WO2023188157A1 - ブラケット、ロボット、溶接装置およびロボットシステム - Google Patents

ブラケット、ロボット、溶接装置およびロボットシステム Download PDF

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WO2023188157A1
WO2023188157A1 PCT/JP2022/016137 JP2022016137W WO2023188157A1 WO 2023188157 A1 WO2023188157 A1 WO 2023188157A1 JP 2022016137 W JP2022016137 W JP 2022016137W WO 2023188157 A1 WO2023188157 A1 WO 2023188157A1
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WO
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bracket
insulating
hole
hollow
collar
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Application number
PCT/JP2022/016137
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
雄貴 田島
Original Assignee
ファナック株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ファナック株式会社 filed Critical ファナック株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • B25J17/02—Wrist joints

Definitions

  • the present invention relates to a bracket, a robot, a welding device, and a robot system.
  • Patent Document 1 Industrial robots for applications such as welding are provided with an insulating structure that electrically insulates the tool and the robot body in order to prevent current from flowing from the tool to the robot body (for example, Patent Document 1 (See ⁇ 3).
  • an insulating member is arranged between the robot body and the tool.
  • Patent Documents 2 and 3 a disc-shaped insulating member is arranged between the reducer and the wrist flange at the tip of the robot body, and an insulating washer and An insulating collar is placed.
  • a hollow bracket is sometimes used (see, for example, Patent Documents 4 and 5).
  • the tool mounting surface of the hollow arm member is provided with an opening for pulling out the filament from inside the arm member.
  • a tool attachment surface that is not a hollow structure is directly attached to the tool attachment surface, the opening is blocked by the tool and the filament cannot be pulled out.
  • a bracket with a hollow structure it is possible to attach a tool that is not a hollow structure to the tool mounting surface. That is, a tool that does not have a hollow structure is attached to the tool mounting surface across the bracket, and the filament is wired from the opening to the tool via the inside of the bracket.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-142083 Japanese Patent Application Publication No. 2013-202697 Japanese Patent Application Publication No. 11-114873 Patent No. 5344315 Japanese Patent Application Publication No. 08-047886
  • the bracket is provided with a hollow hole that communicates with the hollow part of the arm member and allows the filament to pass into the inside of the bracket, and the hollow part of the arm member is exposed to the internal space of the bracket via the hollow hole of the bracket. do.
  • metal parts such as bolts that fix the bracket to the robot body may be arranged inside the bracket.
  • the internal space of the bracket is open to the outside of the bracket so that the filament can be pulled out from inside the bracket. Therefore, foreign matter such as spatter, which has lower electrical insulation properties than air, enters the bracket from the outside to the inside and adheres to the parts inside the bracket and the hollow parts of the arm members, causing the electrical insulation between the bracket and the robot body to deteriorate. It is desired to prevent this from causing a decrease in
  • One aspect of the present disclosure includes a hollow bracket body that is attached to a tool attachment surface of a hollow arm member with an electrically insulating insulating plate interposed therebetween, and a bracket body that is attached to the tool attachment surface from the inside of the bracket body.
  • an insulating member that electrically insulates between a bracket fixture fixed to the bracket body and the bracket body, and an electrically insulating insulating cover disposed inside the bracket body, the bracket body, the insulating plate and
  • the insulating cover has a hollow hole through which a filament body passes from inside the arm member into the bracket main body via an opening in the tool mounting surface, and the bracket fixing device
  • the insulating cover includes one or more bolts that pass through through holes provided in the plate and the insulating cover and are fastened to screw holes provided in the tool mounting surface, and the insulating cover The bracket covers the gap with the filament and is fixed to the bracket main body by fastening the bolt.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a robot according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a side view of a bracket according to an embodiment of the present disclosure attached to a tool attachment surface of a robot body.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the bracket main body of the bracket shown in FIG. 2; 3 is a cross-sectional view of the bracket taken along line II in FIG. 2.
  • FIG. 5 is a partial longitudinal sectional view of the bracket taken along line II-II in FIG. 4.
  • FIG. FIG. 7 is a partial vertical sectional view showing a modification of the bracket. It is a partial vertical cross-sectional view which shows another modification of a bracket. It is a partial vertical cross-sectional view which shows another modification of a bracket.
  • the robot 20 is an industrial robot that includes a robot body 2 and a hollow bracket 1 that can be attached to a tool attachment surface 2a of the robot body 2.
  • the robot main body 2 has at least one arm member.
  • the tip end surface of the most advanced arm member 2b of the robot body 2 is a tool attachment surface 2a to which the tool 3 or bracket 1 is attached.
  • the tool mounting surface 2a is provided with a plurality of screw holes 2c (see FIG. 5) for bolts (bracket fixtures) 5 for fixing the tool 3 or the bracket 1 to the tool mounting surface 2a.
  • the most advanced arm member 2b is hollow, and a hollow portion 2d (see FIG. 5) in the arm member 2b opens onto the tool mounting surface 2a.
  • the arm member 2b is a cylindrical member that rotates around the sixth axis.
  • a filament body A for supplying power, signals, etc. to the tool 3 is wired inside the hollow portion 2d, and the filament body A is drawn out from an opening on the tool mounting surface 2a to the outside of the arm member 2b.
  • the bracket 1 is for allowing the tool 3, which does not have a hollow structure, to be attached to the tool mounting surface 2a. Bracket 1 may be provided as part of a robot system comprising robot 20 and tool 3.
  • the bracket 1 includes a bracket main body 4 fixed to the tool mounting surface 2a by a bracket fixture, an insulating member, an insulating cover 10, and a collar 11.
  • the bracket main body 4 is a hollow box-shaped member made of a conductive metal material, and includes a flat proximal end wall 41 and a flat plate arranged parallel to each other at intervals. It has a cylindrical side wall 43 that connects the proximal end wall 41 and the distal end wall 42 .
  • a robot mounting surface 4a is provided on the outer surface of the base end wall 41 and is fixed to the tool mounting surface 2a of the arm member 2b with an electrically insulating insulating plate 9 interposed therebetween. Further, a tool attachment surface 4b to which the tool 3 is attached is provided on the outer surface of the tip wall 42 located on the opposite side to the tool attachment surface 2a.
  • the base wall 41 has a hollow hole 41a that penetrates the base wall 41 in the thickness direction at a position facing the opening of the hollow portion 2d when the bracket main body 4 is attached to the tool attachment surface 2a of the arm member 2b. has. Further, the base wall 41 has a plurality of through holes 41b that penetrate the base wall 41 in the thickness direction around the hollow hole 41a.
  • Each through hole 41b is provided at a position corresponding to the screw hole 2c of the tool attachment surface 2a when the bracket main body 4 is attached to the tool attachment surface 2a of the arm member 2b.
  • a counterbore 12 is provided in each through hole 41b to a predetermined depth from the inner surface of the bracket main body 4.
  • the insulating plate 9 is formed in an annular plate shape, and as shown in FIG. It has a hollow hole 9a penetrating in the direction. Further, the insulating plate 9 is provided with a plurality of through holes 9b that penetrate in the thickness direction around the hollow hole 9a. The through hole 9b is provided at a position corresponding to the screw hole 2c when the insulating plate 9 is placed on the tool mounting surface 2a of the arm member 2b.
  • the bracket main body 4 when the bracket main body 4 is attached to the tool mounting surface 2a of the arm member 2b with the insulating plate 9 in between, the hollow part 2d of the arm member 2b and the internal space of the bracket main body 4 are connected via the hollow holes 9a and 41a. communicate.
  • the filament A is wired from the opening of the hollow portion 2d to the inside of the bracket main body 4 through the hollow holes 9a and 41a.
  • the insulating plate 9 may be provided as part of the robot body 2 or as part of the bracket 1.
  • the tip wall 42 may include a window 42a that penetrates the tip wall 42 in the thickness direction and allows the filament A to pass therethrough, and a screw hole 42b for fixing the tool 3.
  • the filament body A is connected to the tool 3 attached to the tool attachment surface 4b via the window 42a.
  • the side wall 43 has at least one window 43a that penetrates the side wall 43 in the thickness direction and allows the filament A to pass through. If the tool 3 does not have a hollow structure, the filament A is pulled out to the outside of the bracket 1 through the window 43a and connected to the tool 3.
