TWI565571B - 八臂搬運機器人 - Google Patents

Description

八臂搬運機器人

本發明涉及八臂搬運機器人，尤其涉及一種八個機械臂可分別驅動，能夠同時裝載及取出以一定節距單位上下裝載搬運物(基板或晶片等)的八臂搬運機器人。

半導體設備或液晶顯示器等的製造工藝中，需執行導入或取出用於半導體晶片或液晶顯示器的玻璃基板等基板的製程。

現在正在開發使用的基板處理裝置(搬運機器人)有雙臂機器人、由多個機械臂構成的搬運機器人等，通常具備：保持多個承載架的承載架保持部；處理基板的基板處理部；在承載架保持部與基板處理部之間裝卸積層的反轉單元；在各個反轉單元與承載架保持部之間搬運基板的分度器機器人；在各個反轉單元與基板處理部之間搬運基板的主搬運機器人。

此類搬運機器人根本上是為了更加有效地執行晶片、基板或搬運物的搬運，由此，縮短工序單件產品生產時間(Tack Time)，提高工序效率。

從用於搬運一個基板的單臂搬運機器人，開發了具備兩個機械臂的搬運機器人，並且，改造雙臂構造，以進行更有效的工序為目的，公開了韓國公開專利公報10-2008-0047205號(搬運基板機器人)及韓國公開專利公報10-2012-0007449號(基板處理裝置及基板搬運方法)。

韓國公開專利公報10-2008-0047205號，公開了一種具有進行獨立性旋轉移動及同時上下移動的多個機械臂，而能夠有效地搬運基板的搬運基板機器人。

韓國公開專利公報10-2008-0047205號，其結構優點為，能夠從各個方向搬運由東西南北四個方向配置的搬運物，但存在如下缺點：因從東西南北四個方向獨立地工作，無法使用於直線式工藝或由一個方向進行的工序。

韓國公開專利公報10-2012-0007449號提供一種增加基板處理裝置的生產量(throughput，單位時間的處理基板個數)，由此，能夠縮短分度器機器人及主搬運機器人的等待時間的搬運機器人。

韓國公開專利公報10-2012-0007449號具有縮短工序時間的優點，但具有如下缺點：其為在一個機械臂上附著有多個機械手的結構，因此，需同時驅動，並且，根據多個機械手的結構，由一定間隔配置，才能夠搬運多個搬運物。

〔先行技術文獻〕 〔專利文獻〕

(專利文獻1)韓國公開專利公報第10-2008-0047205號

(專利文獻1)韓國公開專利公報第10-2012-0007449號

本發明為了解決上述問題，提供一種經由相同的水平方向的直線運動，能夠同時或個別地搬運搬運物的八臂搬運機器人。

並且，本發明的目的為提供一種八臂搬運機器人，在直線式(In-Line)工藝及由一個方向連續進行的工藝中，經由同時輸送一張至八張貨物，引導進行快速的工藝流程，由此，能夠縮短工序時間，並提高工序效率。

為了解決上述問題，根據本發明的八臂搬運機器人，包括：柱杆，結合有進行上下直線運動的機械臂單元；成對的第一至第四機械臂組，所述機械臂單元在所述柱杆兩側面由上下結合，其中，所述成對的第一至第四機械臂組，由二個機械臂水平結合而形成一對，由此，構成第一至第八機械臂。

在此，所述第一至第八機械臂中，配置於外側的機械臂的外側面可滑動地安裝有滑動器，配置於內側的機械臂的內側面可滑動地安裝有滑動器。

在此，與所述滑動器形成直角方向地連接有架橋。

在此，與所述架橋形成直角方向地安裝有機械手。

在此，所述成對的第一及第二機械臂組配置於下側，所述成對的第三及第四機械臂組配置於上側，配置於下側的所述成對的第一及第二機械臂組，在內側排列第一及第二機械臂，在外側排列第三及第四機械臂，配置於上側的所述成對的第三及第四機械臂組，在內側排列第七及第八機械臂，在外側排列第五及第六機械臂。

在此，所述柱杆的下端部連接於可旋轉360度的旋轉底座的一側端，所述第一至第八機械臂分別安裝有第一至第八機械手，所述第一至第八機械手的中心、所述旋轉底座的旋轉軸及所述柱杆的中心配置於一個基準線的相同直線上。

