机器人
阅读：562发布：2021-03-27
专利汇可以提供机器人专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种 机器人 ，该机器人具备：工具轴(1)、被安装于工具轴的一部分且将工具轴支承为倾斜自如的第1支承机构(2)、被安装于工具轴的另一部分且将工具轴支承为倾斜自如的第2支承机构(2)、使第1支承机构在第1平面内移动的第1面内移动机构(4)、使第2支承机构在第2平面内移动的第2面内移动机构(5)、以及通过控制第1面内移动机构及第2面内移动机构来控制工具轴的面内 位置 及倾斜 角 度的控制部(6)，第1支承机构或者第2支承机构将工具轴支承为轴向移动自如。，下面是机器人专利的具体信息内容。
1.一种机器人，其特征在于，具备：
工具轴；
第1支承机构，其被安装于所述工具轴的一部分，并将所述工具轴支承为倾斜自如；
第2支承机构，其被安装于所述工具轴的其他部分，并将所述工具轴支承为倾斜自如；
第1面内移动机构，其使所述第1支承机构在第1平面内移动；
第2面内移动机构，其使所述第2支承机构在第2平面内移动；以及
控制部，其通过控制所述第1面内移动机构及所述第2面内移动机构来控制所述工具轴的面内位置及倾斜角度，
所述第1面内移动机构是使所述第1支承机构在所述第1平面内平行移动的第1平行移动机构、或者所述第2面内移动机构是使所述第2支承机构在所述第2平面内平行移动的第2平行移动机构，
在所述第1面内移动机构是所述第1平行移动机构的情况下，所述第1平行移动机构具备：向沿着所述第1平面的一个方向延伸的第1导轨、沿着所述第1导轨平行移动的第1工作台、驱动所述第1工作台的第1工作台驱动部、被设置在所述第1工作台上且向沿着所述第1平面的与所述一个方向正交的另一方向延伸的第2导轨、沿着所述第2导轨平行移动的第2工作台、和驱动所述第2工作台的第2工作台驱动部，并在所述第2工作台上具备所述第1支承机构，
在所述第2面内移动机构是所述第2平行移动机构的情况下，所述第2平行移动机构具备：向沿着所述第2平面的一个方向延伸的第3导轨、沿着所述第3导轨平行移动的第3工作台、驱动所述第3工作台的第3工作台驱动部、被设置在所述第3工作台上且向沿着所述第2平面的与所述一个方向正交的另一方向延伸的第4导轨、沿着所述第4导轨平行移动的第4工作台、和驱动所述第4工作台的第4工作台驱动部，并在所述第4工作台上具备所述第2支承机构，
所述第1支承机构或者所述第2支承机构将所述工具轴支承为轴向移动自如，所述工具轴被所述第1支承机构和所述第2支承机构隔开间隔地在2点支承为在对所述工具轴的前端施加了负载的情况下，所述工具轴的前端向与沿着所述工具轴的方向的轴正交的两个轴向的移动被约束，
在所述第1面内移动机构是所述第1平行移动机构的情况下，所述第1平行移动机构具备一组所述第1导轨和一组所述第2导轨，所述第1工作台被所述一组第1导轨支承，所述第2工作台被所述一组第2导轨支承，所述第1支承机构位于所述一组第1导轨之间、且位于所述一组第2导轨之间，
在所述第2面内移动机构是所述第2平行移动机构的情况下，所述第2平行移动机构具备一组所述第3导轨和一组所述第4导轨，所述第3工作台被所述一组第3导轨支承，所述第4工作台被所述一组第4导轨支承，所述第2支承机构位于所述一组第3导轨之间、且位于所述一组第4导轨之间。
2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，
所述第1平面与所述第2平面相互平行。
3.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，
所述第1支承机构是将所述工具轴绕两个轴旋转自如地支承的万向联轴器，该两个轴是与沿着所述工具轴的方向的轴正交的轴，
所述第2支承机构是将所述工具轴绕两个轴旋转自如地支承的万向联轴器，该两个轴是与沿着所述工具轴的方向的轴正交的轴，
所述第1支承机构或者所述第2支承机构是具备能够将所述工具轴向轴向滑动的滑块的万向联轴器。
4.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，
所述第1面内移动机构是所述第1平行移动机构，
所述第2面内移动机构是所述第2平行移动机构。
5.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，
所述第2面内移动机构是所述第2平行移动机构，
所述第1面内移动机构是使所述第1支承机构在所述第1平面内旋转移动的第1旋转移动机构，所述第1旋转移动机构具备：以一端部为旋转中心向沿着所述第1平面的方向旋转的第1臂、驱动所述第1臂的第1臂驱动部、一端部被安装所述第1臂的另一端部且以所述一端部为旋转中心向沿着所述第1平面的方向旋转的第2臂、和驱动所述第2臂的第2臂驱动部，并在所述第2臂的另一端部具备所述第1支承机构。
6.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，
所述第1面内移动机构是所述第1平行移动机构，
所述第2面内移动机构是使所述第2支承机构在所述第2平面内旋转移动的第2旋转移动机构，所述第2旋转移动机构具备：以一端部为旋转中心向沿着所述第2平面的方向旋转的第3臂、驱动所述第3臂的第3臂驱动部、一端部被安装所述第3臂的另一端部且以所述一端部为旋转中心向沿着所述第2平面的方向旋转的第4臂、和驱动所述第4臂的第4臂驱动部，并在所述第4臂的另一端部具备所述第2支承机构。
7.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，
在所述第1面内移动机构是所述第1平行移动机构的情况下，所述第1工作台驱动部具备安装于所述第1工作台的第1工作台用滚珠丝杠、和驱动所述第1工作台用滚珠丝杠的第1工作台用电机，
所述第2工作台驱动部具备安装于所述第2工作台的第2工作台用滚珠丝杠、和驱动所述第2工作台用滚珠丝杠的第2工作台用电机，
在所述第2面内移动机构是所述第2平行移动机构的情况下，所述第3工作台驱动部具备安装于所述第3工作台的第3工作台用滚珠丝杠、和驱动所述第3工作台用滚珠丝杠的第3工作台用电机，
所述第4工作台驱动部具备安装于所述第4工作台的第4工作台用滚珠丝杠、和驱动所述第4工作台用滚珠丝杠的第4工作台用电机。
8.根据权利要求5所述的机器人，其特征在于，
所述第1臂驱动部具备安装于所述第1臂的一端部的第1臂用电机，
所述第2臂驱动部具备安装于所述第2臂的一端部的第2臂用电机。
9.根据权利要求6所述的机器人，其特征在于，
所述第3臂驱动部具备安装于所述第3臂的一端部的第3臂用电机，
所述第4臂驱动部具备安装于所述第4臂的一端部的第4臂用电机。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的机器人，其特征在于，
具备使所述工具轴旋转的工具轴旋转驱动部，
所述第1支承机构及所述第2支承机构将所述工具轴支承为旋转自如，
所述控制部通过控制所述工具轴旋转驱动部来控制所述工具轴的旋转。
11.根据权利要求10所述的机器人，其特征在于，
所述工具轴旋转驱动部具备安装于所述工具轴的端部的工具轴用电机。
12.根据权利要求1～9中任一项所述的机器人，其特征在于，
具备使所述工具轴向轴向移动的轴向移动机构，
所述控制部通过控制所述轴向移动机构来控制所述工具轴的轴向位置。
13.根据权利要求12所述的机器人，其特征在于，
所述轴向移动机构具备使所述第1支承机构或者所述第2支承机构向所述第1支承机构与所述第2支承机构分离的方向移动的引导器、和驱动所述引导器的引导器驱动部。