  • the bracket fixture includes a plurality of bolts 5 fastened to screw holes 2c in the tool mounting surface 2a.
  • the bracket fixture may optionally include a metal washer 6 for use with each bolt 5.
  • the bolt 5 and the metal washer 6 are made of a high-strength material, such as steel.
  • the insulating member includes a cylindrical insulating sleeve 7 and an annular plate-shaped insulating washer 8 made of an electrically insulating material such as resin.
  • the insulating sleeve 7 and the insulating washer 8 each have an inner hole through which the bolt 5 passes.
  • Insulating sleeve 7 covers the outer peripheral surface of the bolt 5 located between the insulating washer 8 and the insulating plate 9.
  • Insulating washer 8 has, for example, the same outer diameter and inner diameter as metal washer 6.
  • the collar 11 is made of a high-strength material, such as steel.
  • the collar 11 has an inner hole 11c through which the bolt 5 covered by the insulating sleeve 7 passes, a small diameter portion 11a having a constant outer diameter dimension, and a diameter smaller than the small diameter portion 11a at one end of the small diameter portion 11a in the axial direction. It has a large-diameter collar portion 11b that projects radially outward.
  • the flange portion 11b is formed to have an outer diameter that is the same as or larger than the insulating washer 8 and the metal washer 6.
  • the small diameter portion 11a of the collar 11 is inserted into a counterbore 12 provided in a through hole 41b inside the base wall 41 (on the opposite side to the tool mounting surface 2a), and the tip of the small diameter portion 11a is inserted into the counterbore surface 12a.
  • An insulating washer 8 and a metal washer 6 are arranged on the end surface of the collar 11 on the side of the flange 11b, stacked in this order in the thickness direction.
  • the insulating cover 10 is preferably elastically deformable, and is made of sponge, for example.
  • the insulating cover 10 includes an annular plate-shaped flat part 10a arranged inside the base end wall 41, and a cylindrical plate in the center of the flat part 10a that extends perpendicularly from the flat part 10a and fits into a hollow hole 41a. It has a cylindrical portion 10b.
  • a hollow hole 10c is formed in the cylindrical portion 10b so as to pass through the filament body A in the axial direction.
  • the cylindrical portion 10b preferably closes the cylindrical gap between the inner circumferential surface of the hollow hole 41a and the outer circumferential surface of the filament body A.
  • the cylindrical portion 10b has an inner diameter smaller than the outer diameter of the filament body A and an outer diameter larger than the inner diameter of the hollow hole 41a, and is elastically contractible in the radial direction.
  • the outer circumferential surface of the cylindrical portion 10b contacts the inner circumferential surface of the hollow hole 41a, and the inner circumferential surface of the cylindrical portion 10b contacts the outer circumferential surface of the filament body A, thereby closing the gap. .
  • the insulating cover 10 also includes a plurality of through holes 13 arranged at positions corresponding to the through holes 41b of the bracket body 4 when the cylindrical portion 10b is fitted into the hollow hole 41a from the inside of the bracket body 4. ing.
  • Each through hole 13 of the insulating cover 10 has a two-stage structure (stepped structure), including a small diameter hole 13a into which the small diameter part 11a of the collar 11 is inserted, and a large diameter hole 13b into which the collar 11b of the collar 11 is fitted. (shape).
  • the large diameter hole 13b of the through hole 13 has an inner diameter slightly smaller than the outer diameter of the flange 11b of the collar 11, the insulating washer 8, and the metal washer 6 to be fitted.
  • the axial length of the small diameter hole 13a of the insulating cover 10 is set slightly larger than the length of the small diameter part 11a of the collar 11 minus the depth of the counterbore 12 of the bracket body 4. has been done. Further, the axial length of the large diameter hole 13b of the insulating cover 10 is determined by the thickness of the collar 11b of the collar 11, the thickness of the insulating washer 8, and the thickness of the metal washer 6. It is set equal to the added dimension.
  • the bracket 1 and the robot 20 configured as described above will be described below.
  • the filament A taken out from the hollow part 2d of the arm member 2b of the robot 20 is penetrated into the hollow hole 9a of the insulating plate 9.
  • the filament A that has passed through the hollow hole 9a of the insulating plate 9 is passed through the hollow hole 41a provided in the base end wall 41 of the bracket main body 4, and is taken out into the inside of the bracket main body 4.
  • the insulating cover 10 is inserted into the inside of the bracket main body 4 through the window 43a of the side wall 43 of the bracket main body 4, and the filament body taken out into the inside of the bracket main body 4 is inserted into the hollow hole 10c of the inserted insulating cover 10. Penetrate A. Then, the cylindrical portion 10b of the insulating cover 10 is fitted into the hollow hole 41a of the bracket main body 4. Thereby, the flat portion 10a of the insulating cover 10 is arranged so as to cover the inner surface of the base end wall 41 of the bracket main body 4.
  • the cylindrical portion 10b of the insulating cover 10 is elastically deformed in the radial direction, so that the inner circumferential surface of the cylindrical portion 10b closely contacts the outer circumferential surface of the filament body A, and the outer circumferential surface of the cylindrical portion 10b closely contacts the hollow hole 41a. . Thereby, the gap between the filament body A and the hollow hole 41a of the bracket main body 4 is sealed by the insulating cover 10.
  • the collar 11, the insulating washer 8, and the metal washer 6 are inserted in this order into each through hole 13 of the insulating cover 10, and the small diameter portion 11a of the collar 11 is inserted into the counterbore 12 provided in the through hole 41b of the bracket body 4. Insert the collar 11 and abut the tip of the collar 11 against the counterbore surface 12a. When the tip of the small diameter portion 11a of the collar 11 abuts against the counterbore surface 12a, the length from the inner surface of the proximal wall 41 of the bracket body 4 to the flange portion 11b of the collar 11 matches the through hole 13 of the insulating cover 10. The length is slightly shorter than the length of the small diameter hole 13a. As a result, the insulating cover 10 is sandwiched between the inner surface of the base end wall 41 of the bracket main body 4 and the collar portion 11b of the collar 11.
  • the outer peripheral surface of the collar 11b of the collar 11 is brought into close contact with the inner peripheral surface of the large diameter hole 13b of the through hole 13 due to the elasticity of the insulating cover 10. Placed. Furthermore, when the insulating washer 8 and the metal washer 6 are fitted into the through hole 13, the elasticity of the insulating cover 10 causes the outer circumferential surfaces of the insulating washer 8 and the metal washer 6 to be aligned with the inner circumferential surface of the large diameter hole 13b of the through hole 13. are placed in close contact with each other.
  • the insulating plate 9 is placed on the tool mounting surface 2a of the arm member 2b at a position where the hollow hole 9a faces the opening of the hollow portion 2d and the through hole 9b faces the screw hole 2c. Then, the bolt 5 fitted into the inner hole of the insulating sleeve 7 is inserted into the inner hole and through hole 41b of the metal washer 6, the insulating washer 8, and the collar 11 together with the insulating sleeve 7, and the bolt 5 is fitted into the tool mounting surface 2a. Fasten it to the provided screw hole 2c.
  • the axial force of the bolt 5 is transmitted to the base end wall 41 of the bracket body 4 via the metal washer 6, insulating washer 8, and collar 11, and the base end wall 41 of the bracket body 4 is connected to the insulating plate 9. It is sandwiched and fixed to the tool mounting surface 2a of the arm member 2b.
  • the tool mounting surface 2a of the arm member 2b and the robot mounting surface 4a of the bracket body 4 are electrically insulated by sandwiching the insulating plate 9 therebetween.
  • the bolt 5 is fastened to the screw hole 2c provided in the tool attachment surface 2a of the arm member 2b, the bolt 5 and the metal washer 6 are electrically connected to the arm member 2b. Furthermore, the collar 11 is brought into close contact with the counterbore surface 12a of the counterbore 12 provided on the base end wall 41 of the bracket main body 4, so that it is electrically connected to the bracket main body 4.
