JPH0773834B2 - 危険な場所で使用するための電気ロボット - Google Patents
危険な場所で使用するための電気ロボットInfo
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- JPH0773834B2 JPH0773834B2 JP4207869A JP20786992A JPH0773834B2 JP H0773834 B2 JPH0773834 B2 JP H0773834B2 JP 4207869 A JP4207869 A JP 4207869A JP 20786992 A JP20786992 A JP 20786992A JP H0773834 B2 JPH0773834 B2 JP H0773834B2
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- JP
- Japan
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- chamber
- cable
- robot
- base
- pressure
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/0025—Means for supplying energy to the end effector
- B25J19/0029—Means for supplying energy to the end effector arranged within the different robot elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B13/00—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
- B05B13/02—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work
- B05B13/04—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation
- B05B13/0431—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation with spray heads moved by robots or articulated arms, e.g. for applying liquid or other fluent material to three-dimensional [3D] surfaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/0075—Means for protecting the manipulator from its environment or vice versa
- B25J19/0079—Means for protecting the manipulator from its environment or vice versa using an internal pressure system
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、危険な環境で使用する
電気駆動ロボットに関し、特に可燃性ガス又は蒸気を含
んでいる環境で動作可能な電気駆動ロボットに関する。
電気駆動ロボットに関し、特に可燃性ガス又は蒸気を含
んでいる環境で動作可能な電気駆動ロボットに関する。
【0002】
【従来の技術】ペイント・スプレ機械が多く自動車の車
体のような量産品をペイントするために導入されてきて
いる。一般的に、そのようなペイント・スプレ機械は、
その機械がしそこねな領域を人間の操作者が修正しなけ
ればならない点で、使用上に制限があった。そのような
機械もまた往復運動システム上の水平そして/又は垂直
経路でペイントするようにのみ設計されている。物体を
完全にペイントするためには、もしその物体の輪郭が複
雑ならば、深さ方向や横方向の動作が必要とされる。手
首を使用することは、操作者が特定の方法でペイント・
スプレ銃の角度を定めて複雑な輪郭表面にペイントを塗
布するときにしばしば必要になるので、重要である。
体のような量産品をペイントするために導入されてきて
いる。一般的に、そのようなペイント・スプレ機械は、
その機械がしそこねな領域を人間の操作者が修正しなけ
ればならない点で、使用上に制限があった。そのような
機械もまた往復運動システム上の水平そして/又は垂直
経路でペイントするようにのみ設計されている。物体を
完全にペイントするためには、もしその物体の輪郭が複
雑ならば、深さ方向や横方向の動作が必要とされる。手
首を使用することは、操作者が特定の方法でペイント・
スプレ銃の角度を定めて複雑な輪郭表面にペイントを塗
布するときにしばしば必要になるので、重要である。
【0003】従来技術のペイント・スプレ機械の多くに
は、外部表面の大部分をペイントしようとする、大容量
の中央ペイント貯蔵室から供給される電池式スプレ銃が
含まれている。ホイール・アーチなどの接近し難い領
域、トランクやエンジン室の内側、ドアの端部は、車の
車体が自動ペイント工程を経た後、ペイントされていな
い領域を見つける操作者がペイントしなければならな
い。
は、外部表面の大部分をペイントしようとする、大容量
の中央ペイント貯蔵室から供給される電池式スプレ銃が
含まれている。ホイール・アーチなどの接近し難い領
域、トランクやエンジン室の内側、ドアの端部は、車の
車体が自動ペイント工程を経た後、ペイントされていな
い領域を見つける操作者がペイントしなければならな
い。
【0004】電気ペイント装置を含むペイント機械が多
くの従来技術の特許において開示されている。それらの
特許は、チャプマンの米国特許第2,858,947 号、シェリ
イ等の米国特許第3,007,097 号、ピアソン等の米国特許
第3,481,499 号、リヒタの米国特許第4,030,617 号、ヨ
シオの米国特許第4,113,115 号、バーンズ等の米国特許
第4,196,049 号、シャムの米国特許第4,398,863 号及び
第4,407,625 号、ジャコット−デスコンムベス等の米国
特許第4,424,472 号、そしてゴーマンの米国特許第4,42
4,473 号である。ポラルドの米国特許第2,213,108 号、
及び第2,286,571 号は、共にペイント・スプレ用の電気
ロボットについて開示している。ストリッカの米国特許
第4,170,751 号は、同様に、ペイント・スプレ・コボッ
トに関係した電気装置について開示している。
