JP2018034279A - ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】モーターからの振動や熱によるアンプ部への影響を抑制できるロボットを提供すること。【解決手段】基台と、基台に設けられた第１アームと、第１アームを駆動するモーターと、モーターを駆動する駆動回路を含むアンプ部と、を備え、アンプ部は、基台に設けられている、ロボット。【選択図】図２

Description

この発明は、ロボットに関する。

モーターを駆動するアンプの研究や開発が行われている。

これに関し、ステーター及びローターからなるモーター部と、センサー及びセンサー処理回路からなるセンサー部とを有するサーボモーターと、モーターを駆動する駆動回路と、駆動回路を制御する制御回路と、通信回路とを備えたサーボアンプと、からなるサーボアンプ一体型サーボモーターにおいて、サーボアンプがサーボモーターの軸方向端部に取り付けられているサーボアンプ一体型サーボモーターが知られている（特許文献１参照）。

特開２００７−３７２３８号公報

しかしながら、このようなサーボアンプ一体型サーボモーターは、配線の管理がなされておらず、配線が他の物体と干渉してしまう場合があった。その結果、当該サーボアンプ一体型サーボモーターでは、配線が断線してしまう場合や、配線を流れる電流の波形を変化させるノイズを増大させてしまう場合があった。また、当該サーボアンプ一体型サーボモーターでは、組み立て時における配線の形状や位置がばらつくことがあり、組み立て後の品質や組み立て作業の効率を向上させることが困難な場合があった。

ところで、近年、産業分野において水平多関節型ロボットが使用されている。水平多関節型ロボットの一例として、スカラロボットがある。スカラロボットには複数のサーボモーターが用いられている。そこで、上述のようなサーボアンプ一体型サーボモーター（以下、アンプ一体型モーターと称す）を用いることも考えられる。例えば、スカラロボットのうち基台に対して第一アームを回動させるモーターは、他のモーターよりも大きな出力が必要となる。そのため、アンプ一体型モーターの場合、モーターからの振動や熱がアンプに影響を及ぼすおそれがあった。

上記課題の少なくとも一つを解決するために本発明の一態様は、基台と、前記基台に設けられた第１アームと、前記第１アームを駆動するモーターと、前記モーターを駆動する駆動回路を含むアンプ部と、を備え、前記アンプ部は、前記基台に設けられている、ロボットである。
この構成により、アンプ部が基台に設けられるので、モーターとアンプ部とが別体となっている。これにより、モーターからの振動や熱によるアンプ部への影響を抑制することができる。

また、本発明の他の態様は、ロボットにおいて、前記基台は、開口部と、前記開口部の少なくとも一部を覆う蓋部材とを有し、前記アンプ部は、前記蓋部材に設けられる、構成が用いられてもよい。
この構成により、アンプ部が蓋部材に設けられるので、開口部から蓋部材を取り外すことでアンプ部を基台の内部から取り出すことができる。これにより、アンプ部へのアクセスが容易となるため、メンテナンス性に優れたロボットを提供できる。

また、本発明の他の態様は、ロボットにおいて、前記開口部の開口方向から視て、前記モーターの少なくとも一部は前記開口部の開口端と重なる、構成が用いられてもよい。
この構成により、ロボットは、開口方向から視てモーターの少なくとも一部が開口部の開口端と重なっている。これにより、アンプ部とモーターとの距離を小さくできるので、該アンプ部及びモーター間を接続する配線を短くすることができる。

また、本発明の他の態様は、ロボットにおいて、前記アンプ部と前記蓋部材との間の少なくとも一部に放熱シートが設けられている、構成が用いられてもよい。
この構成により、アンプ部の発熱による不具合の発生を抑制することができる。

また、本発明の他の態様は、ロボットにおいて、前記蓋部材の熱伝導率は、４０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、構成が用いられてもよい。
この構成により、熱伝導率が４０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の蓋部材を備えるので、アンプ部の発熱による不具合の発生を抑制することができる。

また、本発明の他の態様は、ロボットにおいて、前記蓋部材の熱伝導率は、４０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、構成が用いられてもよい。
この構成により、熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の蓋部材を備えるので、アンプ部の発熱による不具合の発生をより抑制できる。

また、本発明の他の態様は、ロボットにおいて、前記第１アームに設けられる第２アームをさらに備え、前記第２アームには、アンプ一体型モーターが設けられている、構成が用いられてもよい。また、前記アンプ一体型モーターは、前記第２アームを回動するのが望ましい。
この構成により、ロボットでは、第２アームにアンプ一体型モーターを用いることで全体構成を小型化することができる。

