(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の固定部と、前記固定部に沿って移動自在な第１および第２の可動部と、前記第１の可動部に平面内で回転自在に一端が支持される可変長アームと、前記第２の可動部に平面内で回転自在に一端が支持される固定長アームと、前記可変長アームの他端と前記固定長アームの他端とにより同軸上で回転支持されるエンドエフェクタと、
を備えた位置決め装置。
【請求項２】
前記固定長アームは、湾曲若しくは屈曲している、又は湾曲若しくは屈曲可能である
ことを特徴とする請求項１に記載の位置決め装置。
【請求項３】
前記第２の可動部は回転モータからなる
ことを特徴とする請求項２に記載の位置決め装置。
【請求項４】
前記可変長アームには、当該可変長アームの長さを可変にする直動駆動装置が設けられている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の位置決め装置。
【請求項５】
可動部移動方向に延伸した固定部と、前記固定部に沿って前記可動部移動方向に移動自在な第１および第２の可動部と、前記第１の可動部に平面内で回転自在に一端が支持される可変長アームと、前記可変長アームに設けられて前記可変長アームの長さを可変にする直動駆動装置と、前記第２の可動部に平面内で回転自在に一端が支持される固定長アームと、前記可変長アームの他端と前記固定長アームの他端とにより同軸上で回転支持されるエンドエフェクタと、を有するエンドエフェクタ駆動装置を、
前記エンドエフェクタの作業領域の周りに複数備える
ことを特徴とする位置決め装置。
【請求項６】
可動部移動方向に延伸した固定部と、前記固定部に沿って前記可動部移動方向に移動自在な可動部と、前記固定部に位置が固定された回転モータと、前記可動部に平面内で回転自在に一端が支持される第１アームと、前記回転モータに平面内で回転自在に一端が支持され回転軸を介して屈曲可能な第２アームと、前記第１アームの他端と前記第２アームの他端とにより同軸上で回転支持されるエンドエフェクタと、を有するエンドエフェクタ駆動装置を、
前記エンドエフェクタの作業領域の周りに複数備える
ことを特徴とする位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のエンドエフェクタを備えた位置決め装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
部品を位置決めして基板に実装する実装機といった位置決め装置において、作業効率を高めるため複数のエンドエフェクタを備えた位置決め装置が知られている。複数のエンドエフェクタを備えた位置決め装置においては、複数のエンドエフェクタ同士が干渉するため、干渉を避けて作業領域を広くする工夫が必要である。特許文献１では、複数の作業ヘッドが互いに干渉するのを回避する制御方法が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５３８３３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術によれば制御により干渉を回避しており、作業領域を広くすることには限界があった。【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、エンドエフェクタを支持するアームの構造により干渉を低減してエンドエフェクタの可動範囲を広くする位置決め装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、可動部移動方向に延伸した固定部と、前記固定部に沿って前記可動部移動方向に移動自在な第１および第２の可動部と、前記第１の可動部に平面内で回転自在に一端が支持される可変長アームと、前記可変長アームに設けられて前記可変長アームの長さを可変にする直動駆動装置と、前記第２の可動部に平面内で回転自在に一端が支持される固定長アームと、前記可変長アームの他端と前記固定長アームの他端とにより同軸上で回転支持されるエンドエフェクタと、を有するエンドエフェクタ駆動装置を、前記エンドエフェクタの作業領域の周りに複数備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明にかかる位置決め装置は、エンドエフェクタを支持するアームの構造により干渉を低減してエンドエフェクタの可動範囲を広くするという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる位置決め装置を示す斜視図
