(57)【要約】【課題】内圧防爆構造を有しながらも、また塗装ガンなど手首部先端のエンドエフェクタに接続される配管を有しながらも、コンパクトなロボットを提供すること【解決手段】第１アーム６４と第２アーム６５とが互いに相対回転する関節部において、一端が危険雰囲気に開口し、第１アーム６４の気密室３７ｃ内を通り、関節部の回転軸７３を含むよう第１アーム６４に固定された第１パイプ５７と、一端が第１パイプ５７に連通し、第２アーム６５の気密室３７ｄ内を通り、他端が危険雰囲気に開口するよう第２アーム６５に固定された第２パイプ５９と、第１と第２アームの気密室を危険雰囲気からシールする第１シール部材５５と、第１と第２パイプが互いに相対回転する部分をシールする第２シール部材５８と、を備え、第１と第２パイプ内にエンドエフェクタへ接続されるチューブ６８類が配線されるようにした。【選択図】図４
2010247242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気密室を備えた複数のアームと、前記気密室内に設置され、前記アームを駆動するアクチュエータと、を備え、危険雰囲気に設置されて前記複数のアームの先端に設けられたエンドエフェクタを操作して作業する内圧防爆構造のロボットにおいて、
第１アームと第２アームとが互いに相対回転する関節部が、
一端が前記危険雰囲気に開口し、前記第１アームの気密室内を通り、前記関節部の回転軸を含むよう前記第１アームに固定された第１パイプと、
一端が前記第１パイプに連通し、前記第２アームの気密室内を通り、他端が前記危険雰囲気に開口するよう前記第２アームに固定された第２パイプと、
前記関節部の回転軸の外側において前記第１と第２アームの気密室を前記危険雰囲気からシールする第１シール部材と、
前記第１と第２パイプが互いに相対回転する部分をシールする第２シール部材と、を備え、
前記第１と第２パイプ内に前記エンドエフェクタへ接続されるチューブ類が配線されることを特徴とする内圧防爆構造のロボット。
【請求項２】
前記第２パイプが、前記第２アームの気密室においてＬ字状に形成され、前記第２アームの他端が、前記第２アームに沿った方向で前記危険雰囲気に開口することを特徴とする請求項１記載の内圧防爆構造のロボット。
【請求項３】
前記関節部において、中空部を有するアクチュエータが前記関節部の回転軸を含むように配置され、前記第１或いは第２パイプが前記アクチュエータの中空部を通るように配置されたことを特徴とする請求項１記載の内圧防爆構造のロボット。
【請求項４】
前記アクチュエータは、減速機と前記減速機を回転させるモータと、からなり、前記中空部を有する減速機が前記関節部の回転軸に配置され、前記モータが前記第１或いは第２アームの気密室内に配置されたことを特徴とする請求項３記載の内圧防爆構造のロボット。
【請求項５】
前記アクチュエータは、前記中空部を有し、減速機と前記減速機を回転させるモータとが一体となって構成されたことを特徴とする請求項３記載の内圧防爆構造のロボット。
【請求項６】
請求項１記載の内圧防爆構造のロボットと、
前記危険雰囲気の外に設置されて前記アクチュエータを制御するコントローラと、
前記気密室に保護気体を給気する気体供給部と、
前記気密室から出る前記保護気体を制御する気体排気部と、を備えたことを特徴とする内圧防爆システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内圧防爆構造を有するロボットにおいて、特にその関節構造とケーブル配置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内圧防爆構造のロボットは、主に塗装場など爆発性の気体が存在する危険雰囲気に設置されるため、その内部にほぼ密閉された気密室を有し、この気密室にロボットの各関節を駆動するモータが配置されている。危険雰囲気の気体が気密室に侵入するとモータなどから爆発する恐れがあるので、内圧防爆構造のロボットは、外部から気密室に空気などの清浄な気体を送出し、気密室内部の気体を爆発性の気体でない気体（保護気体）へと置換し、更に気密室内の圧力を周囲の危険雰囲気よりも高く維持することで、気密室内部への爆発性気体の侵入を防いでいる。気密室に侵入した恐れがある爆発性気体を保護気体に置換することによって、確実に気密室の外部へ排出させる作業は掃気動作と呼ばれる。このことは旧労働省産業安全研究所公表の工場電気設備防爆指針などに記載されている。内圧防爆構造を有する従来のロボットについては、例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
