自动机的臂构造的制作方法

专利名称：自动机的臂构造的制作方法
技术领域：
本发明涉及多关节自动机的臂构造，特别涉及一种对被搬送物进行搬送的搬送自动机的臂构造。而且，本发明还涉及具有臂的自动机，特别涉及一种沿着预先规定的搬送路径搬送被搬送物的搬送自动机。
背景技术：
在汽车等的生产设备中，设置有对被搬送物、即车辆的车身进行搬送的搬送自动机。车身在被搬送到搬送路径上的预先规定的位置后，被加工自动机加工。现有技术的搬送自动机在搬送路径上设置有多个。搬送方向上游X2的搬送自动机将所搬送的车身交接给搬送方向下游X1的搬送自动机。由此，沿着搬送路径来依次搬送车身(例如参照日本特开2003-231075号公报)。
图33是表示现有技术的搬送自动机20的主视图。搬送自动机20通过对平行连杆机构6、11的关节进行驱动来搬送被搬送物21。而且，搬送自动机20构成为，为了对被搬送物21进行加工，而在搬送目的地支承被搬送物21。
现有技术的搬送自动机20设置有两个平行连杆机构6、11。第1平行连杆机构6具有第1下部连杆2和第1上部连杆3，还具有连接第1下部连杆2和第1上部连杆3之间的第1臂4以及第1辅助连杆5。
第2平行连杆机构11具有第2下部连杆7、和固定在第1上部连杆3上的第2上部连杆8，还具有连结第2下部连杆7和第2上部连杆8之间的第2臂9及第2辅助连杆10。此外，在第2下部连杆7上，可角变位地连结第3臂17，在第3臂17的前端部，设置保持被搬送物21的保持部。
此外，搬送自动机20还包括第1驱动部，驱动第1臂4相对于第1下部连杆2角变位；第2驱动部，驱动第2臂9相对于第2上部连杆8角变位；第3驱动部，驱动第3臂17相对于第2下部连杆7角变位。
图3 4及图35是简化表示现有技术的搬送自动机20的主视图。图34表示通过搬送自动机20使被搬送物21从下部连杆2在搬送方向上尽可能地远离的状态。此外，图35表示通过搬送自动机20将被搬送物21配置到下部连杆2的上方的状态，即所谓的基准姿势状态。搬送自动机20需要使各臂角变位，以便使构成两个平行连杆机构6、11的各臂不发生干涉。因此，存在不能使可搬送被搬送物21的区域变大的问题。具体地说，存在下述危险，即，上部连杆3、8和第2下部连杆7冲撞，或第1臂4和第1辅助连杆5发生干涉，或第2臂9和第2辅助连杆10发生干涉。
此外，这样构成的搬送自动机20驱动四节转动机构的关节来搬送被搬送物21，所以可增大作为被搬送物21而可搬送的可搬送质量。但是，若作成四节转动机构，则存在构造变复杂、搬送自动机20大型化的问题。
图36和图37是相对于图34所示现有技术的搬送自动机20，省略了第2平行连杆11的情况下的搬送自动机20A。图36表示通过搬送自动机20A使被搬送物21从下部连杆2在搬送方向上尽可能地远离的状态。此外，图37表示通过搬送自动机20A将被搬送物21配置到下部连杆2上方的状态、即所谓的基准姿势状态。
搬送自动机20A相对于现有技术的搬送自动机20省略了第2连杆机构11，所以可将第2臂9及第3臂17延伸为一直线状，与图34所示现有技术的搬送自动机20相比可将被搬送物21搬送到靠搬送方向下游侧的位置。
图38是用于说明固定了搬送自动机20A的第1臂4及第2臂9的姿势的状态下被搬送物21的移动状态的图。出于防止与其他搬送自动机发生干涉等考虑，有时将搬送自动机20A保持为下述状态，即，第1臂4及第2臂9维持预先规定的角度θ1、θ2。如图3 8所示，在将第1臂4及第2臂9维持为预先规定的角度θ1、θ2的状态下，存在可移动第3臂17的区域变小、难以使被搬送物21移动到期望的位置的问题。

发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种搬送自动机的臂构造，即使在自动机的臂动作受到限制的情况下，可移动被搬送物的范围也较大。
此外，本发明的目的在于提供一种可搬送质量较大且可小型化的自动机。
为了实现上述目的，根据本发明第1特征的搬送自动机的臂构造，其特征在于，具有基台，设置在预先规定的基准平面上；下部连杆，设置在前述基台上，上部连杆，设置在前述下部连杆的上方；第1臂，连结前述下部连杆和前述上部连杆，设置成相对于前述上部连杆及前述下部连杆自由变位；辅助连杆，连结前述下部连杆和前述上部连杆，设置成相对于前述上部连杆及前述下部连杆自由变位；第2臂，具有一端部及另一端部，前述一端部与前述上部连杆连结，设置成相对于前述上部连杆自由变位；第3臂，具有一端部及另一端部，前述第3臂的前述一端部与前述第2臂的前述另一端部连结，设置成相对于前述第2臂自由变位；第4臂，具有一端部及另一端部，前述第4臂的前述一端部与前述第3臂的前述另一端部连结，设置成相对于前述第3臂自由变位，安装保持被搬送物的保持机构；通过前述下部连杆、前述上部连杆、前述第1臂、前述辅助连杆构成四节转动机构，在前述第1至第4臂分别沿垂直方向延伸的情况下，可变形为基准姿势，即，前述第4臂的前述一端部比前述第3臂的一端部靠下方的姿势。
优选地，前述第1至第4臂在变形为前述基准姿势的状态下分别从前述基准平面在垂直方向上离开极限高度Hc以上，所述极限高度Hc为最为靠近前述基准平面的程度下的距离。
优选地，前述第2臂的长度Y2形成为从距离H减去前述极限高度Hc后的值(H-Hc)以下，所述距离H是在变形为规定变位姿势的状态下，前述第2臂的前述一端部和前述基准平面在垂直方向上的距离，所述规定变位姿势是指前述第1臂相对于前述下部连杆倾斜预先规定的角度的姿势。
优选地，第2臂的长度Y2形成为从前述极限高度Hc加上前述第3臂的长度Y3后的值(Hc+Y3)减去高度H后的值(Hc+Y3-H)以上，所述高度H是在变形为前述规定变位姿势的状态下前述第2臂的前述一端部和前述基准平面在前述垂直方向上的高度。
优选地，还包括臂姿势维持机构，所述臂姿势维持机构将维持前述第2臂的姿势所需的力施加给前述第2臂。
为了实现上述目的，本发明第2特征的自动机特征在于，包括基部；臂，具有一端部及另一端，前述一端部与前述基部连结，设置成可相对于前述基部变位；臂驱动机构，驱动前述臂相对于前述基部变位；臂姿势维持机构，在前述臂的前述另一端部相对于前述基部在预先规定的方向上远离的状态下，与前述臂抵接，对前述臂施加维持前述臂的姿势所需的力的一部分。
根据本发明，通过臂驱动机构使臂变位，由此可使臂沿预先规定的路径移动。臂的另一端部在相对于基部沿预先规定的方向远离的状态下，与臂姿势维持机构抵接。臂姿势维持机构对臂施加力，从而可使臂驱动机构维持臂的姿势所需的驱动力变小。即，可使用驱动力小的驱动机构作为臂驱动机构，维持臂的姿势。此外，可使用刚性小的臂，不需要如现有技术那样使臂结构复杂化。
此外，即使在从臂姿势维持机构对臂施加力的状态下，臂驱动机构也会对臂继续施加驱动力。由此，在使臂抵接到臂姿势维持机构的前后，不需要改变臂驱动机构的控制方法。
此外，优选地，前述臂姿势维持机构在前述臂的前述另一端部相对于前述基部在水平方向上远离的状态下与前述臂抵接，对前述臂施加克服前述臂上施加的重力所需的力的一部分。
根据本发明，由臂姿势维持机构对臂施加力，从而在由于重力而对臂施加力的情况下，也可使用具有小驱动力的臂驱动机构来维持臂的姿势。
此外，优选地，前述臂姿势维持机构具有抵接体，与前述臂抵接；保持体，保持前述抵接体，使其可在预先规定的变位方向上变位；反力产生体，对前述抵接体施加反力，所述反力与通过前述臂使前述抵接体在变位方向上变位的变位量对应。
根据本发明，若臂与抵接体抵接，则由于从臂施加的力而使抵接体向变位方向一方变位。抵接体对臂施加反力、即变位方向另一方的力，所述反力与从自然状态向变位方向一方变位的变位量对应。抵接体对臂施加的力随着抵接体在变位方向上的变位量变大而变大。臂由于臂驱动机构的驱动力和从抵接体施加的反力而被施加朝向变位方向另一方的力，并且被施加由重力等引起的朝向变位方向一方的力。由此，对臂施加的力平衡，臂的姿势得以维持。
抵接体设置成可在变位方向上变位，通过变位方向上的变位量的变化而使对臂施加的力变化。因此，即使在安装于臂上的被搬送物的重量变化了的情况下，也存在平衡状态。因此，即使被搬送物的重量变化，也可维持臂的姿势，可提高通用性。此外，通过将抵接体设成可在变位方向上变位，可使臂与抵接体抵接的容许范围变宽，将臂准确地设定到与抵接体抵接的位置。
此外，优选地，包括基台；下部连杆，设置在前述基台上；上部连杆，设置在前述下部连杆的上方，构成连结前述臂的前述一端部的前述基部；第1臂，连结前述下部连杆和前述上部连杆，设置成相对于前述上部连杆及前述下部连杆自由变位；辅助连杆，连结前述下部连杆和前述上部连杆，设置成相对于前述上部连杆及前述下部连杆自由变位；第2臂，具有一端部及另一端部，构成前述臂，前述第2臂的前述一端部与前述上部连杆连结，设置成相对于前述上部连杆自由变位；第1臂驱动机构，驱动前述第1臂相对于前述下部连杆变位；第2臂驱动机构，驱动前述第2臂相对于前述上部连杆变位；前述臂姿势维持机构在前述第2臂的前述另一端部相对于前述上部连杆在水平方向上远离的状态下，与前述第2臂抵接。
根据本发明，通过上部连杆、下部连杆、第1臂及辅助连杆，构成四节转动机构、即所谓的混合连杆。由此，与构成不使用四节转动机构的直动连杆机构、即所谓的串联连杆的自动机相比，可通过具有小驱动力的驱动机构实现第1臂驱动机构。此外，在相对于上部连杆使第2臂变位、而使第2臂的另一端部相对于上部连杆在水平方向上远离的情况下，第2臂被臂姿势维持机构施加朝向上方的力。由此，可通过具有小驱动力的驱动机构，实现第2臂驱动机构。
此外，优选地，前述自动机还包括第3臂，与前述第2臂连结，设置成相对于前述第2臂自由变位；第4臂，与前述第3臂连结，设置成相对于前述第3臂自由变位；第3臂驱动机构，驱动前述第3臂相对于前述第2臂变位；第4臂驱动机构，驱动前述第4臂相对于前述第3臂变位；前述第3臂及前述第4臂设置成，在前述第2臂与前述臂姿势维持机构抵接的状态下自由变位。
根据本发明，通过在第2臂与臂姿势维持机构抵接的状态下使第3臂及第4臂联动地变位，可使第4臂的前端部相对于基台在水平方向上远离。此外，第1臂具有四节转动机构。因此，即使在保持第4臂的前端部相对于基台向水平方向远离的姿势的状态下，也可使第1及第2臂驱动机构所需的驱动力变小。此外，能在使第4臂的前端部比第2臂更向水平方向远离的状态下，使其移动到任意的位置。
此外，优选地，前述自动机还包括姿势调整体，可自由变位地设置在前述第4臂上，安装保持被搬送物的保持机构；姿势调整体驱动机构，驱动前述姿势调整体相对于前述第4臂变位。
根据本发明，通过采用姿势调整体驱动机构使姿势调整体变位，即使在第4臂变位了的情况下，也可保持被搬送物的姿势一定。由此，可在保持被搬送物的姿势一定的状态下，使被搬送物移动。
此外，优选地，前述臂姿势维持机构与前述基台连结。
