特許 7506501 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

(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】2024-06-18

(45)【発行日】2024-06-26

(54)【発明の名称】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

(51)【国際特許分類】

   B25J 19/00 20060101AFI20240619BHJP

【ＦＩ】

B25J19/00 M

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020051297

(22)【出願日】2020-03-23

(65)【公開番号】P2021146479

(43)【公開日】2021-09-27

【審査請求日】2023-02-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】納土 宏昭

(72)【発明者】

【氏名】是竹 竜馬

【審査官】尾形 元

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１２６８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１８２４８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－９９２８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－４６３９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平９－３２３２８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－６７１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／００３５６９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－１８７７１０（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】

ロボットの関節部に用いられる冷却媒体流路体を備える冷却装置であって、
前記ロボットは、第Ｎリンクと、第Ｎ＋１リンクと、前記第Ｎリンクと前記第Ｎ＋１リンクを連結する関節部と、を有し、
前記第Ｎリンクは、板状の第１隔壁を含み、
前記第Ｎ＋１リンクは、前記第１隔壁に連結される第２隔壁を含み、
モータが、前記第１隔壁に配置され、且つ、前記第１隔壁に直接当接し、
前記冷却媒体流路体は、中央孔を有して環状、又は筒状に形成され、前記第１隔壁と当接し、前記モータのハウジングの一部を取り囲み、
前記モータの前記ハウジングの一部は、前記中央孔へと入り前記冷却媒体流路体を貫通し、
前記冷却媒体流路体の内周面が前記モータの外周面よりも外方に位置するように構成され、
前記冷却媒体流路体は、内部に冷却媒体が通流する冷却媒体流路が形成されていて、
前記冷却媒体流路体に接続されている冷却媒体循環流路を更に備え、ラジエータ、送出器、及びファンの少なくとも一つに接続される、冷却装置。

【請求項2】

前記第１隔壁には、突出部が設けられていて、
前記モータは、前記突出部の内方に位置するように配置されていて、
前記冷却媒体流路体の外周面が、前記突出部の内周面よりも内方に位置するように構成されている、請求項１に記載の冷却装置。

【請求項3】

前記突出部は、筒状に形成されている、請求項２に記載の冷却装置。

【請求項4】

前記冷却媒体は、水、又は不凍液である、請求項１～３のいずれか１項に記載の冷却装置。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載の冷却装置を備える、ロボット。

【請求項6】

前記ロボットは、多軸垂直多関節ロボットであり、
前記ロボットの基端側の関節部の軸を第１軸と定義した場合に、
前記冷却装置は、前記ロボットの第１軸～第３軸のうち、少なくとも１つの軸に配置されている、請求項５に記載のロボット。

【請求項7】

前記第１隔壁の前記第Ｎリンク側の壁面である第１壁面には、前記モータが配置されていて、
前記第１隔壁の前記第Ｎ＋１リンク側の壁面である第２壁面には、減速装置が配置されていて、
前記冷却媒体流路体は、前記第１壁面に配設されている、請求項５又は６に記載のロボット。

【請求項8】

前記冷却媒体流路体と前記第１壁面との間には、伝熱剤が配置されている、請求項７に記載のロボット。

【請求項9】

前記冷却媒体循環流路は、前記第Ｎリンク内に配置されている、請求項５～８のいずれか１項に記載のロボット。

【請求項10】

ロボットの関節部に用いられる冷却装置の取り付け方法であって、
前記ロボットは、第Ｎリンクと、第Ｎ＋１リンクと、前記第Ｎリンクと前記第Ｎ＋１リンクを連結する関節部と、を有し、
前記第Ｎリンクは、板状の第１隔壁を含み、
前記第Ｎ＋１リンクは、前記第１隔壁に連結される第２隔壁を含み、
筒状の突出部が、前記第１隔壁の第１壁面から延び、前記第１壁面は前記第Ｎ＋１リンクとは反対を向いており、
モータが、前記第１壁面に直接当接し且つ前記突出部内にあるように前記第１壁面に配置され、
前記第１隔壁の前記第Ｎ＋１リンク側の壁面である第２壁面には、減速装置が配置されていて、
前記冷却装置は、中央孔を有して環状、又は筒状に形成され、内部に冷却媒体が通流する冷却媒体流路が形成されている、冷却媒体流路体と、前記冷却媒体流路体に接続されている冷却媒体循環流路と、ラジエータと、送出器と、ファンと、基台と、を備え、
前記ラジエータ及び前記送出器は、前記冷却媒体循環流路の途中に設けられていて、
前記ファンは、前記ラジエータを空冷するように構成されていて、
前記基台に前記ラジエータ、前記送出器、及び前記ファンを取り付け、
前記モータのハウジングの一部が前記冷却媒体流路体の前記中央孔を貫通し、前記冷却媒体流路体が前記モータの前記ハウジングの一部を取り囲むように、前記冷却媒体流路体の前記中央孔に前記モータの前記ハウジングの一部を挿通し、かつ、当該冷却媒体流路体を前記第１隔壁の前記第１壁面に当接させ、
前記ラジエータ、前記送出器、及び前記ファンが取り付けられた前記基台を前記第Ｎリンクの本体部及び／又は前記モータに取り付け、
前記冷却媒体流路体、前記ラジエータ、及び前記送出器を前記冷却媒体循環流路で接続する、ロボットの関節部に用いられる冷却装置の取り付け方法。

