(57)【要約】  より多くの作業を同時並行的に実行し作業効率をより高めることができる作業実行装置を提供する  作業実行装置（１００）は、３以上のロボットアーム（１）を備え、ロボットアーム（１）の可動範囲内に２以上の他のロボットアーム（１）が配設されており、ロボットアーム（１）のうち３以上が作業対象であるワーク（Ｗ）の作業領域にアクセス可能である。ロボットアーム（１）は、部品を組み付ける組立作業、加工を施す加工作業、粘性材料を塗布する塗布作業、加熱する加熱作業、化学的及び／又は物理的な所定処理を行う処理作業及び検査を行う検査作業のうち１以上をワーク（Ｗ）に対して行うものとしてもよい。
2017081722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３以上のロボットアームを備え、前記ロボットアームの可動範囲内に２以上の他の前記ロボットアームが配設されており、前記ロボットアームのうち３以上が作業対象であるワークの作業領域にアクセス可能である、  作業実行装置。
【請求項２】
前記ロボットアームは、前記作業領域を挟んで対向して配設されている、請求項１に記載の作業実行装置。
【請求項３】
前記ロボットアームは、前記ワークの搬送方向に対して平行に２以上が配列されている、請求項１又は２に記載の作業実行装置。
【請求項４】
前記ロボットアームは、そのすべてが前記ワークの作業領域内に該ロボットアームの可動範囲が入るよう配設されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の作業実行装置。
【請求項５】
前記ロボットアームは、部品を組み付ける組立作業、加工を施す加工作業、粘性材料を塗布する塗布作業、加熱する加熱作業、化学的及び／又は物理的な所定処理を行う処理作業及び検査を行う検査作業のうち１以上を前記ワークに対して行う、請求項１〜４のいずれか１項に記載の作業実行装置。
【請求項６】
前記ロボットアームは、  作業対象の物品に対して作業する先端部と、  第１モータと前記第１モータの軸方向に軸が配設されたボールネジと前記先端部が配設されたプーリと前記プーリに掛け渡され前記第１モータ及び前記ボールネジを内包し該ボールネジに接続されて前記第１モータの軸方向に移動するベルトとを有し前記先端部を回動駆動する第１駆動部が配設された第１アームと、  第２モータと前記第２モータの駆動力を直交減速し前記第１アームが配設されたかさ歯車機構又は前記第２モータの駆動力を楕円と真円との差動により減速する波動歯車機構のいずれかを有し前記第１アームを回動駆動する第２駆動部が配設された第２アームと、  を備えている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の作業実行装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、作業実行装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、ロボットアームを有する作業実行装置としては、例えば、双腕ロボットの一方の腕が１つの部品を組み付けている際に、他方の腕は他の部品を保持するなどして組み付け準備を行うものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、生産性の向上を図ることができるとしている。また、作業実行装置としては、２つのロボットアームの基端部が架台の対角の位置に固定されたものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。この装置では、協調動作可能領域を広くすることができ、作業性がよいとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３５３４６号公報
【特許文献２】特開２０１１−２４０４４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  ところで、電子機器をはじめとする工場での製品組立作業において、人が行っていた作業をロボット化する場合、ロボットアームは、その幅が広いため、狭隣接配置することが困難であった。ロボットアームは、特許文献１、２に示すように、多くても２本程度であり、作業効率が十分であるとはいえなかった。【０００５】  本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、より多くの作業を同時並行的に実行し作業効率をより高めることができる作業実行装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本発明は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。