CN117980115A - 空气吹扫装置、机器人以及空气吹扫方法 - Google Patents

Abstract

一种空气吹扫装置(30)，其具备：多个容器(10、25)，其容纳电连接部；以及电缆(16)，其连接多个容器(10、25)之间，在多个容器(10)之中的一个设置有用于向容器(10)内供给加压空气的空气供给口，电缆(16)具备：配线束，其通过将与电连接部连接的一组配线捆束而成；以及护套，其包覆配线束的外表面，两个容器(10、25)内的空间通过护套内的配线之间的间隙相互连接。

Description

空气吹扫装置、机器人以及空气吹扫方法

技术领域

本公开涉及空气吹扫装置、机器人以及空气吹扫方法。

背景技术

以往，已知如下结构：不使外部空气与机器人的电动马达接触(例如，参照专利文献1。)。专利文献1的结构是防止外部的可燃气体与电动马达接触的防爆结构。在该结构中，将电动马达容纳于密封容器内，并且在机器人的基台设置用于供给不可燃性保护气体的集管，利用管连接密封容器与集管，在管内容纳配线用电缆。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭62－63090号公报

发明内容

发明要解决的问题

在利用送风用的管连接密封容器之间且将电缆配置在管内的结构中，需要准备内径比电缆的外径大一圈的管。尤其是，将电缆内插于管内的作业不容易，制造成本高。另外，在将可动电缆配置于管内的情况下，包含管的可动电缆的挠性比可动电缆单独的情况低。

另外，在由水蒸气以及液体飞沫飞落的高湿度的环境下，需要防止由于外部空气进入到机器人的马达等电气部件周围而导致的结露的发生。因此，期望在不增大电缆的配线空间以及成本且不降低耐久性的情况下，防止外部空气进入到电气部件周围。

用于解决问题的方案

本公开的一个方案是一种空气吹扫装置，其具备：多个容器，其容纳电连接部；以及电缆，其连接该容器之间，在所述容器之中的一个设置有用于向该容器内供给加压空气的空气供给口，所述电缆具备：配线束，其通过将与所述电连接部连接的一组配线捆束而成；以及护套，其包覆该配线束的外表面，两个所述容器内的空间通过所述护套内的所述配线之间的间隙相互连接。

附图说明

图1是表示本公开的第一实施方式的机器人的侧视图。

图2是表示图1的机器人的后视图。

图3是沿着图2的X－X的局部剖视图。

图4是沿着图2的Y－Y的局部剖视图。

图5是示意性地示出图1的机器人所具备的分线箱内部的结构的剖视图。

图6是示意性地示出图1的机器人中的向第二臂的内部空间的配线的局部的剖视图。

图7是表示构成图1的机器人所具备的空气吹扫装置的电缆的一个例子的横向剖视图。

图8是表示能够以后加装的方式安装于图1的机器人上的间隔件以及管接头的主视图。

图9是表示图7的电缆的变形例的横向剖视图。

图10是表示图1的机器人所具备的空气吹扫装置的变形例的图。

图11是表示图1的机器人所具备的空气吹扫装置的其他变形例的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的第一实施方式的空气吹扫(air purge)装置30、机器人1以及空气吹扫方法进行说明。

本实施方式的机器人1例如是垂直六轴多关节型机器人，如图1以及图2所示，具备基座2和可动部3，该基座2固定于地面等被设置面，可动部3相对于基座2进行移动。

可动部3具备被支撑为能够相对于基座2围绕第一轴线A旋转的回转体4。另外，可动部3具备：第一臂5，其被支撑为能够相对于回转体4围绕配置于与第一轴线A正交的平面内的第二轴线B旋转；以及第二臂6，其被支撑为能够围绕与第二轴线B平行的第三轴线C旋转。并且，可动部3在第二臂6的前端具备三轴的手腕单元7。

机器人1具备：第一马达，其使回转体4相对于基座2旋转；第二马达，其使第一臂5相对于回转体4旋转；第三马达，其使第二臂6相对于第一臂5旋转；以及第四马达8、第五马达及第六马达，其使手腕单元7工作。在图3中只图示了第四马达8。

