專利名稱：機(jī)器人和機(jī)器人安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文公開(kāi)的實(shí)施方式涉及一種機(jī)器人和機(jī)器人安裝方法。
背景技術(shù)：
作為工業(yè)機(jī)器人，傳統(tǒng)上已知有用于搬運(yùn)諸如基板之類(lèi)的工件的搬運(yùn)機(jī)器人。作為搬運(yùn)機(jī)器人，已知有例如構(gòu)造成沿水平方向伸展和縮回的水平多關(guān)節(jié)機(jī)器人。水平多關(guān)節(jié)機(jī)器人包括在其末端處設(shè)置有用于保持工件的手的臂單元。搬運(yùn)機(jī)器人被使用在例如半導(dǎo)體制設(shè)備或者液晶面板制造設(shè)備中，以搬運(yùn)諸如半導(dǎo)體晶片或玻璃基板的工件。在這些設(shè)備中，通常的情況是工件在減壓真空室內(nèi)進(jìn)行處理。為此，搬運(yùn)機(jī)器人通常布置在真空室內(nèi)。搬運(yùn)機(jī)器人被稱為真空機(jī)器人(例如參見(jiàn)日本特開(kāi)2011-101912 號(hào)公報(bào))。在搬運(yùn)機(jī)器人(真空機(jī)器人)安裝在真空室內(nèi)的情況下，通常的是，搬運(yùn)機(jī)器人通過(guò)使用頂棚吊車(chē)被升起并且移動(dòng)到真空室上方。然后，搬運(yùn)機(jī)器人被降下并且放入真空室中。近年來(lái)，諸如玻璃基板和半導(dǎo)體晶片的工件的尺寸變得更大，因而搬運(yùn)機(jī)器人和真空室的尺寸也趨于變得更大。這可能使得難以將搬運(yùn)機(jī)器人安裝在真空室內(nèi)。例如，搬運(yùn)機(jī)器人隨著其變得更大而高度趨于增大。為了將大型搬運(yùn)機(jī)器人定位在真空室上方，因此期望的是擴(kuò)大用于運(yùn)入搬運(yùn)機(jī)器人的空間，即，位于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(yùn)機(jī)器人的高度增加，則用于容納搬運(yùn)機(jī)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(kuò)大用于運(yùn)入搬運(yùn)機(jī)器人的空間。如上所述，如果搬運(yùn)機(jī)器人的尺寸變得更大，則可能變得難以將機(jī)器人安裝在真
空室內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本文所公開(kāi)的實(shí)施方式提供了一種能夠被容易地安裝在室中的機(jī)器人以及能夠?qū)C(jī)器人容易地安裝在室內(nèi)的機(jī)器人安裝方法。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種機(jī)器人，該機(jī)器人包括:基座單元，該基座單元從限定作業(yè)空間的室的底面部的下方被升起并且連接到所述室的所述底面部；以及臂單元，該臂單元被從所述室的上方運(yùn)入所述室中，并且連接到與所述室的所述底面部連接的所述基座單元的上部。通過(guò)本文所公開(kāi)的實(shí)施方式，可以提供一種能夠被容易地安裝在室內(nèi)的機(jī)器人和能夠?qū)C(jī)器人容易地安裝在室內(nèi)的機(jī)器人安裝方法。


圖1是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的機(jī)器人的示意性說(shuō)明圖。
圖2是示出安裝在真空室內(nèi)的機(jī)器人的示意性說(shuō)明剖面圖。圖3是示出主體單元和臂基座的示意性說(shuō)明剖面圖。圖4是將機(jī)器人的高度與供將機(jī)器人運(yùn)入真空室中的空間的高度對(duì)比的圖。圖5A是圖示將主體單元安裝在真空室中的方法的說(shuō)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(shuō)明圖。圖5C是圖示將臂單元安裝在真空室中的方法的說(shuō)明圖。圖6是圖示將臂單元相對(duì)于主體單元粗略定位的方法的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參照形成本發(fā)明的一部分的附圖來(lái)詳細(xì)地描述本文公開(kāi)的機(jī)器人和機(jī)器人安裝方法的實(shí)施方式。本公開(kāi)內(nèi)容不限于以下將描述的實(shí)施方式。首先，將參照?qǐng)D1描述根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人的構(gòu)造。圖1是示出根據(jù)該實(shí)施方式的機(jī)器人的示意性說(shuō)明圖。如圖1所示，機(jī)器人I是水平多關(guān)節(jié)機(jī)器人，該機(jī)器人包括:臂單元20，該臂單元具有兩個(gè)能夠沿水平方向伸展和縮回的可伸展臂；以及主體單元10，該主體單元用于支承臂單元20。在本實(shí)施方式中，主體單元10構(gòu)成基座單元。主體單元10包括安裝在管狀殼體11內(nèi)的下述升降裝置40 (參見(jiàn)圖3)。主體單元10通過(guò)使用升降裝置40而沿著豎直方向上下移動(dòng)臂單元20。