JPH11277478A

JPH11277478A - 工業用ロボット

Info

Publication number: JPH11277478A
Application number: JP7953498A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Takahashi; 真義高橋
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1998-03-26
Filing date: 1998-03-26
Publication date: 1999-10-12
Anticipated expiration: 2018-03-26
Also published as: JP3951076B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は手首部の内部に挿通されたチューブ
が捩じれないように構成することを課題とする。【解決手段】塗装用ロボット１は、第２アーム６の先
端に塗装ガン８を支持する手首部７を有する。手首部７
の最内周部分に回動自在に支持された中空部材６３と７
４との間は、ベベルギヤ１００，７５の噛合により相互
の回動規制され、中空部材７４と８３との間は、ベベル
ギヤ７６、８４の噛合により相互の回動規制されてい
る。そのため、軸８８は、上記中空部材８３に固定され
ているので、中空部材６３，７４，８３とベベルギヤ１
００，７５，７６，８４により相対回転が防止される。
そのため、中空部材６３，７４，８３の各挿通路６３
ａ，７４ａ，８３ａに挿通されたチューブ４６〜４８
は、手首部７の回動動作に拘わらず捩れることがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は手首部の内部に作業
用治具に接続される索条体を挿通させるよう構成された
工業用ロボットに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば塗装用ロボットによりワーク表面
を塗装する塗装工程では、ワークがコンベヤにより搬送
されると、塗装用ロボットが予めティーチングされた塗
装プログラムにしたがって所定の塗装作業を行う。即
ち、塗装用ロボットは、ワークが作業エリアに到着する
と、自動的に塗装作業を開始し、ワークが作業エリアを
通過するまでに所定の塗装作業を終了させる。そして、
所定の塗装作業が終了すると、塗装用ロボットは、アー
ムを旋回させて塗装開始位置に戻す。

【０００３】このように塗装用ロボットを使用して自動
的に塗装作業を行う塗装システムでは、ワークによって
塗料の色が指定されており、ワークの塗装色が切り替わ
る場合、ワークの搬送に連動して所謂色替えを行ってい
る。また、塗装用ロボットにおいては、アーム上に色替
バルブユニットが設けられており、アーム先端の手首部
には塗装ガンが装着されている。色替バルブユニットか
ら引き出された塗料チューブ、エアチューブ、シンナチ
ューブは、手首部のスイベル機構により構成されたアー
ム側チューブ接続部に接続される。さらに、アーム側端
部から引き出された各チューブは、手首部の外周に螺旋
状に巻付けられており、手首部の動作を邪魔しないよう
に取り付けられている。

【０００４】そして、アーム側チューブ接続部から引き
出された各チューブの端部は、手首部の先端に設けられ
た手首部側チューブ接続部に接続される。さらに、手首
部側チューブ接続部から引き出された各チューブは、塗
装ガンに接続される。このように、各チューブが接続さ
れるチューブ接続部は、手首部の回動動作を妨げないよ
うにスイベル機構により回動可能に取り付けられてお
り、スイベル機構の内部には、チューブ接続部に連通す
る環状の通路が形成されている。そのため、各チューブ
から供給された塗料、エア、シンナは、スイベル機構内
に形成された通路を介して供給されるため、手首部の回
動位置に拘わらず塗装ガンに安定供給される。

【０００５】そして、各スイベル機構に形成された回動
部分は、手首部の回動動作により相対的に回転できるよ
うに構成されており、この回動部分にはスイベル機構内
を流れる塗料、シンナ、エアが外部に漏れないようにＯ
リング又はリップシール等よりなるシール部材が取り付
けられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の塗装用ロボ
ットでは、手首部の外側に塗料チューブやエアチューブ
等を巻き付ける構成であるため、塗料チューブやエアチ
ューブの弛み長さが短いと手首部の回動範囲が制限さ
れ、塗料チューブやエアチューブの弛み長さを大きくす
ると、色替え時にパージする塗料の増加、洗浄用シンナ
の増加等の無駄を招くばかりか、塗料チューブやエアチ
ューブに塗料が付着して液垂れを起こすおそれがある。