【請求項11】

ロボットの関節部に用いられる冷却装置の取り付け方法であって、
前記ロボットは、第Ｎリンクと、第Ｎ＋１リンクと、前記第Ｎリンクと前記第Ｎ＋１リンクを連結する関節部と、を有し、
前記第Ｎリンクは、板状の第１隔壁を含み、
前記第Ｎ＋１リンクは、前記第１隔壁に連結される第２隔壁を含み、
筒状の突出部が、前記第１隔壁の第１壁面から延び、前記第１壁面は前記第Ｎ＋１リンクとは反対を向いており、
モータが、前記第１壁面に直接当接し且つ前記突出部内にあるように前記第１壁面に配置され、
前記第１隔壁の前記第Ｎ＋１リンク側の壁面である第２壁面には、減速装置が配置されていて、
前記冷却装置は、中央孔を有して環状、又は筒状に形成され、内部に冷却媒体が通流する冷却媒体流路が形成されている、冷却媒体流路体と、前記冷却媒体流路体に接続されている冷却媒体循環流路と、ラジエータと、送出器と、ファンと、基台と、を備え、
前記ラジエータ及び前記送出器は、前記冷却媒体循環流路の途中に設けられていて、
前記ファンは、前記ラジエータを空冷するように構成されていて、
前記モータのハウジングの一部が前記冷却媒体流路体の前記中央孔を貫通し、前記冷却媒体流路体が前記モータの前記ハウジングの一部を取り囲むように、前記冷却媒体流路体の前記中央孔に前記モータの前記ハウジングの一部を挿通し、かつ、当該冷却媒体流路体を前記第１隔壁の前記第１壁面に当接させ、
前記基台を前記第Ｎリンクの本体部及び／又は前記モータに取り付け、
前記基台に前記ラジエータ、前記送出器、及び前記ファンを取り付け、
前記冷却媒体流路体、前記ラジエータ、及び前記送出器を前記冷却媒体循環流路で接続する、ロボットの関節部に用いられる冷却装置の取り付け方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷却媒体流路体、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に関する。

【背景技術】

【0002】

効果的に減速装置を冷却することを目的とした多関節型ロボットが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示されている多関節型ロボットでは、内部に冷却水の流路を有する冷却用部材を減速装置に一体に組付けることにより、減速装置を効果的に冷却することができるとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００９－２３３８２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記特許文献１に開示されている多関節型ロボットでは、既存のロボット（例えば、工場等に設置されているロボット）の減速装置を冷却する場合には、作業者が、減速装置をロボットから取り外す必要があり、作業効率の向上の観点から未だ改善の余地があった。

【0005】

また、特許文献１に開示されている多関節型ロボットでは、冷却用部材が、モータから離れた位置で、減速装置に一体に組付けられているため、減速装置に組付けられている冷却用部材によって、モータを効果的に冷却することができない。そこで、特許文献１に開示されている多関節型ロボットでは、モータに別途、冷却用部材を取り付けている。このため、ロボットの製造コストがかかるという課題があった。

【0006】

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、作業者の負担を軽減して、冷却装置の取り付け作業の効率を向上させることができる、及び／又は製造コストを低減することができる、冷却媒体流路体、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】

【0007】

上記従来の課題を解決するために、本発明に係る冷却媒体流路体は、ロボットの関節部に用いられる冷却媒体流路体であって、前記ロボットの関節部は、第Ｎリンクを構成する第１隔壁と第Ｎ＋１リンクを構成する第２隔壁を有し、前記第１隔壁には、モータが配置されていて、環状、又は筒状に形成されていて、前記第１隔壁と当接するように、かつ、その内周面が前記モータの外周面よりも外方に位置するように構成され、その内部に冷却媒体が通流する冷却媒体流路が形成されている。

【0008】

これにより、既存のロボットに対して、冷却媒体流路体を簡易に取り付けることができ、作業者の負担を軽減して、冷却装置（冷却媒体流路体）の取り付け作業の効率を向上させることができる。

【0009】

また、冷却媒体流路体が、モータの外周面を覆うように配置されているので、モータを効率的に冷却することができる。さらに、第１隔壁の第Ｎ＋１リンク側に、減速装置が配置されている場合には、第１隔壁からの伝熱により減速装置を効率的に冷却することができる。このため、モータと減速装置の両方を冷却することができるため、上記特許文献１に開示されている多関節型ロボットに比して、製造コストを低減することができる。

【0010】

また、本発明に係る冷却装置は、前記冷却媒体流路体と、前記冷却媒体流路体に接続されている冷却媒体循環流路と、ラジエータと、送出器と、ファンと、を備え、前記ラジエータ及び前記送出器は、前記冷却媒体循環流路の途中に設けられていて、前記ファンは、前記ラジエータを空冷するように構成されている。