以上のように、本発明に係るロボットによれば、アンプ部が基台に設けられるので、モーターとアンプ部とが別体とされる。これにより、本発明に係るロボットでは、モーターからの振動や熱によるアンプ部への影響を抑制することが可能である。

第１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。 モーターユニット２の一例を示す前面図である。 図２に示したモーターユニット２の右面図である。 図２に示したモーターユニット２の左面図である。 図２に示したモーターユニット２の斜視図である。 図５に示したモーターユニット２を他の角度から見た場合の斜視図である。 図５に示したモーターユニット２を更に他の角度から見た場合の斜視図である。 モーターユニット２が備えるアンプ部３の一例を示す斜視図である。 第２アームＡ２の内部の様子の一例を示す図である。 ロボット１の筐体であって第２開口部を有する筐体の少なくとも一部を覆う蓋部材に取り付けられたアンプ部３の一例を示す図である。 図１０に示した筐体から蓋部材を取り外した状態を示す図である。 第２実施形態に係るロボット１００の構成の一例を示す図である。 基台Ｂ１の要部構成を示す斜視図である。 開口部５０の開口方向から基台Ｂ１を視た図である。 電力線Ｃ２〜Ｃ４の結束構造の変形例を示す図である。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態について、図面を参照して説明する。

＜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、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。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周りに回動可能且つ第３軸ＡＸ３の軸方向に並進可能に支持されたシャフトＳを備えるスカラロボットである。

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。

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（基台）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り付け可能である。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。

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。

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。

以下では、一例として、モーターユニット２１〜モーターユニット２４のそれぞれが、すべて同じ構成を有している場合について説明する。なお、モーターユニット２１〜モーターユニット２４のうちの一部又は全部は、互いに異なる構成を有す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〜モーターユニット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。

モーターユニット２は、モーター４と、アンプ部３を備える。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、通信回路とを有する。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有するアンプ部３と、を備え、アンプ部３は、アンプカバー３２を有し、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。

＜モーターユニットの構成＞
以下、図２〜図８を参照し、モーターユニット２の構成について説明する。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。

図２は、モーターユニット２の一例を示す前面図である。また、図３は、図２に示したモーターユニット２の右面図である。また、図４は、図２に示したモーターユニット２の左面図である。また、図５は、図２に示したモーターユニット２の斜視図である。また、図６は、図５に示したモーターユニット２を他の角度から見た場合の斜視図である。図７は、図５に示したモーターユニット２を更に他の角度から見た場合の斜視図である。図８は、モーターユニット２が備えるアンプ部３の一例を示す斜視図である。

図２〜７に示したように、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が有す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が有す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。

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。

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が有す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が有す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。

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有している。アンプ基板３３は、前述の駆動回路と、制御回路と、通信回路を有する基板である。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有さない。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有さないため、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。

放熱部材３１は、アンプ部３の発熱量、すなわちアンプ基板３３の発熱量に応じた所定の熱伝導率の放熱部材である。これにより、モーターユニット２は、アンプ部３の発熱による不具合の発生を抑制することができる。以下では、一例として、当該熱伝導率が４０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である場合について説明する。なお、当該熱伝導率は、アンプ基板３３が発熱によって不具合が生じてしまうことを抑制するために十分な放熱を行うことが可能な値であれば、４０Ｗ／ｍ・Ｋ未満であってもよい。

放熱部材３１の材質は、樹脂、鉄、アルミニウム、銅等である。樹脂は、熱伝導率が０．５〜２Ｗ／ｍ・Ｋ程度である。鉄は、熱伝導率が４０〜６０Ｗ／ｍ・Ｋ程度である。アルミニウムは、熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ程度である。銅は、熱伝導率が３５０〜４００Ｗ／ｍ・Ｋ程度である。以下では、一例として、放熱部材３１の材質がアルミニウムである場合について説明する。

放熱部材３１は、モーター４の前面にボルトＢＴによって取り付け可能な取付部を有する。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２〜７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。

放熱部材３１には、ボルトＢＴ２とナットＮＴ２によってアンプ基板３３が配置（固定）される。アンプ基板３３と放熱部材３１との間には、緩衝部材ＷＳがある。緩衝部材ＷＳは、アンプ基板３３を放熱部材３１に配置する際、ボルトの締め付けによる応力によってアンプ基板３３が変形してしまうことを抑制するための部材であり、例えば、スプリングワッシャーである。これにより、モーターユニット２は、アンプ基板３３に放熱部材３１を取り付ける際にアンプ基板３３が変形してしまうことを抑制することができる。なお、緩衝部材ＷＳは、スプリングワッシャーに代えて、当該応力によるアンプ基板３３の変形を抑制する他の部材であってもよい。

