CN108381541A - 机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够缩短电动机的全长而结果能够实现小型化的机器人。机器人具备：电动机；放大器部，具有驱动上述电动机的驱动电路；以及第一物体，包括对上述电动机的驱动轴进行制动的制动部、传递上述电动机的驱动轴的动力的动力传递部和进行与上述电动机的旋转相关的运算的运算部中至少一方，上述放大器部在与上述驱动轴的轴上不同的位置上设于上述电动机。

Description

机器人

技术领域

本发明涉及机器人。

背景技术

对驱动机器人的各关节的电动机进行了研究、开发。

关于其，已知一种下述的电动驱动装置，其具备电动机和控制部，控制部是配置于该电动机的输出轴侧的相反侧的驱动装置部，其中，在电动机的输出轴侧的相反侧的轴的端部设置旋转角度传感器的被检测部，在与轴的旋转轴为同轴上的位置设置作为旋转角度传感器的检测部的传感器部，控制部中设有逆变电路部和控制基板，该逆变电路部安装于散热器，并具有用于驱动电动机的驱动元件，该控制基板独立于传感器部，控制逆变电路部的输出，传感器部与控制基板电连接，并且，控制基板的配置采用沿着与电动机的轴的旋转轴垂直的面的配置(参照专利文献1)。

专利文献1：再公表WO2014/054098号公报

然而，在这样的电动驱动装置中，在将制动器安装于旋转轴的情况下，传感器部、控制部(即放大器)、制动器这三个构成部分沿电动机旋转轴的方向排列配置，因此有时难以缩短电动驱动装置的全长。

发明内容

为解决上述至少一个问题，本发明的一方式为一种机器人，其具备：电动机；放大器部，具有驱动所述电动机的驱动电路；以及第一物体，包括制动部、动力传递部和运算部中至少一方，所述制动部对所述电动机的驱动轴进行制动，所述动力传递部传递所述电动机的驱动轴的动力，所述运算部进行与所述电动机的旋转相关的运算，所述放大器部在与所述驱动轴的轴上不同的位置设置于所述电动机。

通过该构成，在机器人中，放大器部在与电动机的驱动轴的轴上不同的位置上设置于电动机。由此，在机器人中，能够缩小沿着电动机的驱动轴的方向上的、组合电动机与放大器部而得的部件的长度。

另外，本发明的其它方式也可以采用如下构成：即、在机器人中，所述放大器部包括具有所述驱动电路的基板，所述基板与所述驱动轴平行地设置于所述电动机。

通过该构成，在机器人中，放大器部包括具有驱动电路的基板，基板与电动机的驱动轴平行地设于电动机。由此，在机器人中，与平行于电动机的驱动轴地设于电动机的基板相应地，能够缩小沿着电动机的驱动轴的方向上的、组合电动机与放大器部而得的部件的长度。

另外，本发明的其它方式也可以采用如下构成：即、在机器人中，所述第一物体和所述电动机位于所述驱动轴的轴上。

通过该构成，在机器人中，第一物体和电动机位于驱动轴的轴上。由此，机器人能够缩小沿着电动机的驱动轴的方向上的、组合第一物体、电动机和放大器部而得的部件的长度。

另外，本发明的其它方式也可以采用如下构成：即、在机器人中，所述运算部具有控制基板，所述控制基板具有控制所述电动机的控制电路。

通过该构成，在机器人中，运算部包括具有控制电动机的控制电路的控制基板。由此，机器人能够缩小组合包括具有控制电动机的控制电路的控制基板的运算部、电动机和放大器部而得的部件的长度。

另外，本发明的其它方式也可以采用如下构成，即、在机器人中，所述控制基板设于所述驱动轴的轴上。

通过该构成，在机器人中，控制基板设于电动机的驱动轴的轴上。由此，机器人能够缩小组合具有设于电动机的驱动轴的轴上的控制基板的运算部、电动机和放大器部而得的部件的长度。

另外，本发明的其它方式也可以采用如下构成，即、在机器人中，所述控制基板位于角度检测器的内部。

通过该构成，在机器人中，控制基板位于角度检测器的内部。由此，机器人能够缩小组合具有位于角度检测器的内部的控制基板的运算部、电动机和放大器部而得的部件的长度。

另外，本发明的其它方式也可以采用如下构成，即、在机器人中，所述第一物体包括所述制动部、所述动力传递部和所述运算部。

通过该构成，在机器人中，第一物体包括制动部、动力传递部以及运算部。由此，机器人能够缩小组合包括制动部、动力传递部和运算部的第一物体、电动机及放大器部而得的部件的长度。

另外，本发明的其它方式也可以采用如下构成，即、在机器人中，具备：基台；第一臂，设于所述基台；以及控制装置，对所述第一臂进行控制，所述控制装置的至少一部分位于所述基台的内部。

通过该构成，在机器人中，控制装置的至少一部分位于基台的内部。由此，在控制装置的至少局部位于基台内部的机器人中，能够缩小沿着电动机的驱动轴的方向上的、组合电动机与放大器部而得的部件的长度。

另外，本发明的其它方式也可以采用如下构成，即、在机器人中，所述第一臂以能够绕第一转动轴转动的方式设于所述基台，在从所述第一转动轴的轴向观察时，所述机器人包括具有与所述基台重叠的部分的第一壳体。

通过该构成，在机器人中，第一臂以能够绕第一转动轴转动的方式设于基台，并且，从第一转动轴的轴向观察时，包括具有与基台重叠的部分的第一壳体。由此，在包括第一壳体的机器人中，能够缩小沿着电动机的驱动轴的方向上的、组合电动机与放大器部而得的部件的长度。