根据本发明，通过使臂姿势维持机构与基台连结，与臂姿势维持机构相对于基台分体设置的情况相比，不需要另外进行臂姿势维持机构和臂的对位。可预先设定臂与臂姿势维持机构抵接的臂抵接位置，不需要在自动机的设置现场确定臂抵接位置。此外，通过将臂姿势维持机构与臂分体设置，与臂姿势维持机构搭载到臂上的情况相比，可使臂轻量化，减少臂驱动机构的负荷。
此外，优选地，前述臂姿势维持机构对前述臂施加的力设定为比前述臂驱动机构的最大驱动力小。
根据本发明，在自动机从保持被搬送物的状态将被搬送物交接到其他自动机等情况下，对臂施加的向下的力降低。此时，若臂姿势维持机构对臂施加力，则臂姿势维持机构对臂施加的力比臂对臂姿势维持机构施加的力大。在本发明中，将臂姿势维持机构对臂施加的力设定得比臂驱动机构的最大驱动力小。因此，即使假设臂姿势维持机构对臂施加的力比臂对臂姿势维持机构施加的力大，也可通过臂驱动机构的驱动力，来阻止臂向上方变位。另外，即使对臂施加的力是上下方向以外的方向上的力，也可得到同样的效果。
此外，优选地，前述臂姿势维持机构可调整对前述臂施加的力。
根据本发明，通过臂姿势维持机构调整对臂施加的力，即使在应搬送的被搬送物的重量改变的情况下，也可灵活地对应，可提高通用性。
此外，优选地，前述臂姿势维持机构中与前述臂抵接的部分、和前述臂中与前述臂姿势维持机构抵接的部分中的至少某一方，其外周面形成为曲面。
根据本发明，可使臂和臂姿势维持机构点接触或线接触。有时臂相对于臂姿势维持机构施加力的方向倾斜地移动而与臂姿势维持机构抵接，在臂姿势维持机构上滑动，而移动到预先规定的抵接位置。在这样的情况下，通过使臂和臂姿势维持机构点接触或线接触，可在使臂和臂姿势维持机构接触后，使臂顺滑地移动到抵接位置。由此，可减轻臂和臂姿势维持机构的抵接部分的损伤。
此外，优选地，前述臂姿势维持机构具有抵接体，与前述臂抵接；保持体，保持前述抵接体，使其可在预先规定的变位方向上变位；反力产生体，对前述抵接体施加反力，所述反力与通过前述臂使前述抵接体在变位方向上变位的变位量对应；前述抵接体经由滑动轴承保持在前述保持体中。
根据本发明，抵接体即使在被臂施加与抵接体的变位方向交叉的力的情况下，也可通过滑动轴承顺滑地在变位方向上移动。有时臂相对于臂姿势维持机构施加力的方向倾斜地移动而与臂姿势维持机构抵接，在臂姿势维持机构上滑动，而移动到预先规定的抵接位置。在这样的情况下，由于抵接体可在变位方向上顺滑地移动，所以无论臂的进入方向如何，均可使抵接体在变位方向上变位。
此外，优选地，前述抵接体对于移动具有缓冲性。
根据本发明，由于抵接体具有缓冲性，所以可防止抵接体急剧地变位。由此，在抵接体和臂冲撞的情况下、及臂从抵接体远离的情况等对抵接体施加的力变化的情况下，可抑制抵接体振动。
此外，优选地，前述自动机是在保持被搬送物的状态下在水平方向上搬送的搬送自动机。
根据本发明，自动机是搬送自动机，将被搬送物保持在臂上，而将被搬送物从搬送路径上游向搬送路径下游搬送。本实施方式的自动机可使臂移动到相对于基部例如基台在水平方向上远离的位置上，可使被搬送物以较低的姿势在水平方向上移动。
为实现上述目的，本发明的第3特征是一种臂姿势辅助构造，其实现在上述任意一个自动机中使用的臂姿势维持机构。
根据本发明，通过在自动机中设置实现臂姿势维持机构的臂姿势辅助构造，可如上述那样使用驱动力小的臂驱动机构及刚性小的臂，来实现自动机。由此，可使自动机的臂结构简化而使自动机小型化。
此外，即使在对臂施加力的状态下，也可对臂施加来自臂驱动机构的驱动力，所以臂的控制不会变得复杂化。此外，通过将例如臂姿势辅助构造中臂抵接的抵接体设成可变位的形式，即使在对臂施加的力变化的情况及臂的设定位置不准确的情况下，也可对臂施加用于维持姿势的力的一部分。
根据具有上述结构的本发明第1特征的搬动自动机的臂构造，通过下部连杆、上部连杆、第1臂和辅助连杆构成四节转动机构，所以即使在将被搬送物配置在从基台离开的位置上，也可通过具有较小的动力的变位驱动机构，来驱动第1臂变位。由此，可更可靠地较远地搬送被搬送物。
此外，第2臂与上部连杆连结，第3臂与第2臂连结，第4臂与第3臂连结。由此，即使在第1臂相对于基台被维持在预先规定的位置及姿势的状态下，也能通过使第2臂～第4臂角变位，而使安装在第4臂上的保持机构可在较宽范围内移动，进而增大可移动被搬送物的范围。
例如在狭窄的空间中配置多个自动机的情况下，若不处于第1臂维持在预先规定的角度的状态，则有时会与其他自动机干涉。即使在这样的情况下，也可通过使第2～第4臂变位，而使被搬送物移动到希望的位置及姿势。此外，即使在例如由后述的臂姿势维持机构维持第2臂的姿势的情况下，也可通过使第3臂及第4臂变位，而使被搬送物移动到期望的位置。此时，通过由臂姿势维持机构支承第2臂，可减小维持第1及第2臂的姿势所需的动力。
此外，根据本发明，在各臂沿铅直方向延伸的基准姿势下，能防止各臂的高度变为前述极限高度Hc以下。由此，搬送自动机可以基准姿势保持被搬送物。在以基准姿势维持各臂时，由于各臂垂直延伸，所以可减少维持姿势所需的驱动机构的动力。即，通过将基准姿势设成自动机待机的待机姿势，可减少待机时所需的驱动机构的待机电力。
此外，根据本发明，第2臂的长度Y2形成为从距离H减去前述极限高度Hc后的值(H-Hc)，所述距离H是在第1臂相对于下部连杆倾斜预先规定的角度而变形为规定变位姿势的状态下，第2臂的一端部和基准平面在前述垂直方向上的距离。由此，即使在第1臂变形为规定变位姿势的状态下，也能防止第2臂的高度低于极限高度Hc。由此，在将第1臂的姿势保持为规定变位姿势的状态下，可使第2臂相对于第1臂变位到任意的角度。例如，通过使第2～第3臂变位，在第4臂维持为任意姿势的状态下，可在各臂的高度不达到极限高度的情况下，使第4臂在搬送方向上移动。由此，不必改变保持于第4臂的被搬送物的姿势便可搬送。
此外，根据本发明，第2臂的长度Y2形成为从前述极限高度Hc加上前述第3臂的长度Y3后的值(Hc+Y3)减去高度H后的值(Hc+Y3-H)以上，所述高度H是在变形为规定变位姿势的状态下，第2臂的一端部和基准平面在前述垂直方向上的高度。由此，即使在第1臂变形为规定变位姿势的状态下，也能防止第2臂及第3臂的高度低于极限高度Hc。由此，可在可靠地将第4臂维持为任意姿势的状态下，使第4臂在搬送方向上移动。
此外，根据本发明，通过设置维持第2臂的姿势的臂姿势维持机构，即使在被搬送物的重量较大的情况下，也可维持第2臂的姿势，可减小驱动第1臂及第2臂的驱动机构所需的动力。进而，如上所述，由于具有第2臂、第3臂和第4臂，所以即使在第2臂的姿势被臂姿势维持机构维持的状态下，也可使被搬送物的位置变位。
根据具有上述结构的本发明第2特征的自动机，使用驱动力小的驱动机构作为臂驱动机构，并且使用刚性小的臂来维持臂的姿势。即，可使臂驱动机构小型化，使自动机小型化。此外，不需要如现有技术那样为了维持臂的姿势而使臂结构变复杂。此外，对于臂驱动机构，也不需要进行复杂的控制。因此，可以简单的结构，实现可搬送质量较大且可小型化的自动机。
此外，根据本发明，即使在因重力而对臂施加的力较大的情况下，也可使用具有小驱动力的臂驱动机构，来维持臂的姿势。例如本发明的自动机为搬送自动机的情况下，即使在被搬送物的重量较大时，也可以在被搬送物从成为基座的部分沿水平方向离开的状态下维持其姿势。此外，在本发明的自动机为加工自动机的情况下，即使在加工装置部分较大时，也可在任意的位置维持自动机的姿势。
根据本发明，由于抵接体可在变位方向、例如上下方向上变位，所以即使在搬送重量不同的被搬送物的情况下，也可维持臂的姿势，可提高通用性。此外，即使没有准确地设定使臂和抵接体抵接的抵接位置，也可使臂与抵接体抵接，可使臂在移动路径上的设定作业简单化。例如，反力产生体通过螺旋弹簧实现。
此外，根据本发明，由于具有四节转动机构并具有臂姿势维持机构，所以可通过具有小驱动力的驱动机构，实现第1臂驱动机构及第2臂驱动机构。由此，可使各驱动机构小型化，进而可使自动机小型化。此外，可使第2臂的前端相对于基台在水平方向上远离，可增大水平方向上的可移动区域。
此外，根据本发明，从臂姿势维持机构对第2臂施加力，并且具有四节转动机构，由此，即使在第4臂的前端配置在相对于基台向水平方向远离的位置的情况下，也可通过具有小驱动力的驱动机构实现第1及第2臂驱动机构。此外，可使用刚性低的第1臂及第2臂。
此外，在通过臂姿势维持机构对第2臂施加力的状态下，使第3臂和第4臂联动，由此，在第4臂前端部的位置相对于基台保持得较低的状态下，也可使其在水平方向上移动。另外，第3臂优选与第2臂的前端部连结。由此，可使第4臂的前端部在水平方向上更远地移动。
例如，在自动机将被搬送物搭载于第4臂的前端部而搬送的情况下，可使搬送物以较低的姿态移动，所以可使搬送所需的占有区域变小。此外，在搬送途中由其他加工自动机进行加工的情况下，可使用高度较低的加工自动机，防止加工自动机的大型化。
此外，根据本发明，由于姿势调整体变位，所以即使在第4臂变位了的情况下，也可将被搬送物的姿势保持一定。由此，可在将被搬送物的姿势保持一定的状态下，使被搬送物移动。因此，在自动机进行搬送及加工等情况下，可提高作业性。
此外，根据本发明，通过使臂姿势维持机构与基台连结，与臂姿势维持机构相对于基台分体设置的情况相比，不需要另外进行臂姿势维持机构和臂的对位。因此，可预先设定臂与臂姿势维持机构抵接的臂抵接位置，不需要在自动机的设置现场确定臂抵接位置。此外，通过将臂姿势维持机构与臂分体设置，与臂姿势维持机构搭载到臂上的情况相比，可使臂轻量化，减轻臂驱动机构的负荷。
此外，根据本发明，通过将由臂姿势维持机构对臂施加的力设定得比臂驱动机构的驱动力小，即使在对臂施加的变位方向一方、例如朝下方的力变动的情况下，也可维持臂的姿势。由此，可抑制臂的振动，而提高利用自动机进行搬送或加工等的作业性。
此外，根据本发明，通过对由臂姿势维持机构对臂施加的力进行调整，可与被搬送物的重量的变化对应，提高通用性。
此外，根据本发明，通过将臂和臂姿势维持机构中的至少一方的外周面形成为曲面，可使臂在臂姿势维持机构上滑动，而使其顺滑地移动到预先规定的抵接位置。由此，可使臂准确地移动到抵接位置，可靠地从臂姿势维持机构对臂施加力。
此外，根据本发明，即使在臂从相对于抵接体离开的位置向与抵接体的变位方向交叉的方向前进而与抵接体抵接的情况下，也可通过滑动轴承来抑制抵接体的扭转力的产生，使其在变位方向上顺滑地变位。由此，无论臂的移动方向如何，均可使抵接体在变位方向上变位。即，可从臂姿势维持机构可靠地对臂施加力。另外，滑动轴承优选地分别设置在保持体中的抵接体的变位方向两侧。由此，相对于与变位方向交叉的方向的力，可进一步使抵接体顺滑地变位移动。
此外，根据本发明，由于抵接体具有缓冲性，所以可防止抵接体急剧地变位。此外，可防止抵接体振动。由此，可防止在抵接体振动的状态下与臂抵接，防止臂或抵接体的破损。此外，可防止抵接体的急剧变位传递到臂。例如，可防止在通过臂姿势维持机构对臂施加力的状态下将臂所保持的被搬送物交接到其他自动机时臂振动。
