WO2011027824A1

WO2011027824A1 - ワイヤ駆動式ロボット

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Publication number: WO2011027824A1
Application number: PCT/JP2010/065025
Authority: WO
Inventors: 勝年中村
Original assignee: 株式会社Kec
Priority date: 2009-09-02
Filing date: 2010-09-02
Publication date: 2011-03-10

Abstract

　駆動源を可動部に搭載することなく複数方向への移動に対して正確で且つ迅速な制御を行い得る小型のワイヤ駆動式ロボットの提供。　水平スライド機構と、上下昇降機構と、アーム旋回機構を有する、ＸθＺ形のワイヤ駆動式ロボットにおいて、ロボットアームを旋回させるθ回転手段を備える昇降ベースと、昇降ベースの昇降軌道をＺ軸方向に規制する昇降ガイドと、昇降ガイドを支持する走行ベースと、走行ベースの走行軌道をＺ軸と直角なＸ軸方向に規制する走行ガイドと、走行ガイドを支持するベースフレームと、昇降ベースにＺ軸方向への駆動力を与えるワイヤ駆動方式のＺ軸駆動手段と、走行ベースにＸ軸方向への駆動力を与えるワイヤ駆動方式のＸ軸駆動手段と、からなり、Ｚ軸駆動手段及びＸ軸駆動手段の昇降駆動源及び走行駆動源をベースフレームに備えることを特徴とするワイヤ駆動式ロボット。

Description

ワイヤ駆動式ロボット

　本発明は、水平スライド機構と、上下昇降機構と、アーム旋回機構を有する、ＸθＺ形ロボットにおいて、特に、ワイヤとプーリを利用したワイヤ駆動方式を採用したロボットに関する。

　製品の組立・加工や搬送等に利用されるロボットは、そのアームに対し、サーボ制御等で各関節の駆動制御や走行・昇降・回転制御を行い、所望の動作を発生させるものである。
　しかし、その様に多くの複雑な動きをさせるには、比較的規模の大きな重量の嵩むアームとならざるを得ず、制御に要する駆動源のトルクや部品も自ずと高い出力や強度が求められることとなる。

　アームを構成する各可動部を軽量化するには、駆動源を可動部に搭載しないことが効果的であり、ベルト（例えば下記特許文献１参照）やワイヤ（例えば下記特許文献２参照）を介してチャック等の加工ツールへ動力を伝える手法が紹介されている。

実用新案登録第２５０６９１８号公報特開２００５－４０８８８号公報

　しかし、上記従来の方法は、いずれも駆動源を可動部に搭載していない点で共通するが、いずれも、駆動方向が水平方向に限られている。
　従って、他の方向への駆動に際してはそれぞれ駆動方向を別途備える必要がある。

　本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、駆動源を可動部に搭載することなく複数方向への移動に対して正確で且つ迅速な制御を行い得る小型のロボットの提供を目的とする。

　上記課題を解決する為になされた本発明によるＸθＺ形ワイヤ駆動式ロボットは、ロボットアームを旋回させるθ回転手段を備える昇降ベースと、昇降ベースの昇降軌道をＺ軸方向に規制する昇降ガイドと、昇降ガイドを支持する走行ベースと、走行ベースの走行軌道をＺ軸と直角なＸ軸方向に規制する走行ガイドと、走行ガイドを直接的又は間接的に支持するベースフレームと、昇降ベースにＺ軸方向への駆動力を与えるワイヤ駆動方式のＺ軸駆動手段と、走行ベースにＸ軸方向への駆動力を与えるワイヤ駆動方式のＸ軸駆動手段と、からなり、Ｚ軸駆動手段及びＸ軸駆動手段の昇降駆動源及び走行駆動源をベースフレームに備えることを特徴とする。

　前記Ｚ軸駆動手段は、走行ベースに、左右一対の伝動プーリをＺ軸及びＸ軸と垂直な回転軸で略同じ高さに支持すると共に、昇降ベースに、上下一対の受動プーリをＺ軸及びＸ軸と垂直な回転軸で略上下に重なる位置に支持し、昇降駆動源のシャフトに固定した原動プーリに螺旋状に巻き付けた昇降ワイヤの一端を引き出し、例えば、ベースフレームの左端部又は右端部等、走行軌道の始端部に支持した第一プーリ（Ｚ軸揺動プーリ）に掛け、続いて、走行ベースの走行軌道の始端側に支持した伝動プーリに下から掛けた後に、前記昇降ベースの上受動プーリに掛け、更に、走行ベースの走行軌道の終端側に支持した伝動プーリに下から掛け、例えば、ベースフレームの右端部又は左端部等、走行軌道の終端部に締結する一方、昇降駆動源のシャフトに固定した原動プーリに螺旋状に巻き付けた走行ワイヤの他端を引き出し、例えば、ベースフレームの左端部又は右端部等、走行軌道の始端部に支持した第二プーリ（Ｚ軸固定プーリ）に掛け、続いて、走行ベースの走行軌道の始端側に支持した伝動プーリに上から掛けた後に、前記昇降ベースの下受動プーリに掛け、更に、走行ベースの走行軌道の終端側に支持した伝動プーリに上から掛け、例えば、ベースフレームの右端部又は左端部等、走行軌道の終端部に締結してなるものを採用することができる。

　例えば、ベースフレームの左右いずれか一端部等、走行軌道の始端部に定着した定軸受けと、当該定軸受けを構成する左右支持板の間隙で揺動する動軸受けとからなり、前記定軸受けに前記第二プーリを回転自在に支持し、前記動軸受けに前記第一プーリを回転自在に支持し、前記定軸受けは、支持板の内面から間隙に向けて突出する上下二本の支軸を備え、前記動軸受けは、前記上下二本の支軸が遊嵌する同じ方向に開口した軸受けを備え、例えば、前記動軸受けの上部を、走行軌道の始端部に圧縮バネを通したボルト等で走行軌道の終端部へ向けて弾性的に付勢する等、当該動軸受けを昇降ワイヤを張る方向に付勢して支持し、前記動軸受けの傾きを検出する姿勢センサを備える伸び検出機構を具備する構成としても良い。

　前記Ｘ軸駆動手段は、前記走行駆動源のシャフトに固定した原動プーリに螺旋状に巻き付けた走行ワイヤの一端を引き出し、例えば、ベースフレームの右端部又は左端部等走行軌道の終端部に支持した第三プーリ（右中継プーリ）に掛け、続いて、例えば、左端部又は右端部等、走行軌道の始端部に支持した第四プーリ（Ｘ軸揺動プーリ）に掛けた後に、前記走行ベースに走行ワイヤの一端を締結する一方、前記走行駆動源のシャフトに固定した原動プーリに螺旋状に巻き付けた走行ワイヤの他端を引き出し、例えば、ベースフレームの右端部又は左端部等、走行軌道の終端部に支持した第五プーリ（右中継プーリ）に掛け、続いて前記走行ベースに走行ワイヤの他端を締結してなるものを採用することができる。

　例えば、ベースフレームの左右いずれか一端部等、走行軌道の始端部に定着した定軸受けと、当該定軸受けを構成する左右支持板の間隙で揺動する動軸受けとからなり、前記動軸受けに前記第四プーリを回転自在に支持し、前記定軸受けは、支持板の内面から間隙に向けて突出する上下二本の支軸を備え、前記動軸受けは、前記上下二本の支軸が遊嵌する同じ方向に開口した軸受けを備え、例えば、前記動軸受けの上部を、前記走行軌道の始端部に圧縮バネを通したボルト等で前記走行軌道の終端部へ向けて弾性的に付勢する等、当該動軸受けを走行ワイヤを張る方向に付勢して支持し、前記第一プーリを前記動軸受けの傾きを検出する姿勢センサを備える伸び検出機構を具備する構成としても良く、前記定軸受けに前記第二プーリを回転自在に支持し、前記動軸受けに前記第一プーリを回転自在に支持した伸び検出機構と一体的に構成しても良い。

　前記走行ワイヤ又は昇降ワイヤに張力を与える引っ張り部材と、当該引っ張り部材に締結された走行ワイヤ又は昇降ワイヤの端部を保持する固定部材と、当該固定部材の保持領域において走行ワイヤ又は昇降ワイヤの軌道を変更する軌道変更手段を有する伸び調整機構を備える構成としても良い。
　尚、ここで、昇降駆動源及び走行駆動源とは、モータ等の原動機そのものでも良いし、原動機の回転軸に対して減速機やギヤやベルト当を連結した回転シャフトを支持する軸受け部分でも良く、昇降ワイヤや走行ワイヤに対して直接的に動力を加え得るものを言う。
　また、昇降、走行、上下、左右、始端・終端、側、天、及び底とは、ベースフレーム上における相対的な位置関係を示したものであって、ベースフレームの固定状態や設計上の便宜に応じて各々の絶対的な方向性等とは異なる場合がある。

　本発明によるワイヤ駆動式ロボットは、ＸθＺ駆動方式の採用により、各関節において回転量の制御が必要な多関節アーム（以下多関節アームと略記する）と比べて、各関節におけるアームの軌道を一時的に外す緩衝手法を採ることが容易でありながら、多関節アームに引けをとらない稼動範囲及び精度並びに制御の便宜を得ることができる。加えて、位置決めに際して一のアームに複数のアクチュエータを備える要請も少ないことから、アームの軽量化には極めて都合が良い。

　更に、走行アームに昇降アームを搭載し、Ｚ軸駆動手段とＸ軸駆動手段からなる二軸駆動を、ギヤやベルトによる駆動方式ではなくワイヤ駆動方式で行うことにより、走行アーム及び昇降アームの駆動源を、走行ベースの外に置くことができる。また、走行アーム及び昇降アームの駆動源を、走行ベースの外に置くことによって、比較的高速に作用点を移動できる小型ロボットとして構成することも出来、精密な作業を高速で行う際に用いることができるという効果を奏する。

　また、上記効率の良いプーリの配置及びワイヤの掛け方により、最低限のプーリ及び、考え得る最短のワイヤを以って、小規模・軽量で且つ正確なアームの移動が可能となる。

　上記伸び検出機構を付設すれば、比較的簡単な構成を以って、Ｚ軸駆動手段とＸ軸駆動手段のワイヤの伸びを一括して管理することができ、本発明による伸び調整機構を採用すれば、簡単な操作を以って適正な張力をワイヤに対して与えることができる。

図１は本発明によるワイヤ駆動式ロボットの一例を示す要部斜視図である。図２は本発明によるワイヤ駆動式ロボットのＺ軸駆動手段の一例を示す裏側から観た斜視図である。図３は本発明によるワイヤ駆動式ロボットのＸ軸駆動手段の一例を示す裏側から観た斜視図である。図４は本発明によるワイヤ駆動式ロボットにおける走行ベースの背板の一例を示す裏側から観た拡大図である。図５は本発明によるワイヤ駆動式ロボットの原動プーリにおけるワイヤの巻き付け構造の一例を示す斜視図である。図６は本発明によるワイヤ駆動式ロボットの原動プーリにおけるワイヤの巻き付け構造の一例を示す斜視図である。図７は本発明によるワイヤ駆動式ロボットにおける伸び検出機構の一例を示す斜視図である。図８は本発明によるワイヤ駆動式ロボットにおける伸び検出機構の一例を示す分解斜視図である。図９は本発明によるワイヤ駆動式ロボットにおける伸び検出機構の動作例を示す側面図である。図１０は本発明によるロボットアームの一例を示す分解図である。図１１は本発明によるロボットアームの動作の一例を示す要部拡大図である。図１２は本発明によるロボットアームの一例を示す定常姿勢における、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。図１３は本発明によるロボットアームの動作の一例を示す、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。図１４は本発明によるロボットアームの動作の一例を示す、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。図１５は本発明によるロボットアームの動作の一例を示す、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。図１６は本発明によるロボットアームを用い得るＸθＺ駆動方式のロボットの一例を示す正面側から見た要部斜視図である。図１７は本発明によるロボットアームを用い得るＸθＺ駆動方式のロボットにおけるＺ軸駆動手段の一例を示す裏側から見た斜視図である。図１８は本発明によるロボットアームを用い得るＸθＺ駆動方式のロボットにおけるＸ軸駆動手段の一例を示す裏側から見た斜視図である。図１９は本発明によるチャックの一例を示す断面図である。図２０は本発明によるチャックの一例を示す断面図である。図２１は本発明によるロボットアームの一例を示す断面図であり、保持寸法の制御の状態を示す説明図である。図２２は本発明によるロボットアームの一例を示す断面図であり、保持力の制御の状態を示す説明図である。図２３は本発明によるロボットアームの一例を示す断面図であり、吸着手段の稼動状態を示す説明図である。図２４は本発明によるロボットアームの一例を示す断面図であり、回転伝達手段の稼動状態を示す説明図である。図２５は本発明によるチャックの例を示す正面図である。図２６は本発明によるチャックの保持態様の一例を示す、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）及び（Ｃ）は、断面図である。図２７は本発明によるチャックの保持態様の一例を示す、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は保持すべきワークの平面図、（Ｃ）は、（Ａ）の縦断面図である。図２８は本発明によるロボットアームの一例を示す分解図である。図２９は本発明によるロボットアームの一例を示す断面図である。図３０は図２９に示すロボットアームの保持寸法及び保持力の制御形態の一例を示す表である。図３１は本発明によるロボットアームの一例を示す斜視図であり、チャックでワークを保持することで生じた荷重を検出する構造の一例を示す斜視図である。図３２は本発明によるロボットアームの一例を示す側面図であり、チャックでワークを保持することで生じた荷重を検出する構造の一例を示す説明図である。図３３はチャックでワークを保持することで生じた荷重を検出する手段の一例を示す分解図である。図３４は本発明によるチャックの一例を示す断面図である。図３５は本発明によるロボットアームの一例を示す、（Ａ）は側面図、（Ｂ）はその要部断面図である。図３６は本発明によるチャックの一例を示す、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は（Ａ）を９０度回転させた状態の縦断面図である。図３７は本発明によるチャックの一例を示す、（Ａ）は斜め下方から見た斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のチャックリングを半分取り外した状態を示す斜視図である。図３８は本発明によるロボットアームの先部の一例を示す裏面図である。図３９は本発明によるロボットアームのエア経路の配設例を示す断面図である。

