JPS62162494A - 内圧防爆構造を有するロボツト - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は自動車産業などに使用される産業用ロボットに
関し、特に有機溶剤全扱うような爆発性雰囲気内で使用
する電気小動形ロボントに於て、点火源となり得る電気
機器を周囲の爆発性雰囲気から空気などの保護気体によ
り隔離し、爆発性雰囲気と点火源とを共存させないよう
にした内圧防爆構造を有するロボットに関する０ （従来の技術） いわゆる内圧防爆構造は周知であり、例えば労働省産業
安全研究新著の「産業安全研究所技術指針」のうちの［
工場電気設備防爆指針（ガス蒸気防爆１９７９；３１０
０及び３４００章」において全開構造の容器内に点火源
となり得る部分音もち、力・つ周囲の爆発性ガスが容器
内に浸入し得る電気機器に於て、次に示す条件を′ａた
しているものがそれであるとされている。即ち イ）容器内に保護気体全圧入し、その内圧ｒ容器外周の
圧力より筒く保持することによって、通電中に周囲の爆
発性ガスが容器内に侵入するのを防止し得ると同時に、
保護気体の圧力が所定の値以下に低下した場合に、確実
に保護装置が動作し得ること。

口）通電に先がけて、掃気全行うこと。

・・）爆発性ガスに触れる容器外面；通風管路の外面及
び排気の温度上昇は、発火度に対して、定めらｆｉた値
を超えないこと。

また、前記工場電気設備防爆指針（以下指針）３４２０
では、内圧防爆構造を内圧の保持方式によって次の３種
類に分類している。

（１］　　通風式内圧防爆構造・・・容器に給気口と排
気口２持ち、他力通風により内圧を保持する方式。

（２）　　封入式内圧防爆構造・・・容器内の保護気体
の漏れ量が微小である場合に、外部力）ら漏れ量に応じ
て連続または間欠的に保護気体全補充することによシ内
圧を保持する方式。

（３）密封式内圧防爆構造・・・保護気体を完全密封し
、漏れるおそれがないようにして内圧全保持する方式。

しかしながら指針で対象としている電気機器は比軟的大
型の据置型のもので、小型、可動型のロボットにあては
める上で、上記３種の分類には難がある。例えば前記（
１）の場合、保護気体の流れにより内圧を保持するため
、単純な箱ではないロボット内部のいりくんだ内圧室内
部に内圧全得る為に保護気体の流量は多大なものとなり
非常に不経済である。また（２）の場合、通電を開始す
る前に行う掃気に多大な時間を費やすことになり、これ
も不経済である。さらに（３）の場合になると、完全密
封を得る為に、メインテナンス不可という代償ケはられ
なければならないなどの問題があった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、点火源となり得るロボット部材上とり
囲む全閉構造の内圧容器内に該容器外側雰囲気とは異る
保護気体金談雰囲気圧より高い圧力で供給するようにさ
れた内圧防爆構造を有するロボットにおいて、該容器内
の掃気全短時間で行うことができ、しかもロボット運転
時には保護気体の消費を最小限とすることができるよう
な、能率的でしかも経済性の高い内圧防爆構造を有する
ロボットヲ提供することにあり、さらには、このように
保護気体の消費を最小限に止めたときもロボットの誤動
作が起らないようにした内圧防爆構造２有するロボット
ヲ提供することにある。

（問題点を解決するための手段） このため本発明では点火源となり得るロボット部材をと
り囲む全閉構造の内圧容器と、該容器内に配置さ几力・
つ自身が防爆構造を有する圧力センサーと、該容器内掃
気を行うように該容器内とそれぞれ連通ずる掃気バルブ
および排気バルブを含みかつ該容器外側雰囲気とは異る
保護気体金談雰囲気圧より高い第１の圧力で該掃気バル
ブに供給する第１保護気体供給装置と、少くとも該容器
内と連通ずる給気バルブを含み力）つ該雰囲気圧と該第
１の圧力との中間の第２の圧力で該給気バルブに該保護
気体を供給する第２保護気体供給装置と、運転時該圧力
センサーからの内圧降下信号が一定時間継続したときロ
ボット駆動電源全切断するようにしたロボット制御装置
と、を含むこと全特徴とする内圧防爆構造を有するロボ
ットとしたものである。