【図２】実施の形態１にかかる図１に示した位置決め装置の平面概念図
【図３】実施の形態１にかかるエンドエフェクタ駆動装置において、可変長アームと湾曲アームの端から端までの最短長さが等しい場合の状態を示した概念図
【図４】実施の形態１にかかるエンドエフェクタ駆動装置が図３の状態におけるエンドエフェクタの可動領域を示す図
【図５】実施の形態１にかかるエンドエフェクタ駆動装置において、可変長アームと湾曲アームの端から端までの最短長さが異なる場合の状態を示した概念図
【図６】実施の形態１にかかるエンドエフェクタ駆動装置が図５の状態におけるエンドエフェクタの可動領域を示す図
【図７】本発明の実施の形態２にかかる位置決め装置の平面概念図
【図８】本発明の実施の形態３にかかる位置決め装置の平面概念図
【図９】本発明の実施の形態４にかかる位置決め装置の平面概念図
【図１０】本発明の実施の形態５にかかる位置決め装置の平面概念図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施の形態にかかる位置決め装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による位置決め装置１００を示す斜視図である。位置決め装置１００は、作業板１１を挟んで対向する２つの同じエンドエフェクタ駆動装置であるエンドエフェクタ駆動装置１００ａ，１００ｂを備える。
【００１１】
エンドエフェクタ駆動装置１００ａは、作業板１１の側方に設置される土台１ａと、土台１ａに取り付けられた固定部２ａと、固定部２ａと平行に土台１ａに設置された２本のレール６１ａ，６２ａと、固定部２ａの上で並進駆動する可動部３１ａ，３２ａと、可動部３１ａ，３２ａにそれぞれ固定された可動板４１ａ，４２ａとを備える。固定部２ａは、可動部３１ａ，３２ａの並進駆動方向、即ち可動部移動方向に延伸している。可動部３１ａと可動板４１ａが第１の可動部であり、可動部３２ａと可動板４２ａが第２の可動部である。第１および第２の可動部の構成は、可動部移動方向に沿って移動可能な構成であれば、上記の構成に限定されない。可動板４１ａ，４２ａはレール６１ａ，６２ａに沿って可動する。固定部２ａを直動モータの永久磁石とし、可動部３１ａ，３２ａが直動モータのコイルを備えれば、固定部２ａと可動部３１ａ，３２ａとが直動モータシステムをなす。固定部２ａに沿って可動部移動方向に可動部３１ａ，３２ａが移動自在な並進駆動システムを構成するのであれば直動モータシステムに限定されない。
【００１２】
また、エンドエフェクタ駆動装置１００ａは、可動板４１ａ，４２ａの上にそれぞれ取り付けられた受動的な回転軸５１ａ，５２ａと、回転軸５１ａに一端が平面内で回転自在に支持される可変長アーム７ａと、可変長アーム７ａに設けられて可変長アーム７ａの長さを可変にする直動駆動装置８ａと、回転軸５２ａに一端が平面内で回転自在に支持される固定長アームである湾曲アーム９ａと、可変長アーム７ａの他端と湾曲アーム９ａの他端とにより同軸上で回転支持されるエンドエフェクタ１０ａとを備える。回転軸５１ａ，５２ａとエンドエフェクタ１０ａは閉リンク構造のリンク機構となっており、駆動機構の回転剛性が高い。湾曲アーム９ａは、回転軸５１ａ，５２ａとエンドエフェクタ１０ａを直線で繋いだ三角形の内側に湾曲している。即ち、湾曲アーム９ａは、図１において第２の可動部とエンドエフェクタ１０ａとを結んだ直線からみて第１の可動部の方に湾曲している。これにより、湾曲アーム９ａの湾曲は、もう一方のエンドエフェクタ駆動装置１００ｂのエンドエフェクタ１０ｂを回避する形状になっている。
【００１３】
