(57)【要約】【課題】広範な作動範囲で動作を行うことができ、重量の重いエンドエフェクタを搭載した場合でも高速かつ高精度の位置決め動作が可能なリンク作動装置を提供する。【解決手段】リンク作動装置５１Ａは、基端側のリンクハブ２に対し先端側のリンクハブ３を各リンク機構４を介して姿勢を変更可能である。各リンク機構４は、端部リンク部材５，６と中央リンク部材７とでなる。リンク機構４に、リンクハブ２に対するリンクハブ３の姿勢を任意に変更するアクチュエータ５３を設ける。基端側または先端側のリンクハブ２，３に、両リンクハブ２，３の配置の内側を向くようにエンドエフェクタ６１を設置する。エンドエフェクタ６１は、リンクハブ３と反対側のリンクハブ２側に配置された作業対象物となるワーク６２に対し作業を行う。ワークＷは、基端側および先端側のリンクハブ２，３の間に配置される。【選択図】図１
2018119688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基端側のリンクハブに対し先端側のリンクハブを、３組以上のリンク機構を介して姿勢を変更可能に連結し、前記各リンク機構は、それぞれ前記基端側のリンクハブおよび先端側のリンクハブに一端が回転可能に連結された基端側および先端側の端部リンク部材と、これら基端側および先端側の端部リンク部材の他端に両端がそれぞれ回転可能に連結された中央リンク部材とでなり、前記各リンク機構は、このリンク機構を直線で表現した幾何学モデルが、前記中央リンク部材の中央部に対する基端側部分と先端側部分とが対称を成す形状であり、前記３組以上のリンク機構のうち２組以上のリンク機構に、前記基端側のリンクハブに対する前記先端側のリンクハブの姿勢を任意に変更させるアクチュエータを備えたリンク作動装置において、
前記基端側または先端側のリンクハブに、これら両リンクハブの配置の内側を向くようにエンドエフェクタが設置され、かつ前記エンドエフェクタは、このエンドエフェクタが設置されたリンクハブと反対側のリンクハブ側に配置された作業対象物となるワークに対して作業を行うものであり、
前記ワークは、前記基端側および先端側のリンクハブの間に配置されるリンク作動装置。
【請求項２】
請求項１に記載のリンク作動装置において、前記ワークは、前記エンドエフェクタが設置されたリンクハブと反対側のリンクハブに支持されるリンク作動装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のリンク作動装置において、前記ワークは、前記基端側のリンクハブの中心軸または前記先端側のリンクハブの中心軸と一致するように配置されているリンク作動装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のリンク作動装置において、前記ワークは、前記基端側のリンクハブの中心軸と前記先端側のリンクハブの中心軸との交点と一致するように配置されているリンク作動装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のリンク作動装置において、前記エンドエフェクタは、前記ワークの表面に液状物質を塗布する塗布機であるリンク作動装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のリンク作動装置において、前記エンドエフェクタは、溶接用のトーチであるリンク作動装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のリンク作動装置において、前記エンドエフェクタを、このエンドエフェクタが設置されるリンクハブの中心軸に沿って進退動作する直動アクチュエータに搭載したリンク作動装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のリンク作動装置において、前記ワークを支持するリンクハブに、前記ワークを支持して前記リンクハブの中心軸に沿って進退動作する直動アクチュエータを備えたリンク作動装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のリンク作動装置において、前記ワークを支持するリンクハブに、このリンクハブの中心軸が直交する平面に沿って前記ワークを移動させるＸＹステージを備えたリンク作動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、医療機器や産業機器等の、精密で広範な作動範囲を必要とし、高速動作を行う機器に用いられるリンク作動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種作業装置に用いられるパラレルリンク機構が、特許文献１、２に提案されている。特許文献１のパラレルリンク機構は、構成が比較的簡単であるが、各リンクの作動角が小さいため、トラベリングプレートの作動範囲を大きく設定すると、リンク長が長くなり、機構全体の寸法が大きくなるという問題がある。特許文献２のパラレルリンク機構は、基端側のリンクハブに対し先端側のリンクハブを、４節連鎖の３組以上のリンク機構を介して姿勢を変更可能に連結した構成としたことにより、コンパクトでありながら、精密で広範な作動範囲の動作が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−９４２４５号公報
【特許文献２】米国特許第５，８９３，２９６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１および特許文献２のパラレルリンク機構の構成では、先端側にエンドエフェクタを搭載すると、エンドエフェクタの重量が大きくなるほど慣性が大きくなり、高速で高精度な動作を実現できない。また、特許文献２のパラレルリンク機構の構成では、表面が球面状や円筒面状のワークに対して作業を行う場合、基端側のリンクハブの中心軸が直交する平面上を移動する追加の自由度が必要となる。
【０００５】
