CN108381516A - 机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了能够降低成本、减小尺寸、提高可维护性的机器人。上述机器人具备：可动部；驱动所述可动部的驱动部；以及制动所述驱动部的非电磁性第一制动部件。

Description

机器人
技术领域
本发明涉及机器人。
背景技术
对机器人具备的至少一部分关节上的制动器(breake)的研究和开发不断进行。
关于此，已知有将升压器固定在支撑部件上的水平多关节机器人(参照专利文献1)：具有可旋转地连接到基台的第一臂、和可旋转地连接到第一臂的第二臂的水平多关节机器人，该水平多关节机器人包括：设置在第二臂的电机；用于制动电机的电磁制动器；设置在第二臂且用于升高供给电磁制动器的电压的升压器；以及固定在第二臂的支撑部。
【在先技术文献】
【专利文献】
专利文献1：日本特开2013-6240号公报
然而，在这样的水平多关节机器人中，由于通过电磁制动器对电机进行制动，因此有些情况下难以降低成本，减小尺寸和提高可维护性。
发明内容
为解决上述问题中的至少一个问题，本发明的一方面的机器人，具备：可动部；驱动部，驱动所述可动部；以及非电磁性的第一制动部件，制动所述驱动部。
利用该构成，机器人通过第一制动部件非电磁性地制动驱动部。由此，机器人能够降低成本，减小尺寸并提高可维护性。
另外，根据本发明的另一方面，在机器人中，可以使用所述第一制动部件与所述驱动部的驱动轴接触的构成。
根据该构成，在机器人中，第一制动部件与驱动部的驱动轴接触。由此，机器人通过与驱动部的驱动轴接触的第一制动部件，能够降低成本，减小尺寸并提高可维护性。
另外，根据本发明的另一方面，在机器人中可以使用下述构成：所述第一制动部件与和所述驱动部的驱动轴一起动作的部件接触。
根据该构成，在机器人中，第一制动部件与和驱动部的驱动轴一起移动的部件接触。由此，机器人能够通过与和驱动部的驱动轴一起移动的部件接触的第一制动部件来降低成本，减小尺寸并提高可维护性。
另外，根据本发明的另一方面，在机器人中，所述第一制动部件可以是包括密封部件的构成。
根据该构成，在机器人中，第一制动部件包括密封部件。由此，机器人能够通过包括密封部件的第一制动部件来降低成本，减小尺寸并提高可维护性。
另外，根据本发明的另一方面，在机器人中，所述密封部件是油封的构成。
根据该构成，在机器人中，密封部件是油封。由此，机器人能够通过包括油封的第一制动部件来降低成本，减小尺寸并提高可维护性。
另外，根据本发明的另一方面，在机器人中，所述第一制动部件可以是包括轴承的构成。
根据该构成，在机器人中，第一制动部件包括轴承。由此，机器人能够通过包括轴承的第一制动部件来降低成本，减小尺寸并提高可维护性。
另外，根据本发明的另一方面，在机器人中可以使用下述构成：所述轴承是带油封的轴承。
根据该构成，在机器人中，轴承是带油封的轴承。由此，机器人能够通过包括带油封轴承的第一制动部件来降低成本，减小尺寸并提高可维护性。
另外，根据本发明的另一方面，在机器人中可以使用下述构成：所述可动部是设置于能绕旋转轴旋转的臂且能沿与所述旋转轴平行的方向移动的轴。
根据该构成，机器人通过第一制动部件对驱动轴的驱动部进行非电磁性制动。由此，机器人能够通过对用于驱动轴的驱动部进行制动的第一制动部件来降低成本，减小尺寸并提高可维护性。
另外，根据本发明的另一方面，在机器人中可以使用下述构成：所述驱动部具有绕所述旋转轴驱动所述轴的第一驱动部，所述第一制动部件制动所述第一驱动部。
根据该构成，在机器人中，第一制动部件制动第一驱动部。由此，机器人通过制动第一驱动部的第一驱动部件，能够降低成本，减小尺寸并提高可维护性。
另外，根据本发明的另一方面，在机器人中可以使用下述构成：所述驱动部具有沿所述旋转轴的轴向驱动所述轴的第二驱动部，所述机器人具备：对所述第二驱动部进行制动的电磁性的第二制动部件。
根据该构成，机器人利用第二制动部件电磁性地制动第二驱动部。由此，机器人能够通过第二制动部件比第一制动部件更可靠地制动第二驱动部。
另外，根据本发明的另一方面，在机器人中可以使用下述构成，即：能够通过所述可动部移动的物体的最大重量为5公斤以下。
根据该构成，在机器人中，能够通过可动部移动的物体的最大重量为5公斤以下。由此，机器人通过制动驱动部的第一制动部件能够降低成本，减小尺寸并提高可维护性，上述驱动部对能够使5公斤以下的物体移动的可动部进行驱动。
另外，根据本发明的另一方面，在机器人中可以使用下述构成，具备：基台；第一臂，设置在所述基台；以及控制装置，控制所述第一臂，所述控制装置的至少一部分位于所述基台的内部。
根据该构成，在机器人中，控制装置的至少一部分位于基台的内部。由此，在基台内部装有控制装置的至少一部分的机器人能够降低成本，减小尺寸并提高可维护性。
另外，根据本发明的另一方面，在机器人中可以使用下述构成，所述第一臂以能绕第一旋转轴旋转的方式设置于基座，所述机器人具备第一箱体，从所述第一旋转轴的轴向观察，所述第一箱体与所述基台具有重叠部分。
根据该构成，机器人具备从第一选择轴的轴向看具有与基台重叠的部分的第一箱体。由此，具备第一箱体的机器人能够降低成本，减小尺寸并提高可维护性。