また、アンプ基板３３と放熱部材３１との間の少なくとも一部には、放熱シートＴＳがある。放熱シートＴＳの厚み（この一例において、前後方向の厚み）は、アンプ基板３３がボルトＢＴ２とナットＮＴ２とによって放熱部材３１に配置された状態における緩衝部材ＷＳの厚み（この一例において、前後方向の厚み）とほぼ同じ厚みである。当該一部は、アンプ基板３３と放熱部材３１との間のうちのアンプ基板３３の発熱によって温度が上昇する部分である。また、放熱シートＴＳは、前方向から後ろ方向に向かってアンプ部３を見た場合において、緩衝部材ＷＳと重なる部分を有さないように形成されている。これにより、モーターユニット２は、アンプ基板３３と放熱部材３１との間を緩衝部材ＷＳと放熱シートＴＳとで埋めることができ、アンプ部３の発熱による不具合の発生を抑制することができる。

また、放熱部材３１には、図８に示したように、第１開口部として、開口部ＣＡ１と、開口部ＣＡ２と、開口部ＣＡ３とが形成されている。第１開口部は、アンプ部を後方向から前方向に向かって見た場合、アンプ基板３３が放熱部材３１に配置された状態において、放熱部材３１の部分のうちアンプ基板３３を覆っていない部分（空間）のことである。
この一例において、アンプ基板３３の後面のうち第１開口部によって放熱部材３１に覆われていない部分には、各種の回路がプリントされている。なお、当該部分は、アンプ基板３３の後面のうち放熱部材３１によって覆われたくない他の所望の部分であってもよい。
すなわち、放熱部材３１に第１開口部が形成されていることにより、モーターユニット２は、アンプ部３において放熱部材３１によって覆われたくない所望の部分を第１開口部によって外部に開口することができる。特に、放熱部材３１が金属である場合において当該回路がプリントされている部分を放熱部材３１によって覆ってしまうと、放熱部材３１は、当該回路を短絡（ショート）させてしまう場合がある。モーターユニット２は、放熱部材３１に第１開口部が形成されていることにより、このような短絡を抑制することができる。

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の組み立てを容易行わせることができる。

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。

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のそれぞれがアンプ基板３３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。

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のそれぞれがモーター４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。

このような第１結束部ＢＢ１及び第２結束部ＢＢ２により、アンプカバー３２の外側には、電力線Ｃ２、電力線Ｃ３、電力線Ｃ４のそれぞれが結束されている。これにより、モーターユニット２は、アンプ基板３３の外側に結束された電力線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、アンプカバーの外側に結束された電力線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の組み立てを容易行わせることができる。

ここで、アンプカバー３２と電力線Ｃ２、電力線Ｃ３、電力線Ｃ４のそれぞれとの間に他の配線とが挟まれた場合、当該配線には、ノイズを発生してしまう場合がある。そこで、アンプ部３では、アンプカバー３２と電力線Ｃ２、電力線Ｃ３、電力線Ｃ４のそれぞれとの間には、他の配線が挟まれていない。具体的には、アンプ部３では、電力線Ｃ２、電力線Ｃ３、電力線Ｃ４のそれぞれとアンプ部３との間に他の配線が入り込まないようにするため、電力線Ｃ２、電力線Ｃ３、電力線Ｃ４のそれぞれがアンプ部３の表面に沿って引き回され、第１結束部ＢＢ１及び第２結束部ＢＢ２によって結束されている。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のそれぞれを流れる電流の波形の変化が他の配線を流れる電流の波形を変化させてしまうことを抑制すること（すなわち、ノイズの発生を抑制すること）ができる。

なお、上記において説明したアンプ部３は、図９に示したように、モーター４以外の物体に取り付け可能である構成であってもよい。図９は、第２アームＡ２の内部の様子の一例を示す図である。図９に示した点線ＷＤ内に含まれるモーターユニット２は、モーター４とアンプ部３とが別体となっており、モーター４以外の物体として第２アームＡ２の内部の部材にアンプ部３が取り付けられている。このように、アンプ部３がモーター４以外の物体に取り付け可能であることにより、モーターユニット２は、組み付け対象へ組み付ける位置を選択する自由度を向上させることができる。

また、上記において説明したアンプ部３は、モーター４以外の物体としてロボット１が備える筐体に取り付け可能である構成であってもよい。ロボット１が備える筐体は、例えば、支持台Ｂの筐体や、第２アームＡ２の筐体のことである。これにより、ロボット１は、放熱部材３１からのこれらの筐体への熱伝導によってアンプ基板３３の熱を放熱することができる。すなわち、ロボット１は、これらの筐体によってアンプ部３の発熱による不具合の発生を抑制することができる。

