JPH035439Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は無塵室内で部品組立て、部品移送など
を行う作業ロボツトに係り、特にロボツトの運動
部分及び配線、配管などから発する塵埃を無塵室
内に撤き散らすことによる空気汚染を未然に防止
し得る無塵室用作業ロボツトに関する。

（従来の技術） 精密機械の組立てにおけるねじ締め、シーリン
グ剤塗布各作業、またLSI製造工程におけるプリ
ント基板の供給などを、クリーンルームと称され
る無塵室内で作業員が行つているが、この作業を
ロボツトに置換えて行わせ、無人化による高効率
生産をはかることが最近に至つてひろく利用され
てきているが、作業ロボツトは運動部分特に摺動
部分において潤滑剤を用いているので、そのうち
の溶剤が気化したり、ロボツト運動により発生す
る微細な塵がクリーンルーム内に飛散したりして
室内空気を汚染することが問題となつている。

また水平直交２軸座標系の作業ロボツトではモ
ータ自体から発せられる塵埃だけでなく、移動体
に設けられたモータ・アクチユエータに接続する
配線からも移動時に塵埃が飛散するのも問題であ
つた。

そこで従来はクリーンルーム内の空気を室外に
排出すると共に、除塵された清浄空気を該ルーム
に給気するようにしていた。

（考案が解決しようとする問題点） ところで、従来のようにクリーンルーム内の空
気を清浄化させる換気方式では、ロボツトの摺動
部分から飛散した塵が排気ダクトに導かれるまで
に落下して組立部分に付着することが多く、従つ
て換気を行うだけでは根本的な解決策とは云い難
かつた。

このような事実に着目して、本考案は従来の問
題点の解決をはかるべく考案されたものであつ
て、発塵源のロボツト摺動部分及びモータ設置個
所を負圧域に形成することにより塵・有害湿分な
どの飛散を防止すると共に、これらを直接クリー
ンルーム外に排出せしめる一方、移動部材に設置
されてなるモータ・アクチユエータに関連させて
なる連絡配線・連絡配管は、塵・有害湿分を排出
するための排出通路内に収納せしめて、室内の汚
染を未然に防止し、もつて無塵室用作業ロボツト
の有効利用を一層推進せしめることを目的とす
る。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、水平方向に延びる案内部を有し、そ
の一端側に固定したモータ２，５，…及び前記案
内部に摺動可能に係合したスライドベース３，
７，…ならびにそれ等モータとスライドースとの
間に亘らせた直線運動伝達機構４，８，…を備え
たｎ個の案内部材１，６，…を多段に、かつ、上
下に隣合う相互では案内部が交差するよう配置し
て、上段側の案内部材におけるモータ固定一端側
を下段側の案内部材におけるスライドベースに固
定する一方、最上段の第ｎ案内部材のスライドベ
ースにアクチユエータ９を搭載してなり、無塵室
内に配設する作業ロボツトにおいて、最下段の第
１案内部材１の第１モータ２を囲繞して第１気密
チヤンバ１０を形成し、その上段の第２案内部材
６の第２モータ５及び第１案内部材１の第１スラ
イドベース３を組としてその移動に支障がないよ
うに囲繞して策２気密チヤンバ１１を形成し、順
次同要領によつて上段のモータと下段のスライド
ベースを組とした気密チヤンバを夫々形成すると
ともに、アクチユエータ９の固定基部及び第ｎ案
内部材のスライドベースを囲繞して第（ｎ＋１）
気密チヤンバを形成する一方、排気装置１３を第
１気密チヤンバ１０に接続して排気管端を前記無
塵室外に導出するとともに、それ以外の気密チヤ
ンバ１１，１２，…全てを各可撓排気管１４，１
４，…により第１気密チヤンバ１０に夫々接続せ
しめて、それ等各可撓排気管１４，１４，…内に
各連絡配線、各連絡配管を収納したことを特徴と
する。

さらに、本考案は案内部材が相互に直交差する
２個の第１案内部材１及び第２案内部材６からな
り、第２案内部材６の一端側に設けた第２モータ
５を、第１案内部材１おける第１スライドベース
３に固定せしめてなる構成を実用装置に適した好
ましい実施態様とするものである。

