(57)【要約】【課題】複数のリンク作動装置が作業範囲の重複する領域で動作する際に作業体等同士の干渉の可能性を判定し、動作プログラムを自動で修正することで、ティーチングの負荷の軽減、時間短縮、作業体等の故障の防止を行う。【解決手段】被作業体３に対して作業を行う作業体２Ｌ，２Ｒがそれぞれ取付けられた複数のリンク作動装置７Ｌ，７Ｒと、直動アクチュエータ６Ｌ，６Ｒと、制御装置８１を備える。各リンク作動装置７Ｌ，７Ｒの作業体２Ｌ，２Ｒを含む作業範囲１０１，１０２が、重複領域１０３を持つ。制御装置８１は、各リンク作動装置７Ｌ，７Ｒと作業体２Ｌ，２Ｒの組である作業体付きリンク作動装置が相互に干渉するか否かを判定する干渉判定部８５と、干渉時に動作プログラム８９を修正する動作切換部８６とを含む干渉回避部８４を有する。【選択図】図１
2019171507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つまたは複数の被作業体に対して接触状態または非接触状態で作業を行う作業体がそれぞれ先端側リンクハブに取付けられた複数のリンク作動装置と、これら複数のリンク作動装置と前記被作業体とを相対的に移動させる１つまたは２つの直動アクチュエータと、前記複数のリンク作動装置、前記各作業体、および前記直動アクチュエータの各駆動源を制御する制御装置とを備え、前記一つまたは複数の被作業体に対して前記複数のリンク作動装置が作業を行う複合作業装置であって、
前記各リンク作動装置は、基端側のリンクハブに対して前記先端側のリンクハブが３組以上のリンク機構で連結されて前記先端側リンクハブの姿勢が任意方向に変更可能であり、
前記リンク作動装置が姿勢変更によって空間を占有する可能性のある範囲およびこのリンク作動装置に取り付けられた前記作業体が作業に占有する可能性のある範囲を含む作業範囲が重なる重複領域を持つように前記複数のリンク作動装置が配置され、
前記制御装置は、
動作プログラムに従って前記複数のリンク作動装置、前記直動アクチュエータ、および前記各作業体を制御する基本制御部と、
前記各リンク作動装置と前記作業体の組である作業体付きリンク作動装置が相互に干渉するか否かを判定する干渉判定部、並びに前記干渉判定部の出力に基づいて前記動作プログラムを修正する動作切換部を含む干渉回避部と、
前記修正の前後の前記動作プログラムを記憶する記憶部と、
を備える複合作業装置。
【請求項２】
請求項１に記載の複合作業装置において、前記干渉回避部は、前記重複範囲内に、複数の前記作業体付きリンク作動装置が同時に存在するかどうかを判定する同時作業判定部を有する複合作業装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の複合作業装置において、前記干渉回避部は、優先順位判定部を有し、この優先順位判定部は、前記干渉判定部によって干渉有と判定された場合に前記作業体が行う作業の優先順位の設定を行い、前記動作切換部は前記優先順位に従って、前記動作プログラムの修正を行うべき前記リンク作動装置を決定し、前記記憶部に保存された対象の前記動作プログラムを修正して保存する複合作業装置。
【請求項４】
請求項３に記載の複合作業装置において、前記優先順位判定部は、それぞれの前記リンク作動装置の前記作業体が行う作業のうち、作業時間が長い方の作業体が行う作業の優先順位を高くする複合作業装置。
【請求項５】
請求項３に記載の複合作業装置において、前記優先順位判定部は、複数の前記リンク作動装置の一連の前記動作プログラムの全て、または前記動作プログラムのうちの前記重複領域内での動作を制御するプログラム部分のうちの、前記作業体が行う作業の単位となる作業ポイント数を比較し、作業ポイント数の多い方の作業の優先順位を高くする複合作業装置。
【請求項６】
請求項３に記載の複合作業装置において、前記優先順位判定部は、前記複合作業装置の一連の動作プログラム、または前記動作プログラムにおける前記重複領域内での同時作業を行うプログラム部分の作業の各ステップに対して、優先順位が定められた規則に従って自動で、または手動入力で設定可能であり、設定された各ステップの優先順位に従ってそれぞれの前記リンク作動装置の動作順位を決定する複合作業装置。
【請求項７】
請求項３に記載の複合作業装置において、前記優先順位判定部は、前記複数の前記リンク作動装置の前記作業体が行う作業のうち、前記重複領域内に進入するタイミングが早い作業の優先順位を高くする複合作業装置。
【請求項８】
請求項３ないし請求項７のいずれか１項に記載の複合作業装置において、前記動作切換部は、前記優先順位に従って干渉する一方または両方の前記作業体を動かす指令速度の変更を行う複合作業装置。
【請求項９】
請求項３ないし請求項７のいずれか１項に記載の複合作業装置において、前記動作切換部は、前記優先順位が低い前記作業体の作業を停止させる複合作業装置。
【請求項１０】
請求項３ないし請求項７のいずれか１項に記載の複合作業装置において、前記動作切換部は、前記重複領域内で行う作業を前記優先順位が高い前記作業体の作業のみに限定し、前記優先順位の低い前記作業体は前記重複領域外の作業ポイントで作業を行わせる複合作業装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の複合作業装置において、前記複数のリンク作動装置が、それぞれの作業範囲が前記重複領域を持つように並列に配置され、前記直動アクチュエータは、前記リンク作動装置と前記被作業体とが前記並列の並び方向と直交する向きに移動させるように配置された複合作業装置。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の複合作業装置において、前記動作プログラムは、個々の目標ポイントが、前記被作業体に対して固定された仮想的な平面である基準作業平面上の２次元座標によって指定され、前記干渉判定部は、前記リンク作動装置の前記作業範囲および前記重複領域を前記基準作業平面上の２次元領域に投影して干渉判定を行う複合作業装置。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の複合作業装置において、前記各リンク作動装置は、前記各リンク機構が、それぞれ前記基端側のリンクハブおよび前記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を有し、前記３組以上のリンク機構のうちの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姿勢制御用の前記駆動源が設けられた複合作業装置。
【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高速、高精度で広範な作動範囲を必要とする機器に用いられる、リンク作動装置と直動アクチュエータを組み合わせた複合作業装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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変更可能に連結したリンク作動装置（例えば特許文献１〜３）が、医療機器や産業機器等の各種作業装置に用いられている。これらのリンク作動装置は、コンパクトでありながら、高速、高精度で、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】米国特許第５，８９３，２９６号明細書
【特許文献２】特許第５７８５０５５号明細書
