工业用机器人的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种在真空中对搬运对象物进行搬运的工业用机器人。
【背景技术】
[0002]以往，已知一种设置在真空室内而在真空中搬运玻璃基板等的工业用机器人(例如参照专利文献I)。专利文献I所记载的工业用机器人具有装载玻璃基板等的手、手能够旋转地连接于末端侧的臂以及臂的基端侧能够旋转地连接的主体部。臂由彼此能够旋转地连接的第一臂部与第二臂部构成。主体部具有臂的基端侧能够旋转地连接的马达容纳室以及将马达容纳室支承为能够旋转的基台。在马达容纳室的内部配置有使手、第二臂部以及第一臂部旋转的马达。
[0003]并且，在专利文献I所记载的工业用机器人中，手连接于第二臂部的末端侧。第二臂部的基端侧连接于第一臂部的末端侧，第一臂部的基端侧能够旋转地连接于马达容纳室。手、第二臂部、第一臂部、马达容纳室及基台在上下方向上自上侧起依序配置。第二臂部、第一臂部以及马达容纳室配置在真空中。并且，马达容纳室形成为中空状。在马达容纳室中，确保气密性，马达容纳室的内部成为大气压。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2008-6535号公报
【发明内容】
[0007]发明想要解决的问题
[0008]近年来，市场上存在对能够在真空中将玻璃基板等搬运对象物在高温状态下搬运的工业用机器人的需求。在使用专利文献I所记载的工业用机器人在真空中搬运高温的搬运对象物的情况下，第一臂部以及第二臂部的温度上升从而臂产生热膨胀，因此，因该臂的热膨胀而引起臂与手的连接部分的实际的轨迹与臂未产生热膨胀时的该连接部分的轨迹产生偏移。
[0009]在专利文献I所记载的工业用机器人中，装载搬运对象物的手连接于第二臂部的末端侧，第二臂部的基端侧连接于第一臂部，且手配置在比第二臂部靠上侧的位置，第一臂部配置在比第二臂部靠下侧的位置。因此，若利用该工业用机器人搬运高温的搬运对象物，则存在如下担心:第一臂部的温度与第二臂部的温度产生偏差而臂与手的连接部分向不规则的方向产生位置偏移。因此，若利用该工业用机器人搬运高温的搬运对象物，则有如下担心:臂与手的连接部分的实际的轨迹与臂未产生热膨胀时的该连接部分的轨迹的偏移量的变化变大，而不能使手恰当地动作。
[0010]并且，在使用专利文献I所记载的工业用机器人在真空中搬运高温的搬运对象物的情况下，臂的温度因来自搬运对象物的辐射热、或来自配置工业用机器人的真空室的壁面的辐射热等的影响而上升。在专利文献I所记载的工业用机器人中，由于装载搬运对象物的手配置在比第一臂部以及第二臂部靠上侧的位置，因此若使用该工业用机器人搬运高温的搬运对象物，则第一臂部以及第二臂部的上表面侧部分的温度变得高于第一臂部以及第二臂部的下表面侧部分的温度。即，臂的上表面侧部分的温度高于臂的下表面侧部分的温度。
[0011]并且，在工业用机器人中，也有在比第一臂部靠上侧且比第二臂部靠下侧的位置配置手的情况。在该工业用机器人中，由于装载搬运对象物的手配置在比第一臂部靠上侧的位置，因此若使用该工业用机器人搬运高温的搬运对象物，则第一臂部的上表面侧部分的温度会变得高于第一臂部的下表面侧部分的温度。并且，在该工业用机器人中，手配置在比第二臂部靠下侧的位置，装载于手的搬运对象物也配置在比第二臂部靠下侧的位置，但根据本申请的发明者的研究，在使用该工业用机器人搬运高温的搬运对象物的情况下，第二臂部的上表面侧部分的温度也变得高于第二臂部的下表面侧部分的温度。即，在该工业用机器人中，臂的上表面侧部分的温度也高于臂的下表面侧部分的温度。另外，推断第二臂部的上表面侧部分的温度变得高于第二臂部的下表面侧部分的温度的现象是因来自真空室的壁面的辐射热的影响而产生的。
