JP2018042448A - Motor unit and robot - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、モーターユニットおよびロボットに関する。 The present invention relates to a motor unit and a robot.
産業分野などで複数のアームを有する多関節型ロボットが使用されている。多関節ロボットにおいて、アームの内部に、モーターとともにモーターを駆動する駆動回路を設けることが知られている（特許文献１参照）。 An articulated robot having a plurality of arms is used in the industrial field. In an articulated robot, it is known to provide a drive circuit for driving a motor together with a motor inside the arm (see Patent Document 1).
アームの内部に駆動回路（アンプ部）を設けるとアームのサイズが大きくなり、結果としてアームの可動範囲が狭くなるという問題があった。 If a drive circuit (amplifier unit) is provided inside the arm, the size of the arm increases, resulting in a problem that the movable range of the arm becomes narrow.
そのため、モーターとアンプ部の配置の自由度を高めることで様々なスペースに多様な向きで配置できる汎用性を高めたモーターユニットが求められている。また、このようなモーターユニットを用いることでアーム内のスペースを有効利用してアームをコンパクト化したロボットが求められている。 For this reason, there is a need for a motor unit that has increased versatility and can be arranged in various directions in various spaces by increasing the degree of freedom of arrangement of the motor and the amplifier unit. In addition, there is a demand for a robot in which the arm is made compact by effectively using the space in the arm by using such a motor unit.
上記課題の少なくとも一つを解決するために本発明の一態様のモーターユニットは、第１のモーターと、前記第１のモーターを駆動する駆動回路を有する第１のアンプ部と、を備え、前記第１のモーターは、第１の位置に前記第１のアンプ部を着脱可能とする第１の着脱部と、前記第１の位置とは異なる第２の位置に前記第１のアンプ部を着脱可能とする第２の着脱部と、を有する。
この構成によれば、モーターに対し複数の位置にアンプ部を取り付けることができる。これにより、アーム内部のモーターおよびアンプ部の配置の自由度を高め、結果としてアームをコンパクト化できる。
In order to solve at least one of the above problems, a motor unit of one embodiment of the present invention includes a first motor and a first amplifier unit having a drive circuit that drives the first motor, The first motor attaches and detaches the first amplifier unit at a first position, and the first amplifier unit attaches and detaches at a second position different from the first position. A second attaching / detaching portion that enables the second attaching / detaching portion.
According to this configuration, the amplifier unit can be attached to the motor at a plurality of positions. Thereby, the freedom degree of arrangement | positioning of the motor inside an arm and an amplifier part can be raised, and an arm can be made compact as a result.
上述のロボットにおいて、前記第１の位置と前記第２の位置は、前記モーター表面のうち異なる面に位置する構成としてもよい。
この構成によれば、モーターの異なる面にアンプを配置することで、アーム内部の隙間に応じてアンプ部を配置することができる。
In the robot described above, the first position and the second position may be located on different surfaces of the motor surface.
According to this configuration, the amplifier unit can be arranged according to the gap inside the arm by arranging the amplifier on different surfaces of the motor.
上述のロボットにおいて、前記第１の位置と前記第２の位置の間に、前記第１のモーターの回転軸が設けられている構成としてもよい。
この構成によれば、モーターに対して一対のアンプ部を固定する場合に、一対のアンプ部とモーターとを一方向に配列できる。これにより、一対のアンプ部とモーターとをアームの長手方向に配置するなどして、アーム内部のスペースを有効利用できる。
In the robot described above, a rotation shaft of the first motor may be provided between the first position and the second position.
According to this structure, when fixing a pair of amplifier part with respect to a motor, a pair of amplifier part and a motor can be arranged in one direction. Accordingly, the space inside the arm can be effectively used by arranging the pair of amplifier units and the motor in the longitudinal direction of the arm.
上述のロボットにおいて、前記第２の着脱部は、前記第１のモーターとは異なる第２のモーターを駆動する駆動回路を有する第２のアンプ部を着脱可能である構成としてもよい。
この構成によれば、１つのモーターに２つのアンプ部を固定できる。これにより、アーム内部のモーターおよびアンプ部の配置の自由度を高め、結果としてアームをコンパクト化できる。
In the above-described robot, the second attachment / detachment unit may be configured to be attachable / detachable with a second amplifier unit having a drive circuit that drives a second motor different from the first motor.
According to this configuration, two amplifier units can be fixed to one motor. Thereby, the freedom degree of arrangement | positioning of the motor inside an arm and an amplifier part can be raised, and an arm can be made compact as a result.
上述のロボットにおいて、第１のモーターと、前記第１のモーターを駆動する駆動回路を有する第１のアンプ部と、を備え、前記第１のモーターは、前記第１のアンプ部を着脱可能とする第１の着脱部を有し、前記第１のアンプ部は、前記第１のモーターとは異なる第２のモーターを駆動する駆動回路を有する第２のアンプ部を着脱可能とする第３の着脱部を有する、構成としてもよい。
この構成によれば、１つのモーターに対して複数のアンプ部を積み重ねるように固定できる。これにより、アーム内部のモーターおよびアンプ部の配置の自由度を高め、結果としてアームをコンパクト化できる。
The robot described above includes a first motor and a first amplifier unit having a drive circuit for driving the first motor, wherein the first motor is detachable from the first amplifier unit. A first attaching / detaching portion, wherein the first amplifier portion is detachably attachable to a second amplifier portion having a drive circuit for driving a second motor different from the first motor. It is good also as a structure which has an attachment / detachment part.
According to this structure, it can fix so that several amplifier part may be piled up with respect to one motor. Thereby, the freedom degree of arrangement | positioning of the motor inside an arm and an amplifier part can be raised, and an arm can be made compact as a result.
上述のロボットにおいて、前記着脱部と前記アンプ部との間には、介在部材が介在する構成としてもよい。
この構成によれば、介在部材によりモーターに対するアンプ部の位置及び姿勢を調整することができ、アーム内部のモーターおよびアンプ部の配置の自由度を高め、結果としてアームをコンパクト化できる。
In the robot described above, an interposition member may be interposed between the attachment / detachment unit and the amplifier unit.
According to this configuration, the position and posture of the amplifier unit with respect to the motor can be adjusted by the interposed member, and the degree of freedom of arrangement of the motor and the amplifier unit inside the arm is increased, and as a result, the arm can be made compact.
上記のモーターユニットと、回動軸周りに回動可能なアームと、前記アームに設けられ作動軸周りに回動する作動軸体と、を備え、前記第１のモーターおよび前記第２のモーターのうち、何れか一方は前記回動軸周りに前記アームを駆動し、他方は前記作動軸体を駆動する、ロボット。
この構成によれば、１つのモーターに２つのアンプ部が固定されていることで、アーム内部のモーターおよびアンプ部の配置の自由度を高め、結果としてアームをコンパクト化したロボットを提供できる。
The motor unit, an arm that can rotate about a rotation shaft, and an operation shaft body that is provided on the arm and rotates about an operation shaft. The motor unit includes: One of them is a robot that drives the arm around the rotation shaft and the other drives the operating shaft.
According to this configuration, since the two amplifier units are fixed to one motor, the degree of freedom of arrangement of the motor and the amplifier unit inside the arm is increased, and as a result, a robot with a compact arm can be provided.
（第１実施形態）
以下、第１実施形態について、図面を参照して説明する。
以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、各図にはＸ−Ｙ−Ｚ座標系を示した。以下の説明において、必要に応じて各座標系に基づいて各方向の説明を行う。なお、本明細書において、＋Ｚ方向を上方として、各部の説明を行うが、ロボットの姿勢はこの姿勢に限定されない。
なお、本明細書において、「ある方向（指定した方向）に沿う」とは、厳密に指定した方向に沿う場合に加えて、指定した方向に対して４５°未満の範囲で傾いた方向に沿う場合も含む。これに対し、本明細書において、「ある方向（指定した方向）における」とは、厳密な方向を指定する場合に用いる。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment will be described with reference to the drawings.
In the drawings used in the following description, in order to make the features easy to understand, the portions that become the features may be shown in an enlarged manner for convenience, and the dimensional ratios of the respective components are not always the same as the actual ones. Each figure shows an XYZ coordinate system. In the following description, each direction will be described based on each coordinate system as necessary. In this specification, each part will be described with the + Z direction as an upper direction, but the posture of the robot is not limited to this posture.