【０００７】さらに、従来は、手首部の先端軸のみスイ
ベル機構であるため、手首部を軸回りに３６０°以上回
動させると、塗装ガンに接続された塗料チューブやエア
チューブ等の索条体が捩じれてしまい、手首部が無限回
転制御できないので、塗装ガンの軸回りの回動範囲が３
６０°以下に制限されていた。また、上記構成の塗装用
ロボットでは、スイベル機構の拘束手段が手首部の外部
に設けられているので外側への出張りが多く、その分塗
料が付着しやすく、洗浄しづらい。

【０００８】そこで、本発明は上記課題を解決した塗装
用ロボットを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は以下のような特徴を有する。上記請求項１
記載の発明は、アーム先端に回動自在に支持された複数
の円筒軸が同軸上に配され、各円筒軸の回動により各軸
の駆動力が伝達されて向きが変更されるように作業用治
具が装着された工業用ロボットにおいて、前記作業用治
具と前記アーム先端との間を連通する中空部材を前記複
数の円筒軸の最内周に挿通するように設け、前記作業用
治具の動作に伴う前記中空部材と前記アーム先端との相
対回転を防止する相対回転防止機構を設け、前記中空部
材の内側に前記作業用治具に接続される索条体を挿通さ
せたことを特徴とするものである。

【００１０】従って、請求項１記載の発明によれば、作
業用治具とアーム先端との間を連通する中空部材を複数
の円筒軸の最内周に挿通し、作業用治具の動作に伴う中
空部材とアーム先端との相対回転を防止する相対回転防
止機構を設けると共に、中空部材の内側に作業用治具に
接続される索条体を挿通させるため、作業用治具を回動
させても作業用治具に接続される索条体が捩じれること
が防止され、作業用治具の回動範囲を制限する必要がな
い。さらに、複数の円筒軸の最内周に挿通され回動自在
に支持された中空部材にチューブ等の索条体を挿通して
チューブ等の索条体を手首部の外側に露出させないた
め、これらのチューブ等に塗料の付着及び塗料の液垂れ
を防止できる。

【００１１】また、上記請求項２記載の発明は、上記請
求項１記載の工業用ロボットであって、前記中空部材と
前記回転防止機構とを連結する連結部材を軸方向に移動
可能に設けたことを特徴とするものである。従って、請
求項２記載の発明によれば、中空部材と回転防止機構と
を連結する連結部材を軸方向に移動可能に設けたため、
作業用治具をワンタッチで取り付けることができ、作業
用治具の交換作業が容易に行える。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明の実施の
形態について説明する。図１は本発明になる工業用ロボ
ットとしての塗装用ロボットの構成を示す斜視図であ
る。また、図２はロボットのアーム内部の構成を示す縦
断面図である。塗装用ロボット１は、塗装作業を行う塗
装エリア内に設置されており、塗装エリア２には、被塗
装物がコンベヤ（共に図示せず）により一定の速度で供
給される。

【００１３】塗装用ロボット１は、被塗装物が搬送され
ると、予めティーチングされた塗装動作を行うプレイバ
ック形の多関節ロボットである。この塗装用ロボット１
は、大略、基台３と、基台３上で旋回する旋回ベース４
と、旋回ベース４上で起立する第１アーム５と、第１ア
ーム５の上端から水平方向に延在する第２アーム６と、
第２アーム６の先端に設けられた手首部７とよりなる。

【００１４】手首部７は、第１手首部材１０と、第２手
首部材１１と、塗装ガン８をＦ軸回りに回動させる治具
支持部１３とを有する。手首部材１０，１１は、各々相
対回転することにより手首部７をＤ軸回りに回転させた
り、Ｅ軸回りに曲げたりする。手首部材１０，１１及び
治具支持部１３は、第２アーム６の基端側の後部に取り
付けられたモータ収納ケース１９内に収納された各手首
駆動モータ１４〜１６（図１では隠れて見えない）によ
り駆動される。そして、各手首駆動モータ１４〜１６の
回転駆動力は、第２アーム６及び手首部７の内部に設け
られた伝達機構１７（図１では隠れて見えない）を介し
て手首部７の手首部材１０，１１に伝達される。

