JP2003080475A - マニュピュレータ - Google Patents
マニュピュレータInfo
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- JP2003080475A JP2003080475A JP2001271982A JP2001271982A JP2003080475A JP 2003080475 A JP2003080475 A JP 2003080475A JP 2001271982 A JP2001271982 A JP 2001271982A JP 2001271982 A JP2001271982 A JP 2001271982A JP 2003080475 A JP2003080475 A JP 2003080475A
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- bellows
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/02—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member
- F15B15/06—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement
- F15B15/066—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement the motor being of the scotch yoke type
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Actuator (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 真空槽の外部から真空槽内の駆動部材を安定
して駆動するためのマニュピュレータを提供する。 【解決手段】 真空槽１７の外部に設置された駆動源２
から配管３を通して空気を供給することによって駆動可
能となる駆動部分１の全てを真空槽の内部に設置する。
まず、電磁弁４を空気導入に切り替え、駆動源２よりシ
リンダー本体７の内部の気密室に空気を導入する。この
空気の圧力により弁板１３が前方に押し出され、これに
固定された駆動軸１２も前進する。駆動軸１２が一定の
距離だけ前進すると駆動軸１２に係止されたスプリング
押え１５の一端が軸支８に当接し、弁板１３と駆動軸１
２の前進は停止する。駆動軸１２を元の位置に戻す時
は、電磁弁４を空気排出へと切り替え、シリンダー本体
７に導入された空気を排出する。これにより、圧縮され
ていたスプリングの反発力によって、スプリング押え１
５が後方に押し戻され、駆動軸１２も後退して元の位置
に戻る。
して駆動するためのマニュピュレータを提供する。 【解決手段】 真空槽１７の外部に設置された駆動源２
から配管３を通して空気を供給することによって駆動可
能となる駆動部分１の全てを真空槽の内部に設置する。
まず、電磁弁４を空気導入に切り替え、駆動源２よりシ
リンダー本体７の内部の気密室に空気を導入する。この
空気の圧力により弁板１３が前方に押し出され、これに
固定された駆動軸１２も前進する。駆動軸１２が一定の
距離だけ前進すると駆動軸１２に係止されたスプリング
押え１５の一端が軸支８に当接し、弁板１３と駆動軸１
２の前進は停止する。駆動軸１２を元の位置に戻す時
は、電磁弁４を空気排出へと切り替え、シリンダー本体
７に導入された空気を排出する。これにより、圧縮され
ていたスプリングの反発力によって、スプリング押え１
５が後方に押し戻され、駆動軸１２も後退して元の位置
に戻る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、真空槽の外部から
真空槽内の可動部材を安定して駆動するためのマニュピ
ュレータに関する。
真空槽内の可動部材を安定して駆動するためのマニュピ
ュレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、真空槽を貫通して配置された駆
動軸にベローズで真空シールを施し、真空槽の外部から
駆動軸を前進・後退させて、その往復運動を真空槽内部
に伝達するように構成した、従来のマニュピュレータの
概略図である。同図において、31は真空槽であり、該真
空槽31を貫通して配置された駆動軸32を、真空槽31に対
してベローズ33により真空シールしたうえ、真空槽31の
外部に設置した駆動源34によって駆動軸32を矢印方向に
