JPH10264075A - クリーンロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クリーンルームＲ内に設置されるクリーンロ
ボットＲＢにおける昇降体１７を旋回台２から突出させ
ることなくフレーム４の外側に配置し、その組立てやメ
ンテナンスを容易化するとともに、昇降体１７の昇降ス
トロークを大に確保する。 【解決手段】 旋回台２後側の左右両側部に２本の中空
フレーム４，４を略左右対称に立設し、これら両フレー
ム４，４間にカバー９を取り付け、このカバー９内の昇
降空間１３に、先端部にロボット本体２０を有する昇降
体１７を収容して、それをフレーム４のレール１５によ
って昇降可能に支持する。また、各フレーム４前側の旋
回台２上に空気吸引用のブロワ３９を配置し、このブロ
ワ３９により上記カバー９内の昇降空間１３の空気を、
昇降空間１３及び各フレーム４内の空間を連通する吸気
孔３６と、各フレーム４の下端部前面に開口された排気
孔４０とを介して吸引排出するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クリーンルーム内
で使用されるクリーンロボットに関する技術分野に属す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種のクリーンロボットと
して、例えば特許第２５０７５８３号公報に示されてい
るように、基台に立設された中空フレーム内に、先端部
がフレーム前面の溝孔を貫通してフレーム外に延びる昇
降体を昇降可能に収容し、フレーム内の背面側に仕切板
によって通風路を区画し、仕切板の上側にフレーム内の
空気を通風路に導く流入口を設ける一方、通風路内の空
気をフレーム内下部の通風機に導く排出口を設けること
により、昇降体の上昇時にフレーム内上部の空気が昇降
体のポンピング作用によって押圧されたとき、その空気
を仕切板の流入口から通風路及び排出口を介して通風機
により吸引することにより、上記フレーム内の押圧空気
がフレーム前面の溝孔からフレーム外つまりロボット前
側に排出されないようにし、小形の通風機を用いながら
クリーンルームへの塵の拡散を防止するようにしたもの
は知られている。

【０００３】尚、この他、クリーンロボットではない
が、倉庫用のロボットとして、特開平８―１２７４０５
号公報に示されるように、旋回可能なターンテーブル上
に２本のフレーム（マスト）を立設し、この両フレーム
間にウエハの移載装置を有する昇降体を昇降可能に支持
することにより、昇降体の昇降動作によって移載装置を
昇降させながらウエハを移載するようにしたものも知ら
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記前者の
従来例（特許第２５０７５８３号公報）のものでは、中
空のフレーム内に昇降体が内蔵されているので、その昇
降体の組立てやメンテナンスの作業が極めて面倒になる
のは避けられない。さりとて、昇降体をフレームの外側
に配置すると、その基台から昇降体の先端部が突出する
ので、例えば基台を旋回台として旋回中心回りに旋回さ
せようとするときには、昇降体の先端部がロボット周り
の物体と衝突しないように空間領域を設けておく必要が
生じる。

【０００５】また、昇降体が収容されたフレーム内の下
部に通風機が設けられているので、その通風機との干渉
により昇降体の下降端位置を基台近くまで下げた位置に
設定することができず、昇降体の昇降ストロークを大に
確保できないという問題もあった。

【０００６】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、上記クリーンロボットの
構造を改良することにより、その昇降体を旋回台から突
出させることなくフレームの外側に配置して、その組立
てやメンテナンスを容易化するとともに、昇降体の昇降
ストロークを大に確保できるようにすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成すべ
く、この発明では、上記後者の従来例（特開平８―１２
７４０５号公報）のようにフレームは２本とし、その両
フレーム間のカバーにより区画した空間内に昇降体を配
置するとともに、各フレームは中空としてその内部に上
記空間の空気を導入し、このフレーム内の空気を各フレ
ームの前側下部に配置した吸引手段によって吸引排出す
るようにした。

