CN112673464B - 机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够以简单的结构对多个臂进行冷却的机器人。机器人具备：第1臂和第2臂，它们对搬运物进行搬运，并能够转动；第1转动体，其支承第1臂，并且具有第1流体用通路、和与第1流体用通路连通的至少一个第2流体用通路；基端侧臂，其具有内部空间，并具有供第1转动体的一部分插入的孔部；第2转动体，其支承第2臂，并且具有一端与第2流体用通路连通、另一端与内部空间连通的第3流体用通路，在孔部的内周面与第1转动体之间至少配置有该第2转动体的一部分；供给装置，其配置于内部空间，与第1流体用通路的上游端侧连接，并且向第1流体用通路供给流体；第1马达，其使第1转动体转动；以及第2马达，其使第2转动体转动。

Description

机器人
技术领域
本发明涉及对搬运物进行搬运的机器人。
背景技术
以往，公知有在真空中等对半导体晶圆等搬运物进行搬运的机器人。例如关于在真空中对搬运物进行搬运的机器人，在专利文献1中公开有在机器人的臂的关节部的内部空间配置空冷式或者水冷式的冷却机构(冷却用管)这样的结构。另外，关于在真空中对搬运物进行搬运的机器人，在专利文献2中公开有将被引至中空的机器人的臂内的空气配管的前端配置于关节部这样的结构。
另外，关于在高温环境下对搬运物进行搬运的机器人，在专利文献3中公开有在中空的机器人的臂内配置介质压送管和介质排出管这样的结构。该介质压送管的一端与压缩机连接，另一端配置于手部的关节部内。另外，介质排出管的一端配置于臂的关节部内，另一端配置于外部。
专利文献1：日本特开2014-144527号公报
专利文献2：国际公开第2015/037701号
专利文献3：日本特开2007-091433号公报
然而，在专利文献1和2的机器人中，是在臂内配置冷却用的配管的结构，因此臂内的构造复杂化。另外，例如当机器人存在两个臂的情况下，与各臂对应地需要冷却用的配管，从而花费成本。另外，专利文献3的机器人对手部进行冷却，而不对臂进行冷却，并且在该文献的机器人中，也需要在臂内引出两根配管，从而臂内的构造复杂化。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种能够以简单的结构对多个臂进行冷却的机器人。
本发明的机器人具备：第1臂，其构成为能够转动，对搬运物进行搬运；第2臂，其构成为能够转动，对搬运物进行搬运；第1转动体，其构成为支承上述第1臂并能够转动，并且具有第1流体用通路、和与上述第1流体用通路连通的至少一个第2流体用通路；基端侧臂，其具有内部空间，且具有供上述第1转动体的一部分插入来进行配置的孔部；第2转动体，其为筒状，构成为支承上述第2臂并能够转动，并且具有一端与上述第2流体用通路连通、另一端与上述内部空间连通的第3流体用通路，在上述孔部的内周面与上述第1转动体之间至少配置有该第2转动体的一部分；供给装置，其配置于上述内部空间，与上述第1流体用通路的上游端侧连接，并且向上述第1流体用通路供给流体；第1马达，其直接或者间接地使上述第1转动体转动；以及第2马达，其直接或者间接地使上述第2转动体转动。
根据本发明，通过供给装置向支承第1臂的第1转动体的第1流体用通路供给流体，因此能够通过流体对第1转动体进行冷却，并能够通过从第1臂向第1转动体的热传导来对第1臂进行冷却。另外，与第1流体用通路连通的、第1转动体的第2流体用通路的一端与设置于第2转动体的第3流体用通路连通。由此，第1流体用通路的流体经由第2流体用通路向第3流体用通路流入，因此通过该流体对第2转动体进行冷却。由此，能够通过从第2臂向第2转动体的热传导对第2臂进行冷却。另外，能够将被供给至第3流体用通路的流体向基端侧臂的内部空间排出。由此，能够形成流体的流路，并能够抑制发生流体的积存，因此能够防止流体的冷却性被损害的情况。并且，成为仅通过向第1流体用通路供给流体就能够对第1臂和第2臂双方进行冷却的结构。由此，无需设置配管而能够以简单的结构对多个臂进行冷却。