[0012]在搬运高温的搬运对象物时，若臂的上表面侧部分的温度高于臂的下表面侧部分的温度，则臂的上表面侧部分的热变形量大于下表面侧部分的热变形量。因此，存在如下担心:臂以臂的末端侧下降的方式产生热变形，而不能利用手恰当地对搬运对象物进行搬运。
[0013]因此，本发明的课题是提供一种工业用机器人，其在真空中对搬运对象物进行搬运，即使在搬运高温的搬运对象物的情况下，也能够通过手恰当地对搬运对象物进行搬运。
[0014]解决问题的技术手段
[0015]为了解决上述课题，本发明的工业用机器人的特征在于，其具有:手，其装载搬运对象物;臂，其形成为中空状且在末端侧连接手；以及冷却机构，其用于将臂的内部冷却，手及臂配置在真空中，臂具有形成为中空状且彼此能够相对旋转地连接的多个臂部，多个臂部的内部成为大气压，在多个臂部各自的内部配置有用于检测臂部的内部的温度的温度传感器，冷却机构能够将多个臂部各自的内部个别地冷却，根据温度传感器所得的检测结果，将多个臂部各自的内部个别地冷却。
[0016]在本发明的工业用机器人中，形成为中空状的多个臂部的内部成为大气压，在多个臂部各自的内部配置有用于检测臂部的内部的温度的温度传感器。并且，在本发明中，冷却机构能够将多个臂部各自的内部个别地冷却，根据温度传感器所得的检测结果，将多个臂部各自的内部个别地冷却。因此，在本发明中，能够根据温度传感器所得的检测结果，管理多个臂部各自的温度。因此，在本发明中，即使因臂的热膨胀引起臂与手的连接部分产生位置偏移，也能够使该连接部分的位置偏移的方向为规则的方向。其结果是，在本发明中，即使臂由多个臂部构成，也能够抑制搬运高温的搬运对象物时的臂与手的连接部分的实际的轨迹与臂未产生热膨胀时的该连接部分的轨迹的偏移量的变化。因此，在本发明中，能够使手恰当地动作。
[0017]在本发明中，优选冷却机构根据温度传感器所得的检测结果，以多个臂部的内部温度变得大致相同的方式，将多个臂部各自的内部个别地冷却。若如此构成，则多个臂部的每单位长度的膨胀量变得大致相同，因此，能够使臂与手的连接部分产生有位置偏移时的位置偏移的方向成为更规则的方向。因此，能够有效地抑制搬运高温的搬运对象物时的臂与手的连接部分的实际的轨迹与臂未产生热膨胀时的该连接部分的轨迹的偏移量的变化，其结果是，能够使手更恰当地动作。
[0018]在本发明中，冷却机构具有例如配置于多个臂部各自的内部的冷却用空气的供给口，根据温度传感器所得的检测结果，调整来自供给口的冷却用空气的供给量，由此将多个臂部各自的内部个别地冷却。在该情况下，能够以比较简单的结构管理多个臂部各自的温度。在该情况下，将多个臂部支承为能够旋转的主体部配置在大气中而其内部成为大气压，各自形成为中空状的多个所述臂部的内部经由设置于多个所述臂部的开口部而与所述主体部的内部连通，由此保持为大气压，冷却机构能够构成为具有自主体部的内部引绕至多个臂部各自的内部的空气配管，且经由该空气配管向多个臂部各自的内部供给所述冷却用空气。具体地说，多个臂部能够构成为具有:第一臂部，其能够旋转地连接于主体部侧；以及第二臂部，其能够旋转地连接于第一臂部的末端侧且在末端侧连接手，在经由分别设置于所述第一臂部与所述第二臂部的所述开口部而连接的关节部，设置在中心形成有贯通孔的中空减速机，经由贯通孔，第二臂部的内部与第一臂部的内部连通，且空气配管自第一臂部的内部被引绕至第二臂部的内部，在关节部设置有防止空气自第一臂部与第二臂部的连接部分向真空区域流出的密封部。
[0019]在本发明中，优选温度传感器配置在使臂部彼此相连的关节部的附近以及使臂与手相连的关节部的附近。若如此构成，则能够根据温度传感器所得的检测结果，推断配置于关节部的轴承的温度。因此，能够根据推断出的温度恰当地推断配置于关节部的轴承的寿命，其结果是，能够在恰当的时期更换轴承。
[0020]在本发明中，优选工业用机器人具有使多个臂部以及手中的至少任一者旋转的马达，且温度传感器配置在马达的附近。若如此构成，则能够根据温度传感器所得的检测结果，检测马达的异常，其结果是，能够防止马达的损伤。