【００１５】図２に示されるように、第２アーム６の内
部には、筒状の内部通路６ａと、内部通路６ａの外側に
形成された内部空間６ｂが形成されている。また、第２
アーム６の後端には、モータ取付部１８が設けられてい
る。そして、モータ取付部１８には、減速機２０〜２２
を介して各手首駆動モータ１４〜１６が取り付けられて
いる。このモータ取付部１８には、各手首駆動モータ１
４〜１６及び減速機２０〜２２を覆うモータ収納ケース
１９が取り付けられている。

【００１６】また、塗装用ロボット１は、可燃性雰囲気
中で稼働されるため、手首駆動モータ１４〜１６が収容
されるモータ取付部１８とモータ収納ケース１９との間
に形成された空間２３内には、可燃性雰囲気の侵入を防
止するため、保護気体が供給されている。すなわち、保
護気体供給用のチューブ２４が継手２５を介してモータ
取付部１８に接続され、保護気体排気用のチューブ２６
が継手２７を介してモータ取付部１８に接続されてい
る。

【００１７】そのため、空間２３内は、保護気体供給用
のチューブ２４から供給された保護気体により大気圧以
上に加圧されている。これにより、シンナ等の可燃性雰
囲気が空間２３内に侵入することが防止される。また、
空間２３内に供給された保護気体は、保護気体排気用の
チューブ２６を介して排気されており、常に一定圧力を
保つように給排される。

【００１８】また、各手首駆動モータ１４〜１６に接続
されるケーブル２８ａ〜２８ｆは、保護気体の流出を防
止するため、モータ取付部１８に設けられたシール部材
２４にシールされた状態で空間２３内に挿通されてい
る。そして、手首駆動モータ１４〜１６の回転駆動力を
手首部７に伝達する伝達機構１７は、減速機２０〜２２
に連結された駆動軸３３〜３５と、駆動軸３３〜３５の
端部に結合されたギヤ３６〜３８とからなる。ギヤ３６
〜３８は、後述するように手首部材１０，１１及び治具
支持部１３のギヤ（図２では隠れて見えない）に噛合し
ており、手首駆動モータ１４〜１６からの回転駆動力を
手首部材１０，１１及び治具支持部１３に伝達する。

【００１９】第２アーム６の先端には、手首部７を支持
する円筒状の支持ケース４１が取り付けられている。こ
の支持ケース４１の内部には、上記ギヤ３６〜３８が収
容されている。そして、モータ収納ケース１９を貫通す
る貫通孔１９ａ及び、第２アーム６の内部通路６ａ，後
部開口６ｄには、塗装ガン８に接続される塗料、還流塗
料、エアチューブ（索条体）４６〜４８が挿通されてい
る。このチューブ４６〜４８は、基台３又は塗装用ロボ
ット１から離間した位置に設置された色替えバルブユニ
ット（図示せず）からアーム６の後部開口６ｄから内部
通路６ａの内部に挿通される。

【００２０】このように、アーム６は、色替えバルブユ
ニット（図示せず）が取り付けられていない分、重量が
軽減されている。そのため、アーム６を駆動するモータ
の負荷が軽減され、アーム６の動作特性を向上させるこ
とが可能となる。また、アーム６の内部通路６ａに挿通
されたチューブ４６〜４８は、上記支持ケース４１の開
口４１ａを通過して手首部７の手首部材１０，１１の中
心部分（図示せず）に挿通される。そして、後述するよ
うに手首部材１０，１１の最内周に位置する部分にチュ
ーブ４６〜４８を挿通させるための中空部材が設けられ
ている。

【００２１】そのため、チューブ４６〜４８は、第２ア
ーム６の中心に形成された内部通路６ａ及び手首部材１
０，１１の中心軸（図示せず）に挿通された状態で塗装
ガン８に接続される。よって、各チューブ４６〜４８
は、塗装ガン８に接続されるまで外部に露出されずに配
設されている。上記のように、アーム６内部の上部空間
６ｃにチューブ４６〜４８を収容させることができるの
で、各チューブ４６〜４８がアーム外側に露出せず、各
チューブ４６〜４８の全長を短くできると共に、各チュ
ーブ４６〜４８を保護することができる。また、各チュ
ーブ４６〜４８の全長がアーム６の外側に装架される場
合よりも短くなるため、色替時にパージされる塗料を節
約できると共に洗浄時間を短縮することができる。