在上述发明中，优选为：上述第1臂配置于上述第2臂的上方，上述第1转动体在插通于设置在上述第2臂的孔部的状态下对上述第1臂进行支承，上述第2转动体的上部配置于比上述第1转动体的上部低的位置。
根据上述结构，在上下配置第1臂和第2臂的结构中，能够通过第1转动体使该第1臂转动，并且能够通过第2转动体使第2臂转动。
在上述发明中，也可以构成为：上述第1臂和上述第2臂配置于真空中，在上述内部空间形成为大气压。
根据上述结构，虽然在真空环境中没有因对流引起的散热而热容易积存，但根据上述的结构能够将第1臂和第2臂良好地冷却。
在上述发明中，也可以构成为：上述搬运物的温度为100℃以上。
根据上述结构，即使搬运物的温度为100℃以上，也能够将第1臂和第2臂良好地冷却。
本发明的机器人具备：第1手部，其对搬运物进行搬运；第2手部，其对搬运物进行搬运；第1臂，上述第1手部直接或间接地安装于该第1臂；第2臂，上述第2手部直接或间接地安装于该第2臂；基端侧臂，其具有内部空间、和将上述内部空间与外部空间连通起来的孔部；第1转动体，其将上述第1臂或上述第1手部支承为能够转动，并且具有第1流体用通路、和与上述第1流体用通路连通的第2流体用通路；第2转动体，其将上述第2臂或上述第2手部支承为能够转动，并且具有与上述第2流体用通路连通的第3流体用通路；以及供给装置，其配置于上述内部空间，与上述第1流体用通路及上述第3流体用通路中的任意一方直接或者间接地连接来供给流体，上述第1转动体的至少一部分插入上述孔部来进行配置，上述第2转动体的至少一部分配置于上述孔部的内周面与上述第1转动体之间。
根据本发明，通过供给装置向第1转动体的第1流体用通路供给流体，因此能够通过流体对第1转动体进行冷却，并能够通过从第1手部或第1臂向第1转动体的热传导对第1臂进行冷却。另外，与第1流体用通路连通的第2流体用通路与设置于第2转动体的第3流体用通路连通。由此，第1流体用通路的流体经由第2流体用通路向第3流体用通路流入，因此通过该流体对第2转动体进行冷却。由此，能够通过从第2手部或第2臂向第2转动体的热传导对第2臂进行冷却。另外，能够将被供给至第3流体用通路的流体向基端侧臂的内部空间排出。由此，能够形成流体的流路，并能够抑制发生流体的积存，因此能够防止流体的冷却性被损害的情况。并且，成为仅通过向第1流体用通路供给流体就能够对第1臂和第2臂双方进行冷却的结构。由此，无需设置配管而能够以简单的结构对多个臂进行冷却。
根据本发明，可提供能够通过简单的结构对多个臂进行冷却的机器人。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的机器人的立体图。
图2是表示图1的机器人的一部分的俯视图。
图3是图2的III-III线剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一个实施方式所涉及的机器人进行说明。以下说明的机器人只不过是本发明的一个实施方式。因此，本发明并不限定于以下的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行追加、删除以及变更。