くの従来技術の特許において開示されている。それらの
特許は、チャプマンの米国特許第2,858,947 号、シェリ
イ等の米国特許第3,007,097 号、ピアソン等の米国特許
第3,481,499 号、リヒタの米国特許第4,030,617 号、ヨ
シオの米国特許第4,113,115 号、バーンズ等の米国特許
第4,196,049 号、シャムの米国特許第4,398,863 号及び
第4,407,625 号、ジャコット−デスコンムベス等の米国
特許第4,424,472 号、そしてゴーマンの米国特許第4,42
4,473 号である。ポラルドの米国特許第2,213,108 号、
及び第2,286,571 号は、共にペイント・スプレ用の電気
ロボットについて開示している。ストリッカの米国特許
第4,170,751 号は、同様に、ペイント・スプレ・コボッ
トに関係した電気装置について開示している。
【0005】量産品に商品質のペイント仕上げを行うた
めに、スプレ・ロボットを使用すには多くの理由が存在
する。ロボットは厳しいペイント環境に対処することが
でき、全体として消費されるエネルギが少なくなるペイ
ント工程が可能になり、そしてペイントの質が改良さ
れ、更に、材料費や労働費の減少に結局つながるので望
ましい。高い生産率が期待され、且つ、比較的短い利用
時間で1回のペイントでなく数回のペイントが行なわれ
て完成するような場所では、上記の利点が車の車体をペ
イントするときに特に大切である。
めに、スプレ・ロボットを使用すには多くの理由が存在
する。ロボットは厳しいペイント環境に対処することが
でき、全体として消費されるエネルギが少なくなるペイ
ント工程が可能になり、そしてペイントの質が改良さ
れ、更に、材料費や労働費の減少に結局つながるので望
ましい。高い生産率が期待され、且つ、比較的短い利用
時間で1回のペイントでなく数回のペイントが行なわれ
て完成するような場所では、上記の利点が車の車体をペ
イントするときに特に大切である。
【0006】スプレ・ロボットは、表面をエナメル化し
たり/又はパウダリングする場合にも使用される。例え
ば、ガラス状のエナメルをプラスチック製のバスタツブ
に塗布するときに、車体にペイントを塗布するときに使
用されるのと同じ技術が多く利用される。スプレイ・ペ
イントに使用されてきているロボットは、人間の操作者
の動作に匹敵する連続経路の機械から成っている。一般
的に、そのようなロボットは、実際のペイントの仕事を
通してペイントの専門家に学習モードでそれぞれのロボ
ットを指導させることで、教育されている。
たり/又はパウダリングする場合にも使用される。例え
ば、ガラス状のエナメルをプラスチック製のバスタツブ
に塗布するときに、車体にペイントを塗布するときに使
用されるのと同じ技術が多く利用される。スプレイ・ペ
イントに使用されてきているロボットは、人間の操作者
の動作に匹敵する連続経路の機械から成っている。一般
的に、そのようなロボットは、実際のペイントの仕事を
通してペイントの専門家に学習モードでそれぞれのロボ
ットを指導させることで、教育されている。
【0007】自動車産業界での平均的なスプレ・ブース
は、相対的に小さな幅を持つように標準化されてきてい
る。このような幅が小さいので、そのようなスプレ・ブ
ース内で使用される、ロボットはその大きさや動作が制
限される。現存するスプレ・ブースを再設計することは
コスト的に採算が合わない。従来のペイント・スプレ・
ブース内ではロボットが利用できる大きさが制限されて
いるので、電気駆動装置を有するロボットを使用するこ
とは、一見して、小型電気ロボットが小型水力駆動ロボ
ットよりコストの点で有利であるという理由により望ま
しい。そのようなコストには、ロボットのコストだけで
なく設置メインテナンスや他の動作上の費用が含まれ
る。しかし、ペイント・スプレイや他の同様な使用にお
いて、環境によっては水力駆動装置や空気圧駆動装置を
使用することが有利である。そのような環境では電気モ
ータの爆発の危険性が生じるので、電気ロボットは耐爆
発性であるか、又は燃焼可能な環境を点火しないように
本質的に安全であるかいずれかでなければならない。水
力駆動ロボットは、爆発性の燃料−空気の混合物を点火
するほど一般的に十分な量の電気エネルギを使用しな
い。
は、相対的に小さな幅を持つように標準化されてきてい
る。このような幅が小さいので、そのようなスプレ・ブ
ース内で使用される、ロボットはその大きさや動作が制
限される。現存するスプレ・ブースを再設計することは
コスト的に採算が合わない。従来のペイント・スプレ・
ブース内ではロボットが利用できる大きさが制限されて
いるので、電気駆動装置を有するロボットを使用するこ
とは、一見して、小型電気ロボットが小型水力駆動ロボ
ットよりコストの点で有利であるという理由により望ま
しい。そのようなコストには、ロボットのコストだけで
なく設置メインテナンスや他の動作上の費用が含まれ
る。しかし、ペイント・スプレイや他の同様な使用にお
いて、環境によっては水力駆動装置や空気圧駆動装置を
使用することが有利である。そのような環境では電気モ
ータの爆発の危険性が生じるので、電気ロボットは耐爆
発性であるか、又は燃焼可能な環境を点火しないように
本質的に安全であるかいずれかでなければならない。水
力駆動ロボットは、爆発性の燃料−空気の混合物を点火
するほど一般的に十分な量の電気エネルギを使用しな
い。
【0008】国家電気法であるNFPA70の第500
条規定の“危険”(すなわち、第1級の区分1の場所)
として分類される領域に位置される電気装置は、加圧コ
ンテナ中に配置されるか又は耐爆発発性にしなければな
らない。このような手段が採られるならば、その電気装
置の周辺領域は第1級の区分1の場所としてもはや分類
されない。むしろ、密閉容器又は耐爆発性コンテナに隣
接した場所のみが通常の動作状態において可燃性ガスや
蒸気を点火可能にする濃度を含む第1級の区分2の場所
として分類される。その密閉容器の加圧化には、十分な
圧力で流れを連続的にしたり又はしなかったりしてその
容器にきれいな空気や不活性ガスを供給してその容器内
に時々流入する燃焼性ガスや蒸気が入り込まないように
することが必要である。電気装置が付勢されているとき
にその容器を少なくとも25パスカル(0.1インチ(約
2.5mm)の水)の圧力に維持するならば、“危険”な環
境において爆発の危険性が相当除去される。
条規定の“危険”(すなわち、第1級の区分1の場所)
として分類される領域に位置される電気装置は、加圧コ
ンテナ中に配置されるか又は耐爆発発性にしなければな
らない。このような手段が採られるならば、その電気装
置の周辺領域は第1級の区分1の場所としてもはや分類
されない。むしろ、密閉容器又は耐爆発性コンテナに隣
