本發(fā)明是2014年11月14日申請(qǐng)的發(fā)明名稱為“連桿動(dòng)作裝置”的第201480062955.8號(hào)發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

相關(guān)申請(qǐng)

本發(fā)明要求申請(qǐng)日為2013年11月22日、申請(qǐng)?zhí)枮閖p特愿2013—241845號(hào)的申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，通過參照其整體，將其作為構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的內(nèi)容而進(jìn)行引用。

本發(fā)明涉及用于醫(yī)療器械、產(chǎn)業(yè)機(jī)械等的必須要求精密且范圍廣的動(dòng)作范圍，進(jìn)行高速動(dòng)作的機(jī)械的連桿動(dòng)作裝置。

背景技術(shù)：

在專利文獻(xiàn)1、2中提出有用于各種作業(yè)裝置的平行連桿機(jī)構(gòu)。在專利文獻(xiàn)1的平行連桿機(jī)構(gòu)中，結(jié)構(gòu)較簡單，但是各連桿的動(dòng)作角小。由此，如果較大地設(shè)定移動(dòng)板的動(dòng)作范圍，則具有連桿長度增大，機(jī)構(gòu)整體的尺寸變大的問題。專利文獻(xiàn)2的平行連桿機(jī)構(gòu)為下述的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，前端側(cè)的連桿樞轂經(jīng)由4節(jié)連鎖的三組以上的連桿機(jī)構(gòu)，以姿勢可變更的方式與基端側(cè)的連桿樞轂連接。由此，在緊湊的同時(shí)，可進(jìn)行精密而范圍廣的動(dòng)作范圍的動(dòng)作。

已有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：jp特開2000—94245號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：us5893296號(hào)專利

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

在專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2的平行連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)中，如果于前端側(cè)裝載末端執(zhí)行器，則末端執(zhí)行器的重量越大，慣性越大，越無法實(shí)現(xiàn)高速而高精度的動(dòng)作。另外，在專利文獻(xiàn)2的平行連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)中，在相對(duì)表面為球面狀或圓筒面狀的工件進(jìn)行作業(yè)的場合，必須要求于基端側(cè)的連桿樞轂的中心軸所垂直的平面上移動(dòng)的追加的自由度。

本發(fā)明的目的在于提供一種連桿動(dòng)作裝置，其中，可在較廣范圍的動(dòng)作范圍內(nèi)進(jìn)行動(dòng)作，即使在裝載重量大的末端執(zhí)行器的情況下，仍可進(jìn)行高速并且高精度的定位動(dòng)作。

用于解決課題的公開方案

本發(fā)明的連桿動(dòng)作裝置為下述的裝置，其中，前端側(cè)的連桿樞轂經(jīng)由三組以上的連桿機(jī)構(gòu)，以姿勢能變更的方式與基端側(cè)的連桿樞轂連接，上述各連桿機(jī)構(gòu)由基端側(cè)和前端側(cè)的端部連桿部件、中間連桿部件構(gòu)成，在該基端側(cè)和前端側(cè)的端部連桿部件的一端分別能旋轉(zhuǎn)地連接于上述基端側(cè)的連桿樞轂和前端側(cè)的連桿樞轂上，在該中間連桿部件中，其兩端分別能旋轉(zhuǎn)地連接于該基端側(cè)和前端側(cè)的端部連桿部件的另一端，在上述各連桿機(jī)構(gòu)中，通過直線而表示該連桿機(jī)構(gòu)的幾何學(xué)模型為基端側(cè)部分和前端側(cè)部分相對(duì)上述中間連桿部件中的中間部呈對(duì)稱的形狀，在上述三組以上的連桿機(jī)構(gòu)中的兩組以上的連桿機(jī)構(gòu)中設(shè)置促動(dòng)器，該促動(dòng)器任意地變更上述前端側(cè)的連桿樞轂相對(duì)上述基端側(cè)的連桿樞轂的姿勢。在該連桿動(dòng)作裝置中，在上述基端側(cè)或前端側(cè)的連桿樞轂中，以朝向該兩個(gè)連桿樞轂的配置的內(nèi)側(cè)的方式設(shè)置末端執(zhí)行器，并且上述末端執(zhí)行器對(duì)下述工件進(jìn)行作業(yè)，該工件作業(yè)對(duì)象物設(shè)置于：與設(shè)有該末端執(zhí)行器的連桿樞轂相反一側(cè)的連桿樞轂側(cè)。比如，上述工件被支承于：與上述末端執(zhí)行器所設(shè)置的連桿樞轂處于相反一側(cè)的連桿樞轂上。

在本說明書中，“基端側(cè)”和“前端側(cè)”按照下述的含義而使用。即，連桿樞轂和端部連桿部件的各旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副以及端部連桿部件和中間連桿部件的各旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副的中心軸分別交叉的點(diǎn)稱為連桿樞轂的“球面連桿中心”，通過該球面連桿中心，與上述連桿樞轂和端部連桿部件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副的中心軸垂直地交叉的直線稱為“連桿樞轂的中心軸”，在該場合，相對(duì)各連桿樞轂，從基端側(cè)和前端側(cè)的各連桿樞轂的中心軸交叉的交叉點(diǎn)觀看，基端側(cè)的球面連桿中心方向?yàn)榛藗?cè)，前端側(cè)的球面連桿中心方向?yàn)榍岸藗?cè)。

還有，將上述中的“兩個(gè)連桿樞轂的配置的內(nèi)側(cè)”正確地定義為從基端側(cè)和前端側(cè)的連桿樞轂朝向上述交叉點(diǎn)的方向。于是，“按照朝向兩個(gè)連桿樞轂的配置的內(nèi)側(cè)的方式設(shè)置末端執(zhí)行器”還包括比如設(shè)置于前端側(cè)的連桿樞轂的末端執(zhí)行器穿過各連桿樞轂的排列的內(nèi)側(cè)而抽出，比基端側(cè)的連桿樞轂更向基端側(cè)而突出的場合。

按照該方案，通過基端側(cè)的連桿樞轂、前端側(cè)的連桿樞轂、三組以上的連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成：前端側(cè)的連桿樞轂相對(duì)基端側(cè)的連桿樞轂圍繞相正交的兩個(gè)軸而自由旋轉(zhuǎn)的二自由度機(jī)構(gòu)。該二自由度機(jī)構(gòu)在緊湊的同時(shí)，擴(kuò)大前端側(cè)的連桿樞轂的活動(dòng)范圍。比如，基端側(cè)的連桿樞轂的中心軸和前端側(cè)的連桿樞轂的中心軸的最大折角約為±90°，可將前端側(cè)的連桿樞轂相對(duì)基端側(cè)的連桿樞轂的回轉(zhuǎn)角設(shè)定在0°～360°的范圍內(nèi)?？赏ㄟ^控制各姿勢控制用促動(dòng)器的動(dòng)作，相對(duì)基端側(cè)的連桿樞轂，任意地變更前端側(cè)的連桿樞轂的姿勢。

另外，像該結(jié)構(gòu)那樣，如果按照朝向兩個(gè)連桿樞轂的配置的內(nèi)側(cè)的方式設(shè)置末端執(zhí)行器，由于與按照朝向兩個(gè)連桿樞轂的設(shè)置的外側(cè)的方式設(shè)置末端執(zhí)行器相比較，構(gòu)成末端執(zhí)行器的作業(yè)部的前端在連桿動(dòng)作裝置的旋轉(zhuǎn)中心的附近，故末端執(zhí)行器整體的慣性力矩小。上述連桿動(dòng)作裝置的旋轉(zhuǎn)中心相當(dāng)于基端側(cè)和前端側(cè)的連桿樞轂的中心軸的交點(diǎn)。根據(jù)末端執(zhí)行器整體的慣性力矩變小，即使在裝載重量大的末端執(zhí)行器的情況下，仍可高速動(dòng)作。另外，可實(shí)現(xiàn)姿勢變更用的促動(dòng)器的輸出的降低、能量的節(jié)省、緊湊化。特別是對(duì)于裝載細(xì)長形狀的末端執(zhí)行器、在靠近接近作業(yè)部的前端處具有重心的末端執(zhí)行器的場合是有效的。

