CN101908497A - 一种应用于高洁净度环境下的双臂传输机器人 - Google Patents

Abstract

一种应用于洁净环境下的双臂传输机器人，用于高洁净度环境下、大直径半导体硅片的传输与高精度定点置放的。双臂传输机器人的结构形式为R-θ型，其工作原理是基于柱坐标系的空间结构，具有各运动轴可以独立控制的特点。双臂传输机器人主要由R轴左臂机构、R轴右臂机构、T轴旋转机构、Z轴升降机构等组成，并且采用了特殊的密封装置封闭传动机构对外部环境的污染，以适应高洁净度的生产环境要求。

Description

一种应用于高洁净度环境下的双臂传输机器人

技术领域

本发明涉及在半导体超大规模集成电路制造的高洁净度环境中，大直径半导体硅片(IC芯片)、平板显示器等片状产品的传输、搬运和高精度定点工位置放的双臂传输机器人。

背景技术

用于高洁净度环境下传输硅片的双臂传输机器人，对于保证IC产品的质量、提高IC生产线的效率等，都具有重要的意义，是超大规模集成电路的制造技术的重要装备之一。

目前，国内先后有数家大学和研究所研制了硅片传输单臂机器人的原理样机。但是，对于难度更高的、用于高洁净度环境下，大直径硅片传输和定点置放的双臂传输机器人，除本专利阐述的内容外，国内未见其他报道。

发明内容

随着IC生产线集成度的不断提高，在同一工位完成的操作工步越来越多。在单臂传输机器人无法满足IC生产线要求的条件下，双臂传输机器人逐渐出现并取而代之。同时，随着半导体集成电路的集成度越来越高，对生产环境洁净度的要求也随之提高，因而对传输机器人环境指标的要求也越来越高。