図６は内圧防爆構造を有する従来のロボット６１の外観図を示している。（ａ）は側面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は上面図を示している。ロボット６１は、ベース６２によって設置場所に固定される。旋回ベース６３はベース６２に対して第１軸７１で旋回自在に支持されている。第１アーム６４は旋回ベース６３に対して第２軸７２で揺動自在に支持されている。第１軸７１と第２軸７２はこの場合直角でねじれの位置関係にある。第２アーム６５は第１アーム６４に対して第３軸７３で揺動自在に支持されている。第３軸７３と第２軸７２は平行な位置関係にある。第２アーム６５の先端には手首部６６が設けられている。手首部６６は第４軸７４と第５軸７５と第６軸７６の回転軸を有している。手首部６６のさらに先端には塗装ガン６７が固定される。塗装ガン６７から塗料が噴射される。以上の計６軸は、ロボット６１の内部に設けられた図示しない気密室内に設置されるモータによって駆動される。
塗装ガン６７の駆動にはエアが使用される。また、塗装ガン６７の洗浄にはシンナーなどが使用される。よってロボット６１では、これらの流体を塗装ガン６７に供給するための配管を収納するチューブ６８が、旋回ベース６３から第２アーム６５の基端側の側面へと配設されている。チューブ６８に収納された配管は第２アーム６５の基端側側面から第２アーム６５の内部へ入るよう配設され、第２アーム６５の内部を通って手首部６６先端の塗装ガン６７へと接続される。チューブ６８は第１アーム６４や第２アーム６５の動作を阻害することなく、かつロボット６１の外形から突出してロボット６１の必要動作領域を広げることがないように適切に配設されなければならない。また、ロボットの各軸の関節部は気密室の気密性を保つために、外部の危険雰囲気との遮断を図る必要があり、チューブ６８は第１アーム６４の内部に配設するのは困難である。そこでロボット６１の場合、図１（ｂ）のように、チューブ６８は第１軸７１に対して第１アーム６４の反対側に位置するよう空中をわたりながら配設され、ロボット６１の幅寸法（図中Ｘ寸法）ができるだけ小さくなるように工夫されている。またチューブ６８は、第１アーム６４と第２アーム６５が第３軸７３にて相対的に揺動したときでもその動作を妨げないよう、図６（ａ）のように弛みをもつよう配設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２１６１２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように従来では、チューブ６８が第１軸７１に対して第１アーム６４の反対側にくるよう空中をわたりながら配設されており、第２アーム６５の基端側側面へと接続されているため、チューブ６８には弛みが必要となり、チューブ６８は第１と第２アームが相対回転したときに弛み部分が動くため、周囲の物と接触するおそれがあった。また、チューブ６８が以上のように配設されているので、ロボットには図１（ｂ）のＹで示す寸法が必ず必要となり、ロボットの幅寸法（Ｘ寸法）が広がっていた。
また、塗装用のロボットは限られたスペースの塗装場を効率的に使用するため、図６（ｄ）のように、塗装場の天井に吊り下げられるように設置できることが求められるようになってきている。ところが、従来のロボット６１のような構成ではロボットの幅寸法が広いため、天井にチューブ６８や第１アーム６４が干渉しないよう、天井から十分離して設置する必要がある。