另外，根据本发明的另一方面，机器人可以采用水平多关节机器人的构成。
根据该构成，机器人是水平多关节机器人。由此，作为水平多关节机器人的机器人能够降低成本，减小尺寸并提高可维护性。
另外，根据本发明的另一方面，在机器人中可以使用下述构成，所述驱动部具有：电机；以及放大器部，所述放大器部具有驱动所述电机的驱动电路，所述放大器部设置于所述电机。
根据该构成，在机器人中，放大器部设置在电机中。由此，电机中设置有放大器部的机器人能够降低成本，减小尺寸并提高可维护性。
综上所述，机器人通过第一制动部件非电磁性地制动驱动部。由此，机器人能够降低成本，减小尺寸并提高可维护性。
附图说明
图1是示出实施方式的机器人1的构成的一例的图。
图2是示出编码器4的构成的一例的分解立体图。
图3是从其它角度观察图2所示的编码器4时的分解立体图。
图4是图2所示的编码器4的分解侧面图。
图5是从其它侧面观察图4所示的编码器4时的分解侧面图。
图6是组装图4所示的编码器4时的截面图。
图7是示出驱动部2的侧面的一例的图。
图8是示出机器人1所具备的驱动部23的外观的一例的图。
图9是示出沿着包括图8所示的驱动部23的驱动轴的平面切断驱动部23时的驱动部23的截面的一例的图。
图10是示出沿着包括驱动部24的驱动轴的平面切断驱动部24时的驱动部24的截面的一例的图。
符号说明
1...机器人；2、21至24...驱动部；3、31至34...电机；4、43...编码器；11...第一位置检测器；12...第二位置检测器；13...光检测器；41...第一容纳部；42...第二容纳部；51...第一箱体；52...第二箱体；A1...第一臂；A2...第二臂；A3、A31至A34...放大器部；AX1...第一旋转轴；AX2...第二旋转轴；AX3...第三旋转轴；B...支撑台；B1...基台；B2...第一箱体；BK...制动部；BT...螺栓；CB1...磁性基板；CB2...控制基板；D...光盘；DC2、DC3、DM2、DM3...凹部；EC...盖部件；G...齿轮部；G1...第一齿轮；G2...第二齿轮；G3...第三齿轮；H...台座；LD...光学元件；HG...外壳；M1...第一磁铁；M2...第二磁铁；M3...第三磁铁；MD1...第一磁通量检测元件；MD2...第二磁通量检测元件；MD3...第三磁通量检测元件；MTC...电机顶部外壳；OP...运算部；PLT...板；PT1、PT2...滑轮；S...轴；S1...第一轴；S2...第二轴；S3...第三轴；SD...密封部；SL...第一制动部件。
具体实施方式
<实施方式>
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。
<机器人的构成>
首先，对机器人1的构成进行说明。
图1是示出实施方式的机器人1的构成的一个例子的图。机器人1例如是标量(水平多关节)机器人。另外，除了标量机器人之外，机器人1可以是诸如垂直多关节机器人、直角坐标机器人等其他机器人。此外，垂直多关节机器人可以是具有一个臂的单臂机器人，也可以是具有两个臂的双臂机器人(具有两个臂的多臂机器人)，还可以是具有三个以上手臂的多臂机器人。另外，直角坐标机器人例如是桁架机器人。
机器人1具备：安装在地面或壁面等安装面上的支撑台B、以及由支撑台B支撑的可动部A。
支撑台B由两个部位构成。该部位中的一个是基台B1，另一个是第一箱体B2。另外，基台B1的内侧空间与第一箱体B2的内侧空间相连。
基台B1安装在诸如地面、壁面的设置面上。基部B1的外形是大致长方体(或也可以是立方体)的形状，由板状表面构成，并且是中空的。第一箱体B2固定在基台B1的上表面的一部分即第一上表面。该上表面是基台B1的表面中的与安装面相反一侧的面。另外，基台B1的上表面的上表面中，第一上表面以外的部分即第二上表面与安装面之间的距离比第一上表面与安装面之间的距离短。因此，在第二上表面与第一箱体B2之间存在间隙。可动部A设置在第二上表面上。即，基台B1支撑可动部A。另外，只要能够将第一箱体B2固定在基台B1的上表面的一部分上，基台B1的形状可以以其它形状代替。
第一箱体B2具有下述形状：在垂直于构成长方体(或立方体)的相对的两个面的方向上具有一种切断的形状，即除去在这两个面的每一个中都包含一个顶点的三角形的部分后的形状。其中，通过切除该部分而获得的形状不一定必须通过切除该部分来构成，例如，可以通过从开始就形成同样形状的加工来构成。第一箱体B2具有这样的多面体形状的外形，由板状表面构成，并且是中空的。另外，第一箱体B2的形状可以以其它形状替代，只要第一箱体B2可以固定到基台B1的上表面的一部分，也可以是其它形状。
可动部A具有：以能够绕第一旋转轴AX1旋转的方式被支撑台B支撑的第一臂A1；以能够绕第二旋转轴AX2旋转的方式被第一臂A1支撑的第二臂A2；由第二臂A2支撑，以能够绕第三旋转轴线AX3旋转且能够在第三旋转轴线AX3的轴向上平移的轴S。
轴S是圆筒状的轴体。在轴S的外周面分别形成有丝杠滚珠槽和花键槽(未图示)。在该示例中，轴S被设置成：使第二臂A2的端部中的与第一臂A1相反一侧的端部在支撑台B设置在设置面上时的方向上贯通，即在与设置面垂直的方向即第一方向上贯通。并且，在轴S的端部中的该设置面侧的端部上可以安装末端执行器。末端执行器可以是能够抓握物体的末端执行器，也可以是能够通过空气、磁力等吸附物体的末端执行器，或是其它末端执行器。
