機器人控制器以及機器人制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供機器人控制器以及機器人。機器人控制器具備：驅(qū)動電壓生成基板，其將交流電壓變換成直流電壓并輸出；驅(qū)動基板，其將驅(qū)動電壓生成基板的輸出變換成多相交流電壓并輸入到機器人的馬達；控制基板，其將用于基于馬達的旋轉(zhuǎn)位置而控制驅(qū)動基板的輸出的控制信號向驅(qū)動基板輸出，控制基板沿著呈箱體形狀的框體內(nèi)的底面而配置于該底面，驅(qū)動電壓生成基板比控制基板小、并且在層疊控制基板上，驅(qū)動基板以相對于驅(qū)動電壓生成基板和控制基板豎起的狀態(tài)，架設(shè)于控制基板的上表面中的未被驅(qū)動電壓生成基板覆蓋的部分和驅(qū)動電壓生成基板的上表面。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及控制機器人的動作的機器人控制器，特別是涉及用于對機器人所具有的馬達的驅(qū)動進行控制的多個電路基板配置于框體的內(nèi)部的機器人控制器。
技術(shù)介紹
以往，如專利文獻I記載那樣，在機器人控制器的框體的內(nèi)部，配置有用于控制馬達的驅(qū)動的多個電路基板。圖4是表示電路基板的配置的機器人控制器的分解立體圖，是將作為框體51的一側(cè)面的開閉面板51F從框體51取下的狀態(tài)的機器人控制器與作為該機器人控制器的控制對象的機器人一起表示的圖。如圖4所示，作為機器人控制器的控制對象的機器人60是水平多關(guān)節(jié)機器人，例如包括與基體61連結(jié)的多關(guān)節(jié)的臂62、與該臂62的前端連結(jié)的升降軸63、以及與升降軸 63的下端連結(jié)的末端執(zhí)行器64。在驅(qū)動這些多關(guān)節(jié)的臂62、升降軸63以及末端執(zhí)行器64的4個馬達65，均搭載有檢測該馬達65的旋轉(zhuǎn)位置的編碼器、分解器等位置檢測器。在機器人控制器的框體51內(nèi)的底面，固定有安裝有CPU的指令生成基板52，另外在框體51內(nèi)的背面，固定有驅(qū)動控制基板53。指令生成基板52接受各位置檢測器所輸出的檢測信號，將機器人60的移動目標的位置、機器人60的移動的速度作為位置指令、速度指令輸出。驅(qū)動控制基板53基于上述指令生成基板52所輸出的指令，生成馬達65中各相的電壓指令，將與該電壓指令對應(yīng)的脈沖信號以PWM等的調(diào)制方式輸出。這樣的驅(qū)動控制基板53經(jīng)由連接器53c與相對于該驅(qū)動控制基板53垂直立起的4個驅(qū)動基板54連接。而且，4個驅(qū)動基板54分別用安裝于自身的變換電路，基于驅(qū)動控制基板53所輸出的脈沖信號，進行向馬達65的各相輸出的驅(qū)動電壓的開關(guān)。專利文獻I :日本特開2007 - 175856號公報然而，在驅(qū)動基板54成為輸出對象的上述驅(qū)動控制基板53中，除了用于開關(guān)驅(qū)動電壓的脈沖信號之外，作為該驅(qū)動電壓例如生成280V的直流電壓。在此，開關(guān)用的脈沖信號在驅(qū)動控制基板53生成的過程中，以與來自指令生成基板52的位置指令、速度指令對應(yīng)的速度，對成為基準的時鐘信號進行調(diào)制。因此，在驅(qū)動控制基板53中的生成上述脈沖信號的區(qū)域，在實現(xiàn)這樣的高速運算上，通常，需要6層以上的多層構(gòu)造。