第一马达配置于基座2内。第二马达配置于回转体4内。基座2内部与回转体4内部连通，且相对于外部密封。

第三马达容纳于第二臂6内。

如图3所示，第四马达8固定于第二臂6，并且通过由第二臂6和安装于第二臂6的罩9形成的密闭容器相对于外部密封。

手腕单元7在利用未图示的旋转密封部件密封其与第二臂6之间的状态下，能够相对于第二臂6旋转。由此，第二臂6与手腕单元7构成相对于外部密封的密闭容器。第五马达以及第六马达容纳于手腕单元7内。

如图4所示，在基座2固定有配电箱(容器)10。配电箱10构成相对于外部密封的长方体的箱状的密闭容器。在配电箱10中，能够连接从控制装置(省略图示)延伸来的电缆(省略图示)的连接器11配置于外表面。

连接器11固定于如下位置：堵塞将配电箱10的一个侧壁10a沿板厚方向贯穿的贯穿孔(省略图示)。在配电箱10内，与配置于配电箱10的内部的、连接器11的未图示的多个端子(电连接部)分别通过焊接连接有配线12。

如图4所示，在各配线12中，按照每个连接目的地捆束的多个配线束，作为分别利用护套13包覆外表面的多个电缆14、15、16、17、18，贯穿配置于堵塞基座2的开口部19的位置的配电箱10的另一侧壁10b，而导入基座2内。各护套13例如由PVC(聚氯乙烯)等电绝缘性且耐水性的材料构成。

各电缆14、15、16、17、18利用分别固定于将配电箱10的侧壁10b沿板厚方向贯穿的多个贯穿孔10c的公知的电缆格兰头20，在贯穿了贯穿孔10c的状态下固定于配电箱10的侧壁10b。电缆格兰头20通过螺母的紧固，而密闭护套13的外表面周围的间隙，并且通过与护套13的外表面之间的摩擦，能够将电缆14、15、16、17、18固定为不沿长度方向以及周向移动。

利用电缆格兰头20贯穿配电箱10的侧壁10b的电缆14、15、16、17、18包括：第一电缆14，其与第一马达连接；第二电缆15，其与第二马达连接；以及第三电缆16，其与第三～第六马达连接。另外，利用电缆格兰头20贯穿配电箱10的侧壁10b的电缆14、15、16、17、18包括：第四电缆17，其与下述的电池23连接；以及第五电缆18，其包括用户用的信号线21以及空气管22。

如图4所示，机器人1具备数据保持用的电池23。电池23能够从基座2的侧面装卸，并且以密封在配置于基座2的内部的电池用容器(容器)24内的状态容纳。

另外，如图1以及图2所示，机器人1在第二臂6的后端具备分线箱(容器)25。

本实施方式的机器人1具备空气吹扫装置30。

空气吹扫装置30具备：多个容器，例如配电箱10、电池用容器24、分线箱25、罩9以及第二臂6；以及电缆14、15、16、17、18，其连接这些容器。

在配电箱10中，作为电连接部，容纳有连接器11的端子与配线12的焊接部分。在电池用容器24中，作为电连接部，容纳有电池23的端子与配线12的基于螺钉的连接部。如图5所示，在分线箱25的一个壁面25a上，将第三～第六马达用的配线束利用护套13包覆在一起的第三电缆16贯穿贯穿孔25c，并固定为由电缆格兰头20密封的状态。

在分线箱25内，从第三电缆16的护套13的一端露出的第三～第六马达用的配线12分支成按照每个马达捆束的配线束。在图5中示出了其中的三个配线束。

另外，在分线箱25的另一壁面25b上，第三～第六马达用的分支电缆26、27、28、29贯穿贯穿孔25d，并分别固定为由电缆格兰头20密封的状态。

各分支电缆26、27、28、29通过利用护套13包覆第三～第六马达用的配线束的外表面而构成。各分支电缆26、27、28、29分别利用连接器31与第三电缆16的多个配线束连接。

