发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1的平行连杆机构中，由于各连杆的动作角小，故如果想要较大地设定移动板的动作范围，则连杆长度变长。因此，存在机构整体的尺寸变大而导致装置大型化的问题。另外，还存在受限于机构整体的刚性低、搭载于移动板上的工具的重量、即移动板的可搬运重量也小的问题。
在专利文献2的连杆动作装置中，旋转方向的活动范围大于专利文献1的平行连杆机构，但是，由于不能进行平面方向的移动，故单独通过连杆动作装置，难以实现复杂的作业。
在专利文献3、4中，人们提出了将照相机和工件定位在各种角度的作业装置。但是，专利文献3那样的旋转机构是与一般的垂直多关节机器人的手腕关节相同的结构，即使在稍微变更前端的姿势的情况下，也存在特定的旋转机构大幅动作，动作速度变慢的问题。具体而言，在需要回转动作的情况下，需要使回转轴(在专利文献3中相当于第一旋转轴131)相对于前端的移动角度大幅运动。另外，在专利文献4那样的垂直多关节机器人中，在稍微变更前端的姿势的情况下，存在与专利文献3相同的问题，另外，由于机器人整体的移动量大，因此存在若设置安全栅栏等，则装置整体的尺寸变大的问题。
为了解决这些问题，人们提出了专利文献5那样的连杆动作装置和直线运动单元组合而成的作业装置。但是，在专利文献5的方案中，可实现紧凑的作业装置，但相对于工件，只能从半球面方向(比如北半球方向)接近。因此，例如即使在想要从工件的下部方向实施作业的情况下，也需要使工件反转。
本发明的目的在于提供一种作业装置，该作业装置可取得较大的相对工件的作业范围，可高速、高精度地实现像人的手动作业那样的精细的作业，可缩短进行设置的调整作业。
用于解决问题的技术方案
本发明的作业装置为旋转单元和直线运动单元组合而成的作业装置，
上述旋转单元包括连杆动作装置和旋转促动器；
在上述连杆动作装置中，前端侧的连杆枢毂经由三组以上的连杆机构，以能变更姿势的方式连接到基端侧的连杆枢毂上，上述各连杆机构包括基端侧和前端侧的端部连杆部件与中间连杆部件，该基端侧和前端侧的端部连杆部件的一端分别以能旋转的方式连接到上述基端侧的连杆枢毂和上述前端侧的连杆枢毂上，该中间连杆部件的两端分别以能旋转的方式连接到该基端侧和前端侧的端部连杆部件的另一端上，在上述三组以上的连杆机构中的两组以上的连杆机构上设置姿势控制用促动器，该姿势控制用促动器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；
上述连杆动作装置按照上述基端侧的连杆枢毂的中心轴相对于上述旋转促动器的旋转轴形成角度θt的方式安装于上述旋转促动器的输出部上；
上述直线运动单元包括构成输出部的直线运动促动器，在该直线运动促动器上安装上述旋转单元。
按照该方案，连杆动作装置的基端侧的连杆枢毂的中心轴与旋转促动器的旋转轴按照形成角度θt的方式配置，由此，可使连杆动作装置的作业范围偏移。比如，在最大折角90°的连杆动作装置安装于正下方的场合，相对工件的连杆动作装置的作业范围仅仅为北半球方向，但是，如果按照基端侧的连杆枢毂的中心轴与旋转促动器的旋转轴形成角度θt的方式配置，则可以仅仅在形成角度θt的方向，从南半球方向进行作业。
另外，可通过在带有角度θt的状态，通过旋转促动器使连杆动作装置旋转，使形成角度θt的方向在回转方向上旋转。因此，如果使旋转促动器绕该旋转轴旋转±180°，则能够相对于工件从各侧面从南半球方向进行作业。其结果是，与过去相比较，能够增大对工件的作业范围，能够谋求设置调整作业的缩短。另外，由于采用连杆动作装置，故可实现高速、高精度的像人的手动作业那样的精细的作业。
也可以是，上述连杆动作装置的两个以上的姿势控制用促动器按照它们的旋转轴与上述基端侧的连杆枢毂的中心轴相垂直的方式配置，上述两个以上的姿势控制用促动器的旋转轴的交点位于形成上述角度θt的上述基端侧的连杆枢毂的中心轴上，上述两个以上的姿势控制用促动器中的两个姿势控制用促动器的旋转轴的二等分线位于由上述旋转促动器的旋转轴和上述基端侧的连杆枢毂的中心轴形成的平面上，上述二等分线位于由上述旋转促动器的旋转轴和上述基端侧的连杆枢毂的中心轴形成的角度的锐角侧。
按照该方案，与连杆动作装置在其它方向倾斜的结构相比较，连杆动作装置的姿势控制用促动器和旋转促动器相互干涉的可能性较小，可按照使旋转促动器与连杆动作装置之间的距离变短的方式配置。其结果是，能够实现作业装置整体的紧凑化。另外，由于旋转促动器的惯性力矩变小，旋转单元轻量化，因此能够实现作业装置整体的高速动作。
上述旋转促动器还可包括旋转控制用的促动器主体，以及将该促动器主体的旋转进行减速的减速器，至少保护并引导从上述姿势控制用促动器延伸的线缆的线缆载具(线缆拖链,ケーブルベア/CABLEVEYOR，注册商标)按照在上述旋转促动器的周围于旋转方向滑动的方式设置。按照该结构，旋转促动器具有旋转控制用的促动器主体和减速器，因此，与没有减速器的旋转驱动方式的旋转促动器相比，能够实现旋转促动器的径向的紧凑化。通过在作为空余空间的旋转促动器的周围，设置在旋转方向滑动的线缆拖链，可将与连杆动作装置的姿势控制用促动器等连接的线缆紧凑地收纳于线缆拖链中。因此，线缆的处理变得容易，也能够减轻线缆的断线等的担心。