【０００７】  本発明の作業実行装置は、３以上のロボットアームを備え、前記ロボットアームの可動範囲内に２以上の他の前記ロボットアームが配設されており、前記ロボットアームのうち３以上が作業対象であるワークの作業領域にアクセス可能であるものである。この装置は、ロボットアームの可動範囲内に２以上の他のロボットアームが配設されており、ロボットアームのうち３以上が作業対象であるワークの作業領域にアクセス可能である。この装置では、ロボットアームをより近接に配置することにより、ワークに対してより多くの作業を同時並行的に実行し作業効率をより高めることができる。【０００８】  本発明の作業実行装置において、前記ロボットアームは、前記作業領域を挟んで対向して配設されているものとしてもよい。この装置では、ワークに対して両側から作業を行うことができ、作業効率がよい。【０００９】  本発明の作業実行装置において、前記ロボットアームは、前記ワークの搬送方向に対して平行に２以上が配列されているものとしてもよい。この装置では、ロボットアームが直線的に配列されているため、ワークに対して作業を行いやすい。【００１０】  本発明の作業実行装置において、前記ロボットアームは、そのすべてが前記ワークの作業領域内に該ロボットアームの可動範囲が入るよう配設されているものとしてもよい。この装置では、複数の作業を同時進行で行うことができるため、作業効率をより高めることができる。【００１１】  本発明の作業実行装置において、前記ロボットアームは、部品を組み付ける組立作業、加工を施す加工作業、粘性材料を塗布する塗布作業、加熱する加熱作業、化学的及び／又は物理的な所定処理を行う処理作業及び検査を行う検査作業のうち１以上を前記ワークに対して行うものとしてもよい。組付作業としては、例えば、ネジ、ボルト、ナットなどの締結部材の締結作業や、コネクタの挿入作業、配線に関する取回し作業、部品のはめ込み作業、部材の取付作業、ワークを押さえる押さえ付け作業などのうち１以上が挙げられる。加工作業としては、例えば、プレスなどワークを変形させる変形作業、少なくとも部材の一部を取り除く切断作業及び切削作業などのうち１以上が挙げられる。塗布作業としては、例えば、粘性材料としての接着剤を塗布する作業、はんだペーストなど導電材料を塗布する作業、グリスなどの潤滑剤を塗布する作業などのうち１以上が挙げられる。加熱作業としては、例えば、樹脂などを熱硬化させる作業、樹脂などを加熱変形させる作業、はんだなどを融解固化させるリフロー作業、有機材料を加熱除去する作業などのうち１以上が挙げられる。処理作業としては、例えば、レーザやプラズマなどによる表面改質作業、研磨などによる表面仕上げ作業、表面に保護層を設ける被覆作業などのうち１以上が挙げられる。検査作業としては、例えば、組立作業、加工作業、塗布作業、加熱作業及び処理作業などのうち１以上の作業結果を検査する作業などが挙げられる。【００１２】  本発明の作業実行装置において、前記ロボットアームは、作業対象の物品に対して作業する先端部と、第１モータと前記第１モータの軸方向に軸が配���されたボールネジと前記先端部が配設されたプーリと前記プーリに掛け渡され前記第１モータ及び前記ボールネジを内包し該ボールネジに接続されて前記第１モータの軸方向に移動するベルトとを有し前記先端部を回動駆動する第１駆動部が配設された第１アームと、第２モータと前記第２モータの駆動力を直交減速し前記第１アームが配設されたかさ歯車機構又は前記第２モータの駆動力を楕円と真円との差動により減速する波動歯車機構のいずれかを有し前記第１アームを回動駆動する第２駆動部が配設された第２アームと、を備えているものとしてもよい。このロボットアームは、先端側の第１アームにはモータやボールネジが内包されたベルトにより回動駆動する第１駆動部を備えているため、第１アームをより細く形成することが可能である。また、第１アームを配設した第２アームには、直交減速すると共に、回動軸方向にコンパクト化を図ることができるかさ歯車機構を有する第２駆動部を備えているため、コンパクト化を図ると共に動作精度を確保することができる。あるいは、第１アームを配設した第２アームには、楕円と真円との差動により減速する波動歯車機構を有する第２駆動部を備えているため、コンパクト化を図ると共に動作精度を確保することができる。このため、このロボットアームでは、作業対象に対して作業する先端側はよりコンパクトで且つ動作精度を十分に確保することができる。この作業実行装置では、このようなロボットアームを用いることにより、複数のロボットアームを近接して配置可能であり、ワークに対してより多くの作業を同時並行的に実行し作業効率をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】作業実行装置１００の概略説明図。
