(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台と、
一端を前記基台に支持され、第１水平軸回りに回転自在にされた第１アームと、
一端を前記第１アームの他端に支持され、前記第１水平軸に平行な第２水平軸回りに回転自在にされた第２アームと、
一端を前記第２アームの他端に支持され、前記第１水平軸に平行な第３水平軸回りに回転自在にされた第３アームと、
前記第３アームの他端に支持され、前記第１水平軸に平行な第４水平軸回りに回転自在にされた昇降台と、
一端を前記基台に支持され、前記第１水平軸回りに回転自在にされた第４アームと、
一端を前記第４アームに支持され、前記第１水平軸に平行な第５水平軸回りに回転自在にされ、他端を前記第２アームに支持されて前記第１水平軸に平行な第６水平軸回りに回転自在にされた第５アームと、
一端を前記第２水平軸回りに回転自在に前記第１アームに支持されるとともに、他端を前記第３水平軸回り回転自在に前記第３アームに支持され、前記第２アームと共に、前記第３アームを両持で支持した補助アームと、
前記第２水平軸に回転自在に支持された第１リンクベースと、
前記第３水平軸に回転自在に支持された第２リンクベースと、
前記基台と前記第１リンクベースに回転自在に支持されて、前記第１リンクベース、前記第１アームおよび前記基台とともに第１平行リンク機構を形成する第１補助リンクと、
前記第１リンクベースと前記第２リンクベースに回転自在に支持されて、前記第２リンクベース、前記第２アームおよび前記第１リンクベースとともに第２平行リンク機構を形成する第２補助リンクと、
前記第２リンクベースと前記昇降台に回転自在に支持されて、前記昇降台、前記第３アームおよび前記第２リンクベースとともに第３平行リンク機構を形成する第３補助リンクと、を備えるとともに、
前記第１アーム、前記第２アーム、前記第３アーム、前記第４アームおよび前記第５アームの長さ比は１：２：１：１：１であり、前記第1アームと前記第１アームに対向する前記第4アームの間に前記第2アームと前記第3アームが配置され、
前記第６水平軸は前記第２水平軸と前記第３水平軸の中間にあり、
前記第1アームおよび前記第３アームをそれぞれ前記第１水平軸および前記第３水平軸周りに同方向に旋回することによって、前記昇降台は前記第１水平軸に直交する垂直軸（３０）に沿って上下に昇降する
ことを特徴とする多関節ロボット。
【請求項２】
前記第２アームに第１モータを取り付けて、前記第１モータは第１減速機を介して前記第３アームを前記第２アームに対して相対的に回転させ、
前記第４アームに第２モータを取り付け、前記第２モータは第２減速機を介して前記第５アームを前記第４アームに対して相対的に回転させるとともに、前記第４アームの中に備えられた連結手段と第３減速機を介して前記第４アームを前記基台に対して相対的に回転させることを特徴とする請求項１記載の多関節ロボット。
【請求項３】
基台と、
一端を前記基台に支持され、第１水平軸回りに回転自在にされた第１アームと、
一端を前記第１アームの他端に支持され、前記第１水平軸に平行な第２水平軸回りに回転自在にされた第２アームと、
一端を前記第２アームの他端に支持され、前記第１水平軸に平行な第３水平軸回りに回転自在にされた第３アームと、
前記第３アームの他端に支持され、前記第１水平軸に平行な第４水平軸回りに回転自在にされた昇降台と、
一端を前記基台に支持され、前記第１水平軸回りに回転自在にされ、前記第１アームと共に前記第２アームを前記第２水平軸回りに両持ちに支持する第４アームと、
一端を前記第２水平軸回りに回転自在に前記第１アームに支持されるとともに、他端を前記第３水平軸回り回転自在に前記第３アームに支持され、前記第２アームと共に、前記第３アームを両持で支持した補助アームと、
前記第２水平軸に回転自在に支持された第１リンクベースと、
前記第３水平軸に回転自在に支持された第２リンクベースと、
前記基台と前記第１リンクベースに回転自在に支持されて、前記第１リンクベース、前記第１アームおよび前記基台とともに第１平行リンク機構を形成する第１補助リンクと、
前記第１リンクベースと前記第２リンクベースに回転自在に支持されて、前記第２リンクベース、前記第２アームおよび前記第１リンクベースとともに第２平行リンク機構を形成する第２補助リンクと、
前記第２リンクベースと前記昇降台に回転自在に支持されて、前記昇降台、前記第３アームおよび前記第２リンクベースとともに第３平行リンク機構を形成する第３補助リンクと、を備え、
