(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸縮可能なリンク機構と、リンク機構の先端部に設けられ、被搬送物を保持する保持手段とを有する搬送装置において、
前記リンク機構は、基端部がロボットアーム先端に取り付けられ、ロボットアームの先端に対して回転可能な第１リンクと、
基端部が第１リンクの先端部に回転可能に取り付けられ、第１リンクとは異なる長さに形成されて、先端部に保持手段が取り付けられる第２リンクとを有し、
搬送装置は、搬送時に、第１リンクの回転に同期して第２リンクを所定の回転比で従動回転させるリンク用従動回転手段をさらに有し、
リンク用従動回転手段は、第１リンクと第２リンクとの角度が１８０°となる場合のロボットアームの先端に対する第１リンクの回転角度をαＬとすると、第１リンクに対する第２リンクの回転比が１８０／αＬとなる関係に設定されるとともに、保持手段が搬送経路の始点または終点に達した状態で、第１リンクに対して第２リンクが１８０°の関係となるように第１リンクに対する第２リンクの回転比が設定されることを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
第２リンクが第１リンクに対して回転するとき、第２リンクの回転に対して所定の回転比で保持手段を従動回転させる保持手段用従動回転手段をさらに有し、
保持手段用従動回転手段は、第２リンクに対する保持手段の回転比が（１８０−αＬ）／１８０となる関係に設定されることを特徴とする請求項１記載の搬送装置。
【請求項３】
伸縮可能なリンク機構と、リンク機構の先端部に設けられ、被搬送物を保持する保持手段とを有する搬送装置において、
前記リンク機構は、基端部がロボットアーム先端に取り付けられ、ロボットアームの先端に対して回転可能な第１リンクと、
基端部が第１リンクの先端部に回転可能に取り付けられ、第１リンクとは異なる長さに形成されて、先端部に保持手段が取り付けられる第２リンクとを有し、
搬送装置は、搬送時に、第１リンクの回転に同期して第２リンクを所定の回転比で従動回転させるリンク用従動回転手段をさらに有し、
リンク用従動回転手段は、第１リンクと第２リンクとの角度が１８０°となる場合のロボットアームの先端に対する第１リンクの回転角度をαＬとし、回転比の変更率をδとすると、第１リンクに対する第２リンクの回転比が｛１８０・（１＋δ）｝／αＬとなる関係に設定されることを特徴とする搬送装置。
【請求項４】
リンク用従動回転手段の回転比の変更率δは、第１リンクよりも第２リンクが短い場合、第１リンクの先端が搬送経路に達した状態で、第２リンクが搬送経路に平行となるように設定されることを特徴とする請求項３記載の搬送装置。
【請求項５】
第２リンクが第１リンクの０．５倍の長さである場合、リンク用従動回転手段の回転比の変更率は、−２％に設定されることを特徴とする請求項４記載の搬送装置。
【請求項６】
リンク用従動回転手段の回転比の変更率δは、第１リンクよりも第２リンクが長い場合、第１リンクが搬送経路に平行となった状態で、第２リンクの先端が搬送経路に達するように設定されることを特徴とする請求項３記載の搬送装置。
【請求項７】
リンク用従動回転手段の回転比の変更率δは、第２リンクが第１リンクの２倍の長さである場合、リンク用従動回転手段の回転比の変更率は、１．４％に設定されることを特徴とする請求項６記載の搬送装置。
【請求項８】
第２リンクが第１リンクに対して回転するとき、第２リンクの回転に対して所定の回転比で保持手段を従動回転させる保持手段用従動回転手段をさらに有し、
保持手段用従動回転手段は、第２リンクに対する保持手段の回転比が｛１８０（１＋δ）−αＬ｝／｛１８０（１＋δ）｝となる関係に設定されることを特徴とする請求項３〜７のいずれか１つに記載の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リンク機構を用いた搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１６は、リンク機構１０３を用いた従来の搬送装置１００の構成を示す図である。搬送装置１００は、第１リンク１０１と第２リンク１０２とから成るリンク機構１０３を有し、リンクを回転させることによって双方向に伸縮する。このように往復動することで、２地点間の搬送を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
搬送装置１００では、第１リンク１０１と第２リンク１０２の長さが等しい。この場合、第２リンク１０２の先端に保持されるワークＷは、第１リンク１０１の基端上のラインＡに沿って直進する。したがって、たとえば第１リンク１０１の基端に設置されたモータ等がラインＡ上にあって、ワークＷと干渉する場合や、ラインＡからオフセットしたラインＢでワークＷを搬送する場合、第１リンク１０１と第２リンク１０２の長さが等しければ、実現できない。
【０００４】
また、このリンク機構を用いた搬送装置をロボットのアームの手先に取り付けて使用する場合もあり、この場合には、ロボットの手先の移動ラインよりオフセットしてワークを搬送する場合、第１リンク１と第２リンク２の長さが等しければ実現できない。
【０００５】
また、リンク機構の剛性を向上させるため、第２リンクを第１リンクより短くする場合もある。
【０００６】
本発明の目的は、リンク機構を用いた搬送装置において、第１リンクの基端からオフセットした位置で、被搬送物を姿勢一定でほぼ直進させて搬送することができる搬送装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、伸縮可能なリンク機構と、リンク機構の先端部に設けられ、被搬送物を保持する保持手段とを有する搬送装置において、
前記リンク機構は、基端部がロボットアーム先端に取り付けられ、ロボットアームの先端に対して回転可能な第１リンクと、
基端部が第１リンクの先端部に回転可能に取り付けられ、第１リンクとは異なる長さに形成されて、先端部に保持手段が取り付けられる第２リンクとを有し、
搬送装置は、搬送時に、第１リンクの回転に同期して第２リンクを所定の回転比で従動回転させるリンク用従動回転手段をさらに有し、
リンク用従動回転手段は、第１リンクと第２リンクとの角度が１８０°となる場合のロボットアームの先端に対する第１リンクの回転角度をαＬとすると、第１リンクに対する第２リンクの回転比が１８０／αＬとなる関係に設定されるとともに、保持手段が搬送経路の始点または終点に達した状態で、第１リンクに対して第２リンクが１８０°の関係となるように第１リンクに対する第２リンクの回転比が設定されることを特徴とする搬送装置である。
【０００８】
本発明に従えば、第１リンクと第２リンクとの長さが異なるので、第２リンクの先端に保持される被搬送物は、第１リンクの基端からオフセットした位置で、直進状に移動することができる。
また本発明に従えば、第１リンクの回転に対して、第２リンクを従動回転させるリンク用従動回転手段が設けられるので、第２リンクを駆動させる駆動源を別途設ける必要がない。
また搬送の始点または終点で第１リンクと第２リンクとが１８０°となる。つまり一直線状にのびた状態となる。これによって、搬送距離を大きくとることができる。また本発明に従えば、ロボットのアーム先端に搬送装置を取り付け、アームの揺動に同期してリンクを双方向に回転させることで、搬送距離を延長させることができる。
また、リンク用従動回転手段の回転比が、１８０／αＬとなる関係に設定されることによって、保持手段が保持する被搬送物を、ほぼ直進搬送することが可能である。
【０００９】
請求項２記載の本発明は、第２リンクが第１リンクに対して回転するとき、第２リンクの回転に対して所定の回転比で保持手段を従動回転させる保持手段用従動回転手段をさらに有し、
保持手段用従動回転手段は、第２リンクに対する保持手段の回転比が（１８０−αＬ）／１８０となる関係に設定されることを特徴とする。
【００１０】
本発明に従えば、保持手段用従動回転手段の回転比が（１８０−αＬ）／１８０となる関係に設定されることによって、被搬送物の姿勢を一定とし、非反転で搬送することができる。
【００１１】
請求項３記載の本発明は、伸縮可能なリンク機構と、リンク機構の先端部に設けられ、被搬送物を保持する保持手段とを有する搬送装置において、
前記リンク機構は、基端部がロボットアーム先端に取り付けられ、ロボットアームの先端に対して回転可能な第１リンクと、
基端部が第１リンクの先端部に回転可能に取り付けられ、第１リンクとは異なる長さに形成されて、先端部に保持手段が取り付けられる第２リンクとを有し、
搬送装置は、搬送時に、第１リンクの回転に同期して第２リンクを所定の回転比で従動回転させるリンク用従動回転手段をさらに有し、
リンク用従動回転手段は、第１リンクと第２リンクとの角度が１８０°となる場合のロボットアームの先端に対する第１リンクの回転角度をαＬとし、回転比の変更率をδとすると、第１リンクに対する第２リンクの回転比が｛１８０・（１＋δ）｝／αＬとなる関係に設定されることを特徴とする搬送装置である。
【００１２】
本発明に従えば、第１リンクと第２リンクとの長さが異なるので、第２リンクの先端に保持される被搬送物は、第１リンクの基端からオフセットした位置で、直進状に移動することができる。