在此，所述第一至第八機械臂可同時驅動、個別驅動或選擇性地驅動二個以上。

在此，所述第一至第八機械臂以可執行前後方運轉的滑動器為介質安裝有第一至第八機械手，所述第一至第八機械手由上下排列，其上下間隔相同，運動軌跡相同。

根據上述本發明的構成，透過由相同的水平方向的直線運動，同時或個別地搬運搬運物，並且，在直線式(In-Line)工藝及由一個方向連續進行的工藝中，經由同時輸送一張至八張貨物，引導進行快速的工藝流程，由此，能夠縮短工序時間，並提高工藝效率。

100‧‧‧八臂搬運機器人

110‧‧‧運行底座

120‧‧‧運行滑動器

130‧‧‧旋轉底座

130a‧‧‧旋轉軸

140‧‧‧上下柱杆

150、150a、150d、150e、150h‧‧‧工作面板

200‧‧‧機械臂單元

211、212、213、214、215、216、217、218‧‧‧機械臂

210、220、230、240‧‧‧成對的機械臂組

251、252、253、254、255、256、257、258‧‧‧滑動器

261、262、263、264、265、266、267、268‧‧‧架橋

271、272、273、274、275、276、277、278‧‧‧機械手

310‧‧‧下側部機械臂組

320‧‧‧上側部機械臂組

401‧‧‧基準線

圖1為根據本發明的八臂搬運機器人的立體圖；圖2為根據本發明的八臂搬運機器人的機械臂單元結構圖；圖3為體現根據本發明的八臂搬運機器人的最佳機械臂排列圖；圖4為根據本發明的八臂搬運機器人的平面圖；圖5為根據本發明的八臂搬運機器人的側面圖；圖6為根據本發明的八臂搬運機器人的八機械臂被折疊的狀態圖；圖7為根據本發明的八臂搬運機器人的第一機械臂水平前進的狀態圖；圖8為根據本發明的八臂搬運機器人的第四機械臂的水平前進狀態圖；圖9為根據本發明的八臂搬運機器人的第五機械臂的水平前進狀態圖；圖10為根據本發明的八臂搬運機器人的第八機械臂的水平前進狀態圖；圖11為根據本發明的八臂搬運機器人的八機械臂整體水平前進的狀態圖。

以下參照附圖說明根據本發明的八臂搬運機器人的結構及作用效果。

圖1為根據本發明的八臂搬運機器人的立體圖；圖2為根據本發明的八臂搬運機器人的機械臂單元結構圖；圖3為體現根據本發明的八臂搬運機器人的最佳機械臂排列圖；圖4為根據本發明的八臂搬運機器人的平面圖；圖5為根據本發明的八臂搬運機器人的側面圖。

如圖1至圖5所示，根據本發明的八臂搬運機器人(100)，包括：運行底座(110)、運行滑動器(120)、旋轉底座(130)、上下柱杆(140)及機械臂單元(200)。

運行底座(110)可由四角框架形狀形成，並且，根據需要可安裝腳輪，而便於移動，並且，為了防止機器人在運轉時移動，可安裝多個固定裝置。

並且，運行底座(110)的內側安裝運行滑動器(120)，運行底座(110)的兩個內側形成有用於運行滑動器(120)水平移動的導軌。

運行滑動器(120)與兩側的導軌連接，能夠進行左右水平移動，並且，在中心上端與旋轉底座(130)連接，旋轉底座(130)的側面前端部形成有上下柱杆(140)。

旋轉底座(130)以旋轉軸(130a)為基準可旋轉360°，並根據旋轉底座(130)的360°旋轉，上下柱杆(140)也相同地旋轉360度。

旋轉底座(130)以旋轉軸(130a)為基準，使第一至第八機械臂(211至218)進行360度旋轉，上下柱杆(140)使得第一至第八機械臂(211至218)進行上下直線運動。

上下柱杆(140)的兩側面可形成有導軌，該導軌的兩側安裝有機械臂單元(200)，進行上下直線運動。

參照圖2及圖3詳細說明機械臂單元(200)的構造。

機械臂單元(200)包括：第一至第八機械臂(211至218)、第一至第八滑動器(251至258)、第一至第八架橋(261至268)及第一至第八機械手(271至278)。

第一至第八機械臂(211至218)，形成上下左右的四分隔排列，二個機械臂按一對水平接觸，分別形成成對的第一至第四機械臂組(210至240)，並且，下側的成對的第一及第二機械臂組(210、220)構成上側部機械臂組(320)，上側的成對的第三及第四機械臂組(230、240)構成下側部機械組臂(310)。

成對的第一及第三機械臂組(210、230)在上下柱杆(140)的左側面可滑動地連接，第二及第四機械臂組成對件(220、240)在上下柱杆(140)的右側面可滑動地連接。

