JP6431309B2 - 産業用ロボット - Google Patents

Description

本発明は、高温環境下で使用される産業用ロボットに関する。

従来、真空中で半導体ウエハ等の搬送対象物を搬送する産業用ロボットが知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の産業用ロボットは、ロボット本体の基台に回動可能に取り付けられる第１アームと、第１アームの先端側に回動可能に取り付けられる第２アームと、第２アームの先端側に回動可能に取り付けられるハンドとを備えている。第２アームは、中空状に形成されている。第２アームの基端側の内部には、第１アームの先端側に固定される第３プーリが配置され、第２アームの先端側の内部には、ハンドが固定される第４プーリが配置されている。第３プーリと第４プーリとには、第２ベルトが架け渡されている。

特許文献１に記載の産業用ロボットでは、第２ベルトは、第３プーリに係合するフッ素ゴム製のタイミングベルトと、第４プーリに係合するスチールベルトと、タイミングベルトとスチールベルトとを繋ぐ連結部とから構成されている。連結部は、タイミングベルトの端部とスチールベルトの端部とを固定するスチール製またはアルミニウム製のプレートを備えている。

特開２００７−１５２４９６号公報

特許文献１に記載の産業用ロボットが高温環境下で使用されると、第２アーム、第３プーリ、第４プーリおよび第２ベルトが熱膨張して、第２ベルトの張力が変動するおそれがある。たとえば、第２ベルトの張力が変動して、第２ベルトの張力が高くなると、第２ベルトが破損するおそれがある。また、たとえば、第２ベルトの張力が変動して、第２ベルトが張り過ぎたり、第２ベルトが緩み過ぎたりすると、第２アームやハンドが精度良く動作しなかったり、第２アームやハンドが動作時に振動したりするおそれがある。

そこで、本発明の課題は、高温環境下で使用されても、アームに保持されたプーリに架け渡されるベルトの張力の変動を抑制することが可能な産業用ロボットを提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明の産業用ロボットは、ハンドと、ハンドが先端側に回動可能に連結されるアームと、ハンドおよびアームの少なくともいずれか一方を駆動するための駆動機構とを備え、駆動機構は、駆動源と、駆動源の動力を伝達するための第１プーリおよび第２プーリと、第１プーリおよび第２プーリに架け渡されるベルトとを備え、アームは、その一端側で第１プーリを保持するとともにその他端側で第２プーリを保持するアーム部を備え、アーム部の線膨張係数は、ベルトの線膨張係数よりも大きくなっており、ベルトの線膨張係数は、第１プーリの線膨張係数および第２プーリの線膨張係数の少なくともいずれか一方よりも大きくなっていることを特徴とする。

本発明の産業用ロボットでは、第１プーリおよび第２プーリを保持するアーム部の線膨張係数は、第１プーリおよび第２プーリに架け渡されるベルトの線膨張係数よりも大きくなっており、また、ベルトの線膨張係数は、第１プーリの線膨張係数および第２プーリの線膨張係数の少なくともいずれか一方よりも大きくなっている。そのため、本発明では、産業用ロボットが高温環境下で使用されたときの、熱に起因するベルトの伸び量に対して、熱に起因する第１プーリと第２プーリとの中心間距離の広がり量の比率は大きくなるが、熱に起因する第１プーリおよび／または第２プーリの径方向外側への広がり量の比率を小さくすることが可能になる。すなわち、本発明では、産業用ロボットが高温環境下で使用されたときの、アーム部、第１プーリおよび第２プーリ等のベルトを保持する部材側の熱膨張量と、ベルトの熱膨張量との差を小さくすることが可能になる。したがって、本発明では、産業用ロボットが高温環境下で使用されても、アーム部に保持された第１プーリおよび第２プーリ（すなわち、アームに保持された第１プーリおよび第２プーリ）に架け渡されるベルトの張力の変動を抑制することが可能になる。