前記第１アーム、前記第２アーム、前記第３アーム、前記第４アームおよび前記補助アームの長さ比は１：２：１：１：２とし、前記第1アームと前記第１アームに対向する前記第4アームの間に前記第2アームと前記第3アームが配置され、
前記第1アームおよび前記第３アームをそれぞれ前記第１水平軸および前記第３水平軸周りに同方向に旋回することによって、前記昇降台は前記第１水平軸に直交する垂直軸（３０）に沿って上下に昇降する
ことを特徴とする多関節ロボット。
【請求項４】
前記第２アームに第１モータおよび第２モータを取り付け、前記第１モータは第１減速機を介して前記第２アームを前記第１アームに対して相対的に回転させると共に、第２減速機を介して前記第２アームを前記第４アームに対して相対的に回転させ、前記第１アームの中に備えられた第１連結手段と第３減速機を介して前記第１アームを前記基台に対して相対的に回転させ、前記第４アームの中に備えられた第２連結手段と第４減速機を介して前記第４アームを前記基台に対して相対的に回転させるとともに、前記第２モータは第５の減速機を介して前記第３アームを前記第２アームに対して相対的に回転させることを特徴とする請求項３記載の多関節ロボット。
【請求項５】
前記補助アームの内部を中空とし、ケーブルの通路としたことを特徴とする請求項１または３記載の多関節ロボット。
【請求項６】
前記昇降台に水平多関節アームを取り付けたことを特徴とする請求項１または３記載の多関節ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多関節ロボット、特に垂直動作機構によって長大な昇降ストロークを実現する多関節ロボットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、大型の液晶基板のようなワークを昇降させ、あるいは水平移動させるために、垂直動作機構と水平動作機構を組み合わせて、垂直動作機構に昇降動作を受け持たせ、水平動作機構に水平移動動作を受け持たせたロボットが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３）。
【特許文献１】
特開２０００−２４９６６号公報
【特許文献２】
特開２００２−３２６１８２号公報
【特許文献３】
特開平１１−１２３６７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、このような産業用ロボットに対して、低い最低姿勢と長大な昇降ストロークが求められているが、特許文献１あるいは特許文献２に記載のロボットを単純に拡大すると、アーム長が長大になり、最低姿勢を取ったときに長大なアームが水平に延びて場所をとるという問題があった。
また、単純に関節の数を増やしただけでは剛性が確保できず、そのため位置精度が確保されないという問題があった。
さらに、特許文献３に記載のロボットは直動タイプのため、長い昇降ストロークを確保するためには長い直動機構が必要なため、最低姿勢を取った時に据付面からの高さが高くなってしまうという問題があった。
本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、低い最低姿勢と長大な昇降ストロークを備えると共に、設置面の省スペース化を可能とし、所定の位置精度を確保できるような剛性を備えた産業用ロボットを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は次のように構成したものである。
請求項１に記載の発明は、基台と、一端を前記基台に支持され、第１水平軸回りに回転自在にされた第１アームと、一端を前記第１アームの他端に支持され、前記第１水平軸に平行な第２水平軸回りに回転自在にされた第２アームと、一端を前記第２アームの他端に支持され、前記第１水平軸に平行な第３水平軸回りに回転自在にされた第３アームと、前記第３アームの他端に支持され、前記第１水平軸に平行な第４水平軸回りに回転自在にされた昇降台と、一端を前記基台に支持され、前記第１水平軸回りに回転自在にされた第４アームと、一端を前記第４アームに支持され、前記第１水平軸に平行な第５水平軸回りに回転自在にされ、他端を前記第２アームに支持されて前記第１水平軸に平行な第６水平軸回りに回転自在にされた第５アームと、一端を前記第２水平軸回りに回転自在に前記第１アームに支持されるとともに、他端を前記第３水平軸回り回転自在に前記第３アームに支持され、前記第２アームと共に、前記第３アームを両持で支持した補助アームと、前記第２水平軸に回転