JPH035224B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電動式塗装ロボツトの改良に関するも
のであり、更に詳述すれば防爆構造を有する電動
式塗装ロボツトに関する。

従来、塗装ロボツトのような防爆構造を必要と
する作業に使用するロボツトは、油圧方式で構成
するのが一般的であるが、この油圧方式はメンテ
ナンスおよび取扱いが複雑であり、解決が望まれ
ていた。

本発明は、従来防爆構造にすることが困難であ
つた電動式塗装ロボツトに防爆構造を具え、もつ
て、メンテナンスおよび取扱いの容易な電動式塗
装ロボツトを提供することを目的とする。

本発明に係る電動式塗装ロボツトは、電動モー
タを収納したモータユニツトに、乾燥・冷却した
フレツシユエア供給手段とエア排出手段とを接続
すると共に、モータユニツト内にエア圧を検出す
るエア圧監視装置を内蔵せしめたことを特徴とす
るものである。

以下、実施例にもとずいて、本発明に係る電動
式塗装ロボツトについて説明する。第１図は本発
明の電動式塗装ロボツト本体の外形を示す図、ａ
は上面図、ｂは側面図、ｃは背面図であつて、本
発明の電動式塗装ロボツトのアームは、一般の塗
装ロボツトと同じ様に、基台１上に旋回可能（θ
方向）に設置した回転ボデイ２と：回転ボデイ２
上に前後方向（方向）に揺動できる垂直アーム
３と：垂直アーム３頂部のピン４を中心として上
下動方向できる水平アーム５とからなり、これら
のアーム３，５がθ、φ、方向に旋回可能に構
成されている。

水平アーム５の先端にはモータユニツト６およ
び７が連結されており、モータユニツト６により
塗装ガン８を上下方向に、モータユニツト７によ
り塗装ガン８を左右方向へ向ける機能をもつてい
る。第１図に示す塗装ロボツトの場合はモータユ
ニツト６，７が２個設けられているため、手先の
自由度は２であるが、自由度を３にする必要があ
る場合はモータユニツトを更に１個追加すればよ
い。

一方、垂直アーム３および水平アーム５をθ、
φ、方向にそれぞれ動かすためのユニツトモー
タ９，１０，１１が、回転ボデイ２上および基台
１内に設けられている。

モータユニツト９は、その出力軸と直結した連
結レバー１２を回転させることにより、駆動レバ
ー１３を介して水平アーム５をφ方向に上下動さ
せる。また、モータユニツト１０は、その出力軸
と直結した垂直アーム３を揺動させ、方向の傾
斜駆動を行わせる。さらに、モータユニツト１１
はアーム５をθ方向に駆動するためのモータユニ
ツトであり、図示しないピニオンと回転ボデイに
取付けられたギアによつて旋回運動を行わせる。

第２図は手先用モータユニツト６，７を示し、
ａは断面図、ｂは側面図、ｃは空圧クラツチ部の
係合状態を示す説明図である。

両端を蓋１４，１５で気密にシールしたハウシ
ング１６内に電動モータ１７が収納されており、
モータ１７が回転すると、その出力軸と直結した
ギア１８および１８と歯合したギア１９がそれぞ
れ回転することにより、ギア１９と直結した減速
機２０が回転し、減速機２０の出力軸２１が減速
されるとともに、出力軸２１と直結したクラツチ
板２２が回転する。ただ、空圧ホース２３よりク
ラツチつなぎ用空気圧が供給されていない場合に
は、スプリング２４によりクラツチ板２２および
２５は接続しておらず、クラツチ板２２の回転が
クラツチ板２５に伝わることはない。スプリング
２４はクラツチ板２２に組み込まれたスラスト軸
２６に載つているだけであるから、クラツチ板２
２が回転し、クラツチ板２５が停止していても、
スラスト軸受２６によりスプリング２４が回転す
ることはない。

一方、空圧ホース２３により空気圧が供給され
ると、空気圧により空圧ピストン２７が左側に移
動し、スラストベアリング２８を介してクラツチ
板２５をクラツチ板２２側に押しつけ、クラツチ
板２２とクラツチ板２５の爪どおしが第２図ｃに
示すように係合するから、クラツチ板２２の回転
はクラツチ板２５に伝達される。

クラツチ板２５と軸受２９に支持される出力軸
アーム３０はキーまたはスプラインで結合されて
いるから、電気モータ１７が回転すると出力軸ア
ーム３０は所定の角度回転することになる（第３
図ｂ参照）。また、ポテンシオメータ等で構成さ
れる回転位置検出器３１はカツプリング３２を介
して出力軸アーム３０の軸に連結されているか
ら、クラツチ板２２および２５が接続していても
いなくても、回転位置検出機能が作動することに
なる。

