CN107791276B - 机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机器人，通过提高电动机和放大器部的配置的自由度，使臂紧凑化。机器人包括：臂，能够绕转动轴转动；电动机，设于所述臂；以及放大器部，具有驱动所述电动机的放大器基板，并设于所述电动机，从所述转动轴的轴向观察，将所述臂的长边方向作为第一方向，并将正交于所述第一方向的方向作为第二方向，所述放大器部相对于所述电动机配置于与所述第二方向不同的方向。

Description

机器人

技术领域

本发明涉及一种机器人。

背景技术

在工业领域等使用具有多个臂的多关节机器人。已知在多关节机器人中，在臂的内部与电动机一起设有驱动电动机的驱动电路(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第7347120号说明书

存在的问题是：当在臂的内部设置驱动电路(放大器部)时，臂的尺寸变大，其结果导致臂的可动范围变窄。

发明内容

为了解决上述技术问题的至少一个，作为本发明一方式的机器人包括：臂，具有臂主体及电动机，能够绕转动轴转动；放大器部，设于所述臂，并具有驱动所述电动机的放大器基板，从所述转动轴的轴向观察，将所述臂的长边方向作为第一方向，并将正交于所述第一方向的方向作为第二方向，所述臂的外缘与所述电动机在所述第二方向上的最短的距离比所述放大器部的厚度短。

根据该构成，能够减小在臂内配置放大器部的区域在第二方向上的尺寸，并减小臂沿第二方向的尺寸。

在上述机器人中，可以构成为：所述臂的外缘与所述电动机在所述第二方向上的最长的距离比所述放大器部的厚度短。

根据该构成，对于电动机不会在臂的短边方向(第二方向)上配置放大器部，能够减小臂沿第二方向的尺寸。

为了解决上述技术问题的至少一个，作为本发明一方式的机器人包括：臂，能够绕转动轴转动；多个电动机，设于所述臂；以及放大器部，设于所述电动机，并具有驱动所述电动机的放大器基板，从所述转动轴的轴向观察，将所述臂的长边方向作为第一方向，并将正交于所述第一方向的方向作为第二方向，多个所述电动机中的至少两个电动机沿第二方向排列配置，在沿所述第二方向排列配置的多个所述电动机中，所述臂的外缘与所述电动机在所述第二方向上的最短的距离以及多个所述电动机彼此在所述第二方向上最短的距离比所述放大器部的厚度短。

根据该构成，能够减小在臂内配置放大器部的区域在第二方向上的尺寸，并减小臂沿第二方向的尺寸。

在上述机器人中，可以构成如下：将在所述第二方向上排列配置的多个所述电动机中的在所述第二方向上位于两端的一对所述电动机作为第一电动机和第二电动机，所述第一电动机与相对于所述第一电动机而位于所述第二电动机的相反侧的所述臂的外缘在所述第二方向上的最长的距离、所述第二电动机与相对于所述第二电动机而位于所述第一电动机的相反侧的所述臂的外缘在所述第二方向上的最长的距离、以及在所述第二方向上排列配置的多个所述电动机彼此在所述第二方向上的最长的距离均比所述放大器部的厚度短。

根据该构成，对于电动机不会在臂的短边方向(第二方向)上配置放大器部，能够减小臂沿第二方向的尺寸。

在上述机器人中，可以构成如下：所述放大器部设于所述电动机。

根据该构成，一体地构成放大器部和电动机，能够使臂的组装工序简单化。

为了解决上述技术问题的至少一个，作为本发明一方式的机器人包括：臂，能够绕转动轴转动；电动机，设于所述臂；以及放大器部，具有驱动所述电动机的放大器基板，并设于所述电动机，从所述转动轴的轴向观察，将所述臂的长边方向作为第一方向，并将正交于所述第一方向的方向作为第二方向，所述放大器部相对于所述电动机配置于与所述第二方向不同的方向。

根据该构成，放大器部相对于电动机的方向为与臂的短边方向(第二方向)不同的方向。从而，能够根据配置放大器部的角度来减小臂沿第二方向的尺寸。

在上述机器人中，可以构成如下：所述电动机和所述放大器部沿所述第一方向配置。

根据该构成，能够在臂内部沿易产生较宽裕空间的长边方向(第一方向)排列配置电动机和放大器部。从而，能够有效地利用臂内部的空间。

在上述机器人中，可以构成如下：所述电动机配置于比所述放大器部更靠近所述转动轴的位置。

根据该构成，能够将重量大的电动机配置于转动轴侧，能够减小臂的惯性力矩。

在上述机器人中，可以构成如下：从所述转动轴的轴向观察，所述臂具有沿所述第一方向随着远离所述转动轴而沿所述第二方向的宽度变窄的楔形部。

根据该构成，能够减小俯视观察中的臂的投影面积，其结果是，能够扩大臂的可动范围。

在上述机器人中，可以构成如下：所述放大器基板的法线方向与所述第一方向非平行。

根据该构成，能够基于放大器基板在法线方向的角度，减小臂沿第二方向的尺寸。

在上述机器人中，可以构成如下：所述放大器基板的法线方向与所述第一方向所成的角度为0°以上且45°以下。

根据该构成，相对于电动机沿长边方向(第一方向)配置放大器部，能够减小臂在短边方向(第二方向)的尺寸。

在上述机器人中，可以构成如下：所述放大器基板的法线方向与所述第一方向所成的角度为5°以上且20°以下。

根据该构成，相对于电动机沿长边方向(第一方向)配置放大器部，能够减小臂的短边方向(第二方向)的尺寸。并且，在放大器部和电动机的宽度尺寸不同的情况下，能够以放大器部及电动机沿第二方向的总尺寸最小的方式配置。

