JP2018019471A - Robot and motor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a robot capable of achieving both of a cost reduction and shortening of cycle time, and a motor.SOLUTION: A robot includes a first member, a second member provided turnably with respect to the first member, and a motor 4 which transmits drive force from one of the first and second members to the other of the first and second members. The motor 4 includes a stator 14 having a bobbin 26 and a winding 40 wound around the bobbin 26, and a rotor 16 rotatably mounted in the stator 14. The motor 4 is configured such that a power source voltage is within a range of 48 to 60 V, a wire diameter of the winding 40 is within a range of 0.45 to 0.75 mm, and the number of turns of the winding 40 is within a range of 29 to 44.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、ロボット及びモーターに関するものである。   The present invention relates to a robot and a motor.

従来、ロボットハンドが備える複数のハンド部のうちの一のハンド部が把持する一の第2のワークを接合対象となる第1のワークの接合箇所に接合した後、各ハンド部を一体的に回転させることにより、第1のワークから一のハンド部を離間させつつ、他のハンド部に把持した第2のワークを第1のワークの接合箇所に接近させて位置決めすることが開示されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, after joining one second work gripped by one hand part of a plurality of hand parts included in a robot hand to a joining location of a first work to be joined, each hand part is integrated. It is disclosed that, by rotating, the first work part is separated from the first work part, and the second work part gripped by the other hand part is moved closer to the joining part of the first work part and positioned. (For example, refer to Patent Document 1).

このため、複数の第2のワークを続けて接合する作業を実施する場合に、第2のワークを把持するためのセット位置へハンド部を移動させる作業と、ハンド部をセット位置から第1のワークへ移動させる作業の実施回数を減らすことができ、サイクルタイムの短縮化を図ることができる。   For this reason, when performing the operation | work which joins several 2nd workpiece | work continuously, the operation | work which moves a hand part to the set position for hold | gripping a 2nd workpiece | work, and a hand part from a set position to a 1st The number of operations to be moved to the workpiece can be reduced, and the cycle time can be shortened.

特開2016−22563号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-22563

しかしながら、特許文献1ではロボットの動力源になるモーターの電源電圧が高圧のため、駆動回路系の電気電子部品が高価になり、全体価格も高額になるおそれがあった。また、従来のモーターを、60V以下の電源電圧で駆動した場合、回転数が1/5以下に低下し、ロボットでの目標サイクルタイムが実現できないという課題があった。以上のように、従来のモーターでは、駆動回路系の電気電子部品の低コスト化を図ることと、サイクルタイムの短縮化を図ることを両立させることが困難であった。   However, in Patent Document 1, since the power supply voltage of the motor that is the power source of the robot is high, the electric and electronic parts of the drive circuit system become expensive and the overall price may be high. Further, when a conventional motor is driven with a power supply voltage of 60 V or less, the rotational speed is reduced to 1/5 or less, and there is a problem that the target cycle time in the robot cannot be realized. As described above, with conventional motors, it has been difficult to achieve both cost reduction of electric and electronic parts of the drive circuit system and reduction of cycle time.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]本適用例に係るロボットは、第1部材と、前記第1部材に対して回動可能に設けられた第2部材と、前記第1部材及び前記第2部材の一方から他方へ駆動力を伝達するモーターと、を有し、前記モーターは、ボビンと前記ボビンに巻かれた巻線とを有する固定子と、前記固定子に回転可能に装着された回転子と、を有し、前記モーターは、電源電圧が48〜60Vの範囲内であり、前記巻線の線径が0.45〜0.75mmの範囲内であり、前記巻線の巻回数が29〜44回の範囲内であることを特徴とする。   Application Example 1 A robot according to this application example includes a first member, a second member provided to be rotatable with respect to the first member, and one of the first member and the second member to the other. And a motor having a bobbin and a winding wound around the bobbin, and a rotor rotatably mounted on the stator. The motor has a power supply voltage in a range of 48 to 60 V, a wire diameter of the winding in a range of 0.45 to 0.75 mm, and a winding number of turns of 29 to 44. It is within the range.

本適用例によれば、モーターの電源電圧を48〜60Vの範囲内とすることで、モーターの駆動回路系の電気電子部品を汎用品とすることができる。また、巻線の線径及び巻回数を制御することで、モーターの回転数及びトルクを制御することができる。これにより、モーターの低コスト化、及びモーターの高性能化を図ることができる。その結果、ロボットは、モーターにおいて、低コスト化を図ることと、サイクルタイムの短縮化を図ることができる。   According to this application example, by setting the power supply voltage of the motor within the range of 48 to 60 V, the electric and electronic parts of the motor drive circuit system can be made a general-purpose product. Further, by controlling the wire diameter and the number of turns of the winding, it is possible to control the rotation speed and torque of the motor. Thereby, cost reduction of a motor and performance improvement of a motor can be aimed at. As a result, the robot can reduce the cost and cycle time of the motor.

サイクルタイムの測定の際のテスト用動作は、ロボットの部材の先端部(アーム連結体の先端部)に2kgの錘を保持した状態で、各アームの最大速度、最大加速度、及び最大減速度で、アーム連結体の先端部を往復移動させることである。   The test operation when measuring the cycle time is performed with the maximum speed, maximum acceleration, and maximum deceleration of each arm with a 2 kg weight held at the tip of the robot member (the tip of the arm connection body). , Reciprocating the tip of the arm connector.

[適用例2]上記適用例に記載のロボットにおいて、前記モーターの出力が50〜600Wの範囲内であることが好ましい。   Application Example 2 In the robot according to the application example described above, it is preferable that the output of the motor is in a range of 50 to 600 W.

本適用例によれば、このようなモーターを用いて、ロボットに好適な寸法及び十分な出力を得ることができる。   According to this application example, it is possible to obtain a size suitable for the robot and sufficient output using such a motor.

[適用例3]上記適用例に記載のロボットにおいて、前記モーターの出力が50〜300Wの範囲内である場合、前記巻線の線径が0.45〜0.55mmの範囲内、前記巻線の巻回数が29〜43回の範囲内であることが好ましい。   Application Example 3 In the robot according to the application example described above, when the output of the motor is in the range of 50 to 300 W, the wire diameter of the winding is in the range of 0.45 to 0.55 mm. The number of windings is preferably in the range of 29 to 43 times.

本適用例によれば、巻線の巻回数を調整することにより、モーターの出力を調整することができる。   According to this application example, the output of the motor can be adjusted by adjusting the number of winding turns.

[適用例4]上記適用例に記載のロボットにおいて、前記モーターの出力が100〜600Wの範囲内である場合、前記巻線の線径が0.65〜0.75mmの範囲内、前記巻線の巻回数が34〜44回の範囲内であることが好ましい。   Application Example 4 In the robot according to the application example described above, when the output of the motor is in the range of 100 to 600 W, the wire diameter of the winding is in the range of 0.65 to 0.75 mm. The number of windings is preferably in the range of 34 to 44 times.

本適用例によれば、巻線の線径を調整することにより、モーターの出力を調整することができる。   According to this application example, the output of the motor can be adjusted by adjusting the wire diameter of the winding.

[適用例5]上記適用例に記載のロボットにおいて、前記第1部材の長さと前記第2部材の長さとの和は、400mm以下であることが好ましい。   Application Example 5 In the robot according to the application example described above, it is preferable that the sum of the length of the first member and the length of the second member is 400 mm or less.

本適用例によれば、第1部材の長さと第2部材の長さとの和を長く確保できる。   According to this application example, a long sum of the length of the first member and the length of the second member can be secured.

[適用例6]上記適用例に記載のロボットにおいて、前記ロボットは、スカラロボットであることが好ましい。   Application Example 6 In the robot according to the application example described above, it is preferable that the robot is a SCARA robot.

本適用例によれば、低コスト化を図ることと、サイクルタイムの短縮化を図ることとを両立することができるスカラロボットを提供することができる。   According to this application example, it is possible to provide a SCARA robot that can achieve both cost reduction and cycle time reduction.