往復運動させるように構成したものである。このような
従来技術を用いた代表的な実施例は、例えば特開平５−
９０９８号公報や特開平９−８９１２３号公報に開示さ
れている。これらのうち、特開平５−９０９８号公報に
開示された技術は、真空槽内で坩堝を支持し移動させる
ための支柱（＝駆動軸）に真空槽の外部から動力を伝達
するための構造に関するもので、真空槽を貫通して配置
された支柱のうち真空槽の外部に突出した部分をベロー
ズによって真空シールしたうえ、その突出した部分に直
接力を加えて支柱を前進・後退させ、ベローズの伸縮を
伴う前記支柱の往復運動を直接に真空槽内に伝達するも
のである。また、特開平９−８９１２３号に開示された
技術は、真空槽の外部に突出する部分をできるだけ小さ
くすることを目的とするもので、真空槽内の駆動軸にネ
ジ部を設け、該ネジ部にかみ合う回転軸を真空槽の外部
からハンドルによって回転させることによって、この回
転軸の回転運動を駆動軸の直進運動に変換させる構成と
したものである。
動軸にベローズで真空シールを施し、真空槽の外部から
駆動軸を前進・後退させて、その往復運動を真空槽内部
に伝達するように構成した、従来のマニュピュレータの
概略図である。同図において、31は真空槽であり、該真
空槽31を貫通して配置された駆動軸32を、真空槽31に対
してベローズ33により真空シールしたうえ、真空槽31の
外部に設置した駆動源34によって駆動軸32を矢印方向に
往復運動させるように構成したものである。このような
従来技術を用いた代表的な実施例は、例えば特開平５−
９０９８号公報や特開平９−８９１２３号公報に開示さ
れている。これらのうち、特開平５−９０９８号公報に
開示された技術は、真空槽内で坩堝を支持し移動させる
ための支柱（＝駆動軸）に真空槽の外部から動力を伝達
するための構造に関するもので、真空槽を貫通して配置
された支柱のうち真空槽の外部に突出した部分をベロー
ズによって真空シールしたうえ、その突出した部分に直
接力を加えて支柱を前進・後退させ、ベローズの伸縮を
伴う前記支柱の往復運動を直接に真空槽内に伝達するも
のである。また、特開平９−８９１２３号に開示された
技術は、真空槽の外部に突出する部分をできるだけ小さ
くすることを目的とするもので、真空槽内の駆動軸にネ
ジ部を設け、該ネジ部にかみ合う回転軸を真空槽の外部
からハンドルによって回転させることによって、この回
転軸の回転運動を駆動軸の直進運動に変換させる構成と
したものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
５−９０９８号公報に示されているように、真空槽を貫
通して配置された駆動軸のうち真空槽の外部に突出した
部分にベローズで真空シールを施し、この部分に直接力
を加えて駆動軸を前進・後退させる構造のものは、ベロ
ーズで真空シールされた駆動軸の収納部を真空槽の周囲
壁に設けるため、真空槽から突出する部分が多く装置全
体が大型となるばかりでなく、前記駆動軸を真空槽の外
側に向かって直線的に操作するため、操作用のスペース
も大きくなるという欠点がある。また、特開平９−８９
１２３号に記載された技術は、前述のように、真空槽か
ら突出した部分を小さくするためのものではあるが、真
空槽内の駆動軸にかみ合う回転軸の一部を真空槽の外部
に突出させ、該突出部に操作用のハンドルを取付けるた
め、やはり、真空槽から突出する部分は多く、ハンドル
操作用のスペースも必要であるという問題がある。さら
に、これらの従来技術では真空槽の周囲壁にマニュピュ
レータの駆動軸や操作部が設置されており、それらの位
置や操作に必要とされるスペースを変更することは不可
能であるため、真空槽に多数の装置や機器を接続して構
成される真空蒸着装置の設計等においては、設計の自由
度が制約されるという問題もある。加えて、前記のよう
な従来技術では、真空槽から突出する部分が多く、大型
で複雑な構成となるため、長期間使用した場合には故障
が生じやすく、故障の場合における装置の修理やその後
の保守・点検にも手数を要するという欠点もあった。そ
こで本発明は、前記のような従来技術の欠点を除去した
マニュピュレータ、すなわち、小型で真空槽内部に場所
を選ぶことなく設置可能であり、これにより真空槽の外
部に突出した部分をなくすことができるため、マニュピ
ュレータを備えた装置全体の小型化を図ることができ、
また、真空槽の外部に設けた駆動源から配管により供給
される空気によって駆動するため真空槽外部に操作スペ
ースを必要とせず、さらに、真空槽の周囲壁に対して空
気を供給するための配管の導入位置を比較的自由に選ぶ
