JP4251197B2 - ロボット制御装置及びロボットシステム - Google Patents

Description

本発明は、ロボット制御装置及びロボットシステムに関する。

一般的に、産業用のロボットシステムは、ロボット制御装置と、電源用ケーブルや信号用ケーブルによってロボット制御装置に接続された産業用ロボットと、を有している。産業用ロボットは、ロボット制御装置が出力する信号を受けて、該信号に応じた処理動作を行う（例えば、特許文献１、特許文献２）。

近年、上記ロボット制御装置では、生産設備の省スペース化の観点から小型化が強く望まれている。しかし、ロボット制御装置の筐体には、サーボアンプなどの各種熱源が格納されている。ロボット制御装置は、上記熱源を冷却するために、筐体全体の放熱面積を大きくしたり、大型の冷却ファンによって筐体の内部を強制冷却しなければならない。この結果、ロボット制御装置は、筐体の拡大を余儀なくされて、小型化し難いものであった。

一方、こうした電子機器の冷却機構には、従来より、その冷却効率を向上させる提案がなされている。特許文献３は、筐体側面近傍に配設されるプリント回路基板の実装面を筐体の内側に配置する。これによって、筐体側面近傍の電子素子を、より高い風速の冷却風の下に晒すことができ、プリント基板の冷却効率を向上させる。また、特許文献４は、筐体内に換気口を有した冷却ダクトを設け、該冷却ダクトから延びる複数のヒートレーンに、それぞれサーボアンプ、電源、トランスなどの発熱体を接続する。これによって、各ヒートレーンを介した大量の熱輸送が可能となり、各発熱体の冷却効率を向上させる。
特開平１１−１８８６８６号公報 特開平９−１９８１２０号公報 特開平６−２１６５５２号公報 特開２００２−３５３６７９号公報

しかしながら、特許文献３では、筐体側面周辺の冷却効率を向上できるものの、筐体内部全体の冷却効率を向上させることができない。一方、特許文献４では、別途冷却ダクトを設ける分だけ筐体の拡大を招き、ロボット制御装置を十分に小型化できない。

しかも、特許文献１、特許文献２では、熱源の発熱量に応じた冷却構成が十分に検討されていないため、ロボット制御装置の各部材（例えば、駆動制御ボード、電源ボード、アクチュエータドライバなど）に応じた冷却機構を構成することができない。

本発明は、前述した上記問題点を解消するためになされたものであって、その目的は、冷却効率の向上と小型化を可能にしたロボット制御装置及びロボットシステムを提供することにある。

本発明のロボット制御装置は、筐体と、前記筐体に収容されてアクチュエータを駆動するアクチュエータドライバと、前記筐体に収容されて前記アクチュエータドライバを保持する保持部材が設けられたカバーと、前記筐体に収容されて前記アクチュエータドライバを駆動制御する駆動制御ボードと、前記筐体に収容されて前記駆動制御ボードを統括する主制御ボードと、前記筐体に収容されて前記駆動制御ボード及び前記主制御ボードに電源を供給する主電源ボードと、前記駆動制御ボードと、前記主制御ボードと、前記主電源ボードと、前記カバーとをそれぞれ筒の側壁としてこれらボード及びカバーによって囲まれた四角筒状を呈する通気路と、前記通気路の開口部に配設されて前記通気路に空気を通過させる冷却ファンと、を備えた。

本発明のロボット制御装置によれば、通気路は、駆動制御ボード、主制御ボード、主電源ボード及びカバーをそれぞれ側壁としてこれらボード及びカバーによって囲まれた四角筒状に形成される。

したがって、少なくとも各ボードの面方向がそれぞれ通気路の通気方向に配置されるため、通気路の流路抵抗を低下させることができ、より速い流速の空気を各ボードの面方向に沿って通気させることができる。しかも、通気路を各ボードによって構成するため、各ボードのサイズに応じた通気路を形成することができる。この結果、各ボードのサイズに応じた筐体の中で、各ボードの全面を効率的に冷却させることができる。

よって、冷却効率の向上と小型化を可能にしたロボット制御装置を提供することができる。
このロボット制御装置において、前記保持部材は、前記通気路の内部に設けられ、前記アクチュエータドライバの放熱面の面方向と前記通気路の通気方向を略平行にして前記アクチュエータドライバを保持する構成が好ましい。

このロボット制御装置によれば、発熱量の大きいアクチュエータドライバの複数の側面を通気する空気に晒すことができるため、発熱量に応じた冷却を各構成部材に施すことができるともに、アクチュエータドライバの放熱面の面方向と前記通気路の通気方向を略平行とするため、アクチュエータドライバの放熱面をより効率的に冷却することも可能となる。従って、ロボット制御装置の内部を、より効率的に冷却させることができる。
このロボット装置において、前記カバーは前記アクチュエータドライバを着脱可能とする開口部を有するとともに、この開口部は前記筐体の一側板によって開閉可能に構成されることが好ましい。

