JPH058194A - 直交型ロボツトの集塵構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 直交型ロボットにおいて、筐体の成形時に機
械的強度の増強のために採用される中空構造を、集塵用
空間として利用して防塵構造の簡単化を図る。 【構成】 直交型ロボット１の筐体２は、ボールネジ６
やこれに螺合されるナット７を収納する小室３と、モー
ター１１を収納する小室４と、筐体２の機械的強度を増
すためにアルミニウムの押出し材を使用して中空構造を
採用した結果として小室３の下方に形成される小室５と
を有する。小室３と小室５との隔壁１３に複数の吸気孔
１４、１４・・・を形成するとともに、小室５の空気を
負圧発生用ポンプ１６によって吸引することによって小
室５内を負圧に保つ。これによって、塵埃を含む小室３
内の空気を吸気孔１４、１４・・・を通して小室５内に
引き込んだ後外部に排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、直交型ロボットの筐体
の形成にあたって、機械的強度の補強用に形成される中
空構造を、集塵用空間として積極的に利用することでロ
ボットの防塵対策を容易に講じることができる新規な直
交型ロボットの集塵構造を提供するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年における各種の電子関連機器にあっ
ては、その加工過程において塵埃に関する対策が要求さ
れ、所謂クリーンルーム内の生産設備に使用されるロボ
ットについても発塵を抑える必要性が生じている。

【０００３】特に直交型ロボットにおいては、塵埃が発
生する部分の周辺を負圧に保つことにより、塵埃を含む
空気を吸引してクリーン度が低下しないように防止して
いる。

【０００４】従来の防塵構造の一例としては、実開平２
−１０５６３９号公報に記載されたものを挙げることが
でき、その概要を図６に示す。

【０００５】直交型ロボットａのスライド機構ｂは、移
動部材ｃ内の図示しないナットがボールネジｄに螺合さ
れており、ボールネジｄの回転によって移動部材ｃが直
線的に移動され、該移動部材ｃの側面に設けられた被ガ
イド部ｅ、ｅを各別に案内するための一対のガイドレー
ルｆ、ｆが外筐ｇ内においてボールネジｄに平行に配置
された構成とされている。

【０００６】移動部材ｃのスライドに伴う発塵は、主に
移動部材ｃとボールネジｄとの接触部分や、被ガイド部
ｅ、ｅとガイドレールｆ、ｆとの接触部分において著し
いため、移動部材ｃの移動方向に向いた２つの側面に中
空の弾性部材ｈ、ｈ（図ではその一方のみを示す。）が
取り付けられ、その挿通孔にボールネジｄが挿通され、
また、被ガイド部ｅの移動方向を向いた２つの側面に中
空の弾性部材ｉ、ｉがガイドレールｆ、ｆに対してスラ
イド自在に取り付けられている。

【０００７】そして、弾性部材ｈ、ｈ、ｉ、ｉの中空部
分と移動部材ｃの筐体内部とを連結パイプｊ、ｊや通路
ｋ、ｋ（図ではｊ、ｋについてその一方のみを示す。）
によって連通させるとともに負圧とし、移動部材ｃのナ
ットとボールネジｄとの摺接や被ガイド部ｅとガイドレ
ールｆとの摺接によって発生した塵埃を、移動部材ｃの
筐体内部に引き込んだ後、図示しないワーク台の支持脚
ｌ、ｌに形成された空気流路ｍ、ｍを通して、排気する
ようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た構造のスライド機構ｂにあっては、移動部材ｃがその
移動範囲の末端に来たときに弾性部材ｈ、ｉがメカニカ
ルストッパーの機能を果たすという効果はあるものの、
弾性部材ｈ、ｉのもつ構造が複雑になるという問題や、
弾性部材ｈとボールネジｄとの間や、弾性部材ｉとガイ
ドレールｇとの間で接触が生じないように各部材を配置
しなければならないので、高い加工精度や位置決め精度
が要求されるといった問題がある。

