JPH04372390A - 真空チャンバ用産業ロボット装置 - Google Patents

真空チャンバ用産業ロボット装置

Info

Publication number
JPH04372390A
JPH04372390A JP14356091A JP14356091A JPH04372390A JP H04372390 A JPH04372390 A JP H04372390A JP 14356091 A JP14356091 A JP 14356091A JP 14356091 A JP14356091 A JP 14356091A JP H04372390 A JPH04372390 A JP H04372390A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
industrial robot
vacuum chamber
heat
cooling gas
vacuum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP14356091A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirotoshi Yamamoto
裕敏 山本
Takashi Kato
隆司 加藤
Katsuhiko Nakamura
勝彦 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shinmaywa Industries Ltd
Original Assignee
Shin Meiva Industry Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin Meiva Industry Ltd filed Critical Shin Meiva Industry Ltd
Priority to JP14356091A priority Critical patent/JPH04372390A/ja
Publication of JPH04372390A publication Critical patent/JPH04372390A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manipulator (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、真空チャンバ内に設
置されて作業を行う産業用ロボットを備えた真空チャン
バ用産業ロボット装置に関し、特にロボット内部に設け
られたモータやエンコーダ等の発熱部品の冷却形態を改
良したものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、装置全体を真空チャンバ内に設
置した状態で作業を行う自動装置は、例えば、実開昭6
2−158757号公報や、実開平1−153638号
公報等に公知である。この種の自動装置は、扱い得るワ
ーク重量に限度があり、動作範囲が狭いなど、適用対象
が軽作業に限られ、単純作業しか行えない。一方、例え
ば磁気ディスクの製造過程において、真空チャンバ内に
おけるワークの取扱いや処理を、より自由に、大重量の
ワークでも、能率よく、高い作業精度の下に行えるよう
にすることが要請されつつあり、こうした要請に応える
ために、産業用ロボットの導入が検討されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そこで、真空チャンバ
内に産業用ロボットを設置することが考えられるが、そ
の場合には、内部に組み込まれたモータ等から発生する
熱の除去や、潤滑剤の蒸発などが問題となる。真空環境
下では、主として輻射作用によって放熱が行われるため
、発生した熱を十分に除去できなくなることに加え、通
常の潤滑用オイルやグリースはすぐに蒸発、消散してし
まうからである。因みに放熱が不十分であると、コイル
の焼損や局所的な温度上昇による作動不良等の重大な故
障を生じやすい。
【0004】ところで、常圧環境下で使用される産業用
ロボットにおいては、発熱部品で生じた熱を周囲の空気
で冷却し、これを大気中に放出する冷却形態を採ってい
る。しかし、真空チャンバに設置された産業用ロボット
で同様の冷却形態を採ることは許されない。つまり、産
業用ロボットから放出された冷却空気によって、真空チ
ャンバ内の高真空状態が破壊されるからである。また、
真空チャンバ用の真空装置によって放出空気を排気し、
高真空状態を維持することは不可能ではないが、放出空
気によるワークの汚染や、真空圧が変動すること等を免
れない。
【0005】この発明は、斯かる点に鑑みてなされたも
ので、真空チャンバ内の高真空状態に悪影響を及ぼすこ
となく、産業用ロボット内部の発熱部品の冷却を十分に
行えるようにし、以て真空チャンバ内で作業を行うのに
