專利名稱：工業(yè)用機器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有多個關(guān)節(jié)部的多關(guān)節(jié)型工業(yè)用機器人。
背景技術(shù)：
目前，作為搬運半導(dǎo)體晶片等工件的工業(yè)用機器人，已知一種由基臺、連桿機構(gòu)、臂部、手部構(gòu)成的工業(yè)用機器人(例如參照專利文獻I)。在專利文獻I所記載的工業(yè)用機器人中，連桿機構(gòu)包括以能轉(zhuǎn)動的方式安裝于基臺的基臺側(cè)連桿部；以及以能轉(zhuǎn)動的方式安裝于基臺側(cè)連桿部的臂部側(cè)連桿部?；_側(cè)連桿部以能轉(zhuǎn)動的方式保持于連桿機構(gòu)電動機，該連桿機構(gòu)電動機內(nèi)置于基臺。另外，在基臺側(cè)連桿部內(nèi)置有固定于基臺的基臺側(cè)帶輪、固定于臂部側(cè)連桿部的臂 部側(cè)帶輪、架設(shè)于基臺側(cè)帶輪和臂部側(cè)帶輪的傳動帶。在該工業(yè)用機器人中，基臺側(cè)帶輪和臂 部側(cè)帶輪的直徑之比為2 I，當連桿機構(gòu)電動機轉(zhuǎn)動時，臂部側(cè)連桿部的前端側(cè)進行直線動作。另外，在該工業(yè)用機器人中，臂部以能旋轉(zhuǎn)的方式安裝于臂部側(cè)連桿部的前端側(cè)。該臂部與內(nèi)置于臂部側(cè)連桿部的臂部電動機連接。臂部電動機以上下方向作為轉(zhuǎn)軸的方向內(nèi)置于臂部側(cè)連桿部?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I :日本專利特開2007 - 152490號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在專利文獻I所記載的工業(yè)用機器人中，基臺側(cè)帶輪的直徑與臂部側(cè)帶輪的直徑之比為2 :1。另外，在架設(shè)于基臺側(cè)帶輪和臂部側(cè)帶輪的傳動帶上施加臂部側(cè)連桿部、臂部及手部的負載。因此，配置于基臺側(cè)連桿部的內(nèi)部的基臺側(cè)帶輪、臂部側(cè)帶輪及傳動帶容易大型化。因此，在該工業(yè)用機器人中，基臺側(cè)連桿部容易大型化，其結(jié)果是，工業(yè)用機器人容易大型化。另外，在該工業(yè)用機器人中，由于臂部電動機以上下方向作為轉(zhuǎn)軸的方向內(nèi)置于臂部側(cè)連桿部，因此，臂部側(cè)連桿部變厚。因此，在該工業(yè)用機器人中，手部的高度容易變高，可能導(dǎo)致機器人所能夠到的最低高度(工作線高度(pass line))變高。因此，本發(fā)明的技術(shù)問題在于提供一種能實現(xiàn)小型化且能降低工作線高度的工業(yè)用機器人。解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的工業(yè)用機器人的特征是，包括主體部；第一臂，該第一臂的基端側(cè)以能轉(zhuǎn)動的方式安裝于主體部；第二臂，該第二臂的基端側(cè)以能轉(zhuǎn)動的方式安裝于第一臂的前端側(cè)；前端側(cè)動作部，該前端側(cè)動作部的基端側(cè)以能旋轉(zhuǎn)的方式安裝于第二臂的前端側(cè)；第一減速器，該第一減速器構(gòu)成將主體部與第一臂連接的第一關(guān)節(jié)部；第二減速器，該第二減速器構(gòu)成將第一臂與第二臂連接的第二關(guān)節(jié)部；第三關(guān)節(jié)部，該第三關(guān)節(jié)部將第二臂與前端側(cè)動作部連接；連接機構(gòu)，該連接機構(gòu)將第一減速器的輸入軸即第一輸入軸與第二減速器的輸入軸即第二輸入軸連接，并配置于第一臂的內(nèi)部；第一驅(qū)動用電動機，該第一驅(qū)動用電動機與第一輸入軸連接；以及第二驅(qū)動用電動機，該第二驅(qū)動用電動機驅(qū)動前端側(cè)動作部旋轉(zhuǎn)，第一減速器的減速比及第二減速器的減速比被設(shè)定成使第三關(guān)節(jié)部的移動軌跡為直線狀，并且，連接機構(gòu)以規(guī)定的速度比將第一輸入軸與第二輸入軸連接，第二驅(qū)動用電動機安裝于第二臂的比第三關(guān)節(jié)部更靠前端側(cè)的部位，且以朝第一臂側(cè)突出的方式安裝于第二臂。在本發(fā)明的工業(yè)用機器人中，第二驅(qū)動用電動機安裝于第二臂的比第三關(guān)節(jié)部更靠前端側(cè)的部位，且以朝第一臂側(cè)突出的方式安裝于第二臂。因此，與在第二臂的第二關(guān)節(jié)部與第三關(guān)節(jié)部之間內(nèi)置第二驅(qū)動用電動機的情況比較，能使第二臂變薄。因此，在本發(fā)明中，能降低工業(yè)用機器人的工作線高度。

