JPH04365582A - Industrial robot equipment for vacuum chamber - Google Patents
Industrial robot equipment for vacuum chamberInfo
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- JPH04365582A JPH04365582A JP14355391A JP14355391A JPH04365582A JP H04365582 A JPH04365582 A JP H04365582A JP 14355391 A JP14355391 A JP 14355391A JP 14355391 A JP14355391 A JP 14355391A JP H04365582 A JPH04365582 A JP H04365582A
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】この発明は、真空チャンバ内に設
置されて作業を行う産業用ロボットを備えた真空チャン
バ用産業ロボット装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an industrial robot device for a vacuum chamber, which is equipped with an industrial robot that is installed in a vacuum chamber and performs work.
【0002】0002
【従来の技術】一般に、装置全体を真空チャンバ内に設
置した状態で作業を行う自動装置は、例えば、実開昭6
2−158757号公報や、実開平1−153638号
公報等に開示されて公知である。この種の自動装置は、
扱い得るワーク重量に限度があり、動作範囲が狭いなど
、適用対象が軽作業に限られ、単純作業しか行えない。
一方、例えば磁気ディスクの製造過程において、真空チ
ャンバ内におけるワークの取扱いや処理を、より自由に
、大重量のワークでも、能率よく、高い作業精度の下に
行えるようにすることが要請されつつあり、こうした要
請に応えるために、産業用ロボットの導入が検討されて
いる。2. Description of the Related Art Generally, automatic equipment that performs work with the entire equipment installed inside a vacuum chamber, for example,
It is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-158757, Japanese Utility Model Application Publication No. 1-153638, and the like. This kind of automatic equipment is
There is a limit to the weight of the workpiece that can be handled, and the range of motion is narrow, so it can only be applied to light work and can only perform simple tasks. On the other hand, in the manufacturing process of magnetic disks, for example, there is a growing need to be able to handle and process workpieces in a vacuum chamber more freely, efficiently, and with high precision even when handling heavy workpieces. In order to meet these demands, the introduction of industrial robots is being considered.
【0003】0003
【発明が解決しようとする課題】そこで、真空チャンバ
内に産業用ロボットを設置することが考えられるが、そ
の場合には、内部に組み込まれたモータ等から発生する
熱の除去や、潤滑剤の蒸発などが問題となる。真空環境
下では、主として輻射作用によって放熱が行われるため
、発生した熱を十分に除去できなくなることに加え、通
常の潤滑用オイルやグリースはすぐに蒸発、消散してし
まうからである。因みに放熱が不十分であると、コイル
の焼損や局所的な温度上昇による作動不良等の重大な故
障を生じやすい。[Problems to be Solved by the Invention] Therefore, it is conceivable to install an industrial robot inside a vacuum chamber, but in that case, it would be necessary to remove the heat generated from the internal motor, etc., and to remove the lubricant. Evaporation becomes a problem. In a vacuum environment, heat is dissipated primarily by radiation, so the generated heat cannot be removed sufficiently, and ordinary lubricating oils and greases quickly evaporate and dissipate. Incidentally, if heat dissipation is insufficient, serious failures such as burnout of the coil or malfunction due to localized temperature rise are likely to occur.
【0004】また一方、上記の問題点を解消するために
、産業用ロボットの内部に空気などの冷却気体を導入し
、通常環境と同じように発熱体に冷却気体を接触させ、
その伝導作用及び対流作用によって放熱することが考え
られる。こうした場合、産業用ロボットの各軸系ごとに
気密用のシールを設け、冷却気体が真空チャンバ内へ流
出するのを防ぐことになる。技術的には、上記気密シー
ルとして耐圧度の高い真空シールを用いるのが簡潔であ
る。On the other hand, in order to solve the above problems, a cooling gas such as air is introduced into the interior of an industrial robot, and the cooling gas is brought into contact with a heating element in the same way as in a normal environment.
It is thought that heat is radiated by the conduction effect and the convection effect. In such a case, an airtight seal is provided for each axis system of the industrial robot to prevent cooling gas from leaking into the vacuum chamber. Technically, it is simple to use a vacuum seal with high pressure resistance as the airtight seal.
