JPS63251189A - 産業用ロボツト - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はクリーンルームに設置する場合に好適する産業
用ロボットに関する。

（従来の技術） 例えば直交座標形ロボットは、前後、左右及び上下に移
動する単純なアームの組合わせによりハンドを三次元動
作させることとができるため、構造が比較的簡単で、位
置繰返し精度にも優れる。

このため、小さな半導体や電気部品の組立て或はハンド
リング作業等の使用に好適する。

ところで、半導体や電気部品は塵埃に対して特性的に問
題となる場合が多いため、その組立てはクリーンルーム
で行われることが多い。この場合、例えばクリーン度１
０００に保たれるクリーンルームに設置するロボットは
これよりもクリーン度の高いものでなければならない。

一方、直交座標形ロボットでは、モータの回転をアーム
の直線的な移動に変換するために、一般にボールねじ機
構を使用しているが、そのねじ棒はモータにより高速回
転されるため、ねじ棒を支承している軸受や、ねじ棒と
螺合しているナツトとの摺動部分から摩耗粉やグリース
の粒子が飛散し勝ちであるという事情があり、そのまま
ではクリーンルーム内での使用は到底望み得ない。

さらに直交形ロボットの場合には構造上アームのカバー
には大きな隙間ができるため、カバー全体からまとめて
吸気して集塵することは不可能である。

（発明が解決しようとする問題点） 上述のようにねじ機構を使用した産業用ロボットでは、
そのねじを支承する軸受及びナツトとの摺動部分から摩
耗粉やグリースの粒子が発生するため、クリーンルーム
への設置が困難であり、また各アーム毎にカバーから吸
気してまとめて集塵することも困難である。

本発明は」１記の事情に鑑みてなされたもので、その目
的は、ねじ機構を使用したものにおいて、そのねじ棒の
軸受及びナツトの各部分から摩耗粉やグリースの粒子が
飛散する虞がなく、クリーン□度の高い産業用ロボット
を提供するにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明の産業用ロボットは、ねじ棒の両端を支持する軸
受を覆うキャップ及びナツトを覆うキャップを設け、こ
れらキャップにそのキャップ内の空気を吸入する掃気路
を接続したことを特徴とするものである。

（作用） ねじ棒を支承する軸受及びナツトから飛散した摩耗粉や
グリースの粒子は掃気路に吸入されるキャップ内の空気
に乗じて掃気路に吸入されてゆく。このため、摩耗粉や
グリースの粒子がロボット外に出ることがない。

（実施例） 以下本発明を直交座標形ロボットに適用した一実施例に
つき図面を参照しながら説明する。

まず第２図乃至第４図により概要を説明する。

１は前後方向に長いＸ軸ベースで、これの両端部に固定
配設されたハウジング２及び３には軸受４及び５が嵌着
されており、これら軸受４及び５にボールねじ機構６の
ねじ棒７の両端部が支承されている。また、Ｘ軸ベース
１にはＸ軸可動アーム８がレール９に案内されてＸ軸方
向たる前後方向に移動可能に設けられており、このＸ軸
可動アーム９はボールねじ機構６のねじ棒７に螺合する
ナツト１０を一体的に備えている。従って、ねじ棒７が
回転すると、Ｘ軸可動アーム８が前後方向に移動するよ
うになっており、そのねじ棒７を回転駆動するモータ１
１はハウジング３に取付けられ、カップリング１２によ
りねじ棒７に連結されている。

前記Ｘ軸可動アーム８の上部にはブラケット１３が取付
けられ、更にこのブラケット１３の上部にボールねじ機
構１４のナツト１５を一体的に備えたＹ軸ベース１６が
取付けられている。そして、Ｙ軸ベース１６の上部には
左右方向に長いＹ軸可動アーム１７がレール１８を介し
てＹ軸方向たる左右方向に移動可能に支持されている。

