JP6474340B2 - ロボット装置 - Google Patents

Description

本発明は、ロボット装置に関するものである。

従来から、製造ライン上に配置して製品部品を自動で組み立てるロボット装置が知られている。ロボット装置の中には、製品部品であるワークを３次元的に搬送させて製品を組み立てるために用いるパラレルロボットがある。
パラレルロボットは、ベース部（基部材）と、ベース部の下面側に周方向に等間隔で配置された３つのリンク機構と、ベース部上に配置され、３つのリンク機構の基端側に別々に連結されている３つの駆動部（リンク用モータ装置）と、３つのリンク機構の先端側に設けられ、これら先端側と回動自在に連結されている可動部と、を備えている。３つのリンク機構は、周方向に等間隔で配置され、それぞれベース部の法線方向からみて放射状（三つ又状）に設けられている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−３９９７７号公報

ところで、生産能力を高めるために、複数のパラレルロボットを製造ライン上に複数配置して使用する場合がある。この場合、隣り合うパラレルロボットの間隔を無駄に広く空けてしまうと製造ラインが長くなってしまうと共に、搬送タクトが長くなってしまう。このため、隣り合うパラレルロボットの間隔を極力狭く設定することが望ましい。
しかしながら、隣り合うパラレルロボットの間隔を狭めると、各パラレルロボットのリンク機構が干渉してしまう可能性があった。

そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、隣り合うパラレルロボットの間隔を極力狭く設定しつつ、各パラレルロボットのリンク機構の干渉を防止できるロボット装置を提供するものである。

上記の課題を解決するために、本発明に係るロボット装置は、同一の走行領域に沿ってスライド移動可能に設けられた複数のパラレルロボットを備えたロボット装置であって、前記パラレルロボットは、スライド移動可能に設けられたベース部と、該ベース部の法線方向からみて放射状に配置された３つのリンク機構と、前記ベース部に配置され、前記３つのリンク機構の基端側に別々に連結されている３つの駆動部と、を備え、前記複数のパラレルロボットは、各々前記３つのリンク機構の配置向きが互い違いとなるように配置されており、前記走行領域には、同一方向に延出し、平行に配置された２つのスライドレールが設けられており、前記２つのスライドレールは、前記スライドレールの長手方向および前記ベース部の法線方向に直交する方向からみて、前記２つのスライドレールの少なくとも一部が重なるように配置されており、前記２つのスライドレールに、それぞれ少なくとも１つの前記パラレルロボットの前記ベース部がスライド移動可能に設けられており、
同一の前記スライドレールには、前記配置向きが同一の前記パラレルロボットのみが設けられており、前記２つのスライドレールにそれぞれ設けられた前記パラレルロボットは、前記スライドレールの長手方向からみて、少なくとも一部が重なるように設けられていることを特徴とする。

このように構成することで、同一の走行領域のスライド方向に沿って複数のパラレルロボットを配置した場合であっても、隣り合うパラレルロボットの間隔を極力狭く設定しつつ、各パラレルロボットのリンク機構の干渉を防止できる。
また、同一の走行領域に２つのスライドレールを設けることにより、複数のパラレルロボットの駆動制御を簡素化できる。さらに、同一のスライドレールには、同一向きに配置されたパラレルロボットのみが設けられているので、複数のパラレルロボットの向きが互い違いになるように配置すると、同一のスライドレールに設けられたパラレルロボットの間隔を広く設定することができる。この間隔を広く設定できる分、ロボット装置の組立作業性を向上できる。

本発明に係るロボット装置は、前記ベース部の法線方向からみて、前記３つのリンク機構のうちの１つは、前記走行領域の前記スライド移動方向に対して直交する方向に沿って配置されていることを特徴とする。

このように構成することで、隣り合うパラレルロボットの間隔を、より効果的に狭く設定することができる。また、各パラレルロボットのリンク機構の干渉を、より効果的に防止できる。

本発明に係るロボット装置は、前記ベース部には、隣り合う前記パラレルロボットの前記リンク機構同士の接触を防止するためのストッパが設けられていることを特徴とする。

このように構成することで、ストッパにフェールセーフ機能を持たせることができ、各パラレルロボットのリンク機構の干渉を確実に防止できる。

本発明に係るロボット装置は、前記ストッパは、各前記ベース部から隣り合う前記ベース部に向かって延出する安全バーであり、隣り合う前記パラレルロボットに設けられた前記安全バー同士の先端が当接することを特徴とする。

このように構成することで、ストッパの構成を簡素化しつつ、各パラレルロボットのリンク機構の干渉を確実に防止できる。

本発明によれば、同一の走行領域のスライド方向に沿って複数のパラレルロボットを配置した場合であっても、隣り合うパラレルロボットの間隔を極力狭く設定しつつ、各パラレルロボットのリンク機構の干渉を防止できる。

本発明の実施形態におけるロボット装置の斜視図である。 本発明の実施形態におけるパラレルロボットを斜め上からみた斜視図である。 本発明の実施形態におけるパラレルロボットを斜め下からみた斜視図である。 本発明の実施形態におけるパラレルロボットを真下からみた平面図である。 図２のＡ部拡大図である。 図２のＢ部拡大図である。 図３のＣ部拡大図である。 本発明の実施形態におけるロボット装置を真下からみた平面図である。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（ロボット装置）
図１は、ロボット装置１の斜視図である。
同図に示すように、ロボット装置１は、製品部品であるワークを３次元的に搬送させて製品を組み立てるためのものである。ロボット装置１は、一方向（図１における左右方向）に延びる走行領域Ｒ内に配置された２つのスライドレール２と、各スライドレール２に別々に取り付けられ、一方向に沿って並んで配置される２つのパラレルロボット３と、を備えている。

