JP7306140B2 - ロボット用吸着ハンド - Google Patents

Description

本発明は、ロボットに取り付けられて用いられる吸着ハンドに関する。

従来、ロボットに取り付けられ、ワークを吸着して保持する吸着ハンドがある（特許文献１参照）。特許文献１に記載の吸着ハンドには、空気を吸引又は放出するための管が接続されている。

特開２０１５－１３９８３５号公報

ところで、吸着ハンドに接続された管は、吸着ハンドから離れた位置に設置された真空ポンプに接続されている。このため、ロボットの動作時に、管がロボットに絡まるおそれがある。しかし、真空ポンプを吸着ハンドに内蔵して管を省略するためには、真空ポンプを小型化しなければならない。真空ポンプのロータを駆動する電動モータを小型化した場合は、電動モータの負荷が高くなり、電動モータの温度ひいては吸着ハンドの温度が過度に上昇するおそれがある。

本発明は、こうした課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、真空ポンプを内蔵したロボット用吸着ハンドにおいて、吸着ハンドの温度が過度に上昇することを抑制することにある。

上記課題を解決するための第１の手段は、
ロボットに取り付けられ、吸着部によりワークを吸着するロボット用吸着ハンドであって、
吸気口及び排気口が形成されたハウジングと、前記ハウジングに収納されて回転することで前記吸気口から空気を吸引して前記排気口から空気を排出するロータと、電動モータと、前記電動モータの回転力を前記ロータに伝達する伝達機構と、を備える真空ポンプを内蔵し、
前記吸着部は、吸引通路を介して前記吸気口に接続されており、
前記電動モータは、前記排気口に対向する位置に配置されている。

上記構成によれば、ロボット用吸着ハンドは、ロボットに取り付けられ、吸着部によりワークを吸着する。

ここで、真空ポンプは、吸気口及び排気口が形成されたハウジングと、ハウジングに収納されて回転することで吸気口から空気を吸引して排気口から空気を排出するロータと、電動モータと、電動モータの回転力をロータに伝達する伝達機構と、を備えている。このため、電動モータを駆動することにより、電動モータの回転力が伝達機構によってロータに伝達され、ロータが回転する。ハウジングに収納されたロータが回転することで、ロータは吸気口から空気を吸引して排気口から空気を排出する。吸着部は、吸引通路を介して吸気口に接続されている。このため、吸気口から空気を吸引することにより、吸着部を負圧にすることができ、吸着部によりワークを吸着することができる。

上記ロボット用吸着ハンドは、上記真空ポンプを内蔵している。このため、吸着ハンドから離れた位置に設置された真空ポンプと吸着ハンドとを管で接続する必要がなく、ロボットの動作時に管がロボットに絡まることを防ぐことができる。さらに、電動モータは、排気口に対向する位置に配置されている。このため、排気口から排出される空気を電動モータに当てることができ、電動モータを空冷することができる。したがって、電動モータを小型化して電動モータの負荷が高くなったとしても、電動モータの温度が過度に上昇することを抑制することができ、ひいては吸着ハンドの温度が過度に上昇することを抑制することができる。

なお、電動モータは排気口に対向する位置に配置されているという構成は、通気性の部材や、空気を通過させる通路が形成された部材等を介して、電動モータと排気口とが対向する構成を含む。

第２の手段は、
ロボットに取り付けられ、吸着部によりワークを吸着するロボット用吸着ハンドであって、
吸気口及び排気口が形成されたハウジングと、前記ハウジングに収納されて回転することで前記吸気口から空気を吸引して前記排気口から空気を排出するロータと、電動モータと、前記電動モータの回転力を前記ロータに伝達する伝達機構と、を備える真空ポンプを内蔵し、
前記吸着部は、吸引通路を介して前記吸気口に接続されており、
前記電動モータは、前記ハウジングの内部から前記排気口へ延びる排気通路の延長線上に配置されている。

上記構成によれば、第１の手段と同様の前提構成を備え、電動モータは、ハウジングの内部から排気口へ延びる排気通路の延長線上に配置されている。このため、排気通路を介して排気口から排出される空気を電動モータに当てることができ、電動モータを空冷することができる。したがって、電動モータを小型化して電動モータの負荷が高くなったとしても、電動モータの温度が過度に上昇することを抑制することができ、ひいては吸着ハンドの温度が過度に上昇することを抑制することができる。

