JP2020051905A - エンコーダー、駆動部、及びロボット - Google Patents

Abstract

【課題】組み立て作業を簡略化することができるエンコーダーを提供する。【解決手段】回動軸を有する駆動部の回動軸の回動角を検出するエンコーダーであって、駆動部の回動軸に取り付けられ、回動軸の回動角を検出する回動角検出部ＥＵと、回動角検出部ＥＵに接続される配線ＣＡと、配線ＣＡが通る第１孔Ｈ１と第２孔Ｈ２とが設けられたカバーＣと、を備え、カバーＣは、第１孔Ｈ１と第２孔Ｈ２との間を屈曲して接続する通路ＩＰを有し、配線ＣＡは、第１孔Ｈ１、通路ＩＰ、第２孔Ｈ２を通って回動角検出部ＥＵに接続される、エンコーダー。【選択図】図３

Description

この発明は、エンコーダー、駆動部、及びロボットに関する。

エンコーダーについての研究、開発が行われている。

これに関し、グロメットによって配線が固定されたカバーを有するエンコーダーが知られている（特許文献１参照）。ここで、当該配線は、当該エンコーダーの基板に接続される配線である。

特開平０８−６４２９９号公報

このようなエンコーダーでは、当該エンコーダーの基板に接続される配線を、グロメットを介して当該エンコーダーのカバーに取り付ける作業が、繁雑であった。その結果、当該エンコーダーの生産効率を向上させることが困難な場合があった。

上記課題を解決するために本発明の一態様は、回動軸を有する駆動部の前記回動軸の回動角を検出するエンコーダーであって、前記駆動部の前記回動軸に取り付けられ、前記回動軸の前記回動角を検出する回動角検出部と、前記回動角検出部に接続される配線と、前記配線が通る第１孔と第２孔とが設けられたカバーと、を備え、前記カバーは、前記第１孔と前記第２孔との間を屈曲して接続する通路を有し、前記配線は、前記第１孔、前記通路、前記第２孔を通って前記回動角検出部に接続される、エンコーダーである。

上記課題を解決するために本発明の一態様は、回動軸を有する駆動部であって、前記駆動部の前記回動軸に取り付けられ、前記回動軸の回動角を検出する回動角検出部と、前記回動角検出部に接続される配線と、前記配線が通る第１孔と第２孔とが設けられたカバーと、を備え、前記カバーは、前記第１孔と前記第２孔との間を屈曲して接続する通路を有し、前記配線は、前記第１孔、前記通路、前記第２孔を通って前記回動角検出部に接続される、駆動部である。

上記課題を解決するために本発明の一態様は、基台と、前記基台に支持される可動部と、前記可動部に設けられ、回動軸を有する駆動部と、前記駆動部の前記回動軸に取り付けられ、前記回動軸の回動角を検出する回動角検出部と、前記回動角検出部に接続される配線と、前記配線が通る第１孔と第２孔とが設けられたカバーと、を備え、前記カバーは、前記第１孔と前記第２孔との間を屈曲して接続する通路を有し、前記配線は、前記第１孔、前記通路、前記第２孔を通って前記回動角検出部に接続される、ロボットである。

実施形態に係るロボットシステム１の構成の一例を示す図である。 エンコーダーＥＣの構成の一例を示す分解斜視図である。 図２に示したエンコーダーＥＣを組み立てた場合における当該エンコーダーＥＣの断面図である。 カバーＣに設けられている通路ＩＰの構成の一例を示す図である。 エンコーダーＥＣを組み立てる手順の流れの一例を示す図である。 補強部材が設けられたカバーＣの一例を示す斜視図である。 補強部材が設けられたカバーＣの一例を示す上面図である。

＜実施形態＞
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

＜ロボットの構成＞
まず、図１を参照し、実施形態に係るロボット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。なお、以下では、一例として、ロボット１がスカラロボットである場合について説明する。スカラロボットは、水平多関節ロボットとも称される。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等の他の種類のロボットであってもよい。ここで、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つ以上の腕を備える複腕ロボットであってもよい。２つの腕を備える複腕ロボットは、双腕ロボットとも称される。

ロボット１は、図示しないロボット制御装置によって制御される。ロボット１は、内部に設置されたロボット制御装置によって制御される構成であってもよく、外部に設置されたロボット制御装置によって制御される構成であってもよい。

ロボット１は、基台Ｂと、可動部Ａを備える。

基台Ｂは、可動部Ａを支持する。図１に示した例において、基台Ｂは、予め決められた設置面に設置されている。設置面は、例えば、ロボット１に作業を行わせる部屋の床面である。なお、設置面は、当該床面に代えて、当該部屋の壁面、当該部屋の天井面、テーブルの上面、治具が有する面、台が有する面等の他の面であってもよい。

ここで、以下では、説明の便宜上、設置面と直交する方向のうち基台Ｂから設置面に向かう方向を下又は下方向と称して説明する。また、以下では、説明の便宜上、下方向と反対の方向を上又は上方向と称して説明する。また、以下では、一例として、下方向が、重力方向と一致している場合について説明する。

可動部Ａは、基台Ｂにより第１回動軸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回動軸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回動軸ＡＸ３周りに回動可能且つ第３回動軸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。

