特許 6688204 リンク式多関節ロボット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6688204

(24)【登録日】2020年4月7日

(45)【発行日】2020年4月28日

(54)【発明の名称】リンク式多関節ロボット

(51)【国際特許分類】

   B25J 9/04 20060101AFI20200421BHJP

【ＦＩ】

   B25J9/04 B

【請求項の数】9

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-209230(P2016-209230)

(22)【出願日】2016年10月26日

(65)【公開番号】特開2018-69354(P2018-69354A)

(43)【公開日】2018年5月10日

【審査請求日】2018年10月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000132161

【氏名又は名称】株式会社スギノマシン

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】特許業務法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】青木 卓也

(72)【発明者】

【氏名】藤田 志朗

(72)【発明者】

【氏名】杉森 正

【審査官】 貞光 大樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開平８−１３２３６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５９−６６５９４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５８−１５５１８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１３１９５５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平４−３００１９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３０５６８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−２８１５７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−３３７４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｊ １／００ − ２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

主アームと、この主アームの先端部に連結されたハンド部と、を有し、前記ハンド部に取り付けた対象物を操作するリンク式多関節ロボットであって、
前記主アームの胴部に対して一端部が回動自在に連結された副アームと、
前記主アームおよび前記副アームを支持する本体塔と、
制御装置と、を備え、
前記本体塔は、ベース部と、
このベース部に対して回転自在に支持された本体支柱と、
この本体支柱を回転駆動させる支柱回転装置と、
前記主アームの基端部が回動自在に連結され当該基端部を前記本体支柱に沿って移動させる第１の直動装置と、
前記副アームの他端部が回動自在に連結され当該他端部を前記本体支柱に沿って移動させる第２の直動装置と、を備え、
前記本体支柱は、断面四角形であり、
前記本体支柱の対向する２つの壁の外面に一対のガイドレールがそれぞれ配設されており、
前記第１の直動装置は、直線ガイド機構と、駆動機構と、を備え、
前記第１の直動装置の直線ガイド機構は、
一対の前記ガイドレールに沿ってそれぞれ移動する一対の第１ガイドブロックと、
一対の前記第１ガイドブロックにそれぞれ配設されるとともに前記主アームの基端部にそれぞれ連結された一対の第１ガイドプレートと、を有し、
前記第２の直動装置は、直線ガイド機構と、駆動機構と、を備え、
前記第２の直動装置の直線ガイド機構は、
一対の前記ガイドレールに沿ってそれぞれ移動する一対の第２ガイドブロックと、
一対の前記第２ガイドブロックにそれぞれ配設されるとともに前記副アームの他端部にそれぞれ連結された一対の第２ガイドプレートと、を有すること、
を特徴とするリンク式多関節ロボット。

【請求項2】

前記第１の直動装置の駆動機構は、
一方の前記ガイドレールに沿って移動する前記第１ガイドブロックに配設された前記第１ガイドプレートに固定された第１ボールナットと、
前記第１ボールナットに螺合された第１ボールねじと、
前記第１ボールねじを回転駆動させる第１モータと、を有し、
前記第２の直動装置の駆動機構は、
他方の前記ガイドレールに沿って移動する前記第２ガイドブロックに配設された前記第２ガイドプレートに固定された第２ボールナットと、
前記第２ボールナットに螺合された第２ボールねじと、
前記第２ボールねじを回転駆動させる第２モータと、を有すること、
を特徴とする請求項１に記載のリンク式多関節ロボット。

【請求項3】

前記本体支柱は、断面が正方形の中空部材であること、
を特徴とする請求項１または請求項２に記載のリンク式多関節ロボット。

【請求項4】

前記ハンド部は、前記対象物を取り付ける被取付部と、
この被取付部を回転自在に支持する被取付部支持部と、
を備えたこと、
を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のリンク式多関節ロボット。

【請求項5】

前記主アームは、前記被取付部を回転駆動させる対象物回転駆動装置を備えたこと、
を特徴とする請求項４に記載のリンク式多関節ロボット。

【請求項6】

前記主アームは、前記ハンド部を前記主アームの軸に交差するハンド部揺動軸の回りに回転自在に支持するハンド部支持部と、
前記ハンド部を前記ハンド部揺動軸の回りに回転駆動させるハンド部揺動駆動装置と、を備えたこと、
を特徴とする請求項４または請求項５に記載のリンク式多関節ロボット。

