【事件の表示】
　特許第２９６３４３０号「加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置」の請求項１ないし１０に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２９６３４３０号の請求項１ないし８に係る特許を維持する。
【理　由】
１．本件特許第２９６３４３０号は、平成１０年４月２１日に出願されたものであって、平成１１年８月６日にその特許権の設定登録がなされ、その後、日東精工株式会社より特許異議の申立てがなされ、取消理由が通知され、その指定期間内である平成１２年１２月１日に訂正請求がなされたものである。
　
２．本件特許に対し、異議申立人日東精工株式会社は、甲第１号証として特開昭５７−１５６１８１号公報を、甲第２号証として特開昭６１−１２１８８３号公報を、甲第３号証として特開平９−８５６７１号公報を提示し、本件特許の請求項１ないし１０に係る発明は、甲第１号証、甲第１及び２号証、甲第１号証及び３号証、又は甲第１〜３号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、本件特許は取り消されるべきであると主張する。
　
３．上記取消理由は、
　請求項４及び９は、それぞれ請求項１を引用するものであるが、請求項１には、「天井板」について記載がないから、「天井板に対して吸着可能な」の記載は、その意味が不明であって、本件特許の請求項４及び９に係る発明は、特許法第３６条第４項又は５項に規定する要件を満たさない出願に対してされたものであるから、取り消すべきというものである。
　
４．上記訂正請求によって訂正された明細書の請求項１ないし８に係る発明（以下、それぞれ「訂正発明１」〜「訂正発明８」という。）は、その特許請求の範囲に記載された次のとおりのものである。
　「【請求項１】　ロボット・アームと、ロボット・アームの先端部にスライド・テーブルを介して取り付けられ加工具を備えた推力型加工機と、推力型加工機に設置された可動反推力受け手段と、推力型加工機が加工作業を行う際に可動推力受け手段と係合して推力型加工機の反推力を受け止め加工機に推力を付与する、加工装置本体側に設置された固定反推力受け手段とからなり、該固定反推力受け手段を電磁石あるいは真空パッドが吸着可能な材料で形成し、可動反推力受け手段が推力型加工機の固定反推力受け手段との対向面に配置されたシリンダ機構であり、シリンダ機構は、シリンダとシリンダに対し軸方向に移動可能にシリンダ内部に挿入され軸方向外側に押し出されて外側端部が固定反推力受け手段に当接するピストン軸とからなり、ピストン軸の外側端部には固定反推力受け手段に対して吸着可能な電磁石あるいは真空吸着パッドを取り付け、該スライド・テーブルは推進型加工機の加工具が被工作物に当たった場合反推力作用方向に移動して加工具による被加工物に対する衝撃を和らげる加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置。
【請求項２】　前記固定反推力受け手段が前記加工装置本体の天井板であることを特徴とする請求項１に記載した加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置。
【請求項３】前記固定反推力受け手段が前記加工装置本体の機台に立設した側板に対し固定した天井板部である請求項１に記載した加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置。
【請求項４】　前記加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置が多関節水平旋回移動形式、多関節垂直旋回移動形式、直交移動形式のいずれかである請求項１乃至３のいずれかに記載した加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置。
【請求項５】　ロボット・アームと、ロボット・アームの先端部に取り付けられ推力型加工機と、ロボット・アームに設置された可動反推力受け手段と、推力型加工機が加工作業を行う際に可動推力受け手段と係合して加工機の反推力を受け止め推力型加工機に推力を付与する、加工装置本体側に設置された固定反推力受け手段とからなり、可動反推力受け手段がロボット・アームの固定反推力受け手段との対向面に配置されたシリンダ機構であり、シリンダ機構は、シリンダとシリンダに対し軸方向に移動可能にシリンダ内部に挿入され軸方向外側に押し出されて外側端部が固定反推力受け手段に当接するピストン軸とからなり、該固定反推力受け手段を電磁石あるいは真空パッドが吸着可能な材料で形成し、一方ピストン軸の外側端部には固定反推力受け手段に対し吸着可能な電磁石あるいは真空吸着パッドを取り付けた、加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置。
【請求項６】　前記固定反推力受け手段が加工装置本体の天井板である請求項５に記載した加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置。
【請求項７】　前記固定反推力受け手段が加工装置本体の機台の上面あるいは機台に取り付けた下板である請求項５または６に記載した加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置。
【請求項８】　前記加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置が多関節水平旋回移動形式、多関節垂直旋回移動形式、直交移動形式のいずれかである請求項５乃至７のいずれかに記載した加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置。」
　
５．上記訂正請求の適否について判断する。
（１）上記訂正は、願書に添付された明細書（以下、「特許明細書」という。）を、以下のとおり訂正するものである。
　ａ．特許請求の範囲について、
　請求項１について、「該固定反推力受け手段を電磁石あるいは真空パッドが吸着可能な材料で形成し、」を追加し、「ピストン軸の外側端部には固定反推力受け手段に対して吸着可能な電磁石あるいは真空吸着パッドを取り付け、」を追加する訂正をする。
　ｂ．特許請求の範囲について
　請求項６を請求項５とし、「該固定反推力受け手段を電磁石あるいは真空吸着パッドが吸着可能な材料で形成し、一方ピストン軸の外側端部には固定反推力受け手段に対し吸着可能な電磁石あるいは真空吸着パッドを取付けた」を追加する訂正をする。
　ｃ．特許請求の範囲について
　請求項４及び９を削除し、請求項５を請求項４と、請求項７を請求項６と、請求項８を請求項７と、請求項１０を請求項８と、それぞれ訂正し、引用請求項をそれに応じて訂正する。
　ｄ．発明の詳細な説明について
　段落【０００９】を、「上記目的を達成するため、本願の第一の発明は、ロボット・アームと、ロボット・アームの先端部にスライド・テーブルを介して取り付けられ加工具を備えた推力型加工機と、推力型加工機に設置された可動反推力受け手段と、推力型加工機が加工作業を行う際に可動推力受け手段と係合して推力型加工機の反推力を受け止め加工機に推力を付与する、加工装置本体側に設置された固定反推力受け手段とからなり、該固定反推力受け手段を電磁石あるいは真空吸着パッドが吸着可能な材料で形成し、可動反推力受け手段が推力型加工機の固定反推力受け手段との対向面に配置されたシリンダ機構であり、シリンダ機構は、シリンダとシリンダに対し軸方向に移動可能にシリンダ内部に挿入され軸方向外側に押し出されて外側端部が固定反推力受け手段に当接するして係合するピストン軸とからなり、ピストン軸の外側端部には固定反推力受け手段に対し吸着可能な電磁石あるいは真空パッドを取り付け、該スライド・テーブルは推進型加工機の加工具が被工作物に当たった場合反推力作用方向に移動して加工具による被加工物に対する衝撃を和らげる加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置に関する。
