本發(fā)明涉及一種包含具有共通的旋轉(zhuǎn)軸線的上側(cè)手及下側(cè)手的機(jī)械手的手腕構(gòu)造，尤其是涉及一種具備引繞于機(jī)械手的線束的處理機(jī)構(gòu)的機(jī)械手的手腕構(gòu)造。

背景技術(shù)：

一般來說，機(jī)械手在其內(nèi)部引入有電氣配線或空氣配管等線束(專利文獻(xiàn)1)。在單一手的情況下，能夠?qū)⒕€束從上端連接于機(jī)械手的筒狀的手腕軸的上端開口引入到手內(nèi)部。

另一方面，在具有上側(cè)手及下側(cè)手的雙手的情況下，由于兩手的手腕軸成為雙重管構(gòu)造，因此利用像單一手的情況那樣的簡單構(gòu)造無法引繞線束。

圖7及圖8示出以往的雙手50的手腕構(gòu)造的一例。雙手50具備上側(cè)手51及下側(cè)手52，上端連接于上側(cè)手51的筒狀的內(nèi)側(cè)手腕軸53與上端連接于下側(cè)手52的筒狀的外側(cè)手腕軸54成為雙重管構(gòu)造。

如此，在雙手50中，由于手腕軸成為雙重管構(gòu)造，所以向上側(cè)手51引入線束55能夠與單一手同樣地進(jìn)行，但向下側(cè)手52引入線束56必須經(jīng)由形成于內(nèi)側(cè)手腕軸53的開口部57而進(jìn)行。

如圖9所示，開口部57形成于內(nèi)側(cè)手腕軸53的長度方向的中途。因此，內(nèi)側(cè)手腕軸53成為將上側(cè)的部分53A與下側(cè)的部分53B隔著開口部57而利用開口部形成后留下的連結(jié)部53C連結(jié)的構(gòu)造。

此外，在圖7及圖8所示的例子中，引入到下側(cè)手52的線束56穿過固定于下側(cè)手52內(nèi)部的底面的線束保護(hù)管58中而延伸到手前端側(cè)。

在所述以往的雙手50中，如圖10所示，在上側(cè)手51與下側(cè)手52相對旋轉(zhuǎn)時，內(nèi)側(cè)手腕軸53的開口部57的緣部抵接于線束保護(hù)管58。由此，防止了開口部57的緣部抵接于線束56而使線束56斷線。

背景技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利特開2005-246532號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

[發(fā)明要解決的問題]

然而，如上所述，由于線束保護(hù)管58固定于下側(cè)手52內(nèi)部的底面，所以在內(nèi)側(cè)手腕軸53的開口部57的緣部抵接于線束保護(hù)管58時，無法進(jìn)行兩手51、52的相對旋轉(zhuǎn)動作。

如此，在以往的雙手50中，由于將兩手51、52的相對旋轉(zhuǎn)范圍限定為到內(nèi)側(cè)手腕軸53的開口部57的緣部抵接于線束保護(hù)管58為止的范圍，所以無法將兩手51、52的相對旋轉(zhuǎn)角度設(shè)為180°或其以上。

如果限定了兩手51、52的相對旋轉(zhuǎn)范圍，那么機(jī)械的動作的自由度受到限制，因此在例如僅使用其中一只手使機(jī)械動作的情況下，有不得不執(zhí)行復(fù)雜的動作模式的問題。

本發(fā)明是鑒于所述背景技術(shù)的問題點研究而成的，目的在于提供一種能夠?qū)⑸蟼?cè)手及下側(cè)手的相對旋轉(zhuǎn)角度比以往擴(kuò)大的機(jī)械手的手腕構(gòu)造。

[解決問題的技術(shù)手段]

為了解決所述問題，第1形態(tài)的本發(fā)明是一種機(jī)械手的手腕構(gòu)造，包含具有共通的旋轉(zhuǎn)軸線的上側(cè)手及下側(cè)手，其特征在于具備：中空的外側(cè)手腕軸，沿著所述共通的旋轉(zhuǎn)軸線而延伸設(shè)置，且上端連接于所述下側(cè)手；中空的內(nèi)側(cè)手腕軸，沿著所述共通的旋轉(zhuǎn)軸線穿過所述外側(cè)手腕軸的內(nèi)部而延伸設(shè)置且上端連接于所述上側(cè)手，且具有以在所述下側(cè)手的內(nèi)部開口的方式形成的開口部；以及線束處理機(jī)構(gòu)，用以將從所述內(nèi)側(cè)手腕軸的內(nèi)部經(jīng)由所述開口部而延伸設(shè)置到所述下側(cè)手的內(nèi)部的線束支撐為能夠獨(dú)立于所述內(nèi)側(cè)手腕軸及所述下側(cè)手的每一者地移動。