このロボット制御装置において、前記筐体は、前記駆動制御ボードが取付けられて前記通気路を囲う側板と、前記主制御ボードが取付けられて前記通気路を囲う側板と、前記主電源ボードが取付けられて前記通気路を囲う側板と、を備えることが好ましい。

このロボット制御装置によれば、筐体のサイズが、通気路のサイズと略同じになる。したがって、ロボット制御装置のサイズを、より確実に縮小させることができる。
このロボット制御装置において、前記筐体は、前記一側板を前側板とするとともに、前記駆動制御ボードが取付けられて前記通気路を囲う後側板を有し、前記保持部材は、前記アクチュエータドライバを前後方向に沿って移動可能に保持し、前記駆動制御ボードは、前記アクチュエータドライバを前後方向に沿って抜差し可能に接続するコネクタを有することが好ましい。

このロボット制御装置によれば、筐体の前側からアクチュエータドライバを抜き差しすることができる。そのため、ロボット制御装置のメンテナンス性を向上させることができる。

このロボット制御装置において、前記筐体は、前記主制御ボードが取付けられて前記通気路を囲う底板と、前記主電源ボードが取付けられて前記通気路を囲う天板と、を備える構成が好ましい。

このロボット制御装置によれば、主制御ボードを駆動制御ボードに近づけることができ、主電源ボードを駆動制御ボードに近づけることができる。したがって、各ボードの間のケーブル長を短くすることができ、ロボット制御装置のサイズを、より縮小させることができる。

このロボット制御装置において、前記主電源ボードと前記駆動制御ボードとの間に接続されて、前記主電源ボードから入力された交流電源を直流電源に変換して前記駆動制御ボードに出力する第１スイッチング電源ボードを有し、前記筐体は、前記主電源ボードと前記駆動制御ボードのいずれか一方と、前記第１スイッチング電源ボードと、が取付けられて前記通気路を囲う側板を備えてもよい。

このロボット制御装置によれば、第１スイッチング電源ボードと主電源ボードとの間、あるいは第１スイッチング電源ボードと駆動制御ボードとの間のケーブル長を短くすることができる。そのため、ロボット制御装置のサイズを、さらに縮小させることができる。

このロボット制御装置において、前記主電源ボードと前記主制御ボードとの間に接続されて、前記主電源ボードから入力された交流電源を直流電源に変換して前記主制御ボードに出力する第２スイッチング電源ボードを有し、前記筐体は、前記主電源ボードと前記主制御ボードのいずれか一方と、前記第２スイッチング電源ボードと、が取付けられて前記通気路を囲う側板を備えてもよい。

このロボット制御装置によれば、第２スイッチング電源ボードと主電源ボードとの間、あるいは第２スイッチング電源ボードと主制御ボードとの間のケーブル長を短くすることができる。そのため、ロボット制御装置のサイズを、さらに縮小させることができる。

本発明のロボットシステムにおいて、ロボットと、前記ロボットを駆動制御するロボット制御装置と、を備えたロボットシステムにおいて、前記ロボット制御装置は、筐体と、前記筐体に収容されてアクチュエータを駆動するアクチュエータドライバと、前記筐体に収容されて前記アクチュエータドライバを保持する保持部材が設けられたカバーと、前記筐体に収容されて前記アクチュエータドライバを駆動制御する駆動制御ボードと、前記筐体に収容されて前記駆動制御ボードを統括する主制御ボードと、前記筐体に収容されて前記駆動制御ボード及び前記主制御ボードに電源を供給する主電源ボードと、前記駆動制御ボードと、前記主制御ボードと、前記主電源ボードと、前記カバーとをそれぞれ筒の側壁としてこれらボード及びカバーによって囲まれた四角筒状を呈する通気路と、前記通気路の開口部に配設されて前記通気路に空気を通過させる冷却ファンと、を備えた。

本発明のロボットシステムによれば、ロボット制御装置の冷却効率の向上と小型化を図ることができる。したがって、小型化を可能にしたロボットシステムを提供することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図４に従って説明する。図１は、ロボットシステムを説明するための図、図２は、ロボットコントローラ１の分解図である。図３は、筐体２の斜視図、図４は、ロボットコントローラ１の斜視図である。

図１において、ロボットシステムは、ロボットＲＢとロボット制御装置としてのロボットコントローラ１を有する。ロボットＲＢは、４軸制御の水平多関節型の産業用ロボットであって、ロボットコントローラ１によって駆動制御される。ロボットコントローラ１の
筐体２は、略直方体状の箱体である。筐体２は、左右方向に延びるベース部３を有し、そのベース部３の前面（前面取付面３ａ）には、左右一対のベース側インターフェースコネクタ１０，１１が設けられている。