ことができるため真空槽に接続する他の装置・機器との
関係において設計の自由度が高く、信頼性も高いマニュ
ピュレータを提供することを目的とする。
５−９０９８号公報に示されているように、真空槽を貫
通して配置された駆動軸のうち真空槽の外部に突出した
部分にベローズで真空シールを施し、この部分に直接力
を加えて駆動軸を前進・後退させる構造のものは、ベロ
ーズで真空シールされた駆動軸の収納部を真空槽の周囲
壁に設けるため、真空槽から突出する部分が多く装置全
体が大型となるばかりでなく、前記駆動軸を真空槽の外
側に向かって直線的に操作するため、操作用のスペース
も大きくなるという欠点がある。また、特開平９−８９
１２３号に記載された技術は、前述のように、真空槽か
ら突出した部分を小さくするためのものではあるが、真
空槽内の駆動軸にかみ合う回転軸の一部を真空槽の外部
に突出させ、該突出部に操作用のハンドルを取付けるた
め、やはり、真空槽から突出する部分は多く、ハンドル
操作用のスペースも必要であるという問題がある。さら
に、これらの従来技術では真空槽の周囲壁にマニュピュ
レータの駆動軸や操作部が設置されており、それらの位
置や操作に必要とされるスペースを変更することは不可
能であるため、真空槽に多数の装置や機器を接続して構
成される真空蒸着装置の設計等においては、設計の自由
度が制約されるという問題もある。加えて、前記のよう
な従来技術では、真空槽から突出する部分が多く、大型
で複雑な構成となるため、長期間使用した場合には故障
が生じやすく、故障の場合における装置の修理やその後
の保守・点検にも手数を要するという欠点もあった。そ
こで本発明は、前記のような従来技術の欠点を除去した
マニュピュレータ、すなわち、小型で真空槽内部に場所
を選ぶことなく設置可能であり、これにより真空槽の外
部に突出した部分をなくすことができるため、マニュピ
ュレータを備えた装置全体の小型化を図ることができ、
また、真空槽の外部に設けた駆動源から配管により供給
される空気によって駆動するため真空槽外部に操作スペ
ースを必要とせず、さらに、真空槽の周囲壁に対して空
気を供給するための配管の導入位置を比較的自由に選ぶ
ことができるため真空槽に接続する他の装置・機器との
関係において設計の自由度が高く、信頼性も高いマニュ
ピュレータを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明に係るマニュピュレータは次のような構成
にする。すなわち、基本的構成として、真空槽の外部に
設置された駆動源から配管を通して空気を供給すること
によって駆動可能となる駆動部分の全てを真空槽の内部
に設置する。該真空槽の内部に設置する前記駆動部分
は、シリンダー本体の内部に設置されたベローズを取り
囲む気密室に、真空槽外部の駆動源から空気を導入し、
その圧力でベローズを収縮させると同時にベローズの内
部に設置した駆動軸を前進させ、また、該駆動軸の前進
に抗して圧縮されたスプリングの反発力によって、前記
気密室に導入した空気を排気すると同時にベローズを伸
長させて駆動軸を後退させ、この駆動軸の往復運動の切
り替えを電磁弁によって行うように構成するものであ
る。
めに、本発明に係るマニュピュレータは次のような構成
にする。すなわち、基本的構成として、真空槽の外部に
設置された駆動源から配管を通して空気を供給すること
によって駆動可能となる駆動部分の全てを真空槽の内部
に設置する。該真空槽の内部に設置する前記駆動部分
は、シリンダー本体の内部に設置されたベローズを取り
囲む気密室に、真空槽外部の駆動源から空気を導入し、
その圧力でベローズを収縮させると同時にベローズの内
部に設置した駆動軸を前進させ、また、該駆動軸の前進
に抗して圧縮されたスプリングの反発力によって、前記
気密室に導入した空気を排気すると同時にベローズを伸
長させて駆動軸を後退させ、この駆動軸の往復運動の切
り替えを電磁弁によって行うように構成するものであ
る。
【０００５】
【発明の実施の形態】（１） 実施例の構成の説明
図１ａは本発明に係るマニュピュレータの断面図であ
る。同図において、1は空気によって駆動される駆動部
分、2は駆動部分1に空気を供給するための駆動源であ
る。駆動部分1は全ての部分が真空槽17の内部に収容さ
れており、また、駆動源2と電磁弁4は真空槽17の外部に
設置されており、駆動部分1と駆動源2と電磁弁4とは配
管3により結ばれている。真空槽17には駆動部分１と電
磁弁４を結ぶ配管3の貫通部5のみが設けられており、該
貫通部5は気密にシールされている。前記駆動部分1は、
シリンダー底板6とシリンダー本体７と軸受8とからな
