(57)【要約】【課題】作業用ロボットへの装着が容易であり、汚れの度合いに合わせて部分的に交換することができ経済的である作業ロボット用保護カバーを提供する。【解決手段】作業ロボット９０の固定部及び可動部の各部分を覆う形状に形成された編み物の覆い布１２，１４，１６，１８を備え、この覆い布１２，１４，１６，１８は作業ロボット９０の関節部分等の各部位で区切られて複数形成されている。各覆い布１２，１４，１６，１８が、作業ロボット９０の各関節間に位置して、関節部分毎に被覆する。覆い布１２，１４，１６，１８には、撥水撥油性、伸縮性及び防炎性のあるフィルムがラミネートされている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業ロボットの外表面を覆い保護する作業ロボット用保護カバーにおいて、
前記作業ロボットの固定部及び可動部の各部分を覆う形状に形成された編み物の覆い布を備え、この覆い布は前記作業ロボットの各部位で区切られて複数形成され、前記各覆い布が前記作業ロボットの各部位間に位置して、前記部位毎に被覆することを特徴とする作業ロボット用保護カバー。
【請求項２】
前記覆い布は、前記ロボットの関節部分で区分され、各関節部で前記覆い布の端部が重ねられて被覆される請求項１記載の作業ロボット用保護カバー。
【請求項３】
前記覆い布には、撥水撥油性、伸縮性及び防炎性のあるフィルムがラミネートされている請求項１又は２記載の作業ロボット用保護カバー。
【請求項４】
前記覆い布は、難燃性繊維と合成繊維により編成されている請求項２又は３記載の作業ロボット用保護カバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、工場内で塗装や溶接等の作業を行う作業ロボットを覆い、作業による汚れから本体を保護する作業ロボット用保護カバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
塗装や溶接を行う作業ロボットは、飛散高温火花や飛散機械油、飛散塗料等の汚れを防ぐために作業ロボット用保護カバーで覆われているものがある。特に、高温の作業油や溶接火花、塗料飛沫等が飛散する環境で作業している作業ロボットにとって、関節等の可動部に汚れが付着すると故障の原因となるおそれがあり、汚れないように保護カバーで覆う必要がある。従来のこのような作業ロボット用保護カバーは、高温に対する耐久性を得るため、消防服のような堅くて伸縮性の無い織物素材が使用されている。そして、作業ロボットの関節部分等は、屈曲や伸び縮みに対応させるため複雑で重量の重いジャバラ方式を使用して関節の動きに追従させていた。さらに、ロボットの形状に合わせるため、生地を繋ぎ合せたり切り替えたりして縫製し、複雑な設計、製造方法を行って作業ロボットの形状や動作に対応させており、作業ロボット用保護カバーは高価で、重量が重く、耐久年数が約１年と短いこと等が問題となっている。そこで、作業ロボット用保護カバーの構造をより簡単なものにして、関節の動きに対応するように柔軟性や伸縮性を有する編み物等で作られた作業ロボット用保護カバーも提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示されている塗装作業ロボット用保護カバーは、合成繊維糸を使用した丸編みニットで円筒状に構成され、主要部の円周方向はシームレスである。丸編みニットは、難燃性及び帯電防止性を有する素材が使用されている。この塗装作業ロボット用保護カバーは、長さ方向に縫製線がないためロボットが、塗装作業による動きを繰り返しても、引っかかることがなく、塗装ミストを多量に保持できるので、塗料のたれ落ちによる製品不良の発生を低くすることができる。
【０００４】
また、特許文献２に開示されているロボットは、外側全体が、布等の軟質素材で構成されたカバーで覆われている。カバーの材質は、防水性あるいは難燃性を有するものが使用され、内側面には、全域もしくは部分的に、銅、アルミニウム等の金属製の箔もしくは網状に編んだものが取り付けられている。
【０００５】