エンドエフェクタ駆動装置１００ａは、可動部３１ａ，３２ａの位置と、直動駆動装置８ａにより定められた可変長アーム７ａの長さと、に基づいて、エンドエフェクタ１０ａの先端位置を一意に決定することができる。エンドエフェクタ１０ａの先端には、作業ハンドあるいはノズルといった図示せぬ作業部が取り付けられており、エンドエフェクタ１０ａを作業板１１に対して位置決めすることにより、作業板１１上の目標とする位置に作業部が部品を位置決めすることが可能となる。
【００１４】
また、図１に示すように、可変長アーム７ａと湾曲アーム９ａの回転軸５１ａ，５２ａの方向、即ち後述する図２の紙面垂直方向の高さをずらしておけば可変長アーム７ａと湾曲アーム９ａとが干渉せずに可動部３１ａと可動部３２ａとを近づけることが可能である。さらに、上記リンク機構はエンドエフェクタ１０ａが土台１ａおよび固定部２ａからみて作業板１１とは反対側の外側にも移動可能になっていて外側での位置決めができるようになっていてもよい。
【００１５】
エンドエフェクタ駆動装置１００ｂは、エンドエフェクタ駆動装置１００ａと同じ構成であり、各構成要素は、エンドエフェクタ駆動装置１００ａの符号の数字が同じ構成要素と同一の機能を有しているのでその説明は省略する。
【００１６】
位置決め装置１００は、作業板１１を挟んで対向するエンドエフェクタ駆動装置１００ａ，１００ｂを備えることにより、作業板１１の上でエンドエフェクタ１０ａ，１０ｂの位置決めを実行することが可能である。
【００１７】
図２は、実施の形態１にかかる図１に示した位置決め装置１００の平面概念図である。図２では、図１に示した構成要素の一部は省いて示してある。また、図２には、作業板１１上でエンドエフェクタ１０ａ，１０ｂが作業することを想定している領域である作業領域１２が示されている。固定部２ａと固定部２ｂとは作業領域１２を間に挟んで設置されている。即ち、エンドエフェクタ駆動装置１００ａ，１００ｂはそれぞれのエンドエフェクタ１０ａ，１０ｂの作業領域１２の周りに備えられており、作業領域１２を挟んでエンドエフェクタ駆動装置１００ａ，１００ｂは対向している。作業領域１２は、作業部が保持する部品が供給される部品供給領域１２ａ，１２ｃと、作業部が部品を実装する部品実装領域１２ｂを含んでいる。２つのエンドエフェクタ１０ａ，１０ｂを備えた位置決め装置１００により、１つのエンドエフェクタのみを使用するより効率が良い位置決めが可能となる。
【００１８】
位置決め装置１００によれば、可変長アーム７ａ，７ｂの長さをそれぞれ湾曲アーム９ａ，９ｂの端から端までの最短長さより短くできることにより２つのエンドエフェクタ１０ａ，１０ｂのすれ違い動作が容易となって干渉する領域を小さくできる上、湾曲アーム９ａ，９ｂの湾曲形状により、２つのエンドエフェクタ１０ａ，１０ｂが干渉する領域を物理的に更に小さくすることができる。これにより、作業領域１２内で実際にエンドエフェクタ１０ａ，１０ｂが可動することができる領域を広くすることが可能となる。
【００１９】
また、位置決め装置１００によれば、可変長アーム７ａ，７ｂの長さをそれぞれ湾曲アーム９ａ，９ｂの端から端までの最短の長さより短くできること自体の効果により作業領域１２内でエンドエフェクタ１０ａ，１０ｂそれぞれが干渉を考慮しないで実際に可動することができる領域を広くすることが可能である。このことを、図３から図６を用いて以下で説明する。
【００２０】
図３は、実施の形態１にかかるエンドエフェクタ駆動装置１００ａにおいて、可変長アーム７ａの長さと湾曲アーム９ａの端から端までの最短の長さが等しい場合の状態を示した概念図である。図３において、固定部２ａ上を可動部３１ａ，３２ａが動くＹ方向は紙面における上の方向が正の向きであり、Ｙ方向に垂直なＸ方向は紙面における右側の方向が正の向きである。図３は、直動駆動装置８ａによる調節によって、可変長アーム７ａの長さと湾曲アーム９ａの端から端までの最短の長さが等しくなった状態を示している。
【００２１】
