JPH0929682A - Sealing device and clean robot for clean environment apparatus - Google Patents
Sealing device and clean robot for clean environment apparatusInfo
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- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、クリーン環境で使
用されるクリーン環境用機器のシール装置及びクリーン
ロボットに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a seal device and a clean robot for clean environment equipment used in a clean environment.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、クリーン環境で使用される機
器、例えばクリーンロボットにおいては、内部からの発
塵を防止するために、特公平4−59116号に開示さ
れている様に、回転及び摺動部とハウジングとの間にオ
イルシール等のシール部材とラビリンス部で構成される
空間を設け、その空間内の空気をバキュームすることに
よってクリーン度を保つものや、特開平4−53693
号に開示されている様に、ラビリンス部のみで構成され
る構造のものや、更に特開昭61−182787号に開
示されているように、磁性流体シールを用いるもの等が
知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, in equipment used in a clean environment, for example, a clean robot, in order to prevent dust from being generated from inside, as disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 4-59116, rotation and sliding are performed. A space formed by a seal member such as an oil seal and a labyrinth portion is provided between the moving portion and the housing, and the air in the space is vacuumed to maintain cleanliness, and JP-A-4-53693.
As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-182787, there is known one having a structure composed only of a labyrinth portion, and one using a magnetic fluid seal, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 61-182787.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来例のうち、特公平4−59116号に開示されてい
るものにおいては、メカ的な構造が複雑になるという問
題点がある。また、バキュームしているとはいえ、オイ
ルシール部が完全に接触しているため、その部分からの
発塵が無視できないという問題点もある。また、特開平
4−53693号に開示されているものの様にバキュー
ムする空間が大きいと、吸引効率が低下し、より大型の
バキュームポンプが必要で経済的ではない。更に、特開
昭61−182787号に開示されているもののように
磁性流体シールを用いるものでは、磁性流体が高価であ
るという問題点と、直線摺動部には使えないという問題
点がある。However, among the above-mentioned conventional examples, the one disclosed in Japanese Patent Publication No. 4-59116 has a problem that the mechanical structure becomes complicated. Further, even though it is vacuumed, there is a problem in that the oil seal portion is in complete contact, so that dust generation from that portion cannot be ignored. Further, when the space for vacuuming is large as in the one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-53693, the suction efficiency is lowered, and a larger vacuum pump is required, which is not economical. Further, in the case of using a magnetic fluid seal as disclosed in JP-A-61-282787, there are problems that the magnetic fluid is expensive and that it cannot be used for a linear sliding portion.
【0004】従って、本発明は上述した課題に鑑みてな
されたものであり、その目的は、発塵を効果的に防止す
ることができると共にコスト的にも安いクリーン環境用
機器のシール装置を提供することである。Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a seal device for a clean environment device which can effectively prevent dust generation and is inexpensive. It is to be.
【0005】また、本発明の他の目的は上記のシール装
置を用いたクリーンロボットを提供することである。Another object of the present invention is to provide a clean robot using the above sealing device.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、本発明にかかわるクリーン環境
用機器のシール装置は、クリーン環境内で使用されるク
リーン環境用機器のシール装置であって、直進動作ある
いは回転動作を行う動作軸と、その内周面が前記動作軸
に接触しない状態で該動作軸の外周を取り囲むように配
置され、前記動作軸の軸線方向に互いに離間した2つの
フランジ部と、該2つのフランジ部の間に形成された空
気室と、該空気室から空気をクリーン環境外に吸引排気
する排気手段とを具備することを特徴としている。Means for Solving the Problems The above-mentioned problems are solved,
In order to achieve the object, a seal device for a clean environment device according to the present invention is a seal device for a clean environment device used in a clean environment, and an operating shaft that performs a straight movement operation or a rotation operation, and The inner peripheral surface is arranged so as to surround the outer periphery of the operating shaft in a state where the inner peripheral surface does not contact the operating shaft, and is formed between two flange portions that are separated from each other in the axial direction of the operating shaft, and between the two flange portions. It is characterized by comprising an air chamber and an exhaust means for sucking and exhausting air from the air chamber to the outside of the clean environment.
