因而搬運機器人和真空室的尺寸也趨於變得更大。這可能使得難以將搬運機器人安裝在真空室內。
例如,搬運機器人隨著其變得更大而高度趨於增大。 為了將大型搬運機器人定位在真空室上方,因此期望的是擴大用於運入搬運機器人的空間,即,位於真空室的上表面和供安裝真空室的房間的頂棚表面之間的空間。然而,如果搬運機器人的高度增加,則用於容納搬運機器人的真空室的高度變得更大,但頂棚表面的高度保持不變。這使得難以擴大用於運入搬運機器人的空間。
如上所述,如果搬運機器人的尺寸變得更大,則可能變得難以將機器人安裝在真空室內。
揭露於本文中的實施例提供了一種能夠被容易地安裝在室中的機器人以及能夠將機器人容易地安裝在室內的機器人安裝方法。
根據本發明的一個態樣,一種機器人被提供,該機器人包括:基座單元,該基座單元從一界定一作業空間的室的底面部分的下方被升起並且連接到該室的該底面部分;及臂單元,該臂單元被從該室的上方運入該室中,並且連接到與該室的該底面部分連接的該基座單元的上部。
藉由本文所揭露的實施例,可以提供一種能夠被容易地安裝在室內的機器人和能夠將機器人容易地安裝在室內的機器人安裝方法。
現將參照形成本說明書的一部分的附圖來詳細地描述 本文揭露的機器人和機器人安裝方法的實施例。本揭露內容不限於以下將描述的實施例。
首先,將參照圖1描述根據本實施例的機器人的構造。圖1是示出根據該實施例的機器人的示意性說明圖。
如圖1所示,機器人1是一水平式多關節機器人,該機器人包括:臂單元20,該臂單元具有兩個能夠沿水平方向伸展和縮回的可伸展臂;以及主體單元10,該主體單元用於支承臂單元20。在本實施例中,主體單元10構成基座單元。
主體單元10包括安裝在管狀殼體11內的下述升降裝置40(參見圖3)。主體單元10藉由使用升降裝置40而沿著垂直方向上下移動臂單元20。以下將參照圖3更詳細地描述升降裝置40。
在殼體11的上部中形成凸緣部12。凸緣部12借助螺栓等連接到形成於真空室30中(參見圖2)作為單元連接開口的開口部31的周緣,該真空室30中界定有一作業空間。因此,該機器人1被安裝在該真空室30中。稍後將參照圖2更詳細地描述以上構造。稍後將參照圖5A至圖5C更詳細地描述將主體單元10安裝到真空室30的方法。
臂單元20是借助稍後被描述的升降凸緣單元15而連接到主體單元10的單元。臂單元20包括臂基座21、第一臂22、第二臂23、手基座24以及輔助臂部25。
臂基座21以可旋轉的方式支承在升降凸緣單元15 上。臂基座21設置有擺動裝置60(參見圖3),該擺動裝置包括馬達61a、減速器61b和擺動軸62。臂基座21藉由使用擺動裝置60而進行轉動。稍後將參照圖3更詳細地描述擺動裝置60的構造。
第一臂22具有基端部,該基端部藉由減速器可旋轉地連接到臂基部21的上部。第二臂23具有基端部,該基端部藉由減速器可旋轉地連接到第一臂22的上部末端部。
手基座24以可旋轉的方式連接到第二臂23的末端部。在手基座24的上部中設置有用於保持諸如玻璃基板或半導體晶片的工件的作為末端執行器的手24a。手基座24借助第一臂22和第二臂23的旋轉運動而移動。
機器人1構造成借助藉由使用單個馬達而同步地操作設置在第一臂22的基端部中的減速器和設置在第一臂22的末端部中的減速器而直線移動手24a。
更具體地,機器人1轉動第一臂22和第二臂23,從而第二臂23相對於第一臂22的轉動量變成第一臂22相對於壁基座21的轉動量的兩倍大。例如,第一臂22和第二臂23轉動,使得如果第一臂22相對於臂基座21轉動α度,則第二臂23相對於第一臂22轉動2α度。因此,該手24a被直線地移動。
為了防止弄髒真空室30的內部,而在保持於大氣壓下的第一臂22內設置有諸如馬達和減速器的驅動裝置。因此,即使機器人1保持在減壓環境下,也可以防止諸如 油脂之類的潤滑劑變乾並且防止真空室30的內部被污物污染。