附图说明

图1是示出第一实施方式的机器人的立体图。

图2是示出第一实施方式的第二臂的分解立体图。

图3是示出第一实施方式的第二臂的绕第二轴的截面图。

图4是示出第一实施方式的第二臂的俯视图。

图5是示出第一实施方式的第一电动机单元的侧面图。

图6是示出第一实施方式的臂主体的局部立体图。

图7是变形例1的第二臂的俯视图。

图8是示出变形例1的第二电动机单元的侧面图。

图9是示出变形例2的电动机单元的侧面图。

图10是示出变形例3的电动机单元的侧面图。

图11是示出第二实施方式的第二臂的俯视图。

图12是示出第三实施方式的第二臂的俯视示意图。

附图标记说明

1…机器人；3…动作轴体；4、20、420…电动机；11、12、12A、12B、12C、13、19、311、312、412、413…电动机单元；21…轴(转动轴)；23、38…螺纹孔(装卸部)；24…螺钉(固定部件)；30、30A、30B、130、230A、230B、430…放大器部；31…放大器基板；40、340、440…臂主体；41…臂罩；46…第一开口部；A2、A2A、A2B、A2C…第二臂(臂)；AX1…第一轴；AX2…第二轴(转动轴)；AX3…第三轴(动作轴)；D…间隙；D1…第一方向；D2…第二方向；H、h、h1、h2、J、J3、j、j1、j2、j3…距离；N11、N12、N13…法线方向。

具体实施方式

(第一实施方式)

以下，参照附图对于第一实施方式进行说明。

以下说明中使用的附图，为了易于理解特征，方便起见，有时放大示出特征的部分，各构成要素的尺寸比例等不一定与实际相同。并且，在各图中示出X-Y-Z坐标系。在以下说明中，根据需要基于各坐标系进行各方向的说明。此外，在本说明书中，以+Z方向为上方进行各部的说明，但机器人的姿势不限于该姿势。

此外，在本说明书中，所谓“沿着某个方向(指定的方向)”除了严格地沿着指定的方向的情况之外，也包含沿着相对于指定的方向以不足45°的范围倾斜的方向的情况。与此对比，在本说明书中，所谓“在某个方向(指定的方向)上”用于指定严格的方向的情况。

图1是本实施方式涉及的机器人1的示意性立体图。

本实施方式的机器人1为水平关节型机器人。机器人1具备：支承台B、第一臂A1、第二臂A2和动作轴体3。

支承台B设于地面或壁面等的设置面。第一臂A1支承于支承台B。并且，第一臂A1通过设于支承台B的内部的电动机单元19绕第一轴AX1转动。第二臂A2以能够绕第二轴AX2转动的方式由第一臂A1所支承。动作轴体3被第二臂A2支承。动作轴体3能够绕第三轴AX3转动且能够沿第三轴A3的轴向行进。

在本实施方式中，机器人1的支承台B被固定于与X-Y平面平行的地面。并且，第一轴AX1、第二轴AX2及第三轴A3均在上下方向上(Z轴向)平行。机器人1的第一臂A1及第二臂A2与XY平面平行地动作。在本说明书中，将从第二轴AX2的轴向观察的状态作为俯视观察。

图2是第二臂A2的分解立体图。

第二臂A2包括：臂主体40、臂罩41、第一电动机单元11、第二电动机单元12、第三电动机单元13、沿第二轴(转动轴)AX2延伸的转动轴体2、以及沿第三轴(动作轴)AX3延伸的动作轴体3。

臂主体40保持有臂罩41、第一～第三电动机单元11、12、13、动作轴体3及转动轴体2。臂主体40具有下罩45。下罩45具有：上方固定第一～第三电动机单元11、12、13的底板部45a、以及从底板部45a的外缘向上侧突出的侧壁部45b。下罩45覆盖第二臂A2的下侧。

臂罩41在俯视观察中覆盖第一～第三电动机单元11、12、13(即，多个电动机20及多个放大器部30(参照图4))。臂罩41包括框体42及罩主体43。框体42通过板金加工形成。框体42具有：在转动轴体2的侧部向上方立起设置的立起设置部42a和从立起设置部42a的上端向水平方向延伸的上端部42b。框体42在立起设置部42a的下端被固定于下罩45。罩主体43被固定于框体42及下罩45。

图3是第二臂A2的绕第二轴AX2的截面图。

在臂罩41和下罩45之间设有沿水平方向延伸的间隙D。也就是说，臂罩41及下罩45所包围的第二臂A2的内部空间在间隙D相对于外部向上下方向开口。间隙D位于第一电动机单元11的放大器部30的正下方。

并且，在臂罩41上，在第一电动机单元11的放大器部30的正上方设有通气口41a。通气口41a使臂罩41及下罩45所包围的第二臂A2的内部空间与外部连通。

图4是第二臂A2的俯视图。在图4中，取下了臂罩41。

第一电动机单元11被固定于臂主体40。第一电动机单元11相对于臂主体40转动驱动转动轴体2。由于转动轴体2被固定于第一臂A1，通过转动驱动转动轴体2，从而第二臂A2相对于第一臂A1绕第二轴AX2转动。

第二电动机单元12使动作轴体3在上下方向上移动(驱动)。滚珠螺纹槽(未图示)设于动作轴体3。并且，动作轴体3经由嵌合于滚珠螺纹槽的滚珠螺母(未图示)被支承于臂主体40。第二电动机单元12通过经由定时带15在滚珠螺母上转动而使动作轴体3升降。

第三电动机单元13经由定时带16使动作轴体3绕第三轴A3转动。也就是说，动作轴体3通过第二电动机单元12沿上下方向移动，通过第三电动机单元13沿轴中心转动。

图5是示出第一电动机单元11的侧面图。

在本实施方式中，第一～第三电动机单元11、12、13具有相同的构成。以下的关于第一电动机单元11说明的构成，除了特别指定的情况之外，关于第二及第三电动机单元12、13也是同样。

