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JP2003326491A - ロボット及びツール取付アタッチメント - Google Patents

ロボット及びツール取付アタッチメント

Info

Publication number
JP2003326491A
JP2003326491A JP2002132845A JP2002132845A JP2003326491A JP 2003326491 A JP2003326491 A JP 2003326491A JP 2002132845 A JP2002132845 A JP 2002132845A JP 2002132845 A JP2002132845 A JP 2002132845A JP 2003326491 A JP2003326491 A JP 2003326491A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cable
joint member
tool
arm
outer casing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002132845A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeru Takeda
滋 竹田
Yuichi Fujimoto
祐一 藤本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Wave Inc
Original Assignee
Denso Wave Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Wave Inc filed Critical Denso Wave Inc
Priority to JP2002132845A priority Critical patent/JP2003326491A/ja
Publication of JP2003326491A publication Critical patent/JP2003326491A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J18/00Arms
    • B25J18/005Arms having a curved shape

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ツールのケーブルから発生しがちな塵や有機
ガスが外部に放散することを防止する。 【解決手段】 先端アーム18の軸受スリーブ28に
は、フランジ19が回転可能に設けられている。このフ
ランジ19には、中空状のジョイント部材30が取り付
けられている。このジョイント部材30の前端部にハン
ド装置34が取り付けられている。先端アーム18の前
面には外側ケーシング31が取り付けられており、これ
は、前記ジョイント部材30と、フランジ19と、ケー
ブル34aを囲繞している。この外側ケーシング31に
ジョイント部材30が軸受32を介して回転可能に支承
されている。ジョイント部材30と外側ケーシング31
とでツール取付アタッチメント33が構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転可能なフラン
ジを有する先端アームを備えたロボット及びこれに使用
されるツール取付アタッチメントに関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】従来、移動ロボットで
は、図5に示すように、無人搬送車1にロボットアーム
2を搭載して構成されている。ロボットアーム2は多関
節型例えば6軸型である。すなわち、第1のアーム3、
第2のアーム4、第3のアーム5、第4のアーム6、先
端アーム7、フランジ8を各軸J1〜J6で回転し得る
構成となっている。この場合、先端アーム7は先端アー
ムたるものであり、この先端アーム7に軸J6を中心と
して回転されるフランジ8が設けられている。このフラ
ンジ8には、ハンドなどのツール9が取り付けられるも
のである。このツール9のケーブル9aはロボットアー
ム2外部に露出していている。このケーブル9aは、1
本ではなく、十数本となっている。
【0003】このような移動ロボット1は、クリーンル
ーム内でウエハー加工に使用されることが多い。上述の
クリーンルーム内では、30cm立方に0.1ミクロン
の塵が1個以下という無塵化が図られている。
【0004】ところで、ツール9のケーブル9aはロボ
ットアーム2の動作に伴ってケーブル9aが動くもので
あり、特に多数本のケーブル9aの樹脂製外皮が擦れて
微細な塵や有機ガスがクリーンルーム内に放散するおそ
れがあった。
【0005】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、ツールのケーブルから発生しがちな
塵や有機ガスが外部に放散するようなことを防止できる
ロボット及びツール取付アタッチメントを提供するにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1及び請求項4の
発明によれば、ツールのケーブルはジョイント部材及び
外側ケーシング内を通るから、ケーブルから放散される
塵や有機ガスがロボット外部に漏れ出ることをなくすこ
とができる。この場合、ジョイント部材はフランジの動
きをツールに伝達できるものであり、ツールに対する制
御が損なわれることはない。
【0007】請求項2の発明によれば、外側ケーシング
が剛体から構成されていることにより、該外側ケーシン
グ自体からも塵などの放散も抑えることができる。すな
わち、外側ケーシングが例えば樹脂製の柔軟部材から構
成されているとすると、この外側ケーシングが撓んでこ
の外側ケーシングから塵が出るおそれがあるが、本請求
項2の発明では、撓み変形することがないので、そのよ
うなおそれはない。
【0008】請求項3の発明においては、軸受が一つで
あっても、ジョイント部材を安定して回転可能に支承で
き、従って、構成の簡単化及びコストの低廉化にも寄与
できる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明を移動ロボットに適
用した一実施例につき図1ないし図4を参照して説明す
る。まず図4において、移動ロボット11は、無人搬送
車12のベース12aにロボットアーム13を搭載して
構成されている。この移動ロボット11は、クリーンル
ームにおいて例えばウエハー加工に使用されるものであ
る。
【0010】前記ロボットアーム13は多関節型例えば
6軸型に構成されている。すなわち、第1のアーム1
4、第2のアーム15、第3のアーム16、第4のアー
17、先端アーム18、フランジ19(図1参照)が各
軸J1〜J6で回転し得る構成となっている。これらの
各アーム14〜18は中空状をなしていて、内部の必要
箇所にモータが内蔵されている。また、各アーム14〜
18にはケーブルが挿通されるようになっている。
【0011】第4のアーム17、先端アーム18及びフ
ランジ19について図1〜図3を参照して述べる。第4
のアーム17は、図2に示すように、本体17aの先端
部が二股状をなし、内部にモータ20を備えている。そ
して、このモータ20の回転は、本体17aの外側部に
設けられたベルト伝達機構21を介して減速機構22に
伝達されるようになっている。