輔助臂部25是連桿機構,該連桿機構與第一臂22和第二臂23的轉動運動聯動地限制手基座24的轉動,使得手24a在其運動期間能夠始終面向特定方向。
更具體地,輔助臂部25包括第一連桿25a、中間連桿25b以及第二連桿25c。
第一連桿25a的基端部以可旋轉的方式連接到臂基座21。第一連桿25a的末端部以可旋轉的方式連接到中間連桿25b的末端部。中間連桿25b的基端部以與使第一臂22和第二臂23互連的連接軸線同軸的關係樞轉。中間連桿25b的末端部以可旋轉的方式連接到第一連桿25a的末端部。
第二連桿25c的基端部以可旋轉的方式連接到中間連桿25b。第二連桿25c的末端部以可旋轉的方式連接到手基座24的基端部。手基座24的末端部以可旋轉的方式連接到第二臂23的末端部。手基座24的基端部以可旋轉的方式連接到第二連桿25c。
第一連桿25a、手基座21、第一臂22和中間連桿25b構成第一平行連桿機構。換言之,如果第一臂22繞其基端部轉動,則第一連桿25a在與第一臂22保持平行的同步轉動。當在平面圖中觀看時,使臂基座21與第一臂22的連接軸線和臂基座21與第二連桿25a的連接軸線互連的連接線在保持與中間連桿25b平行式(parallelism)轉 動。
第二連桿25c、第二臂23、手基座24以及中間連桿25b構成第二平行連桿機構。換言之,如果第二臂23繞其基端部轉動,則第二連桿25c和手基座24在與第二臂23和中間連桿25b分別保持平行式轉動。
中間連桿25b在第一平行連桿機構的作用下係保持與前述連接線的平行式轉動。為此,第二平行連桿機構的手基座24係保持與臂基座21平行式轉動。因此,安裝到手基座24的上部的手24a係保持與前述連接線平行式直線移動。
以此方式,機器人1利用兩個平行連桿機構(即第一平行連桿機構和第二平行連桿機構)能夠保持手24a的方位(orientation)恆定。因此,與例如其中滑輪和傳動皮帶設置在第二臂23內以利用滑輪和傳動皮帶保持末端執行器的方位恆定的情況相比,可以減少因滑輪和傳動皮帶而產生的污染物。
由於臂的剛性藉由輔助臂部25而能夠整體上提高,因此可以降低在手24a操作期間的振動。為此,與其中末端執行器(end effector)的方位利用滑輪和傳動皮帶而保持恆定的情況相比,可以減少因在手24a的操作期間產生的振動而產生的污染物。
根據本實施例的機器人1的臂單元20包括兩個可伸展臂,這兩個臂的每個均包括第一臂22、第二臂23、手基座24和輔助臂部25。因此,機器人1能夠同時執行兩 個任務,例如,利用其中一個可伸展臂從搬運位置取出工件的任務和利用另一個可伸展臂將新的工件運入搬運位置的任務。
接下來,將對包括根據本實施例的機器人1和在其中限定有機器人1的作業空間的真空室30的半導體製造設備的一個實施例進行說明。之後,將詳細地描述將機器人1安裝在真空室30內的方法。
圖2是示出半導體製造設備100的一個示例的示意性說明剖面圖。如圖2中所示,半導體製造設備100包括機器人1和用於容納機器人1的真空室30。
形成在機器人1的主體單元10中的凸緣部12借助密封構件(未示出)固定到形成於安裝在安裝面S上的真空到30的底部的大體中央區域中的開口部31的周緣。因此,真空室30被氣密地密封並且真空室30的內部借助諸如真空泵等的減壓裝置保持在減壓狀態下。主體單元10的殼體11從真空室30的底部突出並且位於用於支承真空室30的支承部35內。儘管支承部35由壁形成,但也可以利用多個腿形成支承部35。
機器人1在真空室30內執行工件搬運任務。例如,機器人1藉由使用第一臂22和第二臂23直線移動手24a,藉此藉由未示出的閘閥從連接到真空室30的另一真空室取出工件。
接著,機器人1將手24a返回然後使臂基座21繞擺動軸線O水平轉動,藉此使臂單元20直接面向作為工件 的搬運目的地的另一真空室。然後,機器人1藉由使用第一臂22和第二臂23來直線移動手24a,藉此將工件運入作為工件的搬運目的地的另一真空室中。
