(57)【要約】 【課題】  ロボットのアーム動作が制限される場合であっても、被搬送物を移動可能な範囲が大きい搬送ロボットのアーム構造を提供する。【解決手段】  上部リンク３５に第２アーム３８が連結され、第２アーム３８に第３アーム３９が連結され、第３アーム３９に第４アーム４０が連結される。これによって基台３３に対して第１アーム３６が予め定める位置に維持された状態であっても、第２アーム３８〜第４アーム４０を角変位することによって、第４アーム４０に装着される保持手段を広範囲に移動可能とすることができる。これによって被搬送物を移動可能な範囲を大きくすることができる。【選択図】      図１
2006026846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定める基準平面に設置される基台と、
基台に設けられる下部リンクと、
下部リンクの上方に設けられる上部リンクと、
下部リンクと上部リンクとを連結し、上部リンクおよび下部リンクに対して変位自在に設けられる第１アームと、
下部リンクと上部リンクとを連結し、上部リンクおよび下部リンクに対して変位自在に連結される補助リンクと、
一端部が上部リンクに連結され、上部リンクに対して変位自在に設けられる第２アームと、
一端部が第２アームの他端部に連結され、第２アームに対して変位自在に設けられる第３アームと、
一端部が第３アームの他端部に連結され、第３アームに対して変位自在に設けられて、被搬送物を保持する保持手段が装着される第４アームとを有し、
下部リンクと上部リンクと第１アームと補助リンクとで四節回転機構が形成され、鉛直な方向に各アームがそれぞれ延びた場合に、第４アームの一端部が第３アームの一端部よりも下方となる基準姿勢に変形可能であることを特徴とする搬送ロボットのアーム構造。
【請求項２】
各アームは、前記基準姿勢に変形した状態で、基準平面に可及的に近づくことが可能な距離となる限界高さＨｃ以上、基準平面から鉛直方向に離れて形成されることを特徴とする請求項１記載の搬送ロボットのアーム構造。
【請求項３】
第２アームの長さＹ２は、
第１アームが下部リンクに対して予め定める角度傾斜した姿勢である規定変位姿勢に変形した状態における第２アームの一端部と基準平面との前記垂直方向の距離Ｈから、搬送ロボットの各アームが基準平面に垂直方向に可及的に近づくことが可能な距離となる限界高さＨｃを減算した値（Ｈ−Ｈｃ）以下に形成されることを特徴とする請求項２記載の搬送ロボットのアーム構造。
【請求項４】
第２アームの長さＹ２は、
前記限界高さＨｃと第３アームの長さＹ３とを加算した値（Ｈｃ＋Ｙ３）から、規定変位姿勢に変形した状態における第２アームの一端部と基準平面との前記垂直方向の高さＨを減算した値（Ｈｃ＋Ｙ３−Ｈ）以上に形成されることを特徴とする請求項３記載の搬送ロボットのアーム構造。
【請求項５】
第２アームの姿勢を維持するために必要な力を、第２アームに与えるアーム姿勢維持維持手段をさらに含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の搬送ロボットのアーム構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多関節ロボットのアーム構造、特に被搬送物を搬送する搬送ロボットのアーム構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの生産設備では、被搬送物である車両のボディを搬送する搬送ロボットが設けられる。ボディは、搬送経路上の予め定める位置に搬送されると、加工ロボットによって加工される。従来技術の搬送ロボットは、搬送経路上に複数設けられる。搬送方向上流Ｘ２の搬送ロボットは、搬送するボディを搬送方向下流Ｘ１の搬送ロボットに受渡す。これによってボディを搬送経路に沿って順次搬送する（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
図３３は、従来技術の搬送ロボット２０を示す正面図である。搬送ロボット２０は、平行リンク機構６，１１の関節を駆動することで、被搬送物２１を搬送する。また搬送ロボット２０は、被搬送物２１を加工するために、搬送先で被搬送物２１を支持するように構成される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２３１０７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術の搬送ロボット２０は、２つの平行リンク機構６，１１が設けられる。第１平行リンク機構６は、第１下部リンク２と、第１上部リンク３とを有し、第１下部リンク２と第１上部リンク３との間を連結する第１アーム４および第１補助リンク５をさらに有する。
【０００６】
第２平行リンク機構１１は、第２下部リンク７と、第１上部リンク３に固定された第２上部リンク８とを有し、第２下部リンク７と第２上部リンク８との間を連結する第２アーム９および第２補助リンク１０をさらに有する。また第２下部リンク７には、第３アーム１７が角変位可能に連結され、第３アーム１７の先端部には、被搬送物２１を保持する保持部が設けられる。
【０００７】
また搬送ロボット２０は、第１下部リンク２に対して第１アーム４を角変位駆動する第１駆動部と、第２上部リンク８に対して第２アーム９を角変位駆動する第２駆動部と、第２下部リンク７に対して第３アーム１７を角変位駆動する第３駆動部とをさらに含む。
【０００８】
図３４および図３５は、従来技術の搬送ロボット２０を簡略化して示す正面図である。図３４は、搬送ロボット２０によって被搬送物２１を下部リンク２から搬送方向に可及的に離反させた状態を示す。また図３５は、搬送ロボット２０によって被搬送物２１を下部リンク２の上方に配置した状態、いわゆる基準姿勢状態を示す。搬送ロボット２０は、２つの平行リンク機構６，１１を構成する各アームが干渉しないように、各アームを角変位させる必要がある。したがって被搬送物２１を搬送可能な領域を大きくすることができないという問題がある。具体的には、上部リンク３，８と、第２下部リンク７とが衝突したり、第１アーム４と第１補助リンク５とが干渉したり、第２アーム９と第２補助リンク１０とが干渉したりするおそれがある。
【０００９】
また、このような構成の搬送ロボット２０は、四節回転機構の関節を駆動して被搬送物２１を搬送する構成であるので、四節回転機構とすると構造が複雑となり、搬送ロボット２０が大型化するという問題がある。
【００１０】
図３６および図３７は、図３４に示す従来技術の搬送ロボット２０に対して第２平行リンク１１を省略した場合の搬送ロボット２０Ａを示す。図３６は、搬送ロボット２０Ａによって被搬送物２１を下部リンク２から搬送方向に可及的に離反させた状態を示す。また図３７は、搬送ロボット２０Ａによって被搬送物２１を下部リンク２の上方に配置した状態、いわゆる基準姿勢状態を示す。
【００１１】
搬送ロボット２０Ａは、従来技術の搬送ロボット２０に対して第２リンク機構１１が省略された構成であるので、第２アーム９および第３アーム１７を一直線状に延ばすことができ、図３４に示す従来技術の搬送ロボット２０よりも搬送方向下流側に被搬送物２１を搬送することができる。
【００１２】
図３８は、搬送ロボット２０Ａの第１アーム４および第２アーム９の姿勢を固定した状態における被搬送物２１の移動状態を説明するための図である。他の搬送ロボットとの干渉を防ぐためなどの要因によって搬送ロボット２０Ａは、第１アーム４および第２アーム９を予め定める角度θ1，θ２に維持した状態に保たれる場合がある。図３８に示すように、第１アーム４および第２アーム９を予め定める角度θ1，θ２に維持した状態では、第３アーム１７を移動可能な領域が小さく、被搬送物２１を所望の位置に移動させ難いという問題がある。
【００１３】
したがって本発明の目的は、ロボットのアーム動作が制限される場合であっても、被搬送物を移動可能な範囲が大きい搬送ロボットのアーム構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、予め定める基準平面に設置される基台と、
基台に設けられる下部リンクと、
下部リンクの上方に設けられる上部リンクと、
下部リンクと上部リンクとを連結し、上部リンクおよび下部リンクに対して変位自在に設けられる第１アームと、
下部リンクと上部リンクとを連結し、上部リンクおよび下部リンクに対して変位自在に連結される補助リンクと、
一端部が上部リンクに連結され、上部リンクに対して変位自在に設けられる第２アームと、
一端部が第２アームの他端部に連結され、第２アームに対して変位自在に設けられる第３アームと、
一端部が第３アームの他端部に連結され、第３アームに対して変位自在に設けられて、被搬送物を保持する保持手段が装着される第４アームとを有し、
下部リンクと上部リンクと第１アームと補助リンクとで四節回転機構が形成され、鉛直な方向に各アームがそれぞれ延びた場合に、第４アームの一端部が第３アームの一端部よりも下方となる基準姿勢に変形可能であることを特徴とする搬送ロボットのアーム構造である。
【００１５】
また本発明は、各アームは、前記基準姿勢に変形した状態で、基準平面に可及的に近づくことが可能な距離となる限界高さＨｃ以上、基準平面から鉛直方向に離れて形成されることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、第２アームの長さＹ２は、
第１アームが下部リンクに対して予め定める角度傾斜した姿勢である規定変位姿勢に変形した状態における第２アームの一端部と基準平面との前記垂直方向の距離Ｈから、搬送ロボットの各アームが基準平面に垂直方向に可及的に近づくことが可能な距離となる限界高さＨｃを減算した値（Ｈ−Ｈｃ）以下に形成されることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、第２アームの長さＹ２は、
前記限界高さＨｃと第３アームの長さＹ３とを加算した値（Ｈｃ＋Ｙ３）から、規定変位姿勢に変形した状態における第２アームの一端部と基準平面との前記垂直方向の高さＨを減算した値（Ｈｃ＋Ｙ３−Ｈ）以上に形成されることを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、第２アームの姿勢を維持するために必要な力を、第２アームに与えるアーム姿勢維持手段をさらに含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、下部リンクと上部リンクと第１アームと補助リンクとで四節回転機構が構成されるので、基台から被搬送物を離した位置に配置した場合であっても、小さい動力を有する変位駆動手段によって、第１アームを変位駆動することができる。これによって被搬送物をより確実に遠くに搬送させることができる。
【００２０】
また上部リンクに第２アームが連結され、第２アームに第３アームが連結され、第３アームに第４アームが連結される。これによって基台に対して第１アームが予め定める位置および姿勢に維持された状態であっても、第２アーム〜第４アームを角変位することによって、第４アームに装着される保持手段を広範囲に移動可能とすることができ、ひいては被搬送物を移動可能な範囲を大きくすることができる。
【００２１】
たとえば狭い空間に複数のロボットが配置される場合、第１アームを予め定める角度に維持した状態でないと、他のロボットに干渉する場合がある。このような場合であっても、第２〜第４アームを変位させることによって、被搬送物を所望の位置および姿勢に移動させることができる。またたとえば後述するアーム姿勢維持手段によって第２アームの姿勢が維持された場合であっても、第３アームおよび第４アームを変位させることによって、被搬送物を所望の位置に移動させることができる。この場合、第２アームをアーム姿勢維持手段によって支えることによって、第１および第２アームの姿勢を維持するために必要な動力を小さくすることができる。
【００２２】
また本発明によれば、各アームが鉛直な方向に延びた基準姿勢において、各アームの高さが前記限界高さＨｃ以下となることが防がれる。これによって搬送ロボットは、基準姿勢で被搬送物を保持することができる。基準姿勢で各アームを維持すると、各アームが垂直に延びるので、姿勢を維持するために駆動手段が必要な動力を少なくすることができる。すなわち基準姿勢をロボットが待機する待機姿勢とすることで、待機時に必要な駆動手段の待機電力を減らすことができる。
【００２３】
また本発明によれば、第２アームの長さＹ２が、第１アームが下部リンクに対して予め定める角度傾斜して規定変位姿勢に変形した状態における第２アームの一端部と基準平面との前記垂直方向の距離Ｈから、前記限界高さＨｃを減算した値（Ｈ−Ｈｃ）に形成される。これによって、第１アームを規定変位姿勢に変形させた状態であっても、第２アームの高さが限界高さＨｃ未満となることが防がれる。これによって第１アームの姿勢を規定変位姿勢に保った状態で、第１アームに対して第２アームを任意の角度に変位させることができる。たとえば第２〜第３アームを変位させることによって、第４アームを任意の姿勢に維持した状態で、各アームの高さが限界高さに達することなく第４アームを搬送方向に移動させることができる。これによって第４アームに保持される被搬送物の姿勢を変更せずに搬送することができる。
