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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-11-14
(45)【発行日】2022-11-22
(54)【発明の名称】ロボット
(51)【国際特許分類】
B25J 19/00 20060101AFI20221115BHJP
【ＦＩ】
B25J19/00 M
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2018183521
(22)【出願日】2018-09-28
(65)【公開番号】P2020049618
(43)【公開日】2020-04-02
【審査請求日】2021-08-04
(73)【特許権者】
【識別番号】000002369
【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100179475
【弁理士】
【氏名又は名称】仲井 智至
(74)【代理人】
【識別番号】100216253
【弁理士】
【氏名又は名称】松岡 宏紀
(74)【代理人】
【識別番号】100225901
【弁理士】
【氏名又は名称】今村 真之
(72)【発明者】
【氏名】山崎 武馬
【審査官】杉山 悟史
(56)【参考文献】
【文献】特開２００６－２７５４７０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－００１５７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６３－０７７６８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－２６４２６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１４０９１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１３６７８０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－２３９９７０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２５Ｊ １／００ ～ ２１／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基台及び前記基台に接続されたロボットアームを有し、密閉されている内部空間を有するロボット本体部と、前記ロボットアームの内部に設けられ、前記ロボットアームを駆動させる駆動部と、
前記ロボットアームの内部に設けられ、前記駆動部を駆動する駆動基板と、
前記基台の内部に設けられ、前記駆動基板に信号を送る制御基板と、
前記基台の内部に設けられ、前記制御基板に電力を供給する電源基板と、
前記基台の内部に設けられ、前記ロボット本体部の内部の気体を撹拌するファンと、
前記基台の内壁に設けられたヒートシンクと、
前記基台の内部に設けられ、一方向に延び両端に開口を有する筒形状であり、前記制御基板又は前記電源基板を覆っている風洞部と、を備え、
前記ヒートシンクは、前記風洞部が延びる方向からの平面視において、前記開口と重なり、前記開口を通じて前記風洞部の内部の気体が吹き付けられるロボット。
【請求項2】
前記ファンは、前記ファンの回転軸の軸方向からの平面視において、前記ヒートシンクと重なる、請求項１に記載のロボット。
【請求項3】
前記ファンは、前記回転軸の軸方向からの平面視において前記開口と重なる、請求項２に記載のロボット。
【請求項4】
前記ヒートシンクは、板状部と、前記板状部から突出する複数の凸部と、を有し、前記複数の凸部は、放射状に並んでいる、請求項２又は３に記載のロボット。
【請求項5】
前記ファンは、前記回転軸の軸方向の平面視において、前記制御基板又は前記電源基板に設けられた発熱部と重なる、請求項１に記載のロボット。
【請求項6】
前記風洞部は、両端の前記開口の間に、内側に向かって窪む凹部を有し、
前記制御基板および前記電源基板は、前記凹部に設けられる、請求項１から３のいずれか一項に記載のロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ロボットに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、人間の代わりに作業対象物に対して各種作業を行う産業用ロボットが用いられている。このような産業用ロボットの一例として、例えば、基台と、基台に対して回動可能に設けられたロボットアームと、ロボットアーム内に設けられ、ロボットアームを駆動させるモーターと、を有するロボットが知られている。かかるロボットには、一般的に、ロボットとは別体で設けられたロボットコントローラーが接続されている。当該ロボットコントローラーによってモーターを駆動させることでロボットアームが駆動する。これにより、ロボットは、作業対象物に対して各種作業を行うことができる。
【0003】
当該ロボットコントローラーは、一般的に、当該モーターに電力を供給する電源基板や当該モーターの駆動を制御する制御基板が設けられている。当該制御基板が、発熱源である当該電源基板による熱の影響で誤作動するというおそれがあった。この課題を解決するために、例えば、特許文献１には、ファンによってロボットコントローラー内の熱をロボットコントローラー外へと放出する構造が開示されている。
【0004】
また、近年では、クリーンルーム内での作業が可能なロボットの開発が行われている。例えば、特許文献２には、防水性能や防塵性能を実現するために、ロボットの内部を密閉する構造が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１５－１３６７８０号公報
【文献】特開２００２－２３９９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、クリーンルーム内で作業するロボットと係るロボットコントローラーとを一体で形成する場合には、ロボットの内部が密閉されているため、開口を設けることができずロボットコントローラーの排熱を十分に行うことができないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本願のロボットは、基台及び前記基台に接続されたロボットアームを有し、密閉されている内部空間を有するロボット本体部と、前記ロボットアームの内部に設けられ、前記ロボットアームを駆動させる駆動部と、前記基台の内部に設けられた制御基板と、前記基台の内部に設けられ、前記制御基板に電力を供給する電源基板と、前記ロボットアームの内部に設けられ、前記制御基板からの信号に基づいて前記駆動部を駆動する駆動基板と、前記ロボット本体部の内部の気体を撹拌させるファンと、前記基台の内部に設けられたヒートシンクと、を備える。
【0008】
上記のロボットでは、前記ファンは、前記ファンの回転軸の軸方向からの平面視において、前記ヒートシンクと重なることが好ましい。
【0009】
上記のロボットでは、前記基台には、前記回転軸の軸方向に開口を有し、前記制御基板又は前記電源基板を覆っている風洞部が設けられ、前記ファンは、前記回転軸の軸方向において前記開口と重なることが好ましい。
【0010】
上記のロボットでは、前記ヒートシンクは、板状部と、前記板状部から突出する複数の凸部と、を有し、前記複数の凸部は、放射状に並んでいることが好ましい。
【0011】
上記のロボットでは、前記ファンは、前記回転軸の軸方向からの平面視において、前記制御基板又は前記電源基板に設けられた発熱部と重なることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】第１実施形態に係るロボットを示す斜視図。
【図8】ロボットが有する複数のハウジング及びカバーを説明するための図。
【図12】第２実施形態に係るロボットの基台の断面図。
【図13】第３実施形態に係るロボットの基台の断面図。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明のロボットを添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
《ロボットの基本構成》
図１は、第１実施形態に係るロボットを示す斜視図である。図２は、図１に示すロボットを図１とは異なる方向から見た斜視図である。図３は、図１に示すロボットのシステムブロック図である。なお、以下では、説明の都合上、図１及び図２には、それぞれ、説明の便宜上、互いに直交する３つの軸としてｘ軸、ｙ軸及びｚ軸が図示されており、各軸を示す矢印の先端側を「＋」、基端側を「－」とする（後述する図４～図９、図１２、図１３も同様）。また、ｘ軸に平行な方向を「ｘ軸方向」、ｙ軸に平行な方向を「ｙ軸方向」、ｚ軸に平行な方向を「ｚ軸方向」という。また、図１中に示すロボット１００の基台２０側を「基端」、その反対側（アーム１６側）を「先端」と言う。
