JPS61192493A - 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空
形ロボットとして、例えば集積回路の製造２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する
。

〔従来技術と問題点〕

工業用ロボットを集積回路の製造う・イン等の防塵室に
おいて用いるには、ロボッ１−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
って防塵条件の無い開放空間で用いられていた従来から
の工業用ロポ・ノド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相対接触動作に伴って微細な粉
塵が発生したり、潤滑油脂類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
用ロボットと同様に複数の軸方向に動作機能を具備した
クリーンルーム用ロボットの提供が解決すべき問題点と
されている。

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、作業対象領域の上方においては、部材間の相対接触
運動による塵埃発生をなくし、かつロボット内方からも
塵埃発生を防止し、かつ充分に長い直線運動ストローク
をロポ７）可動部に付与できるクリーンルーム用ロボッ
トを提供せ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、
かつ−側に開口を有した保持ケーシングの開口外部に保
持し、そのロボット可動部の直線移動発生機構を全て中
空筐体内に格納し、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、上記開口を介して両者
間を一つの結合部材で接続する構造とし、しかも上記開
口を閉塞する帯状幕が上記結合部材と同時走行して常に
上記開口を閉塞状態に保持して中空筐体内部をクリーン
ルーム空間から隔絶する構成としたものである。

以下、本発明をロボットアーム部分に適用した実施例に
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ｔｒ−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・ノ
ドアーム部分を具備した本発明によるクリーンルーム用
ロボッ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。上記ケーシングエ２
の第１図における右万端底部には防塵カバー１６に囲填
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ツト（図示なし）が係
合することにより、ボールねし軸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線運動ガイド手段における軌道３
２　、３２にそれぞれ嵌設された直線運動体３４　、３
６と一体に結合され、上記軌道３２と直線運動体３４及
び＆道３２と直線運動体３６の２組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。なお、上記直線運動ガイド手段は市販の商品ｒＬ
Ｍガイド」を用いて構成することができる。

上記摺動部材３０は更にその上面において中空部材３８
と結合されており、この中空部材３８はケーシング１２
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３
２　、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１２ａ
の異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
における相対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
られる掴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１ｔ３０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を介して口′ボットアーム１
４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
対象領域への接近と離反とをロボットアーム１４の非接
触直線運動に従って制御することができる。

さて、上述した直動出力部材を形成する中空部材３８に
は、矢印Ｒ方向、つまり、直線運動方向に見た前側面４
２ａと後側面４２ｂとの両側面にはケーシング１２の内
部周縁に沿って張設される帯状幕４４がねし固着、溶接
性等の適宜な固着方法によって両端を係止されている。

この帯状幕４４は上記ケーシング１２の長尺開口１２ａ
を非接触に閉塞するために設けられているものであり、
ケーシング１２の長尺開口１２ａに沿って該開口１２ａ
の上。

下部に軸承配設された複数個の案内ローラ４５及びケー
シング１２の四隅部に立設配置された適宜個数のテンシ
ョンローラ４６を経て周回状にかつ適当な緊張状態を保
って張設されており、この帯状幕４４がケーシング１２
の長尺開口１２ａを内側から被うことにより閉じ、ケー
シング１２の内部空間をクリーンルームの空間、つまり
外部空間から隔絶する作用を行っている。なお、上述の
如く、帯状幕４４は両端が中空部材３８の前、後側面４
２ａ、／１２ｂに結合されているから、中空部材３８が
矢印方向に直線移動すると案内ローラ４５及びテンショ
ンローラ４６の案内で同時走行し、故にケーシング１２
の長尺開口１２ａを常に一定の閉塞状態に維持するので
ある。帯状幕４４はステンレス鋼板やバネ鋼板等の平滑
防錆金属板で形成され、しかも案内ローラ４５、帯状幕
４４との転がり接触は鋳造形成されるケーシング１２の
内部において行われ、その上に帯状幕４４とケーシング
１２の長尺開口１２ａの口唇端縁とは微小な空隙を隔て
、非接触性を常時維持するように緊張配設されているか
ら、部材間の相互接触によって生ずる塵埃の発生はほぼ
防止されると共に少なくともケーシング１２の外部の空
間、つまりクリーンルーム内に帰山することは防止され
るのである。なお、後述のように、本発明のクリーンル
ーム用ロボット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互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Ｍ１で
正逆回転作用を受けるボールねじ軸５６及び該ポールね
じ軸５６に係合したボールナンド（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
らなる上、工作動機構とを格納し、上記摺動体５７の上
、下動によってロボットアーム部分１０を上、下動させ
ると共に、上記ポールねじ軸５６の縦軸心線に対して同
心に設けられた被駆動山車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
５２は中空形状を有し、かつカバー上半体５２ａ１カバ
ー下半体５２ｂからなる筒形カバーコラム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Ｍ１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とアクノチメ
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分１０のケーシング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及びアクソチメント６４の内部空間
６８を経て、外部の空気サクション系路に接続し、ケー
シング１２の内部空間、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〕

本発明によれば、上述から理解できるように、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
向の運動において、クリーンルーム内に露出した構造部
分では部材間の相対的な接触運動部ををしていないから
、所望の塵埃防止条件を確実に満足させることが可能で
あると共に、ロボット可動部の直線移動発生機構を収納
した中空筐体形のケーシングから該ロボット可動部に直
動作用を伝達する出力部材の突出開口がケーシング内側
から帯状幕により閉塞されているからケーシング内部と
外部との隔絶を達成し、塵埃の漏出を防止できると同時
にケーシング内部とクリーンルーム間に圧力勾配を設け
て常に内部を負圧に保つことにより、塵埃漏出を略完全
に防ぐことができるのである。更に、本発明の構成では
、ロボット可動部の運動に際してロボット内部に容積変
動を生ずる部分がないから、圧力変化に伴う塵埃漏出が
発生する危惧は無いという有利も具備している。従って
、クリーンルームの塵埃防止条件を満たし、集積回路の
製造１組立等の作業を作業者が介在すること無く、効率
良く達成でき、しかも作業者を不必要とすることになり
、なお一層、塵埃発生の防止に寄与できる効果が有る。

【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■−■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・二・モータ、２
６・・・ボールねし軸、　　３０・・・摺動部材、３２
・・・軌道、　　　　　　　３８・・・中空部材、４４
・・・帯状幕、　　　　　４５・・・案内ローラ、４６
・・・テンションローラ。

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ると共に一側に開口を有した
   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、前記直動出力部材が前記開口に沿って直線
   移動するときに同時走行して常に前記中空筐体の開口を
   閉塞する帯状幕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、前記帯状幕は前記中空筐体の開口内側を通過すると
   共に該中空筐体内を案内ローラとテンションローラとを
   介して周動するように設けられている特許請求の範囲第
   １項に記載のクリーンルーム用ロボット。 ３、前記中空筐体を金属鋳物で形成すると共に前記帯状
   幕を平滑金属板で形成し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。