以上下柱杆(140)為基準，成對的第一及第三機械臂組(210、230)和成對的第二及第四機械臂組(220、240)配置於兩邊，在其間形成機械手的移動空間。

第一至第八機械臂(211至218)可如圖3排列，在下部的內側配置第一機械臂(211)和第二機械臂(212)，在下部的外側配置第三機械臂(213)和第四機械臂(214)，在上部的外側配置第五機械臂(215)和第六機械臂(216)，在上部的內側配置第七機械臂(217)和第八機械臂(218)。

第一至第八機械臂(211至218)由相同的軌跡出入，具有上下相同的分隔距離而上下配置，形成上下順次排列。

從而，為了在限定的空間形成上下順次排列，如圖3所示，以上下及左右側四分隔排列，選定內外側順序位置，以使進行出入運轉時不發生相互干擾，進行相同間隔及相同軌跡運動，而同時進行工作面板的搬運。

位於內側的第一、第二、第七、第八機械臂(211、212、217、218)從內側可滑動地安裝有第一、第二、第七、第八滑動器(251、252、257、258)，位於外側的第三、第四、第五、第六機械臂(213、214、215、216)從外側可滑動地安裝有第三、第四、第五、第六滑動器(253、254、255、256)。

第一至第八滑動器(251至258)由與運行底座(110)成為直角的方向進行前後直線運動。

第一至第八滑動器(251至258)的前端部垂直地安裝有第一至第八架橋(261至268)，第一至第八架橋(261至268)的前端以直角方向分別安裝有第一至第八機械手(271至278)。

第一至第八機械手(271至278)分別以相同的間隔上下排列，達成分別搬運及搬入工作面板(150)的末端執行器的功能。

工作面板(150)藉助於運行底座(110)，可向左右水平往復移動，並藉助於旋轉底座(130)進行360度旋轉移動，藉助於上下柱杆(140)進行上下移動，藉助於第一至第八機械臂(211至218)進行前後位置移動。

為了使八個機械臂在最小的空間有效地進行運轉，本發明提供如下條件。

首先，如圖3所示，為了使得第一至第八機械臂(211至218)形成左右、上下四分隔排列，將二個機械臂形成一對，結合的成對的機械臂組向內側及外側進行排列，並且，為了使得第一至第八機械手(271至278)以相同的間隔 分隔地上下排列，在下部內側配置第一、第二機械臂(211、212)，在下部外側配置第三、第四機械臂(213、214)，在上部內側配置第七、第八機械臂(217、218)，在上部外側配置第五、第六機械臂(215、216)。這是為了使得八個機械臂由相同的軌跡運轉並佔用最小化體積，並且，防止以上下排列的第一至第八機械手(271至278)出入運轉時發生相互干擾。

並且，使得工作面板、機械手、旋轉底座、上下柱杆的位置體現體積的最小化及工作效率化。

參照圖4，使得工作面板(150)的中心、機械手(271至278)的中心、旋轉底座(130)的旋轉軸(132)中心及上下柱杆(140)的中心位於基準線(401)的直線上。

圖6為根據本發明的八臂搬運機器人的八機械臂被折疊的狀態圖；圖7為根據本發明的八臂搬運機器人的第一機械臂的水平前進狀態圖；圖8為根據本發明的八臂搬運機器人的第四機械臂的水平前進狀態圖；圖9為根據本發明的八臂搬運機器人的第五機械臂的水平前進狀態圖；圖10為根據本發明的八臂搬運機器人的第八機械臂的水平前進狀態圖；圖11為根據本發明的八臂搬運機器人的八機械臂整體水平前進的狀態圖。

本發明的機械臂單元(200)分別由八個機械臂構成，以上下柱杆(140)為基準，在兩邊進行四分隔，形成上下配置四列的構造，各個機械臂能夠進行獨立驅動、同時驅動及選擇性驅動，可選擇性地搬運一個工作面板、八個工作面板或二個至七個工作面板。

參照圖6，第一至第八機械手(271至278)均形成被導入至兩邊及上下的成對的第一至第四機械臂組(210至240)形成的空間內而被折疊的形狀。

參照圖7，表示第一機械臂(211)的運轉狀態，以第一機械臂(211)為底座，第一滑動器(251)向前方滑動，與第一滑動器(251)以直角結合的第一架橋(261)聯動地滑動，與第一架橋(261)以直角方向結合的第一機械手(271)向前方移動，而搬運或取出工作面板(150a)。