＜第１実施形態＞
《ロボットの基本構成》
図１は、第１実施形態に係るロボットを示す斜視図である。図２は、図１に示すロボットを図１とは異なる方向から見た斜視図である。図３は、図１に示すロボットのシステムブロック図である。なお、以下では、説明の都合上、図１及び図２には、それぞれ、説明の便宜上、互いに直交する３つの軸としてｘ軸、ｙ軸及びｚ軸が図示されており、各軸を示す矢印の先端側を「＋」、基端側を「－」とする（後述する図４～図９、図１２、図１３も同様）。また、ｘ軸に平行な方向を「ｘ軸方向」、ｙ軸に平行な方向を「ｙ軸方向」、ｚ軸に平行な方向を「ｚ軸方向」という。また、図１中に示すロボット１００の基台２０側を「基端」、その反対側（アーム１６側）を「先端」と言う。
【0014】
また、本明細書において、「水平」とは、水平に対して±５°以下の範囲内で傾斜している場合も含む。同様に、「鉛直」とは、鉛直に対して±５°以下の範囲内で傾斜している場合も含む。また、「平行」とは、２つの線（軸を含む）又は面が、互いに完全な平行である場合のみならず、±５°以内で傾斜している場合も含む。また、「直交」とは、２つの線（軸を含む）又は面が、互いに９０°の角度で交わる場合のみならず、９０°に対し±５°以内で傾斜している場合も含む。
【0015】
図１及び図２に示すロボット１００は、いわゆる６軸の垂直多関節ロボットである。このロボット１００は、例えば、腕時計のような精密機器等を製造する製造工程等で用いることができる。また、ロボット１００は、清浄度の高い環境下で好適に用いることができる。国際統一規格ＩＳＯ１４６４４－１：２０１５に基づくＣｌａｓｓ３以上の清浄度クラスの環境下で特に好適に用いることができる。
【0016】
以下では、まず、ロボット１００の基本構成について説明する。
ロボット１００は、ロボット本体部１と、ロボット本体部１に内蔵された、複数の駆動部３０、位置センサー４０及び制御ユニット５（制御装置）、とを有する。また、ロボット１００は、複数の外部接続部５０（例えばコネクター等）を有している。例えば、外部接続部５０を外部電源（図示せず）に電気的に接続することにより、ロボット１００に電力が供給され、これにより、ロボット１００を駆動させることができる。
ロボット１００は、ロボット本体部１と、ロボット本体部１に内蔵された、複数の駆動部３０、位置センサー４０及び制御ユニット５（制御装置）、とを有する。また、ロボット１００は、複数の外部接続部５０（例えばコネクター等）を有している。例えば、外部接続部５０を外部電源（図示せず）に電気的に接続することにより、ロボット１００に電力が供給され、これにより、ロボット１００を駆動させることができる。
【0017】
なお、本明細書では、図１に示すロボット１００の姿勢（図２、後述する図４～図８も同様の姿勢）を、「基本姿勢」とする。また、以下では、説明の便宜上、断りの無い限り、ロボット１００の各部の配置関係等に関する説明では、基本姿勢で静止している状態のロボット１００を基にした説明を行う。
【0018】
［ロボット本体部］
ロボット本体部１は、図１及び図２に示すように、基台２０と、基台２０に接続されたロボットアーム１０と、を有する。なお、後で詳述するが、ロボット本体部１は、複数の外装部材（複数のハウジング１０５及び複数のカバー１０６等）を含んで構成されており、複数の駆動部３０、複数の位置センサー４０及び制御ユニット５を収容する内部空間Ｓ１を有している。また、内部空間Ｓ１（第１内部空間）は、基台２０の内部すなわち内部空間Ｓ２０（第３内部空間）と、ロボットアーム１０の内部すなわち内部空間Ｓ１０（第２内部空間）とを有しており、内部空間Ｓ１０と内部空間Ｓ２０とは連通している。
ロボット本体部１は、図１及び図２に示すように、基台２０と、基台２０に接続されたロボットアーム１０と、を有する。なお、後で詳述するが、ロボット本体部１は、複数の外装部材（複数のハウジング１０５及び複数のカバー１０６等）を含んで構成されており、複数の駆動部３０、複数の位置センサー４０及び制御ユニット５を収容する内部空間Ｓ１を有している。また、内部空間Ｓ１（第１内部空間）は、基台２０の内部すなわち内部空間Ｓ２０（第３内部空間）と、ロボットアーム１０の内部すなわち内部空間Ｓ１０（第２内部空間）とを有しており、内部空間Ｓ１０と内部空間Ｓ２０とは連通している。
【0019】
以下、ロボット本体部１の各部について説明する。
〈基台〉
基台２０は、ロボット１００を任意の設置箇所に取り付ける部分である。基台２０の設置箇所は、特に限定されず、例えば、床、壁、天井、作業台、移動可能な台車等であってもよい。基台２０は、外形が直方体状をなす本体部２１と、本体部２１の＋ｚ軸側に設けられ、外形が円柱状の突出部２２と、を有する。
〈基台〉
基台２０は、ロボット１００を任意の設置箇所に取り付ける部分である。基台２０の設置箇所は、特に限定されず、例えば、床、壁、天井、作業台、移動可能な台車等であってもよい。基台２０は、外形が直方体状をなす本体部２１と、本体部２１の＋ｚ軸側に設けられ、外形が円柱状の突出部２２と、を有する。
【0020】
また、基台２０の内部には、図７に示すように、制御基板５１と、制御基板５１に電力を供給する電源基板５２と、制御基板５１及び電源基板５２を冷却する冷却機構２３が配置されているが、詳細は後述する。
【0021】
〈ロボットアーム〉
ロボットアーム１０は、基台２０に回動可能に支持されており、アーム１１（第１アーム）、アーム１２（第２アーム）、アーム１３（第３アーム）、アーム１４（第４アーム）、アーム１５（第５アーム）、アーム１６（第６アーム、先端アーム）と、を有する。これらアーム１１～１６は、基端側から先端側に向かってこの順に連結されており、隣り合う基端側のアーム又は基台２０に対して相対的に回動可能に構成されている。なお、詳細な図示はしないが、本実施形態では、各アーム１１～１６は、それぞれ、外装部材（ハウジング１０５及びカバー１０６等）と、外装部材の内周面に設けられ、かつ、駆動部３０に接続された軸受（図示せず）を備える支持部材（図示せず）とを有する。
ロボットアーム１０は、基台２０に回動可能に支持されており、アーム１１（第１アーム）、アーム１２（第２アーム）、アーム１３（第３アーム）、アーム１４（第４アーム）、アーム１５（第５アーム）、アーム１６（第６アーム、先端アーム）と、を有する。これらアーム１１～１６は、基端側から先端側に向かってこの順に連結されており、隣り合う基端側のアーム又は基台２０に対して相対的に回動可能に構成されている。なお、詳細な図示はしないが、本実施形態では、各アーム１１～１６は、それぞれ、外装部材（ハウジング１０５及びカバー１０６等）と、外装部材の内周面に設けられ、かつ、駆動部３０に接続された軸受（図示せず）を備える支持部材（図示せず）とを有する。
【0022】
図４は、図１に示すロボット１００を－ｙ軸側から見た図である。図５は、図１に示すロボット１００を＋ｘ軸側から見た図である。図６は、図１に示すロボット１００を＋ｚ軸側から見た図である。なお、図４中の上側を「上」、下側を「下」と言う。また、図４中の上下方向を「鉛直方向」とし、左右方向を「水平方向」とする。
アーム１１は、図４に示すように、基台２０の突出部２２に接続されており、基台２０に対し、鉛直方向に沿う回動軸Ｏ１まわりに回動可能になっている。このアーム１１は、基台２０から上方側に向かって傾斜しながら延出した形状をなしており、アーム１１の先端部は、ｚ軸方向から見て基台２０よりも外側に突出している。
アーム１１は、図４に示すように、基台２０の突出部２２に接続されており、基台２０に対し、鉛直方向に沿う回動軸Ｏ１まわりに回動可能になっている。このアーム１１は、基台２０から上方側に向かって傾斜しながら延出した形状をなしており、アーム１１の先端部は、ｚ軸方向から見て基台２０よりも外側に突出している。
【0023】
アーム１２は、図４及び図５に示すように、アーム１１の先端部の＋ｙ軸側の部分に接続されており、アーム１１に対し、水平方向に沿う回動軸Ｏ２まわりに回動可能になっている。このアーム１２は、ｙ軸方向から見て中央部が屈曲した長手形状をなしており、アーム１１からアーム１３に向かって延びた形状をなす平坦部１２１と、平坦部１２１の中央部から－ｙ軸方向に向かって突出した突出部１２２とを有する。突出部１２２は、アーム１２が回動してもアーム１１に接触しないように、アーム１１に対して離間している。
【0024】
アーム１３は、図４、図５及び図６に示すように、平坦部１２１のアーム１１が設けられている面と同じ－ｙ軸側の面（部分）に接続されており、アーム１２に対し、水平方向に沿う回動軸Ｏ３まわりに回動可能になっている。アーム１３は、アーム１２から－ｙ軸方向に向かって突出した形状をなす。また、アーム１３は、突出部１２２に接触しないように、アーム１２に接続されている。
【0025】
