[发明专利]一种可实现翻转的机械手臂

说明书

本发明公开了一种可实现翻转的机械手臂，包括本体、大臂、小臂、上末端执行器和下末端执行器，其中，所述大臂的固定端可旋转地安装在所述本体一端，所述小臂的固定端可旋转地安装在所述大臂的移动端，所述上末端执行器和下末端执行器的固定端上下叠加且可旋转地安装在所述小臂的移动端；所述上末端执行器和下末端执行器的移动端可旋转地安装上手指和下手指；其中，所述上手指在所述上末端执行器的带动下实现直线、旋转和翻转运动；所述下手指在所述下末端执行器的带动下实现直线和旋转运动。本发明具有两个可独立运动的末端执行器，其中上末端执行器可翻转，通过各驱动轴电机的协同工作可实现不同的运动姿态。

技术领域

本发明涉及晶圆传输领域，具体涉及一种可实现翻转的机械手臂。

背景技术

随着半导体工艺水平的不断提高，前道和后道工艺设备厂对半导体自动化传输技术提出了更高更复杂的要求。

目前行业内晶圆的传输运动主要有两种：一种是保持晶圆姿态不变情况下，不同工位间水平面内不同高度的传输。另外一种是改变晶圆的姿态，不同工位间角度变更的传输。

行业内提高晶圆的传输效率主要是通过增加机器人末端执行器的数量来实现，如单臂SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm)机器人常配一个以上的末端执行器，双臂SCARA机器人往往下手臂配一个末端执行器而上手臂配一个或多个。

为了解决晶圆传输范围增大的问题，如标准3Port以上EFEM(半导体设备前端模块)内部对晶圆的传输，常采用的Track轴配SCARA单臂或双臂机器人以及各关节可独立运动的水平多关节机器人的方案来解决。

目前上市的国内外多种型号的晶圆搬运机器人，如美国Brooks、日本Sankyo、日本JEL等公司生产的机器人在对多末端执行器传输、末端执行器可翻转、传输范围大以及无行走轴的场合中均无法满足要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种可实现翻转的机械手臂，具有两个可独立运动的末端执行器，其中上末端执行器可翻转，通过各驱动轴电机的协同工作可实现不同的运动姿态。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种可实现翻转的机械手臂，包括本体、大臂、小臂、上末端执行器和下末端执行器，其中，所述大臂的固定端可旋转地安装在所述本体一端，所述小臂的固定端可旋转地安装在所述大臂的移动端，所述上末端执行器和下末端执行器的固定端上下叠加且可旋转地安装在所述小臂的移动端；所述上末端执行器和下末端执行器的移动端可旋转地安装上手指和下手指；

其中，所述上手指在所述上末端执行器的带动下实现直线、旋转和翻转运动；所述下手指在所述下末端执行器的带动下实现直线和旋转运动。

进一步的，所述下末端执行器连接所述小臂大带轮一，所述小臂大带轮一通过同步带连接小臂小带轮一；所述小臂小带轮一通过肘轴一固定连接大臂小带轮一，大臂大带轮一与大臂小带轮一通过同步带构成传动副，大臂大带轮一固定连接在第一驱动轴上；其中，小臂大带轮一位于小臂的移动端，小臂小带轮一位于小臂的固定端，大臂小带轮一和肘轴一位于大臂的移动端，大臂大带轮一位于大臂的固定端，第一驱动轴位于本体内部；

所述第一驱动轴驱动所述下末端执行器做旋转运动。

进一步的，所述小臂大带轮一和小臂小带轮一的齿数比为2:1。

进一步的，所述上末端执行器连接所述小臂大带轮二，所述小臂大带轮二通过同步带连接小臂小带轮二；所述小臂小带轮二通过肘轴二固定连接大臂小带轮二，大臂大带轮二与大臂小带轮二通过同步带构成传动副，大臂大带轮二固定连接在第二驱动轴上；其中，小臂大带轮二位于小臂的移动端，小臂小带轮二位于小臂的固定端，大臂小带轮二和肘轴二位于大臂的移动端，大臂大带轮二位于大臂的固定端，第二驱动轴位于本体内部；

所述第二驱动轴驱动所述上末端执行器做旋转运动。