また本発明に従えば、第１リンクの回転に対して、第２リンクを従動回転させるリンク用従動回転手段が設けられるので、第２リンクを駆動させる駆動源を別途設ける必要がない。
また本発明に従えば、ロボットのアーム先端に搬送装置を取り付け、アームの揺動に同期してリンクを双方向に回転させることで、搬送距離を延長させることができる。
第１リンクと第２リンクとの長さが異なる場合、搬送経路の始点または終点で第１リンクと第２リンクとを一直線までのばすと、搬送経路の端で直線搬送経路からずれやすくなる。本発明に従えば、リンク用従動回転手段の回転比が、｛１８０（１＋δ）｝／αＬとなる関係に設定されることによって、搬送経路を直線により近づけることができる。たとえば第２リンクの長さが、第１リンクの長さの半分の場合、回転比の変更率δは、−２％に設定される。またたとえば第２リンクの長さが第１リンクの長さの２倍の場合、回転比の変更率δは、＋２％に設定される。
【００１３】
請求項４記載の本発明は、リンク用従動回転手段の回転比の変更率δは、第１リンクよりも第２リンクが短い場合、第１リンクの先端が搬送経路に達した状態で、第２リンクが搬送経路に平行となるように設定されることを特徴とする。
【００１４】
本発明に従えば、搬送経路の端点で、第１リンクまたは第２リンクが搬送経路に平行になるように設定することで、容易に搬送経路を直線に近づけるようにリンク用従動回転手段の回転比を決定することができる。
【００１５】
請求項５記載の本発明は、第２リンクが第１リンクの０．５倍の長さである場合、リンク用従動回転手段の回転比の変更率は、−２％に設定されることを特徴とする。
【００１６】
本発明に従えば、変更率がゼロの場合に比べて、位置ずれの最大値を半分以下にすることができる。
【００１７】
請求項６記載の本発明は、リンク用従動回転手段の回転比の変更率δは、第１リンクよりも第２リンクが長い場合、第１リンクが搬送経路に平行となった状態で、第２リンクの先端が搬送経路に達するように設定されることを特徴とする。
【００１８】
本発明に従えば、搬送経路の端点で、第１リンクまたは第２リンクが搬送経路に平行になるように設定することで、容易に搬送経路を直線に近づけるようにリンク用従動回転手段の回転比を決定することができる。
【００１９】
請求項７記載の本発明は、リンク用従動回転手段の回転比の変更率δは、第２リンクが第１リンクの２倍の長さである場合、リンク用従動回転手段の回転比の変更率は、１．４％に設定されることを特徴とする。
【００２０】
本発明に従えば、変更率がゼロの場合に比べて、位置ずれの最大値を１／４以下にすることができる。
【００２１】
請求項８記載の本発明は、第２リンクが第１リンクに対して回転するとき、第２リンクの回転に対して所定の回転比で保持手段を従動回転させる保持手段用従動回転手段をさらに有し、
保持手段用従動回転手段は、ロボットアームの先端に対する第１リンクの回転角度がθＬのとき、第２リンクに対する保持手段の回転比が｛１８０（１＋δ）−αＬ｝／｛１８０（１＋δ）｝となる関係に設定されることを特徴とする。
本発明に従えば、保持手段用従動回転手段における保持手段の回転比が｛１８０（１＋δ）−αＬ｝／｛１８０（１＋δ）｝となる関係に設定されることによって、被搬送物の姿勢を一定とし、非反転で搬送することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の一形態である搬送装置１を備えるロボットシステム２を示す側面図であり、図２はその平面図である。搬送装置１は、ロボット３の手首７に取付けられ、一対のプレス機２０，２１間でワークＷを搬送するのに用いられる。
【００２３】
ロボット３は６軸垂直多関節型ロボットであり、床に固定される基台４、下部アーム５、上部アーム６および手首７を有する。下部アーム５は、下端部が鉛直な第１軸Ｊ１まわりに旋回可能に基台４に取付けられるとともに、水平な第２軸Ｊ２まわりに前後回転可能に基台４に設けられる。下部アーム５の上端部には上部アーム６の基端部が、水平な第３軸Ｊ３まわりに上下に回転可能に取付けられる。上部アーム６の先端部に取付けられる手首７は、上部アーム６の軸線に平行な第４軸Ｊ４まわりに回転可能に取付けられるとともに、上部アーム６の軸線に垂直な第５軸Ｊ５まわりに回転可能に取付けられる。そしてこの手首７に搬送装置１が取付けられる。手首７の手首軸は、第５軸Ｊ５に垂直な第６軸Ｊ６まわりに回転する。
【００２４】
ロボット３の各関節軸Ｊ１〜Ｊ６は、それぞれ個別にサーボモータによって回転駆動され、手首軸は、第１リンク１０を、上部アーム６に対して第６軸Ｊ６まわりに回転駆動する。
【００２５】
