JPH0141585Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は工業用ロボツト等に用いられる可撓性
アーム装置に関する。

ロボツト本体のアーム先端の取付け部材に可撓
性アームを取り付け、可撓性アームの自由端に作
業装置としての例えば塗料噴射ガンを取り付けて
なる工業用ロボツトにおいては、狭い空間での作
業の容易化のため、可撓性アームの曲折性がより
要求される。曲折性のよき可撓性アームにするに
は、多数の連結部を必要とすると共に連結部の機
械的精度がより以上に要求される。

ところで、前述のように塗装時に使用される工
業用ロボツトは塗料ミストや塵埃等の異物が存在
する悪環境下で使用されるものであるから、この
ような異物が前述の連結部等に付着すると、この
連結部が摩耗することになりガタが生じ、その曲
折時に正確な位置決めができなくなる等の不都合
がある。このために、可撓性アームを可撓性カバ
ー内に収納させることにより、該可撓性アームの
連結部等を外気から隔離するようにしている。

しかしながら、可撓性アームを動作させた場合
には、そのそれぞれの姿勢に応じて可撓性カバー
が伸縮し、その内部体積の変化を来たすことにな
る。そして、可撓性アームの動作により、内部体
積が膨張するときには、可撓性カバーの端部の継
目部分等を介して外気を吸引し、このとき外気中
に含まれる塗料ミスト、塵埃等の異物がカバー内
部に侵入するおそれがあつた。

本考案は前記の点に鑑みなされたもので、塗料
ミストや塵埃等の異物が可撓性カバー内部に侵入
し、可撓性アームに付着するのを確実に防止し得
る可撓性アーム装置を提供することをその目的と
するものである。

上記目的を達成するために、本考案は、一端側
がロボツト本体アーム先端の取付け部材に取付け
られ、他端側が自由端となつた曲折、かつ回転自
在な可撓性アームと、該可撓性アームの自由端に
設けられた作業装置と、前記可撓性アームを囲繞
するために、一端が前記取付部材に他端が該可撓
性アームの自由端に取付けられ、少なくともいず
れか一方の取付け部分が相対回転可能となつた可
撓性カバーと、該可撓性カバー内に形成された密
閉室と、該密閉室内に高圧空気を供給するために
該密閉室内に開口させた空気供給管とからなり、
前記密閉室内を高圧状態に保持することにより、
前記相対回転可能な部分を含む可撓性カバーの取
付け部分の隙間から異物が侵入するのを防止する
構成としたことにある。

このように構成することにより、密閉室内の方
が外部よりも常時高圧状態となり、可撓性アーム
の曲折作動によつて密閉室内部の体積が膨張して
も、外気との圧力差を十分に確保でき、外気が該
密閉室内に吸引されることはなく、当該外気中に
含まれる塗料ミストや塵埃等の異物が侵入するこ
とはない。

