專利名稱：機器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在此公開的實施方式涉及一種機器人。
背景技術(shù)：
通常，所謂的水平多關(guān)節(jié)機器人公知為用于傳送基板(例如半導體晶片等)的機器人。在水平多關(guān)節(jié)機器人中，將用作末端執(zhí)行器的手安裝在可擺動臂的末端部，以便相對于所述臂水平旋轉(zhuǎn)。所述手能保持基板(例如，參見日本專利申請公報N0.2011-224743)。在這種類型的機器人中，常將用于驅(qū)動手的手驅(qū)動機構(gòu)布置在所述臂的殼體內(nèi)。將用于探測基板存在與否的傳感器安裝在所述手中。有時將電纜布置在所述臂的殼體內(nèi)。然而，在上述傳統(tǒng)構(gòu)造中，當試圖檢查例如所述手驅(qū)動機構(gòu)或電纜時，在不移開附接至臂殼體的覆蓋件的情況下，不能檢查所述臂的內(nèi)部狀態(tài)。
實用新型內(nèi)容在此公開的實施方式提供一種機器人，該機器人使容易檢查臂的內(nèi)部狀態(tài)。根據(jù)本實施方式的一方面，該實施方式提供一種機器人，其包括臂單元，該臂單元具有通過關(guān)節(jié)部能旋轉(zhuǎn)地安裝的基端部，所述臂單元包括殼體以及布置在所述殼體內(nèi)的預定的構(gòu)件，其特征在于，所述殼體的至少一部分由透明材料制成。根據(jù)本實施方式的第二方面，所述殼體的所述至少一部分為透明材料制成的窗口部。根據(jù)本實施方式的第三方面，所述殼體包括具有預定刻度的指示器部，所述指示器部形成在所述透明材料中，或者形成在能透過所述透明材料視覺辨識的區(qū)域中。根據(jù)本實施方式的第四方面，所述指示器部具有指示布置在所述殼體內(nèi)的所述構(gòu)件的許可變化范圍的區(qū)域。根據(jù)本實施方式的第五方面，在所述透明材料中或在能透過所述透明材料視覺辨識的區(qū)域中形成有以下標識，該標識用于指示所述臂單元內(nèi)存在的檢查區(qū)。根據(jù)本實施方式的第六方面，所述臂單元具有末端部，手單元通過手樞軸以可旋轉(zhuǎn)的方式附接至所述末端部，并且所述機器人還包括:布置在所述殼體內(nèi)的纜線，該纜線使所述手單元與安裝在預定安裝表面上的基座單元相互連接，所述纜線的至少一部分位于能透過所述透明材料視覺辨識的區(qū)域中。根據(jù)本實施方式的第七方面，所述臂單元還包括布置在所述殼體內(nèi)以驅(qū)動所述手單元的手驅(qū)動機構(gòu)，所述臂單元具有限定在所述手驅(qū)動機構(gòu)與所述殼體的上表面之間的纜線處置空間，所述纜線被引入所述纜線處置空間中，使得能透過所述透明材料視覺辨識所述纜線。根據(jù)本實施方式的第八方面，所述透明材料位于所述殼體的上表面上。根據(jù)本實施方式的第九方面，所述臂單元還包括纏線器，該纏線器用于響應于所述手樞軸的旋轉(zhuǎn)而纏繞被引入所述纜線處置空間中的所述纜線，透過所述透明材料能視覺辨識由所述纏線器纏繞或退繞的所述纜線的位置。根據(jù)本實施方式的第十方面，所述臂單元包括:具有基端部的第一臂，所述基端部通過第一關(guān)節(jié)部以可旋轉(zhuǎn)的方式附接至安裝在預定安裝表面上的基座單元；以及具有基端部的第二臂，所述第二臂的該基端部通過第二關(guān)節(jié)部以可旋轉(zhuǎn)的方式附接至所述第一臂的末端部，所述第二臂具有末端部，手單元通過手樞軸以可旋轉(zhuǎn)的方式附接至所述第二臂的末端部，所述透明材料位于所述第二臂的殼體中。通過在此公開的實施方式，可容易地從臂的外部檢查臂的內(nèi)部狀態(tài)。