【図２】作業実行装置１００の斜視図。
【図３】ロボットアーム１の可動範囲１０５及び配設位置の説明図。
【図４】アームロボット１の概略説明図。
【図５】第１アーム１０が備える第１駆動部１１の説明図。
【図６】第２アーム２０が備える第２駆動部２１の説明図。
【図７】アームロボット１の電気的な接続関係を表すブロック図。
【図８】別のアームロボット１Ｂの概略説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】  本発明の実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は、本発明の一例である作業実行装置１００の概略説明図である。図２は、作業実行装置１００の斜視図である。図３は、ロボットアーム１の可動範囲１０５とロボットアーム１の配設位置と作業領域１０６との関係の説明図である。図４は、アームロボット１の概略説明図である。図５は、第１アーム１０が備える第１駆動部１１の説明図である。図６は、第２アーム２０が備える第２駆動部２１の説明図である。図７は、アームロボット１の電気的な接続関係を表すブロック図である。なお、作業実行装置１００の左右方向（Ｘ軸）、前後方向（Ｙ軸）及び上下方向（Ｚ軸）は、図１、２に示した通りとする。また、ロボットアーム１は全方位に可動するため固定される特定の方向はないが、説明の便宜のため、ロボットアーム１に対しては、図４、５に示した方向を左右方向（Ｘ軸）、前後方向（Ｙ軸）及び上下方向（Ｚ軸）として説明する。
【００１５】  作業実行装置１００は、作業対象の物品（ワークＷ）に対して複数の所定の作業を行う装置として構成されている。作業実行装置１００は、３以上のロボットアーム１と、ロボットアーム１が配設される基台１０１と、所定の作業を行う作業領域１０６へワークＷを搬送及び固定する搬送部１０２と、装置全体を制御するシステム制御部１０４と、を備えている。ここでは、作業実行装置１００は、ロボットアーム１がワークＷの搬送方向（図１、２の左右方向）に対して平行に３台が配列され、そのロボットアーム１が作業領域１０６を挟んで対向し、全体で６台が配設されている例を具体例として説明する。
【００１６】  アームロボット１は、作業対象の物品に対して所定の作業を行う装置として構成されている。作業対象の物品は、特に限定されないが、例えば、機械部品、電気部品、電子部品、化学部品など各種の部品のほか、食品、バイオ、生物関連の物品などが挙げられる。また、所定の作業としては、例えば、初期位置から所定位置まで採取、移動、配置する処理や、所定の部位に対して変形、接続、接合させる処理などが挙げられる。
【００１７】  アームロボット１は、第１アーム１０と、第２アーム２０と、第３支持部３０と、台座部４０と、先端部５０と、制御部６０と（図７参照）を備えている。
【００１８】  第１アーム１０は、作業対象の物品に対して作業する先端部５０が配設された長手部材である。第１アーム１０は、その内部に、先端部５０を回動駆動する第１駆動部１１が配設されている。第１駆動部１１は、図５、７に示すように、第１モータ１２と、軸１３と、ボールネジ１４と、第１プーリ１５と、第２プーリ１６と、ベルト１７と、スライド１８とを備えている。第１モータ１２は、先端部５０を回動駆動する動力源であり、第１アーム１０の長手方向（図４、５の前後方向）にその回転軸が配設されている。この第１モータ１２の後端には、ブレーキ部１９が配設されており、第１モータ１２への電力供給が停止した状態でも、ブレーキ部１９により、回転軸の回転が固定される。ボールネジ１４は、第１モータ１２の回転軸方向に軸１３が配設されたものであり、軸１３の回転に伴ってスライド１８が前後方向へ移動する。軸１３は、第１モータ１２の回転軸と直結されている。第１アーム１０は、先端部５０が配設された第１プーリ１５が先端側に配設され、第２プーリ１６が後端側に配設されている。この第１プーリ１５及び第２プーリ１６は、第１アーム１０の筐体に、軸回転可能に軸支されている。第１プーリ１５には、先端部５０の基部５１が、第１アーム１０に対して回動可能に配設されている。
【００１９】  ベルト１７は、第１プーリ１５及び第２プーリ１６に掛け渡されている。ベルト１７は、動作精度を確保する観点から、伸び縮みしにくい材質で形成されていることが好ましい。このベルト１７は、カーボンベルトであるものとしてもよい。カーボンベルトは、例えば、樹脂（例えば高強度ウレタンや高強度ナイロンなど）の内部にカーボン芯線を備えたものとしてもよい。このベルト１７には、ボールネジ１４に接続されたスライド１８が固定されている。第１駆動部１１は、第１モータ１２により軸１３が回転駆動されると、ボールネジ１４を介してスライド１８が軸１３前後方向に移動する。また、第１駆動部１１は、スライド１８が前後方向に移動するとベルト１７が前後方向に摺動し、このベルト１７の直線移動が第１プーリ１５を介して回転運動に変換され、先端部５０を回動させる。ベルト１７は、第１プーリ１５と第２プーリ１６とに掛け渡された内部に、第１モータ１２、軸１３及びボールネジ１４を内包している。このため、第１アーム１０は、第１モータ１２やボールネジ１４などをベルト１７の外部に設けるものに比してコンパクト化されている。