  • the outer peripheral surface of the bolt 5, the inner surface of the inner hole of the collar 11, and the inner surface of the through hole 41b of the bracket body 4 are electrically insulated by the insulating sleeve 7, and the metal washer 6 and the collar 11 are electrically insulated by the insulating sleeve 7. It is electrically insulated by 8. Therefore, the bolt 5 and the metal washer 6 are electrically insulated from the bracket main body 4 and the collar 11, and the bracket main body 4 and the robot main body 2 are electrically insulated.
  • the tool 3 is attached to the tool attachment surface 4b of the bracket main body 4, which is fixed to the tool attachment surface 2a.
  • the filament A is drawn into the inside of the bracket main body 4 from the opening of the hollow part 2d of the arm member 2b at the tip, and passes through the window 42a of the tip wall 42 to the tool 3. connected to.
  • the filament body A is drawn out from the inside of the bracket body 4 through the window 43a of the side wall 43 and connected to the tool 3.
  • bracket body 4 and the robot body 2 are insulated, current can be prevented from flowing from the bracket body 4 into the robot body 2.
  • the surface of the collar 11 that is electrically connected to the bracket body 4 is completely covered by the large diameter hole 13b of the through hole 13 of the insulating cover 10 and the insulating washer 8 and is not exposed. Furthermore, according to the bracket 1 and the robot 20 according to the present embodiment, the outer peripheral surface of the collar 11b of the collar 11 and the outer peripheral surface of the insulating washer 8 are in close contact with the large diameter hole 13b of the through hole 13 of the insulating cover 10. is fitted. Therefore, even if foreign matter such as spatter adheres to the head 5a of the bolt 5 and the metal washer 6 exposed from the insulating cover 10, the electrical insulation of the region B between the bolt 5 or the metal washer 6 and the collar 11 is maintained. will not decrease.
  • the cylindrical portion 10b of the insulating cover 10 covering the hollow hole 41a prevents foreign matter from adhering to the inner circumferential surface of the hollow hole 41a and the inner circumferential surface of the hollow portion 2d. Thereby, it is possible to prevent the inner circumferential surface of the hollow hole 41a from becoming electrically conductive with the inner circumferential surface of the hollow portion 2d in the region C.
  • the insulating cover 10 when the insulating cover 10 is elastically deformable, the insulating cover 10 comes into close contact with the outer circumferential surface of the filament body A and the inner circumferential surface of the hollow hole 41a due to the elastic restoring force, so that foreign substances such as spatter can enter the insulating cover 10. can be more reliably prevented. Therefore, deterioration of the electrical insulation between the bracket body 4 and the robot body 2 is more reliably prevented.
  • the flat portion 10a deforms along the uneven shape of the inner surface of the proximal wall 41.
  • a gap is prevented from forming between 10a and the inner surface of the proximal wall 41.
  • the insulating cover 10 can reliably close the locations that could become entrances for foreign matter to enter the regions B and C.
  • bracket body 4 is electrically insulated from the robot body 2, electrical insulation between the bracket body 4 and the tool 3 is not required. Therefore, the operator can attach and detach the tool 3 to and from the tool mounting surface 4b without requiring additional work to ensure electrical insulation between the tool 3 and the robot body 2.
  • the flow of current from the tool 3 to the robot body 2 can also be prevented by providing an insulating member between the bracket body 4 and the tool 3.
  • an insulating member between the bracket body 4 and the tool 3.
  • the bracket 1 itself is provided with an insulating structure that insulates the bracket 1 from the robot body 2, and the bracket 1 is fixed to the tool mounting surface 2a with only the thin insulating plate 9 in between. .
  • the amount of offset from the tool mounting surface 2a to the tool mounting surface 4b, the total weight of the members attached to the tool mounting surface 2a, and the cost can be suppressed.
  • the bracket 1 can also be electrically insulated from the robot body 2 by arranging an insulating member between the tool mounting surface 2a and the bracket 1 and fixing the bracket 1 to the insulating member instead of the tool mounting surface 2a. can.
  • a thick insulating member is required, increasing the amount of offset, total weight, and cost.
  • the bracket body 4 can be fixed to the tool mounting surface 2a in an electrically insulated state, and the insulating cover 10 can be attached to the bracket body 4. It can be attached to. Therefore, the attachment of the bracket 1 to the arm member 2b and the attachment of the insulating cover 10 to the bracket body 4 can be performed at the same time, reducing the number of fixing members and the complexity of the fixing work. It has the advantage of being possible.
  • the insulating sleeve 7 and the insulating washer 8 are provided separately, but they may be formed integrally. Further, the insulating plate 9 may be provided as a part of the robot body 2 or a part of the bracket body 4. Further, the insulating plate 9 may be formed integrally with the insulating sleeve 7.
  • the force received from the head 5a of the bolt 5 can be dispersed by the metal washer 6 over the entire surface of the insulating washer 8. , damage to the insulating washer 8 due to stress concentration can be prevented.
  • the insulating washer 8 can be made of a material with sufficient strength, the metal washer 6 may be omitted.
  • the collar 11 may be fitted into the counterbore 12 of the bracket main body 4, and the bracket main body 4 and the arm member 2b may be positioned using a pin or the like.
  • a gap is formed between the through hole 41b of the bracket body 4 and the inner hole 11c of the collar 11 and the outer peripheral surface of the bolt 5, so the insulating sleeve 7 may not be provided.
  • the insulating cover 10 has the cylindrical part 10b that covers the inner peripheral surface of the hollow hole 41a, but if the hollow hole 41a can be covered only with the flat part 10a, the insulating cover 10 10 does not necessarily have to include the cylindrical portion 10b. That is, the inner circumferential surface of the flat portion 10a contacts the outer circumferential surface of the filamentous body A, and the gap between the inner circumferential surface of the hollow hole 41a and the outer circumferential surface of the filamentous body A is closed by the flat portion 10a. In this case, only the flat portion 10a can prevent foreign matter from entering the hollow hole 41a. Therefore, in such a case, the cylindrical portion 10b may not be provided.
  • the insulating cover 10 does not necessarily need to be elastically deformable.
  • the insulating cover 10 may be formed from a hard material.
  • the insulating cover 10 is an elastically deformable member such as a sponge, even if the length of the small diameter hole 13a of the through hole 13 is not exact, the insulating cover 10 can be fixed by elastic deformation of the insulating cover 10. and fixing the bracket 1 to the arm member 2b.
  • the insulating cover 10 when the insulating cover 10 is an elastically deformable member such as a sponge, the insulating cover 10 can be easily inserted into the bracket main body 4 through the window 43a.
  • the insulating cover 10 if the insulating cover 10 is not elastically deformable, it may be difficult to pass the insulating cover 10 through the window 43a.
  • the insulating cover 10 may be divided into a plurality of members having dimensions that allow them to pass through the window 43a.
  • the integral insulating cover 10 has a two-stage structure through-hole 13 including a small-diameter hole 13a and a large-diameter hole 13b.
  • the insulating cover 10 is divided into two in the thickness direction, and one insulating cover (second cover) 10A is provided with a large diameter hole portion (second through hole) 13b, A small diameter hole portion (first through hole) 13a may be provided in the other insulating cover (first cover) 10B.
  • the two insulating covers 10A and 10B may be fixed to each other in a stacked state by adhesive or the like.
  • each of the insulating covers 10A, 10B only needs to have through holes of different sizes and uniform diameters, which facilitates machining.
  • the flange 11b of the collar 11, the insulating washer 8, and the metal washer 6 are fitted in a stacked state into the large diameter hole 13b of the through hole 13 provided in the insulating cover 10. And so.
  • the metal washer 6 may be exposed outside the large diameter hole 13b. This also allows the insulating washer 8 to prevent the electrical insulation between the metal washer 6 and the collar 11 from being degraded due to adhesion of spatter or the like.
  • the insulating cover 10 can be held down from the surface by the metal washer 6. You can decide. This eliminates the need to hold down the insulating cover 10 with the flange 11b of the collar 11, so the collar 11 is configured in a simple cylindrical shape, and the through hole 13 is configured as a simple hole with a circular cross section having a single inner diameter dimension. , the insulating cover 10 and the collar 11 can be manufactured easily.