接した場所のみが通常の動作状態において可燃性ガスや
蒸気を点火可能にする濃度を含む第1級の区分2の場所
として分類される。その密閉容器の加圧化には、十分な
圧力で流れを連続的にしたり又はしなかったりしてその
容器にきれいな空気や不活性ガスを供給してその容器内
に時々流入する燃焼性ガスや蒸気が入り込まないように
することが必要である。電気装置が付勢されているとき
にその容器を少なくとも25パスカル(0.1インチ(約
2.5mm)の水)の圧力に維持するならば、“危険”な環
境において爆発の危険性が相当除去される。
【0009】上記の規準に従う一方法は、モータのよう
な装置用のコンテナを耐爆発性にすることである。しか
し、耐爆発性モータを使用するとモータのコストが増加
するだけでなく、ロボットの重量及び大きさが増加す
る。その上、耐爆発性モータを使用すると、耐爆発性ケ
ーブルの使用が必要となる。そのようなケーブルは、高
価であって重いだけでなく、柔軟性に欠けて扱いにく
い。そのような耐爆発性モータやケーブルは、また、ロ
ボット内部において又はロボット上において、結果とし
て、ペイント・スプレ・ブース内で貴重な空間を占め
る。
な装置用のコンテナを耐爆発性にすることである。しか
し、耐爆発性モータを使用するとモータのコストが増加
するだけでなく、ロボットの重量及び大きさが増加す
る。その上、耐爆発性モータを使用すると、耐爆発性ケ
ーブルの使用が必要となる。そのようなケーブルは、高
価であって重いだけでなく、柔軟性に欠けて扱いにく
い。そのような耐爆発性モータやケーブルは、また、ロ
ボット内部において又はロボット上において、結果とし
て、ペイント・スプレ・ブース内で貴重な空間を占め
る。
【0010】
【発明の要約】本発明の目的は、危険な環境において使
用される改良型電気駆動ロボットを提供することであ
る。本発明の別の目的は、危険な環境において使用され
る相対的にコンパクトであって、内部に電気モータを収
容するための一対の加圧室を備えるロボットを提供する
ことである。
用される改良型電気駆動ロボットを提供することであ
る。本発明の別の目的は、危険な環境において使用され
る相対的にコンパクトであって、内部に電気モータを収
容するための一対の加圧室を備えるロボットを提供する
ことである。
【0011】しかも本発明の他の目的は、危険な環境で
使用するための相対的にコンパクトで安価な電気駆動ロ
ボットを提供することである。このロボットは、ベース
と、腕組立体と、第1及び第2の電気モータをそれぞれ
備える第1及び第2の駆動システムとを備えていて、少
なくとも1つの電気モータがベース内に位置する第1の
加圧室に位置し、そして少なくとも1つの電気モータが
腕組立体の内部に位置する第2の加圧室に位置するもの
である。
使用するための相対的にコンパクトで安価な電気駆動ロ
ボットを提供することである。このロボットは、ベース
と、腕組立体と、第1及び第2の電気モータをそれぞれ
備える第1及び第2の駆動システムとを備えていて、少
なくとも1つの電気モータがベース内に位置する第1の
加圧室に位置し、そして少なくとも1つの電気モータが
腕組立体の内部に位置する第2の加圧室に位置するもの
である。
【0012】本発明の上記の目的や他の目的を実行する
ときに、本発明により構成された電気駆動ロボットが内
部に含まれる第1の加圧室を有するベースと、内部に含
まれる第2の加圧室を有する腕組立体とを備えている。
この腕立体は、その一方の端部でベース上において動作
するように支持されている。腕組立体は、その反対の端
部を流体放出工具に接続するための手首を備えている。
ロボットもまた第1及び第2の駆動システムを備えてい
る。その第1の駆動システムは、第1の加圧室に配置さ
れた少なくとも1つの電気モータを備えていてその腕組
立体を駆動する。その第2の駆動システムは、第2の加
圧室に配置された少なくとも1つの電気モータを備えて
いてその手首を駆動する。
ときに、本発明により構成された電気駆動ロボットが内
部に含まれる第1の加圧室を有するベースと、内部に含
まれる第2の加圧室を有する腕組立体とを備えている。
この腕立体は、その一方の端部でベース上において動作
するように支持されている。腕組立体は、その反対の端
部を流体放出工具に接続するための手首を備えている。
ロボットもまた第1及び第2の駆動システムを備えてい
る。その第1の駆動システムは、第1の加圧室に配置さ
れた少なくとも1つの電気モータを備えていてその腕組
立体を駆動する。その第2の駆動システムは、第2の加
圧室に配置された少なくとも1つの電気モータを備えて
いてその手首を駆動する。
【0013】電気モータは、ブラシレスDCモータ又は
ACサーボ・モータとして一般的に知られているブラシ
レス・サーボ・モータから成るのが望ましい。その上、
ロボットは、ベースの外側表面に取り付けられた加圧管
路に収容されたケーブルを備えていることが望ましい。
ケーブルは、電気モータに電気的に接続されていてロボ
ットコントローラに接続されるようになっている。その
管路は、第1及び第2の加圧室に流体的に通じている。
それ故、ケーブルは、強力な耐爆発性ケーブルよりむし
ろ通常使用ケーブルから構成されることもある。
ACサーボ・モータとして一般的に知られているブラシ
レス・サーボ・モータから成るのが望ましい。その上、
ロボットは、ベースの外側表面に取り付けられた加圧管
路に収容されたケーブルを備えていることが望ましい。
ケーブルは、電気モータに電気的に接続されていてロボ
ットコントローラに接続されるようになっている。その
管路は、第1及び第2の加圧室に流体的に通じている。
それ故、ケーブルは、強力な耐爆発性ケーブルよりむし
ろ通常使用ケーブルから構成されることもある。
【0014】加圧手段は、第1及び第2の室に、更に望
ましくはその管路内に正圧を与える圧力調整器を備えて
いる。この方法で作られた電気スプレ・ロボットは、相
対的に小型で軽量だけでなく水力駆動ロボットより低価
格である。この電気スプレ・ロボットは、通常使用のケ
ーブルも備えていて、強力な耐爆発性ケーブルを使用す
る必要がなく、それに伴う短所が生じない。一対の加圧
室−そのうちの1つは腕組立体内に配置されている−を
使用することによってそこに必要とされるギヤ装置や他
の機構が減少して、駆動モータの回転運動を腕組立体の
自由端に取り付けられた手首機構に伝達する。
ましくはその管路内に正圧を与える圧力調整器を備えて
いる。この方法で作られた電気スプレ・ロボットは、相
対的に小型で軽量だけでなく水力駆動ロボットより低価
格である。この電気スプレ・ロボットは、通常使用のケ
ーブルも備えていて、強力な耐爆発性ケーブルを使用す
る必要がなく、それに伴う短所が生じない。一対の加圧
