クリーンロボット

このページでは、クリーンルームのような特殊環境で産業用ロボットとして導入される「クリーンロボット」について解説しています。クリーンロボットの導入を検討したり、ロボットSIerへ相談したりする際の参考としてご活用ください。

クリーンロボットとは

クリーンロボットとは、文字通り「クリーンな環境で利用できる産業用ロボット」です。通常の産業用ロボットと異なり、チリやホコリといった異物の発生リスクが抑えられており、クリーンルームのように一定以上の清浄度が維持されなければならない特殊環境でも安全かつ安定して活用できます。

また、単に製造ラインを効率化するだけでなく、クリーンルームの清浄性を維持するための機能を備えたクリーンロボットもあり、クリーンロボットを導入する際にはロボットSIerなどへ用途や目的などニーズをしっかりと相談することが大切です。

クリーンロボットといっても実際には複数の種類や機能があり、目的とする用途や環境に合わせてプランニングしなければなりません。ここではクリーンロボットの種類について解説します。

大気ロボットとは、作業環境に空気がある状態で動作することが前提とされているクリーンロボットです。一般的なクリーンルームへクリーンロボットを導入する場合、まずは大気ロボットが検討されることが少なくないでしょう。

大気ロボットは作業員に変わって製造ラインを稼働させられるため、汚染リスクを軽減できます。

ワークの種類や特性、製造ラインによってはクリーンルームが真空状態に保たれていなければならない場合もあります。そのような空気の無い環境を前提として設計・開発されたクリーンロボットが真空ロボットです。

真空ロボットは半導体製造ラインなどにおいてシリコンウエハを処理する工程などに採用されています。

一般的な産業用ロボットと、特殊な環境で活用することが前提とされているクリーンロボットとの間には、主として4つの違いが存在します。ここではクリーンロボットの特徴として4ポイントをまとめました。

産業用ロボットを活用して部品加工などを行う場合、摩耗したワークや治具の一部がチリやホコリとなって発生する可能性があります。

そのためクリーンロボットには作業環境を異物で汚染しないよう防塵対策が施されており、ロボットアームの関節部など摩耗が発生しやすい部分に耐摩擦性素材を採用するといった工夫が見られます。なお、外部からロボットの内部へチリやホコリが侵入しないよう、気密性などが高められていることも特徴です。

特に真空中で作業しているようなクリーンロボットの場合、気圧が低いためにワークやロボットの内部に含まれている成分が気化して、ガスとしてクリーンルーム内に放出されてしまう恐れがあります。

そのため、クリーンロボットでは内部からのガス発生を抑えられるよう、ステンレスやアルミニウムといった発ガス性の低い素材が製造に用いられていることもポイントです。

ロボットをスムーズに動かすための潤滑油が蒸発したり漏れたりすることで、作業空間を汚染する可能性があります。そのため、クリーンロボットでは蒸発や蒸散が起こりにくい潤滑剤を使用したり、オイルの蒸発を防いだりする設計が採用されます。

空気がある環境では、ロボットから発生した熱が大気中へ逃げるため、ロボットの温度が上昇しにくくなっています。しかし真空中では空気がなく、ロボットの熱上昇が起こりやすくなることが問題です。そのためクリーンロボットでは熱伝導率の良い素材を採用し、発生した熱を逃がしやすい設計が採用されます。

クリーンロボットはクリーンルームのような作業環境や、食品工場や医薬品工場、精密部品工場といった、製造ラインにおける清浄性の保持が重視される作業環境などに導入される産業用ロボットです。

ただし、クリーンロボットと一口に言っても用途や環境に合わせて様々な種類があるため、まずはロボットSIerのような専門家へしっかりと相談した上で導入プランを検討しましょう。