专利名称：机器人臂机构和机器人装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机器人的臂机构，该臂能够收缩和延伸，更具体地，本发明涉及一种机器人臂机构，其具有一个用于驱动该臂到呈收缩位置和延伸位置的臂驱动机构。
背景技术：
迄今为止，在半导体生产过程中已采用很多种的传统的机器人臂机构，其工作过程中机器人臂机构用来使机器人臂收缩和延伸来操作工件，即，被处理的物体。这些物体可以包括例如晶片和其它精密零件之类的工件，它们被机器人臂机构传送并卸载在一工作台上。
这种类型的传统的机器人臂机构的一个典型例子公开在例如日本专利公开号2002-222488且表示在图16中。图16所示的传统的机器人臂机构910包括一个第一操作件951，一个第二操作件952，一个第一机器人臂910a，和一个第二机器人臂910b。
该第一操作件951用于实施对一个第一物体的支撑和处理，而第二操作件952用于实施对一个第二物体的支撑和处理。第一机器人臂910a包括一个第一臂连接件931，其有一个第一端，一个第二端和介于第一端和第二端之间的纵向中间部分，一条通过第一端和第二端的中心线，以及一个第二臂连接件941，其有一个第一端、一个第二端和介于第一端和第二端之间的纵向中间部分，一条通过第一端和第二端的中心线。
第一臂连接件931的第二端可枢轴转动地连接于第二臂连接件941的第一端，而第二臂连接件941的第二端连接于第一操作件951以允许第一操作件951在一个稳定的情况下支撑第一物体。
第二机器人臂910b包括一个第一臂连接件932，其有一个第一端，一个第二端和介于第一端和第二端之间的纵向中间部分，一条通过第一端和第二端的中心线，以及一个第二臂连接件942，其有一个第一端，一个第二端，介于第一端和第二端之间的纵向中间部分，一条通过第一端和第二端的中心线。
第二臂连接件941相对于第二臂连接件942以在第一机器人臂910a的第二臂连接件941的中心线和第二机器人臂910b的第二臂连接件942的中心线之间限定的预定的角度倾斜。第一臂连接件932的第二端可枢轴转动地连接于第二臂连接件942的第一端，而第二臂连接件942的第二端连接于第一操作件952以允许第二操作件952在稳定的情况下支撑第二物体。该传统的机器人臂机构910还包括一个角度保持机构960用于基本固定地保持在第一机器人臂910a的第二臂连接件941的中心线和第二机器人臂910b的第二臂连接件942的中心线之间限定的预定的角度。
角度保持机构960包括一个第一连接件961，一个第二连接件962，一个第三连接件963，一个第四连接件964，一个第五连接件965，一个第六连接件966。第一连接件961有第一端和第二端。第二连接件962有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线。第二连接件962的第一端可枢轴转动地连接于第一机器人臂910a的第二臂连接件941的纵向中间部分。第二连接件962的第二端在第二连接件962的中心线平行于第一机器人臂910a的第一臂连接件931的中心线的状态下可枢轴转动地连接于第一连接件961的第一端。
第三连接件963有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线，及一个介于第一端和第二端之间的纵向中间部分。第三连接件963的第一端可枢轴转动地连接于第二机器人臂910b的第二臂连接件942的纵向中间部分，而在第三连接件963的中心线平行于第二机器人臂910b的第一臂连接件932的中心线的状态下，第三连接件963的第二端可枢轴转动地连接于第一连接件961的第二端。第四连接件964有第一端和第二端。第四连接件964的第一端可枢轴转动地连接于第一机器人臂910a的第一臂连接件931的纵向中间部分。
第五连接件965有第一端和第二端。第五连接件965的第一端可枢轴转动地连接于第四连接件964的第二端，而第五连接件965的第二端可枢轴转动地连接于第二机器人臂910b的第一臂连接件932的纵向中间部分。第六连接件966有第一端和第二端。第六连接件966的第一端可枢轴转动地连接于第二机器人臂910b的第一臂连接件932的纵向中间部分，而第六连接件966的第二端可枢轴转动地连接于第三连接件963的纵向中间部分。在第六连接件966的第一端连接于第五连接件965的第二端的状态下第六连接件966与第五连接件965一起形成。第六连接件966的中心线基本平行于第二机器人臂910b的第二臂连接件942的中心线。
角度保持机构960还包括一个连接于第一机器人臂910a的第一臂连接件931的第一驱动轴921，一个连接于第二机器人臂910b的第一臂连接件932的第二驱动轴922，和一个连接于第一连接件961的连接轴923。
传统的机器人装置900包括前述结构的传统的机器人臂机构910，图16中未示出的第一和第二驱动电机。第一驱动电机用于驱动第一驱动轴921在枢轴移动范围内围绕枢轴顺时针和逆时针枢轴转动。第二驱动电机用于驱动第二驱动轴922在枢轴移动范围内围绕枢轴顺时针和逆时针枢轴转动。
当第一和第二驱动轴921和922通过第一和第二驱动电机的作用分别围绕着枢轴顺时针和逆时针枢轴转动时角度保持机构960用于基本保持由第一机器人臂910a的第二臂连接件941的中心线和第二机器人臂910b的第二臂连接件942的中心线之间限定的固定的预定角度，而使第一和第二机器人臂910a和910b的第一臂连接件931和932之一相对于第一和第二机器人臂910a和910b的第一臂连接件931和932之另一个作角转运动。
然而，传统的机器人装置900遇到了这样一个问题。当第一和第二驱动轴921和922分别围绕着枢轴顺时针和逆时针枢轴转动时，第二和第三连接件962和963分别倾向于干涉第一和第二机器人臂910a和910b的第一臂连接件931和932。这导致枢轴移动范围受到限制以适应第二连接件962、第三连接件963和第一和第二机器人臂910a和910b的第一臂连接件931和932的外侧尺寸，第二连接件962的中心线和第一机器人臂910a的第一臂连接件931的中心线之间的距离，和第三连接件963的中心线和第二机器人臂910b的第一臂连接件932的中心线之间的距离。
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和机器人装置，其有简单的结构和紧凑的尺寸。
本发明的另一个目的是提供一种机器人臂机构和机器人装置，其生产成本是不昂贵的。
本发明的再一个目的是提供一种机器人臂机构和机器人装置，其能增加机器人臂操作的可靠性以保证当第一和第二驱动轴分别围绕着枢轴顺时针和逆时针枢轴转动时，第一机器人臂的第二臂连接件的中心线和第二机器人臂的第二臂连接件的中心线之间限定的预定角度基本保持固定，此时枢轴移动范围比传统的机器人臂的枢轴移动范围宽。
本发明还有一个目的是提供一种机器人臂机构和机器人装置，其工作时不产生落入高纯空气真空工作腔的灰尘。
根据本发明的第一方面，提供的机器人臂机构包括一个第一操作件用于支撑和处理一个第一物体；一个第二操作件，用于支撑和输送一个第二物体；第一机器人臂包括一个有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线的第一臂连接件，和一个有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线的第二臂连接件，第二臂连接件的第一端可枢轴转动地连接于第一臂连接件的第二端，和第二臂连接件的第二端连接于第一操作件，以允许第一操作件在稳定的情况下支撑第一物体；第二机器人臂包括一个有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线的第一臂连接件，和一个有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线的第二臂连接件，第二臂连接件的第一端可枢轴转动地连接于第一臂连接件的第二端，第二臂连接件相对于第一机器人臂的第二臂连接件以一个在第二机器人臂的第二臂连接件的中心线和第一机器人臂的第二臂连接件的中心线之间限定的预定的角度倾斜，并且第二臂连接件的第二端连接于第二操作件以允许第二操作件在稳定的情况下支撑第二物体；一个允许第一和第二机器人臂的第一臂连接件之一相对于第一和第二机器人臂的第一臂连接件之另一个作角转运动的机器人臂移动机构；和一个角度保持机构，该角度保持机构用于在第一和第二机器人臂的第一臂连接件之一相对于第一和第二机器人臂的第一臂连接件之另一个作角转运动时，基本保持在第二机器人臂的第二臂连接件的中心线和第一机器人臂的第二臂连接件的中心线之间固定的预定角度。
根据本发明的第二方面，提供的机器人装置包括一个机器人臂机构，包括一个用于支撑和处理一个第一物体的第一操作件；一个用于支撑和处理一个第二物体的第二操作件；第一机器人臂，包括一个有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线的第一臂连接件，和一个有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线的第二臂连接件，第二臂连接件的第一端可枢轴转动地连接于第一臂连接件的第二端，和第二臂连接件的第二端连接于第一操作件以允许第一操作件在稳定的情况下支撑第一物体；第二机器人臂包括一个有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线的第一臂连接件，和一个有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线的第二臂连接件，第二臂连接件的第一端可枢轴转动地连接于第一臂连接件的第二端，第二臂连接件相对于第一机器人臂的第二臂连接件以一个在第二机器人臂的第二臂连接件的中心线和第一机器人臂的第二臂连接件的中心线之间限定的预定的角度倾斜，并且第二臂连接件的第二端连接于第二操作件以允许第二操作件在稳定的情况下支撑第二物体；一个允许第一和第二机器人臂的第一臂连接件之一相对于第一和第二机器人臂的第一臂连接件之另一个作角转运动的机器人臂移动机构；和一个角度保持机构，该角度保持机构用于在第一和第二机器人臂的第一臂连接件之一相对于第一和第二机器人臂的第一臂连接件之另一个作角转运动时，基本保持在第二机器人臂的第二臂连接件的中心线和第一机器人臂的第二臂连接件的中心线之间固定的预定角度，一个第一驱动电机用于围绕着枢轴驱动第一驱动轴以使第一机器人臂和第二机器人臂之一相对于第一驱动轴成角度的移动，和一个第二驱动电机用于围绕着枢轴驱动第二驱动轴以使第一机器人臂和第二机器人臂之另一个相对于第二驱动轴成角度的移动。