電動モータの大きさに対して排気口の大きさが小さいと、排気口から排出される空気が電動モータのごく一部にしか当たらないおそれがある。その場合、排気により電動モータを空冷する効果が低くなるおそれがある。

この点、第３の手段では、前記排気口は、前記ハウジングの内側から外側に向けて広がるテーパ状に形成されている。こうした構成によれば、排気口から排出される空気が流れる範囲を広げることができる。したがって、電動モータに空気が当たる範囲を広げることができ、空気により電動モータを空冷する効果を向上させることができる。

第４の手段では、前記吸着部は、前記ロボット用吸着ハンドの長手方向の先端に配置されており、前記吸気口は、前記長手方向のうち前記吸着部の方向に開口しており、前記電動モータの出力軸と前記ロータの回転軸とが平行であり、前記伝達機構は、前記電動モータ及び前記ハウジングに対して前記出力軸の軸線方向のうち一方側に配置されており、前記吸着部、前記吸引通路、前記ハウジング、前記電動モータの順で前記長手方向に並んでいる。

上記構成によれば、吸着部は、ロボット用吸着ハンドの長手方向の先端に配置されている。このため、ロボット用吸着ハンドの長手方向をワークに向けるようにロボットを制御することにより、長手方向の先端に配置された吸着部によりワークを吸着することができる。吸気口は、長手方向のうち吸着部の方向に開口している。このため、吸気口と吸着部とを直線状の吸引通路により接続することができ、ロボット用吸着ハンドの構成を簡潔にすることができる。

一般に、長手方向のうち吸着部の方向に吸気口が開口している場合、吸着部と反対の方向に排気口が開口し、ロータの回転軸は長手方向と垂直になる。このため、ロボット用吸着ハンドの構成を簡潔にするために、ロータの回転軸と電動モータの出力軸とを一体にすると、電動モータはハウジングに対して回転軸の軸線方向（長手方向に垂直な方向）に配置される。この場合、排気口に対向する位置に、電動モータを配置することができなくなる。

この点、電動モータの出力軸とロータの回転軸とが平行であり、伝達機構は、電動モータ及びハウジングに対して出力軸の軸線方向のうち一方側に配置されている。このため、ロータの回転軸と電動モータの出力軸とが一体でない構成であっても、電動モータの回転力をロータに伝達することができる。さらに、吸着部、吸引通路、ハウジング、電動モータの順で長手方向に並んでいる。このため、長手方向において、ハウジングに対して吸着部と反対の方向、すなわち排気口が開口する方向に電動モータを配置することができる。したがって、ロボット用吸着ハンドの構成を簡潔にしつつ、排気口から排出される空気により電動モータを空冷する構成を実現することができる。

第５の手段では、前記吸引通路は、直線状に形成されており、前記吸引通路、前記吸気口、及び前記排気口が同一直線上に配置されている。

上記構成によれば、吸引通路は、直線状に形成されている。そして、吸引通路、吸気口、及び排気口が同一直線上に配置されている。このため、吸着部から排気口までの距離を最短にすることができ、真空ポンプの排気効率を向上させることができる。さらに、吸着部から排気口まで空気を送る効率を向上させることができるため、排気により電動モータを空冷する効果を向上させることができる。

具体的には、第６の手段のように、前記真空ポンプは、ルーツポンプである、といった構成を採用することができる。ルーツポンプは、構成が簡潔であるため、小型化が容易である。

ロボット及び吸着ハンドを示す模式図。 吸着ハンドの正面断面図。 ケースを外した状態の吸着ハンドの側面図。 ケースを一部省略した吸着ハンドの背面図。 焼結材を空気が通過する態様を示す模式図。 第１部材、第２部材の効果を示すグラフ。

以下、ワークを吸着して搬送する多関節ロボットに具現化した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、ロボット１０は、台８０の上に置かれたワークＷを吸着ハンド２０により吸着して、別の場所まで搬送する。

ロボット１０は、例えば６軸の垂直多関節型ロボットであり、基台１１（ベース）とアーム１０Ａとを備えている。アーム１０Ａの隣り合うリンク１３，１５（一部のみ図示）は、順に関節１２，１４，１６（一部のみ図示）を介して相対回転可能に連結されている。各関節１２，１４，１６は、各関節１２，１４，１６に対応する各モータ（図示せず）により駆動される。