與此相對，在將200V的交流電壓變換成例如280V的直流電壓時，因為不需要上述那樣的高速運算，所以在驅(qū)動控制基板53中的生成驅(qū)動電壓的區(qū)域，通常只要具有兩層左右的層疊構(gòu)造就可以。然而，在驅(qū)動控制基板53的這樣的安裝基板中，從制造工序的觀點來看，很難在該安裝基板的規(guī)定區(qū)域和其他區(qū)域之間改變層疊構(gòu)造的層數(shù)。因此，一般安裝基板的整體以相同的層數(shù)構(gòu)成。因此，在由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的機器人控制器中，結(jié)果是，因為需要使驅(qū)動電壓所生成的區(qū)域的層數(shù)比其功能所必須的層數(shù)多，所以不得不使驅(qū)動控制基板的內(nèi)部構(gòu)造不必要地復(fù)雜。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)是為了解決上述問題而提出的，其目的是提供一種能夠簡化配置于框體內(nèi)的電路基板的內(nèi)部構(gòu)造的機器人控制器。本專利技術(shù)的一個方式的主旨在于，一種控制由馬達驅(qū)動的機器人的動作的機器人控制器，具備電源基板，其將交流電壓變換成直流電壓并輸出；驅(qū)動基板，其對上述電源基板的輸出進行變換而生成向上述機器人的馬達輸入的多相交流電壓；以及控制基板，其將用于基于上述馬達的旋轉(zhuǎn)位置而控制上述驅(qū)動基板的輸出的控制信號向上述驅(qū)動基板輸出，上述控制基板沿著呈箱體形狀的框體內(nèi)的底面而配置于該底面，上述電源基板比上述控制基板小、并且層疊在上述控制基板上，上述驅(qū)動基板以相對于上述電源基板和上述控制基板豎起的狀態(tài)，架設(shè)于上述控制基板的上表面中的未被上述電源基板覆蓋的部分和上述電源基板的上表面。根據(jù)上述一個方式，輸入驅(qū)動基板的電壓由電源基板生成，并且輸入驅(qū)動基板的控制信號由控制基板生成。在用于控制多相交流電壓的控制信號的生成過程中，因為需要 基于馬達的旋轉(zhuǎn)位置的高速運算，所以在生成這樣的控制信號的控制基板中，其基板構(gòu)造自然為多層構(gòu)造。另一方面，在將交流電壓的輸出電壓變換成直流電壓的電源基板中，因為不需要上述那樣的高速運算，所以對于這樣的電源基板，不需要多層構(gòu)造。這一點，若是上述的構(gòu)成，由于具有相互不同的功能的控制基板和電源基板分別構(gòu)成，所以能夠在各電路基板采用與各自的要求對應(yīng)的層疊構(gòu)造。在控制基板和電源基板作為一個電路基板構(gòu)成的情況下，為了使一個電路基板滿足這些相互不同的要求，雖然需要該電路基板的多層化、復(fù)雜化，但是根據(jù)上述的構(gòu)成，能夠簡化配置于框體內(nèi)的電路基板的層構(gòu)造。并且，控制基板沿著框體的底面而配置于該底面，并且比控制基板小的電源基板與控制基板層疊，因此與控制基板和電源基板作為一個電路基板而構(gòu)成的情況相比較，也能夠縮小用于收容電路基板的面積。另外，使用控制基板的輸出和電源基板的輸出的驅(qū)動基板以相對于電源基板和控制基板豎起的狀態(tài)架設(shè)于電源基板和控制基板。因此，能夠抑制它們相對于成為驅(qū)動基板的連接目標的兩個電路基板相互分離。其結(jié)果，能夠簡化驅(qū)動基板和其連接目標的布線的走線、驅(qū)動基板內(nèi)的布線的走線，進而能夠簡化驅(qū)動基板的內(nèi)部構(gòu)造。