基板搬送装置
【課題】融通性に富んだモジュール構造式のロボットを提供すること。
【解決手段】基板搬送装置は、フレーム、駆動部、及び関節アームを有している。かかる駆動部は、多数の異なる交換自在なモータモジュールから選択され、配置するのに選択自在な少なくとも１つのモータモジュールを有する。各モータモジュールは、異なる予め決められた特性を有している。関節アームは関節接続部を有している。アームは、関節結合のために、駆動部に接続されている。アームは、各々が予め決められた構造特性を有する多数の異なるアーム構造から選択自在な構造を有している。アーム構造の選択は、駆動部における配置のために、少なくとも１つのモータモジュールの選択によりなされる。
【解決手段】基板搬送装置は、フレーム、駆動部、及び関節アームを有している。かかる駆動部は、多数の異なる交換自在なモータモジュールから選択され、配置するのに選択自在な少なくとも１つのモータモジュールを有する。各モータモジュールは、異なる予め決められた特性を有している。関節アームは関節接続部を有している。アームは、関節結合のために、駆動部に接続されている。アームは、各々が予め決められた構造特性を有する多数の異なるアーム構造から選択自在な構造を有している。アーム構造の選択は、駆動部における配置のために、少なくとも１つのモータモジュールの選択によりなされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板搬送装置に関し、特に変更自在且つ交換自在である基板搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロニクス及び電子デバイスにおける進歩は、２つの主な消費者の望みにより促進されてきた。この望みは、より複雑且つより小さなエレクトロニクス／電子デバイスとより安価なエレクトロニクス／電子デバイスを求めることである。エレクトロニクスの進歩において求められる進歩を遂げることが、エレクトロニクスの製造（設備、装置、若しくはプロセス）において望まれる。電子デバイスの製造施設における自動化の導入及び拡大は、主な消費者の望みとほぼ直接対応する２つの利益を達成する。エレクトロニクスの自動化製造は、製造の正確さとコストの低減とを提供する。自動化製造の改良された正確さは、電子部品の小型化を促進し、改良する。また、自動化されていない製造システムよりも１回限りのコストは高いが、自動化製造システムは略連続して操作され得、かかる自動化製造システムにおいて製造されたデバイスのための製造コストは最終的に低くなる。さらに、自動化されていない製造装置以上の自動化製造装置の精密さ／正確さの改良は、不合格品及び欠陥品を製造する商業上重要な低減をもたらし、組み立てられた装置の製造コストを低減する結果となる。製造に役立ち、自動操作を非常に使用する電子デバイスの製造を与えられたエリアは、様々なプロセスステーション同士の間においてフラットパネル（例えば、ウエハ、レチクル、ペリクル、フラットパネルディスプレイ）を操作し搬送する搬送装置、デバイス、ロボットと言及される装置である。クリーンルーム環境において使用する従来のロボットの一例が、１９８８年１１月２９日に取得された米国特許第４，７８７，８１３号に開示されている。かかる米国特許に開示された従来のロボットは支持アッセンブリを伴う駆動システムを有している。ロボットの第１アームが、支持アッセンブリにより回転自在に支持され、支持アッセンブリにより上げ下げされる。支持アッセンブリを回転させる駆動構造部がベース部にマウントされている。第２アーム及びエンドエフェクタを回転させる駆動構造部が支持アッセンブリの上方端にマウントされている。２００３年１０月２１日に取得された米国特許第６，６３４，８５１号は、ベース部及びバックボーンを有する従来のワークピースハンドリングロボットの他の例を開示している。この従来のロボットのベース部は、直線駆動システム及びかかる直線駆動システム上にマストを有している。ショルダ駆動システムは、マスト及びかかるマストにマウントされた隣接アームリンクを回転させる。エルボー駆動部が、近い方のリンクにマウントされ、近い方のリンクに対して遠い方のリンクを回転させる。従来のロボットは、従属したエンドエフェクタを有している。理解され得るように、前述した従来のロボットは動作の自由度を制限されている。なぜなら、前述した従来のロボットは、ロボットのエンドエフェクタを独立して駆動する駆動システム若しくは独立した駆動軸を欠いているからである。この従来のロボットは、エンドエフェクタが独立して動作自在であるロボット構造を具備するように容易に形成することはできない。前述した従来のロボットは通常の従来のロボットの一例である。各ロボットは特定のアレンジメントのために特別に形成される。さらに、ロボット構造が設定されると、かかる構造は、固定され、主要な箇所は変更自在ではない。実際には、従来のロボットは、かかるロボットを実質的に解体し、ロボットを新しく再構築することなしに再構築することはできない。これは、従来のロボットの相互交換性と相互運用性を制限し、ＦＡＢオペレータが多くの交換自在でない類似するロボットを通常有する結果となる。一例として、ＦＡＢオペレータは、３軸、４軸、及び５軸ロボット（それぞれが、３軸、４軸若しくは５軸ロボットが適用されるプロセスステーション若しくは装置のためである）を有し得る。構造（例えば、従来のロボットはスカラ型である）は通常類似しているが、従来の３軸、４軸、５軸ロボットは交換自在ではなく、従来のロボットの再構築（例えば、従来の３軸ロボットを５軸ロボットに構築するか、若しくはこの逆）は、従来のロボットを完全に解体し再構築することを含んでいる。よって、もし、従来のロボット（例えば、３軸ロボット）が、例えば、メンテナンスのために、工程のラインから取り除かれ、異なる構造を有するスペアの従来のロボット（例えば、４軸ロボット）が利用可能ならば、異なる構造を伴うスペアの従来のロボットは、工程のラインから取り除かれたロボットと交換できないか、若しくは、スペアのロボットは、工程のラインから取り除かれたロボットと交換自在なように再構築され得る。よって、工程のラインから取り除かれたロボットが使用されていたプロセスステーションにおける従来のロボット生産の場合においては、工程のラインから取り除かれたロボットが再び戻されるか、若しくはＦＡＢオペレータが同一の構造を伴う他のロボットを取得するまで停止したままである。これは非常に好ましくない。
【０００３】
前述した例から理解され得るように、従来のロボットの他の問題点は、ロボット動作の定義づけ（definition）（例えば、ロボットにおける望まれるポイント／位置の本当の位置とロボットコントローラにより支持された同一のポイントの予想された位置との間の差）が非常に制限されることである。この制限された動作の定義づけは、複数の要因により生ずるが、１つの大きな要因は、定義されていないロボット動作（ロボットコントローラにより検出されず、登録されていないロボット動作）である。定義されていないロボット動作の１つの原因は、ロボット（すなわち、ロボットの構造若しくは駆動システム）と、動荷重のために、ロボットを保持する基礎部との可撓性である。本発明の例示的な実施例は、以下において説明するように、従来のワークピース製造システムのこれらの問題点及び他の問題点を克服している。
【発明の概要】
【０００４】
１つの例示的な実施例によれば、基板搬送装置が提供される。かかる基板搬送装置は、フレーム、駆動部、及び関節アームを含んでいる。駆動部はフレームに接続されている。駆動部は、少なくとも１つのモータモジュールを有し、かかる少なくとも１つのモータモジュールは、各々が異なる予め決められた特徴を有している多数の異なる交換自在なモータモジュールから駆動部における配置のために選択可能である。関節アームは関節接合部を有している。アームは、関節結合のために、駆動部に接続されている。アームは、各々が異なる予め決められた構造特徴を有する多数の異なるアーム構造から選択自在な構造を有している。アーム構造の選択は、駆動部における配置のための少なくとも１つのモータモジュールの選択によりなされる。
【０００５】
他の例示的な実施例においては、基板搬送装置が提供される。かかる搬送装置は、フレーム、駆動部、及び関節アームを含んでいる。駆動部はフレームに接続されている。関節アームは、アームの関節接合のために、駆動部に接続されている。アームは、上方アーム、前方アーム、少なくとも１つのエンドエフェクタリンクを有している。前方アームリンクは、上方アームリンクに枢動自在に結合され、エンドエフェクタは、前方アームに枢動自在に結合されている。駆動部は、第１駆動部ポーション及びかかる第１駆動部ポーションに接続されたモータモジュールを有している。モータモジュールは、少なくとも１つのモータを有し、かかる少なくとも１つのモータは、上方アームに対して前方アームを独立して枢動するか、若しくは前方アームに対してエンドエフェクタを独立して枢動するかのどちらかである。モータモジュールは、各々が異なる所定の特徴を有する異なる交換自在なモータモジュールから、第１駆動部ポーションへの接続のために、選択自在である。
【発明の詳細な説明】
【０００６】
本発明の以下の形態及び他の特徴は添付図面を参照しつつ、以下において説明される。
【０００７】
図１を参照すると、本発明の特徴を含む基板プロセス装置１０の斜視図が示されている。本発明は図面に示した実施例を参照しつつ説明されるが、本発明は実施例の多数の代わりの形態に実施され得ることを理解されたい。さらに、任意の適切なサイズ、形状、若しくは種類の要素若しくは材料が使用され得る。
【０００８】
図１に示した実施例においては、装置１０が、例示の目的のために、一般的な基板バッチプロセス装置構造として示されている。別の実施例においては、基板プロセス装置は任意の他の適当な構造を有している。なぜなら、以下において説明されるように、本発明の特徴は、個別の基板プロセスのための装置、ストッカー、ソーター、計測装置、若しくは任意の他の望まれる装置を含む任意の基板プロセス装置構造に等しく適用可能であるからである。装置１０は、２００ｍｍ若しくは３００ｍｍ半導体ウエハ、半導体実装基板（例えば、高密度配線）、半導体製造プロセスイメージプレート（例えば、マスク若しくはレチクル）、及びフラットパネルディスプレイ用の基板のような任意の望まれる種類のフラットパネル若しくは基板を操作（ハンドリング）し且つ処理し得る。かかる装置１０はフロント部１２とリア部１４とを通常含んでいる。かかるフロント部１２（ここでは、フロントと言う言葉は、便宜上、表示の例示的なフレームを明らかにするために使用され、別の実施例においては、装置のフロントは、装置の任意の望まれるサイドに設定され得る）は、ＦＡＢから該装置１０の内部への基板の搬送を可能にするインターフェースを具備するシステム（以下において詳しく説明する）を有している。フロント部１２は、ハウジング１６とかかるハウジング内に配置されている自動化要素とを通常有し、かかる自動化要素は、リア部１４と外部に対するフロント部インターフェースとの間において基板を操作する。リア部１４はフロント部のハウジング１６に接続されている。かかる装置のリア部１４は、制御された雰囲気（例えば、真空、不活性ガス）を有し得、基板を処理するプロセスシステムを通常含んでいる。例えば、リア部は心搬送チャンバを含み得、かかる中心搬送チャンバは、基板搬送部と、装置内において基板に望まれる製造プロセス（エッチング、材料堆積、清掃、加熱、検査等）を実施する周辺プロセスモジュールとを有する。前述したように、別の実施例においては、装置のリア部は、ソーター、ストッカー、又は他の望まれるプロセス若しくは操作装置のような基板をプロセスするように形成され得る。基板は、ＦＡＢ内において、コンテナＬでプロセス装置１０へ搬送され得る。コンテナＬは、フロント部インターフェースに接して配置され得るか、若しくは近接して配置され得る。かかるコンテナから、基板は、インターフェースを経て、フロント部１２へフロント部における自動化要素を用いて搬送され得る。基板は、ロードロック１４Ｌを介して、雰囲気制御されたリア部へ移送され得、かかる雰囲気制御されたリア部は、１つ以上のプロセスモジュールにおいて基板を処理する。その後、処理された基板は、かかる搬送とは実質的に反対に行われ、フロント部１２へ戻され、搬送コンテナＦが取り除かれる。
【０００９】
エンビロンメンタルフロントエンドモジュールすなわちＥＦＥＭとして言及され得るフロント部１２は、保護された環境若しくはミニエンバイロメントを画定するシェルすなわちケーシングを有し得る。かかる保護された環境若しくはミニエンバイロメントにおいては、基板は、ＦＡＢ内における基板を搬送するのに使用される。搬送コンテナＴとリアプロセス部１４における制御された雰囲気への入り口を具備するロードロック１４Ｌとの間の汚染を最小にしてアクセスされ操作され得る。ロードポートすなわちロードポートモジュール２４（２つのロードポートモジュールが、例示目的のために、図１において示されているが、より多い若しくはより少ないロードポートモジュールが使用され得る）はが、フロント部とＦＡＢとの間のインターフェースを具備するフロント部の１つ以上の側面に配置される。ロードポートモジュールは、ＥＦＥＭ内部と外部との間に閉成自在なインターフェースを形成する閉成自在なポート３０Ｏを有し得る。図１において見て取れるように、ロードポートモジュールは、基板搬送コンテナＣのための支持エリアを有し得る。２次保持エリアが、かかる支持エリアの下方に設けられ得る。かかる２次保持エリアにおいて、搬送コンテナが一時的にバッファされ得る。搬送コンテナ支持エリアは、最終すなわち主要位置へのかかる搬送コンテナ支持エリアに支持された搬送コンテナＣの自動動作を可能にする。
【００１０】
前述したように、装置１０のフロント部は、自動化要素を有し得、かかる自動化要素は、装置に接した搬送コンテナＣと装置のフロント部若しくはリア部における様々なプロセスステーションとの間のワークピースの搬送を行う。図２を参照すると、装置１０は、フロント部１２において、ワークピース搬送装置すなわち基板搬送装置２０を有し得、かかる基板搬送装置２０は、コンテナＣ並びにフロント部１２及びリア部１４の任意の望まれるステーションにおける基板を取り上げる／配置するのに十分である到達範囲を有している。例えば、搬送装置２０は、コンテナＴの内側の基板を取り上げる／配置するように、閉成自在な開口部３０Ｏを経て突出し得る。搬送装置２０は、ロードロック１４Ｌの内側に基板を取り上げる／配置するように突出し得る。よって、搬送装置２０は、コンテナから基板を取り上げ得、ロードロック１４Ｌの内側に配置するために、かかる基板を搬送し得、逆もまた行われ得る。搬送装置２０は、支持構造部すなわちベース部２２、可動アーム２４、駆動システム２６を通常有し得る。駆動システム２６は支持構造部２２に接続され、可動アーム２４は駆動システム２６に操作自在に接続され、かかる駆動システムはアームを移動させ得る。支持構造部２６が、搬送装置２０を装置１０のフロント部１２に取り付ける。装置１０のフロント部１２は、運搬部を伴う横移動部（traverser）（図示せず）を有し得、かかる運搬部は、フロント部に対して横方向（図１において矢印Ｘにより示された方向）に移動させ得る。この場合においては、支持構造部２２は、横移動部の横方向運搬部に取り付けられ得る。これとは別に、フロント部は、横移動部を有していなくともよく、この場合においては、支持構造部はフロント部の所定の構造部に取り付けられ得る。搬送装置の支持構造部は、剛性耐荷重柱（spine）部材を有し得る。支持構造部は、フロント部にマウントするサイドマウントアレンジメントを有し得る。支持構造部のサイドマウント部は、以下において詳しく説明するように、支持構造部の剛性柱部材のサイドとは独立し得る。サイドマウント部は、搬送装置が交換自在であることを可能にする運動的（kinematic）結合を画定する。可動アーム２４は、関節リンクと、基板を保持するエンドエフェクタとを有している。駆動システム２６は、可動アームに接続された独立した駆動部を有し、アームのエンドエフェクタをＲ、θ、及びＺ方向（図１において矢印Ｒ、θ、Ｚにより示されている方向）に移動させる。駆動システムのＺ駆動部は、以下においてより詳しく説明するように、柱部材に一体化され得る。駆動部は、取り外し自在な駆動モジュールを有し得、かかる取り外し自在な駆動モジュールは、多数の異なる交換自在な駆動モジュールから選択可能であり、駆動システムの駆動構造を選定する。また、以下において説明するように、取り外し自在なモジュールは、他の交換自在なモジュールと交換され得、かかる他の交換自在なモジュールは、駆動システムの独立した駆動軸の数を変更し、駆動システムを変更する。これは、可動アームが変更されることを可能にする。可動アームは、タレット（turret）にマウントされ得る。タレット及び１つの関節アームリンクは、以下において説明するように、単一部材として一体化されて形成され得る。選択自在な駆動モジュールは、タレットを備えたアームリンクのアーム部に取り外し自在にマウントされ得る。
【００１１】