図４は、エンドエフェクタ駆動装置１００ａが図３の状態におけるエンドエフェクタ１０ａの可動領域１３を示す図である。固定部２ａは、Ｘ位置が０ｍｍでＹ方向に延伸している。可動部３１ａ，３２ａはＸ位置が０ｍｍでＹ位置の範囲は０ｍｍから２０００ｍｍまでを動く。可変長アーム７ａの長さと湾曲アーム９ａの端から端までの最短の長さは共に１０００ｍｍである。図４の作業領域１２は、エンドエフェクタ１０ａが作業することを想定している領域を示す。図３の状態で固定部２ａの上でＹ方向に駆動する可動部３１ａと可動部３２ａの距離を短くすると、エンドエフェクタ１０ａは固定部２ａから遠ざかるＸの正方向に動く。その結果、エンドエフェクタ１０ａが実際に動くことが可能な領域である可動領域１３は、図４に示すように扇状で対称な形状になる。
【００２２】
図５は、実施の形態１にかかるエンドエフェクタ駆動装置１００ａにおいて、可変長アーム７ａと湾曲アーム９ａの端から端までの最短長さが異なる場合の状態を示した概念図である。図５において、固定部２ａ上を可動部３１ａ，３２ａが動くＹ方向は紙面における上の方向が正の向きであり、Ｙ方向に垂直なＸ方向は紙面における右側の方向が正の向きである。図５は、直動駆動装置８ａによる調節によって可変長アーム７ａの長さが変化し、可変長アーム７ａと湾曲アーム９ａの端から端までの最短長さが異なる状態を示している。可変長アーム７ａの長さは、湾曲アーム９ａの端から端までの最短長さ以下の範囲で可変する。
【００２３】
図６は、エンドエフェクタ駆動装置１００ａが図５の状態におけるエンドエフェクタ１０ａの可動領域１３を示す図である。固定部２ａは、Ｘ位置が０ｍｍでＹ方向に延伸している。可動部３１ａ，３２ａはＸ位置が０ｍｍでＹ位置の範囲は０ｍｍから２０００ｍｍまでを動く。可変長アーム７ａの長さは５００ｍｍから１０００ｍｍの間で変化し、湾曲アーム９ａの端から端までの最短の長さは１０００ｍｍである。図６の作業領域１２は、エンドエフェクタ１０ａが作業することを想定している領域を示す。図５の状態で固定部２ａの上でＹ方向に駆動する可動部３１ａと可動部３２ａの距離を短くすると、エンドエフェクタ１０ａは固定部２ａに近付くＸの負方向に動き、２つのアームの長さが同じである図３の場合とは逆の動作をする。図６は、このときにエンドエフェクタ１０ａが実際に動くことが可能な領域である可動領域１３を示した図である。なお、図６は、可変長アーム７ａの長さと湾曲アーム９ａの端から端までの最短長さが同じになってエンドエフェクタ駆動装置１００ａが図３の状態になった場合のエンドエフェクタ１０ａの可動領域も含んだ図になっている。
【００２４】
図６と図４とで同じとしたエンドエフェクタ駆動装置１００ａの条件は、駆動装置の可動部３１ａ，３２ａの可動範囲と、可変長アーム７ａの最大の長さと、湾曲アーム９ａの端から端までの最短の長さである。図６の可動領域１３は非対称な形状になり、図４の可動領域１３よりも広い。つまり、本発明の実施の形態１にかかるエンドエフェクタ駆動装置１００ａによれば、直動駆動装置８ａが可変長アーム７ａの長さを変更することにより、エンドエフェクタ１０ａの可動領域１３を広くすることが可能となる。エンドエフェクタ駆動装置１００ａにおけるエンドエフェクタ１０ａの駆動機構は、固定部２ａと可変長アーム７ａと湾曲アーム９ａから構成されるトラス構造となっているため、片持ち梁構造に比べて剛性が高い。そして、エンドエフェクタ駆動装置１００ｂもエンドエフェクタ駆動装置１００ａと同じ構成であるので、エンドエフェクタ駆動装置１００ａ，１００ｂを備える位置決め装置１００によれば固定長アームを用いた場合に比べてエンドエフェクタ１０ａ，１０ｂの可動範囲の拡大が可能となる。
【００２５】
位置決め装置１００においては、制御を簡易にするために、通常は、可変長アーム７ａ，７ｂに設けられた直動駆動装置８ａ，８ｂを動作させず、可動部３１ａ，３２ａ，３１ｂ，３２ｂだけを動作させることで、エンドエフェクタ１０ａ，１０ｂを駆動する。直動駆動装置８ａ，８ｂを動かさないとエンドエフェクタ１０ａ，１０ｂが届かない作業領域１２があるとき、またはエンドエフェクタ１０ａ，１０ｂ同士の干渉を避けるときに、アーム上の直動駆動装置８ａ，８ｂを動作させるようにしてもよい。
【００２６】