另外，本发明的其它方式也可以采用如下构成，即、在机器人中，所述机器人是水平多关节机器人。

通过该构成，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缩小沿着电动机的驱动轴的方向上的、组合电动机与放大器部而得的部件的长度。

综上所述，在机器人中，放大器部在与驱动轴的轴上不同的位置上设于电动机。由此，在机器人中，能够缩小沿着电动机的驱动轴的方向上的、组合电动机与放大器部而得的部件的长度。

附图说明

图1是表示实施方式涉及的机器人1的构成的一个例子的图。

图2是表示编码器4的构成的一个例子的分解立体图。

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的分解侧视图。

图5是从其它侧面观察图4所示的编码器4时的分解侧视图。

图6是组装有图4所示的编码器4时的剖面图。

图7是表示驱动部2的侧面的一个例子的图。

图8是表示机器人1所具备的驱动部23的外观的一个例子的图。

图9是表示沿包含图8所示的驱动部23的驱动轴的平面剖切驱动部23时的驱动部23的剖面的一个例子的图。

图10是表示沿包含驱动部24的驱动轴的平面剖切驱动部24时的驱动部24的剖面的一个例子的图。

附图标记说明

1…机器人，2、21～24…驱动部，3、31～34…电动机，4、43…编码器，11…第一位置检测器，12…第二位置检测器，13…光学检测器，41…第一收纳部，42…第二收纳部，51…第一壳体，52…第二壳体，A1…第一臂，A2…第二臂，A3、A31～A34…放大器部，AX1…第一转动轴，AX2…第二转动轴，AX3…第三转动轴，B…支承台，B1…基台，B2…第一壳体，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…基座，LD…光学元件，HG…外壳，M1…第一磁体，M2…第二磁体，M3…第三磁体，MD1…第一磁通检测元件，MD2…第二磁通检测元件，MD3…第三磁通检测元件，MTC…电动机顶壳，OP…运算部，PLT…板，PT1、PT2…带轮，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是表示实施方式涉及的机器人1的构成的一个例子的图。机器人1例如是SCARA(水平多关节)机器人。需要说明的是，机器人1也可以采用垂直多关节机器人、直角坐标机器人等其它机器人而取代SCARA机器人。另外，垂直多关节机器人既可以是具备一个臂的单臂机器人，也可以是具备两个臂的双臂机器人(具备两个臂的多臂机器人)，还可以是具备三个以上的臂的多臂机器人。另外，直角坐标机器人例如是桁架式机器人。

机器人1具备设置于地板、壁面等设置面的支承台B和由支承台B支承的可动部A。

支承台B由两个部位构成。该两部位中之一是基台B1，另一是第一壳体B2。需要注意的是，基台B1的内侧空间与第一壳体B2的内侧空间相连。

基台B1设置于地板、壁面等设置面。基台B1具有大致长方体(或者，也可以是立方体)形状的外形，由板状的面构成，并为中空。在作为基台B1的上表面的一部分的第一上表面固定有第一壳体B2。该上表面在基台B1所具有的面中是与设置面相反一侧的面。另外，基台B1的上表面中除第一上表面以外的部分、即第二上表面与设置面之间的距离比第一上表面与设置面之间的距离短。因此，在第二上表面与第一壳体B2之间存在间隙。另外，在第二上表面设有可动部A。即，基台B1支承可动部A。需要说明的是，基台B1的形状也可以取代这样的形状，只要是第一壳体B2能够固定于基台B1的上表面的一部分上的形状即可，也可以为其它形状。

第一壳体B2的外形具有沿与构成长方体(或者，也可以是立方体)的彼此相对的两个面垂直的方向将包含这两个面各自中的一个顶点的三角形部分切掉去除而成的形状。这里，切掉该部分而成的形状也可以不必是通过将该部分切掉的加工而构成，例如，也可以通过从开始就形成相同的形状的加工而构成。第一壳体B2的外形具有这样的多面体的形状，并由板状的面构成，形成为中空。需要说明的是，第一壳体B2的形状也可以取代这样的形状，只要是第一壳体B2能够固定于基台B1的上表面的一部分上的形状即可，也可以为其它形状。

可动部A具备以能够绕第一转动轴AX1转动的方式由支承台B支承的第一臂A1、以能够绕第二转动轴AX2转动的方式由第一臂A1支承的第二臂A2、以及以能够绕第三转动轴AX3转动且能够沿第三转动轴AX3的轴向平移的方式由第二臂A2支承的轴S。

轴S是圆柱形状的轴体。在轴S的周表面上分别形成有未图示的滚珠丝杠槽与花键槽。在该一个例子中，轴S沿第一方向贯通第二臂A2的端部中与第一臂A1相反一侧的端部而设置，第一方向是支承台B设置于设置面时的方向、且是与设置面垂直的方向。另外，轴S的端部中的该设置面侧的端部能够安装末端执行器。该末端执行器既可以是能够把持物体的末端执行器，也可以是能够通过空气、磁等吸附物体的末端执行器，还可以是其它末端执行器。

在该一个例子中，第一臂A1绕第一转动轴AX1转动，并在第二方向上移动。第二方向是与前述的第一方向正交的方向。第二方向例如是世界坐标系、机器人坐标系RC中的沿着XY平面的方向。通过支承台B所具备的未图示的驱动部21而使第一臂A1绕第一转动轴AX1转动(驱动)。驱动部21具备电动机31和具有驱动电动机31的驱动电路的放大器部A31。即，第一转动轴AX1在该一个例子中是与电动机31的驱动轴一致的轴。需要注意的是，第一转动轴AX1与电动机31的驱动轴也可以不一致。在这种情况下，例如电动机31通过使用带轮与带的方法等使第一臂A1绕第一转动轴AX1转动。之后详细叙述驱动部21的详情。

