CN111819038A - 采用平行连杆机构的作业设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

作业设备(1)包括连杆促动装置(7)和其控制装置(2)。控制装置(2)包括：存储多个目标位置(P)的存储部(3)；计算部(4)，该计算部(4)依次读取该已存储的各目标位置(P)，计算目标位置(P)之间的各促动器(11‑1～11‑3)的移动量和移动速度；以及控制部(5)。控制部(5)以通过计算部(4)计算的各促动器(11‑1～11‑3)的移动量和移动速度，使各促动器(11‑1～11‑3)动作。控制部(5)能针对每个目标位置(P)，变更促动器(11‑1～11‑3)的加减速时间。

Description

采用平行连杆机构的作业设备及其控制方法

相关申请

本申请要求申请日为2018年2月26日，申请号为JP特愿2018-031748号的申请的优先权，通过参照将其整体作为构成本申请的一部分的内容而引用。

技术领域

本发明涉及用于产业设备等的必须要求精密的宽范围的促动范围的设备的采用平行连杆机构的作业设备，及其控制方法。

背景技术

作为在为紧凑的结构的同时，可进行精密的宽范围的促动范围的动作的连杆促动装置，人们提出有比如专利文献1所示的那样的类型。专利文献1的连杆促动装置包括：平行连杆机构，在该平行连杆机构中，相对于基端侧的连杆枢毂，前端侧的连杆枢毂经由大于等于3组的连杆机构，以姿势可变更的方式连接；促动器，该促动器在大于等于3组的连杆机构中的大于等于2组的连杆机构中，任意地变更前端侧的连杆枢毂相对基端侧的连杆枢毂的姿势。

在专利文献1所示的那样的连杆促动装置中，作为即使在高速动作时的情况下仍高精度地使前端侧的连杆枢毂定位的控制方法，人们提出专利文献2所示的那样的进行促动器的加减速时间的设定的控制方法。该控制方法通过以全部的促动器同时地开始动作，同时地完成动作的方式进行控制的同步控制，进行控制每个促动器的动作，将前端侧的连杆枢毂变更到任意姿势的姿势控制。由此，将全部的促动器的减速时间设定在连杆促动装置所具有的共振频率的1个周期附近，进行同步控制和姿势控制。

另外，人们提出组合专利文献1所示的那样的连杆促动装置和直线移动机构的作业设备(比如，专利文献3)。在专利文献3所示的那样的组合连杆促动装置和直线移动机构的结构中，作为于连杆促动装置的前端上装载终端执行器，连续地使终端执行器进行作业的作业空间上的多个作业点移动时的控制方法，人们提出有专利文献4所示的那样的控制方法。

在专利文献4的控制方法中，在借助通过点，将从终端执行器进行作业的被作业面上的终端执行器所移动的起点到终点的线路分割为多个区间，根据由已指定的目标移动速度和各区间的距离而确定的各区间内的移动的时间与各区间的各臂的旋转角运动量，计算各区间的各臂的旋转速度。作为计算各区间内的各臂的旋转速度的值，按照在各区间不进行加减速而连续地旋转的方式对各促动器进行定位控制。由此，使被作业点上的已分割的多个点间从起点到终点实质上以一定速度而动作。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特许5785055号公报

专利文献2：JP特许5864322号公报

专利文献3：JP特开2015-188945号公报

专利文献4：JP特开2015-155124号公报

发明内容

发明要解决的课题

专利文献2所示的促动器的加减速时间的设定方法采用连杆促动装置的共振频率而进行设定。在专利文献1所示的那样的连杆促动装置中，由于伴随前端侧连杆枢毂的姿势，作用于前端侧连杆枢毂上的力的方向，连杆促动装置的刚性变化，故连杆促动装置的共振频率也变化。由此，在采用专利文献2所示的连杆促动装置的共振频率，设定促动器的加减速时间的方法中，在其刚性不同于规定的姿势(比如，原点姿势)的目标位置，因加减速时间不当，故产生振动，无法进行高速而高精度的定位。

此外，在专利文献3所示的组合连杆促动装置和直线移动机构的结构中，在专利文献4所示的，连续地移动装载于前端的终端执行器进行作业的作业空间上的多个目标位置时，产生连杆促动装置和直线移动机构同步动作的情况。连杆促动装置的运动控制不是S形驱动，而是梯形驱动。由于连杆促动装置的点对点(point to point)动作的目的在于高速驱动，故加减速时间短，在S形驱动和梯形驱动中，实际的动作几乎没有变化。于是，S形驱动可通过梯形驱动而进行近似处理，加减速度可视为一定。

由此，在连杆促动装置和直线移动机构同步动作的场合，必须要求直线移动机构的加减速时间与连杆促动装置相等。由此，如果象专利文献2所示的那样，在直线移动机构的促动器中设定基于连杆促动装置的共振频率的加减速时间，因直线移动机构的加减速度大，故产生振动，无法进行高精度的定位。

以图17～图25为例子，对专利文献2的上述课题进行说明。

图17的连杆促动装置7包括平行连杆机构10，在该平行连杆机构10中，相对于基端侧的连杆枢毂12，前端侧的连杆枢毂13经由3组的连杆机构14，以姿势可变更的方式连接。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4个旋转对偶构成的4节连锁的连杆机构。基端侧和前端侧的端部连杆部件15、16呈L形，其一端分别自由旋转地连接于基端侧的连杆枢毂12和前端侧的连杆枢毂13上。在中间连杆部件17的两端，分别自由旋转地连接基端侧和前端侧的端部连杆部件15、16的另一端。

连杆促动装置7的姿势由图20所示的折角θ和回转角φ而确定。折角θ指相对基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA，前端侧连杆枢毂13的中心轴QB倾斜的垂直角度，回转角φ指相对基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA，前端侧连杆枢毂13的中心轴QB倾斜的水平角度。

图17表示连杆促动装置的原点姿势。原点姿势指基端侧连杆枢毂12的中心轴QA和前端侧连杆枢毂13的中心轴QB一致的状态的姿势。即，其为连杆促动装置7的折角θ为0°的姿势。在这里，在折角θ为0°时，无论回转角φ为什么样的值，均为相同的姿势(原点姿势)。图18为图17的原点姿势的俯视图。如图18所示那样，图19表示相对于前端侧连杆枢毂，相对于在从与中心轴相正交的平面的外周，朝向中心的8个方向(力施加方向θxφ0-A～θxφ0-H)施加力时的力施加方向θxφ0-A～θxφ0-H的连杆促动装置7的刚性。如图19所示那样，在为原点姿势时，相对于从各周方向的施加力的刚性的参差不齐几乎没有。

图20表示任意姿势的折角θ(＝θx)、回转角φ(＝φy)。折角θ和回转角φ为确定连杆促动装置7的姿势的2个参数。图21表示在任意的姿势(折角θ＝θx，回转角φ＝φy)，与图18相同，相对于前端侧连杆枢毂13，从与中心轴相正交的平面的外周朝向中心的力施加方向θxφy-A～θxφy-H。

图21表示相对任意的姿势(折角θx＝θ0～θ2，回转角φy＝φ0)的各力施加方向θxφ0-A～θxφ0-H的连杆促动装置7的刚性。横轴表示力施加方向，纵轴表示相对各力施加方向的连杆促动装置7的刚性。即，图21表示在回转角φ固定于φy＝φ0，折角θ为θx＝θ0～θ2(θ0＜θ1＜θ2)时，针对各姿势，从力施加方向θxφ0-A～θxφ0-H的8个方向而施加力时的连杆促动装置7的刚性。如根据图22而明白的那样，折角θ越大，相对于力施加方向的不同的刚性的参差不齐越大。

在这里，“相对于力施加方向的连杆促动装置7的刚性”与“相对于前端侧连杆枢毂13的动作开始时和动作完成时施加的加速度的方向的连杆促动装置7的刚性”相同。“相对于前端侧连杆枢毂13的动作开始时和动作完成时施加的加速度的方向的连杆促动装置7的刚性”与“相对于前端侧连杆枢毂13的移动方向的连杆促动装置7的刚性”相同。于是，通过图22，折角θ越大，相对于前端侧连杆枢毂的移动方向的连杆促动装置7的刚性的参差不齐越大。

