JP2010258087A - クリーン駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】移動動作により防塵カバーにて覆うことができない箇所等の発塵でも、吸引ファン等の他の動力機構を用いずに装置の駆動力の一部を利用して吸引し、クリーンルーム内を高い清浄度に維持できるようにしたクリーン駆動装置を提供すること。
【解決手段】装置本体１の動作と連動するようにしたシリンダ２と、装置の発塵部に配設して発塵を吸引するようにした吸塵口４間を、エア回路３を介して接続し、エア回路３を介して装置本体１の動作と連動するシリンダ２にて発塵部の空気を吸引し、吸引した空気をフィルタ室５へ排気するようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、クリーン駆動装置に関し、特に、クリーンルーム内で物品の搬送などを行う装置において、駆動に際して接触或いは摺動部で発塵する微粉塵を、吸引ファン等の他の動力機構を用いずに装置の駆動力の一部を利用して、かつクリーンルーム内での高い清浄度を損なうことなく吸引除去するようにしたクリーン駆動装置に関するものである。

従来、液晶板の製造や半導体の製造に際しては、高い清浄度を有するクリーンルーム内で部品等の物品（以下、「部品等」という。）を、専用のカセットに収納し、これを搬送機や移載機などを用いて所要の搬送、移載などを行うようにしている。
また、このクリーンルーム内を予め定めた清浄度を維持できるよう清浄空気によるダウンフローを形成し、搬送機や移載機などの駆動に際してその接触部や摺動部で発塵する微粉塵を床面から吸引して外部に排出するようにしている。

さらに、このダウンフローのみでは近年の製造工程で要求される、より高い清浄度を維持することは困難となっている。このため、接触部や摺動部での発塵部全体を、特に限定されるものではないが、例えば、移動用の車輪或いはコロとレール等との接触部全体を防塵カバーにて覆い、かつ移動用の車輪或いはコロとレールとが接触して発塵する近傍に吸塵口を配設し、吸引ファン等にて強制的に吸引し外部へ排出するようにしている。

そして、例えば、特許文献１に開示されるよう、発塵部全体を防塵カバーにて覆い、吸引ファンにて吸引、排出するように構成したもの、また、特許文献２に開示されるよう、各段のフォークをガイドレールと低発塵直動ベアリングをしてガイドボックス内にて一方向に進退可能に重ねて構成し、かつ該ガイドボックス内をクリーンモジュールにて大気圧より負圧になるようにして発塵の飛散を防止するように構成したもの等が提案されている。

しかしながら、従来の方法では発塵部全体を防塵カバーにて覆い、かつ吸引ファンにて発塵を吸引して排出するようにしているため、搬送機や移載機に吸引ファンを搭載したり、この吸引ファンへの給電のための配線等を要し、搬送機や移載機が大型化、特に高さ方向の大型化を避けることができないという問題があった。
また、移動する発塵部分を防塵カバーにて完全に覆うことができない構成を有する場合、未覆部分での発塵の吸引ができず、高い清浄度を維持することができないという問題があった。

特開平２−２０９３１６号公報 特開２００６−１６５８号公報

本発明は、クリーンルーム内での物品搬送、移載装置等の有する問題点に鑑み、移動動作により防塵カバーにて覆うことができない箇所等の発塵でも、吸引ファン等の他の動力機構を用いずに装置の駆動力の一部を利用して吸引し、クリーンルーム内を高い清浄度に維持できるようにしたクリーン駆動装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のクリーン駆動装置は、装置本体の動作と連動するようにしたシリンダと、装置の発塵部に配設して発塵を吸引するようにした吸塵口間を、エア回路を介して接続し、該エア回路を介して装置本体の動作と連動するシリンダにて発塵部の空気を吸引し、吸引した空気をフィルタ室へ排気するようにしたことを特徴とする。

この場合において、エア回路を、シリンダの両端と吸塵口間を、それぞれ逆止弁を備えた分岐吸塵管にて接続し、かつ各分岐吸塵管に逆止弁を備えた排塵管を接続することができる。