【0012】この減速機構22は、例えばハーモニック
ドライブ(登録商標)から構成されており、本体17a
の二股部に一方に取り付けられている。そして、この二
股部の他方には軸受機構23が設けられており、前記減
速機構22と軸受機構23とにより先端アーム18が回
転可能に支承されており、もって、軸J5を中心として
回転可能に設けられている。
【0013】上記軸受機構23は、本体17aの二股部
の他方に取り付けられた筒状のスリーブ24に軸受25
内側面を嵌着し、この軸受25の外側面を先端アーム1
8の本体18aの嵌合部18bに嵌着して構成されてい
る。なお、前記第4のアーム17の本体17aの二股部
の外側壁には、スリーブ24に対向してケーブル挿通口
17bが形成されている。また、この第4のアーム17
の本体17aの両側部には、カバー17c、17dが取
り付けられている。
【0014】先端アーム18の外郭たる本体18aにお
いて、前記スリーブ24に対向する部分にはケーブル挿
通口18bが形成されている。また、この本体18a内
にはモータ26が設けられており、このモータ26の回
転は例えばハーモニックドライブ(登録商標)からなる
減速機構27及び軸部19aを介してフランジ19に伝
達されるようになっている。上記軸部19aを含むフラ
ンジ19は、先端アーム18の本体18aの前壁部18
cに設けられた軸受スリーブ28に軸受29を介して回
転可能に設けられている。この前壁部18cの下部には
ケーブル挿通口18dが形成されている。
【0015】上記フランジ19は、次に述べるジョイン
ト部材30が取り付けられるようになっている。このジ
ョイント部材30は先端部(前端部)が開放した有底円
筒状に形成されており、もってケーブル挿通可能な中空
状をなしている。そして、このジョイント部材30の前
端部にはツールを取り付けるための鍔状の取付部30a
が形成され、また基端部にはケーブル導出口30bが形
成されている。
【0016】このジョイント部材30は、その後端部が
前記フランジ19に例えばねじにより取り付けられる構
成となっている。
【0017】外側ケーシング31は、例えば剛体例えば
アルミニウムにより概ね筒状に形成されており、その後
端部に鍔状の取付フランジ部31aが形成されている。
この取付フランジ31aが前記先端アーム18の本体1
8aの前面に取り付けられている。この場合、この外側
ケーシング31は、前記ジョイント部材30と、フラン
ジ19と、後述するケーブル34aを囲繞している。
【0018】この外側ケーシング31の前部は円形をな
していて、その内周面に軸受32が装着されていて、こ
の軸受32を介してジョイント部材30の先端部が外側
ケーシング31に回転可能に支承されている。上述のジ
ョイント部材30と外側ケーシング31とでツール取付
アタッチメント33が構成されている。また、前記外側
ケーシング31は、アルミニウムの鋳造物から形成され
ていて、その外表面はバフ研磨され、そして、洗浄処理
され、さらに酸化膜形成処理がなされ、その後帯電防止
処理がなされている。この場合、各アーム14〜18も
アルミニウム鋳造物にて形成されて各外表面も同様にバ
フ研磨され、そして、洗浄処理され、さらに酸化膜形成
処理がなされ、その後帯電防止処理がなされている。こ
れによりこの外側ハウジング31及び各アーム14〜1
8の外表面から有機ガスが放散しないようになってい
る。つまり、外側ハウジング及び各アーム外表面に塗料
を塗布した場合には、衝突時などにその塗料が微小に剥
がれたり、有機ガスが放散したりするが、本実施例で
は、そのようなことはない。
【0019】前記ジョイント部材30にはツールとして
ハンド装置34が取り付けられており、このハンド装置
34は本体35の内部にハンド駆動用モータ36とCC
Dカメラ37とを設けており、ハンド駆動用モータ36
の駆動によってハンド部材34a、34bが拡開及び縮
閉動作するようになっている。このハンド装置34の後
端面からケーブル34aが導出されており、このケーブ
ル34aはモータ関係で例えば10本、CCDカメラ関
係で例えば4本程度が束ねられている。このケーブル3
4aはジョイント部材30の内部に通され、そしてケー
ブル導出口30bから外側ケーシング31内に導出さ
れ、そして、ケーブル挿通口18dから先端アーム18
の本体18a内に導入され、そして、別のケーブル挿通
口18b、スリーブ24、ケーブル挿通口17bなどを
通して第4のアーム17へと導かれている。なお、この
ケーブル34aはこの第4のアーム17から各アーム1
6〜14、ベース12aを通して(必要に応じて途中で
コネクタ接続されている)、無人搬送車12内に導入さ
れている。なお、この無人搬送車12の内部には、図示
しないが、ロボットアーム13内部を負圧にするための
例えばファン装置が設けられていると共に、このファン
装置から吐出される空気を清浄するためのフィルタ装置
が設けられている。これにより、ロボットアーム13内
部で発生した塵や有機ガスが外部(クリーンルーム内)
へ漏れることはない。
【0020】このように構成した本実施例によれば、ハ
ンド装置34のケーブル34aはジョイント部材30及
び外側ケーシング31内を通るから、ケーブル34aか
ら放散される塵や有機ガスがロボット11外部に漏れ出
ることをなくすことができる。この場合、ジョイント部
材30はフランジ19の動きをハンド装置34に伝達で
きるものであり、ハンド装置34に対する制御が損なわ
れることはない。
【0021】また、本実施例によれば、外側ケーシング
31が剛体から構成されていることにより、この外側ケ
ーシング自体31からも塵などの放散も抑えることがで
きる。さらに、本実施例によれば、ジョイント部材30
を支承する軸受32が一つであっても、ジョイント部材
30を安定して回転可能に支承でき、従って、構成の簡
単化及びコストの低廉化にも寄与できる。すなわち、ジ
ョイント部材30は、軸受32と、フランジ19が本体
的に備えている軸受29とで2点支持されるから、支承
状態が安定する。そして、一つの軸受32で済むから、
軸方向の長さを短くでき、また、部品数も少なくでき、
もって、構成の簡単化及びコストの低廉化にも寄与でき
るのである。
【0022】なお、上記実施例では、ツールとしてハン
ド装置34を例示したが、ツールとしては、溶接装置と
かねじ締め装置や切断装置などでも良い。また、ロボッ
トアームとしては6軸型でなくても良い。さらにジョイ
ント部材及び外側ケーシングは、ケーブルのみならず、
エアチューブなどの配線に利用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す先端アームからハンド
装置部分にかけての縦断側面図
【図2】第4のアームからハンド装置部分にかけての横
断平面図
【図3】アタッチメント部分の破断斜視図
【図4】移動ロボット全体の側面図
【図5】従来例を示す移動ロボット全体の側面図
【符号の説明】
11は移動ロボット、12は無人搬送車、13はロボッ
トアーム、18は先端アーム、19はフランジ、30は
ジョイント部材、31は外側ケーシング、34はハンド
装置(ツール)、34aはケーブルを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤本 祐一 東京都港区虎ノ門4丁目2番12号 虎ノ門 4丁目森ビル2号館 株式会社デンソーウ ェーブ内 Fターム(参考) 3C007 AS24 AS25 BS12 BT08 CS04 CY02 CY05 CY27 HS27 HT02 HT26 WA16 WA28

