JP3405989B2 - 旋回接続装置 - Google Patents
旋回接続装置Info
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Description
段のための電気作動部、又は液体若しくはガス状媒体の
送給のためのロボット部分に使用する旋回接続装置に関
するものである。ロボットアームの最後のリンクにはい
わゆるスポット溶接ジョー又は他の手段を取り付ける。
ットはよく知られており、数十年にわたり使用されてき
た。これらロボットは、自動車製造のための、主に車体
パーツ等を互いに溶接するためのライン生産に使用され
る。ロボットは、このような用途では、適正な位置に溶
接スポットを形成することができるよう所定の寸法と剛
性を有することが必要であるが、同時に、異なる位置に
も到達できるような融通性を有することも必要である。
スポット溶接自体は、高いアンペアの、普通は5,000〜3
0,000アンペアのオーダーの交流又は直流電流の電流パ
ルスによって得ることができる。このことは、ロボット
アームのベースの近傍に配置するのが一般的な変圧器か
ら、太いケーブルを溶接ジョー内に引き込むことが必要
であることを意味する。しかし、何らかの方法でロボッ
トアームの外側に引っ掛けるこの太い電流ケーブルは、
ロボットアームの運動に大きな障害となる。ロボットア
ームは異なる方向に回動し、また軸線の周りに転回す
る。このことは、ケーブルを比較的長くしてアームのこ
れらすべての運動に追従することができなければならな
いことを意味する。太い電流ケーブルに電流を供給する
ことの他に冷却水や溶接ジョーに異なる動作をさせるた
めの加圧空気を供給しなければならず、このことはパイ
プ及び/又は可撓性ホースを集積させることを意味す
る。
ときでさえも同様の問題が生ずる。このような装置とし
ては、電気的に動作するバルブ、把持手段等がある。
冷却したり動作させたりすることを必要とする上述の装
置の他の装置も、上述の問題とともに、ロボットアーム
の可動性に限界をもたらす可撓性ホース等のためのスペ
ースに関連する問題がある。
機能したが、太いケーブル及びホースに起因する重大な
制限があるため、ロボットが所望のすべての位置に到達
することができなかった。このことは、生産を困難に
し、溶接すべき製品例えば、車体の構造をロボットの限
界に適合させる必要があった。従って、例えば、スポッ
ト溶接のためにロボットを使用し始めたときから、溶接
ジョー又は他の手段を有するロボットアームをより融通
性の高いものにし、考えられる限りの溶接ポイント等に
すべて到達できるようにできればという要望があった。
溶接、例えば、バルブ若しくは把持手段のための電気作
動部、又は液体若しくはガス状媒体の送給のためのロボ
ット部分に使用する旋回接続装置において、円筒形のハ
ブであって、一方の端部にロボットアーム等に取り付け
るためのアタッチメントピースを有する回転自在の円筒
形ハブと、このハブの周りに配置した回転不能の接続ス
リーブと、前記接続スリーブの小径部分の周りに配置し
た互いに同心状の1対のリングであって、互いに電気的
に絶縁しかつ前記接続スリーブからも電気的に絶縁した
接点リングと、前記ハブの他方の端部に取り付けるカバ
ーであって、このカバーの周囲には、接続スリーブの周
りの2個の同心状リングに隣接する1対のリングを、互
いにまたカバーに対しても電気的に絶縁させた状態に配
置したカバーと、空気及び液体を供給するため、前記接
続スリーブ、ハブ及びリングを有するカバーに配置した
チャンネルと備えたことを特徴とする。
に形成する各チャンネルを、それぞれ接続スリーブの円
筒形内面の異なる軸線方向レベルに終端させ、またハブ
の円筒形外面の包囲溝に連通させ、これら溝はそれぞれ
各個にハブの軸線方向チャンネルに接続し、これら軸線
方向チャンネルをカバー及びこのカバーの周囲の同心状
のリングに形成した半径方向チャンネルに連通させる。
ング等の形状のシールを、ハブの外側面の包囲溝間の溝
に配置する。
続スリーブの周りの2個の同心状のリングを、この接続