【0011】

これにより、既存のロボットに対して、冷却装置を簡易に取り付けることができ、作業者の負担を軽減して、冷却装置の取り付け作業の効率を向上させることができる。

【0012】

また、冷却媒体流路体が、モータの外周面を覆うように配置されているので、モータを効率的に冷却することができる。さらに、第１隔壁の第Ｎ＋１リンク側に、減速装置が配置されている場合には、第１隔壁からの伝熱により減速装置を効率的に冷却することができる。このため、モータと減速装置の両方を冷却することができるため、上記特許文献１に開示されている多関節型ロボットに比して、製造コストを低減することができる。

【0013】

また、本発明に係るロボットは、前記冷却装置を備える。

【0014】

これにより、冷却媒体流路体が、モータの外周面を覆うように配置されているので、モータを効率的に冷却することができる。さらに、第１隔壁の第Ｎ＋１リンク側に、減速装置が配置されている場合には、第１隔壁からの伝熱により減速装置を効率的に冷却することができる。このため、モータと減速装置の両方を冷却することができるため、上記特許文献１に開示されている多関節型ロボットに比して、製造コストを低減することができる。

【0015】

さらに、本発明に係る冷却装置のロボットへの取り付け方法は、前記ロボットの関節部が、第Ｎリンクを構成する第１隔壁と第Ｎ＋１リンクを構成する第２隔壁を有し、前記第１隔壁の前記第Ｎリンク側の壁面である第１壁面には、筒状の突出部が形成されていて、かつ、前記モータが前記突出部の内方に位置するように配置されていて、前記第１隔壁の前記第Ｎ＋１リンク側の壁面である第２壁面には、減速装置が配置されていて、前記冷却装置は、環状、又は筒状に形成され、その内部に冷却媒体が通流する冷却媒体流路が形成されている、冷却媒体流路体と、前記冷却媒体流路体に接続されている冷却媒体循環流路と、ラジエータと、送出器と、ファンと、基台と、を備え、前記ラジエータ及び前記送出器は、前記冷却媒体循環流路の途中に設けられていて、前記ファンは、前記ラジエータを空冷するように構成されていて、前記基台に前記ラジエータ、前記送出器、及び前記ファンを取り付ける（Ａ）と、前記冷却媒体流路体の内部空間が前記モータを挿通するように、かつ、当該冷却媒体流路体を前記第１隔壁の前記第１壁面に当接させる（Ｂ）と、前記ラジエータ、前記送出器、及び前記ファンが取り付けられた前記基台を前記本体部及び／又は前記モータに取り付ける（Ｃ）と、前記冷却媒体流路体、前記ラジエータ、及び前記送出器を前記冷却媒体循環流路で接続する（Ｄ）と、を備える。

【0016】

これにより、既存のロボットに対して、冷却装置を簡易に取り付けることができ、作業者の負担を軽減して、冷却装置の取り付け作業の効率を向上させることができる。

【0017】

また、冷却媒体流路体が、モータの外周面を覆うように配置されているので、モータを効率的に冷却することができる。さらに、第１隔壁の第Ｎ＋１リンク側に、減速装置が配置されているので、第１隔壁からの伝熱により、減速装置を効率的に冷却することができる。このため、モータと減速装置の両方を冷却することができるため、上記特許文献１に開示されている多関節型ロボットに比して、製造コストを低減することができる。

【0018】

また、本発明に係る冷却装置のロボットへの取り付け方法は、前記ロボットの関節部が、第Ｎリンクを構成する第１隔壁と第Ｎ＋１リンクを構成する第２隔壁を有し、前記第１隔壁の前記第Ｎリンク側の壁面である第１壁面には、筒状の突出部が形成されていて、かつ、前記モータが前記突出部の内方に位置するように配置されていて、前記第１隔壁の前記第Ｎ＋１リンク側の壁面である第２壁面には、減速装置が配置されていて、前記冷却装置は、環状、又は筒状に形成され、その内部に冷却媒体が通流する冷却媒体流路が形成されている、冷却媒体流路体と、前記冷却媒体流路体に接続されている冷却媒体循環流路と、ラジエータと、送出器と、ファンと、基台と、を備え、前記ラジエータ及び前記送出器は、前記冷却媒体循環流路の途中に設けられていて、前記ファンは、前記ラジエータを空冷するように構成されていて、前記冷却媒体流路体の内部空間が前記モータを挿通するように、かつ、当該冷却媒体流路体を前記第１隔壁の前記第１壁面に当接させる（Ｅ）と、前記基台を前記本体部及び／又は前記モータに取り付ける（Ｆ）と、前記基台に前記ラジエータ、前記送出器、及び前記ファンを取り付ける（Ｇ）と、前記冷却媒体流路体、前記ラジエータ、及び前記送出器を前記冷却媒体循環流路で接続する（Ｈ）と、を備える。