当结合附图考虑时，本发明和许多附带的优点将从下面详细的描述中被更好的理解，其中图1是根据本发明的一种情况下机器人臂机构和机器人装置的第一实施例的构架图；图2是根据本发明的在另一种情况下机器人臂机构和机器人装置的第一实施例的构架图；图3是根据本发明的机器人臂机构和机器人装置的第一实施例的立体图；图4是根据本发明的机器人臂机构和机器人装置的第一实施例的横截面图；图5是根据本发明的机器人臂机构和机器人装置的第一实施例的构架图；图6是根据本发明的机器人臂机构和机器人装置的第二实施例的构架图；图7是根据本发明的在一种情况下的机器人臂机构和机器人装置的第三实施例的构架图；图8是根据本发明的构成机器人臂机构和机器人装置的部件的第一角度调节机构的第三实施例的立体图；
图9是在另一种情况下根据本发明的机器人臂机构和机器人装置的第三实施例的构架图；图10是根据本发明的在一种情况下的机器人臂机构和机器人装置的第四实施例的构架图；图11是根据本发明的在另一种工况下机器人臂机构和机器人装置的第四实施例的构架图；图12是在根据本发明的机器人臂机构和机器人装置的第四实施例的立体图；图13是在根据本发明的机器人臂机构和机器人装置的第四实施例的局部横截面图；图14是在根据本发明第四实施例的且在图13中圆圈“A”所示的构成机器人臂机构和机器人装置的部件的第一皮带轮和其附近部分的局部放大的横截面图；图15是在根据本发明第四实施例的且在图13中圆圈“B”所示的构成机器人臂机构和机器人装置的部件的第一和第二齿轮的局部放大的横截面图；和图16是传统的机器人臂机构的构架图。
具体实施例方式
现在参照图1-15描述根据本发明的机器人臂机构和机器人装置的实施例。贯穿下面的详细描述，相似的参考符号和数字分别涉及所有附图中相似的零件。
根据本发明的机器人臂机构和机器人装置的第一实施例将参照附图1-5首先被描述。
图1和2所示的机器人臂机构110包括用于支撑和处理第一物体的第一操作件116，和用于支撑和处理第二物体的第二操作件117。第一和第二操作件116和117的构成能够用于处理，即，保持和释放用于生产半导体的一个晶片和其他材料。第一和第二操作件116和117的结构分别取决于被第一和第二操作件116和117处理的材料的尺寸和形状。
机器人臂机构110还包括第一机器人臂110a和第二机器人臂110b。第一机器人臂110a包括一个有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线的第一臂连接件131，和一个有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线的第二臂连接件142。第二臂连接件142的第一端可枢轴转动地连接于第一臂连接件131的第二端，而第二臂连接件142的第二端连接于第一操作件116以允许第一操作件116在稳定的情况下支撑第一物体。
第二机器人臂110b包括一个有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线的第一臂连接件132，和一个有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线的第二臂连接件152。构成第二机器人臂110b的部件的第二臂连接件152相对于构成第一机器人臂110a的部件的第二臂连接件142以一个在第二机器人臂110b的第二臂连接件152的中心线和第一机器人臂110a的第二臂连接件142的中心线之间限定的预定的角度倾斜。
第二臂连接件152的第一端可枢轴转动地连接于第一臂连接件132的第二端，而第二臂连接件152的第二端连接于第二操作件117以允许第二操作件117在稳定的情况下支撑第二物体。
机器人臂机构110还包括一个允许第一和第二机器人臂110a和110b的第一臂连接件131和132之一相对于第一和第二机器人臂110a和110b的第一臂连接件131和132之另一个作角转运动的机器人臂移动机构170。机器人臂机构110还包括一个角度保持机构180用于当第一和第二机器人臂110a和110b的第一臂连接件131和132之一相对于第一和第二机器人臂110a和110b的第一臂连接件131和132之另一个作角转运动时，基本保持在第二机器人臂110b的第二臂连接件152的中心线和第一机器人臂110a的第二臂连接件142的中心线之间固定的预定角度。
机器人臂移动机构170包括一个连接于第一机器人臂110a的第一臂连接件131和第二机器人臂110b的第一臂连接件132之一的第一驱动轴121，连接于第一机器人臂110a的第一臂连接件131和第二机器人臂110b的第一臂连接件132之另一个的第二驱动轴122，第二驱动轴122有一个枢轴111并且围绕着枢轴111可枢轴转动，第一驱动轴121以中空形式制造以便可枢轴转动地在此容纳第二驱动轴122且可围绕枢轴111枢轴转动。
角度保持机构180包括一对第一平行连接件143和153和一对第二平行连接件161和162。第一平行连接件143和153的每一个有一个第一端、一个第二端、一个介于第一端和第二端之间的纵向中间部分和通过第一端和第二端的中心线。第一平行连接件143和153之一在长度上基本上与第一平行连接件143和153之另一个相等。第二平行连接件161和162的每一个有一个第一端、一个第二端和通过第一端和第二端的中心线。第二平行连接件161和162之一在长度上基本上与第二平行连接件161和162之另一个相等。
第一平行连接件143和153之一的第二端可枢轴转动地连接于第二平行连接件161和162之一的第一端，而第二平行连接件161和162之一的第二端可枢轴转动地连接于第一平行连接件143和153之另一个的第二端。第一平行连接件143和153之另一个的第一端可枢轴转动地连接于第二平行连接件161和162之另一个的第一端，而第二平行连接件161和162之另一个的第二端可枢轴转动地连接于第一平行连接件143和153之一的第一端。
角度保持机构180还包括一个介于第二臂连接件142和第一平行连接件143和153之一之间的第一中间连接件141，和一个介于第二臂连接件152和第一平行连接件143和153之另一个之间的第二中间连接件151。第一中间连接件141有一个第一端、一个第二端和通过第一端和第二端的中心线。第二中间连接件151有一个第一端、一个第二端和通过第一端和第二端的中心线。
第一中间连接件141的第一端可枢轴转动地连接于第一机器人臂110a的第一臂连接件131的第二端，而在第一中间连接件141的第一端连接于第一机器人臂110a的第二臂连接件142的第一端的状态下，第一中间连接件141和第一机器人臂110a的第二臂连接件142是一体形成的。在第一中间连接件141的第二端连接于第一平行连接件143和153之一的纵向中间部分的状态下，第一中间连接件141和第一平行连接件143和153之一是一体形成的。
第二中间连接件151的第一端可枢轴转动地连接于第二机器人臂110b的第一臂连接件132的第二端，而在第二中间连接件151的第一端连接于第二机器人臂110b的第二臂连接件152的第一端的状态下，第二中间连接件151和第一机器人臂110b的第二臂连接件152是一体形成的。在第二中间连接件151的第二端连接于第一平行连接件143和153之另一个的纵向中间部分的状态下，第二中间连接件151和第一平行连接件143和153之另一个是一体形成的。
角度保持机构180用于在第一和第二驱动轴121和122分别围绕枢轴111顺时针和逆时针枢轴转动的状态下，基本保持在第二机器人臂110b的第二臂连接件152的中心线和第一机器人臂110a的第二臂连接件142的中心线之间固定的预定角度，而使第一和第二机器人臂110a和110b的第一臂连接件131和132之一相对于第一和第二机器人臂110a和110b的第一臂连接件131和132之另一个作角转运动。
第一中间连接件141相对于构成第一机器人臂110a的部件的第一臂连接件131以第一中间连接件141的中心线和第一机器人臂110a的第一臂连接件131的中心线之间限定的第一倾斜角倾斜。第二中间连接件151相对于构成第二机器人臂110b的部件的第一臂连接件132以第二中间连接件151的中心线和第二机器人臂110b的第一臂连接件132的中心线之间限定的第二倾斜角倾斜。在第一和第二驱动轴121和122分别围绕枢轴111顺时针和逆时针枢轴转动的状态下，第一中间连接件141的中心线和第一机器人臂110a的第一臂连接件131的中心线之间限定的第一倾斜角基本与第二中间连接件151的中心线和第二机器人臂110b的第一臂连接件132的中心线之间限定的第二倾斜角相等，而使第一和第二机器人臂110a和110b第一臂连接件131和132的中心线轴向彼此成一直线。第一中间连接件141的长度基本与第二中间连接件151的长度相等。
图3和4所示的机器人装置100包括如前面提到的机器人臂机构110，一个第一驱动电机123用于驱动第一驱动轴121围绕着枢轴111转动，以使第一机器人臂110a和第二机器人臂110b之一相对于第一驱动轴121作角转运动，和一个第二驱动电机124用于驱动第二驱动轴122围绕着枢轴111转动，以使第一机器人臂110a和第二机器人臂110b之另一个相对于第二驱动轴122作角转运动。
在根据本发明的第一实施例的机器人装置100的操作中，在第一驱动轴121被第一驱动电机170a驱动以使第一驱动轴121围绕枢轴111顺时针和逆时针枢轴转动的状态下，第一机器人臂110a以在第二机器人臂110b的第一臂连接件152的中心线和第一机器人臂110a的第二臂连接件142的中心线之间限定的基本固定的预定角度收缩和延伸。
另一方面，在第二驱动轴122被第二驱动电机170b驱动以使第二驱动轴122围绕枢轴111顺时针和逆时针枢轴转动的状态下，第二机器人臂110b以在第二机器人臂110b的第二臂连接件152的中心线和第一机器人臂110a的第二臂连接件142的中心线之间限定的基本固定的预定角度收缩和延伸。
从上面详细的描述可以理解到，根据本发明第一实施例的机器人装置100在第一和第二驱动轴121和122分别围绕着枢轴111枢轴转动以使第一和第二机器人臂110a和110b的第一臂连接件131和132之一相对于第一和第二机器人臂110a和110b的第一臂连接件131和132之另一个作角转运动的状态下，能够收缩和延伸第一和第二机器人臂110a和110b。