在这个例子中，第一臂A1绕第一旋转轴AX1旋转并沿第二方向移动。第二方向是与所述第一方向正交的方向。第二方向例如是在世界坐标系或机器人坐标系RC中沿着XY平面的方向。第一臂A1通过支撑台B具备的驱动部21(未图示出)而绕第一旋转轴AX1旋转(驱动)。驱动部21包括：电机31、和具有用于驱动电机31的驱动电路的放大器部A31。即，在本例中，第一旋转轴线AX1是与电机31的驱动轴一致的轴。另外，第一旋转轴AX1和电机31的驱动轴不必一致。在这种情况下，例如，电机31通过使用滑轮和皮带等的方法绕第一旋转轴AX1使第一臂A1旋转。驱动部21的细节将在后面描述。
在这个例子中，第二臂A2绕第二旋转轴AX2旋转并沿第二方向移动。第二臂A2通过第二臂A2具备的驱动部22(未图示出)而绕第二旋转轴AX2旋转。驱动部22包括：电机32、和具有用于驱动电机32的驱动电路的放大器部A32。即，在本例中，第二旋转轴线AX2是与电机32的驱动轴一致的轴。另外，第二旋转轴AX2和电机32的驱动轴不必一致。在这种情况下，例如，电机32通过使用滑轮和皮带等的方法绕第二臂A2使第二旋转轴AX2旋转。驱动部22的细节将在后面描述。此外，第二臂A2包括驱动部23(未图示出)和驱动部24(未图示出)，并且支撑轴S。驱动部23包括：电机33、和具有用于驱动电机33的驱动电路的放大器部A33。驱动部24包括：电机34、和具有用于驱动电机34的驱动电路的放大器部A34。稍后将描述驱动部23和驱动部24的细节。驱动部23具备的电机33通过利用正时皮带等使设置在轴S的丝杠滚珠槽的外周部上的丝杠滚珠螺母旋转而使轴S向第一方向移动(升降)。驱动部24的电机34通过利用正时皮带等使设置在轴S的花键槽的外周部上的滚珠花键螺母旋转，从而使轴S绕第三旋转轴AX3旋转。
以下，以驱动部21至驱动部24全部具有相同的构成的情况为例进行说明。即，在该例中，电机31至电机34全部具有相同的构成，放大器部A31至放大器部A34全部具有相同的构成。另外，驱动部21至驱动部24中的一部分或全部可以具有不同的构成。另外，放大器部A31至放大器部A34的一部分或全部可以具有不同的构成。
这里，在下面的描述中，除非需要区分驱动部21至驱动部24中的每一个，否则将它们统称为驱动部2进行说明。在下面的描述中，除非需要区分电机31至电机34中的每一个，否则将它们统称为电机3进行说明。另外，在下面的描述中，除非需要区分放大器部A31至放大器部A34中的每一个，否则将它们统称为放大器部A3进行说明。此外，在下面的描述中，在称为电机3的驱动轴时，除了电机3的驱动轴本身之外，是指将该驱动轴虚拟地延伸之后的轴。
电机3中设置有用于将电机3的驱动轴的旋转角输出到机器人控制装置及其它装置的编码器4。该机器人控制装置是控制机器人1的控制装置，即是分别控制第一臂A1、第二臂A2和轴S的控制装置。另外，该机器人控制装置可以是内置在机器人1中的构成，也可以是与机器人1分体的外置的构成。以下，对该机器人控制装置的至少一部分位于基台B1内部的情况进行说明。在这种情况下，该机器人控制装置的一部分可以位于第一箱体B2的内部，并且该机器人控制装置全部都可以位于基台B1的内部。另外，在与机器人1分开单独外置的情况下，该机器人控制装置与机器人1连接，以便能够通过有线或无线与机器人1进行通信。
<编码器的构成>
以下，参照图2至图6，对编码器4的构成进行说明。
图2是表示编码器4的结构的一个例子的分解立体图。而且，图3是从其它角度看图2所示的编码器4时的分解立体图。图4是图2所示的编码器4的分解侧面图。图5是示出从其它侧面看图4所示的编码器4时的分解侧面图。图6是组装图4所示的编码器4时的截面图。另外，图2至图6中只图示出构成编码器4的主要部件，对一部分部件省略了图示。
如图2至图6所示，编码器4具有在外壳HG内容纳有第一位置检测器11和第二位置检测器12的构造。第一位置检测器11是具有齿轮的磁式编码器装置。第二位置检测器12是具有光检测器13的光学编码器装置。外壳HG由两个容纳部即第一容纳部41和第二容纳部42构成。在外壳HG中，第一容纳部41的内部容纳有齿轮部G，第二容纳部42的内部容纳有磁性基板CB1、设置有光盘D的台座H、和控制基板CB2。
第一容纳部41由在第一容纳部41中构成隔壁部的电机顶壳MTC和固定到电机顶壳MTC的第一箱体51构成。此外，第一箱体51由与绝缘树脂一体成形的成形体构成，并通过螺栓BT固定到电机顶壳MTC。由此，编码器4能够抑制从(在本例中是电机3)向编码器4传递热量的物体向光检测器13的热传导，抑制光检测器13的热膨胀。在这个例子中，第一箱体51的材质是POM(聚缩醛)，但也可以使用其它树脂代替。
电机顶壳MTC是沿着第一轴S1的轴向构成电机3的端部中的编码器4侧的端部的部件。第一轴S1是具有电机3的轴体，作为电机3的驱动轴。在图2至图6中，对于构成电机3的部件，仅示出了电机顶壳MTC和第一轴S1这两个，省略了其它部件。在下面的描述中，为便于说明，将从第一轴S1的轴向中的编码器4朝向电机3的方向称为下方向，将从电机3朝向编码器4的方向称为上方向进行说明。