【0019】

これにより、既存のロボットに対して、冷却装置を簡易に取り付けることができ、作業者の負担を軽減して、冷却装置の取り付け作業の効率を向上させることができる。

【0020】

また、冷却媒体流路体が、モータの外周面を覆うように配置されているので、モータを効率的に冷却することができる。さらに、第１隔壁の第Ｎ＋１リンク側に、減速装置が配置されているので、第１隔壁からの伝熱により、減速装置を効率的に冷却することができる。このため、モータと減速装置の両方を冷却することができるため、上記特許文献１に開示されている多関節型ロボットに比して、製造コストを低減することができる。

【0021】

本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施形態の詳細な説明から明らかにされる。

【発明の効果】

【0022】

本発明の冷却媒体流路体、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によれば、作業者の負担を軽減して、冷却装置の取り付け作業の効率を向上させることができる、及び／又は製造コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】図１は、本実施の形態１に係るロボットの概略構成を示す模式図である。

【図2】図２は、図１に示すロボットの関節部（第２関節）の概略構成を示す模式図である。

【図3】図３は、図２に示す冷却装置の冷却媒体流路体の概略構成を示す模式図である。

【図4】図４は、本実施の形態１に係る冷却装置の取り付け方法の一例を示すフローチャートである。

【図5】図５は、本実施の形態１における変形例１のロボットの概略構成を示す模式図である。

【図6】図６は、本実施の形態２に係る冷却装置の取り付け方法の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、全ての図面において、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、全ての図面において、本発明を説明するための構成要素を抜粋して図示しており、その他の構成要素については図示を省略している場合がある。さらに、本発明は以下の実施の形態に限定されない。

【0025】

（実施の形態１）
本実施の形態１に係る冷却媒体流路体は、ロボットの関節部に用いられる冷却媒体流路体であって、ロボットの関節部は、第Ｎリンクを構成する第１隔壁と第Ｎ＋１リンクを構成する第２隔壁を有し、第１隔壁には、モータが配置されていて、環状、又は筒状に形成されていて、第１隔壁と当接するように、かつ、その内周面がモータの外周面よりも外方に位置するように構成され、その内部に冷却媒体が通流する冷却媒体流路が形成されている。

【0026】

なお、Ｎは、０を除く、自然数である。

【0027】

また、本実施の形態１に係る冷却媒体流路体では、第１隔壁には、突出部が設けられていて、モータは、突出部の内方に位置するように配置されていて、冷却媒体流路体の外周面が、突出部の内周面よりも内方に位置するように構成されていてもよい。

【0028】

また、本実施の形態１に係る冷却媒体流路体では、突出部は、筒状に形成されていてもよい。

【0029】

また、本実施の形態１に係る冷却媒体流路体では、冷却媒体が、水又は不凍液であってもよい。

【0030】

また、本実施の形態１に係る冷却装置は、冷却媒体流路体と、冷却媒体流路体に接続されている冷却媒体循環流路と、ラジエータと、送出器と、ファンと、を備え、ラジエータ及び送出器は、冷却媒体循環流路の途中に設けられていて、ファンは、ラジエータを空冷するように構成されている。

【0031】

また、本実施の形態１に係る冷却装置では、ラジエータ、送出器、ファンは、基台に載置されていてもよい。

【0032】

また、本実施の形態１に係る冷却装置では、第１隔壁には、モータが配置されていて、基台は、モータに取り付けられていてもよい。

【0033】

また、本実施の形態１に係るロボットは、前記冷却装置を備える。

【0034】

また、本実施の形態１に係るロボットでは、ロボットが、多軸垂直多関節ロボットであり、ロボットの基端側の関節部の軸を第１軸と定義した場合に、冷却装置は、ロボットの第１軸～第３軸のうち、少なくとも１つの軸に配置されていてもよい。

【0035】

また、本実施の形態１に係るロボットでは、第１隔壁の第Ｎリンク側の壁面である第１壁面には、モータが配置されていて、第１隔壁の第Ｎ＋１リンク側の壁面である第２壁面には、減速装置が配置されていて、冷却媒体流路体は、モータを囲むように、第１壁面に配設されていてもよい。

【0036】

また、本実施の形態１に係るロボットでは、冷却媒体流路体と第１壁面との間には、伝熱剤が配置されていてもよい。

【0037】

また、本実施の形態１に係るロボットでは、冷却媒体循環流路が、第Ｎリンク内に配置されていてもよい。

【0038】

さらに、本実施の形態１に係る冷却装置のロボットへの取り付け方法は、ロボットの関節部に用いられる冷却装置の取り付け方法であって、ロボットの関節部は、第Ｎリンクを構成する第１隔壁と第Ｎ＋１リンクを構成する第２隔壁を有し、第１隔壁の第Ｎリンク側の壁面である第１壁面には、筒状の突出部が形成されていて、かつ、モータが突出部の内方に位置するように配置されていて、第１隔壁の第Ｎ＋１リンク側の壁面である第２壁面には、減速装置が配置されていて、冷却装置は、環状、又は筒状に形成され、その内部に冷却媒体が通流する冷却媒体流路が形成されている、冷却媒体流路体と、冷却媒体流路体に接続されている冷却媒体循環流路と、ラジエータと、送出器と、ファンと、基台と、を備え、ラジエータ及び送出器は、冷却媒体循環流路の途中に設けられていて、ファンは、ラジエータを空冷するように構成されていて、基台にラジエータ、送出器、及びファンを取り付ける（Ａ）と、冷却媒体流路体の内部空間がモータを挿通するように、かつ、当該冷却媒体流路体を第１隔壁の第１壁面に当接させる（Ｂ）と、ラジエータ、送出器、及びファンが取り付けられた基台を本体部及び／又はモータに取り付ける（Ｃ）と、冷却媒体流路体、ラジエータ、及び送出器を冷却媒体循環流路で接続する（Ｄ）と、を備える。

