JPH08168990A - 産業用ロボットのモータ冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 架台にロボット機体を搭載した産業用ロボッ
トの駆動モータを架台の下方に設けたロボット制御装置
と共通に冷却空気流で冷却する冷却装置を得ること。 【構成】 架台１２の下方領域に収納されるロボット制
御装置４０の冷却手段４６、５０によって形成される冷
却流の通過領域中にロボット機体２０におけるロボット
ベース部の駆動モータＭを突出構造で取着し、該駆動モ
ータＭをロボット制御装置４０における発熱部を冷却す
る冷却手段５０を発した冷却流により共通的に冷却する
構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、産業用ロボットのモー
タ冷却装置に関し、特に、架台上にロボット機体を搭載
し、架台下方領域にロボット制御装置を収納した機体、
制御部一体型の産業用ロボットにおける駆動モータの冷
却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に産業用ロボットは、ロボット機体
とＮＣ部やサーボ装置を有したロボット制御装置とがそ
れぞれ別体のユニットとして形成され、ロボット使用現
場においては、前者の側方、その他の好適位置に後者を
配置し、両者をケーブル類によって接続して産業用ロボ
ットを形成する構成、配置がとられている。

【０００３】然しながら、近時は、狭小なロボット使用
現場等では、ロボット機体とロボット制御装置の一体化
が求められ、この要請に応じて架台の天盤上部にロボッ
ト機体を搭載し、他方、架台の天盤下方域にロボット制
御装置を取着することによりユニット化した構造、構成
を有した産業用ロボットが実用化されている。他方、使
用現場では、産業用ロボットは長時間に渡って連続使用
される環境におかれることが多々あり、従って、ロボッ
ト機体の駆動モータやロボット制御装置のサーボ装置等
の発熱装置類では、常時、適正な冷却を施すことが必須
とされる。

【０００４】このために、上述した機体、制御一体型の
産業用ロボットでは架台下方の領域に冷却ファンから成
る空冷手段を設け、又、冷却媒体、つまり冷却空気の気
流が通過する所定のダクト装置を設けて当該冷却空気流
をロボット制御装置の発熱装置類に指向させ空冷を行う
冷却機構が備えられている。一方、駆動モータには従来
から冷却用のファンモータを同駆動モータの側面部分や
背面部分に組み込み、熱放散を促す方法がとられてい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、上述した
駆動モータに冷却ファンを組み込む方式では、ロボット
機体の各可動要素の駆動モータ毎に冷却ファンが取り付
けられるため、ロボット機体のベース側の駆動モータか
ら見ると、可動要素の重量が多数台の冷却ファン分だけ
嵩んでロボット動作の高速性や立ち上がり動作の遅れ等
の問題を誘起し、かつ、コスト低減の観点からも部品点
数が嵩むために好ましくないと言う欠点がある。

【０００６】依って、本発明は、架台を用いて機体、制
御一体型とした産業用ロボットにおける上述した問題点
や欠点を解消せんとすることにある。本発明の他の目的
は、産業用ロボットの製造コストのより一層の低減を図
ることを可能にする産業用ロボットの冷却装置を提供せ
んとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した発明の目的に対
して、本発明は、架台の下方領域に収納されるロボット
制御装置の冷却手段によって形成される冷却流の通過領
域中にロボット機体におけるロボットベース部の駆動モ
ータを突出構造で取着し、該駆動モータをロボット制御
装置における発熱部を冷却する冷却手段を発した冷却流
により共通的に冷却する構成としたものである。

【０００８】すなわち、本発明によれば、ロボット機体
を架台に搭載すると共に該架台の下方領域を空冷手段に
依って冷却されるロボット制御装置の収納部に設定し、
かつ該収納部における前記空冷手段からの冷却流体の流
路域に、前記架台上のロボット機体から垂下した駆動モ
ータを取着し、該駆動モータを前記ロボット制御装置と
共に共通冷却するように構成した産業用ロボットのモー
タ冷却装置が提供されるのである。

