JPH04261796A - ホース内蔵型ロボットアーム - Google Patents
ホース内蔵型ロボットアームInfo
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- JPH04261796A JPH04261796A JP3040611A JP4061191A JPH04261796A JP H04261796 A JPH04261796 A JP H04261796A JP 3040611 A JP3040611 A JP 3040611A JP 4061191 A JP4061191 A JP 4061191A JP H04261796 A JPH04261796 A JP H04261796A
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- JP
- Japan
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- shaft
- hoses
- arm
- hose
- space
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- Pending
Links
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 abstract description 36
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 10
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 239000011796 hollow space material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009429 electrical wiring Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】塗装用ロボットアームとして、手
首先端に取付ける塗装ガンへの供給ホース類をロボット
アーム内に収納し、外部に露出させない手首及びアーム
構造としたホース内蔵型ロボットアームに関する。
首先端に取付ける塗装ガンへの供給ホース類をロボット
アーム内に収納し、外部に露出させない手首及びアーム
構造としたホース内蔵型ロボットアームに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術として、塗装用ロボットの手首
部には、塗装ガンが装着されるが、そこへは、材料の供
給や、ガンの制御等の為に、ホース類が外部引き廻わし
方式で接続される。そして、それらホース類は、手首３
軸の回転動作を行う為に特別のたわみが必要となり、か
つ、動作により、ホース類が振り回される。このため、
上記ホース類のたわみや、振り回しにより、被塗装物へ
のゴミ類の落下や、ティーチング時のホース類動作を見
込む必要があり、難しさをともなった。また、内板塗装
などホースが動き回るスペースを浪費する事となり、小
物には、向かないなど、多様性に不向きであるとの難点
があった。
部には、塗装ガンが装着されるが、そこへは、材料の供
給や、ガンの制御等の為に、ホース類が外部引き廻わし
方式で接続される。そして、それらホース類は、手首３
軸の回転動作を行う為に特別のたわみが必要となり、か
つ、動作により、ホース類が振り回される。このため、
上記ホース類のたわみや、振り回しにより、被塗装物へ
のゴミ類の落下や、ティーチング時のホース類動作を見
込む必要があり、難しさをともなった。また、内板塗装
などホースが動き回るスペースを浪費する事となり、小
物には、向かないなど、多様性に不向きであるとの難点
があった。
【０００３】そこで、供給ホース類をロボットアーム内
に通し、外部ホース類による、問題点を改善する例は、
例えば特開平１−２５７５９２，特開昭６１−３３８８
７，特開昭６１−３８８９１，特開昭６１−１６８４８
７，特開平２−１１６４９２各号公報など数多く提案さ
れている。
に通し、外部ホース類による、問題点を改善する例は、
例えば特開平１−２５７５９２，特開昭６１−３３８８
７，特開昭６１−３８８９１，特開昭６１−１６８４８
７，特開平２−１１６４９２各号公報など数多く提案さ
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平１−２５７５９２号公報では、ワイヤー・ホースを
手首軸の回転動作により発生するねじりを軸中心付近を
通過させ、かつ、反手首側をアーム構造内に通し、ねじ
りを柔げる事を狙いとしたものであるが１度、手首２軸
のねじれを手首部分から一度外部に引き出していること
で、従前の外部引き廻わし方式でのホース類配管の不具
合を部分的に持ち、かつ手首３軸の回転動作を行うにあ
たり、ホース類を局部的に曲げてしまうことになり、十
分なねじれを吸収することができなかった。
開平１−２５７５９２号公報では、ワイヤー・ホースを