14.根据权利要求13所述的机器人，其特征在于，
所述引导器驱动部具备安装于所述引导器的引导器用滚珠丝杠、和驱动所述引导器用滚珠丝杠的引导器用电机。
15.根据权利要求5或者8所述的机器人，其特征在于，
所述第2臂在另一端部具备包括滚珠丝杠花键轴、滚珠丝杠螺母及滚珠花键螺母的滚珠丝杠花键，还具备驱动所述滚珠丝杠螺母的滚珠丝杠螺母驱动部、和驱动所述滚珠花键螺母的滚珠花键螺母驱动部，
所述第1支承机构是将所述滚珠丝杠花键轴的端部与所述工具轴的端部连结的等速万向节，
所述控制部通过控制所述滚珠丝杠螺母驱动部及所述滚珠花键螺母驱动部来控制所述工具轴的旋转及轴向位置。
16.根据权利要求15所述的机器人，其特征在于，
所述滚珠丝杠螺母驱动部具备安装于所述滚珠丝杠螺母的滚珠丝杠螺母用电机，所述滚珠花键螺母驱动部具备安装于所述滚珠花键螺母的滚珠花键螺母用电机。
17.根据权利要求1～9中任一项所述的机器人，其特征在于，
所述工具轴是滚珠丝杠花键轴，
所述第1支承机构具备与所述滚珠丝杠花键轴卡合的滚珠丝杠螺母及滚珠花键螺母中的一方、和驱动所述滚珠丝杠螺母及所述滚珠花键螺母中的一方的第1螺母驱动部，所述第2支承机构具备所述滚珠丝杠螺母及所述滚珠花键螺母中的另一方、和驱动所述滚珠丝杠螺母及所述滚珠花键螺母中的另一方的第2螺母驱动部，
所述控制部通过控制所述第1螺母驱动部及所述第2螺母驱动部来控制所述工具轴的旋转及轴向位置。
18.根据权利要求17所述的机器人，其特征在于，
所述第1螺母驱动部具备安装于所述滚珠丝杠螺母及所述滚珠花键螺母中的一方的第
1螺母用电机，
所述第2螺母驱动部具备安装于所述滚珠丝杠螺母及所述滚珠花键螺母中的另一方的第2螺母用电机。
机器人
技术领域
[0001] 本发明涉及机器人。
背景技术
[0003] 例如在高速的包装作业等中，使用在高速性方面出色的并行链接机器人。
[0004] 近年来，开发出在并行链接机器人的前端设置有3个自由度的姿势变更机构的机器人，并用于例如组装作业等。
[0006] 专利文献2：日本特开平10-213403号公报
[0007] 专利文献3：日本特开平11-77577号公报
[0008] 专利文献4：日本特开2011-230241号公报
[0009] 专利文献5：日本特开2010-184328号公报
[0010] 专利文献6：日本特开平1-310881号公报
[0011] 然而，对于上述的并行链接机器人而言，姿势变更的范围较窄，另外，垂直方向的可动范围也较窄。
[0012] 另外，由于并行链接机器人可搬运重量小，所以对上述的在并行链接机器人的前端设置了3个自由度的姿势变更机构的机器人而言，刚性较低。因此，在机器人被要求动作精度的作业、例如将部件嵌入凹部那样的作业中，存在部件的位置偏移而向凹部的嵌入失败的情况。
发明内容
[0013] 鉴于此，期望实现一种可动范围广且刚性高的机器人。
[0014] 本机器人具备：工具轴；第1支承机构，其被安装于工具轴的一部分，并将工具轴支承为倾斜自如；第2支承机构，其被安装于工具轴的另一部分，并将工具轴支承为倾斜自如；第1面内移动机构，其使第1支承机构在第1平面内移动；第2面内移动机构，其使第2支承机构在第2平面内移动；以及控制部，其通过对第1面内移动机构及第2面内移动机构进行控制来控制工具轴的面内位置及倾斜角度，第1支承机构或者第2支承机构将工具轴支承为轴向移动自如。
[0016] 图1是用于对本实施方式所涉及的机器人的结构及动作进行说明的示意性剖面图。
[0017] 图2是用于对本实施方式所涉及的机器人的结构及动作进行说明的示意性剖面图。
[0018] 图3是表示构成本实施方式所涉及的机器人的支承机构及面内移动机构的结构的示意性立体图。
[0019] 图4是表示本实施方式所涉及的机器人的具体结构例的示意性立体图。
[0020] 图5是表示本实施方式所涉及的机器人的具体结构例的示意性立体图。
[0021] 图6是用于对本实施方式所涉及的机器人的具体结构例中的结构及动作进行说明的示意性剖面图。
[0022] 图7是用于对本实施方式所涉及的机器人的具体结构例中的结构及动作进行说明的示意性剖面图。
[0023] 图8是表示本实施方式的第1变形例所涉及的机器人的结构的示意性立体图。
[0024] 图9是表示本实施方式的第1变形例所涉及的机器人的其他结构例的示意性剖面图。
[0025] 图10是表示本实施方式的第2变形例所涉及的机器人的结构的示意性立体图。
[0026] 图11是表示构成本实施方式的第2变形例所涉及的机器人的支承机构的结构的示意性立体图。
[0027] 图12是用于对本实施方式的第2变形例所涉及的机器人的结构及动作进行说明的示意性剖面图。
具体实施方式
[0028] 以下，根据附图，一边参照图1～图7一边对本发明的实施方式所涉及的机器人进行说明。
[0029] 本实施方式所涉及的机器人是工业机器人，是适合用于例如个人计算机、移动电话等具备比较小型的部件的装置的组装作业、尤其被要求动作精度的作业的机器人。
[0030] 如图1所示，本实施方式的机器人具备工具轴1、第1支承机构2、第2支承机构3、第1面内移动机构4、第2面内移动机构5、和控制部6。
[0032] 第1支承机构2被安装于工具轴1的一部分，将工具轴1支承为倾斜自如(自由倾斜)。即，第1支承机构2将工具轴1支承为绕与沿着工具轴1(这里是工具轴1的中心轴)的方向的轴(Z轴)正交的两个轴(绕X轴及绕Y轴；在图3中，用标记X、Y表示的旋转方向)旋转自如(自由旋转)。其中，在此由于第1支承机构2是位于下方的支承机构，所以也被称为下侧支承机构或者下部支承机构。
[0033] 这里，第1支承机构2是将工具轴1支承为绕与沿着工具轴1的方向的轴正交的两个轴旋转自如的万向联轴器。
[0034] 如图3所示，该万向联轴器2具备：具有能够插入工具轴1的孔的内侧保持器10A、和包围内侧保持器10A的周围的环状的外侧保持器10B。而且，内侧保持器10A经由轴承10C被旋转自如地支承于外侧保持器10B的内侧。即，内侧保持器10A具备2个旋转轴10D，这些旋转轴10D分别被插入到安装于外侧保持器10B的轴承10C而借助轴承10C被旋转自如地支承于外侧保持器10B的内侧。这里，内侧保持器10A被绕X轴旋转自如地支承于外侧保持器10B。因此，工具轴1经由内侧保持器10A被绕X轴旋转自如地支承。另外，外侧保持器10B经由轴承10F被旋转自如地支承于在后述的构成第1面内移动机构4的第2工作台上固定的2个固定部件10E。即，外侧保持器10B具备2个旋转轴10G，这些旋转轴10G分别被插入到安装于固定部件10E的轴承10F而借助轴承10F被旋转自如地支承于固定部件10E。这里，外侧保持器10B绕Y轴旋转自如地被支承于固定部件10E。因此，工具轴1经由内侧保持器10A及外侧保持器10B被绕Y轴旋转自如地支承。
[0035] 如图1所示，第2支承机构3被安装于工具轴1的另一部分，将工具轴1倾斜自如及滑动自如(滑动自由；轴向移动自如、轴向移动自由)地支承。即，第2支承机构3将工具轴1支承为绕与沿着工具轴1的方向的轴正交的两个轴旋转自如，并将工具轴1支承为向其轴向(这里是工具轴的中心轴的轴向)滑动自如。其中，这里由于第2支承机构3是位于上方的支承机构，所以也被称为上侧支承机构或者上部支承机构。
[0036] 这里，第2支承机构3是将工具轴1支承为绕与沿着工具轴1的方向的轴正交的两个轴旋转自如且具备能够使工具轴1向轴向滑动的滑块10H的万向联轴器。这里，作为滑块10H，例如只要使用能够将工具轴1支承为旋转自如且沿轴向滑动自如的圆筒滑块即可。