根据本发明第一实施例的机器人装置100能够在第一和第二驱动轴121和122分别围绕着枢轴111枢轴转动的状态下基本保持在第二机器人臂110b的第二臂连接件152的中心线和第一机器人臂110a的第二臂连接件142的中心线之间固定的预定角度，以使第一和第二机器人臂110a和110b的第一臂连接件131和132之一相对于第一和第二机器人臂110a和110b的第一臂连接件131和132之另一个作角转运动。
根据本发明第一实施例的机器人装置100能够在第一和第二驱动轴121和122作为一个轴围绕着枢轴111枢轴转动的状态下允许第一和第二机器人臂110a和110b围绕着枢轴111转动。
如图5所示的第一中间连接件141在第一中间连接件141的中心线和第一平行连接件143和153之一的中心线垂直的状态下和第一平行连接件143和153之一一体形成。另一方面，第二中间连接件151在第二中间连接件151的中心线和第一平行连接件143和153之另一个的中心线垂直的状态下和第一平行连接件143和153之另一个一体形成。
虽然上面已经描述了关于根据本发明的机器人臂机构的第一实施例，为了达到本发明的其他目的，该实施例可以被根据本发明的机器人臂机构的第二至第四实施例替换。在下文中机器人臂机构的第二至第四实施例将被描述。
根据本发明的机器人臂机构和机器人装置的第二实施例的构成首先参照图6被描述。
图6所示的机器人臂机构210包括一个第一操作件116用于支撑和处理一个第一物体，一个第二操作件117用于支撑和处理一个第二物体，第一机器人臂210a，和第二机器人臂210b。
第一机器人臂110a包括一个有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线的第一臂连接件131，和一个有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线的第二臂连接件142。第二臂连接件142的第一端可枢轴转动地连接于第一臂连接件131的第二端，而第二臂连接件142的第二端连接于第一操作件116以允许第一操作件116在稳定的情况下支撑第一物体。
第二机器人臂210b包括一个有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线的第一臂连接件132，和一个有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线的第二臂连接件152。第二臂连接件152的第一端可枢轴转动地连接于第一臂连接件132的第二端，而第二臂连接件152的第二端连接于第二操作件117以允许第二操作件117在稳定的情况下支撑第一物体。构成第二机器人臂210b的部件的第二臂连接件152相对于构成第一机器人臂110a的部件的第二臂连接件142以一个在第二机器人臂110b的第二臂连接件152的中心线和第一机器人臂210a的第二臂连接件142的中心线之间限定的预定的角度倾斜。
机器人臂机构210还包括一个机器人臂移动机构270和一个角度保持机构280。机器人臂移动机构270用于使第一和第二机器人臂210a和210b的第一臂连接件131和132之一相对于第一和第二机器人臂110a和110b的第一臂连接件131和132之另一个作角转运动的。角度保持机构280用于当第一和第二机器人臂210a和210b的第一臂连接件131和132之一相对于第一和第二机器人臂210a和210b的第一臂连接件131和132之另一个作角转运动时基本保持在第二机器人臂110b的第二臂连接件152的中心线和第一机器人臂110a的第二臂连接件142的中心线之间固定的预定角度。
角度保持机构280包括一对平行连接件161和162，一个介于第一机器人臂110a的第二臂连接件142和平行连接件161和162之一之间的第一中间连接件221。一个介于第一机器人臂210a的第二臂连接件142和平行连接件161和162之另一个之间的第二中间连接件222，一个介于第二机器人臂210b的第二臂连接件152和平行连接件161和162之一之间的第三中间连接件231，和一个介于第二机器人臂110b的第二臂连接件152和平行连接件161和162之另一个之间的第四中间连接件232。平行连接件161和162的每一个有一个第一端、一个第二端和一个通过第一端和第二端的中心线。平行线161和162之一的长度基本等于平行线161和162之另一个的长度。
第一中间连接件221有一个第一端、一个第二端和一个通过第一端和第二端的中心线，第二中间连接件222有一个第一端、一个第二端和一个通过第一端和第二端的中心线。第三中间连接件231有一个第一端、一个第二端和一个通过第一端和第二端的中心线，第四中间连接件232有一个第一端、一个第二端和一个通过第一端和第二端的中心线。
第一中间连接件221的第一端可枢轴转动地连接于第一机器人臂210a的第一臂连接件131的第二端，而在第一中间连接件221的第一端连接于第一机器人臂210a的第二臂连接件142的第一端的状态下第一中间连接件221和第一机器人臂210a的第二臂连接件142一体形成。第二中间连接件222的第一端可枢轴转动地连接于第一机器人臂110a的第一臂连接件131的第二端，而在第二中间连接件221的第一端连接于第一机器人臂210a的第二臂连接件142的第一端的状态下第二中间连接件222和第一机器人臂210a的第二臂连接件142一体形成。
第三中间连接件231的第一端可枢轴转动地连接于第二机器人臂210b的第一臂连接件132的第二端，而在第三中间连接件231的第一端连接于第二机器人臂210b的第二臂连接件152的第一端的状态下，第三中间连接件231和第二机器人臂210b的第二臂连接件152一体形成。第四中间连接件232的第一端可枢轴转动地连接于第二机器人臂210b的第一臂连接件132的第二端，而在第四中间连接件232的第一端连接于第二机器人臂110b的第二臂连接件152的第一端的状态下，第四中间连接件232和第二机器人臂110b的第二臂连接件152一体形成。
第一中间连接件221的长度基本与第四中间连接件232的长度相等，而第二中间连接件222的长度基本与第三中间连接件231的长度相等。第一中间连接件221比第二中间连接件222长。
在第一和第二驱动轴121和122分别围绕着枢轴111以顺时针和逆时针枢轴转动的状态下，第一中间连接件221相对于第一机器人臂210a的第一臂连接件131以第一中间连接件221的中心线与第一机器人臂210a第一臂连接件131的中心线的第一倾斜角倾斜，以使第一和第二机器人臂210a和210b的第一臂连接件131和132的中心线彼此成一直线。在第一和第二驱动轴121和122分别围绕着枢轴111以顺时针和逆时针枢轴转动的状态下，第二中间连接件222相对于第一机器人臂210a第一臂连接件131以第二中间连接件222的中心线与第一机器人臂210a的第一臂连接件131的中心线的第二倾斜角倾斜，以使第一和第二机器人臂210a和210b的第一臂连接件131和132的中心线彼此成一直线。
在第一和第二驱动轴121和122分别围绕着枢轴111以顺时针和逆时针枢轴转动的状态下，第三中间连接件231相对于第二机器人臂210b的第一臂连接件132以第三中间连接件231的中心线与第二机器人臂210b的第一臂连接件132的中心线的第三倾斜角倾斜，以使第一和第二机器人臂210a和210b的第一臂连接件131和132的中心线彼此成一直线。在第一和第二驱动轴121和122分别围绕着枢轴111以顺时针和逆时针枢轴转动的状态下，第四中间连接件232相对于第二机器人臂210b第一臂连接件132以第四中间连接件232的中心线与第二机器人臂210b的第一臂连接件132的中心线的第四倾斜角倾斜，以使第一和第二机器人臂210a和210b的第一臂连接件131和132的中心线彼此成一直线。
在第一和第二驱动轴121和122分别围绕着枢轴111以顺时针和逆时针枢轴转动的状态下，第一中间连接件221的中心线与第一机器人臂210a的第一臂连接件131的中心线的第一倾斜角基本与第四中间连接件232的中心线与第二机器人臂210b第一臂连接件132的中心线的第四倾斜角相等，以使第一和第二机器人臂210a和210b的第一臂连接件131和132的中心线彼此成一直线。
在第一和第二驱动轴121和122分别围绕着枢轴111以顺时针和逆时针枢轴转动的状态下，第二中间连接件222的中心线与第一机器人臂210a的第一臂连接件131的中心线的第二倾斜角基本与第三中间连接件231的中心线与第二机器人臂210b第一臂连接件132的中心线的第三倾斜角相等，以使第一和第二机器人臂210a和210b的第一臂连接件131和132的中心线彼此成一直线。
在第一和第二驱动轴121和122分别围绕着枢轴111以顺时针和逆时针枢轴转动的状态下，第一中间连接件221的中心线与第一机器人臂210a第一臂连接件131的中心线的第一倾斜角比第二中间连接件222的中心线与第一机器人臂210a的第一臂连接件131的中心线的第二倾斜角大，以使第一和第二机器人臂210a和210b的第一臂连接件131和132的中心线彼此成一直线。
机器人转置200包括如前述构成的机器人臂机构210，一个驱动第一驱动轴121围绕着枢轴111转动以使第一机器人臂210a和第二机器人臂210b之一相对于第一驱动轴121作角转运动的第一驱动电机123；和一个驱动第二驱动轴122围绕着枢轴111转动以使第一机器人臂210a和第二机器人臂210b之另一个相对于第二驱动轴122作角转运动的第二驱动电机124。
在根据本发明的第二实施例的机器人装置200的操作中，在第一驱动轴121被第一驱动电机270a驱动以使第一驱动轴121围绕着枢轴111顺时针和逆时针枢轴转动的状态下，第一机器人臂210a以在第二机器人臂110b的第二臂连接件152的中心线和第一机器人臂110a的第二臂连接件142的中心线之间限定的基本固定的预定角度收缩和延伸。另一方面，在第二驱动轴122被第二驱动电机270b驱动以使第一驱动轴122围绕着枢轴111顺时针和逆时针枢轴转动的状态下，第二机器人臂210b以在第二机器人臂110b的第二臂连接件152的中心线和第一机器人臂110a的第二臂连接件142的中心线之间限定的基本固定的预定角度收缩和延伸。
从上面的详细描述，可以理解根据本发明的第二实施例的机器人装置200能使第一和第二机器人臂210a和210b在第一和第二驱动轴121和122分别围绕着枢轴111枢轴转动以使第一和第二机器人臂110a和110b的第一臂连接件131和132之一相对于第一和第二机器人臂110a和110b的第一臂连接件131和132之另一个作角转运动的状态下收缩和延伸。