第二容纳部42由第二容纳部42中构成隔壁部的第一箱体51的上端部、固定到该上端部的第二箱体52和盖部件EC构成。第二箱体52由与具有导电性的金属一体成形的成形体形成，并通过螺栓BT固定在该上端部。此外，盖部件EC通过螺栓BT固定到第二箱体52。
这里，如果对外壳HG的构造进行简要概述，则外壳HG按照盖部件EC、第二箱体52、第一箱体51和电机顶壳MTC的顺序从上到下组装，并被螺栓BT(在本例中为四个螺栓BT)按照盖部件EC、第二箱体52、第一箱体51和电机顶壳MTC的顺序从上到下贯通而固定。另外，控制基板CB2、台座H和磁性基板CB1分别从上至下，按照控制基板CB2、台座H和磁性基板CB1的顺序容纳在第二箱体部42的内部。
第一位置检测器11具有的多个部件的一部分容纳在第一容纳部41中，与这些部件不同的其它部件容纳在第二容纳部42中。具体而言，第一位置检测器11具有：齿轮部G、第一轴S1、第一磁铁M1、第一磁通量检测元件MD1、第二轴S2、第二磁铁M2、第二磁通量检测元件MD2、第三轴S3、第三磁铁M3、第三磁通量检测元件MD3、磁性基板CB1以及控制基板CB2。
齿轮部G具有：齿数和直径不同的三个齿轮即第一齿轮G1、第二齿轮G2和第三齿轮G3。第一齿轮G1是连接至(固定)第一轴S1并与第一轴S1一起转动的齿轮。即，在该例中，成为第一齿轮G1的旋转轴是轴体是第一轴S1。通过这种方式，编码器4成为独立于第一轴S1的轴体，且无需将成为第一齿轮G1的旋转轴的轴体设置在第一轴S1上，因此，能够抑制因振动等导致第一轴S1和该轴体的组装错位。第二齿轮G2和第三齿轮G3是分别与第一齿轮G1啮合的齿轮。而且，第二齿轮G2不与第三齿轮G3啮合。另外，在本例中，在从垂直于上下方向的方向观察编码器4的情况下，第一齿轮G1、第二齿轮G2、第三齿轮G3各自的旋转轴按照第二齿轮G2、第一齿轮G1、第三齿轮G3的顺序排成一行。另外，在这种情况下，如果第二齿轮G2和第三齿轮G3与第一齿轮G1啮合，但第二齿轮G2与第二齿轮G3彼此不啮合，则第一齿轮G1、第二齿轮G2和第三齿轮G3的旋转轴不需要排成一行。
第一磁铁M1是设置在第一轴S1上的磁铁。第一磁铁M1可以是不经过其它部件而设置在第一轴S1上的构成，也可以是经由另一部件而设置在第一轴S1上的构成。在图2至图6所示的示例中，第一磁铁M1经由台座H作为另一部件而设置在第一轴S1的上端部。第一磁铁M1是永久磁铁，例如钐钴磁铁。应该注意，第一磁铁M1可以被钕磁铁等其它磁铁替代。第一磁通量检测元件MD1是由霍尔元件构成的磁通量检测元件，霍尔元件检测来自第一磁铁M1的磁通量，并输出表示所检测到的磁通量的信号。
如图6所示，第二轴S2是穿过第二齿轮G2的被作为滑动轴承加工的凹部DC2的轴体。因此，第二齿轮G2以第二轴S2为旋转轴，并基本无负载地围绕第二轴S2旋转。另外，第二轴S2穿过形成在电机顶壳MTC，即电机3的箱体中的凹部DM2。由此，编码器4不需要用于插入第二轴S2的任何其它部件，从而能够减小编码器4在第二轴S2的轴向上的尺寸。另外，第二轴S2不贯穿第二齿轮G2而是插入第二齿轮G2。第二磁铁M2是设置在第二齿轮G2的上端部的磁铁。第二磁铁M2是永久磁铁，例如是钐钴磁铁。应该注意，第二磁铁M2可以用钕磁铁等其它磁铁来代替。第二磁通量检测元件MD2是由霍尔元件构成的磁通量检测元件，霍尔元件检测来自第二磁铁M2的磁通量，并输出表示检测到的磁通量的信号。
如图6所示，第三轴S3是穿过第三齿轮G3的被作为滑动轴承加工的凹部DC3的轴体。因此，第三齿轮G3以第三轴S3为旋转轴，并基本无负载地围绕第三轴S3旋转。另外，第三轴S3穿过形成在电机顶壳MTC，即电机3的箱体中的凹部DM3。由此，编码器4不需要用于插入第三轴S3的任何其它部件，从而能够减小编码器4在第三轴S3的轴向上的尺寸。另外，第三轴S3不贯穿第三齿轮G3而是插入第三齿轮G3。第三磁铁M3是设置在第三齿轮G3的上端部的磁铁。第三磁铁M3是永久磁铁，例如是钐钴磁铁。应该注意，第三磁铁M3可以用钕磁铁等其它磁铁来代替。第三磁通量检测元件MD3是由霍尔元件构成的磁通量检测元件，霍尔元件检测来自第三磁铁M3的磁通量，并输出表示检测到的磁通量的信号。
磁性基板CB1是设置有第二磁通量检测元件MD2和第三磁通量检测元件MD3的基板。磁性基板CB1可以是通过组合两个或更多个分开的基板而得的基板。
控制基板CB2是设置有第一磁通量检测元件MD1的基板。另外，控制基板CB2具有用于控制电机3的控制电路，从而构成运算部OP。即，在该例子中，运算部OP设置在电机3的驱动轴的轴线上。其中，所谓“在电机3的驱动轴的轴上”是指当沿着电机3的驱动轴观察电机3时，与电机3的第一轴S1重叠的区域。具体而言，运算部OP所具备的该控制电路从上述机器人控制装置取得表示使电机3的驱动轴旋转的旋转角度的信息，仅将取得的该信息所表示的旋转角度转换成使该驱动轴旋转的电压波形，并将与所转换的该电压波形对应的控制信号提供给放大器部A3，由此使放大器部A3控制电机3。也就是说，放大器部A3具备的驱动电路从运算部OP获取与由运算部OP所具备的该控制电路计算出的电压波形对应的控制信号，并基于所获取的控制信号使电机3的驱动轴旋转。此外，控制基板CB2通过连接至控制板CB2的电力线而将电源(未图示出)供应的电力供应到放大器部A3。此外，控制基板CB2可以是将2个以上分开的基板组合而成的基板。此外，控制基板CB2和运算部OP可以单独构成。这种情况下，运算部OP可以位于编码器4的内部，也可以位于编码器4的外部。而且，在这种情况，以及运算部OP位于编码器4的内部的情况下，运算部OP可以是位于电机3的驱动轴的轴上的构成，也可以是不位于该驱动轴的轴上的构成。