上述直线运动单元还可包括：安装于架台上的第1直线运动促动器、第2直线运动促动器以及构成上述直线运动单元的输出部的上述第3直线运动促动器，在该第3直线运动促动器上安装上述旋转单元。按照该结构，能够对由输送机等输送来的工件进行作业，例如，能够不变更输送线而设置为一个单元。
上述直线运动单元也可包括：上述第1直线运动促动器、上述第2直线运动促动器以及上述第3直线运动促动器，该第1直线运动促动器具有安装于上述架台上的第1被滑动部和沿该第1被滑动部进退驱动的第1滑动部，该第2直线运动促动器具有与上述第1滑动部连接的第2被滑动部和沿该第2被滑动部进退驱动的第2滑动部，该第3直线运动促动器具有与上述第2滑动部连接的第3被滑动部和沿该第3被滑动部进退驱动的第3滑动部。按照该方案，在直线运动单元中，第2被滑动部与第1滑动部连接，第3被滑动部与第2滑动部连接。于是，作业装置可容易地设置在已有的输送线上。因此，可提高作业装置的通用性。
也可以是，上述第1和第2直线运动促动器按照上述第1和第2滑动部的进退方向彼此正交的方式配置，上述第3直线运动促动器按照上述第3滑动部的进退方向与上述第1和第2滑动部的进退方向正交的方式配置。通过像这样，按照在正交的三轴方向运动的方式设置直线运动单元，可直观地操作作业装置。因此，不仅操作性提高，而且作业装置的平衡稳定，能够实现高速动作。
还可以是，上述第3直线运动促动器按照上述第3滑动部的进退方向为上下方向的方式配置，上述第3滑动部为上述直线运动促动器的导向件，上述第3被滑动部为上述直线运动促动器的滑动工作台。按照该方案，容易避免工件与直线运动单元的第3滑动部的干涉，可使作业装置整体的尺寸紧凑。在上述方案中，由于扩大工件的作业范围，故特别是在构成直线运动单元的输出部的第3直线运动促动器中，第3滑动部容易与工件接触。如果为像该方案那样，使作为第3滑动部的导向件于上下方向移动的方案，则可一边相对工件使第3滑动部移动到避免干涉的位置，一边使直线运动单元于各个方向高速地移动。
上述旋转促动器也可以按照其旋转轴与上述第3滑动部的进退方向平行的方式配置。按照该结构，对由输送机等输送来的工件的作业变得容易。在对由输送机等输送来的工件进行作业的情况下，以对工件的上表面和侧面的作业为主，在想要对工件的下表面等进行作业的情况下，使工件翻转来应对的情况较多。在该结构中，不仅能够从工件的上表面以及侧面实施作业，还能够从下表面侧实施作业，也不需要进行设置的调整等。
在上述连杆动作装置中，上述基端侧的连杆枢毂的中心轴与上述前端侧的连杆枢毂的中心轴的最大折角也可为90°以上。按照该方案，即使在连杆动作装置中的基端侧的连杆枢毂的中心轴与旋转促动器的旋转轴形成的角度θt小的情况下，仍可增大工件的作业范围。
上述连杆动作装置也可按照上述基端侧的连杆枢毂的中心轴相对于上述旋转促动器的旋转轴正交的方式安装。通过采用最大折角在90°以上的连杆动作装置，并且按照基端侧的连杆枢毂的中心轴相对于旋转促动器的旋转轴正交的方式设置，相对于工件，也可从下表面的垂直方向对上表面进行作业，可相对工件的整个面进行作业。
该作业装置也可为在上述连杆动作装置上装载图像处理器的外观检查装置。按照该结构，能够高速、高精度且自动地进行迄今为止人从各个方向进行目视检查的外观检查工序。另外，在可将与照相机和照明器等的图像处理器连接的线缆类穿过连杆动作装置的内部空间的场合，上述线缆类的处理容易，即使在反复进行旋转方向的动作的情况下，线缆类仍不扭转，还可降低断线等的不良情况。
权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少两种结构的任意组合均包含在本发明中。特别是，权利要求书的各权利要求的两个以上的任意组合均包含在本发明中。
具体实施方式
[第1实施方式]
根据图1～图14，对组合了旋转单元和直线运动单元的作业装置进行说明。
<作业装置的概略构造>
如图1所示那样，在固定于作为地面的地板上的架台62上设置直线运动单元63，在构成直线运动单元63的输出部的第3直线运动促动器67的导向件(第3滑动部)67b上，安装旋转单元Ru。旋转单元Ru包括旋转促动器Ra和连杆动作装置7。旋转促动器Ra的旋转轴Ca以与第3直线运动促动器67的导向件67b的进退方向(在该例子中为上下方向)平行的方式设置。
如图2所示那样，该连杆动作装置7按照相对旋转促动器Ra的旋转轴Ca，连杆动作装置7中的基端侧的连杆枢毂(后述的)12的中心轴QA与旋转促动器Ra的旋转轴Ca形成角度θt的方式，经由安装部件3和间隔件4安装于旋转促动器Ra的输出部Raa上。在以下的说明中，有时将上述角度θt称为“安装角度θt”。
如图1所示那样，作为被作业体的工件2通过输送机等的运送设备5，装载于工件设置台8上进行运送。也可以不将工件2载置于工件设置台8上，而是在到达作业工序时利用工件升降装置8A将工件2从输送设备5抬起。另外，也可以不利用输送设备5输送工件2，而是由作业人员或其他机器人将工件2载置于工件设置台8上。
作业装置1相对于工件2，定位安装于连杆动作装置7的前端部件40上的末端执行器Ee进行作业。旋转单元Ru和直线运动单元63比如与共同的控制器连接，通过该控制器进行同步控制。另外，还可非同步地控制旋转单元Ru和直线运动单元63。
<连杆动作装置>
如图3和图4所示那样，连杆动作装置7包括平行连杆机构9与姿势控制用促动器10，该姿势控制用促动器10使该平行连杆机构9动作。
<平行连杆机构>