【請求項7】

前記主アームは、前記ハンド部支持部を前記主アームの軸の回りに回転自在に支持する主アームベース部と、
前記ハンド部支持部を前記主アームの軸の回りに回転駆動させるハンド部支持部駆動装置と、を備えたこと、
を特徴とする請求項６に記載のリンク式多関節ロボット。

【請求項8】

前記制御装置は、前記本体支柱の回転軸に対して前記主アームの軸が平行となる状態で前記本体支柱を回転駆動させること、
を特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のリンク式多関節ロボット。

【請求項9】

前記副アームは、内部空間を有する筒状をなし、当該内部空間に前記ハンド部へ制御媒体を供給するケーブルを配設すること、を特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のリンク式多関節ロボット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、リンク式多関節ロボットに関する。

【背景技術】

【0002】

生産現場における装置間のワーク搬送は自動化が進み、多くの産業用ロボットが使われている。一方で、生産現場のスペースをできる限り有効活用するため、装置間の間隔は操作や保守に必要な最小限にレイアウトされる。

【0003】

従来、コンパクト化を図るため、スコットラッセル機構を採用した産業用ロボットが知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載された産業用ロボットは、主アームが曲げられたブーメラン状の形状をなしているため、主アームの先端部を副アームの直近となる手元まで寄せることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５４７６５０７号公報（請求項１、明細書の段落００２７、図１〜図４）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載された産業用ロボットは、旋回軸を直動機構によって上下に移動させているので、旋回可動範囲が制限されるという問題があった。産業用ロボットは、装置や作業者との干渉を回避しながら、可動範囲を広くする必要がある。

【0006】

そこで、本発明は、前記した問題点を解決すべく、狭小スペースでも旋回可動範囲を広くすることができるリンク式多関節ロボットを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記課題を解決するため、本発明は、主アームと、この主アームの先端部に連結されたハンド部と、を有し、前記ハンド部に取り付けた対象物を操作するリンク式多関節ロボットであって、前記主アームの胴部に対して一端部が回動自在に連結された副アームと、前記主アームおよび前記副アームを支持する本体塔と、制御装置と、を備え、前記本体塔は、ベース部と、このベース部に対して回転自在に支持された本体支柱と、この本体支柱を回転駆動させる支柱回転装置と、前記主アームの基端部が回動自在に連結され当該基端部を前記本体支柱に沿って移動させる第１の直動装置と、前記副アームの他端部が回動自在に連結され当該他端部を前記本体支柱に沿って移動させる第２の直動装置と、を備え、前記本体支柱は、断面四角形であり、前記本体支柱の対向する２つの壁の外面に一対のガイドレールがそれぞれ配設されており、前記第１の直動装置は、直線ガイド機構と、駆動機構と、を備え、前記第１の直動装置の直線ガイド機構は、一対の前記ガイドレールに沿ってそれぞれ移動する一対の第１ガイドブロックと、一対の前記第１ガイドブロックにそれぞれ配設されるとともに前記主アームの基端部にそれぞれ連結された一対の第１ガイドプレートと、を有し、前記第２の直動装置は、直線ガイド機構と、駆動機構と、を備え、
前記第２の直動装置の直線ガイド機構は、一対の前記ガイドレールに沿ってそれぞれ移動する一対の第２ガイドブロックと、一対の前記第２ガイドブロックにそれぞれ配設されるとともに前記副アームの他端部にそれぞれ連結された一対の第２ガイドプレートと、を有すること、を特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係るリンク式多関節ロボットは、狭小スペースでも旋回可動範囲を広くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態に係るリンク式多関節ロボットの外観を示す斜視図である。

【図2】本発明の実施形態に係る図１の主アームの構成を示し、（ａ）は平面断面図、（ｂ）は側面断面図である。

【図3】本発明の実施形態に係る図１のハンド部の構成を示す平面断面図である。

【図4】本発明の実施形態に係るリンク式多関節ロボットにおける主アームと副アームの支持構造を模式的に示す側面図であり、本体支柱に対して主アームを平行にした状態を示す。

