パラレルリンクロボット
【課題】出力部材１０２のｘ、ｙ、ｚ方向の移動、及び、出力部材１０２の回動を、簡単な制御で行える構造を実現する。
【解決手段】出力部材１０２と第１、第２モータ１０４、１０５との間にそれぞれ第１、第２リンク機構１０６、１０７を設ける。そして、出力部材１０２の回転軸とｚ軸との平行を保持しつつ、第１、第２モータ１０４、１０５の駆動により出力部材１０２をｘｙ平面に沿って移動させる。出力部材１０２と第３モータ１０８との間に第３リンク機構１０９を設け、出力部材１０２のｘｙ平面の移動に追従しつつ、第３モータ１０８の駆動により出力部材１０２をｚ軸方向に移動させる。出力部材１０２と第４モータ１１０との間に第４リンク機構１１２を設け、出力部材１０２の位置に拘らず第４モータ１１０の駆動により出力部材１０２を回転させる。
【解決手段】出力部材１０２と第１、第２モータ１０４、１０５との間にそれぞれ第１、第２リンク機構１０６、１０７を設ける。そして、出力部材１０２の回転軸とｚ軸との平行を保持しつつ、第１、第２モータ１０４、１０５の駆動により出力部材１０２をｘｙ平面に沿って移動させる。出力部材１０２と第３モータ１０８との間に第３リンク機構１０９を設け、出力部材１０２のｘｙ平面の移動に追従しつつ、第３モータ１０８の駆動により出力部材１０２をｚ軸方向に移動させる。出力部材１０２と第４モータ１１０との間に第４リンク機構１１２を設け、出力部材１０２の位置に拘らず第４モータ１１０の駆動により出力部材１０２を回転させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のアクチュエータとリンク機構とを組み合わせて構成され、物品の加工や組み立て等の作業に用いるパラレルリンクロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
パラレルリンクロボットとして、例えば、図１２に示すような構造が知られている（特許文献１参照）。図１２のパラレルリンクロボット１は、３組の平行リンク機構２と、３個のモータ３と、工具などが装着される出力部材４とを有する。そして、３個のモータ３でそれぞれ平行リンク機構２を介して、出力部材４の鉛直方向及び水平方向の移動を行えるようにしている。また、伝動部材５を不図示のモータにより回転駆動することにより、出力部材４を回動させられるようにしている。この伝動部材５は、出力部材４の鉛直方向及び水平方向の移動に追従しつつ、回転伝達が行えるように支持されている。また、図１２の構造の場合、各モータ３及びその可動部は、ワークの上側に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１７３０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１に記載された構造の場合、出力部材４の位置決めを行う際に、移動の途上においても３個のモータ３全ての駆動量を関連付けて、駆動を同期させる必要がある。即ち、３個のモータ３の駆動量をそれぞれ関連付けして同期させて制御しないと、機構に無理な力が掛かり故障する場合がある。例えば、始点と終点との間の経路が指示されず自由に取れる場合でも、全てのモータ３の駆動量を関連付けて同期させて制御しなければならない。このため、各モータ３の駆動量の算出が難しくなるなど、制御が複雑になることが避けられない。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑み、出力部材のｘ、ｙ、ｚ方向の移動、及び、出力部材の回動を、簡単な制御で行える構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の本発明は、所定のｚ軸と略平行な回転軸を有する出力部材と、前記出力部材の移動及び回転を行う第１アクチュエータ、第２アクチュエータ、第３アクチュエータ、及び、第４アクチュエータと、前記出力部材と前記第１アクチュエータとの間、及び、前記出力部材と前記第２アクチュエータとの間にそれぞれ設けられ、前記出力部材の回転軸を前記ｚ軸に対し略平行に保持しつつ、前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータの駆動により前記出力部材を前記ｚ軸に交差する方向に移動させる第１リンク機構及び第２リンク機構と、前記出力部材と前記第３アクチュエータとの間に設けられ、前記第３アクチュエータの駆動により前記出力部材を前記ｚ軸に概ね平行な方向に移動させる第３リンク機構と、前記出力部材と前記第４アクチュエータとの間に設けられ、前記出力部材の位置に拘らず前記第４アクチュエータの駆動により前記出力部材を回転させる第４リンク機構と、を備え、前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータの駆動による前記出力部材の前記ｚ軸に交差する方向への移動に対応させて、前記第３アクチュエータの駆動により前記出力部材を前記ｚ軸に概ね平行な方向へ移動させることにより、ｘｙｚ空間内で前記出力部材を位置決め可能であることを特徴とするパラレルリンクロボットにある。
【０００７】
また、請求項１２に記載の本発明は、鉛直方向のｚ軸と略平行な回転軸を有する出力部材と、前記出力部材の移動を行う第１アクチュエータ、第２アクチュエータ、及び、第３アクチュエータと、前記出力部材と前記第１アクチュエータとの間、及び、前記出力部材と前記第２アクチュエータとの間にそれぞれ設けられ、前記出力部材の回転軸を前記ｚ軸に対し略平行に保持しつつ、前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータの駆動により前記出力部材を前記ｚ軸に交差する方向に移動させる第１リンク機構及び第２リンク機構と、前記出力部材と前記第３アクチュエータとの間に設けられ、前記第３アクチュエータの駆動により前記出力部材を前記ｚ軸に概ね平行な方向に移動させる第３リンク機構と、を備え、前記第１リンク機構及び前記第２リンク機構は、前記出力部材の回転軸と平行に配置され、前記第１アクチュエータ又は前記第２アクチュエータの駆動により移動させられる第１軸及び第２軸と、前記第１軸又は前記第２軸と前記出力部材との間に、それぞれ互いに平行に配置された複数の第１リンク部材及び複数の第２リンク部材と、をそれぞれ有し、前記第１軸、前記出力部材、前記複数の第１リンク部材で平行リンク機構を構成し、前記第２軸、前記出力部材、前記複数の第２リンク部材で平行リンク機構を構成し、前記出力部材と前記複数の第１リンク部材とをそれぞれ連結する複数の第１出力側ジョイント部と、前記出力部材と前記複数の第２リンク部材とをそれぞれ連結する複数の第２出力側ジョイント部とが、前記ｚ軸と略平行な同一軸上に配置され、前記第３リンク機構は、前記第３アクチュエータにより概ね上下方向に動かされる可動部材と、前記可動部材と前記出力部材との間に配置された第３リンク部材と、前記出力部材と前記第３リンク部材とを連結する第３出力側ジョイント部と、を有し、前記第３出力側ジョイント部と、前記複数の第１出力側ジョイント部及び前記複数の第２出力側ジョイント部とが、前記ｚ軸と略平行な同一軸上に配置されている、ことを特徴とする、パラレルリンクロボットにある。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、出力部材の、鉛直軸に交差する方向の移動を第１アクチュエータ及び第２アクチュエータにより、鉛直軸に概ね平行な方向への移動を第３アクチュエータによりそれぞれ制御するとともに、第１、第２、第３アクチュエータの駆動を互いに同期させて行わなくても故障することがない。また、請求項１に記載の本発明によれば、回転を第４アクチュエータにより独立して制御するため、制御を簡単に行える。また、請求項１２に記載の本発明によれば、第１、第２、第３アクチュエータからの力の作用点を上方から見て一致させることができるので、位置決め誤差を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るパラレルリンクロボットを示す概略構成斜視図。
【図２】同じく概略構成断面図。
【図３】２自由度のジョイント部の１例を示す拡大斜視図。
【図４】出力部材側のジョイント部の位置及び構成の別の３例を示す概略構成斜視図。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るパラレルリンクロボットを示す概略構成斜視図。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るパラレルリンクロボットを示す概略構成斜視図。
【図７】本発明の第４の実施形態に係るパラレルリンクロボットを示す概略構成斜視図。
【図８】同じく概略構成断面図。
【図９】出力部材の回転駆動を行うジョイン部の別の構成の１例を示す概略構成斜視図。
【図１０】本発明の第５の実施形態に係るパラレルリンクロボットを示す概略構成斜視図。
【図１１】同じく概略構成断面図。
【図１２】従来構造の１例を示す、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について、図１〜図４を用いて説明する。図１及び図２に示すように、パラレルリンクロボット１００は、ケース１０１と、出力部材１０２と、複数のモータ１０４、１０５、１０８、１１０と、複数のリンク機構１０６、１０７、１０９、１１２と、を有する。第１モータ１０４は第１アクチュエータに、第２モータ１０５は第２アクチュエータに、第３モータ１０８は第３アクチュエータに、第４モータ１１０は第４アクチュエータに、それぞれ相当する。また、１０６は第１リンク機構に、１０７は第２リンク機構に、１０９は第３リンク機構に、１１２は第４リンク機構に、それぞれ相当する。
【００１１】
［ケース］
ケース１０１内には、第１モータ１０４、第２モータ１０５、第３モータ１０８、第４モータ１１０を、それぞれの可動部が出力部材側に突出しないように収納する。ケース１０１はベース部材を兼ねており、複数のモータ１０４、１０５、１０８、１１０が、ケース１０１内のそれぞれの所定の位置に直接又は取付部材などを介して固定されている。
【００１２】
また、各モータの駆動力は後述するリンク機構１０６、１０７、１０９、１１２を介して出力部材１０２に伝達するようにして、各モータにより駆動されて各リンク機構を駆動する可動部がケース１０１内に収まるようにしている。更に、ケース１０１の複数個所に開口部１０１ａを設け、開口部１０１ａを介して、各モータにより各リンク機構をそれぞれ駆動可能としている。なお、ケース１０１は一体の構成でなくてもよく、複数の筐体を連結させた構成でもよい。
【００１３】
［出力部材］
出力部材１０２は、ワークの移動や加工などを行う工具を取り付けるものである。このような出力部材１０２は、ｚ軸方向に略平行に配置された出力軸１０３の先端部（下端部）に結合されている。後述するように、出力部材１０２は、出力軸１０３を回転軸として回転可能である。言い換えれば、出力部材１０２は、回転軸がｚ軸と略平行である。本実施形態では、ｚ軸方向を鉛直方向としている。
【００１４】
なお、出力軸１０３は軸状の形態を有することが好適であるが、実際に軸状の形態を有さなくても良い。後述するように、平行リンク等のリンク部材が結合されるジョイント部が略直線上に並べられれば良く、本発明の出力軸はこのような場合も含むものとする。
【００１５】
［第１モータ及び第２モータ］
第１モータ１０４及び第２モータ１０５は、それぞれが出力部材１０２を概ねｘｙ平面に沿って（水平方向に）移動させるための駆動源となる回転型アクチュエータの一例である。なお、厳密に言えば第３モータ１０８を停止している場合は、第１モータ１０４及び第２モータ１０５によって出力部材１０２は仮想的な球面上を移動することになる。このような第１モータ１０４及び第２モータ１０５は、回転軸の方向がｚ軸方向（鉛直方向）に略平行に配置されている。そして、第１モータ１０４の回転軸に第１アーム１０４ａを、第２モータ１０５の回転軸に第２アーム１０５ａをそれぞれ固定している。これら第１アーム１０４ａ及び第２アーム１０５ａは、ｘｙ平面（水平面）に略平行に配置される。したがって、第１アーム１０４ａは第１モータ１０４の駆動により、第２アーム１０５ａは第２モータ１０５により、それぞれ略水平方向に揺動する。
【００１６】
［第３モータ］
第３モータ１０８は、出力部材１０２を概ねｚ軸方向に移動させるための駆動源となる回転型アクチュエータの一例である。このような第３モータ１０８は、回転軸の方向がｚ軸と直交する直交軸（水平軸）と略平行となるように配置されている。そして、第３モータ１０８の回転軸に、回動腕部である第３アーム１０８ａを固定している。この第３アーム１０８ａは、第３モータ１０８の回転軸に直交する平面（水平面に略直交する平面）上に配置される。したがって、第３アーム１０８ａは第３モータ１０８の駆動により、第３モータ１０８の回転軸を中心として、この回転軸に直交する平面に沿って揺動し、第３アーム１０８ａの先端部に結合された後述の第３リンク機構１０９を介して、出力部材１０２を概ねｚ軸方向に移動することができる。厳密に言えば、第１モータ１０４と第２モータ１０５を停止している場合は、第３モータ１０８の駆動により出力部材１０２は仮想的な円弧上を移動することになる。なお、第３モータ１０８を駆動方向がｚ軸に略平行なリニアアクチュエータに変更してもよい。
【００１７】
［第４モータ］
第４モータ１１０は、出力部材１０２をｚ軸回り（鉛直軸回り）に回動させるための駆動源となる回転型アクチュエータの一例である。このような第４モータは、回転軸の方向がｚ軸方向（鉛直方向）に略平行となるように配置されている。そして、第４モータ１１０の回転軸に第４アーム１１０ａを固定している。この第４アーム１１０ａは、ｘｙ平面（水平面）に略平行に配置される。したがって、第４アーム１１０ａは第４モータ１１０の駆動により略水平方向に揺動する。
【００１８】
なお、上述の説明では、第１、第２、第３、第４アクチュエータは、それぞれ電動の回転型アクチュエータ（モータ）としたが、例えば、直線方向に駆動するリニア（直動）アクチュエータとしても良い。この場合、第１、第２、第４アクチュエータは、アクチュエータの駆動により直線方向に移動する移動子が、ｘｙ平面（水平面）に略平行に移動するようにする。また、第３アクチュエータは、移動子がｚ軸方向（鉛直方向）に略平行に移動するようにする。また、これら回転型、リニア型等のアクチュエータは、サーボモータ、ステッピングモータ、超音波モータ等の電動アクチュエータ以外に、油圧などの他の動力により駆動されるものでもよい。
【００１９】
［第１リンク機構及び第２リンク機構］
第１リンク機構１０６及び第２リンク機構１０７は、出力軸１０３と第１モータ１０４の第１アーム１０４ａとの間、及び、出力軸１０３と第２モータ１０５の第２アーム１０５ａとの間に、それぞれ設けられている。そして、後述するように出力部材１０２の出力軸（回転軸）１０３をｚ軸に略平行に保つように保持しつつ、第１モータ１０４及び第２モータ１０５の駆動により出力部材１０２をｚ軸に交差する方向に移動可能としている。
【００２０】
出力軸１０３とｚ軸との略平行を保つために、平行リンク機構の一例である第１リンク機構１０６は、第１軸１０４ｂと、出力軸１０３と、複数の第１リンク部材である２本の第１リンクバー１０６ａとを有する。また、平行リンク機構の一例である第２リンク機構１０７は、第２軸１０５ｂと、出力軸１０３と、複数の第２リンク部材である２本の第２リンクバー１０７ａとを有する。なお、第１リンクバー１０６ａと第２リンクバー１０７ａとは、それぞれ３本以上としても良い。