另外，在本發(fā)明中，連接機構(gòu)將第一減速器的輸入軸即第一輸入軸與第二減速器的輸入軸即第二輸入軸連接。因此，能降低施加于連接機構(gòu)的負載。因此，能使配置于第一臂內(nèi)部的連接機構(gòu)小型化，并能使第一臂小型化。另外，由于能使第一臂小型化，因此即便第二驅(qū)動用電動機以朝第一臂側(cè)突出的方式安裝于第二臂，也能以不使第二臂大型化的方式防止第一臂與第二驅(qū)動用電動機的干涉。即，在本發(fā)明中，即便第二驅(qū)動用電動機以朝第一臂側(cè)突出的方式安裝于第二臂，也能防止第一臂與第二驅(qū)動用電動機的干涉，并能使第二臂小型化。這樣，在本發(fā)明中，能使第一臂及第二臂小型化。另外，在本發(fā)明中，如上所述，能使第二臂變薄。因此，在本發(fā)明中，能使工業(yè)用機器人小型化。另外，在本發(fā)明中，由第一減速器構(gòu)成第一關(guān)節(jié)部，由第二減速器構(gòu)成第二關(guān)節(jié)部，因此，能提高第一關(guān)節(jié)部及第二關(guān)節(jié)部的剛度。在本發(fā)明中，較為理想的是，工業(yè)用機器人包括以穿過第一減速器和/或第二減速器的中心的方式配置的中空狀的中空軸，第一輸入軸和/或第二輸入軸以能旋轉(zhuǎn)的方式配置于中空軸的外周側(cè)。若采用上述結(jié)構(gòu)，則即便在第一關(guān)節(jié)部和第二關(guān)節(jié)部由減速器構(gòu)成的情況下，也能在第一關(guān)節(jié)部和第二關(guān)節(jié)部中使用中空軸的內(nèi)周側(cè)來拉繞布置工業(yè)用機器人的配線。即，即便在第一關(guān)節(jié)部和第二關(guān)節(jié)部中不在減速器的外周側(cè)設(shè)置用于拉繞布置配線的空間，也能拉繞布置工業(yè)用機器人的配線。因此，能減小第一關(guān)節(jié)部和/或第二關(guān)節(jié)部的直徑，并能使工業(yè)用機器人小型化。在本發(fā)明中，較為理想的是，第三關(guān)節(jié)部由第三減速器構(gòu)成。若采用上述結(jié)構(gòu)，則能提聞第二關(guān)節(jié)部的剛度。在本發(fā)明中，較為理想的是，工業(yè)用機器人包括以穿過第三減速器的中心的方式配置的中空狀的第二中空軸，第三減速器的輸入軸即第三輸入軸以能旋轉(zhuǎn)的方式配置于第二中空軸的外周側(cè)。若采用上述結(jié)構(gòu)，則即便在第三關(guān)節(jié)部由減速器構(gòu)成的情況下，也能在第三關(guān)節(jié)部中使用第二中空軸的內(nèi)周側(cè)來拉繞布置工業(yè)用機器人的配線。即，即便在第三關(guān)節(jié)部中不在減速器的外周側(cè)設(shè)置用于拉繞布置配線的空間，也能拉繞布置工業(yè)用機器人的配線。因此，能減小第三關(guān)節(jié)部的直徑，并能使工業(yè)用機器人小型化。在本發(fā)明中，連接機構(gòu)例如包括第一帶輪，該第一帶輪固定于第一輸入軸;第二帶輪，該第二帶輪固定于第二輸入軸；以及傳動帶，該傳動帶架設(shè)于第一帶輪和第二帶輪。在本發(fā)明中，較為理想的是，前端側(cè)動作部包括第三臂，該第三臂的基端側(cè)以能旋轉(zhuǎn)的方式安裝于第二臂的前端側(cè)；手部，該手部的基端側(cè)以能旋轉(zhuǎn)的方式安裝于第三臂的前端側(cè)；以及手部驅(qū)動機構(gòu)，該手部驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動手部旋轉(zhuǎn)，手部驅(qū)動機構(gòu)包括手部驅(qū)動用電動機；手部用減速器，該手部用減速器安裝于手部驅(qū)動用電動機的輸出軸；以及手部用帶輪，該手部用帶輪安裝于手部用減速器，手部用帶輪形成為大致筒狀，并以將手部驅(qū)動用電動機的主體的一部分外周面覆蓋的方式安裝于手部用減速器。若采用上述結(jié)構(gòu)，則由于手部用帶輪以將手部驅(qū)動用電動機的主體的一部分外周面覆蓋的方式安裝于手部用減速器，因此能降低手部驅(qū)動機構(gòu)的高度，從而能降低工業(yè)用機器人的工作線高度。在本發(fā)明中，較為理想的是，手部用減速器以將手部驅(qū)動用電動機的輸出軸的外周面覆蓋的方式安裝于手部驅(qū)動用電動機的輸出軸。若采用上述結(jié)構(gòu)，則能進一步降低手部驅(qū)動機構(gòu)的高度，從而能進一步降低工業(yè)用機器人的工作線高度。在本發(fā)明中，較為理想的是，前端側(cè)動作部包括以在上下方向上重疊的方式配置的第一手部和第二手部來作為手部，并包括驅(qū)動第一手部旋轉(zhuǎn)的第一手部驅(qū)動機構(gòu)和驅(qū) 動第二手部旋轉(zhuǎn)的第二手部驅(qū)動機構(gòu)來作為手部驅(qū)動機構(gòu)，第一手部驅(qū)動機構(gòu)包括作為手部驅(qū)動用電動機的第一手部驅(qū)動用電動機；作為手部用減速器的第一手部用減速器；以及作為手部用帶輪的第一手部用帶輪，第二手部驅(qū)動機構(gòu)包括作為手部驅(qū)動用電動機的第二手部驅(qū)動用電動機；作為手部用減速器的第二手部用減速器；以及作為手部用帶輪的第二手部用帶輪，第一手部驅(qū)動用電動機和第二手部驅(qū)動用電動機被配置在大致相同的高度，第一手部用減速器和第二手部用減速器被配置在大致相同的高度，第一手部用帶輪和第二手部用帶輪配置于在上下方向上錯開的位置。若采用上述結(jié)構(gòu)，則即便在前端側(cè)動作部包括兩個手部的情況下，也能降低手部驅(qū)動機構(gòu)的高度，從而能降低工業(yè)用機器人的工作線高度。發(fā)明效果如上所述，在本發(fā)明的工業(yè)用機器人中，能實現(xiàn)小型化且能降低工作線高度。