本发明的目的在于提供一种结构合理，能满足IC生产线高洁净度要求，适应生产线狭窄空间与多工位布局、传输硅片效率更高的双臂传输机器人。其特征在于：所述一种应用于高洁净度环境下的双臂传输机器人包括FORK组合1、R轴左机械臂组合2、R轴右机械臂组合3、R轴左臂驱动装置组合4、R轴右臂驱动装置组合5、T轴组合6、Z轴导轨机构组合7、Z轴丝杠机构组合8、Z轴驱动装置组合9、大立柱组合10、机壳支撑机构组合11；其中，所述FORK组合1包括气管接头12、FORK调整夹头组合13、气路密封胶贴14、FORK15；R轴左机械臂组合2(R轴右机械臂3结构类似)包括R轴大臂主动同步传动轮16、R轴大臂带轮支座17、R轴大臂传动轴组合18、R轴大臂磁流体密封装置19、R轴大臂同步传动带20、大臂外壳组合21、R轴大臂同步带预紧装置22、R轴大臂被动同步传动轮组合23、R轴小臂磁流体密封装置24、R轴小臂传动轴组合25、R轴小臂主动同步传动轮26、R轴小臂同步带预紧装置27、小臂外壳组合28、R轴小臂同步传动带29、R轴取片臂传动轴组合30、R轴小臂被动同步传动轮组合31、取片臂外壳组合32；R轴左臂驱动装置组合4(R轴右臂驱动装置5相同)包括R轴电机舱上盖33、R轴电机舱法兰盘34、R轴电机舱下盖板35、编码器36、R轴电机安装舱37、R轴电机后盖38、R轴电机转子39、R轴电机定子40、R轴电机外壳41、谐波减速器安装座42、谐波减速器43、R轴电机轴44；T轴组合6包括T轴旋转硬限位组合45、推力轴承46、谐波减速器安装座47、谐波减速器48、T轴电机外壳49、电机定子50、电机转子51、电机下盖52、编码器53、电机轴54、大臂轴55、T轴旋转硬限位块56；Z轴导轨机构组合7包括丝杠端部支撑57、传动丝杠58、导轨59、电子限位上挡片60、传动丝母61、电子限位下挡片62、挠性联轴器63、丝杠主支撑64、T轴支撑滑块65、导轨滑块66、导轨67、导轨定位棒68；Z轴驱动装置组合9包括Z轴电机轴69、深沟球轴承70、Z轴电机上盖71、Z轴电机转子72、Z轴电机定子73、电机外壳74、电机下盖75、制动器76、编码器安装套77、编码器78；大立柱组合10包括Z轴下端机械硬限位79、Z轴下端电子限位传感器80、大立柱81、Z轴上端电子限位传感器82、Z轴上端机械硬限位83；所述一种用于高洁净度环境下、大直径半导体硅片传输与高精度定点置放的双臂机器人的结构特点为采用R-θ型结构形式，可分别独立控制Z轴、T轴和R轴的动作；所述Z轴驱动装置组合9中，由Z轴电机轴69、深沟球轴承70、Z轴电机上盖71、Z轴电机转子72、Z轴电机定子73、电机外壳74、电机下盖75组成Z轴电机，Z轴电机下端装有编码器安装套77；Z轴电机通电旋转，通过Z轴电机轴69带动制动器76、编码器78同轴旋转；编码器78根据Z轴电机轴的运转开始计数并向控制机构反馈信息，以控制伺服电机的运动；意外断电时，制动器组件76中的电磁线圈由于磁场突然消失而失去磁吸力，联接牙嵌离合器的衔铁在弹簧力的作用下被拉进牙嵌槽内而被强制停止转动；Z轴电机的前端，联接大立柱组合10；Z轴电机轴69通过挠性联轴器63，联接安装在大立柱81上的Z轴丝杠机构组合8；套在传动丝杠58上的传动丝母61可把传动丝杠58的旋转运动变为上下的直线运动，从而使安装在传动丝母58上的T轴支撑滑块65，沿Z轴导轨机构组合7中的定位导轨59和定位导轨67的定位面上下滑动，带动T轴机构和R轴机构做上下运动；最大运动范围的下端由Z轴下端机械硬限位79、Z轴下端电子限位传感器80、电子限位下挡片62的位置决定；最大运动范围的上端由Z轴上端机械硬限位83、Z轴上端电子限位传感器82、电子限位上挡片60的位置决定；所述T轴机构组合6中，由T轴电机外壳49、电机定子50、电机转子51、电机下盖52、电机轴54组成T轴电机；电机外壳49与大臂轴55上端联接，大臂轴55下端安装在T轴支撑滑块65上，与Z轴机构相联接；通过T轴电机轴54的下端与编码器53相联接，编码器53根据T轴电机轴的运转开始计数并向控制机构反馈信息，以控制T轴电机的运动状态；T轴电机轴54的前端联接谐波减速器48，对T轴电机轴54的转速按一定的传动比进行减速；谐波减速器48安装在T轴谐波减速器安装座47上，T轴谐波减速器47上还装有止推轴承46和T轴旋转硬限位组合45；止推轴承承担2个R轴机械手臂的全部重量，T轴旋转硬限位组合45和T轴旋转硬限位块56则可以保证T轴电机带动R轴机构组合做左右方向各不超过190°的旋转；在T轴旋转硬限位组合45上端，安装着R轴机构组合；所述R轴左臂驱动装置4和R轴右臂驱动装置5中，2组R轴驱动装置安装在由R轴电机舱上盖33、R轴电机舱法兰盘34、R轴电机舱下盖板35、R轴电机安装舱37组成的电机舱内；由2组R轴电机后盖38、R轴电机转子39、R轴电机定子40、R轴电机外壳41、R轴电机轴44组成2个R轴电机；通过2个R轴电机轴44的下端与2个编码器36联接，编码器36根据R轴电机轴的运转开始计数并向控制机构反馈信息，以控制R轴电机的运动状态；2个R轴电机轴44的上端与2个R轴谐波减速器43联接，通过R轴谐波减速器43对R轴电机轴44的转速按一定的传动比进行减速；2个R轴谐波减速器43安装在2个谐波减速器安装座42内，2个R轴谐波减速器43的输出端分别与R轴左机械臂组合2、R轴右机械臂组合3相联接；所述R轴左机械臂组合2(R轴右机械臂组合3结构类似，只多出一个过渡臂)中，R轴大臂传动轴组合18联接在R轴谐波减速器43的输出端上，传递的扭矩通过R轴大臂传动轴组合18、R轴大臂主动同步传动轮16、R轴大臂带轮支座17、R轴大臂同步传动带20、大臂外壳组合21、R轴大臂被动同步传动轮组合23、R轴小臂传动轴组合25、R轴小臂主动同步传动轮26、小臂外壳组合28；R轴小臂同步传动带29、R轴取片臂传动轴组合30、R轴小臂被动同步传动轮组合31、取片臂外壳组合32一直传递到FORK组合1上；通过特殊传动比和几何关系完成FORK15中心点位置上的直线运动，同时在此过程中保持FORK15的姿态不变；所述R轴大臂磁流体密封装置19、、R轴小臂磁流体密封装置24用于对转动机构进行动密封，防止机械臂内的磨擦尘屑泄露，污染洁净空间；所述R轴大臂同步带预紧装置22、R轴小臂同步带预紧装置27用于对R轴大臂同步带20、R轴小臂同步带29进行预紧；所述气管接头12、FORK调整夹头组合13、气路密封胶贴14等用于气路的调整和密封；经过分别控制以上Z轴、T轴、R轴的运动并进行组合，双臂机器人的2个机械手即可到达其工作范围内的任意点完成取片、传输、放片的工作过程。