【０００８】具体的には、請求項１の発明のクリーンロ
ボットは、旋回中心回りに旋回可能な旋回台と、この旋
回台の後側の左右両側部に上記旋回中心を通る前後方向
の面に対して略左右対称に立設された２本の中空フレー
ムと、これら両フレームの互いに対向する側に設けられ
た上下方向に延びるレールと、このレール間に昇降可能
に支持され、前方への突出部材を有する昇降体と、上記
突出部材の先端部に設けられた操作手段と、上記両フレ
ーム間に取り付けられ、内部に上記昇降体を昇降可能に
収容する昇降空間が設けられているとともに、上記突出
部材を移動可能に挿通する昇降路が開口されたカバー
と、このカバー内の昇降空間と各フレーム内の空間とを
連通する吸気孔と、上記各フレームの下端部前面にフレ
ーム内外を連通するように開口された排気孔と、上記各
フレーム前側の旋回台上に配置され、上記排気孔と接続
された空気吸引手段とを備えたことを特徴としている。

【０００９】上記の構成により、ロボットの作動時、２
本の中空フレーム間にカバーが取り付けられ、このカバ
ー内の昇降空間内を昇降体が突出部材を昇降路からカバ
ー外に突出せしめた状態でフレームのレールの案内によ
り昇降し、その突出部材の先端部の操作手段によってロ
ボットの各種操作が行われる。また、各フレーム前側の
旋回台上に配置された空気吸引手段の作動により、上記
昇降空間内の空気が吸気孔を介して各フレーム内の空間
に流れ、この空間から各フレームの下端部前面の排気孔
を経て吸引手段に吸引されて排気され、このことで、昇
降空間内に昇降体の摩擦部分等により発生した塵を含む
昇降空間内の汚れた空気が排出される。

【００１０】そのとき、上記昇降体は両フレーム間のレ
ールの案内により昇降可能に支持されているので、この
昇降体の組立てやメンテナンスを行う際、昇降体がカバ
ー内の昇降空間に収容されているとはいえ、このカバー
を取り外して昇降体の組立て等を行えばよく、それらの
作業を容易に行うことができる。

【００１１】また、上記両フレームは、旋回台後側の左
右両側部に旋回中心を通る前後方向の面に対して対称的
に立設されているので、この両フレーム間に支持された
昇降体は略旋回台の旋回中心に位置することとなり、そ
の旋回台からの突出を回避することができ、ロボット周
りに昇降体の先端部と干渉を避ける空間領域を設ける必
要はなく、ロボットのスペース効率を高めることができ
る。

【００１２】さらに、上記空気吸引手段は、各フレーム
前側の旋回台上に配置されているので、両フレーム間を
昇降する昇降体の邪魔にならず、その昇降体の下降端位
置を旋回台近くまで下げることができ、その昇降ストロ
ークを大に確保することができる。しかも、空気吸引手
段は各フレーム前側の旋回台上のデッドスペースに設置
できるので、その空気吸引手段の旋回台からの突出を回
避することができる。

【００１３】請求項２の発明では、上記吸気孔は、少な
くとも各フレームの上下端部に形成されているものとす
る。こうすると、昇降体がカバー内の昇降空間で昇降す
る際、その上昇端位置又は下降端位置の近くで、昇降体
のポンピング作用によって昇降空間内の上下端部の空気
が押圧されて、昇降路からカバー外に排出されようとし
ても、その空気を積極的に吸気孔から各フレームの中空
空間内に吸引することができ、汚れた空気のロボット外
への排出を有効に防止することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１及び図２は本発明の実施形態
に係るクリーンロボットＲＢを示し、このロボットＲＢ
は、室内空気の所定のダウンフローを有するクリーンル
ームＲに設置されている。図１及び図２において、１は
クリーンルームＲのフロア面に固定状態又は例えばレー
ル（図示せず）上を移動可能に設置されたベースで、こ
のベース１上には平面形状を略円形状とした旋回台２が
旋回中心Ｏ回りに旋回可能に支持されている。この旋回
台２の後側（図１では右側、図２では下側）の左右両側
部には中空柱形状の左右２本の中空フレーム４，４が上
記旋回中心Ｏを通る前後方向の面に対して略左右対称に
立設され、各フレーム４の内部には空間５が形成されて
いる。これら両フレーム４，４同士は、各々の高さ方向
の中間部において、平面視して旋回台２の後側周縁に沿
って延びる複数の連結部材６，６，…により一体的に連
結されている。

