机器人的臂机构的制作方法

专利名称：机器人的臂机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种有伸缩臂的机器人臂机构，具体地说，涉及一种与使机器人臂到达其伸展缩回位置的驱动机构配合作用的机器人臂机构。
背景技术：
此类机器人臂机构应用于半导体制造过程中。在制造过程中，臂机构被操作使得臂伸缩而处理工件，亦即是待加工的物体。这些工件例如可包括晶片或别的精密零件，它们被传送并被机器人臂置于工作台上。
例如，这种机器人臂机构已被公开于日本专利No.2808826中，它具有一夹持和放开有关工件的手部件，以及用于操作、移动手部件的机器人臂。机器人臂由具有可枢轴转动的接头部份的多个平行连杆构成，在接头部份上配置有使连杆维持其平行姿态的同步齿轮。在平行连杆被操作时，同步齿轮被转动使手部件前后运动而且使手部件维持其预定方向。平行连杆通过一转盘以可枢轴转动的方式连接于它们的基座，并由两个电动机通过联轴器和传动轴驱动而被伸展或缩回。转盘在其侧周面有与驱动齿轮啮合的齿，驱动齿轮由另一马达驱动而使机器人臂转动。
此类的另一种机器人臂机构公开在日本专利申请公开Tokkaihei 10-156770中，它具有一组构成一可伸缩平行四边形连杆机构的连杆，以及包括可操作地安装于诸连杆上的由齿轮、皮带、皮带轮构成的同步运动机构。同步运动机构的运行驱动齿轮、皮带、皮带轮，从而使第一平形四边形连杆机构伸缩。这些平行连杆由一转盘支承。并与一第二平行四边形连杆机构连接。第二平行四边形连杆机构由一第一电动机通过一连接于第二平行四边形连杆机构上的驱动臂而受驱动，从而使第一平行连杆机构伸缩。第一电动机被安置得远离该转盘的回转轴线。该转盘由第二电动机驱动而使机器人臂转动。
此类的第三种机器人臂机构公开在日本专利申请公开Tokkaihei 07-73833中，它包括机器人臂，由四个以枢轴方式连接的连杆构成，且形成了菱形形状的可伸展收缩的连杆机构；以及包括在这些连杆上的、包括齿轮、皮带、皮带轮的一同步运动机构。此同步运动机构被操作以驱动齿轮、皮带及皮带轮从而使菱形连杆机构伸缩。连杆有一对“手部件”，这对“手部件”枢轴连接于由一个中心套支承的两个驱动臂，这些臂通过两个电动机被彼此独立地驱动着沿正、反时针方向环绕一回转轴线而转动，从而能够使菱形连杆机构伸缩。
但上述公知的机器人臂机构有下列问题上述公知的第一种传统机器人臂机构需要有三个马达，两个马达驱动连杆使机器人臂伸缩，另一个马达驱动转盘使机器人臂转动，从而使成本较高、尺寸较大。
上述公知的第二种传统机器人臂机构中的机器人臂的转动角度受到限制因为用于使机器人臂伸展缩回的马达必须安置在远离该转盘回转轴线处、并围绕该轴线转动。为了避免上述限制，由于必须添加电刷之类的电接触机构而使成本高、机构复杂。
上述公知的第三种传统机器人臂机构有这样的问题菱形连杆机构使夹持件远离回转轴线，因而要装备长连杆。该连杆太长，可能会与此机器人臂的其它元件干涉。

发明内容
因此本发明的一个目的是提供一种机器人臂机构，它能够克服上述不足，能够驱动机器人臂到达其伸缩位置、并能够只由两个马达驱动着且转动角度不受限制地转动。
本发明的另一个目的是提供一种结构简单的机器人臂机构。
根据本发明的第一方面，提供了一种机器人臂机构，它具有多个用于支承和夹持工件的夹持件；所述的多个夹持件包括第一夹持件和第二夹持件；一连接于该夹持件的机器人臂，机器人臂具有一有第一、二端部的第一臂连杆，在第一臂连杆的第一、二端之间有一第一枢接连接部份，一第二臂连杆，该第二臂连杆有第一、二端部，在此两端部之间有一第一枢轴连接部份；第一、二臂连杆可分别绕一回转轴线转动；一用于维持第一、二夹持件姿态的连杆维持机构；一用于根据第一、二臂连杆之间的回转角而操作连杆维持机构的连杆操作机构，连杆操作机构具有与该连接维持机构枢轴连接的杆件，此杆件有一曲柄及一连接连杆，它们分别有第一、二端部，曲柄第一端为枢轴方式连接于第一、二臂连杆其中之一上，此曲柄与连接连杆连成一整体；连杆操作机构还有一有第一、二端部的连接杆，此连接杆的第一端部与第一、二臂连杆中的另一个臂连杆连接，此连接杆的第二端部与连接连杆的第二端部彼此以枢轴方式连接；一驱动机器人臂的机器人臂驱动机构，它具有第一驱动轴和第二驱动轴。


随着结合附图对发明的介绍，本发明的目的，特点和优点会变得清楚、明白。
图1是本发明机器人臂机构第一实施例在一种状态下的示意图；图2是图1所示第一实施例在另一状态下的结构局部放大图；图3是沿图2 F3-F3线剖切的剖视图；图4是本发明机器人臂机构的第一实施例图2所示状态下的结构图；图5是展示第一、二臂连杆之间的转动角关系的图表；图6是本发明机器人臂机构第二实施在一种状态下的结构图；图7是本发明机器人臂机构的图6所示结构的局部放大结构图；图8是第二实施例在另一状态下的结构图；图9是本发明图6所示机器人臂机构的局部放大的结构图；图10是本发明图8所示机器人臂机构的局部放大的结构图；图11是本发明第三实施例机器人臂机构的局部放大结构图；图12是本发明第四实施例机器人臂机构的局部放大结构图；图13是本发明第五实施例机器人臂机构的局部放大结构图；图14是本发明第六实施例机器人臂机构的局部放大结构图；图15是本发明第六实施例机器人臂机构在另一状态下的局部放大结构图；图16是本发明第六实施例机器人臂机构在另一状态下的结构图；图17是本发明第六实施例在又一状态下的机器人臂机构结构图；图18是本发明第七实施例在一种状态下的机器人臂机构结构图；图19是本发明第八实施例在一种状态下的机器人臂机构结构图；图20是本发明第八实施在另一种状态下的机器人臂机构结构图；图21是本发明第八实施例在又一种状态下的机器人臂机构结构图。
具体实施例方式
在下列详细介绍中，所有附图中类似的标引数码及符号表示相似的构件。
参看图1-4，图中展示本发明机器人臂机构的第一实施例，图1-4所示机器人臂机构200具有分别支承和夹持一工件的第一、二夹持件214、215。
第一、二夹持件214和215应该设计得例如有利于夹持和释放用以制造半导体件的晶片或其它材料。第一、二夹持件214及215分别有第一和第二端部，而且在第二夹持件214、215的第一端部处分别制有设计得适合于接收和放开所述材料的槽212、213。第一、二夹持件214、215的结构取决本发明第一、二夹持件214、215所夹持材料的形状和大小。
机器人臂机构200还具有连接于夹持件214、215的机器人臂220，机器人臂具有可环绕一回转轴线298转动的、分别各具有第一、二端部的第一、二臂连杆210、211。
第一臂连杆210还在其第一、二端部之间有距离回转轴线298的距离为La的一第一枢轴连接部份210a。第二臂连杆211也在其第一、二端部之间有距离回转轴线298的距离为Lb的一第二枢轴连接部份211a。
机器人臂220还具有一包括第一、二连杆维持机构230、231，用以维持夹持件214和215姿态的连杆维持机构229。
连杆维持机构229还具有一连接十字连杆221，此杆包括一用于第一连杆维持机构230的第一连接连杆223及一用于第二连杆维持机构的第二连接连杆224，连杆223、224大体等长且各有第一、二端部。
连接十字连杆221还具有一带有彼此相对于回转轴298反向设置的第一、二侧面部份的连接轴201。连接轴201和第一连接连杆223成一体地在连接轴201的第一侧部和第一连接连杆223的第一端部处连接在一起；连接轴201和第二连接连杆224在连接轴201的第二侧面和第二连接连杆224的第一端部处彼此整体地连接在一起。