真空室30形成得與機器人1的形狀一致。例如,如圖2所示,在真空室30的底面部中形成有凹部。機器人的諸如臂基座21和升降凸緣單元15的部分被設置在該凹部中。藉由以這樣的方式將真空室30形成為與機器人1的形狀一致,可以減小真空室30的內部容積並且可以容易地將真空室30保持在減壓狀態下。
用來以一種能夠與外部連通的方式封閉真空室30的蓋部32被設置在真空室30的上部中。如稍後將更詳細地描述的,根據本實施例的機器人1的臂單元20在移除蓋部32的同時從真空室30上方被引入真空室30中。
換言之,根據本實施例的機器人1被建構成讓主體單元10和臂單元20能夠在升降凸緣單元15處分開。
更具體地,如圖2和圖3所示,機器人1的升降凸緣單元15包括兩個凸緣,即,第一停靠凸緣15a和第二停靠凸緣15b。第一停靠凸緣15a被固定到主體單元10。第二停靠凸緣15b被固定到臂單元20。在根據本實施例的機器人1中,主體單元10和臂單元20藉由利用螺栓等緊固第一停靠凸緣15a和第二停靠凸緣15b而整合。
在本實施例中,機器人1借助將該機器人1分成主體單元10和臂單元20而安裝在真空室30中。這使得可以將機器人1容易地安裝在真空室30中。
現在將參照圖3描述具有第一停靠凸緣15a的主體單元10和具有第二停靠凸緣15b的臂基座21。圖3是示出主體單元10和臂基座21的示意性說明剖面圖。
如圖3所示,主體單元10包括設置在該主體單元10中的升降裝置40。升降裝置40是藉由使用馬達(未示出)和轉換機構42來垂直地移動升降軸43的裝置。第一停靠凸緣15a固定到升降軸43的突出穿過形成於凸緣部12中的凸緣開口121的上端部。
臂單元12包括擺動裝置60。擺動裝置60藉由滑輪64和65以及傳動皮帶63而用於將減速器-馬達元件61(其係藉由整合馬達61a和減速器61b來形成)的旋轉傳遞到擺動軸62,藉此使擺動軸62旋轉。擺動軸62借助軸承211以可旋轉的方式支承在臂基座21上,但沿旋轉方向不固定。從而,臂基座21繞擺動軸線O(即擺動軸62的中心軸線)水平旋轉。
第二停靠凸緣15b固定到擺動軸62的從臂基座21的下部垂直向下突出的末端部。
主體單元10和臂單元20借助用螺栓等固定第一停靠凸緣15a和第二停靠凸緣15b而結合到機器人1。
如圖3所示,在第一停靠凸緣15a的上表面上設置有定位銷151,並且在第二停靠凸緣15b中形成有能與定位銷151接合的接合孔153。在定位銷151和接合孔153彼此接合的狀態下,臂單元20借助固定第一停靠凸緣15a和第二停靠凸緣15b而在適當位置連接到主體單元10。
在根據本實施例的機器人1中,直徑比主體單元10小的第一停靠凸緣15a係設置在主體單元10的上部中。直徑實質等於第一停靠凸緣15a的第二停靠凸緣15b係設置在壁單元20的下部中。在根據本實施例的機器人1中,主體單元10和臂單元20係藉由連接第一停靠凸緣15a和第二停靠凸緣15b而被整合。這使得即使在主體單元10和臂單元20彼此分離時也可以容易地將該主體單元10和臂單元20整合。
在根據本實施例的機器人1中,作為定位突起部的定位銷151設置在第一停靠凸緣15a中。作為能與定位銷151接合的定位凹部的接合孔153形成在第二停靠凸緣15b中。這使得可以在精確位置將臂單元20連接到主體單元10。
在本實施例中,定位銷151設置在第一停靠凸緣15a中,接合孔153形成在第二停靠凸緣15b中。另選地,可在第一停靠凸緣15a中形成通孔,並且可在第二停靠凸緣15b中設置定位銷。在本實施例中,定位銷151和接合孔153以定位突起部和定位凹部為例。然而,定位突起部和定位凹部不被限制為銷和孔。
在本實施例中,已針對擺動裝置60設置有馬達-減速器元件61的情況進行了說明。然而,不總是必須將馬達和減速器整合。