搬送装置１は、第１リンク１０および第２リンク１１から成るリンク機構９と、第２リンク１１の先端部に設けられる保持手段１２とから構成される。第２リンク１１の基端部１１ａが、第１リンク１０の先端部１０ｂに、前記第６軸Ｊ６に平行な回転軸線Ａ１まわりに回転可能に取付けられ、第２リンク１１の先端部１１ｂに保持手段１２が取付けられる。保持手段１２は、第６軸Ｊ６および回転軸線Ａ１に平行な回転軸線Ａ２まわりに回転可能に設けられ、複数の吸盤１３を有し、これらの吸盤１３でワークＷを着脱可能に保持する。第２リンク１１の長さＬ２は、第１リンク１０の長さＬ１の半分である。つまり、Ａ１−Ａ２間の長さＬ２は、Ｊ６−Ａ１間の長さＬ１の１／２である。
【００２６】
ロボットシステム２のロボット３は２つのプレス機２０，２１の中央に設置され、図２の左方の第１位置にある一方のプレス機２０から図２の右方の第２位置にある他方のプレス機２１にワークＷを搬送する。ロボット３は、第６軸Ｊ６が鉛直となるように搬送装置１をほぼ水平に保持し、第１軸Ｊ１を中心として上部アーム６を揺動させるとともに、この上部アーム６の揺動に同期させて搬送装置１のリンク機構９を往復動作させる。このとき、第２リンク１１の先端に設けられる保持手段１２の移動経路が搬送経路Ｌとなる。上述したように、第１リンク１０の長さＬ１と、第２リンク１１の長さＬ２とは異なるので、搬送経路Ｌは、第１リンク１０の基端部１０ａの移動経路であるラインＣからオフセットした位置にある。
【００２７】
次に、図３を参照してこのロボットシステム２の搬送動作をさらに詳しく説明する。
【００２８】
図３（１）に示すように、上部アーム６とともに一方のプレス機２０側へ搬送装置１を伸ばし、保持手段１２でワークＷを保持したのち、第１リンク１０が第１の回転方向（図３において時計回り）に回転し、第２リンク１１が第２の回転方向（図３において反時計回り）に回転するとともに、保持手段１２が、第１の回転方向（図３において時計回り）に回転する。このように回転させることによって、ワークＷが、保持した状態と同じ向きを維持して移動し始める。
【００２９】
さらに第１リンク１０を第１の回転方向に回転させると、図３（２）に示す状態を経て、図３（３）に示すようにプレス機２０，２１間の中央部で搬送装置１は折り畳まれる。このとき、搬送経路Ｌに垂直にロボット３の上部アーム６が配置されるとともに、第１リンク１０および第２リンク１１が折り重なって搬送経路Ｌに垂直に配置される。
【００３０】
さらに上部アーム６を他方側に揺動させるとともに、第１リンク１０を第１の回転方向に回転させることによって、ワークＷの向きを同じ向きに維持した状態で、搬送装置１は他方側に伸びる。このようにして、図３（４）の状態を経て、第１リンク１０と第２リンク１１とを一直線になるまで伸ばし、ワークＷを他方側のプレス機２１まで搬送させる。図３（５）に示すように、搬送完了後のワークＷの向きは、（１）に示す搬送開始時のワークＷの向きと同じである。
【００３１】
次に、リンク機構９について説明する。リンク機構９は、第１リンク１０と、第２リンク１１と、ロボットの上部アーム６に対する第１リンク１０の回転を第２リンク１１に伝達し、第１リンク１０に対して第２リンク１１を回転させるリンク用従動回転手段８と、第１リンク１０に対する第２リンク１１の回転を保持手段１２に伝達し、保持手段１２を回転させる保持手段用従動回転手段１５とを含む。図４は、搬送装置１の内部構造を示す平面図であり、図５はその側面図である。
【００３２】
第１リンク１０は中空の第１リンク本体２２を有し、基端部１０ａが手首７に固定され、この第１リンク本体２２が、ロボットの手首軸を駆動するサーボモータＭ６によって回転駆動される。この第１リンク本体２２の内部で、基端部１０ａ側に、第１太陽歯車２５が設けられる。この第１太陽歯車２５は、ロボットの上部アーム６に対して固定的に連結されており、第１リンク１０を手首軸で回転させたとき、第１太陽歯車２５は、相対的に第１リンク１０に対して回転することになる。第１リンク本体２２の先端部１０ｂには、第６軸の軸線Ｊ６に平行な回転軸線Ａ１まわりに回転自在に軸支される第１遊星歯車２６が設けられ、第１太陽歯車２５から第１遊星歯車２６間にわたってタイミングベルト２７が巻掛けられる。これらの第１太陽歯車２５、第１遊星歯車２６、およびタイミングベルト２７からリンク用従動回転手段８が構成される。第１遊星歯車２６は、軸受け２８によって第１リンク本体２２に回転自在に軸支されるとともに、第２リンク１１の基端部１１ａが固定され、第１遊星歯車２６と一体となって第２リンク１１が回転する。
【００３３】
