JPS62218095A - 電動ロボツトの防爆構造 - 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〕 本発明は電動ロボットの防爆構造に係わり、特に塗装用
［ｌボッ１−等、引火性気体中で使用される電動ロボッ
トに適用される電動ロボットの防爆構造に関覆るもので
ある°。

〔従来の技術〕

一般に、引火性気体中で使用される諸機器にあっては、
引火性気体への着火を防止して安全性を確保するために
、いわゆる防爆上の対策が施されている。

上記引火性気体中で使用される機器の一つとして、塗装
に用いられる電動ロボッ］・が挙げられるが、従来のこ
の種の電動ロボットに施される防爆構造として、各関節
を駆動させる電動モータをそれぞれ個別の密封容器内に
収納し、それら密封容器内に圧縮空気等の非引火性保護
気体を供給して容器内を大気圧以上に保つとともに、電
動モータを収納する各容器にその内部の圧力を検知する
圧力ゼンサーを配置した構造のものが知られている。

このような電動ロボットの防爆構造においては、容器内
が大気圧以上に保たれる通常の場合では、引火性気体が
容器内部に侵入するのを防止して、電動モータにおいて
火花が発生した場合における、引火性気体への着火を防
止し、またなんらかの原因で容器内の圧力が下がった場
合には、その旨を圧力センサーが検知して直ちに電源を
停止し、引火性気体が容器内に侵入してモータの火花に
より着火するのを防止するようになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記電動ロボットにお【プる従来の防爆構造
にあっては次のような問題があった。

すなわら、（ａ）ロボットのアームが駆動される際、各
密封容器に取り付けられた圧力センサーがアームと一体
的に動き、このセンサー自体が撮動し誤動作を起すため
、圧力センサーによる圧力検出精度が低下するという問
題、（ｂ）また、従来の防爆構造は、前記電動モータを
収納する密封容器に保護気体を送りこの密封容器内の圧
力を検出づる構造であるため、配線用ケーブルを内蔵し
たチューブの内圧が下がった場合それを検知することが
できないという問題である。

〔発明の目的〕

本発明は上記４１；情に鑑みてなされたもので、圧力ロ
ン１ナーによる検出精度が上がり、かつ密封容器内に保
護気体を送るためのチューブの内圧も含めた、保護気体
フロー系全体の圧力低下を検知することができ、構造の
簡素化が図れ、もって信頼性の向上が図れる電動ロボッ
トの防爆構造を提供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明では前記目的を達成するために、電動ロボットの
基台に保護気体供給用箱体を設ける一方、前記電動ロボ
ットの駆動源としての複数の電動モータを各々独立した
密封容器内に収納し、該密封容器と前記箱体とを、内部
に配線用ケーブルを有する複数のチューブで各々接続し
、該複数のチューブのうち前記密封容器から前記箱体へ
の保護気体の戻り側チューブを前記箱体に接続するとこ
ろで各々前記箱体に対して閉塞し、該保護気体戻り側チ
ューブを、前記電動モータの設置条件が類似したもの同
志で互いに連通ずるようにし、この連通部分にそれぞれ
圧力センサーを配設した構成としている。

〔作用〕

上記防爆構造において箱体内の保護気体は、箱体への接
続部分が閉塞されていない側のチューブを通って、電動
モータ収納用密封容器内に導かれ、そこからざらに前記
箱体への接続部分が閉塞されている戻り側チューブの箱
体接続部分近傍まで導かれる。その間、密封容器内の隙
間、あるいは同容器とチューブとの接続部等から保護気
体の若干の漏れがあるが、その漏れ分は保護気体供給源
から補給される。

上記保護気体のフロー系においては戻り側チューブの１
モノｊが最も低くなる。この圧力が最も低くなる箇所の
圧力が所定以上になっていれば、保護気体フロー系の他
の部分はそれより高い圧力となっていることが保証され
るので、前記圧力が最も低くなる箇所の圧力を圧力セン
サーにより検知することにより所定圧以上に保ち、シス
テム全体として高い信頼性をもつ。

〔実施例〕

以下、第１図ないし第６図を参照して本発明の一実施例
について説明する。

第１図は塗装用電動ロボットの側面図、第２図は同ロボ
ットの背面図である。これらの図において符号１は基台
を示し、この基台１には回転ベース２が垂直に延びる軸
線を中心として回転自在に取り付けられ、回転ベース２
にはアーム３の基端側が水平に延びる軸線を中心として
回転自在に取り付けられ、アーム３の先端側にはアーム
４の基端側がアーム３の回転軸線と平行に延びる軸線を
中心として回転自在に取り付けられている。