图23与图22相同，表示相对任意的姿势(折角θx＝θ0～θ2，回转角φy＝φ1)的各力施加方向θxφ1-A～θxφ1-H的连杆促动装置7的刚性。即，图23表示在回转角φ固定于φy＝φ1，折角θ为θx＝θ0～θ2(θ0＜θ1＜θ2)时，针对各姿势，从力施加方向θφy-A～θφ1-H的8个方向而施加力时的连杆促动装置7的刚性。在图23中，与图22相比较，刚性最大的力施加方向不同，但是，与图22相同，折角θ越大，相对于力施加方向的不同的刚性的参差不齐越大。即，折角θ越大，相对于前端侧连杆枢毂的移动方向的连杆促动装置7的刚性的参差不齐越大。

图24也与图22相同，表示相对任意的姿势(折角θx＝θ0～θ2，回转角φy＝φ2)的各力施加方向θxφ2-A～θxφ2-H的连杆促动装置7的刚性。即，图24表示在回转角φ固定于φy＝φ2，折角θ为θx＝θ0～θ2(θ0＜θ1＜θ2)时，针对各姿势，从力施加方向θxφ2-A～θxφ2-H的8个方向而施加力时的连杆促动装置7的刚性。在图24中，与图22和图23相比较，刚性最大的力施加方向不同，但是，与图22和图23相同，折角θ越大，相对于力施加方向的不同的刚性的参差不齐越大。即，折角θ越大，相对于前端侧连杆枢毂13的移动方向的连杆促动装置7的刚性的参差不齐越大。

图25表示相对任意的姿势(折角θx＝θ2，回转角φ＝φ0～φ2)的各力施加方向θ2φy-A～θ2φy-H的连杆促动装置7的刚性。即，不同于图22～图24，图25表示在将折角θ固定在θx＝θ2，回转角φ为φy＝φ0～φ2(φ0＜φ1＜φ2)时，针对各姿势，从力施加方向θ2φy-A～θ2φy-H的8个方向而施加力时的连杆促动装置7的刚性。在图25中，如果即使在折角θ相同的情况下，回转角φ仍不同，则连杆促动装置7相对于各力施加方向的刚性不同。即，还因回转角φ，前端侧连杆枢毂的移动方向的连杆促动装置7的刚性不同。于是，由于通过图22～图25，伴随前端侧连杆枢毂的姿势，作用于前端侧连杆枢毂上的力的方向(前端侧连杆枢毂的移动方向)，连杆促动装置7的刚性变化，故连杆促动装置7的共振频率变化。

于是，在采用专利文献2所示的那样的连杆促动装置7的共振频率而设定促动器的加减速时间的方法中，在刚性不同于规定的姿势(比如，原点姿势)的目标位置，加减速时间不当。由此，产生振动，无法进行高速而高精度的定位。

本发明的目的在于提供一种采用平行连杆机构的作业设备，其中，通过适当地设定加减速时间，在其刚性不同于规定的姿势的条件下，可抑制振动。

本发明的另一目的在于提供下述的采用平行连杆机构的作业设备，其中，通过针对组合连杆促动装置和大于等于1轴的组合侧的促动器的作业设备，就每个动作模式，适当地设定加减速时间，可抑制振动，可进行高速高精度的定位。

本发明的还一目的在于提供相对本发明的采用平行连杆机构的作业设备，每个目标位置的加减速时间可设定为容易并且适合的值的控制方法。

用于解决课题的技术方案

通过标注用于实施方式的标号，对本发明的作业设备进行说明。本发明的第1种采用平行连杆机构10的作业设备1涉及下述的设备，其中，相对于基端侧的连杆枢毂12，前端侧的连杆枢毂13经由大于等于3组的连杆机构14，以姿势可变更的方式连接；

上述各连杆机构14包括：基端侧和前端侧的端部连杆部件，在基端侧和前端侧的端部连杆部中，其一端分别可旋转地连接于上述基端侧的连杆枢毂12和前端侧的连杆枢毂13上；中间连杆部件，在该中间连杆部件中，其两端分别可旋转地连接于上述基端侧和前端侧的端部连杆部件的另一端上；

该作业设备包括：

连杆促动装置7，在该连杆促动装置7中，于上述大于等于3组的连杆机构14中的大于等于2组的连杆机构14中，设置姿势控制用的促动器11(11-1，11-2，11-3)，该姿势控制用促动器11(11-1，11-2，11-3)变更上述前端侧的连杆枢毂13相对上述基端侧的连杆枢毂12的姿势；

控制装置2，该控制装置2按照下述的方式对上述各促动器11(11-1，11-2，11-3)进行控制，该方式为：对于上述前端侧的连杆枢毂13相对上述基端侧的连杆枢毂12的姿势，以该前端侧的连杆枢毂13为基准而确定的位置P从当前位置变更为目标位置；

上述控制装置2包括：

存储部3，该存储部3存储多个上述目标位置P(P1，P2，P3……)；

计算部4，该计算部4依次读取存储于上述存储部3中的上述各目标位置P(P1，P2，P3……)，计算上述目标位置P(P1，P2，P3……)之间的各促动器11(11-1，11-2，11-3)的移动量和移动速度；

控制部5，该控制部5通过借助该计算部4而计算的各促动器11(11-1，11-2，11-3)的移动量和移动速度，使上述各促动器11(11-1，11-2，11-3)动作；

上述控制部5能针对每个上述目标位置P(P1，P2，P3……)，变更上述促动器11(11-1，11-2，11-3)的加减速时间。

另外，上述“以前端侧的连杆枢毂13为基准而确定的位置”可为以前端侧的连杆枢毂13的位置和姿势为基准而专门地确定的位置，比如，安装于前端侧的连杆枢毂13上，对对象(工件)进行作业的终端执行器6的作业点(带有目标位置P的标号的位置)，更具体地说，在终端执行器6的前端处确定。由此，如果通过坐标位置等，将上述“位置”作为目标位置P而规定，在目标位置P变化时，前端侧的连杆枢毂13的姿势变化。在本说明书，附图中，作业点为附加有表示目标位置的符号“P”的位置。

另外，上述“加减速时间”为加速时间和减速时间。

在采用连杆促动装置7的共振频率，设定使作业设备1动作的促动器11(11-1，11-2，11-3)的加减速时间的场合，如果采用规定的姿势(比如，原点姿势)的共振频率，由于伴随姿势和移动方向，连杆促动装置7的刚性(平行连杆机构10的刚性)变化，故产生振动。

但是，在本发明的第1作业设备中，在将连杆促动装置7从1个姿势(1个目标位置P)动作到下一姿势(下一目标位置P)时，针对每个目标位置P，各促动器11(11-1，11-2，11-3)的加减速时间可变更。由此，可采用与目标位置P的前端侧的连杆枢毂13的姿势和移动方向相对应的共振频率，针对每个目标位置，设定加减速时间。借此，可在其刚性不同于规定的姿势的目标位置P处抑制高速定位时的振动。

还可在本发明的第1作业设备中，上述存储部3存储针对每个上述目标位置P，上述加减速时间所确定的对应表3a，上述控制部6以针对每个目标位置P而从上述对应表3a读取的上述加减速时间，使上述各促动器11(11-1，11-2，11-3)动作。通过采用表示每个目标位置P和加减速时间的相关性的对应表(换言之，为相关表格)3a，针对每个目标位置P，可设定与前端侧连杆枢毂13的姿势和移动方向相对应的加减速时间。由此，在其刚性不同于规定的姿势的目标位置P，可通过简单的控制，抑制高速定位时的振动。在此场合，加减速时间为通过点对点驱动，进行梯形驱动的场合的加速时间和减速时间。

也可在本发明的第1作业设备中，上述存储部3存储针对通过分割上述前端侧连杆枢毂13的可动作范围而求出的每个规定的姿势，加减速时间所确定的对应表3b，上述控制部5采用上述对应表3b的加减速时间，计算上述各目标位置的加减速时间，将其用于控制。连杆促动装置7的姿势通过折角θ和回转角φ确定，但是，“各规定的姿势”也可仅仅通过折角θ进行区分，还可通过折角θ和回转角φ这两者区分。即使在针对通过分割前端侧连杆枢毂13的可动作的范围而求出的每个规定的姿势，采用加减速时间的情况下，仍可缩短加减速时间的设定所需要的时间，在其刚性不同于规定的姿势的目标位置P，可通过简单的控制，抑制高速定位时的振动。

