專利名稱：多連桿式機(jī)械手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于機(jī)械手，特別是一種多連桿式機(jī)械手。
如


圖1所示，習(xí)用的直線運(yùn)動的機(jī)械手包括第一手臂110、第二手臂120、第一齒輪130、數(shù)個第二齒輪140及皮帶150。第一手臂110的一端及第一齒輪130樞設(shè)于基座160上，第一手臂110的另一端樞接第二齒輪140及第二手臂120；第一手臂110上第一齒輪130以皮帶150連接第二齒輪140；第二手臂120的另一端樞接第二齒輪140及夾爪170，并以皮帶150連接兩第二齒輪140。第一齒輪130的齒數(shù)為第二齒輪140齒數(shù)的一倍。當(dāng)?shù)谝积X輪130帶動第一手臂110以其圓心樞轉(zhuǎn)時，藉由第一齒輪130與第二齒輪140間的差速作用，使夾爪170保持直線路徑運(yùn)動。然而，其齒輪130、140間的力量傳遞系以皮帶150傳動，但皮帶150在使用一段時間后，特別在制造晶圓的真空條件下常有松弛現(xiàn)象，須以張緊輪180將皮帶150調(diào)整至最適當(dāng)?shù)膹埩?。在調(diào)整過程中，皮帶150的滑動造成定位偏移，因此，在調(diào)整皮帶150時較為費(fèi)工費(fèi)時。
本實(shí)用新型的目的是提供一種無須進(jìn)行調(diào)整、直線運(yùn)動密度高的多連桿式機(jī)械手。
本實(shí)用新型包括延設(shè)基座的驅(qū)動器、第一內(nèi)手臂、第二內(nèi)手臂、第一外手臂、第二外手臂、第一齒輪及第二齒輪；第一內(nèi)手臂的一端與驅(qū)動器固定連接；第二內(nèi)手臂一端與基座自由端樞接，第一內(nèi)手臂的另一端與第一齒輪軸心一端固定連接；第二內(nèi)手臂的另一端與第二齒輪軸心一端樞接；第一齒輪及第二齒輪相互嚙合并以軸心樞設(shè)于殼套內(nèi)；第一外手臂的一端樞設(shè)于第一齒輪軸心的另一端；第二外手臂的一端與第二齒輪軸心另一端固定連接；第一外手臂及第二外手臂的另一端與機(jī)械元件樞接。
其中基座與殼套之間及殼套與夾爪之間分別樞設(shè)有第一輔助臂及第二輔助臂。
第一內(nèi)手臂、第二內(nèi)手臂、第一外手臂及第二外手臂的長度相等。
第一內(nèi)手臂與第二內(nèi)手臂呈平行狀，并分別位于不同高度的平面上；第一外手臂及第二外手臂呈平行狀，并分別于不同高度的平面上；第一內(nèi)手臂與第二內(nèi)手臂之間的距離等于第一外手臂與第二外手臂之間的距離。
第一內(nèi)手臂、第二內(nèi)手臂、第一輔助臂、第一外手臂、第二外手臂及第二輔助臂的長度相等。
第一內(nèi)手臂、第二內(nèi)手臂及第一輔助臂呈平行狀，第一內(nèi)手臂及第二內(nèi)手臂分別位于不同高度的平面上；第一外手臂、第二外手臂及第二輔助臂呈平行狀，第二外手臂及第二外手臂分別于不同高度的平面上；第一輔助臂與第一內(nèi)手臂、第二內(nèi)手臂之間的距離等于第二輔助臂與第一外手臂、第二外手臂之間的距離。
第一輔助臂與第一內(nèi)手臂、第二內(nèi)手臂分別位于不同高度的平面上；第二輔助臂與第一外手臂、第二外手臂分別位于不同高度的平面上。
第一齒輪與第二齒輪的齒數(shù)相等。
與第一外手臂及第二外手臂樞接的機(jī)械元件為夾爪。
由于本實(shí)用新型包括延設(shè)基座的驅(qū)動器、第一、二內(nèi)手臂、第一、二外手臂及第一、二齒輪；第一、二內(nèi)手臂的一端分別與驅(qū)動器固定連接及與基座自由端樞接，第一、二內(nèi)手臂的另一端與第一齒輪軸心一端固定連接及與第二齒輪軸心一端樞接；第一、二齒輪相互嚙合并以軸心樞設(shè)于殼套內(nèi)；第一、二外手臂的一端分別樞設(shè)于第一齒輪軸心的另一端及與第二齒輪軸心另一端固定連接；第一、二外手臂的另一端與機(jī)械元件樞接。當(dāng)驅(qū)動器驅(qū)動第一內(nèi)手臂在±90°角度內(nèi)轉(zhuǎn)動，以驅(qū)動由第一內(nèi)手臂、第二內(nèi)手臂、基座及殼套構(gòu)成內(nèi)多連桿機(jī)構(gòu)動作，并經(jīng)第一齒輪及第二齒輪使由第一外手臂、第二外手臂、殼套及夾爪構(gòu)成的外多連桿機(jī)構(gòu)隨之反向連動，即使第一外手臂及第二外手臂作與第一內(nèi)手臂及第二內(nèi)手臂對稱反向轉(zhuǎn)動，以使夾爪保持作精確的直線運(yùn)動，長期運(yùn)作亦無須調(diào)校。不僅無須進(jìn)行調(diào)整，而且直線運(yùn)動密度高，從而達(dá)到本實(shí)用新型的目的。
