JPH0615157B2 - 無塵室用作業ロボツト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は無塵室内で部品組立て、部品移送などを行う作
業ロボットに係り、特にロボットの運動部分から発する
塵埃を無塵室内に撒き散らすことによる空気汚染を未然
に防止し得る無塵室用作業ロボットに関する。

（従来の技術） 精密機械組立てにおけるねじ締め作業、シーリング剤塗
布作業、また、LSI製造工程におけるプリント基板の供
給などを、クリーンルームと称される無塵室内で作業員
により行つているが、この作業をロボットに置換えて行
わせ無人化による高効率生産をはかることが最近になつ
てひろく利用されてきているが、作業ロボツトは運動部
分特に摺動部分において潤滑剤を用いているので、その
うちの溶剤が気化したり潤滑剤がロボツトの移動により
微細な塵となりクリーンルーム内に飛散したりして室内
空気を汚染することが問題となつている。

そこで、従来はクリーンルーム内の空気を室外に排出す
ると共に、除塵された清浄空気を該ルームに供給するよ
うにしていた。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、従来のようにクリーンルーム内の空気を清浄
化させる換気方式では、ロボツトの摺動部分から飛散し
た塵が排気ダクトに導かれるまでに落下して組立部品に
付着することが多く、従つて換気を行うだけでは根本的
な解決策とは云い難かつた。

このような事実に着目して、本発明は従来の問題点の解
決をはかるべく発明されたものであつて、発塵源のロボ
ツト摺動部分を負圧域に形成することにより塵、有害蒸
発成分などの飛散を防止すると共に、これらを直接クリ
ーンルーム外に排出せしめて、室内の汚染を未然に防止
し、もつて無塵室用作業ロボツトの有効利用を一層推進
せしめることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） しかして本発明は、レール(1)、該レール(1)に摺動可能
に係合したガイド軸受(2)に固定せしめたスライドベー
ス(3)、前記レール(1)に平行させて回転可能に設け、か
つ前記スライドベース(3)に固定されたナット(4a)に螺
挿したねじ棒(4)からなる直線運動軸構造を少なくとも
１段有して、前記スライドベース(3)に治具等アクチユ
エータ(5)を搭載すると共に、無塵室内に配設せしめる
作業ロボットにおいて前記ガイド軸受(2)、前記スライ
ドベース(3)の側周面及び下面に沿わせて前記レール(1)
及び前記ねじ棒(4)の表面との間の間隙が可及的に小さ
く保持されるようにカバー(6)を被着せしめて、このカ
バー(6)、ガイド軸受(2)及びスライドベース(3)に囲繞
される空間部を排気チャンバー(7)に形成すると共に、
排気ポンプ(8)及び排気管(9)からなる排気装置(10)を前
記排気チヤンバー(7)に接続せしめて、排気チヤンバー
(7)内の空気を排気装置(10)を介し、無塵室外に強制排
出し得る如くしたことを特徴とする。

さらに本発明は前記排気装置(10)を、前記スライドベー
ス(3)に固定した排気ポンプ(8)、この排気ポンプ(8)の
吸込部を前記排気チャンバー(7)とを最短距離で接続し
た排気管(9)、前記排気ポンプ(8)の吐出部に接続した可
撓性排気管(9)から構成したことをまた好ましい態様と
するものである。

（作用） 本発明は、発塵源であるスライドベース(3)の周囲至近
部で特に発塵が多い個所となるガイド軸受(2)及びねじ
棒(4)螺挿部の摺動部分をカバー(6)で掩つて排気チヤン
バー(7)に形成し、該チヤンバー(7)を排気ポンプ(8)の
吸込部に連通する負圧域となしたことにより、発生した
塵等がクリーンルーム内に放出されることはなくなり、
室内の清浄状態を確実に保持できる。

また、最小スペースの排気チヤンバー(7)を負圧域に形
成すればよいので排気装置(10)は小形を使用し得ると共
に、クリーンルーム内でのロボツトのレイアウトを制約
されずに容易に行い得る。

さらに、排気チヤンバー(7)の近傍に排気ポンプ(8)を設
置し最短距離で接続した排気管(9)により吸込部への吸
入を行わせる構造としたものは、ポンプ吸気抵抗が小さ
くてより小形のポンプで対応し得る。