如图1和图2所示，本实施方式所涉及的机器人100具备：基端侧臂30，其以能够转动的方式设置于基座侧臂90；第1臂(上臂)10，其以能够转动的方式设置于该基端侧臂30；以及第2臂(下臂)40，其以能够转动的方式设置于基端侧臂30，并配置于第1臂10的下方。在第1臂10和第2臂40的前端侧安装有载置搬运物W的手部H。第1臂10的手部H相当于第1手部，第2臂40的手部H相当于第2手部。此外，基座侧臂90设置于基座91上。
由手部H搬运的搬运物W例如是半导体晶圆。另外，搬运物W的温度是比大气高的温度，例如是800℃。手部H对搬运物W的搬运在真空中进行。各手部H、第1臂10、第2臂40、基端侧臂30以及基座侧臂90配置于真空中。
接下来，参照图3对本实施方式的机器人100的详细的结构进行说明。
如图3所示，机器人100具备：有底筒状的第1转动体11，其支承第1臂10；第2转动体41，其支承第2臂40；上述的基端侧臂30，其具有形成为大气压的内部空间30a，并且具有供第1转动体11的一部分插入的孔部34；以及供给装置64，其配置于内部空间30a并供给流体(以下，记述为冷却用流体)。供给装置64例如是气泵或压缩机，该供给装置64包括软管、管、各种配件。此外，在本实施方式中，能够采用空气作为冷却用流体。
对于第1臂10而言，其基端侧的下部通过螺钉13和小螺钉14而固定于插通至第2臂40的孔部40a的第1转动体11的上部(底部)，由此被第1转动体11支承。另外，对于第2臂40而言，其基端部通过螺钉43和销44而固定于第2转动体41的上部，由此被第2转动体41支承。
在第1转动体11的开口侧的周边设置有凸缘部15。在该凸缘部15通过螺钉16而固定有齿轮17。在该齿轮17连结有包括驱动齿轮在内的第1齿轮系61。第1齿轮系61的驱动齿轮被第1马达60驱动而进行旋转。通过这样的结构，若第1马达60工作，则经由第1齿轮系61而齿轮17旋转。由此，第1转动体11绕着其轴线转动，而伴随着此，第1臂10也转动。
第1转动体11具有在其轴向上延伸的第1流体用通路12、和与第1流体用通路12连通的至少一个第2流体用通路22。第2流体用通路22以贯通第1转动体11的周壁的方式形成。该第2流体用通路22的下游端经由设置于第1转动体11与第2转动体41之间的空间48与遍及第2转动体41、基端侧臂30的壁厚部以及后述的外侧轮部31的各内部形成的第3流体用通路50连通。第3流体用通路50的下游端与内部空间30a连通。此外，在图3中，用虚线表示第2流体用通路22和第3流体用通路50，但在图2中，在用不同的角度的线段切断的剖面中，用实线表示第2流体用通路22和第3流体用通路50。
接下来，对第2转动体41进行说明。第2转动体41配置于基端侧臂30的孔部34的内周面与第1转动体11之间。
第2转动体41具有固定第2臂40的基端部的筒状的上侧部42、通过螺钉46而固定于该上侧部42的下部的环状的中轮部45、以及在比上述的齿轮17靠上方的位置通过螺钉46而固定于中轮部45的下部的齿轮49。中轮部45在其外周部和内周部具有V形槽。在齿轮49连结有包括驱动齿轮在内的第2齿轮系63。第2齿轮系63的驱动齿轮被第2马达62驱动而旋转。
这里，在基端侧臂30的内周面固定有环状的外侧轮部31。外侧轮部31在其内周部的、与中轮部45的外周部的V形槽对置的位置具有V形槽。另外，在第1转动体11的上述的凸缘部15上设置有环状的内侧轮部32。内侧轮部32在其外周部的、与中轮部45的内周部的V形槽对置的位置具有V形槽。在外侧轮部31的V形槽与中轮部45的外周部的V形槽之间设置有滚子(滚柱)，在中轮部45的内周部的V形槽与内侧轮部32的V形槽之间设置有滚子(滚柱)。由此，成为实现了第1转动体11的交叉滚子轴承、与第2转动体41的交叉滚子轴承双方的结构。在这样的结构中，若第2马达62工作，则经由第2齿轮系63而齿轮49旋转。由此，第2转动体41相对于第1转动体11独立地绕着与第1转动体11相同的轴线转动，伴随着此，第2臂40也转动。