例えばロボット１０の各関節１２，１４，１６には、各関節１２，１４，１６の回転角度を検出するエンコーダ８１，８２，８３がそれぞれ設けられている。すなわち、エンコーダ８１，８２，８３は、アーム１０Ａの制御点の位置及び姿勢を検出する。制御点は、アーム１０Ａの先端１８の中央に設定されている。アーム１０Ａの先端１８には、吸着ハンド２０が取り付けられている。

基台１１の内部には、ロボット１０及び吸着ハンド２０の動作を制御する制御部８６が設けられている。制御部８６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、駆動回路、及び入出力インターフェース等を備えるコンピュータとして構成されている。

台８０の上には、シート状（薄型）の複数のワークＷが置かれている。一対の把持爪を備えるグリップハンドでは、シート状のワークＷを把持しにくく搬送が困難である。そこで、ロボット１０は、吸着ハンド２０によりワークＷを吸着して搬送する。

図２は吸着ハンド２０の正面断面図であり、図３はケース７８を外した状態の吸着ハンド２０の側面図であり、図４はケース７８を一部省略した吸着ハンド２０の背面図である。図２に示すように、吸着ハンド２０（ロボット用吸着ハンド）は、真空ポンプ３０、ヘッド部６０、吸盤部７０、基板７３、コネクタ７６、ケース７８等を備えている。吸着ハンド２０は、真空ポンプ３０、基板７３、及びコネクタ７６を内蔵している。

真空ポンプ３０は、容積型の回転ポンプであり、詳しくはルーツポンプである。真空ポンプ３０は、ハウジング３１、ロータ４１，４２、モータ４５、ギヤ機構５０等を備えている。

ハウジング３１は、金属等により直方体状に形成されており、内部にロータ室３２が形成されている。ロータ室３２は、ロータ４１，４２を収納し、内部でロータ４１，４２が回転可能な空間である。ハウジング３１には、ロータ室３２とハウジング３１の外部とを連通させる吸気通路３３及び排気通路３４が形成されている。吸気通路３３及び排気通路３４は直線状に形成されており、同一の直線Ｃ上に配置されている。直線Ｃの方向は、吸着ハンド２０の長手方向と一致している。ハウジング３１の外部への吸気通路３３の開口が吸気口３３ａである。ハウジング３１の外部への排気通路３４の開口が排気口３４ａである。排気口３４ａは、ハウジング３１の内側から外側に向けて広がる円錐状（テーパ状）に形成されている。

第１ロータ４１の第１回転軸４１ａ及び第２ロータ４２の第２回転軸４２ａは、直線Ｃに垂直な平面上に配置されている。すなわち、吸着ハンド２０の側面視において、直線Ｃ（吸着ハンド２０の長手方向）と回転軸４１ａ，４２ａとは垂直になっている。第１回転軸４１ａと第２回転軸４２ａとは平行である。ロータ４１，４２は、金属等により形成され、互いに噛み合う山歯及び谷歯を有する二葉型のロータである。ロータ４１，４２が回転することで、吸気口３３ａから空気を吸引して排気口３４ａから空気を排出する。ロータ４１，４２（真空ポンプ３０）は、吸気口３３ａから間欠的に空気を吸引して排気口３４ａから間欠的に空気を排出する。

モータ４５（電動モータ）は、例えば直流電力により駆動される直流モータである。モータ４５の出力軸４６は、直線Ｃに垂直である。モータ４５の出力軸４６は、回転軸４１ａ，４２ａと平行である。モータ４５は、ハウジング３１に対して吸盤部７０と反対側に配置されている。モータ４５とハウジング３１との間には、所定隙間が形成されている。

図３に示すように、モータ４５及びハウジング３１に対してモータ４５の出力軸４６の軸線方向（図３で左右方向）のうち一方側（図３で左側）には、ギヤ機構５０が配置されている。すなわち、モータ４５及びハウジング３１は、ギヤ機構５０に対して同じ側に配置されている。

ギヤ機構５０（伝達機構）は、モータ４５の回転力をロータ４１，４２に伝達する。図４に示すように、ギヤ機構５０は、ギヤ５１～５４と仲介軸５５とを備えている。モータ４５の出力軸４６には、出力ギヤ５１が取り付けられている。仲介軸５５は、出力軸４６、回転軸４１ａ，４２ａと平行である。仲介軸５５には、仲介ギヤ５２が取り付けられている。出力ギヤ５１と仲介ギヤ５２とは互いに噛み合っている。第１ロータ４１の第１回転軸４１ａには、第１ギヤ５３が取り付けられている。仲介ギヤ５２と第１ギヤ５３とは互いに噛み合っている。第２ロータ４２の第２回転軸４２ａには、第２ギヤ５４が取り付けられている。第１ギヤ５３と第２ギヤ５４とは互いに噛み合っている。

