JPS61192492A - クリ−ンル−ム用ロボツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は工業用ロボットの新規構造に関し、特に防塵室
として形成された周知のクリーンルーム内における防塵
形ロボットとして、例えば集積回路の製造、組立等の作
業用に用いて有効なりリーンルーム用ロボットに関スル
。

〔従来技術と問題点〕

工業用ロボットを集積回路の製造ライン等の防塵室にお
いて用いるには、ロボットの作業動作に伴って塵埃の発
生が無いような構造に構成されることが要請されると同
時に多様な動作機能を備えることが要請される。従って
防塵条件が無い開放空間で用いられていた従来からの工
業用ロボットを安易に転用した構造では、ロボットの動
作部から部材間の接触動作に伴って微細粉塵が発生した
り、潤滑材の漏洩成分が落下する等の不具合が生ずるた
め、クリーンルームの防塵条件を設計条件に採り入れた
新規構造を具備すると共に従来の工業用ロボットと同様
の多様な動作機能を具えたりリーンルーム用ロボットの
提供が解決すべき問題点となっている。

依って本発明の目的は、このような問題点の解決に当っ
て、作業領域の上方においては部材接触による塵埃発生
をなくし、かつ充分に長い直線動作ストロークを具えた
新規構造のクリーンルーム用ロボットを提供・ぜんとす
るものである。

〔解決手段〕

上述の発明目的に鑑みて、本発明はクリーンルーム内で
直線動作するロボット可動部を中空筐体の形状を有した
保持ケーシングの一側に保持し、そのロボット可動部の
直線移動発生機構を全て中空筐体内に格納させ、かつこ
の直線移動発生機構から上記ロボット可動部への動作伝
達は、上記中空筐体の一側に開設した直線移動方向の開
口を介して上記両者間を一つの固体形状の直動出力部材
で接続する構造とし、直線動作に伴う部材間の接触がク
リーンルーム内に露呈することがないようにしたもので
ある。なお、上述した中空筐体とロボット可動部とを有
した構成は、クリーンルーム用ロボットにおいて、作業
部、つまり掴みハンド等を先端に取付けるロボットアー
ムを可動部とした機構部分に適用すると極めて有効であ
り、従って以下においてはロボットアームをロボット可
動部とした実施例に基いて詳細に説明する。

〔実施例〕

第１図は本発明によるクリーンルーム用ロボットのロボ
ットアーム部分の構造を示した開蓋状態の平面図、第２
図は第１図の矢視ｎ−ｎ方向から見た側面における要部
を断面した断面図、第３図は第１図に示したロボットア
ーム部分を具備した本発明によるクリーンルーム用ロポ
・２トの一部を断面して示した正面図である。

さて、第１図、第２図を参照すると、ロボットアームを
ロボット可動部としたクリーンルーム用ロボットのロボ
ットアーム部分１０が示されており、ロボットアーム部
分１０は、中空筐体として形成されたケーシング１２と
筒体構造を有したロボットアーム１４とを有し、後者の
ロボットアーム１４は第１図の矢印Ｒ方向に直線移動が
可能な部材として具備されている。上記ケーシング１２
の第１図における右方端底部には防塵カバー１６に囲繞
された減速装置付きモータ１８が固設されており、この
モータ１８の出力軸に取付けられたプーリ２０には伝動
、ベルト２２が架設され、この伝動ベルト２２を介し、
更に上記ケーシング１２の内部に軸受２４　、２４によ
って軸承されたボールねじ軸２６の右端近傍に取付けら
れた被動プーリ２８を介してボールねじ軸２６を正逆両
方向に回転駆動する構造が設けられている。上記ボール
ねじ軸２６は、ロボットアーム１４の直線移動方向、つ
まり矢印Ｒ方向に沿って延設され、第２図に示された摺
動部材３０に組み込まれたボールナ・ノド（図示なし）
が係合することにより、ボールねじ軸２６の正逆再回転
に従って摺動部材３０が矢印Ｒ方向に摺動するような構
成が設けられている。