り、これらは二つのOリング9，9’により気密に接合さ
れている。前記シリンダー底板6は空気導入口10を備え
ている。また、シリンダー本体7内部の軸受側には筒状
部を持つフランジ11が固定されている。そして、該フラ
ンジ11と前記シリンダー底板6との間には弁板13が配置
されており、該弁板13と前記フランジ11の筒状部とはベ
ローズ14で気密に接続されている。したがって、シリン
ダー本体7の内部における前記ベローズ14の周囲には気
密室が形成されており、空気導入口10からシリンダー本
体7の内部に空気が導入されると、その圧力で弁板13は
前方に押し出されベローズ14は収縮する。さらに、前記
ベローズ14の内部において前記弁板13には、前記ベロー
ズ14の中心とフランジ11の中心を結ぶ線上を往復運動す
る駆動軸12が設けてあり、該駆動軸12の先端は前記軸受
8より外側に突出するように構成してある。さらに、前
記ベローズ14の内部には、前記駆動軸12の前進に伴って
圧縮されるスプリング16と前記駆動軸12の前進を一定の
距離で停止させるストッパーが設けてある。図示の実施
例では駆動軸12の前進に伴って圧縮されるスプリング16
は、駆動軸12上に係止された、フランジ部を有する筒状
のスプリング押え15の外側に嵌装されており、該スプリ
ング押え15のフランジ部と軸受8との間において圧縮・
伸長するように配置されている。なお、該スプリング押
え15の軸受側の端部は前記駆動軸12の前進を停止させる
ストッパーを兼ねている。また、駆動軸12に係止された
筒状のスプリング押え15は、スプリング16が圧縮される
際に、駆動軸12に形成された段部により駆動軸上を移動
しないように係止されている。図２は図示の実施例にお
ける駆動軸12及び弁板13、フランジ11、スプリング押え
15及びスプリング16の部分を分解して示した斜視図であ
って、駆動軸12に対するスプリング押え15及びスプリン
グ16の嵌合、係止の構造を明らかにするためのものであ
る。
る。同図において、1は空気によって駆動される駆動部
分、2は駆動部分1に空気を供給するための駆動源であ
る。駆動部分1は全ての部分が真空槽17の内部に収容さ
れており、また、駆動源2と電磁弁4は真空槽17の外部に
設置されており、駆動部分1と駆動源2と電磁弁4とは配
管3により結ばれている。真空槽17には駆動部分１と電
磁弁４を結ぶ配管3の貫通部5のみが設けられており、該
貫通部5は気密にシールされている。前記駆動部分1は、
シリンダー底板6とシリンダー本体７と軸受8とからな
り、これらは二つのOリング9，9’により気密に接合さ
れている。前記シリンダー底板6は空気導入口10を備え
ている。また、シリンダー本体7内部の軸受側には筒状
部を持つフランジ11が固定されている。そして、該フラ
ンジ11と前記シリンダー底板6との間には弁板13が配置
されており、該弁板13と前記フランジ11の筒状部とはベ
ローズ14で気密に接続されている。したがって、シリン
ダー本体7の内部における前記ベローズ14の周囲には気
密室が形成されており、空気導入口10からシリンダー本
体7の内部に空気が導入されると、その圧力で弁板13は
前方に押し出されベローズ14は収縮する。さらに、前記
ベローズ14の内部において前記弁板13には、前記ベロー
ズ14の中心とフランジ11の中心を結ぶ線上を往復運動す
る駆動軸12が設けてあり、該駆動軸12の先端は前記軸受
8より外側に突出するように構成してある。さらに、前
記ベローズ14の内部には、前記駆動軸12の前進に伴って
圧縮されるスプリング16と前記駆動軸12の前進を一定の
距離で停止させるストッパーが設けてある。図示の実施
例では駆動軸12の前進に伴って圧縮されるスプリング16
は、駆動軸12上に係止された、フランジ部を有する筒状
のスプリング押え15の外側に嵌装されており、該スプリ
ング押え15のフランジ部と軸受8との間において圧縮・
伸長するように配置されている。なお、該スプリング押
え15の軸受側の端部は前記駆動軸12の前進を停止させる
ストッパーを兼ねている。また、駆動軸12に係止された
筒状のスプリング押え15は、スプリング16が圧縮される
際に、駆動軸12に形成された段部により駆動軸上を移動
しないように係止されている。図２は図示の実施例にお
ける駆動軸12及び弁板13、フランジ11、スプリング押え
15及びスプリング16の部分を分解して示した斜視図であ
って、駆動軸12に対するスプリング押え15及びスプリン
グ16の嵌合、係止の構造を明らかにするためのものであ
る。
【０００６】（２）実施例の作用・動作
図１ａのマニュピュレータにおいて、まず、配管3に接