【００２２】これにより、各チューブ４６〜４８は、ア
ーム６の周囲に露出させずに塗装ガン８に接続されるた
め、例えばアーム６がワーク内部に進入させてワーク内
面を塗装する場合でも、各チューブ４６〜４８がワーク
に接触しないため、各チューブ４６〜４８が損傷するこ
とを防止できる。また、塗装用ロボット１では、アーム
６に色替えバルブユニット（図示せず）が設けられてい
ないので、塗料が色替えバルブユニットに付着して液垂
れを生じるおそれもない。

【００２３】ここで、手首部７の内部構造について説明
する。図３は手首部７の内部構造を示す縦断面図であ
る。また、図４は手首部７の内部のチューブ接続構造を
拡大して示す縦断面図である。図３及び図４に示される
ように、第２アーム６の先端部の支持ケース４１には、
駆動軸３３〜３５を軸承する軸受４０（４０ａ〜４０
ｃ）が保持されている。この軸受４０ａ〜４０ｃより手
首部７側に延在する駆動軸３３〜３５の端部には、ギヤ
３６〜３８が支持される。

【００２４】また、支持ケース４１の内側には、軸受５
１を介して円筒軸５２がＤ軸回りに回転可能に支持され
ている。そして、円筒軸５２の一端に設けられたギヤ５
３は、上記駆動軸３３のギヤ３６と噛合している。ま
た、円筒軸５２の他端には、フランジ５４が設けられて
いる。さらに、円筒軸５２の内側には、軸受５５ａ，５
５ｂが嵌合されており、軸受５５ａ，５５ｂの内周側に
は、円筒軸５６がＤ軸回りに回転可能に支持されてい
る。そして、円筒軸５６の一端には、ギヤ５７が取り付
けられており、ギヤ５７には駆動軸３４のギヤ３７が噛
合している。

【００２５】また、円筒軸５６の他端には、ベベルギヤ
５８が取り付けられている。そして、円筒軸５６の内周
には、軸受５９ａ，５９ｂが嵌合されており、軸受５９
ａ，５９ｂの内周には、円筒軸６０がＤ軸回りに回転可
能に支持されている。円筒軸６０の一端には、ギヤ６１
が取り付けられており、ギヤ６１には駆動軸３５のギヤ
３８が噛合している。また、円筒軸６７の他端には、ベ
ベルギヤ６２が取り付けられている。

【００２６】さらに、円筒軸６０の内側には、中空部材
６３が挿通されており、中空部材６３の一端は第２アー
ム６の先端部に固着されている。この中空部材６３は、
Ｄ軸回りの最内周位置となるように取り付けられてい
る。また、中空部材６３の他端には、ベベルギヤ１００
が取り付けられている。そして、中空部材６３の挿通路
６３ａの一端は、上記第２アーム６の先端部に設けられ
た開口４１ａに連通される。そのため、中空部材６３の
内側に形成された挿通路６３ａには、上記各チューブ４
６〜４８が挿通される。すなわち、中空部材６３は、駆
動力の伝達のためでなく、各チューブ４６〜４８を塗装
ガン８へ導くためのガイド通路を形成するものである。

【００２７】また、上記円筒軸５２のフランジ５４に
は、手首部材１０のケース６４が設けられている。この
ケース６４は、内側の軸受６５を介して円筒軸６６をＥ
軸回りに回動可能に支持している。円筒軸６６の一端に
は、上記ベベルギヤ５８と噛合するベベルギヤ６７が取
り付られている。また、円筒軸６６の他端には、フラン
ジ６８が取り付けられている。

【００２８】さらに、円筒軸６６は、内周に軸受６９
ａ，６９ｂが嵌合され、軸受６９ａ，６９ｂを介して内
周の円筒軸７０をＥ軸回りに回動可能に支持している。
また、円筒軸７０は、一端に上記ベベルギヤ６２と噛合
するベベルギヤ７ｌが取り付けられている。さらに、円
筒軸７０は、他端にはベベルギヤ７２が取り付けられて
いる。そして、円筒軸７０の内周には、軸受７３ａ，７
３ｂが嵌合されている。この軸受７３ａ，７３ｂは、内
周に中空部材７４をＥ軸回りに回動可能に支持してい
る。