【００２４】
また本発明によれば、第２アームの長さＹ２が、前記限界高さＨｃと第３アームの長さＹ３とを加算した値（Ｈｃ＋Ｙ３）から、規定変位姿勢に変形した状態における第２アームの一端部と基準平面との前記垂直方向の高さＨを減算した値（Ｈｃ＋Ｙ３−Ｈ）以上に形成される。これによって、第１アームを規定変位姿勢に変形させた状態であっても、第２アームおよび第３アームの高さが限界高さＨｃ未満となることが防がれる。これによって確実に第４アームを任意の姿勢に維持した状態で、第４アームを搬送方向に移動させることができる。
【００２５】
また本発明によれば、第２アームの姿勢を維持するアーム姿勢維持手段が設けられることによって、被搬送物の重量が大きい場合であっても第２アームの姿勢を維持することができ、第１アームおよび第２アームを駆動する駆動手段に必要な動力を小さくすることができる。さらに上述したように第２アームと第３アームと第４アームとを有するので、第２アームがアーム姿勢維持手段によって、その姿勢が維持された状態であっても、被搬送物の位置を変位させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は、本発明の実施の一形態である搬送ロボット３０を簡略化して示す正面図である。搬送ロボット３０は、複数設けられ、被搬送物３１を予め定める搬送径路に沿って移動させる。搬送ロボット３０は、搬送方向上流Ｘ２の搬送ロボット３０から被搬送物３１を受取り、受取った被搬送物３１を搬送方向下流Ｘ１の搬送ロボット３０に受渡す。これによって被搬送物３１は、搬送経路に沿って順次搬送される。たとえば被搬送物３１は、自動車のボディなどの重量が大きいものである。本実施の形態では、被搬送物３１は、搬送ロボット３０によって搬送される間に、加工位置に配置されて加工ロボットによって加工される。
【００２７】
搬送ロボット３０は、搬送現場に固定される基台３３と、基台３３に対して角変位可能に設けられるアームと、アームを角変位するアーム駆動手段を有する。搬送ロボット３０は、アーム駆動手段によってアームを移動させることによって、アームに連結される被搬送物３１を搬送経路に沿って移動させる。
【００２８】
搬送ロボット３０は、基台３３と、複数のアームおよびリンク３４〜４０と、複数のアーム３６，３８〜４０をそれぞれ個別に変位駆動するアーム駆動手段４２〜４５とを含む。アームおよびリンク３４〜４０は、下部リンク３４と、上部リンク３５と、第１アーム３６と、補助リンク３７と、第２アーム３８と、第３アーム３９と、第４アーム４０とを含む。またアーム駆動手段４２〜４５は、第１アーム３６を変位駆動する第１アーム駆動手段４２と、第２アーム３８を変位駆動する第２アーム駆動手段４３と、第３アーム３９を変位駆動する第３アーム駆動手段４４と、第４アーム４０を変位駆動する第４アーム駆動手段４５とを含む。
【００２９】
第２アーム３８の一端部３８ａは、上部リンク３５に連結される。第２アーム３８の他端部３８ｂは、第３アーム３９の一端部３９ａに連結される。第３アーム３９の他端部３９ｂは、第４アーム４０の一端部４０ａに連結される。第２アーム３８〜第４アーム４０は、隣接するアーム同士、相互に角変位可能に連結される。また搬送ロボット３０は、保持する被搬送物３１の姿勢を保持するために、姿勢調整体４１と、姿勢調整体４１を変位駆動する姿勢調整体駆動手段４６とを含む。姿勢調整体４１は、第４アーム４０の他端部４０ｂに連結される。姿勢調整体４１には、被搬送物３１を保持する保持手段であるテーブル５０が装着される。
【００３０】
図２は、搬送ロボット３０が基準姿勢に変形した状態を示す正面図である。基準姿勢は、鉛直な方向に各アーム３６〜４０がそれぞれ延びて、第４アーム４０の一端部４０ａが第３アーム３９の一端部３９ａよりも下方に変形した姿勢である。基準姿勢において、各アーム３７〜４０は、基準平面となる床面に近づくことが可能な限界の距離となる限界高さＨｃ以上に形成される。また第２アームの一端部３８ａは、床面からの高さが予め定められる基準高さＨ０に設定される。また各アームは、基準姿勢に変形した状態で、基準平面に近づくことが可能な限界の距離となる限界高さＨｃ以上に設定される。すなわち第２アーム３８の長さＹ２と第３アームの長さＹ３とを加算した値（Ｙ２＋Ｙ３）は、基準姿勢における第２アーム３８の一端部３８ａから床面までの距離Ｈ０から限界高さＨｃを減算した値（Ｈ０−Ｈｃ）以下に設定される。なお、限界高さＨｃは、各リンクの形状、モータおよび減速機の寸法によって決定される。
【００３１】
図３は、搬送ロボット３０の姿勢変化状態を示す図である。搬送ロボット３０は、第２アーム３８の姿勢を維持するために必要な力の一部を、第２アーム３８に与えるアーム姿勢維持手段６０を含む。第１アーム３６が予め定める姿勢となる第１角度θ1に維持されるとともに、第２アーム３８が予め定める姿勢となる第２角度θ２に維持されるときに、第２アーム３８の他端部９８ｂであって第３アームの一端部３９ａが、アーム姿勢維持手段６０によって支持される。第１角度θ1は、鉛直な仮想軸線に対して、第１アーム３６の軸線が傾斜する角度である。また第２角度θ２は、鉛直な仮想軸線に対して、第２アーム３８の軸線が傾斜する角度である。またアーム姿勢維持手段６０は、弾性体によって実現される。
【００３２】
図４は、第２アーム３８がアーム姿勢維持手段６０によって支持された状態における第４アームの位置変化を示すための図である。図４（１）〜図４（４）に示すように、アーム姿勢維持手段６０によって第２アーム３８の姿勢が維持された状態であっても、第３および第４アーム３９，４０が角変位することによって、被搬送物の位置を変化させることができる。
【００３３】
さらに本実施の形態では、下部リンク３４と上部リンク３５と第１アーム３６と補助リンク３７とで四節回転機構が構成されるので、基台３３から被搬送物３１を離した位置に配置した場合であっても、小さい動力を有する変位駆動手段によって、第１アーム３６を変位駆動することができる。これによって被搬送物をより確実に遠くに搬送させることができる。
【００３４】
また第１アーム３６に第２アーム３８が連結され、第２アーム３８に第３アーム３９が連結され、第３アーム３９に第４アーム４０が連結される。これによって基台３３に対して第１アーム３６が予め定める位置に維持された状態であっても、第２アーム３８〜第４アーム４０を角変位することによって、第４アーム４０に装着される保持手段を広範囲に移動可能とすることができる。この保持手段に被搬送物が保持されることによって、被搬送物を移動可能な範囲を大きくすることができる。
【００３５】
たとえば狭い空間に複数のロボットが配置される場合、第１アーム３６を予め定める角度に維持した状態でないと、他のロボットに干渉する場合、本実施の形態に従えばこのような場合であっても、第２アーム３８〜第４アーム４０を変位させることによって、被搬送物を任意の位置および姿勢に移動させることができる。またたとえば第２アーム３８をアーム姿勢維持手段６０によって支えて、第２アーム３８の姿勢を維持した場合であっても、第３アーム３９および第４アーム４０を変位させることによって、被搬送物を任意の位置に移動させることができる。このとき、第２アーム３８をアーム姿勢維持手段６０によって支えることによって、第１アーム３６および第２アーム３８に動力を与える駆動手段に必要な動力を小さくすることができる。
【００３６】
図５は、搬送ロボット３０を示す正面図である。図６は、搬送ロボット３０による被搬送物３１の搬送状態を示す正面図である。基台３３は、生産工場などの搬送現場の床３２に固定される。下部リンク３４は、基台３３に対して一体に形成される。上部リンク３５は、下部リンク３４に対して上方Ｚ１に配置される。下部リンク３４および上部リンク３５は、互いに平行に延び、本実施の形態では水平にそれぞれ延びる。第１アーム３６および補助リンク３７は、下部リンク３４と上部リンク３５とをそれぞれ連結する。上部リンク３５は、第１アーム３６および補助リンク３７によって下部リンク３４に連結された状態で、下部リンク３４に対して角変位自在に設けられる。
【００３７】
このように搬送ロボット３０は、下部リンク３４、上部リンク３５、第１アーム３６および補助リンク３７によって、四節回転機構、いわゆるハイブリットリンク機構を実現する。上部リンク３５は、下部リンク３４と平行な状態を保った状態で、基台３３に対して搬送方向Ｘに移動可能となる。なお、搬送方向Ｘは、被搬送物３１が搬送される方向である。本実施の形態では、搬送方向Ｘは、水平に延びる。
【００３８】
第１アーム３６は、下部リンク３４の搬送方向一方側端部３４ａと上部リンク３５の搬送方向一方側端部３５ａとを連結する。第１アーム３６は、その一端部３６ａが下部リンク３４の搬送方向一方側部３４ａに連結され、その他端部３６ｂが上部リンク３５の搬送方向一方側端部３５ａに連結される。第１アーム３６は、下部リンク３４に設定される第１回転軸線Ｊ１まわりに角変位可能に設けられる。また第１アーム３６は、上部リンク３５に設定される第２回転軸線Ｊ２まわりに角変位可能に設けられる。
【００３９】
第１回転軸線Ｊ１は、水平な方向でかつ、搬送方向Ｘに垂直な方向である幅方向Ｙに延び、下部リンク３４と第１アーム３６との連結部分を通過する。また第２回転軸線Ｊ２は、第１回転軸線Ｊ１と平行に延び、上部リンク３５と第１アーム３６の連結部分を通過する。第１アーム駆動手段４３は、第１アーム３６を第１回転軸線Ｊ１まわりに角変位駆動する。
【００４０】
補助リンク３７は、下部リンク３４の搬送方向他方側端部３４ｂと上部リンク３５の搬送方向他方側端部３５ｂとを連結する。補助リンク３７は、その一端部３７ａが下部リンク３４の搬送方向他方側端部３４ｂに連結され、その他端部３７ｂが上部リンク３５の搬送方向他方側端部３５ｂに連結される。補助リンク３７は、下部リンク３４に設定される第３回転軸線Ｊ３まわりに角変位可能に設けられる。また補助リンク３７は、上部リンク３５に設定される第４回転軸線Ｊ４まわりに角変位可能に設けられる。
【００４１】
第３回転軸線Ｊ３は、第１回転軸線Ｊ１と平行に延び、下部リンク３４と補助リンク３７との連結部分を通過する。第４回転軸線Ｊ４は、第１回転軸線Ｊ１と平行に延び、上部リンク３５と補助リンク３７との連結部分を通過する。
【００４２】
第２アーム３８〜第４アーム４０は、順次連結されて直動リンク機構、いわゆるシリアルリンク機構を実現する。具体的には、第２アーム３８は、その一端部３８ａが上部リンク３５の搬送方向中間部３５ｃに連結される。第２アーム３８は、上部リンク３５に設定される第５回転軸線Ｊ５まわりに角変位可能に設けられる。第５回転軸線Ｊ５は、第１回転軸線Ｊ１と平行に延び、上部リンク３５と第２アーム３８との連結部分を通過する。第２アーム駆動手段４３は、第２アーム３８を第５回転軸線Ｊ５まわりに角変位駆動する。
【００４３】
第３アーム３９は、その一端部３９ａが第２アーム３８の他端部３８ｂに連結される。第３アーム３９は、第２アーム３８に設定される第６回転軸線Ｊ６まわりに角変位可能に設けられる。第６回転軸線Ｊ６は、第１回転軸線Ｊ１と平行に延び、第２アーム３８と第３アーム３９との連結部分を通過する。第３アーム駆動手段４４は、第３アーム３９を第６回転軸線Ｊ６まわりに角変位駆動する。
【００４４】
第４アーム４０は、その一端部４０ａが第２アーム３９の他端部３９ｂに連結される。第４アーム４０は、第３アーム３９に設定される第７回転軸線Ｊ７まわりに角変位可能に設けられる。第７回転軸線Ｊ７は、第１回転軸線Ｊ１と平行に延び、第３アーム３９と第４アーム４０との連結部分を通過する。第４アーム駆動手段４５は、第４アーム４０を第７回転軸線Ｊ７まわりに角変位駆動する。
【００４５】
姿勢調整体４１は、第４アーム４０の他端部４０ｂに連結される。姿勢調整体４１は、第４アーム４０に設定される第８回転軸線Ｊ８まわりに回転可能に設けられる。第８回転軸線Ｊ８は、第１回転軸線Ｊ１と平行に延び、第４アーム４０と姿勢調整体４１との連結部分を通過する。姿勢調整体駆動手段４６は、姿勢調整体４１を第８回転軸線Ｊ８まわりに角変位駆動する。
【００４６】
姿勢調整体４１は、保持手段が装着される。保持手段は、被搬送物３１を着脱自在に保持可能であることが望ましい。本実施の形態は、保持手段は、テーブル５０によって実現される。テーブル５０は、被搬送物３１を乗載するとともに、被搬送物３１を着脱自在に保持する保持機構を有してもよい。また姿勢調整体４１は、搬送方向Ｘまわり、幅方向Ｙまわりおよび上下方向Ｚまわりの姿勢を手動で調整可能に形成される。これによってテーブル５０の位置を微調整して、テーブル５０に乗載される被搬送物３１を安定して搬送することができる。
【００４７】
第１〜第４アーム３６，３８〜４０をそれぞれ個別に変位駆動することによって、テーブル５０を任意の高さに保った状態で、水平に移動させることができる。本実施の形態では、第１〜第４アーム３６，３８〜４０および姿勢調整体４１を連動してそれぞれ個別に変位駆動させることによって、テーブル５０を任意の姿勢および高さに保った状態で、水平に移動させることができる。
【００４８】