第一电动机单元11包括：电动机20、以及具有放大器基板31的放大器部30，所述放大器基板31安装有驱动电动机20的驱动电路。

电动机20以轴21的轴向为Z轴方向对齐配置。从轴21的轴向观察，电动机20具有矩形状。电动机20具有大致长方体形状。电动机20具有：轴21、电动机主体22以及编码器25。

放大器部30设置(安装)于电动机20。并且，放大器部30能够装卸于电动机20。并且，放大器部30设有向侧方突出的线缆37。此外，多个放大器部30中的任一个既可以直接地设于臂主体40，并且也可以分别固定于电动机20及臂主体40。

电动机主体22及编码器25在轴21的轴向上重叠固定。电动机主体22绕轴21转动。本实施方式的电动机主体22为三相交流电动机。此外，电动机主体22可以为其它的电动机。电动机主体22包括从轴21的径向外侧包围内部构造的电动机壳体22a。

编码器25检测轴21的转动角。编码器25可以为磁式编码器，也可以为光学式编码器，或为二者的组合。编码器25包括从轴21的径向外侧包围内部构造的编码器壳体25a。

电动机20沿轴21的轴向具有纵长的大致长方体形状。电动机20的外周面包括：包围轴21的周围的第一～第四面20a、20b、20c、20d(第二面20b参照图4)和与轴21的轴向正交的底面17及上表面14。轴21从底面17向下方突出。

如图4所示，第二及第三电动机单元12、13的第一面20a均朝向第三轴AX3侧(即+Y方向)。并且，第一电动机单元11的第一面20a朝向第二及第三电动机单元12、13的第一面20a的相反侧。

如图5所示，在电动机20的第一～第四面20a、20b、20c、20d上分别设有四个螺纹孔(装卸部)23。四个螺纹孔23中的两个螺纹孔23设于编码器壳体25a，剩余两个螺纹孔23设于电动机壳体22a。设于各面的四个螺纹孔23在各个面上作为固定放大器部30的装卸部而发挥作用。本实施方式的第一～第三电动机单元11、12、13均在第一面20a上固定有放大器部30。从而，放大器部30分别通过将螺钉(固定部件)24插入设于第一面20a的四个螺纹孔23而被固定。并且，在本实施方式中，不使用分别设于第二～第四面20b、20c、20d的螺纹孔23。

本实施方式的第一电动机单元11的电动机(第一电动机)20，在第一面(第一位置)20a上，设有能够装卸用于驱动电动机20的放大器部(第一放大器部)30的四个螺纹孔(第一装卸部)23。并且，第一电动机单元11的电动机(第一电动机)20，在第二～第四面(第二～第四位置)20b、20c、20d上，设有能够装卸放大器部(第一放大器部)30的四个螺纹孔(第二～第四装卸部)23。根据本实施方式，能够将放大器部30安装于电动机20的各种位置。从而，能够根据设置空间改变放大器部30的安装位置，从而能够实现电动机单元的共用部件化。

并且，在本实施方式的电动机20中，能够安装放大器部30的第一～第四位置(即，第一～第四面20a、20b、20c、20d)位于与电动机20的表面不同的面。从而，通过变更放大器部30的安装位置，能够变更放大器部30相对于电动机20的方向。

此外，能够安装放大器部30的第一～第四位置可以位于电动机20的表面的同一面上且不同的高度。

而且，在本实施方式中，第一～第三电动机单元11、12、13具有同样的放大器部30，因此，可以将其它的电动机单元的放大器部30安装于第一电动机单元11的电动机20。

放大器部30包括：放大器基板31、支架32以及放大器罩33。放大器部30经由支架32而被固定于电动机20的第一面20a。从支承台B引出的电源供给用及控制用的线缆连接于放大器部30。并且，放大器部30连接有与电动机20相连并用于向电动机20进行电源供给且进行控制的线缆。

放大器基板31将从电源供给的电力进行放大而供给至电动机主体22。更具体而言，放大器基板31在使电动机主体22动作时，在对应于控制信号的定时，向电动机20所具有的三相各自的线圈(未图示)供给电力。支架32由热传导率高的材料构成，例如，由铝构成。

支架32具有：一对侧板部32a、背面板部32b、第一腿板部32c以及第二腿板部32d。支架32通过板金加工形成。

一对侧板部32a隔着放大器基板31而彼此相对。一对侧板部32a的面方向与放大器基板31的面方向正交。一对侧板部32a沿铅直方向延伸。

支架32的背面板部32b连接一对侧板部32a彼此。背面板部32b位于放大器基板31和电动机20的第一面20a之间。背面板部32b沿放大器基板31配置。从而，背面板部32b的面方向与放大器基板31的面方向一致。背面板部32b经由导热片34与放大器基板31接触。另一方面，在背面板部32b和电动机20的第一面20a之间设有间隙。

支架32的第一腿板部32c从背面板部32b的上端朝向电动机20延伸。并且，第二腿板部32d从背面板部32b的下端朝向电动机20延伸。第一腿板部32c及第二腿板部32d的前端部以与电动机20的第一面20a平行的方式弯曲，并设有使螺钉插入通过的孔。支架32通过使插入通过第一及第二腿板部32c、32d的螺钉24插入电动机20的第一面20a的螺纹孔23而被固定于电动机20。在本实施方式中，第一及第二腿板部32c、32d为支架32的一部分。但是，第一及第二腿板部32c、32d也可以独立于支架32。这种情况下，第一及第二腿板部32c、32d可以作为夹设于放大器部30和螺纹孔(装卸部)23之间的夹设部件而发挥作用。

导热片34夹设于支架32的背面板部32b与放大器基板31之间。导热片34与背面板部32b及放大器基板31面接触。导热片34将放大器基板31所产生的热传递至支架32。支架32由于露出的表面积大，因此，散热效率优异。支架32作为用于从放大器基板31散热的散热器而发挥作用。

(电动机的配置)

