JPH0411030Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、内圧防爆構造を有し、例えば塗装用
ロボツトとして用いることのできる電動式工業用
ロボツトに関する。

〔従来技術〕

一般に、電動式工業用ロボツトは、基台と、該
基台上に旋回可能に設けられ、上側には電動モー
タにより駆動されるロボツト本体が搭載された旋
回台と、一端側は前記基台に支持され、他端側は
前記旋回台を介してロボツト本体に接続され、該
基台と旋回台との間に位置する部分には伸縮可能
なケーブル側伸縮部が形成されたケーブルとから
大略構成されている。そして、ケーブル側伸縮部
を有するケーブルとしては、カールコードを用い
たものが特開昭60−25671号公報によつて知られ
ている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、上述した従来技術による電動式工業
用ロボツトでは、ケーブルには、基台と旋回台と
の間に位置する部分に、伸縮可能なケーブル側伸
縮部を形成しているから、旋回台の旋回時に該ケ
ーブル側伸縮部を伸長させて、旋回台に追従する
ことができる。しかし、旋回台の旋回時にケーブ
ル側伸縮部が伸長すると、該ケーブル側伸縮部
が、旋回台を旋回駆動するための旋回用機器を収
容すべく基台に設けられた機器収容部の表面と接
触し、ケーブルが断線することがあるという問題
がある。

一方、電動式工業用ロボツトを、電動式塗装用
ロボツトとして用いる場合には、シンナ等の溶剤
による可燃性ガスが存在する雰囲気下で使用する
ために防爆構造が必要となる。このため、上述し
た従来技術によるものでは、例えばキヤプタイヤ
ケーブル、同軸ケーブル等の特別な絶縁、防爆処
理を施した特殊ケーブルを使用している。しかし
これらの特殊ケーブルは、旋回台の旋回時の追従
性が低いから、旋回台が円滑に旋回できないとい
う問題がある。

また、旋回台と基台との間に気密室を形成し、
該気密室内に不活性ガス等の保護気体を充填する
ことにより内圧防爆構造としたものも、実開昭59
−160193号公報によつて知られている。しかし、
この場合には、気密室の体積が大きくなるから、
該気密室内に充填する保護気体の容量も増加して
しまい、効率よく防爆することができないという
問題がある。

本考案は上述した従来技術の問題点に鑑みなさ
れたもので、ケーブルを旋回台の旋回に追従させ
ることができ、該ケーブルを効率よく内圧防爆構
造に形成できるようにした電動式工業用ロボツト
を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上述した問題点を解決するために本考案は採用
する構成は、基台と、該基台上に旋回可能に設け
られ、上側には電動モータにより駆動されるロボ
ツト本体が搭載された旋回台と、一端側は前記基
台に支持され、他端側は前記旋回台を介してロボ
ツト本体に接続され、該基台と旋回台との間に位
置する部分には伸縮可能なケーブル側伸縮部が形
成されたケーブルとからなる電動式工業用ロボツ
トにおいて、前記基台と旋回台との間に配設され
て前記ケーブル側伸縮部を収容し、該伸縮部に合
せて伸縮する容器側伸縮部が形成されたケーブル
容器と、該ケーブル容器内に前記ケーブルとの間
に形成され、内部に保護気体が充填された通気路
とを設けたことにある。

〔作用〕

旋回台がロボツト本体と共に旋回すると、ケー
ブルのケーブル側伸縮部は旋回台の旋回に応じて
伸長し、ケーブル容器の容器側伸縮部も該ケーブ
ル側伸縮部に合せて伸長する。そして、通気路に
は保護気体が充填されているから、ケーブルの周
囲を保護気体で覆つて内圧防爆構造を形成するこ
とができる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を第１図ないし第６図に
基づいて説明する。

まず、第１図ないし第４図は本考案の第１の実
施例を示している。

図において、１は電動式ロボツト、２は該電動
式ロボツト１を構成する円筒状の基台を示し、該
基台２は、その上面部３Ａ中央に小径筒状部３Ｂ
が突設され、内部がモータ室４となつた基部３
と、該小径筒状部３Ｂの上側に立設固着された筒
状支持部５と、基部３の上面部３Ａ側に一体的に
周設された周胴部６とから構成されている。そし
て、該基部３の上面部３Ａには複数のケーブル挿
通穴７，７，…が形成されている。

８は前記基台２の周胴部６に軸受９を介して旋
回可能に設けられた有蓋筒状の旋回台を示し、該
旋回台８の上面部８Ａには一対の支持ブラケツト
８Ｂ，８Ｂが対向して立設されており、該各支持
ブラケツト８Ｂ間に位置して上面部８Ａには複数
のケーブル挿通穴１０，１０，…が穿設されてい
る。