好適な産業用ロボットとすることを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明が講じた手段は、複数の軸系を有し、各軸
系が回転軸を介して接続された多関節の産業用ロボット
からなること、上記各軸系は各回転軸に装着された気密
シールで封止されて、発熱部品を収容する内部空間が真
空チャンバに対して気密状に隔絶されていること、上記
産業用ロボットには、発熱部品を冷却する冷却気体を前
記内部空間へ供給する送気装置と、冷却気体を内部空間
から回収する真空装置とがそれぞれ接続されていること
を要件とする。
【0007】好ましくは、送気装置は、主送気通路から
各軸系に対応して分岐通路を分岐導出し、各分岐通路を
発熱部品の外周面に臨んで配置し、発熱部品と対向する
通路壁に冷却気体を発熱部品へ向って噴出する噴口を開
口する。
【0008】
【作用】上記の構成により、本発明では、産業用ロボッ
トは、送気装置で冷却気体を内部空間へ送り込み、同時
に真空装置で冷却気体を回収しながら稼動される。この
内部に送り込まれた冷却気体は、発熱部品と接触してそ
の熱を奪う。つまり、伝導、対流、輻射の各伝熱作用に
よって上記発熱部品を冷却し、この熱交換後の冷却気体
は真空装置で回収される。このように、冷却気体を熱伝
導媒体にして発熱部品の冷却を行うと、発熱部品やその
周辺構造体が過熱状態に陥ることを防止できる。
【0009】また、上記送気通路から分岐通路を分岐し
、その通路壁に設けた噴口から発熱部品へ向って冷却気
体を噴出供給する冷却状態では、冷却気体を発熱部品に
十分に接触させて、効果的に部品冷却を行える。
【0010】
【発明の効果】従って、本発明によれば、産業用ロボッ
トを多関節ロボットとして構成し、各軸系を接続する回
転軸を気密シールで封止して、発熱部品が配置される内
部空間を、真空チャンバに対して確実に隔絶できるよう
にした。そのうえで、送気装置によって冷却気体を内部
空間へ送り込み、発熱部品で生じた熱を冷却気体に吸収
させ、これを真空装置で回収することにより、発熱部品
の冷却を行うようにした。このように、真空チャンバに
対して隔絶された冷却形態で発熱部品の冷却を行うよう
にすると、真空チャンバ内部の高真空状態に何等悪影響
を及ぼすことなく、産業用ロボット内部の発熱部品を十
分に冷却でき、コイルの焼損や絶縁材の劣化、過熱によ
るマグネットの磁力低下、あるいは局部的な過熱膨張に
よるクリアランス異常を原因とする動作不良等を防止で
きる。
【0011】また、産業用ロボットを各軸系が回転軸を
介して接続された多関節型のロボットとして構成するの
で、気密維持に必要な封止構造の全てを、構造が簡単で
信頼度の高い回転軸部における軸封構造とすることがで
き、産業用ロボットの内部空間の気密維持を、オイルシ
ールや磁性流体シールなどの既存の気密シールを用いて
、安価にしかも確実に行える点で有利である。
【0012】また、各軸系に対応して分岐通路を設け、
分岐通路から各発熱部品へ向って冷却気体を噴出する冷
却形態によれば、新鮮な冷却気体を無駄なく発熱部品に
接触させることができるので、より少ない量の冷却気体
で効果的に冷却を行うことができ、長時間にわたる連続
稼動や高負荷運転等にもよく対応できる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。
【0014】図1乃至図5に示すように、真空チャンバ
用産業ロボット装置は、真空チャンバC内に産業用ロボ
ットRが収納されて構成され、図2にその産業用ロボッ
トRの概略を示している。産業用ロボットRは第1〜第
6軸系1〜6を有し、各軸系1〜6のそれぞれが回転軸
を介して接続された多関節ロボットであり、各軸系1〜
6はそれぞれ矢印で示すように回転できる。尚、第6軸
系6はワークを捕捉するロボットハンドである。各軸系
1〜6を接続する回転軸のうち、第1〜第4軸系1〜4
の回転軸は、図4に示すようにオイルシールを封止要素
とする気密シール8Aでそれぞれ封止されており、残り
の軸系5,6の回転軸は図5に示すように磁性流体シー
ルからなる気密シール8Bでそれぞれ封止されている。
【0015】図4において、第2軸系2は第1軸系1に
対してクロスローラベアリング10とハーモニック減速
機11を介して回転駆動可能に支持されており、その回
転軸12Aと第1軸系1のケース端壁13との間が気密
シール8Aで封止されている。ハーモニック減速機11
は、図外のモータの動力を伝動ギヤ14を介して受け継
ぎ、その回転数を減速して出力する。減速された動力は
筒構造の受動体15を介して回転軸12Aへ伝わる。第
1軸系1と第2軸系2とは、減速軸11aを縦通する通
路16を介して連通されている。他の軸系同士も同様の
構造で接続されている。上記気密シール8Aはケース端
壁13に圧入された2個のオイルシールと、これら両シ
ールの間に充填された真空グリースとからなる。
【0016】図5において、第6軸系6は第5軸系5に
対してクロスローラベアリング21とハーモニック減速