スリーブに維持し、また弾性Oリング等によって互いに
接続スリーブから若干の距離離して配置する。
続スリーブとこの接続スリーブの周囲の同心状のリング
との間の空間に加圧媒体を供給してこれらリングをカバ
ーの周りの対応のリングに圧着させるようにするための
チャンネルを前記接続スリーブに設ける。
ブの一方の端部におけるアタッチメントピースを、貫通
ボルト孔を有するリングにより構成する。
孔を、釈放自在の締付ボルトに対してロックねじを締付
けるための半径方向のねじ開口に接続する。
ルト孔における締付ボルトは、ロックねじを衝合させる
領域に包囲窪みを設け、この窪みはボルトの軸線に対し
て約45゜の角度をなす傾斜側面を有する溝として構成す
る。
説明し、図示の実施例では旋回接続装置は溶接ジョーを
担持するものとする。
置の説明図、 図2は、溶接ジョーに連結し、ロボットアームの端部
に取付けようとしている変圧器を有する旋回接続装置の
説明図、 図3は、本発明による旋回接続装置の一方の側面から
の一部断面とする部分断面図、 図4は、本発明による旋回接続装置の上方から見た状
態の平面図、 図5は、アタッチメント手段を取り付けたハブの断面
図、 図6は、ハブを上方から見た状態の平面図、 図7は、接続スリーブの断面図、 図8は、接続スリーブを上方から見た状態の平面図、 図9は、端部カバーの断面図、 図10は、端部カバーの上方から見た状態の平面図、 図11は、リング対の説明図、 図12は、本発明による旋回接続装置をロボットアーム
に締付けるための締付ボルトの側面図である。
ード状導体3を介してこの旋回接続装置1を変圧器(ト
ランスフォーマ)2に接続する。
図2には、更に、本発明による旋回装置を取付けること
を意図するロボットアームの外方端部5を示す。ロボッ
トアーム5及び溶接ジョー4は普通の技術のものとし、
従って、本明細書にはこれ以上説明しない。高電圧導体
によって行う変圧器2への電流供給も、構成が簡単であ
り、問題のない種類のものであるため、図面には示して
いない。
えば、溶接により締付リング7に強固に連結する。この
締付リング7においては、以下に説明するように複数個
の好適には6個の締付ボルトのためのボルト孔を形成す
る。ねじをロックするための半径方向孔9をボルト孔8
に近接させて締付リング7に設ける。ハブ6の周りに
は、ハブ6に形成した溝に空気又は液体を供給するため
のチャンネル11を有する接続スリーブ10を取り付ける。
接続スリーブ10の最も細い部分の周りに2個の同心状の
リング12,13を配置する。これらリング12,13は、互い
に、また接続スリーブ10から例えば、Oリング14によっ
て隔離する。
じ16によってハブ6にねじ付ける。カバーの半径方向の
側面には、2個の同心状のリング17,18を配置する。こ
れらリング17,18はパイプ19によって互いに連結する。
リング17,18は互いに電気的に絶縁し、またカバー15か
らも電気的に絶縁する。図面から明らかなように、チャ
ンネル11は接続スリーブからハブ6を介してカバー15内
に連続させ、更に、パイプ19に連続させる。このチャン
ネル11(図示の実施例の場合、好適には6個のチャンネ
ルとする。)は、一方では空気圧力により溶接ジョーを
運動させたり、また一方では水によって溶接ジョーを部
分的に冷却することを意図するものである。
気的に絶縁する。給電を意図するものであるこれらリン
グは銅によって構成すると好適であり、何らかの絶縁材
料によって被覆するが、同一寸法の対応リングに対面す
る側の側面には被覆しない。電流を溶接ジョーに供給す
るとき、電流は接続突起を設けたリング12,13を介して
流れ、更に、接続突起を設けたリング17,18を介して溶
接ジョーに流れる。リング12,13及び17,18間に電気的接
続を生ずるため、リング12,13を加圧空気によりリング1
7,18に押し付け、この加圧空気は例えば、互いに直径方
向に対向する2個のチャンネル20を介して案内する。リ
ング12,13はOリングにより弾性的に浮遊させ、チャン
ネル20内の加圧空気の圧力がなくなると絶縁位置に復帰