此外，根据本发明，自动机是搬送自动机，保持被搬送物而将被搬送物从搬送方向上游向搬送方向下游搬送。自动机可使臂移动到相对于基台在水平方向上离开的位置，所以可使被搬送物以较低的姿势在水平方向上移动。由此，可减小搬送所需的自动机的占有区域。此外，在搬送时由其他加工自动机实施加工的情况下，可使用高度较低的加工自动机。
根据具有上述结构的本发明第3特征，通过将具有上述臂姿势维持机构的臂姿势辅助构造用于自动机，可使自动机小型化。此外，由于可使用驱动力小的臂驱动机构，所以可廉价地构成。
此外，在臂驱动机构对臂施加驱动力的状态下，通过臂姿势维持机构施加用于维持臂的姿势的辅助力，所以不必复杂地进行臂驱动机构的控制。进而，若臂姿势驱动机构可在变位方向、例如上下方向上变位，则即使在对臂施加的力变化的情况及臂的设定位置不准确的情况下，也可使臂与臂姿势维持机构抵接。


图1是简化表示本发明一实施方式的搬送自动机30的主视图。
图2是表示搬送自动机30变形为基准姿势的状态的主视图。
图3是表示搬送自动机30的姿势变化状态的图。
图4是用于表示在第2臂38被臂姿势维持机构60支承的状态下第4臂的位置变化的图。
图5是表示搬送自动机30的主视图。
图6是表示利用搬送自动机30搬送被搬送物31的状态的主视图。
图7是为了说明搬送自动机30的臂结构而表示搬送自动机30的主视图。
图8是表示臂姿势维持机构60的剖视图。
图9是为了说明对第2臂38施加的力而简化表示搬送自动机30的俯视图。
图10是表示在维持第1臂36及第2臂38的姿势的状态下、使第3臂39及第4臂40联动而驱动它们变位的状态的主视图。
图11是表示第2臂38和臂姿势维持机构60的抵接体62抵接的状态的剖视图。
图12是表示第2臂38的另一端部38b倾斜地靠近臂姿势维持机构60的状态的剖视图。
图13是表示第1比较例的第2臂38的另一端部38b倾斜地靠近臂姿势维持机构60的状态的剖视图。
图14是表示第2比较例的第2臂38的另一端部38b倾斜地靠近臂姿势维持机构60的状态的剖视图。
图15是表示第2臂抵接前的状态的放大图。
图16是表示第2比较例中抵接前的状态的放大图。
图17是表示基准状态的搬送自动机30的主视图。
图18是表示基准状态的搬送自动机30的侧视图。
图19是表示载置台50的主视图，图20是表示两个搬送自动机30A、30B交接被搬送物31的状态的主视图。
图21是表示交接时的两个搬送自动机30A、30B的俯视图。
图22是表示搬送自动机30的被接合物的搬送动作的流程图。
图23是用于说明利用搬送自动机接受被搬送物31的动作及交接被搬送物31的动作的图。
图24是表示搬送自动机30的动作的一部分的主视图。
图25是具体表示步骤a2中的控制机构55动作的流程图。
图26是表示搬送自动机30的动作的一部分的主视图。
图27是用于表示本发明其他实施方式的搬送自动机300的动作的图。
图28是在第2臂38较长的情况和较短的情况下比较表示可搬送被搬送物的最大范围的图。
图29是表示在第2臂38过短的情况下使第2臂38向基台侧动作后的状态的图。
图30是表示第2臂38和第3臂39之间的关系的图。
图31是用于表示本发明其他实施方式的搬送自动机300的动作的图。
图32是用于比较表示本发明的搬送自动机30、300和现有技术的搬送自动机20A向基台侧的可动位置的图。
图33是表示现有技术的搬送自动机20的主视图。
图34是表示通过现有技术的搬送自动机20使被搬送物21从下部连杆2沿搬送方向尽可能地远离的状态的主视图。
图35是表示通过现有技术的搬送自动机20将被搬送物21配置到下部连杆2的上方后的状态的主视图。
图36是表示通过搬送自动机20A使被搬送物21从下部连杆2沿搬送方向尽可能地远离的状态的主视图。
图37是表示通过搬送自动机20A将被搬送物21配置到下部连杆2的上方后的状态的主视图。
图38是用于说明将搬送自动机20A的第1臂4及第2臂9的姿势固定了的状态下的搬送物的移动状态的图。
具体实施例方式
下面，参照图1～图30，对作为本发明一实施方式的搬送自动机进行说明。
图1是简化表示本实施方式的搬送自动机30的主视图。搬送自动机30设置有多个，使被搬送物31沿预先规定的搬送路径移动。搬送自动机30从搬送方向上游X2的搬送自动机30接受被搬送物31，并将接受的被搬送物31交接到搬送方向下游X1的搬送自动机30。由此，被搬送物31沿搬送路径被依次搬送。例如，被搬送物31是汽车的车身等重量较大的物品。在本实施方式中，被搬送物31在被搬送自动机30搬送期间，配置在加工位置而被加工自动机加工。
搬动自动机30具有固定在搬送现场的基台33、相对于基台33可角变位地设置的臂、使臂角变位的臂驱动机构。搬送自动机30通过臂驱动机构使臂移动，从而使与臂连结的被搬送物31沿搬送路径移动。
更具体地说，搬送自动机30包括基台33、多个臂及连杆34～40、分别单独地驱动多个臂36、38～40变位的臂驱动机构42～45(图5)。臂及连杆34～40包括下部连杆34、上部连杆35、第1臂36、辅助连杆37、第2臂38、第3臂39、第4臂40。此外，臂驱动机构42～45包括驱动第1臂36变位的第1臂驱动机构42、驱动第2臂38变位的第2臂驱动机构43、驱动第3臂39变位的第3臂驱动机构44、驱动第4臂40变位的第4臂驱动机构45。
第2臂38的一端部38a与上部连杆35连结。第2臂38的另一端部38b与第3臂39的一端部39a连结。第3臂39的另一端部39b与第4臂40的一端部40a连结。第2臂38～第4臂40中邻接的臂彼此可相互角变位地连结。
此外，搬送自动机30为了对保持的被搬送物31的姿势进行保持，而包括姿势调整体41、和驱动姿势调整体41变位的姿势调整体驱动机构46(图5)。姿势调整体41与第4臂40的另一端部40b连结。在姿势调整体41上，安装作为保持被搬送物31的保持机构的载置台50。
图2是表示搬送自动机30变形为基准姿势的状态的主视图。基准姿势是各臂36～40分别在铅直方向上延伸、而第4臂40的一端部40a变形为比第3臂39的一端部39a靠下方的姿势。在基准姿势中，各臂37～40形成在极限高度Hc以上，所述极限高度Hc是最靠近作为基准平面的地面的程度下的极限距离。此外，第2臂的一端部38a距地面的高度被设定为预先规定的基准高度H0。此外，各臂在变形为基准姿势的状态下被设定在极限高度Hc以上，所述极限高度Hc是最靠近基准平面的程度下的极限距离。即，第2臂38的长度Y2加上第3臂39的长度Y3后的值(Y2+Y3)被设定在从距离H0减去极限高度Hc后的值(H0-Hc)以下，所述距离H0是从基准姿势下的第2臂38的一端部38a到地面的距离。另外，极限高度Hc由各连杆的形状、马达及减速器的尺寸决定。
图3是表示搬送自动机30的姿势变化状态的图。如图3(1)所示，搬送自动机30包括将维持第2臂38的姿势所需的力的一部分施加第2臂38的臂姿势维持机构60。如图3(2)所示，在第1臂36被维持为预先规定的姿势即第1角度θ1、且第2臂38被维持为预先规定的姿势即第2角度θ2时，第2臂38的另一端部38b即第3臂的一端部39a被臂姿势维持机构60支承。第1角度θ1是第1臂36的轴线相对于铅直的假想轴线倾斜的角度。此外，第2角度θ2是第2臂38的轴线相对于铅直的假想轴线倾斜的角度。此外，臂姿势维持机构60由弹性体实现。
图4是用于表示在第2臂38被臂姿势维持机构60支承的状态下第4臂40的位置变化的图。如图4(1)～图4(4)所示，即使在通过臂姿势维持机构60维持第2臂38的姿势的状态下，也可通过第3及第4臂39、40的角变位，而使被搬送物的位置变化。
进而，在本实施方式中，通过下部连杆34、上部连杆35、第1臂36和辅助连杆37构成四节转动机构，所以即使在将被搬送物31配置在从基台33离开的位置上，也可通过具有较小动力的变位驱动机构，来驱动第1臂36变位。由此，可更可靠地较远地搬送被搬送物。
此外，第2臂38与第1臂36连结，第3臂39与第2臂38连结，第4臂40与第3臂39连结。由此，即使在第1臂36相对于基台33被维持在预先规定的位置上的状态下，也能通过使第2臂38～第4臂40角变位，而使安装在第4臂40上的保持机构可在较宽范围内移动。通过将被搬送物保持在该保持机构上，能扩大可移动被搬送物的范围。
例如在较窄的空间中配置多个自动机的情况下，若不处于第1臂36维持在预先规定的角度的状态，则会与其他自动机干涉，按照本实施方式，即使在上述那样的情况下，也可通过使第2臂38～第4臂40变位，而使被搬送物移动到任意的位置及姿势。此外，即使在例如由臂姿势维持机构60支承第2臂38而维持第2臂38的姿势的情况下，也可通过使第3臂39及第4臂40变位，而使被搬送物移动到任意的位置。此时，通过由臂姿势维持机构60支承第2臂38，可使对第1臂36及第2臂38施加动力的驱动机构所需的动力变小。
图5是表示搬送自动机30的主视图。图6是表示利用搬送自动机30搬送被搬送物31的状态的主视图。基台33被固定在生产工厂等搬送现场的地面32上。下部连杆34相对于基台33一体形成。上部连杆35相对于下部连杆34配置于上方Z1。下部连杆34及上部连杆35相互平行地延伸，在本实施方式中分别水平地延伸。第1臂36及辅助连杆37分别将下部连杆34和上部连杆35连结。上部连杆35在通过第1臂36及辅助连杆37而与下部连杆34连结的状态下，设置成相对于下部连杆34自由角变位。
这样，搬送自动机30中，通过下部连杆34、上部连杆35、第1臂36及辅助连杆37实现四节转动机构、即所谓的混合连杆机构。上部连杆35在保持与下部连杆34平行的状态下，可相对于基台33在搬送方向X上移动。另外，搬送方向X是被搬送物31被搬送的方向。在本实施方式中，搬送方向X水平延伸。
第1臂36将下部连杆34的搬送方向一方侧端部34a和上部连杆35的搬送方向一方侧端部35a连结。第1臂36，其一端部36a与下部连杆34的搬送方向一方侧端部34a连结，其另一端部36b与上部连杆35的搬送方向一方侧端部35a连结。第1臂36被设置成可绕设定在下部连杆34上的第1转动轴线J1角变位。此外第1臂36被设置成可绕设定在上部连杆35上的第2转动轴线J2角变位。
第1转动轴线J1在水平且与搬送方向X垂直的方向、即宽度方向Y上延伸，通过下部连杆34和第1臂36的连结部分。此外，第2转动轴线J2与第1转动轴线J1平行地延伸，通过上部连杆35和第1臂36的连结部分。第1臂驱动机构43驱动第1臂36绕第1转动轴线J1角变位。
辅助连杆37连结下部连杆34的搬送方向另一方侧端部34b和上部连杆35的搬送方向另一方侧端部35b。辅助连杆37，其一端部37a与下部连杆34的搬送方向另一方侧端部34b连结，其另一端部37b与上部连杆35的搬送方向另一方侧端部35b连结。辅助连杆37被设置成可绕设定在下部连杆34上的第3转动轴线J3角变位。此外辅助连杆37被设置成可绕设定在上部连杆35上的第4转动轴线J4角变位。
第3转动轴线J3与第1转动轴线J1平行地延伸，通过下部连杆34和辅助连杆37的连结部分。第4转动轴线J4与第1转动轴线J1平行地延伸，通过上部连杆35和辅助连杆37的连结部分。
