(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業空間内に配置されたワークに対して作業を行うツールが装着された作業ユニットにおいて、
前記ツールを回転させるツール回転機構と、
前記ツール回転機構を第１の軸周りに回動させる第１回動機構と、
前記ツール回転機構及び前記第１回動機構を前記第１の軸と直交する第２の軸周りに回動させる第２回動機構と、
を備え、
前記第１回動機構は、
前記第２回動機構に接続されるステータと、該ステータの内周側に前記第１の軸を中心軸として回転可能に配置された中空軸状のロータと、を有するモータと、
前記ロータの一方端部に連結される一方アーム部および前記ロータの他方端部側において該他方端部に連結されない他方アーム部と、前記一方アーム部及び他方アーム部を連結するアーム連結部と、を含む第２回転体と、を備え、
前記ツール回転機構は、
前記第２回転体に設けられ、かつ、前記ロータに接続される本体部と、
前記本体部に装着され、前記ツールを回転させるツール回転体と、
該ツール回転体に回転駆動力を伝達する駆動伝達部と、を備え、
該駆動伝達部は、
前記回転駆動力を供給する回転駆動源と、
前記回転駆動源からの前記回転駆動力を前記ツール回転体へ伝達する伝達機構と、を備え、
前記回転駆動源は、その駆動回転軸が前記ツールの回転軸と平行に、かつ、前記ツールの回転軸の径方向にオフセットして設けられることを特徴とする作業ユニット。
【請求項２】
作業空間内に配置されたワークに対して作業を行うツールが装着された作業ユニットにおいて、
前記ツールを回転させるツール回転機構と、
前記ツール回転機構を第１の軸周りに回動させる第１回動機構と、
前記ツール回転機構及び前記第１回動機構を前記第１の軸と直交する第２の軸周りに回動させる第２回動機構と、
を備え、
前記第２回動機構は、前記第１回動機構を支持する回転台を備え、
前記回転台は、アーム支持部を備え、
前記第１回動機構は、前記第２回動機構に接続されるステータと、該ステータの内周側に前記第１の軸を中心軸として回転可能に配置された中空軸状のロータと、を有するモータと、
前記ロータの一方端部に連結される一方アーム部および前記ロータの他方端部側において該他方端部から離間すると共に前記アーム支持部に回転可能に連結された他方アーム部と、前記一方アーム部及び他方アーム部を連結するアーム連結部と、を含む第２回転体と、を備え、
前記ツール回転機構は、前記第２回転体に設けられることを特徴とする作業ユニット。
【請求項３】
前記ツールの回転軸の延長線が、前記第１回動機構の前記第１の軸と前記第２回動機構の前記第２の軸の延長線との交点を通ることを特徴とする請求項１に記載の作業ユニット。
【請求項４】
前記伝達機構は、ベルト伝達機構であることを特徴とする請求項１又は３に記載の作業ユニット。
【請求項５】
前記一方アーム部は、前記ツール回転機構に接続された配線が、前記ロータの中空部分を通って配線可能な連通部を備えることを特徴とする請求項２に記載の作業ユニット。
【請求項６】
前記第２回動機構は、
前記回転台を前記第２の軸周りに回転させる第２回転駆動源と、
前記第２回転駆動源を支持する支持体と、
を備えることを特徴とする請求項５に記載の作業ユニット。
【請求項７】
前記第２回動機構は、前記配線が前記支持体から前記第２回転駆動源の外周側を通って前記回転台に配線され、収容される収容部を備えたことを特徴とする請求項６に記載の作業ユニット。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の作業ユニットと、
前記作業ユニットを前記作業空間内に設定された所定の平面内で移動させる平面移動機構と、
前記作業ユニットを前記作業空間内に設定された前記所定の平面と直交する垂直面内で移動させる垂直移動機構と、
を備えたことを特徴とする作業装置。
【請求項９】
前記作業空間内に配置され、前記ワークを載置保持する載置ユニットを更に備えたことを特徴とする請求項８に記載の作業装置。
【請求項１０】
前記平面移動機構は、前記垂直移動機構の移動をガイドする平面ガイド部を含み、
