一种净化机器人

摘要

本发明涉及一种新型工业用机器人，主要是指在集成电路制造中不同加工模块之间实现硅片传输的一种净化机器人。其特征是它包括机座I、R向直线伸缩机构III、θ向旋转机构II、Z向升降机构II和末端执行器IV。其各向机构的驱动部件与传动装置都放置在机座内部，并采用浮环密封装置防止传动装置产生的尘埃粒子进入高洁净的硅片制造环境，同时使用同步齿型带的传动方式将动力从低洁净环境传输到高洁净环境，带动各节手臂运动。控制方式采用主控微机(PC机)与伺服运动控制卡(MPC02卡)构成的主从式控制结构。本发明的机器人机构简单新颖、运动惯量小、占地空间小、工作空间较大、应用洁净度高、制作维护容易，可实现R向、θ向和Z向高速高精度的运动性能。

主权项

1、一种净化机器人，是包括机座(I)、R向直线伸缩机构(III)、θ向旋转机构(II)、Z向升降机构(II)和末端执行器(IV)，其特征在于：R向直线伸缩机构通过中心套筒(11)、套筒支撑板(33)与Z向升降机构相连，θ向旋转机构通过旋转平台(6)与机座相连，末端执行器(23)通过小臂转台(20)与R向直线伸缩机构相连，机座由底座(1)、机座外壳(29)以及机座上盖(13)组成，底座(1)与支撑台(2)相连，并通过交叉滚子轴承(37)、旋转机座(4)与旋转平台(6)相连。旋转平台(6)通过6根穿杠(12)与旋转平台上盖(27)相连并形成旋转框架，旋转框架内部安装滚珠花键副(30.1、30.2)，旋转平台(6)的上表面上放置各向机构的驱动电机与同步齿型带轮减速机构，交叉滚子轴承(37)可使整个旋转框架在轴向和径向保持稳定，并防止整个臂体机构产生相对于水平面的倾斜；R向直线伸缩机构由R向旋转电机(41)、4组(9.1、9.2、9.3；36.1、36.2、36.3；42.1、42.2、42.3；46.1、46.2、46.3)同步齿型带轮减速机构、滚珠花键副(30.1、30.2)、径向直线伸缩机构组成，R向旋转电机41通过3组(42.1、42.2、42.3；46.1、46.2、46.3；36.1、36.2、36.3)同步齿型带轮减速机构、花键轴套(35)与滚珠花键轴(30.1)相连，花键外筒31通过同步齿型带轮机构(9.1、9.2、9.3)、外套筒(14)与臂体机构相连；θ向旋转机构由旋转电机(50)、2组(51.1、51.2、51.3；55.1、55.2、55.3)同步齿型带轮减速机构、行星轮机构(3.1、3.2、3.3)和旋转平台6组成，旋转电机50通过2组(51.1、51.2、51.3；55.1、55.2、55.3)同步齿型带轮机构与小同步齿型带轮(3.1)相连，大同步齿型带轮(3.3)与机座支撑台(2)相连保持静止，旋转平台(6)通过旋转机座(4)与交叉滚子轴承(37)内圈相连；Z向升降机构由升降电机(10)、同步齿型带轮机构(5.1、5.2、5.3)、滚珠丝杠副(7.1、7.2)、中心套筒(11)、滚珠花键副(30.1、30.2)和套筒支撑板(33)组成，。升降电机(10)上的小同步齿型带轮(5.1)经同步齿型带(5.2)与大同步齿型带轮(5.3)相连，滚珠丝杆(7.2)与角接触轴承(39)内圈相连，使用轴端挡圈(40)、轴套(37)将滚珠丝杆(7.2)固定在机座的中心轴线上，滚珠丝杠螺母(7.1)与套筒支撑板(33)相连，套筒支撑板(33)通过深沟球轴承与花键螺母外筒(31)相连，末端执行器(23)与末端臂体(21)、末端臂体上盖(22)相连，其内部有通孔，并与气路系统相连；臂体机构是由大臂体(15)、同步齿型带轮机构(16.1、16.2、16.3)、大臂转台(17)、大臂支撑台(25)，小臂体(18)、同步齿型带轮机构(19.1、19.2、19.3)、小臂旋转台(20)、小臂支撑台(24)和深沟球轴承组成，大臂体(18)与外套筒(15)相连，大同步齿型带轮(16.1)与中心套筒(11)相连，小同步齿型带轮(16.3)与大臂转台(17)相连并在大臂支撑台(25)上被轴向固定，大臂支撑台(25)与大臂体(15)相连，小臂体(18)与大臂转台(17)相连，小同步齿型带轮(19.1)与大臂支撑台(25)相连，大同步齿型带轮(19.3)与小臂支撑台(20)相连并在小臂支撑台(24)上被轴向固定，小臂支撑台(24)与小臂体(18)相连。