[0021]在本发明中，优选在多个臂部各自的内部成组配置有检测温度不同的多个温度传感器。若如此构成，则能够提高臂部的内部温度的检测精度。因此，能够高精度地管理多个臂部各自的温度。
[0022]并且，为了解决上述课题，本发明的工业用机器人的特征在于:其具有:手，其装载搬运对象物；以及臂，其在末端侧连接手，手以及臂配置在真空中，臂形成为中空状，且臂的内部成为大气压，在臂的内部配置有朝向上侧输送空气的风扇。
[0023]在本发明的工业用机器人中，在臂的内部配置有朝向上侧输送空气的风扇。因此，在本发明中，在搬运高温的搬运对象物时，能够将臂的上表面侧部分冷却而抑制臂的上表面侧部分的温度上升，从而能够使臂的上表面侧部分的温度接近臂的下表面侧部分的温度。因此，在本发明中，能够使臂的上表面侧部分的热变形量接近下表面侧部分的热变形量，从而能够抑制末端侧下降的臂的热变形。其结果是，在本发明中，即使在搬运高温的搬运对象物的情况下，也能够通过手恰当地对搬运对象物进行搬运。并且，在本发明中，由于能够使用风扇将臂的内部冷却，因此能够抑制臂的热变形量。
[0024]在本发明中，优选臂具有彼此能够相对旋转地连接的多个臂部，且在多个臂部的内部分别配置有风扇。若如此构成，则即使在臂由多个臂部构成的情况下，也能够以臂的整个上表面侧部分的温度变得大致均匀的方式将臂的上表面侧部分冷却。
[0025]在本发明中，将多个臂部支承为能够旋转的主体部配置在大气中而其内部成为大气压，各自形成为中空状的多个臂部的内部经由相互的开口部而连接，且也与主体部的内部连接，由此，能够保持为大气压。并且，具有用于将臂的内部冷却的冷却机构，该冷却机构具有自所述主体部的内部引绕至多个所述臂部各自的内部的空气配管，空气配管配置在多个所述臂部内，且只要向多个臂部各自的内部供给冷却用空气，就能够可靠地将臂部内冷却。
[0026]在本发明中，优选在臂的内部的上表面形成有散热用的散热片。若如此构成，则能够使自风扇送来的冷却用空气与散热用的散热片接触，因此，能够有效地将臂的上表面侧部分冷却。因此，能够有效地抑制臂的上表面侧部分的温度上升。
[0027]在本发明中，优选臂具有构成臂的上表面的一部分的平板状的上表面部，且在上表面部形成有在上下方向上贯通的开口部，臂还具有固定于上表面部且自上侧封闭开口部的盖部件，散热片形成于盖部件的下表面。若如此构成，则即使在形成为中空状的臂的内部的上表面形成有散热片的情况下，也能够容易地形成散热片。
[0028]在本发明中，例如，盖部件形成为圆板状，且在盖部件呈同心状形成有直径不同的圆环状的多个散热片。
[0029]在本发明中，优选工业用机器人具有覆盖大致整个臂的罩盖部件，且罩盖部件的导热率低于臂的导热率。若如此构成，则能够有效地抑制来自搬运对象物的辐射热或来自配置工业用机器人的真空室的壁面的辐射热向臂传递。
[0030]另外，在朝向上侧输送空气的风扇未配置于臂的内部的情况下，为了消除臂的上表面侧部分的温度与臂的下表面侧部分的温度的差，从而消除臂的上表面侧部分的热变形量与下表面侧部分的热变形量的差，优选用罩盖部件仅覆盖臂的上表面侧。另一方面，在该情况下，由于臂的下表面侧未被罩盖部件覆盖，因此不能有效地抑制来自搬运对象物等的辐射热向臂传递。与此相对，在本发明中，由于朝向上侧输送空气的风扇配置在臂的内部，因此若通过罩盖部件覆盖大致整个臂，则能够消除臂的上表面侧部分的温度与臂的下表面侧部分的温度的差，且能够有效地抑制来自搬运对象物等的辐射热向臂传递。
[0031]发明效果
[0032]如上所述，在本发明中，在真空中对搬运对象物进行搬运的工业用机器人中，即使在搬运高温的搬运对象物的情况下，也能够通过手恰当地对搬运对象物进行搬运。并且，即使在末端侧连接手的臂具有彼此能够相对旋转地连接的多个臂部，在搬运高温的搬运对象物时，也能够使手恰当地动作。
【附图说明】
[0033]图1是本发明的实施方式所涉及的工业用机器人的俯视