なお、走行領域Ｒは、製造ライン（組み立てライン）に沿って設定されている。また、以下の説明において、一方向をＸ方向と称し、鉛直方向をＺ方向と称し、Ｘ方向、およびＺ方向に直交する方向をＹ方向と称して説明する場合がある。さらに、以下の説明では、ロボット装置１を設置した状態で鉛直方向上側を単に上側、鉛直方向下側を単に下側と称して説明する。

２つのスライドレール２は、Ｘ方向に沿って延出し、互いに平行に配置されている。スライドレール２は、レール本体４と、レール本体４に沿ってスライド移動自在に設けられたスライダ５と、スライダ５を駆動するスライダ用減速機付モータ６と、を備えている。
２つのスライドレール２のスライダ５には、互いに対向する側に突出するように、取付ベース７が設けられている。この取付ベース７に、パラレルロボット３の後述するベースプレート８が取り付けられる。

（パラレルロボット）
図２は、パラレルロボット３を斜め上からみた斜視図、図３は、パラレルロボット３を斜め下からみた斜視図である。
図１〜図３に示すように、パラレルロボット３は、取付ベース７に取り付けられている板状のベースプレート８と、ベースプレート８の上面８ａに固定されている上部減速機付モータ５０と、上部減速機付モータに連結されている回転駆動機構５１と、ベースプレート８の下面８ｂにブラケット９を介して固定されている３つの下部減速機付モータ１０（１０Ａ〜１０Ｃ）と、各下部減速機付モータ１０にそれぞれ別々に連結されている３つのリンク機構１１と、これら３つのリンク機構１１の下部、および回転駆動機構５１の下部に連結されている可動プレート１２と、を主構成としている。

ベースプレート８は、面方向がＸ−Ｙ平面に沿うように、かつＸ方向に若干長くなるように、略長方形状に形成されている。より具体的には、ベースプレート８の短手方向の一側８ｃは、長手方向中央に向かうに従って徐々にＹ方向外側に向かって突出するように形成されている。一方、ベースプレート８の短手方向の他側８ｄは、Ｙ方向内側に向かって僅かに凹むように形成されている。なお、このベースプレート８の他側８ｄの形成位置についての詳細は、後述する。

そして、ベースプレート８の上面８ａで、かつ一側８ｃ側に、ロボット装置１の取付ベース７が取り付けられている。スライドレール２に設けられた取付ベース７は、ベースプレート８の上面８ａに固定されている上部減速機付モータ５０を避けるようにＺ方向からみて略Ｃ字状に形成されている。

また、図１に詳示するように、各スライドレール２に取り付けられた２つのベースプレート８には、それぞれＸ方向で対向する短辺８ｅに、パラレルロボット３同士の干渉を防止するためのストッパ８０が設けられている。
ストッパ８０は、ベースプレート８の短辺８ｅからＸ方向に沿って突出する棒状の安全バー本体８１と、安全バー本体８１の先端に一体的に設けられ、安全バー本体８１よりも拡径形成された円柱状の当接部８２と、により構成されている。安全バー本体８１の長さは、２つのパラレルロボット同士３が干渉するよりも先にそれぞれ当接部８２同士が当接する長さに設定されている。

上部減速機付モータ５０は、回転駆動機構５１を駆動するためのものであって、モータ部５２とモータ部５２の回転力を減速して出力する減速部５３と、により構成されている。この減速部５３に、回転駆動機構５１が連結されている。
回転駆動機構５１は、上部減速機付モータ５０から動力が伝達される回転体５４と、回転体５４にユニバーサルジョイント５５を介して連結されている直動ガイド５６と、直動ガイド５６にスライド移動可能、かつ相対回転不能に連結された回転アーム５７と、を備えている。回転体５４は、減速部５３に噛合可能な平歯車部５８と、平歯車部５８の回転中心からＺ方向に沿って下方に延出する円柱部５９と、が一体的に設けられたものである。

平歯車部５８は、ベースプレート８の上面８ａに配置されている。また、平歯車部５８は、回転中心がベースプレート８の長手方向（Ｘ方向）中央で、かつ短手方向（Ｙ方向）中央よりもやや他側８ｄ側に位置するように配置されている。
なお、以下の説明では、平歯車部５８（回転体５４）の回転中心をＣ１とし、この回転中心Ｃ１回りを周方向と称して説明する。

また、平歯車部５８は、カバー６１によって覆われている。このカバー６１内には、平歯車部５８の回転位置を検出するための回転位置検出部（不図示）が設けられている。
回転体５４の円柱部５９は、ベースプレート８の下面８ｂに設けられたハウジング６２に回転自在に支持されている。そして、このハウジング６２を介して円柱部５９の下端が下方に僅かに突出されている。この突出した円柱部５９の下端に、ユニバーサルジョイント５５を介して直動ガイド５６が連結されている。

直動ガイド５６は、円筒状に形成されたものであって、内周面に不図示のスプラインが形成されている。そして、直動ガイド５６内に下方から回転アーム５７が挿入されている。
回転アーム５７の外周面には、直動ガイド５６のスプラインに対応するように不図示のスプラインが形成されている。すなわち、直動ガイド５６と回転アーム５７は、スプライン嵌合されている。これにより、直動ガイド５６に対して回転アーム５７の回転が規制されると共に、直動ガイド５６に対する回転アーム５７の伸縮移動が可能になる。そして、この回転アーム５７の下端５７ａに、ユニバーサルジョイント６３を介して可動プレート１２が連結されている。