モータ４５の出力軸４６の回転力は、出力ギヤ５１、仲介ギヤ５２、及び第１ギヤ５３を介して、第１ロータ４１の第１回転軸４１ａに伝達される。これにより、第１ロータ４１が回転させられる。また、モータ４５の出力軸４６の回転力は、出力ギヤ５１、仲介ギヤ５２、第１ギヤ５３、及び第２ギヤ５４を介して、第２ロータ４２の第２回転軸４２ａに伝達される。これにより、第２ロータ４２が回転させられる。第１ロータ４１と第２ロータ４２とは等しい回転速度で逆方向に回転する。

図２，３に示すように、ハウジング３１に対してモータ４５と反対側にヘッド部６０が配置されている。ヘッド部６０は、金属等により、フランジ部６０ａを有する円筒状に形成されている。ヘッド部６０の内部には、直線Ｃの方向（吸着ハンド２０の長手方向）に延びる吸引通路６１が形成されている。吸引通路６１は直線状に形成されている。このため、吸引通路６１、吸気口３３ａ、及び排気口３４ａが同一の直線Ｃ上に配置されている。ヘッド部６０の先端部（ハウジング３１と反対側の端部）には、吸盤部７０が取り付けられている。すなわち、吸盤部７０は、吸着ハンド２０の長手方向の先端に配置されている。そして、吸盤部７０、吸引通路６１、ハウジング３１、モータ４５の順で、直線Ｃの方向に並んでいる。

吸盤部７０（吸着部）は、ゴム等により円盤状に形成されている。吸盤部７０には、貫通孔７１が形成されている。貫通孔７１は、直線Ｃの方向に吸盤部７０を貫通している。ハウジング３１の吸気口３３ａは、吸引通路６１を介して貫通孔７１に接続されている。このため、吸気口３３ａから空気が吸引されると、吸盤部７０の貫通孔７１から空気が吸引される。これにより、吸盤部７０の内部が負圧となり、吸盤部７０によりワークＷが吸着される。

基板７３は、モータ４５に電力を供給する電源回路、モータ４５の駆動を制御する制御回路等を備えている。基板７３は、コネクタ７６により、上記アーム１０Ａのケーブル（図示略）に接続されている。上記制御部８６からケーブルを介して、基板７３に電力が供給されるとともに、信号が送信される。基板７３は、制御部８６から受信した信号に基づいて、モータ４５の駆動を制御する。これにより、吸着ハンド２０の動作が制御される。

吸着ハンド２０は、ケース７８を備えている。真空ポンプ３０及び基板７３は、ケース７８内に収納されている。

上記構成において、真空ポンプ３０は、吸着ハンド２０に内蔵するために、小型化されている。このため、真空ポンプ３０のロータ４１，４２を駆動するモータ４５も小型化されている。モータ４５が小型の場合、モータ４５がロータ４１，４２を駆動する負荷が高くなり、モータ４５の温度ひいては吸着ハンド２０の温度が過度に上昇するおそれがある。

そこで、本実施形態では、モータ４５は、ハウジング３１の排気口３４ａに対向する位置に配置されている。換言すれば、モータ４５は、ハウジング３１の内部から排気口３４ａへ延びる排気通路３４の延長線（直線Ｃ）上に配置されている。このため、排気口３４ａから排出される空気がモータ４５に当たり、モータ４５が空冷される。

ただし、モータ４５の大きさに対して排気口３４ａの大きさが小さいと、排気口３４ａから排出される空気がモータ４５のごく一部にしか当たらないおそれがある。その場合、排気によりモータ４５を空冷する効果が低くなるおそれがある。

この点、排気口３４ａは、ハウジング３１の内側から外側に向けて広がる円錐状（テーパ状）に形成されている。このため、排気口３４ａから排出される空気は、広がりながらモータ４５の方向へ流れる。

また、ハウジング３１において、直線Ｃの方向のうち吸盤部７０の方向に吸気口３３ａが開口し、吸盤部７０と反対の方向に排気口３４ａが開口している。ロータ４１，４２の回転軸４１ａ，４２ａは、直線Ｃの方向と垂直になっている（直線Ｃに垂直な平面上に配置されている）。ここで、吸着ハンド２０の構成を簡潔にするために、ロータ４１，４２の回転軸４１ａ，４２ａの一方とモータ４５の出力軸４６とを一体にすると、モータ４５はハウジング３１に対して回転軸４１ａ，４２ａの軸線方向に配置される。この場合、排気口３４ａに対向する位置に、モータ４５を配置することができなくなる。

