具備末端執行器的機器人及其運行方法
【專利說明】具備末端執行器的機器人及其運行方法
[0001]本申請為在先申請(申請日:2010年1月29日，申請號:201080011613.5，發明名稱:具備末端執行器的機器人及其運行方法)的分案申請。
技術領域
[0002]本發明涉及一種具備末端執行器的機器人及其運行方法，特別是涉及具備能夠同時運送多片基板的末端執行器的機器人及其運行方法。
【背景技術】
[0003]在半導體、液晶顯不板等的制造中，日益要求應對晶片或玻璃板等基板的尚速運送、高清潔化。特別是在半導體制造領域中，例如要求用于從收納晶片的盒中高速地取出晶片，并向運入目的地的裝置(或者盒)內運送(或者相反地從該裝置向盒中運送)的有效手段。
[0004]另一方面，在從某種裝置中取出晶片之際，存在與其裝置的特征相對應地根據進行該裝置完成的處理之前的晶片、處理后的晶片區別用于運送的機器人的機械手(末端執行器)的情況。
[0005]例如，在晶片清洗裝置中的機器人中，需要嚴格地區別用于對清洗前的骯臟狀態的晶片進行操作的機械手，對清洗后的清潔的晶片進行操作的機械手。而且，在用于從以高溫狀態處理晶片的裝置運出或者運入晶片的機器人中，需要區別對高溫的晶片進行操作的機械手，和對常溫的晶片進行操作的機械手。
[0006]在上述的晶片運送用機器人中，雖然機器人具備兩個機械手，但分別是用于特定的晶片的專用機械手，因此即使在兩個機械手的運用方法上下功夫以提高運送量也存在界限。
[0007]為了提高晶片運送的運送量，例如可考慮設置多臺機器人，但這將導致設備成本增加，抵消了運輸量的增加而產生的成本降低效果。而且，由于兩臺機器人不能夠同時訪問一個晶片盒，所以在提高運送量上也存在界限。
[0008]為了應對上述狀況，例如考慮將多個機械手與盒內的晶片配置間距相配合而上下錯開地相對于一個機器人機械臂固定安裝，從晶片盒中同時運出或者運入多片晶片。例如，若將兩個機械手與晶片配置間距相配合而上下錯開地安裝在機器人機械臂上，則能夠同時運送兩片晶片。
[0009]但是，在這樣將多個機械手上下錯開地固定安裝在一個機器人機械臂上的情況下，存在因晶片盒內的縫隙位置而晶片插入時未使用側的機械手與插入后的晶片或者盒相互干擾而不能夠插入的問題。
[0010]例如，考慮到通過將兩個機械手安裝在一個機器人機械臂上的機器人而運入能夠收納25片晶片的晶片盒的情況。從運出側的裝置或者盒中兩片兩片取出的晶片依次轉移到盒內，但當取出最后一片晶片并向晶片盒內插入時，則存在未保持晶片的機械手與運入后的晶片或者盒相互干擾的可能性。因此，產生了不能夠運送第25片晶片的事態。
[0011]而且，即使在從運出側的盒的任意的縫隙(例如第1號縫隙)插入與運入側盒的任意的相同或者不同的縫隙(例如第3號縫隙)的情況下，也存在產生與已插入的晶片相互干擾的問題的情況。
[0012]在這樣將多個機械手上下錯開地固定安裝在一個機器人機械臂上的機器人中，在其運用方法上存在制約，并存在缺少靈活性的問題。
【發明內容】
[0013]本發明是鑒于上述狀況而提出的，其目的在于提供一種末端執行器，能夠提高基板運送的運送量，同時基板運送的運用方法中的靈活性高。而且，本發明的目的還在于提供一種具備相同的末端執行器的機器人以及機器人的運行方法。
[0014]為了解決上述問題，本發明技術方案1的末端執行器安裝在機器人的機械臂上，其特征在于，具備:多個托板部件，構成為能夠分別保持基板，并能夠改變上述托板部件彼此的托板間隔；托板支撐部，支撐上述多個托板部件，與上述多個托板部件一體地被上述機器人驅動；以及托板驅動單元，使上述多個托板部件中的至少一個相對于其它的托板部件移動，改變上述托板間隔。
[0015]本發明技術方案2是在上述技術方案1中，上述多個托板部件構成為在從相對于由上述托板部件保持的上述基板的表面垂直的基板垂線方向觀察時相互不重合。
[0016]本發明技術方案3是在上述技術方案1或2中，上述托板間隔是相對于由上述托板部件保持的上述基板的表面垂直的基板垂線方向上的間隔。
[0017]本發明技術方案4是在上述技術方案3中，上述托板驅動單元移動上述托板部件的方向是上述基板垂線方向。
[0018]本發明技術方案5是在上述技術方案1至4的任一項中，上述多個托板部件分別具有上述基板抵接的基板保持部，構成為通過由上述托板驅動單元縮小上述托板間隔，上述多個托板部件的基板保持部彼此為大致同一面。
[0019]本發明技術方案6是在上述技術方案1至5的任一項中，構成為通過由上述托板驅動單元縮小上述托板間隔，相對于上述基板的表面垂直的基板垂線方向上的上述多個托板部件整體的厚度小于規定的厚度。
[0020]本發明技術方案7是在上述技術方案6中，上述規定的厚度與上述基板的多級載置部上的基板配置間距相對應。