前記作業装置は、前記作業ユニットを前記作業空間内で移動可能に前記平面ガイド部を支持する支柱部を更に備えることを特徴とする請求項９に記載の作業装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業ユニット及び作業装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
作業エリア内の載置位置に配置された作業対象となるワークに対して所定の作業（例えば、加工、組立、計測など）を行うツールを移動させ、作業に最適な角度に作業ツールを位置づけて作業を行う作業用ロボットがある。
【０００３】
特許文献１には、作業ツールを水平方向に回転するツール回転機構と、ツールを所定の垂直角度に移動するツール移動機構と、を含む先端ユニットと、先端ユニットを作業エリア内の所定の位置に配置されたワークの作業位置に移動させる直交移動機構と、ワークを保持し水平方向に回動させるワーク回動機構と、を備えた作業用ロボットが記載されている。
【０００４】
また特許文献２には、作業ツールを水平方向に回転するツール回転機構と、ツールを所定の垂直角度に移動するツール移動機構と、を含む先端ユニットと、先端ユニットを作業エリアの所定の位置に配置されたワークの上下方向の作業位置に移動させる昇降移動機構と、所定の位置に載置されたワークを作業エリアの所定の高さ位置の平面内を移動させる水平移動機構と、を備えた作業用ロボットが記載されている。
【０００５】
そして、特許文献３には、垂直多関節ロボットにワークのバリ取りを行う作業用のツールを備えた作業用ロボットが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５９−１７５９６４号公報
【特許文献２】特開昭５９−１７５９６５号公報
【特許文献３】特許第３０９５０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし特許文献１に記載の装置は、先端ユニットが水平方向と平行な水平軸周りの作業ツールの回動と、ツールの水平回転しかできないため、所定の位置に停止したワークに対しては、水平方向と異なる方向からの作業を行うことができない。
【０００８】
そこで特許文献２に記載の装置は、更に水平方向に回転可能な回転テーブル上にワークを載置し、回転テーブルを回転駆動させる水平回転機構を備えることでワークの多方向の面を回転移動させて作業位置に移動させ、ワークの多方向の面に対して作業をできるようにしている。しかし、重量の重いワークや大きいワークを移動させるには、大きな移動機構が必要となり、装置が大がかりになってしまう。
【０００９】
特許文献３に記載の装置は、垂直多関節ロボットの先端に作業ツールを装着させて作業をおこなうようにしているが、ロボットの土台から遠い位置のワークの作業面に対しては、それぞれのアームが干渉する可能性があるため必要以上に大きな垂直多関節ロボットが必要となる。
【００１０】
従って、本発明の目的は、予め設定された作業エリアに配置されたワークに対して多方向から効率よく作業を行う作業ユニット及び作業装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、作業空間内に配置されたワークに対して作業を行うツールが装着された作業ユニットにおいて、前記ツールを回転させるツール回転機構と、前記ツール回転機構を第１の軸周りに回動させる第１回動機構と、前記ツール回転機構及び前記第１回動機構を前記第１の軸と直交する第２の軸周りに回動させる第２回動機構と、を備え、前記第１回動機構は、前記第２回動機構に接続されるステータと、該ステータの内周側に前記第１の軸を中心軸として回転可能に配置された中空軸状のロータと、を有するモータと、前記ロータの一方端部に連結される一方アーム部および前記ロータの他方端部側において該他方端部に連結されない他方アーム部と、前記一方アーム部及び他方アーム部を連結するアーム連結部と、を含む第２回転体と、を備え、前記ツール回転機構は、前記第２回転体に設けられ、かつ、前記ロータに接続される本体部と、前記本体部に装着され、前記ツールを回転させるツール回転体と、該ツール回転体に回転駆動力を伝達する駆動伝達部と、を備え、該駆動伝達部は、前記回転駆動力を供給する回転駆動源と、前記回転駆動源からの前記回転駆動力を前記ツール回転体へ伝達する伝達機構と、を備え、前記回転駆動源は、その駆動回転軸が前記ツールの回転軸と平行に、かつ、前記ツールの回転軸の径方向にオフセットして設けられることを特徴とする。