この点、モータ４５の出力軸４６とロータ４１，４２の回転軸４１ａ，４２ａとが平行であり、ギヤ機構５０は、モータ４５及びハウジング３１に対して出力軸４６の軸線方向のうち一方側に配置されている。このため、モータ４５の回転力はギヤ機構５０を介してロータ４１，４２に伝達される。

なお、吸着ハンド２０の吸盤部７０によりワークＷを吸着していない状態から、吸盤部７０によりワークＷを吸着した状態に移行すると、吸気口３３ａから吸引される空気及び排気口３４ａから排出される空気が徐々に減少する。しかし、吸盤部７０とワークＷとは完全には密着せず、吸盤部７０とワークＷとの間にわずかに隙間が形成される。このため、この隙間から空気が吸引されて、排気口３４ａからの空気の排出が継続される。また、排気口３４ａでは、空気の圧力差により、空気の逆流が生じる。このため、逆流した空気が排気口３４ａから再び排出されて、排気口３４ａからの空気の排出が継続される。したがって、吸着ハンド２０によりワークＷを吸着した状態であっても、モータ４５を空冷することができる。また、吸着ハンド２０によりワークＷを吸着しない時にモータ４５を停止させると、排気口３４ａからの空気の排出が停止する。しかし、この場合、モータ４５の発熱も停止するため、モータ４５の温度が過度に上昇することは抑制される。

また、真空ポンプ３０は、吸気口３３ａから間欠的に空気を吸引して排気口３４ａから間欠的に空気を排出する。真空ポンプ３０が吸気口３３ａから間欠的に空気を吸引する時に生じる空気の圧力差により、吸気口３３ａにおいて脈動音が発生する。また、真空ポンプ３０が排気口３４ａから間欠的に空気を排出する時に生じる空気の圧力差により、吸気口３３ａで発生する脈動音よりも大きな脈動音が排気口３４ａで発生する。なお、第１ロータ４１の第１回転軸４１ａが１回転する間に、排気口３４ａにおいて、ロータ数（２）×ロータの葉数（２）＝４回の脈動音が発生する。ロボット１０とユーザ（人）とが協働して互いに近くで作業する場合もあるため、吸着ハンド２０から発生する騒音を抑制することが望ましい。

そこで、本実施形態では、第１部材４８により排気口３４ａを覆っている。すなわち、第１部材４８は、真空ポンプ３０において脈動音が発生する開口（箇所）を覆っている。第１部材４８は、ステンレス鋼の焼結材（多孔質材料）により形成されている。このため、第１部材４８を介して排気口３４ａとモータ４５とが対向していても、排気口３４ａから排出された空気は第１部材４８を通過してモータ４５に当たる。すなわち、通気性の第１部材４８や、空気を通過させる通路が形成された第１部材４８を介して、モータ４５と排気口３４ａとが対向していても、モータ４５を空冷することができる。

第１部材４８は、ハウジング３１のうち排気口３４ａが形成された面３１ａ（所定面）と同形状の板状に形成され、面３１ａに取り付けられている。詳しくは、第１部材４８は、矩形板状に形成され、ボルト４８ａ（図３参照）によりハウジング３１に固定されている。これにより、第１部材４８は面３１ａに密接している。

そして、真空ポンプ３０が駆動されると、排気口３４ａから第１部材４８を介して空気が排出される。図５に示すように、排気口３４ａから排出された空気は、第１部材４８を通過する際に焼結材の内部に形成された微細な隙間を通過する。その結果、空気の圧力差が小さくなり、排気口３４ａで発生する脈動音（騒音）が抑制される。

上記のように、真空ポンプ３０が吸気口３３ａから間欠的に空気を吸引する時に生じる空気の圧力差により、吸気口３３ａにおいても脈動音が発生する。

そこで、本実施形態では、第２部材４９により吸気口３３ａを覆っている。詳しくは、第２部材４９は、ヘッド部６０の内部に吸引通路６１の一部として形成された空間６１ａを介して吸気口３３ａを覆っている。すなわち、第２部材４９は、真空ポンプ３０において脈動音が発生する開口（箇所）を覆っている。第２部材４９は、ステンレス鋼の焼結材（多孔質材料）により形成されている。第２部材４９は、円形の板状に形成されている。