　以下、本発明によるワイヤ駆動方式のロボットの実施の形態を図面に基づき説明する。
　図１に示す実施の形態は、ＸθＺ駆動方式を採用したロボットアーム６（θ方向への旋回、その旋回軸と垂直なＸ軸方向への直線移動、及びその旋回軸と平行なＺ軸方向への直線移動からなる駆動方式）のロボットである。

　本実施の形態におけるＸθＺ駆動方式は、θ回転手段（図１参照）１と、ワイヤ駆動方式によるＺ軸駆動手段（図２参照）２とＸ軸駆動手段（図３参照）３とで構成され、θ回転手段１であるモータ等及びモータで駆動する縦シャフト１ａを、ワイヤ駆動の昇降ベース４に搭載し、当該昇降ベース４を、ワイヤ駆動の走行ベース５に搭載したものである。
　本実施の形態では、モータで駆動する縦シャフト１ａにロボットアーム６の基端部を固定することにより、縦シャフト１ａに固定したロボットアーム６の上下左右への移動、及び旋回を可能とする。

　本実施の形態のロボットアーム６を固定した縦シャフト１ａは、θ回転手段１から鉛直方向に備える。
　本実施の形態のθ回転手段１は、昇降ベース４にステー１ｂを介して固定されたモータ、及びその回転軸に連結する減速器等を備え、減速器で回転速度の制御（減速）を受けた回転軸を縦シャフト１ａとする（図１参照）。なお、θ回転手段１は、回転軸を中心として３６０度自由に回転することが可能であり、従って、ロボットアーム６も、回転軸を中心として３６０度の範囲を自由に動くことが可能である。

　昇降ベース４は、所謂自動制御の下、ベースフレーム７に渡し掛けた上下走行ガイド（Ｘ軸方向へのガイド）８ａ，８ｂに対して摺動可能に装着したものである（図１参照）。
　ベースフレーム７は、左側板７ａ及び右側板（図示省略）と、それを垂直に起立させる様に支える底板（図示省略）とからなる。
　左側板７ａ及び右側板は、その前方下部及び後方上部に一対の上下走行ガイド８ａ，８ｂを相互に平行となる様に支持する。

　走行ベース５は、基板５ａの後方に背板５ｂを垂直に立設したものである（図１参照）。
　背板５ｂは、その上部に、上走行ガイド８ａを挿通する上支持部５ｃを備え、当該背板５ｂの中間部の同じ高さに、Ｚ軸駆動手段２を構成する左右一対の伝動プーリ１０ａ，１０ｂをＸ軸方向及びＺ軸方向に対して垂直な回転軸で支持する（図１乃至図３参照）。
　更に、背板５ｂは、走行ワイヤ１１の両端を支持する二つのワイヤ固定機構１２ａ，１２ｂを備える（図３及び図４参照）。当該ワイヤ固定機構１２ａ，１２ｂは、そこへ固定された走行ワイヤ１１を介してＸ軸駆動手段３による走行力を受けることとなる。

　基板５ａは、その前部に、下走行ガイド８ｂを挿通する下支持部５ｄを備え、その奥行きの中間部に、基板５ａの表面から垂直に起立する左右一対の昇降ガイド（Ｚ軸方向へのガイド）９，９を備える（図１及び図２参照）。
　昇降ガイド９，９は、その上部を、背板５ｂの上部に前方へ迫出す形で固定した天板５ｅで支持する。

　昇降ベース４は、昇降ベース本体４ａと、前記Ｚ軸駆動手段２から昇降力を受ける受動体４ｂを一体に備えてなる。
　昇降ベース本体４ａは、昇降ガイド９，９が挿通する支持部４ｃ，４ｃを備え、その前面に前記ステー１ｂを固定するベース面を備える（図１及び図２参照）。
　受動体４ｂは、Ｚ軸駆動手段２を構成する上下一対の受動プーリ１３ａ，１３ｂをＸ軸方向及びＺ軸方向に対して垂直な回転軸で支持する。
　前記昇降ベース本体４ａの支持部４ｃ，４ｃが備える各ガイド孔の間に、当該受動体４ｂを固定することを以って昇降ベース４は一体となる。

　上記走行ベース５の昇降ガイド９，９に、昇降ベース４を装着することで、受動体４ｂは、昇降ワイヤ１４を介してＺ軸駆動手段２による昇降力を受け、一対の左右伝動プーリ１０ａ，１０ｂに挟まれた空間で、昇降ガイド９，９に規制された軌道を昇降することとなる。

　本実施の形態のＸ軸駆動手段３は、その走行駆動源３ａたるモータを前記ベースフレーム７における底板の右端に固定して備え、以下の構成を有する（図３参照）。
　即ち、当該走行駆動源３ａのシャフトに固定した原動プーリ３ｂに螺旋状に巻き付けた走行ワイヤ１１の一端を引き出し、最寄り（右側）の側板に支持した同軸同径の一対の右中継プーリの一方（第三プーリ）１５、続いて反対側（左側）の側板７ａに支持したＸ軸揺動プーリ（第四プーリ）１６に掛けた後に、前記背板５ｂが備える一方のワイヤ固定機構１２ａに走行ワイヤ１１の一端を締結する。
　更に、前記原動プーリ３ｂに螺旋状に巻き付けた走行ワイヤ１１の他端を引き出し、最寄り（右側）の側板に支持した同軸同径の一対の他方の右中継プーリ（第五プーリ）１７、続いて前記背板５ｂが備える他方のワイヤ固定機構１２ｂに締結する（図３及び図４参照）。

　原動プーリ２０は、その巻取り面に走行駆動源３ａ又は昇降駆動源２ａの回転方向に沿った螺旋溝（図示省略）と、原動プーリ２０の中央部をその回転軸に対して直角に貫通するピン孔２０ａと、ロック孔２０ｂを備えることが望ましい（図５参照）。
　前記ロック孔２０ｂは、当該ピン孔２０ａに挿通するワイヤ固定ピン１８の離脱止めとして機能するロックネジ１９を挿通する孔である。
　ピン孔２０ａとロック孔２０ｂとは、原動プーリ２０の内部で、ワイヤ固定ピン１８の直径の約１／３から約１／４程度だけ抵触する様に交差する位置関係で設定する。

　ワイヤ固定ピン１８は、原動プーリ２０に螺旋状に巻き付ける走行ワイヤ１１又は昇降ワイヤ１４の中間部を挿通すべく、当該ワイヤ固定ピン１８の長手方向に対して直角に貫通するワイヤ孔１８ａを備える（図６参照）。

　ワイヤ固定ピン１８は、埋没時においてロック孔２０ｂと面する部分に、当該ロック孔２０ｂに挿通されたロックネジ１９の側面と接するテーパー面１８ｂを備える。当該テーパー面１８ｂは、ワイヤ孔１８ａの全体が原動プーリ２０の表面から露出している場合には、ロック孔２０に捩じ込まれたロックネジ１９の先端が当該テーパー部１８ｂに当接し、ロックネジ１９がロック孔２０ｂに進入するに従って、ロックネジ１９の側面がテーパー１８ｂを圧してワイヤ固定ピン１８を押し下げ、テーパー面１８ｂがロックネジ１９の側面と接するに至った時に、ワイヤ孔１８ａの一部が原動プーリ２０の表面から埋没する様な傾斜及び範囲に設定されている。

　本実施の形態では、Ｘ軸駆動手段３の駆動源に採用され、ワイヤ孔１８ａに走行ワイヤ１１を通したワイヤ固定ピン１８を原動プーリ３ｂのピン孔２０ａに装填しロックネジ１９を締めると、ワイヤ固定ピン１８が原動プーリ２０内に埋没して走行ワイヤ１１の中間部を固定する。続いて、走行ワイヤ１１のワイヤ固定ピン１８に固定された部分を始点として、当該始点を境とする二方に巻かれた走行ワイヤ１１のうちの一方の巻き量が増加すれば他方の巻き量が減少する様に走行ワイヤ１１を巻き付ける（図６参照）。

　以上の構成により、走行駆動源３ａが正転逆転を行うことによって、その回転量に応じたＸ軸方向への走行が可能となり、ワイヤの中間部を滑り無く確実に保持することが可能となり、位置決めの精度向上に寄与することとなる。
　当該ワイヤ巻取り機構は、Ｘ軸駆動手段３のみならず、Ｚ軸駆動手段２の昇降駆動源２ａのシャフトに用いることができる。

　本実施の形態のＺ軸駆動手段２は、その昇降駆動源２ａたるモータを前記ベースフレーム７における底板の左端に固定して備え、以下の構成を有する。
　即ち、当該昇降駆動源２ａのシャフトに固定した原動プーリ２ｂに螺旋状に巻き付けた昇降ワイヤ１４の一端を引き出し、最寄り（左側）の側板７ａの下位に支持したＺ軸揺動プーリ（第一プーリ）２１に掛け、続いて背板５ｂの左側に支持した左伝動プーリ１０ａに下から掛けた後に、前記受動体４ｂが備える上受動プーリ１３ａに掛け、更に背板５ｂの右側に支持した右伝動プーリ１０ｂに下から掛け、反対側（右側）の側板が備えるワイヤ固定機構２２に締結する（図２参照）。

　加えて、前記昇降駆動源２ａのシャフトに固定した原動プーリ２ｂに螺旋状に巻き付けた昇降ワイヤ１４の他端を引き出し、最寄り（左側）の側板７ａの上位に支持したＺ軸固定プーリ（第二プーリ）２３に掛け、続いて背板５ｂの左側に支持した左伝動プーリ１０ａに上から掛けた後に、前記受動体４ｂが備える下受動プーリ１３ｂに掛け、更に背板５ｂの右側に支持した右伝動プーリ１０ｂに上から掛け、右側の側板が備えるワイヤ固定機構２２に締結する。

　以上の構成により、昇降駆動源２ａが正転逆転を行うことによって、その回転量に応じた昇降ベース４のＺ軸方向への昇降が可能となる。
　本実施の形態では、上記Ｘ軸揺動プーリ１６、並びにＺ軸固定プーリ２３及びＺ軸固定プーリ２１を構成要素とする走行ワイヤ１１及び昇降ワイヤ１４の伸び検出機構２４と、前記Ｘ軸伸び調整機構２５及びＺ軸伸び調整機構２６を備える（図２乃至図４、及び図７乃至図９参照）。

　前記伸び検出機構２４は、走行ワイヤ１１及び昇降ワイヤ１４の弛み及び断線を検知すると共に、ワイヤ１１，１４により移動する駆動体（走行ベース５及び昇降ベース４）が衝突などにより過負荷を受けた場合を検知する機構である。
　本実施の形態の前記伸び検出機構２４は、ベースフレームの左端部（左右を適宜入れ替えても良い）に定着した定軸受けと、当該定軸受けを構成する左右支持板の間隙で揺動する動軸受けとからなる。

　前記定軸受けは、相離隔して平行に向かい合う一対の支持板２７，２７からなる。
　当該一対の支持板２７，２７の間に、前記Ｚ軸固定プーリ２３を回転自在に支持すると共に、各支持板２７，２７の上部に、その間に配置した動軸受けの揺動角を検出する為の姿勢センサ２８，２８を各々備える。
　当該一対の左右支持板２７，２７は、それらの内側の相互に対向する位置に、上下二本の支軸２９ａ，２９ｂを突設し、両支持板２７，２７の中間点にＺ軸固定プーリ２３の支軸の両端を支持する軸受け３０を備える。

　動軸受けは、前記一対の支持板２７，２７の間において、当該支持板との間隔を一定に維持した安定した揺動が出来る様に配置した相隣接するＸ軸検知板３１ａ及びＺ軸検知板３１ｂとで構成される。
　前記Ｘ軸検知板３１ａ及びＺ軸検知板３１ｂは、各々対抗する位置に軸受け３２を備え、当該軸受け３２で当該Ｘ軸検知板３１ａとＺ軸検知板３１ｂとの間に渡し掛けた一本の水平軸を支持し、当該水平軸で、Ｘ軸揺動プーリ１６とＺ軸揺動プーリ２１を各々独立して回転し得る様に支持する（図７及び図８参照）。

　また、当該Ｘ軸検知板３１ａ及びＺ軸検知板３１ｂは、前記上下二本の支軸２９ａ，２９ｂが遊嵌する軸受け３３ａ，３３ｂを同じ方向に開口して備えると共に、両検知板３１ａ，３１ｂの中間点に、前記Ｚ軸固定プーリ２３の支軸との干渉を回避する逃げ部３３ｃを前記軸受け３３ａ，３３ｂと同じ方向に開口して備える（図８参照）。

　当該Ｘ軸検知板３１ａ及びＺ軸検知板３１ｂは、その上部をくの字状に直角に折り曲げて吊り片３４ａ，３４ｂを形成し、当該吊り片３４ａ，３４ｂのガイド孔を通して左側の側板７ａの外面に吊り、且つ前記吊り片３４ａ，３４ｂをボルト３５ａ，３５ｂのネジ入れ量で各々の揺動の最大量を調整する。更に、本実施の形態では、当該ボルト３５ａ，３５ｂのうち、少なくとも一方のボルト３５ａ又は３５ｂと、そのボルト３５ａ又は３５ｂが挿通する吊り片３４ａ又は３４ｂとの間に圧縮バネ３６を介在し、当該Ｘ軸検知板３１ａ及びＺ軸検知板３１ｂの上部を、当該左側の側板７ａの外面（右側の側板の方向）へ向けて付勢する。当該圧縮バネ３６の強度調整と、当該圧縮バネ３６に挿通するボルト３５ａ又は３５ｂの締め具合で検知荷重を調整することができる。