也可在本發(fā)明中，上述工件設(shè)置于上述基端側(cè)和前端側(cè)的連桿樞轂之間。在該場合，由于末端執(zhí)行器的前端以朝向連桿動(dòng)作裝置的旋轉(zhuǎn)中心方向的方式定位，故即使在與xy臺(tái)這樣的另外的機(jī)構(gòu)組合的情況下，仍可相對(duì)工件從各個(gè)方向進(jìn)行作業(yè)。

還有，也可將上述末端執(zhí)行器設(shè)置于上述前端側(cè)的連桿樞轂上，并且在上述基端側(cè)的連桿樞轂中開設(shè)可使上述末端執(zhí)行器穿過的作業(yè)孔，通過穿過上述作業(yè)孔的上述末端執(zhí)行器對(duì)上述工件進(jìn)行作業(yè)，該工件直接或間接地支承于上述基端側(cè)的連桿樞轂上，比上述基端側(cè)的連桿樞轂更靠近基端側(cè)。如果為該結(jié)構(gòu)，則即使在裝載使油脂飛散或照射激光這樣的以非接觸方式進(jìn)行作業(yè)的末端執(zhí)行器的情況下，仍可通過作業(yè)孔，相對(duì)工件進(jìn)行作業(yè)。另外，在裝載細(xì)長形狀的末端執(zhí)行器的場合，使末端執(zhí)行器通過作業(yè)孔，末端執(zhí)行器的前端比基端側(cè)的連桿樞轂更靠近基端側(cè)，可對(duì)工件進(jìn)行作業(yè)。

上述末端執(zhí)行器也可為涂布機(jī)，該涂布機(jī)用于對(duì)上述工件的表面上涂布液態(tài)物質(zhì)。涂布機(jī)比如為涂布涂料的噴墨機(jī)；涂布油脂、粘接劑等的液態(tài)劑的分配器等。由于該連桿動(dòng)作裝置擴(kuò)大前端側(cè)的連桿樞轂相對(duì)基端側(cè)的連桿樞轂的活動(dòng)范圍，故如果裝載作為噴墨機(jī)的涂布機(jī)，則可相對(duì)具有球面狀、圓筒面狀、其它曲面狀的表面的工件，從幅度寬的方向涂布液態(tài)物質(zhì)。

上述末端執(zhí)行器還可為焊接用的焊炬。由于焊接用的焊炬為細(xì)長形狀，故按照朝向兩個(gè)連桿樞轂的配置的內(nèi)側(cè)的方式設(shè)置而帶來的慣性力矩減小的效果明顯。另外，由于在焊接用的焊炬中，在其性能上，根部的直徑大于前端部的直徑，故如果按照朝向兩個(gè)連桿樞轂的設(shè)置的外側(cè)的方式設(shè)置，則具有根部對(duì)連桿機(jī)構(gòu)造成妨礙，動(dòng)作范圍窄的可能性。由此，作為末端執(zhí)行器的焊炬可按照朝向兩個(gè)連桿樞轂的配置的內(nèi)側(cè)的方式設(shè)置。

在本發(fā)明中，上述末端執(zhí)行器可裝載于直線運(yùn)動(dòng)促動(dòng)器上，該直線運(yùn)動(dòng)促動(dòng)器沿設(shè)有該末端執(zhí)行器的連桿樞轂的中心軸來進(jìn)行進(jìn)退動(dòng)作。按照該方案，可進(jìn)行末端執(zhí)行器的上述中心軸方向的位置控制。由于形成連桿動(dòng)作裝置為旋轉(zhuǎn)直徑，即旋轉(zhuǎn)中心與球面連桿中心之間的距離變化的結(jié)構(gòu)，故在工件設(shè)置于基端側(cè)和前端側(cè)的連桿樞轂之間的場合，可對(duì)上述旋轉(zhuǎn)半徑的變動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。

在本發(fā)明中，在支承上述工件的連桿樞轂上設(shè)置直線運(yùn)動(dòng)促動(dòng)器，該直線運(yùn)動(dòng)促動(dòng)器支承上述工件，沿上述連桿樞轂的中心軸而進(jìn)行進(jìn)退動(dòng)作。按照該方案，可進(jìn)行工件的上述中心軸方向的位置控制。比如，在工件設(shè)置于基端側(cè)的連桿樞轂和前端側(cè)的連桿樞轂之間的場合，可按照工件經(jīng)常位于連桿動(dòng)作裝置的旋轉(zhuǎn)中心的方式進(jìn)行控制。另外，在與將末端執(zhí)行器裝載于直線運(yùn)動(dòng)促動(dòng)器上的結(jié)構(gòu)組合的場合，可將末端執(zhí)行器的前端與工件的距離經(jīng)常保持一定。

在本發(fā)明中，可在支承上述工件的連桿樞轂上設(shè)置xy臺(tái)，該xy臺(tái)使上述工件沿該連桿樞轂的中心軸所垂直的平面移動(dòng)。按照上述方案，可進(jìn)行工件的沿上述平面的方向的控制。特別是，在針對(duì)工件設(shè)置于基端側(cè)和前端側(cè)的連桿樞轂的配置的內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)，采用齒輪這樣的圓筒狀的工件的場合，通過使工件在沿上述平面的方向移動(dòng)，可對(duì)圓筒面的整個(gè)外周進(jìn)行作業(yè)。

權(quán)利要求書和/或說明書和/或附圖中公開的至少兩個(gè)結(jié)構(gòu)中的任意的組合均包含在本發(fā)明中。特別是，權(quán)利要求書中的各項(xiàng)權(quán)利要求的兩個(gè)以上的任意的組合也包含在本發(fā)明中。

附圖說明

根據(jù)參照附圖的下面的優(yōu)選的實(shí)施形式的說明，會(huì)更清楚地理解本發(fā)明。但是，實(shí)施形式和附圖用于單純的圖示和說明，不應(yīng)用于確定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書確定。在附圖中，多個(gè)附圖中的同一部件標(biāo)號(hào)表示同一或相應(yīng)部分。