[適用例7]上記適用例に記載のロボットにおいて、前記ロボットは、多軸ロボットであることが好ましい。   Application Example 7 In the robot according to the application example described above, it is preferable that the robot is a multi-axis robot.

本適用例によれば、低コスト化を図ることと、サイクルタイムの短縮化を図ることとを両立することができる多軸ロボットを提供することができる。   According to this application example, it is possible to provide a multi-axis robot that can achieve both cost reduction and cycle time reduction.

[適用例8]本適用例に係るモーターは、ボビンと前記ボビンに巻かれた巻線とを備える固定子と、前記固定子に回転可能に装着された回転子とを有するモーターであって、前記モーターは、電源電圧が48〜60Vの範囲内であり、前記巻線の線径が0.45〜0.75mmの範囲内であり、前記巻線の巻回数が29〜44回の範囲内であることを特徴とする。   [Application Example 8] A motor according to this application example is a motor having a stator including a bobbin and a winding wound around the bobbin, and a rotor rotatably mounted on the stator. The motor has a power supply voltage in a range of 48 to 60 V, a wire diameter of the winding in a range of 0.45 to 0.75 mm, and a winding number of turns in a range of 29 to 44. It is characterized by being.

本適用例によれば、モーターの電源電圧を48〜60Vの範囲内とすることで、モーターの駆動回路系の電気電子部品を汎用品とすることができる。また、巻線の線径及び巻回数を制御することで、モーターの回転数及びトルクを制御することができる。これにより、モーターの低コスト化、及びモーターの高性能化を図ることができる。   According to this application example, by setting the power supply voltage of the motor within the range of 48 to 60 V, the electric and electronic parts of the motor drive circuit system can be made a general-purpose product. Further, by controlling the wire diameter and the number of turns of the winding, it is possible to control the rotation speed and torque of the motor. Thereby, cost reduction of a motor and performance improvement of a motor can be aimed at.

第1実施形態に係るロボットの構成の一例を示す図。The figure which shows an example of a structure of the robot which concerns on 1st Embodiment. モーターユニットの一例を示す斜視図。The perspective view which shows an example of a motor unit. 第1実施形態に係るモーターを示す断面図。Sectional drawing which shows the motor which concerns on 1st Embodiment. ボビンの構造を示す図。The figure which shows the structure of a bobbin. モーターの出力が200W仕様のときのモーター及びロボットの動作のTN特性を示す図。The figure which shows the TN characteristic of the operation | movement of a motor and a robot when the output of a motor is 200 W specification. モーターの出力が100W仕様のときのモーター及びロボットの動作のTN特性を示す図。The figure which shows the TN characteristic of the operation | movement of a motor and a robot when the output of a motor is 100W specification. 第2実施形態に係るロボットの概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the robot which concerns on 2nd Embodiment.

以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大又は縮小して表示している。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. Note that the drawings to be used are appropriately enlarged or reduced so that the part to be described can be recognized.

(第1実施形態)
(ロボットの構成)
まず、ロボット1の構成について説明する。
図1は、本実施形態に係るロボット1の構成の一例を示す図である。
本実施形態に係るロボット1は、床面や壁面等の設置面に設置される支持台Bと、支持台Bにより第1軸AX1周りに回動可能に支持された第1部材としての第1アームA1と、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た第2部材としての第2アームA2と、第2アームA2により第3軸AX3周りに回動可能かつ第3軸AX3の軸方向に並進可能に支持されたシャフトSとを備えるスカラロボットである。これによれば、低コスト化を図ることと、サイクルタイムの短縮化を図ることとを両立することができるスカラロボットを提供することができる。
(First embodiment)
(Robot configuration)
First, the configuration of the robot 1 will be described.
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the configuration of the robot 1 according to the present embodiment.
The robot 1 according to this embodiment includes a support base B installed on an installation surface such as a floor surface or a wall surface, and a first member as a first member supported by the support base B so as to be rotatable about a first axis AX1. An arm A1, a second arm A2 as a second member supported by the first arm A1 so as to be rotatable about the second axis AX2, and a third axis AX3 which is rotatable by the second arm A2 and third. A SCARA robot including a shaft S supported so as to be capable of translation in the axial direction of the axis AX3. According to this, it is possible to provide a SCARA robot that can achieve both cost reduction and cycle time reduction.

なお、ロボット1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つの腕を備える単腕ロボットであってもよく、2つの腕を備える双腕ロボット(2つの腕を備える複腕ロボット)であってもよく、3以上の腕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。   The robot 1 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 arm or a double-arm robot having two arms (a multi-arm robot having two arms), or may have three or more arms. A multi-armed robot may be provided. The rectangular coordinate robot is, for example, a gantry robot.

シャフトSは、円柱形状の軸体である。シャフトSの周表面には、図示しないボールねじ溝とスプライン溝とがそれぞれ形成されている。シャフトSは、この一例において、第2アームA2の端部のうちの第1アームA1と反対側の端部を、支持台Bが設置された設置面に対して垂直な方向である第1方向に貫通し、設けられる。また、シャフトSの端部のうちの当該設置面側の端部は、エンドエフェクターを取付け可能である。エンドエフェクターは、物体を把持可能なエンドエフェクターであってもよく、空気や磁気等によって物体を吸着可能なエンドエフェクターであってもよく、他のエンドエフェクターであってもよい。   The shaft S is a cylindrical shaft body. Ball screw grooves and spline grooves (not shown) are formed on the peripheral surface of the shaft S, respectively. In this example, the shaft S has a first direction which is a direction perpendicular to the installation surface on which the support base B is installed, with the end of the second arm A2 opposite to the first arm A1. And is provided. Moreover, the end effector can be attached to the end of the shaft S on the installation surface side. The end effector may be an end effector capable of gripping an object, may be an end effector capable of attracting an object by air, magnetism, or the like, or may be another end effector.

第1アームA1は、この一例において、第1軸AX1周りに回動するので、第2方向に移動する。第2方向は、前述の第1方向に直交する方向である。第2方向は、例えば、ワールド座標系やロボット座標系RCにおけるXY平面に沿った方向である。第1アームA1は、支持台Bが備えるモーターユニット21によって第1軸AX1周りに回動させられる。モーターユニット21が備える後述するモーター4の出力は100〜600Wの範囲内であることが好ましい。200Wであることがより好ましい。ここでモーター4の出力は、例えば放熱条件などにより変化する。   In this example, the first arm A1 rotates around the first axis AX1, and thus moves in the second direction. The second direction is a direction orthogonal to the first direction described above. The second direction is, for example, a direction along the XY plane in the world coordinate system or the robot coordinate system RC. The first arm A1 is rotated around the first axis AX1 by the motor unit 21 provided in the support base B. It is preferable that the output of the motor 4 described later included in the motor unit 21 is in the range of 100 to 600 W. More preferably, it is 200W. Here, the output of the motor 4 varies depending on, for example, heat dissipation conditions.

第2アームA2は、この一例において、第2軸AX2周りに回動するので、第2方向に移動する。第2アームA2は、第2アームA2が備えるモーターユニット22によって第2軸AX2周りに回動させられる。また、第2アームA2は、図示しないモーターユニット23及び図示しないモーターユニット24を備え、シャフトSを支持する。モーターユニット23は、シャフトSのボールねじ溝の外周部に設けられたボールねじナットをタイミングベルト等で回動させることにより、シャフトSを第1方向に移動(昇降)させる。モーターユニット24は、シャフトSのスプライン溝の外周部に設けられたボールスプラインナットをタイミングベルト等で回動させることにより、第3軸AX3周りにシャフトSを回動させる。モーターユニット22〜24が備えるモーター4の出力は50〜300Wの範囲内であることが好ましく、100Wであることがより好ましい。ここで、モーター4の出力は、例えば放熱条件などにより変化する。モーター4は、第1アームA1及び第2アームA2の一方から他方へ駆動力を伝達する。   In this example, the second arm A2 rotates around the second axis AX2, and thus moves in the second direction. The second arm A2 is rotated around the second axis AX2 by the motor unit 22 provided in the second arm A2. The second arm A2 includes a motor unit 23 (not shown) and a motor unit 24 (not shown), and supports the shaft S. The motor unit 23 moves (lifts) the shaft S in the first direction by rotating a ball screw nut provided on the outer periphery of the ball screw groove of the shaft S with a timing belt or the like. The motor unit 24 rotates the shaft S around the third axis AX3 by rotating a ball spline nut provided on the outer periphery of the spline groove of the shaft S with a timing belt or the like. The output of the motor 4 included in the motor units 22 to 24 is preferably in the range of 50 to 300 W, and more preferably 100 W. Here, the output of the motor 4 varies depending on, for example, heat dissipation conditions. The motor 4 transmits driving force from one of the first arm A1 and the second arm A2 to the other.