図２Ａは、基板搬送装置２０の他の斜視図であり、簡潔性のために、かかる装置の一部が除去されている。図３はかかる装置２０の平面図であり、図４Ａ乃至図４Ｂは、アーム２６が支持構造部２２から分解された装置の分解斜視図と、分解して示されたアームリンク及び駆動システムの一部の分解斜視図とをそれぞれ示している。この例示的な実施例においては、関節アーム２６は、上方アーム２８、前方アーム３０、及びエンドエフェクタ３２Ａ、３２Ｂを有するスカラ型として示されている。別の実施例においては、関節アームは、任意の適当な種類であり得、より多い若しくは少ないエンドエフェクタを有し得る。図２乃至図２Ａにおいて見て取れるように、上方アーム２６は、枢動自在にマウントされ（以下において詳しく説明する）、支持構造部２２に対して、ショルダ（shoulder）軸Ｔ１の周りを回転する。支持構造部２２に対する上方アーム２６のピボットマント部は、ショルダ接続部（ジョイント）（joint）２７を形成する。前方アーム３０は、上方アーム２８に枢動自在にマウントされている。前方アーム３０と上方アーム２６との間のピボット接続部２９は、回転軸Ｔ２を伴うエルボー（elbow）接続部として言及され得る。エンドエフェクタ３２Ａ、３２Ｂは、回転軸Ｗ（図２参照）を有するリスト（wrist）接続部において前方アーム３０に枢動自在にマウントされている。前述したように、例示的な実施例における駆動システム２６は、以下において詳しく説明するように、Ｚ駆動部３４、ショルダすなわちＴ１軸駆動部３６、及び１つ以上の他の回転軸の周りに１つ以上のアームリンクを駆動する駆動部３８を有し得る。例示的な実施例においては、Ｚ駆動部３４及びＴ１駆動部は、支持構造部２２にマウントされている。駆動部３８はアーム２４にマウントされている。
【００１２】
再度図２を参照すると、支持構造部２２は、かかる支持構造部を取り囲む周囲ケーシング２７Ｃを伴い示されている。支持構造部２２は図５Ｂにおいて最も良く見て取られる。支持構造部２２は、柱部材４２とエンドプレート４４、４６とを通常含んでいる。柱部材４２は、支持構造２２のほぼ全長にわたって延在する。エンドプレート４４、４６は、示したように、柱部材４２の両端に接続されている。この実施例においては、支持構造部２２は、モノコック若しくはセミモノコック構造である（すなわち、柱部材４２により形成された壁部若しくはシェルが、荷重に耐え、支持構造部に伝えられた荷重を支える）。図５Ｂにおいて見て取れるように、柱部材４２は、伸長された通常のチャネル形状を有する。柱部材は、後方部４２Ｓと対向フランジ壁部４２Ｗとを有し、チャネル形状を形成し、柱部材内の内部空間を画定し、かかる対向フランジ壁部４２Ｗは、図示したように後方部から突出する。この実施例においては、柱部材４２は、単一構造（すなわち、単一部材）である。柱部材は、ステンレススチール若しくはアルミニウム合金のような任意の適当な金属から、鍛造、鋳造、若しくは任意の他の適当な方法により形成され得る。別の実施例においては、柱部材は、プラスチック、セラミック、若しくは複合物を含む任意の他の適
切な材料から形成され得る。柱部材は、柱部材４２のような類似の内部空間を画定するスペースフレーム構造と比較して、非常に堅固である。図５Ｃを参照すると、支持構造部２２の断面図が示されている。図５Ｃにおいて見て取れるように、エンドプレート４４、４６は、通常のラビット（rabbit）接続構造を用いて、柱部材４２の両端に接続されている。
【００１３】
エンドプレート４４、４６は、駆動システム及び関節アームのタレットの部分を取り囲むのに十分なサイズである支持構造部の内部空間を画定することを助ける。少なくとも１つのエンドプレート４６が、例えば、駆動システム２６のための動力（power）及び通信信号をサポートする電子回路パッケージ（electronics package）Ｅのような要素のためのマウントプラットフォームを具備し得る。しかしながら、柱部材４２は、主要な耐荷重部材として機能する。なぜなら、搬送装置２０の実質的に全ての静荷重及び動荷重が、柱部材に最終的に伝達され、柱部材により支えられるからである。さらに、以下において説明するように、駆動システム２６及びアーム２４は剛性柱部材に直接設けられる。主要な駆動軸（例えば、基板搬送面の姿勢を画定し、エンドエフェクタ３２Ａ、３２ＢのＲ、θ動作が伝えられる図１に示したショルダ軸Ｔ１及びＺ駆動軸）を確立する駆動システム部が、柱部材に一体化される。従って、静荷重及び動荷重が駆動システム及びアームの動作により伝達される間か、若しくは搬送コンテナ２０が横移動装置（traverser）にマウントされる場合には、横移動装置の動作により伝達される間、支持構造部２２の剛性柱部材は、互いに関係する主要な駆動軸を堅固に固定する。
【００１４】
図５Ｂにおいて最も良く見て取れるように、駆動システムのＺ駆動部の直線レール２６Ｒが柱部材と一体化されている。直線レール２６Ｒは、駆動システムのＺ運搬部５０（図５Ａ参照）のプラテン（platen）２６Ｐのためのガイドレールである。従って、レール２６ＲはＺ軸の向きを画定することを助け、運搬部５０はかかるＺ軸に沿って移動される。この実施例においては、直線レール２６Ｒは、柱部材４２の後方部４２Ｓに配置されるが、別の実施例においては、レールは、柱部材の任意の他の望まれる位置に配置され得る。また、この実施例においては、レール２６Ｒは、柱部材４２に固定されている。レールは、任意の適切な機械的な締結具により固定され得るか、若しくはろう付け、溶接、又は任意の他の適当な金属若しくは化学接着により取り付けられ得る。この実施例においては、柱部材の後方部４２Ｓは、設置面４２Ｍ（支持構造部２２の断面図を示している図５Ｌを参照）を有し得、かかる設置面４２Ｍには、柱部材４２にマウントされたとき、直線レール２６Ｒが設置される。設置面４２Ｍは、例えば、機械加工若しくは他の適当な形成プロセスにより、設置面４２Ｍ同士が実質的に平行であり（例えば、左側及び右側設置面４２Ｍが、実質的に平行であるか、若しくは望まれるならば、実質的に同一平面である）且つＺｓ軸（図５Ｃ参照）に平行であるように形成され得る。かかるＺｓ軸は、以下において説明するように、柱部材により画定される。別の実施例においては、スライドレールが、単一構造の柱部材に一体化されて形成され得る。
【００１５】
さらに図５Ｂ乃至図５Ｃを参照し且つ支持構造部２２及び駆動システム２６の部分拡大断面図を示している図５Ｄを参照すると、柱部材４２はカラー部（collar）４８を有している。この実施例においては、カラー部４８は、単一構造の柱部材４２と一体化して形成されている。カラー部４８は、示したように、柱部材の後方部４２Ｓに配置されている。カラー部４８は、図５Ｂに示したように、２つの直線レール２６Ｒの間のほぼ中心に配置され得る。別の実施例においては、カラー部は柱部材の任意の他の望まれる位置に配置され得る。カラー部は、適当な堅固な取り付け具により、柱部材に機械的に取り付けられ得る。図５Ｂ乃至図５Ｄにおいて見て取れるように、カラー部４８は、駆動システム２６のＺ駆動部のための基礎支持部を保持し、具備する。従って、駆動システムの３つの駆動部が、一体化カラー部４８により、柱部材４２Ｓに一体化されている。前述し且つ図５Ｃ乃至図５Ｄにおいて最も良く見て取れるように、この実施例においては、駆動システム２６は、ボールネジ５２を駆動するモータ５４を通常含む直線駆動部であるＺ駆動部３４を有する。別の実施例においては、駆動システムは、Ｚ軸駆動部を具備する任意の他の望まれる種類の直線駆動部を有し得る。モータ５４は、ブラシレスのＤＣモータ、ＡＣモータ、若しくはステッピングモータのような任意の適当なモータであり得る。ボールネジ５２は、モータの出力シャフトに結合され得るか、若しくはモータ内に延在するシャフト伸長部５２Ｅを有し得る。図５に示したように、モータロータ５４Ｒが、かかるモータシャフト若しくはシャフト伸長部５２Ｅにマウントされている。Ｚ駆動モータ５４は、モータシャフト若しくはシャフト伸長部にマウントされた適当なエンコーダ５４Ｅをも有し得、かかるエンコーダ５４Ｅは装置コントローラ４００（図１参照）と共に望まれるモータ制御を容易にする。
【００１６】
図５Ｄにおいて見て取れるように、カラー部４８は、中心軸Ｚｓを伴う穴部４８Ｂを有している。ボールネジ５２は、適当なベアリング５３により、穴部４６Ｂにおいて保持されている。よって、ボールネジ５２は、カラー部における穴部４８Ｂの中心軸と同軸であり、且つボールネジの中心軸、若しくはモータ５４により回転されるとき、ネジにより提供される動作のＺ軸は、カラー部４８における穴部４８Ｂの中心軸Ｚｓと実質的に一致する。よって、穴部の中心軸Ｚｓは、Ｚ駆動部３４の動作のＺ軸を画定する。さらに、直線レール２６Ｒは、ボールネジ５２の実質的に中心軸である軸Ｚｓに実質的に平行に設けられ（前述したように、軸Ｚｓに対する設置面４２Ｍの平行性から生ずる）、レール２６Ｒとボールネジ５２とは、共通の剛性柱部材４２に保持されているので、これは、レール２６Ｒ（及びレールに乗るＺ運搬部５０）とＺ軸にＺ運搬部５０を駆動するボールネジ５２との間に最初に設けられた平行状態は、全ての時間において堅固に維持される。搬送装置２０の操作の間の駆動システム２６及び支持構造部２２における静荷重及び動荷重は、ボールネジとレールとの間のアライメントを少しも変化させず、Ｚ軸とショルダ回転軸Ｔ１（以下において説明するように運搬部５０により画定される）との間のアライメントも変
化させない。よって、前述したように、搬送面の姿勢を画定する駆動システムの主要な運動軸Ｔ１、Ｚは、固定した向きを維持する。ボールネジ５２は、図５Ｄにおいて示したような適当な支持リング５１によりカラー部４８に垂直に固定されている。示した実施例においては、カラー部４８は、モータ５４のためのハウジングを形成するように延在する。モータステータ５４Ｓが、カラー部の穴部４８Ｂ内にマウントされ得る。別の実施例においては、Ｚ駆動モータが、柱部材から支持されるセパレートハウジング内に存在し得、柱部材のカラー部を保持するボールネジに対するモータの位置は、堅固に維持される。図５Ｃにおいて見て取れるように、ボールネジ５２の上端は、エンドプレート４４により保持されている。適当なベアリングが、ボールネジの端をエンドプレート４４に接続している。この実施例においては、エンドプレート４４は、ボールネジ及び支持ベアリングの端を保持する穴部すなわち凹部を有する。エンドプレートにおける穴部は、軸Ｚｓに沿って調整されたボールネジと同軸であるように設けられ得る。別の実施例においては、エンドプレートにおけるボールネジの端を保持する凹部若しくは任意の他の保持マウント部は、ボールネジと同軸であるように変更自在に調整され得る。
【００１７】
図５Ｃにおいて見て取れるように、柱部材の後方部４２Ｓは、搬送装置２０をプロセス装置１０のフロント部１２にマウントする（例えば、フロント部の所定の構造部に直接マウントするか、若しくは横移動部にマウントする）のに使用されるマウントシステム６０を有している。柱部材の側面におけるマウントシステム６０は、搬送装置２０を横移動部／フロント部の所定の構造部に接続する単一のマウント部として機能する。従って、理解され得るように、更なる改良は、マウントシステム６０に対する駆動システム要素同士の間にわたる非常に剛性構造のために、搬送装置の操作の間、駆動軸及び搬送装置の基板搬送面のアライメントを維持する。マウントシステム６０は運動学的（kinematic）な結合部を含み、かかる運動学的な結合部は、望まれる位置及びフロント部１２の参照フレームに対する望まれる向きに支持構造部２２及び装置２０を配置することを画定する。理解され得るように、マウントシステム６０の位置画定特徴部は、搬送装置のＺ軸及びＴ１軸（図１参照）に対する望まれる関係を有するように設けられ得る（以下において見て取れるように、Ｔ１軸の位置決めは、軸Ｔ１を確立する駆動部３８とマウントシステム６０との間の、例えば柱部材４２のような介入構造部の高い剛性と共に、Ｚｓ／Ｚ１軸に関連付けられ得るか、若しくは基礎とされ得、これは、Ｚｓ／Ｚ１軸に対して位置画定特徴部を設定することを可能にし、装置２０がマウントされたとき、Ｔ１軸が、フロント部の参照フレームに対し望まれる位置にあることを確実にする）。駆動システム２６の望まれる軸（例えば、Ｚ軸、Ｔ１軸）に関する軸か、若しくは基板搬送面に関するマウントシステム６０の画定特徴部を設定する適当な例は、２００５年６月１５日に出願した米国継続出願第１１／１５４，７８７号に開示されており、かかる米国継続出願第１１／１５４，７８７号は全内容を本出願に組み込むものとする。よって、装置２０に類似する異なる搬送装置におけるマウントシステム６０の位置画定特徴部は、各装置の駆動軸に対する望まれる公知の関係を反復自在に確立され得、異なる装置同士の間において大きな変化は実質的に無い。この実施例においては、マウントシステム６０は、上方支持棚部６２と下方マウント支持部６２とを有している。図６Ａは、支持構造部の頂部平面図であり、支持棚部６２及び下方支持部６４の頂部平面図を示している。図６Ｂは、支持構造部２２の部分拡大斜視図であり、図６Ｂにおいては、下方支持部６４が部分的に可視され得る。マウントシステムの上方支持部６２及び下方支持部６４の構造は、単に例示的なものであり、別の実施例においては、支持構造部のマウントシステムの支持部は、任意の望まれる構造を有し得る。この実施例においては、上方支持棚部６２及び下方支持部６４は、通常のフランジであり、単一構造の柱部材４２として一体化されて形成され得る。上方支持棚部６２及び下方支持部６４は、柱部材４２の後方部４２Ｓから外方向に突出している。図５Ｄにおいて最も良く見て取れるように、上方支持棚部６２及び下方支持部６４は、互いに垂直にオフセットされている。上方支持棚部と下方支持部との間の垂直オフセット距離は、駆動部２６及び可動アーム２４アッセンブリのＣＧが、可動アーム２４及び運搬部５５のＺ位置にかかわらず、上方支持部と下方支持部との間に配置されるように設定され得る。図５Ｃにおいて見て取れるように、この実施例においては、上方支持棚部は設置面６２Ｓを有している。設置面６２Ｓは、支持棚部フランジにおける凹部６２Ｒに配置されている。凹部６２Ｒは、フロント部構造の適合支持部（図示せず）の接合部（図示せず）を収容するサイズに形成され得る。上方支持棚部は、ピン６２Ｐのような位置画定特徴部（適当な締結具により設けられ得る）を有し得る。ピン６２Ｐは、フロント部１２の適合部（図示せず）におけるホールすなわち溝部（図示せず）と接触し得、Ｘ方向若しくはＹ方向のどちらか又は両方に装置２０の位置を画定するか、若しくは固定する。下方支持部６４は、図５Ｃ及び図６Ａにおいて示したように垂直接触面６４Ｓを有し得る。接触面６４Ｓは、フロント部構造における適合面（図示せず）に隣接し得、Ｙ方向に装置２０を制限する。下方支持部は、位置画定ピン６４Ｐ１、６４Ｐ２（例えば、適当な締結具により形成される）をも有し得る。位置画定ピン６４Ｐ１、６４Ｐ２は、図６Ａにおいて示したように、下方支持部の両端に配置され得るか、若しくは任意の望まれる位置に配置され得る。ピン６４Ｐ１、６４Ｐ２は、フロント部１２の適合構造部（図示せず）における収容装置を係合することにより、Ｚ方向に装置を固定するのに役立ち得る。理解され得るように、位置画定ピン６２Ｐ、６４Ｐ１、６４Ｐ２と適合構造部との間の接触は、所定の値を越える張力を生成することを避けるように形成される。よって、位置画定ピン６２、６４Ｐ１、６４Ｐ２は、フロント部の参照面に対する装置２０のマウント面（３点を提供する）を画定するために協働する。
【００１８】