更に、アンプ部３が第２アームＡ２の筐体に取り付けられた場合、第２アームＡ２の回動とともに当該筐体が移動可能であるため、当該筐体は、放熱部材３１から伝導されたアンプ基板３３の熱を風（空気）によってより早く放熱することができる。すなわち、ロボット１は、移動可能な当該筐体によってアンプ部３の発熱による不具合の発生をより確実に抑制することができる。

ここで、ロボット１が備える筐体のうち少なくともアンプ部３を取り付け可能な部分は、放熱部材であってもよい。これにより、ロボット１は、当該部分によってアンプ部３の発熱による不具合の発生をより確実に抑制することができる。

また、アンプ部３が備える放熱部材３１は、ロボット１が備える筐体と一体に形成される構成であってもよい。この場合、当該筐体には、収納部３０の後ろ側の隔壁部となる部分と、収納部３０の左側の隔壁部となる部分と、収納部３０の右側の隔壁部となる部分とが形成されている。そして、当該筐体には、アンプカバー３２が設けられる。これにより、ロボット１は、アンプ部３が備える放熱部材３１をロボット１が備える筐体と共通化できるため、当該筐体と別体の放熱部材３１を必要とせず、低コストで生産することができるとともに、小型化することができる。また、ロボット１は、当該筐体と放熱部材３１とが一体に形成されることによって部材間の繋ぎ目が存在しないため、アンプ部３の熱を効率よく放熱することができる。

また、アンプ部３は、ロボット１が備える筐体が第２開口部を有していた場合、図１０及び図１１に示したように、第２開口部の少なくとも一部を覆う蓋部材に取り付けられる構成であってもよい。すなわち、当該蓋部材は、当該筐体のうちアンプ部３を取り付け可能な部分である。図１０は、ロボット１の筐体であって第２開口部を有する筐体の少なくとも一部を覆う蓋部材に取り付けられたアンプ部３の一例を示す図である。図１１は、図１０に示した筐体から蓋部材を取り外した状態を示す図である。図１０及び図１１に示した筐体ＢＣは、ロボット１が備える筐体の一例である。筐体ＢＣは、第２開口部ＣＡ１０を有する。

図１０及び図１１に示した例では、蓋部材ＣＣは、筐体ＢＣの外側から第２開口部ＣＡ１０の全部を覆うように筐体ＢＣに取り付けられている。そして、当該例では、アンプ部３は、第２開口部ＣＡ１０の面のうち筐体ＢＣの内側の面に取り付けられている。これにより、モーターユニット２は、第２開口部ＣＡ１０の少なくとも一部を覆う蓋部材ＣＣによってアンプ部３の発熱による不具合の発生をより確実に抑制することができる。また、図１０及び図１１に示したようにアンプ部３が蓋部材ＣＣに取り付けられている場合、ユーザーは、蓋部材ＣＣを取り外すことによってモーター４を取り外すことなく容易にアンプ部３を筐体ＢＣの外側に取り出すことができる。その結果、モーターユニット２は、アンプ部３のメンテナンスをユーザーに容易に行わせることができる。

ここで、放熱部材３１は、蓋部材ＣＣと一体に形成される構成であってもよい。この場合、蓋部材ＣＣには、収納部３０の後ろ側の隔壁部となる部分と、収納部３０の左側の隔壁部となる部分と、収納部３０の右側の隔壁部となる部分とが形成されている。そして、蓋部材ＣＣには、アンプカバー３２が設けられる。これにより、ロボット１は、アンプ部３が備える放熱部材３１をロボット１が備える蓋部材ＣＣと共通化できるため、蓋部材ＣＣと別体の放熱部材３１を必要とせず、低コストで生産することができるとともに、小型化することができる。また、ロボット１は、蓋部材ＣＣと放熱部材３１とが一体に形成されることによって部材間の繋ぎ目が存在しないため、アンプ部３の熱を効率よく放熱することができる。

ここで、蓋部材ＣＣの熱伝導率が放熱部材３１の熱伝導率以上であった場合、モーターユニット２は、放熱部材３１から伝導されるアンプ部３の熱を蓋部材ＣＣによって効率よく放熱することができる。この一例において、放熱部材３１の熱伝導率が４０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であったため、蓋部材ＣＣの熱伝導率は、４０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。なお、蓋部材ＣＣの熱伝導率は、放熱部材３１の熱伝導率未満であってもよい。

また、上記において説明したモーターユニット２は、モーター４とアンプ部３のうち少なくとも一方を覆う防水カバーを備える構成であってもよい。これにより、モーターユニット２は、耐水性を向上させることができる。