接下來,將詳細地描述擺動裝置60和升降裝置40。如圖3所示,擺動裝置60的擺動軸62具有從該擺動軸62 的上端沿著擺動軸線O向其下端延伸的通孔622。同樣,第二停靠凸緣15b具有通孔154。臂單元20的佈線電纜300插入通過通孔622和154。佈線電纜300藉由通孔622和154從擺動軸62的上方延伸到臂基座21的下方。
升降裝置40包括轉換機構42、升降軸43和線性引導件44。轉換機構42是用來將未示出的馬達的旋轉運動轉換成直線運動的機構。更具體地,轉換機構42包括滾珠螺桿421和滾珠螺帽422。滾珠螺桿421借助軸承112以可旋轉的方式支承在殼體11上。滾珠螺帽422與滾珠螺桿421係螺紋地耦合。
升降軸43是沿著垂直方向延伸的管狀構件。轉換機構42係設置在升降軸43內。轉換機構424的滾珠螺帽422固定到升降軸43的內周面。升降軸43的外周面固定到線性引導件44。
在操作未示出的馬達時,馬達的旋轉藉由未示出的傳動皮帶帶和滑輪傳遞到轉換機構42的滾珠螺桿421。馬達的旋轉運動借助滾珠螺桿421和滾珠螺帽422轉換成直線運動。因此,連接到滾珠螺帽422的升降軸43沿著線性引導件44上下運動。
第一停靠凸緣15a具有沿著擺動軸線O延伸的通孔152。臂單元20的佈線電纜300通過通孔152插入升降軸43中。插入升降軸43中的佈線電纜300從形成於升降軸43的下部中的切口部431被引導到升降軸43的外部,並且連接到設置在升降軸43的外部的連接器面板(未示 出)。
在這方面,轉換機構42被靠近升降軸43的內周面地設置。更具體地,轉換機構42係設置在偏心位置,從而讓滾球螺桿421的中心軸線偏離升降軸43的中心軸線(即,擺動軸線O)。因此,在轉換機構42和升降軸43的內周面之間形成有用於容納佈線電纜300的佈線空間Q。
在升降軸43中設置有用於引導從上方朝向佈線空間Q插入的佈線電纜300的引導構件450。引導構件450是設置在佈線空間Q和轉換機構42之間從而覆蓋滾珠螺桿421的上表面和側表面的構件。引導構件450被朝向佈線空間Q傾斜。
藉由將引導構件450以這樣的方式設置在升降軸43中,可以在不妨礙滾珠螺桿421和滾珠螺帽422的同時朝向佈線空間Q容易地引導佈線電纜300。還可以防止佈線電纜300和轉換機構42在機器人1的操作期間彼此接觸。
接下來,將對機器人1安裝在真空室30中的方法進行說明。圖4是將機器人1的高度與存在於真空室30上方的運入空間TS的高度進行對比的圖式。首先,將參照圖4描述機器人1的高度H與形成在真空室30和頂棚750之間的運入空間TS的高度X1的對比。如圖4所示,在蓋部32(參見圖2)從真空室30的上部被移除的狀態下執行將機器人1運入真空室30中的工作。
機器人1藉由使用例如頂棚吊車700而被升起。頂棚吊車700是能夠利用鉤701將物體提升到特定高度、沿著設置在頂棚750上的移動走道751移動並且在期望位置降下被提升的物體的吊車裝置。
為了用頂棚吊車700提升物體並且將物體運入真空室30中,物體的高度需要小於形成在真空室30上方的運入空間TS的高度X1。在這方面,運入空間TS是這樣的空間,即:定位在真空室30上方的物體(例如機器人1)經由該空間被運入真空室30中。更具體地,運入空間TS表示提升至最高位置的鉤701的下端和真空室30的上端之間的空間。
如圖4所示,根據本實施例的機器人1的高度H充分大於運入空間TS的高度X1。在該情況下,即使試圖利用頂棚吊車700朝向運入空間TS移動機器人1,機器人1也與真空室30的側臂接觸。
為此,機器人1的主體單元10和臂單元20被分開並且被單獨地運入真空室30中。
在根據本實施例的機器人1中,臂單元20的高度h2小於運入空間TS的高度X1。然而,主體單元10的高度h1大於運入空間TS的高度X1。臂單元20的高度h2包括臂單元20的上表面與頂棚吊車700的鉤701的下端之間的距離h0。