【特許文献３】特許第６０６７８０５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記リンク作動装置は、単独ではコンパクトであるが、さらなる効率化のために、他の機構と共に複数台組み合わせて使用したい場合がある。
特許文献１のリンク作動装置では、他の機構とリンク作動装置を組み合わせた複合作業装置を並べて２つ配置し、２つ以上の被作業体に対して同時に作業を行う場合、被作業体間の距離が長くなり、装置全体が大きくなるといった問題がある。特に自動車用部品などでは左右や前後の部品がセットになってコンベアラインで流れてくるような部品に対して作業（グリース塗布、検査、組立てなど）を行う場合、装置全体が大きくなってしまう。        
【０００５】
この課題に対して、特許文献２のようなコンパクトな構成でありながら広範な可動範囲を持つリンク作動装置が提案されている。
また、特許文献３では被作業体に対して作業を行う作業体をそれぞれ個別に姿勢変更可能に支持する２台の特許文献２と同様のリンク作動装置を用い、これらのリンク作動装置と被作業体を相対的に移動させる３つ以上の直動アクチュエータから成る複合作業装置を提案している。これら特許文献２，３の構成により、従来よりも装置全体をコンパクトにできる。
【０００６】
しかし、いずれも２つのリンク作動装置が、並列に配置された方向に同時に移動するため、その方向の装置寸法が大きくなり、さらなる装置のコンパクト化は困難である。さらに、これら特許文献２，３の複合作業装置において、並列に配置した２つのリンク作動装置が同時に作業する際に作業体等が干渉することがある。そのため、予めティーチング時に、作業体等が干渉するか否かを確認する必要が有り、ティーチング時のオペレータの負荷が高く、時間を要する。
【０００７】
この発明は、上記課題を解消するものであり、その目的は、複数のリンク作動装置が作業範囲の重複する領域で動作する際に作業体等同士の干渉の可能性を自動的に判定し、動作プログラムを自動で修正することで、ティーチングの負荷を軽減し時間短縮が可能となり、また、干渉による装置や作業体等の故障を防ぎ、さらに被作業体の品質を改善できる複合作業装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の複合作業装置は、一つまたは複数の被作業体３に対して接触状態または非接触状態で作業を行う作業体２Ｌ，２Ｒがそれぞれ先端側リンクハブに取付けられた複数のリンク作動装置７Ｌ，７Ｒと、これら複数のリンク作動装置７Ｌ，７Ｒと前記被作業体３とを相対的に移動させる１つまたは２つの直動アクチュエータ６Ｌ，６Ｒと、前記複数のリンク作動装置７Ｌ，７Ｒ、前記各作業体２Ｌ，２Ｒ、および前記直動アクチュエータ６Ｌ，６Ｒの各駆動源１１、６aを制御する制御装置８１とを備え、前記一つまたは複数の被作業体３に対して前記複数のリンク作動装置７Ｌ，７Ｒが作業を行う複合作業装置であって、
前記各リンク作動装置７Ｌ，７Ｒは、基端側のリンクハブ１２に対して前記先端側のリンクハブ１３が３組以上のリンク機構１４で連結されて前記先端側リンクハブ１３の姿勢が任意方向に変更可能であり、前記リンク作動装置７Ｌ，７Ｒが姿勢変更によって空間を占有する可能性のある範囲およびこのリンク作動装置７Ｌ，７Ｒに取り付けられた前記作業体２Ｌ，２Ｒが作業に占有する可能性のある範囲を含む作業範囲１０１，１０２が重なる重複領域１０３を持つように前記複数のリンク作動装置７Ｌ，７Ｒが配置され、
前記制御装置８１は、
動作プログラム８９に従って前記複数のリンク作動装置７Ｌ，７Ｒ、前記直動アクチュエータ６Ｌ，６Ｒ、および前記各作業体２Ｌ，２Ｒを制御する基本制御部８２と、
前記各リンク作動装置７Ｌ，７Ｒと前記作業体２Ｌ，２Ｒの組である作業体付きリンク作動装置が相互に干渉するか否かを判定する干渉判定部８５、並びに前記干渉判定部８５の出力に基づいて前記動作プログラム８９を修正する動作切換部８６を含む干渉回避部８４と、
前記修正の前後の前記動作プログラム８９を記憶する記憶部８３と、
を備える。
【０００９】
この構成によると、直動アクチュエータ６Ｌ，６Ｒによりリンク作動装置７Ｌ，７Ｒまたは被作業体３を移動させて、リンク作動装置７Ｌ，７Ｒと被作業体３との相対位置を変更すると共に、リンク作動装置７Ｌ，７Ｒにより作業体２Ｌ，２Ｒの姿勢を変更する。また、各リンク作動装置７Ｌ，７Ｒの作業範囲１０１，１０２が重なる重複領域１０３を持つ。これにより、複数の作業体２Ｌ，２Ｒで、１つまたは複数の被作業体３に対して同時に作業を行うことができ、かつ各被作業体３の様々な面に対して作業を行うことができる。
リンク作動装置７Ｌ，７Ｒまたは被作業体３を１軸方向にだけしか移動させないので、この移動方向と直交する方向に移動させるための直動アクチュエータが不要となり、２つのリンク作動装置７Ｌ，７Ｒの並び方向の寸法をコンパクトにできる。
【００１０】
また、前記制御装置８１は、前記各リンク作動装置７Ｌ，７Ｒと前記作業体２Ｌ，２Ｒの組である作業体付きリンク作動装置が相互に干渉するか否かを判定する干渉判定部８５、並びに前記干渉判定部８５の出力に基づいて前記動作プログラム８９を修正する動作切換部８６を含む干渉回避部８４と、前記修正の前後の前記動作プログラム８９を記憶する記憶部８３とを備える。
これにより作業体２Ｌ，２Ｒ等の干渉を防ぎ、作業体２Ｌ，２Ｒの破損の防止や、作業の品質の改善ができる。さらに、ティーチング結果に対して制御装置８１により干渉の判定および動作プログラム８９の修正を行うことで、ティーチング時のオペレータの負荷軽減や、段取り時間の短縮も見込める。
なお、前記「作業体２Ｌ，２Ｒが作業に占有する可能性のある範囲」は、作業体２Ｌ，２Ｒが占める領域の他に、作業体２Ｌ，２Ｒに付属するエアホースやケーブル等の部品、作業体２Ｌ，２Ｒから作業のために射出される液体等も含まれる。さらに作業体２Ｌ，２Ｒが作業時にリンク作動装置７Ｌ，７Ｒの先端側リンクハブに対して姿勢を変更する構成である場合は、その変更する各姿勢が占める領域を含む。射出されたものが衝突すると正常に作業ができず、被作業体３が不良品となる可能性があるため、干渉の有無を判定する対象に前記作業体２Ｌ，２Ｒに付属する部品、作業体２Ｌ，２Ｒから作業のために射出される流体を含める。このため、リンク作動装置７Ｌ，７Ｒおよび作業体２Ｌ，２Ｒに加えて、作業体２Ｌ，２Ｒが射出する流体が干渉する状況を回避することが出来る。
【００１１】
前記干渉回避部８４は、前記重複範囲１０３内に、複数の前記作業体付きリンク作動装置が同時に存在するかどうかを判定する同時作業判定部８７を有していてもよい。
このような同時作業判定部８７を有することにより、干渉の判断がより容易になり、前記動作プログラム８９の修正に必要な時間をさらに短縮することができる。
【００１２】
前記干渉回避部８４は、優先順位判定部８８を有し、この優先順位判定部８８は、前記干渉判定部８５によって干渉有と判定された場合に前記作業体２Ｌ，２Ｒが行う作業の優先順位の設定を行い、前記動作切換部８６は前記優先順位に従って、前記動作プログラム８９の修正を行うべき前記リンク作動装置７Ｌ，７Ｒを決定し、前記記憶部８３に保存された対象の前記動作プログラム８９を修正して保存するようにしてもよい。
前記優先順位判定部８５を有することにより、干渉する場合の動作順位を適切に定めることができる。
【００１３】
前記優先順位判定部８８を有する場合に、この優先順位判定部８８は、それぞれの前記リンク作動装置７Ｌ，７Ｒの前記作業体２Ｌ，２Ｒが行う作業のうち、作業時間が長い方の作業体２Ｌ，２Ｒが行う作業の優先順位を高くするようにしてもよい。
このように作業時間が長い方の作業体２Ｌ，２Ｒが行う作業の優先順位を高くすることで、動作切換後の複合作業装置全体の作業時間の増加を抑制できる。
【００１４】