自在に支持された第１リンクベースと、前記第３水平軸に回転自在に支持された第２リンクベースと、前記基台と前記第１リンクベースに回転自在に支持されて、前記第１リンクベース、前記第１アームおよび前記基台とともに第１平行リンク機構を形成する第１補助リンクと、前記第１リンクベースと前記第２リンクベースに回転自在に支持されて、前記第２リンクベース、前記第２アームおよび前記第１リンクベースとともに第２平行リンク機構を形成する第２補助リンクと、前記第２リンクベースと前記昇降台に回転自在に支持されて、前記昇降台、前記第３アームおよび前記第２リンクベースとともに第３平行リンク機構を形成する第３補助リンクと、を備えるとともに、前記第１アーム、前記第２アーム、前記第３アーム、前記第４アームおよび前記第５アームの長さ比は１：２：１：１：１であり、前記第1アームと前記第１アームに対向する前記第4アームの間に前記第2アームと前記第3アームが配置され、前記第６水平軸は前記第２水平軸と前記第３水平軸の中間にあり、前記第1アームおよび前記第３アームをそれぞれ前記第１水平軸および前記第３水平軸周りに同方向に旋回することによって、前記昇降台は前記第１水平軸に直交する垂直軸（３０）に沿って上下に昇降するものである。
【０００５】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の多関節ロボットにおいて、前記第２アームに第１モータを取り付けて、前記第１モータは第１減速機を介して前記第３アームを前記第２アームに対して相対的に回転させ、前記第４アームに第２モータを取り付け、前記第２モータは第２減速機を介して前記第５アームを前記第４アームに対して相対的に回転させるとともに、前記第４アームの中に備えられた連結手段と第３減速機を介して前記第４アームを前記基台に対して相対的に回転させることを特徴としている。
【０００６】
また、請求項３に記載の発明は、多関節ロボットに係り、基台と、一端を前記基台に支持され、第１水平軸回りに回転自在にされた第１アームと、一端を前記第１アームの他端に支持され、前記第１水平軸に平行な第２水平軸回りに回転自在にされた第２アームと、一端を前記第２アームの他端に支持され、前記第１水平軸に平行な第３水平軸回りに回転自在にされた第３アームと、前記第３アームの他端に支持され、前記第１水平軸に平行な第４水平軸回りに回転自在にされた昇降台と、一端を前記基台に支持され、前記第１水平軸回りに回転自在にされ、前記第１アームと共に前記第２アームを前記第２水平軸回りに両持ちに支持する第４アームと、一端を前記第２水平軸回りに回転自在に前記第１アームに支持されるとともに、他端を前記第３水平軸回り回転自在に前記第３アームに支持され、前記第２アームと共に、前記第３アームを両持で支持した補助アームと、前記第２水平軸に回転自在に支持された第１リンクベースと、前記第３水平軸に回転自在に支持された第２リンクベースと、前記基台と前記第１リンクベースに回転自在に支持されて、前記第１リンクベース、前記第１アームおよび前記基台とともに第１平行リンク機構を形成する第１補助リンクと、前記第１リンクベースと前記第２リンクベースに回転自在に支持されて、前記第２リンクベース、前記第２アームおよび前記第１リンクベースとともに第２平行リンク機構を形成する第２補助リンクと、前記第２リンクベースと前記昇降台に回転自在に支持されて、前記昇降台、前記第３アームおよび前記第２リンクベースとともに第３平行リンク機構を形成する第３補助リンクと、を備え、前記第１アーム、前記第２アーム、前記第３アーム、前記第４アームおよび前記補助アームの長さ比は１：２：１：１：２とし、前記第1アームと前記第１アームに対向する前記第4アームの間に前記第2アームと前記第3アームが配置され、前記第1アームおよび前記第３アームをそれぞれ前記第１水平軸および前記第３水平軸周りに同方向に旋回することによって、前記昇降台は前記第１水平軸に直交する垂直軸（３０）に沿って上下に昇降することを特徴としている。
