JPH1133949A - 産業用ロボット - Google Patents

産業用ロボット

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JPH1133949A
JPH1133949A JP9205215A JP20521597A JPH1133949A JP H1133949 A JPH1133949 A JP H1133949A JP 9205215 A JP9205215 A JP 9205215A JP 20521597 A JP20521597 A JP 20521597A JP H1133949 A JPH1133949 A JP H1133949A
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lubricating oil
human body
robot
arm
industrial robot
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JP9205215A
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Satoshi Kinoshita
聡 木下
Jiyun Ibayashi
純 井林
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Fanuc Corp
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Fanuc Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0062Lubrication means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0075Means for protecting the manipulator from its environment or vice versa

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  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 食品、医療、衛生等の分野で安全に使用出来
るロボット。 【解決手段】 設置ベースBS上に固定されたコラム1
上のリニアガイド2にスライダ3が直進運動可能に支持
される。第1軸用モータ4の回転は、両端をベアリング
6、16で支持されボールネジ5によって直進運動に変
換される。第2軸用モータ8はギア10、減速機9を介
して第2軸アーム7を駆動する。第3軸用モータ12は
ギア20、減速機19を介して第3軸アーム11を駆動
する。第4軸用モータ13はギア30を介して作業ツー
ル15を駆動し、向きを調節する。各減速機9、19、
ギヤ10、20、30、ボールネジ5、リニアガイド
2、ベアリング6には、食用潤滑油が使用される。食用
潤滑油を封入するオイルシール15、25、35の摩耗
を考慮して、人体に無害な材料、例えば弗素樹脂材料か
らなるものを使用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は産業用ロボットに関
し、更に詳しく言えば、食品、医療、あるいは衛生関連
の加工、製造、移送、梱包、出荷等の現場で用いられる
産業用ロボットに関する。
【0002】
【従来の技術】産業用ロボット(以下、単に「ロボッ
ト」と言う。)は、その構造上、可動部に減速機、ギ
ア、ボールネジ、ベアリング、リニアガイドなど多くの
機械要素が使用されている。そして、これら可動部に用
いられる機械要素には、その動きを円滑に保つため、鉱
物系の潤滑油が使用されることが通例となっている。潤
滑油はロボット機構部に密封構造を持たせてそこに封入
・保持することが可能であるが、仮にこの封入・保持が
完全であったとしても潤滑油の劣化時には交換が必要と
なり、そのための潤滑油の排出・補給時には外部への漏
出や飛散が生じ易い。また、潤滑油を保持した部分周辺
の部品の保守、点検、交換等に際しても同様の可能性が
ある。
【0003】そのため従来のロボットを食品、医療、あ
るいは衛生関連の加工、製造、移送、梱包、出荷等の現
場で用いた場合、そこで取り扱われる食品、医療、衛生
関連等の物品あるいはそのケース、包装等に鉱物油系の
潤滑油が付着あるいは混入する機会を完全に無くすこと
は非常に難しい。
【0004】また、ロボットの可動部には潤滑油の漏出
やダスト侵入を防止する目的でオイルシール等のシール
類が多用されており、摩耗・劣化時にも潤滑油の漏出が
生じ易い。
【0005】更に、それらシール類にはゴム系の材料が
用いられるのが一般的であり、摩耗に伴い摩耗粉が発生
することが避けられない。ところが通常使用されている
ゴム系の材料にはかなりの量の有害物質が含まれてお
り、外部に露出したシール類からは放出されたゴム系材
料の摩耗粉が、食品、医療、衛生関連等の取扱物品ある
いはそのケース、包装等に付着・混入して汚染を引き起
こすおそれがあった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】外部へ流出乃至漏出す