根据本发明的第二实施例的机器人装置200在第一和第二驱动轴121和122分别围绕着枢轴111枢轴转动的状态下基本保持在第二机器人臂110b的第二臂连接件152的中心线和第一机器人臂110a的第二臂连接件142的中心线之间固的预定角度，使第一和第二机器人臂110a和110b的第一臂连接件131和132之一相对于第一和第二机器人臂110a和110b的第一臂连接件131和132之另一个作角转运动。
根据本发明的第二实施例的机器人装置200在第一和第二驱动轴121和122分别作为一个轴围绕着枢轴111枢轴转动的状态下允许第一和第二机器人臂210a和210b围绕着枢轴111旋转。
下面描述根据本发明的机器人臂机构和机器人装置的第三实施例。
首先参照附图7-9描述机器人臂机构310的构成。
图7-9所示的机器人臂机构310包括一个第一操作件316，用于支撑和处理一个第一物体，一个第二操作件317，用于支撑和处理一个第二物体。第一和第二操作件316和317的构形能够处理，即，保持和释放用于生产半导体的晶片和其它材料。第一和第二操作件316和317的构形分别取决于被第一和第二操作件316和317处理的材料的尺寸和形状。
机器人臂机构310还包括第一机器人臂310a和第二机器人臂310b。第一机器人臂310a包括一个有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线的第一臂连接件131，一对每一个有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线的短的平行连接件341和342，短的平行连接件341和342之一的长度基本与短的平行连接件341和342之另一个的长度相等，一对每个有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线的长的平行连接件343和344，长的平行连接件343和344之一的长度基本与长的平行连接件343和344之另一个长度相等。长的平行连接件343和344分别相对于第一臂连接件131以在长的平行连接件343和344之每一个的中心线和第一臂连接件131的中心线之间限定的第一角度倾斜。
第一臂连接件131的第二端可枢轴转动地连接于长的平行连接件343和344之一的第一端，而长的平行连接件343和344之一的第二端可枢轴转动地连接于短的平行连接件341和342之一的第一端。短的平行连接件341和342之一的第二端可枢轴转动地连接于长的平行连接件343和344之另一个的第一端，而长的平行连接件343和344之另一个的第二端可枢轴转动地连接于短的平行连接件341和342之另一个的第一端。短的平行连接件341和342之另一个的第二端可枢轴转动地连接于长的平行连接件343和344之一的第一端，而短的平行连接件341和342之另一个的第二端可枢轴转动地连接于第一臂连接件13 1的第二端。连接于第一操作件316的短的平行连接件341和342之一允许第一操作件316在稳定的情况下支撑第一物体。
第二机器人臂310b包括一个有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线的第一臂连接件132，一对每一个有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线的短的平行连接件351和352，短的平行连接件351和352之一的长度基本与短的平行连接件351和352之另一个长度相等，一对每个有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线的长的平行连接件353和354，长的平行连接件353和354之一的长度基本与长的平行连接件353和354之另一个的长度相等。
短的平行连接件351和352分别相对于第一机器人臂310a的短的平行连接件341和342以在第一机器人臂310a的短的平行连接件341和342之每一个的中心线和第二机器人臂310b的短的平行连接件351和352之每一个的中心线之间限定的第一预定角度倾斜。长的平行连接件353和354分别相对于第一臂连接件132以在长的平行连接件353和354之每一个的中心线和第一臂连接件132的中心线之间限定的第二角度倾斜。
第一臂连接件132的第二端可枢轴转动地连接于长的平行连接件353和354之一的第一端，而长的平行连接件353和354之一的第二端可枢轴转动地连接于短的平行连接件351和352之一的第一端。短的平行连接件351和352之一的第二端可枢轴转动地连接于长的平行连接件353和354之另一个的第一端，而长的平行连接件353和354之另一个的第二端可枢轴转动地连接于短的平行连接件351和352之另一个的第一端。短的平行连接件351和352之另一个的第二端可枢轴转动地连接于长的平行连接件353和354之一第一端，而短的平行连接件351和352之另一个的第二端可枢轴转动地连接于第一臂连接件132的第二端。连接于第二操作件317的短的平行连接件351和352之一允许第二操作件317在稳定的情况下支撑第二物体。
机器人臂机构310还包括一个机器人臂移动机构370用于使第一和第二机器人臂310a和310b的第一臂连接件131和132之一相对于第一和第二机器人臂310a和310b的第一臂连接件131和132之另一个作角转运动，和一个角度保持机构380用于当第一和第二机器人臂310a和310b的第一臂连接件131和132之一相对于第一和第二机器人臂310a和310b的第一臂连接件131和132之另一个作角转运动时基本保持在第二机器人臂310b的短的平行连接件351和352之每一个的中心线和第一机器人臂310a的短的平行连接件341和342之每一个的中心线之间固定的预定角度。
角度保持机构380包括一对第一平行连接件143和153，每一个有一个第一端、一个第二端、一个介于第一端和第二端之间的纵向中间部分和一条通过第一端和第二端的中心线，第一平行连接件143和153之一的长度基本等于第一平行连接件143和153之另一个的长度，一对第二平行连接件161和162，每一个有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线，第二平行连接件161和162之一的长度基本等于第二平行连接件161和162之另一个的长度。
第一平行连接件143和153之一的第二端可枢轴转动地连接于第二平行连接件161和162之一的第一端，而第二平行连接件161和162之一的第二端可枢轴转动地连接于第一平行连接件143和153之另一个的第一端。第一平行连接件143和153之另一个的第二端可枢轴转动地连接于第二平行连接件161和162之另一个的第一端，而第二平行连接件161和162之另一个的第二端可枢轴转动地连接于第一平行连接件143和153之一的第一端。
角度保持机构380还包括一个介于第一臂连接件131和第一平行连接件143和153之一之间的第一中间连接件141，第一中间连接件141有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线，和一个介于第一臂连接件132和第一平行连接件143和153之另一个之间的第二中间连接件151，第二中间连接件151有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线。
第一中间连接件141的第一端可枢轴转动地连接于第一机器人臂310a的第一臂连接件131的第二端。在第一中间连接件141的第一端连接于第一机器人臂310a的短的平行连接件341和342之一的第二端的状态下，第一中间连接件141和第一机器人臂310a的第二臂连接件142的短的平行连接件341和342之一一体形成，而在第一中间连接件141的第二端连接于第一平行连接件143和153之一的纵向中间部分的状态下，第一中间连接件141和第一平行连接件143和153之一一体形成。
第二中间连接件151的第一端可枢轴转动地连接于第二机器人臂310b的第一臂连接件132的第二端。在第二中间连接件151的第一端连接于第二机器人臂310b的短的平行连接件351和352之一的第二端的状态下，第二中间连接件151和第二机器人臂310b的短的平行连接件351和352之一一体形成，而在第二中间连接件151的第二端连接于第一平行连接件143和153之另一个的纵向中间部分的状态下，第二中间连接件151和第一平行连接件143和153之另一个一体形成机器人臂移动机构370包括连接于第一和第二机器人臂310a和310b的第一臂连接件131和132之一的第一驱动轴121，连接于第一和第二机器人臂310a和310b的第一臂连接件131和132之另一个的第二驱动轴122，第二驱动轴122有枢轴111且围绕着枢轴111可枢轴转动，第一驱动轴121以中空形式制造以便在这里可枢轴转动地容纳第二驱动轴122且围绕着枢轴111可枢轴转动。
角度保持机构380用于在第一和第二驱动轴121和122分别围绕着枢轴111顺时针和逆时针枢轴转动的状态下基本保持在第一机器人臂310a的短的平行连接件341和342之每一个的中心线和第二机器人臂310b的短的平行连接件351和352之每一个的中心线之间固定的预定的角度，以使第一和第二机器人臂310a和310b的第一臂连接件131和132之一相对于第一和第二机器人臂310a和310b的第一臂连接件131和132之另一个作角转运动。
第一中间连接件141相对于第一机器人臂310a的第一臂连接件131以第一中间连接件141的中心线和第一机器人臂310a的第一臂连接件131的中心线之间限定的第一倾斜角倾斜，而第二中间连接件151相对于第二机器人臂310b的第一臂连接件132以第二中间连接件151的中心线和第二机器人臂310b第一臂连接件132的中心线之间限定的第二倾斜角倾斜。在第一和第二驱动轴121和122分别围绕着枢轴111顺时针和逆时针枢轴转动的状态下，第一中间连接件141的中心线和第一机器人臂310a的第一臂连接件131的中心线之间限定的第一倾斜角与第二中间连接件151的中心线和第二机器人臂310b第一臂连接件132的中心线之间限定的第二倾斜角基本相等，以使第一和第二机器人臂310a和310b的第一臂连接件131和132的中心线彼此轴向成一直线。第一中间连接件141的长度与第二中间连接件151的长度基本相等。
机器人臂机构310还包括一个第一角度调节机构390a，用于在第一和第二驱动轴121和122分别围绕着枢轴111顺时针和逆时针枢轴转动时，根据第一中间连接件141的中心线和第一机器人臂310a的第一臂连接件131的中心线之间限定的第一倾斜角调节长的平行连接件343和344之每一个的中心线和第一臂连接件131的中心线之间限定的第一角度，以使第一操作件316沿着预定的第一直线316a作基本直的移动，从而使第一和第二机器人臂310a和310b的第一臂连接件131和132之一相对于第一和第二机器人臂310a和310b的第一臂连接件131和132之另一个作角转运动。
