一种机器人手臂机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102554910A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102554910A(43)申请公布日2012.07.11(21)申请号201010599482.9(22)申请日2010.12.21(71)申请人沈阳新松机器人自动化股份有限公司地址110168辽宁省沈阳市浑南新区金辉街16号(72)发明人曲道奎冯亚磊徐方王金涛(74)专利代理机构沈阳科苑专利商标代理有限公司21002代理人许宗富(51)Int.Cl.B25J9/08(2006.01)B25J9/02(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图55页(54)发明名称一种机器人手臂机构(57)摘要一种机器人手臂机构，属于工业机器人技术领域。包括驱动单元和两手臂组件，所述两手臂组件均包括大臂、小臂及末端执行器，在大臂和小臂内均设有同步带轮，所述两手臂组件的大臂同轴设置，其大臂伸缩驱动轴分别与其大臂内的带轮连接，两大臂外壳分别与其回转驱动轴连接，形成四轴同轴结构，四个驱动轴分别与驱动单元内各自独立的驱动机构连接。本发明两个手臂组件回转、伸缩驱动各自独立，上下交叉布置，分别在两个不同的回转平面绕共同旋转轴作回转运动和径向伸缩运动，形成本发明具有四个自由度的手臂机构，在其中一个手臂在进行一个工位的取放片的同时，另一手臂可在其不受干涉的范围内，回转至另一个工位，准备取放片工作，提高了工作效率。CN102549ACN102554910A权利要求书1/1页1.一种机器人手臂机构，包括驱动单元和两手臂组件，所述两手臂组件均包括大臂、小臂及末端执行器，在大臂和小臂内均设有同步带轮，其特征在于：所述两手臂组件的大臂同轴设置，其大臂伸缩驱动轴分别与其大臂内的带轮连接，两大臂外壳分别与其回转驱动轴连接，形成四轴同轴结构，四个驱动轴分别与驱动单元内各自独立的驱动机构连接。2.根据权利要求1所述的机器人手臂机构，其特征在于：所述的两手臂组件上下交叉布置，即在竖直方向上依次为：第一大臂、第二大臂、第一小臂、第二小臂、第一末端执行器、第二末端执行器。3.根据权利要求1所述的机器人手臂机构，其特征在于：所述的两手臂组件在原始工作状态竖直方向上，第一大臂与第一小臂、第二大臂与第二小臂间均成U型结构，两U型槽口相对交叉叠置。2CN102554910A说明书1/3页一种机器人手臂机构技术领域[0001]本发明属于工业机器人技术领域，特别是涉及一种机器人手臂机构。背景技术[0002]用于半导体器件搬运的小型机器人，必须能够适应高洁净度而空间狭小的使用环境，同时满足结构简单紧凑、结构刚度高、运动灵活可靠、重复定位精度高和可靠性高的要求。为了提高工作效率，通常将两组机械手臂安装在同一回转平台上，当一组手臂取片之后，另一组手臂可以放片。两个手臂间的回转运动是由同一驱动轴驱动的。其手臂完成在一个工位取放片后，需要回转到另一工位，去完成另一工位的取放片工作，效率低。[0003]目前国内外最常见的用于洁净环境的双手臂搬运机器人主要有双臂独立驱动伸缩型机器人和双臂公用驱动伸缩型机器人。前者的每组手臂的伸缩各需要1个驱动器，每组手臂的回转公用一个驱动器，故共需3个驱动器，后者的两组手臂的伸缩公用1个驱动器，公用一个回转驱动器，共需2个驱动器。KensingtonLaboratories申请的专利US5765444公布了一种双臂独立驱动伸缩的手臂机构。日本Daikin公司的专利US5857826采用一种双臂伸缩公用一个驱动的机器人，其手臂部分在高度上分为两层，即大臂和小臂。公用驱动连杆和辅助连杆位于大臂和小臂之间。为了给公用驱动连杆和辅助连杆的运动留空间，大臂和小臂的部分厚度必须减薄，导致大小臂的刚度降低。HosekMartin申请的专利WO2008/124108提出采用Watt六杆机构实现两组SCARA(SelectiveComplianceAssemblyRobotArm，选择顺应性装配机器手臂)手臂的伸缩控制，其等腰三角形的公用驱动连杆与SCARA手臂的大臂转轴有明显的重叠区域。为避免运动干涉，公用驱动连杆和辅助连杆只能安装在SCARA手臂大臂上方，为节省空间，通常要求公用驱动连杆和辅助连杆的厚度不超过小臂的厚度，导致刚度降低。发明内容[0004]针对上述存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种机器人手臂机构，能够适应空间狭小的使用环境，同时满足结构简单紧凑、运动灵活可靠。[0005]为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：本发明包括驱动单元和两手臂组件，所述两手臂组件均包括大臂、小臂及末端执行器，在大臂和小臂内均设有同步带轮，所述两手臂组件的大臂同轴设置，其大臂伸缩驱动轴分别与其大臂内的带轮连接，两大臂外壳分别与其回转驱动轴连接，形成四轴同轴结