圖I是本發(fā)明實施方式的工業(yè)用機器人的示意側(cè)視圖。圖2是從圖I的E — E方向表示工業(yè)用機器人的示意俯視圖。圖3是使用圖I所示的工業(yè)用機器人的半導(dǎo)體制造系統(tǒng)的示意俯視圖。圖4是表示圖I所示的工業(yè)用機器人的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖5是表示圖4所示的第一減速器及其周邊部分的結(jié)構(gòu)的放大剖視圖。圖6是表示圖4所示的第二減速器及其周邊部分的結(jié)構(gòu)的放大剖視圖。圖7是圖4的F部的放大圖。圖8是表示圖7所示的第一手部驅(qū)動用電動機及其周邊部分的結(jié)構(gòu)的放大剖視圖。圖9是表示圖7所示的第二手部驅(qū)動用電動機及其周邊部分的結(jié)構(gòu)的放大剖視圖。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。(工業(yè)用機器人的概略結(jié)構(gòu))圖I是本發(fā)明實施方式的工業(yè)用機器人I的示意側(cè)視圖。圖2是從圖I的E — E方向表示工業(yè)用機器人I的示意俯視圖。圖3是使用圖I所示的工業(yè)用機器人I的半導(dǎo)體制造系統(tǒng)16的示意俯視圖。在圖2中，省略了手部7、8的圖示。本實施方式的工業(yè)用機器人I是用于搬運半導(dǎo)體晶片2 (參照圖3)的多關(guān)節(jié)型機器人。如圖I所示，該工業(yè)用機器人I包括主體部3 ;以能轉(zhuǎn)動的方式安裝于主體部3的第一臂4 ;以能轉(zhuǎn)動的方式安裝于第一臂4的第二臂5 ;以能轉(zhuǎn)動的方式安裝于第二臂5的第三臂6 ;以及以能轉(zhuǎn)動的方式安裝于第三臂6的手部7、8。在以下說明中，將工業(yè)用機器人I設(shè)為“機器人1”，將半導(dǎo)體晶片2設(shè)為“晶片2”。 另外，機器人I包括使第一臂4及第二臂5轉(zhuǎn)動以使由第一臂4和第二臂5構(gòu)成的臂部9伸縮的臂部驅(qū)動機構(gòu)11 ;驅(qū)動第三臂6旋轉(zhuǎn)的第三臂驅(qū)動機構(gòu)12 ;驅(qū)動手部7旋轉(zhuǎn)的手部驅(qū)動機構(gòu)13 ;以及驅(qū)動手部8旋轉(zhuǎn)的手部驅(qū)動機構(gòu)14。如圖3所示，機器人I是例如組裝到半導(dǎo)體制造系統(tǒng)16而被使用的。具體而言，機器人I配置于半導(dǎo)體制造系統(tǒng)16的入口，將收納于盒子17的晶片2取出，并將晶片2收納于處理裝置18中。主體部3形成為圓筒狀。在主體部3的內(nèi)部收納有使第一臂4升降的升降機構(gòu)(未圖示)。第一臂4、第二臂5及第三臂6形成為中空狀。第一臂4的基端側(cè)以能轉(zhuǎn)動的方式安裝于主體部3。第二臂5的基端側(cè)以能轉(zhuǎn)動的方式安裝于第一臂4的前端側(cè)。第三臂6的基端側(cè)以能轉(zhuǎn)動的方式安裝于第二臂5的前端側(cè)。在本實施方式中，在上下方向上，從下側(cè)起依次配置主體部3、第一臂4、第二臂5和第三臂6。如圖3所示，手部7的從上下方向觀察時的形狀呈大致Y形狀，在呈雙叉狀的手部7的前端部可裝設(shè)晶片2。手部8形成為與手部7相同的形狀，在呈雙叉狀的手部8的前端部可裝設(shè)晶片2。手部7、8的基端側(cè)以能旋轉(zhuǎn)的方式安裝于第三臂6的前端側(cè)。手部7、8被配置成在上下方向上重疊。具體而言，手部7配置于上側(cè)，手部8配置于下側(cè)。另外，手部7、8配置于比第三臂6更靠上側(cè)的部位。在本實施方式中，例如，手部7為第一手部，手部8為第二手部。另外，在本實施方式中，由第三臂6和手部7、8構(gòu)成基端側(cè)以能旋轉(zhuǎn)的方式安裝于第二臂5的前端側(cè)的前端側(cè)動作部。在圖3中，省略了手部8的圖示。另外，當本實施方式的機器人I進行動作時，手部7和手部8可能會在上下方向上重疊，但在大部分情況下，手部7和手部8都不會在上下方向上重疊。例如，如圖3的雙點劃線所示，當手部7進入盒子7中時，手部8朝主體部3側(cè)旋轉(zhuǎn)而未進入盒子7中。此時的手部8相對于手部7的旋轉(zhuǎn)角度例如為120° 150°。(臂部驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu))圖4是表示圖I所示的工業(yè)用機器人I的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖5是表示圖4所示的第一減速器21及其周邊部分的結(jié)構(gòu)的放大剖視圖。圖6是表示圖4所示的第二減速器22及其周邊部分的結(jié)構(gòu)的放大剖視圖。臂部驅(qū)動機構(gòu)11包括作為驅(qū)動源的第一驅(qū)動用電動機20 ;用于將第一驅(qū)動用電動機20的動力減小并傳遞至第一臂4的第一減速器21 ;用于將第一驅(qū)動用電動機20的動力減小并傳遞至第二臂5的第二減速器22 ；以及將第一減速器21與第二減速器22連接的連接機構(gòu)23。