特許ウォッチ

公開番号2025069263
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-30
出願番号2025012618,2023042459
出願日2025-01-29,2016-02-08
発明の名称2つの基板保持領域を備えるロボットアームを有する装置
出願人パーシモンテクノロジーズコーポレイション,PERSIMMON TECHNOLOGIES, CORP.
代理人個人
主分類B25J 9/06 20060101AFI20250422BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】作業空間容積等を最小限に抑える基板搬送オートメーションを提供する。
【解決手段】駆動部と;第1の上腕、第1の前腕、及び第1のエンドエフェクタを備える第1のロボットアームと;第2の上腕、第2の前腕、及び第2のエンドエフェクタを備える第2のロボットアームとを備える装置。第1及び第2の上腕はいずれも第1の回転軸で駆動部に接続され、第1及び第2のエンドエフェクタはそれぞれ2つの基板保持領域を備える。第1のロボットアームは、第2のロボットアームを動かすことなく、第2のエンドエフェクタの上方において第1の方向に、第1の後退位置から第1の伸長位置まで第1のエンドエフェクタを伸長させるように構成される。第2のロボットアームは、第1のロボットアームを動かすことなく、第1のエンドエフェクタの下方において第1の方向に、第2の後退位置から第2の伸長位置まで第2のエンドエフェクタを伸長させるように構成される。
【選択図】図42
特許請求の範囲【請求項１】
装置であって、
駆動部と；
第１の上腕、第１の前腕、及び第１のエンドエフェクタを備える第１のロボットアームであって、前記第１の上腕は第１の回転軸で前記駆動部に接続され、前記第１のエンドエフェクタは横方向に間隔を空けて２つの基板保持領域を備える、第１のロボットアームと；
第２の上腕、第２の前腕、及び第２のエンドエフェクタを備える第２のロボットアームであって、前記第２の上腕は前記第１の回転軸で前記駆動部に接続され、前記第２のエンドエフェクタは横方向に間隔を空けて２つの基板保持領域を備える、第２のロボットアームと；
を有し、
前記第１のロボットアームは、前記第２のエンドエフェクタの上に重なる第１の後退位置に前記第１のエンドエフェクタを位置させるように構成され、前記第１のロボットアームは、前記第２のロボットアームを動かすことなく、前記第２のエンドエフェクタの上方において第１の方向に、前記第１の後退位置から第１の伸長位置まで前記第１のエンドエフェクタを伸長させるように構成され；
前記第２のロボットアームは、前記第１のエンドエフェクタの下に重なる第２の後退位置に前記第２のエンドエフェクタを位置させるように構成され、前記第２のロボットアームは、前記第１のロボットアームを動かすことなく、前記第１のエンドエフェクタの下方において前記第１の方向に、前記第２の後退位置から第２の伸長位置まで前記第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成される；
装置。
続きを表示（約 810 文字）【請求項２】
前記第１の上腕と前記第１の前腕とが異なる有効長を有し、前記第２の上腕と前記第２の前腕とが異なる有効長を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１の前腕と前記第２の前腕とが異なる有効長を有する請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第１の上腕と前記第２の上腕とが異なる有効長を有する請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記第１の上腕と前記第１の前腕とが同じ有効長を有する請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記第１のエンドエフェクタはＵ字状の形状を呈し、前記第１の前腕は、前記Ｕ字状の形状の中心から外れた位置で前記第１のエンドエフェクタに連結されている、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記第１のエンドエフェクタはＶ字状の形状を呈し、前記第１の前腕は、前記Ｖ字状の形状の中心から外れた位置で前記第１のエンドエフェクタに連結されている、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記第１及び前記第２のロボットアームがそれぞれ前記第１及び前記第２の後退位置にあるとき、前記第１の上腕が前記第２の上腕と前記第２の前腕との間に位置する、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記第１のエンドエフェクタは前記第１の前腕の下側に連結されている、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記第１及び前記第２のエンドエフェクタが、前記第２の前腕の上側に接続される、請求項９に記載の装置であって、
前記第１及び前記第２のロボットアームがそれぞれの前記第１及び前記第２の後退位置にあるとき、前記第２のエンドエフェクタは、前記第１のエンドエフェクタの下側に並んでおり、前記第１のエンドエフェクタの底部に正対する、装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
開示される実施形態は、２つの基板保持領域を備えるロボットアームを有する装置に関する。
続きを表示（約 6,500 文字）【背景】
【０００２】
半導体、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、太陽光、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）またはその他のデバイスの製造に関連するものなどの用途のための真空、大気、および制御環境処理は、基板、および基板に関連する運搬台を保管場所、処理場所、またはその他の場所へ、またはそこから搬送するために、ロボット技術および他の形態のオートメーションを利用する。基板のこのような搬送は、１枚以上の基板を搬送する単一のアームを用いて、または１枚以上の基板を各々搬送する複数のアームを用いて、個々の基板、基板の集団を動かしてもよい。製造の多くは、例えば、半導体製造に関連するもののように、設置面積および容積が重要である清浄または真空環境内で行われる。さらに、自動搬送の多くは、搬送時間の最小化によってサイクル時間の短縮ならびに関連設備のスループットおよび利用率の増大がもたらされる場合に実施される。したがって、所与の範囲の搬送用途のために必要な設置面積および作業空間容積が最小限に抑えられ、搬送時間が最小限に抑えられる基板搬送オートメーションを提供することが望まれている。
