本發(fā)明涉及一種用于潔凈作業(yè)環(huán)境下的平面搬運(yùn)機(jī)器人，特別是一種潔凈度等級(jí)要求高的作業(yè)環(huán)境下的具有高剛性，高承載能力，小回轉(zhuǎn)半徑特點(diǎn)的極坐標(biāo)平面搬運(yùn)機(jī)器人。

背景技術(shù)：

在半導(dǎo)體和太陽(yáng)能薄膜的制造過(guò)程中經(jīng)常需要在潔凈的作業(yè)環(huán)境下搬運(yùn)載具（石英或石墨等材質(zhì)），而隨著對(duì)制程效率和精度的要求越來(lái)越嚴(yán)格，載具要搭載更多的晶圓片或電池片，所以載具的承載重量也越來(lái)越重。于是就要求搬運(yùn)載具的機(jī)器人有更大的載重和更高的重復(fù)定位精度。另外，由于搬運(yùn)機(jī)器人要放置在手套箱中作業(yè)，用來(lái)制造潔凈環(huán)境的手套箱價(jià)格昂貴，因此對(duì)搬運(yùn)機(jī)器人要求盡量小的占地面積和作業(yè)空間。

據(jù)專利公報(bào)記載，公告號(hào)為CN102963724B的“機(jī)器人的臂結(jié)構(gòu)和機(jī)器人”，公開(kāi)的技術(shù)方案中減小了機(jī)器人的最小回轉(zhuǎn)半徑。實(shí)施方法涉及的機(jī)器人具備第一臂部、第二臂部、中間連桿部、第一連桿部和第二連桿部。第一連桿部和第一臂部、中間連桿部和固定底座部之間形成第一平行連桿機(jī)構(gòu)，第二連桿部和第二臂部、中間連桿部和可動(dòng)底座部之間形成第二平行連桿機(jī)構(gòu)。并且，從第二連桿部與中間連桿部的連接軸到第一臂部與第二臂部的連接軸為止的距離，比從第一連桿部與中間連桿部的連接軸到第一臂部與第二臂部的連接軸為止的距離短。

盡管這種機(jī)器人能極大的減小回轉(zhuǎn)半徑，但因其手臂傳動(dòng)副為撓性件，隨著載具尺寸和重量不斷增大，故傳動(dòng)的精確性和穩(wěn)定性會(huì)大幅度降低。

目前市場(chǎng)上此類機(jī)器人的承載重量普遍較輕，重載的機(jī)器人由于受結(jié)構(gòu)限制，其剛性很差，形變量又很大（例如托舉50kg左右的工件時(shí)，形變量在5mm以上），所以無(wú)法實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)作業(yè)的高精度，同時(shí)在各個(gè)工位之間的定位占用面積也需要給出較大的余量，所以作業(yè)空間占用的也較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種極坐標(biāo)平面搬運(yùn)機(jī)器人，解決了現(xiàn)有同類機(jī)器人承載重量較輕，重載的機(jī)器人剛性差，形變量大，無(wú)法實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)的高精度，作業(yè)空間大等問(wèn)題，其設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)緊湊，減小形變量，回轉(zhuǎn)半徑小、重復(fù)定位精度高，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，作業(yè)空間縮小，顯著提高結(jié)構(gòu)剛度和搬運(yùn)作業(yè)時(shí)的承載能力，微塵在氣流和正壓的作用下也不會(huì)對(duì)手套箱大氣環(huán)境產(chǎn)生不利影響。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：該極坐標(biāo)平面搬運(yùn)機(jī)器人包括相互組裝在一起的底座、R軸轉(zhuǎn)臺(tái)、Z軸立柱、X軸滑座和托架，其技術(shù)要點(diǎn)是：所述底座由帶有地腳調(diào)整螺栓的鑄造底座基體構(gòu)成，R軸轉(zhuǎn)臺(tái)由內(nèi)置轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)臺(tái)傳動(dòng)本體和轉(zhuǎn)臺(tái)臺(tái)面及防護(hù)板組成，Z軸立柱的鑄造立柱基體采用兩側(cè)壁為雙層壁的整體鑄造成型結(jié)構(gòu)，鑄造立柱基體通過(guò)定位套與R軸轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)臺(tái)臺(tái)面連接固定，Z軸立柱利用Z軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)同步帶及帶輪組合帶動(dòng)Z軸絲母旋轉(zhuǎn)，通過(guò)Z軸絲母的旋轉(zhuǎn)，使與Z軸絲母相嚙合的Z軸絲杠直線移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)Z軸的上下運(yùn)動(dòng)；X軸滑座箱式結(jié)構(gòu)的鑄造基座基體設(shè)置有四周均為雙層壁的方形空間結(jié)構(gòu)，Z軸立柱放置在方形空間內(nèi)，Z軸絲杠通過(guò)鎖緊螺母與鑄造基座基體固定在一起，沿Z軸導(dǎo)軌滑動(dòng)的Z軸滑座固定在鑄造基座基體底部，通過(guò)Z軸絲杠的上下運(yùn)動(dòng)推動(dòng)整個(gè)X軸滑座沿Z向運(yùn)動(dòng)；X軸滑座上設(shè)置有左右對(duì)稱的兩套相同結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)裝置，每套傳動(dòng)裝置均有兩級(jí)獨(dú)立控制的沿X軸方向運(yùn)動(dòng)的一級(jí)滑臺(tái)及二級(jí)滑臺(tái)與托架組合，各級(jí)滑臺(tái)均由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)同步帶及帶輪組合帶動(dòng)各級(jí)滑臺(tái)絲杠，實(shí)現(xiàn)各級(jí)滑臺(tái)沿導(dǎo)軌的前后移動(dòng)。

