JP2002529267A - 遠隔操作装置と遠隔操作装置の製造方法および遠隔操作装置を作動させる方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 複数の駆動手段（２）と、駆動手段に取り付けられて、対応するリンク機構（４）を介して可動エレメント（５）を支持するアーム（３）とを有する、衛生上の要求がある環境のための遠隔操作装置。駆動手段（２）は、強制流によって駆動手段のモータから熱を奪うガス状の冷却媒体を収容したエンクロージャ（６）に収容されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （技術分野） 本発明は第一に、制御ユニットの補助を受けて、把持することを目的とする工
業用ロボットを構成する遠隔操作装置に関する。特に、３つのアームを有し、こ
れらによって方向と傾斜を維持して空間内の任意の位置に位置付けられる可動部
材を有する遠隔操作装置に関する。

【０００２】 （従来の技術） 工業用ロボットは遠隔操作装置と制御装置を具備し、制御装置の補助によって
、遠隔操作装置は作業範囲内で任意の操作を行う。通常、このような遠隔操作装
置は工具を持つハンドを支える複数のアームを有する。使用するロボットの大多
数では、伝統的な６軸遠隔操作装置が使用される。それは、主に非常に高精度に
広範な操作を行うために十分な可動性を有する。特殊な用途では、しかしながら
、自由度が少ない代わりに、高速な動作が可能な遠隔操作装置の必要性がある。
そのような遠隔操作装置では、工具を搭載するアームがあらかじめ決められた方
向を常に向いているように機械的に接続されている

【０００３】 米国特許４９７６５８２から、可動要素が、固定要素に対して一定の方向を保
って空間内を動く遠隔操作装置が知られていた。遠隔操作装置は３つのアームを
持っており、それらは連携して可動要素を支える。これらそれぞれのアームは、
それぞれの第１軸の周りに回転するように固定部材にジャーナル支持されている
。アームは連結機構を支えており、連結機構の一つの端はアームの中心から離れ
た部分ジャーナル支持されて、２自由度の動きが可能である。他方の端で、連結
器はジャーナル支持によって可動要素を支え、２自由度の動きを許容する。

【０００４】 連結機構は２つの平行なリンクを有し、アームと協同して、連結機構のそれぞ
れの端部の自由度の一つは、各アームの第１軸に平行な軸の周りの回転であるよ
うに構成されている。アーム又は連結器の動きに関係なく、これら３つの回転軸
は、常に平行に維持される。従って可動要素は固定要素に対して同じ角度、傾斜
になる。一つの条件は、アームのそれぞれの軸は互いに角度を有することである
。

【０００５】 衛生上の要求が存在する空間で作業するときには、遠隔操作装置は、当該空間
内で衛生的に不都合を生じさせるどんなにおい、流体、ほこりも発散してはなら
ない。そのような空間内での作業は、しばしば、遠隔操作装置の上に流体やほこ
りが積もり、それを遠隔操作装置が発散させる。従来の遠隔操作装置は複数の要
素を有する、開放型の設計である。モーターを含めた駆動手段のすべての可動要
素は、潤滑油を差さなければならない。この状況では、遠隔操作装置が、時々潤
滑油と蓄積したほこりを、発散させることは避けがたい。このために、従来知ら
れている遠隔操作装置は衛生上の要求が存在する空間で使用するには不向きであ
った。

【０００６】 （発明の開示） 上述した種類の、衛生上の要求が存在する空間で用いられる遠隔操作装置の製
造手段と方法を提案することが、本発明の目的である。遠隔操作装置はにおい、
流体、ほこりの発散を防ぐことができる。遠隔操作装置は、洗浄することができ
ると同時に、駆動手段による熱を発散させることができる。低温の空間で遠隔操
作装置を起動させる間、駆動手段を予熱することができる。

【０００７】 これらの目的は、本発明によれば、独立請求項１の特徴部分に記載された特徴
に係る遠隔操作装置と、独立請求項６及び９の、特徴部分に記載された特徴に係
る方法によって達成することができる。好ましい実施例は、従属請求項の特徴部
分に記した。