【００２０】  第２アーム２０は、図４に示すように、第１アーム１０が配設された長手部材である。第２アーム２０は、その先端側に第１アーム１０を回動駆動する第２駆動部２１が配設されている。第２駆動部２１は、第１アーム１０が配設されたかさ歯車機構２３を備えている。かさ歯車機構２３は、図６に示すように、第２モータ２２の駆動力を直交減速するギア機構である。かさ歯車機構２３は、まがりばかさ歯車（スパイラルベベルギア）のピニオン２４と、ピニオン２４のまがりばに噛み合う歯が形成された第１歯車２５と、第１歯車２５の軸に設けられた歯に噛み合う第２歯車２６とを有している。ピニオン２４は、第２モータ２２の回転軸に固定されており、回転軸に直交する方向に軸支された第１歯車２５へ駆動力を伝える。かさ歯車機構２３は、ピニオン２４と第１歯車２５とがオフセットされたかさ歯車機構であることがより好ましい。これらのギアがオフセットされることにより、よりコンパクト化を図ることができる。第２歯車２６には第１アーム１０が配設されており、第１歯車２５の駆動力により第１アーム１０が回動駆動される。第２アーム２０は、第２モータ２２の軸方向を長手方向とし、かさ歯車機構２３を備えることにより、その内部に第２モータ２２を収容する。
【００２１】  第３支持部３０は、第２アーム２０が配設されている。第３支持部３０は、その先端側に、第２アーム２０を回動駆動する第３駆動部３１が配設されている。第３駆動部３１は、第２アーム２０が配設されたかさ歯車機構３３と、かさ歯車機構３３を駆動する第３モータ３２とを備えている。第３モータ３２は、第２モータ２２に比して大きな定格出力を有するものである。かさ歯車機構３３は、かさ歯車機構２３と同様の機構であるものとして、その説明を割愛する。
【００２２】  台座部４０は、上下方向に形成された支持軸４１を介して第３支持部３０を支持する。台座部４０には、モータが配設されており、このモータにより、支持軸４１が回転する。
【００２３】  先端部５０は、作業対象の物品に対して作業するものである。先端部５０は、図４，５に示すように、基部５１と、装着部５２と、採取部材５３と、撮像ユニット５４と、駆動部５８とを備えている。基部５１は、第１アーム１０の第１プーリ１５に配設されており、その先端側に平板状の配設部５１ａが形成されている。配設部５１ａの下面には、装着部５２と撮像ユニット５４とが配設されている。装着部５２は、物品を採取する採取部材５３が取り外し可能に装着される。採取部材５３は、例えば、複数の爪部を有し物品を把持採取するメカニカルチャックとして構成されている。採取部材５３は、駆動部５８により駆動され、装着部５２と共に回転し、爪部の開放閉塞など物品の把持動作を行う。この採取部材５３は、例えば、圧力により物品を吸着採取する吸着ノズルとしてもよい。なお、基部５１は、配設部５１ａの方向を変更可能な可動軸を有し、採取部材５３の方向を上下方向に回動可能に構成してもよい。撮像ユニット５４は、照射部５５と、撮像部５６とを備える。照射部５５は、例えば、撮像部５６の外周に円状に配設された照明であり、作業対象の物品及び作業対象の周りに対して光を照射する。撮像部５６は、作業対象の物品及び作業対象の周りを撮像するカメラである。撮像ユニット５４は、撮像した画像データを制御部６０へ出力する。
【００２４】  制御部６０は、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、装置全体を制御する。この制御部６０は、第１モータ１２や第２モータ２２、第３モータ３２、駆動部５８へ信号を出力する。また、制御部６０は、撮像ユニット５４からの信号を入力する。なお、第１駆動部１１、第２駆動部２１、第３駆動部３１には図示しない位置センサが装備されており、制御部６０はそれらの位置センサからの位置情報を入力しつつ、各駆動部のモータを制御する。アームロボット１では、制御部６０が撮像ユニット５４による撮像画像を用いて作業対象の物品の位置や方向などを把握し、この物品に対して所定の処理を行う。このアームロボット１では、物品に対してより正確な処理（採取処理や配置処理）を行うことができる。