する。このようにして、給電は溶接ジョーを動作させる
空気圧力がなくなると同時に遮断される。溶接電球を溶
接スポットに圧着させて溶接を開始するのはジョーの溶
接シリンダ内の空気圧力であるため、空気導入がスイッ
チオンされ、リング相互が互いに圧着するまでは給電は
行われない。このことにより、電流装置の接触面におけ
る焼損を防止することができる。
のこれらの部分即ち、締付リング7を有するハブ、カバ
ー15並びにリング17,18は、ロボットアームと一緒に転
回するとともに、接点リング12,13を有する接続スリー
ブ10は転回に対して静止状態を維持する。
とは反対側からみた状態を示す。図面から明らかなよう
に、6個のチャンネル11と6個の接続パイプ19を設け
る。接続スリーブ10の外方端部及びカバー15に取り付け
たリング17,18を図面に示す。ハブの中心に向かうチャ
ンネル11も示す。
ように、このハブの円筒形外側面には溝21を設ける。こ
れら溝は接続スリーブ10に形成した個別のチャンネル11
に接続し、また接続スリーブ10のチャンネル11に連結す
る個別の軸線方向チャンネルに終端させる。図面から明
らかなように、6個の溝を、各個に個別のチャンネル11
に対応させて設ける。溝21間により小さい溝22を設け
る。これら小さい溝22はOリング又は他のシールを収容
することを意図し、これらOリング又はシールは接続ス
リーブ10の円筒形内面に転回自在に圧着し、また各個別
の溝21及びチャンネル11を互いに分離する。
では6個のチャンネル11が上向きでハブの中心に近接す
る端部で終端する。ハブの中心にはねじ16をねじ込むた
めのねじ孔を形成し、このねじ16はカバーを所定位置に
維持する。更に、ハブにはピンを案内するための2個の
孔23を設ける。
いて、チャンネル11を円筒形内面の異なるレベルに終端
させる。チャンネル11は、図面から明らかなように、一
方の端面に開口する開口24を設ける。が、この開口24は
製造後に塞ぐ。この開口24は、チャンネル11の軸線方向
部分を一方の端面側から穿孔するための単なる製造技術
上の理由で設けたに過ぎない。接点リング12,13を保持
するためのOリングのための溝25を適切な位置に形成す
る。
の図面から明らかなように、チャンネル11及び2個の互
いに直径方向に対向する孔20とを設け、これら1対の孔
20はリング12及び13をリング17及び18にそれぞれ圧着さ
せるためのものである。
個のチャンネル11とねじ16のための中心孔26を設け、こ
のねじはカバー15をハブ6に連結する。チャンネル11に
達する開口27は通常は塞ぐ。所要に応じてこれら開口を
適当な目的のために使用することができる。
ル11及び孔26を示す。
から見た状態を示す。これらリング対は同一直径とする
が、リング17及び18はリング12及び13よりも幾分肉厚に
する。これらリングはその他の部分に関しては、リング
12及び13におけるOリング14のための溝(図3に示す)
を除いては同一である。互いに電気的に絶縁したリング
には、電気リード線のための接続突起28を設ける。
けるための締付ボルトを示す。このボルトはロボットア
ーム内にねじ込むためのねじ部分29と、締付リング7の
孔8に挿入するための上方の円筒形部分30とにより構成
する。この円筒形部分30の中間部分にはロックねじを収
容するための溝31を設け、このロックねじはリング7の
孔9に側面から挿入する。この包囲溝31はボルトの軸線
に対して45゜の角度をなす側面を有する。
ルトのねじ部分29を先ずロボットアーム内にねじ込み、
旋回接続装置を締付ボルトの円筒形部分30に装着し、こ
のときロックねじを溝31に締め込む。このとき、ボルト
は完全にねじ込み、旋回接続装置を取り付けたとき、締
め込んだロックねじはねじ部分29から離れた溝31の側面
に圧着するよう溝31を配置する。このことは、締付リン
グ7がロボットアームの端面に圧着することを意味す
る。
例を示した。これら6個のチャンネルのうち2個のチャ
ンネルは、冷却水のためのものとし、他の2個のチャン
ネルを加圧空気のためのものとし、この加圧空気の一部
