KR890003258B1

KR890003258B1 - 공업용 로보트

Info

Publication number: KR890003258B1
Application number: KR1019850700158A
Authority: KR
Inventors: 다까노리 후나바시; 아끼요시 나까다; 하루오 타다
Original assignee: 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤; 야마시다 도시히꾜
Priority date: 1983-12-15
Filing date: 1984-12-12
Publication date: 1989-08-31
Also published as: EP0169905A1; KR850700121A; JPS60127996A; US4802815A; DE3483614D1; EP0169905B1; JPH0242639B2; EP0169905A4; WO1985002577A1

Abstract

내용없음.

Description

[발명의 명칭]

공업용 로보트

[도면의 간단한 설명]

제1도는 종래의 머지비산방지수단을 실시한 공업용 로보트를 도시한 도시도.

제2도는 본 발명의 일실시예에 있어 먼지비산방지수단을 실시한 로보트의 요부단면도.

제3도는 제2도에 있어 공기유로의 A-A단면도.

제4도는 본 발명의 일실시예에 있어 공업용로보트의 전체구성을 도시하는 사시도.

제5도는 제4도에 도시한 공업용 로보트의 대략 밀페화된 내부공역과 부압발생장치를 연결하는 연결방법을 설명하는 구성도.

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명은, 반도체제조공장, 광학부품제조공장, 기타 정밀제품제조공장등, 먼지를 극도로 싫어하는 작업환경에서 사용하는 공업용 로보트에 관한 것이다.

[기술배경]

공업용 로보트에는, 관절부의 축받이나 서어보모터의 브러시등, 많은 먼지 발생요인이 있다. 이와같은 로보트는 반도체 제품제조공장등, 공기중의 먼지를 극도로 싫어하는 장소에서는, 그대로는 사용할 수 없고, 먼지의 비산을 방지하기 위한 대책을 필요로 한다.

종래의 먼지비산방지 장치는 제1도에 그 구체구성을 도시한 바와 같이, 공업용 로보트(1)에 있어 먼지 발생부분으로 되는 관절부(1a)에, 벨로우즈식의 커버(2)를 씌우므로써, 로보트(1)의 상기 장소로부터 발생하는 먼지가 외부로 배출되는 것을 방지하고 있었다.

그러나, 상기 구성에서는 벨로우지식커버(2)의 신축에 의해서, 커버(2)자체가 펌프의 역할을 하고, 커버(2)와 로보트(1)의 간극으로부터 공기와 함게 먼지가 누출되는 문제나, 로보트(1)의 관절에 큰 커버(2)를 씌우기 때문에, 로보트(1)가 대형화한다고 하는 문제가 있었다. 또, 로보트(1)의 수리나 보수시에는 커버(2)를 떼어낼 필요가 있으므로, 수리, 보수가 어렵다고 하는 문제도 있었다.

[발명의 개시]

본 발명은, 복수의 아암과, 그 아암의 각각에 접속된 1 또는 복수의 관절부재 혹은 접동관절부재와, 이 관절부재 혹은 접동관절부재를 회전가능 혹은 미끄럼운동 가능하게 지지하는 축받이와, 상기 관절부재 혹은 접동관절부재를 통하여, 상기 복수의 아암을 상대적으로 회전, 선회 혹은 미끄럼운동시키는 구동원을 가지고, 상기 복수의 아암중, 선단부에 부착된 아암의 단부를 공간상의 임의의 위치로 위치 결정하는 공업용 로보트에 있어서, 상기 아암, 관절부재, 축받이 혹은 구동원의 회전부, 접동부 및 접촉부를 상기 아암, 관절부재, 축받이 혹은 커버, 혹은 이들의 조합으로 외기와 차단하도록 대략 밀폐화하여 내부공역을 형성함과 동시에, 상기 내부공역내의 공기를 흡인하여 상기 내부공역내의 기압을 외기에 대하여 저압으로 하는 부압발생장치를 설치하고, 상기 대략 밀폐화된 로보트의 내, 외부를 연결하는 미소간극부에, 내부가 외기에 대하여 부압으로 되도록 압력구배를 발생시키므로써, 상기 로보트 내부로부터의 먼지의 비산을 방지하도록 한 것이고, 벨로우즈식 커버를 사용하지 않으므로, 보수, 수리가 용이하고 콤펙트한 공업용 로보트를 제공할 수 있다.

[발명의 최선실시형태]

이하 본 발명의 일실시예를 제2도 내지 제5도에 의거하여 설명한다.

