特許 6918698 産業用ロボット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6918698

(24)【登録日】2021年7月27日

(45)【発行日】2021年8月11日

(54)【発明の名称】産業用ロボット

(51)【国際特許分類】

   B25J 19/00 20060101AFI20210729BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20210729BHJP

   B65G 49/00 20060101ALI20210729BHJP

   F16J 3/04 20060101ALI20210729BHJP

   F16J 15/43 20060101ALI20210729BHJP

【ＦＩ】

   B25J19/00 C

   H01L21/68 A

   B65G49/00 A

   F16J3/04 Z

   F16J15/43

【請求項の数】4

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-541391(P2017-541391)

(86)(22)【出願日】2017年7月21日

(86)【国際出願番号】JP2017026444

(87)【国際公開番号】WO2018021178

(87)【国際公開日】20180201

【審査請求日】2020年7月1日

(31)【優先権主張番号】特願2016-148109(P2016-148109)

(32)【優先日】2016年7月28日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002233

【氏名又は名称】日本電産サンキョー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100125690

【弁理士】

【氏名又は名称】小平 晋

(72)【発明者】

【氏名】矢澤 隆之

(72)【発明者】

【氏名】志村 芳樹

(72)【発明者】

【氏名】高瀬 陽介

(72)【発明者】

【氏名】粟野 啓太

【審査官】 松井 裕典

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１３１８２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２７６８２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０６−０５３０８６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１０−００７７９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１０１９１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｊ １／００ − ２１／０２

Ｆ１６Ｊ １５／４３

Ｆ１６Ｊ １５／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アームと、前記アームの基端側が固定される回動軸と、前記回動軸を回動可能に支持する軸受と、前記軸受を保持する軸受保持部材と、前記回動軸の外周側に配置される磁性流体シール装置と、前記磁性流体シール装置を保持するシール保持部材と、弾性体で形成される回転止め部材とを備え、
前記磁性流体シール装置は、磁石と、環状に形成されるとともに内周面が前記回動軸の外周面に対向するポールピースと、前記ポールピースの内周面と前記回動軸の外周面との間に保持される磁性流体と、前記磁石および前記ポールピースを保持するハウジングと、前記ハウジングに対する前記回動軸の相対回動が可能となるように前記回動軸の外周面と前記ハウジングとの間に配置される第２の軸受とを備え、
前記シール保持部材は、前記軸受に対して前記回動軸が傾いたときに前記回動軸の傾きに追従して前記ハウジングが傾くように前記ハウジングを保持し、
前記回転止め部材は、前記ハウジングおよび前記軸受保持部材に連結され、前記回動軸と前記ハウジングとの共回りを防止することを特徴とする産業用ロボット。

【請求項2】

互いに回動可能に連結される複数のアーム部からなるアームと、前記アームの先端側に回動可能に連結されるハンドと、前記アーム部または前記ハンドが固定される回動軸と、前記回動軸を回動可能に支持する軸受と、前記軸受を保持する軸受保持部材と、前記回動軸の外周側に配置される磁性流体シール装置と、前記磁性流体シール装置を保持するシール保持部材と、弾性体で形成される回転止め部材とを備え、
前記磁性流体シール装置は、磁石と、環状に形成されるとともに内周面が前記回動軸の外周面に対向するポールピースと、前記ポールピースの内周面と前記回動軸の外周面との間に保持される磁性流体と、前記磁石および前記ポールピースを保持するハウジングと、前記ハウジングに対する前記回動軸の相対回動が可能となるように前記回動軸の外周面と前記ハウジングとの間に配置される第２の軸受とを備え、
前記シール保持部材は、前記軸受に対して前記回動軸が傾いたときに前記回動軸の傾きに追従して前記ハウジングが傾くように前記ハウジングを保持し、
前記回転止め部材は、前記ハウジングおよび前記軸受保持部材に連結され、前記回動軸と前記ハウジングとの共回りを防止することを特徴とする産業用ロボット。

【請求項3】

前記シール保持部材は、前記回動軸の外周側を覆うように配置されるベローズであり、
前記ハウジングは、前記ベローズの一端に固定されていることを特徴とする請求項１または２記載の産業用ロボット。

【請求項4】

前記回動軸が連結される出力軸を有する減速機を備え、
前記軸受は、前記減速機に内蔵され前記減速機の一部を構成するとともに前記出力軸を回動可能に支持し、
前記軸受保持部材は、前記減速機のケース体であることを特徴とする請求項１または２記載の産業用ロボット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、たとえば、真空中で使用される産業用ロボットに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、真空中で基板を搬送する産業用ロボットが知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の産業用ロボットは、基板が搭載されるハンドと、ハンドが先端側に連結されるアームと、アームの基端側が連結される本体部と、本体部を昇降させる昇降機構とを備えている。アームは、第１アーム部と第２アーム部との２個のアーム部によって構成されている。本体部は、アームの基端側が固定される中空回動軸と、中空回動軸が連結される出力軸を有する減速機と、中空回動軸の外周側に配置される略円筒状の保持部材とを備えている。減速機のケース体は、保持部材に固定され、保持部材は、本体部のフレームに固定されている。