図４は、パラレルロボット３を真下からみた平面図である。
一方、図２〜図４に示すように、ベースプレート８の下面８ｂに設けられている３つの下部減速機付モータ１０は、３つのリンク機構１１をそれぞれ別々に駆動するためのものであって、第１下部減速機付モータ１０Ａ、第２下部減速機付モータ１０Ｂ、および第３下部減速機付モータ１０Ｃの３つの下部減速機付モータ１０Ａ〜１０Ｃからなる。
なお、３つの下部減速機付モータ１０Ａ〜１０Ｃは、構成が全て同一であるので、以下の説明では、特に必要のない場合を除いて、第１下部減速機付モータ１０Ａ、第２下部減速機付モータ１０Ｂ、および第３下部減速機付モータ１０Ｃを総称して下部減速機付モータ１０という。

下部減速機付モータ１０は、モータ部１３とモータ部１３の回転力を減速して出力する減速部１４と、により構成されている。減速部１４としては、例えば遊星歯車減速機構が用いられる。このため、減速部１４の出力軸１４ａと、モータ部１３の不図示の回転軸は、同一直線上に配置される。なお、特に図示は省略するが、出力軸１４ａは、段付き状に形成されており、先端側が縮径部、先端よりもモータ部１３側が段差により拡径された拡径部になっている。

このように構成された下部減速機付モータ１０を支持するブラケット９は、略正方形の板状に形成されたもので、ベースプレート８の下面８ｂからＺ方向下方に向かって立設されている。ブラケット９も、下部減速機付モータ１０の個数に対応するように３つ設けられている。また、ブラケット９は、Ｚ方向からみて、ベースプレート８の回転中心Ｃ１に対して放射状となるように、かつ周方向に等間隔となるように配置されている。

そして、３つのブラケット９のうち、２つのブラケット９の一面９ａに、それぞれ第１下部減速機付モータ１０Ａ、および第２下部減速機付モータ１０Ｂの各減速部１４側の端面が取り付けられる。また、３つのブラケット９のうち、他の１つのブラケット９の他面９ｂに、第３下部減速機付モータ１０Ｃの減速部１４側の端面が取り付けられる。このため、下部減速機付モータ１０は、駆動軸（出力軸１４ａおよびモータ部１３の不図示の回転軸）が、Ｘ−Ｙ平面（水平方向）、つまり、ベースプレート８の面方向に沿うように配置される。

ここで、図４に基づいて、ブラケット９の一面９ａと他面９ｂについて詳述する。
３つのブラケット９の一面９ａと他面９ｂは、全て同一方向を向いている。すなわち、３つのブラケット９は、図４において、時計回り方向に向かう面が全て一面９ａとされ、反時計回り方向に向かう面が全て他面９ｂとされている。
このため、ブラケット９の一面９ａに取付けられた第１下部減速機付モータ１０Ａ、および第２下部減速機付モータ１０Ｂは、対応するブラケット９から時計回り方向に向かって突出している。一方、ブラケット９の他面９ｂに取付けられた第３下部減速機付モータ１０Ｃは、対応するブラケット９から反時計回り方向に向かって突出している。

このように配置された各下部減速機付モータ１０の出力軸１４ａは、ブラケット９に形成されている不図示の貫通孔を介し、取り付けられている面とは反対側の面に突出している。すなわち、第１下部減速機付モータ１０Ａ、および第２下部減速機付モータ１０Ｂの出力軸１４ａは、対応するブラケット９を介して他面９ｂ側に突出している。一方、第３下部減速機付モータ１０Ｃの出力軸１４ａは、対応するブラケット９を介して一面９ａ側に突出している。

また、第１下部減速機付モータ１０Ａが取り付けられているブラケット９、および第３下部減速機付モータ１０Ｃが取り付けられているブラケット９は、それぞれベースプレート８の他側８ｄに隣接配置された形になっている。そして、第１下部減速機付モータ１０Ａが取り付けられているブラケット９は、他面９ｂ側がベースプレート８の他側８ｄ側に向くように配置され、第３下部減速機付モータ１０Ｃが取り付けられているブラケット９は、一面９ａ側がベースプレート８の他側８ｄ側に向くように配置されている。

（リンク機構）
また、各ブラケット９から突出している各下部減速機付モータ１０の出力軸１４ａに、それぞれリンク機構１１が取り付けられている。なお、リンク機構１１は、構成が全て同一であるので、以下の説明では、１つのリンク機構１１のみ説明し、他の２つのリンク機構１１については同一符号を付して説明を省略する。
リンク機構１１は、基端１５ａが出力軸１４ａに連結された第１アーム１５と、第１アーム１５の先端１５ｂ側に配置された第２アーム１６と、第１アーム１５の先端１５ｂと第２アーム１６の基端１６ａとを連結する第１連結部１７と、を備えている。

図５は、図２のＡ部拡大図である。
図２、図３、図５に詳示するように、第１アーム１５は、板状の部材により、基端１５ａから先端１５ｂに向かうに従って徐々に先細りとなるように形成されている。そして、基端１５ａ側には、下部減速機付モータ１０の出力軸１４ａの先端（縮径部）を挿通可能な貫通孔１９が形成されている。さらに、第１アーム１５の基端１５ａ側には、貫通孔１９の周囲に複数のボルト挿通孔２０が形成されている。