第一位置检测器11基于第一磁通量检测元件MD1检测到的第一磁铁M1所输出的磁通，来检测第一轴S1(或与第一轴S1一起旋转的第一齿轮G1)的角度位置。另外，第一位置检测器11基于第二磁通量检测元件MD2检测到的第二磁铁M2所输出的磁通，来检测第二齿轮G2的角度位置。此外，第一位置检测器11基于第三磁通量检测元件MD3检测到第三磁铁M3所输出的磁通，来检测第三齿轮G3的角度位置。
这里，在第一位置检测器11中，第一箱体51具有位于第二磁铁M2与第二磁通量检测元件MD2之间的第一部分P1。具体而言，如图6所示，第二磁铁M2夹着第一箱体51的上端部的一部分(即第一部分P1)与第二磁通量检测元件MD2相对。由此，编码器4能够抑制第二磁铁M2和第二磁通量检测元件MD2之间的相对距离在上下方向上变化。其结果，编码器4能够基于这样的距离变化来抑制第二齿轮G2的角度位置的检测误差。
另外，在第一位置检测器11中，第一箱体51具有位于第三磁铁M3和第三磁通量检测元件MD3之间的第二部分P2。具体而言，如图6所示，第三磁铁M3夹着第三箱体51的上端部的一部分(即第二部分P2)与第三磁通量检测元件MD3相对。由此，编码器4能够抑制第三磁铁M3和第二磁通量检测元件MD3之间的相对距离在上下方向上变化。其结果，编码器4能够基于这样的距离变化来抑制第三齿轮G3的角度位置的检测误差。
第二位置检测器12具有光检测器13，并利用光来检测第一轴S1的角度位置。光检测器13具有：固定在第一轴S1上的台座H、设置(被固定)在台座H的上表面的光盘D、设置(被固定)在控制基板CB2上的光学元件LD以及未图示出的发光元件。
在光盘D中，形成由多个在圆周方向排列的狭缝构成的多个狭缝列。其中，由于第二位置检测器12的构成是公知的，因此将省略对其的说明。如上所述，在该例子中，光盘D设置在磁性基板CB1和控制基板CB2之间。另外，磁性基板CB1和控制基板CB2通过电连接部件(未图示出)电连接。另外，光盘D的狭缝例如是反射型，但也可以用透射型替代。当光盘D的狭缝是透射型时，光检测器13设置在能够检测透过光盘D的光的位置上。
另外，如图6所示，第一轴S1从电机顶壳MTC的底部向上延伸到电机顶壳MTC的上端部，依次按照第一齿轮G1、第一箱体51的上端部、磁性基板CB1的顺序贯通。即，分别在电机顶壳MTC的上端部、第一齿轮G1、第一箱体51的上端部以及磁性基板CB1中形成由第一轴S1从底部穿透到顶部的贯通孔。
在这样的编码器4的第一箱体51中，如上所述，通过密封部SD将齿轮部G的齿轮即第一齿轮G1至第三齿轮G3中的每一个与光检测器13之间隔离。这是因为能够抑制涂抹在第一容纳部41容纳的齿轮上的润滑脂、以及该齿轮中的第一齿轮G1与第二齿轮G2及第三齿轮G3之间的磨损粉等粉尘，使其不会粘附到容纳在第二容纳部42中的物体。密封部SD例如是油封。另外，密封部SD可以其它密封材料替代，例如垫圈、密封垫、防水密封件等。由于与具有轴承作为密封部SD以替代油封的编码器相比，具有密封部SD的编码器4能够减小密封部SD的尺寸，因此，能够在通过密封部SD将该齿轮与光检测器13之间隔离的同时减小尺寸。
在图6所示的例子中，密封部SD位于第一轴S1和第一箱体51之间。具体而言，密封部SD设置在第一箱体51中供第一轴S1穿过的贯通孔与第一轴S1之间。由此，编码器4能够通过位于第一轴S1和第一箱体51之间的密封部SD将光检测器13与齿轮部G的齿轮隔离。而且，在该例子中，密封部SD位于分别与第二磁铁M2和第三磁铁M3相同的平面上。该平面是与上下方向垂直的平面。换句话说，当从与上下方向垂直的方向即从第二磁铁M2朝向第三磁铁M3的方向观察编码器4时，密封部SD具有与第二磁铁M2和第三磁铁M3两者重叠的部分。由此，编码器4能够通过位于与第二磁铁M2和第三磁铁M3相同平面上的密封部SD将光检测器13与齿轮部G的齿轮隔离。此外，密封部SD可以是设置在与第二磁铁M2和第三磁铁M3中的任一个相同的平面上的构成。这种情况下，编码器4能够通过位于与第二磁铁M2和第三磁铁M3中的任一个相同的平面上的密封部SD而将齿轮部G的齿轮和光检测器13之间隔离。
其中，在编码器4中，第一位置检测器11检测第一齿轮G1至第三齿轮G3中每一个的角度位置(多旋转数据)，第二位置检测器12检测第一轴S1(或者第一齿轮G1)的一次旋转的角度位置。因此，编码器4能够基于检测到的这些角度位置来检测第一轴S1的绝对位置。