室−そのうちの1つは腕組立体内に配置されている−を
使用することによってそこに必要とされるギヤ装置や他
の機構が減少して、駆動モータの回転運動を腕組立体の
自由端に取り付けられた手首機構に伝達する。
【0015】本発明の他の利点は、添付図面及び実施例
を参照することによって理解されるだろう。
を参照することによって理解されるだろう。
【0016】
【実施例】図1は、本発明によって作られたペイント・
スプレ・ロボットを示している。このペイント・スプレ
・ロボットの全体を数質10で示す。ロボット10は、
ベース12を備えており、このベース12は上方ベース
部14及び下方ベース部16を有している。上方ベース
部14は、静止している下方ベース部16に関して回転
可能である。ロボット10は、腕組立体18も備えてい
て、その一方の端には上方ベース部14に枢動するよう
に接続され、且つ、その反対端には外側の腕22に枢動
するように接続された内側の腕20が含まれている。手
首又は手首機構24は、外側の腕22の自由端に接続さ
れていて、3本の軸の手首機構から成るのが望ましい。
この手首機構24は、その自由端でペイント・スプレ銃
のようなスプレ工具を持つようにされている。
スプレ・ロボットを示している。このペイント・スプレ
・ロボットの全体を数質10で示す。ロボット10は、
ベース12を備えており、このベース12は上方ベース
部14及び下方ベース部16を有している。上方ベース
部14は、静止している下方ベース部16に関して回転
可能である。ロボット10は、腕組立体18も備えてい
て、その一方の端には上方ベース部14に枢動するよう
に接続され、且つ、その反対端には外側の腕22に枢動
するように接続された内側の腕20が含まれている。手
首又は手首機構24は、外側の腕22の自由端に接続さ
れていて、3本の軸の手首機構から成るのが望ましい。
この手首機構24は、その自由端でペイント・スプレ銃
のようなスプレ工具を持つようにされている。
【0017】以下に説明するように、ロボット10は、
ベース12及び腕組立体18加圧するための空気システ
ムを備えており、スパークを生じない電気モータを内部
に配置していて爆発防止用の電気モータを使用する必要
がない。そのうえ、手首機構24を駆動する電気モータ
がベース12内でなくて腕組立体18内にあるので、電
気モータを手首機構に相互接続するのに必要な伝動装置
が相当少なくなる。第2の加圧室をここで説明したよう
に内側の腕の内部に、もし望むならば外側の腕22の内
部に配置することができる。
ベース12及び腕組立体18加圧するための空気システ
ムを備えており、スパークを生じない電気モータを内部
に配置していて爆発防止用の電気モータを使用する必要
がない。そのうえ、手首機構24を駆動する電気モータ
がベース12内でなくて腕組立体18内にあるので、電
気モータを手首機構に相互接続するのに必要な伝動装置
が相当少なくなる。第2の加圧室をここで説明したよう
に内側の腕の内部に、もし望むならば外側の腕22の内
部に配置することができる。
【0018】図1に示したように、ロボット10は、2
6で示される壁を有するペイント・スプレ・ブースの内
部のような危険な周囲又は環境で使用するようになって
いる。下方ベース部16は、ジャッキ組立体が、図2に
おいて最善に示されているように、下方ベース部16の
下方コーナにそれぞれ位置するように水平にして調整可
能に取り付けられる。
6で示される壁を有するペイント・スプレ・ブースの内
部のような危険な周囲又は環境で使用するようになって
いる。下方ベース部16は、ジャッキ組立体が、図2に
おいて最善に示されているように、下方ベース部16の
下方コーナにそれぞれ位置するように水平にして調整可
能に取り付けられる。
【0019】ペイント・スプレ・ブース内の領域は、可
燃性の気体又は蒸気が十分な濃度で空中に存在していて
その場所が国家電気法であるNFPA70の第500条
で規定される危険度とされる。そのような環境ではそこ
に含まれる爆発性の溶剤−空気の混合物が非常に可燃性
の性質であることから、爆発や火事の危険性が生じる。
燃性の気体又は蒸気が十分な濃度で空中に存在していて
その場所が国家電気法であるNFPA70の第500条
で規定される危険度とされる。そのような環境ではそこ
に含まれる爆発性の溶剤−空気の混合物が非常に可燃性
の性質であることから、爆発や火事の危険性が生じる。
【0020】ロボットの電源及び制御信号はケーブル
(図示せず)によって供給され、そのケーブルはペイン
ト・スプレ・ブースの外部にある、ロボットローラから
延びている。加圧管路30はケーブルを収容しており、
下方ベース部16に取り付けられている。下方ベース部
16は、アダプタプレート34によって加圧管路30に
接続されるようになっていて、このアダプタプレート3
4は、さらに、ボルト32によって下方ベース部16の
前面ハウジングプレート36に取り付けられている。管
路30内に含まれるケーブルは、前面壁36を通って延
びている通路38を通って延びていて、図4に示される
ように端子ストリップ40に電気的に結合されている。
(図示せず)によって供給され、そのケーブルはペイン
ト・スプレ・ブースの外部にある、ロボットローラから
延びている。加圧管路30はケーブルを収容しており、
下方ベース部16に取り付けられている。下方ベース部
16は、アダプタプレート34によって加圧管路30に
接続されるようになっていて、このアダプタプレート3
4は、さらに、ボルト32によって下方ベース部16の
前面ハウジングプレート36に取り付けられている。管
路30内に含まれるケーブルは、前面壁36を通って延
びている通路38を通って延びていて、図4に示される
ように端子ストリップ40に電気的に結合されている。
【0021】アダプタプレート34は、空気流入通路4
2を備えており、この通路42は、空気流入管44と流
体的に導通しており、この管44は、ペイント・スプレ
・ブースの壁26を通って延びていて相対的にきれいな
空気や不活性ガスがペイント・スプレ・ブースの周囲か
ら下方ベース部16に流入する。空気流入通路42を通
って流れたのち、空気は管46を通って流れ、この管4
6は圧力調整器48と流体的に結ばれている。この調整
器48は、下方ベース部16の内壁50に取り付けられ
ている。内壁50は、下方ベース部16の内室59を限
定している。
2を備えており、この通路42は、空気流入管44と流
体的に導通しており、この管44は、ペイント・スプレ
・ブースの壁26を通って延びていて相対的にきれいな
空気や不活性ガスがペイント・スプレ・ブースの周囲か
ら下方ベース部16に流入する。空気流入通路42を通
って流れたのち、空気は管46を通って流れ、この管4
6は圧力調整器48と流体的に結ばれている。この調整
