JPS61125791A - 内圧防爆構造の工業用ロボツト - Google Patents

内圧防爆構造の工業用ロボツト

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JPS61125791A
JPS61125791A JP24792584A JP24792584A JPS61125791A JP S61125791 A JPS61125791 A JP S61125791A JP 24792584 A JP24792584 A JP 24792584A JP 24792584 A JP24792584 A JP 24792584A JP S61125791 A JPS61125791 A JP S61125791A
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JP
Japan
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robot
airtight chamber
pressure
arm
proof structure
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JP24792584A
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中島 清一郎
豊田 賢一
信利 鳥居
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0075Means for protecting the manipulator from its environment or vice versa
    • B25J19/0079Means for protecting the manipulator from its environment or vice versa using an internal pressure system
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0054Cooling means

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

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】 産業上の利用分野 本発明は塗装作業現場等の可燃性又は爆発性雰囲気中で
用いる内圧防爆構造の工業用ロボットに関し、特にその
防爆機能を向上させた改良構造に関する。
従来技術 可燃性又は爆発性雰囲気で用いられる例えば塗装作業用
工業ロボットとして内圧防爆構造の工業用ロボットとが
既に提案されている(例えば特願昭59−133002
号)。この従来の内圧防爆構造の工業用ロボットにおい
ては、ロボット可動部、即ち、ロボット本体における旋
回胴部、前腕、上腕からなるロボットアーム、該ロボッ
トアーム先端に取付けられる手首部等の駆動源となる電
動モータは、上記ロボット本体内に形成した気密室内に
収納され、かつこの気密室をロボット本体の外部の雰囲
気圧よりも高い圧力に保つことによって気密室への外部
可燃気体の侵入を防ぎ、電動モータを原因にした発火、
爆発を防止している。
解決しようとする問題点 然しなから、上述した従来の内圧防爆構造の工業用ロボ
ットにおいてもロボット作業を停止する、例えば夜間等
においては気密室内の圧力が外部雰囲気の圧力と等圧ま
で漏洩低下し、従って外部雰囲気中の可燃気体が気密室
内に僅少量ずつ侵入するためにこれを排気する手段を設
けることが必要とされる。特に気密室の内奥部からも侵
入した可燃気体を排除して防爆機能の永続性を保証可能
な排気手段が必要とされる。
解決手段と作用 本発明は、上記問題点を解決するために、気密室内に供
給される内圧保持用の圧力気体を気密室の内奥部から取
り入れてロボット本体外に排気するととくよシ気密室内
部に循環気体流を形成し、この循環気体流に乗せてロボ
ット停止中に侵入した可燃気体をも排気する通気管を設
けるようにしたもので、この通気管の一端は気密室の内
奥部に開口させ、他端は絞り弁を介してロボット本体の
外部に連通させたものである。上述の循環気体流は気密
室内に収納された電動モータを奪熱冷却する作用もおこ
なうのである。
以下、本発明を添付図面に示した実施例に基いて詳細に
説明する。
図は本発明を6軸間節形工業用ロボットに適用した場合
の実施例を示した縦断面図である。
さて、図示の内圧防爆構造を有した工業用ロボットはロ
ボット本体部10を有し、このロボット本体部10に具
備された後述のロボット可動部の動作制御を行うロボッ
ト制御装置(図示なし)が別に設けられている、ロボッ
ト本体部10は床面等の設置面に固定される固定部11
と、この固定部11上に設けられたロボット可動部とを
有し、ロボット可動部は固定部11に対し設置面に垂直
な第1軸線AIの周シに回動可能に連結された旋回胴部
12と、旋回胴部12に対し第1軸線A1に平行な第2
軸線A20周シに回動可能に連結された第17−ム13
と、この第1アーム13に対し第2軸線人2に平行な第
3軸線A3の周シに回動可能に連結された第2アーム1
4とを備え、また、この第2アーム14の先端部には該
第2アームに対して3つの軸線の周シにそれぞれ回転可