在平行连杆机构9中，前端侧的连杆枢毂13经由三组连杆机构14，以能变更姿势的方式连接到基端侧的连杆枢毂12上。连杆机构14也可为四组以上。另外，在图4中，仅仅示出一组连杆机构14，省略剩余的两个连杆机构。
各连杆机构14包括基端侧的端部连杆部件15、前端侧的端部连杆部件16与中间连杆部件17，构成由四个旋转运动副构成的四节连锁的连杆机构。基端侧和前端侧的端部连杆部件15、16为L字形状，其一端分别以能旋转的方式连接到基端侧的连杆枢毂12和前端侧的连杆枢毂13上。在中间连杆部件17的两端，分别以能旋转的方式连接到基端侧和前端侧的端部连杆部件15、16的另一端上。
平行连杆机构9为组合两个球面连杆机构的结构。基端侧的连杆枢毂12与基端侧的端部连杆部件15的各旋转运动副、以及基端侧的端部连杆部件15与中间连杆部件17的各旋转运动副的中心轴在基端侧的球面连杆中心PA处交叉。同样地，前端侧的连杆枢毂13与前端侧的端部连杆部件16的各旋转运动副、以及前端侧的端部连杆部件16与中间连杆部件17的各旋转运动副的中心轴在前端侧的球面连杆中心PB处交叉。
另外，基端侧的连杆枢毂12和基端侧的端部连杆部件15的旋转运动副的中心与基端侧的球面连杆中心PA之间的距离相同。基端侧的端部连杆部件15和中间连杆部件17的旋转运动副的中心与基端侧的球面连杆中心PA之间的距离相同。同样地，前端侧的连杆枢毂13和前端侧的端部连杆部件16的旋转运动副的中心与前端侧的球面连杆中心PB之间的距离相同。前端侧的端部连杆部件16和中间连杆部件17的旋转运动副的中心与前端侧的球面连杆中心PB之间的距离相同。基端侧和前端侧的端部连杆部件15、16与中间连杆部件17的各旋转运动副的中心轴既可具有某交叉角γ，也可平行。
图5示出基端侧的连杆枢毂12和基端侧的端部连杆部件15的各旋转运动副的中心轴O1与球面连杆中心PA的关系。前端侧的连杆枢毂13(图4)和前端侧的端部连杆部件16(图4)的形状和位置关系也与图5相同，尽管在图中没有示出。在图5中，基端侧的连杆枢毂12和基端侧的端部连杆部件15的各旋转运动副的中心轴O1、与基端侧的端部连杆部件15和中间连杆部件17的各旋转运动副的中心轴O2所成的角度α为90°。但是，上述角度α也可以是90°以外的角度。
三组连杆机构14从几何学方面来说呈相同形状。从几何学方面来说，同一形状是指如图6所示那样，通过直线表示各连杆部件15、16、17的几何学模型，即，通过各旋转运动副与连接这些旋转运动副之间的直线表示的模型为下述的形状：无论采取何种姿势，相对于中间连杆部件17的中间部，基端侧部分和前端侧部分都是对称的。图6为通过直线表示一组连杆机构14的图。本实施方式的平行连杆机构9为旋转对称型，形成由基端侧的连杆枢毂12和基端侧的端部连杆部件15构成的基端侧部分、与由前端侧的连杆枢毂13和前端侧的端部连杆部件16构成的前端侧部分的位置关系相对于中间连杆部件17的中心线C为旋转对称的位置结构。各中间连杆部件17的中间部位于共同的轨道圆D上。
通过基端侧的连杆枢毂12和前端侧的连杆枢毂13与三组连杆机构14构成二自由度机构，在该二自由度机构中，相对于基端侧的连杆枢毂12，前端侧的连杆枢毂13围绕正交的两轴而自由旋转。换言之，形成相对于基端侧的连杆枢毂12，前端侧的连杆枢毂13以旋转为两个自由度的方式自由变更姿势的机构。该二自由度机构在紧凑的同时，扩大前端侧的连杆枢毂13相对于基端侧的连杆枢毂12的可活动范围。
比如，在通过基端侧和前端侧的球面连杆中心PA、PB，与基端侧和前端侧的连杆枢毂12、13和基端侧和前端侧的端部连杆部件15、16的各旋转运动副的中心轴O1(图5)垂直地相交的直线为基端侧和前端侧的连杆枢毂12、13的中心轴QA、QB的场合，可使作为基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA与前端侧的连杆枢毂13的中心轴QB的折角θ的最大值的最大折角θmax为大约±90°。另外，可将前端侧的连杆枢毂13相对于基端侧的连杆枢毂12的回转角φ设定在0°～360°的范围内。折角θ为前端侧的连杆枢毂13的中心轴QB相对于基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA倾斜的垂直角度。另一方面，回转角φ为前端侧的连杆枢毂13的中心轴QB相对于基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA倾斜的水平角度。此外，最大折角θmax可以在90°以上。
前端侧的连杆枢毂13相对于基端侧的连杆枢毂12的姿势变更以基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA和前端侧的连杆枢毂13的中心轴QB的交点O为旋转中心进行。图7的实线表示基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA和前端侧的连杆枢毂13的中心轴QB位于同一线上的状态，图7的双点划线表示相对于基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA，前端侧的连杆枢毂13的中心轴QB取某动作角(折角)的状态。如图6所示那样，即使在前端侧的连杆枢毂13相对于基端侧的连杆枢毂12的姿势变化的情况下，基端侧和前端侧的球面连杆中心PA、PB之间的距离L仍不变化。
