机器人控制器以及机器人制造技术

本发明专利技术提供机器人控制器以及机器人。机器人控制器具备：驱动电压生成基板，其将交流电压变换成直流电压并输出；驱动基板，其将驱动电压生成基板的输出变换成多相交流电压并输入到机器人的马达；控制基板，其将用于基于马达的旋转位置而控制驱动基板的输出的控制信号向驱动基板输出，控制基板沿着呈箱体形状的框体内的底面而配置于该底面，驱动电压生成基板比控制基板小、并且在层叠控制基板上，驱动基板以相对于驱动电压生成基板和控制基板竖起的状态，架设于控制基板的上表面中的未被驱动电压生成基板覆盖的部分和驱动电压生成基板的上表面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及控制机器人的动作的机器人控制器，特别是涉及用于对机器人所具有的马达的驱动进行控制的多个电路基板配置于框体的内部的机器人控制器。
技术介绍
以往，如专利文献I记载那样，在机器人控制器的框体的内部，配置有用于控制马达的驱动的多个电路基板。图4是表示电路基板的配置的机器人控制器的分解立体图，是将作为框体51的一侧面的开闭面板51F从框体51取下的状态的机器人控制器与作为该机器人控制器的控制对象的机器人一起表示的图。如图4所示，作为机器人控制器的控制对象的机器人60是水平多关节机器人，例如包括与基体61连结的多关节的臂62、与该臂62的前端连结的升降轴63、以及与升降轴 63的下端连结的末端执行器64。在驱动这些多关节的臂62、升降轴63以及末端执行器64的4个马达65，均搭载有检测该马达65的旋转位置的编码器、分解器等位置检测器。在机器人控制器的框体51内的底面，固定有安装有CPU的指令生成基板52，另外在框体51内的背面，固定有驱动控制基板53。指令生成基板52接受各位置检测器所输出的检测信号，将机器人60的移动目标的位置、机器人60的移动的速度作为位置指令、速度指令输出。驱动控制基板53基于上述指令生成基板52所输出的指令，生成马达65中各相的电压指令，将与该电压指令对应的脉冲信号以PWM等的调制方式输出。这样的驱动控制基板53经由连接器53c与相对于该驱动控制基板53垂直立起的4个驱动基板54连接。而且，4个驱动基板54分别用安装于自身的变换电路，基于驱动控制基板53所输出的脉冲信号，进行向马达65的各相输出的驱动电压的开关。专利文献I :日本特开2007 - 175856号公报然而，在驱动基板54成为输出对象的上述驱动控制基板53中，除了用于开关驱动电压的脉冲信号之外，作为该驱动电压例如生成280V的直流电压。在此，开关用的脉冲信号在驱动控制基板53生成的过程中，以与来自指令生成基板52的位置指令、速度指令对应的速度，对成为基准的时钟信号进行调制。因此，在驱动控制基板53中的生成上述脉冲信号的区域，在实现这样的高速运算上，通常，需要6层以上的多层构造。与此相对，在将200V的交流电压变换成例如280V的直流电压时，因为不需要上述那样的高速运算，所以在驱动控制基板53中的生成驱动电压的区域，通常只要具有两层左右的层叠构造就可以。然而，在驱动控制基板53的这样的安装基板中，从制造工序的观点来看，很难在该安装基板的规定区域和其他区域之间改变层叠构造的层数。因此，一般安装基板的整体以相同的层数构成。因此，在由上述结构构成的机器人控制器中，结果是，因为需要使驱动电压所生成的区域的层数比其功能所必须的层数多，所以不得不使驱动控制基板的内部构造不必要地复杂。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而提出的，其目的是提供一种能够简化配置于框体内的电路基板的内部构造的机器人控制器。本专利技术的一个方式的主旨在于，一种控制由马达驱动的机器人的动作的机器人控制器，具备电源基板，其将交流电压变换成直流电压并输出；驱动基板，其对上述电源基板的输出进行变换而生成向上述机器人的马达输入的多相交流电压；以及控制基板，其将用于基于上述马达的旋转位置而控制上述驱动基板的输出的控制信号向上述驱动基板输出，上述控制基板沿着呈箱体形状的框体内的底面而配置于该底面，上述电源基板比上述控制基板小、并且层叠在上述控制基板上，上述驱动基板以相对于上述电源基板和上述控制基板竖起的状态，架设于上述控制基板的上表面中的未被上述电源基板覆盖的部分和上述电源基板的上表面。根据上述一个方式，输入驱动基板的电压由电源基板生成，并且输入驱动基板的控制信号由控制基板生成。