このＹ軸可動アーム１７の両端部に固定配設されたハウ
ジング１９及び２０には軸受２１及び２２が嵌芒されて
おり、これら軸受２１及び２２にボールねじ機構１４の
ねじ棒２３の両端部が支承されている。

従って、ねじ棒２３が回転すると、Ｙ軸可動アーム１７
が左右方向に移動するようになっており、そのねじ棒２
３を回転駆動するモータ２４はハウジング２０に取付け
られ、カップリング２５によりねじ棒２３に連結されて
いる。

前記Ｙ　ｆｉｌｌ　ｒｌＴ動アーム１７の一端側にはハ
ウジング２６が強固に一体化して取付けられ、更にこの
ハウジング２６に取付けられた剛性の大なる角筒状の側
壁体２７の上端部には別のハウジング２８が取付けられ
ている。これら両ハウジング２６及び２８には軸受２９
及び３０が嵌着されており、これら軸受２９及び３０に
ボールねじ機構３１のねじ棒３２の両端部が支承されて
いる。また、ハウジング２６にはボールスプライン機構
３３のナツト３４が嵌着され、このナツト３４にＺ軸可
動アームとしてのスプライン軸３５がＺ軸方向たる」１
下方向に移動可能に支持されている。このスプライン軸
３５の上端部にはブラケット３６が取付けられており、
このブラケット３６はボールねじ機構３１のねじ棒３２
に螺合するナツト３７を一体的に備えている。従って、
ねじ棒３２が回転すると、スプライン軸３５が上下方向
に移動するようになっており、そのねじ棒３２を回転駆
動するモータ３８はハウジング２８に取付けられ、カッ
プリング３９によりねじ棒３２に連結されている。

そして、スプライン軸３５の下端部には図示はしないが
ハンドが取付けられ、そのハンドはＸ軸可動アーム８．
Ｙ軸可動アーム１７及びスプライン軸３５によって前後
、左右及び上下に動かされて三次元動作するものである
。

尚、４０はＸ軸ベース１に被冠されたカバー、４１はＹ
軸可動アーム１７に被冠されたカバー、４２はモータカ
バーである。

さて、前記ボールねじ機構６．１４．３１のねじ棒７，
２３．３１を支承する軸受４．５．２１゜２２．２９．
３０及びナツト１０，１５．３７は潤滑用グリース及び
ボールを内蔵しているため、ねじ棒７，２３．−３１が
高速回転すると、微量ではあるか摩耗粉やグリースの粒
子が発生する。この摩耗粉やグリースの粒子をロボット
の外部に出さないための放塵防ＩＬ構造について以下に
説明する。尚、本構造についてはＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の
各ボールねじ機構６．１４．３１について同一であるの
で、ここではＸ軸のボールねじ機構６についてだけ説明
し、他は説明を省略する。

即ち、まずハウジング２において軸受４が嵌着された孔
２ａは有底に形成されており、またハウジング３におい
て軸受５が嵌着された孔３ａはねじ棒７をモータ１１に
連結するために貫通孔に形成されているが、その貫通孔
３ａの一端はモータ１１により塞がれ且つねじ棒７とモ
ータ１１とはその貫通孔３ａ内でカップリング１２を介
して連結されている。これにより各軸受４，５の両端か
ら発生する摩耗粉やグリースの粒子のうち、その一端か
ら発生するものについていは孔２ａ、３ａ内に封じ込め
てこの孔２ａ、３ａから外に出ないようなされている。

一方、ハウジング？、３から外部に臨んでいる軸受４，
５の他端については、そこから発生する摩耗粉やグリー
スの粒子がロボット外に出ないようにするために、その
軸受４゜５の他端が臨むハウジング２．３の他端側には
、第１図（ｂ）に示すようにねじ棒７が挿通する孔４３
ａを有したキャップ４３が軸受２，３の端面をａ２−５
ようにして取付けられており、このキャップ４３には図
示しない吸気装置に連結された掃気路としてのチューブ
４４が継手目体４５を介して接続されている。

