工業(yè)用機(jī)器人的制作方法
【專利說明】工業(yè)用機(jī)器人
[0001]本發(fā)明專利申請(qǐng)是國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/JP2013/077920，國(guó)際申請(qǐng)日為2013年10月15日，進(jìn)入中國(guó)國(guó)家階段的申請(qǐng)?zhí)枮?01380022507.0，名稱為“工業(yè)用機(jī)器人”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種在真空中使用的工業(yè)用機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0003]以往，眾所周知在真空中搬送基板的真空機(jī)器人(例如參照專利文獻(xiàn)I)。專利文獻(xiàn)I中記載的真空機(jī)器人包括:手部，其裝載基板；臂，其前端側(cè)連接有手部；以及主體部，其連接有臂的基端側(cè)。臂包括:臂底座，其可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于主體部；第一臂，其基端側(cè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于臂底座；以及第二臂，其基端側(cè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于第一臂的前端側(cè)。并且，臂包括:第一連桿，其基端側(cè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于臂底座；第二連桿，其基端側(cè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于第一連桿的前端側(cè)；第一連接連桿，其連接第一臂的前端側(cè)與第一連桿的前端側(cè)；以及第二連接連桿，其連接第二臂的前端側(cè)與第二連桿的前端側(cè)。
[0004]在專利文獻(xiàn)I記載的真空機(jī)器人中，臂底座和第一臂形成為中空狀。并且，第二臂、第一連桿、第二連桿、第一連接連桿以及第二連接連桿也形成為中空狀。在臂底座的內(nèi)部配置有驅(qū)動(dòng)臂的臂驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)和將臂驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)減速并向第一臂傳遞的第一減速機(jī)。在第一減速機(jī)的輸出軸固定有第一臂的基端側(cè)。在第一臂的前端側(cè)配置有將臂驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)減速并向第二臂傳遞的第二減速機(jī)。在第二減速機(jī)的輸出軸固定有第二臂的基端側(cè)。
[0005]并且，在專利文獻(xiàn)I記載的真空機(jī)器人中，主體部的一部分固定在真空容器的底面，臂和手部配置在真空中。在形成為中空狀的臂底座和第一臂的內(nèi)部空間中確保氣密性，臂底座和第一臂的內(nèi)部空間為大氣壓。即，臂驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)、第一減速機(jī)以及第二減速機(jī)配置在大氣中。另一方面，在第二臂、第一連桿、第二連桿、第一連接連桿以及第二連接連桿形成有連通至它們的內(nèi)部空間的開口部，第二臂、第一連桿、第二連桿、第一連接連桿以及第二連接連桿的內(nèi)部空間為真空。即，可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接臂底座與第一連桿的軸承和可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接第一連桿與第二連桿的軸承等配置在真空中。并且，在該真空機(jī)器人中，通過沿上下方向分割為兩部分的大致有底圓筒狀的兩個(gè)分割殼體相互接合而構(gòu)成臂底座。在兩個(gè)分割殼體的接合部，為了確保臂底座的內(nèi)部空間的氣密性而配置有環(huán)狀的密封部件，兩個(gè)分割殼體在夾持該密封部件的狀態(tài)下接合。