以下將參照?qǐng)D3更詳細(xì)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于真空室30中(參見(jiàn)圖2)的作為單元連接開(kāi)口的開(kāi)口部31的周緣，所述真空室30中限定有作業(yè)空間。結(jié)果，機(jī)器人I被安裝在真空室30中。稍后將參照?qǐng)D2更詳細(xì)地描述以上構(gòu)造。稍后將參照?qǐng)D5A至圖5C更詳細(xì)地描述將主體單元10安裝到真空室30的方法。臂單元20是借助稍后待述的升降凸緣單元15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(zhuǎn)的方式支承在升降凸緣單元15上。臂基座21設(shè)置有擺動(dòng)裝置60 (參見(jiàn)圖3)，該擺動(dòng)裝置包括馬達(dá)61a、減速器61b和擺動(dòng)軸62。臂基座21通過(guò)使用擺動(dòng)裝置60而進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。稍后將參照?qǐng)D3更詳細(xì)地描述擺動(dòng)裝置60的構(gòu)造。第一臂22具有基端部，該基端部通過(guò)減速器可旋轉(zhuǎn)地連接到臂基部21的上部。第二臂23具有基端部，該基端部通過(guò)減速器可旋轉(zhuǎn)地連接到第一臂22的上部末端部。手基座24以可旋轉(zhuǎn)的方式連接到第二臂23的末端部。在手基座24的上部中設(shè)置有用于保持諸如玻璃基板或半導(dǎo)體晶片的工件的作為末端執(zhí)行器的手24a。手基座24借助第一臂22和第二臂23的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而移動(dòng)。機(jī)器人I構(gòu)造成借助通過(guò)使用單個(gè)馬達(dá)而同步地操作設(shè)置在第一臂22的基端部中的減速器和設(shè)置在第一臂22的末端部中的減速器而直線移動(dòng)手24a。更具體地，機(jī)器人I轉(zhuǎn)動(dòng)第一臂22和第二臂23，從而第二臂23相對(duì)于第一臂22的轉(zhuǎn)動(dòng)量變成第一臂22相對(duì)于壁基座21的轉(zhuǎn)動(dòng)量的兩倍大。例如，第一臂22和第二臂23轉(zhuǎn)動(dòng)，使得如果第一臂22相對(duì)于臂基座21轉(zhuǎn)動(dòng)α度，則第二臂23相對(duì)于第一臂22轉(zhuǎn)動(dòng)2 α度。結(jié)果，手24a直線移動(dòng)。
為了防止弄臟真空室30的內(nèi)部，而在保持于大氣壓下下的第一臂22內(nèi)布置有諸如馬達(dá)和減速器的驅(qū)動(dòng)裝置。因此，即使機(jī)器人I保持在減壓環(huán)境下，也可以防止諸如油脂之類(lèi)的潤(rùn)滑劑變干并且防止真空室30的內(nèi)部被污物污染。輔助臂部25是連桿機(jī)構(gòu)，該連桿機(jī)構(gòu)與第一臂22和第二臂23的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)聯(lián)動(dòng)地限制手基座24的轉(zhuǎn)動(dòng)，使得手24a在其運(yùn)動(dòng)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(zhuǎn)的方式連接到臂基座21。第一連桿25a的末端部以可旋轉(zhuǎn)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(guān)系樞轉(zhuǎn)。中間連桿25b的末端部以可旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)的方式連接到中間連桿25b。第二連桿25c的末端部以可旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(gòu)成第一平行連桿機(jī)構(gòu)。換言之，如果第一臂22繞其基端部轉(zhuǎn)動(dòng)，則第一連桿25a在與第一臂22保持平行的同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)在平面圖中觀看時(shí)，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平行的同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。第二連桿25c、第二臂23、手基座24以及中間連桿25b構(gòu)成第二平行連桿機(jī)構(gòu)。換言之，如果第二臂23繞其基端部轉(zhuǎn)動(dòng)，則第二連桿25c和手基座24在與第二臂23和中間連桿25b分別保持平行的同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。中間連桿25b在第一平行連桿機(jī)構(gòu)的作用下在保持與前述連接線平行的同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。為此，第二平行連桿機(jī)構(gòu)的手基座24在保持與臂基座21平行的同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。