专利名称：洁净机器人的制作方法
技术领域：
本发明涉及洁净机器人(clean robot)，该洁净机器人具有防止机器人内部产生的粉尘等释放到外部的功能。
背景技术：
已知有为用于电子元件的安装等而以不向外部释放至少在装置内部产生的粉尘等的方式构成的洁净机器人。该洁净机器人能防止外部粉尘或水滴进入装置内部，或防止装置内部的粉尘或油滴飞散至外部，其作为防尘防滴规格或洁净室规格的机器人是公知的洁净机器人。作为这样的洁净机器人，已知有例如日本专利公开公报特开2011-101907号(以下，称作专利文献I)中记载的洁净机器人。该公报中公开的洁净机器人是具有转动臂的关节型机器人(SCARA机器人)。转动臂上具备用于电子元件的安装等的工作轴(主轴)、以及使该工作轴沿轴心方向进退或者绕轴心转动的驱动机构。由于粉尘或油滴的产生源在驱动机构周围，所以转动臂包括覆盖该驱动机构的盖。工作轴的上下两端从转动臂延伸至外部，该工作轴进退自如地保持在转动臂上。为此，在转动臂上还设置有与工作轴的进退相应地伸縮的蛇腹部件。详细而言，在转动臂与工作轴的下端部之间设置有覆盖该工作轴的下侧蛇腹部件。转动臂的内部空间与下侧蛇腹部件的内部空间相连通，当工作轴的下端部从转动臂伸出时下侧蛇腹部件延伸，从而下侧蛇腹部件的内部空间扩大，空气从转动臂的内部空间流入下侧蛇腹部件内。另外，在转动臂与该工作轴的上端部之间设置有覆盖该工作轴的上侧蛇腹部件。转动臂的内部空间与上侧蛇腹部件的内部空间相连通，当工作轴的下端部从转动臂伸出时上侧蛇腹部件收缩，从而上侧蛇腹部件的内部空间收缩，空气流入转动臂的内部空间。因此，当工作轴的下端部从转动臂伸出吋，上侧蛇腹部件收缩而下侧蛇腹部件延イ申，反之，当工作轴的下端部向收纳到转动臂中的方向后退时，上侧蛇腹部件延伸而下侧蛇腹部件收缩。这样，基于上侧蛇腹部件的伸縮及下侧蛇腹部件的伸縮，转动臂、上侧蛇腹部及下侧蛇腹部的总内部空间的容积保持为一定。转动臂的内部为防止粉尘等的排出而维持负压，而通过这样使总内部空间的容积保持为一定，能更切实地維持内部的负压。此外，由于这样的洁净机器人如上所述是用于电子元件的安装等的机器人，因此需要工作轴更高速且更平顺地工作以提高生产率。然而，上述专利文献I的机器人中，上侧蛇腹部件及下侧蛇腹部件均被工作轴穿过各自的内部，当上侧蛇腹部件及下侧蛇腹部件随着工作轴的移动而伸缩时，内部空气便流动于工作轴与各蛇腹部件之间。因此，转动臂内的空气流动未必平顺，在使工作轴更高速且更平顺地工作方面尚有改善余地。
发明内容
本发明的目的在于提供一种洁净机器人，其以不向外部释放在其内部产生的粉尘的方式构成，能够使工作轴更高速且更平顺地工作。本发明所涉及的洁净机器人包括:工作轴，具有第一端部及该第一端部相反侧的第二端部；驱动机构，驱动所述工作轴沿与该工作轴的轴心平行的方向进退；盖部，以仅所述工作轴的第一端部伸出至外部的状态覆盖该工作轴及所述驱动机构；容积维持机构，具有在所述盖部的外侧以覆盖所述工作轴的伸出部分的状态固定在该工作轴的所述第一端部与所述盖部之间的第一伸縮部、以及在所述盖部的内侧固定在所述工作轴的第二端部与所述盖部之间的第二伸縮部，将由所述盖部和所述第一伸縮部各自具有的内表面及所述第二伸缩部具有的外表面所划定的空间的总内部空间的容积保持为一定；其中，随着所述エ作轴的所述第一端部基于所述驱动机构的工作而从所述盖部伸出，所述第一伸縮部相对于所述盖部向所述工作轴的轴方向外侧延伸，随着所述工作轴的所述第一端部基于所述驱动机构的工作而从所述盖部延伸出，所述第二伸縮部在所述盖部的内侧向与所述第一伸縮部的延伸方向相同的方向延伸。根据本发明，能够使洁净机器人的工作轴更高速且更平顺地工作。