圖1為省略本發(fā)明的第1實(shí)施方式的連桿動(dòng)作裝置的一部分的主視圖；

圖2為省略表示該連桿動(dòng)作裝置的不同的動(dòng)作狀態(tài)的一部分的主視圖；

圖3為以三維方式表示該連桿動(dòng)作裝置的動(dòng)作裝置主體的立體圖；

圖4為通過直線表示該連桿動(dòng)作裝置的一個(gè)連桿機(jī)構(gòu)的圖；

圖5為該連桿動(dòng)作裝置的基端側(cè)的連桿樞轂等的橫向剖視圖；

圖6為省略本發(fā)明的第2實(shí)施方式的連桿動(dòng)作裝置的一部分的主視圖；

圖7為該連桿動(dòng)作裝置的基端側(cè)的連桿樞轂等的橫向剖視圖；

圖8為圖7的部分放大圖；

圖9為省略表示使圖1的連桿動(dòng)作裝置上下相反而使用的狀態(tài)的一部分的主視圖；

圖10為省略本發(fā)明的第3實(shí)施方式的連桿動(dòng)作裝置的一部分的主視圖；

圖11為該連桿動(dòng)作裝置的基端側(cè)的連桿樞轂等的橫向剖視圖；

圖12為省略本發(fā)明的第4實(shí)施方式的連桿動(dòng)作裝置的一部分的主視圖；

圖13為省略表示該連桿動(dòng)作裝置的不同的動(dòng)作狀態(tài)的一部分的主視圖；

圖14為省略表示該連桿動(dòng)作裝置的不同于圖12的使用狀態(tài)的一部分的主視圖；

圖15為省略表示該連桿動(dòng)作裝置的圖14的使用狀態(tài)的不同的動(dòng)作狀態(tài)的一部分的主視圖；

圖16為省略本發(fā)明的第5實(shí)施方式的連桿動(dòng)作裝置的一部分的主視圖；

圖17為省略表示將圖12所示的連桿動(dòng)作裝置用作涂布裝置的狀態(tài)的一部分的主視圖；

圖18為省略表示將圖16所示的連桿動(dòng)作裝置用作涂布裝置的狀態(tài)的一部分的主視圖；

圖19為省略表示將圖16所示的連桿動(dòng)作裝置用作焊接機(jī)的狀態(tài)的一部分的主視圖。

具體實(shí)施方式

根據(jù)圖1～5，對(duì)本發(fā)明的第1實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1和圖2為省略表示連桿動(dòng)作裝置51a的各不同的狀態(tài)的一部分的主視圖。該連桿動(dòng)作裝置51a包括：動(dòng)作裝置主體1；支承動(dòng)作裝置主體1的基座52；使動(dòng)作裝置主體1動(dòng)作的多個(gè)(其數(shù)量與后述的連桿機(jī)構(gòu)4相同)的促動(dòng)器53；控制器54，該控制器54通過這些促動(dòng)器53的動(dòng)作，使動(dòng)作裝置主體1動(dòng)作?？刂拼賱?dòng)器53的控制裝置(在圖中未示出)既可設(shè)置于控制器54的內(nèi)部，也可獨(dú)立于控制器54而設(shè)置。

從動(dòng)作裝置主體1起而進(jìn)行說明。在動(dòng)作裝置主體1中，前端側(cè)的連桿樞轂3經(jīng)由三組連桿機(jī)構(gòu)4，以姿勢可變更的方式與基端側(cè)的連桿樞轂2連接。在圖1和圖2中，僅僅示出一組連桿機(jī)構(gòu)4。連桿機(jī)構(gòu)4的數(shù)量也可在4組以上。

圖3為以三維方式表示動(dòng)作裝置主體1的立體圖。各連桿機(jī)構(gòu)4由基端側(cè)的端部連桿部件5、前端側(cè)的端部連桿部件6、與中間連桿部件7構(gòu)成，構(gòu)成由4個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副形成的4節(jié)連鎖的連桿機(jī)構(gòu)。基端側(cè)和前端側(cè)的端部連桿部件5、6呈l狀，基端分別自由旋轉(zhuǎn)地與各自基端側(cè)的連桿樞轂2和前端側(cè)的連桿樞轂3連接。在中間連桿部件7中，在其兩端分別自由旋轉(zhuǎn)地連接基端側(cè)和前端側(cè)的端部連桿部件5、6的前端。

動(dòng)作裝置主體1為組合兩個(gè)球面連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。即，基端側(cè)的連桿樞轂2和基端側(cè)的端部連桿部件5的各旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副的中心軸、與基端側(cè)的端部連桿部件5和中間連桿部件7的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副的中心軸在基端側(cè)的球面連桿中心pa(圖1、圖2)處交叉。同樣地，前端側(cè)的連桿樞轂3和前端側(cè)的端部連桿部件6的各旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副的中心軸、與前端側(cè)的端部連桿部件和中間連桿部件7的各旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副的中心軸于前端側(cè)的球面連桿中心pb(圖1、圖2)處交叉。

還有，基端側(cè)的連桿樞轂2和基端側(cè)的端部連桿部件5的各旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副與距基端側(cè)的球面連桿中心pa的距離均相同，基端側(cè)的端部連桿部件5和中間連桿部件7的各旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副與距基端側(cè)的球面連桿中心pa的距離均相同?；藗?cè)的端部連桿部件5和中間連桿部件7的各旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副的第1中心軸相對(duì)后述的第2中心軸，既可具有某交叉角γ，也可是平行的。同樣，前端側(cè)的連桿樞轂3和前端側(cè)的端部連桿部件6的各旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副和距前端側(cè)的球面連桿中心pb的距離均相同，前端側(cè)的端部連桿部件6和中間連桿部件7的各旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副與距前端側(cè)的球面連桿中心pb的距離均相同。前端側(cè)的端部連桿部件6和中間連桿部件7的各旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副的第2中心軸相對(duì)上述第1中心軸，既可具有某交叉角γ，也可是平行的。

即，三組連桿機(jī)構(gòu)4從幾何學(xué)上說呈同一形狀。從幾何學(xué)上說呈同一形狀指，通過直線而表示各連桿部件5、6、7的幾何學(xué)模型，即通過各旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副、與將這些旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副之間連接的直線而表示的模型為，相對(duì)中間連桿部件7的中間部的基端側(cè)部分和前端側(cè)部分對(duì)稱的形狀。圖4為通過直線而表示一組連桿機(jī)構(gòu)4的圖。

本實(shí)施方式的連桿機(jī)構(gòu)4為旋轉(zhuǎn)對(duì)稱型，基端側(cè)的連桿樞轂2和基端側(cè)的端部連桿部件5、與前端側(cè)的連桿樞轂3和前端側(cè)的端部連桿部件6的位置關(guān)系處于相對(duì)中間連桿部件7的中心線c，旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的位置結(jié)構(gòu)。圖1表示基端側(cè)的連桿樞轂2的中心軸(在下面，稱為“基端側(cè)的連桿樞轂中心軸”)qa和前端側(cè)的連桿樞轂3的中心軸(在下面，稱為“前端側(cè)的連桿樞轂中心軸”)qb位于同一線上的狀態(tài)。另一方面，圖2表示相對(duì)基端側(cè)的連桿樞轂中心軸qa，前端側(cè)的連桿樞轂中心軸qb成規(guī)定的動(dòng)作角的狀態(tài)。即使在各連桿機(jī)構(gòu)4的姿勢變化的情況下，基端側(cè)和前端側(cè)的球面連桿中心pa、pb之間的距離d沒有改變。

另外，基端側(cè)和前端側(cè)的連桿樞轂中心軸qa、qb為通過基端側(cè)和前端側(cè)的球面連桿中心pa、pb以與基端側(cè)以及前端側(cè)的連桿樞轂2、3和基端側(cè)以及前端側(cè)的端部連桿部件5、6的各旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副的中心軸垂直地交叉的直線。

通過基端側(cè)的連桿樞轂2和前端側(cè)的連桿樞轂3與三組連桿機(jī)構(gòu)4構(gòu)成二自由度機(jī)構(gòu)，在該二自由度機(jī)構(gòu)中，相對(duì)基端側(cè)的連桿樞轂2，前端側(cè)的連桿樞轂3圍繞相垂直的兩個(gè)軸而自由旋轉(zhuǎn)。換言之，形成相對(duì)基端側(cè)的連桿樞轂2，前端側(cè)的連桿樞轂3的旋轉(zhuǎn)為兩個(gè)自由度、姿態(tài)自由變更的機(jī)構(gòu)。該二自由度機(jī)構(gòu)在緊湊的同時(shí)，使相對(duì)基端側(cè)的連桿樞轂2的前端側(cè)的連桿樞轂3的活動(dòng)范圍擴(kuò)大。比如，可使基端側(cè)的連桿樞轂中心軸qa和前端側(cè)的連桿樞轂中心軸qb的折角θ(圖3)的最大值(最大折角)約為±90°。另外，可將前端側(cè)的連桿樞轂3相對(duì)基端側(cè)的連桿樞轂2的回轉(zhuǎn)角φ(圖3)設(shè)定在0°～360°的范圍內(nèi)。

折角θ為相對(duì)基端側(cè)的連桿樞轂中心軸qa，前端側(cè)的連桿樞轂中心軸qb傾斜的垂直角度，回轉(zhuǎn)角φ為相對(duì)基端側(cè)的連桿樞轂中心軸qa，前端側(cè)的連桿樞轂中心軸qb傾斜的水平角度。