【０００９】また、塵埃を吸引するための連結パイプｊ
の取付や通路ｋの形成が必要となるため製造コストを引
き下げることが困難であるという問題がある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明直交型ロ
ボットの集塵構造は上記した課題を解決するために、筐
体のうち、ボールネジと該ボールネジの回転によって直
線的に移動するナットとを収納する収納空間の下方に隣
接し、かつボールネジの軸に平行な方向の機械的補強の
ための中空部を集塵用空間として利用し、上記収納空間
と中空部との隔壁に空気流路を形成するとともに、中空
部を減圧手段に接続したもである。

【００１１】

【作用】本発明直交型ロボットによれば、集塵用の弾性
部材を付設したり、これらと移動部材とを繋ぐ中空部材
を配して塵埃の通路を形成する必要がなくなるので、構
造が簡単となり、また、部材についての高い加工精度等
を要求さることがなく、しかも、筐体の機械的強度の補
強のために形成される中空部を負圧に保つことでこれを
集塵用空間として利用することができるので、著しいコ
ストの上昇を招くことがない。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明直交型ロボットを図示した実
施例に従って説明する。

【００１３】図１は直交型ロボット１を側面から見たと
きの構成の概要を示すものであり、直方体状をした筐体
２の内部は３つの小室３、４、５に区画されている。

【００１４】小室３は、ボールネジ６とその支持部材や
ナット７等を収納するために設けられている。

【００１５】ボールネジ６は、その回転によってナット
７及び移動部材８を直線的に移動させるものであり、両
端寄りの部分がベアリング９、１０によって支持されて
いる。

【００１６】小室４は、ボールネジ６を回転させるため
のモーター１１等を収納するために設けられている。つ
まり、小室４内に配置されたモーター１１の回転軸はカ
ップリング１２を介してボールネジ６の一端部に連結さ
れている。

【００１７】小室５は、集塵のために負圧に保たれた小
室（以下、「負圧小室」という。）であり、この負圧小
室５と小室３との間の隔壁１３には、複数の吸気孔１
４、１４、・・・が形成されている。そして、この負圧
小室５内の空気は、吸気速度制御弁１５を通して負圧発
生用ポンプ１６によって吸引された後、外部に排出され
るようになっている。

【００１８】尚、隔壁１３は筐体２の成形時においてア
ルミニウムの押出し加工により強度補強のための中空構
造を作り出した結果として形成されるものである。

【００１９】一般に直交型ロボットの筐体は、その機械
強度の向上を図るために、長手方向に亘る中空構造をも
つように形成されることが多い。

【００２０】図２は直交型ロボット１の要部を示す縦断
面図であり、図３はボールネジ６の軸に垂直な面で切断
した横断面図である。

【００２１】筐体２は、図３に示すように、ベース部１
７の主部とその長手方向に沿う側縁に立設された側壁１
８、１８とが、例えば、アルミニウムの押出し成形によ
り一体に形成され、側壁１８、１８の上端部にフ−ド部
１９、１９が取り付けられている。

【００２２】２０、２０、２１、２１は、ベース部１７
を長手方向に貫通して形成された貫通孔であり、ベース
部１７の中央寄りに位置した貫通孔２０、２０は、その
横断面形状が横長の長方形状をなしており、ベース部１
７の側壁１８、１８寄りに位置した貫通孔２１、２１
は、その横断面形状が縦長の長方形状をなしている。

【００２３】図４はベース部１７の要部を示すものであ
る。

【００２４】２２はベース部１７の主部と側壁１８、１
８とによって形成され上方に開口した凹部であり、この
凹部２２と貫通孔２０、２０とを隔てる境界壁２３に
は、吸気孔１４、１４、・・・が形成されており、凹部
２２と貫通孔２０、２０とは吸気孔１４、１４、・・・
によって連通されている。

【００２５】２４は筐体２の一方の端部を覆う閉塞板で
あり、これによって図２に示すように貫通孔２０、２０
の一方の開口２０ａ、２０ａが閉じられる。

【００２６】貫通孔２０、２０の他方の開口２０ｂ、２
０ｂは、吸気ノズル部２５、２５（図ではその一方のみ
を示す）が嵌合されることによって封じられており、か
つ、この吸気ノズル部２５、２５は吸気速度制御弁１
５、１５を介して図示しない負圧発生用の真空ポンプに
接続されている尚、直交型ロボット１における駆動機構
は従前と同様の構造とされている。