その他、特許文献３に開示されている作業ロボット用保護カバーは、丸編みニットで作られた円筒状であり、その中間部に、長手方向に沿って所定の長さを有する一対の開口部と、この開口部に縫着されたオープンファスナーとを備えている。開口部を閉じた状態で作業ロボットに被せた後、オープンファスナーのスライダを移動させて一対の開口部を開け、開口部に縫着されたオープンファスナーのエレメント一対の開口部の互いに対向するオープンファスナーどうしを係止する。これにより円筒状の中間部において、２個の円筒に分離するものである。この作業ロボット用保護カバーによれば、アーム本体とホース本体が互いにほぼ平行に分離して設けられている作業ロボットに、アーム本体とホース本体に、２個に分かれた円筒をそれぞれ挿通することで、アーム本体とホース本体の動きを外部から簡単に確認することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−３０１８６号公報
【特許文献２】特開２００５−１９９３８５号公報
【特許文献３】実用新案登録第３１４１１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記背景技術の場合、複数の可動部から成る作業用ロボットを１つのパーツで覆うものであり、大形で着脱に手間がかかるものである。また、作業用ロボットが円滑に動くようにゆとりを大きく設けているため、外観が良くなく、また重量が重く作業ロボット稼働時の負荷がかかるおそれがある。しかも、広い面積の生地を使用するため、単価が高くなる上、１つのパーツで作業用ロボット全体を覆っているため、汚れやすい部分の汚れ度合いに合わせて交換すると、汚れにくい部分がきれいでも交換することになり、無駄が多いものであった。
【０００８】
この発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、作業用ロボットへの装着が容易であり、汚れの度合いに合わせて部分的に交換することができ経済的な作業ロボット用保護カバーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、作業ロボットの外表面を覆い保護する作業ロボット用保護カバーであって、前記作業ロボットの固定部及び可動部の各部分を覆う形状に形成された編み物の覆い布を備え、この覆い布は前記作業ロボットの各部位で区切られて複数形成され、前記各覆い布が前記作業ロボットの各部位間に位置して、前記部位毎に被覆する作業ロボット用保護カバーである。
【００１０】
特に、前記覆い布は、前記ロボットの関節部分で区分され、各関節部で前記覆い布の端部が重ねられて被覆されるものである。
【００１１】
前記覆い布には、撥水撥油性、伸縮性及び防炎性のあるフィルムがラミネートされている。さらに、前記覆い布は、ガラス繊維等の難燃性繊維と合成繊維により編成されているものである。前記合成繊維は、例えばポリエステル繊維等である。また、ガラス繊維１００％でもよい。
【００１２】
なお、この発明における作業ロボットとは、動きのある作業を行う自動機械を指すものであり、ヒト形やアーム状ロボットに限らず、各種自動作業機械の可動部を含むものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の作業ロボット用保護カバーは、作業用ロボットの関節等の部位ごとに区切られた小形のパーツを組み合わせて作られ、各パーツが編み物で作られた伸縮性を有する布で作られるため、作業用ロボットへの着脱が容易である。しかも、作業用ロボットの部位ごとに区切られて取り付けられ、作業ロボットの動きに確実に追従することができ、関節も確実に被覆される。また、作業ロボットの動きに追従するゆとりを設ける必要がなく、最小限の面積の生地で作られ、製造コストを抑えることができる。また、軽量であるため、作業ロボットの負荷が軽いものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の一実施形態の作業ロボット用保護カバーの分解斜視図である。
【図２】この実施形態の作業ロボット用保護カバーの使用状態を示す斜視図である。