第1アームA1の長さと第2アームA2の長さとの和は、400mm以下であることが好ましい。これによれば、第1アームA1の長さと第2アームA2の長さとの和を長く確保できる。例えば、第1アームA1の長さが225mm、第2アームA2の長さが175mmで、第1アームA1の長さと第2アームA2の長さとの和は軸中心間距離で400mmである。   The sum of the length of the first arm A1 and the length of the second arm A2 is preferably 400 mm or less. According to this, a long sum of the length of the first arm A1 and the length of the second arm A2 can be secured. For example, the length of the first arm A1 is 225 mm, the length of the second arm A2 is 175 mm, and the sum of the length of the first arm A1 and the length of the second arm A2 is 400 mm in the distance between the axial centers.

以下では、一例として、モーターユニット21〜24のそれぞれが、すべて同じ構成を備えている場合について説明する。なお、モーターユニット21〜24のうちの一部又は全部は、互いに異なる構成を備えるモーターユニットであってもよい。以下では、モーターユニット21〜24のそれぞれを区別する必要がない限り、これらをまとめてモーターユニット2と称して説明する。   Below, the case where each of the motor units 21-24 is provided with the same structure as an example is demonstrated. Note that some or all of the motor units 21 to 24 may be motor units having different configurations. Below, unless it is necessary to distinguish each of the motor units 21-24, these are collectively called the motor unit 2 and demonstrated.

(モーターユニットの構成)
図2は、モーターユニット2の一例を示す斜視図である。以下、図2を参照し、モーターユニット2の構成について説明する。
モーターユニット2は、図2に示すように、モーター4と、アンプ部3とを備える。
(Configuration of motor unit)
FIG. 2 is a perspective view showing an example of the motor unit 2. Hereinafter, the configuration of the motor unit 2 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, the motor unit 2 includes a motor 4 and an amplifier unit 3.

アンプ部3は、モーター4を駆動する駆動回路と、駆動回路を制御する制御回路と、通信回路とを備える。ここで、モーターユニット2の概要について説明する。モーターユニット2は、モーター4と、モーター4を駆動する駆動回路を備えるアンプ部3とを備える。アンプ部3は、アンプカバー32を備える。アンプカバー32に、モーター4に電力を供給する電力線が結束されている。これにより、モーターユニット2は、電力線が他の物体と干渉してしまうことを抑制することができる。以下では、このようなモーターユニット2について詳しく説明する。また、以下では、一例として、モーター4が図1において図示しないエンコーダーENCと一体型のモーターである場合について説明する。なお、モーター4は、エンコーダーENCと別体のモーターであってもよい。   The amplifier unit 3 includes a drive circuit that drives the motor 4, a control circuit that controls the drive circuit, and a communication circuit. Here, an outline of the motor unit 2 will be described. The motor unit 2 includes a motor 4 and an amplifier unit 3 including a drive circuit that drives the motor 4. The amplifier unit 3 includes an amplifier cover 32. A power line for supplying power to the motor 4 is bound to the amplifier cover 32. Thereby, the motor unit 2 can suppress that a power line interferes with another object. Hereinafter, such a motor unit 2 will be described in detail. In the following, a case where the motor 4 is an integral motor with an encoder ENC (not shown in FIG. 1) will be described as an example. The motor 4 may be a separate motor from the encoder ENC.

以下では、説明の便宜上、モーター4の回動軸S1に沿った方向のうちモータートップケースMTCと反対側からモータートップケースMTCに向かう方向を上方向と称し、モータートップケースMTCから当該反対側に向かう方向を下方向と称して説明する。モータートップケースMTCは、モーター4が備える端部のうちのモーター4の回動軸S1が突出している側と反対側の端部に設けられた部材である。ここで、前述のエンコーダーENCは、モータートップケースMTCの端部のうちモーター4の回動軸S1が突出している側と反対側の端部に設けられている。また、以下では、モーター4の側面(上下方向と平行な面)のうちアンプ部3が取り付けられた側面を前面と称し、前面と対向する側面を後面と称し、前面に向かってモーター4を見た場合に右側に位置する側面を右面と称し、右面に対向する側面を左面と称して説明する。   Hereinafter, for convenience of explanation, a direction from the side opposite to the motor top case MTC to the motor top case MTC among the directions along the rotation axis S1 of the motor 4 is referred to as an upward direction, and the direction from the motor top case MTC to the opposite side. The direction to go is referred to as a downward direction. The motor top case MTC is a member provided at an end of the motor 4 that is opposite to the side from which the rotation axis S1 of the motor 4 protrudes. Here, the above-mentioned encoder ENC is provided at the end of the motor top case MTC at the end opposite to the side from which the rotating shaft S1 of the motor 4 projects. Hereinafter, of the side surfaces of the motor 4 (surface parallel to the vertical direction), the side surface to which the amplifier unit 3 is attached is referred to as the front surface, the side surface facing the front surface is referred to as the rear surface, and the motor 4 is viewed toward the front surface. In this case, a side surface located on the right side is referred to as a right surface, and a side surface facing the right surface is referred to as a left surface.

モーターユニット2では、モーター4の前面にアンプ部3が取り付けられている。以下では、一例として、モーター4が三相直流モーターである場合について説明する。なお、モーター4は、これに代えて、他のモーターであってもよい。アンプ部3は、モーター4が備える基板を介して供給される電力を増幅し、当該基板を介して供給される制御信号に応じてモーター4を動作させる。具体的には、アンプ部3は、モーター4を動作させる際、当該制御信号に応じたタイミングにおいて、モーター4が備える三相それぞれの電磁石に電力を供給する。以下では、説明の便宜上、当該三相のそれぞれをU相、V相、W相と称して説明する。   In the motor unit 2, the amplifier unit 3 is attached to the front surface of the motor 4. Below, the case where the motor 4 is a three-phase DC motor is demonstrated as an example. The motor 4 may be another motor instead of this. The amplifier unit 3 amplifies electric power supplied via a board provided in the motor 4 and operates the motor 4 in accordance with a control signal supplied via the board. Specifically, when operating the motor 4, the amplifier unit 3 supplies power to each of the three-phase electromagnets included in the motor 4 at a timing according to the control signal. Hereinafter, for convenience of explanation, each of the three phases will be referred to as a U phase, a V phase, and a W phase.

アンプ部3は、電力線C2によってモーター4のU相の電磁石に電力を供給する。すなわち、電力線C2は、アンプ部3とモーター4のU相の電磁石とを繋ぐ電力線である。また、アンプ部3は、電力線C3によってモーター4のV相の電磁石に電力を供給する。すなわち、電力線C3は、アンプ部3とモーター4のV相の電磁石とを繋ぐ電力線である。また、アンプ部3は、電力線C4によってモーター4のW相の電磁石に電力を供給する。すなわち、電力線C4は、アンプ部3とモーター4のW相の電磁石とを繋ぐ電力線である。   The amplifier unit 3 supplies power to the U-phase electromagnet of the motor 4 through the power line C2. That is, the power line C <b> 2 is a power line that connects the amplifier unit 3 and the U-phase electromagnet of the motor 4. The amplifier unit 3 supplies power to the V-phase electromagnet of the motor 4 through the power line C3. That is, the power line C3 is a power line that connects the amplifier unit 3 and the V-phase electromagnet of the motor 4. The amplifier unit 3 supplies power to the W-phase electromagnet of the motor 4 through the power line C4. That is, the power line C <b> 4 is a power line that connects the amplifier unit 3 and the W-phase electromagnet of the motor 4.