【0005】しかし、真空シールは常圧下で用いられる
気密シールに比べて摩擦抵抗が大きく、シール構造自体
も複雑であるためロボット自体が大形化する。常圧下で
用いられる気密シールをそのまま適用できればよいが、
耐圧度が低いため容易にシール破壊を生じる。[0005] However, a vacuum seal has greater frictional resistance than an airtight seal used under normal pressure, and the seal structure itself is complicated, resulting in an increase in the size of the robot itself. It would be good if the airtight seal used under normal pressure could be applied as is.
Seal breakage occurs easily due to low pressure resistance.
【0006】この発明は、斯かる点に鑑みてなされたも
ので、産業用ロボットの内外の圧力差を所定状態に制御
することにより、耐圧性が低い小形低摩擦の気密シール
の適用を可能とし、真空チャンバ内で作業を行う産業用
ロボットの小形化を実現することにある。[0006] The present invention was made in view of the above, and by controlling the pressure difference between the inside and outside of an industrial robot to a predetermined state, it is possible to apply a small, low-friction airtight seal with low pressure resistance. The objective is to realize the miniaturization of industrial robots that perform work inside vacuum chambers.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明が講じた手段は、真空チャンバ内に設置さ
れて作業を行う産業用ロボットは複数の軸系を有し、該
各軸系が回転軸を介して接続された多関節ロボットから
なること、上記各軸系は互いに通気自在に連通され、各
回転軸に装着した常圧用の気密シールで封止されている
こと、上記産業用ロボットには、冷却気体を供給する送
気装置と、冷却気体を排気するロボット用真空装置がそ
れぞれ接続され、上記真空チャンバには、該真空チャン
バ内の気体を排気するチャンバ用真空装置が接続されて
いること、上記産業用ロボットの内部圧力と、真空チャ
ンバ内の圧力との差圧を予め設定された所定差圧に保持
する差圧保持手段が設けられていることを要件とする。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the means taken by the present invention is that an industrial robot that is installed in a vacuum chamber and performs work has a plurality of axis systems, each of which has a plurality of axes. The shaft systems are composed of articulated robots connected via rotating shafts, each of the shaft systems is in communication with each other in a freely ventilated manner, and is sealed with a normal pressure airtight seal attached to each rotating shaft; The industrial robot is connected to an air supply device that supplies cooling gas and a robot vacuum device that exhausts the cooling gas, and the vacuum chamber has a chamber vacuum device that exhausts the gas in the vacuum chamber. It is required that a differential pressure holding means is provided to maintain the differential pressure between the internal pressure of the industrial robot and the pressure in the vacuum chamber at a predetermined differential pressure set in advance.
【0008】上記所定差圧、例えば、0.1〜0.2a
tm の範囲に設定する。これは以下の理由による。ま
ず、下限値の0.1atm については、これ以下の圧
力状態では冷却気体による放熱作用が不十分となり、発
熱部品が過熱状態に陥るからである。一方、上限値につ
いては、適用する気密シールの耐圧性能で決まる。例え
ば、0.2atm の耐圧で設計された気密シールを用
いる場合、差圧が0.2atm を越えるとシール破壊
を生じ、且つ産業用ロボット自体が破損するるおそれが
あり、軸部の封止が困難となるからである。[0008] The predetermined differential pressure, for example, 0.1 to 0.2a
Set in the range of tm. This is due to the following reasons. First, regarding the lower limit of 0.1 atm, this is because if the pressure is lower than this, the heat dissipation effect of the cooling gas will be insufficient and the heat generating components will fall into an overheated state. On the other hand, the upper limit value is determined by the pressure resistance of the airtight seal to be applied. For example, when using an airtight seal designed to withstand a pressure of 0.2 atm, if the differential pressure exceeds 0.2 atm, the seal will break and the industrial robot itself may be damaged, causing the shaft to be sealed. This is because it becomes difficult.
【0009】ここで、低耐圧用の気密シールとは、常圧
下で軸封に用いられる通常形態の気密シールを意味し、
オイルシールや磁性流体シール等を含むこととする。[0009] Here, the airtight seal for low pressure resistance refers to a normal type of airtight seal used for shaft sealing under normal pressure.
This includes oil seals, magnetic fluid seals, etc.