所述T轴旋转硬限位组合6下端的大臂轴55与T轴支撑滑块65相连，上端通过R轴电机舱下盖板35与R轴电机安装舱37相连；其沿Z轴的升降及沿T轴的旋转都是在机箱内完成的，与机箱上安装盖的位置(设备安装基准位置)无关。

本发明一种应用于洁净环境下的双臂机器人工作原理及工作流程为：

双臂传输机器人的结构形式为R-θ型，其工作原理是基于柱坐标系的空间结构。空间中的任意点与双臂机器人设定的空间原点的连线，构成了一个空间向量。该向量的Z向分量即为柱坐标系的Z轴，向量X-Y平面分量的矢量大小代表R轴，与X轴正向夹角为T轴。R-θ型双臂机器人工作原理通过运动学的空间运动分析建立，通过双臂机器人的Z轴电机带动机械手沿Z轴作上下运动、T轴电机带动T轴作左右各190°的旋转，两个R轴电机分别带动各自的大小臂及末端手(以下简称FORK)同时运动，通过特殊几何关系完成FORK中心点位置上的直线运动，同时在此过程中保持FORK的姿态不变。经过以上Z轴、T轴、R轴的运动组合，双臂机器人的机械手即可到达其工作范围内的任意点完成取片、传输、放片的工作过程。

R-θ型双臂传输机器人的机械结构及传动原理较为复杂，具体参见专利说明书附图。由于R-θ型机器人的各个运动轴之间相互独立便于控制，因此在IC生产线中应用较为广泛。

双臂传输机器人的工作流程为：

1、取片预对准：即取片前，FORK运动至CST(硅片盒)前位置。在此过程中，T轴与Z轴同时运动至一定高度和一定角度，保证FORK的位置可以垂直伸进CST内部，且FORK与CST盒内相邻的上下两硅片均保持一定的距离。

2、进入取片CST：即取片前，FORK运动至取片前位置。在此过程中，R轴与T轴共同运动，FORK按照规划好的工作路径进入CST内部，并使FORK中心与欲传输的硅片圆心在X-Y平面内近似重合。

3、吸附硅片：Z轴向上运动一定距离，使硅片与FORK完全接触后，开启真空吸附装置，对硅片进行吸附夹持。

4、脱离取片CST：Z轴向上运动一定距离，使硅片脱离CST，完全由FORK支撑后，T轴与R轴共同运动，沿垂直方向退出，直到硅片完全退出CST。

5、传输至下一工步位置：Z轴、T轴、R轴同时运动，按照规划的工作路径，使FORK夹持硅片运动至下一工步位置。

6、放片预对准：即放片前，FORK运动至CST盒前位置，并确认CST的放片位置为空格。T轴与Z轴同时运动至规定的高度和角度，保证FORK的位置可以垂直伸进CST内部，且FORK与CST盒内相邻的上下两格均保持一定的距离。

7、进入放片CST：即放片前，FORK运动至放片前位置。在此过程中，R轴与T轴共同运动，FORK按照规划好的工作路径进入CST内部，并使FORK中心与CST放片格的中心在X-Y平面内近似重合。

8、释放硅片：Z轴向下运动一定距离，使硅片与CST接触后，关闭真空吸附装置，释放硅片。

9、脱离放片CST：Z轴向下运动一定距离，使硅片脱离FORK后，T轴与R轴共同运动，沿垂直方向退出，直到硅片完全退出CST。此后，Z轴、T轴、R轴共同运动，使FORK回到初始位置，准备下一个工作流程。