　また、本願の第２の発明は、ロボット・アームと、ロボット・アームの先端部に取り付けられ推力型加工機と、ロボット・アームに設置された可動反推力受け手段と、推力型加工機が加工作業を行う際に可動推力受け手段と係合して加工機の反推力を受け止め推力型加工機に推力を付与する、加工装置本体側に設置された固定反推力受け手段とからなり、可動反推力受け手段がロボット・アームの固定反推力受け手段との対向面に配置されたシリンダ機構であり、シリンダ機構は、シリンダとシリンダに対し軸方向に移動可能にシリンダ内部に挿入され軸方向外側に押し出されて外側端部が固定反推力受け手段に当接して係合するピストン軸とからなり、該固定反推力受け手段を電磁石あるいは真空吸着パッドが吸着可能な材料で形成し、一方ピストン軸の外側端部には固定反推力受け手段に対し吸着可能な電磁石あるいは真空パッドを取り付けた、加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置に関する。」と訂正する。
　
（２）上記訂正のうち、
　ａの訂正事項についてみると、この訂正は、「固定反推力受け手段」を「電磁石あるいは真空パッドが吸着可能な材料で形成し」たものに限定し、また、「可動反推力受け手段のピストン軸の外側端部」を「天井板に対して吸着可能な電磁石あるいは真空吸着パッドを取り付け」たものに限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮に相当する。
　ｂの訂正事項についてみると、この訂正は、固定反推力受け手段を「電磁石あるいは真空パッドが吸着可能な材料で形成し」たものに限定し、また、「可動反推力受け手段のピストン軸の外側端部」を「天井板に対して吸着可能な電磁石あるいは真空吸着パッドを取り付け」たものに限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮に相当する。
　ｃの訂正事項についてみると、請求項の削除とこれに伴う引用請求項の変更であるから、特許請求の範囲の減縮に相当する。
　ｄの訂正事項についてみると、特許請求の範囲の減縮に伴い、発明の詳細な説明の記載の【課題を解決するための手段】の欄の記載をこれに整合させたものであるから、明りょうでない記載の釈明に相当する。
　そして、上記ａの訂正事項は、特許明細書の請求項１について、請求項４の構成中「天井板」を「固定反推力受け手段」と置き換えた構成を限定したものに相当し、特許明細書において、「天井板」が「固定反推力受け手段」の一例として記載されていることは明らかであるから、この訂正事項は、願書に添付した明細書又は図面に記載された事項の範囲内のものであり、かつ、この訂正によって、発明の目的が変更されるものでもないから、特許請求の範囲を実質的に変更するものでもない。
　上記ｂの訂正事項は、特許明細書の請求項６について、請求項９の構成中「天井板」を「固定反推力受け手段」と置き換えた構成を限定したものに相当し、特許明細書において、「天井板」が「固定反推力受け手段」の一例として記載されていることは明らかであるから、この訂正事項は、願書に添付した明細書又は図面に記載された事項の範囲内のものであり、かつ、この訂正によって、発明の目的が変更されるものでもないから、特許請求の範囲を実質的に変更するものでもない。
　したがって、上記訂正事項は、いずれも、願書に添付した明細書又は図面に記載された事項の範囲内のものであり、かつ、特許請求の範囲を実質的に拡張し、又は変更するものではない。
　
（３）以上のとおりであるから、上記訂正請求は、特許法第１２０条の４第２項並びに同条第３項で準用する第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
６．次に、特許異議の申立てについて判断する。
（１）本件特許の請求項１ないし８に係る発明は、訂正された明細書の特許請求の範囲第１ないし８項に記載されたとおりのものであって、上記４で認定したとおりのものである。
（２）前記甲第１〜３号証には、以下の事項が記載されている。
　甲第１号証；球軸受のような機械要素を歯車箱のような機械ケースへ圧入するのに好適な工業用組立ロボットに関し、「３はベッド１の側面に固設された組立ロボットで、主柱３ａとその上端に回動自在に連結された横腕３ｂおよびその横腕３ｂに関節３ｃを介して支持された作業腕３ｄとからなっている。４および５はパルス電動機であり、一方のパルス電動機４は主柱３ａの下端に設けられ、前記横腕３ｂを第２図中仮想線で示すように軸線４ａを中心に回動させ、他のパルス電動機５は横腕３ｂに作業腕３ｄと対称に支持され、作業腕３ｄを同様に軸線５ａを中心に回動させるものである。６は被圧入物Ｗの上方に位置して設けられた受圧枠で、ベッド１上に立設された３本の支柱６ａとその支柱６ａの上端に強固に支持された受圧板６ｂとからなっている。７は被圧入物Ｗへ圧入部品８を押圧して圧入する押圧具であり、前記作業腕３ｄに支持されている。」（第１頁右下欄１５行目−第２頁左上欄９行目）、「第４図、第５図は他の実施例を示すもので、押圧作動手段たる油圧シリンダを作業腕３ｄに設けたものである。すなわち、第４図において、油圧シリンダ９はシリンダ９Ａとその内部に対向して設けた２個のピストン９Ｂ，９Ｃとからなり、下側のピストン９Ｃの両面に液圧室を形成し、そのロッド９Ｄには下端に前実施例と同様の係合部７ｆが形成してある。上側のピストン９Ｂはばね９Ｅによって下方へ弾発されており、そのロッド９Ｆの頂面は受圧板８ｂに対面するようになっている。まず、油圧シリンダ９がパーツフィーダ８の上方に移動した後、両ピストン９Ｂ，９Ｃ間に給油されると、上側ピストン９Ｂはばね９Ｅによって背面を支えられているので、ピストン９Ｃのみが下端迄移動し、その係合部７ｆがパーツフィーダ８上の圧入物Ｓへ係合する。次いでピストン９Ｃの下面に圧油を供給してロッド９Ｄを引き上げると共に作業腕３ｄが油圧シリンダ９を被圧入物Ｗ上の所定位置へ移動する。ここで再びピストン９Ｂ，９Ｃ間へ給油すると、前記と同様にピストン９Ｃのみが降下し、圧入物Ｓを被圧入物Ｗへ押圧して停止する。これによって両ピストン９Ｂ，９Ｃ間の液圧が上昇し、上側のピストン９Ｂをばね９Ｅに抗して上昇させそのロッド９Ｆの頂面を受圧板６ｂへ当接させる。この間、下方のピストン９Ｃは前記ばね９Ｅの圧縮と共に漸増する力で圧入物Ｓを加圧し、前記ピストンロッド９Ｆが受圧板６ｂに当接して後退を停止すると共に強い力で被圧入物Ｗへ圧入を完了するものである。よって、油圧シリンダ９の出力は専らロッド９Ｄ，９Ｆを介して圧入物Ｓと受圧板６ｂにのみ作用し作業腕３ｄには無視できる程度の僅かな力のみが作用する。」（第２頁左下欄１９行目−第３頁左上欄１０行目）及び「押圧作動手段によって押圧具へ圧入力が作用すると、その反力は受圧枠に作用し、作業腕へは圧入力の反力が作用しない。」（第３頁右上欄５−８行目）と記載されている。
　甲第２号証；部品の組立等時に圧入作業を行なう圧入装置に関し、「ワークを移載して圧入する場所に位置決めをする産業用ロボットと、この産業用ロボットに取付けられた圧入機と、この圧入機に取付けられ、ワークの着脱を行なうチャックと、前記産業用ロボットに設けられ、前記圧入機が圧入時発生する反力方向に圧入機を摺動させる移動部と、圧入時、反力方向に移動した圧入機を停止させ、圧入反力を受ける天板とを備えたことを特徴とする圧入装置。」（特許請求の範囲）、「１１は第５図の従来例で説明した産業用ロボット１と同様な水平系の産業用ロボットで、圧入ワークの移載、圧入場所への位置決めを行なう。１２は、産業用ロボット１１に設けられ、圧入方向と平行に取付けられたシャフトである。１３は圧入機で、エアーとか油で駆動される。１４は、圧入機１３を圧入終了後、基の位置に復帰させるバネである。１５は、圧入機１３に取付けられ、ワークの保持着脱を行なうチャックである。１６は、圧入するワークである。１７は、圧入されるワークである。１８は、受台で、ワーク１７をセット固定すると共に、圧入力を支える。１９は、天板で、産業用ロボット１１の動作範囲の広さを有し、圧入機１３の上昇を停止させて、圧入時の反力を支える。２０は、天板１９を固定する支柱である。」（第２頁左下欄２０行目−右下欄１７行目）、「次に第２図の様に、圧入機１３の圧入シャフト２１を下降させる。すると、ワーク１６がワーク１７に圧入開始と同時に圧入機１３全体が圧入の反力を受ける。また、圧入機１３はシャフト１２に摺動可能に設けられているので、第３図の様に圧入機１３が産業用ロボットの上部に設けられた天板１９まで上昇し停止する。」（第３頁左上欄３−９行目）、「尚、実施例では、水平系の産業用ロボットを使用したが、実施例の説明からも解かるように、直交座標系、円筒座標系等のロボットを使用することもできる。」（第３頁右上欄１６−１９行目）及び「以上のように本発明は、圧入の反力方向に圧入機１３を摺動させ、産業用ロボット１１の動作範囲上に有した天板１９で圧入機１３の摺動を停止させ、反力も支えさせることにより、産業用ロボット１１の動作範囲のどの位置においても、更には、産業用ロボット１１が反力の影響を受けることなく圧入作業を行うことが出来る圧入装置である。」（第３頁左下欄１−８行目）と記載されている。