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2011-101912號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0010]在專利文獻(xiàn)I記載的真空機(jī)器人中，兩個(gè)分割殼體在夾持環(huán)狀的密封部件的狀態(tài)下接合。因此，在該真空機(jī)器人中，若機(jī)器人大型化而使臂底座大型化，則密封部件也大型化，從而組裝臂底座時(shí)密封部件的操作變得煩雜。并且，若密封部件的操作變得煩雜，則產(chǎn)生在兩個(gè)分割殼體之間無法可靠地夾持密封部件的作業(yè)錯(cuò)誤，從而無法確保臂底座的內(nèi)部空間的氣密性的可能性也變高。
[0011]因此，本發(fā)明(第一發(fā)明)的課題在于提供一種工業(yè)用機(jī)器人，其是具有配置在真空中并且內(nèi)部空間的至少一部分為大氣壓的臂的工業(yè)用機(jī)器人，即便工業(yè)用機(jī)器人大型化，也可降低安裝用以確保臂的內(nèi)部空間的氣密性的密封部件時(shí)的作業(yè)錯(cuò)誤。
[0012]并且，在專利文獻(xiàn)I記載的真空機(jī)器人中，即便臂配置在真空中，由于臂底座和第一臂的內(nèi)部空間為大氣壓，因此可冷卻配置在臂底座的內(nèi)部的臂驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)。并且，在該真空機(jī)器人中，即便裝載于手部的基板的溫度較高，也可從內(nèi)部冷卻臂底座和第一臂，從而可抑制臂底座和第一臂的溫度上升。因此，可抑制臂底座和第一臂的熱膨脹。進(jìn)而，在該真空機(jī)器人中，即便臂配置在真空中，由于臂驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)、第一減速機(jī)以及第二減速機(jī)配置在大氣中，因此作為臂驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)、第一減速機(jī)以及第二減速機(jī)的潤(rùn)滑劑，無須使用真空潤(rùn)滑脂等高價(jià)的潤(rùn)滑劑，只要使用在大氣壓中所使用的潤(rùn)滑脂等潤(rùn)滑劑即可。因此，可減少真空機(jī)器人的初期成本和運(yùn)轉(zhuǎn)成本。
[0013]然而，在該真空機(jī)器人中，構(gòu)成臂的第二臂、第一連桿、第二連桿、第一連接連桿以及第二連接連桿的內(nèi)部空間為真空，因此若裝載于手部的基板的溫度較高，則存在第二臂、第一連桿以及第二連桿等的溫度變高，從而第二臂、第一連桿以及第二連桿等的熱膨脹量變大的可能性。若第二臂、第一連桿以及第二連桿等的熱膨脹量變大，則存在裝載于手部而搬送的基板從原本的目標(biāo)到達(dá)位置大幅偏移的可能性。
[0014]并且，在該真空機(jī)器人中，可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接臂底座與第一連桿的軸承和可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接第一連桿與第二連桿的軸承等配置在真空中，因此若裝載于手部的基板的溫度較高，則存在這些軸承的溫度上升而使這些軸承的壽命下降的可能性。并且，這些軸承配置在真空中，因此作為這些軸承的潤(rùn)滑劑，必須使用真空潤(rùn)滑脂等高價(jià)的潤(rùn)滑劑。因此，在該真空機(jī)器人中，初期成本和運(yùn)轉(zhuǎn)成本變高。
[0015]因此，本發(fā)明(第二發(fā)明)的課題在于提供一種工業(yè)用機(jī)器人，即便裝載于手部且在真空中搬送的搬送對(duì)象物的溫度較高，也可抑制搬送對(duì)象物從目標(biāo)到達(dá)位置偏移而提高搬送對(duì)象物的搬送精度，且可減少初期成本和運(yùn)轉(zhuǎn)成本。
[0016]用以解決技術(shù)問題的技術(shù)方案
[0017]為了解決上述問題，本發(fā)明(第一發(fā)明)的工業(yè)用機(jī)器人的特征在于，其包括臂，所述臂具有:平板狀的第一平面部；平板狀的第二平面部，其與第一平面部隔著預(yù)定的間隙而大致平行地對(duì)置；以及側(cè)面部，其連接第一平面部的外周端與第二平面部的外周端，臂的至少一部分形成為具有由第一平面部、第二平面部以及側(cè)面部包圍的內(nèi)部空間的中空狀，并且臂配置在真空中，臂的內(nèi)部空間為大氣壓，在第一平面部形成有連通至內(nèi)部空間的多個(gè)貫通孔，臂包括:多個(gè)蓋部件，多個(gè)蓋部件固定于第一平面部且蓋住貫通孔；以及多個(gè)密封部件，多個(gè)密封部件配置于第一平面部與蓋部件之間而防止空氣從內(nèi)部空間流出，在第二平面部的與第一平面部對(duì)置的面，以凹陷的方式形成有從第一平面部與第二平面部對(duì)置的方向觀察時(shí)至少一部分與貫通孔重疊的多個(gè)凹部。