【００２１】
第１軸１０４ｂは、出力軸１０３と平行に配置され、第１モータ１０４の駆動によりｘｙ平面に沿って移動させられる。また、第２軸１０５ｂは、出力軸１０３と平行に配置され、第２モータ１０５の駆動によりｘｙ平面に沿って移動させられる。このために、第１軸１０４ｂの中間部は、軸受１０４ｃを介して第１アーム１０４ａに、第２軸１０５ｂの中間部は、軸受１０５ｃを介して第２アーム１０５ａに、それぞれ接続されている。また、第１軸１０４ｂは第１アーム１０４ａに、第２軸１０５ｂは第２アーム１０５ａに、それぞれｚ軸に対して略平行を保つように支持されている。
【００２２】
なお、第１軸１０４ｂ、第２軸１０５ｂは軸状の形態を有することが好適であるが、実際に軸状の形態を有さなくてもよく、平行リンクのリンク部材であるリンクバーが結合されるジョイントをｚ軸（鉛直線）に略平行な直線上に並べてあればよい。また、第１軸１０４ｂ、第２軸１０５ｂはそれぞれ第１モータ１０４の回転軸、第２モータ１０５の回転軸に対して略平行であることが好ましい。
【００２３】
第１リンク機構１０６の２本の第１リンクバー１０６ａは、同じ長さを有し、互いに平行に配置された状態で、第１軸１０４ｂと出力軸１０３とを接続する。本実施形態では、第１軸１０４ｂ、出力部材１０２に固定の出力軸１０３、２本の第１リンクバー１０６ａで平行リンク機構を構成している。このため、出力部材１０２の位置に拘らず、第１軸１０４ｂと出力軸１０３との平行、２本の第１リンクバー１０６ａの平行がそれぞれ保持される。
【００２４】
第２リンク機構１０７の２本の第２リンクバー１０７ａは、同じ長さを有し、互いに平行に配置された状態で、第２軸１０５ｂと出力軸１０３とを接続する。本実施形態では、第２軸１０５ｂ、出力部材１０２に固定の出力軸１０３、２本の第２リンクバー１０７ａで平行リンク機構を構成している。このため、出力部材１０２の位置に拘らず、第２軸１０５ｂと出力軸１０３との平行、２本の第２リンクバー１０７ａの平行がそれぞれ保持される。
【００２５】
また、本実施形態の場合、出力部材１０２がｘ、ｙ、ｚ軸の何れの方向にも移動できるように、第１リンク機構１０６及び第２リンク機構１０７の各ジョイント部を構成している。まず、第１リンク機構１０６は、出力軸１０３と２本の第１リンクバー１０６ａの一端部とを、複数の（２個の）第１出力側ジョイント部１０６ｂによりそれぞれ連結している。また、第１軸１０４ｂと２本の第１リンクバー１０６ａの他端部とを、複数の（２個の）第１駆動側ジョイント部１０６ｃによりそれぞれ連結している。
【００２６】
第２リンク機構１０７は、出力軸１０３と２本の第２リンクバー１０７ａの一端部とを、複数の（２個の）第２出力側ジョイント部１０７ｂによりそれぞれ連結している。また、第２軸１０５ｂと２本の第２リンクバー１０７ａの他端部とを、複数の（２個の）第２駆動側ジョイント部１０７ｃによりそれぞれ連結している。
【００２７】
２個の第１出力側ジョイント部１０６ｂは、少なくとも、出力軸１０３に対して第１リンクバー１０６ａを、出力軸回りの回動、及び、出力軸及び第１リンクバー１０６ａの配設方向に直交する直交軸を中心として回動自在である。２個の第２出力側ジョイント部１０７ｂは、少なくとも、出力軸１０３に対する第２リンクバー１０７ａの、出力軸回りの回動、及び、出力軸及び第２リンクバー１０７ａの配設方向に直交する直交軸を中心とした回動を可能とする。即ち、第１出力側ジョイント部１０６ｂ及び第２出力側ジョイント部１０７ｂは、少なくとも２自由度を有する。
【００２８】
２個の第１駆動側ジョイント部１０６ｃは、少なくとも、第１軸１０４ｂに対して第１リンクバー１０６ａを、第１軸１０４ｂ及び第１リンクバー１０６ａの配設方向に直交する直交軸を中心として回動自在である。２個の第２駆動側ジョイント部１０７ｃは、少なくとも、第２軸１０５ｂに対する第２リンクバー１０７ａの、第２軸１０５ｂ及び第２リンクバー１０７ａの配設方向に直交する直交軸を中心とした回動を可能とする。即ち、第１駆動側ジョイント部１０６ｃ及び第２駆動側ジョイント部１０７ｃは、少なくとも１自由度を有する。
【００２９】
なお、本実施形態では、第１軸１０４ｂが第１アーム１０４ａに軸受１０４ｃを介して支持されているため、第１軸１０４ｂ自体が第１アーム１０４ａに対して回転する。また、第２軸１０５ｂが第２アーム１０５ａに軸受１０５ｃを介して支持されているため、第２軸１０５ｂ自体が第２アーム１０５ａに対して回転する。
【００３０】
［出力部材の出力軸に交差する方向への移動］
上述のように、第１モータ１０４と出力部材１０２との間、及び、第２モータ１０５と出力部材１０２との間に、それぞれ平行リンク機構を設け、これら２個のモータにより出力部材１０２を出力軸に交差する方向に移動させている。このとき、第１軸１０４ｂ及び第２軸１０５ｂはｚ軸方向に対して略平行を保ちながら移動される。このため、第１モータ１０４及び第２モータ１０５の駆動により、出力部材１０２の回転軸（出力軸１０３）のｚ軸方向（鉛直方向）に対する略平行の姿勢を保ちながら、この出力部材１０２を出力軸に交差する概ね水平の方向に移動させることができる。
【００３１】
また、本実施形態の場合、出力軸１０３側の２個の第１出力側ジョイント部１０６ｂと、出力軸１０３側の２個の第２出力側ジョイント部１０７ｂとが、ｚ軸と略平行な同一軸上、即ち出力軸１０３上に配置されている。これにより、第１モータ１０４の制御による出力軸１０３の位置と、第２モータ１０５による出力軸１０３の位置とが必ず一致するため、両モータの制御量の差により生じる出力軸１０３の位置決め誤差を低減できる。なお、複数の第１出力側ジョイント部１０６ｂを結ぶ直線と、複数の第２出力側ジョイント部１０７ｂを結ぶ直線とを実質的に一致させていればよく、構造上の要求からわずかにずらして配置してもよい。
【００３２】
更に、２個の第１出力側ジョイント部１０６ｂを結ぶ線分の中点と、２個の第２出力側ジョイント部１０７ｂを結ぶ線分の中点とが略一致するように、２本の第１リンクバー１０６ａ及び２本の第２リンクバー１０７ａをそれぞれ配置している。図示の例では、２個の第２出力側ジョイント部１０７ｂの間に２個の第１出力側ジョイント部１０６ｂを配置している。そして、隣接する第１出力側ジョイント部１０６ｂと第２出力側ジョイント部１０７ｂの上側の一対の間隔と下側の一対の間隔とを、互いに同じとしている。
【００３３】
これにより、第１モータ１０４の駆動により出力軸１０３を移動させる力と、第２モータの駆動により出力軸１０３を移動させる力とを釣り合わせ易くできる。即ち、出力軸１０３を２個のモータにより出力軸１０３に交差する方向に移動させても、出力軸１０３にバランス良く力を作用させることができる。この結果、出力軸１０３の移動の際に出力軸１０３に傾くような力が作用せず、位置決め制度を向上させられる。
【００３４】
［第３リンク機構］
第３リンク機構１０９は、出力部材１０２の出力軸１０３と第３モータ１０８の第３アーム１０８ａとの間に設けられ、第３モータ１０８の駆動により出力部材１０２を概ねｚ軸方向に移動可能としている。このような第３リンク機構１０９は、回動腕部（可動部材）である第３アーム１０８ａと、第３リンク部材である第３リンクバー１０９ａと、出力軸１０３とにより構成される。
【００３５】
第３リンクバー１０９ａは、一端部を出力軸１０３の上端部に第３出力側ジョイント部１０９ｂにより連結され、他端部を第３アーム１０８ａの先端部に第３駆動側ジョイント部１０９ｃにより連結されている。このうちの第３出力側ジョイント部１０９ｂは、少なくとも、出力軸１０３に対する第３リンクバー１０９ａの、出力軸１０３回りの回動、及び、出力軸及び第３リンクバー１０９ａの配設方向に直交する直交軸を中心とした回動を可能とする。即ち、第３出力側ジョイント部１０９ｂは、少なくとも２自由度を有する。
【００３６】
一方、第３駆動側ジョイント部１０９ｃは、少なくとも、第３アーム１０８ａに対して第３リンクバー１０９ａを、次の３つの自由度を有するように連結する。即ち、第３アーム１０８ａの配設方向回りの回動と、第３アーム１０８ａの配設方向及び第３リンクバー１０９ａの配設方向に直交する直交軸を中心とした回動と、第３リンクバー１０９ａ（第３リンク部材自身）の配設方向回りの回動とを可能とする。第３アーム１０８ａの回動中心軸は、第３モータ１０８の回転軸である。
【００３７】
なお、第３モータ１０８は第３駆動側ジョイント部を概ね上下方向に移動するものであればよく移動子の移動方向がｚ軸に略平行なリニアアクチュエータに置き換えてもよい。そのように変更した場合、このリニアアクチュエータの移動子と第３リンクバー１０９ａの他端部とを結合する第３駆動側ジョイント部は、２自由度とすることができる。例えば、移動子の移動方向に略平行な軸回りの回動の自由度と、この軸と第３リンクバー１０９ａの配設方向に直交する軸回りの回動の自由度を有するジョイントが好適である。
【００３８】
なお、図１及び図２に丸印で示した２自由度のジョイント部１０６ｂ、１０７ｂ、１０９ｂ等としては、例えば図３に例示する構造のジョイントを適用できる。図３のジョイントは、矢印Ａに示すような支持軸の周りに１回転以上回転する自由度と、矢印Ｂに示すような支持軸に略直角な軸周りに所定の振れ角度範囲内で回動する自由度を有する。後述する他の２自由度のジョイントも、この図３に例示する構造を有するものが好適である。このような２自由度のジョイントを用いれば、リンクバーの配設方向回りの回転の自由度を有さないので、平行リンク機構のねじれを防止することができる。
【００３９】
第３駆動側ジョイント部１０９ｃとしては、例えば上述の２自由度のジョイントに第３リンクバー１０９ａの配設方向回りの回転の自由度を加え３自由度としたものが好適である。或いは、剛体の第３リンクバー１０９ａを用いる代わりにワイヤや樹脂バーや途中に軸受を有するリンクバー等のねじれを許容するリンク部材を使用し、第３駆動側ジョイント部１０９ｃを２自由度にしても良い。或いは、第３リンクバー１０９ａの第３駆動側ジョイント部１０９ｃを２自由度とし、第３出力側ジョイント部１０９ｂを３自由度にしても良い。
【００４０】
［出力部材の上下移動］
第３モータ１０８を駆動すると、第３アーム１０８ａの先端が水平面に略直交する平面に沿って揺動し（第３アーム１０８ａの運動により）、この第３アーム１０８ａの先端に第３リンクバー１０９ａを介して接続された出力部材１０２が概ね鉛直方向に移動する。厳密には第３アーム１０８ａのみ駆動すると出力部材１０２は仮想的な円弧上を移動する。第１モータ１０４及び第２モータ１０５の駆動による、出力軸１０３に交差する概ね水平の方向への出力軸１０３の移動とともに、第３モータ１０８を駆動すれば、出力軸１０３の水平方向と鉛直方向への移動が可能となる。したがって、第１モータ１０４及び第２モータ１０５の駆動による出力部材１０２のｚ軸に交差する方向への移動に対応させて、第３モータ１０８の駆動により出力部材１０２をｚ軸に概ね平行な方向へ移動させることにより、ｘｙｚ空間内で出力部材１０２を位置決め可能である。
【００４１】
また、前述のように、第１モータ１０４と出力部材１０２との間、及び、第２モータ１０５と出力部材１０２との間に、それぞれ平行リンク機構を設けている。このため、出力部材１０２の水平方向及び鉛直方向の移動に拘らず、出力軸１０３を鉛直方向と略平行な状態に維持できる。
【００４２】
また、第３モータ１０８の駆動により、出力軸１０３を上下方向に移動すると、第１リンクバー１０６ａと第２リンクバー１０７ａは水平から傾斜する。このため、出力軸１０３の３次元空間内の移動位置は、第１リンクバー１０６ａ、第２リンクバー１０７ａ、第３リンクバー１０９ａの傾斜を考慮して、第１、第２、第３モータ１０４、１０５、１０８の駆動量（回転角度）から幾何学的に算出する。
【００４３】
なお、第１、第２モータ１０４、１０５の駆動量から概略の位置を算出し、それを第３モータ１０８の駆動量に応じて補正することで、出力軸１０３のｘｙｚ空間内の正確な移動位置を算出するようにしても良い。また、算出値を予め数値テーブルに格納しておき、目標とする移動位置に基づいて第１、第２、第３モータ１０４、１０５、１０８の駆動量をこの数値テーブルから求めることが好適である。また、移動位置から第１、第２、第３モータ１０４、１０５、１０８の駆動量を逆算する算出式を用いても良い。以上のようにして出力軸１０３の移動位置と第１、第２、第３モータ１０４、１０５、１０８の駆動量を関係付けることで、出力軸１０３に固定の出力部材１０２の３次元位置（ｘｙｚ位置）の位置決めが可能となる。
【００４４】
また、第３リンクバー１０９ａの出力軸１０３側の第３出力側ジョイント部１０９ｂは、上述のように出力軸１０３の上端部に設けられている。したがって、本実施形態の場合、この第３出力側ジョイント部１０９ｂと、２個の第１出力側ジョイント部１０６ｂ及び２個の第２出力側ジョイント部１０７ｂとが、ｚ軸と略平行な同一軸上（出力軸１０３上）に配置される。これにより、第１モータ１０４によって出力軸１０３に対して力を作用させる位置と、第２モータ１０５によって出力軸１０３に対して力を作用させる位置と、第３モータ１０８によって出力軸１０３に対して力を作用させる位置とが上方から見ていつでも一致する。このため、３つのモータを協働させて行う出力軸１０３の位置決めの誤差を低減できる。なお、第３リンクバー１０９ａの第３出力側ジョイント部１０９ｂを設ける位置は、出力軸１０３の上端部とすることが他のリンクバーとの干渉を防止するために好適であるが、これに限定するものではない。例えば、第３リンクバー１０９ａの第３出力側ジョイント部１０９ｂを設ける位置を、出力軸１０３の中央付近にしてもよい。このようにすれば、他のリンクバーから作用する力と第３リンクバー１０９ａから作用する力とのバランスが良好になり、出力軸１０３の傾きを防止できる。
【００４５】
［回転伝達手段］
また、本実施形態の場合、第２モータ１０５により水平方向に移動させられる第２軸１０５ｂの下端部に、軸受１０５ｄを介して回転部材であるリンクアーム１０５ｅを回転自在に支持している。また、第４モータ１１０の駆動をリンクアーム１０５ｅに伝達する回転伝達手段１１１を有する。
【００４６】
回転伝達手段１１１は、第４モータ１１０の第４アーム１１０ａとリンクアーム１０５ｅとの間にリンクバー１１１ａを設けてなる。リンクバー１１１ａの一端部は、出力側ジョイント部１１１ｂによりリンクアーム１０５ｅに連結され、リンクバー１１１ａの他端部は、駆動側ジョイント部１１１ｃにより第４アーム１１０ａの先端部に連結されている。
【００４７】
出力側ジョイント部１１１ｂは、少なくとも、リンクアーム１０５ｅに対してリンクバー１１１ａを、ｚ軸に略平行な軸回りに回動可能とする自由度を有している。また、駆動側ジョイント部１１１ｃは、少なくとも、第４アーム１１０ａに対してリンクバー１１１ａを、ｚ軸に略平行な軸回りに回動可能とする自由度を有している。即ち、何れのジョイント部１１１ｂ、１１１ｃは、少なくとも１自由度を有するものであれば良い。但し、本実施形態の場合、部品の共通化を図るため、ジョイント部１１１ｂ、１１１ｃは、第１出力側ジョイント部１０６ｂなどと同様の２自由度を有するものを使用している。
【００４８】
なお、回転伝達手段１１１は、上述のようなリンク機構以外の構成としても良い。例えば、第４モータ１１０の第４アーム１１０ａの代わりにこの第４アーム１１０ａと同じ半径のプーリを設ける。一方、第２軸１０５ｂのリンクアーム１０５ｅの代わりにこのリンクアーム１０５ｅと同じ半径のプーリを設ける。そして、これら両プーリにベルトを掛け渡し、ベルトにより第４モータ１１０の回転を伝達する。