甲第３号証；移動装置に小形の多関節形ロボットを搭載して、加工対象領域を広くした、簡易式の小型の多関節ロボット装置に関し、「【請求項１】多関節からなる遊動アームの自由端部が昇降自在となるようにバランサーを介して遊動アームを支柱に支持し、遊動アームの自由端部に支持ブラケットを水平方向に回動自在に取付け、該支持ブラケットに小形の多関節形ロボットと、ワークの位置決めジグの係合部に係合しうる位置決め片を下端部に有する長尺部材とを垂設すると共に、遊動アームの位置を固定するための固定手段を設けてなる小形の多関節ロボット装置。【請求項２】前記固定手段は、長尺部材の下端に設けられた電磁石である請求項１に記載の小形の多関節ロボット装置。【請求項３】前記固定手段は長尺部材の下端に設けられた真空吸着機である請求項１に記載の小形の多関節形ロボット装置。」（特許請求の範囲）、「８はバランサー、９は第３の垂直軸の軸心Ｏ３を中心として回転自在となるように遊動アーム７の自由端部に取付けられた支持ブラケット、１１は、支持ブラケット９に垂設された小形の多関節ロボットで、例えばこの小形の多関節ロボットの水平方向に回動する旋回軸は、第３の垂直軸の軸心Ｏ３と一致しているものとする。１２は支持ブラケット９に垂設された長尺部材で、例えばこの長尺部材１２は軸方向に遊入されて、適宜の締付具、例えば、図示の場合は締付ボルトにより、長さが調整自在な第１および第２の長尺部材１２１，１２２と、後述するワーク位置決めジグの係合部に係合しうる位置決め片１２３とにより構成されている。なお、位置決め片１２３の基準点をＣとする。１３は遊動アーム７の位置を固定するための手段、例えば電磁石である。」（第３頁右欄２−１７行目）及び「上記の状態で固定手段を作動して、図示の場合電磁石１３に給電して、床面に置かれた、例えば鋼板または金属製の常磐に電磁石１３を吸着させて、遊動アーム７の自由端部に取付けられた支持ブラケット９の位置を固定させる。」（第４頁左欄２０−２４行目）と記載されている。
　
（３）請求項１に係る発明と前記甲第１〜３号証に記載されたものとを対比すると、前記甲各号証には、いずれにも、訂正後の請求項１に係る発明の構成である「固定反推力受け手段を電磁石あるいは真空パッドが吸着可能な材料で形成し」、「（可動反推力受け手段の）ピストン軸の外側端部には固定反推力受け手段に対して吸着可能な電磁石あるいは真空吸着パッドを取り付け」た構成が記載されておらず、かつ該構成が示唆されているとすることもできない。
　甲第３号証には、多関節からなる遊動アームの自由端部を固定するための電磁石又は、真空吸着機から成る固定手段を設けたものが記載されているが、甲第３号証に記載されたものは、作業者が遊動アームの自由端部を自在に位置変位させて、これを所定位置に固定して、自由端部に支持ブラケットを介して取付けられた小形の多関節ロボットに作業をさせるものであって、自動制御され、位置決めがされるロボットアームの先端部を固定するものではない。そうすると、甲第１号証又は甲第２号証に記載されるような自動制御されるロボットアームの先端に電磁石又は真空吸着機を設けることが、甲第３号証に示唆されているとすることはできない。
　そして、請求項１に係る発明は、前記構成により、加工機の水平のぶれが防止されるという（発明の詳細な説明の段落【００３２】参照）甲各号証に記載されたものにはない、格別の作用効果を奏するものと認められる。
　したがって、請求項１に係る発明は、前記甲第１〜３号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
　
（４）請求項２ないし４に係る発明は、請求項１に係る発明の構成を全て備えた上でさらに限定を加えたものであるから、請求項１に係る発明が前記甲第１〜３号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない以上、請求項２ないし４に係る発明も、前記甲第１〜３号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
　
（５）請求項５に係る発明と前記甲第１〜３号証に記載されたものとを対比すると、前記甲各号証には、いずれにも、訂正後の請求項５に係る発明の構成である「固定反推力受け手段を電磁石あるいは真空パッドが吸着可能な材料で形成し、一方（可動反推力受け手段の）ピストン軸の外側端部には固定反推力受け手段に対し吸着可能な電磁石あるいは真空吸着パッドを取り付けた」構成が記載されておらず、かつ該構成が示唆されているとすることもできない。
　甲第３号証には、多関節からなる遊動アームの自由端部を固定するための電磁石又は、真空吸着機から成る固定手段を設けたものが記載されているが、甲第３号証に記載されたものは、作業者が遊動アームの自由端部を自在に位置変位させて、これを所定位置に固定して、自由端部に支持ブラケットを介して取付けられた小形の多関節ロボットに作業をさせるものであって、自動制御され、位置決めがされるロボットアームの先端部を固定するものではない。そうすると、甲第１号証又は甲第２号証に記載されるような自動制御されるロボットアームの先端に電磁石又は真空吸着機を設けることが、甲第３号証に示唆されているとすることはできない。
　そして、請求項５に係る発明は、前記構成により、加工機の水平のぶれが防止されるという（発明の詳細な説明の段落【００３２】参照）甲各号証に記載されたものにはない、格別の作用効果を奏するものと認められる。
　したがって、請求項５に係る発明は、前記甲第１〜３号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
　
（６）請求項６ないし８に係る発明は、請求項５に係る発明の構成を全て備えた上でさらに限定を加えたものであるから、請求項５に係る発明が前記甲第１〜３号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない以上、請求項６ないし８に係る発明も、前記甲第１〜３号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
　
（７）また、取消理由通知で指摘した明細書の記載不備も、上記訂正事項ｃの訂正によって記載不備の対象となる請求項が削除されたので、解消した。
　
７．したがって、特許異議甲立ての理由及び証拠によっては、本件特許の請求項１ないし８に係る発明の特許を取り消すことはできない。
　また、他に、本件特許の請求項１ないし８に係る発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１２年１２月２１日（２０００．１２．２１）
【訂正の要旨】
　訂正の要旨
　ａ．特許請求の範囲について、
　請求項１について、「該固定反推力受け手段を電磁石あるいは真空パッドが吸着可能な材料で形成し、」を追加し、「ピストン軸の外側端部には固定反推力受け手段に対して吸着可能な電磁石あるいは真空吸着パッドを取り付け、」を追加する、特許請求の範囲の減縮を目的とする訂正をする。
　ｂ．特許請求の範囲について
　請求項６を請求項５とし、「該固定反推力受け手段を電磁石あるいは真空吸着パッドが吸着可能な材料で形成し、一方ピストン軸の外側端部には固定反推力受け手段に対し吸着可能な電磁石あるいは真空吸着パッドを取付けた」を追加する特許請求の範囲の減縮を目的とする訂正をする。
　ｃ．特許請求の範囲について
　請求項４及び９を削除し、請求項５を請求項４と、請求項７を請求項６と、請求項８を請求項７と、請求項１０を請求項８と、それぞれ訂正し、引用請求項をそれに応じて訂正する、特許請求の範囲の減縮を目的とする訂正をする。。
　ｄ．発明の詳細な説明について
　段落【０００９】を、「上記目的を達成するため、本願の第一の発明は、ロボット・アームと、ロボット・アームの先端部にスライド・テーブルを介して取り付けられ加工具を備えた推力型加工機と、推力型加工機に設置された可動反推力受け手段と、推力型加工機が加工作業を行う際に可動推力受け手段と係合して推力型加工機の反推力を受け止め加工機に推力を付与する、加工装置本体側に設置された固定反推力受け手段とからなり、該固定反推力受け手段を電磁石あるいは真空吸着パッドが吸着可能な材料で形成し、可動反推力受け手段が推力型加工機の固定反推力受け手段との対向面に配置されたシリンダ機構であり、シリンダ機構は、シリンダとシリンダに対し軸方向に移動可能にシリンダ内部に挿入され軸方向外側に押し出されて外側端部が固定反推力受け手段に当接するして係合するピストン軸とからなり、ピストン軸の外側端部には固定反推力受け手段に対し吸着可能な電磁石あるいは真空パッドを取り付け、該スライド・テーブルは推進型加工機の加工具が被工作物に当たった場合反推力作用方向に移動して加工具による被加工物に対する衝撃を和らげる加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置に関する。