在第1转动体11与第2转动体41的上侧部42之间设置有环状的密封部件47。详细而言，在第2转动体41的上侧部42设置有环状的槽，在该槽以嵌入的状态设置有密封部件47。另外，在第2转动体41的上侧部42与基端侧臂30的上部内周面之间设置有环状的密封部件35。详细而言，在基端侧臂30的上部内周面设置有环状的槽，在该槽以嵌入的状态设置有密封部件35。
在第1转动体11的开口端，以堵塞其开口的方式通过螺钉19而固定有板18。在板18的中央，设置有与第1流体用通路12连通并且直径比该第1流体用通路12小的供给通路21。上述的供给装置64的供给口与供给通路21连接。在这样的结构中，将从供给装置64排出的冷却用流体经由供给通路21向第1转动体11的第1流体用通路12供给。由此，能够通过冷却用流体对第1转动体11进行冷却，并能够通过从第1臂10向第1转动体11的热传导对第1臂10进行冷却。
另外，与第1转动体11的第1流体用通路12连通的第2流体用通路22的下游端与通向内部空间30a的第3流体用通路50的上游端连通。由此，供给至第1流体用通路12的冷却用流体经由第2流体用通路22向第3流体用通路50流入，因此能够通过该冷却用流体对第2转动体41进行冷却。由此，能够通过从第2臂40向第2转动体41的热传导对第2臂40进行冷却。
如以上说明的那样，根据本实施方式的机器人100，通过供给装置64，向支承第1臂10的第1转动体11的第1流体用通路12供给冷却用流体，因此能够通过冷却用流体对第1转动体11进行冷却，并能够通过从第1臂10向第1转动体11的热传导对第1臂10进行冷却。另外，与第1流体用通路12连通的、第1转动体11的第2流体用通路22的下游端与设置于第2转动体41的第3流体用通路50连通。由此，第1流体用通路12的冷却用流体经由第2流体用通路22向第3流体用通路50流入，因此通过该冷却用流体对第2转动体41进行冷却。由此，能够通过从第2臂40向第2转动体41的热传导对第2臂40进行冷却。另外，能够将被供给至第3流体用通路50的冷却用流体向基端侧臂30的内部空间30a排出。由此，能够形成冷却用流体的流路，并能够抑制发生冷却用流体的积存，因此能够防止冷却用流体的冷却性被损害的情况。并且，成为仅通过向第1流体用通路12供给冷却用流体就能够对第1臂10和第2臂40双方进行冷却的结构。由此，无需设置配管而能够以简单的结构将多个臂冷却。
此外，也存在将流入第1转动体11与第2转动体41之间的空间48的冷却用流体在通过内侧轮部32与中轮部45之间后向内部空间30a排出的情况。同样，也存在将流入上述的空间48的冷却用流体在通过中轮部45与外侧轮部31之间后向内部空间30a排出的情况。由此，也能够形成冷却用流体的流路，从而进一步抑制发生冷却用流体的积存。
另外，如本实施方式那样，虽然在真空环境中没有因对流引起的散热而热容易积存，但通过上述的结构，能够将第1臂10和第2臂40良好地冷却。
(变形例)
根据上述说明，对于本领域技术人员而言，本发明的许多改进、其他的实施方式是显而易见的。因此，上述说明应仅作为例示来解释，并且是以向本领域技术人员教导执行本发明的最优的形态的目的而提供的。只要不脱离本发明的精神，就能够实质上变更其构造和/或功能的详细内容。
在上述实施方式中，构成为将第1臂10支承于第1转动体11，并将第2臂40支承于第2转动体41，但并不限定于此，也可以将手部H以能够转动的方式分别支承于第1转动体11和第2转动体41。
另外，也可以将供给装置64与第3流体用通路50连接，并将流体依次向第3流体用通路50、第2流体用通路22、第1流体用通路12输送。
