JP3312486B2 - クリーンルーム用の物品移載装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クリーンルーム内での
使用に適した物品移載装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、クリーンルーム内で物品の受け
渡しを行う物品移載装置においては、装置内部の摺動部
分から発生する塵埃がクリーンルーム内に放散されるこ
とを防止するため、塵埃発生源となる駆動部をカバーで
覆うようにしている。従来、この種の物品移載装置とし
ては、特開平３−１７７２２６号公報にて開示されたも
のが知られている。これは、物品を保持する一対のチャ
ックアーム部を、それぞれ独立した駆動部により開閉、
昇降、さらには旋回させるようにしたのもで、各々の駆
動部が全てカバーにより覆われた構造になっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の物品移載装置においては、チャックアームの開閉用、
昇降用、および旋回用の各駆動部がそれぞれ独立して互
いに離れた位置に設けられているため、装置全体の構造
が複雑且つ大掛かりなものとなっていた。

【０００４】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、従来よりも構造
が簡単で且つコンパクトなクリーンルーム用の物品移載
装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたもので、クリーンルーム内で物品
の受け渡しを行う物品移載装置において、垂直軸芯回り
に回転可能に支持された主軸と、主軸の上端部に連結さ
れた開閉駆動部と、開閉駆動部によって開閉駆動され且
つ閉状態にて物品を掴持する一対のチャックアーム部
と、主軸を介してチャックアーム部を昇降させる昇降駆
動部と、主軸を介してチャックアーム部を旋回させる旋
回駆動部と、開閉駆動部を覆う状態に設けられた第１の
カバーと、昇降駆動部と旋回駆動部とを覆う状態に設け
られた第２のカバーと、第２のカバー内の空気を装置外
部に排気する排気ファンとを備え、主軸に穿設した連通
孔により第１のカバー内と第２のカバー内とを連通させ
た構成を採っている。

【０００６】

【作用】本発明の物品移載装置においては、主軸の上端
部に連結された開閉駆動部がチャックアーム部を開閉さ
せるとともに、その主軸を介して昇降駆動部と旋回駆動
部とがチャックアーム部を昇降、旋回させる。また、主
軸に穿設した連通孔を介して第１のカバー内と第２のカ
バー内とが連通しているため、第１のカバー内の空気は
連通孔を通して第２のカバー内に導出され、そこで第２
のカバー内の空気とともに排気ファンにより吸引され
る。その際、各駆動部で発生した塵埃はそれぞれのカバ
ー内の空気に同伴されて排気ファンにより吸引され、装
置外部に排出される。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明に係わる物品移載
装置の一実施例を示す斜視図であり、図２はその側面概
略図である。本実施例の物品移載装置１は、垂直軸芯回
りに回転可能に支持された主軸２と、この主軸２の上端
部に連結された開閉駆動部３と、開閉動作により物品４
を掴持する一対のチャックアーム部５と、主軸２を介し
てチャックアーム部５を昇降させる昇降駆動部６と、主
軸２を介してチャックアーム部５を旋回させる旋回駆動
部７と、開閉駆動部３を覆う状態に設けられた第１のカ
バー８と、昇降駆動部６と旋回駆動部７とを覆う状態に
設けられた第２のカバー９と、この第２のカバー９内の
空気を装置外部に排気する排気ファン１０とを備えてい
る。

【０００８】主軸２にはボールスプライン軸が採用され
ており、このボールスプライン軸には図３に示すように
ボールネジナット１１とスプラインナット１２とが係合
している。また、ボールネジナット１１とスプラインナ
ット１２とは、架台１３（図２）上に固定されたハウジ
ング１４の上下端にそれぞれベアリング１５，１６を介
して回転自在に組み込まれている。

【０００９】開閉駆動部３は、チャックアーム開閉用の
モータ１７と、このモータ１７の出力軸に連結されたリ
ンク機構１８とによって構成されており、さらにリンク
機構１８は直列に連結された３本のリンクアームにより
構成されている。また、リンク機構１８の両端アームに
はそれぞれチャックアーム部５が連結されている。これ
ら一対のチャックアーム部５は、スライドガイドユニッ
ト１９により互いに接離移動自在に支持されたアーム基
部２０と、このアーム基部２０から双方向に延出した支
持アーム２１と、この支持アーム２１の先端側に固定さ
れた一対の係止爪２２とによって構成されている。