【００２５】  アームロボット１は、第１アーム１０、第２アーム２０及び第３支持部３０ができるだけ幅方向（左右方向）のコンパクト化を図るよう作成されている。アームロボット１は、ベルト駆動方式の第１駆動部１１を採用することによって、第１アーム１０を軽量化すると共に、より細く形成している。例えば、第１アーム１０の幅Ｌ１（図４）は、６０ｍｍ以下で形成されることができ、５０ｍｍ以下に形成されることもできる。第１アーム１０は、配線を除く幅が５０ｍｍ以下に形成されることができ、４０ｍｍ以下に形成されることもできる。また、アームロボット１は、かさ歯車機構の第２駆動部２１及び第３駆動部３１を採用することによって、先端側の質量を保持可能な出力及び位置精度を確保し、且つコンパクト化を図るものとしている。例えば、第２アーム２０の幅Ｌ２は、１００ｍｍ以下で形成されることができ、９０ｍｍ以下に形成されることもできる。第２アーム２０は、配線を除く幅が９０ｍｍ以下に形成されることができ、８０ｍｍ以下に形成されることもできる。また、第３支持部３０の幅Ｌ３は、７０ｍｍ以下で形成されることができ、６０ｍｍ以下に形成されることもできる。なお先端部５０は、その幅Ｌ０が４０ｍｍで形成することができる。また、台座部４０は、その幅Ｌ４が１５０ｍｍ以下で形成することができる。なお、アームロボットは、すべてのアームをベルト駆動方式の駆動部とすると、ベルトのたわみなどが積算され、先端での位置精度を確保しにくい。また、アームロボットは、すべてのアームを歯車機構の駆動部とすると、先端での幅が大きくなりコンパクト化を図りにくく、微細な作業を行いにくい。
【００２６】  ここで、先端部５０について説明する。ロボットアーム１の先端部５０は、作業対象のワークＷに対して実行する作業内容に応じて交換可能なユニットとして構成されている。先端部５０は、例えば、部品を組み付ける組立作業、加工を施す加工作業、粘性材料を塗布する塗布作業、加熱する加熱作業、化学的及び／又は物理的な所定処理を行う処理作業及び検査を行う検査作業のうち１以上をワークＷに対して行うものとしてもよい。組付作業としては、例えば、ネジ、ボルト、ナットなどの締結部材の締結作業や、コネクタの挿入作業、配線に関する取回し作業、部品のはめ込み作業、部材の取付作業ワークを押さえる押さえ付け作業などのうち１以上が挙げられる。先端部５０は、締結作業を行う場合は、締結部材の取り付け、回転、固定のうち１以上を行う締結作業部を備えるものとすればよい。先端部５０は、挿入作業を行う場合は、コネクタの取り付け、挿入、固定のうち１以上を行う挿入作業部を備えるものとすればよい。先端部５０は、取回し作業を行う場合は、配線の取り付け、挿入、位置決めのうち１以上を行う取回し作業部を備えるものとすればよい。先端部５０は、はめ込み作業を行う場合は、部品を採取しはめ込みを行うはめ込み作業部を備えるものとすればよい。先端部５０は、押さえ付け作業を行う場合は、部品を押さえ付ける押さえ付け作業部を備えるものとすればよい。
【００２７】  加工作業としては、例えば、プレスなどワークＷを変形させる変形作業、少なくとも部材（ワークＷ）の一部を取り除く切断作業及び少なくとも部材（ワークＷ）を切削する切削作業などのうち１以上が挙げられる。先端部５０は、変形作業を行う場合は、ワークＷに圧力を加えて変形させる変形作業部を備えるものとすればよい。先端部５０は、切断作業を行う場合は、ワークＷを切断する切断作業部を備えるものとすればよい。先端部５０は、切削作業を行う場合は、ワークＷを切削する切削作業部を備えるものとすればよい。塗布作業としては、例えば、粘性材料としての接着剤を塗布する作業、はんだペーストなど導電材料を塗布する作業、グリスなどの潤滑剤を塗布する作業などのうち１以上が挙げられる。先端部５０は、塗布作業を行う場合は、粘性材料を供給する供給作業部を備えるものとすればよい。加熱作業としては、例えば、樹脂などを熱硬化させる作業、樹脂などを加熱変形させる作業、はんだなどを融解固化させるリフロー作業、有機材料を加熱除去する作業などのうち１以上が挙げられる。先端部５０は、加熱作業を行う場合は、ワークＷを接触状態又は非接触状態で加熱する加熱作業部を備えるものとすればよい。処理作業としては、例えば、レーザやプラズマなどによる表面改質作業、研磨などによる表面仕上げ作業、表面に保護層を設ける被覆作業などのうち１以上が挙げられる。先端部５０は、表面改質作業を行う場合は、ワークＷにレーザ及び／又はプラズマを照射する表面改質作業部を備えるものとすればよい。先端部５０は、表面仕上げ作業を行う場合は、ワークＷに研磨部材を用いて研磨処理する表面仕上げ作業部を備えるものとすればよい。先端部５０は、被覆作業を行う場合は、ワークＷに保護材を設ける被覆作業部を備えるものとすればよい。検査作業としては、例えば、組立作業、加工作業、塗布作業、加熱作業及び処理作業などのうち１以上の作業結果を検査する作業などが挙げられる。先端部５０は、検査作業を行う場合は、ワークＷに対して、組立作業、加工作業、塗布作業、加熱作業及び処理作業などのうち１以上の作業結果を検査する検査作業部を備えるものとすればよい。