即，在分线箱25内，作为电连接部容纳有连接器31，该连接器31以能够装卸的方式连接第三电缆16的配线12与分支电缆26、27、28、29的配线12。

固定于分线箱25的分支电缆26、27、28、29之中的第四马达8用的分支电缆27，如图3所示，贯穿设置于罩9的贯穿孔9c，并在利用电缆格兰头20密封护套13与贯穿孔9c之间的状态下固定于罩9。

固定于罩9的分支电缆27在罩9内的空间内，从护套13的端面露出的第四马达8用的配线12利用连接器32，与以密封状态容纳于罩9内的第四马达8连接。

即，在罩9内，作为电连接部，容纳有与第四马达8连接的连接器32。

以同样的方式，如图6所示，固定于分线箱25的其他分支电缆26、28、29贯穿以能够密闭的方式堵塞设置于第二臂6的开口部34的板33，并利用电缆格兰头20固定于板33。板33隔着未图示的垫圈利用螺钉以能够装卸的方式固定于第二臂6的外表面。

固定于板33的一个分支电缆26的前端在第二臂6内部的空间内，从护套13的端面露出的第三马达用的配线12与以密封状态容纳于第二臂6内部的空间的第三马达连接。

另外，固定于板33的其他分支电缆28、29的前端在手腕单元7内部的空间内，第五马达以及第六马达用的配线12与以密封状态容纳于手腕单元7内部的空间的第五马达以及第六马达连接。

即，即使在第二臂6以及手腕单元7内部的空间中，作为电连接部，也容纳有与第三、第五以及第六马达连接的连接器。

如图7所示的一个示例，各电缆14、15、16、17、18具备：将一组配线12捆绑而成的配线束、以及护套13，该护套13以与配线束的外表面紧贴的方式包覆配线束。各配线12例如具有圆形的横截面形状，在所捆绑的配线束的配线12之间形成有间隙。护套13形成为从径向外方紧固配线束，各配线12的包覆沿径向被压缩，但不进入配线12之间的间隙。由此，在各电缆14、15、16、17、18的护套13内，在构成配线束的一组配线12之间，形成有在电缆14、15、16、17、18的长度方向的全长范围内的间隙。

配电箱10内的空间通过形成于第三电缆16内的间隙与分线箱25内部的空间连通，并且通过形成于第四电缆17内的间隙与电池用容器24内部的空间连通。另外，分线箱25内部的空间通过形成于分支电缆26、27、28、29内的间隙，分别与罩9内部的空间、第二臂6以及手腕单元7内部的空间连通。

另外，配电箱10具备管接头(空气供给口)35，所述管接头(空气供给口)35以能够装卸的方式连接从外部的气压供给源延伸的管。通过将管与管接头35连接，能够将从气压供给源经由管供给来的加压空气向配电箱10内的空间供给。

在本实施方式中，如图8所示，在配电箱10的连接器11与固定连接器11的侧壁10a之间，夹持配置有与连接器11的轮廓相同的矩形的框状的间隔件36。在间隔件36中，在贯穿侧壁10a的螺纹孔37紧固有管接头35。间隔件36与侧壁10a之间以及间隔件36与连接器11之间由未图示的垫圈密封。间隔件36的内侧的开口具有如下程度的大小：能够使在端子连接有配线12的状态的连接器11调整方向而通过。

以下，对以这种方式构成的本实施方式的使用空气吹扫装置30以及机器人1的空气吹扫方法，进行说明。

本实施方式的空气吹扫方法包括：利用第三电缆16、第四电缆17以及分支电缆26、27、28、29，连接配电箱10、分线箱25、电池用容器24、罩9、第二臂6以及手腕单元7内的空间，并且向配电箱10供给干燥空气。

具体而言，将从配置于外部的干燥空气供给装置引出的管，与设置于配电箱10的间隔件36的管接头35连接，并经由管供给干燥空气。干燥空气供给装置例如是除去从设置于工厂的空气供给源供给的空气内的尘埃以及湿气的装置。