【図３】この実施形態の作業ロボット用保護カバーを取り付ける作業ロボットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図１、図２はこの発明の一実施形態を示すもので、この実施形態の作業ロボット用保護カバー１０は、図１に示すように、覆い布である第一カバー１２、第二カバー１４、第三カバー１６、第四カバー１８により形成されている。第一カバー１２、第二カバー１４、第三カバー１６、第四カバー１８は、いずれも横編みニットあるいは経編みニットである生地を、所定形状に裁断し縫製されて作られている。横編みニットあるいは経編みニットの繊維は、ガラス繊維を使用したもので、１００％ガラス繊維でもよく、ガラス繊維にポリエステル繊維等を混ぜたものでもよい。編み方は、例えばスムース編（ゴム編）である。第一カバー１２、第二カバー１４、第三カバー１６、第四カバー１８のそれぞれ表面には、撥水撥油性、伸縮性、及び防炎性のあるフィルムがラミネートされている。このフィルムは、例えばウレタン製等であり、スムース編若しくはミラノ編と伸縮防炎性のあるフィルムを組み合わせることで、生地の伸びが５０％程度まで可能となる。
【００１６】
第一カバー１２は、図１に示すように、ほぼ矩形の底面２０と、半円部と一方向に突出する矩形の突出部が一体に設けられている側面２２と、側面２２とほぼ対称形の側面２４と、側面２２，２４の間に取り付けられる一定幅の帯状の上面２８が、互いに縫い合わされている。底面２０の中心には、円形の透孔３０が設けられ、透孔３０の周縁部には外側に一定幅で突出するスリーブ３２が設けられている。側面２２の半円部の中心には、円形の透孔３４が設けられ、透孔３４の周縁部には外側に一定幅で突出するスリーブ３６が設けられている。側面２２には、透孔３４の周縁部の底面２０に近い位置から、底面２０へ連続する切断線３８が設けられている。切断線３８は、底面２０に連続し、透孔３０に連続している。透孔３０のスリーブ３２は、切断線３８に対向する部分は、破断され、切断線３８の両側の側縁部に、面ファスナ３９が取り付けられている。スリーブ３６にも、第二カバー１４に係合される面ファスナ３９が取り付けられている。
【００１７】
第二カバー１４は、図１に示すように、一方向に長い側面４０が設けられ、側面４０の幅は、中間付近が狭く、両端部に近づくほど広くなり、両端部は半円状に形成されている。側面４０の周縁部には、一定幅の帯状の側面４２が一周して設けられている。側面４２の、側面４０と反対側の端部には、側面４０とほぼ同形の側面４４が設けられている。側面４４の中心には、長手方向に沿って切断線４６が設けられ、切断線４６の一方の端部は側面４４の端部近傍に達し、他方の端部は側面４４の反対側の端部を通過して側面４２を横断して側面４０に達し、側面４０の端部から所定長さ中心に向かって延出されている。側面４４の両端部付近には、切断線４６に連続する透孔４８が各々連続して設けられている。一対の透孔４８の間には、切断線４６を覆う図示しない覆い部材が設けられている。さらに、一対の透孔４８の周縁部には外側に一定幅で突出するスリーブ５０が設けられている。各スリーブ５０は、切断線４６に対向する部分が破断されている。側面４４の中心付近には、切断線４６の両側縁部に、一対の紐体５１が設けられている。切断線４６の一方の側縁部と覆い部材にも、面ファスナ４９が取り付けられ、互いに係合する。一方のスリーブ５０にも、第一カバー１２に係合される面ファスナ４９が取り付けられ、各スリーブは第一カバー１２及び第三カバー１６の各スリーブ３６，６６に重ねられて、取り付けられる。
【００１８】
第三カバー１６は、図１に示すように、矩形で互いにお互いに同形の上面５２、底面５４と、４個の側面５６，５８，６０，６２が、互いに縫い合わされて設けられている。側面５６の中心には、円形の透孔６４が設けられ、透孔６４の周縁部には外側に一定幅で突出するスリーブ６６が設けられている。側面５６に対して直角に交差する側面６２には、側面６２の中心よりも少し上面５２に近い位置に、透孔６８が設けられ、透孔６８の周縁部には外側に一定幅で突出するスリーブ７０が設けられている。側面６２には、透孔６８の周縁部の上面５２に近い位置から、上面５２へ連続する切断線７２が設けられている。切断線７２は、上面５２に連続し、横断して側面６２に対して平行に位置する側面５８に連続し、側面５８の中心付近までほぼ垂直に下方に延出し、側面５８の途中で水平方向に曲がって側面５６に連続する。さらに側面５６を水平方向に延出して透孔６４に連続する。透孔６４，６８のスリーブ６６，７０は、切断線７２に対向する部分が破断されている。切断線７２には、切断線７２を覆う図示しない覆い部材が設けられている。切断線７２の一方の側縁部と覆い部材には面ファスナ７３が取り付けられ、互いに係合する。スリーブ６６にも、第二カバー１４に係合される面ファスナ７３が取り付けられ、互いに重ねられて取り付けられる。