アーム１４は、図４に示すように、アーム１３の先端部に接続されており、アーム１３に対し、回動軸Ｏ３と直交した回動軸Ｏ４まわりに回動可能になっている。図６に示すように、アーム１４は、アーム１３から－ｘ軸方向に向かって延出した形状をなしており、その途中で基端側から先端側に向かいつつ、＋ｙ軸方向（アーム１４の幅方向の一方側）に向かって、ｙ軸方向における長さ（幅）が漸減している。このようなアーム１４は、基端側の第１部分１４１と、第１部分１４１よりもｙ軸方向における長さが短い先端側の第２部分１４２とを有している。
【0026】
アーム１５は、図４に示すように、先端側の第２部分１４２の－ｙ軸側の部分に接続されており、アーム１４に対し、回動軸Ｏ４と直交した回動軸Ｏ５まわりに回動可能になっている。図４及び図６に示すように、アーム１５は、アーム１４の先端部から－ｙ軸方向に向かって突出した第３部分１５１と、第３部分１５１に接続された第４部分１５２とを有する。第３部分１５１の外形は、円柱状をなしている。一方、第４部分１５２の外形は、円筒状をなし、ｘ軸方向に沿って貫通した孔１５３を有する（図２参照）。また、図６に示すように、第４部分１５２の中心線よりも＋ｙ軸側の部分が、第３部分１５１の基端部に接続されている。なお、本実施形態では、第３部分１５１と第４部分１５２とは一体で形成されている。
【0027】
アーム１６は、図４に示すように、アーム１５の先端部に接続されており、アーム１５に対し、回動軸Ｏ５と直交した回動軸Ｏ６まわりに回動可能になっている。アーム１６は、円盤状をなし、中央部にｘ軸方向に沿って貫通した孔１６１（第１孔）を有する（図１参照）。この孔１６１は、アーム１５の第４部分１５２が有する孔１５３（第２孔）と連通しており、孔１６１と孔１５３とで、貫通孔１６０を構成している（図１及び図２参照）。このようなアーム１６は、図示はしないが、例えば、作業対象物に対して把持等の各種作業を行うエンドエフェクターを取り付けることができるよう構成されている。その場合、エンドエフェクターに駆動力を伝達する配線（図示せず）を貫通孔１６０に挿通させることができる。また、例えば、アーム１６は、図示はしないが、エンドエフェクターに加わる力（モーメントを含む）を検出する力検出装置（力覚センサー）を取り付けることができるように構成されていてもよい。その場合には、エンドエフェクターとアーム１６との間に、力検出装置を設けることが好ましい。
【0028】
このような構成のロボット本体部１を有するロボット１００は、前述したように、６つ（複数）のアーム１１～１６を有する垂直多関節ロボットである。すなわち、ロボット１００は、６つの回動軸Ｏ１～Ｏ６を有しており、６自由度のロボットである。そのため、ロボットアーム１０の先端部の駆動範囲が広く、よって、高い作業性を発揮することができる。なお、本実施形態では、ロボット１００が有するアームの数は、６つであるが、アームの数は１～５つであってもよいし、７つ以上であってもよい。ただし、ロボットアーム１０の先端に設けられたエンドエフェクターを３次元空間内の目的の箇所に的確に位置させるためには、アームの数（回動軸の数）は、少なくとも６つ以上であることが好ましい。
【0029】
また、前述したように、アーム１２は、アーム１１の先端部の＋ｙ軸側の部分に接続されている。このように、アーム１２は、アーム１１によって挟持されたような両持ち支持された構成ではなく、アーム１１に片持ち支持されている。すなわち、ロボットアーム１０は、アーム１１とアーム１１に片持ち支持されたアーム１２とを有する。
【0030】
これにより、アーム１２がアーム１１に両持ち支持されている場合に比べて、アーム１１，１２の構成を簡素にでき、コストを削減できる。
【0031】
さらに、前述したように、アーム１５は、第２部分１４２の－ｙ軸側の部分に接続されている。このように、アーム１５は、アーム１４によって挟持されたような両持ち支持された構成ではなく、アーム１４に片持ち支持されている。すなわち、ロボットアーム１０は、アーム１４とアーム１４に片持ち支持されたアーム１５とを有する。
【0032】
これにより、アーム１５がアーム１４に両持ち支持されている場合に比べて、アーム１４，１５の構成を簡素にでき、コストを削減できる。
【0033】
また、本実施形態では、基台２０内の容積は、ロボットアーム１０の容積と同じであるか、それよりも小さくなっている。そのため、基台２０の設置の自由度を高くすることができる。
【0034】
［駆動部］
ロボット１００は、図３に示すように、アーム１１～１６と同数（本実施形態では６つ）の駆動部３０を有している。複数の駆動部３０は、それぞれ、対応するアームをそれの基端側に位置するアーム（又は基台２０）に対して回動させる機能を有しており、動力源としてのモーターとブレーキとを含むモーターユニット３０１と、減速機３０２、ベルト（図示せず）及びプーリー（図示せず）等とを含む動力伝達機構（図示せず）と、を備える。
ロボット１００は、図３に示すように、アーム１１～１６と同数（本実施形態では６つ）の駆動部３０を有している。複数の駆動部３０は、それぞれ、対応するアームをそれの基端側に位置するアーム（又は基台２０）に対して回動させる機能を有しており、動力源としてのモーターとブレーキとを含むモーターユニット３０１と、減速機３０２、ベルト（図示せず）及びプーリー（図示せず）等とを含む動力伝達機構（図示せず）と、を備える。
【0035】
また、本実施形態では、１つの駆動部３０は、１つのアームの駆動を担っている。したがって、ロボット１００は、アーム１１を駆動させる第１駆動部３１と、アーム１２を駆動させる第２駆動部３２と、アーム１３を駆動させる第３駆動部３３と、アーム１４を駆動させる第４駆動部３４と、アーム１５を駆動させる第５駆動部３５と、アーム１６を駆動させる第６駆動部３６とを有する。なお、以下では、第１駆動部３１、第２駆動部３２、第３駆動部３３、第４駆動部３４、第５駆動部３５及び第６駆動部３６を区別しない場合は、それらをそれぞれ駆動部３０という。
【0036】
図７は、図１に示すロボット１００が有するロボット本体部１の内部を模式的に示す斜視図である。
図７に示すように、第１駆動部３１が有するモーターユニット３０１及び減速機３０２は、それぞれ、アーム１１内に設けられている。詳細な図示はしないが、第１駆動部３１は、モーターユニット３０１の軸部に連結された第１プーリー（図示せず）と、第１プーリーに離間して配置され、減速機３０２の軸部に連結された第２プーリー（図示せず）と、第１プーリーと第２プーリーとに掛け渡されたベルト（図示せず）とを有している。そして、第２プーリーが、アーム１１が有する軸受（図示せず）に接続されている。これにより、アーム１１は、第１駆動部３１が駆動することにより回動可能になっている。なお、後述する第２駆動部３２、第３駆動部３３、第４駆動部３４、第５駆動部３５及び第６駆動部３６についてもほぼ同様であり、いわゆるベルト駆動により、対応するアームを駆動させている。
図７に示すように、第１駆動部３１が有するモーターユニット３０１及び減速機３０２は、それぞれ、アーム１１内に設けられている。詳細な図示はしないが、第１駆動部３１は、モーターユニット３０１の軸部に連結された第１プーリー（図示せず）と、第１プーリーに離間して配置され、減速機３０２の軸部に連結された第２プーリー（図示せず）と、第１プーリーと第２プーリーとに掛け渡されたベルト（図示せず）とを有している。そして、第２プーリーが、アーム１１が有する軸受（図示せず）に接続されている。これにより、アーム１１は、第１駆動部３１が駆動することにより回動可能になっている。なお、後述する第２駆動部３２、第３駆動部３３、第４駆動部３４、第５駆動部３５及び第６駆動部３６についてもほぼ同様であり、いわゆるベルト駆動により、対応するアームを駆動させている。
【0037】
第２駆動部３２が有するモーターユニット３０１は、図７に示すように、突出部１２２内に設けられており、第２駆動部３２が有する減速機３０２は、アーム１２とアーム１１との接続部分（関節部）に設けられている。また、第３駆動部３３が有するモーターユニット３０１は、突出部１２２内に設けられており、第３駆動部３３が有する減速機３０２は、アーム１２とアーム１３との接続部分（関節部）に設けられている。また、第４駆動部３４が有するモーターユニット３０１及び減速機３０２は、それぞれ、アーム１３内に設けられている。また、第５駆動部３５が有するモーターユニット３０１は、アーム１４の基端側の第１部分１４１内に設けられており、第５駆動部３５が有する減速機３０２は、アーム１５の第３部分１５１内に設けられている。また、第６駆動部３６が有するモーターユニット３０１は、アーム１４の基端側の第１部分１４１内に設けられており、第６駆動部３６が有する減速機３０２は、アーム１５の第４部分１５２内に設けられている（図７参照）。なお、第６駆動部３６は、図示はしないが、傘歯車等の駆動力の伝達方向を９０°変換する変換機構を有している。
【0038】
［位置センサー］