第二臂A2在该一个例子中绕第二转动轴AX2转动，并在第二方向上移动。通过第二臂A2所具备的未图示的驱动部22使第二臂A2绕第二转动轴AX2转动。驱动部22具备电动机32和具有驱动电动机32的驱动电路的放大器部A32。即，第二转动轴AX2在该一个例子中是与电动机32的驱动轴一致的轴。需要注意的是，第二转动轴AX2与电动机32的驱动轴也可以不一致。在这种情况下，例如电动机32通过使用带轮与带的方法等使第二臂A2绕第二转动轴AX2转动。之后详细叙述驱动部22的详情。另外，第二臂A2具备未图示的驱动部23以及未图示的驱动部24，其支承轴S。驱动部23具备电动机33与具有驱动电动机33的驱动电路的放大器部A33。驱动部24具备电动机34与具有驱动电动机34的驱动电路的放大器部A34。之后详细叙述驱动部23、驱动部24的详情。驱动部23所具备的电动机33通过正时带等使设于轴S的滚珠丝杠槽的外周部的滚珠丝杠螺母转动，从而使轴S在第一方向上移动(升降)。驱动部24所具备的电动机34通过正时带等使设于轴S的花键槽的外周部的滚珠花键螺母转动，从而使轴S绕第三转动轴AX3转动。

以下，作为一个例子，对驱动部21～驱动部24各自都是相同构成的情况进行说明。即，在该一个例子中，电动机31～电动机34各自都是相同的构成，放大器部A31～放大器部A34各自都是相同的构成。需要说明的是，驱动部21～驱动部24中的部分或全部也可以是互不相同的构成。另外，放大器部A31～放大器部A34中的部分或全部也可以是互不相同的构成。

这里，在下面，只要不需要区分驱动部21～驱动部24各自，则统一称为驱动部2来进行说明。另外，在下面，只要不需要区分电动机31～电动机34各自，则统一称为电动机3来进行说明。另外，在下面，只要不需要区分放大器部A31～放大器部A34各自，则统一称为放大器部A3来进行说明。另外，下面在称作电动机3的驱动轴的情况下，除了是指电动机3的驱动轴本身之外，还指使该驱动轴虚拟地延长后的轴。

在电动机3上设有将电动机3的驱动轴的转动角向机器人控制装置、其它装置输出的编码器4。该机器人控制装置是控制机器人1的控制装置、即分别控制第一臂A1、第二臂A2、轴S的控制装置。需要说明的是，该机器人控制装置既可以是内置于机器人1中的构成，也可以是为独立于机器人1的外设的构成。下面，对该机器人控制装置的至少一部分位于基台B1的内部的情况进行说明。在这种情况下，既可以是该机器人控制装置的一部分位于第一壳体B2的内部，也可以是该机器人控制装置全部位于基台B1的内部。需要注意的是，在为独立于机器人1的外设的情况下，该机器人控制装置与机器人1以能够通过有线或无线进行通信的方式连接。

＜编码器的构成＞

以下，参照图2～图6，对编码器4的构成进行说明。

图2是表示编码器4的构成的一个例子的分解立体图。另外，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。另外，图4是图2所示的编码器4的分解侧视图。另外，图5是从其它侧面观察图4所示的编码器4时的分解侧视图。另外，图6是组装有图4所示的编码器4时的剖面图。需要说明的是，在图2～图6中仅图示了构成编码器4的主要部件，对于一部分部件省略了图示。

如图2～图6所示，编码器4具有在外壳HG内收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是具有齿轮的磁敏式编码器装置。第二位置检测器12是具有光学检测器13的光学式编码器装置。外壳HG由两个作为收纳部的第一收纳部41和第二收纳部42构成。外壳HG具有在第一收纳部41的内部收纳有齿轮部G，而在第二收纳部42的内部收纳有磁性基板CB1、设有光盘D的基座H和控制基板CB2的构造。

第一收纳部41由在第一收纳部41中构成分隔壁部的电动机顶壳MTC、以及固定于电动机顶壳MTC的第一壳体51构成。另外，第一壳体51由用绝缘树脂一体成型而成的成形体构成，其通过螺栓BT固定于电动机顶壳MTC。由此，编码器4能够抑制从将热传递至编码器4的物体(在该一个例子中是电动机3)向光学检测器13传热，能够抑制光学检测器13热膨胀。在该一个例子中，第一壳体51的材质是POM(聚甲醛)，但也可以取代于此而采用其它树脂。

电动机顶壳MTC是沿着第一轴S1的轴向的电动机3的端部中构成编码器4侧的端部的部件。第一轴S1作为电动机3的驱动轴是电动机3所具有的轴体。需要说明的是，在图2～图6中对于构成电动机3的部件仅图示了电动机顶壳MTC和第一轴S1这两者，关于其它部件则省略了图示。以下，为了方便说明，将第一轴S1的轴向中从编码器4朝向电动机3的方向称作向上方向、将从电动机3朝向编码器4的方向称作向下方向来进行说明。

第二收纳部42由在第二收纳部42中构成分隔壁部的第一壳体51的上端部、固定于该上端部的第二壳体52以及盖部件EC构成。第二壳体52由用具有导电性的金属一体成型而成的成形体构成，其通过螺栓BT而固定于该上端部。另外，盖部件EC通过螺栓BT固定于第二壳体52。