第一驅(qū)動用電動機20配置于主體部3的內(nèi)部。在該第一驅(qū)動用電動機20的輸出軸上固定有帶輪24。第一減速器21構(gòu)成將主體部3與第一臂4連接的第一關(guān)節(jié)部。該第一減速器21例如是波動齒輪裝置即諧波減速器(〃一*二 7 K 7 7'';注冊商標)，如圖5所示，由波發(fā)生器25、剛輪26、柔輪27構(gòu)成。柔輪27固定于主體部3。剛輪26固定于第一臂4的基端側(cè)。在波發(fā)生器25的下端固定有帶輪28。在該帶輪28和固定于第一驅(qū)動用電動機20的輸出軸的帶輪24上架設(shè)有傳動帶29。在第一臂4的基端側(cè)固定有中空軸30，該中空軸30被配置成穿過第一減速器21的中心。波發(fā)生器25以能旋轉(zhuǎn)的方式配置于中空軸30的外周側(cè)。在本實施方式中，利用 中空軸30的內(nèi)周側(cè)來拉繞布置規(guī)定的配線。第二減速器22構(gòu)成將第一臂4與第二臂5連接的第二關(guān)節(jié)部。該第二減速器22是與第一減速器21相同形狀的諧波減速器(〃一*二'> F 7 7';注冊商標)，如圖6所示，由波發(fā)生器32、剛輪33、柔輪34構(gòu)成。柔輪34固定于第二臂5的基端側(cè)。剛輪33固定于第一臂4的前端側(cè)。在第一臂4的前端側(cè)固定有中空軸35，該中空軸35被配置成穿過第二減速器22的中心。波發(fā)生器32以能旋轉(zhuǎn)的方式配置于中空軸35的外周側(cè)。在本實施方式中，利用中空軸35的內(nèi)周側(cè)來拉繞布置規(guī)定的配線。連接機構(gòu)23包括固定于波發(fā)生器25上端的帶輪36 ;固定于波發(fā)生器32下端的帶輪37 ；以及架設(shè)于帶輪36、37的傳動帶38。帶輪36、37及傳動帶38配置于第一臂4的內(nèi)部。如上所述，第一驅(qū)動用電動機20的輸出軸通過傳動帶29而與固定于波發(fā)生器25下端的帶輪28連接,本實施方式的波發(fā)生器25是第一減速器21的輸入軸即第一輸入軸。另外，第一驅(qū)動用電動機20的輸出軸通過波發(fā)生器25、傳動帶29、38及帶輪28、36、37而與波發(fā)生器32連接，本實施方式的波發(fā)生器32是第二減速器22的輸入軸即第二輸入軸。此夕卜，帶輪36是固定于第一輸入軸即波發(fā)生器25的第一帶輪，帶輪37是固定于第二輸入軸即波發(fā)生器32的第二帶輪。在本實施方式中，雖然第一減速器21和第二減速器22是相同形狀的減速器，但其減速比不同。另外，在本實施方式中，第一減速器21的減速比、第二減速器22的減速比及帶輪36的直徑與帶輪37的直徑之比被設(shè)定成使構(gòu)成將第二臂5與第三臂6連接的第三關(guān)節(jié)部的后述第三減速器41的中心的移動軌跡呈直線狀。即，在考慮了第一減速器21及第二減速器22的減速比之后，連接機構(gòu)23以規(guī)定的速度比將波發(fā)生器25、32連接，以使第三減速器41的中心的移動軌跡呈直線狀。具體而言，設(shè)定帶輪36的直徑與帶輪37的直徑之t匕，以在從上下方向觀察時使臂部9伸縮時的第三減速器41的中心的移動軌跡形成為穿過第一減速器21的中心的直線L (參照圖2、圖3)。(第三臂驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu))圖7是圖4的F部的放大圖。第三臂部驅(qū)動機構(gòu)12包括作為驅(qū)動源的第二驅(qū)動用電動機40 ;以及用于將第二驅(qū)動用電動機40的動力減小并傳遞至第三臂6的第三減速器41。第二驅(qū)動用電動機40安裝于第二臂5的前端側(cè)。具體而言，第二驅(qū)動用電動機40固定于第二臂5的比配置有第三減速器41的部位更靠前端側(cè)的部位。第二驅(qū)動用電動機40固定于第二臂5的前端側(cè)，如圖4所示，第二驅(qū)動用電動機40的主體朝比第二臂5的下表面更靠第一臂4側(cè)(即下側(cè))的部位突出。在第二驅(qū)動用電動機40的輸出軸上固定有帶輪42。朝比第二臂5的下表面更靠下側(cè)的部位突出的第二驅(qū)動用電動機40的主體部分被蓋覆蓋住。另外，第二驅(qū)動用電動機40固定于第二臂5的前端側(cè)，以當臂部9收縮時(圖2、圖4等所示的狀態(tài)時)，第二驅(qū)動用電動機40的主體配置于第一臂4的基端側(cè)的側(cè)方而不與第一臂4干涉。另外，如圖2所示，以臂部9收縮時第二驅(qū)動用電動機40不會朝主體部3外周面的徑向外側(cè)露出的方式，將第二驅(qū)動用電動機40固定于第二臂5的前端側(cè)。第三減速器41構(gòu)成將第二臂5與第三臂6連接的第三關(guān)節(jié)部。該第三減速器41 是諧波減速器(^ 一 二 K 7 7';注冊商標)，如圖7所示，由波發(fā)生器45、剛輪46、柔輪47構(gòu)成。柔輪47固定于第三臂6。剛輪46固定于第二臂5的前端側(cè)。在波發(fā)生器45的下端固定有帶輪48。在該帶輪48和固定于第二驅(qū)動用電動機40的輸出軸的帶輪42上架設(shè)有傳動帶49。