本发明一种应用于洁净环境下的双臂传输机器人相比国内现有技术，具有如下优势：

1、由于采用双臂传输技术，使双臂传输机器人能够满足现代化IC生产线对于传输装备的高效率要求，适应同一工位集成多个工步的生产布局。

2、由于Z轴、T轴和R轴均采用电机直驱技术，取消了多处使用同步带传动造成的污染源，结合使用洁净环境下的专用润滑脂，可使双臂传输机器人的机箱内几乎不产生微粒、微屑等污染物。

3、对于必须使用同步带传动的R轴大臂和R轴小臂，通过应用磁流体密封技术对各转动环节进行动密封，可以满足现代化IC生产线对装备的洁净度要求。经测试，以上两项洁净措施结合使用，可达到Class1级洁净度要求。

4、由于采用较为独特的算法，轨迹规划与控制技术得到较大改善。尤其是末端轨迹的控制方式，明显的改善了FORK在运动停止时由于加速度冲击而产生的抖动。使运动方式改变时状态更加平稳。

5、内置式R轴与T轴的驱动装置，可以适应多种工作台面高低不同的设计要求，易于开展柔性化的设计。

6、独特的T轴校准技术，可以校准T轴旋转起始零位，并保证每次装配后旋转起始零位的准确性惟一性。

7、双臂传输机器人的工作路径与轨迹规划可通过示教完成。示教完成后可根据示教点信息以及系统参数进行路径规划。之后根据路径规划的信息进行轨迹规划，最后将轨迹规划后的结果输出到各个运动轴，控制运动轴的运动速度与时间。

8、双臂传输机器人在运动控制功能、辅助(操作与检测)功能、异常处理功能、自我保护功能、通讯功能等方面，均有独到之处，以保证双臂传输机器人的特殊工作要求。

附图说明

图1为本发明一种应用于洁净环境下的双臂传输机器人俯视图；

图2为本发明一种应用于洁净环境下的双臂传输机器人结构剖视图。

在图1和图2中，具体数字表示：1-FORK组合；2-R轴左机械臂组合；3-R轴右机械臂组合；4-R轴左臂驱动装置组合；5-R轴右臂驱动装置组合；6-T轴组合；7-Z轴导轨机构组合；8-Z轴丝杠机构组合；9-Z轴驱动装置组合；10-大立柱组合；11-机壳支撑机构组合。

图3为FORK组合，具体数字表示：12-气管接头。13-FORK调整夹头组合；14-气路密封胶贴；15-FORK。

图4为左机械臂组合(右机械臂组合与左机械臂组合相似，只多1节过渡臂)，具体数字表示：16-R轴大臂主动同步传动轮；17-R轴大臂带轮支座；18-R轴大臂传动轴组合；19-R轴大臂磁流体密封装置；20-R轴大臂同步传动带；21-大臂外壳组合；22-R轴大臂同步带预紧装置；23-R轴大臂被动同步传动轮组合；24-R轴小臂磁流体密封装置；25-R轴小臂传动轴组合；26-R轴小臂主动同步传动轮；27-R轴小臂同步带预紧装置；28-小臂外壳组合；29-R轴小臂同步传动带；30-R轴取片臂传动轴组合；31-R轴小臂被动同步传动轮组合；32-取片臂外壳组合。

图5为R轴左臂驱动装置(右臂驱动装置与左臂驱动装置相同)，具体数字表示：33-R轴电机舱上盖；34-R轴电机舱法兰盘；35-R轴电机舱下盖板；36-编码器；37-R轴电机安装舱；38-R轴电机后盖；39-R轴电机转子；40-R轴电机定子；41-R轴电机外壳；42-谐波减速器安装座；43-谐波减速器；44-R轴电机轴。

图6为T轴旋转限位机构组合，具体数字表示：45-T轴旋转硬限位组合；46-推力轴承；47-谐波减速器安装座；48-谐波减速器；49-T轴电机外壳；50-电机定子；51-电机转子；52-电机下盖；53-编码器；54-电机轴；55-大臂轴；56-T轴旋转硬限位块。