  • the insulating cover 10 can be held down by the insulating washer 8, and thereby also the shapes of the insulating cover 10 and the collar 11 can be simplified.
  • a flanged bolt 14 in which a bolt head 14a and a flange 14b are integrally formed is used as a bracket fixture. It's okay.
  • the insulating cover 10 can be held down while the through hole 13 is closed by the flange 14b of the flanged bolt 14.
  • the collar 11 is made of a high-strength material such as steel, but if the strength can be ensured, a collar 15 made of an electrically insulating material may be used. Good too.
  • a collar 15 with a flange 15a is used, the insulating washer 8, the insulating sleeve 7, and the metal washer 6 are unnecessary, and the shape of the through hole 13 of the insulating cover 10 is also simplified. Ease of use can be improved.
  • the collar 15 made of an electrically insulating material can also be configured into a simple cylindrical shape.
  • the counterbore 12 into which the collars 11 and 15 are inserted is provided on the inner surface of the bracket body 4, instead of this, if the inner surface of the bracket body 4 can be made into a machined seating surface, the collar 11 and , 15 may be omitted.
  • the bracket 1 is further provided with an annular clamp 16 disposed in the hollow hole 41a and fixing the filament body A to the tool mounting surface 2a. Good too.
  • the clamp 16 has two semicircular arc-shaped parts 16a and 16b that sandwich the filament A in the radial direction.
  • An elastic body 17 is wound around the outer peripheral surface of the filament body A, and the elastic body 17 is arranged between the filament body A and the clamp 16.
  • the two parts 16a and 16b are fixed in close contact with the outer peripheral surface of the filament body A with the elastic body 17 in between.
  • the parts 16a, 16b are fixed, for example, by screwing the bolts 16c into the bolt holes 16d of the parts 16a, 16b.
  • the clamp 16 is fixed to the tool mounting surface 2a by a bolt (not shown).
  • the bracket 1 is used to attach the hollow or solid tool 3 to the hollow arm member 2b, but instead of this, the bracket 1 is used to attach the hollow tool 3 to the non-hollow arm member 2b. 3 may be used to attach.
  • the bracket 1 may be provided as part of a welding device. That is, the welding apparatus according to this embodiment includes a bracket 1 and a hollow welding tool 3.
  • the hollow welding tool 3 is attached to the robot mounting surface 4a with a hollow hole 41a by bolts 5 and metal washers 6, and the tool 3 and the bracket body 4 are connected by an insulating sleeve 7, an insulating washer 8, and an insulating plate 9. electrically isolated. At least one filament A is wired between the hollow part of the tool 3 and the inside of the bracket body 4 via the hollow hole 41a.
  • the bracket main body 4 is attached to the tool attachment surface 2a of the arm member 2b, which is not hollow, at the tool attachment surface 4b. In this case, the tip wall 42 does not need to have the window 42a, and only needs to have a through hole (not shown) in place of the screw hole 42b.
  • the bracket 1 may be provided as part of a welding robot system. That is, the robot system according to this embodiment includes a robot 20 having a bracket 1 and a robot body 2, and a welding device having a tool 3 such as a welding gun. The welding device is fixed to the tip of the robot body 2 with a bracket 1 in between.

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Abstract