【０００７】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の多関節ロボットにおいて、前記第２アームに第１モータおよび第２モータを取り付け、前記第１モータは第１減速機を介して前記第２アームを前記第１アームに対して相対的に回転させ、第２減速機を介して前記第２アームを前記第４アームに対して相対的に回転させ、前記第１アームの中に備えられた第１連結手段と第３減速機を介して前記第１アームを前記基台に対して相対的に回転させ、前記第４アームの中に備えられた第２連結手段と第４減速機を介して前記第４アームを前記基台に対して相対的に回転させるとともに、前記第２モータは第５の減速機を介して前記第３アームを前記第２アームに対して相対的に回転させることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項５ に記載の発明は、請求項１ または３ に記載の多関節ロボットにおいて、前記補助アームの内部を中空とし、ケーブルの通路としたことを特徴としている。
【０００９】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１または３に記載の多関節ロボットにおいて、前記昇降台に水平多関節アームを取り付けたことを特徴としている。
【００１２】
本発明によれば、昇降機構を３つの平行リンク機構からなる垂直多関節機構で構成したので、低い最低姿勢と長大な昇降ストロークが得られると共に、最低姿勢をとった時の寸法が小さく、設置面積を小さくできる効果がある。
また、アームを両持ちで支持したので剛性が大きくなり、安定した搬送姿勢と、正確な位置決めができる効果がある。
さらに、昇降機構の２つのモータがそれぞれ独立であることにより、それぞれのモータの回転数を調整し、より正確に垂直動作をできる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１および図２は、本発明の第１実施例を示す多関節ロボットの外形図であり、図１は正面図であり、図２は側面図である。
両図において、１は多関節ロボットの基台である。
２は第１アームで、その下端を基台１に固定された第１水平軸３の回りに回転自在に取り付けられ、その先端で第２アーム４を支持している。
４は第２アームで、その下端を第１アーム２の先端に固定された第２水平軸５の回りに回転自在に取り付けられ、その先端で第３アーム６を支持している。
６は第３アームで、その下端を第２アーム４の先端に固定された第３水平軸７の回りに回転自在に取り付けられ、その先端で昇降台８を支持している。
８は昇降台で、第３アーム６の先端に固定された第４水平軸の９回りに回転自在に取り付けられている。
【００１５】
一方、１０は、第４アームで、その下端を基台１に固定された第１水平軸３の回りに回転自在に取り付けられ、その先端で第５アーム４１１支持している。
１１は第５アームで、その下端を第４アーム１０の先端に固定された第５水平軸１２の回りに回転自在に取り付けられ、その先端は前記第２アーム４の中央に固定の第６水平軸１３の回りに回転自在に支持されている。
ここで、第１水平軸３、第２水平軸５、第３水平軸７、第４水平軸９および第５水平軸１２および第６水平軸１３はすべて平行であり、第１アーム２、第２アーム４、第３アーム６、第４アーム１０および第５アーム１１の長さの比は１：２：１：１：１である。
【００１６】
１４は第２水平軸５に回転自在に支持された第１リンクベースである。
１５は両端を基台１と第１リンクベース１４にそれぞれ回転自在に支持された第１補助リンクである。
第１補助リンク１５は、第１リンクベース１４、第１アーム２、および基台１とともに、第１平行リンク機構１６を形成する。
１７は第３水平軸７に回転自在に支持された第２リンクベースである。
１８は両端を第１リンクベース１４と第２リンクベース１７にそれぞれ回転自在に支持された第２補助リンクである。
第２補助リンク１８は、第２リンクベース１７、第２アーム４、および第１リンクベース１４とともに、第２平行リンク機構１９を形成する。
２０は両端を第２リンクベース１７と昇降台８にそれぞれ回転自在に支持された第３補助リンクである。
第３補助リンク２０は、昇降台８、第３アーム６、および第２リンクベース１７とともに、第３平行リンク機構２１を形成する。
第１平行リンク機構１６、第２平行リンク機構１９、および第３平行リンク機構２１の働きによって、昇降台８の姿勢は水平に保たれる。
【００１７】
２２（図１）は、下端を、第１アーム２の上端に固定の第２水平軸５の回りに回転自在に取り付けられ、上端を、第３アーム６の下端に固定の第３水平軸７の回りに回転自在に取り付けられた補助アームである。この補助アーム２２は第２アーム４と共に第３アーム６を両持ち支持している。また、補助アーム２２の内部は中空であり、基部１から昇降台８に延設されるケーブルの通路として使用される。
【００１８】
２３は第２アーム４に固定された第１モータである。第１モータ２３は第１減速機２４を介して第３アーム６を駆動し、第３アーム６を第２アーム４に対して相対的に回転させる。
２５は第４アーム１０に固定された第２モータである。第２モータ２５は第２減速機２６を介して第５アーム１１を駆動して、第５アーム１１を第４アーム１０に対して相対的に回転させるとともに、第４アーム１０の中に備えられた連結手段２７（ここではベルトプーリ機構だが、シャフトと歯車の組合せでもよい）と第３減速機２８を介して第４アーム１０を基台１に対して相対的に回転させる。
第１モータ２３および第２モータ２５は図示しない制御装置によって、独立あるいは協調運転される。
このようにして、第１アーム２、第２アーム４、第３アーム６、第４アーム１０および第５アーム１１は相対的に回転して昇降台８を昇降させる。この時、第１減速機２４、第２減速機２６、第３減速機２８の回転比は理論上２：２：１となるが、アームの剛性が低い場合など、アームの変形により垂直に動作しないことも想定できる。この場合においても、図示しない制御装置により第１モータ２３および第２モータ２５の回転数（回転比）を調整することで正確に垂直に動作させることができる。
【００１９】
次に、第１実施例に係る多関節ロボットの昇降動作を説明する。
＜上昇動作＞
図１および図２の状態から、第２モータ２５（図１）を回転させて第２減速機２６を介して第５アーム１１を図２で時計方向に回転させるとともに、連結手段２７と第３減速機２８を介して第４アーム１０を逆方向に回転させると、第１アーム２と第２アーム４の半分長と第４アーム１０および第５アーム１１とで構成する菱形が上下方向に伸張する。さらに、第１モータ２３を回転させて第１減速機２４を介して第３アーム６を時計方向に駆動することにより、第１平行リンク機構１６、第２平行リンク機構１９、および第３平行リンク機構２１もそれぞれ上下方向に長く延びることとなる。この時、第１減速機２４、第２減速機２６、第３減速機２８の回転比を２：２：１とすることで、昇降台８は水平状態を保ちながら垂直に上昇する。
＜下降動作＞
図１および図２の状態から、第２モータ２５（図１）を逆回転させて、第５アーム１１を図２で反時計方向に回転させるとともに第４アーム１０を逆方向に回転させると、第１アーム２と第２アーム４の半分長と第４アーム１０および第５アーム１１とで構成する菱形が上下方向に短縮する。さらに第１モータ２３を回転させて第３アーム６を逆回転させることにより、第１平行リンク機構１６、第２平行リンク機構１９、および第３平行リンク機構２１もそれぞれ斜めに大きく傾いていき、上下方向に低くなる。この時、第１減速機２４、第２減速機２６、第３減速機２８の回転比を２：２：１とすることで、昇降台８は水平状態を保ちながら垂直に下降する。
【００２０】
以上のように、第１実施例によれば、第１アーム２〜第５アーム１１の伸縮機構によって、低い最低姿勢と長大な昇降ストロークを採ることができる上に、設置面の省スペース化ができて、所定の位置精度を確保できるような剛性を備えた産業用ロボットが得られることとなる。
【実施例２】
【００２１】
図３および図４は、本発明の第２実施例を示す多関節ロボットの外形図であり、図３は正面図であり、図４は側面図である。
両図において、４１は多関節ロボットの基台である。
４２は基台４１に支持された第１アームであり、第１水平軸４３回りに回転自在に取り付けられている。４４は第１アーム４２の先端に支持された第２アームであり、第２水平軸４５回りに回転自在に取り付けられている。４６は第２アーム４４の先端に支持された第３アームであり、第３水平軸４７回りに回転自在に取り付けられている。４８は第３アーム４６の先端に支持された昇降台であり、第４水平軸４９回りに回転自在に取り付けられている。５０は、基台１に支持された第４アームであり、第１水平軸４３回りに回転自在に取り付けられている。第４アーム５０先端は第２アーム４４に支持され、第２水平軸４５回りに回転自在に取り付けられている。第４アーム５０は第１アーム４２と共に、第２アーム４４を両持ちで支持していることになる。
【００２２】
５１は第２水平軸４５に回転自在に支持された第１リンクベースであり、５２は両端を基台４１と第１リンクベース５１に回転自在に支持された第１補助リンクであり、第１リンクベース５１、第１アーム４２および基台４１とともに第１平行リンク機構５３を形成する。
５４は第３水平軸４７に回転自在に支持された第２リンクベースであり、５５は両端を第１リンクベース５１と第２リンクベース５４に回転自在に支持された第２補助リンクであり、第２リンクベース５４、第２アーム４４および第１リンクベース５１とともに第２平行リンク機構５６を形成する。