【0039】

以下、本実施の形態１に係るロボットの一例について、図１～図４を参照しながら説明する。

【0040】

［ロボットの構成］
図１は、本実施の形態１に係るロボットの概略構成を示す模式図である。なお、図１においては、ロボットにおける上下方向を図における上下方向として表している。

【0041】

図１に示すように、本実施の形態１に係るロボット１０１は、複数のリンク（ここでは、第１リンク１１ａ～第６リンク１１ｆ）の連接体と、複数の関節部（ここでは、第１関節ＪＴ１～第６関節ＪＴ６）と、これらを支持する基台１５と、制御装置１１１と、を備える、垂直多関節ロボットアームである。

【0042】

なお、本実施の形態１においては、ロボット１０１として、６軸の垂直多関節型ロボットを採用したが、これに限定されず、垂直多関節型ロボットであれば、７軸の垂直多関節型ロボットであってもよい。

【0043】

第１関節ＪＴ１では、基台１５と、第１リンク１１ａの基端部とが、鉛直方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。第２関節ＪＴ２では、第１リンク１１ａの先端部と、第２リンク１１ｂの基端部とが、水平方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。第３関節ＪＴ３では、第２リンク１１ｂの先端部と、第３リンク１１ｃの基端部とが、水平方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。

【0044】

また、第４関節ＪＴ４では、第３リンク１１ｃの先端部と、第４リンク１１ｄの基端部とが、第４リンク１１ｄの長手方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。第５関節ＪＴ５では、第４リンク１１ｄの先端部と、第５リンク１１ｅの基端部とが、第４リンク１１ｄの長手方向と直交する軸回りに回転可能に連結されている。第６関節ＪＴ６では、第５リンク１１ｅの先端部と第６リンク１１ｆの基端部とが、捻れ回転可能に連結されている。

【0045】

そして、第６リンク１１ｆの先端部には、メカニカルインターフェースが設けられている。このメカニカルインターフェースには、作業内容に対応したエンドエフェクタ２０が着脱可能に装着される。

【0046】

また、第１関節ＪＴ１～第６関節ＪＴ６には、それぞれ、各関節が連結する２つの部材を相対的に回転させるアクチュエータの一例としてのモータが設けられている（図２参照）。モータは、例えば、制御装置１１１によってサーボ制御されるサーボモータであってもよい。また、第１関節ＪＴ１～第６関節ＪＴ６には、それぞれ、駆動モータの回転位置を検出する回転センサと、駆動モータの回転を制御する電流を検出する電流センサと、が設けられている（それぞれ、図示せず）。回転センサは、例えば、エンコーダであってもよい。

【0047】

制御装置１１１は、基台１５（ロボット１０１）外に配置されている。なお、制御装置１１１は、基台１５（ロボット１０１）内に配置されていてもよい。また、制御装置１１１は、マイクロプロセッサ、ＣＰＵ等の演算処理器１１１ａと、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶器１１１ｂと、を備えている。記憶器１１１ｂには、基本プログラム、各種固定データ等の情報が記憶されている。

【0048】

演算処理器１１１ａは、記憶器１１１ｂに記憶された基本プログラム等のソフトウェアを読み出して実行することにより、ロボット１０１の各種の動作を実行するように構成されている。

【0049】

また、制御装置１１１は、後述する冷却装置７０の送出器７５及び／又はファン７６を制御するように構成されていてもよい。この場合、制御装置１１１は、各関節部に配置されているモータに通流する電流の増減に伴うように、送出器７５及び／又はファン７６を制御してもよい。

【0050】

具体的には、制御装置１１１は、モータに通流する電流を増加させる場合には、送出器７５の送出量を増加させるように制御してもよく、及び／又はファン７６の操作量（回転速度）を増加させるように制御してもよい。また、制御装置１１１は、モータに通流する電流を減少させる場合には、送出器７５の送出量を減少させるように制御してもよく、及び／又はファン７６の操作量（回転速度）を減少させるように制御してもよい。

【0051】

なお、制御装置１１１は、集中制御する単独の制御装置によって構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御する複数の制御装置によって構成されていてもよい。また、制御装置１１１は、マイクロコンピュータで構成されていてもよく、ＭＰＵ、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、論理回路等によって構成されていてもよい。