這樣,第二驅(qū)動用電動機40的輸出軸通過傳動帶49而與帶輪48連接，本實施方式的波發(fā)生器45是第三減速器41的輸入軸即第三輸入軸。在第二臂5的前端側(cè)固定有作為第二中空軸的中空軸50，該中空軸35被配置成穿過第三減速器41的中心。波發(fā)生器45以能旋轉(zhuǎn)的方式配置于中空軸50的外周側(cè)。在本實施方式中，利用中空軸50的內(nèi)周側(cè)來拉繞布置規(guī)定的配線。(手部驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu))圖8是表示圖7所示的手部驅(qū)動用電動機52及其周邊部分的結(jié)構(gòu)的放大剖視圖。圖9是表示圖7所示的手部驅(qū)動用電動機58及其周邊部分的結(jié)構(gòu)的放大剖視圖。手部驅(qū)動機構(gòu)13包括作為驅(qū)動源的手部驅(qū)動用電動機52 ;用于將手部驅(qū)動用電動機52的動力減小并傳遞至手部7的手部用減速器53 ;安裝于手部用減速器53的帶輪54 ；安裝于手部7的帶輪55 ;以及架設(shè)于帶輪54、55的傳動帶56。如圖7所示，手部驅(qū)動用電動機52、手部用減速器53、帶輪54、55及傳動帶56配置于第三臂6的內(nèi)部。手部驅(qū)動機構(gòu)14與手部驅(qū)動機構(gòu)13相同，其包括作為驅(qū)動源的手部驅(qū)動用電動機58 ;用于將手部驅(qū)動用電動機58的動力減小并傳遞至手部8的手部用減速器59 ;安裝于手部用減速器59的帶輪60 ;安裝于手部8的帶輪61 ；以及架設(shè)于帶輪60、61的傳動帶62。如圖7所示，手部驅(qū)動用電動機58、手部用減速器59、帶輪60、61及傳動帶62配置于第三臂6的內(nèi)部。手部驅(qū)動用電動機52、58是相同的電動機。該手部驅(qū)動用電動機52、58被配置成從上下方向觀察時相對于第三減速器41的中心軸呈點對稱。在本實施方式中，手部驅(qū)動用電動機52固定于比第三減速器41的中心軸更靠第三臂6的前端側(cè)的部位，手部驅(qū)動用電動機58固定于比第三減速器41的中心軸更靠第三臂6的基端側(cè)的部位。另外，手部驅(qū)動用電動機52、58被配置在大致相同的高度。手部用減速器53是諧波減速器(一 二 々K 7 4 7' ;注冊商標)，如圖8所示，由波發(fā)生器65、剛輪66、柔輪67構(gòu)成。在柔輪67上固定有帶輪54。剛輪66固定于第三臂6。波發(fā)生器65固定于手部驅(qū)動用電動機52的輸出軸。在本實施方式中,手部用減速器53的厚度為與手部驅(qū)動用電動機52的輸出軸的長度大致相同的程度，手部用減速器53被配置成將手部驅(qū)動用電動機52的輸出軸的外周面覆蓋。手部用減速器59是與手部用減速器53相同(相同形狀)的諧波減速器(〃一*二、”卜''9 4 7';注冊商標)，如圖9所示，由波發(fā)生器69、剛輪70、柔輪71構(gòu)成。在柔輪71上固定有帶輪60。剛輪70固定于第三臂6。波發(fā)生器69固定于手部驅(qū)動用電動機58的輸出軸。在本實施方式中，手部用減速器59的厚度為與手部驅(qū)動用電動機58的輸出軸的長度大致相同的程度，手部用減速器59被配置成將手部驅(qū)動用電動機58的輸出軸的外周面覆蓋。另外，在本實施方式中，手部用減速器53、59被配置在大致相同的高度。帶輪54形成為大致圓筒狀。如圖8所示，帶輪54的上端固定于柔輪67的下端，帶輪54將手部驅(qū)動用電動機52的主體52a上端側(cè)的一部分外周面覆蓋。在帶輪54的側(cè)面的下端側(cè)形成有與傳動帶56卡合的卡合部54a。

帶輪60形成為上下方向的長度比帶輪54的上下方向的長度短的大致圓筒狀。如圖9所示，帶輪60的上端固定于柔輪71的下端，帶輪60將手部驅(qū)動用電動機58的主體58a上端側(cè)的一部分外周面覆蓋。在帶輪60的側(cè)面形成有與傳動帶62卡合的卡合部60a。如圖7所示，帶輪55固定于中空軸73的下端側(cè)，該中空軸73固定于手部7的基端偵U。即，帶輪55通過中空軸73固定于手部7。帶輪61固定于中空軸74的下端，該中空軸74固定于手部8的基端側(cè)。即，帶輪61通過中空軸74固定于手部8。中空軸74被配置成與中空軸73呈同心狀，以將中空軸73的外周面覆蓋，帶輪55、61被配置成在上下方向上重疊。在本實施方式中，手部55配置于下側(cè)，手部61配置于上側(cè)。另外，由于帶輪55、61被配置成在上下方向上重疊，因此帶輪54的卡合部54a和帶輪60的卡合部60a配置于在上下方向上錯開的位置。在本實施方式中，卡合部54a配置于下側(cè)，卡合部60a配置于上側(cè)。在本實施方式中，帶輪54、60是安裝于手部用減速器53、59的手部用帶輪。另外，手部驅(qū)動機構(gòu)13是驅(qū)動第一手部即手部7旋轉(zhuǎn)的第一手部驅(qū)動機構(gòu)，手部驅(qū)動機構(gòu)14是驅(qū)動第二手部即手部8旋轉(zhuǎn)的第二手部驅(qū)動機構(gòu)。此外，手部驅(qū)動用電動機52是第一手部驅(qū)動用電動機，手部驅(qū)動用電動機58是第二手部驅(qū)動用電動機，手部用減速器53是第一手部用減速器，手部用減速器59是第二手部用減速器，帶輪54是第一手部用帶輪，帶輪60是第二手部用帶輪。