机器人臂和机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种机器人臂和机器人。所述机器人臂包括：第一臂，该第一臂的基端部以可旋转的方式连接至臂基部；第二臂，该第二臂的基端部以可旋转的方式连接至所述第一臂的末端部，并且该第二臂的末端部供机器人手以可旋转的方式连接。此外，所述机器人臂包括连杆单元，该连杆单元的基端部相对于所述臂基部以可旋转的方式被支撑，并且该连杆单元的末端部在所述第一臂的中间部处插入所述第一臂中并且被支撑为能相对于所述第一臂进行相对旋转。所述连杆单元通过向所述第二臂的所述基端部传递相对旋转而使所述第二臂相对于所述第一臂旋转。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种机器人臂和机器人。所述机器人臂包括：第一臂，该第一臂的基端部以可旋转的方式连接至臂基部；第二臂，该第二臂的基端部以可旋转的方式连接至所述第一臂的末端部，并且该第二臂的末端部供机器人手以可旋转的方式连接。此外，所述机器人臂包括连杆单元，该连杆单元的基端部相对于所述臂基部以可旋转的方式被支撑，并且该连杆单元的末端部在所述第一臂的中间部处插入所述第一臂中并且被支撑为能相对于所述第一臂进行相对旋转。所述连杆单元通过向所述第二臂的所述基端部传递相对旋转而使所述第二臂相对于所述第一臂旋转。【专利说明】机器人臂和机器人
本文所公开的实施方式涉及机器人臂和机器人。
技术介绍
传统上，已知将水平多关节机器人作为用于运送诸如玻璃基板和半导体晶片的工件的机器人。水平多关节机器人是包括有可伸展臂的机器人，在该可伸展臂中，两个臂部通过关节连接。在水平多关节机器人中，设置在可伸展臂的末端部中的末端执行器通过旋转地操作相应的臂部而被线性移动。水平多关节机器人被构造成使得支撑可伸展臂的基部单元能绕作为竖直轴线的回转轴线旋转。在水平多关节机器人中，要求附接至可伸展臂的末端部的末端执行器的取向不因臂部的旋转操作而改变。在这点上，在例如JP2005-66718A中已提出一种多关节机器人，在该机器人中，末端执行器的旋转受顺随单独的臂部的旋转操作而操作的连杆机构的限制。更具体而言，JP2005-66718A中所公开的多关节机器人通过使用平行连杆机构来限制末端执行器的旋转，该平行连杆机构包括多个辅助连杆，这些辅助连杆中的至少一个连杆被枢接到使基端臂部(第一臂)和末端臂部(第二臂)互连的关节上，并且与该第二臂处于同轴关系。在第一臂和第二臂的基端处分别设置减速器。作为驱动动力源的马达的动力经由减速器和皮带轮机构被传递到第一臂和第二臂，从而使第一臂和第二臂旋转。然而，在上面描述的相关技术中，在减小工作空间方面存在改善的余地。例如，长度与第一臂或第二臂相同的辅助连杆被包括在平行连杆机构中。在水平多关节机器人绕基部单元的旋转轴线旋转且可伸展臂保持收回的情况下，辅助连杆最大程度地向外突出，从而增大最小回转半径。如早前所述，至少一个辅助连杆枢接到使第一臂和第二臂互连的关节上，且与第二臂处于同轴关系。而且需要采用减速器。为此，可伸展臂的总厚度变得较大。在这点上，通过仅用简单的皮带轮机构来形成动力传递机构能减小可伸展臂的总厚度。然而，该构造的缺点在于，动力传递刚性被显著降低。
技术实现思路
本文所公开的实施方式提供了一种能够在减小工作空间的同时确保动力传递刚性的机器人臂和机器人。根据实施方式的一方面，提供了一种机器人臂，该机器人臂包括:第一臂，该第一臂的基端部以可旋转的方式连接至臂基部；第二臂，该第二臂的基端部以可旋转的方式连接至所述第一臂的末端部，并且该第二臂的末端部供机器人手以可旋转的方式连接；以及连杆单元，该连杆单元的基端部相对于所述臂基部以可旋转的方式被支撑，并且该连杆单元的末端部在所述第一臂的中间部处插入所述第一臂中并且被支撑为能相对于所述第一臂进行相对旋转，所述连杆单元通过向所述第二臂的基端部传递相对旋转而使所述第二臂相对于所述第一臂旋转。有益效果通过本文公开的实施方式，可以在减小工作空间的同时确保动力传递刚性。【专利附图】【附图说明】图1是示出根据实施方式的机器人的构造的示意性剖视图。图2A是示出处于最大收回状态的机器人臂的示意性平面图。图2B是示出处于伸展状态的机器人臂的示意性平面图。图3A是示出采用与现有技术中相同的平行连杆机构的机器人的构造的示意性剖视图。