圖1是示出根據(jù)本實施方式的機器人的示意性說明圖。圖2是示出機器人的第二臂的垂直剖視的示意性說明圖。圖3是示出安裝在機器人的第二臂中的窗口部的示意性說明圖。圖4是示出窗口部的變型例的示意性說明圖。
具體實施方式
現(xiàn)將參照構(gòu)成本實用新型的一部分的附圖詳細描述在此公開的機器人的一個實施方式。盡管以下將水平多關(guān)節(jié)機器人作為機器人的一個實施例進行描述，但是本實用新型并不限于以下描述的實施方式。首先，將參照圖1描述根據(jù)本實施方式的水平多關(guān)節(jié)機器人(在下文中被簡單稱作“機器人I”)的示意性構(gòu)造。圖1是示出根據(jù)本實施方式的機器人I的示意性說明圖。在下面的描述中，有時有此情況:機器人I的各個組件的相對位置關(guān)系由上下方向、左右方向以及前后方向限定。在此情況下，將圖1所示的三維直角坐標系中的Z方向稱作向上方向，將X方向稱作水平右方，將Y方向稱作前方。參照圖1，根據(jù)本實施方式的機器人I包括:基座單元2，該基座單元安裝在預定的安裝表面上，例如地板表面等；以及臂單元3，該臂單元關(guān)于基座單元2水平旋轉(zhuǎn)地安裝。臂單元3的末端設置有沿水平方向可旋轉(zhuǎn)的手單元4?；鶈卧?是機器人I的基座。在基座單元2內(nèi)布置有提升機構(gòu)(未示出)，其用于驅(qū)動上下移動臂單元3的提升單元5。例如，可將采用馬達與滾珠絲杠的公知機構(gòu)用作提升機構(gòu)。通過形成為圓柱形的提升單元5，臂單元3被安裝成相對于基座單元2的上表面沿垂直方向(Z方向)可滑動(參見圖1中的雙箭頭100a)。臂單元3包括第一臂6與第二臂7。第一臂6具有基端部，該基端部通過第一關(guān)節(jié)部61安裝在提升單元5的上端，以能繞中心軸線IOla水平旋轉(zhuǎn)。第二臂7具有基端部，該基端部通過第二關(guān)節(jié)部62安裝在第一臂6的末端部中，以能繞中心軸線102a水平旋轉(zhuǎn)。手單元4通過第三關(guān)節(jié)部63的手樞軸103 (參見圖2)安裝在第二臂7的末端部中，以能繞中心軸線103a旋轉(zhuǎn)。手單元4是用于抓握例如晶片的末端執(zhí)行器。手單元4包括第一手4a與第二手4b，兩者形成叉形。沿手樞軸103以間隔開的關(guān)系安裝第一手4a與第二手4b。換言之，第一手4a與第二手4b以豎向重疊的狀態(tài)附接至手樞軸103，以便能在預定旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)獨立旋轉(zhuǎn)。如圖1中所示，第一手4a與第二手4b具有相同的構(gòu)造。可選的是，第一手4a與第二手4b可具有不同的構(gòu)造。在本實施方式中，將手單元4構(gòu)造成包括兩只手，但是手的數(shù)目并不限于此。機器人I被安裝在例如基板傳輸系統(tǒng)(未示出沖，并且可適用于傳送基板，例如晶片等。基板傳輸系統(tǒng)與處理裝置并排安裝，該處理裝置用于使基板經(jīng)受例如清洗、蝕刻、灰化、化學氣相沉積或曝光。不用說，可在不同點安裝多個機器人1，以便在期望的位置間傳送諸如基板之類的板狀構(gòu)件。接著，將參照圖2至圖4詳細描述機器人I的第二臂7的構(gòu)造。圖2是示出機器人I的第二臂7的垂直剖視的示意性說明圖。圖3是示出安裝在機器人I的第二臂7中的窗口部12的示意性說明圖。圖4是示出窗口部12的變型例的示意性說明圖。