手首軸の回転動作により発生するねじりを軸中心付近を
通過させ、かつ、反手首側をアーム構造内に通し、ねじ
りを柔げる事を狙いとしたものであるが１度、手首２軸
のねじれを手首部分から一度外部に引き出していること
で、従前の外部引き廻わし方式でのホース類配管の不具
合を部分的に持ち、かつ手首３軸の回転動作を行うにあ
たり、ホース類を局部的に曲げてしまうことになり、十
分なねじれを吸収することができなかった。
【０００５】次に上記特開平２−１１６４９２号公報に
ついては、手首先端部への、手首内を貫通した一本のホ
ースを通すことが開示されているが、ホース類は通常少
くとも数本を要するので一般に適用できない。さらに、
特開昭６１−１６８４８７，特開昭６１−３３８８７及
び特開昭６１−３８８９１各号公報では、ロボット上部
アーム及び手首装置の中心を中空とした中空空間をもち
、ホースの経路とし、手首先端まで前記中空空間を延長
せしめたロボットアームが提案されている。しかしなが
ら、かかる方式では構造上の理由から、ホース類をアー
ム内に完全に包囲してしまう為、ホース類の動きやホー
ス類こすれによる破損が発生した場合でも容易にホース
類の破損状況を検査したり、清掃、復旧作業が困難であ
る事と、アーム自身が中空部を有する事から、全体が大
きく重なる傾向になり、かつロボットアームは駆動部を
含め従来製品と完全に別途製作する必要があるなどの課
題があった。
ついては、手首先端部への、手首内を貫通した一本のホ
ースを通すことが開示されているが、ホース類は通常少
くとも数本を要するので一般に適用できない。さらに、
特開昭６１−１６８４８７，特開昭６１−３３８８７及
び特開昭６１−３８８９１各号公報では、ロボット上部
アーム及び手首装置の中心を中空とした中空空間をもち
、ホースの経路とし、手首先端まで前記中空空間を延長
せしめたロボットアームが提案されている。しかしなが
ら、かかる方式では構造上の理由から、ホース類をアー
ム内に完全に包囲してしまう為、ホース類の動きやホー
ス類こすれによる破損が発生した場合でも容易にホース
類の破損状況を検査したり、清掃、復旧作業が困難であ
る事と、アーム自身が中空部を有する事から、全体が大
きく重なる傾向になり、かつロボットアームは駆動部を
含め従来製品と完全に別途製作する必要があるなどの課
題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、特許
請求の範囲記載のホース内蔵型ロボットアームを提供す
ることによって上述した従来製品の課題を解決した。
請求の範囲記載のホース内蔵型ロボットアームを提供す
ることによって上述した従来製品の課題を解決した。
【０００７】
【実施例】次に図面に基づいてこの発明の実施例を説明
する。図１は本発明のロボットの上部アームの要部断面
図を示し、図２は図１の手首装置の要部拡大断面図、図
３及び図４は図１のＢ−Ｂ線及びＡ−Ａ線にそれぞれ沿
った断面図をそれぞれ示す。ロボットの上部アームハウ
ジング３６に上部アーム５２が取り付けられ、上部アー
ム５２の先端に図２に示す手首装置５３が取り付けられ
ている。
する。図１は本発明のロボットの上部アームの要部断面
図を示し、図２は図１の手首装置の要部拡大断面図、図
３及び図４は図１のＢ−Ｂ線及びＡ−Ａ線にそれぞれ沿
った断面図をそれぞれ示す。ロボットの上部アームハウ
ジング３６に上部アーム５２が取り付けられ、上部アー
ム５２の先端に図２に示す手首装置５３が取り付けられ
ている。
【０００８】手首装置５３には、３個の独立した第１、
第２及び第３軸線１，２，３を有する。手首装置５３の
第３軸線３は、手首装置５３全体及び上部アーム５２の
第３シャフト３２，第２ハウジング３８，シャフトカバ
ー３５及び、手首装置５３への駆動系シャフト等の回転
中心となる。第２軸線２は、第２ハウジング９及び回転
伝達部材１７，１８，２２の回転中心となる。第１軸線
１は、手首装置５３先端に塗装用の工具や、作業機器を
取付できる、工具支持部材１４の回転中心となる。
第２及び第３軸線１，２，３を有する。手首装置５３の
第３軸線３は、手首装置５３全体及び上部アーム５２の
第３シャフト３２，第２ハウジング３８，シャフトカバ
ー３５及び、手首装置５３への駆動系シャフト等の回転
中心となる。第２軸線２は、第２ハウジング９及び回転
伝達部材１７，１８，２２の回転中心となる。第１軸線
１は、手首装置５３先端に塗装用の工具や、作業機器を
取付できる、工具支持部材１４の回転中心となる。
【０００９】上記手首装置５３先端の作業機器に接続さ
れるホースや電気ケーブル等のホース類を収める第１空
間５０が手首内部に設けられている。即ち案内部材１０
，１１は前記ホース類の第２延長部５４，５５，５６が
第２軸線２の回りを回転する第２ハウジング９や、工具
支持部材１４が、動作しようとも常に作業機器までのホ
ース接続経路をさえぎる事はない。また、同時にねじら
れるホース類の案内部材としても成り立っている。工具
支持部材１４及び第２ハウジング９内側の第１空間５０