器48は、下方ベース部16の内壁50に取り付けられ
ている。内壁50は、下方ベース部16の内室59を限
定している。
【0022】圧力調整器46は、空気圧力が所定の制限
間で下方ベース部16内の第1室52内にあるようにし
ている。この第1室に含まれているのは低圧力スイッチ
54であり、この低圧力スイッチ54は、第1室52内
の圧力が圧力調整器48の維持しようとしている圧力以
下であることを示すものである。圧力スイッチ54は、
管56によって、基準周囲圧力レベルに近づく手段とし
てコネクタ58で非加圧室59に接続されている。加圧
スイッチ54も、アラーム信号を与えるために、ケーブ
ル(図示せず)によってロボット・コントラーラ28に
接続されていて、第1室内の圧力が低いのでロボットを
停止しなければならないことを示している。
間で下方ベース部16内の第1室52内にあるようにし
ている。この第1室に含まれているのは低圧力スイッチ
54であり、この低圧力スイッチ54は、第1室52内
の圧力が圧力調整器48の維持しようとしている圧力以
下であることを示すものである。圧力スイッチ54は、
管56によって、基準周囲圧力レベルに近づく手段とし
てコネクタ58で非加圧室59に接続されている。加圧
スイッチ54も、アラーム信号を与えるために、ケーブ
ル(図示せず)によってロボット・コントラーラ28に
接続されていて、第1室内の圧力が低いのでロボットを
停止しなければならないことを示している。
【0023】一対のかさ形穴60も第1室52と内壁5
0の内室59との間に設けられていて、最大所定制限値
以上に圧力調整器48によって生成された過剰圧力を軽
減している。このかさ形穴60は、第1室52から内室
59に過剰圧力を伝達している。第1室52は、下方ベ
ース部16の上方壁に形成された開口部64を介して、
上方ベース部14に形成された第2室62に液体的に通
じている。この開口部64は、上方ベース部14と下方
ベース部16との間に配置された駆動板68に形成され
た開口部66と一直線になっている。さらに、この開口
部66はカラー部材72に形成された開口部76一直線
になっていて、このカラー部材72は、図5に示されて
いるように、取り付けボルト74によって駆動板68に
取り付けられている。円形シール78がカラー部材72
と上部ベース部14の下方壁との間に設けられていて、
カラー部材72とその付属板68と上方ベース部14と
の間を相対的に回転する間室52を密封する。
0の内室59との間に設けられていて、最大所定制限値
以上に圧力調整器48によって生成された過剰圧力を軽
減している。このかさ形穴60は、第1室52から内室
59に過剰圧力を伝達している。第1室52は、下方ベ
ース部16の上方壁に形成された開口部64を介して、
上方ベース部14に形成された第2室62に液体的に通
じている。この開口部64は、上方ベース部14と下方
ベース部16との間に配置された駆動板68に形成され
た開口部66と一直線になっている。さらに、この開口
部66はカラー部材72に形成された開口部76一直線
になっていて、このカラー部材72は、図5に示されて
いるように、取り付けボルト74によって駆動板68に
取り付けられている。円形シール78がカラー部材72
と上部ベース部14の下方壁との間に設けられていて、
カラー部材72とその付属板68と上方ベース部14と
の間を相対的に回転する間室52を密封する。
【0024】80で示される方向付け手段、即ち機構は
カラー部材72に取り付けられて固定しており、複数の
通常使用のケーブル82を支持している。このケーブル
82は、下方室52内で端子ストリップ40に電気的に
接続されている。図4から図6までに示されているよう
に、ケーブル82は相対的に柔軟であり、ケーブル82
を相対的に小さな曲率半径にそって曲げられるリボン状
に形成することができる。このケーブルは、非常に柔軟
であるのでカラー部材72をその方向付機構80と上方
ベース部14との間の相対的な回転の間そのリボン状の
ものを曲げることができる。また、ケーブルを方向付け
する方向付機構80は、下方ベース16から開口部66
を通って上方ベース14に延びるケーブルをリボン状に
束ね、上方ベース14側(回動する側)のケーブルを旋
回軸に対して垂直に交差するように延ばし、かつリボン
状の平面が該軸線と平行となるように開口部に設けられ
ている。これによって、下方ベース16に対して上方ベ
ース14が旋回したとき、ケーブルが柔軟に曲がるよう
になる。
カラー部材72に取り付けられて固定しており、複数の
通常使用のケーブル82を支持している。このケーブル
82は、下方室52内で端子ストリップ40に電気的に
接続されている。図4から図6までに示されているよう
に、ケーブル82は相対的に柔軟であり、ケーブル82
を相対的に小さな曲率半径にそって曲げられるリボン状
に形成することができる。このケーブルは、非常に柔軟
であるのでカラー部材72をその方向付機構80と上方
ベース部14との間の相対的な回転の間そのリボン状の
ものを曲げることができる。また、ケーブルを方向付け
する方向付機構80は、下方ベース16から開口部66
を通って上方ベース14に延びるケーブルをリボン状に
束ね、上方ベース14側(回動する側)のケーブルを旋
回軸に対して垂直に交差するように延ばし、かつリボン
状の平面が該軸線と平行となるように開口部に設けられ
ている。これによって、下方ベース16に対して上方ベ
ース14が旋回したとき、ケーブルが柔軟に曲がるよう
になる。
【0025】ケーブル82にはそれぞれそれに含まれて
いるより小さなケーブル84が3本含まれている。2本
の小さなケーブル84は、上方室62の内部に取り付け
られた電気駆動システムの電気駆動モータ86のそれぞ
れに用いられている。1本の小さなケーブル84は電源
信号を供給していて、もう1本の小さなケーブル84は
制御信号を供給している。駆動モータ86が上方室62
に3ケ配置されていて、腕組立体18の回転軸のそれぞ
れに対して1ケ配置されている。駆動モータは、一般に
ACサーボモータやブラシレスDCモータとして知られ
ているように、スパークを生じないブラシレスサーボモ
ータから成るのが望ましい。
いるより小さなケーブル84が3本含まれている。2本
の小さなケーブル84は、上方室62の内部に取り付け
られた電気駆動システムの電気駆動モータ86のそれぞ
れに用いられている。1本の小さなケーブル84は電源
信号を供給していて、もう1本の小さなケーブル84は
制御信号を供給している。駆動モータ86が上方室62
に3ケ配置されていて、腕組立体18の回転軸のそれぞ
れに対して1ケ配置されている。駆動モータは、一般に
ACサーボモータやブラシレスDCモータとして知られ
ているように、スパークを生じないブラシレスサーボモ