圖1、為習(xí)用的直線運(yùn)動機(jī)械手結(jié)構(gòu)示意立體圖。
圖2、為本實(shí)用新型實(shí)施例一結(jié)構(gòu)示意立體圖。
圖3、為本實(shí)用新型實(shí)施例一結(jié)構(gòu)示意俯視圖。
圖4、為本實(shí)用新型實(shí)施例一結(jié)構(gòu)示意側(cè)視圖。
圖5、為圖3中A-A剖視圖。
圖6、為本實(shí)用新型實(shí)施例一內(nèi)手臂轉(zhuǎn)動角度為±90°動作示意俯視圖。
圖7、為本實(shí)用新型實(shí)施例二結(jié)構(gòu)示意立體圖。
圖8、為本實(shí)用新型實(shí)施例二結(jié)構(gòu)示意俯視圖。
圖9、為本實(shí)用新型實(shí)施例二結(jié)構(gòu)示意側(cè)視圖。
圖10、為本實(shí)用新型實(shí)施例二內(nèi)手臂轉(zhuǎn)動角度為±90°動作示意俯視圖。
圖11、為本實(shí)用新型實(shí)施例二內(nèi)手臂轉(zhuǎn)動角度大于90°動作示意俯視圖。
圖12、為本實(shí)用新型實(shí)施例三結(jié)構(gòu)示意立體圖。
圖13、為本實(shí)用新型實(shí)施例三結(jié)構(gòu)示意側(cè)視圖。
圖14、為本實(shí)用新型實(shí)施例三結(jié)構(gòu)示意俯視圖。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)闡述。
實(shí)施例一如圖2、圖3、圖4、圖5所示，本實(shí)用新型包括驅(qū)動器400、第一內(nèi)手臂210、第二內(nèi)手臂220、第一外手臂230、第二外手臂240、第一齒輪310及第二齒輪320。
驅(qū)動器400外殼固定延設(shè)基座410。
第一內(nèi)手臂210、第二內(nèi)手臂220、第一外手臂230及第二外手臂240的長度相等。
第一內(nèi)手臂210的一端與驅(qū)動器400固定連接；第二內(nèi)手臂220一端與基座410自由端樞接，第一內(nèi)手臂210的另一端與第一齒輪310軸心一端固定連接并同步旋轉(zhuǎn)；第二內(nèi)手臂220的另一端與第二齒輪320軸心一端樞接，令第二內(nèi)手臂220能以第二齒輪320軸心轉(zhuǎn)動，即令第二內(nèi)手臂220與第二齒輪320之間可產(chǎn)生空轉(zhuǎn)。
第一齒輪310及第二齒輪320相互嚙合并以軸心樞設(shè)于殼套330內(nèi)，第一齒輪310與第二齒輪320的齒數(shù)相同，以令其嚙合旋轉(zhuǎn)時具有反向同步的功效。
第一外手臂230的一端樞設(shè)于第一齒輪310軸心的另一端，并可以第一齒輪310的軸心轉(zhuǎn)動；第二外手臂240的一端與第二齒輪320軸心另一端固定連接并同步旋轉(zhuǎn)。第一外手臂230及第二外手臂240的另一端與機(jī)械元件500，如夾爪樞接。
第一內(nèi)手臂210與第二內(nèi)手臂220呈平行狀，并分別位于不同高度的平面上，以避免相互干涉；第一外手臂230及第二外手臂240呈平行狀，并分別于不同高度的平面上，以避免相互干涉；且令第一內(nèi)手臂210與第二內(nèi)手臂220之間的距離等于第一外手臂230與第二外手臂240之間的距離。