能なロボット手首(図示なし)が具備される。そして、
このロボット手首K例えば塗装ガン等の作業具が取付け
られる。
旋回胴部12は第1軸線A1と同軸に延びる軸部15を
下方に有しており、軸部15は固定部11に設けられた
軸受部16に回転軸受17を介して回動可能に取付けら
れている。第17−ム13は第2軸NA2と同軸に延び
る第1及び第2の軸部18.19を有しており、両軸部
18.19はそれぞれ回転軸受20.21を介して旋回
胴部12の軸受部22.23に回動可能に取付けられて
いる。第2アーム14燻第3軸線A3と同軸に延びる第
1及び第2の軸部24,25を有しておシ、両軸部24
.25はそれぞれ回転軸受26゜27を介して紀1アー
ム13の軸受部28.29に回動可能に取付けられ、こ
の第2アーム14の内部にロボット手首へ3つの回転を
伝動する外軸14a、中軸14b、内軸14eが回転可
能に同軸配置されている。
ロボット本体@10の内部には気密室30が設けられ、
この気密室30は固定部11内に形成された第1気密室
31と、旋回胴部12内に形成された第2気密室32と
、第1アーム13内に形成された第3気密室33とから
なシ、これらの3つの気密室は図示の如く第1気密室3
1から第3気密室33の最内奥部33mまで連通した構
造を有している。
さて、6軸駆動形工業用ロボツトは前述のロボット可動
部の各部を駆動するための6つの電動モータ36〜41
を備えている。これらの電動モータは既述したロボット
制御装置によって制御されるもので、サーボモータが用
いられるが、可燃性又は爆発性雰囲気中で用いられるこ
とからコンミ為テータを有した直流サーボモータよりも
交流サーボモータが火花発生原因を有しない点で望まし
い。各電動モータ36〜41は出力軸36a〜41mを
備えている。
旋回胴部12を回転駆動するだめの電動モータ36は旋
回胴部12の第2気密室32内に配置されており、この
電動モータ36の出力軸部361は旋回胴部12の外壁
から外部に突出している。この出力軸部36mにはギヤ
42が固定されておシ、固定部11に固定されたギヤ′
43に噛合して公転する。
第1アーム13を回転駆動するための電動モータ37は
同じく旋回胴部12の第2気密室32内に収納配置され
ており、この電動モータ37の出力軸部3711C固定
されたスズロケット45は第1アーム13の第1の軸部
18に固定されたスプロケット46にチェーン47を介
して連結され、従って電動モータ37の回転駆動力が上
記第1軸部18を経て第1アーム13に伝動される。
第27−ム14を回転駆動するための電動モータ38は
旋回胴部12の第2気密室32内に収納配置されており
、この電動モータ38の出力軸部38&は旋回胴部12
の外壁から外部に突出している。第4アーム13の第2
の軸部19の内部には中間軸部48が第2軸部19と同
軸に回動可能に支持されている。電動モータ38の出力
軸部38mに固定されたスズロケット49は上記中間細
部48に固定された中間スブロケッ) 50aKチエー
ン51を介して連結されており、中間スプロケット50
&と共に中間軸部48に固定された他の中間スプロケッ
ト50bは第2アーム14の第1の細部24に取付けら
れたスプロケット52にチェーン53を介して連結され
ている。従って電動モータ38の回転駆動力は上記軸部
28を介して第2アーム14に伝達される。
ロボット手首を駆動するための3つの電動モータ39〜
41はそれぞれ第17−ム13の第3気密室33内に収
納配置されており、これらの電動モータ39〜41の出
力軸部39a〜41mはそれぞれ第3気密室13の室壁
から外部に突出しており、カバー56.56で被覆され
ている。そして、これらの電動モータ39〜41の回転
力は図示の如くスプロケット・チェーン機構とベベル歯
車機構とを介して既述の外軸14m、中軸14b、内軸
14eに伝達され、更にロボット手首(図示なし)に伝
達されて、これを3軸回りに駆動するのである。
なお、上記各電動モータ36〜41に制御電力を供給す
る電気ケーブル57はそれぞれ気密室30の内部に配線
されてお)、この電気ケーブル57の外端は固定部11
の外壁に取付けられた固定配管取付部63に至り、更に
この固定配管取付部63から固定配管67内を通りて別
設のロボット制御装置に導かれている。68は密閉手段
であり、ロボット本体部10の気密室30をロボット本
体部10の外部雰囲気に対して気密に保つために設けら
れている。そして気密室30はロボット本体部10の外
部の可燃性又は爆発性雰囲気の圧力よシも高い圧力に保
つべく、固定部11にロボット本体部10の外部の雰囲
気圧力よりも例えば火柱数圏程圧力が高い空気、不活性
ガス等の気体を供給する圧力供給管69が接続されてお
り、この圧力供給管69によって気密室30の内部に少
くともロボット作動時には圧力気体が加えられている。
こ\で図には示されていないが、気密室30内には圧力
の低下を検出するだめの圧力検出スイッチを設け、気密
室30内の圧力監視を行うことが望ましい。
さて、上述した圧力供給管69を設けて気密室30内の
圧力を外部の雰囲気圧力よシも高く保てば、外部の雰囲
気中の可燃性成分又は爆発性成分、例えば塗料の気体粒
子が気密室30内に侵入することは防止される。然しな
から、ロボット作業が停止されて圧力供給も停止された
状態で夜間等に放置されると、気密室30内の圧力は漸