この摺動部材３０は、上記ボールねじ軸２６の両側に設
けられた直′ｆｆＡ運動ガイド手段における軌道３２゜
３２にそれぞれ嵌設された直線運動体３４　、３６と一
体に結合され、上記軌道３２と直線運動体３４及び軌道
３２と直線運動体３６の２Ｍｉの直線運動ガイド手段の
案内によって円滑に直線移動する構造に形成されている
。上記摺動部材３０は更にその上面において中空部材３
８と結合されており、この中空部材３８はケーシング１
２のロボットアーム１４と対面した一側に設けられた長
尺開口１２ａから外部に突出した位置にフランジ３８ａ
を有し、このフランジ　３８ａによってロボットアーム
１４の第１図における右端に結合されている。すなわち
、中空部材３８は摺動部材３０、ボールねじ軸２６、軌
道３２　、３２、直線運動体３４　、３６等から構成さ
れた直線移動発生機構からの直線運動をロボットアーム
１４に伝達して該ロボットアーム１４の矢印Ｒ方向にお
ける直線移動を起動させる直動出力部材を形成している
ものである。なお、中空部材３８は上記ケーシング１２
の長尺開口１２ａに沿って直線移動する際に該開口１２
ａの要部と非接触を保つように微小遊隙を介して設けら
れており、故に中空部材３８とケーシング１２との部材
間接触は回避されている。また、中空部材３８の中空内
孔を貫通してケーシング１２の内部からロボットアーム
１４の内部には該ロボットアーム１４に取付けられる悶
みハンド等の作業具（図示なし）を制御するための圧力
空気ケーブル、電気ケーブル等のケーブル４０が延設さ
れ、ロボットアーム１４の中空路１４ａを経て、上記作
業具に配管される。第１図においては、直線運動体３４
　、３６と一体結合された摺動部材３０が左端位置に達
した状態を破線で示しであるが、このように摺動部材３
０が左端位置に達すれば、同じストロークに亘って上記
直動出力部材３８を介してロボットアーム１４が左方に
移動される。故にロボットアーム１４の左端に掴みハン
ド等の作業具を取付ければ、該作業具の作業領域への接
近、離反をロボットアーム１４の非接触直線運動に従っ
て制御することができるのである。なお、上述した実施
例においては、直動出力部材を形成する中空部材３８に
おける直線移動方向に見た前側面４２ａと後側面４２ｂ
とに両端を結合させた帯部材４４が、ケーシング１２の
長尺開口１２ａに沿って該開口１′２ａの上、下部に軸
承配設された案内ローラ４５及びケーシング１２内の略
四隅部に配設された適宜数のテンションローラ４６を経
て周回状に張設されており、この帯部材４４がケーシン
グ１２の長尺開口１２ａを閉じてケーシング１２の内部
空間を外部空間から隔絶している。なお、この帯部材４
４によるケーシング１２の長尺開口　１２ａの閉塞は、
該帯部材４４の両端が上述のように中空部材３８の前、
後側面４２ａ、４２ｂに結合されていることから、該中
空部材３８が矢印Ｒ方向に直線移動する場合にも定常的
に維持されている。そして帯部材４４をステンレス鋼板
やバネ鋼板等の平滑金属薄板で形成し、しかも案内ロー
ラ４５と帯部材４４との転がり接触はケーシング１２の
内部において行われるように、更に帯部材４４とケーシ
ング１２の長尺開口１２ａの端縁とは微小空隙を隔て、
非接触を保つように配設することにより、部材間接触に
よって生ずる塵埃の発生が略防止されると共に少なくと
ももケーシング１２の外部の空間への漏出は防止される
のである。なお、後述のように、本発明のクリーンルー
ム用ロボ７）はその内部空間を外部空間に対して負圧状
態に維持する構成が採られるために、ケーシング１２の
内部において生ずる部材間の相対接触運動に伴う塵埃発
生があっても塵埃自体がケーシング１２の外部に漏出す
ることは無いのである。また、上記負圧状態はケーシン
グ１２の開口１２ａに沿って微小空隙が形成されていて
も圧力勾配として外部より内部が低圧に保持されれば塵
埃の漏出を防止できるから、何ら支障なく、むしろ長尺
開口１２ａの近くで部材間の相対接触を防止できる点で
有利である。なお、ケーシング１２は蓋部材５０によっ
て上方開口は閉塞されている。