【図5】主アームと副アームの支持構造を模式的に示す図４の断面図であり、（ａ）はＸ−Ｘ断面図、（ｂ）はＹ−Ｙ断面図である。

【図6】本発明の実施形態に係る本体塔の主要な構成を示す正面断面図である。

【図7】本発明の実施形態に係るリンク式多関節ロボットを工作機械ラインへ適用した実施例を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の実施形態に係るリンク式多関節ロボット１について適宜図１から図５を参照しながら詳細に説明する。
〈全体構成の概要〉
リンク式多関節ロボット１は、図１に示すように、主アーム２と、主アーム２の先端部に連結されたハンド部３と、副アーム４と、本体塔５と、制御装置１０と、を備えている。

【0011】

ハンド部３は、対象物を取り付ける被取付部３１と、被取付部３１を回転自在に支持する被取付部支持部３２と、を備えている。
リンク式多関節ロボット１は、ハンド部３に取り付けた対象物である工具、治具、クランプ装置等を操作するロボットである。例えば、図７に示すように、エアクランプやマグネット等で把持するクランプ装置Ｔをハンド部３に取り付けてワークＷをマシニングセンタ等の工作機械Ｍ１，Ｍ２に搬入搬出する用途に好適である。

【0012】

本体塔５は、図６に示すように、ベース部５１と、本体支柱５２と、支柱回転装置５３と、主アーム２の基端部（第１の連結部２３）を移動させる第１の直動装置５４と、副アーム４の他端部４２を移動させる第２の直動装置５５と、外側を覆うカバー部材５６（図１参照）と、可動部を覆うスライドガード５７（図１参照）と、を備えている。

【0013】

〈主アーム〉
主アーム２の構成について、図２と図３を参照しながら説明する。図２は、主アームの全体構成を示し、（ａ）は平面断面図、（ｂ）は側面断面図である。図３は、主アームの先端部分の構成を示す平面断面図である。

【0014】

主アーム２は、図２（ａ）に示すように、ハンド部支持部２１と、主アームベース部２２と、主アーム２の基端部に配設された第１の連結部２３と、ハンド部揺動駆動装置６と、ハンド部支持部駆動装置７（図２（ｂ）参照）と、対象物回転駆動装置８と、を備えている。

【0015】

主アーム２は、主アームベース部２２からハンド部支持部２１までが直線の主アーム軸２ａ上に配置されている。
かかる構成により、ハンド部揺動駆動装置６、ハンド部支持部駆動装置７（図２（ｂ）参照）、対象物回転駆動装置８は、主アーム２の基端側にモータ等の駆動源を配置して、先端側のハンド部３まで、動力伝達系を構成する伝達シャフト（６３，７３，８３）を主アーム軸２ａに沿って直線上に配置することができる。これにより、動力伝達系を簡素化するとともに、先端側の剛性を高めることができる。

【0016】

ハンド部支持部２１は、ハンド部３を支持する部位であり、主アーム２の先端側（手先部分）に配設されている。ハンド部支持部２１は、基体となるケーシング２１ａと、先端部にコ字状をなした貫通凹部２１ｂと、カバー２１ｃと、を備えている。貫通凹部２１ｂには、ハンド部３が支持されている。ハンド部支持部２１は、主アーム軸２ａに直交する方向に設定されたハンド部揺動軸２ｂの回りに、ハンド部３を回転自在に支持する。

【0017】

なお、本実施形態においては、主アーム軸２ａに直交する方向にハンド部揺動軸２ｂを設定したが、これに限定されるものではなく、作業環境等を考慮して主アーム軸２ａに交差する方向に設定することもできる。

【0018】

主アームベース部２２は、ハンド部支持部２１を支持する部位であり、主アーム２の基端側に配設されている。主アームベース部２２は、ハンド部支持部２１を主アーム軸２ａの回りに回転自在に支持する。

【0019】

第１の連結部２３は、図４に示すように、第１の直動装置５４に連結される部位であり、主アーム２の基端部に配設されている。リンク式多関節ロボット１は、第１の直動装置５４によって、第１の連結部２３を本体支柱５２（図６参照）に沿って上下方向に往復移動（図１の符号Ｓ１を参照）させる。