　また、本願の第２の発明は、ロボット・アームと、ロボット・アームの先端部に取り付けられ推力型加工機と、ロボット・アームに設置された可動反推力受け手段と、推力型加工機が加工作業を行う際に可動推力受け手段と係合して加工機の反推力を受け止め推力型加工機に推力を付与する、加工装置本体側に設置された固定反推力受け手段とからなり、可動反推力受け手段がロボット・アームの固定反推力受け手段との対向面に配置されたシリンダ機構であり、シリンダ機構は、シリンダとシリンダに対し軸方向に移動可能にシリンダ内部に挿入され軸方向外側に押し出されて外側端部が固定反推力受け手段に当接して係合するピストン軸とからなり、該固定反推力受け手段を電磁石あるいは真空吸着パッドが吸着可能な材料で形成し、一方ピストン軸の外側端部には固定反推力受け手段に対し吸着可能な電磁石あるいは真空パッドを取り付けた、加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置に関する。」と、明りょうでない記載の釈明を目的とする訂正をする。
（５４）【発明の名称】
加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　ロボット・アームと、ロボット・アームの先端部にスライド・テーブルを介して取り付けられ加工具を備えた推力型加工機と、推力型加工機に設置された可動反推力受け手段と、推力型加工機が加工作業を行う際に可動推力受け手段と係合して推力型加工機の反推力を受け止め加工機に推力を付与する、加工装置本体側に設置された固定反推力受け手段とからなり、該固定反推力受け手段を電磁石あるいは真空パッドが吸着可能な材料で形成し、可動反推力受け手段が推力型加工機の固定反推力受け手段との対向面に配置されたシリンダ機構であり、シリンダ機構は、シリンダとシリンダに対し軸方向に移動可能にシリンダ内部に挿入され軸方向外側に押し出されて外側端部が固定反推力受け手段に当接するピストン軸とからなり、ピストン軸の外側端部には固定反推力受け手段に対し吸着可能な電磁石あるいは真空吸着パッドを取り付け、該スライド・テーブルは推進型加工機の加工具が被工作物に当たった場合反推力作用方向に移動して加工具による被加工物に対する衝撃を和らげる加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置。
　【請求項２】　前記固定反推力受け手段が前記加工装置本体の天井板であることを特徴とする請求項１に記載した加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置。
　【請求項３】前記固定反推力受け手段が前記加工装置本体の機台に立設した側板に対し固定した天井板部である請求項１に記載した加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置。
　【請求項４】　前記加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置が多関節水平旋回移動形式、多関節垂直旋回移動形式、直交移動形式のいずれかである請求項１乃至３のいずれかに記載した加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置。
　【請求項５】　ロボット・アームと、ロボット・アームの先端部に取り付けられ推力型加工機と、ロボット・アームに設置された可動反推力受け手段と、推力型加工機が加工作業を行う際に可動推力受け手段と係合して加工機の反推力を受け止め推力型加工機に推力を付与する、加工装置本体側に設置された固定反推力受け手段とからなり、可動反推力受け手段がロボット・アームの固定反推力受け手段との対向面に配置されたシリンダ機構であり、シリンダ機構は、シリンダとシリンダに対し軸方向に移動可能にシリンダ内部に挿入され軸方向外側に押し出されて外側端部が固定反推力受け手段に当接するピストン軸とからなり、該固定反推力受け手段を電磁石あるいは真空パッドが吸着可能な材料で形成し、一方ピストン軸の外側端部には固定反推力受け手段に対し吸着可能な電磁石あるいは真空吸着パッドを取り付けた、加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置。
　【請求項６】　前記固定反推力受け手段が加工装置本体の天井板である請求項５に記載した加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置。
　【請求項７】　前記固定反推力受け手段が加工装置本体の機台の上面あるいは機台に取り付けた下板である請求項５または６に記載した加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置。
　【請求項８】　前記加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置が多関節水平旋回移動形式、多関節垂直旋回移動形式、直交移動形式のいずれかである請求項５乃至７のいずれかに記載した加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は、推進型加工機をロボット・アームの先端に取り付けたロボット・アーム型加工装置に関し、より詳しく述べると推進型加工機をロボット・アームの先端に取り付けた加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　産業用ロボット装置には、大別して（１）部品を機械の中に挿入したり、また機械から加工品を取り出して保管庫に並べるような作業等を行うための製品搬送を目的とした搬送用ロボット装置と、（２）作業目的に見合った加工機をロボット・アーム先端部に固定し各種の加工作業をそれぞれ所定の位置で直接行う作業用ロボット加工装置とがある。
　【０００３】
　一般には、どちらの形式のロボット装置も、同じような駆動機構を有し、多次元の動きをコンピュータおよびサーボモータによって制御してロボット・アームを任意の位置で停止し所望の作業を自動的に行わせている。
　【０００４】
　また、現在ロボット装置の多くの駆動機構は、（１）１個のロボット・アームを複数のアーム片で多関節化して形成し、隣接するアーム片同士を互いに回動可能に連結し端部アーム片に加工機を取付けた多関節旋回型ロボット・アーム駆動機構と、（２）直交する直線ガイドレールに加工機を取り付けロボット・アームを任意の座標点に移動することを可能とする直交移動型ロボット・アーム駆動機構とに分かれる。これらのロボット・アーム駆動機構には、大別してロボット・アームを水平方向に動かす水平移動形式とロボット・アームを垂直方向に動かす垂直移動形式の２種類がある。
　【０００５】
　【発明が解決しようとする課題】
　多関節旋回ロボットでは、１本のロボット・アームを分離した複数のアーム片を隣接するアーム片が互いに旋回可能となるように結合して一体的に形成しているため、ロボット・アームの強度が低く、ロボット・アーム先端において大きな垂直荷重を付与する必要がある作業には適さなかった。
　【０００６】
　直線ガイドレールを交差して組み合わせロボット・アームをガイドレールに沿って移動可能とする直交移動型ロボット機構においては、ガイド・レールの交差移動部にベアリングガイドレールを固定しており、旋回移動方式よりはロボット・アーム先端部までのアーム距離が少ないため、より大きな垂直荷重を付与することができる。しかしながら、現在では最大３ｋＮ程度の耐垂直荷重程度の口ボット・アーム駆動機構が使用されているに過ぎなかった。
　【０００７】
　一方、現在産業用ロボットとしては、多関節旋回ロボット装置が部品の組み立て、スポット溶接、ハンダ付け、吹き付け塗装、バリ取り等に用いられ、また直交移動型ロボットは上記以外の目的、例えば、小径ドリルの穴明け、小径のリベットかしめ、ねじ締め、小径のプレス圧入等の作業に使用されているに過ぎず、例えば２０ｋＮ以上の高推力を直接ロボット・アーム先端にかけロボット・アーム長さで倍加されるモーメントに耐えうるロボット・アーム型加工装置は従来なかった。
　【０００８】