機22を介して回転駆動可能に支持されており、その回
転軸12Bと第5軸系5のケース端壁23との間が気密
シール8Bで封止されている。ハーモニック減速機22
は、前述の駆動機構と同様に調整された動力を駆動軸2
4を介して受け継ぎ、減速後の動力をクロスローラベア
リング21のインナレースを兼ねる受動体25を介して
回転軸12Bへ出力する。ここでも両軸系5,6は、ハ
ーモニック減速機22及び駆動軸24を縦通する連通管
26を介して通気自在に連通されている。以上の接続機
構は第4軸系4と第5軸系5との間にも採用されている
【0017】先に述べたように、上記接続部に設けられ
る気密シール8Bは磁性流体シールからなる。これはリ
ング状のマグネット27の両側に強磁性体からなる保持
板28,28を固定し、これら三者27,28,28と
回転軸12Bとの間に磁性流体29を介在させたもので
ある。磁性流体シールを用いるのは、オイルシールを封
止要素とする場合に比べて、シール構造の小形化を実現
し、駆動系に対する負荷を軽減できるからである。第1
〜第4軸系1〜4ではモータ出力に十分な余裕があるの
でこうした配慮は不要である。
【0018】図1に示すように、上記の産業用ロボット
Rは、真空チャンバC内の床面に設置される。産業用ロ
ボットR内部にはモータMなどの発熱部品が多数個収容
されている。これらの発熱部品の冷却を行うために、冷
却気体を供給する送気装置31を設け、さらに冷却気体
を強制排気する産業用ロボットR用のロボット用真空装
置32を設けている。これら両装置31,32は制御バ
ルブ33,34を介して産業用ロボットRの内部空間に
接続する。上記以外に、第1軸系1の内部空間と連通す
る状態で、開閉弁37とフィルタ38を設け、さらに圧
力計39で内部圧力を監視できるようにしている。真空
チャンバCはこれ専用の真空チャンバ用真空装置40で
排気される。この装置40は制御バルブ41を介して真
空チャンバ内部に接続されている。42は圧力計である
【0019】図2に示すように、モータMなどの発熱部
品をより効果的に冷却するために、送気装置31から主
送気通路44を導出し、さらに基台及び第1〜第5軸系
1〜5に対応して主送気通路44から分岐通路45をそ
れぞれ導出し、この導出路を各軸系の内部空間に設けた
モータMなどの発熱部品の外周面に臨んで配置し給気部
46を設けている。図3において、給気部46は螺旋状
に形成されており、発熱部品と対向する通路壁に沿って
一定間隔おきに噴口47を開口している。
【0020】気密シール8A,8Bは、産業用ロボット
Rの内部圧力を真空チャンバCとの間の差圧が一定値を
越えるとシール破壊を生じ、そこから冷却気体が真空チ
ャンバC内へ漏れ出る。こうした事態を避けるために、
産業用ロボットR内部の冷却気体をロボット用真空装置
32で排気し、内部圧力を低圧状態(例えば、0.2a
tm 以下)に維持している。さらに、各圧力計39,
42によって産業用ロボットRの内外差圧状態を検知し
、この検知結果に基づいて各真空装置32,40の制御
バルブ34,41を開閉制御している。
【0021】開閉弁37は、真空チャンバC及び産業用
ロボットRの内部の排気を行う際に開き操作され、排気
時に産業用ロボットRの内外差圧が一定値以上になるこ
とを防ぐ。真空チャンバC内の圧力が一定状態(10−
3Torr)にまで降下したら、開閉弁37は閉じられ
る。 この状態で、送気装置31の制御バルブ33を開いて、
ヘリウムや空気などの冷却気体を供給し、各給気部46
の噴口47から発熱部品に向って噴出する。噴出された
冷却気体は、各回転軸部に設けた通路16及び連通管2
6を介して基台側へ流動し基台内部に連通する通路を介
してロボット用真空装置32へと回収される。冷却気体
がヘリウムである場合には、回収した気体を冷却した後
送気装置31へ送って再使用することになる。
【0022】尚、上記実施例では、オイルシール及び磁
性流体シールで回転軸12A,12Bの封止を行ったが
、例えば、より大きな差圧状態に耐えられる真空シール
を用いて軸封を行うこともでき、この場合は産業用ロボ
ットRの内部圧力をほぼ1気圧にして冷却気体を循環さ
せることができる。
【0023】さらに、上記実施例では発熱部品を個別に
冷却できるようにしたが、その必要はなく、産業用ロボ
ットRの一方の端の軸系から他方の端の軸系へ冷却気体
を流動させながら冷却を行ってもよい。
【0024】また、給気部46は、螺旋形以外の配置形
態を採ることもでき、モータMの外面及び内面へ同時に
冷却気体を供給できるよう構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の内容を示す原理説明図である。
【図2】産業用ロボットにおける冷却系統を示す系統説
明図である。
【図3】発熱部品の冷却形態を示す一部破断側面図であ
る。
【図4】第1軸系と第2軸系の接続部の断面図である。
【図5】第5軸系と第6軸系の接続部の断面図である。