ベース側インターフェースコネクタ１０，１１には、それぞれ接続ケーブル１３，１４のコネクタ（ケーブル側インターフェースコネクタ１５，１６）が接続されている。接続ケーブル１３，１４は、それぞれパーソナルコンピュータＰＣとティーチングペンダントＴＰに接続されている。パーソナルコンピュータＰＣ及びティーチングペンダントＴＰは、ロボットＲＢの設定に関する情報、ロボットＲＢの教示に関する情報、ロボットＲＢを駆動させるための駆動信号、マンマシンインターフェースといった周辺機能を制御するための周辺制御信号を入力する。

図２において、筐体２は、左右一対の側板（左側板４、右側板５）、天板６、前後一対の側板（後側板としての背板７、前側板としての開閉パネル８）を有している。前記ベース部３と、左側板４と、右側板５と、天板６と、背板７は、前側（反Ｘ矢印方向側）を開放した箱体を形成する。開閉パネル８は、その上辺がヒンジＨによって天板６に連結され、ヒンジＨを支点にして回動することによって筐体２の前側を開閉する。

左側板４及び右側板５には、それぞれ通気口Ｗ１，Ｗ２が形成されている。左側板４の外側面には、通気口Ｗ１を覆うように、ファンフィルタＦＦが取外し可能に配設されている。左側板４の内側面には、筒体Ｔを介して、上下一対の冷却ファンＦが配設されている。筒体Ｔは、冷却ファンＦの吸い込み距離を確保する。上下一対の冷却ファンＦは、それぞれ通気口Ｗ１から筐体２の内方に向かって外気を吸気する。吸気した空気は、通気口Ｗ２から強制的に排気される。よって、筐体２は、左側の外気を取り込み、取り込んだ空気を右側に向かって（Ｙ矢印方向：通気方向に沿って）通過させる。

筐体２の内部であって、ベース部３の底板には、底面（ＸＹ平面）に沿って主制御ボードとしてのＣＰＵボード２０が取り付けられている。ＣＰＵボード２０は、ＸＹ方向に延びる平面板状に形成され、面方向と通気方向を平行にする。これによって、ＣＰＵボード２０は、通気方向の流路抵抗を低くし、冷却効率を向上する。このＣＰＵボード２０は、発熱する側の面（例えば、回路素子を実装する実装面）を筐体２の内側に配置する。ＣＰＵボード２０は、ベース側インターフェースコネクタ１０，１１に接続されて、パーソナルコンピュータＰＣ及びティーチングペンダントＴＰから各情報及び各信号を入力される。ＣＰＵボード２０は、パーソナルコンピュータＰＣ及びティーチングペンダントＴＰから入力された駆動信号に基づいて位置指令信号を生成する。

ＣＰＵボード２０の上側であって、背板７の内側面には、該内側面（ＹＺ平面）に沿って駆動制御ボード２２が取り付けられている、駆動制御ボード２２は、ＹＺ方向に延びる平面板状に形成され、面方向と通気方向を平行にする。これによって、駆動制御ボード２２は、通気方向の流路抵抗を低くして冷却効率を向上する。この駆動制御ボード２２は、発熱する側の面（例えば、回路素子を実装する実装面）を筐体２の内側に配置する。駆動制御ボード２２は、ＣＰＵボード２０と電気的に接続されて、ＣＰＵボード２０から前記位置指令信号を入力される。駆動制御ボード２２の左側には、左右一対のコネクタ（電源用コネクタ３０及び信号用コネクタ３２）が上下方向に沿って所定の間隔を隔てて配設されている。なお、本実施形態の駆動制御ボード２２は、上下方向に沿って、それぞれ４つの電源用コネクタ３０及び信号用コネクタ３２を有する構成である。

駆動制御ボード２２の前方右側には、サーキットプロテクタ２３と、サーキットプロテクタ２３に接続されたノイズフィルタ２４と、が配設されている。
これらサーキットプロテクタ２３とノイズフィルタ２４の前方には、駆動制御ボード２
２と略平行に配置されたフロントカバー２５が配設されている。フロントカバー２５は、ＹＺ矢印方向に延びる平面板状に形成され、面方向と通気方向を平行にすることによって、通気方向の流路抵抗を低くする。フロントカバー２５には、電源用コネクタ３０（信号用コネクタ３２）と対向する位置に四角形状の貫通部２５ａが形成されている。また、フロントカバー２５には、サーキットプロテクタ２３と対向する位置に円形孔（貫通孔２５ｂ）が形成されている。貫通孔２５ｂには、サーキットプロテクタ２３の電源スイッチＳＷが挿通される。貫通部２５ａの左右両側には、後方に延びる保持部材としての左右一対のガイドレールＧＲが上下方向に沿って所定の間隔を隔てて配設されている。各ガイドレールＧＲは、それぞれアクチュエータドライバとしてのモータドライバ３４を保持する。なお、本実施形態のフロントカバー２５は、上下方向に沿って４対のガイドレールＧＲを備え、４つのモータドライバ３４を保持する構成である。