中空の第２リンク本体３９の基端部には第２太陽歯車３６が設けられ、先端部に第２遊星歯車３７が設けられ、この第２遊星歯車３７に保持手段１２が連結され、第２遊星歯車３７とともに保持手段１２が回転する。第２太陽歯車３６から第２遊星歯車３７にわたってタイミングベルト３８を巻きかけられる。これらの第２太陽歯車３６、第２遊星歯車３７、タイミングベルト３８から保持手段用従動回転手段１５が構成される。
【００３４】
図６に示すように、第２太陽歯車３６は、第１リンク本体２２に固定的に連結され、第１リンク１０と一体に回転する。第１遊星歯車２６と第２太陽歯車３６は回転軸線Ａ１を共通にもつが、図６に示すように、第１遊星歯車２６は、軸３４を介して第２リンク本体３９に固定的に接続され、第２リンク１１と一体に回転軸線Ａ１まわりに回転し、第２太陽歯車３６は、第１リンク本体２２に固定的に接続され、第１リンク１０と一体となる。第２遊星歯車３７は、第２リンク１１本体の先端部１１ａで、回転軸線Ａ１に平行な回転軸線Ａ２まわりに回転自在に、第２リンク本体３９に軸支される。
【００３５】
第１太陽歯車２５から第１遊星歯車２６にわたってタイミングベルト２７が巻掛けられているので、図４に示すように、歯車２５を固定した状態で、第１リンク１０を第１の回転方向（図４の紙面で時計回り）に回転させると、タイミングベルト２６が図４の矢符に示すように回転し、これによって第１遊星歯車２６が第２の回転方向（反時計まわり）に回転する。前述したように、第１遊星歯車２６と第２リンク１１とは固定されており、一体となって回転するので、第１リンク１０を第１の回転方向に回転駆動させることによって、第１遊星歯車２６とともに第２リンク１１を第２の回転方向に連動して回転させることができる。
【００３６】
リンク用従動回転手段８は、第１リンク１０が回転すると、第２リンク１１を、所定の回転比で回転させる。
【００３７】
つぎに、図７を参照して、リンク用従動回転手段８の回転比について説明する。なお、図７においては、ロボットのアーム６は揺動せず、第１リンク１０は、基端部の第６軸Ｊ６を中心に揺動するものとする。また、この第６軸を中心としてｘ軸とｙ軸をとり、第１リンク１０および第２リンク１１が中央でｙ軸に重なる状態を状態Ｉとし、保持手段１２が搬送経路の終点にあり、第１リンク１０と第２リンク１１とが一直線となる状態を状態ＩＩとする。この様に第１リンク１０と第２リンク１１とが一直線になった時を搬送経路の終点とすることを以下、標準とする。第１リンクの長さをＬ１、第２リンクの長さをＬ２とする。ここで、
Ｌ２／Ｌ１＝Ｍ
とする。図７（１）では、１＜Ｍの場合を示し、図７（２）では、Ｍ＞１の場合を示す。なお、図１〜図６で説明した搬送装置１の場合は、Ｍ＝１／２となる。また、状態ＩＩのときの第１リンク１０とｙ軸との間の角度をαＬ°とすると、
ｃｏｓαＬ＝（１−Ｍ）／（１＋Ｍ）
となる。Ｍ＞１、つまり図７（２）のとき、第１リンク１０とｙ軸との間の角度をαＬ’とすると、
0003617966.tif 000002
となり、Ｍ＜１の場合と同じになる。
【００３８】
搬送終了時に、状態ＩＩとなるように、第１リンク１０の回転に対する第２リンク１１の回転比を設定する。これを標準回転比とする。
【００３９】
第１リンク１０の全回転角度はαＬ°、第２リンク１１の全回転角度は１８０°であり、第１リンク１０の途中角度をθＬとし、第２リンク１１の途中角度をφＬとすると、
αＬ：１８０＝θＬ：φＬ
よって
φＬ＝（１８０／αＬ）・θＬ                                …（１）
となる。上記（１）式の関係を基に、リンク用従動回転手段８を１８０／αＬの回転比に設定する。つまり、標準回転比は１８０／αＬである。
【００４０】
このとき、先端に設けられる保持手段１２のｙ軸方向の位置は、
｛ｃｏｓθＬ−Ｍｃｏｓ（φＬ−θＬ）｝・Ｌ１
＝｛ｃｏｓθＬ−Ｍｃｏｓ（１８０・θＬ／αＬ）−θＬ｝・Ｌ１
となる。図８に、Ｍをパラメータにして、保持手段１２のｙ軸方向の位置のグラフを示す。このグラフから判るように、第１リンク１０と第２リンク１１の長さが異なる場合でも、ほぼ直線状に移動する。
【００４１】
搬送時には、保持手段用従動回転手段１５で、第２リンク１１の回転を、保持手段１２に伝達し、保持手段１２を回転させることで、搬送時にワークの姿勢を一定に保つ。つぎに、搬送時におけるワークの姿勢について説明する。
【００４２】
状態Ｉのときのワークの姿勢を状態ＩＩにおいても維持するように、保持手段用従動回転手段１５の回転比を決定する。すなわち、第１リンク１０が０°からαＬ°回転するとき、保持手段１２の回転角度は０°から（１８０−αＬ）°回転する。したがって、第１リンクがθＬ°のとき、保持手段１２は
｛（１８０−αＬ）／αＬ｝・θＬ                            …（２）