接着，对于设于臂主体40的第一～第三电动机单元11、12、13的配置进行说明。

如图4所示，将从第二轴AX2的轴向(Z轴方向)观察连结第二轴AX2和第三轴AX3的直线作为第一直线L1。在此，将与第一直线L1平行的方向(图4中的Y轴向)作为第一方向D1。并且，将与第一方向D1正交的方向作为第二方向D2。臂主体40将俯视观察中的第一方向D1作为长边方向、将第二方向D2作为短边方向，在一方向(第一方向D1)上纵长地形成。

第一电动机单元11直接地驱动转动轴体2。第一电动机单元11的轴21以与转动轴体2中心一致的状态连接。因此，第一电动机单元11位于转动轴体2的第二轴AX2上。并且，第一电动机单元11位于第一直线L1上。

第二及第三电动机单元12、13沿第二方向排列。在俯视观察中以第一直线L1划分的臂主体40的内部的两个区域中，第二电动机单元12位于一侧，第三电动机单元13位于另一侧。

第二及第三电动机单元12、13在搭载于臂主体40的部件中为重量最大的部件。在以第二轴AX2为中心转动的第二臂A2中，当将重量大的部件与第二轴AX2分开配置时，则惯性力矩(惯性)变大。并且，当惯性力矩变大时，第二臂A2的精密控制变得困难。当将第二及第三电动机单元12、13沿第二方向D2排列配置时，与将第二及第三电动机单元12、13沿第一方向D1排列配置的情况相比较，能够靠近第二轴AX2而配置。从而，能够减小第二臂A2的惯性力矩。

在本实施方式中，例示了将三个电动机单元11、12、13中的两个电动机单元(第二及第三电动机单元12、13)沿第二方向D2排列配置的情况。但是，全部的电动机单元11、12、13也可以沿第二方向D2排列配置。

并且，在此，对于各电动机单元11、12、13的配置进行说明。电动机单元11、12、13的重量的大部分取决于电动机20。从而，与放大器部30的配置无关地，电动机20的配置为上述的配置即可。也就是说，多个电动机20中的至少两个电动机20沿第二方向D2排列配置即可。

在第一～第三电动机单元11、12、13中，电动机20和放大器部30沿第一方向D1配置。也就是说，在第一～第三电动机单元11、12、13中，放大器部30相对于电动机20的方向沿第一方向D1。此外，所谓放大器部30相对于电动机20的方向是指连结电动机20的中心(轴21的中心轴)与在从电动机20的中心观察下放大器部30的投影面积的中心的直线的方向。第二臂A2当希望在与短边方向一致在第二方向D2上确保空间时，在第二方向D2(即，宽度方向)上变大。第二臂A2当在宽度方向上变大时则可动范围变窄。另一方面，第二臂A2由于将第一方向D1作为长边方向，因此，易于沿第一方向D1确保收容空间。通过使电动机20和放大器部30沿第一方向D1配置，能够有效使用第二臂A2的长度方向的空间，抑制第二臂A2在第二方向D2上的肥大化。

此外，在本实施方式中，例示了在第一～第三电动机单元11、12、13中，放大器部30相对于电动机20沿第一方向D1配置的情况。但是，放大器部30相对于电动机20也可以配置于与第二方向D2不同的方向，根据放大器部30的角度能够发挥上述的效果。具体而言，放大器部30相对于电动机20也可以配置于轴21的中心轴向(Z轴方向)。

在第一～第三电动机单元11、12、13中，电动机20配置于比放大器部30更靠近第二轴AX2的位置。更具体而言，在俯视观察中，电动机20的重心比放大器部30的重心更靠近第二轴AX2。在第一～第三电动机单元11、12、13中，电动机20一般比放大器部30的重量大。从而，具有电动机20和放大器部30的第一～第三电动机单元11、12、13的重心位于电动机20一侧。通过将电动机20相对于放大器部30配置于第二轴AX2一侧，能够使第一～第三电动机单元11、12、13的重心靠近第二轴AX2，减小惯性力矩。

如图4所示，在俯视观察中，第一～第三电动机单元11、12、13的放大器基板31朝向预定的法线方向N11、N12、N13。在本实施方式中，穿过放大器部30的中心的放大器基板31的法线穿过电动机20的中心。从而，放大器基板31的法线方向N11、N12、N13与放大器部30相对于电动机20的方向一致。以下，将放大器基板30的法线方向N11、N12、N13与放大器部30相对于电动机20的方向以相同含义进行说明。

第一电动机单元11的放大器基板31的法线方向N11与第一方向D1非平行。从而，能够将包含线缆37的放大器部30配置于设于后面说明的下罩45的第一开口部46的中央。

第二电动机单元12的线缆37，由于相对于第一直线L1配置于外侧，因此，有必要抑制线缆37被夹入臂罩41(参照图2)和下罩45之间。因此，优选的是将包含线缆37的整个尺寸作为第二电动机单元12的尺寸。在第二电动机单元12中，包含线缆37的放大器部30的宽度比电动机20的宽度大。此外，这里的宽度是指与放大器基板31的法线方向N12正交的方向的尺寸。在本实施方式中，第二电动机单元12以使放大器部30朝向第一直线侧的方式倾斜配置。也就是说，第二电动机单元12的放大器基板31的法线方向N12与第一方向D1非平行。通过使法线方向N12与第一方向D1非平行，与法线方向N12平行的情况相比较，作为包含线缆37的整个第二电动机单元12，易于减小沿第二方向D2的尺寸。其结果是，能够减小第二臂A2的宽度尺寸(沿第二方向D2的尺寸)。

第三电动机单元13的放大器基板31的法线方向N13与第一方向D1平行。从而，第三电动机单元13沿第二方向D2的尺寸变小。也就是说，在第二臂A2中，沿收纳第三电动机单元13的第二方向D2的空间变小。其结果是，能够减小第二臂A2在沿第二方向D2的尺寸。