ータから成るのが望ましい。
【0026】2本のケーブル82は、図6及び図7に示
されているように、内側の腕20に含まれた第3の加圧
室88の内部に届くように経路が定められ固定されてい
る。そのケーブルは、第2の加圧室62から内側の腕2
0の外側の壁92に、且つ、上方ベース部14の外側の
壁に形成された開口部を介して第3の加圧室88に延び
ている。ケーブル82は、第3室88内に取り付けられ
た電気モータ94にそれぞれ電気的に接続されている。
ケーブル82のリボンの特定の構成及び動作のより詳細
な説明は、同じ譲受人を有し、本出願と同日に提出され
たアターニ・ドケット番号P−306である“改良され
たケーブルの経路及び固定法を有するロボット (Robot
With Improved Cable Routing and Clamping) ”という
米国特許出願にされている。その特許出願を参考に含め
ている。尚、ケーブルを柔軟に方向付けする手段におい
ては、ベース12と腕組立対18の開口部を通るケーブ
ルをリボン状に束ねて方向付けすることにより、ベース
12と腕組立対18が相対的に回動したときケーブルが
柔軟に曲がるようにされている。
されているように、内側の腕20に含まれた第3の加圧
室88の内部に届くように経路が定められ固定されてい
る。そのケーブルは、第2の加圧室62から内側の腕2
0の外側の壁92に、且つ、上方ベース部14の外側の
壁に形成された開口部を介して第3の加圧室88に延び
ている。ケーブル82は、第3室88内に取り付けられ
た電気モータ94にそれぞれ電気的に接続されている。
ケーブル82のリボンの特定の構成及び動作のより詳細
な説明は、同じ譲受人を有し、本出願と同日に提出され
たアターニ・ドケット番号P−306である“改良され
たケーブルの経路及び固定法を有するロボット (Robot
With Improved Cable Routing and Clamping) ”という
米国特許出願にされている。その特許出願を参考に含め
ている。尚、ケーブルを柔軟に方向付けする手段におい
ては、ベース12と腕組立対18の開口部を通るケーブ
ルをリボン状に束ねて方向付けすることにより、ベース
12と腕組立対18が相対的に回動したときケーブルが
柔軟に曲がるようにされている。
【0027】モータ94の駆動軸96が加圧室88を制
限している内壁98を介して延びており、それぞれのタ
イミングベルト100と駆動的にかみ合っている。タイ
ミングベルト100は、さらに中空の同軸駆動管を介し
て3本の軸から成る手首機構24の別々の軸を駆動する
ためのギヤ装置にそれぞれ動作するように接続されてい
る。
限している内壁98を介して延びており、それぞれのタ
イミングベルト100と駆動的にかみ合っている。タイ
ミングベルト100は、さらに中空の同軸駆動管を介し
て3本の軸から成る手首機構24の別々の軸を駆動する
ためのギヤ装置にそれぞれ動作するように接続されてい
る。
【0028】
【発明の効果】浄化孔(図示せず)が幾つか室52、6
2、88を制限する内壁に設けられていて、それぞれの
室には、十分な流量及び圧力を有するきれいな空気又は
不活性ガスが与えられていて全ての室を汚染している可
燃性ガス又は蒸気を許容できる安全な濃度まで減少させ
ている。圧力調整器48には手動バイパスが設けられて
いて、必要なときにこの浄化作用を行うことができる。
2、88を制限する内壁に設けられていて、それぞれの
室には、十分な流量及び圧力を有するきれいな空気又は
不活性ガスが与えられていて全ての室を汚染している可
燃性ガス又は蒸気を許容できる安全な濃度まで減少させ
ている。圧力調整器48には手動バイパスが設けられて
いて、必要なときにこの浄化作用を行うことができる。
【0029】そのうえ、空気の流量が過剰にならないで
室52、62、88の内部の正圧を維持できるように、
ロボットの各種の可動部と非可動部との間に適当なシー
ルを設けることができる。前記の構成を採用すること
で、従来のペイント・スプレ・ブースで見られるような
危険な環境において相対的に小さく、且つ、高価でない
電気ロボットを使用することができる。加圧室52、6
2、88は互いに流体的に通じていて、可燃性ガスや蒸
気が電気駆動モータを備えている電気装置を収容してい
る室に入らないようにしている。
室52、62、88の内部の正圧を維持できるように、
ロボットの各種の可動部と非可動部との間に適当なシー
ルを設けることができる。前記の構成を採用すること
で、従来のペイント・スプレ・ブースで見られるような
危険な環境において相対的に小さく、且つ、高価でない
電気ロボットを使用することができる。加圧室52、6
2、88は互いに流体的に通じていて、可燃性ガスや蒸
気が電気駆動モータを備えている電気装置を収容してい
る室に入らないようにしている。
【0030】腕組立体18内の加圧室88を備えること
によって、手首装置24の各種の軸を駆動するための相
互ギヤ装置の総数が相当減少する。さらに、各種の加圧
室内のスパークを生じないモータを使用することによっ
て、ロボット10内か又はその外部表面かのいずれかに
取り付けられる相対的に重くて高価な耐爆発性のモータ
の必要性がなくなる。加圧室内にスパークを生じない電
気モータを使用することによって、電気モータに電源信
号や制御信号を供給するケーブルは通常使用のケーブル
であってよく、そのケーブルと比較して高価であり相対
的に柔軟性のない強力な耐爆発性のケーブルである必要
がないという別の利点が生じる。下方ベース16と上方
ベース14の間を通るケーブル、また、上方ベース16
と腕組立体18の間を通るケーブルは、方向付け手段に
よって無理なく曲がるようにされているので、ケーブル
の耐久性が良くなり、ケーブルの被覆の破断を防ぐこと
ができるようになる。 そして、これにより電線が剥き出
しとなってスパークなどが起こることを防ぐことがで
き、爆発に対する安全性が増す。また、ベース12と腕
組立対18の開口部を通るケーブルをリボン状に束ねて
方向付けする場合も、同様な効果を生じる。
によって、手首装置24の各種の軸を駆動するための相
互ギヤ装置の総数が相当減少する。さらに、各種の加圧
室内のスパークを生じないモータを使用することによっ
て、ロボット10内か又はその外部表面かのいずれかに
取り付けられる相対的に重くて高価な耐爆発性のモータ
の必要性がなくなる。加圧室内にスパークを生じない電
気モータを使用することによって、電気モータに電源信
号や制御信号を供給するケーブルは通常使用のケーブル
であってよく、そのケーブルと比較して高価であり相対
的に柔軟性のない強力な耐爆発性のケーブルである必要
がないという別の利点が生じる。下方ベース16と上方
ベース14の間を通るケーブル、また、上方ベース16