【0010】差圧を所定状態に維持するについては、産
業用ロボットに、該産業用ロボット内部の冷却気体を真
空チャンバ内へ放出するリーク弁を付設し、差圧状態に
応じてリーク弁を開閉する形態を採ることができる。[0010] In order to maintain the differential pressure at a predetermined state, the industrial robot is equipped with a leak valve that releases the cooling gas inside the industrial robot into the vacuum chamber, and the leak valve is opened and closed according to the differential pressure state. It is possible to take the form of
【0011】また、差圧の異常な上昇による産業用ロボ
ット及び気密シールの破損を防止するためには、産業用
ロボットの外部壁に、産業用ロボット内部の空間と真空
チャンバ内とを連通する開口を設け、差圧が所定値、例
えば、0.2atm を越える状態において破裂する破
裂板で上記開口を気密状に閉塞しておくという安全策を
採ることができる。[0011] Furthermore, in order to prevent damage to the industrial robot and the airtight seal due to an abnormal increase in differential pressure, an opening is provided in the external wall of the industrial robot to communicate the space inside the industrial robot with the inside of the vacuum chamber. A safety measure can be taken in which the opening is hermetically closed with a rupture disc that ruptures when the differential pressure exceeds a predetermined value, for example, 0.2 atm.
【0012】0012
【作用】上記の構成により、本発明では、作動状態にお
いて、産業用ロボットの内部へは、送気装置によって空
気やヘリウムなどの冷却気体が送給されており、この冷
却気体によって発熱部品で生じた熱を奪っている。熱交
換を終えた冷却気体はロボット用真空装置によって回収
される。このとき、産業用ロボット内外の差圧は、例え
ば、0.1〜0.2atm に維持されるので、低耐圧
用の気密シールを用いているにも拘らず各回転軸の封止
を、高耐圧用の気密シールと同様に確実に行うことがで
きる。このように、低耐圧用の気密シールを用いるシー
ル形態では、高耐圧用の気密シールに比べて回転軸の摩
擦抵抗を小さくでき、しかもシール構造を簡素化できる
。
産業用ロボットを、各軸系が回転軸を介して接続された
多関節ロボットで構成することも、各軸系の接続部にお
けるシール構造を簡素化することに役立っている。封止
対象のすべてが回転軸となるので、オイルシールや磁性
流体シール等の小形の気密シールで軸封を行えるからで
ある。[Operation] With the above configuration, in the present invention, in the operating state, a cooling gas such as air or helium is fed into the interior of the industrial robot by the air supply device, and this cooling gas generates heat generated by the heat generating parts. It takes away the heat. After the heat exchange, the cooling gas is recovered by a robot vacuum device. At this time, the differential pressure between the inside and outside of the industrial robot is maintained at, for example, 0.1 to 0.2 atm. This can be done reliably in the same way as a pressure-tight airtight seal. As described above, in the seal form using the airtight seal for low pressure resistance, the frictional resistance of the rotating shaft can be reduced compared to the airtight seal for high pressure resistance, and the seal structure can be simplified. Configuring the industrial robot as an articulated robot in which each axis system is connected via a rotating shaft also helps to simplify the seal structure at the connection part of each axis system. This is because all the objects to be sealed are rotating shafts, so shaft sealing can be performed with a small airtight seal such as an oil seal or a magnetic fluid seal.
【0013】[0013]
【発明の効果】従って、本発明によれば、産業用ロボッ
トを各軸系が回転軸を介して接続された多関節ロボット
として構成し、その内部に冷却気体を導入してモータな
どの発熱部品の冷却を行うについて、産業用ロボット内
外の差圧を所定状態に維持して、各回転軸の気密シール
に作用する圧力負荷を緩和できるようにしている。この
ため、各回転軸を低耐圧用の気密シールで、高耐圧用の
気密シールを用いたのと同様に確実に封止することが可
能となり、高耐圧用の気密シールを用いる場合に比べて
、回転軸が受ける摩擦抵抗を軽減し、併せてシール構造
を小形化でき、全体として真空チャンバ内で使用される
産業用ロボットの小形化を実現できることとなった。Therefore, according to the present invention, an industrial robot is constructed as an articulated robot in which each axis system is connected via a rotating shaft, and cooling gas is introduced into the robot to cool heat-generating parts such as motors. In order to cool the industrial robot, the differential pressure between the inside and outside of the industrial robot is maintained at a predetermined level, so that the pressure load acting on the airtight seals of each rotating shaft can be alleviated. Therefore, it is possible to seal each rotating shaft with a low pressure hermetic seal as reliably as a high pressure hermetic seal, and compared to using a high pressure hermetic seal. In addition, the frictional resistance exerted on the rotating shaft can be reduced, and the seal structure can also be made smaller, making it possible to downsize the industrial robot used inside the vacuum chamber as a whole.
