JPS63210452A - ロボツト作業出力端の直動機構 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、例えばクリーンルームにて用いるロボット
の作業出力端の直動機構、特にその発塵防止と高精度化
に関するものである。

［従来の技術］ 従来のクリーンロボット直動機構の一例の概略構成を第
６図に示す。

図において（６１）は回転モータ、（６２）は減速機、
（６３）はボールねし、（６４）は直動入力端、（δ５
）はころがり直線案内、（６６）は直動軸、（６７）は
ハンド、（６８）はロボットアーム、（６９）は防塵カ
バー、（７０）はバキューム吸引ホースである。

先ずモータ（６１）を駆動すると、この回転運動は減速
機（６２）により減速されて、ボールネジ（６３）に伝
わり直進動作に変換され、直動入力端（６４）を矢印で
示すように駆動し、ころがり直線案内（６５）により支
持された直動軸（６６）を介しハンド即ち直動出力端（
６７）を直動させる。防塵カバー（６９）は、ボールネ
ジ（６３）および直線案内（６５）で発生した塵埃が外
部に飛散するのを防ぐためのものであり、さらに図示し
ないバキューム装置に連なるバキュームホース（７０）
から空気を吸出すことにより応埃の飛散を防止する。

従来めクリーンルーム用のロボット作業出力端の直動機
構は上記のように構成され、減速器（６２）がモーター
のトルクを伝達し、ボールネジ（６３）および直線案内
（６５）で発生した塵埃の飛散は防塵カバー（６９）や
バキューム吸引装置により防止されるようになっている
。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記のような従来のクリーンルーム用のロボット作業出
力端の直動機構では、作業点に近いロボッ］・アーム先
端部内に直線案内やボールねしなどを用いているが、こ
の部分からの発塵によって半導体や医薬品など高清浄度
が要求される作業対象物に与える悪影響が非常に大きく
、更にこの光重防止のために防塵カバーやバキューム吸
引装置などが必要となり、アーム先端部の装置が大型化
するという問題点があった。

またモーターからのトルク伝達には減速器を用いている
が、この減速器は、その内部の歯車の背陣や使用経過に
伴う弾性変形などによるガタが生じやすく、機械的摩擦
が大きいなどの精度上の問題点があった。

この発明は、かかる問題点を解消するためになされたも
のであり、ロボットアームの先端部からの発塵を防止す
ることができ、高清浄度を要求する対象物の扱いに好適
で、防塵カバーやバキューム吸引装置も必要としないコ
ンパクトな設計で、しかもガタや摩擦の小さい高精度動
作の可能なりリーンルーム用に好適なロボット作業出力
端の直動機構を得ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係るロボット作業出力端の直動機構は、機構
を収納する筐体をなすロボットアームと、このロボット
アームの先端に支持されて直動する直動軸と、この直動
軸に取付けられたロボット作業出力端と、前記直動軸の
駆動手段とからなるロボット作業出力端の直動機構にお
いて、その駆動手段として、直動軸の側面でアームに軸
支されて回動する複数のプーリと、このプーリの外周と
前記直動軸の側面とに両端部を固着され、且つこのプー
リの回転運動を直動軸の往復直進運動に変換する直動変
換ベルトと、プーリの回転軸の軸受部を密封する磁性流
体シールと、前記プーリの少なくとも一つを回転駆動す
る回転駆動手段とを備えることにより上記問題点を解決
したものである。

［作用コ この発明においては、軸受部を磁性流体シールで密封さ
れたプーリの回転をベルトで変換して直動軸を直動させ
る。プーリは別のベルトを介して或は直接モータにより
回転駆動する。直動変換ベルトの両端は滑りが生じない
ようにプーリと直動軸とに固定しである。このためプー
リの回転は直動変換ベルトを介して直動軸に滑りやガタ
の発生なく伝達される。

［実施例コ 第１図はこの発明の一実施例を示す側面図であり、（１
）は駆動モータ、（２）は直動軸、（３）は直動軸の下
端の作業出力端（ハンド）、（４）はロボットアームで
ある。

図においてモータ（１）は、モータ回転軸（ｌａ）に架
けられたベルト（５）を介して第１のプーリ（９ａ）を
回転駆動する。このプーリの回転は、直動変換ベルト（
６）により直動！Ｔｌ１１１（２）の直動動作に変換さ
れ、直動軸（２）を介して直動出力端（３）を直動させ
る。また第２のプーリ（９ｂ）は直動動作を円滑に行う
ための案内用補助プーリである。その構成は、ベルト（
５）が架かっていない魚具外は第１のプーリ（９ａ）と
同様である。