本発明において、たとえば、ベルトは、帯状に形成される第１ベルト部および第２ベルト部と、第１ベルト部と第２ベルト部とを繋ぐ第１連結部材および第２連結部材とによって構成され、第１ベルト部の長さをＬ１とし、第２ベルト部の長さをＬ２とし、ベルトの周方向における第１連結部材の長さをＬ３とし、ベルトの周方向における第２連結部材の長さをＬ４とし、ベルトの長さをＬとすると、
Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４
の関係が成立し、第１ベルト部の線膨張係数をα１とし、第２ベルト部の線膨張係数をα２とし、第１連結部材の線膨張係数をα３とし、第２連結部材の線膨張係数をα４とすると、ベルトの線膨張係数αは、
α＝（α１×Ｌ１＋α２×Ｌ２＋α３×Ｌ３＋α４×Ｌ４）／Ｌ
によって算出される。

本発明において、たとえば、アーム部は、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成され、第１ベルト部および第２ベルト部は、オーステナイト系ステンレスによって形成され、第１連結部材および第２連結部材は、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成され、第１プーリおよび第２プーリの少なくともいずれか一方は、マルテンサイト系ステンレスによって形成されている。

本発明において、たとえば、ベルトは、第１ベルト部が第１プーリに接触し、第２ベルト部が第２プーリに接触するように、第１プーリおよび第２プーリに架け渡され、第１プーリの外径は、第２プーリの外径よりも小さくなっており、第１ベルト部の厚さは、第２ベルト部の厚さよりも薄くなっている。この場合には、第１ベルト部の厚さが、第２ベルト部の厚さよりも薄くなっているため、第２プーリよりも外径の小さな第１プーリに第１ベルト部が接触していても、第１ベルト部に作用する曲げ応力を小さくすることが可能になる。したがって、第１プーリの外径が第２プーリの外径より小さくなっていても、第１ベルト部の疲労破壊を防止することが可能になる。

本発明において、第１ベルト部の一部は、第１プーリに固定され、第２ベルト部の一部は、第２プーリに固定されていることが好ましい。このように構成すると、ステンレスで形成される第１プーリと第１ベルト部との間の滑り、および、ステンレスで形成される第２プーリと第２ベルト部との間の滑りを防止することが可能になる。

本発明において、所定温度におけるベルトの長さをＬ０とし、所定温度における第１プーリと第２プーリとの中心間距離をＬ５とし、所定温度における第１プーリの外径をＤとし、所定温度における第２プーリの外径をｄとし、ベルトの線膨張係数をαとし、アーム部の線膨張係数をα５とし、第１プーリの線膨張係数をα６とし、第２プーリの線膨張係数をα７とすると、
α×Ｌ０＝２×α５×Ｌ５＋α６×π×Ｄ／２＋α７×π×ｄ／２
の関係が成立していることが好ましい。すなわち、アーム部の周囲温度が変化したときの、ベルトを保持する部材側のベルトの周方向における熱膨張量とベルトの熱膨張量とが略等しくなっていることが好ましい。このように構成すると、産業用ロボットが高温環境下で使用されたときのベルトの張力の変動を防止することが可能になる。

以上のように、本発明では、産業用ロボットが高温環境下で使用されても、アームに保持されたプーリに架け渡されるベルトの張力の変動を抑制することが可能になる。

（Ａ）は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボットの平面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す産業用ロボットの側面図である。 図１に示す第２アーム部の内部に配置される動力伝達機構の概略構成を説明するための図である。 図２のＥ部の構成を説明するための図である。 図２のＦ部の構成を説明するための図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（産業用ロボットの概略構成）
図１（Ａ）は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボット１の平面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す産業用ロボット１の側面図である。図２は、図１に示すアーム部１２の内部に配置される動力伝達機構１５の概略構成を説明するための図である。

本形態の産業用ロボット１（以下、「ロボット１」とする。）は、たとえば、ガラス基板や半導体ウエハ等の搬送対象物を搬送するための水平多関節ロボットである。このロボット１は、搬送対象物が搭載されるハンド３と、ハンド３が先端側に回動可能に連結されるアーム４と、アーム４の基端側が回動可能に連結される本体部５とを備えている。ハンド３およびアーム４は、本体部５の上側に配置されている。また、ハンド３、アーム４および本体部５の上端側は、真空領域ＶＲの中（真空中）に配置され、本体部５の上端側を除いた部分は、大気領域ＡＲの中（大気中）に配置されている。すなわち、ロボット１は、ハンド３に搭載された搬送対象物を真空中で搬送する。本形態では、ロボット１が搬送する搬送対象物は高温の搬送対象物であり、ロボット１は高温環境下で使用される。