图7为Z轴丝杠与Z轴导轨机构组合，具体数字表示：57-丝杠端部支撑；58-传动丝杠；59-导轨；60-电子限位上挡片；61-传动丝母；62-电子限位下挡片；63-挠性联轴器；64-丝杠主支撑；65-T轴支撑滑块；66-导轨滑块；67-导轨；68-导轨定位棒。

图8为Z轴驱动装置组合，具体数字表示：69-Z轴电机轴；70-深沟球轴承；71-Z轴电机上盖；72-Z轴电机转子；73-Z轴电机定子；74-电机外壳；75-电机下盖；76-制动器；77-编码器安装套；78-编码器。

图9为大立柱组合，具体数字表示：79-Z轴下端机械硬限位；80-Z轴下端电子限位传感器；81-大立柱；82-Z轴上端电子限位传感器；83-Z轴上端机械硬限位。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明：

参照附图所示，一种用于高洁净度环境下、大直径半导体硅片传输与高精度定点置放的双臂机器人包括FORK组合1；R轴左机械臂组合2；R轴右机械臂组合3；R轴左臂驱动装置组合4；R轴右臂驱动装置组合5；T轴组合6；Z轴导轨机构组合7；Z轴丝杠机构组合8；Z轴驱动装置组合9；大立柱组合10；机壳支撑机构组合11。其中，FORK组合1包括气管接头12、FORK调整夹头组合13、气路密封胶贴14、FORK15；R轴左机械臂组合2(R轴右机械臂结构类似)包括R轴大臂主动同步传动轮16、R轴大臂带轮支座17、R轴大臂传动轴组合18、R轴大臂磁流体密封装置19、R轴大臂同步传动带20、大臂外壳组合21、R轴大臂同步带预紧装置22、R轴大臂被动同步传动轮组合23、R轴小臂磁流体密封装置24、R轴小臂传动轴组合25、R轴小臂主动同步传动轮26、R轴小臂同步带预紧装置27、小臂外壳组合28；R轴小臂同步传动带29、R轴取片臂传动轴组合30、R轴小臂被动同步传动轮组合31、取片臂外壳组合32；R轴左臂驱动装置组合4(R轴右臂驱动装置相同)包括R轴电机舱上盖33、R轴电机舱法兰盘34、R轴电机舱下盖板35、编码器36、R轴电机安装舱37、R轴电机后盖38、R轴电机转子39、R轴电机定子40、R轴电机外壳41、谐波减速器安装座42、谐波减速器43、R轴电机轴44；T轴组合6包括T轴旋转硬限位组合45、推力轴承46、谐波减速器安装座47、谐波减速器48、T轴电机外壳49、电机定子50、电机转子51、电机下盖52、编码器53、电机轴54、大臂轴55、T轴旋转硬限位块56；Z轴导轨机构组合7包括丝杠端部支撑57、传动丝杠58、导轨59、电子限位上挡片60、传动丝母61、电子限位下挡片62、挠性联轴器63、丝杠主支撑64、T轴支撑滑块65、导轨滑块66、导轨67、导轨定位棒68；Z轴驱动装置组合9包括Z轴电机轴69、深沟球轴承70、Z轴电机上盖71、Z轴电机转子72、Z轴电机定子73、电机外壳74、电机下盖75、制动器76、编码器安装套77、编码器78；大立柱组合10包括Z轴下端机械硬限位79、Z轴下端电子限位传感器80、大立柱81、Z轴上端电子限位传感器82、Z轴上端机械硬限位83。