１１は前記旋回台８に搭載されたロボツト本体
で、該ロボツト本体１１は基端が支持ブラケツト
８Ｂ，８Ｂに揺動可能に支持された支柱１１Ａ
と、該支柱１１Ａの上端に横方向に突出して軸支
され、上下方向に揺動可能なアーム１１Ｂと、該
アーム１１Ｂの先端に設けられた３自由度を有す
る手首１１Ｃとから構成されている。

１２は前記支柱１１Ａを揺動するために、一側
の支持ブラケツト８Ｂに固着された支柱揺動用の
電動モータ、１３は前記アーム１１Ｂを揺動する
ために他側の支持ブラケツト８Ｂに固着されたア
ーム揺動用の電動モータで、該電動モータ１３の
出力軸とアーム１１Ｂの後端との間にはリンク１
４Ａ，１４Ｂからなる揺動機構１４が設けられて
いる。また、１５，１６，１７は前記手首１１Ｃ
を３自由度の方向にそれぞれ駆動するためにアー
ム１１Ｂ後端に固着された手首駆動用の電動モー
タである。ここで、該各電動モータ１２，１３，
１５，１６及び１７は気密容器内に不燃性ガス又
は新鮮な空気を充填した内圧防爆構造に構成され
ており、塗装作業所内における可燃性ガスの爆発
を防止できるようになつている。

一方、１８は前記旋回台８を旋回するために基
台２のモータ室４内に設けられた旋回用の電動モ
ータで、該電動モータ１８の駆動軸１８Ａは筒状
支持部５内に突出している。１９は前記電動モー
タ１８の回転数を減速して旋回台８を旋回するた
めに筒状支持部５内に設けられた減速機構として
のハーモニツクドライブで、該ハーモニツクドラ
イブ１９は前記駆動軸１８Ａに固着された楕円状
のカムとその外周に嵌装されたボールベアリング
とからなるウエーブ・ジエネレータ１９Ａと、内
周面は該ウエーブ・ジエネレータ１９Ａに摺接
し、外周には外歯が周設されたカツプ状のフレク
スプライン１９Ｂと、前記筒状支持部５内に嵌着
され内周には該異フレクスプライン１９Ｂの外歯
に噛合する内歯が周設されたサーキユラ・スプラ
イン１９Ｃとから構成されている。

２０は軸受２１を介して筒状支持部５に回動可
能に支持された旋回軸で、該旋回軸２０の上端は
旋回台８の上面部８Ａに止ねじ２２，２２を介し
て固着されており、その下端は前記ハーモニツク
ドライブ１９のフレクスプライン１９Ｂに止ねじ
２３，２３を介して固着されている。

次に、２４，２４は一端側は基台２に支持さ
れ、他端側は旋回台８を介してロボツト本体１１
の各電動モータ１２，１３，１５，１６及び１７
に接続された複数の送電用ケーブルを示し、該各
ケーブル２４はいわゆるカールコードから形成さ
れている。そして、該各ケーブル２４のうち基台
２と旋回台８との間の部分は伸縮可能なように螺
旋状に形成した伸縮部２４Ａになり、その両端側
は電源（図示せず）、各モータ１２，１３，…に
接続される接続部２４Ｂになつている。

２５は内径が前記ケーブル２４の外径よりも若
干大径に形成され、該ケーブル２４との間に後述
の通気路２７を形成したケーブル容器としてのチ
ユーブを示し、該チユーブ２５は図４にも示す如
く各ケーブル２４の外側に一端側から他端側にか
けて挿嵌されている。また、該チユーブ２５に
は、基台２と旋回台８との間に配設されてケーブ
ル２４のケーブル側伸縮部２４Ａを収容し、該ケ
ーブル側伸縮部２４Ａに合せて伸縮する螺旋状の
容器側伸縮部２５Ａが形成されている。そして、
該チユーブ２５の一端側は基台２のチユーブ挿通
穴７に挿通して支持され、不燃性ガス源（図示せ
ず）に至り、チユーブ２５の他端側は旋回台８の
チユーブ挿通穴１０に挿通して各電動モータ１
２，１３，１５，１６及び１７に接続されてい
る。

２６，２６，…は各チユーブ挿通穴７，１０に
挿通されたチユーブ２５を保持するために該各挿
通穴７，１０に挿嵌されたゴム等からなる弾性保
持部材である。

２７はチユーブ２５内に位置して該チユーブ２
５とケーブル２４との間に形成された通気路を示
し、該通気路２７内には保護気体としての不燃性
ガスが充填されている。そして、該通気路２７の
一端側は前記不燃性ガス源と接続され、通気路２
７の他端側は各電動モータ１２，１３，１５，１
６及び１７の気密容器内に連通している。