在此场合，上述控制部5也可根据上述对应表3b的加减速时间，通过直线近似处理方式而计算各目标位置的加减速时间。通过采用直线近似处理，每个目标位置P的加减速时间的计算容易进行。

本发明的第2种采用平行连杆机构的作业设备1为下述的设备，其中，相对于基端侧的连杆枢毂12，前端侧的连杆枢毂13经由大于等于3组的连杆机构14，以姿势可变更的方式连接；

上述各连杆机构14包括：基端侧和前端侧的端部连杆部件，在该基端侧和前端侧的端部连杆部中，其一端分别可旋转地连接于上述基端侧的连杆枢毂12和上述前端侧的连杆枢毂13上；中间连杆部件，在该中间连杆部件中，其两端分别可旋转地连接于上述基端侧和前端侧的端部连杆部件的另一端上；

该作业设备1包括：

连杆促动装置7，在该连杆促动装置7中，于上述大于等于3组的连杆机构14中的大于等于2组的连杆机构14中，设置姿势控制用的促动器11(11-1，11-2，11-3)，该姿势控制用的促动器11(11-1，11-2，11-3)变更上述前端侧的连杆枢毂13相对上述基端侧的连杆枢毂12的姿势；

终端执行器6，该终端执行器6安装于上述前端侧的连杆枢毂13上；

大于等于1轴的组合侧的促动器71～73、85～87、95～98，该促动器71～73、85～87、95～98与上述连杆促动装置7相组合地设置；

控制装置2，该控制装置2控制上述姿势控制用的促动器11(11-1，11-2，11-3)和上述组合侧的促动器71～73、85～87、95～98；

上述控制装置2包括：

存储部3，该存储部3存储作为上述多个上述终端执行器6所作业的作业空间上的各作业点的坐标的多个上述目标位置P；

计算部4，该计算部4依次读取存储于上述存储部3中的上述各目标位置P，计算上述目标位置P之间的各促动器11(11-1，11-2，11-3)、71～73、85～87、95～98的移动量和移动速度；

控制部5，该控制部5通过借助该计算部4而计算的各促动器11(11-1，11-2，11-3)、71～73、85～87、95～98的移动量和移动速度，使上述各促动器11(11-1，11-2，11-3)、71～73、85～87、95～98动作；

上述控制部5能针对所移动的促动器11(11-1，11-2，11-3)、71～73、85～87、95～98的每个，变更加减速时间。

这样，控制部5可针对所移动的促动器11(11-1，11-2，11-3)、71～73、85～87、95～98中的每个，变更加减速时间。由此，在组合连杆促动装置7和大于等于1轴的促动器(比如，由直线移动机构构成的促动器71～73)的结构中，可对应于仅仅连杆促动装置7动作的场合，与连杆促动装置7以外的大于等于1轴的促动器71～73动作的场合，以及连杆促动装置7和大于等于1轴的促动器71～73同步地动作的场合的相应的条件，适当地设定加减速时间。由此，抑制振动，高速高精度的定位是可能的。

也可在本发明的第2种作业设备1中，在上述组合侧的促动器71～73，85～87，95～98没有动作，仅仅上述连杆促动装置7动作的场合，上述控制部5能针对每个上述目标位置P，变更上述各促动器11(11-1，11-2，11-3)、71～73、85～87、95～98的加减速时间。在仅仅连杆促动装置7动作的场合，通过可对应于前端侧连杆枢毂13的姿势，前端侧连杆枢毂13的移动方向，变更连杆促动装置7的加减速时间，抑制其刚性不同于规定的姿势(比如，原点姿势)的目标位置P的振动，高速高精度的定位是可能的。

还可在第2发明中，在上述连杆促动装置7和上述组合侧的促动器71～73、85～87、95～98进行同步动作时，上述控制装置2以仅仅上述连杆促动装置7动作时的姿势变更用的促动器11(11-1，11-2，11-3)的加减速时间的整数倍的加减速时间，使上述组合侧的促动器71～73、85～87、95～98动作。

在连杆促动装置7以外的大于等于1轴的促动器71～73、85～87、95～98动作的场合，通过进行动作的促动器71～73、85～87、95～98的负荷，设定加减速时间，抑制振动，高速高精度的定位是可能的。在同步地进行动作的场合，通过形成仅仅连杆促动装置7动作时的加减速时间的整数倍的加减速时间，由于相对连杆促动装置7，设定共振频率的整数倍的加减速时间，故可抑制振动，获得相对连杆促动装置7以外的大于等于1轴的促动器，可充分地确保加减速时间，抑制振动的效果。

由于为共振频率的整数倍，故如果将共振频率的1个周期设定为加减速时间，则获得相同的效果。如果使加减速时间过长，则一系列动作的平均速度低。相对该情况，以仅仅连杆促动装置以外的促动器动作的场合的加减速时间以上的时间，将最小的共振频率的整数倍周期设定为加减速时间，由此，可防止一系列的动作的平均速度低的情况。

还可在针对每个上述目标位置P，上述各促动器11(11-1，11-2，11-3)、71～73、85～87、95～98的加减速时间可变更的场合，上述存储部3存储针对每个上述目标位置P，上述加减速时间所确定的对应表3a，上述控制部5以针对每个上述目标位置P而从上述对应表3a中读取的上述加减速时间，使上述各促动器11(11-1，11-2，11-3)、71～7385～87、95～98动作。与本发明的第1种作业设备相同，通过采用表示每个目标位置P和加减速时间的相关性的对应表3a，针对每个目标位置P，可设定与上述前端侧连杆枢毂13的姿势和移动方向相对应的加减速时间。由此，在其刚性不同于规定的姿势的目标位置P，可通过简单的控制，抑制高速定位时的振动。

也可在针对每个上述目标位置P，可变更上述各促动器11(11-1，11-2，11-3)、71～73、85～87、95～98的加减速时间的场合，上述存储部3存储针对通过分割上述前端侧连杆枢毂13的可动作范围而求出的每个规定的姿势，加减速时间所确定的对应表3b，上述控制部5采用上述对应表3b的加减速时间，计算上述各目标位置P的加减速时间，将其用于控制。即使在针对通过分割上述前端侧连杆枢毂13的可动作范围而求出的每个规定的姿势，采用加减速时间的情况下，仍可缩短加减速时间的设定所需要的时间。由此，在其刚性不同于规定的姿势的目标位置，可简单地抑制高速定位时的振动。

在此场合，上述控制部5根据上述每个规定的姿势的加减速时间，通过直线近似处理，计算各目标位置的加减速时间。通过采用直线近似处理，每个目标位置P的加减速时间的计算容易地进行。

还可在该第1种和第2种作业设备1中，包括输入部8，该输入部8可相对上述存储部3，针对每个上述作业位置P，操作人员通过手工输入而变更加减速时间，上述控制部5以针对每个上述目标位置而从上述存储部中读取的上述加减速时间，使上述促动器11(11-1，11-2，11-3)、71～73、85～87、95～98动作。如果操作人员可通过输入而变更加减速时间，则在其刚性不同于规定的姿势的目标位置P，可简单地抑制高速定位时的振动。

也可在该第1种和第2种作业设备1中，设置检测上述前端侧连杆枢毂13的振动的振动检测器100，并且在上述控制装置5中设置学习器99，该学习器99学习上述前端侧连杆枢毂13的姿势和上述前端侧连杆枢毂13动作的方向与上述前端侧连杆枢毂13的振动和加减速时间的相关性，采用所学习的数据，在上述存储部3中设定上述加减速时间，上述控制部5采用在上述存储部3中设定的上述加减速时间，针对每个上述目标位置P，变更上述各促动器11(11-1，11-2，11-3)、71～73、85～87、95～98的加减速时间。

学习器99为比如人工智能，其以机械方式判断存储于存储部3中的数据，采用判断结果，在存储部3中自动地设定相对装载工件的尺寸、重量的变更的最佳的加减速时间。另外，学习方法也可为任意的方法。通过像这样而具有学习功能，即使在变更装载工件W的尺寸、重量的情况下，仍自动地设定每个目标位置P的加减速时间，在其刚性不同于规定的姿势的目标位置P处，可简单地抑制高速定位时的振动。

还可在该第1种和第2种作业设备1中，上述对应表3a的每个上述目标位置P的上述加减速时间为根据上述当前位置和上述目标位置的至少2个姿势的上述平行连杆机构10的刚性而求出的各促动器11(11-1，11-2，11-3)、71的加减速时间，由此，每个目标位置P的适合的加减速时间可容易地设定。