また、アンプ部3は、配管C1の中を通る電力線によってモーター4が備える基板から電力が供給される。当該基板は、図示しない電源から電力が供給され、供給された電力を当該電力線によってアンプ部3に供給する。また、アンプ部3は、配管C1の中を通る通信線によってモーター4が備える基板から制御信号が供給される。当該基板は、図示しないロボット制御装置から制御信号が供給され、供給された制御信号を当該通信線によってアンプ部3に供給する。当該ロボット制御装置は、ロボット1を制御する装置である。   In addition, the amplifier unit 3 is supplied with electric power from a substrate included in the motor 4 through an electric power line passing through the pipe C1. The board is supplied with power from a power source (not shown), and supplies the supplied power to the amplifier unit 3 through the power line. Further, the amplifier unit 3 is supplied with a control signal from a substrate provided in the motor 4 by a communication line passing through the pipe C1. The substrate is supplied with a control signal from a robot control device (not shown), and supplies the supplied control signal to the amplifier unit 3 through the communication line. The robot control device is a device that controls the robot 1.

アンプ部3は、収納部30内にアンプ基板33が収納された構造を備えている。アンプ基板33は、前述の駆動回路と、制御回路と、通信回路とを備える基板である。収納部30は、この一例において、収納部30の後側の隔壁部と収納部30の左側の隔壁部と収納部30の右側の隔壁部とを構成する放熱部材31と、放熱部材31に固定されたアンプカバー32とによって構成され、上側の隔壁部と下側の隔壁部とを備えない。収納部30の後側の隔壁部には、収納部30にアンプ基板33が配置(固定)される。収納部30が上側の隔壁部と下側の隔壁部とを備えないため、収納部30は、収納部30を通る空気によってアンプ部3の熱(すなわち、アンプ基板33の熱)を放熱することができる。   The amplifier unit 3 has a structure in which an amplifier substrate 33 is stored in the storage unit 30. The amplifier board 33 is a board that includes the above-described drive circuit, control circuit, and communication circuit. In this example, the storage unit 30 is fixed to the heat radiating member 31 and a heat radiating member 31 that constitutes a partition wall on the rear side of the storage unit 30, a partition wall on the left side of the storage unit 30, and a partition wall on the right side of the storage unit 30. The amplifier cover 32 is provided, and does not include an upper partition wall portion and a lower partition wall portion. An amplifier substrate 33 is disposed (fixed) in the storage unit 30 in the partition wall on the rear side of the storage unit 30. Since the storage unit 30 does not include the upper partition wall and the lower partition wall, the storage unit 30 radiates the heat of the amplifier unit 3 (that is, the heat of the amplifier board 33) by the air passing through the storage unit 30. Can do.

放熱部材31は、モーター4の前面にボルトBTによって取付け可能な取付部を備える。これにより、モーターユニット2は、モーター4とアンプ部3とを一体化することができる。当該取付部には、ボルトBTを貫通させる貫通孔が形成されている。図2に示した例では、放熱部材31は、当該取付部と4本のボルトとによってモーター4の前面に取り付けられている。なお、放熱部材31は、ボルトBTによってモーター4の前面に取り付けられる構成に代えて、ボルトBT以外の他の取付治具や取付機構等によってモーター4の前面に取り付けられる構成であってもよい。また、放熱部材31は、モーター4の前面に代えて、モーター4の他の側面に取り付けられる構成であってもよい。   The heat dissipating member 31 includes an attachment portion that can be attached to the front surface of the motor 4 with a bolt BT. Thereby, the motor unit 2 can integrate the motor 4 and the amplifier unit 3 together. A through-hole through which the bolt BT passes is formed in the mounting portion. In the example shown in FIG. 2, the heat dissipation member 31 is attached to the front surface of the motor 4 by the attachment portion and four bolts. The heat dissipating member 31 may be configured to be attached to the front surface of the motor 4 by an attachment jig or an attachment mechanism other than the bolt BT instead of the configuration attached to the front surface of the motor 4 by the bolt BT. Further, the heat radiating member 31 may be configured to be attached to the other side surface of the motor 4 instead of the front surface of the motor 4.

アンプカバー32は、収納部30の前面を覆うカバーである。アンプカバー32には、前述の電力線C2と、電力線C3と、電力線C4とが結束されている。これにより、モーターユニット2は、電力線C2、電力線C3、電力線C4のそれぞれが他の物体と干渉してしまうことを抑制することができる。また、モーターユニット2は、電力線C2、電力線C3、電力線C4のそれぞれが最大曲げ半径を超えて曲がってしまうことを抑制することができるとともに、ユーザーにモーターユニット2の組立てを容易に行わせることができる。   The amplifier cover 32 is a cover that covers the front surface of the storage unit 30. The amplifier cover 32 is bundled with the power line C2, the power line C3, and the power line C4. Thereby, the motor unit 2 can suppress that each of the power line C2, the power line C3, and the power line C4 interferes with other objects. In addition, the motor unit 2 can suppress each of the power line C2, the power line C3, and the power line C4 from bending beyond the maximum bending radius, and can make the user easily assemble the motor unit 2. it can.

具体的には、アンプカバー32の前面、すなわちアンプカバー32の外側には、第1結束部BB1と、第2結束部BB2とが取り付けられている。   Specifically, the first binding portion BB1 and the second binding portion BB2 are attached to the front surface of the amplifier cover 32, that is, outside the amplifier cover 32.

第1結束部BB1は、アンプ基板33からモーター4に接続された電力線C2、電力線C3、電力線C4のそれぞれを、電力線C2、電力線C3、電力線C4のそれぞれがモーター4に接続された接続位置に第2結束部BB2よりも相対的に近い位置において結束する部材であり、例えば、結束クリップである。この一例において、第1結束部BB1は、アンプカバー32にネジで取り付けられている。   The first binding unit BB1 is connected to the power line C2, the power line C3, and the power line C4 connected to the motor 4 from the amplifier board 33 at the connection positions where the power line C2, the power line C3, and the power line C4 are connected to the motor 4, respectively. 2 is a member that binds at a position relatively closer than the binding portion BB2, for example, a binding clip. In this example, the first binding portion BB1 is attached to the amplifier cover 32 with a screw.

第2結束部BB2は、アンプ基板33からモーター4に接続された電力線C2、電力線C3、電力線C4のそれぞれを、電力線C2、電力線C3、電力線C4のそれぞれがアンプ基板33に接続された接続位置に第1結束部BB1よりも相対的に近い位置において結束する部材であり、例えば、結束クリップである。この一例において、第2結束部BB2は、アンプカバー32にネジで取り付けられている。   The second binding unit BB2 connects the power line C2, the power line C3, and the power line C4 connected to the motor 4 from the amplifier board 33 to the connection position where each of the power line C2, the power line C3, and the power line C4 is connected to the amplifier board 33. A member that binds at a position relatively closer to the first binding portion BB1, for example, a binding clip. In this example, the second binding portion BB2 is attached to the amplifier cover 32 with screws.

(モーター)
図3は、本実施形態に係るモーター4を示す断面図である。図4は、ボビン26の構造を示す図である。
本実施形態に係るモーター4は、図3に示すように、ハウジング10と、回動軸S1と、固定子としてのステーター14と、回転子としてのローター16と、を備えている。なお、モーター4としては、特に限定されず、例えば、サーボモーター、ステッピングモーター等が挙げられる。
(motor)
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the motor 4 according to the present embodiment. FIG. 4 is a view showing the structure of the bobbin 26.
As shown in FIG. 3, the motor 4 according to the present embodiment includes a housing 10, a rotation shaft S <b> 1, a stator 14 as a stator, and a rotor 16 as a rotor. The motor 4 is not particularly limited, and examples thereof include a servo motor and a stepping motor.

