JPH03184688A - レーザロボットの冷却構造 - Google Patents
レーザロボットの冷却構造Info
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- JPH03184688A JPH03184688A JP1320598A JP32059889A JPH03184688A JP H03184688 A JPH03184688 A JP H03184688A JP 1320598 A JP1320598 A JP 1320598A JP 32059889 A JP32059889 A JP 32059889A JP H03184688 A JPH03184688 A JP H03184688A
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- cooling water
- laser
- bracket member
- robot arm
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/0869—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
- B23K26/0876—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions
- B23K26/0884—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions in at least three axial directions, e.g. manipulators, robots
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
- B23K26/702—Auxiliary equipment
- B23K26/703—Cooling arrangements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
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- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/0054—Cooling means
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
- Robotics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
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。
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、レーザロボットに関し、特に、レーザロボッ
トのレーザ光出射装置を先端に備えたロボットアームを
駆動する駆動モータから発生した熱が、同駆動モータと
ロボットアーム間に設けられるボールねじ機構等の精密
伝動装置へ伝達するのを、レーザ光々路系の冷却水源か
ら導く冷却水を用いて強制冷却する冷却手段を設け、上
記モータから精密伝動装置への熱伝達を遮断し、精密伝
動装置の熱変形に伴う伝動誤差の発生を防止し、ひいて
はレーザ光出射装置によるレーザ光出射方向を目的方向
に対して高精度に位置決め可能にするレーザロボットの
冷却構造に関する。
トのレーザ光出射装置を先端に備えたロボットアームを
駆動する駆動モータから発生した熱が、同駆動モータと
ロボットアーム間に設けられるボールねじ機構等の精密
伝動装置へ伝達するのを、レーザ光々路系の冷却水源か
ら導く冷却水を用いて強制冷却する冷却手段を設け、上
記モータから精密伝動装置への熱伝達を遮断し、精密伝
動装置の熱変形に伴う伝動誤差の発生を防止し、ひいて
はレーザ光出射装置によるレーザ光出射方向を目的方向
に対して高精度に位置決め可能にするレーザロボットの
冷却構造に関する。
レーザロボットは種々既に提供されている。これらのレ
ーザロボットはレーザ光源から管路を用いてロボット機
体にレーザ光を導き、ロボット機体内に設けたレーザ光
案内管路とレーザ光の進路変更用光学系を経てロボット
アームの先端に具備されたレーザ光出射装置から目的位
置に向けてレーザ光を出射するように成っている。この
とき、レーザロボットの機体は、複数の可動要素、例え
ば、旋回ポスト、ロボットアーム、手首等を有しており
、これらの可動要素の動作によって、レーザ光出射装置
を所望の目的位置へ指向させることができる。従って、
これらの可動要素の旋回動作や揺動動作、伸縮動作等に
駆動源として駆動モータ、特に電動モータが用いられる
。
ーザロボットはレーザ光源から管路を用いてロボット機
体にレーザ光を導き、ロボット機体内に設けたレーザ光
案内管路とレーザ光の進路変更用光学系を経てロボット
アームの先端に具備されたレーザ光出射装置から目的位
置に向けてレーザ光を出射するように成っている。この
とき、レーザロボットの機体は、複数の可動要素、例え
ば、旋回ポスト、ロボットアーム、手首等を有しており