[0037] 该万向联轴器3与上述的万向联轴器2同样，具备：具有能够插入工具轴1的孔的内侧保持器10A′、和包围内侧保持器10A′的周围的环状的外侧保持器10B′。另外，在内侧保持器10A′的孔中安装有滑块10H(这里是圆筒滑块)。而且，内侧保持器10A′借助轴承10C′被旋转自如地支承于外侧保持器10B′的内侧。即，内侧保持器10A′具备2个旋转轴10D′，这些旋转轴10D′分别被插入到安装于外侧保持器10B′的轴承10C′而借助轴承10C′被旋转自如地支承于外侧保持器10B′的内侧。这里，内侧保持器10A′被绕X轴旋转自如地支承于外侧保持器10B′。因此，工具轴1经由内侧保持器10A′被支承为绕X轴旋转自如。另外，外侧保持器10B′经由轴承10F′被旋转自如地支承于在后述的构成第2面内移动机构5的工作台11E′上固定的固定部件10E′。即，外侧保持器10B′具备2个旋转轴10G′，这些旋转轴10G′分别被插入到安装于固定部件10E′的轴承10F′，从而外侧保持器10B′经由轴承10F′被旋转自如地支承于固定部件10E′。这里，外侧保持器10B′被绕Y轴旋转自如地支承于固定部件10E′。因此，工具轴1经由内侧保持器10A′及外侧保持器10B′被支承为绕Y轴旋转自如。
[0038] 这样，工具轴1由隔开间隔设置的第1支承机构2和第2支承机构3在2点进行支承。因此，能够稳定地支承工具轴1。另外，工具轴1的前端1A被约束成不能向与沿着工具轴1的方向的轴(Z轴)正交的两个轴(X轴及Y轴)方向移动。即，即使在对工具轴1的前端施加了负载的情况下，工具轴1的前端1A也被约束成不向X轴方向及Y轴方向移动。因此，工具轴1相对于X轴方向及Y轴方向刚性非常高。即，能够提高工具轴1的刚性。这样，与以往的并行链接机器人相比较，能够实现刚性高且可搬运重量也大的机器人。例如，在对工具轴1的前端1A(作用点)施加了负载的情况下，与以往的并行链接机器人相比，工具轴前端的位移(变形量)变为约1/10～1/20左右。即，工具轴1的刚性变为约10～20倍左右。因此，能够进行稳定的作业。例如，能够可靠地进行机器人被要求动作精度的作业、例如将部件嵌入至凹部那样的作业而不失败。
[0039] 第1面内移动机构4使第1支承机构2在第1平面内移动。因此，第1支承机构2能够在第1平面内移动。
[0040] 这里，第1面内移动机构4是使第1支承机构2在第1平面内平行移动(直线移动)的第1平行移动机构4X。
[0041] 如图3所示，该第1平行移动机构4X具备第1导轨11A、第1工作台11B、第1工作台驱动部11C、第2导轨11D、第2工作台11E、第2工作台驱动部11F。其中，也将工作台称为可动工作台。另外，也将导轨称为线性导轨。
[0042] 这里，第1导轨11A向沿着第1平面的一个方向延伸。这里，沿着第1平面的一个方向是Y轴方向。其中，第1导轨11A被固定于例如地面或者作业台那样的地方。
[0043] 第1工作台11B沿着第1导轨11A平行移动。这里，第1工作台11B经由第1线性引导器11G被能够移动地安装在第1导轨11A上。
[0044] 第1工作台驱动部11C驱动第1工作台11B。这里，第1工作台驱动部11C具备安装于第1工作台11B的第1工作台用滚珠丝杠11CA、和驱动第1工作台用滚珠丝杠11CA的第1工作台用电机11CB。该情况下，能够通过第1工作台用滚珠丝杠11CA及第1工作台用电机11CB，来改变第1工作台11B的移动量。其中，也将第1工作台用滚珠丝杠11CA称为第1工作台用Y轴滚珠丝杠或者第1Y轴滚珠丝杠。
[0045] 第2导轨11D被设置在第1工作台11B上，向与沿着第1平面的一各方向正交的另一方向延伸。这里，与沿着第1平面的一个方向正交的另一方向是X轴方向。
[0046] 第2工作台11E沿着第2导轨11D平行移动。这里，第2工作台11E经由第2线性引导器11H被能够移动地安装于第2导轨11D上。
[0047] 第2工作台驱动部11F驱动第2工作台11E。这里，第2工作台驱动部11F具备安装于第2工作台11E的第2工作台用滚珠丝杠11FA、和驱动第2工作台用滚珠丝杠11FA的第2工作台用电机11FB。该情况下，能够通过第2工作台用滚珠丝杠11FA及第2工作台用电机11FB，来改变第2工作台11E的移动量。其中，也将第2工作台用滚珠丝杠11FA称为第2工作台用X轴滚珠丝杠或者第1X轴滚珠丝杠。
[0048] 而且，在第2工作台11E上设置有第1支承机构2。这里，在第2工作台11E的表面上固定有作为第1支承机构2的万向联轴器。
[0049] 其中，将如此在第1平行移动机构4X上设置了第1支承机构2的结构称为第1台架(stage)17。
[0050] 如图1所示，第2面内移动机构5使第2支承机构3在第2平面内移动。即，第2面内移动机构5使第2支承机构3在位于第1平面的上方且与第1平面平行的第2平面内移动。因此，第2支承机构3能够在第2平面内移动。
[0051] 这里，第2面内移动机构5是使第2支承机构3在第2平面内平行移动(直线移动)的第2平行移动机构5X。
[0052] 该第2平行移动机构5X与上述的第1平行移动机构4X同样，具备第3导轨11A′、第3工作台11B′、第3工作台驱动部11C′、第4导轨11D′、第4工作台11E′、和第4工作台驱动部11F′。
[0053] 这里，第3导轨11A′向沿着第2平面的一个方向延伸。这里，沿着第2平面的一个方向是Y轴方向。其中，第3导轨11A′被固定于例如地面或者作业台那样的地方。
[0054] 第3工作台11B′沿着第3导轨11A′平行移动。这里，第3工作台11B′经由第3线性引导器11G′被能够移动地安装在第3导轨11A′上。
[0055] 第3工作台驱动部11C′驱动第3工作台11B′。这里，第3工作台驱动部11C′具备安装于第3工作台11B′的第3工作台用滚珠丝杠11CA′、和驱动第3工作台用滚珠丝杠11CA′的第3工作台用电机11CB′。该情况下，能够通过第3工作台用滚珠丝杠11CA′及第3工作台用电机11CB′，来改变第3工作台11B′的移动量。其中，也将第3工作台用滚珠丝杠11CA′称为第3工作台用Y轴滚珠丝杠或者第2Y轴滚珠丝杠。
[0056] 第4导轨11D′被设置在第3工作台11B′上，向与沿着第2平面的一个方向正交的另一方向延伸。这里，与沿着第2平面的一个方向正交的另一方向是X轴方向。
[0057] 第4工作台11E′沿着第4导轨11D′平行移动。这里，第4工作台11E′经由第4线性引导器11H′被能够移动地安装在第4导轨11D′上。
[0058] 第4工作台驱动部11F′驱动第4工作台11E′。这里，第4工作台驱动部11F′具备安装于第4工作台11E′的第4工作台用滚珠丝杠11FA′、和驱动第4工作台用滚珠丝杠11FA′的第4工作台用电机11FB′。该情况下，能够通过第4工作台用滚珠丝杠11FA′及第4工作台用电机11FB′，来改变第4工作台11E′的移动量。其中，也将第4工作台用滚珠丝杠11FA′称为第4工作台用X轴滚珠丝杠或者第2X轴滚珠丝杠。
[0059] 而且，在第4工作台11E′上设置有第2支承机构3。这里，在第4工作台11E′的表面上固定有作为第2支承机构3的万向联轴器。
[0060] 其中，将如此在第2平行移动机构5X上设置了第2支承机构3的结构称为第2台架18。
