[发明专利]一种高精度伸缩机械臂

说明书

本发明提供一种高精度伸缩机械臂，包括：下臂箱的第一端安装在安装底座,下臂箱内设置有第一传动步带轮；上臂箱内设有终端步带轮，终端步带轮的端面连接有夹爪固定底座；上臂箱的第二端通过第二传动步带轮与下臂箱的第二端转动连接，第二传动步带轮包括依次固定连接的上部步带轮、安装盘和下部步带轮，上部步带轮位于上臂箱内，上部步带轮通过终端同步带与终端步带轮传动连接，安装盘连接上臂箱的第二端，下部步带轮位于下臂箱内，下部步带轮通过传动步进带与第一传动步带轮传动连接；谐波减速器的输出端与第一传动步带轮固接而同步转动：伺服电机的驱动端固接谐波减速器的输入端。其结构简单，定位精确，响应速度快，稳定性好，成本低。

技术领域

本发明涉及高精密度工业自动化技术领域，尤其涉及一种高精度伸缩机械臂。

背景技术

现如今，随着科技的发展，机器人应用越来越广泛，智能伸缩运载机械臂是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化、智能化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。智能伸缩运载机械臂已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分，可以使复杂而繁琐的事情变得简单，完成人工无法实现的高精密度搬运工作，降低了人工搬运的危险性，提高了生产效率和产品良率。

但现有的可伸缩式机械臂系统，其稳定性欠佳，精度较差，尤其是在对精度要求极高的半导体行业。以半导体行业的晶圆生产为例，从硅晶圆最终生产成芯片，需要经过一系列的“光刻、腐蚀、沉积”等工序，晶圆在不同工序之间进行传递和放置的定位精度是确保芯片加工质量的关键。而晶圆搬运机器人的控制精度和长时间连续工作稳定性是制约半导体芯片生产质量的关键。因此，晶圆搬运机器人必须要达到高精密度、高稳定性等要求。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提供一种高精度伸缩机械臂，其结构简单，定位精确，响应速度快，稳定性好，成本低，尤其适用于半导体行业的晶圆搬运等需要进行高精度快速旋转姿态控制的应用领域。为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种高精度伸缩机械臂，包括：

安装底座；

下臂箱，所述下臂箱的第一端安装在所述安装底座,所述下臂箱内设置有第一传动步带轮，所述第一传动步带轮位于所述下臂箱的第一端；

上臂箱，所述上臂箱内设置有终端步带轮，所述终端步带轮位于所述上臂箱的第一端，所述终端步带轮的端面连接有用于设置夹爪的夹爪固定底座；所述上臂箱的第二端通过第二传动步带轮与所述下臂箱的第二端转动连接，所述第二传动步带轮包括依次固定连接的上部步带轮、安装盘和下部步带轮，所述上部步带轮位于所述上臂箱内，所述上部步带轮通过终端同步带与所述终端步带轮传动连接，所述安装盘连接所述上臂箱的第二端，所述下部步带轮位于所述下臂箱内，所述下部步带轮通过传动步进带与所述第一传动步带轮传动连接；

谐波减速器，所述谐波减速器的输出端与所述第一传动步带轮固接而同步转动；

伺服电机，所述伺服电机的驱动端通过销键连接所述谐波减速器的输入端。

优选地，所述上部步带轮与所述下部步带轮的齿数不同，所述上部步带轮与所述终端步带轮的齿数也不相同。

优选地，在所述下臂箱内还设置有张力调整件支架，在所述张力调整件支架上设置有用于调节所述传动步进带松紧程度的第一张力调整件；在所述上臂箱内还设置有通过调整自身的位置来调节所述终端同步带松紧程度的第二张力调整件，所述第二张力调整件的数量为两个，分布在所述终端同步带的两侧。

优选地，所述安装底座为空心圆柱状。

进一步地，所述高精度伸缩机械臂还包括底座安装板，所述下臂箱的第一端通过所述底座安装板安装在所述安装底座，所述伺服电机安装在所述底座安装板，所述伺服电机置于所述安装底座内。