５７は第２リンクベース５４と、昇降台４８に回転自在に支持された第３補助リンクであり、昇降台４８、第３アーム４６および第２リンクベース５４とともに第３平行リンク機構５８を形成する。
第１平行リンク機構５３、第２平行リンク機構５６および第３平行リンク機構５８の働きによって、昇降台４８の姿勢は水平に保たれる。５９は昇降台４８の上に取り付けられた水平多関節機構である。水平多関節機構５９の構成と機能は前記第１実施例のそれと同一なので説明を省略する。
【００２３】
６０は一端を第１アーム４２に取り付けられて、第２水平軸４５回りに回転自在とされ、他端を第３アーム４６に軸支されて、第３水平軸４７回りに回転自在にされた補助アームである。補助アーム６０は第２アーム４４と共に第３アーム４６を両持ち支持している。また、補助アーム６０の内部は中空であり、基部４１から昇降台４８に延設されるケーブルの通路として使用される。
【００２４】
６１は第２アーム４４の上部に固定された第１モータである。第１モータ６１は第１減速機６２を介して第３アーム４６を駆動し、第３アーム４６を第２アーム４４に対して相対的に回転させる。６３は第２アーム４４の下部に固定された第２モータである。第２モータ６３の動力は連結手段６４（ここではベルトプーリ機構だが、シャフトと歯車の組み合わせでもよい）を介してシャフト６５に伝えられ、シャフト６５は第２減速機６６、第３減速機６７と結合して第２アーム４４を第１アーム４２と第４アーム５０に対して相対的に回転させる。シャフト６５の動力は第１アーム４２の中に備えられた連結手段６８（ここではベルトプーリ機構だが、シャフトと歯車の組合せでもよい）と第４減速機６９を介して第１アーム４２を基台４１に対して相対的に回転させる。またシャフト６５の動力は第４アーム５０の中に備えられた連結手段７０（ここではベルトプーリ機構だが、シャフトと歯車の組合せでもよい）と第５減速機７１を介して第４アーム５０を基台４１に対して相対的に回転させる。
第１モータ６１および第２モータ６３は図示しない制御装置によって、独立あるいは協調運転される。このようにして、第１アーム４２、第２アーム４４、第３アーム４６および第４アーム５０は相対的に回転して昇降台４８を昇降させる。この時も前記第１実施例と同様に、図示しない制御装置によりモータの回転数を補正することができる。
【００２５】
次に、第２実施例に係る多関節ロボットの昇降動作を説明する。
＜上昇動作＞
図３および図４の状態から、第２モータ６３（図１）を回転させて、連結手段６４を介してシャフト６５に伝え、シャフト６５は第２減速機６６、第３減速機６７と結合して第２アーム４４を図４で見て反時計方向に回転させる。また、シャフト６５の動力は第１アーム４２の中に備えられた連結手段６８と第４減速機６９を介して第１アーム４２を基台４１に対して時計方向に回転させる。同じく、シャフト６５の動力は第４アーム５０の中に備えられた連結手段７０と第５減速機７１を介して第４アーム５０を基台４１に対して時計方向に回転させる。その結果、第２アーム４４の上端は上昇し、さらに、第１モータ６１を回転させて第１減速機６２を介して第３アーム４６を時計方向に駆動することで、これに伴って、第１平行リンク機構５３、第２平行リンク機構５６、および第３平行リンク機構５８もそれぞれ上下方向に長く延びることとなる。この時、第１減速機６２、第２減速機６６、第３減速機６７、第４減速機６９、第５減速機７１の回転比を２：２：２：１：１とすることで、昇降台４８は水平状態を保ちながら垂直に上昇する。
＜下降動作＞
図３および図４の状態から、第２モータ６３（図１）を逆回転させて、連結手段６４を介してシャフト６５に伝え、シャフト６５は第２減速機６６、第３減速機６７と結合して第２アーム４４を図４で見て時計方向に回転させる。また、シャフト６５の動力は第１アーム４２の中に備えられた連結手段６８と第４減速機６９を介して第１アーム４２を基台４１に対して反時計方向に回転させる。同じく、シャフト６５の動力は第４アーム５０の中に備えられた連結手段７０と第５減速機７１を介して第４アーム５０を基台４１に対して反時計方向に回転させる。その結果、第２アーム４４の上端は下降し、さらに、第１モータ６１を逆回転させて第１減速機６２を介して第３アーム４６を反時計方向に駆動することで、これに伴って、第１平行リンク機構５３、第２平行リンク機構５６、および第３平行リンク機構５８もそれぞれ上下方向に短縮することとなる。この時、第１減速機６２、第２減速機６６、第３減速機６７、第４減速機６９、第５減速機７１の回転比を２：２：２：１：１とすることで、昇降台４８は水平状態を保ちながら垂直に下降する。