そこで上記問題を解決するため、内圧防爆構造を有しながらも、また、塗装ガンなど手首部先端のエンドエフェクタに接続されるチューブを有しながらも、チューブが周囲の物に対して干渉するおそれが無く、また、ロボットの幅寸法が小さいロボットを提供して、ロボットの配置の自由度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、気密室を備えた複数のアームと、前記気密室内に設置され、前記アームを駆動するアクチュエータと、を備え、危険雰囲気に設置されて前記複数のアームの先端に設けられたエンドエフェクタを操作して作業する内圧防爆構造のロボットにおいて、第１アームと第２アームとが互いに相対回転する関節部が、一端が前記危険雰囲気に開口し、前記第１アームの気密室内を通り、前記関節部の回転軸を含むよう前記第１アームに固定された第１パイプと、一端が前記第１パイプに連通し、前記第２アームの気密室内を通り、他端が前記危険雰囲気に開口するよう前記第２アームに固定された第２パイプと、前記関節部の回転軸の外側において前記第１と第２アームの気密室を前記危険雰囲気からシールする第１シール部材と、前記第１と第２パイプが互いに相対回転する部分をシールする第２シール部材と、を備え、前記第１と第２パイプ内に前記エンドエフェクタへ接続されるチューブ類が配線されることを特徴とする内圧防爆構造のロボットとするものである。
請求項２に記載の発明は、前記第２パイプが、前記第２アームの気密室においてＬ字状に形成され、前記第２アームの他端が、前記第２アームに沿った方向で前記危険雰囲気に開口することを特徴とする請求項１記載の内圧防爆構造のロボットとするものである。
請求項３に記載の発明は、前記関節部において、中空部を有するアクチュエータが前記関節部の回転軸を含むように配置され、前記第１或いは第２パイプが前記アクチュエータの中空部を通るように配置されたことを特徴とする請求項１記載の内圧防爆構造のロボットとするものである。
請求項４に記載の発明は、前記アクチュエータは、減速機と前記減速機を回転させるモータと、からなり、前記中空部を有する減速機が前記関節部の回転軸に配置され、前記モータが前記第１或いは第２アームの気密室内に配置されたことを特徴とする請求項３記載の内圧防爆構造のロボットとするものである。
請求項５に記載の発明は、前記アクチュエータは、前記中空部を有し、減速機と前記減速機を回転させるモータとが一体となって構成されたことを特徴とする請求項３記載の内圧防爆構造のロボットとするものである。
請求項６に記載の発明は、請求項１記載の内圧防爆構造のロボットと、前記危険雰囲気の外に設置されて前記アクチュエータを制御するコントローラと、前記気密室に保護気体を給気する気体供給部と、前記気密室から出る前記保護気体を制御する気体排気部と、を備えたことを特徴とする内圧防爆システムとするものである。
【発明の効果】
【０００７】
以上、本発明によると、主に以下の効果が得られる。
(1)本発明によると、ロボットの関節部の中心に塗装ガンなどエンドエフェクタ用のチューブを配置出来るので、ロボットの幅を狭くできる。このため、壁からの距離が最小に出来るのでブース幅を狭くできる。
(2)本発明によると、ロボットの関節部の中心に塗装ガンなどエンドエフェクタ用のチューブを配置出来るので、使用するチューブを最短に出来る。このため塗装ガンなどに使用する液体において無駄な廃液を最小にするとともに、色替え時の時間も短くできる。
(3)本発明によると、ロボットの関節部の中心に塗装ガンなどエンドエフェクタ用のチューブを配置出来るので、使用するチューブを最短に出来る。このためエンドエフェクタが塗装ガンならば塗装のON／OFFなどエア駆動部品の応答性を向上出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の内圧防爆ロボットを使用したシステム構成図
【図２】図２における系統図
【図３】本発明の内圧防爆ロボットの外観図
【図４】本発明の内圧防爆ロボットの要部拡大断面図
【図５】本発明の内圧防爆ロボットの要部拡大断面図
【図６】従来の内圧防爆ロボットの外観図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について各図を参照して説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、本発明の内圧防爆構造のロボットを使用したシステムの概略構成について説明する。図１において、本発明の内圧防爆構造のロボット２１は、コントローラ２２によって制御される。コントローラ２２には、ロボット２１内部に形成されたほぼ密閉された気密室３７へ保護気体を供給する気体供給部２３が取り付けられている。図１では図示しない気密室３７には、ロボットの各関節の軸を駆動する図示しないモータ１が複数設置されている。また、ロボット２１には、気密室３７から排出される気体を制御する気体排気部２４が取り付けられている。