第一连杆维持机构230还具有一有第一、二端部、在长度上大体与第一臂连杆210相等的一第一维持连杆219。第一维持连杆219与第一连接连杆223在第一维持连杆219的第一端部处和第一连接连杆223的第二端部处彼此以枢轴连接。
第一连杆维持机构210还具有一有第一、二端部、在长度上与第一连接连杆223大体相等的第一输出连杆216。第一输出连杆216与第一臂连杆210在输出连杆216的第一端部处和第一臂连杆210的第二端部处彼此以枢轴连接。第一输出连杆216与第一维持连杆219在第一输出连杆216的第二端部处和第一维持连杆219的第二端部处彼此以枢轴连接。第一输出连杆216与第一夹持件214在第一输出连杆216的第二端部处和第一夹持件214的第二端部处彼此连接成一整体。
第一臂连杆210、第一维持连杆219、第一连接连杆223及第一输出连杆216构成一平行四边形连杆机构，此机构通过第一臂连杆210和第一维持连杆219使第一连接连杆223和第一输出连杆216彼此总是保持平行。其实际结果就是第一输出连杆216使得第一夹持件214总与连接十字连杆221保持平行。
第二连杆维持机构231具有一长度上大体与第一臂连杆211相等、且具有第一、二端部的第二维持连杆228，以及一置于第二维持连杆228的两端部之间、距第二维持连杆228的第一端部距离为Lb的一枢轴连接部份228a。第二维持连杆228与第二连接连杆224在第二维持连杆228的第一端部处和第二连接连杆224的第二端部处彼此以枢轴连接。
第二连杆维持机构231还具有一长度上大体与第二连接连杆224相等、且有第一、二端部的第二输出连杆217。第二输出连杆217与第二臂连杆211在第二输出连杆217的第一端部处和第二臂连杆211的第二端部处彼此以枢轴方式连接。第二输出连杆217与第二维持连杆228在第二输出连杆217的第二端部处和第二维持连杆228的第二端部处彼此以枢轴方式连接。第二输出连杆217与第二夹持件215在第二输出连杆217的第二端部处和第二夹持件215的第二端部处彼此连接成一整体。
第二臂连杆211、第二维持连杆228、第二连接连杆224和第二输出连杆217形成一平行四边形连杆机构，此机构通过第二臂连杆211和第二维持连杆228总是使第二输出连杆217与第二连接连杆224保持平行。其实际结果就是第二输出连杆217使得第二夹持件215总与连接十字连杆221保持平行。
机器人臂220还具有一连杆操作机构232，此机构通过第一、二臂连杆210和211中的一个的运动来操作两者中余下的另一个。
连杆操作机构232具有一构成字母L形状的杆件233，杆件233有一曲柄202与一连接连杆203，它们分别有各自的第一、二端部。曲柄202的长度大体上与第二输出连杆217相等。连接连杆203比曲柄202长一些。
连杆操作机构232还具有一连接杆204，它有第一、二端部。连接杆204也比曲柄202长一些。
曲柄202与连接连杆203在连接连杆203的第一端部处和曲柄202的第一端部处彼此连接成一整体，曲柄202与第二维持连杆228在曲柄202的第二端部处和第二维持连杆228的可枢轴转动部份228a处彼此以枢轴方式连接。曲柄202与第二臂连杆211在曲柄202的第一端部处和第二臂连杆211的第一可枢轴转动部份211a处彼此以枢轴方式连接。
连接连杆203和连接杆204通过枢轴连接236在连接连杆203，及连接杆204各自的第二端部处、在连杆203与第二维持连杆228和第二连接连杆224交叉状态下彼此以枢轴方式连接。
连接杆204与第一臂连杆210在连接杆204的第一端部处和第一臂连杆210的第一可枢转部份210a处彼此以枢轴方式连接。
在连杆操作机构232中，连接连杆203、连接杆204的长度总和被设计成大于La+Lb，即大于回转轴298与第一、二臂连杆210、211的第一可枢转部份210a，211a之间的长度总和，这样可确保连杆操作机构运动稳定、无不确定位置。
机器人臂机构200还具有一机器人臂驱动机构400，它具有可环绕转动轴线298转动的第一、二驱动轴225、226。
第一驱动轴225设计成沿回转轴线298延伸的中空轴，用以接纳第二驱动轴226并可使之在其内转动，第一、二驱动轴225、226彼此同轴。
第一驱动轴225成整体地连接于第一臂连杆210的第一端部并由一电动机驱动(未示出)，用以使第一臂连杆210环绕回转轴线298转动。第二驱动轴226与第二臂连杆211的第一端整体地连接，并由另一未示出的电动机驱动，用以使第二臂连杆211环绕回转轴线298作独立于第一臂连杆210的转动。
上述机器人臂机构200的第一实施例按照如下述方式运作。
当第一、二夹持件214、215处于原始位置时，第一、二臂连杆210、211被置于图2、4所示位置上。当第一、二臂连杆210，211被转到图1所示位置时，第一驱动轴225沿顺时针方向转动第一臂连接杆210而使第一夹持件214后退；第二驱动轴226沿反时针方向驱使第二臂连杆211转动而使第二夹持件215朝前运动。
在回转期间，第一、二夹持件214、215通过第一、二连杆维持机构230，231的平行四边形连杆机构而保持与第一、二连接连杆223，224的平行，这些连杆机构包括第一、二臂连杆210、211、第一、二维持连杆219、218，第一、二连接连杆223，224及第一、二输出连杆216、217。
第一、二臂连杆210、211分别转动连杆操作机构232的曲柄202和连接杆237。曲柄202和连接连杆203环绕第二臂连杆211的第一可枢转部份221a沿顺时针方向转动。连接杆204则沿反时针方向环绕第一臂连杆210的第一可枢转部份210a转动。
曲柄202和连接杆204的转动对连接着连接连杆203和杆204的可枢转连接头236起作用，从而使第一、二输出连杆216、217相对于第一、二连接连杆223、224总是彼此保持平行。
第一、二驱动轴225、226被控制得使第一臂连杆210的转动角度比第二臂连杆211的转动角度大。图5展示，由第一驱动轴225驱动的第一臂连杆210的转动角度φ与由第一驱动轴225驱动的第一臂连杆210的转动角θ之间的关系。这就意味着第一、二夹持件214、215朝前运动的行程大于其返回行程、这就带来了良好的空间效益。转动角度的上述关系作为第一、二臂连杆210、211转动角度关系的数据表贮存在一机器人臂控制机构的储存器中。
在第一、二驱动轴225、226以相同速度和相同方向驱动第一、二臂连杆210、211时，第一、二臂连杆210、211在此状态下一起环绕回转轴线298转动，从而使第一、二臂连杆210、211结合在一起。因此无需配置另一个电动机来使第一、二臂连杆210，211转动。也无需转动机器人臂的支承盘来使第一、二臂连杆210、211转动。事实上这就使本发明第一实施例的机器人臂机构200的结构比较简单。
参看图6-10，图中展示了本发明机器人臂机构的第二实施例，图6-10中展示的机器人臂机构200具有分别用于支承和夹持工件W的第一、二夹持件244、245，它们分别具有第一、二端部。第一、二夹持件分别与各有第一、二端部的第一、二夹持支承连杆246、247整体地连接。
机器人臂220还具有第一、二臂连杆210和211，它们各具有第一、二端部，除了第一臂连杆210在其第一、二端部之间有第一、二可枢转连接部份210a、210b以及第二臂连杆211在其第一、二端部之间有第一、二可枢转连接部份211a、211b外，第二实施例的机器人臂220与第一实施例的相似。第一臂连杆的第二可枢转连接部份210b被配置于第一臂连杆210的第一可枢转连接部份210a与第二端部之间。第二臂连杆211的第二可枢转连接部份211b被配置于第二臂连杆211的第一可枢转连接部份211a与第二端部之间。