また、装置の移動に伴ってシリンダが移動する際、シリンダの一端側分岐吸塵管を経てシリンダ内に吸塵し、他端側分岐吸塵管より先行程でシリンダ内に吸引した空気を排塵管を経てフィルタ室へ排気するように逆止弁を交互に開閉動作するようにすることができる。

また、逆止弁を備えた排塵管を、分岐吸塵管に備えた逆止弁とフィルタ室間の分岐吸塵管に接続することができる。

また、各排塵管先端をフィルタ室に接続することができる。

本発明のクリーン駆動装置によれば、装置本体の動作と連動するようにしたシリンダと、装置の発塵部に配設して発塵を吸引するようにした吸塵口間を、エア回路を介して接続し、該エア回路を介して装置本体の動作と連動するシリンダにて発塵部の空気を吸引し、吸引した空気をフィルタ室へ排気するようにすることにより、発塵を吸引ファンにて吸引することがないので装置が簡易となり、装置本体の高さを低く設定することができ、かつ防塵カバーにて覆うことができないどのような場所での発塵も発塵源直近の空気と共に吸引することができるので発塵も確実に吸引することができ、クリーンルーム内のより高度の清浄度を保つことができる。

また、エア回路を、シリンダの両端と吸塵口間を、それぞれ逆止弁を備えた分岐吸塵管にて接続し、かつ各分岐管に逆止弁を備えた排塵管を接続するようにすることにより、装置本体の動作と連動するシリンダにて、発塵もシリンダのトップ側とボトム側にて交互に吸引され確実に吸塵、排出することができる。

また、装置の移動に伴ってシリンダが移動する際、シリンダの一端側分岐吸塵管を経てシリンダ内に吸塵し、他端側分岐吸塵管より先行程でシリンダ内に吸引した空気を排塵管を経てフィルタ室へ排気するように逆止弁を交互に開閉動作するようにすることにより、シリンダのトップ側とボトム側にて交互に吸引することで装置本体が動作する限り連続的に、かつ自動的に吸塵、排出することができる。

また、逆止弁を備えた排塵管を、分岐吸塵管に備えた逆止弁とフィルタ室間の分岐吸塵管に接続するようにすることにより、吸塵口にて吸塵された発塵も確実にフィルタ室にて吸塵排出することができる。

また、各排塵管先端をフィルタ室に接続するようにすることにより、排塵管を経て排出される排気に含まれる微塵埃も確実にフィルタ室にて除去することができる。

本発明のクリーン駆動装置の一実施例を示す縦断面図である。 反対側の動作時を示す縦断面図である。 フォーク式の移載装置に応用した実施例を示す平面図である。 同正面図である。 スライド置台に応用した実施例を示す説明図である。 シャッター装置に応用した実施例を示す説明図である。 昇降装置に応用した実施例を示す説明図である。 旋回装置に応用した実施例を示す説明図である。

以下、本発明のクリーン駆動装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１〜図２に、本発明のクリーン駆動装置の一実施例を示す。
本発明のクリーン駆動装置Ａは、クリーンルーム内で搬送、移載、旋回などの１動作或いは複数の動作を行うようにした装置本体１と、該装置本体１の駆動と連動するようにしたシリンダ２と、装置本体１の発塵部と対峙して配設し、発塵を吸塵するようにした吸塵口４とシリンダ２の両端部とを接続するようにしたエア回路３とより構成し、これにより装置本体１の駆動と連動してシリンダ２が移動する際、装置本体の発塵部での発塵をその付近の空気と共にシリンダ２の両端部の室内に交互に吸引した後、フィルタ室５内にて集塵し、空気のみを排気するようにする。

この装置本体１の駆動と連動するシリンダ２内にはシリンダロッド２１を貫通し、該シリンダロッド２１に固定したピストン２２をシリンダ２内に嵌挿し、シリンダ移動時にピストン２２が該シリンダ２内をその一端側から他端側に移動するようにする。
したがって、このシリンダロッド２１は装置本体１の移動方向に沿って配設され、かつ装置本体１等の固定側に固定される。これにより、装置本体の移動に伴ってシリンダ２が移動するようにする。