如圖1與圖2中所示，機器人I的第二臂7具有預定長度，并且包括作為外殼的箱形臂殼體70。臂殼體70的相對兩端部形成為大體半圓環(huán)形的表面。臂殼體70在接近其末端的半部分具有預定厚度。臂殼體70在接近其基部端的另一半部分形成為具有小于所述預定厚度的厚度。如圖1中所示，第二臂I通過第二關(guān)節(jié)部62可旋轉(zhuǎn)地連接至第一臂6的末端部。如圖2中所示，用于以減小的速度驅(qū)動手樞軸103的手驅(qū)動機構(gòu)8布置在臂殼體70中。如圖2中所示，本實施方式的手樞軸103包括第一手樞軸1031與第二手樞軸1032，第一手4a連接至第一手樞軸1031，第二手4b連接至第二手樞軸1032。換言之，形成管狀的第一手樞軸1031插入內(nèi)直徑比第一手樞軸1031的外直徑大的管狀的第二手樞軸1032中。第一手樞軸1031與第二手樞軸1032具有共同的中心軸線103a。手驅(qū)動機構(gòu)8包括與第一手4a相應的機構(gòu)和與第二手4b相應的機構(gòu)，兩個機構(gòu)具有大體相同的構(gòu)造?，F(xiàn)將參照圖2描述作為手驅(qū)動機構(gòu)8的與第二手4b相應的機構(gòu)。將省略對與第一手4a相應的機構(gòu)的描述。與第二手4b相應的手驅(qū)動機構(gòu)8包括:馬達9 ;驅(qū)動帶輪81，該驅(qū)動帶輪附接至馬達9的驅(qū)動軸91 (S卩，馬達軸)；以及具有預定減速比的從動帶輪82，該從動帶輪直接附接至第二手樞軸1032。手驅(qū)動機構(gòu)8還包括:具有預定減速比的中間帶輪83，該中間帶輪布置在驅(qū)動帶輪81與從動帶輪82之間；以及多個第一傳送帶，該第一傳送帶通過中間帶輪83使驅(qū)動帶輪81與從動帶輪82操作地相互連接。如圖2中所示，中間帶輪83包括驅(qū)動中間帶輪831與驅(qū)動次級帶輪832，該驅(qū)動次級帶輪布置在驅(qū)動中間帶輪831的正下方。驅(qū)動中間帶輪831和驅(qū)動帶輪81通過前端傳動帶84F相互操作連接。另一方面，驅(qū)動次級帶輪832和從動帶輪82通過后端傳動帶84R相互操作連接。如圖2中所示，馬達9包括布置在第一臂6內(nèi)的馬達基端部90。馬達9的驅(qū)動軸91的上部延伸到第二臂7的臂殼體70中。這有助于減小第二臂7的厚度。然而，如果不需要減小臂殼體70的厚度，那么就無需必然將馬達9的馬達基端部90布置在第一臂6內(nèi)。換言之，可將馬達9布置在第二臂7中。如上所述，在根據(jù)本實施方式的機器人I中，用于以預定的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動第一手4a與第二手4b的手驅(qū)動機構(gòu)8布置在第二臂7的臂殼體70內(nèi)。例如，用于探測基板存在與否的傳感器安裝在第一手4a與第二手4b中。第一纜線Ila與第二纜線Ilb連接至所述傳感器。更具體地說，如圖2中所示，來自第一手4a的第一纜線Ila穿過管狀的第一手樞軸1031的內(nèi)部朝第一臂6延伸。來自第二手4b的第二纜線Ilb穿過纜線處置空間10朝第一臂6延伸，纜線處置空間10限定于布置在第二臂7內(nèi)的手驅(qū)動機構(gòu)8與臂殼體70的上表面之間。以此方式，將用于使手單元4與基座單元2相互連接的第一纜線Ila與第二纜線Ilb布置在根據(jù)本實施方式的機器人I的臂殼體70內(nèi)。如圖3中所示，在臂殼體70中安裝有纏線器13，該纏線器在限制第二手4b旋轉(zhuǎn)的同時，能防止從第二手4b延伸到纜線處置空間10中的第二纜線Ilb纏結(jié)。