そして、貫通孔１９に出力軸１４ａの先端を挿通すると共に、ボルト挿通孔２０にボルト２１を挿入し、出力軸１４ａの拡径部に刻設されている雌ネジ部（何れも不図示）にボルト２１を螺入することにより、出力軸１４ａに第１アーム１５の基端１５ａを締結固定する。これにより、出力軸１４ａと第１アーム１５とが一体化される。
そして、第１下部減速機付モータ１０Ａ、および第２下部減速機付モータ１０Ｂは、第１アーム１５の一側面１５ｃ側に配置された状態になる。一方、第３下部減速機付モータ１０Ｃは、第１アーム１５の一側面１５ｃとは反対側の他側面１５ｄに配置された状態になる。そして、３つの第１アーム１５は、回転中心Ｃ１に対して放射状に配置され、かつ周方向に等間隔で配置される。

なお、第１アーム１５の一側面１５ｃ、および他側面１５ｄについても、ブラケット９の一面９ａと他面９ｂと同様である。すなわち、３つの第１アーム１５は、図４において、時計回り方向に向かう面が全て一側面１５ｃとされ、反時計回り方向に向かう面が全て他側面１５ｄとされている。

ここで、図４に詳示するように、第１下部減速機付モータ１０Ａが取り付けられている第１アーム１５の他側面１５ｄと対応する出力軸１４ａの中心とが交差する点Ｐ１と、第３下部減速機付モータ１０Ｃが取り付けられている第１アーム１５の一側面１５ｃと対応する出力軸１４ａの中心とが交差する点Ｐ２とを結んだ直線をＬ１（以下、単に直線Ｌ１という）とすると、ベースプレート８の他側８ｄは、直線Ｌ１よりも内側、つまり、回転中心Ｃ１側に形成されている。換言すれば、ベースプレート８の他側８ｄは、他の側面よりも切り欠かれたように回転中心Ｃ１側に凹んでいる。この凹んだ箇所（スペース）は、作業者の作業スペースとして機能する。

また、図５に詳示するように、第１アーム１５には、ボルト挿通孔２０が形成されている箇所よりもやや先端１５ｂ側に、アーム側ピン挿通孔２２が形成されている。一方、ブラケット９には、所定の位置にブラケット側ピン挿通孔２３が形成されている。
これらアーム側ピン挿通孔２２、およびブラケット側ピン挿通孔２３は、下部減速機付モータ１０の出力軸１４ａに対する第１アーム１５の原点位置を決めるために用いられる。すなわち、アーム側ピン挿通孔２２、およびブラケット側ピン挿通孔２３は、連通するようになっており、出力軸１４ａに対する第１アーム１５の原点位置を決める際にピン２４が挿入される。

このピン２４を挿入した状態でボルト２１によって締結固定することで、出力軸１４ａに対する原点位置に第１アーム１５が固定される。第１アーム１５が固定された後、ピン２４は各ピン挿通孔２２，２３から抜去される。なお、第１アーム１５に形成されているボルト挿通孔２０の孔径は、ボルト２１のネジ径よりも大きく設定されている。つまり、ボルト挿通孔２０は、このボルト挿通孔２０内でボルト２１がガタつくように形成されている。このガタつきが、第１アーム１５の原点位置調整時の調整代として機能する。
また、第１アーム１５の長手方向中央の大部分には、開口部２５が形成されている。この開口部２５は、第１アーム１５の軽量化を図るためのものである。

図２、図３に示すように、第１アーム１５に第１連結部１７を介して連結される第２アーム１６は、第１アーム１５の両側面１５ｃ，１５ｄにそれぞれ配置された２つのアームバー２６を有している。各アームバー２６は、これらアームバー２６に跨るステー７５によって所定の間隔をあけて一体化されている。各アームバー２６の基端２６ａは、第２アーム１６の基端１６ａとなる。

図６は、図２のＢ部拡大図である。
同図に示すように、第１連結部１７は、第１アーム１５の先端１５ｂ側に、厚さ方向に貫通形成された貫通孔２７と、貫通孔２７に挿通される連結軸２８と、各アームバー２６の基端２６ａにそれぞれ設けられ、連結軸２８に連結される２つの小連結部２９と、を主構成としている。
連結軸２８は、一端に段差を介して拡径形成された頭部２８ａを有し、他端側の先端に、軸方向に沿う不図示の雌ネジ部が刻設されている。

小連結部２９は、連結軸２８を回転自在に支持するための玉軸受３１と、玉軸受３１が内嵌される略円環状の軸受ホルダ３２と、軸受ホルダ３２と各アームバー２６の基端２６ａとを回動自在に連結するジョイント部３３と、を備えている。
軸受ホルダ３２の外周面には、二方取りを施して形成された２つの平坦面３４が、連結軸２８を中心にして対向配置されている。

一方、ジョイント部３３は、略Ｕ字状に形成されている。すなわち、ジョイント部３３は、アームバー２６の基端２６ａに連結される基部３５と、基部３５の両側から軸受ホルダ３２側に向かって延出する２つの爪部３６とが一体成形されている。そして、軸受ホルダ３２の２つの平坦面３４にそれぞれ爪部３６が配置される。つまり、これら２つの爪部３６によって、軸受ホルダ３２が挟持される。