減し、外部雰囲気圧力と等正比され、その結果、可燃性
成分又は爆発性成分が僅少量ずつ僅かな漏洩すき間を介
して気密室30内に侵入する。依って、この侵入した可
燃性成分又は爆発性成分を気密室30内から排除する手
段として固定部11の一端から通気管70を気密室30
の第1.第2.第3気密室31,32.33を経て配管
し、第3気密室33の最内奥部33mに管ロア1を開口
させ、しかも固定部11の導入端間には開閉調節可能な
絞)弁72を設け、この絞り弁72を経て外部に上記通
気管70を連通させておくのである。このような通気管
70を設けておけば、気密室30内に圧力気体が供給さ
れると、第3気密室33の最大奥部33alC開口した
管ロア1から気密室内の圧力空気が通気管70中に流入
し、固定部11の導入端側に達した後に絞り弁72で絞
り作用を受けてから外部に排気される。従って圧力気体
の供給が開始されてからその圧力気体の供給が継続する
間は、第1.第2.第3気密室31,32.33の順序
で流れて通気管70中に流入する気体の循環流が生ずる
。こうして、循環気体流が継続的に発生すると、気密室
30内に侵入した可燃性又は爆発性の気体成分又は粒子
も該循環流に乗って通気管70を介して外部に排気され
ることになる。つまり、例えば夜間にロボット作業を停
止させ、圧力気体の供給をも停止させた場合であっても
、次に再びロボット作業を再開する際に一定時間に亘っ
て気体循環を事前に継続させれば、気密室30内から予
め可燃性又は爆発性気体成分を駆送することが可能とな
り、防爆機能の低下が阻止されるのである。しかも、ロ
ボット作業中にも上述した圧力気体の供給を継続的又は
断続的に行って循環気体流を発生させれば、気密室30
内に収納された電動モータ36〜410発生熱をも奪っ
て外部に排出させることができるから、究極的に電動モ
ータ36〜41に対して冷却効果を与えることもできる
のである。なお、通気管70は可撓性の管材、例えば合
成樹脂管や可撓性金属管によりて形成し、各ロボット可
動部の回転軸線沿いに配管して第3気密室33の最内奥
部33&に開口配置すればよい。
また、上述の実施例は6軸間節形の工業用ロボットに適
用した内圧防爆形ロボットの例に就いて説明したが、本
実施例の構造形態に限ることなく、種々の内圧防爆形工
業用ロボットに対して本発明が適用できることは言うま
でもない。
発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明による内圧防爆
構造を有した工業用ロボットはその電動モータを収納し
たロボット本体内の気密室から排気を行う通気管を具備
させ、内圧保持用の圧力気体の供給に伴って循環気体流
を発生させ得るようにしたから、可燃性又は爆発性雰囲
気中でロボット作業を使用する際にも気密室内は常に可
燃性又は爆発性気体から絶縁されたしかも外部の雰囲気
圧よりも高い圧力に維持することが可能となり、防爆性
能が常に保証されると共に電動モータに冷却効果が与え
られることによって安全性能の向上が得られる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の一実施例を示す6軸間節形内圧防爆構造を
有した工業用ロボットの要部縦断面図。 10・・・ロボット本体部、11・・・固定部、12・
・・旋回胴部、13・・・第1アーム、14・・・第2
アーム、30・・・気密室、31・・・第1気密室、3
2・・・第2気密室、33・・・第3気密室、33a・
・・最内矢部、36〜41・・・電動モータ、69・・
・圧力供給管、70・・・通気管、71・・・管口、7
2・・・絞プ弁。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ロボット本体と、該ロボット本体内に形成した気密
    室内にロボット可動部を駆動するための複数個の電動モ
    ータとを備え、前記気密室内をロボット本体の外部の雰
    囲気圧力よりも高圧に保持した内圧防爆構造の工業用ロ
    ボットにおいて、前記気密室の入口から配管されて該気
    密室の最内奥に開口した通気管を設けると共に該通気管
    の導入部を絞り弁を介してロボット本体の外部に連通さ
    せることによって前記気密室内からロボット本体の外部
    への排気路を形成したことを特徴とする内圧防爆構造の
    工業用ロボット。 2、前記通気管を可撓管材によって形成した特許請求の
    範囲第1項に記載の内圧防爆構造の工業用ロボット。
JP24792584A 1984-11-26 1984-11-26 内圧防爆構造の工業用ロボツト Pending JPS61125791A (ja)

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PCT/JP1985/000653 WO1986003158A1 (en) 1984-11-26 1985-11-26 Industrial robot having explosion-preventing structure
EP19850905893 EP0203202A4 (en) 1984-11-26 1985-11-26 INDUSTRIAL ROBOT WITH EXPLOSION PREVENTING STRUCTURE.

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