再度図５Ｃ乃至図５Ｄを参照すると、駆動システム２６のＺ駆動部３４は運搬部５０を有し、運搬部５０は、フレーム、シャーシ、若しくはケーシング７０を有している。プラテン２６Ｐ（図５Ｂ参照）が運搬部ケーシング７０に接続され、前述したように、運搬部が装置のＺ軸に沿ったレール２６Ｒに沿って滑動することを可能にする。図５Ｃにおいて見て取れるように、運搬部ケーシング７０はボールネジ滑動部５６に接続され得る。理解され得るように、モータ５４によるボールネジ５２の回転は、ボールネジ滑動部５６（ケーシングにより回転自在に保持されている）を装置のＺ軸に沿ったボールネジに沿って軸方向に移動せしめる。よって、運搬部ケーシング７０は、ボールネジ滑動部５６の起動力（impetus）の下においてＺ軸に沿って移動される。前述したように、この実施例においては、駆動部３４（Ｔ１すなわちショルダ軸の周りを回転駆動させる）は運搬部５０に接続されている。駆動部３４は、モータとシャフトアッセンブリ７４とを含み得る。この実施例におけるモータＴ２は、運搬部ケーシング７０の内側に収容され得るか、若しくは配置され得る。別の実施例においては、Ｔ１軸回転のモータ動力部が任意の望まれる方法によりＺ軸運搬部にマウントされ得る。モータ７２は、ブラシレスのＤＣモータ、ＡＣモータ、若しくはステッピングモータのような任意の適当なモータであり得る。この実施例においては、モータステータ７２Ｓはケーシング７０に堅固に接続されている。モータロータ７２Ｒは、シャフトアッセンブリ７４のシャフト７６に堅固にマウントされている。シャフトアッセンブリ７４は、シャフト７６、ベアリング７８、滑動リング８０、及びエンコーダ８２を通常有している。この実施例においては、シャフトアッセンブリ７４は、図５Ｄにおいて見て取れるように、運搬部ケーシング７０の内側に配置されている。別の実施例においては、シャフトアッセンブリは任意の他の適当なマウントアレンジメントを有し得る。シャフト７６は、ベアリング７８により、ケーシング７０において回転自在に保持され、シャフト軸のアライメントは、示したように確立されている。ケーシング７０は、圧力嵌め（force fit）によりベアリング７８を収容する穴部７０Ｂを有している。理解され得るように、ケーシング７０の姿勢は、例えば、ケーシングプラテン２６Ｐとの間の可変シム（shim）を用いるような適当な調整デバイスにより制御され得、穴部の中心線は、フレーム構造部２２のＺｓ軸（若しくは装置のＺ軸）に対して平行であるか、若しくは正しい位置にある。固定具が運搬部穴部の中心線のアライメントを設定するために使用され得、かかる固定具は、前もって組み込んだ米国継続出願第１１／１５４，７８７号に開示されており、装置２０に類似する異なる搬送装置の反復自在なアライメントを提供する。ケーシング７０におけるベアリング７８によりマウントされたシャフト７４は、穴部中心線に調整されるので、装置のＺ軸に実施的に平行である。シャフト７６の回転軸は、ショルダ回転軸Ｔ１であり、前述したように、回転軸Ｔ１は、Ｚ軸（アームの直線位置の軸）に正確に配置される。さらに、ここで再び、装置２０の動作の間か、若しくは装置が横移動部にある場合には、横移動部（図示せず）の動作の間に生成される静荷重及び動荷重状態が、Ｔ１軸とＺ軸との間の明らかな調整不足を生成しないことが理解され得る。なぜならば、これら軸のアライメントは共通の剛性部材つまり支持構造部の柱部材４２により設定されているからである（すなわち、Ｔ１軸は柱部材に直接依存しており、Ｚ軸は、前述したように、柱部材により画定される）。これは、装置のエンドエフェクタ３２Ａ、３２Ｂ（図２参照）の全ての動作（Ｚ、θ、Ｒ）が、常時予測可能且つ反復可能であることを可能にする。エンコーダ８２は、シャフト７６にマウントされ得、コントローラ４０Ｄ（図１参照）に通信自在に接続され、モータ７２の望まれる制御を提供する。シャフト７６は中空であり得る。滑動リング８０は、シャフト７６にマウントされ得る。滑動リングは、アーム２４における装置に動力及び通信を提供する適当な供給源及び信号結合部に接続される。図５Ｄにおいて見て取れるように、シャフトアッセンブリ７４は、空気供給
ライン（pneumatic feed line）８４を有し得る。かかる空気供給ライン８４は、シャフト７６の内部を経て、供給ポートまで延在する。ケーシング７０は、空気供給ラインに対するシャフトアッセンブリにおける供給ポートに一致する適当な空気結合部（pneumatic coupling）を有し得、シャフト７６の連続する回転（及びショルダ結合軸Ｔ１の周りのアームの連側する回転）を可能にする。
【００１９】
再度図４Ａ、図４Ｂを参照すると、アームアッセンブリ２４が運搬部５０にマウントされている。特に、アームアッセンブリ２４の上方アーム２８が、運搬部５０（図５Ｄ参照）にマウントされたシャフト７６の端部７６Ｅにマウントされている。図７はアームアッセンブリ２４の上方アーム２８の斜視図である。図７Ａは示した実施例の断面図であり、図７Ｂ及び図７Ｃは、示した実施例の上方アーム２８の頂部斜視図及び底部斜視図である。この実施例においては、上方アームは、下部すなわちタレット８４と上部８６とを有している。タレット８４は、中空の通常のシリンダ形状を有している。上部８６は、示したようにタレット８４に従属している。上方アーム２８は単一部材であり（若しくは単一構造として言及され得る）、タレット及び上部８６は単一構造の上方アーム２８に一体化されて形成され得る。上方アーム２８は、鋳造、鍛造、若しくは任意の他の適当な形成プロセスにより形成され得る。上方アームは、アルミニウム合金、ステンレススチールのような金属、又はプラスチック、セラミック、若しくは複合物のような非金属材料から形成され得る。別の実施例においては、上方アームのタレット及び上部は、任意の他の適当な形状を有し得る。図７Ｂにおいて見て取れるように、上部は、頂部８６Ｔにおいてアクセス経路すなわち開口部８６Ａを有している。アクセス経路８６Ａは、任意の適当な形状を有し得、以下において説明するように、オペレータが上方アーム２８における要素に容易にアクセスすることを可能にするようなサイズに形成される。タレット８４は、かかるタレット８４の内部の要素にアクセスするためのかかるタレット８４に形成されたアクセス経路８４Ａをも有している。この実施例においては、タレット８４におけるアクセス経路８４Ａは、上部８６がタレットから突出する方向の実質的に反対のタレットのサイドに配置されて示されている。別の実施例においては、タレットにおけるアクセス経路は、タレットの内部要素にアクセスするのに適した任意の望まれるサイドに配置され得る。図７Ｂにおいて示したように、タレット８４は、タレットを照らすか、若しくは望まれるようにアクセスする他の開口部８４Ｈを含み得る。外側カバー部２８Ｃ（図４Ａ参照）がタレット８４を覆うようにマウントされ得る。タレット８４の底部の端部８４Ｌは、上方アームを運搬部５０におけるＴ１回転シャフト７６の端部７３Ｅに接続するマウントハブすなわち結合部８４Ｈを有し得る。図７Ａ及び図７Ｃにおいて最も良く見て取れるように、タレット８４のマウント結合部８４Ａは、シャフト７６の端部７６Ｅ（図５Ｄ参照）に実質的に一致するように配置されたマウント面を有している。シャフト７６にマウントされると、タレット８４は、上方エンドプレート４４における開口部４４Ｄ（図５Ｃ及び図６Ａ参照）を経て、支持構造部２２により画定される空間２２Ｓ（図５Ａ参照）に延在する。タレット結合部８４Ｈは、適当な締結具によりシャフト７６の端部７６Ｅに取り付けられ、かかる締結具は、タレットを経てシャフト結合部に共有の荷重及び軸方向の荷重を伝達し得る。上方アーム２８は、図４Ｂにおいてマウント位置に示されている。上方アーム部８６は端部プレート４４上に配置されている。理解され得るように、上方アーム２８は、シャフト７６により軸Ｔ１（図２参照）の周りを連続して回転させられ得る。一体化タレット８４及びアーム部８６を伴う単一構造の上方アーム２８は、カップリング接続（coupling connection）を排除し、可動アーム２６のアッセンブリを単純化する。さらに、シャフト７６と比べてより大きなねじれ（torsional）エリアを有するタレット８４は、Ｔ１駆動モータ７４が、支持構造部における下部（すなわち、Ｚ運搬部の内側）にマウントされることを可能にし、低い装置６６を達成し、装置マウント部における転倒を低減する一方、駆動シャフト７６を短く保ち、シャフトの曲がりを低減しアームの正確な動作を改善する。
【００２０】
図４Ｂにおいて見て取れるように、駆動システム２６は、アーム２４に取り外し自在に取り付け可能である駆動モジュール３８を有している。駆動モジュール３８は、以下においてより詳しく説明するように、異なる駆動特徴を有する多数の駆動モジュール３８Ａ（図４Ｂにおいて簡単に示してある）と交換自在である。駆動モジュール３８は図９において最も良く見られる。駆動モジュールは、ケーシング９０とモータクラスタ９２とを通常有する。モータクラスタ９２は、ケーシング９０内に配置されている。ケーシング９０は、駆動モジュール３８を上方アーム２８の所定の部分８６にマウントする（上方アーム部
８６の平面図である図８参照）。例示的な実施例においては、モータクラスタ９２は、３つのモータアッセンブリ９４Ａ、９４Ｂ、９４Ｃを含んでいる。別の実施例においては、モータクラスタはより多い若しくはより少ないモータアッセンブリを有し得る。駆動システムの他の交換自在なモジュールが、アッセンブリ９４Ａ、９４Ｂ、９４Ｃに類似した２つ若しくは１つのモータアッセンブリを伴うモータクラスタ９２Ａを有し得る。各モータアッセンブリ９４Ａ、９４Ｂ、９４Ｃは、この実施例においては、類似している。よって、モータアッセンブリ９４Ａ、９４Ｂ、９４Ｃは交換自在である。モータアッセンブリ９４Ａ、９４Ｂ、９４Ｃは類似しているので、モータアッセンブリは、モータアッセンブリ９４Ａに関して、以下において詳しく説明される。モータアッセンブリ９４Ａは、モータ９６Ａとシャフト９８Ａとを有している。モータ９６Ａは、ブラシレスのＤＣモータ、ＡＣモータ、若しくはステッピングモータ又は任意の他の適当な種類のモータであり得る。モータアッセンブリ９４Ａは、ケーシング９０からユニットとして取り外し自在であり得る。別の実施例においては、モータ及びシャフトは、モジュールケーシングから別々に取り外し自在であり得る。モータアッセンブリ９４Ａ、９４Ｂ、９４Ｃは、示したように、モジュールケーシング９０に配置されている。この実施例においては、ケーシング９０は、各モータアッセンブリ９４Ａ、９４Ｂ、９４Ｃのためのハウジング９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃを有し得る。一例として、ケーシング９０は、Ｔ２モータアッセンブリ９４Ａ（すなわち、図２に示したＴ２／エルボー軸の周りの独立した回転を駆動するモータアッセンブリ９４Ａ）のためのモータアッセンブリハウジング９０Ａと、Ｗ１モータアッセンブリ９４Ｂ（すなわち、図２に示したＷ１／リスト軸の周りの独立した回転を駆動するモータアッセンブリ９４Ｂ）のためのハウジング９０Ｂと、第２Ｗ１モータアッセンブリ９４Ｃ（すなわち、Ｗ１／リスト軸の周りの第２エンドエフェクタの独立した回転を駆動するモータアッセンブリ９４Ｃ）のためのハウジング９０Ｃとを有し得る。別の実施例においては、モジュールケーシングは、モータクラスタのモータアッセンブリのための共通のハウジングを形成するような形状に形成され得るか、若しくは任意の他の望まれるアレンジメントを有し得る。理解され得るように、少ないモータアッセンブリ（少ない回転軸の周りの独立した回転を独立して駆動する）を伴うモジュール３８Ａに類似する他の交換自在なモジュールにおいては、ハウジング９０Ａ乃至９０Ｃに類似した１つ以上のハウジングは、かかるハウジングに配置されるモータアッセンブリを有していなくともよい。例えば、第２Ｗ１モータアッセンブリを有していない駆動モジュール３８Ａの場合には、第２Ｗ１モータアッセンブリを収容するモータアッセンブリハウジング（ハウジング９０Ｃに類似している）は、空である。モータクラスタが３つよりも多いモータアッセンブリを有する別の実施例においては（ここでは、例示目的のためだけに説明される）、モジュールケーシングにはより多くのモータアッセンブリハウジングが設けられ得る。他の別の実施例においては、モジュールケーシングは、モータアッセンブリの数に応じてハウジングを有し得、駆動モジュールに設けられる。よって、例えば、３つのモータアッセンブリのために、３つの対応するハウジングがあり、２つのモータアッセンブリのために、２つの対応するハウジングがある。この場合においては、モジュールケーシング及びモジュールは交換自在である。つまり、それぞれが異なる交換自在なモジュールのモジュールケーシングは、類似する通常の構造及びモジュールを上方アーム２８にマウントするマウント特徴部を有している。
【００２１】
図４Ｂから理解され得るように、可動アームアッセンブリ２４の構造は、望まれる数のモータアッセンブリを有するモータクラスタ９２、９２Ａと共にモジュール３８、３９Ａを選択することにより選択され得、望まれる数の独立した回転軸をアームに設ける。一例として、アーム２６は、３つの独立した回転軸（例えば、軸Ｔ２の周りの前方アームリンク３０の独立した回転、リスト軸Ｗ１の周りの両エンドエフェクタ３２Ａ、３２Ｂの独立した回転）（軸Ｔ１及びＺに加えて）を有するとして示されている。よって、３つの独立した回転軸を伴うアームアッセンブリ２６を設けるならば、駆動モジュール３８が選択され、取り付けられる。もし、２つ若しくは１つの独立した回転軸を伴う可動アーム２６を設けることが望まれるならば、対応する数のモータアッセンブリを有するモータクラスタ９２Ａを伴う交換自在な駆動モジュール３８Ａが、選択され、上方アーム２８に取り付けられる。
【００２２】
前述したように、図面に示したモジュールケーシング９０の構造は、単に例示目的のためであり、別の実施例においては、モジュールケーシングは任意の他の望まれる構造を有し得る。ケーシング９０は、モジュール３８、３８Ａを上方アーム２８に取り付けるマウントフランジ９０Ｆを有し得る。この実施例においては、マウントフランジは、外方に突出し、上方アームのタレット８４の内側に配置された適合面８６Ｓ（図７参照）と重なる設置面９０Ｓ（図９参照）を画定する。図７Ａ及び図９から理解され、図７において部分的に見て取れるように、上方アームにマウントされたとき、駆動モジュール３８は上方アームのタレット８４内に配置される。別の実施例においては、モジュールケーシングは任意の他の望まれる構造のマウント特徴部を有し得る。上方アーム２８にマウントされたとき、モータクラスタシャフト９８Ａ乃至９８Ｃのシャフト端部は、上方アーム部８６内に配置される。図９において見て取れるように、この実施例においては、モジュールケーシングのハウジング９０Ａ乃至９０Ｃは、マウントフランジ９０Ｆに対して垂直にずらされている。ハウジング９０Ａ乃至９０Ｃの垂直のずれは、対応するシャフト９８Ａ乃至９８Ｃの端部における歯状プーリ１１０Ａ乃至１１０Ｃ（図８参照）を同程度の垂直なスペースに位置決めし、各プーリが対応する伝達部１１２、１１４、１１６に接続されることを可能にする。よって、前述したように、モジュール３８、３８Ａの実質的に同一のモータアッセンブリ９４Ａ、９４Ｂ、９４Ｃは、完全に交換自在であり、互いに交換され得、各モータアッセンブリが、違い及び調整なしに、任意のハウジング９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃに配置され得る。この実施例においては、ハウジング９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃの頂部上のシャフトプーリ１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの各端部の距離（standoff）は同じである。図９において見て取れるように、この実施例においては、Ｔ２モータアッセンブリ９４Ａのためのハウジング９０が最も高い位置に配置され、Ｗ１モータアッセンブリ９４Ｂ（エンドエフェクタ３２Ａを駆動する）のためのハウジング９０Ｂが中間位置に配置され、第２Ｗ１モータアッセンブリ９４Ｃのためのハウジング９０Ｃ（エンドエフェクタ３２Ｂを駆動する）が最も低い位置に配置されている。
【００２３】
図８を参照すると、上方アーム２８の頂部平面図が示されている。図８において見て取れるように、同軸シャフトアッセンブリ４０が、上方アーム２８の外側端部にマウントされている。前述したように、前方アーム３０が、同軸シャフトアッセンブリ４０により、上方アームに枢動自在にマウントされる。同軸シャフトアッセンブリはエルボー回転軸Ｔ２を画定する。図１０乃至図１０Ａは、前方アーム３０の斜視図及び頂部平面図をそれぞれ示している。図１１乃至図１１を参照すると、前方アーム３０の断面図及び同軸シャフトアッセンブリ４０の断面図をそれぞれ示している。図１１Ａにおいて最も良く見て取れるように、この実施例における同軸シャフトアッセンブリ４０は、３つの同一中心のシャフト１２４、１２６、１２８を含んでいる。シャフト１２４、１２６、１２８は、通常の入れ子になったアレンジメントで、適当なベアリングＢにより、互いにそれぞれ支持されている。外側シャフト１２４は、ベアリングＢＢにより上方アームにおいて保持されている。Ｗ軸シャフトアッセンブリ４０のシャフト１２４、１２６、１２８は、共通の回転軸Ｔ２の周りを回転し得る。別の実施例においては、同軸シャフトアッセンブリは、より多い若しくはより少ない同軸シャフトを有し得る。図１１Ａにおいて見て取れるように、外側シャフト１２４は前方アーム３０に固定され、前方アーム及びシャフト１２４は、ユニットとして、軸Ｔ２の周りを回転する。外側シャフトは、伝達部１１２（この実施例においては、エンドレスループ伝達部であるが、任意の適当な伝達部が使用され得る）のための遊びプーリ１１２Ｐを有し、かかる伝達部１１２は、かかる外側シャフトに固定されている。遊びプーリ１１２Ｐ及びシャフト１２４はユニットとして回転する。中間シャフト１２６は、かかる中間シャフト１２６に固定された遊びプーリ１１４Ｐを有している。この実施例における中間シャフト１２６は、一体化プーリ１１４Ｐを伴う単一部材として示されているが、別の実施例においては、遊びプーリは任意の適当な手段によりシャフトに固定され得る。遊びプーリ１１４Ｐは、この実施例においては、エンドレスループである伝達部１１４の一部である。中間シャフト１２６は、かかる中間シャフト１２６の上端を、中間伝達プーリ１２０Ｐに堅固に固定されている。よって、シャフト１２６及びかかるシャフト１２６に固定されたプーリ、遊びプーリ１１４及び伝達プーリ１２０Ｐは、ユニットとして回転する。遊びプーリと伝達プーリとの間の減速比は、約２：１であるが、任意の他の望まれる減速比が使用され得る。内側シャフト１２８は、伝達部１１６のために、かかる内側シャフト１２８に固定された遊びプーリ１１６Ｐを有している。シャフト１２８は、一体化遊びプーリ１１６Ｐを伴う単一部材であり得る。シャフト１２８は、示したように、かかるシャフト１２８の上端部に固定された伝達プーリ１２２Ｐを有している。よって、シャフト１２８及びかかるシャフト１２８に固定されたプーリ１１６Ｐ、１２２Ｐはユニットとして回転する。図８において最も良く見て取れるように、モータクラスタにおけるモータアッセンブリの各駆動プーリ１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃは、伝達ベルト１１２、１１４、１１６により、シャフトアッセンブリ４０の対応するプーリ１１２Ｐ、１１４Ｐ、１１６Ｐに接続されている。駆動プーリ１１０Ａはベルト１１２によりプーリ１１２Ｐに接続され、駆動プーリ１１０Ｂはベルト１１４によりプーリ１１４Ｐに接続され、駆動プーリ１１０Ｃはベルト１１６によりプーリ１１６Ｐに接続されている。ベルトテンショナ（tensioner）１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃが、上方アーム２８にマウントされ、以下において説明するように、伝達ベルトにおける望まれる張力を提供して維持する。よって、駆動プーリ１１０Ａ（モータアッセンブリ９４Ａにおける駆動プーリ）は前方アームを軸Ｔ２の周りに回転させ、駆動プーリ１１０Ｂ（モータアッセンブリ９４Ｂにおける駆動プーリ）は伝達プーリ１２０Ｐを軸Ｔ２の周りに回転させ、駆動プーリ１１０Ｌ（モータアッセンブリ９４Ｃにおける駆動プーリ）は伝達プーリ１２２Ｐを軸Ｔ２の周りに回転させる。示した実施例においては、遊びプーリに対する駆動プーリの直径比は、約１：４であり得るが、任意の適当な直径比が使用され得る。