【0020】

ハンド部揺動駆動装置６は、図２（ａ）に示すように、ハンド部３をハンド部揺動軸２ｂの回りに回転駆動させる装置である。ハンド部揺動駆動装置６は、駆動モータ６１と、駆動モータ６１から歯車６２と減速機Ｇ１を介してハンド部３へ駆動力を伝達する伝達シャフト６３と、図３に示すように、伝達シャフト６３から、はすば歯車６４とベルト伝達機構６５、および減速機Ｇ２を介してハンド部３を回転駆動させるハンド部揺動駆動伝達機構（６４，６５）と、を備えている。伝達シャフト６３は、中空のシャフトで構成されている。

【0021】

かかる構成により、リンク式多関節ロボット１は、ハンド部揺動駆動装置６によって、ハンド部揺動軸２ｂの回りに少なくとも９０度の可動範囲θ６（図１参照）で、ハンド部３を往復揺動回転または連続回転させることができる。
また、ハンド部３に伝達される減速機Ｇ１および減速機Ｇ２の減速速度を適宜調整することで、ハンド部３の回転速度を適宜設定することができる。

【0022】

ハンド部支持部駆動装置７は、図２（ｂ）に示すように、主アーム２の基端部に配設された駆動モータ７１と、駆動モータ７１から歯車７２と減速機Ｇ１を介してハンド部支持部２１へ駆動力を伝達する伝達シャフト７３と、伝達シャフト７３とハンド部支持部２１のケーシング２１ａとを連結する連結継手７４と、を備えている。伝達シャフト７３は、中空のシャフトで構成されている。伝達シャフト７３の内側に伝達シャフト６３が内設されている。

【0023】

かかる構成により、リンク式多関節ロボット１は、ハンド部支持部駆動装置７によって、主アーム軸２ａの回りに少なくとも１８０度の可動範囲θ７（図１参照）で、ハンド部支持部２１を往復揺動回転または連続回転させることができる。
また、ハンド部支持部２１に伝達される減速機Ｇ１の減速速度を適宜調整することで、ハンド部支持部２１の回転速度を適宜設定することができる。

【0024】

図２（ａ）に示すように、対象物回転駆動装置８は、被取付部３１を中心軸２ｃのまわりに回転駆動させる装置である。対象物回転駆動装置８は、駆動モータ８１と、駆動モータ８１から歯車８２と減速機Ｇ１を介してハンド部３へ駆動力を伝達する伝達シャフト８３と、図３に示すように、伝達シャフト８３から、はすば歯車８４とベルト伝達機構８５を介して被取付部３１を回転駆動させる被取付部駆動伝達機構（８３〜８７）と、を備えている。伝達シャフト８３は、中空のシャフトで構成され、伝達シャフト６３の内側に内設されている。

【0025】

被取付部駆動伝達機構は、はすば歯車８４とベルト伝達機構８５の他、ベルト伝達機構８５で駆動されるはすば歯車８６と、はすば歯車８６に噛合され被取付部３１に連結されたはすば歯車８７と、を備えている。

【0026】

駆動モータ６１、駆動モータ７１、および駆動モータ８１は、主アーム２の基端部に配設されている。これにより、主アーム２の慣性モーメントを低減して、迅速で高精度な動作を行わせることができる。また、先端側のハンド部３の周辺は、作業環境によってクーラント等が飛散して汚染されるが、モータ等の駆動源を基端部に配設することで、耐環境性を向上させることができる。

【0027】

かかる構成により、リンク式多関節ロボット１は、対象物回転駆動装置８によって、主アーム軸２ａの回りに少なくとも３６０度の可動範囲θ８（図１参照）で、被取付部３１を往復揺動回転または連続回転させることができる。

【0028】

〈ハンド部〉
被取付部３１は、先端部に減速機Ｇ３が配設されている。
被取付部支持部３２は、図２（ｂ）に示すように、円板形状をなした部材であり、被取付部３１を中心軸２ｃのまわりに回転自在に支持する部位である。被取付部支持部３２は、ハンド部支持部２１の先端部に形成された貫通凹部２１ｂに配設され、ハンド部揺動軸２ｂの回りに回転自在に支持されている。