回転する。第１リンク１０の回転に対する第２リンク１１の回転比は、（１）式より１８０／αＬとなり、第１リンク１０の回転に対する保持手段１２の回転比は（２）式より（１８０−αＬ）／αＬとなる。
【００４３】
したがって、第２リンク１１の回転に対する保持手段１２の回転比は、
｛（１８０−αＬ）／αＬ｝／（１８０／αＬ）＝（１８０−αＬ）／１８０
となる。
【００４４】
この様に、回転比を決めると、絶対座標系からみた保持手段１２の姿勢角度は、
θＬ−φＬ＋（１８０−αＬ）・θＬ／αＬ
＝θＬ−１８０・θＬ／αＬ＋（１８０−αＬ）・θＬ／αＬ
＝０
となり、常に一定方向となる。なお、ｘ軸方向の保持手段１２の位置は、
｛ｓｉｎθＬ＋Ｍｓｉｎ（φＬ−θＬ）｝・Ｌ１
となる。これをグラフに表すと図９のようになる。
【００４５】
つぎに、図１０を参照して、直進搬送の精度を上げるために、リンク用従動回転手段８の回転比を標準から変更する場合について説明する。図７の場合には、標準として第１リンク１０と第２リンク１１とが一直線になったときを搬送経路の終点としていた。言い換えれば、終点のとき、第１リンク１０と第２リンク１１とが成す角度が１８０°となる。この標準の１８０°に対して、搬送経路終点のときの第１リンク１０と第２リンク１１との成す角度を、
１８０・（１＋δ）
とする。
ｃｏｓαＬ＝（１−Ｍ）／（１＋Ｍ）
αＬ：１８０・（１＋δ）＝θＬ：φＬ
よって、φＬ＝｛１８０・（１＋δ）／αＬ｝・θＬ
の関係となる。これを基に、第１リンク１０に対する第２リンク１１の回転比を
｛１８０・（１＋δ）｝／αＬ                              …（３）
とする。このとき、保持手段１２のｙ軸方向の位置は、
［ｃｏｓθＬ−Ｍｃｏｓ｛１８０（１＋δ）・θＬ／αＬ｝−θＬ］・Ｌ１
となる。
【００４６】
Ｍ＝０．５の場合に、δ＝−０．０３，−０．０２，−０．０１，０，＋０．０１，＋０．０２をパラメータに、保持手段１２のｙ軸方向の位置を計算し、グラフに表すと図１１のようになる。
【００４７】
この場合、−２％でのθＬが６０°以下では、標準の０％に比べて、位置ずれの最大値が半分以下になっている。
【００４８】
この場合、ｘ軸方向の最大伸長位置での第１リンク回転角度が７０°であるところ、回転角度を６０°に抑え、かつ第１リンク１０に対する第２リンク１１の回転比を−２％変更、すなわち、回転比を標準の１８０／αＬ＝２．５５２から２．５５２×９８％＝２．５００９６に変更すれば、位置ずれを少なくできるので、この様な回転比を設定すればよい。
【００４９】
また、Ｍ＝２の場合に、δ＝−０．０１，０，＋０．０１，＋０．０２，＋０．０３をパラメータに保持手段１２のｙ軸方向の位置を計算し、グラフに表すと図１２の様になる。この場合、＋２％でのθＬが９０°以下では、標準の０％に比べて、位置ずれの最大値が１／４以下になっている。
【００５０】
この場合、ｘ軸方向の最大伸長位置での第１リンク回転角度が１１０°であるところ、回転角度を９０°に抑え、かつ第１リンク１０に対する第２リンク１１の回転比を＋２％変更、すなわち、回転比を標準の１８０／αＬ’＝１．６６４から１．６４４×１０２％＝１．６７６８８に変更すれば、位置ずれを少なくできるので、この様な回転比を設定すればよい。
【００５１】
姿勢については、状態ＩのときのワークＷの姿勢を終点位置でも維持する様に、保持手段用従動回転手段１５の回転比を決める。
【００５２】
第２リンク１１の回転に対する保持手段１２の回転比を
｛１８０（１＋δ）−αL｝／｛１８０・（１＋δ）｝
と決めると、第１リンク１０の回転に対する第２リンク１１の回転比は、（３）式より、１８０（１＋δ）／αLであるので、第１リンク１０の回転に対する保持手段１２の回転比は、
[｛１８０（１＋δ）−αL｝／｛１８０（１＋δ）｝]・[１８０（１＋δ）／αL]＝｛１８０（１＋δ）−αL｝／αL
となる。
【００５３】
この様に保持手段用従動回転手段１５の回転比を決めると、絶対座標系から見た保持手段１２の角度は、
θＬ−φＬ＋｛１８０（１＋δ）−αＬ｝・θＬ／αＬ
＝θＬ−１８０（１＋δ）・θＬ／αＬ＋１８０（１＋δ）・θＬ／αＬ−θＬ
＝０
となり、常に一定方向となる。
【００５４】
つぎに、回転比を標準から変更する別の簡便な方法として、搬送経路の終端で第１リンク１０と第２リンク１１とを一直線としない場合における、リンク用従動回転手段８の回転比の決定方法について説明する。
【００５５】
まず、図１３に示すように、Ｍ＜１の場合において、第１リンク１０がＭのレベルで、第２リンク１１が、搬送経路Ｌに平行となるように回転比を決定する。搬送経路終端での第１リンク１０と第２リンク１１との成す角度をβＬとすると、