前記優先順位判定部８８を有する場合に、前記優先順位判定部８８は、複数の前記リンク作動装置７Ｌ，７Ｒの一連の前記動作プログラム８９の全て、または前記動作プログラム８９のうちの前記重複領域１０１内での動作を制御するプログラム部分のうちの、前記作業体２Ｌ，２Ｒが行う作業の単位となる作業ポイント数を比較し、作業ポイント数の多い方の作業の優先順位を高くするようにしてもよい。
このように、作業ポイント数の多い作業体２Ｌ，２Ｒの優先順位を高くすることで、前記の作業時間の計算が不要となり、簡易に動作切換後の複合作業装置全体の作業時間の増加を抑制できる。
【００１５】
前記優先順位判定部８８を有する場合に、前記優先順位判定部８８は、前記複合作業装置の一連の動作プログラム８９、または前記動作プログラム８９における前記重複領域１０３内での同時作業を行うプログラム部分の作業の各ステップに対して、優先順位が定められた規則に従って自動で、または手動入力で設定可能であり、設定された各ステップの優先順位に従ってそれぞれの前記リンク作動装置７Ｌ，７Ｒの動作順位を決定するようにしてもよい。
これにより、重複領域１０３内での同時作業を行うタイミングをずらし、作業体２Ｌ，２Ｒ等の干渉を防ぐことができる。
なお、この明細書において、特に説明なく「ステップ」とある記載は、作業を複数段階で行う各段階を意味し、プログラムの各行や、フロー図における各手順とは異なる。
【００１６】
前記優先順位判定部８８を有する場合に、前記優先順位判定部８８は、前記複数の前記リンク作動装置７Ｌ，７Ｒの前記作業体２Ｌ，２Ｒが行う作業のうち、重複領域１０３内に進入するタイミングが早い作業の優先順位を高くするようにしてもよい。
これにより、重複領域１０３内での同時作業を行うタイミングをずらし、作業体２Ｌ，２Ｒ等の干渉を防ぐことができる。また、重複領域１０３内に進入するタイミングが早い作業の優先順位を高くするため、効率良く全体の作業が行える。
【００１７】
前記優先順位判定部８８を有する場合に、前記動作切換部８６は、優先順位に従って干渉する一方または両方の作業体２Ｌ，２Ｒを動かす指令速度の変更を行うようにしてもよい。
これにより重複領域内での同時作業を行うタイミングをずらし、作業体等の干渉を防ぐことができる。
【００１８】
前記優先順位判定部８８を有する場合に、前記動作切換部８６は、優先順位が低い前記作業体２Ｌ，２Ｒの作業を停止させるようにしてもよい。
これにより、重複領域１０３内での同時作業を行うタイミングをずらし、作業体２Ｌ，２Ｒ等の干渉を防ぐことができる。
【００１９】
前記優先順位判定部８８を有する場合に、前記動作切換部８６は、前記重複領域１０３内で行う作業を優先順位が高い作業体２Ｌ，２Ｒの作業のみに限定し、優先順位の低い前記作業体２Ｌ，２Ｒは前記重複領域１０３外の作業ポイントで作業を行わせるようにしてもよい。
これにより、両方の作業を中断せずに行うことができ、そのため動作切換時の複合作業装置全体の作業時間の増加を抑制できる。
【００２０】
この発明の複合作業装置において、前記複数のリンク作動装置７Ｌ，７Ｒが、それぞれの作業範囲１０１，１０２が前記重複領域１０３を持つように並列に配置され、前記直動アクチュエータ６Ｌ，６Ｒは、前記リンク作動装置７Ｌ，７Ｒと前記被作業体３とが前記並列の並び方向と直交する向きに移動させるように配置されていてもよい。
この構成の場合、複合作業装置は１台の直動アクチュエータ６Ｌ，６Ｒにリンク作動装置７Ｌ，７Ｒを並列に配置し、直動アクチュエータ６Ｌ，６Ｒによりリンク作動装置７Ｌ，７Ｒまたは被作業体３を相対的に移動させることで、リンク作動装置７Ｌ，７Ｒを１方向に動かすだけで、被作業体３に対して様々な方向から作業を行うことができる。
【００２１】
この発明の複合作業装置において、前記動作プログラム８９は、個々の目標ポイントが、前記被作業体３に対して固定された仮想的な平面である基準作業平面１００上の２次元座標によって指定され、前記干渉判定部８５は、前記リンク作動装置７Ｌ，７Ｒの前記作業範囲１０１，１０２および前記重複領域１０３を基準作業平面１００上の２次元領域に投影して干渉判定を行うようにしてもよい。
この構成の場合、三次元座標を扱う必要が無く、そのため直感的に作業を進め易くなり、ティーチング作業が容易になる。
この構成の場合、リンク作動装置７Ｌ，７Ｒの作業範囲１０１，１０２や、２台のリンク作動装置７Ｌ，７Ｒおよび作業体２Ｌ，２Ｒ等の重複領域１０３も基準作業平面１００上の２次元領域として扱っても良い。
【００２２】
この発明の複合作業装置において、前記各リンク作動装置は、前記各リンク機構が、それぞれ前記基端側のリンクハブおよび前記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を有し、前記３組以上のリンク機構のうちの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姿勢制御用の前記駆動源が設けられていてもよい。
【００２３】
この構成の場合、リンク作動装置は、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軸回りに回転自在な２自由度機構を構成する。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。このため、リンク作動装置により作業体の姿勢を変更すると、他の機構を用いて同じように作業体の姿勢を変更する場合と比べて、作業体の周囲に姿勢変更用の機構の一部がほとんど存在しないように構成できる。これにより、作業体を被作業体に接近させて作業を行うことができる共に、複合作業装置全体をより一層コンパクトにすることが可能である。
【発明の効果】
【００２４】
この発明の複合作業装置は、一つまたは複数の被作業体に対して接触状態または非接触状態で作業を行う作業体がそれぞれ先端側リンクハブに取付けられた複数のリンク作動装置と、これら複数のリンク作動装置と前記被作業体とを相対的に移動させる１つまたは２つの直動アクチュエータと、前記複数のリンク作動装置、前記各作業体、および前記直動アクチュエータの各駆動源を制御する制御装置とを備え、前記一つまたは複数の被作業体に対して前記複数のリンク作動装置が作業を行う複合作業装置であって、前記各リンク作動装置は、基端側のリンクハブに対して前記先端側のリンクハブが３組以上のリンク機構で連結されて前記先端側リンクハブの姿勢が任意方向に変更可能であり、前記リンク作動装置が姿勢変更によって空間を占有する可能性のある範囲およびこのリンク作動装置に取り付けられた前記作業体が作業に占有する可能性のある範囲を含む作業範囲が重なる重複領域を持つように前記複数のリンク作動装置が配置され、前記制御装置は、動作プログラムに従って前記複数のリンク作動装置、前記直動アクチュエータ、および前記各作業体を制御する基本制御部と、前記各リンク作動装置と前記作業体の組である作業体付きリンク作動装置が相互に干渉するか否かを判定する干渉判定部、並びに前記干渉判定部の出力に基づいて前記動作プログラムを修正する動作切換部を含む干渉回避部と、前記修正の前後の前記動作プログラムを記憶する記憶部とを備えるため、複数のリンク作動装置が作業範囲の重複する領域で動作する際に作業体等同士の干渉の可能性を自動的に判定し、動作プログラムを自動で修正することで、ティーチングの負荷を軽減し時間短縮が可能となり、また、干渉による装置や作業体等の故障を防ぎ、さらに被作業体の品質を改善できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の一実施形態にかかる複合作業装置の正面図に制御系のブロック図を組み合わせた図である。