所述托架采用懸臂支承的結(jié)構(gòu)組裝在X軸滑座的二級(jí)滑臺(tái)上，直接承載載具托盤，托架上設(shè)置定位塊以及檢測(cè)載具托盤是否到位的位置傳感器。

所述Z軸傳動(dòng)采用一級(jí)同步帶及帶輪組合減速，同步帶為兩組，同時(shí)在同步帶位置設(shè)置斷裂檢測(cè)傳感器。

所述X軸滑座的X軸各級(jí)滑臺(tái)電機(jī)全部采用反向組裝，一級(jí)滑座電機(jī)置于鑄造基座基體內(nèi)。

所述X軸滑座的各級(jí)滑臺(tái)均設(shè)置有鈑金防塵罩覆蓋。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)及積極效果是：由于本發(fā)明的底座由帶有地腳調(diào)整螺栓的鑄造底座基體構(gòu)成，作為整個(gè)搬運(yùn)機(jī)器人的安裝底座，有可調(diào)節(jié)水平的地腳調(diào)整螺栓，所以可以調(diào)節(jié)搬運(yùn)機(jī)器人在水平面的作業(yè)姿態(tài)。R軸轉(zhuǎn)臺(tái)由內(nèi)置轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)臺(tái)傳動(dòng)本體和轉(zhuǎn)臺(tái)臺(tái)面及防護(hù)板組成，R軸轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)臺(tái)臺(tái)面通過(guò)定位套與Z軸立柱的鑄造立柱基體相連接固定，R軸轉(zhuǎn)臺(tái)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)臺(tái)面旋轉(zhuǎn)。由于傳動(dòng)裝置采用了特殊齒形的消隙結(jié)構(gòu)，在沒(méi)有外接位置反饋元件的條件下可達(dá)到回轉(zhuǎn)的極高重復(fù)定位精度。因Z軸立柱的鑄造立柱基體采用兩側(cè)壁為雙層壁的整體鑄造成型結(jié)構(gòu)，故具有良好的抗震和耐壓性能，側(cè)壁采用的雙層壁結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)重量不變的前提下大幅增加剛度。相比較于單軸機(jī)器人和SCARA機(jī)器人的結(jié)構(gòu)，Z軸立柱在剛度上有了很大提升，因此可以承受更大的負(fù)載，且變形量較小。Z軸立柱利用Z軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)同步帶及帶輪組合帶動(dòng)Z軸絲母旋轉(zhuǎn)，通過(guò)Z軸絲母的旋轉(zhuǎn)，使與Z軸絲母相嚙合的Z軸絲杠直線移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)Z軸的上下運(yùn)動(dòng)。由此可見(jiàn)，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，減小形變量，回轉(zhuǎn)半徑小、作業(yè)空間縮小，重復(fù)定位精度高，顯著提高結(jié)構(gòu)剛度和搬運(yùn)作業(yè)時(shí)的承載能力。

