作业装置的制作方法

本发明涉及一种紧凑型作业装置，该作业装置例如用于医疗设备或工业设备等需要高速、高精度、广范围动作以及精细操作的设备。

背景技术：

1、作为通过作业体对被作业体进行作业的作业装置，提出了专利文献1、2那样的结构。

2、专利文献1的图1所示的装置中，公开了使头部沿彼此正交的x轴、y轴、z轴的正交三轴方向移动的机构，以及作业体经由旋转机构安装于上述头部的前端的技术等。

3、专利文献2中，公开了使用垂直多关节机器人对物品进行检查的技术。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：日本特开2013-64644号公报

7、专利文献2：日本特开2017-26441号公报

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、在专利文献1那样的结构中，当对支撑在基准台上的被作业体的侧面整周进行作业时，需要使作业体沿被作业体的整周方向移动。因此，存在装置尺寸变大、并且零部件数量增多结构复杂化导致的制造成本增加等问题。

3、在专利文献2那样的垂直多关节机器人的结构中，由于机器人整体的移动量较大，若设置安全围栏等，则存在装置整体尺寸变大的问题。

4、本发明的目的在于提供一种作业装置，该作业装置与现有结构相比，能够实现紧凑化并且能够实现制造成本的降低。

5、用于解决问题的方案

6、本发明的作业装置为如下作业装置，具备：

7、直动机构部，该直动机构部具有移动方向彼此正交的二轴直动致动器；

8、旋转机构部，该旋转机构部具有使被作业体绕一个旋转轴旋转的旋转致动器；

9、角度控制机构部，该角度控制机构部具有将作业体定位在旋转两自由度角度上的旋转致动器；以及

10、控制部，该控制部确定所述直动机构部、所述旋转机构部以及所述角度控制机构部的位置和角度，并向各致动器发出移动指令；

11、其中，所述作业体被配置为：根据来自所述控制部的移动指令，以进行作业的所述作业体的安装位置与由所述作业体进行作业的作业位置之间的距离为指定值的方式进行作业；

12、在所述旋转机构部的旋转轴与所述角度控制机构部的基端侧中心轴所成角度保持不变的状态下，为了能够改变所述旋转机构部与所述角度控制机构部的相对位置，将所述旋转机构部以及所述角度控制机构部中的至少一方搭载于所述直动机构部上。

13、根据该结构，能够通过旋转机构部与角度控制机构部的相对位置关系补偿直动机构部的1个自由度。因此，即使直动机构部为二自由度，也能够从被作业体的多个方向通过作业体进行作业，与现有结构相比，能够大幅使作业装置在宽度方向或进深方向上的尺寸紧凑化。由于能够减少直动机构部的1个自由度，因此与现有结构相比，会减少零部件数量、简化结构，从而能够实现制造成本降低。但是，由于减少了直动机构部的1个自由度，用于在期望位置进行作业的示教作业中限制项目会增多，存在若不具备一定程度的专业知识则示教作业就会变得困难的隐患。然而，本发明的作业装置具备控制部，因此能够由控制部自动实施复杂的坐标变换，操作人员即使不具备专业知识也能够轻松地实施示教作业。

14、在所述旋转机构部中，当所述旋转轴移动时在所述旋转轴的延长线上形成的虚拟平面、或当所述旋转轴不移动时的旋转轴，以及在所述角度控制机构部中，当所述基端侧中心轴移动时在所述基端侧中心轴的延长线上形成的虚拟平面、或当所述基端侧中心轴不移动时的基端侧中心轴，二者可以彼此平行或处于同一平面上。

15、通过将旋转机构部的旋转轴移动平面或旋转轴、与角度控制机构部的基端侧中心轴移动平面或基端侧中心轴平行配置，直动机构部的移动方向与角度控制机构部的基端侧中心轴会变得平行，示教作业会变得容易。此外，若将旋转机构部和角度控制机构部设为在同一平面上运动的结构，则多余空间变少，作业装置在宽度方向或进深方向上的尺寸变得最为紧凑。

16、所述控制部可以具备：旋转运算部，该旋转运算部根据所述被作业体的作业位置信息以及作业方向，确定向所述旋转机构部发出的指令旋转角度；以及坐标变换部，该坐标变换部根据由该旋转运算部确定的所述指令旋转角度，确定向所述直动致动器发出的指令位置以及向所述角度控制机构部发出的指令角度。

17、根据该结构，能够容易地实施坐标变换。

18、也可以为所述角度控制机构部是连杆动作装置，在该连杆动作装置中，相对于基端侧的连杆枢毂，前端侧的连杆枢毂经由三组以上的连杆机构以可改变姿态的方式连接；

19、所述各连杆机构分别具有：基端侧以及前端侧的端部连杆部件，其一端以可旋转的方式连接于所述基端侧的连杆枢毂以及所述前端侧的连杆枢毂；以及中央连杆部件，其两端分别以可旋转的方式连接于这些基端侧以及前端侧的端部连杆部件的另一端；

20、在所述三组以上的连杆机构中的两组以上的连杆机构中，具备所述旋转致动器，该旋转致动器是用于任意控制所述前端侧的连杆枢毂姿态的姿态控制用致动器。

21、在角度控制机构部为普通的云台机构那样的结构中，存在即使仅稍微改变前端的姿态时，旋转机构部整体也会大幅运动，动作速度变慢的问题。

22、若角度控制机构部为连杆动作装置，则能够沿直线移动至期望的角度，因此能够高速进行角度控制，与云台机构等那样的结构相比，能够缩短节拍时间。此外，可以使电缆穿过连杆动作装置的内部空间，即使反复进行旋转动作，电缆也不会扭绞，因此布线变得容易。

23、可以为还具备其他直动致动器，该其他直动致动器的移动方向分别与所述直动机构部的所述二轴直动致动器的移动方向正交；所述其他直动致动器具有能够对坐标变换进行微调的行程，该坐标变换为从所述被作业体的坐标变换为机械坐标。

24、根据该结构，在将作业装置在宽度方向或进深方向上设为紧凑结构的同时，前述示教作业的实施变得容易。

25、所述作业体可以为不与所述被作业体接触的非接触型。

26、所述作业体可以包含相机，可以为对所述被作业体进行检查的外观检查装置。

27、根据该结构，能够使以紧凑的结构对被作业体进行检查的工序自动化。

28、本申请包含权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少两个结构的任意组合。特别是，权利要求书中各项权利要求中任两项以上的组合均包含在本发明中。

1.一种作业装置，具备：

2.根据权利要求1所述的作业装置，其中，

3.根据权利要求1或2所述的作业装置，其中，所述控制部具备：

4.根据权利要求1或2所述的作业装置，其中，

5.根据权利要求1或2所述的作业装置，其中，

6.根据权利要求1或2所述的作业装置，其中，所述作业体为不与所述被作业体接触的非接触型。

7.根据权利要求6所述的作业装置，其中，所述作业体包含相机，为对所述被作业体进行检查的外观检查装置。