【摘要】
【０００３】
以下の摘要は単に、例示であることが意図される。本摘要は、特許請求の範囲を限定することを目的としていない。
【０００４】
例示的実施形態の一例である装置は、
駆動部と；
第１の上腕、第１の前腕、及び第１のエンドエフェクタを備える第１のロボットアームであって、前記第１の上腕は第１の回転軸で前記駆動部に接続され、前記第１のエンドエフェクタは横方向に間隔を空けて２つの基板保持領域を備える、第１のロボットアームと；
第２の上腕、第２の前腕、及び第２のエンドエフェクタを備える第２のロボットアームであって、前記第２の上腕は前記第１の回転軸で前記駆動部に接続され、前記第２のエンドエフェクタは横方向に間隔を空けて２つの基板保持領域を備える、第２のロボットアームと；
を有し、
前記第１のロボットアームは、前記第２のエンドエフェクタの上に重なる第１の後退位置に前記第１のエンドエフェクタを位置させるように構成され、前記第１のロボットアームは、前記第２のロボットアームを動かすことなく、前記第２のエンドエフェクタの上方において第１の方向に、前記第１の後退位置から第１の伸長位置まで前記第１のエンドエフェクタを伸長させるように構成され；
前記第２のロボットアームは、前記第１のエンドエフェクタの下に重なる第２の後退位置に前記第２のエンドエフェクタを位置させるように構成され、前記第２のロボットアームは、前記第１のロボットアームを動かすことなく、前記第１のエンドエフェクタの下方において前記第１の方向に、前記第２の後退位置から第２の伸長位置まで前記第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成される。
【０００５】
例示的実施形態の一例である別の装置は、
複数の同軸駆動シャフトを備える駆動部と；
第１の上腕、第１の前腕、及び第１のエンドエフェクタを備える第１のロボットアームであって、前記第１の上腕が前記複数の同軸駆動シャフトのうちの第１のものに接続され、前記第１のエンドエフェクタが横方向に間隔を空けて２つの基板保持領域を備え、前記第１の前腕が、前記第１のエンドエフェクタの第１の中心線からオフセットしている第１の手首接続部において前記第１のエンドエフェクタに接続される、第１のロボットアームと；
第２の上腕、第２の前腕、及び第２のエンドエフェクタを有する第２のロボットアームであって、前記第２の上腕が前記複数の同軸駆動シャフトのうちの第２のものに接続され、前記第２のエンドエフェクタが横方向に間隔を空けて２つの基板保持領域を備え、前記第２の前腕が、前記第２のエンドエフェクタの第２の中心線からオフセットしている第２の手首接続部において前記第２のエンドエフェクタに接続される、第２のロボットアームと；
を備え、
前記第１のロボットアームは、前記第２のエンドエフェクタの上に重なる第１の後退位置に前記第１のエンドエフェクタを位置させるように構成され、前記第１のロボットアームは、前記第２のエンドエフェクタの上方において第１の方向に、前記第１の後退位置から第１の伸長位置まで前記第１のエンドエフェクタを伸長させるように構成され；
前記第２のロボットアームは、前記第１のエンドエフェクタの下に重なる第２の後退位置に前記第２のエンドエフェクタを位置させるように構成され、前記第２のロボットアームは、前記第１のエンドエフェクタの下方において前記第１の方向に、前記第２の後退位置から第２の伸長位置まで前記第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成される。
【０００６】
例示的実施形態の一態様では、搬送装置は、少なくとも１つの駆動装置と、第１の上腕、第１の前腕および第１のエンドエフェクタを備えた第１のロボットアームと、第２の上腕、第２の前腕および第２のエンドエフェクタを備えた第２のロボットアームとを備える。前記第１の上腕は、第１の回転軸において前記少なくとも１つの駆動装置に接続される。前記第２の上腕は、前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において前記少なくとも１つの駆動装置に接続される。前記第１および第２のロボットアームは、前記第１および第２のエンドエフェクタを、前記１および第２のエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットするように構成される。前記第１および第２のロボットアームは、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成される。前記第１および第２のロボットアームは、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成される。前記第１の上腕および前記第１の前腕は異なる有効長を有する。前記第２の上腕および前記第２の前腕は異なる有効長を有する。
例示的実施形態の別の態様では、方法が提供され、当該方法は、第１の上腕、第１の前腕および第１のエンドエフェクタを備え、前記第１の上腕および前記第１の前腕が異なる有効長を有する、第１のロボットアームを提供することと、第２の上腕、第２の前腕および第２のエンドエフェクタを備え、前記第２の上腕および前記第２の前腕が異なる有効長を有する、第２のロボットアームを提供することと、前記第１の上腕を第１の回転軸において少なくとも１つの駆動装置に接続することと、前記第２の上腕を前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において前記少なくとも１つの駆動装置に接続することと、を含む。前記第１および第２のロボットアームは、前記第１および第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットするように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成される。