この発明の目的は、広範な作動範囲で動作を行うことができ、重量の重いエンドエフェクタを搭載した場合でも高速かつ高精度の位置決め動作が可能なリンク作動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明のリンク作動装置は、基端側のリンクハブに対し先端側のリンクハブを、３組以上のリンク機構を介して姿勢を変更可能に連結し、前記各リンク機構は、それぞれ前記基端側のリンクハブおよび先端側のリンクハブに一端が回転可能に連結された基端側および先端側の端部リンク部材と、これら基端側および先端側の端部リンク部材の他端に両端がそれぞれ回転可能に連結された中央リンク部材とでなり、前記各リンク機構は、このリンク機構を直線で表現した幾何学モデルが、前記中央リンク部材の中央部に対する基端側部分と先端側部分とが対称を成す形状であり、前記３組以上のリンク機構のうち２組以上のリンク機構に、前記基端側のリンクハブに対する前記先端側のリンクハブの姿勢を任意に変更させるアクチュエータを備える。このリンク作動装置において、前記基端側または先端側のリンクハブに、これら両リンクハブの配置の内側を向くようにエンドエフェクタが設置され、かつ前記エンドエフェクタは、このエンドエフェクタが設置されたリンクハブと反対側のリンクハブ側に配置された作業対象物となるワークに対して作業を行うものであり、
前記ワークは、前記基端側および先端側のリンクハブの間に配置される。
例えば、前記ワークは、前記エンドエフェクタが設置されたリンクハブと反対側のリンクハブに支持される。
前記ワークは、前記基端側のリンクハブの中心軸または前記先端側のリンクハブの中心軸と一致するように配置されていてもよい。
前記ワークは、前記基端側のリンクハブの中心軸と前記先端側のリンクハブの中心軸との交点と一致するように配置されていてもよい。
【０００７】
この明細書において、「基端側」および「先端側」とは、以下の意味で用いられる。すなわち、リンクハブと端部リンク部材の各回転対偶、および、端部リンク部材と中央リンク部材の各回転対偶の中心軸がそれぞれ交差する点をリンクハブの「球面リンク中心」と称し、この球面リンク中心を通り前記リンクハブと端部リンク部材の回転対偶の中心軸と直角に交わる直線を「リンクハブの中心軸」と称する場合、それぞれのリンクハブから基端側および先端側の各リンクハブの中心軸が交差する交点から見て基端側の球面リンク中心方向を基端側、先端側の球面リンク中心方向を先端側としている。
【０００８】
また、前記記述中の「両リンクハブの配置の内側」は、正確には、基端側および先端側のリンクハブから前記交点に向かう方向であると定義される。したがって、「両リンクハブの配置の内側を向くようにエンドエフェクタを設置」するということは、例えば、先端側のリンクハブに設置されたエンドエフェクタが、各リンク機構の配列の内側を通り抜けて、基端側のリンクハブよりも基端側に突出している場合も含まれる。
【０００９】
この構成によれば、基端側のリンクハブと、先端側のリンクハブと、３組以上のリンク機構とで、基端側のリンクハブに対し先端側のリンクハブが直交２軸周りに回転自在な２自由度機構が構成される。この２自由度機構は、コンパクトでありながら、先端側のリンクハブの可動範囲を広くとれる。例えば、基端側のリンクハブの中心軸と先端側のリンクハブの中心軸の最大折れ角は約±９０°であり、基端側のリンクハブに対する先端側のリンクハブの旋回角を０°〜３６０°の範囲に設定できる。各姿勢制御用アクチュエータの動作を制御することで、基端側のリンクハブに対して先端側のリンクハブの姿勢を任意に変更させることができる。
【００１０】
また、この構成のように、両リンクハブの配置の内側を向くようにエンドエフェクタを設置すると、両リンクハブの配置の外側を向くようにエンドエフェクタを設置する場合と比較して、エンドエフェクタの作業部となる先端がリンク作動装置の回転中心により近くなるため、エンドエフェクタ全体の慣性モーメントが小さくなる。前記リンク作動装置の回転中心は、基端側および先端側の各リンクハブの中心軸の交点に相当する。エンドエフェクタ全体の慣性モーメントが小さくなることで、重量の大きいエンドエフェクタを搭載した場合でも、高速動作が可能となる。また、姿勢変更用のアクチュエータの低出力化、省エネ化、コンパクト化が可能となる。特に、細長形状のエンドエフェクタや、作業部に近い先端寄りに重心を持つエンドエフェクタを搭載する場合に有効である。
【００１１】
前記ワークは、前記基端側および先端側のリンクハブの間に配置されていても良い。
この場合、エンドエフェクタの先端がリンク作動装置の回転中心方向を向くように位置決めされるため、ＸＹステージのような別の機構と組み合わせなくても、ワークに対して様々な方向から作業を行うことができる。
【００１２】
前記エンドエフェクタが前記先端側のリンクハブに設置され、かつ前記基端側のリンクハブに前記エンドエフェクタを挿通可能な作業孔が設けられ、この作業孔に挿通された前記エンドエフェクタにより、前記基端側のリンクハブに直接または間接的に支持され前記基端側のリンクハブよりも基端側に位置する前記ワークに対して作業を行う。
この構成であると、グリースを飛ばしたり、レーザ光を当てたりするような非接触で作業をするエンドエフェクタを搭載した場合でも、作業孔を介してワークに対して作業を行うことができる。また、細長形状のエンドエフェクタを搭載する場合、エンドエフェクタを作業孔に通し、エンドエフェクタの先端を基端側のリンクハブよりも基端側に突出させて、ワークに対して作業を行うことができる。
【００１３】
前記エンドエフェクタは、前記ワークの表面に液状物質を塗布する塗布機であっても良い。塗布機は、例えば、塗料を塗布するインクジェット、グリースや接着剤等の液剤を塗布するディスペンサ等である。
このリンク作動装置は、基端側のリンクハブに対する先端側のリンクハブの可動範囲を広くとれるため、エンドエフェクタとして塗布機を搭載すると、球面状や円筒面状、その他の曲面状の表面を持つワークに対して、幅広い方向から液状物質を塗布することができる。
【００１４】
前記エンドエフェクタは、溶接用のトーチであっても良い。
溶接用のトーチは細長形状をしているため、両リンクハブの配置の内側を向くように設置することによる、慣性モーメントを小さくする効果が大きい。また、溶接用のトーチは、その機能上、先端部の径よりも根元部の径の方が大きいため、両リンクハブの配置の外側を向くように設置すると、根元部がリンク機構と干渉し、作動範囲が狭くなる可能性がある。そのため、エンドエフェクタであるトーチは、両リンクハブの配置の内側を向くように設置する方が良い。
【００１５】
この発明において、前記エンドエフェクタを、このエンドエフェクタが設置されるリンクハブの中心軸に沿って進退動作する直動アクチュエータに搭載すると良い。
この構成であると、エンドエフェクタの前記中心軸方向の位置制御が可能となる。リンク作動装置は回転半径、すなわち回転中心と球面リンク中心間の距離が変動する構成であるため、ワークを基端側および先端側のリンクハブの間に配置する場合に、前記回転半径の変動を補正できる。
【００１６】
この発明において、前記ワークを支持するリンクハブに、前記ワークを支持して前記リンクハブの中心軸に沿って進退動作する直動アクチュエータを備えると良い。
この構成であると、ワークの前記中心軸方向の位置制御が可能となる。例えば、ワークが基端側および先端側のリンクハブの間に配置されている場合、ワークが常にリンク作動装置の回転中心に位置するように制御できる。さらに、エンドエフェクタを直動アクチュエータに搭載した構成と組み合わせた場合、エンドエフェクタの先端とワークとの距離を常に一定に保つことができる。
【００１７】
この発明において、前記ワークを支持するリンクハブに、このリンクハブの中心軸が直交する平面に沿って前記ワークを移動させるＸＹステージを備えると良い。
この構成であると、ワークの前記平面に沿う方向の制御が可能となる。特に、ワークが基端側および先端側のリンクハブの配置の内側に設けられている構成において、歯車のような円筒状のワークを使用した場合、ワークを前記平面に沿う方向に移動することで、円筒面の全周に対して作業が可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明のリンク作動装置は、基端側のリンクハブに対し先端側のリンクハブを、３組以上のリンク機構を介して姿勢を変更可能に連結し、前記各リンク機構は、それぞれ前記基端側のリンクハブおよび先端側のリンクハブに一端が回転可能に連結された基端側および先端側の端部リンク部材と、これら基端側および先端側の端部リンク部材の他端に両端がそれぞれ回転可能に連結された中央リンク部材とでなり、前記各リンク機構は、このリンク機構を直線で表現した幾何学モデルが、前記中央リンク部材の中央部に対する基端側部分と先端側部分とが対称を成す形状であり、前記３組以上のリンク機構のうち２組以上のリンク機構に、前記基端側のリンクハブに対する前記先端側のリンクハブの姿勢を任意に変更させるアクチュエータを備えたものであり、前記基端側または先端側のリンクハブに、これら両リンクハブの配置の内側を向くようにエンドエフェクタが設置され、かつ前記エンドエフェクタは、このエンドエフェクタが設置されたリンクハブと反対側のリンクハブ側に配置された作業対象物となるワークに対して作業を行うものであり、前記ワークは、前記基端側および先端側のリンクハブの間に配置されるため、広範な作動範囲で動作を行うことができ、重量の重いエンドエフェクタを搭載した場合でも高速かつ高精度の位置決め動作が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の一実施形態にかかるリンク作動装置の一部を省略した正面図である。
【図２】同リンク作動装置の異なる動作状態を示す一部を省略した正面図である。
【図３】同リンク作動装置の作動装置本体を３次元的に表わした斜視図である。
【図４】同リンク作動装置の一つのリンク機構を直線で表現した図である。
【図５】同リンク作動装置の基端側のリンクハブ等の横断面図である。
【図６】この発明の異なる実施形態にかかるリンク作動装置の一部を省略した正面図である。
【図７】同リンク作動装置の基端側のリンクハブ等の横断面図である。
【図８】図７の部分拡大図である。
【図９】図１のリンク作動装置を上下逆にして使用する状態を示す一部を省略した正面図である。
【図１０】参考提案例にかかるリンク作動装置の一部を省略した正面図である。
【図１１】同リンク作動装置の基端側のリンクハブ等の横断面図である。
【図１２】この発明のさらに異なる実施形態にかかるリンク作動装置の一部を省略した正面図である。
【図１３】同リンク作動装置の異なる動作状態を示す一部を省略した正面図である。
【図１４】同リンク作動装置の図１２とは異なる使用状態を示す一部を省略した正面図である。
【図１５】同リンク作動装置の図１４の使用状態における異なる動作状態を示す一部を省略した正面図である。
【図１６】さらに異なる参考提案例にかかるリンク作動装置の一部を省略した正面図である。
【図１７】図１２に示すリンク作動装置を塗装装置として使用する状態を示す一部を省略した正面図である。
【図１８】図１６に示すリンク作動装置を塗装装置として使用する状態を示す一部を省略した正面図である。
【図１９】図１６に示すリンク作動装置を溶接機として使用する状態を示す一部を省略した正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
この発明の一実施形態を図１〜図５と共に説明する。
図１および図２は、リンク作動装置５１Ａのそれぞれ異なる状態を示す一部を省略した正面図である。このリンク作動装置５１Ａは、作動装置本体１と、作動装置本体１を支持する土台５２と、作動装置本体１を作動させる複数（後記リンク機構４と同数）のアクチュエータ５３と、これらアクチュエータ５３の動作により作動装置本体１を作動させるコントローラ５４とを備える。アクチュエータ５３を制御する制御装置（図示せず）は、コントローラ５４内に設けられていても良く、コントローラ５４と別に設けられていても良い。
【００２１】
作動装置本体１から説明する。作動装置本体１は、基端側のリンクハブ２に対し先端側のリンクハブ３を３組のリンク機構４を介して姿勢変更可能に連結したものである。図１および図２では、１組のリンク機構４のみが示されている。リンク機構４の数は、４組以上であっても良い。
【００２２】
図３は、作動装置本体１を三次元的に表わした斜視図である。各リンク機構４は、基端側の端部リンク部材５、先端側の端部リンク部材６、および中央リンク部材７で構成され、４つの回転対偶からなる４節連鎖のリンク機構をなす。基端側および先端側の端部リンク部材５，６はＬ字状をなし、基端がそれぞれ基端側のリンクハブ２および先端側のリンクハブ３にそれぞれ回転自在に連結されている。中央リンク部材７は、両端に基端側および先端側の端部リンク部材５，６の先端がそれぞれ回転自在に連結されている。
【００２３】
作動装置本体１は、２つの球面リンク機構を組み合わせた構造であって、リンクハブ２，３と端部リンク部材５，６の各回転対偶、および端部リンク部材５，６と中央リンク部材７の各回転対偶の中心軸が、基端側と先端側においてそれぞれの球面リンク中心ＰＡ，ＰＢ（図１、図２）で交差している。また、基端側と先端側において、リンクハブ２，３と端部リンク部材５，６の各回転対偶とそれぞれの球面リンク中心ＰＡ，ＰＢからの距離も同じであり、端部リンク部材５，６と中央リンク部材７の各回転対偶とそれぞれの球面リンク中心ＰＡ，ＰＢからの距離も同じである。端部リンク部材５，６と中央リンク部材７との各回転対偶の中心軸は、ある交差角γをもっていてもよいし、平行であってもよい。