、これらの可動要素の動作によって、レーザ光出射装置
を所望の目的位置へ指向させることができる。従って、
これらの可動要素の旋回動作や揺動動作、伸縮動作等に
駆動源として駆動モータ、特に電動モータが用いられる
。
然しなから、同駆動モータから伝動機構を経由して可動
要素の動作を起動するようにしているため、駆動用電動
モータから発するジュール熱等の熱が伝動機構に伝熱し
、伝動機構の熱変形を誘起して可動要素の動作に誤差を
生ぜしめる。
要素の動作を起動するようにしているため、駆動用電動
モータから発するジュール熱等の熱が伝動機構に伝熱し
、伝動機構の熱変形を誘起して可動要素の動作に誤差を
生ぜしめる。
殊に、ロボットアームを水平軸線屑りに上下に揺動させ
る駆動系では、駆動用電動モータとロボットアームとの
間に精密なボールねじ機構とリンク機構、つまり、電動
モータによって回転駆動されるボールねじにナツトを噛
合させ、同ナツトの直線変位をリンク機構のリンク作用
を介してロボットアームに伝動し、揺動軸線周りに揺動
させる機構が用いられているが、上記精密ボールねじ機
構はバックラッシュが小さいことから、ロボットアーム
の動作制御の精度を高度に維持できる反面、電動モータ
からの発生熱を受けると、ボールねじ軸が伸縮変形する
。故に、電源を投入してロボット起動させてから、ボー
ルねじ軸等へのモータ熱の伝熱により熱平衡が得られる
までは、伝動系の熱変形の影響により、ロボット動作の
制御精度が不安定になると言う欠点がある。しかも、熱
平衡状態に達する時間は長く、ロボットの稼動率を著し
く損なう問題がある。
る駆動系では、駆動用電動モータとロボットアームとの
間に精密なボールねじ機構とリンク機構、つまり、電動
モータによって回転駆動されるボールねじにナツトを噛
合させ、同ナツトの直線変位をリンク機構のリンク作用
を介してロボットアームに伝動し、揺動軸線周りに揺動
させる機構が用いられているが、上記精密ボールねじ機
構はバックラッシュが小さいことから、ロボットアーム
の動作制御の精度を高度に維持できる反面、電動モータ
からの発生熱を受けると、ボールねじ軸が伸縮変形する
。故に、電源を投入してロボット起動させてから、ボー
ルねじ軸等へのモータ熱の伝熱により熱平衡が得られる
までは、伝動系の熱変形の影響により、ロボット動作の
制御精度が不安定になると言う欠点がある。しかも、熱
平衡状態に達する時間は長く、ロボットの稼動率を著し
く損なう問題がある。
このような電動モータの利用に伴う熱発生の問題に対処
すべく、冷却ファンにより電動モータを強制空冷するよ
うにしたレーザロボットは提供されているが、モータ全
体の冷却にはファン容量が大きいなどから装置の大型化
、価格上昇等が避けられず、改善が要望されている。
すべく、冷却ファンにより電動モータを強制空冷するよ
うにしたレーザロボットは提供されているが、モータ全
体の冷却にはファン容量が大きいなどから装置の大型化
、価格上昇等が避けられず、改善が要望されている。
依って、本発明の目的は、このような従来のレーザロボ
ットに伴う問題点を解決することにある。
ットに伴う問題点を解決することにある。
また、本発明の他の目的は、既存のレーザロボットに簡
単に改善を取り入れることが可能なレーザロボットの冷
却構造を提供することにある。
単に改善を取り入れることが可能なレーザロボットの冷
却構造を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、冷却構造の組み込みにより、
レーザロボットの機体の大型化を回避できるコンパクト
な、かつ、低コストで実現できるレーザロボットの冷却
構造を提供せんとするものである。
レーザロボットの機体の大型化を回避できるコンパクト
な、かつ、低コストで実現できるレーザロボットの冷却
構造を提供せんとするものである。
上述の発明目的に鑑み、本発明は、ロボット基礎部と、
そのロボット基礎部上に立設した旋回ポスト部と、その
旋回ポスト部に対して上下に首振り揺動すると共に腕長
さ方向に伸縮動作するロボットアームと、同ロボットア
ームの先端に具備されたレーザ出射装置と、前記旋回ポ
ストと前記ロボットアームとのを間に介在された精密伝
動装置を介して前記ロボットアームの揺動を駆動する揺
動駆動モータとを備えたレーザロボットの前記精密伝動
機構に対する伝熱防止を行う冷却構造であって、上記精
密伝動機構と上記揺動駆動モータの結合部に、該揺動駆
動モータの出力軸側端面に一端を当接させ、他端を上記
精密伝動機構に当接させて介挿したブラケット部材と、
上記ブラケット部材に形成した環状冷却水回路と、上記
ロボットアームのレーザ光々路への冷却液供給源と前記
ブラケット部材の環状冷却水回路とを結合する冷却水供
給管及び冷却水帰還管とを具備して構成されたことを特
徴としたレーザロボットの冷却構造を提供するものであ
る。
そのロボット基礎部上に立設した旋回ポスト部と、その
旋回ポスト部に対して上下に首振り揺動すると共に腕長
さ方向に伸縮動作するロボットアームと、同ロボットア
ームの先端に具備されたレーザ出射装置と、前記旋回ポ
ストと前記ロボットアームとのを間に介在された精密伝
動装置を介して前記ロボットアームの揺動を駆動する揺
動駆動モータとを備えたレーザロボットの前記精密伝動