在此场合，上述对应表3a的每个上述目标位置P的上述加减速时间也可为下述的每个上述目标位置P的上述加减速时间，该每个上述目标位置P的上述加减速时间是通过对到达其姿势依次变更为上述各目标位置P的变更开始时的姿势和最终的目标位置这2个位置之间的刚性的变化进行直线近似处理的方式求出的。通过采用直线近似处理，每个目标位置的适合的加减速时间可容易地设定。

在本发明的控制方法中，本发明的作业设备中的上述对应表3a的每个上述目标位置P的上述加减速时间为根据上述当前位置和上述目标位置中的至少2个姿势的上述平行连杆机构的刚性而求出的各促动器的加减速时间。这样，通过根据当前位置和上述目标位置中的至少2个姿势的上述平行连杆机构的刚性而设定各促动器的加减速时间，每个目标姿势的加减速时间可设定为容易而适合的值。

在本发明的控制方法中，上述对应表的上述每个上述目标位置的上述加减速时间也可为姿势依次变更为上述各目标位置的变更开始时的姿势和最终的目标位置的姿势这2个姿势之间的刚性的变化进行直线近似处理而求出的每个上述目标位置的上述加减速时间。同样在此场合，每个目标姿势的加减速时间可设定为容易而适合的值。

权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少2个结构中的任意的组合均包含在本发明中。特别是，权利要求书中的各项权利要求的2个以上的任意组合也包含在本发明中。

附图说明

根据参照附图的下面的优选的实施形式的说明，会更清楚地理解本发明。但是，实施形式和附图用于单纯的图示和说明，不应用于限制本发明的范围。本发明的范围由后附的权利要求书确定。在附图中，多个附图中的同一部件标号表示同一或相应部分。

图1为在本发明的第1实施方式的采用平行连杆机构的作业设备的立体图中组合控制装置的方框图的说明图；

图2为该作业设备的连杆促动装置的主视图；

图3为该连杆促动装置的动作的说明图；

图4为表示该连杆促动装置的一部分的主视图；

图5为沿图4中的V—V线的剖视图；

图6为通过直线而表示该连杆促动装置的模型图；

图7为该作业设备的对应表的一个例子的说明图；

图8为表示该作业设备的控制部所控制的动作时间与速度的关系例子的曲线图；

图9A为该作业设备的对应表的一个例子的说明图；

图9B为该作业设备的对应表的另一例子的说明图；

图9C为该作业设备的对应表的还一例子的说明图；

图10为在本发明的第2实施方式的采用平行连杆机构的作业设备的立体图中组合控制装置的方框图的说明图；

图11为在本发明的第3实施方式的采用平行连杆机构的作业设备的立体图中组合控制装置的方框图的说明图；

图12为在本发明的第4实施方式的采用平行连杆机构的作业设备的立体图中组合控制装置的方框图的说明图；

图13为在本发明的第5实施方式的采用平行连杆机构的作业设备的立体图中组合控制装置的方框图的说明图；

图14为在本发明的第6实施方式的采用平行连杆机构的作业设备的立体图中组合控制装置的方框图的说明图；

图15为在本发明的第7实施方式的采用平行连杆机构的作业设备的立体图中组合控制装置的方框图的说明图；

图16为在本发明的第8实施方式的采用平行连杆机构的作业设备的立体图中组合控制装置的方框图的说明图；

图17为过去的采用平行连杆机构的作业设备的立体图；

图18为该作业设备的俯视图；

图19为表示该作业设备的力的施加方向和刚性的关系的曲线图；

图20为该作业设备的折角和回转角的说明图；

图21为从图20的XXI方向观看前端侧连杆枢毂的图；

图22为表示该作业设备的力的施加方向和刚性的另一例子的曲线图；

图23为表示该作业设备的力的施加方向和刚性的还一例子的曲线图；

图24为表示该作业设备的施加方向和刚性的又一例子的曲线图；

图25为表示该作业设备的施加方向和刚性的再一例子的曲线图。

具体实施方式

根据附图，对本发明的实施方式进行说明。

<第1实施方式>

图1～图8表示本发明的第1实施方式。采用该平行连杆机构的作业设备1包括连杆促动装置7、终端执行器6和控制装置2，该连杆促动装置7由平行连杆10和其姿势控制用的促动器11(11-1，11-2，11-3)构成。

对连杆促动装置7进行说明。在连杆促动装置7的平行连杆机构10中，如图2、图3所示那样，相对于基端侧连杆枢毂12，经由3组的连杆机构14，以姿势可变更的方式连接前端侧的连杆枢毂13。连杆机构14的数量也可大于等于4组。

在图4中示出各连杆机构14中的一个。如图4所示那样，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4个旋转对偶构成的4节连锁的连杆机构。基端侧和前端侧的端部连杆部件15、16呈L字形，其一端分别自由旋转地连接于基端侧的连杆枢毂12和前端侧的连杆枢毂13上。在中间连杆部件17的两端处，分别自由旋转地连接基端侧和前端侧的端部连杆部件15、16的另一端。

平行连杆机构10为组合2个球面连杆机构的结构，基端侧的连杆枢毂12和基端侧的端部连杆部件15的各旋转对偶，与基端侧的端部连杆部件15和中间连杆部件17的各旋转对偶的中心轴在基端侧的球面连杆中心PA(图5)处交叉。同样地，前端侧的连杆枢毂13和前端侧的端部连杆部件16的各旋转对偶，与前端侧的端部连杆部件16和中间连杆部件17的各旋转对偶的中心轴在前端侧的球面连杆中心PB(图5)处交叉。

另外，在基端侧和前端侧，连杆枢毂12、13和端部连杆部件15、16的各旋转对偶与距相应的球面连杆中心PA、PB的距离均相同，端部连杆部件15、16和中间连杆部件17的各旋转对偶与距相应的球面连杆中心PA、PB的距离均相同。端部连杆部件15、16和中间连杆部件17的各旋转对偶的中心轴既可具有某交叉角γ，也可平行。

图5为沿图4中的V-V线的剖视图。在该图中，示出基端侧的连杆枢毂12和基端侧的端部连杆部件15的各旋转对偶的中心轴O1，中间连杆部件17和端部连杆部件15的各旋转对偶的中心轴O2，与基端侧的球面连杆中心PA的关系。即，中心轴O1和中心轴O2交叉的点为球面连杆中心PA。在该图的例子中，连杆枢毂12(13)和端部连杆部件15(16)的各旋转对偶的中心轴O1，与端部连杆部件15(16)和中间连杆部件17的各旋转对偶的中心轴O2所形成的角度α为90°，角度α也可为90°以外的角度。

3组的连杆机构14无论为如何的姿势，从几何学角度说，均为同一形状。从几何学角度说，为同一形状指如图6所示那样，通过直线而表示各连杆部件15、16、17的几何学模型，即，通过各旋转对偶，与将旋转对偶之间连接的直线而表示的模型为相对中间连杆17的中间部的基端侧部分和前端侧部分对称的形状。图6为通过直线表示一组的连杆机构14的图。本实施方式的平行连杆机构10为旋转对称型，为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中间连杆部件17的中心线C而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上。

通过基端侧的连杆枢毂12和前端侧的连杆枢毂13与3组的连杆机构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围绕正交的两个轴而旋转。换言之，相对于基端侧的连杆枢毂12，前端侧的连杆枢毂13的旋转为两个自由度，其姿势自由变更。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，通过基端侧的球面连杆中心PA，垂直地与基端侧的连杆枢毂12和基端侧的端部连杆部件15的各旋转对偶的中心轴O1(图5)相交的直线为基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA。同样地，通过前端侧的球面连杆中心PB，垂直地与前端侧的连杆枢毂13和前端侧的端部连杆部件16的各旋转对偶的中心轴O1(图5)相交的直线为前端侧的连杆枢毂13的中心轴QB。

在此场合，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的折角θ的最大值可为约±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为相对基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA，前端侧的连杆枢毂13的中心轴QB倾斜的垂直角度。回转角φ为相对基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA，前端侧的连杆枢毂13的中心轴QB倾斜的水平角度。

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。在基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA和前端侧的连杆枢毂13的中心轴QB位于同一线上的原点位置的状态(图2)，前端侧的连杆枢毂13朝向正下方。图1、图3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取某动作角的状态。即使在姿势变化的情况下，基端侧和前端侧端的球面连杆中心PA、PB之间的距离(图6)仍没有变化。