如图5和图6所示那样，在该平行连杆机构9中，在全部满足下述的条件1～5时，从几何学的对称性来看，由基端侧的连杆枢毂12和基端侧的端部连杆部件15构成的基端侧部分、与由前端侧的连杆枢毂13和前端侧的端部连杆部件16构成的前端侧部分以相同的方式运动。于是，平行连杆机构9在从基端侧向前端侧进行旋转传递的场合，作为基端侧和前端侧形成相同的旋转角，等速地旋转的等速万向联轴器而发挥功能。
条件1：各连杆机构14中的基端侧和前端侧的连杆枢毂12、13与基端侧和前端侧的端部连杆部件15、16的旋转运动副的中心轴O1的角度与基端侧和前端侧的距球面连杆中心PA、PB的长度相互相等。
条件2：各连杆机构14的基端侧和前端侧的连杆枢毂12、13与基端侧和前端侧的端部连杆部件15、16的旋转运动副的中心轴O1、以及基端侧和前端侧的端部连杆部件15、16与中间连杆部件17的旋转运动副的中心轴O2在基端侧和前端侧，与基端侧和前端侧的球面连杆中心PA、PB交叉。
条件3：基端侧的端部连杆部件15和前端侧的端部连杆部件16的几何学的形状相等。
条件4：中间连杆部件17中的基端侧部分和前端侧部分的几何学的形状相等。
条件5：相对于中间连杆部件17的对称面，中间连杆部件17与基端侧和前端侧的端部连杆部件15、16的角度位置关系在基端侧和前端侧相同。
如图3和图4所示那样，基端侧的连杆枢毂12包括平板状的基端部件6与三个旋转轴连接部件21，该三个旋转轴连接部件21与该基端部件6一体地设置。如图5所示那样，基端部件6在中间部具有圆形的贯通孔6a，在该贯通孔6a的周围，于圆周方向等间隔地配置三个旋转轴连接部件21。如图4和图5所示那样，通孔6a的中心位于基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA上。在各旋转轴连接部件21上自由旋转地连接旋转轴22，该旋转轴22的轴心与基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA交叉。在该旋转轴22上，连接基端侧的端部连杆部件15的一端。
如图5所示那样，旋转轴22沿轴向依次包括大直径部22a、小直径部22b与外螺纹部22c，通过小直径部22b，经由两个轴承23，自由旋转地支承于旋转轴连接部件21上。轴承23例如是深沟球轴承、角接触球轴承等的球轴承。这些轴承23以外圈外周面嵌合的状态设置于旋转轴连接部件21上所设置的内径槽中来固定。设置于其它的旋转运动副部上的轴承的种类和设置方法也相同。
旋转轴22在大直径部22a与后述的减速机构52的输出轴52a配置在同心轴上。在旋转轴22上，按照与该旋转轴22一体地旋转的方式，连接基端侧的端部连杆部件15的一端。在基端侧的端部连杆部件15的一端形成缺口部25，该缺口部25的两侧部分构成内外一对旋转轴支承部26、27。在该一对旋转轴支承部26、27上分别形成通孔。旋转轴连接部件21设置于缺口部25的内部，旋转轴22的小直径部22b穿过上述通孔和轴承23的内圈内周面。旋转轴22的外螺纹部22c比内侧的旋转轴支承部27更向内侧突出。
在旋转轴22的大直径部22a的外周上嵌合间隔件28，经由该间隔件28，基端侧的端部连杆部件15和减速机构52的输出轴52a通过螺栓29固定。而且，在旋转轴22的外螺纹部22c上螺合有螺母。在轴承23的内圈端面和一对旋转轴支承部26、27之间夹设间隔件，在上述螺母的螺接时，对轴承23施加预压。
基端侧的端部连杆部件15的另一端连接旋转轴35，该旋转轴35自由旋转地连接于中间连杆部件17的一端上。该旋转轴35与基端侧的连杆枢毂12的旋转轴22相同，包括大直径部35a、小直径部35b与外螺纹部35c，通过小直径部35b，经由两个轴承36，自由旋转地支承于中间连杆部件17的一端。在基端侧的端部连杆部件15的另一端处形成缺口部37，该缺口部37的两侧部分构成内外一对旋转轴支承部38、39。在这些旋转轴支承部38、39上分别形成通孔。外螺纹部35c比内侧的旋转轴支承部39更向内侧突出。
在缺口部37的内部设置中间连杆部件17的一端，上述小直径部35b穿过上述通孔和轴承36的内圈内周面。而且，在外螺纹部35c上螺合有螺母。在轴承36的内圈端面和一对旋转轴支承部38、39之间夹设有间隔件，在上述螺母的螺接时，对轴承36施加预压。
如图3和图7所示那样，前端侧的连杆枢毂13包括平板状的前端部件40与三个旋转轴连接部件41，该三个旋转轴连接部件41在圆周方向等间隔地设置于该前端部件40的底面上。配置各旋转轴连接部件41的圆周的中心位于前端侧的连杆枢毂13的中心轴QB上。在各旋转轴连接部件41上自由旋转地连接旋转轴43，该旋转轴43的轴心与前端侧的连杆枢毂13的中心轴QB交叉。在该旋转轴43上连接前端侧的端部连杆部件16的一端。在前端侧的端部连杆部件16的另一端上连接旋转轴45，该旋转轴45自由旋转地连接于中间连杆部件17的另一端。
前端侧的连杆枢毂13的旋转轴43和中间连杆部件17的旋转轴45也为与上述旋转轴35相同的形状，并且经由两个轴承(在图中未示出)，分别自由旋转地连接于旋转轴连接部件41和中间连杆部件17的另一端上。
<姿势控制用促动器>