続された電磁弁4を空気導入に切り替えることにより、
駆動源2より空気導入口10を通してシリンダー本体7の内
部のベローズ14を取り囲む気密室に空気を導入する。こ
の空気の圧力により弁板13が前方に押し出され、弁板13
に固定された駆動軸12も前進する。弁板13と駆動軸12の
前進に伴ってベローズ14は気密を保ったまま圧縮され
る。また、駆動軸12が前進すると、駆動軸12に係止され
たスプリング押え15も前方に移動し、該スプリング押え
15のフランジ部によってスプリング16が圧縮される。前
記弁板13の前進により駆動軸12は軸受8から更に突出す
るが、駆動軸12が一定の距離だけ前進すると該駆動軸12
に係止されたスプリング押え15の一端が軸受8に当接
し、弁板13と駆動軸12の前進は停止する。図１ｂはかく
して駆動軸12が停止した状態を示すものである。前記ス
プリング押え15の筒状部の長さを変えることにより駆動
軸12の停止位置を変えることが可能である。駆動軸12を
元の位置に戻す時は、電磁弁4を空気導入から空気排出
へと切り替え、シリンダー本体7に導入された空気を排
出する。空気の排出により弁板13を前方に押す力が無く
なるため、駆動軸12の前進に抗して圧縮されていたスプ
リングの反発力によって、前記スプリング押え15が後方
に押し戻され、該スプリング押え15を係止してある駆動
軸12も後退して元の位置に戻る。気密室に導入した空気
を排気すると同時にベローズを伸長させて駆動軸を後退
させ、このようにして、前記電磁弁4を切り替えること
によりマニュピュレータの駆動軸を往復運動させること
ができる。上記のような構成のマニュピュレータを用い
て具体的な駆動試験を行ったところ、次のような結果を
得ることができた。すなわち、１×１０−３Paの高真空
に排気した真空槽の内部に、本発明によるマニュピュレ
ータを配置し、駆動源2から空気導入口10を通して0.5MP
aの圧縮空気をシリンダー本体7に導入・排気することに
より駆動軸12の前進・後退を繰り返し行った。この結
果、１２万回の往復運動の実施にもかかわらず、ベロー
ズの捩れ、動作不良、リーク現象等が起こらないという
ことが確認された。
続された電磁弁4を空気導入に切り替えることにより、
駆動源2より空気導入口10を通してシリンダー本体7の内
部のベローズ14を取り囲む気密室に空気を導入する。こ
の空気の圧力により弁板13が前方に押し出され、弁板13
に固定された駆動軸12も前進する。弁板13と駆動軸12の
前進に伴ってベローズ14は気密を保ったまま圧縮され
る。また、駆動軸12が前進すると、駆動軸12に係止され
たスプリング押え15も前方に移動し、該スプリング押え
15のフランジ部によってスプリング16が圧縮される。前
記弁板13の前進により駆動軸12は軸受8から更に突出す
るが、駆動軸12が一定の距離だけ前進すると該駆動軸12
に係止されたスプリング押え15の一端が軸受8に当接
し、弁板13と駆動軸12の前進は停止する。図１ｂはかく
して駆動軸12が停止した状態を示すものである。前記ス
プリング押え15の筒状部の長さを変えることにより駆動
軸12の停止位置を変えることが可能である。駆動軸12を
元の位置に戻す時は、電磁弁4を空気導入から空気排出
へと切り替え、シリンダー本体7に導入された空気を排
出する。空気の排出により弁板13を前方に押す力が無く
なるため、駆動軸12の前進に抗して圧縮されていたスプ
リングの反発力によって、前記スプリング押え15が後方
に押し戻され、該スプリング押え15を係止してある駆動
軸12も後退して元の位置に戻る。気密室に導入した空気
を排気すると同時にベローズを伸長させて駆動軸を後退
させ、このようにして、前記電磁弁4を切り替えること
によりマニュピュレータの駆動軸を往復運動させること
ができる。上記のような構成のマニュピュレータを用い
て具体的な駆動試験を行ったところ、次のような結果を
得ることができた。すなわち、１×１０−３Paの高真空
に排気した真空槽の内部に、本発明によるマニュピュレ
ータを配置し、駆動源2から空気導入口10を通して0.5MP
aの圧縮空気をシリンダー本体7に導入・排気することに
より駆動軸12の前進・後退を繰り返し行った。この結
果、１２万回の往復運動の実施にもかかわらず、ベロー
ズの捩れ、動作不良、リーク現象等が起こらないという
ことが確認された。
【０００７】（３）他の実施例の説明、他の用途への転
用例の説明 真空槽の内部に収納した駆動部分の駆動軸の往復運動を
出力軸の回転運動に変換することにより、真空槽の内部
において回転運動を伝達するようにしたマニュピュレー