以下、図面に基づいて本考案の実施例を説明す
る。

第１図ないし第６図において、ロボツト本体
（図示せず）の非可撓性アーム１からは、一端が
ボルトによりアーム１に固着された取付け部材と
してのロツド２が突出しており、ロツド２の他端
には、油圧ロータリアクチユエータ３の円筒状ケ
ース４が回転自在に取り付けられている。対向す
る一対の第１のアーム部材５は一端がケース４に
固着されている。アーム部材５相互は、夫々に固
着された板部材６により橋絡されて連結されてい
る。油圧シリンダ装置７から突出するピストンロ
ツド８の先端９には、軸１０を介して一対の第２
のアーム部材１１が回転自在に連結されており、
アーム部材１１は、ほぼ中央部で軸１２を介して
アーム部材５に枢支されている。対向する一対の
第３のアーム部材１３は、ほぼ中央部で軸１４を
介してアーム部材１１に回動自在に連結されてお
り、アーム部材１３のロツド２側の一端は、軸１
５を介してリンク部材１６の一端に回動自在に連
結されている。リンク部材１６の他端は軸１７を
介してアーム部材５の一端に枢支されている。ア
ーム部材１３は一対の板部材１８により橋絡され
て連結されている。アーム部材１１の一端は、軸
１９を介して夫々リンク部材２０の一端に回動自
在に連結されており、一対のリンク部材２０の他
端は、軸２１を介して第４のアーム部材２２のロ
ツド２側の一端に回動自在に連結されている。対
向する一対のアーム部材２２は、ほぼ中央部で軸
２３を介してアーム部材１３に回動自在に連結さ
れている。対向する一対の第５のアーム部材２４
のロツド２側の一端はリンク部材２５の一端に軸
２６を介して連結されており、リンク部材２５の
他端は軸２７を介してアーム部材１３の一端に回
動自在に連結されている。アーム部材２４には、
油圧ロータリアクチユエータ２８が取り付けられ
ている。アーム部材２４は、ほぼ中央部で軸２９
を介してアーム部材２２に回動自在に連結されて
いる。第１のアーム部材５から第５のアーム部材
２４までの各アーム部材、リンク部材１６，２
０，２５が可撓性アームａを構成している。アー
ム部材２４に固着されたアクチユエータ２８の円
筒状ケース３０には、回転自在にロツド３１が貫
通しており、ロツド３１には画成部材３２がボル
ト３３により取り付けられている。画成部材３２
と共にケース３０内の液室を２つの室３４，３５
に画成する他方の画成部材３６はボルト３７によ
りケース３０に固着されている。ケース３０に
は、室３４及び３５に夫々開口する通路３７及び
３８が形成されており、通路３７を介して油液が
室３４に供給され、通路３８を介して油液が室３
５から排出される際、画成部材３２と共にロツド
３１はＡ方向に回転され、その逆の際にはロツド
３１はＢ方向に回転される。アクチユエータ３
も、アクチユエータ２８と同様に構成されてお
り、アクチユエータ３では、ケース４内の一方の
室４１に油液が供給され、他方の室４２から油液
が排出されると、ケース４はＡ方向に回転し、そ
の逆の場合には、ケース４はＢ方向に回転する。
ケース４内の両室４１及び４２には、ロツド２に
穿設された通路４５及４６を介して油液の給排が
行われる。ケース４にボルト４７により取り付け
られた一対の支持部材４８には、軸４９を介して
シリンダ装置７のシリンダ本体５０が回動自在に
支持されており、シリンダ本体５０内に嵌装され
ロツド８に連結されたピストン（図示せず）は本
体５０内を２室に画成しており、本体５０内の一
方の室に対しては、孔５１を介して油液が給排さ
れ、本体５０の他方の室に対しては、孔５２を介
して油液が給排される。孔５１を介して本体５０
内の一方の室に外部から油液が供給され、孔５２
を介して油液が本体５０の他方の室から外部に排
出される際、ロツド８はＣ方向に移動され、逆の
際には、ロツド８はＤ方向に移動される。ケース
４には環状凹所５３〜５６が設けられており、凹
所５３〜５６に夫々連通してケース４には孔５７
〜６０が穿設されている。孔５７及び６０は夫々
配管（図示せず）を介して孔５１及び５２に連通
されており、孔５８及び５９は夫々配管（図示せ
ず）を介して通路３７及び３８の開口端６１及び
６２に連通されている。凹所５３〜５６に夫々連
通してロツド２には通路６３〜６６が形成されて
おり、通路６３〜６６及び４５，４６は夫々ロツ
ド２の一端面に設けられた給排口６７〜７２に連
通されている。ロツド３１には、取付部材７３が
固着されており、部材７３には、作業装置として
の塗料噴射用ガン７４が装着されている。取付部
材７３から伸長するロツド７５の先端には膨大部
７６が形成されており、周面がねじ切りされた凹
所７７が膨大部７６には形成されている。膨大部
７６には、凹所７７で螺着される操作ハンドル
（図示せず）が必要に応じて取り付けられ、アク
チユエータ３，２８及びシリンダ装置７への作動
油圧の供給が停止されている際、このハンドルを
人手により操作することにより、ガン７４を任意
の位置に移動し得る。ガン７４には、３本のホー
ス７８〜８０が連結されており、ホース７８は、
塗料供給用であり、ホース７９は塗料霧化に対す
る圧縮空気供給用であり、ホース８０は塗料噴射
開始・停止制御に対する圧縮空気供給用である。

ケース３０の一端面には円板８１が取付けられ
ており、該円板８１には係合片８２が固着して設
けられ、該係合片８２にはロツド７５を挿通させ
る凹所８３が設けられている。８４は円筒状の可
撓性カバーで、該可撓性カバー８４は全てをジヤ
バラ状に形成した前方カバー８５と一部をジヤバ
ラ部８６Ａとなし、残部を筒部８６Ｂとなした後
方カバー８６とで構成され、前方カバー８５の一
端は円板８１に締着され、またその他端は連結部
８４を介して後方カバー８６のジヤバラ部８６Ａ
と連結されている。筒部８６Ｂの端部はアーム１
に固着された円板８８に取付けられている。この
ように、円板８１、可撓性カバー８４および円板
８８により密閉室８９が形成され、該密閉室８９
には円板８８に取付けた高圧空気供給管９０によ
り空気が供給されて、密閉室８９は外気に対して
高圧に保持される。また、後方カバー８６は円板
８８に対してＡ方向及びＢ方向に回転し得るよう
になつており、前方カバー８５も後方カバー８６
に対しＡ方向及びＢ方向に回転し得るようになつ
ている。