【0003】

特許文献１に記載の産業用ロボットでは、本体部において、中空回動軸の外周面と保持部材の内周面との間に、中空回動軸を回動可能に支持する軸受が配置されている。軸受は、中空回動軸の軸方向において所定の間隔をあけた状態で２箇所に配置されている。また、中空回動軸の外周面と保持部材の内周面との間には、真空領域への空気の流出を防ぐ磁性流体シールが配置されている。保持部材の外周側には、真空領域への空気の流出を防ぐためのベローズが配置されている。ベローズの上端は、本体部および昇降機構が収容されるケース体の上端部に固定され、ベローズの下端は、保持部材の下端部に固定されている。

【0004】

また、特許文献１に記載の産業用ロボットでは、アームとハンドとの連結部（関節部）、および、第１アーム部と第２アーム部との連結部（関節部）は、減速機と中空回動軸とを備えている。アームとハンドとの連結部では、中空回動軸の上端にハンドが固定され、第１アーム部と第２アーム部との連結部では、中空回動軸の上端に第２アーム部が固定されている。中空回動軸の下端は、減速機の出力軸に固定されている。減速機の出力軸は、減速機の出力軸と減速機のケース体との間に配置される軸受に回動可能に支持されている。すなわち、中空回動軸は、減速機の出力軸を介して軸受に回動可能に支持されている。減速機のケース体は、保持部材に固定されている。アームとハンドとの連結部では、保持部材は、アームの先端側（具体的には、第２アーム部の先端側）に固定され、第１アーム部と第２アーム部との連結部では、保持部材は、第１アーム部の先端側に固定されている。中空回動軸の外周面と保持部材の内周面との間には、真空領域への空気の流出を防ぐ磁性流体シールが配置されている。

【0005】

なお、磁性流体シールは、たとえば、磁石と、中空回動軸の軸方向で磁石を挟むように配置されるポールピースとを備えている。磁石およびポールピースは、磁性流体シールのハウジングを介して保持部材に固定されている。ポールピースは、円環状に形成されており、ポールピースの内周面は、所定の隙間を介して中空回動軸の外周面に対向している。また、中空回動軸は、磁性部材で形成されており、ポールピースの内周面と中空回動軸の外周面との間の隙間には、磁性流体が保持されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１４−１３１８２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に記載の産業用ロボットでは、基板の搬送時等にアームやハンドに過剰な負荷が作用すると、中空回動軸を支持する軸受に対して中空回動軸が傾くおそれがある。また、中空回動軸が傾くと、磁性流体シールのポールピースの内周面と中空回動軸の外周面との間の隙間が変動して、ポールピースの内周面と中空回動軸の外周面との間で磁性流体を保持することができなくなり、磁性流体シールが機能を果たさなくなるおそれがある。また、特許文献１に記載の産業用ロボットでは、産業用ロボットの動作時にハンド等が産業用ロボットの周辺の構造物等に衝突すると、特にアームとハンドとの連結部や第１アーム部と第２アーム部との連結部において、中空回動軸が衝撃を受けて、中空回動軸を支持する軸受に対して中空回動軸が瞬間的に大きく傾くおそれがある。また、中空回動軸が瞬間的に大きく傾くと、磁性流体シールが衝撃を受けて、磁性流体シールが損傷するおそれがある。

【0008】

なお、特許文献１に記載の産業用ロボットにおいて、剛性の高い軸受を使用したり、２箇所に配置される軸受の間隔を広くしたりすることで、回動中心軸の傾きを抑制することも可能であるが、この場合には、軸受が高価になって産業用ロボットが高価になったり、本体部が大型化して産業用ロボットが大型化したりする。