モータドライバ３４は、回路基板３５と、回路基板３５の上側に設けられた放熱フィン３６と、を有している。
回路基板３５は、サーボアンプなどの回路素子を実装した基板であって、ＸＹ方向に延びる平面板形状に形成されている。回路基板３５の後側端部には、左右一対のコネクタ（コネクタ部Ｃ１、コネクタ部Ｃ２）が配設されている。モータドライバ３４は、左右一対のガイドレールＧＲが回路基板３５の左右両側縁を保持するときに、コネクタ部Ｃ１，Ｃ２を電源用コネクタ３０及び信号用コネクタ３２に接続する。放熱フィン３６は、ＹＺ方向に延びる放熱面を有した多数のフィンを有して、ＸＹ方向に延びる平面板状に形成されている。

各モータドライバ３４は、それぞれコネクタ部Ｃ１，Ｃ２がコネクタ３０，３２に接続するときに、回路基板３５の面方向を通気方向と平行にする。また、各モータドライバ３４は、それぞれコネクタ部Ｃ１，Ｃ２がコネクタ３０，３２に接続するときに、放熱フィン３６の放熱面の面方向を通気方向と平行にする。これによって、各モータドライバ３４は、駆動制御ボード２２に接続された状態で通気方向の流路抵抗を低くし、冷却効率を向上する。なお、配列された各モータドライバ３４は、それぞれ前方に引き出すことによって、筐体２内から抜き出すことができる。なお、モータドライバ３４は、ロボットＲＢのモータ毎に設けられ、左右一対のガイドレールＧＲは、モータドライバ３４と同数設けられる。

フロントカバー２５の前面であって、貫通部２５ａの右側には、電源入力端子４０が取着されている。電源入力端子４０には、電源ケーブル４２が電気的に接続されて、外部電源（図示しない）から交流電源が給電される。電源入力端子４０には、フロントカバー２５の後面に延びる内部入力配線４４が取着されている。内部入力配線４４は、フロントカバー２５の裏側に配設されるノイズフィルタ２４に電気的に接続されている。

天板６の内側面には、該内側面（ＸＹ平面）に沿って主電源ボードＤＢが取り付けられている。主電源ボードＤＢは、ＸＹ方向に延びる平面板状に形成されて、面方向と通気方向を平行にする。これによって、主電源ボードＤＢは、通気方向の流路抵抗を低くし、冷却効率を向上する。この主電源ボードＤＢは、発熱する側の面（例えば、回路素子を実装する実装面）を筐体２の内側に配置する。主電源ボードＤＢは、図示しない接続ケーブルによってサーキットプロテクタ２３と電気的に接続されている。主電源ボードＤＢは、サーキットプロテクタ２３によって、外部電源からの交流電源が給電される。主電源ボードＤＢは、ＣＰＵボード２０や駆動制御ボード２２に交流電源を分配する。

背板７の内側面であって、駆動制御ボード２２の上側には、該内側面（ＹＺ平面）に沿って第１スイッチング電源ボード５０が取り付けられている。第１スイッチング電源ボード５０は、ＹＺ方向に延びる平面板状に形成されて、面方向と通気方向を平行にする。こ
れによって、第１スイッチング電源ボード５０は、通気方向の流路抵抗を低くし、冷却効率を向上する。この第１スイッチング電源ボード５０は、発熱する側の面（例えば、回路素子を実装する実装面）を筐体２の内側に配置する。第１スイッチング電源ボード５０の上端部は、主電源ボードＤＢと電気的に接続され、下端部は、駆動制御ボード２２と電気的に接続されている。第１スイッチング電源ボード５０は、主電源ボードＤＢから供給される交流電源を直流電源に変換し、直流電源を駆動制御ボード２２に供給する。

右側板５の内側面には、該内側面に沿って第２スイッチング電源ボード５２が取り付けられている。第２スイッチング電源ボード５２は、通気口Ｗ２を開放する位置に配設されている。第２スイッチング電源ボード５２は、発熱する側の面（例えば、回路素子を実装する実装面）を筐体２の内側に配置する。第２スイッチング電源ボード５２の上端部は、主電源ボードＤＢと電気的に接続され、下端部は、ＣＰＵボード２０と電気的に接続されている。第２スイッチング電源ボード５２は、主電源ボードＤＢから供給される交流電源を直流電源に変換し、直流電源をＣＰＵボード２０に供給する。

これら筐体２に収容される各ボード（ＣＰＵボード２０、駆動制御ボード２２、主電源ボードＤＢ、第１スイッチング電源ボード５０及び第２スイッチング電源ボード５２）は、フロントカバー２５と協働して、左右方向（通気方向）に開口部（通気口Ｗ１，Ｗ２）を有した筒形状の流路（通気路）を形成する。各ボードは、それぞれ発熱する側の面を通気路側に配置するとともに、面方向を通気方向と平行にして通気路の流路抵抗を低くする。各モータドライバ３４は、それぞれ放熱面の面方向を通気方向と平行にして、通気路の内部に晒される。

