JP2008018497A - 走行装置およびロボット - Google Patents

Abstract

【課題】 長い走行距離でも防塵機能を維持し、装置本体の高さを変えることのないコンパクトで安価な走行装置を提供する。
【解決手段】 移動側の発塵部近傍に送風装置を設け、固定側にも装置の位置によって排気量を調節出来るようにしたフィルタ付きの排気装置を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、発塵が禁忌となっているクリーンルーム内などで動作する走行装置およびロボットに関する。

従来の走行装置は、筐体内に排気用ファンを設けて、防塵を図っている（例えば、特許文献１参照）。
図７において、７１はロボット、７２はロボット７１を移動させる走行装置、７３は制御装置、７７は排気用ファンである。
ロボットが走行装置によって移動すると、これに伴い発塵する。しかし、筐体７４の内部は、排気用ファン７７によって負圧に保たれているので、移動用の隙間穴７６から排気用ファン７７へとエアが流れ、発塵した塵がクリーンルーム内に飛散するのを防止することができる。
特開平２−４１８８９号公報（第２−３頁、図２）

従来の走行装置は走行範囲全体において空気の流れを作り出す必要があり、走行距離が長い装置においては、複数の排気用ファンを設ける必要があり、高価なものになるという問題があった。
一方で、何らかの防塵機構を設けることで防塵を図ることも行なわれるが、一般的に防塵機構を設けると、その分装置本体の高さが高くなる。その結果、ガラスを搬送する場合には、その搬送高さが上がりクリーンルーム全体の容積が大きくなり、空調等の維持費が増大するという問題もあった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、発塵部近傍に局部的な空気の流れを横方向に作り出し、フィルタを介して外部に排出することによって高い防塵機能を維持するとともに、消費電力と騒音を抑えることのできる走行装置を提供することを目的とする。

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したものである。
請求項１に記載の発明は、走行ベースと、前記走行ベースに動力を伝達する動力伝達手段と、前記走行ベースを案内する支持手段と、を備えた走行装置において、前記動力伝達手段と前記支持手段を覆うカバー部と、前記カバー部に設けられた複数のフィルタ付きの第１排気手段と、を備えたことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、前記走行ベース上に送風手段を備えたことを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、走行ベースにケーブルを渡すためのケーブル保護手段を備え、前記ケーブル保護手段は前記カバー部に覆われたことを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、走行ベースと、前記走行ベースに動力を伝達する動力伝達手段と、前記走行ベースを案内する支持手段と、を備えた走行装置において、前記動力伝達手段と前記支持手段を覆うカバー部と、前記カバー部に接続された排気ダクトと、前記カバー部と前記排気ダクトとの接続部に設けられた複数の第１排気手段と、前記排気ダクトに設けられて外部に通じるフィルタと、を備えたことを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、前記フィルタの前方または後方に、該排気ダクト内のエアを外部に排気する第２排気手段を備えたことを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、前記第１排気手段に代えて、開口部の大きさが変化する開閉弁としたことを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明は、前記走行ベースの位置に応じて、前記第１排気手段の排気量が変化することを特徴とするものである。
請求項８に記載の発明は、請求項１または４いずれかに記載の走行装置を備えたことを特徴とするものである。
請求項９に記載の発明は、上下軸コラムと、前記上下軸コラムに沿って上下に移動するアームと、を備えたロボットにおいて、前記上下軸コラム内部を第１の室と第２の室とに仕切る隔壁と、前記隔壁に設けられ、前記アームの駆動機構の設けられた前記第１の室から第２の室へエアを排気する複数の第１排気ファンと、前記第２の室に設けられた第２排気ファンと、を備えたことを特徴とするものである。
請求項１０に記載の発明は、前記第２ファンは、前記第２の室の下部に設けられたことを特徴とするものである。
請求項１１に記載の発明は、前記第２ファンは、前記第１ファンよりも排気量が大きいことを特徴とするものである。
請求項１２に記載の発明は、前記アームの上下位置に応じて、前記複数の第１排気ファンの回転数を制御することを特徴とするものである。
請求項１３に記載の発明は、前記第１排気ファンのうち、前記アームの駆動機構近傍にある第１排気ファンのみが通常動作し、それ以外は、回転数を落とすまたは回転を停止することを特徴とするものである。
請求項１４に記載の発明は、前記第１排気ファンは、前記アームの駆動機構が通過した後、一定時間経過後に回転数を落とすまたは回転を停止することを特徴とするものである。
請求項１５に記載の発明は、前記アームの駆動機構の通過速度に応じて、前記一定時間が決定されることを特徴とするものである。
請求項１６に記載の発明は、上下軸コラムと、前記上下軸コラムに沿って上下に移動するアームと、前記上下軸コラム内部を第１の室と第２の室とに仕切る隔壁と、前記隔壁に設けられ、前記アームの駆動機構の設けられた前記第１の室から第２の室へエアを排気する複数の第１排気ファンと、前記第２の室に設けられた第２排気ファンと、を備えたロボットにおいて、前記アームの上下位置に応じて、前記複数の第１排気ファンの回転数を制御することを特徴とするものである。
請求項１７に記載の発明は、前記第１排気ファンのうち、前記アームの駆動機構近傍にある第１排気ファンのみが通常動作し、それ以外は、回転数を落とすまたは回転を停止することを特徴とするものである。
請求項１８に記載の発明は、前記第１排気ファンは、前記アームの駆動機構が通過した後、一定時間経過後に回転数を落とすまたは回転を停止することを特徴とするものである。
請求項１９に記載の発明は、前記アームの駆動機構の通過速度に応じて、前記一定時間が決定されることを特徴とするものである。