【0009】

そこで、本発明の課題は、アームの基端側等が固定される回動軸の外周側に配置される磁性流体シール装置を備える産業用ロボットにおいて、回動軸を回動可能に支持する軸受に対して回動軸が傾いたとしても、磁性流体シール装置の機能を維持することが可能な産業用ロボットを提供することにある。また、本発明の課題は、アームの基端側等が固定される回動軸の外周側に配置される磁性流体シール装置を備える産業用ロボットにおいて、回動軸が衝撃を受けて、回動軸を回動可能に支持する軸受に対して瞬間的に大きく傾いたとしても、磁性流体シール装置の損傷を防止することが可能な産業用ロボットを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記の課題を解決するため、本発明の産業用ロボットは、アームと、アームの基端側が固定される回動軸と、回動軸を回動可能に支持する軸受と、軸受を保持する軸受保持部材と、回動軸の外周側に配置される磁性流体シール装置と、磁性流体シール装置を保持するシール保持部材と、弾性体で形成される回転止め部材とを備え、磁性流体シール装置は、磁石と、環状に形成されるとともに内周面が回動軸の外周面に対向するポールピースと、ポールピースの内周面と回動軸の外周面との間に保持される磁性流体と、磁石およびポールピースを保持するハウジングと、ハウジングに対する回動軸の相対回動が可能となるように回動軸の外周面とハウジングとの間に配置される第２の軸受とを備え、シール保持部材は、軸受に対して回動軸が傾いたときに回動軸の傾きに追従してハウジングが傾くようにハウジングを保持し、回転止め部材は、ハウジングおよび軸受保持部材に連結され、回動軸とハウジングとの共回りを防止することを特徴とする。

【0011】

また、上記の課題を解決するため、本発明の産業用ロボットは、互いに回動可能に連結される複数のアーム部からなるアームと、アームの先端側に回動可能に連結されるハンドと、アーム部またはハンドが固定される回動軸と、回動軸を回動可能に支持する軸受と、軸受を保持する軸受保持部材と、回動軸の外周側に配置される磁性流体シール装置と、磁性流体シール装置を保持するシール保持部材と、弾性体で形成される回転止め部材とを備え、磁性流体シール装置は、磁石と、環状に形成されるとともに内周面が回動軸の外周面に対向するポールピースと、ポールピースの内周面と回動軸の外周面との間に保持される磁性流体と、磁石およびポールピースを保持するハウジングと、ハウジングに対する回動軸の相対回動が可能となるように回動軸の外周面とハウジングとの間に配置される第２の軸受とを備え、シール保持部材は、軸受に対して回動軸が傾いたときに回動軸の傾きに追従してハウジングが傾くようにハウジングを保持し、回転止め部材は、ハウジングおよび軸受保持部材に連結され、回動軸とハウジングとの共回りを防止することを特徴とする。

【0012】

本発明の産業用ロボットでは、磁性流体シール装置のハウジングと回動軸の外周面との間に第２の軸受が配置されている。また、本発明では、磁性流体シール装置を保持するシール保持部材は、軸受に対して回動軸が傾いたときに回動軸の傾きに追従してハウジングが傾くようにハウジングを保持している。そのため、本発明では、軸受に対して回動軸が傾いても、ハウジングに保持されるポールピースの内周面と回動軸の外周面との隙間の変動量を抑制することが可能になる。したがって、本発明では、軸受に対して回動軸が傾いたとしても、ポールピースの内周面と回動軸の外周面との間で磁性流体を適切に保持することが可能になり、その結果、磁性流体シール装置の機能を維持することが可能になる。

【0013】

また、本発明では、磁性流体シール装置を保持するシール保持部材は、軸受に対して回動軸が傾いたときに回動軸の傾きに追従してハウジングが傾くようにハウジングを保持しているため、回動軸が衝撃を受けて軸受に対して瞬間的に大きく傾いても、磁性流体シール装置は衝撃を受けにくくなる。したがって、本発明では、回動軸が衝撃を受けて軸受に対して瞬間的に大きく傾いたとしても、磁性流体シール装置の損傷を防止することが可能になる。また、本発明では、産業用ロボットは、回動軸とハウジングとの共回りを防止する回転止め部材を備え、回転止め部材は、弾性体で形成され、ハウジングおよび軸受保持部材に連結されているため、軸受に対して回動軸が傾いたときに回動軸の傾きに追従してハウジングが傾くようにシール保持部材にハウジングが保持されていても、回動軸とハウジングとの共回りを防止することが可能になる。

【0014】

本発明において、シール保持部材は、たとえば、回動軸の外周側を覆うように配置されるベローズであり、ハウジングは、ベローズの一端に固定されている。この場合には、軸受に対して回動軸が傾いたときに回動軸の傾きに追従してハウジングが傾くようにベローズが変形する。また、回動軸が衝撃を受けて軸受に対して瞬間的に大きく傾いたときに回動軸の傾きに追従してハウジングが傾くようにベローズが変形するため、磁性流体シール装置は衝撃を受けにくくなる。

【0015】

本発明において、産業用ロボットは、回動軸が連結される出力軸を有する減速機を備え、軸受は、減速機に内蔵され減速機の一部を構成するとともに出力軸を回動可能に支持し、軸受保持部材は、減速機のケース体であることが好ましい。このように構成すると、軸受が内蔵された市販の標準的な減速機をそのまま産業用ロボットに使用することが可能になる。したがって、産業用ロボットの組立工程を簡素化することが可能になるとともに、産業用ロボットのコストを低減することが可能になる。