また、本発明は、作業空間内に配置されたワークに対して作業を行うツールが装着された作業ユニットにおいて、前記ツールを回転させるツール回転機構と、前記ツール回転機構を第１の軸周りに回動させる第１回動機構と、前記ツール回転機構及び前記第１回動機構を前記第１の軸と直交する第２の軸周りに回動させる第２回動機構と、を備え、前記第２回動機構は、前記第１回動機構を支持する回転台を備え、前記回転台は、アーム支持部を備え、前記第１回動機構は、前記第２回動機構に接続されるステータと、該ステータの内周側に前記第１の軸を中心軸として回転可能に配置された中空軸状のロータと、を有するモータと、前記ロータの一方端部に連結される一方アーム部および前記ロータの他方端部側において該他方端部から離間すると共に前記アーム支持部に回転可能に連結された他方アーム部と、前記一方アーム部及び他方アーム部を連結するアーム連結部と、を含む第２回転体と、を備え、前記ツール回転機構は、前記第２回転体に設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、予め設定された作業エリアに配置されたワークに対して多方向から効率よく作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態における（Ａ）は作業装置、（Ｂ）は作業装置の作業範囲を示す説明図。
【図２】作業ユニットの部分斜視図。
【図３】作業ユニットの断面図。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は作業ユニットの説明斜視図。
【図５】配線の収容部を示す斜視図。
【図６】制御ユニットのブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図において、同じ参照符号は、同様の要素を示し、紙面に対する上下左右方向を、本実施形態における装置または部材の上下左右方向として、本文中の説明の際に用いることとする。
【００１５】
図１（Ａ）は本発明の一実施形態に係る作業ユニット１００を含む作業装置Ａの斜視図である。図１（Ａ）中、矢印Ｘ及びＹは水平方向であって互いに直交する２方向を示し、矢印Ｚは垂直方向を示す。作業装置Ａは、作業ユニット１００を後述する作業空間ＷＳ内に設定された所定の平面内で移動させる平面移動機構１と、作業ユニット１００を作業空間ＷＳ内に設定された所定の平面と直交する垂直面内で移動させる垂直移動機構２とを備える。平面移動機構１は、垂直移動機構２の移動をガイドする平面ガイド部２０を含む。
【００１６】
平面ガイド部２０は、Ｘ方向に延びる第１平面ガイド部２０ａおよびＹ方向に延びる一対の第２平面ガイド部２０ｂを含む。第１平面ガイド部２０ａは、垂直移動機構２の移動をガイドする不図示のガイド部が設けられ、Ｘ方向に延びる第１フレーム部材２０ａ１を含む。一対の第２平面ガイド部２０ｂは、第１フレーム部材２０ａ１の移動をガイドする不図示のガイド部がそれぞれ設けられ、Ｙ方向に延びる一対の第２フレーム部材２０ｂ１を含む。一対の第２フレーム部材２０ｂ１は、Ｘ方向に間隔を空けて平行に配置される。
【００１７】
平面移動機構１は、垂直移動機構２をＸ方向に移動させる第１移動機構２１およびＹ方向に移動させる第２移動機構２２を含む。第１移動機構２１は、第１平面ガイド部２０ａのガイドに沿って移動する第１移動体２１ａと、第１移動体２１ａを移動させる不図示の第１駆動機構とを備える。垂直移動機構２は、第１移動体２１ａに構成されることでＸ方向へ移動される。第２移動機構２２は、一対の第２平面ガイド部２０ｂのガイドに沿って移動する一対の第２移動体２２ａ１と、第２移動体２２ａ１を移動させる不図示の第２駆動機構とを備える。第１移動機構２１は、第２移動体２２ａ１に支持されることでＹ方向へ移動され、垂直移動機構２は、第１移動機構２１および第２移動機構２２によって一対の第２フレーム部材２０ｂ１の間を移動することができる。