在各连杆机构14满足以下的条件1～5的场合，从几何学的对称性来说，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构成的前端侧部分相同地动作。于是，在平行连杆机构10进行从基端侧向前端侧的旋转传递的场合，基端侧和前端侧用作为相同的旋转角，等速地旋转的等速自由接头。

条件1：在基端侧和前端侧，各连杆机构14中的连杆枢毂12、13和端部连杆部件15、16的旋转对偶的中心轴O1的角度和长度相互相等。

条件2：在基端侧和前端侧，连杆枢毂12、13和端部连杆部件15、16的旋转对偶的中心轴O1与端部连杆部件15、16和中间连杆部件17的旋转对偶的中心轴O2在球面连杆中心PA、PB处交叉。

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：相对中间连杆部件17的对称面，中间连杆部件17与端部连杆部件15、16的角度位置关系在基端侧和前端侧相同。

如图2所示那样，基端侧的连杆枢毂12包括基端部件20，与和该基端部件20一体地设置的3个旋转轴连接部件21。在基端部件20的中间部，形成圆形的通孔20a(参照图5)，在该通孔20a的周围，在圆周方向，等间隔地设置3个旋转轴连接部件21。通孔20a的中心位于基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA(图4)上。在各旋转轴连接部件21上，自由旋转地连接有旋转轴22。旋转轴22的轴心与基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA相交叉。在该旋转轴22上，连接基端侧的端部连杆部件15的一端。

在基端侧的端部连杆部件15的另一端，连接有旋转轴35。旋转轴35自由旋转地连接于中间连杆部件17的一端。具体来说，如图5所示那样，旋转轴35经由2个轴承36，自由旋转地连接于中间连杆部件17的一端。

如图2所示那样，前端侧的连杆枢毂13包括平板状的前端部件50，与3个旋转连接部件51，该3个旋转连接部件51在圆周方向，均等配置地设置于该前端部件50的内面上。设置有3个旋转连接部件51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51上，自由旋转地连接有旋转轴52。旋转轴52的轴心与前端侧的连杆枢毂13的中心轴QB相交叉。

在前端侧的连杆枢毂13的旋转轴52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，连接旋转轴55。旋转轴55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52和中间连杆部件17的旋转轴55也为与上述旋转轴35相同的形状，并且经由2个轴承(在图中没有示出)，分别自由旋转地连接于旋转连接部件51和中间连杆部件17的另一端。

连杆促动装置7的姿势控制用的促动器11如图5所示那样，为具有减速机构62的旋转促动器。促动器11在基端侧的连杆枢毂12的基端部件20的底面上，设置于与旋转轴22相同的轴上。姿势控制用的促动器11与减速机构62一体地设置，减速机构62通过马达固定部件63固定于基端部件20上。在本例子中，在3组的连杆机构14的全部上，设置姿势控制用的促动器11，但是，如果在3组的连杆机构14中的至少2组中设置姿势控制用的促动器11，则可确认前端侧的连杆枢毂13相对于基端侧的连杆枢毂12的姿势。

在连杆促动装置7中，通过旋转驱动各姿势控制用的促动器11，平行连杆机构10动作。具体来说，如果旋转驱动姿势控制用的促动器11，则该旋转经由减速机构62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，前端侧的连杆枢毂3相对于基端侧的连杆枢毂2的姿势变更。

<终端执行器6>

如图1所示那样，终端执行器6为通过该作业设备1，对对象(在图中没有示出)进行作业的装置，其为比如涂敷喷嘴、空气喷嘴、焊炬、摄像头、持握机构等。终端执行器6在本图的例子中，为在前端侧的连杆枢毂13上沿中心轴QB突出而设置，前端构成作业点(带表示目标位置的“P”的符号的位置)的装置，比如涂敷喷嘴。终端执行器6的作业点也可相对该终端执行器6的前端，在中心轴QB的延长方向而离开。

<控制装置2>

控制装置2为控制姿势控制用的促动器11(11-1～11-3)的装置。控制装置2由计算机、在其中运行的程序以及电子电路等构成，其包括存储部3、计算部4与控制部5。在控制装置2上，连接有输入部8。

存储部3存储依次移动的多个目标位置Pi(i：1，2，3，……)。为了简化说明，在没有特别地指定是什么样的目标位置Pi的场合，简称为“目标位置P”。目标位置P为以前端侧的连杆枢毂13为基准而确定的位置，在本实施方式中，通过终端执行器6的作业点的坐标而确定。由此，如果目标位置P变化，则前端侧的连杆枢毂13的姿势变化。存储部3中的各目标位置P既可按照折角θ和回转角φ的极坐标(θ，φ)而存储，也可按照三维的正交坐标而存储。在按照三维的正交坐标而存储的场合，存储构成终端执行器6所作业的作业空间S上的作业点的目标位置Pi(i：1，2，3，……)的坐标(XPi，YPi，ZPi)。

<对应表3a>

在本实施方式中，存储部3不仅针对目标位置P，而且针对目标位置(P1，P2，P3，……)的每个，存储前端侧连杆枢毂13的姿势θPi、φPi(i＝1，2，3，……)和加减速时间TPi(i＝1，2，3，……)所确定的对应表3a。图7表示对应表3a的一个例子。换言之，对应表3a为相关表格。加减速时间TPi(i＝1，2，3，……)如图8表示动作时间和速度的例子的那样，为借助促动器11(11-1～11-3)，通过点对点驱动，进行加速、一定速度、减速的梯形驱动的场合的设定加速时间Tacc和设定减速时间Tdcc。设定加速时间Tacc和设定减速时间Tdcc也可为不同的值，但是在本实施方式中，其为相同值的加减速时间TPi(图7)。

该对应表3a的每个目标位置(P1，P2，P3，……)的加减速时间Pi为通过试验，模拟而求出的适合的值。另外，每个目标位置(P1，P2，P3，……)的加减速时间TPi根据比如当前位置和目标位置的至少2个位置的姿势的平行连杆机构10的刚性而求出，进行设定。

在图1中，计算部4依次读取存储于存储部3中的各目标位置，计算目标位置之间的各促动器11(11-1～11-3)的移动量和移动速度。平行连杆机构10的姿势(θ，φ)和各促动器11(11-1～11-3)的移动量和移动速度的关系通过下述的式(1)而求出。

控制部5按照通过计算部4而计算的各各促动器11(11-1～11-3)的移动量和移动速度，使各促动器11(11-1～11-3)动作。控制部5可针对每个目标位置P，变更各促动器11(11-1～11-3)的加减速时间。在本实施方式中，控制部5按照针对每个目标位置P而从对应表3a中读取的加减速时间，使各促动器11(11-1～11-3)动作。

输入部8在存储部3中进行存储内容的设定、更新等的输入。输入部8既可通过键盘、图像显示器上的触摸面板等的操作人员的操作进行输入，也可通过存储媒体的读入、数据通信而进行输入。输入部8在本例子中，按照可相对存储部3，针对每个目标位置P，操作人员通过手动输入来变更加减速时间的方式构成。

<动作例子和结构的补充说明>

进行上述方案的动作例子以及方案的补充说明。在控制动作的说明之前，对连杆促动装置的各部分的动作的关系进行说明。在构成控制对象的连杆促动装置中，折角θ和回转角φ，与各基端侧的端部连杆部件15的旋转角βn(β1，β2，β3)处于通过下述的式(1)表示的关系。

cos(θ/2)sinβn-sin(θ/2)sin(φ+δn)cosβn+sin(γ/2)＝0……式(1)

在这里，γ为自由旋转地连接于基端侧的端部连杆部件15上的中间连杆部件17的连接端轴，与自由旋转地连接于前端侧的端部连杆部件16上的中间连杆部件17的连接端轴所形成的角度。δn(δ1，δ2，δ3)(在图中没有示出)为各基端侧的端部连杆部件15相对构成基准的端部连杆部件15的圆周方向的间隔角。连杆机构14的数量为3组，在各连杆机构14在圆周方向均等配置的场合，各基端侧的端部连杆部件15的间隔角δ1、δ2、δ3分别为0°、120°、240°。

另外，在通过正交坐标(X，Y，Z)而于存储部3中存储目标位置P的场合，可通过计算部4或控制部5，将其变换为极坐标(θ，φ)。该变换可通过变换式(省略其记载)而专门地进行。

<每个目标位置的加减速时间的控制>

在本作业设备1中，于采用连杆促动装置7的共振频率，设定使作业设备1动作的促动器11(11-1，11-2，11-3)的加减速时间时，如果像过去那样，采用规定的姿势(比如，原点姿势)的共振频率，由于伴随姿势和移动方向，连杆促动装置7的刚性变化，故产生振动。

但是，在本实施方式中，于使连杆促动装置7从1个姿势(1个目标位置P)动作到下一姿势(下一目标位置P)时，可针对每个目标位置P，变更各促动器11(11-1，11-2，11-3)的加减速时间。由此，可采用与目标位置P的前端侧连杆枢毂13的姿势与移动方向相对应的共振频率，针对每个目标位置设定加减速时间。由此，可在其刚性不同于规定的姿势的目标位置P，抑制高速定位时的振动。

另外，在针对每个目标位置P而变更各促动器11(11-1，11-2，11-3)的加减速时间时，在存储部3中存储针对每个目标位置P，加减速时间所确定的对应表3a(图7)，控制部6以针对每个目标位置P而从对应表3a中读取的加减速时间，使各促动器11(11-1，11-2，11-3)动作。通过采用该对应表3a，针对每个目标位置P，设定与前端侧连杆枢毂13的姿势和移动方向相对应的加减速时间，使其动作这一点通过简单的控制而进行。

在本实施方式中，不但进行采用对应表3a的控制，而且操作人员可借助输入部8，通过手输入而变更加减速时间。在此场合，既可通过来自输入部8的输入操作，改写对应表3a，还可独立于对应表3a，控制部5采用从输入部8输入的每个目标位置P的加减速时间。通过像这样，操作人员通过手工输入来变更加减速时间，在其刚性不同于规定的姿势的目标位置P，简单地抑制高速定位时的振动这一点更加简单地或对应于状况而进行。

<已分割的姿势的对应表3b>

也可代替对应表3a，如图9A那样，针对通过分割前端侧连杆枢毂13的可动作的范围而求出的每个规定的姿势，存储加减速时间T0，T5，T10，……所确定的对应表3b。在本图的例子中，各规定的姿势通过折角而确定，像折角0°、5°、10°那样，为5°的间隔。

控制部5采用与对应表3b的每个规定的姿势相对应的加减速时间T0、T1、T2，计算各目标位置P1、P2、P3的加减速时间，将其用于控制。

对于分割方式，在图9A的例子中，对前端侧连杆枢毂13的可动作范围进行“折角”基准的分割，但是此外，既可如图9B那样，按照“回转角”基准而分割，另外也可如图9C那样，以“折角”和“回转角”的组合为基准。在以组合为基准的场合，加减速时间比如，像T0、0、T0、5、T5、10、……、T5、0、T5、5、T5、10、……那样精细地分割。然而，由于折角对刚性的影响是支配性的，故通常，最好不为仅仅“回转角”的基准，而将“折角”包含在分割的基准中。

这样，即使在针对通过分割前端侧连杆枢毂13的可动作范围而求出的每个规定的姿势而采用加减速时间的情况下，仍可缩短加减速时间的设定所需要的时间，可在其刚性不同于规定的姿势的目标位置，通过简单的控制而抑制高速定位时的振动。在此场合，控制部5也可根据每个规定的姿势的加减速时间，通过直线近似处理的方式，计算目标位置P1，P2，P3，……的加减速时间。通过采用直线近似处理的方式，每个目标位置P的加减速时间的计算容易。

<图9A～图9C的例子>

连杆促动装置7的姿势通过折角θ和回转角φ而确定，由于无论回转角φ为多少度，移动前的刚性均不变化，故在图9A的例子中，仅仅以折角θ而规定各规定的姿势。由此，获得控制的简化。另外，也可通过折角θ和回转角φ这两者而规定“各规定的姿势”，针对通过该折角θ和回转角φ这两者而确定的每个姿势，设定加减速时间(图9C)。

<图10的第2实施方式>

图10表示第2实施方式。除了特别说明的事项以外，其它的方面与第1实施方式相同。在第2实施方式中，设置检测前端侧连杆枢毂13的振动的振动检测器100，另外，在控制装置5中设置学习器99。学习器99学习前端侧连杆枢毂13的姿势和前端侧连杆枢毂13动作的方向，与前端侧连杆枢毂13的振动和加减速时间的关联性，采用所学习的数据，将加减速时间设定在存储部3中。控制部5采用在存储部3中设定的加减速时间，针对每个目标位置P，变更各促动器11(11-1，11-2，11-3)的加减速时间。

通过这样，具有学习功能，即使在变更加载工件W的尺寸、重量的情况下，仍可自动地设定每个目标位置P的加减速时间。由此，可在其刚性不同于规定的姿势的目标位置P，简单地抑制高速定位时的振动。另外，还包括在加载工件W的尺寸、重量变化的场合，振动怎样地变化的情况，进行学习。即使在加载工件W的尺寸、重量变化的情况下，刚性高的姿势和刚性低的姿势，刚性高的力施加方向，刚性低的力施加方向的倾向(分布)仍没有变化，其刚性的高度变化。

<图11的第3实施方式>

图11表示第3实施方式。第3实施方式的作业设备1包括结合图1而描述的第1实施方式的连杆促动装置7，与和该连杆促动装置7组合而设置的组合侧的促动器71。该促动器71构成组合机构70。

组合侧的促动器71为单轴的直线移动促动器。具体来说，沿导轨71b，在左右方向(X轴方向)，移动座71c自由进退地设置，该移动座71c通过作为驱动源的马达71a而进退。在移动座71c上设置工件W。马达71a的旋转经由滚珠丝杠或齿条、小齿轮机构等的旋转、直线运动变换机构(在图中没有示出)传递到移动座71c和导轨71b之间。马达71a既可装载于移动座71c上，也可设置于导轨71b上。终端执行器6的作业点P位于移动座71c的顶面上。

在控制装置2的存储部3中，存储多个目标位置P。多个目标位置P为终端执行器6所作业的作业空间上的各作业点的坐标。计算部4计算依次读取存储于存储部3中的各目标位置P，计算目标位置P之间的各促动器11(11-1，11-2，11-3)、71的移动量和移动速度。控制部5借助通过计算部4计算的各促动器11(11-1，11-2，11-3)、71的移动量和移动速度，使各促动器11(11-1，11-2，11-3)、71动作。控制部5按照可针对所移动的促动器11(11-1，11-2，11-3)、71的每个，变更加减速时间的方式构成。

<每个动作模式的控制>

在控制装置2中，使连杆促动装置7和单轴的直线移动促动器71中的哪者动作的动作模式的变更是可能的。动作模式的选择既可通过模式选择开关等的模式切换机构(在图中没有示出)而进行，也可通过存储部3的各目标位置P的存储内容而进行。作为动作模式，具有仅仅连杆促动装置7动作的第1动作模式，与仅仅直线移动促动器71动作的第2动作模式，连杆促动装置7和直线移动促动器71同步而动作的第3动作模式。通过针对每个目标位置P，对应于动作模式切换加减速时间，可抑制振动，高速而高精度地进行定位。

比如，在仅仅连杆促动装置7动作的第1动作模式中，对应于前端侧连杆枢毂13的姿势和移动方向，针对存储部3中的每个目标位置P，设定姿势变更用的各促动器11(11-1，11-2，11-3)的加减速时间。由此，可抑制振动，高速而高精度地进行定位。

作为另一例子，在连杆促动装置7不动作，仅仅直线移动促动器71动作的第2动作模式中，不通过对应于前端侧连杆枢毂13的姿势和移动方向而设定的加减速时间，而通过直线移动促动器71的适合的加减速时间而将对应于存储部3的目标位置P设定的加减速时间设定。由此，可抑制振动，高速而高精度地进行定位。

作为再一例子，在连杆促动装置7和直线移动促动器71同步而动作的第3动作模式中，以连杆促动装置7的各促动器11(11-1，11-2，11-3)的加减速时间的整数倍，对直线移动促动器71设定适合的加减速时间。由此，可抑制振动，高速而高精度地进行定位。

<每个目标位置的加减速时间的对应表>

作为仅仅连杆促动装置7动作的第1动作模式的加减速时间设定方法，像针对图1的实施方式而结合图7描述的那样，制作针对每个目标位置P，使该位置的前端侧连杆枢毂13的姿势和移动方向与加减速时间相对应的对应表(相关表格)3a。由此，由于可设定与每个目标位置P的前端侧连杆枢毂13的姿势和移动方向相对应的加减速时间，故可在其刚性不同于规定的姿势的目标位置P，抑制高速定位时的振动。

<已分割的每个角度的对应表和线性内插处理>

作为仅仅连杆促动装置7动作的第1动作模式的另一加减速时间设定方法，像针对图1的实施方式而结合图9A描述的那样，在动作前预先制作相对分割动作范围而设定的各规定的折角，可抑制振动的加减速时间的对应表(相关表格)3b。在动作时，通过计算部4或控制部5，采用对应于相对各目标位置P的折角θ，某较接近对应表3b的折角的加减速时间，通过线性内插处理，计算目标位置P的加减速时间。以该目标位置P的加减速时间，使各促动器11(11-1，11-2，11-3)动作。

由此，可缩短加减速时间的设定所需要的时间，可在其刚性不同于规定的姿势的目标位置，抑制高速定位时的振动。也可采用不仅包括折角θ，而且包括回转角的对应表(相关表格)(在图中没有示出)。

<操作人员的手工输入，图12的第4实施方式>

如图12所示那样，作为仅仅连杆促动装置7动作的第1动作模式的加减速时间设定方法，也可像针对图1的实施方式结合图1描述的那样，设置加减速时间的输入部8，在进行试运转，确认共振频率和振动的样子的同时，在存储部3的各目标位置P，操作人员通过手动方式进行设定。由此，可在其刚性不同于规定的姿势的目标位置P，抑制高速定位时的振动。

<人工智能的加减速时间的判断，图13的第5实施方式>

如图13所示那样，作为仅仅连杆促动装置7动作的第1动作模式的加减速时间设定方法，与图10所示的第2实施方式相同，在平行连杆机构10的前端，设置振动检测器100，并且在控制装置2中，设置学习器99与存储处理机构(在图中没有示出)。该存储处理机构在存储部3中，存储作业中的各目标位置P的前端侧连杆枢毂13的姿势和移动方向，各促动器11(11-1，11-2，11-3)的加减速时间，与通过振动检测器100而检测的振动的大小。

学习器99为所谓的人工智能，其对存储于存储部3中的数据进行机械学习，采用已学习的结果，自动地在存储部3中设定相对装载工件的尺寸、重量的变更的最佳的加减速时间。该设定也可为更新处理。由此，即使在变更装载工件的尺寸、重量的变更的情况下，仍可容易地设定加减速时间，可在其刚性不同于规定的姿势的目标位置，抑制高速定位时的振动。

<加减速时间的设定方法的组合>

各加减速时间的设定方法也可组合地使用。比如，也可在采用折角θ和加减速时间的对应表3a计算加减速时间后，进行试运转，确认实际的振动等级，操作人员调整加减速时间。另外，也可不调整加减速时间，而调整加减速度(加速度和减速度)。如果指令速度相同，则通过调节加减速度，加减速时间也同时自动地变更，获得相同的效果。

<图14的第6实施方式>

图11～图13的第3～5实施方式为连杆促动装置7和单轴的直线移动促动器71的组合的加减速时间的设定方法，但是，也可如图14所示那样，在连杆促动装置7和多个直线移动促动器71的组合的作业设备1中，与第3～5实施方式中的任意者相同，针对每个目标位置设定加减速时间。图14的第6实施方式包括动作方向相互正交的三轴方向(X，Y，Z方向)的第1～第3直线移动促动器71～73。通过该3个直线移动促动器71～73，构成组合机构70。

在各直线移动促动器71～73中，沿导轨71b～73b，自由进退地设置移动座71c～73c。该移动座71c～73c通过作为驱动源的马达71a～73a而进退。马达71a的旋转经由滚珠丝杠或齿条、小齿轮机构等的旋转、直线运动变换机构(在图中没有示出)传递到移动座71c和导轨71b之间。马达71a既可装载于移动座71c上，也可设置于导轨71b上。在第2、第3直线移动促动器72、73中，导轨72b～73b装载于下侧的直线移动促动器71、72的移动座71c、72c上，在最上层的移动座71c上设置工件W。

在该方案的场合，在仅仅连杆促动装置7动作的第1动作模式中，于存储部3的对应表3a等中，对应于前端侧连杆枢毂13的姿势和移动方向，设定加减速时间。在连杆促动装置7不动作，多个直线移动促动器71～73中的仅仅任意一者动作的第2动作模式中，在存储部3中设定该直线移动促动器71～73的适合的加减速时间。由此，可抑制振动，高速而高精度地进行定位。

在连杆促动装置7和多个直线移动促动器71～73中的至少2者以上的促动器11(11-1，11-2，11-3)、71～73同步地动作的第3动作模式中，通过设定适合于该方案的加减速时间，可抑制振动，高速而高精度地进行定位。

<图15的第7实施方式>

图15的第7实施方式为与连杆促动装置7相组合的组合机构为垂直多关节机器人80的场合的例子。在该垂直多关节机器人80中，在基座单元81上向上方垂直地延伸的第1臂82围绕垂直轴而自由旋转地设置，通过第1促动器85的动力而旋转。在第1臂82的前端，第2臂83围绕第1水平轴而自由旋转地设置，通过第2促动器86的动力而旋转。在第2臂83的前端，第3臂84围绕与第1水平轴心平行的第2水平轴心而自由旋转地设置，通过第3促动器87的动力而旋转。在第3臂84的前端，设置连杆促动装置7。通过第1～第3促动器85～87，构成组合侧的促动器。

对于控制装置2，除了特别说明的事项，其它的方面为与图11的第3实施方式的作业设备1的控制装置2相同的结构。其中，控制装置2为对组合机构80中的各促动器85～87进行操纵的结构。

在第7实施方式的场合，针对每个目标位置P，在仅仅连杆促动装置7动作的第1动作模式中，于存储部3的对应表3a等中，对应于前端侧连杆枢毂13的姿势和移动方向，设定加减速时间。在仅仅垂直多关节机器人80动作的第2动作模式中，设定垂直多关节机器人80的动作的加减速时间。在连杆促动装置7和垂直多关节机器人80同步地动作的第3动作模式中，设定适合于该方案的加减速时间。由此，可抑制振动，高速而高精度地进行定位。

<图16的第8实施方式>

图16表示第8实施方式。第8实施方式为与连杆促动装置7相组合的组合机构为水平多关节机器人90的场合的例子。在该水平多关节机器人90中，在基座单元91上向上方垂直地延伸的第1臂92自由水平回转地设置。在第1臂92的顶端，具有水平臂部92a，在其前端，第2臂93围绕垂直轴心而自由旋转地设置。在第2臂93的顶端，具有水平臂部93a，在其前端，第3臂94作为上下自由移动的直线移动机构而设置。

对第1臂92进行回转驱动的促动器95，对第2臂93进行回转驱动的促动器96，构成使第3臂94旋转的旋转机构的促动器97，使第3臂94上下移动的直线移动型的促动器98分别构成相对连杆促动装置7的组合侧的促动器。

在由连杆促动装置7和水平多关节机器人90的组合构成的作业设备1中，针对每个目标位置P，在仅仅连杆促动装置7动作的第1动作模式中，于存储部3的对应表3a等中，对应于前端侧连杆枢毂13的姿势和移动方向，设定加减速时间。在仅仅水平多关节机器人90动作的第2动作模式中，设定水平多关节机器人90的动作的加减速时间。在连杆促动装置7和水平多关节机器人90同步地动作的第3动作模式中，设定适合于该方案的加减速时间。由此，可抑制振动，高速而高精度地进行定位。

<其它的实施方式>

在图11～图16的第3～第8实施方式中，分别设置连杆促动装置7和其它的促动器71～73、85～87、95～98，在这两者上分别设置终端执行器6和工件W，但是也可一体地设置连杆促动装置7和其它的促动器71～73、85～87、95～98。比如，在其它的促动器71～73、85～87、95～98中，设置连杆促动装置7的基端侧的连杆枢毂12，或在连杆促动装置7的前端侧的连杆枢毂13中，经由其它的促动器71～73、85～87、95～98，设置终端执行器6。