另外，在编码器4的第一位置检测器11中，由于第一齿轮G1至第三齿轮G3中每一个的齿数和直径均不同，因此，第一齿轮G1至第三齿轮G3各自的旋转比率不同。由此，第一位置检测器11能够检测第一齿轮G1至第三齿轮G3中每一个的角度位置，并能够基于检测到的角度位置来计算多旋转数据。由此，第一位置检测器11不需要用于存储多旋转数据的部件。其结果，第一位置检测器11不需要提供电力来驱动用于存储(保持)多旋转数据的部件的电池。换句话说，编码器4能够在通过密封部SD将齿轮部G的齿轮和光检测器13之间隔离的同时使其小型化，此外，能够减小电池体积部分的大小。这样的构成对于包括编码器4的电机3、以及包括电机3的机器人1的进一步小型化有效。
<驱动部的构成>
以下，参照图7，对驱动部2的构成进行说明。图7是示出驱动部2的侧面的一例的图。如上所述，驱动部2具备电机3和放大器部A3。
电机3例如是三相直流电机。此外，电机3也可以其它电机替代。放大器部A3放大经由编码器4所具备的控制基板CB2供应的电力，并根据控制基板CB2供应的控制信号来驱动电机3。具体而言，在驱动电机3时，放大器部A3在与控制信号相对应的时刻向电机3所具有的每个三相电磁铁供应电力。为便于说明，在下面的描述中，将该三相中的每一相称为U相、V相和W相。
放大器部A3通过电力线C2向电机3的U相电磁铁供电。即，电力线C2是连接放大器部A3和电机3的U相电磁铁的电力线。另外，放大器部A3通过电力线C3向电机3的V相电磁铁供电。即，电力线C3是连接放大器部A3和电机3的V相电磁铁的电力线。此外，放大器部A3通过电力线C4向电机3的W相电磁铁供电。即，电力线C4是连接电机3的放大器部A3和W相电磁铁的电力线。
另外，通过穿过管道C1的电力线从上述控制基板CB2向放大器部A3供电。如上所述，从电源(未图示出)向控制基板CB2供电，并通过该电力线将所供应的电力供应到放大器部A3。此外，通过穿过管道C1的通信线路从控制基板CB2提供控制信号至放大器部A3。控制基板CB2的运算部OP从上述的机器人控制装置取得表示使电机3的驱动轴旋转的旋转角度的信息，将其转换为仅使该驱动轴旋转取得的信息所表示的旋转角度的电压波形，并通过该通信线路将对应于转换的电压波形的控制信号提供至放大器部A3。
放大器部A3具有放大器基板63被容纳在容纳部60中的构造。放大器基板63是具有上述驱动电路和通信电路的基板。在该例子中，容纳部60由构成容纳部60后侧的隔壁部、容纳部60左侧的隔壁部和容纳部60右侧的隔壁部的散热部件61、以及固定在散热部件61上的放大器罩62构成，且不具有上侧的隔壁部和下侧的隔壁部。在容纳部60后侧的隔壁部，放大器基板63被设置(固定)在容纳部60中。由于容纳部60不具有侧的隔壁部和下侧的隔壁部，因此，容纳部60能够通过经过容纳部60的空气来散发放大器部A3的热量(即，放大器基板63的热量)。
散热部件61具有能够通过螺栓BT安装在电机3的侧面的安装部。由此，驱动部2能够使电机3和放大器部A3一体化。在该安装部中形成有贯通螺栓BT的贯通孔。在图7所示的例子中，散热部件61通过该安装部和四个螺栓BT安装在电机3的侧面。另外，散热部件61也可以是通过螺栓BT以外的其它安装夹具、安装机构等安装在电机3的侧面的构成，而不是通过螺栓BT安装在电机3的侧面的构成。
在散热部件61中，通过螺栓BT2和螺母NT2设置(固定)放大器基板63。缓冲部件WS夹在放大器基板63与散热部件61之间。缓冲部件WS是在将放大器基板63设置在散热部件61中时，用于抑制因螺栓紧固产生的应力而导致放大器基板63变形的部件，例如，是弹簧垫圈。由此，在将散热部件61安装在放大器基板63时，驱动部2能够抑制放大器基板63变形。另外，缓冲部件WS可以不是弹簧垫圈，而是用于抑制因该应力而导致放大器基板63变形的其它部件。
另外，散热片TS夹在放大器基板63与散热部件61之间的至少一部分中。散热片TS的厚度(在本例中为前后方向的厚度)和通过螺栓BT2和螺母NT2将放大器基板63配置在散热部件61上的状态下的缓冲部件WS的厚度(在本例中为前后方向的厚度)大致相同。该部分是会因放大器基板63和散热部件61之间的放大器基板63发热而导致温度升高的部分。另外，散热片TS形成为当从前方向后方观察放大器部A3时不具有与缓冲部件WS重叠的部分。由此，驱动部2通过将缓冲部件WS夹在放大器基板63和散热部件61之间来填充放大器基板A63与散热部件61之间的间隙，能够抑制由于放大器部A3的发热而引起的故障。
放大器盖62是覆盖容纳部60的前表面的盖。上述电力线C2、电力线C3和电力线C4被捆扎在放大器盖62中。由此，驱动部2能够抑制电力线C2、电力线C3和电力线C4中的每一个与其它物体干涉。注意，电力线C2、电力线C3和电力线C4被捆扎的位置也可以其它位置来代替图7所示的位置。
这里，如图7所示，在通过散热部件61将放大器部A3安装在电机3的侧面的情况下，放大器基板63与电机3的驱动轴平行地设置在电机3。更具体而言，在这种情况下，沿着电机3的驱动轴的方向观察电机3和放大器部A3，电机3和放大器基板63不具有重叠部分。由此，能够缩短沿电机3的驱动轴方向的长度即电机3与放大器部A3的组合部件的长度，相当于与电机3的驱动轴平行地设置在电机3的放大器基板63的部分长度的部分。例如，当放大器基板63的厚度大约为20毫米时，机器人1中该部件的长度可以缩短大约20毫米。
在机器人1中，如图7所示，在驱动部22至驱动部24的三个驱动部中，放大部A3通过散热部件61安装在电机3的侧面。另一方面，在驱动部21中，放大器部A31设置在其上安装有驱动部21的支撑台座B的内壁上。另外，驱动部21和放大器部A31彼此电连接。