【００１８】
垂直移動機構２は、第１移動体２１ａに昇降可能に支持され、Ｚ方向に移動する垂直フレーム部材ｖｆと、垂直フレーム部材ｖｆをＺ方向に移動させる不図示の垂直駆動機構とを備える。また、垂直フレーム部材ｖｆの下端には、後述する作業ユニット１００が構成される。
【００１９】
第１移動機構２１、第２移動機構２２、垂直移動機構２は、例えばボールねじ機構を採用したスライダを採用することが例示できるが、これに限定されない。移動機構として、例えば、モータ等を駆動源とした、ラック−ピニオン機構、ナット−ボールネジ機構、若しくはベルト伝動機構を例示することができる。
【００２０】
作業装置Ａは、作業ユニット１００を作業空間内で移動可能に平面ガイド部２０を支持する支柱部２３を更に備える。支柱部２３は、一対の第２移動機構２２の下面に四隅を形成するように４か所に配置されている。作業装置Ａは、平面ガイド部２０の下方であって、四隅の支柱部２３によって区画された領域に作業空間ＷＳを形成する。作業空間ＷＳ内にはワークＷを載置保持する載置ユニット３が配置される。載置ユニット３上には、ワークＷが配置される。
【００２１】
図１（Ｂ）に図１（Ａ）における矢印Ｂからみた作業装置Ａの作業空間ＷＳ内における作業範囲を説明する説明図を示す。図１（Ｂ）には、載置ユニット３及びワークＷを囲むようにして鎖線で示した作業範囲によって規定される領域を作業有効範囲ＷＲとして示す。またその外側で図中斜線で囲む範囲をツール移動範囲ＭＲとして示す。作業有効範囲ＷＲは、第１移動機構２１、第２移動機構２２、垂直移動機構２によってツール移動範囲ＭＲ内を移動した作業ユニット１００が、ワークＷに対して作業を行うことが可能な範囲を示す。したがって作業ユニット１００は、ワークが作業有効範囲ＷＲ内に存在する大きさであれば、載置ユニット３に載置されたワークに対して、作業を行うことができる。なお、本実施例においては、説明のため作業有効範囲ＷＲを鎖線で囲んだ範囲として説明しているが、ワークＷおよび載置ユニット３と作業ユニット１００とが干渉しないように第１移動機構２１、第２移動機構２２、垂直移動機構２を動作制御させて作業ユニット１００を移動させることで、作業空間ＷＳの範囲内を任意に移動可能である。
【００２２】
作業ユニット１００は、平面ガイド部２０及び垂直移動機構２によって、ツール移動範囲ＭＲ内を移動され、後述する回動機構によりツールＴをワークＷの方へ向けて回動させ、位置づけられる。これにより、作業空間ＷＳ内において、作業ユニット１００はワークＷに対して、載置ユニット３の部分を除く全方向からアクセス可能であり、作業を行うことができる。
【００２３】
図２に作業ユニット１００の部分斜視図を示す。図２に示す作業ユニット１００は、垂直移動機構２の下端に取り付けられた状態を示している。作業ユニット１００は、図中上方に位置する垂直移動機構２における垂直フレーム部材ｖｆの下端に取付部１０１を介して取り付けられる。なお作業ユニット１００は、垂直移動機構２のＺ方向直下に取り付けられている。これにより、後述するツールＴの回転軸ＴＡと垂直移動機構２のＺ軸のＸ−Ｙ平面における中心位置とを同軸に構成することができる。
【００２４】
作業ユニット１００は、作業空間ＷＳ内に配置されたワークＷに対して作業を行うツールＴ（二点鎖線で示す）が回転自在に装着されるツール回転機構１１０と、ツール回転機構１１０を第１の軸１Ａ周りに回動させる第１回動機構１２０を備える。第１の軸１Ａは、図２においてＸ方向と平行な方向に延び、第１回動機構１２０によってツールＴをＹ−Ｚ平面内で回動させる軸である。
【００２５】
さらに作業ユニット１００は、ツール回転機構１１０及び第１回動機構１２０を第１の軸１Ａと直交する第２の軸２Ａ周りに回動させる第２回動機構１３０とを備える。第２の軸２Ａは、図２においてＺ方向と平行な方向に延び、第２回動機構１３０によって第１回動機構１２０及びツールＴをＸ−Ｙ平面内で回動させる軸である。ツール回転機構１１０は、図２においてＺ方向に延びるツールの回転軸ＴＡ周りにツールＴを回転させる。