【００２４】
図１０乃至図１０Ａ及び図１１を参照すると、伝達プーリ１２０Ｐ、１２２Ｐは、伝達部１２０、１２２により、対応する遊びプーリ１２０Ｉ、１２２Ｉ及び同軸シャフトアッセンブリ１４０にそれぞれ接続されている。図１１において最も良く見て取れるように、同軸シャフトアッセンブリ１４０は、前方アーム３０における適当なベアリングにより保持されている。同軸シャフトアッセンブリの断面図が図１１Ｂに示されている。同軸シャフトアッセンブリ１４０は、共通の回転軸Ｗ１の周りを回転するように回転自在に支持されている同一中心の外側シャフト１４２及び内側シャフト１４４を有している。シャフト１４２、１４４には、滑動リング及び気体供給ラインが設けられ、これらにより、シャフトは連続した回転が可能になる。外側シャフト１４２は遊びプーリ１２２Ｉを有し、かかる遊びプーリ１２２Ｉは、かかる遊びプーリ１２２Ｉに固定された伝達部１２２のためのものであり、シャフト及び遊びプーリはユニットとして回転する。下方エンドエフェクタ３２Ｂが外側シャフト１４２に固定され、エンドエフェクタ３２Ｂ及びシャフト１４２はユニットとして回転する。内部シャフト１４４は、遊びプーリ１２０Ｉを有し、かかる遊びプーリ１２０Ｉは、かかる遊びプーリ１２０Ｉに固定された伝達部１２０のためのものであり、シャフト及び遊びプーリはユニットとして回転する。上方エンドエフェクタ３２Ａが、内部シャフト１４４に固定され、シャフトとのユニットとして回転する。図１０及び図１１において見て取れるように、伝達プーリ１２０Ｐを遊びプーリ１２０Ｉに、伝達プーリ１２２Ｐを遊びプーリ１２２Ｉにそれぞれ接続する伝達部１２０、１２２は、この実施例においてはエンドレスループ伝達部である。別の実施例においては、任意の適当な伝達部が使用され得る。伝達プーリ１２０Ｐ、１２２Ｐと遊びプーリ１２０Ｉ、１２２Ｉとの間の減速比は、約１：２であり得るが、任意の望まれる減速比が使用され得る。図１０Ａにおいて見て取れるように、テンショナ１２０Ｔ、１２２Ｔが、前方アームにマウントされ、伝達ベルト１２０、１２２に対してバイアスを加えられ、望まれるベルト張力を生成する。図３Ａを参照すると、可動アーム２４及びかかる可動アームに配置された駆動システムの部分の頂部平面図が示されている。
【００２５】
図３Ａは、駆動モジュール３８のモータアッセンブリ９４Ａ、９４Ｂ、９４Ｃを示している。各モータアッセンブリは、伝達部１１２を介してＴ２軸回転を駆動し、伝達部１１４、１１６及び２次伝達部１２２、１２０を介して２つのエンドエフェクタ３２Ａ、３２Ｂの独立したＷ１軸回転を駆動するために接続されている。理解され得るように、より少ないモータアッセンブリを伴う駆動モジュール３８Ａが駆動システムにマウントされる場合、例えば、モータアッセンブリ９４Ａ、９４Ｃ（Ｔ２軸回転及び単Ｗ１軸回転用アッセンブリ）に類似したモータアッセンブリを有し、アッセンブリ９４Ｂに類似したモータアッセンブリを有していない（すなわち、独立した第２Ｗ１軸回転がない）場合、より少ない伝達部がアームに配置される。例えば、もし、駆動モジュールが、アッセンブリ９４Ｂに類似するモータアッセンブリを有していないならば、伝達部１１４及び１２０はアームに取り付けられていない。よって、エンドエフェクタ３２Ａに類似する１つのエンドエフェクタは、軸Ｗ１の周りを独立して回転自在ではないか、若しくはアームから取り除かれ得る。よって、アーム構造は、駆動システムに取り付けられるべき駆動モジュール３８、３８Ａを選択することにより選択自在である。
【００２６】
図３Ａ、図８、図１０を参照する。前述したように、各伝達部１１２、１１４、１１６、１２０、１２２は、対応するベルトテンショナ１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃ、１２０Ｔ、１２２Ｔにより張力を加えられている。この実施例においては、テンショナ１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃ、１２０Ｔ、１２２Ｔは、類似しており、以下においては、図１０Ａにおいて最も良く見て取れるテンショナ１２２Ｔに関して説明される。別の実施例においては、任意の適当なテンショナ構造が使用され得る。テンショナ１２２Ｔは、可動ベース部１６２に枢動自在にマウントされたローラ部１６０を通常含んでいる。この実施例においては、ベース部１６２は、一端においてピン留めされた枢動自在なリンクであるが、任意の適当な可動ベース部が設けられ得る。可動ベース部１６２は、位置固定部を有し得、示した実施例においては、ベース部の側面に対する締結具にトルクを加えることにより設けられる摩擦固定部１６２Ｌであり、かかる位置固定部はベース部及びテンショナ１２２Ｔをかかるテンショナが伝達部１２２と係合し適切な張力を加える位置に固定する。可動ベース部１６２は、バネ若しくは気圧式（pneumatically）部材（図示せず）により弾性的にバイアスされ得、伝達部１２２に対する張力ローラ１６０を駆動させる。示した実施例においては、テンショナ１２２Ｔは適当な力変換器１６４を含み得る。力変換器１６４は、伝達ベルト１２２に対するテンションローラ部１６０により生成された力に対応する信号を生成する圧電変換器、ひずみゲージ、電子光変換器のような任意の適当な種類であり得る。図１０Ａに概略を示した力変換器１６４は、使用される変換器の種類に適合するテンショナの任意の望まれる位置にマウントされ得る。変換器１６４は、ワイヤレスか若しくはワイヤにより接続され得る適当な通信リンク（図示せず）によりコントローラ４００（図１参照）に接続される。コントローラ４００はプログラムモジュール４０１、４０４を有し、かかるプログラムモジュールの少なくとも１つは、力変換器からの信号を記録し、かかる信号から、伝達部１２２における張力ローラ部１６０により加えられる張力を決定する適当なプログラムを有している。さらに、コントローラにおけるプログラムは、伝達部におけるテンショナ１２２Ｔにより加えられる力が望まれる張力を伝達部に供給するときを決定し得る。その後、コントローラプログラムは、適当なユーザインターフェース（図示せず）における表示を可能にするコマンドを送信し、かかる表示は、例えば、サウンド装置から音を発するか、若しくはユーザインターフェイスにおける表示ライトを点灯し、伝達部における望まれる張力が達成されたことを示す。その後、テンショナ１２２Ｔの可動ベース部は、所定の位置に固定され得る。このシステムは、駆動システム２６をセットアップするとき、当てずっぽう（guess work）を解消し、伝達部の過剰な張力を防止する。コントローラ４００は、伝達部の操作状態をモニタするテンショナの力変換器からの信号を周期的にサンプリングするようにプログラムされ得る。コントローラは、伝達部の張力のための操作範囲をプログラムされ得、伝達部の張力が範囲外にあるとき、適当な指示を生成するようにもプログラムされ得る。よって、駆動システム衛生（health）モニタシステムが設けられ得る。
【００２７】
特定の実施例が説明されたが、現在において予測されなかった若しくは予測され得なかった様々な代替、変更、変形、改良及び実質的に均等なものが、出願者若しくは他の当業者により考えられ得る。よって、出願及び補正され得る特許請求の範囲は、このような代替、変更、変形及び実質的に均等なものの全てを含むことを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、１つの例示的な実施例による本発明の特徴を含む基板搬送装置、及び基板搬送コンテナＣの斜視図である。
【図２】図２は、図１に示したプロセス装置の基板搬送装置の斜視図である。
【図２Ａ】図２Ａは、簡潔性のために、幾つかの部分を除去した図２における基板搬送装置の斜視図である。
【図３】図３は基板搬送装置の平面図である。
【図３Ａ】図３Ａは基板搬送装置の部分拡大平面図である。
【図４Ａ】図４Ａは搬送装置の駆動システムの部分を示す基板搬送装置の分解斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは搬送装置の駆動システムの部分を示す基板搬送装置の分解斜視図である。
【図５Ａ】図５Ａは搬送装置駆動システムの線形駆動運搬部を伴う搬送支持構造部斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは駆動運搬部が取り除かれた搬送装置支持構造部の斜視図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは図５Ａにおける支持構造部の拡大部分断面図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは支持構造部及び図５Ａにおける線形駆動運搬部の一部の部分拡大断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは支持構造部のマウントシステムを示す図５Ａにおける支持構造部の頂部平面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは図５Ａにおける支持構造部の部分拡大斜視図である。
【図７】図７は上方アーム及び図２における基板搬送装置の駆動システムの一部の斜視図である。
【図７Ａ】図７Ａは図７に示した上方アームの断面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは図７における上方アームの頂部斜視図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは図７における上方アームの底部斜視図である。
【図８】図８は上方アーム部及び図７に示した駆動システムの部分の頂部平面図である。
【図９】図９は図２における基板搬送装置の駆動システムモジュールの斜視図である。
【図１０】図１０は図２における基板搬送装置の前方アームの斜視図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは図１０における前方アームの頂部平面図である。
【図１１】図１１は図１０における前方アームの断面図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは前方アームのエルボー関節部におけるシャフトシステムの部分断面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは前方アームのリスト関節部におけるシャフトシステムの部分断面図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板搬送装置に関し、特に変更自在且つ交換自在である基板搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロニクス及び電子デバイスにおける進歩は、２つの主な消費者の望みにより促進されてきた。この望みは、より複雑且つより小さなエレクトロニクス／電子デバイスとより安価なエレクトロニクス／電子デバイスを求めることである。エレクトロニクスの進歩において求められる進歩を遂げることが、エレクトロニクスの製造（設備、装置、若しくはプロセス）において望まれる。電子デバイスの製造施設における自動化の導入及び拡大は、主な消費者の望みとほぼ直接対応する２つの利益を達成する。エレクトロニクスの自動化製造は、製造の正確さとコストの低減とを提供する。自動化製造の改良された正確さは、電子部品の小型化を促進し、改良する。また、自動化されていない製造システムよりも１回限りのコストは高いが、自動化製造システムは略連続して操作され得、かかる自動化製造システムにおいて製造されたデバイスのための製造コストは最終的に低くなる。さらに、自動化されていない製造装置以上の自動化製造装置の精密さ／正確さの改良は、不合格品及び欠陥品を製造する商業上重要な低減をもたらし、組み立てられた装置の製造コストを低減する結果となる。製造に役立ち、自動操作を非常に使用する電子デバイスの製造を与えられたエリアは、様々なプロセスステーション同士の間においてフラットパネル（例えば、ウエハ、レチクル、ペリクル、フラットパネルディスプレイ）を操作し搬送する搬送装置、デバイス、ロボットと言及される装置である。クリーンルーム環境において使用する従来のロボットの一例が、１９８８年１１月２９日に取得された米国特許第４，７８７，８１３号に開示されている。かかる米国特許に開示された従来のロボットは支持アッセンブリを伴う駆動システムを有している。ロボットの第１アームが、支持アッセンブリにより回転自在に支持され、支持アッセンブリにより上げ下げされる。支持アッセンブリを回転させる駆動構造部がベース部にマウントされている。第２アーム及びエンドエフェクタを回転させる駆動構造部が支持アッセンブリの上方端にマウントされている。２００３年１０月２１日に取得された米国特許第６，６３４，８５１号は、ベース部及びバックボーンを有する従来のワークピースハンドリングロボットの他の例を開示している。この従来のロボットのベース部は、直線駆動システム及びかかる直線駆動システム上にマストを有している。ショルダ駆動システムは、マスト及びかかるマストにマウントされた隣接アームリンクを回転させる。エルボー駆動部が、近い方のリンクにマウントされ、近い方のリンクに対して遠い方のリンクを回転させる。従来のロボットは、従属したエンドエフェクタを有している。理解され得るように、前述した従来のロボットは動作の自由度を制限されている。なぜなら、前述した従来のロボットは、ロボットのエンドエフェクタを独立して駆動する駆動システム若しくは独立した駆動軸を欠いているからである。この従来のロボットは、エンドエフェクタが独立して動作自在であるロボット構造を具備するように容易に形成することはできない。前述した従来のロボットは通常の従来のロボットの一例である。各ロボットは特定のアレンジメントのために特別に形成される。さらに、ロボット構造が設定されると、かかる構造は、固定され、主要な箇所は変更自在ではない。実際には、従来のロボットは、かかるロボットを実質的に解体し、ロボットを新しく再構築することなしに再構築することはできない。これは、従来のロボットの相互交換性と相互運用性を制限し、ＦＡＢオペレータが多くの交換自在でない類似するロボットを通常有する結果となる。一例として、ＦＡＢオペレータは、３軸、４軸、及び５軸ロボット（それぞれが、３軸、４軸若しくは５軸ロボットが適用されるプロセスステーション若しくは装置のためである）を有し得る。構造（例えば、従来のロボットはスカラ型である）は通常類似しているが、従来の３軸、４軸、５軸ロボットは交換自在ではなく、従来のロボットの再構築（例えば、従来の３軸ロボットを５軸ロボットに構築するか、若しくはこの逆）は、従来のロボットを完全に解体し再構築することを含んでいる。よって、もし、従来のロボット（例えば、３軸ロボット）が、例えば、メンテナンスのために、工程のラインから取り除かれ、異なる構造を有するスペアの従来のロボット（例えば、４軸ロボット）が利用可能ならば、異なる構造を伴うスペアの従来のロボットは、工程のラインから取り除かれたロボットと交換できないか、若しくは、スペアのロボットは、工程のラインから取り除かれたロボットと交換自在なように再構築され得る。よって、工程のラインから取り除かれたロボットが使用されていたプロセスステーションにおける従来のロボット生産の場合においては、工程のラインから取り除かれたロボットが再び戻されるか、若しくはＦＡＢオペレータが同一の構造を伴う他のロボットを取得するまで停止したままである。これは非常に好ましくない。