　本発明は、大きな推力荷重、例えば、２０ｋＮ以上の推力加重を必要とする作業を可能とする加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置を提供することを目的とする。なお、本発明の加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置は、多関節旋回型ロボット装置および直交移動型ロボット装置の両方に対して適用でき、多関節旋回型ロボット・アーム機構および直交移動型ロボット・アーム機構の基本構造は従来のものと同一あるいは類似の構造とすることができる。
　【０００９】
　【課題を解決するための手段】
　上記目的を達成するため、本願の第一の発明は、ロボット・アームと、ロボット・アームの先端部にスライド・テーブルを介して取り付けられ加工具を備えた推力型加工機と、推力型加工機に設置された可動反推力受け手段と、推力型加工機が加工作業を行う際に可動推力受け手段と係合して推力型加工機の反推力を受け止め加工機に推力を付与する、加工装置本体側に設置された固定反推力受け手段とからなり、該固定反推力受け手段を電磁石あるいは真空吸着パッドが吸着可能な材料で形成し、可動反推力受け手段が推力型加工機の固定反推力受け手段との対向面に配置されたシリンダ機構であり、シリンダ機構は、シリンダとシリンダに対し軸方向に移動可能にシリンダ内部に挿入され軸方向外側に押し出されて外側端部が固定反推力受け手段に当接するして係合するピストン軸とからなり、ピストン軸の外側端部には固定反推力受け手段に対し吸着可能な電磁石あるいは真空パッドを取り付け、該スライド・テーブルは推進型加工機の加工具が被工作物に当たった場合反推力作用方向に移動して加工具による被加工物に対する衝撃を和らげる加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置に関する。
　また、本願の第２の発明は、ロボット・アームと、ロボット・アームの先端部に取り付けられ推力型加工機と、ロボット・アームに設置された可動反推力受け手段と、推力型加工機が加工作業を行う際に可動推力受け手段と係合して加工機の反推力を受け止め推力型加工機に推力を付与する、加工装置本体側に設置された固定反推力受け手段とからなり、可動反推力受け手段がロボット・アームの固定反推力受け手段との対向面に配置されたシリンダ機構であり、シリンダ機構は、シリンダとシリンダに対し軸方向に移動可能にシリンダ内部に挿入され軸方向外側に押し出されて外側端部が固定反推力受け手段に当接して係合するピストン軸とからなり、該固定反推力受け手段を電磁石あるいは真空吸着パッドが吸着可能な材料で形成し、一方ピストン軸の外側端部には固定反推力受け手段に対し吸着可能な電磁石あるいは真空パッドを取り付けた、加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置に関する。
　【００１０】
　【作用】
　本発明の加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置によれば、ロボット装置のロボット・アームの端部に取り付けた加工機が、被加工物を加工する際に高い推力を必要とする場合にあっても、ロボット・アームあるいは推力型加工機に設置された可動反推力受け手段と加工装置本体側に設置された固定反推力受け手段とが係合することによって反推力を受け止めるので、ロボット・アームあるいは直交ガイドレールに対し実質的に負荷をかけることなく加工処理をすることが可能となる。なお、本明細書にいう「反推力」とは、加工具を被工作物に対して押圧加工する際に反力として推力作用方向とは反対方向に働く力をいう。
　【００１１】
　推力型加工機とは、被加工品に対し加工機の加工具を押し当て加工具に推力を与えつつ加工する加工機をいい、例えば曲げ加工機、かしめ加工機、刻印機、圧入機等のプレス加工機、ボルト・ナット締め機、刃物を回転させながら加工するドリル穴あけ機、エンドミル切削機等をあげることができる。
　【００１２】
　可動反推力受け手段は、ロボット・アームあるいは推力型加工機側に設置され、推力型加工機が被加工物を加工する際に加工具の推力方向と反対方向あるいは同方向に移動し、加工機本体側に設置された固定反推力受け手段と係合し、それによって加工具の推力の反力を可動反推力受け手段と固定反推力受け手段とで受け止め、加工機の加工具が被加工物を加工する際に必要な推力を加工具に付与する。
　【００１３】
　可動反推力受け手段と固定反推力受け手段は、互いに一対となっておりかつ加工具からの反推力を受け止める作用をする。固定反推力受け手段は、加工装置本体側に固定されている。加工装置本体にはロボット・アームが取り付けられているが、加工機本体側とは例えば、加工装置の天井板、機台上面、機台に取り付けた下板、側壁等をいう。可動反推力受け手段と固定反推力受け手段としては、以下の態様が好ましい例として例示される。
　【００１４】
（１）固定反推力受け手段が加工装置本体の天井板である。
　【００１５】
　加工装置の天井板は、高い反推力荷重に耐えることができるように頑丈に、例えば２０ｋＮ以上の反推力荷重に耐えるように形成されている。また、この場合天井板を電磁石あるいは真空吸着パッドが吸着可能な材料で形成し、一方ピストン軸の外側端部には天井板に対し吸着可能な電磁石あるいは真空吸着パッドを取り付ることが好ましい。例えば、強力に固定する場合の電磁石としては、３００ｋｇｆ（３ｋＮ）の吸着力を有するものを使用する。本例の場合には、天井板の対向面は面の平行度および面粗度がでるように仕上げることが好ましい。可動反推力受け手段と固定反推力受け手段とを係合させることにより加工具からの反推力を確実に受け止めるとともに加工具が横方向のぶれを防止することができる。また、ピストン軸の上端面は天井板の下面に対し推力／反推力方向に対し垂直面方向で当接することが好ましい。
　【００１６】
　なお、固定反推力受け手段が加工装置本体の天井板であり、前記可動反推力受け手段がロボット・アームの天井板との対向面に配置されたシリンダ機構であり、該シリンダ機構はシリンダとピストン軸とからなる。この場合にも、上述の理由から、この場合天井板が電磁石あるいは真空吸着パッドが吸着可能な材料で形成し、一方ピストン軸には天井板に吸着できる電磁石あるいは真空吸着パッドを取りつけることが好ましい。シリンダ機構は、（１）と同様の構成、機能を有する。また、シリンダ機構は複数設けてもよい。
　【００１７】
（２）前記固定反推力受け手段が加工装置本体の機台の上面あるいは機台に取り付けた下板である。
　【００１８】
（３）前記固定反推力受け手段が前記加工装置本体の機台に立設した側板に対し固定した天井板部である。
　【００１９】
（４）前記固定反推力受け手段が前記加工装置本体の機台に立設した側板に対し固定した天井板部である。
　【００２０】
　なお、本発明の加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置は、従来と同様のロボット・アーム駆動機構を有し、該ロボット・アーム駆動機構はＣＰＵと、ＣＰＵからの簡単な電気プログラム指令によって主軸を回転移動させるためのサーボモータあるいはステッピングモータと、主軸の回転角度の位置検出を行うロータリーエンコーダとの組み合わせからなり、それによってロボット・アームが移動可能とされる空間内の任意の座標位置にロボット・アームを移動可能としてこのようなロボット・アーム駆動機構は従来技術に属するので、その図示及び説明は省略する。
　【００２１】
　ロボット・アーム型加工装置としては、ロボットアームの先端に自動着脱交換が可能なチャック装置を取り付け、パレットの任意の位置から多品種の部品をプログラム指令によってつかんで取り出す作業や、その逆に任意のパレット位置に部品を積載配置する搬送作業を中心として行うロボット・アーム型加工装置や、ロボット・アームの先端に軽量な加工機を取り付けプログラム指令によって任意の位置に順次繰り返し移動・停止をさせて同一の加工作業を行うロボット・アーム型加工装置も含まれる。
　【００２２】
　さらに、本発明の加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置は、アーム先端にプレス加工装置等の加工機を取り付け、加工機をプログラム指令に従ってロボット・アームを介して任意の位置に移動させる。加工機の先端には自動交換可能なチャック装置が取り付けられている。チャック装置に圧入具を取り付けることによって、部品をつかんだまま直接任意の位置にある相手被加工部材に部品を圧入したり、またチャック装置によって加工具を刻印加工具につかみ変えることによって任意の被加工部材にプログラム指令により異なる刻印を打つことができる。