アーム部材のツール取付面（２ａ）に、絶縁プレート（９）を挟んで取り付けられるブラケット本体（４）と、ブラケット本体（４）を、内側からツール取付面（２ａ）に固定するブラケット固定具とブラケット本体（４）とを電気的に絶縁する絶縁部材と、ブラケット本体（４）の内側に配置される電気絶縁性の絶縁カバー（１０）とを備え、ブラケット本体（４）、絶縁プレート（９）および絶縁カバー（１０）が、アーム部材内から、ブラケット本体（４）の内部に線条体（Ａ）を通す中空穴（４１ａ，９ａ，１０ｃ）を有し、ブラケット固定具が、ツール取付面（２ａ）のネジ穴（２ｃ）に締結されるボルト（５）を備え、絶縁カバー（１０）が、ブラケット本体（４）の中空穴（４１ａ）と線条体（Ａ）との隙間を覆い、ボルト（５）により、ブラケット本体（４）に固定されるブラケットである。

Description

ブラケット、ロボット、溶接装置およびロボットシステム
　本発明は、ブラケット、ロボット、溶接装置およびロボットシステムに関するものである。
　溶接等の用途の産業用ロボットには、ツールからロボット本体への電流の流れ込みを防止するために、ツールとロボット本体とを電気的に絶縁する絶縁構造が設けられている（例えば、特許文献１～３参照。）。特許文献１では、ロボット本体とツールとの間に絶縁部材が配置されている。特許文献２，３では、ロボット本体の先端部の減速機と手首フランジとの間に円盤状の絶縁部材が配置され、手首フランジと手首フランジをロボット本体に固定するボルトとの間に絶縁ワッシャおよび絶縁カラーが配置されている。
　一方、中空のアーム部材のツール取付面にツールを取り付ける際、中空構造のブラケットが使用されることがある（例えば、特許文献４，５参照。）。中空のアーム部材のツール取付面には、アーム部材の内部から線条体を引き出すための開口が設けられている。中空構造ではないツール取付面をツール取付面に直接取り付けた場合、開口がツールによって閉塞され線条体を引き出すことができない。中空構造のブラケットを使用することによって、中空構造ではないツールをツール取付面に取り付けることが可能となる。すなわち、中空構造ではないツールがブラケットを隔ててツール取付面に取り付けられ、開口からブラケット内を経由してツールまで線条体が配線される。
特開昭６２－１４２０８３号公報 特開２０１３－２０２６９７号公報 特開平１１－１１４８７３号公報 特許第５３４４３１５号公報 特開平０８－０４７８８６号公報
　ブラケットには、アーム部材の中空部と連通し線条体をブラケットの内部へ通す中空穴が設けられており、アーム部材の中空部が、ブラケットの中空穴を経由してブラケットの内部空間に露出する。また、ブラケットの内側には、ブラケットをロボット本体に固定するボルトのような金属製の部品が配置されることがある。
　線条体をブラケットの内部から外部へ引き出すことができるようにブラケットの内部空間はブラケットの外部に開放されている。したがって、スパッタ等の電気絶縁性が空気よりも低い異物が、ブラケットの外側から内側へ侵入してブラケット内の部品やアーム部材の中空部に付着し、ブラケットとロボット本体との間の電気絶縁性の低下を引き起こすことを防止することが望まれている。
　本開示の一態様は、中空のアーム部材のツール取付面に、電気絶縁性の絶縁プレートを介在させて取り付けられる中空構造のブラケット本体と、該ブラケット本体を該ブラケット本体の内側から前記ツール取付面に固定するブラケット固定具と前記ブラケット本体との間を電気的に絶縁する絶縁部材と、前記ブラケット本体の内側に配置される電気絶縁性の絶縁カバーとを備え、前記ブラケット本体、前記絶縁プレートおよび前記絶縁カバーが、前記ツール取付面の開口を経由して前記アーム部材内から、前記ブラケット本体の内部に線条体を通す中空穴を有し、前記ブラケット固定具が、前記ブラケット本体、前記絶縁プレートおよび前記絶縁カバーに設けられた貫通穴を貫通して前記ツール取付面に設けられたネジ穴に締結される１以上のボルトを備え、前記絶縁カバーが、前記ブラケット本体の前記中空穴と前記線条体との隙間を覆うとともに、前記ボルトの締結により、前記ブラケット本体に固定されるブラケットである。
本開示の一実施形態に係るロボットの全体構成図である。 ロボット本体のツール取付面に取り付けられた本開示の一実施形態に係るブラケットの側面図である。 図２のブラケットのブラケット本体を示す縦断面図である。 図２のＩ－Ｉ線におけるブラケットの横断面図である。 図４のＩＩ－ＩＩ線におけるブラケットの部分縦断面図である。 ブラケットの変形例を示す部分縦断面図である。 ブラケットの他の変形例を示す部分縦断面図である。 ブラケットの他の変形例を示す部分縦断面図である。 ブラケットの他の変形例を示す部分縦断面図である。 ブラケットの他の変形例を示す部分縦断面図である。 ブラケットの他の変形例を示す部分縦断面図である。 ブラケットの他の変形例を示す部分縦断面図である。 ブラケットの他の変形例を示す部分縦断面図である。 図１３のブラケットに設けられたクランプの正面図である。
　以下に、本開示の一実施形態に係るブラケット１、ロボット２０、溶接装置およびロボットシステムについて図面を参照して説明する。
　図１に示されるように、ロボット２０は、ロボット本体２と、ロボット本体２のツール取付面２ａに取り付け可能である中空構造のブラケット１とを備える産業用のロボットである。
　ロボット本体２は、少なくとも１つのアーム部材を有する。ロボット本体２の最先端のアーム部材２ｂの先端面は、ツール３またはブラケット１が取り付けられるツール取付面２ａである。ツール取付面２ａには、ツール３またはブラケット１をツール取付面２ａに固定するボルト（ブラケット固定具）５用の複数のネジ穴２ｃ（図５参照。）が設けられている。
　最先端のアーム部材２ｂは中空であり、アーム部材２ｂ内の中空部２ｄ（図５参照。）は、ツール取付面２ａ上に開口している。例えば、ロボット本体２が６軸の垂直多関節型ロボットである場合には、アーム部材２ｂは、第６軸回りに回転する筒状の部材である。中空部２ｄ内にはツール３に電力および信号等を供給する線条体Ａが配線され、線条体Ａは、ツール取付面２ａ上の開口からアーム部材２ｂの外側に引き出される。
　中空構造ではないツール３をツール取付面２ａに直接取り付けた場合には、中空部２ｄの開口がツール３によって閉塞され中空部２ｄから線条体Ａを引き出すことができなくなる。そのため、中空構造ではないツール３をツール取付面２ａに直接取り付けることはできない。ブラケット１は、中空構造ではないツール３をツール取付面２ａに取り付け可能とするためのものである。ブラケット１は、ロボット２０およびツール３を備えるロボットシステムの一部として提供されてもよい。
　図２から図５に示されるように、ブラケット１は、ブラケット固定具によってツール取付面２ａに固定されるブラケット本体４と、絶縁部材と、絶縁カバー１０と、カラー１１とを備えている。
　ブラケット本体４は、図３に示されるように、導電性の金属材料からなる中空構造の箱状の部材であり、相互に平行に間隔をあけて配置される平板状の基端壁４１および平板状の先端壁４２と、基端壁４１と先端壁４２とを接続する筒状の側壁４３とを有する。
　基端壁４１の外面には、アーム部材２ｂのツール取付面２ａに、電気絶縁性の絶縁プレート９を挟んで固定されるロボット取付面４ａが設けられている。また、ツール取付面２ａとは反対側に配置される先端壁４２の外面には、ツール３を取り付けるツール取付面４ｂが設けられている。
　基端壁４１は、ブラケット本体４がアーム部材２ｂのツール取付面２ａに取り付けられたときに、中空部２ｄの開口に対向する位置に、基端壁４１を厚さ方向に貫通する中空穴４１ａを有する。また、基端壁４１は、中空穴４１ａの周囲に、基端壁４１を厚さ方向に貫通する複数の貫通穴４１ｂを有する。
　各貫通穴４１ｂは、ブラケット本体４がアーム部材２ｂのツール取付面２ａに取り付けられたときに、ツール取付面２ａのネジ穴２ｃに対応する位置に設けられている。各貫通穴４１ｂには、ブラケット本体４の内側面から所定深さにわたって座グリ１２が設けられている。
　絶縁プレート９は、円環板状に形成され、図５に示されるように、アーム部材２ｂのツール取付面２ａに配置されたときに、中空部２ｄの開口に対向する中央位置に、厚さ方向に貫通する中空穴９ａを備えている。また、絶縁プレート９は、中空穴９ａの周囲に、厚さ方向に貫通する複数の貫通穴９ｂを備えている。貫通穴９ｂは、絶縁プレート９がアーム部材２ｂのツール取付面２ａに配置されたときに、ネジ穴２ｃに対応する位置に設けられている。
　これにより、絶縁プレート９を挟んでブラケット本体４をアーム部材２ｂのツール取付面２ａに取り付けると、中空穴９ａ，４１ａを経由してアーム部材２ｂの中空部２ｄとブラケット本体４の内部空間とが連通する。線条体Ａは、中空部２ｄの開口から中空穴９ａ，４１ａを通ってブラケット本体４の内部へと配線される。絶縁プレート９は、ロボット本体２の一部またはブラケット１の一部として提供されてもよい。