ハンド３は、アーム４に連結される基部７と、搬送対象物が搭載される２本のフォーク部８とを備えている。アーム４は、互いに相対回動可能に連結される２個のアーム部１１、１２によって構成されている。アーム部１１、１２は、中空状に形成されている。また、アーム部１１、１２は、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成されている。アーム部１１の基端側は、本体部５に回動可能に連結されている。アーム部１１の先端側には、アーム部１２の基端側が回動可能に連結されている。アーム部１２の先端側には、ハンド３が回動可能に連結されている。アーム部１２は、アーム部１１よりも上側に配置され、ハンド３は、アーム部１２よりも上側に配置されている。

また、ロボット１は、ハンド３を駆動するための駆動機構と、アーム部１２を駆動するための駆動機構と、アーム部１１を駆動するための駆動機構とを備えている。すなわち、ロボット１は、アーム部１２に対してハンド３を回動させる駆動機構と、アーム部１１に対してアーム部１２を回動させる駆動機構と、本体部５に対してアーム部１１を回動させる駆動機構とを備えている。アーム部１２に対してハンド３を回動させる駆動機構は、たとえば、アーム部１１の内部に配置される駆動源としてのモータ（図示省略）と、このモータの動力をハンド３に伝達する動力伝達機構１５（図２参照）とを備えている。以下、動力伝達機構１５の具体的な構成を説明する。

なお、アーム部１１に対してアーム部１２を回動させる駆動機構は、たとえば、アーム部１１の内部に配置されるモータ（図示省略）と、このモータの動力をアーム部１２に伝達する動力伝達機構と（図示省略）を備えている。また、本体部５に対してアーム部１１を回動させる駆動機構は、たとえば、本体部５の内部に配置されるモータ（図示省略）と、このモータの動力をアーム部１１に伝達する動力伝達機構と（図示省略）を備えている。

（動力伝達機構の構成）
図３は、図２のＥ部の構成を説明するための図である。図４は、図２のＦ部の構成を説明するための図である。

動力伝達機構１５は、アーム部１２に保持される２個のプーリ１６、１７と、プーリ１６、１７に架け渡されるベルト１８とを備えている。プーリ１６は、アーム部１２の基端側の内部に配置されている。また、プーリ１６は、アーム部１２の基端側に回動可能に保持されている。プーリ１７は、アーム部１２の先端側の内部に配置されている。また、プーリ１７は、ハンド３の基部７に固定されるとともにアーム部１２の先端側に回動可能に保持されている。ベルト１８は、アーム部１２の内部に配置されている。本形態のプーリ１６は、第１プーリであり、プーリ１７は、第２プーリである。

プーリ１６、１７は、円板状に形成された平プーリである。このプーリ１６、１７は、マルテンサイト系ステンレスによって形成されている。プーリ１６の外径は、プーリ１７の外径よりも小さくなっている。本形態では、プーリ１６の外径は、プーリ１７の外径の半分の大きさとなっている。

ベルト１８は、帯状に形成される２個のベルト部２１、２２と、ベルト部２１とベルト部２２とを繋ぐ２個の連結部材２３、２４とによって構成されている。ベルト部２１、２２は、平ベルトであるとともにスチールベルトである。本形態では、ベルト部２１がプーリ１６に接触し、ベルト部２２がプーリ１７に接触するように、ベルト１８がプーリ１６、１７に架け渡されている。本形態のベルト部２１は、第１ベルト部であり、ベルト部２２は、第２ベルト部である。また、連結部材２３は、第１連結部材であり、連結部材２４は、第２連結部材である。