すなわち、各ボードは、冷却ファンＦが空気を通過させるときに、流通路の流路抵抗を低くする分だけ、より速い流速の空気を通気させる。各ボードは、それぞれ発熱する側の面の全体を、この速い流速の空気に晒す。また、各モータドライバ３４は、それぞれ上下両側面の全体を、この速い流速の空気に晒す。

この結果、各ボード及び各モータドライバ３４は、冷却ファンＦの吸引した空気によって熱交換を効率的に行うことができ、冷却効率を向上させることができる。しかも、発熱量の大きいモータドライバ３４は、上下両側面で熱交換を行うため、より効果的に冷却される。しかも、通気路の内周面を各ボードの一側面によって形成するため、通気路のサイズを不要に大きくすることなく、各ボードのサイズに応じたサイズによって形成することができる。

したがって、大型の冷却ファンや別途冷却ダクトを設けることなく、筐体２の内部を効率良く冷却することができ、ロボットコントローラ１の小型化を図ることができる。
図４において、開閉パネル８は、左右方向から見て階段状に折り曲げ形成されている。開閉パネル８は、開閉パネル８が閉じているときに、ＹＺ方向に延びる前側面８ａと、前側面８ａの左右方向全幅にわたって前側面８ａの法線方向に突出する突部８ｂと、突部８ｂの一側面であって前側面８ａの法線方向に延びる段差面８ｃと、を有する。突部８ｂの後側には、中継基板５１や図示しない第３スイッチング電源ボードが配設されている。

突部８ｂの段差面８ｃには、左右一対のコネクタ（パネル側電源用コネクタ６０とパネル側信号用コネクタ７０）が配設されている。パネル側電源用コネクタ６０とパネル側信号用コネクタ７０は、それぞれ突部８ｂの内側に配設された中継基板５１に電気的に接続される。中継基板５１は、それぞれ図示しない内部電源配線と内部信号配線によって駆動制御ボード２２に接続されている。なお、これら内部電源配線と内部信号配線は、開閉パネル８を開閉するときに、開閉パネル８の開閉動作に支障を来たさない長さで形成されている。

パネル側電源用コネクタ６０とパネル側信号用コネクタ７０は、それぞれ突部８ｂの
外側で、ロボットＲＢの電力用接続ケーブル６２と信号用接続ケーブル７２のコネクタ（ケーブル側電源用コネクタ６４とケーブル側信号用コネクタ７４）に電気的に接続される。パネル側電源用コネクタ６０は、ケーブル側電源用コネクタ６４と接続して、ケーブル側電源用コネクタ６４から延びる電力用接続ケーブル６２の延設方向を段差面８ｃの法線方向、すなわち前側面８ａの面方向にする。また、パネル側信号用コネクタ７０は、ケーブル側信号用コネクタ７４と接続して、ケーブル側信号用コネクタ７４から延びる信号用接続ケーブル７２の延設方向を段差面８ｃの法線方向、すなわち前側面８ａの面方向にする。

これによって、ロボットコントローラ１は、電力用接続ケーブル６２及び信号用接続ケーブル７２を筐体２から前方（反Ｘ矢印方向）に張り出すことなく引き回すことができる。この結果、ロボットコントローラ１は、電力用接続ケーブル６２及び信号用接続ケーブル７２のケーブル径が曲がりにくい場合であっても、占有スペースを縮小することができる。

開閉パネル８の前側面８ａであって、電源入力端子４０と対向する位置には、端子貫通穴８ｄが貫通形成されている。端子貫通穴８ｄには、開閉パネル８の右側外縁に延びる貫通溝８ｅが切欠き形成されている。また、端子貫通穴８ｄの外周には、該端子貫通穴８ｄを覆うカップ状のカバーケース８０が配設されている。カバーケース８０の右側面には、凹部８０ａが切欠き形成されている。貫通溝８ｅと凹部８０ａは、開閉パネル８が閉じたときに、電源ケーブル４２と嵌合する。これによって、ロボットコントローラ１は、開閉パネル８の開閉に係わらず、電源ケーブル４２を開閉パネル８の外方に円滑に引き出すことができる。

開閉パネル８の前側面８ａであって、カバーケース８０の下方には、円形孔（貫通孔８４）が貫通形成されている。貫通孔８４には、前記サーキットプロテクタ２３の電源スイッチＳＷが挿通されている。これによって、ロボットコントローラ１は、電源スイッチＳＷを筐体２の外側から操作させることができる。