また、５は前記基台１に取り付けられた回転ベース２駆
動用モータユニツト、６は回転ベース２に取り付けられ
たアーム３駆動用モータユニツト、７番よ回転ベース２
に取り付けられたアーム４駆動用モータユニツトを示す
。なお、モータユニット７の駆動力はリンク１１を介し
てアーム４の後端部（第１図中左端部）に伝えられ、同
アーム４を駆動する。また、アーム４の後端部には、ア
ーム４の先端部に取り付けられた手首を、互いに直交す
る３軸を回転中心として回動操作する手首駆動用り一タ
ユニット８．９．１０がそれぞれ配備されている。モー
タユニット５〜１０は、駆ａ源とｔ５る電動モータ、お
よびその付属品である減速機構、回転数検出セン９−等
を密封容器Ｂ内に収納した構造となっている。

また、前記基台１の内部には端子箱（箱体）１２が設け
られている（第２図ないし第４図参照）。

端子箱１２は、箱本体１２Ａと蓋１２Ｂとの間にパツキ
ン１２ｃが介在されるとともに、箱本体１２Δのケーブ
ル貫通箇所がシールされており、内部が密封構造となっ
ている。また、端子箱１２には、内部に動カケープル１
３を配設されたチューブ１４、および内部に信号ケーブ
ル１５を配設されたチューブ１６がそれぞれ密封状態で
接続されている。チューブ１４．１６は可撓性を有し、
かつ内部にはケーブル１３．１５との間に気体を流し得
る程度の隙間が形成されている。また、これらチューブ
１４．１６の基端側は非引火性の保護気体（例えば不活
性ガスあるいは圧縮空気）供給源に接続されている。ま
た、前記動カケープル１３は、端子箱１２内の端子台１
７．１８に電気的に接続され、使方信号ケーブル１５は
端子箱１２内のコネクタ１９にそれぞれ電気的に接続さ
れている。一方、２０は前記各コネクタ１９と＋Ｗｉ記
各モータユニット５〜１０とを電気的に接続する信号ケ
ーブルであり、このケーブル２０は端子箱１２からモー
タユニット５〜１０の容器Ｂ内に至るまでの間、外周部
をブーユーブ２１によって覆われている。また、２２は
端子台１７．１８と前記各モータユニット８〜１０とを
電気的に接続する動カケープル、２３は前記端子台１７
．１８とモータユニット５とを電気的に接続する動カケ
ープル、２７は端子台１７．１８と各モータユニット６
゜７とを電気的に接続する動カケープルである。これら
ケーブル２２．２３．２７も前記ケーブル２０と同様外
周部をデユープ２４．２５．２６によって覆われている
。また、チューブ２１．２４．２５．２６は一般にエア
ー送り用として使用されているナイロン製の可撓性チュ
ーブであり、内部には前記チューブ１４．１６と同様ケ
ーブル２０．２２．２３．２７との間に気体を流し得る
程度の隙間が形成されたものである。これらチューブは
、第６図に示すように外側をコイルバネ３４によって覆
われており、外傷が付きにくい構造となっている。

前記チューブ２４．２５．２６の端子箱１２に接続され
る箇所にはマニホールド３５が端子箱本体１２Ａと−・
体的に設けられでいる。マニホールド３５の内部には、
複数（この実施例では１２個）の貫通孔からなるボート
２８ａ、２８ｂ、２８ｃがそれぞれ独立して設けられて
いる。ボート２８ａ（この実ｆｋ例では６個）は連通孔
２８１により連通されている。連通孔２８１の両端は、
マニホールド３５外に開口させられ開口部２８ａ＋　、
２８ａ２が形成されている。

ボー１〜２８ｂ（この実施例では２個）は駒形の連通孔
２８２により連通されており、連通孔２８２の両端は、
マニホールド３５外に開口させられ間口部２８ｂ＋　、
２８ｔ）ｚが形成されている。

また、ボート２８Ｃ（この実施例では４個）は鉤形の連
通孔２８３により連通されており、連通孔２８３の両端
は、マニホールド３５外に開口され開口部２８Ｇ＋　、
２８Ｃ２が形成されている。

ボート２８ａは、前記チューブ２４にプラグ２９を介し
て接続され、チューブ２４の内部に連通されている。こ
れらデユープ２４及びその内部の動カケープル２２はモ
ータユニット８．９．１０に接続されている。

ボート２８ｂは、前記チューブ２５にプラグ２９を介し
て接続され、チューブ２５内に連通されている。これら
チューブ２５及びその内部の動カケープル２３はモータ
ユニット５に接続されている。

ボート２８Ｇは、前記デユープ２６にプラグ２９を介し
て接続され、チューブ２６内に連通されている。これら
チューブ２６及びその内部の動カケープル２７はモータ
ユニツｊ−６，７に接続されている。