【発明の効果】

【0017】

以上のように、本発明では、アームの基端側等が固定される回動軸の外周側に配置される磁性流体シール装置を備える産業用ロボットにおいて、回動軸を回動可能に支持する軸受に対して回動軸が傾いたとしても、磁性流体シール装置の機能を維持することが可能になる。また、本発明では、アームの基端側等が固定される回動軸の外周側に配置される磁性流体シール装置を備える産業用ロボットにおいて、回動軸が衝撃を受けて、回動軸を回動可能に支持する軸受に対して瞬間的に大きく傾いたとしても、磁性流体シール装置の損傷を防止することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施の形態にかかる産業用ロボットの図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。

【図2】図１のＥ部の内部構造を説明するための断面図である。

【図3】図２のＦ部の拡大図である。

【図4】本発明の他の実施の形態にかかるシール保持部材の構成を説明するための断面図である。

【図5】本発明の他の実施の形態にかかる第１アーム部と第２アーム部との連結部の内部構造を説明するための断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

【0020】

（産業用ロボットの概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボット１の図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。図２は、図１のＥ部の内部構造を説明するための断面図である。

【0021】

本形態の産業用ロボット１（以下、「ロボット１」とする。）は、有機ＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ用のガラス基板（図示省略、以下、「基板」とする。）を搬送するためのロボットである。このロボット１は、比較的大型の基板の搬送に適したロボットである。ロボット１は、有機ＥＬディスプレイの製造システムに組み込まれて使用される。

【0022】

この製造システムは、たとえば、中心に配置されるトランスファーチャンバーと、トランスファーチャンバーを囲むように配置される複数のプロセスチャンバーとを備えており、トランスファーチャンバーおよびプロセスチャンバーの内部は、真空になっている。トランスファーチャンバーの内部には、ロボット１の一部が配置されている。ロボット１を構成する後述のフォーク部１１がプロセスチャンバー内に入り込むことで、ロボット１は、基板を搬送する。すなわち、ロボット１は、真空中で基板を搬送する。

【0023】

ロボット１は、基板が搭載されるハンド３と、ハンド３が先端側に回動可能に連結されるアーム４と、アーム４の基端側が回動可能に連結される本体部５とを備えている。また、ロボット１は、本体部５を昇降させる昇降機構（図示省略）を備えている。この昇降機構および本体部５は、略有底円筒状のケース体７の中に収容されている。ケース体７の上端には、円板状に形成されたフランジ８が固定されている。フランジ８の中心には、本体部５の上端側部分が配置される貫通孔が形成されている。

【0024】

ハンド３およびアーム４は、本体部５の上側に配置されている。また、ハンド３およびアーム４は、フランジ８の上側に配置されている。上述のように、ロボット１の一部は、トランスファーチャンバーの内部に配置されている。具体的には、ロボット１の、フランジ８の下端面よりも上側の部分がトランスファーチャンバーの内部に配置されている。すなわち、ロボット１の、フランジ８の下端面よりも上側の部分は、真空領域ＶＲの中に配置されており、ハンド３およびアーム４は、真空中に配置されている。一方、ロボット１の、フランジ８の下端面よりも下側の部分は、大気領域ＡＲの中（大気中）に配置されている。

【0025】

ハンド３は、アーム４に連結される基部１０と、基板が搭載される４本のフォーク部１１とを備えている。フォーク部１１は、直線状に形成されている。４本のフォーク部１１のうちの２本のフォーク部１１は、互いに所定の間隔をあけた状態で平行に配置されている。この２本のフォーク部１１は、基部１０から水平方向の一方側へ突出するように基部１０に固定されている。残りの２本のフォーク部１１は、基部１０から水平方向の一方側へ突出する２本のフォーク部１１と反対側に向かって基部１０から突出するように基部１０に固定されている。

【0026】

アーム４は、第１アーム部１３と第２アーム部１４との２個のアーム部によって構成されている。第１アーム部１３の基端側は、本体部５に連結されている。第１アーム部１３の先端側には、第２アーム部１４の基端側が回動可能に連結されている。すなわち、第１アーム部１３と第２アーム部１４とは互いに回動可能に連結されている。第２アーム部１４の先端側には、ハンド３が回動可能に連結されている。