次に、上記のように構成したロボットコントローラ１の作用について説明する。
今、図１に示すように、接続ケーブル１３，１４によって、パーソナルコンピュータＰＣ及びティーチングペンダントＴＰがロボットコントローラ１に接続される。また、電力用接続ケーブル６２及び信号用接続ケーブル７２によって、ロボットＲＢがロボットコントローラ１に接続される。

この状態から、ロボットコントローラ１の電源スイッチＳＷがオン状態になり、ロボットコントローラ１に電源が投入されると、冷却ファンＦが駆動し始める。また、パーソナルコンピュータＰＣ及びティーチングペンダントＴＰからロボットコントローラ１に所定の駆動信号が入力されると、ロボットコントローラ１が、駆動信号に基づいて位置指令信号を生成し、該位置指令信号に基づいてロボットＲＢを駆動制御する。

この間、各ボード（ＣＰＵボード２０、駆動制御ボード２２、主電源ボードＤＢ、第１スイッチング電源ボード５０及び第２スイッチング電源ボード５２）と各モータドライバ３４は、実装する回路素子によって発熱し続ける。

一方、冷却ファンＦは、通気口Ｗ１から空気を吸気し、吸気した空気を通気口Ｗ２から排気し続ける。このとき、各ボードは、それぞれ面方向を通気方向と平行にする分だけ、より速い流速の空気を通気させる。各ボードは、それぞれ発熱する側の面の全体を、この
速い流速の空気に晒し、各モータドライバ３４は、それぞれ上下両側面の全体を、この速い流速の空気に晒す。つまり、各ボードと各モータドライバ３４は、それぞれ発熱量に応じた熱交換を受けて、より効率的に冷却される。

この結果、ロボットコントローラ１は、冷却ファンＦの吸引した空気によって熱交換を効率的に行うことができ、冷却効率を向上させることができる。
次に、本実施形態の効果を以下に記載する。

（１）本実施形態によれば、ＣＰＵボード２０、駆動制御ボード２２及び主電源ボードＤＢを、それぞれベース部３、背板７及び天板６の内側面に取り付けて、各ボードで囲まれた円筒形状の通気路を形成した。また、発熱量の大きいモータドライバ３４を、通気路の内部に配置するようにした。そして、通気口Ｗ１，Ｗ２及び冷却ファンＦを、左右両側板４，５に設けて、通気路に空気を通気させた。

したがって、各ボードの面方向を通気方向と平行にすることができ、通気路の流路抵抗を低くさせることができる。しかも、通気路の内周面を各ボードの一側面によって形成するため、通気路のサイズを不要に大きくすることなく、各ボードのサイズに応じたサイズによって形成させることができる。この結果、大型の冷却ファンや別途冷却ダクトを設けることなく、筐体２の内部を効率良く冷却することができ、ロボットコントローラ１の小型化を図ることができる。

（２）しかも、発熱量の大きいモータドライバ３４の全体を、通過する空気に晒すことができる。よって、発熱量に応じた冷却を各部材ごとに施すことができ、ロボットコントローラ１の冷却効率を、より向上させることができる。

（３）本実施形態によれば、主電源ボードＤＢ及び駆動制御ボード２２に接続される第１スイッチング電源ボード５０を、主電源ボードＤＢと駆動制御ボード２２との間に配置した。また、主電源ボードＤＢ及びＣＰＵボード２０に接続される第２スイッチング電源ボード５２を、主電源ボードＤＢとＣＰＵボード２０との間に配置した。

したがって、第１スイッチング電源ボード５０と主電源ボードＤＢとの間、第１スイッチング電源ボード５０と駆動制御ボード２２との間、第２スイッチング電源ボード５２と主電源ボードＤＢとの間、第２スイッチング電源ボード５２とＣＰＵボード２０との間のケーブル長を短くさせることができる。よって、ロボットコントローラ１のサイズを、さらに縮小させることができる。

（４）本実施形態によれば、ヒンジＨによって開閉パネル８を開閉可能に構成するとともに、背板７に駆動制御ボード２２を取り付けて、各モータドライバ３４を前後方向に抜き差し可能にした。

したがって、開閉パネル８を開けるだけで、各モータドライバ３４を交換させることができる。そのため、ロボットコントローラ１のメンテナンス性を向上させることができる。

（６）本実施形態では、開閉パネル８に段差面８ｃを形成して、その段差面８ｃにパネル側電源用コネクタ６０及びパネル側信号用コネクタ７０を取着する。これによって、電力用接続ケーブル６２及び信号用接続ケーブル７２を、前側面８ａに沿って配設することができる。すなわち、電力用接続ケーブル６２及び信号用接続ケーブル７２（コネクタ６４，７４）の前方への張り出しを抑制することができる。その結果、ロボットコントローラシステムの省スペース化を図ることができる。

（７）しかも、開閉パネル８を開けるだけで、コネクタ６０，７０とコネクタ６４，７４の接続状態を視認することができる。よって、コネクタ６４，７４の着脱作業を容易にすることができ、コネクタ６４，７４の誤接続を抑制させることができる。