X軸滑座的鑄造基座基體為整體鑄造成型，具有良好的抗震和耐壓性能，X軸滑座中間空出一個(gè)方形空間正好將Z軸立柱藏在其中，節(jié)省Z向占地面積，方形空間四周均為雙層壁結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步增加中空部分的結(jié)構(gòu)剛度。X軸滑座上設(shè)置有左右對(duì)稱的兩套相同結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)裝置，每套傳動(dòng)裝置均有兩級(jí)獨(dú)立控制的沿X軸方向運(yùn)動(dòng)的一級(jí)滑臺(tái)及二級(jí)滑臺(tái)與托架組合，各級(jí)滑臺(tái)均由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)同步帶及帶輪組合帶動(dòng)各級(jí)滑臺(tái)絲杠，實(shí)現(xiàn)各級(jí)滑臺(tái)沿導(dǎo)軌的前后移動(dòng)。X軸雙側(cè)滑臺(tái)和滑座中空的結(jié)構(gòu)使得搬運(yùn)機(jī)器人的作業(yè)空間大大縮小，尤其是X軸和Z軸退回時(shí)R軸回轉(zhuǎn)時(shí)所占用的回轉(zhuǎn)半徑大為縮小。這樣就使X軸滑座各級(jí)滑臺(tái)行程可達(dá)固定長(zhǎng)度的2倍，能大大減小搬運(yùn)機(jī)器人縮回時(shí)占用的作業(yè)空間。

為了保證X軸滑座產(chǎn)生的大部分微塵不能進(jìn)入手套箱大氣中造成潔凈環(huán)境的污染，在X軸滑座的每一級(jí)滑臺(tái)均可設(shè)置有鈑金防塵罩覆蓋。搬運(yùn)機(jī)器人雖然在作業(yè)臺(tái)面以下作業(yè)，但也兼顧了防塵的考量，防塵罩保證大部分微塵不溢出，其余微塵在氣流和正壓的作用下也不能進(jìn)入手套箱大氣中造成潔凈環(huán)境的污染。

因此，本發(fā)明解決了現(xiàn)有同類機(jī)器人承載重量較輕，重載的機(jī)器人剛性差，形變量大，無(wú)法實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)的高精度，作業(yè)空間大等問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

圖1是本發(fā)明的一種立體結(jié)構(gòu)分解示意圖；

圖2是圖1中R軸轉(zhuǎn)臺(tái)的一種立體結(jié)構(gòu)分解示意圖；

圖3是圖1中Z軸立柱的一種立體結(jié)構(gòu)分解示意圖；

圖4是圖1中X軸滑座的一種立體結(jié)構(gòu)分解示意圖；

圖5是圖1中X軸一級(jí)滑臺(tái)的一種立體結(jié)構(gòu)分解示意圖；

圖6是圖1中X軸二級(jí)滑臺(tái)與托架組合的一種立體結(jié)構(gòu)分解示意圖；

圖7是本發(fā)明的一種傳動(dòng)結(jié)構(gòu)原理圖；

圖8是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)的一種X軸伸出狀態(tài)示意圖；

圖9是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)的一種R軸旋狀態(tài)轉(zhuǎn)示意圖；