【0027】

（本体部の構成）
図３は、図２のＦ部の拡大図である。

【0028】

本体部５は、アーム４の基端側（すなわち、第１アーム部１３の基端側）が固定される回動軸１５と、回動軸１５を回転させるモータ（図示省略）と、このモータの回転を減速して第１アーム部１３に伝達する減速機１６と、本体部５の本体フレーム１７とを備えている。また、本体部５は、回動軸１５の外周側に配置される磁性流体シール装置１８と、回動軸１５の外周側を覆うように配置されるベローズ１９とを備えている。さらに、本体部５は、磁性流体シール装置１８を構成する後述のハウジング３１と回動軸１５との共回りを防止する回転止め部材２０を備えている。

【0029】

本体フレーム１７は、たとえば、上端が開口する底付きの筒状に形成されている。回動軸１５は、略円筒状に形成されている。また、回動軸１５は、磁性部材で形成されている。回動軸１５の上端には、第１アーム部１３の基端側の下面が固定されている。回動軸１５の一部は、フランジ８に形成される貫通孔の中に配置されている。なお、本形態の回動軸１５は、上下方向に分割される略円筒状の３個の軸部が互いに固定されることで形成されている。

【0030】

減速機１６は、径方向の中心に貫通孔が形成された中空減速機である。この減速機１６は、減速機１６の貫通孔の軸中心と回動軸１５の軸中心とが一致するように配置されている。本形態の減速機１６は、偏心揺動型減速機（ＲＶ減速機）である。減速機１６は、入力歯車２１と、入力歯車２１を回転可能に支持する軸受２２と、回動軸１５が連結される出力軸２３と、出力軸２３を回動可能に支持する軸受２４と、これらの構成が収容されるケース体２５とを備えている。減速機１６の内周側には、円筒状に形成される筒部材２６が配置されている。なお、減速機１６は、ＲＶ減速機以外の減速機であっても良い。

【0031】

ケース体２５は、本体フレーム１７に固定されている。軸受２２は、たとえば、玉軸受であり、軸受２２の内輪は、入力歯車２１に固定され、軸受２２の外輪は、ケース体２５に固定されている。軸受２２は、上下方向において所定の間隔をあけた状態で２箇所に配置されている。入力歯車２１には、プーリおよびベルトを介して、回動軸１５を回転させるモータが連結されている。筒部材２６は、入力歯車２１の内周側に配置されている。筒部材２６の下端部は、ケース体２５に固定されている。

【0032】

出力軸２３の上端には、回動軸１５の下端が固定されている。この出力軸２３には、入力歯車２１に入力された動力が減速されて伝達される。軸受２４は、たとえば、玉軸受であり、軸受２４の外輪は、出力軸２３に固定され、軸受２４の内輪は、ケース体２５に固定されている。軸受２４は、上下方向において所定の間隔をあけた状態で２箇所に配置されている。上述のように、軸受２４は、出力軸２３を回動可能に支持し、出力軸２３には、回動軸１５が固定されている。すなわち、軸受２４は、回動軸１５を回動可能に支持している。この軸受２４は、減速機１６に内蔵されており、減速機１６の一部を構成している。なお、本形態のケース体２５は、軸受２４を保持する軸受保持部材である。

【0033】

磁性流体シール装置１８は、真空領域ＶＲへの空気の流出を防ぐために設けられている。この磁性流体シール装置１８は、回動軸１５の下端側部分の外周側に配置されている。また、磁性流体シール装置１８は、本体フレーム１７の上端部の内周側に配置されている。また、磁性流体シール装置１８は、減速機１６よりも上側に配置されている。

【0034】

磁性流体シール装置１８は、図３に示すように、複数の磁石２８と、環状に形成されるとともに内周面が回動軸１５の外周面に対向する複数のポールピース２９と、ポールピース２９の内周面と回動軸１５の外周面との間に保持される磁性流体３０と、複数の磁石２８およびポールピース２９を保持するハウジング３１と、ハウジング３１に対する回動軸１５の相対回動が可能となるように回動軸１５の外周面とハウジング３１との間に配置される第２の軸受としての軸受３２とを備えている。なお、図２では、磁石２８、ポールピース２９および磁性流体３０の図示を省略している。

【0035】

磁石２８は、永久磁石である。この磁石２８は、たとえば、円環状に形成されており、回動軸１５を囲むように配置されている。また、磁石２８は、上面の磁極と下面の磁極とが異なる磁極となるように着磁されている。ポールピース２９は、磁性鋼板等の磁性部材によって構成されている。このポールピース２９は、複数の磁石２８のそれぞれを上下方向（回動軸１５の軸方向）で挟むように配置されている。また、ポールピース２９は、たとえば、円環状に形成されており、回動軸１５を囲むように配置されている。ポールピース２９の内周面と回動軸１５の外周面との間には一定の隙間が形成されている。磁石２８の作用によって、磁石２８とポールピース２９と回動軸１５とを通過する磁路が形成されており、ポールピース２９の内周面と回動軸１５の外周面との間の隙間には、上述のように、磁性流体３０が保持されている。