　【００２３】
　例えば、通常ベアリングを圧入する場合には加工推力を必要とするが、本発明の加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置によればベアリングを直接つかんで相手部品のベアリングケース内に直接圧入することができる。また、加圧力を測定できるロードセルセンサを組み込むことによってベアリングを圧入する場合の推力をベアリングケース毎に表示し所定の推力となるように加工管理することが可能となる高機能ロボット・アーム型加工装置を提供することができる。
　【００２４】
　本発明は、産業用ロボット装置として適用できる他、歩行用ロボット装置および自動走行用ロボット装置にも適用できる。歩行用ロボット装置および自動走行用ロボット装置の場合には、作業用空間において天井板、底板、底板に取り付けた下板、あるいは側面板等を加工機本体側として利用し、加工機本体側の固定型反推力受け手段と加工機あるいはロボット・アーム側に取り付けた可動反推力受け手段とを係合させた状態で加工機が加工を行うようにすることもできる。本発明にいう固定型反推力受け手段を取り付ける加工装置本体側とは上記作業空間の天井板、底板、底板に取り付けた下板、あるいは側面板等を含むものとする。歩行用ロボット装置および自動走行用ロボット装置の場合には、任意の作業空間で本発明が意図する加工作業をすることが可能となる。
　【００２５】
　【実施の態様】
　以下に、本発明を図示する実施態様に基づいて具体的に詳細に説明する。
　図１は、本発明の第一の実施態様である水平多間接形の加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置の正面図であり、図２は図１の加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置全体の縦断面図であり、加工機を加工位置に移動、位置させた状態を示す。図３は、可動反推力受け手段を固定反推力受け手段に係合させる工程を説明する図１の加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置の縦断面図であり、図４は可動反推力受け手段を固定反推力受け手段に係合させた状態で被加工物を加工する状態を示す図１の加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置の縦断面図である。
　【００２６】
　図１において、加工装置機台Ｂ上には、複数の支柱Ｐが立てられ、支柱Ｐの上部には天井板Ｃが取り付け固定されている。また、天井板Ｃの下方外側にはアーム支柱Ｓが立設され、アーム支柱Ｓには旋回可能にロボット・アームＡが取りつけられている。ロボット・アームＡは、アーム片Ａ１とＡ２とを互いに旋回可能となるように連結している。アーム支柱Ｓの上端部と連結部のアーム片Ａ１の上端部とにはそれぞれアーム片Ａ１とアーム片Ａ２とを旋回させるためのサーボモータＳＭ１とＳＭ２とが取りつけられている。ロボット・アームＡの先端部には加工機Ｍが取り付られ、加工機Ｍの上端部にはシリンダ機構ＣＹが取り付けられている。図１では、加工機Ｍは天井板Ｃの下方に位置し、加工機Ｍの下方には被加工物Ｘが機台Ｂ上の加工台Ｔに置かれている。
　【００２７】
　本実施態様の加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置について、図２乃至図４を参照してさらに詳細に説明する。本加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置において、ロボット・アームＡの先端部には軸受台１が固定され、スライドガイド軸２によってスライド・テーブル３が上下に微小距離摺動自在に取りつけられている。スライド・テーブル３には加工機Ｍがブランケット（取りつけ板）４，４を介して固定ねじ棒５により固定されている。スライド・テーブル３の取りつけ位置は、スライド・テーブルに取り付けた後述のシリンダ機構の電磁石が天井板の下面との間で微小距離だけ上下に移動することによって天井板に吸着、離間可能とする位置とし、スライド・テーブルの移動距離はピストン軸の移動距離と同一あるいは多少余分に移動できるよう設定してある。加工機Ｍ等をスライド・テーブルに取り付け時には、加工機Ｍ等の自重で通常時は最下点に位置している。
　【００２８】
　加工機Ｍの頭上には加工装置本体の天井板Ｃが位置している。天井板Ｃは、電磁石が吸着可能な材料から形成され、多関節旋回型ロボットまたは直交移動型ロボットの移動エリア内に、たとえば２０ｋＮ以上の高い反推力荷重に耐えることができるように装置の機台に立設した支柱Ｐの上部に支持され門型状に形成されている。天井板Ｃは、吸着面が所定の平行度および面粗度に加工されている。また、加工機Ｍの下方には加工機の機台上の被加工物搭載板Ｔに被加工板Ｘが置かれている。
　【００２９】
　加工機Ｍは、シリンダ６とシリンダ６の上下端部にそれぞれ取りつけたプレスヘッド７とプレスボトム８とシリンダ６の内周面を流体密状態で摺動するピストン９を備えプレスボトムを貫通して下方に延びるプレスラム軸１０と、ラム軸１０の下端部に取りつけた加工具（本実施例では刻印パンチ）１１とからなり、後述するシリンダ機構ＣＹが加工機Ｍの上部に取り付けられ加工機Ｍとシリンダ機構ＣＹとがブランケット４，４との間に固定ねじ棒５によって固定されている。加工具（刻印パンチ）１１は、たとえば２０ｋＮの高推力負荷下に刻印加工をするようになっている。プレスヘッド７およびプレスボトム８とにはそれぞれ空気等の流体通路１２，１３が設けられ流体源（図示せず）からシリンダ６内部のピストン９の上下の空間に流体の出し入れが可能となっている。
　【００３０】
　シリンダ機構ＣＹは、加工機Ｍのプレスヘッド７と、プレスヘッド７とブランケット４との間に固定配置した円筒状ケース１４と、内周面を流体密状態で摺動するピストン１５を備えケース１４を貫通して上方に延びるピストン軸１６とからなり、ケース１４とプレスヘッド７とにはそれぞれ空気等の流体通路１７，１８が設けられ流体源（図示せず）からケース１４内部のピストン１５の上下の空間に流体の出し入れが可能となっている。ピストン軸１６の上端部内部には電磁石１９が取り付けられ、わずかの移動距離で天井板Ｃに吸着固定可能となっている。また、加工機を取りつけたロボット・アームは電磁石１９と天井板Ｃの下面との間に微小距離だけ隔てて天井板下のの空間内の任意の位置に移動可能となっている。
　【００３１】
　本実施態様の作動についてについて以下に図２ないし図４を参照して説明する。
　まず、ロボット・アームを旋回移動して、ロボット・アームの端部の加工機Ｍおよびシリンダ機構ＣＹ天井板の下方の所定の加工位置に位置させる（図２）。この際、シリンダ機構ＣＹに取りつけた電磁石１９と天井板Ｃとの間の微小距離が、例えば５ｍｍとなるように設定されている。
　【００３２】
　次に、流体通路１８からケース１４の下方空間に流体を供給し、ケース１４の上方空間から流体通路１７を通して流体を排出することによってピストン軸１６の上端部の電磁石１９を天井板Ｃに当接させ、所定の信号（例えば、接触を感知して出される信号）に基づき電磁石１９に電流を通すことによって電磁石１９を天井板Ｃに強固に吸着させる。これによって、加工機は水平方向のぶれが防止される。本実施例では、電磁石Ｃをピストン軸１６の上端部内部に取り付けたが、加工機の水平方向のぶれが大きくない場合には、電磁石は取り付けずに直接ピストン軸１６の上端面を天井板Ｃの下面に当接し、摩擦固定してもよい。
　【００３３】
　この状態で、流体通路１２から円筒状シリンダ６内部の上方空間に流体を供給し、円筒状シリンダ６の下方空間から流体通路１３を通して流体を排出する（図２）。これによって、プレスラム軸１０は下方に移動し、刻印パンチ１１が被加工板Ｘに当接する。被加工板Ｘに対して刻印パンチ１１が刻印作業に必要な推力、たとえば２０　ｋＮで下方に押圧される前に、反力で加工機Ｍがスライド・テーブル３を上方に押し上げる。
　【００３４】
　スライド・テーブル３が上方に移動すると天井板Ｃに吸着固定されているピストン軸１６に対してシリンダ機構のケース１４が上方に移動し、天井板と密着しているピストン軸１６の下端部が加工機Ｍのプレスヘッド７の上面に押圧され、天井板Ｃ、ピストン軸１６および加工機Ｍのプレスヘッド７とが互いに上下方向に当接固定される。この状態で、さらに流体通路１２から円筒状シリンダ６内部の上方空間に流体を供給し、円筒状シリンダ６の下方空間から流体通路１３を通して流体を排出することによって所定の推力でプレスラム軸１０を介して刻印パンチ１１が被加工板Ｘに所定の刻印圧力で押圧され被加工板Ｘに刻印を押す。