[0061] 这样，在本实施方式中，使第1支承机构2移动的第1平面和使第2支承机构3移动的第2平面位于上下且相互平行。即，第1支承机构2和第2支承机构3位于上下且平行移动。而且，由于由第1支承机构2和第2支承机构3支承工具轴1，所以工具轴1也平行移动。即，工具轴1能够沿相互正交的两个轴向(X轴方向及Y轴方向)移动。这里，使第1支承机构2移动的第1面内移动机构4和使第2支承机构3移动的第2面内移动机构5位于上下且平行设置。即，第1导轨11A和第3导轨11A′位于上下且平行设置。而且，第1工作台11B和第3工作台11B′位于上下且平行移动。另外，第2导轨11D和第4导轨11D′位于上下且平行设置。而且，第2工作台11E和第4工作台11E′位于上下且平行移动。因此，第1台架17和第2台架18位于上下且平行设置。这样，具有将2个台架17、18平行设置的构造的机器人也被称为并行工作台型机器人。通过如此使台架17、18为上下2部，并利用由这些台架17、18所具备的支承机构2、3(这里是万向联轴器)2点支承工具轴1，由除了工具轴1的面内移动之外，还能够使工具轴1倾斜来进行姿势变更。
[0062] 此外，在本实施方式中，将第1台架17和第2台架18平行设置，但并不局限于此。例如，在因作业区域等条件等而不能平行设置的情况下等，也可以不将第1台架17和第2台架18平行设置。该情况下，由于如上述那样，第2支承机构3将工具轴1滑动自如地支承，所以即使第1支承机构2和第2支承机构3之间的距离、即沿着工具轴1的方向的距离变动，也能够吸收该变动。不过，优选如本实施方式那样将第1台架17和第2台架18平行设置。这时因为如果将第1台架17和第2台架18平行设置，则由于在整个移动范围内第1支承机构2和第2支承机构3之间的相对距离与工具轴1的姿势变更之间的关系变得相同，所以能够防止控制变得复杂。
[0063] 控制部6控制第1面内移动机构4及第2面内移动机构5。即，控制部6通过控制第1面内移动机构4及第2面内移动机构5来控制工具轴1的面内位置(这里是工具轴前端的面内位置)及倾斜角度。在本实施方式中，控制部6控制第1工作台用电机11CB、第3工作台用电机11CB′、第2工作台用电机11FB、第4工作台用电机11FB′。该控制部6例如是具备CPU、存储器、存储装置等的计算机(控制器)。其中，预先设置能够检测出第1工作台用电机11CB、第3工作台用电机11CB′、第2工作台用电机11FB、第4工作台用电机11FB′的旋转轴的旋转角的编码器，控制部6只要基于来自编码器的信息来控制第1工作台用电机11CB、第3工作台用电机
11CB′、第2工作台用电机11FB、第4工作台用电机11FB′即可。
11CB′、第2工作台用电机11FB、第4工作台用电机11FB′即可。
[0064] 在本实施方式中，如上述那样，工具轴1由第1支承机构2和第2支承机构3以2点支承。另外，第1支承机构2通过第1面内移动机构4能够在第1平面内移动。另外，第2支承机构3通过第2面内移动机构5能够在第2平面内移动。而且，控制部6通过控制第1面内移动机构4来使第1支承机构2在第1平面内移动。另外，控制部6通过控制第2面内移动机构5来使第2支承机构3在第2平面内移动。
[0065] 该情况下，如图2所示，通过控制第1面内移动机构4及第2面内移动机构5来使支承工具轴1的第1支承机构2及第2支承机构3同步地向同方向移动，从而能够使工具轴1平行移动，由此能够控制工具轴1的面内位置。即，按照第1支承机构2在第1平面内的移动量、即向X轴方向的移动量及向Y轴方向的移动量与第2支承机构3在第2平面内的移动量、即向X轴方向的移动量及向Y轴方向的移动量相同，并且第1支承机构2及第2支承机构3的移动方向为同方向的方式进行控制。由此，能够不改变工具轴1的倾斜角度地使工具轴1平行移动，可控制工具轴1的面内位置。其中，控制工具轴1的面内位置是指控制相互正交的两个轴向(X轴方向及Y轴方向)的工具轴1的位置。
[0066] 另外，通过控制第1面内移动机构4及第2面内移动机构5而使支承工具轴1的第1支承机构2及第2支承机构3分别向同方向移动，由此能够在使工具轴1平行移动的同时使第1支承机构2和第2支承机构3的位置错开而使工具轴1倾斜，能够控制工具轴1的面内位置及倾斜角度。即，按照第1支承机构2在第1平面内的移动量与第2支承机构3在第2平面内的移动量不同、且第1支承机构2及第2支承机构3的移动方向相同的方式进行控制。由此，能够在使工具轴1平行移动的同时使第1支承机构2和第2支承机构3的位置错移来使工具轴1倾斜，可控制工具轴1的面内位置及倾斜角度。
[0067] 另外，例如如图1所示，通过控制第1面内移动机构4及第2面内移动机构5来使支承工具轴1的第1支承机构2及第2支承机构3中的至少一方移动，由此能够使第1支承机构2和第2支承机构3的位置错移而使工具轴1倾斜。例如，如果相对于第1支承机构2使位于其上方的第2支承机构3向右方移动，则工具轴1向右方倾斜。与此相反，如果相对于第1支承机构2使位于其上方的第2支承机构3向左方移动，则工具轴1向左方倾斜。同样，如果相对于第1支承机构2使位于其上方的第2支承机构3向前方移动，则工具轴1向前方倾斜。与此相反，如果相对于第1支承机构2使位于其上方的第2支承机构3向后方移动，则工具轴1向后方倾斜。其中，由于随着工具轴1的倾斜变大，第1支承机构2与第2支承机构3之间的距离变长，所以如上述那样，第2支承机构3将工具轴1滑动自如地支承。另外，也可以仅使第1支承机构2移动，还可以仅使第2支承机构3移动，也可以使第1支承机构2及第2支承机构3向不同的方向(包含相反方向)移动。
[0068] 该情况下，工具轴1的倾斜角度(在图1中，用标记θ表示)根据与第1平面及第2平面平行的方向上的第1支承机构2与第2支承机构3之间的相对距离(面内方向距离；在图1中用标记A表示)而变化。因此，通过控制与第1平面及第2平面平行的方向上的第1支承机构2与第2支承机构3之间的相对距离，能够控制工具轴1的倾斜角度。其中，控制工具轴1的倾斜角度是指控制围绕与沿着工具轴1的方向的轴(Z轴)正交的两个轴(绕X轴及绕Y轴)的工具轴1的旋转角度。
[0069] 另外，该情况下，通过进行第1支承机构2及第2支承机构3的移动量及移动方向的设定，也能够仅控制工具轴1的倾斜角度，并且除了工具轴1的倾斜角度的控制之外，也能够进行工具轴1的面内位置的控制。
[0070] 这样，能够通过按照第1支承机构2与第2支承机构3之间的相对位置关系不变的方式进行控制来进行工具轴1的面内位置控制，另一方面，能够通过按照第1支承机构2与第2支承机构3之间的相对位置关系改变的方式进行控制来进行工具轴1的倾斜角度控制(姿势控制；姿势变更控制)。因此，与以往的并行链接机器人相比较，水平方向的可动范围变广，另外，姿势变更的范围也变广。
[0071] 在本实施方式的具体结构例中，如图4所示，还具备使工具轴1旋转的工具轴旋转驱动部8。即，具备使工具轴1绕其中心轴(在图4中，用标记θZ表示的方向)旋转的工具轴旋转驱动部8。这里，工具轴旋转驱动部8具备被安装于工具轴1的端部的工具轴用电机8A。即，工具轴1被工具轴用电机8A直接驱动。而且，该工具轴用电机8A被安装于第1支承机构2。这里，工具轴用电机8A被安装于构成作为第1支承机构2的万向联轴器的内侧保持器10A。因此，工具轴1的端部经由工具轴用电机8A被安装于第1支承机构2。而且，由于工具轴1的端部通过工具轴用电机8A的驱动而旋转，所以被旋转自如地支承于第1支承机构2。该情况下，第2支承机构3将工具轴1旋转自如地支承。例如，只要如上述那样，使第2支承机构3具备能够将工具轴1旋转自如且沿轴向滑动自如地支承的滑块10H即可。例如，若考虑寿命等，则对于滑块10H而言，优选使用日本轴承株式会社的冲程衬套、滑动旋转衬套作为与旋转运动和直线运动双方对应的部件。这样，第1支承机构2及第2支承机构3将工具轴1旋转自如地支承。
