一种大型LCD玻璃基板搬运机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种大型LCD玻璃基板搬运机器人，包括底座、动平台、机械手以及三个结构相同且圆周方向均匀分布的支链，支链包括依次连接的固定臂、主动臂和从动臂，固定臂固接在底座上，主动臂与固定臂转动连接，主动臂由驱动装置驱动，驱动装置安装在固定臂上，主动臂和从动臂转动连接，从动臂与动平台通过球铰连接；机械手包括依次连接的法兰、第一连杆、第二连杆和货叉，法兰固接在动平台上，第一连杆与法兰转动连接，第二连杆与第一连杆转动连接，货叉与第二连杆转动连接，第一连杆、第二连杆和货叉分别设有驱动电机。本发明专利技术具有较高的结构刚度、可有效降低运动构件的惯性，且位姿调节较为灵活。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种搬运机器人，特别是涉及一种大型LCD玻璃基板搬运机器人。
技术介绍
近年来，光电产业迅速发展，市场需求不断增加，工业机器人在光电产业的应用也随之显著增加，尤其对用于液晶面板厂无尘车间的搬运机器人需求最为迫切。这种搬运机器人主要应用于LCD生产制造过程中玻璃基板传送，联结前后段制程的传输，以及各制程中的玻璃基板的交换与传递。日本是目前此类机器人的主要生产国，日本安川电机公司已开发出第十代LCD玻璃基板搬运机器人系统，其主体机构采用带冗余驱动的平面6杆3自由度并联机构，然而其缺点为：包含冗余驱动，运动构件惯性较大，系统负载能力不足，无法灵活微调被搬运LCD玻璃基板的姿态等。此外，国内的一些相关产品也存在类似的问题，如中国专利技术专利201410425207.3、中国技术专利201420338725.7、中国技术专利201420733872.4以及中国技术专利201420160552.4等所公开的装置。由此，有必要专利技术一种能够有效解决上述问题的新型大型LCD玻璃基板搬运机器人。打破日本对该领域的垄断地位，并促进我国相关产业的发展。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种具有较高结构刚度的、可有效降低运动构件惯性的且位姿调节较为灵活的大型LCD玻璃基板搬运机器人。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种大型LCD玻璃基板搬运机器人，包括：底座、动平台、连接在动平台末端的机械手以及设置在所述底座与所述动平台之间的三个结构相同且圆周方向均匀分布的支链，所述支链包括依次连接的固定臂、主动臂和从动臂，所述固定臂固接在所述底座上，所述主动臂与所述固定臂通过支链第一转动副连接，所述主动臂由驱动装置驱动，所述驱动装置安装在所述固定臂上，所述主动臂和所述从动臂通过支链第二转动副连接，所述从动臂与所述动平台通过球铰连接，所述支链第一转动副和所述支链第二转动副的转动轴线相互平行，且水平设置；所述机械手包括依次连接的法兰、第一连杆、第二连杆和货叉，所述法兰固接在所述动平台上，所述第一连杆与所述法兰通过第一转动副连接，所述第二连杆与所述第一连杆通过第二转动副连接，所述货叉与所述第二连杆通过第三转动副连接，所述第一转动副、所述第二转动副和所述第三转动副的转动轴线均铅垂设置，所述第一连杆、所述第二连杆和所述货叉分别设有驱动电机。本专利技术具有的优点和积极效果是：驱动装置安装在固定臂上，可有效降低运动构件的惯性；负载能力较强，运动学求解简单，便于控制，运动精度高，可灵活调节末端执行器货叉的位置与姿态；结构紧凑，设计巧妙，整机刚度好。附图说明图1是本专利技术实施例1的整机结构示意图；图2是本专利技术实施例1中支链的结构示意图；图3是本专利技术实施例1中机械手的结构示意图；图4是本专利技术实施例1的应用场景示意图；图5是本专利技术实施例2的整机结构示意图。图中：1、底座，2、支链，21、固定臂，22、支链第一转动副，23、主动臂，24、支链第二转动副，25、从动臂，26、球铰，27、驱动装置，3、动平台，4、机械手，41、法兰，42、第一转动副，43、第一连杆，44、第二转动副，45、第二连杆，46、第三转动副，47、货叉，5、机器人，6、大型LCD玻璃基板，7、传送装置，8、货架。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：请参阅图1～图5，一种大型LCD玻璃基板搬运机器人，包括：底座1、动平台3、连接在动平台末端的机械手4以及设置在所述底座与所述动平台之间的三个结构相同且圆周方向均匀分布的支链2。请参阅图2，所述支链2包括依次连接的固定臂21、主动臂23和从动臂25，所述固定臂21固接在所述底座1上，所述主动臂23与所述固定臂21通过支链第一转动副22连接，所述主动臂23由驱动装置27驱动，所述驱动装置27安装在所述固定臂21上，所述主动臂23和所述从动臂25通过支链第二转动副24连接，所述从动臂25与所述动平台3通过球铰26连接，所述支链第一转动副22和所述支链第二转动副24的转动轴线相互平行，且水平设置。