机器人臂220还具有一连杆维持机构，它包括第一、二连杆维持机构230、231；及一连杆操作机构232，它们分别类似于本发明机器人臂机构第一实施例的连杆维持机构、第一、二连杆维持机构230、231和连杆操作机构232。
第一连杆维持机构230具有一第一维持连杆219、一第一连接连杆223及一第一输出连杆216，它们分别相似于本发明机器人臂机构第一实施例的第一维持连杆219，第一连接连杆223及第一输出连杆216。
第二连杆维持机构231具有一第二维持连杆228、一第二连接连杆224及一第二输出连杆217，它们分别与本发明机器人臂机构第一实施例的第二维持连杆228、第二连接连杆224及第二输出连杆217相似。
连杆操作机构232具有一包括一曲柄202及一连接连杆203的杆件233和连接杆204。它们分别相似于本发明机器人臂机构的杆件233、曲柄202连接连杆203、杆204。
机器人臂220还具有一附加的臂连杆机构299，它包括以可枢转方式连接于第一臂连杆210和第一维持连杆219的一第一附加臂连杆机构240；和以可枢转方式连接于第二臂连杆211及第二维持连杆228的第二附加臂连杆机构243。
第一附加连杆机构240具有长度大体相同、并分别具有第一、二端部的第三、四臂连杆248、249。第二附加连杆机构243具有长度彼此大体相同，并分别具有第一、二端部的第五、六臂连杆250、251。第一夹持支承连杆246的第一、二端部之间的长度大体与第一输出连杆216的长度相同。第二夹持支承连杆247的第一、二端部之间的长度大体上相等于第二输出连杆217的长度。
第三臂连杆249与第一夹持支承连杆246在第三臂连杆的第一端部处和第一夹持支承连杆246的第一端部处彼此以可枢转方式连接。第三臂连杆249与第一臂连杆210在第三臂连杆249的第二端部处和与第一臂连杆210的第二端部处彼此以可枢转方式连接，并处于第三臂连杆249可与第一臂连杆210和第一维持连杆219可交叉的情况下。第三臂连杆249与第一输出连杆216在第三臂连杆249的第二端部处和第一输出连杆216的第一端部处以可枢转方式彼此连接。第三臂连杆249和第四臂连杆248以可枢转方式使第一输出连杆216与第一夹持支承连杆246彼此保持平行。
第四臂连杆248与第一夹持支承连杆246在第四臂连杆248的第一端部处和第一夹持支承连杆246的第二端部处相互以可枢转方式连接。在第四臂连杆248能与第一臂连相210和第一维持连杆219交叉的情况上，第四臂连杆248与第一维持连杆219在它们各自的第二端部处相互以可枢转方式连接。第四臂连杆248与第一输出连杆216在它们各自的第二端部处相互以可枢转方式连接。
第五臂连杆251与第二夹持支承连杆247在它们各自的第一端部处彼此以可枢转方式连接。在第五臂连杆251可与第二臂连杆211和第二维持连杆228交叉的情况下，第五臂连杆251与第二臂连杆211在它们各自的第二端部处以相互可枢转方式相连。第五臂连杆251与第二输出连杆217在第五臂连杆251的第二端部处和第二输出连杆217的第一端部处相互以可枢转方式连接。第五臂连杆251和第六臂连杆250以可枢转方式使第二输出连杆217与第二支承连杆247相互保持平行。
第六臂连杆250与第二夹持支承连杆247在它们各自的第一端部处相互以可枢转方式连接。第六臂连杆250与第二维持连杆228在它们各自的第二端部处在第六臂连杆250能与第二臂连杆211和第二维持连杆228交叉的情况下，相互以可枢转方式连接。
第六臂连杆250与第二输出连杆217在它们各自的第二端部处相互以可枢转方式连接。
第一臂连杆210、第一输出连杆216和第三臂连杆249通过一第一同步机构241相互以可枢转方式连接。
第一同步机构241具有一第一双曲柄机构252，双曲柄机构252具有第一、二、三、四连杆253、254、255、256，它们各自有第一、二端部。
第一同步机构241还具有一第二双曲柄机构260，该机构260具有第五、六、七、连杆257、258、259各一个，它们有各自的第一、二端部。
第一双曲柄机构252在形状上类似于第二双曲柄机构260，但工作方向相反。
第一、二连杆253、254的长度大体上相同。第三连杆255比第一、二连杆253、254长一些。第四连杆256是第一臂连杆210的从其第二端部至其第二可枢转连接部份210b之间的部份。第五、六连杆257、258的长度相等。
第一连杆253与第一输出连杆216在它们各自的第一端部处相互连接成一整体。第一连杆253与第四连杆256在它们各自的第一端部处相互以可枢转方式连接。第一、五连杆253、257在第一连杆253的第二端部处和第五连杆257的第一端部处相互以可枢转方式连接形成锐角α。
第二连杆254与第一臂连杆210在第二连杆254的第一端部处和第一臂连杆210的第二可枢转连接部份210b处相互以可枢转方式连接。第二、三连杆254、255在第二连杆254的第二端部处和第三连杆255的第一端部处相互以可枢转方式连接。
在第三连杆255与第一臂连杆210、第一维持连杆219、第三连杆249、第四臂连杆248可交叉的情况下，第三、五连杆255、257在它们各自的第二端处相互连接成一整体，第三连杆255与第七连杆259在第三连杆255的第二端部处和第七连杆259的第一端部处相互以可枢转方式连接。
第四连杆256与第一输出连杆216在第四连杆256的第二端部处和第一输出连杆216的第一端部处相互以可枢转方式连接。第四、六连杆256、258在第四连杆256的第二端部处和第六连杆258的第一端部处相互以可枢转方式连接。
第六、七连杆258，259在它们各自的第二端部处在第七连杆259与第一连杆253交叉的情况下相互以可枢转方式连接得彼此成夹角α。
第二同步机构242具有一第二双曲柄机构352，机构352包括第八、九、十及十一连杆353，354，355及356，它们有各自的第一、二端部。
第二同步机构242还具有一第四双曲柄机构360，机构360包括第十二、十三及十四连杆357、358及359，它们有各自的第一、二端部。第十二、十三连杆彼此等长。
第八、九连杆353，354大体上彼此等长。第十连杆355比第八、九连杆353，354长一些。第十一连杆356是第二臂连杆211从其第二端部起至第二可枢转连接部份211b之间的部份。第十二、十三连杆357，358彼此等长。
第八连杆353与第二输出连杆217在它们各自的第一端部处相互连接成一整体。第八、十一连杆353、356在它们各自的第一端部处相互以可枢转方式连接。第八、十二连杆353、357在第八连杆353的第二端部处和第十二连杆357的第一端部处相互以可枢转方式连接、彼此成锐夹角α。
第九连杆354和第二臂连杆211在第九连杆354的第一端部处和第二臂连杆211的第二枢轴连接部份211b处相互以可枢转方式连接。第九、十连杆354、355在第九连杆354的第二端部处和第十连杆355的第一端部处相互以可枢转方式连接。
在第十连杆355与第二臂连杆211、第二维持连杆228、第十、十一连杆349、348交叉的状态下，第十、十二连杆355、357在它们各自的第二端部处相互连接成一整体。
第十、十四连杆355、359在第十连杆355的第二端部处和第十四连杆359的第一端部处相互以可枢转方式连接。
第十一连杆356与第二输出连杆217在第十一连杆356的第二端部处和第二输出连杆217的第一端部处以可枢转方式连接。第十一、十三连杆356、358在第十一连杆356的第二端部处和第十三连杆358的第一端部处以可枢转方式连接。
第十三、十四连杆358、359在它们各自的第二端部处，在第十四连杆359与第八连杆353交叉的状态下，相互以可枢转方式连接成相互交角为α。
