一種並聯型r軸擴展機械臂的製作方法

2023-05-14 20:44:51 3

專利名稱：一種並聯型r軸擴展機械臂的製作方法
技術領域：
本發明涉及在半導體集成電路生產線設備製造領域內，一種用於矽片傳輸機器人 的並聯型R軸擴展機械臂，用於完成特殊位置的取放矽片工作流程。當取放矽片的位置相 對於R軸迴轉半徑變化不大而行走軌跡較為複雜時，採用並聯型R軸擴展機械臂能夠簡化 R軸的工作路徑和行走軌跡，化簡程序編制的難度及工作量，並能有效的提高工作效率。
背景技術：
對於矽片傳輸機器人來說，有時取放矽片的位置比較特別。當取放矽片的位置相 對於R軸迴轉半徑變化不大而行走軌跡較為複雜時，僅利用R軸來完成工作流程將非常困 難甚至是不可能的；此時採用並聯型R軸擴展機械臂，能夠有效的簡化R軸的工作路徑和行 走軌跡，化簡程序編制的難度及工作量，提高工作效率。並聯型R軸擴展機械臂的動力由獨 立的W/T軸電機和兩個W/R軸電機提供，由計算機統一控制其工作程序；當R軸的工作軌跡 在其迴轉半徑內變化不大且呈現較為複雜狀態時，並聯型R軸擴展機械臂的W/T軸電機和 兩個W/R軸電機按電腦程式的控制，驅動執行機構開始作不同角度、不同方向的旋轉，帶 動兩個FORK組合按工作位置行進，從而額外獲得以W/T軸和W/R軸為旋轉中心、以前伸的 FORK組合中心長度為半徑的一組工作軌跡，以完成特殊位置的取放矽片工作流程。

發明內容
本發明的目的在於提供一種用於矽片傳輸機器人的並聯型R軸擴展機械臂，用於 完成特殊位置的取放矽片工作流程。並聯型R軸擴展機械臂的動力由獨立的W/T軸電機和 兩個W/R軸電機提供，由計算機統一控制其工作程序。本發明的發明目的實現過程為一種並聯型R軸擴展機械臂包括R軸大臂機構組 合1、R軸小臂機構組合2、R軸取片臂機構組合3、ff/Τ軸外殼組合4、ff/Τ軸編碼器5、W/T 軸伺服電機6、ff/Τ軸諧波減速器7、W/R軸聯接底板組合8、W/R1軸編碼器9、W/R1軸伺服 電機10、W/R1軸諧波減速器11、W/R2軸編碼器12、W/R2軸伺服電機13、W/R2軸諧波減速 器14、W/R軸電機艙外殼組合15、W/R1軸傳動軸16、W/R2軸傳動軸17、W/R軸電機艙上蓋 18.W/R1軸FORK安裝臂19、W/R2軸FORK安裝臂20、W/R1軸氣路管接頭21、W/R2軸氣路管 接頭22、W/R1軸FORK組合23、W/R2軸FORK組合對。R軸大臂機構組合1安裝在機身的T軸上；R軸小臂機構組合2安裝在R軸大臂機 構組合1的輸出端；R軸取片臂機構組合3安裝在R軸小臂機構組合2的輸出端。在R軸取片臂機構組合3的輸出端，安裝有W/T軸外殼組合4 ；ff/Τ軸外殼組合4 內，從下至上依次安裝有W/T軸編碼器5、W/T軸伺服電機6、W/T軸諧波減速器7 ；ff/Τ軸編 碼器5安裝在W/T軸伺服電機6的後軸端，ff/Τ伺服電機6的前軸端安裝在W/T軸諧波減 速器7的輸入端。在W/T軸諧波減速器7的輸出端，安裝有W/R軸聯接底板組合8 ；W/R軸聯接底板 組合8的配合止口上，安裝有W/R軸電機艙外殼組合15 ；W/R軸電機艙外殼組合15內，由下至上分別裝有兩組部件，一組由W/R1軸編碼器9、W/R1軸伺服電機10、W/R1軸諧波減速器 11組成；另一組由W/R2軸編碼器12、W/R2軸伺服電機13、W/R2軸諧波減速器14組成；W/ Rl軸編碼器9安裝在W/R1軸伺服電機10的後軸端，W/R1軸伺服電機10的前軸端安裝在 W/R1軸諧波減速器11的輸入端；W/R2軸編碼器12安裝在W/R2軸伺服電機13的後軸端， W/R2軸伺服電機13的前軸端安裝在W/R2軸諧波減速器14的輸入端。在W/R軸電機艙外殼組合15的上端止口上，安裝有W/R軸電機艙上蓋18 ；在W/R1 軸諧波減速器11的輸出端，安裝有W/R1軸傳動軸16 ；W/R1軸傳動軸16的上端，安裝有W/ Rl軸FORK安裝臂19 ；在W/R1軸FORK安裝臂19的側面，安裝有W/R1軸氣路管接頭21 ；在 W/R1軸FORK安裝臂19前端止口上，安裝有W/R1軸FORK組合23。