如图3和图5所示那样，姿势控制用促动器10为具有减速机构52的旋转促动器，其与上述旋转轴22同轴地设置于基端侧的连杆枢毂12的基端部件6的底面上。姿势控制用促动器10和减速机构52一体地设置，通过马达固定部件53，减速机构52固定于基端部件6上。另外，姿势控制用促动器10也可采用带有制动器的类型。
在本例中，在三组连杆机构14中全都设置有姿势控制用促动器10，但是，如果在三组连杆机构14中的至少两组中设置姿势控制用促动器10，则可确定前端侧的连杆枢毂13相对于基端侧的连杆枢毂12的姿势。
三个姿势控制用促动器10按照它们的旋转轴22与基端侧连杆枢毂12的中心轴QA(图4)相垂直的方式配置。作为这些姿势控制用促动器10的旋转轴22的交点的中间位置P10位于形成上述角度θt(图2)的基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA(图4)上。另外，三个姿势控制用促动器10中的两个姿势控制用促动器10的旋转轴22的二等分线22L位于旋转促动器Ra的旋转轴Ca和基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA形成的平面上。上述二等分线22L是与“旋转轴22”的轴心正交且通过“旋转轴22”的大直径部22a的基端部与外螺纹部22c的前端部的长度方向中间部的线。另外，上述二等分线22L位于旋转促动器Ra的旋转轴Ca和基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA形成的角度的锐角侧。
如图5所示那样，减速机构52是法兰输出，具有大直径的输出轴52a。输出轴52a的顶端面成为与输出轴52a的中心线正交的平面状的凸缘面54。输出轴52a经由上述间隔件28，通过螺栓29与基端侧的端部连杆部件15的旋转轴支承部26连接。构成基端侧的连杆枢毂12(图4)和基端侧的端部连杆部件15的旋转运动副部。旋转轴22的大直径部22a嵌入到设置于减速机构52的输出轴52a上的内径槽57中。
如图4和图5所示那样，连杆动作装置7通过旋转驱动各姿势控制用促动器10，使平行连杆机构9动作。具体来说，如果将姿势控制用促动器10旋转驱动，则该旋转经由减速机构52而减速，传递给旋转轴22。由此，基端侧的端部连杆部件15相对于基端侧的连杆枢毂12的角度变化，任意地变更前端侧的连杆枢毂13相对于基端侧的连杆枢毂12的姿势。
<旋转促动器>
如图1所示那样，旋转促动器Ra安装于后述的直线运动单元63的输出部上。如图2、图8A以及图8B所示那样，旋转促动器Ra具有旋转控制用的促动器主体18和对该促动器主体18的旋转进行减速的减速器19。作为该例子的旋转促动器Ra，应用一体地设置有促动器主体18和减速器19的带减速器的马达。另外，在本例子中，连杆动作装置7的基端侧连杆枢毂12的中心轴QA和旋转促动器Ra的旋转轴Ca按照交叉的方式安装，但是，也可不交叉地安装。
在安装于上述直线运动单元63的输出部(图1)上的连结部件20上，平行地竖立设置多根支柱24。在这些支柱24的前端部处设置有旋转促动器固定部件30，在该旋转促动器固定部件30上固定有上述带减速器的马达。旋转促动器Ra的输出部Raa绕该旋转轴Ca以旋转角θp进行旋转。旋转角θp的范围最大为±180°。
在作为旋转促动器Ra的输出部Raa的减速器19的输出轴上，通过螺栓等固定有安装部件3。在旋转促动器Ra的上述输出轴上，通过安装部件3，连杆动作装置7以倾斜了角度θt的状态设置。具体而言，在安装部件3的前端部处设置有相对于旋转促动器Ra的旋转轴Ca以规定角度倾斜的倾斜面3a。相对于该倾斜面3a，经由间隔件4，通过螺栓等固定基端侧连杆枢毂12的基端部件6。
上述角度θt设定在大于0°且在90°以下(0°＜θt≤90°)的角度范围内。在该例子中，角度θt为45°，但并不限定于此。另外，以连杆动作装置7中的基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA与旋转促动器Ra的旋转轴Ca交叉的方式安装。通过这样的结构，连杆动作装置7在相对于上述旋转轴Ca倾斜了角度θt的状态，围绕旋转促动器Ra的旋转轴CA旋转。
<末端执行器>
在前端侧的连杆枢毂13的前端部件40上安装末端执行器Ee。末端执行器Ee例如是包含夹持器的手部、清洗用喷嘴、分配器、焊炬、图像处理器Eg(图14)等。
图14所示的图像处理器Eg例如包括拍摄工件2的照相机Cr、以及照亮工件2的照明器具Le等。该场合的作业装置为在连杆动作装置7上装载图像处理器Eg的外观检查装置1A。照相机Cr以及照明器具Le经由布线与照相机控制系统(在图中未示出)连接，通过上述照相机控制系统进行拍摄时的各种控制。
<罩、线缆拖链等>
如图8A以及图8B所示那样，在旋转促动器Ra的周围设置有罩31。罩31分别具有圆筒状的罩固定体32和罩旋转体33。这些罩固定体32和罩旋转体33彼此同轴且与旋转促动器Ra的旋转轴Ca同轴地配置。而且，罩旋转体33以直径比罩固定体32大的方式，并以能够相对于罩固定体32相对旋转的方式设置。
罩固定体32具有利用螺栓等固定于旋转促动器固定部件30上的圆筒部32a和从该圆筒部32a的基端侧部分向径向外侧延伸的凸缘部32b。在旋转促动器固定部件30的外周面上固定有圆筒部32a的内周面的基端侧部分。