另外，控制部6也控制工具轴旋转驱动部8、即工具轴用电机8A。即，控制部6通过控制工具轴旋转驱动部8来还控制工具轴1的旋转。其中，只要预先设置能够检测出工具轴用电机8A的旋转轴的旋转角的编码器，并且控制部6基于来自编码器的信息来控制工具轴用电机8A即可。
另外，控制部6也控制工具轴旋转驱动部8、即工具轴用电机8A。即，控制部6通过控制工具轴旋转驱动部8来还控制工具轴1的旋转。其中，只要预先设置能够检测出工具轴用电机8A的旋转轴的旋转角的编码器，并且控制部6基于来自编码器的信息来控制工具轴用电机8A即可。
[0072] 另外，在本实施方式的具体结构例中，还具备使工具轴1向轴向(在图4中，用标记Z表示的方向)移动的轴向移动机构9。这里，轴向是Z轴方向。即，轴向是与第1平面及第2平面交叉的方向，例如是与第1平面及第2平面正交的方向。由此，工具轴1能够沿相互正交的3个轴向移动。另外，如图4、图5所示，轴向移动机构9具备使第1支承机构2或者第2支承机构3向第1支承机构2与第2支承机构3分离的方向移动的引导器9A、和驱动引导器9A的引导器驱动部9B。这里，引导器9A使第1支承机构2相对于第2支承机构3向分离的方向移动。另外，引导器9A被安装于构成第1支承机构2的固定部件10E。即，固定部件10E不固定在构成第1面内移动机构4的第2工作台11E上，而被安装于引导器9A。其中，也将引导器9A称为线性引导器。这里，引导器驱动部9B具备被安装于引导器9A的引导器用滚珠丝杠9BA、和驱动引导器用滚珠丝杠9BA的引导器用电机9BB。其中，也将引导器用滚珠丝杠9BA称为引导器用Z轴滚珠丝杠或者Z轴滚珠丝杠。该情况下，能够通过引导器用滚珠丝杠9BA及引导器用电机9BB，来改变引导器9A的移动量、即工具轴1的向轴向的移动量。而且，控制部6控制轴向移动机构9，具体而言控制引导器用电机9BB。即，控制部6通过控制轴向移动机构9来控制工具轴1的轴向位置。因此，与以往的并行链接机器人相比较，垂直方向的可动范围较广。若这样为了使工具轴1向轴向移动而采用使第1支承机构2相对于第2支承机构3向分离的方向移动的结构、即第1支承机构2上下移动的结构，则工具轴1的倾斜角度依赖于第1支承机构2与第2支承机构3之间的Z轴方向的距离。即，工具轴1的倾斜角度θ由第1支承机构2与第2支承机构3之间的Z轴方向的距离Z和第1支承机构2与第2支承机构3之间的面内方向的距离(相对距离)A决定[θ＝Arctan(Z/A)]。例如，如图6所示，YZ平面上的工具轴1的倾斜角度θx由第1支承机构2与第2支承机构3之间的Z轴方向的距离Z和第1支承机构2与第2支承机构3之间的Y轴方向的距离Y、即第1支承机构2向Y轴方向的移动量Y1与第2支承机构3向Y轴方向的移动量Y2之差ΔY＝Y2-Y1决定[θx＝Arctan(Z/Y)；θx＝Arctan(Z/(Y2-Y1))]。另外，例如如图7所示，XZ平面上的工具轴的倾斜角度θy由第1支承机构2与第2支承机构3之间的Z轴方向的距离Z和第1支承机构2与第2支承机构3之间的X轴方向的距离X、即第1支承机构2向X轴方向的移动量X1与第2支承机构3向X轴方向的移动量X2之差ΔX＝X2-X1决定[θy＝Arctan(Z/X)；θy＝Arctan(Z/(X2-X1))]。因此，在工具轴1的姿势控制中，需要考虑第1支承机构2与第2支承机构3之间的Z轴方向的距离Z。其中，只要预先设置能够检测出引导器用电机9BB的旋转轴的旋转角的编码器，并且控制部6基于来自编码器的信息来控制引导器用电机9BB即可。
[0073] 这样，在本实施方式的机器人中，工具轴1具有能够向相互正交的两个轴向(X轴方向及Y轴方向)移动的2个自由度、能够绕与沿着工具轴1的方向的轴(Z轴)正交的两个轴(绕X轴及绕Y轴)旋转(倾斜)的2个自由度、能够绕中心轴旋转的1个自由度、能够向轴向移动的1个自由度合计6个自由度。即，能够实现小型、刚性高、可动范围广、自由度高的机器人。相对于此，在以往的并行链接机器人中，若要提高自由度，则刚性将会降低。
[0074] 此外，在本实施方式的具体结构例(参照图4)中，如上述那样，具备使工具轴1旋转的工具轴旋转驱动部8、以及使工具轴1向轴向移动的轴向移动机构9，但也可以不具备这些中的任意一方或者两方。另外，在本实施方式中，第1支承机构2将工具轴1支承为倾斜自如，第2支承机构3将工具轴1倾斜自如及滑动自如地支承，但并不局限于此，也可以是第1支承机构2将工具轴1倾斜自如及滑动自如地支承，第2支承机构3将工具轴1支承为倾斜自如。即，只要第1支承机构2或者第2支承机构3将工具轴1滑动自如(沿轴向移动自如)地支承即可。具体而言，只要第1支承机构2或者第2支承机构3是具备能够将工具轴1向轴向滑动的滑块的万向联轴器即可。另外，在本实施方式的具体结构例(参照图4)中，将使工具轴1旋转的工具轴旋转驱动部8安装于第1支承机构2，另外，将使工具轴1向轴向移动的轴向移动机构9安装于第1支承机构2，但并不局限于此。例如，也可以将工具轴旋转驱动部8安装于第2支承机构3，另外，将轴向移动机构9安装于第2支承机构3。该情况下，只要将工具轴旋转驱动部8反向安装于第2支承机构3，另外，将轴向移动机构9反向安装于第2支承机构3即可。另外，该情况下，优选第1支承机构2将工具轴1倾斜自如及滑动自如地支承，第2支承机构3将工具轴
1支承为倾斜自如。而且，该情况下，工具轴1的前端1A位于下方。另外，例如也可以将工具轴旋转驱动部8安装于第1支承机构2，将轴向移动机构9安装于第2支承机构3，还可以将工具轴旋转驱动部8安装于第2支承机构3，将轴向移动机构9安装于第1支承机构2。另外，本实施方式的机器人可以上下颠倒使用，也可以以朝向横向的方式来使用。
1支承为倾斜自如。而且，该情况下，工具轴1的前端1A位于下方。另外，例如也可以将工具轴旋转驱动部8安装于第1支承机构2，将轴向移动机构9安装于第2支承机构3，还可以将工具轴旋转驱动部8安装于第2支承机构3，将轴向移动机构9安装于第1支承机构2。另外，本实施方式的机器人可以上下颠倒使用，也可以以朝向横向的方式来使用。
[0075] 因此，根据本实施方式所涉及的机器人，具有能够实现可动范围广且刚性高的机器人这一优点。
[0076] 此外，本发明并不局限于上述实施方式所记载的结构，在不脱离本发明主旨的范围内能够进行各种变形。
[0077] 例如，在上述实施方式中，将第2面内移动机构5作为使第2支承机构3在第2平面内平行移动的第2平行移动机构5X，但并不局限于此，例如，也可以如图8所示，使第2面内移动机构5作为使第2支承机构3在第2平面内旋转移动的第2旋转移动机构5Y。其中，其他的结构与上述实施方式相同。另外，将该例称为第1变形例。
[0078] 该情况下，第2旋转移动机构5Y只要具备第3臂12A、第3臂驱动部12B、第4臂12C、第4臂驱动部12D即可。这里，第3臂12A以一端部为旋转中心向沿着第2平面的方向旋转。另外，第3臂驱动部12B驱动第3臂12A。例如，第3臂驱动部12B只要具备安装于第3臂12A的一端部的第3臂用电机12BA即可。另外，对于第4臂12C而言，第3臂12A的另一端部被安装于第4臂
12C的一端部，第4臂12C以该一端部为旋转中心向沿着第2平面的方向旋转。另外，第4臂驱动部12D驱动第4臂12C。例如，第4臂驱动部12D只要具备安装于第4臂12C的一端部的第4臂用电机12DA即可。其中，将具有这种构造的机器人称为SCARA(选择顺应性装配机器手臂)机器人或者水平多关节机器人。而且，只要在第4臂12C的另一端部设置第2支承机构3即可。