【００２７】即ち、ナット７に連結された移動ブロック
２６（図３に２点鎖線で示す）は、その支持部２６ａ、
２６ａによって移動テーブル２７を筐体２の外部で支持
しており、支持部２６ａ、２６ａの摺動を妨げないよう
に、先端寄りの部分がコ字状に屈曲されたフード部１
９、１９と筐体２の上部中央に橋架された天板２８のと
の間に長手方向に延びるスリット２９、２９が形成され
ている。

【００２８】しかして、直交型ロボット１における発塵
は、主にボールネジ６とナット７やベアリング９、１０
との接触が原因となるが、直交型ロボット１ではベース
部１７の成形時に機械的強度を増強する目的で形成され
る貫通孔２０、２０を利用して負圧小室５を画成すると
ともに、境界壁２３のうち、なるべくボールネジ６に近
い位置に吸気孔１４、１４、・・・を形成して、負圧小
室５の空気を負圧発生用ポンプ１６によって吸引してい
るため、小室３で発生した塵埃は、吸気孔１４、１４、
・・・を通って負圧小室５に導かれた後、最終的に外部
に排出されることになる。

【００２９】ところで、上記した直交型ロボットの集塵
構造においては、単に境界壁２３に吸気孔１４、１４、
・・・を空けるだけでもかなりの集塵効果が得られる
が、移動ブロック２６がその摺動範囲において、特に頻
繁に位置する場所がある場合には、吸気孔１４、１４、
・・・を凹部２２の長手方向に沿って一様に形成せず
に、例えば、図５に矢印Ａで示すように、ナット７の存
在頻度の高い場所に対しては吸気孔１４、１４、・・・
を他の場所より多めに形成し、分布に偏りをもたせるこ
とによって、単位時間当たりの吸引空気量を増やすよう
にすると良い。

【００３０】このとき、吸気孔１４、１４、・・・の数
を予め必要数より多めに空けておき、不要な孔を目隠し
用のピン等によって閉塞するようにしても構わない。

【００３１】尚、図５の上段に示すグラフ図は、ナット
７の位置（横軸）とその存在の頻度（縦軸）との関係の
一例を概念的に示したものである。

【００３２】また、場所に応じて吸気孔の径に変える方
法を適宜に併用しても良い。

【００３３】

【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、本発明によれば、筐体の機械的な補強のための中空
構造を集塵用空間として利用することによって簡易な集
塵構造にすることができる。

【００３４】また、ボールネジやナットを含む収納空間
と中空部との隔壁に形成される空気流路の位置や数を適
切に選定し、特に、ナットの動作範囲のうち頻繁に往来
する場所程、空気流路を密に配置して集塵効果を高めた
り、あるいは、全吸気量を制限することにより、減圧手
段にかかる負担を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る直交型ロボットの概要を示す図で
ある。

【図２】本発明に係る直交型ロボットの要部を示す縦断
面図である。

【図３】本発明に係る直交型ロボットの要部を示す拡大
横断面図である。

【図４】本発明に係る直交型ロボットの筐体を構成する
ベース部を部分的に切り欠いて示す斜視図である。

【図５】本発明に係る吸気孔の配置について示す概略図
である。

【図６】従来例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 直交型ロボット ２ 筐体 ５ 集塵用空間 ６ ボールネジ ７ ナット １３ 隔壁 １４ 空気流路 １６ 減圧手段 ２０ 中空部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボールネジと該ボールネジの回転によっ
   て直線的に移動するナットとを収納する収納空間の下方
   に隣接し、かつボールネジの軸に平行な方向に関する機
   械的補強のための中空部を集塵用空間として兼用するこ
   とができる筐体を有する直交型ロボットの集塵構造であ
   って、上記収納空間と中空部との隔壁に空気流路を形成
   するとともに、中空部を減圧手段に接続したことを特徴
   とする直交型ロボットの集塵構造。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した直交型ロボットの集
   塵構造において、隔壁に形成される空気流路を、ナット
   の移動範囲のうち存在の頻度が高い範囲に対して密にな
   るように配置したことを特徴とする直交型ロボットの集
   塵構造。