搬送ロボット３０は、制御手段５５をさらに含む。制御手段５５は、第１アーム駆動手段４２、第２アーム駆動手段４３、第３アーム駆動手段４４、第４アーム駆動手段４５および姿勢調整体駆動手段４６を制御する。たとえば前記各駆動手段４２〜４６は、サーボモータによって実現され、制御手段５５は、ロボットコントローラによって実現される。この場合、ロボットコントローラは、各サーボモータに流す電流を調整する。制御手段５５は、被搬送物３１を予め定める移動経路に沿って移動するために、各サーボモータに流す電流値を演算し、演算結果に従った電流を各サーボモータに与える。
【００４９】
制御手段５５は、予め定められるプログラムを記憶する記憶部と、記憶部に記憶されるプログラムを実行する演算部と、演算部の演算結果を出力して各駆動手段４２〜４６に駆動指令を与える出力部と、操作者からの指示および各駆動手段からの角変位情報を取得する入力部とを備える。記憶部は、メモリによって実現され、演算部は、ＣＰＵなどの演算回路によって実現される。
【００５０】
制御手段５５は、上述したように各アーム駆動手段４２〜４５を連動して動作させることによって、テーブル５０を水平に移動させることができる。さらに姿勢調整体駆動手段４６を連動して動作させることによって、被搬送物３１の姿勢を一定に保った状態で、テーブル５０を水平に移動させることができる。
【００５１】
また搬送ロボット３０は、第２アーム３８の姿勢を維持するアーム姿勢維持手段６０，６１を備える。アーム姿勢維持手段６０，６１は、第２アーム３８の他端部３８ｂに当接し、第２アーム３８の姿勢を維持するために必要な力の一部を第２アーム３８に与える。アーム姿勢維持手段６０，６１は、基台３３に対して搬送方向両方向Ｘ１，Ｘ２にそれぞれ設けられる。搬送方向下流Ｘ１のアーム姿勢維持手段６０は、第２アーム３８の他端部３８ｂが搬送方向下流Ｘ１に移動した場合に、第２アーム３８の他端部３８ｂが当接し、第２アーム３８に上方に向かう力を与える。また搬送方向上流Ｘ２のアーム姿勢維持手段６１は、第２アーム３８の他端部３８ｂが搬送方向上流Ｘ２に移動した場合に、第２アーム３８の他端部３８ｂに当接し、第２アーム３８に上方に向かう力を与える。
【００５２】
図７は、搬送ロボット３０のアーム構成を説明するために搬送ロボット３０を示す正面図である。第１回転軸線Ｊ１と第２回転軸線Ｊ３との間の第１距離Ｌ１と、第２回転軸線Ｊ２と第４回転軸線Ｊ４との間の第２距離Ｌ２とは、等しく形成される。また第１回転軸線Ｊ１と第２回転軸線Ｊ２との間の第３距離Ｌ３と、第３回転軸線Ｊ３と第４回転軸線Ｊ４との間の第４距離Ｌ４とは等しく形成される。これによって下部リンク３４と、上部リンク３５と、第１アーム３６と、第２アーム３８とによって、大略的に平行四辺形が形成される。
【００５３】
また第２回転軸線Ｊ２と第５回転軸線Ｊ５との間の第５距離Ｌ５と、第４回転軸線Ｊ４と第５回転軸線Ｊ５との間の第６距離Ｌ６とはほぼ等しく形成される。また第５回転軸線Ｊ５と第６回転軸線Ｊ６との間の第７距離Ｌ７と、第６回転軸線Ｊ６と第７回転軸線Ｊ７との間の第８距離Ｌ８とはほぼ等しく形成される。また前記第７距離と前記第８距離とを足し合わせた長さは、第７回転軸線Ｊ７と第８回転軸線Ｊ８との間の第９距離Ｌ９とほぼ等しく形成される。また第９距離Ｌ９は、第３距離Ｌ３および第４距離Ｌ４とほぼ等しく形成される。また各リンクとアームとは枢着されることによって連結される。同様にアーム同士は、枢着されることによって連結される。
【００５４】
図７に示すように、アーム姿勢維持手段６０，６１は、第２アーム３８の他端部３８ｂが、第５回転軸線Ｊ５から水平方向に離反した状態で、第２アーム３８の他端部３８ｂに下方から当接する。またアーム姿勢維持手段６０，６１は、第２アーム３８の姿勢を維持するために必要な力の一部を第２アーム３８に与える。本実施の形態では、テーブル５０に被搬送物３１が保持された状態で、第２アーム３８の他端部３８ｂに上向きの力を与える。
【００５５】
上述したようにアーム姿勢維持手段６０，６１は、基台３３の搬送方向両方向Ｘ１，Ｘ２に固定される。これら２つのアーム姿勢維持手段６０，６１は、同じ構成であるので、２つのうち搬送方向下流Ｘ１のアーム姿勢維持手段６０について説明し、搬送方向上流Ｘ２のアーム姿勢維持手段６１についての説明は、省略する。
【００５６】
図８は、アーム姿勢維持手段６０を示す断面図である。アーム姿勢維持手段６０は、第２アーム３８の姿勢を維持するために必要な力の一部を第２アーム３８に与える。すなわち第２アーム３８は、第２アーム駆動手段４３とアーム姿勢維持手段６０とから与えられる力によって、重力に抗して任意の姿勢に維持可能である。
【００５７】
アーム姿勢維持維持手段６０は、当接体６２と、保持体６３と、反力発生体６４とを備える。当接体６２は、予め定める変位方向、本実施の形態では上下方向Ｚに移動可能に設けられ、第２アーム３８に当接する。保持体６３は、当接体６２を上下方向Ｚに変位可能に保持する。反力発生体６４は、自然状態から当接体６２が上下方向Ｚに変位した変位量に応じた反力を当接体６２に与える。具体的には、第２アーム３８の他端部３８ｂが当接体６２に当接し、第２アーム３８が当接体６２を下方Ｚ２に変位させると、反力発生体６４は、当接体６２を介して、当接体６２の変位量に応じた力を第２アーム３８に与える。
【００５８】
アーム姿勢維持手段６０は、当接体６２の変位方向に平行となる予め定める基準軸線１００が設定される。当接体６２、保持体６３および反力発生体６４は、基準軸線１００に対して同軸に形成される。以下、当接体６２が第２アーム３８に反力を与える方向を上方１０１とし、当接体６２が第２アーム３８から力を与えられる方向を下方１０２と称する。
【００５９】
保持体６３は、基準軸線１００と同軸の円筒状に形成される。当接体６２は、部分的に保持体６３から突出した状態で、残余の部分が保持体６３の内部空間に収容される。当接体６２は、つば部６６と、突出部６７と、軸部６８と、当接部８１とを含んで形成される。つば部６６、突出部６７、軸部６８および当接部８１は、当接体６２が保持体６３に保持された状態で、基準軸線１００と同軸に配置される。
【００６０】
つば部６６は、保持体６３の内周面６５の全周にわたって臨む円板状に形成される。突出部６７は、つば部６６に連結され、つば部６６から上方１０１に突出する。突出部６７は、円柱状に形成され、つば部６６の直径よりも小さく形成される。突出部６７は、つば部６６が保持体６３に収容された状態で、保持体６３の外方に突出する。軸部６８は、つば部６６に連結され、つば部６６から下方１０２に突出する。軸部６８は、円柱状に形成され、つば部６６の直径よりも小さく形成される。
【００６１】
突出部６７は、その上方１０１側端部に、当接部８１が設けられる。当接部８１は、第２アーム３８と当接する。当接部８１は、円板状に形成され、突出部６７に比べてその直径が大きく形成される。当接部８１のうち、第２アーム３８が当接する姿勢維持側当接面８５は、上方１０１に凸な曲面に形成される。姿勢維持側当接面８５は、基準軸線１００が通過する通過点８５ａが最も上方１０１に突出するように形成され、曲面または球面に形成される。
【００６２】
姿勢維持側当接面８５を形成する当接面形成部分８１ａは、衝撃吸収性を有するとともに第２アーム３８に対して摩擦抵抗の少ない合成樹脂、たとえば６ナイロンによって形成される。これによって第２アーム３８が当接部８１に衝突したときの衝撃を吸収することができる。また第２アーム３８を姿勢維持側当接面８５に対して円滑に摺動させることができる。また当接面形成部分８１ａは、当接部８１の残余の部分に対してボルトによって連結され、着脱自在に形成される。これによって当接面形成部分８１ａが磨耗した場合に、新しい当接面形成部分８１ａに取り替えることができる。
【００６３】
保持体６３は、外側筒７０と、底部６９と、内側筒７１と、フランジ部７２とを含んで形成される。外側筒７０、底部６９、内側筒７１およびフランジ部７２は、基準軸線１００と同軸に形成される。外側筒７０は、円筒状に形成される。内側筒７１は、外側筒７０の内側に配置される。底部６９は、各筒７０，７１の下方側端部に設けられる。底部６９は、外側筒７０の内周部と内側筒７１の外周部とに連なり、リング状に形成される。内側筒７１は、外側筒７０に比べて、軸線方向寸法が短く形成される。
【００６４】
フランジ部７２は、外側筒７０の上方側端部に設けられ、外側筒７０から半径方向外方に向かって突出する。外側筒７０の内周面は、当接体６２のつば部６６の外周面に臨む。外側筒７０の内周径と、つば部６６の外周径とは、ほぼ同じ大きさに形成される。本実施の形態では、外側筒７０とつば部６６との間を塞ぐために、シール部材９９がつば部６６に設けられる。また内側筒７１の内周面は、当接体６２の軸部６８の外周面に臨む。内側筒７１の内周径と、軸部６８の外周径とは、ほぼ同じ大きさに形成される。軸部６８は、内周筒７１の内部空間を挿通する。
【００６５】
フランジ部７２には、蓋体８０が固定される。蓋体８０は、リング状に形成され、基準軸線１００に同軸に形成される。蓋体８０は、外側筒７０の上方側の開口を覆う。また蓋体８０は、突出部６７が挿通する挿通孔が形成される。挿通孔は、突出部６７の外径とほぼ同じ大きさに形成され、つば部６６および当接部８１よりも小さく形成される。蓋体８０がフランジ部７２に固定された状態で、蓋体８０の挿通孔に突出部６７が挿通することで、当接体６２が保持体６３から抜出ることが阻止される。保持体６３と蓋体８０とは、ボルトなどのねじ部材８３によって、着脱可能に連結される。当接体６２は、突出部６７が蓋体８０の挿通孔に挿通し、かつ軸部６８が内側筒７１の開口に挿通した状態で、上下方向Ｚに移動可能に形成される。
【００６６】
反力発生体６４は、たとえば圧縮コイルバネ６４によって実現される。圧縮コイルバネ６４は、外側筒７０の内部空間に収容され、基準軸線１００に同軸に配置される。圧縮コイルバネ６４は、その下方側端部６４ｂが底部６９に当接し、上方側端部６４ａがつば部６６に当接する。圧縮コイルバネ６４は、軸部６８の半径方向外方を全周にわたって覆う。圧縮コイルバネ６４は、圧縮された状態で保持体６３に収容される。これによって圧縮コイルバネ６４は、保持体６３に対して上方１０１に向かう力をつば部６６に与える。当接体６２は、つば部６６を介して圧縮コイルバネ６４から力が与えられても、つば部６６が蓋体８０に当接することによって、保持体６３から抜出ることが阻止される。
【００６７】
自然状態では、圧縮コイルバネ６４によって、つば部６６が蓋部８０に当接し、当接体６２は、上方Ｚ１に向かう力を蓋部８０に与える。第２アーム３８が当接体６２に当接し、下方に向かう力を与えた場合、当接体６２は、圧縮コイルバネ６４のバネ力に抗して、下方に変位する。このとき当接体６２は、自然状態に対して下方１０２に変位した変位量ｘに、圧縮コイルバネ６４のバネ定数ｋを積算した力であって、上方に向かう力を第２アーム３８に与える。
【００６８】
本実施の形態では、当接体６２が第２アーム３８に与える力を変更可能に形成される。たとえばフランジ部７２と蓋部８０との間に、間隔調整部材となるスペーサを介在させてもよい。スペーサが介在されることによって、自然状態における保持体６３と蓋体８０との間の軸線方向距離を大きくすることができ、圧縮コイルバネ６４が当接体６２を押圧する力を調整することができる。また蓋体８０に対する底部６９の位置を調整するなどの他の方法を用いて、第２アーム３８が当接体６２に当接したときに、当接体３８が第２アーム３８に与える力を調整してもよい。たとえば、被搬送物３１の重量に応じて、圧縮コイルバネ６４が当接体６２に与える力を変更することによって、被搬送物３１が変更される場合にも対応することができ、汎用性を向上することができる。
【００６９】
基台３３は、アーム姿勢維持手段６０を支持する支持手段８２が連結される。支持手段８２は、ボルトなどのねじ部材８４によってアーム姿勢維持手段６０を着脱自在に固定する。支持手段８２に固定されたアーム姿勢維持手段６０は、基台３３から搬送方向Ｘに予め定められた位置に配置される。これによってロボット設置現場において、アーム姿勢維持手段６０とロボットとの位置調整を行う必要がなく、教示作業を短縮することができる。
【００７０】
蓋部８０と突出部６７との間には、軸受８６とシール部材８７とが介在される。具体的には、蓋部８０に滑り軸受８６が設けられ、滑り軸受８６よりも上方１０１にシール部材８７が設けられる。また、内側筒７１と軸部６８との間には、軸受７４とシール部材７３とが介在される。具体的には、内側筒７１に滑り軸受７４が設けられ、滑り軸受７４よりも下方１０２にシール部材７３が設けられる。本実施の形態の滑り軸受８６，７４は、潤滑剤を含有する。これによって高荷重に耐えることができ、また潤滑油を給油することなく用いることができる。なお、各シール部材８７，７３は、保持体６３の内部空間に粉塵が浸入することを防ぎ、たとえばオイルシールによって実現される。各シール部材８７，７３が設けられることによって、保持体３３の内部空間は、密封された状態となる。
【００７１】
このように当接体６２は、保持体６３に対して当接体の変位方向に並ぶ２つの滑り軸受８６，７４を介して、保持体６３に保持される。これによって基準軸線１００に対して斜め方向１２０に進んで、第２アーム３８が当接体６２に当接する場合であっても、滑り軸受８６，７４によって、当接体６２を円滑に変位方向に移動させることができる。言換えると、当接体６２と保持体６３との間で、当接体６２の変位方向の変位を阻止する力となるこじれ力が発生することを抑制することができる。これによって第２アーム３８が斜め方向１２０に当接体６２に当接する場合であっても、上方に向かう力を第２アーム３８に確実に与えることができる。