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、図示しないスプライン溝とがそれぞれ設けられている。図１に示した例では、シャフトＳは、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、上下方向に貫通し、設けられている。

シャフトＳの先端には、外部装置を取り付け可能である。シャフトＳの先端に取り付け可能な外部装置は、エンドエフェクター等のことである。シャフトＳの先端は、シャフトＳが有する２つの端部のうちの下側の端部のことである。図１に示したシャフトＳの先端には、何も取り付けられていない。シャフトＳの先端に取り付けられるエンドエフェクターは、例えば、指部によって物体を保持することが可能なエンドエフェクターである。なお、シャフトＳの先端に取り付けられるエンドエフェクターは、空気による吸着、磁気による吸着等によって物体を保持可能なエンドエフェクターであってもよい。また、シャフトＳの先端に取り付けられるエンドエフェクターは、物体を保持不可能なエンドエフェクターであってもよい。ここで、本実施形態では、物体を保持するとは、物体の状態を、持ち上げることが可能な状態にすることを意味する。

第１アームＡ１は、この一例において、第１回動軸ＡＸ１周りに回動し、水平方向に移動する。水平方向は、上下方向と直交する方向である。

また、第１アームＡ１は、基台Ｂが備える第１駆動部Ｍ１によって第１回動軸ＡＸ１周りに回動させられる。第１駆動部Ｍ１は、第１アームＡ１を第１回動軸ＡＸ１周りに回動させるアクチュエーターである。第１駆動部Ｍ１は、例えば、サーボモーターである。すなわち、本実施形態では、第１回動軸ＡＸ１は、第１駆動部Ｍ１の回動軸と一致する仮想的な軸のことである。なお、第１駆動部Ｍ１は、サーボモーターに代えて、第１アームＡ１を回動させる他のアクチュエーターであってもよい。

第２アームＡ２は、この一例において、第２回動軸ＡＸ２周りに回動し、水平方向に移動する。

第２アームＡ２は、第２アームＡ２が備える第２駆動部Ｍ２によって第２回動軸ＡＸ２周りに回動させられる。第２駆動部Ｍ２は、第２アームＡ２を第２回動軸ＡＸ２周りに回動させる。第２駆動部Ｍ２は、例えば、サーボモーターである。すなわち、本実施形態では、第２回動軸ＡＸ２は、第２駆動部Ｍ２の回動軸と一致する仮想的な軸のことである。なお、第２駆動部Ｍ２は、サーボモーターに代えて、第２アームＡ２を回動させる他のアクチュエーターであってもよい。

また、第２アームＡ２は、第３駆動部Ｍ３及び第４駆動部Ｍ４を備え、シャフトＳを支持する。

第３駆動部Ｍ３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を介して回動させる。これにより、第３駆動部Ｍ３は、シャフトＳを上下方向に移動（昇降）させる。第３駆動部Ｍ３は、例えば、サーボモーターである。なお、第３駆動部Ｍ３は、サーボモーターに代えて、シャフトＳを上下方向に移動（昇降）させる他のアクチュエーターであってもよい。

第４駆動部Ｍ４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を介して回動させる。これにより、第４駆動部Ｍ４は、シャフトＳを第３回動軸ＡＸ３周りに回動させる。第４駆動部Ｍ４は、例えば、サーボモーターである。なお、第４駆動部Ｍ４は、サーボモーターに代えて、シャフトＳを第３回動軸ＡＸ３周りに回動させる他のアクチュエーターであってもよい。

このように、第３回動軸ＡＸ３は、シャフトＳの中心軸と一致する仮想的な軸のことである。

以下では、一例として、第１駆動部Ｍ１〜第４駆動部Ｍ４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、第１駆動部Ｍ１〜第４駆動部Ｍ４のうちの一部又は全部は、互いに異なる構成を有していてもよい。以下では、第１駆動部Ｍ１〜第４駆動部Ｍ４のそれぞれを区別する必要がない限り、これらをまとめて駆動部Ｍと称して説明する。

駆動部Ｍは、駆動部Ｍの回動軸の回動角を、他の装置に出力するエンコーダーＥＣを備える。図１では、図が煩雑になるのを防ぐため、エンコーダーＥＣを省略している。なお、エンコーダーＥＣを備えた駆動部Ｍを、サーボモーターという。

以下では、一例として、エンコーダーＥＣが光学式のエンコーダーである場合について説明する。なお、エンコーダーＥＣは、光学式のエンコーダーに代えて、磁気式のエンコーダーであってもよく、機械式のエンコーダーであってもよく、光学式と磁気式と機械式とのうちの２以上が組み合わされた方式のエンコーダーであってもよく、他の方式のエンコーダーであってもよい。

ここで、エンコーダーＥＣの構成について説明する。
図２は、エンコーダーＥＣの構成の一例を示す分解斜視図である。また、図３は、図２に示したエンコーダーＥＣを組み立てた場合における当該エンコーダーＥＣの断面図である。なお、図３は、当該エンコーダーＥＣが備えられた駆動部Ｍの回動軸を含む平面で当該エンコーダーＥＣを切断した場合における当該エンコーダーＥＣの断面図である。ここで、以下では、説明を簡略化するため、図２及び図３において、当該回動軸の軸方向のうち駆動部ＭからエンコーダーＥＣに向かう方向が、前述の上方向と一致している場合について説明する。