【0007】また、本発明に係わるクリーンロボット
は、クリーン環境内で使用されるクリーンロボットであ
って、直進動作あるいは回転動作を行う動作軸と、その
内周面が前記動作軸に接触しない状態で該動作軸の外周
を取り囲むように配置され、前記動作軸の軸線方向に互
いに離間した2つのフランジ部と、該2つのフランジ部
の間に形成された空気室と、該空気室から空気をクリー
ン環境外に吸引排気する排気手段とを具備するシール装
置を、可動部に備えることを特徴としている。Further, the clean robot according to the present invention is a clean robot used in a clean environment, in a state where an operation axis performing a straight movement operation or a rotation operation and an inner peripheral surface thereof are not in contact with the operation axis. Two flange portions arranged so as to surround the outer periphery of the operation shaft and spaced from each other in the axial direction of the operation shaft, an air chamber formed between the two flange portions, and air from the air chamber are cleaned. It is characterized in that the movable portion is provided with a sealing device having an exhaust means for sucking and exhausting to the outside of the environment.
【0008】また、この発明に係わるクリーンロボット
において、前記動作軸内には、該動作軸に取り付けられ
るフィンガー装置に駆動力を伝達するための配管あるい
は配線が、クリーン環境と非クリーン環境を隔離した構
造で配置されていることを特徴としている。Further, in the clean robot according to the present invention, a pipe or wiring for transmitting a driving force to a finger device attached to the operation shaft separates the clean environment and the non-clean environment in the operation axis. It is characterized by being arranged in a structure.
【0009】以上の様に構成される本発明にかかわるク
リーン環境用機器のシール装置及びクリーンロボットに
おいては、2つのフランジ部の間の空気室から空気を吸
引することにより、フランジ部と動作軸との間の隙間か
ら空気が吸引されクリーン環境内に非クリーン環境から
のゴミが進入することを確実に防止することができる。In the sealing device for clean environment equipment and the clean robot according to the present invention configured as described above, the flange portion and the operating shaft are separated by sucking air from the air chamber between the two flange portions. It is possible to reliably prevent dust from a non-clean environment from entering the clean environment due to air being sucked from the gap between the spaces.
【0010】また、磁性流体シール等の高価な部材を用
いないので、装置のローコスト化を図ることが出来る。Further, since an expensive member such as a magnetic fluid seal is not used, the cost of the device can be reduced.
【0011】さらに、フランジ部と動作軸とが直接接触
しないので、その部分での発塵をも防止することができ
る。Further, since the flange portion and the operating shaft do not come into direct contact with each other, dust generation at that portion can be prevented.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な一実施形態
について、添付図面を参照して詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
【0013】図1は、本発明の一実施形態のシール装置
の構成を示した図である。クリーン環境雰囲気Aと、非
クリーン環境雰囲気Bがあり、その間を、シール板3に
よって、隔離している。シール板3の一部が開口するこ
とにより動作軸21が、非クリーン環境よりクリーン環
境に貫通している。この動作軸21は、軸線方向に直線
運動してもよいし、軸線回りに回転運動しても良い。シ
ール板3の開口部3aには、本実施形態の特徴となるシ
ール部材11が配置されている。シール部材11は、非
クリーン側とクリーン側の、2ヶ所に設けられたフラン
ジ部12a,12bと、空気室13と、吸引部15とか
ら構成されている。フランジ部12a,12bは、動作
軸21との隙間14a,14bが、動作軸21の回転ム
ラ等でフランジ部12a,12bと接触しない程度に設
定(1mm以下)されており、吸引された空気が高速で
通過する様になっている。また、動作軸21の表面(直
動の場合は動作範囲全体、回転の場合は、フランジ部1
2a,12bと相対する部分)は、比較的平滑に仕上げ
られている。FIG. 1 is a diagram showing the structure of a sealing device according to an embodiment of the present invention. There are a clean environment atmosphere A and a non-clean environment atmosphere B, and a seal plate 3 separates them from each other. By opening a part of the seal plate 3, the operating shaft 21 penetrates the clean environment rather than the non-clean environment. The operation shaft 21 may be linearly moved in the axial direction or may be rotationally moved around the axial line. A seal member 11, which is a feature of this embodiment, is arranged in the opening 3 a of the seal plate 3. The seal member 11 is composed of flange portions 12a and 12b provided in two places, a non-clean side and a clean side, an air chamber 13, and a suction portion 15. The flanges 12a, 12b are set (1 mm or less) so that the clearances 14a, 14b with the operating shaft 21 do not come into contact with the flanges 12a, 12b due to uneven rotation of the operating shaft 21, etc. It is designed to pass at high speed. In addition, the surface of the operating shaft 21 (entire operating range in the case of linear motion, flange portion 1 in the case of rotation)
2a and 12b) are relatively smooth finished.