【0036】

ハウジング３１は、鍔部３１ａを有する鍔付きの略円筒状に形成されている。このハウジング３１は、略円筒状に形成されるハウジング３１の軸中心と回動軸１５の軸中心とが一致するように配置されている。複数の磁石２８およびポールピース２９は、ハウジング３１の上端側の内周面に固定されている。ハウジング３１の上端には、磁石２８およびポールピース２９を上側から覆う円環状のカバー部３１ｂが形成されている。軸受３２は、磁石２８およびポールピース２９よりも下側に配置されている。この軸受３２は、たとえば、玉軸受であり、軸受３２の外輪は、ハウジング３１の下端側の内周面に固定され、軸受３２の内輪は、回動軸１５の外周面に固定されている。

【0037】

ベローズ１９は、真空領域ＶＲへの空気の流出を防ぐために設けられている。このベローズ１９は、伸縮可能な円筒状に形成されている。ベローズ１９の一端（下端）は、ハウジング３１の鍔部３１ａの上面に固定されている。すなわち、ハウジング３１は、ベローズ１９の一端に固定されている。また、ベローズ１９の他端（上端）は、フランジ８に固定されている。上述のように、ケース体７の中には、本体部５を昇降させる昇降機構が収容されており、本体部５が昇降すると、ベローズ１９が伸縮する。なお、鍔部３１ａの上面とベローズ１９の下端面との間には、鍔部３１ａの上面とベローズ１９の下端面との間からの空気の流出を防ぐためのＯリング３３が配置されている。

【0038】

上述のように、ハウジング３１は、ベローズ１９の下端に固定されており、磁性流体シール装置１８は、ベローズ１９にぶら下がった状態で、ベローズ１９に保持されている。また、ハウジング３１は、ベローズ１９を介してフランジ８に連結されている。本形態では、アーム４に過剰な負荷が作用して軸受２４に対して回動軸１５がわずかに傾いたときに、回動軸１５の傾きに追従してハウジング３１が傾くようにベローズ１９が変形する。すなわち、ベローズ１９は、軸受２４に対して回動軸１５が傾いたときに、回動軸１５の傾きに追従してハウジング３１が傾くようにハウジング３１を保持している。本形態のベローズ１９は、磁性流体シール装置１８を保持するシール保持部材である。

【0039】

回転止め部材２０は、略Ｌ形状に形成されるバネ部材である。すなわち、回転止め部材２０は、弾性体によって形成されている。具体的には、回転止め部材２０は、２枚の板バネ３５、３６と、２枚の板バネ３５、３６を接続するブロック状の接続部材３７とを備えている。板バネ３５、３６は、平板状に形成されている。板バネ３５は、板バネ３５の厚さ方向と上下方向とが一致するように配置され、板バネ３６は、板バネ３６の厚さ方向と回動軸１５の径方向とが一致するように配置されている。

【0040】

回動軸１５の径方向における板バネ３５の内側部分は、ハウジング３１の鍔部３１ａに固定され、板バネ３６の下端部分は、本体フレーム１７の内周側に固定されている。回動軸１５の径方向における板バネ３５の外側部分と板バネ３６の上端部分とは接続部材３７に固定されている。すなわち、略Ｌ形状に形成される回転止め部材２０の一端は、ハウジング３１に連結され、回転止め部材２０の他端は、本体フレーム１７に連結されている。また、回転止め部材２０の他端は、本体フレーム１７を介してケース体２５にも連結されている。

【0041】

回転止め部材２０は、回動軸１５の周方向へのハウジング３１の動きを規制する。一方、回転止め部材２０は、アーム４に過剰な負荷が作用して軸受２４に対して回動軸１５が傾くときに、回動軸１５の傾きに追従するハウジング３１の動きに支障がでないように、回動軸１５の径方向および上下方向へ変形する。なお、回転止め部材２０は、略Ｌ形状に形成される１枚の板バネであっても良い。また、回転止め部材２０は、板バネ以外のバネ部材によって構成されていても良い。

【0042】

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、磁性流体シール装置１８のハウジング３１の内周面と回動軸１５の外周面との間に軸受３２が配置されている。また、本形態では、ハウジング３１がベローズ１９の下端に固定されており、アーム４に過剰な負荷が作用して軸受２４に対して回動軸１５が傾いたときに、回動軸１５の傾きに追従してハウジング３１が傾くようにベローズ１９が変形する。そのため、本形態では、軸受２４に対して回動軸１５が傾いても、ハウジング３１に保持されるポールピース２９の内周面と回動軸１５の外周面との隙間の変動量を抑制することが可能になる。したがって、本形態では、軸受２４に対して回動軸１５が傾いたとしても、ポールピース２９の内周面と回動軸１５の外周面との間で磁性流体３０を適切に保持することが可能になり、その結果、磁性流体シール装置１８の機能を維持することが可能になる。