第３図を参照すると、上述したロボットアーム部分１０
を有したクリーンルーム用ロボットが示されており、本
実施例では、ロボットアーム部分１０がコラム５２の頂
部に設けられた構成を有し、このコラム５２は下部に設
けられたベルト・プーリ機構５４を介してモータＭ＋で
正逆回転作用を受けるボールねじ軸５６及び該ボールね
じ軸５６に係合したボールナツト（図示なし）を有して
上。

下に移動する摺動体５７、直線運動ガイド手段５８等か
≦なる上、工作動機構とを格納し、上記摺動体５７の上
、下動に従ってロボットアーム部分１０を上下動させる
と共に、上記ボールねじ軸５６の縦軸心線に対して同心
に設けられた被駆動歯車６０及びこれに噛合した駆動歯
車（図に表われていない。）からなる旋回作動機構によ
ってコラム５２自体がロボットアーム部分１０と共に旋
回し得る構成とが設けられており、このためにコラム５
２は中空形状を有し、かつカバー上半体５２ａ、カバー
上半体５２ｂからなる筒形カバーがコラム５２に被着さ
れ、コラム５２の内部をクリーンルーム空間から隔絶し
ている。なお、モータＭ＋　は上述したように上、工作
動機構の駆動源を形成するモータであり、モータＭ２は
上述した旋回作動機構の駆動源を形成するモータである
。

なお、上記コラム５２の下底には台座６２とアクソチメ
ント６４とが設けられ、上記コラム５２の内部空間及び
前述したロボットアーム部１０のノＴ−シング１２の内
部空間を上記台座６２とコラム下半体５２ｂとによって
形成された空間６６及びアクノチメント６４の内部空間
６８を経て、外部のサクション系路に接続し、ケーシン
グ１２の内部空間や、コラム５２の内部空間をロボット
の設置されたクリーンルームの空間に対して負圧状態に
維持することが可能に構成されている。

（発明の効果〕 以上の説明から明らかなように、本発明に依れば、ロボ
ット可動部、例えば実施例のロボットアームはその直線
方向の作動に当って、クリーンルーム内に露呈した構造
部分に部材間の相対的な接触運動部を有しないから、所
望の塵埃防止条件を確実に満足させ得ると共に所望の直
線ストロークをこれに見合ったケーシング内に設けられ
た直線移動発生機構から取りだし得るのでロボット機能
がクリーンルームの防塵条件に束縛されることなく達成
し得る利点を存している。なお、本発明はクリーンルー
ム用ロボットとして形成したが、上述した実施例におけ
るロボットアームをケーシング内部の直線移動発生機構
から直動出力部材を介して直線動作させる構成は、ロボ
ットアームの任意の位置に掴みハンド等の作業具を取付
けることが可能であることから、クリーンルームのみな
らず外部開放空間用の工業用ロボットに用いれば、作業
条件に応じて作業具を任意の位置に取付は得る多機能ロ
ボットとして用いることが可能となる有利も有し、しか
も従来のシリンダを駆動手段とした直線移動機構に対比
して、シリンダの伸縮による無駄空間がロボット周辺に
形成されることがないという利点も存している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるクリーンルーム用ロボットの要部
構成を示した平面図、第２図は第１図の矢視ｎ−ｎ方向
から見た側面における要部を断面した断面図、第３図は
本発明に係るクリーンルーム用ロボットの一部を断面し
た正面図。 １０・・・ロボットアーム部分、１２・・・ケーシング
、１２ａ・・・長尺開口、　　　１４・・・ロボットア
ーム、１８・・・モータ、　　　　２６・・・ボールね
し軸、３０・・・摺動部材、　　３２・・・軌道、３８
・・・中空部材（直動出力部材）、５２・・・コラム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、クリーンルーム内を移動するロボット可動部の保持
   ケーシングとして形成された中空筐体と、前記中空筐体
   内に設けられた直線移動発生機構と、前記直線移動発生
   機構から前記中空筐体の一壁に開設した直線方向の開口
   を介して前記ロボット可動部に直線移動を伝達する直動
   出力部材とを具備して構成されたことを特徴とするクリ
   ーンルーム用ロボット。 ２、前記ロボット可動部がロボットアームによって形成
   された特許請求の範囲第１項に記載のクリーンルーム用
   ロボット。 ３、前記中空筐体の内部を前記クリーンルームの室圧に
   対して負圧状態に維持させる特許請求の範囲第２項に記
   載のクリーンルーム用ロボット。