そして、真空ポンプ３０が駆動されると、第２部材４９及び空間６１ａを介して吸気口３３ａから空気が吸引される。図５の第１部材４８と同様に、吸気口３３ａから吸引される空気は、第２部材４９を通過する際に焼結材の内部に形成された微細な隙間を通過する。その結果、空気の圧力差が小さくなり、吸気口３３ａで発生する脈動音（騒音）が抑制される。

図６は、第１部材４８、第２部材４９の効果を示すグラフである。第１部材４８及び第２部材４９がない点を除いて本実施形態と同一の第１比較例では、騒音が約７７ｄＢとなっている。第１部材４８がない点を除いて本実施形態と同一の第２比較例では、騒音が約７６ｄＢとなっている。すなわち、第２部材４９は、騒音を約１ｄＢ抑制する効果がある。本実施形態では、騒音が約６５ｄＢとなっている。すなわち、第１部材４８及び第２部材４９により、騒音を約１２ｄＢ抑制する効果がある。

以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。

・吸着ハンド２０は、真空ポンプ３０を内蔵している。このため、吸着ハンド２０から離れた位置に設置された真空ポンプ３０と吸着ハンド２０とを管で接続する必要がなく、ロボット１０の動作時に管がロボット１０に絡まることを防ぐことができる。真空ポンプ３０は、ルーツポンプであるため、構成が簡潔であり、小型化が容易である。

・モータ４５は、排気口３４ａに対向する位置に配置されている。換言すれば、モータ４５は、ハウジング３１の内部から排気口３４ａへ延びる排気通路３４の延長線上に配置されている。このため、排気口３４ａから排出される空気をモータ４５に当てることができ、モータ４５を空冷することができる。したがって、モータ４５を小型化してモータ４５の負荷が高くなったとしても、モータ４５の温度が過度に上昇することを抑制することができ、ひいては吸着ハンド２０の温度が過度に上昇することを抑制することができる。

・排気口３４ａは、ハウジング３１の内側から外側に向けて広がるテーパ状に形成されている。こうした構成によれば、排気口３４ａから排出される空気が流れる範囲を広げることができる。したがって、モータ４５に空気が当たる範囲を広げることができ、空気によりモータ４５を空冷する効果を向上させることができる。

・吸盤部７０は、吸着ハンド２０の長手方向（以下、単に「長手方向」という）の先端に配置されている。このため、吸着ハンド２０の長手方向をワークＷに向けるようにロボット１０を制御することにより、長手方向の先端に配置された吸盤部７０によりワークＷを吸着することができる。吸気口３３ａは、長手方向のうち吸盤部７０の方向に開口している。このため、吸気口３３ａと吸盤部７０とを直線状の吸引通路６１により接続することができ、吸着ハンド２０の構成を簡潔にすることができる。

・モータ４５の出力軸４６とロータ４１，４２の回転軸４１ａ，４２ａとが平行であり、ギヤ機構５０は、モータ４５及びハウジング３１に対して出力軸４６の軸線方向のうち一方側に配置されている。このため、ロータ４１，４２の回転軸４１ａ，４２ａの一方とモータ４５の出力軸４６とが一体でない構成であっても、モータ４５の回転力をロータ４１，４２に伝達することができる。さらに、吸盤部７０、吸引通路６１、ハウジング３１、モータ４５の順で長手方向に並んでいる。このため、長手方向において、ハウジング３１に対して吸盤部７０と反対の方向、すなわち排気口３４ａが開口する方向にモータ４５を配置することができる。したがって、吸着ハンド２０の構成を簡潔にしつつ、排気口３４ａから排出される空気によりモータ４５を空冷する構成を実現することができる。

・吸引通路６１は、直線状に形成されている。そして、吸引通路６１、吸気口３３ａ、及び排気口３４ａが同一の直線Ｃ上に配置されている。このため、吸盤部７０から排気口３４ａまでの距離を最短にすることができ、真空ポンプ３０の排気効率を向上させることができる。さらに、吸盤部７０から排気口３４ａまで空気を送る効率を向上させることができるため、排気によりモータ４５を空冷する効果を向上させることができる。

・多孔質材料で形成された第１部材４８が排気口３４ａを覆っているため、排気口３４ａから第１部材４８を介して空気が排出される。排気口３４ａから排出された空気は、第１部材４８を通過する際に多孔質材料の内部に形成された微細な隙間を通過する。その結果、空気の圧力差が小さくなり、排気口３４ａで発生する脈動音（騒音）を抑制することができる。さらに、多孔質材料で形成された第１部材４８で排気口３４ａを覆うだけであるため、騒音を抑制するための構成を簡素化することができ、真空ポンプ３０を小型化することができる。