　先端壁４２は、先端壁４２を厚さ方向に貫通し線条体Ａが通過可能である窓４２ａと、ツール３を固定するためのネジ穴４２ｂとを備えていてもよい。ツール３が中空構造である場合には、線条体Ａは、窓４２ａを経由して、ツール取付面４ｂに取り付けられたツール３に接続される。
　側壁４３は、側壁４３を厚さ方向に貫通し線条体Ａが通過可能な少なくとも１つの窓４３ａを有する。ツール３が中空構造ではない場合には、線条体Ａは、窓４３ａを経由してブラケット１の外側に引き出されツール３に接続される。
　ブラケット固定具は、ツール取付面２ａのネジ穴２ｃに締結される複数のボルト５を備えている。ブラケット固定具は、必要に応じて、各ボルト５と一緒に使用される金属ワッシャ６を備えていてもよい。ボルト５および金属ワッシャ６は、高強度の材料、例えば、鋼鉄により構成されている。
　絶縁部材は、樹脂等の電気絶縁性の材料により構成された、円筒状の絶縁スリーブ７と円環板状の絶縁ワッシャ８とを備えている。絶縁スリーブ７および絶縁ワッシャ８は、それぞれボルト５を貫通させる内孔を備えている。
　絶縁スリーブ７は、絶縁ワッシャ８と絶縁プレート９との間に位置するボルト５の外周面を被覆する。絶縁ワッシャ８は、例えば、金属ワッシャ６と同一の外径および内径寸法を有している。
　カラー１１は、高強度の材料、例えば、鋼鉄により構成されている。カラー１１は、絶縁スリーブ７によって被覆されたボルト５を貫通させる内孔１１ｃを有し、一定の外径寸法を有する小径部１１ａと、小径部１１ａの軸方向の一端に、小径部１１ａよりも径方向外方に突出する大径の鍔部１１ｂとを有している。鍔部１１ｂは、絶縁ワッシャ８および金属ワッシャ６と同一または大きい外径寸法に形成されている。
　カラー１１の小径部１１ａは、基端壁４１の内側（ツール取付面２ａとは反対側）の貫通穴４１ｂに設けられた座グリ１２内に挿入され、小径部１１ａの先端が座グリ面１２ａに密着させられる。カラー１１の鍔部１１ｂ側の端面には、絶縁ワッシャ８および金属ワッシャ６が、この順に厚さ方向に積層して配置される。
　絶縁カバー１０は、弾性変形可能であることが好ましく、例えば、スポンジによって構成されている。絶縁カバー１０は、基端壁４１の内側に配置される円環板状の平坦部１０ａと、平坦部１０ａの中央に、平坦部１０ａから垂直に延び中空穴４１ａに嵌合させられる円筒状の筒部１０ｂとを有している。筒部１０ｂには、線条体Ａを貫通させる中空穴１０ｃが軸方向に貫通して形成されている。
　筒部１０ｂは、中空穴４１ａの内周面と線条体Ａの外周面との間の筒状の隙間を塞ぐことが好ましい。例えば、筒部１０ｂは、線条体Ａの外径よりも小さい内径および中空穴４１ａの内径よりも大きな外径を有し、かつ、径方向に弾性収縮可能である。この場合には、筒部１０ｂの外周面が中空穴４１ａの内周面と接触し、筒部１０ｂの内周面が線条体Ａの外周面に接触することによって、上記隙間が閉塞される。
　また、絶縁カバー１０は、筒部１０ｂをブラケット本体４の内側から中空穴４１ａに嵌合させたときに、ブラケット本体４の貫通穴４１ｂに対応する位置に配置される複数の貫通穴１３を備えている。
　絶縁カバー１０の各貫通穴１３は、カラー１１の小径部１１ａが挿入される小径穴部１３ａと、カラー１１の鍔部１１ｂを嵌合させる大径穴部１３ｂとを備える２段構造（段付き形状）に構成されている。
　貫通穴１３の大径穴部１３ｂは、嵌合されるカラー１１の鍔部１１ｂ、絶縁ワッシャ８および金属ワッシャ６の外径寸法よりも若干小さな内径寸法を有している。また、絶縁カバー１０の小径穴部１３ａの軸方向の長さ寸法は、カラー１１の小径部１１ａの長さ寸法からブラケット本体４の座グリ１２の深さ寸法を差し引いた寸法よりも若干大きく設定されている。また、絶縁カバー１０の大径穴部１３ｂの軸方向の長さ寸法は、カラー１１の鍔部１１ｂの厚さ寸法と、絶縁ワッシャ８の厚さ寸法と、金属ワッシャ６の厚さ寸法とを加えた寸法と同等に設定されている。
　このように構成された本実施形態に係るブラケット１およびロボット２０の作用について、以下に説明する。
　本実施形態に係るブラケット１をロボット２０に取り付けるには、まず、ロボット２０のアーム部材２ｂの中空部２ｄから取り出した線条体Ａを、絶縁プレート９の中空穴９ａに貫通させる。次いで、絶縁プレート９の中空穴９ａを貫通した線条体Ａを、ブラケット本体４の基端壁４１に設けられた中空穴４１ａに貫通させ、ブラケット本体４の内部に取り出す。
　また、ブラケット本体４の側壁４３の窓４３ａから、ブラケット本体４の内側に絶縁カバー１０を挿入し、挿入された絶縁カバー１０の中空穴１０ｃに、ブラケット本体４の内部に取り出された線条体Ａを貫通させる。そして、絶縁カバー１０の筒部１０ｂをブラケット本体４の中空穴４１ａに嵌合させる。これにより、絶縁カバー１０の平坦部１０ａが、ブラケット本体４の基端壁４１の内側面を覆うように配置される。
　また、絶縁カバー１０の筒部１０ｂが径方向に弾性変形して、筒部１０ｂの内周面が線条体Ａの外周面に密着し、筒部１０ｂの外周面が中空穴４１ａに密着する。これにより、線条体Ａとブラケット本体４の中空穴４１ａとの隙間が絶縁カバー１０によって密封される。
　また、絶縁カバー１０の各貫通穴１３に、カラー１１、絶縁ワッシャ８および金属ワッシャ６をこの順に挿入し、カラー１１の小径部１１ａをブラケット本体４の貫通穴４１ｂに設けられた座グリ１２に挿入し、カラー１１の先端を座グリ面１２ａに突き当てる。カラー１１の小径部１１ａの先端が、座グリ面１２ａに突き当たると、ブラケット本体４の基端壁４１の内側面からカラー１１の鍔部１１ｂまでの長さ寸法が、絶縁カバー１０の貫通穴１３の小径穴部１３ａの長さ寸法よりも若干短くなる。これにより、ブラケット本体４の基端壁４１の内側面とカラー１１の鍔部１１ｂとの間に、絶縁カバー１０が挟まれる。
　また、カラー１１を絶縁カバー１０の貫通穴１３に挿入すると、絶縁カバー１０の弾性により、カラー１１の鍔部１１ｂの外周面が貫通穴１３の大径穴部１３ｂの内周面に密着状態に配置される。また、絶縁ワッシャ８および金属ワッシャ６を貫通穴１３に嵌合させると、絶縁カバー１０の弾性により、絶縁ワッシャ８および金属ワッシャ６の外周面が貫通穴１３の大径穴部１３ｂの内周面にそれぞれ密着状態に配置される。
　この状態で、絶縁プレート９を、中空穴９ａが中空部２ｄの開口に対向し、貫通穴９ｂがネジ穴２ｃに対向する位置に、アーム部材２ｂのツール取付面２ａに配置する。そして、絶縁スリーブ７の内孔に嵌合させた状態のボルト５を、絶縁スリーブ７とともに、金属ワッシャ６、絶縁ワッシャ８、カラー１１の内孔および貫通穴４１ｂに挿入し、ツール取付面２ａに設けられているネジ穴２ｃに締結する。
　これにより、ボルト５の軸力が、金属ワッシャ６、絶縁ワッシャ８およびカラー１１を経由してブラケット本体４の基端壁４１に伝達され、ブラケット本体４の基端壁４１が、絶縁プレート９を挟んで、アーム部材２ｂのツール取付面２ａに固定される。
　アーム部材２ｂのツール取付面２ａとブラケット本体４のロボット取付面４ａとの間は、絶縁プレート９が挟まれることによって電気的に絶縁される。
　また、ボルト５はアーム部材２ｂのツール取付面２ａに設けられたネジ穴２ｃに締結されるので、ボルト５および金属ワッシャ６とアーム部材２ｂとは電気的に導通している。また、カラー１１は、ブラケット本体４の基端壁４１に設けられた座グリ１２の座グリ面１２ａに密着させられるので、ブラケット本体４と電気的に導通している。
　これに対して、ボルト５の外周面とカラー１１の内孔の内面およびブラケット本体４の貫通穴４１ｂの内面とは絶縁スリーブ７によって電気的に絶縁され、金属ワッシャ６とカラー１１とは絶縁ワッシャ８によって電気的に絶縁されている。したがって、ボルト５および金属ワッシャ６はブラケット本体４およびカラー１１から電気的に絶縁され、ブラケット本体４とロボット本体２との間が電気的に絶縁される。
　ツール３は、ツール取付面２ａに固定されたブラケット本体４のツール取付面４ｂに取り付けられる。ツール３が中空構造である場合には、線条体Ａは、先端のアーム部材２ｂの中空部２ｄの開口からブラケット本体４の内部に引き込まれ、先端壁４２の窓４２ａを経由してツール３に接続される。ツール３が中空構造でない場合には、線条体Ａは、ブラケット本体４の内部から側壁４３の窓４３ａを経由してブラケット本体４の外部に引き出されツール３に接続される。