ベルト部２１、２２は、オーステナイ系ステンレスによって形成されている。ベルト部２１の厚さは、ベルト部２２の厚さよりも薄くなっている。本形態では、ベルト部２１の厚さは、ベルト部２２の厚さの半分の厚さとなっている。ベルト部２１の一部は、固定部材２６およびボルト（図示省略）によってプーリ１６に固定され、ベルト部２２の一部は、固定部材２７およびボルト（図示省略）によってプーリ１７に固定されている。具体的には、ベルト部２１の長さ方向の中心部がプーリ１６に固定され、ベルト部２２の長さ方向の中心部がプーリ１７に固定されている。

連結部材２３は、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成されている。図３に示すように、ベルト１８の周方向における連結部材２３の一端側には、ベルト部２１の一端側がボルト２８によって固定され、ベルト１８の周方向における連結部材２３の他端側には、ベルト部２２の一端側がボルト２８によって固定されている。

連結部材２４は、図４に示すように、ベルト部２１の他端側がボルト２８によって固定される第１ベルト固定部２９と、ベルト部２２の他端側がボルト３０によって固定される第２ベルト固定部３１とから構成されている。第１ベルト固定部２９および第２ベルト固定部３１は、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成されている。すなわち、連結部材２４は、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成されている。第１ベルト固定部２９と第２ベルト固定部３１とは、ベルト１８の張力を調整するための調整用ボルト３２によってベルト１８の張力が調整された後に、固定用ボルト３３によって互いに固定されている。

ベルト部２１の長さをＬ１とし、ベルト部２２の長さをＬ２とし、ベルト１８の周方向における連結部材２３の長さをＬ３とし（図２参照）、ベルト１８の周方向における連結部材２４の長さをＬ４とし（図２参照）、ベルト１８の長さをＬとすると、
Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４
の関係が成立している。

本形態では、ベルト部２１の線膨張係数をα１とし、ベルト部２２の線膨張係数をα２とし、連結部材２３の線膨張係数をα３とし、連結部材２４の線膨張係数をα４とすると、ベルト１８の線膨張係数αは、
α＝（α１×Ｌ１＋α２×Ｌ２＋α３×Ｌ３＋α４×Ｌ４）／Ｌ
によって算出される。なお、本形態では、上述のように、ベルト部２１、２２は、オーステナイ系ステンレスによって形成されているため、線膨張係数α１と線膨張係数α２とは等しくなっている。また、連結部材２３、２４は、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成されているため、線膨張係数α３と線膨張係数α４とは等しくなっている。

また、アーム部１２の線膨張係数をα５とし、プーリ１６の線膨張係数をα６とし、プーリ１７の線膨張係数をα７とすると、本形態では、線膨張係数α５は、線膨張係数αよりも大きくなっている。また、線膨張係数αは、線膨張係数α６、α７よりも大きくなっている。なお、本形態では、上述のように、アーム部１２は、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成されているため、線膨張係数α５は、線膨張係数α３、α４と等しくなっている。また、プーリ１６、１７は、マルテンサイト系ステンレスによって形成されているため、線膨張係数α６と線膨張係数α７とは等しくなっている。

また、所定温度（たとえば、常温）Ｔ０におけるベルト１８の長さをＬ０とし、所定温度Ｔ０におけるプーリ１６とプーリ１７との中心間距離をＬ５とし（図２参照）、所定温度Ｔ０におけるプーリ１６の外径をＤとし（図２参照）、所定温度Ｔ０におけるプーリ１７の外径をｄ（図２参照）とし、プーリ１６、１７に架け渡されたベルト１８の所定温度Ｔ０における伸びをΔＬ０とすると、本形態では、「Ｌ０＋ΔＬ０」と、「２×Ｌ５＋π×Ｄ／２＋π×ｄ／２」とがほぼ等しくなっている。

また、本形態では、任意の温度Ｔにおいて、
α×Ｌ×（Ｔ−Ｔ０）＝２×α５×Ｌ５×（Ｔ−Ｔ０）＋α６×π×Ｄ／２×（Ｔ−Ｔ０）＋α７×π×ｄ／２×（Ｔ−Ｔ０）
の関係が成立している。すなわち、
α×Ｌ０＝２×α５×Ｌ５＋α６×π×Ｄ／２＋α７×π×ｄ／２
の関係が成立している。