【0014】[0014]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【0015】図1乃至図5に示すように、真空チャンバ
用産業ロボット装置は、真空チャンバC内に産業用ロボ
ットRが収納されて構成されており、図2にその産業用
ロボットRの外観を示している。該産業用ロボットRは
第1〜第6軸系1〜6を有し、各軸系1〜6のそれぞれ
が回転軸を介して接続された多関節ロボットであり、各
軸系1〜6はそれぞれ矢印で示すように回転できる。
尚、第6軸系6はワークを捕捉するロボットハンドであ
る。各軸系1〜6を接続する回転軸のうち、第1〜第4
軸系1〜4の回転軸は、図3及び図4に示すようにオイ
ルシール7を封止要素とする気密シール8Aでそれぞれ
封止されており、残りの軸系5,6の回転軸は図5に示
すように磁性流体シールからなる気密シール8Bでそれ
ぞれ封止されている。As shown in FIGS. 1 to 5, the vacuum chamber industrial robot device is constructed by housing an industrial robot R in a vacuum chamber C, and FIG. 2 shows the external appearance of the industrial robot R. It shows. The industrial robot R is an articulated robot having first to sixth axis systems 1 to 6, each of which is connected via a rotating shaft, and each axis system 1 to 6 is Each can be rotated as shown by the arrows. Note that the sixth axis system 6 is a robot hand that captures the workpiece. Among the rotating shafts connecting each shaft system 1 to 6, the first to fourth
The rotating shafts of the shaft systems 1 to 4 are each sealed with an airtight seal 8A having an oil seal 7 as a sealing element, as shown in FIGS. 3 and 4, and the rotating shafts of the remaining shaft systems 5 and 6 are As shown in FIG. 5, they are each sealed with an airtight seal 8B made of a magnetic fluid seal.
【0016】図3において、上記第2軸系2は第1軸系
1に対してクロスローラベアリング10とハーモニック
減速機11を介して回転駆動可能に支持されており、そ
の回転軸12Aと第1軸系1のケース端壁13との間が
気密シール8Aで封止されている。ハーモニック減速機
11は、図外のモータの動力を伝動ギヤ14を介して受
け継ぎ、その回転数を減速して出力する。減速された動
力は筒構造の受動体15を介して回転軸12Aへ伝わる
。第1軸系1と第2軸系2とは、減速軸11aを縦通す
る通路16を介して連通されている。他の軸系同士も同
様に接続されている。In FIG. 3, the second shaft system 2 is rotatably supported by the first shaft system 1 via a cross roller bearing 10 and a harmonic reduction gear 11, and the second shaft system 2 is rotatably supported by the first shaft system 1 through a cross roller bearing 10 and a harmonic reduction gear 11. The space between the shaft system 1 and the case end wall 13 is sealed with an airtight seal 8A. The harmonic reducer 11 receives power from a motor (not shown) via a transmission gear 14, reduces its rotational speed, and outputs the reduced speed. The decelerated power is transmitted to the rotating shaft 12A via the cylindrical passive body 15. The first shaft system 1 and the second shaft system 2 are communicated with each other via a passage 16 that runs longitudinally through the deceleration shaft 11a. Other shaft systems are also connected in the same way.
【0017】図4において、気密シール8Aはケース端
壁13に圧入された2個のオイルシール7,7と、これ
ら両シール7,7の間に充填された真空グリース17と
からなり、外側のオイルシール7はリップ部7aが外部
空間の側に位置し、内側のオイルシール7はリップ部7
aがケース端壁13の内部空間の側に位置する状態で、
それぞれ装着する。外側のオイルシール7はケース端壁
13に固定したリング18で抜止め支持されている。1
9はシールばねである。In FIG. 4, the airtight seal 8A consists of two oil seals 7, 7 press-fitted into the case end wall 13, and vacuum grease 17 filled between these two seals 7, 7. The lip portion 7a of the oil seal 7 is located on the outside space side, and the inner oil seal 7 has the lip portion 7a located on the outside space side.
a is located on the side of the internal space of the case end wall 13,
Attach each. The outer oil seal 7 is supported by a ring 18 fixed to the case end wall 13 to prevent it from coming off. 1
9 is a seal spring.