（作用） 本考案は発塵源である第１モータ２、第２モー
タ５等の各モータ、第１スライドベース３、第２
スライドベース７等の各スライドベースの周囲を
それぞれ第１気密チヤンバ１０、第２気密チヤン
バ１１、第３気密チヤンバ１２等の各気密チヤン
バに形成し、各チヤンバ１０〜１２を排気装置１
３に連通する負圧域となしたことにより、発生し
た塵等がクリーンルーム内に放出されることがな
くなつて、室内の清浄状態を確実に保持できる。

さらに、第２モータ５以降の移動が成される各
モータ、アクチユエータ９に付随して移動する連
絡配線．連絡配管を可撓排気官１４，１４内に収
納しているので、それ等配線類からの発塵をクリ
ーンルーム内に放出させることもなくなる。

（実施例） 以下、本考案の１実施例を添付図面により説明
する。

第１図は本考案の１例を概要示したものであつ
て、直角座標ロボツトに構成され直線運動構造を
軸直角の２段に有している。

第１段の直線運動構造は、フレームＦに水平の
真直に固定し配設した第１案内部材１、例えば平
行に延設した１対のレール１Ａ，１Ｂ、この両レ
ール１Ａ，１Ｂの一端側に設置した第１モータ
２、前記レール１Ａ，１Ｂ間に亘らせて摺動可能
に係合した第１スライドベース３、１対のレール
１Ａ，１Ｂの間に平行させて延設し、両端部を軸
受によつて回転可能に支持すると共に、第１スラ
イドベース３に固定されたナツト１６に螺挿し、
かつ端部を第１モータ２に連結してなるねじ棒１
５からなつていて、ねじ棒１５とナツト１６とに
より第１直線運動伝達機構４を形成せしめてい
る。

一方、第２段の直線運動構造は前記第１スライ
ドベース３に設置した第２モータ５、第１スライ
ドベース３に一端を固定して前記１対のレール１
Ａ，１Ｂに直交させた水平の真直に設置した第２
案内部材６、例えば平行に延設した１対のレール
６Ａ，６Ｂ、それ等両レール６Ａ，６Ｂ間に亘ら
せて摺動可能に係合した第２スライドベース７、
１対の前記レール６Ａ，６Ｂの間に平行させて延
設し、両端部を軸受によつて回転可能に支持する
と共に、第２スライドベース７に固定されたナツ
ト１８に螺挿し、かつ端部を第２モータ５に連結
してなるねじ棒１７からなつていて、ねじ棒１７
とナツト１８とにより第２直線運動伝達機構８を
形成せしめている。

９は第２スライドベース７に搭載した治具等の
アクチユエータであり、該アクチユエータ９を２
段の前記直線運動構造により直角座標の２次元的
に動かし得るよう構成している。

以上の如く構成した作業ロボツトにおいて、前
記第１モータ２及び前記第２モータ５には動力
用、信号用の電気配線Ｗを連絡させ、一方、前記
アクチユエータ９には、信号用の電気配線Ｗ及び
流体圧（空圧）配管を連絡させることは言うまで
もなく、また、各摺動部、すなわち各スライドベ
ース３，７に夫々一体をなして設けて対応する各
レール１Ａ，１Ｂ，６Ａ，６Ｂに係合させてなる
ガイド軸受１９の摺接面、各スライドベース３，
７に固定したナツト１６，１８が螺挿するねじ棒
１５，１７との間に形成される摺接面ならびに前
記両モータ２，５の軸受部に対しては、摩耗，焼
付きを防止し、かつ円滑な摺動を行わせるために
揮発性の低いフツ素系のグリス等の潤滑剤を給脂
せしめている。

このように直交２段方式になる直線運動軸を有
する作業ロボツトにおいては各部に給脂している
潤滑剤が直線運動中に周囲に飛散しなように防止
するためのチヤンバを夫々所要個所に設けてい
る。