罩旋转体33具有圆筒部33a和从该圆筒部33a的基端侧部分向径向内侧延伸的凸缘部33b。在安装于旋转促动器Ra的输出部Raa的安装部件3上设置有圆板状的旋转体安装部件34。该旋转体安装部件34与旋转促动器Ra的旋转轴Ca同轴地配置。在旋转体安装部件34的外周侧部，隔着垫片42设置有罩旋转体33的凸缘部33b。因此，罩旋转体33与旋转促动器Ra的输出部Raa同步地旋转。在上述凸缘部33b的内周侧缘部与罩固定体32的凸缘部32b的外周侧缘部之间，设置有用于防止两凸缘部33b、32b彼此干涉的环状间隙δ1。
在由罩旋转体33和罩固定体32包围的环状空间中配置有线缆拖链44。线缆拖链44保护并引导从姿势控制用促动器10和末端执行器Ee(图2)延伸的线缆Cb。此外，在图8B中省略了线缆拖链。该线缆拖链44以绕旋转促动器Ra沿旋转方向滑动的方式设置。线缆拖链44的长度方向一端部通过螺栓等固定于罩旋转体33的一部分上，长度方向另一端部通过螺栓等固定于罩固定体32的一部分上。由此，线缆拖链44由各自的圆筒部32a、33a以及凸缘部32b、33b引导。作为上述线缆Cb，具体来说，包括与姿势控制用促动器10连接的编码器线缆和电源线缆等。
<直线运动单元>
如图1、图9和图10所示那样，在直线运动单元63中，包括于正交的三轴方向移动的XYZ台。直线运动单元63包括第1、第2和第3直线运动促动器65、66、67。第1直线运动促动器65在X轴方向(图1左右方向)进行进退。第2直线运动促动器66在作为与X轴方向正交的前后方向的Y轴方向进行进退。第3直线运动促动器67在与X轴方向和Y轴方向分别正交的Z轴方向进行进退。在该例子中，上述Z轴方向设定为上下方向。
第1、第2和第3直线运动促动器65、66、67分别具有滚珠丝杠等的转换机构(在图中没有示出)，该滚珠丝杠等的转换机构通过作为驱动源的马达65a、66a、67a驱动，将各马达65a、66a、67a的旋转转换为直线往复动作。第1直线运动促动器65具有作为第1被滑动部的导向件65b、作为第1滑动部的滑动工作台65c、以及马达65a。作为第1被滑动部的导向件65b沿着X轴方向延伸。
第2直线运动促动器66具有作为第2被滑动部的导向件66b、作为第2滑动部的滑动工作台66c、以及马达66a。作为第2被滑动部的导向件66b沿着Y轴方向延伸。第1、第2直线运动促动器65、66按照作为第1、第2滑动部的滑动工作台65c、66c的进退方向彼此正交的方式配置。
第3直线运动促动器67包括作为第3被滑动部的滑动工作台67c、作为第3滑动部的导向件67b、以及马达67a。作为第3滑动部的导向件67b沿着Z轴方向延伸。第3直线运动促动器67以作为第3滑动部的导向件67b的进退方向与作为第1以及第2滑动部的滑动工作台65c、66c的进退方向正交的方式配置。
在架台62上安装第1直线运动促动器65的导向件65b，沿着在X轴方向上延伸的上述导向件65b，滑动工作台65c被进退驱动。在该滑动工作台65c上经由连结固定部件68连结有第2直线运动促动器66的导向件66b。滑动工作台66c沿着在Y轴方向上延伸的上述导向件66b被进退驱动，在该滑动工作台66c上经由连结固定部件69连结有滑动工作台67c。此外，第3直线运动促动器67的滑动工作台67c也可以直接固定于第2直线运动促动器66的滑动工作台66c上。相对于滑动工作台67c被进退驱动的第3直线运动促动器67的导向部67b构成直线运动单元63的输出部。
在作为该输出部的导向件67b上安装有旋转单元Ru。即，在上述导向件67b的下端部安装有旋转促动器Ra，该旋转促动器Ra的旋转轴Ca以与第3直线运动促动器67的进退方向(在该例子中为上下方向)平行的方式安装。在本实施方式的情况下，在第3直线运动促动器67的导向件67b的下端部设置旋转单元Ru，第3直线运动促动器67的导向件67b和旋转单元Ru连动地动作。因此，旋转单元Ru的周边的部件变少，能够扩大作业区域。此外，旋转促动器Ra的旋转轴Ca也可以相对于第3直线运动促动器67的进退方向成角度地安装。
在本实施方式中，在第3直线运动促动器67的导向件67b的下端部设置旋转单元Ru，但也可以在第3直线运动促动器67的导向件67b中的上述下端部以外的场所设置旋转单元Ru。也可将第1或第2直线运动促动器65、66用作直线运动单元63的输出部。进而，也可以将导向件67b固定于第2促动器66上，将旋转单元Ru固定于滑动工作台67c上使其移动。在该情况下，上述导向件67b相当于第3被滑动部，上述滑动工作台67c相当于第3滑动部。
<作业装置的作业例子>
在图1中表示末端执行器Ee朝向正侧面，相对于工件2的左侧面进行作业的状态。该连杆动作装置7处于折角θ＝45°、回转角φ＝0°的状态。此外，在本实施方式中，将该状态下的旋转促动器Ra的旋转角θp设为0°，将俯视时的逆时针方向定义为+方向。
图11表示对工件2的上表面进行作业的状态。连杆动作装置7处于折角θ＝45°、回转角φ＝180°的状态，末端执行器Ee朝向正下方。旋转促动器Ra的旋转角θp相对于图1的状态没有动作。
图12表示对工件2的下表面进行作业的状态。连杆动作装置7处于折角θ＝90°、回转角φ＝0°的状态，末端执行器Ee朝向斜上方。旋转促动器Ra的旋转角θp相对于图1的状态没有动作。
图13表示对工件2的右侧面进行作业的状态。连杆动作装置7与图1相同，处于θ＝折角45°，回转角φ＝0°的状态，末端执行器Ee朝向正侧面，但是旋转促动器Ra旋转了180°(旋转角θp＝180°)。