と腕組立体18の間を通るケーブルは、方向付け手段に
よって無理なく曲がるようにされているので、ケーブル
の耐久性が良くなり、ケーブルの被覆の破断を防ぐこと
ができるようになる。 そして、これにより電線が剥き出
しとなってスパークなどが起こることを防ぐことがで
き、爆発に対する安全性が増す。また、ベース12と腕
組立対18の開口部を通るケーブルをリボン状に束ねて
方向付けする場合も、同様な効果を生じる。
【0031】発明を説明的に記載したけれども、使用し
た用語は制限するというよりむしろ記述するという語の
性質を利用していると理解されたい。明らかに、本発明
の多くの修正や変更が上記の教えを考慮すれば可能であ
る。それ故、特許請求の範囲内において、詳細に記載さ
れた以外の方法で本発明を実施できるという事を理解さ
れたい。
た用語は制限するというよりむしろ記述するという語の
性質を利用していると理解されたい。明らかに、本発明
の多くの修正や変更が上記の教えを考慮すれば可能であ
る。それ故、特許請求の範囲内において、詳細に記載さ
れた以外の方法で本発明を実施できるという事を理解さ
れたい。
【図1】本発明による電気スプレロボットの透視図であ
る。
る。
【図2】図1のロボットの下方ベース部の側面立面図で
ある。
ある。
【図3】図2の低部の側面立面図であってそこの含まれ
る各種の部品を示す図である。
る各種の部品を示す図である。
【図4】ロボットの各種ケーブルの側面立面図であっ
て、ロボットの外部ハウジング構造を鎖線で示す図であ
る。
て、ロボットの外部ハウジング構造を鎖線で示す図であ
る。
【図5】図4の一部分の拡大図でありベースの上部と下
部との間の密封機構を示す図である。
部との間の密封機構を示す図である。
【図6】図4のケーブルの平面図であってロボットの他
の各種の要素を鎖線で示す図である。
の各種の要素を鎖線で示す図である。
【図7】ロボットの内側の腕の平面図である。
10 ペイント・スプレ・ロボット 12 ベース 14 上方ベース部 16 下方ベース部 18 腕組立体 20 内側の腕 22 外側の腕 24 手首 28 ロボット・コントローラ 48 圧力調整器 52 第1の室 62 第2の室 86 駆動モータ 82 通常使用ケーブル 94 電気モータ
Claims (1)
- 【請求項1】 危険な環境で使用され、かつ、その危険
な環境の外部から制御されるコンパクトで軽量な電気駆
動ロボット(10)であって、そのロボットは、ベース
(12)と、このベースの上での移動を行うように支持
された腕組立体(18)とを含み、前記ベース(12)
及び前記腕組立体(18)は相対的に可動な第一の室
(62)及び第二の室(88)を含む複数のほぼ密閉さ
れた室(52、62、88)を形成し、更に前記ロボッ
トが、第一の室(62)に入れられた少なくとも一つの
電気モータ(86)と、第二の室(88)に入れられた
少なくとも一つの電気モータ(94)と、前記危険な環
境の外部から延びて前記第一の室(62)及び第二の室
(88)の中の前記モータ(86、94)のそれぞれに
接続してそのモータ(86、94)を動作させるケーブ
ル(82)とを含む場合において、 前記ベース(12)及び腕組立体(18)に第一及び第
二の開口部(90)を形成する手段と、 前記第一及び第二の開口部(90)を含み、前記第一の
室(62)及び第二の室(88)をその相対的な移動の
間ほぼ密閉して連通させ、それによって前記第一の室
(62)及び第二の室(88)のそれぞれをほぼ密閉に
維持する手段と、 前記危険な環境以上の圧力でその危険な環境の外部のガ
ス源から前記開口部(90)を通って前記室(62、8
8)に十分な不活性ガスを供給し、浄化によって前記室
(62、88)のいずれにも入る危険なガスの濃度を前
記許容レベルに連続的に減少させ、前記危険な環境以上
の圧力に前記室(62、88)を維持して前記危険なガ
スの流入を阻止し、そして前記室(62、88)及び開
口部(90)からのどんな漏れも補償するための加圧手
段と、 前記モータ(86、94)が非耐爆発性であって、か
つ、軽量であるように前記第一の室(62)及び第二の
室(88)が相対的に移動するとき、前記第一の室(6
2)及び第二の室(88)の両方において、そして前記
第一及び第二の開口部(90)において、前記危険な環
境の圧力以上の許容範囲内で前記圧力を自動的に維持す
るための維持手段(48)とを備え、 前記第一及び第二の開口部が整列され、連通させるため
の前記手段は、前記整列した第一及び第二の開口部を介
して前記室間に延びるケーブルをリボン状に形成して前
記ケーブルを柔軟に方向づけるための手段を含み、そし
て前記ケーブルが非耐爆発性であって、かつ、柔軟であ
るように前記ケーブルが曲がるとき、前記維持するため
の手段は、前記整列した第一及び第二の開口部における
前記圧力を維持し、更に、前記ベース相対的に旋回動する上方ベースと下方
ベースとからなり、下方ベースから上方ベース延びるケ
ーブルをリボン状に形成するとともに、回動する側のケ
ーブルの延びる方向が旋回軸に対して垂直に交差するよ
うに、かつリボン状の平面が該軸と平行となるようにケ
ーブルを方向付けする手段をベースに設けた ことを特徴
とするロボット。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US69299685A | 1985-01-22 | 1985-01-22 | |
| US692996 | 1985-01-22 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61011799A Division JP2622374B2 (ja) | 1985-01-22 | 1986-01-22 | 危険な場所で使用するための電気ロボット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05237790A JPH05237790A (ja) | 1993-09-17 |
| JPH0773834B2 true JPH0773834B2 (ja) | 1995-08-09 |
Family
ID=24782899
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61011799A Expired - Lifetime JP2622374B2 (ja) | 1985-01-22 | 1986-01-22 | 危険な場所で使用するための電気ロボット |