图1是表示本发明的实施方式的洁净机器人的升降旋转驱动单元的概略结构的首1J视图。图2是将图1所示的上侧蛇腹状部件近傍放大的图。图3是表示图1所示的下侧蛇腹状部件近傍的变形例的图。图4是表示与图3对应的上侧蛇腹状部件近傍的变形例的图。图5是表示本实施方式的洁净机器人中设置作为变形例的抑制机构的例的图。
具体实施例方式下面，參照附图对本发明的实施方式进行说明。为使说明容易理解，在各附图中尽量对同一结构要素标附同一符号并省略重复说明。本实施方式中，以关节型机器人为例对本发明所涉及的洁净机器人进行说明，但本发明所涉及的洁净机器人的适用范围并不限定于此。在能适用后述的工作轴周边的技术思想的范围内，本发明也能适用于正交型机器人等其他类型的机器人。參照图1对本实施方式所涉及的关节型机器人进行说明。图1是表示关节型机器人A的第二臂20及搭载于其上的升降旋转驱动单元30的概略剖视图。该实施方式的关节型机器人A包括基座部(未图示)、第一臂(未图示)、所述第二臂20及所述升降旋转驱动单元30。基座部为固定设置在地板或台上的部分。第一臂可转动地设置在基座部的上部。第一臂的一端侧可转动地安装在基座部的上部。第二臂20可转动地安装在第一臂的另ー端侧。从基座部至第一臂的结构为周知的结构，因此图中未明示并省略详细说明。第二臂20形成为沿水平方向细长的中空形状，在一端20a侧安装马达22，且在另一端20b侧安装升降旋转驱动单元30。所述一端20a侧为安装在第一臂上的部分。马达22以其旋转轴22a向下方突出的状态安装在第二臂20上。在马达22的下方安装有减速机23。减速机23包括输入部23a与输出部23b。输入部23a连结于马达22的旋转轴22a,输出部23b连结于第一臂。第二臂20以相对于第一臂转动自如的方式安装，如果马达22的旋转轴22a旋转，则通过减速机23将该旋转减速并同时向第一臂传递旋转力，从而第二臂相对于第一臂旋转。升降旋转驱动单元30安装在第二臂20的另一端20b侧。升降旋转驱动单元30包括单元盖31、工作轴32、旋转装置33及升降装置40。此外，该实施方式中，旋转装置33及升降装置40相当于本发明的驱动机构。工作轴32由花键轴构成，以沿上下贯穿第二臂20的方式大致垂直地设置。旋转装置33为用于使工作轴32绕其轴心转动的装置。升降装置40为用于使工作轴32沿与其轴心平行的方向上下移动的装置。单元盖31以在其内部收纳工作轴32、旋转装置33及升降装置40的方式设置。旋转装置33包括马达34及减速机35。马达34及减速机35以由工作轴32贯穿的方式构成。马达34包括可旋转的圆筒状的旋转轴34b。减速机35包括输入部35a及输出部35b。马达34的旋转轴34b连结于输入部35a，且滚珠花键螺母37连结于输出部35b。在滚珠花键螺母37的内周面上沿周方向以一定间隔形成有多个纵槽。工作轴32由如上述般的花键轴构成，因此为中空的圆筒轴，在其外周面形成有多个纵槽。滚珠花键螺母37与工作轴32以工作轴32可相对于滚珠花键螺母37沿相对的轴方向移动且不可相对旋转的方式经由所述纵槽及滚珠相互啮合。由此，工作轴32以可相对于马达34、減速机35及滚珠花键螺母37上下移动的状态设置。另外，如果马达34的旋转轴34b旋转，则通过減速机35a将该旋转减速并同时向滚珠花键螺母37传递旋转力，从而滚珠花键螺母37与工作轴32 一体地旋转。工作轴32的上端部由沿上下设置的轴承38a、38b以可绕轴心转动且在轴心方向上固定的状态保持。