圖10是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)的一種Z軸升起狀態(tài)示意圖。

圖中序號(hào)說(shuō)明：1底座，2 R軸轉(zhuǎn)臺(tái)，3 Z軸立柱，4 X軸左側(cè)二級(jí)滑臺(tái)與托架組合，5 X軸左側(cè)一級(jí)滑臺(tái)，6 X軸滑座，7 X軸右側(cè)一級(jí)滑臺(tái)，8 X軸右側(cè)二級(jí)滑臺(tái)與托架組合，9 轉(zhuǎn)臺(tái)上防護(hù)板，10 轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)，11 轉(zhuǎn)臺(tái)側(cè)防護(hù)板，12 轉(zhuǎn)臺(tái)傳動(dòng)本體，13 轉(zhuǎn)臺(tái)臺(tái)面，14定位套，15 Z軸導(dǎo)軌，16 Z軸拖鏈，17鑄造立柱基體，18聯(lián)軸器，19軸承座，20鎖緊螺母，21軸承，22同步帶及帶輪組合，23傳動(dòng)軸，24軸系支座，25軸承，26壓蓋，27 Z軸絲母，28電機(jī)座，29 Z軸電機(jī)，30限位開(kāi)關(guān)，31軸承座，32緩沖塊，33 Z軸滑座，34 Z軸絲杠，35 X軸一級(jí)滑臺(tái)拖鏈，36 X軸一級(jí)滑臺(tái)絲杠，37限位塊，38軸承座，39脹緊套，40壓套，41壓套，42同步帶及帶輪組合，43脹緊套，44電機(jī)固定板，45電機(jī)蓋板，46 X軸一級(jí)滑臺(tái)電機(jī)，47鎖緊螺母，48鑄造基座基體，49 X軸一級(jí)滑臺(tái)導(dǎo)軌，50軸承座，51限位塊，52 X軸二級(jí)滑臺(tái)拖鏈，53 X軸二級(jí)滑臺(tái)絲杠，54限位塊，55軸承座，56 X軸二級(jí)滑臺(tái)電機(jī)，57電機(jī)蓋板，58脹緊套，59壓套，60壓套，61同步帶及帶輪組合，62脹緊套，63電機(jī)固定板，64 X軸一級(jí)滑臺(tái)滑座，65 X軸二級(jí)滑臺(tái)導(dǎo)軌，66左側(cè)托架，67 X軸左側(cè)二級(jí)滑臺(tái)，68 X軸右側(cè)二級(jí)滑臺(tái)，69右側(cè)托架。

具體實(shí)施方式

根據(jù)圖1～10詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)。盡管圖中給出了本發(fā)明較佳的實(shí)施例，但是，本發(fā)明還可以采用許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本實(shí)施例所描述的內(nèi)容。因此，提供本實(shí)施例的目的是加深對(duì)本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容，更加透徹全面的理解。

除非另有定義，本文中所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。在本文中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體實(shí)施的目的，不是旨在限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所在項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

本發(fā)明的坐標(biāo)軸定義為：水平方向的前、后運(yùn)動(dòng)設(shè)定為X軸，豎直方向的上、下運(yùn)動(dòng)設(shè)定為Z軸，繞Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)定為R軸。沿X軸運(yùn)動(dòng)方向可同時(shí)托起兩個(gè)各自獨(dú)立的載具，兩個(gè)載具有共同的Z軸和R軸。該極坐標(biāo)平面搬運(yùn)機(jī)器人包括相互組裝在一起的底座、R軸轉(zhuǎn)臺(tái)、Z軸立柱、X軸滑座和托架五部分，組成的整體結(jié)構(gòu)都安裝在底座1上。底座1由帶有地腳調(diào)整螺栓的鑄造底座基體構(gòu)成，鑄造底座基體穩(wěn)定承壓，地腳調(diào)整螺栓用來(lái)調(diào)節(jié)整體結(jié)構(gòu)在水平面的狀態(tài)。由于X軸行程較長(zhǎng)，而負(fù)載又在行程的末端，在載具沿X軸方向完全伸出的時(shí)候，將對(duì)底座1產(chǎn)生較大的傾覆力矩，使整個(gè)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，因此，鑄造底座基體設(shè)計(jì)的跨距，也在空間允許的范圍內(nèi)盡可能的加大，以保證整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

底座1上面為加工表面，通過(guò)螺栓和限位槽與R軸轉(zhuǎn)臺(tái)2相連。同時(shí)，如果不需要繞Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)，也可將Z軸立柱3直接組裝在底座1上，所以底座1上面也設(shè)計(jì)了相應(yīng)兼容的組裝螺栓孔。