【０００３】
前述した例から理解され得るように、従来のロボットの他の問題点は、ロボット動作の定義づけ（definition）（例えば、ロボットにおける望まれるポイント／位置の本当の位置とロボットコントローラにより支持された同一のポイントの予想された位置との間の差）が非常に制限されることである。この制限された動作の定義づけは、複数の要因により生ずるが、１つの大きな要因は、定義されていないロボット動作（ロボットコントローラにより検出されず、登録されていないロボット動作）である。定義されていないロボット動作の１つの原因は、ロボット（すなわち、ロボットの構造若しくは駆動システム）と、動荷重のために、ロボットを保持する基礎部との可撓性である。本発明の例示的な実施例は、以下において説明するように、従来のワークピース製造システムのこれらの問題点及び他の問題点を克服している。
【発明の概要】
【０００４】
１つの例示的な実施例によれば、基板搬送装置が提供される。かかる基板搬送装置は、フレーム、駆動部、及び関節アームを含んでいる。駆動部はフレームに接続されている。駆動部は、少なくとも１つのモータモジュールを有し、かかる少なくとも１つのモータモジュールは、各々が異なる予め決められた特徴を有している多数の異なる交換自在なモータモジュールから駆動部における配置のために選択可能である。関節アームは関節接合部を有している。アームは、関節結合のために、駆動部に接続されている。アームは、各々が異なる予め決められた構造特徴を有する多数の異なるアーム構造から選択自在な構造を有している。アーム構造の選択は、駆動部における配置のための少なくとも１つのモータモジュールの選択によりなされる。
【０００５】
他の例示的な実施例においては、基板搬送装置が提供される。かかる搬送装置は、フレーム、駆動部、及び関節アームを含んでいる。駆動部はフレームに接続されている。関節アームは、アームの関節接合のために、駆動部に接続されている。アームは、上方アーム、前方アーム、少なくとも１つのエンドエフェクタリンクを有している。前方アームリンクは、上方アームリンクに枢動自在に結合され、エンドエフェクタは、前方アームに枢動自在に結合されている。駆動部は、第１駆動部ポーション及びかかる第１駆動部ポーションに接続されたモータモジュールを有している。モータモジュールは、少なくとも１つのモータを有し、かかる少なくとも１つのモータは、上方アームに対して前方アームを独立して枢動するか、若しくは前方アームに対してエンドエフェクタを独立して枢動するかのどちらかである。モータモジュールは、各々が異なる所定の特徴を有する異なる交換自在なモータモジュールから、第１駆動部ポーションへの接続のために、選択自在である。
【発明の詳細な説明】
【０００６】
本発明の以下の形態及び他の特徴は添付図面を参照しつつ、以下において説明される。
【０００７】
図１を参照すると、本発明の特徴を含む基板プロセス装置１０の斜視図が示されている。本発明は図面に示した実施例を参照しつつ説明されるが、本発明は実施例の多数の代わりの形態に実施され得ることを理解されたい。さらに、任意の適切なサイズ、形状、若しくは種類の要素若しくは材料が使用され得る。
【０００８】
図１に示した実施例においては、装置１０が、例示の目的のために、一般的な基板バッチプロセス装置構造として示されている。別の実施例においては、基板プロセス装置は任意の他の適当な構造を有している。なぜなら、以下において説明されるように、本発明の特徴は、個別の基板プロセスのための装置、ストッカー、ソーター、計測装置、若しくは任意の他の望まれる装置を含む任意の基板プロセス装置構造に等しく適用可能であるからである。装置１０は、２００ｍｍ若しくは３００ｍｍ半導体ウエハ、半導体実装基板（例えば、高密度配線）、半導体製造プロセスイメージプレート（例えば、マスク若しくはレチクル）、及びフラットパネルディスプレイ用の基板のような任意の望まれる種類のフラットパネル若しくは基板を操作（ハンドリング）し且つ処理し得る。かかる装置１０はフロント部１２とリア部１４とを通常含んでいる。かかるフロント部１２（ここでは、フロントと言う言葉は、便宜上、表示の例示的なフレームを明らかにするために使用され、別の実施例においては、装置のフロントは、装置の任意の望まれるサイドに設定され得る）は、ＦＡＢから該装置１０の内部への基板の搬送を可能にするインターフェースを具備するシステム（以下において詳しく説明する）を有している。フロント部１２は、ハウジング１６とかかるハウジング内に配置されている自動化要素とを通常有し、かかる自動化要素は、リア部１４と外部に対するフロント部インターフェースとの間において基板を操作する。リア部１４はフロント部のハウジング１６に接続されている。かかる装置のリア部１４は、制御された雰囲気（例えば、真空、不活性ガス）を有し得、基板を処理するプロセスシステムを通常含んでいる。例えば、リア部は心搬送チャンバを含み得、かかる中心搬送チャンバは、基板搬送部と、装置内において基板に望まれる製造プロセス（エッチング、材料堆積、清掃、加熱、検査等）を実施する周辺プロセスモジュールとを有する。前述したように、別の実施例においては、装置のリア部は、ソーター、ストッカー、又は他の望まれるプロセス若しくは操作装置のような基板をプロセスするように形成され得る。基板は、ＦＡＢ内において、コンテナＬでプロセス装置１０へ搬送され得る。コンテナＬは、フロント部インターフェースに接して配置され得るか、若しくは近接して配置され得る。かかるコンテナから、基板は、インターフェースを経て、フロント部１２へフロント部における自動化要素を用いて搬送され得る。基板は、ロードロック１４Ｌを介して、雰囲気制御されたリア部へ移送され得、かかる雰囲気制御されたリア部は、１つ以上のプロセスモジュールにおいて基板を処理する。その後、処理された基板は、かかる搬送とは実質的に反対に行われ、フロント部１２へ戻され、搬送コンテナＦが取り除かれる。
【０００９】
エンビロンメンタルフロントエンドモジュールすなわちＥＦＥＭとして言及され得るフロント部１２は、保護された環境若しくはミニエンバイロメントを画定するシェルすなわちケーシングを有し得る。かかる保護された環境若しくはミニエンバイロメントにおいては、基板は、ＦＡＢ内における基板を搬送するのに使用される。搬送コンテナＴとリアプロセス部１４における制御された雰囲気への入り口を具備するロードロック１４Ｌとの間の汚染を最小にしてアクセスされ操作され得る。ロードポートすなわちロードポートモジュール２４（２つのロードポートモジュールが、例示目的のために、図１において示されているが、より多い若しくはより少ないロードポートモジュールが使用され得る）はが、フロント部とＦＡＢとの間のインターフェースを具備するフロント部の１つ以上の側面に配置される。ロードポートモジュールは、ＥＦＥＭ内部と外部との間に閉成自在なインターフェースを形成する閉成自在なポート３０Ｏを有し得る。図１において見て取れるように、ロードポートモジュールは、基板搬送コンテナＣのための支持エリアを有し得る。２次保持エリアが、かかる支持エリアの下方に設けられ得る。かかる２次保持エリアにおいて、搬送コンテナが一時的にバッファされ得る。搬送コンテナ支持エリアは、最終すなわち主要位置へのかかる搬送コンテナ支持エリアに支持された搬送コンテナＣの自動動作を可能にする。
【００１０】
前述したように、装置１０のフロント部は、自動化要素を有し得、かかる自動化要素は、装置に接した搬送コンテナＣと装置のフロント部若しくはリア部における様々なプロセスステーションとの間のワークピースの搬送を行う。図２を参照すると、装置１０は、フロント部１２において、ワークピース搬送装置すなわち基板搬送装置２０を有し得、かかる基板搬送装置２０は、コンテナＣ並びにフロント部１２及びリア部１４の任意の望まれるステーションにおける基板を取り上げる／配置するのに十分である到達範囲を有している。例えば、搬送装置２０は、コンテナＴの内側の基板を取り上げる／配置するように、閉成自在な開口部３０Ｏを経て突出し得る。搬送装置２０は、ロードロック１４Ｌの内側に基板を取り上げる／配置するように突出し得る。よって、搬送装置２０は、コンテナから基板を取り上げ得、ロードロック１４Ｌの内側に配置するために、かかる基板を搬送し得、逆もまた行われ得る。搬送装置２０は、支持構造部すなわちベース部２２、可動アーム２４、駆動システム２６を通常有し得る。駆動システム２６は支持構造部２２に接続され、可動アーム２４は駆動システム２６に操作自在に接続され、かかる駆動システムはアームを移動させ得る。支持構造部２６が、搬送装置２０を装置１０のフロント部１２に取り付ける。装置１０のフロント部１２は、運搬部を伴う横移動部（traverser）（図示せず）を有し得、かかる運搬部は、フロント部に対して横方向（図１において矢印Ｘにより示された方向）に移動させ得る。この場合においては、支持構造部２２は、横移動部の横方向運搬部に取り付けられ得る。これとは別に、フロント部は、横移動部を有していなくともよく、この場合においては、支持構造部はフロント部の所定の構造部に取り付けられ得る。搬送装置の支持構造部は、剛性耐荷重柱（spine）部材を有し得る。支持構造部は、フロント部にマウントするサイドマウントアレンジメントを有し得る。支持構造部のサイドマウント部は、以下において詳しく説明するように、支持構造部の剛性柱部材のサイドとは独立し得る。サイドマウント部は、搬送装置が交換自在であることを可能にする運動的（kinematic）結合を画定する。可動アーム２４は、関節リンクと、基板を保持するエンドエフェクタとを有している。駆動システム２６は、可動アームに接続された独立した駆動部を有し、アームのエンドエフェクタをＲ、θ、及びＺ方向（図１において矢印Ｒ、θ、Ｚにより示されている方向）に移動させる。駆動システムのＺ駆動部は、以下においてより詳しく説明するように、柱部材に一体化され得る。駆動部は、取り外し自在な駆動モジュールを有し得、かかる取り外し自在な駆動モジュールは、多数の異なる交換自在な駆動モジュールから選択可能であり、駆動システムの駆動構造を選定する。また、以下において説明するように、取り外し自在なモジュールは、他の交換自在なモジュールと交換され得、かかる他の交換自在なモジュールは、駆動システムの独立した駆動軸の数を変更し、駆動システムを変更する。これは、可動アームが変更されることを可能にする。可動アームは、タレット（turret）にマウントされ得る。タレット及び１つの関節アームリンクは、以下において説明するように、単一部材として一体化されて形成され得る。選択自在な駆動モジュールは、タレットを備えたアームリンクのアーム部に取り外し自在にマウントされ得る。
【００１１】
図２Ａは、基板搬送装置２０の他の斜視図であり、簡潔性のために、かかる装置の一部が除去されている。図３はかかる装置２０の平面図であり、図４Ａ乃至図４Ｂは、アーム２６が支持構造部２２から分解された装置の分解斜視図と、分解して示されたアームリンク及び駆動システムの一部の分解斜視図とをそれぞれ示している。この例示的な実施例においては、関節アーム２６は、上方アーム２８、前方アーム３０、及びエンドエフェクタ３２Ａ、３２Ｂを有するスカラ型として示されている。別の実施例においては、関節アームは、任意の適当な種類であり得、より多い若しくは少ないエンドエフェクタを有し得る。図２乃至図２Ａにおいて見て取れるように、上方アーム２６は、枢動自在にマウントされ（以下において詳しく説明する）、支持構造部２２に対して、ショルダ（shoulder）軸Ｔ１の周りを回転する。支持構造部２２に対する上方アーム２６のピボットマント部は、ショルダ接続部（ジョイント）（joint）２７を形成する。前方アーム３０は、上方アーム２８に枢動自在にマウントされている。前方アーム３０と上方アーム２６との間のピボット接続部２９は、回転軸Ｔ２を伴うエルボー（elbow）接続部として言及され得る。エンドエフェクタ３２Ａ、３２Ｂは、回転軸Ｗ（図２参照）を有するリスト（wrist）接続部において前方アーム３０に枢動自在にマウントされている。前述したように、例示的な実施例における駆動システム２６は、以下において詳しく説明するように、Ｚ駆動部３４、ショルダすなわちＴ１軸駆動部３６、及び１つ以上の他の回転軸の周りに１つ以上のアームリンクを駆動する駆動部３８を有し得る。例示的な実施例においては、Ｚ駆動部３４及びＴ１駆動部は、支持構造部２２にマウントされている。駆動部３８はアーム２４にマウントされている。
【００１２】
再度図２を参照すると、支持構造部２２は、かかる支持構造部を取り囲む周囲ケーシング２７Ｃを伴い示されている。支持構造部２２は図５Ｂにおいて最も良く見て取られる。支持構造部２２は、柱部材４２とエンドプレート４４、４６とを通常含んでいる。柱部材４２は、支持構造２２のほぼ全長にわたって延在する。エンドプレート４４、４６は、示したように、柱部材４２の両端に接続されている。この実施例においては、支持構造部２２は、モノコック若しくはセミモノコック構造である（すなわち、柱部材４２により形成された壁部若しくはシェルが、荷重に耐え、支持構造部に伝えられた荷重を支える）。図５Ｂにおいて見て取れるように、柱部材４２は、伸長された通常のチャネル形状を有する。柱部材は、後方部４２Ｓと対向フランジ壁部４２Ｗとを有し、チャネル形状を形成し、柱部材内の内部空間を画定し、かかる対向フランジ壁部４２Ｗは、図示したように後方部から突出する。この実施例においては、柱部材４２は、単一構造（すなわち、単一部材）である。柱部材は、ステンレススチール若しくはアルミニウム合金のような任意の適当な金属から、鍛造、鋳造、若しくは任意の他の適当な方法により形成され得る。別の実施例においては、柱部材は、プラスチック、セラミック、若しくは複合物を含む任意の他の適
切な材料から形成され得る。柱部材は、柱部材４２のような類似の内部空間を画定するスペースフレーム構造と比較して、非常に堅固である。図５Ｃを参照すると、支持構造部２２の断面図が示されている。図５Ｃにおいて見て取れるように、エンドプレート４４、４６は、通常のラビット（rabbit）接続構造を用いて、柱部材４２の両端に接続されている。
【００１３】
エンドプレート４４、４６は、駆動システム及び関節アームのタレットの部分を取り囲むのに十分なサイズである支持構造部の内部空間を画定することを助ける。少なくとも１つのエンドプレート４６が、例えば、駆動システム２６のための動力（power）及び通信信号をサポートする電子回路パッケージ（electronics package）Ｅのような要素のためのマウントプラットフォームを具備し得る。しかしながら、柱部材４２は、主要な耐荷重部材として機能する。なぜなら、搬送装置２０の実質的に全ての静荷重及び動荷重が、柱部材に最終的に伝達され、柱部材により支えられるからである。さらに、以下において説明するように、駆動システム２６及びアーム２４は剛性柱部材に直接設けられる。主要な駆動軸（例えば、基板搬送面の姿勢を画定し、エンドエフェクタ３２Ａ、３２ＢのＲ、θ動作が伝えられる図１に示したショルダ軸Ｔ１及びＺ駆動軸）を確立する駆動システム部が、柱部材に一体化される。従って、静荷重及び動荷重が駆動システム及びアームの動作により伝達される間か、若しくは搬送コンテナ２０が横移動装置（traverser）にマウントされる場合には、横移動装置の動作により伝達される間、支持構造部２２の剛性柱部材は、互いに関係する主要な駆動軸を堅固に固定する。
【００１４】
図５Ｂにおいて最も良く見て取れるように、駆動システムのＺ駆動部の直線レール２６Ｒが柱部材と一体化されている。直線レール２６Ｒは、駆動システムのＺ運搬部５０（図５Ａ参照）のプラテン（platen）２６Ｐのためのガイドレールである。従って、レール２６ＲはＺ軸の向きを画定することを助け、運搬部５０はかかるＺ軸に沿って移動される。この実施例においては、直線レール２６Ｒは、柱部材４２の後方部４２Ｓに配置されるが、別の実施例においては、レールは、柱部材の任意の他の望まれる位置に配置され得る。また、この実施例においては、レール２６Ｒは、柱部材４２に固定されている。レールは、任意の適切な機械的な締結具により固定され得るか、若しくはろう付け、溶接、又は任意の他の適当な金属若しくは化学接着により取り付けられ得る。この実施例においては、柱部材の後方部４２Ｓは、設置面４２Ｍ（支持構造部２２の断面図を示している図５Ｌを参照）を有し得、かかる設置面４２Ｍには、柱部材４２にマウントされたとき、直線レール２６Ｒが設置される。設置面４２Ｍは、例えば、機械加工若しくは他の適当な形成プロセスにより、設置面４２Ｍ同士が実質的に平行であり（例えば、左側及び右側設置面４２Ｍが、実質的に平行であるか、若しくは望まれるならば、実質的に同一平面である）且つＺｓ軸（図５Ｃ参照）に平行であるように形成され得る。かかるＺｓ軸は、以下において説明するように、柱部材により画定される。別の実施例においては、スライドレールが、単一構造の柱部材に一体化されて形成され得る。