また、このシリンダ２の両端部に接続するエア回路３は、図１〜図２に示すように、装置本体１の発塵部に配設して発塵を吸引するようにした吸塵口とシリンダ２との間に接続配置して構成するもので、前記吸塵口４に分岐吸塵管３１、３２の一端側をそれぞれ接続するとともに、各分岐吸塵管３１、３２には逆止弁３１ａ、３２ａを備えるが、この逆止弁３１ａ、３２ａは、シリンダ２の駆動方向に伴って交互に開閉動作をするようにし、さらには各分岐吸塵管３１、３２に、詳しくは各分岐吸塵管３１、３２に接続した逆止弁３１ａ、３２ａとシリンダ２の両端部との間の位置で、逆止弁３３ａ、３４ａを備えた排塵管３３、３４を接続して構成する。

なお、この場合、シリンダ２の一端側、例えば、トップ側に接続される分岐吸塵管３１側の逆止弁３１ａ、３３ａと、他端のボトム側に接続される分岐吸塵管３２側の逆止弁３２ａ、３４ａとは、図１〜図２に示すように、互いに逆方向の動作をするようになる。
すなわち、トップ側に接続される分岐吸塵管３１において吸塵時には、図１に示すように、逆止弁３１ａは開弁し、排塵管３３側の逆止弁３２ａは閉じるとともに、ボトム側に接続される分岐吸塵管３２は排気作用をして逆止弁３２ａは閉じ、排塵管３４側の逆止弁３４ａは開弁するようになる。

これにより、シリンダ２は、装置本体１の駆動と連動して往復移動することにより、従来のシステムのように、装置本体１の駆動装置以外の吸引ファンやそれに給電するための配線配設が不要となり、装置本体１の駆動と連動するシリンダ２にて、常にシリンダ２のトップ側或いはボトム側のいずれか一方にて装置本体１の発塵部での発塵を分岐吸塵管３１、３２を介して、一旦、シリンダ２のシリンダ室内に吸引し、その後、シリンダ２の反対側方向への移動にてシリンダ室内より吐き出され、排塵管３３、３４を経てフィルタ室５内にて集塵することができる。

また、図３〜図４は、本発明のクリーン駆動装置Ａをフォーク式の移載装置Ｂに応用した実施例を示す。
このフォーク式の移載装置Ｂは、図３に示すように、駆動軸６３を備えた中心位置となる待機位置（図３に示す実施例では中央の位置）よりその両側方向（図３に示す実施例では上下方向）に交互に或いは所定の方向に出没するようにするもので、これは屈伸可能に軸６９を介して連結された第１アーム６１及び第２アーム６２を左右に１対配設し、第１アーム６１の基部をそれぞれ駆動軸６３に接続するとともに、第２アーム６２の先端部でフォーク６４を支持し、各アーム６１、６２の屈伸によりフォーク６４を進退するようにして構成する。
そして、この第２アーム６２の先端部に第２アーム６２の揺動に伴って一体に回転するギヤ６５を固設するとともに、第２アーム６２の内側で各ギヤ６５に噛合する進退方向のラック６６をフォーク６４に設ける。

第１アーム６１は、移載機本体（図示省略）に設けられたモータの駆動軸６３に基部が固定されており、駆動軸６３の回動により所定範囲の角度で揺動し、この揺動方向に応じて前記フォーク６４が中央位置の待機位置より上方或いは下方へ移動する。
第２アーム６２は、第１アーム６１の先端部に軸６９を介して枢着されるとともに、その先端部がフォーク６４に枢着されており、駆動軸６３の回動により第１アーム６１とで外側に湾曲するくの字状に屈伸する。
なお、第１アーム６１と第２アーム６２は、収縮時の停止位置がフォーク６４の進退方向とほぼ直角で、上下に重なる位置となっている。

