CN103802100A

CN103802100A - 机械手

Info

Publication number: CN103802100A
Application number: CN201210445676.2A
Authority: CN
Inventors: 曲道奎; 李学威; 王凤利; 朱玉聪; 刘长斌; 董吉顺
Original assignee: Shenyang Siasun Robot and Automation Co Ltd
Current assignee: Shenyang Siasun Robot and Automation Co Ltd
Priority date: 2012-11-08
Filing date: 2012-11-08
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2032-11-08
Also published as: CN103802100B

Abstract

一种机械手，包括：立柱、腰坐、第一连接件、第一手臂、第二连接件、第一末端构件、第一卡爪、第二手臂、第二末端构件、第二卡爪，第一手臂与第二手臂包括粗端与细端，其中：第一连接件为圆柱形，位于立柱中；腰坐大致呈等腰梯形，其底部与第一连接件固定连接；腰坐的长边的一角通过第二连接件与第一手臂的粗端连接；第一卡爪大致呈Y形，与第一末端构件活动连接；腰坐的长边的另一角与第二手臂的粗端活动连接，第二手臂的细端与第二末端构件活动连接；第二卡爪大致呈Y形，与第二末端构件活动连接。其中，所述第一卡爪位于所述第二卡爪上方。本发明中的机械手占用空间小，空间利用率高。

Description

机械手

技术领域

本发明涉及机器人，尤其涉及一种机械手。

背景技术

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，而现有的机械手为多段式手臂，运行时需要占用较大的空间。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种机械手，能在狭小的空间运动。

一种机械手，包括：立柱、腰坐、第一连接件、第一手臂、第二连接件、第一末端构件、第一卡爪、第二手臂、第二末端构件、第二卡爪，所述第一手臂与所述第二手臂包括粗端与细端，所述第一连接件为圆柱形，位于所述立柱中；所述腰坐大致呈等腰梯形，与其底部与所述第一连接件固定连接；所述腰坐的长边的一角通过所述第二连接件与第一手臂的粗端连接，其中所述腰坐与所述第二连接件固定连接，第二连接件与所述第一手臂的粗端活动连接，所述第一手臂的细端与所述第一末端构件活动连接；所述第一卡爪大致呈Y形，与所述第一末端构件活动连接；所述腰坐的长边的另一角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第二末端构件活动连接；所述第二卡爪大致呈Y形，与所述第二末端构件活动连接。其中，所述第一卡爪位于所述第二卡爪上方。

本发明所提供的机械手，能有效的节省运动空间。

附图说明

图1为本发明一实施方式中机械手打开时的视图；

图2为本发明一实施方式中机械手在原点位置时的视图；

图3为本发明一实施方式中机械手侧翻交替位置视图；以及

图4为本发明一实施方式中机械手提升交替位置视图。

图5为本发明一实施方式中机械手的俯视图以及A-A、B-B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机械手打开时的视图，图2所示为本发明一实施方式中机械手在原点位置时的视图。

在本实施方式中，机械手包括：立柱1、腰坐10、第一连接件50、第一手臂20A、第二连接件60、第一末端构件30A、第一卡爪40A、第二手臂20B、第二末端构件30B、第二卡爪40B，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，所述第一连接件50为圆柱形，位于所述立柱1 中。在本实施方式中，所述第一连接件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，所述腰坐10大致呈等腰梯形，与其底部与所述第一连接件50固定连接。

在本实施方式中，所述腰坐10的长边的一角通过所述第二连接件60与第一手臂20A的粗端连接，其中所述腰坐10与所述第二连接件60固定连接，第二连接件60与所述第一手臂20A的粗端活动连接，所述第一手臂20A的细端与所述第一末端构件30A活动连接。

在本实施方式中，第一手臂20A可绕第二连接件60的轴线旋转。

第一末端构件30A可绕第一手臂20A的细端在与所述第一手臂20A的平行的第一末端构件30A所在的平面旋转。

在本实施方式中，第二连接件60呈圆柱形，其高度大于所述第二手臂20B与所述第二末端构件30B的厚度总和。以便实现两个手臂与卡爪之间在运动时不会相互影响。

在本实施方式中，所述第一卡爪40A大致呈Y形，与所述第一末端构件30A活动连接。在本实施方式中，第一末端构件30A由长方体与半圆块组成，长方体一端与所述第一卡爪40A活动连接，半圆块的弧度大小同第一手臂20A的细端保持一致，与第一手臂20A的细端活动连接，以保证第一手臂20A不动时不占用额外的空间。

在本实施方式中，所述腰坐10的长边的另一角与所述第二手臂20B的粗端活动连接，所述第二手臂20B的细端与所述第二末端构件30B活动连接。

在本实施方式中，第二末端构件30B可绕第二手臂20B的细端在与所述第二手臂20B的平行的第二末端构件30B所在的平面旋转。

在本实施方式中，所述第二卡爪大致呈Y形，与所述第二末端构件活动连接。在本实施方式中，第二末端构件30B由长方体与半圆块组成，长方体一端与所述第二卡爪40B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不动时不占用额外的空间。

在本实施方式中，所述第一卡爪40A位于所述第二卡爪40B上方。

在本实施方式中，所述腰坐10与所述第一连接件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，所述第一卡爪40A在所述第二卡爪40B相对于所述腰坐10静止时可绕所述第一卡爪40A的轴线进行任意角度的翻转动作。