【図２】図１のII−II断面図に制御系のブロック図を組み合わせた図である。
【図３】同複合作業装置の一部を省略した平面図に制御系のブロック図を組み合わせた図である。
【図４】（Ａ）は同複合作業装置の各作業範囲および重複領域を示す説明図、（Ｂ）は同複合作業装置の作業体の位置と作業方向との関係を示す説明図である。
【図５】同複合作業装置における制御系の概念構成を示すブロック図である。
【図６】同複合作業装置における干渉回避部の作用例のフロー図である。
【図７】同複合作業装置における干渉回避部の他の作用例のフロー図である。
【図８】同複合作業装置における優先動作の一例の流れ図である。
【図９】同複合作業装置における優先動作の他の例の流れ図である。
【図１０】同複合作業装置における優先動作のさらに他の例の流れ図である。
【図１１】同複合作業装置における干渉回避部のさらに他の作用例のフロー図である。
【図１２】同複合作業装置のリンク作動装置の一状態の側面図である。
【図１３】同複合作業装置のリンク作動装置の異なる状態の側面図である。
【図１４】同リンク作動装置の一部を省略した側面図である。
【図１５】（Ａ）は図１４のＸＶ−ＰＡ−ＸＶ断面図、（Ｂ）はその部分拡大図である。
【図１６】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モデル図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
＜基本構成＞
この発明の一実施形態を図１〜図１６と共に説明する。
この複合作業装置は、図１〜図４に示すように被作業体３に対して作業を行う作業体２Ｌ，１Ｒをそれぞれ備えた２台のリンク作動装置７Ｌ，７Ｒが、それぞれの作業範囲１０１，１０２が重複する重複領域１０３を持つように並列に設置され、前記２台のリンク作動装置７Ｌ，７Ｒと被作業体３を位置決めする２つの直動アクチュエータ６Ｌ，６Ｒを備え、前記各リンク作動装置７Ｌ，７Ｒ、各直動アクチュエータ６Ｌ，６Ｒ、および各作業体２Ｌ，２Ｒの駆動源１１，６ａ(図５参照)を制御する制御装置８１を有する。
図１において、前記直動アクチュエータ６Ｌ，６Ｒは、前記リンク作動装置７Ｌ，７Ｒと前記被作業体３とが前記並列の並び方向と直交する向きに移動させるように配置されている。
【００２７】
前記作業範囲１０１，１０２は、前記リンク作動装置７Ｌ，７Ｒが空間を占有する可能性のある領域であって、三次元領域であり、リンク作動装置７Ｌ，７Ｒの任意の姿勢における、前記作業体２Ｌ，２Ｒが作業に占有する領域である作業体領域（図示せず）をそれぞれ含む。
なお、前記「作業体２Ｌ，２Ｒが作業に占有する可能性のある範囲」は、作業体２Ｌ，２Ｒが占める領域の他に、作業体２Ｌ，２Ｒに付属するエアホースやケーブル等の部品、作業体２Ｌ，２Ｒから作業のために射出される液体等も含まれる。さらに作業体２Ｌ，２Ｒが作業時にリンク作動装置７Ｌ，７Ｒの先端側リンクハブに対して姿勢を変更する構成である場合は、その変更する各姿勢が占める領域を含む。射出されたものが衝突すると正常に作業ができず、被作業体３が不良品となる可能性があるため、干渉の有無を判定する対象に前記作業体２Ｌ，２Ｒに付属する部品、作業体２Ｌ，２Ｒから作業のために射出される流体を含める。  
【００２８】
＜複合作業装置本体の具体的構成例＞
この複合作業装置における、制御装置８１を除く構成である複合作業装置本体の構成を具体的に説明する。
この複合作業装置は、左右２つの作業体２Ｌ，２Ｒにより、１つまたは複数の被作業体３に対して作業を行う。この例では、１つの被作業体３に対して非接触で作業を行う状態を示している。
【００２９】
被作業体３は、水平状の床面４からなる基準作業平面１００に載置されている。基準作業平面１００は、被作業体３が配置される仮想の平面のことである。この例では、被作業体３が床面４に直接載置されているため、床面４が基準作業平面１００となる。床面４に設置した台（図示せず）の上に被作業体３が載置される場合、台の上面を含む仮想の水平面が基準作業平面となる。
【００３０】
＜作業体２Ｌ，２Ｒ＞
２つの作業体２Ｌ，２Ｒは、それぞれ被作業体３の上方に、前後方向（Ｙ軸方向）に移動可能かつ姿勢変更可能に設けられ、被作業体３に対して上方から作業を行う。作業体２Ｌ，２Ｒは、被作業体３に対して非接触で作業を行う装置、例えばグリース塗布機、レーザ検査機、スプレー式塗装機、溶接機、外観検査機等である。なお、作業体２Ｌ，２Ｒは、
例えば砥石などのように被作業体３に対して接触して作業を行う装置であってもよい。
【００３１】
＜直動アクチュエータ６Ｌ，６Ｒ＞
２つの作業体２Ｌ，２Ｒをそれぞれ個別に前後方向に移動させる手段として、左右２つの直動アクチュータ６Ｌ，６Ｒが設けられている。各直動アクチュエータ６Ｌ，６Ｒは、それぞれモータからなる駆動源６ａ，６ａによって駆動される。また、２つの作業体２Ｌ，２Ｒをそれぞれ個別に姿勢変更する手段として、左右２つのリンク作動装置７Ｌ，７Ｒが設けられている。リンク作動装置７Ｌ，７Ｒについては、後で詳しく説明する。
【００３２】
左側の直動アクチュエータ６Ｌと左側リンク作動装置７Ｌと左側の作業体２Ｌとで、被作業体３に対して個別で作業を行うことが可能な第１のユニットＵＬが構成される。また、右側の直動アクチュエータ６Ｒと右側リンク作動装置７Ｒと右側の作業体２Ｒとで、被作業体３に対して個別に作業を行うことが可能な第２のユニットＵＲが構成される。
【００３３】
複数本の支柱７０によって天板７１が支持され、この天板７１の下面に前記直動アクチュータ６Ｌ，６Ｒが設置されている。直動アクチュエータ６Ｌ，６Ｒの有効ストロークは図２に「Ｓ」で示されている。各直動アクチュータ６Ｌ，６Ｒのステージ６ｂ，６ｂに前後方向に長い取付板７２，７２が固定され、これら取付板７２，７２から下方に延びる複数の吊り支柱７４，…の下端に前記リンク作動装置７Ｌ，７Ｒがそれぞれ取り付けられている。
【００３４】
＜リンク作動装置＞
リンク作動装置７Ｌ，７Ｒについて説明する。２つのリンク作動装置７Ｌ，７Ｒは互いに同じ構成であるので、以下の説明では符号を代表して「７」とする。
【００３５】
図１２、図１３はリンク作動装置の互いに異なる状態を示す側面図、図１４は同リンク作動装置の一部を省略した側面図である。リンク作動装置７は、パラレルリンク機構１０と、このパラレルリンク機構１０を作動させる姿勢制御用の駆動源１１とで構成される。
駆動源１１は、この例ではモータである。パラレルリンク機構１０は、基端側のリンクハブ１２に対し先端側のリンクハブ１３を３組のリンク機構１４を介して姿勢変更可能に連結したものである。なお、図１４では、１組のリンク機構１４のみが示されている。リンク機構１４の数は、４組以上であってもよい。
【００３６】
各リンク機構１４は、基端側の端部リンク部材１５、先端側の端部リンク部材１６、および中央リンク部材１７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１５，１６はＬ字状をなし、一端がそれぞれ基端側のリンクハブ１２および先端側のリンクハブ１３に回転自在に連結されている。中央リンク部材１７は、両端に基端側および先端側の端部リンク部材１５，１６の他端がそれぞれ回転自在に連結されている。
【００３７】
パラレルリンク機構１０は、２つの球面リンク機構を組み合わせた構造である。つまり、リンクハブ１２，１３と端部リンク部材１５，１６との各回転対偶の中心軸と、端部リンク部材１５，１６と中央リンク部材１７との各回転対偶の中心軸とが、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１４）で互いに交差している。端部リンク部材１５，１６と中央リンク部材１７との各回転対偶の中心軸は、ある交差角γ（図１４）を持っていてもよいし、平行であってもよい。
