[發明專利]臂部驅動裝置及工業用機器人

有效

• 申請號: 200710196430.5
• 申請日: 2007-11-29
• 公開（公告）號: CN101190524A
• 公開（公告）日: 2008-06-04
• 發明（設計）人: 小山淳之介;矢澤隆之
• 申請（專利權）人: 日本電產三協株式會社
• 主分類號: B25J3/00
• 分類號: B25J3/00;B25J13/00;B25J19/00;B25J18/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 馬淑香

技術領域

本發明涉及分別使連接的多個臂部旋轉而可進行所需伸縮動作的臂部驅動裝置及工業用機器人，更詳細地說，涉及可提高臂部動作速度和動作精度的臂部驅動裝置及具有該臂部驅動裝置的工業用機器人。

背景技術

分別使連接的多個臂部旋轉而可進行所需伸縮動作的臂部驅動裝置例如用作為使載放在箱盒中的顯示裝置用的玻璃基板和半導體晶片等工件移動到成膜裝置內等的多關節機器人。

這種臂部驅動裝置，若例如用專利文獻1所記載的圖3及其符號進行說明，則其結構是，將由臂部關節部2、3、4連接成可旋轉的臂部5、6連接多個，將設置在基座9上的驅動電動機7所產生的旋轉力傳遞給臂部5、6而由多個臂部5、6進行伸縮動作。更詳細地說，在可旋轉地與基座9連接的第1臂部5的前端部上連接著可旋轉的第2臂部6，使這些臂部5、6旋轉的旋轉力從設在基座9上的驅動電動機7經帶輪19、同步皮帶21、同步帶輪20而傳遞到第1、第2臂部5、6，使該臂部5、6進行伸縮動作。在第1臂部5的兩端部設置同步帶輪11、12，這些2個同步帶輪11、12，被旋轉連接成，利用1個同步皮帶15或2個同步皮帶15、16而可使臂部5、6之間聯動。另外，其它的同步帶輪13、14也設在第2臂部6的兩端以進一步使其它的機械手10聯動。

在上述臂部驅動裝置中，通過將第1臂部5的基座側的同步帶輪11、第1臂部的第2臂部側的同步帶輪12、第2臂部12的機械手側的同步帶輪14之間的旋轉角度比設為1∶2∶1，從而各臂部進行伸縮運動，機械手10的軌跡進行直線運動。這種臂部的伸縮運動，由于是各帶輪間由同步皮帶連接，且各帶輪的旋轉角度比設為1∶2∶1，其結果，可用一個驅動電動機7來實現臂部的伸縮運動。驅動電動機7的設置位置，以往設在第1臂部5的根部附近的基座9或第1臂部5的前端側(第2臂部側)。

專利文獻1：日本特開2000-6079號公報(圖3)

最近，液晶顯示器和等離子顯示器等越來越大型化，它們所使用的玻璃基板等也大面積化。另一方面，為進一步提高生產率，要求臂部驅動裝置有更快速的動作和較高的動作精度。即，要求能以更快速的動作和良好精度搬送大面積的玻璃基板等的搬送機器人。

欲用比以往快速的動作搬送大型且有重量的玻璃基板等，就必須將上述的具有以往臂部驅動裝置的電動機更換為更大功率的電動機。但是，由于臂部結構上的制約和臂部動作上的制約，故不能將臂部的框架結構過分做厚，其結果，不能將更大功率的電動機安裝在臂部軸或臂部的框架結構內。

另外，在以往的臂部驅動裝置中，欲用快速的動作搬送大型且有一定重量的玻璃基板等，尤其在停止時臂部位置有時超過規定位置而超限，難以提高其動作精度，且難以將偏位的臂部回復到原來位置，有可能產生不能用于近年來以狹小間距形成的基板搬送箱盒的問題。

發明內容

本發明是為解決上述問題而作成的，其目的在于提供一種能提高臂部動作速度和動作精度的臂部驅動裝置及具有該臂部驅動裝置的工業用機器人。

用于解決上述問題的本發明的臂部驅動裝置，可使由關節部連接的多個臂部伸縮動作，其特征在于，具有：可旋轉地與基座上的第1關節部連接的第1臂部；可旋轉地與位于所述第1臂部前端側的第2關節部連接的第2臂部；與位于所述第2臂部前端側的第3關節部連接的第3臂部；設在所述第1臂部的第1關節部側的第1同步帶輪；設在所述第1臂部的第2關節部側的第2同步帶輪；掛設在所述第1同步帶輪與所述第2同步帶輪之間的、在所述第1臂部旋轉時限制所述第2臂部旋轉量的同步皮帶；在所述第1關節部及所述第2關節部的一方或兩方將旋轉力分別傳遞給所述第1臂部及所述第2臂部的合計2個以上的驅動源。

采用本發明，由于在所述第1關節部及所述第2關節部的一方或兩方具有將旋轉力分別傳遞給所述第1臂部及所述第2臂部的合計2個以上的驅動源，故可利用與各臂部對應的驅動源分別驅動第1臂部及第2臂部。其結果，即使在搬送大型且有一定重量的玻璃基板等的場合，也可提高其搬送速度。此外，采用本發明，由于具有當第1臂部旋轉時限制第2臂部旋轉量的同步皮帶，故可將以往那樣由1個驅動源對臂部整體進行伸縮動作時所產生的停止時的第2臂部的偏位由該同步皮帶進行限制而提高停止時的位置精度。因此，采用本發明的臂部驅動裝置，不用將臂部的框架結構做得過分厚、且不用輕易更換為大功率的電動機，就能以比以往大的動作速度和動作精度搬送大型且有一定重量的玻璃基板等。