エンコーダーＥＣは、回動角検出部ＥＵと、カバーＣと、回動角検出部ＥＵに接続される配線ＣＡとを備える。

回動角検出部ＥＵは、駆動部Ｍの回動軸に取り付けられる。また、回動角検出部ＥＵは、当該回動軸の回動角を検出する検出器である。本実施形態では、回動角検出部ＥＵは、光を利用して当該回動軸の回動角を検出する検出器である。

回動角検出部ＥＵは、回動角検出部ＥＵを制御する基板ＢＰと、当該回動軸に固定された台座Ｄと、台座Ｄの上面に設けられた光学ディスクＤＣと、基板ＢＰを駆動部Ｍに固定する台座Ｄ２と、基板ＢＰに設けられた（固定された）光学素子ＳＲと、図示しない発光素子を有する。

光学ディスクＤＣには、周方向に並ぶ複数のスリットからなる複数のスリット列が設けられている。光学ディスクＤＣのスリットは、透過型であってもよく、反射型であってもよい。光学素子ＳＲは、回動角検出部ＥＵが有する発光素子から発光された光が光学ディスクＤＣによって反射された反射光を検出する。

基板ＢＰは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサーを備える。また、基板ＢＰ上には、基板ＢＰと配線ＣＡとの間を接続する第１コネクターＣＮ１を備える。第１コネクターＣＮ１は、配線ＣＡが有する端部のうち第１コネクターＣＮ１に接続される側の端部に設けられた第２コネクターＣＮ２が差し込まれるコネクターである。第１コネクターＣＮ１は、水平方向に沿って第２コネクターＣＮ２が差し込まれる差し込み口を有する。すなわち、基板ＢＰと配線ＣＡとは、第１コネクターＣＮ１が有する当該差し込み口に第２コネクターＣＮ２が水平方向に沿って差し込まれることにより接続される。

また、基板ＢＰには、基板ＢＰに接続された配線ＣＡから電力が供給される。基板ＢＰは、供給された電力に基づいて、エンコーダーＥＣの全体を制御する。また、基板ＢＰは、光学素子ＳＲが検出した反射光に基づいて、駆動部Ｍの回動軸の回動角を検出する。基板ＢＰは、検出した当該回動角を示す信号を、基板ＢＰに接続された配線ＣＡを介して、他の装置に出力する。すなわち、本実施形態では、配線ＣＡには、電力を供給する電力線と、信号を伝送する信号線との両方が含まれている。なお、配線ＣＡには、電力線と信号線とのうちのいずれか一方が含まれる構成であってもよく、電力線と信号線とのうちのいずれか一方又は両方に代えて、他の配線が含まれる構成であってもよい。また、基板ＢＰには、基板ＢＰの上方向側、すなわち、光学素子ＳＲとは反対側に、素子Ｒが設けられている。

なお、回動角検出部ＥＵの構成は、既知の構成であってもよく、これから開発される構成であってもよい。このため、当該構成については、これ以上の詳細な説明を省略する。また、以下では、一例として、基板ＢＰが、駆動部Ｍの回動軸の回動角を示す信号を、ロボット１を制御するロボット制御装置に出力する場合について説明する。なお、基板ＢＰが当該信号を出力する出力先は、ロボット制御装置に代えて、他の装置であってもよい。

カバーＣは、駆動部Ｍの回動軸に取り付けられた回動角検出部ＥＵを覆うカバーである。駆動部Ｍは、回動するローター、ローターの回動軸、ローターの周りに配置されたステーター、ローター及びステーターを囲むモーターカバーＭＣを含む。図１に示した例では、回動角検出部ＥＵは、カバーＭＣの上側に位置している。このため、当該例では、回動角検出部ＥＵは、カバーＣとカバーＭＣとによって囲まれている。以下では、説明の便宜上、回動角検出部ＥＵを含む空間であり、且つ、カバーＣとカバーＭＣとによって囲まれた空間を、第１空間Ｒ１と称して説明する。なお、第１空間Ｒ１は、カバーＣとカバーＭＣとによって囲まれた空間に代えて、カバーＣと駆動部Ｍ以外の部材とによって囲まれた空間であってもよく、カバーＣとカバーＭＣと駆動部Ｍ以外の部材とによって囲まれた空間であってもよい。例えば、カバーＭＣの上面に、駆動部Ｍ以外の部材としてシールを配置し、カバーＣとシールとによって囲まれた空間、及び、カバーＣとカバーＭＣとシールとによって囲まれた空間を第１空間Ｒ１としてもよい。また、第１空間Ｒ１は、駆動部ＭのうちのカバーＭＣ以外の部材と、カバーＣとによって囲まれた空間であってもよい。例えば、駆動部ＭのうちのカバーＭＣ以外の部材として、駆動部ＭのステーターにカバーＣが直接固定される構造とし、カバーＣとステーターとによって囲まれた空間を第１空間Ｒ１としてもよい。更に、カバーＣとカバーＭＣとステーターとによって囲まれた空間であってもよい。いずれの場合であっても、第１空間Ｒ１は、回動角検出部ＥＵを含む空間であればよい。なお、カバーＣには、駆動部Ｍの一部が含まれる構成であってもよい。例えば、カバーＣには、カバーＭＣの一部が含まれる構成であってもよい。例えば、カバーＣが、ローター及びステーターを囲む構成であってもよい。また、カバーＣには、駆動部Ｍ以外の何らかの部材が含まれる構成であってもよい。