第2臂38～第4臂40依次连结而实现直动连杆机构、即所谓的串联连杆机构。具体地说，第2臂38，其一端部38a与上部连杆35的搬送方向中间部35c连结。第2臂38被设置成可绕设定在上部连杆35上的第5转动轴线J5角变位。第5转动轴线J5与第1转动轴线J1平行地延伸，通过上部连杆35和第2臂38的连结部分。第2臂驱动机构43驱动第2臂38绕第5转动轴线J5角变位。
第3臂39，其一端部39a与第2臂38的另一端部38b连结。第3臂39被设置成可绕设定在第2臂38上的第6转动轴线J6角变位。第6转动轴线J6与第1转动轴线J1平行地延伸，通过第2臂38和第3臂39的连结部分。第3臂驱动机构44驱动第3臂39绕第6转动轴线J6角变位。
第4臂40，其一端部40a与第2臂39的另一端部39b连结。第4臂40被设置成可绕设定在第3臂39上的第7转动轴线J7角变位。第7转动轴线J7与第1转动轴线J1平行地延伸，通过第3臂39和第4臂40的连结部分。第4臂驱动机构45驱动第4臂40绕第7转动轴线J7角变位。
姿势调整体41与第4臂40的另一端部40b连结。姿势调整体41被设置成可绕设定在第4臂40上的第8转动轴线J8转动。第8转动轴线J8与第1转动轴线J1平行地延伸，通过第4臂40和姿势调整体41的连结部分。姿势调整体驱动机构46驱动姿势调整体41绕第8转动轴线J8角变位。
姿势调整体41安装保持机构。希望保持机构可拆装自如地保持被搬送物31。本实施方式中，保持机构是通过载置台50实现的。载置台50可以具有搭载被搬送物31并且装卸自如地保持被搬送物31的保持机构。此外，姿势调整体41形成为可手动调整绕搬送方向X、绕宽度方向Y、及绕上下方向Z的姿势。由此，可微调整载置台50的位置而稳定地搬送搭载于载置台50的被搬送物31。
通过分别单独驱动第1～第4臂36、38～40变位，可使载置台50以保持在任意高度的状态水平移动。在本实施方式中，使第1～第4臂36、38～40及姿势调整体41联动而分别单独驱动它们变位，从而可使载置台50以保持为任意的姿势及高度的状态水平地移动。
搬动自动机30还包括控制机构55、控制机构55对第1臂驱动机构42、第2臂驱动机构43、第3臂驱动机构44、第4臂驱动机构45及姿势调整体驱动机构46进行控制。例如前述各驱动机构42～46通过伺服马达实现，控制机构55通过自动机控制器实现。该情况下自动机控制器调整流入各伺服马达的电流。控制机构55为了沿预先规定的移动路径移动被搬送物31而运算流入各伺服马达的电流值，并对各伺服马达供给符合运算结果的电流。
控制机构55包括存储预先规定的程序的存储部、执行存储在存储部中的程序的运算部、输出运算部的运算结果而对各驱动机构42～46发出驱动指令的输出部、获得来自操作者的指示及来自各驱动机构的角变位信息的输入部。存储部通过存储器实现，运算部通过CPU等运算电路实现。
控制机构55如上所述，可通过使各臂驱动机构42～45联动动作，而使载置台50水平移动。进而，可通过使姿势调整体驱动机构46联动动作，而在被搬送物31的姿势保持一定的状态下使载置台50水平移动。
此外，搬送自动机30具有维持第2臂38的姿势的臂姿势维持机构60、61。臂姿势维持机构60、61与第2臂38的另一端部38b抵接，对第2臂38施加维持第2臂38的姿势所需的力的一部分。臂姿势维持机构60、61相对于基台33分别设置在搬送方向的两个方向X1、X2上。搬送方向下游X1的臂姿势维持机构60在第2臂38的另一端部38b移动到搬送方向下游X1的情况下，抵接第2臂38的另一端部38b并对第2臂38施加朝向上方的力。此外，搬送方向上游X2的臂姿势维持机构61在第2臂38的另一端部38b移动到搬送方向上游X2的情况下，与第2臂38的另一端部38b抵接并对第2臂38施加朝向上方的力。
图7是为了说明搬动自动机30的臂结构而表示搬送自动机30的主视图。第1转动轴线J1和第3转动轴线J3之间的第1距离L1、与第2转动轴线J2和第4转动轴线J4之间的第2距离L2形成得相等。此外，第1转动轴线J1和第2转动轴线J2之间的第3距离L3、与第3转动轴线J3和第4转动轴线J4之间的第4距离L4形成得相等。由此，通过下部连杆34、上部连杆35、第1臂36和第2臂38大致形成平行四边形。
此外，第2转动轴线J2和第5转动轴线J5之间的第5距离L5、与第4转动轴线J4和第5转动轴线J5之间的第6距离L6形成得大致相等。此外，第5转动轴线J5和第6转动轴线J6之间的第7距离L7、与第6转动轴线J6和第7转动轴线J7之间的第8距离L8形成得大致相等。此外，前述第7距离和前述第8距离的合计长度与第7转动轴线J7和第8转动轴线J8之间的第9距离L9形成得大致相等。此外，第9距离L9与第3距离L3及第4距离L4形成得大致相等。此外，各连杆和臂通过枢轴安装而连结。同样，臂彼此通过枢轴安装而连结。
如图7所示，臂姿势维持机构60(61)在第2臂38的另一端部38b从第5转动轴线J5沿水平方向远离的状态下，从下方与第2臂38的另一端部38b抵接。此外，臂姿势维持机构60(61)对第2臂38施加维持第2臂38的姿势所需的力的一部分。在本实施方式中，在载置台50上保持了被搬送物31的状态下，对第2臂38的另一端部38b施加朝上的力。
如上所述，臂姿势维持机构60、61固定在基台33的搬送方向两方向X1、X2上。这两个臂姿势维持机构60、61结构相同，所以对两个中的搬送方向下游X1的臂姿势维持机构60进行说明，对搬送方向上游X2的臂姿势维持机构61的说明省略。
图8是表示臂姿势维持机构60的剖视图。臂姿势维持机构60对第2臂38施加维持第2臂38的姿势所需的力的一部分。即，第2臂38借助从第2臂驱动机构43和臂姿势维持机构60施加的力，克服重力而可维持为任意的姿势。
臂姿势维持机构60具有抵接体62、保持体63、反力产生体64。抵接体62被设置成可在预先规定的变位方向(在本实施方式中为上下方向Z)上移动，与第2臂38抵接。保持体63保持抵接体62，使其可在上下方向Z上变位。反力产生体64对抵接体62施加反力，该反力与抵接体62从自然状态在上下方向Z上变位的变位量对应。具体地说，若第2臂38的另一端部38b与抵接体62抵接，第2臂38使抵接体62向下方Z2变位，则反力产生体64经由抵接体62对第2臂38施加与抵接体62的变位量对应的力。
臂姿势维持机构60中，设定与抵接体62的变位方向平行的预先规定的基准轴线100。抵接体62、保持体63及反力产生体64相对于基准轴线100同轴地形成。以下，将抵接体62对第2臂38施加反力的方向称为上方101，将抵接体62被第2臂38施加反力的方向称为下方102。
保持体63形成为与基准轴线100同轴的圆筒状。抵接体62在部分从保持体63突出的状态下，剩余的部分收纳在保持体63的内部空间中。抵接体62包括凸缘部66、突出部67、轴部68、抵接部81。凸缘部66、突出部67、轴部68及抵接部81在抵接体62保持于保持体63的状态下，与基准轴线100同轴地配置。
凸缘部66形成为面对保持体63的内周面65整周的圆板状。突出部67与凸缘部66连结，从凸缘部66向上方101突出。突出部67形成为圆柱状，直径比凸缘部66的直径小。突出部67在凸缘部66收纳在保持体63中的状态下，突出于保持体63的外方。轴部68与凸缘部66连结，从凸缘部66向下方102突出。轴部68形成为圆柱状，直径比凸缘部66的直径小。
突出部67在其上方101侧端部设置抵接部81。抵接部81与第2臂38抵接。抵接部81形成为圆板状，与突出部67相比其直径形成得大。抵接部81中与第2臂38抵接的姿势维持侧抵接面85形成为向上方101凸的曲面。姿势维持侧抵接面85以基准轴线100通过的通过点85a最向上方101突出的方式形成为曲面或球面。
形成姿势维持侧抵接面85的抵接面形成部分81a由具有冲击吸收性且相对于第2臂38摩擦阻力小的合成树脂、例如6尼龙形成。由此，可吸收第2臂38冲撞抵接部81时的冲击。此外，可使第2臂38相对于姿势维持侧抵接面85顺滑地滑动。此外，抵接面形成部分81a由螺栓相对于抵接部81的剩余部分连结，且装卸自如地形成。由此，在抵接面形成部分81a磨损的情况下，可更换成新的抵接面形成部分81a。
保持体63包括外侧筒70、底部69、内侧筒71、凸肩部72。外侧筒70、底部69、内侧筒71及凸肩部72与基准轴线100同轴地形成。外侧筒70形成为圆筒状。内侧筒71配置在外侧筒70的内侧。底部69设置在各筒70、71的下方侧端部。底部69与外侧筒70的内周部和内侧筒71的外周部相连，形成为环状。内侧筒71与外侧筒70相比轴线方向尺寸形成得较短。
凸肩部72设置在外侧筒70的上方侧端部，从外侧筒70朝向半径方向外方突出。外侧筒70的内周面面对抵接体62的凸缘部66的外周面。外侧筒70的内周径、凸缘部66的外周径形成为大致相同的大小。在本实施方式中，为了堵塞外侧筒70和凸缘部66之间的间隙，而在凸缘部66上设置密封部件99。此外，内侧筒71的内周面面对抵接体62的轴部68的外周面。内侧筒71的内周径和轴部68的外周径形成为大致相同的大小。轴部68插通内侧筒71的内部空间。
在凸肩部72上固定盖体80，盖体80形成为环状，与基准轴线100同轴地形成。盖体80覆盖外侧筒70的上方侧开口。此外，盖体80形成有插通突出部67的插通孔。插通孔形成为与突出部67的外径大致相同的大小，且形成得比凸缘部66及抵接部81小。在盖体80固定在凸肩部72上的状态下，通过将突出部67插通在盖体80的插通孔中，而阻止抵接体62从保持体63脱出。保持体63和盖体80通过螺栓等螺纹部件83可装卸地连结。抵接体62形成为，在突出部67插通在盖体80的插通孔中、且轴部68插通内侧筒71的开口的状态下，可在上下方向Z上移动。
反力产生体64例如通过压缩螺旋弹簧64实现。压缩螺旋弹簧64收纳在外侧筒70的内部空间中，与基准轴线100同轴地配置。压缩螺旋弹簧64的下方侧端部64b与底部69抵接，上方侧端部64a与凸缘部66抵接。压缩螺旋弹簧64在整周范围内覆盖轴部68的半径方向外方。压缩螺旋弹簧64在被压缩的状态下收纳在保持体63内。由此，压缩螺旋弹簧64将相对于保持体63朝向上方101的力施加给凸缘部66。即使抵接体62经由凸缘部66而被从压缩螺旋弹簧64施力，也可通过凸缘部66与盖体80的抵接，而阻止抵接体62从保持体63脱出。
在自然状态下，通过压缩螺旋弹簧64使凸缘部66抵接在盖体80上，抵接体62对盖体80施加朝向上方Z1的力。在第2臂38与抵接体62抵接而施加朝向下方的力的情况下，抵接体62克服压缩螺旋弹簧64的弹簧力而向下方变位。此时抵接体62对第2臂38施加朝向上方的力，即，将压缩螺旋弹簧64的弹簧常数k与相对于自然状态朝向下方102变位的变位量x相乘后的力。