ハウジング10の上壁及び底壁には軸受18,20が設けられている。そして、この軸受18,20には回動軸S1が回動可能に軸支されている。又はハウジング10内において、回動軸S1にはローター16が固定されている。ローター16は、円柱状をなし、鉄等の軟磁性材料で構成されたコア19と、コア19の外周に設けられた永久磁石25と、により構成されている。また、ローター16の周囲にはステーター14が配置されている。ハウジング10の材料は、例えば導電性の金属である。永久磁石25は、円環柱状をなしている。また、永久磁石25は、その周方向に複数の磁極が形成された多極構造を備えている。   Bearings 18 and 20 are provided on the upper wall and the bottom wall of the housing 10. The bearings 18 and 20 are rotatably supported by a rotation shaft S1. Or in the housing 10, the rotor 16 is being fixed to rotation axis S1. The rotor 16 has a columnar shape, and includes a core 19 made of a soft magnetic material such as iron, and a permanent magnet 25 provided on the outer periphery of the core 19. A stator 14 is disposed around the rotor 16. The material of the housing 10 is, for example, a conductive metal. The permanent magnet 25 has an annular column shape. The permanent magnet 25 has a multipolar structure in which a plurality of magnetic poles are formed in the circumferential direction.

本実施形態に係るステーター14は、図4に示すように、ボビン26に巻線40を巻いたコイル42と、巻線40を絡めるピン34と、コイル42を電気接続するコイル接続基板(図示略)と、を備える。本実施形態に係る巻線40の一部は、コイル接続基板とボビン26の端面54との間に配置されている。   As shown in FIG. 4, the stator 14 according to this embodiment includes a coil 42 in which a winding 40 is wound around a bobbin 26, a pin 34 that entangles the winding 40, and a coil connection board (not shown) that electrically connects the coil 42. And). A part of the winding 40 according to the present embodiment is disposed between the coil connection board and the end face 54 of the bobbin 26.

ボビン26は、ティース(図示省略)の外周面を覆う筒状の芯部(巻線部)36と、芯部36の両端に径方向に広がる第1及び第2鍔部37,38と、を備える。ボビン26は、ティースの外側に設けられ、周囲に巻線40が巻かれる筒状の芯部36と、芯部36から径方向内側に延びる第1鍔部37と、芯部36から径方向外側に延びる第2鍔部38とを備える。第2鍔部38にはピン34が固定されている。ボビン26の第2鍔部38は、芯部36に連続して設けられている。   The bobbin 26 includes a cylindrical core portion (winding portion) 36 that covers the outer peripheral surface of the teeth (not shown), and first and second flange portions 37 and 38 that extend radially at both ends of the core portion 36. Prepare. The bobbin 26 is provided outside the teeth and has a cylindrical core portion 36 around which a winding 40 is wound, a first flange portion 37 extending radially inward from the core portion 36, and a radially outer side from the core portion 36. And a second eaves portion 38 extending in the direction. A pin 34 is fixed to the second flange 38. The second collar portion 38 of the bobbin 26 is provided continuously to the core portion 36.

モーター4の巻線40の線径は0.45〜0.75mmの範囲内である。モーター4の巻線40の巻回数は29〜44回の範囲内である。   The wire diameter of the winding 40 of the motor 4 is in the range of 0.45 to 0.75 mm. The number of windings 40 of the motor 4 is in the range of 29 to 44 times.

モーター4の電源電圧は48〜60Vの範囲内である。モーター4の出力は50〜600Wの範囲内である。これによれば、このようなモーター4を用いて、ロボット1に好適な寸法及び十分な出力を得ることができる。   The power supply voltage of the motor 4 is in the range of 48-60V. The output of the motor 4 is in the range of 50 to 600W. According to this, a suitable size and sufficient output for the robot 1 can be obtained using such a motor 4.

(実施例)
本実施例は、モーター4の電源電圧が60V以下である48V、52V、及び60Vのモーター4をロボット1に組んだ場合を例にする。
(Example)
In the present embodiment, a case where 48 V, 52 V, and 60 V motors 4 whose power source voltage is 60 V or less is assembled in the robot 1 is taken as an example.

図5は、モーター4の出力が200W仕様のときのモーター4及びロボット1の動作のTN特性を示す図である。
本実施例では、モーター4の出力が200W仕様の場合、巻線40の線径は0.65〜0.75mmの範囲内である。巻線40の巻回数は34〜44回の範囲内である。これによれば、巻線40の線径を調整することにより、モーター4の出力を調整することができる。例えば、出力が200Wで電源電圧が60V以下のとき、巻線40の線径が0.70mm、巻線40の巻回数が39回である。
FIG. 5 is a diagram illustrating the TN characteristics of the operations of the motor 4 and the robot 1 when the output of the motor 4 is 200 W specification.
In this embodiment, when the output of the motor 4 is 200 W, the wire diameter of the winding 40 is in the range of 0.65 to 0.75 mm. The number of turns of the winding 40 is in the range of 34 to 44. According to this, the output of the motor 4 can be adjusted by adjusting the wire diameter of the winding 40. For example, when the output is 200 W and the power supply voltage is 60 V or less, the wire diameter of the winding 40 is 0.70 mm, and the number of turns of the winding 40 is 39.

図5に示す折れ線60はモーター4を60Vの電源電圧で駆動させたときのモーター4のTN特性である。折れ線62はモーター4を52Vの電源電圧で駆動させたときのモーター4のTN特性である。折れ線64はモーター4を48Vの電源電圧で駆動させたときのモーター4のTN特性である。   A broken line 60 shown in FIG. 5 is a TN characteristic of the motor 4 when the motor 4 is driven with a power supply voltage of 60V. A broken line 62 is a TN characteristic of the motor 4 when the motor 4 is driven with a power supply voltage of 52V. A broken line 64 is a TN characteristic of the motor 4 when the motor 4 is driven with a power supply voltage of 48V.

曲線66は、モーター4を備えたロボット1を標準動作させたときのモーター4のTN特性であり、標準動作サイクルタイムは0.54sである。曲線68は、モーター4を備えたロボット1をP&P動作(長ピッチ)させたときのモーター4のTN特性であり、サイクルタイムは1.56sである。なお、曲線70は、従来のモーターを備えたロボットを標準動作させたときのモーターのTN特性であり、サイクルタイムは0.64sである。   A curve 66 is a TN characteristic of the motor 4 when the robot 1 including the motor 4 is operated as a standard operation, and a standard operation cycle time is 0.54 s. A curve 68 is a TN characteristic of the motor 4 when the robot 1 including the motor 4 is subjected to a P & P operation (long pitch), and a cycle time is 1.56 s. A curve 70 is a TN characteristic of a motor when a robot equipped with a conventional motor is operated as a standard operation, and a cycle time is 0.64 s.

本実施例のモーター4は、48V、52V、60Vの電源電圧で駆動させると、いずれの場合でも標準動作サイクルタイムの0.54sを実現するTN特性が得られる。また、モーター4は、48V、52V、60Vの電源電圧で駆動させると、いずれの場合でもP&P動作(長ピッチ)サイクルタイムの1.56sを実現するTN特性が得られる。   When the motor 4 of this embodiment is driven by a power supply voltage of 48V, 52V, or 60V, in any case, a TN characteristic that realizes a standard operation cycle time of 0.54 s can be obtained. Further, when the motor 4 is driven by a power supply voltage of 48V, 52V, or 60V, in any case, a TN characteristic that realizes 1.56 s of the P & P operation (long pitch) cycle time can be obtained.