这里，简单总结外壳HG的构造，外壳HG从上往下依次组装有盖部件EC、第二壳体52、第一壳体51、电动机顶壳MTC，并通过从上往下依次插通盖部件EC、第二壳体52、第一壳体51、电动机顶壳MTC的螺栓BT(在该一个例子中为四根螺栓BT)进行固定。另外，在第二收纳部42的内部，控制基板CB2、基座H、磁性基板CB1分别从上往下按照控制基板CB2、基座H、磁性基板CB1的顺序被收纳。

第一位置检测器11所具有的多个部件中的部分部件被收纳于第一收纳部41，与该部分部件不同的其它部件被收纳于第二收纳部42。具体而言，第一位置检测器11具有齿轮部G、第一轴S1、第一磁体M1、第一磁通检测元件MD1、第二轴S2、第二磁体M2、第二磁通检测元件MD2、第三轴S3、第三磁体M3、第三磁通检测元件MD3、磁性基板CB1以及控制基板CB2。

齿轮部G具有齿数、直径互不相同的三个齿轮、即第一齿轮G1、第二齿轮G2以及第三齿轮G3。第一齿轮G1是连结(固定)于第一轴S1并与第一轴S1一起转动的齿轮。即，在该一个例子中，成为第一齿轮G1的转动轴的轴体是第一轴S1。由此，编码器4无需将独立于第一轴S1的、作为第一齿轮G1的转动轴的轴体设置于第一轴S1，因此能够抑制因振动等导致第一轴S1与该轴体的装配产生偏离。第二齿轮G2与第三齿轮G3分别是与第一齿轮G1啮合的齿轮。另外，第二齿轮G2不与第三齿轮G3啮合。另外，在该一个例子中，在从与上下方向正交的方向观察编码器4的情况下，第一齿轮G1、第二齿轮G2以及第三齿轮G3各自的转动轴按照第二齿轮G2、第一齿轮G1、第三齿轮G3的顺序排成一列。需要说明的是，这种情况下，第一齿轮G1、第二齿轮G2以及第三齿轮G3各自的转动轴只要第二齿轮G2和第三齿轮G3与第一齿轮G1啮合、而第二齿轮G2和第三齿轮G3不相互啮合的话，也可以不排成一列。

第一磁体M1是设于第一轴S1的磁体。第一磁体M1既可以是不经由其它部件地设于第一轴S1的构成，也可以是经由其它部件地设于第一轴S1的构成。在图2～图6所示的例子中，第一磁体M1经由作为该其它部件的基座H而设于第一轴S1的上端部。第一磁体M1是永磁体，例如是钐钴磁体。需要说明的是，第一磁体M1也可以是钕磁体等其它磁体来取代该钐钴磁体。第一磁通检测元件MD1是由霍尔元件构成的磁通检测元件，该霍尔元件检测出自于第一磁体M1的磁通，并输出表示检测出的磁通的信号。

如图6所示，第二轴S2是插通至第二齿轮G2的凹部DC2的轴体，第二齿轮G2具有被加工为滑动轴承的凹部DC2。因此，第二齿轮G2以第二轴S2为转动轴绕第二轴S2大致无负荷地转动。另外，第二轴S2插通至形成于电动机顶壳MTC、即电动机3的机壳的凹部DM2。由此，编码器4无需用于插通第二轴S2的其它部件，因此能够减小第二轴S2的轴向上的编码器4的大小。另外，第二轴S2不贯通第二齿轮G2地插通于第二齿轮G2。第二磁体M2是设于第二齿轮G2的上端部的磁体。第二磁体M2是永磁体，例如是钐钴磁体。需要说明的是，第二磁体M2也可以是钕磁体等其它磁体来取代该钐钴磁体。第二磁通检测元件MD2是由霍尔元件构成的磁通检测元件，该霍尔元件检测出自于第二磁体M2的磁通，并输出表示检测出的磁通的信号。

如图6所示，第三轴S3是插通至第三齿轮G3的凹部DC3的轴体，第二齿轮G3具有被加工为滑动轴承的凹部DC3。因此，第三齿轮G3以第三轴S3为转动轴绕第三轴S3大致无负荷地转动。另外，第三轴S3插通至形成于电动机顶壳MTC、即电动机3的机壳的凹部DM3。由此，编码器4无需用于插通第三轴S3的其它部件，因此能够减小第三轴S3的轴向上的编码器4的大小。另外，第三轴S3不贯通第三齿轮G3地插通于第三齿轮G3。第三磁体M3是设于第三齿轮G3的上端部的磁体。第三磁体M3是永磁体，例如是钐钴磁体。需要说明的是，第三磁体M3也可以是钕磁体等其它磁体来取代该钐钴磁体。第三磁通检测元件MD3是由霍尔元件构成的磁通检测元件，该霍尔元件检测出自于第三磁体M3的磁通，并输出表示检测出的磁通的信号。