以上のように、モーターユニット２では、アンプ部（この一例において、アンプ部３）は、アンプカバー（この一例において、アンプカバー３２）を有し、アンプカバーに、モーター（この一例において、モーター４）に電力を供給する電力線（この一例において、電力線Ｃ２、電力線Ｃ３、電力線Ｃ４のそれぞれ）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。

また、モーターユニット２では、電力線は、アンプカバーの外側に結束されている。これにより、モーターユニット２は、アンプカバーの外側に結束された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。

また、モーターユニット２では、アンプカバーと電力線との間には、他の配線が挟まれていない。これにより、モーターユニット２は、電力線を流れる電流の波形の変化が他の配線を流れる電流の波形を変化させ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、モーターとアンプ部のうち少なくとも一方を覆う防水カバーを備える。これにより、モーターユニット２は、耐水性を向上させることができる。

また、モーターユニット２では、アンプ部は、アンプ部の発熱量に応じた所定の熱伝導率の放熱部材（この一例において、放熱部材３１）を備える。これにより、モーターユニット２は、アンプ部の発熱による不具合の発生を抑制することができる。

また、モーターユニット２では、アンプ部は、熱伝導率が４０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の放熱部材を備える。これにより、モーターユニット２は、熱伝導率が４０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の放熱部材によって、アンプ部の発熱による不具合の発生を抑制することができる。

また、モーターユニット２では、アンプ部は、熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の放熱部材を備える。これにより、モーターユニット２は、熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の放熱部材によって、アンプ部の発熱による不具合の発生を抑制することができる。

また、モーターユニット２では、放熱部材は、アンプ部をモーターに取り付け可能である。これにより、モーターユニット２は、モーターとアンプ部とを一体化することができる。

また、モーターユニット２では、放熱部材は、アンプ部をモーター以外の物体（この一例において、ロボット１が備える筐体）に取り付け可能である。これにより、モーターユニット２は、組み付け対象へ組み付ける位置を選択する自由度を向上させることができる。

また、モーターユニット２では、放熱部材は、第１開口部（この一例において、開口部ＣＡ１、開口部ＣＡ２、開口部ＣＡ３のそれぞれ）を有する。これにより、モーターユニット２は、アンプ部において放熱部材によって覆いたくない所望の部分を第１開口部によって外部に開くことができる。

また、モーターユニット２では、アンプ部は、アンプ基板（この一例において、アンプ基板３３）を有し、アンプ基板と放熱部材との間に緩衝部材（緩衝部材ＷＳ）がある。これにより、モーターユニット２は、アンプ基板に放熱部材を取り付ける際にアンプ基板が変形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では、アンプ基板と放熱部材との間に放熱シート（この一例において、放熱シートＴＳ）がある。これにより、モーターユニット２は、アンプ基板と放熱部材との間を緩衝部材と放熱シートとで埋めることができ、アンプ部の発熱による不具合の発生を抑制することができる。

また、ロボット１では、アンプ部は、アンプカバーを有し、アンプカバーに、モーターに電力を供給する電力線が結束されている。これにより、ロボット１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。

また、ロボット１では、アンプ部は、筐体（この一例において、ロボット１が備える筐体）に取り付け可能である。これにより、ロボット１は、筐体によってアンプ部の発熱による不具合の発生を抑制することができる。

また、ロボット１では、筐体は、移動可能である。これにより、ロボット１は、移動可能な筐体によってアンプ部の発熱による不具合の発生をより確実に抑制することができる。

また、ロボット１では、筐体のうちアンプ部を取り付け可能な部分は、放熱部材である。これにより、ロボット１は、筐体のうちアンプ部を取り付け可能な部分であって放熱部材の部分によってアンプ部の発熱による不具合の発生をより確実に抑制することができる。

また、ロボット１では、筐体は、第２開口部（この一例において、ＣＡ１０）を有し、筐体のうちアンプ部を取り付け可能な部分は、第２開口部の少なくとも一部を覆う蓋部材（この一例において、蓋部材ＣＣ）である。これにより、ロボット１は、第２開口部の少なくとも一部を覆う蓋部材によってアンプ部の発熱による不具合の発生をより確実に抑制することができるとともに、アンプ部のメンテナンスをユーザーに容易に行わせることができる。

また、ロボット１では、蓋部材の熱伝導率は、４０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。これにより、ロボット１は、熱伝導率が４０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の蓋部材によってアンプ部の発熱による不具合の発生を抑制することができる。