【0018】図5において、第6軸系6は第5軸系5に
対してクロスローラベアリング21とハーモニック減速
機22を介して回転駆動可能に支持されており、その回
転軸12Bと第5軸系5のケース端壁23との間が気密
シール8Bで封止されている。ハーモニック減速機22
は、前述の駆動機構と同様に調整された動力を駆動軸2
4を介して受け継ぎ、減速後の動力をクロスローラベア
リング21のインナレースを兼ねる受動体25を介して
回転軸12Bへ出力する。ここでも両軸系5,6は、ハ
ーモニック減速機22及び駆動軸24を縦通する連通管
26を介して通気自在に連通されている。以上の接続機
構は第4軸系4と第5軸系5との間にも採用されている
。In FIG. 5, the sixth shaft system 6 is rotatably supported by the fifth shaft system 5 via a cross roller bearing 21 and a harmonic reduction gear 22, and the sixth shaft system 6 is rotatably supported by the fifth shaft system 5 through a cross roller bearing 21 and a harmonic reducer 22. The space between the system 5 and the case end wall 23 is sealed with an airtight seal 8B. harmonic reducer 22
In this case, the adjusted power is transmitted to the drive shaft 2 in the same way as the above-mentioned drive mechanism.
4, and outputs the decelerated power to the rotating shaft 12B via the passive body 25, which also serves as the inner race of the cross roller bearing 21. Here again, both shaft systems 5 and 6 are communicated with each other in a ventilated manner via a communication pipe 26 that passes longitudinally through the harmonic reduction gear 22 and the drive shaft 24. The above connection mechanism is also adopted between the fourth axis system 4 and the fifth axis system 5.
【0019】先に述べたように、上記接続部に設けられ
る気密シール8Bは磁性流体シールからなる。これはリ
ング状のマグネット27の両側に強磁性体からなる保持
板28,28を固定し、保持板28,28と回転軸12
Bとの間に磁性流体29を介在させたものである。磁性
流体シールを用いるのは、オイルシールを封止要素とす
る場合に比べて、シール構造の小形化を実現し、駆動系
に対する負荷を軽減できるからである。第1〜第4軸系
1〜4ではモータ出力に十分な余裕があるのでこうした
配慮は不要である。As mentioned above, the airtight seal 8B provided at the connection portion is composed of a magnetic fluid seal. This is achieved by fixing holding plates 28, 28 made of ferromagnetic material on both sides of a ring-shaped magnet 27, and fixing the holding plates 28, 28 and the rotating shaft 12.
A magnetic fluid 29 is interposed between it and B. The reason why a magnetic fluid seal is used is that the seal structure can be made smaller and the load on the drive system can be reduced compared to when an oil seal is used as a sealing element. In the first to fourth axis systems 1 to 4, there is sufficient margin in the motor output, so such considerations are unnecessary.