12C的一端部，第4臂12C以该一端部为旋转中心向沿着第2平面的方向旋转。另外，第4臂驱动部12D驱动第4臂12C。例如，第4臂驱动部12D只要具备安装于第4臂12C的一端部的第4臂用电机12DA即可。其中，将具有这种构造的机器人称为SCARA(选择顺应性装配机器手臂)机器人或者水平多关节机器人。而且，只要在第4臂12C的另一端部设置第2支承机构3即可。
[0079] 这里，第3臂用电机12BA被安装于固定台12E，第3臂12A的一端部被安装于该第3臂用电机12BA的旋转轴，通过第3臂用电机12BA旋转驱动第3臂12A。其中，第3臂12A的旋转中心(旋转轴；在图8中用标记A表示)是第3臂用电机12BA的旋转轴的中心，但由于第3臂用电机12BA被安装于第3臂12A的一端部，所以第3臂12A以一端部为旋转中心进行旋转(回转)。另外，第4臂用电机12DA被安装于第3臂12A的另一端部，第4臂12C的一端部被安装于该第4臂用电机12DA的旋转轴，通过第4臂用电机12DA旋转驱动第4臂12C。其中，第4臂12C的旋转中心(旋转轴；在图8中用标记B表示)是第4臂用电机12DA的旋转轴的中心，但由于第4臂用电机12DA被安装于第4臂12C的一端部，所以第4臂12C以一端部为旋转中心进行旋转(回转)。另外，在第4臂12C的另一端部设置有工具轴1能够倾斜的大小的开口部12CA，在该开口部12CA的上方设置有第2支承机构3。而且，工具轴1经由开口部12CA被安装于第2支承机构
3。该情况下，通过第3臂12A及第4臂12C这2个臂进行旋转，能够使第2支承机构3在第2平面内旋转移动。
3。该情况下，通过第3臂12A及第4臂12C这2个臂进行旋转，能够使第2支承机构3在第2平面内旋转移动。
[0080] 该情况下，控制部6控制第1工作台用电机11CB、第2工作台用电机11FB、第3臂用电机12BA、第4臂用电机12DA。即，控制部6通过控制第1平行移动机构(第1面内移动机构)4X及第2旋转移动机构(第2面内移动机构)5Y，来控制工具轴1的面内位置及倾斜角度。其中，只要预先设置能够检测出第1工作台用电机11CB、第2工作台用电机11FB、第3臂用电机12BA、第4臂用电机12DA的旋转轴的旋转角的编码器，并且控制部6基于来自编码器的信息来控制第1工作台用电机11CB、第2工作台用电机11FB、第3臂用电机12BA、第4臂用电机12DA即可。
[0081] 此外，第2旋转移动机构5Y的结构并不局限于此，也可以与后述的第1旋转移动机构4Y同样地将具备包括滚珠丝杠花键轴、滚珠丝杠螺母及滚珠花键螺母的滚珠丝杠花键的SCARA机器人作为第2旋转移动机构来使用(例如参照图9)。该情况下，作为用作第2支承机构3的万向联轴器，优选使用转速不因曲折而变化的等速万向节。另外，滑块10H只要被设置于第1支承机构2即可。
[0082] 同样，在上述实施方式中，将第1面内移动机构4作为使第1支承机构2在第1平面内平行移动的第1平行移动机构4X，但并不局限于此，例如，也可以将第1面内移动机构4作为使第1支承机构2在第1平面内旋转移动的第1旋转移动机构。
[0083] 该情况下，第1旋转移动机构只要具备第1臂、第1臂驱动部、第2臂、第2臂驱动部即可。这里，第1臂以一端部为旋转中心向沿着第1平面的方向旋转。另外，第1臂驱动部驱动第1臂。例如，第1臂驱动部只要具备安装于第1臂的一端部的第1臂用电机即可。另外，对于第2臂而言，第1臂的另一端部被安装于第2臂的一端部，第2臂以该一端部为旋转中心向沿着第
1平面的方向旋转。另外，第2臂驱动部驱动第2臂。例如，第2臂驱动部只要具备安装于第2臂的一端部的第2臂用电机即可。其中，将具有这种构造的机器人称为SCARA机器人或者水平多关节机器人。而且，只要在第2臂的另一端部设置第1支承机构2即可。
1平面的方向旋转。另外，第2臂驱动部驱动第2臂。例如，第2臂驱动部只要具备安装于第2臂的一端部的第2臂用电机即可。其中，将具有这种构造的机器人称为SCARA机器人或者水平多关节机器人。而且，只要在第2臂的另一端部设置第1支承机构2即可。
[0084] 这里，第1臂用电机被安装于固定台，第1臂的一端部被安装于该第1臂用电机的旋转轴，通过第1臂用电机旋转驱动第1臂。其中，第1臂的旋转中心是第1臂用电机的旋转轴的中心，但由于第1臂用电机被安装于第1臂的一端部，所以第1臂以一端部为旋转中心进行旋转(回转)。另外，第2臂用电机被安装于第1臂的另一端部，第2臂的一端部被安装于该第2臂用电机的旋转轴，通过第2臂用电机旋转驱动第2臂。其中，第2臂的旋转中心是第2臂用电机的旋转轴的中心，但由于第2臂用电机被安装于第2臂的一端部，所以第2臂以一端部为旋转中心进行旋转(回转)。另外，在第2臂的另一端部设置有工具轴1能够倾斜的大小的开口部，第1支承机构2被设置在该开口部的上方。而且，工具轴1经由开口部被安装于第1支承机构2。该情况下，通过第1臂及第2臂这2个臂旋转，能够使第1支承机构2在第1平面内旋转移动。
[0085] 此外，第1旋转移动机构的结构并不局限于此，例如也可以如图9所示，使用具备包括第1臂13、第2臂14、滚珠丝杠花键轴15A、滚珠丝杠螺母15B及滚珠花键螺母15C的滚珠丝杠花键15的SCARA机器人16作为第1旋转移动机构4Y。该情况下，作为用作第1支承机构2的万向联轴器，优选使用转速不会因曲折而变化的等速万向节2X。该情况下，第1臂13以一端部为旋转中心向沿着第1平面的方向旋转。因此，具备驱动第1臂13的第1臂驱动部(这里是第1臂用电机)。其中，在图9中，标记A表示第1臂13的旋转轴(旋转中心)。第2臂14的一端部被安装于第1臂13的另一端部，第2臂14以一端部为旋转中心向沿着第1平面的方向旋转。因此，具备驱动第2臂14的第2臂驱动部(这里是第2臂用电机)。其中，在图9中，标记B表示第2臂14的旋转轴(旋转中心)。而且，控制部6通过控制第1旋转移动机构4Y(第1面内移动机构4)及第2平行移动机构5X(第2面内移动机构5)，来控制工具轴1的面内位置及倾斜角度。另外，滚珠丝杠花键15被安装于第2臂14的另一端部。另外，构成该滚珠丝杠花键15的滚珠丝杠花键轴15A的端部经由作为第1支承机构2的等速万向节2X与工具轴1连结。即，作为第1支承机构2的等速万向节2X将滚珠丝杠花键轴15A的端部与工具轴1的端部连结。另外，第2臂
14具备驱动滚珠丝杠螺母15B的滚珠丝杠螺母驱动部、和驱动滚珠花键螺母15C的滚珠花键螺母驱动部。这里，滚珠丝杠螺母驱动部具备安装于滚珠丝杠螺母15B的滚珠丝杠螺母用电机。另外，滚珠花键螺母驱动部具备安装于滚珠花键螺母15C的滚珠花键螺母用电机。而且，控制部6通过控制滚珠丝杠螺母驱动部(这里是滚珠丝杠螺母用电机)及滚珠花键螺母驱动部(这里是滚珠花键螺母用电机)来控制工具轴1的旋转及轴向位置。该情况下，控制部6控制第3工作台用电机11CB′、第4工作台用电机11FB′、第1臂用电机、第2臂用电机、滚珠丝杠螺母用电机、滚珠花键螺母用电机。其中，只要预先设置能够检测出第3工作台用电机
11CB′、第4工作台用电机11FB′、第1臂用电机、第2臂用电机、滚珠丝杠螺母用电机、滚珠花键螺母用电机的旋转轴的旋转角的编码器，并且控制部6基于来自编码器的信息来控制第3工作台用电机11CB′、第4工作台用电机11FB′、第1臂用电机、第2臂用电机、滚珠丝杠螺母用电机、滚珠花键螺母用电机即可。
14具备驱动滚珠丝杠螺母15B的滚珠丝杠螺母驱动部、和驱动滚珠花键螺母15C的滚珠花键螺母驱动部。这里，滚珠丝杠螺母驱动部具备安装于滚珠丝杠螺母15B的滚珠丝杠螺母用电机。另外，滚珠花键螺母驱动部具备安装于滚珠花键螺母15C的滚珠花键螺母用电机。而且，控制部6通过控制滚珠丝杠螺母驱动部(这里是滚珠丝杠螺母用电机)及滚珠花键螺母驱动部(这里是滚珠花键螺母用电机)来控制工具轴1的旋转及轴向位置。该情况下，控制部6控制第3工作台用电机11CB′、第4工作台用电机11FB′、第1臂用电机、第2臂用电机、滚珠丝杠螺母用电机、滚珠花键螺母用电机。其中，只要预先设置能够检测出第3工作台用电机