工作轴32经由这些轴承38a、38b被保持在升降装置40的后述连结部件41上。升降装置40包括连结部件41、滚珠丝杠螺母42、滚珠丝杠轴43及马达44。马达44安装在第二臂20的与安装所述马达34的位置邻接的位置上。滚珠丝杠轴43连结于马达44的旋转轴，通过马达44的工作而绕轴心旋转。滚珠丝杠螺母42螺合于滚珠丝杠轴43。连结部件41连结滚珠丝杠螺母42与エ作轴32的上端部。如果马达44旋转，则滚珠丝杠轴43旋转从而滚珠丝杠螺母42沿滚珠丝杠轴43上下移动，工作轴32随着该滚珠丝杠螺母42的移动而上下移动。在工作轴32的下端部(相当于本发明的第一端部)设置有下侧蛇腹状部件50 (相当于本发明的第一伸縮部)，在工作轴32的上端部(相当于本发明的第二端部)设置有上侧蛇腹状部件60 (相当于本发明的第二伸縮部)。在上侧蛇腹状部件60的上方设置有迷宮式密封部件52。下侧蛇腹状部件50及上侧蛇腹状部件60形成为凹折与凸折交替连续的大致呈圆筒状的蛇腹形状。參照图2对上侧蛇腹状部件60进行说明。图2是将上侧蛇腹状部件60的近傍放大的图。上侧蛇腹状部件60包括将金属板加工成圆形而形成的端面部60a、及从该端面部60a呈圆筒状立起的由弾性材料(例如聚氨酯树脂等)形成的蛇腹状的侧面部60b。因此，由端面部60a与侧面部60b形成为有底圆筒状的部件。侧面部60b的一端侧连接于端面部60a，另一端侧连接于单元盖31的上表面亦即该单元盖31的上表面上形成的开ロ部31a的缘部。端面部60a经由连结部件60c而连接于连结部件41。连结部件41如上述般与工作轴32的上端部连接。因此，端面部60a通过中间连接部件亦即通过连结部件60c及连结部件41而与工作轴32的上端部连接。根据该结构，如果工作轴32下降则蛇腹状的侧面部60b延伸，而如果工作轴32上升则蛇腹状的侧面部60b收缩。此外，上侧蛇腹状部件60的内部未与单元盖31的内部连通。迷宮式密封部件52形成大致圆板状的外形，从其圆板状外形的周围朝向单元盖31侧形成外壁部。迷宮式密封部件52由固定螺钉55固定在固定板54上。固定板54由两个固定螺钉53与形成在上侧蛇腹状部件60末端的凸缘部一起固定在单元盖31上。固定板54在迷宮式密封部件52的整个外周上间断性地设置多个，且在邻接的固定板54之间设有间隙。因此，上侧蛇腹状部件60内的空气通过邻接的固定板54彼此之间并朝向迷宮式密封部件52的外周侧流动，且通过设置在外周上的外壁而使方向改变为朝向单元盖3U则。朝向单元盖31侧的空气沿单元盖31流动。这样，通过迷宫式密封部件52形成迷宮式密封结构以使粉尘等难以进出于上侧蛇腹状部件60的内側。此外，也可不设置迷宮式密封部件52而采用敞开上侧蛇腹状部件60内部的结构。在工作轴32的上端部与上侧蛇腹状部件60之间形成有间隙。因工作轴32为中空轴，所以单元盖31内的空气能通过工作轴32的内側。在工作轴32的下端部侧设置有下侧蛇腹状部件50。下侧蛇腹状部件50包括将金属板加工成圆形而形成的端面部50a、及从该端面部50a呈圆筒状立起的由弾性材料(例如聚氨酯树脂等)形成的蛇腹状的侧面部50b。因此，由端面部50a与侧面部50b形成为有底圆筒状的部件。侧面部50b的一端侧连接于端面部50a，另一端侧连接于固定在第二臂20的下端部的未图示的减速机盖。该减速机盖从外侧覆盖所述减速机35，该减速机盖的内部空间与第二臂20的内部空间连通。端面部50a与工作轴32的下端部连接。因此，如果エ作轴32下降则蛇腹状的侧面部50b延伸，而如果工作轴32上升则蛇腹状的侧面部50b收縮。