請求項１乃至６、８、９、１０に記載の発明によると、発塵部近傍の局所的な横方向の空気の流れを作り、フィルタを介して排気することにより、長い走行距離でも高い防塵機能を維持することができる。
請求項７、１１乃至１５に記載の発明によると、消費電力と騒音を抑えた走行装置を提供することが出来る。

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。

図１は、本発明の走行装置の概略構成の断面を示す図である。図において、４は筐体１に取り付けられたレール２と前記レール２を介して摺動自由に連結されたブロック３に固定されている走行装置のベースであり、図示しないモータに取り付けられたピニオンギヤを装備しており、筐体１に取り付けられたラックギヤ５を介して摺動力を得ている。
６はケーブルベア（ケーブル保護手段）で固定側の筐体１と移動側の走行ベース４に各々固定され相対運動することによって走行ベースに渡るケーブルを保護している。
７，８，９，１０は発塵源である相対運動部を覆っている防塵用カバーである。防塵用カバーは、ボールネジ、ベルト、ラックギヤ５、ピニオンギヤ等の駆動系（動力伝達手段）、ブロック３、レール２ローラ等の支持系およびケーブルベア（ケーブル保護手段）を覆っている。
１００は気流の向きを表す矢印であり、１１は送風ファン（送風手段）で気流の向きが水平方向になるように移動側である走行ベース４に設置してあり、１２はフィルタ付きの排気用ファンで気流の向きが水平方向になるように固定側である防塵カバー７に取り付けてあり、排気口には排気の向きを変更するための排気用カバー１３が取り付けてある。

図２は走行装置の上面を示す図であり、走行方向に複数のフィルタ付き排気用ファン（第１排気手段）が適当な間隔をあけて取り付けてある。

図１に示すように、気流が水平方向になるように走行ベース４に取り付けられた送風ファン１１によって発生した水平方向の気流はブロック３とレール２の摺動やラックギヤ５と図示しないピニオンギヤの噛み合い部やケーブルベア６によって発生したダストを含む気流となり、防塵カバー７に取り付けられたフィルタ付き排気ファン１２を介して排気用カバー１３に沿って走行装置の外に排出される。
さらに、走行ベース４の位置を図示しない駆動モータの回転角度から把握し走行ベース４近傍のフィルタ付き排気ファン１２を作動させる。

本実施例によれば、排出される気流はフィルタ付き排気ファン１２のフィルタによってダストが濾過されるため清浄な気流となって走行装置の外に排出される。
また、送風ファン１１、フィルタ付き排出ファン１２を水平方向に取り付けることで、走行装置全体の高さを抑えることが出来る。
さらに、走行装置全体ではなくダストが発生する部位に局部的に気流を発生させることが出来るため、消費電力を抑えることが出来る。

図３は第２実施例の構成を示す図であり、フィルタ付き排気ファン１２の代わりにフィルタ無し排気ファン（第１排気手段）１０２にて構成している。そのため、排気ダクト１０１を設けその排気口に排気フィルタ１０３を装着している。
なお、必要であれば排気フィルタ１０３の前方あるいは後方に排気ファン（第２排気手段）を設置し走行装置内の気流の強さを調整することも出来る。