　当該Ｘ軸検知板３１ａ及びＺ軸検知板３１ｂは、その上端に前記姿勢センサ２８，２８の検出対象たる被検出部３７，３７を、それらの揺動に応じて当該姿勢センサ２８，２８の出力が変化する様に備える（図９参照）。
　本実施の形態における前記姿勢センサ２８は、Ｘ軸検知板３１ａ及びＺ軸検知板３１ｂの揺動方向に沿ってオン／オフ二つの状態を検出するリミットスイッチであって、前記被検出部３７は、当該リミットスイッチの検出部２８ａを押圧するカム部である。

　本実施の形態の伸び検出機構２４は、以上の如く構成され、Ｚ軸駆動手段２における昇降ワイヤ１４の張りが強くなれば、当該昇降ワイヤ１４によってＺ軸揺動プーリ２１は、左側の側板７ａに向けて引寄せられ、Ｘ軸検知板３１ａ及びＺ軸検知板３１ｂの揺動の支点は下の支軸２９ｂとなる（図９（Ｃ）参照）。
　一方、Ｚ軸駆動手段２における昇降ワイヤ１４の張りが弱くなれば、Ｚ軸揺動プーリ２１に対する引寄せる力が弱まり、Ｚ軸検知板３１ｂの、上部は圧縮バネ３６により当該左側の側板７ａに押し付けられ、下部は、前記圧縮バネ３６によって左側の側板７ａから離隔する方向へ揺動し、その際、Ｘ軸検知板３１ａ及びＺ軸検知板３１ｂの揺動の支点は上の支軸２９ａとなる（図９（Ｄ）参照）。

　この様に、Ｘ軸検知板３１ａ及びＺ軸検知板３１ｂの揺動に際して、それらの支点は、当該Ｘ軸検知板３１ａ及びＺ軸検知板３１ｂの揺動に応じ、それらの軸受け３３ａ，３３ｂに掛かる上下二本の支軸２９ａ，２９ｂのいずれかに交番する。そして、その都度、Ｘ軸検知板３１ａ及びＺ軸検知板３１ｂの検出部２８ａは、被検出部３７の位置に応じた出力を当該姿勢センサ２８から得ることができる（図９参照）。

　即ち、走行ワイヤ１１及び昇降ワイヤ１４に対して、ともに適正な張りが生じている場合には、上下の支軸２９ａ，２９ｂのいずれもが、前記軸受け３３ａ，３３ｂの最深部において支持され、被検出部３７は、検出部２８ａを押圧し、この状態における出力を正常信号とする（図９（Ａ）（Ｂ）参照）。

　一方、ロボットアーム６に対して過度な負荷がかかり、走行ワイヤ１１又は昇降ワイヤ１４のいずれかの張力が過度に増加した場合には、下の支軸２９ｂが動軸受けの揺動の支点となり、被検出部３７による、検出部２８ａの押圧が解除され、この状態における出力を異常信号とする（図９（Ｃ）参照）。
　逆に、走行ワイヤ１１又は昇降ワイヤ１４の切断等によっていずれかのワイヤが過度に弛んだ場合には、上の支軸２９ａが動軸受けの揺動の支点となり、被検出部３７による、検出部２８ａの押圧が解除され、この状態における出力を異常信号とする（図９（Ｄ）参照）。
　これらの出力の変化を用いて、アラームの鳴動や、所定の処理のトリガといった処理を行なわせることができる。

　上記の如く、当該Ｘ軸検知板３１ａとＺ軸検知板３１ｂとの間に渡し掛けた一本の水平軸を以ってＸ軸揺動プーリ１６とＺ軸揺動プーリ２１を回転自在に支持する構成となっていることによって、昇降ワイヤ１４又は走行ワイヤ１１のいずれか一方の異常に対して、他方への支障をも緩和する方向へ揺動する構成となっている。

　前記Ｘ軸伸び調整機構２５及びＺ軸伸び調整機構２６は、走行ワイヤ１１又は昇降ワイヤ１４に弛みが生じた時に、走行ワイヤ１１又は昇降ワイヤ１４を適正な張力に調整するものである。

　伸び調整機構は、ワイヤに張力を与える引っ張り部材と、当該引っ張り部材に締結されたワイヤの端部を保持する固定部材と、当該固定部材の保持領域においてワイヤの軌道を変更する軌道変更手段を備える。

　本実施の形態のＸ軸伸び調整機構２５は、前記走行ベース５の背板５ｂが備えるワイヤ固定機構１２ａ，１２ｂの一方と一体的に備えられる（図４参照）。
　本実施の形態のＸ軸伸び調整機構２５は、走行ワイヤ１１の端部をその先端部に挟んで保持する二枚の固定板３９ａ，３９ｂと、両固定板３９ａ，３９ｂを相互に定着し一体化する締付ネジ４１ａと、当該固定板３９ａと螺合し、当該二枚の固定板３９ａ，３９ｂの間において走行ワイヤ１１をその先端部で押える加圧ネジ４１ｂと（固定部材）、一体化した固定板３９ａ，３９ｂの揺動の支点となる支点ネジ４０と、一体化した固定板３９ａ，３９ｂの基端部に締結され、一体化した固定板３９ａ，３９ｂの揺動を走行ワイヤ１１に張力を与える方向へ付勢する引っ張りバネ３８と（引っ張り部材）からなる。

　本実施の形態の引っ張りバネ３８は、背板５ｂの裏面の下位に水平に配置し、当該背板５ｂの右端に一端部を固定し、当該引っ張りバネ３８の他端部と一体化した固定板３９ａ，３９ｂの基端部を連結する。
　本実施の形態の前記支点ネジ４０は、下位固定板（背板５ｂに密着する方）３９ｂに上位固定板３９ａを定着する為のネジ山、及び水平に走る走行ワイヤ１１の軌道を変更させるべく走行ワイヤ１１の端部を誘導する円弧状の周面を備える（軌道変更手段）。
　本実施の形態では、当該支点ネジ４０の周面と固定板３９ａ，３９ｂの内面を以って走行ワイヤ１１を下方へ直角に曲げ、当該走行ワイヤ１１の端部を前記加圧ネジ４１ｂで固定している。

　本実施の形態のＸ軸伸び調整機構２５は、支点ネジ４０を緩めると、引っ張りバネ３８によってその強さに応じた張力が走行ワイヤ１１に加えられる。その張力を維持しつつ支点ネジ４０を締めることによって、固定板３９ａ，３９ｂの揺動が制止され、引っ張りバネ３８によって加えられた走行ワイヤ１１の好適な張力が維持されることとなる。

　本実施の形態のＺ軸伸び調整機構２６は、昇降駆動源２ａとは反対側（右側）の側板に固定した前記ワイヤ固定機構２２と一体的に備えられる（図２参照）。
　即ち、本実施の形態のＺ軸伸び調整機構２６は、昇降ワイヤ１４の一端を締結する引っ張りバネ４２と（引っ張り部材）、当該引っ張りバネ４２に締結された昇降ワイヤ１４の端部を保持する固定ブロック４３及び固定板４４と、当該固定ブロック４３及び固定板４４に昇降ワイヤ１４を固定する力を加える加圧ネジ４５ｂと、当該固定ブロック４３と固定板４４を相互に定着し一体化する二本の締付ネジ４５ａ，４５ａとからなる（固定部材）。

　本実施の形態のＺ軸伸び調整機構２６は、右側の側板における外側であって前記Ｘ軸伸び調整機構２５と略同じ高さに固定する。
　当該Ｚ軸伸び調整機構２６は、ワイヤ固定機構２２の下方に、引っ張りバネ４２を鉛直方向に配置し、当該引っ張りバネ４２の上端に、ワイヤ固定機構２２から延出した昇降ワイヤ１４の一端部を長さの調整が可能な様に連結すると共に、引っ張りバネ４２の下端を前記右側の側板に固定したものである。

　本実施の形態における長さの調整は、昇降ワイヤ１４と引っ張りバネ４２の上端とを、ワイヤフックリング４８を介して連結することによって実現する。
　即ち、ワイヤ固定機構２２から延出した余剰の昇降ワイヤ１４の一端部を、ワイヤ締結金具４７の孔に通し、更に、引っ張りバネ４２の上端フックと連結したワイヤフックリング４８に当該昇降ワイヤ１４を巻いて折り返すと共に、前記ワイヤ締結金具４７の他の孔に通し、引っ張りバネ４２の伸びが昇降ワイヤ１４に所望の張りを与える適正量となるまで昇降ワイヤ１４の端部を引き上げることにより行なう（引っ張りバネ４２が適正長となる位置に目印等をつける）。ワイヤ締結金具４７の孔がワイヤフックリング４８の直径よりも短い距離に近接していれば、ワイヤ締結金具４７をワイヤフックリング４８へ引寄せることによって、ワイヤ締結金具４７における昇降ワイヤ１４の通過が制止され、昇降ワイヤ１４の有効長を容易に調整し固定することが出来る。

　本実施の形態においては、前記固定ブロック４３は、上面を略平坦な面とし、当該上面に定着する固定板４４は、裏面に昇降ワイヤ１４の軌道を規制すべく、昇降ワイヤ１４の径（約１ｍｍから約５ｍｍ程度）と同等若しくはそれよりも僅かに浅い保持溝４６を備える（軌道変更手段）。
　本実施の形態では、前記保持溝４６に沿って昇降ワイヤ１４を裏側へ向けて直角に誘導し（図２参照）、更に、固定ブロック４３の裏面（ベースフレーム７の裏側に面する面）に沿って下方へ誘導し、その端部を引っ張りバネ４２の上端に連結する。尚、本実施の形態における固定ブロック４３の上面と裏面との境目にある角は、昇降ワイヤ１４に負担を与えない様に円筒の側面状に面取りがなされる。

　本実施の形態のＺ軸伸び調整機構２６は、加圧ネジ４５ｂを緩めると、引っ張りバネ４２によってその強さに応じた張力が加えられる。
　昇降ワイヤ１４が弛んだ場合には、加圧ネジ４５ｂを緩めてから、ワイヤ締結金具４７に通された余剰の昇降ワイヤ１４の長さを、引っ張りバネ４２が所定の伸びとなる様に調整し、再び加圧ネジ４５ｂを締めることによって昇降ワイヤ１４が好適な張力で維持されることとなる。

　本実施の形態のロボットアーム６は、前記縦シャフト１ａに基端部が直接固定され縦シャフト１ａを軸として回転制御を受ける。
　上記構造を基礎として、当該ロボットアーム６の先端部には、例えば、支持孔を設ける等して、プーリとベルトを介して回転力を受けることができる作業用のチャックを装着し、作業対象を支持するプラットフォーム等を適宜付設することにより、使用目的に応じたロボットとして構成する。

　以下、本発明によるロボットアームの実施の形態を図面に基づき説明する。
　本発明によるロボットアームは、ＸθＺ駆動方式（Ｘ軸方向への直線移動、θ方向への旋回、及びその旋回軸と平行なＺ方向への直線移動からなる駆動方式）を採用し、衝突等に対する緩衝手段を有する。

　ロボットアームは、サーボ制御で各関節の駆動制御を行い、所望の動作を発生させて製造・加工等に用いられるものである。

　しかし、例えば、位置合わせ時や、非常の環境変化の際には、ロボットアームの稼動領域に障害物が存在する場合があり、障害物にロボットアームが衝突することによる破損事故や人身事故が生じる虞が生じる。

　そこで、センサによって衝突を検出し、トルクの解除及び動作の反転を行う手法が種々紹介されていた。
　しかし、上記従来の方法は、駆動制御のみで緩衝を行なう手法であることから、衝突の瞬間における緩衝が不十分である。そのため、その様な手法だけでは、事実上、衝突による被害の防止というよりも、衝突状態の解消に寄与すると言う作用に留まっていた。

　本発明によるロボットアームは、上記実情に鑑みてなされたものであって、比較的簡素な構造で緩衝作用が得られる構造を備えている。

　本発明によるロボットアームは、ＸθＺ駆動方式のロボットアームであって、モータ等のθ回転手段で旋回する第１アームと、当該第１アームの先端部に連結し上下左右に揺動可能な第２アームを備えてなり、当該第２アームの先端部に作業部、即ち、プーリとベルト等を介して前記縦シャフトと平行な軸を回転軸として回転することができるチャック等の作業ツール、又は当該作業ツールを脱着できる支持領域等を適宜備えたものである。

　前記当該第１アームと第２アームの連結部としては、前記第１アームの先端部と第２アームの基端を上下に重ね（どちらが上でも良い）、例えば、前記第１アームの先端部に横揺動軸を支持し、当該横揺動軸に前記第２アームの基部が支持する縦揺動軸を支持する構成や、前記第２アームの基部に横揺動軸を支持し、当該横揺動軸に前記第１アームの先端部が支持する縦揺動軸を支持する構成や、ボール軸受けで当該第１アームに対して第２アームが上下左右に揺動可能となる様に連結する構成のいずれを採ることもできる。
　更に、本発明によるロボットアームは、前記第１アームと第２アームとの間に緩衝手段を備えたものであって、当該緩衝手段は、第２アームを第１アームに対する定常姿勢へ誘導する姿勢維持手段と、第２アームを第１アームに対する定常姿勢から第２アームの先端部を左右及び上方へ誘導する退避手段を備えることを特徴とする。

　前記緩衝手段は、相互に向かい合うスロープを含む谷状の誘導面と、当該誘導面に当接する突起部で構成することが可能である。ここで、スロープを含む谷状の誘導面の態様としては、すり鉢状、又は球面状であっても良い。
　その際、前記緩衝手段は、前記誘導面は第１アームと第２アームのうちのいずれか一方における、横揺動軸及び縦揺動軸又はボール軸受け等からなる連結部の前方又は後方に備え、前記突起部は第１アームと第２アームのうちの他方に、誘導面に面して備える構成とする。