【００４９】
［第４リンク機構］
第４リンク機構１１２は、出力部材１０２の出力軸１０３と回転部材の駆動側腕部でもあるリンクアーム１０５ｅとの間に配置される。そして、出力部材１０２を鉛直軸回り（回転軸回り）に回転可能としている。このような第４リンク機構１１２は、出力軸１０３に設けられた出力側腕部である出力軸アーム１０３ａと、リンクアーム１０５ｅとの間に、第４リンク部材である第４リンクバー１１２ａを設けてなる。
【００５０】
出力軸アーム１０３ａは、出力軸１０３の下端寄りで出力部材１０２の上側に隣接する位置から水平方向に突出するように形成されている。また、出力軸アーム１０３ａの水平方向の長さとリンクアーム１０５ｅの水平方向の長さを同じとしている。第４リンクバー１１２ａの一端部は、第４出力側ジョイント部１１２ｂにより出力軸アーム１０３ｅに連結され、第４リンクバー１１２ａの他端部は、第４駆動側ジョイント部１１２ｃによりリンクアーム１０５ｅに連結されている。
【００５１】
第４出力側ジョイント部１１２ｂは、少なくとも、出力軸アーム１０３ａに対する第４リンクバー１１２ａの、ｚ軸に略平行な軸回りの回動、及び、ｚ軸に略平行な軸及び第４リンクバー１１２ａの配設方向に直交する直交軸を中心とした回動を可能とする自由度を有している。また、第４駆動側ジョイント部１１２ｃは、少なくとも、リンクアーム１０５ｅに対する第４リンクバー１１２ａの、ｚ軸に略平行な軸回りの回動、及び、ｚ軸に略平行な軸及び第４リンクバー１１２ａの配設方向に直交する直交軸を中心とした回動を可能とする自由度を有している。即ち、第４出力側ジョイント部１１２ｂ及び第４駆動側ジョイント部１１２ｃは、少なくとも２自由度を有する。
【００５２】
［各モータの配置］
また、本実施形態では、上述のように、出力部材１０２と、第１、第２、第３、第４モータ１０４、１０５、１０８、１１０との間に、それぞれ第１、第２、第３、第４リンク機構１０６、１０７、１０９、１１２を設けている。そして、第１、第２、第３、第４モータ１０４、１０５、１０８、１１０を、出力部材１０２の移動領域に対して水平方向に外れた位置に配置している。即ち、出力部材１０２がどの位置に移動しても、出力部材１０２が何れかのモータの鉛直方向下側に位置することはない。
【００５３】
特に、第１モータ１０４と第２モータ１０５とは、次のような関係を満たすように配置される。即ち、装置の上方から眺めた場合に第１モータ１０４の中心（回転軸）と出力部材１０２の中心（出力軸１０３）とを結ぶ線分と、第２モータ１０５の中心（回転軸）と出力軸１０３とを結ぶ線分との成す角度が、０°よりも大きく且つ１８０°よりも小さくなるように配置される。言い換えれば、第１モータ１０４と第２モータ１０５とは、装置の上方から眺めた場合に出力軸１０３とそれぞれの中心を結ぶ２つの線が直線となるような位置、及び、互いにの中心が重なる位置のそれぞれから外れるように配置する。
【００５４】
本実施形態では、第１モータ１０４と第２モータ１０５とは、鉛直方向の位置はほぼ同じとし、互いに水平方向にずれた位置に配置している。また、第１アーム１０４ａと第２アーム１０５ａとの水平方向の長さを同じとし、出力軸１０３と第１軸１０４ｂとの水平方向の距離と出力軸１０３と第２軸１０５ｂとの水平方向の距離とを同じとしている。即ち、第１リンクバー１０６ａと第２リンクバー１０７ａとの長さを同じとしている。
【００５５】
また、第３モータ１０８は、水平方向に関し、第１モータ１０４と同じ位置又は、第２モータ１０５と同じ位置又は、第１モータ１０４と第２モータ１０５との間に配置することが好適である。本実施形態では、第３モータ１０８は、第１モータ１０４と第２モータ１０５との間で、これら２個のモータ及び出力部材１０２よりも鉛直方向上方に配置している。また、第３モータ１０８の水平方向の位置は、出力部材１０２から外れた位置で、且つ、第１モータ１０４と第２モータ１０５との中央としている。
【００５６】
また、第４モータ１１０は、第２モータ１０５の鉛直方向下側で、その回転軸が、第２モータ１０５の回転軸と同軸上となるように配置している。そして、リンクバー１１１ａの長さと第２アーム１０５ａの水平方向の長さとを同じとすると共に、第４アーム１１０ａの水平方向の長さとリンクアーム１０５ｅの水平方向の長さとを同じとすることにより、簡略化された平行リンク機構を構成している。
【００５７】
なお、第４モータ１１０は、第１モータ１０４の鉛直方向下側で、その回転軸が、第１モータ１０４の回転軸と同軸上となるように配置しても良い。この場合、リンクアーム１０５ｅは第１軸１０４ｂに支持する。また、リンクアーム１０５ｅと第４アーム１１０ａとを連結するリンクバー１１１ａの長さと、第１アーム１０４ａの水平方向の長さとを同じとすると共に、第４アーム１１０ａの水平方向の長さとリンクアーム１０５ｅの水平方向の長さを同じにすれば、同様に平行リンク機構を構成できる。
【００５８】
また、本実施形態では第４リンクバー１１２ａの長さと第２リンクバー１０７ａの長さとを同じとしている。上述したように、出力軸アーム１０３ａの長さとリンクアーム１０５ｅの水平方向の長さも同じであるため、出力軸アーム１０３ａ、リンクアーム１０５ｅ、第４リンクバー１１２ａ、第２リンクバー１０７ａで平行リンク機構が構成される。
【００５９】
［出力部材の回動］
第４モータ１１０が第４アーム１１０ａを駆動すると、回転伝達手段１１１により回転伝達されてリンクアーム１０５ｅが第２軸１０５ｂ回りに回転する。すると、第４リンク機構１１２により出力軸アーム１０３ａに対してこのリンクアーム１０５ｅに追従して回転させる力が作用する。このとき、出力軸１０３に接続される各ジョイント部１０６ｂ、１０７ｂ、１０９ｂは、それぞれ出力軸１０３回りの自由度を有するため、出力軸１０３の回転は許容されている。したがって、上述のように出力軸アーム１０３ａに回転させようとする力が作用すると、出力軸１０３及び出力部材１０２が出力軸１０３回りに回転する。
【００６０】
また、上述のように、出力軸アーム１０３ａ、リンクアーム１０５ｅ、第４リンクバー１１２ａ、第２リンクバー１０７ａで平行リンク機構を構成しているため、出力軸アーム１０３ａの回転角度はリンクアーム１０５ｅの回転角度と一致する。注目すべき点は、出力軸１０３がｘｙｚ空間内で移動しても、この回転角度は一致することである。
【００６１】
更に本実施形態では、上述のようにリンクバー１１１ａ、第２アーム１０５ａ、第４アーム１１０ａ、リンクアーム１０５ｅで簡略化された平行リンク機構を構成している。このため、第２アーム１０５ａの回動角度に拘らず、第４アーム１１０ａとリンクアーム１０５ｅとの回動角度が一致する。言い換えれば、第２軸１０５ｂの移動に拘らず、この回転角度は一致する。
【００６２】
したがって、第４モータ１１０を保持励磁や電磁ブレーキ等により停止し、第４アーム１１０ａ及びリンクアーム１０５ｅの回転角度を固定しておけば、出力部材１０２のｘｙｚ空間内での移動に拘らず、出力軸アーム１０３ａの回転角度が保持されたままとなる。即ち、出力部材１０２の回転角度が維持される。
【００６３】
一方、第４モータ１１０を回転させるとリンクアーム１０５ｅは回転伝達手段１１１により第４モータ１１０と同期して回転する。出力軸アーム１０３ａの回転角度は第４アーム１１０ａの回転角度と一致するため、第４モータ１１０の駆動量を制御することにより出力部材１０２の回転を制御可能である。しかも、出力部材１０２の回動量は第４モータ１１０の駆動量により一意に決まり、第１、第２、第３モータ１０４、１０５、１０８の駆動量に影響を受けることなく、制御を簡単に行える。
【００６４】
なお、本実施形態では、２本の第１リンクバー１０６ａの配置間隔を２本の第２リンクバー１０７ａの配置間隔よりも狭くしている。そして、出力軸１０３に対する２本の第１リンクバー１０６ａの接続位置を、同じく２本の第２リンクバー１０７ａの２つの接続位置に挟まれた位置に配置している。このことで、出力軸１０３に対して水平方向に掛かる力のバランスが良好となるので、出力軸１０３の傾きを防止でき好適である。なお、２本の第１リンクバー１０６ａの配置間隔を２本の第２リンクバー１０７ａの配置間隔よりも広くして、出力軸１０３に対する２本の第２リンクバー１０７ａの接続位置を、２本の第１リンクバー１０６ａの２つの接続位置に挟まれた位置に配置してもよく、同様に好適である。
【００６５】
しかし、２本の第１リンクバー１０６ａの幅を２本の第２リンクバー１０７ａの幅と等しくし、出力軸１０３に対する接続位置を例えば図４（ａ）、図４（ｂ）のように変更しても良い。図４（ａ）では、第１リンクバー１０６ａと第２リンクバー１０７ａを出力軸１０３に対して交互に接続している。また、図４（ｂ）では、２本の第１リンクバー１０６ａに対して２本の第２リンクバー１０７ａを軸方向にずらして接続している。また、図４（ｃ）では、出力軸１０３に出力側腕部に相当するクランク部１０３ｂを設け、クランク部１０３ｂに第４リンクバー１１２ａを接続した変形例である。即ち、出力軸アーム１０３ａに代えて、出力軸１０３の一部を水平方向に突出するように折り曲げ形成したクランク部１０３ｂを設けている。このようにクランク部１０３ｂとすることで、出力軸１０３の回転角度の範囲を広げることが可能となる。
【００６６】
また、第４モータ１１０を、他のモータの位置に無関係な位置に配置し、２本のリンクバーによる平行リンク機構を２組用いるか又は、平行リンク機構とベルト式の回転伝達機構の組合せによる回転伝達機構を用いる構成とすることも可能である。この場合は回転伝達機構と第２軸１０５ｂ等との連結は行わない。また、この場合は第２モータ１０５と第２軸１０５ｂをリニアアクチュエータとその移動子に変更することも可能である。
【００６７】
本実施形態によれば、出力部材１０２の、出力軸に交差する方向の移動を第１モータ１０４及び第２モータ１０５により、概ね鉛直方向の移動を第３モータ１０８により、回動を第４モータ１１０により、それぞれ制御するため、制御を簡単に行える。即ち、位置決めの目標位置に対して第１、第２、第３の各モータの駆動量（制御量）は互いに関係があるものの、それぞれ制御する方向（移動方向）が出力軸に交差する概ね水平方向か、概ね鉛直方向かに決まっているため、それぞれの駆動量の算出を簡単に行える。また、第４モータに関しては第１、第２、第３の各モータの駆動量に無関係に駆動量を簡単に決定できる。
【００６８】
また、本実施形態の場合、出力軸１０３の軸線上に各リンクバーから接続されるジョイント部を配列したので、リンクバーからの力が作用する作用点は出力軸１０３の軸線方向から見たときに一致する。このため、出力軸１０３の位置決めに対して作用点のずれによる偏差を生じることがない。従って、位置決め誤差の少ないパラレルリンクロボットが提供できるとともに、位置決め位置に対して各アクチュエータの駆動量の算出が容易となる。
【００６９】
また、第１、第２、第３、第４モータ１０４、１０５、１０８、１１０を、水平方向に関し出力部材１０２の移動領域に対して外れた位置に配置しているため、クリーンな環境で出力部材１０２による加工や組み立て作業等を行うことができる。即ち、出力部材１０２が何れかのモータの下側に位置すると、このモータの駆動により例えばモータに付着したごみなどの異物が出力部材１０２に設けた工具により加工などがされるワークに落下して、ワークを汚染する可能性がある。特に、クリーンな環境でワークの加工などを行う場合、極僅かな異物が品質に影響を与えてしまう。そこで、本実施形態では、各モータ１０４、１０５、１０８、１１０を、水平方向に関し出力部材１０２の移動領域に対して外れた位置に配置して、出力部材１０２がどこに移動しても何れかのモータの鉛直方向下側に位置することを防止している。そして、ワークに異物が付着することを低減している。
【００７０】
また、本実施形態では、第１、第２、第３、第４モータ１０４、１０５、１０８、１１０を、それぞれの可動部が出力部材１０２側に突出しないように収納するケース１０１を有するため、異物がよりワークに付着しにくい。
【００７１】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態について、図５を用いて説明する。本実施形態は、上述の第１の実施形態に対し、第１軸１０４ｂを第１アーム１０４ａに支持する軸受１０４ｃ、第２軸１０５ｂを第２アーム１０５ａに支持する軸受１０５ｃを省略している。そして、第１軸１０４ｂと第１アーム１０４ａとを固定または一体化し、第２軸１０５ｂと第２アーム１０５ａとを固定または一体化している。
【００７２】
また、これに伴い、第１リンクバー１０６ａと第１軸１０４ｂとを連結する第１駆動側ジョイント部１０６ｃ´と、第２リンクバー１０７ａと第２軸１０５ｂとを連結する第２駆動側ジョイント部１０７ｃ´とを、それぞれ２自由度を有するものとしている。即ち、第１の実施形態に比べて、リンクバーをｚ軸に略平行な軸回りに回動自在としている。
【００７３】
具体的には、第１駆動側ジョイント部１０６ｃ´は、第１リンクバー１０６ａに、第１軸１０４ｂ回りの回動、及び、第１軸１０４ｂ及び第１リンクバー１０６ａの配設方向に直交する直交軸を中心とした回動を可能とする自由度を有している。また、第２駆動側ジョイント部１０７ｃ´は、第２リンクバー１０７ａに、第２軸１０５ｂ回り、及び、第２軸１０５ｂ及び第２リンクバー１０７ａの配設方向に直交する直交軸を中心とした回動を可能とする自由度を有している。このようなジョイント部１０６ｃ´、１０７ｃ´としては、例えば、前述の図３に示した構造のものを使用できる。
【００７４】
本実施形態の場合、第１駆動側ジョイント部１０６ｃ´及び第２駆動側ジョイント部１０７ｃ´として、２自由度のジョイント部を使用できるので、他の２自由度のジョイント部と部品の共通化が可能となる。例えば、ジョイント部１０６ｂ、１０６ｃ´、１０７ｂ、１０７ｃ´、１０９ｂ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１２ｂ、１１２ｃに同一部品を使用できる。このため、製造コストを低減できる。その他の構造及び作用は、上述の第１の実施形態と同様である。
【００７５】
＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態について、図６を用いて説明する。本実施形態は、上述の第１、第２の実施形態と異なり、出力部材１０２及び出力軸１０３に対して回転自在な回転軸１２０を設けている。このために、出力部材１０２の下方に軸受１２１を介して回転軸１２０を設けている。また、回転軸１２０には、水平方向に突出するように回転軸アーム１２０ａを設けている。そして、回転軸アーム１２０ａの先端部と第４リンクバー１１２ａの一端部とを、２自由度の第４出力側ジョイント部１１２ｂにより連結している。本実施形態では、回転軸アーム１２０ａが上述の各実施形態の出力軸アーム１０３ａに相当する。
【００７６】
このような本実施形態の場合、ワークの移動や加工などを行う工具は回転軸１２０に設けられる。これにより、出力軸１０３を回転させることなく、回転軸１２０を回転させられる。その他の構造及び作用は、上述の第２の実施形態と同様である。
【００７７】
＜第４の実施形態＞