第一內(nèi)手臂210、第二內(nèi)手臂220、基座410及殼套330構(gòu)成內(nèi)四連桿機(jī)構(gòu)；第一外手臂230、第二外手臂240、殼套330及夾爪500構(gòu)成與內(nèi)四連桿機(jī)構(gòu)相同的外四連桿機(jī)構(gòu)。內(nèi)、外四連桿機(jī)構(gòu)藉由第一齒輪310及第二齒輪320連動。
如圖6所示，當(dāng)驅(qū)動器400驅(qū)動第一內(nèi)手臂210在±90°角度內(nèi)轉(zhuǎn)動，以驅(qū)動由第一內(nèi)手臂210、第二內(nèi)手臂220、基座410及殼套330構(gòu)成內(nèi)四連桿機(jī)構(gòu)動作，并經(jīng)第一齒輪310及第二齒輪320使由第一外手臂230、第二外手臂240、殼套330及夾爪500構(gòu)成的外四連桿機(jī)構(gòu)隨之反向連動，即使第一外手臂230及第二外手臂240作與第一內(nèi)手臂210及第二內(nèi)手臂220對稱反向轉(zhuǎn)動，以使夾爪500保持作精確的直線運(yùn)動。
實(shí)施例二如圖7、圖8、圖9所示，本實(shí)用新型包括驅(qū)動器400、第一內(nèi)手臂210、第二內(nèi)手臂220、第一外手臂230、第二外手臂240、第一齒輪310及第二齒輪320、第一輔助臂211及第二輔助臂221。
驅(qū)動器400外殼固定延設(shè)基座410。
第一內(nèi)手臂210、第二內(nèi)手臂220、第一外手臂230、第二外手臂240、第一輔助臂211及第二輔助臂221的長度相等。
第一內(nèi)手臂210的一端與驅(qū)動器400固定連接；第二內(nèi)手臂220一端與基座410自由端樞接，第一內(nèi)手臂210的另一端與第一齒輪310軸心一端固定連接并同步旋轉(zhuǎn)；第二內(nèi)手臂220的另一端與第二齒輪320軸心一端樞接，令第二內(nèi)手臂220能以第二齒輪320軸心轉(zhuǎn)動，即令第二內(nèi)手臂220與第二齒輪320之間可產(chǎn)生空轉(zhuǎn)。
第一齒輪310及第二齒輪320相互嚙合并以軸心樞設(shè)于殼套330內(nèi)，第一齒輪310與第二齒輪320的齒數(shù)相同，以令其嚙合旋轉(zhuǎn)時具有反向同步的功效。
第一外手臂230的一端樞設(shè)于第一齒輪310軸心的另一端，并可以第一齒輪310的軸心轉(zhuǎn)動；第二外手臂240的一端與第二齒輪320軸心另一端固定連接并同步旋轉(zhuǎn)。第一外手臂230及第二外手臂240的另一端與機(jī)械元件500，如夾爪樞接。
第一輔助臂211兩端樞設(shè)于基座410及殼套330中央；第二輔助臂221兩端樞設(shè)于殼套330及夾爪500中央。
第一內(nèi)手臂210、第二內(nèi)手臂220及第一輔助臂211呈平行狀，第一內(nèi)手臂210、第二內(nèi)手臂220分別位于不同高度的平面上，以避免相互干涉；第一外手臂230、第二外手臂240及第二輔助臂221呈平行狀，第一外手臂230、第二外手臂240分別于不同高度的平面上，以避免相互干涉；且令第一輔助臂211與第一內(nèi)手臂210、第二內(nèi)手臂220之間的距離等于第二輔助臂221與第一外手臂230、第二外手臂240之間的距離。
第一內(nèi)手臂210、第二內(nèi)手臂220、第一輔助臂211、基座410及殼套330構(gòu)成內(nèi)五連桿機(jī)構(gòu)；第一外手臂230、第二外手臂240、第二輔助臂221、殼套330及夾爪500構(gòu)成與內(nèi)五連桿機(jī)構(gòu)相相同的五連桿機(jī)構(gòu)。兩五連桿機(jī)構(gòu)藉由第一齒輪310及第二齒輪320連動。
如
圖10、
圖11所示，當(dāng)驅(qū)動器400驅(qū)動第一內(nèi)手臂210在大于±90°角度內(nèi)轉(zhuǎn)動，以驅(qū)動由第一內(nèi)手臂210、第二內(nèi)手臂220、第一輔助臂211、基座410及殼套330構(gòu)成內(nèi)五連桿機(jī)構(gòu)動作，并經(jīng)第一齒輪310及第二齒輪320使由第一外手臂230、第二外手臂240、第二輔助臂221、殼套330及夾爪500構(gòu)成的外五連桿機(jī)構(gòu)隨之反向連動，即使第一外手臂230、第二外手臂240及第二輔助臂221作與第一內(nèi)手臂210、第二內(nèi)手臂220及第一輔助臂211對稱反向轉(zhuǎn)動，不僅使夾爪500保持作精確的直線運(yùn)動，而且增加其運(yùn)動行程。