在該動(dòng)作裝置主體1中，在滿足下述(1)～(4)的條件時(shí)，如果相對(duì)中間連桿部件7的對(duì)稱面，中間連桿部件7和基端側(cè)以及前端側(cè)的端部連桿部件5、6的角度位置關(guān)系在基端側(cè)和前端側(cè)相同，則從幾何學(xué)的對(duì)稱性來說，基端側(cè)的連桿樞轂2和基端側(cè)的端部連桿部件5與前端側(cè)的連桿樞轂3和前端側(cè)的端部連桿部件6相同地動(dòng)作。

(1)各連桿機(jī)構(gòu)4的基端側(cè)和前端側(cè)的連桿樞轂2、3和基端側(cè)以及前端側(cè)的端部連桿部件5、6的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副的中心軸的角度與距基端側(cè)以及前端側(cè)的球面連桿中心pa、pb的長度相互相等。

(2)各連桿機(jī)構(gòu)4的基端側(cè)以及前端側(cè)的連桿樞轂2、3和基端側(cè)以及前端側(cè)的端部連桿部件5、6的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副的中心軸、以及基端側(cè)以及前端側(cè)的端部連桿部件5、6和中間連桿部件7的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副的中心軸，在基端側(cè)以及前端側(cè)，與球面連桿中心pa、pb交叉。

(3)基端側(cè)的端部連桿部件5和前端側(cè)的端部連桿部件6的幾何學(xué)的形狀相等。

(4)關(guān)于中間連桿部件7，在基端側(cè)以及前端側(cè)形狀相等。

基端側(cè)的連桿樞轂2和前端側(cè)的連桿樞轂3為環(huán)狀，其中，在其中心部，通孔10a、10b分別沿各連桿樞轂中心軸qa、qb方向而形成，外形呈球面狀。通孔10a、10b的中心與各連桿樞轂中心軸qa、qb一致。在該基端側(cè)的連桿樞轂2和前端側(cè)的連桿樞轂3中的沿外周面的圓周方向等間距的位置，基端側(cè)的端部連桿部件5和前端側(cè)的端部連桿部件6分別自由旋轉(zhuǎn)地被連接。

圖5為表示基端側(cè)的連桿樞轂2和基端側(cè)的端部連桿部件5的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副部、以及基端側(cè)的端部連桿部件5和中間連桿部件7的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副部的剖視圖。在基端側(cè)的連桿樞轂2中，于外周部徑向的軸孔11形成于圓周方向的三個(gè)部位，通過設(shè)置于軸孔11內(nèi)部的兩個(gè)軸承12，分別自由旋轉(zhuǎn)地支承軸部件13。軸部件13的中心與基端側(cè)的連桿樞轂2和基端側(cè)的端部連桿部件5的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副的中心軸一致。軸部件13的外側(cè)端部從基端側(cè)的連桿樞轂2而突出，在其突出螺紋部13a連接基端側(cè)的端部連桿部件5，該基端側(cè)的端部連桿部件5通過螺母14而緊固。

上述軸承12為比如深槽滾珠軸承等的滾動(dòng)軸承，其外圈(在圖中未示出)與上述軸孔11的內(nèi)周嵌合，其內(nèi)圈(在圖中未示出)與上述軸部件13的外周嵌合。通過止動(dòng)圈15防止外圈的脫出。另外，在內(nèi)圈與基端側(cè)的端部連桿部件5之間夾設(shè)有間隔件16，螺母14的緊固力經(jīng)由基端側(cè)的端部連桿部件5和間隔件16，傳遞給內(nèi)圈，將規(guī)定的預(yù)定壓力施加給軸承12。

在基端側(cè)的端部連桿部件5和中間連桿部件7的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副部中，于形成于中間連桿部件7的兩端的連接孔18中設(shè)置兩個(gè)軸承19，通過這些軸承19，基端側(cè)的端部連桿部件5的前端的軸部20自由旋轉(zhuǎn)地被支承。軸承19經(jīng)由間隔件21，借助螺母22而緊固。

上述軸承19為比如深槽滾珠軸承等的滾動(dòng)軸承，其外圈(在圖中未示出)與上述連通孔18的內(nèi)周嵌合，其內(nèi)圈(在圖中未示出)與上述軸部20的外周嵌合。通過止動(dòng)圈23防止外圈的脫出。螺接于軸部20的前端螺紋部20a的螺母22的緊固力經(jīng)由間隔件21傳遞給內(nèi)圈，將規(guī)定的預(yù)定壓力施加給軸承19。另外，在圖5中，后述的傘齒輪57省略。

以上，對(duì)基端側(cè)的連桿樞轂2和基端側(cè)的端部連桿部件5的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副部、以及基端側(cè)的端部連桿部件5和中間連桿部件7的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副部進(jìn)行了說明，但是，前端側(cè)的連桿樞轂3和前端側(cè)的端部連桿部件6的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副部、以及前端側(cè)的端部連桿部件6和中間連桿部件7的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副部也為相同的結(jié)構(gòu)(圖示省略)。

像這樣，形成下述結(jié)構(gòu)，其中，在各連桿機(jī)構(gòu)4中的4個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副部，即基端側(cè)的連桿樞轂2和基端側(cè)的端部連桿部件5的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副部、前端側(cè)的連桿樞轂3和前端側(cè)的端部連桿部件6的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副部、基端側(cè)的端部連桿部件5和中間連桿部件7的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副部、以及前端側(cè)的端部連桿部件6和中間連桿部件7的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副部中設(shè)置軸承12、19。由此，可抑制各旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副的摩擦阻力，謀求旋轉(zhuǎn)阻力的減輕，可確保平滑的動(dòng)力傳遞，并且可提高耐久性。

在設(shè)置有該軸承12、19的結(jié)構(gòu)中，通過對(duì)軸承12、19施加預(yù)壓力，沒有徑向間隙和推力間隙，可抑制旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副的晃動(dòng)。此外，沒有基端側(cè)的連桿樞轂2側(cè)和前端側(cè)的連桿樞轂3側(cè)之間的旋轉(zhuǎn)相位差，可維持等速性，同時(shí)可抑制振動(dòng)、異常聲音的發(fā)生。特別是，通過使上述軸承12、19的軸承間隙為負(fù)間隙，可減少在輸入輸出之間產(chǎn)生的齒隙(backlash)。

通過將軸承12以埋設(shè)狀態(tài)設(shè)置于基端側(cè)的連桿樞轂2和前端側(cè)的連桿樞轂3中，不增加動(dòng)作裝置主體1整體的外形，可擴(kuò)大基端側(cè)的連桿樞轂2和前端側(cè)的連桿樞轂3的外形。由此，容易確保用于將基端側(cè)的連桿樞轂2和前端側(cè)的連桿樞轂3安裝于其它的部件上的安裝空間。

在圖1、圖2中，基座52為縱向長的部件，于其頂面上固定有動(dòng)作裝置主體1的基端側(cè)的連桿樞轂2。在基座52的上部的外周上，設(shè)置凸緣狀的促動(dòng)器安裝座55，在該促動(dòng)器安裝座55上，上述促動(dòng)器53以垂下的狀態(tài)安裝。促動(dòng)器53的數(shù)量與連桿機(jī)構(gòu)4相同，為三個(gè)。促動(dòng)器53由旋轉(zhuǎn)促動(dòng)器構(gòu)成，安裝于其輸出軸上的傘齒輪56和安裝于基端側(cè)的連桿樞轂2的軸部件13(圖5)上的扇形的傘齒輪57嚙合。

另外，在該例子中，設(shè)置其數(shù)量與連桿機(jī)構(gòu)4相同的促動(dòng)器53，但是如果于三組連桿機(jī)構(gòu)4中的至少兩組中設(shè)置促動(dòng)器53，則可確定前端側(cè)的連桿樞轂3相對(duì)基端側(cè)的連桿樞轂2的姿勢。