【0014】次に空気の吸引について説明する。シール
部材11の一部に空気の吸引用の穴15を設け、配管部
材16と配管17を通じて、空気室13内の空気がクリ
ーン環境外に排出される。また、配管17の途中には真
空ポンプ10が設けられ、空気を吸引する様に構成され
ている。Next, the suction of air will be described. A hole 15 for sucking air is provided in a part of the seal member 11, and the air in the air chamber 13 is discharged to the outside of the clean environment through the pipe member 16 and the pipe 17. Further, the vacuum pump 10 is provided in the middle of the pipe 17, and is configured to suck air.
【0015】空気室13は、シール部材11と動作軸2
1との隙間14a,14b全体(円周全体)から、安定
して空気を吸引させるために設けたものである。The air chamber 13 includes a seal member 11 and an operating shaft 2.
It is provided in order to stably suck air from the entire gaps 14a and 14b (entire circumference) with respect to 1.
【0016】非クリーン環境側のフランジ部12bは、
空気室を小型化し吸引効率を上げるために設けられてい
る。The flange portion 12b on the non-clean environment side is
It is provided to reduce the size of the air chamber and increase suction efficiency.
【0017】次に本実施形態のシール装置を、水平多関
節型クリーンロボット100に応用した例を図2、図3
を用いて説明する。Next, an example in which the sealing device of this embodiment is applied to a horizontal articulated clean robot 100 is shown in FIGS.
This will be described with reference to FIG.
【0018】図2は、シール装置を水平多関節型クリー
ンロボットの作業軸に適用した一例である。FIG. 2 shows an example in which the sealing device is applied to a work shaft of a horizontal articulated type clean robot.
【0019】先に説明した動作軸21に対応するものが
作業軸121である。この作業軸121は、水平多関節
型クリーンロボットの第2アーム5の一端に回転自在に
ベアリング56を介して支持されている。作業軸121
は、第2アーム5上に固定されたDCサーボモータ51
がその一端に接続されたロータリーエンコーダ52によ
って数値制御されることによって動作する。DCサーボ
モータ51の他の一端には減速装置が接続され、DCサ
ーボモータ51の回転数が任意の回転数に減速されて、
作業軸121を回転させる。本実施形態では、減速装置
にプーリ53,54とタイミングベルト55を使用して
おり、DCサーボモータ51のロータリーエンコーダ5
2とは逆の一端に接続された第1のプーリ53、タイミ
ングベルト55、第2のプーリ54を介して、DCサー
ボモータ51の回転力が作業軸121に伝達される。も
ちろん第1のプーリ53と第2のプーリ54の歯数を変
えることにより減速している。The work shaft 121 corresponds to the operation shaft 21 described above. The work shaft 121 is rotatably supported by one end of the second arm 5 of the horizontal articulated clean robot via a bearing 56. Working axis 121
Is a DC servo motor 51 fixed on the second arm 5.