In this specification, “along a certain direction (designated direction)” means along a direction inclined in a range of less than 45 ° with respect to the designated direction, in addition to the case along a strictly designated direction. Including cases. In contrast, in this specification, “in a certain direction (designated direction)” is used when a strict direction is designated.
図１は、本実施形態に係るロボット１の模式的な斜視図である。
本実施形態のロボット１は、スカラロボットである。ロボット１は、支持台Ｂと、第１アームＡ１と、第２アームＡ２と、作動軸体３を備える。
支持台Ｂは、床面や壁面等の設置面に設置される。第１アームＡ１は、支持台Ｂに支持されている。また、第１アームＡ１は、支持台Ｂの内部に設けられたモーターユニット１９によって第１軸ＡＸ１周りに回動する。第２アームＡ２は、第１アームＡ１により第２軸ＡＸ２周りに回動可能に支持されている。作動軸体３は、第２アームＡ２に支持されている。作動軸体３は、第３軸ＡＸ３周りに回動可能且つ第３軸ＡＸ３の軸方向に並進可能である。
FIG. 1 is a schematic perspective view of a robot 1 according to this embodiment.
The robot 1 of this embodiment is a SCARA robot. The robot 1 includes a support base B, a first arm A1, a second arm A2, and an
The support base B is installed on an installation surface such as a floor surface or a wall surface. The first arm A1 is supported by the support base B. The first arm A1 is rotated around the first axis AX1 by the
本実施形態において、ロボット１の支持台Ｂは、Ｘ−Ｙ平面に平行な床面に固定されている。また、第１軸ＡＸ１、第２軸ＡＸ２および第３軸ＡＸ３は、ともに上下方向（Ｚ軸方向）に平行である。ロボット１の第１アームＡ１および第２アームＡ２は、ＸＹ平面と平行に動作する。本明細書において、第２軸ＡＸ２の軸方向から見た状態を平面視とする。 In the present embodiment, the support base B of the robot 1 is fixed to a floor surface parallel to the XY plane. The first axis AX1, the second axis AX2, and the third axis AX3 are all parallel to the vertical direction (Z-axis direction). The first arm A1 and the second arm A2 of the robot 1 operate in parallel with the XY plane. In this specification, the state viewed from the axial direction of the second axis AX2 is a plan view.
図２は、第２アームＡ２の分解斜視図である。
第２アームＡ２は、アーム本体４０と、アームカバー４１と、第１のモーターユニット１１と、第２のモーターユニット１２と、第３のモーターユニット１３と、第２軸（回動軸）ＡＸ２に沿って延びる回動軸体２と、第３軸（作動軸）ＡＸ３に沿って延びる作動軸体３と、を有する。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the second arm A2.
The second arm A2 includes an
アーム本体４０は、アームカバー４１、第１〜第３のモーターユニット１１、１２、１３、作動軸体３および回動軸体２を保持する。アーム本体４０は、下カバー４５を有する。下カバー４５は、第１〜第３のモーターユニット１１、１２、１３が上方から固定される底板部４５ａと、底板部４５ａの外縁から上側に突出する側壁部４５ｂと、を有する。下カバー４５は、第２アームＡ２の下側を覆う。
The
アームカバー４１は、平面視で、第１〜第３のモーターユニット１１、１２、１３（すなわち複数のモーター２０および複数のアンプ部３０（図４参照））を覆う。アームカバー４１は、フレーム体４２およびカバー本体４３を有する。フレーム体４２は、板金加工で形成されている。フレーム体４２は、回動軸体２の側部において上方に立設する立設部４２ａと、立設部４２ａの上端から水平方向に延びる上端部４２ｂと、を有する。フレーム体４２は、立設部４２ａの下端において下カバー４５に固定されている。カバー本体４３は、フレーム体４２および下カバー４５に固定されている。
The
図３は、第２アームＡ２の第２軸ＡＸ２周りの断面図である。
アームカバー４１と下カバー４５との間には、水平方向に延びる隙間Ｄが設けられている。すなわち、アームカバー４１および下カバー４５が囲む第２アームＡ２の内部空間は、隙間Ｄにおいて、外部に対して上下方向に開口している。隙間Ｄは、第１のモーターユニット１１のアンプ部３０の直下に位置する。
また、アームカバー４１には、第１のモーターユニット１１のアンプ部３０の直上に通気口４１ａが設けられている。通気口４１ａは、アームカバー４１および下カバー４５が囲む第２アームＡ２の内部空間を外部と連通させる。
FIG. 3 is a sectional view around the second axis AX2 of the second arm A2.
A gap D extending in the horizontal direction is provided between the
Further, the
図４は、第２アームＡ２の平面図である。図４において、アームカバー４１は取り外されている。
第１のモーターユニット１１は、アーム本体４０に固定されている。第１のモーターユニット１１は、アーム本体４０に対して回動軸体２を回動駆動する。回動軸体２は、第１アームＡ１に固定されているため、回動軸体２が回動駆動されることで、第２アームＡ２が第１アームＡ１に対して第２軸ＡＸ２周りに回動する。
FIG. 4 is a plan view of the second arm A2. In FIG. 4, the
The
第２のモーターユニット１２は、作動軸体３を上下方向に移動（昇降）させる。作動軸体３には、ボールネジ溝（図示略）が設けられている。また、作動軸体３は、ボールネジ溝に嵌め合わされたボールネジナット（図示略）を介してアーム本体４０に支持されている。第２のモーターユニット１２は、タイミングベルト１５を介してボールネジナットを回動することで作動軸体３を昇降する。
The
第３のモーターユニット１３は、タイミングベルト１６を介して作動軸体３を第３軸ＡＸ３周りに回動する。すなわち、作動軸体３は、第２のモーターユニット１２により上下方向に移動し、第３のモーターユニット１３により軸中心に回動する。
The
図５は、第１のモーターユニット１１の側面図である。
本実施形態において、第１〜第３のモーターユニット１１、１２、１３は、同様の構成を有する。以下の第１のモーターユニット１１に関して説明する構成は、特に指定した場合を除いて、第２および第３のモーターユニット１２、１３についても同様である。
FIG. 5 is a side view of the
In the present embodiment, the first to
第１のモーターユニット１１は、モーター２０と、モーター２０を駆動する駆動回路が実装されたアンプ基板３１を有するアンプ部３０と、を有する。
モーター２０は、シャフト２１の軸方向をＺ軸方向に揃えて配置されている。モーター２０は、シャフト２１の軸方向から見て、矩形状を有する。モーター２０は、略直方体形状を有する。モーター２０は、シャフト２１と、モーター本体２２と、エンコーダー２５と、を有する。
アンプ部３０は、モーター２０に設けられている（取り付けられている）。また、アンプ部３０は、モーター２０に着脱可能である。また、アンプ部３０には、側方に突出するケーブル３７が設けられている。なお、複数のアンプ部３０のうち何れかは、アーム本体４０に直接的に設けられていてもよく、またモーター２０およびアーム本体４０にそれぞれ固定されていてもよい。
The
The
The
モーター本体２２およびエンコーダー２５は、シャフト２１の軸方向に積み重ねて固定されている。モーター本体２２は、シャフト２１を回動させる。本実施形態のモーター本体２２は、三相交流モーターである。なお、モーター本体２２は、他のモーターであってもよい。モーター本体２２は、内部構造をシャフト２１の径方向外側から囲むモーターハウジング２２ａを有する。