は案内部材１１までで一端とぎれ、手首装置５３外へ開
放される事となる。ホース類の通過経路は、アームハウ
ジング３６に回転可能に保持されたアームカバー５１か
ら延在されたカバー１２、及び案内部材１３によって、
上部アームのシャフトカバー３５の内部へ継続される事
となる。
れるホースや電気ケーブル等のホース類を収める第１空
間５０が手首内部に設けられている。即ち案内部材１０
，１１は前記ホース類の第２延長部５４，５５，５６が
第２軸線２の回りを回転する第２ハウジング９や、工具
支持部材１４が、動作しようとも常に作業機器までのホ
ース接続経路をさえぎる事はない。また、同時にねじら
れるホース類の案内部材としても成り立っている。工具
支持部材１４及び第２ハウジング９内側の第１空間５０
は案内部材１１までで一端とぎれ、手首装置５３外へ開
放される事となる。ホース類の通過経路は、アームハウ
ジング３６に回転可能に保持されたアームカバー５１か
ら延在されたカバー１２、及び案内部材１３によって、
上部アームのシャフトカバー３５の内部へ継続される事
となる。
【００１０】シャフトカバー３５の内部には、手首装置
５３への駆動系を収納した内筒シャフト３１及び第３シ
ャフト３２があり、それら部材とのすきまとして第２空
間４７が設けられている。手首装置５３の工具支持部材
１４が支持する塗装ガン等（図示せず）への供給ホース
類第２延長部５４，５５，５６はホース類第１延長部４
０，４１，４２を介してホース類４３，４４，４５のそ
れぞれの延長部分を構成する。ホース類第２延長部５４
，５５，５６は、工具支持部材１４及び第２ハウジング
９の内側に形成された第１空間５０内を通り、シャフト
カバー３５内側の第２空間４７内のホース類第１延長部
４０，４１，４２に連通する。第１延長部４０，４１，
４２の内方端部は、アームカバー５１に固定された支持
プレート４９によって、端部をホース類が回転しないよ
う固定されている。支持プレート４９とアームハウジン
グ３６との間には、ホース類４３，４４，４５が両端に
継手を介して接続されている。ホース類第１延長部４０
，４１，４２は、シャフトカバー３５内部では、螺旋形
状をしている。ホース４３，４４，４５も第３シャフト
３２の回りに螺旋形状をして、設置されており、前記し
た、第２及び第３空間４７，４８内で自由にねじれ、伸
縮、移動をする事ができるようにされている。
５３への駆動系を収納した内筒シャフト３１及び第３シ
ャフト３２があり、それら部材とのすきまとして第２空
間４７が設けられている。手首装置５３の工具支持部材
１４が支持する塗装ガン等（図示せず）への供給ホース
類第２延長部５４，５５，５６はホース類第１延長部４
０，４１，４２を介してホース類４３，４４，４５のそ
れぞれの延長部分を構成する。ホース類第２延長部５４
，５５，５６は、工具支持部材１４及び第２ハウジング
９の内側に形成された第１空間５０内を通り、シャフト
カバー３５内側の第２空間４７内のホース類第１延長部
４０，４１，４２に連通する。第１延長部４０，４１，
４２の内方端部は、アームカバー５１に固定された支持
プレート４９によって、端部をホース類が回転しないよ
う固定されている。支持プレート４９とアームハウジン
グ３６との間には、ホース類４３，４４，４５が両端に
継手を介して接続されている。ホース類第１延長部４０
，４１，４２は、シャフトカバー３５内部では、螺旋形
状をしている。ホース４３，４４，４５も第３シャフト
３２の回りに螺旋形状をして、設置されており、前記し
た、第２及び第３空間４７，４８内で自由にねじれ、伸
縮、移動をする事ができるようにされている。
【００１１】さて、工具支持部材１４は、上部アーム第
３軸線３を中心とした回転駆動伝達部材である第１シャ
フト３４及びその延長部材８により、歯車部材１８，２
２，１９を介して回転力が伝えられ、駆動系の作用によ
り自由に、回転方向、停止位置、速度等を設定できる。 また、第２ハウジング９及び空間案内部材１０も第３軸
線３を中心とした、回転駆動伝達部材７、第２シャフト
３３により、歯車部材１７を介して回転力が伝えられ、
自由に、回転方向、停止位置、速度等を設定できる。 尚、第２ハウジング９の回転にあわせて、工具支持部材
１４が、部材８第１シャフト３４の駆動にかかわりなく
、回転するようにされている。工具支持部材１４が、作
業用ロボットとしての塗装機器の移動や、位置決め動作
にしたがい、回転動作を繰返す事となる。ホース類４０
，４１，４２は工具支持部材１４の回転動作により、第
１及び第２軸線１及び２を中心にねじられる事となるが
、ホース自身の柔軟性により、ねじれを全て、短いホー
ス長さにて吸収できるものではない。そこで、ホース形
態は、シャフトカバー３５の第２空間４７内にて、螺旋
形をしており、ねじれに対する柔軟性をより向上させる
事で、吸収させる事としている。尚、螺旋部による吸収
するねじれ量は、手首装置の第１及び第２軸線１，２の
回転動作制限を加える事で、約２回転（７２０°）程度
となり、螺旋部の形状を変化させる事にはなるが、カバ