【００１９】
第四カバー１８は、図１示すように、筒状に形成され、第四カバー１８の長手方向の一方の端部は開口部８１となり、反対の端部は側面８２で閉鎖されている。側面８２の中心には、円形の透孔８４が設けられ、透孔８４の周縁部には外側に一定幅で突出するスリーブ８６が設けられている。側面８２には、環状の連結部材７４を介して筒状の第一側面７６が設けられている。第一側面７６の、側面８２と反対側の端部には、環状の連結部材７８を介して筒状の第二側面８０が設けられている。第二側面８０は、後述する作業ロボット９０の作業部９０ａの形状や動作に適したように多数のパーツを縫い合わせたり面ファスナ８７で接続したりして形成されている。第二側面８０の、第一側面７６と反対側の端部は開口部８１となり、第三カバー１６の透孔６８に差し込まれるものである。第二側面８０は、開口部８１に近づくほど径が細くなっている。側面８２には、透孔８４の周縁部の下方に近い位置から、第一側面７６との境界線へ連続する切断線８８が設けられている。切断線８８は、連結部材７４、第一側面７６、連結部材７８、第二側面８０を通過して開口部８１に達している。透孔８４のスリーブ８６は、切断線８８に対向する部分が破断され、切断線８８には、切断線８８を覆う図示しない覆い部材が一方の側縁部に取り付けられている。切断線８８の他方の側縁部と覆い部材には面ファスナ８７が取り付けられ、互いに係合する。開口部８１は、第三カバー１６のスリーブ７０に重なり、関節部が隙間なく覆われている。
【００２０】
次に、作業ロボット用保護カバー１０の使用方法について説明する。作業ロボット用保護カバー１０は、例えば図３に示す作業ロボット９０に取り付けられるものである。ここで、作業ロボット９０について説明する。作業ロボット９０は、図示しない基台に取り付けられたターンテーブル９２に、第一モータ部９４が設けられ、第一モータ部９４には第一アーム９６が回動可能に設けられている。第一アーム９６の先端には、第二モータ部９８が設けられている。第二モータ部９８には、第二アーム１００が回動可能に設けられている。第二アーム１００の先端には軸部材１０２が設けられ、軸部材１０２は、第二アーム１００から外側に突出し軸周りに回転するものである。軸部材１０２の先端には、図示しない塗装装置や溶接装置が取り付けられている。
【００２１】
そして、作業ロボット用保護カバー１０の第一カバー１２を、作業ロボット９０の第一モータ部９４に被せる。このとき、第一カバー１２の切断線３８を開いて第一モータ部９４を内側に入れ、底面２０に形成された透孔３０にはターンテーブル９２を挿通させ、側面２２に形成された透孔３４には第一アーム９６を動作させる図示しない軸部材を挿通させる。そして、各面ファスナ３９を閉じる。
【００２２】
次に、作業ロボット用保護カバー１０の第二カバー１４を第一アーム９６にかぶせる。このとき、第二カバー１４の切断線４６を開いて第一アーム９６を内側に入れ、側面４０に切断線４６が形成されている端部を第一モータ部９４に近い端部に位置するように、即ち下方に位置させる。下方に位置する透孔４８には第一モータ部９４に連続する軸部材を挿通させ、上方に位置する透孔４８には第二モータ部９８に連続する軸部材を挿通させる。この状態で、各面ファスナ４９を閉じる。さらに、一対の紐体５１を互いに結び、第二カバー１４を第一アーム９６に係止する。そして、スリーブ３６，５０を重ねて閉じる。
【００２３】
次に、作業ロボット用保護カバー１０の第三カバー１６を第二モータ部９８にかぶせる。このとき、側面６２、上面５２、側面５８、側面５６に連続する切断線７２を開いて第二モータ部９８を内側に入れ、側面５６に形成された透孔６４には第一アーム９６に連続する軸部材を挿通させ、側面６２に形成された透孔６８には第二アーム１００を挿通させる。各面ファスナ７３を閉じ、スリーブ５０，６６を重ねて閉じる。
【００２４】
次に、作業ロボット用保護カバー１０の第四カバー１８を、第二アーム１００と軸部材１０２にかぶせる。このとき、側面８２、第一側面７６に連続する切断線８８を開いて第二アーム１００、軸部材１０２を内側に入れ、開口部８１には第二アーム１００の基端部を挿通させ、第三カバー１６の透孔６８に設けられたスリーブ７０を内側に位置させる。さらに、透孔８４には、軸部材１０２の先端部を挿通させる。軸部材１０２の先端部には図示しない塗装装置や溶接装置等が取り付けられ、第四カバー１８の透孔８４の外側に突出して取り付けられる。