根据本发明，本同步机构可以用公知的同步齿轮或皮带轮来代替双曲柄机构252、260、352、360，用以维持附加臂连杆248、249，250和251的状态。
附加臂连杆机构带给第一、二臂连杆210、211更长的行程而无需使机器人臂220有很大的回转半径，从而给本发明第一实施例添加优点。
参看图11，图中展示了本发明机器人臂机构的第三推荐实施例。图11所示的机器人臂220具有第一、二臂210、211，它们各有第一、二端部。除了第一臂连杆210在其第一、二端部之间有一第二可枢转连部份210c及第二臂连杆211在其第一、二端部之间有一第三可枢转连接部份211c外，第一、二臂210、211与本发明机器人臂机构的第一实施例相似。
第一驱动轴225沿着回转轴线298形成一个中空轴，其内以可转动方式容纳一个与第一驱动轴225同轴的第二驱动轴226。
机器人臂220还具有一连杆维持机构232，机构232包括第一、二连杆维持机构230、231及第一、二连杆操作机构450、460。
第一臂连杆210在其第一端部处与可沿正或反时针方向环绕回转轴线298转动的第一驱动轴225连接成一整体。第二臂连杆211在其第一端部处与可沿正、反时针方向环绕回转轴线298转动的第二驱动轴226连接成一整体。
第一连杆维持机构230还具有各自有第一、二端部的第一维持连杆219及第一曲柄262。第一维持连杆219的长度大体上与第三可枢接连接部份210c到第一臂连杆210的第二端部之间的距离等长。
第一曲柄262与第一臂连杆210在第一曲柄262的第一端部处和第一臂连杆210的第三可枢接连接部份210c处以可枢接方式连接。第一曲柄262与第一维持连杆219在第一曲柄262的第二端部处和第一维持连杆219的第一端部处以可枢接方式连接。
第一连杆维持机构230还具有未示出的第一夹持件和第一输出连杆，它们各自与本发明机器人臂机构第一推荐实施例的第一输出连杆216和第一夹持件214相似。
第二连杆维持机构231具有分别各有第一、二端部的一第二维持连杆228及第二曲柄254。第二维持连杆228的长度大体上与第二臂连杆211的第三可枢转连接部份211c至其第二端部之间的距离等长。
第二曲柄254与第二臂连杆211在第二曲柄254的第一端部处和第二臂连杆211的第三可枢转连接部份211c处相互以可枢转方式连接。第二曲柄254与第二维持连杆228在第二曲柄254的第二端部处和第二维持连杆228的第一端部处以可枢转方式相互连接。
第二连杆维持机构231还具有未示出的第二输出连杆和第二夹持件，它们分别与本发明机器人臂机构的第一推荐实施例的第二输出连杆217及第二夹持件215相似。
此机器人臂机构200还具有包括第一、二连杆操作机构450、460在内的连杆操作机构232。
第一连杆操作机构450包括第一曲柄262，一第一连接连杆263以及一第一连接杆265，它们各自有第一、二端部。第二连杆操作机构460包括分别有第一、二端部的第二曲柄254、第二连接连杆235及第二连接杆237。
第一、二连接连杆263和235，及第一、二连接杆265、237彼此等长。第一连接连杆263与第一连接杆265两者的总长比第一、二臂连杆210、211的第三可枢转连接部份210c、211c之间的总长大一些。第一、二曲柄262和254大体上等长。
第一曲柄262与第一连接连杆263在它们各自的第一端部处相互连接成一体并呈锐角。第一连接杆265与第二臂连杆211在第一连接杆265的第一端部处和第二臂连杆211的第三可枢转连接部份211c处彼此以可枢转方式连接。
第一连接杆265与第一连接连杆263在第一连接杆265的第二端部处和第一连接连杆263的第二端部处用一可枢转接头264相互枢转连接。
第二曲柄254与第二连接连杆235在它们各自的第一端部处以彼此成一锐角地相互连接成一整体。
第二连接杆237与第一臂连杆210在第二连接杆237的第一端部处和第一臂连杆210的第三可枢连接部份210c处相互以可枢转方式连接。第二连接杆237与第二连接连杆235在它们的第二端部处通过一个枢转连接头236相互以可枢转方式连接。
第一、二连接连杆263和235，及第一、二连接杆237，265构成一平行四边形连杆机构，使可枢转连接头264、236相对于回转轴线298彼此位于相反的两侧。
第三实施例机器人臂机构的运作与本发明第一实施例的机器人臂机构200相似。第一、二连杆操作机构450、460在所有时间中均使第一、二曲柄262、254彼此平行，因而也就使得未示出的第一、二夹持件互相总保持平行关系。第一、二曲柄262、255用作连杆维持机构和连杆操作机构，由此而减少了机器人臂机构220的构件，如第一、二连接连杆223、224。
参看图12，图中展示了本发明机器人臂机构的第四实施例。图12中展示的机器人臂220包括分别有第一、二端部的第一、二臂连杆210、211。第一、二臂连杆210、211分别与本发明机器人臂机构第三实施例中的相应件相似。
机器人臂机构220还包括连杆维持机构229，机构229包括第一、二连杆维持机构230、231。这些机构分别类似于本发明机器人臂机构第三实施例中的连杆维持机构229、第一、二连杆维持机构230、231。
第一连杆维持机构230还具有分别有第一、二端部的第一维持连杆219、第一曲柄262，它们与本发明机器人臂机构第三实施例中的第一维持连杆219、第一曲柄262相似。
第二连杆维持机构231还具有分别有第一、二端端部的第二维持连杆228及第二曲柄254，它们分别与本发明第三实施例中的第二维持连杆228及第二曲柄254相似。
机器人臂200还有一包括第一、二连杆操作机构450、460在内的连杆操作机构232。
第一连杆操作机构450具有分别有第一、二端部的第一曲柄262、第一连接连杆263、第一连接杆265以及第一支承连杆267。第二连杆操作机构460具有分别有第一、二端部的第二曲柄254、第二连接连杆235、第二连接杆237以及第二支承连杆269。
第一支承连杆267大体上与第一连接连杆263等长。第二支承连杆269大体上与第二连接连杆235等长。
第一支承连杆267和第二臂连杆211在它们各自的第一端部处相互连接成一体，且彼此间成一锐角。第一支承连杆267与第一连接杆265在第一支承连杆的第二端部处和第一连接杆265的第一端部处相互以可枢转方式连接。第二支承连杆269与第一臂连杆210在第二支承连杆269的第一端部处和第一臂连杆210的第一端部处彼此连接成一整体，而且两者间的夹角为一锐角。第二支承连杆269与第二连接杆237在第二支承连杆269的第二端部处和第二连接杆237的第一端部处相互以可枢转方式连接。
第一连接连杆263、第一连接杆265，第一支承连杆267，以及第一臂连杆210的在第三可枢转连接部份210c与回转轴线298之间的连杆部份构成一平行四边形连杆机构。第二连接杆235、237，第二支承连杆269，以及第二臂连杆211的在第三可枢转连接部份211c与回转轴线298之间的连杆部份构成一平行四边形连杆机构。
第四实施例的机器人臂机构的运作与本发明第三推荐实施例的机器人臂机构200相似。第一、二连杆维持机构450、460使第一、二曲柄262、254始终保持平行，因而也能使未示出的第一、二夹持件相互始终保持平行。故此机器人臂220能够减少第一、二连杆操作机构450、460的重叠连接部份的数量。
参看图13，图中展示了本发明机器人臂机构第五实施例。图13所示机器人臂机构200有一机器人臂220，它包括分别有第一、二端部的第一、二臂连杆210、211，它们分别与本发明机器人臂机构第一推荐实施例的第一、二臂连杆210、211相似。