コントローラ２２と気体供給部２３は、非危険雰囲気に設置されており、ロボット２１と気体排気部２４は、塗装場など爆発性気体が存在する危険雰囲気に設置されている。ロボット２１とコントローラ２２とは制御ケーブル２５で接続されており、ロボット２１の気密室３７内に配線されたケーブルを介して各関節の軸を駆動する各々のモータ１をコントローラ２２が制御する。気体供給部２３とロボット２１とは管路２６で接続されており、気体供給部２３からロボット２１内の気密室３７へ保護気体が供給される。ロボット２１と気体排気部２４とは管路２７で接続されており、気体排気部２４は気密室３７から排出される気体を検出したり、封止したりする。このため気体排気部２４は通信ケーブル２９によってコントローラ２２に接続されている。また、気体排気部２４の内部には後述する開放弁が設置されており、これを制御するための制御気体を送出する管路２８が、気体供給部２３から気体排気２４に接続されている。
【００１１】
図２は図１のシステム構成を詳細に表した系統図である。図１と同等個所については、同番号を付している。図２において、気体供給部２３には、図示しない外部の圧力気体発生源より圧縮空気（保護気体）が導入される。保護気体はフィルタ３１を通って、三経路に分岐され、それぞれ圧力調整器３２と３３と３４に送出されている。三径路のうち一径路の保護気体は、圧力調整弁３２によりロボット２１周囲の危険雰囲気の圧力より若干高い圧力に調整される。また、三径路のうち別の一径路の保護気体は、圧力調整器３３により、圧力調整器３２よりも更に高い圧力に調整される。これら圧力調整器３２と３３で調整された保護気体は、電磁弁３５から管路２６と管路４３を介して、ロボット２１の気密室３７に送出される。一方、ロボット２１は、気密室３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄの複数の気密室３７を備えている。気密室３７ａはロボットのベース６２内部であり、気密室３７ｂは旋回ベース６３内部であり、気密室３７ｃは第１アーム６４内部であり、気密室３７ｄは第２アーム６５内部である。これら各気密室は全て連通しているが、外部雰囲気に対して気密に形成されている。管路２６は、ロボット２１下部の管路接続部３０を介してロボット２１内部の管路４３に接続される。本実施例の場合、管路４３は気密室３７ｄの先端部の解放位置４２、すなわち気密室において管路接続部３０から最も遠いところで保護気体を解放する。
【００１２】
気密室３７には各関節の軸を駆動するモータ１がそれぞれ適宜設置されている。モータ１ａは第１軸７１を、モータ１ｂは第２軸７２を、モータ１ｃは第３軸７３を、モータ１ｄは第４軸７４を、モータ１ｅは第５軸７５を、モータ１ｆは第６軸７６を、それぞれ駆動させる。なお、各々のモータ１には図示しない減速機が適宜接続される。モータ１の各々は、制御ケーブル２５によってコントローラ２２に接続されている。制御ケーブル２５はコントローラ２２からベース６２を経て旋回ベース６３、第１アーム６４の内部を通って、つまり各気密室内を通って各モータ１に配設されている。モータ１ａとモータ１ｂは減速機つきのモータであって、その回転軸に中空穴が形成されている。制御ケーブル２５と管路４３はそれらモータの中空穴に挿通されるように配設されている。
【００１３】
気密室３７ａには管路２７の一端が接続され、その他端は気体排気部２４に設置されている開放弁３８へ接続されている。管路２７の途中には、フロースイッチ３９（取り付けられない場合もある）と、圧力検出器４０と、圧力調整弁４１が接続されている。フロースイッチ３９と圧力検出器４０とには通信ケーブル２９の一端が接続され、その他端はコントローラ２２に接続されている。通信ケーブル２９は、フロースイッチ３９と圧力検出器４０の信号をコントローラへ伝達している。圧力検出器４０は、気密室３７の圧力が所定値よりも低くなるとコントローラ２２に信号を伝達する。また、フロースイッチ３９は、所定の気体流量が通過するとコントローラ２２に信号を伝達する。また、圧力調整弁４１は、管路２７の圧力、すなわち気密室３７の内部圧力が所定値よりも高くなった場合に気体を排出し、気密室３７の内部圧力を軽減させる。