防爆に必要なフレツシユエアは、電線ケーブル
３３のカバーホースを兼用するエア供給用ホース
３４を介してモータユニツト内に送られる。フレ
ツシユエアは、最終的には、エア排出用ホース３
５よりモータユニツト外に排出されるが、フレツ
シユエア自体は加圧されているから、この圧力に
よりダイヤフラム３６が反転し、リミツトスイツ
チ３７のスイツチングを行なう。フレツシユエア
の圧力がなくなるとスプリング３８の作用により
ダイヤフラム３６がもとの状態に反転する結果、
ダイヤフラム３７によつてモータユニツト内にフ
レツシユエアが圧力を保持しているか否かを検出
することができる。なお、この実施例ではエア監
視装置としてダイヤフラムを例にあげて説明した
が、本発明はこれに限定されるものでないことは
いうまでもない（なお、３９は空圧ピストン、４
０および４１はＯリング、４２はリミツトスイツ
チ３７用ケーブルを示す）。

他方、第３図は垂直アーム３、水平アーム５用
のモータユニツトを示し、ａはその横断面図、ｂ
はａの側面図であるが、両端を蓋４３，４４で密
封されたカバー４５内に収納された電動モータ４
６が回転すると、電動モータ４６の出力軸と直結
した減速機４７が回転し、減速機４７の出力軸４
８と直結したクラツチ板４９が回転する。ただ、
クラツチ制御用の空圧ホース５０よりパイロツト
空気圧が供給されていない場合には、スプリング
５１によりクラツチ板４９および５２は接続して
おらず、クラツチ板４９の回転がクラツチ板５２
に伝わることはない。スプリング５１はクラツチ
板５２に組み込まれたスラスト軸受５３に載つて
いるから、クラツチ板４９が回転し、クラツチ板
５２が停止していても、スラスト軸受５３により
スプリング５１が回転することはない。

一方、空圧ホース５４より空気圧が供給される
と、Ｏリングにより気密が保持されているので、
空気圧により空圧ピストン５６が右側に移動し、
スラストベアリング５７を介してクラツチ板５２
をクラツチ板４９側へ押しつけ、第２図に示した
場合と同様にクラツチ板４９，５２の爪どおしが
係合するから、クラツチ板４９の回転はクラツチ
板５２に伝達される。

したがつて、クラツチ板５２と軸受５７に支持
される出力軸アーム５８はキーまたはスプライン
で結合されているから、電動モータ４６が回転す
ると出力軸アーム５８は所定の角度回転する。

防爆に必要なフレツシユエアは、電線ケーブル
５０のカバーホースを兼用するエア供給用ホース
５９を介してモータユニツト内に送られる。フレ
ツシユエアは最終的にはリミツトスイツチ６０用
の配線６１のカバーホースを兼用するエア排出用
ホース６２によりモータユニツト外へ排出される
が、フレツシユエア自体は加圧されているから、
この圧力によりダイヤフラム６３が反転し、リミ
ツトスイツチ６０のスイツチングを行う。フレツ
シユエアの圧力がなくなると、スプリング６４の
作用によりダイヤフラム６３が元の状態に反転す
るから、リミツトスイツチ６０の接点が反転する
結果、ダイヤフラム６３によつてモータユニツト
内にフレツシユエアが圧力を保持しているか否か
を検出することができる。なお、第２図の場合と
同様に、エア圧監視装置はダイヤフラムの場合に
限定されないことはいうまでもない（第３図中、
６５は空圧ピストン、６６はＯリングである）。

また、防爆に必要な乾燥・冷却フレツシユエア
は、第４図に示す乾燥・冷却フレツシユエア供給
機６７を介して電動式塗装ロボツト本体のモータ
ユニツト９，１０，１１および６，７のエア供給
用ホース３４，５９へ送られる。

乾燥・冷却フレツシユエア供給機６７は第５図
に示すように、エア導入管６８、ラインフイルタ
６９、冷却装置７０、ミストセパレート７１、マ
イクロミストセパレート７２、水滴除去装置７
３、圧力計兼リリーフバルブ７４およびエア送出
管７５から構成されており、冷却装置７０はハウ
ジング７０ａと冷却パイプ７６を有しており、そ
の構造を示せば第６図のごとくなる。ａはハウジ
ング７０ａの要部横断面図であり、ｂはその要部
縦断面図である。

すなわち、ハウジング７０ａにはエア導入管７
０ｃとエア送出管７０ｄが付設されており、ハウ
ジング７０ａには吸熱パイプ７６が蛇行状に配管
されパイプ７６の一端は液化フレオン貯蔵槽（図
示せず。）と接続し、液化フレオン貯蔵槽から液
送機（図示せず。）によつて、パイプ７６へ送出
された液化フレオンは、ハウジング７０ａ内にお
いて、パイプ６周囲のエアから吸熱して気化され
た後、パイプ６の他端から図示しない圧縮機へ送
られ、圧縮機により高温高圧にされ、疑縮機（図
示せず。）中で冷却され、放熱し、液化され、再
び前記液化フレオン貯蔵槽へフイードバツクされ
る構造になつている。