ロボット１００は、図３に示すように、駆動部３０と同数の位置センサー４０を有しており、１つの駆動部３０に対して１つの位置センサー（角度センサー）４０が設けられている。位置センサー４０は、モーターユニット３０１（具体的にはモーター）又は減速機３０２の回転軸（軸部）の回転角度を検出する。これにより、基端側のアームに対する先端側のアームの角度（姿勢）等の情報を得ることができる。このような各位置センサー４０としては、例えばロータリーエンコーダー等を用いることができる。また、各位置センサー４０は、後述する制御ユニット５が有する制御基板５１に電気的に接続されている。
ロボット１００は、図３に示すように、駆動部３０と同数の位置センサー４０を有しており、１つの駆動部３０に対して１つの位置センサー（角度センサー）４０が設けられている。位置センサー４０は、モーターユニット３０１（具体的にはモーター）又は減速機３０２の回転軸（軸部）の回転角度を検出する。これにより、基端側のアームに対する先端側のアームの角度（姿勢）等の情報を得ることができる。このような各位置センサー４０としては、例えばロータリーエンコーダー等を用いることができる。また、各位置センサー４０は、後述する制御ユニット５が有する制御基板５１に電気的に接続されている。
【0039】
［制御ユニット］
制御ユニット５は、図３に示すように、制御基板５１と、制御基板５１に電力を供給する電源基板５２と、制御基板５１の指令に基づいて各駆動部３０を駆動する複数の駆動基板５３と、を含む。なお、制御基板５１と電源基板５２とで、ロボット１００の駆動にかかる電力を供給し、かつ、ロボット１００の駆動を制御する制御装置（コントローラー）を構成している。
制御ユニット５は、図３に示すように、制御基板５１と、制御基板５１に電力を供給する電源基板５２と、制御基板５１の指令に基づいて各駆動部３０を駆動する複数の駆動基板５３と、を含む。なお、制御基板５１と電源基板５２とで、ロボット１００の駆動にかかる電力を供給し、かつ、ロボット１００の駆動を制御する制御装置（コントローラー）を構成している。
【0040】
〈制御基板〉
制御基板５１は、図７に示すように、内部空間Ｓ２０に設けられており、ロボット１００の駆動を制御する制御回路（図示せず）を有する。制御回路は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサー、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性メモリー及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の不揮発性メモリー等を含み、ロボット１００の各部の駆動の制御や各種演算及び判断等の処理を行う。例えば、制御回路は、所定の制御プログラムを実行可能であり、当該制御プログラムに従って各駆動基板５３に対して制御信号を出力することで、ロボット１００（具体的にはロボットアーム１０）に所定の動作を実行させる。
制御基板５１は、図７に示すように、内部空間Ｓ２０に設けられており、ロボット１００の駆動を制御する制御回路（図示せず）を有する。制御回路は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサー、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性メモリー及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の不揮発性メモリー等を含み、ロボット１００の各部の駆動の制御や各種演算及び判断等の処理を行う。例えば、制御回路は、所定の制御プログラムを実行可能であり、当該制御プログラムに従って各駆動基板５３に対して制御信号を出力することで、ロボット１００（具体的にはロボットアーム１０）に所定の動作を実行させる。
【0041】
〈電源基板〉
電源基板５２は、図７に示すように、内部空間Ｓ２０に設けられており、制御基板５１及び各駆動基板５３のそれぞれに対して供給する電力を生成する電源回路（図示せず）を有する。電源回路は、変圧器やノイズフィルターを備えており、例えば商用電源等の外部電源（図示せず）から供給される電力の周波数及び電圧を変換し、制御基板５１及び各駆動基板５３に供給する。特に、本実施形態では、電源回路には、外部電源から出力された交流電圧を５２Ｖの直流電圧（駆動電圧）に変換して各駆動基板５３等に出力する変換器を備えている。
電源基板５２は、図７に示すように、内部空間Ｓ２０に設けられており、制御基板５１及び各駆動基板５３のそれぞれに対して供給する電力を生成する電源回路（図示せず）を有する。電源回路は、変圧器やノイズフィルターを備えており、例えば商用電源等の外部電源（図示せず）から供給される電力の周波数及び電圧を変換し、制御基板５１及び各駆動基板５３に供給する。特に、本実施形態では、電源回路には、外部電源から出力された交流電圧を５２Ｖの直流電圧（駆動電圧）に変換して各駆動基板５３等に出力する変換器を備えている。
【0042】
〈駆動基板〉
各駆動基板５３は、図７に示すように内部空間Ｓ１０に分散配置されており、制御基板５１からの制御信号を受け、駆動部３０に供給するための電力に変換する（を生成する）駆動回路（図示せず）を有している。駆動回路は、例えば、直流電力（電流）から交流電力（電流）に変換するインバーター回路を備えている。
各駆動基板５３は、図７に示すように内部空間Ｓ１０に分散配置されており、制御基板５１からの制御信号を受け、駆動部３０に供給するための電力に変換する（を生成する）駆動回路（図示せず）を有している。駆動回路は、例えば、直流電力（電流）から交流電力（電流）に変換するインバーター回路を備えている。
【0043】
また、本実施形態では、１つの駆動部３０に対して１つの駆動基板５３が設けられており、各駆動部３０に対応する駆動基板５３が、その駆動部３０に供給するための電力の変換（生成）を行っている。したがって、ロボット１００は、第１駆動部３１に対応する第１駆動基板５３１と、第２駆動部３２に対応する第２駆動基板５３２と、第３駆動部３３に対応する第３駆動基板５３３と、第４駆動部３４に対応する第４駆動基板５３４と、第５駆動部３５に対応する第５駆動基板５３５と、第６駆動部３６に対応する第６駆動基板５３６と、を有する。なお、以下では、第１駆動基板５３１、第２駆動基板５３２、第３駆動基板５３３、第４駆動基板５３４、第５駆動基板５３５及び第６駆動基板５３６を区別しない場合は、それらをそれぞれ駆動基板５３という。
【0044】
第１駆動基板５３１は、図７に示すように、アーム１１内に設けられており、第１駆動部３１が有するモーターユニット３０１の近傍に設けられている。第２駆動基板５３２は、アーム１２の突出部１２２内に設けられており、第２駆動部３２が有するモーターユニット３０１の近傍に設けられている。第３駆動基板５３３は、アーム１２の突出部１２２内に設けられており、第３駆動部３３が有するモーターユニット３０１の近傍に設けられている。第４駆動基板５３４は、アーム１３内に設けられており、第４駆動部３４が有するモーターユニット３０１の近傍に設けられている。第５駆動基板５３５は、アーム１４の第１部分１４１内に設けられており、第５駆動部３５が有するモーターユニット３０１の近傍に設けられている。第６駆動基板５３６は、アーム１４の第１部分１４１内に設けられており、第６駆動部３６が有するモーターユニット３０１の近傍に設けられている。
【0045】
［外部接続部］
基台２０には、図２及び図４に示すように、例えばコネクターで構成された複数の外部接続部５０が設けられている。外部接続部５０は、その一部が外部に露出するようにして基台２０に取り付けられており、制御基板５１や電源基板５２に対して電気的に接続されている。この外部接続部５０は、例えば外部電源（図示せず）等に接続された外部ケーブル６０が有するプラグ６６（被接続部）を接続するための部品である。すなわち、外部接続部５０は、外部電源や各種機器等とロボット１００との電気的な接続を担うための部品である。
基台２０には、図２及び図４に示すように、例えばコネクターで構成された複数の外部接続部５０が設けられている。外部接続部５０は、その一部が外部に露出するようにして基台２０に取り付けられており、制御基板５１や電源基板５２に対して電気的に接続されている。この外部接続部５０は、例えば外部電源（図示せず）等に接続された外部ケーブル６０が有するプラグ６６（被接続部）を接続するための部品である。すなわち、外部接続部５０は、外部電源や各種機器等とロボット１００との電気的な接続を担うための部品である。
【0046】
外部接続部５０の具体例としては、例えば、外部電源に電気的に接続された外部電源プラグを接続するための電源コネクター、作業者がロボット１００に対して動作指示を行うために用いるティーチングペンダント等の各種機器との信号の入出力のためのコネクター、エンドエフェクターに対する信号の出力のためのコネクター、制御プログラム等に関するデータの入出力のためのコネクター等が挙げられる。
【0047】
このような外部接続部５０に対して、プラグ６６を接続することで、ロボット１００に対して電力が供給され、ロボット１００を駆動させることができる。
【0048】
［外装部材］