The
エンコーダー２５は、シャフト２１の回動角を検知する。エンコーダー２５は、磁気式エンコーダーであっても、光学式エンコーダーであっても、これらの組み合わせであってもよい。エンコーダー２５は、内部構造をシャフト２１の径方向外側から囲むエンコーダーハウジング２５ａを有する。
The
モーター２０は、シャフト２１の軸方向に沿って縦長の略直方体形状を有する。モーター２０の外周面は、シャフト２１の周囲を囲む第１〜第４の面２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ（第２の面２０ｂは、図４参照）と、シャフト２１の軸方向と直交する底面１７および上面１４と、を有する。シャフト２１は、底面１７から下方に突出している。
図４に示すように、第２および第３のモーターユニット１２、１３の第１の面２０ａは、ともに第３軸ＡＸ３側（すなわち、＋Ｙ方向）を向く。また、第１のモーターユニット１１の第１の面２０ａは、第２および第３のモーターユニット１２、１３の第１の面２０ａと反対側を向く。
The
As shown in FIG. 4, the
図５に示すように、モーター２０の第１〜第４の面２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄには、それぞれ４つのネジ穴（着脱部）２３が設けられている。４つのネジ穴２３のうち２つのネジ穴２３は、エンコーダーハウジング２５ａに設けられ、残る２つのネジ穴２３は、モーターハウジング２２ａに設けられている。各面に設けられた４つのネジ穴２３は、それぞれの面にアンプ部３０を固定するための着脱部として機能する。本実施形態の第１〜第３のモーターユニット１１、１２、１３は、ともに第１の面２０ａに、アンプ部３０が固定されている。したがって、アンプ部３０は、第１の面２０ａに設けられた４つのネジ穴２３にそれぞれネジ（固定部材）２４を挿入して固定されている。また、本実施形態において、第２〜第４の面２０ｂ、２０ｃ、２０ｄにそれぞれ設けられたネジ穴２３は、使用されない。
As shown in FIG. 5, four screw holes (detachable portions) 23 are provided in each of the first to
本実施形態の第１のモーターユニット１１のモーター（第１のモーター）２０は、第１の面（第１の位置）２０ａに、モーター２０を駆動するためのアンプ部（第１のアンプ部）３０を着脱可能とする４つのネジ穴（第１の着脱部）２３が設けられている。また、第１のモーターユニット１１のモーター（第１のモーター）２０は、第２〜第４の面（第２〜第４の位置）２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに、アンプ部（第１のアンプ部）３０を着脱可能とする４つのネジ穴（第２〜第４の着脱部）２３が設けられている。本実施形態によれば、モーター２０の様々な位置にアンプ部３０を取り付けることができる。したがって、設置スペースに応じて、アンプ部３０の取り付け位置を変えることが可能となり、モーターユニットの共通部品化を図ることができる。
The motor (first motor) 20 of the
また、本実施形態のモーター２０において、アンプ部３０を取り付けることができる第１〜第４の位置（すなわち、第１〜第４の面２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）は、モーター２０の表面の異なる面に位置する。したがって、アンプ部３０の取り付け位置を変更することで、モーター２０に対するアンプ部３０の方向を変更することができる。
なお、アンプ部３０を取り付けることができる第１〜第４の位置は、モーター２０の表面の同一の面であって、異なる高さであってもよい。
さらに、本実施形態において第１〜第３のモーターユニット１１、１２、１３は、同様のアンプ部３０を有するため、第１のモーターユニット１１のモーター２０に、他のモーターユニットのアンプ部３０を取り付けてもよい。
Moreover, in the
In addition, the 1st-4th position which can attach the
Furthermore, since the first to
アンプ部３０は、アンプ基板３１と、ブラケット３２と、アンプカバー３３と、を有する。アンプ部３０は、ブラケット３２を介してモーター２０の第１の面２０ａに固定されている。アンプ部３０には、支持台Ｂから引き回された電源供給用および制御用のケーブルが接続されている。また、アンプ部３０には、モーター２０に接続されモーター２０に電源供給するとともに制御するためのケーブルが接続されている。
The
アンプ基板３１は、電源から供給された電力を増幅してモーター本体２２に供給する。より具体的には、アンプ基板３１は、モーター本体２２を動作させる際、制御信号に応じたタイミングにおいて、モーター２０が有する三相それぞれのコイル（図示略）に電力を供給する。ブラケット３２は、熱伝導率の高い材料から構成されており、例えばアルミニウムから構成される。
The
ブラケット３２は、一対の側板部３２ａと、背面板部３２ｂと、第１の脚板部３２ｃと、第２の脚板部３２ｄと、を有する。ブラケット３２は、板金加工で形成されている。
一対の側板部３２ａは、アンプ基板３１を挟んで互いに向かい合っている。一対の側板部３２ａの面方向は、アンプ基板３１の面方向と直交する。一対の側板部３２ａは、鉛直方向に延びている。
The
The pair of
ブラケット３２の背面板部３２ｂは、一対の側板部３２ａ同士を繋ぐ。背面板部３２ｂは、アンプ基板３１とモーター２０の第１の面２０ａの間に位置する。背面板部３２ｂは、アンプ基板３１に沿って配置されている。したがって、背面板部３２ｂの面方向は、アンプ基板３１の面方向と一致する。背面板部３２ｂは、伝熱シート３４を介してアンプ基板３１と接触する。一方で、背面板部３２ｂとモーター２０の第１の面２０ａとの間には、隙間が設けられている。
The
ブラケット３２の第１の脚板部３２ｃは、背面板部３２ｂの上端からモーター２０に向かって延びる。また、第２の脚板部３２ｄは、背面板部３２ｂの下端からモーター２０に向かって延びる。第１の脚板部３２ｃおよび第２の脚板部３２ｄの先端部は、モーター２０の第１の面２０ａと平行となるように折り曲げられており、ネジを挿通させる孔が設けられている。ブラケット３２は、第１および第２の脚板部３２ｃ、３２ｄを挿通するネジ２４をモーター２０の第１の面２０ａのネジ穴２３に挿入することで、モーター２０に固定される。本実施形態において、第１および第２の脚板部３２ｃ、３２ｄは、ブラケット３２の一部である。しかしながら、第１および第２の脚板部３２ｃ、３２ｄは、ブラケット３２と別体であってもよい。その場合は、第１および第２の脚板部３２ｃ、３２ｄは、アンプ部３０とネジ穴（着脱部）２３との間に介在する介在部材として機能する。
The first
ブラケット３２の背面板部３２ｂとアンプ基板３１との間には、伝熱シート３４が介在する。伝熱シート３４は、背面板部３２ｂおよびアンプ基板３１と面接触する。伝熱シート３４は、アンプ基板３１で発生した熱をブラケット３２に伝える。ブラケット３２は、露出する表面積が大きいため、放熱効率に優れている。ブラケット３２は、アンプ基板３１から放熱するためのヒートシンクとして機能する。
A
（モーターの配置）
次に、アーム本体４０に設けられた第１〜第３のモーターユニット１１、１２、１３の配置について説明する。
図４に示すように、第２軸ＡＸ２の軸方向（Ｚ軸方向）から見て第２軸ＡＸ２と第３軸ＡＸ３とを結ぶ直線を、第１の直線Ｌ１とする。ここで、第１の直線Ｌ１と平行な方向（図４におけるＹ軸方向）を第１の方向Ｄ１とする。また、第１の方向Ｄ１に直交する方向を第２の方向Ｄ２とする。アーム本体４０は、平面視で第１の方向Ｄ１を長手方向とし、第２の方向Ｄ２を短手方向として、一方向（第１の方向Ｄ１）に縦長に形成されている。
(Motor arrangement)
Next, the arrangement of the first to
As shown in FIG. 4, a straight line connecting the second axis AX2 and the third axis AX3 when viewed from the axial direction (Z-axis direction) of the second axis AX2 is defined as a first straight line L1. Here, a direction parallel to the first straight line L1 (Y-axis direction in FIG. 4) is defined as a first direction D1. Further, a direction orthogonal to the first direction D1 is defined as a second direction D2. The arm