纏線器13構(gòu)造成響應于第二手樞軸1032的旋轉(zhuǎn)而纏繞第二纜線lib。更具體地說，如圖3中所示，纏線器13包括:環(huán)形纏繞部130，該纏繞部被安裝為可與第二手樞軸1032 一起旋轉(zhuǎn)；以及連接體131，該連接體連接至第二纜線11b，并從纏繞部130突出。如果第二手4b例如圖3中所示逆時針旋轉(zhuǎn)，那么第二纜線Ilb通過纜線通道132移動，并繞環(huán)形纏繞部130纏繞。另一方面，如果第二手4b順時針旋轉(zhuǎn)，那么繞環(huán)形纏繞部130纏繞的第二纜線Ilb通過纜線通道132退繞至纜線處置空間10中。此時，第二纜線Ilb的彎曲部110向纜線處置空間10的內(nèi)部移動(參見圖3中的箭頭110a)。以此方式，將第二纜線Ilb引至其中布置有纏線器13的纜線處置空間10內(nèi)，從而防止第二纜線Ilb發(fā)生不必要的松弛。因此，在第二手4b旋轉(zhuǎn)期間能防止第二纜線Ilb扭曲，并確保第二纜線Ub順暢移動。也能限制第二手4b的旋轉(zhuǎn)量。如圖1中所示，在如上構(gòu)造的本實施方式的機器人I中，由透明材料制成的窗口部12安裝在第二臂7的臂殼體70的上表面上，以便通過窗口部12能視覺辨識第二纜線Ilb的至少一部分。換言之，通過窗口部12能視覺辨識由纏線器13纏繞或退繞的第二纜線Ilb的位置?？墒褂美缰T如丙烯酸樹脂或聚碳酸酯樹脂之類的樹脂或強化玻璃，作為制作窗口部12的透明材料。在本實施方式中，如此布置窗口部12，使得可通過窗口部12視覺辨識在纜線處置空間10中的第二纜線Ilb的彎曲部110的位置。通過以此方式視覺辨識第二纜線Ilb的彎曲部110的位置，能容易地從臂殼體70的外部檢查第二纜線Ilb的運動。如圖3中所示，在制作窗口部12的透明材料中設置具有預定刻度121的指示器部122。在指示器部122中限定纜線位置許可區(qū)122c，該纜線位置許可區(qū)用于指示第二纜線Ilb的許可運動范圍。在根據(jù)本實施方式的指示器部122中，在纜線位置許可區(qū)122c的左側(cè)和右側(cè)限定異常區(qū)122a與異常區(qū)122b。更具體地說，如果第二手4b超出限定的旋轉(zhuǎn)量旋轉(zhuǎn)，那么第二纜線Ilb的彎曲部110位于偏離纜線位置許可區(qū)122c的位置，即，在異常區(qū)122a和異常區(qū)122b之一中。這從外部一眼就能辨識出。通過將窗口部12安裝在第二臂7中，并通過窗口部12視覺辨識第二纜線Ilb的運動，可容易地確定第二手4b是否超出限定的旋轉(zhuǎn)量旋轉(zhuǎn)。由于從外部就可輕易地發(fā)現(xiàn)第二纜線Ilb的異常，所以當出現(xiàn)故障時可及時檢查第二纜線11b，并及時執(zhí)行適當?shù)木o急維修。如圖4中所示，可在制作窗口部12的透明材料中形成一個或多個標識123，用于指示臂殼體70中的檢查區(qū)。由于標識123的存在，希望通過窗口部12視覺辨識多個檢查區(qū)的檢查員可容易地獲悉需要引起注意的窗口部12的區(qū)域。例如，取決于纜線處置空間10的結(jié)構(gòu)，窗口部12可形成為使得能視覺辨識安裝在下側(cè)的手驅(qū)動機構(gòu)8的帶。在這種情況下，可將標識123中之一(位于圖4中的左側(cè))布置為指示用于檢查所述帶的視覺辨識區(qū)域，可將另一標識123布置為指示用于檢查第二纜線Ilb的視覺辨識區(qū)域。借助這種構(gòu)造，使得通過窗口部12既能檢查第二纜線Ilb又能檢查手驅(qū)動機構(gòu)8。