<驱动部具备的各种物体>
以下，对驱动部2具备的各种物体进行说明。
驱动部2包括例如降低电机3的驱动轴的转速的减速器(未图示出)。驱动部2具备的电机3和驱动部2具备的减速器位于电机3的驱动轴的轴上。另外，驱动部21至驱动部24中的一部分或全部也可以构成为不具有减速器。
另外，如图8和图9所示，驱动部23例如包括制动部BK和滑轮PT1。制动部BK制动电机33的驱动轴。更具体而言，制动部BK是使电机33的驱动轴停止不动的电磁制动器。图8是表示设置在机器人1中的驱动部23的外观的一例的图。图9是表示沿着包含图8所示的驱动部23的驱动轴的平面，切断驱动部23时驱动部23的截面的一例的图。由于驱动部23具备制动部BK，因此，与机械制动器等非电磁性制动部相比，机器人1通过制动部BK能够可靠地制动驱动部23。其中，图8和图9所示的编码器43是设置在电机33中的编码器4的一例。另外，制动部BK也可以是使该驱动轴停止不动的机械制动器等其它制动器。当驱动部2如驱动部23那样具备制动部BK时，在放大器部A3的放大器基板63上设置用于控制制动部BK的电路。该电路和制动部BK通过布线电连接。这种情况下，如驱动部23那样，将放大器部A3安装到电机3的侧面能够缩短该布线的长度。此外，在驱动部23中，制动部BK位于电机33的驱动轴的轴上。驱动部23是第二驱动部的一个示例。此外，制动部BK是第二制动部的一个示例。另外，驱动部21、驱动部22以及驱动部24中的一部分或全部也可以构成为如驱动部23那样具备制动部BK。
滑轮PT1是随着电机33的驱动轴的旋转而旋转的滑轮，是使设置在轴S的丝杠滚珠槽的外周部的丝杠滚珠螺母旋转的正时皮带旋转的滑轮。即，滑轮PT1将电机33的驱动轴的动力传递给正时皮带。另外，驱动部21、驱动部22以及驱动部24的一部分或全部也可以构成为如驱动部23那样具备滑轮PT1。
另外，如图10所示，驱动部24被固定(设置)成不会移动至设置在第二臂A2的内部的板PLT。在驱动部24具备的电机34的驱动轴上设置有滑轮PT2。滑轮PT2是使正时皮带旋转的滑轮，该正时皮带使设置在轴S的花键槽的外周部上的滚珠花键螺母旋转。在图10所示的例子中，驱动部24在沿着电机34的驱动轴的方向上隔着板PLT面向滑轮PT2。另外，在该例子中，在板PLT与滑轮PT2之间设有用于对驱动部24进行制动(即，对电机34的驱动轴的旋转进行制动)的非电磁性第一制动部件SL。在图10所示的例子中，第一制动部件SL是包括轴承的制动部件。更具体而言，第一制动部件SL是包括具有油封的轴承的制动部件。并且，第一制动部件SL与电机34的驱动轴接触。由此，第一制动部件SL通过在轴承的旋转部分产生的摩擦力来制动该驱动轴。在该例子中，该摩擦力是当轴S(即，可动部A)抬起5公斤以下的物体时，不会由于该物体的重量而引起轴S旋转(即，滑轮PT2的旋转)的程度的大小。即，在该例子中，能够通过可动部A移动的物体的最大重量为5千克以下。如果轴S由于该物体的重量而旋转，则轴S在转动的同时与物体一起下落。第一制动部件SL抑制轴S的这种下落。这里，由于驱动部24包括第一制动部件SL，因此机器人1不需要在驱动部24中设置电磁制动器，其结果，能够降低电磁制动器这部分的成本，减小尺寸，并提高可维护性。在轴承的旋转部分产生的摩擦力可以是下述程度的大小，即当轴S(即，可动部A)抬起一个重量大于5千克的物体时，不会由于该物体的重量而引起轴S的旋转。这种情况下，可移动部A能够移动的物体的最大重量等于或小于该重量。
另外，第一制动部件SL可以构成为与和驱动部24一起移动的部件(即，与驱动部24的驱动轴一起移动的部件)接触。这种情况下，第一制动部件SL通过利用在轴承的旋转部分产生的摩擦力，来制动驱动部24的驱动轴的旋转。另外，第一制动部件SL可以是包括由POM等树脂形成的油封、垫圈、密封件、防水密封件等密封部件的制动部件，以替代包括具有油封的轴承的制动部件。这种情况下，第一制动部件SL通过第一制动部件SL与驱动部24的驱动轴之间产生的摩擦力来制动该驱动轴。驱动部24是第一驱动部的一个示例。另外，驱动部21至驱动部23中的一些或全部可以是驱动部24那样具备滑轮PT2的构成。另外，驱动部21至驱动部23中的一些或全部可以是驱动部24那样的具备第一制动部件SL的构成。
如上所述，机器人1利用第一制动部件(在本例中为第一制动部件SL)对驱动部(在该示例中为驱动部2)进行非电磁性制动。由此，机器人1能够实现降低成本、小型化，并提高可维护性。
另外，在机器人1中，第一制动部件和驱动部的驱动轴接触。由此，机器人1通过与驱动部的驱动轴接触的第一制动部件，能够实现降低成本、小型化，并提高可维护性。
另外，在机器人1中，第一制动部件与和驱动部的驱动轴一起移动的部件接触。由此，机器人通过与和驱动部的驱动轴一起移动的部件接触的第一制动部件，能够实现降低成本、小型化，并提高可维护性。
另外，在机器人1中，第一制动部件包括密封部件。由此，机器人1通过包括密封部件的第一制动部件，能够实现降低成本、小型化，并提高可维护性。
另外，在机器人1中，密封部件是油封。由此，机器人1通过包括油封的第一制动部件，能够实现降低成本、小型化，并提高可维护性。