第１のモーターユニット１１は、回動軸体２を直接的に駆動する。第１のモーターユニット１１のシャフト２１は、回動軸体２と中心を一致させた状態で接続されている。このため、第１のモーターユニット１１は、回動軸体２の第２軸ＡＸ２上に位置する。また、第１のモーターユニット１１は、第１の直線Ｌ１上に位置する。
The
第２および第３のモーターユニット１２、１３とは、第２の方向に沿って並んでいる。平面視で、第１の直線Ｌ１で区画されるアーム本体４０の内部の２つの領域のうち、第２のモーターユニット１２は一方側に位置し、第３のモーターユニット１３は、他方側に位置する。
The second and
第２および第３のモーターユニット１２、１３は、アーム本体４０に搭載される部品中で、最も重量の大きな部品である。第２軸ＡＸ２を中心として回動する第２アームＡ２において、重量の大きな部品を第２軸ＡＸ２から離して配置すると慣性モーメント（イナーシャ）が大きくなる。また、慣性モーメントが大きくなると、第２アームＡ２の精密な制御が困難となる。第２および第３のモーターユニット１２、１３を第２の方向Ｄ２に沿って並べて配置することで、第２および第３のモーターユニット１２、１３を第１の方向Ｄ１に並べて配置する場合と比較して第２軸ＡＸ２に近づけて配置できる。これにより、第２アームＡ２の慣性モーメントを小さくすることができる。
本実施形態では、３つのモーターユニット１１、１２、１３のうち、２つのモーターユニット（第２および第３のモーターユニット１２、１３）が第２の方向Ｄ２に沿って並んで配置される場合を例示した。しかしながら、全てのモーターユニット１１、１２、１３が、第２の方向Ｄ２に沿って並んで配置されていてもよい。
また、ここでは、各モーターユニット１１、１２、１３の配置について説明した。モーターユニット１１、１２、１３の重量の大部分はモーター２０によるものである。したがって、アンプ部３０の配置に関わらず、モーター２０の配置が上述の配置となっていればよい。すなわち、複数のモーター２０のうち、少なくとも２つのモーター２０が、第２の方向Ｄ２に沿って並んで配置されていればよい。
The second and
In this embodiment, the case where two motor units (second and
Here, the arrangement of the
第１〜第３のモーターユニット１１、１２、１３において、モーター２０とアンプ部３０は、第１の方向Ｄ１に沿って配置されている。すなわち、第１〜第３のモーターユニット１１、１２、１３において、モーター２０に対するアンプ部３０の方向は、第１の方向Ｄ１に沿っている。なお、モーター２０に対するアンプ部３０の方向とは、モーター２０の中心（シャフト２１の中心軸）と、モーター２０の中心から見たアンプ部３０の投影面積の中心と、を結ぶ直線の方向である。第２アームＡ２は、短手方向と一致する第２の方向Ｄ２にスペースを確保しようとすると、第２の方向Ｄ２（すなわち幅方向）に大きくなる。第２アームＡ２は、幅方向に大きくなると可動範囲が狭まる。一方で、第２アームＡ２は、第１の方向Ｄ１を長手方向とするため、第１の方向Ｄ１に沿って収容スペースを確保しやすい。モーター２０とアンプ部３０を第１の方向Ｄ１に沿って配置させることで、第２アームＡ２の長手方向のスペースを有効に活用し、第２アームＡ２が第２の方向Ｄ２に肥大化することを抑制できる。
なお、本実施形態では、第１〜第３のモーターユニット１１、１２、１３において、アンプ部３０は、モーター２０に対して、第１の方向Ｄ１に沿って配置する場合を例示した。しかしながら、アンプ部３０は、モーター２０に対して、第２の方向Ｄ２とは異なる方向に配置されていれば、アンプ部３０の角度に応じて上述の効果を奏することができる。具体的には、アンプ部３０は、モーター２０に対してシャフト２１の中心軸方向（Ｚ軸方向）に配置されていてもよい。
In the first to
In the present embodiment, in the first to
第１〜第３のモーターユニット１１、１２、１３において、モーター２０は、アンプ部３０よりも第２軸ＡＸ２に近い位置に配置されている。より具体的には、平面視においてモーター２０の重心がアンプ部３０の重心よりも第２軸ＡＸ２に近い。第１〜第３のモーターユニット１１、１２、１３において、モーター２０は、アンプ部３０より一般的に重量が大きい。したがって、モーター２０とアンプ部３０とを有する第１〜第３のモーターユニット１１、１２、１３の重心は、モーター２０側に位置する。モーター２０をアンプ部３０に対して第２軸ＡＸ２側に配置することで、第１〜第３のモーターユニット１１、１２、１３の重心を第２軸ＡＸ２に近づけて、慣性モーメントを小さくすることができる。
In the first to
図４に示すように、平面視で、第１〜第３のモーターユニット１１、１２、１３のアンプ基板３１は、所定の法線方向Ｎ１１、Ｎ１２、Ｎ１３を向く。本実施形態において、アンプ部３０の中心を通過するアンプ基板３１の法線は、モーター２０の中心を通過する。したがって、アンプ基板３１の法線方向Ｎ１１、Ｎ１２、Ｎ１３とモーター２０に対するアンプ部３０の方向とは、一致する。以下、アンプ部３０の法線方向Ｎ１１、Ｎ１２、Ｎ１３は、モーター２０に対するアンプ部３０の方向と同義として説明する。
As shown in FIG. 4, the
第１のモーターユニット１１のアンプ基板３１の法線方向Ｎ１１は、第１の方向Ｄ１と非平行である。これにより、ケーブル３７を含めたアンプ部３０を、後段に説明する下カバー４５に設けられた第１の開口部４６の中央に配置できる。
The normal direction N11 of the
第２のモーターユニット１２のケーブル３７は、第１の直線Ｌ１に対して外側に配置されているため、アームカバー４１（図２参照）と下カバー４５との間で、ケーブル３７が挟み込まれることを抑制する必要がある。このため、ケーブル３７を含めた全体の寸法を第２のモーターユニット１２の寸法とすることが好ましい。第２のモーターユニット１２において、ケーブル３７を含めたアンプ部３０の幅は、モーター２０の幅より大きくなる。なお、ここで幅とは、アンプ基板３１の法線方向Ｎ１２に直交する方向の寸法を意味する。本実施形態において、第２のモーターユニット１２は、アンプ部３０を第１の直線側に向けるように傾けて配置されている。すなわち、第２のモーターユニット１２のアンプ基板３１の法線方向Ｎ１２は、第１の方向Ｄ１と非平行である。法線方向Ｎ１２を第１の方向Ｄ１と非平行とすることで、法線方向Ｎ１２が平行である場合と比較して、ケーブル３７を含む第２のモーターユニット１２全体として、第２の方向Ｄ２に沿う寸法を小さくしやすい。結果として第２アームＡ２の幅寸法（第２の方向Ｄ２に沿う寸法）を小さくできる。
Since the
第３のモーターユニット１３は、アンプ基板３１の法線方向Ｎ１３が第１の方向Ｄ１と平行である。これにより、第３のモーターユニット１３は、第２の方向Ｄ２に沿う寸法が小さくなる。すなわち、第２アームＡ２において第３のモーターユニット１３を収納する第２の方向Ｄ２に沿うスペースが小さくなる。結果として第２アームＡ２の第２の方向Ｄ２に沿う寸法を小さくできる。
In the
本実施形態において、第２のモーターユニット１２と第３のモーターユニット１３とは、第２の方向Ｄ２に沿って並んで配置されている。すなわち、第２アームＡ２に設けられる複数のモーター２０のうち２つのモーター２０が、第２の方向Ｄ２に沿って並んで配置されている。
平面視において、第２のモーターユニット１２のモーター２０とアーム本体４０の外縁との、第２の方向Ｄ２における最短の距離ｊ１は、アンプ部３０の厚さより短い。同様に、第３のモーターユニット１３のモーター２０とアーム本体４０の外縁との、第２の方向Ｄ２における最短の距離ｊ２は、アンプ部３０の厚さより短い。これにより、モーター２０とアーム本体４０の外縁との距離を短くして、アーム本体４０の第２の方向Ｄ２に沿う寸法を小さくすることができる。さらに、第２および第３のモーターユニット１２、１３のモーター２０同士の第２の方向Ｄ２における最短の距離Ｊは、アンプ部３０の厚さより短い。これにより、第２および第３のモーターユニット１２、１３のモーター２０同士の距離を短くして、アーム本体４０の第２の方向Ｄ２に沿う寸法を小さくすることができる。
なお、ここでアンプ部３０の厚さとは、平面視で略矩形状のアンプ部３０の２辺のうち短辺の長さであって、本実施形態においては、アンプ基板３１の法線方向Ｎ１２、Ｎ１３におけるアンプ部３０の長さを意味する。また、第２の方向Ｄ２において、アーム本体４０の外縁は、第２アームＡ２の外縁と略一致する。
In the present embodiment, the
In a plan view, the shortest distance j1 in the second direction D2 between the
Here, the thickness of the