（実施例） 次に本発明の実施例につき、図面全参照して説明すると
、第１図において、領域Ｂは塗装作業現場などのような
爆発性雰囲気が充満する場所であり、領域Ａは、爆発性
雰囲気とは隔離されている通常の環境領域である。その
中でロボット１４は領域Ｂ内に置かれ、ロボット制御装
置８や保護気体供給装置１６’は領域Ａ内に設置される
。領域ＡとＢとは適当な仕切壁１６によって相互に連通
しないようにされている。ロボット１４はアーム１７な
どの、駆動装置と連結された直流サー水上−ターユニッ
ト３全含む点火源となり得るロボット部材を有する。サ
ーボモーターユニット３は、直流サーボモーター１８お
よびそれと隣接配置された符号ヲつけない変速機、パル
スエンコーターおよびタコジェネレータなどを含む。実
施例では、直流サーボモーター１８には自身の内部と外
部とを連通させる透孔１５が、サーボモーターの本来の
性能全損なわない範囲で穿設されており、他の変速機な
ど点火源となり得るロボット部材にも同様に自身の内部
と外部とを連通させる透孔が穿設されている。実施例で
は隣接するロボット部材間全貫通ずる透孔が明けら几図
示しないフランジ部１９より部材内部の気体が流出する
ようにされている。

そして直流サーボモーターユニット３は全閉構造の内圧
容器ｌ内にとり囲−２九でロボットフレーム２０にフラ
ンジ部１９を介して支持されている。

さらに内圧容器１内には容器内の内圧全検知する防爆構
造を有する圧力センサー２が配置されている。本発明で
は、前記保護気体供給装置１６’は第１３１び第２保護
気体供給装置全１む・第１へ保護気体供給装置は、内圧
容器内掃気を行うように内圧容器１内とエアホース６で
連通ずる掃気バルブ１１．および内圧容器ｌ内とエア派
ホース７で連通ずる排気バルブ１２と、内圧容器外側雰
囲気圧より高い第１の圧力即ち掃気全短時間で行うに十
分な圧力で前記外側雰囲気とは異る保護気体を掃気バル
ブ１１に供給す令ポンプ２１、エヤーフィルター１５゛
および高圧整圧器１４と、を含む。

そして第２保護気体供給装置は実施例では第１保護気体
供給装置と共用される（別設置でもよい）ポンプ２１お
よびエヤフィルター１５１と、エヤホヘ ース６で内圧容器１内と連通された給気バルブ１０と、
前記第１の圧力より低くかつ前記雰囲気圧よりはわずか
に高い第２の圧力で給気バルブ１０に保護気体をエヤフ
ィルター１５°Ｅ−ら供給されるよ八 うに調圧する低圧調圧器１３と、を含む。各バルブ１０
．１１．１２は、圧力センサー２からの信号金受けて作
動する内圧調整回路９によって開閉されるようにされて
いる。

ロボット１４に通電を開始する際には内圧保護回路９が
掃気バルブ１１及び排気バルブ１２ｅ開き、保護気体は
整圧器１４で設定さｉｌ、た圧力でエア−ホース６全通
して内圧容器１内に流れこむ。

さらに保護気体は直流サーボモーター１８にあけらｆｌ
た透孔１５全通り各部材間ケ通り矢印に示すようにフラ
ンジ部１９より抜け、領域り内にたまりエヤーホース７
全通って排気される。この保護気体の流れにより領域Ｃ
内の圧力が設定値以上になると圧力センサー２から内圧
保護回路９へ信号が送られ、内圧保護回路９は掃気タイ
マーのカラントラ始める。あらかじめある設定されてい
る時間圧力センサー２が信号を送り続けると、掃気タイ
マーがカウントアツプし、内圧保護回路９が、給気バル
ブ１０を開くと同時に掃気バルブ１１及び排気バルブ１
２全閉じる。尚、給気バルブ１０と掃気バルブ１１、排
気バルブ１２は内圧保護回路９内で電気的インターロッ
クがとられておシ、給気バルブ１０と掃気バルブ１１が
同時に閉じてしまうことや、排気バルブ１２が開きっば
なしになることはない。