まず、レール１Ａ，１Ｂの同一側一端部に設け
た第１モータ２を囲繞して第１気密チヤンバ１０
を形成しており、このチヤンバは第１モータ２の
出力軸とねじ棒１５との連結軸だけが周壁を貫通
していて他の部分は完全に掩われた気密的構造と
なすことができる。

次に第２モータ５、第１スライドベース３、ガ
イド軸受１９及びナツト１６をカバーにより囲繞
せしめて第２気密チヤンバ１１を形成するが、こ
のチヤンバ１１は全体としてレール１Ａ，１Ｂに
沿い移動する部分であるから、ねじ棒１５及びレ
ール１Ａ，１Ｂに交叉する配置形態となるもので
あつて、この交叉部に切欠きを夫々設けて移動に
際し支障を来さないようにする必要があり、この
切欠きの部分の隙間を可及的に小さく保持せしめ
て発塵が切欠き部分から外に飛散しがたい構造と
なつている。

一方、アクチユエータ９の固定基部、第２スラ
イドベース、ガイド軸受１９及びナツト１８をカ
バーによつて囲繞せしめて第３気密チヤンバ１２
を形成するが、このチヤンバ１２もまた第２気密
チヤンバ１１と同様にレール６Ａ，６Ｂに沿い移
動する部分であるからねじ棒１７、レール６Ａ，
６Ｂに交叉する部分に隙間が可及的に小さくなる
ような切欠きを夫々設けて発塵が外に飛散し難い
構造となしている。

それ等３つの気密チヤンバ１０，１１，１２は
ロボツト作動中はクリーンルームの雰囲気に対し
て負圧域に形成しておくものであつて、そのため
に排気ポンプ２０と排気管２１とからなる排気装
置１３に夫々連結せしめている。

上記排気装置１３は固定的な構造である第１気
密チヤンバ１０に設けた接続口２２に対して、吸
入側端部を接続すると共に、排気管２１をクリー
ンルーム内に延長して、その管端をクリーンルー
ムの壁を貫通して室外に引出させて設けている。

そして第２気密チヤンバ１１と第３気密チヤン
バ１２とを可撓性を有する排気管１４，１４によ
つて第１気密チヤンバ１０に夫々接続せしめるの
であるが、この排気管１４，１４はいずれも第１
気密チヤンバ１０に対して第2.第３気密チヤンバ
１１，１２が移動する領域において、その動きに
支障を来さないだけの長さに選定しておく必要が
あることは言うまでない。

このように発塵を含有する空気の強制排気を可
能とした構造を持つ作業ロボツトにおいて、第２
モータ５に対する電力配線，信号配線は前記排気
管１４の管内に収納して第１気密チヤンバ１０に
導き、該第１気密チヤンバ１０を経て制御盤等
（図示せず）に至らしめるものであり、一方、ア
クチユエータ９に対する流体圧配管及び信号配線
については前記排気管１４の管内に収納して第１
気密チヤンバ１０に導くと共に、該第１気密チヤ
ンバ１０を経て前記制御盤等に至らしめるもので
あつて、かくして電気配線Ｗ、流体圧配管は、第
１気密チヤンバ１０から引出される部分以外、全
く外部に露出しないようになつている（第３図参
照）。

叙上の構成になる作業ロボツトは、排気ポンプ
２０を付勢することによつて各排気チヤンバ１
０，１１，１２内をクリーンルーム内に比べて負
圧域に形成できるので、潤滑剤中から飛散した塵
やミスト状のものはクリーンルームに向け放出さ
れることがなく排気装置１３によりクリーンルー
ム外に全量排出される。

従つクリーンルーム内を汚染する問題は、ここ
に解消される。

さらに、移動せしめられる配線，配管からの発
塵についても、それ等が全て排気管１４，１４内
に収納されていることからクリーンルーム内への
放出も全くなくなることは言うまでもない。

また、第１モータ２、第２モータ５に関しては
例えばDCサーボモータが用いられた場合、ブラ
シ等からの発塵があるが、これも第１乃至第３気
密チヤンバ１０，１１，１２内で捕捉されて強制
排気されのは当然であり、しかも、この強制排気
方式によつて冷却が成される結果、モータ周囲温
度の上昇を抑えることができる。