また、軸受ホルダ３２の平坦面３４には、それぞれ軸部３７が突出形成されている。１つの軸受ホルダ３２に形成された２つの軸部３７は、同軸上に配置されている。また、２つの軸部３７は、連結軸２８に対して直交するように設けられる。
一方、ジョイント部３３の２つの爪部３６には、それぞれ軸部３７を挿通可能な軸孔３８が形成されている。これにより、ジョイント部３３は、軸受ホルダ３２に対し、連結軸２８に直交する軸部３７を中心にして回動自在に連結される。

このように構成された２つの小連結部２９は、それぞれ連結軸２８の両端側に配置される。また、連結軸２８には、各小連結部２９と第１アーム１５の先端１５ｂとの間に、それぞれカラー３９が設けられる。カラー３９によって、各小連結部２９と第１アーム１５の先端１５ｂとの間隔が決定される。さらに、連結軸２８の先端には、スペーサ４１を介してボルト４５が締結される。
これにより、第１アーム１５、連結軸２８、および２つの小連結部２９の相対位置関係が決定し、これら第１アーム１５、連結軸２８、および２つの小連結部２９の軸方向の移動が規制される。そして、連結軸２８を中心にして第１アーム１５が回動自在になると共に、連結軸２８に直交する軸部３７を中心にして第２アーム１６が回動自在になる。

第２アーム１６の先端１６ｂ、つまり、各アームバー２６の先端２６ｂには、第２連結部１８を介して可動プレート１２が回動自在に連結されている。可動プレート１２は、三つ又状に形成されたものであって、プレート本体４２と、このプレート本体４２の外周部に周方向に等間隔で一体成形された３つの凸部４６と、により構成されている。そして、３つの凸部４６に、それぞれ第２連結部１８を介して各リンク機構１１の下端（第２アーム１６の先端１６ｂ）が連結されている。

図７は、図３のＣ部拡大図である。
同図に示すように、第２連結部１８の基本的構成は、第１連結部１７と同様である。このため、第２連結部１８において、第１連結部１７と同一構成については、同一符号を付して説明を省略する。

すなわち、第２連結部１８は、可動プレート１２の各凸部４６に、周方向に貫通形成された貫通孔４３と、貫通孔４３に挿通される連結軸２８と、各アームバー２６の先端２６ｂにそれぞれ設けられ、連結軸２８に連結される２つの小連結部２９と、を主構成としている。そして、小連結部２９は、連結軸２８を回転自在に支持するための玉軸受３１と玉軸受３１が内嵌される略円環状の軸受ホルダ３２と、軸受ホルダ３２と各アームバー２６の先端２６ｂとを回動自在に連結するジョイント部３３と、を備えている。

このように、ベースプレート８に、３つのリンク機構１１を介して可動プレート１２を連結することにより、パラレルメカニズムを構成する。そして、３つのリンク機構１１を駆動させると、可動プレート１２は、姿勢を変えることなく（水平方向に沿った状態のまま）、３次元方向（Ｘ−Ｙ−Ｚ方向）に可動する。
また、可動プレート１２のプレート本体４２には、中央の大部分に回転部４４がプレート本体４２の厚さ方向を軸として回転自在に取り付けられている。この回転部４４が、ユニバーサルジョイント６３を介して回転駆動機構５１における回転アーム５７の下端５７ａに連結されている。さらに、回転部４４の下端に、不図示のハンドアームが取り付け可能とされており、ハンドアームによって不図示のワークが把持される。

また、図２〜図４に示すように、ベースプレート８の下面８ｂには、他側８ｄ側に、不図示のワークを検出するためのカメラ７０が、ブラケット７１を介して取り付けられている。ブラケット７１は、ベースプレート８の下面８ｂからＹ方向に沿って他側８ｄ側に突出する水平ブラケット７２と、水平ブラケット７２の先端から垂設された縦ブラケット７３と、により構成されている。そして、縦ブラケット７３の下端にカメラ７０が下向きに取り付けられている。

図８は、ロボット装置１を真下からみた平面図である。
同図に示すように、各スライドレール２に別々に取り付けられた２つのパラレルロボット３は、各々設けられた３つのリンク機構１１の配置向きが互い違いとなるように配置されている。これについて、以下に詳述する。

すなわち、スライドレール２の取付ベース７に、パラレルロボット３のベースプレート８の一側８ｃ側が取り付けられている。ベースプレート８には、第１下部減速機付モータ１０Ａが取り付けられているリンク機構１１と、第３下部減速機付モータ１０Ｃが取り付けられているリンク機構１１との間にベースプレート８の他側８ｄが位置するように各リンク機構１１が取り付けられている（図４参照）。このため、第２下部減速機付モータ１０Ｂに取り付けられているリンク機構１１は、Ｚ方向からみてスライドレール２に直交している。

ここで、パラレルロボット３が支持されている２つのスライドレール２は平行に配置されており、かつそれぞれの取付ベース７が、スライドレール２同士の対向する側に突出するように配置されている。このため、隣り合うパラレルロボット３に各々設けられた３つのリンク機構１１の配置向きが、互い違いになる。
また、隣り合うパラレルロボット３において、それぞれに設けられた平歯車部５８（回転体５４）の回転中心Ｃ１同士を結ぶ線は、２つのスライドレール２と平行になるように設定されている。このため、製造ライン上にある不図示の１つのワークに対し、隣り合うパラレルリンクロボット３の何れを使用した場合でも作業（不図示のハンドアームが把持）し易くなっている。