図４は第３実施例の構成を示す図である。排気ファンの代わりに開閉弁１０５を用いて構成しており、実施例２と同様に排気ダクト１０１の排気口に排気ファン１０４と排気フィルタ１０３を装着している。走行ベース４の位置によって開閉弁１０５の開口率を変化させることで走行装置内に局所的な気流を発生させることが出来る。

なお、送風機構をなくすために、ダウンフローや周囲からの気流の流れ込みなど横方向の気流を作り出すようにカバー開口部に工夫しても良い。また、上記実施例を組み合わせても良い。

本実施例は、実施例１と２の組合せによるものである。
図５は、本実施例の液晶搬送ロボットを示す図である。図において、５１は第１のアーム、５２は第２のアームであり、支持部材５６で連結されている。また、先端にはそれぞれハンド５３が取り付けられている。第１のアーム、第２のアームは、それぞれ水平多関節形であり、第１と第２のアームを伸縮させて、ハンドに載置した液晶ガラス基板を搬送する。５５は、上下軸コラム（走行装置）であり、支持部材５６を上下に駆動することで、第１と第２のアームを上下方向に移動させるものである。すなわち、実施例１記載の走行装置に、第１および第２のアームが設けられた構成となっている。

図６は、上下軸の構成を示す垂直断面図および水平断面図である。支持部材５６に固定されるアームについては、記載は省略している。また、アーム（支持部材５６）を上下に駆動する駆動機構、例えば、ラック＆ピニオン機構についても記載は省略している。
図において、６２は上下軸コラム５５内を室Ａ（第１の室）とＢ（第２の室）に仕切る隔壁である。
６５は、隔壁６２に複数並んで設けられた小型排気ファン（第１排気ファン）であり、室ＡからＢの方向へとエアを排気する。６６は、室Ｂ下部に設けられたフィルタ付き大型排気ファン（第２排気ファン）であり、小型排気ファン６５によって排気されたエアを室Ｂから上下軸コラム５５外部へと排気する。

次に、その動作について以下に説明する。
アーム（支持部材５６）が上下軸に沿って動作すると、駆動機構等から塵が発生する。上下軸の駆動機構は、全て室Ａ内に収められているために、室Ａのカバーやシールベルトの隙間から上下軸コラム５５外に流出しようとする。ここで、小型排気ファン６５が動作していると、室Ａ内は負圧となり、ここから塵が上下軸コラム５５外に流出することなく、室Ｂへ排出される。室Ｂに排出された塵は、さらに上下軸コラム５５下部に設けられた大型排気ファン６６によって排出されるが、フィルタで濾過されるため、外部に塵が流出することは無くなる。
さらに、アームを上下動作すると、アーム位置検出手段（不図示）が検出した位置に応じて、支持部材５６の近傍にある小型排気ファンのみを通常の回転数で動作させ、それ以外は回転数を落として動作させる。

本実施例によれば、塵の外部への流出を最小限に抑えることができる。発塵部分の近傍にある小型排気ファンのみを発塵部分の位置に応じて動作させるので、消費電力を抑えると共に、騒音の低減を図ることができる。また、大型排気ファン６６は室Ｂ下部に設けられているので、クリーンルーム内のダウンフローを乱すことがない。
なお、支持部材５６の近傍にある小型排気ファンのみを通常の回転数で動作させるだけでなく、支持部材５６が通過した直後は、通常の回転数で動作させ、一定時間経過後に回転数を落としても良い。さらに、回転数を落とすのではなく、動作を完全に停止させても良い。さらに、アームの駆動機構の通過速度が速いときは、長い時間経過した後に、遅い時は、短い時間経過した後に回転数を落としても良い。

本発明の第１実施例を示す走行装置の断面図 本発明の第１実施例を示す走行装置の断面図 第２実施例を示す走行装置の平面図 第３実施例を示す走行装置の平面図 第４実施例を示すロボット 上下軸コラムの断面図 従来の走行装置を備えたロボットの外観図