[0018]在本發(fā)明(第一發(fā)明)的工業(yè)用機(jī)器人中，在構(gòu)成配置于真空中并且內(nèi)部空間為大氣壓的臂的第一平面部，形成有連通至內(nèi)部空間的多個(gè)貫通孔。并且，在本發(fā)明(第一發(fā)明)中，臂包括:多個(gè)蓋部件，多個(gè)蓋部件固定于第一平面部且蓋住多個(gè)貫通孔；以及多個(gè)密封部件，多個(gè)密封部件配置在第一平面部與蓋部件之間而防止空氣從內(nèi)部空間流出。因此，在本發(fā)明(第一發(fā)明)中，即便工業(yè)用機(jī)器人大型化而使臂大型化，也可使多個(gè)密封部件各者的大小變小，其結(jié)果，在組裝臂時(shí)，可容易地操作密封部件。因此，在本發(fā)明(第一發(fā)明)中，即便工業(yè)用機(jī)器人大型化，也可減少安裝用以確保臂的內(nèi)部空間的氣密性的密封部件時(shí)的作業(yè)錯(cuò)誤。
[0019]此處，在配置于真空中的臂的內(nèi)部空間為大氣壓時(shí)，形成為中空狀的臂因內(nèi)部的壓力而以向外側(cè)凸起的方式變形。在本發(fā)明(第一發(fā)明)中，在第二平面部的與第一平面部對(duì)置的面，以凹陷的方式形成有從第一平面部與第二平面部對(duì)置的方向觀察時(shí)至少一部分與貫通孔重疊的多個(gè)凹部，因此可以臂朝向第一平面部與第二平面部對(duì)置的方向的兩個(gè)外側(cè)大致均等地凸起的方式使臂變形。即，在第二平面部的與第一平面部對(duì)置的面未形成凹部時(shí)，形成有多個(gè)貫通孔的第一平面部的強(qiáng)度低于第二平面部的強(qiáng)度，因此臂容易因內(nèi)部的壓力而以臂的第一平面部側(cè)比臂的第二平面部側(cè)朝向外側(cè)大地凸起的方式變形，但在本發(fā)明(第一發(fā)明)中，在第二平面部的與第一平面部對(duì)置的面形成有多個(gè)凹部，可使第二平面部的強(qiáng)度接近第一平面部的強(qiáng)度，因此可以臂朝向第一平面部側(cè)和第二平面部側(cè)這兩個(gè)外側(cè)大致均等地凸起的方式使臂變形。因此，在本發(fā)明(第一發(fā)明)中，即便在第一平面部形成有多個(gè)貫通孔，也可抑制臂以向第一平面部與第二平面部對(duì)置的方向的一側(cè)傾斜的方式變形或者臂以扭曲的方式變形，其結(jié)果，可確保臂的前端側(cè)的位置精度。
[0020]在本發(fā)明(第一發(fā)明)中，優(yōu)選從第一平面部與第二平面部對(duì)置的方向觀察時(shí)，貫通孔的內(nèi)周面與凹部的內(nèi)周面大致一致。并且，在本發(fā)明(第一發(fā)明)中，優(yōu)選貫通孔形成為圓形，凹部形成為內(nèi)徑與貫通孔的內(nèi)徑相等的圓形。若如此構(gòu)成，則容易使臂以臂朝向第一平面部與第二平面部對(duì)置的方向的兩個(gè)外側(cè)均等地凸起的方式變形。因此，即便在第一平面部形成有多個(gè)貫通孔，也可有效地抑制臂以朝向第一平面部與第二平面部對(duì)置的方向的一側(cè)傾斜的方式變形或者臂以扭曲的方式變形，其結(jié)果，可提高臂的前端側(cè)的位置精度。
[0021]在本發(fā)明(第一發(fā)明)中，優(yōu)選內(nèi)部空間是通過使用從貫通孔插入的切削用工具的切削加工而形成的，第一平面部、第二平面部以及側(cè)面部成為一體。若如此構(gòu)成，則與通過相互分開形成的第一平面部、第二平面部以及側(cè)面部接合而形成內(nèi)部空間的情形相比，容易防止空氣從內(nèi)部空間流出。并且，若如此構(gòu)成，則與通過鑄造物而一體地形成第一平面部、第二平面部以及側(cè)面部的情形相比，可減少?gòu)牡谝黄矫娌?、第二平面部及?cè)面部向真空中釋放的氣體(外部氣體)的釋放量。