タに応用することができる。図４はそのような実施例を
示したものである。この実施例は、図１ａに示したよう
な往復運動をする駆動軸12にピン51を設けるとともに、
前記駆動軸12の往復方向に対して直角方向に交差する出
力軸53を設け、この出力軸53の先端部に開口又は長孔を
有するアーム52を固定して、該アーム52の開口又は長孔
を前記駆動軸12のピン51に掛合させたものである。かか
る構成において、駆動軸12が往復運動をすると、ピン51
に掛合させたアーム52が点線で示すように回転し、この
回転運動が出力軸53に伝達される。この構成では駆動軸
12や出力軸53等は全て真空槽の内部に収容されているた
め、回転軸のシール部にいわゆるソロバン玉やOリング
を使用した場合に生じるリークの問題や、ベローズを使
用した場合に生じる回転による捩れからくるベローズ破
損の問題等を起こすことなく、動力を真空槽の内部に伝
達することができる。
用例の説明 真空槽の内部に収納した駆動部分の駆動軸の往復運動を
出力軸の回転運動に変換することにより、真空槽の内部
において回転運動を伝達するようにしたマニュピュレー
タに応用することができる。図４はそのような実施例を
示したものである。この実施例は、図１ａに示したよう
な往復運動をする駆動軸12にピン51を設けるとともに、
前記駆動軸12の往復方向に対して直角方向に交差する出
力軸53を設け、この出力軸53の先端部に開口又は長孔を
有するアーム52を固定して、該アーム52の開口又は長孔
を前記駆動軸12のピン51に掛合させたものである。かか
る構成において、駆動軸12が往復運動をすると、ピン51
に掛合させたアーム52が点線で示すように回転し、この
回転運動が出力軸53に伝達される。この構成では駆動軸
12や出力軸53等は全て真空槽の内部に収容されているた
め、回転軸のシール部にいわゆるソロバン玉やOリング
を使用した場合に生じるリークの問題や、ベローズを使
用した場合に生じる回転による捩れからくるベローズ破
損の問題等を起こすことなく、動力を真空槽の内部に伝
達することができる。
【０００８】
【発明の効果】従来技術では、真空槽を貫通して駆動軸
自体または該駆動軸の操作・駆動部が設置されていたた
め、それらの部分が真空槽より突出せざるを得なかった
という問題を、本発明では、駆動部分の全てを真空槽の
内部に設置し、真空槽と外部との貫通部分は空気導入の
ための配管のみとしたことで、真空槽の内部における駆
動部分の設置場所を比較的自由に選定・変更できること
を可能にし、また、真空槽と外部との貫通部分も自由に
選定することを可能にした。これは装置の凹凸を少なく
し装置周辺の操作スペースを小さくするだけでなく、真
空槽に接続する装置・機器との関係で設計の自由度を高
めることとなる。また、本発明に係るマニュピュレータ
の駆動源である空気供給源、電磁弁等はバルブの開閉等
のために真空装置にもともと付随するものであるから、
駆動部分を動作させるための余分な費用がかからず、か
つそれらを設置するための余計なスペースも必要としな
い。したがって、本発明によれば小型で安価なマニュピ
ュレータを提供することができ、例えば真空蒸着装置全
体のコスト削減と装置の小型化への貢献が可能となっ
た。更に、駆動部分の１２万回の動作を通じて、ベロー
ズの捩れ、動作不良、リーク現象が起こらないという実
験結果より、本発明によるマニュピュレータは高い品質
と信頼性を確保できることも証明された。
自体または該駆動軸の操作・駆動部が設置されていたた
め、それらの部分が真空槽より突出せざるを得なかった
という問題を、本発明では、駆動部分の全てを真空槽の
内部に設置し、真空槽と外部との貫通部分は空気導入の
ための配管のみとしたことで、真空槽の内部における駆
動部分の設置場所を比較的自由に選定・変更できること
を可能にし、また、真空槽と外部との貫通部分も自由に
選定することを可能にした。これは装置の凹凸を少なく
し装置周辺の操作スペースを小さくするだけでなく、真
空槽に接続する装置・機器との関係で設計の自由度を高
めることとなる。また、本発明に係るマニュピュレータ
の駆動源である空気供給源、電磁弁等はバルブの開閉等
のために真空装置にもともと付随するものであるから、
駆動部分を動作させるための余分な費用がかからず、か
つそれらを設置するための余計なスペースも必要としな
い。したがって、本発明によれば小型で安価なマニュピ
ュレータを提供することができ、例えば真空蒸着装置全
体のコスト削減と装置の小型化への貢献が可能となっ
た。更に、駆動部分の１２万回の動作を通じて、ベロー
ズの捩れ、動作不良、リーク現象が起こらないという実