机器人臂机构310还包括一个第二角度调节机构390b，用于在第一和第二驱动轴121和122分别围绕着枢轴111顺时针和逆时针枢轴转动时，根据第二中间连接件151的中心线和第二机器人臂310b的第一臂连接件132的中心线之间限定的第二倾斜角调节长的平行连接件353和354之每一个的中心线和第一臂连接件132的中心线之间限定的第二角度，以使第二操作件317沿着预定的第二直线317a作基本直的移动，从而使第一和第二机器人臂310a和310b的第一臂连接件131和132之一相对于第一和第二机器人臂310a和310b的第一臂连接件131和132之另一个作角转运动。
第一角度调节机构390a包括有第一端和第二端的第一连接件361，有第一端和第二端的第二连接件362，有第一端、第二端和一个介于第一端和第二端之间的纵向中间部分的第三连接件363，有第一端和第二端的第四连接件364，有第一端和第二端的第五连接件365，和有第一端和第二端的第六连接件366。
第一连接件361和第四连接件364的长度基本相等。第二连接件362和第五连接件365的长度基本相等。第一连接件361和第六连接件366的长度基本相等。
在第一连接件361的第一端连接于第一机器人臂310a的短的平行连接件341和342之一的第一端的状态下，第一连接件361和第一机器人臂310a的短的平行连接件341和342之一一体形成。在第二连接件362的第一端连接于第一机器人臂310a的第一臂连接件131的第一端的状态下，第二连接件362和第一机器人臂310a的第一臂连接件131一体形成。在第三连接件363的第一端连接于第一机器人臂310a的长的平行连接件343和344之一的第一端的状态下，第三连接件363和第一机器人臂310a的长的平行连接件343和344之一一体形成。
第四连接件364的第一端可枢轴转动地连接于第二连接件362的第二端。第五连接件365的第一端可枢轴转动地连接于第一连接件361的第二端。第五连接件365的第二端可枢轴转动地连接于第四连接件364的第二端。第六连接件366的第一端可枢轴转动地连接于第三连接件363的第二端。第六连接件366的第二端可枢轴转动地连接于第五连接件365的纵向中间部分。
第二角度调节机构390b包括有第一端和第二端的第一连接件371，有第一端和第二端的第二连接件372，有第一端、第二端和一个介于第一端和第二端之间的纵向中间部分的第三连接件373，有第一端和第二端的第四连接件374，有第一端和第二端的第五连接件375，和有第一端和第二端的第六连接件376。
第一连接件371和第四连接件374的长度基本相等。第二连接件372和第五连接件375的长度基本相等。第六连接件376和第一连接件371的长度基本相等在第一连接件371的第一端连接于第二机器人臂310b的短的平行连接件351和352之一的第一端的状态下，第一连接件371和第二机器人臂310b的短的平行连接件351和352之一一体形成。在第二连接件372的第一端连接于第二机器人臂310b的第一臂连接件132的第一端的状态下，第二连接件372和第二机器人臂310b的第一臂连接件132一体形成。在第三连接件373的第一端连接于第二机器人臂310b的长的平行连接件353和354之一的第一端的状态下，第三连接件373和第二机器人臂310b的长的平行连接件353和354之一一体形成。
第四连接件374的第一端可枢轴转动地连接于第二连接件372的第二端。第五连接件375的第一端可枢轴转动地连接于第一连接件371的第二端。第五连接件375的第二端可枢轴转动地连接于第四连接件374的第二端。第六连接件376的第一端可枢轴转动地连接于第三连接件373的第二端。第六连接件376的第二端可枢轴转动地连接于第五连接件375的纵向中间部分。
机器人装置300包括前述构成的机器人臂机构310，一个第一驱动电机123用于驱动第一驱动轴121围绕着枢轴111转动，以使第一机器人臂310a和第二机器人臂310b之一相对于第一驱动轴121作角转运动；和一个第二驱动电机124，用于驱动第二驱动轴122围绕着枢轴111转动，以使第一机器人臂310a和第二机器人臂310b之另一个相对于第二驱动轴122作角转运动。
从上面的详细描述，可以理解根据本发明的第三实施例的机器人装置300能使第一和第二机器人臂310a和310b在第一和第二驱动轴121和122分别围绕着枢轴111枢轴转动以使第一和第二机器人臂310a和310b的第一臂连接件131和132之一相对于第一和第二机器人臂310a和310b的第一臂连接件131和132之另一个作角转运动的状态下收缩和延伸。
根据本发明的第三实施例的机器人装置300在第一和第二驱动轴121和122分别作为一个轴围绕着枢轴111枢轴转动的状态下允许第一和第二机器人臂310a和310b围绕着枢轴111旋转。
下面描述根据本发明的机器人臂机构和机器人装置的第四实施例。
首先参照附图10-15描述机器人臂机构410的构成。
图10所示的机器人臂机构410包括一个第一操作件316用于支撑和处理一个第一物体，一个第二操作件317用于支撑和处理一个第二物体。第一和第二操作件316和317的构形能够处理，即，保持和释放用于生产半导体的晶片和其它材料。第一和第二操作件316和317的构形分别取决于被第一和第二操作件316和317处理的材料的尺寸和形状，第一操作件316和第二操作件317的形状可以不同。
第一机器人臂410a包括一个有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线的第一臂连接件131，一对每一个有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线的短的平行连接件341和342，短的平行连接件341和342之一的长度基本与短的平行连接件341和342之另一个的长度相等，一对有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线的长的平行连接件343和344，长的平行连接件343和344之一的长度基本与长的平行连接件343和344之另一个长度相等。长的平行连接件343和344分别相对于第一臂连接件131以在长的平行连接件343和344之每一个的中心线和第一臂连接件131的中心线之间限定的第一角度倾斜。
第一臂连接件131的第二端可枢轴转动地连接于长的平行连接件343和344之一的第一端，而长的平行连接件343和344之一的第二端可枢轴转动地连接于短的平行连接件341和342之一的第一端。短的平行连接件341和342之一的第二端可枢轴转动地连接于长的平行连接件343和344之另一个的第一端，而长的平行连接件343和344之另一个的第二端可枢轴转动地连接于短的平行连接件341和342之另一个的第一端。短的平行连接件341和342之另一个的第二端可枢轴转动地连接于长的平行连接件343和344之一的第一端，而短的平行连接件341和342之另一个的第二端可枢轴转动地连接于第一臂连接件131的第二端。连接于第一操作件316的短的平行连接件341和342之一允许第一操作件316在稳定的情况下支撑第一物体。
第二机器人臂410b包括一个有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线的第一臂连接件132，一对每一个有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线的短的平行连接件351和352，短的平行连接件351和352之一的长度基本与短的平行连接件351和352之另一个的长度相等，一对有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线的长的平行连接件353和354，长的平行连接件353和354之一的长度基本与长的平行连接件353和354之另一个的长度相等。
短的平行连接件351和352分别相对于第一机器人臂410a的短的平行连接件341和342以在第一机器人臂410a的短的平行连接件341和342之每一个的中心线和第二机器人臂410b的短的平行连接件351和352之每一个的中心线之间限定的预定角度倾斜。长的平行连接件353和354分别相对于第一臂连接件132以在长的平行连接件353和354之每一个的中心线和第一臂连接件132的中心线之间限定的第二角度倾斜。
第一臂连接件132的第二端可枢轴转动地连接于长的平行连接件353和354之一的第一端，而长的平行连接件353和354之一的第二端可枢轴转动地连接于短的平行连接件351和352之一的第一端。短的平行连接件351和352之一的第二端可枢轴转动地连接于长的平行连接件353和354之另一个的第一端，而长的平行连接件353和354之另一个的第二端可枢轴转动地连接于短的平行连接件351和352之另一个的第一端。短的平行连接件351和352之另一个的第二端可枢轴转动地连接于长的平行连接件353和354之一的第一端，而短的平行连接件351和352之另一个的第二端可枢轴转动地连接于第一臂连接件131的第二端。连接于第二操作件317的短的平行连接件351和352之一允许第二操作件317在稳定的情况下支撑第二物体。
机器人臂机构410还包括一个机器人臂移动机构470，用于使第一和第二机器人臂410a和410b的第一臂连接件131和132之一相对于第一和第二机器人臂410a和410b的第一臂连接件131和132之另一个作角转运动，和一个角度保持机构480，用于当第一和第二机器人臂410a和410b的第一臂连接件131和132之一相对于第一和第二机器人臂410a和410b的第一臂连接件131和132之另一个作角转运动时基本保持在第一机器人臂410a的短的平行连接件341和342之每一个的中心线和第二机器人臂410b的短的平行连接件351和352之每一个的中心线之间固定的预定角度。
角度保持机构480包括一对第一平行连接件143和153，其每一个有一个第一端、一个第二端、一个介于第一端和第二端之间的纵向中间部分和一条通过第一端和第二端的中心线，第一平行连接件143和153之一的长度基本等于第一平行连接件143和153之另一个的长度，一对第二平行连接件161和162，每一个有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线，第二平行连接件161和162之一的长度基本等于第二平行连接件161和162之另一个的长度。