【００２５】
このように、作業ロボット９０全体に作業ロボット用保護カバー１０を取り付け、作業ロボット９０を動作させて塗装作業や溶接作業を行う。後に、塗装用の塗料や溶接火花等が作業ロボット用保護カバー１０に飛び跳ねて、作業ロボット９０の表面は汚れるが、作業ロボット９０の内部や関節部は保護される。
【００２６】
この実施形態の作業ロボット用保護カバー１０によれば、作業ロボット９０の関節ごとに分かれた第一カバー１２、第二カバー１４、第三カバー１６、第四カバー１８を組み合わせて作られ、また各部材が伸縮性を有する生地で作られているため、作業ロボット９０への着脱が容易である。
【００２７】
この実施形態の作業ロボット用保護カバーによれば、作業ロボット用保護カバー１０の着脱のためのゆとりや、作業ロボット９０の動きに追従するための余分なゆとりが不要であり、生地の無駄が少なく、製造コストを下げることができる。さらに、重量が軽量化され、作業ロボット９０の負担を低減し、省エネルギーを図ることができる。作業ロボット９０の形状に合わせて縫製されているため、形状の無駄がなく、軽量化することができる。屈曲の大きい関節部分だけ伸びの大きい素材を用いるなど、使い分けをすることができる。
【００２８】
また、汚れやすい第四カバー１８等を頻繁に交換し、汚れの少ない部位は長期使用することができ、汚れの度合いや破損に合わせて必要な部分だけ交換し、無駄を省きながら、きれいな状態を維持することができる。そして、作業ロボット用保護カバー１０は作業ロボット９０に密着して取り付けられ、外観が良好でありスリムで斬新な印象を与えるデザインとなる。また、作業ロボット９０の動作も確認しやすいものである。
【００２９】
さらに、編み物の表面には、伸縮防炎性のあるフィルムがラミネートされているため、火花などが飛んでも貫通することがなく安全に使用することができる。スムース編と伸縮防炎性のあるフィルムを組み合わせることで、生地の伸びを５０％程度とすることができ、耐熱性と伸縮性をあわせもつことができる。伸縮性が高いため、ストレートに近い簡素な形状にすることができ、簡素な形状でも関節部分等の動きに十分対応でき、ジャバラやベローズといった折り畳み構造が不要で、軽量化することができる。作業ロボット９０の上下左右の折り曲げ、屈折に対して１枚の生地でも対応可能であり、簡単な構造となる。
【００３０】
編み物の表面にフィルムがラミネートされているため、汚れ、油、ミスト等が編み物である生地に貫通することがなく、シャットアウトすることができる。汚れが付きにくいことから、汚れの付着による重量の増加を軽減することができる。編み物の繊維は、ガラス繊維を使用しているため、低いコストで高い耐熱性能と耐油性を有し、例えば溶接時にアルミ溶融物等が着いても、繊維が溶融することがなく安全である。
【００３１】
なお、この発明の作業ロボット用保護カバーは、上記実施の形態に限定されるものではなく、作業ロボットの可動部や回転軸の数や形状に合わせてパーツの数や形状を変更することができる。たとえば、６軸ロボットであれば、４パーツで構成することができる。編み物の難燃性繊維はガラス繊維以外でもよく、難燃性のアラミド繊維やフッ素繊維を用いても良く、いろいろな難燃加工糸を用いることができる。また、編み物の生地にフィルムをラミネートする方法の他に、樹脂コーティングを施してもよい。さらに、編み物の生地の内側にもフィルムをラミネートしてもよい。内側にもフィルムをラミネートすることにより、耐熱性をより向上させることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１０  作業ロボット用保護カバー
１２  第一カバー
１４  第二カバー
１６  第三カバー
１８  第四カバー
２０，５４，７６  底面
２２，２４，２６，４０，４２，４４，５６，５８，６０，６２，８２  側面
２８，５２  上面
３０，３４，４８，６４，６８，８４  透孔
３２，３６，５０，６６，７０，８６  スリーブ
３８，４６，７２，８８  切断線
５１  紐体
９０  作業ロボット
【図１】
2010274373.tif 000003
【図２】
2010274373.tif 000004
【図３】
2010274373.tif 000005