（ロボット装置の動作）
このような構成のもと、ロボット装置１を作動させて製品を組み立てる際、まず、パラレルロボット３のカメラ７０によって製品部品であるワークを撮像する。これにより、ワークの位置、向きを検出し、これら検出結果を信号として不図示の制御部に出力する。
不図示の制御部は、カメラ７０による検出結果の信号に基づいて、パラレルロボット３の駆動制御を行う。具体的には、下部減速機付モータ１０の駆動制御を行い、可動プレート１２を所望の位置に移動させる。この後、上部減速機付モータ５０の駆動制御を行い、可動プレート１２に取付けられる不図示のハンドアームを所望の向きに変更し、このハンドアームによってワークを把持する。

不図示のハンドアームによってワークを把持した後、スライドレール２に沿ってパラレルロボット３が移動し、次工程にワークが搬送される。つまり、製造ラインの下流側に位置するパラレルロボット３に対応する位置に、ワークが搬送される。下流側に位置するパラレルロボット３は、上流側から搬送されたワークをカメラ７０によって検出する。そして、上述したパラレルロボット３と同様の動作を行う。これを繰り返し行うことにより、製品が組み立てられる。

（効果）
ここで、不図示の制御部は、隣接するパラレルロボット３の位置を認識しながらスライドレール２のスライダ用減速機付モータ６の駆動制御を行う。このため、ロボット装置１の通常動作では、各パラレルロボット３に設けられたストッパ８０同士が当接することがない。

仮に、各パラレルロボット３の移動に誤動作が生じた場合であっても、ベースプレート８にストッパ８０が設けられているので、２つのパラレルロボット同士３が干渉するよりも先にそれぞれ当接部８２同士が当接する。すなわち、ストッパ８０は、ロボット装置１が誤動作した場合であっても、２つのパラレルロボット３のリンク機構１１同士が接触してしまうのを防止するためのフェールセーフ機能としての役割を有している。

また、パラレルロボット３は、３つのリンク機構１１が周方向に等間隔で、かつ回転中心Ｃ１に対して放射状に配置されているが、隣り合うパラレルロボット３の向きが互い違いになっているので、各パラレルロボット３の間のデッドスペースを極力小さくすることができる。このため、パラレルロボット３の間隔を極力狭くしつつ、各パラレルロボット３のリンク機構１１の干渉を防止できる。
しかも、３つのリンク機構１１のうち、第２下部減速機付モータ１０Ｂに取り付けられているリンク機構１１は、Ｚ方向からみてスライドレール２に直交している。このため、パラレルロボット３の間隔を、より効果的に狭く設定することができる。また、各パラレルロボット３のリンク機構の干渉を、より効果的に防止できる。

さらに、ロボット装置１は、一方向に延びる走行領域Ｒ内に配置され、かつ平行に配置された２つのスライドレール２に、それぞれ１つずつパラレルロボット３を設けている。このため、製造ライン上にパラレルロボット３を並べて配置する場合であっても、２つのパラレルロボット３の駆動制御を簡素化できる。

さらに、リンク機構１１を作動させる３つの下部減速機付モータ１０は、以下のように配置されている。すなわち、第１下部減速機付モータ１０Ａ、および第２下部減速機付モータ１０Ｂは、それぞれリンク機構１１を構成する第１アーム１５の一側面１５ｃ側に配置されている。また、第３下部減速機付モータ１０Ｃは、第１アーム１５の一側面１５ｃとは反対側の他側面１５ｄに配置されている。このため、第１下部減速機付モータ１０Ａが取り付けられている第１アーム１５の他側面１５ｄと第３下部減速機付モータ１０Ｃが取り付けられている第１アーム１５の一側面１５ｃとの間に、下部減速機付モータ１０が存在しない空きスペースＳ（図４参照）を形成することができる。

この空きスペースＳを有効活用することで、パラレルロボット３の設置スペースを省スペース化できる。すなわち、本実施形態では、空きスペースＳが形成される箇所に対応するベースプレート８の他側８ｄを他の側面よりも切り欠いたように凹ませ、不図示のワークを検出するためのカメラ７０を設けている。このため、カメラ７０の設置スペースを別途設ける必要がなく、パラレルロボット３の設置スペースを省スペース化できる。
また、空きスペースＳを、作業者が立ち入りすることのできる作業スペースとして機能させれば、この分作業者がパラレルロボット３に近づけるので、メンテナンス作業を容易化できる。

また、空きスペースＳが形成されるベースプレート８の他側８ｄは、直線Ｌ１（図４参照）よりも内側、つまり、回転中心Ｃ１側に形成されている。このため、空きスペースＳを最大限大きく形成することができ、パラレルロボット３の設置スペースを最大限省スペース化できる。また、作業者による作業性を最大限向上でき、使い勝手のよいパラレルロボット３を提供できる。
さらに、ワークを検出するための検出手段としてカメラ７０を採用している。このため、精度よく不図示のワークを検出することができ、高性能なパラレルロボット３を提供できる。

また、リンク機構１１の第１アーム１５に、アーム側ピン挿通孔２２が形成されている一方、ブラケット９に、ブラケット側ピン挿通孔２３が形成されている。そして、これらアーム側ピン挿通孔２２、およびブラケット側ピン挿通孔２３は、ピン２４が挿抜可能とされている。このため、ピン２４を差し込んだ状態で、ブラケット９に第１アーム１５を締結固定することにより、下部減速機付モータ１０の出力軸１４ａに対する第１アーム１５の原点位置を容易、かつ高精度に決めることができる。
さらに、パラレルロボット３の不使用時や、パラレルロボット３の製造ラインへの搬送時にピン２４を差し込んでおくことにより、不用意にリンク機構１１が動いてしまったりすることを防止できる。