本発明の第４の実施形態について、図７及び図８を用いて説明する。本実施形態は、上述の各実施形態と異なり、第４出力側ジョイント部１１２ｂを、ｚ軸方向に関し、２個の第１出力側ジョイント部１０６ｂと、２個の第２出力側ジョイント部１０７ｂとの間に配置している。特に、本実施形態では、２個の第１出力側ジョイント部１０６ｂを結ぶ線分の中点と、２個の第２出力側ジョイント部１０７ｂを結ぶ線分の中点とを略一致させている。そして、第４出力側ジョイント部１１２ｂは、この略一致した中点と鉛直方向に関して略同等の位置に配置している。
【００７８】
本実施形態の場合、第４出力側ジョイント部１１２ｂが連結されるのは、前述の図４（ｃ）に示したようなクランク部１０３ｂとしている。但し、図９に示すように、出力軸アーム１０３ａに第４出力側ジョイント部１１２ｂを連結する構造であっても良い。何れの構造の場合でも、第４モータ１１０の駆動により出力軸１０３を回動させる力の作用点を、第１、第２モータ１０４、１０５により出力軸１０３を移動させる力の仮想的な作用点と鉛直方向に関し略同等にできる。このため、出力軸１０３の移動及び回動を安定して行うことができ、位置決め誤差や回動誤差などを低減できる。
【００７９】
また、本実施形態では、第２モータ１０５により水平方向に移動させられる第２軸１０５ｂの下端部に、軸受１０５ｄを介して回転部材であるリンクアーム１０５ｅ、１０５ｆを回転自在に支持している。これらリンクアーム１０５ｅ、１０５ｆは、軸受１０５ｄに対して上方から見て異なる角度でそれぞれ水平方向に設けられている。そして、リンクアーム１０５ｅにリンクバー１１１ａを、リンクアーム１０５ｆに第４リンクバー１１２ａを、それぞれ連結している。リンクアーム１０５ｆの水平方向の長さは、クランク部１０３ｂの水平方向の突出量（出力軸アーム１０３ａの水平方向の長さに相当）と同じとし、第４モータ１１０の駆動によりリンクアーム１０５ｅ、１０５ｆを介して、出力軸１０３を回動させる。本実施形態によれば、出力軸１０３の回転可能な範囲をより広くすることができる。なお、本実施形態では、出力部材の図示を省略している。その他の構造及び作用は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００８０】
＜第５の実施形態＞
本発明の第５の実施形態について、図１０及び図１１を用いて説明する。本実施形態では、上述の各実施形態と異なり、２個の第１出力側ジョイント部１０６ｂと、２個の第２出力側ジョイント部１０７ｂとを同一軸上に配置していない。即ち、これらジョイント部１０６ｂ、１０７ｂを出力軸１０３に沿って配列させていない。このために、出力部材１０２の出力軸１０３から外れた位置に、２本のアーム１０２ａ、１０２ｂを固定している。これらアーム１０２ａ、１０２ｂは、ｚ軸と平行に配置されている。そして、第１リンクバー１０６ａをアーム１０２ａに第１出力側ジョイント部１０６ｂにより連結し、第２リンクバー１０７ａをアーム１０２ｂに第２出力側ジョイント部１０７ｂにより連結している。
【００８１】
また、本実施形態の場合も、前述の図６に示した構造と同様に、出力部材１０２及び出力軸１０３に対して回転自在な回転軸１２０を設けている。このために、出力部材１０２の下方に軸受１２１を介して回転軸１２０を設け、回転軸１２０の一部を水平方向に突出するように折り曲げてクランク部１２０ｂを形成している。そして、このクランク部１２０ｂに第４リンクバー１１２ａの一端部を、２自由度の第４出力側ジョイント部１１２ｂにより連結している。
【００８２】
本実施形態の場合、リンクバー１０６ａ、１０７ａと出力部材１０２との連結部を、上述のように出力軸１０３からずらすことにより、平行リンク機構をより自由に構成することが可能となる。その他の構造及び作用は、前述の第１、第３の実施形態と同様である。
【００８３】
＜他の実施形態＞
上述の各実施形態では、ケース１０１はベース部材を兼ねるものとしたが、例えばケース１０１をカバー部材として、パラレルリンクロボットに対して着脱可能とし、各モータを覆う構造にしても良い。また、パラレルリンクロボットの機構部から部分的に露出するアクチュエータを覆うためのカバー部材を用いても良い。このように、本発明のケース１０１としては上記のカバー部材及び、カバー部材と他の機構部材の任意の組合せも含むものとする。また、各実施形態の構成は、適宜組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００８４】
１００ パラレルリンクロボット
１０１ ケース
１０２ 出力部材
１０３ 出力軸
１０３ａ 出力軸アーム（出力側腕部）
１０３ｂ クランク部（出力側腕部）
１０４ 第１モータ（第１アクチュエータ）
１０４ｂ 第１軸
１０５ 第２モータ（第２アクチュエータ）
１０５ｂ 第２軸
１０５ｅ、１０５ｆ リンクアーム（回転部材、駆動側腕部）
１０６ 第１リンク機構
１０６ａ 第１リンクバー（第１リンク部材）
１０６ｂ 第１出力側ジョイント部
１０６ｃ、１０６ｃ´ 第１駆動側ジョイント部
１０７ 第２リンク機構
１０７ａ 第２リンクバー（第２リンク部材）
１０７ｂ 第２出力側ジョイント部
１０７ｃ、１０７ｃ´ 第２駆動側ジョイント部
１０８ 第３モータ（第３アクチュエータ）
１０９ 第３リンク機構
１０９ａ 第３リンクバー（第３リンク部材）
１０９ｂ 第３出力側ジョイント部
１０９ｃ 第３駆動側ジョイント部
１１０ 第４モータ（第４アクチュエータ）
１１１ 回転伝達手段
１１２ 第４リンク機構
１１２ａ 第４リンクバー（第４リンク部材）
１１２ｂ 第４出力側ジョイント部
１１２ｃ 第４駆動側ジョイント部
１２０ 回転軸
１２０ａ 回転軸アーム（出力側腕部）
１２０ｂ クランク部（出力側腕部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のアクチュエータとリンク機構とを組み合わせて構成され、物品の加工や組み立て等の作業に用いるパラレルリンクロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
パラレルリンクロボットとして、例えば、図１２に示すような構造が知られている（特許文献１参照）。図１２のパラレルリンクロボット１は、３組の平行リンク機構２と、３個のモータ３と、工具などが装着される出力部材４とを有する。そして、３個のモータ３でそれぞれ平行リンク機構２を介して、出力部材４の鉛直方向及び水平方向の移動を行えるようにしている。また、伝動部材５を不図示のモータにより回転駆動することにより、出力部材４を回動させられるようにしている。この伝動部材５は、出力部材４の鉛直方向及び水平方向の移動に追従しつつ、回転伝達が行えるように支持されている。また、図１２の構造の場合、各モータ３及びその可動部は、ワークの上側に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１７３０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１に記載された構造の場合、出力部材４の位置決めを行う際に、移動の途上においても３個のモータ３全ての駆動量を関連付けて、駆動を同期させる必要がある。即ち、３個のモータ３の駆動量をそれぞれ関連付けして同期させて制御しないと、機構に無理な力が掛かり故障する場合がある。例えば、始点と終点との間の経路が指示されず自由に取れる場合でも、全てのモータ３の駆動量を関連付けて同期させて制御しなければならない。このため、各モータ３の駆動量の算出が難しくなるなど、制御が複雑になることが避けられない。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑み、出力部材のｘ、ｙ、ｚ方向の移動、及び、出力部材の回動を、簡単な制御で行える構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の本発明は、所定のｚ軸と略平行な回転軸を有する出力部材と、前記出力部材の移動及び回転を行う第１アクチュエータ、第２アクチュエータ、第３アクチュエータ、及び、第４アクチュエータと、前記出力部材と前記第１アクチュエータとの間、及び、前記出力部材と前記第２アクチュエータとの間にそれぞれ設けられ、前記出力部材の回転軸を前記ｚ軸に対し略平行に保持しつつ、前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータの駆動により前記出力部材を前記ｚ軸に交差する方向に移動させる第１リンク機構及び第２リンク機構と、前記出力部材と前記第３アクチュエータとの間に設けられ、前記第３アクチュエータの駆動により前記出力部材を前記ｚ軸に概ね平行な方向に移動させる第３リンク機構と、前記出力部材と前記第４アクチュエータとの間に設けられ、前記出力部材の位置に拘らず前記第４アクチュエータの駆動により前記出力部材を回転させる第４リンク機構と、を備え、前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータの駆動による前記出力部材の前記ｚ軸に交差する方向への移動に対応させて、前記第３アクチュエータの駆動により前記出力部材を前記ｚ軸に概ね平行な方向へ移動させることにより、ｘｙｚ空間内で前記出力部材を位置決め可能であることを特徴とするパラレルリンクロボットにある。
【０００７】
また、請求項１２に記載の本発明は、鉛直方向のｚ軸と略平行な回転軸を有する出力部材と、前記出力部材の移動を行う第１アクチュエータ、第２アクチュエータ、及び、第３アクチュエータと、前記出力部材と前記第１アクチュエータとの間、及び、前記出力部材と前記第２アクチュエータとの間にそれぞれ設けられ、前記出力部材の回転軸を前記ｚ軸に対し略平行に保持しつつ、前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータの駆動により前記出力部材を前記ｚ軸に交差する方向に移動させる第１リンク機構及び第２リンク機構と、前記出力部材と前記第３アクチュエータとの間に設けられ、前記第３アクチュエータの駆動により前記出力部材を前記ｚ軸に概ね平行な方向に移動させる第３リンク機構と、を備え、前記第１リンク機構及び前記第２リンク機構は、前記出力部材の回転軸と平行に配置され、前記第１アクチュエータ又は前記第２アクチュエータの駆動により移動させられる第１軸及び第２軸と、前記第１軸又は前記第２軸と前記出力部材との間に、それぞれ互いに平行に配置された複数の第１リンク部材及び複数の第２リンク部材と、をそれぞれ有し、前記第１軸、前記出力部材、前記複数の第１リンク部材で平行リンク機構を構成し、前記第２軸、前記出力部材、前記複数の第２リンク部材で平行リンク機構を構成し、前記出力部材と前記複数の第１リンク部材とをそれぞれ連結する複数の第１出力側ジョイント部と、前記出力部材と前記複数の第２リンク部材とをそれぞれ連結する複数の第２出力側ジョイント部とが、前記ｚ軸と略平行な同一軸上に配置され、前記第３リンク機構は、前記第３アクチュエータにより概ね上下方向に動かされる可動部材と、前記可動部材と前記出力部材との間に配置された第３リンク部材と、前記出力部材と前記第３リンク部材とを連結する第３出力側ジョイント部と、を有し、前記第３出力側ジョイント部と、前記複数の第１出力側ジョイント部及び前記複数の第２出力側ジョイント部とが、前記ｚ軸と略平行な同一軸上に配置されている、ことを特徴とする、パラレルリンクロボットにある。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、出力部材の、鉛直軸に交差する方向の移動を第１アクチュエータ及び第２アクチュエータにより、鉛直軸に概ね平行な方向への移動を第３アクチュエータによりそれぞれ制御するとともに、第１、第２、第３アクチュエータの駆動を互いに同期させて行わなくても故障することがない。また、請求項１に記載の本発明によれば、回転を第４アクチュエータにより独立して制御するため、制御を簡単に行える。また、請求項１２に記載の本発明によれば、第１、第２、第３アクチュエータからの力の作用点を上方から見て一致させることができるので、位置決め誤差を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るパラレルリンクロボットを示す概略構成斜視図。
【図２】同じく概略構成断面図。
【図３】２自由度のジョイント部の１例を示す拡大斜視図。
【図４】出力部材側のジョイント部の位置及び構成の別の３例を示す概略構成斜視図。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るパラレルリンクロボットを示す概略構成斜視図。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るパラレルリンクロボットを示す概略構成斜視図。
【図７】本発明の第４の実施形態に係るパラレルリンクロボットを示す概略構成斜視図。
【図８】同じく概略構成断面図。
【図９】出力部材の回転駆動を行うジョイン部の別の構成の１例を示す概略構成斜視図。
【図１０】本発明の第５の実施形態に係るパラレルリンクロボットを示す概略構成斜視図。
【図１１】同じく概略構成断面図。
【図１２】従来構造の１例を示す、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について、図１〜図４を用いて説明する。図１及び図２に示すように、パラレルリンクロボット１００は、ケース１０１と、出力部材１０２と、複数のモータ１０４、１０５、１０８、１１０と、複数のリンク機構１０６、１０７、１０９、１１２と、を有する。第１モータ１０４は第１アクチュエータに、第２モータ１０５は第２アクチュエータに、第３モータ１０８は第３アクチュエータに、第４モータ１１０は第４アクチュエータに、それぞれ相当する。また、１０６は第１リンク機構に、１０７は第２リンク機構に、１０９は第３リンク機構に、１１２は第４リンク機構に、それぞれ相当する。
【００１１】
［ケース］
ケース１０１内には、第１モータ１０４、第２モータ１０５、第３モータ１０８、第４モータ１１０を、それぞれの可動部が出力部材側に突出しないように収納する。ケース１０１はベース部材を兼ねており、複数のモータ１０４、１０５、１０８、１１０が、ケース１０１内のそれぞれの所定の位置に直接又は取付部材などを介して固定されている。
【００１２】
また、各モータの駆動力は後述するリンク機構１０６、１０７、１０９、１１２を介して出力部材１０２に伝達するようにして、各モータにより駆動されて各リンク機構を駆動する可動部がケース１０１内に収まるようにしている。更に、ケース１０１の複数個所に開口部１０１ａを設け、開口部１０１ａを介して、各モータにより各リンク機構をそれぞれ駆動可能としている。なお、ケース１０１は一体の構成でなくてもよく、複数の筐体を連結させた構成でもよい。
【００１３】
［出力部材］
出力部材１０２は、ワークの移動や加工などを行う工具を取り付けるものである。このような出力部材１０２は、ｚ軸方向に略平行に配置された出力軸１０３の先端部（下端部）に結合されている。後述するように、出力部材１０２は、出力軸１０３を回転軸として回転可能である。言い換えれば、出力部材１０２は、回転軸がｚ軸と略平行である。本実施形態では、ｚ軸方向を鉛直方向としている。
【００１４】
なお、出力軸１０３は軸状の形態を有することが好適であるが、実際に軸状の形態を有さなくても良い。後述するように、平行リンク等のリンク部材が結合されるジョイント部が略直線上に並べられれば良く、本発明の出力軸はこのような場合も含むものとする。
【００１５】
［第１モータ及び第２モータ］