【００１０】昇降駆動部６は、ハウジング１４に近接し
て架台１３上に固定されたチャックアーム昇降用のモー
タ２３と、このモータ２３の出力軸に軸着された駆動プ
ーリ２４と、上述したボールネジナット１１（図３）に
同軸状態でねじ留めされた従動プーリ２５と、これらの
プーリ２４，２５間に張設されたベルト２６とによって
構成されている。そして、チャック昇降用モータ２３の
駆動により駆動プーリ２４を回転させると、その回転力
がベルト２６を介して従動プーリ２５に伝達され、これ
により駆動プーリ２４に同期して従動プーリ２５が回転
し、且つ従動プーリ２５と一体にボールネジナット１１
が回転するようになっている。

【００１１】旋回駆動部７は、ハウジング１４の側面に
取付プレート２７を介して固定されたチャックアーム旋
回用のモータ２８と、このモータ２８の出力軸に軸着さ
れた駆動プーリ２９と、上述したスプラインナット１２
（図３）に同軸状態でねじ留めされた従動プーリ３０
と、これらのプーリ２９，３０間に張設されたベルト３
１とによって構成されている。そして、チャックアーム
旋回用モータ２８の駆動により駆動プーリ２９を回転さ
せると、その回転力がベルト３１を介して従動プーリ３
０に伝達され、これにより駆動プーリ２９に同期して従
動プーリ３０が回転し、且つ従動プーリ３０と一体にス
プラインナット１２が回転するようになっている。

【００１２】第１のカバー８は、開閉駆動部３を構成す
るチャックアーム開閉用のモータ１７とリンク機構１８
とをその内部空間にほぼ密閉した状態で格納している。
第１のカバー８の両側部にはアーム基部２０の断面形状
に対応した開口部（不図示）が設けられており、この開
口部との間に僅かの隙間を形成しつつアーム基部２０の
先端側がカバーの外に突き出している。

【００１３】第２のカバー９は、昇降駆動部６を構成す
るチャックアーム昇降用のモータ２３、駆動プーリ２
４、従動プーリ２５、ベルト２６、および旋回駆動部７
を構成するチャックアーム旋回用のモータ２８、駆動プ
ーリ２９、従動プーリ３０、ベルト３１、ならびに架台
１３、ハウジング１４をその内部空間にほぼ密閉した状
態で格納している。第２のカバー９の天井部分には主軸
２の外径寸法に対応した孔（不図示）が穿設されてお
り、この孔に例えばＣリングなどのシール部材を介在さ
せた状態で主軸２が貫通している。

【００１４】ここで、主軸２にはその軸芯に沿って連通
孔２ａ（図２，図３）が穿設されている。この連通孔２
ａは主軸２の上下端に貫通し、これによって第１のカバ
ー８内と第２のカバー９内とが連通孔２ａを介して連通
した状態となっている。

【００１５】排気ファン１０は、第２のカバー９の側壁
部分に組み込まれており、その吹出口には集塵用のエア
ーフィルタ（ＨＥＰＡフィルタ）３２が装着されてい
る。この排気ファン１０を回転させると、第２のカバー
９内の空気が排気ファン１０に吸引され、さらに吸引さ
れた空気はエアーフィルタ３２を介して図２の矢印で示
すように装置外部に排気されるようになっている。

【００１６】続いて、本実施例における物品移載装置１
の動作について説明する。まず、開閉駆動部３におい
て、チャックアーム開閉用のモータ１７を駆動すると、
これに連動してリンク機構１８が伸縮動作を行う。リン
ク機構１８が伸張した状態では、チャックアーム部５の
アーム基部２０がそれぞれスライドガイドユニット１９
に案内されて外側に押し出されるため、一対の支持アー
ム２１は開状態に保持される。一方、リンク機構１８が
縮んだ状態では、アーム基部２０が内側に引き込まれる
ため、一対の支持アーム２１は閉状態に保持される。そ
こでチャックアーム部５においては、あらかじめ所定の
位置に置かれた物品４に対し、モータ１７の駆動により
リンク機構１８を介してアーム基部２０を内側に引き込
み、これに伴った支持アーム２１の閉動作により物品４
の各コーナ部にそれぞれ係止片２２を押し当てて、物品
４を掴持する。

【００１７】ここで本実施例の装置構成では、チャック
アーム部５を開閉する開閉駆動部３にリンク機構１８を
採用しているため、チャックアーム部５を高速で動作さ
せることができるうえ、チャックアーム部１５が閉状態
のときはリンク機構１８が略Ｚ字形に縮まってロック作
用が働くため、高い状態保持力が得られる。したがっ
て、物品移載時のタクトタイムを短縮できるとともに、
振動等による物品の落下不良を確実に防止できる。