【００２８】  基台１０１は、図１、２に示すように、各ロボットアーム１や搬送部１０２を配設固定するものである。この基台１０１には、その中央に搬送部１０２が配設され、搬送部１０２の両側にロボットアーム１が配列固定されている。
【００２９】  搬送部１０２は、例えば、基板などのワークＷの搬入、搬送、作業領域１０６での固定、ワークＷの搬出を行うユニットである。搬送部３４は、図１の前後に間隔を開けて設けられ左右方向に架け渡された１対のコンベアベルトを有している。ワークＷは、このコンベアベルトにより搬送される。なお、作業実行装置１００が、基板に部品を取り付ける作業を行う場合、搬送される基板は作業対象であるワークＷであり、取り付けられる部品も作業対象であるワークＷに該当する。
【００３０】  システム制御部１０４は、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、作業実行装置１００の全体を制御する（図１参照）。システム制御部１０４は、各ロボットアーム１や、搬送部１０２へ信号を出力し、これらを駆動制御させる。
【００３１】  作業実行装置１００は、３以上のロボットアーム１を備え、ロボットアーム１の可動範囲１０５内に２以上の他のロボットアーム１が配設されている。また、作業実行装置１００において、ロボットアーム１のうち３以上が作業対象であるワークＷの作業領域１０６にアクセス可能であるものである。この作業実行装置１００は、図３に示すように、ロボットアーム１の可動範囲１０５（図３の円）内に、他のすべてのロボットアーム１の台座部４０の少なくとも一部が入るよう互いに近接して基台１０１に配設されている。また、この作業実行装置１００において、ロボットアーム１の台座部４０は、ワークＷが配置される作業領域１０６に、すべてのロボットアーム１の先端部５０がアクセス可能となるよう、基台１０１に配設されている。この作業実行装置１００では、すべてのロボットアーム１がワークＷにアクセス可能であるから、最大の作業を並行して行うことができる。また、作業実行装置１００では、先端側の第１アーム１０がより細く形成されたロボットアーム１を備えるため、ロボットアーム１を狭い範囲内に隣接配置しても、互いに干渉せずに互いの作業を並行して行うことができる。各ロボットアーム１は、隣接する他のロボットアーム１の可動範囲１０５との重複範囲が面積比で少なくとも３０％以上となるように配設されていることが好ましい。この重複範囲は、例えば、４０％以上であるものとしてもよいし、５０％以上であるものとしてもよい。また、各ロボットアーム１は、隣接する他のロボットアーム１と、ロボットアーム１の幅寸法の３倍以下の間隔（例えば２４０ｍｍ以下など）で基台１０１に配設されていることが好ましい。このロボットアーム１の間隔は、短すぎると各ロボットアーム１のアームが干渉しやすくなり、長すぎると同時並行でできる作業数が少なくなる。このため、ロボットアーム１（台座部４０）の配設間隔は、ロボットアーム１の幅寸法や作業内容に応じて適切な範囲で設定することが好ましい。なお、図３に示すように、すべてのロボットアーム１の可動範囲１０５が重なる領域は、最大作業領域１０８（図３一点鎖線）であり、この領域内であれば、ワークＷを移動しながらであっても各ロボットアーム１がそれぞれの作業を並行して行うことができる。
【００３２】  次に、こうして構成された本実施形態の作業実行装置１００の動作、特に、作業領域１０６に配置されたワークＷに対して３以上の作業を時間並行的に行う処理について説明する。例えば、作業実行装置１００のアームロボット１が、ネジ締め作業と、部品押さえ付け作業と、配線取り回し作業と、接着剤塗布作業と、加熱作業とをそれぞれ作業する先端部５０を備えたものとする。この場合、システム制御部１０４は、予めそれぞれのロボットアーム１が干渉しないタイミングや位置などを求めておき、それに基づいて、各ロボットアーム１が、部品（ワークＷ）を押さえ付け、ネジを採取した作業部がネジ締めを行い、それと並行的に他の部位で接着剤を塗布して加熱する処理を、３以上のアームが折り重なった状態を含めて実行する。あるいは、作業実行装置１００は、例えば、組み立て、加工、所定の処理、検査を施すような、連続して行われる一連の作業を実行するものとしてもよい。例えば、各ロボットアーム１は、プラズマ照射作業、接着剤塗布作業、部品（ワークＷ）の取付作業、作業を行った部分に対する検査作業を行う先端部５０をそれぞれ備えたものとする。システム制御部１０４は、これらの連続して行われる一連の作業をロボットアーム１に順次行わせるものとしてもよい。また、作業実行装置１００において、複数のロボットアーム１が協業して１つの作業を行うものとしてもよい。