一方、フィルタ３１を通過した保護気体の三経路のうち更に一経路の保護気体は、圧力調整器３４により電磁弁３６を動作させることができる程度の圧力に調整され、電磁弁３６と管路２８を介して開放弁３８に接続されている。開放弁３８は、電磁弁３６から送出されてくる保護気体によって空圧作動し、管路２７から排出されてくる気密室３７内部の気体を排出させるか、または封止することができる。
【００１４】
以上によって構成される、本発明のロボットを使用した内圧防爆システムにおいて、まず通常運転について説明する。通常運転はロボットが塗装作業などを行う運転状態を示す。通常運転は、後述する掃気動作が終了してから行われる。つまり、気密室３７の内部から、ロボット外部の危険雰囲気の爆発性気体を排除したのちに通電され、運転が開始される。通常運転の場合、開放弁３８は閉の状態であって、気密室３７には圧力調整器３２によって調整された、危険雰囲気よりも若干高い圧力の空気が導入されている。このため、ロボット２１の気密室３７は、危険雰囲気より若干高い圧力に保たれる。また、管路２７に接続された圧力検出器４０は、気密室３７の圧力が危険雰囲気より若干高い圧力より低くなった場合を検知する。
次に掃気動作について説明する。まず、コントローラ２２の電源を供給すると、コントローラ２２より電磁弁３６の切り換え命令がだされ、圧力調整器３３により通常運転時の圧力より更に高い圧力に調整された保護気体が、管路２６を介して気密室３７に導入される。このとき、コントローラ２２内の図示しないタイマーは時間のカウントを開始する。また、このとき開放弁３８は閉の状態である。管路２６は気密室３７内で保護気体を開放しており、さらに各々の気密室３７ａ〜３７ｄは連通しているので、気密室３７内部空間の気体が確実に保護気体に置換される。そしてタイマーが所定の時間を計測し終わると、コントローラ２２から電磁弁３６に切り換え命令がだされ、開放弁３８を開の状態にする。ここで、タイマーの計測する時間は、気密室の圧力が所定の圧力になるまでの時間であって、予め試験等で計測しておく。そして、開放弁３８の開放と同時にフロースイッチ３９により、気密室３７から排出される気体の流量測定を開始する。所定量の流量が流出すると、フロースイッチ３９の信号によってコントローラ２２は電磁弁３６へ切り換え命令を送出し、開放弁３８が閉の状態になり、掃気動作が完了する。そして、モータ１への電源供給が可能となり、上述した通常運転状態としてロボット動作が可能となる。
なお、圧力検出器４０は、これら掃気動作中においても、気密室３７の圧力が危険雰囲気より若干高い圧力より低くなった場合を検知し、圧力調整弁４１は、気密室の圧力が高くなりすぎた場合に圧力を開放する。フロースイッチ３９が設けられない場合には、圧力検出器４０の掃気動作時の圧力監視において、気密室３７の圧力が危険雰囲気より若干高い圧力より低くならないことで代用する場合も有る。
【００１５】
次に図３〜５を使って、本発明の特徴であるロボットの構造について説明する。
図３は本発明のロボット２１の外観図を示している。図３（ａ）は側面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は上面図を示している。図３ではロボット２１を天井６９に吊り下げた状態を示している。ロボット６１はベース６２によって天井６９に固定されている。旋回ベース６３はベース６２に対して第１軸７１で旋回自在に支持されている。第１アーム６４は旋回ベース６３に対して第２軸７２で揺動自在に支持されている。この実施例の場合、第１軸７１と第２軸７２は直交関係にある。第２アーム６５は第１アーム６４に対して第３軸７３で揺動自在に支持されている。第３軸７３と第２軸７２は平行な位置関係にある。第１アーム６４は第２アーム６５と旋回ベース６３が第１アーム６４の内側面（図３の場合、上側側面）で相対回転するように配置されている。第２アーム６５の先端には手首部６６が設けられている。手首部６６は第４軸７４と第５軸７５と第６軸７６の回転軸を有している。手首部６６のさらに先端には塗装ガン６７が固定される。塗装ガン６７から塗料が噴射される。以上の計６軸は、図３では図示しない気密室３７内に設置されるモータ１によって回転駆動される。
【００１６】