工作轴32的内部空间与下侧蛇腹状部件50的内部空间相连通。因此，下侧蛇腹状部件50的内部空间与单元盖31的内部空间经由工作轴32的内部空间相连通。此外，单元盖31的内部空间与第二臂20的内部空间也相连通，柔性管15连接于第二臂20，空气可通过该柔性管15进出。根据该结构，能够以使单元盖31的内部空间(上侧蛇腹状部件60的内侧的空间除外)、第二臂20的内部空间21、減速机盖的内部空间及下侧蛇腹状部件50的内部空间成为负压或者正压的方式适当调节这些内部空间的内压。即，本实施方式中，单元盖31、第二臂20及减速机盖相当于本发明的盖部。此外，单元盖31的内部空间(上侧蛇腹状部件60的内侧的空间除外)、第二臂20的内部空间21、減速机盖的内部空间及下侧蛇腹状部件50的内部空间相当于本发明的总内部空间。以下的说明中，为方便起见而将单元盖31、第二臂20及减速机盖统称为盖部。上述本实施方式中，通过使下侧蛇腹状部件50的内部空间与工作轴32的内部空间相连通而使下侧蛇腹状部件50的内部空间与单元盖31的内部空间相连通，但也较为理想的是，使下侧蛇腹状部件50的内部空间与单元盖31的内部空间经由第二臂20连通。參照图3及图4对该较为理想的结构进行说明。图3是表示下侧蛇腹状部件近傍的变形例的图。图4是表示与图3对应的上侧蛇腹状部件近傍的变形例的图。如图3所示，下侧蛇腹状部件51包括由金属板加工成圆形且在中央形成有被工作轴32贯穿的孔的端面部51a、以及从该端面部51a呈圆筒状立起的蛇腹状的侧面部51b。因此，由端面部51a与侧面部51b形成为有孔的有底圆筒状部件。侧面部51b的一端侧连接于端面部51a，另一端侧与覆盖向单元盖31的下端侧突出的减速机35的减速机盖部39连接。在第二臂20上形成有连通孔39a，以使单元盖31及第ニ臂20的内部空间与由减速机盖部39划定的内部空间连接。减速机盖部39的内部空间与下侧蛇腹状部件51的内部空间以相连通的方式构成。在下侧蛇腹状部件51的端面部51a安装有轴承51c，通过该轴承51c使下侧蛇腹状部件51不与工作轴32的旋转同步而仅与其上下升降同歩。因此，如果工作轴32下降则蛇腹状的侧面部51b延伸，而如果工作轴32上升则蛇腹状的侧面部51b收缩。如图4所示，上侧蛇腹状部件61包括由金属板加工成圆形且在中央形成有被工作轴32贯穿的孔的端面部61a、以及从该端面部61a呈圆筒状立起的蛇腹状的侧面部61b。因此，由端面部61a与侧面部61b形成为有孔的有底圆筒状部件。侧面部61b的一端侧连接于端面部61a，另一端侧连接于单元盖31的上表面亦即该单元盖31的上表面上形成的开ロ部31a的缘部。端面部61a固定在连结部件41上。连结部件41如上述般与工作轴32的上端部连接。因此，端面部61a通过中间连接部件亦即通过连结部件41而与工作轴32的上端部连接。根据该结构，如果工作轴32下降则蛇腹状的侧面部61b延伸，而如果工作轴32上升则蛇腹状的侧面部61b收缩。这样，通过使工作轴32的内部空间与单元盖31的内部空间不连通而是绝缘，从而可从外部将空气配管或电线连通至工作轴32的内部空间。上述的作为本实施方式所涉及的洁净机器人的关节型机器人A是以不向外部释放至少在装置内部产生的粉尘的方式构成的洁净机器人。关节型机器人A包括:工作轴32，沿轴心方向移动并绕轴心转动；驱动机构(旋转装置33、升降装置40)，使工作轴32沿其轴心方向移动并绕轴心转动；盖部(単元盖31、第二臂20及减速机盖39)，覆盖工作轴32及驱动机构；容积维持机构(下侧蛇腹状部件50、51、上侧蛇腹状部件60、61)，位于工作轴32与盖部之间，将收容有驱动机构的总内部空间的容积保持为一定。