【００１５】
さらに図５Ｂ乃至図５Ｃを参照し且つ支持構造部２２及び駆動システム２６の部分拡大断面図を示している図５Ｄを参照すると、柱部材４２はカラー部（collar）４８を有している。この実施例においては、カラー部４８は、単一構造の柱部材４２と一体化して形成されている。カラー部４８は、示したように、柱部材の後方部４２Ｓに配置されている。カラー部４８は、図５Ｂに示したように、２つの直線レール２６Ｒの間のほぼ中心に配置され得る。別の実施例においては、カラー部は柱部材の任意の他の望まれる位置に配置され得る。カラー部は、適当な堅固な取り付け具により、柱部材に機械的に取り付けられ得る。図５Ｂ乃至図５Ｄにおいて見て取れるように、カラー部４８は、駆動システム２６のＺ駆動部のための基礎支持部を保持し、具備する。従って、駆動システムの３つの駆動部が、一体化カラー部４８により、柱部材４２Ｓに一体化されている。前述し且つ図５Ｃ乃至図５Ｄにおいて最も良く見て取れるように、この実施例においては、駆動システム２６は、ボールネジ５２を駆動するモータ５４を通常含む直線駆動部であるＺ駆動部３４を有する。別の実施例においては、駆動システムは、Ｚ軸駆動部を具備する任意の他の望まれる種類の直線駆動部を有し得る。モータ５４は、ブラシレスのＤＣモータ、ＡＣモータ、若しくはステッピングモータのような任意の適当なモータであり得る。ボールネジ５２は、モータの出力シャフトに結合され得るか、若しくはモータ内に延在するシャフト伸長部５２Ｅを有し得る。図５に示したように、モータロータ５４Ｒが、かかるモータシャフト若しくはシャフト伸長部５２Ｅにマウントされている。Ｚ駆動モータ５４は、モータシャフト若しくはシャフト伸長部にマウントされた適当なエンコーダ５４Ｅをも有し得、かかるエンコーダ５４Ｅは装置コントローラ４００（図１参照）と共に望まれるモータ制御を容易にする。
【００１６】
図５Ｄにおいて見て取れるように、カラー部４８は、中心軸Ｚｓを伴う穴部４８Ｂを有している。ボールネジ５２は、適当なベアリング５３により、穴部４６Ｂにおいて保持されている。よって、ボールネジ５２は、カラー部における穴部４８Ｂの中心軸と同軸であり、且つボールネジの中心軸、若しくはモータ５４により回転されるとき、ネジにより提供される動作のＺ軸は、カラー部４８における穴部４８Ｂの中心軸Ｚｓと実質的に一致する。よって、穴部の中心軸Ｚｓは、Ｚ駆動部３４の動作のＺ軸を画定する。さらに、直線レール２６Ｒは、ボールネジ５２の実質的に中心軸である軸Ｚｓに実質的に平行に設けられ（前述したように、軸Ｚｓに対する設置面４２Ｍの平行性から生ずる）、レール２６Ｒとボールネジ５２とは、共通の剛性柱部材４２に保持されているので、これは、レール２６Ｒ（及びレールに乗るＺ運搬部５０）とＺ軸にＺ運搬部５０を駆動するボールネジ５２との間に最初に設けられた平行状態は、全ての時間において堅固に維持される。搬送装置２０の操作の間の駆動システム２６及び支持構造部２２における静荷重及び動荷重は、ボールネジとレールとの間のアライメントを少しも変化させず、Ｚ軸とショルダ回転軸Ｔ１（以下において説明するように運搬部５０により画定される）との間のアライメントも変
化させない。よって、前述したように、搬送面の姿勢を画定する駆動システムの主要な運動軸Ｔ１、Ｚは、固定した向きを維持する。ボールネジ５２は、図５Ｄにおいて示したような適当な支持リング５１によりカラー部４８に垂直に固定されている。示した実施例においては、カラー部４８は、モータ５４のためのハウジングを形成するように延在する。モータステータ５４Ｓが、カラー部の穴部４８Ｂ内にマウントされ得る。別の実施例においては、Ｚ駆動モータが、柱部材から支持されるセパレートハウジング内に存在し得、柱部材のカラー部を保持するボールネジに対するモータの位置は、堅固に維持される。図５Ｃにおいて見て取れるように、ボールネジ５２の上端は、エンドプレート４４により保持されている。適当なベアリングが、ボールネジの端をエンドプレート４４に接続している。この実施例においては、エンドプレート４４は、ボールネジ及び支持ベアリングの端を保持する穴部すなわち凹部を有する。エンドプレートにおける穴部は、軸Ｚｓに沿って調整されたボールネジと同軸であるように設けられ得る。別の実施例においては、エンドプレートにおけるボールネジの端を保持する凹部若しくは任意の他の保持マウント部は、ボールネジと同軸であるように変更自在に調整され得る。
【００１７】
図５Ｃにおいて見て取れるように、柱部材の後方部４２Ｓは、搬送装置２０をプロセス装置１０のフロント部１２にマウントする（例えば、フロント部の所定の構造部に直接マウントするか、若しくは横移動部にマウントする）のに使用されるマウントシステム６０を有している。柱部材の側面におけるマウントシステム６０は、搬送装置２０を横移動部／フロント部の所定の構造部に接続する単一のマウント部として機能する。従って、理解され得るように、更なる改良は、マウントシステム６０に対する駆動システム要素同士の間にわたる非常に剛性構造のために、搬送装置の操作の間、駆動軸及び搬送装置の基板搬送面のアライメントを維持する。マウントシステム６０は運動学的（kinematic）な結合部を含み、かかる運動学的な結合部は、望まれる位置及びフロント部１２の参照フレームに対する望まれる向きに支持構造部２２及び装置２０を配置することを画定する。理解され得るように、マウントシステム６０の位置画定特徴部は、搬送装置のＺ軸及びＴ１軸（図１参照）に対する望まれる関係を有するように設けられ得る（以下において見て取れるように、Ｔ１軸の位置決めは、軸Ｔ１を確立する駆動部３８とマウントシステム６０との間の、例えば柱部材４２のような介入構造部の高い剛性と共に、Ｚｓ／Ｚ１軸に関連付けられ得るか、若しくは基礎とされ得、これは、Ｚｓ／Ｚ１軸に対して位置画定特徴部を設定することを可能にし、装置２０がマウントされたとき、Ｔ１軸が、フロント部の参照フレームに対し望まれる位置にあることを確実にする）。駆動システム２６の望まれる軸（例えば、Ｚ軸、Ｔ１軸）に関する軸か、若しくは基板搬送面に関するマウントシステム６０の画定特徴部を設定する適当な例は、２００５年６月１５日に出願した米国継続出願第１１／１５４，７８７号に開示されており、かかる米国継続出願第１１／１５４，７８７号は全内容を本出願に組み込むものとする。よって、装置２０に類似する異なる搬送装置におけるマウントシステム６０の位置画定特徴部は、各装置の駆動軸に対する望まれる公知の関係を反復自在に確立され得、異なる装置同士の間において大きな変化は実質的に無い。この実施例においては、マウントシステム６０は、上方支持棚部６２と下方マウント支持部６２とを有している。図６Ａは、支持構造部の頂部平面図であり、支持棚部６２及び下方支持部６４の頂部平面図を示している。図６Ｂは、支持構造部２２の部分拡大斜視図であり、図６Ｂにおいては、下方支持部６４が部分的に可視され得る。マウントシステムの上方支持部６２及び下方支持部６４の構造は、単に例示的なものであり、別の実施例においては、支持構造部のマウントシステムの支持部は、任意の望まれる構造を有し得る。この実施例においては、上方支持棚部６２及び下方支持部６４は、通常のフランジであり、単一構造の柱部材４２として一体化されて形成され得る。上方支持棚部６２及び下方支持部６４は、柱部材４２の後方部４２Ｓから外方向に突出している。図５Ｄにおいて最も良く見て取れるように、上方支持棚部６２及び下方支持部６４は、互いに垂直にオフセットされている。上方支持棚部と下方支持部との間の垂直オフセット距離は、駆動部２６及び可動アーム２４アッセンブリのＣＧが、可動アーム２４及び運搬部５５のＺ位置にかかわらず、上方支持部と下方支持部との間に配置されるように設定され得る。図５Ｃにおいて見て取れるように、この実施例においては、上方支持棚部は設置面６２Ｓを有している。設置面６２Ｓは、支持棚部フランジにおける凹部６２Ｒに配置されている。凹部６２Ｒは、フロント部構造の適合支持部（図示せず）の接合部（図示せず）を収容するサイズに形成され得る。上方支持棚部は、ピン６２Ｐのような位置画定特徴部（適当な締結具により設けられ得る）を有し得る。ピン６２Ｐは、フロント部１２の適合部（図示せず）におけるホールすなわち溝部（図示せず）と接触し得、Ｘ方向若しくはＹ方向のどちらか又は両方に装置２０の位置を画定するか、若しくは固定する。下方支持部６４は、図５Ｃ及び図６Ａにおいて示したように垂直接触面６４Ｓを有し得る。接触面６４Ｓは、フロント部構造における適合面（図示せず）に隣接し得、Ｙ方向に装置２０を制限する。下方支持部は、位置画定ピン６４Ｐ１、６４Ｐ２（例えば、適当な締結具により形成される）をも有し得る。位置画定ピン６４Ｐ１、６４Ｐ２は、図６Ａにおいて示したように、下方支持部の両端に配置され得るか、若しくは任意の望まれる位置に配置され得る。ピン６４Ｐ１、６４Ｐ２は、フロント部１２の適合構造部（図示せず）における収容装置を係合することにより、Ｚ方向に装置を固定するのに役立ち得る。理解され得るように、位置画定ピン６２Ｐ、６４Ｐ１、６４Ｐ２と適合構造部との間の接触は、所定の値を越える張力を生成することを避けるように形成される。よって、位置画定ピン６２、６４Ｐ１、６４Ｐ２は、フロント部の参照面に対する装置２０のマウント面（３点を提供する）を画定するために協働する。
【００１８】
再度図５Ｃ乃至図５Ｄを参照すると、駆動システム２６のＺ駆動部３４は運搬部５０を有し、運搬部５０は、フレーム、シャーシ、若しくはケーシング７０を有している。プラテン２６Ｐ（図５Ｂ参照）が運搬部ケーシング７０に接続され、前述したように、運搬部が装置のＺ軸に沿ったレール２６Ｒに沿って滑動することを可能にする。図５Ｃにおいて見て取れるように、運搬部ケーシング７０はボールネジ滑動部５６に接続され得る。理解され得るように、モータ５４によるボールネジ５２の回転は、ボールネジ滑動部５６（ケーシングにより回転自在に保持されている）を装置のＺ軸に沿ったボールネジに沿って軸方向に移動せしめる。よって、運搬部ケーシング７０は、ボールネジ滑動部５６の起動力（impetus）の下においてＺ軸に沿って移動される。前述したように、この実施例においては、駆動部３４（Ｔ１すなわちショルダ軸の周りを回転駆動させる）は運搬部５０に接続されている。駆動部３４は、モータとシャフトアッセンブリ７４とを含み得る。この実施例におけるモータＴ２は、運搬部ケーシング７０の内側に収容され得るか、若しくは配置され得る。別の実施例においては、Ｔ１軸回転のモータ動力部が任意の望まれる方法によりＺ軸運搬部にマウントされ得る。モータ７２は、ブラシレスのＤＣモータ、ＡＣモータ、若しくはステッピングモータのような任意の適当なモータであり得る。この実施例においては、モータステータ７２Ｓはケーシング７０に堅固に接続されている。モータロータ７２Ｒは、シャフトアッセンブリ７４のシャフト７６に堅固にマウントされている。シャフトアッセンブリ７４は、シャフト７６、ベアリング７８、滑動リング８０、及びエンコーダ８２を通常有している。この実施例においては、シャフトアッセンブリ７４は、図５Ｄにおいて見て取れるように、運搬部ケーシング７０の内側に配置されている。別の実施例においては、シャフトアッセンブリは任意の他の適当なマウントアレンジメントを有し得る。シャフト７６は、ベアリング７８により、ケーシング７０において回転自在に保持され、シャフト軸のアライメントは、示したように確立されている。ケーシング７０は、圧力嵌め（force fit）によりベアリング７８を収容する穴部７０Ｂを有している。理解され得るように、ケーシング７０の姿勢は、例えば、ケーシングプラテン２６Ｐとの間の可変シム（shim）を用いるような適当な調整デバイスにより制御され得、穴部の中心線は、フレーム構造部２２のＺｓ軸（若しくは装置のＺ軸）に対して平行であるか、若しくは正しい位置にある。固定具が運搬部穴部の中心線のアライメントを設定するために使用され得、かかる固定具は、前もって組み込んだ米国継続出願第１１／１５４，７８７号に開示されており、装置２０に類似する異なる搬送装置の反復自在なアライメントを提供する。ケーシング７０におけるベアリング７８によりマウントされたシャフト７４は、穴部中心線に調整されるので、装置のＺ軸に実施的に平行である。シャフト７６の回転軸は、ショルダ回転軸Ｔ１であり、前述したように、回転軸Ｔ１は、Ｚ軸（アームの直線位置の軸）に正確に配置される。さらに、ここで再び、装置２０の動作の間か、若しくは装置が横移動部にある場合には、横移動部（図示せず）の動作の間に生成される静荷重及び動荷重状態が、Ｔ１軸とＺ軸との間の明らかな調整不足を生成しないことが理解され得る。なぜならば、これら軸のアライメントは共通の剛性部材つまり支持構造部の柱部材４２により設定されているからである（すなわち、Ｔ１軸は柱部材に直接依存しており、Ｚ軸は、前述したように、柱部材により画定される）。これは、装置のエンドエフェクタ３２Ａ、３２Ｂ（図２参照）の全ての動作（Ｚ、θ、Ｒ）が、常時予測可能且つ反復可能であることを可能にする。エンコーダ８２は、シャフト７６にマウントされ得、コントローラ４０Ｄ（図１参照）に通信自在に接続され、モータ７２の望まれる制御を提供する。シャフト７６は中空であり得る。滑動リング８０は、シャフト７６にマウントされ得る。滑動リングは、アーム２４における装置に動力及び通信を提供する適当な供給源及び信号結合部に接続される。図５Ｄにおいて見て取れるように、シャフトアッセンブリ７４は、空気供給
ライン（pneumatic feed line）８４を有し得る。かかる空気供給ライン８４は、シャフト７６の内部を経て、供給ポートまで延在する。ケーシング７０は、空気供給ラインに対するシャフトアッセンブリにおける供給ポートに一致する適当な空気結合部（pneumatic coupling）を有し得、シャフト７６の連続する回転（及びショルダ結合軸Ｔ１の周りのアームの連側する回転）を可能にする。
【００１９】
再度図４Ａ、図４Ｂを参照すると、アームアッセンブリ２４が運搬部５０にマウントされている。特に、アームアッセンブリ２４の上方アーム２８が、運搬部５０（図５Ｄ参照）にマウントされたシャフト７６の端部７６Ｅにマウントされている。図７はアームアッセンブリ２４の上方アーム２８の斜視図である。図７Ａは示した実施例の断面図であり、図７Ｂ及び図７Ｃは、示した実施例の上方アーム２８の頂部斜視図及び底部斜視図である。この実施例においては、上方アームは、下部すなわちタレット８４と上部８６とを有している。タレット８４は、中空の通常のシリンダ形状を有している。上部８６は、示したようにタレット８４に従属している。上方アーム２８は単一部材であり（若しくは単一構造として言及され得る）、タレット及び上部８６は単一構造の上方アーム２８に一体化されて形成され得る。上方アーム２８は、鋳造、鍛造、若しくは任意の他の適当な形成プロセスにより形成され得る。上方アームは、アルミニウム合金、ステンレススチールのような金属、又はプラスチック、セラミック、若しくは複合物のような非金属材料から形成され得る。別の実施例においては、上方アームのタレット及び上部は、任意の他の適当な形状を有し得る。図７Ｂにおいて見て取れるように、上部は、頂部８６Ｔにおいてアクセス経路すなわち開口部８６Ａを有している。アクセス経路８６Ａは、任意の適当な形状を有し得、以下において説明するように、オペレータが上方アーム２８における要素に容易にアクセスすることを可能にするようなサイズに形成される。タレット８４は、かかるタレット８４の内部の要素にアクセスするためのかかるタレット８４に形成されたアクセス経路８４Ａをも有している。この実施例においては、タレット８４におけるアクセス経路８４Ａは、上部８６がタレットから突出する方向の実質的に反対のタレットのサイドに配置されて示されている。別の実施例においては、タレットにおけるアクセス経路は、タレットの内部要素にアクセスするのに適した任意の望まれるサイドに配置され得る。図７Ｂにおいて示したように、タレット８４は、タレットを照らすか、若しくは望まれるようにアクセスする他の開口部８４Ｈを含み得る。外側カバー部２８Ｃ（図４Ａ参照）がタレット８４を覆うようにマウントされ得る。タレット８４の底部の端部８４Ｌは、上方アームを運搬部５０におけるＴ１回転シャフト７６の端部７３Ｅに接続するマウントハブすなわち結合部８４Ｈを有し得る。図７Ａ及び図７Ｃにおいて最も良く見て取れるように、タレット８４のマウント結合部８４Ａは、シャフト７６の端部７６Ｅ（図５Ｄ参照）に実質的に一致するように配置されたマウント面を有している。シャフト７６にマウントされると、タレット８４は、上方エンドプレート４４における開口部４４Ｄ（図５Ｃ及び図６Ａ参照）を経て、支持構造部２２により画定される空間２２Ｓ（図５Ａ参照）に延在する。タレット結合部８４Ｈは、適当な締結具によりシャフト７６の端部７６Ｅに取り付けられ、かかる締結具は、タレットを経てシャフト結合部に共有の荷重及び軸方向の荷重を伝達し得る。上方アーム２８は、図４Ｂにおいてマウント位置に示されている。上方アーム部８６は端部プレート４４上に配置されている。理解され得るように、上方アーム２８は、シャフト７６により軸Ｔ１（図２参照）の周りを連続して回転させられ得る。一体化タレット８４及びアーム部８６を伴う単一構造の上方アーム２８は、カップリング接続（coupling connection）を排除し、可動アーム２６のアッセンブリを単純化する。さらに、シャフト７６と比べてより大きなねじれ（torsional）エリアを有するタレット８４は、Ｔ１駆動モータ７４が、支持構造部における下部（すなわち、Ｚ運搬部の内側）にマウントされることを可能にし、低い装置６６を達成し、装置マウント部における転倒を低減する一方、駆動シャフト７６を短く保ち、シャフトの曲がりを低減しアームの正確な動作を改善する。