また、カバーＣは、第１内壁Ｗ１を備える。

第１内壁Ｗ１は、カバーＭＣの上面とともに、前述の第１空間Ｒ１を囲む壁のことである。換言すると、第１内壁Ｗ１は、カバーＣが有する面のうち、回動角検出部ＥＵを覆う面のことである。更に換言すると、第１内壁Ｗ１は、カバーＣが有する面のうち、第１空間Ｒ１に面した面のことである。なお、カバーＣに駆動部Ｍの一部が含まれる場合、第１内壁Ｗ１は、カバーＣと当該一部との両方に亘って設けられる構成であってもよい。

また、カバーＣは、第１孔Ｈ１と、第２孔Ｈ２と、第１孔Ｈ１と第２孔Ｈ２との間を接続する通路ＩＰを有する。

第２孔Ｈ２は、第１内壁Ｗ１に設けられた孔である。

また、図３に示した例では、第２孔Ｈ２は、駆動部Ｍの回動軸の軸方向からカバーＣを見た場合において、前述の第１コネクターＣＮ１のほぼ真上に位置するように、第１内壁Ｗ１に設けられている。ここで、第２孔Ｈ２が第１コネクターＣＮ１のほぼ真上に位置することは、当該場合において、第２孔Ｈ２の少なくとも一部が第１コネクターＣＮ１と重なることを意味する。なお、本実施形態において、駆動部Ｍの回動軸の軸方向からカバーＣを見た場合とは、当該回動軸の軸方向からカバーＣを平面視した場合を意味する。

第２孔Ｈ２が第１コネクターＣＮ１のほぼ真上に位置する場合、第１空間Ｒ１内における配線ＣＡは、第２コネクターＣＮ２が差し込み口に差し込まれた第１コネクターＣＮ１から第２孔Ｈ２に向かって延伸する。すなわち、当該配線ＣＡは、第１空間Ｒ１内において下から上に向かって延伸する。換言すると、当該配線ＣＡは、第１空間Ｒ１内において、駆動部Ｍの回動軸の軸方向に沿って延伸する。これにより、エンコーダーＥＣでは、第１空間Ｒ１内における配線ＣＡの長さを短くすることができる。また、これにより、エンコーダーＥＣでは、当該配線ＣＡは、基板ＢＰから離隔するように配置することができる。その結果、エンコーダーＥＣは、第１空間Ｒ１内において配線ＣＡと基板ＢＰとが接触してしまうことを抑制することができる。なお、このような配線ＣＡと基板ＢＰとの離隔は、第１空間Ｒ１内において当該配線ＣＡをクランプする等の方法によって実現させてもよい。

また、第１空間Ｒ１内における配線ＣＡが第１空間Ｒ１内において下から上に向かって延伸する場合、配線ＣＡがカバーＣの外側に引っ張られたとしても、第１コネクターＣＮ１には、第１コネクターＣＮ１の差し込み口から第２コネクターＣＮ２が外れる方向に向かう力が加わらない。これは、第１コネクターＣＮ１の差し込み口が、水平方向に沿って第２コネクターＣＮ２が差し込まれる差し込み口であるためである。このため、配線ＣＡがカバーＣの外側に引っ張られた場合、第１コネクターＣＮ１には、下から上に向かって第１コネクターＣＮ１を回転させようとする回転モーメントが加わる。その結果、エンコーダーＥＣは、当該場合において回動角検出部ＥＵから配線ＣＡが外れてしまうことを抑制することができる。

なお、第２孔Ｈ２は、駆動部Ｍの回動軸の軸方向からカバーＣを見た場合において、第１コネクターＣＮ１のほぼ真上と異なる位置に位置するように、第１内壁Ｗ１に設けられる構成であってもよい。この場合であっても、配線ＣＡは、第１空間Ｒ１内において、回動角検出部ＥＵが有する基板ＢＰから離隔するように配置されることが望ましい。これは、配線ＣＡが基板ＢＰと接触する場合、配線ＣＡが断線してしまう可能性があるためである。当該場合、例えば、配線ＣＡが通る溝を第１空間Ｒ１内に設ける方法、配線ＣＡが通る管を第１空間Ｒ１内に設ける方法等により、配線ＣＡを基板ＢＰから離隔させることができる。

第１孔Ｈ１は、カバーＣの外壁に設けられた孔である。

また、第１孔Ｈ１は、駆動部Ｍの回動軸の軸方向から第１孔Ｈ１及び第２孔Ｈ２を見た場合、第１孔Ｈ１と第２孔Ｈ２とが重ならないように、カバーＣの外壁に設けられている。これにより、エンコーダーＥＣは、第１孔Ｈ１から通路ＩＰ内に入り込んだ異物を通路ＩＰ内に留めることができ、当該異物が第２孔Ｈ２を通って第１空間Ｒ１内に入り込んでしまうことを抑制することができる。当該異物は、例えば、粉塵、水、油等である。なお、当該異物は、これらに限られるわけではない。なお、本実施形態において、駆動部Ｍの回動軸の軸方向から第１孔Ｈ１及び第２孔Ｈ２を見た場合とは、当該回動軸の軸方向から第１孔Ｈ１及び第２孔Ｈ２を平面視した場合を意味する。