【００７２】
蓋体８０には、つば部６６に臨む位置に、上部衝撃吸収部材８８が貼り付けられる。上部衝撃吸収部材８８は、合成樹脂、たとえば６ナイロンによって実現される。このような上部衝撃吸収部材８８は、軸線１００まわりに周方向に等間隔に複数設けられる。第２アーム３８によって、当接体６２に与えられる下方向きの力が解消された場合に、つば部６６は、上部衝撃吸収部材８８に衝突する。上部衝撃吸収部材８８に衝突することによって、騒音および衝撃を低減することができる。
【００７３】
また蓋体８０には、当接体６２の当接部８１に臨む位置に、下部衝撃吸収部材８９が貼り付けられる。下部衝撃吸収部材８８は、合成樹脂、たとえば６ナイロンによって実現される。このような下部衝撃吸収部材８９は、軸線１００まわりに周方向に等間隔で設けられる。第２アーム３８によって、当接体６２に下方向きの力が与えられた場合に、当接部８１は、蓋部８０に衝突するおそれがある。本実施例では、当接部８１は、下部衝撃吸収部材８９に衝突するので、衝突による騒音および衝撃を低減することができる。
【００７４】
また当接体６２の移動に関してダンピング性を有するようにすることが好ましい。ダンピング性を与えることによって、力を与えられた当接体６２が急激に変位方向に変位することを阻止することができる。これによって当接体６２が保持体６３に衝突した場合における振動を低減することができる。本実施の形態では、保持体６３の内部空間は、シール部材８７，７３によって密封されているので、保持体６３の内部空間のうち、つば部６６の上方の空間と、つば部６６の下方の空間とを連通する貫通孔７５が形成されることが好ましい。貫通孔７５の大きさが適切に設定されることによって、当接体６２が変位方向に変位したときに、内部空間のうち、つば部６６の上方の空間と、つば部６６の下方の空間とにわたる空気の移動を抑制することができる。これによって簡単な構成でダンパ機能を実現することができる。当接体６２がダンパ機能を実現することで、当接体６２が急激に移動することを防ぐことができる。なお、当接体６２の移動に関してダンパ機能を有するための構成については、他の構成を用いてもよい。これによって当接体６２に与えられる力が変化したときに、当接体６２が振動することを抑制することができる。
【００７５】
被搬送物３１の重量が大きい場合、その重量を受け持つために圧縮コイルバネのバネ定数ｋも大きく設定される。本実施の形態では、当接体６２がダンピング性を有することによって、第２アームが当接体６２から短時間に離れても、当接体６２のつば部６６が蓋体８０に当接したときの衝撃を少なくすることができる。また下部衝撃吸収部材８９が設けられることによって、さらにその衝撃を低減することができる。
【００７６】
図９は、第２アーム３８に与えられる力を説明するために搬送ロボット３０を簡略化して示す平面図である。被搬送物３１を保持したテーブル５０を第５回転軸線Ｊ５から水平方向に離反した位置に移動させた場合、第２アーム３８は、第５回転軸線Ｊ５まわりに重力による第１モーメント力Ｍ１が与えられる。第１モーメント力Ｍ１は、第２アーム３８の他端部３８ｂを下方に移動させる方向の力となる。各アームの自重が被搬送物３１に比べて小さいと仮定した場合、第１モーメント力Ｍ１は、被搬送物３１の自重Ｆと、第５回転軸線Ｊ５から第８回転軸線Ｊ８までの水平方向距離Ｌ１０とを積算した値（Ｆ・Ｌ１０）となる。したがって第１モーメント力Ｍ１は、テーブル５０を第５回転軸線Ｊ５から離反すればするほど大きくなる。また被搬送物３１の自重が大きいほど大きくなる。
【００７７】
また第２アーム３８がアーム姿勢維持手段６０の当接体６２に当接し、当接体６２を下方に変位させると、第２アーム３８は、アーム姿勢維持手段６０から第２モーメント力Ｍ２が与えられる。第２モーメント力Ｍ２は、第２アーム３８の他端部３８ｂを上方に移動させる方向の力となる。圧縮コイルバネ６４のバネ定数をｋとし、圧縮コイルバネ６４に力が与えられていない自然状態の軸線方向寸法に対して、第２アーム３８が当接して縮小した軸線方向寸法との差を変位量ｘとすると、第２モーメント力Ｍ２は、バネ定数ｋと、変位量ｘと、第５回転軸線Ｊ５から当接体６２が第２アーム３８に当接した位置までの水平方向距離Ｌ１１とを積算した値であって、第１モーメント力Ｍ１と反対方向の力（−ｋ・ｘ・Ｌ１１）となる。
【００７８】
このように第２アーム３８は、アーム姿勢維持手段６０から第２モーメントＭ２が与えられることによって、第２アーム駆動手段４３は、第１モーメントＭ１から第２モーメントＭ２を抗した第３モーメント力Ｍ３を駆動力として与えるだけで、第２アーム３８の姿勢を維持することができる。比較例として、アーム姿勢維持手段６０が搬送ロボット３０に設けられない場合には、第２アーム駆動手段４３は、第１モーメント力Ｍ１に抗する力が必要であり、第２アーム駆動手段４３に必要な駆動力が、アーム姿勢維持手段６０が設けられる場合に比べて大きくなる。
【００７９】
したがって本実施の形態のように、アーム姿勢維持手段６０が設けられることによって、小さい駆動力を有する第２アーム駆動手段４３を用いて、被搬送物３１を水平方向に移動させた状態で、第２アーム３８の姿勢を維持することができる。また小さい剛性の第２アーム３８を用いて、第２アーム３８の姿勢を維持することができる。同様に、アーム姿勢維持手段６０が与えられることによって、小さい駆動力を有する第１アーム駆動手段４２を用いて、第１アーム３６の姿勢を維持することができる。また小さい剛性の第１アーム３６を用いて、第１アーム３６の姿勢を維持することができる。
【００８０】
被搬送物３１を搬送方向下流Ｘ１の搬送ロボット３０に受渡した場合、第１モーメント力Ｍ１が解除される。この場合、第２アーム駆動手段４３は、第２アーム３８の姿勢を維持するためには、第２モーメント力Ｍ２に抗した力、すなわち第２アームの他端部３８ｂを下方に移動させる方向の力を第２アーム３８に与える必要がある。第２アーム駆動手段４３の駆動力よりも、第２モーメント力Ｍ２によって第２アーム３８に与えられる力が大きい場合には、第２アーム３８の姿勢を維持することができず、第２アーム３８が振動してしまう。したがって第２モーメント力Ｍ２は、第２アーム駆動手段４３の最大駆動力よりも小さく設定されるように、圧縮コイルバネ６４のバネ定数ｋ、変位量ｘ、および第２アームに対する当接位置Ｌ１１を決定することが好ましい。
【００８１】
このことは、第１アーム駆動手段４２であっても同様である。なお、上述した説明では、アームの自重など搬送ロボットの自重について、省略したが実際には、搬送ロボットの自重を考慮して、圧縮コイルバネ６４のバネ定数ｋ、変位量ｘ、および第２アームに対する当接位置Ｌ１１を決定することが好ましい。
【００８２】
本実施の形態では、アーム姿勢維持手段６０の当接部８１は、上下方向Ｚに変位可能となる。したがって第２アーム３８を当接部８１に当接させる当接位置を教示する場合、上下方向Ｚの位置が少々ずれた場合であっても、アーム姿勢維持手段６０によって第２アーム３８の姿勢を維持するための力を第２アーム３８に与えることができる。すなわち第２アーム３８をアーム姿勢維持手段６０に当接する位置の許容範囲が大きく、第２アームの教示動作を簡単に行うことができる。
【００８３】
またアーム姿勢維持手段６０から第２アーム３８に力が与えられた状態であっても、第２アーム駆動手段４３が第２アーム３８に駆動力を与え続ける。これによってアーム姿勢維持手段６０に第２アーム３８を当接させる前後で、第２アーム駆動手段４３の制御方法を大きく変更する必要がなく、第１および第２アーム駆動手段４３の制御が容易となる。
【００８４】
図１０は、第１アーム３６および第２アーム３８の姿勢を維持した状態で、第３アーム３９および第４アーム４０を連動して変位駆動した状態を示す正面図である。本実施の形態では、第２アーム３８に第３アーム３９および第４アーム４０が連結されており、第２アーム３８に対する第３アーム３９の変位動作と、第３アーム３９に対する第４アーム４０の変位動作とを連動して行わせることができる。
【００８５】
これによって図１０に示すように、第２アーム３８をアーム姿勢維持手段６０の当接体６２に当接させた状態で、任意の高さＨを維持した状態で、テーブル５０を水平方向に変位することができる。また上述したようにアーム姿勢維持手段６０によって第２アーム３８に上方に移動する力が与えられることによって、被搬送物３１を保持したテーブル５０が、被搬送物３１を水平方向に遠くに搬送することができる。
【００８６】
図１１は、第２アーム３８とアーム姿勢維持手段６０の当接体６２とが当接した状態を示す断面図である。第２アーム３８は、当接体６２に当接するアーム側当接面９０が平面状に形成される。アーム側当接面９０は、第６回転軸線Ｊ６を通過し、第６回転軸線Ｊ６に垂直な半径線１１０に垂直な平面に形成される。アーム側当接面９０は、当接体６２の姿勢維持側当接面８５との摺動性をよくするために滑らかに形成される。アーム側当接面９０は、第２アーム３８が当接体６２に当接した状態で、アーム姿勢維持手段６０の基準軸線１００と、前記半径線１１０とが等しくなるように設定される。
【００８７】
第２アーム３８が、搬送方向下流Ｘ１のアーム姿勢維持手段６０に当接することと、搬送方向上流Ｘ２のアーム姿勢維持手段６１に当接することとがある場合、アーム側当接面９０は、各アーム姿勢維持手段６０，６１に対応した位置にそれぞれ形成される。
【００８８】
図１２は、第２アーム３８の他端部３８ｂがアーム姿勢維持手段６０に斜めに近づく状態を示す断面図である。図１３は、第１比較例における第２アーム３８の他端部３８ｂがアーム姿勢維持手段６０に斜めに近づく状態を示す断面図である。図１４は、第２比較例における第２アーム３８の他端部３８ｂがアーム姿勢維持手段６０に斜めに近づく状態を示す断面図である。
【００８９】
搬送時間を短縮するため、第２アーム３８の他端部３８ｂが、アーム姿勢維持手段６０の基準軸線１００に対して斜めとなる方向１２０から、当接体６２に近づく場合がある。この場合、アーム側当接面９０が平面状に形成されることによって、図１２に示すように当接体６２の姿勢維持側当接面８５の頂点付近８５ａに当接する。さらに第２アーム３８が変位すると、アーム側当接面９０が姿勢維持側当接面８５の頂点付近８５ａに点接触または線接触した状態で、アーム側当接面９０が摺動して、アーム姿勢維持手段６０の軸線１００と半径線１１０とが一致する。
【００９０】
これに対してアーム側当接面９０が球面状に形成される場合には、図１３に示すように、アーム側当接面９０は、姿勢維持側当接面８５の頂点８５ａから離れた位置８５ｂに当接する。さらに第２アーム３８が変位すると、第２アーム３８の他端部３８ｂは、当接体６２を水平方向に押し付けて変位する。この場合、当接体６２が変位方向に円滑に変位しないおそれがある。
【００９１】
また姿勢維持側当接面８５が平面に形成される場合には、図１４に示すように、第２アーム３８と姿勢維持側当接面８５とが面接触した状態で、第２アーム３８のアーム側当接面９０を摺動する。この場合、アーム側当接面９０と姿勢維持側当接面８５とを平行な状態で当接させるために、第２アーム３８の移動経路を正確に教示する必要がある。したがって教示作業が困難となる。
【００９２】
本実施の形態では、図１２に示すように、姿勢維持側当接面８５が曲面に形成され、アーム側当接面９０が平面に形成されることによって、第１比較例に比べて、アーム側当接面９０が姿勢維持側当接面８５に当接した状態で、当接体６２に与えられる水平方向の力を少なくすることができる。またアーム接触時に当接体６２に与えられる衝撃を減らすことができ、アーム姿勢維持手段６０の寿命を延ばすことができる。また第２比較例に比べて、第２アームの移動経路の教示作業を簡単に決定することができる。また搬送ロボット３０が重量の大きい被搬送物３１を搬送する場合、搬送状態によっては、当接位置がずれるおそれがある。この場合であっても当接状態の許容範囲を大きくすることができ、確実に第２アーム３８に上向きの力を与えることができる。
【００９３】
図１５は、第２アームの当接前の状態を示す拡大図である。図１６は、第２の比較例における当接前の状態を示す拡大図である。本実施の形態の第２アーム３８は、第１アーム３６と連動して移動させることによって、アーム側当接面９０は、搬送方向Ｘに移動するとともに水平面に対して傾斜した状態から水平面に平行となるように段階的に変位する。図１５および図１６には、当接部８１に近づくアーム側当接面９０の変化を、二点差線９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃによって模式的に示す。
【００９４】
図１５に示すように、姿勢維持側当接面８５が湾曲している場合、姿勢維持側当接面８５に角部分などの鋭利な部分が形成されず、アーム側当接面９０が姿勢維持側当接面８５に当接した状態で、第２アーム３８を予め定める位置に円滑に移動させることができる。これに対して、図１６に示すように、姿勢維持側当接面８５が平面状に形成される場合、姿勢維持側当接面８５の角部分９５とアーム側当接面９０が当接するおそれがある。アーム側当接面９０が角部分９５に当接すると、第２アーム３８およびアーム姿勢維持手段６０が振動するとともに、姿勢維持側当接面８５が損傷するおそれがある。したがって図１５に示すように、姿勢維持側当接面８５が湾曲することによって、第２アーム３８およびアーム姿勢維持手段６０に与えられる衝撃を低減することができる。これによって搬送時間を短縮させるために、搬送速度を高速にすることができる。