βＬ＝９０＋αＬ
ｃｏｓαＬ＝１−Ｍ
φＬ／βＬ＝θＬ／αＬであるので、
φＬ＝（９０＋αＬ）・θＬ／αＬ
となる。また、保持手段１２のｙ軸方向の位置は、
｛ｃｏｓθＬ−Ｍｃｏｓ（φＬ−θＬ）｝・Ｌ１
＝［ｃｏｓθＬ−Ｍｃｏｓ｛（９０＋αＬ）・θＬ／αＬ−θＬ｝］・Ｌ１
となる。
【００５６】
Ｍ＝０．５の場合、リンク用従動回転手段８の第１リンク１０に対する第２リンク１１の回転比は、
（９０＋αL）／αL＝２．５
ところで、Ｍ＝０．５の場合の標準の回転比は、１８０／αLであって、２．５５２となる。したがって、この例の場合、標準の回転比に対する変更率は、
２．５／２．５５２＝０．９７５７≒０．９８
となり、図１１に示したグラフの−２％の場合にほぼ相当する。この方法によれば、図１１のグラフのＭ＝０．５の場合で、第１リンク１０の可動域を最大である７０°ではなく、６０°としても、ｙ軸方向の保持手段１２の位置はほぼ同じなので、その角度範囲内で直進精度の良い回転比変更率を簡単に決定することができる。
【００５７】
つぎに、図１４を参照して、Ｍ＞１の場合において、搬送経路Ｌの終点で第１リンク１０と第２リンク１１とを一直線としない場合の、リンク用従動回転手段８の回転比の決定方法について説明する。
【００５８】
この場合、図１４に示すように、第１リンク１０が搬送経路Ｌに平行（９０°回転）となる位置にきたとき、第２リンク１１の先端が、１−Ｍのレベルの位置に来るように、リンク用従動回転手段８の回転比を決定する。
【００５９】
βＬ＝９０＋ｃｏｓ−１｛（Ｍ−１）／Ｍ｝
φＬ／βＬ＝θＬ／９０
より、
φＬ＝［９０＋ｃｏｓ−１｛（Ｍ−１）／Ｍ｝・θＬ−θＬ］・Ｌ１
【００６０】
Ｍ＝２の場合、第１リンク１０の回転に対する第２リンク１１の回転比は、
［９０＋ｃｏｓ−１｛（Ｍ−１）／Ｍ｝］／９０＝１．６６６
ところで、Ｍ＝２の場合のリンク用従動回転手段８の標準回転比は、（１）式より１．６４４である。したがって、この例の場合の対標準回転比変更率は、
１．６６６／１．６４４＝１．０１４
となり、図１２のグラフの＋１．４％の場合に相当する。
【００６１】
この方法によれば、図１２のグラフのＭ＝２の場合で、第１リンク１０の可動域を１１０°でなく９０°としても、保持手段１２のｙ軸方向の位置はほぼ同じなので、その角度範囲内で、直進精度のよい回転比変更率を簡単に決定することができる。
【００６２】
つぎに、図１５を参照して本発明の搬送装置のリンク機構の各種形態について説明する。上述した実施形態では、第１リンク１０がロボットのアーム６の外側（図１５の上側）を回転する場合において、（１）Ｍ＜１のタイプ（図７（１））と、（２）Ｍ＞１のタイプ（図７（２））について説明したが、これ以外に、第１リンク１０がロボットのアーム６の内側（図１５の下側）を回転する場合があり、それぞれ（３）Ｍ＜１のタイプと、（４）Ｍ＞１のタイプとがある。
【００６３】
また、本発明の搬送装置のリンク機構の形態は、このように第１リンクと第２リンクとから成るタイプに限らず、たとえば第３リンクを追加したＮ型、さらに第４リンクを追加したＷ字型などの形態であってもよい。
【００６４】
また、上述した各実施例では、搬送装置は双方向に往復動する構成としたが、本発明はこれに限らず、片方向のみで往復動する構成としてもよい。また、搬送装置をロボットのアーム先端に取り付けて使用するのでなく、モータによって第１リンク１０の基端部を回転させてリンク機構を伸縮させるように構成してもよい。この場合にも、搬送経路は、第１リンクの基端部からオフセットした位置となるので、ワークが搬送装置を駆動するモータに干渉するといったことを避けることができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、第１リンクと第２リンクとの長さが異なるので、第２リンクの先端に保持される被搬送物は、第１リンクの基端からオフセットした位置で、ほぼ直進状に移動することができる。これによって、搬送装置を駆動するサーボモータなどが、第１リンクの基端部にある場合であっても、これを避けて搬送することができる。
【００６６】
また本発明によれば、第１リンクの回転に対して、第２リンクを従動回転させるリンク用従動回転手段が設けられるので、第２リンクを駆動させる駆動源を別途設ける必要がない。第２リンク先端の移動経路がほぼ直線となるように、第１リンクに対する第２リンクの回転比を設定することで、直進搬送を行うことが可能である。
【００６７】