また、平面視において、第２のモーターユニット１２のモーター２０（第１のモーター）と、第２のモーターユニット１２のモーター２０に対し第３のモーターユニット１３のモーター２０（第２のモーター）と反対側におけるアーム本体４０の外縁と、の第２の方向Ｄ２に沿う最長の距離ｈ１は、アンプ部３０の厚さより短い。同様に、第３のモーターユニット１３のモーター２０（第２のモーター）と、第３のモーターユニット１３のモーター２０に対し第２のモーターユニット１２のモーター２０（第１のモーター）と反対側におけるアーム本体４０の外縁と、の第２の方向Ｄ２に沿う最長の距離ｈ２は、アンプ部３０の厚さより短い。すなわち、複数のモーター（第２および第３のモーターユニット１２、１３のモーター２０）のうち第２の方向Ｄ２において両端に位置するモーター２０と、その外側に位置するアーム本体４０の外縁との第２の方向Ｄ２における最長の距離ｈ１、ｈ２は、アンプ部３０の厚さより短い。さらに、第２および第３のモーターユニット１２、１３のモーター２０同士の第２の方向Ｄ２に沿う最長の距離Ｈは、アンプ部３０の厚さより短い。アーム本体４０の外縁と第２および第３のモーターユニット１２、１３のモーター２０との間、並びに第２および第３のモーターユニット１２、１３のモーター２０同士の間には、アンプ部３０が設けられる隙間がない。結果として第２アームＡ２の第２の方向Ｄ２に沿う寸法を小さくできる。また、アンプ部３０は、モーター２０に対して、第１の方向Ｄ１に配置される。
なお、本実施形態において、第３のモーターユニット１３のモーター２０の外形と、その側部に位置するアーム本体４０の外縁とは、平行となっている。したがって、第３のモーターユニット１３とアーム本体４０の外縁において、最短の距離ｊ２と最長の距離ｈ２は、同一である。
In plan view, the
In the present embodiment, the outer shape of the
第１〜第３のモーターユニット１１、１２、１３において、アンプ基板３１の法線方向Ｎ１１、Ｎ１２、Ｎ１３と第１の方向Ｄ１とがなす角度θ１１、θ１２、θ１３は、０°以上４５°以下とすることが好ましく、５°以上２０°以下とすることがより好ましい。なお、第３のモーターユニット１３のアンプ基板３１の法線方向Ｎ１３は、第１の方向Ｄ１と平行であるため、角度θ１３は、０°である。また、第２および第３のモーターユニット１２、１３について、上記の角度範囲における正の角度は、第２軸ＡＸ２から離れるに従い第１の直線Ｌ１に近づく方向の角度である。一方で、第１のモーターユニット１１について、第２軸ＡＸ２とモーター２０のシャフト２１の中心軸が一致するため、上記角度範囲における角度の正負は、問わない。
In the first to
角度θ１１、θ１２、θ１３を０°以上、かつ４５°以下、より好ましくは２０°以下とすることで、第２の方向Ｄ２に沿う第２アームＡ２の寸法を小さくすることができる。角度θ１１、θ１２を、５°以上とすることで、ケーブル３７を含めて、第１および第２のモーターユニット１１、１２の第２の方向Ｄ２に沿う寸法を小さくすることが可能となる。さらに、第２のモーターユニット１２の角度θ１２を、５°以上とすることで、法線方向Ｎ１１、Ｎ１２は、第２軸ＡＸ２から離れるに従い第１の直線Ｌ１に近づく方向に傾く。これにより、図４に示すように平面視におけるアーム本体４０の外形には、第１の直線Ｌ１に沿って、第２軸ＡＸ２から第３軸ＡＸ３に近づくに従って第２の方向Ｄ２に沿う幅を狭くクサビ形状部４０ａが形成される。クサビ形状部４０ａは、アーム本体４０の長手方向において、第２および第３のモーターユニット１２、１３から第３軸ＡＸ３側の先端までの領域に設けられている。クサビ形状部４０ａが設けられていることで、平面視におけるアーム本体４０の投影面積を小さくすることができ、結果として第２アームの可動エリアを広くできる。なお、本実施形態によれば、第２のモーターユニット１２の角度θ１２を５°以上とする一方で、第３のモーターユニット１３の角度θ１３は、０°である。このように、複数のモーターユニットが第２の方向に並ぶ場合、一方を５°以上とすることで、平面視におけるアーム本体４０の投影面積をより小さくする効果が期待できる。
By setting the angles θ11, θ12, and θ13 to 0 ° or more and 45 ° or less, more preferably 20 ° or less, the dimension of the second arm A2 along the second direction D2 can be reduced. By setting the angles θ11 and θ12 to 5 ° or more, the dimension along the second direction D2 of the first and
図６は、アーム本体４０の部分斜視図であり、第１のモーターユニット１１の周囲を示す。
下カバー４５の側壁部４５ｂには、底板部４５ａからの突出高さが局所的に低くなった低壁部４５ｃが設けられている。低壁部４５ｃの上方には、下カバー４５の内側から外側に向かって水平方向（第２軸ＡＸ２と直交する方向）に開口する第１の開口部４６が形成されている。すなわち、下カバー４５の側壁部４５ｂには、第１の開口部４６が設けられている。また、低壁部４５ｃには、上端縁から下側に延びる切り欠き形状の第２の開口部４７が設けられている。第２の開口部４７は、第２軸ＡＸ２と直交する方向に開口する。
FIG. 6 is a partial perspective view of the
The
第１の開口部４６には、第１のモーターユニット１１のアンプ部３０が配置されている。また、第１のモーターユニット１１のアンプ部３０の一部は、第１の開口部４６を介してアーム本体４０の外部に位置する。なお、第１のモーターユニット１１は、アーム本体４０にアームカバー４１（図２参照）を取り付けた状態において、アームカバー４１に水平方向および上方から覆われる。
In the
第１のモーターユニット１１のアンプ部３０は、ブラケット３２の第１および第２の脚板部３２ｃ、３２ｄを介してモーター２０に固定されている。第１の脚板部３２ｃは、ブラケット３２の上端側に位置し、第２の脚板部３２ｄは、ブラケット３２の下端側に位置する。
The
ブラケット３２の第１の脚板部３２ｃには、孔（不図示）が設けられ、当該孔を介してネジ２４がモーター２０側のネジ穴２３（図５参照）に挿入される。これにより、第１の脚板部３２ｃは、モーター２０に固定される。
第２の脚板部３２ｄには、下端縁から上側に向かって延びる切欠部３５が設けられている。切欠部３５の内側には、アンプ部３０をブラケット３２に固定するためのネジ（固定部材）２４が位置する。第２の脚板部３２ｄは、切欠部３５の内側に位置するネジ２４がモーター２０側のネジ穴２３に挿入されることでモーター２０に固定される。第２の脚板部３２ｄは、下カバー４５の低壁部４５ｃに対向する。低壁部４５ｃに設けられた第２の開口部４７は、ネジ２４の軸線に沿って形成されている。作業者は、第２の開口部４７にドライバーを挿入してネジ２４を回動させる。
A hole (not shown) is provided in the first
The second
本実施形態によれば、アーム本体４０の下カバー４５に第１の開口部４６が設けられ、第１の開口部４６を介してアンプ部３０の一部が平面視でアーム本体４０の外部に位置する。したがって、平面視でアーム本体４０の内側に第１のモーターユニット１１のアンプ部３０を位置させるために、アンプ部３０の外側に側壁部４５ｂを延ばす場合と比較すると、アーム本体４０をコンパクトに形成できる。結果として、アーム本体４０の可動エリアを広くできる。
なお、本実施形態においては、第１のモーターユニット１１のアンプ部３０の一部が、アーム本体４０の外部に位置する場合を例示した。しかしながら、アンプ部３０またはモーター２０の少なくとも一部が、平面視でアーム本体４０の外部に位置するものであれば、コンパクト化の効果を奏することができる。また、本実施形態においては、アンプ部３０とモーター２０とが互いに接続されモーターユニットを構成している場合について例示した。しかしながら、複数のモーターユニットのうち何れかについて、アンプ部３０とモーター２０とが別々にアーム本体４０に設けられている場合であっても、アンプ部３０またはモーター２０の少なくとも一部が、平面視でアーム本体４０の外部に位置するものであれば、コンパクト化の効果を奏することができる。さらに、複数のモーター２０又はアンプ部３０がアーム本体４０の外側に位置していてもよい。
また、本実施形態において、第１の開口部４６は、側壁部４５ｂの上端から下側に切り欠き状に形成されているが、第１の開口部４６は、側壁部４５ｂを厚さ方向に貫通する貫通孔であってもよい。
According to the present embodiment, the
In the present embodiment, a case where a part of the
In the present embodiment, the
本実施形態によれば、平面視でアンプ部３０がアーム本体４０の外部に位置することで、メンテナンス時に作業者のアクセスを容易とすることができる。また、アンプ部３０の第２の脚板部３２ｄにおける固定は、第２の脚板部３２ｄの切欠部３５を通過するネジ２４によりなされている。したがって、アンプ部３０は、ネジ２４を緩めて上側（一方向）に移動させることで、容易に取り外される。
なお、本実施形態において、第１の脚板部３２ｃには切欠部が設けられておらず、第１の脚板部３２ｃの孔にネジ２４が挿通されている。したがって、アンプ部３０を取り外す際には、第１の脚板部３２ｃを固定するネジ２４を抜く必要がある。第１の脚板部３２ｃにおいても孔に代えて切欠部を設けることでアンプ部３０をモーター２０から取り外す工程をさらに容易としてもよい。