図８は、ロボット１００が有する複数のハウジング１０５及びカバー１０６を説明するための図である。
ロボット本体部１は、図８に示すように、複数の外装部材（ハウジング１０５及びカバー１０６等）を含んで構成されている。具体的には、基台２０及びアーム１１～１４は、それぞれ、ハウジング１０５及びカバー１０６を有しており、アーム１５は、ケース１５５を有している。より具体的には、基台２０は、ハウジング２０５（第５ハウジング）及びカバー２０６（第６カバー）を有している。アーム１１は、ハウジング１１５（第１ハウジング）及びカバー１１６（第１カバー）を有している。アーム１２は、ハウジング１２５（第２ハウジング）及びカバー１２６（第２カバー）を有している。アーム１３は、ハウジング１３５（第３ハウジング）及びカバー１３６（第３カバー）を有している。アーム１４は、ハウジング１４５（第４ハウジング）、カバー１４６（第４カバー）及びカバー１４７（第５カバー）を有している。アーム１５は、ケース１５５を有している。なお、以下では、ハウジング２０５、ハウジング１１５、ハウジング１２５、ハウジング１３５及びハウジング１４５を区別しない場合は、それらをそれぞれハウジング１０５という。また、カバー２０６、カバー１１６、カバー１２６、カバー１３６、カバー１４６及びカバー１４７を区別しない場合は、それらをそれぞれカバー１０６という。
図８は、ロボット１００が有する複数のハウジング１０５及びカバー１０６を説明するための図である。
ロボット本体部１は、図８に示すように、複数の外装部材（ハウジング１０５及びカバー１０６等）を含んで構成されている。具体的には、基台２０及びアーム１１～１４は、それぞれ、ハウジング１０５及びカバー１０６を有しており、アーム１５は、ケース１５５を有している。より具体的には、基台２０は、ハウジング２０５（第５ハウジング）及びカバー２０６（第６カバー）を有している。アーム１１は、ハウジング１１５（第１ハウジング）及びカバー１１６（第１カバー）を有している。アーム１２は、ハウジング１２５（第２ハウジング）及びカバー１２６（第２カバー）を有している。アーム１３は、ハウジング１３５（第３ハウジング）及びカバー１３６（第３カバー）を有している。アーム１４は、ハウジング１４５（第４ハウジング）、カバー１４６（第４カバー）及びカバー１４７（第５カバー）を有している。アーム１５は、ケース１５５を有している。なお、以下では、ハウジング２０５、ハウジング１１５、ハウジング１２５、ハウジング１３５及びハウジング１４５を区別しない場合は、それらをそれぞれハウジング１０５という。また、カバー２０６、カバー１１６、カバー１２６、カバー１３６、カバー１４６及びカバー１４７を区別しない場合は、それらをそれぞれカバー１０６という。
【0049】
基台２０のハウジング２０５の外形は、略直方体状をなす。一方、カバー２０６の外形は、四角形の平板状をなす。ハウジング２０５の＋ｘ軸側及び＋ｚ軸側は、それぞれ、開口しており、ハウジング２０５の＋ｘ軸側開口は、カバー２０６によって塞がれている。例えば、カバー２０６は、ハウジング２０５に対してネジ止めされている。
【0050】
アーム１１のハウジング１１５は、その基端部（－ｚ軸側）と、その先端部の＋ｚ軸側及び＋ｙ軸側と、に開口している。ハウジング１１５は、その基端部の開口（－ｚ軸側開口）を形成する縁部がハウジング２０５の＋ｚ軸側開口を形成する縁部に対してつき合わされた状態で、配置されている。ハウジング１１５の先端部の＋ｘ軸側開口は、カバー１１６によって塞がれている。例えば、カバー１１６は、ハウジング１１５に対してネジ止めされている。
【0051】
アーム１２のハウジング１２５は、カバー１２６に対して－ｙ軸側に位置し、主に平坦部１２１の－ｙ軸側の部分及び突出部１２２を形成している。一方、カバー１２６は、ハウジング１２５に対して＋ｙ軸側に位置し、主に平坦部１２１の＋ｙ軸側の部分を形成している。また、ハウジング１２５は、その基端部の－ｙ軸側と、その先端部の－ｙ軸側と、＋ｙ軸側全域と、に開口している。ハウジング１２５は、その基端部の－ｙ軸側開口を形成する縁部がハウジング１１５の先端部の＋ｙ軸側開口を形成する縁部に対してつき合わされた状態で、配置されている。また、ハウジング１２５の＋ｙ軸側開口は、カバー１２６によって塞がれている。本実施形態では、カバー１２６は、ハウジング１２５に対してネジ６３によってネジ止めされている。
【0052】
アーム１３のハウジング１３５は、その基端部（＋ｙ軸側）と、その先端部（－ｘ軸側）と、その中間部の＋ｘ軸側と、に開口している。ハウジング１３５は、その基端部の開口（＋ｙ軸側開口）を形成する縁部がハウジング１２５の先端部の－ｙ軸側開口を形成する縁部に対してつき合わされた状態で、配置されている。また、ハウジング１３５の中間部の＋ｘ軸側開口は、カバー１３６によって塞がれている。本実施形態では、カバー１３６は、ハウジング１３５に対してネジ６３によってネジ止めされている。
【0053】
アーム１４のハウジング１４５は、基端側の第１部分１４１の大部分及び先端側の第２部分１４２の大部分を形成している。一方、カバー１４６は、基端側の第１部分１４１の残りの部分を形成しており、カバー１４７は、先端側の第２部分１４２の残りの部分を形成している。また、ハウジング１４５は、その基端部（＋ｘ軸側）と、基端側の第１部分１４１における－ｙ軸側と、＋ｙ軸側のほぼ全域と、に開口している。ハウジング１４５は、その基端部の開口（＋ｘ軸側開口）を形成する縁部がハウジング１３５の先端側開口（－ｘ軸側開口）を形成する縁部に対してつき合わされた状態で、配置されている。また、ハウジング１４５の基端側の第１部分１４１における－ｙ軸側開口は、カバー１４６によって塞がれている。本実施形態では、カバー１４６は、ハウジング１４５に対してネジ６３によってネジ止めされており、ハウジング１４５に対して固定的に接続されている。同様に、カバー１４７は、ハウジング１４５に対してネジ６３によってネジ止めされている。
【0054】
アーム１５のケース１５５は、アーム１５の外装全域を形成しており、その基端部（＋ｙ軸側）と、その先端部（－ｘ軸側）と、に開口している。ケース１５５は、その基端部の開口（＋ｙ軸側開口）を形成する縁部がハウジング１４５の先端側開口（－ｙ軸側開口）を形成する縁部に対してつき合わされた状態で配置されている。なお、円盤状をなすアーム１６は、ケース１５５の先端部の開口（－ｘ軸側開口）を形成する縁部に対して回動可能に接続されている。
【0055】
このように、ロボット１００は、複数のハウジング１０５、複数のカバー１０６及びケース１５５を備えている。このような複数の外装部材によって、内部空間Ｓ１が形成されている。
【0056】
また、ロボットアーム１０は、複数のハウジング１０５（第１部材）と複数のカバー１０６（第２部材）とを含む筐体（第１筐体）を有し、基台２０は、ハウジング２０５とカバー２０６とを含む筐体（第２筐体）を有しているということもできる。
【0057】
なお、本実施形態では、アーム１１～１４が、それぞれ、ハウジング１０５（第１部材）とカバー１０６（第２部材）とを含んで構成されていたが、これに限定されず、例えば、全てのアーム１１～１６が、それぞれ、ハウジング１０５（第１部材）とカバー１０６（第２部材）とを含んで構成されていてもよいし、アーム１１～１６のうちの少なくとも１つがハウジング１０５（第１部材）とカバー１０６（第２部材）とを含んで構成されていてもよい。また、本実施形態では、基台２０及びロボットアーム１０が、複数のハウジング１０５（第１部材）と複数のカバー１０６（第２部材）とを含んで構成されていたが、これに限定されず、例えば、１つのハウジング１０５（第１部材）と１つのカバー１０６（第２部材）とを含んで構成されていてもよい。例えば、各アーム１１～１４を構成するハウジング１１５，１２５，１３５，１４５が、一体であってもよい。なお、本明細書では、第１部材及び第２部材とは、それぞれ、内部空間Ｓ１を形成する部材（すなわちロボット本体部１の外装を構成する部材）のことを示す。
【0058】
またハウジング２０５とカバー２０６とは、パッキン等の封止部材（第１封止部材、図示せず）を介して接続されており、ハウジング１０５とカバー１０６とは、パッキン等の封止部材（第２封止部材、図示せず）を介して接続されている。これにより、内部空間Ｓ１は、ハウジング２０５、カバー２０６、ハウジング１０５、カバー１０６及び封止部材によってロボット本体部１の外部と遮断される。すなわち、ロボット本体部１は、内部空間Ｓ１が密閉された状態となっている。
【0059】
以上、ロボット１００の基本構成について説明した。
前述したように、コントローラーの機能を有する制御ユニット５がロボット本体部１の内部すなわち内部空間Ｓ１に収容されている。すなわち、ロボット１００は、内部空間Ｓ１に設けられた、制御基板５１及び制御基板５１に電力を供給する電源基板５２を有する。さらに、ロボット１００は、制御基板５１の指令に基づいて駆動部３０を駆動する（本実施形態では複数の）駆動基板５３を有する。以下、制御基板５１及び電源基板５２の冷却機構２３について詳細に説明する。