ギヤ６５、６５は、各第２アーム６２、６２の先端部で軸６７を介してそれぞれ上方に突出して互いに対向するように設置されており、第２アーム６２の揺動に伴ってその揺動角度分だけ回転するように、第２アーム６２に対し一体に固定されている。
このギヤ６５の軸６７は、フォーク６４に回動可能に軸支されることにより、第２アーム６２をフォーク６４に枢着しており、軸６７の上端に設けられたギヤ６５、６５は、フォーク６４側に設けられた１本のラック６６にそれぞれ噛合するようになっている。
各ギヤ６５は、このラック６６を挟み込むように対称位置に配設されており、これにより、左右の第２アーム６２がシンクロして揺動するようになされている。

また、このように構成する移載装置Ｂは、ガイドローラ６８ａ、６８ｂを介してフォーク６４を進退方向に摺動可能に支持されているが、このフォーク６４の進退時に、ガイドローラ６８ａ、６８ｂとフォーク６４との摺動面にて発塵する。この発塵を吸塵するための吸塵口４を適正な位置に設ける。この吸塵口４は、図３に示すように、ガイドローラ６８ａ、６８ｂ或いはその近傍に配設することで、摺動面にて発塵する発塵を確実に吸塵するようにする。

さらに、図３〜図４に示すように、シリンダ２とエア回路３とフィルタ室５とを配し、各吸塵口４とエア回路３間を分岐吸塵管３１、３２にて接続し、エア回路３とフィルタ室５とは、排塵管３３、３４を接続する。

なお、シリンダ２内を貫通するシリンダロッド２１はフォーク６４側に固定する。
これにより、駆動軸６３の回動によりこれに接続された第１アーム６１は揺動すると、第２アーム６２は第１アーム６１の先端部で屈伸するとともに、第２アーム６２の先端で支持されたフォーク６４が進退する。このとき、ガイドローラ６８ａ、６８ｂの摺動による発塵は吸塵口４より吸塵され、図１〜図２に示すクリーン駆動装置Ａの作用により、エア回路３を経てフィルタ室５内に集塵されるようになる。

図５は、本発明のクリーン駆動装置Ａをスライド置台Ｃに応用した実施例を示す。
このスライド置台Ｃは、図５に示すように、直接或いは置台を介して搬送物Ｇを搭載するようにした走行台車Ｄの車輪ＷをレールＲに導かれて走行可能とし、該走行台車には車輪Ｗの近傍位置に吸塵口４を、走行台車Ｄの下部位置にエア回路３とフィルタ室及びシリンダ２を配置し、該シリンダ２を貫通するシリンダロッドは固定側に固定して構成する。そしてシリンダ２とエア回路３間を、図１〜図２に示すように、分岐吸塵管にて接続し、エア回路３とフィルタ室５間を排塵管にて接続する。
これにより、走行台車ＤがレールＲに沿って走行する際、その駆動力の一部を利用してクリーン駆動装置Ａのシリンダ２を相対動作させて車輪Ｗの位置での発塵をクリーン駆動装置Ａにて吸塵するものである。

図６は、本発明のクリーン駆動装置Ａをシャッター装置Ｓに応用した実施例を示す。
このシャッター装置Ｓは、従来方法と同じように、シャッター本体Ｓａの開閉方向に導くように配設したガイドレールＧ１、Ｇ１に、ガイドローラＧ２、Ｇ２を介してシャッター本体を開閉可能に支持するとともに、シャッター本体Ｓａ側にエア回路３とフィルタ室５及びシリンダ２を、かつガイドローラＧ２と対峙する位置に吸塵口４を配置し、シリンダ２とエア回路３間及びエア回路３とフィルタ室５間を、図１〜図２に記載した実施例と同様に、分岐吸塵管３１、３２及び排塵管３３、３４にて接続する。この場合、シリンダ２を貫通するシリンダロッドは固定側に固定する。
これにより、シャッター装置Ｓのシャッター本体Ｓａの開閉動作時に発生する発塵を、クリーン駆動装置Ａのシリンダ２を相対動作させて吸塵するものである。

図７は、本発明のクリーン駆動装置Ａを昇降装置Ｅに応用した実施例を示す。
この昇降装置Ｅは、昇降体Ｅ１の垂直柱Ｅ２の１側面にラックＬを配設し、固定側に該垂直柱Ｅ２の両側面を挟持するようにして複数のガイドローラＧ２を配設し、かつ前記垂直柱Ｅ２のラックＬに噛合するようにしてピニオンＰを配設し、このピニオンＰの回動にてこれと噛合するラックＬを移動させて昇降体Ｅ１を昇降するように構成するとともに、該昇降装置Ｅにクリーン駆動装置Ａを配設する。