【0052】

［冷却装置の構造］
次に、本実施の形態１に係るロボット１０１の関節部に用いられる冷却装置について、図２及び図３を参照しながら、説明する。

【0053】

図２は、図１に示すロボットの関節部（第２関節ＪＴ２）の概略構成を示す模式図である。

【0054】

図２に示すように、第２関節ＪＴ２では、第１リンク１１ａと第２リンク１１ｂが連結されている。第１リンク１１ａは、本体部３１を有する。本体部３１には、板状の第１隔壁３１ａが形成されている。また、第２リンク１１ｂは、第２隔壁４２を有する。

【0055】

第１隔壁３１ａには、貫通孔３１ｂが設けられている。本体部３１は、貫通孔３１ｂが、第２リンク１１ｂに設けられている凹部４０と連通するように配置されている。なお、以下においては、第１隔壁３１ａの第２リンク１１ｂ側（一方）の壁面を第２壁面２と称し、第２壁面２の反対側（第１リンク１１ａ側）の壁面を第１壁面１と称する。

【0056】

第１隔壁３１ａの第１壁面１には、筒状の突出部３１ｃが設けられている。また、第１壁面１には、突出部３１ｃの内方に位置し、かつ、出力軸５１が貫通孔３１ｂを挿通するように、モータ５０が配置されている。モータ５０の出力軸５１には、凹部４０内に配置されている減速装置６０が接続されている。減速装置６０は、第２リンク１１ｂに接続されている。なお、減速装置６０は、公知の種々の減速機を用いることができる。

【0057】

これにより、モータ５０が回転駆動すると、第２リンク１１ｂが、第１リンク１１ａに対して揺動することができる。

【0058】

さらに、第１壁面１には、モータ５０の外周面５を囲むように、本実施の形態１に係る冷却媒体流路体７１が配置されている。なお、第１壁面１と冷却媒体流路体７１との間には、伝熱剤７２が配置されていてもよい。伝熱剤７２としては、例えば、放熱グリス（熱伝導グリス）であってもよく、放熱用シリコンであってもよい。

【0059】

ここで、図２及び図３を参照しながら、冷却媒体流路体７１の構成について、説明する。

【0060】

図３は、図２に示す冷却装置の冷却媒体流路体の概略構成を示す模式図である。なお、図３において、冷却媒体流路体における上下方向を図における上下方向としてあらわしている。

【0061】

図２及び図３に示すように、冷却媒体流路体７１は、環状又は筒状に形成されている。冷却媒体流路体７１は、外周面７ａが突出部３１ｃの内周面３よりも内方に位置し、かつ、内周面７ｂがモータ５０の外周面５よりも外方に位置するように、構成されている。

【0062】

これにより、作業者は、冷却媒体流路体７１を突出部３１ｃとモータ５０の間の筒状空間に容易に挿通させることができる。

【0063】

また、冷却媒体流路体７１の内部には、冷却媒体流路７１ａが形成されている。冷却媒体流路７１ａは、モータ５０の出力軸５１の軸心方向から見て、略Ｃ字状に（周回するように）形成されている。また、冷却媒体流路７１ａは、外周面７ａと内周面７ｂの間の領域を蛇行するように形成されている。

【0064】

冷却媒体流路７１ａの一方の端部（図３においては、下側の端部）が、冷却媒体の入口（供給口）７１ｂを構成し、他方の端部（図３においては、上側の端部）が、冷却媒体の出口（排出口）７１ｃを構成する。また、入口７１ｂと出口７１ｃは、冷却媒体循環流路７３により接続されている。

【0065】

なお、冷却媒体流路７１ａ及び冷却媒体循環流路７３内を通流する冷却媒体としては、例えば、水、水溶液、不凍液（エチレングリコール、グリセリン、ロングライフクーラント（ＬＬＣ））であってもよい。

【0066】

冷却媒体循環流路７３の途中には、ラジエータ７４及び送出器（ポンプ）７５が設けられている。また、ラジエータ７４には、当該ラジエータ７４を冷却するためのファン７６が設けられている。なお、ラジエータ７４には、第１流路７７を介して、タンク７８が設けられていてもよい。

【0067】

冷却装置７０をコンパクト化する観点から、送出器７５は、ラジエータ７４の下流側に設けられていてもよい。また、冷却装置７０の冷却効率を向上させる観点から、送出器７５は、ラジエータ７４の上流側に配置されていてもよい。

【0068】

また、ラジエータ７４、送出器７５、及びタンク７８は、略Ｌ字状の基台７９に取り付けられている。基台７９は、モータ５０に設けられているフランジ８０に接続（固定）されている。

【0069】

［冷却装置の取り付け方法］
次に、本実施の形態１に係る冷却装置７０の取り付け方法について、図１～図４を参照しながら、詳細に説明する。なお、以下の動作は、作業者が実行するが、作業者が、冷却装置７０を取り付けるロボット１０１以外のロボットを操作することで実行してもよい。

【0070】

図４は、本実施の形態１に係る冷却装置の取り付け方法の一例を示すフローチャートである。

【0071】

なお、既存の設備等に配置されているロボットには、本実施の形態１に係る冷却装置７０が取り付けられていないものとし、当該ロボットに冷却装置７０を取り付ける作業を以下に説明する。