儘管根據本實施例的機器人1能夠被分成主體單元10和臂單元20的事實,但也不能將主體單元10從真空室30 上方運入真空室30中。
因此在此實施例中,主體單元10從真空室30下方被傳送,並且臂單元20被從真空室30上方被傳送。之後,將主體單元10和臂單元20彼此連接。最後,將機器人1安裝在真空室30中。為此,主體單元10的高度h1被設定成小於從真空室30的安裝面S到真空室30的底面部分36的高度X2。
如上所述,根據本實施例的機器人1包括:從真空室30的底面部分36的下方向上提升並且連接到真空室30的底面部分36的主體單元10;以及被從真空室30上方運入真空室30中並且連接到與真空室30的底面部分36連接的主體單元10的上部的臂單元20。
接下來將參照圖5A至5C描述將根據本實施例的機器人1安裝在真空到30中的方法。圖5A和圖5B是圖示將主體單元10安裝在真空室30中的方法的說明圖。圖5C是圖示將臂單元20安裝在真空室30中的方法的說明圖。
如圖5A所示,與臂單元20分離的主體單元10首先被安裝在具有腳輪910的手推車900上,並且將其上安裝有臂單元20的手推車900移動到位於真空室30的開口部31正下方的位置。此時,支承部35的位於真空室30下方的並且由壁形成的部分可以可移除的方式構造成並且當移動主體單元10時可被移除以形成運入孔35a。
主體單元10的凸緣部12的上附裝表面和用於安裝諸如O形環的密封構件的表面被預先清潔。為了將主體單元 10穩定地安裝在手推車900上,將間隔件920附裝到主體單元10的下表面。
可將叉車適當地用作手推車900。或者,可將延伸至真空室30的中央位置的軌道鋪設在真空室30的安裝面S上,並且能夠運載主體單元10的運載件可被設置成沿著軌道來回移動。
以上述方式,將主體單元10定位在真空室30的底面部分36的開口部31的正下方。在該位置,第一停靠凸緣15a能夠通過開口部31而面向上。
接下來,將作為提升夾具的吊環螺栓810螺紋地耦合到預先形成於主體單元10的凸緣部12中的螺栓孔。之後,將從頂棚吊車700的鉤701懸垂的線820鎖定到吊環螺栓810的環形部。在本實施例中,使用四個吊環螺栓810。主體單元10係借助四根線820而被懸掛。
如圖5B所示,主體單元10借助頂棚吊車700被略微吊起。
在此狀態下,工人能夠容易地移動主體單元10。因此,能夠便於執行主體單元10的位置對準。更具體地,借助沿水平方向直線移動主體單元10或者沿水平方向旋轉主體單元10而執行主體單元10的位置對準,從而形成在主體單元10的凸緣部12中的螺栓插入孔(未示出)能夠與形成在真空室30的開口部31的周緣部中的連接孔(未示出)對準。
然後,主體單元10的凸緣部12和形成在開口部31 的周緣中的連接孔藉由使用螺栓而彼此連接並固定。最後,完成主體單元10在真空室30中的安裝。用於定位臂臂單元20的引導構件125和126(參見圖6)安裝到被安裝在真空室30中的主體單元10。稍後將參照圖6對引導構件125和126進行描述。
如果完成了主體單元10在真空室30中的安裝,則將臂單元20安裝在真空室30中,如圖5C所示。
首先,將具有環610的懸掛夾具600附裝到與主體單元10分離的臂單元20。之後,在利用頂棚吊車700的鉤701鉤住環601之後將臂單元20升起。此時,臂單元20的佈線電纜300保持從臂單元20的下部懸垂。
然後,使頂棚吊車700沿著走行巷道751行進,借此將臂單元20移動到位於真空室30上方的運入空間TS。在這方面,包括懸掛夾具600的臂單元20的高度h2小於運入空間TS的高度X1,如圖5C所示。從而,臂單元20能夠移動到運入空間TS並且能夠被定位在真空室30的中央的上方而不可能與真空室30接觸。