（実施例） 以下、本発明の１実施例を添付図面により説明する。

第１図は本発明の１例を概要示したものであつて、直角
座標ロボットに構成され直線運動軸構造を軸直角の２段
有している。

上記直線運動軸構造は第２図乃至第８図にも示されてい
る如く、基台部となるベースに平行に延設した１対のレ
ール(1)，(1)、それ等両レール(1)，(1)に対して摺動可
能に夫々係合したガイド軸受(2)、このガイド軸受(2)，
(2)の上部間に亘らせて固定せしめたスライドベース(3)
と、１対のレール(1)，(1)間に平行させて延設し両端部
を軸受によつて回転可能に支持すると共に、スライドベ
ース(3)の固定ナット(4a)に螺挿してなるねじ棒(4)、こ
のねじ棒(4)を回転させるモータ(M)からなつていて、上
段のスライドベース(3)に治具等のアクチユエータ(5)を
搭載することによつて、該アクチユエータ(5)を２つの
直線運動軸構造により直角座標の２次元的に動かし得る
よう構成している。

かゝる直線運動軸構造を有する作業ロボツトにおいて、
各摺動部すなわちガイド軸受(2)とレール(1)との間の摺
接面及びスライドベース(3)の固定ナット(4a)とねじ棒
(4)との間の摺接面は摩耗、焼付き防止すると共に円滑
な摺動を行わせるためにグリースなどの潤滑剤を塗布せ
しめている。

この潤滑剤がスライドベース(3)の直線運動中に周囲に
飛散することになるので飛散防止のためにカバー(6)を
所要個所に設けている。

上記カバー(6)は第５図乃至第８図に詳細示している
が、発塵個所を掩わせてガイド軸受(2)、スライドベー
ス(3)の側周面、下面に沿つて設けている。

この場合に、スライドベース(3)の固定ナツト(4a)が貫
通して開口してなる左右両側面（第５図，第７図及び第
８図参照）に沿わせ設けたカバー(6)は、いずれもねじ
棒(4)及びレール(1)，(1)に交叉する配置形態となるの
で、この交叉部に切欠きを夫々設ける必要がある。

また、ガイド軸受(2)の下面でレール(1)と摺接する部分
をも掩わせるために、第６図々示の如くＬ形当て板と短
冊形当て板とからなるカバー(6)，(6)をガイド軸受(2)
とスライドベース(3)とに夫々係止せしめている。

このように各必要個所にカバー(6)を添着することによ
つてレール(1)及びねじ棒(4)の表面との間の間隙が可及
的に小さく保持されて、しかも発塵部分を掩わせてなる
狭い空間が形成され、ガイド軸受(2)、スライドベース
(3)及びカバー(6)により囲繞されてなる上述の狭い空間
部分を排気チヤンバー(7)に形成している。

上記排気チヤンバー(7)は、ロボツト作動中はクリーン
ルームの雰囲気に対して負圧域に形成しておくものであ
つて、そのために排気ポンプ(8)と排気管(9)とからなる
排気装置(10)に接続せしめている。

第１図図示例は直角座標の２段構造であるところから、
アクチユエータ(5)が搭載されてなる上段側の排気チヤ
ンバー(7)と下段側の排気チヤンバー(7)とを可撓性を有
する排気管(9)例えばホースで連結して下段側のスライ
ドベース(3)に一体となし固定した排気ポンプ(8)の吸込
部と下段側の排気チヤンバー(7)とを排気管(9)で最短距
離を辿らせるようにして接続する一方、排気ポンプ(8)
の吐出部には適当長の排気管(9)例えばホースを接続し
ている。

上記説明した直線運動軸構造を２段とした場合である
が、上記構造が単段であるときは排気ポンプ（８）の吸
込部と同構造の排気チヤンバー（７）とを排気管（９）
で連結するだけでよい。

なお、排気ポンプ(8)の吐出部に接続した上記ホース(9)
はクリーンルームの壁を貫通して室外に管端部を臨ませ
得るだけの長さが必要である。

叙上の構成になる作業ロボツトは、排気ポンプ(8)を付
勢することによつて前記排気チヤンバー(7)をクリーン
ルーム内に比べて負圧域に形成できるので、潤滑剤中か
ら飛散した塵や蒸発成分は排気チヤンバー(7)内からク
リーンルームに向け放出されることが全くなくて、排気
装置(10)によりクリーンルーム外に全量排出される。