機構に対する伝熱防止を行う冷却構造であって、上記精
密伝動機構と上記揺動駆動モータの結合部に、該揺動駆
動モータの出力軸側端面に一端を当接させ、他端を上記
精密伝動機構に当接させて介挿したブラケット部材と、
上記ブラケット部材に形成した環状冷却水回路と、上記
ロボットアームのレーザ光々路への冷却液供給源と前記
ブラケット部材の環状冷却水回路とを結合する冷却水供
給管及び冷却水帰還管とを具備して構成されたことを特
徴としたレーザロボットの冷却構造を提供するものであ
る。
上述の構成によれば、レーザロボットの作動時にレーザ
光路系を冷却する冷却液源から冷却水供給管及び冷却水
帰還管を介して常時、冷却液または冷却水をブラケット
の環状冷却水回路に循環させて同ブラケットを強制冷却
し、このブラケットが電動モータと精密伝動機構との間
に介在してモータからの発生熱が精密伝動機構側へ伝熱
するの防止するのである。以下、本発明を実施例に基づ
き、更に詳細に説明する。
光路系を冷却する冷却液源から冷却水供給管及び冷却水
帰還管を介して常時、冷却液または冷却水をブラケット
の環状冷却水回路に循環させて同ブラケットを強制冷却
し、このブラケットが電動モータと精密伝動機構との間
に介在してモータからの発生熱が精密伝動機構側へ伝熱
するの防止するのである。以下、本発明を実施例に基づ
き、更に詳細に説明する。
第１図は、本発明に係る冷却構造を具備したレーザロボ
ットの要部を図示した部分断面図、第２図は第１図の■
−■線に沿う断面図、第３図は、本発明の冷却構造が組
み込まれるレーザロボットの一例の全体構成を示す側面
図、第４図は、第３図のＩＶ−ｒＶ矢視線による後面図
、第５図は冷却効果を示すグラフ図である。
ットの要部を図示した部分断面図、第２図は第１図の■
−■線に沿う断面図、第３図は、本発明の冷却構造が組
み込まれるレーザロボットの一例の全体構成を示す側面
図、第４図は、第３図のＩＶ−ｒＶ矢視線による後面図
、第５図は冷却効果を示すグラフ図である。
先ず、第３図、第４図を参照すると、レーザロボットｌ
Ｏはロボット基礎部１２、このロボット基礎部１２に立
設され、同基礎部１２に対して縦軸周りに旋回可能なボ
スト１４、このボスト１４に対して水平軸心を揺動中心
Ｃとして上下に揺動可能に（矢印Ｖ）保持され、且つ、
伸縮動作が可能な長手のロボットアーム１６、ロボット
アーム１６の先端に設けられた手首１８、この手首１８
に保持されたレーザ光出射装置２０等を具備して構成さ
れている。
Ｏはロボット基礎部１２、このロボット基礎部１２に立
設され、同基礎部１２に対して縦軸周りに旋回可能なボ
スト１４、このボスト１４に対して水平軸心を揺動中心
Ｃとして上下に揺動可能に（矢印Ｖ）保持され、且つ、
伸縮動作が可能な長手のロボットアーム１６、ロボット
アーム１６の先端に設けられた手首１８、この手首１８
に保持されたレーザ光出射装置２０等を具備して構成さ
れている。
レーザ光出射装置２０から出射されるレーザ光は、ロボ
ット機体外のレーザ光源から適宜の管路を経て同機体ま
で導かれる。次に、例えば、矢印で図示の如く、ボスト
１４の上方から機体内に入り、ボスト１４に対するロボ
ットアーム１６の揺動中心軸線上に設けられたレーザ光
の進路変更用ミラー（図示なし）で第３図に示す矢印方
向に進路変更して、ロボットアーム１６内に入り、同ア
ーム１６内では、再び進路をミラー（図示なし〉により
変更され、アームの中心軸線に沿って手首１８へ進む。
ット機体外のレーザ光源から適宜の管路を経て同機体ま
で導かれる。次に、例えば、矢印で図示の如く、ボスト
１４の上方から機体内に入り、ボスト１４に対するロボ
ットアーム１６の揺動中心軸線上に設けられたレーザ光
の進路変更用ミラー（図示なし）で第３図に示す矢印方
向に進路変更して、ロボットアーム１６内に入り、同ア
ーム１６内では、再び進路をミラー（図示なし〉により
変更され、アームの中心軸線に沿って手首１８へ進む。
手首１８では、再びミラーによる進路変更を受けてから
レーザ光出射装置２０へ導かれ、集光レンズ系を経て外
部に向けて出射されるレーザ光光路が形成されている。
レーザ光出射装置２０へ導かれ、集光レンズ系を経て外
部に向けて出射されるレーザ光光路が形成されている。
本実施例のレーザロボット１０では、ロボットアーム１
６が蛇腹構造に形成され、アーム長軸線方向に伸縮自在
に形成されているので、レーザ光はこの蛇腹構造のロボ
ットアーム１６内部に収納されたテレスコープ形伸縮管
路に沿って導かれるように成っている。
６が蛇腹構造に形成され、アーム長軸線方向に伸縮自在
に形成されているので、レーザ光はこの蛇腹構造のロボ
ットアーム１６内部に収納されたテレスコープ形伸縮管
路に沿って導かれるように成っている。
上述のように、レーザロボット１０では内部にレーザ光
案内用の管路が設けられ、また、進路変更用のミラーが
設けられているから、特に、後者のミラーでは高エネル
ギーを有したレーザ光を反射させているために、加熱高
温化される。故に、反射ミラーにはロボット機体外に準
備された冷却水源から冷却液が冷却水用管路手段を介し
て供給され、ミラー冷却後に帰還れるような冷却水循環
路が従来より配設されている。
案内用の管路が設けられ、また、進路変更用のミラーが
設けられているから、特に、後者のミラーでは高エネル