なお、アルミニウムの線膨張係数は、２３．０×１０^−６（１／℃）であり、オーステナイト系ステンレスの線膨張係数は、１７．３×１０^−６（１／℃）であり、マルテンサイト系ステンレスの線膨張係数は、１０．４×１０^−６（１／℃）である。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、プーリ１６、１７を保持するアーム部１２の線膨張係数α５は、プーリ１６、１７に架け渡されるベルト１８の線膨張係数αよりも大きくなっている。また、本形態では、ベルト１８の線膨張係数αは、プーリ１６、１７の線膨張係数α６、α７よりも大きくなっている。そのため、本形態では、ロボット１が高温環境下で使用されたときの、熱に起因するベルト１８の伸び量に対して、熱に起因するプーリ１６とプーリ１７との中心間距離Ｌ５の広がり量の比率は大きくなるが、熱に起因するプーリ１６、１７の径方向外側への広がり量の比率は小さくなる。すなわち、本形態では、ロボット１が高温環境下で使用されたときの、ベルト１８を保持するアーム部１２およびプーリ１６、１７の熱膨張量と、ベルト１８の熱膨張量との差を小さくすることが可能になる。したがって、本形態では、ロボット１が高温環境下で使用されても、ベルト１８の張力の変動を抑制することが可能になる。

特に本形態では、「α×Ｌ０＝２×α５×Ｌ５＋α６×π×Ｄ／２＋α７×π×ｄ／２」の関係が成立しており、アーム部１２の周囲温度が変化したときの、ベルト１８を保持する部材（すなわち、アーム部１２およびプーリ１６、１７）のベルト１８の周方向における熱膨張量とベルト１８の熱膨張量とが略等しくなっている。そのため、本形態では、ロボット１が高温環境下で使用されたときのベルト１８の張力の変動を防止することが可能になる。

本形態では、プーリ１７よりも外径の小さなプーリ１６に接触するベルト部２１の厚さは、ベルト部２２の厚さよりも薄くなっている。そのため、本形態では、外径の小さなプーリ１６にベルト部２１が接触していても、ベルト部２１に作用する曲げ応力を小さくすることが可能になる。したがって、本形態では、外径の小さなプーリ１６にベルト部２１が接触していても、ベルト部２１の疲労破壊を防止することが可能になる。

本形態では、ベルト部２１の一部は、プーリ１６に固定され、ベルト部２２の一部は、プーリ１７に固定されている。そのため、本形態では、平プーリであるプーリ１６、１７と平ベルトであるベルト部２１、２２との間の滑りを防止することが可能になる。

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

上述した形態では、アーム部１２は、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成され、プーリ１６、１７は、マルテンサイト系ステンレスによって形成され、ベルト部２１、２２は、オーステナイ系ステンレスによって形成され、連結部材２３、２４は、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成されている。この他にもたとえば、アーム部１２の線膨張係数α５がベルト１８の線膨張係数αよりも大きくなり、かつ、ベルト１８の線膨張係数αがプーリ１６、１７の線膨張係数α６、α７よりも大きくなるのであれば、アーム部１２は、アルミニウムおよびアルミニウム合金以外の材料で形成されても良いし、プーリ１６、１７は、マルテンサイト系ステンレス以外の材料によって形成されても良いし、ベルト部２１、２２は、オーステナイ系ステンレス以外の材料によって形成されても良いし、連結部材２３、２４は、アルミニウムおよびアルミニウム合金以外の材料によって形成されても良い。たとえば、プーリ１６、１７は、セラミックで形成されても良い。また、ベルト部２１、２２は、ガラス繊維等をフッ素樹脂でコーティングしたフッ素樹脂ベルトであっても良い。

上述した形態では、「α×Ｌ０＝２×α５×Ｌ５＋α６×π×Ｄ／２＋α７×π×ｄ／２」の関係が成立している。この他にもたとえば、アーム部１２の線膨張係数α５がベルト１８の線膨張係数αよりも大きくなり、かつ、ベルト１８の線膨張係数αがプーリ１６、１７の線膨張係数α６、α７よりも大きくなっているのであれば、「α×Ｌ０」と「２×α５×Ｌ５＋α６×π×Ｄ／２＋α７×π×ｄ／２」とが等しくなくても良い。