第一臂连杆210在其第一端部处与可环绕回转轴线298正、反时针方向转动的一第一驱动轴225连接成一整体。第二臂连杆211在其第一端部处与可环绕旋转轴线298沿正、反时针方向转动的第二驱动轴226连接成一整体。
第一驱动轴225沿回转轴线298方向形成中空轴，其内以可旋转方式接纳一与第一驱动轴225同轴的第二驱动轴226。
机器人臂机构200还具有一同步机构410，机构410包括第一，二皮带彼带轮组件140、141，而不是包括本发明第三实施例的第一、二连杆操作机构450、460中的第一、二曲柄262、254。此同步机构的作用还如同一个连杆维持机构。第一、二皮带/皮带轮组件140，141还通过皮带132，133将它们的运动传递给未示出的、配置于第一、二臂连杆210、211的第二端部处的输出皮带轮。这样就保持了夹持件的姿态。皮带132、133也可以用线、缆、索代替。此皮带/皮带轮机构可以用同步齿轮替换。这种简单结构可提供给无向量(Scalar)的机器人。
参看图14-17，图中展示了本发明第六推荐实施例的机器人臂机构。图14-17中展示的机器人臂机构200具有各自有第一、二端部、分别用于支承和夹持工件的第一、二夹持件244、245。第一、二夹持件244、245分别与各有第一、二端部的第一、二夹持支承连杆246，247连接成一整体。
机器人臂机构200还具有分别有第一、二端部的、与本发明第一推荐实施例的第一、二臂连杆210，211相似的第一、二臂连杆274、277。第一、二臂连杆274、277可环绕回转轴线298转动。
机器人臂机构200还具有一包括可环绕回转轴线298转动的第一、二驱动轴225、226各一个的机器人臂驱动机构400，两驱动轴分别与本发明第一推荐实施例中的第一、二驱动轴225、226相似。
机器人臂机构200还包括一具有第一、二连杆维持机构230、231各一个的连杆维持机构229。第一连杆维持机构230具有一第一维持连杆281，一曲柄件271，及一第一输出连杆285，它们分别具有第一、二端部。第一维持连相281和第一臂连杆274大体上等长。第一输出连杆285和曲柄件271大体上等长。
第一臂连杆274在其第一端部处与第一驱动轴225连接成一整体。第一臂连杆274与第一输出连杆285在第一臂连杆274的第二端部处和第一输出连杆285的第一端部处相互以可枢转方式连接。第一维持连杆281与曲柄件271在第一维持连杆281的第一端部处和曲柄件271的第二端部处相互以可枢转方式连接。第一维持连杆281和第一输出连杆285在它们的第二端部处彼此以可枢转方式连接。
第一臂连杆274、第一维持连杆281、曲柄件271及第一输出连杆285构成一平行四边形连杆机构。
第二连杆维持机构231具有分别各有第一、二端部的第二维持连杆283、第二输出连杆282。
第二维持连杆283和第二臂连杆277大体上等长。第二输出连杆282和曲柄件271大体上等长。
第二臂连杆277在其第一端部处与一第二驱动轴226连接成一整体。第二臂连杆277与第二输出连杆282在第二臂连杆277的第二端部处和第二输出连杆282的第一端部处以可枢转方式相互连接。第二维持连杆283与曲柄件271在第二维持连杆283的第一端部处和曲柄件271的第二端部处彼此以可枢转方式连接。第二维持连杆283与第二输出连杆282在它们各自的第二端部处彼此以可枢转方式连接。
第二连杆维持机构231还具有也用作第一连杆维持机构230构成件的曲柄件271。
第二臂连杆277、第二维持连杆283、曲柄件271及第二输出连杆282构成了一个平行四边形连杆机构。
机器人臂机构200还具有一包括第一、二附加连杆机构240、243各一个的附加的臂连杆机构299。第一附加连杆机构240具有分别有第一、二端部的第三、四臂连杆286、288各一个。第二附加连杆机构243具有分别有第一、二端部的第五、六臂连杆287、289各一个。
第三臂连杆286与第一夹持支承连杆246在它们各自的第一端部处以可枢转方式相互连接。第三臂连杆286与第一臂连杆210在它们各自的第二端部处彼此以可枢转方式连接。第三臂连杆286与第一输出连杆285在第三臂连杆286的第二端部处和第一输出连杆285的第一端部处以可枢转方式相互连接。
第四臂连杆288与第一夹持支承连杆246在第四臂连杆288的第一端部处和第一夹持支承连杆246的第二端部处以可枢转方式连接。第四臂连杆288与第一维持连杆281在它们各自的第二端部处彼此以可枢转方式连接。第四臂连杆288与第一输出连杆285在它们各自的第二端部处以可枢转方式彼此连接。
第三、四臂连杆286、288，第一夹持支承连杆246及第一输出连杆285形成了一个平行四边形连杆机构。事实上其结果就是第三、四臂连杆286、288总是以可枢转方式使第一夹持支承连杆246与第一输出连杆285永远保持相互平行。
第五臂连杆287与第二夹持支承连杆247在第五臂连杆287和第二支承夹持连杆247各自的第一端部处相互以可枢转方式连接。第五、第二臂连杆287和277在它们各自的第二端部处彼此以可枢转方式连接。第五臂连杆287与第二输出连杆282在第五臂连杆287的第二端部处和第二输出连杆282的第一端部处相互以相枢转方式连接。
第六臂连杆289与第二夹持支承连杆247在第六臂连杆289的第一端部处和第二夹持支承连杆247的第二端部处彼此以可枢转方式连接。第六臂连杆289与第二输出连杆282在它们各自的第二端部处彼此以可枢转方式连接。
第五、六臂连杆287、289，第二夹持支承连杆247和第二输出连杆282构成了一个平行四边形连杆机构。事实上其结果就是第五、六臂连杆287、289以可枢转方式始终使第二夹持支承连杆247与第二输出连杆282相互保持平行。
机器人臂220还具有一同步机构241，它包括一用于第一附加连杆机构240的第一同步机构283，以及一用于第二附加连杆机构243的第二同步机构280。
第一同步机构283具有一固定于第一臂连杆274第二端部处的第一同步齿轮279，以及一个以可转动方式配置于第一输出连杆285第二端部处的第二同步齿轮284。第一、二同步齿轮279、284相互啮合，从而使第三、四臂连杆286、288相对第一臂连杆274和第一维持连杆281转动。
第二同步机构280具有一固定于第二臂连杆277第一端部处的第三同步齿轮278，以及一个以可转动方式配置于第二输出连杆282第二端部处的第四同步齿轮281。第三、四同步齿轮278、281相互啮合，从而使第五、六臂连杆287、289相对第二臂连杆277及第二维持连杆283转动。
机器人臂220还具有一包括支承件273及杆机构270各一个的连杆操作机构290。杆机构270包括一个有第一、二端部的连杆272。杆机构270还具有用作连杆维持机构229一个构成件的曲柄件271。
曲柄件271在其第一端部处与支承件273连接成一整体。连杆272比曲柄件271长一些，而且连杆272在曲柄件271的相对另一侧以其第一端部与支承件273连接成一整体。
连杆操作机构290还具有第一、二、三、四操作连杆275、276、291、292各一个，它们各自均有第一、二端部。
连杆操作机构290还具有一个或T字形、有第一、二端部及在该第一、二端部之间的一第三端部的第五操作连杆293。
第一、二操作连杆275、276长度相等。第一、二操作连杆275，276比第三操作连杆291略长一些。
第三、四操作连杆291、292长度相等。
第一操作连杆275在其第一端部处与第一驱动轴225连接成一整体，且可环绕回转轴线298转动。第二操作连杆276在其第一端部处与第二驱动轴226连接成一体，且可环绕轴线298转动。