[0022]為了解決上述問題，本發(fā)明(第二發(fā)明)的工業(yè)用機(jī)器人的特征在于，包括:主體部；臂，其基端側(cè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于主體部；以及手部，其可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于臂的前端側(cè)，手部與臂配置在真空中，臂整體形成為中空狀，臂的內(nèi)部空間為大氣壓。
[0023]在本發(fā)明(第二發(fā)明)的工業(yè)用機(jī)器人中，臂整體形成為中空狀，臂的內(nèi)部空間為大氣壓。因此，在本發(fā)明(第二發(fā)明)中，即便裝載于手部并在真空中搬送的搬送對(duì)象物的溫度較高，也可從臂的內(nèi)部冷卻臂整體，從而可抑制臂整體的溫度上升。因此，在本發(fā)明(第二發(fā)明)中，即便裝載于手部并在真空中搬送的搬送對(duì)象物的溫度較高，也可抑制臂整體的熱膨脹，其結(jié)果，可抑制搬送對(duì)象物從目標(biāo)到達(dá)位置偏移而提高搬送對(duì)象物的搬送精度。
[0024]并且，在本發(fā)明(第二發(fā)明)中，臂整體形成為中空狀，臂的內(nèi)部空間為大氣壓，因此即便裝載于手部并在真空中搬送的搬送對(duì)象物的溫度較高，也可抑制配置在臂的內(nèi)部的所有軸承的溫度上升，從而可抑制這些軸承的壽命下降。并且，在本發(fā)明(第二發(fā)明)中，臂的內(nèi)部空間為大氣壓，因此作為配置在臂的內(nèi)部的馬達(dá)和減速機(jī)的潤(rùn)滑劑，可使用在大氣壓中所使用的潤(rùn)滑脂等潤(rùn)滑劑，而不使用真空潤(rùn)滑脂等高價(jià)的潤(rùn)滑劑。因此，本發(fā)明中，可減少工業(yè)用機(jī)器人的初期成本和運(yùn)轉(zhuǎn)成本。
[0025]在本發(fā)明(第二發(fā)明)中，例如，臂由相互可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地連接的多個(gè)臂部構(gòu)成，多個(gè)臂部分別形成為中空狀。在該情形時(shí)，例如，臂由作為臂部的第一臂部以及作為臂部的第二臂部構(gòu)成，所述第一臂部的基端側(cè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于主體部，所述第二臂部的基端側(cè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于第一臂部的前端側(cè)且在所述第二臂部的前端側(cè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接有手部構(gòu)成。
[0026]在本發(fā)明(第二發(fā)明)中，優(yōu)選工業(yè)用機(jī)器人包括:第一馬達(dá)，其用以使第二臂部相對(duì)于第一臂部轉(zhuǎn)動(dòng)；第二馬達(dá)，其用以使手部相對(duì)于第二臂部轉(zhuǎn)動(dòng)；第一減速機(jī)，其將第一馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)減速并傳遞至第二臂部；以及第二減速機(jī)，其將第二馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)減速并傳遞至手部，第一減速機(jī)構(gòu)成連接第一臂部與第二臂部的第一關(guān)節(jié)部的至少一部分，并且配置在第一臂部的內(nèi)部，第二減速機(jī)構(gòu)成連接第二臂部與手部的第二關(guān)節(jié)部的至少一部分，并且配置在第二臂部的內(nèi)部。并且，在該情形時(shí)，優(yōu)選第一馬達(dá)及第二馬達(dá)配置在第一臂部的內(nèi)部。
[0027]若如此構(gòu)成，則第一減速機(jī)構(gòu)成第一關(guān)節(jié)部的至少一部分，第二減速機(jī)構(gòu)成第二關(guān)節(jié)部的至少一部分，因此可提高第一關(guān)節(jié)部和第二關(guān)節(jié)部的剛性。并且，若如此構(gòu)成，則由于第一馬達(dá)和第二馬達(dá)配置在第一臂部的內(nèi)部，因此可使第二臂小型化。此處，若第二馬達(dá)配置在第一臂部的內(nèi)部，則從第二馬達(dá)至手部為止的動(dòng)力的傳遞路徑變長(zhǎng)，但若如此構(gòu)成，則由于第二減速機(jī)構(gòu)成第二關(guān)節(jié)部的至少一部分