在該連桿動(dòng)作裝置51a中，通過對(duì)控制器54進(jìn)行操作，對(duì)各促動(dòng)器53進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，使動(dòng)作裝置主體1動(dòng)作。具體來說，如果對(duì)各促動(dòng)器53進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，則其旋轉(zhuǎn)經(jīng)由一對(duì)傘齒輪56、57傳遞給軸部件13，基端側(cè)的端部連桿部件5相對(duì)基端側(cè)的連桿樞轂2的角度改變。由此，前端側(cè)的連桿樞轂3相對(duì)基端側(cè)的連桿樞轂2的位置和姿勢確定。在這里，采用傘齒輪56、57改變基端側(cè)的端部連桿部件5的角度，但是也可為其它的機(jī)構(gòu)(比如平傘齒輪、蝸桿機(jī)構(gòu))。

圖1、圖2表示于前端側(cè)的連桿樞轂3上設(shè)置末端執(zhí)行器61，通過基端側(cè)的連桿樞轂2支承構(gòu)成作業(yè)對(duì)象的球面狀的工件62的狀態(tài)。末端執(zhí)行器61按照位于一端的作業(yè)部61a朝向兩個(gè)連桿樞轂2、3的配置的內(nèi)側(cè)的方式設(shè)置?！皟蓚€(gè)連桿樞轂2、3的配置的內(nèi)側(cè)”指從基端側(cè)以及前端側(cè)的連桿樞轂2、3朝向各連桿樞轂中心軸qa、qb方向的交點(diǎn)o的方向。在本例子中，作業(yè)部61a設(shè)置于兩個(gè)連桿樞轂2、3之間。作業(yè)部61a的中心軸與前端側(cè)的連桿樞轂中心軸qb一致。工件62設(shè)置于末端執(zhí)行器61的作業(yè)部61a的基端側(cè)。在本例子中，工件62以工件62的球面中心與上述交點(diǎn)o一致的方式設(shè)置。

具體來說，在末端執(zhí)行器61中，作為作業(yè)部61a的前端穿過前端側(cè)的連桿樞轂3的通孔10b，通過設(shè)置于另一端的板狀部61b，固定于前端側(cè)的連桿樞轂3的前端側(cè)的端面上。在末端執(zhí)行器61為小型的場合，也可不穿過孔10b而固定于前端側(cè)的連桿樞轂3的基端側(cè)的端面上。另外，工件62裝載于設(shè)置在基端側(cè)的連桿樞轂2的前端側(cè)的端面上的工件固定部件63上。工件62既可相對(duì)工件固定部件63而固定，也可僅僅裝載于其上。工件固定部件63通過比如，將其底端插入基端側(cè)的連桿樞轂2的通孔10a(圖3)中的方式設(shè)置。

該結(jié)構(gòu)的連桿動(dòng)作裝置51a比如可像圖2所示的那樣，通過改變前端側(cè)的連桿樞轂3相對(duì)基端側(cè)的連桿樞轂2的姿勢，相對(duì)球面狀的工件62，通過末端執(zhí)行器61的作業(yè)部61a，從各個(gè)方向而進(jìn)行作業(yè)。此時(shí)，通過按照朝向兩個(gè)連桿樞轂2、3的配置的內(nèi)側(cè)的方式設(shè)置末端執(zhí)行器61，獲得下述的優(yōu)點(diǎn)。

即，由于與按照朝向兩個(gè)連桿樞轂2、3的設(shè)置的外側(cè)的方式設(shè)置末端執(zhí)行器61的場合相比較，構(gòu)成末端執(zhí)行器61的作業(yè)部61a的前端在連桿動(dòng)作裝置51a的旋轉(zhuǎn)中心的附近，故末端執(zhí)行器61的整體的慣性力矩變小。連桿動(dòng)作裝置51a的旋轉(zhuǎn)中心相當(dāng)于基端側(cè)以及前端側(cè)的連桿樞轂的中心軸qa、qb方向的交點(diǎn)o。由于末端執(zhí)行器61的整體的慣性力矩小，故即使在裝載重量大的末端執(zhí)行器61的情況下，仍可進(jìn)行高速動(dòng)作。另外，可實(shí)現(xiàn)姿勢變更用的促動(dòng)器53的輸出的降低、能量的節(jié)省與緊湊化。特別是對(duì)于裝載細(xì)長形狀的末端執(zhí)行器61、在靠近接近作業(yè)部61a的前端處具有重心的末端執(zhí)行器61的場合，是有效的。

另外，如果像本例子那樣，工件62設(shè)置于基端側(cè)以及前端側(cè)的連桿樞轂2、3之間，則以末端執(zhí)行器61的前端朝向連桿動(dòng)作裝置51a的旋轉(zhuǎn)中心方向的方式定位。由此，即使在與xy臺(tái)這樣的另外的機(jī)構(gòu)組合的情況下，仍可相對(duì)工件，從各個(gè)方向進(jìn)行作業(yè)。

圖6～圖8表示連桿動(dòng)作裝置的第2實(shí)施方式。像圖6所示的那樣，該連桿動(dòng)作裝置51b包括動(dòng)作裝置主體1、支承該動(dòng)作裝置主體1的基座52，按照通過多個(gè)促動(dòng)器70而使動(dòng)作裝置主體1動(dòng)作的方式構(gòu)成。在基座52與動(dòng)作裝置主體1的基端側(cè)的連桿樞轂2之間夾設(shè)有間隔件65。另外，與第1實(shí)施方式的連桿動(dòng)作裝置51a相同，于前端側(cè)的連桿樞轂3上設(shè)置末端執(zhí)行器61，通過基端側(cè)的連桿樞轂2，支承構(gòu)成作業(yè)對(duì)象的球面狀的工件62。

像圖7和作為其部分放大圖的圖8所示的那樣，該連桿動(dòng)作裝置51b的動(dòng)作裝置主體1不同于第1實(shí)施方式的連桿動(dòng)作裝置51a，在本動(dòng)作裝置主體1中，軸承31為外圈旋轉(zhuǎn)型，該軸承31分別將端部連桿部件5、6自由旋轉(zhuǎn)地支承于基端側(cè)的連桿樞轂2和前端側(cè)的連桿樞轂3上。如果以基端側(cè)的連桿樞轂2和基端側(cè)的端部連桿部件5的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副部為例子而進(jìn)行說明，則于基端側(cè)的連桿樞轂2的圓周方向的三個(gè)部位形成軸部32，于該軸部32的外周上嵌合兩個(gè)軸承31的內(nèi)圈(在圖中未示出)，于形成在基端側(cè)的端部連桿部件5的連通孔33的內(nèi)周上，嵌合軸承31的外圈(在圖中未示出)。

軸承31為比如深槽滾珠軸承、角接觸滾珠軸承等的滾珠軸承，以通過螺母34的緊固，施加規(guī)定的預(yù)壓量的狀態(tài)而被固定。前端側(cè)的連桿樞轂3和前端側(cè)的端部連桿部件6的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副部也為上述同樣的結(jié)構(gòu)。

另外，在設(shè)置于基端側(cè)的端部連桿部件5和中間連桿部件7的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副部上的軸承36中，在形成于基端側(cè)的端部連桿部件5的前端處的連通孔37的內(nèi)周嵌合外圈(在圖中未示出)，在與中間連桿部件7一體的軸部38的外周上嵌合內(nèi)圈(在圖中未示出)。軸承36為比如深槽滾珠軸承、角接觸滾珠軸承等的滾珠軸承，以通過螺母39的緊固，施加規(guī)定的預(yù)壓量的狀態(tài)而被固定。前端側(cè)的端部連桿部件6和中間連桿部件7的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副部也為上述同樣的結(jié)構(gòu)。