제2도는 본 발명의 실시예에 있어 먼지비산방지수를 실시한 공업용 로보트의 관절부를 도시한 것이다. (3)은 이 관절부의 고정측 아암, (4)는 종동측 아암, (5)는 주축이다. (6)은 고정측 아암(3)에 고정되어, 주축(5)을 회전구동하므로써 종동측 아암(4)을 구동하는 서어보모터, (7)(8)은 고정측 아암(3)에 대하여 종동측 아암(4)의 회전을 받쳐주는 축받이이다. (9a)(9b)는 고정측 아암(3)에 설치되어, 축받이(7)(8)의 내주측근방으로부터 서어보모터(6)가 설치되어 있는 고정측아암(3)의 공동부(9c)까지 연통되어 있는 공기유로이며, 이 공기유로(9a)(9b) 및 공동부(9c)로서 내부공역(9)을 구성한다. (10a)(10b)는 서어보모터(6)의 회전을 감속하는 감속기를 내장한 감속기실이고, (10c)(10d)(10e)는 감속기실(10a)(10b)와 내부공역(9)과의 사이에 배치된 오일시일, (10f)는 감속기실(10b)의 다른쪽에 배설된 오일시일이다. (11)은 고정측아암(3)의 공동부(9c)로부터 공기 및 먼지를 흡인하기 위한 배관, (12)는 공기 및 먼지를 흡출하는 부압발생장치, (13)은 부압발생장치(12)로부터 흡출된 공기중의 먼지를 제거하여, 깨끗한 공기를 방출하는 공기 청정기이다.

제3도는 제2도의 A-A단면도이며, (9a)는 상기 공기유로(9d)는 축받이(8)의 내측근방과 연결되는 통기공, (9e)는 공동부(9c)로 통하는 통기공이다.

제4도는 본 발명의 일실시예에 있어 공업용 로보트의 사시도이다.(14)는 로보트 본체, (15)는 선회관절부, (16)(17)은 아암절곡관절부, (18)(19)(20)은 손목관절부이다. (21)은 선회관절부(15)를 대략 밀폐화하는 커버, (22)는 상완아암, (21)은 전완아암이다. (11a)∼(11d)는 각 관절부의 내부공역과 부압발생장치(12)를 연결하는 배관이다.

제5도는 제4도에 도시한 공업용 로보트의, 대략 밀폐화된 내부공여과 부압발생장치를 연결하는 연결방법을 설명하는 구성도이다.

(24)는 선회관절부(15)를 덮는 커버(21)에 의하여 만들어진 제1내부공엽, (25)는 아암절곡관절부(16)내에 만들어진 제2내부공역, (26)은 아암절곡관절부(17)와 상완아암(22)의 내부에 만들어진 제3내부공역, (27)은 손목관절부(18)(19)(20)와 전완아암(23)의 내부에 만들어진 제4내부공역이다. (28)은 제1내부공역내의 공기의 배출유량을 조정하는 유량조절부, (29)(30)(31)은 제2, 제3, 제4내부공역(25)(26)(27)의 압력을 조정하는 압력조절부이다. (12a)는 고저압형부압 발생장치, (13a)는 공기청정기, (12b)는 고유량형부압 발생장치, (13b)는 공기청정기이다.

다음은 이상과 같이 구성된 공업용 로보트의 작동을 설명한다.

먼저, 로보트에 있어 먼지는 치차의 맞물림부, 축받이, 오일시일, 모터의 브러시등의 가동부에서 발생하지만, 로보트 전체를 놓고 볼 경우, 본 실시예에서 먼지가 외부로 누출되는 곳은, 축받이나 커버의 간극이며, 여기가 먼지발생부로 된다. 제2도의 구체예에서는, 축받이(7)(8)의 간극으로부터 내부공역(9)의 공기가 밖으로 유출되므로, 여기가 먼지발생부로 된다. 따라서 이곳으로부터의 먼지의 누출을 없애면, 로보트에 의한 먼지의 발생은 방지할 수 있는 것이다. 그러나 이 부분은 가동부이기 때문에 완전한 밀폐는 곤란하다. 그곳에서 축받이(7)(8)의 내주측에 설치된 공기유로(9a)(9b)내의 공기를 다른 곳으로 흡출하면 축받이(7)(8)부근의 기압은, 외기에 대하여 내측을 저압으로 할 수 있고, 그 결과로서 축받이(7)(8)의 외측으로부터 내측으로 공기가 흐르기 대문에, 먼지의 로보트 외부로의 누출을 방지할 수 있다. 본 실시예에서는 공기유로(9a)(9b)와 공동부(9c)가 연통하고, 공동부(9c)로부터 배관(11)을 통하여 부압발생장치(12)에 의해서 공기가 배출되게 되어 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 서어보모터(6)의 온도상승에 의한 공동부(9c)의 기압상승을 방지하고, 항상 외기에 대하여 부압화 할 수 있으므로, 로보트를 구성하는 구조부재간의 미소한 간극으로부터 먼지가 누출되는 것을 방지할 수 있다. 부압발생장치(12)에 의하여 배출된 공기는 공기청정기(13)에 의해 먼지를 제거한 후, 방출시킨다.