ギーを有したレーザ光を反射させているために、加熱高
温化される。故に、反射ミラーにはロボット機体外に準
備された冷却水源から冷却液が冷却水用管路手段を介し
て供給され、ミラー冷却後に帰還れるような冷却水循環
路が従来より配設されている。
他方、レーザロボット１０の機体において、上記ロボッ
ト基礎部１２の側部にはボスト１４を縦軸線周りに旋回
駆動する駆動モータＭθが搭載され、基礎部１２内部に
設けられたベルト・プーリ機構等の伝動機構（図示なし
）を経て同ボス）１４を左右両方向に回転駆動する構成
が設けられている。
ト基礎部１２の側部にはボスト１４を縦軸線周りに旋回
駆動する駆動モータＭθが搭載され、基礎部１２内部に
設けられたベルト・プーリ機構等の伝動機構（図示なし
）を経て同ボス）１４を左右両方向に回転駆動する構成
が設けられている。
また、ボスト１４の略中央部から横方向に突出した支持
ブラケット２２によって枢動自在に支持されたハウジン
グ体２４が設けられている。このハウジング体２４はロ
ボットアーム１６の揺動駆動モータＭｖの出力軸と伝動
機構を形成するボールねじ軸３０との結合部を囲繞する
ように設けられ、該ハウジング体２４の内部に、オルグ
ム継手等の適宜の継手手段６６ （第１図〉とボールね
じ軸３０の回転支持用軸受６４（第１．２図）等が収納
されている。そして、このハウジング体２４の下端面と
揺動駆動モータＭｖの出力軸側の端面（フランジ面）と
の間に後述する環状冷却水回路を有したブラケット部材
２６が介挿され、このブラケット部材２６を挟持するよ
うにしてハウジング体２４に揺動駆動モータＭｖが、ね
じボルト等の取付は手段によって取付けられている。な
お、ブラケット部材２６自体も後述する水密封止構造を
得るために、ハウジング体２４の下面に当接状態でねじ
ボルト２８により取付けられている。
ブラケット２２によって枢動自在に支持されたハウジン
グ体２４が設けられている。このハウジング体２４はロ
ボットアーム１６の揺動駆動モータＭｖの出力軸と伝動
機構を形成するボールねじ軸３０との結合部を囲繞する
ように設けられ、該ハウジング体２４の内部に、オルグ
ム継手等の適宜の継手手段６６ （第１図〉とボールね
じ軸３０の回転支持用軸受６４（第１．２図）等が収納
されている。そして、このハウジング体２４の下端面と
揺動駆動モータＭｖの出力軸側の端面（フランジ面）と
の間に後述する環状冷却水回路を有したブラケット部材
２６が介挿され、このブラケット部材２６を挟持するよ
うにしてハウジング体２４に揺動駆動モータＭｖが、ね
じボルト等の取付は手段によって取付けられている。な
お、ブラケット部材２６自体も後述する水密封止構造を
得るために、ハウジング体２４の下面に当接状態でねじ
ボルト２８により取付けられている。
更に、上記ボールねじ軸３０にはナツト３２が係合し、
ボールねじ軸３０の回転に応じてねじ軸の々線方向に直
動変位するように設けられている。
ボールねじ軸３０の回転に応じてねじ軸の々線方向に直
動変位するように設けられている。
つまり、ボールねじ機構による伝動機構が形成されてい
る。このボールねじ機構の上記ナツト３２の直動変位は
、同ナツト３２に結合されたリンク機構３４を介してロ
ボットアーム１６に伝動され、同ロボットアーム１６を
揺動中心Ｃの周りの上下揺動を起動する樋底に戊ってい
る。なお、第３図、第４図における参照番号３６は、ケ
ーブルハウジングを示しており、電気ケーブルやレーザ
光ミラーの冷却液用フレキシブル管路等のケーブルが収
納されている。
る。このボールねじ機構の上記ナツト３２の直動変位は
、同ナツト３２に結合されたリンク機構３４を介してロ
ボットアーム１６に伝動され、同ロボットアーム１６を
揺動中心Ｃの周りの上下揺動を起動する樋底に戊ってい
る。なお、第３図、第４図における参照番号３６は、ケ
ーブルハウジングを示しており、電気ケーブルやレーザ
光ミラーの冷却液用フレキシブル管路等のケーブルが収
納されている。
次に、第１図、第２図を参照すると、これらの図は、上
述したレーザロボット１０の冷却構造部の要部を拡大図
示しており、ブラケット部材２６がハウジング体２４と
の当接面に環状冷却水回路５０を有している構造が示さ
れている。即ち、ブラケット部材２６自体が略リング形
状を有した部材として金属材料等の適宜の構造材料で形
成され、そのリング形状のブラケット部材２６の上面に
環状に溝を穿設加工し、該ブラケット部材２６の溝加工
面をハウジング体２４の下面に当接させ、このとき、溝
の周囲に０リング等のシール部材５２を配設して水密性
の上記環状冷却水回路５０を形成している。従って、ま
た、上記ブラケット部材２６には上記の環状冷却水回路
５０に連通ずる冷却水人口５４ａと冷却水出口５４ｂと
がねじ付き横穴形状で穿設されているから、周知のニッ
プル、パイプ継手等を用いて冷却水供給パイプ５６、冷
却水帰還パイプ５８を結合して上記の環状冷却水回路５
０を周回流動する冷却水回路を形成し得るようになって
いる。これらの冷却水供給パイプ５６および冷却水帰還
パイプ５８は揺動駆動モータＭｖの電気配線用ケーブル
６０と共にクランプ材で東ねられ、ボスト１４内に導入
され、レーザ光々路の冷却水供給系に適宜に接続されて
、冷却水の供給と帰還とが達せられるようになっている