| JP4207869A Expired - Lifetime JPH0773834B2 (ja) | 1985-01-22 | 1992-08-04 | 危険な場所で使用するための電気ロボット |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61011799A Expired - Lifetime JP2622374B2 (ja) | 1985-01-22 | 1986-01-22 | 危険な場所で使用するための電気ロボット |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JP2622374B2 (ja) |
| CA (1) | CA1251243A (ja) |
| DE (1) | DE3601437C2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7297948B2 (en) | 2000-03-20 | 2007-11-20 | Credence Systems Corporation | Column simultaneously focusing a particle beam and an optical beam |
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| JPS6263090A (ja) * | 1985-09-11 | 1987-03-19 | トキコ株式会社 | 電動ロボツトの防爆構造 |
| JPH0413115Y2 (ja) * | 1986-10-20 | 1992-03-27 | ||
| DE3704505A1 (de) * | 1987-02-13 | 1988-08-25 | Leybold Ag | Einlegegeraet fuer vakuumanlagen |
| JP2599188B2 (ja) * | 1988-10-20 | 1997-04-09 | トキコ株式会社 | 電動ロボット |
| JP2605187B2 (ja) * | 1991-04-25 | 1997-04-30 | 東京瓦斯株式会社 | 移動機器の内圧防爆方法及び移動型内圧防爆容器 |
| JP3513050B2 (ja) * | 1998-11-13 | 2004-03-31 | トヨタ自動車株式会社 | 塗装ロボットおよび塗装ロボットの組み立て方法 |
| DE10357609A1 (de) | 2003-12-10 | 2005-07-21 | Kuka Roboter Gmbh | Handhabungsgerät wie Industrieroboter und Verfahren zum Beeinflussen einer Umgebungsbedingung in einem solchen |
| JP5289125B2 (ja) * | 2009-03-24 | 2013-09-11 | ファナック株式会社 | 多関節ロボットを備えたロボットシステム |
| JP5890653B2 (ja) * | 2011-10-28 | 2016-03-22 | 川崎重工業株式会社 | 多軸ロボット |
| KR101961572B1 (ko) | 2014-08-14 | 2019-03-22 | 쿠카 도이칠란트 게엠베하 | 로봇의 포지셔닝 |
| DE102014012160A1 (de) * | 2014-08-14 | 2016-02-18 | Kuka Roboter Gmbh | Trägersystem für einen Manipulator |
| DE102016004788A1 (de) * | 2016-04-20 | 2017-10-26 | Kastanienbaum GmbH | Verfahren zur Herstellung eines Roboters und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens |
| JP6677190B2 (ja) | 2017-02-09 | 2020-04-08 | 株式会社安川電機 | 塗装システムおよび固定式操作ロボット |
| JP2019010695A (ja) | 2017-06-29 | 2019-01-24 | 株式会社安川電機 | ロボット |
| MX2023007896A (es) * | 2020-12-30 | 2023-09-13 | Autofuel Aps | Sistema robotico para reabastecimiento automatico de vehiculos. |
| CN117043097A (zh) * | 2020-12-30 | 2023-11-10 | 奥特福尔有限公司 | 用于车辆自动加燃料的机器人系统 |
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-
1985
- 1985-11-25 CA CA000496086A patent/CA1251243A/en not_active Expired
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1986
- 1986-01-20 DE DE3601437A patent/DE3601437C2/de not_active Revoked
- 1986-01-22 JP JP61011799A patent/JP2622374B2/ja not_active Expired - Lifetime
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1992
- 1992-08-04 JP JP4207869A patent/JPH0773834B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7297948B2 (en) | 2000-03-20 | 2007-11-20 | Credence Systems Corporation | Column simultaneously focusing a particle beam and an optical beam |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05237790A (ja) | 1993-09-17 |
| JPS61168492A (ja) | 1986-07-30 |
| DE3601437C2 (de) | 1995-04-13 |
| DE3601437A1 (de) | 1986-07-24 |
| JP2622374B2 (ja) | 1997-06-18 |
| CA1251243A (en) | 1989-03-14 |
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