験結果より、本発明によるマニュピュレータは高い品質
と信頼性を確保できることも証明された。
【図１ａ】本発明に係るマニュピュレータの一動作状態
を示す概略断面図である。
を示す概略断面図である。
【図１ｂ】本発明に係るマニュピュレータの他の動作状
態を示す概略断面図である。
態を示す概略断面図である。
【図２】本発明に係るマニュピュレータに使用する駆動
軸、フランジ、スプリング等の部分を分解して示した斜
視図である。
軸、フランジ、スプリング等の部分を分解して示した斜
視図である。
【図３】従来のマニュピュレータの概略構成図である。
【図４】本発明の他の実施例を説明するための駆動部の
概略構成図である。
概略構成図である。
1 駆動部分
2 駆動源
3 配管
4 電磁弁
5 貫通部
6 シリンダー底板
7 シリンダー本体
8 軸受
9 Oリング
10 空気導入口
11 フランジ
12 駆動軸
13 弁板
14 ベローズ
15 スプリング押え
16 スプリング
17 真空槽
31 真空槽
32 駆動軸
33 ベローズ
34 駆動源
51 ピン
52 アーム
53 出力軸
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 臼井 隆一朗
神奈川県相模原市大野台２−27−２ 株式
会社昭和真空内
(72)発明者 笠原 敏夫
神奈川県相模原市大野台２−27−２ 株式
会社昭和真空内
Ｆターム(参考） 3C007 AS31 BS29 HS01 HS14 HT36
XF09
3H081 AA17 BB03 BB14 CC01 CC23
HH10
Claims (7)
- 【請求項１】 真空槽の外部に設置された駆動源から、
配管を通して空気を供給することによって駆動可能とな
る駆動部分を備えてなり、該駆動部分の全てを真空槽の
内部に設置したことを特徴とするマニュピュレータ。 - 【請求項２】 請求項１記載のマニュピュレータにおい
て、前記駆動部分は、シリンダー本体の内部に設置され
たベローズを取り囲む気密室に空気を導入し、その圧力
でベローズを収縮させると同時にベローズの内部に設置
した駆動軸を前進させ、また、該駆動軸の前進に抗して
圧縮されたスプリングの反発力によって、前記気密室に
導入された空気を排気すると同時にベローズを伸長させ
て駆動軸を後退させ、この駆動軸の往復運動の切り替え
を電磁弁によって行うように構成されていることを特徴
とするマニュピュレータ。 - 【請求項３】 請求項２記載のマニュピュレータにおい
て、前記シリンダー本体は、その一端に空気導入口を備
えたシリンダー底板を、他端に駆動軸を支える軸受をそ
れぞれ固定してなり、該シリンダー本体内部の軸受側に
は筒状部を持つフランジを固定し、該フランジと前記シ
リンダー底板との間に弁板を配置したうえ、ベローズの
一端を該弁板に、他端を前記フランジの筒状部に接合し
てベローズの周囲に気密室を形成し、さらに、前記弁板
に前記ベローズの中心とフランジの中心を結ぶ線上を往
復運動する駆動軸を設けて該駆動軸の先端を前記軸受よ
り外側に突出させ、さらに、前記ベローズ内に、前記駆
動軸の前進に伴って圧縮されるスプリングと前記駆動軸
の前進を一定の距離で停止させるストッパーを設けたこ
とを特徴とするマニュピュレータ。 - 【請求項４】 請求項３記載のマニュピュレータにおい
て、駆動軸の前進に伴って圧縮されるスプリングは、駆
動軸上に係止された、フランジ部を有する筒状のスプリ
ング押えの外側に嵌装され、該スプリング押えのフラン
ジ部とシリンダー本体の軸受との間において圧縮・伸長
されるように配置されており、また、該スプリング押え
の軸受側の端部は前記駆動軸の前進を停止させるストッ
パーを兼ねていることを特徴とするマニュピュレータ。 - 【請求項５】 請求項４記載のマニュピュレータにおい
て、駆動軸に係止された筒状のスプリング押えは、スプ
リングが圧縮される際に、駆動軸に形成された段部によ
り該駆動軸上を移動しないように係止されていることを
特徴とするマニュピュレータ。 - 【請求項６】 請求項２記載のマニュピュレータにおい
て、駆動部分の駆動軸の往復運動を、出力軸の回転運動
に変換する機構を備えたことを特徴とするマニュピュレ
ータ。 - 【請求項７】 請求項６記載のマニュピュレータにおい
て、駆動軸の往復運動を、出力軸の回転運動に変換する
機構は、駆動軸にピンを設けるとともに、前記駆動軸の
往復方向に対して直角方向に交差する出力軸を設け、該
出力軸に、先端に開口又は長孔を有するアームを固定し
て、該アームの開口又は長孔を前記駆動軸のピンに掛合