【符号の説明】
1        第1軸系 2        第2軸系 3        第3軸系 4        第4軸系 5        第5軸系 6        第6軸系 8A,8B     気密シール 12A,12B   回転軸 31      送気装置 32      ロボット用真空装置 40      チャンバ用真空装置 R        産業用ロボット C        真空チャンバ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  真空チャンバ内に設置されて作業を行
    う産業用ロボットを備えた真空チャンバ用産業ロボット
    装置であって、上記産業用ロボットは複数の軸系を有し
    、各軸系が回転軸を介して接続された多関節ロボットで
    構成され、上記各軸系は各回転軸に装着された気密シー
    ルで封止されて、発熱部品を収容する内部空間が真空チ
    ャンバに対して気密状に隔絶されており、上記産業用ロ
    ボットには、発熱部品を冷却する冷却気体を前記内部空
    間へ供給する送気装置と、冷却気体を内部空間から回収
    する真空装置とがそれぞれに接続されていることを特徴
    とする真空チャンバ用産業ロボット装置。
  2. 【請求項2】  送気装置は、主送気通路から各軸系に
    対応して分岐通路が分岐されており、各分岐通路を発熱
    部品の外周面に臨んで配置し、発熱部品と対向する通路
    壁に冷却気体を発熱部品へ向って噴出する噴口が開口さ
    れて形成されていることを特徴とする請求項1記載の真
    空チャンバ用産業ロボット装置。
JP14356091A 1991-06-14 1991-06-14 真空チャンバ用産業ロボット装置 Withdrawn JPH04372390A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14356091A JPH04372390A (ja) 1991-06-14 1991-06-14 真空チャンバ用産業ロボット装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14356091A JPH04372390A (ja) 1991-06-14 1991-06-14 真空チャンバ用産業ロボット装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04372390A true JPH04372390A (ja) 1992-12-25

Family

ID=15341581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14356091A Withdrawn JPH04372390A (ja) 1991-06-14 1991-06-14 真空チャンバ用産業ロボット装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04372390A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007091433A (ja) * 2005-09-29 2007-04-12 Nidec Sankyo Corp ロボットのハンドおよびこれを用いたワーク搬送ロボット
JP2008006535A (ja) * 2006-06-29 2008-01-17 Nidec Sankyo Corp 産業用ロボット
JP2009233824A (ja) * 2008-03-28 2009-10-15 Yamaha Motor Co Ltd 多関節型ロボット
WO2012080134A1 (de) * 2010-12-16 2012-06-21 Robert Bosch Gmbh Einrichtung zum abführen von wärme aus einer automatisierten handhabungseinrichtung, insbesondere einem handhabungsroboter, und verwendung der einrichtung
WO2017199003A1 (en) * 2016-05-19 2017-11-23 Cambridge Medical Robotics Limited Cooling a surgical robot arm
JP2020174091A (ja) * 2019-04-09 2020-10-22 株式会社荏原製作所 搬送装置、ワーク処理装置、搬送装置の制御方法、プログラムを記憶する記録媒体

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007091433A (ja) * 2005-09-29 2007-04-12 Nidec Sankyo Corp ロボットのハンドおよびこれを用いたワーク搬送ロボット