【0072】

図４に示すように、作業者は、基台７９にラジエータ７４、送出器７５、及びタンク７８を取り付ける（ステップＳ１０１）。

【0073】

次に、作業者は、冷却媒体流路体７１を第１隔壁３１ａの第１壁面１に取り付ける（ステップＳ１０２）。具体的には、作業者は、冷却媒体流路体７１の内部空間がモータ５０を挿通するように、冷却媒体流路体７１を移動させ、当該冷却媒体流路体７１を第１隔壁３１ａの第１壁面１に当接させる。そして、作業者は、適宜な部材（例えば、ボルト等）により、冷却媒体流路体７１を第１壁面１に取り付ける（固定する）。このとき、作業者は、冷却媒体流路体７１における第１壁面１との当接面、及び／又は第１壁面１における冷却媒体流路体７１との当接面に伝熱剤７２を配置してもよい。

【0074】

なお、ステップＳ１０１の動作とステップＳ１０２の動作は、順不同である。

【0075】

次に、作業者は、ステップＳ１０１でラジエータ７４、送出器７５、及びタンク７８を取り付けた基台７９をフランジ８０に取り付ける（ステップＳ１０３）。ついで、作業者は、冷却媒体循環流路７３を構成する配管により、冷却媒体流路体７１（冷却媒体流路７１ａの入口７１ｂ及び出口７１ｃ）、ラジエータ７４、及び送出器７５を接続する（ステップＳ１０４）。また、作業者は、第１流路７７を構成する配管により、タンク７８とラジエータ７４を接続する。さらに、作業者は、タンク７８等に冷却媒体を供給して、冷却装置７０のロボット１０１への取り付け作業を終了する。

【0076】

このように構成された、本実施の形態１に係る冷却媒体流路体７１では、筒状又は環状に形成されている。これにより、その内部空間にモータ５０を挿通させるだけで、第１隔壁３１ａの第１壁面１に取り付けることができる。

【0077】

また、本実施の形態１に係る冷却媒体流路体７１（冷却装置７０）では、カバー部材３２を取り外すだけで、当該冷却媒体流路体７１（冷却装置７０）を関節部に取り付けることができる。すなわち、冷却媒体流路体７１（冷却装置７０）を関節部に取り付けるために、第Ｎリンク（第１リンク１１ａの本体部３１）及び第Ｎ＋１リンクを取り外す（解体する）必要がない。

【0078】

このため、作業者が、既存のロボット（例えば、工場等に設置されているロボット）に対する、冷却媒体流路体７１（冷却装置７０）の取り付け作業を容易に実行することができる。

【0079】

また、本実施の形態１に係る冷却媒体流路体７１は、モータ５０の外方に配置されているため、モータ５０を冷却することができる。また、第１隔壁３１ａの第２壁面２に当接するように、減速装置６０が配置されているため、冷却媒体流路体７１は、第１隔壁３１ａからの伝熱により、減速装置６０も冷却することができる。

【0080】

このため、本実施の形態１に係る冷却媒体流路体７１（冷却装置７０）は、モータ５０と減速装置６０のそれぞれを冷却する冷却用部材を配置する必要がある、上記特許文献１に開示されている多関節型ロボットに比して、製造コストを低減することができる。

【0081】

さらに、本実施の形態１に係る冷却装置７０では、加熱された冷却媒体を冷却するためのラジエータ７４を備えていて、ロボット１０１の関節部内で、流路（冷却媒体流路７１ａ及び冷却媒体循環流路７３）が循環するように構成されている。

【0082】

これにより、ロボット１０１の外部にまで、冷却媒体が通流する流路（配管）を設ける必要がなく、ロボット１０１のコンパクト化を図ることができるとともに、既存のロボットに対して、冷却装置７０の取り付け作業を容易にすることができる。

【0083】

すなわち、工場設備として、配管及び／又は冷却媒体の貯留槽を設置することなく、冷却装置７０をロボット１０１に設置することができる。このため、冷却装置７０のロボット１０１への取り付けるためのコストを低減することができる。

【0084】

したがって、本実施の形態１に係る冷却媒体流路体７１（冷却装置７０）を備えるロボット１０１は、上記特許文献１に開示されている多関節型ロボットに比して、冷却効率がよく、また、製造コストを低減することができる。

【0085】

なお、本実施の形態１に係るロボット１０１は、冷却装置７０を覆うカバー部材を有していてもよい。

【0086】

［変形例１］
本実施の形態１における変形例１の冷却装置は、第Ｎリンクを構成する第１隔壁には、モータが配置されていて、基台は、第Ｎリンクに取り付けられている。

【0087】

以下、本実施の形態１における変形例１のロボット（冷却装置）の一例について、図５を参照しながら説明する。

【0088】

図５は、本実施の形態１における変形例１のロボットの概略構成を示す模式図である。

【0089】

図５に示すように、本変形例１のロボット１０１は、実施の形態１に係るロボットシステム１００と基本的構成は同じであるが、基台７９及びフランジ８０が、第１リンク１１ａ（ここでは、突出部３１ｃ）に取り付けられている点が異なる。

