采用平行连杆机构的作业装置制造方法及图纸

本发明专利技术的课题在于提供可通过1台而进行多项高速、高精度的作业，可进行效能良好的作业的采用平行连杆机构的作业装置。采用平行连杆机构的作业装置(1)包括：平行连杆机构(10)，该平行连杆机构(10)以可变更姿势的方式支承端部执行器(4、5)；姿势控制用促动器(11)，该姿势控制用促动器(11)使该平行连杆机构(10)动作。平行连杆机构(10)相对于基端侧的连杆枢毂(12)，使前端侧的连杆枢毂(13)经由3组以上的连杆机构(14)，以可变更姿势的方式连接。在前端侧的连杆枢毂(13)上，安装作为端部执行器(4、5)的对工件(3)进行主作业的1个主端部执行器(4)以及对工件(3)进行辅助作业的1个或多个副端部执行器(5)。

Operating Device Using Parallel Linkages

The subject of the present invention is to provide a working device with parallel connecting rod mechanism, which can perform multiple high-speed and high-precision operations through one machine and can perform good performance operations. The operating device (1) using parallel linkage mechanism includes: parallel linkage mechanism (10), which supports end actuators (4, 5) in a variable and postural manner, and a actuator (11) for postural control, which makes the parallel linkage mechanism (10) move. The parallel connecting rod mechanism (10) connects the front connecting rod hub (13) through more than three groups of connecting rod mechanisms (14) in a variable and postural manner relative to the base end hub (12). On the connecting rod hub (13) on the front end side, a main end executor (4) for the main operation of the workpiece (3) as the end executors (4, 5) and one or more auxiliary end executors (5) for the auxiliary operation of the workpiece (3) are installed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】采用平行连杆机构的作业装置相关申请本申请要求申请日为2016年5月30日，申请号为JP特愿2016－107198的申请的优先权，通过参照，将其整体作为构成本申请的一部分的内容而引用。
本专利技术涉及可高速、高精度地进行焊接、涂敷等的作业，并且可在通过1台而适当地切换的同时，进行多项作业的采用平行连杆机构的作业装置。
技术介绍
在各种的产业领域，采用自动地进行作业的作业装置。作为自动地进行作业的作业装置的一个例子，在专利文献1、2、3中，记载有采用多关节机器人的自动焊接机。在专利文献4、5中，记载有用于自动地进行作业的作业装置的平行连杆机构和连杆动作装置。另外，在专利文献6中，记载有下述的自动焊接机，其采用与专利文献5的平行连杆机构基本相同的结构的平行连杆机构。现有技术文献专利文献专利文献1：JP特开平06－79472号公报专利文献2：JP特开2002－120093号公报专利文献3：JP特开2010－253538号公报专利文献4：JP特开2000－94245号公报专利文献5：US5893296号专利说明书专利文献6：JP特开2015－100802号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在比如，专利文献1、2、3所示的自动焊接机那样的采用多关节机器人的作业装置中，以较宽大程度而获取作业范围，但是，由于机器人主体为大型，故如果考虑动作范围等，则必须要求对于设置来说宽大的占有空间。