【0043】

また、本形態では、ハウジング３１がベローズ１９の下端に固定されており、軸受２４に対して回動軸１５が傾いたときに、回動軸１５の傾きに追従してハウジング３１が傾くようにベローズ１９が変形するため、ロボット１の動作中にハンド３等がロボット１の周辺の構造物等に衝突して回動軸１５が衝撃を受け、軸受２４に対して回動軸１５が瞬間的に大きく傾いても、磁性流体シール装置１８は衝撃を受けにくい。したがって、本形態では、回動軸１５が衝撃を受けて軸受２４に対して瞬間的に大きく傾いたとしても、磁性流体シール装置１８の損傷を防止することが可能になる。

【0044】

本形態では、本体部５は、ハウジング３１と回動軸１５との共回りを防止する回転止め部材２０を備えており、回転止め部材２０は、回動軸１５の周方向へのハウジング３１の動きを規制している。そのため、本形態では、ベローズ１９のねじれを防止してベローズ１９の疲労破壊を防止することが可能になる。また、本形態では、軸受２４に対して回動軸１５が傾くときに、回動軸１５の傾きに追従するハウジング３１の動きに支障がでないように、回動軸１５の径方向および上下方向へ回転止め部材２０が変形するため、回動軸１５とハウジング３１との共回りを防止しつつ、軸受２４に対して回動軸１５が傾いたときに回動軸１５の傾きにハウジング３１を追従させることが可能になる。

【0045】

本形態では、回動軸１５を回動可能に支持する軸受２４は、減速機１６に内蔵されており、減速機１６の一部を構成している。そのため、本形態では、市販の標準的な減速機１６をそのままロボット１に使用することが可能になる。したがって、本形態では、ロボット１の組立工程を簡素化することが可能になるとともに、ロボット１のコストを低減することが可能になる。

【0046】

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

【0047】

上述した形態において、ロボット１は、本体部５を昇降させる昇降機構を備えていなくても良い。この場合には、本体部５は、ベローズ１９を備えていなくても良い。本体部５がベローズ１９を備えていない場合には、たとえば、図４に示すように、本体部５は、ハウジング３１の鍔部３１ａの上面に接触するＯリング４０と、鍔部３１ａの下面に接触するＯリング４１と、鍔部３１ａの上面に対向配置されＯリング４０を押し潰す円環状のシール接触部４２ａと鍔部３１ａの下面に対向配置されＯリング４１を押し潰す円環状のシール接触部４２ｂとを有するシール接触部材４２とを備えていても良い。

【0048】

この場合には、シール接触部材４２は、フランジ８に固定されている。また、磁性流体シール装置１８は、２個のＯリング４０、４１に保持されている。また、この場合には、アーム４に過剰な負荷が作用して軸受２４に対して回動軸１５が傾いたときに、回動軸１５の傾きに追従してハウジング３１が傾くようにＯリング４０、４１が変形する。すなわち、Ｏリング４０、４１は、軸受２４に対して回動軸１５が傾いたときに回動軸１５の傾きに追従してハウジング３１が傾くようにハウジング３１を保持している。この場合のＯリング４０、４１は、磁性流体シール装置１８を保持するシール保持部材である。

【0049】

この場合であっても、上述した形態と同様に、軸受２４に対して回動軸１５が傾いても、ハウジング３１に保持されるポールピース２９の内周面と回動軸１５の外周面との隙間の変動量を抑制することが可能になるため、ポールピース２９の内周面と回動軸１５の外周面との間で磁性流体３０を適切に保持することが可能になる。したがって、軸受２４に対して回動軸１５が傾いたとしても、磁性流体シール装置１８の機能を維持することが可能になる。また、この場合であっても、上述した形態と同様に、ハンド３等がロボット１の周辺の構造物等に衝突して回動軸１５が衝撃を受け、軸受２４に対して回動軸１５が瞬間的に大きく傾いても、磁性流体シール装置１８は衝撃を受けにくいため、磁性流体シール装置１８の損傷を防止することが可能になる。

【0050】

上述した形態では、本体部５は、減速機１６を備えているが、本体部５は、減速機１６に代えて、回動軸１５の下端に固定されるプーリと、回動軸１５を回転させるモータの出力軸に固定されるプーリと、これらのプーリに架け渡されるベルトとを備えていても良い。この場合には、回動軸１５を回動可能に支持する軸受は、たとえば、本体フレーム１７に保持されるとともに、回動軸１５を直接、支持する。この場合の本体フレーム１７は、回動軸１５を回動可能に支持する軸受を保持する軸受保持部材である。また、上述した形態において、本体部５は、回転止め部材２０を備えていなくても良い。この場合には、ベローズ１９によって回動軸１５とハウジング３１との共回りが防止される。

