JP2001511076A - 工業ロボットから電気的に絶縁された旋回ディスクを備えた該工業ロボットおよびかかるロボットを製造する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 工業ロボットは、互いに関して移動可能でありかつ工具ホルダ６ａを支持する複数個のロボットアーム４、５を有する。工具ホルダ６ａは旋回ディスク７が取り付けられている出力軸ジャーナル８を含む。工具ホルダに適用される工具とロボットとの間に電気絶縁を生じさせるために、該旋回ディスク７と該軸ジャーナル８との間に絶縁層が配備されている。

Description

【発明の詳細な説明】 工業ロボットから電気的に絶縁された旋回ディスクを備えた該工業ロボットおよ びかかるロボットを製造する方法 技術分野 本発明は、請求項１の前文に記載された型式の工業ロボット用の手首即ちリス トに係わる。より詳しくは、本発明は、溶接ロボット用の工具ホルダの旋回ディ スクに関する。 背景技術 工業ロボットは、通常、互いに関して移動可能でありかつ一緒に工具ホルダを 支持する多数のアームを有する。この形式の工業ロボットは、例えば、米国特許 第４５０７５３４号に示されている。該工具ホルダに対して、ロボットが実施し ようと意図する作業に適した工具が適用される。例えば、溶接の応用例の場合、 スポット溶接ガンがロボットの工具ホルダに適用される。これに関連した１つの 問題は、溶接装置からの洩れ電流がロボットを通過することがあることである。 ロボットを通るかような洩れ電流は、ロボットの可動アーム用の軸受に著しく損 傷を与えることがある。該損傷は、軸受レースのクレータとして現れ、結局広範 囲で長時間かかる修理となる。かくて、溶接ガンはロボット構造体から絶縁する 必要がある。 溶接ガンを電気絶縁するために、溶接ガンは、例えば、ベークライトのような 耐変形性のある電気絶縁材料のブロックおよび(または)板を介して工具ホルダに 取り付けるべきであることが知られている。しかしながら、機械的継手は大きな 負荷に耐える必要がある。スポット溶接ガンは１００ｋｇに近い重量を有し、こ のことは、ロボットの加速減速の間、該機械的継手に相当な応力を生ぜさせる。 通常、これらのブロックは個々の使用者により設計され且つ製作され、そして種 種の工具に適合されている。この方法は使用者にとって高価であり、また該設計 された継手は弱過ぎて、溶接ガンが離脱する確実な危険を伴うことがある。 発明の概要 本発明の目的は、上述した問題及び欠点を回避する工具ホルダを備えた工業ロ ボットを作ることである。該工具ホルダは該工具ホルダとロボットとの間に電気 絶縁性を現すことになり、有害な洩れ電流が該ロボットを通ることができないよ うになっている。該工業ロボットは、様々な種類の工具、特にスポット溶接ガン を該工具ホルダに簡単な態様で適用し得る工具ホルダを使用者に提供する。 このことは、本発明によれば、請求項１の特徴部に記載されている特徴を備え た工具ホルダ付き工業ロボットにより、また請求項５の特徴部に記載されている 特徴を備えた方法により達成される。有利な実施例は従属請求項に属する特徴部 に記載されている。 工具ホルダは、歯車と、該歯車の出力軸に固定された旋回ディスクとを有する 。本発明によれば、薄い絶縁層が該出力軸と該旋回ディスクとの間に用いられ、 該旋回ディスクが工業ロボットから電気的に絶縁される。かくて、該旋回ディス クはネジ接合部で該出力軸に固定されている。該ネジは軸ジャーナルにねじ込ま れ、絶縁ワッシャにより該旋回ディスクを軸にロックする。絶縁材料のガイド手 段は旋回ディスクを介してネジ孔に用いられ、ネジが該旋回ディスクから隔離さ れた状態に保たれる。 図面の簡単な説明 添付図面を参照した実施例の説明により、本発明をより詳細に説明する。図面 において、 図１は、本発明による工業ロボットの構造の原理を示し、 図２は、工業ロボット用の工具ホルダの側面図を示し、 図３は、旋回ディスクと軸ジャーナルとの間のネジ接合部の断面を示す。 好適実施例の説明 図１は、本発明による工具ホルダ６ａを有する、それ自体周知の工業ロボット を示す。ベース１には、ロボットの基部２が固着されている。該ロボットは垂直 軸線Ａ１のまわりで基部２に関して回転可能なスタンド３を有する。スタンドの 上端には、第１のロボットアーム４が支承され、また第２の軸線Ａ２のまわりで スタンドに関連して回転可能である。アームの外端では、第２のアーム５が支承 され、第１のアームに関して軸線Ａ３のまわりで回転可能である。