【００２９】中空部材７４は、内部に挿通路７４ａが形
成されている。この挿通路７４ａは、上記中空部材６３
の挿通路６３ａと所定角度に傾斜した状態で対向してお
り、内部には、挿通路６３ａから引き出された上記各チ
ューブ４６〜４８が挿通される。すなわち、中空部材７
４は、上記中空部材６３と共に、各チューブ４６〜４８
を塗装ガン８へ導くためのガイド通路を形成している。

【００３０】また、中空部材７４は、一端に中空部材６
３のベベルギヤ１００と噛合するベベルギヤ７５が取り
付けられている。さらに、中空部材７４は、他端には、
ベベルギヤ７６が取り付けられている。また、円筒軸６
６のフランジ６８は、手首部材１１のケース７７が取り
付けられている。このケ―ス７７は、内周に軸受７８が
嵌合されており、軸受７８の内周に嵌合する円筒軸７９
をＦ軸回りに回動可能に支持している。

【００３１】さらに、円筒軸７９の一端には、上記ベベ
ルギヤ７２に噛合するベベルギヤ８０が取り付けられて
いる。また、円筒軸７９の他端には、フランジ８ｌが設
けられている。そして、円筒軸７９の内周には、軸受け
８２ａ，８２ｂが嵌合している。軸受８２ａ，８２ｂ
は、内周に嵌合する中空部材８３をＦ軸回りに回動可能
に支持している。この中空部材８３は、一端にベベルギ
ヤ７６に噛合するベベルギヤ８４が取り付けられてい
る。中空部材８３は、内部に挿通路８３ａが形成されて
いる。この挿通路８３ａは、上記中空部材７４の挿通路
７４ａと所定角度に傾斜した状態で対向しており、内部
には、挿通路７４ａから引き出された上記各チューブ４
６〜４８が挿通される。すなわち、中空部材８３は、上
記中空部材６３，７４と共に、各チューブ４６〜４８を
塗装ガン８へ導くためのガイド通路を形成している。

【００３２】図５は図２中Ｘ−Ｘ線に沿う縦断面図であ
る。また、図６は図２中Ｙ−Ｙ線に沿う縦断面図であ
る。中空部材８３の一端には、連結ピン８５（８５ａ〜
８５ｄ）が同一半径の周方向上９０°間隔で植設されて
いる。また、各連結ピン８５ａ〜８５ｄの外周には、コ
イルバネ８６（８６ａ〜８６ｄ）が巻装されている。さ
らに、各連結ピン８５ａ〜８５ｄは、軸方向に摺動可能
に嵌合された円盤状の摺動体（連結部材）８７が嵌合し
ている。

【００３３】そして、摺動体８７の先端側の端面に対向
するように、円柱状の軸８８が取り付けられている。ま
た、摺動体８７の一端には、継手８９（８９ａ〜８９
ｃ）が取り付けられ、他端にはシール部材９０（９０ａ
〜９０ｃ）が取り付けられている。継手８９ａ〜８９ｃ
には、夫々上記中空部材６３，７４，８３の挿通路６３
ａ，７４ａ，８３ａに挿通されたチューブ４６〜４８の
先端部分が接続される。また、軸８８には、シール部材
９０ａ〜９０ｃに連通されるように形成された通路８８
ａ〜８８ｃが設けられている。

【００３４】軸８８の他端側の外周には、軸受９２が嵌
合されており、軸受９２を介して治具支持部１３のハウ
ジング９３をＦ軸回りに回動可能に支持している。そし
て、ハウジング９３の一端には、上記フランジ８ｌが取
り付けられ、他端（先端）には塗装ガン８が取り付けら
れている。また、軸８８の外周とハウジング９３の内周
との間には、Ｆ軸回りに形成された環状流路９１ａ〜９
１ｃが設けられている。そして、環状流路９１ａ〜９１
ｃは、軸８８の外周とハウジング９３の内周との間に介
在するシール部材９１ｄ〜９１ｇによって画成されてい
る。

【００３５】また、ハウジング９３には、環状流路９１
ａ〜９１ｃの外周側に連通されるように形成された連通
孔９３ａ〜９３ｃが設けられている。図７は摺動体８
７、軸８８、ハウジング９３の分解斜視図である。図７
に示されるように、摺動体８７は、４本の連結ピン８５
ａ〜８５ｄにガイドされて軸方向に摺動可能に取り付け
られている。また、摺動体８７の中央部には、チューブ
４６〜４８が接続された継手８９ａ〜８９ｃが設けられ
ている。