　前記突起部の先端に磁性体からなる当接部を備え、前記誘導面の最深部に前記当接部を引寄せ、又は吸着する磁石を備える構成とすれば、磁力の調整により、定常姿勢の維持・誘導強度を調整することができる。尚、前記誘導面の最深部に当接部を引寄せる手法（復帰手段）としては、当該当接部が誘導面の最深部へ向かう様に、第１アームと第２アームの角度を復元すべく付勢するコイルスプリングや板バネを用いることもできる。

　図１０に示す実施の形態は、ＸθＺ駆動方式のロボットに用いるロボットアームである。
　本実施の形態におけるＸθＺ駆動方式は、θ回転手段１０７であるモータ及びモータで駆動する縦シャフトを、ワイヤ駆動のＺ軸駆動手段１０８に搭載し、当該Ｚ軸駆動手段１０８を、ワイヤ駆動のＸ軸駆動手段１０９に搭載したものである。
　本実施の形態では、モータで駆動する縦シャフト１０７ａにロボットアームの基端部を固定することにより、縦シャフト１０７ａの上下左右への移動、及び縦シャフト１０７ａに固定したロボットアームの旋回を可能とする。

　本実施の形態のロボットアームは、前記縦シャフト１０７ａに基端部が直接固定され縦シャフト１０７ａを軸として旋回制御を受ける第１アーム１０１と、当該第１アーム１０１の先端部にその基端部を連結し上下左右に可能な第２アーム１０２と、当該第２アーム１０２の先端部にあってプーリ１２８とベルト（図示省略）を介して前記縦シャフトによって回転することができるチャック１０３とを備える。

　本実施の形態のロボットアームは、第１アーム１０１の先端部の下に第２アーム１０２の基端部を重ねた構造を有し、第１アーム１０１と第２アーム１０２との間に相互を連結させる関節部を備える。
　当該関節部は、縦横のヒンジ機構と緩衝手段１０６を備えるが、チャック１０３をその機能を果たすべき位置（作用点）へ移動させる構造として、第１アーム１０１に対する第２アーム１０２の連結角度等を制御上変化させることはなく、第１アーム１０１と第２アーム１０２との間で障害物との衝突等による衝撃を和らげる退避動作を行うに留まる。

　本実施の形態のヒンジ機構は、縦横のヒンジ機構が一体となったものである。即ち、第２アーム１０２の基端部に二股形状の軸受け１０２ａを備え、当該軸受け１０２ａの股間部１０２ｂに横揺動軸１０４を遊嵌し、前記軸受け１０２ａの軸孔１０２ｃ及び横揺動軸１０４の軸孔１０４ａに縦揺動軸１０５を連通し、第１アーム１０１の先端部の軸孔１０１ａに前記横揺動軸１０４の上端部を回転可能に、且つ離脱しないように軸支したものである（図１０参照）。
　以上の構造により、第２アーム１０２の基端部において横揺動軸１０４が上下に揺動し、且つ左右に揺動することとなる（図１３参照）。

　本実施の形態の緩衝手段１０６は、第２アーム１０２を第１アーム１０１の延長線上に配置する定常姿勢へ誘導するための姿勢維持手段と、第２アーム１０２を第１アーム１０１に対する前記定常姿勢（図１２参照）から第２アーム１０２の先端部を左右及び上方へ誘導可能な退避手段を一体化したものである。

　本実施の形態の緩衝手段１０６は、相互に向かい合うスロープ１０６ａを含む谷状の誘導面１２９と、当該誘導面１２９に当接する突起部１０６ｂからなり、前記誘導面１２９は、第１アーム１０１と第２アーム１０２のうちのいずれか一方における横揺動軸１０４及び縦揺動軸１０５の後方に備え、前記突起部１０６ｂは第１アーム１０１と第２アーム１０２のうちの他方に備える。

　尚、図１０及び図１１に示す例では、突起部１０６ｂを第１アーム１０１の裏面に備えるべく、第１アーム１０１の孔１０１ｂに、球面を先端とするピンを装着すると共に、第２アーム１０２の基端部を上面側から横断面形状が谷状となる様に切欠することによって、第２アーム１０２の上面に前記突起部１０６ｂと接する一対の平面状スロープ１０６ａ，１０６ａを、前記突起部１０６ｂの曲率で湾曲した曲面を以って連結し、一連の誘導面１２９を形成したものである。

　本実施の形態の姿勢維持手段は、前記突起部１０６ｂとなるピンとして磁性体のピンを採用し、前記一対のスロープ１０６ａ，１０６ａの谷部（一対のスロープ１０６ａ，１０６ａに挟まれた領域の最深部）に当該ピンを引寄せる磁石１０６ａｂを固定したものである。誘導面１２９の谷部は、前記一対のスロープ１０６ａ，１０６ａの間隔及び傾斜を、谷部とピンの先端部（当接部１０６ａａ）の球面をガタつき無く支持できる様に構成することによって、磁石１０６ａｂの磁力調整と相俟って、正常稼動時における振動や衝撃に対抗して第２アーム１０２の位置ズレや揺動を防止できる（図１５参照）。

　本発明によるロボットアームは、以上の如く構成され、磁石１０６ａｂによる定着力を凌駕する側方からの衝撃によって、第２アーム１０２の先端部は、第１アーム１０１に対して左右上方へ向く形で退避し（図１１及び図１３参照）、磁石１０６ａｂによる定着力を凌駕する下方からの衝撃によって、第２アーム１０２の先端部は、第１アーム１０１に対して上方へ向く形で退避する（図１４参照）。
　障害物からの圧力が解除されれば、第２アーム１０２は、その自重により前記突起部１０６ｂがスロープ１０６ａ，１０６ａをトレースしつつ（図１１参照）、定常姿勢に復帰する（図１２参照）。上記構成において、突起部１０６ｂにマグネットセンサを付ければ、ロボットアームが定常姿勢から外れた状態を電気的に検知することができる。

　以下、本実施の形態のＸθＺ駆動方式を説明する。
　ロボットアームを固定した縦シャフト１０７ａは、θ回転手段１０７から鉛直方向上向きに備える。
　本実施の形態のθ回転手段１０７は、アームベース１１０にステー１１１を介して固定されたモータ及びその回転軸に連結する減速器からなり、減速器で回転速度の制御（減速）を受けた回転軸を縦シャフト１０７ａとする（図１６参照）。

　アームベース１１０は、制御手段による制御の下、ベースフレーム（図示省略）に渡し掛けた走行ガイド（Ｘ軸方向へのガイド）１１２ａ，１１２ｂに対して摺動可能に装着したものである（図１６参照）。
　本実施の形態のベースフレームは、左右側板と、それを垂直に起立する様に支える底板を備える。
　左右側板は、その前方下部及び後方上部に一対の上下走行ガイド１１２ａ，１１２ｂを相互に平行となる様に架設する。

　アームベース１１０は、走行ベース１１０ａに昇降ベース１１０ｂを備えたものである。走行ベース１１０ａは、基板１１０ａａの後方に背板１１０ａｂを垂直に立設したものである（図１６参照）。

　背板１１０ａｂは、その上部に、上走行ガイド１１２ａを挿通する上支持部１１０ｃを備え、その中間部の略同じ高さに、Ｚ軸駆動手段１０８を構成する左右一対の伝動プーリ１１３ａ，１１３ｂを背板１１０ａｂの表面に対して垂直な回転軸で支持する（図１６参照）。
　更に、背板１１０ａｂは、走行ワイヤ１１４の両端を支持する二つのワイヤ固定機構１１５，１１５を備える（図１６及び図１８参照）。当該ワイヤ固定機構１１５，１１５は、そこへ固定された走行ワイヤ１１４を介してＸ軸駆動手段１０９による走行力を受けることとなる。
　基板１１０ａａは、その前部に、下走行ガイド１１２ｂを挿通する下支持部１１０ｄを備え、その奥行きの中間部に、底板の表面から垂直に起立する左右一対の昇降ガイド（Ｚ軸方向へのガイド）１１６，１１６を備える（図１６及び図１７参照）。
　昇降ガイド１１６，１１６は、その上部を、背板１１０ａｂの上部に前方へ迫出す形で固定した天板１１０ｅで固定する。

　昇降ベース１１０ｂは、昇降ベース本体１１０ｂａと、前記Ｚ軸駆動手段１０８から昇降力を受ける受動体１１０ｂｂとからなる。
　昇降ベース本体１１０ｂａは、昇降ガイド１１６，１１６が挿通する支持部１１０ｆ，１１０ｆを備え、その前面に前記ステー１１１を固定する（図１６参照）。
　受動体１１０ｂｂは、Ｚ軸駆動手段１０８を構成する上下一対の受動プーリ１１７ａ，１１７ｂを受動体１１０ｂｂの表面に対して垂直な回転軸で支持する。
　前記昇降ベース本体１１０ｂａの支持部１１０ｆ，１１０ｆが備える各ガイド孔の間に、当該受動体１１０ｂｂを固定することを以って昇降ベース１１０ｂは一体となる。

　上記走行ベース１１０aの昇降ガイド１１６，１１６に、昇降ベース１１０ｂを装着することで、当該昇降ベース１１０ｂは、昇降ガイド１１６，１１６に規制された軌道で昇降し、その際、受動体１１０ｂｂは、一対の伝動プーリ１１３ａ，１１３ｂの回転軸に挟まれた領域で昇降しつつ、昇降ワイヤ１１８を介してＺ軸駆動手段１０８による昇降力を受けることとなる。

　本実施の形態のＸ軸駆動手段１０９は、その走行駆動源たるモータ１１９を前記ベースフレームにおける底板の右端に固定して備え、以下の構成を有する（図１８参照）。
　即ち、当該走行駆動源のシャフトに固定した原動プーリ１２０に螺旋状に巻き付けた走行ワイヤ１１４の一端を引き出し、右側の側板に支持した同軸同径の一対の右中継プーリ１２１，１２１の一方、続いて左側の側板に支持した左中継プーリ１２２に掛けた後に、前記背板１１０ａｂが備えるワイヤ固定機構１１５，１１５の一方に走行ワイヤ１１４の一端を締結する。
　更に、前記原動プーリ１２０に螺旋状に巻き付けた走行ワイヤ１１４の他端を引き出し、右側の側板に支持した同軸同径の一対の中継プーリ１２１，１２１の他方、続いて前記背板１１０ａｂが備えるワイヤ固定機構１１５，１１５の他方に締結する。

　以上の構成により、走行駆動源が正転逆転を行うことによって、その回転量に応じたＸ軸方向への走行が可能となる。

　本実施の形態のＺ軸駆動手段１０８は、その昇降駆動源たるモータ１２３を前記ベースフレームにおける底板の左端に固定して備え、以下の構成を有する。
　即ち、当該昇降駆動源のシャフトに固定した原動プーリ１２４に螺旋状に巻き付けた昇降ワイヤ１１８の一端を引き出し、左側の側板の下位に支持した揺動中継プーリ１２５に掛け、続いて背板１１０ａｂの左側に支持した左伝動プーリ１１３ａに下から掛けた後に、前記受動体１１０ｂｂが備える上受動プーリ１１７ａに掛け、更に背板１１０ａｂの右側に支持した右伝動プーリ１１３ｂに下から掛け、右側の側板が備えるワイヤ固定機構１２７に締結する。

　加えて、前記昇降駆動源のシャフトに固定した原動プーリ１２４に螺旋状に巻き付けた昇降ワイヤ１１８の他端を引き出し、左側の側板の上位に支持した固定中継プーリ１２６に掛け、続いて背板の左側に支持した左伝動プーリ１１３ａに上から掛けた後に、前記受動体１１０ｂｂが備える下受動プーリ１１７ｂに掛け、更に背板１１０ａｂの右側に支持した右伝動プーリ１１３ｂに上から掛け、右側の側板が備えるワイヤ固定機構１２７に締結する。

　以上の構成により、昇降駆動源が正転逆転を行うことによって、その回転量に応じたＺ軸方向への昇降が可能となる。

　上記構造を基礎として、加工対象を支持するプラットフォーム等が適宜付設し、使用目的に応じたロボットとする。

　本発明によるロボットアームは、ＸθＺ駆動方式の採用により、各関節において回転量の制御が必要な多関節アーム（以下多関節アームと略記する）と比べれば、各関節におけるアームの軌道を一時的に外すことが容易でありながら、多関節アームに引けをとらない稼動範囲及び精度並びに制御の便宜を得ることができる。

　上記の如く、各関節においてアームの軌道を一時的に外すことが許容される結果、第１アームの先端部に横揺動軸を支持し、当該横揺動軸に前記第２アームの基部が支持する縦揺動軸を支持し、第２アームを第１アームに対する定常姿勢へ誘導する姿勢維持手段と、第２アームを第１アームに対する定常姿勢から第２アームの先端部を左右及び上方へ誘導可能な退避手段を備える緩衝手段を有する構成とすることができる。

　前記緩衝手段の存在によって、衝突の瞬間において十分な緩衝を行なうことができ、衝突による被害の防止軽減が可能となる。また、従来技術と併用すれば、第２アームについて一定量の退避が行なわれる間に、センサによる検出結果に基いて、衝突状態の解消動作を開始することができることから、衝突事故の復旧制御にも便宜となる。

　以下、本発明によるチャック及びそれを利用したロボットハンドの実施の形態を図面に基づき説明する。
　本発明によるチャック及びロボットハンドは、自動機による組立作業、加工作業、又は搬送作業に用いる。

　ロボットハンドは、安定してワークを保持するために、様々なアクチュエータや機構部品を複数組み合わせた複雑な構造を有している。そのため、ロボットハンドのサイズを小型化するにも限度があり、微細なワークを保持することは困難だった。
　従来、エアバルーンチャックと言う手法も存在するが、チャッキングするワークのサイズや形状に大きな制限がある。

　また、工程が変わるごとに、必要数のロボットを配置し、或いは工程の目的に応じてチャックを取り替える必要があった。
　そして、それを解決する為に、複数個のロボットハンドと機構部品を持たせた物や、ＡＴＣ機構を持たせてその都度チャック部分を交換する方法がとられていた。