前述したように、コントローラーの機能を有する制御ユニット５がロボット本体部１の内部すなわち内部空間Ｓ１に収容されている。すなわち、ロボット１００は、内部空間Ｓ１に設けられた、制御基板５１及び制御基板５１に電力を供給する電源基板５２を有する。さらに、ロボット１００は、制御基板５１の指令に基づいて駆動部３０を駆動する（本実施形態では複数の）駆動基板５３を有する。以下、制御基板５１及び電源基板５２の冷却機構２３について詳細に説明する。
【0060】
〈冷却機構〉
図９は、図１に示すロボット１００が有する基台２０の内部を模式的に示す断面図である。
基台２０の内部には、図９に示すように、制御基板５１、電源基板５２、ファン２３１、基台２０の内壁２０１に設けられたヒートシンク２３２、制御基板５１と電源基板５２とを覆う風洞部２３３とが設けられている。このうち、ファン２３１、ヒートシンク２３２及び風洞部２３３は、制御基板５１と電源基板５２とを冷却する冷却機構２３として機能する。なお、基台２０の内壁２０１とは、基台２０の有する筐体の内部空間Ｓ２０側の表面のことである。
図９は、図１に示すロボット１００が有する基台２０の内部を模式的に示す断面図である。
基台２０の内部には、図９に示すように、制御基板５１、電源基板５２、ファン２３１、基台２０の内壁２０１に設けられたヒートシンク２３２、制御基板５１と電源基板５２とを覆う風洞部２３３とが設けられている。このうち、ファン２３１、ヒートシンク２３２及び風洞部２３３は、制御基板５１と電源基板５２とを冷却する冷却機構２３として機能する。なお、基台２０の内壁２０１とは、基台２０の有する筐体の内部空間Ｓ２０側の表面のことである。
【0061】
［ファン］
ファン２３１（第１ファン）は、図９に示すように、回転軸Ｊ１（第１回転軸）がｘ軸と平行となるように配置され、回転軸Ｊ１を中心に羽根を回転させることによって、＋ｘ軸方向に風を発生させる。すなわち、密閉された空間であるロボット本体部１の内部空間Ｓ１の一部である基台２０の内部空間Ｓ２０を満たしている気体（空気）を撹拌する。これにより、ロボット本体部１の内部空間Ｓ１において、気体の循環を行うことができる。
ファン２３１（第１ファン）は、図９に示すように、回転軸Ｊ１（第１回転軸）がｘ軸と平行となるように配置され、回転軸Ｊ１を中心に羽根を回転させることによって、＋ｘ軸方向に風を発生させる。すなわち、密閉された空間であるロボット本体部１の内部空間Ｓ１の一部である基台２０の内部空間Ｓ２０を満たしている気体（空気）を撹拌する。これにより、ロボット本体部１の内部空間Ｓ１において、気体の循環を行うことができる。
【0062】
例えば、図９に示す太線矢印は、基台２０内の気体の流れを示している。まず、ファン２３１によって＋ｘ軸方向に移動した気体は、ヒートシンク２３２に吹き付けられる。次に、気体はヒートシンク２３２からｙｚ平面に沿った方向に移動し、基台２０の内壁２０１に沿って－ｘ軸方向に移動する。そして、気体は－ｘ軸側の内壁２０１で移動方向が変更され、風洞部２３３内へ移動する。その後、気体は、風洞部２３３内部を＋ｘ軸方向に移動し、ファン２３１の位置へと戻る。
【0063】
なお、ファン２３１の吹き出し方向（気体を移動させる方向）は、これに限定されず、－ｘ軸方向であってもよい。その場合、気体の流れは図９に示す太線矢印の方向と反対方向となる。
【0064】
［ヒートシンク］
ヒートシンク２３２（フィン）は、平板形状の板状部２３２１と、板状部２３２１からファン２３１に向かって突出している凸部２３２２と、を有して形成されている。板状部２３２１は、一方の面で基台２０の内壁２０１と接しており、他方の面に凸部２３２２を複数有している。凸部２３２２を複数有することによって、ヒートシンク２３２の表面積を大きくすることができ、基台２０の内部空間Ｓ２０の熱を基台２０の筐体を介して、基台２０の外部へと効率よく排出することができる。なお、ヒートシンク２３２は、基台２０の内壁２０１に直に接していなくともよく、間に接着材を介していてもよい。
ヒートシンク２３２（フィン）は、平板形状の板状部２３２１と、板状部２３２１からファン２３１に向かって突出している凸部２３２２と、を有して形成されている。板状部２３２１は、一方の面で基台２０の内壁２０１と接しており、他方の面に凸部２３２２を複数有している。凸部２３２２を複数有することによって、ヒートシンク２３２の表面積を大きくすることができ、基台２０の内部空間Ｓ２０の熱を基台２０の筐体を介して、基台２０の外部へと効率よく排出することができる。なお、ヒートシンク２３２は、基台２０の内壁２０１に直に接していなくともよく、間に接着材を介していてもよい。
【0065】
ヒートシンク２３２の材料は、特に限定されることはないが、アルミニウム、鉄、銅等の電熱特性の高い金属材料を含んで形成されていることが好ましい。電熱特性の高い金属材料を用いることにより、さらに効率よい排熱を行うことができる。
【0066】
また、ヒートシンク２３２は、図９に示すように、ファン２３１と向き合う位置に配置されている。より具体的には、ファン２３１の回転軸Ｊ１の軸方向において、ファン２３１とヒートシンク２３２とは重なっている。この構成により、ファン２３１からヒートシンク２３２に対して効率よく気体を吹き付けることができるため、ヒートシンク２３２の放熱効率を高めることができる。なお、ヒートシンク２３２とファン２３１とは、一方が他方に対して一部が重なっていればよく、全部が重なっていてもよい。
【0067】
さらに、ヒートシンク２３２は、図１０及び図１１に示すような構成であってもよい。
図１０は、図９に示すヒートシンク２３２の変形例の平面図である。図１０は、ヒートシンク２３２の変形例を凸部２３２２の突出方向から平面視した平面図である。図１０に示すヒートシンク２３２は、凸部２３２２が略直方体の形状をしており、複数の凸部２３２２が所定の位置を中心として放射状に配置されている。例えば、第１実施形態において、＋ｘ軸方向に見て、所定の位置は、ファン２３１の回転軸Ｊ１と重なるようにヒートシンク２３２が配置されている。
図１０は、図９に示すヒートシンク２３２の変形例の平面図である。図１０は、ヒートシンク２３２の変形例を凸部２３２２の突出方向から平面視した平面図である。図１０に示すヒートシンク２３２は、凸部２３２２が略直方体の形状をしており、複数の凸部２３２２が所定の位置を中心として放射状に配置されている。例えば、第１実施形態において、＋ｘ軸方向に見て、所定の位置は、ファン２３１の回転軸Ｊ１と重なるようにヒートシンク２３２が配置されている。
【0068】
この構成によれば、ファン２３１により気体が吹き付けられた場合、凸部２３２２によって気体の移動（流れ）を遮ることがないため、基台２０の内部空間Ｓ２０の気体を効率よく撹拌させることができる。
【0069】
図１１は、図９に示すヒートシンク２３２の変形例の平面図である。また、図１１は、ヒートシンク２３２の変形例を凸部２３２２の突出方向から平面視した平面図である。
図１１に示すヒートシンク２３２の凸部２３２２は、図１０に示すヒートシンク２３２の凸部２３２２と形状が異なり、略円柱形状となっている。この構成によれば、ファン２３１により気体が吹き付けられた場合、凸部２３２２によって気体の移動（流れ）を遮ることがないため、基台２０の内部空間Ｓ２０の気体を効率よく撹拌させることができる。
図１１に示すヒートシンク２３２の凸部２３２２は、図１０に示すヒートシンク２３２の凸部２３２２と形状が異なり、略円柱形状となっている。この構成によれば、ファン２３１により気体が吹き付けられた場合、凸部２３２２によって気体の移動（流れ）を遮ることがないため、基台２０の内部空間Ｓ２０の気体を効率よく撹拌させることができる。
【0070】
［風洞部］
風洞部２３３は、図９に示すように、ｘ軸方向に、第１開口２３３１（開口）と、第１開口２３３１と連通している第２開口２３３２（開口）と、を有した略角筒形状の部材である。風洞部２３３の形状は、これに限定されず、略円筒形状であってもよい。
風洞部２３３は、図９に示すように、ｘ軸方向に、第１開口２３３１（開口）と、第１開口２３３１と連通している第２開口２３３２（開口）と、を有した略角筒形状の部材である。風洞部２３３の形状は、これに限定されず、略円筒形状であってもよい。
【0071】
風洞部２３３の内部には、板金（図示せず）に支持された制御基板５１及び電源基板５２がｘｙ平面と平行に配置されている。このとき、＋ｚ軸方向に見て、制御基板５１及び電源基板５２は風洞部２３３と重なっている。言い換えれば、制御基板５１及び電源基板５２は、風洞部２３３に覆われている。また、制御基板５１と電源基板５２は、いずれか一方が風洞部２３３に覆われていればよく、両方が覆われていてもよい。また、制御基板５１と電源基板５２は、一部が覆われていればよく、全部が覆われていてもよい。
【0072】