前記冷却装置のハウジング７０ａのパイプ７６
の代りに、第７図に示すように、ハウジング７０
ａ内にｎ型Bi₂Te₃およびＰ型Bi₂Te₃を銅板と組
み合せた熱電素子７７を使用し、これら素子７７
を吸熱、発熱フイン７８と組み合せたものを使用
すれば、第６図に示す液化フレオンを使用した場
合のような機械類を使用しないので故障を少なく
することができる。

前記乾燥・冷却フレツシユエア供給機６７を、
たとえば第４図に示すように塗装ロボツト制御装
置７９の横に設置し、乾燥・冷却フレツシユエア
供給機６７から送出されたフレツシユエアはホー
ス８０により中継器８１へ導かれる。

中継器８１においてロボツト制御装置７９の電
線ケーブル８２と一緒にまとめられ、チユーブ８
３により、塗装ロボツト本体へ送られ、さらに、
各モータユニツトのエア供給用ホース３４，５９
へ供給することにより、電動モータを清浄な乾
燥・冷却エアで囲み、爆発ガスの進入を防ぐと共
に、電動モータを冷却することができる。

また、第８図に示すように、支持柱８４，８５
間にレール８６を上下動できるように取付けると
共に、塗装ガン８７をレール８６に取り付けモー
タユニツト８８，８９に収納した電動モータ（図
示せず。）によりレールおよび塗装ガン８７をそ
れぞれ上下および左右に移動できるように取り付
けると共に、これらモータユニツト８８，８９に
対し、塗装ガン８７の制御器９０横に配設した冷
却装置９１から乾燥・冷却したフレツシユエア
を、ホース９２を介して中継器９３に導き、中継
器９３においてさらに、制御器９０の電線ケーブ
ル９４と一緒にまとめられ、チユーブ９５により
供給することにより、モータユニツト８８，８９
内の電動モータの防爆を行うことができる。

以上、実施例によつて説明したように、本発明
に係る電動式塗装ロボツトによれば、 (1) 常に乾燥・冷却したフレツシユエアを電動モ
ータおよびその配線周囲に供給し、危険なガス
を電気エネルギ源に近ずけない構造にすること
ができ、防爆構造としての機能を十分果すこと
ができる。

(2) また同時に、モータユニツト内に内蔵したエ
ア圧監視装置により、常に乾燥・冷却されたフ
レツシユエアの圧力を監視しており、万一圧力
が低下しても（ダイヤフラムの場合は0.1Kg／
cm²程度の低圧になつても検知可能のため）電気
を自動的に停止できるので安全である。さら
に、ダイヤフラム方式のエア圧監視装置の場合
には、質量が小さく、かつ手先に取り付けてロ
ボツトアームが動いても、その加速度によつて
誤動作することがない。

なお、第２図および第３図においてＰは外部と
の通気孔であり、モータユニツトハウジングは密
閉ではなく、モータの中をフレツシユエアが通れ
るようにすると本発明の効果を一層高めることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の塗装ロボツト本体の構造を示
すもので、ａは上面図、ｂは側面図、ｃは背面
図、第２図は手先用モータユニツトを示し、ａは
断面図、ｂは側面図、ｃは空圧クラツチ部の結合
状態を示す拡大説明図、第３図はアーム用のモー
タユニツトを示し、ａはその横断面図、ｂはａの
側面図、第４図は本発明に係る電動式塗装ロボツ
トの一実施例の全体構成図、第５図は本発明の電
動式塗装ロボツトの乾燥・冷却フレツシユエア供
給機の構成を示すブロツク図、第６図は第５図に
示す乾燥・冷却フレツシユエア供給機に使用する
冷却装置を示すもので、ａはその要部縦断面図、
ｂはその要部横断面図、第７図は乾燥・冷却フレ
ツシユエア供給機に使用する冷却装置の他の例を
示す要部断面図、第８図は本発明の乾燥・冷却フ
レツシユエア供給機をレシプロ自動塗装機に組み
込んだ実施例を示す構成図である。 図中、３……垂直アーム、５……水平アーム、
６，７，９，１０，１１，８８，８９……モータ
ユニツト、１７，４６……電動モータ、３６，３
７，６３……ダイヤフラム、３４，５９……エア
供給管、７０……冷却装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電動モータを収納したモータユニツトに乾
   燥・冷却フレツシユエア供給手段とエア排出手段
   とを接続すると共に、モータユニツト内にエア圧
   を検出するエア圧監視装置を内蔵せしめたことを
   特徴とする電動式塗装ロボツト。