（８）本実施形態では、ベース部３の前面取付面３ａに接続ケーブル１３，１４を接続し、フロントカバー２５に電源ケーブル４２を接続する。これによって、全てのケーブル１３，１４，４２，６２，７２の着脱作業と、各モータドライバ３４の着脱作業を、ロボットコントローラ１の前面から行うことができる。そのため、ロボットコントローラ１のメンテナンス性を、より向上させることができる。

なお、上記実施形態は、以下の態様に変更してもよい。
・上記実施形態では、ＣＰＵボード２０、駆動制御ボード２２及び主電源ボードＤＢを、それぞれベース部３、背板７及び天板６に取り付けた。これに限らず、ＣＰＵボード２０、駆動制御ボード２２、主電源ボードＤＢは、筒形状の通気路を形成するように配置されればよく、例えば、ＣＰＵボード２０を天板６の内側面に、主電源ボードＤＢをベース部３に取り付けるようにしてもよい。

・上記実施形態では、第１スイッチング電源ボード５０及び第２スイッチング電源ボード５２を、それぞれ背板７及び右側板５に取り付けた。これに限らず、第１スイッチング電源ボード５０及び第２スイッチング電源ボード５２を筐体２の他側板に取り付ける構成であってもよい。

・上記実施形態では、各モータドライバ３４を、上下方向に沿って所定の間隔を隔てて配列する構成にした。これに限らず、各モータドライバ３４を通気路の内部に配置する構成であればよく、その配列方向を限定するものではない。

・上記実施形態では、開閉パネル８に段差面８ｃを形成するようにしたが、この段差面８ｃを形成しなくてもよい。
・上記実施形態では、筐体２の前側板を開閉する構成にしたが、これに限らず、他の側板を開閉する構成であってもよく、あるいは、筐体２の側板を開閉しない構成であってもよい。

・上記実施形態では、電力用接続ケーブル６２及び信号用接続ケーブル７２を別部材として構成したが、これに限らず、電力用接続ケーブル６２及び信号用接続ケーブル７２を１本の共通するケーブルで構成してもよい。

・上記実施形態では、パーソナルコンピュータＰＣ及びティーチングペンダントＴＰをロボットコントローラ１に接続した。これに限らず、例えば、パーソナルコンピュータＰＣ及びティーチングペンダントＴＰの他に、非常停止スイッチやプログラマブル・ロジック・コントローラ等をロボットコントローラ１に接続する構成であってもよい。

・上記実施形態では、ロボットＲＢを４軸制御の水平多関節型の産業用ロボットに具体化したが、これに限らず、例えば単軸〜３軸制御の産業用ロボットや５軸以上の産業用ロボット（例えば、６軸制御の垂直多関節型の産業用ロボット）に変更してもよい。この場合、ロボットコントローラ１は、ロボットＲＢに搭載されるモータに応じたモータドライバ３４を内蔵する。

本実施形態におけるロボットシステムを説明するための図。 同じく、ロボットコントローラの筐体を説明するための分解斜視図。 同じく、ロボットコントローラの筐体を説明するための斜視図。 同じく、ロボットコントローラの筐体を説明するための斜視図。

符号の説明

ＤＢ…主電源ボード、Ｆ…冷却ファン、ＧＲ…保持部材としてのガイドレール、ＲＢ…ロボット、Ｗ１，Ｗ２…通気口、１…ロボット制御装置としてのロボットコントローラ、２…筐体、３…ベース部、６…天板、７…後側板としての背板、８…前側面としての開閉パネル、２０…ＣＰＵボード、２２…駆動制御ボード、２５…一側板としてのフロントカバー、３０…電源用コネクタ、３２…信号用コネクタ、３４…アクチュエータドライバとしてのモータドライバ、５０…第１スイッチング電源ボード、５２…第２スイッチング電源ボード。

Claims (9)