借助適當布置標識123，檢查員(專家或者新手)可無疏漏地執(zhí)行必要的檢查任務。標識123與指示器部122可不由例如樹脂或玻璃的透明材料直接形成，而是可形成在臂殼體70內(nèi)的可透過透明材料視覺觀察的區(qū)域中。為了通過根據(jù)本實施方式的窗口部12檢查所述臂的內(nèi)部，需要檢查員從窗口部12的正上方觀察臂的內(nèi)部。例如，可將反射鏡或棱鏡布置在臂殼體70中，以便可從窗口部12的斜上側(cè)視覺辨識所述臂的內(nèi)部。由于這種構(gòu)造，即便檢查員之間存在身高的顯著差異，各位檢查員也能進行視覺辨識。窗口部12的安裝位置不限于第二纜線Ilb的彎曲部110所在的位置。可將窗口部12安裝在需要觀看并檢查臂殼體70內(nèi)部的不同區(qū)域。在根據(jù)本實施方式的機器人I中，窗口部12安裝在第二臂7的臂殼體70的上表面上。然而，并未對目標安裝臂、安裝位置以及安裝數(shù)量施加限制。例如，窗口部12可安裝在布置有預定構(gòu)件的其它臂中，例如第一臂6?？扇我庠O置窗口部12的安裝位置與安裝數(shù)量。只要能視覺觀看并檢查布置在臂中的預定構(gòu)件，臂殼體70的至少一部分可由透明材料制成。由于臂殼體70的至少一部分可由透明材料制成而不必安裝窗口部12，所以可以想到可將臂殼體70形成為由具有所需強度的透明強化樹脂或強化玻璃制成的骨架結(jié)構(gòu)。如上所述，對于根據(jù)本實施方式的機器人1，容易通過窗口部12從外部視覺辨識布置在臂殼體70內(nèi)的第二纜線Ilb與手驅(qū)動機構(gòu)8。因此，在開始工作前，可通過對第二纜線Ilb的觀察結(jié)果確定第二手4b的位置是否合適。也能及時維修第二纜線Ilb與手驅(qū)動機構(gòu)8。在上述的機器人I中，第二臂7的基端部通過第二關(guān)節(jié)部62而可旋轉(zhuǎn)地附接至第一臂6。在第二臂7的末端部中安裝作為輸出軸的手樞軸103。用于以減小的速度驅(qū)動手樞軸103的手驅(qū)動機構(gòu)8布置在第二臂7內(nèi)。然而，輸出軸不限于手樞軸103。當然，能驅(qū)動輸出軸的任何其它驅(qū)動機構(gòu)可用來替代手驅(qū)動機構(gòu)8。不用說，用于容納這種驅(qū)動機構(gòu)的臂不限于第二臂7。換言之，只需要窗口部12能使檢查員視覺辨識布置在臂內(nèi)的構(gòu)件的狀態(tài)即可。可根據(jù)需要任意改變窗口部12的安裝位置。[0071]臂單元3不限于能通過關(guān)節(jié)部水平旋轉(zhuǎn)的類型。臂單元3可水平及垂直旋轉(zhuǎn)，或者僅可垂直旋轉(zhuǎn)。倘若臂單元3僅垂直旋轉(zhuǎn)，那么作為末端執(zhí)行器的手單元4僅可允許水平旋轉(zhuǎn)。本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員可輕易獲得其它效果以及其它變型例。為此，本公開的廣義方面并不限于上述示出以及描述出的詳細的公開以及代表性的實施方式。因此，在不脫離由所附權(quán)利要求及其等同物限定的宗旨和范圍的情況下，能以多種不同的形式對本公開進行變型。