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転可能なフランジを有する先端アーム
    を備えたロボットにおいて、 前記フランジに取り付けられると共に先端にツールを連
    結するものであって内部にツールのケーブルを挿通して
    導出させるジョイント部材と、 前記先端アームに取り付けられ前記ジョイント部材及び
    前記導出されたケーブルを囲繞する外側ケーシングとを
    備え、 ツールから導出されたケーブルを前記ジョイント部材及
    び外側ケーシング内を通して前記先端アーム内に導入さ
    せるようにしたことを特徴とするロボット。
  2. 【請求項2】 外側ケーシングは剛体から構成され、 ジョイント部材はケーブル挿通可能な中空状をなすと共
    に基端部にケーブル導出口を有し、 先端アームの外郭にはケーブル導入口が形成され、 ツール後部から導出されたケーブルを前記ジョイント部
    材の内部を通すと共にケーブル導出口から外側ケーシン
    グ内に出して前記ケーブル導入口へ導入するようにした
    ことを特徴とする請求項1記載のロボット。
  3. 【請求項3】 ジョイント部材はその先端部が外側ケー
    シングに一つの軸受により支承されていることを特徴と
    する請求項1または2記載のロボット。
  4. 【請求項4】 回転可能なフランジを有する先端アーム
    を備えたロボットに取り付けられるものであって、 前記フランジとツールを連結し内部にツールのケーブル
    を挿通して導出させるジョイント部材と、 前記先端アームに取り付けられ前記ジョイント部材を回
    転可能に支承すると共に前記導出されたケーブルを囲繞
    する外側ケーシングとを備えてなることを特徴とするツ
    ール取付アタッチメント。
JP2002132845A 2002-05-08 2002-05-08 ロボット及びツール取付アタッチメント Pending JP2003326491A (ja)

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