ものである。
述したレーザロボット１０の冷却構造部の要部を拡大図
示しており、ブラケット部材２６がハウジング体２４と
の当接面に環状冷却水回路５０を有している構造が示さ
れている。即ち、ブラケット部材２６自体が略リング形
状を有した部材として金属材料等の適宜の構造材料で形
成され、そのリング形状のブラケット部材２６の上面に
環状に溝を穿設加工し、該ブラケット部材２６の溝加工
面をハウジング体２４の下面に当接させ、このとき、溝
の周囲に０リング等のシール部材５２を配設して水密性
の上記環状冷却水回路５０を形成している。従って、ま
た、上記ブラケット部材２６には上記の環状冷却水回路
５０に連通ずる冷却水人口５４ａと冷却水出口５４ｂと
がねじ付き横穴形状で穿設されているから、周知のニッ
プル、パイプ継手等を用いて冷却水供給パイプ５６、冷
却水帰還パイプ５８を結合して上記の環状冷却水回路５
０を周回流動する冷却水回路を形成し得るようになって
いる。これらの冷却水供給パイプ５６および冷却水帰還
パイプ５８は揺動駆動モータＭｖの電気配線用ケーブル
６０と共にクランプ材で東ねられ、ボスト１４内に導入
され、レーザ光々路の冷却水供給系に適宜に接続されて
、冷却水の供給と帰還とが達せられるようになっている
ものである。
上述した冷却水の環状冷却水回路を有したブラケット部
材２６が揺動駆動モータＭｖとボールねじ機構から戊る
精密伝導機構との間に介挿されていることにより、ブラ
ケット部材２６が常にロボット作動中は強制冷却状態に
おかれる。故に、揺動駆動モータＭｖで発生する熱は、
同モータの出力側端面、つまり、フランジ面から冷却さ
れたブラケット部材２６に伝達され、ここで奪熱作用を
受けるからハウジング体２４への伝熱は防止される。こ
の結果、ハウジング体２４から軸受６４等の内部要素を
介してボールねじ軸３０へ伝熱する熱伝導路がブラケッ
ト部材２６により、遮断されることになる。つまり、ボ
ールねじ軸３０への伝熱が防止され、同ボールねじ軸３
０の熱変形原因が除去されることになるのである。即ち
、ブラケット部材２６が駆動モータＭｖとボールねじ＠
３０を有した精密伝導機構との間を熱的に分離するので
ある。ここで、注目すべき点は、揺動駆動モータＭｖが
発する熱は精密伝動機構側へブラケット部材２６、ハウ
ジング体２４を介して伝熱する分だけを奪熱され、モー
タ周囲へ散逸される熱分には関与しないので、ブラケッ
ト部材２６の冷却水回路５０を循環させる冷却水量は過
大な冷却能力を要求されることは無く、ブラケット部材
２６への伝熱分による熱を除去するだけの冷却能力で良
く、故に、環状冷却水回路５０も極端に大きな溝に形成
する必要は無い。
材２６が揺動駆動モータＭｖとボールねじ機構から戊る
精密伝導機構との間に介挿されていることにより、ブラ
ケット部材２６が常にロボット作動中は強制冷却状態に
おかれる。故に、揺動駆動モータＭｖで発生する熱は、
同モータの出力側端面、つまり、フランジ面から冷却さ
れたブラケット部材２６に伝達され、ここで奪熱作用を
受けるからハウジング体２４への伝熱は防止される。こ
の結果、ハウジング体２４から軸受６４等の内部要素を
介してボールねじ軸３０へ伝熱する熱伝導路がブラケッ
ト部材２６により、遮断されることになる。つまり、ボ
ールねじ軸３０への伝熱が防止され、同ボールねじ軸３
０の熱変形原因が除去されることになるのである。即ち
、ブラケット部材２６が駆動モータＭｖとボールねじ＠
３０を有した精密伝導機構との間を熱的に分離するので
ある。ここで、注目すべき点は、揺動駆動モータＭｖが
発する熱は精密伝動機構側へブラケット部材２６、ハウ
ジング体２４を介して伝熱する分だけを奪熱され、モー
タ周囲へ散逸される熱分には関与しないので、ブラケッ
ト部材２６の冷却水回路５０を循環させる冷却水量は過
大な冷却能力を要求されることは無く、ブラケット部材
２６への伝熱分による熱を除去するだけの冷却能力で良
く、故に、環状冷却水回路５０も極端に大きな溝に形成
する必要は無い。
なお、レーザロボット１０の保守等に当たり、揺動駆動
モータＭｖやボールねじ軸３ｏを交換目的で取外しする
場合にも、ブラケット部材２６とハウジング体２４とは
結合ねじ２８で一体結合状態に維持したままに放置でき
、○リング５２により水密性も維持されるから、保守時
に冷却液が水漏れを起こす危惧も無く、従って、保守作
業に当たり、水漏れを警戒するめの余分な注意力が要求
されず、簡便に遂行し得る利点もある。
モータＭｖやボールねじ軸３ｏを交換目的で取外しする
場合にも、ブラケット部材２６とハウジング体２４とは
結合ねじ２８で一体結合状態に維持したままに放置でき
、○リング５２により水密性も維持されるから、保守時
に冷却液が水漏れを起こす危惧も無く、従って、保守作
業に当たり、水漏れを警戒するめの余分な注意力が要求
されず、簡便に遂行し得る利点もある。
なお、上述の実施例はレーザロボットの揺動駆動モータ
と伝動機構との間に介挿したブラケット部材に環状冷却
水回路を設けた実施例としたが、本発明の思想は、モー
タを直接的に冷却することはなく、伝熱路に単一のブラ
ケット部材を介挿し、このブラケット部材をレーザミラ
ーの冷却水を併用して強制冷却することにより、熱変形
により動作精度上で影響を受ける伝動機構への伝熱を遮