虽然没有在图中示出，但在对工件2的里侧的侧面进行作业的情况下，使旋转促动器Ra从图1的状态顺时针旋转90°(旋转角θp＝-90°)。在对工件2的近前侧的侧面进行作业的情况下，只要从图1的状态使旋转促动器Ra逆时针旋转90°(旋转角θp＝90°)即可。
在这里，示出相对于长方体的工件2的作业例子，但是，即使对于圆筒形或复杂形状的工件，也可对应于工件形状，确定旋转促动器Ra的旋转角θp和连杆动作装置7的姿势(折角θ、回转角φ)。因此，还能够对任何形状的工件2进行作业。在本实施方式中，示出了安装角度θt＝45°的例子，但也可以是任意的安装角度θt。虽然将X轴作为第1直线运动促动器固定于架台上，但是也可以将其它轴作为第1直线运动促动器固定于架台等上。另外，将架台固定于地面(地板)，但也可以固定于天花板或墙壁等上。
<作用效果>
按照以上说明的作业装置1，一边相对于安装在直线运动单元63的输出部上的旋转促动器Ra，以角度θt使连杆动作装置7旋转，一边进行作业，由此，即使在连杆动作装置7的最大折角θmax为90°的情况下，仍可从半球面方向以上的方向接近工件2。比如，在旋转促动器Ra垂直向下设置，以具有角度θt的方式安装连杆动作装置7的场合，不仅可从北半球方向，还可从南半球方向接近。因此，与过去相比，能够增大对工件2的作业范围，实现设置调整作业的缩短。另外，由于旋转单元Ru包括连杆动作装置7，故可实现高速、高精度的像人的手动作业那样的精细的作业。
两个以上姿势控制用促动器10按照它们的旋转轴22与上述基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA相垂直的方式设置，上述两个姿势控制用促动器10的旋转轴22的交点(中间位置P10)位于形成上述角度θt的上述基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA上。另外，上述两个以上姿势控制用促动器10中的两个姿势控制用促动器10的旋转轴22的二等分线22L位于旋转促动器Ra的旋转轴Ca和基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA形成的平面上，上述二等分线22L位于旋转促动器Ra的旋转轴Ca和基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA形成的角度θt的锐角侧。
按照该方案，与连杆动作装置在其它方向倾斜的结构相比较，连杆动作装置7的姿势控制用促动器10和旋转促动器Ra相互干涉的可能性较小，可按照使旋转促动器Ra与连杆动作装置7之间的距离变短的方式配置。因此，能够实现作业装置整体的紧凑化。另外，由于旋转促动器Ra的惯性力矩变小，旋转单元Ru轻量化，因此能够实现作业装置整体的高速动作。
旋转促动器Ra具有旋转控制用的促动器主体18和减速器19，因此与没有减速器的旋转驱动方式的旋转促动器相比，能够实现旋转促动器Ra的径向的紧凑化。通过在作为空余空间的旋转促动器Ra的周围，设置于旋转方向滑动的线缆拖链44，可将与连杆动作装置7的姿势控制用促动器10等连接的线缆Cb紧凑地收纳于线缆拖链44中。因此，线缆Cb的处理变得容易，也能够减轻线缆Cb的断线等的担心。
直线运动单元63包括安装于架台62上的第1直线运动促动器65、第2直线运动促动器66与构成直线运动单元63的输出部的第3直线运动促动器67。由此，能够对由输送机等输送来的工件2进行作业，能够不变更输送线而设置为一个单元。
通过按照在正交的三轴方向运动的方式设置直线运动单元63，可直观地操作作业装置1。由此，不仅操作性提高，而且作业装置1的平衡稳定，可实现高速动作。
第3直线运动促动器67按照成为上述第3滑动部的导向件67b的进退方向为上下方向的方式配置，第3被滑动部为直线运动促动器67的滑动工作台67c。由此，容易避免工件2与直线运动单元63中的第3滑动部的干涉，可使作业装置整体的尺寸紧凑。在上述方案中，由于扩大相对于工件2的作业范围，故特别是在构成直线运动单元63的输出部的第3直线运动促动器67中，第3滑动部容易与工件2接触。在像该方案那样，于上下方向移动作为第3滑动部的导向件67b的场合，可一边相对工件2使导向件67b移动到避免干涉的位置，一边使直线运动单元63于各个方向高速地移动。
旋转促动器Ra按照其旋转轴Ca与第3滑动部的进退方向平行的方式配置。因此，对由输送机等输送来的工件2的作业变得容易。在对由输送机等输送来的工件进行作业的情况下，以对工件的上表面和侧面的作业为主，在想要对工件的下表面等进行作业的情况下，使工件翻转来应对的情况较多。在上述结构中，不仅能够从工件2的上表面以及侧面实施作业，还能够从下表面侧实施作业，也不需要进行设置的调整等。
在连杆动作装置7中，基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA与前端侧的连杆枢毂16的中心轴QB的最大折角θmax也可在90°以上。在此场合，即使在连杆动作装置7中的基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA与旋转促动器Ra的旋转轴Ca形成的角度θt小的情况下，仍可增大工件2的作业范围。