【0020】図1に示すように、上記の産業用ロボット
Rは、真空チャンバC内の床面に設置される。産業用ロ
ボットRの内部には、モータなどの発熱部品が多数個収
容されている。これらの発熱部品の冷却を行うために、
冷却気体を供給する送気装置31(単なるガスボンベを
含む。)を設け、さらに冷却気体を強制排気するロボッ
ト用真空装置32を設けている。これら両装置31,3
2は制御バルブ33,34を介して産業用ロボットRの
内部に接続するが、送気装置31は第1軸系1に、ロボ
ット用真空装置32は第6軸系6に接続する。産業用ロ
ボットRの内部において、冷却気体を万遍なく循環させ
るためである。上記以外に、第1軸系1の内部空間と連
通する状態で、リーク弁35とフィルタ36、及び開閉
弁37とフィルタ38を設け、さらに圧力計39で内部
圧力を監視できるようにしている。また、真空チャンバ
Cはこれ専用のチャンバ用真空装置40で排気される。
このチャンバ用真空装置40は制御バルブ41を介して
真空チャンバCの内部に接続されている。42は圧力計
である。As shown in FIG. 1, the above-mentioned industrial robot R is installed on the floor inside a vacuum chamber C. A large number of heat-generating parts such as motors are housed inside the industrial robot R. In order to cool these heat generating parts,
An air supply device 31 (including a simple gas cylinder) for supplying cooling gas is provided, and a robot vacuum device 32 for forcibly exhausting the cooling gas is also provided. Both these devices 31, 3
2 is connected to the inside of the industrial robot R via control valves 33 and 34, the air supply device 31 is connected to the first shaft system 1, and the robot vacuum device 32 is connected to the sixth shaft system 6. This is to circulate the cooling gas evenly inside the industrial robot R. In addition to the above, a leak valve 35, a filter 36, an on-off valve 37, and a filter 38 are provided in communication with the internal space of the first shaft system 1, and a pressure gauge 39 is provided to monitor the internal pressure. Further, the vacuum chamber C is evacuated by a chamber vacuum device 40 dedicated for this purpose. This chamber vacuum device 40 is connected to the inside of the vacuum chamber C via a control valve 41. 42 is a pressure gauge.
【0021】そして、上記制御バルブ34とリーク弁3
5とフィルタ36と開閉弁37とフィルタ38とによっ
て差圧保持手段Vが構成されており、該差圧保持手段V
は、産業用ロボットR内と真空チャンバC内との差圧を
予め設定された所定値に保持しており、例えば、0.1
〜0.2atm の範囲に保持している。この産業用ロ
ボットR内外の差圧を0.1atm 程度より小さくす
ると、産業用ロボットR内の冷却気体が稀薄になり、こ
の冷却気体が稀薄になると、発熱部品の放熱量が低下し
、徐々に過熱状態に陥ることになり、これを避ける必要
から設定されている。また、差圧を0.2atm 程度
より大きくすると、シール破壊を生じ、且つ産業用ロボ
ットR自体が破損するおそれがあり、常圧型の気密シー
ル8A,8B等では軸部の封止が困難となるからである
。[0021] The control valve 34 and the leak valve 3
5, the filter 36, the on-off valve 37, and the filter 38 constitute a differential pressure holding means V.
maintains the differential pressure between the inside of the industrial robot R and the inside of the vacuum chamber C at a predetermined value, for example, 0.1.
It is maintained within the range of ~0.2 atm. When the pressure difference between the inside and outside of this industrial robot R is made smaller than about 0.1 atm, the cooling gas inside the industrial robot R becomes diluted, and when this cooling gas becomes diluted, the amount of heat dissipated from the heat generating parts decreases, and gradually This setting is necessary to avoid overheating. Furthermore, if the differential pressure is made larger than about 0.2 atm, there is a risk of seal failure and damage to the industrial robot R itself, making it difficult to seal the shaft with normal pressure type airtight seals 8A, 8B, etc. It is from.
【0022】また、稼動時に産業用ロボットRの内部圧
力が異常に上昇すると、各気密シール8A,8Bにおい
てシール破壊を生じ、その補修のために周辺の構造体を
分解する必要が生じる。こうした手間を省くために、第
1軸系の外部壁に内部空間と真空チャンバCとを連通す
る開口を設け、これを破裂板43で気密状に閉塞してい
る。破裂板43は、産業用ロボットRの内外差圧が0.
2atmを越えるとその隔壁が破れて内部圧力を解放す
る。[0022] Furthermore, if the internal pressure of the industrial robot R increases abnormally during operation, each of the airtight seals 8A, 8B will break, making it necessary to disassemble the surrounding structures for repair. In order to save such effort, an opening is provided in the external wall of the first shaft system to communicate the internal space with the vacuum chamber C, and this opening is hermetically closed with a rupture disc 43. The rupture disc 43 has a pressure difference between the inside and outside of the industrial robot R of 0.
When the pressure exceeds 2 atm, the partition wall ruptures and releases the internal pressure.
【0023】次に上記各機器の動作手順を説明する。Next, the operating procedures of each of the above devices will be explained.