図３に示した例では、カバーＣの外壁のうち第１孔Ｈ１が設けられる壁は、カバーＣの外壁のうち第１空間Ｒ１の水平方向側に位置する壁である。また、当該例では、第１孔Ｈ１は、第１空間Ｒ１よりも上側に位置している。

また、第１孔Ｈ１は、駆動部Ｍの回動軸の軸方向からカバーＣを見た場合において、第１コネクターＣＮ１と当該回動軸とを通る直線上に位置している。当該場合において第１孔Ｈ１が第１コネクターＣＮ１と当該回動軸とを通る直線上に位置しているとは、当該場合において第１孔Ｈ１が当該直線の一部と重なっていることを意味する。このような場合、カバーＣでは、ほぼ水平面に沿って延伸するように通路ＩＰをカバーＣに設けることができる。図３に示した例では、通路ＩＰは、ほぼ水平面に沿って延伸している。ほぼ水平面に沿ってカバーＣに設けられた通路ＩＰに挿通される配線ＣＡは、第１孔Ｈ１と第２孔Ｈ２との間を、ほぼ水平面に沿って延伸する。一方、前述した通り、本実施形態において、第１空間Ｒ１内における配線ＣＡは、下から上に向かって延伸している。このため、配線ＣＡがカバーＣの外側に引っ張られた場合、配線ＣＡに加わる張力の少なくとも一部は、第１内壁Ｗ１に加えられる。その結果、エンコーダーＥＣでは、第１コネクターＣＮ１に加わる負荷を抑制することができる。

通路ＩＰは、第１孔Ｈ１と第２孔Ｈ２との間を屈曲して接続する。より具体的には、通路ＩＰは、例えば、カバーＣの外壁と第１内壁Ｗ１との間を貫通し、第１孔Ｈ１と第２孔Ｈ２との間を接続する孔である。

通路ＩＰは、配線ＣＡと干渉する。干渉とは、接触した状態、または隙間があるものの接触できる程度の隙間である状態をいう。また、接触し続ける状態だけでなく、一時的に接触した状態も含む。すなわち、通路ＩＰは、通路ＩＰに配線ＣＡが挿通された場合、配線ＣＡと接触する場合がある。通路ＩＰが配線ＣＡと接触した場合、通路ＩＰは、通路ＩＰと配線ＣＡとの間の摩擦によって、配線ＣＡの動きを抑制する。当該動きは、配線ＣＡがカバーＣの外側に引っ張られた場合における配線ＣＡの動きのことである。これにより、通路ＩＰは、当該場合において、回動角検出部ＥＵから配線ＣＡが外れてしまうことを、より確実に抑制することができる。なお、通路ＩＰが抑制する配線ＣＡの動きには、配線ＣＡがカバーＣの外側に引っ張られた場合における配線ＣＡの動きに加えて、通路ＩＰにおける配線ＣＡの他の動きが含まれる構成であってもよい。以下では、説明の便宜上、配線ＣＡがカバーＣの外側に引っ張られた場合における当該配線ＣＡの動きを、単に配線ＣＡの動きと称して説明する。

ここで、図４は、カバーＣに設けられている通路ＩＰの構成の一例を示す図である。また、図４は、駆動部Ｍの回動軸と直交する方向に沿って通路ＩＰが見えるようにカバーＣを切った場合におけるカバーＣの断面図である。図４に示したように、通路ＩＰは、第１孔Ｈ１と第２孔Ｈ２との間を屈曲して接続する通路である。図４に示した通路ＩＰは、通路ＩＰと配線ＣＡとの間の摩擦によって配線ＣＡの動きを抑制する。

なお、通路ＩＰは、カバーＣの外壁と第１内壁との間に設けられ、第１孔Ｈ１と第２孔Ｈ２との間を接続する管であってもよい。この場合、カバーＣの外壁と第１内壁Ｗ１との間のうちの少なくとも一部には、第２内壁Ｗ２が設けられている。第２内壁Ｗ２は、第１空間Ｒ１と異なる第２空間を囲む壁のことである。また、第２空間は、当該管が設けられる空間のことである。また、当該場合、第２孔Ｈ２は、第１内壁Ｗ１と第２内壁Ｗ２との間を接続する。また、当該場合、第１孔Ｈ１は、カバーＣの外壁と第２内壁Ｗ２との間を接続する。

また、通路ＩＰは、前述の第２空間内に充填された樹脂の間を貫通し、第１孔Ｈ１と第２孔Ｈ２との間を接続する孔であってもよい。ここで、第２空間内に充填される樹脂は、例えば、スポンジであるが、これに限られるわけではない。この場合も、第２孔Ｈ２は、第１内壁Ｗ１と第２内壁Ｗ２との間を接続する。また、当該場合も、第１孔Ｈ１は、カバーＣの外壁と第２内壁Ｗ２との間を接続する。

ここで、配線ＣＡが通路ＩＰと接触する面積は、大きい方が望ましい。これは、配線ＣＡがカバーＣの外側に引っ張られた場合において、配線ＣＡと通路ＩＰとの間に発生する摩擦力が高くなるためである。このような事情から、図４に示した例では、通路ＩＰは、屈曲している。通路ＩＰが屈曲していることにより、通路ＩＰは、配線ＣＡの動きを、より確実に抑制することができる。なお、当該例では、通路ＩＰは、２次関数的に屈曲しているが、これに代えて、３次以上の関数的に屈曲していてもよい。