ー内部空間をはみ出す事にはならない。
３軸線３を中心とした回転駆動伝達部材である第１シャ
フト３４及びその延長部材８により、歯車部材１８，２
２，１９を介して回転力が伝えられ、駆動系の作用によ
り自由に、回転方向、停止位置、速度等を設定できる。 また、第２ハウジング９及び空間案内部材１０も第３軸
線３を中心とした、回転駆動伝達部材７、第２シャフト
３３により、歯車部材１７を介して回転力が伝えられ、
自由に、回転方向、停止位置、速度等を設定できる。 尚、第２ハウジング９の回転にあわせて、工具支持部材
１４が、部材８第１シャフト３４の駆動にかかわりなく
、回転するようにされている。工具支持部材１４が、作
業用ロボットとしての塗装機器の移動や、位置決め動作
にしたがい、回転動作を繰返す事となる。ホース類４０
，４１，４２は工具支持部材１４の回転動作により、第
１及び第２軸線１及び２を中心にねじられる事となるが
、ホース自身の柔軟性により、ねじれを全て、短いホー
ス長さにて吸収できるものではない。そこで、ホース形
態は、シャフトカバー３５の第２空間４７内にて、螺旋
形をしており、ねじれに対する柔軟性をより向上させる
事で、吸収させる事としている。尚、螺旋部による吸収
するねじれ量は、手首装置の第１及び第２軸線１，２の
回転動作制限を加える事で、約２回転（７２０°）程度
となり、螺旋部の形状を変化させる事にはなるが、カバ
ー内部空間をはみ出す事にはならない。
【００１２】また、第３軸線３回りの回転動作において
は、シャフトカバー３５及びシャフト３２を、手首装置
５３ともに、回転させる事による、支持プレート４９と
ホース類固定部材３７の間に、回転方向の位置ずれが生
じる事となる。ホース類４３，４４，４５は、それら部
材の中間接続部材となり、螺旋形状を形づくる事で、ホ
ース類の長さを延長し、位置ズレを螺旋サイズを伸縮し
ねじれを吸収する事となる。尚、第３軸線３回りのねじ
れ量は、２回転以内（約５８０°）であり、螺旋部の形
状を変化させる事にはなるが、カバー内部の第３空間４
８をはみ出したり、第３シャフト３２を圧迫させる事に
はならない。
は、シャフトカバー３５及びシャフト３２を、手首装置
５３ともに、回転させる事による、支持プレート４９と
ホース類固定部材３７の間に、回転方向の位置ずれが生
じる事となる。ホース類４３，４４，４５は、それら部
材の中間接続部材となり、螺旋形状を形づくる事で、ホ
ース類の長さを延長し、位置ズレを螺旋サイズを伸縮し
ねじれを吸収する事となる。尚、第３軸線３回りのねじ
れ量は、２回転以内（約５８０°）であり、螺旋部の形
状を変化させる事にはなるが、カバー内部の第３空間４
８をはみ出したり、第３シャフト３２を圧迫させる事に
はならない。
【００１３】
【発明の効果】以上の構造により、工具支持部材の回転
により手首装置及びアーム内で発生するホース類のねじ
れを完全に吸収し、手首部及びアームのカバー外部に供
給ホース類を全く露出させず、塗装作業等を広い動作範
囲で、自由な手首姿勢でもって、円滑、容易、そしてク
リーンに、ロボット（自動）化できる。前記した説明の
中で、図中に示すホースの数は説明の便宜上３本として
示しているが、ホース数量は塗装作業用途に応じ、３本
以上又は１〜２本であってもよい。また、工具支持部材
までの塗料、エアー等の柔軟性の高い供給源輸送部材と
して、ホースと名称を示していたが、それは、電気配線
の様な可撓性のあるものであってもかまわない。
により手首装置及びアーム内で発生するホース類のねじ
れを完全に吸収し、手首部及びアームのカバー外部に供
給ホース類を全く露出させず、塗装作業等を広い動作範
囲で、自由な手首姿勢でもって、円滑、容易、そしてク
リーンに、ロボット（自動）化できる。前記した説明の
中で、図中に示すホースの数は説明の便宜上３本として
示しているが、ホース数量は塗装作業用途に応じ、３本
以上又は１〜２本であってもよい。また、工具支持部材
までの塗料、エアー等の柔軟性の高い供給源輸送部材と
して、ホースと名称を示していたが、それは、電気配線
の様な可撓性のあるものであってもかまわない。
【００１４】詳説すると、本発明では、手首装置内の第
１及び第２軸線の回りの回転ねじれは、シャフトカバー
内の第２空間のホース類の第１延長部で完全に吸収し、
第３軸線の回りの回転ねじれは、アームカバー内の第３
空間内のホースで完全に吸収し、しかも各カバーを取外
しして前記ホース類を容易に点検できる利点がある。し
かもロボット上部アームは手首部分及びカバーのみの小
改良で、従来品を使用できかつ軽量にできる。
１及び第２軸線の回りの回転ねじれは、シャフトカバー
内の第２空間のホース類の第１延長部で完全に吸収し、
第３軸線の回りの回転ねじれは、アームカバー内の第３
空間内のホースで完全に吸収し、しかも各カバーを取外
しして前記ホース類を容易に点検できる利点がある。し
かもロボット上部アームは手首部分及びカバーのみの小
改良で、従来品を使用できかつ軽量にできる。
【図１】本発明のロボットの上部アームの１部を切り欠
いた要部断面図である。
いた要部断面図である。