若经由管供给来的干燥空气经由管接头35供给到配电箱10内，则会使配电箱10内的压力上升。配电箱10的内部的空间经由第三电缆16以及第四电缆17的护套13内的间隙，与电池用容器24以及分线箱25内部的空间连通。由此，供给至配电箱10内的干燥空气经由间隙向电池用容器24以及分线箱25内部的空间供给。

另外，分线箱25内的空间经由分支电缆26、27、28、29的护套13内的间隙，与罩9内部的空间、第二臂6内部以及手腕单元7内部的空间连通。由此，供给至分线箱25内的干燥空气经由间隙向罩9、第二臂6以及手腕单元7内部的空间供给。

其结果，由于电池用容器24、分线箱25、罩9、第二臂6以及手腕单元7内部的空间被加压后的干燥空气充满，因此能够阻止来自外部的水蒸气等进入这些空间内。而且，通过将电池用容器24、分线箱25、罩9、第二臂6以及手腕单元7内部的空间的湿度维持得较低，能够防止空间内部的结露的产生，从而能够防止电连接部的短路以及锈的产生等。

在该情况下，根据本实施方式，由于利用形成于护套13内的配线12之间的间隙作为干燥空气的通道，因此不需要在各电缆14、15、16、17、18的周围具备用于形成流道的单独的管。因此，能够防止由于比电缆14、15、16、17、18的外径大一圈的管而导致的配线空间的增大。

另外，不需要将电缆14、15、16、17、18内插于管内的作业，能够将生产成本控制得较低。并且，具有如下优点：能够防止由于在电缆14、15、16、17、18的外侧配置管而导致的挠性的降低，尤其，能够维持如第三电缆16那样的可动电缆的易变形，从而维持电缆14、15、16、17、18的耐久性。

另外，根据本实施方式的机器人1，在不需要利用干燥空气填充电池用容器24、分线箱25、罩9、第二臂6以及手腕单元7内部的空间的情况下，不向配电箱10供给干燥空气即可。在该情况下，不需要用于连接来自干燥空气供给装置的管的管接头35，只要将管接头35与间隔件36整个拆下即可。

即，若在不需要空气吹扫的环境下所使用的机器人1为标准的机器人，则能够通过后加装安装有管接头35的间隔件36这样的最小限度的改造来构成在需要空气吹扫的环境下使用的机器人。因此，具有如下优点：不论有无空气吹扫，都能够使许多部件通用，能够降低改造的时间以及成本。

此外，在本实施方式中，作为机器人1，举例说明了垂直六轴多关节型机器人，但不限于此，能够适用于其他任意形式的机器人。另外，作为利用干燥空气进行空气吹扫的容器，举例说明了配电箱10、电池用容器24、分线箱25、罩9、第二臂6以及手腕单元7，但不限于此。例如，也可以适用于：由用户安装于臂或者手腕的电气部件、例如容纳电磁阀或者工具驱动用的马达等的容器、罩等。

另外，例如，既可以在分线箱25安装用于检测分线箱25内的压力的压力传感器，也可以设置能够根据需要安装压力传感器的管接头(压力检测口)。由此，在电缆14、15、16、17、18的护套13发生了开孔等异常时，能够将此检测为压力下降，能够确认空气吹扫是否在可靠地进行。

在该情况下，压力传感器具有通信装置，在压力低于预定阈值的情况下，也可以利用控制装置其他的通知装置通知该情况。压力传感器或者压力检测口设置于配电箱10以外的其他任意的容器24、25即可。

另外，在本实施方式中，将各电缆14、15、16、17、18利用电缆格兰头20安装于容器。由于在该情况下，利用电缆格兰头20从外表面紧固电缆14、15、16、17、18的护套13，因此配线12之间的间隙缩小，空气的流通截面积也可能会减少。因此，，电缆14、15、16、17、18既可以如图9所示在配线束之中包含一个以上的管38，也可以如图10所示，仅在利用电缆格兰头20紧固的部分，插入配置用于确保间隙的由硬质的材料构成的加强管39。另外，分支电缆26、27、28、29也同样地，既可以在配线束之中包含一个以上的管38，也可以仅在利用电缆格兰头20紧固的部分插入配置加强管39。