【００２４】
つまり、３組のリンク機構４は、幾何学的に同一形状をなす。幾何学的に同一形状とは、各リンク部材５，６，７を直線で表現した幾何学モデル、すなわち各回転対偶と、これら回転対偶間を結ぶ直線とで表現したモデルが、中央リンク部材７の中央部に対する基端側部分と先端側部分が対称を成す形状であることを言う。図４は、一組のリンク機構４を直線で表現した図である。
【００２５】
このリンク機構４は回転対称タイプで、基端側のリンクハブ２および基端側の端部リンク部材５と、先端側のリンクハブ３および先端側の端部リンク部材６との位置関係が、中央リンク部材７の中心線Ｃに対して回転対称となる位置構成になっている。図１は、基端側のリンクハブ２の中心軸（以下、「基端側のリンクハブ中心軸」とする）ＱＡと先端側のリンクハブ３の中心軸（以下、「先端側のリンクハブ中心軸」とする）ＱＢとが同一線上にある状態を示し、図２は、基端側のリンクハブ中心軸ＱＡに対して先端側のリンクハブ中心軸ＱＢが所定の作動角をとった状態を示す。各リンク機構４の姿勢が変化しても、基端側と先端側の球面リンク中心ＰＡ，ＰＢ間の距離Ｄは変化しない。
なお、リンクハブ中心軸ＱＡ，ＱＢは、球面リンク中心ＰＡ，ＰＢを通り、リンクハブ２，３と端部リンク５，６の各回転対偶の中心軸と直角に交わる直線のことである。
【００２６】
基端側のリンクハブ２と先端側のリンクハブ３と３組のリンク機構４とで、基端側のリンクハブ２に対し先端側のリンクハブ３が直交２軸周りに回転自在な２自由度機構が構成される。言い換えると、基端側のリンクハブ２に対して先端側のリンクハブ３を、回転が２自由度で姿勢変更自在な機構である。この２自由度機構は、コンパクトでありながら、基端側のリンクハブ２に対する先端側のリンクハブ３の可動範囲を広くとれる。例えば、基端側のリンクハブ中心軸ＱＡと先端側のリンクハブ中心軸ＱＢの折れ角θ（図３）の最大値（最大折れ角）を約±９０°とすることができる。また、基端側のリンクハブ２に対する先端側のリンクハブ３の旋回角φ（図３）を０°〜３６０°の範囲に設定できる。折れ角θは、基端側のリンクハブ中心軸ＱＡに対して先端側のリンクハブ中心軸ＱＢが傾斜した垂直角度のことであり、旋回角φは、基端側のリンクハブ中心軸ＱＡに対して先端側のリンクハブ中心軸ＱＢが傾斜した水平角度のことである。
【００２７】
この作動装置本体１において、各リンク機構４におけるリンクハブ２，３と端部リンク部材５，６の回転対偶の中心軸の角度および球面リンク中心ＰＡ，ＰＢからの長さが互いに等しく、かつ各リンク機構４のリンクハブ２，３と端部リンク部材５，６の回転対偶、および、端部リンク部材５，６と中央リンク７の回転対偶の中心軸が、基端側および先端側において球面リンク中心ＰＡ，ＰＢと交差し、かつ基端側の端部リンク部材５と先端側の端部リンク部材６の幾何学的形状が等しく、かつ中央リンク部材７についても基端側の先端側とで形状が等しいとき、中央リンク部材７の対称面に対して、中央リンク部材７と端部リンク部材５，６との角度位置関係を基端側と先端側とで同じにすれば、幾何学的対称性から基端側のリンクハブ２および基端側の端部リンク部材５と、先端側のリンクハブ３および先端側の端部リンク部材６とは同じに動く。
【００２８】
基端側のリンクハブ２および先端側のリンクハブ３は、その中心部にそれぞれ貫通孔１０Ａ，１０Ｂがリンクハブ中心軸ＱＡ，ＱＢ方向に沿って形成され、外形が球面状をしたドーナツ形状をしている。貫通孔１０Ａ，１０Ｂの中心は、リンクハブ中心軸ＱＡ，ＱＢと一致している。これら基端側のリンクハブ２および先端側のリンクハブ３の外周面の円周方向に等間隔の位置に、基端側の端部リンク部材５および先端側の端部リンク部材６がそれぞれ回転自在に連結されている。
【００２９】
図５は、基端側のリンクハブ２と基端側の端部リンク部材５の回転対偶部、および基端側の端部リンク部材５と中央リンク部材７の回転対偶部を示す断面図である。基端側のリンクハブ２は、外周部に半径方向の軸孔１１が円周方向３箇所に形成され、各軸孔１１内に設けた二つの軸受１２により軸部材１３がそれぞれ回転自在に支持されている。軸部材１３の中心は、リンクハブ２と基端側の端部リンク部材５との回転対偶の中心軸と一致している。軸部材１３の外側端部は基端側のリンクハブ２から突出し、その突出ねじ部１３ａに基端側の端部リンク部材５が結合され、ナット１４によって締付け固定されている。
【００３０】
前記軸受１２は、例えば深溝玉軸受等の転がり軸受であり、その外輪（図示せず）が前記軸孔１１の内周に嵌合し、その内輪（図示せず）が前記軸部材１３の外周に嵌合している。外輪は止め輪１５によって抜け止めされている。また、内輪と基端側の端部リンク部材５の間には間座１６が介在し、ナット１４の締付力が基端側の端部リンク部材５および間座１６を介して内輪に伝達されて、軸受１２に所定の予圧を付与している。
【００３１】
基端側の端部リンク部材５と中央リンク部材７の回転対偶部は、中央リンク部材７の両端に形成された連通孔１８に二つの軸受１９が設けられ、これら軸受１９により、基端側の端部リンク部材５の先端の軸部２０が回転自在に支持されている。軸受１９は、間座２１を介して、ナット２２によって締付け固定されている。
【００３２】
前記軸受１９は、例えば深溝玉軸受等の転がり軸受であり、その外輪（図示せず）が前記連通孔１８の内周に嵌合し、その内輪（図示せず）が前記軸部２０の外周に嵌合している。外輪は止め輪２３によって抜け止めされている。軸部２０の先端ねじ部２０ａに螺着したナット２２の締付力が間座２１を介して内輪に伝達されて、軸受１９に所定の予圧を付与している。なお、図５では後述するかさ歯車５７は省略している。
【００３３】
以上、基端側のリンクハブ２と基端側の端部リンク部材５の回転対偶部、および基端側の端部リンク部材５と中央リンク部材７の回転対偶部について説明したが、先端側のリンクハブ３と先端側の端部リンク部材６の回転対偶部、および先端側の端部リンク部材６と中央リンク部材７の回転対偶部も同じ構成である（図示省略）。
【００３４】
このように、各リンク機構４における４つの回転対偶部、つまり、基端側のリンクハブ２と基端側の端部リンク部材５の回転対偶部、先端側のリンクハブ３と先端側の端部リンク部材６の回転対偶部、基端側の端部リンク部材５と中央リンク部材７と回転対偶部、および先端側の端部リンク部材６と中央リンク部材７の回転対偶部に、軸受１２，１９を設けた構造とすることにより、各回転対偶での摩擦抵抗を抑えて回転抵抗の軽減を図ることができ、滑らかな動力伝達を確保できると共に耐久性を向上できる。