(工業(yè)用機器人的概略動作)在如上構(gòu)成的機器人I中，當?shù)谝或?qū)動用電動機20驅(qū)動時，如圖3所示，臂部9以使第三減速器41的中心在直線L上移動的方式伸縮。另外，當?shù)诙?qū)動用電動機40驅(qū)動時，第三臂6以第三減速器41為中心相對于臂部9作相對旋轉(zhuǎn)。此外，當手部驅(qū)動用電動機52驅(qū)動時，手部7以中空軸73為中心相對于第三臂6作相對旋轉(zhuǎn)，當手部驅(qū)動用電動機58驅(qū)動時，手部8以中空軸74為中心相對于第三臂6作相對旋轉(zhuǎn)。通過將以上動作組合，機器人I可將收納于盒子17的晶片2取出，并將晶片2收納于處理裝置18中。當機器人I搬運晶片2時，利用配置于主體部3內(nèi)部的升降機構(gòu)，根據(jù)需要使臂部9、第三臂6及手部7、8升降。(本實施方式的主要效果)
如上所述，在本實施方式中，第二驅(qū)動用電動機40安裝于第二臂5的比配置有第三減速器41的部位更靠前端側(cè)的部位，且以朝第一臂4側(cè)突出的方式安裝于第二臂5。因此，與在第二臂5的第二減速器22與第三減速器41之間內(nèi)置第二驅(qū)動用電動機40的情況比較，能使第二臂5變薄。另外，在本實施方式中，帶輪54以將手部驅(qū)動用電動機52的主體52a上端側(cè)的一部分外周面覆蓋的方式固定于手部用減速器53，帶輪60以將手部驅(qū)動用電動機58的主體58a上端側(cè)的一部分外周面覆蓋的方式固定于手部用減速器59。此外，在本實施方式中，厚度為與手部驅(qū)動用電動機52的輸出軸的長度大致相同程度的手部用減速器53被配置成將手部驅(qū)動用電動機52的輸出軸的外周面覆蓋，厚度為與手部驅(qū)動用電動機58的輸出軸的長度大致相同程度的手部用減速器59被配置成將手部驅(qū)動用電動機58的輸出軸的外周面覆蓋。因此，即便在手部驅(qū)動用電動機52、58的輸出軸固定有手部用減速器53、59，且在手部用減速器53、59上固定有帶輪54、60的情況下，也能降低手部驅(qū)動機構(gòu)13、14的高度而使第三臂6變薄。特別地，在本實施方式中，帶輪54的形狀與帶輪60的形狀不同，因此，盡管手部驅(qū) 動用電動機52、58被配置在大致相同的高度上，手部用減速器53、59被配置在大致相同的高度上，也可將帶輪54的卡合部54a和帶輪60的卡合部60a配置于在上下方向上錯開的位置。因此，即便機器人I包括兩個手部7、8，也能使第三臂6變薄。這樣，在本實施方式中，能使第二臂5及第三臂6變薄。因此，在本實施方式中，能降低到手部7、8的上表面為止的高度，并降低機器人I的工作線高度。在本實施方式中，第一減速器21的輸入軸即波發(fā)生器25與第二減速器22的輸入軸即波發(fā)生器32被連接機構(gòu)23連接。因此，能降低施加于連接機構(gòu)23的負載。因此，能使配置于第一臂4內(nèi)部的連接機構(gòu)23小型化，從而能使第一臂4小型化。另外，在本實施方式中，由于能使第一臂4小型化，因此即便第二驅(qū)動用電動機40以其主體朝比第二臂5的下表面更靠第一臂4側(cè)的部位突出的方式固定于第二臂5的前端偵牝也能以不使第二臂5大型化的方式防止臂部9收縮時的第二驅(qū)動用電動機40的主體與第一臂4的干涉。即，在本實施方式中，即便第二驅(qū)動用電動機40以朝第一臂4側(cè)突出的方式安裝于第二臂5，也能防止臂部9伸縮時的第二驅(qū)動用電動機40的主體與第一臂4的干涉，并能使第二臂5小型化。這樣，在本實施方式中，能使第一臂4及第二臂5小型化。另外，在本實施方式中，如上所述，能使第二臂5及第三臂6變薄。因此，在本實施方式中，能使機器人I小型化。在本實施方式中，第一減速器21構(gòu)成將主體部3與第一臂4連接的第一關(guān)節(jié)部，第二減速器22構(gòu)成將第一臂4與第二臂5連接的第二關(guān)節(jié)部，第三減速器41構(gòu)成將第二臂5與第三臂6連接的第三關(guān)節(jié)部。因此，能提高第一關(guān)節(jié)部、第二關(guān)節(jié)部及第三關(guān)節(jié)部的剛度。在本實施方式中，利用以穿過第一減速器21中心的方式配置的中空軸30、以穿過第二減速器22中心的方式配置的中空軸35及以穿過第三減速器41中心的方式配置的中空軸50的內(nèi)周側(cè)來拉繞布置規(guī)定的配線。因此，即便在第一關(guān)節(jié)部、第二關(guān)節(jié)部及第三關(guān)節(jié)部由減速器構(gòu)成的情況下，也無需在第一關(guān)節(jié)部、第二關(guān)節(jié)部及第三關(guān)節(jié)部中于減速器的外周側(cè)拉繞布置配線。因此，在本實施方式中，能減小第一關(guān)節(jié)部、第二關(guān)節(jié)部及第三關(guān)節(jié)部的直徑，并能使機器人I小型化。(其它實施方式)上述實施方式是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中的一例，但本發(fā)明并不限定于此，能在不改變本發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)進行各種變形實施。