在本实施方式中形成为，可改变抵接体62对第2臂38施加的力。例如，可在凸肩部72和盖部80之间，夹设作为间隔调整部件的间隔件。通过夹设间隔件，可增加自然状态下保持体63和盖体80之间的轴线方向距离，且可调整压缩螺旋弹簧64按压抵接体62的力。此外，也可使用调整底部69相对于盖体80的位置等其他方法，调整第2臂38抵接在抵接体62上时，抵接体38施加给第2臂38的力。例如，根据被搬送物31的重量改变压缩螺旋弹簧64施加给抵接体62的力，从而在被搬送物31改变的情况下也能对应，可提高通用性。
基台33连结支承臂姿势维持机构60的支承机构82。支承机构82通过螺栓等螺纹部件84装卸自如地固定臂姿势维持机构60。固定在支承机构82上的臂姿势维持机构60从基台33配置在搬送方向X上的预先规定的位置上。由此，在自动机设置现场，不需要进行臂姿势维持机构60和自动机的位置调整，可缩短设定(示教)作业。
在盖部80和突出部67之间，夹设轴承86和密封部件87。具体地说，在盖部80上设置滑动轴承86，在比滑动轴承86靠上方101处，设置密封部件87。此外，在内侧筒71和轴部68之间，夹设轴承74和密封部件73。具体地说，在内侧筒71上设置滑动轴承74，在比滑动轴承74靠下方102处，设置密封部件73。本实施方式的滑动轴承86、74含有润滑剂。由此，能承受高载荷，此外，可不供给润滑油而使用。另外，各密封部件87、73防止粉尘进入保持体63的内部空间，例如通过油密封件实现。通过设置各密封部件87、73，可使保持体63的内部空间成为密封的状态。
这样，抵接体62经由相对于保持体63在抵接体的变位方向上排列的两个滑动轴承86、74，保持在保持体63中。由此，即使第2臂38在相对于基准轴线100在倾斜方向120上前进而与抵接体62抵接的情况下，也可通过滑动轴承86、74，使抵接体62顺滑地在变位方向上移动。换言之，可抑制在抵接体62和保持体63之间产生扭转力，该扭转力会阻止抵接体62在变位方向上的变位。由此，即使在第2臂38在倾斜方向120上与抵接体62抵接的情况下，也可可靠地对第2臂38施加朝向上方的力。
在盖体80的面对凸缘部66的位置上，粘贴上部冲击吸收部件88。上部冲击吸收部件88由合成树脂、例如6尼龙实现。这样的上部冲击吸收部件88绕轴线100在圆周方向上等间隔设置多个。在通过第2臂38解除了对抵接体62施加的朝向下方的力的情况下，凸缘部66与上部冲击吸收部件88冲撞。通过与上部冲击吸收部件88冲撞，可减少噪音及冲击。
此外，在盖体80的面对抵接体62的抵接部81的位置上，粘贴下部冲击吸收部件89。下部冲击吸收部件89由合成树脂、例如6尼龙实现。这样的下部冲击吸收部件89绕轴线100在圆周方向上等间隔设置。在通过第2臂38对抵接体62施加朝向下方的力的情况下，存在抵接部81与盖部80冲撞的危险。在本实施例中，抵接部81与下部冲击吸收部件89冲撞，所以可减少因冲撞产生的噪音及冲击。
此外，关于抵接体62的移动，优选设成具有缓冲性。通过赋予缓冲性，可阻止被施加力的抵接体62在变位方向上急剧地变位。由此，可减少抵接体62与保持体63冲撞时的振动。在本实施方式中，保持体63的内部空间通过密封部件87、73密封，所以优选形成将保持体63的内部空间中的凸缘部66上方的空间、和凸缘部66下方的空间连通的贯通孔75。通过适当地设定贯通孔75的大小，可抑制抵接体62在变位方向上变位时，在内部空间中的凸缘部66上方的空间与凸缘部66下方的空间之间的空气移动。由此，可以简单的结构实现缓冲器功能。由于抵接体62实现缓冲器功能，所以可防止抵接体62急剧移动。另外，用于对对抵接体62的移动赋予缓冲器功能的结构，也可使用其他结构。由此，可抑制在施加给抵接体62的力变化时抵接体62振动。
在被搬送物31的重量较大的情况下，为了承受其重量而将压缩螺旋弹簧的弹簧常数k也设定得较大。在本实施方式中，通过使抵接体62具有缓冲性，即使第2臂短时间从抵接体62离开，也能减少抵接体62的凸缘部66与盖体80抵接时的冲击。此外，通过设置下部冲击吸收部件89，能进一步减少该冲击。
图9是为了说明对第2臂38施加的力而简化表示搬送自动机30的俯视图。在使保持被搬送物31的载置台50移动到从第5转动轴线J5向水平方向远离的位置的情况下，第2臂38绕第5转动轴线J5被施加由重力产生的第1转矩力M1。第1转矩力M1为使第2臂38的另一端部38b向下方移动的方向的力。在假设各臂的自重与被搬送物31相比较小的情况下，第1转矩力M1是将被搬送物31的自重F和从第5转动轴线J5到第8转动轴线J8的水平方向距离L10求积后的值(F·L10)。因此，载置台50越从第5转动轴线J5远离，第1转矩力M1越大。此外，被搬送物31的自重越大，第1转矩力M1越大。
此外，在第2臂38与臂姿势维持机构60的抵接体62抵接，使抵接体62向下方变位时，第2臂38被从臂姿势维持机构60施加第2转矩力M2。第2转矩力M2是使第2臂38的另一端部38b向上方移动的方向的力。若将压缩螺旋弹簧64的弹簧常数设为k，将没有对压缩螺旋弹簧64施力的自然状态下的轴线方向尺寸与由于第2臂38的抵接而缩小了的轴线方向尺寸之间的差，设为变位量x，则第2转矩力M2是将弹簧常数k、变位量x、从第5转动轴线J5到抵接体62与第2臂38抵接的位置的水平方向距离L11求积后的值，是与第1转矩力M1方向相反的力(-k·x·L11)。
这样，第2臂38被臂姿势维持机构60施加第2转矩力M2，由此，仅通过第2臂驱动机构43施加第3转矩力M3作为驱动力，便可维持第2臂38的姿势，所述第3转矩力M3是从第1转矩力M1减去第2转矩力M2后的转矩力。作为比较例，在搬送自动机30上没有设置臂姿势维持机构60的情况下，第2臂驱动机构43需要是克服第1转矩力M1的力，第2臂驱动机构43所需的驱动力与设置臂姿势维持机构60的情况相比变大。
因此，如本实施方式那样，通过设置臂姿势维持机构60，可使用具有小的驱动力的第2臂驱动机构43，在使被搬送物31沿水平方向移动了的状态下，维持第2臂38的姿势。此外，可使用刚性小的第2臂38，来维持第2臂38的姿势。同样，通过臂姿势维持机构60施加转矩力，可使用具有小的驱动力的第1臂驱动机构42，来维持第1臂36的姿势。此外，可使用小刚性的第1臂36来维持第1臂36的姿势。
在将被搬送物31交接到搬送方向下游X1的搬送自动机30上的情况下，解除第1转矩力M1。在该情况下，为了维持第2臂38的姿势，第2臂驱动机构43需要对第2臂38施加克服第2转矩力M2的力，即，使第2臂的另一端部38b向下方移动的方向的力。在通过第2转矩力M2对第2臂38施加的力比第2臂驱动机构43的驱动力大的情况下，不能维持第2臂38的姿势，第2臂38发生振动。因此，优选为，确定压缩螺旋弹簧64的弹簧常数k、变位量x、及与第2臂抵接的抵接位置L11，以便将第2转矩力M2设定为比第2臂驱动机构43的最大驱动力小。
在第1臂驱动机构42的情况下也是一样。另外，在上述说明中，关于臂的自重等搬送自动机的自重，进行了省略，但实际上优选为，考虑搬送自动机的自重而确定压缩螺旋弹簧64的弹簧常数k、变位量x、及与第2臂抵接的抵接位置L11。
在本实施方式中，臂姿势维持机构60的抵接部81在上下方向Z上可变位。因此，在设定第2臂38与抵接部81抵接的抵接位置的情况下，即使为上下方向Z上的位置稍稍偏离的情况，也可通过臂姿势维持机构60将用于维持第2臂38的姿势的力施加给第2臂38。即，可增大第2臂38与臂姿势维持机构60抵接的位置的容许范围，简单地进行第2臂的设定动作。
此外，即使在从臂姿势维持机构60对第2臂38施加力的状态下，第2臂驱动机构43也对第2臂38继续施加驱动力。由此，在使第2臂38抵接到臂姿势维持机构60的前后，不需要较大地改变第2臂驱动机构43的控制方法，第1及第2臂驱动机构43的控制变得容易。
图10是表示在维持第1臂36及第2臂38的姿势的状态下，使第3臂39及第4臂40联动而驱动它们变位的状态的主视图。在本实施方式中，在第2臂38上连结有第3臂39及第4臂40，可使第3臂39相对于第2臂38的变位动作、和第4臂40相对于第3臂39的变位动作联动地进行。
由此，如图10所示，可在使第2臂38与臂姿势维持机构60的抵接体62抵接的状态下，维持任意的高度H，使载置台50沿水平方向变位。此外，如上所述，通过臂姿势维持机构60对第2臂38施加使其向上方移动的力，保持被搬送物31的载置台50可将被搬送物31在水平方向上较远地搬送。
图11是表示第2臂38和臂姿势维持机构60的抵接体62抵接的状态的剖视图。第2臂38中与抵接体62抵接的臂侧抵接面90形成为平面状。臂侧抵接面90形成在与半径线110垂直的平面上，所述半径线110通过第6转动轴线J6且与第6转动轴线J6垂直。臂侧抵接面90为了使与抵接体62的姿势维持侧抵接面85的滑动性变好而光滑地形成。臂侧抵接面90设定成，在第2臂38与抵接体62抵接的状态下，臂姿势维持机构60的基准轴线100和前述半径线110相同。
在存在第2臂38与搬送方向下游X1的臂姿势维持机构60抵接、和与搬送方向上游X2的臂姿势维持机构61抵接的情况下，臂侧抵接面90分别形成在与各臂姿势维持机构60、61对应的位置上。
图12是表示第2臂38的另一端部38b倾斜地靠近臂姿势维持机构60的状态的剖视图。图13是表示第1比较例的第2臂38的另一端部38b倾斜地靠近臂姿势维持机构60的状态的剖视图。图14是表示第2比较例的第2臂38的另一端部38b倾斜地靠近臂姿势维持机构60的状态的剖视图。
为了缩短搬送时间，有时使第2臂38的另一端部38b从相对于臂姿势维持机构60的基准轴线100倾斜的方向120接近抵接体62。在该情况下，由于臂侧抵接面90形成为平面状，所以如图12所示，抵接体62抵接在姿势维持侧抵接面85的顶点附近85a。进而，在第2臂38变位时，在臂侧抵接面90与姿势维持侧抵接面85的顶点附近85a点接触或线接触的状态下，臂侧抵接面90滑动，而使臂姿势维持机构60的轴线100和半径线110一致。
与此相对，在臂侧抵接面90形成为球面状的情况下，如图13所示，臂侧抵接面90抵接在从姿势维持侧抵接面85的顶点85a离开的位置85b。进而，在第2臂38变位时，第2臂38的另一端部38b在水平方向上按压抵接体62变位。在该情况下，存在抵接体62不能在变位方向上顺利地变位的危险。
此外，在姿势维持侧抵接面85形成为平面的情况下，如图14所示，在第2臂38和姿势维持侧抵接面85面接触的状态下，使第2臂38的臂侧抵接面90滑动。在该情况下，为了使臂侧抵接面90和姿势维持侧抵接面85在平行的状态下抵接，而需要准确地设定第2臂38的移动路径。因此，设定作业变得困难。
在本实施方式中，如图12所示，姿势维持侧抵接面85形成为曲面，臂侧抵接面90形成为平面，由此，与第1比较例相比，可减少在臂侧抵接面90与姿势维持侧抵接面85抵接的状态下对抵接体62施加的水平方向的力。此外，可减少臂接触时对抵接体62施加的冲击，可延长臂姿势维持机构60的寿命。此外，与第2比较例相比，可简单地进行第2臂的移动路径的设定作业。此外，在搬送自动机30搬送重量较大的被搬送物31的情况下，根据搬送状态的不同，存在抵接位置偏离的危险。即使在该情况下，也可增大抵接状态的容许范围，能可靠地对第2臂38施加向上的力。