【００３６】さらに、摺動体８７を貫通して突出した各
連結ピン８５ａ〜８５ｄの先端は、軸８８の端面に形成
された位置決め用孔８８ａ〜８８ｄに挿入されて軸８８
と摺動体８７との相対位置を規制する。そして、連結ピ
ン８５ａ〜８５ｄにより軸８８と摺動体８７との相対位
置が位置決めされた状態で軸８８は、フランジ８１に固
定される。

【００３７】また、摺動体８７は、軸８８により軸方向
に押圧されると、コイルバネ８６ａ〜８６ｄが伸縮動作
して連結ピン８５ａ〜８５ｄの延在方向に摺動するた
め、塗装ガン８及び軸８８、ハウジング９３からなる塗
装ガンユニットを装着する際の位置決めが容易となり、
ワンタッチで装着できると共に、塗装ガン８の装着操作
又は取り外し操作を容易に行うことができる。

【００３８】また、軸８８には、環状流路９１ａ〜９１
ｃの内周側に連通される連通孔８８ｅ〜８８ｇが設けら
れている。この連通孔８８ｅ〜８８ｇは、一端が摺動体
８７側の軸８８の端面に開口し、他端が各環状流路９１
ａ〜９１ｃに連通されている。各環状流路９１ａ〜９１
ｃは、軸方向にずれて設けられているので、連通孔８８
ｅ〜８８ｇの他端の開口位置も軸方向にずらして設けら
れている。

【００３９】次に、上記構成とされた手首部７の動作に
ついて説明する。手首駆動モータ１４〜１６の回転駆動
力は、駆動軸３３〜３５を介して手首部７に伝達され
る。そして、駆動軸３３に伝達された回転駆動力は、ギ
ヤ３６，５３，円筒軸５２，フランジ５４を介して手首
部材１０のケース６４に伝達される。これにより、塗装
ガン８は、Ｄ軸回りに回動する。

【００４０】また、駆動軸３４に伝達された回転駆動力
は、ギヤ３７，５７，円筒軸５６，ベベルギヤ５８，６
７，６６，フランジ６８を介して手首部材１１のケース
７７に伝達される。これにより、塗装ガン８は、Ｅ軸回
りに回動する。また、駆動軸３５に伝達された回転駆動
力は、ギヤ３８，６１，円筒軸６０，ベベルギヤ８２，
７１，円筒軸７０，ベベルギヤ７２，８０，円筒軸７９
を介して手首部材１１のハウジング９３及び塗装ガン８
に伝達される。これにより、塗装ガン８は、Ｆ軸回りに
回動する。

【００４１】そして、手首部７の最内周部分に回動自在
に支持された中空部材６３と７４との間は、ベベルギヤ
１００，７５の噛合により相互の回動規制され、中空部
材７４と８３との間は、ベベルギヤ７６、８４の噛合に
より相互の回動規制されている。上記中空部材６３，７
４，８３とベベルギヤ１００，７５，７６，８４により
相対回転防止機構が構成されている。

【００４２】また、中空部材６３は、第２アーム６の端
部に固定され、且つ中空部材８３は、軸８８の端部に連
結されている。さらに、軸８８は、軸受９２を介してハ
ウジング９３の内部で回動自在に支持されている。しか
しながら、軸８８は、上記中空部材８３に固定されてい
るので、中空部材６３，７４，８３とベベルギヤ１０
０，７５，７６，８４により相対回転が防止される。

【００４３】よって、手首部７の手首部材１０，１１又
は塗装ガン８がＤ，Ｅ，Ｆ軸回りに回動されても軸８８
は、回動せずに同一位置に保持されている。そのため、
中空部材６３，７４，８３の各挿通路６３ａ，７４ａ，
８３ａに挿通されたチューブ４６〜４８は、手首部７の
回動動作に拘わらず捩れることがない。従って、上記手
首部７の構成によれば、無限回転制御が可能となり、塗
装ガン８の向きを制御する際の制限がなくなり、被塗装
面に対する塗装ガン８の向きが最適となるように動作制
御することができる。