驱动机构使工作轴32以其下端部从盖部延伸地进退自如的方式保持该エ作轴32。容积维持机构包括:下侧蛇腹状部件50、51 (第一伸縮部)，连接工作轴32的下端部与盖部；上侧蛇腹状部件60、61 (第二伸缩部)，在该盖部的内侧连接工作轴32的上端部与盖部。下侧蛇腹状部件50、51随着工作轴32的下端部从盖部延伸出而从盖部向外侧延伸，另一方面，上侧蛇腹状部件60、61随着工作轴32的下端部从盖部延伸出而在盖部的内侧向与下侧蛇腹状部件50、51相同的方向延伸。本实施方式中，以连接工作轴32的上端部与盖部的方式设置上侧蛇腹状部件60、61，上侧蛇腹状部件60、61随着工作轴32的下端部从盖部延伸出而在盖部的内侧延伸。因此，与工作轴32的上端部连接的上侧蛇腹状部件60、61在盖部的内侧延伸，对应于该延伸的程度，盖部的内部空间的容积进行必要程度地減少，从而发挥容积維持机构的功能。即，通过下侧蛇腹状部件50、51延伸而增大总内部空间(上述本发明的总内部空间；以下相同)，另ー方面通过上侧蛇腹状部件60、61在盖部内侧延伸而减少总内部空间，其结果是，总内部空间的容积保持为一定。本实施方式并非如以往般工作轴突出在上侧蛇腹状部件内，空气通过工作轴周围进出于上侧蛇腹状部件内，而是借助设置在盖部内的上侧蛇腹状部件60、61的伸縮程度来将总内部空间的容积保持为一定。具体而言，在上侧蛇腹状部件60、61周边，上侧蛇腹状部件60、61延伸而使得该上侧蛇腹状部件60、61所占有的体积増大，由此总内部空间的容积局部性地減少，另ー方面，上侧蛇腹状部件60、61收缩而使得该上侧蛇腹状部件60、61所占有的体积减少，由此总内部空间的容积局部性地增大。通过该总内部空间的容积的局部性增减与下侧蛇腹状部件50、51内的容积随着下侧蛇腹状部件50、51的伸縮所引起的增减保持均衡，从而总内部空间的容积保持为一定。因此,使对总内部空间的容积变动的影响能够由上侧蛇腹状部件60、61整体对总内部空间直接进行。而且,根据该结构,空气不会随着工作轴32的进退而通过该工作轴32周围而进出于上侧蛇腹状部件60、61内。因此，与以往的机器人即工作轴的两端部由伸縮部件(蛇腹部件)覆盖，且空气随着工作轴的进退而通过这两者的伸縮部件(蛇腹部件)与该工作轴之间而进出于盖部的结构的机器人相比，空气平顺地进出于盖部，其结果，可使工作轴更高速且更平顺地工作。另外，上侧蛇腹状部件60、61的一端侧连接于工作轴32的上端侧，上侧蛇腹状部件60、61的另一端侧连接于设置在盖部(単元盖31)上的开ロ部31a的缘部，并且上侧蛇腹状部件60、61的一端侧为端面部60a、61a,从该端面部60a、61a的外周延伸的侧面部60b、61b可伸縮。这样，由于呈有底筒状形成的上侧蛇腹状部件60、61的一端侧即端面部60a、61a连接于工作轴32的另一端侧，并且上侧蛇腹状部件60、61的另一端侧即侧面部60b、61b的端部连接于开ロ部31a的缘部，因此能沿侧面部60b、61b传递随着工作轴32沿轴心方向移动而作用的力。因此，即便在采用与本实施方式不同即例如通过相互重合的筒相対性地移动而伸缩的伸缩套叠式的结构时，及如本实施方式通过凸折与凹折交替重复而伸缩的蛇腹的结构时，均能使上侧蛇腹状部件60、61的侧面部与工作轴32的移动联动从而切实地伸縮。另外，较为理想的是包括抑制粉尘等通过开ロ部31a流入上侧蛇腹状部件60、61内侧的抑制机构。