图15是表示第2臂抵接前的状态的放大图。图16是表示第2比较例中抵接前的状态的放大图。本实施方式的第2臂38，通过与第1臂36联动地移动，而使臂侧抵接面90在搬送方向X上移动，并且从相对于水平面倾斜的状态阶段性地变位而变成与水平面平行。图15及图16中，通过双点划线90A、90B、90C示意性地表示靠近抵接部81的臂侧抵接面90的变化。
如图15所示，在姿势维持侧抵接面85弯曲的情况下，姿势维持侧抵接面85上没有形成角部等锐利的部分，在臂侧抵接面90抵接到姿势维持侧抵接面85上的状态下，可使第2臂38顺滑地移动到预先规定的位置。与此相对，如图16所示，在姿势维持侧抵接面85形成为平面状的情况下，存在姿势维持侧抵接面85的角部95与臂侧抵接面90抵接的危险。在臂侧抵接面90与角部95抵接时，存在第2臂38及臂姿势维持机构60振动、且姿势维持侧抵接面85损伤的危险。因此，如图15所示，通过将姿势维持侧抵接面85弯曲，可减少对第2臂38及臂姿势维持机构60施加的冲击。由此，为了缩短搬送时间，可将搬送速度设为高速。
图17是表示基准状态的搬送自动机30的主视图。图18是表示基准状态的搬送自动机30的侧视图。基准状态的搬送自动机30如图17所示，第5转动轴线J5～第7转动轴线J8沿着假想线29排列，所述假想线29通过第1转动轴线J1和第3转动轴线J3的中央而铅直延伸。
此外，如图18所示，下部连杆34从基台33向上方Z1突出。若将与搬送方向X和上下方向Z正交的方向设为宽度方向Y，则第1臂36及辅助连杆37相对于下部连杆34配置在宽度方向一方Y1。第2臂38相对于第1臂36配置在宽度方向另一方Y2。第3臂39相对于第2臂36配置在宽度方向另一方Y2。第4臂40相对于第3臂39配置在宽度方向另一方Y2。在本实施方式中，下部连杆34的宽度方向尺寸L1形成为与第2臂38的宽度方向尺寸L2大致相同的尺寸，下部连杆34配置在第1臂36和第3臂39之间。通过将第3臂39及第4臂40相对于第2臂38设置于在宽度方向Y上错开的位置上，即使在使第2臂38和臂姿势维持机构60抵接的状态下，也可驱动第3臂39及第4臂40变位。
图19是表示载置台50的主视图。载置台50形成为大致U字状。载置台50形成有一对延伸部51、52、和连结一对延伸部51、52的宽度方向一端部的连结部53，所述一对延伸部51、52在载置台50安装于姿势调整体41上的状态下，沿宽度方向Y延伸。载置台50形成在宽度方向一方Y1及上下方向Z开放的开放空间43中。此外，姿势调整体41与载置台50的连结部53的中间部分连结。姿势调整体41也可具有保持被搬送物31的保持机构。保持机构可根据控制机构55的指令装卸被搬送物31。
图20是表示两个搬送自动机30A、30B交接被搬送物31的状态的主视图，图21是表示交接状态的两个搬送自动机30A、30B的俯视图。另外，虽然两个搬送自动机30A、30B分别与上述搬送自动机30相同，但是为了区别两自动机，对于搬送方向下游X1的搬送自动机，在附图标记上追加A，对搬送方向上游X2的搬送自动机追加附图标记B。
在被搬送物31的搬送路径比搬送自动机30的可搬送区域大的情况下，使用多个搬送自动机30A、30B。多个搬送自动机30A、30B沿搬送路径隔开间隔排列。在配置于搬送方向上游X2的上游搬送自动机30A将被搬送物31搬送到搬送方向下游X1的状态下，配置在搬送方向下游X1的下游搬送自动机30B从配置在搬送方向上游X2的上游搬送自动机30A接受被搬送物31，并将接受的被搬送物31向搬送方向下游X1搬送。
图22是表示搬送自动机30的被接合物的搬送动作的流程图。搬送自动机30的控制机构55控制各驱动机构42～46，在维持载置台50的姿势的状态下，使载置台50移动。首先，在步骤a0中，控制机构55若收到搬送动作的指令，则进入步骤a1，开始搬送动作。
在步骤a1中，控制各驱动机构42～46，以使载置台50移动到搬送方向上游X2的接受位置。载置台50移动到接受位置后，从搬送方向上游X2的搬送自动机接受被搬送物31，将被搬送物31保持到载置台50上，然后进入步骤a2。
在步骤a2中，在维持预先规定的高度的状态下，使被搬送物31向搬送方向下游X1移动。若在搬送中途利用其他加工自动机进行加工动作，则在加工位置待机，利用加工自动机进行的加工结束后，使被搬送物31再次移动到搬送方向下游X1。控制机构55在使载置台50移动到搬送方向下游X1的交接位置后，进入步骤a3。
在步骤a3中，解除载置台50对被搬送物50的保持，而将被搬送物31交接到搬送方向下游X1的搬送自动机，进入步骤a4。在步骤a4中，判断搬送动作是否继续。在搬送动作不继续的情况下，进入步骤a5，在步骤a5中结束搬送动作。若在步骤a4中，搬送动作继续，则进行再次接受搬送方向上游X2的被搬送物50的动作。具体地说，进入步骤a6。在步骤a6中，使载置台50向搬送方向上游X2移动，返回步骤a1。
这样，通过控制机构55控制各驱动机构42～46，搬送自动机30可将从搬送方向上游X2依次搬送来的被搬送物31搬送到搬送方向下游X1。
图23是用于说明利用搬送自动机接受被搬送物31的动作及交接被搬送物31的动作的图。搬送自动机接受被搬送物31的动作及交接被搬送物31的动作按照图23(1)～图23(7)的顺序进行。在图23中，将搬送方向上游X2的搬送自动机30A设为上游搬送自动机，将其载置台的附图标记设为50A。此外，将搬送方向下游X1的搬送自动机30B设为下游搬送自动机，将其载置台的附图标记设为50B。此外，用双点划线102表示搬送方向上游X2的载置台50A的移动路径，用单点划线103表示搬送方向下游X1的载置台50B的移动路径。
将搬送方向上游X2的搬送自动机30A交接被接合物31的位置、和搬送方向下游X1的搬送自动机30B接受被接合物31的位置设定在大致相同的位置101上。
如图23(1)～图23(4)所示，上游搬送自动机30A在使被搬送物31保持于载置台50A的状态下，使载置台50A向搬送方向下游X1水平移动，移动到交接位置101。如图23(5)～图23(6)所示，上游搬送自动机30A使载置台50A从交接位置101向下方移动，并使其移动到下方的交接结束位置104。另外，在本实施方式中，交接结束位置104在交接位置101的下方，且设定在搬送方向下游X1。如图23(7)所示，上游搬送自动机30A在使载置台50A移动到交接结束位置104后，使其从交接结束位置104水平移动到搬送方向上游X2。
如图23(1)～图23(2)所示，下游搬送自动机30B在载置台50B可搭载被搬送物31的状态下，使载置台50B向搬送方向上游X2水平移动而移动到接受准备位置105。另外，在本实施方式中，接受准备位置105在接受位置101的下方，且设定在搬送方向上游X2。如图23(3)～图23(4)所示，下游搬送自动机30B在使载置台50B移动到接受准备位置105后，使其从接受准备位置105向上方移动，移动到接受位置101。如图23(5)～图23(7)所示，下游搬送自动机30B在使载置台50B移动到接受位置101后，使其从接受位置101向搬送方向下游X1水平移动。
各载置台50A、50B形成为可搭载被搬送物31。此外，各载置台50A、50B形成为可同时分别配置在交接位置101和接受位置101上。在进行接受动作及交接动作时，首先如图23(1)所示，使上游载置台50A朝向交接位置101水平移动，并且，使下游载置台50B朝向接受准备位置105移动。
如图23(2)所示在下游载置台50B到达接受准备位置105时后，如图23(3)所示，使载置台50B移动到接受位置101。避免上游载置台50A和下游载置台50B发生干涉，而使上游载置台50A移动到交接位置101，使下游载置台50B移动到接受位置101。在该状态下，上游载置台50A解除被搬送物31的装夹。此外，下游载置台50B设为可装夹被搬送物31的状态。
如图23(4)所示，在上游载置台50A移动到交接位置101，下游载置台50B移动到接受位置101的状态下，各载置台50A、50B搭载被搬送物31的搭载面为同一面。即，被搬送物31为搭载于上游载置台50A和下游载置台50B这两者上的状态。
如图23(5)所示，从该状态，使上游载置台50A下降，而使其移动到交接结束位置104，由此，可将被搬送物31从上游载置台50A移换到下游载置台50B上。下游载置台50B在接受被搬送物31后，装夹该被搬送物31。
接着，如图23(6)～图23(7)所示，下游搬送自动机30B将下游载置台50B向搬送方向下游X1水平移动。此外，上游搬送自动机30A使上游载置台50A移动到交接结束位置104，在移动到交接结束位置104后，使其向搬送方向上游X2水平移动。这样，进行被搬送物31的交接动作及接受动作。另外，在通过臂姿势维持机构60对第2臂38施加向上的力的状态下，维持第1臂及第2臂的姿势，第3臂38及第4臂40变位而实现被搬送物31的交接动作及接受动作。由此，可使用驱动力小的第2臂驱动机构，在从基台33远离的位置上进行被搬送物31的转移。此外，上游自动机和下游自动机可通过进行协调动作，来减少待机时间。
图24是表示搬送自动机30的动作的一部分的主视图。搬送自动机30按照图24(1)～图24(6)的顺序，进行载置台移动动作。图24表示从保持着被搬送物31的搬送自动机30处于基准状态时开始到向交接位置101移动期间的动作。
控制机构55在维持载置台50的姿势的状态下，使其从基准位置向搬送方向下游X1水平移动。控制机构55控制各驱动机构42～46，驱动第1～第4臂变位，如图24(1)～图24(3)所示，在维持载置台50的姿势的状态下，使其向搬送方向下游X1水平移动。
控制机构55在使载置台50向搬送方向下游X1移动的过程中，控制各驱动机构42～46，以使第2臂36与臂姿势维持机构60的抵接体62抵接。如图24(4)所示，在使第2臂36移动到与抵接体62抵接的位置后，对第1臂驱动机构42及第2臂驱动机构43发出指令，以便维持第1臂35及第2臂36的姿势。此时，从臂姿势维持机构60对第2臂38施加朝向上方的力。
然后，在通过臂姿势位置机构60对第2臂38施加朝向上方的力的状态下，使第3臂39及第4臂40相对于第2臂38变位，而如图24(5)所示，使载置台进一步向搬送方向下游X1移动。如图24(6)所示，控制机构55使载置台朝向搬送方向下游X1移动而将其配置在交接位置101上。另外，控制机构55使其从搬送方向上游X2的接受位置移动到成为基准状态的位置的流程，可通过与上述流程相反的流程实现。
图25是具体地表示步骤a2中控制机构55动作的流程图。首先，若在步骤b0中，在通过臂姿势维持机构60对第2臂38施加朝向上方的力的状态下，接受被搬送物31，则进入步骤b1.