塗装ガン６７の駆動にはエアが使用される。また、塗装ガン６７の洗浄にはシンナーなどが使用される。よって本発明のロボット２１では、これらの流体を塗装ガン６７に供給するための図示しない配管を収納するチューブ６８が、旋回ベース６３から第１アーム６４の外側の面を這うように配設されている。そしてチューブ６８は、第３軸７３の位置において第１アーム６４の外側の面から第２アーム６５側へと入り込み、第２アーム６５に沿う方向に向きを変え、第２アーム６５に沿いながら手首部６６まで配設される。そして手首部６６においてチューブ６８の内部に収納された配管が手首部６６内部に入り込み、それらが塗装ガン６７へと接続される。
【００１７】
次に、チューブ６８が第３軸７３においてどのように配設されているかについて、図４、図５を使ってさらに詳細に説明する。図４は図３においてＡ方向から見た図であって、内部の一部の断面図を示している。図５は図３においてＢ方向から見た図であって、同じく内部の一部の断面図を示している。図４、図５において、気密室３７ｃを形成している第１アーム６４の先端付近に減速機５１が取り付けられている。この減速機５１はその回転軸に中空部５１ａを有している。減速機５１の回転軸には第２アーム６５が固定されている。気密室３７ｄを形成している第２アーム６５の基端付近には、モータ１ｃが取り付けられている。その出力軸にはギヤ５４が取り付けられている。ギヤ５４は減速機５１内部のギヤ５３と噛み合っている。以上の構成により、減速機５１の回転軸である第３軸７３を中心として第１アーム６４と第２アーム６５とが相対的に回転可能である。なお本実施例では、第３軸７３に減速機５１を配置し、第２アーム６５にモータ１ｃを配置したが、第３軸７３に減速機５１とモータ１ｃとが一体となったアクチュエータを配置してもよい。いずれにしても、第３軸７３に配置されるアクチュエータに中空穴が形成されているものであればよい。
【００１８】
第２アーム６５はリング状の第１シール部材５５を保持している。一方、第１アーム６４にはリング５６が固定されている。リング５６と第１シール部材５５は減速機５１の外周を取り囲むように配置されており、互いに摺動可能に接触している。これらは第１アーム６４と第２アーム６５が第３軸７３で相対回転しても気密室３７ｃと３７ｄが気密性を維持できるようになっている。
第１アーム６４にはリング５６の内側と減速機５１との間に開口部５０が形成されている。一方第２アーム６５には開口部５０と連通するように開口部４６が設けられている。これら開口部５０と４６を通って制御ケーブル２５が配線されている。従って、気密室３７ｃと３７ｄとはこれらの開口部５０と４６によって連通しているが、第１シール部材５５とリング５６の作用によって外部雰囲気からは気密性が保持されている。
【００１９】
さらに、第１アーム６４には第１パイプ５７が減速機５１の中空部５１ａ内に挿入されて固定されている。第１パイプ５７の基端側は第１アーム６４に固定され、第１パイプ５７内の空間が外部雰囲気に開放されている。一方、第２アーム６５にはＬ字状の第２パイプ５９の基端側が固定されている。第２パイプ５９は気密室３７ｄ内を通過し、第１パイプ５７と連通するように配置されている。第１パイプ５７の先端側には第２シール部材５８が保持されている。第２シール部材５８は第１パイプ５７の先端側の外周面に接触している。第２シール部材５８は第２アーム６５によって保持されてもよく、第１パイプ５７と第２パイプ５９との連通部分の気密が保たれればよい。第１パイプ５７と第２パイプ５９は第１アーム６４と第２アーム６５の相対回転に従って互いに相対回転するが、第２シール部材５８の作用によってパイプの内部空間と第１アーム６４や第２アーム６５の気密室３７ｃ、３７ｄとの気密性を維持する。第２パイプ５９は先端側に向かって途中Ｌ字に曲がって第２アーム６５の延在方向の先端側へと方向を変える。一方、第２アーム６５が第１アーム６４から支持されている面とは反対側の面に第３パイプ５２が固定されている。第３パイプ５２の先端側は外部雰囲気に開放されている。第２パイプ５９の先端部は第３パイプ５２に嵌合されている。嵌合部分は複数のシール部材６０によって気密性を保持されている。本実施例では第３パイプ５２と第２パイプ５９とに分かれているが、これらは実質的に同一のパイプである。第１パイプ５７と第２パイプ５９のパイプ内は外部雰囲気と同じ雰囲気であり、これらのパイプ内には旋回ベース６３から第１アーム６４の外側の面を這うように配設されてきたチューブ６８が挿入される。チューブ６８の先端側は第３パイプ５２の先端側から出され、第２アーム６５に沿って手首部６６へと配設される。