在本实施方式中，第二电动机单元12和第三电动机单元13沿第二方向D2排列配置。也就是说，设于第二臂A2的多个电动机20中的两个电动机20沿第二方向D2排列配置。

在俯视观察中，第二电动机单元12的电动机20和臂主体40的外缘在第二方向D2上的最短的距离j1比放大器部30的厚度短。同样地，第三电动机单元13的电动机20和臂主体40的外缘在第二方向D2上的最短的距离j2比放大器部30的厚度短。从而，能够缩短电动机20和臂主体40的外缘的距离，减小臂主体40在沿第二方向D2的尺寸。并且，第二及第三电动机单元12、13的电动机20彼此在第二方向D2上的最短的距离J比放大器部30的厚度短。从而，能够缩短第二及第三电动机单元12、13的电动机20彼此的距离，减小臂主体40在沿第二方向D2的尺寸。

此外，这里的放大器部30的厚度为俯视观察中大致矩形状的放大器部30的两边中的短边的长度，在本实施方式中，表示放大器基板31的法线方向N12、N13上的放大器部30的长度。并且，在第二方向D2上，臂主体40的外缘与第二臂A2的外缘大致一致。

在俯视观察中，第二电动机单元12的电动机20(第一电动机)和相对于第二电动机单元12的电动机20位于第三电动机单元13的电动机20(第二电动机)的相反侧的臂主体40的外缘在沿第二方向D2的最长的距离h1比放大器部30的厚度短。同样地，第三电动机单元13的电动机20(第二电动机)和相对于第三电动机单元13的电动机20位于第二电动机单元12的电动机20(第一电动机)的相反侧的臂主体40的外缘在沿第二方向D2的最长的距离h2比放大器部30的厚度短。也就是说，多个电动机(第二及第三电动机单元12、13的电动机20)中在第二方向D2上的位于两侧的电动机20和位于外侧的臂主体40的外缘在第二方向D2上的最长距离h1、h2比放大器部30的厚度短。并且，第二及第三电动机单元12、13的电动机20彼此在沿第二方向D2的最长的距离H比放大器部30的厚度短。在臂主体40的外缘和第二及第三电动机单元12、13的电动机20之间，以及第二及第三电动机单元12、13的电动机20彼此之间，不存在设置放大器部30的间隙。其结果是，能够减小第二臂A2在沿第二方向D2的尺寸。并且，放大器部30相对于电动机20配置于第一方向D1。

此外，在本实施方式中，第三电动机单元13的电动机20的外形与位于侧部的臂主体40的外缘平行。从而，在第三电动机单元13和臂主体40的外缘，最短的距离j2和最长的距离h2相同。

在第一～第三电动机单元11、12、13中，放大器基板31的法线方向N11、N12、N13和第一方向D1所呈的角度θ11、θ12、θ13优选为0°以上且45°以下，更优选为5°以上且20°以下。此外，第三电动机单元13的放大器基板31的法线方向N13与第一方向D1平行，因此，角度θ13为0°。并且，在第二及第三电动机单元12、13中，上述的角度范围中的正的角度为随着远离第二轴AX2而靠近第一直线L1的方向的角度。另一方面，关于第一电动机单元11，由于第二轴AX2和电动机20的轴21的中心轴一致，因此，上述角度范围中的角度的正负无关紧要。

通过使角度θ11、θ12、θ13为0°以上且45°以下，更优选为20°以下，能够减小沿第二方向D2的第二臂A2的尺寸。通过使角度θ11、θ12为5°以上，能够减小包含线缆37在内的第一及第二电动机单元11、12在沿第二方向D2的尺寸。并且，通过使第二电动机单元12的角度θ12为5°以上，法线方向N11、N12向随着远离第二轴AX2而靠近第一直线L1的方向倾斜。从而，在如图4所示的俯视观察中的臂主体40的外形上，沿第一直线L1形成随着从第二轴AX2靠近第三轴AX3而沿第二方向D2的宽度变窄的楔形部40a。楔形部40a在臂主体40的长边方向上，设于从第二及第三电动机单元12、13至第三轴AX3侧的前端的区域。通过设置楔形部40a，能够减小俯视观察中的臂主体40的投影面积，其结果是，能够扩大第二臂的可动区域。此外，根据本实施方式，使第二电动机单元12的角度θ为5°以上，另一方面，第三电动机单元13的角度θ13为0°。这样，在多个电动机单元在第二方向上排列的情况下，通过使一方为5°以上，能够期待进一步减小俯视观察中的臂主体40的投影面积的效果。

图6是臂主体40的局部立体图，示出第一电动机单元11的周围。

在下罩45的侧壁部45b设置从底板部45a突出的高度局部变低的低壁部45c。在低壁部45c的上方形成从下罩45的内侧朝向外侧在水平方向(与第二轴AX2正交的方向)开口的第一开口部46。也就是说，第一开口部46设于下罩45的侧壁部45b。并且，在低壁部45c设置从上端缘向下侧延伸的缺口形状的第二开口部47。第二开口部47向与第二轴AX2正交的方向开口。

第一电动机单元11的放大器部30配置于第一开口部46。并且，第一电动机单元11的放大器部30的一部分经由第一开口部46而位于臂主体40的外部。此外，第一电动机单元11在将臂罩41(参照图2)安装于臂主体40的状态下，被臂罩41从水平方向及上方覆盖。

第一电动机单元11的放大器部30经由支架32的第一及第二腿板部32c、32d而被固定于电动机20。第一腿板部32c位于支架32的上端侧，第二腿板部32d位于支架32的下端侧。

在支架32的第一腿板部32c设置孔(未图示)，螺钉24经由该孔而插入电动机20侧的螺纹孔23(参照图5)。从而，第一腿板部32c被固定于电动机20。

从下端缘向上侧延伸的缺口部35设于第二腿板部32d。用于将放大器部30固定于支架32的螺钉(固定部件)24位于缺口部35的内侧。通过位于缺口部35的内侧的螺钉24被插入电动机20一侧的螺纹孔23，第二腿板部32d被固定于电动机20。第二腿板部32d与下罩45的低壁部45c对向。设于低壁部45c的第二开口部47沿螺钉24的轴线形成。作业者将驱动器插入第二开口部47而使螺钉24转动。