（第２実施形態）
図１２は第２実施形態に係るロボット１００の構成の一例を示す図である。なお、上記実施形態と共通の部材については同じ符号を付し、その詳細については説明を省略する。図１２には、説明の都合上から、三次元直交座標系であるＸＹＺ座標系を示してある。以下、Ｘ方向は、第１軸ＡＸ１、第２軸ＡＸ２及び第３軸ＡＸ３と平行な方向であり、Ｘ方向及びＹ方向はそれぞれＺ方向に直交する方向であり、ＸＹ平面はロボット１００を設置する設置面と平行である。

図１２に示すように、本実施形態のロボット１００は、支持台Ｂと、第１アームＡ１と、第２アームＡ２と、シャフトＳとを備えるスカラロボットである。
本実施形態において、支持台Ｂは、基台Ｂ１と、筐体Ｂ２とを含む。
基台Ｂ１と筐体Ｂ２とが覆い板４１によって固定されており、第１アームＡ１が基台Ｂ１に対して回動可能に設けられている。

基台Ｂ１の内部には、第１アームＡ１を第１軸ＡＸ１周りに回動させるモーターユニット２０と、制御基板４０とが収納されている。筐体Ｂ２の内部には、駆動電源基板４２が収納されている。

本実施形態において、モーターユニット２０は、モーター１０１と、モーター１０１とは別体で設けられたアンプ部１０２とを有している。モーター１０１としては不図示のエンコーダーと一体型のモーターを用いた。アンプ部１０２は、モーター１０１を駆動する駆動回路と、駆動回路を制御する制御回路と、通信回路とを有する。

制御基板４０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を有している。制御基板４０は、駆動電源基板４２から供給される電力により各種の動作を行い、モーターユニット２０、２２のそれぞれを制御するための信号（制御信号）をそれぞれのモーターユニット２０，２２の制御回路に出力する。

ここで、ロボット１００において、第１アームＡ１を回動させるモーターユニット２０は、他のモーターユニット２２〜２４に比べて、出力が大きい。そのため、モーターで発生する熱量や振動も大きくなる。

これに対し、第２アームＡ２に設けられるモーターユニット２２〜２４は、モーターユニット２０よりも出力が小さいため、モーターで発生する熱量や振動がモーターユニット２０に比べて少ない。本実施形態では、モーターユニット２２〜２４として、第１実施形態のモーターユニット２と同様の構成のものを用いた。すなわち、モーターユニット２２〜２４はモーター４とアンプ部３とを一体化させたアンプ一体型モーターである。

本実施形態のロボット１００によれば、出力の大きいモーターユニット２０において、アンプ部１０２を基台Ｂ１に設けることで、モーター１０１とアンプ部１０２とが別体としている。これにより、モーター１０１による熱や振動がアンプ部１０２に伝わり難くなるので、モーター１０１からの振動や熱によるアンプ部１０２への影響を抑制することができる。

また、モーターユニット２０以外のモーターユニット２２〜２４としてアンプ一体型モーターを用いるため、全てのモーターユニットをアンプ別体型とする場合に比べて、ロボット１００を小型化することができる。
なお、ロボットを小型化することよりもモーターによるアンプ部への熱や振動を抑制することが優先される場合においては、モーターユニット２２〜２４についてもモーターユニット２０のようにアンプ部とモーターとが別体とされた構造を採用しても良い。

図１３は基台Ｂ１の要部構成を示す斜視図である。図１３に示すように、基台Ｂ１は、開口部５０と、開口部５０の少なくとも一部を覆う蓋部材５１と、を有する。基台Ｂ１はＸ方向において対向する一対の側板５２、５３を有する。開口部５０は、＋Ｘ側に位置する側板５２に形成されている。

蓋部材５１は、ネジ部材５５により基台Ｂ１に対して取り付けられている。これにより、ネジ部材５５を取り外すことで、蓋部材５１は基台Ｂ１に対して容易に着脱可能となっている。

本実施形態において、蓋部材５１は、その内面５１ａ側にアンプ部１０２が設けられている。そのため、ユーザーは、蓋部材５１を基台Ｂ１から取り外すことによって、モーター１０１を取り外すことなく容易にアンプ部１０２を基台Ｂ１の外側に取り出すことができる。よって、基台Ｂ１外部からのアンプ部１０２へのアクセスが非常に容易になるので、仮にアンプ部１０２が故障した場合でも、蓋部材５１を取り外してアンプ部１０２を交換すればよい。したがって、モーターユニット２０は、アンプ部１０２のメンテナンスをユーザーに容易に行わせることができる。

図１４は開口部５０の開口方向から基台Ｂ１を視た図である。なお、図１４においては、図を見易くするため、蓋部材５１やアンプ部１０２とモーター１０１とを接続する配管Ｃ１及び電力線Ｃ２〜Ｃ４の図示を省略している。