【0024】まず、制御バルブ34,41を開操作して
、各真空装置32,40を起動し、真空チャンバC内部
及び産業用ロボットR内の排気を行う。このとき産業用
ロボットR内外で圧力差が生じることを防ぐために開閉
弁37を開状態にし、産業用ロボットRの内部空間を真
空チャンバCと連通させておく。真空チャンバC内の圧
力が所定状態(10−3Torr)にまで降下したら、
開閉弁37を閉じ産業用ロボットRの内部空間を真空チ
ャンバCから遮断する。この状態で制御バルブ33を開
いて送気装置31からヘリウムや清浄で乾燥した空気な
どの不活性ガスからなる冷却気体を供給し、冷却気体を
第1軸系1から第6軸系6へと流動させる。ロボット用
真空装置32は引続き稼動させておく。First, the control valves 34 and 41 are opened to start the respective vacuum devices 32 and 40, and the inside of the vacuum chamber C and the inside of the industrial robot R are evacuated. At this time, in order to prevent a pressure difference from occurring between the inside and outside of the industrial robot R, the on-off valve 37 is opened, and the internal space of the industrial robot R is communicated with the vacuum chamber C. When the pressure inside the vacuum chamber C drops to a predetermined state (10-3 Torr),
The on-off valve 37 is closed to shut off the interior space of the industrial robot R from the vacuum chamber C. In this state, the control valve 33 is opened to supply cooling gas made of inert gas such as helium or clean and dry air from the air supply device 31, and the cooling gas is transferred from the first shaft system 1 to the sixth shaft system 6. Let it flow. The robot vacuum device 32 continues to operate.
【0025】冷却気体の供給に伴って、産業用ロボット
Rの内部圧力は上昇するが、産業用ロボットRの内外圧
力差、つまり差圧が0.2atm に達すると、リーク
弁35が作動して冷却気体の一部を真空チャンバC内へ
放出し、それ以上内部圧力が上昇するのを阻止する。フ
ィルタ36は、放出気体に含まれる異物を除去して、真
空チャンバC内部が異物で汚染されることを防ぐ。リー
ク弁35は、産業用ロボットR内外の圧力状態を各圧力
計39,42で検知し、この検知結果から弁体を開閉す
るものであってもよい。As the cooling gas is supplied, the internal pressure of the industrial robot R increases, but when the pressure difference between the inside and outside of the industrial robot R, that is, the differential pressure reaches 0.2 atm, the leak valve 35 is activated. A portion of the cooling gas is released into the vacuum chamber C to prevent the internal pressure from increasing further. The filter 36 removes foreign substances contained in the emitted gas to prevent the inside of the vacuum chamber C from being contaminated with foreign substances. The leak valve 35 may detect the pressure state inside and outside the industrial robot R using pressure gauges 39 and 42, and open or close the valve body based on the detection results.
【0026】例えば、送気装置31で供給される気体量
と、ロボット用真空装置32で排気される気体量とに差
が生じ、産業用ロボットRの内外差圧が0.1atm
に降下すると、上記リーク弁35は通路を閉じて差圧の
回復を待つ。以後、該リーク弁35の開閉を繰り返しな
がら産業用ロボットRの内外差圧を0.1〜0.2at
m の範囲に維持する。For example, a difference occurs between the amount of gas supplied by the air supply device 31 and the amount of gas exhausted by the robot vacuum device 32, and the differential pressure between the inside and outside of the industrial robot R becomes 0.1 atm.
When the pressure drops to , the leak valve 35 closes the passage and waits for the differential pressure to recover. Thereafter, while repeating opening and closing of the leak valve 35, the differential pressure between the inside and outside of the industrial robot R is set to 0.1 to 0.2 at.
m range.
【0027】尚、上記実施例において、リーク弁35を
単にリリーフ弁としているが、差圧により強制的に開閉
される弁としてもよい。In the above embodiment, the leak valve 35 is simply a relief valve, but it may also be a valve that is forcibly opened and closed by differential pressure.
【図1】この発明の内容を示す原理説明図である。FIG. 1 is a diagram explaining the principle of the invention.
【図2】産業用ロボットの側面図である。FIG. 2 is a side view of the industrial robot.
【図3】第1軸系と第2軸系の接続部の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a connecting portion between a first shaft system and a second shaft system.