残るナツト１０については、その両端から発生する摩耗
粉やグリースの粒子をロボット外に出さないようにする
ため、ナツト１０を一体的に備えたＸ軸可動アーム８の
両端に、第１図（ａ）に示すようにねじ棒７が挿通する
孔４６ａを有したキャップ４６がナツト２及びこのナツ
ト２を取付けた孔８ａを覆うようにして取付けられてお
り、このキャップ４６には前記図示しない吸気装置に連
結された掃気路としてのチューブ４７が継手目体４８を
介して接続されている。

このような放塵防１１；構造において、ロボットの稼働
中、吸気装置は常時駆動されており、従ってキャップ４
３．４６内の空気はチューブ４４．４７から吸気装置に
吸入されている。この状態において、ねじ棒７がモータ
１１により高速で回転されると、軸受４，５及びナツト
１０から摩耗粉及びグリースの粒子が発生するが、その
摩耗粉及びグリースの粒子は孔４３ａ、４６ａとねじ棒
７との間の隙間から外部空気が常時キャップ４３．４６
内に吸い込まれていることによりキャップ４３゜４６内
に封じ込められ、そして順次チューブ４４゜４７に吸入
されてゆく空気に乗じて吸気装置に吸入されて所定の排
気部所に排出される。従って、これら摩耗粉や一グリー
スの粒子がロボットから放散されてクリーンルーム内を
汚染するというようなことがなくなる。また、発塵箇所
の近傍のみを吸気しているので小さな吸気装置でも十分
な効果を得られる。

ちなみに、ボールスプライン機構３３において、そのナ
ツト３４はグリース及びボールを保白°シているが、ス
プライン軸３５の上下動速度は比較的低いため、そのナ
ツト３４からの摩耗粉及びグリースの粒子の発生はごく
少なく、放塵防止構造を施す必要性は特にはないもので
ある。

尚、上記実施例では、直交座標形ロボットに適用して説
明したが、これ限らず、ねじ棒とこのねじ棒に螺合する
ナツトとによりアームを動作させるようにしたロボット
に広く適用して実施することができるものである。

「発明の効果コ 以」二の説明から明らかなように本発明の産業用ロボッ
トによれば、ねじ棒の両端を支持する軸受を覆うキャッ
プを設けると共に、ナツトの両端を覆うキャップを設け
、これらキャップにそのキャップ内の空気を吸入する掃
気路を接続したので、軸受及びナツトから発生する摩耗
粉やグリースの粒子を外部の所定部所に放出することが
できて、それら摩耗粉やグリースの粒子を不用意にリー
ンルーム内に放出する虞のない産業用ロボットを提供す
ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は要部の
拡大縦断面図、第２図は直交座標形ロボット全体の平面
図、第３図は第２図の■−■線に沿う断面図、第４図は
第２図のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。 図中、ｌはＸ軸ベース、２．３はハウジング、３．４は
軸受、７はねじ棒、８はＸ軸可動アーム、１０．１５は
ナツト、１６はＹ軸ベース、１７はＹ軸■Ｊ動アーム、
１９．２０はハウジング、２１゜２２は軸受、２３はね
じ棒、２６．２８はハウジング、２９．３０は軸受、３
２はねじ棒、３４はナツト、４３はキャップ、４４はチ
ューブ（掃気路）、４６はキャップ、４７はチューブ（
掃気路）である。 代理人　弁理士　　則　近　　憲　右 同　　　　　　　　第　　子　　丸　　　健４６キヤツ
プ （ｂ） 第１図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、モータにより回転されるねじ棒及びこのねじ棒に螺
   合するナットによりアームを動作させるようにしたもの
   において、前記ねじ棒の両端を支持する軸受を覆うキャ
   ップ及び前記ナットを覆うキャップを設け、これらキャ
   ップにそのキャップ内の空気を吸入する掃気路を接続し
   たことを特徴とする産業用ロボット。