図6は、モーター4の出力が100W仕様のときのモーター4及びロボット1の動作のTN特性を示す図である。
本実施例では、モーター4の出力が100W仕様の場合、巻線40の線径は0.45〜0.55mmの範囲内である。巻線40の巻回数は29〜43回の範囲内である。これによれば、巻線40の巻回数を調整することにより、モーター4の出力を調整することができる。例えば、出力100Wで電源電圧60V以下のとき、巻線40の線径が0.50mm、巻線40の巻回数が36回である。
FIG. 6 is a diagram illustrating the TN characteristics of the operation of the motor 4 and the robot 1 when the output of the motor 4 is 100 W specification.
In this embodiment, when the output of the motor 4 is 100 W specification, the wire diameter of the winding 40 is in the range of 0.45 to 0.55 mm. The number of turns of the winding 40 is in the range of 29 to 43. According to this, the output of the motor 4 can be adjusted by adjusting the number of turns of the winding 40. For example, when the output is 100 W and the power supply voltage is 60 V or less, the wire diameter of the winding 40 is 0.50 mm, and the number of turns of the winding 40 is 36.

図6に示す折れ線80はモーター4を60Vの電源電圧で駆動させたときのモーター4のTN特性である。折れ線82はモーター4を52Vの電源電圧で駆動させたときのモーター4のTN特性である。折れ線84はモーター4を48Vの電源電圧で駆動させたときのモーター4のTN特性である。   A broken line 80 shown in FIG. 6 is a TN characteristic of the motor 4 when the motor 4 is driven with a power supply voltage of 60V. A broken line 82 is a TN characteristic of the motor 4 when the motor 4 is driven with a power supply voltage of 52V. A broken line 84 is a TN characteristic of the motor 4 when the motor 4 is driven with a power supply voltage of 48V.

曲線86は、モーター4を備えたロボット1を標準動作させたときのモーター4のTN特性であり、標準動作サイクルタイムは0.54sである。なお、曲線88は、従来のモーターを備えたロボットを標準動作させたときのモーターのTN特性であり、サイクルタイムは0.64sである。   A curve 86 is a TN characteristic of the motor 4 when the robot 1 including the motor 4 is normally operated, and a standard operation cycle time is 0.54 s. A curve 88 is a TN characteristic of a motor when a robot equipped with a conventional motor is operated as a standard operation, and a cycle time is 0.64 s.

本実施例のモーター4は、48V、52V、60Vの電源電圧で駆動させると、いずれの場合でも標準動作サイクルタイムの0.54sを実現するTN特性が得られる。   When the motor 4 of this embodiment is driven by a power supply voltage of 48V, 52V, or 60V, in any case, a TN characteristic that realizes a standard operation cycle time of 0.54 s can be obtained.

本実施例のモーター4を搭載したロボット1の特徴は、アーム長が400mm、可搬質量が1kg、電源電圧が48〜60Vの範囲内、標準動作サイクルタイムが0.54sである。これにより、モーター4の駆動回路系の電気電子部品のコストを大幅に下げることができる。   The features of the robot 1 equipped with the motor 4 of this embodiment are that the arm length is 400 mm, the loadable mass is 1 kg, the power supply voltage is in the range of 48 to 60 V, and the standard operation cycle time is 0.54 s. Thereby, the cost of the electric and electronic parts of the drive circuit system of the motor 4 can be significantly reduced.

なお、各動作時、第1軸AX1〜第3軸AX3が全て動くが、動作時間を支配するのは、第1軸AX1と第2軸AX2とである。   In each operation, the first axis AX1 to the third axis AX3 all move, but the first axis AX1 and the second axis AX2 dominate the operation time.

また、標準動作サイクルタイムの測定の際のテスト用動作は、ロボットの部材の先端部(アーム連結体の先端部)に2kgの錘を保持した状態で、各アームの最大速度、最大加速度、及び最大減速度で、アーム連結体の先端部を往復移動させることである。   In addition, the test operation for measuring the standard operation cycle time includes the maximum speed, the maximum acceleration, and the maximum speed of each arm with a 2 kg weight held at the tip of the robot member (the tip of the arm connection body). It is to reciprocate the tip of the arm coupling body with the maximum deceleration.

この往復移動における往路及び復路では、それぞれ、アーム連結体の先端部を鉛直方向上方へ25mm移動させる上昇動作と、水平方向へ300mm移動させる水平方向移動動作と、鉛直方向下方へ25mm移動させる下降動作とを行い、かつ、上昇動作と水平方向移動動作の初期とを同時に行い、下降動作と水平方向移動動作の終期とを同時に行う。また、P&P動作(長ピッチ)では、水平方向の移動距離が900mmになる。   In the forward path and the return path in this reciprocating movement, the ascending operation for moving the tip of the arm coupling body 25 mm upward in the vertical direction, the horizontal movement operation for moving 300 mm in the horizontal direction, and the descending operation for moving 25 mm downward in the vertical direction, respectively. In addition, the ascending operation and the initial horizontal movement operation are simultaneously performed, and the descending operation and the final horizontal movement operation are simultaneously performed. In the P & P operation (long pitch), the horizontal movement distance is 900 mm.

本実施形態によれば、モーター4の電源電圧を48〜60Vの範囲内とすることで、モーター4の駆動回路系の電気電子部品を汎用品とすることができる。また、巻線40の線径及び巻回数を制御することで、モーター4の回転数及びトルクを制御することができる。これにより、モーター4の低コスト化、及びモーター4の高性能化を図ることができる。その結果、ロボット1は、モーター4において、低コスト化を図ることと、サイクルタイムの短縮化を図ることができる。   According to the present embodiment, by setting the power supply voltage of the motor 4 within the range of 48 to 60 V, the electric and electronic parts of the drive circuit system of the motor 4 can be made a general-purpose product. Moreover, the rotation speed and torque of the motor 4 can be controlled by controlling the wire diameter and the number of turns of the winding 40. Thereby, cost reduction of the motor 4 and performance improvement of the motor 4 can be achieved. As a result, the robot 1 can reduce the cost and shorten the cycle time in the motor 4.

(第2実施形態)
図7は、本実施形態に係るロボットの概略構成を示す図である。以下、ロボットの構造を、図7を参照しながら説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of the robot according to the present embodiment. Hereinafter, the structure of the robot will be described with reference to FIG.

本実施形態のロボット100は、多軸ロボットである点が、第1実施形態と異なっている。以下、第1実施形態と同じ構成部材には同一符号を付し、ここではそれらの説明を省略又は簡略化する。   The robot 100 of this embodiment is different from the first embodiment in that it is a multi-axis robot. Hereinafter, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified here.

図7に示すように、本実施形態のロボット100は、第1実施形態と同様、モーター4を備える。   As shown in FIG. 7, the robot 100 of the present embodiment includes a motor 4 as in the first embodiment.

本実施形態に係るロボット100は、図7に示すように、6軸の垂直多関節ロボットであり、第1部材としての基台111と、基台111に接続されたロボットアーム120と、ロボットアーム120の先端部に設けられた力検出器140及びハンド130とを備えている。また、ロボット100は、ロボットアーム120を駆動させる動力を発生させる複数の駆動源(モーター4及び歯車装置102を含む)を制御する制御装置110を備えている。   As shown in FIG. 7, the robot 100 according to the present embodiment is a 6-axis vertical articulated robot, and includes a base 111 as a first member, a robot arm 120 connected to the base 111, and a robot arm. A force detector 140 and a hand 130 provided at the front end of 120 are provided. The robot 100 also includes a control device 110 that controls a plurality of drive sources (including the motor 4 and the gear device 102) that generate power for driving the robot arm 120.

基台111はロボット100を任意の設置箇所に取り付ける部分である。なお、基台111の設置箇所は、特に限定されず、例えば、床、壁、天井、移動可能な台車上などが挙げられる。   The base 111 is a part for attaching the robot 100 to an arbitrary installation location. In addition, the installation location of the base 111 is not specifically limited, For example, a floor, a wall, a ceiling, on the movable trolley | bogie etc. are mentioned.