【図4】図3におけるシール構造の詳細を示す断面図で
ある。FIG. 4 is a sectional view showing details of the seal structure in FIG. 3;
【図5】第5軸系と第6軸系の接続部の断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a connecting portion between a fifth axis system and a sixth axis system.
1 第1軸系 2 第2軸系 3 第3軸系 4 第4軸系 5 第5軸系 6 第6軸系 8A,8B 気密シール 12A,12B 回転軸 31 送気装置 32 ロボット用真空装置 40 チャンバ用真空装置 43 破裂板 R 産業用ロボット C 真空チャンバ V 差圧保持手段 1 First axis system 2 Second axis system 3 3rd axis system 4 4th axis system 5 5th axis system 6 6th axis system 8A, 8B Airtight seal 12A, 12B Rotation axis 31 Air supply device 32 Vacuum equipment for robots 40 Vacuum equipment for chamber 43 Rupture disc R Industrial robot C Vacuum chamber V Differential pressure holding means
Claims (3)
う産業用ロボットを備えた真空チャンバ用産業ロボット
装置であって、上記産業用ロボットは複数の軸系を有し
、各軸系が回転軸を介して接続された多関節ロボットで
構成され、上記各軸系は互いに通気自在に連通され、各
回転軸に装着した気密シールで封止されており、上記産
業用ロボットには、冷却気体を供給する送気装置と、冷
却気体を排気するロボット用真空装置がそれぞれ接続さ
れ、上記真空チャンバには、該真空チャンバ内の気体を
排気するチャンバ用真空装置が接続される一方、上記産
業用ロボットの内部圧力と、真空チャンバ内の圧力との
差圧を予め設定された所定差圧に保持する差圧保持手段
が設けられていることを特徴とする真空チャンバ用産業
ロボット装置。1. An industrial robot device for a vacuum chamber, comprising an industrial robot installed in a vacuum chamber to perform work, wherein the industrial robot has a plurality of axis systems, each axis system being a rotation axis. The industrial robot is composed of articulated robots connected via An air supply device for supplying air and a robot vacuum device for exhausting the cooling gas are connected to each other, and a chamber vacuum device for exhausting the gas in the vacuum chamber is connected to the vacuum chamber, while the industrial robot 1. An industrial robot device for a vacuum chamber, characterized in that a differential pressure holding means is provided for maintaining a differential pressure between the internal pressure of the vacuum chamber and the pressure inside the vacuum chamber at a predetermined differential pressure set in advance.
の冷却気体を真空チャンバ内へ放出するリーク弁が備え
られており、差圧状態に応じてリーク弁が開閉されるよ
う構成されていることを特徴とする請求項1記載の真空
チャンバ用産業ロボット装置。[Claim 2] The differential pressure holding means is equipped with a leak valve that releases cooling gas inside the industrial robot into the vacuum chamber, and is configured so that the leak valve is opened or closed depending on the differential pressure state. The industrial robot device for vacuum chamber according to claim 1, characterized in that:
用ロボット内部の空間と真空チャンバ内とを連通する開
口が設けられており、差圧が所定差圧を越える状態にお
いて破裂する破裂板で上記開口が気密状に閉塞されてい
ることを特徴とする請求項1又は2記載の真空チャンバ
用産業ロボット装置。3. The external wall of the industrial robot is provided with an opening that communicates the space inside the industrial robot with the inside of the vacuum chamber, and a rupture disc that ruptures when the differential pressure exceeds a predetermined pressure differential is provided. 3. The industrial robot device for a vacuum chamber according to claim 1, wherein the opening is hermetically closed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14355391A JPH04365582A (en) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | Industrial robot equipment for vacuum chamber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14355391A JPH04365582A (en) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | Industrial robot equipment for vacuum chamber |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04365582A true JPH04365582A (en) | 1992-12-17 |
Family
ID=15341421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14355391A Withdrawn JPH04365582A (en) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | Industrial robot equipment for vacuum chamber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04365582A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105531086A (en) * | 2013-09-13 | 2016-04-27 | 日本电产三协株式会社 | Industrial robot |
-
1991
- 1991-06-14 JP JP14355391A patent/JPH04365582A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105531086A (en) * | 2013-09-13 | 2016-04-27 | 日本电产三协株式会社 | Industrial robot |
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