また本発明によれば、搬送経路の始点または終点で第１リンクと第２リンクとが１８０°となる。つまり一直線状に伸びた状態となる。これによって、搬送距離を大きくとることができる。具体的には、リンク用従動回転手段によって、第１リンクの回転角度に対する第２リンクの回転比が１８０／αＬに設定されることによって、被搬送物を直線状に移動させることができる。
【００６８】
また本発明によれば、搬送の始点または終点で、第１リンクと第２リンクとが１８０°からずれた角度で停止する様にリンク用従動回転手段の回転比を変更することで、直進精度を向上させることができる。具体的には、リンク用従動回転手段によって、第１リンクに対する第２リンクの回転比が１８０（１＋δ）／αＬに設定されることによって、被搬送物をより直線的に搬送することができる。
また本発明によれば、第１リンクの回転角度を調整することによって、第１リンクに対する第２リンクの回転比を１８０（１＋δ）／αＬに設定した状態であっても、アーム先端に対して第１リンクおよび第２リンクが重なる方向となるｙ軸方向の保持手段の位置が、搬送経路の始点と終点とに達した状態でほぼ同じとなるようにすることができる。
【００６９】
また本発明によれば、搬送経路の端点で、第１リンクまたは第２リンクが搬送経路に平行となるように、リンク用従動回転手段の回転比を変更することで、直進精度のよい回転比を簡単に決定することができる。
【００７０】
また本発明によれば、保持手段用従動回転手段を用いることで、被搬送物の姿勢を一定とし、非反転で搬送することができる。このとき、リンク用従動回転手段の第１リンクに対する第２リンクの回転比が１８０／αＬの場合は、保持手段用従動回転手段の第２リンクに対する保持手段の回転比が（１８０−αＬ）／１８０に設定される。またリンク用従動回転手段の第１リンクに対する第２リンクの回転比が１８０（１＋δ）／αＬの場合は、保持手段用従動回転手段の第２リンクに対する保持手段の回転比が｛１８０（１＋δ）−αＬ｝／｛１８０（１＋δ）｝に設定される。
【００７１】
また本発明によれば、ロボットのアーム先端に搬送装置を取り付け、アームの揺動に同期してリンクを双方向に回転させることで、搬送距離を延長させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である搬送装置１を用いるロボットシステム２を示す側面図である。
【図２】ロボットシステム２の平面図である。
【図３】搬送装置１による搬送過程を示す図である。
【図４】搬送装置１の内部機構を示す平面図である。
【図５】搬送装置１の内部機構を示す側面図である。
【図６】搬送装置３５の第１遊星歯車２６、第２太陽歯車３６近傍を示す断面図である。
【図７】リンク用従動回転手段８の回転比について説明する図である。
【図８】Ｍをパラメータにして、保持手段１２のｙ軸方向の位置を示すグラフである。
【図９】Ｍをパラメータにして、保持手段１２のｘ軸方向の位置を示すグラフである。
【図１０】リンク用従動回転手段８の回転比の変更を説明する図である。
【図１１】Ｍ＝０．５において、リンク用従動回転手段８の回転比を変更したときの、保持手段１２のｙ軸方向の位置を示すグラフである。
【図１２】Ｍ＝２において、リンク用従動回転手段８の回転比を変更したときの、保持手段１２のｙ軸方向の位置を示すグラフである。
【図１３】Ｍ＜１において、搬送経路の終点で第２リンク１１が搬送経路に平行となる状態を示す図である。
【図１４】Ｍ＞１において、搬送経路の終点で第２リンク１１が搬送経路に平行となる状態を示す図である。
【図１５】搬送装置のリンク機構の各種形態を示す図である。
【図１６】リンク機構を用いる従来の搬送装置を示す図である。
【符号の説明】
１  搬送装置
２  ロボットシステム
３  ロボット
９  リンク機構
１０  第１リンク
１１  第２リンク
１２  保持手段
【図１】
0003617966.tif 000003
【図２】
0003617966.tif 000004
【図３】
0003617966.tif 000005
【図４】
0003617966.tif 000006
【図５】
0003617966.tif 000007
【図６】
0003617966.tif 000008
【図７】
0003617966.tif 000009
【図８】
0003617966.tif 000010
【図９】
0003617966.tif 000011
【図１０】
0003617966.tif 000012
【図１１】
0003617966.tif 000013
【図１２】
0003617966.tif 000014
【図１３】
0003617966.tif 000015
【図１４】
0003617966.tif 000016
【図１５】
0003617966.tif 000017
【図１６】
0003617966.tif 000018