【００３８】
図１４のＸＶ−ＰＡ−ＸＶ断面図である図１５（Ａ）に、基端側のリンクハブ１２と基端側の端部リンク部材１５の各回転対偶の中心軸Ｏ１と、中央リンク１７と基端側の端部リンク部材１５の各回転対偶の中心軸Ｏ２と、基端側の球面リンク中心ＰＡとの関係が示されている。つまり、中心軸Ｏ１と中心軸Ｏ２とが交差する点が球面リンク中心ＰＡである。先端側のリンクハブ１３および先端側の端部リンク部材１６の形状ならびに位置関係も図１５と同様である（図示せず）。図の例では、リンクハブ１２（１３）と端部リンク部材１５（１６）との各回転対偶の中心軸Ｏ１と、端部リンク部材１５（１６）と中央リンク部材１７との各回転対偶の中心軸Ｏ２とが成す角度αが９０°とされているが、前記角度αは９０°以外であってもよい。
【００３９】
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から、リンクハブ１２，１３と端部リンク部材１５，１６との各回転対偶の中心点までの距離Ｍは同じである。この実施形態の場合、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から、端部リンク部材１５，１６と中央リンク部材１７との各回転対偶の中心点までの距離Ｎも同じである。この距離Ｎは、基端側と先端側で互いに異なっていてもよい。なお、回転対偶の中心点とは、それぞれの回転対偶の中心軸に沿う端部リンク部材１５，１６の幅方向の中心点を指す。
【００４０】
３組のリンク機構１４は、任意の動作領域において、幾何学的に同一形状をなす。幾何学的に同一形状とは、図１６に示すように、各リンク部材１５，１６，１７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１７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１６は、一組のリンク機構１４を直線で表現した図である。この実施形態のパラレルリンク機構１０は回転対称タイプで、基端側のリンクハブ１２および基端側の端部リンク部材１５と、先端側のリンクハブ１３および先端側の端部リンク部材１６との位置関係が、中央リンク部材１７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。各中央リンク部材１７の中央部は、共通の軌道円上に位置している。
【００４１】
基端側のリンクハブ１２と先端側のリンクハブ１３と３組のリンク機構１４とで、基端側のリンクハブ１２に対し先端側のリンクハブ１３が直交２軸回りに回転自在な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１２に対して先端側のリンクハブ１３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１２に対する先端側のリンクハブ１３の可動範囲を広くとれる。
【００４２】
例えば、球面リンク中心ＰＡ，ＰＢを通り、リンクハブ１２，１３と端部リンク部材１５，１６との各回転対偶の中心軸Ｏ１（図１５（Ａ））に直角に交わる直線をリンクハブ１２，１３の中心軸ＱＡ，ＱＢとした場合、基端側のリンクハブ１２の中心軸ＱＡと先端側のリンクハブ１３の中心軸ＱＢとの折れ角θ（図１６）の最大値を約±９０°とすることができる。また、基端側のリンクハブ１２に対する先端側のリンクハブ１３の旋回角φ（図１６）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１２の中心軸ＱＡに対して先端側のリンクハブ１３の中心軸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１２の中心軸ＱＡに対して先端側のリンクハブ１３の中心軸ＱＢが傾斜した水平角度のことである。
【００４３】
基端側のリンクハブ１２に対する先端側のリンクハブ１３の姿勢変更は、基端側のリンクハブ１２の中心軸ＱＡと先端側のリンクハブ１３の中心軸ＱＢとの交点Ｏを回転中心として行われる。図１２は、基端側のリンクハブ１２の中心軸ＱＡと先端側のリンクハブ１３の中心軸ＱＢが同一線上にある状態を示し、図１３は、基端側のリンクハブ１２の中心軸ＱＡに対して先端側のリンクハブ１３の中心軸ＱＢが或る作動角をとった状態を示す。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Ｌ（図１６）は変化しない。
【００４４】
各リンク機構１４が以下の各条件を満たす場合、幾何学的対称性から基端側のリンクハブ１２および基端側の端部リンク部材１５と、先端側のリンクハブ１３および先端側の端部リンク部材１６とは同じに動く。よって、パラレルリンク機構１０は、基端側から先端側へ回転伝達を行う場合、基端側と先端側は同じ回転角になって等速で回転する等速自在継手として機能する。
条件１：リンクハブ１２，１３と端部リンク部材１５，１６との回転対偶の中心軸Ｏ１と、端部リンク部材１５，１６と中央リンク部材１７との回転対偶の中心軸Ｏ２とが成す角度α、および球面リンク中心ＰＡ，ＰＢからリンクハブ１２，１３と端部リンク部材１５，１６との各回転対偶の中心点までの距離Ｍが、各リンク機構１４で互いに等しい。
条件２：リンクハブ１２，１３と端部リンク部材１５，１６との回転対偶の中心軸Ｏ１および端部リンク部材１５，１６と中央リンク部材１７との回転対偶の中心軸Ｏ２が、基端側および先端側において球面リンク中心ＰＡ，ＰＢで交差する。
条件３：基端側の端部リンク部材１５と先端側の端部リンク部材１６の幾何学的形状が等しい。
条件４：中央リンク部材１７における基端側部分と先端側部分の幾何学的形状が等しい。
条件５：中央リンク部材１７の対称面に対して、中央リンク部材１７と端部リンク部材１５，１６との角度位置関係が基端側と先端側とで同じである。
【００４５】
図１２〜図１４に示すように、基端側のリンクハブ１２は、前記吊り支柱７４（図１、図２）の下端に固定される平板状の基端部材２０と、この基端部材２０と一体に設けられた３個の回転軸連結部材２１とで構成される。基端部材２０は中央部に例えば円形の貫通孔２０ａ（図１５）を有し、この貫通孔２０ａの周囲に３個の回転軸連結部材２１が円周方向に等間隔で配置されている。貫通孔２０ａの中心は、基端側のリンクハブ１２の中心軸ＱＡ上に位置する。各回転軸連結部材２１には、軸心が基端側のリンクハブ１２の中心軸ＱＡと交差する回転軸２２が回転自在に連結されている。この回転軸２２に、基端側の端部リンク部材１５の一端が連結される。
【００４６】
図１５（Ｂ）は、１つの基端側の端部リンク部材１５およびその両端周辺部を取り出した図である。前記回転軸２２は、大径部２２ａ、小径部２２ｂ、および雄ねじ部２２ｃを有し、小径部２２ｂで２個の軸受２３を介して回転軸連結部材２１に回転自在に支持されている。軸受２３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。これらの軸受２３は、回転軸連結部材２１に内周に嵌合状態で設置され、圧入、接着、加締め等の方法で固定してある。他の回転対偶部に設けられる軸受の種類および設置方法も同様である。
【００４７】
回転軸２２は、大径部２２ａで後記減速機構６２の出力軸６２ａに同軸上に配置される。その配置構造については、後で説明する。また、回転軸２２には、この回転軸２２と一体に回転するように、基端側の端部リンク部材１５の一端が連結される。
【００４８】