また、通路ＩＰが屈曲しているため、通路ＩＰは、第１孔Ｈ１から通路ＩＰ内に入り込んだ異物を通路ＩＰ内に留めることができ、当該異物が第２孔Ｈ２を通って第１空間Ｒ１内に入り込んでしまうことを、より確実に抑制することができる。また、通路ＩＰは、通路ＩＰと配線ＣＡとの接触、通路ＩＰと配線ＣＡとの間の隙間の狭さ等によって、異物が第１空間Ｒ１に侵入することを抑制することができる。

また、屈曲している通路ＩＰの曲率半径は、配線ＣＡの最小曲げ半径より大きい。これにより、通路ＩＰは、通路ＩＰに配線ＣＡを挿通することによって配線ＣＡが断線してしまうことを抑制することができる。また、これにより、通路ＩＰは、配線ＣＡを通路ＩＰに挿通することが困難になってしまうことを抑制することができる。

また、通路ＩＰでは、通路ＩＰの少なくとも一部の摩擦係数は、大きい方が望ましい。通路ＩＰの少なくとも一部の摩擦係数を高くする方法としては、例えば、通路ＩＰの少なくとも一部の表面に、ゴム等の樹脂を設ける方法等がある。なお、通路ＩＰの少なくとも一部の摩擦係数を高くする方法には、他の如何なる方法が用いられてもよい。

ここで、図４に示した例では、通路ＩＰは、前述した通り、第１孔Ｈ１と第２孔Ｈ２との間を接続する通路である。この場合、エンコーダーＥＣでは、通路ＩＰに配線ＣＡを挿通させるだけで、配線ＣＡの動きを抑制することができる。すなわち、エンコーダーＥＣでは、グロメット、結束バンド等を用いて配線ＣＡの動きを抑制する必要がない。また、通路ＩＰへの配線ＣＡの挿通は、第１孔Ｈ１から第２孔Ｈ２へ向かって配線ＣＡを差し込むことによって、又は、第２孔Ｈ２から第１孔Ｈ１へ向かって配線ＣＡを差し込むことによって、容易に行うことができる。その結果、エンコーダーＥＣは、エンコーダーＥＣの組み立て作業を簡略化することができ、エンコーダーＥＣの生産効率を向上させることができる。

＜エンコーダーを組み立てる手順の具体例＞
以下、図５を参照し、エンコーダーＥＣを組み立てる手順の具体例について説明する。図５は、エンコーダーＥＣを組み立てる手順の流れの一例を示す図である。なお、以下では、回動角検出部ＥＵがすでに組み立てられており、且つ、回動角検出部ＥＵがカバーＭＣの上面に取り付けられている場合について説明する。また、以下では、エンコーダーＥＣを組み立てる人を、作業者と称して説明する。

ステップＳ１１０：作業者は、第１コネクターＣＮ１の差し込み口に第２コネクターＣＮ２を差し込む。

ステップＳ１２０：ステップＳ１１０の次に、作業者は、配線ＣＡを通路ＩＰに挿通させる。

ここで、作業者は、ステップＳ１２０において、第１孔Ｈ１から第２孔Ｈ２に向かって配線ＣＡを通路ＩＰに挿通させてもよく、第２孔Ｈ２から第１孔Ｈ１に向かって配線ＣＡを通路ＩＰに挿通させてもよい。また、ステップＳ１１０の手順とステップＳ１２０の手順とは、逆の順序で行われてもよい。

ステップＳ１３０：ステップＳ１２０の次に、作業者は、カバーＣを駆動部Ｍに取り付ける。より具体的には、作業者は、ステップＳ１３０において、カバーＣをカバーＭＣの上面に取り付け、カバーＣによって回動角検出部ＥＵを覆い、エンコーダーＥＣの組み立てを終了する。

以上のように、エンコーダーＥＣを組み立てる手順には、配線ＣＡにグロメット、結束バンド等を取り付ける手順が含まれていない。これにより、エンコーダーＥＣは、エンコーダーＥＣの組み立て作業を簡略化することができ、エンコーダーＥＣの生産効率を向上させることができる。

＜実施形態の変形例＞
以下、実施形態の変形例について説明する。

上記において説明したカバーＣは、図６及び図７に示したように、剛性を上げるための補強部材が設けられる構成であってもよい。図６は、補強部材が設けられたカバーＣの一例を示す斜視図である。図７は、補強部材が設けられたカバーＣの一例を示す上面図である。なお、図６及び図７では、説明の便宜上、当該カバーＣが駆動部Ｍに取り付けられた場合において、駆動部Ｍの回動軸に沿った方向のうち駆動部Ｍから当該カバーＣに向かう方向を上又は上方向と称して説明する。