【００９５】
図１７は、基準状態の搬送ロボット３０を示す正面図である。図１８は、基準状態の搬送ロボット３０を示す側面図である。基準状態の搬送ロボット３０は、図１７に示すように、第１回転軸線Ｊ１と第３回転軸線Ｊ３との中央を挿通して鉛直に延びる仮想線２９に沿って、第５回転軸線Ｊ５〜第７回転軸線Ｊ８が並ぶ。
【００９６】
また図１８に示すように、下部リンク３４は、基台３３から上方Ｚ１に突出する。搬送方向Ｘと上下方向Ｚとに直交する方向を幅方向Ｙとすると、第１アーム３６および補助リンク３７は、下部リンク３４に対して幅方向一方Ｙ１に配置される。第２アーム３８は、第１アーム３６に対して幅方向他方Ｙ２に配置される。第３アーム３９は、第２アーム３６に対して幅方向他方Ｙ２に配置される。第４アーム４０は、第３アーム３９に対して幅方向他方Ｙ２に配置される。本実施の形態では、下部リンク３４の幅方向寸法Ｌ１は、第２アーム３８の幅方向寸法Ｌ２とほぼ同寸法に形成され、下部リンク３４は、第１アーム３６と第３アーム３９との間に配置される。第２アーム３８に対して、第３アーム３９および第４アーム４０が幅方向Ｙにずれた位置に設けられることによって、第２アーム３９とアーム姿勢維持手段６０とを当接させた状態であっても、第３アーム３９および第４アーム４０を変位駆動することができる。
【００９７】
図１９は、テーブル５０を示す正面図である。テーブル５０は、略Ｕ字状に形成される。テーブル５０は、姿勢調整体４１に装着された状態で、幅方向Ｙに沿って延びる一対の伸延部５１，５２と、一対の伸延部５１，５２の幅方向一端部を連結する連結部５３とが形成される。テーブル５０は、幅方向一方Ｙ１および上下方向Ｚに開放する開放空間４３が形成される。また、姿勢調整体４１は、テーブル５０の連結部５３の中間部分に連結される。姿勢調整体４１は、被搬送物３１を保持する保持機構を有してもよい。保持機構は、制御手段５５の指令によって被搬送物３１を着脱することができる。
【００９８】
図２０は、２つの搬送ロボット３０Ａ，３０Ｂが被搬送物３１を受渡す状態を示す正面図であり、図２１は、受渡す状態の２つの搬送ロボット３０Ａ，３０Ｂを示す平面図である。なお、２つの搬送ロボット３０Ａ，３０Ｂを区別するため、搬送方向下流Ｘ１の搬送ロボットに関して参照符号にＡを追記し、搬送方向上流Ｘ２の搬送ロボットに参照符号Ｂを追記する。
【００９９】
被搬送物３１の搬送経路が、搬送ロボット３０の搬送可能領域よりも大きい場合、複数の搬送ロボット３０Ａ，３０Ｂが用いられる。複数の搬送ロボット３０Ａ，３０Ｂは、搬送経路に沿って間隔を開けて並べられる。搬送方向上流Ｘ２に配置される上流搬送ロボット３０Ａが被搬送物３１を搬送方向下流Ｘ１に搬送した状態で、搬送方向下流Ｘ１に配置される下流搬送ロボット３０Ｂが、搬送方向上流Ｘ２に配置される上流搬送ロボット３０Ａから被搬送物３１を受取り、受取った被搬送物３１を搬送方向下流Ｘ１に搬送する。
【０１００】
図２２は、搬送ロボット３０の被接合物の搬送動作を示すフローチャートである。搬送ロボット３０の制御手段５５は、各駆動手段４２〜４６を制御して、テーブル５０の姿勢を維持した状態で、テーブル５０を移動させる。まず、ステップａ０で、制御手段５５は、搬送動作の指令が与えられると、ステップａ１に進み、搬送動作を開始する。
【０１０１】
ステップａ１では、テーブル５０を搬送方向上流Ｘ２の受取り位置に移動させるように、各駆動手段４２〜４６を制御する。テーブル５０が受取り位置に移動し、搬送方向上流Ｘ２の搬送ロボットから被搬送物３１を受取り、テーブル５０に被搬送物５０を保持すると、ステップａ２に進む。
【０１０２】
ステップａ２では、予め定める高さを維持した状態で、被搬送物３１を搬送方向下流Ｘ１に移動させる。搬送途中に他の加工ロボットによって加工動作が行われる場合には、加工位置で待機し、加工ロボットによる加工が完了すると、再び被搬送物３１を搬送方向下流Ｘ１に移動させる。制御手段５５は、テーブル５０を搬送方向下流Ｘ１の受渡し位置に移動させると、ステップａ３に進む。
【０１０３】
ステップａ３では、テーブル５０による被搬送物５０の保持を解除して、搬送方向下流Ｘ１の搬送ロボットに被搬送物３１を受渡し、ステップａ４に進む。ステップａ４では、搬送動作が継続されるか否かを判断する。搬送動作が継続されない場合には、ステップａ５に進み、ステップａ５で搬送動作を終了する。ステップａ４において、搬送動作が継続される場合には、搬送方向上流Ｘ２の被搬送物５０を再び受取る動作を行う。具体的には、ステップａ６に進む。ステップａ６では、テーブル５０を搬送方向上流Ｘ２へ移動させ、ステップａ１に戻る。
【０１０４】
このように制御手段５５が、各駆動手段４２〜４６を制御することによって、搬送ロボット３０は、搬送方向上流Ｘ２から順次搬送される被搬送物３１を搬送方向下流Ｘ１に搬送することができる。
【０１０５】
図２３は、搬送ロボットによる被搬送物３１の受取り動作および受渡し動作を説明するための図である。搬送ロボットの被搬送物３１の受取り動作および受渡し動作は、図２３（１）〜図２３（７）の順に行われる。図２３には、搬送方向上流Ｘ２の搬送ロボット３０Ａを、上流搬送ロボットとし、そのテーブルの参照符号を５０Ａとする。また搬送方向下流Ｘ１の搬送ロボット３０Ｂを、下流搬送ロボットとし、そのテーブルの参照符号を５０Ｂとする。また搬送方向上流Ｘ２のテーブル５０Ａの移動経路を２点差線１０２で示し、搬送方向下流Ｘ１のテーブル５０Ｂの移動経路を一点鎖線１０３で示す。
【０１０６】
搬送方向上流Ｘ２の搬送ロボット３０Ａの被接合物３１の受渡し位置と、搬送方向下流Ｘ１の搬送ロボット３０Ｂの被接合物３１の受取り位置とは、ほぼ同じ位置１０１に設定される。
【０１０７】
図２３（１）〜図２３（４）に示すように、上流搬送ロボット３０Ａは、テーブル５０Ａに被搬送物３１を保持させた状態で、テーブル５０Ａを搬送方向下流Ｘ１に水平に移動させて、受渡し位置１０１まで移動させる。図２３（５）〜図２３（６）に示すように、上流搬送ロボット３０Ａは、テーブル５０Ａを受渡位置１０１から下方に移動させ、下方の受渡完了位置１０４に移動させる。なお、本実施の形態では、受渡完了位置１０４は、受渡し位置１０１よりも下方でかつ、搬送方向下流Ｘ１に設定される。図２３（７）に示すように、上流搬送ロボット３０Ａは、テーブル５０Ａを受渡完了位置１０４に移動させると、受渡完了位置１０４から搬送方向上流Ｘ２に水平に移動させる。
【０１０８】
図２３（１）〜図２３（２）に示すように、下流搬送ロボット３０Ｂは、テーブル５０Ｂが被搬送物３１を乗載可能な状態で、テーブル５０Ｂを搬送方向上流Ｘ２に水平に移動させて、受取り準備位置１０５まで移動させる。なお、本実施の形態では、受取り準備位置１０５は、受取り位置１０１よりも下方でかつ、搬送方向上流Ｘ２に設定される。図２３（３）〜図２３（４）に示すように、下流搬送ロボット３０Ｂは、テーブル５０Ｂを受取り準備位置１０５に移動させると、受取り準備位置１０５から上方に移動させ、受取り位置１０１に移動させる。図２３（５）〜図２３（７）に示すように、下流搬送ロボット３０Ｂは、テーブル５０Ｂを受取り位置１０１に移動させると、受取り位置１０１から搬送方向下流Ｘ１に水平に移動させる。
【０１０９】
各テーブル５０Ａ，５０Ｂは、被搬送物３１を乗載可能に形成される。また各テーブル５０Ａ，５０Ｂは、受渡し位置１０１と、受取り位置１０１とに同時にそれぞれ配置可能に形成される。受取り動作および受渡し動作にあたって、まず、図２３（１）に示すように、上流テーブル５０Ａを受渡し位置１０１に向かって水平に移動させるとともに、下流テーブル５０Ｂを受取り準備位置１０５に移動させる。
【０１１０】
図２３（２）に示すように、下流テーブル５０Ｂが受取り準備位置１０５に達すると、下流テーブル５０Ｂを図２３（３）に示すように、受取り位置１０１に移動させる。上流テーブル５０Ａと下流テーブル５０Ｂが干渉することを避けて、上流テーブル５０Ａを受渡し位置１０１に移動させ、下流テーブル５０Ｂを受取り位置１０１に移動させる。この状態で、上流テーブル５０Ａは、被搬送物３１のチャックを解除する。また下流テーブル５０Ｂは、被搬送物４１をチャック可能な状態にする。
【０１１１】
図２３（４）に示すように、上流テーブル５０Ａが受渡し位置１０１に移動し、下流テーブル５０Ｂが受取り位置１０１に移動した状態では、各テーブル５０Ａ，５０Ｂは、被搬送物３１を乗載する乗載面が同一面となる。すなわち被搬送物３１は、上流テーブル５０Ａと下流テーブル５０Ｂとの両方に乗載された状態となる。
【０１１２】
この状態から、図２３（５）に示すように、上流テーブル５０Ａを下降させて、受渡し完了位置１０４に移動させることによって、被搬送物３１を上流テーブル５０Ａから下流テーブル５０Ｂに移し換えることができる。下流テーブル５０Ｂは、被搬送物３１を受取ると、その被搬送物３１をチャックする。
【０１１３】
次に図２３（６）〜図２３（７）に示すように、下流搬送ロボット３０Ｂは、下流テーブル５０Ｂを、搬送方向下流Ｘ１に水平に移動する。また上流搬送ロボット３０Ａは、上流テーブル５０Ａを受渡完了位置１０４に移動させ、受渡完了位置１０４に移動させた後、搬送方向上流Ｘ２に水平に移動させる。このようにして、被搬送物３１の受渡し動作および受取り動作が行われる。なお、被搬送物３１の受渡し動作および受取り動作は、アーム姿勢維持手段６０によって第２アーム３８に上向きの力を与えた状態で、第１アームおよび第２アームの姿勢を維持し、第３アーム３９および第４アーム４０が変位して実現される。これによって小さい駆動力の第２アーム駆動手段を用いて、基台３３から離反した位置で、被搬送物３１の移替えを行うことができる。また上流ロボットと下流ロボットとが、協調動作することによって待機時間を減らすことができる。
【０１１４】
図２４は、搬送ロボット３０の動作の一部を示す正面図である。搬送ロボット３０は、図２４（１）〜図２４（６）の順で、テーブル移動動作を行う。図２４は、被搬送物３１を保持した搬送ロボット３０が基準状態にあるときから、受渡し位置１０１へ移動するまでの動作を示す。
【０１１５】
制御手段５５は、基準状態から搬送方向下流Ｘ１にテーブル５０の姿勢を維持した状態で水平に移動させる。制御手段５５は、各駆動手段４２〜４６を制御して、第１〜第４アームを変位駆動して、図２４（１）〜図２４（３）に示すように、テーブル５０の姿勢を維持した状態で、搬送方向下流Ｘ１に水平に移動させる。
【０１１６】
制御手段５５は、テーブル５０を搬送方向下流Ｘ１に移動させる過程において、第２アーム３６をアーム姿勢維持手段６０の当接体６２に当接させるように、各駆動手段４２〜４６を制御する。図２４（４）に示すように、当接体６２に当接する位置に第２アーム３６を移動させると、第１アーム３５および第２アーム３６の姿勢を維持するように、第１アーム駆動手段４２および第２アーム駆動手段４３に指令を与える。このとき、第２アーム３８には、アーム姿勢維持手段６０から上方に向かう力が与えられる。
【０１１７】
そしてアーム姿勢維持手段６０によって第２アーム３８に上方に向かう力が与えられた状態で、第３アーム３９および第４アーム４０を第２アーム３８に対して変位させて、図２４（５）に示すようにテーブルをさらに搬送方向下流Ｘ１に移動させる。制御手段５５は、図２４（６）に示すように、テーブルを搬送方向下流Ｘ１に移動させて受渡し位置１０１に配置する。なお、制御手段５５が搬送方向上流Ｘ２の受取り位置から基準状態となる位置まで移動させる手順は、上述した手順と逆の手順を行うことによって実現される。
【０１１８】
図２５は、ステップａ２における制御手段５５の動作を具体的に示すフローチャートである。まず、ステップｂ０で、アーム姿勢維持手段６０によって、第２アーム３８に上方に向かう力を与えた状態で、被搬送物３１を受取るとステップｂ１に進む。
【０１１９】
ステップｂ１では、第１アーム３５および第２アーム３８の姿勢を維持した状態で、第３アーム３９および第４アーム４０を連動して変位させて、テーブル５０を水平に搬送方向下流Ｘ１に移動させる。テーブル５０が基台３３に近接した予め定める近接位置に移動すると、ステップｂ２に進む。なお、近接位置は、アーム姿勢維持手段６０による維持的な力を受けなくとも、第２アーム３８の姿勢を維持可能なテーブルの位置である。
【０１２０】
ステップｂ２では、制御手段５５は、第１〜第４アーム３６，３８〜４０を連動して変位させて、テーブル５０を水平に搬送方向下流Ｘ１に移動させる。このとき搬送ロボット３０は、基準状態を経て、第２アーム３８を基台３３よりも搬送方向下流Ｘ１に移動する。搬送途中において、他の加工装置によって加工がなされる場合、加工がなされる加工位置にテーブル５０を移動させ、ステップｂ３に進む。
【０１２１】
ステップｂ３では、加工装置における加工が完了するまで待機し、加工装置における加工が完了すると、ステップｂ４に進む。ステップｂ４では、制御手段５５は、第１〜第４アーム３６，３８〜４０を連動して変位させて、テーブル５０を水平に搬送方向下流Ｘ１に移動させる。テーブル５０が基台３３から離反した予め定める離反位置に移動すると、ステップｂ５に進む。なお、離反位置は、アーム姿勢維持手段６０による維持的な力を受けなければ、第２アーム３８の姿勢を維持することが困難なテーブル５０の位置である。なお離反位置に移動した状態で、第２アーム３８は、アーム姿勢維持手段６０の当接体６２に当接し、当接体６２から上方に向かう力が与えられる。