次に、アーム部材１１，１３及び２２には夫々
環状の案内部材１９，９２及び９３が取り付けら
れている。すなわち、例えば案内部材９２は、板
部材１８に固着された取付部材９４によりアーム
部材１３に取り付けられており、他の案内部材９
１及び９３も同様な取付部材を介して夫々アーム
部材１１及び２２に同様に取り付けられている。
円板８１を貫通して密閉室９０に導入されたホー
ス７８〜８０は案内部材９１〜９３とカバー８４
との間に配置されており、この結果、ホース７８
〜８０は、アーム部材１１，１３及び２２等から
なるアームａに接触しないように、アームａを囲
繞している案内部材９１〜９３に案内され密閉室
９０に配設されている。ホース７８〜８０はアー
ム１側で円板８８を貫通しており、アーム１側に
導出されたホース７８〜８０は夫々塗装供給装
置、圧縮空気供給装置に連結されている。

このように構成された可撓性アーム装置は次の
ように動作する。外部から給排口７１、通路４５
を介して室４１に油液が供給され、室４２から通
路４６、給排口７２を介して油液が外部に排出さ
れると、ケース４がＡ方向に回転され、アーム
ａ、ガン７４もＡ方向に回転される一方、逆に室
４１から油液が排出され、室４２に油液が供給さ
れると、ケース４、アームａ及びガン７４はＢ方
向に回転される。また、給排口６８、通路６４、
孔５８及び通路３７を介して室３４に外部から油
液が供給され、通路３８、孔５９、通路６５及び
給排口６９を介して室３５から外部に油液が排出
されると、ロツド３１はＡ方向に回転され、ガン
７４もＡ方向に回転される一方、逆に室３４から
油液が排出され、室３５に油液が供給されると、
ロツド３１及びガン７４はＢ方向に回転される。
更に、給排口６７、通路６３、孔５７，５１を介
して外部からシリンダ本体５０の一方の室に油液
が供給され、孔５２，６０、通路６６、給排口７
０を介してシリンダ本体５０の他方の室から外部
に油液が排出されると、シリンダ本体５０内のピ
ストンはＣ方向に移動され、ロツド８は同じくＣ
方向に移動される。ロツド８がＣ方向に移動され
ると、ロツド８に連結されたアーム部材１１は、
軸１２を中心としてＦ方向に回動される。アーム
部材１１がＦ方向に回動されると、リンク部材１
６が軸１７を中心としてＦ方向に回動されると共
に、アーム部材１３が軸１４を中心としてＦ方向
に回動され、アーム部材１３がＦ方向に回動され
ると、リンク部材２０が軸１９を中心としてＦ方
向に回動されると共にアーム部材２２が軸２３を
中心としてＦ方向に回動され、アーム部材２２が
Ｆ方向に回動されると、リンク部材２５が軸２７
を中心としてＦ方向に回動されると共にアーム部
材２４が軸２９を中心としてＦ方向に回動される
結果、可撓性アームａは第７図に示すように曲折
される。この状態でも、アクチユエータ２８でロ
ツド３１を回転すると、ガン７４を回転せしめる
ことができる。また、アクチユエータ３により可
撓性アームａ自体をも回転せしめられ得る。逆
に、シリンダ本体５０の他方の室に油液を供給
し、一方の室から油液を排出し、ロツド８をＤ方
向に移動すると、第７図とは逆の方向に可撓性ア
ームａは曲折される。第７図に対して逆の曲折状
態でも、ロツド３１及び可撓性アームａ自体を独
立に回転し得る。

塗装用ロボツトはガン７４を塗装面に対して相
対変位させながら塗装を行うものであるから、塗
装中には前述の動作に従つて常時ガン７４を動か
せていなければならない。そして、ガン７４を動
かすために可撓性アームａが曲折されると、可撓
性カバー８４もそれに追従して撓められ、密閉室
８９の内部体積が変化する。そして、密閉室８９
の内部体積が膨張するときには、密閉室８９内の
圧力が低下する。しかしながら、密閉室８９内に
は高圧空気供給管９０により常時高圧の空気が導
入されているから、該密閉室８９内はその内部体
積の膨張時においても、高圧状態に保たれてい
る。従つて、円板８１への前方カバー８５の締着
部や、それぞれ回転可能に連結されている前方カ
バー８５と後方カバー８６との連結部８７、後方
カバー８６と円板８８との連結部等に形成される
微少な隙間等を介して、外気が密閉室８９内に吸
引されず、密閉室８９内には外気中に含まれる塗
料ミストや塵埃等の異物が侵入することはない。