權(quán)利要求1.一種機器人,該機器人包括: 臂單元,該臂單元具有通過關(guān)節(jié)部能旋轉(zhuǎn)地安裝的基端部，所述臂單元包括殼體以及布置在所述殼體內(nèi)的預定的構(gòu)件， 其特征在于，所述殼體的至少一部分由透明材料制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人，其特征在于，所述殼體的所述至少一部分為透明材料制成的窗口部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人，其特征在于，所述殼體包括具有預定刻度的指示器部，所述指示器部形成在所述透明材料中，或者形成在能透過所述透明材料視覺辨識的區(qū)域中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機器人，其特征在于，所述指示器部具有指示布置在所述殼體內(nèi)的所述構(gòu)件的許可變化范圍的區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的機器人，其特征在于，在所述透明材料中或在能透過所述透明材料視覺辨識的區(qū)域中形成有以下標識，該標識用于指示所述臂單元內(nèi)存在的檢查區(qū)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的機器人，其特征在于，所述臂單元具有末端部，手單元通過手樞軸以可旋轉(zhuǎn)的方式附接至所述末端部，并且 所述機器人還包括:布置在所述殼體內(nèi)的纜線，該纜線使所述手單元與安裝在預定安裝表面上的基座單元相互連接，所述纜線的至少一部分位于能透過所述透明材料視覺辨識的區(qū)域中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機器人，其特征在于，所述臂單元還包括布置在所述殼體內(nèi)以驅(qū)動所述手單元的手驅(qū)動機構(gòu)，所述臂單元具有限定在所述手驅(qū)動機構(gòu)與所述殼體的上表面之間的纜線處置空間，所述纜線被引入所述纜線處置空間中，使得能透過所述透明材料視覺辨識所述纜線。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的機器人，其特征在于，所述透明材料位于所述殼體的上表面上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機器人，其特征在于，所述臂單元還包括纏線器，該纏線器用于響應于所述手樞軸的旋轉(zhuǎn)而纏繞被引入所述纜線處置空間中的所述纜線，透過所述透明材料能視覺辨識由所述纏線器纏繞或退繞的所述纜線的位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機器人，其特征在于，所述臂單元包括:具有基端部的第一臂，所述基端部通過第一關(guān)節(jié)部以可旋轉(zhuǎn)的方式附接至安裝在預定安裝表面上的基座單元；以及具有基端部的第二臂，所述第二臂的該基端部通過第二關(guān)節(jié)部以可旋轉(zhuǎn)的方式附接至所述第一臂的末端部，所述第二臂具有末端部，手單元通過手樞軸以可旋轉(zhuǎn)的方式附接至所述第二臂的末端部，所述透明材料位于所述第二臂的殼體中。
專利摘要本實用新型提供一種機器人，該機器人包括臂單元，該臂單元具有通過關(guān)節(jié)部能旋轉(zhuǎn)地安裝的基端部。所述臂單元包括殼體以及布置在所述殼體內(nèi)的預定的構(gòu)件。所述殼體的至少一部分由透明材料制成。
文檔編號B25J18/00GK203031604SQ20122074746
公開日2013年7月3日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月1日
發(fā)明者古市昌稔, 勝田信一 申請人:株式會社安川電機