在W/R2軸諧波減速器14的輸出端，安裝有W/R2軸傳動軸17 ；在W/R2軸傳動軸 17的上端，安裝有W/R2軸FORK安裝臂20 ；在W/R2軸FORK安裝臂20的側面，安裝有W/R2 軸氣路管接頭22 ；在W/R2軸FORK安裝臂20的前端止口上，安裝有W/R2軸FORK組合24。在W/R1軸FORK安裝臂19的側面，安裝有W/R1軸氣路管接頭21，並通過氣路管 接頭21與系統控制氣路相聯接，在計算機的控制下，完成吸片和放片動作；在W/R2軸FORK 安裝臂20的側面，安裝有W/R2軸氣路管接頭22，並通過氣路管接頭22與系統控制氣路相 聯接，在計算機的控制下，完成吸片和放片動作。本發明一種並聯型R軸擴展機械臂，具有如下優點1、由於並聯型R軸擴展機械臂的應用，有效的擴展了矽片傳輸機器人的使用範 圍，在不進行大的結構改動的前提下，進一步加大了矽片傳輸機器人適應複雜工作路徑的 能力。2、並聯型R軸擴展機械臂的結構簡單，控制方便，利於調整，成本低廉。


圖1為本發明一種並聯型R軸擴展機械臂的三維立體圖。圖2為本發明一種並聯型R軸擴展機械臂的三維分解圖。在附圖中，具體數字表示1_R軸大臂機構組合、2-R軸小臂機構組合、3-R軸取片 臂機構組合、4-W/T軸外殼組合、5-W/T軸編碼器、6-W/T軸伺服電機、7-W/T軸諧波減速器、 8-W/R軸聯接底板組合、9-W/R1軸編碼器、10-W/R1軸伺服電機、11-W/R1軸諧波減速器、 12-W/R2軸編碼器、13-W/R2軸伺服電機、14-W/R2軸諧波減速器、15-W/R軸電機艙外殼組 合、16-W/R1軸傳動軸、17-W/R2軸傳動軸、18-W/R軸電機艙上蓋、19-ff/Rl軸FORK安裝臂、 20-W/R2軸FORK安裝臂、21-W/R1軸氣路管接頭、22-W/R2軸氣路管接頭、23-W/R1軸FORK 組合、24-W/R2軸FORK組合。
具體實施例方式結合附圖對本發明作進一步說明參照附圖所示，一種並聯型R軸擴展機械臂包括R軸大臂機構組合1、R軸小臂機 構組合2、R軸取片臂機構組合3、W/T軸外殼組合4、W/T軸編碼器5、W/T軸伺服電機6、W/ T軸諧波減速器7、W/R軸聯接底板組合8、W/R1軸編碼器9、W/R1軸伺服電機10、W/R1軸 諧波減速器11、W/R2軸編碼器12、W/R2軸伺服電機13、W/R2軸諧波減速器14、W/R軸電機艙外殼組合15、W/R1軸傳動軸16、W/R2軸傳動軸17、W/R軸電機艙上蓋18、W/R1軸FORK 安裝臂19、W/R2軸FORK安裝臂20、W/R1軸氣路管接頭21、W/R2軸氣路管接頭22、W/R1軸 FORK 組合 23、W/R2 軸 FORK 組合 24。R軸大臂機構組合1安裝在機身的T軸上；R軸小臂機構組合2安裝在R軸大臂機 構組合1的輸出端；R軸取片臂機構組合3安裝在R軸小臂機構組合2的輸出端。在R軸取片臂機構組合3的輸出端，安裝有W/T軸外殼組合4 ；ff/Τ軸外殼組合4 內，從下至上依次安裝有W/T軸編碼器5、W/T軸伺服電機6、W/T軸諧波減速器7 ；ff/Τ軸編 碼器5安裝在W/T軸伺服電機6的後軸端，ff/Τ伺服電機6的前軸端安裝在W/T軸諧波減 速器7的輸入端。在W/T軸諧波減速器7的輸出端，安裝有W/R軸聯接底板組合8 ；W/R軸聯接底板 組合8的配合止口上，安裝有W/R軸電機艙外殼組合15 ；W/R軸電機艙外殼組合15內，由下 至上分別裝有兩組部件，一組由W/R1軸編碼器9、W/R1軸伺服電機10、W/R1軸諧波減速器 11組成；另一組由W/R2軸編碼器12、W/R2軸伺服電機13、W/R2軸諧波減速器14組成；W/ Rl軸編碼器9安裝在W/R1軸伺服電機10的後軸端，W/R1軸伺服電機10的前軸端安裝在 W/R1軸諧波減速器11的輸入端；W/R2軸編碼器12安裝在W/R2軸伺服電機13的後軸端， W/R2軸伺服電機13的前軸端安裝在W/R2軸諧波減速器14的輸入端。