【００３５】
この軸受１２，１９を設けた構造では、軸受１２，１９に予圧を付与することにより、ラジアル隙間とスラスト隙間をなくし、回転対偶のがたつきを抑えることができ、基端側のリンクハブ２側と先端側のリンクハブ３側間の回転位相差がなくなり等速性を維持できると共に振動や異音の発生を抑制できる。特に、前記軸受１２，１９の軸受隙間を負すきまとすることにより、入出力間に生じるバックラッシュを少なくすることができる。
【００３６】
軸受１２を基端側のリンクハブ２および先端側のリンクハブ３に埋設状態で設けたことにより、作動装置本体１全体の外形を大きくすることなく、基端側のリンクハブ２および先端側のリンクハブ３の外形を拡大することができる。そのため、基端側のリンクハブ２および先端側のリンクハブ３を他の部材に取付けるための取付スペースの確保が容易である。
【００３７】
図１、図２において、土台５２は縦長の部材であって、その上面に作動装置本体１の基端側のリンクハブ２が固定されている。土台５２の上部の外周にはつば状のアクチュエータ取付台５５が設けられ、このアクチュエータ取付台５５に前記アクチュエータ５３が垂下状態で取付けられている。アクチュエータ５３の数は、リンク機構４と同数の３個である。アクチュエータ５３はロータリアクチュエータからなり、その出力軸に取付けたかさ歯車５６と基端側のリンクハブ２の軸部材１３（図５）に取付けた扇形のかさ歯車５７とが噛み合っている。
なお、この例では、リンク機構４と同数のアクチュエータ５３が設けられているが、３組のリンク機構４のうち少なくとも２組にアクチュエータ５３が設けられていれば、基端側のリンクハブ２に対する先端側のリンクハブ３の姿勢を確定することができる。
【００３８】
このリンク作動装置５１Ａは、コントローラ５４を操作して各アクチュエータ５３を回転駆動することで、作動装置本体１を作動させる。詳しくは、アクチュエータ５３を回転駆動すると、その回転が一対のかさ歯車５６，５７を介して軸部材１３に伝達されて、基端側のリンクハブ２に対する基端側の端部リンク部材５の角度が変更する。それにより、基端側のリンクハブ２に対する先端側のリンクハブ３の位置および姿勢が決まる。ここでは、かさ歯車５６，５７を用いて基端側の端部リンク部材５の角度を変更しているが、その他の機構（例えば、平歯車やウォーム機構）でも良い。
【００３９】
図１、図２は、先端側のリンクハブ３にエンドエフェクタ６１を設置し、基端側のリンクハブ２で作業対象物となる球面状のワーク６２を支持した状態を示している。エンドエフェクタ６１は、一端となる作業部６１ａが両リンクハブ２，３の配置の内側を向くように設置される。「両リンクハブ２，３の配置の内側」とは、基端側および先端側のリンクハブ２，３から各リンクハブ中心軸ＱＡ，ＱＢの交点Ｏに向かう方向を言う。この例では、作業部６１ａは、両リンクハブ２，３の間に配置されている。作業部６１ａの中心軸は、先端側のリンクハブ中心軸ＱＢと一致させてある。ワーク６２は、前記エンドエフェクタ６１の作業部６１ａよりも基端側に配置される。この例では、ワーク６２の球面中心が前記交点Ｏと一致するように配置してある。
【００４０】
具体的には、エンドエフェクタ６１は、作業部６１ａである先端を先端側のリンクハブ３の貫通孔１０Ｂに通し、他端に設けられた板状部６１ｂにより、先端側のリンクハブ３の先端側の端面に固定される。エンドエフェクタ６１が小型の場合、貫通孔１０Ｂに通さずに、先端側のリンクハブ３の基端側の端面に固定しても良い。
また、ワーク６２は、基端側のリンクハブ２の先端側の端面に設置したワーク固定部材６３の上に載置される。ワーク６２は、ワーク固定部材６３に対して固定しても良く、載せただけであっても良い。ワーク固定部材６３は、例えば、下端を基端側のリンクハブ２の貫通孔１０Ａ（図３）に挿入させて設置される。
【００４１】
この構成のリンク作動装置５１Ａは、例えば図２のように、基端側のリンクハブ２に対する先端側のリンクハブ３の姿勢を変更することで、球面状のワーク６２に対してエンドエフェクタ６１の作業部６１ａにより様々な方向から作業を行うことができる。その際、両リンクハブ２，３の配置の内側を向くようにエンドエフェクタ６１が設置されていることにより、以下の利点がある。
【００４２】
すなわち、両リンクハブ２，３の配置の外側を向くようにエンドエフェクタ６１を設置する場合と比較して、エンドエフェクタ６１の作業部６１ａとなる先端がリンク作動装置５１Ａの回転中心により近くなるため、エンドエフェクタ６１全体の慣性モーメントが小さくなる。前記リンク作動装置５１Ａの回転中心は、基端側および先端側の各リンクハブの中心軸ＱＡ，ＱＢの交点Ｏに相当する。エンドエフェクタ６１全体の慣性モーメントが小さくなることで、重量の重いエンドエフェクタ６１を搭載した場合でも、高速動作が可能となる。また、姿勢変更用のアクチュエータ５３の低出力化、省エネ化、コンパクト化が可能となる。特に、細長形状のエンドエフェクタ６１や、作業部６１ａに近い先端寄りに重心を持つエンドエフェクタ６１を搭載する場合に有効である。
【００４３】
また、この例のように、ワーク６２が両先端側のリンクハブ２，３の間に配置されていると、エンドエフェクタ６１の先端がリンク作動装置５１Ａの回転中心方向を向くように位置決めされるため、ＸＹステージのような別の機構と組み合わせなくても、ワークに対して様々な方向から作業を行うことができる。
【００４４】
図６ないし図８は、リンク作動装置の異なる実施形態を示す。図６に示すように、このリンク作動装置５１Ｂは、作動装置本体１と、この作動装置本体１を支持する土台５２とを有し、作動装置本体１を複数のアクチュエータ７０で動作させるように構成されている。土台５２と、作動装置本体１の基端側のリンクハブ２との間にはスペーサ６５を介在させてある。また、前記リンク作動装置（５１Ａ）と同様に、先端側のリンクハブ３にエンドエフェクタ６１を設置し、基端側のリンクハブ２で作業対象物となる球面状のワーク６２を支持している。
【００４５】