【００４４】次に塗袋ガン８への塗料及びエアの供給に
ついて説明する。塗料供給装置（図示せず）から供給さ
れた塗料及びエアは、上記チューブ４６〜４８、連通孔
８８ｅ〜８８ｇ、環状流路９１ａ〜９１ｃ、連通孔９３
ａ〜９３ｃを介して塗袋ガン８へ供給される。そのた
め、軸８８に対してハウジング９３がＦ軸回りに回動し
た場合、軸８８に設けられた連通孔８８ｅ〜８８ｇは、
ハウジング９３に設けられた連通孔９３ａ〜９３ｃとの
相対位置が変化するが、軸８８とハウジング９３との間
に形成された環状流路９１ａ〜９１ｃを介して連通孔９
３ａ〜９３ｃと連通されているので、塗装ガン８へ塗
料、エア、シンナ等の供給が手首部７の回動動作に拘わ
らず安定的に行われる。

【００４５】尚、上記実施の形態では、３本のチューブ
４６〜４８が第２アーム６及び手首部７の内部に挿通さ
れて摺動体８７に接続される構成を一例として挙げた
が、これに限らず、４本あるいはそれ以上のチューブ数
を接続することも可能である。また、上記実施の形態で
は、手首部７に塗装ガン８が装着された場合の構成を用
いて説明したが、これに限らず、例えば手首部７に塗装
ガン８以外の作業用治具を装着した場合にも適用するこ
とができる。

【００４６】また、作業用治具の種類によって、上記よ
うなチューブの代わりに電源用ケーブルあるいは制御用
ケーブルやワイヤ等を第２アーム６及び手首部７の内部
に挿通させる構成とすることもできる。図８は本発明の
変形例を説明するための縦断面図である。図８に示され
るように、手首部７の最内周部分には、中空部材として
の蛇腹軸９４が挿通されている。この蛇腹軸９４は、上
記中空部材６３，７４，８３とベベルギヤ１００，７
５，７６，８４の代わりに相対回転防止機構として設け
られたものである。

【００４７】蛇腹軸９４は、円筒軸６０の内側に挿通さ
れる筒状部９５と、ケース６４内で伸縮する第１の蛇腹
部９６と、筒状部７０の内周側で軸受７３ａ，７３ｂを
介して回転自在に支持された中空部９７と、ケース７７
内で伸縮する第２の蛇腹部９８と、筒状部７９の内周側
で軸受８２ａ，８２ｂを介して回転自在に支持された筒
状部９９とから構成されている。

【００４８】そして、蛇腹軸９４の一端に設けられた筒
状部９５は、第２アーム６の端部に固定されている。ま
た、蛇腹軸９４の他端に設けられた筒状部９９は、上記
中空部材８３と同様に、連結ピン８５（８５ａ〜８５
ｄ）が同一半径の周方向上９０°間隔で植設されてい
る。従って、筒状部９９は、連結ピン８５（８５ａ〜８
５ｄ）及び円盤状の摺動体８７を介して軸８８に連結さ
れている。

【００４９】また、蛇腹軸９４の内部に形成された挿通
路９４ａには、チューブ４６〜４８が挿通されている。
そのため、手首部７の手首部材１０，１１又は塗装ガン
８がＤ，Ｅ，Ｆ軸回りに回動されても蛇腹軸９４は、回
動せずに保持されている。そのため、蛇腹軸９４の挿通
路９４ａに挿通されたチューブ４６〜４８は、手首部７
の回動動作に拘わらず捩れることがない。従って、上記
手首部７の構成によれば、無限回転制御が可能となり、
塗装ガン８の向きを制御する際の制限がなくなり、被塗
装面に対する塗装ガン８の向きが最適となるように動作
制御することができる。

【００５０】上記蛇腹軸９４は、手首部７の回動動作に
応じて第１の蛇腹部９６及び第２の蛇腹部９８が伸縮動
作して半径方向へ変形するフレキシブルな構成であり、
各Ｄ，Ｅ，Ｆ軸回りに対しては変形しないように構成さ
れている。また、蛇腹軸９４は、例えばゴム等の弾性材
などによって形成されている。このように、蛇腹軸９４
は、一部材として形成されるため、前述した実施例より
も部品点数が少なく、メンテナンス性が向上している。
また、手首部７の軽量化が可能となり、その分動作制御
の制御性が向上して動作精度を改善して作業品質を高め
ることができる。