本実施例による電動式工業用ロボツトは上述の
如く構成されており、ロボツト本体１１のアーム
１１Ｂを左右横方向に旋回させる場合には、基台
２内に設けた旋回用電動モータ１８を駆動し、ハ
ーモニツクドライブ１９、旋回軸２０を順次介し
て旋回台８を旋回させる。また、各ケーブル２４
を介して各電動モータ１２，１３，１５，１６及
び１７に送電することにより、ロボツト本体１１
のアーム１１Ｂ，手首１１Ｃ等を自在に駆動して
塗装作業等を行うことができる。

かくして、本実施例によれば、ケーブル２４の
外側にチユーブ２５を挿嵌し、該チユーブ２５に
は、固定側である基台２と可動側である旋回台８
との間に配設されてケーブル２４のケーブル側伸
縮部２４Ａを収容し、該ケーブル側伸縮部２４Ａ
に合せて伸縮する螺旋状の容器側伸縮部２５Ａを
形成したから、旋回用電動モータ１８の回転時
に、各伸縮部２４Ａ，２５Ａは旋回台８に追従し
て伸長することができ、旋回台８はケーブル２
４、チユーブ２５の制約を受けることなく、例え
ば120°〜300°程度の大きな旋回角をもつて円滑に
旋回することができる。また、ケーブル２４の外
周側をチユーブ２５によつて覆つているから、旋
回台８の旋回時にケーブル２４が直接筒状支持部
５等に摺接するのを確実に防止し、該ケーブル２
４が破損したり断線したりするのを防止して寿命
や信頼性を向上できる。

さらに、ケーブル２４とチユーブ２５との間に
は通路路２７を形成し、該通路路２７には不燃性
ガスを充填して内圧防爆構造としたから、塗装作
業時におけるケーブルの断線等による可燃性ガス
の爆発事故を防止することができる。また、チユ
ーブ２５はケーブル２４の全長に亘つて均一に挿
嵌したから、通気路２７の体積を小さくして内部
に充填する不燃性ガスの量を少量にすることがで
き、チユーブ２５の破損による通気路２７の圧力
低下を圧力スイツチによつて迅速に検知すること
ができる。

次に、第５図及び第６図は本考案の第２の実施
例を示し、本実施例の特徴はケーブル容器の容器
側伸縮部を蛇腹状に形成したことにある。なお、
本実施例では、前述した第１の実施例の構成要素
と同一の構成に同一の符号を付し、その説明を省
略する。

図中、３１はケーブル２４の外側に設けられた
本実施例によるケーブル容器を示し、該ケーブル
容器３１は、後述する蛇腹３２、チユーブ継手３
５、チユーブ３６から構成されている。

３２は基台２の上面部３Ａと旋回台８の上面部
８Ａとの間に位置して、ケーブル２４のケーブル
側伸縮部２４Ａを一体的に覆うように設けられた
容器側伸縮部としての蛇腹を示し、該蛇腹３２は
ゴム等の可撓性材料で形成されている。また、該
蛇腹３２内には後述の蛇腹内通気路３７Ａが形成
されている。

３３，３３は蛇腹３２の伸縮方向の端部を基台
２及び旋回台８にそれぞれ取着するために、該各
端部に固着された取付板で、該各取付板３３は基
台２及び旋回台８の各上面部３Ａ，８Ａに固着さ
れている。

３４，３４は前記取付板３３，３３にそれぞれ
形成された雌ねじ部からなる継手挿着穴、３５，
３５は各チユーブ挿通穴７，１０を介して該各継
手挿着穴３４に螺着されたチユーブ継手を示し、
該各チユーブ継手３５には、ケーブル２４の両端
側接続部２４Ｂが挿通されて基台２及び旋回台８
外側に延出し、電源及び各電動モータ１２，１
３，１５，１６及び１７に接続されている。ま
た、３６，３６は前記ケーブル２４の各接続部２
４Ｂ外側に後述のチユーブ内通気路３７Ｂを形成
する如く挿通されたチユーブを示し、該各チユー
ブ３６の端部は各チユーブ継手３５に密着して取
付けられ、かつチユーブ内通気路３７Ｂを蛇腹内
通気路３７Ａと連通させている。