第一、三操作连杆275、291在第一操作连杆275的第二端部处和第三操作连杆291的第一端部处相互以可枢转方式连接。第二、四操作连杆276、292在第二操作连杆276的第二端部处和第四操作连杆292的第一端部以可枢转方式相互连接。第三、五操作连杆291、293在第三操作连杆291的第二端部处和第五操作连杆293的第一端部处以可枢转方式相互连接。第四、五操作连杆292、293在它们各自的第二端部处以可枢转方式相互连接。连杆272与第五操作连杆293在连杆272的第二端部处和第五操作连杆293的第三端部处以可枢转方式相互连接。
当第一、二臂连杆274、277被移动到起始位置时，第一、二臂连杆274、277处于图16所示的在同一条直线上的状态中，第一、二夹持件244、245则相互叠合地置于同一地方。
在本实施例中，第一、二曲柄262、234既用作连杆维持机构，又用作连杆操作机构，由此可减少如第一、二连接连杆，223，224那样的机器人臂220的构件。
参看图18，图中展示了本发明的机器人臂机构的第七推荐实施例。图18所示的机器人臂机构200具有机器人臂220，它包括各自有第一、二端部的第一、二臂连杆274、277，这些臂连杆分别与第六推荐实施例中的第一、二臂连杆274、277相似。
机器人臂220还具有分别有第一、二端部、且分别与第六实施例机器人臂机构200中的第一、二维持连杆281、283相似的第一、二维持连杆281、283各一个。
本实施例的机器人臂机构的结构除了杆机构294外，其它都相似于第六实施例的机器人臂机构200的结构。
杆机构294具有分别有第一、二端部的第一、二曲柄件295、296各一个。杆机构294还具有与第一、二驱动轴225，226同轴的一支承件297。第一曲柄件295在其第一端部处与支承件297连接成一体。第一曲柄件295与第一维持连杆281在第一曲柄件295的第二端部处和第一维持连杆281的第一端部处以可枢转方式相互连接。
第二曲柄件296在其第一端部处与支承件297连接成一整体。第二曲柄件296与第二维持连杆283在第二曲柄件296的第二端部处和第二维持连杆283的第一端部处以可枢转方式相互连接。
第一、二曲柄件295、296布置成彼此间交成一脱角ψ。
在本实施例中，机器人臂的设计，例如第一、二臂连杆274、277及夹持件244、245的设计方案，通过改变第一、二曲柄件295、296的长度和角度ψ而可作任意的选取。
参看图19-21，图中展示了本发明机器人臂机构200的第八推荐实施例。图18中所示的机器人臂机构200具有机器人臂220，它包括分别有第一、二端部且可环绕回转轴线298转动的第一、二臂连杆300、305各一个。第一臂连杆300在其两端部之间还有一第三可枢接连接部份297。第二臂连杆305在其第一、二端部之间也有一第三可枢转连接部份397。
机器人臂机构200还具有可环绕回转轴线298转动的第一、二驱动轴255、256。
机器人臂220还包括分别具有第一、二端部的第一、二维持连杆301、292。
第一臂连杆300在其第一端部处与第一驱动轴225连接成一整体而且可环绕回转轴线298转动。第二臂连杆305在其第一端部处与第一驱动轴225连接成一整体而且也可环绕回转轴线298转动。第一、二臂连杆300、305被定位安置成彼此夹角大体上为180°。
机器人臂220还具有一包括第一、二连杆操作机构206、207各一个的连杆操作机构205。
第一、二连杆操作机构206、207、分别与第一、二臂连杆300、305以可枢转方式连接。
第一连杆操作机构206包括分别具有第一、二端部的第一杆件302、第一连接杆303及第一长连杆276各一个。第一杆件302包括分别有第一、二端部的一第一曲柄295及一第一连接连杆272。第一长连杆276可环绕回转轴线298转动。
第二连杆操作机构207包括分别具有第一、二端部的一第二杆件306、一第二连接杆304及第二长连杆307。第二杆件306包括分别有第一、二端部的一第二曲柄381及一第二连接连杆372。第二长连杆307可环绕回转轴线298转动。
第一曲柄295与第一连接连杆272在它们各自的第一端部处相互连接成一整体，且两者之间成一锐角。第一曲柄295与第一臂在杆300在第一曲柄295的第一端部处和第一臂连杆300的可枢转连部部份297处以可枢转方式相互连接。第一曲柄295与第一维持连杆301在第一曲柄295的第二端部处和第一维持连杆301的第一端部处以可枢转方式相互连接。第一连接连杆272与第一连接杆303在第一连接连相272的第一端部处和第一连接杆303的第二端部处以可枢转方式相互连接。第一连接杆303与第一长连杆276在它们各自的第二端部处以可枢转方式相互连接。第一、二长连杆276和307在它们的第一端部处彼此成一锐角地相互连接成一整体，并可环绕回转轴线298转动。
第二曲柄381与第二连接连杆372在它们各自的第一端部处成一锐角地相互连接成一整体。第二曲柄381与第二臂连杆305在第二曲柄381的第一端部处和第二臂连杆305的第一枢转连接部份397处以可枢转方式相互连接。第二曲柄381与第二维持连杆292在第二曲柄381的第二端部处和第二维持连杆的第一端部处以可枢转方式相互连接。第二连接连杆372与第二连接杆304在第二连接连杆372的第二端部处和第二连接杆304的第一端部处相互以可枢转方式连接。第二连接杆304与第二长连杆307在它们各自的第二端部处相互以可枢转方式连接。
在本实施例中，仅使用两个电动机就能在第一、二臂连杆300和305连接的状态下使第一、二臂连杆伸、缩、及使它们一起转动。不需要转动一个机器人臂的支承盘来使第一、二臂连杆300、305转动。事实上这就使本实施例的机器人臂机构200的结构更简单。
根据本发明，第一、二驱动轴225、226的转动轴线可以无需相互同轴。
根据本发明，第一、二驱动轴225、226及第一、二臂的回转轴线可以不是同轴关系。
根据本发明，曲柄与连接连杆的比率可以任意决定。
根据本发明，曲柄和连接连杆的长度比率可被任意确定。
根据本发明，第一枢转连接部分210a、211a、297，397可以被设计在第一、二臂连杆210、211、300、305的任何位置上。
根据本发明，连接杆可以在该连接杆的第二端部处用另一个可枢转连接杆与连接连杆相互以可枢转方式连接。
根据本发明，维持连杆可以以可枢转方式不是与曲柄，而是与连接连杆的第二端部相互连接。
权利要求
1.一种机器人臂机构，它具有多个用于支承和夹持工件的夹持件，夹持件包括第一夹持件和第二夹持件，一与夹持件连接的机器人臂，该机器人臂具有一个带有第一、二端部的第一臂连杆，在该第一臂连杆的两端部之间有一个可枢转连接部份；一个有第一、二端部、且在这两端部之间有一个第一可枢转连接部份的第二臂连杆，第一、二臂连杆均可环绕一回转轴线转动，一个用于维持第一、二夹持件姿态的连杆维持机构；一个根据第一、二臂连杆之间的回转角度而操作该连杆维持机构的连杆操作机构，该连杆操作机构具有与连杆维持机构以可枢转方式连接的杆件，此杆件具有分别有第一、二端部的一曲柄及连接连杆，曲柄在其第一端部处与第一、二臂连杆其中之一以可枢转方式连接，曲柄与该连接连杆成整体地连在一起；连杆操作机构还具有一具有第一、二端部的连接杆，此连接杆在其第一端部处与第一、二臂连杆中的另一个以可枢转方式连接，此连接杆与连接连杆在它们各自的第二端部处相互以可枢转方式连接；一用于驱动机器人臂的机器人臂驱动机构，此机构具有第一驱动轴和第二驱动轴。
2.如权利要求1所述的机器人臂机构，其特征在于，连杆维持机构构成一平行四边形连杆机构。
3.如权利要求2所述的机器人臂机构，其特征在于，连杆维持机构具有一与第一、二臂其中之一平行的维持连杆，此维持连杆与该曲柄的第二端部以可枢转方式连接。
4.如权利要求2所述的机器人臂机构，其特征在于，连杆维持机构具有一与第一、二臂其中之一平行的维持连杆，此维持连杆与该连接连杆的第二端部以可枢转方式连接。