【００２０】
図４Ｂにおいて見て取れるように、駆動システム２６は、アーム２４に取り外し自在に取り付け可能である駆動モジュール３８を有している。駆動モジュール３８は、以下においてより詳しく説明するように、異なる駆動特徴を有する多数の駆動モジュール３８Ａ（図４Ｂにおいて簡単に示してある）と交換自在である。駆動モジュール３８は図９において最も良く見られる。駆動モジュールは、ケーシング９０とモータクラスタ９２とを通常有する。モータクラスタ９２は、ケーシング９０内に配置されている。ケーシング９０は、駆動モジュール３８を上方アーム２８の所定の部分８６にマウントする（上方アーム部
８６の平面図である図８参照）。例示的な実施例においては、モータクラスタ９２は、３つのモータアッセンブリ９４Ａ、９４Ｂ、９４Ｃを含んでいる。別の実施例においては、モータクラスタはより多い若しくはより少ないモータアッセンブリを有し得る。駆動システムの他の交換自在なモジュールが、アッセンブリ９４Ａ、９４Ｂ、９４Ｃに類似した２つ若しくは１つのモータアッセンブリを伴うモータクラスタ９２Ａを有し得る。各モータアッセンブリ９４Ａ、９４Ｂ、９４Ｃは、この実施例においては、類似している。よって、モータアッセンブリ９４Ａ、９４Ｂ、９４Ｃは交換自在である。モータアッセンブリ９４Ａ、９４Ｂ、９４Ｃは類似しているので、モータアッセンブリは、モータアッセンブリ９４Ａに関して、以下において詳しく説明される。モータアッセンブリ９４Ａは、モータ９６Ａとシャフト９８Ａとを有している。モータ９６Ａは、ブラシレスのＤＣモータ、ＡＣモータ、若しくはステッピングモータ又は任意の他の適当な種類のモータであり得る。モータアッセンブリ９４Ａは、ケーシング９０からユニットとして取り外し自在であり得る。別の実施例においては、モータ及びシャフトは、モジュールケーシングから別々に取り外し自在であり得る。モータアッセンブリ９４Ａ、９４Ｂ、９４Ｃは、示したように、モジュールケーシング９０に配置されている。この実施例においては、ケーシング９０は、各モータアッセンブリ９４Ａ、９４Ｂ、９４Ｃのためのハウジング９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃを有し得る。一例として、ケーシング９０は、Ｔ２モータアッセンブリ９４Ａ（すなわち、図２に示したＴ２／エルボー軸の周りの独立した回転を駆動するモータアッセンブリ９４Ａ）のためのモータアッセンブリハウジング９０Ａと、Ｗ１モータアッセンブリ９４Ｂ（すなわち、図２に示したＷ１／リスト軸の周りの独立した回転を駆動するモータアッセンブリ９４Ｂ）のためのハウジング９０Ｂと、第２Ｗ１モータアッセンブリ９４Ｃ（すなわち、Ｗ１／リスト軸の周りの第２エンドエフェクタの独立した回転を駆動するモータアッセンブリ９４Ｃ）のためのハウジング９０Ｃとを有し得る。別の実施例においては、モジュールケーシングは、モータクラスタのモータアッセンブリのための共通のハウジングを形成するような形状に形成され得るか、若しくは任意の他の望まれるアレンジメントを有し得る。理解され得るように、少ないモータアッセンブリ（少ない回転軸の周りの独立した回転を独立して駆動する）を伴うモジュール３８Ａに類似する他の交換自在なモジュールにおいては、ハウジング９０Ａ乃至９０Ｃに類似した１つ以上のハウジングは、かかるハウジングに配置されるモータアッセンブリを有していなくともよい。例えば、第２Ｗ１モータアッセンブリを有していない駆動モジュール３８Ａの場合には、第２Ｗ１モータアッセンブリを収容するモータアッセンブリハウジング（ハウジング９０Ｃに類似している）は、空である。モータクラスタが３つよりも多いモータアッセンブリを有する別の実施例においては（ここでは、例示目的のためだけに説明される）、モジュールケーシングにはより多くのモータアッセンブリハウジングが設けられ得る。他の別の実施例においては、モジュールケーシングは、モータアッセンブリの数に応じてハウジングを有し得、駆動モジュールに設けられる。よって、例えば、３つのモータアッセンブリのために、３つの対応するハウジングがあり、２つのモータアッセンブリのために、２つの対応するハウジングがある。この場合においては、モジュールケーシング及びモジュールは交換自在である。つまり、それぞれが異なる交換自在なモジュールのモジュールケーシングは、類似する通常の構造及びモジュールを上方アーム２８にマウントするマウント特徴部を有している。
【００２１】
図４Ｂから理解され得るように、可動アームアッセンブリ２４の構造は、望まれる数のモータアッセンブリを有するモータクラスタ９２、９２Ａと共にモジュール３８、３９Ａを選択することにより選択され得、望まれる数の独立した回転軸をアームに設ける。一例として、アーム２６は、３つの独立した回転軸（例えば、軸Ｔ２の周りの前方アームリンク３０の独立した回転、リスト軸Ｗ１の周りの両エンドエフェクタ３２Ａ、３２Ｂの独立した回転）（軸Ｔ１及びＺに加えて）を有するとして示されている。よって、３つの独立した回転軸を伴うアームアッセンブリ２６を設けるならば、駆動モジュール３８が選択され、取り付けられる。もし、２つ若しくは１つの独立した回転軸を伴う可動アーム２６を設けることが望まれるならば、対応する数のモータアッセンブリを有するモータクラスタ９２Ａを伴う交換自在な駆動モジュール３８Ａが、選択され、上方アーム２８に取り付けられる。
【００２２】
前述したように、図面に示したモジュールケーシング９０の構造は、単に例示目的のためであり、別の実施例においては、モジュールケーシングは任意の他の望まれる構造を有し得る。ケーシング９０は、モジュール３８、３８Ａを上方アーム２８に取り付けるマウントフランジ９０Ｆを有し得る。この実施例においては、マウントフランジは、外方に突出し、上方アームのタレット８４の内側に配置された適合面８６Ｓ（図７参照）と重なる設置面９０Ｓ（図９参照）を画定する。図７Ａ及び図９から理解され、図７において部分的に見て取れるように、上方アームにマウントされたとき、駆動モジュール３８は上方アームのタレット８４内に配置される。別の実施例においては、モジュールケーシングは任意の他の望まれる構造のマウント特徴部を有し得る。上方アーム２８にマウントされたとき、モータクラスタシャフト９８Ａ乃至９８Ｃのシャフト端部は、上方アーム部８６内に配置される。図９において見て取れるように、この実施例においては、モジュールケーシングのハウジング９０Ａ乃至９０Ｃは、マウントフランジ９０Ｆに対して垂直にずらされている。ハウジング９０Ａ乃至９０Ｃの垂直のずれは、対応するシャフト９８Ａ乃至９８Ｃの端部における歯状プーリ１１０Ａ乃至１１０Ｃ（図８参照）を同程度の垂直なスペースに位置決めし、各プーリが対応する伝達部１１２、１１４、１１６に接続されることを可能にする。よって、前述したように、モジュール３８、３８Ａの実質的に同一のモータアッセンブリ９４Ａ、９４Ｂ、９４Ｃは、完全に交換自在であり、互いに交換され得、各モータアッセンブリが、違い及び調整なしに、任意のハウジング９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃに配置され得る。この実施例においては、ハウジング９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃの頂部上のシャフトプーリ１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの各端部の距離（standoff）は同じである。図９において見て取れるように、この実施例においては、Ｔ２モータアッセンブリ９４Ａのためのハウジング９０が最も高い位置に配置され、Ｗ１モータアッセンブリ９４Ｂ（エンドエフェクタ３２Ａを駆動する）のためのハウジング９０Ｂが中間位置に配置され、第２Ｗ１モータアッセンブリ９４Ｃのためのハウジング９０Ｃ（エンドエフェクタ３２Ｂを駆動する）が最も低い位置に配置されている。
【００２３】
図８を参照すると、上方アーム２８の頂部平面図が示されている。図８において見て取れるように、同軸シャフトアッセンブリ４０が、上方アーム２８の外側端部にマウントされている。前述したように、前方アーム３０が、同軸シャフトアッセンブリ４０により、上方アームに枢動自在にマウントされる。同軸シャフトアッセンブリはエルボー回転軸Ｔ２を画定する。図１０乃至図１０Ａは、前方アーム３０の斜視図及び頂部平面図をそれぞれ示している。図１１乃至図１１を参照すると、前方アーム３０の断面図及び同軸シャフトアッセンブリ４０の断面図をそれぞれ示している。図１１Ａにおいて最も良く見て取れるように、この実施例における同軸シャフトアッセンブリ４０は、３つの同一中心のシャフト１２４、１２６、１２８を含んでいる。シャフト１２４、１２６、１２８は、通常の入れ子になったアレンジメントで、適当なベアリングＢにより、互いにそれぞれ支持されている。外側シャフト１２４は、ベアリングＢＢにより上方アームにおいて保持されている。Ｗ軸シャフトアッセンブリ４０のシャフト１２４、１２６、１２８は、共通の回転軸Ｔ２の周りを回転し得る。別の実施例においては、同軸シャフトアッセンブリは、より多い若しくはより少ない同軸シャフトを有し得る。図１１Ａにおいて見て取れるように、外側シャフト１２４は前方アーム３０に固定され、前方アーム及びシャフト１２４は、ユニットとして、軸Ｔ２の周りを回転する。外側シャフトは、伝達部１１２（この実施例においては、エンドレスループ伝達部であるが、任意の適当な伝達部が使用され得る）のための遊びプーリ１１２Ｐを有し、かかる伝達部１１２は、かかる外側シャフトに固定されている。遊びプーリ１１２Ｐ及びシャフト１２４はユニットとして回転する。中間シャフト１２６は、かかる中間シャフト１２６に固定された遊びプーリ１１４Ｐを有している。この実施例における中間シャフト１２６は、一体化プーリ１１４Ｐを伴う単一部材として示されているが、別の実施例においては、遊びプーリは任意の適当な手段によりシャフトに固定され得る。遊びプーリ１１４Ｐは、この実施例においては、エンドレスループである伝達部１１４の一部である。中間シャフト１２６は、かかる中間シャフト１２６の上端を、中間伝達プーリ１２０Ｐに堅固に固定されている。よって、シャフト１２６及びかかるシャフト１２６に固定されたプーリ、遊びプーリ１１４及び伝達プーリ１２０Ｐは、ユニットとして回転する。遊びプーリと伝達プーリとの間の減速比は、約２：１であるが、任意の他の望まれる減速比が使用され得る。内側シャフト１２８は、伝達部１１６のために、かかる内側シャフト１２８に固定された遊びプーリ１１６Ｐを有している。シャフト１２８は、一体化遊びプーリ１１６Ｐを伴う単一部材であり得る。シャフト１２８は、示したように、かかるシャフト１２８の上端部に固定された伝達プーリ１２２Ｐを有している。よって、シャフト１２８及びかかるシャフト１２８に固定されたプーリ１１６Ｐ、１２２Ｐはユニットとして回転する。図８において最も良く見て取れるように、モータクラスタにおけるモータアッセンブリの各駆動プーリ１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃは、伝達ベルト１１２、１１４、１１６により、シャフトアッセンブリ４０の対応するプーリ１１２Ｐ、１１４Ｐ、１１６Ｐに接続されている。駆動プーリ１１０Ａはベルト１１２によりプーリ１１２Ｐに接続され、駆動プーリ１１０Ｂはベルト１１４によりプーリ１１４Ｐに接続され、駆動プーリ１１０Ｃはベルト１１６によりプーリ１１６Ｐに接続されている。ベルトテンショナ（tensioner）１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃが、上方アーム２８にマウントされ、以下において説明するように、伝達ベルトにおける望まれる張力を提供して維持する。よって、駆動プーリ１１０Ａ（モータアッセンブリ９４Ａにおける駆動プーリ）は前方アームを軸Ｔ２の周りに回転させ、駆動プーリ１１０Ｂ（モータアッセンブリ９４Ｂにおける駆動プーリ）は伝達プーリ１２０Ｐを軸Ｔ２の周りに回転させ、駆動プーリ１１０Ｌ（モータアッセンブリ９４Ｃにおける駆動プーリ）は伝達プーリ１２２Ｐを軸Ｔ２の周りに回転させる。示した実施例においては、遊びプーリに対する駆動プーリの直径比は、約１：４であり得るが、任意の適当な直径比が使用され得る。
【００２４】
図１０乃至図１０Ａ及び図１１を参照すると、伝達プーリ１２０Ｐ、１２２Ｐは、伝達部１２０、１２２により、対応する遊びプーリ１２０Ｉ、１２２Ｉ及び同軸シャフトアッセンブリ１４０にそれぞれ接続されている。図１１において最も良く見て取れるように、同軸シャフトアッセンブリ１４０は、前方アーム３０における適当なベアリングにより保持されている。同軸シャフトアッセンブリの断面図が図１１Ｂに示されている。同軸シャフトアッセンブリ１４０は、共通の回転軸Ｗ１の周りを回転するように回転自在に支持されている同一中心の外側シャフト１４２及び内側シャフト１４４を有している。シャフト１４２、１４４には、滑動リング及び気体供給ラインが設けられ、これらにより、シャフトは連続した回転が可能になる。外側シャフト１４２は遊びプーリ１２２Ｉを有し、かかる遊びプーリ１２２Ｉは、かかる遊びプーリ１２２Ｉに固定された伝達部１２２のためのものであり、シャフト及び遊びプーリはユニットとして回転する。下方エンドエフェクタ３２Ｂが外側シャフト１４２に固定され、エンドエフェクタ３２Ｂ及びシャフト１４２はユニットとして回転する。内部シャフト１４４は、遊びプーリ１２０Ｉを有し、かかる遊びプーリ１２０Ｉは、かかる遊びプーリ１２０Ｉに固定された伝達部１２０のためのものであり、シャフト及び遊びプーリはユニットとして回転する。上方エンドエフェクタ３２Ａが、内部シャフト１４４に固定され、シャフトとのユニットとして回転する。図１０及び図１１において見て取れるように、伝達プーリ１２０Ｐを遊びプーリ１２０Ｉに、伝達プーリ１２２Ｐを遊びプーリ１２２Ｉにそれぞれ接続する伝達部１２０、１２２は、この実施例においてはエンドレスループ伝達部である。別の実施例においては、任意の適当な伝達部が使用され得る。伝達プーリ１２０Ｐ、１２２Ｐと遊びプーリ１２０Ｉ、１２２Ｉとの間の減速比は、約１：２であり得るが、任意の望まれる減速比が使用され得る。図１０Ａにおいて見て取れるように、テンショナ１２０Ｔ、１２２Ｔが、前方アームにマウントされ、伝達ベルト１２０、１２２に対してバイアスを加えられ、望まれるベルト張力を生成する。図３Ａを参照すると、可動アーム２４及びかかる可動アームに配置された駆動システムの部分の頂部平面図が示されている。
【００２５】
図３Ａは、駆動モジュール３８のモータアッセンブリ９４Ａ、９４Ｂ、９４Ｃを示している。各モータアッセンブリは、伝達部１１２を介してＴ２軸回転を駆動し、伝達部１１４、１１６及び２次伝達部１２２、１２０を介して２つのエンドエフェクタ３２Ａ、３２Ｂの独立したＷ１軸回転を駆動するために接続されている。理解され得るように、より少ないモータアッセンブリを伴う駆動モジュール３８Ａが駆動システムにマウントされる場合、例えば、モータアッセンブリ９４Ａ、９４Ｃ（Ｔ２軸回転及び単Ｗ１軸回転用アッセンブリ）に類似したモータアッセンブリを有し、アッセンブリ９４Ｂに類似したモータアッセンブリを有していない（すなわち、独立した第２Ｗ１軸回転がない）場合、より少ない伝達部がアームに配置される。例えば、もし、駆動モジュールが、アッセンブリ９４Ｂに類似するモータアッセンブリを有していないならば、伝達部１１４及び１２０はアームに取り付けられていない。よって、エンドエフェクタ３２Ａに類似する１つのエンドエフェクタは、軸Ｗ１の周りを独立して回転自在ではないか、若しくはアームから取り除かれ得る。よって、アーム構造は、駆動システムに取り付けられるべき駆動モジュール３８、３８Ａを選択することにより選択自在である。
【００２６】