本專利技術(shù)的一個方式，其主旨在于，上述電源基板具有輸出上述直流電壓的第I輸出連接器，上述控制基板具有輸出上述控制信號的第2輸出連接器，上述第I輸出連接器和上述第2輸出連接器在一個方向上排列配置，在上述驅(qū)動基板的周邊中的成為上述框體內(nèi)的底面?zhèn)鹊囊贿叄厣鲜鲆粋€方向排列配設(shè)有與上述第I輸出連接器嵌合的第I輸入連接器、和與上述第2輸出連接器嵌合的第2輸入連接器。根據(jù)上述一個方式，電源基板和驅(qū)動基板通過第I輸出連接器與第I輸入連接器的嵌合而連接，控制基板和驅(qū)動基板通過第2輸出連接器與第2輸入連接器的嵌合而連接。因此，由于不使用用于連接電路基板間的纜線，就能夠?qū)⑸鲜隹刂苹逡约半娫椿迮c驅(qū)動基板直接連接，所以在機器人控制器的框體內(nèi)，能夠節(jié)省布線。本專利技術(shù)的一個方式，其主旨在于，上述控制基板具備生成上述機器人的位置指令的運算處理裝置，上述運算處理裝置配置于上述控制基板的上表面中的未被上述電源基板覆蓋的部分。為了生成機器人的位置指令，通常當(dāng)前機器人所處位置的計算、機器人所移動的軌道的生成等，在控制基板中也需要進行計算速度、計算量比較大的運算。因此，在執(zhí)行這樣的運算處理的運算處理裝置中，在控制基板中有大量的熱向該運算處理裝置的外部釋放。該點，若是上述的方式，由于在控制基板的上表面中的未被上述電源基板覆蓋的部分配置有運算處理裝置，所以能夠抑制來自運算處理裝置的熱充滿于控制基板與電源基板之間。進而，能夠提高配置于控制基板和電源基板之間的各種電子部件、電路的動作的穩(wěn)定性。本專利技術(shù)的一個方式，其主旨在于，上述框體是立方體形狀，上述控制基板配置于上述框體內(nèi)的底面的該框體的正面?zhèn)龋⑶以谏鲜隹蝮w的正面?zhèn)染哂泄﹣碜詫ι鲜鲴R達的旋轉(zhuǎn)位置進行檢測的檢測器的檢測信號輸入的端口，上述電源基板配置于上述控制基板的上表面的該框體的正面?zhèn)龋谏鲜鲭娫椿宓恼鎮(zhèn)染哂泄┥鲜鼋涣麟妷狠斎氲耐獠窟B接器，上述端口以及上述外部連接器嵌入于上述框體的正面面板。根據(jù)上述一個方式，在控制基板的正面?zhèn)扰湓O(shè)有端口，表示馬達的旋轉(zhuǎn)位置的信號輸入該端口。而且，檢測馬達的旋轉(zhuǎn)位置的檢測器與控制基板的接口亦即端口嵌入于框體的正面面板。另外，在電源基板的正面?zhèn)扰湓O(shè)有外部連接器，用于生成馬達的驅(qū)動電壓的來自外部的交流電壓本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種機器人控制器，其控制機器人的動作，其特征在于，該機器人控制器具備：電源基板，其將交流電壓變換成直流電壓并輸出；驅(qū)動基板，其對上述電源基板的輸出進行變換而生成向上述機器人的馬達輸入的多相交流電壓；以及控制基板，其將用于基于上述馬達的旋轉(zhuǎn)位置而控制上述驅(qū)動基板的輸出的控制信號向上述驅(qū)動基板輸出，上述控制基板沿著呈箱體形狀的框體內(nèi)的底面而配置于該底面，上述電源基板比上述控制基板小，并且層疊在上述控制基板上，上述驅(qū)動基板以相對于上述電源基板和上述控制基板豎起的狀態(tài)，架設(shè)于上述控制基板的上表面中的未被上述電源基板覆蓋的部分和上述電源基板的上表面。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：寺中僚祐，
申請(專利權(quán))人：精工愛普生株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：