11CB′、第4工作台用电机11FB′、第1臂用电机、第2臂用电机、滚珠丝杠螺母用电机、滚珠花键螺母用电机的旋转轴的旋转角的编码器，并且控制部6基于来自编码器的信息来控制第3工作台用电机11CB′、第4工作台用电机11FB′、第1臂用电机、第2臂用电机、滚珠丝杠螺母用电机、滚珠花键螺母用电机即可。
[0086] 总之，可以如上述实施方式那样，使用第1平行移动机构4X作为第1面内移动机构4，使用第2平行移动机构作为第2面内移动机构5，也可以如该变形例那样，使用第1旋转移动机构作为第1面内移动机构4，使用第2平行移动机构作为第2面内移动机构5，另外，也可以使用第1平行移动机构作为第1面内移动机构4，使用第2旋转移动机构作为第2面内移动机构5，另外，还可以使用第1旋转移动机构作为第1面内移动机构4，使用第2旋转移动机构作为第2面内移动机构5。
[0087] 另外，在上述实施方式中，具备使工具轴1旋转的工具轴旋转驱动部8以及使工具轴1向轴向移动的轴向移动机构9，控制部6通过控制工具轴旋转驱动部8来控制工具轴1的旋转，并且通过控制轴向移动机构9来控制工具轴1的轴向位置，但并不局限于此，例如也可以如图10所示，使用包括滚珠丝杠花键轴1X、滚珠丝杠螺母20及滚珠花键螺母21的滚珠丝杠花键24。其中，其他的结构与上述实施方式相同。另外，将该例称为第2变形例。
[0088] 即，例如也可以将工具轴1作为滚珠丝杠花键轴1X，使第1支承机构2具备与滚珠丝杠花键轴1X卡合(拧合；嵌合)了的滚珠丝杠螺母20及滚珠花键螺母21中的一方和驱动滚珠丝杠螺母20及滚珠花键螺母21中的一方的第1螺母驱动部22，使第2支承机构3具备滚珠丝杠螺母20及滚珠花键螺母21中的另一方和驱动滚珠丝杠螺母20及滚珠花键螺母21中的另一方的第2螺母驱动部23。该情况下，第1螺母驱动部22只要具备例如被安装于滚珠丝杠螺母20及滚珠花键螺母21中的一方的第1螺母用电机22A即可。另外，第2螺母驱动部23只要具备例如被安装于滚珠丝杠螺母20及滚珠花键螺母21中的另一方的第2螺母用电机23A即可。而且，控制部6只要控制第1螺母驱动部22(这里是第1螺母用电机22A)及第2螺母驱动部23(这里是第2螺母用电机23A)即可。即，控制部6只要通过控制第1螺母驱动部22及第2螺母驱动部23来控制工具轴1的旋转及轴向位置即可。其中，只要预先设置能够检测出第1螺母用电机22A、第2螺母用电机23A的旋转轴的旋转角的编码器，并且控制部6基于来自编码器的信息来控制第1螺母用电机22A、第2螺母用电机23A即可。
[0089] 其中，作为滚珠丝杠花键轴1X，有挖掘出螺旋状和轴向这2种槽的重叠(overlap)式、和将滚珠丝杠轴与花键轴单纯接合了的接合式，可以使用任一种方式。重叠式虽然价格高，但是冲程长，功能上有利。另一方面，接合式便宜。
[0090] 另外，在使用滚珠丝杠花键24的情况下，不需要如上述实施方式那样为了使工具轴1向轴向移动而使第1支承机构2向相对于第2支承机构3分离的方向移动。即，在使用滚珠丝杠花键24的情况下，不用使第1支承机构2向相对于第2支承机构3分离的方向移动、即例如如图12所示，能够不改变对作为工具轴1的滚珠丝杠花键轴1X进行2点支承的第1支承机构2与第2支承机构3之间的Z轴方向的距离Z，便使工具轴1向轴向移动。因此，通过如上述那样将滚珠花键螺母21及滚珠丝杠螺母20中的一方设置于第1支承机构2，将另一方设置于第2支承机构3，将第1台架17与第2台架18平行设置，使得在整个移动范围内第1支承机构2与第2支承机构3之间的Z轴方向的距离Z恒定。该情况下，工具轴1的倾斜角度θ由第1支承机构
2与第2支承机构3之间的Z轴方向的距离Z和第1支承机构2与第2支承机构3之间的面内方向的距离(相对距离)A决定[θ＝Arctan(Z/A)]。由此，工具轴1的姿势控制变得容易。即，无论在哪个位置都能以相同的条件倾斜工具轴1，计算也容易。相对于此，若如上述实施方式那样，为了使工具轴1向轴向移动而采用使第1支承机构2向相对于第2支承机构3分离的方向移动的结构、即第1支承机构2上下移动的结构，则工具轴1的倾斜角度依赖于第1支承机构2与第2支承机构3之间的Z轴方向的距离。因此，在工具轴1的姿势控制中，需要考虑第1支承机构2与第2支承机构3之间的Z轴方向的距离。
2与第2支承机构3之间的Z轴方向的距离Z和第1支承机构2与第2支承机构3之间的面内方向的距离(相对距离)A决定[θ＝Arctan(Z/A)]。由此，工具轴1的姿势控制变得容易。即，无论在哪个位置都能以相同的条件倾斜工具轴1，计算也容易。相对于此，若如上述实施方式那样，为了使工具轴1向轴向移动而采用使第1支承机构2向相对于第2支承机构3分离的方向移动的结构、即第1支承机构2上下移动的结构，则工具轴1的倾斜角度依赖于第1支承机构2与第2支承机构3之间的Z轴方向的距离。因此，在工具轴1的姿势控制中，需要考虑第1支承机构2与第2支承机构3之间的Z轴方向的距离。
[0091] 这里，如图11所示，将第1中空电机25用作作为第1螺母驱动部22的第1螺母用电机22A，该第1中空电机25被安装于作为第1支承机构2的万向联轴器。具体而言，在构成作为第
1支承机构2的万向联轴器的外侧保持器10B的内侧，代替内侧保持器10A而经由轴承26旋转自如地支承有第1中空电机25。这里，第1中空电机25被绕X轴旋转自如地支承于外侧保持器
10B。因此，工具轴1经由第1中空电机25被绕X轴旋转自如地支承。另外，工具轴1经由外侧保持器10B及第1中空电机25被绕Y轴旋转自如地支承。作为如此构成的第1支承机构2的万向联轴器也与上述实施方式的情况同样，是将工具轴1绕与沿着工具轴1的方向的轴正交的两个轴旋转自如地支承的万向联轴器。
1支承机构2的万向联轴器的外侧保持器10B的内侧，代替内侧保持器10A而经由轴承26旋转自如地支承有第1中空电机25。这里，第1中空电机25被绕X轴旋转自如地支承于外侧保持器
10B。因此，工具轴1经由第1中空电机25被绕X轴旋转自如地支承。另外，工具轴1经由外侧保持器10B及第1中空电机25被绕Y轴旋转自如地支承。作为如此构成的第1支承机构2的万向联轴器也与上述实施方式的情况同样，是将工具轴1绕与沿着工具轴1的方向的轴正交的两个轴旋转自如地支承的万向联轴器。
[0092] 另外，这里在第1中空电机25的旋转部25A的外周紧固有固定环27，滚珠丝杠螺母20及滚珠花键螺母21中的一方通过螺钉28被安装于该固定环27。这样，滚珠丝杠螺母20及滚珠花键螺母21中的一方经由第1中空电机25被安装于作为第1支承机构2的万向联轴器，并被第1中空电机25旋转驱动。而且，滚珠丝杠螺母20及滚珠花键螺母21中的一方与作为工具轴1的滚珠丝杠花键轴1X卡合(拧合或者嵌合)。这样，具备第1中空电机25及外侧保持器
10B的第1支承机构2经由滚珠丝杠螺母20及滚珠花键螺母21中的一方以及固定环27被安装于工具轴1的一部分，该第1支承机构2将工具轴1倾斜自如及沿轴向移动自如地支承。该第1支承机构2将工具轴1绕与沿着工具轴1的方向的轴(Z轴)正交的两个轴(绕X轴及绕Y轴)旋转自如地支承。
10B的第1支承机构2经由滚珠丝杠螺母20及滚珠花键螺母21中的一方以及固定环27被安装于工具轴1的一部分，该第1支承机构2将工具轴1倾斜自如及沿轴向移动自如地支承。该第1支承机构2将工具轴1绕与沿着工具轴1的方向的轴(Z轴)正交的两个轴(绕X轴及绕Y轴)旋转自如地支承。
