JPH07502209A - 旋回接続装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 旋回接続装置 技術分野 本発明は、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・ノド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。

従来の技術 例えば、溶接、特に、スポット溶接のための産業ロボ・ノド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・ソトは、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・ノド 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か必要であるが、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５．０００〜３０．０００アンペアのオーダーの交流又は直流電 流の電流、＜ルスによって得ることかできる。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か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・ソト 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ンヨ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。

弱い電流を溶接ジョー以外の何らかの手段に供給するときでさえも同様の問題か 生ずる。このような装置としては、電気的に動作するｌくハブ、把持手段等があ 電流を必要としないが、液体又はガス状媒体によって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以外の他の装置も、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。

技術的問題 上述の既知のロボットはうまく開発され、長年良好に機能したが、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。

解決法 上述の要望及び目的を達成するため、本発明は、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ク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、ハブ及びリングを育するカバーに配 置したチャンネルと備えたことを特徴とする。

本発明の好適な実施例においては、前記接続スリーブ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／Ｘ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。

更に、本発明の他の好適な実施例においてでは、０リ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。

更に、本発明の他の好適な実施例においては、前記接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。

更に、本発明の他の好適な実施例においては、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。

更に、本発明の他の好適な実施例においては、前記ハブの一方の端部におけるア ク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。

更に、本発明の他の好適な実施例においては、ボルト孔を、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。

更に、本発明の他の好適な実施例においては、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。

図面の簡単な説明 以下に本発明の好適な実施例を添付図面につき詳細に説明し、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。

図１は、変圧器を取り付けた本発明よる旋回接続装置の説明図、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、アク ノ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。

好適な実施例 図１には、本発明による旋回接続装置ｌを示し、ブレード状導体３を介してこの 旋回接続装置ｌを変圧器（トランスフォーマ）２に接続する。

図２には、図１の装置を溶接ジ：Ｊ−４とともに示す。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・月・アーム５及び溶接ジａ４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 成か簡単であり、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。

図３には、ハブ６の一部を断面で示し、このハブは例えば、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Ｉ 】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。

図３には、更に、カバー１５を示し、このカバー１５はねじ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１ １（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。

リング１２．１３並びに１７．１８は、上述のように、互いに電気的に絶縁する 。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１７．１８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２ ０内の加圧空気の圧力がなくなると絶縁位置に直帰する。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。

ロボットアームに連結する本発明による旋回接続装置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ｌＯは 転回に対して静止状態を維持する。

図４には、旋回接続装置の上方から見た即ち、カバー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。

図５にはハブ６の断面を示す。この図面から明らかなように、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ｌＯに形成した個別のチャ ンネルＩＩに接続し、また接続スリーブ１０のチャンネル１１に連続する個別の 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ＩＯ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。

図６はハブを上方から見た状態を示す。図示の実施例では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１Ｇ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。

図７には接続スリーブｌＯの断面を示す。この図面において、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、この間口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。

図８は接続スリーブ１０を上方からみた状態を示し、こ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２ｏとを設け、これ ら１対の孔２０はリング１２及び１３をリングＩ７及びＩ８にそれぞれ圧着させ るためのものである。

図９はカバー１５の断面を示す。図示の実施例では、２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に違する開口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。

図１０はカバー１５を上方から見た状態を示し、チャンネル１１及び孔２６を示 す。

図１１は同心状のリング１２及び１３並びに１７及び１８を上方から見た状態を 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０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。

図１２はロボットアームの端部に旋回接続装置を取り付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４５０の角度をなす側面を有する。

旋回接続装置をロボットアームにとけるとき、締付ボルトのねじ部分２９を先ず ロボットアーム内にねし込み、旋回接続装置を締付ボルトの円筒形部分３ｏ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。

これら図面において、チャンネル１１を６個設けた実施例を示した。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かできる。

旋回接続装置を溶接装置に関連して説明したが、他の目的例えば、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。

上述したところは、本発明の好適な実施例を説明したに過ぎず、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。

特表平７−５０２２０９　（６） 国際調査報告 国際調査報告 フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＳＥ）、０Ａ （ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、　ＣＭ、　ＧＡ、　ＧＮ、　ＭＬ、　ＭＲ， ＳＮ、　ＴＤ、　ＴＧ）、　ＡＴ、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　 ＣＨ，Ｃ３゜ＤＥ、ＤＫ、ＥＳ、ＦＩ、ＧＢ、ＨＵ、ＪＰ、ＫＰ、ＫＲ，ＬＫ、 　ＬＵ、　ＭＧ、　ＭＮ、　ＭＮＶ、　ＮＬ、　Ｎｏ、　ＰＬ、Ｒ○、　ＲＵ、 　ＳＤ、　ＳＥ、　ＵＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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）であって、このカバーの周囲には、接続スリーブ（１０）の周りの２個の 同心状リング（１２，１３）に隣接する１対のリング（１７，１８）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（１５）と、 空気及び液体を供給するため、前記接続スリーブ（１０）、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）と備え たことを特徴とする旋回接続装置。 ２．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）に連通させた請求項１記載の旋 回接続装置。 ３．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）に配置した請求項２記載の旋回接続装置。 ４．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（１０）から若干の距離離して配置した請求項１乃至３のうち のいずれか一項に記載の旋回接続装置。 ５．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（１ ５）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）に設けた請求項１乃至４のうちのいず れか一項に記載の旋回接続装置。 ６．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乃至５のうちのいずれか 一項に記載の旋回接続装置。 ７．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６記載の旋回接続装置。 ８．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６又は７記載の旋回接続装置。