在用于控制多相交流电压的控制信号的生成过程中，因为需要 基于马达的旋转位置的高速运算，所以在生成这样的控制信号的控制基板中，其基板构造自然为多层构造。另一方面，在将交流电压的输出电压变换成直流电压的电源基板中，因为不需要上述那样的高速运算，所以对于这样的电源基板，不需要多层构造。这一点，若是上述的构成，由于具有相互不同的功能的控制基板和电源基板分别构成，所以能够在各电路基板采用与各自的要求对应的层叠构造。在控制基板和电源基板作为一个电路基板构成的情况下，为了使一个电路基板满足这些相互不同的要求，虽然需要该电路基板的多层化、复杂化，但是根据上述的构成，能够简化配置于框体内的电路基板的层构造。并且，控制基板沿着框体的底面而配置于该底面，并且比控制基板小的电源基板与控制基板层叠，因此与控制基板和电源基板作为一个电路基板而构成的情况相比较，也能够缩小用于收容电路基板的面积。另外，使用控制基板的输出和电源基板的输出的驱动基板以相对于电源基板和控制基板竖起的状态架设于电源基板和控制基板。因此，能够抑制它们相对于成为驱动基板的连接目标的两个电路基板相互分离。其结果，能够简化驱动基板和其连接目标的布线的走线、驱动基板内的布线的走线，进而能够简化驱动基板的内部构造。本专利技术的一个方式，其主旨在于，上述电源基板具有输出上述直流电压的第I输出连接器，上述控制基板具有输出上述控制信号的第2输出连接器，上述第I输出连接器和上述第2输出连接器在一个方向上排列配置，在上述驱动基板的周边中的成为上述框体内的底面侧的一边，沿上述一个方向排列配设有与上述第I输出连接器嵌合的第I输入连接器、和与上述第2输出连接器嵌合的第2输入连接器。根据上述一个方式，电源基板和驱动基板通过第I输出连接器与第I输入连接器的嵌合而连接，控制基板和驱动基板通过第2输出连接器与第2输入连接器的嵌合而连接。因此，由于不使用用于连接电路基板间的缆线，就能够将上述控制基板以及电源基板与驱动基板直接连接，所以在机器人控制器的框体内，能够节省布线。本专利技术的一个方式，其主旨在于，上述控制基板具备生成上述机器人的位置指令的运算处理装置，上述运算处理装置配置于上述控制基板的上表面中的未被上述电源基板覆盖的部分。为了生成机器人的位置指令，通常当前机器人所处位置的计算、机器人所移动的轨道的生成等，在控制基板中也需要进行计算速度、计算量比较大的运算。因此，在执行这样的运算处理的运算处理装置中，在控制基板中有大量的热向该运算处理装置的外部释放。该点，若是上述的方式，由于在控制基板的上表面中的未被上述电源基板覆盖的部分配置有运算处理装置，所以能够抑制来自运算处理装置的热充满于控制基板与电源基板之间。进而，能够提高配置于控制基板和电源基板之间的各种电子部件、电路的动作的稳定性。本专利技术的一个方式，其主旨在于，上述框体是立方体形状，上述控制基板配置于上述框体内的底面的该框体的正面侧，并且在上述框体的正面侧具有供来自对上述马达的旋转位置进行检测的检测器的检测信号输入的端口，上述电源基板配置于上述控制基板的上表面的该框体的正面侧，在上述电源基板的正面侧具有供上述交流电压输入的外部连接器，上述端口以及上述外部连接器嵌入于上述框体的正面面板。根据上述一个方式，在控制基板的正面侧配设有端口，表示马达的旋转位置的信号输入该端口。而且，检测马达的旋转位置的检测器与控制基板的接口亦即端口嵌入于框体的正面面板。另外，在电源基板的正面侧配设有外部连接器，用于生成马达的驱动电压的来自外部的交流电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人控制器，其控制机器人的动作，其特征在于，该机器人控制器具备：电源基板，其将交流电压变换成直流电压并输出；驱动基板，其对上述电源基板的输出进行变换而生成向上述机器人的马达输入的多相交流电压；以及控制基板，其将用于基于上述马达的旋转位置而控制上述驱动基板的输出的控制信号向上述驱动基板输出，上述控制基板沿着呈箱体形状的框体内的底面而配置于该底面，上述电源基板比上述控制基板小，并且层叠在上述控制基板上，上述驱动基板以相对于上述电源基板和上述控制基板竖起的状态，架设于上述控制基板的上表面中的未被上述电源基板覆盖的部分和上述电源基板的上表面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：寺中僚祐，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：