根据本实施方式，第一开口部46设于臂主体40的下罩45，俯视观察中放大器部30的一部分经由第一开口部46而位于臂主体40的外部。从而，在俯视观察中，由于使第一电动机单元11的放大器部30位于臂主体40的内侧，与使侧壁部45b延伸至放大器部30的外侧的情况相比较，能够紧凑地形成臂主体40。其结果是，能够扩大臂主体40的可动区域。

此外，在本实施方式中，例示了第一电动机单元11的放大器部30的一部分位于臂主体40的外部的情况。但是，放大器部30或者电动机20的至少一部分只要为俯视观察位于臂主体40的外部即能够发挥紧凑化的效果。并且，在本实施方式中，例示了放大器部30和电动机20相互连接而构成电动机单元的情况。但是，关于多个电动机单元中的任一个，即使在放大器部30和电动机20分开设于臂主体40的情况下，放大器部30或者电动机20的至少一部分只要为俯视观察位于臂主体40的外部即能够发挥紧凑化的效果。并且，多个电动机20或者放大器部30可以位于臂主体40的外侧。

并且，在本实施方式中，第一开口部46从侧壁部45b的上端在下侧缺口状形成，第一开口部46也可以为在厚度方向贯穿侧壁部45b的贯穿孔。

根据本实施方式，由于俯视观察中放大器部30位于臂主体40的外部，因此，维护时能够使作业者容易靠近。并且，放大器部30在第二腿板部32d的固定由通过第二腿板部32d的缺口部35的螺钉24来完成。从而，放大器部30通过拧松螺钉24而使其向上侧(一方向)移动而容易取下。

此外，在本实施方式中，在第一腿板部32c不设置缺口部，螺钉24插入通过第一腿板部32c的孔。从而，在取下放大器部30时，需要拔出固定第一腿板部32c的螺钉24。在第一腿板部32c中可以通过设置缺口部代替孔，使得从电动机20取下放大器部30的工序更加容易。

并且，在本实施方式中，说明采用螺钉24作为固定放大器部30和电动机20的固定部件。作为固定部件，除此之外还可使用从电动机20延伸的插入销和卡环的组合等。

根据本实施方式中，通过第一电动机单元11的放大器部30位于臂主体40的外部，能够提高放大器部30的散热效率。由于多个电动机20及多个放大器部30集中配置在臂主体40的内部，因此，容易笼热。并且，由于第一电动机单元11使转动轴体2驱动而需要大的转矩，因此，动作电流易于变大、易于发热。通过将第一电动机单元11的放大器部30配置于臂主体40的外侧，使发热大的放大器部30远离其它热源(其它的电动机及其它的放大器部)而能够提高散热效率。

并且，如图3所示，根据本实施方式，间隙D设于臂罩41和臂主体40之间。通过臂主体40位于放大器部30的外侧，从间隙D流入的空气直接地冷却放大器部30。进一步，根据本实施方式，由于通气口41a设于臂罩41，因此能够从上侧排出流入的空气，能够形成冷却放大器部30的空气的循环。从而，能够期待放大器部30的进一步的冷却效率的提高。并且，由于通气口41a位于放大器部30的正上方，因此，能够高效地排出被放大器部30加温的空气。

此外，臂罩41的通气口41a的构成除了本实施方式例示的以外，例如，可以在第二轴AX2的周方向上延伸的臂罩41的侧面设置多个。这种情况下，每次第二臂A2动作时，能够经由通气口将空气取入第二臂A2的内部。

进一步，如图3的二点划线所示，也可以将从外侧覆盖间隙D及通气口41a的过滤器48设于臂罩41。过滤器48可以位于第二臂A2的内部侧。过滤器48抑制尘埃从第二臂A2的内部移动至外部或者从外部移动至内部。从而，能够提供能够在无菌室等使用的机器人1。并且，也可以采用通过填料等覆盖间隙D及通气口41a以提高第二臂A2的内部的气密性的构造。

(变形例1)

图7是变形例1的第二臂A2的俯视图。本变形例的第二臂A2与上述的实施方式的第二臂A2相比较，主要差异在于放大器部30的配置。此外，关于与上述实施方式相同方式的构成要素付与相同符号并省略其说明。

第二臂A2A设有：第一电动机单元11A、第二电动机单元12A及第三电动机单元13。第一～第三电动机单元11A、12A、13分别包括电动机20及放大器部30。在此，将第一电动机单元11A的放大器部30称为第二放大器部30B，将第二电动机单元12A的放大器部30称为第一放大器部30A。此时，第一及第二放大器部30A、30B均被固定于第二电动机单元12A的电动机20。

图8是示出第二电动机单元12A的侧面图。

第二电动机单元12A的电动机20中，第一放大器部30A安装于第一面20a，第二放大器部30B安装于第三面20c。也就是说，在第二电动机单元12A的电动机20中，第一放大器部30A能够装卸地安装于在电动机20的第一面20a上设置的螺纹孔(第一装卸部)23，第二放大器部30B能够装卸地安装于在第三面20c上设置的螺纹孔(第二装卸部)23。

根据本变形例，由于电动机20具有多个安装位置(第一～第四面20a、20b、20c、20d)，因此，能够将多个放大器部30安装于一个电动机20。从而，在第二臂A2A内，能够提高部件配置的自由度，其结果是，能够实现第二臂A2A的紧凑化。