通过控制主动臂23的转角，可以实现动平台3相对于底座1的两个转动及一个平动自由度的运动。请参阅图3，所述机械手4包括依次连接的法兰41、第一连杆43、第二连杆45和货叉47，所述法兰41固接在所述动平台上，所述第一连杆43与所述法兰41通过第一转动副42连接，所述第二连杆45与所述第一连杆43通过第二转动副44连接，所述货叉47与所述第二连杆45通过第三转动副46连接，所述第一转动副42、所述第二转动副44和所述第三转动副46的转动轴线均铅垂设置，所述第一连杆43、所述第二连杆45和所述货叉47分别设有驱动电机。上述结构可以实现所述货叉47相对于法兰41的一个转动及两个平动自由度的平面运动，由此所述货叉47相对底座1具有三个平动及三个转动自由度，可实现任意空间六维运动。所述固定臂21与底座1通过螺栓固定连接；所述球铰26由三个转动轴线垂直相交的转动副串联构成，其远链端转动副与动平台3转动连接；所述法兰41与动平台3通过螺栓固定连接。请参阅图4，上述机器人5被用于连接最后一个制程与仓储环节。在这个环节，机器人5将大型LCD玻璃基板6从传送装置7上搬运至货架8。在搬运过程中，可通过微调机器人绕同一水平面内x、y两个水平轴的转动，实现大型LCD玻璃基板更灵活、更高效的传送。请参阅图1～图4，图中示出的是本专利技术实施例1的结构示意图。请参阅图5，将实施例1中所述的支链2绕铅垂轴旋转180度后再与底座1固定连接，可形成本专利技术的实施例2，与实施例1相比，由于支链2的主动臂23向外侧运动，可避免三个支链2的主动臂23在机器人内部空间的干涉，可有效减少机器人底部的占地面积，然而相应地在机器人中上部空间与外界发生干涉的可能性增加，因而需要依据现场情况选用恰当的实施方案。本专利技术采用模块化结构，可通过改变支链中固定臂21在底座1上的安装位置、支链2中主动臂23与从动臂25的杆长或动平台3的尺寸，来改变机器人的工作空间以及运动学性能，从而适应不同工况的要求。尽管上面结合附图对本专利技术的优选实施例进行了描述，但是本专利技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本专利技术的启示下，在不脱离本专利技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大型LCD玻璃基板搬运机器人，包括：底座(1)、动平台(3)、连接在动平台末端的机械手(4)以及设置在所述底座与所述动平台之间的三个结构相同且圆周方向均匀分布的支链(2)，其特征在于：所述支链(2)包括依次连接的固定臂(21)、主动臂(23)和从动臂(25)，所述固定臂(21)固接在所述底座(1)上，所述主动臂(23)与所述固定臂(21)通过支链第一转动副(22)连接，所述主动臂(23)由驱动装置(27)驱动，所述驱动装置(27)安装在所述固定臂(21)上，所述主动臂(23)和所述从动臂(25)通过支链第二转动副(24)连接，所述从动臂(25)与所述动平台(3)通过球铰(26)连接，所述支链第一转动副(22)和所述支链第二转动副(24)的转动轴线相互平行，且水平设置；所述机械手(4)包括依次连接的法兰(41)、第一连杆(43)、第二连杆(45)和货叉(47)，所述法兰(41)固接在所述动平台上，所述第一连杆(43)与所述法兰(41)通过第一转动副(42)连接，所述第二连杆(45)与所述第一连杆(43)通过第二转动副(44)连接，所述货叉(47)与所述第二连杆(45)通过第三转动副(46)连接，所述第一转动副(42)、所述第二转动副(44)和所述第三转动副(46)的转动轴线均铅垂设置，所述第一连杆(43)、所述第二连杆(45)和所述货叉(47)分别设有驱动电机。...

【技术特征摘要】
1.一种大型LCD玻璃基板搬运机器人，包括：底座(1)、动平台(3)、连接在
动平台末端的机械手(4)以及设置在所述底座与所述动平台之间的三个结构相同且圆周
方向均匀分布的支链(2)，其特征在于：
所述支链(2)包括依次连接的固定臂(21)、主动臂(23)和从动臂(25)，所述
固定臂(21)固接在所述底座(1)上，所述主动臂(23)与所述固定臂(21)通过支链
第一转动副(22)连接，所述主动臂(23)由驱动装置(27)驱动，所述驱动装置(27)
安装在所述固定臂(21)上，所述主动臂(23)和所述从动臂(25)通过支链第二转动
副(24)连接，所述从动臂(25)与所述动平台(3)通过球铰(26)连接，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：田文杰，汪满新，邓传锦，孙天慧，陈亭，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12