図７とその部分拡大図である図８に示すように、このリンク作動装置５１Ｂの作動装置本体１は、前記リンク作動装置（５１Ａ）のものとは異なり、基端側のリンクハブ２および先端側のリンクハブ３に対して端部リンク部材５，６をそれぞれ回転自在に支持する軸受３１を外輪回転タイプとしたものである。基端側のリンクハブ２と基端側の端部リンク部材５の回転対偶部を例にとって説明すると、基端側のリンクハブ２の円周方向の３箇所に軸部３２が形成され、この軸部３２の外周に二つの軸受３１の内輪（図示せず）が嵌合し、基端側の端部リンク部材５に形成された連通孔３３の内周に軸受３１の外輪（図示せず）が嵌合している。軸受３１は、例えば深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受等の玉軸受であって、ナット３４による締付けでもって所定の予圧量が付与された状態で固定されている。先端側のリンクハブ３と先端側の端部リンク部材６の回転対偶部も、上記同様の構造である。
【００４６】
また、基端側の端部リンク部材５と中央リンク部材７の回転対偶部に設けられた軸受３６は、基端側の端部リンク部材５の先端に形成された連通孔３７の内周に外輪（図示せず）が嵌合し、中央リンク部材７と一体の軸部３８の外周に内輪（図示せず）が嵌合している。軸受３６は、例えば深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受等の玉軸受であって、ナット３９による締付けでもって所定の予圧量が付与された状態で固定されている。先端側の端部リンク部材６と中央リンク部材７の回転対偶部も、上記同様の構造である。
【００４７】
作動装置本体１の３組のリンク機構４のすべてに、基端側の端部リンク部材５を回動させて基端側のリンクハブ２に対する先端側のリンクハブ３の姿勢を任意に変更させるアクチュエータ７０と、このアクチュエータ７０の動作量を基端側の端部リンク部材５に減速して伝達する減速機構７１とが設けられている。アクチュエータ７０はロータリアクチュエータ、より詳しくは減速機７０ａ付きのサーボモータであって、モータ固定部材７２により土台５２に固定されている。減速機構７１は、アクチュエータ７０の減速機７０ａと、歯車式の減速部７３とでなる。以下では、減速機構７１に平歯車を使用しているが、その他の機構（例えば、かさ歯車やウォーム機構）でも良い。
【００４８】
歯車式の減速部７３は、アクチュエータ７０の出力軸７０ｂにカップリング７５を介して回転伝達可能に連結された小歯車７６と、基端側の端部リンク部材５に固定され前記小歯車７６と噛み合う大歯車７７とで構成されている。図示例では、小歯車７６および大歯車７７は平歯車であり、大歯車７７は、扇形の周面にのみ歯が形成された扇形歯車である。大歯車７７は小歯車７６よりもピッチ円半径が大きく、アクチュエータ７０の出力軸７０ｂの回転が基端側の端部リンク部材５へ、基端側のリンクハブ２と基端側の端部リンク部材５との回転対偶の回転軸Ｏ１回りの回転に減速して伝達される。その減速比は１０以上とされている。
【００４９】
大歯車７７のピッチ円半径は、基端側の端部リンク部材５のアーム長Ｌの１／２以上としてある。前記アーム長Ｌは、基端側のリンクハブ２と基端側の端部リンク部材５との回転対偶の中心軸Ｏ１の軸方向中心点Ｐ１から、基端側の端部リンク部材５と中央リンク部材７との回転対偶の中心軸Ｏ２の軸方向中心点Ｐ２を基端側のリンクハブ２と基端側の端部リンク部材５の回転対偶軸Ｏ１に直交してその軸方向中心点Ｐ１を通る平面に投影した点Ｐ３までの距離である。この実施形態の場合、大歯車７７のピッチ円半径が前記アーム長Ｌ以上である。そのため、高い減速比を得るのに有利である。
【００５０】
小歯車７６は、大歯車７７と噛み合う歯部７６ａの両側に突出する軸部７６ｂを有し、これら両軸部７６ｂが、土台５２に設置された回転支持部材７９に設けられた二つの軸受８０によりそれぞれ回転自在に支持されている。軸受８０は、例えば深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受等の玉軸受である。図示例のように玉軸受を複列で配列する以外に、ローラ軸受や滑り軸受を用いてもよい。二つの軸受８０の各外輪（図示せず）間にはシム（図示せず）を設け、軸部７６ｂに螺合したナット８１を締め付けることにより、軸受８０に予圧を付与する構成としてある。軸受８０の外輪は、回転支持部材７９に圧入されている。
【００５１】
この実施形態の場合、大歯車７７は、基端側の端部リンク部材５と別部材であり、基端側の端部リンク部材５に対してボルト等の結合具８２により着脱可能に取付けられている。大歯車７７は基端側の端部リンク部材５と一体であってもよい。
【００５２】
アクチュエータ７０の回転軸心Ｏ３および小歯車７６の回転軸心Ｏ４は同軸上に位置する。これら回転軸心Ｏ３，Ｏ４は、基端側のリンクハブ２４と基端側の端部リンク部材５の回転対偶軸Ｏ１と平行で、かつ土台５２からの高さが同じとされている。
【００５３】
このリンク作動装置５１Ｂは、３組のリンク機構４のすべてにアクチュエータ７０および減速機構７１を設けたことで、作動装置本体１や減速機構７１のガタを詰めるように制御することが可能となり、先端側のリンクハブ３の位置決め精度が向上すると共に、リンク作動装置５１Ｂ自体の高剛性化を実現できる。
【００５４】
また、減速機構７１の歯車式の減速部７３は、小歯車７６と大歯車７７の組合せからなり、１０以上の高い減速比が得られる。減速比が高いと、エンコーダ等による位置決め分解能が高くなるため、先端側のリンクハブ３の位置決め分解能が向上する。また、低出力のアクチュエータ７０を使用することができる。この実施形態では減速機７０ａ付きのアクチュエータ７０を使用しているが、歯車式の減速部７３の減速比が高ければ、減速機無しのアクチュエータ７０を使用することも可能となり、アクチュエータ７０を小型化できる。
【００５５】
大歯車７７のピッチ円半径を、基端側の端部リンク部材５のアーム長Ｌの１／２以上としたことで、先端負荷による基端側の端部リンク部材５の曲げモーメントが小さくなる。そのため、作動装置本体１の剛性を必要以上に高くしなくて済むと共に、基端側の端部リンク部材５の軽量化を図れる。例えば、基端側の端部リンク部材５をステンレス鋼（ＳＵＳ）からアルミに変更できる。また、大歯車７７のピッチ円半径が比較的大きいため、大歯車７７の歯部の面圧が減少し、作動装置本体１の剛性が高くなる。
また、大歯車７７のピッチ円半径が前記アーム長の１／２以上であると、大歯車７７が、基端側のリンクハブ２と基端側の端部リンク部材５の回転対偶部に設置する軸受３１の外径よりも十分大きな径となるため、大歯車７７の歯部と軸受３１との間にスペースができ、大歯車７７の設置が容易である。
【００５６】