在上述實施方式中,第一減速器21的柔輪27固定于主體部3,剛輪26固定于第一臂4的基端側(cè)，并且，第二減速器22的柔輪34固定于第二臂5的基端側(cè)，剛輪33固定于第一臂4的前端側(cè)。除此之外，例如，也可將剛輪26固定于主體部3，將柔輪27固定于第一臂4的基端側(cè)，并且，將剛輪33固定于第二臂5的基端側(cè)，將柔輪34固定于第一臂4的前端側(cè)。即，第一減速器21及第二減速器22也可被上下翻轉(zhuǎn)地配置。在該情況下，設(shè)定帶輪36的直徑與帶輪37的直徑之比，以使第三減速器41的中心的移動軌跡呈直線狀。此外，第三減速器41也可被上下翻轉(zhuǎn)地配置。在上述實施方式中，第一減速器21、第二減速器22及第三減速器41是諧波減速器 (/、一*二7 ^ F 7 7';注冊商標)，但第一減速器21、第二減速器22和/或第三減速器41也可以是諧波減速器(〃一* 二 〃々F' 9 4 7';注冊商標)以外的中空結(jié)構(gòu)的齒輪裝置。例如，第一減速器21、第二減速器22和/或第三減速器41既可以是擺線減速器(寸4 ^ 口減速機；注冊商標)，也可以是RVOtotor Vector :轉(zhuǎn)子矢量)減速器或行星齒輪減速器等。另外，第一減速器21、第二減速器22和/或第三減速器41也可以是包括第一雙曲線齒輪和與第一雙曲線齒輪嚙合的第二雙曲線齒輪的減速器。此外，第一減速器21、第二減速器22和/或第三減速器41也可以不是中空結(jié)構(gòu)。在上述實施方式中，連接機構(gòu)23由帶輪36、37和傳動帶38構(gòu)成。除此之外，例如，連接機構(gòu)23也可由齒輪系構(gòu)成。另外，連接機構(gòu)23還可由鏈輪和鏈條構(gòu)成。在上述實施方式中，由第三臂6和手部7、8構(gòu)成基端側(cè)以能旋轉(zhuǎn)的方式安裝于第二臂5的前端側(cè)的前端側(cè)動作部。除此之外，例如，也可由手部7、8構(gòu)成前端側(cè)動作部。另夕卜，還可由規(guī)定的末端執(zhí)行器構(gòu)成前端側(cè)動作部。在上述實施方式中，利用第三減速器41將第二驅(qū)動用電動機40的動力減小并傳遞至第三臂6。除此之外，例如，也可利用帶輪和傳動帶或者利用鏈輪和鏈條將第二驅(qū)動用電動機40的動力減小并傳遞至第三臂6，以代替第三減速器41。在上述實施方式中，在第三臂6的前端側(cè)安裝有兩個手部7、8，但也可在第三臂6的前端側(cè)安裝一個手部。另外，在上述實施方式中，機器人I是用于搬運半導(dǎo)體晶片2的機器人，但機器人I既可以是搬運液晶用的玻璃基板等其它搬運對象物的搬運用機器人，也可以是組裝用機器人等搬運用機器人以外的工業(yè)用機器人。在上述實施方式中，手部7、8從上下方向觀察時的形狀為大致Y形狀，但手部7、8也可形成為其它形狀。另外，在上述實施方式中，手部7、8形成為相同形狀，但手部7、8也可以不是相同的形狀。(符號說明)I機器人(工業(yè)用機器人)3主體部4 第一臂5 第二臂
6第三臂(前端側(cè)動作部的一部分)7手部(第一手部、前端側(cè)動作部的一部分)8手部(第二手部、前端側(cè)動作部的一部分)13手部驅(qū)動機構(gòu)(第一手部驅(qū)動機構(gòu))14手部驅(qū)動機構(gòu)(第二手部驅(qū)動機構(gòu))20第一驅(qū)動用電動機21第一減速器(第一關(guān)節(jié)部)22第二減速器(第二關(guān)節(jié)部)

23連接機構(gòu)25波發(fā)生器(第一輸入軸)30、35 中空軸32波發(fā)生器(第二輸入軸)36帶輪(第一帶輪)37帶輪(第二帶輪)38傳動帶40第二驅(qū)動用電動機41第三減速器(第三關(guān)節(jié)部)45波發(fā)生器(第三輸入軸)50中空軸(第二中空軸)52手部驅(qū)動用電動機(第一手部驅(qū)動用電動機)53手部用減速器(第一手部用減速器)54帶輪(手部用帶輪、第一手部用帶輪)58手部驅(qū)動用電動機(第二手部驅(qū)動用電動機)59手部用減速器(第二手部用減速器)60帶輪(手部用帶輪、第二手部用帶輪)
權(quán)利要求
1.一種エ業(yè)用機器人，其特征在于，包括 主體部； 第一臂，該第一臂的基端側(cè)以能轉(zhuǎn)動的方式安裝于所述主體部； 第二臂，該第二臂的基端側(cè)以能轉(zhuǎn)動的方式安裝于所述第一臂的前端側(cè)； 前端側(cè)動作部，該前端側(cè)動作部的基端側(cè)以能旋轉(zhuǎn)的方式安裝于所述第二臂的前端側(cè)； 第一減速器，該第一減速器構(gòu)成將所述主體部與所述第一臂連接的第一關(guān)節(jié)部； 第二減速器，該第二減速器構(gòu)成將所述第一臂與所述第二臂連接的第二關(guān)節(jié)部； 第三關(guān)節(jié)部，該第三關(guān)節(jié)部將所述第二臂與所述前端側(cè)動作部連接； 連接機構(gòu)，該連接機構(gòu)將所述第一減速器的輸入軸即第一輸入軸與所述第二減速器的輸入軸即第二輸入軸連接，并配置于所述第一臂的內(nèi)部； 第一驅(qū)動用電動機，該第一驅(qū)動用電動機與所述第一輸入軸連接；以及 第二驅(qū)動用電動機，該第二驅(qū)動用電動機驅(qū)動所述前端側(cè)動作部旋轉(zhuǎn)， 所述第一減速器的減速比及所述第二減速器的減速比被設(shè)定成使所述第三關(guān)節(jié)部的移動軌跡為直線狀，并且，所述連接機構(gòu)以規(guī)定的速度比將所述第一輸入軸與所述第二輸入軸連接， 所述第二驅(qū)動用電動機安裝于所述第二臂的比所述第三關(guān)節(jié)部更靠前端側(cè)的部位，且以朝所述第一臂側(cè)突出的方式安裝于所述第二臂。