以上説明した実施例はアクチユエータ９の軸を
含んで３軸構造のものであるが、本考案は上記例
と同じ要領による各案内部材間の連結及び気密チ
ヤンバーの形成ならびに可撓排気管の接続を行わ
せることによつて４軸以上の多軸を持つ作業ロボ
ツトを構成し得ることは言うまでもない。

（考案の効果） 本考案は各モータ２，５、各スライドベース
３，７の周囲を掩つて第１乃至第（ｎ＋１）気密
チヤンバ１０，１１，１２，…を形成し、それ等
を排気装置１３に連結して強制排気させるように
しているので、摺動部分で発生した塵や湿分は、
この発生個所で生じると直ちに排気装置１３によ
り室外へ排出される結果、僅少量といえどもクリ
ーンルーム内に放出されることはない。

また、配線，配管を排気チヤンバ間の連絡用に
設けてなる可撓排気管１４，１４内に収納してい
るので、それ等からの発塵物質も同時に排気され
る。

さらに、強制排気を行うことによつて第１モー
タ２及び第２モータ５等の各モータの周囲温度の
上昇を抑える冷却効果が大である。

しかも、配線，配管の処理が容易であつて、外
部に露出しないので、外面体裁もすつきりとまと
まる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の１実施例に係る概要示骨格構
造図、第２図は同じく外観斜視図、第３図は第１
図における第１段直線運動構造の横断面図、第４
図は第３図における第１スライドベースの縦断面
図である。 １…第１案内部材，２…第１モータ，３…第１
スライドベース，４…第１直線運動伝達機構，５
…第２モータ，６…第２案内部材，７…第２スラ
イドベース，８…第２直線運動伝達機構，９…ア
クチユエータ，１０…第１気密チヤンバ，１１…
第２気密チヤンバ，１２…第３気密チヤンバ，１
３…排気装置，１４…可撓排気管。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 水平方向に延びる案内部を有し、その一端側
   に固定したモータ２，５，…及び前記案内部に
   摺動可能に係合したスライドベース３，７，…
   ならびにそれ等モータとスライドベースとの間
   に亘らせた直線運動伝達機構４，８，…を備え
   たｎ個の案内部材１，６，…を多段に、かつ、
   上下に隣合う相互では案内部が交差するよう配
   置して、上段側の案内部材におけるモータ固定
   一端側を下段側の案内部材におけるスライドベ
   ースに固定する一方、最上段の第ｎ案内部材の
   スライドベースにアクチユエータ９を搭載して
   なり、無塵室内に配設する作業ロボツトにおい
   て、最下段の第１案内部材１の第１モータ２を
   囲繞して第１気密チヤンバ１０を形成し、その
   上段の第２案内部材６の第２モータ５及び第１
   案内部材１の第１スライドベース３を組として
   その移動に支障がないように囲繞して第２気密
   チヤンバ１１を形成し、順次同要領によつて上
   段のモータと下段のスライドベースを組とした
   気密チヤンバを夫々形成するとともに、アクチ
   ユエータ９の固定基部及び第ｎ案内部材のスラ
   イドベースを囲繞して第（ｎ＋１）気密チヤン
   バを形成する一方、排気装置１３を第１気密チ
   ヤンバ１０に接続して排気管端を前記無塵室外
   に導出するとともに、それ以外の気密チヤンバ
   １１，１２…全てを各可撓排気管１４，１４…
   により第１気密チヤンバ１０に夫々接続せしめ
   て、それ等各可撓排気管１４，１４…内に各連
   絡配線、各連絡配管を収納したことを特徴とす
   る無塵室用作業ロボツト。 ２ 案内部材が相互に直交差する２個の第１案内
   部材１及び第２案内部材６からなり、第２案内
   部材６の一端側に設けた第２モータ５を、第１
   案内部材１おける第１スライドベース３に固定
   せしめてなる実用新案登録請求の範囲第１項記
   載の無塵室用作業ロボツト。