【０００８】 本発明によれば、上述の目的は、遠隔操作装置の駆動手段を囲む、閉じた系の
エンクロージャを形成することによって達成される。このエンクロージャの中で
、空気であってもよい冷却媒体は駆動手段のモーターを通って圧送される。冷却
媒体は吸収した熱を外部冷却システムに送る。遠隔操作装置が低温で始動する間
、熱は冷却媒体を経由してモーターへ送られる。

【０００９】 エンクロージャは、遠隔操作装置への損傷の原因である液体の進入なしに洗浄
することができる。エンクロージャを含めた遠隔操作装置全体は、ほこりを吸着
するようなくぼみやポケット状のへこみがなく、表面はなめらかである。モータ
ーから発散されるほこりや流体は、エンクロージャの中で収集される。

【００１０】 （図面の簡単な説明） 本発明を、エンクロージャに駆動手段を収容した、本発明の遠隔操作装置を示
す添付の３次元図面を参照して、実施例の説明を通じて詳細に説明する。

【００１１】 （好ましい実施例の説明） 図に示した遠隔操作装置は、３つの駆動手段２（隠れている）が取り付けられ
た動かないエレメント１を有する。各駆動手段には、リンク機構４を介して可動
エレメント５を支持するアーム３が取り付けられている。例示したものに関して
は、３つのアームとリンク機構は同一なので、３つのアームのうちの１つにだけ
参照番号を付した。３つの駆動手段は、下部７と上部８とを有するエンクロージ
ャ６に収容されている。下部は、駆動機構とそのモータから排出される可能性の
ある液と汚れとをエンクロージャ内部に集めるように構成されている。

【００１２】 エンクロージャの中を、図示した例の場合には、例えば空気である、気体の冷
却媒体が循環する。上部７は、空気供給孔９と空気排出孔１０が設けられている
。図示した例の場合には、排気と給気は外部のダクト１１に接続されている。こ
の結果、駆動手段とそのモータのための、閉じられた冷却システムが構成される
。（図示しない）ファンがエンクロージャの中のモータに空気を圧送する。その
空気がモーターの熱を吸収して外部のダクトの法に循環させる。外部のダクトは
、（図示しない）冷却装置を有する。この種の冷却装置は、液体であってもよい
、外部冷却媒体が横切る熱交換器であってもよい。ダクトを通過する空気は吸収
した熱を外部の冷却媒体に伝達する。エンクロージャには、複数の遠隔操作装置
に共通の、より大きなシステムによって換気を行うことの障害となるものは何も
ない。しかし、この換気システムは、遠隔操作装置が作業する空間に対して閉じ
たものでなければならない。

【００１３】 遠隔操作装置が作業する空間に対して気密なエンクロージャに、遠隔操作装置
の駆動手段を収容することによって、遠隔操作装置を衛生上の要求が厳しい環境
下の作業に使用することができる。好ましい実施例では、エンクロージャの内部
に液体が入って遠隔操作装置に損傷を与えないように、エンクロージャを洗浄す
ることができる。エンクロージャが気密であることは、駆動手段のモータを、作
動中に冷却しなければならないことを意味する。さもなければ、モーターはオー
バーヒートし、最終的には故障することになる。上述の強制冷却は完全に気密な
エンクロージャにおいては必要である。