結(jié)果，安裝到手基座24的上部的手24a在保持與前述連接線平行的同時(shí)直線移動(dòng)。以此方式，機(jī)器人I利用兩個(gè)平行連桿機(jī)構(gòu)(即第一平行連桿機(jī)構(gòu)和第二平行連桿機(jī)構(gòu))能夠保持手24a的取向恒定。因此，與例如其中帶輪和傳送帶設(shè)置在第二臂23內(nèi)以利用帶輪和傳送帶保持末端執(zhí)行器的取向恒定的情況相比，可以減少因帶輪和傳送帶而產(chǎn)生的污物。由于臂的剛性通過(guò)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(dòng)。為此，與其中末端執(zhí)行器的取向利用帶輪和傳送帶而保持恒定的情況相比，可以減少因在手24a的操作期間產(chǎn)生的振動(dòng)而產(chǎn)生的污物。根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人I的臂單元20包括兩個(gè)可伸展臂，這兩個(gè)臂的每個(gè)均包括第一臂22、第二臂23、手基座24和輔助臂部25。因此，機(jī)器人I能夠同時(shí)執(zhí)行兩個(gè)任務(wù)，例如，利用其中一個(gè)可伸展臂從搬運(yùn)位置取出工件的任務(wù)和利用另一個(gè)可伸展臂將新的工件運(yùn)入搬運(yùn)位置的任務(wù)。接下來(lái)，將對(duì)包括根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人I和在其中限定有機(jī)器人I的作業(yè)空間的真空室30的半導(dǎo)體制造設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。之后，將詳細(xì)地描述將機(jī)器人I安裝在真空室30內(nèi)的方法。圖2是示出半導(dǎo)體制造設(shè)備100的一個(gè)示例的示意性說(shuō)明剖面圖。如圖2中所示，半導(dǎo)體制造設(shè)備100包括機(jī)器人I和用于容納機(jī)器人I的真空到30。
形成在機(jī)器人I的主體單元10中的凸緣部12借助密封構(gòu)件(未示出)固定到形成于安裝在安裝面S上的真空到30的底部的大體中央?yún)^(qū)域中的開(kāi)口部31的周緣。因此，真空室30被氣密地密封并且真空室30的內(nèi)部借助諸如真空泵等的減壓裝置保持在減壓狀態(tài)下。主體單元10的殼體11從真空室30的底部突出并且位于用于支承真空室30的支承部35內(nèi)。盡管支承部35由壁形成，但也可以利用多個(gè)腿形成支承部35。機(jī)器人I在真空室30內(nèi)執(zhí)行工件搬運(yùn)任務(wù)。例如，機(jī)器人I通過(guò)使用第一臂22和第二臂23直線移動(dòng)手24a，由此通過(guò)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(jī)器人I將手24a返回然后使臂基座21繞擺動(dòng)軸線O水平轉(zhuǎn)動(dòng)，由此使臂單元20直接面向作為工件的搬運(yùn)目的地的另一真空室。然后，機(jī)器人I通過(guò)使用第一臂22和第二臂23來(lái)直線移動(dòng)手24a，由此將工件運(yùn)入作為工件的搬運(yùn)目的地的另一真空室中。真空室30形成得與機(jī)器人I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(jī)器人的諸如臂基座21和升降凸緣單元15的部分布置在所述凹部中。通過(guò)以這樣的方式將真空室30形成得與機(jī)器人I的形狀一致，可以減小真空室30的內(nèi)部容積并且可以容易地將真空室30保持在減壓狀態(tài)下。用于以使得與外部連通的方式封閉真空室30的蓋部32布置在真空室30的上部中。如稍后將更詳細(xì)地描述的，根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人I的臂單元20在移除蓋部32的同時(shí)從真空室30上方引入真空室30中。換言之，根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人I構(gòu)造成使得主體單元10和臂單元20能夠在升降凸緣單元15處分開(kāi)。更具體地，如圖2和圖3所示，機(jī)器人I的升降凸緣單元15包括兩個(gè)凸緣，S卩，第一?？客咕?5a和第二?？客咕?5b。第一?？客咕?5a固定到主體單元10。第二?？客咕?5b固定到臂單元20。在根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人I中，主體單元10和臂單元20通過(guò)利用螺栓等緊固第一?？客咕?5a和第二停靠凸緣15b而整合。在本實(shí)施方式中，機(jī)器人I借助將該機(jī)器人I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(jī)器人I容易地安裝在真空室30中?，F(xiàn)在將參照?qǐng)D3描述具有第一?？客咕?5a的主體單元10和具有第二?？客咕?5b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(shuō)明剖面圖。如圖3所示，主體單元10包括布置在該主體單元10中的升降裝置40。