[发明专利]一种并联型R轴扩展机械臂

摘要

本发明在于提供一种用于硅片传输机器人的并联型R轴扩展机械臂，用于完成特殊位置的取放硅片工作流程。当取放硅片的位置相对于R轴回转半径变化不大而行走轨迹较为复杂时，采用并联型R轴扩展机械臂能够简化R轴的工作路径和行走轨迹，化简程序编制的难度及工作量，并能有效的提高工作效率。并联型R轴扩展机械臂的动力由独立的W/T轴电机和两个W/R轴电机提供，由计算机统一控制其工作程序；当R轴的工作轨迹在其回转半径内变化不大且呈现较为复杂状态时，并联型R轴扩展机械臂的W/T轴电机和两个W/R轴电机按计算机程序的控制，驱动执行机构开始作不同角度、不同方向的旋转，带动两个FORK组合按工作位置行进，从而额外获得以W/T轴和W/R轴为旋转中心、以前伸的FORK组合中心长度为半径的一组工作轨迹，以完成特殊位置的取放硅片工作流程。

主权项

一种并联型R轴扩展机械臂，包括：R轴大臂机构组合(1)、R轴小臂机构组合(2)、R轴取片臂机构组合(3)、W/T轴外壳组合(4)、W/T轴编码器(5)、W/T轴伺服电机(6)、W/T轴谐波减速器(7)、W/R轴联接底板组合(8)、W/R1轴编码器(9)、W/R1轴伺服电机(10)、W/R1轴谐波减速器(11)、W/R2轴编码器(12)、W/R2轴伺服电机(13)、W/R2轴谐波减速器(14)、W/R轴电机舱外壳组合(15)、W/R1轴传动轴(16)、W/R2轴传动轴(17)、W/R轴电机舱上盖(18)、W/R1轴FORK安装臂(19)、W/R2轴FORK安装臂(20)、W/R1轴气路管接头(21)、W/R2轴气路管接头(22)、W/R1轴FORK组合(23)、W/R2轴FORK组合(24)。其特征在于：所述并联型R轴扩展机械臂的R轴大臂机构组合(1)安装在机身的T轴上；所述R轴小臂机构组合(2)安装在R轴大臂机构组合(1)的输出端；所述R轴取片臂机构组合(3)安装在R轴小臂机构组合(2)的输出端；所述R轴取片臂机构组合(3)的输出端，安装有W/T轴外壳组合(4)；所述W/T轴外壳组合(4)内，从下至上依次安装有W/T轴编码器(5)、W/T轴伺服电机(6)、W/T轴谐波减速器(7)；所述W/T轴编码器(5)安装在W/T轴伺服电机(6)的后轴端，W/T伺服电机(6)的前轴端安装在W/T轴谐波减速器(7)的输入端；所述W/T轴谐波减速器(7)的输出端，安装有W/R轴联接底板组合(8)；W/R轴联接底板组合(8)的配合止口上，安装有W/R轴电机舱外壳组合(15)；所述W/R轴电机舱外壳组合(15)内，由下至上分别装有两组部件，一组由W/R1轴编码器(9)、W/R1轴伺服电机(10)、W/R1轴谐波减速器(11)组成；另一组由W/R2轴编码器(12)、W/R2轴伺服电机(13)、W/R2轴谐波减速器(14)组成；所述W/R1轴编码器(9)安装在W/R1轴伺服电机(10)的后轴端，W/R1轴伺服电机(10)的前轴端安装在W/R1轴谐波减速器(11)的输入端；所述W/R2轴编码器(12)安装在W/R2轴伺服电机(13)的后轴端，W/R2轴伺服电机(13)的前轴端安装在W/R2轴谐波减速器(14)的输入端；所述W/R轴电机舱外壳组合(15)的上端止口上，安装有W/R轴电机舱上盖(18)；所述W/R1轴谐波减速器(11)的输出端，安装有W/R1轴传动轴(16)；所述W/R1轴传动轴(16)的上端，安装有W/R1轴FORK安装臂(19)，在W/R1轴FORK安装臂(19)的侧面，安装有W/R1轴气路管接头(21)；所述W/R1轴FORK安装臂(19)前端止口上，安装有W/R1轴FORK组合(23)；所述W/R2轴谐波减速器(14)的输出端，安装有W/R2轴传动轴(17)；所述W/R2轴传动轴(17)的上端，安装有W/R2轴FORK安装臂(20)，在W/R2轴FORK安装臂(20)的侧面，安装有W/R2轴气路管接头(22)；所述W/R2轴FORK安装臂(20)的前端止口上，安装有W/R2轴FORK组合(24)；所述W/R1轴FORK安装臂(19)的侧面，安装有W/R1轴气路管接头(21)，并通过气路管接头(21)与系统控制气路相联接，在计算机的控制下，完成吸片和放片动作；所述W/R2轴FORK安装臂(20)的侧面，安装有W/R2轴气路管接头(22)，并通过气路管接头(22)与系统控制气路相联接，在计算机的控制下，完成吸片和放片动作；所述并联型R轴扩展机械臂的W/T轴伺服电机(6)接受计算机指令，通电运转时，安装在电机轴后端的W/T轴编码器(5)开始运转工作，记录W/T轴伺服电机(6)的工作状态并向控制计算机反馈数据；电机轴的前端安装在W/T轴谐波减速器(7)的输入端，使W/T轴谐波减速器(7)的输出端获得一定的传动比的转速，传至W/R轴联接底板组合(8)、W/R轴电机舱外壳组合(15)，带动W/R机构得到以W/T轴转动轴为圆心，以至FORK中心长度为半径的运动轨迹；所述W/R1轴伺服电机(10)、W/R2轴伺服电机(13)分别接受计算机指令、各自通电运转时，安装在各自电机轴后端的W/R1轴编码器(9)、W/R2轴编码器(12)分别开始工作，记录各自伺服电机的工作状态并向控制计算机反馈数据；两个伺服电机轴的前端分别安装在W/R1轴谐波减速器(11)、W/R2轴谐波减速器(14)的输入端，使W/R1轴谐波减速器(11)、W/R2轴谐波减速器(14)的输出端各自输出获得一定传动比的转速，经W/R1轴传动轴(16)、W/R2轴传动轴(17)、W/R1轴FORK安装臂(19)、W/R2轴FORK安装臂(20)，最后传至W/R1轴FORK组合(23)、W/R2轴FORK组合(24)，带动W/R1轴FORK组合(23)、W/R2轴FORK组合(24)得到以各自伺服电机旋转轴为圆心、以至各自FORK组合中心长度为半径的运动轨迹。所述以上的W/T轴运动轨迹与W/R轴运动轨迹的叠加，就是W/R1轴FORK组合(23)、W/R2轴FORK组合(24)中心的工作轨迹。