図１４に示すように、開口部５０の開口方向（＋Ｘ方向）から視て、モーター１０１の少なくとも一部が開口部５０の開口端５０ａと重なっている。この構成によれば、蓋部材５１を取り付けた状態において、アンプ部１０２とモーター１０１とが近づいた状態に配置されるので、アンプ部１０２とモーター１０１とを接続する配線（配管Ｃ１及び電力線Ｃ２〜Ｃ４）の長さを短くすることができる。

アンプ部１０２はアンプ基板１１０を主体として構成されている。すなわち、アンプ基板１１０が蓋部材５１に取り付けられている。アンプ基板１１０は、例えば、ネジ部材（不図示）により蓋部材５１に取り付けられる。

アンプ基板１１０と蓋部材５１との間に放熱シートＴＳ２が設けられている。これにより、アンプ基板１１０の熱が蓋部材５１側に伝達し易くなるので、アンプ基板１１０から効率良く放熱させることができる。
なお、放熱シートＴＳ２は、アンプ基板１１０と蓋部材５１との間の一部のみに設けられていても良い。当該一部は、アンプ基板１１０と蓋部材５１との間のうちのアンプ基板１１０の発熱によって温度が最も上昇する部分である。

本実施形態において、蓋部材５１は、アンプ基板１１０で発生した熱を放熱する放熱部材として機能する。蓋部材５１は基台Ｂ１の外装面をなすため、蓋部材５１の熱は外部に良好に放熱される。

蓋部材５１は、アンプ基板１１０の発熱量に応じた所定の熱伝導率の放熱部材からなる。蓋部材５１の熱伝導率としては４０Ｗ／ｍ・Ｋ以上とするのが好ましく、２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上とするのがより望ましい。

このような熱伝導率を実現できる蓋部材５１の材質としては、例えば、樹脂、鉄、アルミニウム、銅等を例示できる。樹脂は、熱伝導率が０．５〜２Ｗ／ｍ・Ｋ程度である。鉄は、熱伝導率が４０〜６０Ｗ／ｍ・Ｋ程度である。アルミニウムは、熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ程度である。銅は、熱伝導率が３５０〜４００Ｗ／ｍ・Ｋ程度である。
このように本実施形態によれば、放熱部材として機能する蓋部材５１にアンプ部１０２を設けることで、アンプ部１０２の発熱による不具合の発生を抑制することができる。

本実施形態において、アンプ部１０２は、上記第１実施形態のアンプ部３と同様に、アンプ基板１１０を収納部３０（図２参照）に収納した構成としても良い。第１実施形態において、アンプカバー３２には、第１結束部ＢＢ１及び第２結束部ＢＢ２により、電力線Ｃ２〜Ｃ４が結束されていたが、電力線Ｃ２〜Ｃ４を結束する結束構造としては別の形態を採用することもできる。

図１５は結束構造の変形例を示す図である。図１５は図２に示したモーターユニット２の全面図に相当する図である。なお、結束構造以外の部材は図２と同じ符号を付し、その詳細については説明を省略する。

例えば、図１５に示すように、１つの結束バンドＫＢを用いて電力線Ｃ２〜Ｃ４をアンプカバー３２に結束することもできる。結束バンドＫＢは、貫通孔３２ａに挿通されるとともに、切欠３２ｂに引っ掛けられるようにアンプカバー３２に取り付けられる。
ここで、切欠３２ｂを形成しないで貫通孔３２ａのみを形成した場合、結束バンドＫＢにガタツキが生じることで電力線Ｃ２〜Ｃ４が他の物体と干渉するおそれがある。これに対し、図１５に示す構成によれば、結束バンドＫＢが貫通孔３２ａ及び切欠３２ｂによりアンプカバー３２に対する位置が固定されるため、アンプカバー３２に対して電力線Ｃ２〜Ｃ４を確実に結束することができる。また、図１５に示す構成によれば、電力線Ｃ２〜Ｃ４を結束する際、１個の貫通孔３２ａを挿通させた結束バンドＫＢを切欠３２ｂに引っ掛けた状態で締め付ければよいので、電力線Ｃ２〜Ｃ４の結束作業を簡便且つ確実に行うことができる。

以上のように、本実施形態のロボット１００では、アンプ部１０２が基台Ｂ１に設けられるので、モーター１０１とアンプ部１０２とが別体となっている。これにより、モーター１０１からの振動や熱によるアンプ部１０２への影響を抑制できる。