【０００９】なお、上記ロボット制御装置のサーボ装置
等の発熱性装置を所定のダクト装置に臨ませて設け、上
記冷却手段から発した冷却流が該ダクト装置内を通過す
るとき、該発熱性装置の冷却を達成し、更に該ダクト装
置を出た冷却流体の流路域を駆動モータの取着部位とし
て用いることが好ましい。

【００１０】

【作用】上述した構成によれば、架台を用いて機体、制
御一体型の産業用ロボットにおいて必須の構成要素とし
て設けられる冷却ファンから成る冷却手段によって形成
される冷却流体の流路域に駆動モータが垂下しているの
で、該駆動モータを冷却作用を受けることができるので
ある。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を添付図面に示す実施例に基づ
いて、更に詳細に説明する。図１は、本発明に係るモー
タ冷却装置が組み込まれた産業用ロボットの構成を示す
全体正面図、図２は、図１の架台の下方領域に設けられ
るロボット制御装置と冷却対象である駆動モータと冷却
手段を成す冷却ファンの配置関係を示す略示斜視図であ
る。

【００１２】図１において、産業用ロボット１０は、架
台１２の天盤１４の頂面に搭載されたロボット機体２０
と、上記天盤１４の下方において、ポスト１６、基板１
８によって規定された収納領域の内部に収納されたロボ
ット制御装置４０とを具備して構成されている。ロボッ
ト機体２０は旋回台２２、同旋回台２２の上部に搭載さ
れたロボット胴部２４、同ロボット胴部２４の上方部に
設けられた関節２４ａの周りに回動可能に枢着されたロ
ボット上腕部２６、同ロボット上腕部２６の先端の関節
２６ａに回動可能に枢着されたロボット前腕２８、同ロ
ボット前腕２８の先端の関節２８ａに枢着されたロボッ
ト手首３０等を具備して構成されており、バランス腕３
２ａ、３２ｂ、バランサー装置３２ｃ等が具備されるこ
とにより、各関節に設けられた駆動モータ類に掛かる負
荷の軽減を図った構造を有している。

【００１３】ここで、旋回台２２の旋回動作を駆動する
駆動モータＭは、架台１２の天盤１４の下方に垂下して
天盤１４の下部からロボット旋回台２２の固定の基部に
取着されて設けられている。他方、ロボット制御装置４
０は、数値制御部（ＮＣ装置）４２とサーボ装置４４と
を主要素にして構成されており、上記サーボ装置４４
は、ロボット機体２０の各関節毎に設けられた駆動モー
タの制御部と電力供給部とを構成する複数のユニットを
有し、それぞれのユニットが発熱性を有している。従っ
て、ロボット制御装置４０の筐体の一部にダクト装置４
６を設け、このダクト装置４６の内部にサーボ装置４４
の各ユニットの帯熱部分を突出させ、かつ同ダクト装置
４６の下端に設けた冷却手段を形成する冷却ファン５０
により発生させた冷却空気流を矢印Ｐで示すようにダク
ト装置４６内に流動させ、この冷却空気流によってサー
ボ装置４４の各ユニット４４ａ〜４４ｄ（図２参照）を
空冷するようにしている。

【００１４】そして、同ダクト装置４６の上方開口また
は、ダクト装置の中間壁に設けた適宜の開口を経由した
冷却空気流が更に、上記ロボット機体２０から垂下した
駆動モータＭの周囲を通過して同駆動モータＭを上記サ
ーボ装置４４のユニット４４ａ〜４４ｄと共通的に冷却
する構成をとっている。なお、ロボット制御装置４０の
内部には上記ダクト装置４６に冷却空気流を供給する冷
却手段を形成する冷却ファン５０とは別に装置上方域に
攪拌用ファン５２が設けられ、ロボット制御装置４０の
内部における攪拌空気流を形成して冷却作用を助勢する
構成も設けられている。