【００５１】尚、上記実施例では、塗装用ロボットを用
いて説明したが、これ以外のロボットの手首部にも本発
明を適用できるのは勿論である。

【００５２】

【発明の効果】上述の如く、請求項１記載の発明によれ
ば、作業用治具とアーム先端との間を連通する中空部材
を複数の円筒軸の最内周に挿通し、作業用治具の動作に
伴う中空部材とアーム先端との相対回転を防止する相対
回転防止機構を設けると共に、中空部材の内側に作業用
治具に接続される索条体を挿通させるため、作業用治具
を回動させても作業用治具に接続される索条体が捩じれ
ることが防止され、作業用治具の回動範囲を制限する必
要がない。そのため、いつでも作業用治具の向きを作業
に適した向きとすることができ、生産性を向上させるこ
とができる。

【００５３】さらに、複数の円筒軸の最内周に挿通され
回動自在に支持された中空部材にチューブ等の索条体を
挿通してチューブ等の索条体を手首部の外側に露出させ
ないため、索条体が損傷しにくい状態に保護することが
でき、例えば塗装用ロボットにおいては、塗装ガンに接
続されるチューブ等に塗料の付着及び塗料の液垂れを防
止できる。

【００５４】また、請求項２記載の発明によれば、中空
部材と回転防止機構とを連結する連結部材を軸方向に移
動可能に設けたため、作業用治具をワンタッチで取り付
けることができ、作業用治具の交換作業が容易に行え
る。よって、作業用治具の交換作業に要する交換時間を
短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる工業用ロボットとしての塗装用ロ
ボットの構成を示す斜視図である。

【図２】ロボットのアーム内部の構成を示す縦断面図で
ある。

【図３】手首部７の内部構造を示す縦断面図である。

【図４】手首部７の内部のチューブ接続構造を拡大して
示す縦断面図である。

【図５】図２中Ｘ−Ｘ線に沿う縦断面図である。

【図６】図２中Ｙ−Ｙ線に沿う縦断面図である。

【図７】摺動体８７、軸８８、ハウジング９３の分解斜
視図である。

【図８】本発明の変形例を説明するための縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１塗装用ロボット４旋回ベース５第１アーム６第２アーム７手首部８塗装ガン１０第１手首部材１１第２手首部材１３治具支持部１４〜１６手首駆動モータ１７伝達機構１８モータ取付部１９モータ収納ケース２０〜２２減速機３３〜３５駆動軸３６〜３８，５３，５７，６１，８４ギヤ４６〜４８チューブ４１支持ケース４０（４０ａ〜４０ｃ），５１，５５ａ，５５ｂ，６９
ａ，６９ｂ，７３ａ，７３ｂ，７８，８２ａ，８２ｂ，
９２軸受５２，５６，６０，６６，７０，７９円筒軸５４，６８，８１フランジ６２，６７，７２，７６，１００ベベルギヤ６３，７４，８３中空部材６３ａ，７４ａ，８３ａ挿通路６４，７７ケース８５（８５ａ〜８５ｄ）連結ピン８６（８６ａ〜８６ｄ）コイルバネ８７摺動体８８軸９３ハウジング９４蛇腹軸９５筒状部９６第１の蛇腹部９７中空部９８第２の蛇腹部９９筒状部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アーム先端に回動自在に支持された複数
の円筒軸が同軸上に配され、各円筒軸の回動により各軸
の駆動力が伝達されて向きが変更されるように作業用治
具が装着された工業用ロボットにおいて、前記作業用治具と前記アーム先端との間を連通する中空
部材を前記複数の円筒軸の最内周に挿通するように設
け、前記作業用治具の動作に伴う前記中空部材と前記アーム
先端との相対回転を防止する相対回転防止機構を設け、前記中空部材の内側に前記作業用治具に接続される索条
体を挿通させたことを特徴とする工業用ロボット。
【請求項２】上記請求項１記載の工業用ロボットであ
って、前記中空部材と前記回転防止機構とを連結する連結部材
を軸方向に移動可能に設けたことを特徴とする工業用ロ
ボット。