る可能性のあるこれら鉱物油系の潤滑油やゴム系材料の
摩耗粉には、人体に吸収されると有害な物質が含まれて
いるため、従来のロボットを食品、医療、衛生関連等の
物品を取り扱う作業に用いた場合には、安全確保が難か
しく、また、保守点検作業時の負担が大きかった。そし
て、この事が放出物質の無害化が要求される分野、例え
ば食品の製造・加工の分野へのロボット導入が遅れてい
る一因となっている。
【0007】そこで本発明の目的は、食品、医療、衛生
関連等の物品の製造、移送、包装、梱包等の取り扱う作
業のように放出物質の無害化が要求される作業に適合し
たロボットを提供することにある。また、そのことを通
して、放出物質の無害化が要求される上記作業にロボッ
トを導入する際の障害要因を除去することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、ロボットの可
動部に組み込まれる機械要素に使用される潤滑油として
人体に有害でない材料からなるものを使用することによ
り、潤滑油の外部放出に伴う安全衛生上の問題を回避し
たものである。更に本発明は、ロボットの可動部に組み
込まれるシール類の材料に人体に有害な物質を含まない
もの使用することにより、摩耗粉の外部放出に伴う安全
衛生上の問題を回避したものである。これら両解決手段
は同時に適用されることが好ましい。
【0009】本発明は、典型的には少なくとも3自由度
を有するアームを備えたロボット、特に、アーム先端に
作業ツールの取付が可能で、そのアーム先端は少なくと
も1自由度を有し、作業ツールの姿勢が可変であるよう
なロボットに適用される。また、本発明のロボットの安
全衛生上の利点が特に有効に発揮される典型的な事例
は、食品を取り扱う作業現場でロボットを使用するケー
スである。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明が適用されるロボットの一
例について、その概略構造を図1に示した。本ロボット
の場合、第1軸J1は直動軸であり、設置ベースBS上
に固定されたコラム1上に設けられたリニアガイド2上
にスライダ3が直進運動可能に支持されている。第1軸
用モータ4の回転は、両端をベアリング6、16で支持
されボールネジ5によって直進運動に変換される。
【0011】第2軸J2は旋回軸であり、スライダ3の
上端部には第2軸アーム7、第2軸用モータ8並びに減
速機9が搭載されており、第2軸用モータ8がギア10
を介して減速機9を駆動し、減速機9の出力軸が第2軸
アーム7を駆動する。第3軸J3も旋回軸であり、第2
軸アーム7の先端部に第3軸アーム11、第3軸用モー
タ12並びに減速機19が搭載され、第3軸用モータ1
2がギア20を介して減速機19を駆動し、減速機19
の出力軸が第3軸アーム11を駆動する。以上の構成に
より、ロボットのアームの運動に関して3自由度が与え
られている。
【0012】次に、第4軸J4について説明する。この
軸も旋回軸であるが、本例のロボットにおいては、この
旋回軸はロボットの手先部に取り付けられる作業ツール
14の駆動軸として設けられている。即ち、第4軸用モ
ータ13とその出力軸に接続されるギア30が第3軸ア
ーム11の先端部に設けられ、第4軸用モータ13がギ
ア30を介して作業ツール(例えばハンド、液状物注入
器など)15を駆動し、その向きを調節することが出来
るようになっている。
【0013】このようにロボットの各軸J1〜J4の駆
動機構には、減速機9、19、ギヤ10、20、30、
ボールネジ5、リニアガイド2、ベアリング6など、潤
滑油を必要とする機械要素が多数含まれているが、本ロ
ボットにおいてはこれら機械要素に対する潤滑油にはす
べて食品用潤滑油(Food Grade Lubrication)あるいは
食品用グリースと呼ばれるもの等、安全性が確認された
ものが使用される。具体的には、例えばアモコFGグリ
ース(Amoco Food Grease;登録商標)やネバステェイ
ンHT/AW(Nevastane HT/AW;登録商標)が入手可
能である。
【0014】なお、各部に使用する潤滑油は、人体に有
害でないことが確認されているものであればこれら食品
用潤滑油以外のものを使用しても良い。人体に対する無
害性を判定する国際的な規格としては、U.S.D.A
(United States Departmentof Agriculture ;米国農
務省)の定めたものがあり、その規格てグレードH1あ
るいはH2の認定を受けたものを使用することが実際的
である。
【0015】第2軸J2、第3軸J3、第3軸J3の各
出力軸については、オイルシール15、25、35が設
けられており、これらオイルシール15、25、35の
内部に上記無害な潤滑油が封入され、潤滑油漏出とダス
ト侵入を防止しているが、これらオイルシール15、2
5、35の摩耗に伴い微細な摩耗粉が飛散する可能性を
考慮して、人体に対する無害性が確認されている材料か
らなるものが使用される。
【0016】より具体的に言えば、例えば、回転シール
には有害成分の含有量を低レベルに抑えたニトリルゴム
を用いたもの(武蔵オイルシール工業(株)製;型式M
N857)や弗素樹脂(PTFE=ポリテトラフロロエ
チレン)を用いたものが入手可能である。なお、シール