또 감속기실(10a)(10b)의 내부는 오일윤활되지만 오일시일(10c)(10d)(10e)에 의해서 밀폐화되어 있으며, 오일이 외부로 누출되는 일은 없다. 만일 오일증기가 오일시일(10c)(10d)(10e)를 통하여 외부로 누출된 경우는, 그 증기는 내부공역(9)으로부터 배관(11)을 통해 부압발생장치(12)에 의하여 배출되므로, 외부에 오일증기를 발산시키는 일은 없다. 또 오일시일(10f)측은 종동아암(4)에 의하여 완전밀봉되어 있으며, 외기와 완전히 차단되어 있다.

제4도에 도시한 바와 같은 다자유도의 공업용 로보트에 있어서 제5도에 도시한 바와 같이 복수개의 내부공역으로 구성된 경우도, 기본적인 작동은 상술한 바와 같다. 제5도의 실시예에 대하여 그 동작을 구체적으로 설명한다. 본 로보트(4)는 4개의 내부공역을 가지고 있다. 그중 제2, 3, 제4내부공역(25)(26)(27)은 제2도에 도시한 바와 마찬가지로 축받이가 먼지발생부이다. 이들 축받이는 시일부착 형태의 것을 사용하고 있으며 그 간극면적은 좁다. 한편, 로보트가 취급하는 공작물을 위치적으로 가깝다고 하는점 때문에, 높은 무진성능(無塵性能)에 요구된다. 그래서 부압발생장치(12a)로는 고저압형인 진공펌프를 사용하고, 압력조절부(29)(30)(31)에 의해서 각 축받이부 압력구배의 밸런스를 조절하여, 높은 무진화성능을 구현하고 있다. 제1내부공역(24)은, 주로 커버(21)로 덮여 있고, 커버간의 간극면적은 비교적 크다. 그래서 부압발생장치(12b)로는, 배기유량이 큰 배기팬을 사용하고, 유량조절부(28)로 배기유량을 조정하여 먼지의 비산을 방지하고 있다.

또, 상기 실시예에 있어서는, 본 발명을 관절부가 서로 선회 혹은 회전하는 공업용 로보트에 적용한 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니고, 복수의 아암이 상호 직선운동을 행하도록 한 접동관절부를 가진 공업용 로보트에 적용이 가능하다.

[산업상의 이용가능성]

이상의 설명으로 명백한 바와같이 본 발명에 의하면 다음과 같은 우수한 효과를 얻을 수 있다. (1) 로보트 본체내부를 외기와 차단하게끔 밀폐화하고, 내부공역응 부압화 함으로써, 로보트가 작동할때에 발생하는 먼지의 외부로의 비산을 방지할 수 있고, 고성능의 먼지없는 공업용 로보트를 제공할 수 있다. (2) 로보트 본체가 콤팩트해지고, 또 보수점검이 용이하게 된다. (3) 고압실내에서의 작업이나 감압실내에서의 작업에 대하여도, 실내기압에 대하여 로보트 본체 내부공역의 압력을 부압화함으로써, 비교적 용이하게 고성능의 먼지없는 공업용 로보트를 제공할 수 있다. (4) 축받이부는 특별히 무윤활축받이를 사용할 필요가 없고, 염가이면서도 신뢰성이 높은 긴수명의 공업용 로보트를 제공할 수 있다.