第2形態(tài)的本發(fā)明是根據(jù)第1形態(tài)的本發(fā)明，其特征在于：所述線束處理機(jī)構(gòu)具有可動支撐部件，所述可動支撐部件能夠獨(dú)立于所述內(nèi)側(cè)手腕軸地繞所述共通的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。

第3形態(tài)的本發(fā)明是根據(jù)第2形態(tài)的本發(fā)明，其特征在于所述可動支撐部件具有：環(huán)狀的主體部，配置于所述內(nèi)側(cè)手腕軸的內(nèi)部；以及線束支撐部，為了支撐插通于所述環(huán)狀的主體部且延伸設(shè)置到所述下側(cè)手的內(nèi)部的所述線束，而設(shè)置于所述環(huán)狀的主體部。

第4形態(tài)的本發(fā)明是根據(jù)第3形態(tài)的本發(fā)明，其特征在于所述線束處理機(jī)構(gòu)是以如下方式構(gòu)成：通過伴隨著所述上側(cè)手及所述下側(cè)手的相對旋轉(zhuǎn)動作，將所述內(nèi)側(cè)手腕軸的所述開口部的緣部按壓到所述線束支撐部，而使所述線束支撐部與所述環(huán)狀的主體部一起繞所述共通的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。

第5形態(tài)的本發(fā)明是根據(jù)第3或第4形態(tài)的本發(fā)明，其特征在于：所述環(huán)狀的主體部利用配置于所述內(nèi)側(cè)手腕軸的內(nèi)部的軸承部件而被支撐為能夠繞所述共通的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。

第6形態(tài)的本發(fā)明是根據(jù)第3至第5形態(tài)中任一形態(tài)的本發(fā)明，其特征在于所述線束支撐部具有：延伸部，從所述環(huán)狀的主體部沿半徑方向延伸；以及保持部，形成于所述延伸部，且保持所述線束。

第7形態(tài)的本發(fā)明是根據(jù)第1至第6形態(tài)中任一形態(tài)的本發(fā)明，其特征在于：所述上側(cè)手與所述下側(cè)手能夠相對旋轉(zhuǎn)的范圍為180°以上。

第8形態(tài)的本發(fā)明為根據(jù)第1至第7形態(tài)中任一形態(tài)的機(jī)械手的手腕構(gòu)造中的線束處理機(jī)構(gòu)。

另外，在本說明書中，所謂“上(上側(cè))”及“下(下側(cè))”，是沿著兩手的共通的旋轉(zhuǎn)軸線，從下側(cè)手觀察，將上側(cè)手所在的方向稱為“上(上側(cè))”，從上側(cè)手觀察，將下側(cè)手所在的方向稱為“下(下側(cè))”，未必指重力方向上的上下。

[發(fā)明效果]

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種可將上側(cè)手及下側(cè)手的相對旋轉(zhuǎn)角度比以往擴(kuò)大的機(jī)械手的手腕構(gòu)造。

附圖說明

圖1是將本發(fā)明的一實施方式的機(jī)械手的手腕構(gòu)造與機(jī)械手一起表示的縱剖視圖。

圖2是沿著圖1的II-II線的橫剖視圖。

圖3是放大表示圖1所示的機(jī)械手的手腕構(gòu)造的一部分的立體剖面圖。

圖4A是用以說明圖1所示的機(jī)械手的手腕構(gòu)造的線束處理機(jī)構(gòu)的作用的示意圖。

圖4B是用以說明圖1所示的機(jī)械手的手腕構(gòu)造的線束處理機(jī)構(gòu)的作用的其他示意圖。

圖4C是用以說明圖1所示的機(jī)械手的手腕構(gòu)造的線束處理機(jī)構(gòu)的作用的其他示意圖。

圖5是表示在圖1所示的機(jī)械手中上側(cè)手與下側(cè)手的相對旋轉(zhuǎn)角度成為最大的狀態(tài)的示意圖。

圖6是表示在圖1所示的機(jī)械手的手腕構(gòu)造的一變化例中上側(cè)手與下側(cè)手的相對旋轉(zhuǎn)角度成為最大的狀態(tài)的示意圖。

圖7是將以往的機(jī)械手的手腕構(gòu)造與機(jī)械手一起表示的縱剖視圖。

圖8是沿著圖7的XIII-XIII線的橫剖視圖。

圖9是放大表示圖7所示的以往的機(jī)械手的手腕構(gòu)造的一部分的立體圖。

圖10是表示在圖7所示的以往的機(jī)械手中上側(cè)手與下側(cè)手的相對旋轉(zhuǎn)角度成為最大的狀態(tài)的示意圖。

具體實施方式

以下，對本發(fā)明的一實施方式的機(jī)械手的手腕構(gòu)造，參照附圖進(jìn)行說明。

如圖1及圖2所示，本實施方式的機(jī)械手1具備具有共通的旋轉(zhuǎn)軸線L的上側(cè)手2及下側(cè)手3。機(jī)械手1的手腕構(gòu)造具備：中空的內(nèi)側(cè)手腕軸4，上端連接于上側(cè)手2；以及中空的外側(cè)手腕軸5，上端連接于下側(cè)手3。內(nèi)側(cè)手腕軸4插通于外側(cè)手腕軸5的內(nèi)部，兩手腕軸4、5沿著兩手2、3的共通的旋轉(zhuǎn)軸線L而延伸設(shè)置。