磁性基板CB1是设有第二磁通检测元件MD2以及第三磁通检测元件MD3的基板。需要说明的是，磁性基板CB1也可以是将分割为两个以上的基板组合而得的基板。

控制基板CB2是设有第一磁通检测元件MD1的基板。另外，控制基板CB2具有控制电动机3的控制电路，从而构成运算部OP。即，在该一个例子中，运算部OP设于电动机3的驱动轴的轴上。这里，电动机3的驱动轴的轴上是指，在沿电动机3的驱动轴观察电动机3的情况下，与电动机3所具有的第一轴S1重叠的区域。具体而言，运算部OP所具备的该控制电路从前述的机器人控制装置取得表示使电动机3的驱动轴转动的转动角的信息，将其转换为使该驱动轴转动所取得的该信息表示的转动角的电压波形，并将与转换后的电压波形相应的控制信号供给到放大器部A3，从而使放大器部A3控制电动机3。即，放大器部A3所具备的驱动电路从运算部OP取得与运算部OP所具备的该控制电路算出的电压波形相应的控制信号，并基于取得的控制信号使电动机3的驱动轴转动。另外，控制基板CB2通过连接于控制基板CB2的电力线将从未图示的电源供给的电力供给到放大器部A3。需要说明的是，磁性基板CB2也可以是将分割为两个以上的基板组合而得的基板。另外，控制基板CB2与运算部OP也可以独立(分体)地构成。在该情况下，运算部OP既可以位于编码器4的内部，也可以位于编码器4的外部。另外，这种情况下、且是运算部OP位于编码器4内部的情况下，运算部OP既可以是位于电动机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基于由第一磁通检测元件MD1检测出的出自于第一磁体M1的磁通，检测第一轴S1(或者与第一轴S1一起转动的第一齿轮G1)的角度位置。另外，第一位置检测器11基于由第二磁通检测元件MD2检测出的出自于第二磁体M2的磁通，检测第二齿轮G2的角度位置。另外，第一位置检测器11基于由第三磁通检测元件MD3检测出的出自于第三磁体M3的磁通，检测第三齿轮G3的角度位置。

这里，在第一位置检测器11中，第一壳体51具有位于第二磁体M2与第二磁通检测元件MD2之间的第一部分P1。具体而言，如图6所示，第二磁体M2隔着第一壳体51的上端部的一部分(即第一部分P1)而与第二磁通检测元件MD2相对。由此，编码器4能够抑制第二磁体M2与第二磁通检测元件MD2间的相对的、上下方向的距离发生变化。其结果，编码器4能够抑制基于这样的距离变化的、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，第一壳体51具有位于第三磁体M3与第三磁通检测元件MD3之间的第二部分P2。具体而言，如图6所示，第三磁体M3隔着第一壳体51的上端部的一部分(即第二部分P2)而与第三磁通检测元件MD3相对。由此，编码器4能够抑制第三磁体M3与第三磁通检测元件MD3间的相对的、上下方向的距离发生变化。其结果，编码器4能够抑制基于这样的距离变化的、第三齿轮G3的角度位置的检测误差。

第二位置检测器12具有光学检测器13，利用光检测第一轴S1的角度位置。光学检测器13具有固定于第一轴S1的基座H、设置(固定)于基座H的上表面的光盘D、设置(固定)于控制基板CB2的光学元件LD以及未图示的发光元件。

在光盘D上形成有由沿周向排列的多个狭缝构成的多个狭缝列。这里，第二位置检测器12的构成为公知的，因此省略说明。如前述那样，在该一个例子中，光盘D配置于磁性基板CB1与控制基板CB2之间。需要说明的是，磁性基板CB1与控制基板CB2通过未图示的电连接部件而被电连接。另外，光盘D的狭缝例如是反射型，但也可以取代于此而采用透过型。在光盘D的狭缝是透过型的情况下，光学检测器13设于能够检测透过了光盘D的光的位置。

另外，如图6所示，第一轴S1自电动机顶壳MTC的下方往上方依次分别贯通电动机顶壳MTC的上端部、第一齿轮G1、第一壳体51的上端部、磁性基板CB1。即，在电动机顶壳MTC的上端部、第一齿轮G1、第一壳体51的上端部以及磁性基板CB1各自上形成有供第一轴S1从下往上贯通的贯通孔。

这样的编码器4中的第一壳体51通过密封部SD将如前所述地齿轮部G所具有的齿轮、即第一齿轮G1～第三齿轮G3各自与光学检测器13之间隔离。这是为了抑制收纳于第一收纳部41的该齿轮上涂覆的润滑脂、该齿轮中的第一齿轮G1与第二齿轮G2和第三齿轮G3各自间的磨损粉等粉尘附着于包含在第二收纳部42内侧的物体。密封部SD例如是油封。此外，密封部SD也可以采用垫圈、填充件、防水密封件等其它密封件而取代油封。具有密封部SD的编码器4与具有轴承来取代油封作为密封部SD的编码器相比，能够缩小密封部SD的大小，因此能在通过密封部SD将该齿轮与光学检测器13之间隔离的同时实现小型化。

在图6所示的例子中，密封部SD位于第一轴S1与第一壳体51之间。具体而言，密封部SD配置于第一轴S1贯通第一壳体51的贯通孔与第一轴S1之间。由此，编码器4能够利用位于第一轴S1与第一壳体51之间的密封部SD将齿轮部G所具有的齿轮与光学检测器13之间隔离。另外，在该例子中，密封部SD与第二磁体M2和第三磁体M3各自位于同一平面上。该平面是与上下方向正交的平面。换言之，在从与上下方向正交的、从第二磁体M2朝向第三磁体M3的方向观察编码器4的情况下，密封部SD具有与第二磁体M2和第三磁体M3双方重叠的部分。由此，编码器4能够通过与第二磁体M2和第三磁体M3位于同一平面上的密封部SD将齿轮部G所具有的齿轮与光学检测器13之间隔离。需要说明的是，密封部SD也可以是仅与第二磁体M2和第三磁体M3中任一方位于同一平面上的构成。这种情况下，编码器4能够通过仅与第二磁体M2和第三磁体M3中任一方位于同一平面上的密封部SD将齿轮部G所具有的齿轮与光学检测器13之间隔离。