升降裝置40是通過(guò)使用馬達(dá)(未示出)和轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)42來(lái)豎直地移動(dòng)升降軸43的裝置。第一?？客咕?5a固定到升降軸43的突出穿過(guò)形成于凸緣部12中的凸緣開(kāi)口 121的上端部。臂單元12包括擺動(dòng)裝置60。擺動(dòng)裝置60通過(guò)帶輪64和65以及傳送帶63而用于將減速器-馬達(dá)組件61 (其通過(guò)整合馬達(dá)61a和減速器61b而形成)的旋轉(zhuǎn)傳遞到擺動(dòng)軸62，由此使擺動(dòng)軸62旋轉(zhuǎn)。擺動(dòng)軸62借助軸承211以可旋轉(zhuǎn)的方式支承在臂基座21上，但沿旋轉(zhuǎn)方向不固定。從而，臂基座21繞擺動(dòng)軸線O (即擺動(dòng)軸62的中心軸線)水平旋轉(zhuǎn)。第二?？客咕?5b固定到擺動(dòng)軸62的從臂基座21的下部豎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?？客咕?5a和第二?？客咕?5b而結(jié)合到機(jī)器人I。如圖3所示，在第一停靠凸緣15a的上表面上設(shè)置有定位銷(xiāo)151，并且在第二?？客咕?5b中形成有能與定位銷(xiāo)151接合的接合孔153。在定位銷(xiāo)151和接合孔153彼此接合的狀態(tài)下，臂單元20借助固定第一?？客咕?5a和第二?？客咕?5b而在適當(dāng)位置連接到主體單元10。在根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人I中，其直徑比主體單元10小的第一?？客咕?5a設(shè)置在主體單元10的上部中。其直徑基本等于第一停靠凸緣15a的第二?？客咕?5b設(shè)置在壁單元20的下部中。在根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人I中，主體單元10和臂單元20借助連接第一?？客咕?5a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(shí)也可以容易地將該主體單元10和臂單元20整合。在根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人I中，作為定位突起部的定位銷(xiāo)151設(shè)置在第一?？客咕?5a中。作為能與定位銷(xiāo)151接合的定位凹部的接合孔153形成在第二?？客咕?5b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(shí)施方式中，定位銷(xiāo)151設(shè)置在第一?？客咕?5a中，接合孔153形成在第二停靠凸緣15b中。另選地，可在第一?？客咕?5a中形成通孔，并且可在第二停靠凸緣15b中設(shè)置定位銷(xiāo)。在本實(shí)施方式中，定位銷(xiāo)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(xiāo)和孔。在本實(shí)施方式中，已針對(duì)擺動(dòng)裝置60設(shè)置有馬達(dá)-減速器組件61的情況進(jìn)行了說(shuō)明。然而，不總是必須將馬達(dá)和減速器整合。接下來(lái)，將詳細(xì)地描述擺動(dòng)裝置60和升降裝置40。如圖3所示，擺動(dòng)裝置60的擺動(dòng)軸62具有從該擺動(dòng)軸62的上端沿著擺動(dòng)軸線O向其下端延伸的通孔622。同樣，第二?？客咕?5b具有通孔154。臂單元20的布線線纜300插入通過(guò)通孔622和154。布線線纜300通過(guò)通孔622和154從擺動(dòng)軸62的上方延伸到臂基座21的下方。升降裝置40包括轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)42、升降軸43和線性引導(dǎo)件44。轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)42是用于將未示出的馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。更具體地，轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)42包括滾珠絲杠421和滾珠螺母422。滾珠絲杠421借助軸承112以可旋轉(zhuǎn)的方式支承在殼體11上。滾珠螺母422與滾珠絲杠421螺紋聯(lián)接。升降軸43是沿著豎直方向延伸的管狀構(gòu)件。轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)42布置在升降軸43內(nèi)。轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)424的滾珠螺母422固定到升降軸43的內(nèi)周面。升降軸43的外周面固定到線性引導(dǎo)件44。在操作未示出的馬達(dá)時(shí)，馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)通過(guò)未示出的帶和帶輪傳遞到轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)42的滾珠絲杠421。馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)借助滾珠絲杠421和滾珠螺母422轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)。因此，連接到滾珠螺母422的升降軸43沿著線性引導(dǎo)件44上下運(yùn)動(dòng)。第一?？客咕?5a具有沿著擺動(dòng)軸線O延伸的通孔152。臂單元20的布線線纜300通過(guò)通孔152插入升降軸43中。插入升降軸43中的布線線纜300從形成于升降軸43的下部中的切口部431被引導(dǎo)到升降軸43的外部，并且連接到設(shè)置在升降軸43的外部的連接器面板(未示出)。在該方面，轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)42被靠近升降軸43的內(nèi)周面布置。更具體地，轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)42布置在偏心位置，從而滾球絲杠421的中心軸線偏離升降軸43的中心軸線(即，擺動(dòng)軸線O)。因而，在轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)42和升降軸43的內(nèi)周面之間形成有用于容納布線線纜300的布線空間Q0在升降軸43中設(shè)置有用于引導(dǎo)從上方朝向布線空間Q插入的布線線纜300的引導(dǎo)構(gòu)件450。引導(dǎo)構(gòu)件450是布置在布線空間Q和轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)42之間從而覆蓋滾珠絲杠421的上表面和側(cè)表面的構(gòu)件。引導(dǎo)構(gòu)件450朝向布線空間Q傾斜。通過(guò)將引導(dǎo)構(gòu)件450以這樣的方式設(shè)置在升降軸43中，可以在不妨礙滾珠絲杠421和滾珠螺母422的同時(shí)朝向布線空間Q容易地引導(dǎo)布線線纜300。還可以防止布線線纜300和轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)42在機(jī)器人I的操作期間彼此接觸。接下來(lái)，將對(duì)機(jī)器人I安裝在真空室30中的方法進(jìn)行說(shuō)明。圖4是將機(jī)器人I的高度與存在于真空室30上方的運(yùn)入空間TS的高度進(jìn)行對(duì)比的視圖。首先，將參照?qǐng)D4描述機(jī)器人I的高度H與形成在真空室30和頂棚750之間的運(yùn)入空間TS的高度Xl的對(duì)比。如圖4所示，在蓋部32 (參見(jiàn)圖2)從真空室30的上部被移除的狀態(tài)下執(zhí)行將機(jī)器人I運(yùn)入真空室30中的任務(wù)。機(jī)器人I通過(guò)使用例如頂棚吊車(chē)700而被升起。頂棚吊車(chē)700是能夠利用鉤701將物體提升到特定高度、沿著設(shè)置在頂棚750上的走行巷道751移動(dòng)并且在期望位置降下被提升的物體的吊車(chē)裝置。為了用頂棚吊車(chē)700提升物體并且將物體運(yùn)入真空室30中，物體的高度需要小于形成在真空室30上方的運(yùn)入空間TS的高度XI。在該方面，運(yùn)入空間TS是這樣的空間，SP:定位在真空室30上方的物體(例如機(jī)器人I)通過(guò)該空間被運(yùn)入真空室30中。更具體地，運(yùn)入空間TS表不提升至最聞位直的鉤701的下端和真空室30的上端之間的空間。如圖4所示，根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人I的高度H充分大于運(yùn)入空間TS的高度XI。在該情況下，即使試圖利用頂棚吊車(chē)700朝向運(yùn)入空間TS移動(dòng)機(jī)器人1，機(jī)器人I也與真空室30的側(cè)臂接觸。為此，機(jī)器人I的主體單元10和臂單元20被分開(kāi)并且被單獨(dú)地運(yùn)入真空室30中。在根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人I中，臂單元20的高度h2小于運(yùn)入空間TS的高度XI。然而，主體單元10的高度hi大于運(yùn)入空間TS的高度XI。臂單元20的高度h2包括臂單元20的上表面與頂棚吊車(chē)700的鉤701的下端之間的距離h0。盡管根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人I能夠被分成主體單元10和臂單元20的事實(shí)，但也不能將主體單元10從真空室30上方運(yùn)入真空30中。因此在本實(shí)施方式中，主體單元10從真空室30下方被傳送，并且臂單元20被從真空室30上方被傳送。之后，將主體單元10和臂單元20彼此連接。最后，將機(jī)器人I安裝在真空室30中。為此，主體單元10的高度hi被設(shè)定成小于從真空室30的安裝面S到真空室30的底面部36的高度X2。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人I包括:從真空室30的底面部36的下方向上提升并且連接到真空室30的底面部36的主體單元10 ;以及被從真空室30上方運(yùn)入真空室30中并且連接到與真空室30的底面部36連接的主體單元10的上部的臂單元20。