[0021]本發明技術方案8是在上述技術方案6中，上述規定的厚度是上述基板的多級載置部上鄰接的載置部之間的托板可能存在厚度。
[0022]本發明技術方案9是在上述技術方案1至8的任一項中，上述托板驅動單元構成為針對上述托板間隔選擇性地規定最大間隔與最小間隔中的某一間隔。
[0023]本發明技術方案10是在上述技術方案9中，上述托板驅動單元包含液壓缸。
[0024]本發明技術方案11是在上述技術方案1至8的任一項中，上述托板驅動單元構成為針對上述托板間隔能夠在最大間隔與最小間隔之間任意規定。
[0025]本發明技術方案12是在上述技術方案11中，上述托板驅動單元包含伺服馬達。
[0026]本發明技術方案13是在上述技術方案9至12的任一項中，上述多個托板部件至少包含三個托板部件，上述最大間隔因鄰接的一對上述托板部件的組的不同而不同。
[0027]本發明技術方案14是在上述技術方案9至13的任一項中，在鄰接的上述托板部件彼此的間隔為上述最大間隔的情況下，當將鄰接的上述托板部件彼此的間隔設為D，將上述基板的多級載置部上的基板配置間距設為P時，nP〈D〈(n + 1)P，其中η為包括0在內的自然數。
[0028]本發明技術方案15是在上述技術方案1至14的任一項中，上述多個托板部件分別具有固定單元，在運送上述基板之際固定上述基板，以使上述基板不脫離上述托板部件。
[0029]本發明技術方案16是在上述技術方案15中，上述固定單元包含具有能夠釋放地與上述基板的緣部抵接的可動抵接部的邊緣引導機構。
[0030]本發明技術方案17是在上述技術方案16中，上述托板驅動單元構成為針對上述托板間隔選擇性地規定最大間隔與最小間隔中的某一間隔，鄰接的上述托板部件的上述可動抵接部彼此的間隔與上述最大間隔相配合地設定。
[0031]本發明技術方案18是在上述技術方案15中，上述固定單元具有包含對上述基板進行真空吸附的吸附部的吸附機構。
[0032]為了解決上述問題，本發明技術方案19的末端執行器安裝在機器人的機械臂上，其特征在于，具備:多個托板部件，構成為能夠分別保持基板，上述多個托板部件中的至少一個托板部件能夠相對于其它的托板部件移動；托板支撐部，支撐上述多個托板部件，與上述多個托板部件一體地被上述機器人驅動；托板驅動單元，使上述至少一個托板部件相對于其它的托板部件移動，切換成下述的兩種狀態，即在相對于由上述托板部件保持的上述基板的表面垂直的基板垂線方向上，上述至少一個托板部件的基板保持面與上述其它的托板部件的基板保持面相比位于基板保持側的狀態，和上述其它的托板部件的上述基板保持面與上述至少一個托板部件的上述基板保持面相比位于基板保持側的狀態。
[0033]本發明技術方案20是在上述技術方案19中，上述多個托板部件構成為在上述基板垂線方向上觀察時相互不重合。
[0034]本發明技術方案21是在上述技術方案19或20中，上述托板驅動單元移動上述托板部件的方向是上述基板垂線方向。
[0035]本發明技術方案22是在上述技術方案19至21的任一項中，上述至少一個托板部件的上述基板保持面與上述其它的托板部件的上述基板保持面之間在上述基板垂線方向上的最大距離為上述基板的多級載置部上的基板配置間距的范圍內。
[0036]本發明技術方案23是在上述技術方案19至22的任一項中，上述基板垂線方向上的上述多個托板部件整體的最大厚度為上述基板的多級載置部上鄰接的載置部之間的托板可能存在厚度以下。
[0037]本發明技術方案24是在上述技術方案19至23的任一項中，上述多個托板部件分別具有固定單元，在運送上述基板之際固定上述基板，使上述基板不脫離上述托板部件。
[0038]本發明技術方案25是在技術方案24中，上述固定單元包含具有能夠釋放地與上述基板的緣部抵接的可動抵接部的邊緣引導機構。
[0039]本發明技術方案26是在上述技術方案24中，上述固定單元具有包含對上述基板進行真空吸附的吸附部的吸附機構。
[0040]本發明技術方案27的機器人的特征在于，具備上述技術方案1至18中任一項所述的末端執行器，以及安裝了上述末端執行器的機械臂。
[0041]本發明技術方案28的機器人的特征在于，具備上述技術方案19至26中任一項所述的末端執行器，以及安裝了上述末端執行器的機械臂。
[0042]本發明技術方案29是在上述技術方案27中，在上述機械臂上，除了上述末端執行器之外，還設有能夠與上述末端執行器獨立地驅動的追加的末端執行器。
[0043]本發明技術方案30是在上述技術方案28中，在上述機械臂上，除了上述末端執行器之外，還設有能夠與上述末端執行器獨立地驅動的追加的末端執行器。
[0044]本發明技術方案31是在上述技術方案30中，上述末端