根据本变形例，在安装有第一放大器部30A的第一面20a和安装有第二放大器部30B的第三面20c之间设有第二电动机单元12A的电动机(第一电动机)20的轴(转动轴)21。也就是说，相对于第二电动机单元12A的电动机20，第一及第二放大器部30A、30B配置于彼此相反方向。从而，第一及第二放大器部30A、30B以及电动机20，成为俯视观察配列于一方向的构成。第二臂A2A当在宽度方向(短边方向)上变大时则可动范围变窄。另一方面，第二臂A2A在长边方向上易于确保收容空间。通过使第一及第二放大器部30A、30B以及电动机20的配列方向沿第二臂A2A的长边方向而配置，能够减小第二臂A2A的宽度尺寸。

第一及第二放大器部30A、30B的支架32散热效率高，作为散热器而发挥作用。根据本变形例，通过将多个放大器部(第一及第二放大器部30A、30B)设于动作频率高或者动作转矩大的电动机20并使其散热，能够提高电动机20的动作效率。

(变形例2)

图9是示出变形例2的电动机单元12B的侧面图。

本变形例的电动机单元12B与变形例1的第二电动机单元12A同样地，一个电动机20支承两个放大器部30、130。

在电动机单元12B的电动机20的上表面14以及第一～第四面20a、20b、20c、20d上分别设有用于固定电动机20的螺纹孔(装卸部)23。在本变形例中，电动机20中，一放大器部30固定于第一面20a的螺纹孔23，另一放大器部130固定于上表面14的螺纹孔23。

根据本变形例，通过将放大器部30固定于电动机20的上表面14，在第二臂内能够有效地利用电动机20的上方的空间，其结果是，能够使第二臂A2紧凑化。

(变形例3)

图10是示出变形例3的电动机单元12C的侧面图。

本变形例的电动机单元12C与变形例1的第二电动机单元12A同样地，一个电动机20支承两个放大器部30(第一放大器部230A及第二放大器部230B)。

第一放大器部230A驱动电动机单元12C的电动机(第一电动机)20。并且，第二放大器部230B驱动电动机单元12C的与电动机20不同的电动机(第二电动机)20。此外，第一及第二放大器部230A、230B与被第一及第二放大器部230A、230B驱动的电动机20的关系可以与上述的关系相反。并且，第一及第二放大器部230A、230B也可以均驱动不同的电动机20。

第一放大器部230A被固定于设于电动机单元12C的电动机20的第一面20a的螺纹孔23。也就是说，电动机(第一电动机)20包括能够装卸第一放大器部230A的螺纹孔(第一装卸部)23。

能够装卸第二放大器部230B的螺纹孔(第三装卸部)38设于第一放大器部230A。第二放大器部230B通过螺钉39被固定于第一放大器部230A的螺纹孔38。也就是说，第二放大器部230B经由第一放大器部230A被支承于电动机20。

根据本变形例，电动机20重合地支承多个放大器部(第一及第二放大器部230A、230B)，从而在第二臂A2内能够提高部件配置的自由度。从而，能够实现第二臂A2的紧凑化。并且，根据本变形例，第一及第二放大器部230A、230B以及电动机20，成为俯视观察配列于一方向的构成。通过使第一及第二放大器部230A、230B以及电动机20的配列方向沿第二臂A2的长边方向而配置，能够减小第二臂A2的宽度尺寸。

在本变形例中，第二放大器部230B经由第一放大器部(中介部件)230A被固定于电动机20。第一放大器部230A被固定于设于电动机20的第一面20a的螺纹孔(装卸部)23。从而，作为中介部件的第一放大器部230A设于螺纹孔23和第二放大器部230B之间。这样，放大器部可以经由中介部件被固定于电动机20。在此，例示了第一放大器部230A作为中介部件发挥作用的情况，中介部件可以为另外准备的部件。

(第二实施方式)

图11是示出第二实施方式的第二臂A2B的俯视图。

本实施方式的第二臂A2B与第一实施方式的第二臂A2相比较，设于臂主体340的电动机单元的数量不同。此外，关于与上述实施方式相同方式的构成要素付与相同符号并省略其说明。

第二臂A2B包括：臂主体340、第一电动机单元311、第二电动机单元312、沿第二轴(转动轴)AX2延伸的转动轴体2、沿第三轴(动作轴)AX3延伸的动作轴体3。臂主体340保持第一及第二电动机单元311、312、动作轴体3及转动轴体2。

第一及第二电动机单元311、312分别包括电动机20及放大器部30。第一电动机单元311相对于臂主体340以转动轴体2为轴被转动驱动。第二电动机单元312，通过经由定时带315在滚珠螺母上转动而沿动作轴体3升降。

在俯视观察中，第二电动机单元312的电动机20和臂主体340的外缘在沿第二方向D2的最短的距离j比放大器部30的厚度(即，放大器基板31(参照图5)的法线方向上的放大器部30的长度)短。从而，能够缩短电动机20和臂主体340的外缘的距离，减小臂主体340在沿第二方向D2的尺寸。

在俯视观察中，第二电动机单元312的电动机20和臂主体340的外缘在沿第二方向D2的最长的距离h比放大器部30的厚度短。因此，在臂主体340的外缘和第二电动机单元312的电动机20之间，不存在设置放大器部30的间隙。其结果是，能够减小第二臂A2B在沿第二方向D2的尺寸。

(第三实施方式)

图12是示出第三实施方式的第二臂A2C的俯视示意图。本实施方式的第二臂A2C与第一实施方式的第二臂A2相比较，设于臂主体440的电动机420的构成不同。此外，关于与上述实施方式相同方式的构成要素付与相同符号并省略其说明。

第二臂A2C包括：臂主体440、第一电动机单元11、第二电动机单元412、第三电动机单元413、沿第二轴(转动轴)AX2延伸的转动轴体2、沿第三轴(动作轴)AX3延伸的动作轴体3。