材料には人体に有害でないことが確認されているもので
あれば、他のものを使用しても良いことは言うまでもな
い。
【0017】人体に対する摩耗性部品の無害性を判定す
る国内的な規格としては、厚生省告示第85号で定めら
れたものがあり、それに適合したものを使用することが
実際的である。
【0018】本ロボットを例えば食品製造・加工工程あ
るいはそれに後続する包装、梱包等における食品あるい
は食品容器等の把持、移送、液状物注入などに使用した
場合、万一稼働中に潤滑油の漏出があり、また、それが
微量であるために気がつかない等の事態が発生しても、
人体に危害を及ぼすような事故には至る恐れがない。オ
イルシールの摩耗粉による汚染についても、同様に人体
に危害を及ぼす恐れがない。
【0019】更に、潤滑油交換、オイルシールの交換あ
るいは保守点検時には特に潤滑油の漏出やオイルシール
の摩耗粉の飛散が起こり易いが、従来のロボットと異な
り、仮に微量の漏出、飛散があっても、重大事態を招か
ないので、交換あるいは保守点検の作業負担(例えば、
ロボットを食品の製造・加工ラインから隔離するなどの
負担)を軽減することが出来る。
【0020】
【発明の効果】本発明のロボットは、可動部に組み込ま
れる機械要素に使用される潤滑油あるいはシール類に人
体に安全な材料を用いているため、食品、医療、衛生関
連等の物品の加工、製造、移送、包装、梱包等の作業に
用いても、人体に有害な潤滑油あるいは摩耗粉の放出に
起因する危険が回避される。また、本発明に従ってロボ
ットを放出物質に関して無害化することにより、上記作
業へのロボット導入を妨げる要因が除去される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用されるロボットの一例について、
その概略構造を示した図である。
【符号の説明】
1 コラム 2 リニアガイド 3 スライダ 4 第1軸用モータ 5 ボールネジ 6 ベアリング 7 第2軸アーム 8 第2軸用モータ 9、19 減速機 10、20 ギア 11 第3軸アーム 12 第3軸用モータ 13 第4軸用モータ 14 作業用ツール 15、25、35 オイルシール
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成10年8月7日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、ロボットの可
動部に組み込まれる機械要素に使用される潤滑油とし
、例えば食品用潤滑油あるいは食品用グリースのよう
に、人体に有害でない材料からなるものを使用すること
により、潤滑油の外部放出に伴う安全衛生上の問題を回
避したものである。更に本発明は、ロボットの可動部に
組み込まれるシール類の材料として、人体に有害な物質
を含まないもの、例えばニトリルゴムあるいは弗素樹脂
からなるものを使用することにより、摩耗粉の外部放出
に伴う安全衛生上の問題を回避したものである。これら
両解決手段は、同時に適用されることが好ましい。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可動部に組み込まれる機械要素に使用さ
    れる潤滑油として、人体に有害でない材料からなるもの
    を使用した産業用ロボット。
  2. 【請求項2】 可動部に組み込まれるシール類として、
    人体に有害でない材料からなるものを使用した産業用ロ
    ボット。
  3. 【請求項3】 可動部に組み込まれる機械要素に使用さ
    れる潤滑油として人体に有害でない材料からなるものを
    使用し、且つ、前記可動部に組み込まれるシール類とし
    て、人体に有害でない材料からなるものを使用した産業
    用ロボット。
  4. 【請求項4】 少なくとも3自由度を有するアームを備
    えている、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載さ
    れた産業用ロボット。
  5. 【請求項5】 少なくとも3自由度を有するアームを備
    え、前記アームの先端には作業ツールの取付が可能であ
    り、前記前記アームの先端は少なくとも1自由度を有
    し、前記作業ツールの向きを可変とする駆動手段が設け
    られている、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載
    された産業用ロボット。
  6. 【請求項6】 食品を取り扱う作業現場で使用される、
    請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載された産業用
    ロボット。
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US09/242,637 US6484067B1 (en) 1997-07-14 1998-07-14 Industrial robot
EP98931098A EP0937549A4 (en) 1997-07-14 1998-07-14 INDUSTRIAL ROBOT

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