第１モータ１０４及び第２モータ１０５は、それぞれが出力部材１０２を概ねｘｙ平面に沿って（水平方向に）移動させるための駆動源となる回転型アクチュエータの一例である。なお、厳密に言えば第３モータ１０８を停止している場合は、第１モータ１０４及び第２モータ１０５によって出力部材１０２は仮想的な球面上を移動することになる。このような第１モータ１０４及び第２モータ１０５は、回転軸の方向がｚ軸方向（鉛直方向）に略平行に配置されている。そして、第１モータ１０４の回転軸に第１アーム１０４ａを、第２モータ１０５の回転軸に第２アーム１０５ａをそれぞれ固定している。これら第１アーム１０４ａ及び第２アーム１０５ａは、ｘｙ平面（水平面）に略平行に配置される。したがって、第１アーム１０４ａは第１モータ１０４の駆動により、第２アーム１０５ａは第２モータ１０５により、それぞれ略水平方向に揺動する。
【００１６】
［第３モータ］
第３モータ１０８は、出力部材１０２を概ねｚ軸方向に移動させるための駆動源となる回転型アクチュエータの一例である。このような第３モータ１０８は、回転軸の方向がｚ軸と直交する直交軸（水平軸）と略平行となるように配置されている。そして、第３モータ１０８の回転軸に、回動腕部である第３アーム１０８ａを固定している。この第３アーム１０８ａは、第３モータ１０８の回転軸に直交する平面（水平面に略直交する平面）上に配置される。したがって、第３アーム１０８ａは第３モータ１０８の駆動により、第３モータ１０８の回転軸を中心として、この回転軸に直交する平面に沿って揺動し、第３アーム１０８ａの先端部に結合された後述の第３リンク機構１０９を介して、出力部材１０２を概ねｚ軸方向に移動することができる。厳密に言えば、第１モータ１０４と第２モータ１０５を停止している場合は、第３モータ１０８の駆動により出力部材１０２は仮想的な円弧上を移動することになる。なお、第３モータ１０８を駆動方向がｚ軸に略平行なリニアアクチュエータに変更してもよい。
【００１７】
［第４モータ］
第４モータ１１０は、出力部材１０２をｚ軸回り（鉛直軸回り）に回動させるための駆動源となる回転型アクチュエータの一例である。このような第４モータは、回転軸の方向がｚ軸方向（鉛直方向）に略平行となるように配置されている。そして、第４モータ１１０の回転軸に第４アーム１１０ａを固定している。この第４アーム１１０ａは、ｘｙ平面（水平面）に略平行に配置される。したがって、第４アーム１１０ａは第４モータ１１０の駆動により略水平方向に揺動する。
【００１８】
なお、上述の説明では、第１、第２、第３、第４アクチュエータは、それぞれ電動の回転型アクチュエータ（モータ）としたが、例えば、直線方向に駆動するリニア（直動）アクチュエータとしても良い。この場合、第１、第２、第４アクチュエータは、アクチュエータの駆動により直線方向に移動する移動子が、ｘｙ平面（水平面）に略平行に移動するようにする。また、第３アクチュエータは、移動子がｚ軸方向（鉛直方向）に略平行に移動するようにする。また、これら回転型、リニア型等のアクチュエータは、サーボモータ、ステッピングモータ、超音波モータ等の電動アクチュエータ以外に、油圧などの他の動力により駆動されるものでもよい。
【００１９】
［第１リンク機構及び第２リンク機構］
第１リンク機構１０６及び第２リンク機構１０７は、出力軸１０３と第１モータ１０４の第１アーム１０４ａとの間、及び、出力軸１０３と第２モータ１０５の第２アーム１０５ａとの間に、それぞれ設けられている。そして、後述するように出力部材１０２の出力軸（回転軸）１０３をｚ軸に略平行に保つように保持しつつ、第１モータ１０４及び第２モータ１０５の駆動により出力部材１０２をｚ軸に交差する方向に移動可能としている。
【００２０】
出力軸１０３とｚ軸との略平行を保つために、平行リンク機構の一例である第１リンク機構１０６は、第１軸１０４ｂと、出力軸１０３と、複数の第１リンク部材である２本の第１リンクバー１０６ａとを有する。また、平行リンク機構の一例である第２リンク機構１０７は、第２軸１０５ｂと、出力軸１０３と、複数の第２リンク部材である２本の第２リンクバー１０７ａとを有する。なお、第１リンクバー１０６ａと第２リンクバー１０７ａとは、それぞれ３本以上としても良い。
【００２１】
第１軸１０４ｂは、出力軸１０３と平行に配置され、第１モータ１０４の駆動によりｘｙ平面に沿って移動させられる。また、第２軸１０５ｂは、出力軸１０３と平行に配置され、第２モータ１０５の駆動によりｘｙ平面に沿って移動させられる。このために、第１軸１０４ｂの中間部は、軸受１０４ｃを介して第１アーム１０４ａに、第２軸１０５ｂの中間部は、軸受１０５ｃを介して第２アーム１０５ａに、それぞれ接続されている。また、第１軸１０４ｂは第１アーム１０４ａに、第２軸１０５ｂは第２アーム１０５ａに、それぞれｚ軸に対して略平行を保つように支持されている。
【００２２】
なお、第１軸１０４ｂ、第２軸１０５ｂは軸状の形態を有することが好適であるが、実際に軸状の形態を有さなくてもよく、平行リンクのリンク部材であるリンクバーが結合されるジョイントをｚ軸（鉛直線）に略平行な直線上に並べてあればよい。また、第１軸１０４ｂ、第２軸１０５ｂはそれぞれ第１モータ１０４の回転軸、第２モータ１０５の回転軸に対して略平行であることが好ましい。
【００２３】
第１リンク機構１０６の２本の第１リンクバー１０６ａは、同じ長さを有し、互いに平行に配置された状態で、第１軸１０４ｂと出力軸１０３とを接続する。本実施形態では、第１軸１０４ｂ、出力部材１０２に固定の出力軸１０３、２本の第１リンクバー１０６ａで平行リンク機構を構成している。このため、出力部材１０２の位置に拘らず、第１軸１０４ｂと出力軸１０３との平行、２本の第１リンクバー１０６ａの平行がそれぞれ保持される。
【００２４】
第２リンク機構１０７の２本の第２リンクバー１０７ａは、同じ長さを有し、互いに平行に配置された状態で、第２軸１０５ｂと出力軸１０３とを接続する。本実施形態では、第２軸１０５ｂ、出力部材１０２に固定の出力軸１０３、２本の第２リンクバー１０７ａで平行リンク機構を構成している。このため、出力部材１０２の位置に拘らず、第２軸１０５ｂと出力軸１０３との平行、２本の第２リンクバー１０７ａの平行がそれぞれ保持される。
【００２５】
また、本実施形態の場合、出力部材１０２がｘ、ｙ、ｚ軸の何れの方向にも移動できるように、第１リンク機構１０６及び第２リンク機構１０７の各ジョイント部を構成している。まず、第１リンク機構１０６は、出力軸１０３と２本の第１リンクバー１０６ａの一端部とを、複数の（２個の）第１出力側ジョイント部１０６ｂによりそれぞれ連結している。また、第１軸１０４ｂと２本の第１リンクバー１０６ａの他端部とを、複数の（２個の）第１駆動側ジョイント部１０６ｃによりそれぞれ連結している。
【００２６】
第２リンク機構１０７は、出力軸１０３と２本の第２リンクバー１０７ａの一端部とを、複数の（２個の）第２出力側ジョイント部１０７ｂによりそれぞれ連結している。また、第２軸１０５ｂと２本の第２リンクバー１０７ａの他端部とを、複数の（２個の）第２駆動側ジョイント部１０７ｃによりそれぞれ連結している。
【００２７】
２個の第１出力側ジョイント部１０６ｂは、少なくとも、出力軸１０３に対して第１リンクバー１０６ａを、出力軸回りの回動、及び、出力軸及び第１リンクバー１０６ａの配設方向に直交する直交軸を中心として回動自在である。２個の第２出力側ジョイント部１０７ｂは、少なくとも、出力軸１０３に対する第２リンクバー１０７ａの、出力軸回りの回動、及び、出力軸及び第２リンクバー１０７ａの配設方向に直交する直交軸を中心とした回動を可能とする。即ち、第１出力側ジョイント部１０６ｂ及び第２出力側ジョイント部１０７ｂは、少なくとも２自由度を有する。
【００２８】
２個の第１駆動側ジョイント部１０６ｃは、少なくとも、第１軸１０４ｂに対して第１リンクバー１０６ａを、第１軸１０４ｂ及び第１リンクバー１０６ａの配設方向に直交する直交軸を中心として回動自在である。２個の第２駆動側ジョイント部１０７ｃは、少なくとも、第２軸１０５ｂに対する第２リンクバー１０７ａの、第２軸１０５ｂ及び第２リンクバー１０７ａの配設方向に直交する直交軸を中心とした回動を可能とする。即ち、第１駆動側ジョイント部１０６ｃ及び第２駆動側ジョイント部１０７ｃは、少なくとも１自由度を有する。
【００２９】
なお、本実施形態では、第１軸１０４ｂが第１アーム１０４ａに軸受１０４ｃを介して支持されているため、第１軸１０４ｂ自体が第１アーム１０４ａに対して回転する。また、第２軸１０５ｂが第２アーム１０５ａに軸受１０５ｃを介して支持されているため、第２軸１０５ｂ自体が第２アーム１０５ａに対して回転する。
【００３０】
［出力部材の出力軸に交差する方向への移動］
上述のように、第１モータ１０４と出力部材１０２との間、及び、第２モータ１０５と出力部材１０２との間に、それぞれ平行リンク機構を設け、これら２個のモータにより出力部材１０２を出力軸に交差する方向に移動させている。このとき、第１軸１０４ｂ及び第２軸１０５ｂはｚ軸方向に対して略平行を保ちながら移動される。このため、第１モータ１０４及び第２モータ１０５の駆動により、出力部材１０２の回転軸（出力軸１０３）のｚ軸方向（鉛直方向）に対する略平行の姿勢を保ちながら、この出力部材１０２を出力軸に交差する概ね水平の方向に移動させることができる。
【００３１】
また、本実施形態の場合、出力軸１０３側の２個の第１出力側ジョイント部１０６ｂと、出力軸１０３側の２個の第２出力側ジョイント部１０７ｂとが、ｚ軸と略平行な同一軸上、即ち出力軸１０３上に配置されている。これにより、第１モータ１０４の制御による出力軸１０３の位置と、第２モータ１０５による出力軸１０３の位置とが必ず一致するため、両モータの制御量の差により生じる出力軸１０３の位置決め誤差を低減できる。なお、複数の第１出力側ジョイント部１０６ｂを結ぶ直線と、複数の第２出力側ジョイント部１０７ｂを結ぶ直線とを実質的に一致させていればよく、構造上の要求からわずかにずらして配置してもよい。
【００３２】
更に、２個の第１出力側ジョイント部１０６ｂを結ぶ線分の中点と、２個の第２出力側ジョイント部１０７ｂを結ぶ線分の中点とが略一致するように、２本の第１リンクバー１０６ａ及び２本の第２リンクバー１０７ａをそれぞれ配置している。図示の例では、２個の第２出力側ジョイント部１０７ｂの間に２個の第１出力側ジョイント部１０６ｂを配置している。そして、隣接する第１出力側ジョイント部１０６ｂと第２出力側ジョイント部１０７ｂの上側の一対の間隔と下側の一対の間隔とを、互いに同じとしている。
【００３３】
これにより、第１モータ１０４の駆動により出力軸１０３を移動させる力と、第２モータの駆動により出力軸１０３を移動させる力とを釣り合わせ易くできる。即ち、出力軸１０３を２個のモータにより出力軸１０３に交差する方向に移動させても、出力軸１０３にバランス良く力を作用させることができる。この結果、出力軸１０３の移動の際に出力軸１０３に傾くような力が作用せず、位置決め制度を向上させられる。
【００３４】
［第３リンク機構］
第３リンク機構１０９は、出力部材１０２の出力軸１０３と第３モータ１０８の第３アーム１０８ａとの間に設けられ、第３モータ１０８の駆動により出力部材１０２を概ねｚ軸方向に移動可能としている。このような第３リンク機構１０９は、回動腕部（可動部材）である第３アーム１０８ａと、第３リンク部材である第３リンクバー１０９ａと、出力軸１０３とにより構成される。
【００３５】
第３リンクバー１０９ａは、一端部を出力軸１０３の上端部に第３出力側ジョイント部１０９ｂにより連結され、他端部を第３アーム１０８ａの先端部に第３駆動側ジョイント部１０９ｃにより連結されている。このうちの第３出力側ジョイント部１０９ｂは、少なくとも、出力軸１０３に対する第３リンクバー１０９ａの、出力軸１０３回りの回動、及び、出力軸及び第３リンクバー１０９ａの配設方向に直交する直交軸を中心とした回動を可能とする。即ち、第３出力側ジョイント部１０９ｂは、少なくとも２自由度を有する。
【００３６】
一方、第３駆動側ジョイント部１０９ｃは、少なくとも、第３アーム１０８ａに対して第３リンクバー１０９ａを、次の３つの自由度を有するように連結する。即ち、第３アーム１０８ａの配設方向回りの回動と、第３アーム１０８ａの配設方向及び第３リンクバー１０９ａの配設方向に直交する直交軸を中心とした回動と、第３リンクバー１０９ａ（第３リンク部材自身）の配設方向回りの回動とを可能とする。第３アーム１０８ａの回動中心軸は、第３モータ１０８の回転軸である。
【００３７】
なお、第３モータ１０８は第３駆動側ジョイント部を概ね上下方向に移動するものであればよく移動子の移動方向がｚ軸に略平行なリニアアクチュエータに置き換えてもよい。そのように変更した場合、このリニアアクチュエータの移動子と第３リンクバー１０９ａの他端部とを結合する第３駆動側ジョイント部は、２自由度とすることができる。例えば、移動子の移動方向に略平行な軸回りの回動の自由度と、この軸と第３リンクバー１０９ａの配設方向に直交する軸回りの回動の自由度を有するジョイントが好適である。
【００３８】
なお、図１及び図２に丸印で示した２自由度のジョイント部１０６ｂ、１０７ｂ、１０９ｂ等としては、例えば図３に例示する構造のジョイントを適用できる。図３のジョイントは、矢印Ａに示すような支持軸の周りに１回転以上回転する自由度と、矢印Ｂに示すような支持軸に略直角な軸周りに所定の振れ角度範囲内で回動する自由度を有する。後述する他の２自由度のジョイントも、この図３に例示する構造を有するものが好適である。このような２自由度のジョイントを用いれば、リンクバーの配設方向回りの回転の自由度を有さないので、平行リンク機構のねじれを防止することができる。
【００３９】
第３駆動側ジョイント部１０９ｃとしては、例えば上述の２自由度のジョイントに第３リンクバー１０９ａの配設方向回りの回転の自由度を加え３自由度としたものが好適である。或いは、剛体の第３リンクバー１０９ａを用いる代わりにワイヤや樹脂バーや途中に軸受を有するリンクバー等のねじれを許容するリンク部材を使用し、第３駆動側ジョイント部１０９ｃを２自由度にしても良い。或いは、第３リンクバー１０９ａの第３駆動側ジョイント部１０９ｃを２自由度とし、第３出力側ジョイント部１０９ｂを３自由度にしても良い。
【００４０】
［出力部材の上下移動］
第３モータ１０８を駆動すると、第３アーム１０８ａの先端が水平面に略直交する平面に沿って揺動し（第３アーム１０８ａの運動により）、この第３アーム１０８ａの先端に第３リンクバー１０９ａを介して接続された出力部材１０２が概ね鉛直方向に移動する。厳密には第３アーム１０８ａのみ駆動すると出力部材１０２は仮想的な円弧上を移動する。第１モータ１０４及び第２モータ１０５の駆動による、出力軸１０３に交差する概ね水平の方向への出力軸１０３の移動とともに、第３モータ１０８を駆動すれば、出力軸１０３の水平方向と鉛直方向への移動が可能となる。したがって、第１モータ１０４及び第２モータ１０５の駆動による出力部材１０２のｚ軸に交差する方向への移動に対応させて、第３モータ１０８の駆動により出力部材１０２をｚ軸に概ね平行な方向へ移動させることにより、ｘｙｚ空間内で出力部材１０２を位置決め可能である。
【００４１】
また、前述のように、第１モータ１０４と出力部材１０２との間、及び、第２モータ１０５と出力部材１０２との間に、それぞれ平行リンク機構を設けている。このため、出力部材１０２の水平方向及び鉛直方向の移動に拘らず、出力軸１０３を鉛直方向と略平行な状態に維持できる。
【００４２】