符号の説明

１ 筐体
２ レール
３ ブロック
４ 走行ベース
５ ラックギヤ
６ ケーブルベア
７、８、９、１０ 防塵カバー
１１ 送風ファン
１２ フィルタ付き排気ファン
１３ 排気用カバー
１００ 気流の向きを示す矢印
１０１ 排気ダクト
１０２ フィルタ無し排気ファン
１０３ 排気フィルタ
１０４ 排気ファン
１０５ 開閉弁

Claims (19)

1. 走行ベースと、前記走行ベースに動力を伝達する動力伝達手段と、前記走行ベースを案内する支持手段と、を備えた走行装置において、
   前記動力伝達手段と前記支持手段を覆うカバー部と、
   前記カバー部に設けられた複数のフィルタ付きの第１排気手段と、を備えたことを特徴とする走行装置。
2. 前記走行ベース上に送風手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の走行装置。
3. 走行ベースにケーブルを渡すためのケーブル保護手段を備え、前記ケーブル保護手段は前記カバー部に覆われたことを特徴とする請求項１記載の走行装置。
4. 走行ベースと、前記走行ベースに動力を伝達する動力伝達手段と、前記走行ベースを案内する支持手段と、を備えた走行装置において、
   前記動力伝達手段と前記支持手段を覆うカバー部と、
   前記カバー部に接続された排気ダクトと、
   前記カバー部と前記排気ダクトとの接続部に設けられた複数の第１排気手段と、
   前記排気ダクトに設けられて外部に通じるフィルタと、を備えたことを特徴とする走行装置。
5. 前記フィルタの前方または後方に、該排気ダクト内のエアを外部に排気する第２排気手段を備えたことを特徴とする請求項４記載の走行装置。
6. 前記第１排気手段に代えて、開口部の大きさが変化する開閉弁としたことを特徴とする請求項４記載の走行装置。
7. 前記走行ベースの位置に応じて、前記第１排気手段の排気量が変化することを特徴とする請求項１または４いずれかに記載の走行装置。
8. 請求項１または４いずれかに記載の走行装置を備えたことを特徴とするロボット。
9. 上下軸コラムと、前記上下軸コラムに沿って上下に移動するアームと、を備えたロボットにおいて、
   前記上下軸コラム内部を第１の室と第２の室とに仕切る隔壁と、
   前記隔壁に設けられ、前記アームの駆動機構の設けられた前記第１の室から第２の室へエアを排気する複数の第１排気ファンと、
   前記第２の室に設けられた第２排気ファンと、を備えたことを特徴とするロボット
10. 前記第２ファンは、前記第２の室の下部に設けられたことを特徴とする請求項９記載のロボット。
11. 前記第２ファンは、前記第１ファンよりも排気量が大きいことを特徴とする請求項９記載のロボット。
12. 前記アームの上下位置に応じて、前記複数の第１排気ファンの回転数を制御することを特徴とする請求項９記載のロボット。
13. 前記第１排気ファンのうち、前記アームの駆動機構近傍にある第１排気ファンのみが通常動作し、それ以外は、回転数を落とすまたは回転を停止することを特徴とする請求項９記載のロボット。
14. 前記第１排気ファンは、前記アームの駆動機構が通過した後、一定時間経過後に回転数を落とすまたは回転を停止することを特徴とする請求項９記載のロボット。
15. 前記アームの駆動機構の通過速度に応じて、前記一定時間が決定されることを特徴とする請求項１４記載のロボット。
16. 上下軸コラムと、前記上下軸コラムに沿って上下に移動するアームと、前記上下軸コラム内部を第１の室と第２の室とに仕切る隔壁と、前記隔壁に設けられ、前記アームの駆動機構の設けられた前記第１の室から第２の室へエアを排気する複数の第１排気ファンと、前記第２の室に設けられた第２排気ファンと、を備えたロボットにおいて、
    前記アームの上下位置に応じて、前記複数の第１排気ファンの回転数を制御することを特徴とするファンの制御方法。
17. 前記第１排気ファンのうち、前記アームの駆動機構近傍にある第１排気ファンのみが通常動作し、それ以外は、回転数を落とすまたは回転を停止することを特徴とする請求項１６記載のファンの制御方法。
18. 前記第１排気ファンは、前記アームの駆動機構が通過した後、一定時間経過後に回転数を落とすまたは回転を停止することを特徴とする請求項１６記載のファンの制御方法。
19. 前記アームの駆動機構の通過速度に応じて、前記一定時間が決定されることを特徴とする請求項１８記載のファンの制御方法。

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