【００１８】一方、昇降駆動部６において、チャックア
ーム昇降用のモータ２３を駆動すると、駆動プーリ２４
に同期して従動プーリ２５が回転するとともに、従動プ
ーリ２５と一体にボールネジナット１１が回転する。こ
れにより、主軸２はボールネジナット１１の回転方向に
応じて上下動するため、主軸２の上端部に連結された開
閉駆動部３とともにチャックアーム部５も昇降する。そ
こで、昇降駆動部６においては、モータ２３の回転方向
および回転量を図示せぬ制御部にて制御することによ
り、物品４の取出位置や供給位置に応じてチャックアー
ム部５を自在に昇降させ得る構成となっている。

【００１９】さらに、旋回駆動部７において、チャック
アーム旋回用のモータ２８を駆動すると、駆動プーリ２
９に同期して従動プーリ３０が回転するとともに、従動
プーリ３０と一体にスプラインナット１２が回転する。
これにより、主軸２はスプラインナット１２の回転方向
にしたがって回転するため、主軸２の上端部に連結され
た開閉駆動部３とともにチャックアーム部５が旋回す
る。そこで、旋回駆動部７においては、モータ２８の回
転方向および回転量を図示せぬ制御部にて制御すること
により、上述した物品４の取出位置や供給位置に応じて
チャックアーム部５を自在に旋回させ得る構成となって
いる。

【００２０】ところで、ボールネジナット１１の回転を
停止させた状態で、スプラインナット１２とともに主軸
２を回転させると、チャックアーム部５は主軸２の回転
にしたがって旋回しつつ、上下方向にも若干変位してし
まうことになる。そこで本実施例においては、チャック
アーム部５に独立した旋回動作をさせるべく、スプライ
ンナット１２の回転動作に同期させて、これと反対方向
にボールネジナット１１を回転させ、チャックアーム部
５の旋回動作に際してもアーム位置が常に同一高さに配
置されるように、昇降駆動部６と旋回駆動部７における
各モータ２３，２８の回転方向および回転量を適宜制御
するようにしている。

【００２１】このように本実施例の物品移載装置１で
は、開閉駆動部５におけるモータ１７の駆動によりチャ
ックアーム５が開閉動作を行うとともに、昇降駆動部６
および旋回駆動部７における各モータ２３，２８の駆動
によりチャックアーム部５が昇降動作および旋回動作を
行うようになっている。したがって、所定の取出位置と
供給位置との間で物品４を移載する場合は、昇降駆動部
６にてチャックアーム部５を所定の高さに配置したの
ち、開閉駆動部３にてチャックアーム部５を閉動作さ
せ、取出位置に置かれた物品４を支持アーム２１先端側
の係止片２２により掴持する。

【００２２】次いで、昇降駆動部６にてチャックアーム
５を上昇させ、その後、旋回駆動部７にてチャックアー
ム部５を所定の角度（例えば１８０°）だけ旋回させ
る。続いて、昇降駆動部６によりチャックアーム部５を
下降させて物品４を供給位置に載置するとともに、開閉
駆動部３によりチャックアーム部５を開動作させて物品
４から係止片２２を離反させる。これにより物品４は所
定の取出位置から供給位置へと移載される。

【００２３】こうした一連の受け渡し作業においては、
第１のカバー８内に格納された開閉駆動部３や第２のカ
バー９内に格納された昇降駆動部６、旋回駆動部７など
で、部品同士の摺動部分から塵埃が発生する。そこで本
実施例では、塵埃の発生源となる開閉駆動部３、昇降駆
動部６および旋回駆動部７を第１のカバー８と第２のカ
バー９とで覆うとともに、装置起動と同時に排気ファン
１０を回転させるようにしている。

【００２４】排気ファン１０を回転させた状態では、第
２のカバー９と主軸２との隙間から流入する空気に同伴
されて、昇降駆動部６と旋回駆動部７で発生する塵埃が
第２のカバー９内の空気とともに排気ファン１０に吸引
される。また、第１のカバー８と第２のカバー９とは連
通孔２ａにより連通しているため、第１のカバー８とア
ーム基部２０との隙間から流入する空気に同伴されて、
開閉駆動部３で発生する塵埃が第１のカバー８内の空気
とともに第２のカバー９内に引き込まれ、第２のカバー
９内の空気とともに排気ファン１０に吸引される。さら
に、排気ファン１０で吸引した空気中の塵埃はエアーフ
ィルタ３２によって集塵され、これにより装置外部には
清浄化された空気だけが排気される。したがって、装置
内部で発生した塵埃がクリーンルーム内に放散されるこ
とはない。