また、本実施形態において、アンプ部３０とモーター２０とを固定する固定部材としてネジ２４を採用する場合について説明した。固定部材としては、その他にモーター２０から延びる打ち込みピンと止め輪の組み合わせなどを用いてもよい。
According to the present embodiment, the
In the present embodiment, the first
Moreover, in this embodiment, the case where the screw |
本実施形態によれば、第１のモーターユニット１１のアンプ部３０がアーム本体４０の外部に位置することで、アンプ部３０の放熱効率を高めることができる。アーム本体４０の内部は、複数のモーター２０および複数のアンプ部３０が集中して配置されているため、熱が籠りやすい。また、第１のモーターユニット１１は、回動軸体２を駆動させるため大きなトルクを必要とし作動電流が大きくなりやすく発熱しやすい。第１のモーターユニット１１のアンプ部３０をアーム本体４０の外側に配置することで、発熱の大きなアンプ部３０を他の熱源（他のモーターおよび他のアンプ部）から離間させて放熱効率を高めることができる。
According to this embodiment, the
また、図３に示すように、本実施形態によれば、アームカバー４１とアーム本体４０との間には、隙間Ｄが設けられている。アーム本体４０がアンプ部３０の外側に位置することで、隙間Ｄから流入した空気がアンプ部３０を直接的に冷却する。さらに、本実施形態によれば、アームカバー４１に通気口４１ａが設けられているため、流入した空気を上側から排出することが可能となり、アンプ部３０を冷却する空気の循環を形成できる。これにより、アンプ部３０のさらなる冷却効率の向上が期待できる。また、通気口４１ａは、アンプ部３０の直上に位置するため、アンプ部３０で温められた空気を効率よく排出できる。
なお、アームカバー４１の通気口４１ａの構成は、本実施形態に例示した以外に、例えば、第２軸ＡＸ２の周方向に延びるアームカバー４１の側面に複数設けられていてもよい。この場合は、第２アームＡ２が動作する度に、第２アームＡ２の内部に通気口を介して空気を取り入れることができる。
さらに、図３に二点鎖線で示すように、アームカバー４１には、隙間Ｄおよび通気口４１ａを外側から覆うフィルター４８が設けられていてもよい。フィルター４８は、第２アームＡ２の内部側に位置していてもよい。フィルター４８は、第２アームＡ２の内部から外部に又は外部から内部に埃等が移動することを抑制する。これにより、クリーンルーム等で使用可能なロボット１を提供できる。加えて、隙間Ｄおよび通気口４１ａをパッキン等で覆うことで、第２アームＡ２の内部の気密性を高めた構造を採用してもよい。
Further, as shown in FIG. 3, according to the present embodiment, a gap D is provided between the
In addition to the configuration illustrated in the present embodiment, for example, a plurality of
Further, as indicated by a two-dot chain line in FIG. 3, the
（変形例１）
図７は、変形例１の第２アームＡ２Ａの平面図である。
本変形例の第２アームＡ２Ａは、上述の実施形態の第２アームＡ２と比較して、アンプ部３０の配置が主に異なる。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
(Modification 1)
FIG. 7 is a plan view of the second arm A2A of the first modification.
The second arm A2A of this modification mainly differs from the second arm A2 of the above-described embodiment in the arrangement of the
第２アームＡ２Ａは、第１のモーターユニット１１Ａ、第２のモーターユニット１２Ａおよび第３のモーターユニット１３が設けられている。第１〜第３のモーターユニット１１Ａ、１２Ａ、１３は、それぞれモーター２０およびアンプ部３０を有する。ここで、第１のモーターユニット１１Ａのアンプ部３０を第２のアンプ部３０Ｂと呼び、第２のモーターユニット１２Ａのアンプ部３０を第１のアンプ部３０Ａと呼ぶ。このとき、第１および第２のアンプ部３０Ａ、３０Ｂは、ともに第２のモーターユニット１２Ａのモーター２０に固定されている。
The second arm A2A is provided with a
図８は、第２のモーターユニット１２Ａの側面図である。
第２のモーターユニット１２Ａのモーター２０は、第１の面２０ａに第１のアンプ部３０Ａが取り付けられており、第３の面２０ｃに、第２のアンプ部３０Ｂが取り付けられている。すなわち、第２のモーターユニット１２Ａにおいて、モーター２０の第１の面２０ａに設けられたネジ穴（第１の着脱部）２３には、第１のアンプ部３０Ａが着脱可能に取り付けられ、第３の面２０ｃに設けられたネジ穴（第２の着脱部）２３には、第２のアンプ部３０Ｂが着脱可能に取り付けられている。
FIG. 8 is a side view of the
In the
本変形例によれば、モーター２０が複数の取り付け位置（第１〜第４の面２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）を有することで、１つのモーター２０に複数のアンプ部３０を取り付けることができる。これにより、第２アームＡ２Ａ内において、部材配置の自由度を高めることができ、結果として第２アームＡ２Ａのコンパクト化を図ることができる。
According to this modification, the
本変形例によれば、第１のアンプ部３０Ａが取り付けられる第１の面２０ａと、第２のアンプ部３０Ｂが取り付けられる第３の面２０ｃとの間に第２のモーターユニット１２Ａのモーター（第１のモーター）２０のシャフト（回動軸）２１が設けられている。すなわち、第２のモーターユニット１２Ａのモーター２０に対して、第１および第２のアンプ部３０Ａ、３０Ｂは、互いに反対方向に配置されている。これにより、第１および第２のアンプ部３０Ａ、３０Ｂ並びにモーター２０は、平面視で一方向に配列された構成となる。第２アームＡ２Ａは、幅方向（短手方向）に大きくなると可動範囲が狭まる。一方で第２アームＡ２Ａは、長手方向には、収容スペースを確保しやすい。第１および第２のアンプ部３０Ａ、３０Ｂ並びにモーター２０の配列方向を、第２アームＡ２Ａの長手方向に沿わせるように配置することで、第２アームＡ２Ａの幅寸法を小さくすることができる。
According to the present modification, the motor of the
第１および第２のアンプ部３０Ａ、３０Ｂのブラケット３２は、放熱効率が高くヒートシンクとして機能する。本変形例によれば、動作頻度が高い又は動作トルクが大きいモーター２０に複数のアンプ部（第１および第２のアンプ部３０Ａ、３０Ｂ）を設けて放熱させることで、モーター２０の動作効率を高めることができる。
The
（変形例２）
図９は、変形例２のモーターユニット１２Ｂの側面図である。
本変形例のモーターユニット１２Ｂは、変形例１のモーターユニット１２Ａと同様に、１つのモーター２０が２つのアンプ部３０、１３０を支持する。
(Modification 2)
FIG. 9 is a side view of the
In the
モーターユニット１２Ｂのモーター２０の上面１４および第１〜第４の面２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄには、それぞれモーター２０を固定するためのネジ穴（着脱部）２３が設けられている。本変形例において、モーター２０は、第１の面２０ａのネジ穴２３に一方のアンプ部３０が固定されており、上面１４のネジ穴２３に他方のアンプ部１３０が固定されている。
Screw holes (attachment / detachment portions) 23 for fixing the
本変形例によれば、モーター２０の上面１４にアンプ部１３０を固定することで、第２アーム内においてモーター２０の上方の空間を有効に利用することができ、結果として第２アームＡ２をコンパクト化できる。
According to this modification, by fixing the
（変形例３）
図１０は、変形例３のモーターユニット１２Ｃの側面図である。
本変形例のモーターユニット１２Ｃは、変形例１のモーターユニット１２Ａと同様に、１つのモーター２０が２つのアンプ部（第１のアンプ部２３０Ａおよび第２のアンプ部２３０Ｂ）を支持する。
(Modification 3)
FIG. 10 is a side view of the motor unit 12C of the third modification.