上側(cè)手2具備：中空的手基部2A；刀片部件2B，安裝于手基部2A的前端部分；以及邊緣握柄2C，被按壓到載置于刀片部件2B的基板S(例如半導(dǎo)體制造用晶片)的緣部。

同樣地，下側(cè)手3亦具備：中空的手基部3A；刀片部件3B，安裝于手基部3A的前端部分；以及邊緣握柄3C，被按壓到載置于刀片部件3B的基板S的緣部。

在本實施方式中，內(nèi)側(cè)手腕軸4貫通下側(cè)手3的手基部3A而朝上方延伸，內(nèi)側(cè)手腕軸4的上端連接于上側(cè)手2的手基部2A。

在內(nèi)側(cè)手腕軸4的內(nèi)部，插通有上側(cè)手用線束6及下側(cè)手用線束7。所述線束6、7是例如對邊緣握柄2C、3C的驅(qū)動電動機(jī)(未圖示)供給電力的電氣配線。

上側(cè)手用線束6經(jīng)由內(nèi)側(cè)手腕軸4的上端開口而被引入到上側(cè)手2的手基部2A的內(nèi)部。另一方面，下側(cè)手用線束7經(jīng)由以在下側(cè)手3的手基部3A的內(nèi)部開口的方式形成于內(nèi)側(cè)手腕軸4的開口部8從內(nèi)側(cè)手腕軸4的長度方向的中途被引入到下側(cè)手3的手基部3A的內(nèi)部。

如圖1及圖3所示，供下側(cè)手用線束7插通的內(nèi)側(cè)手腕軸4的開口部8形成于內(nèi)側(cè)手腕軸4的長度方向的中途。因此，內(nèi)側(cè)手腕軸4成為將上側(cè)的部分4A與下側(cè)的部分4B隔著開口部8而利用開口部形成后留下的連結(jié)部4C連結(jié)的構(gòu)造。

如圖1至圖3所示，本實施方式的機(jī)械手1的手腕構(gòu)造還具備線束處理機(jī)構(gòu)9，所述線束處理機(jī)構(gòu)9用以支撐從內(nèi)側(cè)手腕軸4的內(nèi)部經(jīng)由開口部8而延伸設(shè)置到下側(cè)手3的內(nèi)部的線束7。所述線束處理機(jī)構(gòu)9將下側(cè)手用線束7支撐為能夠獨(dú)立(浮動)于內(nèi)側(cè)手腕軸4及下側(cè)手3的每一者地移動。

如圖3所示，線束處理機(jī)構(gòu)9具備：環(huán)狀的軸承部件10，配置在形成于內(nèi)側(cè)手腕軸4的內(nèi)周面的階差部；以及可動支撐部件11，利用所述軸承部件10而被支撐為能夠獨(dú)立(浮動)于內(nèi)側(cè)手腕軸4地繞共通的旋轉(zhuǎn)軸線L旋轉(zhuǎn)?？蓜又尾考?1具有：環(huán)狀的主體部12，配置于內(nèi)側(cè)手腕軸4的內(nèi)部；以及線束支撐部13，一體地形成于環(huán)狀的主體部12。

線束支撐部13具有：延伸部13A，從環(huán)狀的主體部12沿半徑方向延伸；以及保持部13B，形成于延伸部13A，且保持線束7。保持部13B由將線束7夾入其間的一對突起部構(gòu)成。插通于環(huán)狀的主體部12且延伸設(shè)置到下側(cè)手3的手基部3A的內(nèi)部的線束7由線束支撐部13的保持部13B保持。

線束支撐部13的延伸部13A以經(jīng)由形成于內(nèi)側(cè)手腕軸4的開口部8延伸到下側(cè)手3的手基部3A的內(nèi)部的方式形成。因此，當(dāng)上側(cè)手2及下側(cè)手3相對旋轉(zhuǎn)時，形成于內(nèi)側(cè)手腕軸4的開口部8的緣部抵接于線束支撐部13的延伸部13A。