接著,操作頂棚吊車700以藉此朝向已安裝在真空室30中的主體單元10降下臂單元20。此時,使得從臂單元20的下部懸垂的佈線電纜300插入主體單元10的升降裝置40的升降軸43中(參見圖3)。如早前所述,在佈線電纜300的佈線空間Q與升降軸43內的轉換機構42之間設置有引導構件450。為此,佈線電纜300能夠延伸通過佈線空間Q而不妨礙轉換機構42。
然後,進一步降下臂單元20,從而設置在臂單元20的下部中的第二停靠凸緣15b靠近設置在主體單元10的上部中的第一停靠凸緣15a。
在該方面,在懸掛夾具600中形成有與設置在主體單元10中的引導構件125和126配對的定位標記。如稍後所述,工人藉由使用引導構件125和126以及定位標記而執行粗略定位臂單元20的任務。
圖6是圖示相對於主體單元10粗略地定位臂單元20的方法的說明圖。如圖6所示,筒狀柱引導構件125和126在特定位置附裝在主體單元10的凸緣部12上。在臂單元20的懸掛夾具600中以與引導構件125和126之間的間隔相同的間隔形成有作為定位標記的通孔620a和603a。
工人利用引導構件125和126以及作為定位標記的通孔620a和603a來執行定位臂單元20的任務。更具體地,工人在調節臂單元20的位置的同時朝向主體單元10降下臂單元20,使得當從上方看通孔620a和603a時,引導構件125和126能夠位於通孔620a和603a內。
在本實施例中,如上所述,定位引導構件125和126以可移除的方式附裝到主體單元10的凸緣部12。與引導構件125和126對應的通孔602a和603a形成在懸掛夾具600中。在本實施例中,藉由使用引導構件125和126以及通孔602a和603a執行相對於主體單元10定位臂單元20的工作。因而,工人能夠在將臂單元20朝向主體單元 10降下的同時容易地感知臂單元20相對於主體單元10的粗略安裝位置。
如早前所提及的,在主體單元10的第一停靠凸緣15a中設置作為定位突起部的定位銷151。在臂單元20的第二停靠凸緣15b中形成能與定位銷151接合的接合孔153。這使得工人能夠相對於第一停靠凸緣15a精確地安裝第二停靠凸緣15b。
在將第二停靠凸緣15b放置在第一停靠凸緣15a上之後,工人利用螺栓等緊固第一停靠凸緣15a和第二停靠凸緣15b。因此,將主體單元10和臂單元20整合為機器人1。
如圖6所示,臂單元20的懸掛夾具600包括上支承構件601、下支承構件602和603以及連接軸604至606。首先,將下支承構件602和603附裝到臂基座21的下部。附裝到臂基座21的下支承構件602和603從臂基座21朝向Y軸的負向側局部地突出。通孔602a和603a分別形成在下支承構件602和603的遠離臂基座21突出的部分中。
接著,將連接軸604和605附裝到下支承構件602和603。將連接軸606附裝到臂基座21。然後,將上支承構件601附裝到連接軸604至606。將上支承構件601和連接軸604至606借助螺栓等緊固。從而,將懸掛夾具600安裝到臂單元20。
之後,操作頂棚吊車700以朝向已安裝在真空室30 中的主體單元10降下臂單元20。將主體單元10和臂單元20彼此連接。此時,利用引導構件125和126以及作為定位標記的通孔602a和602b執行臂單元20的定位。然後,將懸掛夾具600(包括上支承構件601、下支承構件602和603、連接軸604至606)以及引導構件125和126移除以最終完成機器人1的安裝。
如上所述,根據本實施例的機器人1包括從真空室30的底面部36升起並且連接到真空室30的底面部分36的主體單元10。而且,機器人1包括被從真空室30上方運入該真空室30中並且連接到與真空室30的底面部36連接的主體單元10的上部的臂單元20。