1. 筐体（２）と、
   前記筐体（２）に収容されてアクチュエータを駆動するアクチュエータドライバ（３４）と、
   前記筐体（２）に収容されて前記アクチュエータドライバ（３４）を保持する保持部材（ＧＲ）が設けられたカバー（２５）と
   前記筐体（２）に収容されて前記アクチュエータドライバ（３４）を駆動制御する駆動制御ボード（２２）と、
   前記筐体（２）に収容されて前記駆動制御ボード（２２）を統括する主制御ボード（２０）と、
   前記筐体（２）に収容されて前記駆動制御ボード（２２）及び前記主制御ボード（２０）に電源を供給する主電源ボード（ＤＢ）と、
   前記駆動制御ボード（２２）と、前記主制御ボード（２０）と、前記主電源ボード（ＤＢ）と、前記カバー（２５）とをそれぞれ筒の側壁としてこれらボード（２０，２２、ＤＢ）及びカバー（２５）によって囲まれた四角筒状を呈する通気路と、
   前記通気路の開口部に配設されて前記通気路に空気を通過させる冷却ファン（Ｆ）と、を備えたことを特徴とするロボット制御装置。
2. 請求項１に記載のロボット制御装置において、
   前記保持部材（ＧＲ）は、前記通気路の内部に設けられ、
   前記アクチュエータドライバ（３４）の放熱面（３５，３６）の面方向と前記通気路の通気方向を略平行にして前記アクチュエータドライバ（３４）を保持することを特徴とするロボット制御装置。
3. 請求項１又は２に記載のロボット制御装置において、
   前記カバー（２５）は前記アクチュエータドライバ（３４）を着脱可能とする開口部（２５ａ）を有するとともに、この開口部（２５ａ）は前記筐体（２）の一側板（８）によって開閉可能に構成されていることを特徴とするロボット制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のロボット制御装置において、
   前記筐体（２）は、
   前記駆動制御ボード（２２）が取付けられて前記通気路を囲う側板（３，６，７）と、
   前記主制御ボード（２０）が取付けられて前記通気路を囲う側板（３，６，７）と、
   前記主電源ボード（ＤＢ）が取付けられて前記通気路を囲う側板（３，６，７）と、
   を備えたことを特徴とするロボット制御装置。
5. 請求項３又は４に記載のロボット制御装置において、
   前記筐体（２）は、前記一側板（８）を前側板とするとともに、
   前記駆動制御ボード（２２）が取付けられて前記通気路を囲う後側板（７）を有し、
   前記保持部材（ＧＲ）は、
   前記アクチュエータドライバ（３４）を前後方向に沿って移動可能に保持し、
   前記駆動制御ボード（２２）は、
   前記アクチュエータドライバ（３４）を前後方向に沿って抜差し可能に接続するコネクタ（３０，３２）を有したことを特徴とするロボット制御装置。
6. 請求項５に記載のロボット制御装置において、
   前記筐体（２）は、
   前記主制御ボード（２０）が取付けられて前記通気路を囲う底板（３）と、
   前記主電源ボード（ＤＢ）が取付けられて前記通気路を囲う天板（６）と、
   を備えたことを特徴とするロボット制御装置。
7. 請求項６に記載のロボット制御装置において、
   前記主電源ボード（ＤＢ）と前記駆動制御ボード（２２）との間に接続されて、前記主電源ボード（２０）から入力された交流電源を直流電源に変換して前記駆動制御ボード（２２）に出力する第１スイッチング電源ボード（５０）を有し、
   前記筐体（２）は、
   前記主電源ボード（ＤＢ）と前記駆動制御ボード（２２）のいずれか一方と、前記第１スイッチング電源ボード（５０）と、が取付けられて前記通気路を囲う側板（３，７）を備えたことを特徴とするロボット制御装置。
8. 請求項６又は７に記載のロボット制御装置において、
   前記主電源ボード（ＤＢ）と前記主制御ボード（２０）との間に接続されて、前記主電源ボード（ＤＢ）から入力された交流電源を直流電源に変換して前記主制御ボード（２０）に出力する第２スイッチング電源ボード（５２）を有し、
   前記筐体（２）は、
   前記主電源ボード（ＤＢ）と前記主制御ボード（２０）のいずれか一方と、前記第２スイッチング電源ボード（５２）と、が取付けられて前記通気路を囲う側板（３，６）を備えたことを特徴とするロボット制御装置。
9. ロボット（ＲＢ）と、
   前記ロボット（ＲＢ）を駆動制御するロボット制御装置（１）と、を備えたロボットシステムにおいて、
   前記ロボット制御装置（１）は、
   筐体（２）と、
   前記筐体（２）に収容されてアクチュエータを駆動するアクチュエータドライバ（３４）と、
   前記筐体（２）に収容されて前記アクチュエータドライバ（３４）を保持する保持部材（ＧＲ）が設けられたカバー（２５）と、
   前記筐体（２）に収容されて前記アクチュエータドライバ（３４）を駆動制御する駆動制御ボード（２２）と、
   前記筐体（２）に収容されて前記駆動制御ボード（２２）を統括する主制御ボード（２０）と、
   前記筐体（２）に収容されて前記駆動制御ボード（２２）及び前記主制御ボード（２０）に電源を供給する主電源ボード（ＤＢ）と、
   前記駆動制御ボード（２２）と、前記主制御ボード（２０）と、前記主電源ボード（ＤＢ）と、前記カバー（２５）とをそれぞれ筒の側壁としてこれらボード及びカバー（２５）によって囲まれた四角筒状を呈する通気路と、
   前記通気路の開口部に配設されて前記通気路に空気を通過させる冷却ファン（Ｆ）と、を備えたことを特徴とするロボットシステム。

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