此處，由于可動支撐部件11的環(huán)狀的主體部12利用軸承10而被支撐為能夠繞共通的旋轉(zhuǎn)軸線L旋轉(zhuǎn)，所以當(dāng)內(nèi)側(cè)手腕軸4的開口部8的緣部被按壓到線束支撐部13的延伸部13A時，線束支撐部13與環(huán)狀的主體部12一起繞共通的旋轉(zhuǎn)軸線L旋轉(zhuǎn)。

圖4A表示上側(cè)手2與下側(cè)手3朝向相同方向排列的狀態(tài)下的手腕構(gòu)造的狀態(tài)。當(dāng)上側(cè)手2及下側(cè)手3從所述狀態(tài)相對旋轉(zhuǎn)時，如圖4B所示，內(nèi)側(cè)手腕軸4的開口部8的緣部抵接于線束支撐部13的延伸部13A。

當(dāng)從圖4B所示的狀態(tài)進(jìn)一步使兩手2、3相對旋轉(zhuǎn)時，如圖4C所示，線束支撐部13與環(huán)狀的主體部12一起繞共通的旋轉(zhuǎn)軸線L旋轉(zhuǎn)。此處，線束7因其自身的柔性，能夠如圖4C所示變形。在將線束7延伸設(shè)置到下側(cè)手3的內(nèi)部時，使線束7的鋪設(shè)長度預(yù)先留出余裕，而使線束7能夠追隨于線束支撐部13的旋轉(zhuǎn)動作容易地變形。

如從圖4C能夠知曉，由于伴隨著線束支撐部1的旋轉(zhuǎn)動作，線束7以相對較廣的區(qū)間彎曲，所以施加到線束7的形變變少。由此，能夠避免線束7瞬間斷線，此外，還能夠避免長期斷線，從而能夠延長線束7的壽命。

圖5表示在本實施方式的機(jī)械手1中上側(cè)手2與下側(cè)手3的相對旋轉(zhuǎn)角度成為最大的狀態(tài)，而得知與圖10所示的以往的機(jī)械手50相比，在本實施方式中，兩手2、3的最大相對角度擴(kuò)大。

圖6表示所述實施方式的一變化例，在所述例中，將形成于內(nèi)側(cè)手腕軸4的開口部8的圓周方向的尺寸設(shè)為比所述實施方式大。也就是說，內(nèi)側(cè)手腕軸4的連結(jié)部4C的圓周方向的尺寸(寬度)比所述實施方式小。

且，在本例中，可將上側(cè)手2與下側(cè)手3能夠相對旋轉(zhuǎn)的范圍設(shè)為180°或其以上。

如以上所敘述，根據(jù)本實施方式的機(jī)械手1的手腕構(gòu)造，由于將從內(nèi)側(cè)手腕軸4的內(nèi)部經(jīng)由開口部8而延伸設(shè)置到下側(cè)手3的手基部3A的內(nèi)部的線束7，利用線束處理機(jī)構(gòu)9而支撐為獨(dú)立(浮動)于內(nèi)側(cè)手腕軸4及下側(cè)手3的每一者地移動，所以可將上側(cè)手2與下側(cè)手3能夠相對旋轉(zhuǎn)的范圍比以往擴(kuò)大。

通過增大兩手2、3的最大相對角度，機(jī)械手1的動作設(shè)定的自由度變高，能夠不需要在以往的機(jī)械中為必要的復(fù)雜的機(jī)械動作。

此外，在本實施方式的機(jī)械手1的手腕構(gòu)造中，不需要大的空間以用于線束6、7的引繞處理，能夠避免機(jī)械手1或機(jī)械臂(未圖示)的大型化。

進(jìn)而，根據(jù)本實施方式的機(jī)械手1的手腕構(gòu)造，由于不需要復(fù)雜的機(jī)構(gòu)，所以不會帶來零件件數(shù)的增加或組裝工時的增加，從而能夠?qū)墒?、3的相對最大角度設(shè)為比以往更大。

另外，所述實施方式及其變化例的機(jī)械手1用以保持基板(例如半導(dǎo)體制造用晶片)S，但能夠應(yīng)用本發(fā)明的手腕構(gòu)造的機(jī)械手并非限于基板保持用的機(jī)械手，只要為具備所謂的雙重管構(gòu)造的雙手型機(jī)械手，便能夠廣泛應(yīng)用于所述手腕構(gòu)造。

[符號的說明]

1 機(jī)械手

2 上側(cè)手

3 下側(cè)手

4 內(nèi)側(cè)手腕軸

5 外側(cè)手腕軸

6 上側(cè)手用線束

7 下側(cè)手用線束

8 內(nèi)側(cè)手腕軸的開口部

9 線束處理機(jī)構(gòu)

10 軸承部件

11 可動支撐部件

12 環(huán)狀的主體部

13 線束支撐部

L 兩手的共通的旋轉(zhuǎn)軸線

S 基板(半導(dǎo)體晶片等)