例えば、図２において、エンドエフェクタ駆動装置１００ａの固定部２ａによって支えられているエンドエフェクタ１０ａは、通常は、可動部３１ａ，３２ａによって作業領域１２ｂ内で位置決めされる。そして、エンドエフェクタ１０ａを作業領域１２ａに移動したいときは直動駆動装置８ａが可変長アーム７ａの長さを短くする。
【００２７】
一方、エンドエフェクタ駆動装置１００ｂの固定部２ｂによって支えられているエンドエフェクタ１０ｂは、通常は、可動部３１ｂ，３２ｂによって作業領域１２ｂ内で位置決めされる。そして、エンドエフェクタ１０ｂを作業領域１２ｃに移動したいときは直動駆動装置８ｂが可変長アーム７ｂの長さを短くする。
【００２８】
このように、作業領域１２をエンドエフェクタ１０ａ，１０ｂごとに分担することで、エンドエフェクタ１０ａ，１０ｂ同士の不必要な干渉を避けることが可能である。エンドエフェクタ１０ａ，１０ｂが２台同時に動作する作業領域１２ｂにおいては、干渉を避けるために一時的に直動駆動装置８ａ，８ｂが可変長アーム７ａ，７ｂの長さを変更してもよい。
【００２９】
以上説明したように、実施の形態１にかかる位置決め装置１００によれば、作業領域１２上でのエンドエフェクタ１０ａ，１０ｂ同士が干渉する領域を小さくした上、エンドエフェクタ１０ａ，１０ｂの可動領域１３を広くすることが可能になる。なお、上記説明においては、エンドエフェクタ駆動装置１００ａ，１００ｂはそれぞれ湾曲している湾曲アーム９ａ，９ｂを備えるとして説明したが、エンドエフェクタ１０ａ，１０ｂ同士の干渉がそれほど問題でない場合は、湾曲アーム９ａ，９ｂを直線形状のアームに置き換えても上記効果は得られる。
【００３０】
実施の形態２．
図７は、本発明の実施の形態２にかかる位置決め装置１０１の平面概念図である。図７は平面概念図なので、図１の位置決め装置１００を図２の平面概念図で示したときに記載を省いた一部の構成要素は、図７でも同様に省いて示してある。位置決め装置１０１は、作業領域１２を挟んで対向するエンドエフェクタ駆動装置１０１ａ，１０１ｂを備える。
【００３１】
エンドエフェクタ駆動装置１０１ａは、実施の形態１のエンドエフェクタ駆動装置１００ａの湾曲アーム９ａを直線形状のアームが一か所で屈曲している屈曲アーム１４ａに変更したものであり、他の構成要素はエンドエフェクタ駆動装置１００ａと同じである。また、エンドエフェクタ駆動装置１０１ｂは、実施の形態１のエンドエフェクタ駆動装置１００ｂの湾曲アーム９ｂを直線形状のアームが一か所で屈曲している屈曲アーム１４ｂに変更したものであり、他の構成要素はエンドエフェクタ駆動装置１００ｂと同じである。
【００３２】
実施の形態１のエンドエフェクタ駆動装置１００ａにおける湾曲アーム９ａは、物理的にエンドエフェクタ１０ｂを回避する形状になっていればよいので、本実施の形態２のようにこれを屈曲アーム１４ａに置き換えることが可能である。屈曲アーム１４ｂも同様である。
【００３３】
実施の形態２にかかる位置決め装置１０１によっても、実施の形態１にかかる位置決め装置１００と同様な効果が得られる。
【００３４】
実施の形態３．
図８は、本発明の実施の形態３にかかる位置決め装置１０２の平面概念図である。図８は平面概念図なので、図１の位置決め装置１００を図２の平面概念図で示したときに記載を省いた一部の構成要素は、図８でも同様に省いて示してある。位置決め装置１０２は、作業領域１２を挟んで対向するエンドエフェクタ駆動装置１０２ａ，１０２ｂを備える。
【００３５】
エンドエフェクタ駆動装置１０２ａは、実施の形態１のエンドエフェクタ駆動装置１００ａの湾曲アーム９ａを、回転軸５３ａを介して屈曲可能な直線形状のアーム１６ａに変更し、エンドエフェクタ駆動装置１００ａの可動部３２ａ、可動板４２ａおよび回転軸５２ａを、回転駆動力を有する回転モータ１５ａに変更したものであり、他の構成要素はエンドエフェクタ駆動装置１００ａと同じである。回転モータ１５ａは、固定部２ａの上での位置は固定で並進駆動はしない。以下では、可変長アーム７ａを第１アーム、アーム１６ａを第２アームとも称する。
【００３６】