また、ボート２８ａ、２８ｂ、２８ｃの連通孔２８＋　
、２８２．２８３より端子箱１２側には、第３図（ａ）
に示すように内鍔３０が形成されている。この内鍔３０
とボート２８ａ、２８ｂ、２８Ｃにねし止めされたプラ
グ３１との間には、パツキン３２が動カケープル２２，
２３．２７を挿通させた状態で挾持されている。前記各
ボート２８ａ、２８ｂ、２８ｃはこれらパツキン３２に
より端子箱１２内空間に対して遮断されている。

また、連通孔２８１の開口部２８ａ１には圧力ヒンザー
３・３ａが密封状態で取り付けられ、連通７１、２８　
、！の開口部２Ｂｂ＋には圧力センサー３３ｂが密封状
態で取り付けられ、さらに連通孔２８３の開口部２８Ｃ
１には圧力センナ−３３ｃが密封状態で取り付けられて
いる。これら圧力センサー３３ａ、３３ｂ、３３ｃは図
示しない制御器に接続され、ボート２８ａ、２８ｂ、２
８ｃのいずれかの内部圧力が所定以下に下がった場合に
は、その旨を検知し、ロボット作動用電源を遮断し警告
を発するようになっている。

また、連通孔２８＋の開口部２８ａｚ　、連通孔２８２
の開口部２Ｂｂ２．連通孔２８３の間口部２８Ｃ２には
それぞれ排気用のエアパイロット式切換弁（図示せず）
が取り付【プられている。

次に、上記構成の電動ロボットの防爆構造の作用につい
て説明する。図示しない圧縮空気供給源からチューブ１
４．１６を介して端子箱１２内に供給された空気は、マ
ニホールド３５のボート２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、ケー
７／１，２２，２３．２７間がパツキン３２により外部
と遮断されている（７）Ｔ’、こｔｔらボート２８ａ、
２８ｂ、２８ｃ１ケーブル２２，２３．２７間を通らず
、チューブ２１を通って各モータユニット５〜１ｏ内へ
導かれる。そして、これらモータユニツ１−５〜１０に
導かれた空気は、さらにチューブ２４．２５．２６を介
して、端子箱１２に一体に設けられたマニボ−／Ｉｚｔ
’３５（７）ボート２８ａ、２８ｂ、２８ｃ内に導かれ
る。すなわち、チューブ２１は端子ｉ１２からモータユ
ニツ１〜５〜１ｏへ空気を供給する往き側流路として機
能し、チューブ２４．２５．２６はモータユニット５〜
１０がらマニホールド３５（７）ボート２８ａ、２８ｂ
、２８Ｃへ空気ヲ戻ス戻し側流路として機能する。

そして、上記空気フロー系において、チューブ接続部や
、端子箱１２あるいはモータユニットの収納容器Ｂから
若干のエアー漏れはあるが、その漏れ分は空気供給源か
ら補給され、常時、フロー系全体が所要圧力に保たれる
。

この際、端子箱１２を基準にこの端子箱１２とモータユ
ニット５．６．７．８．９．１０の各密封容器Ｂとの間
の空気状態をみると、モータユニット６．７はほぼ同一
位置にあり、”端子箱１２がらモータユニツｌ−６，７
までの空気の流通抵抗もほぼ同一とみられ、モータユニ
ット８．９．１０はほぼ同一位置にあり、端子箱１２が
らモータユニット８．９．１０までの空気の流通抵抗も
ほぼ同一とみられ、モータユニット５は他のモータユニ
ットと位置、流通抵抗とも異なるとみられる。

そこで、七−タユニット６．７の空気流通経路を一系統
、モータユニット８．９．１０の空気流通経路を一系統
、モータユニット５の空気流通経路を一系統としてまと
め、モータユニット６．７の密封容器Ｂ及びこの密封容
器Ｂとマニホールド３５との間のチューブ２６内の空気
圧を、連通孔２８３に接続された圧力センサー３３ｃに
より検知し、モータユニツｌ−８，９，１０の密封容器
Ｂ及びこの密封容器Ｂとマニホールド３５との間のデユ
ープ２４内の空気圧を、連通孔２８１に接続されたバカ
センナ−３３ａにより検知し、モータユニット５の密封
容器Ｂ及びこの密封容器Ｂとマニホールド２７との間の
チューブ２５内の空気圧を、連通孔２８２に接続された
圧力センサー３３ｂにより検知すれば、各系統内にあっ
ては、どの密封容器、チューブ内の空気圧もほぼ同一状
態にあるとみられるので、正常状態、すなわちボート２
８ａ、２８ｂ、２８ｃ内の圧力が所定値以上であると、
空気フロー系すべての圧力が所定値以上であることが保
証され（ボート２８ａ、２８ｂ。