【図２】図１の手首装置の要部拡大断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図を示す。
【図４】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図を示す。
１ 第１軸線
２ 第２軸線
３ 第３軸線
９ 第２ハウジング
１４ 工具支持部材
３１ 円筒シャフト
３２ 第３シャフト
３３ 第２シャフト
３４ 第１シャフト
３５ シャフトカバー
３６ アームハウジング
３９ 第３シャフト
４０，４１，４２ ホース類第１延長部４３
，４４，４５ ホース類４７ 第
２空間 ４８ 第３空間 ４９ 支持プレート ５０ 第１空間 ５１ アームカバー ５２ 上部アーム ５３ 手首装置
，４４，４５ ホース類４７ 第
２空間 ４８ 第３空間 ４９ 支持プレート ５０ 第１空間 ５１ アームカバー ５２ 上部アーム ５３ 手首装置
Claims (1)
- 【請求項１】 ロボットのアームハウジングに第３軸
線のまわりに回転可能に支持された第３シャフトと、第
３シャフト内に回転可能に支持された第２シャフトに駆
動連結され前記第３軸線と異る第２軸線のまわりに回転
可能に第３シャフトに支持された第２ハウジングと、第
２シャフト内に回転可能に支持された第１シャフトに駆
動連結され前記第２軸線と異る第１軸線のまわりに回転
可能に支持された工具支持部材と、前記第３シャフトを
螺旋状に取囲むよう配置したホース類を収容する第３空
間を有するよう前記アームハウジングより延設されたア
ームカバーと、アームカバーより延在して前記第３シャ
フトの延在部及び前記ホース類の第１延長部を螺旋上に
巻いて収容する第２空間を有するシャフトカバーと、を
含み、かつ第２空間と連通し前記ホース類の第１延長部
より延長したホース類の第２延長部を収容する第１空間
を前記第２ハウジング及び工具支持部材の内側に形成し
、さらに前記ホース類の第１延長部の内方端部は前記ア
ームカバーに固定された支持プレートにより、固定支持
されたことを特徴とするホース内蔵型ロボットアーム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3040611A JPH04261796A (ja) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | ホース内蔵型ロボットアーム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3040611A JPH04261796A (ja) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | ホース内蔵型ロボットアーム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04261796A true JPH04261796A (ja) | 1992-09-17 |
Family
ID=12585326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3040611A Pending JPH04261796A (ja) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | ホース内蔵型ロボットアーム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04261796A (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62208888A (ja) * | 1986-03-11 | 1987-09-14 | フアナツク株式会社 | 産業用ロボツトのケ−ブル処理装置 |
| JPS62277285A (ja) * | 1986-05-21 | 1987-12-02 | フアナツク株式会社 | 水平関節型ロボツト |
| JPS6438281A (en) * | 1987-06-16 | 1989-02-08 | Eastman Kodak Co | Amino improved silicone sliding layer for dyestuff dative element used for heat transfer of dyestuff |
| JPH0292A (ja) * | 1987-10-23 | 1990-01-05 | Honeywell Inc | カラー画像の量子化用デイスプレイ装置 |
| JPH02311298A (ja) * | 1989-05-23 | 1990-12-26 | Taisei Corp | コンクリート構造物解体方法 |
-
1991
- 1991-02-13 JP JP3040611A patent/JPH04261796A/ja active Pending
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