另外，也可以构成为：将供给装置64直接或者间接地与第1流体用通路12以及第3流体用通路50中的任意一方连接，并且第1流体用通路12以及第3流体用通路50中的另一方与基端侧臂30的内部空间30a连通。
另外，在上述实施方式中，将第1臂10和第2臂40配置于真空中，但并不限定于此，在将第1臂10和第2臂40例如配置于大气中来搬运高温的搬运物W的情况下，也能够相同地应用本发明。
另外，在上述实施方式中，使用空气作为冷却用流体，但并不局限于此，例如也可以采用氮气、氩气等其他的冷却用流体。
另外，在上述实施方式中，将第1转动体11形成为有底筒状，但并不局限于此，也可以形成为不具有底部的筒状。
并且，在上述实施方式中，将搬运的搬运物W的温度设为800℃，但搬运物W的温度只要是比大气高的温度即可。
附图标记说明
10…第1臂；11…第1转动体；12…第1流体用通路；22…第2流体用通路；30…基端侧臂；30a…内部空间；34…孔部；40…第2臂；40a…孔部；41…第2转动体；50…第3流体用通路；60…第1马达；62…第2马达；64…供给装置；100…机器人；H…手部；W…搬运物。

Claims (6)

1.一种机器人，其特征在于，具备：
第1臂，其构成为能够转动，对搬运物进行搬运；
第2臂，其构成为能够转动，对搬运物进行搬运；
第1转动体，其构成为支承所述第1臂并能够转动，并且具有第1流体用通路、和与所述第1流体用通路连通的至少一个第2流体用通路；
基端侧臂，其具有内部空间，且具有供所述第1转动体的一部分插入来进行配置的孔部；
第2转动体，其为筒状，构成为支承所述第2臂并能够转动，并且具有一端与所述第2流体用通路连通、另一端与所述内部空间连通的第3流体用通路，在所述孔部的内周面与所述第1转动体之间至少配置有该第2转动体的一部分；
供给装置，其配置于所述内部空间，与所述第1流体用通路的上游端侧连接，并且向所述第1流体用通路供给流体；
第1马达，其直接或者间接地使所述第1转动体转动；以及
第2马达，其直接或者间接地使所述第2转动体转动。
2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，
所述第1臂配置于所述第2臂的上方，
所述第1转动体在插通于设置在所述第2臂的孔部的状态下对所述第1臂进行支承，
所述第2转动体的上部配置于比所述第1转动体的上部低的位置。
3.根据权利要求1或2所述的机器人，其特征在于，
所述第1臂和所述第2臂配置于真空中，在所述内部空间形成为大气压。
4.根据权利要求1或2所述的机器人，其特征在于，
所述搬运物的温度为100℃以上。
5.根据权利要求3所述的机器人，其特征在于，
所述搬运物的温度为100℃以上。
6.一种机器人，其特征在于，具备：
第1手部，其对搬运物进行搬运；
第2手部，其对搬运物进行搬运；
第1臂，所述第1手部直接或间接地安装于该第1臂；
第2臂，所述第2手部直接或间接地安装于该第2臂；
基端侧臂，其具有内部空间、和将所述内部空间与外部空间连通起来的孔部；
第1转动体，其将所述第1臂或所述第1手部支承为能够转动，并且具有第1流体用通路、和与所述第1流体用通路连通的第2流体用通路；
第2转动体，其将所述第2臂或所述第2手部支承为能够转动，并且具有与所述第2流体用通路连通的第3流体用通路；以及
供给装置，其配置于所述内部空间，与所述第1流体用通路及所述第3流体用通路中的任意一方直接或者间接地连接来供给流体，
所述第1转动体的至少一部分插入所述孔部来进行配置，
所述第2转动体的至少一部分配置于所述孔部的内周面与所述第1转动体之间。
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