【0090】

このように構成された、本変形例１のロボット１０１（冷却装置７０）であっても、実施の形態１に係るロボット１０１（冷却装置７０）と同様の作用効果を奏する。

【0091】

（実施の形態２）
本実施の形態２に係る冷却装置のロボットへの取り付け方法は、ロボットの関節部に用いられる冷却装置の取り付け方法であって、ロボットの関節部は、第Ｎリンクを構成する第１隔壁と第Ｎ＋１リンクを構成する第２隔壁を有し、第１隔壁の第Ｎリンク側の壁面である第１壁面には、筒状の突出部が形成されていて、かつ、モータが突出部の内方に位置するように配置されていて、第１隔壁の第Ｎ＋１リンク側の壁面である第２壁面には、減速装置が配置されていて、冷却装置は、環状、又は筒状に形成され、その内部に冷却媒体が通流する冷却媒体流路が形成されている、冷却媒体流路体と、冷却媒体流路体に接続されている冷却媒体循環流路と、ラジエータと、送出器と、ファンと、基台と、を備え、ラジエータ及び送出器は、冷却媒体循環流路の途中に設けられていて、ファンは、ラジエータを空冷するように構成されていて、冷却媒体流路体の内部空間がモータを挿通するように、かつ、当該冷却媒体流路体を第１隔壁の第１壁面に当接させる（Ｅ）と、基台を本体部及び／又はモータに取り付ける（Ｆ）と、基台にラジエータ、送出器、及びファンを取り付ける（Ｇ）と、冷却媒体流路体、ラジエータ、及び送出器を冷却媒体循環流路で接続する（Ｈ）と、を備える。

【0092】

以下、本実施の形態２に係る冷却装置のロボットへの取り付け方法の一例について、図６を参照しながら説明する。なお、本実施の形態２に係る冷却装置のロボットへの取り付け方法に用いられる、冷却媒体流路体、冷却装置、及びロボットは、実施の形態１に係るロボット、又は変形例１のロボットと同様に構成されているので、その詳細な説明は省略する。

【0093】

図６は、本実施の形態２に係る冷却装置の取り付け方法の一例を示すフローチャートである。

【0094】

なお、既存の設備等に配置されているロボットには、本実施の形態２に係る冷却装置７０が取り付けられていないものとし、当該ロボットに冷却装置７０を取り付ける作業を以下に説明する。

【0095】

図６に示すように、作業者は、基台７９をフランジ８０に取り付ける（ステップＳ２０１）。ついで、作業者は、冷却媒体流路体７１を第１隔壁３１ａの第１壁面１に取り付ける（ステップＳ２０２）。なお、ステップＳ２０１の動作とステップＳ２０２の動作は、順不同である。

【0096】

次に、作業者は、基台７９にラジエータ７４、送出器７５、及びタンク７８を取り付ける（ステップＳ２０３）。ついで、作業者は、冷却媒体循環流路７３を構成する配管により、冷却媒体流路体７１（冷却媒体流路７１ａの入口７１ｂ及び出口７１ｃ）、ラジエータ７４、及び送出器７５を接続する（ステップＳ２０４）。また、作業者は、第１流路７７を構成する配管により、タンク７８とラジエータ７４を接続する。さらに、作業者は、タンク７８等に冷却媒体を供給して、冷却装置７０のロボット１０１への取り付け作業を終了する。

【0097】

このように構成された、本実施の形態２に係るロボット１０１（冷却装置７０）であっても、実施の形態１に係るロボット１０１（冷却装置７０）と同様の作用効果を奏する。

【0098】

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良又は他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

【産業上の利用可能性】

【0099】

本発明の冷却媒体流路体、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によれば、作業者の負担を軽減して、冷却装置の取り付け作業の効率を向上させることができる、及び／又は製造コストを低減することができるため、ロボットの分野において有用である。

【符号の説明】

【0100】

１ 第１壁面
２ 第２壁面
３ 内周面
５ 外周面
７ａ 外周面
７ｂ 内周面
１１ａ 第１リンク
１１ｂ 第２リンク
１１ｃ 第３リンク
１１ｄ 第４リンク
１１ｅ 第５リンク
１１ｆ 第６リンク
１５ 基台
２０ エンドエフェクタ
３１ａ 第１隔壁
３１ｂ 貫通孔
３１ｃ 突出部
３１ 本体部
４０ 凹部
４２ 第２隔壁
５０ モータ
５１ 出力軸
６０ 減速装置
７０ 冷却装置
７１ 冷却媒体流路体
７１ａ 冷却媒体流路
７１ｂ 入口
７１ｃ 出口
７２ 伝熱剤
７３ 冷却媒体循環流路
７４ ラジエータ
７５ 送出器
７６ ファン
７７ 第１流路
７８ タンク
７９ 基台
８０ フランジ
１０１ ロボット
１１１ 制御装置
１１１ａ 演算処理器
１１１ｂ 記憶器
ＪＴ１ 第１関節
ＪＴ２ 第２関節
ＪＴ３ 第３関節
ＪＴ４ 第４関節
ＪＴ５ 第５関節
ＪＴ６ 第６関節

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】