例えば、ネジ締め作業において、１つのロボットアーム１がワークＷを押さえ、１つのロボットアーム１がネジをネジ穴に配置させ、１つのロボットアーム１がネジを締める作業を行うものとしてもよい。また、ワイヤーの固定作業において、１つのロボットアーム１がワイヤーの一端側を保持し、１つのロボットアーム１がワイヤーの他端側を保持し、１つのロボットアーム１がワイヤーの中間部分を溝部へはめ込む作業を行うものとしてもよい。また、部品のはめ込み作業において、１つのロボットアーム１が部品がはめ込まれる被作業対象のワークＷを固定し、１つのロボットアーム１がワークＷへ部品をはめ込む作業を行うものとしてもよい。また、検査作業において、複数のロボットアーム１がそれぞれの検査端子を備えたものとし、各ロボットアーム１が検査対象であるワークＷに同時並行的にアクセスして、それぞれの検査作業を行うものとしてもよい。
【００３３】  ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態のロボットアーム１がロボットアームに相当し、先端部５０が先端部に相当し、第１アーム１０が第１アームに相当し、第２アーム２０が第２アームに相当する。
【００３４】  以上説明した本実施形態の作業実行装置１００では、３以上のロボットアーム１を備え、ロボットアーム１の可動範囲１０５内に２以上の他のロボットアーム１が配設されており、ロボットアーム１のうち３以上が作業対象であるワークＷの作業領域１０６にアクセス可能である。この作業実行装置１００では、ロボットアーム１をより近接に配置することにより、ワークＷに対してより多くの作業を同時並行的に実行し作業効率をより高めることができる。また、ロボットアーム１は、作業領域１０６を挟んで対向して配設されているため、ワークＷに対して両側から作業を行うことができ、作業効率がよい。更に、ロボットアーム１は、ワークＷの搬送方向に対して平行に２以上が直線的に配列されているため、ワークＷに対して作業を行いやすい。更にまた、ロボットアーム１は、そのすべてがワークＷの作業領域１０６内にロボットアーム１の可動範囲１０５が入るよう配設されているため、複数の作業を同時進行で行うことができ、作業効率をより高めることができる。
【００３５】  また、ロボットアーム１は、部品を組み付ける組立作業、加工を施す加工作業、粘性材料を塗布する塗布作業、加熱する加熱作業、化学的及び／又は物理的な所定処理を行う処理作業及び検査を行う検査作業のうち１以上をワークＷに対して行う。この作業実行装置１００では、ロボットアーム１は、上述した様々な作業をワークＷに対して行うことができる。更に、ロボットアーム１は、第１アーム１０の構成により、作業対象に対して作業する先端側はよりコンパクトで且つ動作精度を十分に確保することができる。この作業実行装置１００では、このようなロボットアーム１を用いることにより、複数のロボットアーム１を近接して配置可能であり、ワークＷに対してより多くの作業を同時並行的に実行し作業効率をより高めることができる。
【００３６】  なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【００３７】  例えば、上述した実施形態では、ロボットアーム１の可動範囲１０５内にすべての他のロボットアーム１が配設されているものとしたが、ロボットアーム１の可動範囲１０５内に２以上の他のロボットアーム１が配設されるものとすれば特にこれに限定されない。ロボットアーム１は、近接配置されることが好ましいが、それぞれの動作で避けにくいことの無いよう（干渉しないよう）、若干ゆとりを持って配設されるものとしてもよい。
【００３８】  上述した実施形態では、ロボットアーム１のすべてが作業領域１０６に同時にアクセス可能であるものとしたが、ロボットアーム１のうち３以上が作業対象であるワークＷの作業領域１０６にアクセス可能であるものとすれば、特にこれに限定されない。ロボットアーム１は、より多くが同時に作業領域１０６にアクセス可能であることが好ましいが、それぞれの動作で避けにくいことの無いよう（干渉しないよう）、若干ゆとりを持って配設されるものとしてもよい。
【００３９】  上述した実施形態では、作業実行装置１００は、６台のロボットアーム１を備えたものとしたが、３台以上のロボットアーム１を備えるものとすれば、特にこれに限定されない。また、ロボットアーム１は、作業領域１０６を挟んで対向して配設されているものとしたが、特に対向していないものとしてもよい。また、ロボットアーム１は、ワークの搬送方向に対して平行（直線上）に２以上が配列されているものとしたが、特にこれに限定されず、搬送方向に平行でなくてもよいし、直線上に配列していなくてもよい。例えば、ロボットアーム１は、中央に作業領域１０６が設けられた円周上に配置されるものとしてもよい。