第一平行连接件143和153之一的第二端可枢轴转动地连接于第二平行连接件161和162之一的第一端，而第二平行连接件161和162之一的第二端可枢轴转动地连接于第一平行连接件143和153之另一个的第一端。第一平行连接件143和153之另一个的第二端可枢轴转动地连接于第二平行连接件161和162之另一个的第一端，而第二平行连接件161和162之另一个的第二端可枢轴转动地连接于第一平行连接件143和153之一的第一端。
角度保持机构480还包括一个介于第一臂连接件131和第一平行连接件143和153之一之间的第一中间连接件141，第一中间连接件141有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线，和一个介于第一臂连接件132和第一平行连接件143和153之另一个之间的第二中间连接件151，第二中间连接件151有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线。
第一中间连接件141的第一端可枢轴转动地连接于第一机器人臂410a的第一臂连接件131的第二端。在第一中间连接件141的第一端连接于第一机器人臂410a的短的平行连接件341和342之一的第二端的状态下第一中间连接件141和第一机器人臂410a的第二臂连接件142的短的平行连接件341和342之一一体形成，而在第一中间连接件141的第二端连接于第一平行连接件143和153之一的纵向中间部分的状态下第一中间连接件141和第一平行连接件143和153之一一体形成。
第二中间连接件151的第一端可枢轴转动地连接于第二机器人臂410b的第一臂连接件132的第二端。在第二中间连接件151的第一端连接于第二机器人臂410b的短的平行连接件351和352之一的第二端的状态下，第二中间连接件151和第二机器人臂410b的短的平行连接件351和352之一一体形成，而在第二中间连接件151的第二端连接于第一平行连接件143和153之另一个的纵向中间部分的状态下，第一中间连接件151和第一平行连接件143和153之另一个一体形成机器人臂移动机构470包括连接于第一和第二机器人臂410a和410b的第一臂连接件131和132之一的第一驱动轴121，连接于第一和第二机器人臂410a和410b的第一臂连接件131和132之另一个的第二驱动轴122，第二驱动轴122有枢轴111且围绕着枢轴111可枢轴转动，第一驱动轴121以中空形式制造以便在这里可枢轴转动地容纳第二驱动轴122且围绕着枢轴111可枢轴转动。
角度保持机构480用于在第一和第二驱动轴121和122分别围绕着枢轴111顺时针和逆时针枢轴转动的状态下基本保持在第一机器人臂410a的短的平行连接件341和342之每一个的中心线和第二机器人臂410b的短的平行连接件351和352之每一个的中心线之间固定的预定的角度，以使第一和第二机器人臂410a和410b的第一臂连接件131和132之一相对于第一和第二机器人臂410a和410b的第一臂连接件131和132之另一个作角转运动。
第一中间连接件141相对于第一机器人臂410a的第一臂连接件131以第一中间连接件141的中心线和第一机器人臂410a的第一臂连接件131的中心线之间限定的第一倾斜角倾斜，而第二中间连接件151相对于第二机器人臂410b的第一臂连接件132以第二中间连接件151的中心线和第二机器人臂410b第一臂连接件132的中心线之间限定的第二倾斜角倾斜。在第一和第二驱动轴121和122分别围绕着枢轴111顺时针和逆时针枢轴转动的状态下，第一中间连接件141的中心线和第一机器人臂410a的第一臂连接件131的中心线之间限定的第一倾斜角与第二中间连接件151的中心线和第二机器人臂410b第一臂连接件132的中心线之间限定的第二倾斜角基本相等，以使第一和第二机器人臂410a和410b的第一臂连接件131和132的中心线彼此轴向成一直线，第一中间连接件141的长度与第二中间连接件151的长度基本相等。
机器人臂机构410还包括一个第一角度调节机构390a，用于在第一和第二驱动轴121和122分别围绕着枢轴111顺时针和逆时针枢轴转动时，根据第一中间连接件141的中心线和第一机器人臂410a的第一臂连接件131的中心线之间限定的第一倾斜角调节长的平行连接件343和344之每一个的中心线和第一臂连接件131的中心线之间限定的第一角度，以使第一操作件316沿着预定的第一直线316a作基本直的移动，从而使第一和第二机器人臂410a和410b的第一臂连接件131和132之一相对于第一和第二机器人臂410a和410b的第一臂连接件131和132之另一个作角转运动。
机器人臂机构410还包括一个第二角度调节机构390b，用于在第一和第二驱动轴121和122分别围绕着枢轴111顺时针和逆时针枢轴转动时，根据第二中间连接件151的中心线和第二机器人臂410b的第一臂连接件132的中心线之间限定的第二倾斜角调节长的平行连接件353和354之每一个的中心线和第一臂连接件132的中心线之间限定的第二角度，以使第二操作件317沿着预定的第二直线317a作基本直的移动，从而使第一和第二机器人臂410a和410b的第一臂连接件131和132之一相对于第一和第二机器人臂410a和410b的第一臂连接件131和132之另一个作角转运动。
角度保持机构480包括介于第一臂连接件131和第一平行连接件143和153之一之间的第一中间连接件141，介于第一臂连接件132和第一平行连接件143和153之另一个之间的第二中间连接件151，介于第一臂连接件141和第二中间连接件151之间的第三中间连接件171。第一中间连接件141有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线。第二中间连接件151有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线。第三中间连接件171有第一端和第二端。
第一中间连接件141的第一端可枢轴转动地连接于第一机器人臂410a的第一臂连接件131的第二端，而在第一中间连接件141的第一端连接于第一机器人臂410a的第二臂连接件142的第一端的状态下第一中间连接件141和第一机器人臂410a的第二臂连接件142一体形成。第二中间连接件151的第一端可枢轴转动地连接于第二机器人臂410b的第一臂连接件132的第二端，而在第二中间连接件151的第一端连接于第二机器人臂410b的第二臂连接件152的第一端的状态下第二中间连接件151和第二机器人臂410b的第二臂连接件152一体形成。
角度保持机构480还包括一个有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线的第一枢轴447，带有一个通孔的第一皮带轮441且在该通孔中容纳第一枢轴447，一个有第一端、第二端和通过第一端和第二端的中心线的第二枢轴448，带有一个通孔的第二皮带轮442且在该通孔中容纳第二枢轴448，和一个在第一皮带轮441和第二皮带轮442上拉紧的驱动皮带444用于在第一皮带轮441和第二皮带轮442之间传送驱动力。
第一皮带轮441和第一枢轴447一体形成。第一枢轴447的第一端可枢轴转动地连接于第三中间连接件171的第二端，而在第一枢轴447的第二端连接于第一中间连接件141的第二端的状态下第一枢轴447和第一中间连接件141一体形成。第二皮带轮442和第二枢轴448一体形成。第二枢轴448的第一端可枢轴转动地连接于第三中间连接件171的第二端，而在第二枢轴448的第二端连接于第二中间连接件151的第二端的状态下第二枢轴448和第二中间连接件151一体形成。
角度保持机构480用于在第一和第二驱动轴121和122分别围绕着枢轴111顺时针和逆时针枢轴转动的状态下基本保持第二机器人臂410b的短的平行连接件351和352之每一个的延长线和第一机器人臂410a的短的平行连接件341和342之每一个的延长线之间固定的预定角度，以使第一和第二机器人臂410a和410b的第一臂连接件131和132之一相对于第一和第二机器人臂410a和410b的第一臂连接件131和132之另一个作角转运动。
第一中间连接件141相对于第一机器人臂410a的第一臂连接件131以一个在第一中间连接件141的中心线和第一机器人臂410a的第一臂连接件131的中心线之间限定的第一倾斜角度倾斜。第二中间连接件151相对于第二机器人臂410b的第一臂连接件132以一个在第二中间连接件151的中心线和第二机器人臂410b的第一臂连接件132的中心线之间限定的第二倾斜角度倾斜。
在第一和第二驱动轴121和122分别围绕着枢轴111顺时针和逆时针枢轴转动的状态下，在第一中间连接件141的中心线和第一机器人臂410a的第一臂连接件131的中心线之间限定的第一倾斜角度基本等于在第二中间连接件151的中心线和第二机器人臂410b的第一臂连接件132的中心线之间限定的第二倾斜角度，以使第一和第二机器人臂410a和410b的第一臂连接件131和132的中心线互相轴向成一直线。第一中间连接件141的长度基本等于第二中间连接件151的长度。
第一角度调节机构490a包括有第一端和第二端的第一齿轮轴445a，第一齿轮451带有一个通孔且在该通孔中容纳第一齿轮轴445a，有第一端和第二端的第二齿轮轴445b，第二齿轮452带有一个通孔且在该通孔中容纳第二齿轮轴445b。第一齿轮451和第一齿轮轴445a一体形成，而第一齿轮轴445a的第一端和第一机器人臂410a的第一臂连接件131的第一端一体形成。第二齿轮452和第二齿轮轴445b一体形成。第二齿轮轴445b的第一端和第一机器人臂410a的长的平行连接件343和344之一的第二端一体形成，而第二齿轮轴445b的第二端与第一机器人臂410a的短的平行连接件341和342之一可枢轴转动地连接。
第二角度调节机构490b包括有第一端和第二端的第一齿轮轴446a，第一齿轮461带有一个通孔且在该通孔中容纳第一齿轮轴446a，有第一端和第二端的第二齿轮轴446b，第二齿轮462带有一个通孔且在该通孔中容纳第二齿轮轴446b。第一齿轮461和第一齿轮轴446a一体形成，而第一齿轮轴446a的第一端和第二机器人臂410b的第一臂连接件132的第一端一体形成。第二齿轮462和第二齿轮轴446b一体形成。第二齿轮轴446b的第一端和第二机器人臂410b的长的平行连接件353和354之一的第二端一体形成，而第二齿轮轴446b的第二端与第二机器人臂410b的短的平行连接件351和352之一可枢轴转动地连接。