另外，在本实施方式中，向配电箱10内供给加压空气，但取而代之，也可以供给加压后的氮气等惰性气体。

另外，在机器人1的外部配置干燥空气供给装置，但干燥空气供给装置也可以安装于配电箱10。由此，只要使从工厂的气压供给源供给的加压空气经过干燥空气供给装置，就能够对用于空气吹扫的加压空气进行除湿干燥。

另外，代替间隔件36，也可以在配电箱10设置能够由插塞等进行打开和关闭的螺纹孔，在需要供给干燥空气的情况下，在拆下插塞后的螺纹孔中安装管接头35。

另外，利用电缆格兰头20将电缆14、15、16、17、18安装于各容器6、7、9、10、24、25，但如图11所示，也可以只在嵌合时，才相对于外部具有防水功能，利用能够相互连通的连接器40连接电缆14、15、16、17、18的护套13内的空间。

具体而言，连接器40具备：第一壳体41，其安装于各容器6、7、9、10、24、25；第二壳体42，其安装于电缆格兰头20；O形环43，其配置于第一壳体41与第二壳体42之间；以及接触件46、47，其在一端侧具有将配线12分别与第一壳体41以及第二壳体42连接的接线部44、45。若形成为销状的接触件47插入形成为圆筒状的接触件46的内部，则接触件46与接触件47嵌合。

由此，在第一壳体41与第二壳体42嵌合时，配置于第一壳体41与第二壳体42之间的O形环43被压扁并且第一壳体41以及第二壳体42紧贴，由此连接器40的内部被密闭而相对于外部防水。另外，由于接触件46、47与第一壳体41以及第二壳体42之间未密封，因此连接器40能够将经由护套13内的空间而供给的加压空气，经由连接器40内部的各间隙向各容器6、7、9、10、24、25内供给。在此，是如下状态：在连接器40内部的多个部件之间存在间隙、或者由于制造上等的理由在部件中开有孔。

附图标记说明：

1：机器人

2：基座

3：可动部

10：配电箱(容器)

12：配线

13：护套

14、15、16、17、18：电缆

24：电池用容器(容器)

25：分线箱(容器)

30：空气吹扫装置

31：连接器(电连接部)

35：管接头(空气供给口)。

Claims (6)

1.一种空气吹扫装置，其特征在于，具备：

多个容器，其容纳电连接部；以及

电缆，其连接该容器之间，

在所述容器之中的一个设置有用于向该容器内供给加压空气的空气供给口，

所述电缆具备：配线束，其通过将与所述电连接部连接的一组配线捆束而成；以及护套，其包覆该配线束的外表面，

两个所述容器内的空间通过所述护套内的所述配线之间的间隙相互连接。

2.根据权利要求1所述的空气吹扫装置，其特征在于，

所述容器是密闭容器。

3.根据权利要求2所述的空气吹扫装置，其特征在于，

在未设置有所述空气供给口的所述容器中的任一个设置有用于检测该容器内部的压力的压力检测口或者压力传感器。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的空气吹扫装置，其特征在于，

所述空气吹扫装置具备与所述空气供给口连接的干燥空气供给装置。

5.一种机器人，其特征在于，具备：

基座，其固定于被设置面；

可动部，其被设置为能够相对于该基座移动；以及

权利要求1至4中任一项所述的空气吹扫装置，

设置有所述空气供给口的一个所述容器固定于所述基座，

未设置有所述空气供给口的其他所述容器固定于所述可动部。

6.一种空气吹扫方法，其特征在于，包括：

利用电缆连接容纳电连接部的多个容器之间，所述电缆具备：配线束，其通过将与所述电连接部连接的一组配线捆束而成；以及护套，其包覆该配线束的外表面；

向一个所述容器内供给加压空气；

将供给至所述一个容器内的加压空气，经由所述电缆的所述护套内的所述配线之间的间隙向其他所述容器供给。