　しかし、ロボットアーム関連機構が複雑になるほど制御機構が複雑となり、ハンド以外の部分にそれらを制御するコントローラ等をおかなければならなくなる。その結果、筐体部分が大きくなるのみに留まらず、配線や配管が増加し、更に、ロボットハンドとロボットアームを連結する継ぎ手部分の構造も複雑となるので、必然的に装置全体が大きくなる。
　加えて、ロボットアームの重量が増えると、それに見合うバランスをとる事が要求され、その結果相対的にロボットアームの運動スピードが遅くなるという問題も生じた。

　また、チャックの保持力制御を行う場合は、圧力センサ等をロボットハンドの先端に取り付けなくてはならず、小型軽量で安価なロボットハンドの実現が困難であるという問題があった。

　本発明によるチャック及びロボットハンドは、上記実情に鑑みてなされたものであって、比較的簡素で、且つ軽量な構造で多様なワークの保持等に対応できる。

　本発明によるチャックは、チャックホルダ、操作ロッド、及びチャック爪からなり、チャックホルダは、ワークの保持開放機能を満足すべくチャック爪が揺動自在に収まる切り込みと、チャック爪の基部背面を支持する揺動支点を備え、操作ロッドは、その先端部に側方へ突出した加圧部を備え、チャックホルダの中空部に、操作ロッドを進退可能に挿通し、操作ロッドの加圧部とチャックホルダの揺動支点で、複数のチャック爪の基部を挟持し、各チャック爪の基部の内面に、操作ロッドの進退に伴う加圧部の進退量を、各チャック爪の遠心方向及び向心方向への揺動量に変換するカム部を備えることを特徴とする。

　チャックホルダに、チャック爪の基部が揺動自在に収まる切り込みを、当該チャックリングの長手方向に沿って単数又は複数所望角度間隔（ワークの大きさ及び形状に適した間隔。例えば、複数略等角度間隔等。）で備え、当該チャックホルダの外面に、前記切り込みを横切りチャックホルダを一周する支え溝を備え、当該支え溝に、チャック爪の揺動支点となる支点リングを装填した構造としてもよい。

　チャックホルダの下部に、チャックホルダの切り込みに収まるチャック爪の基部、及びチャックホルダの支え溝に装填した支点リングを覆うチャックリングを装着してもよい。

　また、チャックホルダの側方を覆うチャックリングを備えた構造の一つとして、前記チャック爪が、基部の背面に各々揺動支点に嵌まる突起を備え、前記チャックリングは、上下一対のリングからなり、上のチャックリングの下端及び下のチャックリングの上端の内側を大きく面取りして、各々に内向きの傾斜面を設け、上下チャックリングが密着し両傾斜面が連続することにより、チャック爪の突起が収まる揺動支点を形成し、上下リングが相互に密着してチャックホルダに固定され、チャックホルダの切り込みに収まるチャック爪の基部を外側から支える構造としても良い。

　チャック爪の基部に収容孔を備え、収容孔に、チャックホルダの切り込みの幅以上の厚みを有する弾性を持ったガタツキ止めを装填した構造を採ることもできる。

　尚、保持すべき物を吸引力によって保持し、又は保持力を補強すべく、操作ロッドを中空部材とし、その先端部に当該中空部に繋がる吸着ノズルを備える構造としてもよい。また、チャックに物体や光や圧力等の存否や量を検出する機能を付与すべく操作ロッドの先端部にその中空部を通してセンサのヘッドを固定してもよい。

　チャックの回転に対しても同様に操作ロッドを稼動させるべく、チャックホルダに対して操作ロッドを回転自在に支持した構成としてもよい。

　本発明によるロボットアームは、アーム筐体に、前記操作ロッドを回転自在に支持したチャックホルダを回転自在に支持し、当該アーム筐体に、操作ロッドを進退させる昇降手段と、前記チャックホルダを回す回転伝達手段を備えるチャックを具備することを特徴とする。

　先端部に当該中空部に繋がる吸着ノズルを備える構造を持ったチャックを回転自在に支持するロボットアームにあっては、チャックホルダを支持する軸受部に、チャックホルダと軸受部間の外空隙の気密を確保する手段を備え、チャックホルダに、操作ロッドとチャックホルダ間の内空隙の気密を確保する手段を備え、操作ロッドは、中空部材であり、且つその中空部と内空隙を連通させる透孔を備え、チャックホルダは、その内空隙と外空隙を連通させる透孔を備え、アーム筐体に、外空隙とアーム筐体の引出口を連通させるエア経路を備える構造を採っても良い。

　チャックの保持力を調整できるように、前記昇降手段は、略平行に進退するシリンダ機構のピストンロッドとチャックの操作ロッドを伝動腕で連結したものであってもよい。

　前記昇降手段として、各々のピストンロッドが平行に進退し、且つ各々のピストンロッドを連結した二又は三のシリンダ機構を備えてもよい。その際、全てのシリンダ機構と操作ロッドが略直線的な横並びに配置され、且つ当該操作ロッドがそれらの端に配置されていることとする。前記シリンダ機構は、アーム筐体自体をシリンダ機構の一部材とする形態で、当該アーム筐体に内装してもよい。

　チャックの保持力に弾性的な幅を持たせるべく、前記伝動腕を、操作ロッドの進退方向に間隔を隔てて重ねた複数枚の板バネで構成してもよい。更に、チャックの保持力を調整すべく、前記複数枚の板バネを長手方向の一部で位置調整可能に連結支持する荷重調整部材を備える構成としてもよい。

〔チャックについて〕
　図１９、図２０、及び図２５に示すチャック２０４は、チャック爪２０３、チャックホルダ２０１、及び操作ロッド２０２からなる。

　チャック爪２０３は、作業部２０３ａと基部２０３ｂを一体成形し、各チャック爪２０３の基部２０３ｂの内面に、操作ロッド２０２の進退に伴う加圧部２０８の進退量を、各チャック爪２０３の遠心方向及び向心方向への揺動量に変換するカム部２０９を備える。当該例では、先細りで内面が平坦な作業部２０３ａと、湾曲して凹んだカム部２０９を備え、当該凹みの中央部の表側（背部中央）に、チャック爪２０３の縦方向へのズレを防止し、チャック爪２０３の揺動支点たる支点リング２１１を収めるための支え溝２１０を全幅に亘って設ける。

　チャックホルダ２０１は、円形断面の中空部が連通し共通の中心軸を持つ円筒状のパイプ部２０１ａと、当該パイプ部２０１ａと比較して口径が広い円筒状であって、且つその最下端に外側に拡幅した鍔部２０１ｃを持つホルダ部２０１ｂを一体的に連結したものである。

　チャックホルダ２０１のホルダ部２０１ｂは、チャック爪２０３の基部（特にその背部）２０３ｂが揺動自在に収まる様に、当該チャックホルダ２０１の長手方向に沿った切り込み（又は溝）２０７を、ホルダ部２０１ｂの全周に亘って複数（チャック爪２０３と同数）略等角度間隔で穿設すると共に、当該ホルダ部２０１ｂの外面（当該例では、鍔部２０１ｃの上部外縁に沿って）に、前記切り込み２０７を横切る支え溝２１０を全周に亘って穿設し、当該支え溝２１０に、チャック爪２０３の揺動支点となる支点リング２１１を装填した構成である（図２０及び図２５参照）。

　当該構成を以って、チャック爪２０３がワーク２０６の保持及び開放機能を満足し、且つ当該支点リング２１１に支持されたチャック爪２０３が支点リング２１１に沿って横ズレを生じない様にできる。

　更に、支点リング２１１の安定や、ホルダ部２０１ｂからの離脱防止を目的としてチャックリング２０５を装着することができる。
　チャックリング２０５は、チャックホルダ２０１のパイプ部２０１ａが挿通し、且つホルダ部２０１ｂの周囲に留まる径の円筒状を呈し、ホルダ部２０１ｂの周囲で進退する内径を備える。チャックホルダ２０１の鍔部２０１ｃの形状に応じて、鍔部２０１ｃが嵌まる切欠部を、チャックリング２０５の下部内周縁に備えてもよい。
　当該チャックリング２０５は、ホルダ部２０１ｂの周囲に留まる際に、当該ホルダ部２０１ｂの切り込み２０７に収まるチャック爪２０３の基部２０３ｂ、及びチャックホルダ２０１の支え溝２１０に装填した支点リング２１１を覆い、当該支点リング２１１を外側から支える。

　当該構成を採用し、有端の支点リング２１１として、無端リングの一箇所を切断若しくは切欠されたもの、又は無端リングを半分に切断したものを用いれば、その弾性を利用して、チャック２０４で保持する物のサイズに一定の余裕を持たせることができ、しかも、その取り外しが容易となり、当該支点リング２１１を外す事によって、容易にチャック爪２０３を取り外し交換することができる。

　また、当該構成は、各チャック爪２０３は、切り込み２０７の内側で側面を支持されつつ揺動することから、左右のブレが生じない。また、チャック爪２０３の剛性を、切り込みを挟むホルダ部２０１ｂで補完できる。以上の構造から、チャック爪２０３の幅を、その素材に応じて、例えば、約０．１ｍｍ程度にまで薄くしても、保持すべき物に対して正確に力を加えることができ、極めて微細なワーク２０６の保持に用いることもできる。

　操作ロッド２０２は、前記チャックホルダ２０１の中空部を進退する太さの円筒状のパイプである。
　当該操作ロッド２０２は、その先端部に前記チャック爪２０３のカム部２０９を押圧する加圧部２０８を備える。当該例の加圧部２０８は、側方へ突出する加圧リング２０８ａとして回転軸受けを鍔状に固定し、先端に、加圧リング２０８ａを離脱不能に支持し、且つその表面と合わさってカム部２０９の表面形状に沿う先窄まりのキャップ２０８ｂを装着したものである。当該構成を以って、加圧部２０８の表面がカム部２０９の表面の曲面に倣い、チャック爪２０３に対してガタツキの無い安定した開き量を、操作ロッド２０２の回転に対応しつつ与えることとなる。

　前記操作ロッド２０２は、チャックホルダ２０１の中空部に、進退可能に、且つ回転自在に挿通し、チャックホルダ２０１のチャックリング２０５又は支点リング２１１と操作ロッド２０２の加圧部２０８で、揺動支点に係る複数のチャック爪２０３の基部２０３ｂを挟持する。この様な構成によって、チャックリング２０５の内部に所定数のチャック爪２０３をそれぞれ同じ条件で保持する。
　この様に保持されたチャック爪２０３は、前記操作ロッド２０２の進退に伴う当該チャック爪２０３の基部２０３ｂに対する加圧・挟持領域のシフトによって、チャックリング２０５に保持された各チャック爪２０３の先端部（作業部２０３ａ）の開きを調整する。

　図３４に示す実施の形態は、図１９及び図２０に示す実施の形態とは逆の作用を生ぜしめるものである。即ち、当該実施の形態の操作ロッド２０２は、その先端部に、前記加圧部２０８に替えて、磁性体からなるチャック爪２０３のカム部２０９を引き寄せるマグネットコア２２２を備える。

　チャックホルダ２０１の中空部に、操作ロッド２０２を進退可能に、且つ回転自在に挿通し、チャックホルダ２０１のチャックリング２０５又は支点リング２１１と操作ロッド２０２のマグネットコア２２２で、揺動支点に係る複数のチャック爪２０３の基部２０３ｂを挟持することによって、チャックリング２０５の内部に所定数のチャック爪２０３をそれぞれ同じ条件で保持する。

　この様に保持されたチャック爪２０３は、前記操作ロッド２０２の進退に伴い、そのカム部２０９で前記マグネットコア２２２の磁力を受ける。即ち、当該チャック爪２０３のカム部２０９における引き寄せ領域のシフトによって、チャックリング２０５に保持された各チャック爪２０３の作業部２０３ａの開閉を調整する。
　その結果、作業部２０３ａにマグネットコア２２２が近づく事によってチャック爪２０３の作業部２０３ａが閉じ、基部２０３ｂにマグネットコア２２２が近づく事によってチャック爪２０３の作業部２０３ａが開く。

〔ロボットアームについて〕
　図２１乃至図２４に示すロボットアームは、アーム筐体２１３の軸受部（図２８参照）２１７に、前記チャック２０４のチャックホルダ２０１を回転自在に支持する。

　軸受部２１７は、チャックホルダ２０１の外面に接する回転軸受け２１７ａを備え、当該軸受部２１７に支持されるチャックホルダ２０１は、その上部に回転力の伝達を受けるためのプーリ２１８を回転伝達手段の一部として一体的に備える。
　尚、回転伝達手段とは、チャックの回転に用いる力を、チャックに対して伝達する部材又は部材の組み合わせを言う。

　アーム筐体２１３の軸受部２１７は、上下に貫通する軸孔の内壁中間部に内径を狭くしたリング状の迫出し部２２３を備える。当該軸孔における迫出し部２２３を挟む上下に回転軸受け２１７ａを装着し、上の回転軸受け２１７ａ上には、プーリ２１８と、それらの離脱を防ぐロックリング２１８ａを装着する（図２８参照）。

　更に、操作ロッド２０２をその上から挿入し、前記迫出し部２２３の下の回転軸受け２１７ａに続いて一つ以上のブッシュ２２４、及びチャックリング２０５を装着し、チャックホルダ２０１に挿入する。
　当該操作ロッド２０２の先端部に前記の如く加圧リング２０８ａとして回転軸受け２０８ａを装着するが、図２８に示す様に、操作ロッド２０２の先端部に螺合し、回転軸受け２０８ａを下支えするナット２２５で固定してもよい。

　前記チャックには、保持その他の目的を達成すべく、種々の部材を付設することができる。
　例えば、図１９乃至図２５に示す操作ロッド２０２は、その先端部に当該中空部に繋がる吸着ノズル２１２を備え、当該中空部を十分な負圧とすることにより、当該チャックに保持すべき物を吸着して保持し、又は保持力を補足する吸着手段として用いることができる。
　例えば、図２８に示すように操作ロッド２０２の中空部に、特定の物体を検出するファイバセンサ２２６を挿通し、当該操作ロッド２０２の先端部に投射した光及び受光する光を通過するレンズ２２６ａを装着してもよい（図３５参照）。