ロボットアー ム５は２つの部分５ａ及び５ｂを有し、それにより外方部分５ｂは、アームの長 手方向軸線に一致する回転軸線Ａ４のまわりで内方部分に対して回転可能である 。それの外端で、アーム５はいわゆるロボットハンド６を支持し、該ロボットハ ンド６は、アームの長手方向軸線に直角な回転軸線Ａ５のまわりで回転可能であ る。ロボット手首は工具ホルダ６ａを有する。ロボットハンドの外方部分、従っ て工具ホルダ６ａは、回転軸線Ａ６のまわりでロボットハンドの内方部分に対し て回転可能である。６本の回転軸線Ａ１．．．Ａ６の回転角度はΘ１．．．Θ６ で示されている。 ロボットハンドの外方部分の側面図は図２に示されている。旋回ディスク７は ロボットハンド６ａの出力軸８に固着されている。該旋回ディスク７と軸ジャー ナル８との間には、電気絶縁層９が配備されている。金属物品が継手のまわりの 区域において短絡を生じるのを打ち消すために、絶縁層が旋回ディスクの側部に 沿って整列されている。絶縁カラーも洩れ距離を増大させ、水分の被覆及び塵の 場合に洩れ電流が阻止されるようになっている。 旋回ディスクは複数個のネジ接合部で軸ジャーナルに取り付けられ、その基本 的な外観は図３により詳細に示されている。ネジ頭部１０とネジ付きタップ１１ とを有するネジは軸ジャーナル８にねじ込まれるよう構成されている。旋回ディ スク７はネジ接合部の個所に凹所１５を有し、該凹所の目的は、工具が旋回ディ スクに容易に取り付けられるようにネジをさら穴に埋めるようにすることである 。凹所には貫通穴１６が備えられており、ネジのネジ付き部分を貫通させている 。その下方フランジで、ネジ頭部１０は旋回ディスク７を軸ジャーナル８に押圧 する。堅くした鋼のワッシャ１２は該ネジ頭部から力を伝えるようにされている 。ネジ接合部においてもネジ頭部と旋回ディスクとの間に電気絶縁性を維持する ために、絶縁ワッシャ１３がワッシャ１２と軸ジャーナル８との間に配備されて いる。 軸ジャーナルにガルバーニ接触するネジは穴１６の内側の絶縁スリーブ１４に より旋回ディスクから横方向に絶縁されている。水分が凹所１５の側部とネジ頭 部１０の側部との間に進入するのを防ぐために、該ネジ頭部は絶縁キャップ１７ で覆われている。該キャップ１７は弾力材料で適宜に作られ、またネジ頭部を完 全に覆いかつ鋼製ワッシャ１２と絶縁ワッシャ１３に対して密封するように形成 されている。 好適実施例において、絶縁層は酸化アルミニウムの薄層として旋回ディスクに 適用されている。絶縁層はプラズマスプレーにより旋回ディスクに適用されてい る。該方法により、該層は旋回ディスクの輪郭に容易に追従し、かくて該旋回デ ィスクのまわりに絶縁カラーを容易に形成するようになっている。該材料の色は 白であり、このことは、絶縁を目により検査するのを可能にする。絶縁は、６０ 秒の間１００Ｖの交流の電位差に耐える。このことはほぼ９５％の相対湿度の環 境で果たされる。この目的で、絶縁層が浸み込まされ水分に良好に耐えるように なっている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．互いに関して移動可能でありかつ旋回ディスク（７）を工具ホルダ（６ａ ）の出力軸ジャーナル（８）に取り付けた状態で該工具ホルダを支持する複数個 のロボットアーム（４、５）を有する工業ロボットにおいて、前記旋回ディスク が前記工業ロボットから電気的に絶縁されていることを特徴とする工業ロボット 。 ２．請求項１に記載の工業ロボットにおいて、前記旋回ディスク（７）と前記 軸ジャーナル（８）との間に、絶縁層（９）が配備されていることを特徴とする 工業ロボット。 ３．請求項２に記載の工業ロボットにおいて、前記絶縁層（９）はカラーの形 態で前記旋回ディスクのまわりに整列されていることを特徴とする工業ロボット 。 ４．互いに関して移動可能でありかつ工具ホルダ（６ａ）を支持する複数個の ロボットアーム（４、５）を備え、該工具ホルダが出力軸ジャーナル（８）と旋 回ディスク（７）とを含み工具ホルダに適用された工具とロボットとの間に電気 絶縁を生じさせている工業ロボットにおける方法において、前記旋回ディスク（ ７）が前記工業ロボットから電気的に絶縁するようにされていることを特徴とす る方法。 ５．請求項４に記載の方法において、前記旋回ディスク（７）と前記軸ジャー ナル（８）との間に電気的絶縁層（９）が配備されていることを特徴とする方法 。 ６．請求項２に記載の絶縁用層（９）を配備するための方法において、プラズ マスプレーにより前記旋回ディスク（７）に前記絶縁用層を適用することを特徴 とする方法。