第２図はプーリ（９ａ）まわりの部分拡大図を示し、図
のようにベルト（５）は止めビン（ｌＯ）によりプーリ
（９ａ）の小径部に固定され、滑りを防いでいる。同様
に直動変換ベルト（６）は直動！Ｔ！ｔｈ（２）の側面
とプーリ（９ａ）の外周面とにビン（ｌＯ）により固定
されている。

第３図はプーリ（９ａ）の回転軸（８）まわりの断面図
を示し、各軸受（１１）は磁性流体シール（７）により
密封される構造となっている。

上記のように構成されたロボット作業出力端の直動機構
においては、プーリ（９ａ）　、　（９ｂ）が直ｆＪＪ
Ｊ！ｌ１ＩＩＩ（２）を直動させることになる。また、
ベルト（６）をプーリ等に固定して滑りを生じないよう
にしであるので、従来のネジのようなガタがなく、摩擦
も小さい安定した駆動を行える。さらに回転軸の軸受部
を密封する磁性流体シールが発展を防止する。

なお、上記実施例ではモータから第１のプーリ（９ａ）
にベルト（５）を介してトルク伝達するものとしている
が、７ｆＳ４図に示すように、モータを直接に第１のプ
ーリ（９ａ）に内蔵したものとし、モータ出力＠Ｉｔ　
（２）によりプーリ（９ａ）に固定した直動変換ベルト
（４）を駆動しても同様の直動機構を得ることがでとる
。

さらに、上記実施例では二個のプーリを直動軸の片側に
用いているが、第５図］こ示すように、第３のプーリ（
９Ｃ）を直動軸の反対側に配置する構成にすると、更に
円滑な直動動作をする直動機構が得られる。

［発明の効果］ この発明は以上説明した通り、直動軸の直動機構に、回
転軸の軸受部を磁性流体シールで密封されたプーリと、
このプーリと直動軸とに端部を固定した直動変換ベルト
とを採用したことにより、ロボットの先Ω；１５部から
の発塵の生じにくい構成とすることができ、高清浄度を
要求する対象物の扱いに好適で、しかもカタや摩擦の小
さい高精度動作の可能なりリーンルーム用のロボット作
業出力端の直動機構を得られるという効果がある。また
発塵を伴う直線案内やボールねし、及び発塵防止のため
の防塵カバーやバキューム吸引装置、ガタや摩擦を伴う
減速器を廃することができ、アーム先端部をコンパクト
な設計とすることができるという効果もある。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の一実施例によるロボット作業出力端
の直動機構を示す側面図、第２図はプーリまわりの斜視
図、第３図は回転軸まわり断面図、第４図、第５図はこ
の発明の各々別の実施例を示す側面図、第６図は従来の
ロボット作業出力端の直動機構の概略構成を示す断面図
である。 図中、（１）は回転モータ、（１ａ）はモータ輔、（２
）は直動軸、（３）は作業出力端、（４）はロボットア
ーム、（５）はベルト、（６）は直動変換ヘルド、（７
）は磁性流体シール、（９ａ）　、　（９ｂ）はプーリ
、（１０ａ）は止めビン、（１１）は軸受である。 なお図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）機構を収納する筺体をなすロボットアームと、こ
   のロボットアームの先端に支持されて直動する直動軸と
   、この直動軸に取付けられたロボット作業出力端と、前
   記直動軸の駆動手段とからなるロボット作業出力端の直
   動機構において、前記駆動手段として、前記直動軸の側
   面でアームに支持されて回動する複数のプーリと、この
   プーリの外周と前記直動軸の側面とに両端部を固着され
   、且つこのプーリの回転運動を直動軸の往復直進運動に
   変換する直動変換ベルトと、前記プーリの回転軸の軸受
   部を密封する磁性流体シールと、前記プーリの少なくと
   も一つに回転駆動する回転駆動手段とを備えたことを特
   徴とするロボット作業出力端の直動機構。
2. （２）前記回転駆動手段が、作業出力端から離れた位置
   の駆動モータと、この駆動モータの回転軸と前記複数の
   プーリのうち少なくとも一個のプーリの回転軸とに両端
   部を固着して装架された回転動力伝達ベルトとを備えて
   なることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のロボ
   ット作業出力端の直動機構。
3. （３）前記回転駆動手段が、前記複数のプーリのうち少
   なくとも一個のプーリに収納された回転モータを備え、
   且つこのモータの回転軸がそのプーリの回転軸であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のロボット作
   業出力端の直動機構。