特にこの実施形態の場合、大歯車７７のピッチ円半径が前記アーム長Ｌ以上であるため、大歯車７７のピッチ円半径がさらに大きくなり、前記作用・効果がより一層顕著に現れる。加えて、小歯車７６をリンク機構４よりも外径側に設置することが可能となる。その結果、小歯車７６の設置スペースを容易に確保することができ、設計の自由度が増す。また、小歯車７６と他の部材との干渉が起こり難くなり、リンク作動装置５１Ｂの可動範囲が広くなる。
【００５７】
小歯車７６および大歯車７７は、それぞれ平歯車であるため、製作が容易であり、しかも回転の伝達効率が高い。小歯車７６は軸方向両側で軸受８０により支持されているため、小歯車７６の支持剛性が高い。それにより、先端負荷による基端側の端部リンク部材５の角度保持剛性が高くなり、作動装置本体１の剛性や位置決め精度の向上に繋がる。また、アクチュエータ７０の回転軸心Ｏ３、小歯車７６の回転軸心Ｏ４、および基端側のリンクハブ２と基端側の端部リンク部材５との回転対偶の中心軸Ｏ１が同一平面上にあるため、全体的なバランスが良く、組立性が良い。
【００５８】
大歯車７７は、基端側の端部リンク部材５に対して着脱自在であるため、歯車式の減速部７３の減速比や、基端側のリンクハブ２に対する先端側のリンクハブ３の作動範囲等の仕様の変更が容易となり、リンク作動装置５１Ｂの量産性が向上する。つまり、同じリンク作動装置５１Ｂを、大歯車７７を変えるだけで、様々な用途に適用することが可能である。また、メンテナンス性が良い。例えば、歯車式の減速部７３に障害が生じた場合に、同減速部７３のみを交換するだけで対処可能である。
【００５９】
この構成のリンク作動装置５１Ｂも、基端側のリンクハブ２に対する先端側のリンクハブ３の姿勢を変更することで、球面状のワーク６２に対してエンドエフェクタ６１の作業部６１ａにより様々な方向から作業を行うことができる。両リンクハブ２，３の配置の内側を向くようにエンドエフェクタ６１を設置したことにより、前記実施形態の場合と同様の作用・効果が得られる。
【００６０】
図１、図２では、基端側のリンクハブ２を下側にしてリンク作動装置５１Ａが設置されているが、図９のように、基端側のリンクハブ２を上側にしてリンク作動装置５１Ａを設置しても良い。その場合、図１、図２の設置例とは逆に、基端側のリンクハブ２にエンドエフェクタ６１を設置し、先端側のリンクハブ３でワーク６２を支持し、作動装置本体１によりワーク６２の姿勢を制御しながら作業を行う。図９は、図１、図２のリンク作動装置５１Ａを上下逆に設置した例を示すが、図６のリンク作動装置５１Ｂを上下逆に設置しても良い。
【００６１】
図１０および図１１は、リンク作動装置の参考提案例を示す。図１０に示すように、このリンク作動装置５１Ｃは、ベース部材９０の上方に複数本の支柱９１を介して板状の土台９２が設置され、この土台９２の上に各基端側の端部リンク部材５をそれぞれ個別に回転自在に支持する回転軸部材９３が固定されている。土台９２と各回転軸部材９３とで、基端側のリンクハブ２が構成される。ベース部材９０と支柱９１の固定、および支柱９１と土台９２の固定は、ボルト（図示せず）等により行われる。一方、各先端側の端部リンク部材６は、先端部材９４に固定された複数の回転軸部材９５に、それぞれ個別に回転自在に支持されている。先端部材９４と各回転軸部材９５とで、先端側のリンクハブ３が構成される。
【００６２】
図１１に示すように、前記各回転軸部材９３の並びの内側となる土台９２の中央部には、エンドエフェクト挿通用の作業孔９２ａが上下に貫通して形成されている。作動装置本体１は、図６のリンク作動装置５１Ｂのものと基本的に同じ構成であるが、各部材の配置および形状を変えることで、各リンク機構４の並びの内側に広い空間が形成されている。
【００６３】
図１０において、このリンク作動装置５１Ｃでは、ワーク６２は、ベース部材９０上における各支柱９１で囲まれた空間内に設けられる。ワーク６２は、ベース部材９０に対して固定しても良く、固定せずに置くだけであっても良い。エンドエフェクタ６１は細長形状のものであり、その先端の作業部６１ａが基端側を向くように先端側のリンクハブ３に設置される。エンドエフェクタ６１の作業部６１ａの中心軸は、先端側のリンクハブ中心軸ＱＢと一致している。エンドエフェクタ６１は、その板状部６１ｂを前記先端部材９４に固定して先端側のリンクハブ３に設置される。エンドエフェクタ６１の作業部６１ａは、例えばレーザ照射や液状物質を塗布するような、ワーク６２に対して遠方から非接触で作業を行うものである。
【００６４】
このリンク作動装置５１Ｃは、図１０の状態から、基端側のリンクハブ２に対して先端側のリンクハブ３の姿勢を変更し、エンドエフェクタ６１の作業部６１ａから照射・発射されるもの（例えばレーザや液状物質）が土台９２の作業孔９２ａ内を通り、基端側のリンクハブ２よりも下方に配置されたワーク６２に対して作業を行う。各リンク機構４の並びの内側に広い空間が形成され、かつ土台９２の作業孔９２ａが大きめに形成されているため、リンク作動装置５１Ｃの構成部品と干渉させることなく、エンドエフェクタ６１の角度を変更しながら、ワーク６２に対して作業を行うことができる。
【００６５】
図１２および図１３はさらに異なる実施形態を示す。このリンク作動装置５１Ｄは、作動装置本体１については図１、図２のものと同じ構成である。異なる点は、基端側のリンクハブ２および先端側のリンクハブ３に、各リンクハブ中心軸ＱＡ，ＱＢに沿って進退動作する直動アクチュエータ１００，１０１が、それぞれ両リンクハブ２，３の配置の内側を向くように設けられていることである。基端側の直動アクチュエータ１００は、基端側のリンクハブ２の貫通孔１０Ａ（図３）内に固定して設けられ、そのロッド１００ａが先端側に突出している。先端側の直動アクチュエータ１０１は、先端側のリンクハブ３の先端側の端面に固定され、そのロッド１０１ａが先端側のリンクハブ３の貫通孔１０Ｂ内に挿入されている。
【００６６】
図の例では、基端側の直動アクチュエータ１００のロッド先端にワーク固定部材６３を介して球面状のワーク６２を固定し、先端側の直動アクチュエータ１０１のロッド先端にエンドエフェクタ６１を固定してある。エンドエフェクタ６１は、前記貫通孔１０Ｂ内を進退自在であって、先端の作業部６１ａが先端側のリンクハブ３よりも基端側に突出している。
【００６７】