　【００３５】
　本実施態様では、加工機Ｍの推力の反力である反推力はピストン軸１６を介して天井板Ｃによって受け止められ、また加工機Ｍのぶれはピストン軸が天井板Ｃに吸収固定されていることによって防止される。
　【００３６】
　刻印作業が終了したら、流体の流れを切り替えて加工機Ｍのプレスラム軸１０を上昇させ、電磁石１９をオフとしシリンダ機構ＣＹのピストン軸１６を下降させる。スライド・テーブル３は加工機の重さで下降する。これによって、天井板Ｃからシリンダ機構ＣＹが離間し、ロボット・アームによって加工機は所望の位置に移動させることができる。
　【００３７】
　本実施態様の加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置においては、ロボット・アームの先端部にスライド・テーブルを介して取り付けられた刻印パンチ付加工機は、天井板Ｃと加工機Ｍの天井板Ｃの対向する端面に取り付けたピストン軸との間を所定の空間距離だけ離間した状態を保ちながら天井板の下方空間を任意に水平移動可能であり、ロボッド・アームの移動を停止した停止位置で天井板を反推力発生の始点として利用することができる。加工機Ｍの高い推力は天井板で受け止めることができるので、垂直方向に高い推力で加工具を被工作物に押圧しつつ刻印打ちをすることが可能となる。
　【００３８】
　図５は、本発明の加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置の第二の実施態様示す。本実施態様は、図１乃至図４に示した第一の実施態様における加工機Ｍの上端部に取り付けたシリンダ機構ＣＹの代わりにロボット・アームＡの端部に取り付けた加工機Ｍの近傍のアーム片Ａ２にシリンダ機構ＣＹ２を取り付けている。図示は略すが、第一の実施態様とは異なり、加工機Ｍはロボット・アームの端部にスライド・テーブルを介することなくブランケットを介して直接取り付けている。加工機自体の構造、作動は第一の実施態様のものと同一であるので図示および説明は省略する。
　【００３９】
　シリンダ機構ＣＹ２は、アーム片Ａ２の端部に形成した凹部に着座したボトムプレート３１と、ボトムプレート３１の上に流体密に配置しボルトでボトムプレート３１とともにロボット・アームに固定した円筒状ケース３２と、流体密に円筒状ケース３２の内周面を摺動するピストン３３を備えかつ上端部でケース３２を流体密に貫通し、下端部でアーム片Ａ２の貫通口を流体密に貫通するピストン軸３４と、ピストン軸３４の上端部の凹部に取り付けた電磁石３５からなっている。ピストン軸３４の外周面とアーム片Ａ２の貫通口の内周面とはピストン軸が該貫通口を緊密かつ摺動可能になる寸法になっている。
　【００４０】
　ケース３６およびボトムプレート３１にはそれぞれ流体通路３６と３７とが設けられ、流体通路３６と３７とはケース３２内のピストン３３の上下空間および流体源に連結されている。ピストン３３の下方向の移動はボトムプレート３１の上面で規制され、また上方向の移動はケースの上端部の内端面で規制されている。また、ピストン軸３４はキー３８およびキー溝３９の係合によって回り止めされる。このようにキー３８及びキー溝を設けることは横ねじれ強度を上げることができるので好ましいが、設けなくともよい。キーおよびキー溝の代わりに、スプライン構造としてもよい。この際、シリンダ機構ＣＹ２に取りつけた電磁石２３と天井板との微小距離が、たとえば５ｍｍとなるように設定されている。なお、３０はピストン軸３４の軸受を示す。
　【００４１】
　次に、本第二の実施態様の作動について、簡単に説明する。まず、ロボット・アームＡ（アーム片Ａ２）を移動させ天井板Ｃの下方の加工機Ｍを天井板Ｃの下方の所定の加工位置に位置させる。その後、流体通路３７からケース３２の下方空間に流体を供給し、ケース３２の上方空間から流体通路３６を通して流体を排出することによってピストン軸３４の上端部の電磁石３５を天井板Ｃに当接させ、所定の信号（例えば接触を感知して出力される信号）に基づき電磁石３５に電流を通すことによって電磁石３５を天井板Ｃに強固に吸着させる。
　【００４２】
　上述したように、ピストン軸３４の外周面とアーム片Ａ２の貫通口の内周面とはピストン軸が貫通口を緊密かつ摺動可能になる寸法になっており、また加工の際に加工反力として働く反推力方向とピストン軸の軸心とは平行となっていて一致していない。従って、加工の際の反推力はピストン軸３４の外周面とアーム片Ａ２の貫通口の内周面との間でのこじれ力によって受け止められる。その結果、ロボット・アームＡのアーム片Ａ２の水平方向のぶれは電磁石３５が天井板Ｃに強固に吸着されることによって制止され、また反推力はピストン軸３４の外周面とアーム片Ａ２の貫通口の内周面との間でのこじれ力によって制止され、ロボット・アーム１に固定してある加工機Ｍが所定の加工動作する際に反推力が受け止められかつ水平方向のぶれを防止することができる。
　【００４３】
　また、回り止めキー３８およびキー溝３９とを係合させることによって、あるいはスプラインギアを入れてピストン軸を補強することによってねじれ強度を上げることができる。従って、ロボット・アームの先端部に穴明け機、切削機を取り付けた場合に、上記実施態様のように垂直のみならず傾斜した状態でも安定して穴明け作業、切削作業が可能となる。
　【００４４】
　本実施例では、電磁石をピストン軸２０の上端部内部に取り付けたが、加工機の水平方向のぶれが大きくない場合には、電磁石は取り付けずに直接ピストン軸２０の上端面を天井板の下面に当接し、摩擦固定してもよいことは第一の実施態様と同じである。刻印作業が終了したら、流体の流れを電磁石をオフとし、シリンダ機構ＣＹ２のピストン軸３４を下降させる。これによって、天井板Ｃからシリンダ機構ＣＹが離間し、ロボット・アームによって加工機は所望の位置に移動させることができる。
　【００４５】
　図６は、図５に示す加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置をさらに変形させた第四の実施態様である。本実施例では、加工機Ｍとして穴あけ機（エアドリルユニット）がロボット・アームＡの端部に取り付られている。ロボット・アームＡは、アーム片Ａ１、Ａ２とからなり、アーム片Ａ１とＡ２とは回動可能に結合されている。アーム片連結部の下方にはアーム片Ａ２をアーム片Ａ１に対して相対的に回転させる駆動手段ＳＭ２が連結され、またアーム片Ａ１の他端部は支柱Ｓに回動可能に取りつけられ、支柱Ｓにはアーム片Ａ１を回動させる駆動手段ＳＭ１が連結されている。
　【００４６】
　本実施例では上記連結部の上部に第二のシリンダ機構ＣＹ３が取り付けられている。第二のシリンダ機構は、アーム片Ａ２の先端側に位置する第一のシリンダ機構とほぼ同一の構造および機能を有する。本実施態様の場合は、図５あるいは図６に示す加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置に比べてシリンダ機構を複数としたことによってさらに強力かつ安定して加工機の反推力を受け止め、かつ加工機のぶれを防止することができる。
　【００４７】
　第７図は、機台Ｂに上面に下板５１を取り付け固定反推力受け手段とした第四の実施態様の正面図である。固定反推力受け手段としての下板５１に対してはアーム片Ａ２の下面には可動反推力受け手段としての電磁石５２を備えたシリンダ機構５３が設けられている。図７の実施態様では、さらに一組の可動反推力受け手段および固定反推力受け手段が天井板Ｃとアーム片Ａ２の上面に設けたシリンダ機構５４とによって形成されている。下板５１とシリンダ機構５３とで反推力受け手段として十分であれば、シリンダ機構５４を省略することもできる。本実施例では、被加工物Ｘを置く加工台Ｔは、レール上をモータＳＭ３によって横方向に移動可能となっている。
　【００４８】
　図８および図９は、本発明を直交水平移動型ロボット・アーム型加工装置に適用した本発明の第五の実施態様の一部切断した斜視図および右側面図である。図中、機台Ｂの上面の両側で支柱Ｐの内側に一対のＸ軸レール６１−１，６１−２とが敷設され、それぞれのＸ軸６１−１，６１−２の上面にはＸ軸に沿って移動可能とした一対のガイド支柱６２−１，６２−２とが取りつけられ、ガイド支柱６２−１，６２−２の上端部にはＹ軸レール６３が貫通している。Ｙ軸レール６３にはＹ軸に沿って移動可能に取りつけたロボット・アーム６４、アームの端部に取り付けた軸受台６５、軸受台６５にスライド用ガイド軸６６によって取りつけたスライド・テーブル６７、スライド・テーブル６６に固定したブランケット（取りつけ板）６８−１，６８−２を介して加工機Ｍが取り付けられている。図中ＳＭは、加工機ＭをＹ軸に沿って移動させるサブモータである。