ロボットアーム120は、第2部材としての第1アーム(アーム)121と、第2アーム(アーム)122と、第3アーム(アーム)123と、第4アーム(アーム)124と、第5アーム(アーム)125と、第6アーム(アーム)126とを備えている。これらアームは基端側から先端側に向かってこの順に連結されている。第1アーム121は基台111に接続されている。第1アーム121は、アームを含んで構成され、基台111に対して回動可能に設けられている。モーター4は基台111及び第1アーム121の一方から他方へ駆動力を伝達する。モーター4は基台111から第1アーム121へ駆動力を伝達している。モーター4は第1アーム121から基台111へ駆動力を伝達している。モーター4は第1アーム121を基台111に対して回動させる。第6アーム126の先端には、例えば、各種部品等を把持するハンド130(エンドエフェクター)が着脱可能に取り付けられている。このハンド130は、2本の指131,132を備えており、指131,132で例えば各種部品等を把持することができる。   The robot arm 120 includes a first arm (arm) 121, a second arm (arm) 122, a third arm (arm) 123, a fourth arm (arm) 124, and a fifth arm (second member). Arm) 125 and a sixth arm (arm) 126. These arms are connected in this order from the proximal end side to the distal end side. The first arm 121 is connected to the base 111. The first arm 121 includes an arm and is provided so as to be rotatable with respect to the base 111. The motor 4 transmits driving force from one of the base 111 and the first arm 121 to the other. The motor 4 transmits driving force from the base 111 to the first arm 121. The motor 4 transmits driving force from the first arm 121 to the base 111. The motor 4 rotates the first arm 121 with respect to the base 111. For example, a hand 130 (end effector) that holds various components or the like is detachably attached to the tip of the sixth arm 126. The hand 130 includes two fingers 131 and 132, and the fingers 131 and 132 can hold various parts, for example.

基台111には、第1アーム121を駆動するサーボモーター等のモーター4及び歯車装置102(減速機)を備える駆動源が設けられている。また、図示しないが、各アーム121〜126にも、それぞれ、モーター及び減速機を備える複数の駆動源が設けられている。そして、各駆動源は、制御装置110により制御される。   The base 111 is provided with a drive source including a motor 4 such as a servo motor that drives the first arm 121 and a gear device 102 (reduction gear). Although not shown, each of the arms 121 to 126 is also provided with a plurality of drive sources each including a motor and a speed reducer. Each drive source is controlled by the control device 110.

このようなロボット100では、歯車装置102が、基台111及び第1アーム121の一方から他方へ駆動力を伝達する。より具体的には、歯車装置102が、第1アーム121を基台111に対して回動させる駆動力を基台111側から第1アーム121側へ伝達する。ここで、歯車装置102が減速機として機能することにより、駆動力を減速して第1アーム121を基台111に対して回動させることができる。なお、「回動」とはある中心点に対して一方向又はその反対方向を含めた双方向に動くこと、及びある中心点に対して回転することを含むものである。   In such a robot 100, the gear device 102 transmits driving force from one of the base 111 and the first arm 121 to the other. More specifically, the gear device 102 transmits a driving force for rotating the first arm 121 relative to the base 111 from the base 111 side to the first arm 121 side. Here, when the gear device 102 functions as a speed reducer, the driving force can be reduced and the first arm 121 can be rotated with respect to the base 111. Note that “rotation” includes moving in one direction with respect to a certain center point or in both directions including the opposite direction, and rotating with respect to a certain center point.

本実施形態では、基台111が「第1部材」であり、第1アーム121が、アームを含んで構成され、第1部材である基台111に対して回動可能に設けられた「第2部材」である。なお、「第2部材」は、第2〜第6アーム122〜126のうち第1アーム121側から順次任意の数選択したアームを含んでいてもよい。すなわち、第1アーム121及び第2〜第6アーム122〜126のうち第1アーム121側から順次任意の数選択したアームからなる構造体が「第2部材」であるとも言える。例えば、第1、第2アーム121,122からなる構造体が「第2部材」であるとも言えるし、ロボットアーム120全体が「第2部材」であるとも言える。また、「第2部材」がハンド130を含んでいてもよい。すなわち、ロボットアーム120及びハンド130からなる構造体が「第2部材」であるとも言える。   In the present embodiment, the base 111 is a “first member”, and the first arm 121 includes an arm, and is provided with a “first member” that is rotatable with respect to the base 111 that is the first member. Two members ". The “second member” may include an arbitrary number of arms selected sequentially from the first arm 121 side among the second to sixth arms 122 to 126. That is, it can be said that a structure formed by an arbitrary number of arms sequentially selected from the first arm 121 side among the first arm 121 and the second to sixth arms 122 to 126 is the “second member”. For example, it can be said that the structure including the first and second arms 121 and 122 is a “second member”, and the entire robot arm 120 is a “second member”. Further, the “second member” may include the hand 130. That is, it can be said that the structure including the robot arm 120 and the hand 130 is the “second member”.

本実施形態によれば、低コスト化を図ることと、サイクルタイムの短縮化を図ることとを両立することができる多軸ロボットを提供することができる。   According to the present embodiment, it is possible to provide a multi-axis robot that can achieve both cost reduction and cycle time reduction.

以上、本発明のロボットを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を備える任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物が付加されていてもよい。   The robot of the present invention has been described based on the illustrated embodiment. However, the present invention is not limited to this, and the configuration of each unit may be replaced with an arbitrary configuration having the same function. Can do. Moreover, other arbitrary components may be added.

また、上記実施形態では、ロボット(基台)が固定される平面(面)である第1面は、水平面と平行な平面(面)であるが、本発明では、これに限定されず、例えば、水平面や鉛直面に対して傾斜した平面(面)でもよく、また、鉛直面と平行な平面(面)であってもよい。すなわち、回動軸(第1軸AX1)は、鉛直方向や水平方向に対して傾斜していてもよく、また、水平方向と平行であってもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the 1st surface which is a plane (surface) to which a robot (base) is fixed is a plane (surface) parallel to a horizontal surface, in this invention, it is not limited to this, For example, Further, it may be a horizontal plane, a plane (plane) inclined with respect to the vertical plane, or a plane (plane) parallel to the vertical plane. That is, the rotation axis (first axis AX1) may be inclined with respect to the vertical direction or the horizontal direction, or may be parallel to the horizontal direction.

また、本発明のロボットは、水平多関節ロボットに限らず、垂直多関節ロボットやパラレルリンクロボット、双腕ロボットなどでも同様の効果が得られる。また、本発明のロボットは、6軸ロボットに限らず、7軸以上のロボットや5軸以下のロボットでも同様の効果が得られる。また、本発明のロボットは、アームを備えていれば、アーム型ロボット(ロボットアーム)に限定されず、他の形式のロボット、例えば、脚式歩行(走行)ロボット等であってもよい。   The robot of the present invention is not limited to a horizontal articulated robot, and the same effect can be obtained with a vertical articulated robot, a parallel link robot, a double-arm robot, or the like. The robot of the present invention is not limited to a 6-axis robot, and the same effect can be obtained with a robot with 7 or more axes or a robot with 5 or less axes. The robot of the present invention is not limited to an arm type robot (robot arm) as long as it has an arm, and may be another type of robot, for example, a legged walking (running) robot.