机器人装置400包括前述结构的机器人臂机构410，一个第一驱动电机123，用于驱动第一驱动轴121围绕着枢轴111转动，以使第一机器人臂410a和第二机器人臂410b之一相对于第一驱动轴121作角转运动；和一个第二驱动电机124，用于驱动第二驱动轴122围绕着枢轴111转动，以使第一机器人臂410a和第二机器人臂410b之另一个相对于第二驱动轴122作角转运动。
从上面的详细描述，可以理解根据本发明的第四实施例的机器人装置400能使第一和第二机器人臂410a和410b在第一和第二驱动轴121和122分别围绕着枢轴111枢轴转动的状态下收缩和延伸，以使第一和第二机器人臂410a和410b的第一臂连接件131和132之一相对于第一和第二机器人臂410a和410b的第一臂连接件131和132之另一个作角转运动。
根据本发明的第四实施例的机器人装置400在第一和第二驱动轴121和122分别作为一个轴围绕着枢轴111枢轴转动的状态下允许第一和第二机器人臂410a和410b围绕着枢轴111旋转。
如上面的描述所见到的，根据本发明的机器人臂机构和机器人装置在结构上是简单的和小型化的。根据本发明的机器人臂机构和机器人装置在生产成本上是不贵的。根据本发明的机器人臂机构和机器人装置能增强机器人臂操作的可靠性，以保证当第一和第二驱动轴分别围绕枢轴在比传统的机器人臂的枢轴转动移动范围宽的枢轴转动移动范围内顺时针和逆时针枢轴转动时，第一机器人臂的短的平行连接件的每一个的中心线和第二机器人臂的短的平行连接件的每一个的中心线之间限定的角度基本保持固定。根据本发明的机器人臂机构和机器人装置能够不产生落入高纯度空气的真空工作腔的灰尘。
本发明主题已经用相关实施例描述，对于本领域的技术人员而言进行各种改进和修改是显而易见的，这样的改进和修改将落入附加的权利要求书所覆盖的范围内。
权利要求
1.一种机器人臂机构包括一个第一操作件用于支撑和处理一个第一物体；一个第二操作件用于支撑和处理一个第二物体；一个第一机器人臂包括一个有第一端、第二端和通过所述第一端和所述第二端的中心线的第一臂连接件，和一个有第一端、第二端和通过所述第一端和所述第二端的中心线的第二臂连接件，所述第二臂连接件的所述第一端可枢轴转动地连接于所述第一臂连接件的所述第二端，和所述第二臂连接件的所述第二端连接于所述第一操作件以允许所述第一操作件在稳定的情况下支撑所述第一物体；一个第二机器人臂包括一个有第一端、第二端和通过所述第一端和所述第二端的中心线的第一臂连接件，和一个有第一端、第二端和通过所述第一端和所述第二端的中心线的第二臂连接件，所述第二臂连接件的所述第一端可枢轴转动地连接于所述第一臂连接件的所述第二端，所述第二臂连接件相对于所述第一机器人臂的所述第二臂连接件以一个在所述第二机器人臂的所述第二臂连接件的中心线和所述第一机器人臂的所述第二臂连接件的中心线之间限定的预定的角度倾斜，并且所述第二臂连接件的所述第二端连接于所述第二操作件以允许所述第二操作件在稳定的情况下支撑所述第二物体；一个允许所述第一和第二机器人臂的所述第一臂连接件之一相对于所述第一和第二机器人臂的所述第一臂连接件之另一个作角转运动的机器人臂移动机构；和一个角度保持机构，用于当所述第一和第二机器人臂的所述第一臂连接件之一相对于所述第一和第二机器人臂的所述第一臂连接件之另一个作角转运动时基本保持在所述第二机器人臂的所述第二臂连接件的中心线和所述第一机器人臂的所述第二臂连接件的中心线之间固定的所述预定角度。
2.如权利要求1所述的机器人臂机构，其中所述角度保持机构包括一对第一平行连接件，其每一个有一个第一端、一个第二端、一个介于所述第一端和所述第二端之间的纵向中间部分和通过所述第一端和所述第二端的中心线，所述第一平行连接件之一在长度上基本上与所述第一平行连接件之另一个相等，一对第二平行连接件，其每一个有一个第一端、一个第二端和通过所述第一端和所述第二端的中心线，所述第二平行连接件之一在长度上基本上与所述第二平行连接件之另一个相等，所述第一平行连接件之一的所述第二端可枢轴转动地连接于所述第二平行连接件之一的所述第一端，所述第二平行连接件之一的所述第二端可枢轴转动地连接于所述第一平行连接件之另一个的所述第二端，所述第一平行连接件之另一个的所述第一端可枢轴转动地连接于所述第二平行连接件之另一个的第一端，所述第二平行连接件之另一个的所述第二端可枢轴转动地连接于所述第一平行连接件之一的所述第一端，一个介于第二臂连接件和第一平行连接件之一之间的第一中间连接件，所述第一中间连接件有一个第一端、一个第二端和通过所述第一端和所述第二端的中心线，所述第一中间连接件的所述第一端可枢轴转动地连接于所述第一机器人臂的所述第一臂连接件的所述第二端，在所述第一中间连接件的所述第一端连接于所述第一机器人臂的所述第二臂连接件的所述第一端的状态下，所述第一中间连接件和所述第一机器人臂的所述第二臂连接件是一体形成的，在所述第一中间连接件的所述第二端连接于所述第一平行连接件之一的所述纵向中间部分的状态下，所述第一中间连接件和所述第一平行连接件之一是一体形成的，和一个介于所述第二臂连接件和所述第一平行连接件之另一个之间的所述第二中间连接件，所述第二中间连接件有一个第一端、一个第二端和通过第一端和第二端的中心线，所述第二中间连接件的所述第一端可枢轴转动地连接于所述第二机器人臂的所述第一臂连接件的所述第二端，在所述第二中间连接件的所述第一端连接于所述第二机器人臂的所述第二臂连接件的所述第一端的状态下所述第二中间连接件和所述第二机器人臂的所述第二臂连接件是一体形成的，在所述第二中间连接件的所述第二端连接于所述第一平行连接件之另一个的所述纵向中间部分的状态下，所述第二中间连接件和所述第一平行连接件之另一个是一体形成的。
3.如权利要求2所述的机器人臂机构，其中所述机器人臂移动机构包括一个连接于所述第一和第二机器人臂的所述第一臂连接件之一的第一驱动轴，连接于所述第一和第二机器人臂的所述第一臂连接件之另一个的第二驱动轴，所述第二驱动轴有一个枢轴并且围绕着该枢轴可枢轴转动，所述第一驱动轴以中空形式制造以便可枢轴转动地在此容纳所述第二驱动轴且可围绕所述枢轴枢轴转动。
4.如权利要求2所述的机器人臂机构，其中所述角度保持机构用于在所述第一和第二驱动轴分别围绕所述枢轴顺时针和逆时针枢轴转动的状态下基本保持在所述第二机器人臂的所述第二臂连接件的所述中心线和所述第一机器人臂的所述第二臂连接件的所述中心线之间固定的所述预定角度，而使所述第一和第二机器人臂的所述第一臂连接件之一相对于所述第一和第二机器人臂的所述第一臂连接件之另一个作角转运动。
5.如权利要求2所述的机器人臂机构，其中所述第一中间连接件相对于所述第一机器人臂的所述第一臂连接件以所述第一中间连接件的所述中心线和所述第一机器人臂的所述第一臂连接件的所述中心线之间限定的第一倾斜角倾斜；所述第二中间连接件相对于所述第二机器人臂的所述第一臂连接件以所述第二中间连接件的所述中心线和所述第二机器人臂的所述第一臂连接件的所述中心线之间限定的第二倾斜角倾斜；在所述第一和第二驱动轴分别围绕所述枢轴顺时针和逆时针枢轴转动的状态下，所述第一中间连接件的所述中心线和所述第一机器人臂的所述第一臂连接件的所述中心线之间限定的所述第一倾斜角基本与所述第二中间连接件的所述中心线和所述第二机器人臂的所述第一臂连接件的所述中心线之间限定的所述第二倾斜角相等，而使所述第一和第二机器人臂的所述第一臂连接件的所述中心线轴向彼此成一直线。
6.如权利要求2所述的机器人臂机构，其中所述第一中间连接件的长度基本与所述第二中间连接件的长度相等。
7.如权利要求1所述的机器人臂机构，其中所述角度保持机构包括一对平行连接件，平行连接件的每一个有一个第一端、一个第二端和一个通过所述第一端和所述第二端的中心线，所述平行连接件之一的长度基本等于所述平行连接件之另一个的长度，一个介于所述第一机器人臂的所述第二臂连接件和所述平行连接件之一之间的第一中间连接件，所述第一中间连接件有一个第一端、一个第二端和一个通过所述第一端和所述第二端的中心线，所述第一中间连接件的所述第一端可枢轴转动地连接于所述第一机器人臂的所述第一臂连接件的所述第二端，在所述第一中间连接件的所述第一端连接于所述第一机器人臂的所述第二臂连接件的所述第一端的状态下，所述第一中间连接件和所述第一机器人臂的所述第二臂连接件一体形成，一个介于所述第一机器人臂的所述第二臂连接件和所述平行连接件之另一个之间的第二中间连接件，所述第二中间连接件有一个第一端、一个第二端和一个通过所述第一端和所述第二端的中心线，所述第二中间连接件的所述第一端可枢轴转动地连接于所述第一机器人臂的所述第一臂连接件的所述第二端，在所述第二中间连接件的所述第一端连接于所述第一机器人臂的所述第二臂连接件的所述第一端的状态下，所述第二中间连接件和所述第一机器人臂的所述第二臂连接件一体形成，一个介于所述第二机器人臂的所述第二臂连接件和所述平行连接件之一之间的第三中间连接件，所述第三中间连接件有一个第一端、一个第二端和一个通过所述第一端和所述第二端的中心线，所述第三中间连接件的长度基本与所述第二中间连接件的长度相等，所述第三中间连接件的所述第一端可枢轴转动地连接于所述第二机器人臂的所述第一臂连接件的所述第二端，在所述第三中间连接件的所述第一端连接于所述第二机器人臂的所述第二臂连接件的所述第一端的状态下，所述第三中间连接件和所述第二机器人臂的所述第二臂连接件一体形成，和一个介于所述第二机器人臂的所述第二臂连接件和所述平行连接件之另一个之间的第四中间连接件，所述第四中间连接件有一个所述第一端、一个第二端和一个通过所述第一端和所述第二端的中心线，所述第四中间连接件的长度基本与所述第二中间连接件的长度相等，所述第四中间连接件比所述第三中间连接件长，所述第四中间连接件的所述第一端可枢轴转动地连接于所述第二机器人臂的所述第一臂连接件的所述第二端，在所述第四中间连接件的所述第一端连接于所述第二机器人臂的所述第二臂连接件的所述第一端的状态下，所述第四中间连接件和所述第二机器人臂的所述第二臂连接件一体形成。