In the motor unit 12C of the present modification, as with the
第１のアンプ部２３０Ａは、モーターユニット１２Ｃのモーター（第１のモーター）２０を駆動する。また、第２のアンプ部２３０Ｂは、モーターユニット１２Ｃのモーター２０とは異なるモーター（第２のモーター）２０を駆動する。なお、第１および第２のアンプ部２３０Ａ、２３０Ｂと、第１および第２のアンプ部２３０Ａ、２３０Ｂに駆動されるモーター２０の関係は、上述の関係と逆であってもよい。また、第１および第２のアンプ部２３０Ａ、２３０Ｂが、ともに異なるモーター２０を駆動するものであってもよい。
The
モーターユニット１２Ｃのモーター２０の第１の面２０ａに設けられたネジ穴２３には、第１のアンプ部２３０Ａが固定されている。すなわち、モーター（第１のモーター）２０は、第１のアンプ部２３０Ａを着脱可能とするネジ穴（第１の着脱部）２３を有する。
The
第１のアンプ部２３０Ａには、第２のアンプ部２３０Ｂを着脱可能とするネジ穴（第３の着脱部）３８が設けられている。第２のアンプ部２３０Ｂは、第１のアンプ部２３０Ａのネジ穴３８にネジ３９により固定されている。すなわち、第２のアンプ部２３０Ｂは、第１のアンプ部２３０Ａを介してモーター２０に支持されている。
The
本変形例によれば、モーター２０が複数のアンプ部（第１および第２のアンプ部２３０Ａ、２３０Ｂ）を重ね合わせて支持することで、第２アームＡ２内において、部材配置の自由度を高めることができる。これにより、第２アームＡ２のコンパクト化を図ることができる。
また、本変形例によれば、第１および第２のアンプ部２３０Ａ、２３０Ｂ並びにモーター２０は、平面視で一方向に配列された構成となる。第１および第２のアンプ部２３０Ａ、２３０Ｂ並びにモーター２０の配列方向を、第２アームＡ２の長手方向に沿わせるように配置することで、第２アームＡ２の幅寸法を小さくすることができる。
According to this modification, the
Further, according to the present modification, the first and
本変形例において、第２のアンプ部２３０Ｂは、第１のアンプ部（介在部材）２３０Ａを介してモーター２０に固定されている。第１のアンプ部２３０Ａは、モーター２０の第１の面２０ａに設けられたネジ穴（着脱部）２３に固定されている。したがって、ネジ穴２３と第２のアンプ部２３０Ｂとの間には、介在部材としての第１のアンプ部２３０Ａが設けられている。このように、アンプ部は、介在部材を介してモーター２０に固定されていてもよい。ここでは、第１のアンプ部２３０Ａが介在部材として機能する場合を例示したが、介在部材は別途用意された部材であってもよい。
In the present modification, the
（第２実施形態）
図１１は、第２実施形態の第２アームＡ２Ｂの平面図である。
本実施形態の第２アームＡ２Ｂは、第１実施形態の第２アームＡ２と比較して、アーム本体３４０に設けられたモーターユニットの数が異なる。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 11 is a plan view of the second arm A2B of the second embodiment.
The second arm A2B of the present embodiment is different from the second arm A2 of the first embodiment in the number of motor units provided in the
第２アームＡ２Ｂは、アーム本体３４０と、第１のモーターユニット３１１と、第２のモーターユニット３１２と、第２軸（回動軸）ＡＸ２に沿って延びる回動軸体２と、第３軸（作動軸）ＡＸ３に沿って延びる作動軸体３と、を有する。アーム本体３４０は、第１および第２のモーターユニット３１１、３１２、作動軸体３並びに回動軸体２を保持する。
The second arm A2B includes an
第１および第２のモーターユニット３１１、３１２は、それぞれモーター２０およびアンプ部３０を有する。第１のモーターユニット３１１は、アーム本体３４０に対して回動軸体２を回動駆動する。第２のモーターユニット３１２は、タイミングベルト３１５を介してボールネジナットを回動することで作動軸体３を昇降する。
The first and
平面視において、第２のモーターユニット３１２のモーター２０とアーム本体３４０の外縁との、第２の方向Ｄ２に沿う最短の距離ｊは、アンプ部３０の厚さ（すなわち、アンプ基板３１（図５参照）の法線方向におけるアンプ部３０の長さ）より短い。これにより、モーター２０とアーム本体３４０の外縁との距離を短くして、アーム本体３４０の第２の方向Ｄ２に沿う寸法を小さくすることができる。
平面視において、第２のモーターユニット３１２のモーター２０とアーム本体３４０の外縁との、第２の方向Ｄ２に沿う最長の距離ｈは、アンプ部３０の厚さより短い。したがって、アーム本体３４０の外縁と第２のモーターユニット３１２のモーター２０との間には、アンプ部３０が設けられる隙間がない。結果として第２アームＡ２Ｂの第２の方向Ｄ２に沿う寸法を小さくできる。
In plan view, the shortest distance j between the
In plan view, the longest distance h along the second direction D2 between the
（第３実施形態）
図１２は、第３実施形態の第２アームＡ２Ｃの平面模式図である。
本実施形態の第２アームＡ２Ｃは、第１実施形態の第２アームＡ２と比較して、アーム本体４４０に設けられたモーター４２０の構成が異なる。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
(Third embodiment)
FIG. 12 is a schematic plan view of the second arm A2C of the third embodiment.
The second arm A2C of the present embodiment is different from the second arm A2 of the first embodiment in the configuration of the
第２アームＡ２Ｃは、アーム本体４４０と、第１のモーターユニット１１と、第２のモーターユニット４１２と、第３のモーターユニット４１３と、第２軸（回動軸）ＡＸ２に沿って延びる回動軸体２と、第３軸（作動軸）ＡＸ３に沿って延びる作動軸体３と、を有する。
The second arm A2C rotates along the arm
第１のモーターユニット１１は、第１の実施形態と同様の構成を有する。第２および第３のモーターユニット４１２、４１３は、それぞれモーター４２０およびアンプ部４３０を有する。第２のモーターユニット４１２は、タイミングベルト（図示略）を介してボールネジナットを回動することで作動軸体３を昇降する。また、第３のモーターユニット４１３は、タイミングベルト（図示略）を介して作動軸体３を第３軸ＡＸ３周りに回動する。第２のモーターユニット４１２と第３のモーターユニット４１３とは、第２の方向Ｄ２に沿って並んで配置されている。
The
第２および第３のモーターユニット４１２、４１３のモーター４２０は、平面視で矩形状を有する。モーター４２０の４つの隅部には、凸部４２０ａが設けられている。凸部４２０ａは、第２の方向Ｄ２に沿って突出する。
The
第２のモーターユニット４１２のアンプ部４３０は、第２のモーターユニット４１２のモーター４２０に対し第２の方向Ｄ２に配置されている。また、このアンプ部４３０は、モーター４２０の凸部４２０ａ同士の間に位置する。
The
第３のモーターユニット４１３のアンプ部４３０は、第３のモーターユニット４１３のモーター４２０に対し第２の方向Ｄ２であって第２のモーターユニット４１２のモーター４２０との間に配置されている。また、このアンプ部４３０は、モーター４２０の凸部４２０ａ同士の間に位置する。
The
平面視において、第２のモーターユニット４１２のモーター４２０とアーム本体４４０の外縁との、第２の方向Ｄ２に沿う最短の距離ｊ３は、アンプ部４３０の厚さｋより短い。同様に第３のモーターユニット４１３のモーター４２０とアーム本体４４０の外縁との、第２の方向Ｄ２に沿う最短の距離ｊ３は、アンプ部４３０の厚さｋより短い。最短の距離ｊ３を構成する隙間は、モーター４２０の凸部４２０ａとアーム本体４４０の外縁との間に位置される。これにより、モーター４２０とアーム本体４４０の外縁との距離を短くして、アーム本体４４０の第２の方向Ｄ２に沿う寸法を小さくすることができる。
In a plan view, the shortest distance j3 along the second direction D2 between the
平面視において、第２および第３のモーターユニット４１２、４１３のモーター４２０同士の第２の方向Ｄ２に沿う最短の距離Ｊ３は、アンプ部４３０の厚さｋより短い。最短の距離Ｊ３を構成する隙間は、第２および第３のモーターユニット４１２、４１３のモーター４２０の凸部４２０ａ同士の間に位置する。これにより、第２および第３のモーターユニット４１２、４１３のモーター４２０同士の距離を短くして、アーム本体４４０の第２の方向Ｄ２に沿う寸法を小さくすることができる。
またモーター４２０の凸部４２０ａの間には凹部が構成される。凹部は、例えば、モーター４２０の不要なスペースを凹ませることで形成される。すなわち本実施形態によれば、モーター４２０の不要なスペースを凹部にしてアンプ部４３０を配置することで、アンプ部４３０を第２の方向Ｄ２に配置した場合であっても、第２アームＡ２Ｃの短手方向に寸法を小さくできる。
In a plan view, the shortest distance J3 along the second direction D2 between the
A recess is formed between the
本実施形態に示すように、モーター４２０に対してアンプ部４３０が、第２の方向に配置される場合であっても、最短の距離Ｊ３、ｊ３をアンプ部４３０の厚さｋより短くすることで、アーム本体４４０の小型化に一定の効果を奏することができる。
As shown in the present embodiment, even when the
以上に、本発明の様々な実施形態を説明したが、各実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。 Although various embodiments of the present invention have been described above, each configuration in each embodiment and combinations thereof are examples, and addition, omission, replacement, and configuration of configurations are within the scope without departing from the spirit of the present invention. Other changes are possible. Further, the present invention is not limited by the embodiment.