相對於具有作業空間和形成在底面部36中的單元連接開口部31的真空室30,借助執行包括下列兩個步驟的安裝方法將機器人1安裝在真空室30中。
第一步驟是以下的基座單元連接步驟,即:將作為機器人的基座單元的主體單元10從真空室30的底面部分36的下方吊起,將主體單元10連接到真空室30的底面部分36,並且使凸緣部12的作為主體單元連接表面的上表面面向開口部31。
第二步驟是臂單元連接步驟,即:將機器人1的臂單元20從真空室30的上方運入真空室30中,使臂單元20經由開口部31而面向主體單元連接表面,並且將臂單元20連接到連接至真空室30的底面部分36上的主體單元10。
藉由將機器人1安裝在真空室30中的該方法,即使機器人1具有增大的高度也可以容易地安裝在真空室30中。
基座單元連接步驟包括下列三個步驟。第一步驟是將主體單元10傳送到真空室30的底面部分36的下方的傳送步驟。第二步驟是將傳送到真空室30的底面部分36的下方的主體單元10吊起通過形成在真空室30的底面部分36中的開口部31的吊起步驟。第三步驟是相對於真空室30的底面部分36定位提升的主體單元10的定位步驟。
因而,可以將主體單元10容易且精確地連接並固定到真空室30的底面部分36。
在本實施例中,主體單元10的高度h1和臂單元20的高度h2的總和被設定成大於形成在真空室30的上方的運入空間TS的高度X1。主體單元10的高度h1小於從真空室30的安裝面S到真空室30的底面部分36的高度X2,但大於運入空間TS的高度X1。
因而,即使機器人1和真空室30的尺寸因主體單元10的高度增大而變得更大並且即使在確保真空室30和頂棚750之間的運入空間TS上遇到困難也可以容易地將機器人1安裝在真空室30中。
在前面的實施例中,已對機器人1的高度H大於運入空間TS的高度X1的例子進行了說明。或者,機器人1的高度H可以小於運入空間TS的高度X1。即使在該情況下,機器人1也可被分開並且被運入真空室30中。因此 可以減小將借助一個運入操作被運入的物體的重量和尺寸。機器人1仍可被輕易地運入真空室30中。
在前面的實施例中,已對機器人1是用於搬運諸如玻璃基板或半導體晶片的工件的搬運機器人的例子進行了說明。或者,機器人1可以是用於執行除工件搬運之外的工作的機器人。在前面的實施例中,已對機器人1安裝在真空室30中的情況進行了說明。然而,供安裝機器人1的室可以是除真空室30之外的室。
在前面的實施例中,已對藉由利用設置在建築物等中的頂棚吊車700來升降主體單元10和臂單元20而執行運入任務的情況進行了說明。然而,在主體單元10和臂單元20的運入工作中使用的吊車可以不必是頂棚吊車700。
在前面的實施例中,已對可伸展臂的數量是兩個並且該可伸展臂包括第一臂和第二臂的例子進行了說明。然而,可伸展臂的數量不局限於兩個並且每個可伸展臂可以包括除第一臂和第二臂之外的附加臂。
本領域技術人員能夠容易地想到其他效果和其他修改示例。為此,本揭露內容的寬泛方面不局限於以上示出和描述的特定揭露內容和代表性實施例。因而,本揭露內容能夠以許多不同的形式進行修改,而不脫離由所附的申請專利範圍和其等同物限定的精神和範圍。
10‧‧‧主體單元
20‧‧‧臂單元
40‧‧‧升降裝置
11‧‧‧管狀殼體
1‧‧‧機器人
12‧‧‧凸緣部分
30‧‧‧真空室
31‧‧‧開口部
21‧‧‧臂基座
22‧‧‧第一臂
23‧‧‧第二臂
24‧‧‧手基座
25‧‧‧輔助臂部
15‧‧‧升降凸緣單元
60‧‧‧擺動裝置
61a‧‧‧馬達
61b‧‧‧減速器
62‧‧‧擺動軸
24a‧‧‧手
25a‧‧‧第一連桿
25b‧‧‧中間連桿
25c‧‧‧第二連桿
100‧‧‧半導製造設備
35‧‧‧支承部
32‧‧‧蓋部
15a‧‧‧第一停靠凸緣
15b‧‧‧第二停靠凸緣
43‧‧‧升降軸
42‧‧‧轉換機構
121‧‧‧凸緣開口
63‧‧‧傳動皮帶
64‧‧‧滑輪