　前記ロボットアームは、アーム筐体２１３に、操作ロッド２０２を進退させる昇降手段を備える。昇降手段は、互いに平行に進退するシリンダ機構２１４のピストンロッド２１４ａと、チャック２０４の操作ロッド２０２を伝動腕２１５で連結したものである。当該例における昇降手段は、アーム筐体２１３に略直線的な横並びで配置された二つのシリンダ機構２１４である。二つのシリンダ機構２１４のピストンロッド２１４ａは、その露出部をシリンダリンク２１９で縦揺動自在に連結し、当該シリンダリンク２１９に伝動腕２１５の一端を固定する。伝動腕２１５の他端は、操作ロッド２０２の露出部に縦揺動自在に連結する。

　当該例におけるシリンダリンク２１９の両端部は各々二股に分かれており、二股に分かれた各腕には、連結ピンを挿通する孔を有する。シリンダリンク２１９の股の間隙にピストンロッド２１４ａの露出部を挟み、当該ピストンロッド２１４ａの露出部に設けられた孔とシリンダリンク２１９の両端に設けられた孔に操作棒２２７を通すことによって、両ピストンロッド２１４ａの露出部は相互に連結される。

　前記伝動腕２１５は、略操作ロッド２０２の進退方向に間隔を隔てて平行に重ねた二枚の板バネ２１５ａである。各板バネ２１５ａの間には複数のスペーサ２２０を介在し、第一のスペーサ２２０は、二枚の板バネ２１５ａの一端部と共にシリンダリンク２１９に固定する。第二のスペーサ２２０は、二枚の板バネ２１５ａの他端部に固定し、当該板バネ２１５ａの他端部における第二のスペーサ２２０の先側を操作ロッド２０２と揺動可能に連結する。

　当該例における各板バネ２１５ａの先端部は各々二股に分かれており、それらの股の間隙に操作ロッド２０２の露出部を挟む。操作ロッド２０２の露出部には、操作棒２２７を水平に固定し、上下両板バネ２１５ａの先端部で当該操作棒２２７を挟む。

　更に、第一のスペーサ２２０と第二のスペーサ２２０に挟まれた領域において位置調整可能に荷重調整部材２１６を固定し、二枚の板バネ２１５ａを、前記第一のスペーサ及び第二のスペーサで挟まれた長手方向の一部で適宜連結し支持する。

　図２１、図２３、及び図２４の様に、荷重調整部材２１６を操作ロッド２０２に近付ければ、二枚の板バネ２１５ａの作用点での一体性が高まり、二枚の板バネ２１５ａ集合体としての硬直性が高まることによって、操作ロッド２０２へシリンダ機構２１４の動きが硬直的に伝達される。一方、荷重調整部材２１６を操作ロッド２０２から遠ざければ（図２２参照）、二枚の板バネ２１５ａの独立性が高まり、二枚の板バネ２１５ａ集合体としての弾性が高まることによって、操作ロッド２０２へシリンダ機構２１４の動きが弾性的に伝達される。この様な荷重調整部材２１６の位置調整を以って、チャック２０４の耐荷重を調整することができる。

　各シリンダ機構２１４は、アーム筐体２１３に内装されている。即ち、当該例のアーム筐体２１３は、合成樹脂やアルミ合金等を角棒状に成形したものであり、その長手方向に沿って、シリンダを内蔵するための縦穴（シリンダ室２１４ｂ）を二つ備え、更に、両シリンダ室２１４ｂ，２１４ｂを結ぶ延長線上の先端側に軸受部２１７を備える（図２１乃至図２４、及び図２８参照）。

　アーム筐体２１３には、チャックのチャックホルダ２０１を回す回転伝達手段としてタイミングベルト２２１が渡し掛けられている。タイミングベルト２２１は、チャックホルダ２０１のプーリ２１８と、回転駆動手段たるモータ、又は他に設置された回転駆動手段が発生した回転力を介する中継プーリに掛けられる（図示省略）。

　以下、上記ロボットアームの基本的な制御形態を説明する。
　図２１（Ａ）は、各チャック爪２０３の先端の間隔（以下、保持寸法と記す。）をもっとも狭くする昇降手段の状態を示したものである。この場合、二つのシリンダ機構２１４のうち、チャック２０４から遠い方のシリンダ機構（以下、第一シリンダと記す。）２１４のピストンロッド２１４ａの突出量を最小とし、チャック２０４に近い方のシリンダ機構（以下、第二シリンダと記す。）２１４のピストンロッド２１４ａの突出量を最大とする。即ち、アーム筐体２１３と伝動腕２１５とでなす角を最大とする。そうすることにより、操作ロッド２０２のチャック２０４からの突出量は最大となり、その加圧部はチャック爪２０３のカム部２０９における最も末端部を加圧する。尚、最小保持寸法は、形態の異なるチャック爪２０３を種々準備すること等によって調整することができる。

　図２１（Ｂ）は、保持寸法を最小保持寸法から一段広くした昇降手段の状態を示したものである。この場合、アーム筐体２１３と伝動腕２１５を平行にしたまま、第一シリンダ及び第二シリンダの双方の突出量を最大とする。

　図２１（Ｃ）は、保持寸法を更に一段広くした昇降手段の状態を示したものである。この場合、アーム筐体２１３と伝動腕２１５を平行にしたまま、第一シリンダ及び第二シリンダの双方の突出量を最小とする。

　図２１（Ｄ）は、保持寸法をもっとも広くする昇降手段の状態を示したものである。この場合、第一シリンダのピストンロッド２１４ａの突出量を最大とし、第二シリンダのピストンロッド２１４ａの突出量を最小とする。即ち、アーム筐体２１３と伝動腕２１５とでなす角を、前記最小保持寸法となる場合とは逆の傾斜で最大とする。そうすることにより、操作ロッド２０２のチャック２０４からの突出量は最小となり、その加圧部２０８はチャック爪２０３のカム部２０９における最も先端側の部分を加圧する。

　シリンダ機構２１４を三連立てで構成しても良く（図２９参照）、チャック２０４に遠い方から、シリンダａ、シリンダｂ、シリンダｃとして、三つのシリンダ機構の個別制御の組み合わせにより図３０に示すバリエーションの保持寸法（開閉量）及び保持力（開閉力）の制御を行う。尚、表中矢印は、ピストンロッド２１４ａの位置を示し、矢印が上向きの場合は上位、下向きの場合は下位、矢印が二つ記されている場合は中間位置とする。空欄は、ピストンロッド２１４ａがフリーな状態を示す。

　また、上記保持寸法の制御と同時に、操作ロッド２０２の進退に伴って、その先端に設けられた吸着ノズル２１２又はレンズ２２６ａが進退する様に構成することができる。当該例では、チャック爪２０３の保持寸法が最大となった時に、吸着ノズル２１２又はレンズ２２６ａが最も前進し、各チャック爪２０３の間から露出する（図２１（Ｄ）、図２３、及び図２４、並びに図２８及び図３５参照）。

　更に、上記のごとく、略操作ロッド２０２の進退方向に間隔を隔てて平行に重ねた二枚の板バネ２１５ａと、二枚の板バネ２１５ａの間に介在するスペーサ２２０で伝動腕２１５を構成することで、チャックでワークを保持することで生じた荷重を検出する構造（以下、保持荷重検出構造と記す。）を得ることができる。

　二枚の板バネ２１５ａの基端部をスペーサ２２０と共にシリンダリンク２１９に固定する。伝動腕２１５の先端部は、操作ロッド２０２の露出部に縦揺動自在に連結する。
　当該例における各板バネ２１５ａの先端部は各々二股に分かれており、それらの股の間隙に操作ロッド２０２の露出部を挟む。操作ロッド２０２の露出部には、操作棒２２７を水平に固定し、上下両板バネ２１５ａの先端部で当該操作棒２２７を挟む。

　上下何れかの板バネ（図３３に示す例では下の板バネ）２１５ａには、ホール素子２２８を実装し、出力を取り出す為のケーブル２３１を備えた回路基板２２９を搭載し、他方の板バネ（図３３に示す例では上の板バネ）２１５ａのホール素子２２８に対向する位置には支持穴２１５ｂを穿設し、マグネット粒２２８ａを据え付け押え板２３０で押える（図３１乃至図３３参照）。

　以上の如く構成された保持荷重検出構造によれば、下の板バネ２１５ａがワーク２０６を保持することによる荷重で撓れば、ホール素子２２８とマグネット粒２２８ａとの距離が離れるなど、荷重の変化によりホール素子２２８から取り出される電気信号が変化する。この変化に応じてシリンダ機構２１４の動作を調整し、ロボットアームが所望の位置において所望の保持力等に設定された動作を行なうようにすることができる。

　以下、本発明によるチャック及びそれを利用したロボットハンドのその他の実施の形態を図面に基づき説明する。

〔チャックについて〕
　図３６乃至図３９に示すチャックは、チャック爪２０３、チャックホルダ２０１、及び操作ロッド２０２からなる。

　チャック爪２０３は、先の実施例と同様に、作業部２０３ａと基部２０３ｂを一体成形し、各チャック爪２０３の基部２０３ｂの内面に、操作ロッド２０２の進退に伴う加圧部２０８の進退量を、各チャック爪２０３の遠心方向及び向心方向への揺動量に変換するカム部２０９を備える。当該例では、先細りで内面が平坦な作業部２０３ａと、湾曲して凹んだカム部２０９を備える。

　本実施の形態のチャック爪２０３は、当該凹みの中央部の表側（背部中央）に、チャック爪２０３の縦方向へのズレを防止しチャック爪２０３の揺動支点に収まる突起２０３ｃを全幅に亘って備え、基部２０３ｂの端面にガタツキ止め２３２を装着する為の収容孔（一部切欠していても良い）２３３を表裏貫通する態様で備える。尚、この例では、ガタツキ止め２３２として、チャックホルダ２０１の切り込み２０７の幅と等しいか、若しくは切り込み２０７の幅よりも僅かに厚い（チャック爪２０３の制御に支障が出ない程度の厚さ）ゴムやフッ素樹脂等からなるチューブ状又は球状のものを用いる。

　本実施の形態のチャックホルダ２０１は、円筒状のパイプ部２０１ａと、当該パイプ部２０１ａと比較して口径が広い円筒状であって、且つその最上端に外側に拡幅した鍔部２０１ｃを持つホルダ部２０１ｂを、各々の円形断面の中空部が連通し、且つ共通の中心軸を持つ態様で一体的に連結したものである。

　チャックホルダ２０１のパイプ部は、回転軸受け２１７ａを装着し得る径であって、その中間部に中空部に繋がる透孔２０１ｆを備え、チャックホルダ２０１のホルダ部２０１ｂは、チャック爪２０３の基部（特にその背部）２０３ｂがホルダ部の半径に沿って揺動自在に収まる様に、当該チャックホルダ２０１の長手方向に沿った切り込み（又は溝）２０７を、ホルダ部２０１ｂの全周に亘って複数（チャック爪２０３と同数）略等角度間隔、又は所望の間隔で備え、切り込み２０７で隔された一又は複数のブロック２０１ｄの端面に定着孔２０１ｅを備える（図３７参照）。

　本実施の形態は、チャック爪２０３の突起２０３ｃの保持や、チャック爪２０３のホルダ部２０１ｂからの離脱防止を目的として、更に、チャックリング２０５を装着する。

　チャックリング２０５は、上下一対のリング２０５ａ，２０５ｂからなり、チャックホルダ２０１のホルダ部２０１ｂの周囲に摺動可能に装着できる比較的浅い円筒状を呈する。上のチャックリング２０５ａは、チャックホルダ２０１の鍔部２０１ｃに当接し、下のチャックリング２０５ｂは、上のチャックリング２０５ａに当接し、上下チャックリング２０５ａ，２０５ｂが相互に密着した状態でチャックホルダ２０１に固定する。
　チャックホルダ２０１へのチャックリング２０５の固定は、定着孔２０１ｅへ螺合する取付ネジ２３４で行なう。

　上のチャックリング２０５ａの下端及び下のチャックリング２０５ｂの上端は、各々同じ深さで面取りを施してなる傾斜面を備え、両チャックリング２０５ａ，２０５ｂが上下に密着することにより、チャック爪２０３の突起２０３ｃの全部又は一部が収まる支持溝２０５ｃを形成する。
　当該チャックリング２０５は、ホルダ部２０１ｂの周囲に留まる際に、当該ホルダ部２０１ｂの切り込み２０７に収まるチャック爪２０３の基部２０３ｂを覆いつつ外側から支える。

　当該構成を以って、チャック爪２０３がワーク２０６の保持及び開放機能を奏する。
　この様に、支点リング２１１を用いない構成を採用することにより、上記他の実施の形態による効果に加え、比較的困難であった支点リング２１１の装着作業が回避される他、支点リングの精度と反り曲がりや、取り付け位置のばらつきで生じる位置ズレ量が少なくなり、チャック爪２０３のガタツキを少なくすることができる。

　更に、収容孔２３３にガタツキ止め２３２を装着することによって、ワークを保持していない時にチャック爪２０３のカム部２０９と加圧リング２０８ａのガタツキによって生じるチャック爪２０３の開閉量の変化を、ガタツキ止め２３２が有する弾性と摩擦によって防止することができる。
　その結果、微細なチャック爪２０３が正確に動作できる様になる。

　本実施の形態の操作ロッド２０２は、前記チャックホルダ２０１の中空部を進退する太さの円筒状のパイプであって、その中間部に中空部に繋がる透孔２０２ａを備えたものである。
　当該操作ロッド２０２は、上下両端部に無給油ブッシュ２４３を各々装着することで、チャックホルダ２０１の中空部における中心に進退可能に、且つ回転自在に支持される。
　操作ロッド２０２は、その先端部に前記チャック爪２０３のカム部２０９を押圧する加圧部２０８を備える。当該例の加圧部２０８は、加圧リング２０８ａを回転自在に、且つ離脱不能に支持したものである。