断するものであるから、本実施例の構造のレーザロボッ
トに限ることなく、種々のレーザロボットに適用するこ
とができることを理解すべきである。
と伝動機構との間に介挿したブラケット部材に環状冷却
水回路を設けた実施例としたが、本発明の思想は、モー
タを直接的に冷却することはなく、伝熱路に単一のブラ
ケット部材を介挿し、このブラケット部材をレーザミラ
ーの冷却水を併用して強制冷却することにより、熱変形
により動作精度上で影響を受ける伝動機構への伝熱を遮
断するものであるから、本実施例の構造のレーザロボッ
トに限ることなく、種々のレーザロボットに適用するこ
とができることを理解すべきである。
第５図（Ａ）、（Ｂ）は、本発明による冷却構造を設け
た場合には、従来技術に比較して熱的平衡を得るのに極
めて小時間で実現できることを示したグラフ図で、従来
は、熱平衡に達するのに長時間Ｔ０を要し、しかも、平
衡熱が比較的高い状態にあるが、本発明では、短時間Ｔ
、で平衡状態に達し、しかも、低い温度レベルで平衡を
得ることができる。
た場合には、従来技術に比較して熱的平衡を得るのに極
めて小時間で実現できることを示したグラフ図で、従来
は、熱平衡に達するのに長時間Ｔ０を要し、しかも、平
衡熱が比較的高い状態にあるが、本発明では、短時間Ｔ
、で平衡状態に達し、しかも、低い温度レベルで平衡を
得ることができる。
以上、の説明から理解できるように、本発明によれば、
レーザロボットの精密伝動機構への伝熱が防止され、該
精密伝動機構の作用精度を高レベルに維持できる効果が
ある。また、本発明の冷却構造は、発熱源であるモータ
自体を冷却することを避け、モータから熱を嫌う精密伝
動機構との間に伝熱遮断作用を有した循環冷却回路を備
えるブラケット部材を介挿するものであり、冷却能力を
モータで直接、冷却するより、小能力にして所要の冷却
効果を上げることができる。しかも、冷却媒体はレーザ
ロボットのレーザ光反射ミラーの冷却液を併用するのみ
であるから、既存のレーザロボットに対しても、環状冷
却回路を形成したブラケット部材を組み込むだけで、熱
による伝動機構への悪影響を遮断することができる。
レーザロボットの精密伝動機構への伝熱が防止され、該
精密伝動機構の作用精度を高レベルに維持できる効果が
ある。また、本発明の冷却構造は、発熱源であるモータ
自体を冷却することを避け、モータから熱を嫌う精密伝
動機構との間に伝熱遮断作用を有した循環冷却回路を備
えるブラケット部材を介挿するものであり、冷却能力を
モータで直接、冷却するより、小能力にして所要の冷却
効果を上げることができる。しかも、冷却媒体はレーザ
ロボットのレーザ光反射ミラーの冷却液を併用するのみ
であるから、既存のレーザロボットに対しても、環状冷
却回路を形成したブラケット部材を組み込むだけで、熱
による伝動機構への悪影響を遮断することができる。
しかも、揺動駆動モータを冷却ファン等で冷却するには
、冷却装置の大型化を避は得ないが、本発明の冷却構造
によれば、ブラケット部材内に冷却構造が内蔵された構
成にあり、故に、コンバクな冷却構造が実現できるので
ある。また、レーザロボットの保守性を損なわない利点
もある。
、冷却装置の大型化を避は得ないが、本発明の冷却構造
によれば、ブラケット部材内に冷却構造が内蔵された構
成にあり、故に、コンバクな冷却構造が実現できるので
ある。また、レーザロボットの保守性を損なわない利点
もある。
第１図は、本発明に係る冷却構造を具備したレーザロボ
ットの要部を図示した部分断面図、第２図は第１図の■
−■線に沿う断面図、第３図は、本発明の冷却構造が組
み込まれるレーザロボットの一例の全体構成を示す側面
図、第４図は、第３図のＩＶ−ｒＶ矢視線による後面図
、第５図（Ａ）、（Ｂ）は冷却効果を示すグラフ図。 １０・・・レーザロボット、１２・・・ロボット基礎部
、１４・・・ポスト、１６・・・ロボットアーム、２０
・・・レーザ光出射装置、２４・・・ハウジング体、２
６・・・ブラケット部材、３０・・・ボールねじ軸、３
２・・・ナツト、５０・・・環状冷却水回路、５２・・
・○リング、５６・・・冷却水供給パイプ、５８・・・
冷却水帰還パイプ。
ットの要部を図示した部分断面図、第２図は第１図の■
−■線に沿う断面図、第３図は、本発明の冷却構造が組
み込まれるレーザロボットの一例の全体構成を示す側面
図、第４図は、第３図のＩＶ−ｒＶ矢視線による後面図
、第５図（Ａ）、（Ｂ）は冷却効果を示すグラフ図。 １０・・・レーザロボット、１２・・・ロボット基礎部
、１４・・・ポスト、１６・・・ロボットアーム、２０
・・・レーザ光出射装置、２４・・・ハウジング体、２
６・・・ブラケット部材、３０・・・ボールねじ軸、３
２・・・ナツト、５０・・・環状冷却水回路、５２・・
・○リング、５６・・・冷却水供給パイプ、５８・・・
冷却水帰還パイプ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ロボット基礎部と、そのロボット基礎部上に立設し
た旋回ポスト部と、その旋回ポスト部に対して上下に首
振り揺動すると共に腕長さ方向に伸縮動作するロボット
アームと、同ロボットアームの先端に具備されたレーザ
出射装置と、前記旋回ポストと前記ロボットアームとの
間に介在された精密伝動装置を介して前記ロボットアー