在为在连杆动作装置7上装载图像处理器Eg的外观检查装置1A的场合，可高速、高精度地自动地进行此前人从各个方向进行目视检查的外观检查工序。另外，能够从各个方向对工件2实施划痕或凹痕、部件的有无等外观检查。另外，在可将照相机Cr和照明Le等的图像处理器Eg连接的线缆类穿过连杆动作装置7的内部空间的场合，上述线缆类的处理容易，即使在反复进行旋转方向的动作的情况下，线缆类也不扭转，还可降低断线等的不良情况。
<关于其他实施方式>
在以下的说明中，对与在各实施方式中在先说明的事项对应的部分标注相同的附图标号，省略重复的说明。在仅对结构的一部分进行说明的情况下，结构的其他部分只要没有特别记载，则与在先说明的方式相同。从相同的结构起到相同的作用效果。不仅是在实施的各方式中具体地说明的部分的组合，只要不特别地对组合产生障碍，也能够将实施的方式彼此部分地组合。
[第2实施方式]
根据图15至图18对第2实施方式的作业装置进行说明。
该作业装置1B表示相对于上述的实施方式(图1)，连杆动作装置7的安装角度θt从45°变更为90°的例子。即，连杆动作装置7按照基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA与旋转促动器Ra的旋转轴Ca相正交的方式安装。实际上，进一步使连杆动作装置7围绕其基端侧的连杆枢毂12的中心轴旋转180°，安装于安装部件3上。
<连杆动作装置的姿势>
图15：折角θ＝0°，回转角φ＝0°，旋转角θp＝0°
图16：折角θ＝90°，回转角φ＝0°，旋转角θp＝0°
图17：折角θ＝90°，回转角φ＝180°，旋转角θp＝0°
图18：折角θ＝0°，回转角φ＝0°，旋转角θp＝180°
按照第2实施方式，采用最大折角θmax在90°以上的连杆动作装置7，并且按照基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA与旋转促动器Ra的旋转轴Ca正交的方式配置。由此，可使末端执行器Ee从工件2的各个面的垂线方向接近该面进行作业。其他结构与上述的第1实施方式相同，起到与第1实施方式同样的作用效果。
[第3实施方式：作业装置1C]
也可如图19所示那样，在Z轴方向进退的第3直线运动促动器67设置于工件2侧。在第3实施方式中，在第2直线运动促动器66的滑动工作台66c安装有旋转促动器Ra。该旋转促动器Ra的旋转轴Ca与第3直线运动促动器67的进退方向(上下方向)平行这一点与上述的第1以及第2实施方式相同。在此场合，可谋求包括旋转单元Ru和支承该旋转单元Ru的直线运动促动器(在本例子中，为第2直线运动促动器66)的组装件的轻量化，可实现作业装置整体的高速动作。另外，可紧凑地接纳直线运动单元63的活动范围，容易实现作业装置整体的紧凑化。
[第4实施方式：作业装置1D]
还可像图20所示那样，在X轴、Y轴方向进退的第1、第2直线运动促动器65、66设置于工件2侧。在该例子中，在地面上设置有第1直线运动促动器65，在该滑动工作台65c经由连结固定部件68固定有第2直线运动促动器66的导向件66b。在沿着该导向件66b进退驱动的滑动工作台66c上，经由工件设置台8或工件升降装置8A载置工件2。在架台62上，经由连结固定部件69安装有在Z轴方向上进退的第3直线运动促动器67。在此场合，可谋求包括旋转单元Ru和支承该旋转单元Ru的直线运动促动器(在本例子中，为第3直线运动促动器67)的组装件的轻量化，可实现作业装置整体的高速动作。
[第5实施方式：作业装置1E]
还可如图21所示那样，直线运动单元63设置于工件2侧，在架台62上安装旋转促动器Ra。在此场合，由于可独立于直线运动单元63来支承旋转单元Ru，故可实现作业装置整体的高速动作。
本发明并不限定于以上的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行各种追加、变更或删除。例如，在上述实施方式中，作为旋转促动器，应用了带减速器的马达，但也可以是直接驱动或不带减速器的伺服马达等的其他结构。另外，设置于旋转促动器的周围的罩既可以是固定于旋转促动器的固定部等上的固定式的罩，也可以在该罩内配置线缆拖链。此外，在没有罩的情况下，线缆拖链可以简单地以在旋转促动器的周围于旋转方向滑动的方式设置。因此，这样的结构也包含在本发明的范围内。
标号的说明：
标号1B、1C、1D、1E表示作业装置；
标号1A表示外观检查装置；
标号7表示连杆动作装置；
标号10表示姿势控制用促动器；
标号12表示基端侧的连杆枢毂；
标号13表示前端侧的连杆枢毂；
标号14表示连杆机构；
标号15表示基端侧的端部连杆部件；
标号16表示前端侧的端部连杆部件；
标号17表示中间连杆部件；
标号18表示促动器主体；
标号19表示减速器；
标号44表示线缆拖链；
标号62表示架台；
标号63表示直线运动单元；
标号65、66、67表示第1、第2、第3直线运动促动器；
标号65b表示导向件(第1被滑动部)；
标号65c表示滑动工作台(第1滑动部)；
标号66b表示导向件(第2被滑动部)；
标号66c表示滑动工作台(第2滑动部)；
标号67b表示导向件(第3滑动部)；
标号67c表示滑动工作台(第3被滑动部)；
符号Cb表示线缆；
符号Eg表示图像处理器；
符号Ra表示旋转促动器；
符号Ru表示旋转单元。