實(shí)施例三如
圖12、
圖13、
圖14所示，本實(shí)用新型包括驅(qū)動器400、第一內(nèi)手臂210、第二內(nèi)手臂220、第一外手臂230、第二外手臂240、第一齒輪310及第二齒輪320、第一輔助臂211及第二輔助臂221。
驅(qū)動器400外殼固定延設(shè)基座410。
第一內(nèi)手臂210、第二內(nèi)手臂220、第一外手臂230、第二外手臂240、第一輔助臂211及第二輔助臂221的長度相等。
第一內(nèi)手臂210的一端與驅(qū)動器400固定連接；第二內(nèi)手臂220一端與基座410自由端樞接，第一內(nèi)手臂210的另一端與第一齒輪310軸心一端固定連接并同步旋轉(zhuǎn)；第二內(nèi)手臂220的另一端與第二齒輪320軸心一端樞接，令第二內(nèi)手臂220能以第二齒輪320軸心轉(zhuǎn)動，即令第二內(nèi)手臂220與第二齒輪320之間可產(chǎn)生空轉(zhuǎn)。
第一齒輪310及第二齒輪320相互嚙合并以軸心樞設(shè)于殼套330內(nèi)，第一齒輪310與第二齒輪320的齒數(shù)相同，以令其嚙合旋轉(zhuǎn)時具有反向同步的功效。
第一外手臂230的一端樞設(shè)于第一齒輪310軸心的另一端，并可以第一齒輪310的軸心轉(zhuǎn)動；第二外手臂240的一端與第二齒輪320軸心另一端固定連接并同步旋轉(zhuǎn)。第一外手臂230及第二外手臂240的另一端與機(jī)械元件500，如夾爪樞接。
第一輔助臂211兩端樞設(shè)于基座410及殼套330中央；第二輔助臂221兩端樞設(shè)于殼套330及夾爪500中央。
第一內(nèi)手臂210、第二內(nèi)手臂220及第一輔助臂211呈平行狀，并分別位于不同高度的平面上，以避免相互干涉；第一外手臂230、第二外手臂240及第二輔助臂221呈平行狀，并分別于不同高度的平面上，以避免相互干涉；且令第一輔助臂211與第一內(nèi)手臂210、第二內(nèi)手臂220之間的距離等于第二輔助臂221與第一外手臂230、第二外手臂240之間的距離。
第一內(nèi)手臂210、第二內(nèi)手臂220、第一輔助臂211、基座410及殼套330構(gòu)成內(nèi)五連桿機(jī)構(gòu)；第一外手臂230、第二外手臂240、第二輔助臂221、殼套330及夾爪500構(gòu)成與內(nèi)五連桿機(jī)構(gòu)相同的外五連桿機(jī)構(gòu)。內(nèi)、外五連桿機(jī)構(gòu)藉由第一齒輪310及第二齒輪320連動。
當(dāng)驅(qū)動器400驅(qū)動第一內(nèi)手臂210在大于±180°角度內(nèi)轉(zhuǎn)動，以驅(qū)動由第一內(nèi)手臂210、第二內(nèi)手臂220、第一輔助臂211、基座410及殼套330構(gòu)成內(nèi)五連桿機(jī)構(gòu)動作，并經(jīng)第一齒輪310及第二齒輪320使由第一外手臂230、第二外手臂240、第二輔助臂221、殼套330及夾爪500構(gòu)成的外五連桿機(jī)構(gòu)隨之反向連動，即使第一外手臂230、第二外手臂240及第二輔助臂221作與第一內(nèi)手臂210、第二內(nèi)手臂220及第一輔助臂211對稱反向轉(zhuǎn)動，不僅使夾爪500保持作精確的直線運(yùn)動，而且使其運(yùn)動行程達(dá)到最長狀態(tài)。
本實(shí)用新型適用于真空環(huán)境條件下，特別適用于半導(dǎo)體晶圓的制程上，由于為由相互嚙合齒輪連動的內(nèi)、外連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成。故長期運(yùn)作亦無須調(diào)校。