在本動(dòng)作裝置主體1的三組的連桿機(jī)構(gòu)4的全部中設(shè)置促動(dòng)器70和減速機(jī)構(gòu)71，該促動(dòng)器70使基端側(cè)的端部連桿部件5旋轉(zhuǎn)，任意地改變前端側(cè)的連桿樞轂3相對(duì)基端側(cè)的連桿樞轂2的姿勢，該減速機(jī)構(gòu)71減少該促動(dòng)器70的動(dòng)作量的速度，將其傳遞給基端側(cè)的端部連桿部件5。促動(dòng)器70為旋轉(zhuǎn)促動(dòng)器，更具體地說為帶有減速器70a的伺服電動(dòng)機(jī)，通過電動(dòng)機(jī)固定部件72固定于基座52上。減速機(jī)構(gòu)71由促動(dòng)器70的減速器70a、與齒輪式的減速部73構(gòu)成。在下面，減速機(jī)構(gòu)71采用平齒輪，但是，也可為其它的機(jī)構(gòu)(比如傘齒輪、蝸桿機(jī)構(gòu))。

齒輪式的減速部73由小齒輪76與大齒輪77構(gòu)成，該小齒輪76經(jīng)由聯(lián)軸器75，以可傳遞旋轉(zhuǎn)的方式與促動(dòng)器70的輸出軸70b連接，該大齒輪77固定于基端側(cè)的端部連桿部件5上，與小齒輪76嚙合。在圖示例子中，小齒輪76與大齒輪77為平齒輪，大齒輪77為僅于扇形的周面上形成齒的扇形齒輪。大齒輪77的節(jié)距圓半徑大于小齒輪76，促動(dòng)器70的輸出軸70b的旋轉(zhuǎn)減速為圍繞基端側(cè)的連桿樞轂2和基端側(cè)的端部連桿部件5的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副的旋轉(zhuǎn)軸o1的旋轉(zhuǎn)，傳遞給基端側(cè)的端部連桿部件5。該減速比大于10。

大齒輪77的節(jié)距圓半徑在基端側(cè)的端部連桿部件5的臂長度l的1/2以上。臂長度l為下述距離，即，從基端側(cè)的連桿樞轂2和基端側(cè)的端部連桿部件5的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副的中心軸o1的軸向中心點(diǎn)p1到點(diǎn)p3的距離，該點(diǎn)p3為，基端側(cè)的端部連桿部件5與中間連桿部件7的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副的中心軸o2的軸向中心點(diǎn)p2投影于：與基端側(cè)的連桿樞轂2和基端側(cè)的端部連桿部件5的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副軸o1相垂直、通過其軸向中心點(diǎn)p1的平面而得到。在該實(shí)施方式的場合，大齒輪77的節(jié)距圓半徑在臂長度l以上。由此，對(duì)于獲得高的減速比來說是有利的。

小齒輪76包括于與大齒輪77嚙合的齒部76a的兩側(cè)突出的軸部76b，該兩個(gè)軸部76b通過兩個(gè)軸承80，分別自由旋轉(zhuǎn)地被支承。軸承80為比如深槽滾珠軸承、角接觸滾珠軸承等的滾珠軸承，設(shè)置于設(shè)在基座52上的旋轉(zhuǎn)支承部件79上。除了像圖示例子的那樣，按照多排而排列滾珠軸承的場合以外，也可采用滾柱軸承、滑動(dòng)軸承。形成下述的結(jié)構(gòu)，其中，在兩個(gè)軸承80的各外圈(在圖中未示出)之間，設(shè)置墊片(在圖中未示出)，通過緊固與軸部76b螺合的螺母81，對(duì)軸承80進(jìn)行預(yù)壓。軸承80的外圈壓配合于旋轉(zhuǎn)支承部件79上。

在該第2實(shí)施方式的場合，大齒輪77為獨(dú)立于基端側(cè)的端部連桿部件5的部件，通過螺栓等的連接件82，可裝卸地安裝于基端側(cè)的端部連桿部件5上。大齒輪77也可與基端側(cè)的端部連桿部件5形成一體。

促動(dòng)器70的旋轉(zhuǎn)軸心o3和小齒輪76的旋轉(zhuǎn)軸心o4位于相同軸上。這些旋轉(zhuǎn)軸心o3、o4與基端側(cè)的連桿樞轂2和基端側(cè)的端部連桿部件5的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副軸o1平行，并且距基座52的高度相同。

該連桿動(dòng)作裝置51b通過于三組的連桿機(jī)構(gòu)4的全部中設(shè)置促動(dòng)器70和減速機(jī)構(gòu)71，可以阻止動(dòng)作裝置主體1、減速機(jī)構(gòu)71的晃動(dòng)的方式進(jìn)行控制。由此，前端側(cè)的連桿樞轂3的定位精度提高，并且可實(shí)現(xiàn)連桿動(dòng)作裝置51b本身的剛性的提高。

還有，減速機(jī)構(gòu)71的齒輪式的減速部73由小齒輪76和大齒輪77的組合體形成，能獲得10以上的高的減速比。如果減速比高，由于編碼器等的定位分辨率高，故前端側(cè)的連桿樞轂3的定位的分辨率提高。另外，可采用低輸出的促動(dòng)器70。在本實(shí)施方式中，采用帶有減速器70a的促動(dòng)器70，但是，如果齒輪式的減速部73的減速比高，則也可采用沒有減速器的促動(dòng)器70，可使促動(dòng)器70小型化。

通過使大齒輪77的節(jié)距圓半徑在基端側(cè)的端部連桿部件5的臂長l的1/2以上，前端負(fù)荷的基端側(cè)的端部連桿部件5的彎矩小。由此，不使動(dòng)作裝置主體1的剛性在必要程度以上即可，并且謀求基端側(cè)的端部連桿部件5的輕質(zhì)化。比如，可將基端側(cè)的端部連桿部件5從不銹鋼(sus)變?yōu)殇X。另外，由于大齒輪77的節(jié)距圓半徑較大，故大齒輪77的齒部的面壓力減少，動(dòng)作裝置主體1的剛性變高。

還有，如果大齒輪77的節(jié)距圓半徑在上述臂長l的1/2以上，則大齒輪77的外徑充分大于設(shè)置于基端側(cè)的連桿樞轂2和基端側(cè)的端部連桿部件5的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副上的軸承31的外徑。由此，在大齒輪77的齒部和軸承31之間形成空間，容易設(shè)置大齒輪77。

特別是，在本第2實(shí)施方式的場合，由于大齒輪77的節(jié)距圓半徑在上述臂長l以上，故大齒輪77的節(jié)距圓半徑進(jìn)一步增加，上述作用效果更進(jìn)一步地顯著。此外，可將小齒輪76設(shè)置于連桿機(jī)構(gòu)4的外徑側(cè)。其結(jié)果是，可容易確保小齒輪76的設(shè)置空間。設(shè)計(jì)的自由度增加。另外，小齒輪76和其它的部件之間的妨礙難以產(chǎn)生，連桿動(dòng)作裝置51b的活動(dòng)范圍擴(kuò)大。

由于小齒輪76和大齒輪77分別為平齒輪，故容易制作，另外旋轉(zhuǎn)的傳遞效率高。由于小齒輪76于軸向兩側(cè)通過軸承80而被支承，故小齒輪76的支承剛性高。由此，前端負(fù)荷產(chǎn)生的基端側(cè)的端部連桿部件5的角度保持剛性變高，動(dòng)作裝置主體1的剛性、定位精度提高。還有，由于促動(dòng)器70的旋轉(zhuǎn)軸心o3、小齒輪76的旋轉(zhuǎn)軸心o4與基端側(cè)的連桿樞轂2和基端側(cè)的端部連桿部件5的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副的中心軸o1位于同一平面上，故整體的平衡良好，組裝性良好。

由于大齒輪77相對(duì)基端側(cè)的端部連桿部件5而自由裝卸，故齒輪式的減速部73的減速比、前端側(cè)的連桿樞轂3相對(duì)基端側(cè)的連桿樞轂2的動(dòng)作范圍等的參數(shù)的變更容易，連桿動(dòng)作裝置51b的量產(chǎn)性提高。即，可僅僅通過改變大齒輪77，將該連桿動(dòng)作裝置51b用于各種的用途。還有，維修性良好。在比如，齒輪式的減速部73產(chǎn)生妨礙的場合，可僅僅通過更換該減速部73的方式而應(yīng)對(duì)。