另外，在机器人1中，第一制动部件包括轴承。由此，机器人1通过包括轴承的第一制动部件，能够实现降低成本、小型化，并提高可维护性。
另外，在机器人1中，轴承是带油封的轴承。由此，机器人1通过包括带油封轴承的第一制动部件，能够实现降低成本、小型化，并提高可维护性。
另外，机器人1非电磁性地制动通过第一制动部件驱动轴(在该示例中是轴S)的驱动部(在该示例中为驱动部24)。由此，机器人1能够通过对驱动轴的驱动部进行制动的第一制动部件，能够实现降低成本、小型化，并提高可维护性。
另外，在机器人1中，第一制动部件制动第一驱动部(在该例中为驱动部24)。由此，机器人1通过制动第一驱动部的第一制动部件，能够实现降低成本、小型化，并提高可维护性。
另外，机器人1通过第二制动部件(在该示例中为制动部BK)电磁性地制动第二驱动部(在该示例中为驱动部23)。由此，机器人1能够通过第二制动部件比制动第一制动部件更可靠地制动第二驱动部。
另外，在机器人1中，能够通过可动部(在该例子中为可动部A)移动的物体的最大重量为5千克以下。由此，机器人1能够通过制动驱动部的第一制动部件来实现降低成本、小型化，并提高可维护性，上述驱动部用于驱动使5公斤以下的物体移动的可动部。
而且，在机器人1中，控制装置(本例中为机器人控制装置)的至少一部分位于基台(在本例中为基台B1)的内部。由此，控制装置的至少一部分位于基台内部的机器人1能够实现降低成本、小型化，并提高可维护性。
另外，机器人1具备从第一旋转轴(在本例中为第一旋转轴AX1)的轴向观察，具有与基台重叠的部分的第一箱体(在该例中为第一箱体B2)。由此，具备第一箱体的机器人1能够实现低成本化、小型化，并提高可维护性。
另外，机器人1是水平过关节机器人。由此，作为水平多关节机器人的机器人1能够实现低成本化、小型化，并提高可维护性。
而且，在机器人1中，放大器部(在该例中为放大器部A3)设置在电机(在本例中为电机3)中。由此，在电机中设置有放大器部的机器人1能够实现降低成本、小型化，并提高可维护性。
以上内容，已参照附图详细描述了本发明的实施方式，但具体构成不限于该实施方式，只要不脱离本发明的精神，可以进行各种修改、替换、删除等。

Claims (15)

1.一种机器人，其特征在于，具备：
可动部；
驱动部，驱动所述可动部；以及
非电磁性的第一制动部件，制动所述驱动部。
2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述第一制动部件与所述驱动部的驱动轴接触。
3.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述第一制动部件与和所述驱动部的驱动轴一起动作的部件接触。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的机器人，其特征在于，所述第一制动部件包括密封部件。
5.根据权利要求4所述的机器人，其特征在于，所述密封部件是油封。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的机器人，其特征在于，所述第一制动部件包括轴承。
7.根据权利要求6所述的机器人，其特征在于，所述轴承是带油封的轴承。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的机器人，其特征在于，所述可动部是设置于能绕旋转轴旋转的臂且能沿与所述旋转轴平行的方向移动的轴。
9.根据权利要求8所述的机器人，其特征在于，
所述驱动部具有：绕所述旋转轴驱动所述轴的第一驱动部，
所述第一制动部件制动所述第一驱动部。
10.根据权利要求8或9所述的机器人，其特征在于，
所述驱动部具有：沿所述旋转轴的轴向驱动所述轴的第二驱动部，
所述机器人具备：对所述第二驱动部进行制动的电磁性的第二制动部件。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的机器人，其特征在于，能通过所述可动部移动的物体的最大重量为5公斤以下。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的机器人，其特征在于，具备：
基台；
第一臂，设置在所述基台；以及
控制装置，控制所述第一臂，
所述控制装置的至少一部分位于所述基台的内部。
13.根据权利要求12所述的机器人，其特征在于，
所述第一臂以能绕第一旋转轴旋转的方式设置于基座，
所述机器人具备第一箱体，从所述第一旋转轴的轴向观察，所述第一箱体与所述基台具有重叠部分。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的机器人，其特征在于，所述机器人是水平多关节机器人。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的机器人，其特征在于，
所述驱动部具有：电机；以及放大器部，所述放大器部具有驱动所述电机的驱动电路，
所述放大器部设置于所述电机。
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