また、リンク機構１１の第１アーム１５と第２アーム１６とを連結する第１連結部１７を、第１アーム１５の先端１５ｂ側に、貫通形成された貫通孔２７と、貫通孔２７に挿通される連結軸２８と、連結軸２８に連結される２つの小連結部２９と、により構成している。さらに、小連結部２９を、連結軸２８を回転自在に支持するための玉軸受３１と、玉軸受３１が内嵌される略円環状の軸受ホルダ３２と、軸受ホルダ３２と各アームバー２６の基端２６ａとを回動自在に連結するジョイント部３３と、により構成している。そして、ジョイント部３３を、軸受ホルダ３２に対し、連結軸２８に直交する軸部３７を中心にして回動自在に連結している。このため、第１連結部１７の回動方向が２方向（連結軸２８回りと軸部３７回り）になり、リンク機構１１の可動域を大きくすることができる。よって、高性能なパラレルロボット３を提供できる。

また、パラレルロボット３は、ベースプレート８の下面８ｂに、リンク機構１１を駆動させるための下部減速機付モータ１０が取り付けられている。このため、ベースプレート８の上面８ａには、回転駆動機構５１を駆動させるための上部減速機付モータ５０のみが配置される。このため、ベースプレート８の上面８ａに空きスペースを大きく形成することができる。よって、ベースプレート８に、スライドレール２に設けられた取付ベース７を直接取り付けることができ、パラレルロボット３の設置を容易化できる。

ここで、仮に従来のように、ベースプレート８の上面８ａに下部減速機付モータ１０を配置したとする。この場合、ベースプレート８にリンク機構１１との干渉を回避するためのスリットを形成する必要がある。このため、ベースプレート８の剛性が弱くなってしまう可能性がある。しかしながら、ベースプレート８の下面８ｂ側に、下部減速機付モータ１０、およびリンク機構１１を配置することにより、ベースプレート８にスリットを形成する必要もなくなる。よって、ベースプレート８の剛性を確実に確保できる。

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、走行領域Ｒに２つのスライドレール２を平行に配置し、各々スライドレール２に１つずつパラレルロボット３を設けた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、走行領域Ｒにスライドレール２を１つ設け、このスライドレール２に２つのパラレルロボット３を設けてもよい。また、パラレルロボット３の個数は２つに限られるものではなく、２つ以上の複数設けてもよい。但し、隣り合うパラレルロボット３の配置向き（３つのリンク機構１１）の配置向きが互い違いとなるようにする。

また、２つのスライドレール２のそれぞれに複数のパラレルロボット３を設けてもよい。この場合、１つのスライドレール２に設けられるパラレルロボット３の配置向きは全て同一向きとし、かつ他のスライドレール２に設けられるパラレルロボット３の配置向きと異なるようにする。そして、隣り合うパラレルロボット３の配置向きが互い違いになるようにする。
ここで、同一のスライドレール２には、同一向きに配置されたパラレルロボット３のみが設けられているので、複数のパラレルロボット３の向きが互い違いになるように配置すると、同一のスライドレール２に設けられたパラレルロボットの間隔を広く設定することができる。このため、ロボット装置１全体としては、組立作業性を向上できる。

さらに、上述の実施形態では、パラレルロボット３は、３つのリンク機構１１のうち、第２下部減速機付モータ１０Ｂに取り付けられているリンク機構１１が、Ｚ方向からみてスライドレール２に直交するように配置されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、パラレルロボット３の配置向きは任意に設定することができる。但し、隣り合うパラレルロボット３の配置向きが互い違いになるようにする。
パラレルロボット３の配置向きが互い違いになっていることで、全てのパラレルロボット３の配置向きが同一方向を向いている場合と比較して、少なからずパラレルロボット３同士の間隔を狭くすることができる。

また、上述の実施形態では、パラレルロボット３同士の干渉を防止するフェールセーフ機能として、ベースプレート８にストッパ８０を設けた場合について説明した。そして、このストッパ８０は、棒状の安全バー本体８１と、安全バー本体８１の先端に一体的に設けられた当接部８２と、により構成されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ストッパ８０は、パラレルロボット３同士の干渉を防止できるように構成されていればよい。

さらに、上述の実施形態では、ベースプレート８の他側８ｄを、直線Ｌ１よりも内側（回転中心Ｃ１側）に形成した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ベースプレート８の他側８ｄを、直線Ｌ１よりも外側に形成してもよい。この場合であっても、３つの下部減速機付モータ１０の配置向きを、上述の実施形態のように設定することにより、ベースプレート８上に空きスペースＳを形成できるので、この空きスペースＳを有効活用することができる。例えば、空きスペースＳに脚部を設け、パラレルロボット３を床面に直接設置することも可能になる。

また、上述の実施形態では、ベースプレート８の下面８ｂ側に３つの下部減速機付モータ１０を配置した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ベースプレート８の上面８ａに下部減速機付モータ１０を配置してもよい。但し、第１アーム１５の一側面１５ｃ側に、第１下部減速機付モータ１０Ａ、および第２下部減速機付モータ１０Ｂを配置し、第１アーム１５の他側面１５ｄに、第３下部減速機付モータ１０Ｃを配置する。このように構成することで、ベースプレート８上に空きスペースＳを形成できる。