また、密閉室８９内には常時高圧の空気が導入
されているから、可撓性カバー８４は常時ジヤバ
ラ状の状態を保持することができ、該可撓性カバ
ー８４内の可撓性アームａが屈曲しても、該可撓
性カバー８４に接触したりすることがなく、可撓
性アームａの曲折動作を円滑に行なうことができ
る。

さらに、密閉室８９内には高圧空気が供給さ
れ、可撓性カバー８４は常時膨張状態となつてい
るから、この可撓性カバー８４が障害物等に衝突
しても当該可撓性カバー８４自体がクツシヨン作
用を与えることができ、この内部の可撓性アーム
ａに損傷を与えることがなく、装置全体の寿命を
延ばすことができる。

尚、前記実施例では、可撓性アームａを囲繞す
るカバー８４を前後方カバー８５及び８６から形
成し、後方カバー８６をロツド２及び可撓性アー
ムａに対して相対的に回転し得るように構成した
が、これに代えて、カバー８４を一体的に形成
し、一体形成されたカバー８４の両端を夫々回転
自在に円板８１及び８８に連結し、カバー８４を
ロツド２及び可撓性アームａに対して相対的に回
転し得るように構成してもよく、一方、一体形成
されたカバー８４の一端を円板８１又は８８に回
転自在に連結し、他端を円板８８又は８１に固着
してロツド２又は可撓性アームａに対して相対的
に回転し得るように構成してもよい。加えて、カ
バー８４を３個又はそれ以上から形成し、いずれ
かのカバーを相対的に回転し得るようにしてもよ
い。

また、前記実施例では作業装置として塗料噴射
用ガンを適用したが、本考案はこれに限定され
ず、例えば作業装置として溶接トーチでもよく、
この場合、溶接電流を供給するケーブルを前記の
実施例と同様に構成する。

以上詳細に述べたように、本考案に係る可撓性
アーム装置によれば、曲折、かつ回転自在な可撓
性アームを囲繞する可撓性カバーを、取付け部材
と該可撓性アームの自由端とに対して少なくとも
いずれか一方側が相対回転可能となるように取付
け、該可撓性カバー内には密閉室を形成し、該密
閉室に高圧空気を供給するための空気供給管を該
密閉室内に開口させる構成としたから、下記各項
の効果を奏する。

密閉室内は常に外気より高圧状態に保持さ
れ、たとえば可撓性アームの曲折、回転により
密閉室の内部体積が膨張する等しても、外気と
の圧力差を十分確保できるから、可撓性カバー
の相対回転可能な部分を含む取付け部分から該
密閉室内に外気を吸引することはない。従つ
て、密閉室内部雰囲気は清浄に保たれるから、
可撓性アームへの塵埃、塗料等が付着すること
により連結部の摩耗等を確実に防止することが
できる。

可撓性カバーは内部の高圧空気によつて常時
ジヤバラ状の状態を保持しうるから、可撓性ア
ームが屈曲しても可撓性カバーに接触すること
がなく、該可撓性アームの曲折動作、回転動作
を円滑に行うことができる。

密閉室内には高圧空気が供給され、可撓性カ
バーは常時膨張状態に保持されているから、可
撓性カバーが障害物等に衝突してもクツシヨン
作用を与えることができ、この内部の可撓性ア
ームに損傷を与える事態を防止しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る可撓性アーム装置の一部
を破断にした正面図、第２図は第１図の縦断面
図、第３図は第１図の一部を破断にした底面図、
第４図は第１図の−線端面図、第５図は第１
図の右側面図、第６図は第１図の−矢示方向
断面図、第７図は可撓性アームの動作説明図であ
る。 ２……ロツド（基台）、９……可撓性アーム、
８４……可撓性カバー、８９……密閉室、９０…
…高圧空気供給管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一端側がロボツト本体アーム先端の取付け部材
   に取付けられ、他端側が自由端となつた曲折、か
   つ回転自在な可撓性アームと、該可撓性アームの
   自由端に設けられた作業装置と、前記可撓性アー
   ムを囲繞するために、一端が前記取付け部材に他
   端が該可撓性アームの自由端側に取付けられ、少
   なくともいずれか一方の取付け部分が相対回転可
   能となつた可撓性カバーと、該可撓性カバー内に
   形成された密閉室と、該密閉室内に高圧空気を供
   給するために該密閉室内に開口させた空気供給管
   とからなり、前記密閉室内を高圧状態に保持する
   ことにより、前記相対回転可能な部分を含む可撓
   性カバーの取付け部分の隙間から異物が侵入する
   のを防止する構成としてなる可撓性アーム装置。