在设置有上述的有底筒状的上侧蛇腹状部件60、61的情况下，其内侧靠近单元盖31的开ロ部31a并朝向外側。因此有可能出现在上侧蛇腹状部件60、61内侧积存粉尘等并且粉尘等随着上侧蛇腹状部件60、61的侧面部60b、61b的伸缩而飞散的情況。为此，通过设置如迷宮式密封部件52般抑制粉尘等通过开ロ部31a流入上侧蛇腹状部件60、61内侧的抑制机构，能抑制粉尘等随着上侧蛇腹状部件60、61的侧面部60b、61b的伸缩而飞散。作为抑制机构，取代迷宮式密封部件52而采用如过滤器那样的部件也较为理想。此外，作为抑制机构，如图5所示采用具有抑制管70的结构也较为理想，该抑制管70包括:第一管部70a，从开ロ部31a向与上侧蛇腹状部件60、61延伸的方向的相反方向即单元盖31的外侧延伸；第二管部70b，连接于第一管部70a且向侧方延伸。根据该抑制机构(抑制管70)的结构，通过由第一管部70a与第二管部70b构成的弯曲部而能够抑制粉尘等进入上侧蛇腹状部件60、61内側。另外，即便轻微进入的粉尘等随着上侧蛇腹状部件60、61的伸縮而从开ロ部31a释放出去时，也能通过所述弯曲部抑制该粉尘等飞散。而且，因抑制管70的末端(开ロ部31a侧的相反侧)为敞开端，所以不会妨碍空气的进出，因此不会妨碍上侧蛇腹状部件60、61的移动。另外，上侧蛇腹状部件60、61的侧面部由弾性材料形成，且呈凸折与凹折交替重复的蛇腹形状。这样，由于使上侧蛇腹状部件60、61的侧面部60b、61b为由弹性材料形成的蛇腹形状，因此其能随着工作轴32的移动而更平顺地伸縮。此外，利用由蛇腹形状划定的整个空间能够将总内部空间的容积保持为一定。另外，较为理想的是，单元盖31在其内侧具备上侧蛇腹状部件60、61的侧面部60b、61b伸缩时的引导面。该结构中，能使上侧蛇腹状部件60、61的侧面部沿引导面伸縮，因此能使侧面部60b,61b随着工作轴32的移动而进行的伸缩变得更平顺。尤其在侧面部60b、61b为由弹性材料形成的蛇腹形状的本实施方式中，当包括工作轴32及上侧蛇腹状部件60、61的升降旋转驱动単元30随着第二臂20的转动而沿与该工作轴32的轴心相交的方向高速移动时，侧面部60b、61b有可能因离心カ而向外侧摆动而发生变形，如果设置所述引导面，即便在该情况下也能抑制侧面部60b、6Ib过度变形。另外，较为理想的是，引导面由单元盖31的内表面构成。这样，如果由单元盖31的内表面构成引导面，则无须另外追加构成引导面的部件即可设置引导面，从而能实现紧凑的结构。另外，本实施方式中，所述升降装置40采用将用于使工作轴32升降的滚珠丝杠轴独立于该工作轴32而设置的所谓的滚珠丝杠轴/滚珠花键分离结构。具体而言，升降装置40如上所述包括滚珠丝杠轴43、滚珠丝杠螺母42及连结固定滚珠丝杠螺母42与工作轴32的上端部的连结部件41，通过滚珠丝杠轴43旋转，从而滚珠丝杠螺母42沿滚珠丝杠轴43移动，工作轴32沿其轴心方向移动。这样，在独立于工作轴32 (花键轴)而设置滚珠丝杠轴43的结构中，在工作轴32收纳在最靠盖部内的状态下，工作轴32的上端部与滚珠丝杠轴43的上端部处于大致相同的位置。因此，如果采用以往的结构，即，使上侧蛇腹部件向盖部外侧伸缩的方式，则必须在工作轴的上端还安装延长轴等且使上侧蛇腹部件伸缩至盖部外侧，其结果是，洁净机器人的总高増大。相对于此，如果为如上述实施方式般上侧蛇腹状部件60、61在盖部内伸縮的方式，则无须延长工作轴32，从而能抑制洁净机器人A的总高。以上说明的本发明总结如下。