【００２６】
図３に図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ概略断面図を示す。図４に第１回動機構１２０及び第２回動機構１３０の斜視図を示す。図３において、図２で示した垂直機構２の垂直フレームｖｆ及び第２回動機構１３０の外装部品は、その図示を省略している。図４は、図２に示す作業ユニット１００において外装部品を取り外した状態を示す。図４（Ａ）は一方側から見た斜視図であり、図４（Ｂ）は他方側から見た斜視図である。
【００２７】
＜第２回動機構１３０＞
第２回動機構１３０は、第１回動機構１２０を支持する回転台１３１と、回転台１３１を第２の軸２Ａ周りに回転させる第２回転駆動源１３２と、第２回転駆動源１３２を支持する支持体１３３とを備える。
【００２８】
図３及び図４に示すように回転台１３１は、減速機１３２ａに接続される回転接続部１３１ａと、後述するステータ１２１を固定支持する接続部１３１ｂとを備える。また、回転台１３１は、回転接続部１３１ａに接続支持されると共に後述する他方アーム部１２３ｂが回転可能に接続されるアーム支持部１３１ｃを備える。第２回転駆動源１３２は、支持体１３３に支持され、減速機１３２ａ（詳細な機構の図示は省略）を介して回転台１３１と連結される。なお、減速機１３２ａとしては、例えば歯車を用いた減速機を例示できるが、これに限定されず、トロコイド減速機等を用いてもよい。
【００２９】
支持体１３３は、垂直フレームｖｆの下端部に取り付けられる取付部１０１に接続される支持部１３３ａと、支持部１３３ａに接続され、第２回転駆動源１３２を収容するモータ収容部１３３ｂとを備える。本実施例においてモータ収容部１３３ｂは、円筒状の部材であり、その内部に第２回転駆動源１３２を支持する不図示の支持部が構成される。また、支持体１３３は、後述する収容部１３４の一部を形成する収容支持部１３４２が支持体１３３の外周周囲に構成される。また、支持体１３３は、支持部１３３ａに垂直移動機構２の垂直フレームｖｆのカバーを支持するカバー支持部１０１ａを備える。
【００３０】
また、第２回動機構１３０は、後述するケーブルＣが垂直フレームｖｆから支持体１３３および回転台１３１を通って、第１回動機構１２０へ接続される際に収容される収容部１３４を備える。収容部１３４は、モータ収容部１３３ｂの外周を囲むように回転台１３１に接続され、回転台１３１と共に移動し収容部１３４の一部を形成する筒状の収容回転部１３４１と、支持体１３３のモータ収容部１３３ｂの外周に接続され、収容部１３４の一部を形成する収容支持部１３４２と、を含む。また、収容部１３４は、収容回転部１３４１および収容支持部１３４２の一部が重複して配置され、収容回転部１３４１が収容支持部１３４２に対して相対的に回転可能に構成される。
【００３１】
＜第１回動機構１２０＞
第１回動機構１２０は、第２回動機構１３０に接続されるステータ１２１と、ステータ１２１の内側に設けられるロータ１２２とを備える。ステータ１２１は、第２回動機構１３０の回転台１３１に固定され、回転台１３１と一体に回転される。ステータ１２１は、図３においてその長手方向がＸ方向へ延びるように配置される筒状部材である。
【００３２】
ロータ１２２は、ステータ１２１の内周側に第１の軸１Ａを中心軸として回転可能に配置された中空軸状の部材である。ロータ１２２の中空内部には、後述するケーブルＣが挿通可能に配置される。したがってステータ１２１とロータ１２２とは、ロータ１２２がステータ１２１に対して相対回転する中空モータを構成する。
【００３３】
ロータ１２２には、ツール回転機構１１０を保持する第２回転体１２３が固定される。第２回転体１２３は、ロータ１２２の一方端部（図中Ｘ方向右側端部）に連結される一方アーム部１２３ａを含む。一方アーム部１２３ａは、その一方がロータ１２２の一方端部に接続される接続アーム部１２３１と、他方に後述するツール回転機構１１０が設けられ、第１の軸１Ａと平行に設けられたツール支持アーム部１２３ａ２を備える。また、第２回転体１２３は、ロータ１２２の他方端部側（図中Ｘ方向左側）に設けられ、アーム支持部１３１ｃに回転可能に連結される他方アーム部１２３ｂと、一方アーム部１２３ａ及び他方アーム部１２３ｂを連結するアーム連結部１２３ｃとを備える。なお第２回転体１２３は、上記形態に限定されず、例えば他方アーム部１２３ｂがロータ１２２に連結されてもよい。