・第１部材４８は、ステンレス鋼の焼結材により形成されている。こうした構成によれば、真空ポンプ３０のいわゆるサイレンサと比較して、第１部材４８を低コストで製造することができるとともに、第１部材４８の耐久性を向上させることができる。

・多孔質材料で形成された第２部材４９が吸気口３３ａを覆っている。このため、吸気口３３ａで発生する脈動音（騒音）も抑制することができ、吸着ハンド２０から発生する騒音をさらに抑制することができる。

・第２部材４９は、ステンレス鋼の焼結材により形成されている。こうした構成によれば、真空ポンプ３０のいわゆるサイレンサと比較して、第２部材４９を低コストで製造することができるとともに、第２部材４９の耐久性を向上させることができる。

・排気口３４ａは、ハウジング３１の内側から外側に向けて広がるテーパ状に形成されている。このため、排気口３４ａの中の空気と排気口３４ａの外の空気との圧力差を減少させることができ、排気口３４ａで発生する脈動音（騒音）を抑制することができる。

・第１部材４８は、ハウジング３１のうち排気口３４ａが形成された面３１ａと同形状の板状に形成され、面３１ａに取り付けられている。こうした構成によれば、第１部材４８の大きさを確保することが容易となり、第１部材４８をハウジング３１の面３１ａに容易に取り付けることができる。

なお、上記の実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。上記実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

・吸引通路６１の形状は直線状に限らず、曲線状や、屈曲部を有する形状であってもよい。

・吸盤部７０に代えてスポンジを取り付けたスポンジタイプの吸着パッド（吸着部）を採用することもできる。この場合、ワークＷを吸着した時でもスポンジから空気が吸引されるため、排気口３４ａからの空気の排出を継続することができ、モータ４５を空冷することができる。また、吸引通路６１内の圧力が所定圧よりも低くなると、吸引通路６１に空気を導入して所定圧に維持するバルブ等をヘッド部６０に設けることもできる。吸引通路６１に微量の空気を導入するオリフィスをヘッド部６０に設けることもできる。これらの構成であっても、ワークＷの吸着時に、排気口３４ａから継続して空気を排出することができ、モータ４５を空冷することができる。

・排気口３４ａは、テーパ状に限らず、同一の径で軸線方向に延びる円柱状に形成することもできる。

・ギヤ機構５０のギヤの形状を変更して、モータ４５の出力軸４６とロータ４１，４２の回転軸４１ａ，４２ａとが平行でない構成を採用することもできる。

・モータ４５の回転力をロータ４１，４２に伝達する伝達機構として、ギヤ機構５０に限らず、プーリとベルトにより回転力を伝達する構成等を採用することもできる。

・第１部材４８は、排気口３４ａの付近のみを覆う形状であってもよい。

・第１部材４８及び第２部材４９は、ステンレス鋼の焼結材に限らず、他の金属の焼結材であってもよい。また、第１部材４８及び第２部材４９は、焼結材に限らず、セラミックや樹脂により形成された多孔質材料であってもよい。その場合であっても、図５と同様の効果を奏することができる。

・第２部材４９を省略することもできる。その場合であっても、吸気口３３ａで発生する騒音よりも大きな騒音である排気口３４ａで発生する騒音を、第１部材４８により抑制することができる。

・真空ポンプ３０は、ルーツポンプに限らず、容積型の回転ポンプであるクローポンプやスクロールポンプを採用することもできる。この場合であっても、ハウジング３１の排気口３４ａから継続して排出される空気をモータ４５に当てて、モータ４５を空冷することができる。また、逆止弁等を有する真空ポンプであって、ハウジング３１の排気口３４ａから継続して空気が排出されないダイヤフラムポンプやピストンポンプ等であっても、吸気口３３ａから間欠的に空気を吸引して排気口３４ａから間欠的に空気を排出する真空ポンプであれば、第１部材４８及び第２部材４９により騒音を抑制する効果は奏することができる。