図６及び図７に示した部材ＲＢ１、部材ＲＢ２のそれぞれは、カバーＣに設けられた補強部材の一例である。部材ＲＢ１及び部材ＲＢ２のそれぞれは、カバーＣの外壁のうち側面側の外壁に、上下方向に沿って設けられたリブ形状の部材である。また、部材ＲＢ１及び部材ＲＢ２のそれぞれは、上から下に向かってカバーＣを見た場合において、カバーＣが取り付けられる駆動部Ｍの輪郭よりも内側に含まれるように、カバーＣの外壁に設けられる。また、部材ＲＢ１及び部材ＲＢ２のそれぞれは、当該場合において、カバーＣが取り付けられる駆動部Ｍの回動軸を挟んでほぼ１直線に並ぶように、カバーＣの外壁に設けられる。

これにより、エンコーダーＥＣは、カバーＣの剛性を向上させることができる。例えば、我々が行なった実験では、カバーＣの外壁に対して外力を加えた際の剛性が、部材ＲＢ１及び部材ＲＢ２をカバーＣに対して設けない場合と比較して、３１％上昇した。なお、このような剛性の上昇率は、カバーＣの大きさ、形状等によって変わるため、必ず３１％となるわけではない。

なお、上記において説明した第１孔Ｈ１及び第２孔Ｈ２のそれぞれは、駆動部Ｍの回動軸の軸方向からエンコーダーＥＣを見た場合において、配線ＣＡが有する部分のうちカバーＣ内に含まれる部分が駆動部Ｍの輪郭内に含まれるように、カバーＣに設けられることが望ましい。これにより、当該回動軸の軸方向と直交する方向におけるエンコーダーＥＣの大きさが大きくなってしまうことを抑制することができる。その結果、エンコーダーＥＣは、エンコーダーＥＣを備える駆動部Ｍが大きくなってしまうことを抑制することができる。また、エンコーダーＥＣは、エンコーダーＥＣを備えるロボット１が大きくなってしまうことを抑制することができる。

また、上記において説明したカバーＣは、２つ以上の部材によって構成されてもよい。

以上説明したように、実施形態におけるエンコーダーは、回動軸を有する駆動部の回動軸の回動角を検出するエンコーダーであって、駆動部の回動軸に取り付けられ、当該回動軸の回動角を検出する回動角検出部と、回動角検出部に接続される配線と、配線が通る第１孔と第２孔とが設けられたカバーと、を備え、カバーは、第１孔と第２孔との間を屈曲して接続する通路を有し、配線は、第１孔、通路、第２孔を通って回動角検出部に接続される。これにより、エンコーダーは、組み立て作業を簡略化することができる。その結果、エンコーダーは、エンコーダーの生産効率を向上させることができる。ここで、当該駆動部は、上記において説明した例では、エンコーダーＥＣである。また、当該回動角検出部は、上記において説明した例では、回動角検出部ＥＵである。また、当該配線は、上記において説明した例では、配線ＣＡである。また、当該第１孔は、上記において説明した例では、第１孔Ｈ１である。また、当該第２孔は、上記において説明した例では、第２孔Ｈ２である。また、当該カバーは、上記において説明した例では、カバーＣである。また、当該通路は、上記において説明した例では、通路ＩＰである。

また、エンコーダーでは、第１孔と第２孔との間を屈曲して接続する通路の曲率半径は、前記配線の最小曲げ半径より大きい、構成が用いられてもよい。

また、エンコーダーでは、配線は、回動角検出部が有する基板上に備えられた第１コネクターに接続されており、第２孔は、駆動部の回動軸の軸方向からの平面視において、第１コネクターと当該回動軸とを通る直線上に位置している、構成が用いられてもよい。ここで、当該基板は、上記において説明した例では、基板ＢＰである。また、当該第１コネクターは、上記において説明した例では、第１コネクターＣＮ１である。

また、エンコーダーでは、第１孔と第２孔は、駆動部の回動軸の軸方向からの平面視において、重なっていない、構成が用いられてもよい。

また、実施形態における駆動部は、回動軸を有する駆動部であって、駆動部の回動軸に取り付けられ、当該回動軸の回動角を検出する回動角検出部と、回動角検出部に接続される配線と、配線が通る第１孔と第２孔とが設けられたカバーと、を備え、カバーは、第１孔と第２孔との間を屈曲して接続する通路を有し、配線は、第１孔、通路、第２孔を通って回動角検出部に接続される。これにより、駆動部は、組み立て作業を簡略化することができる。その結果、駆動部は、駆動部の生産効率を向上させることができる。

また、駆動部では、第１孔と第２孔との間を屈曲して接続する通路の曲率半径は、前記配線の最小曲げ半径より大きい、構成が用いられてもよい。

また、駆動部では、配線は、回動角検出部が有する基板上に備えられた第１コネクターに接続されており、第２孔は、駆動部の回動軸の軸方向からの平面視において、第１コネクターと当該回動軸とを通る直線上に位置している、構成が用いられてもよい。

また、駆動部では、第１孔と第２孔は、駆動部の回動軸の軸方向からの平面視において、重なっていない、構成が用いられてもよい。

また、実施形態におけるロボットは、基台と、基台に支持される可動部と、可動部に設けられ、回動軸を有する駆動部と、駆動部の回動軸に取り付けられ、回動軸の回動角を検出する回動角検出部と、回動角検出部に接続される配線と、配線が通る第１孔と第２孔とが設けられたカバーと、を備え、カバーは、第１孔と第２孔との間を屈曲して接続する通路を有し、配線は、第１孔、通路、第２孔を通って回動角検出部に接続される。これにより、ロボットは、組み立て作業を簡略化することができる。その結果、ロボットは、ロボットの生産効率を向上させることができる。ここで、当該基台は、上記において説明した例では、基台Ｂである。また、当該可動部は、上記において説明した例では、可動部Ａである。