【００１５】上記左右のフレーム４，４間には上記連結
部材６，６，…及び後述の昇降体１７を覆うカバー９が
フレーム４の上端から下端までの全体に亘り取り付けら
れ、このカバー９の上端は両フレーム４，４の上端を閉
塞する共通の蓋部材７により、また下端は上記旋回台２
によりそれぞれ気密状に閉塞されている。カバー９は互
いに間隔をあけて配置された前側及び後側のカバー部材
１０，１１を有し、前側カバー部材１０は前側に開放さ
れた断面略コ字状の部材からなり、その左右両端部がそ
れぞれ左右のフレーム４，４の対向側面の前端部に気密
状に接合されている。また、この前側カバー部材１０の
左右中央部には、後述する突出部材１９を移動可能に挿
通する上下方向に延びる長孔からなる昇降路１２が開口
されている。一方、後側カバー部材１１は平面視して旋
回台２の後側周縁に沿って延びる断面円弧状の部材から
なり、その左右両端部がそれぞれ左右のフレーム４，４
の外側側面の後端部に気密状に接合されている。そし
て、この前側及び後側カバー部材１０，１１と、蓋部材
７及び旋回台２とで囲まれる空間が昇降体１７を昇降可
能に収容する昇降空間１３とされている。

【００１６】上記両フレーム４，４の互いに対向する側
面の後側にはそれぞれ上記カバー９内の昇降空間１３に
位置しかつ上下方向に延びるレール１５，１５が固定さ
れている。また、上記昇降空間１３の内部には昇降体１
７が収容されている。この昇降体１７は上下方向に延び
る板状のもので、その前面の左右側縁にはそれぞれ上記
レール１５，１５に係合支持されるローラ１８，１８が
前後方向の軸１８ａ，１８ａにより回転可能に支持され
ており、この各ローラ１８のレール１５への係合により
昇降体１７がレール１５，１５に昇降可能に支持されて
いる。

【００１７】上記昇降体１７前面の左右中央には突出部
材１９が一体的に形成され、この突出部材１９は上記前
側カバー部材１０の昇降路１２に上下移動可能に挿通さ
れている。突出部材１９の前端にはロボット本体２０が
一体的に設けられている。このロボット本体２０は突出
部材１９に一体的に取り付けられて前後方向に延びる基
部２１を備え、この基部２１の先端は平面視して旋回台
２の前端まで延びている。基部２１には第１アーム２２
の基端部が上下方向の軸心をもって揺動可能に支持さ
れ、この第１アーム２２の先端部には第２アーム２３の
基端部が同様の軸心をもって揺動可能に支持され、この
第２アーム２３の先端部にはロボットＲＢの操作手段と
してのクランプ装置２４が同様の軸心をもって揺動可能
に支持されている。尚、両アーム２２，２３及びクラン
プ装置２４は、各々の駆動装置（図示せず）により駆動
される。

【００１８】一方、昇降体１７の後面には左右１対のブ
ラケット２６，２６（１つのみ図示する）が一体的に取
り付けられ、この両ブラケット２６，２６には歯付プー
リからなる駆動プーリ２７と、この駆動プーリ２７の上
下斜め後側に位置する上下１対のフリープーリ２８，２
９とがそれぞれ水平左右方向の軸２７ａ〜２９ａにより
回転可能に支持され、これら３つのプーリ２７〜２９に
は歯付ベルト３０が巻き掛けられている。すなわち、歯
付ベルト３０は、昇降空間１３の上端部に配置固定した
上側ベルト止め３１と、昇降空間１３の下端部にある連
結部材６に固定した下側ベルト止め３２との間に亘り上
下方向に張り渡されている。そして、この歯付ベルト３
０は３つのプーリ２７〜２９に対し、上側のフリープー
リ２８において上下方向から水平方向前側に曲がり、次
いで駆動プーリ２７への噛合により水平方向後側に延び
た後、下側のフリープーリ２９において上下方向に曲が
るように巻き掛けられている。

【００１９】さらに、上記駆動プーリ２７の軸２７ａに
は昇降体１７の後面に取付固定した減速機３３の出力部
が取り付けられ、この減速機３３の入力部には同様に取
り付けたサーボモータ３４の出力軸が連結されており、
サーボモータ３４の回転を減速機３３で減速して駆動プ
ーリ２７に伝達してそれを回転させることにより、歯付
ベルト３０を駆動プーリ２７で手繰り寄せて昇降体１７
を昇降させるようになっている。

【００２０】上記各フレーム４の互いに対向する側面に
おいて上記レール１５の後側には多数の吸気孔３６，３
６，…が各フレーム４の上下端部を含むフレーム長さ方
向（上下方向）の全体に亘り所定の間隔をあけて開口さ
れ、この各吸気孔３６により上記カバー９内の昇降空間
１３と各フレーム４内の空間５とが連通されている。