該結(jié)構(gòu)的連桿動(dòng)作裝置51b也可通過變更前端側(cè)的連桿樞轂3側(cè)相對(duì)基端側(cè)的連桿樞轂2的姿勢，相對(duì)球面狀的工件62，通過末端執(zhí)行器61的作業(yè)部61a從各個(gè)方向進(jìn)行作業(yè)。通過以朝向兩個(gè)連桿樞轂2、3的配置的內(nèi)側(cè)的方式設(shè)置末端執(zhí)行器61，獲得與上述實(shí)施方式相同的作用效果。

在圖1、圖2的第1實(shí)施方式中，使基端側(cè)的連桿樞轂2為底側(cè)，設(shè)置連桿動(dòng)作裝置51a，但是，也可像圖9的第2實(shí)施方式那樣，使基端側(cè)的連桿樞轂2為頂側(cè)，設(shè)置連桿動(dòng)作裝置51a。在該場合，與圖1、圖2的設(shè)置例子相反，于基端側(cè)的連桿樞轂2上設(shè)置末端執(zhí)行器61，通過前端側(cè)的連桿樞轂3支承工件62，在通過動(dòng)作裝置主體1控制工件62的姿勢的同時(shí)，進(jìn)行作業(yè)。圖9表示使圖2的連桿動(dòng)作裝置51a上下相反而設(shè)置的例子，但是，還可將連桿動(dòng)作裝置51b上下相反而設(shè)置。

圖10和圖11表示連桿動(dòng)作裝置的第3實(shí)施方式。像圖10所示的那樣，在該連桿動(dòng)作裝置51c中，于基底部件90的上方，經(jīng)由多個(gè)支柱91設(shè)置板狀的基座92，于該基座92上，固定有旋轉(zhuǎn)軸部件93，該旋轉(zhuǎn)軸部件93分別各自自由旋轉(zhuǎn)地支承各基端側(cè)的端部連桿部件5。通過基座92和各旋轉(zhuǎn)軸部件93，構(gòu)成基端側(cè)的連桿樞轂2?；撞考?0和支柱91的固定、與支柱91和基座92的固定通過螺栓(在圖中未示出)等進(jìn)行。另一方面，各前端側(cè)的端部連桿部件6分別各自自由旋轉(zhuǎn)地支承于固定在前端部件94上的多個(gè)旋轉(zhuǎn)軸部件95上。通過前端部件94和各旋轉(zhuǎn)軸部件95構(gòu)成前端側(cè)的連桿樞轂3。

像圖11所示的那樣，在位于上述各旋轉(zhuǎn)軸部件93的并列的內(nèi)側(cè)的基座92的中間部，末端執(zhí)行器穿過用的作業(yè)孔92a被上下貫通而形成。動(dòng)作裝置主體1為與圖6的連桿動(dòng)作裝置51b本身基本相同的結(jié)構(gòu)，但是，通過改變各部件的設(shè)置和形狀，于各連桿機(jī)構(gòu)4的并列的內(nèi)側(cè)，形成較廣的空間。

在圖10中，在該連桿動(dòng)作裝置51c中，工件62設(shè)置于基底部件90上的由各支柱91圍繞的空間內(nèi)。工件62既可相對(duì)基底部件90而固定，也可不固定而僅僅放置。末端執(zhí)行器61為細(xì)長的形狀，其以其前端的作業(yè)部61a朝向基端側(cè)的方式設(shè)置于前端側(cè)的連桿樞轂3上。末端執(zhí)行器61的作業(yè)部61a的中心軸與前端側(cè)的連桿樞轂中心軸qb一致。末端執(zhí)行器61通過將其板狀部61b固定于上述前端部件94上的方式設(shè)置于前端側(cè)的連桿樞轂3上。末端執(zhí)行器61的作業(yè)部61a以比如照射激光、涂布液態(tài)物質(zhì)的方式，對(duì)工件62從遠(yuǎn)方通過非接觸而進(jìn)行作業(yè)。

在該連桿動(dòng)作裝置51c中，從圖10的狀態(tài)，相對(duì)基端側(cè)的連桿樞轂2，變更前端側(cè)的連桿樞轂3的姿勢，從末端執(zhí)行器61的作業(yè)部61a，比如照射或發(fā)射激光、液態(tài)物質(zhì)。已發(fā)射的激光、液態(tài)物質(zhì)等通過基座92的作業(yè)孔92a的內(nèi)部，相對(duì)設(shè)置于基端側(cè)的連桿樞轂2的下方的工件62，進(jìn)行作業(yè)。于各連桿機(jī)構(gòu)4的并列的內(nèi)側(cè)形成較廣的空間，并且基座92的作業(yè)孔92a以大的尺寸而形成。由此，不對(duì)連桿動(dòng)作裝置51c的結(jié)構(gòu)部件造成妨礙，可在變更末端執(zhí)行器61的角度的同時(shí)，對(duì)工件62進(jìn)行作業(yè)。

圖12和圖13表示第4實(shí)施方式。第4實(shí)施方式的連桿動(dòng)作裝置51d為與圖1、圖2的連桿動(dòng)作裝置51a相同的結(jié)構(gòu)。不同之處在于在基端側(cè)的連桿樞轂2和前端側(cè)的連桿樞轂3上，沿各連桿樞轂中心軸qa、qb而進(jìn)行進(jìn)退動(dòng)作的直線運(yùn)動(dòng)促動(dòng)器100、101分別以朝向兩連桿樞轂2、3的配置的內(nèi)側(cè)的方式設(shè)置?；藗?cè)的直線運(yùn)動(dòng)促動(dòng)器100固定而設(shè)置于基端側(cè)的連桿樞轂2的通孔10a(圖3)內(nèi)部，其桿100a向前端側(cè)突出。前端側(cè)的直線運(yùn)動(dòng)促動(dòng)器101固定于前端側(cè)的連桿樞轂3的前端側(cè)的端面上，其桿101a插入前端側(cè)的連桿樞轂3的通孔10b的內(nèi)部。

在圖示的例子中，于基端側(cè)的直線運(yùn)動(dòng)促動(dòng)器100的桿前端，經(jīng)由工件固定部件63固定球面狀的工件62，于前端側(cè)的直線運(yùn)動(dòng)促動(dòng)器101的桿前端固定末端執(zhí)行器61。末端執(zhí)行器61于通孔10b的內(nèi)部自由進(jìn)退，前端的作業(yè)部61a向前端側(cè)的連桿樞轂3的基端側(cè)而突出。

該連桿動(dòng)作裝置51d在變更前端側(cè)的連桿樞轂3相對(duì)基端側(cè)的連桿樞轂2的姿勢，相對(duì)工件62，通過末端執(zhí)行器61而進(jìn)行作業(yè)時(shí)，對(duì)應(yīng)于姿勢變更，使基端側(cè)的直線運(yùn)動(dòng)促動(dòng)器進(jìn)退而動(dòng)作。由此，使工件62沿基端側(cè)的連桿樞轂中心軸qa而進(jìn)退，在平時(shí)，使工件62的球面中心位于各連桿樞轂中心軸qa、qb的交點(diǎn)o。

另外，通過對(duì)應(yīng)于姿勢變更，使前端側(cè)的直線運(yùn)動(dòng)促動(dòng)器101進(jìn)退動(dòng)作，使末端執(zhí)行器61沿前端側(cè)的連桿樞轂中心軸qb而進(jìn)退，末端執(zhí)行器61的作業(yè)部61a平時(shí)與工件62垂直，并且與該工件62保持一定的距離。由此，可相對(duì)工件62，通過作業(yè)部61a，在從各個(gè)方向經(jīng)常保持角度和距離的同時(shí)，進(jìn)行作業(yè)。