在步骤b1中，在维持第1臂35及第2臂38的姿势的状态下，使第3臂39及第4臂40联动地变位，使载置台50向搬送方向下游X1水平地移动。若载置台50移动到接近基台33的预先规定的接近位置，则进入步骤b2。另外，接近位置是即使不接受臂姿势维持机构60产生的维持力，也能维持第2臂38的姿势的载置台位置。
在步骤b2中，控制机构55使第1～第4臂36、38～40联动地变位，而使载置台50向搬送方向下游X1水平地移动。此时，搬送自动机30经基准状态而将第2臂38移动到比基台33靠搬送方向下游X1的位置。在搬送途中，通过其他加工装置进行加工，在该情况下，使载置台50移动到被实施加工的加工位置，进入步骤b3。
在步骤b3中待机，直到加工装置的加工结束，在加工装置的加工结束后，进入步骤b4。在步骤b4中，控制机构55使第1～第4臂36、38～40联动地变位，使载置台50向搬送方向下游X1水平地移动。在载置台50移动到从基台33远离的预先规定的远离位置时，进入步骤b5。另外，远离位置是如果不承受由臂姿势维持机构60产生的维持力，则难以维持第2臂38的姿势的载置台50位置。另外，在移动到远离位置的状态下，第2臂38与臂姿势维持机构60的抵接体62抵接，被抵接体62施加朝向上方的力。
步骤b5中，在维持第1臂35及第2臂38的姿势的状态下，使第3臂39及第4臂40联动地变位，使载置台50向搬送方向下游X1水平地移动，使载置台移动到交接位置101，进入步骤b6。在步骤b6中，结束第2臂38向搬送方向下游X1的移动动作。
图26是表示搬送自动机30的动作的一部分的主视图。搬送自动机30按照图26(1)～图26(5)的顺序，进行载置台移动动作。图26表示从通过交接位置101将被搬送物31交接到搬送方向下游X1的搬送自动机的状态开始，将载置台50搬送到搬送方向上游X2的动作。
如图26(1)所示，通过使载置台50从交接位置下降，而进行交接动作，如图26所示，将被搬送物31交接到搬送方向下游X1的搬送自动机上。交接了被搬送物31的搬送自动机的控制机构55驱动第3臂39及第4臂40变位，如图26(2)所示，使载置台50下降而使其从交接位置101下降到交接结束位置104后，使载置台50沿水平方向向搬送方向上游X2移动。
在使载置台50移动到搬送方向上游X2的过程中，驱动第1臂35及第2臂38变位。此时，由于处于交接了被搬送物50的状态，所以即使不通过臂姿势维持机构60对第2臂38施加维持力，也可通过第2臂驱动机构43驱动第2臂38变位。这样，如图26(3)～图26(5)所示，使包括第1臂36及第2臂38的各臂36、38～40变位，而使载置台50向搬送方向上游X2移动。另外，控制机构55使其移动到搬送方向上游X2的接受准备位置的流程可通过与上述流程相反的流程实现。即，如果为下述状态，则也可在载置台移动过程中，使第1～第4臂36、38～40联动地变位，所述状态指，在到达交接结束位置104及接受准备位置105时，第2臂38与臂姿势维持机构60的抵接体62抵接，从臂姿势维持机构60向第2臂38施加朝向上方的力的状态。
如上所述，根据本实施方式，在第2臂38的另一端部38b相对于上部连杆35在水平方向上远离的状态下，臂姿势维持机构60与第2臂38抵接，对第2臂38施加维持第2臂38的姿势所需的力的一部分。由此，第2臂驱动机构43的维持第2臂38的姿势所需的驱动力较小即可。即，可使用小的驱动机构作为第2臂驱动机构43，来维持第2臂38的姿势。同样，可使用刚性小的臂作为第2臂38。此外，可使用驱动力小的驱动机构作为第1臂驱动机构，并且可使用刚性小的臂作为第1臂36。
由此，可使第1及第2臂驱动机构42、43小型化，进而可使搬送自动机30自身小型化。此外，不需要如现有技术那样为了维持臂的姿势而使臂的结构变复杂。因此，可以简单的结构实现可搬送质量较大且可小型化的自动机。
此外，如上所述，即使在从臂姿势维持机构60对第2臂38施加力的状态下，第2臂驱动机构43也对第2臂38继续施加驱动力。由此，在使第2臂38与臂姿势维持机构60抵接前后，不需要较大地改变第2臂驱动机构43的控制方法，控制方法不会变复杂。由此，可容易地制作存储在控制机构55中的程序。
此外，通过臂姿势维持机构60对第2臂38施加使其向上方移动的方向的力，即使在被搬送物31的重量较大的情况下，也可搬送到相对于基台33在水平方向上远离的位置。此外，在自动机为加工自动机的情况下，即使在加工装置部分较大的情况下，也可将自动机的姿势维持在任意的位置。
抵接体62设置成可在变位方向上变位，根据变位量x而使对第2臂38施加的力变化。因此，即使在安装于第2臂38上的末端执行器或被搬送物31的重量改变了的情况下，也存在平衡状态。因此，即使末端执行器及被搬送物31的重量改变，也可维持第2臂38的姿势，可提高通用性。此外，由于抵接体62可在变位方向上变位，所以即使没有将第2臂38准确地设定到与抵接体62抵接的位置，也可使第2臂38与抵接体62抵接。
此外，通过上部连杆35、下部连杆34、第1臂36和辅助连杆37构成四节转动机构。由此，与不使用四节转动机构的直动连杆机构的自动机相比，可通过具有小驱动力的驱动机构实现第1臂驱动机构43。此外，在使被搬送物31水平移动的情况下，通过驱动第2臂38相对于上部连杆35变位，与直动连杆机构的自动机相比可使第2臂38的变位量变小。由此，在通过马达实现第2臂驱动机构43的情况下，可使用小转速的马达。
此外，通过设置第3臂39及第4臂40，可使被搬送物31以较低的姿态移动，所以可减小搬送所需的占有区域。此外，若在搬送途中，其他加工自动机进行加工，则可使用高度较低的加工自动机，防止加工自动机的大型化。此外，通过使姿势调整体41与各臂联动地变位，可将作为末端执行器的载置台50的姿势保持一定。此外，关于载置台50，可使其在姿势保持一定的状态下移动。因此，在自动机进行搬送及加工等情况下，可提高作业性。此外，通过将臂姿势维持机构60与基台33连结，可在短时间内进行自动机的设置作业。由此，可提高便利性。
由臂姿势维持机构60对第2臂38施加的最大的力设定为比第2臂驱动机构43的驱动力小，由此，即使在对第2臂38施加的变位方向一方、例如朝下的力变动的情况下，也可维持第2臂的姿势。由此，可抑制第2臂38的振动，提高自动机的作业性。
例如，在自动机30从保持着被搬送物31的状态起将被搬送物31交接到其他自动机等情况下，降低对第2臂38施加的朝下的力。此时，若臂姿势维持机构60对第2臂38施加力，则臂姿势维持机构60对第2臂38施加的力比第2臂38对臂姿势维持机构60施加的力大。臂姿势维持机构60对第2臂38施加的力设定得比第2臂驱动机构43的驱动力小。在这种情况下，即使抵接体62对第2臂38施加的力比第2臂38对抵接体62施加的力大，也可通过第2臂驱动机构43的驱动力来阻止第2臂38向上方变位。
此外，通过臂姿势维持机构60可调整对第2臂38施加的力，由此可与被搬送物31的重量的变化对应，提高通用性。此外，臂侧抵接面90形成为平面状，姿势维持侧抵接面85形成为曲面，使臂侧抵接面90和姿势维持侧抵接面85点接触或线接触，由此可抑制从臂对臂姿势维持机构60施加变位方向以外的方向的力。
此外，抵接体62通过滑动轴承86、74来抑制扭转力的产生，从而在变位方向上变位。由此，无论第2臂38的进入方向如何，均可使抵接体62在变位方向上变位。因此，臂姿势维持机构60可可靠地对第2臂38施加反力。
此外，由于抵接体62具有缓冲性，所以可防止第2臂38急剧地变位。例如，在由臂姿势维持机构60对第2臂38施加力的状态下，将第2臂38保持的被搬送物31交接到其他自动机，在这种情况下，从被搬送物31施加的重力产生的力被解除，由臂姿势维持机构60产生的朝向上方的力瞬间变得比由第2臂驱动机构43施加的力大，即使在上述情况下也可抑制抵接体62急剧移动。由此，即使在刚交接被搬送物31后，也可阻止由臂姿势维持机构60使第2臂38朝向上方变位的情况，可防止第2臂38振动。此外，可使用压缩螺旋弹簧的弹簧常数k较大的弹簧，即使在搬送重量较大的被搬送物31的情况下，也可配置在从基台33在水平方向上远离的位置。
在搬送物为大型物体的情况下，若在保持被搬送物31的状态下臂振动，则难以使振动衰减，但是通过对抵接体62赋予缓冲性，减少第2臂38振动的主要原因，可稳定地搬送被搬送物31。此外，可抑制抵接体62的振动，可防止在抵接体62振动的状态下第2臂与抵接体62抵接。
以上那样的本实施方式只不过是本发明的例示，在发明的范围内可对结构加以改变。例如，在实施方式中，对搬送自动机进行了说明，但是也可用于搬送自动机以外的自动机。例如也可用于加工自动机。
此外，关于自动机的臂结构并没有限定。此外，臂姿势维持机构60设为对第2臂38施加朝向上方的力，但是也可向上方以外的方向施力。
在本实施方式中，臂姿势维持机构60设为对第2臂38施加向上的力，但是也可对第2臂38以外的臂施加用于保持姿势的力。第2臂38的基部为上部连杆。在臂姿势维持机构60对第2臂以外的臂施力的情况下，相对于施力的臂来说，基台侧的臂为基部。
此外，作为反力产生机构64，使用了压缩螺旋弹簧，但是只要是施加反力的机构，则也可为其他机构。例如，也可使用空气弹簧、橡胶、气缸或液压缸。另外，在使用压缩螺旋弹簧的情况下，不需要动力，可以简单的结构实现反力产生机构。此外，在本实施方式中，通过多个搬送自动机对被搬送物31的接受及交接，而依次沿搬送路径搬送被搬送物31，但是也可用一台搬送自动机搬送被搬送物31。此外，可以在第2臂上粘贴合成树脂，来提高冲击吸收性及滑动性。
图27是用于表示本发明的其他实施方式的搬送自动机300的动作的图。该搬送自动机300与图1所示的搬送自动机30相比没有设置臂姿势维持机构60，其他结构相同。因此，标注相同附图标记并省略说明。
搬送自动机300，其第1臂36相对于下部连杆33倾斜预先规定的角度，换言之，相对于铅直假想线倾斜预先规定的角度θ1，而变形为规定变位姿势。将规定变位姿势下第2臂38的一端部38a和基准平面在垂直方向上的距离设为H。将第1臂36的长度设为Y1，第2臂38的长度设为Y2，第3臂39的长度设为Y3，第4臂40的长度设为Y4。另外，各臂的长度，对于所注意的臂来说，设定为从该臂与邻接的一个臂连结的连结位置到该臂与邻接的另一个臂连结的连结位置之间的长度。
搬送自动机300的第2臂的长度Y2形成为从规定姿势距离H减去极限高度Hc后的第1设定值(H-Hc)以下，所述规定姿势距离H为第1臂36变形为规定变位姿势的状态下第2臂38的一端部38a和基准平面在前述垂直方向上的距离，所述极限高度Hc为搬送自动机300的各臂在垂直方向上最接近基准平面的程度下的极限距离。
在图27中，第2臂38的长度Y2设定为与第1设定值(H-Hc)相等。由此，如图2所示，在规定变位姿势状态下，即使在第2臂38的另一端部38b到达最下方的状态下，也能防止低于极限高度Hc的情况。此外，与图2一样，第2臂38的长度Y2加上第3臂39的长度Y3后的值(Y2+Y3)设定为距离H0减去极限高度Hc后的值(H0-Hc)以下，所述距离H0是基准姿势下从第2臂38的一端部38a到地面的距离。
由此，如图27(1)～图27(4)所示，可以保持第4臂40的姿势，且以各臂37～40不低于极限高度Hc的状态，使第4臂40水平移动。此外，即使在基准姿势状态下，也能在各臂不低于极限高度Hc的情况下保持被搬送物。另外，作为比较例，即使是图36所示的搬送自动机20A，若规定姿势距离H较高，则也可使被搬送物从最远离基台的状态靠近，但是在规定姿势距离H较低的情况下，各臂会变成极限高度以下。与此相对，在本实施方式中，由于具有第2臂38～第4臂40，所以即使规定姿势距离H较低，也可使被搬送物移动。换言之，可以较低的姿态搬送被搬送物。因此，根据图27所示的搬送自动机，可在固定第1臂36的角度而使自动机保持较低姿态的状态下，使被搬送物在较宽的范围内动作。由此，可使返回时间迅速，实现循环时间的缩短。
图28是在第2臂38较长的情况和较短的情况下比较表示可搬送被搬送物的最大范围的图。如图28所示，在将第2臂38的姿势保持一定的情况下，第2臂38的长度Y2较短的情况与较长的情况相比，可将保持于第4臂40前端的被搬送物搬送到远预先规定的量ΔY的位置。