２８ｃは空気フロー系の末端に位置しており、この部分
の圧力が最も低い）、引火性気体がモータユニット５〜
１ｏの容器内やチューブ２１．２４、２５．２６内に侵
入することがなく、引火性気体と電気系統とは保護気体
である空気によって遮断されてＪ３す、同引火性気体に
着火することがない。

また、なんらかの理由によりボート２８ａ、２８ｂ、２
８Ｃ内の圧力が所定値以下に下がると、前述のように圧
力センサー３３ａ、３３ｂ、３３Ｃによってその旨を検
知し、直ちにモータユニット５〜１０への電力供給を断
ら警告を発する。この結果、仮に引火性気体がモータユ
ニット５〜１０のだ封容器Ｂ内やチューブ２１．２４．
２５．２６内に侵入したとしても、同気体に引火するこ
とがない。

加えて、」−記実施例では、端子箱１２に圧力センサー
組み込み用のマニホールド３５を一体的に設け、しかも
電動モータ（モータユニット）の設置条件が類似したち
の同志で互いに連通ずるようにし、この連通部分にそれ
ぞれ圧力センサーを配設したので、構成の簡素化並びに
圧力センサーの取り付は作業の簡素化が図れ、コストの
低減が図れ、故障を減少させ安全性が高まるといった利
点も得られる。

また、ロボットの始動時及び異常箇所補修後の再起動の
際には、密封容器及びチューブ内に侵入した危険性（引
火性）のあるガスをマニホールドの２８８ｚ　、２８ｂ
ｚ　、２８Ｃ２にそれソｉｔ接続されたエアパイロット
式切換弁を開いて密封容器。

デユープ、マニホールド等の空気流通系統外に排出し、
これによりこのガスの排出時間の短縮をはかり、電動ロ
ボットの安全性を一層向上させる。

〔発明の効果〕

本発明によれば以下の優れた効果を奏する。

（ａ）保護気体の流れの中で最も圧力が低くなる戻り側
チューブに圧力センサーを配し、この部分の圧力が所定
値より低下した場合ロボット駆動用電源を断つようにし
ており、この戻り側チューブが所定圧以上になっていれ
ば他の部分は必ずそれよりも高い圧力になっていること
が保証されることから、防爆への信頼性が高まる。

（ｂ）圧力センサーをロボット作動時においても動くお
それがない基台に固定しているため、圧力センサーが振
動するのを防止することができるので、従来のモータユ
ニットに圧力センサーを直接取りイ」けたものに比べ圧
力センサーの検知粘度が高まる。

（Ｃ）保護気体の戻り側チューブに圧力センサーを設（
プたので、電動モータを収納する容器の内部のみならず
ケーブルを覆うチューブ内を含めた保護気体フロー系全
体を圧力検出対象としているから、従来の電動上−タ収
納用容器内だけを圧力検出対象としたものに比べて、防
爆への信頼性が高まる。

（ｄ）電動モータの設置条件が類似したもの同志でＨい
に連通ずるようにし、この連通部分にそれぞれ圧力セン
サーを設けたので、構成の簡素化並びに圧力センサーの
取り付は作業の簡素化が図れ、その結果コストの低減化
が図れ、故障を減少させ安全性が高まる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はロボット全体
の側面図、第２図はその背面図、第３図＜ａ）は端子箱
の一部切り欠き横断平面図、第３図（ｂ）は第３図の■
矢視図、第４図は端子箱の一部切り欠き側断面図、第５
図はマニホールドの斜視図、第６図はデユープおよびそ
れに内蔵されたケーブルの詳細図である。 １・・・基台、５〜１０・・・モータユニツｌ−１１２
・・・端子箱（Ｎ体）、１３．２２．２３．２７・・・
勤カケープル、１５．２０・・・信号ケーブル、１４，
１６．２１，２４．２５．２６・・・チューブ、１７゜
１８・・・端子台、１９−：］ネクタ、２８ａ、２８ｂ
。 ２８　ｃ−・・ボート、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ・・・
圧力センサー、３５・・・マニホールド、Ｂ・・・密封
容器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電動ロボットの基台に保護気体供給用箱体を設ける一方
   、前記電動ロボットの駆動源としての複数の電動モータ
   を各々独立した密封容器内に収納し、該密封容器と前記
   箱体とを、内部に配線用ケーブルを有する複数のチュー
   ブで各々接続し、該複数のチューブのうち前記密封容器
   から前記箱体への保護気体の戻り側チューブを前記箱体
   に接続するところで各々前記箱体に対して閉塞し、該保
   護気体戻り側チューブを、前記電動モータの設置条件が
   類似したもの同志で互いに連通するようにし、この連通
   部分にそれぞれ圧力センサーを配設したことを特徴とす
   る電動ロボットの防爆構造。