一种用于高洁净度环境下、大直径半导体硅片传输与高精度定点置放的双臂机器人的结构特点为采用R-θ型结构形式，可分别独立控制Z轴、T轴和R轴的动作；Z轴驱动装置组合9中，由Z轴电机轴69、深沟球轴承70、Z轴电机上盖71、Z轴电机转子72、Z轴电机定子73、电机外壳74、电机下盖75组成Z轴电机，Z轴电机下端装有编码器安装套77。Z轴电机通电旋转，通过Z轴电机轴69带动制动器76、编码器78同轴旋转；编码器78根据Z轴电机轴的运转开始计数并向控制机构反馈信息，以控制伺服电机的运动；意外断电时，制动器组件76中的电磁线圈由于磁场突然消失而失去磁吸力，联接牙嵌离合器的衔铁在弹簧力的作用下被拉进牙嵌槽内而被强制停止转动。Z轴电机的前端，联接大立柱组合10；Z轴电机轴69通过挠性联轴器63联接安装在大立柱81上的Z轴丝杠机构组合8；通过传动丝杠58，套在传动丝杠58上的传动丝母61可把传动丝杠58的旋转运动变为上下的直线运动，从而使安装在传动丝母58上的T轴支撑滑块65，沿Z轴导轨机构组合7中的定位导轨59和定位导轨67的定位面上下滑动，带动T轴机构和R轴机构做上下运动。最大运动范围的下端由Z轴下端机械硬限位79、Z轴下端电子限位传感器80、电子限位下挡片62的位置决定；最大运动范围的上端由Z轴上端机械硬限位83、Z轴上端电子限位传感器82、电子限位上挡片60的位置决定。在T轴机构组合6中，由T轴电机外壳49、电机定子50、电机转子51、电机下盖52、电机轴54组成T轴电机。电机外壳49与大臂轴55联接，大臂轴55安装在T轴支撑滑块65上，与Z轴机构相联接。通过T轴电机轴54的下端与编码器53相联接，编码器53根据T轴电机轴的运转开始计数并向控制机构反馈信息，以控制T轴电机的运动状态；T轴电机轴54的前端联接谐波减速器48，对T轴电机轴54的转速按一定的传动比进行减速。谐波减速器48安装在T轴谐波减速器安装座47上，T轴谐波减速器47上还装有止推轴承46和T轴旋转硬限位组合45；止推轴承承担2个R轴机械手臂的全部重量，T轴旋转硬限位组合45和T轴旋转硬限位块56则可以保证T轴电机带动R轴机构组合做左右方向各不超过190°的旋转。在T轴旋转硬限位组合45上端，安装着R轴机构组合。在R轴左臂驱动装置4和R轴右臂驱动装置5中，2组R轴驱动装置安装在由R轴电机舱上盖33、R轴电机舱法兰盘34、R轴电机舱下盖板35、R轴电机安装舱37组成的电机舱内；由2组R轴电机后盖38、R轴电机转子39、R轴电机定子40、R轴电机外壳41、R轴电机轴44组成2个R轴电机。通过2个R轴电机轴44的下端与2个编码器36联接，编码器36根据R轴电机轴的运转开始计数并向控制机构反馈信息，以控制R轴电机的运动状态。通过2个R轴电机轴44的上端与2个R轴谐波减速器43联接，通过R轴谐波减速器43对R轴电机轴44的转速按一定的传动比进行减速。2个R轴谐波减速器43安装在2个谐波减速器安装座42内，2个R轴谐波减速器43的输出端分别与R轴左机械臂组合2、R轴右机械臂组合3相联接。在R轴左机械臂组合2(R轴右机械臂组合3结构类似，只多出一个过渡臂)中，R轴大臂传动轴组合18联接在R轴谐波减速器43的输出端上，传递的扭矩通过R轴大臂传动轴组合18、R轴大臂主动同步传动轮16、R轴大臂带轮支座17、R轴大臂同步传动带20、大臂外壳组合21、R轴大臂被动同步传动轮组合23、R轴小臂传动轴组合25、R轴小臂主动同步传动轮26、小臂外壳组合28；R轴小臂同步传动带29、R轴取片臂传动轴组合30、R轴小臂被动同步传动轮组合31、取片臂外壳组合32一直传递到FORK组合1上。通过特殊几何关系完成FORK15中心点位置上的直线运动，同时在此过程中保持FORK15的姿态不变。R轴大臂磁流体密封装置19、、R轴小臂磁流体密封装置24用于对转动机构进行动密封，防止机械臂内的磨擦尘屑泄露，污染洁净空间。R轴大臂同步带预紧装置22、R轴小臂同步带预紧装置27用于对R轴大臂同步带20、R轴小臂同步带29进行预紧。气管接头12、FORK调整夹头组合13、气路密封胶贴14等用于气路的调整和密封。经过分别控制以上Z轴、T轴、R轴的运动并进行组合，双臂机器人的2个机械手即可到达其工作范围内的任意点完成取片、传输、放片的工作过程。

Claims (2)

1.一种应用于高洁净度环境下的双臂传输机器人，所述双臂传输机器人包括FORK组合(1)、R轴左机械臂组合(2)、R轴右机械臂组合(3)、R轴左臂驱动装置组合(4)、R轴右臂驱动装置组合(5)、T轴组合(6)、Z轴导轨机构组合(7)、Z轴丝杠机构组合(8)、Z轴驱动装置组合(9)、大立柱组合(10)、机壳支撑机构组合(11)；其特征在于：所述FORK组合(1)包括气管接头(12)、FORK调整夹头组合(13)、气路密封胶贴(14)、FORK(15)；R轴左机械臂组合(2)包括R轴大臂主动同步传动轮(16)、R轴大臂带轮支座(17)、R轴大臂传动轴组合(18)、R轴大臂磁流体密封装置(19)、R轴大臂同步传动带(20)、大臂外壳组合(21)、R轴大臂同步带预紧装置(22)、R轴大臂被动同步传动轮组合(23)、R轴小臂磁流体密封装置(24)、R轴小臂传动轴组合(25)、R轴小臂主动同步传动轮(26)、R轴小臂同步带预紧装置(27)、小臂外壳组合(28)、R轴小臂同步传动带(29)、R轴取片臂传动轴组合(30)、R轴小臂被动同步传动轮组合(31)、取片臂外壳组合(32)；R轴左臂驱动装置组合(4)包括R轴电机舱上盖(33)、R轴电机舱法兰盘(34)、R轴电机舱下盖板(35)、编码器(36)、R轴电机安装舱(37)、R轴电机后盖(38)、R轴电机转子(39)、R轴电机定子(40)、R轴电机外壳(41)、谐波减速器安装座(42)、谐波减速器(43)、R轴电机轴(44)；T轴组合(6)包括T轴旋转硬限位组合(45)、推力轴承(46)、谐波减速器安装座(47)、谐波减速器(48)、T轴电机外壳(49)、电机定子(50)、电机转子(51)、电机下盖(52)、编码器(53)、电机轴(54)、大臂轴(55)、T轴旋转硬限位块(56)；Z轴导轨机构组合(7)包括丝杠端部支撑(57)、传动丝杠(58)、导轨(59)、电子限位上挡片(60)、传动丝母(61)、电子限位下挡片(62)、挠性联轴器(63)、丝杠主支撑(64)、T轴支撑滑块(65)、导轨滑块(66)、导轨(67)、导轨定位棒(68)；Z轴驱动装置组合(9)包括Z轴电机轴(69)、深沟球轴承(70)、Z轴电机上盖(71)、Z轴电机转子(72)、Z轴电机定子(73)、电机外壳(74)、电机下盖(75)、制动器(76)、编码器安装套(77)、编码器(78)；大立柱组合(10)包括Z轴下端机械硬限位(79)、Z轴下端电子限位传感器(80)、大立柱(81)、Z轴上端电子限位传感器(82)、Z轴上端机械硬限位(83)；所述一种用于高洁净度环境下、大直径半导体硅片传输与高精度定点置放的双臂机器人的结构特点为采用R-θ型结构形式，可分别独立控制Z轴、T轴和R轴的动作；所述Z轴驱动装置组合(9)中，由Z轴电机轴(69)、深沟球轴承(70)、Z轴电机上盖(71)、Z轴电机转子(72)、Z轴电机定子(73)、电机外壳(74)、电机下盖(75)组成Z轴电机，Z轴电机下端装有编码器安装套(77)；Z轴电机通电旋转，通过Z轴电机轴(69)带动制动器(76)、编码器(78)同轴旋转；编码器(78)根据Z轴电机轴的运转开始计数并向控制机构反馈信息，以控制伺服电机的运动；意外断电时，制动器组件(76)中的电磁线圈由于磁场突然消失而失去磁吸力，联接牙嵌离合器的衔铁在弹簧力的作用下被拉进牙嵌槽内而被强制停止转动；Z轴电机的前端，联接大立柱组合(10)；Z轴电机轴(69)通过挠性联轴器(63)，联接安装在大立柱(81)上的Z轴丝杠机构组合(8)；套在传动丝杠(58)上的传动丝母(61)可把传动丝杠(58)的旋转运动变为上下的直线运动，从而使安装在传动丝母(58)上的T轴支撑滑块(65)，沿Z轴导轨机构组合(7)中的定位导轨(59)和定位导轨(67)的定位面上下滑动，带动T轴机构和R轴机构做上下运动；最大运动范围的下端由Z轴下端机械硬限位(79)、Z轴下端电子限位传感器(80)、电子限位下挡片(62)的位置决定；最大运动范围的上端由Z轴上端机械硬限位(83)、Z轴上端电子限位传感器(82)、电子限位上挡片(60)的位置决定；所述T轴机构组合(6)中，由T轴电机外壳(49)、电机定子(50)、电机转子(51)、电机下盖(52)、电机轴(54)组成T轴电机；电机外壳(49)与大臂轴(55)上端联接，大臂轴(55)下端安装在T轴支撑滑块(65)上，与Z轴机构相联接；通过T轴电机轴(54)的下端与编码器(53)相联接，编码器(53)根据T轴电机轴的运转开始计数并向控制机构反馈信息，以控制T轴电机的运动状态；T轴电机轴(54)的前端联接谐波减速器(48)，对T轴电机轴(54)的转速按一定的传动比进行减速；谐波减速器(48)安装在T轴谐波减速器安装座(47)上，T轴谐波减速器(47)上还装有止推轴承(46)和T轴旋转硬限位组合(45)；止推轴承承担2个R轴机械手臂的全部重量，T轴旋转硬限位组合(45)和T轴旋转硬限位块(56)则可以保证T轴电机带动R轴机构组合做左右方向各不超过190°的旋转；在T轴旋转硬限位组合(45)上端，安装着R轴机构组合；所述R轴左臂驱动装置(4)和R轴右臂驱动装置(5)中，2组R轴驱动装置安装在由R轴电机舱上盖(33)、R轴电机舱法兰盘(34)、R轴电机舱下盖板(35)、R轴电机安装舱(37)组成的电机舱内；由2组R轴电机后盖(38)、R轴电机转子(39)、R轴电机定子(40)、R轴电机外壳(41)、R轴电机轴(44)组成2个R轴电机；通过2个R轴电机轴(44)的下端与2个编码器(36)联接，编码器(36)根据R轴电机轴的运转开始计数并向控制机构反馈信息，以控制R轴电机的运动状态；2个R轴电机轴(44)的上端与2个R轴谐波减速器(43)联接，通过R轴谐波减速器(43)对R轴电机轴(44)的转速按一定的传动比进行减速；2个R轴谐波减速器(43)安装在2个谐波减速器安装座(42)内，2个R轴谐波减速器(43)的输出端分别与R轴左机械臂组合(2)、R轴右机械臂组合(3)相联接；所述R轴左机械臂组合(2)中，R轴大臂传动轴组合(18)联接在R轴谐波减速器(43)的输出端上，传递的扭矩通过R轴大臂传动轴组合(18)、R轴大臂主动同步传动轮(16)、R轴大臂带轮支座(17)、R轴大臂同步传动带(20)、大臂外壳组合(21)、R轴大臂被动同步传动轮组合(23)、R轴小臂传动轴组合(25)、R轴小臂主动同步传动轮(26)、小臂外壳组合(28)；R轴小臂同步传动带(29)、R轴取片臂传动轴组合(30)、R轴小臂被动同步传动轮组合(31)、取片臂外壳组合(32)一直传递到FORK组合(1)上；通过特殊传动比和几何关系完成FORK(15)中心点位置上的直线运动，同时在此过程中保持FORK(15)的姿态不变；所述R轴大臂磁流体密封装置(19)、R轴小臂磁流体密封装置(24)用于对转动机构进行动密封，防止机械臂内的磨擦尘屑泄露，污染洁净空间；所述R轴大臂同步带预紧装置(22)、R轴小臂同步带预紧装置(27)用于对R轴大臂同步带(20)、R轴小臂同步带(29)进行预紧；所述气管接头(12)、FORK调整夹头组合(13)、气路密封胶贴(14)等用于气路的调整和密封；经过分别控制以上Z轴、T轴、R轴的运动并进行组合，双臂机器人的2个机械手即可到达其工作范围内的任意点完成取片、传输、放片的工作过程。

2.根据权利要求1所述的一种应用于高洁净度环境下的双臂传输机器人，其特征在于：所述T轴旋转硬限位组合(6)下端的大臂轴(55)与T轴支撑滑块(65)相连，上端通过R轴电机舱下盖板(35)与R轴电机安装舱(37)相连；其沿Z轴的升降及沿T轴的旋转都是在机箱内完成的。

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