2.如權(quán)利要求I所述的エ業(yè)用機器人，其特征在干， 所述エ業(yè)用機器人包括以穿過所述第一減速器和/或所述第二減速器的中心的方式配置的中空狀的中空軸， 所述第一輸入軸和/或所述第二輸入軸以能旋轉(zhuǎn)的方式配置于所述中空軸的外周側(cè)。
3.如權(quán)利要求I或2所述的エ業(yè)用機器人，其特征在干， 所述第三關(guān)節(jié)部由第三減速器構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求3所述的エ業(yè)用機器人，其特征在干， 所述エ業(yè)用機器人包括以穿過所述第三減速器的中心的方式配置的中空狀的第二中空軸， 所述第三減速器的輸入軸即第三輸入軸以能旋轉(zhuǎn)的方式配置于所述第二中空軸的外周側(cè)。
5.如權(quán)利要求I至4中任一項所述的エ業(yè)用機器人，其特征在干， 所述連接機構(gòu)包括 第一帶輪，該第一帶輪固定于所述第一輸入軸； 第二帶輪，該第二帶輪固定于所述第二輸入軸；以及 傳動帯，該傳動帶架設(shè)于所述第一帶輪和所述第二帶輪。
6.如權(quán)利要求I至5中任一項所述的エ業(yè)用機器人，其特征在干， 所述前端側(cè)動作部包括 第三臂，該第三臂的基端側(cè)以能旋轉(zhuǎn)的方式安裝于所述第二臂的前端側(cè)； 手部，該手部的基端側(cè)以能旋轉(zhuǎn)的方式安裝于所述第三臂的前端側(cè)；以及 手部驅(qū)動機構(gòu)，該手部驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動所述手部旋轉(zhuǎn)，所述手部驅(qū)動機構(gòu)包括 手部驅(qū)動用電動機； 手部用減速器，該手部用減速器安裝于所述手部驅(qū)動用電動機的輸出軸；以及 手部用帶輪，該手部用帶輪安裝于所述手部用減速器， 所述手部用帶輪形成為大致筒狀，并以將所述手部驅(qū)動用電動機的主體的一部分外周面覆蓋的方式安裝于所述手部用減速器。
7.如權(quán)利要求6所述的エ業(yè)用機器人，其特征在干， 所述手部用減速器以將所述手部驅(qū)動用電動機的輸出軸的外周面覆蓋的方式安裝于所述手部驅(qū)動用電動機的輸出軸。
8.如權(quán)利要求6或7所述的エ業(yè)用機器人，其特征在干， 所述前端側(cè)動作部包括以在上下方向上重疊的方式配置的第一手部和第二手部來作為所述手部，并包括驅(qū)動所述第一手部旋轉(zhuǎn)的第一手部驅(qū)動機構(gòu)和驅(qū)動所述第二手部旋轉(zhuǎn)的第二手部驅(qū)動機構(gòu)來作為所述手部驅(qū)動機構(gòu)， 所述第一手部驅(qū)動機構(gòu)包括 作為所述手部驅(qū)動用電動機的第一手部驅(qū)動用電動機； 作為所述手部用減速器的第一手部用減速器；以及 作為所述手部用帶輪的第一手部用帶輪， 所述第二手部驅(qū)動機構(gòu)包括 作為所述手部驅(qū)動用電動機的第二手部驅(qū)動用電動機； 作為所述手部用減速器的第二手部用減速器；以及 作為所述手部用帶輪的第二手部用帶輪， 所述第一手部驅(qū)動用電動機和所述第二手部驅(qū)動用電動機被配置在大致相同的高度， 所述第一手部用減速器和所述第二手部用減速器被配置在大致相同的高度， 所述第一手部用帶輪和所述第二手部用帶輪配置于在上下方向上錯開的位置。
全文摘要
工業(yè)用機器人(1)包括主體部(3)；第一臂(4)；第二臂(5)；第三臂(6)；將主體部(3)與第一臂(4)連接的第一減速器(21)；將第一臂(4)與第二臂(5)連接的第二減速器(22)；將第一減速器(21)的輸入軸(25)與第二減速器(22)的輸入軸(32)連接的連接機構(gòu)(23)；以及驅(qū)動第三臂(6)旋轉(zhuǎn)的第二驅(qū)動用電動機(40)。第一減速器(21)的減速比及第二減速器(22)的減速比被設(shè)定成使將第二臂(5)與第三臂(6)連接的第三關(guān)節(jié)部的移動軌跡為直線狀，并且，連接機構(gòu)(23)以規(guī)定的速度比將輸入軸(25)與輸入軸(32)連接。另外，第二驅(qū)動用電動機(40)安裝于第二臂(5)的比第三關(guān)節(jié)部更靠前端側(cè)的部位，且以朝第一臂(4)側(cè)突出的方式安裝于第二臂(5)。
文檔編號B25J9/06GK102686368SQ201180005116
公開日2012年9月19日 申請日期2011年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月28日
發(fā)明者北原康行, 改野重幸 申請人:日本電產(chǎn)三協(xié)株式會社