ムの揺動を駆動する揺動駆動モータとを備えたレーザロ
ボットの前記精密伝動機構に対する伝熱防止を行う冷却
構造であって、 前記精密伝動機構と前記揺動駆動モータの結合部に、該
揺動駆動モータの出力軸側端面に一端を当接させ、他端
を前記精密伝動機構に当接させて介挿したブラケット部
材と、 前記ブラケット部材に形成した環状冷却水回路と、 前記ロボットアームのレーザ光々路への冷却液供給源と
前記ブラケット部材の環状冷却水回路とを結合する冷却
水供給管及び冷却水帰還管とを具備して構成されたこと
を特徴としたレーザロボットの冷却構造。 ２、前記環状冷却水回路を有したブラケット部材は前記
揺動駆動モータと前記結合部を囲繞するハウジング体と
の間に挟持されたリング状部材から成り、該環状冷却水
回路の１８０゜隔てた２位置に冷却水入口と冷却水出口
とを有している請求項１に記載のレーザロボットの冷却
構造。 ３、前記精密伝動機構は、ボールねじ機構と、該ボール
ねじ機構のナットと前記ロボットアームとの間を結合す
るリンク機構とを有して成る請求項１又は２に記載のレ
ーザロボットの冷却構造。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1320598A JPH03184688A (ja) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | レーザロボットの冷却構造 |
| DE69027783T DE69027783T2 (de) | 1989-12-12 | 1990-12-12 | Mit mitteln zum abführen der wärme ausgerüsteter roboter |
| US07/720,821 US5185512A (en) | 1989-12-12 | 1990-12-12 | Laser robot with heat eliminating means |
| PCT/JP1990/001627 WO1991008858A1 (fr) | 1989-12-12 | 1990-12-12 | Robot avec organe d'extraction de la chaleur |
| EP91900327A EP0572660B1 (en) | 1989-12-12 | 1990-12-12 | Robot equipped with heat removing means |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1320598A JPH03184688A (ja) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | レーザロボットの冷却構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03184688A true JPH03184688A (ja) | 1991-08-12 |
Family
ID=18123206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1320598A Pending JPH03184688A (ja) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | レーザロボットの冷却構造 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5185512A (ja) |
| EP (1) | EP0572660B1 (ja) |
| JP (1) | JPH03184688A (ja) |
| DE (1) | DE69027783T2 (ja) |
| WO (1) | WO1991008858A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009233824A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Yamaha Motor Co Ltd | 多関節型ロボット |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04176585A (ja) * | 1990-11-08 | 1992-06-24 | Fanuc Ltd | 産業用ロボットのボール・ねじ軸の冷却装置 |
| US6842753B2 (en) * | 2001-01-12 | 2005-01-11 | Microsoft Corporation | Sampling for aggregation queries |
| WO2008022371A1 (en) * | 2006-08-21 | 2008-02-28 | Lewis Australia Pty Ltd | Grinding boom |
| KR20090130559A (ko) * | 2008-06-16 | 2009-12-24 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 이송 장치 및 이를 구비하는 유기물 증착 장치 |