この実施形態の基端側の端部リンク部材１５は、Ｌ字形状の１つの湾曲体２５と、この湾曲体２５の両端にそれぞれ接続された各２枚で１組の回転軸支持板２６とからなる。各端の２枚で１組の回転軸支持板２６は、湾曲体２５の外側面および内側面にそれぞれボルト２７で固定されている。湾曲体２５は、例えば金属材料の鋳造品である。回転軸支持板２６は、例えば金属板等の厚さが一定の板材である。先端側の端部リンク部材１６も、基端側の端部リンク部材１５と同じ構成である。
【００４９】
回転軸２２は、次のように基端側の端部リンク部材１５の一端に連結される。すなわち、基端側の端部リンク部材１５の一端側の一対の回転軸支持板２６，２６の間に回転軸連結部材２１を配置し、回転軸２２の小径部２２ｂを、一対の回転軸支持板２６，２６にそれぞれ形成された貫通孔、および軸受２３の内輪に挿通する。そして、回転軸２２の大径部２２ａの外周に嵌合するスペーサ２８を介して、基端側の端部リンク部材１５と減速機構６２の出力軸６２ａとをボルト２９で固定すると共に、内側の回転軸支持板２６よりも突出した回転軸２２の雄ねじ部２２ｃにナット３０を螺着する。軸受２３の内輪と一対の回転軸支持板２６，２６との間にスペーサ３１，３２を介在させてあるため、ナット３０の螺着時に軸受２３に予圧を付与する。
【００５０】
基端側の端部リンク部材１５の他端には、中央リンク部材１７の一端に回転自在に連結された回転軸３５が連結される。この中央リンク部材１７の回転軸３５は、リンクハブ１２の回転軸２２と同様に、大径部３５ａ、小径部３５ｂ、および雄ねじ部３５ｃを有し、小径部３５ｂで２個の軸受３６を介して中央リンク部材１７の一端に回転自在に支持されている。
すなわち、基端側の端部リンク部材１５の他端側の一対の回転軸支持板２６，２６の間に中央リンク部材１７の一端を配置し、回転軸３５の小径部３５ｂを、一対の回転軸支持板２６，２６にそれぞれ形成された貫通孔、および軸受３６の内輪に挿通する。そして、内側の回転軸支持板２６よりも突出した回転軸３５の雄ねじ部３５ｃにナット４０を螺着する。軸受３６の内輪と一対の回転軸支持板２６，２６との間にスペーサ４１，４２を介在させてあるため、ナット４０の螺着時に軸受３６に予圧を付与する。
【００５１】
図１２〜図１４に示すように、先端側のリンクハブ１３は、中央部に例えば円形の貫通孔５０ａ（図１３）を有する平板状の先端部材５０と、この先端部材５０の貫通孔５０ａの周囲に円周方向等配で設けられた３個の回転軸連結部材５１とで構成される。貫通孔５０ａの中心は、先端側のリンクハブ１３の中心軸ＱＢ上に位置する。各回転軸連結部材５１は、軸心が先端側のリンクハブ１３の中心軸ＱＢと交差する回転軸５２が回転自在に連結されている。この先端側のリンクハブ１３の回転軸５２に、先端側の端部リンク部材１６の一端が連結される。先端側の端部リンク部材１６の他端には、中央リンク部材１７の他端に回転自在に連結された回転軸５５が連結される。先端側のリンクハブ１３の回転軸５２および中央リンク部材１７の回転軸５５も、前記回転軸３５と同じ形状であり、かつ２個の軸受（図示せず）を介して回転軸連結部材５１および中央リンク部材１７の他端にそれぞれ回転自在に連結されている。
【００５２】
リンク作動装置７の姿勢制御用駆動源１１は、減速機構６２を備えたモータであり、基端側のリンクハブ１２の基端部材２０の下面に、前記回転軸２２と同軸上に設置されている。姿勢制御用駆動源１１と減速機構６２は一体に設けられ、モータ固定部材６３により減速機構６２が基端部材２０に固定されている。この例では、３組のリンク機構１４のすべてに姿勢制御用駆動源１１が設けられているが、３組のリンク機構１４のうち少なくとも２組に姿勢制御用駆動源１１を設ければ、基端側のリンクハブ１２に対する先端側のリンクハブ１３の姿勢を確定することができる。
【００５３】
図１５（Ｂ）において、減速機構６２はフランジ出力であって、大径の出力軸６２ａを有する。出力軸６２ａの先端面は、出力軸６２ａの中心線と直交する平面状のフランジ面６４になっている。出力軸６２ａは、前記スペーサ２８を介して、基端側の端部リンク部材１５の回転軸支持部２６にボルト２９で接続されている。基端側のリンクハブ１２と基端側の端部リンク部材１５の回転対偶部の前記回転軸２２の大径部２２ａが、減速機構６２の出力軸６２ａに設けられた内径溝６７に嵌っている。
【００５４】
各姿勢制御用駆動源１１は、３組のリンク機構１４に対して外向きに配置されている。また、図３に示すように、２つのリンク作動装置７Ｌ，７Ｒの設置状態において、３つの姿勢制御用駆動源１１のうちの１つの姿勢制御用駆動源１１Ａ，１１Ｂ同士が互いに同一平面上で平行となるように配置されている。図３の状態では、２つのリンク作動装置７Ｌ，７Ｒが前後方向（Ｙ軸方向）の同位置にあるので、姿勢制御用駆動源１１Ａ，１１Ｂは互いに同軸上に位置する。
【００５５】
図１、図２において、作業体２Ｌ，２Ｒは、先端部材５０の貫通孔５０ａ（図１３）を貫通させて先端側のリンクハブ１３に取り付けられる。例えば、作業体２Ｌ，２Ｒがグリース塗布機である場合、作業部であるグリースノズルを下向きにして取り付けられる。この例では、作業体２Ｌ，２Ｒの作業部の中心軸が先端側のリンクハブ１３の中心軸ＱＢと一致させてあるが、必ずしも一致させなくてもよい。
【００５６】
＜複合作業装置の基本動作＞
この複合作業装置は、第１のユニットＵＬおよび第２のユニットＵＲがそれぞれ個別に動作して、基準作業平面１００（床面４）の被作業体３に対して作業を行う。その際、直動アクチュエータ６Ｌ，６Ｒによりリンク作動装置７Ｌ，７ＲをストロークＳの範囲で前後に移動させ、かつリンク作動装置７Ｌ，７Ｒにより作業体２Ｌ，２Ｒを姿勢変更させることで、基準作業平面１００上の広い範囲に作業を行うことができ、かつ被作業体３の様々な面に対して作業を行うことができる。
【００５７】
作業体２Ｌ，２Ｒの作業部の中心軸が先端側のリンクハブ１３の中心軸ＱＢと一致している場合、基準作業平面１００上の作業範囲は次のようになる。すなわち、図１、図２おいて、リンク作動装置７Ｌ，７Ｒが任意の前後位置にあるときの作業範囲は、折れ角θが最大（θｍａｘ）の状態で先端側のリンクハブ１３を３６０°旋回させた場合に先端側のリンクハブ１３の中心軸ＱＢの延長線が基準作業平面１００と交わる点を繋いで得られる円形の範囲である。この円形の範囲を前後方向に有効ストロークＳの長さだけスライドさせた領域が、各ユニットＵＬ，ＵＲの作業範囲１０１，１０２となる。
【００５８】
図１に示すように、両作業範囲１０１，１０２が直動アクチュエータ６Ｌ，６Ｒの動作方向（前後方向）と直交する方向（左右方向）に互いに重なるように、各リンク作動装置７Ｌ，７Ｒが配置されている。基準作業平面１００の上方部でも、両作業範囲１０１，１０２は重複している。
【００５９】
各ユニットＵＬ，ＵＲの作業範囲１０１，１０２を、基準作業平面１００と垂直方向（上方向）から見ると図１０のようになる。すなわち、第１のユニットＵＬの作業範囲１０１と第２のユニットＵＲの作業範囲１０２とは、左右方向に互いに重なる重複領域１０３を持っている。被作業体３は、この重複領域１０３の中心に被作業体３の中心が位置するように配置されている。言い換えると、この被作業体３の配置場所は、直動アクチュエータ６Ｌ，６Ｒがどの動作状態にあるときでも重複領域１０３内に位置する場所である。
【００６０】
図４（Ｂ）と共に、複合作業装置により１つの被作業体３に作業を行う方法について説明する。
（１）リンク作動装置７Ｌ（正確には基端側のリンクハブ１２の中心軸ＱＡ）が有効ストロークＳの後端Ａに位置する場合、第１のユニットＵＬにより被作業体３の左側面（−Ｘ方向側）から背面（＋Ｙ方向）まで作業することができる。
（２）リンク作動装置７Ｌが有効ストロークＳの前端Ｂに位置する場合、第１のユニットＵＬにより被作業体３の左側面（−Ｘ方向側）から正面（−Ｙ方向）まで作業することができる。