JP4731267B2 (ja) * 2005-09-29 2011-07-20 日本電産サンキョー株式会社 ロボットのハンドおよびこれを用いたワーク搬送ロボット
JP2008006535A (ja) * 2006-06-29 2008-01-17 Nidec Sankyo Corp 産業用ロボット
TWI399271B (zh) * 2006-06-29 2013-06-21 Nidec Sankyo Corp 產業用機器人
KR101359062B1 (ko) * 2006-06-29 2014-02-05 니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤 산업용 로봇
JP2009233824A (ja) * 2008-03-28 2009-10-15 Yamaha Motor Co Ltd 多関節型ロボット
WO2012080134A1 (de) * 2010-12-16 2012-06-21 Robert Bosch Gmbh Einrichtung zum abführen von wärme aus einer automatisierten handhabungseinrichtung, insbesondere einem handhabungsroboter, und verwendung der einrichtung
JP2013545626A (ja) * 2010-12-16 2013-12-26 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 自動化されたハンドリング装置、特にハンドリングロボットから熱を排出する装置、並びにこの装置の使用
WO2017199003A1 (en) * 2016-05-19 2017-11-23 Cambridge Medical Robotics Limited Cooling a surgical robot arm
US10881471B2 (en) 2016-05-19 2021-01-05 Cmr Surgical Limited Cooling a surgical robot arm
JP2020174091A (ja) * 2019-04-09 2020-10-22 株式会社荏原製作所 搬送装置、ワーク処理装置、搬送装置の制御方法、プログラムを記憶する記録媒体

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5096930B2 (ja) 冷却循環通路を備えた基板搬送用ロボットの駆動装置
KR890003258B1 (ko) 공업용 로보트
JP6313963B2 (ja) 産業用ロボット
JP2011127757A (ja) 選択的に制御されるシールを有する回転継手
US10626980B2 (en) Linear actuator system
JPH04372390A (ja) 真空チャンバ用産業ロボット装置
JP6783459B2 (ja) ワーク搬送ロボット
JPS61125791A (ja) 内圧防爆構造の工業用ロボツト
US5548964A (en) Method and apparatus for cooling a vacuum device
TWI531452B (zh) Industrial robots
JPH05305596A (ja) 真空チャンバ用ロボット装置
EP0531534B1 (en) Piping arrangement for wrist of laser robot
JP3136445B2 (ja) 真空チャンバ用産業ロボット装置
JP7485778B2 (ja) 真空シール装置、及び、駆動伝達装置
JP2008194778A (ja) マニピュレータ及びこれを用いた成膜装置
JP3227105B2 (ja) 真空排気システム
US5282390A (en) Industrial robot with means for cooling a linear motion nut and screw shaft
JP3089329B2 (ja) 真空チャンバ用産業ロボット装置
JPH04365582A (ja) 真空チャンバ用産業ロボット装置
CN212086722U (zh) 一种带冷却功能的密封柜
JPH0584691A (ja) 真空チヤンバ用産業ロボツト装置
JPH0584692A (ja) 真空チヤンバ用産業ロボツト装置
US6318959B1 (en) Multi-stage rotary vacuum pump used for high temperature gas
JP2000186685A (ja) 高温ガスを取扱うロータリ形多段真空ポンプ装置
JP3162649B2 (ja) トラップ装置及びその再生方法

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19980903