このリンク作動装置５１Ｄは、基端側のリンクハブ２に対する先端側のリンクハブ３の姿勢を変更してワーク６２に対してエンドエフェクタ６１で作業を行う際、姿勢変更に合わせて基端側の直動アクチュエータ１００を進退動作させることで、ワーク６２を基端側のリンクハブ中心軸ＱＡに沿って進退させ、常にワーク６２の球面中心を各リンクハブ中心軸ＱＡ，ＱＢの交点Ｏに位置させる。また、姿勢変更に合わせて先端側の直動アクチュエータ１０１を進退動作させることで、エンドエフェクタ６１を先端側のリンクハブ中心軸ＱＢに沿って進退させ、エンドエフェクタ６１の作業部６１ａが常にワーク６２に対して垂直で、かつ一定の距離にあるようにする。これにより、ワーク６２に対して作業部６１ａにより様々な方向から常に角度および距離を保ちながら作業を行うことができる。
【００６８】
図１４および図１５は、図１２および図１３の使用形態に対して、ワーク６２を外周が球面状のものから円筒面状のものに変更した使用形態を示す。この場合、円筒面状のワーク６２の上端面および外周面に対して作業を行うことができる。
【００６９】
図１２ないし図１５の実施形態において、これら図示例とは逆に、基端側の直動アクチュエータ１００にエンドエフェクタ６１を設置し、先端側の直動アクチュエータ１０１でワーク６２を支持しても良い。また、図６や図１０の構成のリンクハブ２，３に直動アクチュエータ１００，１０１を設けても構わない。さらに、基端側または先端側のどちらか一方のリンクハブにだけ直動アクチュエータを設けても良い。
【００７０】
図１６に示すリンク作動装置５１Ｅは、図１０のリンク作動装置５１Ｃにおけるベース部材９０に、２軸の直動アクチュエータを組み合わせてなるＸＹステージ１１０を設置したものである。図の例では、ＸＹステージ１１０は、ベース部材９０上に紙面と平行な水平方向（Ｘ軸方向）に進退動作するＸ軸直動アクチュエータ１１１と、このＸ軸直動アクチュエータ１１１に紙面と垂直な水平方向（Ｙ軸方向）に進退動作するＹ軸直動アクチュエータ１１２とを有する。ワーク６２は、Ｙ軸直動アクチュエータ１１２の上に載せられる。エンドエフェクタ６１は、図１０のものと同様に、先端の作業部６１ａが基端側を向くように先端側のリンクハブ３に設置される。エンドエフェクタ６１の作業部６１ａの中心軸は、先端側のリンクハブ中心軸ＱＢと一致している。
【００７１】
このリンク作動装置５１Ｅは、基端側のリンクハブ２に対する先端側のリンクハブ３の姿勢を変更させることで、エンドエフェクタ６１の角度を変更しながらワーク６２に対して作業を行えることに加えて、ＸＹステージ１１０によりワーク６２をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させることにより、ワーク６２に対して様々な方向から角度を付けて作業することが可能である。例えば、ワーク６２が立方体である場合、底面を除く５面に対して作業を実施することができる。
【００７２】
図１７は、図１２〜図１５のリンク作動装置５１Ｄに、エンドエフェクタ６１として塗料を塗布するインクジェットを搭載した描画装置を示す。インクジェットは、請求項で言う「塗布機」である。インクジェットであるエンドエフェクタ６１は、ノズル部である作業部６１ａの中心軸と先端側のリンクハブ中心軸ＱＢとが一致するように設置される。ワーク６２としては、任意の描画対象物を選択することができる。例えば、ワーク６２を人の爪とした場合、ネールアートが可能である。また、風鈴やアクセサリー等への絵付けも可能である。
【００７３】
図１８は、図１６のリンク作動装置５１Ｅに、エンドエフェクタ６１としてグリースや接着剤等の液剤を塗布するディスペンサを搭載した塗布装置を示す。ディスペンサは、請求項で言う「塗布機」である。ディスペンサには、液剤を遠方に飛ばして、ワーク６２に非接触で液剤を塗布するものを使用する。ディスペンサであるエンドエフェクタ６１は、ノズル部である作業部６１ａの中心軸と先端側のリンクハブ中心軸ＱＢとが一致するように設置される。ワーク６２には、例えば歯車部材や円柱状部材のような構成部品６２ａがハウジング６２ｂに組込まれたものが用いられる。
【００７４】
この塗布装置は、ワーク６２の構成部品６２ａである歯車部材の歯面全周や円柱状部材の側面全体に対して角度を付けながら液剤を塗布できる。一般的にディスペンサは細長形状のものが多く、しかも先端部に重心が偏っているものが多いため、作動装置本体１の先端に大きな慣性が作用しやすい。しかし、この構成のように、ディスペンサであるエンドエフェクタ６１が両リンクハブ２，３の配置の内側を向くように設置されていると、作動装置本体１の先端に作用する慣性を低減させることができる。
【００７５】
図１９は、図１６のリンク作動装置５１Ｅに、エンドエフェクタ６１として溶接用のトーチを搭載した溶接機を示す。溶接用のトーチであるエンドエフェクタ６１は、くの字状に屈曲した形状であって、作業部６１ａであるトーチ先端の中心軸を先端側のリンクハブ中心軸ＱＢと一致させて、先端側のリンクハブ３の先端部材９４に取付部材９６を介して取り付けられている。トーチ先端は、土台９２の作業孔９２ａと突き抜けて基端側のリンクハブ２よりも下方に突出している。ワーク６２は、ＸＹステージ１１０に設けられたワーク載置台１１３の上に載置する。
【００７６】
この溶接機は、ＸＹステージ１１０によりワーク６２をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させながら、溶接用のトーチであるエンドエフェクタ６１を様々な方向に傾けて作業することができるため、ワーク６２が円柱状である場合でも、ワーク６２の全周面に対して溶接をすることができる。溶接用のトーチは細長形状であるが、この構成のように、エンドエフェクタ６１が両リンクハブ２，３の配置の内側を向くように設置されていると、作動装置本体１の先端に作用する慣性を低減させることができる。
【符号の説明】
【００７７】
２…基端側のリンクハブ
３…先端側のリンクハブ
４…リンク機構
５…基端側の端部リンク部材
６…先端側の端部リンク部材
７…中央リンク部材
５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ，５１Ｅ…リンク作動装置
５３，７０…アクチュエータ
６１…エンドエフェクタ
６１ａ…作業部
６２…ワーク
９２ａ…作業孔
１００，１０１…直動アクチュエータ
１１０…ＸＹステージ
Ｏ…交点
ＱＡ…基端側のリンクハブ中心軸
ＱＢ…先端側のリンクハブ中心軸
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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