【0029】

かかる構成により、減速機Ｇ３の減速速度を適宜調整することで、被取付部３１の回転速度を適宜設定することができる。

【0030】

〈副アーム〉
副アーム４は、図４に示すように、両端（４１，４２）が回転自在に連結されたリンク部材であり、一端部である関節部４１が主アーム２の胴部である主アームベース部２２に連結され、他端部の関節部である第２の連結部４２が第２の直動装置５５に連結されている。副アーム４は、内部空間４ａ（図１参照）を有する筒状をなし、内部空間４ａにハンド部３へ制御媒体を供給するケーブルＫ１，Ｋ２，およびＫ３のうち少なくとも１つが配設されている。

【0031】

例えば、図１に示すように、ケーブルＫ１は、副アーム４の内部中空４ａから外に出してハンド部３に接続するケーブルである。ケーブルＫ２は、副アーム４の内部中空４ａから主アーム２の内部を通してハンド部３に接続するケーブルである。ケーブルＫ３は、副アーム４の内部中空４ａから主アーム２の内部を通った後、再度主アーム２の外部に出してハンド部３に接続するケーブルである。なお、エア配管には、図示しないエア源から圧縮エアが供給される。

【0032】

ケーブルＫ１，Ｋ２，およびＫ３は、圧縮エア配管や油圧配管、電線等であり、制御媒体は、ハンド部３に取り付けた対象物であるクランプ装置Ｔ（図７参照）を制御するための圧縮エアや圧油、電力等である。

【0033】

〈本体塔〉
本体塔５について、主として図５と図６を参照しながら説明する。図５は、主アームと副アームの支持構造を模式的に示す図４の断面図であり、（ａ）はＸ−Ｘ断面図、（ｂ）はＹ−Ｙ断面図である。図６は、本体塔の主要な構成を示す正面断面図であり、本体塔を裏側から見た背面図であり、主アームと副アームを省略する。

【0034】

図６に示すように、本体塔５は、基体となるベース部５１を備えている。ベース部５１は、工場の床等に固定される。
本体支柱５２は、ベース部５１から立設するように配設された部材であり、ベース部５１に対して回転自在に支持されている。本体支柱５２は、軸受で支持された軸支部分（不図示）と、ベース部５１から立設する断面が正方形のパイプ部材（図５参照）と、を備えている。

【0035】

支柱回転装置５３は、ベース部５１に対して、本体支柱５２を回転駆動させる装置であり、サーボモータ５３ａと減速装置５３ｂとを備えている。リンク式多関節ロボット１は、支柱回転装置５３によって、回転軸５２ａの回りに少なくとも３６０度の可動範囲θ５で、本体支柱５２を往復揺動回転または連続回転させる。これにより、リンク式多関節ロボット１は、主アーム２、副アーム４、並びに第１の直動装置５４および第２の直動装置５５を本体支柱５２とともに３６０度で全周回転させることができる。

【0036】

かかる構成により、減速装置５３ｂの減速速度を適宜調整することで、本体支柱５２の回転速度を適宜設定することができる。

【0037】

第１の直動装置５４は、主アーム２の基端部である第１の連結部２３を本体支柱５２に沿って移動させる装置である。第１の直動装置５４は、直線ガイド機構と、駆動機構とを備えている。

【0038】

直線ガイド機構は、図５（ａ）に示すように、本体支柱５２の対向面に図の左右それぞれ配設されたガイドレール５４ａ，５４ａと、ガイドレール５４ａ，５４ａに沿って移動するガイドブロック５４ｂと、左右それぞれのガイドレール５４ａ，５４ａのガイドブロック５４ｂに配設されたガイドプレート５４ｃ，５４ｃと、を備えている。

【0039】

第１の直動装置５４の駆動機構は、サーボモータ５４ｄと、サーボモータ５４ｄで回転駆動されるボールねじ５４ｅと、ボールねじ５４ｅに螺合されたボールナット５４ｆと、を備えている。ボールナット５４ｆは、ボールねじ５４ｅが設けられたガイドプレート５４ｃに固定されている。第１の連結部２３は、図の左右それぞれに配設されたガイドプレート５４ｃ，５４ｃにまたがって図の左右方向における中央部に連結されている。