【００２１】さらに、上記各フレーム４前側の旋回台２
上には該旋回台２及び各フレーム４をそれぞれ壁の一部
とする略密閉状のブロワケース３８が取り付けられ、こ
のブロワケース３８内には空気吸引手段としてのブロワ
３９が収容されている。そして、ブロワケース３８の側
壁を構成する、各フレーム４の下端部前面には排気孔４
０が開口され、この排気孔４０によりフレーム４内の空
間５とフレーム４外側であるブロワケース３８内の空間
とが連通されており、このことでブロワ３９が上記排気
孔４０を介して各フレーム４内の空間５に接続されてい
る。また、ブロワケース３８の下壁を構成する旋回台２
には空気吐出孔４２が開口されており、ブロワ３９の作
動により、カバー９内の昇降空間１３の空気を吸気孔３
６，３６，…、フレーム４内の空間５及び排気孔４０を
介して各ブロワケース３８内に吸引し、このブロワケー
ス３８から空気吐出孔４２を介してロボットＲＢ外に排
出するようにしている。

【００２２】したがって、この実施形態においては、ロ
ボットＲＢの作動時、サーボモータ３４の作動により駆
動プーリ２７が回転し、この駆動プーリ２７の回転によ
って昇降体１７がカバー９内の昇降空間１３内を左右の
フレーム４，４のレール１５，１５に案内されながらか
つ突出部材１９を前側カバー部材１０の昇降路１２から
カバー９外に突出せしめた状態で昇降する。そして、上
記突出部材１９の先端部に設けられたロボット本体２０
の両アーム２２，２３及びクランプ装置２４が作動し、
そのクランプ装置２４により各種操作、例えば成膜用基
板のクランプ等が行われる。

【００２３】また、このようなロボットＲＢの作動中、
各フレーム４前側の旋回台２上に配置されたブロワ３９
が作動する。このブロワ３９の作動により、上記カバー
９内の昇降空間１３内の空気が各フレーム４の吸気孔３
６，３６，…を介してフレーム４内の空間５に流れ、こ
の空間５から各フレーム４の下端部前面の排気孔４０を
経てブロワケース３８内に吸引され、このブロワケース
３８から旋回台２の空気吐出孔４２を経てクリーンルー
ムＲ下部に排気される（尚、このブロワケース３８から
空気吐出孔４２を介してロボットＲＢ外に排出された空
気は、クリーンルームＲ内のダウンフローによりルーム
Ｒのフロア面下側の空間（図示せず）に吸い込まれてク
リーンルームＲ外に排出される）。このことで、上記昇
降空間１３内に昇降体１７の昇降動作に伴って各プーリ
２７〜２９と歯付ベルト３０との巻掛け部分に摩擦等に
よる塵が発生していても、その塵を含んだ汚れた空気は
昇降空間１３からロボットＲＢの下部でクリーンルーム
Ｒに排出される。よって、上記昇降空間１３内の汚れた
空気がそのままクリーンルームＲの上下中間部でロボッ
トＲＢから放出されることはなく、ロボットＲＢによる
クリーンルームＲの汚染を防止することができる。

【００２４】そのとき、上記昇降体１７がカバー９内の
昇降空間１３で昇降する際、その上昇端位置又は下降端
位置の近くでは、昇降体１７のポンピング作用によって
昇降空間１３内の上下端部の空気が押圧されて、昇降路
１２からカバー９外に排出されることが懸念される。し
かし、この実施形態の場合、多数の吸気孔３６，３６，
…が各フレーム４の全体に亘り形成されているので、そ
の空気を積極的に吸気孔３６，３６，…から各フレーム
４の空間５内に吸引することができ、上記汚れた空気の
ロボットＲＢ外への排出を有効に防止することができ
る。

【００２５】また、上記昇降体１７は両フレーム４，４
間に各フレーム４の対向側に設けたレール１５の案内に
より昇降可能に支持されているので、この昇降体１７の
組立てやメンテナンスを行う際、このカバー９を取り外
して昇降体１７の組立て等を行えばよく、それらの作業
を容易に行うことができる。