（３）リンク作動装置７Ｒが有効ストロークＳの後端Ｃに位置する場合、第２のユニットＵＲにより被作業体３の右側面（＋Ｘ方向側）から背面（＋Ｙ方向）まで作業することができる。
（４）リンク作動装置７Ｒが有効ストロークＳの前端Ｄに位置する場合、第２のユニットＵＲにより被作業体３の右側面（＋Ｘ方向側）から正面（−Ｙ方向）まで作業することができる。
【００６１】
（１）と（２）の作業領域が被作業体３の左側面側で重なり、（１）と（３）の作業領域が被作業体３の背面側で重なり、（３）と（４）の作業領域が被作業体３の右側面側で重なり、（２）と（４）の作業領域が被作業体３の正面側で重なる。このため、第１のユニットＵＬと第２のユニットＵＲを左右方向（Ｘ軸方向）に移動させなくても、被作業体３の全周方向から作業することができる。
【００６２】
作業時には、２つのユニットＵＬ，ＵＲの各作業体２Ｌ，２Ｒと被作業体３との相対位置および相対角度を個別に制御する。それにより、２つの作業体２Ｌ，２Ｒの各作業範囲１０１，１０２の重複領域１０３内で両ユニットＵＬ，ＵＲの作業が重複しないように作業体２Ｌ，２Ｒの位置および角度を変えて作業をすることができる。また、重複領域１０３の中心位置に被作業体３が配置されているため、被作業体３の様々な面に対してそれぞれのユニットＵＬ，ＵＲの作業体２Ｌ，２Ｒが互いに反対側から同時に作業できる。それにより、作業時間を短縮することができる。リンク作動装置７Ｌ，７Ｒで作業体２Ｌ，２Ｒの姿勢変更を高速・高精度で行えるため、高速・高精度の作業が可能である。
【００６３】
この複合作業装置は、リンク作動装置７Ｌ，７Ｒを１軸方向にだけしか移動させないので、この移動方向と直交する方向に移動させるための直動アクチュエータが不要となり、２つのリンク作動装置７Ｌ，７Ｒの並び方向（Ｘ軸方向）の寸法をコンパクトにできる。
【００６４】
リンク作動装置７Ｌ，７Ｒは、前述したように、コンパクトでありながら作業範囲が広い機構であるため、他の機構を用いて同じように作業体の姿勢を変更する場合と比べて、作業体２Ｌ，２Ｒの周囲に姿勢変更用の機構の一部がほとんど存在しないように構成できる。これにより、作業体２Ｌ，２Ｒを被作業体３に接近させて作業を行うことができると共に、複合作業装置の全体をより一層コンパクトにすることが可能である。
【００６５】
なお、この実施形態の場合、被作業体３のすべての側面に対して垂直方向から作業できないため、用途が限定される可能性があるが、グリース塗布のようなグリースを目標点に塗布する作業や、目標点をカメラで撮影する作業では、本構成でも十分に作業可能である。被作業体３の正面や背面に対して垂直方向寄りから作業したい場合は、直動アクチュエータ６Ｌ，６Ｒの有効ストロークＳを長くすればよい。
【００６６】
＜制御装置８１の構成＞
図５は制御装置８１の構成を示す。制御装置８１は、基本制御部８２、記憶部８２、および干渉回避部８４を有する。
この複合作業装置の作業における一連の動作は、作業の各ステップにおける各リンク作動装置７Ｌ，７Ｒの姿勢および各直動アクチュエータ６Ｌ，６Ｒの位置の目標値を含む動作プログラム８９として制御装置８１の記憶部８３に保管される。動作プログラム８９は、各リンク作動装置７Ｌ，７Ｒ毎に、組となる作業体２Ｌ，２Ｒおよび直動アクチュエータ６Ｌ，６Ｒのプログラム部分を含めて設けられる。前記リンク作動装置７Ｌ，７Ｒの姿勢は、前記折れ角θと旋回角φとによる座表位置（θ，φ）で規定される。直動アクチュエータ６Ｌ，６Ｒの位置の目標値は（Ｙ）で規定され、それぞれのリンク作動装置７Ｌと直動アクチュエータ６Ｌの組，リンク作動装置７Ｒと直動アクチュエータ６Ｒの組の目標値は、それぞれ（θ，φ，Ｙ）で規定される。また、前記記憶部８３には、次のように、各ステップ間の座標位置の差から演算した、リンク作動装置７Ｌ、７Ｒの各駆動源１１であるモータおよび各直動アクチュエータ６Ｌ，６Ｒの駆動源６ａであるモータの回転量が記憶される。
【００６７】
＜基本制御＞
同図に制御手順(1) 〜(8) を示すように、制御装置８１の基本制御部８２は、運転指令を受け取ると（手順(1))、目標位置を記憶部８３から読み出し（手順(2))、基本制御部８２内において事前に前記各ステップ間の座標位置（θ，φ，Ｙ）を比較し( 手順(3))、移動のために必要な各駆動源（モータ）１１，６ａの回転量を算出する（手順(4) ）。この算出は、モータ駆動よりも前に行っておいて、記憶部８３に記憶しておく。その算出結果を記憶部８３から読出し、前記リンク作動装置７Ｌ、７Ｒや直動アクチュエータ６Ｌ，６Ｒの駆動源１１，６ａを回転させる（手順 (5)）。目標位置まで回転すると各駆動源１１，６ａは、制御装置８１へ運転完了信号を出力し（手順(6) ）、制御装置８１の基本制御部８２は記憶部８３に記憶されている現在位置の情報を更新するとともに（手順(7）)、作業体２Ｌ，２Ｒへ作業指令を出力する（手順(8) ）。作業体２Ｌ，２Ｒは、この作業指令に応答して、作業体２Ｌ，２Ｒが有する駆動源(図示せず)を動作させる。なお、前記運転完了信号は、各駆動源１１，６ａを駆動するモータドライバ（図示せず）から出力するようにしてもよく、また例えば、各駆動源１１，６ａが備える位置検出器（図示せず）が出力するパルス等による回転量信号または位置信号であってもよい。
【００６８】
作業体２Ｌ，２Ｒが行う作業および前記現在位置の更新が終了すると、制御装置８１の基本制御部８２は次のステップの座標位置までの駆動源１１，６ａの回転量を読出し、前記一連の動作および情報の更新を行う。これらの制御装置８１で行われる一連の動作は、動作プログラム８９の全ステップが終了するまで繰返し行う。
【００６９】
＜干渉回避制御の基本＞
制御装置８１の前記干渉回避部８４は、複合作業装置の動作プログラム８９の運転開始前に、２つのリンク作動装置７Ｌ，７Ｒと作業体２Ｌ，２Ｒ等の作業範囲１０１，１０２が重なる重複領域１０３に２台のリンク作動装置７Ｌ、７Ｒまたは作業体２Ｌ，２Ｒ等が同時に存在する同時作業が有り、かつ２台のリンク作動装置７Ｌ、７Ｒまたは作業体２Ｌ，２Ｒ等が干渉する場合には、干渉を回避するために予め定められた制御規則により動作プログラム８９内の対象ステップの作業速度の変更や作業ポイント順の変更等を行うことでそれぞれのリンク作動装置７Ｌ，７Ｒの動作プログラム８９を修正する。前記干渉回避の方法として、後に述べる各種の方法が採用可能である。
記憶部８３は、ティーチング結果や修正済の動作プログラム８９についても記憶する。
【００７０】
前記干渉回避部８７は、前記各リンク作動装置７Ｌ、７Ｒとこれに取付けられた作業体２Ｌ，２Ｒの組である作業体付きリンク作動装置（前記ユニットＵＬ，ＵＲ）が相互に干渉するか否かを判定する干渉判定部８５、並びに前記干渉判定部８５の出力に基づいて前記動作プログラム８９を修正する動作切換部８６を含む。
前記干渉回避部８７は、この他に、後に説明する同時作業判定部８７や、優先順位判定部８８を有していてもよい。
【００７１】
＜干渉回避の制御例２＞
図６に制御フローを示す。
図５の動作切換部８６による動作切換を行うか否かは、同時作業判定部８７により重複領域１０１内での同時作業の有無によって判定してもよい。前記「同時作業」は、前記重複領域１０３に２台の作業体２Ｌ，２Ｒ付きのリンク作動装置７Ｌ、７Ｒが同時に存在する作業である。
図６において、まず、同時作業があるか否かを判定する（手順Ｑ１）。同時作業無と判定した場合（手順Ｑ１：無）には、動作切換を行わず、記憶部８３に同時作業無と記憶する（手順Ｑ３）。
【００７２】
＜干渉回避の制御例３ ＞