在本实施方式中，所述第二卡爪40B在所述第一卡爪40A相对于所述腰坐10静止时可绕所述第二卡爪40B的轴线进行任意角度的翻转动作。

请参阅图3，图3所示为本发明一实施方式中机械手侧翻交替位置视图。

在本实施方式中，第二卡爪40B绕第二卡爪40B的轴线翻转90°，实现机械手原点位置A与侧翻位置B的交替。

请参阅图4，图4所示为本发明一实施方式中机械手提升交替位置视图。

在本实施方式中，第一连接件50沿着立柱1的轴线方向向上提升，实现机械手原点位置B与提升位置A的交替。

因此，结合图1到图4，当所述立柱1固定，所述腰坐10、所述第一连接件50、所述第二连接件60绕所述立柱1旋转，所述第二手臂20B绕所述腰坐10旋转，所述第二末端构件30B绕第二手臂30B旋转，所述第二卡爪40B与所述第二末端构件30B沿垂直于第一连接件50的轴线的垂直线且过所述垂直线进行运动，所述垂直线与第一连接件50的轴线共面，所述第一手臂20A、所述第一末端构件30A、所述第一卡爪40A与所述腰坐10相对静止。

当所述立柱1固定，所述腰坐10、所述第一连接件50、所述第二连接件60绕所述立柱1旋转，所述第一手臂20A绕所述第二连接件60旋转，所述第一末端构件30A绕所述第一手臂20A旋转，所述第一卡爪40A与所述第一末端构件30A沿第一连接件50的轴线的垂直方向进行直线运动，所述垂直线与第一连接件50的轴线共面，第二手臂20B、第二末端构件30B、第二卡爪40B与所述腰坐10相对静止。

第一卡爪40A与第二卡爪40A的异步操作能更加有效的利用有限的空间。

请参阅图5，图5所示为本发明一实施方式中机械手的俯视图以及A-A、B-B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11一端固定于升降座9上，另一端固定在第一连接件50上，输入端与第一电机10’连接，第一连接件50与腰坐10固定连接，第二减速机15一端与腰坐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旋转连接于腰坐10上，第二轴组件21和第二带轮22固定连接于腰坐10上，且通过第三轴承27旋转连接于第一手臂20B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旋转连接于第二手臂20B上。第一手臂20A由电机14驱动，内部的连接结构类似于第二手臂20B。

第一电机10’与第二电机13耦合运动时，第三电机14不输出运动。由于第三电机14不输出运动，所以导致第一卡爪40A、第一手臂20A、第一末端构件30A与腰坐10相对静止。当第一电机10’输出运动，通过第一减速机11将减速运动带动第一连接件50、腰坐10、第一卡爪40A、第一手臂20A、第一末端构件30A等相关组件运动。同时第二电机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第一电机10’与第二电机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将带动第二末端构件30B，第二卡抓40B做直线运动。

同理，第一电机10’与第三电机14耦合运动时，第二电机13不输出运动，以便控制第一手臂20A、第一末端构件30A、第一卡爪40A的运动。

本发明中的机械手通过立柱1的异步控制第一卡爪40A以及第二卡爪40B的运动，并提供第一卡爪40A以及第二卡爪40B的翻转操作以及提升交替操作，有效的提高了机械手效率的同时降低空间的占有率。

Claims

1.一种机械手，包括：立柱、腰坐、第一连接件、第一手臂、第二连接件、第一末端构件、第一卡爪、第二手臂、第二末端构件、第二卡爪，所述第一手臂与所述第二手臂包括粗端与细端，其中：

所述第一连接件为圆柱形，位于所述立柱中；

所述腰坐大致呈等腰梯形，其底部与所述第一连接件固定连接；

所述腰坐的长边的一角通过所述第二连接件与第一手臂的粗端连接，其中所述腰坐与所述第二连接件固定连接，第二连接件与所述第一手臂的粗端活动连接，所述第一手臂的细端与所述第一末端构件活动连接；

所述第一卡爪大致呈Y形，与所述第一末端构件活动连接；

所述腰坐的长边的另一角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第二末端构件活动连接；

所述第二卡爪大致呈Y形，与所述第二末端构件活动连接；

其中，所述第一卡爪位于所述第二卡爪上方。

2.如权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述第二连接件为圆柱形，其高度大于所述第二手臂与所述第二末端构件的厚度总和。

3.如权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述第一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。

4.如权利要求3所述的机械手，其特征在于，所述腰坐与所述第一连接件可以随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。

5.如权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述第一卡爪在所述第二卡爪相对于所述腰坐静止时可进行任意角度的翻转动作。

6.如权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述第二卡爪在所述第一卡爪相对于所述腰坐静止时可进行任意角度的翻转动作。

7.如权利要求1所述的机械手，其特征在于，当所述立柱固定，所述腰坐、所述第一连接件、所述第二连接件绕所述立柱旋转，所述第二手臂绕所述腰坐旋转，所述第二末端构件绕第二手臂旋转，所述第二卡爪与所述第二末端构件沿垂直于第一连接件的轴线的垂直线且过所述垂直线进行运动，所述垂直线与第一连接件的轴线共面，所述第一手臂、所述第一末端构件、所述第一卡爪与所述腰坐相对静止。

8.如权利要求7所述的机械手，其特征在于，当所述立柱固定，所述腰坐、所述第一连接件、所述第二连接件绕所述立柱旋转，所述第一手臂绕所述第二连接件旋转，所述第一末端构件绕所述第一手臂旋转，所述第一卡爪与所述第一末端构件沿第一连接件的轴线的垂直方向进行直线运动，所述垂直线与第一连接件的轴线共面，第二手臂、第二末端构件、第二卡爪与所述腰坐相对静止。