【００３４】
上記したように中空軸状のロータ１２２を含むモータを採用することにより、ロータ１２２内にツール回転機構１１０に電力等を供給するケーブルＣを配線することができる。例えば図３で示すように、後述するツール回転機構１１０の回転駆動源１１３ａからのケーブルＣは、一方アーム部１２３ａ側から配線され、ロータ１２２の内部を通って、他方アーム部１２３ｂ側に抜けて上方の収容部１３４の収容空間１３４ａ内に配線される。
【００３５】
さらに図５に示すように、例えばケーブルＣとしてラウンドケーブルを採用することができる。第1回動機構１２０から延びたケーブルＣは、図中Ｃ１で示す箇所（回転台１３１に形成された回転連通部）から主要区間１３４ａ内に配線され、収容空間１３４ａ内を上下二段にわたって引き回された後、図中Ｃ２で示す箇所（支持台１３３に形成された支持連通部）を通って図示しない垂直移動機構２の垂直フレームｖｆへと配線される。ラウンドケーブルを採用することにより省スペースでの配線が可能になると共に、支持部１３３に対して回転台１３１が３６０度以上回転した場合でもケーブルＣの引き回しが可能となり、断線を防ぐことができる。
【００３６】
したがって本実施形態においては、一方アーム部１２３ａは、ツール回転機構１１０に接続されたケーブル（配線）Ｃが、ロータ１２２の中空部分を通って配線可能に接続アーム部１２３１に設けられた連通部１２３ａ１を備える。こうすることで、ケーブルＣの引き回しを改善することができ、作業ユニット１００の小型・軽量化及びデッドスペースの削減を実現することができる。
【００３７】
＜ツール回転機構１１０＞
再び図３及び図４を参照してツール回転機構１１０は、ロータ１２２に接続される第２回転体１２３に支持される本体部１１１と、本体部１１１に装着され、ツールＴを回転させる回転体１１２と、回転体１１２に回転駆動力を伝達する駆動伝達部１１３とを備える。本体部１１１は、第２回転体１２３のツール支持アーム部１２３ａ２の下面に固定されている。また回転体１１２は、本体部１１１に相対回動可能に保持され、ツールの回転軸ＴＡ回りに回動可能である。回転体１１２は、駆動伝達部１１３の後述する回転駆動源１１３ａから供給される回転駆動力により回転され、これにより、装着されたツールが回転される。また、回転体１１２は、不図示のツールＴのツール装着部を備える。
【００３８】
駆動伝達部１１３は、回転駆動力を供給する回転駆動源１１３ａと、回転駆動源１１３ａからの回転駆動力を回転体１１２へ伝達する伝達機構１１３ｂとを備える。本実施形態で回転駆動源１１３ａは、第２回転体１２３の一方アーム部１２３ａにおいて、第１の軸１Ａの延長方向側に隣接（オフセット）させて設けられた駆動支持部１２３ｄに配置される。回転駆動源１１３ａは、その駆動回転軸１１３ａ１をツールの回転軸ＴＡと平行に、かつ、ツールの回転軸ＴＡに対して第１の軸１Ａの延長方向（ツールの回転軸の径方向）にオフセットさせた状態で設けられる。
【００３９】
本実施形態においては、ツール回転機構１１０と、ツール回転機構１１０を回転させる回転駆動源１１３ａとを垂直方向（Ｚ軸方向）に直接連結させず、伝達機構１１３ｂを介して連結させている。具体的には、図３の状態における第１回動機構１２０に対して、鉛直方向（Ｚ軸方向）下側に回転駆動源１１３ａを連結させるのではなく、第１回動機構１２０における回転体１１２に回転駆動源１１３ａを連結させている。すなわち、第２回動機構１３０の第２の軸２Ａと回転駆動源１１３ａの駆動回転軸１１３ａ１とは同心ではなく、第２の軸２Ａに対して駆動回転軸１１３ａ１は、第１の軸１Ａの延長方向にオフセット配置される。このオフセット配置された駆動回転軸１１３ａ１に、伝達機構１１３ｂを介してツール回転機構１１０が連結される。ツール回転機構１１０におけるツールの回転軸ＴＡは第２の軸２Ａと同心になるように配置される。これによって、第２の軸２Ａ、駆動回転軸１１３ａ１、及びツールの回転軸ＴＡを同心に配置する場合と比較して、垂直移動機構２の垂直フレーム部材ｖｆの下端から回転体１１２のツール装着部までの距離を短くすることができる。したがって、所定の作業エリアにおける作業範囲での作業を効率よく行うことができる。