３７はケーブル容器３１内にケーブル２４との
間に形成され、内部に不燃性ガスが充填された通
気路を示し、該通気路３７は、前述した第１の実
施例による通気路２７とほぼ同様に、その一端側
が前記不燃性ガス源と接続され、その他端側が各
電動モータ１２，１３，１５，１６及び１７の気
密容器内に連通している。また、図６に示す如
く、該通気路３７のうち、基台２の上面部３Ａと
旋回台８の上面部８Ａとの間に位置する部分は、
蛇腹３２の内径に応じて大径に形成された蛇腹内
通気路３７Ａとなり、上，下のチユーブ３６内に
位置する部分は、該チユーブ３６の内径に応じて
小径に形成されたチユーブ内通気路３７Ｂとなつ
ている。

本実施例による電動式工業用ロボツトは上述の
如く構成されており、旋回台８が旋回すると該旋
回に伴なつてケーブル２４はケーブル側伸縮部２
４Ａで伸縮するが、ケーブル容器３１には該ケー
ブル伸縮部２４Ａと一体的に伸縮できる蛇腹３２
を設けたから、前記第１の実施例とほぼ同様に、
旋回台８はケーブル２４及びケーブル容器３１に
制約を受けることなく、大きな旋回角をもつて円
滑に旋回することができ、蛇腹３２によつてケー
ブル３１を保護することができる。

また、ケーブル容器３１の一部を構成し、ケー
ブル２４のケーブル側伸縮部２４Ａを伸縮可能に
収容する蛇腹３２に蛇腹内通気路３７Ａを形成し
て不燃性ガスを充填するようにしたから、前述し
た第１の実施例をほぼ同様に、旋回台８の旋回及
びケーブル２４の伸縮を妨げることなく、該ケー
ブル２４を効果的に内圧防爆構造にすることがで
き、不燃性ガスの量も低減することができる。

なお、前記各実施例におけるケーブル２４には
各電動モータ１２，１３及び１５ないし１７に電
力を供給する送電用ケーブルを例に挙げたが、塗
装装置に制御信号を伝達する信号ケーブル、或は
ロボツト本体１１のアーム１１Ｂ、手首１１Ｃ等
に設けられた回転角検出器に接続した信号ケーブ
ル等にも本考案は適用できるものである。

〔考案の効果〕

以上詳述した通り本考案によれば、基台と旋回
台との間に配設されてケーブル側伸縮部を収容
し、該伸縮部に合せて伸縮する容器側伸縮部が形
成されたケーブル容器と、該ケーブル容器内にケ
ーブルとの間に形成され、内部に保護気体が充填
された通気路とを設ける構成としたから、旋回台
がロボツト本体と共に旋回すると、ケーブルのケ
ーブル側伸縮部は旋回台の旋回に応じて伸長し、
ケーブル容器の容器側伸縮部も該ケーブル側伸縮
部に合せて伸長する。この結果、旋回台は、これ
らケーブル、ケーブル容器の制約を受けることな
く円滑に旋回することができ、ケーブルをケーブ
ル容器で保護して該ケーブルが他の部材に直接接
触するのを防止できる。また、ケーブルの周囲を
保護気体で覆つて効果的に内圧防爆構造を形成す
ることができ、通気路の体積を小さく形成して保
護気体の充填量を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本考案の第１の実施例に
係り、第１図は電動式工業用ロボツトの正面図、
第２図は第１図に示す工業用ロボツトの左側面
図、第３図は基台と旋回台の内部構造を示す縦断
面図、第４図は第３図中の要部拡大図、第５図及
び第６図は本考案の第２の実施例に係り、第５図
は基台と旋回台の内部構造を示す縦断面図、第６
図は第５図中の要部拡大図である。 ２……基台、８……旋回台、１１……ロボツト
本体、１２，１３，１５，１６，１７……電動モ
ータ、２４……ケーブル、２４Ａ……ケーブル側
伸縮部、２５，３１……ケーブル容器、２５Ａ…
…容器側伸縮部、３２……蛇腹（容器側伸縮部）、
２７，３７……通気路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 基台と、該基台上に旋回可能に設けられ、上側
   には電動モータにより駆動されるロボツト本体が
   搭載された旋回台と、一端側は前記基台に支持さ
   れ、他端側は前記旋回台を介してロボツト本体に
   接続され、該基台と旋回台との間に位置する部分
   には伸縮可能なケーブル側伸縮部が形成されたケ
   ーブルとからなる電動式工業用ロボツトにおい
   て、前記基台と旋回台との間に配設されて前記ケ
   ーブル側伸縮部を収容し、該伸縮部に合せて伸縮
   する容器側伸縮部が形成されたケーブル容器と、
   該ケーブル容器内に前記ケーブルとの間に形成さ
   れ、内部に保護気体が充填された通気路とを設け
   たことを特徴とする電動式工業用ロボツト。