上述した形態では、プーリ１６、１７の線膨張係数α６、α７は、ベルト１８の線膨張係数αよりも小さくなっている。この他にもたとえば、線膨張係数α６または線膨張係数α７が、線膨張係数α以上となっていても良い。たとえば、上述した形態では、プーリ１６およびプーリ１７は、マルテンサイト系ステンレスによって形成されているが、プーリ１６またはプーリ１７は、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成されても良いし、オーステナイ系ステンレスによって形成されても良い。この場合であっても、ロボット１が高温環境下で使用されたときの、熱に起因するプーリ１６またはプーリ１７の径方向外側への広がり量が小さくなる。したがって、ロボット１が高温環境下で使用されたときの、ベルト１８を保持するアーム部１２およびプーリ１６、１７の熱膨張量と、ベルト１８の熱膨張量との差を小さくすることが可能になり、その結果、ロボット１が高温環境下で使用されても、ベルト１８の張力の変動を抑制することが可能になる。

なお、上述した形態では、プーリ１７の外径がプーリ１６の外径よりも大きくなっており、高温環境下でロボット１が使用されたときのプーリ１７の熱膨張量は、プーリ１６の熱膨張量よりも大きい。したがって、線膨張係数α６または線膨張係数α７を線膨張係数α以上とする場合には、高温環境下でロボット１が使用されたときの、ベルト１８を保持するアーム部１２およびプーリ１６、１７の熱膨張量とベルト１８の熱膨張量との差をより小さくするために、線膨張係数α７を線膨張係数α以上とするよりも、線膨張係数α６を線膨張係数α以上とすることが好ましい。すなわち、線膨張係数α７は、線膨張係数αよりも小さくなっていることが好ましい。

上述した形態では、ベルト１８は、２個のベルト部２１、２２と２個の連結部材２３、２４とによって構成されているが、ベルト１８は、一体で形成される環状のスチールベルトであっても良い。この場合には、ベルト１８は、たとえば、オーステナイト系ステンレスによって形成される。また、ベルト１８は、３個以上のベルト部と、３個以上のベルト部を繋ぐ３個以上の連結部材とによって構成されても良い。

上述した形態では、ベルト部２１の一部はプーリ１６に固定され、ベルト部２２の一部はプーリ１７に固定されている。この他にもたとえば、ベルト部２１の一部はプーリ１６に固定されていなくても良いし、ベルト部２２の一部はプーリ１７に固定されていなくても良い。また、上述した形態では、プーリ１６の外径はプーリ１７の外径よりも大きくなっているが、プーリ１６の外径とプーリ１７の外径とが等しくても良い。

上述した形態では、ロボット１は、アーム部１２に対してハンド３を回動させる駆動機構と、アーム部１１に対してアーム部１２を回動させる駆動機構と、本体部５に対してアーム部１１を回動させる駆動機構との３つの駆動機構を備えている。この他にもたとえば、ロボット１は、アーム部１２に対してハンド３を回動させるとともにアーム部１１に対してアーム部１２を回動させる駆動機構と、本体部５に対してアーム部１１を回動させる駆動機構との２つの駆動機構を備えていても良い。また、ロボット１は、アーム部１２に対してハンド３を回動させ、アーム部１１に対してアーム部１２を回動させるとともに、本体部５に対してアーム部１１を回動させる１つの駆動機構を備えていても良い。この場合には、たとえば、本体部５の内部に駆動源としてのモータが配置され、プーリ１６、１７に相当する２個のプーリがアーム部１１に保持されるとともに、ベルト１８に相当するベルトがこの２個のプーリに架け渡されても良い。

上述した形態では、ロボット１は、１本のアーム４を備えているが、ロボット１は、２本のアーム４を備えていても良い。また、上述した形態では、アーム４は、２個のアーム部１１、１２によって構成されているが、アーム４は、１個のアーム部によって構成されても良いし、３個以上のアーム部によって構成されても良い。また、上述した形態では、ロボット１は、真空中で搬送対象物を搬送するロボットであるが、本発明が適用されるロボットは、大気中で搬送対象物を搬送するロボットであっても良い。