また、ｘ軸方向において、第１開口２３３１とヒートシンク２３２との間には、ファン２３１が配置されている。そして、ファン２３１の回転軸Ｊ１の軸方向から見て、第１開口２３３１は、ファン２３１と重なっている。よって、ファン２３１の回転軸Ｊ１の軸方向から見て、ファン２３１、ヒートシンク２３２、及び第１開口２３３１は、互いに重なっている。また、第１開口２３３１とファン２３１は、一方に対して他方が一部重なっていればよく、全部が重なっていてもよい。
【0073】
このような構成によれば、発熱する制御基板５１や電源基板５２を覆うように風路を形成することができるため、ファン２３１によって撹拌された基台２０の内部空間Ｓ２０の気体を制御基板５１や電源基板５２へ効率よく導くことができる。
【0074】
以上、冷却機構２３の構成について説明を行った。上記の構成によれば、制御基板５１や電源基板５２から生じた熱を、ファン２３１による基台２０の内部空間Ｓ２０の気体の撹拌によって、基台２０の外部へと排出することができる。
【0075】
すなわち、制御基板５１や電源基板５２の熱により温度が上昇した気体は、第１開口２３３１を通過し、ファン２３１によって基台２０の内壁２０１に設けられたヒートシンク２３２に吹き付けられる。熱抵抗の小さいヒートシンク２３２は、吹き付けられた気体の熱を吸収し、基台２０の外部へと放熱する。ヒートシンク２３２付近を通過し温度が低下した気体は、さらに基台２０の内壁２０１に沿って移動し、再び制御基板５１や電源基板５２から熱を吸収する。
【0076】
このように、基台２０の内部空間Ｓ２０で気体を撹拌することで、気体を循環させ、内部空間Ｓ２０において局所的に温度が上昇してしまう状態を低減できる。
【0077】
したがって、基台２０の筐体に開口を設け、制御基板５１及び電源基板５２により温度の上昇した気体を基台２０の外部へと排出できない、密閉構造のロボット１００であっても、基台２０の内部においてファン２３１により気体を撹拌する。そして、基台２０の内壁２０１に設けられたヒートシンク２３２を用いて基台２０の筐体全体で放熱することにより、制御基板５１や電源基板５２が基台２０の内部で局所的に温度が高まることを低減し、効率よく排熱を行うことができる。
【0078】
＜第２実施形態＞
第２実施形態においては、冷却機構２３の構成が第１実施形態と異なっている。第２実施形態の他の点は、第１実施形態と同じである。
図１２は、第２実施形態に係るロボット１００の基台２０の内部を模式的に示す断面図である。
第２実施形態においては、冷却機構２３の構成が第１実施形態と異なっている。第２実施形態の他の点は、第１実施形態と同じである。
図１２は、第２実施形態に係るロボット１００の基台２０の内部を模式的に示す断面図である。
【0079】
図１２に示すように、冷却機構２３は、ファン２３１１（第２ファン）、ファン２３１２（第３ファン）、複数のヒートシンク２３２、風洞部２３３を含んで構成されている。また、制御基板５１及び電源基板５２には、それぞれの基板に設けられた部品の中でも特に発熱性の高い発熱部５１１，５２１が設けられている。例えば、制御基板５１に設けられる発熱部５１１（第１発熱部）はＣＰＵであり、電源基板５２に設けられる発熱部５２１（第２発熱部）はパワーデバイス（スイッチングデバイス）やトランジスターである。
【0080】
風洞部２３３には、第１開口２３３１と第２開口２３３２とに加えて、第３開口２３３３、第３開口２３３３に連通する第４開口２３３４が設けられている。第３開口２３３３と第４開口２３３４は、ｚ軸方向に貫通する開口である。また、ｚ軸方向に見て、第３開口２３３３は、制御基板５１に設けられている発熱部５１１と重なっており、第４開口２３３４は、電源基板５２に設けられている発熱部５２１と重なっている。第２実施形態では、第３開口２３３３と発熱部５１１、第４開口２３３４と発熱部５２１の両方が重なっているが、これに限定されず、一方のみが重なっていてもよい。また、第３開口２３３３と発熱部５１１は、一部が重なっていればよく、全部が重なっていてもよい。同様に、第４開口２３３４と発熱部５２１は、一部が重なっていればよく、全部が重なっていてもよい。
【0081】
ファン２３１１は回転軸Ｊ２（第２回転軸）がｚ軸と平行になるように配置され、回転軸Ｊ２を中心に羽根を回転させることによって、＋ｚ軸方向に風を発生させる。さらに、ファン２３１１は、ｚ軸方向の平面視に見て第３開口２３３３及び制御基板５１の発熱部５１１と重なるように配置されている。この構成によれば、ファン２３１１によって気体を発熱部５１１に吹き付けることができるため、ファン２３１１によって風速が速められた気体を発熱部５１１に当てることができ、効率よく発熱部５１１を冷却することができる。
【0082】
同様に、ファン２３１２は、回転軸Ｊ３（第３回転軸）がｚ軸と平行になるように配置され、回転軸Ｊ３を中心に羽根を回転させることによって、－ｚ軸方向に風を発生させる。さらに、ファン２３１２は、ｚ軸の軸方向の平面視に見て第４開口２３３４及び電源基板５２の発熱部５２１と重なるように配置されている。この構成によれば、ファン２３１２によって気体を発熱部５２１に吹き付けることができるため、ファン２３１２によって風速が速められた気体を発熱部５２１に当てることができ、効率よく発熱部５２１を冷却することができる。
【0083】
また、第２実施形態では、基台２０の内部にヒートシンク２３２が、第１開口２３３１と向き合う位置に１つ、及び第２開口２３３２と向き合う位置に１つ、計２つ設けられている。第１開口２３３１側に設けられたヒートシンク２３２は、第１実施形態と同様の構成であるため、説明を省略する。
【0084】
第２開口２３３２側に設けられたヒートシンク２３２は、凸部２３２２の突出方向が＋ｘ軸方向となるように配置されている。また、ｚ軸方向に見て、第２開口２３３２側に設けられたヒートシンク２３２と第２開口２３３２とは重なっている。なお、ヒートシンク２３２と第２開口２３３２は、一方が他方に対して一部が重なっていていればよく、全部が重なっていてもよい。
【0085】
以上、第２実施形態における冷却機構２３の構成について説明を行った。上記の構成によれば、制御基板５１や電源基板５２で発熱する発熱部５１１，５２１の位置がわかっているため、ファン２３１１，２３１２によって撹拌された気体により、さらに効率よく基台２０の外部へと排熱することができる。
【0086】
すなわち、風洞部２３３の外部の気体が、ファン２３１１，２３１２によって第３開口２３３３、第４開口２３３４を通過し、発熱部５１１，５２１に吹き付けられ、発熱部５１１，５２１の熱により温度が上昇する。次に気体は、風洞部内を第１開口２３３１及び第２開口２３３２の方向へ移動し、第１開口２３３１、第２開口２３３２を通過して、風洞部２３３の外部へと流出する。そして、気体は、ヒートシンク２３２に当たることでヒートシンク２３２が気体から熱を吸収し、気体の温度が低下する。その後、気体は、基台２０の内壁２０１に沿って移動し、再びファン２３１１，２３１２によって発熱部５１１，５２１へ吹き付けられる。（例えば、図１２に示す太線矢印は気体の移動方向を示している。）
【0087】
このように、ファン２３１１，２３１２によって発熱部５１１，５２１に気体を吹き付けることにより、発熱部５１１，５２１を重点的に冷却することが可能であるため、基台２０の内部空間Ｓ２０において局所的な温度の上昇をさらに低減できることができる。よって、密閉構造のロボット１００であっても、効率よく基台２０の筐体全体で放熱することができ、効率よく排熱を行うことができる。
【0088】
また、第２実施形態では、発熱部５１１，５２１に向けて風を送ったが、反対方向に風を送る構成であってもよい。その場合、発熱部５１１，５２１側で負圧となり同じように効果を奏することができる。
【0089】
なお、第２実施形態において、ファンの数は２つであったが、これに限定されず、１つであってもよく３つ以上であってもよい。
また、第２実施形態において、ヒートシンクの数は２つであったが、これに限定されず、１つであってもよく３つ以上であってもよい。
また、第２実施形態において、ヒートシンクの数は２つであったが、これに限定されず、１つであってもよく３つ以上であってもよい。
【0090】
＜第３実施形態＞
第３実施形態においては、風洞部２３３の構成が第１実施形態と異なっている。第３実施形態の他の点は、第１実施形態と同じである。
図１３は、第３実施形態に係るロボット１００の基台２０の内部を模式的に示す断面図である。
第３実施形態においては、風洞部２３３の構成が第１実施形態と異なっている。第３実施形態の他の点は、第１実施形態と同じである。
図１３は、第３実施形態に係るロボット１００の基台２０の内部を模式的に示す断面図である。
【0091】
風洞部２３３は、図１３に示すように、ｘ軸方向において第１開口２３３１と第２開口２３３２との間に凹部２３３５（第１凹部）、凹部２３３６（第２凹部）を有している。凹部２３３５及び凹部２３３６は、制御基板５１や電源基板５２が配置される、風洞部２３３の内側に凹んでいる。言い換えれば、ｚ軸方向における風洞部２３３の長さは、第１開口２３３１、第２開口２３３２を有する部分と比べて、凹部２３３５、凹部２３３６が設けられる部分のほうが短くなっている。