なお、上述の実施形態において、ロボットは水平多関節ロボットである場合を例示した。ロボットは、スカラロボットに代えて、垂直多関節ロボットや直角座標ロボット等の他のロボットであってもよい。なお、垂直多関節ロボットは、１つのマニピュレーターを備える単腕ロボットであってもよく、２つのマニピュレーターを備える双腕ロボット（２つのマニピュレーターを備える複腕ロボット）であってもよく、３以上のマニピュレーターを備える複腕ロボットであってもよい。また、直角座標ロボットは、例えば、ガントリロボットである。
また、上述の実施形態において、第２アームに設けられたモーターユニットについて主に説明した。第２アームに設けられたモーターユニットと同様の構成は、基台の内部のモーターユニットにも採用することができる。
また、上述の各実施形態において、モーターとアンプ部は、モーターユニットとして一体的に構成されている場合について主に説明した。しかしながら、各実施形態において、複数のアンプ部のうち何れかが、モーターには固定されておらずアーム本体に直接的に取り付けられた構成としてもよい。また、各実施形態において、複数のアンプ部のうち何れかが、モーターおよびアーム本体それぞれに固定されていてもよい。
In the above-described embodiment, the robot is a horizontal articulated robot. The robot may be another robot such as a vertical articulated robot or a rectangular coordinate robot instead of the SCARA robot. The vertical articulated robot may be a single-arm robot having one manipulator, or a double-arm robot having two manipulators (a multi-arm robot having two manipulators), or three or more manipulators. A multi-armed robot may be provided. The rectangular coordinate robot is, for example, a gantry robot.
In the above-described embodiment, the motor unit provided on the second arm has been mainly described. The same configuration as the motor unit provided in the second arm can also be adopted for the motor unit inside the base.
In each of the above-described embodiments, the case where the motor and the amplifier unit are integrally configured as a motor unit has been mainly described. However, in each embodiment, any one of the plurality of amplifier units may be directly attached to the arm body without being fixed to the motor. In each embodiment, any one of the plurality of amplifier units may be fixed to the motor and the arm main body.
１…ロボット、３…作動軸体、４，２０，４２０…モーター、１１，１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１３，１９，３１１，３１２，４１２，４１３…モーターユニット、２１…シャフト（回動軸）、２３，３８…ネジ穴（着脱部）、２４…ネジ（固定部材）、３０，３０Ａ，３０Ｂ，１３０，２３０Ａ，２３０Ｂ，４３０…アンプ部、３１…アンプ基板、４０，３４０，４４０…アーム本体、４１…アームカバー、４６…第１の開口部、Ａ２，Ａ２Ａ，Ａ２Ｂ，Ａ２Ｃ…第２アーム（アーム）、ＡＸ１…第１軸、ＡＸ２…第２軸（回動軸）、ＡＸ３…第３軸（作動軸）、Ｄ…隙間、Ｄ１…第１の方向、Ｄ２…第２の方向、Ｈ，ｈ，ｈ１，ｈ２，Ｊ，Ｊ３，ｊ，ｊ１，ｊ２，ｊ３…距離、Ｎ１１，Ｎ１２，Ｎ１３…法線方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Robot, 3 ... Operation | movement shaft body, 4, 20, 420 ... Motor, 11, 12, 12A, 12B, 12C, 13, 19, 311, 312, 312, 413 ... Motor unit, 21 ... Shaft (rotation axis) ), 23, 38 ... Screw holes (detachable part), 24 ... Screw (fixing member), 30, 30A, 30B, 130, 230A, 230B, 430 ... Amplifier part, 31 ... Amplifier board, 40, 340, 440 ...
Claims (7)
前記第１のモーターを駆動する駆動回路を有する第１のアンプ部と、を備え、
前記第１のモーターは、第１の位置に前記第１のアンプ部を着脱可能とする第１の着脱部と、前記第１の位置とは異なる第２の位置に前記第１のアンプ部を着脱可能とする第２の着脱部と、を有する、
モーターユニット。 A first motor;
A first amplifier unit having a drive circuit for driving the first motor,
The first motor has a first attachment / detachment unit that allows the first amplifier unit to be attached / detached at a first position, and a second position different from the first position. A second attachment / detachment portion that is detachable,
Motor unit.
請求項１に記載のモーターユニット。 The first position and the second position are located on different surfaces of the motor surface;
The motor unit according to claim 1.
請求項１又は２に記載のモーターユニット。 A rotating shaft of the first motor is provided between the first position and the second position.
The motor unit according to claim 1.
請求項１〜３の何れか一項に記載のモーターユニット。 The second attachment / detachment part is detachable from a second amplifier part having a drive circuit for driving a second motor different from the first motor.
The motor unit as described in any one of Claims 1-3.
前記第１のモーターを駆動する駆動回路を有する第１のアンプ部と、を備え、
前記第１のモーターは、前記第１のアンプ部を着脱可能とする第１の着脱部を有し、
前記第１のアンプ部は、前記第１のモーターとは異なる第２のモーターを駆動する駆動回路を有する第２のアンプ部を着脱可能とする第３の着脱部を有する、
モーターユニット。 A first motor;
A first amplifier unit having a drive circuit for driving the first motor,
The first motor has a first attachment / detachment portion that allows the first amplifier portion to be attached / detached,
The first amplifier unit includes a third attachment / detachment unit that allows attachment / detachment of the second amplifier unit having a drive circuit that drives a second motor different from the first motor.
Motor unit.
請求項１〜５の何れか一項に記載のモーターユニット。 An interposition member is interposed between the detachable portion and the amplifier portion.
The motor unit as described in any one of Claims 1-5.
回動軸周りに回動可能なアームと、
前記アームに設けられ作動軸周りに回動する作動軸体と、を備え、
前記第１のモーターおよび前記第２のモーターのうち、何れか一方は前記回動軸周りに前記アームを駆動し、他方は前記作動軸体を駆動する、
ロボット。 The motor unit according to claim 4 or 5,
An arm pivotable about a pivot axis;
An operating shaft provided on the arm and rotating around an operating shaft,
Either one of the first motor and the second motor drives the arm around the rotation shaft, and the other drives the operating shaft.
robot.
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2017
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