[0093] 同样，将第2中空电机用作作为第2螺母驱动部23的第2螺母用电机23A，该第2中空电机被安装于作为第2支承机构3的万向联轴器。具体而言，在构成作为第2支承机构3的万向联轴器的外侧保持器10B′的内侧，代替内侧保持器10A′，经由轴承旋转自如地支承有第2中空电机。这里，第2中空电机被绕X轴旋转自如地支承于外侧保持器10B′。因此，工具轴1经由第2中空电机被绕X轴旋转自如地支承。另外，工具轴1经由外侧保持器10B′及第2中空电机被绕Y轴旋转自如地支承。作为如此构成的第2支承机构3的万向联轴器也与上述实施方式的情况同样，是将工具轴绕与沿着工具轴1的方向的轴正交的两个轴旋转自如地支承的万向联轴器。
[0094] 另外，这里在第2中空电机的旋转部的外周紧固有固定环，滚珠丝杠螺母20及滚珠花键螺母21中的另一方被拧紧于该固定环。这样，滚珠丝杠螺母20及滚珠花键螺母21中的另一方经由第2中空电机被安装于作为第2支承机构3的万向联轴器，并被第2中空电机旋转驱动。而且，滚珠丝杠螺母20及滚珠花键螺母21中的另一方与作为工具轴1的滚珠丝杠花键轴1X卡合(拧合或者嵌合)。这样，具备第2中空电机及外侧保持器10B′的第2支承机构3经由滚珠丝杠螺母20及滚珠花键螺母21中的另一方以及固定环被安装于工具轴1的其他部分，该第2支承机构3将工具轴1倾斜自如及沿轴向移动自如地支承。该第2支承机构3将工具轴1绕与沿着工具轴1的方向的轴(Z轴)正交的两个轴(绕X轴及绕Y轴)旋转自如地支承。
[0095] 另外，如图10所示，作为工具轴1的滚珠丝杠花键轴1X通过贯通第1中空电机25及第2中空电机，使滚珠丝杠螺母20及滚珠花键螺母21中的一方及另一方组合而旋转，能够进行旋转及沿轴向移动(上下移动)。而且，控制部6通过控制作为第1螺母驱动部22的第1螺母用电机22A及作为第2螺母驱动部23的第2螺母用电机23A，来控制作为工具轴1的滚珠丝杠花键轴1X的旋转及轴向位置。这里，控制部6通过控制第1螺母用电机22A，使得滚珠丝杠螺母20及滚珠花键螺母21中的一方被旋转驱动，来控制作为工具轴1的滚珠丝杠花键轴1X的旋转及轴向位置。例如，控制部6通过使第1螺母用电机22A或者第2螺母用电机23A动作，不使滚珠花键螺母21旋转而使滚珠丝杠螺母20旋转，由此能够控制作为工具轴1的滚珠丝杠花键轴1X的轴向位置。该情况下，滚珠花键螺母21成为止动机构。另外，例如控制部6通过使第1螺母用电机22A或者第2螺母用电机23A动作，不使滚珠丝杠螺母20旋转而使滚珠花键螺母21旋转，由此能够控制作为工具轴1的滚珠丝杠花键轴1X的旋转。
[0096] 其中，由于滚珠花键螺母21仅约束旋转方向，所以在滚珠丝杠螺母20被固定的情况下，即使滚珠花键螺母21向滚珠丝杠花键轴1X的轴向移动，滚珠丝杠花键轴1X既不向轴向移动，也不旋转。相反，在滚珠花键螺母21被固定的情况下，若滚珠丝杠螺母20向滚珠丝杠花键轴1X的轴向移动，则滚珠丝杠花键轴1X与滚珠丝杠螺母20同步移动。这样，滚珠丝杠花键轴1X的轴向位置(上下方向位置)由滚珠丝杠螺母20的动作决定，不受滚珠花键螺母21的动作的影响。因此，在如上述实施方式的机器人那样改变2个支承机构(万向联轴器)2、3之间的距离的情况下，也能够使用滚珠丝杠花键24。即，通过将滚珠花键螺母21和滚珠丝杠螺母20分别安装于支承机构(万向联轴器)2、3，能够实现作为工具轴1的滚珠丝杠花键轴1X的轴向移动和旋转。另外，只要如上述那样，将滚珠花键螺母21及滚珠丝杠螺母20中的一方设置于第1支承机构2，将另一方设置于第2支承机构3即可，也可以将这些螺母20、21设置于2个支承机构2、3中的任意一侧。不过，由于滚珠丝杠螺母20侧为基准，所以优选使设置滚珠丝杠螺母20一方的支承机构(万向联轴器)2、3坚固。
[0097] 此外，这里作为上述实施方式的变形例，分别对使用第1旋转移动机构或者第2旋转移动机构的情况(第1变形例)、以及使用滚珠丝杠花键的情况(第2变形例)进行了说明，但也能够将它们组合。
[0098] 附图标记说明：1…工具轴；1A…工具轴的前端；1X…滚珠丝杠花键轴；2…第1支承机构(万向联轴器)；2X…等速万向节(万向联轴器)；3…第2支承机构；4…第1面内移动机构；4X…第1平行移动机构；4Y…第1旋转移动机构；5…第2面内移动机构；5X…第2平行移动机构；5Y…第2旋转移动机构；6…控制部；8…工具轴旋转驱动部；8A…工具轴用电机；9…轴向移动机构；9A…引导器；9B…引导器驱动部；9BA…引导器用滚珠丝杠；9BB…引导器用电机；10A、10A′…内侧保持器；10B、10B′…外侧保持器；10C、10C′…轴承；10D、10D′…旋转轴；10E、10E′…固定部件；10F、10F′…轴承；10G、10G′…旋转轴；10H…滑块；11A…第1导轨；
11A′…第3导轨；11B…第1工作台；11B′…第3工作台；11C…第1工作台驱动部；11C′…第3工作台驱动部；11CA…第1工作台用滚珠丝杠；11CA′…第3工作台用滚珠丝杠；11CB…第1工作台用电机；11CB′…第3工作台用电机；11D…第2导轨；11D′…第4导轨；11E…第2工作台；
11E′…第4工作台；11F…第2工作台驱动部；11F′…第4工作台驱动部；11FA…第2工作台用滚珠丝杠；11FA′…第4工作台用滚珠丝杠；11FB…第2工作台用电机；11FB′…第4工作台用电机；11G…第1线性引导器；11G′…第3线性引导器；11H…第2线性引导器；11H′…第4线性引导器；12A…第3臂；12B…第3臂驱动部；12BA…第3臂用电机；12C…第4臂；12D…第4臂驱动部；12DA…第4臂用电机；12E…固定台；13…第1臂；14…第2臂；15…滚珠丝杠花键；15A…滚珠丝杠花键轴；15B…滚珠丝杠螺母；15C…滚珠花键螺母；16…SCARA机器人；17…第1台架；18…第2台架；20…滚珠丝杠螺母；21…滚珠花键螺母；22…第1螺母驱动部；22A…第1螺母用电机；23…第2螺母驱动部；23A…第2螺母用电机；24…滚珠丝杠花键；25…第1中空电机；25A…旋转部；26…轴承；27…固定环；28…螺钉。
11A′…第3导轨；11B…第1工作台；11B′…第3工作台；11C…第1工作台驱动部；11C′…第3工作台驱动部；11CA…第1工作台用滚珠丝杠；11CA′…第3工作台用滚珠丝杠；11CB…第1工作台用电机；11CB′…第3工作台用电机；11D…第2导轨；11D′…第4导轨；11E…第2工作台；
11E′…第4工作台；11F…第2工作台驱动部；11F′…第4工作台驱动部；11FA…第2工作台用滚珠丝杠；11FA′…第4工作台用滚珠丝杠；11FB…第2工作台用电机；11FB′…第4工作台用电机；11G…第1线性引导器；11G′…第3线性引导器；11H…第2线性引导器；11H′…第4线性引导器；12A…第3臂；12B…第3臂驱动部；12BA…第3臂用电机；12C…第4臂；12D…第4臂驱动部；12DA…第4臂用电机；12E…固定台；13…第1臂；14…第2臂；15…滚珠丝杠花键；15A…滚珠丝杠花键轴；15B…滚珠丝杠螺母；15C…滚珠花键螺母；16…SCARA机器人；17…第1台架；18…第2台架；20…滚珠丝杠螺母；21…滚珠花键螺母；22…第1螺母驱动部；22A…第1螺母用电机；23…第2螺母驱动部；23A…第2螺母用电机；24…滚珠丝杠花键；25…第1中空电机；25A…旋转部；26…轴承；27…固定环；28…螺钉。
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