【０１２２】
ステップｂ５では、第１アーム３５および第２アーム３８の姿勢を維持した状態で、第３アーム３９および第４アーム４０を連動して変位させて、テーブル５０を水平に搬送方向下流Ｘ１に移動させて、受渡し位置１０１にテーブルを移動させ、ステップｂ６に進む。ステップｂ６では、第２アーム３８の搬送方向下流Ｘ１への移動動作を終了する。
【０１２３】
図２６は、搬送ロボット３０の動作の一部を示す正面図である。搬送ロボット３０は、図２６（１）〜図２６（５）の順で、テーブル移動動作を行う。図２６は、受渡し位置１０１を通過して、被搬送物３１を搬送方向下流Ｘ１の搬送ロボットに受け渡した状態から、テーブル５０を搬送方向上流Ｘ２に搬送する動作を示す。
【０１２４】
図２６（１）に示すように、受渡し位置からテーブル５０を下降させることによって、受渡し動作を行い、図２６に示すように、搬送方向下流Ｘ１の搬送ロボットに被搬送物３１を受渡す。被搬送物３１を受け渡した搬送ロボットの制御手段５５は、第３アーム３９および第４アーム４０を変位駆動して、図２６（２）に示すように、テーブル５０を下降させて受渡し位置１０１から受渡し完了位置１０４までテーブル５０を下降させると、テーブル５０を搬送方向上流Ｘ２に水平方向に移動させる。
【０１２５】
テーブル５０を搬送方向上流Ｘ２に移動させる過程においては、第１アーム３５および第２アーム３８を変位駆動する。このときは、被搬送物５０を受渡した後の状態であるので、アーム姿勢維持手段６０によって第２アーム３８に維持的な力を与えなくても、第２アーム駆動手段４３によって第２アーム３８を変位駆動することができる。このようにして、図２６（３）〜図２６（５）に示すように、第１アーム３６および第２アーム３８を含む各アーム３６，３８〜４０を変位させて、テーブル５０を搬送方向上流Ｘ２に移動させる。なお、制御手段５５が搬送方向上流Ｘ２の受取り準備位置に移動させる手順は、上述した手順と逆の手順を行うことによって実現される。すなわち受渡し完了位置１０４および受取り準備位置１０５に達したときに、第２アーム３８がアーム姿勢維持手段６０の当接体６２に当接し、アーム姿勢維持手段６０から第２アーム３８に上方に向かう力が与えられる状態であれば、テーブル移動過程において、第１〜第４アーム３６，３８〜４０を連動して変位してもかまわない。
【０１２６】
以上のように本実施の形態に従えば、第２アーム３８の他端部３８ｂが上部リンク３５に対して水平方向に離反した状態で、アーム姿勢維持手段６０が、第２アーム３８に当接し、第２アーム３８の姿勢を維持するために必要な力の一部を第２アーム３８に与える。これによって第２アーム駆動手段４３は、第２アーム３８の姿勢を維持するために必要な駆動力が小さくてすむ。すなわち、小さい駆動手段を第２アーム駆動手段４３として用いて、第２アーム３８の姿勢を維持することができる。同様に小さい剛性のアームを第２アーム３８として用いることができる。また小さい駆動力の駆動手段を第１アーム駆動手段として用いることができるとともに、小さい剛性のアームを第１アーム３６として用いることができる。
【０１２７】
これによって、第１および第２アーム駆動手段４２，４３を小型化することができ、ひいては搬送ロボット３０自体を小型化することができる。また従来技術のようにアームの姿勢を維持するためにアームの構成を複雑にする必要がない。したがって簡単な構成で、可搬質量が大きく、かつ小型化が可能なロボットを実現することができる。
【０１２８】
また上述したように、アーム姿勢維持手段６０から第２アーム３８に力が与えられた状態であっても、第２アーム駆動手段４３が第２アーム３８に駆動力を与えつづける。これによってアーム姿勢維持手段６０に第２アーム３８を当接させる前後で、第２アーム駆動手段４３の制御方法を大きく変更する必要がなく、制御方法が複雑となることがない。これによって制御手段５５に記憶させるプログラムを容易に作成することができる。
【０１２９】
またアーム姿勢維持手段６０は、上方に移動する方向の力を第２アーム３８に与えることによって、被搬送物３１の重量が大きい場合であっても、基台３３に対して水平方向に離反した位置に搬送することができる。またロボットが加工ロボットの場合、加工装置部分が大きい場合であってもロボットの姿勢を任意の位置で維持することができる。
【０１３０】
当接体６２は、変位方向に変位可能に設けられ、変位量ｘによって第２アーム３８に与える力が変化する。したがって第２アーム３８に装着されるエンドエフェクタまたは被搬送物３１の重量が変更された場合であっても、つりあう状態が存在する。したがってエンドエフェクタおよび被搬送物３１の重量が変更されても、第２アーム３８の姿勢を維持することができ、汎用性を向上することができる。また当接体６２が変位方向に変位可能であることによって、第２アーム３８を当接体６２に当接させる位置を正確に教示しなくても、当接体６２に第２アーム３８を当接させることができる。
【０１３１】
また、上部リンク３５と下部リンク３４と第１アーム３６と補助リンク３７とで、四節回転機構を構成する。これによって四節回転機構を用いない直動リンク機構のロボットに比べて、小さい駆動力を有する駆動手段によって第１アーム駆動手段４３を実現することができる。また被搬送物３１を水平移動させる場合、上部リンク３５に対して第２アーム３８を変位駆動することによって、直動リンク機構のロボットに比べて第２アーム３８の変位量を小さくすることができる。これによって第２アーム駆動手段４３がモータによって実現される場合、小さい回転速度のモータを用いることができる。
【０１３２】
また第３アーム３９および第４アーム４０が設けられることによって、被搬送物３１を低い体勢で移動させることができるので、搬送に必要な占有領域を小さくすることができる。また搬送途中で、他の加工ロボットが加工を行う場合、高さの低い加工ロボットを用いることができ、加工ロボットの大型化を防ぐことができる。また姿勢調整体４１が、各アームに連動して変位することによって、エンドエフェクタとなるテーブル５０の姿勢を一定に保つことができる。これによってテーブル５０について、姿勢を一定に保った状態で移動させることができる。したがってロボットが搬送および加工を行う場合など、作業性を向上することができる。またアーム姿勢維持手段６０が基台３３に連結されることによって、ロボットの設置作業を短時間で行うことができる。これによって利便性を向上することができる。
【０１３３】
アーム姿勢維持手段６０によって第２アーム３８に与える最大の力が、第２アーム駆動手段４３の駆動力よりも小さく設定されることによって、第２アーム３８に与えられる変位方向一方、たとえば下方向きの力が変動した場合であっても、第２アームの姿勢を維持することができる。これによって第２アーム３８の振動を抑えて、ロボットによる作業性を向上することができる。
【０１３４】
たとえばロボット３０が被搬送物３１を保持した状態から被搬送物３１を他のロボットに受け渡した場合などには、第２アーム３８に与えられる下向きの力が低下する。このとき、アーム姿勢維持手段６０が第２アーム３８に力を与えていると、アーム姿勢維持手段６０が第２アーム３８に与える力のほうが、第２アーム３８がアーム姿勢維持手段６０に与える力よりも大きくなる。アーム姿勢維持手段６０が第２アーム３８に与える力は、第２アーム駆動手段４３の駆動力よりも小さく設定される。この場合、当接体６２が第２アーム３８に与える力のほうが、第２アーム３８が当接体６２に与える力よりも大きくなっても、第２アーム駆動手段４３の駆動力によって第２アーム３８が上方に変位することを阻止することができる。
【０１３５】
またアーム姿勢維持手段６０によって第２アーム３８に与えることが可能な力を調整することによって、被搬送物３１の重量の変化に対応することができ、汎用性を向上することができる。またアーム側当接面９０が平面状に形成され、姿勢維持側当接面８５が曲面に形成されて、アーム側当接面９０と姿勢維持側当接面８５とが点接触または線接触することによって、アーム姿勢維持手段６０に変位方向以外の方向の力がアームから与えられることを抑えることができる。
【０１３６】
また当接体６２は、滑り軸受８６，７４によってこじれ力の発生が抑えられて、変位方向に変位する。これによって第２アーム３８の進入方向にかかわらず、当接体６２を変位方向に変位させることができる。したがってアーム姿勢維持手段６０は、第２アーム３８に確実に反力を与えることができる。
【０１３７】
また当接体６２がダンピング性を有するので、第２アーム３８が急激に変位することを防ぐことができる。たとえば、アーム姿勢維持手段６０によって第２アーム３８に力を与えた状態で、第２アーム３８が保持した被搬送物３１を他のロボットに受渡した場合に、被搬送物３１から与えられる重力による力が解消され、アーム姿勢維持手段６０によって上方に向かう力が、第２アーム駆動手段４３によって与えられる力よりも瞬間的に大きくなった場合であっても、当接体６２が急激に移動することが抑制される。これによって被搬送物３１を受け渡した直後であっても、第２アーム３８がアーム姿勢維持手段６０によって上方に変位することを阻止することができ、第２アーム３８が振動することを防ぐことができる。また圧縮コイルバネのバネ定数ｋを大きいものを用いることができ、重量が大きい被搬送物３１を搬送する場合であっても、基台３３から水平方向に離反した位置に配置することができる。
【０１３８】
搬送物が大型になる場合には、被搬送物３１を保持した状態でアームが振動すると、振動を減衰させることが困難となるが、当接体６２にダンピング性を与えることによって、第２アーム３８が振動する要因を減らすことによって、被搬送物３１を安定して搬送することができる。また当接体６２の振動を抑制することができ、当接体６２が振動した状態で、第２アームが当接体６２に当接することを防ぐことができる。
【０１３９】
以上のような本実施の形態は、本発明の例示に過ぎず、発明の範囲内において構成を変更することができる。たとえば、実施の形態では、搬送ロボットについて説明したが、搬送ロボット以外のロボットにも適用することができる。たとえば加工ロボットにも用いることができる。
【０１４０】
またロボットのアーム構成については限定しない。またアーム姿勢維持手段６０は、上方に向かう力を第２アーム３８に与えるとしたが、上方以外の方向に力を与えてもよい。本実施の形態では、アーム姿勢維持手段６０は、第２アーム３８に上方の力を与えるとしたが、第２アーム３８以外のアームに姿勢を保持するための力を与えてもよい。第２アーム３８における基部は、上部リンクとなる。アーム姿勢維持手段６０が、第２アーム以外のアームに力を与える場合、力を与えるアームに対して基台側のアームが基部となる。
【０１４１】
また反力発生手段６４として、圧縮コイルバネを用いたが反力を与える手段であれば、他の手段であってもよい。たとえば空気バネ、ゴム、エアシリンダまたは油圧シリンダを用いてもよい。なお、圧縮コイルバネを用いた場合には、動力を必要とせず簡単な構成で反力発生手段を実現することができる。また本実施の形態では、複数の搬送ロボットの被搬送物３１の受取り及び受渡しによって、被搬送物３１を順次搬送経路に沿って搬送するとしたが、一台の搬送ロボットで被搬送物３１を搬送してもよい。また第２アームに合成樹脂を貼り付けて、衝撃吸収性および摺動性を向上してもよい。
【０１４２】
図２７は、本発明の他の実施の形態である搬送ロボット３０Ａの動作を示すための図である。他の搬送ロボット３０Ａは、図１に示す搬送ロボット３０に比べて、アーム姿勢維持手段６０が設けられていない構成であって、その他の構成については同様である。したがって同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【０１４３】
搬送ロボット３０Ａは、第１アーム３６が下部リンク３３に対して予め定める角度傾斜して、言い換えると鉛直仮想線に対して予め定める角度θ1傾斜して、規定変位姿勢に変形する。規定変位姿勢における第２アーム３８の一端部３８ａと基準平面との鉛直方向の距離をＨとする。第１アーム３６の長さをＹ１とし、第２アーム３８の長さをＹ２とし、第３アーム３９の長さをＹ３とし、第４アーム４０の長さをＹ４とする。なお、各アームの長さは、注目するアームに対して、そのアームが隣接する一方のアームと連結される連結位置から、そのアームが隣接する他方のアームと連結される連結位置までの長さに設定される。
【０１４４】
搬送ロボット３０Ａの第２アームの長さＹ２は、第１アーム３６が規定変位姿勢に変形した状態における第２アーム３８の一端部３８ａと基準平面との前記垂直方向の規定姿勢距離Ｈから、搬送ロボット３０Ａの各アームが基準平面に垂直方向に近づくことが可能な限界の距離となる限界高さＨｃを減算した第１設定値（Ｈ−Ｈｃ）以下に形成される。
【０１４５】
図２７では、第２アーム３８の長さＹ２は、第１設定値（Ｈ−Ｈｃ）と等しく設定される。これによって図２に示すように、規定変位姿勢状態において、第２アーム３８の他端部３８ｂが最も下方に達した状態であっても、限界高さＨｃ未満となることが防がれる。また図２と同様に、第２アーム３８の長さＹ２と第３アームの長さＹ３とを加算した値（Ｙ２＋Ｙ３）は、基準姿勢における第２アーム３８の一端部３８ａから床面までの距離Ｈ０から限界高さＨｃを減算した値（Ｈ０−Ｈｃ）以下に設定される。