また、エンドエフェクタ駆動装置１０２ｂは、実施の形態１のエンドエフェクタ駆動装置１００ｂの湾曲アーム９ｂを、回転軸５３ｂを介して屈曲可能な直線形状のアーム１６ｂに変更し、エンドエフェクタ駆動装置１００ｂの可動部３２ｂ、可動板４２ｂおよび回転軸５２ｂを、回転駆動力を有する回転モータ１５ｂに変更したものであり、他の構成要素はエンドエフェクタ駆動装置１００ｂと同じである。回転モータ１５ｂは、固定部２ｂの上での位置は固定で並進駆動はしない。以下では、可変長アーム７ｂを第１アーム、アーム１６ｂを第２アームとも称する。
【００３７】
エンドエフェクタ駆動装置１０２ａ，１０２ｂは、エンドエフェクタ１０ａ，１０ｂが作業領域１２上の２次元平面内で位置決めするために可動することができる構成であればよい。エンドエフェクタ駆動装置１０２ａ，１０２ｂにおいては回転モータ１５ａ，１５ｂが並進駆動しないので、第２アームであるアーム１６ａ，１６ｂ上にそれぞれ回転軸５３ａ，５３ｂが必要になる。以上の構成でエンドエフェクタ１０ａ，１０ｂにとって必要な可動領域が確保できるのであれば、直動駆動装置８ａ，８ｂによって第１アームである可変長アーム７ａ，７ｂのアーム長を可変にしなくても構わない。さらに言えば、直動駆動装置８ａ，８ｂ自体を省いて可変長アーム７ａ，７ｂを固定長アームに置き換えても構わない。
【００３８】
実施の形態３にかかる位置決め装置１０２によれば、直線形状のアーム１６ａが回転軸５３ａを介して、回転軸５１ａとエンドエフェクタ１０ａと回転モータ１５ａが成すリンク機構の内側に屈曲することが可能である。即ち、エンドエフェクタ１０ａと回転モータ１５ａとを結んだ直線より、回転軸５１ａが存在する方向へアーム１６ａを凹ませることができる。この凹んだ領域において、エンドエフェクタ１０ｂが位置決めを実行することが可能になる。アーム１６ｂとエンドエフェクタ１０ａの関係も同様である。
【００３９】
したがって、実施の形態３にかかる位置決め装置１０２によっても、エンドエフェクタ１０ａ，１０ｂ同士の干渉領域を減らすことが可能になるので、エンドエフェクタ１０ａ，１０ｂの可動領域を広くすることが可能になる。
【００４０】
実施の形態４．
実施の形態１ではエンドエフェクタが２つの場合を説明したが、エンドエフェクタの数はそれより多くてもかまわない。図９は、本発明の実施の形態４にかかる位置決め装置１０３の平面概念図である。図９は平面概念図なので、図１の位置決め装置１００を図２の平面概念図で示したときに記載を省いた一部の構成要素は、図９でも同様に省いて示してある。
【００４１】
図９の位置決め装置１０３は、作業領域１２を挟んで対向するエンドエフェクタ駆動装置１０３ａ，１０３ｂを備える。エンドエフェクタ駆動装置１０３ａ，１０３ｂはそれぞれ２つのエンドエフェクタを有しているので、位置決め装置１０３は全部で４つのエンドエフェクタを備えることになる。なお、エンドエフェクタの数はさらに増やすように拡張しても構わない。
【００４２】
エンドエフェクタ駆動装置１０３ａは、実施の形態１のエンドエフェクタ駆動装置１００ａがさらにもう１つのエンドエフェクタ１０ａ’を駆動できるようにした構成となっている。即ち、エンドエフェクタ駆動装置１００ａと同じ構成に加えて、固定部２ａの上で並進駆動する可動部３１ａ’，３２ａ’と、受動的な回転軸５１ａ’，５２ａ’と、回転軸５１ａ’に一端が回転支持される可変長アーム７ａ’と、可変長アーム７ａ’に設けられて可変長アーム７ａ’の長さを可変にする直動駆動装置８ａ’と、回転軸５２ａ’に一端が回転支持される湾曲アーム９ａ’と、可変長アーム７ａ’の他端と湾曲アーム９ａ’の他端と共に同軸上に回転支持されるエンドエフェクタ１０ａ’とをさらに備える。
【００４３】
エンドエフェクタ駆動装置１０３ｂは、実施の形態１のエンドエフェクタ駆動装置１００ｂがさらにもう１つのエンドエフェクタ１０ｂ’を駆動できるようにした構成となっている。即ち、エンドエフェクタ駆動装置１００ｂと同じ構成に加えて、固定部２ｂの上で並進駆動する可動部３１ｂ’，３２ｂ’と、受動的な回転軸５１ｂ’，５２ｂ’と、回転軸５１ｂ’に一端が回転支持される可変長アーム７ｂ’と、可変長アーム７ｂ’に設けられて可変長アーム７ｂ’の長さを可変にする直動駆動装置８ｂ’と、回転軸５２ｂ’に一端が回転支持される湾曲アーム９ｂ’と、可変長アーム７ｂ’の他端と湾曲アーム９ｂ’の他端と共に同軸上に回転支持されるエンドエフェクタ１０ｂ’とをさらに備える。