图3B是示出采用与现有技术中相同的平行连杆机构的机器人的最小回转半径的示意性平面图。图4是示出采用与现有技术中相同的皮带轮机构的机器人的构造的示意性剖视图。【具体实施方式】现在将参照附图详细地描述在当前申请中所公开的机器人臂和机器人的实施方式。本公开内容不受下文所公开的实施方式的限制。在下面的说明中，将说明以下示例，在该示例中，机器人是安装在真空室内并且构造成运送作为待被运送的物体的半导体晶片或玻璃基板的运送机器人。待被运送的物体将被称为“工件”。而且，作为末端执行器的机器人手将被称为“手”。首先，将参照图1来描述根据本实施方式的机器人I的构造。为了更容易地理解说明，图1中显示了三维直角坐标系，该坐标系包括Z轴，该Z轴的正向是竖直向上方向并且其负向是竖直向下方向。沿着XY平面延伸的方向是指“水平方向”。在用于下面的说明的其他附图中有时也将显示该直角坐标系。参看图1，机器人I是水平多关节机器人，其设置有能沿水平方向伸展和收回的可伸展臂。更具体而言，机器人I包括主体10和机器人臂20。主体10设置在机器人臂20的下方。主体10包括壳体11、凸缘12和支撑件13。壳体11形成为大体上管状形状。在壳体11内，设置有用于使第一臂22旋转的驱动动力源(例如马达)。凸缘12形成在壳体11的上部中。通过将凸缘12固定到真空室30，机器人臂20安装在真空室30内。支撑旋转部26支撑机器人臂20的基端部(稍后描述的第一臂22的基端部)。支撑旋转部26借助上述驱动动力源而旋转并且构造成使第一臂22绕轴线Pl旋转。机器人臂20借助支撑件13连接至主体10。更具体而言，机器人臂20包括臂基部21、支撑旋转部26、第一臂22、第二臂23、手24和连杆单元(稍后描述)。臂基部21是机器人臂20的固定至支撑件13的上表面的基部。臂基部21随着支撑件13的旋转在凸缘12的上方回转。第一臂22的基端部连接至支撑旋转部26，从而第一臂22能相对于臂基部21而绕轴线Pl旋转。第二臂23的基端部连接至第一臂22的末端部的上部，从而第二臂23能绕轴线P2旋转。手24的基端部连接至第二臂23的末端部的上部，从而手24能绕轴线P3旋转。机器人臂20包括构成连杆单元的支撑柱25a、第一连杆25b以及第二连杆25c。支撑柱25a竖立地安装在臂基部21上。第一连杆25b的基端部枢接到支撑柱25a，从而第一连杆25b能绕轴线P4旋转。第二连杆25c的基端部在比第一连杆25b和第一臂22的下表面低的一侧(更靠近臂基部21的一侧)连接至第一连杆25b的末端部，从而第二连杆25c能绕轴线P5旋转。第二连杆25c的末端部从第一臂22的下表面插入第一臂22中。在这点上，第二连杆25c的末端部在第一臂22的基端部和末端部之间的中间部中插入该第一臂22中。优选地，第一臂22的中间部定位在第二臂23的基端部附近。稍后将参照图2A和其它附图更详细地描述上述内容。第二连杆25c的在第一臂22的中间部中插入该第一臂22中的末端部相对于第一臂22绕轴线P6以可旋转的方式被支撑。第二连杆25c的末端部设置有固定带轮22a。因此，如果第一臂22绕轴线Pl旋转，则固定带轮22a响应于第一臂22进行相对旋转。与此相反，第一臂22的末端部设置有与固定带轮22a处于相同高度位置的固定带轮23b。固定带轮23b借助柱22b直接连接至第二臂23的基端部。柱22b在延伸穿过固定带轮23b的中央部的同时竖立地安装在第一臂22的末端部内。固定带轮23b和22a构造成具有预定带轮比并且由正时皮带TBl互连。稍后将参照图2A和其他附图对预定带轮比进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人臂，该机器人臂包括：第一臂，该第一臂的基端部以可旋转的方式连接至臂基部；第二臂，该第二臂的基端部以可旋转的方式连接至所述第一臂的末端部，并且该第二臂的末端部供机器人手以可旋转的方式连接；以及连杆单元，该连杆单元的基端部相对于所述臂基部以可旋转的方式被支撑，并且该连杆单元的末端部在所述第一臂的中间部处插入所述第一臂中并且被支撑为能相对于所述第一臂进行相对旋转，所述连杆单元通过向所述第二臂的基端部传递相对旋转而使所述第二臂相对于所述第一臂旋转。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：今井一利，古川伸征，野口忠隆，
申请(专利权)人：株式会社安川电机，
类型：发明
国别省市：