【００２６】さらに、上記両フレーム４，４は、旋回台
２後側の左右両側部に旋回中心Ｏを通る前後方向の面に
対して対称的に立設されているので、この両フレーム
４，４間に支持された昇降体１７は旋回台２の旋回中心
Ｏに位置する。このことで昇降体１７の旋回台２からの
突出を回避することができ、旋回台２を旋回中心Ｏ回り
に旋回させようとする際に、ロボットＲＢ周りに昇降体
１７の先端部と干渉を避ける空間領域を設ける必要はな
く、ロボットＲＢのスペース効率を高めることができ
る。

【００２７】また、上記ブロワ３９は、各フレーム４前
側の旋回台２上に配置されているので、上記昇降体１７
の昇降動作の邪魔にならず、昇降体１７の下降端位置を
旋回台２近くまで下げることができ、その昇降ストロー
クを大に確保することができる。しかも、ブロワ３９を
各フレーム４前側の旋回台２上のデッドスペースに設置
しているので、そのブロワ３９の旋回台２からの突出を
回避することができる。

【００２８】尚、上記実施形態では、前側カバー部材１
０の昇降路１２を開放しているが、昇降体１７の昇降動
作に連動する開閉体により閉じるようにしてもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明の
クリーンロボットによると、旋回台後側の左右両側部に
２本の中空フレームを略左右対称に立設し、これら両フ
レーム間にカバーを取り付け、このカバー内の昇降空間
に先端部に操作手段を有する昇降体を収容して、それを
フレームのレールによって昇降可能に支持するととも
に、各フレーム前側の旋回台上に空気吸引手段を配置
し、この吸引手段により上記カバー内の昇降空間の空気
を、昇降空間及び各フレーム内の空間を連通する吸気孔
と、各フレームの下端部前面に開口された排気孔とを介
して吸引排出するようにしたことにより、昇降体の組立
てやメンテナンスの容易化を図ることができるととも
に、昇降体の旋回台からの突出を回避してロボットのス
ペース効率の向上を図ることができる。さらには、空気
吸引手段の昇降体との干渉をなくして昇降体の大きな昇
降ストロークの確保を図ることができるとともに、空気
吸引手段の旋回台上のデッドスペースへの設置により空
気吸引手段の旋回台からの突出を回避することができ
る。

【００３０】請求項２の発明によると、吸気孔を少なく
とも各フレームの上下端部に形成したことにより、昇降
体の昇降時の上昇端位置又は下降端位置の近くで昇降体
のポンピング作用によって昇降空間内の上下端部の空気
が押圧されても、その空気を積極的に吸気孔から各フレ
ームの中空空間内に吸引でき、汚れた空気のロボット外
への排出を有効に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るクリーンロボットの一
部破断側面図である。

【図２】図１のII−II線拡大断面図である。

【符号の説明】

ＲＢ クリーンロボット ２ 旋回台 ４ 中空フレーム ５ 空間 ９ カバー １２ 昇降路 １３ 昇降空間 １５ レール １７ 昇降体 １９ 突出部材 ２０ ロボット本体 ２４ クランプ装置（操作手段） ３４ サーボモータ ３６ 吸気孔 ３９ ブロワ（空気吸引手段） ４０ 排気孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 旋回中心回りに旋回可能な旋回台と、 上記旋回台の後側の左右両側部に上記旋回中心を通る前
   後方向の面に対して略左右対称に立設された２本の中空
   フレームと、 上記両フレームの互いに対向する側に設けられた上下方
   向に延びるレールと、 上記レール間に昇降可能に支持され、前方への突出部材
   を有する昇降体と、 上記突出部材の先端部に設けられた操作手段と、 上記両フレーム間に取り付けられ、内部に上記昇降体を
   昇降可能に収容する昇降空間が設けられているととも
   に、上記突出部材を移動可能に挿通する昇降路が開口さ
   れたカバーと、 上記カバー内の昇降空間と各フレーム内の空間とを連通
   する吸気孔と、 上記各フレームの下端部前面にフレーム内外を連通する
   ように開口された排気孔と、 上記各フレーム前側の旋回台上に配置され、上記排気孔
   と接続された空気吸引手段とを備えたことを特徴とする
   クリーンロボット。
2. 【請求項２】 請求項１のクリーンロボットにおいて、 吸気孔は、少なくとも各フレームの上下端部に形成され
   ていることを特徴とするクリーンロボット。