給気バルブ１０が開くことてより保護気体は整圧器１３
により、領域Ｂの圧力よりもわずかに高い圧力にされ、
内圧容器１内に給気される。これによジ領域り、Ｃ内の
圧力は領域Ｂ内の圧力よりも、わず刀・ながら高いため
、領域Ｂ内の爆発性雰囲気が、直流サーボモーター１８
のようなロボット部材を形成する電気機器に直接触れろ
ことはなく、防爆性が得られる。

また、トラブルの発生により領域Ｃ，Ｄ内の°圧力が低
下し、爆発性雰囲気が領域Ｃ，Ｄ内て侵入するおそれが
ある場合には、圧力センサー２が内圧低下全検知し、内
圧保護回路９に信号を送ることで制御装置８への通電が
停止される。ただし、ロボット本体に接続されるエアー
ホース６．７がロボット内部において複雑な形状に折り
曲げられることから保護気体に脈流が生じる可能性があ
るために、内圧保護回路９は圧力センサー２からの信号
が一定時限連続して出力されて後、ロボット駆動電源へ
の通電を停止するような構造としている。また、この内
圧保護回路９の作動を示す母フローチャート全第２図に
示す。これによると、運転開始−掃気一異常発生一停止
などのシーケンシャルな作業もすべて自動的に行われる
ので、オペレータによるオペレーティングミス全皆無に
することが可能となり、高い安全性が得られるものとな
った。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によると、点火源となり得る
ロボット部材をとり囲む全閉構造の内圧容器内に該容器
外側雰囲気とは異る保護気体を該雰囲気圧より高い高力
で供給するようにさｆｌ、た内圧防爆構造を有するロボ
ットにおいて、該容器の排気は前記第１保護気体供給装
置で比較的に高圧でかつ排気バルブを開いて短時間に排
気を行うことができ、しかもロボット運転時には第２保
護気体供給装置で比較的に低圧でかつ排気バルブを閉に
しくまたは必要最小限の冷却排気がされるように排気バ
ルブが閉のときも保護気体が流れるようにして）必要最
小限の例えば該容器からの漏れを補充する程度にして、
保護気体の消費全最小にして、能率的でしかも経済性の
高い内圧防爆構造を有するロボッ）ｋ提供するものとな
った。さらにはトラブル発生を示す該容器内の内圧低下
を圧力センサーが検知しても一定時間継続して始めてロ
ボット、駆動電源への通電を停止するようにされている
ので、上記した保護気体の消費を最小限に止めたときも
ロボットの誤動作が起らないようにした内圧防爆構造を
有するロボットヲ提供するものとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例装置を示す要部概略ブロック図
、第２図は第１図に示す装置の作動を示すフローチャー
トである。 １・・・内圧容器　　　　２・・・圧力センサー３・・
・直流サーボモーターユニット（ロボット部材）８・・
・ロボット制御装置　１０・・・給気バルブ１１・・・
掃気バルブ　　　１２・・・排気バルブ１３・・・低圧
整圧器（第２保護気体供給装置）１４・・・高圧整圧器
（第１保護気体供給装置）代理人　弁理士　　河　内　
潤　二 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 点火源となり得るロボット部材をとり囲む全閉構造の内
   圧容器と、該容器内に配置されかつ自身が防爆構造を有
   する圧力センサーと、該容器内掃気を行うように該容器
   内とそれぞれ連通する掃気バルブおよび排気バルブを含
   みかつ該容器外側雰囲気とは異る保護気体を該雰囲気圧
   より高い第１の圧力で該掃気バルブに供給する第１保護
   気体供給装置と、少くとも該容器内と連通する給気バル
   ブを含みかつ該雰囲気圧と該第１の圧力との中間の第２
   の圧力で該給気バルブに該保護気体を供給する第２保護
   気体供給装置と、運転時該圧力センサーからの内圧降下
   信号が一定時間継続したときロボット駆動電源を切断す
   るようにしたロボット制御装置と、を含むことを特徴と
   する内圧防爆構造を有するロボット。