【０１４６】
これによって図２７（１）〜図２７（４）に示すように、第４アーム４０の姿勢を保った状態でかつ、各アーム３７〜４０が限界高さ未満Ｈｃとなることなく、第４アーム４０を水平に移動させることができる。また基準姿勢状態であっても、各アームが限界高さＨｃ未満になることがなく、被搬送物を保持することができる。なお、比較例として図３６に示す搬送ロボット２０Ａであっても、規定姿勢距離Ｈが高ければ、被搬送物を最も基台から放した状態から近づけることができるが、規定姿勢距離Ｈが低い場合には、各アームが限界高さ以下となってしまう。これに対して本実施の形態では、第２アーム３８〜第４アーム４０を有するので、規定姿勢距離Ｈが低くても、被搬送物を移動させることができる。言い換えると、低い体勢で被搬送物を搬送させることができる。したがって図２７に示す搬送ロボットに従えば、第１アーム３６の角度を固定して、ロボットを低い体勢に保った状態で、被搬送物を広い範囲に動作することができる。これによって戻り時間を素早くすることができ、サイクルタイムの短縮を図ることができる。
【０１４７】
図２８は、第２アーム３８が長い場合と短い場合とで被搬送物を搬送可能な最大範囲を比較して示す図である。図２８に示すように、第２アーム３８の姿勢を一定に保った場合、第２アーム３８の長さＹ２を短くしたほうが長くした場合に比べて、第４アーム４０の先端に保持される被搬送物を予め定められる量ΔＹ遠くに搬送することができる。
【０１４８】
図２９は、第２アーム３８が過度に短い場合に、第２アーム３８を基台側へ動作させた状態を示す図である。図２９に示すように、第２アーム３８が短すぎると、第３アーム３９が長くなってしまう場合がある。この場合、第１アーム３６を規定変位姿勢に保った状態で、第４アーム４０の姿勢を一定に維持して変位させた場合、第３アーム３９が限界高さＨｃ未満に達してしまい、被搬送物を移動可能な領域が小さくなるおそれがある。
【０１４９】
図３０は、第２アーム３８と第３アーム３９との関係を示す図である。図３０（１）に示すように、第１の設定条件として、基準姿勢においては、第２アーム３８の長さＹ２と第３アーム３９の長さＹ３とを加算した値（Ｙ２＋Ｙ３）は、基準姿勢における第２アーム３８の一端部３８ａから床面までの距離Ｈ０から限界高さＨｃを減算した値（Ｈ０−Ｈｃ）以下に設定される。
【０１５０】
また図３０（２）に示すように、第２の設定条件として、第３アーム３９の長さＹ３から第２アーム３８の長さＹ２を減算した値（Ｙ３−Ｙ２）は、規定変位姿勢に変形した状態における第２アーム３８の一端部３８ａと基準平面との前記垂直方向の高さＨから限界高さＨｃを減算した値（Ｈ−Ｈｃ）以下に設定される。言い換えると、第２アーム３８の長さＹ２は、前記限界高さＨｃと第３アーム３９の長さＹ３とを加算した値（Ｈｃ＋Ｙ３）から、規定変位姿勢に変形した状態における第２アーム３８の一端部３８ａと基準平面との前記垂直方向の高さＨを減算した値（Ｈｃ＋Ｙ３−Ｈ）以上に設定される。
【０１５１】
したがって、第１および第２の設定条件をまとめると、第２アーム３８の長さＬ２は、基準姿勢における第２アーム３８の一端部３８ａから床面までの距離Ｈ０から規定変位姿勢に変形した状態における第２アーム３８の一端部３８ａと基準平面との前記垂直方向の距離Ｈを減算した値（Ｈ０−Ｈ）の半分以上に設定される。
【０１５２】
第１および第２の設定条件を満たすような長さに第２アーム３８および第３アーム３９が設定されることによって、図２９に示す状態になることを防いで、第４アーム４０を基台側に移動させることができる。具体的には、図３１に示すように第４アーム４０を基台側に移動させることができる。
【０１５３】
また図３０（３）に示すように、第４アーム４０の長さＹ４は、基準姿勢において第４アーム４０の一端部４０ａから床面までの距離をＨ１とすると、Ｙ４＝Ｈ１（Ｈ０−（Ｙ２＋Ｙ３））で表わされる。前式を整理することによって、第４アーム４０の長さＹ４は、基準姿勢において第４アーム４０の一端部４０ａから床面までの距離をＨ１から限界高さＨｃを減算した値（Ｈ１−Ｈｃ）以下に設定される。
【０１５４】
たとえば図２７に示す搬送ロボット３０Ａの各アームの寸法の一例を以下に述べると、第２アーム３８の長さＹ２が４０５ｍｍである。また第３アーム３９の長さＹ３が４０５ｍｍである。また第４アーム４０の長さＹ４が８００ｍｍである。また基準姿勢において第４アーム４０の他端部４０ｂから床面までの距離Ｈ１が１０１０ｍｍである。基準姿勢において、第２アームの一端部３８ａの床面からの高さＨ０は、１０２０ｍｍである。また限界高さＨｃは、２１０ｍｍである。また規定変位姿勢に変形した状態における第２アームの一端部と基準平面との前記垂直方向の距離Ｈは、６２０ｍｍに設定される。
【０１５５】
上述した各アームの寸法の一例は、上述した第１および第２の設定条件を満たす。具体的には、第２アーム３８の長さＹ２と第３アーム３９長さとを加算した値（Ｙ２＋Ｙ３）は、８１０ｍｍであって、基準姿勢における第２アーム３８の一端部３８ａから床面までの距離Ｈ０から限界高さＨｃを減算した値（Ｈ０−Ｈｃ）、すなわち８１０以下に設定されている。
【０１５６】
また第３アーム３９の長さＹ３から第２アーム３８の長さＹ２を減算した値（Ｙ３−Ｙ２）は、ゼロであって、規定変位姿勢に変形した状態における第２アームの一端部と基準平面との前記垂直方向の高さＨから限界高さＨｃを減算した値（Ｈ−Ｈｃ）、すなわち４１０以下に設定されている。
【０１５７】
また第２アーム３８の長さＹ２は、４０５ｍｍであって、基準姿勢における第２アーム３８の一端部３８ａから床面までの距離Ｈ０から、限界高さＨｃを減算した値（Ｈ０−Ｈ）の半分、すなわち２００以上に設定される。また第２アーム３８の長さＹ２は、４０５ｍｍであって、規定変位姿勢に変形した状態における第２アーム３８の一端部３８ａと基準平面との前記垂直方向の高さＨから限界高さＨｃを減算した値（Ｈ−Ｈｃ）、すなわち４１０以下に設定されている。
【０１５８】
また第４アーム４０の長さＹ４は、８００ｍｍであって、Ｈ１−（Ｈ０−（Ｙ２＋Ｙ３））である８００ｍｍに設定されている。したがって搬送ロボット３０Ａは、上述した全ての条件を満たしている。
【０１５９】
図３２は、本発明の搬送ロボット３０，３０Ａの可動位置を示すための図である。図３２（１）は、図１に示す搬送ロボット３０を示し、図３２（２）は、図２７に示す搬送ロボット３０Ａを示し、図３２（３）は、図３６に示す比較例の搬送ロボット２０Ａを示す。各搬送ロボット３０，３０Ａ，２０Ａは、対応する寸法が等しいとする。また第２アーム３８が水平な状態で姿勢が維持されているとし、被搬送物の位置する高さＨ１１は、規定変位姿勢に変形した状態における第２アーム３８の一端部３８ａ高さＨ以上であるとする。
【０１６０】
図１に示す本発明の搬送ロボットは、
【数１】
2006026846.tif 000003
となる場合に、図３２（１）に示すように、被搬送物をロボット側へ移動することが限界となる。このときの基台に設定される基準位置から第４アーム４０の他端部４０ｂまでの水平距離となるリーチΔＸ３は、次式によって表わされる。
【０１６１】
【数２】
2006026846.tif 000004
【０１６２】
図２７に示す本発明の搬送ロボット３０Ａは、図３２（２）に示すように、（Ｈ０−Ｈ）／２≦Ｙ２≦Ｈ−Ｈｃと成るときに、被搬送物をロボット側へ移動することが限界となる。このときの基台に設定される基準位置から第４アーム４０の他端部４０ｂまでの水平距離となるリーチΔＸ２は、次式によって表わされる。
【０１６３】
【数３】
2006026846.tif 000005
【０１６４】
図３６に示す比較例の搬送ロボット２０Ａは、図３２（３）に示す姿勢によって被搬送物をロボット側へ移動することが限界となる。このときの基台に設定される基準位置から第４アーム４０の他端部４０ｂまでの水平距離となるリーチΔＸ１は、次式によって表わされる。
【０１６５】
【数４】
2006026846.tif 000006
【０１６６】
上記条件の場合、ΔＸ２＜Ｘ３＜Ｘ１となる。したがって本発明の搬送ロボット３０，３０Ａは、比較例の搬送ロボット２０Ａに比べてロボット側へ被搬送物を移動させることができる。したがって、本実施の形態の搬送ロボットは、第１アーム３８を所定の位置に配置した状態で、第４アーム４０の姿勢を維持して被搬送物を低い姿勢で搬送することができる。また基準姿勢において、各アーム３７〜４０が限界高さＨｃ以下となることが防がれる。
【０１６７】
また本発明の他の本実施の形態として以下の形態が可能である。
（１）基部と、
一端部が基部に連結され、基部に対して変位可能に設けられるアームと、
基部に対してアームを変位駆動するアーム駆動手段と、
アームの他端部が基部に対して予め定める方向に離反した状態でアームに当接し、アームの姿勢を維持するために必要な力の一部をアームに与えるアーム姿勢維持手段とを含むことを特徴とするロボット。
【０１６８】
アーム駆動手段によってアームを変位することによって、アームを予め定める経路に沿って移動させることができる。アームの他端部は、基部に対して予め定める方向に離反した状態で、アーム姿勢維持手段に当接する。アーム姿勢維持手段が、アームに力を与えることによって、アーム駆動手段は、アームの姿勢を維持するために必要な駆動力が小さくてすむ。すなわち、小さい駆動力を有する駆動手段をアーム駆動手段として用いて、アームの姿勢を維持することができる。また小さい剛性のアームを用いることができ、従来技術のようにアーム構成を複雑化する必要がない。
【０１６９】
またアーム姿勢維持手段からアームに力が与えられた状態であっても、アーム駆動手段がアームに駆動力を与えつづける。これによってアーム姿勢維持手段にアームを当接する前後で、アーム駆動手段の制御方法を変更する必要がない。
【０１７０】
（２）アーム姿勢維持手段は、アームの他端部が基部に対して水平方向に離反した状態でアームに当接し、アームに与えられる重力に抗するために必要な力の一部をアームに与えることを特徴とするロボット。
【０１７１】
アーム姿勢維持手段によってアームに力を与えることによって、重力に起因してアームに力が与えられる場合に、小さい駆動力を有するアーム駆動手段を用いて、アームの姿勢を維持することができる。
【０１７２】
（３）アーム姿勢維持手段は、アームに当接する当接体と、当接体を予め定める変位方向に変位可能に保持する保持体と、当接体がアームによって変位方向に変位した変位量に応じた反力を当接体に与える反力発生体とを備えることを特徴とするロボット。
【０１７３】
アームが当接体に当接すると、アームから与えられる力によって当接体は、変位方向一方に変位する。当接体は、自然状態から変位方向一方に変位する変位量に応じた反力、すなわち変位方向他方の力をアームに与える。当接体がアームに与える力は、当接体の変位方向の変位量が大きくなるにつれて大きくなる。アームは、アーム駆動手段の駆動力と、当接体から与えられる反力とによって変位方向他方に向かう力が与えられるとともに、重力などによって変位方向一方に向かう力が与えられる。これによってアームに与えられる力が釣合い、アームの姿勢が維持される。
【０１７４】
当接体は、変位方向に変位可能に設けられ、変位方向の変位量が変化することによってアームに与える力が変化する。したがってアームに装着される被搬送物の重量が変化した場合であっても、つりあう状態が存在する。したがって被搬送物の重量が変化しても、アームの姿勢を維持することができ、汎用性を向上することができる。また当接体が変位方向に変位可能であることによって、アームが当接体に当接する許容範囲が広くなり、アームを当接体に当接させる位置を正確に教示しなくてもよい。
【０１７５】
（４）基台と、
基台に設けられる下部リンクと、
下部リンクの上方に設けられる上部リンクと、
下部リンクと上部リンクとを連結し、上部リンクおよび下部リンクに対して変位自在に設けられる第１アームと、
下部リンクと上部リンクとを連結し、上部リンクおよび下部リンクに対して変位自在に設けられる補助リンクと、
一端部が上部リンクに連結され、上部リンクに対して変位自在に設けられる第２アームと、
第１アームを下部リンクに対して変位駆動する第１アーム駆動手段と、
第２アームを上部リンクに対して変位駆動する第２アーム駆動手段とを含み、
アーム姿勢維持手段は、第２アームの他端部が上部リンクに対して水平方向に離反した状態で、第２アームに当接することを特徴とするロボット。
【０１７６】
上部リンクと下部リンクと第１アームと補助リンクとで、四節回転機構、いわゆるハイブリットリンクを構成する。これによって四節回転機構を用いない直動リンク機構、いわゆるシリアルリンクを構成するロボットに比べて、小さい駆動力を有する駆動手段によって第１アーム駆動手段を実現することができる。また上部リンクに対して第２アームを変位させて、第２アームの他端部を上部リンクに対して水平方向に離反した場合、第２アームは、アーム姿勢維持手段によって上方に向かう力が与えられる。これによって小さい駆動力を有する駆動手段によって、第２アーム駆動手段を実現することができる。
【０１７７】