Is operated by being numerically controlled by a rotary encoder 52 connected to one end thereof. A speed reducer is connected to the other end of the DC servo motor 51 to reduce the rotation speed of the DC servo motor 51 to an arbitrary rotation speed.
The work shaft 121 is rotated. In the present embodiment, the pulleys 53, 54 and the timing belt 55 are used in the speed reducer, and the rotary encoder 5 of the DC servo motor 51 is used.
The rotational force of the DC servo motor 51 is transmitted to the work shaft 121 via the first pulley 53, the timing belt 55, and the second pulley 54, which are connected to one end opposite to 2. Of course, the speed is reduced by changing the number of teeth of the first pulley 53 and the second pulley 54.
【0020】以上の様にして、作業軸121は回転動作
する。As described above, the work shaft 121 rotates.
【0021】第2アーム5の下面には、シール板103
が、第2アーム5の上面にはシールカバー104がそれ
ぞれ取り付けられ発塵を防止している。また、第2アー
ム5とシール板103、シールカバー104との間の接
触部分は、平滑面同士として密着させる方法、インロー
として密着させる方法、シリコンシールを充填したり0
リング等で密閉する方法等により発塵を防いでいる。On the lower surface of the second arm 5, there is a seal plate 103.
However, a seal cover 104 is attached to the upper surface of the second arm 5 to prevent dust generation. In addition, the contact portion between the second arm 5 and the seal plate 103 and the seal cover 104 is brought into close contact with each other as smooth surfaces, as a spigot, or filled with a silicon seal.
Dust is prevented by sealing with a ring or the like.
【0022】シール板103の一部は、開口部103a
となっていて、その部分より作業軸121がクリーン環
境へと出ている。開口部103aに図1におけるシール
部材11に対応するシール部材111が配置され、図1
において説明した原理によって、ロボット内部とクリー
ン環境がシールされている。吸引空気配管117は、ク
リーンロボット100の第2アーム5の内部などを経由
して、フィンガ装置107(図3参照)等で使用される
空圧系統26や、電気系統29とともにクリーンロボッ
ト100の外部へ配管され、最終的には真空ポンプ10
を経由し、クリーン環境外(図示せず)に排出される。A part of the seal plate 103 has an opening 103a.
The work shaft 121 is exposed to the clean environment from that part. A seal member 111 corresponding to the seal member 11 in FIG. 1 is arranged in the opening portion 103a.
The inside of the robot and the clean environment are sealed by the principle described in Section 1. The suction air pipe 117 passes through the inside of the second arm 5 of the clean robot 100 and the like, and is external to the clean robot 100 together with the pneumatic system 26 used in the finger device 107 (see FIG. 3) and the electric system 29. Piped to the vacuum pump 10
It is discharged to the outside of the clean environment (not shown) via the.
【0023】図3は、以上述べた機構を持つ水平多関節
型ロボットの一例である。FIG. 3 shows an example of a horizontal articulated robot having the above-mentioned mechanism.
【0024】次にフィンガ装置107で使用される空圧
系統や電気系統を説明する。Next, the pneumatic system and electric system used in the finger unit 107 will be described.
【0025】空気圧源や電源(もしくはコントローラ)
に接続された配管26及び配線29は、ロボットアーム
内(図示せず)や、配管配線を保護及び発塵防止するた
めのフレキシブルチューブ30内を通り、作業軸121
上のシールカバー104内に導かれる。それ以後、第2
のプーリ54内に設けられた中空部内を通過し、配線
は、作業軸121の側面に設けられた配線保護と防塵を
兼ねた封止部材28を通じてクリーン環境に出、その一
端はフィンガ装置107の電気系統と着脱可能なように
コネクタ27として、保持されている。配管26は、作
業軸121の下面に取り付けられたフィンガ取り付け部
材22の内面に設けられた配管接続部材25に接続さ
れ、フィンガ取り付け部材内部の配管24を経由し、外
部配管接続部材23と通じてクリーン環境に出る。フィ
ンガ装置107へは、外部配管接続部材23より適宜エ
アチューブなどにより配管される。Air pressure source and power source (or controller)
The pipe 26 and the wiring 29 connected to the work shaft 121 pass through the robot arm (not shown) and the flexible tube 30 for protecting the pipe wiring and preventing dust generation.