5.如权利要求1所述的机器人臂机构，其特征在于，第一、二驱动轴能使第一、二臂以相同的回转速度及方向转动，由此而使第一、二臂可以在被连接在一起的状态下转动。
6.如权利要求1所述的机器人臂机构，其特征在于，第二、三回转轴线与该回转轴线有同轴关系，而且第一、二驱动轴可彼此独立地转动。
7.一种机器人臂机构，它具有多个支承和夹持工件用的夹持件，夹持件包括第一夹持件和第二夹持件；与夹持件连接的一机器人臂，该机器人臂具有一个有第一、二端部、且在这两端部间有一个第一可枢转连接部份的一第一臂连杆；及一个有第一、二端部、且在这两端部之间有一个第一可枢转连接部份的第二臂连杆，第一、二臂连杆各自可绕一回转轴线转动；一用于维持第一、二夹持件姿态的连杆维持机构，此机构具有一构成一平行连杆机构、并以可枢转方式维持第一臂连杆的第一连杆维持机构，及一形成另一平行四边形连杆机构、并以可枢转方式维持第二臂连杆的第二连杆维持机构，第一连杆维持机构具有一有第一、二端部的第一维持连杆，一有第一、二端部的第一连接连杆，此连接连杆比第一臂连杆短、且可环绕所述回转轴线转动，以及一有第一、二端部的、大体上与第一连接连杆等长的第一输出连杆，第一输出连杆与第一夹持件连接，第一维持连杆与第一连接连杆在第一维持连杆的第一端部处和第一连接连杆的第二端部处以可枢转方式相互连接，第一输出连杆与第一臂连杆在第一输出连杆的第一端部处和及第一臂连杆的第二端部以可枢转方式相互连接，第一输出连杆与第一维持连杆在第一输出连杆的第二端部处和第一维持连杆的第二端部处以可枢方式相互连接；第二连杆维持机构具有一个有第一、二端部的第二维持连杆，一个有第一、二端部且可环绕该回转轴线转动、比第二臂连杆短的第二连接连杆，及一个有第一、二端部、且大体与第二连接连杆等长的第二输出连杆，第二输出连杆与第二夹持件连接，第二维持连杆与第二连接连杆以可枢转方式在第二维持连杆的第一端部处和第二连接连杆的第二端部处相互连接，第二输出连杆与第二臂连杆以可枢转方式在第二输出连杆的第一端部处和第二臂杆的第二端部处相互连接，第二输出连杆与第二维持连杆以可枢转方式在它们各自的第二端部处相互连接；一连杆操作机构，它通过第一、二臂连杆中的一个的运动来操控这两个臂连杆中的另一个，该连杆操作机构有一杆件，此杆件包括一有第一、二端部的曲柄，一有第二、二端部的连接连杆，一有第一、二端部的连接杆，曲柄与连接连杆在它们各自的第一端部处相互连接成一整体，曲柄在其第一端部处与第二臂连杆以可枢转方式相互连接，曲柄在其第二端部处以可枢转方式与第二维持杆连接，曲柄与第二连接连杆等长且相互平行，所述连接杆在其第一端部处以可枢转方式与第一臂连杆的第一可枢转连接部份相连接，连接杆与连接连杆在它们各自的第二端部处以可枢转方式相互连接；以及用于驱动机器人臂的一机器人臂驱动机构，此机构有第一驱动轴及第二驱动轴。
8.如权利要求7所述的机器人臂机构，其特征在于，第二维持连杆在其第一，二端部之间有连接部份，曲柄与第二维持连杆在曲柄的第二端部处和第二维持连杆的该连接部份处以可枢转方式相互连接，第一臂连杆在其第一端部处与第一驱动轴连接成一整体，第二臂连杆在其第一端部处与第二驱动轴连接成一整体。
9.如权利要求8所述的机器人臂机构，其特征在于，该连接连杆和连接杆两者的总长度大于该回转轴线与第一、二臂连杆的第一可枢转连接部份之间的距离的总和。
10.如权利要求7所述的机器人臂机构，其特征在于，连杆操作机构还包括安置于该回转轴线的相对两侧的第一、二连杆操机构各一个；曲柄包括分别有第一、二端部的属于第一连杆操作机构的第一曲柄及属于第二连杆操作机构的第二曲柄；连接连杆包括第一连杆操作机构的第一连接连杆，及第二连杆操作机构的第二连接连杆，所述连接连杆各自具有第一、二端部；连接杆包括第一连杆操作机构的第一连接杆，及第二连杆操作机构的第二连接杆，此两连接杆各有第一、二端部；第一、二连接连杆大体上彼此等长，第一、二连接杆也大体上等长；第一曲柄用作第一可枢转连接连杆；第一曲柄与第一臂连杆在第一曲柄的第一端部处和第一臂连杆的第一可枢转连接部分处彼此以可枢转方式相互连接，第一连接连杆与第一曲柄在它们各自的第一端部处相互成一锐角夹角地连接成一整体，第一曲柄与第一维持连杆以可枢转方式在第一曲柄的第二端部处和第一维持连杆的第一端处相互连接，第一连接杆与第二臂连杆以可枢转方式在第一连接杆的第一端部处和第二臂连杆的第一可枢转连接部份处相互连接，第一连接杆与第一连接连杆以可枢转方式在它们各自的第二端部处相互连接；第二曲柄用作第二可驱转连接连杆，第二曲柄与第二臂连杆以可枢方式在第二曲柄的第一端部及第二臂连杆的第一可枢转连接部份处相互连接，第二曲柄与第二连接连杆在它们各自的第二端部处相互成一锐角夹角地连接成一整体，第二曲柄与第二维持连杆以可枢转方式在第二曲柄的第二端部处和第二维持连杆的第一端部处相互连接，第二连接杆与第一臂连杆以可枢转方式在第二连接杆的第一端部处和第一臂连杆的第一可枢转连接部份处相互连接，第二连接杆与第二连接连杆以可枢转方式在它们各自的第二端部处相互连接；第一臂连杆在其第一端部处与第一驱动轴相互连接成一整体，第二臂连杆在其第一端部处与第二驱动轴相互连接成一整体。
11.如权利要求10所述的机器人臂机构，其特征在于，第一连接连杆和第一连接杆两者的长度总和大于第一、二臂连杆各自的第一可枢转连接部份两者之间的距离。
12.如权利要求10所述的机器人臂机构，其特征在于，第一连接杆还具有各自有第一、二端部的一第一连接杆和一第一支承连杆，此第一支承连杆大体上与第一连接连杆等长，此第一支承连杆与第二臂连杆在它们各自的第一端部处相成一锐角地相互连接成一整体，此第一支承连杆与第一连接杆以可枢转方式在第一支承连杆的第二端部处和第一连接杆的第一端部处相互连接；第二连接杆还具有分别有第一、二端部的第二支承连杆和第二连接杆各一个，此第二支承连杆与第二连接连杆大体上等长，第二支承连杆与第一臂杆在它们各自的第一端部处相交成一锐角地相互连接成一整体，第二支承连杆与第二连接杆以可枢转方式在第二支承连杆的第二端部处和第二连接杆的第一端部处相互连接。
13.如权利要求7所述的机器人臂机构，其特征在于，该操作机构还具有分别有第一、二端部、且可环绕该回转轴线转动的第一、二、三操作连杆，第三操作连杆置于第一、二操作连杆之间，第一操作连杆与第一臂连杆在它们各自的第一端部处相连接成一整体，第二操作连杆与第二臂杆在它们各自的第一端部处相互连接成一整体，第三操作连杆在其第一端部处与该第一、二可枢转连接连杆相连成一整体，该连接连杆在其第一、二端部之间有一第三端部，第一操作连杆与曲柄以可枢转方式在第一操作连杆的第二端部处和曲柄的第一端部处相互连接，曲柄与连接连杆以可枢转方式在曲柄的第二端部处和连接连杆的第一端部处相互连接，连接连杆与连接杆以可枢转方式在它们各自的第二端部处相互连接，连接连杆与第三操作连杆以可枢转方式在此连接连杆的第三端部处和第三操作连杆的第二端部处相互连接，第一臂连杆在其第一端部处与第一驱动轴相互连接成一整体，第二臂连杆在其第一端部处与第二驱动轴相互连接成一整体。
14.如权利要求13所述的机器人臂机构，其特征在于，该连接连杆被制作成字母T那样的形状。
15.如权利要求13所述的机器人臂机构，其特征在于，该第一连接连杆用作第二连接连杆。
16.如权利要求13所述的机器人臂机构，其特征在于。第一、二连接连杆彼此环绕该回转轴线被保持成一锐角夹角。