また、ロボットでは、第１孔と第２孔との間を屈曲して接続する通路の曲率半径は、前記配線の最小曲げ半径より大きい、構成が用いられてもよい。

また、ロボットでは、配線は、回動角検出部が有する基板上に備えられた第１コネクターに接続されており、第２孔は、駆動部の回動軸の軸方向からの平面視において、第１コネクターと当該回動軸とを通る直線上に位置している、構成が用いられてもよい。

また、ロボットでは、第１孔と第２孔は、駆動部の回動軸の軸方向からの平面視において、重なっていない、構成が用いられてもよい。

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、Ａ…可動部、Ａ１…第１アーム、Ａ２…第２アーム、ＡＸ１…第１回動軸、ＡＸ２…第２回動軸、ＡＸ３…第３回動軸、Ｂ…基台、ＢＰ…基板、Ｃ…カバー、ＣＡ…配線、ＣＮ１…第１コネクター、ＣＮ２…第２コネクター、Ｄ…台座、ＤＣ…光学ディスク、ＥＣ…エンコーダー、ＥＵ…回動角検出部、Ｈ１…第１孔、Ｈ２…第２孔、Ｍ…駆動部、Ｍ１…第１駆動部、Ｍ２…第２駆動部、Ｍ３…第３駆動部、Ｍ４…第４駆動部、ＭＣ…カバー、Ｒ１…第１空間、ＲＢ１…部材、ＲＢ２…部材、Ｓ…シャフト、ＩＰ…通路、ＳＲ…光学素子、Ｗ１…第１内壁、Ｗ２…第２内壁

Claims (12)

1. 回動軸を有する駆動部の前記回動軸の回動角を検出するエンコーダーであって、
   前記駆動部の前記回動軸に取り付けられ、前記回動軸の前記回動角を検出する回動角検出部と、
   前記回動角検出部に接続される配線と、
   前記配線が通る第１孔と第２孔とが設けられたカバーと、
   を備え、
   前記カバーは、
   前記第１孔と前記第２孔との間を屈曲して接続する通路を有し、
   前記配線は、前記第１孔、前記通路、前記第２孔を通って前記回動角検出部に接続される、
   エンコーダー。
2. 前記通路の曲率半径は、前記配線の最小曲げ半径より大きい、
   請求項１に記載のエンコーダー。
3. 前記配線は、前記回動角検出部が有する基板上に備えられた第１コネクターに接続されており、
   前記第２孔は、前記回動軸の軸方向からの平面視において、前記第１コネクターと前記回動軸とを通る直線上に位置している、
   請求項１又は２に記載のエンコーダー。
4. 前記第１孔と前記第２孔は、前記回動軸の軸方向からの平面視において、重なっていない、
   請求項１から３のうちいずれか一項に記載のエンコーダー。
5. 回動軸を有する駆動部であって、
   前記駆動部の前記回動軸に取り付けられ、前記回動軸の回動角を検出する回動角検出部と、
   前記回動角検出部に接続される配線と、
   前記配線が通る第１孔と第２孔とが設けられたカバーと、
   を備え、
   前記カバーは、前記第１孔と前記第２孔との間を屈曲して接続する通路を有し、
   前記配線は、前記第１孔、前記通路、前記第２孔を通って前記回動角検出部に接続される、
   駆動部。
6. 前記通路の曲率半径は、前記配線の最小曲げ半径より大きい、
   請求項５に記載の駆動部。
7. 前記配線は、前記回動角検出部が有する基板上に備えられた第１コネクターに接続されており、
   前記第２孔は、前記回動軸の軸方向からの平面視において、前記第１コネクターと前記回動軸とを通る直線上に位置している、
   請求項５又は６に記載の駆動部。
8. 前記第１孔と前記第２孔は、前記回動軸の軸方向からの平面視において、重なっていない、
   請求項５から７のうちいずれか一項に記載の駆動部。
9. 基台と、
   前記基台に支持される可動部と、
   前記可動部に設けられ、回動軸を有する駆動部と、
   前記駆動部の前記回動軸に取り付けられ、前記回動軸の回動角を検出する回動角検出部と、
   前記回動角検出部に接続される配線と、
   前記配線が通る第１孔と第２孔とが設けられたカバーと、
   を備え、
   前記カバーは、前記第１孔と前記第２孔との間を屈曲して接続する通路を有し、
   前記配線は、前記第１孔、前記通路、前記第２孔を通って前記回動角検出部に接続される、
   ロボット。
10. 前記通路の曲率半径は、前記配線の最小曲げ半径より大きい、
    請求項９に記載のロボット。
11. 前記配線は、前記回動角検出部が有する基板上に備えられた第１コネクターに接続されており、
    前記第２孔は、前記回動軸の軸方向からの平面視において、前記第１コネクターと前記回動軸とを通る直線上に位置している、
    請求項９又は１０に記載のロボット。
12. 前記第１孔と前記第２孔は、前記回動軸の軸方向からの平面視において、重なっていない、
    請求項９から１１のうちいずれか一項に記載のロボット。

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