また、第３モータ１０８の駆動により、出力軸１０３を上下方向に移動すると、第１リンクバー１０６ａと第２リンクバー１０７ａは水平から傾斜する。このため、出力軸１０３の３次元空間内の移動位置は、第１リンクバー１０６ａ、第２リンクバー１０７ａ、第３リンクバー１０９ａの傾斜を考慮して、第１、第２、第３モータ１０４、１０５、１０８の駆動量（回転角度）から幾何学的に算出する。
【００４３】
なお、第１、第２モータ１０４、１０５の駆動量から概略の位置を算出し、それを第３モータ１０８の駆動量に応じて補正することで、出力軸１０３のｘｙｚ空間内の正確な移動位置を算出するようにしても良い。また、算出値を予め数値テーブルに格納しておき、目標とする移動位置に基づいて第１、第２、第３モータ１０４、１０５、１０８の駆動量をこの数値テーブルから求めることが好適である。また、移動位置から第１、第２、第３モータ１０４、１０５、１０８の駆動量を逆算する算出式を用いても良い。以上のようにして出力軸１０３の移動位置と第１、第２、第３モータ１０４、１０５、１０８の駆動量を関係付けることで、出力軸１０３に固定の出力部材１０２の３次元位置（ｘｙｚ位置）の位置決めが可能となる。
【００４４】
また、第３リンクバー１０９ａの出力軸１０３側の第３出力側ジョイント部１０９ｂは、上述のように出力軸１０３の上端部に設けられている。したがって、本実施形態の場合、この第３出力側ジョイント部１０９ｂと、２個の第１出力側ジョイント部１０６ｂ及び２個の第２出力側ジョイント部１０７ｂとが、ｚ軸と略平行な同一軸上（出力軸１０３上）に配置される。これにより、第１モータ１０４によって出力軸１０３に対して力を作用させる位置と、第２モータ１０５によって出力軸１０３に対して力を作用させる位置と、第３モータ１０８によって出力軸１０３に対して力を作用させる位置とが上方から見ていつでも一致する。このため、３つのモータを協働させて行う出力軸１０３の位置決めの誤差を低減できる。なお、第３リンクバー１０９ａの第３出力側ジョイント部１０９ｂを設ける位置は、出力軸１０３の上端部とすることが他のリンクバーとの干渉を防止するために好適であるが、これに限定するものではない。例えば、第３リンクバー１０９ａの第３出力側ジョイント部１０９ｂを設ける位置を、出力軸１０３の中央付近にしてもよい。このようにすれば、他のリンクバーから作用する力と第３リンクバー１０９ａから作用する力とのバランスが良好になり、出力軸１０３の傾きを防止できる。
【００４５】
［回転伝達手段］
また、本実施形態の場合、第２モータ１０５により水平方向に移動させられる第２軸１０５ｂの下端部に、軸受１０５ｄを介して回転部材であるリンクアーム１０５ｅを回転自在に支持している。また、第４モータ１１０の駆動をリンクアーム１０５ｅに伝達する回転伝達手段１１１を有する。
【００４６】
回転伝達手段１１１は、第４モータ１１０の第４アーム１１０ａとリンクアーム１０５ｅとの間にリンクバー１１１ａを設けてなる。リンクバー１１１ａの一端部は、出力側ジョイント部１１１ｂによりリンクアーム１０５ｅに連結され、リンクバー１１１ａの他端部は、駆動側ジョイント部１１１ｃにより第４アーム１１０ａの先端部に連結されている。
【００４７】
出力側ジョイント部１１１ｂは、少なくとも、リンクアーム１０５ｅに対してリンクバー１１１ａを、ｚ軸に略平行な軸回りに回動可能とする自由度を有している。また、駆動側ジョイント部１１１ｃは、少なくとも、第４アーム１１０ａに対してリンクバー１１１ａを、ｚ軸に略平行な軸回りに回動可能とする自由度を有している。即ち、何れのジョイント部１１１ｂ、１１１ｃは、少なくとも１自由度を有するものであれば良い。但し、本実施形態の場合、部品の共通化を図るため、ジョイント部１１１ｂ、１１１ｃは、第１出力側ジョイント部１０６ｂなどと同様の２自由度を有するものを使用している。
【００４８】
なお、回転伝達手段１１１は、上述のようなリンク機構以外の構成としても良い。例えば、第４モータ１１０の第４アーム１１０ａの代わりにこの第４アーム１１０ａと同じ半径のプーリを設ける。一方、第２軸１０５ｂのリンクアーム１０５ｅの代わりにこのリンクアーム１０５ｅと同じ半径のプーリを設ける。そして、これら両プーリにベルトを掛け渡し、ベルトにより第４モータ１１０の回転を伝達する。
【００４９】
［第４リンク機構］
第４リンク機構１１２は、出力部材１０２の出力軸１０３と回転部材の駆動側腕部でもあるリンクアーム１０５ｅとの間に配置される。そして、出力部材１０２を鉛直軸回り（回転軸回り）に回転可能としている。このような第４リンク機構１１２は、出力軸１０３に設けられた出力側腕部である出力軸アーム１０３ａと、リンクアーム１０５ｅとの間に、第４リンク部材である第４リンクバー１１２ａを設けてなる。
【００５０】
出力軸アーム１０３ａは、出力軸１０３の下端寄りで出力部材１０２の上側に隣接する位置から水平方向に突出するように形成されている。また、出力軸アーム１０３ａの水平方向の長さとリンクアーム１０５ｅの水平方向の長さを同じとしている。第４リンクバー１１２ａの一端部は、第４出力側ジョイント部１１２ｂにより出力軸アーム１０３ｅに連結され、第４リンクバー１１２ａの他端部は、第４駆動側ジョイント部１１２ｃによりリンクアーム１０５ｅに連結されている。
【００５１】
第４出力側ジョイント部１１２ｂは、少なくとも、出力軸アーム１０３ａに対する第４リンクバー１１２ａの、ｚ軸に略平行な軸回りの回動、及び、ｚ軸に略平行な軸及び第４リンクバー１１２ａの配設方向に直交する直交軸を中心とした回動を可能とする自由度を有している。また、第４駆動側ジョイント部１１２ｃは、少なくとも、リンクアーム１０５ｅに対する第４リンクバー１１２ａの、ｚ軸に略平行な軸回りの回動、及び、ｚ軸に略平行な軸及び第４リンクバー１１２ａの配設方向に直交する直交軸を中心とした回動を可能とする自由度を有している。即ち、第４出力側ジョイント部１１２ｂ及び第４駆動側ジョイント部１１２ｃは、少なくとも２自由度を有する。
【００５２】
［各モータの配置］
また、本実施形態では、上述のように、出力部材１０２と、第１、第２、第３、第４モータ１０４、１０５、１０８、１１０との間に、それぞれ第１、第２、第３、第４リンク機構１０６、１０７、１０９、１１２を設けている。そして、第１、第２、第３、第４モータ１０４、１０５、１０８、１１０を、出力部材１０２の移動領域に対して水平方向に外れた位置に配置している。即ち、出力部材１０２がどの位置に移動しても、出力部材１０２が何れかのモータの鉛直方向下側に位置することはない。
【００５３】
特に、第１モータ１０４と第２モータ１０５とは、次のような関係を満たすように配置される。即ち、装置の上方から眺めた場合に第１モータ１０４の中心（回転軸）と出力部材１０２の中心（出力軸１０３）とを結ぶ線分と、第２モータ１０５の中心（回転軸）と出力軸１０３とを結ぶ線分との成す角度が、０°よりも大きく且つ１８０°よりも小さくなるように配置される。言い換えれば、第１モータ１０４と第２モータ１０５とは、装置の上方から眺めた場合に出力軸１０３とそれぞれの中心を結ぶ２つの線が直線となるような位置、及び、互いにの中心が重なる位置のそれぞれから外れるように配置する。
【００５４】
本実施形態では、第１モータ１０４と第２モータ１０５とは、鉛直方向の位置はほぼ同じとし、互いに水平方向にずれた位置に配置している。また、第１アーム１０４ａと第２アーム１０５ａとの水平方向の長さを同じとし、出力軸１０３と第１軸１０４ｂとの水平方向の距離と出力軸１０３と第２軸１０５ｂとの水平方向の距離とを同じとしている。即ち、第１リンクバー１０６ａと第２リンクバー１０７ａとの長さを同じとしている。
【００５５】
また、第３モータ１０８は、水平方向に関し、第１モータ１０４と同じ位置又は、第２モータ１０５と同じ位置又は、第１モータ１０４と第２モータ１０５との間に配置することが好適である。本実施形態では、第３モータ１０８は、第１モータ１０４と第２モータ１０５との間で、これら２個のモータ及び出力部材１０２よりも鉛直方向上方に配置している。また、第３モータ１０８の水平方向の位置は、出力部材１０２から外れた位置で、且つ、第１モータ１０４と第２モータ１０５との中央としている。
【００５６】
また、第４モータ１１０は、第２モータ１０５の鉛直方向下側で、その回転軸が、第２モータ１０５の回転軸と同軸上となるように配置している。そして、リンクバー１１１ａの長さと第２アーム１０５ａの水平方向の長さとを同じとすると共に、第４アーム１１０ａの水平方向の長さとリンクアーム１０５ｅの水平方向の長さとを同じとすることにより、簡略化された平行リンク機構を構成している。
【００５７】
なお、第４モータ１１０は、第１モータ１０４の鉛直方向下側で、その回転軸が、第１モータ１０４の回転軸と同軸上となるように配置しても良い。この場合、リンクアーム１０５ｅは第１軸１０４ｂに支持する。また、リンクアーム１０５ｅと第４アーム１１０ａとを連結するリンクバー１１１ａの長さと、第１アーム１０４ａの水平方向の長さとを同じとすると共に、第４アーム１１０ａの水平方向の長さとリンクアーム１０５ｅの水平方向の長さを同じにすれば、同様に平行リンク機構を構成できる。
【００５８】
また、本実施形態では第４リンクバー１１２ａの長さと第２リンクバー１０７ａの長さとを同じとしている。上述したように、出力軸アーム１０３ａの長さとリンクアーム１０５ｅの水平方向の長さも同じであるため、出力軸アーム１０３ａ、リンクアーム１０５ｅ、第４リンクバー１１２ａ、第２リンクバー１０７ａで平行リンク機構が構成される。
【００５９】
［出力部材の回動］
第４モータ１１０が第４アーム１１０ａを駆動すると、回転伝達手段１１１により回転伝達されてリンクアーム１０５ｅが第２軸１０５ｂ回りに回転する。すると、第４リンク機構１１２により出力軸アーム１０３ａに対してこのリンクアーム１０５ｅに追従して回転させる力が作用する。このとき、出力軸１０３に接続される各ジョイント部１０６ｂ、１０７ｂ、１０９ｂは、それぞれ出力軸１０３回りの自由度を有するため、出力軸１０３の回転は許容されている。したがって、上述のように出力軸アーム１０３ａに回転させようとする力が作用すると、出力軸１０３及び出力部材１０２が出力軸１０３回りに回転する。
【００６０】
また、上述のように、出力軸アーム１０３ａ、リンクアーム１０５ｅ、第４リンクバー１１２ａ、第２リンクバー１０７ａで平行リンク機構を構成しているため、出力軸アーム１０３ａの回転角度はリンクアーム１０５ｅの回転角度と一致する。注目すべき点は、出力軸１０３がｘｙｚ空間内で移動しても、この回転角度は一致することである。
【００６１】
更に本実施形態では、上述のようにリンクバー１１１ａ、第２アーム１０５ａ、第４アーム１１０ａ、リンクアーム１０５ｅで簡略化された平行リンク機構を構成している。このため、第２アーム１０５ａの回動角度に拘らず、第４アーム１１０ａとリンクアーム１０５ｅとの回動角度が一致する。言い換えれば、第２軸１０５ｂの移動に拘らず、この回転角度は一致する。
【００６２】
したがって、第４モータ１１０を保持励磁や電磁ブレーキ等により停止し、第４アーム１１０ａ及びリンクアーム１０５ｅの回転角度を固定しておけば、出力部材１０２のｘｙｚ空間内での移動に拘らず、出力軸アーム１０３ａの回転角度が保持されたままとなる。即ち、出力部材１０２の回転角度が維持される。
【００６３】
一方、第４モータ１１０を回転させるとリンクアーム１０５ｅは回転伝達手段１１１により第４モータ１１０と同期して回転する。出力軸アーム１０３ａの回転角度は第４アーム１１０ａの回転角度と一致するため、第４モータ１１０の駆動量を制御することにより出力部材１０２の回転を制御可能である。しかも、出力部材１０２の回動量は第４モータ１１０の駆動量により一意に決まり、第１、第２、第３モータ１０４、１０５、１０８の駆動量に影響を受けることなく、制御を簡単に行える。
【００６４】
なお、本実施形態では、２本の第１リンクバー１０６ａの配置間隔を２本の第２リンクバー１０７ａの配置間隔よりも狭くしている。そして、出力軸１０３に対する２本の第１リンクバー１０６ａの接続位置を、同じく２本の第２リンクバー１０７ａの２つの接続位置に挟まれた位置に配置している。このことで、出力軸１０３に対して水平方向に掛かる力のバランスが良好となるので、出力軸１０３の傾きを防止でき好適である。なお、２本の第１リンクバー１０６ａの配置間隔を２本の第２リンクバー１０７ａの配置間隔よりも広くして、出力軸１０３に対する２本の第２リンクバー１０７ａの接続位置を、２本の第１リンクバー１０６ａの２つの接続位置に挟まれた位置に配置してもよく、同様に好適である。
【００６５】
しかし、２本の第１リンクバー１０６ａの幅を２本の第２リンクバー１０７ａの幅と等しくし、出力軸１０３に対する接続位置を例えば図４（ａ）、図４（ｂ）のように変更しても良い。図４（ａ）では、第１リンクバー１０６ａと第２リンクバー１０７ａを出力軸１０３に対して交互に接続している。また、図４（ｂ）では、２本の第１リンクバー１０６ａに対して２本の第２リンクバー１０７ａを軸方向にずらして接続している。また、図４（ｃ）では、出力軸１０３に出力側腕部に相当するクランク部１０３ｂを設け、クランク部１０３ｂに第４リンクバー１１２ａを接続した変形例である。即ち、出力軸アーム１０３ａに代えて、出力軸１０３の一部を水平方向に突出するように折り曲げ形成したクランク部１０３ｂを設けている。このようにクランク部１０３ｂとすることで、出力軸１０３の回転角度の範囲を広げることが可能となる。
【００６６】
また、第４モータ１１０を、他のモータの位置に無関係な位置に配置し、２本のリンクバーによる平行リンク機構を２組用いるか又は、平行リンク機構とベルト式の回転伝達機構の組合せによる回転伝達機構を用いる構成とすることも可能である。この場合は回転伝達機構と第２軸１０５ｂ等との連結は行わない。また、この場合は第２モータ１０５と第２軸１０５ｂをリニアアクチュエータとその移動子に変更することも可能である。
【００６７】
本実施形態によれば、出力部材１０２の、出力軸に交差する方向の移動を第１モータ１０４及び第２モータ１０５により、概ね鉛直方向の移動を第３モータ１０８により、回動を第４モータ１１０により、それぞれ制御するため、制御を簡単に行える。即ち、位置決めの目標位置に対して第１、第２、第３の各モータの駆動量（制御量）は互いに関係があるものの、それぞれ制御する方向（移動方向）が出力軸に交差する概ね水平方向か、概ね鉛直方向かに決まっているため、それぞれの駆動量の算出を簡単に行える。また、第４モータに関しては第１、第２、第３の各モータの駆動量に無関係に駆動量を簡単に決定できる。
【００６８】
また、本実施形態の場合、出力軸１０３の軸線上に各リンクバーから接続されるジョイント部を配列したので、リンクバーからの力が作用する作用点は出力軸１０３の軸線方向から見たときに一致する。このため、出力軸１０３の位置決めに対して作用点のずれによる偏差を生じることがない。従って、位置決め誤差の少ないパラレルリンクロボットが提供できるとともに、位置決め位置に対して各アクチュエータの駆動量の算出が容易となる。
【００６９】