接下來(lái)將參照?qǐng)D5A至5C描述將根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人I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(shuō)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(shuō)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(chē)900上，并且將其上安裝有臂單元20的手推車(chē)900移動(dòng)到位于真空室30的開(kāi)口部31正下方的位置。此時(shí)，支承部35的位于真空室30下方的并且由壁形成的部分可以可移除的方式構(gòu)造成并且當(dāng)移動(dòng)主體單元10時(shí)可被移除以形成運(yùn)入孔35a。主體單元10的凸緣部12的上附裝表面和用于安裝諸如O形環(huán)的密封構(gòu)件的表面被預(yù)先清潔。為了將主體單元10穩(wěn)定地安裝在手推車(chē)900上，將間隔件920附裝到主體單元10的下表面。可將叉車(chē)適當(dāng)?shù)赜米魇滞栖?chē)900。另選地，可將延伸至真空室30的中央位置的軌道鋪設(shè)在真空室30的安裝面S上，并且能夠運(yùn)載主體單元10的運(yùn)載件可以布置成沿著軌道來(lái)回移動(dòng)。以上述方式，將主體單元10定位在真空室30的底面部36的開(kāi)口部31的正下方。在該位置，第一?？客咕?5a能夠通過(guò)開(kāi)口部31而面向上。接下來(lái)，將作為提升夾具的吊環(huán)螺栓810螺紋聯(lián)接到預(yù)先形成于主體單元10的凸緣部12中的螺栓孔。之后，將從頂棚吊車(chē)700的鉤701懸垂的線820鎖定到吊環(huán)螺栓810的環(huán)形部。在本實(shí)施方式中，使用四個(gè)吊環(huán)螺栓810。主體單元10借助四根線820而懸掛。如圖5B所示，主體單元10借助頂棚吊車(chē)700被略微吊起。在該狀態(tài)下，工人能夠容易地移動(dòng)主體單元10。因此，能夠便于執(zhí)行主體單元10的位置對(duì)準(zhǔn)。更具體地，借助沿水平方向直線移動(dòng)主體單元10或者沿水平方向旋轉(zhuǎn)主體單元10而執(zhí)行主體單元10的位置對(duì)準(zhǔn)，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(kāi)口部31的周緣部中的連接孔(未示出)對(duì)準(zhǔn)。然后，主體單元10的凸緣部12和形成在開(kāi)口部31的周緣中的連接孔通過(guò)使用螺栓而彼此連接并固定。最后，完成主體單元10在真空室30中的安裝。用于定位臂臂單元20的引導(dǎo)構(gòu)件125和126 (參見(jiàn)圖6)安裝到被安裝在真空室30中的主體單元10。稍后將參照?qǐng)D6對(duì)引導(dǎo)構(gòu)件125和126進(jìn)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(huán)610的懸掛夾具600附裝到與主體單元10分離的臂單元20。之后，在利用頂棚吊車(chē)700的鉤701鉤住環(huán)601之后將臂單元20升起。此時(shí)，臂單元20的布線線纜300保持從臂單元20的下部懸垂。然后，使頂棚吊車(chē)700沿著走行巷道751行進(jìn)，借此將臂單元20移動(dòng)到位于真空室30上方的運(yùn)入空間TS。在該方面，包括懸掛夾具600的臂單元20的高度h2小于運(yùn)入空間TS的高度XI，如圖5C所示。從而，臂單元20能夠移動(dòng)到運(yùn)入空間TS并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(chē)700以由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(shí)，使得從臂單元20的下部懸垂的布線線纜300插入主體單元10的升降裝置40的升降軸43中(參見(jiàn)圖3)。如早前所述，在布線線纜300的布線空間Q與升降軸43內(nèi)的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)42之間設(shè)置有引導(dǎo)構(gòu)件450。為此，布線線纜300能夠延伸通過(guò)布線空間Q而不妨礙轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)42。然后，進(jìn)一步降下臂單元20，從而設(shè)置在臂單元20的下部中的第二?？客咕?5b靠近設(shè)置在主體單元10的上部中的第一?？客咕?5a。在該方面，在懸掛夾具600中形成有與設(shè)置在主體單元10中的引導(dǎo)構(gòu)件125和126配對(duì)的定位標(biāo)記。如稍后所述，工人通過(guò)使用引導(dǎo)構(gòu)件125和126以及定位標(biāo)記而執(zhí)行粗略定位臂單元20的任務(wù)。