【００４４】
作業領域１２で動作できるエンドエフェクタの数が増えるほど位置決め作業の効率は高くなるので、実施の形態４にかかる位置決め装置１０３によれば、位置決め作業の効率をエンドエフェクタの数が２の場合に比べて高めることができる。さらに、実施の形態４にかかる位置決め装置１０３によれば、エンドエフェクタ同士の干渉を低減したアーム構造に支持されるエンドエフェクタを、実施の形態１にかかる位置決め装置１００より多く有しているので、エンドエフェクタ同士の干渉を低減しつつ更に広い可動領域を実現することが可能になる。
【００４５】
また、図９は実施の形態１にかかる位置決め装置１００のエンドエフェクタの数を増やした拡張例として説明したが、実施の形態２にかかる位置決め装置１０１または実施の形態３にかかる位置決め装置１０２において上記と同様にエンドエフェクタの数を増やしても上記と同様な効果が得られる。
【００４６】
実施の形態５．
実施の形態１にかかる位置決め装置１００は、固定部２ａ，２ｂおよび土台１ａ，１ｂが直線形状である例として説明したが、固定部および土台が曲線を含んだ形状であってもかまわない。図１０は、本発明の実施の形態５にかかる位置決め装置１０４の平面概念図である。図１０は平面概念図なので、図１の位置決め装置１００を図２の平面概念図で示したときに記載を省いた一部の構成要素は、図１０でも同様に省いて示してある。
【００４７】
位置決め装置１０４は、円弧形状の四隅を４つの直線形状で繋いだ角丸長方形形状の固定部２、固定部２の上で駆動する可動部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ、可動部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃにそれぞれ固定された図示せぬ可動板の上にそれぞれ取り付けられた受動的な回転軸５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５２ａ，５２ｂ，５２ｃを備える。
【００４８】
さらに、位置決め装置１０４は、回転軸５１ａ，５１ｂ，５１ｃにそれぞれの一端が回転支持される可変長アーム７ａ，７ｂ，７ｃ、可変長アーム７ａ，７ｂ，７ｃにそれぞれ設けられた直動駆動装置８ａ，８ｂ，８ｃ、回転軸５２ａ，５２ｂ，５２ｃにそれぞれの一端が回転支持される湾曲アーム９ａ，９ｂ，９ｃ、可変長アーム７ａ，７ｂ，７ｃの他端と湾曲アーム９ａ，９ｂ，９ｃの他端と共にそれぞれが同軸上に回転支持されるエンドエフェクタ１０ａ，１０ｂ，１０ｃとを備える。
【００４９】
固定部２を直動モータの永久磁石とし、可動部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃが直動モータのコイルを備えれば、固定部２と可動部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃとが直動モータシステムをなす。
【００５０】
実施の形態１でも説明したように、エンドエフェクタ１０ａ，１０ｂ，１０ｃは図示せぬ土台および固定部２に囲まれていない外側にも移動可能になっていて外側での位置決めができるようになっていてもよい。図１０の例では、エンドエフェクタ１０ｃが外側に位置決めされている。したがって、位置決め装置１０４の作業領域１２は、図１０に示すように固定部２に囲まれた領域の外側にも広がっている。
【００５１】
位置決め装置１０４の構成によれば、固定部２が環状であることにより可動部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃが固定部２の上を制限無く動ける。したがって、可変長アーム７ａ，７ｂ，７ｃあるいは湾曲アーム９ａ，９ｂ，９ｃにより、固定部２に囲まれた領域においてエンドエフェクタ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ同士の干渉を低減することが可能である。そして、複数のエンドエフェクタ１０ａ，１０ｂ，１０ｃを運用することで、より広い作業領域１２の中での位置決めが可能となる。