【0040】

ガイドブロック５４ｂは、図６に示すように、ボールねじ５４ｅが設けられるガイドプレート５４ｃには、２個が配設され、ボールねじ５４ｅが設けられないガイドプレート５４ｃには、１個が配設されている。

【0041】

第２の直動装置５５は、副アーム４の他端部である第２の連結部４２を本体支柱５２に沿って移動させる装置である。第２の直動装置５５は、直線ガイド機構と、駆動機構とを備えている。

【0042】

直線ガイド機構は、前記した第１の直動装置５４のガイドレール５４ａ，５４ａを共用化して使用し、ガイドレール５４ａ，５４ａに沿って移動するガイドブロック５５ｂと、左右それぞれのガイドレール５４ａ，５４ａのガイドブロック５５ｂに配設されたガイドプレート５５ｃ，５５ｃと、を備えている（図５（ｂ）参照）。ガイドブロック５５ｂの構成は、第１の直動装置５４と同様である。

【0043】

第２の直動装置５５における駆動機構は、サーボモータ５５ｄと、サーボモータ５５ｄで回転駆動されるボールねじ５５ｅと、ボールねじ５５ｅに螺合されたボールナット５５ｆと、を備えている。ボールナット５５ｆは、ボールねじ５５ｅが設けられたガイドプレート５５ｃに固定されている。図５（ｂ）に示すように、第２の連結部４２は、図の左右それぞれに配設されたガイドプレート５５ｃ，５５ｃにまたがって図の左右方向における中央部に連結されている。

【0044】

制御装置１０（図１参照）は、ハンド部揺動駆動装置６、ハンド部支持部駆動装置７、対象物回転駆動装置８、支柱回転装置５３、および第１の直動装置５４と第２の直動装置５５、その他の付属装置等の動作を制御する。

【0045】

以上のように構成された本発明の実施形態に係るリンク式多関節ロボット１の動作について、主として図１と図６を参照しながら説明する。
図６に示すように、本発明の実施形態に係るリンク式多関節ロボット１は、第１の直動装置５４によって、本体支柱５２に沿って所定の可動範囲Ｓ１で、主アーム２の第１の連結部２３を直線往復移動させることができる。また、第２の直動装置５５によって、本体支柱５２に沿って所定の可動範囲Ｓ２で、副アーム４の第２の連結部４２を直線往復移動させることができる。

【0046】

リンク式多関節ロボット１は、第１の直動装置５４、および第２の直動装置５５からなるガイドレール５４ａ，５４ａを共用化した直線移動ガイド方式を採用することで、コンパクトに構成するとともに、かつ、高度な剛性および軌道精度を確保することができる。

【0047】

そして、リンク式多関節ロボット１は、第１の連結部２３と第２の連結部４２とを一緒に上下に移動させることで、本体支柱５２の回転軸５２ａに対する角度θ２（図１参照）を維持したままで、移動させることができる。

【0048】

リンク式多関節ロボット１は、第１の連結部２３と第２の連結部４２とが相互に離隔する方向に移動させることで、本体支柱５２の回転軸５２ａに対する角度θ２（図１参照）を減少する方向に移動させることができる。そして、角度θ２が０度になるまで移動させると、図４に示すように、回転軸５２ａに対して主アーム軸２ａが平行となる。このようにして、主アーム２をコンパクトに折り畳んだ状態で、本体支柱５２を回転駆動させることができる。これにより、主アーム２の手元まで作業範囲を拡大させることで、狭小スペースでも作動可動範囲を広く確保することができる。

【0049】

リンク式多関節ロボット１は、第１の直動装置５４、および第２の直動装置５５によって、それぞれ第１の連結部２３、および第２の連結部４２の２か所の位置を制御すればよいので、一般的な多関節ロボットのような複雑な同期制御を不要とすることができるため、制御系を簡素化してコスト低減を図ることができる。

【0050】

リンク式多関節ロボット１は、第１の直動装置５４、および第２の直動装置５５によって、それぞれ主アーム２、および副アーム４を制御することで、一般的な多関節ロボットのように、稼働中にアームが背面側に飛び出すことがないため、狭小な作業スペースに設置しても、他の装置等との干渉を防止することが容易である。