【００４０】  上述した実施形態では、作業実行装置１００は、種々例示した所定の作業を行うものとして説明したが、上記例示した以外の作業を適宜行うものとしてもよい。
【００４１】  上述した実施形態では、ロボットアーム１は、台座部４０をそれぞれ備えるものとして説明したが、特にこれに限定されず、１つの台座部４０に複数のロボットアーム１が配設されているものとしてもよい。この場合、ロボットアームの可動範囲内に２以上の他のロボットアームの配設部位が入るものとすればよい。
【００４２】  上述した実施形態では、ロボットアーム１において、第２駆動部２１や第３駆動部３１は、かさ歯車機構を備えるものとしたが、これに代えて波動歯車機構を備えるものとしてもよい。図８は、波動歯車機構２３Ｂ，３３Ｂを備えた別のアームロボット１Ｂの概略説明図である。アームロボット１Ｂは、波動歯車機構２３Ｂを有する第２駆動部２１Ｂと、波動歯車機構３３Ｂを有する第３駆動部３１Ｂとを備えている。なお、波動歯車機構２３Ｂでは、第２モータ２２が第２アーム２０の長手方向に直交する方向に配設される。波動歯車機構２３Ｂは、ウェーブジェネレータ２４Ｂと、フレクスプライン２５Ｂと、サーキュラスプライン２６Ｂとを備えたハーモニックドライブ（登録商標）として構成されている。ウェーブジェネレータ２４Ｂは、楕円状カムの外周に薄肉のボールベアリングを組み合わせた部品である。フレクスプライン２５Ｂは、薄肉カップ状の金属弾性体であり、開口部の外周に歯が刻まれている部品である。サーキュラスプライン２６Ｂは、剛体リング状の部品であり、内周にフレクスプライン２５Ｂよりも少ない歯が刻まれている。波動歯車機構３３Ｂは、波動歯車機構２３Ｂと同様の機構であるものとしてその説明を省略する。このアームロボット１Ｂでは、波動歯車機構を用いることにより、第１アーム１０を支える第２アーム２０や第３支持部３０では動作精度を十分に確保することができる。なお、アームロボット１Ｂは、第２アーム２０と第３支持部３０のいずれかに波動歯車機構を備えるものとしてもよい。
【００４３】  上述した実施形態では、第２駆動部２１や第３駆動部３１のかさ歯車機構は、まがりばかさ歯車としたが、まがりばでないすぐばかさ歯車としてもよい。また、かさ歯車機構２３は、ピニオン２４と第１歯車２５とをオフセットしたかさ歯車機構としたが、オフセットしないものとしてもよい。このアームロボット１では、作業対象に対して作業する先端側はよりコンパクトで且つ動作精度を十分に確保することができる。なお、かさ歯車機構３３も同様である。
【００４４】  上述した実施形態では、第１アーム１０と第２アーム２０とを備えるものとしたが、特にこれに限定されず、第３アームや第４アームなどを備えるものとしてもよい。この第３アームにおいても、かさ歯車機構や波動歯車機構を備えるものとすることができる。
【００４５】  上述した実施形態では、ベルト１７は、カーボンベルトであるものとしたが、特にこれに限定されず、カーボン以外の材質で形成したベルトとしてもよい。
【００４６】  上述した実施形態では、先端部５０に撮像ユニット５４を備えるものとしたが、特にこれに限定されず、撮像ユニット５４を備えないものとしてもよい。このアームロボットにおいても、作業対象に対して作業する先端側はよりコンパクトで且つ動作精度を十分に確保することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】  本発明は、ワークを採取、配置などの処理を行う装置の技術分野に利用可能である。
【符号の説明】
【００４８】１，１Ｂ  アームロボット、１０  第１アーム、１１  第１駆動部、１２  第１モータ、１３  軸、１４  ボールネジ、１５  第１プーリ、１６  第２プーリ、１７  ベルト、１８  スライド、１９  ブレーキ部、２０  第２アーム、２１，２１Ｂ  第２駆動部、２２  第２モータ、２３  かさ歯車機構、２３Ｂ  波動歯車機構、２４  ピニオン、２４Ｂ  ウェーブジェネレータ、２５  第１歯車、２５Ｂ  フレクスプライン、２６  第２歯車、２６Ｂ  サーキュラスプライン、３０  第３支持部、３１，３１Ｂ  第３駆動部、３２  第３モータ、３３  かさ歯車機構、３３Ｂ  波動歯車機構、４０  台座部、４１  支持軸、５０  先端部、５１  基部、５１ａ  配設部、５２  装着部、５３  採取部材、５４  撮像ユニット、５５  照射部、５６  撮像部、５８  駆動部、６０  制御部、１００  作業実行装置、１０１  基台、１０２  搬送部、１０４  システム制御部、１０５  可動範囲、１０６  作業領域、１０８  最大作業領域、Ｗ  ワーク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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