另外，由于多关节机器人由多个轴构成，故无法高速地进行精细的动作，精密的作业困难。如果代替多关节机器人，而采用专利文献4、5所示的那样的平行连杆机构，则可使占有空间较窄，并且可高速地进行精细的动作。但是，在专利文献4的平行连杆机构中，结构较简单，然而，各连杆的动作角小。由此，如果较大地设定运载板的动作范围，则具有因连杆长度大，机构整体的尺寸大，导致装置的大型化的问题。另外，还具有限于机构整体的刚性低，装载于运载板上的工具的重量，即，运载板的可搬运重量小的机构类型的问题。在此方面，由于专利文献5的平行连杆机构为下述的结构，其中，相对基端侧的连杆枢毂，前端侧的连杆枢毂经由4节连锁的3组以上的连杆机构，以可变更姿势的方式连接，故在紧凑的同时，可高速、高精度地进行范围宽大的动作范围的动作。于是，采用其结构与专利文献5的平行连杆机构基本相同的平行连杆机构的专利文献6的自动焊接机可高速、高精度地在宽大的范围内进行焊接。但是，由于专利文献6的自动焊接机为于1个平行连杆机构上仅仅装载焊接炬的结构，故必须要求伴随焊接的其它的作业，比如，在焊接的前后而实施的加热作业等通过其它的作业装置而进行。由此，具有必须在加热作业用的作业装置和自动焊接机之间运送工件，作业能效差，并且在运送时工件的温度降低的问题。采用平行连杆机构的自动焊接机以外的其它的公知的作业装置也在1个平行连杆机构中仅仅装载1个端部执行器，由此，具有与上述自动焊接机相同的问题。本专利技术的目的在于提供可通过1台而进行多项高速、高精度的作业，可进行效能良好的作业的采用平行连杆机构的作业装置。用于解决课题的技术方案本专利技术的采用平行连杆机构的作业装置涉及通过端部执行器对工件进行作业的作业装置，该作业装置包括：平行连杆机构，该平行连杆机构以可变更姿势的方式支承上述端部执行器；姿势控制用促动器，该姿势控制用促动器使该平行连杆机构动作。上述平行连杆机构包括基端侧的连杆枢毂、前端侧的连杆枢毂以及3组以上的连杆机构，该连杆机构设置于上述基端侧的连杆枢毂和上述前端侧的连杆枢毂之间，将上述前端侧的连杆枢毂以可变更姿势的方式连接于上述基端侧的连杆枢毂上。上述连杆机构各自包括：基端侧和前端侧的端部连杆部件，该基端侧和前端侧的端部连杆部件的一端以可旋转的方式连接于上述基端侧的连杆枢毂和上述前端侧的连杆枢毂上；中间连杆部件，该中间连杆部件的两端分别以可旋转的方式连接于该基端侧和前端侧的端部连杆部件的另一端上。上述姿势控制用促动器按照任意地变更上述前端侧的连杆枢毂相对于上述基端侧的连杆枢毂的姿势的方式，设置于上述3组以上的连杆机构中的2组以上的连杆机构上。在上述前端侧的连杆枢毂上，安装作为上述端部执行器的对上述工件进行主作业的1个主端部执行器和对上述工件进行辅助作业的1个或多个副端部执行器。按照该方案，由于在平行连杆机构的前端侧的连杆枢毂上安装主端部执行器和副端部执行器，故可通过1台而进行主端部执行器的主作业和副端部执行器的辅助作业。在平行连杆机构中，通过基端侧的连杆枢毂，前端侧的连杆枢毂与3组以上的连杆机构构成相对于基端侧的连杆枢毂，前端侧的连杆枢毂围绕相垂直的2个轴而自由旋转的2自由度机构。该2自由度机构在紧凑的同时，扩大前端侧的连杆枢毂的可活动范围。比如，基端侧的连杆枢毂的中心轴和前端侧的连杆枢毂的中心轴的折角的最大值约为±90°，可将前端侧的连杆枢毂相对于基端侧的连杆枢毂的回转角φ设定在0°～360°的范围内。通过采用像这样可活动范围宽大，可进行顺利的动作的平行连杆机构，可进行高速的精细的作业。也可在本专利技术中，上述主端部执行器和上述副端部执行器按照相应的前端的中心轴相互形成夹角的方式安装于上述前端侧的连杆枢毂上。如果形成该方案，可仅仅通过平行连杆机构的动作，切换通过主端部执行器而进行作业的状态和通过副端部执行器而进行作业的状态。在这里，上述基端侧的连杆枢毂和上述基端侧的端部连杆部件的各旋转对偶的中心轴，与上述基端侧的端部连杆部件和上述中间连杆部件的各旋转对偶的中心轴分别交叉的点称为基端侧的球面连杆中心，通过该基端侧的球面连杆中心，与上述基端侧的连杆枢毂和上述基端侧的端部连杆部件的各旋转对偶的中心轴相垂直地交叉的直线称为基端侧的连杆枢毂的中心轴。还可在本专利技术中，上述主端部执行器和上述副端部执行器按照在相对于上述基端侧的连杆枢毂，上述前端侧的连杆枢毂处于规定的姿势的状态，相应的前端的中心轴与上述基端侧的连杆枢毂的中心轴一致的方式安装于上述前端侧的连杆枢毂上。按照该方案，可仅仅通过使平行连杆机构动作，使通过主端部执行器进行的作业的方向和通过副端部执行器进行的作业的方向相同。由此，快速的作业的切换是可能的，作业效能提高。