　これらの構成を以って、チャックホルダ２０１のチャックリング２０５と操作ロッド２０２の加圧部２０８で、揺動支点たる支持溝２０５ｃに係る複数のチャック爪２０３の基部２０３ｂが挟持され、チャックリング２０５の内部に所定数のチャック爪２０３がそれぞれ同じ条件で保持されることとなる。
　この様に保持されたチャック爪２０３は、前記操作ロッド２０２の進退に伴う当該チャック爪２０３の基部２０３ｂに対する加圧・挟持領域のシフトによって、チャックリング２０５に保持された各チャック爪２０３の先端部（作業部２０３ａ）の開きが変化する。
　また、操作ロッド２０２の加圧部２０８の表面が、カム部２０９の表面の曲面に倣って移動することによって、チャック爪２０３に対してガタツキの無い安定した開き量を、操作ロッド２０２の回転に対応しつつ与えることができる。

　本実施の形態は、図３４に示す実施の形態と同様に、図３６乃至図３８に示す実施の形態とは逆の作用を生ぜしめるものとして構成することも可能である。即ち、当該実施の形態の操作ロッド２０２は、その先端部に、前記加圧部２０８に替えて、磁性体からなるチャック爪２０３のカム部２０９を引き寄せるマグネットコアを備える構成でも良い（図示省略）。

〔ロボットアームについて〕
　本実施の形態によるロボットアームは、図３９に示すアーム筐体２１３の軸受部２１７に、前記チャックのチャックホルダ２０１を回転自在に支持する。

　軸受部２１７は、チャックホルダ２０１の外面に接する回転軸受け２１７ａを備え、当該軸受部２１７に支持されるチャックホルダ２０１は、その上部に回転力の伝達を受けるためのプーリ２４０を回転伝達手段の一部として一体的に備える。
　尚、回転伝達手段とは、チャックの回転に用いる力を、チャックに対して伝達する部材又は部材の組み合わせを言う。

　アーム筐体２１３の軸受部２１７は、上下に貫通する軸孔の内壁中間部に内径を狭くしたリング状の迫出し部２２３を備えると共に、内壁両端部に内径を広くしたリング状の収納部２３５を各々備え、迫出し部２２３の一部に切欠部２３６を設け、エア経路２３７に続く開口部とする。

　当該軸孔における迫出し部２２３を挟む上下に回転軸受け２１７ａを装着し、各々の周囲の収納部２３５に弾性・気密性を備えたＯリング２３８を装着する。続いて、アーム筐体２１３の下から軸受部２１７へ上記チャックを装填し、迫出し部２２３の上に装着した回転軸受け２１７ａ及びＯリング２３８の上に、それらを覆うワッシャ２３９を装着し、プーリ２４０を、ワッシャ２３９の上面に密着させつつチャックホルダ２０１のパイプ部２０１ａに対して回転及びズレが生じない様に固定する。以上を以って、軸受部２１７にチャックが回転自在に支持される（図３６（Ｂ）、図３７（Ａ）、及び図３８参照）。

　前記ロボットアームは、アーム筐体２１３に、操作ロッド２０２を進退させる昇降手段を備える。昇降手段は、先に説明した実施の形態と同様に、互いに平行に進退するシリンダ機構２１４のピストンロッド２１４ａと、チャックの操作ロッド２０２を伝動腕２１５で連結したものである。電動腕２１５の構成にあっても、先に説明した実施の形態と同様の電動腕２１５を採用することができる。

　アーム筐体２１３には、先の実施の形態と同様に、チャックのチャックホルダ２０１を回す回転伝達手段としてタイミングベルト２２１が渡し掛けられている他、軸受部２１７の切欠部２３６に続くエア経路２３７を備える。

　エア経路２３７は、軸受部２１７の切欠部２３６を始端とし、アーム筐体２１３の側面にその長手方向に沿って設けた通気溝２４４と、その通気溝２４４の内部と切欠部２３６をつなぐ引出孔２４５とからなる。
　通気溝２４４は、シールテープ２４４ａでその側方を封じることでエア経路２３７の一部を形成する。通気溝２４４の終端から、アーム筐体２１３の上面において開口する引出口２４７に通じる引込孔２４６を備え、引出口２４７をエア経路２３７の終端としてエアチューブの接続部を付設する（図示省略）。

　本実施の形態のロボットアームは、以上の如く構成されることにより、先の実施の形態と同様に、操作ロッド２０２の先端部に当該中空部に繋がる吸着ノズル（例えば図２３又は図２９参照）２１２を装着し、当該中空部を十分な負圧とすることにより、当該チャックに保持すべき物を吸着して保持し、又は保持力を補足する吸着手段として用いることができる。

　本実施例における中空部を負圧とする手法は、先の実施の形態の様に、操作ロッド２０２の上端からエアチューブ等を経て吸気する手法とは異なり、操作ロッド２０２の側面とチャックホルダ２０１の内面に挟まれた空隙２４１、及びチャックホルダ２０１の外面と軸受部２１７の内面に挟まれた空隙２４２に対して、それぞれ、上下無給油ブッシュ２４３，２４３、及び上下Ｏリング２３８，２３８を装着し、両空隙２４１，２４２の気密を確保する。

　この構成による吸気の経路は、操作ロッド２０２の中空部と両空隙２４１，２４２を透孔２０２ａ，２０１ｆを介して連通し、軸受部２１７の切欠部２３６を介してエア経路２３７に連通し、アーム筐体２１３に付設した接続部にエアチューブ等を接続するものである。

　以上の構成によって、操作ロッド２０２の中空部をチャックにエアチューブを繋ぐことなく、十分な負圧とすることができる。これにより、当該チャックに保持すべき物を吸着して保持し、又は保持力を補足する吸着手段として用いることができる。

　加えて、操作ロッド２０２へのエアチューブの配管が不要となる結果、操作ロッド２０２とチャック爪２０３を同じ方向へ回転させることとなり、操作ロッド２０２と加圧リングの間で、回転方向の摩擦力を排することが可能となる。その結果、加圧リング２０８ａにベアリングを必ずしも使用しなくても良くなり、加圧リング２０８ａも、チャック爪２０３のカム部２０９に適した形状のものを採用することができる。

　本発明によるロボットハンドは、ロボットアーム筐体に複数のシリンダを設け、そのシリンダに伝動腕と支点を設け、各シリンダにエアを供給する組み合わせを替える事により、チャック先端の開閉寸法を制御し、保持力の調整を行なうものである。
　この様な構成から、ロボットアームの筐体の中に設けられた複数のシリンダの制御だけでチャックの保持寸法と保持力をコントロールできるので、従来のロボットハンドに比べて小型且つ軽量で安価な構成とすることができる。また、使用部品点数を少なくできるので保守や調整が容易となる利点もある。
　上記の如く、複数のシリンダとチャックとを直列に並べる構成から回転型のロボットアームに対して特に有効である。

　伝動腕の形状を二枚の板バネを設け、スライドできる荷重調整部材を付設した構成により、板バネからなる伝動腕を介して保持力をコントロールできるので、微妙な圧力調整が出来、例えば、エアシリンダの場合、高価な電空レギュレータ等を使用する等して空気圧をコントロールしなくとも、板バネに装着した荷重調整部材の位置調整を行なう事により、比較的容易に保持力をコントロールすることができる利点がある。

　チャックの先端部に、開放状態で露出する吸着ノズルを備えることによって、真空吸着を併用した保持が可能となる。

　　１　θ回転手段，１ａ　縦シャフト，１ｂ　ステー，
　　２　Ｚ軸駆動手段，２ａ　昇降駆動源，２ｂ　原動プーリ（Ｚ軸駆動手段），
　　３　Ｘ軸駆動手段，３ａ　走行駆動源，３ｂ　原動プーリ（Ｘ軸駆動手段），
　　４　昇降ベース，４ａ　昇降ベース本体，４ｂ　受動体，４ｃ　支持部，
　　５　走行ベース，
　　５ａ　基板，５ｂ　背板，５ｃ　上支持部，５ｄ　下支持部，５ｅ　天板，
　　６　ロボットアーム，
　　７　ベースフレーム，７ａ　側板（左），
　　８ａ　上走行ガイド，８ｂ　下走行ガイド，
　　９　昇降ガイド，
　１０ａ　左伝動プーリ，１０ｂ　右伝動プーリ，
　１１　走行ワイヤ，
　１２ａ　ワイヤ固定機構（Ｘ軸），１２ｂ　ワイヤ固定機構（Ｘ軸），
　１３ａ　上受動プーリ，１３ｂ　下受動プーリ，
　１４　昇降ワイヤ，
　１５　右中継プーリ（第三プーリ），
　１６　Ｘ軸揺動プーリ（第四プーリ），
　１７　右中継プーリ（第五プーリ），
　１８　ワイヤ固定ピン，１８ａ　ワイヤ孔，１８ｂ　テーパー部，
　１９　ロックネジ，
　２０　原動プーリ，２０ａ　ピン孔，２０ｂ　ロック孔，
　２１　Ｚ軸揺動プーリ（第一プーリ），
　２２　ワイヤ固定機構（Ｚ軸駆動手段），
　２３　Ｚ軸固定プーリ（第二プーリ），
　２４　伸び検出機構，
　２５　Ｘ軸伸び調整機構，
　２６　Ｚ軸伸び調整機構，
　２７　支持板，
　２８　姿勢センサ，２８ａ　検出部，
　２９ａ　支軸，２９ｂ　支軸，
　３０　軸受け（支持板），
　３１ａ　Ｘ軸検知板，３１ｂ　Ｚ軸検知板，
　３２　軸受け（Ｘ軸検知板，Ｚ軸検知板），
　３３ａ　軸受け，３３ｂ　軸受け，３３ｃ　逃げ部，
　３４ａ　吊り片（Ｘ軸），３４ｂ　吊り片（Ｚ軸），
　３５ａ　ボルト（Ｘ軸），３５ｂ　ボルト（Ｚ軸），
　３６　圧縮バネ，
　３７　被検出部，
　３８　引っ張りバネ（Ｘ軸）
　３９ａ　固定板，３９ｂ　固定板，
　４０　支点ネジ，４１ａ　締付ネジ，４１ｂ　加圧ネジ，
　４２　引っ張りバネ（Ｚ軸），４３　固定ブロック，４４　固定板，
　４５ａ　締付ネジ，４５ｂ　加圧ネジ，
　４６　保持溝，４７　ワイヤ締結金具，４８　ワイヤフックリング，
１０１　第１アーム，１０１ａ　軸孔，１０１ｂ　孔，
１０２　第２アーム，１０２ａ　軸受け，１０２ｂ　股間部，１０２ｃ　軸孔，
１０３　チャック，
１０４　横揺動軸，１０４ａ　軸孔，
１０５　縦揺動軸，
１０６　緩衝手段，１０６ａ　スロープ，１０６ａａ　当接部，１０６ａｂ　磁石，
１０６ｂ　突起部，
１０７　θ回転手段，１０７ａ　縦シャフト，
１０８　Ｚ軸駆動手段，１０９　Ｘ軸駆動手段，
１１０　アームベース，
１１０ａ　走行ベース，１１０ａａ　基板，１１０ａｂ　背板，
１１０ｂ　昇降ベース，１１０ｂａ　昇降ベース本体，１１０ｂｂ　受動体，
１１０ｃ　上支持部，１１０ｄ　下支持部，
１１０ｅ　天板，１１０ｆ　支持部，
１１１　ステー，
１１２ａ　上走行ガイド，１１２ｂ　下走行ガイド，
１１３ａ　左伝動プーリ，１１３ｂ　右伝動プーリ，
１１４　走行ワイヤ，１１５　ワイヤ固定機構，
１１６　昇降ガイド，
１１７ａ　上受動プーリ，１１７ｂ　下受動プーリ，
１１８　昇降ワイヤ，
１１９　モータ（Ｘ軸）
１２０　原動プーリ（Ｘ軸），１２１　右中継プーリ，１２２　左中継プーリ，
１２３　モータ（Ｚ軸）
１２４　原動プーリ（Ｚ軸），１２５　揺動中継プーリ，１２６　固定中継プーリ，
１２７　ワイヤ固定機構，
１２８　プーリ，１２９　誘導面，
２０１　チャックホルダ，
２０１ａ　パイプ部，２０１ｂ　ホルダ部，２０１ｃ　鍔部，
２０１ｄ　ブロック，２０１ｅ　定着孔，２０１ｆ　透孔，
２０２　操作ロッド，２０２ａ　透孔，
２０３　チャック爪，２０３ａ　作業部，２０３ｂ　基部，２０３ｃ　突起，
２０４　チャック，
２０５　チャックリング，
２０５ａ　上のチャックリング，２０５ｂ　下のチャックリング，２０５ｃ　支持溝，
２０６　ワーク，２０７　切り込み，
２０８　加圧部，２０８ａ　加圧リング，２０８ｂ　キャップ，
２０９　カム部，２１０　支え溝，２１１　支点リング，２１２　吸着ノズル，
２１３　アーム筐体，
２１４　シリンダ機構，２１４ａ　ピストンロッド，２１４ｂ　シリンダ室，
２１５　伝動腕，２１５ａ　板バネ，２１５ｂ　支持穴，２１６　荷重調整部材，
２１７　軸受部，２１７ａ　回転軸受け，
２１８　プーリ，２１８ａ　ロックリング，２１９　シリンダリンク，
２２０　スペーサ，
２２１　タイミングベルト，
２２２　マグネットコア，２２３　迫出し部，２２４　ブッシュ，２２５　ナット，
２２６　ファイバセンサ，２２６ａ　レンズ，２２７　操作棒，
２２８　ホール素子，２２８ａ　マグネット粒，２２９　回路基板，２３０　押え板，
２３１　ケーブル，２３２　ガタツキ止め，２３３　収容孔，２３４　取付ネジ，
２３５　収納部，２３６　切欠部，２３７　エア経路，
２３８　Ｏリング，２３９　ワッシャ，２４０　プーリ，
２４１　空隙（操作ロッド側方），２４２　空隙（チャックホルダ側方），
２４３　ブッシュ，
２４４　通気溝，２４４ａ　シールテープ，
２４５　引出孔，２４６　引込孔，２４７　引出口，

Claims

　水平スライド機構と、上下昇降機構と、アーム旋回機構を有する、ＸθＺ形のワイヤ駆動式ロボットにおいて、
　ロボットアームを旋回させるθ回転手段（１）を備える昇降ベース（４）と、
　当該昇降ベース（４）の昇降軌道をＺ軸方向に規制する昇降ガイドと、
　当該昇降ガイドを支持する走行ベース（５）と、
　当該走行ベース（５）の走行軌道をＺ軸と直角なＸ軸方向に規制する走行ガイドと、
　当該走行ガイドを支持するベースフレームと、
　前記昇降ベース（４）にＺ軸方向への駆動力を与えるワイヤ駆動方式のＺ軸駆動手段（２）と、
　前記走行ベース（５）にＸ軸方向への駆動力を与えるワイヤ駆動方式のＸ軸駆動手段（３）と、からなり、
　前記Ｚ軸駆動手段（２）及びＸ軸駆動手段（３）の昇降駆動源及び走行駆動源をベースフレームに備えることを特徴とするワイヤ駆動式ロボット。
　前記Ｚ軸駆動手段（２）は、走行ベース（５）に、左右一対の伝動プーリ（１０ａ，１０ｂ）をＺ軸及びＸ軸と垂直な回転軸で支持すると共に、昇降ベース（４）に、上下一対の受動プーリ（１３ａ，１３ｂ）をＺ軸及びＸ軸と垂直な回転軸で支持し、
　前記昇降駆動源のシャフトに固定した原動プーリ（２ｂ）に螺旋状に巻き付けた昇降ワイヤ（１４）の一端を引き出し、走行軌道の始端部に支持した第一プーリ（２１）に掛け、続いて走行ベース（５）の走行軌道の始端側に支持した伝動プーリ（１０ａ）に下から掛けた後に、前記昇降ベース（４）の上受動プーリ（１３ａ）に掛け、更に走行ベース（５）の走行軌道の終端側に支持した伝動プーリ（１０ｂ）に下から掛け、走行軌道の終端部に締結する一方、
　当該昇降駆動源のシャフトに固定した原動プーリ（２ｂ）に螺旋状に巻き付けた昇降ワイヤ（１４）の他端を引き出し、走行軌道の始端部に支持した第二プーリ（２３）に掛け、続いて走行ベース（５）の走行軌道の始端側に支持した伝動プーリ（１０ａ）に上から掛けた後に、前記昇降ベース（４）の下受動プーリ（１３ｂ）に掛け、更に走行ベース（５）の走行軌道の終端側に支持した伝動プーリ（１０ｂ）に上から掛け、走行軌道の終端部に締結してなることを特徴とする前記請求項１に記載のワイヤ駆動式ロボット。
　走行軌道の始端部に定着した定軸受けと、当該定軸受けを構成する左右支持板（２７，２７）の間隙で揺動する動軸受けとからなり、
　前記定軸受けに前記第二プーリ（２３）を回転自在に支持し、
　前記動軸受けに前記第一プーリ（２１）を回転自在に支持し、
　前記定軸受けは、支持板（２７，２７）の内面から間隙に向けて突出する上下二本の支軸（２９ａ，２９ｂ）を備え、
　前記動軸受けは、前記上下二本の支軸（２９ａ，２９ｂ）が遊嵌する同じ方向に開口した軸受け（３３ａ，３３ｂ）を備え、
　前記走行軌道の始端部に、動軸受けの上部を、前記走行軌道の終端部へ向けて付勢して支持し、
　前記動軸受けの傾きを検出する姿勢センサ（２８）を備える伸び検出機構を具備することを特徴とする前記請求項２に記載のワイヤ駆動式ロボット。
　前記Ｘ軸駆動手段（３）は、
　前記走行駆動源のシャフトに固定した原動プーリ（３ｂ）に螺旋状に巻き付けた走行ワイヤ（１１）の一端を引き出し、走行軌道の終端部に支持した第三プーリ（１５）に掛け、続いて走行軌道の始端部に支持した第四プーリ（１６）に掛けた後に、前記走行ベース（５）に当該走行ワイヤ（１１）の一端を締結する一方、
　前記走行駆動源のシャフトに固定した原動プーリ（３ｂ）に螺旋状に巻き付けた走行ワイヤ（１１）の他端を引き出し、走行軌道の終端部に支持した第五プーリ（１７）に掛け、続いて前記走行ベース（５）に当該走行ワイヤ（１１）の他端を締結してなることを特徴とする前記請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のワイヤ駆動式ロボット。
　前記走行軌道の始端部に定着した定軸受けと、当該定軸受けを構成する左右支持板（２７，２７）の間隙で揺動する動軸受けとからなり、
　前記動軸受けに前記第四プーリ（１６）を回転自在に支持し、
　前記定軸受けは、支持板（２７，２７）の内面から間隙に向けて突出する上下二本の支軸（２９ａ，２９ｂ）を備え、
　前記動軸受けは、前記上下二本の支軸（２９ａ，２９ｂ）が遊嵌する同じ方向に開口した軸受け（３３ａ，３３ｂ）を備え、
　前記走行軌道の始端部に、当該動軸受けの上部を、前記走行軌道の終端部へ向けて付勢して支持し、
　当該動軸受けの傾きを検出する姿勢センサ（２８）を備える伸び検出機構を具備することを特徴とする前記請求項４に記載のワイヤ駆動式ロボット。
　前記走行ワイヤ（１１）又は昇降ワイヤ（１４）に張力を与える引っ張り部材と、当該引っ張り部材に締結された走行ワイヤ（１１）又は昇降ワイヤ（１４）の端部を保持する固定部材と、当該固定部材の保持領域において走行ワイヤ（１１）又は昇降ワイヤ（１４）の軌道を変更する軌道変更手段を有する伸び調整機構を備えることを特徴とする前記請求項２乃至請求項５のいずれかに記載のワイヤ駆動式ロボット。
　前記ロボットアームは、
　前記θ回転手段（１，１０７）で旋回する第１アーム（１０１）と、
　当該第１アーム（１０１）の先端部に連結し上下左右に揺動可能な第２アーム（１０２）を備えてなり、
　前記第１アーム（１０１）と前記第２アーム（１０２）との間に緩衝手段（１０６）を備え、
　当該緩衝手段（１０６）は、
　前記第２アーム（１０２）を前記第１アーム（１０１）に対する定常姿勢へ誘導する姿勢維持手段と、
　前記第２アーム（１０２）を前記第１アーム（１０１）に対する定常姿勢から前記第２アーム（１０２）の先端部を左右及び上方へ誘導可能な退避手段を備えることを特徴とする前記請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のワイヤ駆動式ロボット。
　前記緩衝手段（１０６）は、相互に向かい合うスロープ（１０６ａ）を含む谷状の誘導面（１２９）と、当該誘導面（１２９）に当接する突起部（１０６ｂ）からなり、
　前記誘導面（１２９）は前記第１アーム（１０１）と前記第２アーム（１０２）のうちのいずれか一方に備え、
　前記突起部（１０６ｂ）は前記第１アーム（１０１）と前記第２アーム（１０２）のうちの他方に備えることを特徴とする前記請求項７に記載のワイヤ駆動式ロボット。
　前記ロボットアームは、
　アーム筐体（２１３）と、チャック（２０４）を備えてなり、
　前記チャック（２０４）は、
　チャックホルダ（２０１）、操作ロッド（２０２）、及びチャック爪（２０３）からなり、
　前記チャックホルダ（２０１）は、ワーク（２０６）の保持開放機能を満足すべく前記チャック爪（２０３）が揺動自在に収まる切り込み（２０７）と、前記チャック爪（２０３）の基部（２０３ｂ）背面を支持する揺動支点を備え、
　前記操作ロッド（２０２）は、その先端部に側方へ突出した加圧部（２０８）を備え、
　前記チャックホルダ（２０１）の中空部に、前記操作ロッド（２０２）を進退可能に挿通し、
　前記操作ロッドの前記加圧部（２０８）と前記チャックホルダ（２０１）の揺動支点で、複数の前記チャック爪（２０３）の前記基部（２０３ｂ）を挟持し、
　各チャック爪（２０３）の前記基部（２０３ｂ）の内面に、前記操作ロッド（２０２）の進退に伴う前記加圧部（２０８）の進退量を、各チャック爪（２０３）の遠心及び向心方向への揺動量に変換するカム部（２０９）を備えることを特徴とする前記請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のワイヤ駆動式ロボット。
　前記チャックホルダ（２０１）に、前記チャック爪（２０３）の前記基部（２０３ｂ）が揺動自在に収まる切り込み（２０７）を、当該チャックホルダ（２０１）の長手方向に沿って単数又は複数所望角度間隔で備え、
　当該チャックホルダ（２０１）の外面に、前記切り込み（２０７）を横切り前記チャックホルダ（２０１）を一周する支え溝（２１０）を備え、当該支え溝（２１０）に、前記チャック爪（２０３）の揺動支点となる支点リング（２１１）を装填したことを特徴とする前記請求項９に記載のワイヤ駆動式ロボット。
　前記チャックホルダ（２０１）の下部に、前記チャックホルダ（２０１）の前記切り込み（２０７）に収まる前記チャック爪（２０３）の前記基部（２０３ｂ）、及び前記チャックホルダ（２０１）の前記支え溝（２１０）に装填した前記支点リング（２１１）を覆うチャックリング（２０５）を装着したことを特徴とする前記請求項１０に記載のワイヤ駆動式ロボット。
　前記チャックホルダ（２０１）の側方を覆うチャックリング（２０５）を備え、
　前記チャック爪（２０３）は、前記基部（２０３ｂ）の背面に各々揺動支点に嵌まる突起（２０３ｃ）を備え、
　前記チャックリング（２０５）は、上下一対のリング（２０５ａ，２０５ｂ）からなり、上のチャックリング（２０５ａ）の下端及び下のチャックリング（２０５ｂ）の上端に、各々同じ深さで面取りを施してなる傾斜面を備え、両チャックリング（２０５ａ，２０５ｂ）が上下に密着することにより、前記チャック爪（２０３）の前記突起（２０３ｃ）が収まる揺動支点を形成し、前記上下リング（２０５ａ，２０５ｂ）が相互に密着して前記チャックホルダ（２０１）に固定され、前記チャックホルダ（２０１）の前記切り込み（２０７）に収まる前記チャック爪（２０３）の前記基部（２０３ｂ）を外側から支えることを特徴とする前記請求９に記載のワイヤ駆動式ロボット。
　前記操作ロッド（２０２）は中空部材であり、その先端部に当該中空部に繋がる吸着ノズル（２１２）を備えることを特徴とする前記請求項９乃至請求項１２のいずれかに記載のワイヤ駆動式ロボット。
　前記操作ロッド（２０２）は中空部材であり、その先端部に当該中空部を通してセンサ（２２６）のヘッドを固定したことを特徴とする前記請求項９乃至請求項１２のいずれかに記載のワイヤ駆動式ロボット。
　前記チャックホルダ（２０１）に対して前記操作ロッド（２０２）を回転自在に支持したことを特徴とする前記請求項９乃至請求項１４のいずれかに記載のワイヤ駆動式ロボット。
　前記アーム筐体（２１３）に前記請求項１５に記載の前記チャック（２０４）の前記チャックホルダ（２０１）を回転自在に支持し、前記アーム筐体（２１３）に、前記操作ロッド（２０２）を進退させる昇降手段と、前記チャックホルダ（２０１）を回す回転伝達手段を備えることを特徴とする前記請求項９乃至請求項１４のいずれかに記載のワイヤ駆動式ロボット。
　前記アーム筐体（２１３）に前記請求項１３に記載の前記チャック（２０４）の前記チャックホルダ（２０１）を回転自在に支持し、
　前記チャックホルダ（２０１）を支持する軸受部（２１７）に、前記チャックホルダ（２０１）と当該軸受部（２１７）間の外空隙（２４２）の気密を確保する手段を備え、前記チャックホルダ（２０１）に、前記操作ロッド（２０２）と前記チャックホルダ（２０１）間の内空隙（２４１）の気密を確保する手段を備え、
　前記操作ロッド（２０２）は、中空部材であり、且つその中空部と前記内空隙（２４１）を連通させる透孔（２０２ａ）を備え、前記チャックホルダ（２０１）は、前記内空隙（２４１）と前記外空隙（２４２）を連通させる透孔（２０１ｆ）を備え、前記アーム筐体（２１３）に、前記外空隙（２４２）と前記アーム筐体（２１３）の引出口（２４７）を連通させるエア経路（２３７）と、前記操作ロッド（２０２）を進退させる昇降手段と、前記チャックホルダ（２０１）を回す回転伝達手段を備えることを特徴とする前記請求項９乃至請求項１４のいずれかに記載のワイヤ駆動式ロボット。
　前記昇降手段は、略平行に進退するシリンダ機構（１４）のピストンロッド（１４ａ）とチャックの操作ロッド（２）を伝動腕（１５）で連結したものであることを特徴とする前記請求項１６又は請求項１７のいずれかに記載のワイヤ駆動式ロボット。
　前記昇降手段は、各々のピストンロッド（１４ａ）が平行に進退し、且つ各々のピストンロッド（１４ａ）を連結した二又は三のシリンダ機構（１４）を備え、全てのシリンダ機構（１４）と操作ロッド（２）が略直線的な横並びに配置され、且つ当該操作ロッド（２）がそれらの端に配置されたことを特徴とする前記請求項１８に記載のワイヤ駆動式ロボット。
　前記シリンダ機構（１４）をアーム筐体（１３）に内装した前記請求項１８又は請求項１９のいずれかに記載のワイヤ駆動式ロボット。