圖14和圖15表示相對(duì)圖12和圖13的使用形態(tài)，工件62的外周從球面狀的類型變更為圓筒面狀的類型的使用形態(tài)。在該場合，可相對(duì)圓筒面狀的工件62的頂端面和外周面，進(jìn)行作業(yè)。

也可針對(duì)圖12～圖15的第4實(shí)施方式，與這些圖示例子相反，在基端側(cè)的直線運(yùn)動(dòng)促動(dòng)器100上設(shè)置末端執(zhí)行器61，通過前端側(cè)的直線運(yùn)動(dòng)促動(dòng)器101支承工件62。另外，即使在圖6、圖10的結(jié)構(gòu)的連桿樞轂2、3上設(shè)置直線運(yùn)動(dòng)促動(dòng)器100、101，也沒有關(guān)系。還有，也可僅僅在基端側(cè)或前端側(cè)中的任意一者的連桿樞轂上設(shè)置直線運(yùn)動(dòng)促動(dòng)器。

在圖16所示的第5實(shí)施方式的連桿動(dòng)作裝置51e中，于圖10的第3實(shí)施方式的連桿動(dòng)作裝置51c的基底部件90上設(shè)置組合兩軸的直線運(yùn)動(dòng)促動(dòng)器的xy臺(tái)110。在圖示的例子中，xy臺(tái)110包括：x軸直線運(yùn)動(dòng)促動(dòng)器111，該x軸直線運(yùn)動(dòng)促動(dòng)器111在基底部件90上沿與紙面平行的水平方向(x軸方向)而進(jìn)行進(jìn)退動(dòng)作；y軸直線運(yùn)動(dòng)促動(dòng)器112，該y軸直線運(yùn)動(dòng)促動(dòng)器112在該x軸直線運(yùn)動(dòng)促動(dòng)器111上沿與紙面相垂直的水平方向(y軸方向)而進(jìn)行進(jìn)退動(dòng)作。

工件62裝載于y軸直線運(yùn)動(dòng)促動(dòng)器112上。末端執(zhí)行器61與圖10的場合相同，以前端的作業(yè)部61a朝向基端側(cè)的方式設(shè)置于前端側(cè)的連桿樞轂3上。末端執(zhí)行器61的作業(yè)部61a的中心軸與前端側(cè)的連桿樞轂中心軸qb一致。

該連桿動(dòng)作裝置51e通過變更前端側(cè)的連桿樞轂3相對(duì)基端側(cè)的連桿樞轂2的姿勢，在變更末端執(zhí)行器61的角度的同時(shí)，相對(duì)工件62進(jìn)行作業(yè)。不僅如此，還可通過借助xy臺(tái)110，使工件62沿x軸方向和y軸方向移動(dòng)，相對(duì)工件62，從各個(gè)方向以具有角度的方式進(jìn)行作業(yè)。比如，在工件62為立方體的場合，可對(duì)除了底面以外的5個(gè)面進(jìn)行作業(yè)。

圖17表示在圖12～圖15的連桿動(dòng)作裝置51d中裝載作為末端執(zhí)行器61的涂布涂料的噴墨機(jī)的繪畫裝置。噴墨機(jī)為于工件62的表面上涂布液態(tài)物質(zhì)的涂布機(jī)。作為噴墨機(jī)的末端執(zhí)行器61按照作為噴嘴部的作業(yè)部61a的中心軸和前端側(cè)的連桿樞轂中心軸qb一致的方式設(shè)置。作為工件62，可選擇任意的繪畫對(duì)象。比如，在工件62為人手的場合，可為美甲。另外，還可在風(fēng)鈴、首飾等上繪制。

圖18表示于圖16的連桿動(dòng)作裝置51e上，裝載作為末端執(zhí)行器61的涂布油脂、粘接劑等的溶劑的分配器的涂布裝置。分配器為于工件62的表面上涂布液態(tài)物質(zhì)的涂布機(jī)。分配器采用使液態(tài)劑飛到遠(yuǎn)方，通過非接觸方式將液態(tài)劑涂布于工件62上的類型。作為分配器的末端執(zhí)行器61按照作為噴嘴部的作業(yè)部61a的中心軸與前端側(cè)的連桿樞轂中心軸qb一致的方式設(shè)置。工件62采用比如齒輪部件、圓柱狀部件這樣的結(jié)構(gòu)部件62a組裝于外殼62b上的類型。

該涂布裝置可相對(duì)作為工件62的結(jié)構(gòu)部件62a的齒輪部件的齒面整個(gè)外周、圓柱狀部件的側(cè)面整體，在具有角度的同時(shí)，涂布液態(tài)劑。由于一般分配器多為細(xì)長形狀的類型，另外多為重心偏于前端部的類型，故在動(dòng)作裝置主體1的前端容易作用大的慣性。另外，如果像該結(jié)構(gòu)那樣，作為分配器的末端執(zhí)行器61以朝向兩個(gè)連桿樞轂2、3的配置的內(nèi)側(cè)的方式設(shè)置，則可減輕作用于動(dòng)作裝置主體1的前端的慣性。

圖19表示于圖16的連桿動(dòng)作裝置51e上裝載作為末端執(zhí)行器61的焊接用的焊炬的焊接機(jī)。作為焊接用的焊炬的末端執(zhí)行器61為呈l狀彎曲的形狀，以作為作業(yè)部61a的焊炬前端的中心軸與前端側(cè)的連桿樞轂qb一致的方式經(jīng)由安裝部件96，安裝于前端側(cè)的連桿樞轂3的前端部件94上。焊炬前端通過基座92的作業(yè)孔92a，更向基端側(cè)的連桿樞轂2的下方而突出。工件62裝載于設(shè)在xy臺(tái)110上的工件裝載臺(tái)113上。

該焊接機(jī)能夠通過xy臺(tái)110使工件62于x軸方向和y軸方向移動(dòng)的同時(shí)，從各個(gè)方向使作為焊接用的焊炬的末端執(zhí)行器61傾斜，進(jìn)行作業(yè)。由此，即使在工件62為圓柱狀的情況下，仍可對(duì)工件62的整個(gè)周面進(jìn)行焊接。焊接用的焊炬為細(xì)長形狀，但是，如果像該結(jié)構(gòu)那樣，以末端執(zhí)行器61朝向兩個(gè)連桿樞轂2、3的配置的內(nèi)側(cè)的方式設(shè)置，則可減小作用于動(dòng)作裝置主體1的前端的慣性。

本發(fā)明并不限定于以上的實(shí)施方式。在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)的范圍內(nèi)，可進(jìn)行各種的追加、變更或刪除。于是，這樣的方案應(yīng)被包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)。

標(biāo)號(hào)的說明：

標(biāo)號(hào)2表示基端側(cè)的連桿樞轂；

標(biāo)號(hào)3表示前端側(cè)的連桿樞轂；

標(biāo)號(hào)4表示連桿機(jī)構(gòu)；

標(biāo)號(hào)5表示基端側(cè)的端部連桿部件；

標(biāo)號(hào)6表示前端側(cè)的端部連桿部件；

標(biāo)號(hào)7表示中間連桿部件；

標(biāo)號(hào)51a、51b、51c、51d、51e表示連桿動(dòng)作裝置；

標(biāo)號(hào)53、70表示促動(dòng)器；

標(biāo)號(hào)61表示末端執(zhí)行器；

標(biāo)號(hào)61a表示作業(yè)部；

標(biāo)號(hào)62表示工件；

標(biāo)號(hào)92a表示作業(yè)孔；

標(biāo)號(hào)100、101表示直線運(yùn)動(dòng)促動(dòng)器；

標(biāo)號(hào)110表示xy臺(tái)；

符號(hào)o表示交點(diǎn)；

符號(hào)qa表示基端側(cè)的連桿樞轂中心軸；

符號(hào)qb表示前端側(cè)的連桿樞轂中心軸。