さらに、上述の実施形態では、下部減速機付モータ１０は、ブラケット９を介してベースプレート８の下面８ｂに固定されている場合について説明した。しかしながら、ブラケット９の形状は、上述の実施形態の形状に限られるものではなく、ベースプレート８の下面８ｂに下部減速機付モータ１０を固定できるように構成されていればよい。そして、この場合であっても、リンク機構１１の第１アーム１５を回転中心Ｃ１に対して放射状に配置すると共に、第１アーム１５の一側面１５ｃ側に、第１下部減速機付モータ１０Ａ、および第２下部減速機付モータ１０Ｂを配置し、第１アーム１５の他側面１５ｄに、第３下部減速機付モータ１０Ｃを配置すればよい。

また、上述の実施形態では、リンク機構１１の第１アーム１５に、アーム側ピン挿通孔２２を形成する一方、ブラケット９に、ブラケット側ピン挿通孔２３を形成する場合について説明した。そして、これらピン挿通孔２２，２３に挿抜可能なピン２４を利用し、下部減速機付モータ１０の出力軸１４ａに対する第１アーム１５の原点位置を決める場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、下部減速機付モータ１０の出力軸１４ａに対する第１アーム１５の原点位置（位相）を調整できる構成であればよい。

また、上述の実施形態では、リンク機構１１の第１アーム１５と第２アームとを連結する第１連結部１７は、小連結部２９を有している場合について説明した。そして、小連結部２９は、連結軸２８を回転自在に支持するための玉軸受３１と、玉軸受３１が内嵌される略円環状の軸受ホルダ３２と、を備えている場合について説明した。しかしながら、玉軸受３１と軸受ホルダ３２とを分けず、連結軸２８を回転自在に支持するホルダを設け、このホルダと第２アーム１６とを回動自在に連結するように構成してもよい。

さらに、上述の実施形態では、第２アーム１６は、第１アーム１５の両側面１５ｃ，１５ｄにそれぞれ配置された２つのアームバー２６を有しており、これら２つのアームバー２６がステー７５によって所定の間隔をあけて一体化されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、第２アーム１６を、第１アーム１５と同様に１枚の板状の部材で構成してもよい。また、これとは逆に、第１アーム１５を、第２アーム１６のように、２つのアームバー２６等で構成してもよい。

さらに、上述の実施形態では、ワークを検出する検出手段として、カメラ７０を設けた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ワークを検出可能なものであればよい。

また、上述の実施形態では、下部減速機付モータ１０は、モータ部１３と減速部１４と、により構成されている場合について説明した。そして、減速部１４としては、例えば遊星歯車減速機構が用いられる場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、モータ部１３のみで構成してもよい。この場合、モータ部１３の不図示の回転軸のみで駆動軸を構成することになる。

さらに、モータ部１３と減速部１４とを用いる場合、減速部１４の出力軸１４ａと、モータ部１３の不図示の回転軸とが同一方向に沿って配置されるような構成であればよい。このように構成されていれば、各下部減速機付モータ１０の配置向きを、上述の実施形態のように規定することができ、ベースプレート８上に空きスペースＳを形成することが可能になる。

１…ロボット装置、２…スライドレール、３…パラレルロボット、８…ベースプレート（ベース部）、１０…下部減速機付モータ（駆動部）、１０Ａ…第１下部減速機付モータ（駆動部）、１０Ｂ…第２下部減速機付モータ（駆動部）、１０Ｃ…第３下部減速機付モータ（駆動部）、１１…リンク機構、１５…第１アーム、１５ａ…基端、８０…ストッパ、８１…安全バー本体（安全バー）、８２…当接部、Ｒ…走行領域

Claims (4)

1. 同一の走行領域に沿ってスライド移動可能に設けられた複数のパラレルロボットを備えたロボット装置であって、
   前記パラレルロボットは、
   スライド移動可能に設けられたベース部と、
   該ベース部の法線方向からみて放射状に配置された３つのリンク機構と、
   前記ベース部に配置され、前記３つのリンク機構の基端側に別々に連結されている３つの駆動部と、
   を備え、
   前記複数のパラレルロボットは、各々前記３つのリンク機構の配置向きが互い違いとなるように配置されており、
   前記走行領域には、同一方向に延出し、平行に配置された２つのスライドレールが設けられており、
   前記２つのスライドレールは、前記スライドレールの長手方向および前記ベース部の法線方向に直交する方向からみて、前記２つのスライドレールの少なくとも一部が重なるように配置されており、
   前記２つのスライドレールに、それぞれ少なくとも１つの前記パラレルロボットの前記ベース部がスライド移動可能に設けられており、
   同一の前記スライドレールには、前記配置向きが同一の前記パラレルロボットのみが設けられており、
   前記２つのスライドレールにそれぞれ設けられた前記パラレルロボットは、前記スライドレールの長手方向からみて、少なくとも一部が重なるように設けられていることを特徴とするロボット装置。
2. 前記ベース部の法線方向からみて、前記３つのリンク機構のうちの１つは、前記走行領域の前記スライド移動方向に対して直交する方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項１に記載のロボット装置。
3. 前記ベース部には、隣り合う前記パラレルロボットの前記リンク機構同士の接触を防止するためのストッパが設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のロボット装置。
4. 前記ストッパは、各前記ベース部から隣り合う前記ベース部に向かって延出する安全バーであり、
   隣り合う前記パラレルロボットに設けられた前記安全バー同士の先端が当接することを特徴とする請求項３に記載のロボット装置。

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