R軸轉(zhuǎn)臺(tái)2由內(nèi)置轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)10驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)臺(tái)傳動(dòng)本體12和轉(zhuǎn)臺(tái)臺(tái)面13及防護(hù)板上、側(cè)9、11等件組成。通過(guò)齒輪齒條傳動(dòng)或蝸輪蝸桿傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)降速，從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)臺(tái)面13連續(xù)往復(fù)旋轉(zhuǎn)。由于采用了特殊齒形的消隙結(jié)構(gòu)，在沒(méi)有外接位置反饋元件的條件下可達(dá)到回轉(zhuǎn)的極高重復(fù)定位精度。轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)10負(fù)責(zé)提供驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)的動(dòng)力，轉(zhuǎn)臺(tái)上防護(hù)板9和轉(zhuǎn)臺(tái)側(cè)防護(hù)板11用以保護(hù)轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)10。

Z軸立柱3由鑄造立柱基體17、定位套14、Z軸導(dǎo)軌15、Z軸拖鏈16、聯(lián)軸器18、軸承座19、鎖緊螺母20、軸承21、同步帶及帶輪組合22、傳動(dòng)軸23、軸系支座24、軸承25、壓蓋26、Z軸絲母27、電機(jī)座28、Z軸電機(jī)29、限位開(kāi)關(guān)30和Z軸絲杠34等件組成。

Z軸立柱3的鑄造立柱基體17采用兩側(cè)壁為雙層壁的整體鑄造成型結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行了多項(xiàng)優(yōu)化減載，兩側(cè)壁的雙層壁結(jié)構(gòu)在不增加整體重量的同時(shí)，大大增加了結(jié)構(gòu)剛度，使其具有良好的抗震和耐壓性能。鑄造立柱基體17通過(guò)定位套14與R軸轉(zhuǎn)臺(tái)2的轉(zhuǎn)臺(tái)臺(tái)面13連接，實(shí)現(xiàn)定位，再由四個(gè)T型槽螺母鎖緊固定。Z軸導(dǎo)軌15組裝在立柱基體17上對(duì)Z軸導(dǎo)向。限位開(kāi)關(guān)30作為Z軸運(yùn)動(dòng)的位置反饋。

Z軸立柱3利用Z軸電機(jī)29驅(qū)動(dòng)同步帶及帶輪組合22帶動(dòng)Z軸絲母27旋轉(zhuǎn)，通過(guò)Z軸絲母27的旋轉(zhuǎn)，使與Z軸絲母27相嚙合的Z軸絲杠34直線移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)Z軸的上下運(yùn)動(dòng)。其中Z軸電機(jī)29通過(guò)電機(jī)座28組裝到軸系支座24上，軸系支座24固定于鑄造立柱基體17。Z軸電機(jī)29與傳動(dòng)軸23通過(guò)聯(lián)軸器18聯(lián)結(jié)，Z軸電機(jī)29驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸23帶動(dòng)同步帶及帶輪組合22轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)減速，傳動(dòng)軸23所在軸系為兩端固定式，軸承座19組裝在軸系支座24上，傳動(dòng)軸23通過(guò)軸承座19支撐與同步帶及帶輪組合22的小帶輪相連，小帶輪通過(guò)同步帶和大帶輪相連。在軸承座19上下兩端分別組裝有軸承21和25，通過(guò)壓蓋26和鎖緊螺母20實(shí)現(xiàn)軸承的軸向固定和預(yù)緊。同步帶及帶輪組合22上的大帶輪與Z軸絲母27固定在一起，通過(guò)Z軸絲母27的旋轉(zhuǎn)，使與Z軸絲母27相嚙合的Z軸絲杠34直線移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)Z軸的上下運(yùn)動(dòng)。

Z軸電機(jī)29為抱閘電機(jī)，在沒(méi)有電機(jī)使能的時(shí)候依然可以保證Z軸不滑落。但Z軸傳動(dòng)采用一級(jí)同步帶及帶輪組合22減速，以防止同步帶意外斷裂產(chǎn)生的Z軸意外滑落，這里Z軸傳動(dòng)的同步帶為兩組，多一套冗余設(shè)計(jì)防止意外，同時(shí)在同步帶位置設(shè)置斷裂檢測(cè)傳感器。