【００２５】ちなみに、塵埃がエアーフィルタ３２によ
り完全に集塵されないままクリーンルーム内に排気され
た場合であっても、その排気された空気をクリーンルー
ムの天井部分から吹き出された清浄空気とともに格子状
のグレーチング床を介してクリーンルームの床下に取り
込むようにすれば、装置内部で発生した塵埃をクリーン
ルーム内に放散させることはない。

【００２６】このように本実施例の物品移載装置１にお
いては、チャックアーム部５を開閉、昇降、旋回させる
開閉駆動部３、昇降駆動部６、旋回駆動部７をすべて主
軸２周りに配置した構造となっており、しかもそれら３
軸の駆動部を第１のカバー８と第２のカバー９とで覆っ
たうえに排気ファン１０にて排気することで、クリーン
ルーム内への塵埃の放散をも防止可能としている。

【００２７】また本実施例では、第２のカバー９に組み
込んだ排気ファン１０にて塵埃を吸引排出する方式を採
用しているため、単に固定設置型の物品移載装置として
ではなく、自走型搬送車（ＡＧＶ）等による工程内搬送
用の物品移載装置として活用することも可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
チャックアーム部を駆動する各駆動部を第１のカバーと
第２のカバーとで覆うとともに、主軸に穿設した連通孔
により互いのカバー内を連通させた状態で第２のカバー
内の空気を排気ファンにて装置外部に排気することによ
り、装置内部で発生した塵埃がクリーンルーム内に放散
することを防止できることは勿論のこと、チャックアー
ム部を開閉する開閉駆動部を主軸の上端部に連結し、こ
の主軸を介して昇降駆動部と旋回駆動部とによりチャッ
クアーム部を昇降、旋回させるようにしたので、これら
３軸の駆動部をすべて主軸周りに近接して配置すること
により、装置全体の構造を簡単且つコンパクトにでき
る。その結果、設備コストを安く抑えることができると
ともに、狭いスペースにも容易に設置できるため設置ス
ペースの制約が少なく、これに関連して高価なクリーン
ルームスペースをより有効に活用することも可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる物品移載装置の一実施例を示す
斜視図である。

【図２】本発明に係わる物品移載装置の一実施例を示す
側面概略図である。

【図３】図２の部分断面図である。

【符号の説明】

１ 物品移載装置 ２ 主軸 ３ 開閉駆動部 ４ 物品 ５ チャックアーム部 ６ 昇降駆動部 ７ 旋回駆動部 ８ 第１のカバー ９ 第２のカバー １０ 排気ファン

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クリーンルーム内で物品の受け渡しを行
   う物品移載装置において、 垂直軸芯回りに回転可能に支持された主軸と、 前記主軸の上端部に連結された開閉駆動部と、 前記開閉駆動部によって開閉駆動され且つ閉状態にて物
   品を掴持する一対のチャックアーム部と、 前記主軸を介して前記チャックアーム部を昇降させる昇
   降駆動部と、 前記主軸を介して前記チャックアーム部を旋回させる旋
   回駆動部と、 前記開閉駆動部を覆う状態に設けられた第１のカバー
   と、 前記昇降駆動部と前記旋回駆動部とを覆う状態に設けら
   れた第２のカバーと、 前記第２のカバー内の空気を装置外部に排気する排気フ
   ァンとを備え、 前記主軸に穿設した連通孔により前記第１のカバー内と
   前記第２のカバー内とを連通させたことを特徴とするク
   リーンルーム用の物品移載装置。
2. 【請求項２】 前記主軸はボールスプライン軸により構
   成されたものであって、 前記昇降駆動部は前記ボールスプライン軸に係合したボ
   ールネジナットを回転させることにより前記ボールスプ
   ライン軸を介して前記チャックアーム部を昇降させ、前
   記旋回駆動部は前記ボールスプライン軸に係合したスプ
   ラインナットを回転させることにより前記ボールスプラ
   イン軸を介して前記チャックアーム部を旋回させること
   を特徴とする請求項１記載のクリーンルーム用の物品移
   載装置。