第一电动机单元11具有与第一实施方式相同的构成。第二及第三电动机单元412、413分别包括电动机420及放大器部430。第二电动机单元412，通过经由定时带(未图示)在滚珠螺母上转动而沿动作轴体3升降。并且，第三电动机单元413，经由定时带(未图示)在动作轴体3上绕第三轴AX3转动。第二电动机单元412和第三电动机单元413沿第二方向D2排列配置。

第二及第三电动机单元412、413的电动机420具有俯视观察的矩形状。凸部420a设于电动机420的四个角部。凸部420a沿第二方向D2突出。

第二电动机单元412的放大器部430相对于第二电动机单元412的电动机420配置于第二方向D2。并且，该放大器部430位于电动机420的凸部420a彼此之间。

第三电动机单元413的放大器部430相对于第三电动机单元413的电动机420配置于第二方向D2上的与第二电动机单元412的电动机420之间。并且，该放大器部430位于电动机420的凸部420a彼此之间。

在俯视观察中，第二电动机单元412的电动机420和臂主体440的外缘在沿第二方向D2的最短的距离j3比放大器部430的厚度k短。同样地，第三电动机单元413的电动机420和臂主体440的外缘在沿第二方向D2的最短的距离j3比放大器部430的厚度k短。构成最短距离j3的间隙位于电动机420的凸部420a和臂主体440的外缘之间。从而，能够缩短电动机420和臂主体440的外缘的距离，减小臂主体440在沿第二方向D2的尺寸。

在俯视观察中，第二及第三电动机单元412、413的电动机420彼此在沿第二方向D2的最短的距离J3比放大器部430的厚度k短。构成最短的距离J3的间隙位于第二及第三电动机单元412、413的电动机420的凸部420a彼此之间。从而，能够缩短第二及第三电动机单元412、413的电动机420彼此的距离，减小臂主体440在沿第二方向D2的尺寸。

并且，在电动机420的凸部420a之间构成凹部。凹部例如通过使电动机420的不需要的空间凹陷而形成。也就是说，根据本实施方式，通过使电动机420的不需要的空间形成凹部而配置放大器部430，即使在将放大器部430配置于第二方向D2的情况下，也能够在第二臂A2C的短边方向上减小尺寸。

如本实施方式所示，即使在放大器部430相对于电动机420配置于第二方向的情况下，通过使最短距离J3、j3比放大器部430的厚度k短，能够为了臂主体440的小型化发挥一定的效果。

以上说明的本发明的各种实施方式，各实施方式中的各构成及其组合等为一例，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行构成的附加、省略、置换及其它变更。并且，本发明不限于上述实施方式。

此外，在上述实施方式中，例示了机器人为水平多关节机器人的情况。代替水平多关节型机器人，机器人可以为垂直多关节机器人或直角坐标机器人等其它的机器人。此外，垂直多关节机器人可以为具备一个机械手的单腕机器人，也可以为具备两个机械手的双腕机器人(具备两个机械手的多腕机器人)，还可以为具备三个以上机械手的多腕机器人。并且，直角坐标机器人例如为龙门式机器人。

并且，在上述实施方式中，主要说明了设于第二臂的电动机单元。在基台内部的电动机单元中也可以采用与设于第二臂的电动机单元同样的构成。

并且，在上述各实施方式中，主要说明了电动机和放大器部作为电动机单元而一体构成的情况。但是，在各实施方式中，也可以多个放大器部中的任一个不固定于电动机，而形成直接地安装于臂主体的构成。并且，在各实施方式中，多个放大器部中的某一个也可以分别固定于电动机及臂主体。

Claims (5)

1.一种机器人，其特征在于，

包括：

基台；

第一臂，所述第一臂的近端经由第一轴可转动地连接至所述基台；

第二臂，所述第二臂的近端经由第二轴可转动地连接至所述第一臂的远端，所述第二臂在其远端具有第三轴；所述第二臂包括臂主体、覆盖所述臂主体的臂罩，所述第二臂在俯视中沿第一方向延伸；

第一电动机，置于所述第二臂中，所述第一电动机具有所述第二轴作为第一转动轴；

第一放大器部，直接连接至所述第一电动机以驱动所述第一电动机，所述第一电动机和所述第一放大器部在俯视中沿所述第一方向布置；

第二电动机，置于所述第二臂中并且配置为相对于所述第二臂垂直移动所述第三轴，所述第二电动机具有第二转动轴；

第二放大器部，直接连接至所述第二电动机以驱动所述第二电动机，所述第二电动机和所述第二放大器部在俯视中沿所述第一方向布置；

第三电动机，置于所述第二臂中并且配置为相对于所述第二臂转动所述第三轴，所述第三电动机具有第三转动轴；以及

第三放大器部，直接连接至所述第三电动机以驱动所述第三电动机，所述第三电动机和所述第三放大器部在俯视中沿所述第一方向布置；

其中所述第一电动机、所述第二电动机和所述第三电动机以及所述第二放大器部和所述第三放大器部完全被所述臂罩覆盖，

所述臂罩与所述第二电动机的外缘之间的最短的距离比所述第二放大器部在所述第一方向上的厚度短，

所述臂罩与所述第三电动机的外缘之间的最短的距离比所述第三放大器部在所述第一方向上的厚度短，

所述第二电动机和所述第三电动机在俯视中沿第二方向布置，并且所述第二方向与所述第一方向正交，并且

所述第二电动机的外缘与所述第三电动机的外缘之间的最短的距离比所述第二放大器部在所述第一方向上的厚度短，并且比所述第三放大器部在所述第一方向上的厚度短。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，

所述臂罩在俯视中包括楔形部，所述臂罩在俯视中沿所述第二方向的宽度随着沿所述第一方向与所述第二轴的距离增加而变窄。

3.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，

所述第一放大器部的法线方向与所述第一方向非平行。

4.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，

所述第一放大器部的法线方向与所述第一方向所成的角度为0°以上且45°以下。

5.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，

所述第一放大器部的法线方向与所述第一方向所成的角度为5°以上且20°以下。

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