は、溶接を実施するときにリング相互を圧着させるとと
もに、また他の一部は溶接ジョーを加圧空気で動作させ
る。他のチャンネルのうちの一方は溶接ジョーを一層強
く開くときの加圧空気用であり、6番目の孔は予備の孔
とする。どのチャンネルをどの目的に使用するかは選択
することができる。
目的例えば、制御バルブ、把持手段等にも使用できるこ
と明らかであろう。この場合、溶接加工と比較して旋回
接続装置が受ける異なる点は、この旋回接続装置を流れ
る電流が低いアンペアである点だけである。更に、電流
を完全に排除することができ、単に空気又は液体のみを
供給するために旋回接続装置を使用することもできる。
に過ぎず、請求の範囲において種々の変更を加えること
ができること勿論である。従って、締付リングの代わり
に例えば、プレートを使用することができ、又は締付ピ
ースを単にハブの底部に構成することもできる。
Claims (4)
- 【請求項1】電気溶接、例えば、バルブ若しくは把持手
段のための電気作動部、又は液体若しくはガス状媒体の
送給のためのロボット部分に使用する旋回接続装置にお
いて、 円筒形のハブ(6)であって、一方の端部にロボットア
ーム等に取り付けるためのアタッチメントピース(7)
を有する回転自在の円筒形ハブ(6)と、 このハブ(6)の周りに配置した回転不能の接続スリー
ブ(10)と、 前記接続スリーブ(10)の小径部分の周りに配置した互
いに同心状の1対のリングであって、互いに電気的に絶
縁しかつ前記接続スリーブ(10)からも電気的に絶縁し
た1対の接点リング(12,13)と、 前記ハブ(6)の他方の端部に取り付けるカバー(15)
と 前記カバー(15)の周囲に配置し、接続スリーブ(10)
の周りの1対の同心状リング(12,13)にそれを半径方
向に整列して軸線方向に隣接する1対のリング(17,1
8)であって、互いにまたカバー(15)に対しても電気
的に絶縁させた状態に配置した1対のリング(17,18)
と、 空気及び液体を供給するため、前記接続スリーブ(1
0)、ハブ(6)及びリング(17,18)を有するカバー
(15)に配置したチャンネル(11)と を備え、 前記接続スリーブ(10)に形成する各チャンネル(11)
を、それぞれ接続スリーブ(10)の円筒形内面の異なる
軸線方向レベルに終端させ、またハブ(6)の円筒形外
面の包囲溝(21)に連通させ、これら溝(21)はそれぞ
れ各個にハブ(6)の軸線方向チャンネル(11)に接続
し、これら軸線方向チャンネル(11)をカバー(15)及
びこのカバーの周囲の同心状のリング(17,18)に形成
した半径方向チャンネル(11)に連通させ、 Oリング等の形状のシールを、ハブ(6)の外側面の包
囲溝(21)間の溝(22)に配置した、 前記接続スリーブ(10)の周りの2個の同心状のリング
(12,13)を、この接続スリーブ(10)に維持し、また
弾性Oリング(14)等によって互いに接続スリーブ(1
0)から若干の距離離して配置した、 前記接続スリーブとこの接続スリーブの周囲の同心状の
リング(12,13)との間の空間に加圧媒体を供給してこ
れらリング(12,13)をカバー(15)の周りの対応のリ
ング(17,18)に圧着させるようにするためのチャンネ
ル(20)を前記接続スリーブ(10)に設けた ことを特徴とする旋回接続装置。 - 【請求項2】前記ハブ(6)の一方の端部におけるアタ
ッチメントピース(7)を、貫通ボルト孔(8)を有す
るリングにより構成した請求項1に記載の旋回接続装
置。 - 【請求項3】ボルト孔(8)を、釈放自在の締付ボルト
に対してロックねじを締付けるための半径方向のねじ開
口(9)に接続した請求項2記載の旋回接続装置。 - 【請求項4】前記ボルト孔における締付ボルトは、ロッ
クねじを衝合させる領域に包囲窪み(31)を設け、この
窪み(31)はボルトの軸線に対して約45゜の角度をなす
傾斜側面を有する溝として構成した請求項2又は3記載
の旋回接続装置。
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