17.如权利要求7所述的机器人臂机构，其特征在于，机器人臂还有一包括第一和第二连杆操作机构的连杆操作机构，第一连杆操作机构以可枢转方式与第一臂连杆连接，第二连杆操作机构以可枢转方式与第二臂连杆相互连接；第一连杆操作机构具有一第一杆件，一第一连接杆及一第一长连杆，它们分别有第一、二端部，第一长连杆可环绕该回转轴线转动；第一杆件包括分别有第一、二端部的一第一曲柄及一第一连接连杆；第二连杆操作机构具有分别有第一、二端部的一第二杆件，一第二连接杆及一第二长连杆，第二长连杆可环绕该回转轴线转动；第二杆件包括分别具有第一、二端部的第二曲柄和第二连接连杆；第一曲柄与第一连接连杆在它们各自的第一端部处相互成一锐角夹角地连接成一整体，第一曲柄与第一臂连杆以可枢转方式在曲柄的第一端部处和第一臂连杆的第一可枢转连接部份处相互连接，第一曲柄与第一维持连杆以可枢转方式在它们各自的第一端部处相互连接，第一连接连杆与第一连接杆以可枢转方式在第一连接连杆的第二端部处和第一连接杆的第一端部处相互连接，第一连接杆与第一长连杆以可枢转方式在它们各自的第二端部处相互连接，第一、二长连杆在它们各自的第一端部处相互成一锐角夹角地连接成一整体，第二曲柄与第二连接连杆在它们各自的第一端部处相互成一锐角交角地连接成一整体，第二曲柄与第二臂连杆以可枢转方式在第二曲柄的第一端部处和第二臂连杆的第一可枢转连接部份处相互连接，第二曲柄与第二维持连杆以可枢转方式在第一曲柄的第二端部处和第二维持连杆的第一端部处相互连接，第二连接连杆与第二连接杆以可枢转方式在第二连接连杆的第二端部处和第二连接杆的第一端部处相互连接，第二连接杆与第二长连杆以可枢转方式在第二连接杆的第二端部处和第二长连杆的第二端部处相互连接，第一、二臂连杆与第一驱动轴连接成一整体因而可环绕该回转轴线转动，第一、二长连杆与第二驱动轴连接成一整体因而可环绕着该回转轴线转动。
18.如权利要求7所述的机器人臂机构，其特征在于，机器人臂还具有各有第一、二端部，且基本上与第一、二输出连杆等长的第一、二夹持支承连杆，第一夹持支承连杆在其第一端部处与第一夹持件连接成一整体，为二夹持支承连杆在其第一端部处与第一夹持件连接成一整体，第一、二附加臂连杆机构各一个，第一附加臂连杆机构包括分别有第一、二端部，且彼此大体上等长的第三、四臂连杆，第三臂连杆与第一夹持支承连杆以可枢转方式在它们各自的第一端部处相互连接，第三臂连杆与第一臂连杆以可枢转方式在它们各自的第二端部处相互连接，第三臂连杆与第一输出连杆以可枢转方式在第三臂连杆的第二端部处和第一输出连杆的第一端部处相互连接，第四臂连杆与第一夹持支承连杆以可枢转方式在它们各自的第一端部处相互连接，第四臂连杆与第一维持连杆以可枢转方式在它们各自的第二端部处相互连接，第四臂连杆与第一输出连杆以可枢转方式在它们各自的第二端部处相互连接；第二附加连杆机构包括分别有第一、二端部、且大体上彼此等长的第五、六臂连杆，第五臂连杆与第二夹持支承连杆以可枢转方式在它们各自的第一端部处相互连接，第五、二臂连杆以可枢转方式在它们各自的第二端部处相互连接，第五臂连杆与第二输出连杆以可枢转方式在第五臂连杆的第二端部处和第二输出连杆的第一端部处相互连接，第六臂连杆与第二夹持支承连杆以可枢转方式在第六臂杆的第二端部处和第二夹持支承连杆的第一端部处相互连接，第六臂连杆与第二维持连杆以可枢转方式在它们各自的第二端部处相互连接，第六臂连杆与第二输出连杆以可枢转方式在它们各自的第二端部处相互连接；一同步机构，它具有一用于使第一附加连杆机构相对于第一臂连杆和第一维持连杆进行转动的第一同步机构，及一用于使第二附加连杆机构相对于第二臂连杆和第二维持连杆进行转动的第二同步机构。
19.如权利要求18所述的机器人臂机构，其特征在于，该同步机构具有第一双曲柄机构，此双曲柄机构包括分别有第一、二端部的第一，二，三四连杆各一个；第二同步机构还具有第二双曲柄机构，此双曲柄机构包括各具有第一、二端部的第五、六、七连杆各一个；第一、二双曲柄机构除了工作方向相反外，在形状上相互类似，第一、二连杆大体上彼此等长，第三连杆比第一、二连杆长一些，第四连杆由从第一臂连杆的第二端部到其第二可枢转连接部份之间的那部份所构成，第五连杆与第六连杆相互等长；第一连杆与第一输出连杆在它们各自的第一端部处理相互连接成一体，第一、四连杆以可枢转方式在它们各自的第一端部处相互连接；第一、五连杆以可枢转方式在第一连杆的第二端部处和第五连杆的第一端部处相互连接成彼此相交成一锐角；第二连杆与第一臂连杆以可枢转方式在第二连杆的第一端部处和第一臂连杆的第二枢转连接部分处相互连接；第二、三连杆以可枢转方式在第二连杆的第二端部处和第三连杆的第一端部处相互连接；第三、五连杆在它们各自的第二端部处，在第三连杆与第一臂连杆、第一维持连杆、第三连杆和第四臂连杆相交叉的情况下，连接成一体；第三、七连杆以可枢转方式在第三连杆的第二端部处和第七连杆的第一端部处相互连接；第四连杆与第一输出连杆以可枢转方式在第四连杆的第二端端部处和第一输出连杆的第一端部处相互连接；第四、六连杆以可枢转方式在第四连杆的第二端部处和第六连杆的第一端部处相互连接；第六、七连杆以可枢转方式在它们各自的第二端部处在第七连杆与第一连杆交叉的状态下相互连接；第二同步机构包括第二双曲柄机构，第二双曲柄机构包括分别具有第一、二端部的第八、九、十、十一连杆；第二同步机构还包括第四双曲柄机构，第四双曲柄机构包括分别具有第一、二端部的第十二、十三、十四连杆；第十二、十三连杆相互等长，第八、九连杆大体上等长，第十连杆长于第八、九连杆，第十一连杆是第二臂连杆的从其第二端部到其第二可枢转连接部份之间的那部份，第十二、十三连杆相互等长，第八连杆与第二输出连直在它们各自的第一端部处相互连接成一整体，第八、十一连杆以可枢转方式在它们各自的第一端部处相互连接，第八、十二连杆以可枢转方式在第八连杆的第二端部处和第十二连杆的第一端部处相互连接，并相互相交成锐角，第九连杆与第二臂连杆以可枢转方式在第九连杆的第一端部处和第二臂连杆的第二可枢转连接部份处相互连接，第九、十连杆以可枢转方式在第九连杆的第二端部处和第十连杆的第一端部处相互连接，第十、十二连杆在第十连杆与第二臂连杆、第二维持连杆及第十、十一连杆交叉的状态下、在第十、十二连杆各自的第二端部处相互连接成一体；第十、十四连杆以可枢转方式在第十连杆的第二端部处和第十四连杆的第一端部处相互连接；第十一连杆与第二输出连杆以可枢转方式在第十一连杆的第二端部处和第二输出连杆的第一端部处相互连接；第十一、十三连杆以可枢转方式在第十一连杆的第二端部处和第十三连杆的第一端部处相互连接；第十三、十四连杆以可枢转方式在它们各自的第二端部处、在第十四连杆与第八连杆交叉的情况下相互连接得相互成一夹角。
20.如权利要求7所述的机器人臂机构，其特征在于，第一、二驱动轴能被驱动得使第一、二臂以相同的速度、沿相同方向转动，由此而使第一、二臂可以在被连接在一起的情况下转动。
21.如权利要求7所述的机器人臂机构，其特征在于，第二、三回转轴线与所述回转轴线有同轴关系，而且第一、二驱动轴可彼此独立地转动。
全文摘要
一种机器人臂机构,包括用于支承和夹持工件的夹持件,由多个连杆构成的机器人臂,以及用于驱动机器人臂使之实现伸缩的机器人臂驱动机构。机器人臂包括第一、二臂连杆,以可枢转方式维持第一、二臂连杆状态的连杆维持机构,以及通过第一、二臂连杆其中之一的运动而操控其余的另一个臂连杆的连杆操作机构。连杆操作机构具有一曲柄,一连接连杆及一连接杆。曲柄与连接连杆整体连接后以可枢转方式与第一、二臂其中之一以及连杆维持机构相连接,连接相以可枢转方式与其余的另一个第一、二臂相连接。此方案的优点是该机器人臂可以仅由两个电动机来实现伸、缩和转动。
文档编号B25J9/06GK1382564SQ0212185
公开日2002年12月4日 申请日期2002年4月4日 优先权日2001年4月5日
发明者奥野长平, 森弘树, 渡边彻也 申请人:帝人制机株式会社