这里，在编码器4中，第一位置检测器11检测第一齿轮G1～第三齿轮G3各自的角度位置(多旋转数据)，第二位置检测器12检测第一轴S1(或第一齿轮G1)一转的角度位置。因此，编码器4能够基于检测出的这些角度位置，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～第三齿轮G3各自的齿数以及直径不同，因此第一齿轮G1～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～第三齿轮G3各自的角度位置，并计算基于检测出的角度位置的多旋转数据。由此，第一位置检测器11无需存储多旋转数据的部件。其结果，第一位置检测器11无需供给对用于存储(保持)多旋转数据的部件进行驱动的电力的电池。即，编码器4除了能够在通过密封部SD将齿轮部G所具有的齿轮与光学检测器13之间隔离的同时实现小型化之外，还能够缩小与电池的体积相应的大小。这样的构成对于使具备编码器4的电动机3以及具备电动机3的机器人1各自更加小型化是有效的。编码器4是角度检测器的一个例子。

＜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是表示驱动部2的侧面的一个例子的图。驱动部2如前述那样，具备电动机3和放大器部A3。

电动机3例如是三相直流电动机。需要注意的是，电动机3也可以取代于此而采用其它电动机。放大器部A3将经由编码器4所具备的控制基板CB2供给的电力放大，并根据从控制基板CB2供给的控制信号使电动机3驱动。具体而言，在使电动机3驱动时，放大器部A3在与该控制信号相应的时机，向电动机3所具有的三相各自的电磁体供给电力。以下，为了方便说明，将该三相分别称作U相、V相、W相来进行说明。

放大器部A3利用电力线C2向电动机3的U相的电磁体供给电力。即，电力线C2是将放大器部A3与电动机3的U相的电磁体相连的电力线。另外，放大器部A3利用电力线C3向电动机3的V相的电磁体供给电力。即，电力线C3是将放大器部A3与电动机3的V相的电磁体相连的电力线。另外，放大器部A3利用电力线C4向电动机3的W相的电磁体供给电力。即，电力线C4是将放大器部A3与电动机3的W相的电磁体相连的电力线。

另外，放大器部A3利用通过配管C1之中的电力线从前述的控制基板CB2被供给电力。控制基板CB2如前述那样从未图示的电源被供给电力，并通过该电力线将供给的电力供给到放大器部A3。另外，放大器部A3利用通过配管C1之中的通信线从控制基板CB2被供给控制信号。控制基板CB2的运算部OP从前述的机器人控制装置取得表示使电动机3的驱动轴转动的转动角的信息，将其转换为使该驱动轴转动所取得的该信息表示的转动角的电压波形，并通过该通信线将与转换后的电压波形相应的控制信号供给到放大器部A3。

放大器部A3具有在收纳部60内收纳有放大器基板63的构造。放大器基板63是具有前述的驱动电路和通信电路的基板。收纳部60在该一个例子中由散热部件61和放大器盖62构成，并不具有上侧的分隔壁部与下侧的分隔壁部，散热部件61构成收纳部60的后侧的分隔壁部、收纳部60的左侧的分隔壁部以及收纳部60的右侧的分隔壁部，放大器盖62固定于散热部件61。在收纳部60中将放大器基板63配置(固定)于收纳部60的后侧的分隔壁部。由于收纳部60不具有上侧的分隔壁部与下侧的分隔壁部，因此收纳部60能够利用经过收纳部60的空气将放大器部A3的热(即，放大器基板63的热)散热。

散热部件61具有能够通过螺栓BT安装于电动机3的侧面的安装部。由此，驱动部2能够使电动机3与放大器部A3一体化。在该安装部上形成有供螺栓BT贯通的贯通孔。在图7所示的例子中，散热部件61借助该安装部与四根螺栓BT而安装于电动机3的侧面。需要注意的是，散热部件61也可以采用借助螺栓BT以外的其它安装夹具、安装机构等而安装于电动机3的侧面的构成来取代借助螺栓BT而安装于电动机3的侧面的构成。

放大器基板63借助螺栓BT2与螺母NT2而配置(固定)于散热部件61。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配置于散热部件61时用于抑制因螺栓的紧固所带来的应力导致放大器基板63变形的部件，例如是弹簧垫圈。由此，驱动部2能够在将散热部件61安装于放大器基板63时抑制放大器基板63变形。需要注意的是，缓冲部件WS也可以是抑制该应力所导致的放大器基板63变形的其它部件来取代弹簧垫圈。

另外，散热片TS夹在放大器基板63与散热部件61间的至少局部。散热片TS的厚度(在该一个例子中是前后方向的厚度)与通过螺栓BT2与螺母NT2将放大器基板63配置于了散热部件61的状态下的缓冲部件WS的厚度(在该一个例子中是前后方向的厚度)为大致相同的厚度。该局部是放大器基板63与散热部件61之间的因放大器基板63的发热而温度上升的部分。另外，在从前往后地观察放大器部A3的情况下，散热片TS形成为不具有与缓冲部件WS重叠的部分。由此，在驱动部2中，能够填埋因缓冲部件WS夹在放大器基板63与散热部件61之间所带来的这之间的间隙，能够抑制因放大器部A3发热所引发的不良情况。

放大器盖62是覆盖收纳部60的前表面的罩。在放大器盖62上捆扎有前述的电力线C2、电力线C3以及电力线C4。由此，驱动部2能够抑制电力线C2、电力线C3、电力线C4各自与其它物体相干涉。此外，捆扎有电力线C2、电力线C3以及电力线C4各自的位置也可以取代图7所示的位置而采用其它位置。