１ ロボット（産業用ロボット）
３ ハンド
４ アーム
１２ アーム部
１５ 動力伝達機構（駆動機構の一部）
１６ プーリ（第１プーリ）
１７ プーリ（第２プーリ）
１８ ベルト
２１ ベルト部（第１ベルト部）
２２ ベルト部（第２ベルト部）
２３ 連結部材（第１連結部材）
２４ 連結部材（第２連結部材）

Claims (6)

1. ハンドと、前記ハンドが先端側に回動可能に連結されるアームと、前記ハンドおよび前記アームの少なくともいずれか一方を駆動するための駆動機構とを備え、
   前記駆動機構は、駆動源と、前記駆動源の動力を伝達するための第１プーリおよび第２プーリと、前記第１プーリおよび前記第２プーリに架け渡されるベルトとを備え、
   前記アームは、その一端側で前記第１プーリを保持するとともにその他端側で前記第２プーリを保持するアーム部を備え、
   前記アーム部の線膨張係数は、前記ベルトの線膨張係数よりも大きくなっており、前記ベルトの線膨張係数は、前記第１プーリの線膨張係数および前記第２プーリの線膨張係数の少なくともいずれか一方よりも大きくなっていることを特徴とする産業用ロボット。
2. 前記ベルトは、帯状に形成される第１ベルト部および第２ベルト部と、前記第１ベルト部と前記第２ベルト部とを繋ぐ第１連結部材および第２連結部材とによって構成され、
   前記第１ベルト部の長さをＬ１とし、前記第２ベルト部の長さをＬ２とし、前記ベルトの周方向における前記第１連結部材の長さをＬ３とし、前記ベルトの周方向における前記第２連結部材の長さをＬ４とし、前記ベルトの長さをＬとすると、
   Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４
   の関係が成立し、
   前記第１ベルト部の線膨張係数をα１とし、前記第２ベルト部の線膨張係数をα２とし、前記第１連結部材の線膨張係数をα３とし、前記第２連結部材の線膨張係数をα４とすると、前記ベルトの線膨張係数αは、
   α＝（α１×Ｌ１＋α２×Ｌ２＋α３×Ｌ３＋α４×Ｌ４）／Ｌ
   によって算出されることを特徴とする請求項１記載の産業用ロボット。
3. 前記アーム部は、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成され、
   前記第１ベルト部および前記第２ベルト部は、オーステナイト系ステンレスによって形成され、
   前記第１連結部材および前記第２連結部材は、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成され、
   前記第１プーリおよび前記第２プーリの少なくともいずれか一方は、マルテンサイト系ステンレスによって形成されていることを特徴とする請求項２記載の産業用ロボット。
4. 前記ベルトは、前記第１ベルト部が前記第１プーリに接触し、前記第２ベルト部が前記第２プーリに接触するように、前記第１プーリおよび前記第２プーリに架け渡され、
   前記第１プーリの外径は、前記第２プーリの外径よりも小さくなっており、
   前記第１ベルト部の厚さは、前記第２ベルト部の厚さよりも薄くなっていることを特徴とする請求項３記載の産業用ロボット。
5. 前記第１ベルト部の一部は、前記第１プーリに固定され、前記第２ベルト部の一部は、前記第２プーリに固定されていることを特徴とする請求項４記載の産業用ロボット。
6. 所定温度における前記ベルトの長さをＬ０とし、前記所定温度における前記第１プーリと前記第２プーリとの中心間距離をＬ５とし、前記所定温度における前記第１プーリの外径をＤとし、前記所定温度における前記第２プーリの外径をｄとし、前記ベルトの線膨張係数をαとし、前記アーム部の線膨張係数をα５とし、前記第１プーリの線膨張係数をα６とし、前記第２プーリの線膨張係数をα７とすると、
   α×Ｌ０＝２×α５×Ｌ５＋α６×π×Ｄ／２＋α７×π×ｄ／２
   の関係が成立していることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の産業用ロボット。

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