图29是表示在第2臂38过短的情况下使第2臂38向基台侧动作后的状态的图。如图29所示，若第2臂38过短，则有时会导致第3臂39过长。在该情况下，在将第1臂36保持为规定变位姿势的状态下，使第4臂40的姿势维持一定而变位，在该情况下，存在第3臂39变得低于极限高度Hc而使可移动被搬送物的区域变小的危险。
图30是表示第2臂38和第3臂39之间的关系的图。如图30(1)所示，作为第1设定条件，将基准姿势下第2臂38的长度Y2加上第3臂39的长度Y3后的值(Y2+Y3)设定为从距离H0减去极限高度Hc后的值(H0-Hc)以下，所述距离H0是基准姿势下第2臂38的一端部38a到地面的距离。
此外，如图30(2)所示，作为第2设定条件，将从第3臂39的长度Y3减去第2臂38的长度Y2后的值(Y3-Y2)设定为从高度H减去极限高度Hc后的值(H-Hc)以下，所述高度H是在变形为规定变位姿势的状态下第2臂38的一端部38a和基准平面在前述垂直方向上的高度。换言之，第2臂38的长度Y2是从前述极限高度Hc加上第3臂39的长度Y3后的值(Hc+Y3)减去高度H后的值(Hc+Y3-H)以上，所述高度H是在变形为规定变位姿势的状态下第2臂38的一端部38a和基准平面在前述垂直方向上的高度。
因此，若汇总第1及第2设定条件，则第2臂38的长度L2设定为从距离H0减去距离H后的值(H0-H)的一半以上，所述距离H0是在基准姿势下第2臂38的一端部38a到地面的距离，所述距离H是在变形为规定变位姿势的状态下第2臂38的一端部38a和基准平面在前述垂直方向上的距离。
通过将第2臂38及第3臂39设定为满足第1及第2设定条件的长度，可防止变成图29所示的状态，而使第4臂40向基台侧移动。具体地说，如图31所示，可使第4臂40向基台侧移动。
此外，图30(3)所示，若将基准姿势下第4臂40的一端部40a到地面的距离设为H1，则第4臂40的长度Y4用Y4＝H1-(H0-(Y2+Y3))表示。通过整理前式，第4臂40的长度Y4设定为从距离H1减去极限高度Hc后的值(H1-Hc)以下，所述距离H1是在基准姿势下第4臂40的一端部40a到地面的距离。
例如，将图27所示的搬送自动机300的各臂尺寸的一例如以下那样进行描述，第2臂38的长度Y2为405mm。此外，第3臂39的长度Y3为405mm。此外，第4臂40的长度Y4为800mm，此外，在基准姿势下，从第4臂40的另一端部40b到地面的距离H1为1010mm。在基准姿势下，从地面到第2臂的一端部38a的高度H0为1020mm。此外，极限高度Hc为210mm。此外，在变形为规定变位姿势的状态下，第2臂的一端部和基准平面在前述垂直方向上的距离H设定为620mm。
上述各臂的尺寸的一例满足上述第1及第2设定条件。具体地说，第2臂38的长度Y2加上第3臂39的长度后的值(Y2+Y3)为810mm，设定在从距离H0减去极限高度Hc后的值(H0-Hc)、即810以下，所述距离H0是基准姿势下第2臂38的一端部38a到地面的距离。
此外，从第3臂39的长度Y3减去第2臂38的长度Y2后的值(Y3-Y2)为零，设定在从高度H减去极限高度Hc后的值(H-Hc)、即410以下，所述高度H是在变形为规定变位姿势的状态下第2臂的一端部和基准平面在前述垂直方向上的高度。
此外，第2臂38的长度Y2为405mm，设定为从距离H0减去极限高度Hc后的值(H0-Hc)的一半、即200以上，所述距离H0是基准姿势下第2臂38的一端部38a到地面的距离。此外，第2臂38的长度Y2为405mm，设定为从高度H减去极限高度Hc后的值(H-Hc)、即410以下，所述高度H是在变形为规定变位姿势的状态下第2臂38的一端部38a和基准平面在前述垂直方向上的高度。
此外，第4臂40的长度Y4为800mm，设定为H1-(H0-(Y2+Y3))即800mm。因此，搬送自动机300满足上述所有条件。
图32是用于表示本发明的搬送自动机30、300的可动位置的图，图32(1)表示图1所示的搬送自动机30，图32(2)表示图27所示的搬送自动机300，图32(3)表示图36所示比较例的搬送自动机20A。各搬送自动机30、300、20A中，对应的尺寸设为相等。此外，在第2臂38为水平的状态下维持姿势，被搬送物所处的高度H11设为变形为规定变位姿势的状态下的第2臂38的一端部38a高度H以上。
图1所示的本发明的搬送自动机在满足 H0-Hc+L4-(H0-Hc)2-(H-Hc)2-(L4)2-(H-Hc)22<L3≤H-Hc]]>的情况下，将被搬送物向自动机侧移动的极限状态如图32(1)所示。此时从设定在基台上的基准位置到第4臂40的另一端部40b的水平距离即到达距离ΔX3用下式表示。
ΔX3=L1·sinθ1+L2+(L4-L3)2-(H11-H)2]]>图27所示的本发明的搬送自动机300，在满足(H0-H)/2≤Y2≤H-Hc时，将被搬送物向自动机侧移动的极限状态如图32(2)所示。此时从设定在基台上的基准位置到第4臂40的另一端部40b的水平距离即到达距离ΔX2用下式表示。
ΔX2=L1·sinθ1-(L2+L3)2-(H-Hc)2+(L4)2-(H11-H)2]]>图36所示的比较例的搬送自动机20A，被搬送物向自动机侧移动的极限状态为图32(3)所示的姿势。此时从设定在基台上的基准位置到第4臂40的另一端部40b的水平距离即到达距离ΔX1用下式表示。
ΔX1=L1·sinθ1+(L2+L3)2-(H-Hc)2+(L4)2-(H11-Hc)2]]>在上述条件的情况下ΔX2＜ΔX3＜ΔX1。因此，本发明的搬送自动机30、300与比较例的搬送自动机20A相比可使被搬送物更向自动机侧移动。因此，本实施方式的搬动自动机在将第1臂38配置于既定位置的状态下，可维持第4臂40的姿势以较低的姿势搬送被搬送物。此外，在基准姿势下，能防止各臂37～40变为极限高度Hc以下。
以上，对本发明优选例，在某种程度上特定地进行了说明，但是关于它们显然可以得到各种变形。因此，应理解为在不脱离本发明的范围及精神的情况下，可以与本说明书中特定记载的方式不同的方式实现本发明。
权利要求
1.一种搬送自动机的臂构造，其特征在于，具有基台，设置在预先规定的基准平面上；下部连杆，设置在前述基台上，上部连杆，设置在前述下部连杆的上方；第1臂，连结前述下部连杆和前述上部连杆，设置成相对于前述上部连杆及前述下部连杆自由变位；辅助连杆，连结前述下部连杆和前述上部连杆，设置成相对于前述上部连杆及前述下部连杆自由变位；第2臂，具有一端部及另一端部，前述一端部与前述上部连杆连结，设置成相对于前述上部连杆自由变位；第3臂，具有一端部及另一端部，前述第3臂的前述一端部与前述第2臂的前述另一端部连结，设置成相对于前述第2臂自由变位；第4臂，具有一端部及另一端部，前述第4臂的前述一端部与前述第3臂的前述另一端部连结，设置成相对于前述第3臂自由变位，安装保持被搬送物的保持机构；通过前述下部连杆、前述上部连杆、前述第1臂、前述辅助连杆构成四节转动机构，在前述第1至第4臂分别沿垂直方向延伸的情况下，可变形为基准姿势，即，前述第4臂的前述一端部比前述第3臂的一端部靠下方的姿势。
2.如权利要求1所述的搬送自动机的臂构造，其特征在于，前述第1至第4臂在变形为前述基准姿势的状态下分别从前述基准平面在垂直方向上离开极限高度(Hc)以上，所述极限高度(Hc)为最为靠近前述基准平面的程度下的距离。
3.如权利要求2所述的搬送自动机的臂构造，其特征在于，前述第2臂的长度Y2形成为从距离(H)减去前述极限高度(Hc)后的值(H-Hc)以下，所述距离(H)是在变形为规定变位姿势的状态下，前述第2臂的前述一端部和前述基准平面在垂直方向上的距离，所述规定变位姿势是指前述第1臂相对于前述下部连杆倾斜预先规定的角度的姿势。
4.如权利要求3所述的搬送自动机的臂构造，其特征在于，前述第2臂的长度(Y2)形成为从前述极限高度(Hc)加上前述第3臂的长度(Y3)后的值(Hc+Y3)减去高度(H)后的值(Hc+Y3-H)以上，所述高度(H)是在变形为前述规定变位姿势的状态下前述第2臂的前述一端部和前述基准平面在前述垂直方向上的高度。
5.如权利要求1～4中任一项所述的搬送自动机的臂构造，其特征在于，还包括臂姿势维持机构，所述臂姿势维持机构将维持前述第2臂的姿势所需的力施加给前述第2臂。
6.一种自动机，其特征在于，包括基部；臂，具有一端部及另一端，前述一端部与前述基部连结，设置成可相对于前述基部变位；臂驱动机构，驱动前述臂相对于前述基部变位；臂姿势维持机构，在前述臂的前述另一端部相对于前述基部在预先规定的方向上远离的状态下，与前述臂抵接，对前述臂施加维持前述臂的姿势所需的力的一部分。
7.如权利要求6所述的自动机，其特征在于，前述臂姿势维持机构在前述臂的前述另一端部相对于前述基部在水平方向上远离的状态下与前述臂抵接，对前述臂施加克服前述臂上施加的重力所需的力的一部分。
8.如权利要求6或7所述的自动机，其特征在于，前述臂姿势维持机构具有抵接体，与前述臂抵接；保持体，保持前述抵接体，使其可在预先规定的变位方向上变位；反力产生体，对前述抵接体施加反力，所述反力与通过前述臂使前述抵接体在变位方向上变位的变位量对应。
9.如权利要求6～8中任一项所述的自动机，其特征在于，包括基台；下部连杆，设置在前述基台上；上部连杆，设置在前述下部连杆的上方，构成连结前述臂的前述一端部的前述基部；第1臂，连结前述下部连杆和前述上部连杆，设置成相对于前述上部连杆及前述下部连杆自由变位；辅助连杆，连结前述下部连杆和前述上部连杆，设置成相对于前述上部连杆及前述下部连杆自由变位；第2臂，具有一端部及另一端部，构成前述臂，前述第2臂的前述一端部与前述上部连杆连结，设置成相对于前述上部连杆自由变位；第1臂驱动机构，驱动前述第1臂相对于前述下部连杆变位；第2臂驱动机构，驱动前述第2臂相对于前述上部连杆变位；前述臂姿势维持机构在前述第2臂的前述另一端部相对于前述上部连杆在水平方向上远离的状态下，与前述第2臂抵接。
10.如权利要求9所述的自动机，其特征在于，包括第3臂，与前述第2臂连结，设置成相对于前述第2臂自由变位；第4臂，与前述第3臂连结，设置成相对于前述第3臂自由变位；第3臂驱动机构，驱动前述第3臂相对于前述第2臂变位；第4臂驱动机构，驱动前述第4臂相对于前述第3臂变位；前述第3臂及前述第4臂设置成，在前述第2臂与前述臂姿势维持机构抵接的状态下自由变位。
11.如权利要求10所述的自动机，其特征在于，还包括姿势调整体，可自由变位地设置在前述第4臂上，安装保持被搬送物的保持机构；姿势调整体驱动机构，驱动前述姿势调整体相对于前述第4臂变位。
12.如权利要求6～11中任一项所述的自动机，其特征在于，前述臂姿势维持机构与前述基台连结。
13.如权利要求6～12中任一项所述的自动机，其特征在于，前述臂姿势维持机构对前述臂施加的力设定为比前述臂驱动机构的最大驱动力小。
14.如权利要求6～13中任一项所述的自动机，其特征在于，前述臂姿势维持机构可调整对前述臂施加的力。
15.如权利要求6～14中任一项所述的自动机，其特征在于，前述臂姿势维持机构中与前述臂抵接的部分、和前述臂中与前述臂姿势维持机构抵接的部分中的至少某一方，其外周面形成为曲面。
16.如权利要求6～15中任一项所述的自动机，其特征在于，前述臂姿势维持机构具有抵接体，与前述臂抵接；保持体，保持前述抵接体，使其可在预先规定的变位方向上变位；反力产生体，对前述抵接体施加反力，所述反力与通过前述臂使前述抵接体在变位方向上变位的变位量对应；前述抵接体经由滑动轴承保持在前述保持体中。
17.如权利要求16所述的自动机，其特征在于，前述抵接体对于移动具有缓冲性。
18.如权利要求6～17中任一项所述的自动机，其特征在于，前述自动机是在保持被搬送物的状态下在水平方向上搬送的搬送自动机。
19.一种臂姿势辅助构造，其特征在于，实现在权利要求6～18中任一项所述的自动机中使用的臂姿势维持机构。
全文摘要
在四节连杆(33～37)中的上部连杆(35)上连结第2臂(38)，在第2臂(38)上连结第3臂(39)，在第3臂(39)上连结第4臂(40)。
文档编号B25J19/00GK101022927SQ200580031640
公开日2007年8月22日 申请日期2005年7月20日 优先权日2004年7月20日
发明者稻田隆浩, 前口裕二, 加藤烈, 矶村忠 申请人:川崎重工业株式会社