65‧‧‧滑輪
211‧‧‧軸承
O‧‧‧擺動軸
151‧‧‧定位銷
153‧‧‧接合孔
622‧‧‧通孔
154‧‧‧通孔
300‧‧‧佈線電纜
42‧‧‧轉換機構
43‧‧‧升降裝置
44‧‧‧線性引導件
421‧‧‧滾珠螺桿
422‧‧‧滾珠螺帽
112‧‧‧軸承
152‧‧‧通孔
431‧‧‧切口部
450‧‧‧引導構件
Q‧‧‧佈線空間
TS‧‧‧運入空間
H‧‧‧機器人的高度
750‧‧‧頂棚
700‧‧‧頂棚吊車
701‧‧‧鉤
751‧‧‧移動走道
X1‧‧‧運入空間的高度
h1‧‧‧主體單元的高度
h2‧‧‧臂單元的高度
S‧‧‧安裝表面
36‧‧‧底面部分
900‧‧‧手推車
910‧‧‧腳輪
35a‧‧‧運入孔
920‧‧‧間隔件
810‧‧‧吊環螺栓
820‧‧‧線
125‧‧‧引導構件
126‧‧‧引導構件
600‧‧‧懸掛夾具
610‧‧‧環
602a‧‧‧通孔
603a‧‧‧通孔
601‧‧‧上支承構件
602‧‧‧下支承構件
603‧‧‧下支承構件
604‧‧‧連接軸
605‧‧‧連接軸
606‧‧‧連接軸
圖1是示出根據一個實施例的機器人的示意性說明 圖。
圖2是示出安裝在真空室內的機器人的示意性說明剖面圖。
圖3是示出主體單元和臂基座的示意性說明剖面圖。
圖4是將機器人的高度與供將機器人運入真空室中的空間的高度對比的圖式。
圖5A是圖示將主體單元安裝在真空室中的方法的說明圖。
圖5B是圖示將主體單元安裝在真空室中的另一種方法的說明圖。
圖5C是圖示將臂單元安裝在真空室中的方法的說明圖。
圖6是圖示將臂單元相對於主體單元粗略定位的方法的說明圖。
10‧‧‧主體單元
11‧‧‧管狀殼體
12‧‧‧凸緣部分
15a‧‧‧第一停靠凸緣
30‧‧‧真空室
31‧‧‧開口部
35‧‧‧支承部
700‧‧‧頂棚吊車
701‧‧‧鉤
750‧‧‧頂棚
751‧‧‧移動走道
810‧‧‧吊環螺栓
820‧‧‧線
S‧‧‧安裝表面

Claims (5)

  1. 一種機器人,該機器人包含:基座單元,該基座單元從一界定一作業空間的室的底面部分下方被升起並且連接到該室的該底面部分;及臂單元,該臂單元被從該室上方運入該室中,並且連接到與該室的該底面部分連接的該基座單元的上部。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的機器人,其中,該基座單元的高度和該臂單元的高度的總和大於形成於該室上方的運入空間的高度,該基座單元的高度小於從該室的安裝面到該室的該底面部分的高度,但大於該運入空間的高度。
  3. 一種機器人安裝方法,該方法包括:基座單元連接步驟,其將機器人的基座單元從一界定一作業空間且具有一形成在一底面部分中的單元連接開口的室的該底面部分的下方升起,並在致使該基座單元的連接表面面向該單元連接開口的同時將該基座單元連接到該室的該底面部分;及臂單元連接步驟,其在致使該機器人的臂單元經由該單元連接開口而面向該基座單元的該連接表面的同時將該臂單元從該室上方運入該室中,並且將該臂單元連接到與該室的該底面部分連接的該基座單元。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的方法,其中,在該基座單元連接步驟中,從該室的該底面部分下方將該基座單元連接到該底面部分;並且在該臂單元連接步驟中,從 該基座單元上方將該臂單元連接到該基座單元。
  5. 如申請專利範圍第3或4項所述的方法,其中,該基座單元連接步驟包括:將該基座單元傳送到該室的該底面部分下方;經由該單元連接開口吊起被傳送到該室的該底面部分下方的該基座單元;以及相對於該室的該底面部分定位被吊起的該基座單元。
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