また、第１、第２、第３、第４モータ１０４、１０５、１０８、１１０を、水平方向に関し出力部材１０２の移動領域に対して外れた位置に配置しているため、クリーンな環境で出力部材１０２による加工や組み立て作業等を行うことができる。即ち、出力部材１０２が何れかのモータの下側に位置すると、このモータの駆動により例えばモータに付着したごみなどの異物が出力部材１０２に設けた工具により加工などがされるワークに落下して、ワークを汚染する可能性がある。特に、クリーンな環境でワークの加工などを行う場合、極僅かな異物が品質に影響を与えてしまう。そこで、本実施形態では、各モータ１０４、１０５、１０８、１１０を、水平方向に関し出力部材１０２の移動領域に対して外れた位置に配置して、出力部材１０２がどこに移動しても何れかのモータの鉛直方向下側に位置することを防止している。そして、ワークに異物が付着することを低減している。
【００７０】
また、本実施形態では、第１、第２、第３、第４モータ１０４、１０５、１０８、１１０を、それぞれの可動部が出力部材１０２側に突出しないように収納するケース１０１を有するため、異物がよりワークに付着しにくい。
【００７１】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態について、図５を用いて説明する。本実施形態は、上述の第１の実施形態に対し、第１軸１０４ｂを第１アーム１０４ａに支持する軸受１０４ｃ、第２軸１０５ｂを第２アーム１０５ａに支持する軸受１０５ｃを省略している。そして、第１軸１０４ｂと第１アーム１０４ａとを固定または一体化し、第２軸１０５ｂと第２アーム１０５ａとを固定または一体化している。
【００７２】
また、これに伴い、第１リンクバー１０６ａと第１軸１０４ｂとを連結する第１駆動側ジョイント部１０６ｃ´と、第２リンクバー１０７ａと第２軸１０５ｂとを連結する第２駆動側ジョイント部１０７ｃ´とを、それぞれ２自由度を有するものとしている。即ち、第１の実施形態に比べて、リンクバーをｚ軸に略平行な軸回りに回動自在としている。
【００７３】
具体的には、第１駆動側ジョイント部１０６ｃ´は、第１リンクバー１０６ａに、第１軸１０４ｂ回りの回動、及び、第１軸１０４ｂ及び第１リンクバー１０６ａの配設方向に直交する直交軸を中心とした回動を可能とする自由度を有している。また、第２駆動側ジョイント部１０７ｃ´は、第２リンクバー１０７ａに、第２軸１０５ｂ回り、及び、第２軸１０５ｂ及び第２リンクバー１０７ａの配設方向に直交する直交軸を中心とした回動を可能とする自由度を有している。このようなジョイント部１０６ｃ´、１０７ｃ´としては、例えば、前述の図３に示した構造のものを使用できる。
【００７４】
本実施形態の場合、第１駆動側ジョイント部１０６ｃ´及び第２駆動側ジョイント部１０７ｃ´として、２自由度のジョイント部を使用できるので、他の２自由度のジョイント部と部品の共通化が可能となる。例えば、ジョイント部１０６ｂ、１０６ｃ´、１０７ｂ、１０７ｃ´、１０９ｂ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１２ｂ、１１２ｃに同一部品を使用できる。このため、製造コストを低減できる。その他の構造及び作用は、上述の第１の実施形態と同様である。
【００７５】
＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態について、図６を用いて説明する。本実施形態は、上述の第１、第２の実施形態と異なり、出力部材１０２及び出力軸１０３に対して回転自在な回転軸１２０を設けている。このために、出力部材１０２の下方に軸受１２１を介して回転軸１２０を設けている。また、回転軸１２０には、水平方向に突出するように回転軸アーム１２０ａを設けている。そして、回転軸アーム１２０ａの先端部と第４リンクバー１１２ａの一端部とを、２自由度の第４出力側ジョイント部１１２ｂにより連結している。本実施形態では、回転軸アーム１２０ａが上述の各実施形態の出力軸アーム１０３ａに相当する。
【００７６】
このような本実施形態の場合、ワークの移動や加工などを行う工具は回転軸１２０に設けられる。これにより、出力軸１０３を回転させることなく、回転軸１２０を回転させられる。その他の構造及び作用は、上述の第２の実施形態と同様である。
【００７７】
＜第４の実施形態＞
本発明の第４の実施形態について、図７及び図８を用いて説明する。本実施形態は、上述の各実施形態と異なり、第４出力側ジョイント部１１２ｂを、ｚ軸方向に関し、２個の第１出力側ジョイント部１０６ｂと、２個の第２出力側ジョイント部１０７ｂとの間に配置している。特に、本実施形態では、２個の第１出力側ジョイント部１０６ｂを結ぶ線分の中点と、２個の第２出力側ジョイント部１０７ｂを結ぶ線分の中点とを略一致させている。そして、第４出力側ジョイント部１１２ｂは、この略一致した中点と鉛直方向に関して略同等の位置に配置している。
【００７８】
本実施形態の場合、第４出力側ジョイント部１１２ｂが連結されるのは、前述の図４（ｃ）に示したようなクランク部１０３ｂとしている。但し、図９に示すように、出力軸アーム１０３ａに第４出力側ジョイント部１１２ｂを連結する構造であっても良い。何れの構造の場合でも、第４モータ１１０の駆動により出力軸１０３を回動させる力の作用点を、第１、第２モータ１０４、１０５により出力軸１０３を移動させる力の仮想的な作用点と鉛直方向に関し略同等にできる。このため、出力軸１０３の移動及び回動を安定して行うことができ、位置決め誤差や回動誤差などを低減できる。
【００７９】
また、本実施形態では、第２モータ１０５により水平方向に移動させられる第２軸１０５ｂの下端部に、軸受１０５ｄを介して回転部材であるリンクアーム１０５ｅ、１０５ｆを回転自在に支持している。これらリンクアーム１０５ｅ、１０５ｆは、軸受１０５ｄに対して上方から見て異なる角度でそれぞれ水平方向に設けられている。そして、リンクアーム１０５ｅにリンクバー１１１ａを、リンクアーム１０５ｆに第４リンクバー１１２ａを、それぞれ連結している。リンクアーム１０５ｆの水平方向の長さは、クランク部１０３ｂの水平方向の突出量（出力軸アーム１０３ａの水平方向の長さに相当）と同じとし、第４モータ１１０の駆動によりリンクアーム１０５ｅ、１０５ｆを介して、出力軸１０３を回動させる。本実施形態によれば、出力軸１０３の回転可能な範囲をより広くすることができる。なお、本実施形態では、出力部材の図示を省略している。その他の構造及び作用は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００８０】
＜第５の実施形態＞
本発明の第５の実施形態について、図１０及び図１１を用いて説明する。本実施形態では、上述の各実施形態と異なり、２個の第１出力側ジョイント部１０６ｂと、２個の第２出力側ジョイント部１０７ｂとを同一軸上に配置していない。即ち、これらジョイント部１０６ｂ、１０７ｂを出力軸１０３に沿って配列させていない。このために、出力部材１０２の出力軸１０３から外れた位置に、２本のアーム１０２ａ、１０２ｂを固定している。これらアーム１０２ａ、１０２ｂは、ｚ軸と平行に配置されている。そして、第１リンクバー１０６ａをアーム１０２ａに第１出力側ジョイント部１０６ｂにより連結し、第２リンクバー１０７ａをアーム１０２ｂに第２出力側ジョイント部１０７ｂにより連結している。
【００８１】
また、本実施形態の場合も、前述の図６に示した構造と同様に、出力部材１０２及び出力軸１０３に対して回転自在な回転軸１２０を設けている。このために、出力部材１０２の下方に軸受１２１を介して回転軸１２０を設け、回転軸１２０の一部を水平方向に突出するように折り曲げてクランク部１２０ｂを形成している。そして、このクランク部１２０ｂに第４リンクバー１１２ａの一端部を、２自由度の第４出力側ジョイント部１１２ｂにより連結している。
【００８２】
本実施形態の場合、リンクバー１０６ａ、１０７ａと出力部材１０２との連結部を、上述のように出力軸１０３からずらすことにより、平行リンク機構をより自由に構成することが可能となる。その他の構造及び作用は、前述の第１、第３の実施形態と同様である。
【００８３】
＜他の実施形態＞
上述の各実施形態では、ケース１０１はベース部材を兼ねるものとしたが、例えばケース１０１をカバー部材として、パラレルリンクロボットに対して着脱可能とし、各モータを覆う構造にしても良い。また、パラレルリンクロボットの機構部から部分的に露出するアクチュエータを覆うためのカバー部材を用いても良い。このように、本発明のケース１０１としては上記のカバー部材及び、カバー部材と他の機構部材の任意の組合せも含むものとする。また、各実施形態の構成は、適宜組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００８４】
１００ パラレルリンクロボット
１０１ ケース
１０２ 出力部材
１０３ 出力軸
１０３ａ 出力軸アーム（出力側腕部）
１０３ｂ クランク部（出力側腕部）
１０４ 第１モータ（第１アクチュエータ）
１０４ｂ 第１軸
１０５ 第２モータ（第２アクチュエータ）
１０５ｂ 第２軸
１０５ｅ、１０５ｆ リンクアーム（回転部材、駆動側腕部）
１０６ 第１リンク機構
１０６ａ 第１リンクバー（第１リンク部材）
１０６ｂ 第１出力側ジョイント部
１０６ｃ、１０６ｃ´ 第１駆動側ジョイント部
１０７ 第２リンク機構
１０７ａ 第２リンクバー（第２リンク部材）
１０７ｂ 第２出力側ジョイント部
１０７ｃ、１０７ｃ´ 第２駆動側ジョイント部
１０８ 第３モータ（第３アクチュエータ）
１０９ 第３リンク機構
１０９ａ 第３リンクバー（第３リンク部材）
１０９ｂ 第３出力側ジョイント部
１０９ｃ 第３駆動側ジョイント部
１１０ 第４モータ（第４アクチュエータ）
１１１ 回転伝達手段
１１２ 第４リンク機構
１１２ａ 第４リンクバー（第４リンク部材）
１１２ｂ 第４出力側ジョイント部
１１２ｃ 第４駆動側ジョイント部
１２０ 回転軸
１２０ａ 回転軸アーム（出力側腕部）
１２０ｂ クランク部（出力側腕部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のｚ軸と略平行な回転軸を有する出力部材と、
前記出力部材の移動及び回転を行う第１アクチュエータ、第２アクチュエータ、第３アクチュエータ、及び、第４アクチュエータと、
前記出力部材と前記第１アクチュエータとの間、及び、前記出力部材と前記第２アクチュエータとの間にそれぞれ設けられ、前記出力部材の回転軸を前記ｚ軸に対し略平行に保持しつつ、前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータの駆動により前記出力部材を前記ｚ軸に交差する方向に移動させる第１リンク機構及び第２リンク機構と、
前記出力部材と前記第３アクチュエータとの間に設けられ、前記第３アクチュエータの駆動により前記出力部材を前記ｚ軸に概ね平行な方向に移動させる第３リンク機構と、
前記出力部材と前記第４アクチュエータとの間に設けられ、前記出力部材の位置に拘らず前記第４アクチュエータの駆動により前記出力部材を回転させる第４リンク機構と、を備え、
前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータの駆動による前記出力部材の前記ｚ軸に交差する方向への移動に対応させて、前記第３アクチュエータの駆動により前記出力部材を前記ｚ軸に概ね平行な方向へ移動させることにより、ｘｙｚ空間内で前記出力部材を位置決め可能であることを特徴とするパラレルリンクロボット。
【請求項２】
前記第１リンク機構及び前記第２リンク機構は、前記出力部材の回転軸と平行に配置され、前記第１アクチュエータ又は前記第２アクチュエータの駆動により移動させられる第１軸及び第２軸と、前記第１軸又は前記第２軸と前記出力部材との間に、それぞれ互いに平行に配置された複数の第１リンク部材及び複数の第２リンク部材と、をそれぞれ有し、
前記第１軸、前記出力部材、前記複数の第１リンク部材で平行リンク機構を構成し、前記第２軸、前記出力部材、前記複数の第２リンク部材で平行リンク機構を構成している、
ことを特徴とする、請求項１に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項３】
前記出力部材と前記複数の第１リンク部材とをそれぞれ連結する複数の第１出力側ジョイント部と、前記出力部材と前記複数の第２リンク部材とをそれぞれ連結する複数の第２出力側ジョイント部とが、前記ｚ軸と略平行な同一軸上に配置されている、
ことを特徴とする、請求項２に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項４】
前記第３リンク機構は、前記第３アクチュエータにより前記ｚ軸と直交する直交軸を中心として回動する回動腕部と、第３リンク部材と、前記出力部材と前記第３リンク部材とを連結する第３出力側ジョイント部と、を有し、
前記第３出力側ジョイント部と、前記複数の第１出力側ジョイント部及び前記複数の第２出力側ジョイント部とが、前記ｚ軸と略平行な同一軸上に配置されている、
ことを特徴とする、請求項３に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項５】
前記第１リンク部材及び前記第２リンク部材は、それぞれ２個で、
２個の前記第１出力側ジョイント部を結ぶ線分の中点と、２個の前記第２出力側ジョイント部を結ぶ線分の中点とが略一致するように、前記２個の第１リンク部材及び前記２個の第２リンク部材をそれぞれ配置した、
ことを特徴とする、請求項３又は４に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項６】
前記第１リンク機構は、前記第１軸と前記複数の第１リンク部材とをそれぞれ連結する複数の第１駆動側ジョイント部を有し、
前記第２リンク機構は、前記第２軸と前記複数の第２リンク部材とをそれぞれ連結する複数の第２駆動側ジョイント部を有し、
前記複数の第１出力側ジョイント部及び前記複数の第２出力側ジョイント部は、少なくとも、前記出力部材に対するそれぞれのリンク部材の、前記ｚ軸回りの回動と、前記ｚ軸及びそれぞれのリンク部材の配設方向に直交する直交軸を中心とした回動と、を可能とし、
前記複数の第１駆動側ジョイント部及び前記複数の第２駆動側ジョイント部は、少なくとも、前記第１軸、前記第２軸に対するそれぞれのリンク部材の、前記ｚ軸及びそれぞれのリンク部材の配設方向に直交する直交軸を中心とした回動を可能とする、
ことを特徴とする、請求項２ないし５のうちの何れか１項に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項７】
前記第１軸又は前記第２軸に回転自在に支持された回転部材と、
前記第４アクチュエータの駆動を前記回転部材に伝達する回転伝達手段と、を有し、
前記第４リンク機構は、前記出力部材と前記回転部材との間に配置される、
ことを特徴とする、請求項２ないし６のうちの何れか１項に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項８】
前記第４リンク機構は、前記出力部材に設けられた出力側腕部と、前記回転部材に設けられた駆動側腕部と、第４リンク部材と、前記出力側腕部と前記第４リンク部材とを連結する第４出力側ジョイント部と、前記駆動側腕部と前記第４リンク部材とを連結する第４駆動側ジョイント部と、を有し、
前記第４出力側ジョイント部は、少なくとも、前記出力側腕部に対する前記第４リンク部材の、前記ｚ軸回りの回動と、前記ｚ軸及び前記第４リンク部材の配設方向に直交する直交軸を中心とした回動と、を可能とし、
前記第４駆動側ジョイント部は、少なくとも、前記駆動側腕部に対する前記第４リンク部材の、前記ｚ軸回りの回動と、前記ｚ軸及び前記第４リンク部材の配設方向に直交する直交軸を中心とした回動と、を可能とする、