【0051】

また、リンク式多関節ロボット１は、作業目的や工場のレイアウト等に応じて、減速装置５３ｂ、減速機Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３の減速速度を適宜調整して組み合わせることで、本体支柱５２、ハンド部３、ハンド部支持部２１、被取付部３１の回転速度を適宜設定することができる。

【0052】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記した実施形態に限定されず、適宜変形して実施することが可能である。例えば、本実施形態においては、本体塔５を鉛直方向に設置したが、これに限定されるものではなく、本体塔５を水平方向に設置したり、傾けて設置したりすることもできる。

【0053】

また、本実施形態においては、本体塔５を工場の床等に固定した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、種々の移動装置に搭載してリンク式多関節ロボット１を移動させながらワーク（不図示）をライン搬送することもできる。

【0054】

例えば、図７に示すように、マシニングセンタ等の工作機械Ｍ１，Ｍ２を並べた工作機ライン１００において、送り方向に沿って工作機械Ｍ１，Ｍ２の前に移動装置１０１を設置して、リンク式多関節ロボット１を各工作機械Ｍ１，Ｍ２への搬入搬出装置として適用することができる。

【0055】

なお、図７において、工作機械Ｍ１，Ｍ２は、特に限定されるものではなく、工作ライン１００の目的に応じて、横形のマシニングセンタ、立形のマシニングセンタ、ウォータージェット式洗浄装置等から適宜構成することができる。

【0056】

工作機械ライン１００は、複数の工程を実行する工作機械Ｍ１，Ｍ２の前に配設された移動装置１０１と、移動装置１０１に載置されたリンク式多関節ロボット１と、移動装置１０１とリンク式多関節ロボット１の制御装置１０とを接続するケーブル１０１ａと、搬入ワーク載置台１０２と、搬出ワーク載置台１０３と、を備えている。

【0057】

工作機械ライン１００は、図示しないコンベア等のワーク供給装置によって、ワークＷを搬入ワーク載置台１０２の所定の供給位置まで供給する。

【0058】

リンク式多関節ロボット１は、搬入ワーク載置台１０２に対する所定の基準位置まで移動装置１０１によって接近する。リンク式多関節ロボット１は、支柱回転装置５３、ハンド部揺動駆動装置６、ハンド部支持部駆動装置７、対象物回転駆動装置８、第１の直動装置５４および第２の直動装置５５（図６参照）によって主アーム２と副アーム４、およびハンド部３を操作して、ハンド部３に取り付けたエアクランプ等のクランプ装置Ｔを所定のワーク把持位置まで移動させる。

【0059】

リンク式多関節ロボット１は、クランプ装置Ｔによって、ワークＷを把持して、第１の直動装置５４および第２の直動装置５５（図６参照）によって主アーム２と副アーム４とを移動させて、ワークＷを所定の持ち上げ高さまで上昇させる。そして、リンク式多関節ロボット１は、支柱回転装置５３（図６参照）等によって主アーム２を旋回させながら、工作機械Ｍ１の所定の基準位置までワークＷを搬入する。リンク式多関節ロボット１は、ワークＷを工作機械Ｍ１の所定の基準位置でクランプ装置Ｔを開放する。

【0060】

工作機械Ｍ１で加工が完了すると、リンク式多関節ロボット１は、ワークＷを工作機械Ｍ１から工作機械Ｍ２へ搬入する。このようにして、工作機械Ｍ２で加工が完了すると、リンク式多関節ロボット１は、ワークＷを搬出ワーク載置台１０３の所定の排出位置まで移動させる。

【符号の説明】

【0061】

１ リンク式多関節ロボット
２ 主アーム
２ａ 主アーム軸
２ｂ ハンド部揺動軸
２ｃ 中心軸
３ ハンド部
４ 副アーム
４ａ 内部空間
５ 本体塔
６ ハンド部揺動駆動装置
７ ハンド部支持部駆動装置
８ 対象物回転駆動装置
１０ 制御装置
２１ ハンド部支持部
２２ 主アームベース部
２３ 第１の連結部（基端部）
４１ 関節部
４２ 第２の連結部（他端部）
５１ ベース部
５２ 本体支柱
５２ａ 回転軸
５３ 支柱回転装置
５４ 第１の直動装置
５５ 第２の直動装置
Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３ ケーブル
Ｔ クランプ装置（対象物）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】