It is guided into the upper seal cover 104. After that, the second
After passing through the hollow portion provided in the pulley 54, the wiring is exposed to the clean environment through the sealing member 28 provided on the side surface of the working shaft 121 and serving as both wiring protection and dustproof, and one end of the wiring is connected to the finger device 107. It is held as a connector 27 so as to be detachable from the electric system. The pipe 26 is connected to a pipe connection member 25 provided on the inner surface of the finger attachment member 22 attached to the lower surface of the work shaft 121, and communicates with the external pipe connection member 23 via the pipe 24 inside the finger attachment member. Go into a clean environment. The finger device 107 is appropriately piped from the external pipe connecting member 23 by an air tube or the like.
【0026】以上説明した様に、上記の実施形態によれ
ば、磁性流体シール等を用いることなくクリーン環境と
非クリーン環境との間を効果的にシールすることができ
る。また、動作軸が直進動作する場合でも回転動作する
場合でも双方に対応することが可能である。As described above, according to the above embodiment, it is possible to effectively seal between a clean environment and a non-clean environment without using a magnetic fluid seal or the like. Further, it is possible to deal with both the case where the operation axis moves straight and the case where the operation axis rotates.
【0027】なお、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲
で、上記実施形態を修正または変形したものに適用可能
である。The present invention can be applied to a modified or modified version of the above embodiment without departing from the spirit of the present invention.
【0028】例えば、上記の配管、配線の構成は、一例
であり、例えば、配管、配線の構成が逆になっても問題
ない。また配管、配線はそれぞれ複数あっても良い。ま
た、水平多関節型クリーンロボットの作業軸に適用した
例で説明したが、広く一般のクリーン環境用FA機器の
シール装置として用いられるのは、言うまでもない。For example, the above-described piping and wiring configurations are examples, and there is no problem even if the piping and wiring configurations are reversed. There may be a plurality of pipes and wirings. Further, the example applied to the work axis of the horizontal articulated type clean robot has been described, but it goes without saying that it is widely used as a sealing device for general FA equipment for clean environment.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、2
つのフランジ部の間の空気室から空気を吸引することに
より、フランジ部と動作軸との間の隙間から空気が吸引
されクリーン環境内に非クリーン環境からのゴミが進入
することを確実に防止することができる。As described above, according to the present invention, 2
By sucking air from the air chamber between the two flanges, it is possible to reliably prevent air from being sucked from the gap between the flange and the operating shaft to prevent dust from entering the clean environment from non-clean environments. be able to.
【0030】また、磁性流体シール等の高価な部材を用
いないので、装置のローコスト化を図ることが出来る。Further, since an expensive member such as a magnetic fluid seal is not used, the cost of the device can be reduced.
【0031】さらに、フランジ部と動作軸とが直接接触
しないので、その部分での発塵をも防止することができ
る。Further, since the flange portion and the operating shaft do not come into direct contact with each other, dust generation at that portion can be prevented.
【0032】[0032]
【図1】一実施形態のシール装置の構成を示した図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a sealing device according to an embodiment.
【図2】一実施形態のシール装置をクリーンロボットに
適用した例を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing an example in which the sealing device according to the embodiment is applied to a clean robot.
【図3】クリーンロボットの一例を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a clean robot.