X軸滑座6由軸承座31，緩沖塊32，Z軸滑座33，Z軸絲杠34，X軸一級(jí)滑臺(tái)拖鏈35，X軸一級(jí)滑臺(tái)絲杠36，限位塊37，軸承座38，脹緊套39，壓套40，壓套41，同步帶及帶輪組合42，脹緊套43，電機(jī)固定板44，電機(jī)蓋板45， X軸一級(jí)滑臺(tái)電機(jī)46，47鎖緊螺母，48鑄造基座基體和X軸一級(jí)滑臺(tái)導(dǎo)軌49等件組成。

X軸滑座6箱式結(jié)構(gòu)的鑄造基座基體48設(shè)置有四周均為雙層壁的方形空間結(jié)構(gòu)，鑄造基座基體48采用優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵材質(zhì)整體鑄造成型，內(nèi)部進(jìn)行了加強(qiáng)筋和優(yōu)化減載的設(shè)計(jì)，具有良好的抗震和耐壓性能，這種箱式結(jié)構(gòu)在制造過(guò)程中不易變形，降低了加工的難度。鑄造基座基體48中間空出的方形空間內(nèi)正好將Z軸立柱3放置其中，節(jié)省Z軸方向的占地面積，四周均為雙層壁的方形空間結(jié)構(gòu)，增加了中空部分的結(jié)構(gòu)剛度。Z軸絲杠34通過(guò)鎖緊螺母47與鑄造基座基體48固定在一起，沿Z軸導(dǎo)軌滑動(dòng)的Z軸滑座33固定在鑄造基座基體48底部，通過(guò)Z軸絲杠34的上下運(yùn)動(dòng)推動(dòng)整個(gè)X軸滑座6沿Z向運(yùn)動(dòng)。

X軸滑座6上設(shè)置有左右對(duì)稱的兩套相同結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)裝置，每套傳動(dòng)裝置均有兩級(jí)獨(dú)立控制的沿X軸方向運(yùn)動(dòng)的一級(jí)滑臺(tái)及二級(jí)滑臺(tái)與托架組合，即X軸左側(cè)一級(jí)滑臺(tái)5、X軸左側(cè)二級(jí)滑臺(tái)與托架組合4、X軸右側(cè)一級(jí)滑臺(tái)7和X軸右側(cè)二級(jí)滑臺(tái)與托架組合8。各級(jí)滑臺(tái)均由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)同步帶及帶輪組合帶動(dòng)各級(jí)滑臺(tái)絲杠，實(shí)現(xiàn)各級(jí)滑臺(tái)沿導(dǎo)軌的前后移動(dòng)。X軸滑座6的X軸各級(jí)滑臺(tái)電機(jī)全部采用反向組裝，一級(jí)滑座電機(jī)置于鑄造基座基體48內(nèi)。X軸滑座6的各級(jí)滑臺(tái)均有鈑金防塵罩覆蓋，保證各級(jí)滑臺(tái)產(chǎn)生的大部分微塵保證大部分微塵不溢出，其余微塵在氣流和正壓的作用下也不能進(jìn)入手套箱大氣中造成潔凈環(huán)境的污染。這樣的設(shè)計(jì)使X軸各級(jí)滑臺(tái)行程可達(dá)固定長(zhǎng)度的2倍，能大大減小搬運(yùn)機(jī)器人縮回時(shí)占用的工作空間。因此，這里僅對(duì)其中一套傳動(dòng)裝置進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

傳動(dòng)裝置中的X軸一級(jí)滑臺(tái)電機(jī)46和電機(jī)蓋板45固定在電機(jī)固定板44上，而電機(jī)固定板44組裝在鑄造基座基體48上。X軸一級(jí)滑臺(tái)電機(jī)46和同步帶及帶輪組合42中的帶輪通過(guò)脹緊套43連接，用壓套41壓緊。同樣，X軸一級(jí)滑臺(tái)絲杠36也是由脹緊套39與帶輪連接，用壓套40壓緊。同步帶及帶輪組合42的張緊通過(guò)調(diào)節(jié)電機(jī)蓋板45上的張緊螺釘即可實(shí)現(xiàn)。X軸一級(jí)滑臺(tái)絲母組裝在X軸右側(cè)一級(jí)滑臺(tái)7上，X軸一級(jí)滑臺(tái)電機(jī)46通過(guò)同步帶及帶輪組合42驅(qū)動(dòng)X軸一級(jí)滑臺(tái)絲杠36轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)X軸一級(jí)滑臺(tái)絲母移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)X軸右側(cè)一級(jí)滑臺(tái)7沿X軸方向直線運(yùn)動(dòng)。