　ツール３が、例えば、溶接用である場合には、ツール３から出力された電流がブラケット本体４へ流れ込む可能性がある。本実施形態によれば、ブラケット本体４とロボット本体２との間が絶縁されているので、電流がブラケット本体４からロボット本体２に流れ込むことを防止することができる。
　また、図４および図５に示されるように、ブラケット本体４をツール取付面２ａに固定した状態においては、中空構造のブラケット本体４の基端壁４１の内側面は、線条体Ａと中空穴４１ａとの隙間を含め、ほぼ全体が絶縁カバー１０によって覆われる。複数のボルト５の頭部５ａと金属ワッシャ６のみが絶縁カバー１０に覆われることなく露出している。ツール３が溶接用である場合には、溶接時のスパッタ等の異物がブラケット本体４の内部にも付着する可能性がある。
　この場合に、ブラケット本体４に電気的に導通するカラー１１の表面は、絶縁カバー１０の貫通穴１３の大径穴部１３ｂおよび絶縁ワッシャ８によって、隙間なく覆われて露出していない。さらに、本実施形態に係るブラケット１およびロボット２０によれば、カラー１１の鍔部１１ｂの外周面および絶縁ワッシャ８の外周面は、絶縁カバー１０の貫通穴１３の大径穴部１３ｂに密着状態に嵌合している。したがって、絶縁カバー１０から露出しているボルト５の頭部５ａおよび金属ワッシャ６にスパッタ等の異物が付着しても、ボルト５あるいは金属ワッシャ６とカラー１１との間の領域Ｂの電気絶縁性が低下することはない。
　また、中空穴４１ａを覆う絶縁カバー１０の筒部１０ｂによって、中空穴４１ａの内周面および中空部２ｄの内周面に異物が付着することが防止される。これにより、領域Ｃにおいて中空穴４１ａの内周面が中空部２ｄの内周面と電気的に導通してしまうことを防止することができる。
　また、絶縁カバー１０が弾性変形可能である場合には、絶縁カバー１０が弾性復元力によって、線条体Ａの外周面および中空穴４１ａの内周面に密着するので、スパッタ等の異物の侵入をより確実に防止することができる。したがって、ブラケット本体４とロボット本体２との間の電気絶縁性が低下することがより確実に防止される。
　特に、ブラケット本体４の内側面が凹凸を有する場合、例えば、内側面が鋳肌である場合には、平坦部１０ａが基端壁４１の内面の凹凸形状に沿って変形することによって、平坦部１０ａと基端壁４１の内面との間に隙間が生じることが防止される。このように、領域Ｂ，Ｃへの異物の侵入の入り口となり得る箇所を絶縁カバー１０によって確実に塞ぐことができる。
　また、本実施形態によれば、ブラケット本体４がロボット本体２と電気的に絶縁されているので、ブラケット本体４とツール３との間の電気的絶縁は不要である。したがって、作業者は、ツール３とロボット本体２との間の電気的絶縁を確保するための追加の作業を必要とすることなく、ツール取付面４ｂへのツール３の着脱を行うことができる。
　ツール３からロボット本体２への電流の流れ込みは、ブラケット本体４とツール３との間に絶縁部材を設けることによっても防止することができる。しかし、この場合、ツール３をツール取付面４ｂに着脱する際に、絶縁部材の着脱も必要となり、取り扱う部品の点数および作業が増える。
　また、本実施形態によれば、ブラケット１自体に、ブラケット１をロボット本体２から絶縁する絶縁構造が設けられており、薄い絶縁プレート９のみを隔ててブラケット１がツール取付面２ａに固定される。これにより、ツール取付面２ａからツール取付面４ｂまでのオフセット量、ツール取付面２ａに取り付けられる部材の総重量、およびコストを抑制することができる。
　ツール取付面２ａとブラケット１との間に絶縁部材を配置し、ブラケット１を、ツール取付面２ａではなく絶縁部材に固定することによっても、ブラケット１をロボット本体２から電気的に絶縁することができる。しかし、この場合、厚い絶縁部材が必要となり、オフセット量、総重量およびコストが増大する。
　このように、ボルト５をツール取付面２ａのネジ穴２ｃに締結するだけで、ブラケット本体４をツール取付面２ａに、電気的に絶縁した状態で固定し、かつ、絶縁カバー１０をブラケット本体４に取り付けることができる。したがって、ブラケット１のアーム部材２ｂへの取り付けと絶縁カバー１０のブラケット本体４への取り付けとを一度に行うことができ、固定するための部材の削減と、固定作業の煩雑さを軽減することができるという利点がある。
　なお、本実施形態においては、絶縁スリーブ７と絶縁ワッシャ８とを別々に設けたが、これらは一体に形成されていてもよい。また、絶縁プレート９は、ロボット本体２の一部またはブラケット本体４の一部として提供されてもよい。また、絶縁プレート９は、絶縁スリーブ７と一体に形成されていてもよい。
　また、絶縁ワッシャ８と同じ外径寸法の金属ワッシャ６を絶縁ワッシャ８に重ねて配置することにより、ボルト５の頭部５ａから受ける力を金属ワッシャ６により絶縁ワッシャ８全面に分散させることができ、絶縁ワッシャ８の応力集中による破損を防止できる。これに代えて、絶縁ワッシャ８が十分に強度を有する材質により構成できる場合には、金属ワッシャ６はなくてもよい。
　また、上記実施形態において、カラー１１がブラケット本体４の座グリ１２に嵌合するものを採用し、ブラケット本体４とアーム部材２ｂとをピン等によって位置決めしてもよい。
　この場合には、ブラケット本体４の貫通穴４１ｂおよびカラー１１の内孔１１ｃとボルト５の外周面との間に隙間が形成されるため、絶縁スリーブ７がなくてもよい。
　また、上記実施形態において、絶縁カバー１０が、中空穴４１ａの内周面を覆う筒部１０ｂを有することとしたが、平坦部１０ａのみによって中空穴４１ａを覆うことができる場合には、絶縁カバー１０は、筒部１０ｂを必ずしも有していなくてもよい。
　すなわち、平坦部１０ａの内周面が線条体Ａの外周面と接触し、中空穴４１ａの内周面と線条体Ａの外周面との間の隙間が平坦部１０ａによって塞がれている場合、平坦部１０ａのみによって中空穴４１ａへの異物の侵入を防ぐことができる。したがって、このような場合には、筒部１０ｂが設けられていなくてもよい。
　また、上記実施形態において、絶縁カバー１０は、必ずしも弾性変形可能である必要はない。例えば、絶縁カバー１０が、硬質な材料から形成されていてもよい。
　絶縁カバー１０がスポンジのように弾性変形可能な部材である場合には、貫通穴１３の小径穴部１３ａの長さが厳密ではなくても、絶縁カバー１０の弾性変形によって、絶縁カバー１０の固定とブラケット１のアーム部材２ｂへの固定とを両立できる。
　また、絶縁カバー１０がスポンジのように弾性変形可能な部材である場合には、窓４３ａからブラケット本体４内に絶縁カバー１０を容易に挿入することができる。一方、絶縁カバー１０が弾性変形可能ではない場合、絶縁カバー１０を窓４３ａに通すことが困難になり得る。この場合には、絶縁カバー１０は、窓４３ａを通過可能な寸法の複数の部材に分割されていてもよい。
　また、本実施形態においては、一体物の絶縁カバー１０が、小径穴部１３ａと大径穴部１３ｂとを備える２段構造の貫通穴１３を有することとした。これに代えて、図６に示されるように、絶縁カバー１０を厚さ方向に２分割し、一方の絶縁カバー（第２カバー）１０Ａに大径穴部（第２貫通穴）１３ｂを設け、他方の絶縁カバー（第１カバー）１０Ｂに小径穴部（第１貫通穴）１３ａを設けてもよい。そして、２つの絶縁カバー１０Ａ，１０Ｂを積層状態に組み合わせることにより、図５と同様の２段構造の貫通穴１３が構成される。
　この場合には、２つの絶縁カバー１０Ａ，１０Ｂは接着等によって相互に積層状態に固定されていてもよい。これにより、各絶縁カバー１０Ａ，１０Ｂは、それぞれ大きさの異なる均一な径寸法の貫通穴を備えれば済むので、加工が容易である。
　また、本実施形態においては、絶縁カバー１０に設けられた貫通穴１３の大径穴部１３ｂ内に、カラー１１の鍔部１１ｂ、絶縁ワッシャ８および金属ワッシャ６を積層状態にして嵌合させることとした。これに代えて、図７に示されるように、金属ワッシャ６は、大径穴部１３ｂの外側に露出させてもよい。これによっても、絶縁ワッシャ８によって、金属ワッシャ６とカラー１１との間の電気絶縁性がスパッタ等の付着によって低下することを防止できる。
　また、この場合には、図８に示されるように、金属ワッシャ６の外径寸法を貫通穴１３の内径寸法よりも十分に大きく設定することにより、金属ワッシャ６によって絶縁カバー１０を表面から押さえることにしてもよい。これにより、カラー１１の鍔部１１ｂによって絶縁カバー１０を押さえる必要がなくなるので、カラー１１を単純な円筒状に構成し、貫通穴１３を単一の内径寸法を有する単純な横断面円形の穴とし、絶縁カバー１０およびカラー１１の製造を容易にすることができる。