同時作業有と判定した場合（手順Ｑ１：有）には、干渉判定部８５により、前記重複領域１０３における作業体２Ｌ，２Ｒを含む２台のリンク作動装置７Ｌ、７Ｒの干渉が生じるか否かの干渉有無の判定を行う（手順Ｑ４）。この干渉有無の判定は、２台のリンク作動装置７Ｌ、７Ｒの作業体２Ｌ，２Ｒの作業軸（作業体２Ｌ，２Ｒが現在行う作業範囲の中心軸であり、例えば液体を射出する作業の場合は射出経路の中心軸）が交差するか否かを判定する。作業軸の交差がない場合は、動作切換を行わず、記憶部８３に干渉無と記憶する（手順Ｑ６）。
交差する場合には、優先順位判定部８８にて優先順位を判定し（手順Ｑ７）、優先順位に応じて記憶部８３に保存された一方のリンク作動装置７Ｌ，７Ｒまたは両方のリンク作動装置７Ｌ，７Ｒの動作プログラム８９を動作切換部８６により修正し、保存することで、対象ポイントでの同時作業を回避する。動作方法の修正は、一方もしくは両方の作業体２Ｌ，２Ｒに対しての速度変更、一時停止、作業ポイントの変更などが採用できる。例えば、優先順位が低い方の作業体２Ｌ，２Ｒの作業を停止させるようにしてもよい。
【００７３】
図７の例では、前記作業軸交差の判断につき、各リンク作動装置７Ｌ，７Ｒの作業軸を中心に所定の半径もしくは長さ、またはその両方を閾値として設定した円筒領域の交差の有無により干渉の有無を判定する（手順Ｑ４Ａ）。
交差が無い場合には図６の場合と同様に干渉無と判定し、結果を記憶部８３に保存し動作の修正を行わない。
交差がある場合は、図６の例と同様に、優先順位の判定（手順Ｑ７）、動作切換（手順Ｑ８）を行う。
ここでは１つの判定例として円筒領域を用いる例を挙げたが、リンク作動装置７Ｌ，７Ｒや作業体２Ｌ，２Ｒ等を内包する任意の曲面を干渉の判定に用いることができる。
【００７４】
＜干渉回避の制御例４ （優先順位例）＞
図５の優先順位判定部８８は、２つの作業体２Ｌ，２Ｒの優先順位を判定し、動作切換部８６は、優先順位に応じてそれぞれの動作プログラム８９を修正する。
図８は、優先順位判定の制御規則の一例を示す。同図のフローに示すように、一方の作業体２Ｌ，２Ｒと他方の作業体２Ｌ，２Ｒの一連の動作プログラム８９または前記動作プログラム８９における重複領域１０３内での実行時間Ｔ１，Ｔ２を比較し（手順Ｒ１）、実行時間の長い一方の装置の優先順位を高く設定してもよい。
Ｔ１＞Ｔ２の条件充足の場合（手順Ｒ１：Ｙｅｓ）は、第１の作業体の優先度を高とし（手順Ｒ２）、条件非充足の場合（手順Ｒ１：Ｎｏ）は、第２の作業体の優先度を高とする（手順Ｒ３）。
【００７５】
＜干渉回避の制御例５（優先順位例）＞
図９のフローに示すように、重複領域１０１内への進入タイミングで優先順位を判定してもよい。この場合、重複領域１０１へ先に進入する一方の作業体の優先順位を高く設定してもよい。同図の例では、「第１の作業体が行う作業が先行」と言う条件を充足するか否かを判定し（手順Ｓ１）、条件充足の場合（手順Ｓ１：Ｙｅｓ）が第１の作業体の優先度を高（手順Ｓ２）、条件非充足の場合（手順Ｓ１；Ｎｏ）は、第２の作業体の優先度を高とする（手順Ｓ３）。
【００７６】
＜干渉回避の制御例６（優先順位例）＞
図１０のフローに示すように、２つの作業体２Ｌ，２Ｒのそれぞれの動作プログラム８９の作業ポイント数を比較し、優先順位を判定してもよい。この時、作業ポイント数の多い一方の作業体の優先順位を高く設定する。同図の例では、「第１の作業体の作業ポイント数＞第２の作業体の作業ポイント数」と言う条件を充足するか否かを判定し（手順Ｕ１）、条件充足の場合（手順Ｓ１：Ｙｅｓ）が第１の作業体の優先度を高（手順Ｕ２）、条件非充足の場合（手順Ｓ１；Ｎｏ）は、第２の作業体の優先度を高（手順Ｕ３）とする。
【００７７】
＜干渉回避の制御例７（優先順位例）＞
優先順位判定部８８による判定は、次の例のように行ってもよい。
例えば、一方または両方の作業体２Ｌ，２Ｒの動作プログラム８９において、作業の各ステップに対する優先順位は、定められた規則に従って自動で定め、または手動で設定するようにしてもよい。
自動で設定すれば、プログラム修正に要する時間を短縮できる。手動で設定すれば、各作業ポイントの重要性などを詳細に考慮した優先順位の決定ができる。
【００７８】
＜干渉回避の制御例８（優先順位例）＞
重複領域１０３内で同時作業有かつ干渉有と判定した場合は、干渉有と判定したステップにおいて、優先順位の低い作業体２Ｌ，２Ｒを重複領域１０３の外で動作させてもよい。  この時、優先順位の高い作業体２Ｌ，２Ｒを先に重複領域１０３の内で動作させることで、同時作業を回避し、優先順位の高い作業体２Ｌまたは２Ｒの作業終了後に優先順位の低い作業体２Ｌまたは２Ｒの作業を重複領域１０３内で実行させる。
【００７９】
＜干渉回避の制御例９ ＞
図１１のフローに示すように、動作切換（ステップＱ８）の後に、記憶部８３の動作プログラム８９内の作業体２Ｌ，２Ｒの速度や動作条件を更新した後（ステップＱ９）、再度、作業体２Ｌ，２Ｒ等の交差の判定（ステップＱ４）を行ってもよい。
再判定は、動作プログラム８９内の全ての制御ステップにおいて同時作業無もしくは交差無と判定されるまで手順を繰り返してもよい。
【００８０】
＜干渉回避の制御例１０ ＞
なお、前記動作プログラム８９は、個々の目標ポイントが、前記被作業体３に対して固定された仮想的な平面である基準作業平面１００上の２次元座標によって指定され、前記干渉判定部８５は、前記リンク作動装置７Ｌ，７Ｒの前記作業範囲１０１，１０２および前記重複領域１０３を基準作業平面１００上の２次元領域に投影して干渉判定を行うようにしてもよい。
この制御例の場合、三次元座標を扱う必要が無く、そのため直感的に作業を進め易くなり、ティーチング作業が容易になる。
また、リンク作動装置７Ｌ，７Ｒの作業範囲１０１，１０２や、２台のリンク作動装置７Ｌ，７Ｒおよび作業体２Ｌ，２Ｒ等の重複領域１０３も基準作業平面１００上の２次元領域として扱っても良い。
【００８１】
この複合作業装置によると、以上のように、複数のリンク作動装置７Ｌ，７Ｒが作業範囲１０１，１０２の重複する領域で動作する際に作業体２Ｌ，２Ｒ等同士の干渉の危険性を自動的に判定し、ティーチング内容を自動で修正することで、ティーチングの負荷を軽減し時間短縮が可能となる。また、干渉による装置や作業体２Ｌ，２Ｒ等の故障を防ぐことができる。さらに被作業体３の品質を改善できる。
【００８２】
上記の実施形態では、２つのリンク作動装置７Ｌ，７Ｒを有する例につき説明したが、３つ以上のリンク作動装置を備える複合作業装置においても、この発明を適用することができる。
【００８３】
以上、実施形態に基づいて本発明を実施するための形態を説明したが、ここで開示した実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８４】
２Ｌ，２Ｒ…作業体
３…被作業体
６，６Ｌ，６Ｒ…直動アクチュエータ
７，７Ｌ，７Ｒ…リンク作動装置
１０…パラレルリンク機構
１１…姿勢制御用駆動源
１２…基端側のリンクハブ
１３…先端側のリンクハブ
１４…リンク機構
１５…基端側の端部リンク部材
１６…先端側の端部リンク部材
１７…中央リンク部材
８１…制御装置
８２…基本制御部
８３…記憶部
８４…干渉回避部
８５…干渉判定部
８６…動作切換部
８７…同時作業判定部
８８…優先順位判定部
８９…動作プログラム
１００…基準作業平面
１０１…左の作業体の作業範囲
１０２…右の作業体の作業範囲
１０３…重複領域
ＵＬ…第１のユニット
ＵＲ…第２のユニット
【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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