| DE102010063223A1 (de) * | 2010-12-16 | 2012-06-21 | Robert Bosch Gmbh | Einrichtung zum Abführen von Wärme aus einer automatisierten Handhabungseinrichtung, insbesondere einem Handhabungsroboter, und Verwendung der Einrichtung |
| CN105082102A (zh) * | 2015-08-31 | 2015-11-25 | 江苏新光数控技术有限公司 | 高灵活度自平衡工业机器人 |
| JP7506501B2 (ja) * | 2020-03-23 | 2024-06-26 | 川崎重工業株式会社 | 冷却装置、ロボット、及び冷却装置のロボットへの取り付け方法 |
| JP7550104B2 (ja) * | 2021-04-23 | 2024-09-12 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板搬送装置及びアームの冷却方法 |
| WO2022245993A1 (en) * | 2021-05-18 | 2022-11-24 | Divergent Technologies, Inc. | Mechanism for curing adhesive in a robotic assembly cell |
| CN114659393B (zh) * | 2022-03-23 | 2023-07-18 | 江苏庆峰工程集团有限公司 | 一种换热系统 |
| CN115890746A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-04-04 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种机器人的散热组件和机器人 |
| CN117733318B (zh) * | 2023-09-08 | 2025-05-09 | 中国人民解放军空军工程大学航空机务士官学校 | 一种激光修复设备 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6078658A (ja) * | 1983-10-07 | 1985-05-04 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 電動式塗装ロボツト |
| US4659902A (en) * | 1985-04-22 | 1987-04-21 | Westinghouse Electric Corp. | Robot laser system |
| US4661680A (en) * | 1985-06-28 | 1987-04-28 | Westinghouse Electric Corp. | End-of-arm tooling carousel apparatus for use with a robot |
| JPS6327081A (ja) * | 1986-07-18 | 1988-02-04 | Fanuc Ltd | ガスレ−ザ装置 |
-
1989
- 1989-12-12 JP JP1320598A patent/JPH03184688A/ja active Pending
-
1990
- 1990-12-12 EP EP91900327A patent/EP0572660B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-12-12 WO PCT/JP1990/001627 patent/WO1991008858A1/ja not_active Ceased
- 1990-12-12 US US07/720,821 patent/US5185512A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-12 DE DE69027783T patent/DE69027783T2/de not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009233824A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Yamaha Motor Co Ltd | 多関節型ロボット |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69027783T2 (de) | 1997-01-23 |
| EP0572660A1 (en) | 1993-12-08 |
| EP0572660B1 (en) | 1996-07-10 |
| DE69027783D1 (de) | 1996-08-14 |
| EP0572660A4 (en) | 1992-04-21 |
| US5185512A (en) | 1993-02-09 |
| WO1991008858A1 (fr) | 1991-06-27 |
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