Claims

복수의 아암과, 이 복수의 아암의 각각에 접속된 1 또는 복수의 관절부재 혹은 접동관절부재와, 이 관절부재 혹은 접동관절부재를 회전가능 혹은 접동가능하게 지지하는 축받이와, 상기 관절부재 혹은 접동관절부재를 통하여, 상기 복수의 아암을 상대적으로 회전, 선회 혹은 접동시키는 구동원을 구비하고, 상기 복수의 아암중, 선단부에 취부된 아암의 단부를 공간상의 임의의 위치로 위치결정하는 공업용 로보트에 있어서, 상기 아암, 관절부재, 축받이 혹은 커버 혹은 이들의 조합으로 외기와 차단하도록 대략 밀폐화하여 내부공역을 형성함과 동시에, 상기 내부공역내의 공기를 흡인하여 상기 내부공역내의 기압을 외기에 대하여 저압으로 하는 부압 발생장치를 설치하여서된 공업용 로보트.
제1항에 있어서, 부압발생 장치의 흡인측 혹은 토출측에 공기청정기를 연결한 공업용로보트.
제1항에 있어서, 내부공역과 부압발생장치와의 사이에, 압력 혹은 유량을 조정하는 조정수단을 연결한 공업용 로보트.
제1항에 있어서, 부압발생장치로서 진공펌프를 사용한 공업용로보트.
제1항에 있어서, 부압발생장치로서 배기팬을 사용한 공업용 로보트
복수의 아암과, 이 복수의 아암의 각각에 접속된 1 또는 복수의 관절부재 혹은 접동부재와, 이 관절부재 혹은 접동관절부재를 회전가능 혹은 접동가능하게 지지하는 축받이와, 상기 관절부재 혹은 접동관절부재를 통하여, 상기 복수의 아암을 상대적으로 회전, 선회 혹은 접동시키는 구동원을 구비하고, 상기 복수의 아암중, 선단부에 취부된 아암의 단부를 공간상의 임의의 위치로 위치 결정하는 공업용 로보트에 있어서, 상기 아아암, 관절부재, 축받이 혹은 구동원의 회전부, 접동부 및 접촉부를 상기 아암, 관절부재, 축받이 혹은 구동원의 회전부, 접동부 및 접촉부를 상기 아암, 관절부재, 축받이 혹은 커버 혹은 이들의 조합으로 외기와 차단하도록 대략 밀폐화하여 내부공역을 형성함과 동시에, 상기 내부공역을 상호연결하는 공기유로와, 상기 내부공역 및 공기유로내의 공기를 흡인하여 상기 내부공역 및 공기유로내의 기압을 외기에 대하여 저압으로 하는 부압발생장치와, 상기 1 또는 복수의 내부공역과 상기 부압발생 장치를 연결하는 배관을 설치한 공업용 로보트.
제6항에 있어서, 부압발생장치의 흡인측 혹은 토출측에 공기청정기를 연결한 공업용 로보트.
제6항에 있어서, 내부공역과 부압발생장치와의 사이에, 압력 혹은 유량을 조정하는 조정 수단을 연결한 공업용 로보트.
제6항에 있어서, 부압발생장치로서 징공펌프를 사용한 공업용 로보트.
제6항에 있어서, 부압발생장치로서 배기팬을 사용한 공업용 로보트.
관절부를 구성하는 고정측 아암 및 종동측 아암과, 상기 고정측 아암에 대하여 상기 종동측 아암을 회전가능하게 지지하는 축받이와, 상기 고정측 아암내에 배설되어, 상기 종동측 아암을 상기 고정측 아암에 대하여 상대적으로 선회시키는 구동원을 구비하고, 상기 종동측 아암의 선단부를 공간상의 임의의 위치로 위치결정하는 공업용 로보트에 있어서, 상기 고정측아암, 종동측 아암 및 축받이로 둘러싸인 공간을 외기와 차단하끔 대략 밀폐화하여 내부공역을 형성함과 동시에, 상기 고정아암에 설치되어 상기 축받이의 내주측근방에 개구를 가지고, 상기 내부공역과 상기 고정측암의 내부에 설치된 공동부를 연결하는 공기유로와, 상기 공동부, 공기유로 및 내부공역내의 공기를 흡인하여 상기 공동부, 공기유로 및 내부공역내의 기압을 외기에 대하여 저압으로하는 부압발생장치와, 상기 부압발생장치와 상기 공동부를 연결하는 배관을 설치한 공업용 로보트.
제11항에 있어서, 부압발생장치의 흡인측 혹은 토출측에 공기청정기를 연결한 공업용 로보트.
제11항에 있어서, 내부공역과 부압발생장치와의 사이에, 압력 혹은 유량을 조정하는 조정수단을 연결한 공업용 로보트.
제11항에 있어서, 부압발생장치로서 진공펌프를 사용한 공업용 로보트
제11항에 있어서, 부압발생장치로서 배기팬을 사용한 공업용 로보트.