本发明所涉及的洁净机器人包括:工作轴，具有第一端部及该第一端部相反侧的第二端部；驱动机构，驱动所述工作轴沿与该工作轴的轴心平行的方向进退；盖部，以仅所述工作轴的第一端部伸出至外部的状态覆盖该工作轴及所述驱动机构；容积维持机构，具有在所述盖部的外侧以覆盖所述工作轴的伸出部分的状态固定在该工作轴的所述第一端部与所述盖部之间的第一伸縮部、以及在所述盖部的内侧固定在所述工作轴的第二端部与所述盖部之间的第二伸縮部，将由所述盖部和所述第一伸縮部各自具有的内表面及所述第二伸缩部具有的外表面所划定的空间的总内部空间的容积保持为一定；其中，随着所述エ作轴的所述第一端部基于所述驱动机构的工作而从所述盖部伸出，所述第一伸縮部相对于所述盖部向所述工作轴的轴方向外侧延伸，随着所述工作轴的所述第一端部基于所述驱动机构的工作而从所述盖部伸出，所述第二伸縮部在所述盖部的内侧向与所述第一伸縮部的延伸方向相同的方向延伸。该洁净机器人中，由于容积維持机构以如下的方式构成:当工作轴的第一端部基于驱动而从该盖部伸出时，第一伸縮部相对于盖部向外侧延伸，而第二伸縮部在护罩部内侧向与第一伸縮部相同的方向延伸，即基于第一伸縮部延伸而使总内部空间增大，另一方面基于第二伸縮部延伸而使总内部空间减少，结果，总内部空间的容积保持为一定。在该结构中，空气不会如以往那样通过该工作轴与第二伸縮部之间进出于盖部内部，所述总内部空间保持为一定。因此，根据该结构，与以往的机器人亦即在工作轴的两端侧空气随着该エ作轴的进退而通过伸縮部件(蛇腹部件)与该工作轴之间进出的结构的机器人相比，空气在盖部中的进出平顺，其结果，能使工作轴更高速且更平顺地工作。该洁净机器人中较为理想的是，所述第二伸縮部包括具有能伸縮的形状的筒状侧面部及封闭该侧面部的一端的端面部，该端面部固定在所述工作轴的第二端部上，并且所述第二伸縮部的所述端面部相反侧的端部固定在所述盖部上，所述盖部上形成有连通至所述第二伸縮部内侧的开ロ部。根据该结构，呈有底筒状形成的第二伸縮部的一端侧即端面部连接于工作轴的第ニ端部，第二伸縮部的另ー侧端部连接于盖部，因此能将随着工作轴的移动而作用于该第ニ端部的カ沿侧面部平顺地传递。因此，作为第二伸縮部，即便在采用例如通过相互重合的筒相对地移动而伸縮的伸缩套叠式结构时，或者采用通过凸折与凹折交替重复而伸縮的蛇腹结构时，也能使第二伸縮部的侧面部与工作轴的移动联动从而切实地伸縮。另外，由于第二伸缩部的内部经由开ロ部与外部连通，因此，此情况下的第二伸縮部的伸縮变得更平顺。上述洁净机器人中较为理想的是，所述第二伸縮部的所述侧面部由弾性材料形成，并且呈凸折与凹折交替重复的蛇腹形状。根据该结构，第二伸縮部的侧面部设为由弾性材料形成的蛇腹形状，因此能使第二伸缩部随着工作轴的移动而平顺地伸縮。此外，能够利用由蛇腹形状划定的整个空间将所述内部空间的容积保持为一定。上述洁净机器人中较为理想的是，所述盖部具有引导面，该引导面在所述第二伸缩部伸缩时引导该第二伸縮部的所述侧面部。根据该结构，由于第二伸縮部的侧面部伸缩时能使沿引导面伸縮，因此能使侧面部随着工作轴的移动而进行的伸缩变得更平顺。尤其在侧面部为由弹性材料形成的蛇腹形状时，若使包含工作轴及各伸缩部的部分沿与工作轴的轴心相交的方向高速移动时，第二伸縮部的侧面部会因离心カ而向外侧摆动，但是，根据上述结构，能通过引导面抑制第二伸缩部过度变形。此时较为理想的是，所述引导面由所述盖部的内表面形成。根据该结构，由于由盖部的内表面形成引导面，因此无须另外追加构成引导面的部件即可设置引导面，从而能实现紧凑的结构。上述洁净机器人中较为理想的是，所述驱动机构包括:滚珠丝杠轴，与所述工作轴平行地设置；滚珠丝杠螺母，安装在所述滚珠丝杠轴上；连结部件，连结所述工作轴的所述第二端部与所述滚珠丝杠螺母；其中，通过驱动所述滚珠丝杠轴旋转而使所述滚珠丝杠螺母沿所述滚珠丝杠轴移动，随着该移动而使所述工作轴沿与该工作轴的轴心平行的方向移动。根据该结构，在抑制洁净机器人的总高方面有利。