　【００４９】
　加工機Ｍの上端部には電磁石を備えたシリンダ機構ＣＹが取り付けられている。本実施態様の加工機、電磁石並びにシリンダ機構、加工機をロボット・アーム端部に取り付ける構造および機能は、第一の実施態様の構造および機能とほぼ同一であるので、説明を省略する。加工機のＸ軸に沿った移動およびＹ軸に沿った移動は、図示せぬコンピュータによって制御され加工機は所望の座標点に移動可能となっている。
　【００５０】
　図１０は、本発明の第六の実施態様である垂直移動型多関節ロボット・アーム加工装置の正面図である。本実施例では、アームＡは垂直方向に互いに旋回可能としたアーム片Ａ１１とＡ２２とからなり、アーム片Ａ２２の機端部は水平、垂直方向に旋回可能に支柱Ｓに取り付けられている。サーボ・モータＳＭによってロボット・アームを旋回し、加工機を所定の位置に移動固定可能となっている。
　【００５１】
　第二の実施態様で説明した電磁石付シリンダ機構ＣＹがアーム片Ａ２２の先端部に取り付けられている。また、機台には加工位置に対応した位置に側板７１が立設され、側板７１の上端部には天井板が固定され、天井板７２の下面には固定反推力受け手段としての突起７３が設けられている。突起７３の下面７３ａは、加工機が加工する状態に保持された場合に電磁石の上面が突起７３の下面７３と密着するような傾斜が与えられている。
　【００５２】
　図１１は、第七の実施態様の縦断面図であり、　図１０に示す第六の実施態様の変形例である。シリンダ機構ＣＹは図５に示す実施態様のシリンダ機構と類似のものを使用しているので図５の実施態様と同一あるいは類似の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。本実施例では、ピストン３３の下面とボトムプレート３１との間でピストン軸３４の外周にはばね４０が配置されピストン軸を上方に常時付勢しており、ピストン軸は流体シリンダあるいはソレノイド等で上下に移動する構造とはなっていない。加工作業にあたっては、ロボット・アームＡを水平、垂直方向に移動させてピストン軸３４の端部の凹部に固定した電磁石３５を突き当て直接天井板Ｃに吸着固定させる。この場合、ばね４０が電磁石３５を天井板Ｃに突き当てる際の緩衝作用をし、ばねの沈み距離によって電磁石３５が天井板Ｃに当接する際の衝撃を吸収している。ピストン軸３４は電磁石３５によって天井板Ｃから吊り下げられるとともに、ピストン軸３４とアーム片Ａ２の軸受部との間で反推力を受け止める。
　【００５３】
　図１２は、図１１の第七の実施態様の変形例である第八実施態様の一部を示す横断面である。本実施態様では、ピストン軸１３３の下端部はロボット・アームのアーム片Ａ２に設けた凹部にボルトで固定されている。ピストン軸１３３の上端部側にはシリンダ１３４が緊密かつ摺動可能に挿入され、かつスプリング１３５を介してアーム片Ａ２の上面に固定されスプリング１３５によってシリンダ１３４は常時上方に付勢されている。シリンダ１３４の上端部の凹部には電磁石１３６が取り付けられている。この場合、ばね１３５が電磁石１３６を天井板Ｃに突き当てる際の緩衝作用をし、ばねの沈み距離によって電磁石１３６が天井板Ｃに当接する際の衝撃を吸収している。シリンダ１３４は電磁石１３５によって天井板Ｃから吊り下げられるとともに、シリンダ１３４とピストン軸１３３との間のこじれ力によって制止され反推力を受け止める。
　【００５４】
　なお、本発明を加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置について説明してきたが、本発明を加工機の代わりに積み込みクレーン装置に適用することができる。ロボット・アーム先端に昇降用クレーン装置をつけて、ロボット・アームに上述の１個または複数個の電磁石を取り付けたシリンダを固定して、ロボット・アームが所定の位置に移動停止するとロボット・アームの先端部の昇降クレーン装置で荷物の積み込みまたは積み降ろしなどの搬送作業を行うことができる・この場合の荷物の積み込み時のロボット・アームはシリンダのこじれ力にて反推力を制止しているため、積み荷の降ろし置き場所の変更はあらかじめ置き台を移動させるか、ロボット・アーム内をクレーン走行させることで移動させることができる。
　【００５５】
　【発明の効果】
　本願発明の加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置によれば、ロボット・アームに実質的に負荷をかけることなく加工時に必要とされる推力を加工機の加工具に付与することができる。従って、従来必要とされた加工時の位置固定用モータトルクを軽減することができるとともに、ロボット本体の必要強度を低減でき加工装置の製造コストを下げることができる。従って、本発明は、省電力、省エネルギーに寄与し、かつ小型化、軽量化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】　本発明の第一の実施態様である水平多間接形の加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置の正面図である。
　【図２】　図１の加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置全体の縦断面図であり、加工機を加工位置に移動、位置させた状態を示す。
　【図３】　可動反推力受け手段を固定反推力受け手段に係合させる工程を説明する図１の加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置の縦断面図である。
　【図４】　可動反推力受け手段を固定反推力受け手段に係合させた状態で被加工物を加工する状態を示す図１の加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置の縦断面図である。
　【図５】　本発明の加工推力付与機構付ロボット・アーム型加工装置の第二の実施態様示す。
　【図６】　第三の実施態様の縦断面図であり、図５に示す第二の実施態様の変形例である。
　【図７】　機台Ｂに上面に下板５１を取り付け固定反推力受け手段とした第四の実施態様の正面図である。
　【図８】　本発明を直交水平移動型ロボット・アーム型加工装置に適用した本発明の第五の実施態様の一部切断した斜視図および右側面図である。
　【図９】　本発明を直交水平移動型ロボット・アーム型加工装置に適用した本発明の第五の実施態様の一部切断した斜視図および右側面図である。
　【図１０】　本発明の第六の実施態様である垂直移動型多関節ロボット・アーム加工装置の正面図である。
　【図１１】　本発明の第七の実施態様である垂直移動型多関節ロボット・アーム加工装置のシリンダ機構を示す縦断面図である。
　【図１２】　本発明の第八の実施態様である垂直移動型多関節ロボット・アーム加工装置のシリンダ機構を示す縦断面図である。
　【符号の説明】
　Ｂ　加工装置機台Ｂ
　Ｐ　支柱
　Ｃ　天井板
　Ｓ　アーム支柱Ｓ
　Ａ　ロボット・アーム
　Ａ１，Ａ２，Ａ１１，Ａ２２　アーム片
　Ｍ１，Ｍ２　サーボモータ
　Ｍ　加工機
　ＣＹ　シリンダ機構
　Ｘ　被加工物
　Ｔ　加工台
　１　軸受台
　２　スライドガイド軸
　３　スライド・テーブル
　３、４　ブランケット（取りつけ板）
　５　固定ねじ棒
　８　被加工物搭載板
　６　シリンダ
　７　プレスヘッド
　８　プレスボトム
　９　ピストン
　１０　プレスラム軸
　１１　加工具
　１２，１３　流体通路
　１４　ケース
　１５　ピストン
　１６　ピストン軸
　１７，１８　流体通路
　１９　電磁石
　３０　軸受
　３１　ボトムプレート３１
　３２　円筒状ケース３２
　３３　ピストン
　３４　ピストン軸
　３５　電磁石
　３６　ケース
　３６，３７　流体通路
　３８　キー
　３９　キー溝３９
　４０　ばね
　５１　下板
　６１−１，６１−２　Ｘ軸レール
　６２−１，６２−２　ガイド支柱
　６３　Ｙ軸レール
　６４　ロボット・アーム
　６５　軸受台
　６６　スライド用ガイド軸６６
　６７　スライド・テーブル
　６８−１，６８−２　ブランケット（取りつけ板）
　７１　側板
　７２　天井板
　７３　突起
　７３ａ　突起の下面
　１３３　ピストン軸
　１３４　シリンダ
　１３５　スプリング
　１３６　電磁石