此时，在其它的促动器71～73、85～87、95～98具有多个的场合，既可分开地设置与连杆促动装置7一体的促动器71～73、85～87、95～98，与作为单独件的促动器71～73、85～87、95～98，也可将全部的促动器与连杆促动装置7一体地设置。

另外，不仅形成终端执行器6设置于连杆促动装置7上，工件W设置于其它的促动器71～73、85～87、95～98上的结构，而且还可形成下述的结构，其中，工件W设置于连杆促动装置7上，终端执行器6设置于其它的促动器71～73、85～87、95～98上，固定终端执行器6和工件W中的任意一者，采用连杆促动装置7和其它的促动器71～73、85～87、95～98，使另一者移动。

如上所述，参照附图，对优选对实施方式进行了说明，但是，本发明不限于以上的实施方式，在不脱离本发明的实质的范围内，各种的追加、变更或删除是可能的。于是，这样的方案也包括在本发明的范围中。

标号的说明：

标号1表示作业设备；

标号2表示控制装置；

标号3表示存储部；

标号3a，3b表示对应表；

标号4表示计算部；

标号5表示控制部；

标号6表示终端执行器；

标号7表示连杆促动装置；

标号8表示输入部；

标号10表示平行连杆机构；

标号11、11-1、11-2、11-3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70表示组合机构；

标号71～73、85～87、95～98表示组合侧的促动器；

标号80表示多关节机器人(组合机构)；

标号90表示水平多关节机器人(组合机构)；

标号99表示学习器；

标号100表示振动计；

标号P、P1、P2、P3表示目标位置。

Claims (14)

1.一种采用平行连杆机构的作业设备，在该作业设备中，相对于基端侧的连杆枢毂，前端侧的连杆枢毂经由大于等于3组的连杆机构，以姿势能变更的方式连接；

上述各连杆机构包括：基端侧和前端侧的端部连杆部件，在该基端侧和前端侧的端部连杆部中，其一端分别以能旋转的方式连接于上述基端侧的连杆枢毂和前端侧的连杆枢毂上；中间连杆部件，在该中间连杆部件中，其两端分别以能旋转的方式连接于上述基端侧和前端侧的端部连杆部件的另一端上；

该作业设备包括：

连杆促动装置，在该连杆促动装置中，于上述大于等于3组的连杆机构中的大于等于2组的连杆机构中，设置促动器，该促动器任意地变更上述前端侧的连杆枢毂相对上述基端侧的连杆枢毂的姿势；

控制装置，该控制装置按照下述的方式对上述各促动器进行控制，该方式为：对于上述前端侧的连杆枢毂相对上述基端侧的连杆枢毂的姿势，以该前端侧的连杆枢毂为基准而确定的位置从当前位置变更为目标位置；

上述控制装置包括：

存储部，该存储部存储多个上述目标位置；

计算部，该计算部依次读取存储于上述存储部中的上述各目标位置，计算上述目标位置之间的各促动器的移动量和移动速度；

控制部，该控制部通过借助该计算部而计算的各促动器的移动量和移动速度，使上述各促动器动作；

上述控制部能针对每个上述目标位置，变更上述促动器的加减速时间。

2.根据权利要求1所述的采用平行连杆机构的作业设备，其中，上述存储部存储针对每个上述目标位置，上述加减速时间所确定的对应表；

上述控制部以针对每个目标位置而从上述对应表中读取的上述加减速时间，使上述促动器动作。

3.根据权利要求1所述的采用平行连杆机构的作业设备，其中，上述存储部存储针对通过分割上述前端侧连杆枢毂的可动作范围而求出的每个规定的姿势，加减速时间所确定的对应表；

上述控制部采用上述对应表的加减速时间，计算上述各目标位置的加减速时间，将其用于控制。

4.根据权利要求3所述的采用平行连杆机构的作业设备，其中，上述控制部根据上述对应表的加减速时间，通过直线近似处理的方式而计算各目标位置的加减速时间。

5.一种采用平行连杆机构的作业设备，在该作业设备中，相对于基端侧的连杆枢毂，前端侧的连杆枢毂经由大于等于3组的连杆机构，以姿势能变更的方式连接；

上述各连杆机构包括：基端侧和前端侧的端部连杆部件，在该基端侧和前端侧的端部连杆部中，其一端分别以能旋转的方式连接于上述基端侧的连杆枢毂和前端侧的连杆枢毂上；中间连杆部件，在该中间连杆部件中，其两端分别以能旋转的方式连接于上述基端侧和前端侧的端部连杆部件的另一端上；

该作业设备包括：

连杆促动装置，在该连杆促动装置中，于上述大于等于3组的连杆机构中的大于等于2组的连杆机构中，设置促动器，该促动器任意地变更上述前端侧的连杆枢毂相对上述基端侧的连杆枢毂的姿势；

终端执行器，该终端执行器安装于上述前端侧的连杆枢毂上；

大于等于1轴的组合侧的促动器，该促动器与上述连杆促动装置相组合地设置；

控制装置，该控制装置控制上述姿势控制用的促动器和上述组合侧的促动器；

上述控制装置包括：

存储部，该存储部存储作为上述多个上述终端执行器所作业的作业空间上的各作业点的坐标的多个上述目标位置；

计算部，该计算部依次读取存储于上述存储部中的上述各目标位置，计算上述目标位置之间的各促动器的移动量和移动速度；

控制部，该控制部通过借助该计算部而计算的各促动器的移动量和移动速度，使上述各促动器动作；

上述控制部能针对所移动的每个上述目标位置，变更加减速时间。

6.根据权利要求5所述的采用平行连杆机构的作业设备，其中，在上述组合侧的促动器没有动作，仅仅上述连杆促动装置动作的场合，上述控制部能针对每个上述目标位置，变更上述各促动器的加减速时间。

7.根据权利要求5所述的采用平行连杆机构的作业设备，其中，在上述连杆促动装置和上述组合侧的促动器进行同步动作时，上述控制装置以仅仅上述连杆促动装置动作时的姿势变更用的促动器的加减速时间的整数倍的加减速时间，使上述组合侧的促动器动作。

8.根据权利要求6或7所述的采用平行连杆机构的作业设备，其中，上述存储部存储针对每个上述目标位置，上述加减速时间所确定的对应表；

上述控制部以针对每个上述目标位置而从上述对应表中读取的上述加减速时间，使上述促动器动作。

9.根据权利要求6或7所述的采用平行连杆机构的作业设备，其中，上述存储部存储针对通过分割上述前端侧连杆枢毂的可动作范围而求出的每个规定的姿势，加减速时间所确定的对应表；

上述控制部采用上述对应表的加减速时间，计算上述各目标位置的加减速时间，将其用于控制。

10.根据权利要求9所述的采用平行连杆机构的作业设备，其中，上述控制部根据上述对应表的加减速时间，通过直线近似处理方式而计算各目标位置的加减速时间。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的采用平行连杆机构的作业设备，其中，包括输入部，该输入部相对上述存储部，针对每个上述作业位置，操作人员通过手工输入而变更加减速时间；

上述控制部以针对每个上述目标位置而从上述存储部中读取的上述加减速时间，使上述促动器动作。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的采用平行连杆机构的作业设备，其中，包括：振动检测器，该振动检测器检测上述前端侧连杆枢毂的振动；学习器，该学习器设置于上述控制装置中；

上述学习器学习上述前端侧连杆枢毂的姿势和上述前端侧连杆枢毂动作的方向与前端侧连杆枢毂的振动和加减速时间的关联性，采用所学习的数据，将加减速时间设定在存储部中；

上述控制部采用在存储部中设定的上述加减速时间，针对每个上述目标位置，变更各促动器的加减速时间。

13.一种控制根据权利要求2～4中任一项，或权利要求8～10中任一项所述的采用平行连杆机构的作业设备的控制方法，其中，

上述对应表的每个上述目标位置的上述加减速时间为根据上述当前位置和上述目标位置中的至少2个姿势的上述平行连杆的刚性而求出的各促动器的加减速时间。

14.根据权利要求13所述的控制采用平行连杆机构的作业设备的控制方法，其中，上述对应表的每个上述目标位置的上述加减速时间为通过下述方式求出的每个上述目标位置的上述加减速时间，该方式为：对变更开始时的姿势和最终的目标位置的姿势这2个姿势之间的刚性的变化进行直线近似处理，在该变更开始时的姿势，姿势开始依次变更为上述各目标位置。

Images