[发明专利]一种倾摆补偿式直驱真空机器人

说明书

本发明涉及一种倾摆补偿式直驱真空机器人，旋转筒通过圆柱副安装在底座上，柔性大臂的一端与旋转筒相连，另一端与柔性小臂的一端转动连接，柔性小臂的另一端通过倾摆补偿式腕关节与末端执行器的一端转动连接，末端执行器的另一端用于承载负载；倾摆补偿式腕关节包括球铰及凸轮，柔性小臂的另一端通过球铰与末端执行器的一端相连，球铰内设有柔性传动波纹管，柔性传动波纹管的两端分别与球铰及末端执行器连接，柔性小臂的另一端与末端执行器的一端之间设有使末端执行器及承载的负载相对于底座直线运动的凸轮。本发明由于能让机械手的末端执行器避免倾摆振动，能有效抑制振动提高产品节拍和系统稳定时间。

技术领域

本发明涉及集成电路(IC)行业的机器人关节机构，具体地说是一种倾摆补偿式直驱真空机器人。

背景技术

真空机台内的真空机械手，手臂的普遍构型为水平关节型。目前，真空机台的机械手在满足功能的前提下，经济型优化是后续研发的重点方向。由于非线性有限分析、拓扑优化等技术的不断成熟，让手臂机构轻量化成为可能；所以直驱真空机器人的手腕部位需要倾摆补偿式机构，以期望补偿机械手结构的非线型柔性变形。

发明内容

为了满足直驱真空机器人的手腕部位需要，本发明的目的在于提供一种倾摆补偿式直驱真空机器人。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括底座、旋转筒、柔性大臂、柔性小臂、倾摆补偿式腕关节、末端执行器及柔性传动波纹管，其中旋转筒通过圆柱副安装在底座上，所述柔性大臂的一端与旋转筒相连，另一端与所述柔性小臂的一端转动连接，该柔性小臂的另一端通过倾摆补偿式腕关节与所述末端执行器的一端转动连接，该末端执行器的另一端用于承载负载；所述倾摆补偿式腕关节包括球铰及凸轮，该柔性小臂的另一端通过球铰与末端执行器的一端相连，所述球铰内设有柔性传动波纹管，该柔性传动波纹管的两端分别与所述球铰及末端执行器连接，所述柔性小臂的另一端与末端执行器的一端之间设有使末端执行器及承载的负载相对于底座直线运动的凸轮；

其中：所述球铰包括球铰轴及球铰凸出端，该球铰轴转动安装于所述柔性小臂的另一端内，所述末端执行器的一端设有球铰凸出端，该球铰凸出端与所述球铰轴相连，进而形成球铰；

所述球铰轴及球铰凸出端均为内部中空结构，该球铰凸出端插入球铰轴内部，所述球铰轴通过轴承转动安装在柔性小臂的另一端内；所述柔性传动波纹管容置于球铰凸出端内，上端与末端执行器连接，下端与所述球铰轴相连；

所述凸轮包括凸轮本体、凸轮立柱及凸轮滑道，该凸轮本体安装在柔性小臂的另一端、位于球铰的外围，所述凸轮本体的上表面设有凸轮滑道；所述凸轮立柱安装在末端执行器的一端下表面，该凸轮立柱的下端始终与所述凸轮滑道抵接；

所述凸轮滑道的表面为曲面，凸轮立柱的下端为球面，该凸轮立柱的球面在柔性小臂转动过程中沿所述凸轮滑道转动，且始终与凸轮滑道的曲面抵接，实现所述末端执行器及承载的负载相对于底座的直线运动；

所述凸轮滑道分为形状相同的外侧凸轮滑道及内侧凸轮滑道，该外侧凸轮滑道及内侧凸轮滑道分别设置在凸轮本体的上表面，且外侧凸轮滑道及内侧凸轮滑道的表面均为曲面；所述末端执行器一端的下表面上分别安装有外侧凸轮立柱及内侧凸轮立柱，该外侧凸轮立柱及内侧凸轮立柱在柔性小臂的转动过程中分别沿所述外侧凸轮滑道及内侧凸轮滑道转动，且始终分别与外侧凸轮滑道及内侧凸轮滑道抵接。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明由于能让机械手的末端执行器避免倾摆振动，能有效抑制振动提高产品节拍和系统稳定时间。

2.本发明让整机能轻量化和小型化，量产经济型更好，产品竞争力量更强，量产经济型理好，产品竞争力更强，降低电机功率，达到节能环保的目的。

3.本发明能让机械手的末端执行器碰撞，让整机有安全保护。

附图说明