权利要求
1.一种洁净机器人，其特征在于包括: 工作轴，具有第一端部及该第一端部相反侧的第二端部； 驱动机构，驱动所述工作轴沿与该工作轴的轴心平行的方向进退； 盖部，以仅所述工作轴的第一端部伸出至外部的状态覆盖该工作轴及所述驱动机构；容积维持机构，具有在所述盖部的外侧以覆盖所述工作轴的伸出部分的状态固定在该工作轴的所述第一端部与所述盖部之间的第一伸縮部、以及在所述盖部的内侧固定在所述工作轴的第二端部与所述盖部之间的第二伸縮部，将由所述盖部和所述第一伸縮部各自具有的内表面及所述第二伸縮部具有的外表面所划定的空间的总内部空间的容积保持为ー定；其中， 随着所述工作轴的所述第一端部基于所述驱动机构的工作而从所述盖部伸出，所述第一伸缩部相对于所述盖部向所述工作轴的轴方向外侧延伸， 随着所述工作轴的所述第一端部基于所述驱动机构的工作而从所述盖部伸出，所述第二伸缩部在所述盖部的内侧向与所述第一伸缩部的延伸方向相同的方向延伸。
2.根据权利要求1所述的洁净机器人，其特征在于: 所述第二伸縮部包括具有能伸縮的形状的筒状侧面部及封闭该侧面部的一端的端面部，该端面部固定在所述工作轴的第二端部上，并且所述第二伸縮部的所述端面部相反侧的端部固定在所述盖部上， 所述盖部上形成有连通至所述第二伸縮部内侧的开ロ部。
3.根据权利要求2所述的洁净机器人，其特征在于: 所述第二伸縮部的所述侧面部由弾性材料形成，并且呈凸折与凹折交替重复的蛇腹形状。
4.根据权利要求3所述的洁净机器人，其特征在于: 所述盖部具有引导面，该引导面在所述第二伸縮部伸缩时引导该第二伸縮部的所述侧面部。
5.根据权利要求4所述的洁净机器人，其特征在干: 所述引导面由所述盖部的内表面形成。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的洁净机器人，其特征在干， 所述驱动机构包括: 滚珠丝杠轴，与所述工作轴平行地设置； 滚珠丝杠螺母，安装在所述滚珠丝杠轴上； 连结部件，连结所述工作轴的所述第二端部与所述滚珠丝杠螺母；其中， 通过驱动所述滚珠丝杠轴旋转而使所述滚珠丝杠螺母沿所述滚珠丝杠轴移动，随着该移动而使所述工作轴沿与该工作轴的轴心平行的方向移动。
全文摘要
本发明的洁净机器人包括工作轴，具有第一端部及第二端部；驱动机构，驱动该工作轴进退；盖部，覆盖工作轴及驱动机构；容积维持机构，具有以覆盖工作轴的伸出部分的状态固定在该工作轴的第一端部与盖部之间的第一伸缩部、以及在盖部内侧固定在工作轴的第二端部与盖部之间的第二伸缩部，将由盖部和第一伸缩部的各内表面及第二伸缩部的外表面划定的空间的容积保持为一定；其中，随着工作轴的第一端部基于驱动机构的工作而从盖部伸出，第一伸缩部相对于盖部向工作轴的轴方向外侧延伸，随着工作轴的第一端部从盖部伸出，第二伸缩部在盖部内侧向与第一伸缩部的延伸方向相同的方向延伸。由此，本发明的洁净机器人能够使工作轴更高速且更平顺地工作。
文档编号B25J9/00GK103085058SQ201210345238
公开日2013年5月8日 申请日期2012年9月17日 优先权日2011年11月7日
发明者石塚健次 申请人:雅马哈发动机株式会社