權(quán)利要求1.一種多連桿式機(jī)械手，其特征在于它包括延設(shè)基座的驅(qū)動器、第一內(nèi)手臂、第二內(nèi)手臂、第一外手臂、第二外手臂、第一齒輪及第二齒輪；第一內(nèi)手臂的一端與驅(qū)動器固定連接；第二內(nèi)手臂一端與基座自由端樞接，第一內(nèi)手臂的另一端與第一齒輪軸心一端固定連接；第二內(nèi)手臂的另一端與第二齒輪軸心一端樞接；第一齒輪及第二齒輪相互嚙合并以軸心樞設(shè)于殼套內(nèi)；第一外手臂的一端樞設(shè)于第一齒輪軸心的另一端；第二外手臂的一端與第二齒輪軸心另一端固定連接；第一外手臂及第二外手臂的另一端與機(jī)械元件樞接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多連桿式機(jī)械手，其特征在于所述的基座與殼套之間及殼套與夾爪之間分別樞設(shè)有第一輔助臂及第二輔助臂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多連桿式機(jī)械手，其特征在于所述的第一內(nèi)手臂、第二內(nèi)手臂、第一外手臂及第二外手臂的長度相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多連桿式機(jī)械手，其特征在于所述的第一內(nèi)手臂與第二內(nèi)手臂呈平行狀，并分別位于不同高度的平面上；第一外手臂及第二外手臂呈平行狀，并分別于不同高度的平面上；第一內(nèi)手臂與第二內(nèi)手臂之間的距離等于第一外手臂與第二外手臂之間的距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多連桿式機(jī)械手，其特征在于所述的第一內(nèi)手臂、第二內(nèi)手臂、第一輔助臂、第一外手臂、第二外手臂及第二輔助臂的長度相等。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多連桿式機(jī)械手，其特征在于所述的第一內(nèi)手臂、第二內(nèi)手臂及第一輔助臂呈平行狀，第一內(nèi)手臂及第二內(nèi)手臂分別位于不同高度的平面上；第一外手臂、第二外手臂及第二輔助臂呈平行狀，第二外手臂及第二外手臂分別于不同高度的平面上；第一輔助臂與第一內(nèi)手臂、第二內(nèi)手臂之間的距離等于第二輔助臂與第一外手臂、第二外手臂之間的距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多連桿式機(jī)械手，其特征在于所述的第一輔助臂與第一內(nèi)手臂、第二內(nèi)手臂分別位于不同高度的平面上；第二輔助臂與第一外手臂、第二外手臂分別位于不同高度的平面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多連桿式機(jī)械手，其特征在于所述的第一齒輪與第二齒輪的齒數(shù)相等。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多連桿式機(jī)械手，其特征在于所述的與第一外手臂及第二外手臂樞接的機(jī)械元件為夾爪。
專利摘要一種多連桿式機(jī)械手。為提供一種無須進(jìn)行調(diào)整、直線運(yùn)動密度高的機(jī)械手,提出本實(shí)用新型,它包括具基座的驅(qū)動器、兩內(nèi)手臂、兩外手臂及兩齒輪;兩手臂的一端分別與驅(qū)動器固定連接及與基座自由端樞接,兩內(nèi)手臂的另一端與一齒輪軸心一端固定連接及與另一齒輪軸心一端樞接;兩齒輪相互嚙合并以軸心樞設(shè)于殼套內(nèi);兩外手臂的一端分別樞設(shè)于一齒輪軸心的另一端及與另一齒輪軸心另一端固定連接;兩外手臂的另一端與機(jī)械元件樞接。
文檔編號B25J9/06GK2461719SQ0026669
公開日2001年11月28日 申請日期2000年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月19日
發(fā)明者沈宗麟 申請人:沈宗麟