例示的実施形態の別の態様では、方法が提供され、当該方法は、第１のロボットアームの第１のエンドエフェクタおよび第２のロボットアームの第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットすることを含む。ここで前記第１のロボットアームは、第１の上腕、第１の前腕および前記第１のエンドエフェクタを備え、前記第１の上腕は、第１の回転軸において少なくとも１つの駆動装置に接続され、前記第２のロボットアームは、第２の上腕、第２の前腕および前記第２のエンドエフェクタを備え、前記第２の上腕は、前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において前記少なくとも１つの駆動装置に接続される。前記方法はさらに、前記第１および第２のロボットアームを移動させて、第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを移動させることと、前記第１および第２のロボットアームを移動させて、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるようにこれらのエンドエフェクタを移動させることと、を含む。
【０００７】
例示的実施形態の別の態様では、搬送装置は、第１の上腕、第１の前腕および第１のエンドエフェクタを備えた第１のロボットアームと、第２の上腕、第２の前腕および第２のエンドエフェクタを備えた第２のロボットアームと、前記第１および第２のロボットアームに接続された駆動装置と、を備える。前記第１の上腕は、第１の回転軸において前記駆動装置に接続される。前記第２の上腕は、前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において前記駆動装置に接続される。前記第１および第２の上腕を回転させるために、前記駆動装置は３つのみのモータを備える。前記第１および第２のロボットアームは、前記第１および第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットするように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成される。
【０００８】
例示的実施形態の別の態様では、方法は、第１のロボットアームの第１のエンドエフェクタおよび第２のロボットアームの第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットすることを含む。ここで前記第１のロボットアームは、第１の上腕、第１の前腕および前記第１のエンドエフェクタを備え、前記第１の上腕は、第１の回転軸において駆動装置に接続され、前記第２のロボットアームは、第２の上腕、第２の前腕および前記第２のエンドエフェクタを備え、前記第２の上腕は、前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において前記駆動装置に接続される。前記方法はさらに、前記第１および第２のロボットアームを移動させて、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを移動させることと、前記第１および第２のロボットアームを移動させて、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるようにこれらのエンドエフェクタを移動させることと、前記第１および第２の回転軸から離間された第３の回転軸の周りで前記第１および第２のロボットアームを一緒に回転させることと、を含む。前記第１の収縮位置から前記第１の方向に前記移動させることと、前記少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように前記移動させることと、前記回転させることとは、前記駆動装置の３つのみのモータの使用によって行われる。
【０００９】
例示的実施形態の別の態様では、方法は、第１の上腕、第１の前腕および第１のエンドエフェクタを備えた第１のロボットアームを提供することと、第２の上腕、第２の前腕および第２のエンドエフェクタを備えた第２のロボットアームを提供することと、前記第１の上腕を第１の回転軸において駆動装置に接続することと、前記第２の上腕を前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において前記駆動装置に接続することと、を含む。前記第１および第２のロボットアームは、前記第１および第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットするように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように回転されるように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように回転されるように構成される。前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように前記第１および第２のロボットアームを回転させるために、また前記第１および第２の回転軸から離間された第３の回転軸の周りで前記第１および第２のロボットアームを回転させるために、前記駆動装置は３つのみのモータを備える。
【００１０】
例示的実施形態の別の態様では、装置は、第１の上腕、第１の前腕および第１のエンドエフェクタを備えた第１のロボットアームと、第２の上腕、第２の前腕および第２のエンドエフェクタを備えた第２のロボットアームと、前記第１および第２のロボットアームに接続された駆動装置と、を備える。前記第１の上腕は、第１の回転軸において前記駆動装置に接続される。前記第２の上腕は、前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において前記駆動装置に接続される。前記第１および第２の上腕を回転させるために、前記駆動装置は５つのモータを備える。前記モータのうちの第１のモータは、前記第１および第２のロボットアームに接続されて、前記第１および第２の回転軸から離間された第３の回転軸の周りで前記第１および第２のロボットアームを回転させ、第２および第３のモータは、前記第１のロボットアームに接続されて、それぞれが前記第１の上腕および前記第１の前腕を回転させ、第４および第５のモータは、前記第２のロボットアームに接続されて、前記第１のロボットアームとは独立してそれぞれが前記第２の上腕および前記第２の前腕を回転させる。前記第１および第２のロボットアームは、前記第１および第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットするように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成される。
（【００１１】以降は省略されています）

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