另外，上述前端侧的连杆枢毂和上述前端侧的端部连杆部件的各旋转对偶的中心轴，与上述前端侧的端部连杆部件和上述中间连杆部件的各旋转对偶的中心轴分别交叉的点称为前端侧的球面连杆中心，通过该前端侧的球面连杆中心，与上述前端侧的连杆枢毂和上述前端侧的端部连杆部件的各旋转对偶的中心轴相垂直地交叉的直线称为前端侧的连杆枢毂的中心轴。还可在本专利技术中，上述主端部执行器的前端的中心轴与上述前端侧的连杆枢毂的中心轴一致。按照本方案，主端部执行器的可活动范围与平行连杆机构的动作范围一致，主端部执行器的可活动范围最大。在此场合，副端部执行器的可活动范围以某程度而受到限制。由于该情况，对于主端部执行器对工件以倾斜姿势而进行作业，并且副端部执行器对工件以与其相垂直而面对的姿势的状态进行作业的场合是有利的。还可在本专利技术中，从上述副端部执行器的前端的中心轴与上述基端侧的连杆枢毂的中心轴一致的状态的上述基端侧的球面连杆中心到上述副端部执行器的前端的距离，等于或小于从上述基端侧的连杆枢毂的中心轴和上述前端侧的连杆枢毂的中心轴一致的状态的上述基端侧的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用平行连杆机构的作业装置，该作业装置通过端部执行器，对工件进行作业，该作业装置包括：平行连杆机构，该平行连杆机构以能变更姿势的方式支承上述端部执行器；姿势控制用促动器，该姿势控制用促动器使该平行连杆机构动作；上述平行连杆机构包括基端侧的连杆枢毂、前端侧的连杆枢毂以及3组以上的连杆机构，该连杆机构设置于上述基端侧的连杆枢毂和上述前端侧的连杆枢毂之间，将上述前端侧的连杆枢毂以能变更姿势的方式连接于上述基端侧的连杆枢毂上，上述连杆机构各自包括：基端侧和前端侧的端部连杆部件，该基端侧和前端侧的端部连杆部件的一端以能旋转的方式连接于上述基端侧的连杆枢毂和上述前端侧的连杆枢毂上；中间连杆部件，该中间连杆部件的两端分别以能旋转的方式连接于该基端侧和前端侧的端部连杆部件的另一端上；上述姿势控制用促动器按照任意地变更上述前端侧的连杆枢毂相对于上述基端侧的连杆枢毂的姿势的方式，设置于上述3组以上的连杆机构中的2组以上的连杆机构上；在上述前端侧的连杆枢毂上，安装作为上述端部执行器的对上述工件进行主作业的1个主端部执行器和对上述工件进行辅助作业的1个或多个副端部执行器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.30 JP 2016-1071981.一种采用平行连杆机构的作业装置，该作业装置通过端部执行器，对工件进行作业，该作业装置包括：平行连杆机构，该平行连杆机构以能变更姿势的方式支承上述端部执行器；姿势控制用促动器，该姿势控制用促动器使该平行连杆机构动作；上述平行连杆机构包括基端侧的连杆枢毂、前端侧的连杆枢毂以及3组以上的连杆机构，该连杆机构设置于上述基端侧的连杆枢毂和上述前端侧的连杆枢毂之间，将上述前端侧的连杆枢毂以能变更姿势的方式连接于上述基端侧的连杆枢毂上，上述连杆机构各自包括：基端侧和前端侧的端部连杆部件，该基端侧和前端侧的端部连杆部件的一端以能旋转的方式连接于上述基端侧的连杆枢毂和上述前端侧的连杆枢毂上；中间连杆部件，该中间连杆部件的两端分别以能旋转的方式连接于该基端侧和前端侧的端部连杆部件的另一端上；上述姿势控制用促动器按照任意地变更上述前端侧的连杆枢毂相对于上述基端侧的连杆枢毂的姿势的方式，设置于上述3组以上的连杆机构中的2组以上的连杆机构上；在上述前端侧的连杆枢毂上，安装作为上述端部执行器的对上述工件进行主作业的1个主端部执行器和对上述工件进行辅助作业的1个或多个副端部执行器。2.根据权利要求1所述的采用平行连杆机构的作业装置，其中，上述主端部执行器和上述副端部执行器按照相应的前端的中心轴相互形成夹角的方式安装于上述前端侧的连杆枢毂上。3.根据权利要求1或2所述的采用平行连杆机构的作业装置，其中，在上述基端侧的连杆枢毂和上述基端侧的端部连杆部件的各旋转对偶的中心轴，与上述基端侧的端部连杆部件和上述中间连杆部件的各旋转对偶的中心轴分别交叉的点称为基端侧的球面连杆中心，通过该基端侧的球面连杆中心，与上述基端侧的连杆枢毂和上述基端侧的端部连杆部件的各旋转对偶的中心轴相垂直地交叉的直线称为基端侧的连杆枢毂的中心轴的场合，上述主端部执行器和上述副端部执行器按照在相对于上述基端侧的连杆枢毂，上述前端侧的连杆枢毂处于规定的姿势的状态，相应的前端的中心轴与上述基端侧的...

【专利技术属性】
技术研发人员：小长井直哉，矶部浩，
申请(专利权)人：NTN株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP