CN103802089B - 单臂机械手 - Google Patents

Abstract

一种单臂机械手，包括：立柱、腰座、连接件、第一手臂、第二手臂、末端构件、卡抓、第一电机以及第二电机，第一手臂与第二手臂包括粗端与细端，其中：连接件为圆柱形，位于立柱中；腰座呈平板形，其底部与连接件固定连接；第一手臂的粗端与腰座固定连接，第一手臂的细端与第二手臂的粗端活动连接，第二手臂的细端与末端构件活动连接；卡抓大致呈Y形，与末端构件活动连接，第一电机与第二电机耦合运动，共同驱动第一手臂与第二手臂，并控制末端构件进行直线运动。本发明中的单臂机械手占用空间小，空间利用率高。

Description

单臂机械手

技术领域

本发明涉及机器人，尤其涉及一种单臂机械手。

背景技术

随着自动化技术的深入发展，工厂对板状工件的自动化制造程度提出了更高的要求。现有的半导体工厂中，一般采用机器人在工位上搬运晶圆，对晶圆进行清洗或者是磨平之类的操作，目前机械手安装在机台中，工位位于机台中。

为了提高空间的利用率，现在的工位空间都比较狭小，而现有的机械手运行时需要占用较大的空间。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种单臂机械手，能在狭小的空间运动。

本发明实施方式中的单臂机械手，包括：立柱、腰座、连接件、第一手臂、第二手臂、末端构件、卡抓、第一电机以及第二电机，所述第一手臂与所述第二手臂包括粗端与细端，所述连接件为圆柱形，位于所述立柱中；所述腰座大致呈平板形，其底部与所述连接件固定连接；所述第一手臂的粗端与所述腰座固定连接，所述第一手臂的细端与所述第二手臂的粗端活动连接，所述第二手臂的细端与所述末端构件活动连接；所述卡抓大致呈Y形，与所述末端构件活动连接；所述第一电机与所述第二电机耦合运动，共同驱动所述第一手臂与第二手臂，并控制所述末端构件进行直线运动。

本发明所提供的单臂机械手，通过第一电机以及第二电机的驱动，能有效的节省运动空间增加单臂机械手的负载能力。

附图说明

图1为本发明一实施方式中单臂机械手的正面视图；

图2为本发明一实施方式中单臂机械手的立体图；以及

图3为本发明一实施方式中单臂机械手的俯视图、A-A截面图、B-B截面图以及C-C截面图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1以及图2，图1所示为本发明一实施方式中单臂机械手的正面视图，图2所示为本发明一实施方式中单臂机械手的立体图。

在本实施方式中，单臂机械手包括：立柱1、腰座10、连接件50、第一手臂20A、第二手臂20B、末端构件30、卡抓40，所述第一手臂20A与所述第二手臂20B包括粗端与细端。

在本实施方式中，所述连接件50为圆柱形，位于所述立柱1中。在本实施方式中，立柱1中设置有第一电机8、升降座9、第一减速机11。在本实施方式中，所述连接件50可在所述立柱1中沿所述立柱1的轴线的上下方向做上下直线运动。

在本实施方式中，所述腰座10为平板形，与其底部与所述连接件50固定连接。

在本实施方式中，所述腰座10与第一手臂20A的粗端固定连接，所述第一手臂20A与所述腰座10可绕所述立柱1的轴线旋转。

在本实施方式中，所述第一手臂20A的细端与所述第二手臂20B的粗端活动连接，所述第二手臂20B绕所述第一手臂20A的细端在与所述第一手臂20A所在平面平行的第二手臂20B所在的平面旋转。

在本实施方式中，所述第二手臂20B的粗端与所述第一手臂20A的细端弧度相同，能有效减少在运动过程中所占用的空间。

在本实施方式中，所述末端构件30与所述第二手臂20B的细端活动连接，所述末端构件30绕所述第二手臂20B的细端在于所述第二手臂20B所在平面平行的末端构件30所在的平面旋转。

在本实施方式中，所述卡抓40大致呈Y形，与所述末端构件30活动连接。在本实施方式中，所述末端构件30由长方体与半圆块组成，长方体一端与所述卡抓40活动连接，半圆块的弧度大小同第二手臂20B的细端保持一致，与第二手臂20B的细端活动连接，以保证第二手臂20B不占用额外的空间。

在本实施方式中，所述腰座10与所述连接件50可以随所述立柱1旋转以及沿所述立柱轴线的上下方向做上下直线运动。

在本实施方式中，所述卡抓40可绕所述卡抓40的轴线进行任意角度的翻转动作。

当所述立柱1固定，所述腰座10、所述连接件50以及所述第一手臂20A绕所述立柱1旋转，第二手臂20B绕所述第一手臂20A旋转，所述末端构件30绕第二手臂20B旋转，所述卡抓40与所述末端构件30沿垂直于所述连接件50的轴线的垂直线且过所述垂直线进行运动，所述垂直线与所述连接件50的轴线共面。

请参阅图3，所示为本发明一实施方式中单臂机械手的俯视图、A-A截面图、B-B截面图以及C-C截面图。

在本实施方式中，升降座9位于立柱1中，第一减速机11一端固定于所述升降座9上，另一端固定在所述连接件50上，输入端与第一电机8连接，所述连接件50与所述腰座10固定连接，第二减速机15一端与所述腰座10连接，另一端与第一带轮16连接，输入端与第二电机13连接，第一带轮16与第一轴组件18通过第一同步带17柔性连接，第一轴组件18通过第一轴承19和第二轴承20旋转连接于第一手臂20A上，腰座10与第一手臂20A固定连接，第二轴组件21和第二带轮22固定连接于第一手臂20A上，且通过第三轴承27旋转连接于第一手臂20A上，第二带轮22与第三轴组件24通过第二同步带23柔性连接，第三轴组件24通过第四轴承25和第五轴承26旋转连接于所述第二手臂20B上。所述末端构件30和第三轴组件24固定连接，所述第二手臂20B和所述末端构件30由所述第二电机13驱动，所述第一手臂20A、所述腰座10、所述连接件50由所述第一电机8驱动。

所述第一电机8与所述第二电机13耦合运动。当所述第一电机8输出运动，通过所述第一减速机11将减速运动带动所述连接件50、所述腰座10、所述第一手臂20A等相关组件运动，同时所述第二电机13通过第二减速机15将减速运动由第一带轮16输出，第一带轮16通过第一同步带17将运动传递给第一轴组件18，第一轴组件18将与第二手臂20B共同旋转运动。由于相对位置的变动和所述第一电机8与所述第二电机13的定传动比耦合运动，第三轴组件24通过第二同步带23柔性传动于第二带轮22上，第三轴组件24将带动所述末端构件30，卡抓40做直线运动。

本发明中的单臂机械手通过第一电机8与第二电机13耦合运动，控制第一手臂20A与第二手臂20B旋转运动的同时实现末端构件30进行直线运动，有效的提高了单臂机械手效率的同时降低空间的占有率。

Claims (5)

1.一种单臂机械手，包括：立柱、腰座、连接件、第一手臂、第二手臂、末端构件、卡抓、第一电机以及第二电机，所述第一手臂与所述第二手臂分别包括粗端与细端，其中：

所述连接件为圆柱形，位于所述立柱中；

所述腰座大致呈平板形，其底部与所述连接件固定连接；

所述第一手臂的粗端与所述腰座固定连接，所述第一手臂的细端与所述第二手臂的粗端活动连接，所述第二手臂的细端与所述末端构件活动连接；

所述卡抓大致呈Y形，与所述末端构件活动连接；

所述第一电机与所述第二电机耦合运动，共同驱动所述第一手臂与第二手臂，并控制所述末端构件进行直线运动；其中所述第一电机带动所述连接件、所述腰座、所述第一手臂运动，同时所述第二电机带动所述第二手臂运动；

升降座位于所述立柱中，第一减速机一端固定于所述升降座上，另一端固定在所述连接件上，输入端与第一电机连接，所述连接件与所述腰座固定连接，第二减速机一端与所述腰座连接，另一端与第一带轮连接，输入端与第二电机连接，第一带轮与第一轴组件通过第一同步带柔性连接，第一轴组件通过第一轴承和第二轴承旋转连接于第一手臂上，腰座与第一手臂固定连接，第二轴组件和第二带轮固定连接于第一手臂上，且通过第三轴承旋转连接于第一手臂上，第二带轮与第三轴组件通过第二同步带柔性连接，第三轴组件通过第四轴承和第五轴承旋转连接于所述第二手臂上。

2.如权利要求1所述的单臂机械手，其特征在于，所述连接件可在所述立柱中沿所述立柱的轴线的上下方向做上下直线运动。

3.如权利要求1所述的单臂机械手，其特征在于，所述腰座与所述连接件绕所述立柱旋转以及沿所述立柱轴线的上下方向做上下直线运动。

4.如权利要求1所述的单臂机械手，其特征在于，所述卡抓相对于所述腰座静止时可进行任意角度的翻转动作。

5.如权利要求1所述的单臂机械手，其特征在于，当所述立柱固定，所述腰座、所述连接件以及所述第一手臂绕所述立柱旋转，所述第二手臂绕所述第一手臂旋转，所述末端构件绕所述第二手臂旋转，所述卡抓与所述末端构件沿所述连接件的轴线的垂直方向进行直线运动，所述垂直线与所述连接件的轴线共面。