させたものであることを特徴とするマニュピュレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001271982A JP4576508B2 (ja) | 2001-09-07 | 2001-09-07 | マニュピュレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001271982A JP4576508B2 (ja) | 2001-09-07 | 2001-09-07 | マニュピュレータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003080475A true JP2003080475A (ja) | 2003-03-18 |
| JP4576508B2 JP4576508B2 (ja) | 2010-11-10 |
Family
ID=19097419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001271982A Expired - Lifetime JP4576508B2 (ja) | 2001-09-07 | 2001-09-07 | マニュピュレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4576508B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109987407A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-07-09 | 安庆工匠智能化设备制造有限公司 | 一种全自动切片机卸料机械手 |
| CN110340919A (zh) * | 2019-07-22 | 2019-10-18 | 西安外事学院 | 物料传送用机器手臂抓取器 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS6435108A (en) * | 1987-07-30 | 1989-02-06 | Canon Kk | Drive mechanism |
| JPH0297269A (ja) * | 1988-10-03 | 1990-04-09 | Fuji Electric Co Ltd | アクチュエータ |
| JP2000230508A (ja) * | 1999-02-15 | 2000-08-22 | Konan Electric Co Ltd | 単動揺動形アクチュエータ |
| JP2000230507A (ja) * | 1999-02-15 | 2000-08-22 | Konan Electric Co Ltd | 単動揺動形アクチュエータ |
| JP2000249107A (ja) * | 1999-02-26 | 2000-09-12 | Isuzu Motors Ltd | ベローズ式アクチュエータとこれを使用したｄｐｆ装置 |
| JP2001012604A (ja) * | 1999-06-25 | 2001-01-16 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 密封チャンバ用ベローズシリンダ |
-
2001
- 2001-09-07 JP JP2001271982A patent/JP4576508B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN109987407A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-07-09 | 安庆工匠智能化设备制造有限公司 | 一种全自动切片机卸料机械手 |
| CN109987407B (zh) * | 2019-04-28 | 2024-01-09 | 安庆工匠智能化设备制造有限公司 | 一种全自动切片机卸料机械手 |
| CN110340919A (zh) * | 2019-07-22 | 2019-10-18 | 西安外事学院 | 物料传送用机器手臂抓取器 |
| CN110340919B (zh) * | 2019-07-22 | 2022-03-04 | 西安外事学院 | 物料传送用机器手臂抓取器 |
Also Published As
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|---|---|
| JP4576508B2 (ja) | 2010-11-10 |
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