このクリーン駆動装置Ａは、発塵するガイドローラＧ２付近及びラックＬのピニオンＰの噛合位置に対峙するようにして固定側に吸塵口４を、さらにはシリンダ２、エア回路３、フィルタ室５を配置するとともに、シリンダ２とエア回路３間及びエア回路３とフィルタ室５間にそれぞれ分岐吸塵管３１、３２及び排塵管３３、３４にて接続して構成する。このシリンダ２を貫通するシリンダロッドは固定側に固定する。
これにより、ピニオンの回動にてこれと噛合するラックがスライドする際、固定側に固定されたシリンダ２と、シリンダロッドと昇降体側に固定されたシリンダロッドとは相対動作し、エア回路３を介してガイドローラ付近等の発塵を吸塵、排出することができる。

図８は、本発明のクリーン駆動装置Ａを旋回装置Ｆに応用した実施例を示す。
この旋回装置Ｆは、旋回体側に固定されたピニオンＰ１と噛合する比較的小径のピニオンＰ２をラックＬに噛合し、固定側に、かつピニオン噛合部付近にクリーン駆動装置Ａの吸塵口４を配置するとともに、固定側にシリンダ２、エア回路３、フィルタ室５をも配置し、ラック側にはシリンダ２を貫通するシリンダロッド２１を固定する。
これにより、ラックＬ、ピニオンＰ１、Ｐ２によりピニオンの回転運動を直線運動に変換し、ラックに取り付けられたシリンダロッド、正確にはピストンとシリンダとが相対動作をし、エア回路３を介してピニオン付近等の発塵を吸塵、排出することができる。

以上、本発明のクリーン駆動装置について、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明のクリーン駆動装置は、移動動作により防塵カバーにて覆うことができない箇所での発塵でも、吸引ファン等の他の動力機構を用いずに装置の駆動力の一部を利用して連動するシリンダの作用にて吸引するという特性を有していることから、クリーンルーム内で搬送するスタッカークレーン、リフト、搬送台車、コンベア移載機の各フォークの用途に好適に用いることができるほか、例えば、移動時に発塵する箇所があり、かつシリンダを連動できる装置であれば、スライド装置、シャッター装置、昇降装置、旋回装置等の用途にも用いることができる。

１ 装置本体
２ シリンダ
２１ シリンダロッド
２２ ピストン
３ エア回路
４ 吸塵口
５ フィルタ室
３１、３２ 分岐吸塵管
３３、３４ 排塵管
３１ａ、３２ａ 逆止弁
３３ａ、３４ａ 逆止弁

Claims (5)

1. 装置本体の動作と連動するようにしたシリンダと、装置の発塵部に配設して発塵を吸引するようにした吸塵口間を、エア回路を介して接続し、該エア回路を介して装置本体の動作と連動するシリンダにて発塵部の空気を吸引し、吸引した空気をフィルタ室へ排気するようにしたことを特徴とするクリーン駆動装置。
2. エア回路を、シリンダの両端と吸塵口間を、それぞれ逆止弁を備えた分岐吸塵管にて接続し、かつ各分岐吸塵管に逆止弁を備えた排塵管を接続したことを特徴とする請求項１記載のクリーン駆動装置。
3. 装置の移動に伴ってシリンダが移動する際、シリンダの一端側分岐吸塵管を経てシリンダ内に吸塵し、他端側分岐吸塵管より先行程でシリンダ内に吸引した空気を排塵管を経てフィルタ室へ排気するように逆止弁を交互に開閉動作するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載のクリーン駆動装置。
4. 逆止弁を備えた排塵管を、分岐吸塵管に備えた逆止弁とフィルタ室間の分岐吸塵管に接続したことを特徴とする請求項１、２又は３記載のクリーン駆動装置。
5. 各排塵管先端をフィルタ室に接続したことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のクリーン駆動装置。

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