[实用新型]极坐标平面搬运机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于洁净作业环境下的平面搬运机器人，特别是一种洁净度等级要求高的作业环境下的具有高刚性，高承载能力，小回转半径特点的极坐标平面搬运机器人。

背景技术

在半导体和太阳能薄膜的制造过程中经常需要在洁净的作业环境下搬运载具（石英或石墨等材质），而随着对制程效率和精度的要求越来越严格，载具要搭载更多的晶圆片或电池片，所以载具的承载重量也越来越重。于是就要求搬运载具的机器人有更大的载重和更高的重复定位精度。另外，由于搬运机器人要放置在手套箱中作业，用来制造洁净环境的手套箱价格昂贵，因此对搬运机器人要求尽量小的占地面积和作业空间。

据专利公报记载，公告号为CN102963724B的“机器人的臂结构和机器人”，公开的技术方案中减小了机器人的最小回转半径。实施方法涉及的机器人具备第一臂部、第二臂部、中间连杆部、第一连杆部和第二连杆部。第一连杆部和第一臂部、中间连杆部和固定底座部之间形成第一平行连杆机构，第二连杆部和第二臂部、中间连杆部和可动底座部之间形成第二平行连杆机构。并且，从第二连杆部与中间连杆部的连接轴到第一臂部与第二臂部的连接轴为止的距离，比从第一连杆部与中间连杆部的连接轴到第一臂部与第二臂部的连接轴为止的距离短。

尽管这种机器人能极大的减小回转半径，但因其手臂传动副为挠性件，随着载具尺寸和重量不断增大，故传动的精确性和稳定性会大幅度降低。

目前市场上此类机器人的承载重量普遍较轻，重载的机器人由于受结构限制，其刚性很差，形变量又很大（例如托举50kg左右的工件时，形变量在5mm以上），所以无法实现搬运作业的高精度，同时在各个工位之间的定位占用面积也需要给出较大的余量，所以作业空间占用的也较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种极坐标平面搬运机器人，解决了现有同类机器人承载重量较轻，重载的机器人刚性差，形变量大，无法实现搬运的高精度，作业空间大等问题，其设计合理，结构紧凑，减小形变量，回转半径小、重复定位精度高，运行稳定可靠，作业空间缩小，显著提高结构刚度和搬运作业时的承载能力，微尘在气流和正压的作用下也不会对手套箱大气环境产生不利影响。

本实用新型所采用的技术方案是：该极坐标平面搬运机器人包括相互组装在一起的底座、R轴转台、Z轴立柱、X轴滑座和托架，其技术要点是：所述底座由带有地脚调整螺栓的铸造底座基体构成，R轴转台由内置转台电机驱动传动装置的转台传动本体和转台台面及防护板组成，Z轴立柱的铸造立柱基体采用两侧壁为双层壁的整体铸造成型结构，铸造立柱基体通过定位套与R轴转台的转台台面连接固定，Z轴立柱利用Z轴电机驱动同步带及带轮组合带动Z轴丝母旋转，通过Z轴丝母的旋转，使与Z轴丝母相啮合的Z轴丝杠直线移动，从而实现Z轴的上下运动；X轴滑座箱式结构的铸造基座基体设置有四周均为双层壁的方形空间结构，Z轴立柱放置在方形空间内，Z轴丝杠通过锁紧螺母与铸造基座基体固定在一起，沿Z轴导轨滑动的Z轴滑座固定在铸造基座基体底部，通过Z轴丝杠的上下运动推动整个X轴滑座沿Z向运动；X轴滑座上设置有左右对称的两套相同结构的传动装置，每套传动装置均有两级独立控制的沿X轴方向运动的一级滑台及二级滑台与托架组合，各级滑台均由电机驱动，通过同步带及带轮组合带动各级滑台丝杠，实现各级滑台沿导轨的前后移动。

所述托架采用悬臂支承的结构组装在X轴滑座的二级滑台上，直接承载载具托盘，托架上设置定位块以及检测载具托盘是否到位的位置传感器。

所述Z轴传动采用一级同步带及带轮组合减速，同步带为两组，同时在同步带位置设置断裂检测传感器。

所述X轴滑座的X轴各级滑台电机全部采用反向组装，一级滑座电机置于铸造基座基体内。

所述X轴滑座的各级滑台均设置有钣金防尘罩覆盖。