X軸一級(jí)滑臺(tái)絲杠36軸系為一端固定一端支承結(jié)構(gòu)，由于行程前端傾覆力矩大，所以固定側(cè)軸承座31在遠(yuǎn)離電機(jī)一側(cè)，支承側(cè)軸承座38在靠近電機(jī)一側(cè)。在X軸一級(jí)滑臺(tái)兩端行程的終點(diǎn)各有一個(gè)限位座32和37用以對(duì)X軸一級(jí)滑臺(tái)進(jìn)行保護(hù)性限位。X軸一級(jí)滑臺(tái)導(dǎo)軌49組裝在鑄造基座基體48上。為了保證R軸回轉(zhuǎn)時(shí)回轉(zhuǎn)半徑盡量小，X軸滑座6設(shè)計(jì)十分緊湊，X軸一級(jí)滑臺(tái)電機(jī)46采用內(nèi)藏式結(jié)構(gòu)，Z軸立柱3也可縮回藏入X軸滑座6中，在保證結(jié)構(gòu)剛性的前提下盡量利用了空間。

由于X軸一級(jí)滑臺(tái)左右對(duì)稱，所以這里僅以X軸左側(cè)一級(jí)滑臺(tái)5說(shuō)明即可。

與一級(jí)滑臺(tái)傳動(dòng)方式相似，X軸二級(jí)滑臺(tái)電機(jī)56和電機(jī)蓋板57固定在電機(jī)固定板63上，而電機(jī)固定板63組裝在X軸左側(cè)一級(jí)滑臺(tái)5上。電機(jī)和帶輪通過(guò)脹緊套58連接，用壓套59壓緊。同樣，X軸二級(jí)滑臺(tái)絲杠53也是由脹緊套62與帶輪連接，用壓套60壓緊。同步帶和帶輪組合61的張緊通過(guò)調(diào)節(jié)電機(jī)蓋板57上的張緊螺釘即可實(shí)現(xiàn)。X軸二級(jí)滑臺(tái)絲母組裝在X軸左側(cè)二級(jí)滑臺(tái)與托架組合4上，X軸二級(jí)滑臺(tái)電機(jī)56通過(guò)同步帶及帶輪組合61驅(qū)動(dòng)X軸二級(jí)滑臺(tái)絲杠53轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)X軸二級(jí)滑臺(tái)絲母移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)X軸左側(cè)二級(jí)滑臺(tái)與托架組合4沿X軸方向直線運(yùn)動(dòng)。

X軸二級(jí)滑臺(tái)絲杠53軸系為一端固定一端支承結(jié)構(gòu)，由于行程前端傾覆力矩大，所以固定側(cè)軸承座50在遠(yuǎn)離電機(jī)一側(cè)，支承側(cè)軸承座55在靠近X軸二級(jí)滑臺(tái)電機(jī)5一側(cè)。在X軸左側(cè)一級(jí)滑臺(tái)5兩端行程的終點(diǎn)各有一個(gè)限位座51和54用以對(duì)X軸左側(cè)二級(jí)滑臺(tái)與托架組合4進(jìn)行保護(hù)性限位。X軸二級(jí)滑臺(tái)導(dǎo)軌65組裝在X軸左側(cè)一級(jí)滑臺(tái)5上。

為保證X軸左側(cè)一級(jí)滑臺(tái)5行程足夠長(zhǎng)，X軸一級(jí)滑臺(tái)滑座64采用滑塊并排排列的緊湊設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。X軸二級(jí)滑臺(tái)電機(jī)56反向聯(lián)結(jié)以節(jié)省空間。同時(shí)，為了X軸左側(cè)一級(jí)滑臺(tái)5運(yùn)動(dòng)時(shí)不干涉防塵罩，X軸左側(cè)一級(jí)滑臺(tái)5中間設(shè)計(jì)一個(gè)C型嵌套結(jié)構(gòu)，將防塵罩嵌套于其中。