図３Ａ、図８、図１０を参照する。前述したように、各伝達部１１２、１１４、１１６、１２０、１２２は、対応するベルトテンショナ１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃ、１２０Ｔ、１２２Ｔにより張力を加えられている。この実施例においては、テンショナ１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃ、１２０Ｔ、１２２Ｔは、類似しており、以下においては、図１０Ａにおいて最も良く見て取れるテンショナ１２２Ｔに関して説明される。別の実施例においては、任意の適当なテンショナ構造が使用され得る。テンショナ１２２Ｔは、可動ベース部１６２に枢動自在にマウントされたローラ部１６０を通常含んでいる。この実施例においては、ベース部１６２は、一端においてピン留めされた枢動自在なリンクであるが、任意の適当な可動ベース部が設けられ得る。可動ベース部１６２は、位置固定部を有し得、示した実施例においては、ベース部の側面に対する締結具にトルクを加えることにより設けられる摩擦固定部１６２Ｌであり、かかる位置固定部はベース部及びテンショナ１２２Ｔをかかるテンショナが伝達部１２２と係合し適切な張力を加える位置に固定する。可動ベース部１６２は、バネ若しくは気圧式（pneumatically）部材（図示せず）により弾性的にバイアスされ得、伝達部１２２に対する張力ローラ１６０を駆動させる。示した実施例においては、テンショナ１２２Ｔは適当な力変換器１６４を含み得る。力変換器１６４は、伝達ベルト１２２に対するテンションローラ部１６０により生成された力に対応する信号を生成する圧電変換器、ひずみゲージ、電子光変換器のような任意の適当な種類であり得る。図１０Ａに概略を示した力変換器１６４は、使用される変換器の種類に適合するテンショナの任意の望まれる位置にマウントされ得る。変換器１６４は、ワイヤレスか若しくはワイヤにより接続され得る適当な通信リンク（図示せず）によりコントローラ４００（図１参照）に接続される。コントローラ４００はプログラムモジュール４０１、４０４を有し、かかるプログラムモジュールの少なくとも１つは、力変換器からの信号を記録し、かかる信号から、伝達部１２２における張力ローラ部１６０により加えられる張力を決定する適当なプログラムを有している。さらに、コントローラにおけるプログラムは、伝達部におけるテンショナ１２２Ｔにより加えられる力が望まれる張力を伝達部に供給するときを決定し得る。その後、コントローラプログラムは、適当なユーザインターフェース（図示せず）における表示を可能にするコマンドを送信し、かかる表示は、例えば、サウンド装置から音を発するか、若しくはユーザインターフェイスにおける表示ライトを点灯し、伝達部における望まれる張力が達成されたことを示す。その後、テンショナ１２２Ｔの可動ベース部は、所定の位置に固定され得る。このシステムは、駆動システム２６をセットアップするとき、当てずっぽう（guess work）を解消し、伝達部の過剰な張力を防止する。コントローラ４００は、伝達部の操作状態をモニタするテンショナの力変換器からの信号を周期的にサンプリングするようにプログラムされ得る。コントローラは、伝達部の張力のための操作範囲をプログラムされ得、伝達部の張力が範囲外にあるとき、適当な指示を生成するようにもプログラムされ得る。よって、駆動システム衛生（health）モニタシステムが設けられ得る。
【００２７】
特定の実施例が説明されたが、現在において予測されなかった若しくは予測され得なかった様々な代替、変更、変形、改良及び実質的に均等なものが、出願者若しくは他の当業者により考えられ得る。よって、出願及び補正され得る特許請求の範囲は、このような代替、変更、変形及び実質的に均等なものの全てを含むことを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、１つの例示的な実施例による本発明の特徴を含む基板搬送装置、及び基板搬送コンテナＣの斜視図である。
【図２】図２は、図１に示したプロセス装置の基板搬送装置の斜視図である。
【図２Ａ】図２Ａは、簡潔性のために、幾つかの部分を除去した図２における基板搬送装置の斜視図である。
【図３】図３は基板搬送装置の平面図である。
【図３Ａ】図３Ａは基板搬送装置の部分拡大平面図である。
【図４Ａ】図４Ａは搬送装置の駆動システムの部分を示す基板搬送装置の分解斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは搬送装置の駆動システムの部分を示す基板搬送装置の分解斜視図である。
【図５Ａ】図５Ａは搬送装置駆動システムの線形駆動運搬部を伴う搬送支持構造部斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは駆動運搬部が取り除かれた搬送装置支持構造部の斜視図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは図５Ａにおける支持構造部の拡大部分断面図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは支持構造部及び図５Ａにおける線形駆動運搬部の一部の部分拡大断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは支持構造部のマウントシステムを示す図５Ａにおける支持構造部の頂部平面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは図５Ａにおける支持構造部の部分拡大斜視図である。
【図７】図７は上方アーム及び図２における基板搬送装置の駆動システムの一部の斜視図である。
【図７Ａ】図７Ａは図７に示した上方アームの断面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは図７における上方アームの頂部斜視図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは図７における上方アームの底部斜視図である。
【図８】図８は上方アーム部及び図７に示した駆動システムの部分の頂部平面図である。
【図９】図９は図２における基板搬送装置の駆動システムモジュールの斜視図である。
【図１０】図１０は図２における基板搬送装置の前方アームの斜視図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは図１０における前方アームの頂部平面図である。
【図１１】図１１は図１０における前方アームの断面図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは前方アームのエルボー関節部におけるシャフトシステムの部分断面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは前方アームのリスト関節部におけるシャフトシステムの部分断面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板搬送装置であって、
フレームと、
共通ショルダージョイントを含む所定数の関節ジョイントを有し、前記共通ショルダージョイントにおいて前記フレームに接続した関節アーム部と、
前記フレームに結合した駆動部と、
前記駆動部に配置されるにあたって選択自在な所定数の異なる交換自在なモータモジュールと、を含み、
前記関節アーム部は、独立動作をなし得る所定数の関節ジョイントを有する第１アーム形態と、独立動作をなし得る前記所定数とは異なる数の関節ジョイントを有する第２アーム形態とを有し、
前記モータモジュールの各々は、前記モータモジュールがユニットとしての駆動部に対して着脱されるようになっている単独モジュールであり、
前記駆動部は、前記モータモジュールの一つだけ受け入れるようになっており、前記モータモジュールの各々は、別のモータモジュールとは異なる所定数の独立駆動軸を有し、
前記モータモジュールの各々は、前記駆動部に配置された時、前記駆動部への前記モータモジュールの配置とは独立し、かつ駆動部内への前記選択されたモータモジュールの配置におけるモータモジュールの選択された１の独立駆動軸の数に応じて第１及び第２のアーム形態の対応する１の選択を生ぜじめるように構成されていることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２】
請求項１記載の基板搬送装置であって、
前記関節アームは、前記関節ジョイントを画定すべく移動自在に結合する多数の剛体アームリンクからなっていることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１記載の基板搬送装置であって、前記関節ジョイントはピボットジョイントであることを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１記載の基板搬送装置であって、前記関節アームは、スカラアームからなり、当該選択自在形態は、単一の独立的に回転するエンドエフェクタを有するアームと２つの独立的な回転自在エンドエフェクタを有するアームとの間で選択自在であることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項１記載の基板搬送装置であって、前記関節アームが、第１回転軸の回りに前記フレームに対して回転自在な上方アームと、前記関節ジョイントにおいて前記上方アームに結合した前方アームと、前記関節ジョイントとは別の関節ジョイントにおいて前記前方フレームに結合した少なくとも１つのエンドエフェクタと、からなり、前記モータモジュールが前記上方アームによって支持されていることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項６】
請求項５記載の基板搬送装置であって、前記モータモジュールが前記上方アームの前記第１回転軸の近傍に位置していることを特徴とする装置。
【請求項７】
基板搬送装置であって、
フレームと、
前記フレームに結合した駆動部と、
前記駆動部に結合して少なくとも１つの関節ジョイントの関節動作をなす関節アームと、
前記駆動部に配置されるにあたって選択自在な複数の異なる交換自在なモータモジュールと、を含み、
前記モータモジュールの各々は、前記駆動部にマウントされ得、その場合前記駆動部は当該選択されたモータモジュールを含み、当該モータモジュールは前記駆動部の駆動軸を画定する異なる数の駆動軸を有し、当該選択されたモータモジュールはこれとは異なる数の駆動軸を有する別のモータモジュールと交換されて前記駆動部の回転駆動軸の数を変化させ、前記モータモジュールの各々は前記駆動部に対して着脱自在な単一のモジュールであり、
前記関節アーム部は、独立動作をなし得る所定数の関節ジョイントを有する第１アーム形態と、独立動作をなし得る前記所定数とは異なる数の関節ジョイントを有する第２アーム形態とを有し、
前記関節アーム部は、前記第１及び第２アーム形態から選択したアーム形態を有することを特徴とする基板搬送装置。
【請求項８】
請求項７記載の基板搬送装置であって、当該アーム形態の選択は、前記駆動部に配置されるべきモータモジュールの選択によってなされ、当該選択されたモータモジュールは独立回転軸の数に応じた数のモータアセンブリを有することを特徴とする装置。
【請求項１】
基板搬送装置であって、
フレームと、
共通ショルダージョイントを含む所定数の関節ジョイントを有し、前記共通ショルダージョイントにおいて前記フレームに接続した関節アーム部と、
前記フレームに結合した駆動部と、
前記駆動部に配置されるにあたって選択自在な所定数の異なる交換自在なモータモジュールと、を含み、
前記関節アーム部は、独立動作をなし得る所定数の関節ジョイントを有する第１アーム形態と、独立動作をなし得る前記所定数とは異なる数の関節ジョイントを有する第２アーム形態とを有し、
前記モータモジュールの各々は、前記モータモジュールがユニットとしての駆動部に対して着脱されるようになっている単独モジュールであり、
前記駆動部は、前記モータモジュールの一つだけ受け入れるようになっており、前記モータモジュールの各々は、別のモータモジュールとは異なる所定数の独立駆動軸を有し、
前記モータモジュールの各々は、前記駆動部に配置された時、前記駆動部への前記モータモジュールの配置とは独立し、かつ駆動部内への前記選択されたモータモジュールの配置におけるモータモジュールの選択された１の独立駆動軸の数に応じて第１及び第２のアーム形態の対応する１の選択を生ぜじめるように構成されていることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２】
請求項１記載の基板搬送装置であって、
前記関節アームは、前記関節ジョイントを画定すべく移動自在に結合する多数の剛体アームリンクからなっていることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１記載の基板搬送装置であって、前記関節ジョイントはピボットジョイントであることを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１記載の基板搬送装置であって、前記関節アームは、スカラアームからなり、当該選択自在形態は、単一の独立的に回転するエンドエフェクタを有するアームと２つの独立的な回転自在エンドエフェクタを有するアームとの間で選択自在であることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項１記載の基板搬送装置であって、前記関節アームが、第１回転軸の回りに前記フレームに対して回転自在な上方アームと、前記関節ジョイントにおいて前記上方アームに結合した前方アームと、前記関節ジョイントとは別の関節ジョイントにおいて前記前方フレームに結合した少なくとも１つのエンドエフェクタと、からなり、前記モータモジュールが前記上方アームによって支持されていることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項６】
請求項５記載の基板搬送装置であって、前記モータモジュールが前記上方アームの前記第１回転軸の近傍に位置していることを特徴とする装置。
【請求項７】
基板搬送装置であって、
フレームと、
前記フレームに結合した駆動部と、
前記駆動部に結合して少なくとも１つの関節ジョイントの関節動作をなす関節アームと、
前記駆動部に配置されるにあたって選択自在な複数の異なる交換自在なモータモジュールと、を含み、
前記モータモジュールの各々は、前記駆動部にマウントされ得、その場合前記駆動部は当該選択されたモータモジュールを含み、当該モータモジュールは前記駆動部の駆動軸を画定する異なる数の駆動軸を有し、当該選択されたモータモジュールはこれとは異なる数の駆動軸を有する別のモータモジュールと交換されて前記駆動部の回転駆動軸の数を変化させ、前記モータモジュールの各々は前記駆動部に対して着脱自在な単一のモジュールであり、
前記関節アーム部は、独立動作をなし得る所定数の関節ジョイントを有する第１アーム形態と、独立動作をなし得る前記所定数とは異なる数の関節ジョイントを有する第２アーム形態とを有し、
前記関節アーム部は、前記第１及び第２アーム形態から選択したアーム形態を有することを特徴とする基板搬送装置。
【請求項８】
請求項７記載の基板搬送装置であって、当該アーム形態の選択は、前記駆動部に配置されるべきモータモジュールの選択によってなされ、当該選択されたモータモジュールは独立回転軸の数に応じた数のモータアセンブリを有することを特徴とする装置。
【図１】
【図２】
【図２Ａ】
【図３】
【図３Ａ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図５Ｄ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１０Ａ】
【図１１】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図２】
【図２Ａ】
【図３】
【図３Ａ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図５Ｄ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１０Ａ】
【図１１】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【公開番号】特開２０１３−５９８５７（Ｐ２０１３−５９８５７Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２３６９４９（Ｐ２０１２−２３６９４９）
【出願日】平成２４年１０月２６日（２０１２．１０．２６）
【分割の表示】特願２００８−５２１４９７（Ｐ２００８−５２１４９７）の分割
【原出願日】平成１８年７月７日（２００６．７．７）
【出願人】（３９８０２９６９２）ブルックス オートメーション インコーポレイテッド (81)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１０月２６日（２０１２．１０．２６）
【分割の表示】特願２００８−５２１４９７（Ｐ２００８−５２１４９７）の分割
【原出願日】平成１８年７月７日（２００６．７．７）
【出願人】（３９８０２９６９２）ブルックス オートメーション インコーポレイテッド (81)
【Ｆターム（参考）】
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