【００５２】
実施の形態５にかかる位置決め装置１０４によれば、固定部２を環状にすることで可動部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃの動きの自由度を高めたことにより、エンドエフェクタ同士の干渉を低減しつつ更に広い可動領域を実現することが可能になる。
【００５３】
また、図１０では、エンドエフェクタの数が３として説明したが、エンドエフェクタの数をそれ以上にして更に位置決め作業の効率性および並列動作性を高め、可動領域を広げるようにしてもよい。
【００５４】
また、図１０は実施の形態１にかかる位置決め装置１００の変形例として説明したが、実施の形態２にかかる位置決め装置１０１または実施の形態３にかかる位置決め装置１０２において上記と同様に固定部２を環状にしてエンドエフェクタを複数設けても上記と同様な効果が得られる。
【００５５】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１ａ，１ｂ  土台、２，２ａ，２ｂ  固定部、７ａ，７ｂ，７ｃ，７ａ’，７ｂ’  可変長アーム、８ａ，８ｂ，８ｃ，８ａ’，８ｂ’  直動駆動装置、９ａ，９ｂ，９ｃ，９ａ’，９ｂ’  湾曲アーム、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ａ’，１０ｂ’  エンドエフェクタ、１１  作業板、１２  作業領域、１２ａ，１２ｃ  部品供給領域、１２ｂ  部品実装領域、１３  可動領域、１４ａ，１４ｂ  屈曲アーム、１５ａ，１５ｂ  回転モータ、１６ａ，１６ｂ  アーム、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ａ’，３１ｂ’，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ａ’，３２ｂ’  可動部、４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ  可動板、５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ａ’，５１ｂ’，５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ａ’，５２ｂ’，５３ａ，５３ｂ  回転軸、６１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂ  レール、１００，１０１，１０２，１０３，１０４  位置決め装置、１００ａ，１００ｂ，１０１ａ，１０１ｂ，１０２ａ，１０２ｂ，１０３ａ，１０３ｂ  エンドエフェクタ駆動装置。
【要約】
位置決め装置は、可動部移動方向に延伸した固定部（２ａ）と、前記固定部に沿って前記可動部移動方向に移動自在な第１および第２の可動部（３１ａ，４１ａ，３２ａ，４２ａ）と、前記第１の可動部に平面内で回転自在に一端が支持される可変長アーム（７ａ）と、前記可変長アームに設けられて前記可変長アームの長さを可変にする直動駆動装置（８ａ）と、前記第２の可動部に平面内で回転自在に一端が支持される固定長アーム（９ａ）と、前記可変長アームの他端と前記固定長アームの他端とにより同軸上で回転支持されるエンドエフェクタ（１０ａ）と、を有するエンドエフェクタ駆動装置（１００ａ）を、前記エンドエフェクタの作業領域の周りに複数備える。【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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【図９】
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【図１０】
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