1,100…ロボット 2,21〜24…モーターユニット 3…アンプ部 4…モーター 10…ハウジング 14…ステーター(固定子) 16…ローター(回転子) 18,20…軸受 19…コア 25…永久磁石 26…ボビン 30…収納部 31…放熱部材 32…アンプカバー 33…アンプ基板 34…ピン 36…芯部 37…第1鍔部 38…第2鍔部 40…巻線 42…コイル 54…端面 60,62,64…折れ線 66,68,70…曲線 80,82,84…折れ線 86,88…曲線 102…歯車装置 110…制御装置 111…基台(第1部材) 120…ロボットアーム 121…第1アーム(第2部材) 122…第2アーム 123…第3アーム 124…第4アーム 125…第5アーム 126…第6アーム 130…ハンド 131,132…指 140…力検出器 A1…第1アーム(第1部材) A2…第2アーム(第2部材) AX1…第1軸 AX2…第2軸 AX3…第3軸 B…支持台 BB1…第1結束部 BB2…第2結束部 BT…ボルト C1…配管 C2,C3,C4…電力線 ENC…エンコーダー MTC…モータートップケース S…シャフト S1…回動軸。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,100 ... Robot 2, 21-24 ... Motor unit 3 ... Amplifier part 4 ... Motor 10 ... Housing 14 ... Stator (stator) 16 ... Rotor (rotor) 18, 20 ... Bearing 19 ... Core 25 ... Permanent magnet 26 ... Bobbin 30 ... Storage part 31 ... Heat dissipation member 32 ... Amplifier cover 33 ... Amplifier substrate 34 ... Pin 36 ... Core part 37 ... First collar part 38 ... Second collar part 40 ... Winding 42 ... Coil 54 ... End face 60,62 , 64 ... broken line 66, 68, 70 ... curve 80, 82, 84 ... broken line 86, 88 ... curve 102 ... gear unit 110 ... control device 111 ... base (first member) 120 ... robot arm 121 ... first arm ( (Second member) 122 ... second arm 123 ... third arm 124 ... fourth arm 125 ... fifth arm 126 ... sixth arm 30 ... hand 131, 132 ... finger 140 ... force detector A1 ... first arm (first member) A2 ... second arm (second member) AX1 ... first axis AX2 ... second axis AX3 ... third axis B ... Support base BB1 ... first binding part BB2 ... second binding part BT ... bolt C1 ... pipe C2, C3, C4 ... power line ENC ... encoder MTC ... motor top case S ... shaft S1 ... rotating shaft.

Claims (8)

第1部材と、
前記第1部材に対して回動可能に設けられた第2部材と、
前記第1部材及び前記第2部材の一方から他方へ駆動力を伝達するモーターと、
を有し、
前記モーターは、
ボビンと前記ボビンに巻かれた巻線とを有する固定子と、
前記固定子に回転可能に装着された回転子と、
を有し、
前記モーターは、
電源電圧が48〜60Vの範囲内であり、
前記巻線の線径が0.45〜0.75mmの範囲内であり、
前記巻線の巻回数が29〜44回の範囲内であることを特徴とするロボット。
A first member;
A second member rotatably provided with respect to the first member;
A motor for transmitting a driving force from one of the first member and the second member to the other;
Have
The motor is
A stator having a bobbin and a winding wound around the bobbin;
A rotor rotatably mounted on the stator;
Have
The motor is
The power supply voltage is in the range of 48-60V,
The wire diameter of the winding is in the range of 0.45 to 0.75 mm;
The robot according to claim 1, wherein the number of windings is in a range of 29 to 44 times.
前記モーターの出力が50〜600Wの範囲内であることを特徴とする請求項1に記載のロボット。   The robot according to claim 1, wherein an output of the motor is in a range of 50 to 600 W. 前記モーターの出力が50〜300Wの範囲内である場合、前記巻線の線径が0.45〜0.55mmの範囲内、前記巻線の巻回数が29〜43回の範囲内であることを特徴とする請求項2に記載のロボット。   When the output of the motor is in the range of 50 to 300 W, the wire diameter of the winding is in the range of 0.45 to 0.55 mm, and the number of turns of the winding is in the range of 29 to 43. The robot according to claim 2. 前記モーターの出力が100〜600Wの範囲内である場合、前記巻線の線径が0.65〜0.75mmの範囲内、前記巻線の巻回数が34〜44回の範囲内であることを特徴とする請求項2に記載のロボット。   When the output of the motor is in the range of 100 to 600 W, the wire diameter of the winding is in the range of 0.65 to 0.75 mm, and the number of turns of the winding is in the range of 34 to 44. The robot according to claim 2. 前記第1部材の長さと前記第2部材の長さとの和が400mm以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のロボット。   The robot according to claim 1, wherein the sum of the length of the first member and the length of the second member is 400 mm or less. 前記ロボットは、スカラロボットであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のロボット。   The robot according to claim 1, wherein the robot is a SCARA robot. 前記ロボットは、多軸ロボットであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のロボット。   The robot according to claim 1, wherein the robot is a multi-axis robot. ボビンと前記ボビンに巻かれた巻線とを備える固定子と、前記固定子に回転可能に装着された回転子とを有するモーターであって、
前記モーターは、
電源電圧が48〜60Vの範囲内であり、
前記巻線の線径が0.45〜0.75mmの範囲内であり、
前記巻線の巻回数が29〜44回の範囲内であることを特徴とするモーター。
A motor having a stator including a bobbin and a winding wound around the bobbin, and a rotor rotatably mounted on the stator,
The motor is
The power supply voltage is in the range of 48-60V,
The wire diameter of the winding is in the range of 0.45 to 0.75 mm;
The motor according to claim 1, wherein the number of windings is in a range of 29 to 44.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021000063A (en) * 2019-06-25 2021-01-07 日本製粉株式会社 Bepowdering-type fried chicken flour using granular starch

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0823653A (en) * 1992-09-08 1996-01-23 Seiko Epson Corp Stator winding and its manufacture
JP2000264048A (en) * 1999-03-16 2000-09-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Air conditioner
JP2005039047A (en) * 2003-07-14 2005-02-10 Kawasaki Heavy Ind Ltd Articulated robot
KR20060068928A (en) * 2004-12-17 2006-06-21 전자부품연구원 Bldc motor for driving a cooling fan for use in a car
JP2006187175A (en) * 2004-12-28 2006-07-13 Hitachi Ltd Electric power steering motor and manufacturing method therefor
US20080282821A1 (en) * 2007-05-17 2008-11-20 Denso Wave Incorporated Robot with linearly movable support member attaching to gripper
JP2011183460A (en) * 2010-03-04 2011-09-22 Denso Wave Inc Control device of robot and connection failure determining method of robot
JP2012152865A (en) * 2011-01-27 2012-08-16 Yaskawa Electric Corp Robot and robot system
US20150290806A1 (en) * 2014-04-09 2015-10-15 Staubli Faverges Method For Commanding a Multi-Axis Robot and Robot for Implementing Such a Method
CN205219101U (en) * 2015-10-27 2016-05-11 众德迪克科技(北京)有限公司 Service robot of family

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0823653A (en) * 1992-09-08 1996-01-23 Seiko Epson Corp Stator winding and its manufacture
JP2000264048A (en) * 1999-03-16 2000-09-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Air conditioner
JP2005039047A (en) * 2003-07-14 2005-02-10 Kawasaki Heavy Ind Ltd Articulated robot
KR20060068928A (en) * 2004-12-17 2006-06-21 전자부품연구원 Bldc motor for driving a cooling fan for use in a car
JP2006187175A (en) * 2004-12-28 2006-07-13 Hitachi Ltd Electric power steering motor and manufacturing method therefor
US20080282821A1 (en) * 2007-05-17 2008-11-20 Denso Wave Incorporated Robot with linearly movable support member attaching to gripper
JP2011183460A (en) * 2010-03-04 2011-09-22 Denso Wave Inc Control device of robot and connection failure determining method of robot
JP2012152865A (en) * 2011-01-27 2012-08-16 Yaskawa Electric Corp Robot and robot system
US20150290806A1 (en) * 2014-04-09 2015-10-15 Staubli Faverges Method For Commanding a Multi-Axis Robot and Robot for Implementing Such a Method
CN205219101U (en) * 2015-10-27 2016-05-11 众德迪克科技(北京)有限公司 Service robot of family

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021000063A (en) * 2019-06-25 2021-01-07 日本製粉株式会社 Bepowdering-type fried chicken flour using granular starch

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