　また、金属ワッシャ６によって絶縁カバー１０を押さえることに代えて、図９に示されるように、絶縁ワッシャ８を金属ワッシャ６と同等の貫通穴１３の内径寸法よりも大きな外径寸法を有するものにしてもよい。これにより、絶縁ワッシャ８によって絶縁カバー１０を押さえることができ、これによっても、絶縁カバー１０およびカラー１１の形状を単純化することができる。
　また、ボルト５と金属ワッシャ６とを用いることに代えて、図１０に示されるように、ボルトの頭部１４ａとフランジ１４ｂとが一体的に形成されたフランジ付きボルト１４をブラケット固定具として用いてもよい。フランジ付きボルト１４のフランジ１４ｂによって貫通穴１３を閉塞しつつ絶縁カバー１０を押さえることができる。
　また、本実施形態においては、カラー１１として、高強度の材料、例えば、鋼鉄により構成されたものを採用したが、強度が確保できれば、電気絶縁性の材料によって構成されたカラー１５を採用してもよい。例えば、図１１に示されるように、鍔１５ａ付きのカラー１５を用いれば、絶縁ワッシャ８、絶縁スリーブ７および金属ワッシャ６は不要であり、絶縁カバー１０の貫通穴１３の形状も単純化して製造容易性を向上することができる。
　また、図１２に示されるように、金属ワッシャ６と組み合わせることにより、電気絶縁性の材料からなるカラー１５も、単純な円筒状に構成することができる。
　また、カラー１１，１５を挿入する座グリ１２をブラケット本体４の内側面に設けたが、これに代えて、ブラケット本体４の内側面を機械加工された座面にすることができれば、カラー１１，１５の先端を当て付ける座グリ１２はなくてもよい。
　また、上記実施形態において、図１３に示されるように、ブラケット１が、中空穴４１ａ内に配置され、線条体Ａをツール取付面２ａに対して固定する環状のクランプ１６をさらに備えていてもよい。
　クランプ１６は、図１４に示されるように、線条体Ａを径方向に挟む２つの半円弧状の部品１６ａ，１６ｂを有する。線条体Ａの外周面には弾性体１７が巻かれ、線条体Ａとクランプ１６との間に弾性体１７が配置される。
　２つの部品１６ａ，１６ｂは、弾性体１７を隔てて線条体Ａの外周面に密着し固定される。部品１６ａ，１６ｂの固定は、例えば、ボルト１６ｃを部品１６ａ，１６ｂのボルト穴１６ｄ内にねじ込むことによって行われる。クランプ１６は、図示しないボルトによってツール取付面２ａに固定される。
　図１３において、中空穴４１ａの内周面と線条体Ａの外周面との間がクランプ１６および弾性体１７によって閉塞されるので、絶縁カバー１０の中空穴１０ｃと線条体Ａの外周面との間に隙間があってもよく、絶縁カバー１０は筒部１０ｂを有していなくてもよい。平坦部１０ａは、クランプ１６の外周面よりも径方向内側まで延び、クランプ１６の内側の全体を覆う。
　この構成によれば、基端壁４１の中空穴４１ａにおいて線条体Ａを固定することによって、ブラケット本体４内での線条体Ａの移動を抑制することができる。
　また、上記実施形態において、ブラケット１が、中空のアーム部材２ｂに中空または中実のツール３を取り付けるために使用されることとしたが、これに代えて、中空でないアーム部材２ｂに中空のツール３を取り付けるために使用されてもよい。この場合には、ブラケット１は、溶接装置の一部として提供されてもよい。すなわち、本実施形態に係る溶接装置は、ブラケット１と、中空の溶接用のツール３とを備える。
　中空の溶接ツール３は、中空穴４１ａが開口するロボット取付面４ａにボルト５および金属ワッシャ６によって取り付けられ、ツール３とブラケット本体４との間が絶縁スリーブ７、絶縁ワッシャ８および絶縁プレート９によって電気的に絶縁される。少なくとも１本の線条体Ａが、中空穴４１ａを経由してツール３の中空部とブラケット本体４の内部との間で配線される。ブラケット本体４は、ツール取付面４ｂにおいて中空ではないアーム部材２ｂのツール取付面２ａに取り付けられる。この場合、先端壁４２は窓４２ａを有していなくてもよく、ネジ穴４２ｂに代えて、貫通穴（図示略）を備えていればよい。
　また、上記実施形態において、ブラケット１は、溶接用のロボットシステムの一部として提供されてもよい。すなわち、本実施形態に係るロボットシステムは、ブラケット１およびロボット本体２を有するロボット２０と、溶接ガンのようなツール３を有する溶接装置とを備える。溶接装置は、ロボット本体２の先端にブラケット１を隔てて固定される。
　１　ブラケット
　２　ロボット本体
　２ａ　ツール取付面
　２ｂ　先端のアーム部材
　２ｃ　ネジ穴
　２ｄ　中空部
　３　ツール、溶接ツール
　４　ブラケット本体
　５　ボルト（ブラケット固定具）
　５ａ，１４ａ　頭部
　６　金属ワッシャ（ブラケット固定具）
　８　絶縁ワッシャ（絶縁部材）
　１０，１０Ａ，１０Ｂ　絶縁カバー（第１カバー、第２カバー）
　１１，１５　カラー
　１１ａ　小径部
　１１ｂ　鍔部
　１３ａ　小径穴部（第１貫通穴）
　１３ｂ　大径穴部（第２貫通穴）
　１４　フランジ付きボルト（ブラケット固定具）
　１６　クランプ
　２０　ロボット
　４１ａ　中空穴
　４１ｂ　貫通穴
　Ａ　線条体

Claims (10)

  1. 　中空のアーム部材のツール取付面に、電気絶縁性の絶縁プレートを介在させて取り付けられる中空構造のブラケット本体と、
    　該ブラケット本体を該ブラケット本体の内側から前記ツール取付面に固定するブラケット固定具と前記ブラケット本体との間を電気的に絶縁する絶縁部材と、
    　前記ブラケット本体の内側に配置される電気絶縁性の絶縁カバーとを備え、
    　前記ブラケット本体、前記絶縁プレートおよび前記絶縁カバーが、前記ツール取付面の開口を経由して前記アーム部材内から、前記ブラケット本体の内部に線条体を通す中空穴を有し、
    　前記ブラケット固定具が、前記ブラケット本体、前記絶縁プレートおよび前記絶縁カバーに設けられた貫通穴を貫通して前記ツール取付面に設けられたネジ穴に締結される１以上のボルトを備え、
    　前記絶縁カバーが、前記ブラケット本体の前記中空穴と前記線条体との隙間を覆うとともに、前記ボルトの締結により、前記ブラケット本体に固定されるブラケット。
  2. 　前記絶縁カバーの前記貫通穴内に配置され、各前記ボルトを貫通させ、各該ボルトの頭部と前記ブラケット本体との間に軸方向に挟まれる筒状のカラーを備え、
    　前記絶縁部材が、前記カラーの軸方向の一端と前記ボルトの前記頭部との間に挟まれ、前記絶縁カバーの前記貫通穴の内周面に全周にわたって密着させられる絶縁ワッシャを備える請求項１に記載のブラケット。
  3. 　前記絶縁部材が、前記絶縁カバーの前記貫通穴内に配置され、各前記ボルトを貫通させ、各該ボルトの頭部と前記ブラケット本体との間に軸方向に挟まれる電気絶縁性の筒状のカラーを備える請求項１に記載のブラケット。
  4. 　前記絶縁カバーが弾性変形可能である請求項１から請求項３のいずれかに記載のブラケット。
  5. 　前記中空穴内に配置され、前記線条体を前記ツール取付面に対して固定する環状のクランプを備える請求項１から請求項４のいずれかに記載のブラケット。
  6. 　前記カラーが、小径部と、該小径部の一端から径方向外方に突出する鍔部とを備え、
    　前記絶縁カバーの前記貫通穴が、前記カラーの前記小径部の外周面および該カラーの前記鍔部の外周面をそれぞれ嵌合させる段付き形状を有する請求項２に記載のブラケット。
  7. 　前記絶縁カバーが、前記カラーの前記小径部の外周面を嵌合させる第１貫通穴を有する第１カバーと、前記カラーの前記鍔部の外周面を嵌合させる第２貫通穴を有する第２カバーとを積層して構成されている請求項６に記載のブラケット。
  8. 　少なくとも１つのアーム部材を有し、先端の該アーム部材が中空であるロボット本体と、
    　請求項１から請求項７のいずれかに記載のブラケットとを備えるロボット。
  9. 　請求項１から請求項７のいずれかに記載のブラケットと、
    　中空の溶接ツールとを備え、
    　該溶接ツールは、前記中空穴が開口する前記ブラケット本体の外面に取り付けられ、少なくとも１本の線条体が、前記中空穴を経由して前記溶接ツールの中空部と前記ブラケットの内部との間で配線される溶接装置。
  10. 　請求項８に記載のロボットと、
    　該ロボット本体の先端に前記ブラケットを隔てて固定されるツールとを備えるロボットシステム。
     
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