【００２６】
第２実施例によれば、第１アーム４２と第２アーム４４と第３アーム４６と第４アーム５０との組み合わせで構成される伸縮機構と平行リンク機構によって、低い最低姿勢と長大な昇降ストロークを採ることができる上に、設置面の省スペース化ができて、所定の位置精度を確保できるような剛性を備えた産業用ロボットが得られることとなる。
【００２７】
図５および図６は本発明の第３実施例を示す水平多関節機構で、図５は多関節ロボットを含む全体図であり、図６は水平多関節機構を説明するための、多関節ロボットの最低姿勢の図で、両図において、２９は昇降台８（図２）の上に取り付けられた水平多関節機構である。
図５において、（ａ）は多関節ロボット上の水平多関節機構２９が閉じた状態、（ｂ）は水平多関節機構２９が開いた状態で、（ａ）、（ｂ）においてそれぞれ（１）は正面図、（２）は側面図、（３）は平面図である。
図６において、（ａ）は水平多関節機構２９が閉じた状態、（ｂ）は水平多関節機構２９が開いた状態で、（ａ）、（ｂ）においてそれぞれ（１）は正面図、（２）は平面図である。
水平多関節機構２９は垂直軸３０（図２）の回りに旋回する旋回ベース３１と、旋回ベース３１上に並置されて水平方向に進退する２組の水平アーム３２から構成されている。
水平アーム３２の先端には図示しないハンドが取り付けられ、搬送対象のワークが前記ハンド上に載置される。
本多関節ロボットは上記旋回ベース３１による旋回と２組の水平アーム３２による伸縮運動により、搬送対象となるワークを旋回、水平移動の搬送作業を行うものである。
【００２８】
本発明は、上記のような構成および作用・効果を有するので、多関節ロボット、特に垂直多関節機構によって長大な昇降ストロークを実現する多関節ロボットとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施例を示す多関節ロボットの正面図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す多関節ロボットの側面図である。
【図３】本発明の第２実施例を示す多関節ロボットの正面図である。
【図４】本発明の第２実施例を示す多関節ロボットの側面図である。
【図５】本発明の第３実施例を示す水平多関節機構の多関節ロボットを含む全体図である。
【図６】本発明の第３実施例を示す水平多関節機構を説明する図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  基台
２  第１アーム
３  第１水平軸
４  第２アーム
５  第２水平軸
６  第３アーム
７  第３水平軸
８  昇降台
９  第４水平軸
１０  第４アーム
１１  第５アーム
１２  第５水平軸
１３  第６水平軸
１４  第１リンクベース
１５  第１補助リンク
１６  第１平行リンク機構
１７  第２リンクベース
１８  第２補助リンク
１９  第２平行リンク機構
２０  第３補助リンク
２１  第３平行リンク機構
２２  補助アーム
２３  第１モータ
２４  第１減速機
２５  第２モータ
２６  第２減速機
２７  連結手段
２８  第３減速機
２９  水平多関節機構
３０  垂直軸
３１  旋回ベース
３２  水平アーム
３３  基台
３４  第１アーム
３５  第１水平軸
３６  第２アーム
３７  第２水平軸
３８  第３アーム
３９  第３水平軸
４１  基台
４２  第１アーム
４３  第１水平軸
４４  第２アーム
４５  第２水平軸
４６  第３アーム
４７  第３水平軸
４８  昇降台
４９  第４水平軸
５０  第４アーム
５１  第１リンクベース
５２  第１補助リンク
５３  第１平行リンク機構
５４  第２リンクベース
５５  第２補助リンク
５６  第２平行リンク機構
５７  第３補助リンク
５８  第３平行リンク機構
５９  水平多関節機構
６０  補助アーム
６１  第１モータ
６２  第１減速機
６３  第２モータ
６４  連結手段
６５  シャフト
６６  第２減速機
６７  第３減速機
６８  連結手段
６９  第４減速機
７０  連結手段
７１  第５減速機
【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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