托架采用懸臂支承的結(jié)構(gòu)組裝在X軸滑座6的X軸二級(jí)滑臺(tái)上，直接承載載具托盤，根據(jù)載具托盤的種類、形狀不同，托架上可以設(shè)置不同的定位塊以及檢測(cè)載具托盤是否到位的位置傳感器。

X軸左側(cè)二級(jí)滑臺(tái)67在二級(jí)導(dǎo)軌上移動(dòng)實(shí)現(xiàn)第二級(jí)運(yùn)動(dòng)，左側(cè)托架66橫向組裝在X軸左側(cè)二級(jí)滑臺(tái)67上，直接承載有載具托盤，組裝面需要裝配調(diào)整使托架保持水平；同樣X(jué)軸右側(cè)二級(jí)滑臺(tái)68在二級(jí)導(dǎo)軌上移動(dòng)實(shí)現(xiàn)第二級(jí)運(yùn)動(dòng)，右側(cè)托架69橫向組裝在X軸右側(cè)二級(jí)滑臺(tái)68上，組裝面需要裝配調(diào)整使托架保持水平。載具托盤負(fù)載就放在托架上實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)。

托架采用懸臂支承的結(jié)構(gòu)，可保證兩側(cè)的載具托盤沿X軸方面均可互不干涉的自由移動(dòng)。一次裝載更多，效率更高。

如圖7所示，可以理解本發(fā)明的一種傳動(dòng)結(jié)構(gòu)原理。轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)10與轉(zhuǎn)臺(tái)傳動(dòng)本體12相連，使R軸轉(zhuǎn)臺(tái)2輸出扭矩從而實(shí)現(xiàn)R軸轉(zhuǎn)動(dòng)。Z軸電機(jī)29通過(guò)同步帶及帶輪組合22帶動(dòng)Z軸絲杠34實(shí)現(xiàn)Z軸上下運(yùn)動(dòng)。X軸一級(jí)滑臺(tái)電機(jī)46通過(guò)同步帶及帶輪組合42帶動(dòng)X軸一級(jí)滑臺(tái)絲杠36實(shí)現(xiàn)X軸一級(jí)滑臺(tái)前后運(yùn)動(dòng)。X軸二級(jí)滑臺(tái)電機(jī)56通過(guò)同步帶及帶輪組合61帶動(dòng)X軸二級(jí)滑臺(tái)絲杠53實(shí)現(xiàn)X軸二級(jí)滑臺(tái)前后運(yùn)動(dòng)。

該發(fā)明實(shí)施例電纜走線方式為：除供R軸轉(zhuǎn)臺(tái)2的電纜之外，其余電纜由鑄造底座基體1的方形孔進(jìn)入中心圓孔，中心圓孔與R軸轉(zhuǎn)臺(tái)2的中心走線孔、鑄造立柱基體17的中心走線孔相通，電纜可直接進(jìn)入鑄造立柱基體17內(nèi)腔，Z軸電機(jī)29連接電纜，其他電纜由Z軸拖鏈16分兩邊送入兩側(cè)的X軸傳動(dòng)副。鑄造基座基體48內(nèi)部留有走線孔，可連接X(jué)軸一級(jí)滑臺(tái)電機(jī)46，X軸二級(jí)滑臺(tái)電機(jī)56的電纜由拖鏈35接入。拖鏈52內(nèi)為限位開(kāi)關(guān)電纜。

作業(yè)過(guò)程是：

本實(shí)例中，如圖8~圖10所示，R軸的轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)10驅(qū)動(dòng)R軸轉(zhuǎn)臺(tái)2轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)Z軸立柱3旋轉(zhuǎn)到指定位置。Z軸電機(jī)29帶動(dòng)整個(gè)Z軸傳動(dòng)副驅(qū)動(dòng)絲杠34將X軸滑座6頂升至指定位置。兩級(jí)X軸電機(jī)46、56按照時(shí)序和節(jié)拍要求，同時(shí)或依次動(dòng)作，通過(guò)兩級(jí)滑臺(tái)結(jié)構(gòu)將二級(jí)滑臺(tái)與托架組合送至指定位置。