在W/R軸電機艙外殼組合15的上端止口上，安裝有W/R軸電機艙上蓋18 ；在W/R1 軸諧波減速器11的輸出端，安裝有W/R1軸傳動軸16 ；W/R1軸傳動軸16的上端，安裝有W/ Rl軸FORK安裝臂19 ；在W/R1軸FORK安裝臂19的側面，安裝有W/R1軸氣路管接頭21 ；在 W/R1軸FORK安裝臂19前端止口上，安裝有W/R1軸FORK組合23。在W/R2軸諧波減速器14的輸出端，安裝有W/R2軸傳動軸17 ；在W/R2軸傳動軸 17的上端，安裝有W/R2軸FORK安裝臂20 ；在W/R2軸FORK安裝臂20的側面，安裝有W/R2 軸氣路管接頭22 ；在W/R2軸FORK安裝臂20的前端止口上，安裝有W/R2軸FORK組合24。在W/R1軸FORK安裝臂19的側面，安裝有W/R1軸氣路管接頭21，並通過氣路管 接頭21與系統控制氣路相聯接，在計算機的控制下，完成吸片和放片動作；在W/R2軸FORK 安裝臂20的側面，安裝有W/R2軸氣路管接頭22，並通過氣路管接頭22與系統控制氣路相 聯接，在計算機的控制下，完成吸片和放片動作。
權利要求
1. 一種並聯型R軸擴展機械臂，包括R軸大臂機構組合(1)、R軸小臂機構組合O)、 R軸取片臂機構組合(3)、ff/Τ軸外殼組合(4)、ff/Τ軸編碼器(5)、ff/Τ軸伺服電機(6)、W/ T軸諧波減速器(7)、W/R軸聯接底板組合(8)、W/R1軸編碼器(9)、W/R1軸伺服電機(10)、 W/R1軸諧波減速器(11)、W/R2軸編碼器(12)、W/R2軸伺服電機(13)、W/R2軸諧波減速器 (14)、W/R軸電機艙外殼組合(15)、W/R1軸傳動軸(16)、W/R2軸傳動軸(17)、W/R軸電機艙 上蓋(18)、W/R1軸FORK安裝臂(19)、W/R2軸FORK安裝臂(20)、W/R1軸氣路管接頭(21)、 W/R2軸氣路管接頭02)、W/R1軸FORK組合Q3)、W/R2軸FORK組合Q4)。其特徵在於 所述並聯型R軸擴展機械臂的R軸大臂機構組合(1)安裝在機身的T軸上；所述R軸小臂 機構組合(2)安裝在R軸大臂機構組合(1)的輸出端；所述R軸取片臂機構組合(3)安裝 在R軸小臂機構組合⑵的輸出端；所述R軸取片臂機構組合⑶的輸出端，安裝有W/T軸 外殼組合；所述W/T軸外殼組合內，從下至上依次安裝有W/T軸編碼器(5)、W/T軸 伺服電機(6)、W/T軸諧波減速器(7)；所述W/T軸編碼器(5)安裝在W/T軸伺服電機(6) 的後軸端，W/T伺服電機(6)的前軸端安裝在W/T軸諧波減速器(7)的輸入端；所述W/T軸 諧波減速器(7)的輸出端，安裝有W/R軸聯接底板組合(8) ；W/R軸聯接底板組合(8)的配 合止口上，安裝有W/R軸電機艙外殼組合(15)；所述W/R軸電機艙外殼組合(15)內，由下 至上分別裝有兩組部件，一組由W/R1軸編碼器(9)、W/R1軸伺服電機(10)、W/R1軸諧波減 速器(11)組成；另一組由W/R2軸編碼器(1 、W/R2軸伺服電機(1 、W/R2軸諧波減速器 (14)組成；所述W/R1軸編碼器(9)安裝在W/R1軸伺服電機(10)的後軸端，W/R1軸伺服 電機(10)的前軸端安裝在W/R1軸諧波減速器(11)的輸入端；所述W/R2軸編碼器(12)安 裝在W/R2軸伺服電機(1 的後軸端，W/R2軸伺服電機(1 的前軸端安裝在W/R2軸諧波 減速器(14)的輸入端；所述W/R軸電機艙外殼組合(1 的上端止口上，安裝有W/R軸電機 艙上蓋(18)；所述W/R1軸諧波減速器(11)的輸出端，安裝有W/R1軸傳動軸(16)；所述W/ Rl軸傳動軸(16)的上端，安裝有W/R1軸FORK安裝臂(19)，在W/R1軸FORK安裝臂(19) 的側面，安裝有W/R1軸氣路管接頭；所述W/R1軸FORK安裝臂(19)前端止口上，安裝 有W/R1軸FORK組合；所述W/R2軸諧波減速器(14)的輸出端，安裝有W/R2軸傳動軸 (17)；所述W/R2軸傳動軸(17)的上端，安裝有W/R2軸FORK安裝臂(20)，在W/R2軸FORK 安裝臂00)的側面，安裝有W/R2軸氣路管接頭02)；所述W/R2軸FORK安裝臂QO)的前 端止口上，安裝有W/R2軸FORK組合04)；所述W/R1軸FORK安裝臂(19)的側面，安裝有 W/R1軸氣路管接頭(21)，並通過氣路管接頭與系統控制氣路相聯接，在計算機的控制 下，完成吸片和放片動作；所述W/R2軸FORK安裝臂00)的側面，安裝有W/R2軸氣路管接頭 (22)，並通過氣路管接頭0 與系統控制氣路相聯接，在計算機的控制下，完成吸片和放 片動作；所述並聯型R軸擴展機械臂的W/T軸伺服電機(6)接受計算機指令，通電運轉時， 安裝在電機軸後端的W/T軸編碼器(5)開始運轉工作，記錄W/T軸伺服電機(6)的工作狀 態並向控制計算機反饋數據；電機軸的前端安裝在W/T軸諧波減速器(7)的輸入端，使W/T 軸諧波減速器(7)的輸出端獲得一定的傳動比的轉速，傳至W/R軸聯接底板組合(8)、W/R 軸電機艙外殼組合(1 ，帶動W/R機構得到以W/T軸轉動軸為圓心，以至FORK中心長度為 半徑的運動軌跡；所述W/R1軸伺服電機(10)、W/R2軸伺服電機(13)分別接受計算機指令、 各自通電運轉時，安裝在各自電機軸後端的W/R1軸編碼器(9)、W/R2軸編碼器(12)分別開 始工作，記錄各自伺服電機的工作狀態並向控制計算機反饋數據；兩個伺服電機軸的前端分別安裝在W/R1軸諧波減速器(11)、W/R2軸諧波減速器(14)的輸入端，使W/R1軸諧波減 速器(11)、W/R2軸諧波減速器(14)的輸出端各自輸出獲得一定傳動比的轉速，經W/R1軸 傳動軸(16)、W/R2軸傳動軸(17)、W/R1軸FORK安裝臂(19)、W/R2軸FORK安裝臂(20)，最 後傳至W/R1軸FORK組合、W/R2軸FORK組合Q4)，帶動W/R1軸FORK組合、W/R2 軸FORK組合04)得到以各自伺服電機旋轉軸為圓心、以至各自FORK組合中心長度為半徑 的運動軌跡。所述以上的W/T軸運動軌跡與W/R軸運動軌跡的疊加，就是W/R1軸FORK組 合(23)、W/R2軸FORK組合Q4)中心的工作軌跡。
2.根據權利要求1所述的一種並聯型R軸擴展機械臂，其特徵在於所述並聯型R軸 擴展機械臂的驅動裝置，使用了獨立的W/T驅動模塊和兩個獨立的W/R驅動模塊。
全文摘要
本發明在於提供一種用於矽片傳輸機器人的並聯型R軸擴展機械臂，用於完成特殊位置的取放矽片工作流程。當取放矽片的位置相對於R軸迴轉半徑變化不大而行走軌跡較為複雜時，採用並聯型R軸擴展機械臂能夠簡化R軸的工作路徑和行走軌跡，化簡程序編制的難度及工作量，並能有效的提高工作效率。並聯型R軸擴展機械臂的動力由獨立的W/T軸電機和兩個W/R軸電機提供，由計算機統一控制其工作程序；當R軸的工作軌跡在其迴轉半徑內變化不大且呈現較為複雜狀態時，並聯型R軸擴展機械臂的W/T軸電機和兩個W/R軸電機按電腦程式的控制，驅動執行機構開始作不同角度、不同方向的旋轉，帶動兩個FORK組合按工作位置行進，從而額外獲得以W/T軸和W/R軸為旋轉中心、以前伸的FORK組合中心長度為半徑的一組工作軌跡，以完成特殊位置的取放矽片工作流程。
文檔編號B25J9/02GK102126208SQ20111006272
公開日2011年7月20日 申請日期2011年3月16日 優先權日2011年3月16日
發明者劉延傑, 吳明月, 孫立寧, 榮偉彬 申請人:哈爾濱工業大學