・ロボット１０は、垂直多関節型ロボットに限らず、水平多関節型ロボット等であってもよい。

１０…ロボット、２０…吸着ハンド（ロボット用吸着ハンド）、３０…真空ポンプ、３１…ハウジング、３２…ロータ室、３３ａ…吸気口、３４ａ…排気口、４１…第１ロータ（ロータ）、４２…第２ロータ（ロータ）、４５…モータ（電動モータ）、４８…第１部材、４９…第２部材、５０…ギヤ機構（伝達機構）、６１…吸引通路、７０…吸盤部（吸着部）、７８…ケース。

Claims (6)

1. ロボットに取り付けられ、吸着部によりワークを吸着するロボット用吸着ハンドであって、
   吸気口及び排気口が形成されたハウジングと、前記ハウジングに収納されて回転することで前記吸気口から空気を吸引して前記排気口から空気を排出するロータと、電動モータと、前記電動モータの回転力を前記ロータに伝達する伝達機構と、を備える真空ポンプを内蔵し、
   前記吸着部は、吸引通路を介して前記吸気口に接続されており、
   前記ハウジングには、内部で前記ロータが回転可能な空間であるロータ室と、前記ロータ室と前記ハウジングの外部とを連通させる排気通路とが形成されており、
   前記電動モータは、前記ロータ室から前記排気口へ延びる前記排気通路の延長線上に配置されており、
   前記吸着部は、前記ロボット用吸着ハンドの長手方向の先端に配置されており、
   前記吸気口は、前記長手方向のうち前記吸着部の方向に開口しており、
   前記電動モータの出力軸と前記ロータの回転軸とが平行であり、
   前記伝達機構は、前記電動モータ及び前記ハウジングに対して前記出力軸の軸線方向のうち一方側に配置されており、
   前記吸着部、前記吸引通路、前記ハウジング、前記電動モータの順で前記長手方向に並んでいる、ロボット用吸着ハンド。
2. ロボットに取り付けられ、吸着部によりワークを吸着するロボット用吸着ハンドであって、
   吸気口及び排気口が形成されたハウジングと、前記ハウジングに収納されて回転することで前記吸気口から空気を吸引して前記排気口から空気を排出するロータと、電動モータと、前記電動モータの回転力を前記ロータに伝達する伝達機構と、を備える真空ポンプを内蔵し、
   前記吸着部は、吸引通路を介して前記吸気口に接続されており、
   前記電動モータは、前記排気口に対向する位置に配置されており、
   前記吸着部は、前記ロボット用吸着ハンドの長手方向の先端に配置されており、
   前記吸気口は、前記長手方向のうち前記吸着部の方向に開口しており、
   前記電動モータの出力軸と前記ロータの回転軸とが平行であり、
   前記伝達機構は、前記電動モータ及び前記ハウジングに対して前記出力軸の軸線方向のうち一方側に配置されており、
   前記吸着部、前記吸引通路、前記ハウジング、前記電動モータの順で前記長手方向に並んでいる、ロボット用吸着ハンド。
3. ロボットに取り付けられ、吸着部によりワークを吸着するロボット用吸着ハンドであって、
   吸気口及び排気口が形成されたハウジングと、前記ハウジングに収納されて回転することで前記吸気口から空気を吸引して前記排気口から空気を排出するロータと、電動モータと、前記電動モータの回転力を前記ロータに伝達する伝達機構と、を備える真空ポンプを内蔵し、
   前記吸着部は、吸引通路を介して前記吸気口に接続されており、
   前記電動モータは、前記ハウジングの内部から前記排気口へ延びる排気通路の延長線上に配置されており、
   前記吸着部は、前記ロボット用吸着ハンドの長手方向の先端に配置されており、
   前記吸気口は、前記長手方向のうち前記吸着部の方向に開口しており、
   前記電動モータの出力軸と前記ロータの回転軸とが平行であり、
   前記伝達機構は、前記電動モータ及び前記ハウジングに対して前記出力軸の軸線方向のうち一方側に配置されており、
   前記吸着部、前記吸引通路、前記ハウジング、前記電動モータの順で前記長手方向に並んでいる、ロボット用吸着ハンド。
4. 前記排気口は、前記ハウジングの内側から外側に向けて広がるテーパ状に形成されている、請求項１～３のいずれか１項に記載のロボット用吸着ハンド。
5. 前記吸引通路は、直線状に形成されており、
   前記吸引通路、前記吸気口、及び前記排気口が同一直線上に配置されている、請求項１～４のいずれか１項に記載のロボット用吸着ハンド。
6. 前記真空ポンプは、ルーツポンプである、請求項１～５のいずれか１項に記載のロボット用吸着ハンド。

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