従つて、クリーンルーム内を汚染する不都合は解消され
る。

なお、図示例の如く排気ポンプ(8)をスライドベース(3)
に固定して、短い排気管(9)によつて該ポンプ吸込部と
排気チヤンバー(7)とを接続したことにより吸込抵抗が
小さくて吸入性能を高める利点があり、排気ポンプ(8)
の容量を小さくしながらも吸塵効果を大きくし得る利点
がある。

また、潤滑剤として沸点が高いフツ素系グリスを使用す
ることによつて発塵源側の改良を併せて実施すれば、さ
らに空気浄化の実を挙げることができる。

（発明の効果） 本発明は以上詳記した如く発塵個所であるガイド軸受
(2)のレール(1)との摺接部及びスライドベース(3)のね
じ棒(4)との摺接部に対して、カバー(6)により必要最小
限の容積の排気チヤンバー(7)を設け、しかも、この排
気チヤンバー(7)がガイド軸受(2)及びスライドベース
(3)からなる移動体と一体をなし設けているので、発生
した塵や湿分は、この発生個所で発生すると直ちに排気
装置(10)により捕捉され室外に排出されて、僅少量とい
えどもクリーンルーム内に放出されることがない。

従つて、クリーンルーム全域内の空気の換気を行わせて
なる従来のものに比較して、発塵の捕捉が確実でありか
つ吸塵効率が良好であり、空気浄化機能を十分発揮し得
る。

また、排気チヤンバー(7)が少容積であつて狭い間隔を
介して外部と連通しているために、排気ポンプ(8)を小
形化することができ、しかもスライドベース(3)に固定
させて排気チヤンバー(7)に接近させて設置すればさら
に吸塵効率を向上させて一層小形化を推進することがで
きる。

その結果、作業ロボツト自体をコンパクトにまとめ得る
ことはもとより、クリーンルーム内に排気のための大が
ゝりな装置が不要となることによつて作業ロボツトのレ
イアウトは容易であり、かつ作業性も著しく改善され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例に係る概要示骨格構造図、第
２図乃至第４図は同じく直線運動軸構造の正面図、断面
示平面図、右側面図である。第５図は第３図におけるス
ライドベースの拡大部分図、第６図は第５図におけるＡ
−Ａ矢視断面図、第７図は第５図におけるＢ−Ｂ矢視側
面図、第８図は第３図におけるスライドベースの拡大左
側面図である。 (1)……レール，(2)……ガイド軸受， (3)……スライドベース，(4)……ねじ棒， (5)……アクチユエータ，(6)……カバー， (7)……排気チヤンバー，(8)……排気ポンプ， (9)……排気管，(10)……排気装置，

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レール（１）、該レール（１）に摺動可能
   に係合したガイド軸受（２）に固定せしめたスライドベ
   ース（３）、前記レール（１）に平行させて回転可能に
   設け、かつ、前記スライドベース（３）に固定されたナ
   ット（４ａ）に螺挿したねじ棒（４）からなる直線運動
   軸構造を少なくとも１段有して、前記スライドベース
   （３）に治具等アクリチュエータ（５）を搭載すると共
   に、無塵室内に配設せしめる作業ロボットにおいて、前
   記ガイド軸受（２）、前記スライドベース（３）の側周
   面及び下面に沿わせて前記レール（１）及び前記ねじ棒
   （４）の表面との間の間隙が可及的に小さく保持される
   ようにカバー（６）を被着せしめて、このカバー
   （６）、ガイド軸受（２）及びスライドベース（３）に
   囲繞される空間部を排気チャンバー（７）に形成すると
   共に、排気ポンプ（８）及び排気管（９）からなる排気
   装置（１０）を前記排気チャンバー（７）に接続せしめ
   て、排気チャンバー（７）内の空気を排気装置（１０）
   を介し無塵室外に強制排出し得る如くしたことを特徴と
   する無塵室用作業ロボット。
2. 【請求項２】排気チャンバー（７）に接続せしめた排気
   装置（１０）が、前記スライドベース（３）に固定した
   排気ポンプ（８）、この排気ポンプ（８）の吸込部と前
   記排気チャンバー（７）とを最短距離で接続した排気管
   （８）、前記排気ポンプ（８）の吐出部に接続した可撓
   性排気管（９）からなる特許請求の範囲第１項記載の無
   塵室用作業ロボット。