这里，在放大器部A3通过散热部件61安装于电动机3的侧面的情况下，放大器基板63如图7所示那样平行于电动机3的驱动轴地设置于电动机3。更具体而言，在这种情况下，当在沿着电动机3的驱动轴的方向上观察电动机3与放大器部A3时，电动机3与放大器基板63不具有重叠的部分。由此，在机器人1中，能够与平行于电动机3的驱动轴地设于电动机3的放大器基板63相应地缩小沿着电动机3的驱动轴的方向上的、组合电动机3与放大器部A3而得的部件的长度。例如，在放大器基板63的厚度是20毫米左右的情况下，在机器人1中，能够将该部件的长度缩短20毫米左右。

在机器人1中，在驱动部22～驱动部24这三个驱动部中，如图7所示，放大器部A3通过散热部件61而安装于电动机3的侧面。另一方面，在驱动部21中，放大器部A31设置于设有驱动部21的支承台B的内壁。需要注意的是，驱动部21与放大器部A31电连接。

＜驱动部所具备的各种物体＞

以下，对驱动部2所具备的各种物体进行说明。

驱动部2例如具备使电动机3的驱动轴的转动速度减速的未图示的减速器。驱动部2所具备的电动机3和驱动部2所具备的减速器位于电动机3的驱动轴的轴上。需要注意的是，驱动部21～驱动部24中部分或者全部也可以是不具备减速器的构成。

另外，驱动部23例如如图8以及图9所示那样具备制动部BK和带轮PT1。制动部BK对电动机33的驱动轴进行制动。更具体而言，制动部BK是阻止电动机33的驱动轴动的电磁制动器。图8是表示机器人1所具备的驱动部23的外观的一个例子的图。图9是表示沿包含图8所示的驱动部23的驱动轴的平面剖切驱动部23时的驱动部23的剖面的一个例子的图。由于驱动部23具备制动部BK，因此机器人1通过制动部BK，与机械制动器等非电磁性的制动部相比，能够更可靠地对驱动部23进行制动。这里，图8以及图9所示的编码器43是设于电动机33的编码器4的一个例子。此外，制动部BK也可以是阻止该驱动轴动的机械制动器等其它制动器。在如驱动部23那样驱动部2具备制动部BK的情况下，在放大器部A3的放大器基板63上设有控制制动部BK的电路。该电路与制动部BK通过布线而电连接。此时，在如驱动部23那样将放大器部A3安装于电动机3的侧面的情况下，能够缩短该布线的长度。另外，在驱动部23中，制动部BK位于电动机33的驱动轴的轴上。需要注意的是，驱动部21、驱动部22、驱动部24中的部分或全部也可以是如驱动部23那样具备制动部BK的构成。

带轮PT1是与电动机33的驱动轴的转动一起转动的带轮，并且是使正时带转动的带轮，该正时带使设于轴S的滚珠丝杠槽的外周部的滚珠丝杠螺母转动。即，带轮PT1将电动机33的驱动轴的动力传递到正时带。需要注意的是，驱动部21、驱动部22、驱动部24中的部分或全部也可以是如驱动部23那样具备带轮PT1的构成。

另外，如图10所示，驱动部24以不动的方式固定(设置)于设于第二臂A2内部的板PLT。图10是表示沿包含驱动部24的驱动轴的平面剖切驱动部24时的驱动部24的剖面的一个例子的图。另外，在驱动部24所具备的电动机34的驱动轴上设有带轮PT2。带轮PT2是使正时带转动的带轮，该正时带使设于轴S的花键槽的外周部的滚珠花键螺母转动。在图10所示的例子中，驱动部24在沿着电动机34的驱动轴的方向上隔着板PLT而与带轮PT2相对。另外，在该一个例子中，在板PLT与带轮PT2之间设有对驱动部24进行制动(即，对电动机34的驱动轴的转动进行制动)的非电磁性的第一制动部件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是包括带油封轴承的制动部件。而且，第一制动部件SL与电动机34的驱动轴接触。由此，第一制动部件SL利用在轴承的转动部分产生的摩擦力对该驱动轴进行制动。在该一个例子中，该摩擦力为当轴S(即，可动部A)提起5千克以下的物体时不会引起因该物体的重量而导致的轴S的转动(即，带轮PT2的转动)程度的大小。即，在该一个例子中，可通过可动部A而使其移动的物体的最大重量为5千克以下。如果在轴S因该物体的重量而转动的情况下，轴S会边转动边与该物体一起下落。第一制动部件SL抑制这样的轴S的下落。这里，由于驱动部24具备第一制动部件SL，因此机器人1不再需要在驱动部24设置电磁制动器，其结果，能够实现与电磁制动器相应的成本降低、小型化、维护性的提高。需要说明的是，在轴承的转动部分产生的摩擦力也可以是当轴S(即，可动部A)提起比5千克重的物体时不会引起因该物体的重量而导致的轴S的转动程度的大小。在该情况下，可通过可动部A而使其移动的物体的最大重量为该重量以下。