圖6是圖示相對(duì)于主體單元10粗略地定位臂單元20的方法的說(shuō)明圖。如圖6所示，筒狀柱引導(dǎo)構(gòu)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(dǎo)構(gòu)件125和126之間的間隔相同的間隔形成有作為定位標(biāo)記的通孔620a和603a。工人利用引導(dǎo)構(gòu)件125和126以及作為定位標(biāo)記的通孔620a和603a來(lái)執(zhí)行定位臂單元20的任務(wù)。更具體地，工人在調(diào)節(jié)臂單元20的位置的同時(shí)朝向主體單元10降下臂單元20，使得當(dāng)從上方看通孔620a和603a時(shí)，引導(dǎo)構(gòu)件125和126能夠位于通孔620a和603a 內(nèi) ο在本實(shí)施方式中，如上所述，定位引導(dǎo)構(gòu)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(dǎo)構(gòu)件125和126對(duì)應(yīng)的通孔602a和603a形成在懸掛夾具600中。在本實(shí)施方式中，通過(guò)使用引導(dǎo)構(gòu)件125和126以及通孔602a和603a執(zhí)行相對(duì)于主體單元10定位臂單元20的任務(wù)。因而，工人能夠在將臂單元20朝向主體單元10降下的同時(shí)容易地感知臂單元20相對(duì)于主體單元10的粗略安裝位置。如早前所提及的，在主體單元10的第一?？客咕?5a中設(shè)置作為定位突起部的定位銷(xiāo)151。在臂單元20的第二?？客咕?5b中形成能與定位銷(xiāo)151接合的接合孔153。這使得工人能夠相對(duì)于第一?？客咕?5a精確地安裝第二?？客咕?5b。在將第二停靠凸緣15b放置在第一?？客咕?5a上之后，工人利用螺栓等緊固第一?？客咕?5a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(jī)器人I。如圖6所示，臂單元20的懸掛夾具600包括上支承構(gòu)件601、下支承構(gòu)件602和603以及連接軸604至606。首先，將下支承構(gòu)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(gòu)件602和603從臂基座21朝向Y軸的負(fù)向側(cè)局部地突出。通孔602a和603a分別形成在下支承構(gòu)件602和603的遠(yuǎn)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(gòu)件602和603。將連接軸606附裝到臂基座21。然后，將上支承構(gòu)件601附裝到連接軸604至606。將上支承構(gòu)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。之后，操作頂棚吊車(chē)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(shí)，利用引導(dǎo)構(gòu)件125和126以及作為定位標(biāo)記的通孔602a和602b執(zhí)行臂單元20的定位。然后，將懸掛夾具600 (包括上支承構(gòu)件601、下支承構(gòu)件602和603、連接軸604至606)以及引導(dǎo)構(gòu)件125和126移除以最終完成機(jī)器人I的安裝。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人I包括從真空室30的底面部36升起并且連接到真空室30的底面部36的主體單元10。而且，機(jī)器人I包括被從真空室30上方運(yùn)入該真空室30中并且連接到與真空室30的底面部36連接的主體單元10的上部的臂單元20。相對(duì)于具有作業(yè)空間和形成在底面部36中的單元連接開(kāi)口部31的真空室30，借助執(zhí)行包括下列兩個(gè)步驟的安裝方法將機(jī)器人I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(jī)器人的基座單元的主體單元10從真空室30的底面部36的下方吊起，將主體單元10連接到真空室30的底面部36，并且使凸緣部12的作為主體單元連接表面的上表面面向開(kāi)口部31。第二步驟是臂單元連接步驟，即:將機(jī)器人I的臂單元20從真空室30的上方運(yùn)入真空室30中，使臂單元20經(jīng)由開(kāi)口部31而面向主體單元連接表面，并且將臂單元20連接到連接至真空室30的底面部36上的主體單元10。通過(guò)將機(jī)器人I安裝在真空室30中的該方法，即使機(jī)器人I具有增大的高度也可以容易地安裝在真空室30中?；鶈卧B接步驟包括下列三個(gè)步驟。第一步驟是將主體單元10傳送到真空室30的底面部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36的下方的主體單元10吊起通過(guò)形成在真空室30的底面部36中的開(kāi)口部31的吊起步驟。第三步驟是相對(duì)于真空室30的底面部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容易且精確地連接并固定到真空室30的底面部36。