【００１４】 冷却ダクトに熱交換器を設けることによって、エンクロージャの内部を循環す
る空気を急速に冷却することができる。このために、負荷の大きさにかかわらず
、モータを正しい作動温度に維持することが可能になる。遠隔操作装置を作動さ
せるためには、熱交換器と強制冷却が好ましい。特定の場合には、遠隔操作装置
は冷たい空間に置かれることになる。例えば夜間の中断の間に、モータを含む遠
隔操作装置全体が冷却される。低温では、潤滑材の粘性が高くなり、暖かい温度
の場合と同じ潤滑性能を有さない。冷たくなった遠隔操作装置は従って、潤滑が
確実に行われるようにゆっくりと動きはじめなければならない。モーターが熱を
発散するにつれて、次第に、潤滑材の温度が上昇するとともに、遠隔操作装置の
スピードを高くすることができる。このような低温からのスタートにおいて、冷
却システムは、作動を開始するある程度前に、熱交換器によって加熱された高温
の空気をモータに供給することができる。このようにすることによって、遠隔操
作装置はスタートアップのときから全性能を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 エンクロージャに駆動手段を収容した、本発明の遠隔操作装置を
示す３次元図面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ミカエルソン， ピエール スウェーデン国 エス−723 36 ヴェス テロス， ハガ パークガタ ３ディー (72)発明者 パーソン， フレドリック スウェーデン国 エス−723 38 ヴェス テロス， マルケルガタン 10 エイ Ｆターム(参考） 3C007 AS25 BS24 CY27 CY34

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の駆動手段（２）と、駆動手段へ取り付けられ、それぞ
   れが連結器（４）を通して、可動要素（５）を支持するアーム（３）とを有する
   固定要素（１）を具備する衛生上の要求を有する環境のための遠隔操作装置であ
   って、気体冷却材を収容して駆動手段（２）を取り囲むエンクロージャ（６）を
   有し、冷却媒体は強制的な流れによって駆動手段のモーターから熱を取ることを
   特徴とする遠隔操作装置。
2. 【請求項2】 エンクロージャは駆動手段からのほこりや流体を集めるものであ
   ることを特徴とする請求項１に記載の遠隔操作装置。
3. 【請求項３】 冷却媒体は、送風機によって強制的に駆動手段のモーターを
   通る空気を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の遠隔操作装置。
4. 【請求項４】 冷却媒体が、冷却媒体から外部冷却媒体へ熱を移動させる熱
   交換器を通して循環することを特徴とする、請求項の１から３のいずれかに記載
   の遠隔操作装置。
5. 【請求項５】 エンクロージャは、駆動手段への損傷を与える危険無しに洗
   浄することができることを特徴とする、請求項の１から４のいずれかに記載の遠
   隔操作装置。
6. 【請求項６】 衛生上の要請が必要な環境に対する遠隔操作装置を製造する
   ための方法であって、当該遠隔操作装置は、複数の駆動手段（２）と、駆動手段
   に取り付けられたアーム（３）、前記アームとが、それぞれ連結器（４）を通し
   て可動要素（５）を支持する駆動手段に取り付けられたアーム（３）を有する固
   定要素（１）を具備し、駆動手段（２）はエンクロージャ（６）によって囲まれ
   、エンクロージャは気体の冷却媒体で満たされており、冷却媒体は強制的な流れ
   によって駆動手段のモーターから熱を奪い取ることを特徴とする方法。
7. 【請求項７】 エンクロージャは駆動手段からのほこりや流体を集めるた
   めのものであり、冷却媒体は、送風機によって強制的に駆動手段のモーターを通
   る空気を含むことを特徴とする請求項６に記載の遠隔操作装置の製造方法。
8. 【請求項８】 冷却媒体は、冷却媒体からの熱が外部冷却媒体に伝達される
   熱交換器を通って循環するものであることを特徴とする、請求項６又は７に記載
   の遠隔操作装置の製造方法。
9. 【請求項９】 衛生上の要請が必要な環境に対する遠隔操作装置を操作する
   方法であって、当該遠隔操作装置は、複数の駆動手段（２）と、それぞれが連結
   器（４）を通して、可動要素（５）を支持する、駆動手段に取り付けられたアー
   ム（３）とを有する固定要素（１）とを具備し、駆動手段はエンクロージャ（６
   ）によって囲まれ、エンクロージャは気体の冷却媒体で満たされており、冷却媒
   体は、遠隔操作装置が始動する前、強制的な流れによって駆動手段のモーターへ
   熱を伝達する方法。