【００１５】ここで、図２を参照すると、上記架台１２
の下方領域に設けられた本発明に係るモータ冷却装置の
構成が詳示されており、架台１２の天盤１４の下方領域
に収納されるロボット制御装置４０と駆動モータＭと、
ダクト装置４６と、冷却手段を形成する冷却ファン５０
等の配置関係が図示されている。ロボット制御装置４０
は筐体４８ａを有し、同筐体４８ａの前面に扉４８ｂを
備えて、開扉時に同筐体４８ａの内部にＮＣ装置４２や
複数のユニット４４ａ〜４４ｄから成るサーボ装置４４
が取着されている。この筐体４８ａの後面側にはダクト
装置４６が取付けられており、このダクト装置４６の１
つの隅部に冷却ファン５０が設けられている。

【００１６】従って、冷却ファン５０を発した冷却空気
流は太矢印Ｐ１〜Ｐ７で示すように流動する。この結
果、ダクト装置４６の内部に突出端を有したサーボ装置
４４の各ユニット４４ａ〜４４ｄ（個数は増減する場合
がある）は同ダクト装置４６内部を流動する冷却空気流
により冷却作用を受ける。冷却後の空気流は更に、ダク
ト装置４６の上端の開口４６ａから冷却空気流Ｐ８〜Ｐ
１０と成って流出し、架台１２（図１参照）の下方領域
に垂下した駆動モータＭの周囲を迂回流動する。すなわ
ち、冷却空気流の流動域に駆動モータＭが取着されるの
である。このために、駆動モータＭも冷却ファン５０に
発した冷却空気流による冷却作用を享受することがで
き、駆動モータＭに取着された冷却ファンは取り外すこ
とができるのである。

【００１７】なお、所要に応じてダクト装置４６の駆動
モータＭと対面した壁面には、適宜の開口４６ｂ等を適
数個、設け、同開口４６ｂからも冷却空気流の一部Ｐ１
１が駆動モータＭ側に流出するように形成すれば、駆動
モータＭに対する冷却作用を有効に享受し、かつ強化す
ることができる。以上に記載のように、駆動モータＭの
冷却を、架台１２の下方領域に収納されたロボット制御
装置４０の発熱性装置類を冷却する冷却手段（冷却ファ
ン５０）から発する冷却流体流を共通的に利用して冷却
する構成としたので、駆動モータＭには従来、必要とし
ていた冷却ファンが不要となり、しかも、ロボット機体
２０の動作上からの観点によれば、駆動モータＭが架台
１２の内部に取着されているためにロボット機体２０か
らは冷却ファンの削除と併せて部品点数を削減すること
が可能となる。

【００１８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、架台の下方領域に収納されるロボット制御装
置の冷却手段によって形成される冷却流の通過領域中に
ロボット機体におけるロボットベース部の駆動モータを
突出構造で取着し、該駆動モータをロボット制御装置に
おける発熱部を冷却する冷却手段を発した冷却流により
共通的に冷却する構成としたので、ロボット機体から駆
動モータの一台及び冷却ファンが取り除かれて重量の軽
減が可能となり、同駆動モータＭ自身によるロボット機
体の駆動負荷が軽減されるので、ロボット動作の高速化
が可能となる。

【００１９】また、部品点数の削減を図って、一体型産
業用ロボットの製造コストの低減を図ることも可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るモータ冷却装置が組み込まれた産
業用ロボットの構成を示す全体正面図である。

【図２】図１の架台の下方領域に設けられるロボット制
御装置と冷却対象である駆動モータと冷却手段を成す冷
却ファンの配置関係を示す略示斜視図である。

【符号の説明】

１０…産業用ロボット １２…架台 １４…天盤 ２０…ロボット機体 ４０…ロボット制御装置 ４２…ＮＣ装置 ４４…サーボ装置 ４６…ダクト装置 ５０…冷却ファン ５２…攪拌ファン Ｍ…駆動モータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロボット機体を架台に搭載すると共に該
   架台の下方領域を空冷手段に依って冷却されるロボット
   制御装置の収納部に設定し、かつ該収納部における前記
   空冷手段からの冷却流体の流路域に、前記架台上のロボ
   ット機体から垂下した駆動モータを取着し、該駆動モー
   タを前記ロボット制御装置と共に共通冷却するように構
   成したことを特徴とする産業用ロボットのモータ冷却装
   置。