在本實(shí)施方式中，主體單元10的高度hi和臂單元20的高度h2的總和被設(shè)定成大于形成在真空室30的上方的運(yùn)入空間TS的高度XI。主體單元10的高度hi小于從真空室30的安裝面S到真空室30的底面部36的高度X2，但大于運(yùn)入空間TS的高度XI。因而，即使機(jī)器人I和真空室30的尺寸因主體單元10的高度增大而變得更大并且即使在確保真空室30和頂棚750之間的運(yùn)入空間TS上涉及到困難也可以容易地將機(jī)器人I安裝在真空室30中。在前面的實(shí)施方式中，已對(duì)機(jī)器人I的高度H大于運(yùn)入空間TS的高度Xl的情況進(jìn)行了說(shuō)明。另選地，機(jī)器人I的高度H可以小于運(yùn)入空間TS的高度XI。即使在該情況下，機(jī)器人I也被分開(kāi)并且被運(yùn)入真空室30中。因此可以減小待借助一個(gè)運(yùn)入操作被運(yùn)入的物體的重量和尺寸。還可以容易地將機(jī)器人I運(yùn)入真空室30中。在前面的實(shí)施方式中，已對(duì)機(jī)器人I是用于搬運(yùn)諸如玻璃基板或半導(dǎo)體晶片的工件的搬運(yùn)機(jī)器人的情況進(jìn)行了說(shuō)明。另選地，機(jī)器人I可以是用于執(zhí)行除工件搬運(yùn)之外的任務(wù)的機(jī)器人。在前面的實(shí)施方式中，已對(duì)機(jī)器人I安裝在真空室30中的情況進(jìn)行了說(shuō)明。然而，供安裝機(jī)器人I的室可以是除真空室30之外的室。在前面的實(shí)施方式中，已對(duì)通過(guò)利用設(shè)置在建筑物等中的頂棚吊車(chē)700來(lái)升降主體單元10和臂單元20而執(zhí)行運(yùn)入任務(wù)的情況進(jìn)行了說(shuō)明。然而，在主體單元10和臂單元20的運(yùn)入任務(wù)中使用的吊車(chē)可以不必是頂棚吊車(chē)700。在前面的實(shí)施方式中，已對(duì)可伸展臂的數(shù)量是兩個(gè)并且所述可伸展臂包括第一臂和第二臂的情況進(jìn)行了說(shuō)明。然而，可伸展臂的數(shù)量不局限于兩個(gè)并且每個(gè)可伸展臂可以包括除第一臂和第二臂之外的附加臂。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易地想到其它效果和其它修改示例。為此，本公開(kāi)內(nèi)容的寬泛方面不局限于以上示出和描述的特定公開(kāi)內(nèi)容和代表性實(shí)施方式。因而，本公開(kāi)內(nèi)容能夠以許多不同的形式進(jìn)行修改，而不脫離由所附的權(quán)利要求和其等同物限定的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)器人,該機(jī)器人包括: 基座單元，該基座單元從限定作業(yè)空間的室的底面部下方被升起并且連接到所述室的所述底面部；以及 臂單元，該臂單元被從所述室上方運(yùn)入所述室中，并且連接到與所述室的所述底面部連接的所述基座單元的上部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人，其中，所述基座單元的高度和所述臂單元的高度的總和大于形成于所述室上方的運(yùn)入空間的高度，所述基座單元的高度小于從所述室的安裝面到所述室的所述底面部的高度，但大于所述運(yùn)入空間的高度。
3.—種機(jī)器人安裝方法,該方法包括: 基座單元連接步驟，即，限定作業(yè)空間的室在底面部中形成有單元連接開(kāi)口，將機(jī)器人的基座單元從所述底面部的下方升起并將所述基座單元連接到所述室的所述底面部，致使所述基座單元的連接表面面向所述單元連接開(kāi)口 ；以及 臂單元連接步驟，即，將所述臂單元從所述室上方運(yùn)入所述室中，致使所述機(jī)器人的臂單元經(jīng)由所述單元連接開(kāi)口而面向所述基座單元的所述連接表面，并且將所述臂單元連接到與所述室的所述底面部連接的所述基座單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，在所述基座單元連接步驟中，從所述室的所述底面部下方將所述基座單元連接到所述底面部；并且在所述臂單元連接步驟中，從所述基座單元上方將所述臂單元連接到所述基座單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其中，所述基座單元連接步驟包括:將所述基座單元傳送到所述室的所述底面部下方；經(jīng)由所述單元連接開(kāi)口吊起被傳送到所述室的所述底面部下方的所述基座單元；以及相對(duì)于所述室的所述底面部定位被吊起的所述基座單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及機(jī)器人和機(jī)器人安裝方法。機(jī)器人包括基座單元，該基座單元從限定作業(yè)空間的室的底面部下方被升起并且連接到所述室的所述底面部。所述機(jī)器人還包括臂單元，該臂單元被從所述室上方運(yùn)入所述室中，并且連接到與所述室的所述底面部連接的所述基座單元的上部。
文檔編號(hào)B65G49/06GK103159026SQ20121037982
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者古川伸征, 小原勇樹(shù) 申請(qǐng)人:株式會(huì)社安川電機(jī)