需要注意的是，第一制动部件SL也可以是与和驱动部24一起动的部件(即，与驱动部24的驱动轴一起动的部件)接触的构成。在这种情况下，第一制动部件SL利用在轴承的转动部分产生的摩擦力对该部件的转动进行制动，从而对驱动部24的驱动轴的转动进行制动。另外，第一制动部件SL也可以是包括由POM等树脂成形的油封、垫圈、填充件、防水密封件等密封部件的制动部件来取代包括带油封轴承的制动部件。另外，第一制动部件SL也可以是除带油封轴承以外还包括由POM等树脂成形的油封、垫圈、填充件、防水密封件等密封部件的制动部件。在这种情况下，第一制动部件SL利用在第一制动部件SL与驱动部24的驱动轴之间产生的摩擦力对该驱动轴进行制动。另外，驱动部21～驱动部23中部分或全部也可以是如驱动部24那样具备带轮PT2的构成。另外，驱动部21～驱动部23中部分或全部也可以是如驱动部24那样具备第一制动部件SL的构成。

需要说明的是，上面描述的减速器、带轮PT1以及带轮PT2分别是传递电动机3的驱动轴的动力的动力传递部的一个例子。另外，上面描述的减速器、带轮PT1、带轮PT2、运算部OP、制动部BK是机器人所具备的第一物体的一个例子。

如上所述，在机器人1中，放大器部(在该一个例子中为放大器部A3)在与电动机(在该一个例子中是电动机3)的驱动轴的轴上不同的位置设置于电动机。由此，在机器人1中，能够缩小沿着电动机的驱动轴的方向上的、组合电动机与放大器部而得的部件的长度。

另外，在机器人1中，放大器部包括具有驱动电路的基板(在该一个例子中为放大器基板63)，该基板与电动机的驱动轴平行地设于电动机。由此，在机器人1中，能够与平行于电动机的驱动轴地设于电动机的该基板相应地缩小沿着电动机的驱动轴的方向上的、组合电动机与放大器部而得的部件的长度。

另外，在机器人1中，第一物体和电动机位于驱动轴的轴上。由此，机器人1能够缩小沿着电动机的驱动轴的方向上的、组合第一物体、电动机和放大器部而得的部件的长度。

另外，在机器人1中，运算部(在该一个例子中为运算部OP)包括具有控制电动机的控制电路的控制基板(在该一个例子中为控制基板CB2)。由此，机器人1能够缩小组合包括具有控制电动机的控制电路的控制基板的运算部、电动机以及放大器部而得的部件的长度。

另外，在机器人1中，控制基板设于电动机的驱动轴的轴上。由此，机器人1能够缩小组合具有设于电动机的驱动轴的轴上的控制基板的运算部、电动机以及放大器部而得的部件的长度。

另外，在机器人1中，控制基板位于角度检测器(在该一个例子中为编码器4)的内部。由此，机器人1能够缩小组合具有位于角度检测器内部的控制基板的运算部、电动机以及放大器部而得的部件的长度。

另外，在机器人1中，第一物体包括制动部(在该一个例子中为制动部BK)、动力传递部以及运算部。由此，机器人1能够缩小组合包括制动部、动力传递部和运算部的第一物体、电动机以及放大器部而得的部件的长度。

另外，在机器人1中，控制装置(在该一个例子中为机器人控制装置)的至少局部位于基台(在该一个例子中为基台B1)的内部。由此，在控制装置的至少局部位于基台内部的机器人1中，能够缩小沿着电动机的驱动轴的方向上的、组合电动机与放大器部而得的部件的长度。

另外，在机器人1中，第一臂(在该一个例子中为第一臂A1)以能够绕第一转动轴(在该一个例子中为第一转动轴AX1)转动的方式设于基台，并且，机器人1具备第一壳体(在该一个例子中为第一壳体B2)，在从第一转动轴的轴向观察时，第一壳体具有与基台重叠的部分。由此，在具备第一壳体的机器人1中，能够缩小沿着电动机的驱动轴的方向上的、组合电动机与放大器部而得的部件的长度。

另外，机器人1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1能够缩小沿着电动机的驱动轴的方向上的、组合电动机与放大器部而得的部件的长度。

以上，参照附图详细叙述了本发明的实施方式，但具体的构成并不限定于上述实施方式，只要不脱离本发明的宗旨，也可以进行变更、替换、删除等。

Claims (10)

1.一种机器人，其特征在于，具备：

电动机；

放大器部，具有驱动所述电动机的驱动电路；以及

第一物体，包括制动部、动力传递部和运算部中至少一方，所述制动部对所述电动机的驱动轴进行制动，所述动力传递部传递所述电动机的驱动轴的动力，所述运算部进行与所述电动机的旋转相关的运算，

所述放大器部在与所述驱动轴的轴上不同的位置设置于所述电动机。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，

所述放大器部包括具有所述驱动电路的基板，

所述基板与所述驱动轴平行地设置于所述电动机。

3.根据权利要求1或2所述的机器人，其特征在于，

所述第一物体和所述电动机位于所述驱动轴的轴上。

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，

所述运算部具有控制基板，所述控制基板具有控制所述电动机的控制电路。

5.根据权利要求4所述的机器人，其特征在于，

所述控制基板设于所述驱动轴的轴上。

6.根据权利要求4或5所述的机器人，其特征在于，

所述控制基板位于角度检测器的内部。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的机器人，其特征在于，

所述第一物体包括所述制动部、所述动力传递部和所述运算部。

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，所述机器人具备：

基台；

第一臂，设于所述基台；以及

控制装置，对所述第一臂进行控制，

所述控制装置的至少一部分位于所述基台的内部。

9.根据权利要求8所述的机器人，其特征在于，

所述第一臂以能够绕第一转动轴转动的方式设于所述基台，

所述机器人具备第一壳体，在从所述第一转动轴的轴向观察时，所述第一壳体具有与所述基台重叠的部分。

10.根据权利要求1至9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。