また、ロボット１００では、アンプ部１０２が蓋部材５１に設けられるので、開口部５０から蓋部材５１を取り外すことでアンプ部１０２を基台Ｂ１の内部から取り出すことができる。これにより、アンプ部１０２へのアクセスが容易となるため、メンテナンス性に優れたものとなる。

また、ロボット１００では、開口部５０の開口方向から視てモーター１０１の少なくとも一部が開口部５０の開口端５０ａと重なっている。これにより、アンプ部１０２とモーター１０１との距離を小さくできるので、該アンプ部１０２及びモーター１０１間を接続する配線（配管Ｃ１及び電力線Ｃ２〜Ｃ４）を短くできる。

また、ロボット１００では、アンプ基板１１０と蓋部材５１との間に放熱シートＴＳ２が設けられている。これにより、アンプ基板１１０の熱が蓋部材５１側に伝達し易くなるので、アンプ基板１１０から効率良く放熱させることができる。

また、ロボット１００では、熱伝導率が４０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の蓋部材５１を備える。これにより、ロボット１００は、熱伝導率が４０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の蓋部材５１によって、アンプ部１０２の発熱による不具合の発生を抑制することができる。

もしくは、ロボット１００では、熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の蓋部材５１を備える。これにより、ロボット１００は、熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の蓋部材５１によって、アンプ部１０２の発熱による不具合の発生を抑制することができる。

また、ロボット１００では、第２アームＡ２に設けられるモーターユニット２２〜２４としてアンプ一体型モーターを用いている。これにより、全てのモーターユニットをアンプ別体型とする場合に比べて、全体構成を小型化することができる。

なお、ロボット１００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。

また、ロボット１００において、モーターユニット２０はモーター１０１及びアンプ部１０２が別体とされ、これらモーター１０１及びアンプ部１０２がいずれも基台Ｂ１内に設けられる場合を例に挙げた。ロボット１００においては、モーター１０１が基台Ｂ１に設けられ、アンプ部１０２が筐体Ｂ２に設けてもよいし、モーター１０１が筐体Ｂ２に設けられ、アンプ部１０２が基台Ｂ１に設けてもよいし、モーター１０１及びアンプ部１０２がそれぞれ筐体Ｂ２内に設けてもよい。

以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない限り、変更、置換、削除等されてもよい。

１…ロボット、２、２０〜２４…モーターユニット、３…アンプ部、４…モーター、３０…収納部、３１…放熱部材、３２…アンプカバー、３３…アンプ基板、５０…開口部、５０ａ…開口端、５１…蓋部材、１００…ロボット、１０１…モーター、１０２…アンプ部、Ａ１…第１アーム、Ａ２…第２アーム、ＡＸ１…第１軸、ＡＸ２…第２軸、ＡＸ３…第３軸、Ｂ…支持台、Ｂ１…基台、Ｂ２…筐体、ＢＢ１…第１結束部、ＢＢ２…第２結束部、ＢＣ…筐体、ＢＴ、ＢＴ２…ボルト、Ｃ１…配管、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４…電力線、ＣＡ１、ＣＡ２、ＣＡ３…開口部、ＣＡ１０…第２開口部、ＣＣ…蓋部材、Ｎ２…ナット、Ｓ…シャフト、Ｓ１…回動軸、ＴＳ…放熱シート、ＴＳ２…放熱シート、ＷＤ…点線、ＷＳ…緩衝部材、ＫＢ…結束バンド。

Claims (8)

1. 基台と、
   前記基台に設けられた第１アームと、
   前記第１アームを駆動するモーターと、
   前記モーターを駆動する駆動回路を含むアンプ部と、を備え、
   前記アンプ部は、前記基台に設けられている、
   ロボット。
2. 前記基台は、開口部と、前記開口部の少なくとも一部を覆う蓋部材とを有し、
   前記アンプ部は、前記蓋部材に設けられる、
   請求項１に記載のロボット。
3. 前記開口部の開口方向から視て、前記モーターの少なくとも一部は前記開口部の開口端と重なる、
   請求項２に記載のロボット。
4. 前記アンプ部と前記蓋部材との間の少なくとも一部に放熱シートが設けられている、
   請求項２又は３に記載のロボット。
5. 前記蓋部材の熱伝導率は、４０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、
   請求項２乃至４のいずれか一項に記載のロボット。
6. 前記蓋部材の熱伝導率は、２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、
   請求項５に記載のロボット。
7. 前記第１アームに設けられる第２アームをさらに備え、
   前記第２アームには、アンプ一体型モーターが設けられている、
   請求項１乃至６のいずれか一項に記載のロボット。
8. 前記アンプ一体型モーターは、前記第２アームを回動する、
   請求項７に記載のロボット。

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