（５）第２アームに連結され、第２アームに対して変位自在に設けられる第３アームと、
第３アームに連結され、第３アームに対して変位自在に設けられる第４アームと、
第３アームを第２アームに対して変位駆動する第３アーム駆動手段と、
第４アームを第３アームに対して変位駆動する第４アーム駆動手段とをさらに含み、
第３アームおよび第４アームは、第２アームがアーム姿勢維持手段に当接した状態で変位自在に設けられることを特徴とするロボット。
【０１７８】
第２アームがアーム姿勢維持手段に当接した状態で、第３アームおよび第４アームを連動して変位させることによって、第４アームの先端部を基台に対して水平方向に離反させることができる。また第１アーム部は、四節回転機構を有する。したがって第４アームの先端部が基台に対して水平方向に離反した姿勢を保った状態であっても、第１および第２アーム駆動手段に必要な駆動力を小さくすることができる。また第２アームよりも第４アームの先端部を水平方向に離れた状態で、任意の位置に移動させることができる。
【０１７９】
（６）第４アームに変位自在に設けられ、被搬送物を保持する保持手段が装着される姿勢調整体と、
姿勢調整体を第４アームに対して変位駆動する姿勢調整体駆動手段とをさらに含むことを特徴とするロボット。
【０１８０】
姿勢調整体駆動手段を用いて姿勢調整体を変位することによって、第４アームが変位した場合であっても、被搬送物の姿勢を一定に保つことができる。これによって被搬送物の姿勢を一定に保った状態で、被搬送物を移動させることができる。
【０１８１】
（７）アーム姿勢維持手段は、基台に連結されることを特徴とするロボット。
アーム姿勢維持手段が基台に連結されることによって、アーム姿勢維持手段が基台に対して別体に設けられる場合に比べて、アーム姿勢維持手段とアームとの位置合わせを別途行う必要がない。アーム姿勢維持手段にアームが当接するアーム当接位置を予め設定することが可能であり、ロボットの設置現場でアーム当接位置を決定する必要がない。またアーム姿勢維持手段がアームと別体に設けられることによって、アーム姿勢維持手段がアームに搭載される場合に比べて、アームを軽量化することができ、アーム駆動手段の負荷を減らすことができる。
【０１８２】
（８）アーム姿勢維持手段がアームに与える力は、アーム駆動手段の最大駆動力よりも小さく設定されることを特徴とするロボット。
【０１８３】
ロボットが被搬送物を保持した状態から被搬送物を他のロボットに受渡した場合などには、アームに与えられる下向きの力が低下する。このとき、アーム姿勢維持手段がアームに力を与えていると、アーム姿勢維持手段がアームに与える力のほうが、アームがアーム姿勢維持手段に与える力よりも大きくなる。本発明では、アーム姿勢維持手段がアームに与える力は、アーム駆動手段の最大駆動力よりも小さく設定される。したがって仮に、アーム姿勢維持手段がアームに与える力のほうが、アームがアーム姿勢維持手段に与える力よりも大きくなっても、アーム駆動手段の駆動力によってアームが上方に変位することを阻止することができる。なお、アームに与えられる力が上下方向以外の方向の力であっても同様の効果を得ることができる。
【０１８４】
（９）アーム姿勢維持手段は、アームに与える力が調整可能に構成されることを特徴とするロボット。
【０１８５】
アーム姿勢維持手段によってアームに与える力を調整することによって、搬送すべき被搬送物の重量が変更される場合であっても、柔軟に対応することができ、汎用性を向上することができる。
【０１８６】
（１０）アーム姿勢維持手段がアームに当接する部分と、アームが当接体に当接する部分との少なくともいずれか一方は、その外周面が曲面に形成されることを特徴とするロボット。
【０１８７】
アームとアーム姿勢維持手段とを点接触または線接触させることができる。アームは、アーム姿勢維持手段が力を与える方向に対して斜めに移動してアーム姿勢維持手段に当接し、アーム姿勢維持手段を摺動して、予め定められる当接位置に移動する場合がある。このような場合、アームとアーム姿勢維持手段とを点接触または線接触させることによって、アームとアーム姿勢維持手段とを接触させた後、アームを当接位置まで滑らかに移動させることができる。これによってアームとアーム姿勢維持手段との当接部分の損傷を低減することができる。
【０１８８】
（１１）アーム姿勢維持手段は、アームに当接する当接体と、当接体を予め定める変位方向に変位可能に保持する保持体と、当接体がアームによって変位方向に変位した変位量に応じた反力を当接体に与える反力発生体とを備え、
当接体は、滑り軸受を介して保持体に保持されることを特徴とするロボット。
【０１８９】
当接体は、当接体の変位方向に交差する力がアームから与えられた場合でも、滑り軸受によって円滑に変位方向に移動することができる。アームは、アーム姿勢維持手段が力を与える方向に対して斜めに移動してアーム姿勢維持手段に当接し、アーム姿勢維持手段を摺動して、予め定められる当接位置に移動する場合がある。このような場合、当接体が変位方向に円滑に移動可能に構成されるので、アームの進入方向にかかわらず、当接体を変位方向に変位させることができる。
【０１９０】
（１２）アーム姿勢維持手段は、アームに当接する当接体と、当接体を予め定める変位方向に変位可能に保持する保持体と、当接体がアームによって変位方向に変位した変位量に応じた反力を当接体に与える反力発生体とを備え、
当接体は、移動に関してダンピング性を有することを特徴とするロボット。
【０１９１】
当接体がダンピング性を有するので、当接体が急激に変位することを防ぐことができる。これによって当接体とアームとが衝突した場合、および当接体からアームが離反した場合など、当接体に与えられる力が変化した場合に、当接体が振動することを抑えることができる。
【０１９２】
（１３）被搬送物を保持した状態で、水平方向に搬送する搬送ロボットであることを特徴とするロボット。
【０１９３】
ロボットは、搬送ロボットであり、アームに被搬送物を保持させて、被搬送物を搬送経路上流から搬送経路下流に搬送させる。本実施の形態のロボットは、基部、たとえば基台に対して水平方向に離反した位置にアームを移動させることができ、被搬送物を低い姿勢で、水平方向に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１９４】
【図１】本発明の実施の一形態である搬送ロボット３０を簡略化して示す正面図である。
【図２】搬送ロボット３０が基準姿勢に変形した状態を示す正面図である。
【図３】搬送ロボット３０の姿勢変化状態を示す図である。
【図４】第２アーム３８がアーム姿勢維持手段６０によって支持された状態における第４アームの位置変化を示すための図である。
【図５】搬送ロボット３０を示す正面図である。
【図６】搬送ロボット３０による被搬送物３１の搬送状態を示す正面図である。
【図７】搬送ロボット３０のアーム構成を説明するために搬送ロボット３０を示す正面図である。
【図８】アーム姿勢維持手段６０を示す断面図である。
【図９】第２アーム３８に与えられる力を説明するために搬送ロボット３０を簡略化して示す平面図である。
【図１０】第１アーム３６および第２アーム３８の姿勢を維持した状態で、第３アーム３９および第４アーム４０を連動して変位駆動した状態を示す正面図である。
【図１１】第２アーム３８とアーム姿勢維持手段６０の当接体６２とが当接した状態を示す断面図である。
【図１２】第２アーム３８の他端部３８ｂがアーム姿勢維持手段６０に斜めに近づく状態を示す断面図である。
【図１３】第１比較例における第２アーム３８の他端部３８ｂがアーム姿勢維持手段６０に斜めに近づく状態を示す断面図である。
【図１４】第２比較例における第２アーム３８の他端部３８ｂがアーム姿勢維持手段６０に斜めに近づく状態を示す断面図である。
【図１５】第２アームの当接前の状態を示す拡大図である。
【図１６】第２の比較例における当接前の状態を示す拡大図である。
【図１７】基準状態の搬送ロボット３０を示す正面図である。
【図１８】基準状態の搬送ロボット３０を示す側面図である。
【図１９】テーブル５０を示す正面図である。
【図２０】２つの搬送ロボット３０Ａ，３０Ｂが被搬送物３１を受渡す状態を示す正面図である。
【０１９５】
【図２１】受渡時の２つの搬送ロボット３０Ａ，３０Ｂを示す平面図である。
【図２２】搬送ロボット３０の被接合物の搬送動作を示すフローチャートである。
【図２３】搬送ロボットによる被搬送物３１の受取り動作および受渡し動作を説明するための図である。
【図２４】搬送ロボット３０の動作の一部を示す正面図である。
【図２５】ステップａ２における制御手段５５の動作を具体的に示すフローチャートである。
【図２６】搬送ロボット３０の動作の一部を示す正面図である。
【図２７】本発明の他の実施の形態である搬送ロボット３０Ａの動作を示すための図である。
【図２８】第２アーム３８が長い場合と短い場合とで被搬送物を搬送可能な最大範囲を比較して示す図である。
【図２９】第２アーム３８が過度に短い場合に、第２アーム３８を基台側へ動作させた状態を示す図である。
【図３０】第２アーム３８と第３アーム３９との関係を示す図である。
【図３１】本発明の他の実施の形態である搬送ロボット３０Ａの動作を示すための図である。
【図３２】本発明の搬送ロボット３０，３０Ａの可動位置を示すための図である。
【図３３】従来技術の搬送ロボット２０を示す正面図である。
【図３４】従来技術の搬送ロボット２０によって被搬送物２１を下部リンク２から搬送方向に可及的に離反させた状態を示す正面図である。
【図３５】従来技術の搬送ロボット２０によって被搬送物２１を下部リンク２の上方に配置した状態を示す正面図である。
【図３６】搬送ロボット２０Ａによって被搬送物２１を下部リンク２から搬送方向に可及的に離反させた状態を示す正面図である。
【図３７】搬送ロボット２０Ａによって被搬送物２１を下部リンク２の上方に配置した状態を示す正面図である。
【図３８】搬送ロボット２０Ａの第１アーム４および第２アーム９の姿勢を固定した状態における搬送物の移動状態を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１９６】
３０  搬送ロボット
３１  被搬送物
３３  基台
３４  下部リンク
３５  上部リンク
３６  第１アーム
３７  補助リンク
３８  第２アーム
３９  第３アーム
４０  第４アーム
４１  姿勢調整体
４２  第１アーム駆動手段
４３  第２アーム駆動手段
４４  第３アーム駆動手段
４５  第４アーム駆動手段
４６  姿勢調整対駆動手段
６０  アーム姿勢維持手段
６２  当接体
６３  保持体
６４  圧縮コイルバネ
【図１】
2006026846.tif 000007
【図２】
2006026846.tif 000008
【図３】
2006026846.tif 000009
【図４】
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【図５】
2006026846.tif 000011
【図６】
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【図７】
2006026846.tif 000013
【図８】
2006026846.tif 000014
【図９】
2006026846.tif 000015
【図１０】
2006026846.tif 000016
【図１１】
2006026846.tif 000017
【図１２】
2006026846.tif 000018
【図１３】
2006026846.tif 000019
【図１４】
2006026846.tif 000020
【図１５】
2006026846.tif 000021
【図１６】
2006026846.tif 000022
【図１７】
2006026846.tif 000023
【図１８】
2006026846.tif 000024
【図１９】
2006026846.tif 000025
【図２０】
2006026846.tif 000026
【図２１】
2006026846.tif 000027
【図２２】
2006026846.tif 000028
【図２３】
2006026846.tif 000029
【図２４】
2006026846.tif 000030
【図２５】
2006026846.tif 000031
【図２６】
2006026846.tif 000032
【図２７】
2006026846.tif 000033
【図２８】
2006026846.tif 000034
【図２９】
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【図３０】
2006026846.tif 000036
【図３１】
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【図３２】
2006026846.tif 000038
【図３３】
2006026846.tif 000039
【図３４】
2006026846.tif 000040
【図３５】
2006026846.tif 000041
【図３６】
2006026846.tif 000042
【図３７】
2006026846.tif 000043
【図３８】
2006026846.tif 000044