ことを特徴とする、請求項７に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項９】
前記出力部材と前記複数の第１リンク部材とをそれぞれ連結する複数の第１出力側ジョイント部と、前記出力部材と前記複数の第２リンク部材とをそれぞれ連結する複数の第２出力側ジョイント部と、を有し、
前記第４出力側ジョイント部が、前記ｚ軸方向に関し、前記複数の第１出力側ジョイント部の間で、且つ、前記複数の第２出力側ジョイント部の間に配置されるように、前記複数の第１リンク部材、前記複数の第２リンク部材、及び、前記第４リンク部材をそれぞれ配置した、
ことを特徴とする、請求項８に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項１０】
前記第３リンク機構は、前記第３アクチュエータにより前記ｚ軸と直交する直交軸を中心として回動する回動腕部と、第３リンク部材と、前記出力部材と前記第３リンク部材とを連結する第３出力側ジョイント部と、前記回動腕部と前記第３リンク部材とを連結する第３駆動側ジョイント部と、を有し、
前記第３出力側ジョイント部は、少なくとも、前記出力部材に対する前記第３リンク部材の、前記ｚ軸回りの回動と、前記ｚ軸及び前記第３リンク部材の配設方向に直交する直交軸を中心とした回動と、を可能とし、
前記第３駆動側ジョイント部は、少なくとも、前記第３リンク部材の、該第３リンク部材自身の配設方向回りの回動と、前記回動腕部の配設方向回りの回動と、前記回動腕部の配設方向及び前記第３リンク部材の配設方向に直交する直交軸を中心とした回動と、を可能とする、
ことを特徴とする、請求項１ないし９のうちの何れか１項に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項１１】
前記第１アクチュエータと前記第２アクチュエータとのうちの少なくとも一方は、回転型アクチュエータであり、
前記第４アクチュエータは、回転型アクチュエータであり、
前記第４アクチュエータを、その回転軸が、回転型アクチュエータである前記第１アクチュエータ又は前記第２アクチュエータの回転軸と同軸上となるように配置した、
ことを特徴とする、請求項１ないし１０のうちの何れか１項に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項１２】
鉛直方向のｚ軸と略平行な回転軸を有する出力部材と、
前記出力部材の移動を行う第１アクチュエータ、第２アクチュエータ、及び、第３アクチュエータと、
前記出力部材と前記第１アクチュエータとの間、及び、前記出力部材と前記第２アクチュエータとの間にそれぞれ設けられ、前記出力部材の回転軸を前記ｚ軸に対し略平行に保持しつつ、前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータの駆動により前記出力部材を前記ｚ軸に交差する方向に移動させる第１リンク機構及び第２リンク機構と、
前記出力部材と前記第３アクチュエータとの間に設けられ、前記第３アクチュエータの駆動により前記出力部材を前記ｚ軸に概ね平行な方向に移動させる第３リンク機構と、を備え、
前記第１リンク機構及び前記第２リンク機構は、前記出力部材の回転軸と平行に配置され、前記第１アクチュエータ又は前記第２アクチュエータの駆動により移動させられる第１軸及び第２軸と、前記第１軸又は前記第２軸と前記出力部材との間に、それぞれ互いに平行に配置された複数の第１リンク部材及び複数の第２リンク部材と、をそれぞれ有し、
前記第１軸、前記出力部材、前記複数の第１リンク部材で平行リンク機構を構成し、前記第２軸、前記出力部材、前記複数の第２リンク部材で平行リンク機構を構成し、
前記出力部材と前記複数の第１リンク部材とをそれぞれ連結する複数の第１出力側ジョイント部と、前記出力部材と前記複数の第２リンク部材とをそれぞれ連結する複数の第２出力側ジョイント部とが、前記ｚ軸と略平行な同一軸上に配置され、
前記第３リンク機構は、前記第３アクチュエータにより概ね上下方向に動かされる可動部材と、前記可動部材と前記出力部材との間に配置された第３リンク部材と、前記出力部材と前記第３リンク部材とを連結する第３出力側ジョイント部と、を有し、
前記第３出力側ジョイント部と、前記複数の第１出力側ジョイント部及び前記複数の第２出力側ジョイント部とが、前記ｚ軸と略平行な同一軸上に配置されている、
ことを特徴とする、パラレルリンクロボット。
【請求項１】
所定のｚ軸と略平行な回転軸を有する出力部材と、
前記出力部材の移動及び回転を行う第１アクチュエータ、第２アクチュエータ、第３アクチュエータ、及び、第４アクチュエータと、
前記出力部材と前記第１アクチュエータとの間、及び、前記出力部材と前記第２アクチュエータとの間にそれぞれ設けられ、前記出力部材の回転軸を前記ｚ軸に対し略平行に保持しつつ、前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータの駆動により前記出力部材を前記ｚ軸に交差する方向に移動させる第１リンク機構及び第２リンク機構と、
前記出力部材と前記第３アクチュエータとの間に設けられ、前記第３アクチュエータの駆動により前記出力部材を前記ｚ軸に概ね平行な方向に移動させる第３リンク機構と、
前記出力部材と前記第４アクチュエータとの間に設けられ、前記出力部材の位置に拘らず前記第４アクチュエータの駆動により前記出力部材を回転させる第４リンク機構と、を備え、
前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータの駆動による前記出力部材の前記ｚ軸に交差する方向への移動に対応させて、前記第３アクチュエータの駆動により前記出力部材を前記ｚ軸に概ね平行な方向へ移動させることにより、ｘｙｚ空間内で前記出力部材を位置決め可能であることを特徴とするパラレルリンクロボット。
【請求項２】
前記第１リンク機構及び前記第２リンク機構は、前記出力部材の回転軸と平行に配置され、前記第１アクチュエータ又は前記第２アクチュエータの駆動により移動させられる第１軸及び第２軸と、前記第１軸又は前記第２軸と前記出力部材との間に、それぞれ互いに平行に配置された複数の第１リンク部材及び複数の第２リンク部材と、をそれぞれ有し、
前記第１軸、前記出力部材、前記複数の第１リンク部材で平行リンク機構を構成し、前記第２軸、前記出力部材、前記複数の第２リンク部材で平行リンク機構を構成している、
ことを特徴とする、請求項１に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項３】
前記出力部材と前記複数の第１リンク部材とをそれぞれ連結する複数の第１出力側ジョイント部と、前記出力部材と前記複数の第２リンク部材とをそれぞれ連結する複数の第２出力側ジョイント部とが、前記ｚ軸と略平行な同一軸上に配置されている、
ことを特徴とする、請求項２に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項４】
前記第３リンク機構は、前記第３アクチュエータにより前記ｚ軸と直交する直交軸を中心として回動する回動腕部と、第３リンク部材と、前記出力部材と前記第３リンク部材とを連結する第３出力側ジョイント部と、を有し、
前記第３出力側ジョイント部と、前記複数の第１出力側ジョイント部及び前記複数の第２出力側ジョイント部とが、前記ｚ軸と略平行な同一軸上に配置されている、
ことを特徴とする、請求項３に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項５】
前記第１リンク部材及び前記第２リンク部材は、それぞれ２個で、
２個の前記第１出力側ジョイント部を結ぶ線分の中点と、２個の前記第２出力側ジョイント部を結ぶ線分の中点とが略一致するように、前記２個の第１リンク部材及び前記２個の第２リンク部材をそれぞれ配置した、
ことを特徴とする、請求項３又は４に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項６】
前記第１リンク機構は、前記第１軸と前記複数の第１リンク部材とをそれぞれ連結する複数の第１駆動側ジョイント部を有し、
前記第２リンク機構は、前記第２軸と前記複数の第２リンク部材とをそれぞれ連結する複数の第２駆動側ジョイント部を有し、
前記複数の第１出力側ジョイント部及び前記複数の第２出力側ジョイント部は、少なくとも、前記出力部材に対するそれぞれのリンク部材の、前記ｚ軸回りの回動と、前記ｚ軸及びそれぞれのリンク部材の配設方向に直交する直交軸を中心とした回動と、を可能とし、
前記複数の第１駆動側ジョイント部及び前記複数の第２駆動側ジョイント部は、少なくとも、前記第１軸、前記第２軸に対するそれぞれのリンク部材の、前記ｚ軸及びそれぞれのリンク部材の配設方向に直交する直交軸を中心とした回動を可能とする、
ことを特徴とする、請求項２ないし５のうちの何れか１項に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項７】
前記第１軸又は前記第２軸に回転自在に支持された回転部材と、
前記第４アクチュエータの駆動を前記回転部材に伝達する回転伝達手段と、を有し、
前記第４リンク機構は、前記出力部材と前記回転部材との間に配置される、
ことを特徴とする、請求項２ないし６のうちの何れか１項に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項８】
前記第４リンク機構は、前記出力部材に設けられた出力側腕部と、前記回転部材に設けられた駆動側腕部と、第４リンク部材と、前記出力側腕部と前記第４リンク部材とを連結する第４出力側ジョイント部と、前記駆動側腕部と前記第４リンク部材とを連結する第４駆動側ジョイント部と、を有し、
前記第４出力側ジョイント部は、少なくとも、前記出力側腕部に対する前記第４リンク部材の、前記ｚ軸回りの回動と、前記ｚ軸及び前記第４リンク部材の配設方向に直交する直交軸を中心とした回動と、を可能とし、
前記第４駆動側ジョイント部は、少なくとも、前記駆動側腕部に対する前記第４リンク部材の、前記ｚ軸回りの回動と、前記ｚ軸及び前記第４リンク部材の配設方向に直交する直交軸を中心とした回動と、を可能とする、
ことを特徴とする、請求項７に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項９】
前記出力部材と前記複数の第１リンク部材とをそれぞれ連結する複数の第１出力側ジョイント部と、前記出力部材と前記複数の第２リンク部材とをそれぞれ連結する複数の第２出力側ジョイント部と、を有し、
前記第４出力側ジョイント部が、前記ｚ軸方向に関し、前記複数の第１出力側ジョイント部の間で、且つ、前記複数の第２出力側ジョイント部の間に配置されるように、前記複数の第１リンク部材、前記複数の第２リンク部材、及び、前記第４リンク部材をそれぞれ配置した、
ことを特徴とする、請求項８に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項１０】
前記第３リンク機構は、前記第３アクチュエータにより前記ｚ軸と直交する直交軸を中心として回動する回動腕部と、第３リンク部材と、前記出力部材と前記第３リンク部材とを連結する第３出力側ジョイント部と、前記回動腕部と前記第３リンク部材とを連結する第３駆動側ジョイント部と、を有し、
前記第３出力側ジョイント部は、少なくとも、前記出力部材に対する前記第３リンク部材の、前記ｚ軸回りの回動と、前記ｚ軸及び前記第３リンク部材の配設方向に直交する直交軸を中心とした回動と、を可能とし、
前記第３駆動側ジョイント部は、少なくとも、前記第３リンク部材の、該第３リンク部材自身の配設方向回りの回動と、前記回動腕部の配設方向回りの回動と、前記回動腕部の配設方向及び前記第３リンク部材の配設方向に直交する直交軸を中心とした回動と、を可能とする、
ことを特徴とする、請求項１ないし９のうちの何れか１項に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項１１】
前記第１アクチュエータと前記第２アクチュエータとのうちの少なくとも一方は、回転型アクチュエータであり、
前記第４アクチュエータは、回転型アクチュエータであり、
前記第４アクチュエータを、その回転軸が、回転型アクチュエータである前記第１アクチュエータ又は前記第２アクチュエータの回転軸と同軸上となるように配置した、
ことを特徴とする、請求項１ないし１０のうちの何れか１項に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項１２】
鉛直方向のｚ軸と略平行な回転軸を有する出力部材と、
前記出力部材の移動を行う第１アクチュエータ、第２アクチュエータ、及び、第３アクチュエータと、
前記出力部材と前記第１アクチュエータとの間、及び、前記出力部材と前記第２アクチュエータとの間にそれぞれ設けられ、前記出力部材の回転軸を前記ｚ軸に対し略平行に保持しつつ、前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータの駆動により前記出力部材を前記ｚ軸に交差する方向に移動させる第１リンク機構及び第２リンク機構と、
前記出力部材と前記第３アクチュエータとの間に設けられ、前記第３アクチュエータの駆動により前記出力部材を前記ｚ軸に概ね平行な方向に移動させる第３リンク機構と、を備え、
前記第１リンク機構及び前記第２リンク機構は、前記出力部材の回転軸と平行に配置され、前記第１アクチュエータ又は前記第２アクチュエータの駆動により移動させられる第１軸及び第２軸と、前記第１軸又は前記第２軸と前記出力部材との間に、それぞれ互いに平行に配置された複数の第１リンク部材及び複数の第２リンク部材と、をそれぞれ有し、
前記第１軸、前記出力部材、前記複数の第１リンク部材で平行リンク機構を構成し、前記第２軸、前記出力部材、前記複数の第２リンク部材で平行リンク機構を構成し、
前記出力部材と前記複数の第１リンク部材とをそれぞれ連結する複数の第１出力側ジョイント部と、前記出力部材と前記複数の第２リンク部材とをそれぞれ連結する複数の第２出力側ジョイント部とが、前記ｚ軸と略平行な同一軸上に配置され、
前記第３リンク機構は、前記第３アクチュエータにより概ね上下方向に動かされる可動部材と、前記可動部材と前記出力部材との間に配置された第３リンク部材と、前記出力部材と前記第３リンク部材とを連結する第３出力側ジョイント部と、を有し、
前記第３出力側ジョイント部と、前記複数の第１出力側ジョイント部及び前記複数の第２出力側ジョイント部とが、前記ｚ軸と略平行な同一軸上に配置されている、
ことを特徴とする、パラレルリンクロボット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１９２５００（Ｐ２０１２−１９２５００Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５８９９５（Ｐ２０１１−５８９９５）
【出願日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【出願人】（０００１０４６５２）キヤノン電子株式会社 (876)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【出願人】（０００１０４６５２）キヤノン電子株式会社 (876)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]