【００４０】
伝達機構１１３ｂは、本実施形態においてベルト伝達機構を例示することができる。ベルト伝達機構としては、回転駆動源１１３ａの駆動回転軸１１３ａ１に固定された駆動側プーリ１１３ｂ１と、回転体１１２に固定された従動側プーリ１１３ｂ２と、駆動側プーリ１１３ｂ１と従動側プーリ１１３ｂ２とに亘って巻回される駆動ベルト１１３ｂ３とを例示できる。したがって回転駆動源１１３ａの回転駆動力が、駆動回転軸１１３ａ１、駆動側プーリ１１３ｂ１、駆動ベルト１１３ｂ３、従動側プーリ１１３ｂ２、回転体１１２を経由してツールに伝達される。なお、伝達機構１１３ｂは、ベルト伝達機構に限定されず、例えば複数の歯車を連結して駆動力を伝達する形態や、ドライブシャフトを用いて駆動力を伝達する形態等を採用してもよい。
【００４１】
ツールの回転軸ＴＡの延長線は、第１回動機構１２０の第１の軸１Aと第２回動機構１３０の第２の軸２Aの延長線との交点を通る。つまり第1回動機構１２０によってツールが、第１の軸１Ａ周りに回動されても、第１の軸１Ａからツールまでの距離が変わることがない。さらに第２回動機構１３０によって第１回動機構１２０が回動されても、第２の軸２Ａからツールまでの距離が変わることがない。そのため、ツールの位置を正確に把握することができる。
【００４２】
＜制御ユニット５００＞
図６は本実施形態の作業装置Ａの制御を行う制御ユニット５００のブロック図である。制御ユニット５００は、処理部５１０と、記憶部５２０と、インターフェース部５３０とを備え、これらは互いに不図示のバスにより接続されている。処理部５１０は、記憶部５２０に記憶されたプログラムを実行する。処理部５１０は、例えばＣＰＵである。記憶部５２０は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等である。インターフェース部５３０は、処理部５１０と、外部デバイス（ホストコンピュータ５４０、入力機器（例えば、センサ）５５０、出力機器（例えば、各駆動機構のアクチュエータ）５６０）との間に設けられ、例えば、通信インターフェースや、Ｉ／Ｏインターフェース等である。
【００４３】
以上のように本実施形態の作業ユニット１００及び作業装置Ａによれば、垂直移動機構２のＺ軸の軸心２Ａと作業ユニット１００のＺ軸の軸心ＴＡとを一致させることで、垂直移動機構２と作業ユニット１００とのモーメント剛性が向上され、作業ユニット１００が搬送可能な重量を向上させることができる。また中空軸のロータを採用することでケーブルの引き回しが改善され、作業ユニット１００を軽量・コンパクトにすることができる。また、垂直移動機構２のＺ軸の軸心２Ａに対して、ツール回転機構１１０におけるツールの回転軸ＴＡは同心に設けるものの、ツール回転機構１１０における回転駆動源１１３ａの駆動回転軸１１３ａ１は同心に設けず、オフセット配置する。そして、ツール回転機構１１０は、回転駆動源１１３ａに対して伝達機構１１３ｂを介して連結される。これによって、垂直移動機構２の垂直フレーム部材ｖｆの下端から回転体１１２のツール装着部までの距離を短くすることができるので、作業エリアでの作業範囲を有効に活用することができる。さらに収容部１３４にケーブルＣを這わせることで、第２回動機構１３０によって第１回動機構１２０が回動されても、第１回動機構１２０におけるケーブルＣの断線を防ぐことができる。
【符号の説明】
【００４４】
１００  作業ユニット、１１０  ツール回転機構、１１１  本体部、１１２  回転体、１１３ｂ  駆動伝達部、１２１  ステータ、  １２２  ロータ、１２０  第１回動機構、１３０  第２回動機構、１Ａ  第１の軸、２Ａ  第２の軸、Ｔ  ツール、Ｗ  ワーク
【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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