【0051】

上述した形態において、アーム４の内部の圧力が大気圧となっている場合には、第１アーム部１３と第２アーム部１４との連結部は、アーム４と本体部５の連結部とほぼ同様に構成されても良い。この場合には、第１アーム部１３と第２アーム部１４との連結部は、図５に示すように、第２アーム部１４（具体的には、第２アーム部１４の基端側）が上端に固定される回動軸１５と、第２アーム部１４に動力を伝達する減速機１６と、第１アーム部１３の先端側に固定されるとともに減速機１６のケース体２５が固定されるフレーム５７とを備えている。

【0052】

また、この場合には、第１アーム部１３と第２アーム部１４との連結部は、回動軸１５の外周側に配置される磁性流体シール装置１８と、回動軸１５の外周側を覆うように配置されるベローズ１９とを備えている。ベローズ１９の上端は、フレーム５７に固定されている。上述した形態と同様に、ベローズ１９の下端は、ハウジング３１の鍔部３１ａの上面に固定されており、磁性流体シール装置１８は、ベローズ１９にぶら下がった状態で、ベローズ１９に保持されている。

【0053】

図５において、図２に示す構成と同様の構成については、同一の符号を付している。この場合であっても、第１アーム部１３と第２アーム部１４との連結部において、上述した形態と同様に、軸受２４に対して回動軸１５が傾いたとしても、ポールピース２９の内周面と回動軸１５の外周面との間で磁性流体３０を適切に保持することが可能になり、その結果、磁性流体シール装置１８の機能を維持することが可能になる。また、第１アーム部１３と第２アーム部１４との連結部において、回動軸１５が衝撃を受けて軸受２４に対して瞬間的に大きく傾いたとしても、磁性流体シール装置１８の損傷を防止することが可能になる。

【0054】

なお、第１アーム部１３と第２アーム部１４との連結部では、フレーム５７に対して回動軸１５が昇降しないため、ベローズ１９の長さは短くなっている。したがって、第１アーム部１３と第２アーム部１４との連結部では、ベローズ１９はねじれにくい。そのため、第１アーム部１３と第２アーム部１４との連結部に、回転止め部材２０が設けられていなくても良い。ただし、第１アーム部１３と第２アーム部１４との連結部に、回転止め部材２０が設けられていても良い。

【0055】

また、アーム４の内部の圧力が大気圧となっている場合には、ハンド３とアーム４との連結部（すなわち、ハンド３と第２アーム部１４との連結部）が、図５に示す第１アーム部１３と第２アーム部１４との連結部と同様に構成されても良い。すなわち、ハンド３とアーム４との連結部は、ハンド３が上端に固定される回動軸１５と、ハンド３に動力を伝達する減速機１６と、第２アーム部１４の先端側に固定されるとともに減速機１６のケース体２５が固定されるフレーム５７と、回動軸１５の外周側に配置される磁性流体シール装置１８と、回動軸１５の外周側を覆うように配置されるベローズ１９とを備えていても良い。

【0056】

上述した形態では、アーム４は、１個の第１アーム部１３と１個の第２アーム部１４とによって構成されているが、上述の特許文献１の図１０に記載されているように、アーム４は、１個の第１アーム部と、第１アーム部に連結される２個の第２アーム部とによって構成されても良い。この場合には、第１アーム部の中心部が回動軸１５の上端に固定される。また、上述の特許文献１の図１１に記載されているように、ロボット１は、本体部５に基端側が回動可能に連結される２本のアームを備えていても良い。また、アーム４は、３個以上のアーム部によって構成されていても良い。

【0057】

上述した形態では、ロボット１によって搬送される搬送対象物は有機ＥＬディスプレイ用の基板であるが、ロボット１によって搬送される搬送対象物は、液晶ディスプレイ用のガラス基板であっても良いし、半導体ウエハ等であっても良い。また、上述した形態では、ロボット１は、搬送対象物を搬送するためのロボットであるが、ロボット１は、他の用途で使用されるロボットであっても良い。

【符号の説明】

【0058】

１ ロボット（産業用ロボット）
３ ハンド
４ アーム
１３ 第１アーム部（アーム部）
１４ 第２アーム部（アーム部）
１５ 回動軸
１６ 減速機
１８ 磁性流体シール装置
１９ ベローズ（シール保持部材）
２０ 回転止め部材
２３ 出力軸
２４ 軸受
２５ ケース体（軸受保持部材）
２８ 磁石
２９ ポールピース
３０ 磁性流体
３１ ハウジング
３２ 軸受（第２の軸受）
４０、４１ Ｏリング（シール保持部材）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】