【0092】
凹部２３３５は、ｚ軸方向の平面視に見て、制御基板５１の発熱部５１１と重なるように設けられている。また、凹部２３３６は、ｚ軸方向の平面視に見て、電源基板５２の発熱部５２１と重なるように設けられている。なお、凹部２３３５は、発熱部５１１と少なくとも一部が重なっていればよく、全部が重なっていてもよい。同様に、凹部２３３６は、発熱部５２１と少なくとも一部が重なっていればよく、全部が重なっていてもよい。
【0093】
つまり、ｚ軸方向における、発熱部５１１と重なっている風洞部２３３の＋ｚ軸側の壁部から発熱部５２１と重なっている風洞部２３３の－ｚ側の壁部までの長さは、ｚ軸方向における、発熱部５１１と重なっていない風洞部２３３の＋ｚ軸側の壁部から発熱部５２１と重なっていない風洞部２３３の－ｚ側の壁部までの長さよりも短い。
【0094】
この構成によれば、風洞部２３３が、ｚ軸方向の平面視で見て発熱部５１１，５２１と重なる部分で細くなっているため、気体は、風洞部２３３内を通る際に発熱部５１１，５２１の配置される部分で狭い領域を通過することになり、発熱部５１１，５２１に当たる気体の移動速度を上げることができる。
【0095】
基台２０の内部の気体の流れ（図１３に示す太線矢印）を説明する。
制御基板５１や電源基板５２の熱により温度が上昇した気体は、第１開口２３３１を通過し、ファン２３１によって基台２０の内壁２０１に設けられたヒートシンク２３２に吹き付けられる。熱抵抗の小さいヒートシンク２３２は、吹き付けられた気体の熱を吸収し、基台２０の外部へと放熱する。ヒートシンク２３２付近を通過し温度が低下した気体は、さらに基台２０の内壁２０１に沿って移動し、第２開口２３３２から風洞部２３３に流入する。そして、気体は再び制御基板５１や電源基板５２から熱を吸収する。
制御基板５１や電源基板５２の熱により温度が上昇した気体は、第１開口２３３１を通過し、ファン２３１によって基台２０の内壁２０１に設けられたヒートシンク２３２に吹き付けられる。熱抵抗の小さいヒートシンク２３２は、吹き付けられた気体の熱を吸収し、基台２０の外部へと放熱する。ヒートシンク２３２付近を通過し温度が低下した気体は、さらに基台２０の内壁２０１に沿って移動し、第２開口２３３２から風洞部２３３に流入する。そして、気体は再び制御基板５１や電源基板５２から熱を吸収する。
【0096】
このように、凹部２３３５，２３３６によって風速が上がった気体を発熱部５１１，５２１に当てることにより、発熱部５１１，５２１を重点的に冷却することが可能である。よって、基台２０の内部空間Ｓ２０において局所的な温度の上昇をさらに低減することができる。したがって、密閉構造のロボット１００であっても、基台２０の筐体全体で放熱することで、効率よく排熱を行うことができる。
【0097】
以上、本発明のロボット１００を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
【0098】
例えば、本発明で図示されたロボット１００は単腕の垂直多関節ロボットであるが、これに代えて水平多関節ロボット（スカラロボット）や２本の腕を有する双腕ロボットであってもよい。
【0099】
以下に、実施形態から導き出される内容を記載する。
【0100】
ロボットは、筐体を有する基台及び前記基台に接続されたロボットアームを有し、密閉されているロボット本体部と、前記ロボットアームの内部に設けられ、前記ロボットアームを駆動させる駆動部と、前記基台の内部に設けられた制御基板と、前記基台の内部に設けられ、前記制御基板に電力を供給する電源基板と、前記ロボットアームの内部に設けられ、前記制御基板の指令に基づいて前記駆動部を駆動する駆動基板と、前記ロボット本体部の内部の気体を撹拌させるファンと、前記筐体の内壁に設けられたヒートシンクと、を備える。
これによれば、制御基板や電源基板から生じた熱を、ファンによる基台の内部空間の気体の撹拌によって、基台の外部へと排出することができる。また、基台の内部空間で気体を撹拌することで、気体を循環させ、内部空間において局所的に温度が上昇してしまう状態を低減できる。
これによれば、制御基板や電源基板から生じた熱を、ファンによる基台の内部空間の気体の撹拌によって、基台の外部へと排出することができる。また、基台の内部空間で気体を撹拌することで、気体を循環させ、内部空間において局所的に温度が上昇してしまう状態を低減できる。
【0101】
上記のロボットでは、前記ファンは、前記ファンの回転軸の軸方向において、前記ヒートシンクと重なることが好ましい。
これによれば、ファンからヒートシンクに対して効率よく気体を吹き付けることができるため、ヒートシンクの放熱効率を高めることができる。
これによれば、ファンからヒートシンクに対して効率よく気体を吹き付けることができるため、ヒートシンクの放熱効率を高めることができる。
【0102】
上記のロボットでは、前記基台には、前記回転軸の軸方向に開口を有し、前記制御基板又は前記電源基板を覆っている風洞部が設けられ、前記ファンは、前記回転軸の軸方向の平面視において前記開口と重なることが好ましい。
これによれば、発熱する制御基板や電源基板を覆うように風路を形成することができるため、ファンによって撹拌された基台の内部空間の気体を制御基板や電源基板へ効率よく導くことができる。
これによれば、発熱する制御基板や電源基板を覆うように風路を形成することができるため、ファンによって撹拌された基台の内部空間の気体を制御基板や電源基板へ効率よく導くことができる。
【0103】
上記のロボットでは、前記ヒートシンクは、板状部と、前記板状部から突出する複数の凸部と、を有し、前記複数の凸部は、放射状に並んでいることが好ましい。
これによれば、ファンにより気体が吹き付けられた場合、凸部によって気体の移動（流れ）を遮ることがないため、基台の内部空間の気体を効率よく撹拌させることができる。
これによれば、ファンにより気体が吹き付けられた場合、凸部によって気体の移動（流れ）を遮ることがないため、基台の内部空間の気体を効率よく撹拌させることができる。
【0104】
上記のロボットでは、前記ファンは、前記回転軸の軸方向において、前記制御基板又は前記電源基板に設けられた発熱部と重なり、前記発熱部に対して前記気体を吹き付けることが好ましい。
これによれば、ファンによって気体を発熱部に吹き付けることができるため、ファンによって風速が速められた気体を発熱部に当てることができ、効率よく発熱部を冷却することができる。
これによれば、ファンによって気体を発熱部に吹き付けることができるため、ファンによって風速が速められた気体を発熱部に当てることができ、効率よく発熱部を冷却することができる。
【符号の説明】
【0105】
１…ロボット本体部、５…制御ユニット（制御装置）、１０…ロボットアーム、１１…アーム（第１アーム）、１２…アーム（第２アーム）、１３…アーム（第３アーム）、１４…アーム（第４アーム）、１５…アーム（第５アーム）、１６…アーム（第６アーム）、２０…基台、２１…本体部、２２…突出部、２３…冷却機構、３０…駆動部、３１…第１駆動部、３２…第２駆動部、３３…第３駆動部、３４…第４駆動部、３５…第５駆動部、３６…第６駆動部、４０…位置センサー（角度センサー）、５０…外部接続部、５１…制御基板、５２…電源基板、５３…駆動基板、６０…外部ケーブル、６３…ネジ、６６…プラグ、１００…ロボット、１０５…ハウジング（第１部材）、１０６…カバー（第２部材）、１１５…ハウジング（第１ハウジング）、１１６…カバー（第１カバー）、１２１…平坦部、１２２…突出部、１２５…ハウジング（第２ハウジング）、１２６…カバー（第２カバー）、１３５…ハウジング（第３ハウジング）、１３６…カバー（第３カバー）、１４１…第１部分、１４２…第２部分、１４５…ハウジング（第４ハウジング）、１４６…カバー（第４カバー）、１４７…カバー（第５カバー）、１５１…第３部分、１５２…第４部分、１５３…孔（第２孔）、１５５…ケース、１６０…貫通孔、１６１…孔（第１孔）、２０１…内壁、２０５…ハウジング（第５ハウジング）、２０６…カバー（第６カバー）、２３１…ファン（第１ファン）、２３２…ヒートシンク、２３３…風洞部、３０１…モーターユニット、３０２…減速機、５１１…発熱部（第１発熱部）、５２１…発熱部（第２発熱部）、５３１…第１駆動基板、５３２…第２駆動基板、５３３…第３駆動基板、５３４…第４駆動基板、５３５…第５駆動基板、５３６…第６駆動基板、２３１１…ファン（第２ファン）、２３１２…ファン（第３ファン）、２３２１…板状部、２３２２…凸部、２３３１…第１開口（開口）、２３３２…第２開口（開口）、２３３３…第３開口（開口）、２３３４…第４開口（開口）、２３３５…凹部（第１凹部）、２３３６…凹部（第２凹部）、Ｓ１…内部空間（第１内部空間）、Ｓ１０…内部空間（第２内部空間）、Ｓ２０…内部空間（第３内部空間）、Ｊ１…回転軸（第１回転軸）、Ｊ２…回転軸（第２回転軸）、Ｊ３…回転軸（第３回転軸）。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