參照圖8，表示第四機械臂(214)的運轉狀態，以第四機械臂(214)為底座，在第四機械臂(214)的外側面可滑動地連接的第四滑動器(254)向前方滑動，與第四滑動器(254)以直角結合的第四架橋(264)聯動地滑動，與第四架橋(264)以直角方向結合的第四機械手(274)向前方移動，而搬運或取出工作面板(150d)。

參照圖9，表示第五機械臂(215)的運轉狀態，第五機械臂(215)為底座，第五滑動器(255)向前方滑動，與第五滑動器(255)以直角結合的第五架橋(265)聯動地滑動，與第五架橋(265)以直角方向結合的第五機械手(275)向前方移動，而搬運或取出工作面板(150e)。在此，第五滑動器(255)與第五架橋(265)可形成為一體，其餘的第一至第八滑動器(251至258)和第一至第八架橋(261至268)也可形成為一體。

參照圖10，表示第八機械臂(218)的運轉狀態，以第八機械臂(218)的內側面為底座，第八滑動器(258)向前方滑動，使得與第八滑動器(258)以直角結合的第八架橋(268)聯動地滑動，與第八架橋(268)直角方向結合的第八機械手(278)向前方移動，而搬運或取出工作面板(150h)。

圖11表示第一至第八機械臂(211至218)全部伸展的狀態，是為了同時取出或搬運八張工作面板而使用的狀態。

為了同時取出或搬運八張工作面板，如圖6和圖11所示，可同時伸展或折疊第一至第八機械臂(211至218)，第一至第八機械手(271至278)在維持上下相同的間隔而以相同的軌跡運轉。

以上參照附圖說明了本發明的優選實施例，但本發明領域中具有通常知識者在不脫離本發明的技術思想或必要特徵的前提下，可透過其他詳細的形態實施上述的本發明的技術構成。因此，以上說明的實施例在所有方面均為例示性的，而非為限定本發明，本發明的保護範圍如請求項範圍而限定，而非限定於所述詳細說明，由請求項範圍的意義及範圍和其等同概念匯出的所有變更或變形的形態均屬於本發明的範圍。

100‧‧‧八臂搬運機器人

110‧‧‧運行底座

120‧‧‧運行滑動器

130‧‧‧旋轉底座

130a‧‧‧旋轉軸

140‧‧‧上下柱杆

Claims (7)

1. 一種八臂搬運機器人，包括：柱杆，結合有進行上下直線運動的機械臂單元；以及所述機械臂單元具有第一至第四機械臂組，所述第一至第四機械臂組以上側的二個機械臂組及下側的二個機械臂組以上下配置的方式於所述柱杆之兩側面結合，其中所述第一至第四機械臂組分別具有成對的機械臂，其中，所述第一至第四機械臂組，由所述上側的二個機械臂組水平結合而形成一對及所述下側的二個機械臂組水平結合而形成一對，而形成上下及左右側的四分隔排列，由此，構成第一至第八機械臂，其中，所述第一至第八機械臂中配置於外側的機械臂的外側面可滑動地安裝有滑動器，配置於內側的機械臂的內側面可滑動地安裝有滑動器，而使所述滑動器分別於所述外側的機械臂之外側面及所述內側的機械臂之內側面分別滑動，其中所述滑動器連接有架橋，且所述架橋安裝有機械手。
2. 如請求項1所述的八臂搬運機器人，其中與所述滑動器於直角方向連接所述架橋。
3. 如請求項1所述的八臂搬運機器人，其中與所述架橋於直角方向安裝有所述機械手。
4. 如請求項1所述的八臂搬運機器人，其中所述成對的第一及第二機械臂組配置於下側，所述成對的第三及第四機械臂組配置於上側，配置於下側的所述成對的第一及第二機械臂組，在內側排列第一及第二機械臂，在外側排列第三及第四機械臂，配置於上側的所述成對的第三及第四機械臂組，在內側排列第七及第八機械臂，在外側排列第五及第六機械臂。
5. 如請求項1所述的八臂搬運機器人，其中所述柱杆的下端部連接於可旋轉360度的旋轉底座的一側端，所述第一至第八機械臂分別安裝有第一至第八機械手，所述第一至第八機械手的中心、所述旋轉底座的旋轉軸及所述柱杆的中心配置於一個基準線的相同直線上。
6. 如請求項1所述的八臂搬運機器人，其中所述第一至第八機械臂可同時驅動、個別驅動或選擇性地驅動二個以上。
7. 如請求項1所述的八臂搬運機器人，其中所述第一至第八機械臂以可執行前後方運轉的滑動器為介質安裝有第一至第八機械手，所述第一至第八機械手由上下排列，其上下間隔相同，運動軌跡相同。