【００２０】
次に以上で説明した本発明の関節構造が動作した場合について説明する。まずモータ１ｃが回転するとギヤ５４が回転し、この回転が減速機５１のギヤ５３に伝えられる。減速機５１は、第１アーム６４と第２アーム６５を相対的に回転する。このとき制御ケーブル２５は開口部４６と開口部５０において移動する。またこのとき、第１シール部材５５とリング５６により気密室３７ｃと３７ｄはその内圧が保たれる。また、第３軸７３の回転軸中心部は、第１パイプ５７、第２シール部材５８、第２パイプ５９、第３パイプ５２、シール部材６０、により、これらパイプ内は外部雰囲気と同じ雰囲気を有する気密性をもったパイプが形成されているが、第２シール部材５８によって、第１アーム６４と第２アーム６５が相対回転して第１と第２パイプの互いに相対回転しても気密室３７ｃと３７ｄの気密性に影響を与えない。
【００２１】
従って本発明では、第３軸７３において、減速機５１などのアクチュエータが配置されて第１アーム６４と第２アーム６５の相対回転を可能にし、また第１アーム６４の気密室３７ｃと第２アーム６５の気密室３７ｄとを連通させて第１シール部材５５によって内圧防爆を可能にしている。しかし本発明は、例えば減速機５１などのアクチュエータに中空穴を有するものを用い、その中空穴に第１パイプ５７が通るよう構成して関節の回転軸を中空に構成し、一方、第２パイプ５９が第２アーム６５の気密室３７ｄを通って第２アーム６５が第１アーム６４から支持されている側とは反対の面側に開放されるようにし、そしてこれらのパイプが互いに相対回転しても気密室３７ｃと３７ｄの気密性に影響を与えないよう第２シール部材５８によってシールするように構成している。よって旋回ベース６３から第１アーム６４の外側の面を這うように配設されてきたチューブ６８はそのまま第１及び第２パイプを通過して第２アーム６５に沿って手首部６６へと配設される。
このように構成することによって、チューブ６８が第１アーム６４の外側の面を這うように配設でき、また第１と第２のパイプ内部は外部雰囲気と同じであるので、チューブ６８をそのままパイプ内に挿入することができる。よって従来のようにチューブ６８を空中に配線する必要がないのでロボットの幅を従来よりも小さくすることができる。またチューブ６８は第３軸７３を含むように配設されることになるので、第１アーム６４と第２アーム６５とが相対回転したときにチューブ６８が大きく動くことは無く、チューブ６８に余計な撓みを持たせる必要が無い。さらにチューブ６８は第２パイプ５９がＬ字状に形成されることによって、第２アーム６５に沿う方向に出て手首部６６側へと配線されるようになるので、ロボットの幅を大きくするようなこともない。
従って本発明によれば、内圧防爆構造を有しながらも、また、塗装ガンなど手首部先端のエンドエフェクタに接続されるチューブを有しながらも、ロボットの幅寸法が小さいロボットとすることができる。
【符号の説明】
【００２２】
１     モータ
２１   ロボット
２２   コントローラ
２３   気体供給部
２４   気体排気部
２５   制御ケーブル
２６   管路
２７   管路
２８   管路
２９   通信ケーブル
３０   管路接続部
３１   フィルタ
３２   圧力調整器
３３   圧力調整器
３４   圧力調整器
３５   電磁弁
３６   電磁弁
３７   気密室
３８   開放弁
３９   フロースイッチ
４０   圧力検出器
４１   圧力調整弁
４２   開放位置
４３   管路
４６   開口部
５０   開口部
５１   減速機
５２   第３パイプ
５３   ギヤ
５４   ギヤ
５５   第１シール部材
５６   リング
５７   第１パイプ
５８   第２シール部材 
５９   第２パイプ２
６０   シール部材
６１   ロボット
６２   ベース
６３   旋回ベース
６４   第１アーム
６５   第２アーム
６６   手首部
６７   塗装ガン
６８   チューブ
６９   天井
７１   第１軸
７２   第２軸
７３   第３軸
７４   第４軸
７５   第５軸
７６   第６軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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