A クリーン環境 B 非クリーン環境 3,103 シール板 5 第2アーム 11,111 シール部材 12a,12b フランジ部 13 空気室 14a,14b 隙間 15 吸引穴 16 配管部材 17 配管 22 フィンガ取り付け部材 23 外部配管接続部材 24 配管 25 配管接続部材 26 配管 27 コネクタ 28 封止部材 29 配線 30 フレキシブルチューブ 51 モータ 52 ロータリエンコーダ 53 第1のプーリ 54 第2のプーリ 55 タイミングベルト 56 ベアリング 100 クリーンロボット 104 シールカバー 107 フィンガ装置 121 作業軸 A Clean environment B Non-clean environment 3,103 Seal plate 5 Second arm 11,111 Seal member 12a, 12b Flange portion 13 Air chamber 14a, 14b Gap 15 Suction hole 16 Piping member 17 Piping 22 Finger mounting member 23 External piping connection member 24 Piping 25 Piping Connection Member 26 Piping 27 Connector 28 Sealing Member 29 Wiring 30 Flexible Tube 51 Motor 52 Rotary Encoder 53 First Pulley 54 Second Pulley 55 Timing Belt 56 Bearing 100 Clean Robot 104 Seal Cover 107 Finger Device 121 Work axis
Claims (3)
境用機器のシール装置であって、 直進動作あるいは回転動作を行う動作軸と、 その内周面が前記動作軸に接触しない状態で該動作軸の
外周を取り囲むように配置され、前記動作軸の軸線方向
に互いに離間した2つのフランジ部と、 該2つのフランジ部の間に形成された空気室と、 該空気室から空気をクリーン環境外に吸引排気する排気
手段とを具備することを特徴とするクリーン環境用機器
のシール装置。1. A seal device for clean environment equipment used in a clean environment, comprising: an operating shaft that performs a straight-moving operation or a rotating operation; and the operating shaft in a state where its inner peripheral surface does not contact the operating shaft. Are arranged so as to surround the outer circumference of the operation shaft, and are separated from each other in the axial direction of the operating shaft, an air chamber formed between the two flange parts, and air from the air chamber to a clean environment. A seal device for a clean environment device, comprising: an exhaust unit for sucking and exhausting.
ボットであって、 直進動作あるいは回転動作を行う動作軸と、 その内周面が前記動作軸に接触しない状態で該動作軸の
外周を取り囲むように配置され、前記動作軸の軸線方向
に互いに離間した2つのフランジ部と、 該2つのフランジ部の間に形成された空気室と、 該空気室から空気をクリーン環境外に吸引排気する排気
手段とを具備するシール装置を、可動部に備えることを
特徴とするクリーンロボット。2. A clean robot used in a clean environment, wherein a motion axis for performing a straight motion or a rotation motion and an outer circumference of the motion axis in a state where an inner peripheral surface of the motion axis does not contact the motion axis. And two air gaps that are arranged in the axial direction of the operating shaft and are spaced apart from each other, an air chamber formed between the two flanges, and an exhaust means for sucking and exhausting air from the air chamber to the outside of the clean environment. A clean robot characterized by comprising a sealing device comprising:
られるフィンガー装置に駆動力を伝達するための配管あ
るいは配線が、クリーン環境と非クリーン環境を隔離し
た構造で配置されていることを特徴とするクリーンロボ
ット。3. A pipe or wiring for transmitting a driving force to a finger device attached to the operation shaft is arranged in the operation shaft in a structure in which a clean environment and a non-clean environment are separated from each other. Characteristic clean robot.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17478395A JPH0929682A (en) | 1995-07-11 | 1995-07-11 | Sealing device and clean robot for clean environment apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17478395A JPH0929682A (en) | 1995-07-11 | 1995-07-11 | Sealing device and clean robot for clean environment apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0929682A true JPH0929682A (en) | 1997-02-04 |
Family
ID=15984599
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17478395A Withdrawn JPH0929682A (en) | 1995-07-11 | 1995-07-11 | Sealing device and clean robot for clean environment apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0929682A (en) |
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