8.一种机器人臂机构，包括一个第一操作件，用于支撑和处理一个第一物体；一个第二操作件，用于支撑和处理一个第二物体；第一机器人臂，包括一个有第一端、第二端和通过所述第一端和所述第二端的中心线的第一臂连接件，一对每一个有第一端、第二端和通过所述第一端和所述第二端的中心线的短的平行连接件，所述短的平行连接件之一的长度基本与所述短的平行连接件之另一个的长度相等，一对每一个有第一端、第二端和通过所述第一端和所述第二端的中心线的长的平行连接件，所述长的平行连接件之一的长度基本与所述长的平行连接件之另一个长度相等，所述长的平行连接件分别相对于所述第一臂连接件以在所述长的平行连接件之每一个的所述中心线和所述第一臂连接件的所述中心线之间限定的第一角度倾斜，所述第一臂连接件的所述第二端可枢轴转动地连接于所述长的平行连接件之一的所述第一端，所述长的平行连接件之一的所述第二端可枢轴转动地连接于所述短的平行连接件之一的所述第一端，所述短的平行连接件之一的所述第二端可枢轴转动地连接于所述长的平行连接件之另一个的所述第一端，所述长的平行连接件之另一个的所述第二端可枢轴转动地连接于所述短的平行连接件之另一个的所述第一端，所述短的平行连接件之另一个的所述第二端可枢轴转动地连接于所述长的平行连接件之一的第一端，所述短的平行连接件之另一个的所述第二端可枢轴转动地连接于所述第一臂连接件的所述第二端，连接于所述第一操作件的所述短的平行连接件之一允许所述第一操作件在稳定的情况下支撑所述第一物体；第二机器人臂包括一个有第一端、第二端和通过所述第一端和所述第二端的中心线的第一臂连接件，一对每一个有第一端、第二端和通过所述第一端和所述第二端的中心线的短的平行连接件，所述短的平行连接件之一的长度基本与所述短的平行连接件之另一个的长度相等，所述短的平行连接件分别相对于所述第一机器人臂的所述短的平行连接件以在所述第一机器人臂的所述短的平行连接件之每一个的所述中心线和所述第二机器人臂的所述短的平行连接件之每一个的所述中心线之间限定的预定角度倾斜，一对每一个有第一端、第二端和通过所述第一端和所述第二端的中心线的长的平行连接件，所述长的平行连接件之一的长度基本与所述长的平行连接件之另一个的长度相等，所述长的平行连接件分别相对于所述第一臂连接件以在所述长的平行连接件之每一个的所述中心线和所述第一臂连接件的所述中心线之间限定的第二角度倾斜，所述第一臂连接件的所述第二端可枢轴转动地连接于所述长的平行连接件之一的所述第一端，所述长的平行连接件之一的所述第二端可枢轴转动地连接于所述短的平行连接件之一的所述第一端，所述短的平行连接件之一的所述第二端可枢轴转动地连接于所述长的平行连接件之另一个的所述第一端，所述长的平行连接件之另一个的所述第二端可枢轴转动地连接于所述短的平行连接件之另一个的所述第一端，所述短的平行连接件之另一个的第二端可枢轴转动地连接于所述长的平行连接件之一的所述第一端，所述短的平行连接件之另一个的所述第二端可枢轴转动地连接于所述第一臂连接件的所述第二端，连接于所述第二操作件的所述短的平行连接件之一允许所述第二操作件在稳定的情况下支撑第一物体；一个机器人臂移动机构用于使所述第一和第二机器人臂的所述第一臂连接件之一相对于所述第一和第二机器人臂的所述第一臂连接件之另一个作角转运动的，和一个角度保持机构用于当所述第一和第二机器人臂的所述第一臂连接件之一相对于所述第一和第二机器人臂的所述第一臂连接件之另一个作角转运动时基本保持在所述第二机器人臂的所述短的平行连接件之每一个的所述延长线和所述第一机器人臂的所述短的平行连接件之每一个的所述延长线之间固定的预定角度。
9.如权利要求8所述的机器人臂机构，其中所述角度保持机构包括一对第一平行连接件，每一个有一个第一端、一个第二端、一个介于所述第一端和所述第二端之间的纵向中间部分，一条通过所述第一端和所述第二端的中心线，所述第一平行连接件之一的长度基本等于所述第一平行连接件之另一个的长度，一对第二平行连接件，每一个有一个第一端、一个第二端、一个介于所述第一端和所述第二端之间的纵向中间部分，一条通过所述第一端和所述第二端的中心线，所述第二平行连接件之一的长度基本等于所述第二平行连接件之另一个的长度，所述第一平行连接件之一的所述第二端可枢轴转动地连接于所述第二平行连接件之一的所述第一端，所述第二平行连接件之一的所述第二端可枢轴转动地连接于所述第一平行连接件之另一个的所述第二端，所述第一平行连接件之另一个的所述第二端可枢轴转动地连接于所述第二平行连接件之另一个的所述第一端，所述第二平行连接件之另一个的所述第二端可枢轴转动地连接于所述第一平行连接件之一的所述第一端，一个介于所述第一臂连接件和所述第一平行连接件之一之间的第一中间连接件，所述第一中间连接件有第一端、第二端和通过所述第一端和所述第二端的中心线，所述第一中间连接件的所述第一端可枢轴转动地连接于所述第一机器人臂的所述第一臂连接件的所述第二端，在所述第一中间连接件的所述第一端连接于所述第一机器人臂的所述短的平行连接件之一的所述第二端的状态下，所述第一中间连接件和所述第一机器人臂的所述第二臂连接件的所述短的平行连接件之一一体形成，在所述第一中间连接件的所述第二端连接于所述第一平行连接件之一的所述纵向中间部分的状态下，所述第一中间连接件和所述第一平行连接件之一一体形成，和一个介于所述第二臂连接件和所述第一平行连接件之另一个之间的第二中间连接件，所述第二中间连接件有第一端、第二端和通过所述第一端和所述第二端的中心线，所述第二中间连接件的所述第一端可枢轴转动地连接于所述第二机器人臂的所述第一臂连接件的所述第二端，在所述第二中间连接件的所述第一端连接于所述第二机器人臂的所述短的平行连接件之一的所述第二端的状态下，所述第二中间连接件和所述第二机器人臂的所述短的平行连接件之一一体形成，在所述第二中间连接件的所述第二端连接于所述第一平行连接件之另一个的所述纵向中间部分的状态下，所述第二中间连接件和所述第一平行连接件之另一个一体形成。
10.如权利要求8所述的机器人臂机构，其中所述机器人臂移动机构包括连接于所述第一和第二机器人臂的所述第一臂连接件之一的第一驱动轴，连接于所述第一和第二机器人臂的所述第一臂连接件之另一个的第二驱动轴，所述第二驱动轴有枢轴且围绕着所述枢轴可枢轴转动，所述第一驱动轴以中空形式制造以便在这里可枢轴转动地容纳所述第二驱动轴且围绕着所述枢轴可枢轴转动
11.如权利要求9所述的机器人臂机构，其中所述角度保持机构用于在所述第一和第二驱动轴分别围绕着所述枢轴顺时针和逆时针枢轴转动的状态下基本保持在所述第一机器人臂的所述短的平行连接件之每一个的所述中心线和所述第二机器人臂的所述短的平行连接件之每一个的所述中心线之间固定的所述预定的角度，以使所述第一和第二机器人臂的所述第一臂连接件之一相对于所述第一和第二机器人臂的所述第一臂连接件之另一个作角转运动。
12.如权利要求9所述的机器人臂机构，其中所述第一中间连接件相对于所述第一机器人臂的所述第一臂连接件以所述第一中间连接件的所述中心线和所述第一机器人臂的所述第一臂连接件的所述中心线之间限定的第一倾斜角倾斜，所述第二中间连接件相对于所述第一机器人臂的所述第一臂连接件以所述第二中间连接件的所述中心线和所述第二机器人臂的所述第一臂连接件的所述中心线之间限定的第二倾斜角倾斜，在所述第一和第二驱动轴分别围绕着所述枢轴顺时针和逆时针枢轴转动的状态下，所述第一中间连接件的所述中心线和所述第一机器人臂的所述第一臂连接件的所述中心线之间限定的所述第一倾斜角与所述第二中间连接件的所述中心线和所述第二机器人臂的所述第一臂连接件的所述中心线之间限定的所述第二倾斜角基本相等，以使所述第一和第二机器人臂的所述第一臂连接件的所述中心线彼此轴向成一直线。
13.如权利要求9所述的机器人臂机构，其中所述第一中间连接件的长度与所述第二中间连接件的长度基本相等。
14.如权利要求8所述的机器人臂机构，其中所述角度保持机构包括一个介于所述第一臂连接件和所述第一平行连接件之一之间的第一中间连接件，所述第一中间连接件有第一端、第二端和通过所述第一端和所述第二端的中心线，所述第一中间连接件的所述第一端可枢轴转动地连接于所述第一机器人臂的所述第一臂连接件的所述第二端，在所述第一中间连接件的所述第一端连接于所述第一机器人臂的所述第二臂连接件的第一端的状态下，所述第一中间连接件和所述第一机器人臂的所述第二臂连接件一体形成，一个介于所述第二臂连接件和所述第一平行连接件之另一个之间的第二中间连接件，所述第二中间连接件有第一端、第二端和通过所述第一端和所述第二端的中心线，所述第二中间连接件的所述第一端可枢轴转动地连接于所述第二机器人臂的所述第一臂连接件的所述第二端，在所述第二中间连接件的所述第一端连接于所述第二机器人臂的所述第二臂连接件的所述第一端的状态下，所述第二中间连接件和所述第二机器人臂的所述第二臂连接件一体形成，一个介于所述第一中间连接件和所述第二中间连接件之间的第三中间连接件，所述第三中间连接件有第一端和第二端，一个有第一端、第二端和通过所述第一端和所述第二端的中心线的第一枢轴，一个带有通孔的第二皮带轮并且在此容纳所述第一枢轴，所述第一皮带轮和所述第一枢轴一起形成，所述第一枢轴的所述第一端可枢轴转动地连接于所述第三中间连接件的第二端，所述第一枢轴和所述第一中间连接件在所述第一枢轴的所述第二端连接于所述第一中间连接件的第二端的状态下一起形成，一个有第一端、第二端和通过所述第一端和所述第二端的中心线的第二枢轴，一个带有通孔的第二皮带轮并且在此容纳所述第二枢轴，所述第二皮带轮和所述第二枢轴一起形成，所述第二枢轴的所述第一端可枢轴转动地连接于所述第三中间连接件的第二端，所述第二枢轴和所述第二中间连接件在所述第二枢轴的所述第二端连接于所述第二中间连接件的第二端的状态下一起形成，一个驱动皮带在所述第一皮带轮和所述第二皮带轮上拉紧，以传送在所述第一皮带轮和所述第二皮带轮之间的驱动力。
15.如权利要求14所述的机器人臂机构，其中所述角度调节机构用于在第一和第二驱动轴分别围绕着所述枢轴顺时针和逆时针枢轴转动的状态下基本保持在第二机器人臂的短的平行连接件之每一个的延长线和所述第一机器人臂的短的平行连接件之每一个的延长线之间限定的所述固定的角度，以使所述第一和第二机器人臂的所述第一臂连接件之一相对于所述第一和第二机器人臂的所述第一臂连接件之另一个作角转运动。
16.如权利要求15所述的机器人臂机构，其中所述第一中间连接件相对于所述第一机器人臂的所述第一臂连接件以在所述第一中间连接件的所述中心线和所述第一机器人臂的所述第一臂连接件的所述中心线之间限定的第一倾斜角倾斜；所述第二中间连接件相对于所述第一机器人臂的所述第一臂连接件以在所述第二中间连接件的所述中心线和所述第二机器人臂的所述第一臂连接件的所述中心线之间限定的第二倾斜角倾斜；在所述第一和第二驱动轴分别围绕着所述枢轴顺时针和逆时针枢轴转动的状态下，在所述第一中间连接件的所述中心线和所述第一机器人臂的所述第一臂连接件的所述中心线之间的所述第一倾斜角倾斜基本上与在所述第二中间连接件的所述中心线和所述第二机器人臂的所述第一臂连接件的所述中心线之间的所述第二倾斜角倾斜相等，以使所述第一和第二机器人臂的所述第一臂连接件所述中心线彼此轴向成一直线。
17.如权利要求14所述的机器人臂机构，其中所述第一中间连接件的长度基本与所述第二中间连接件的长度相等。
18.如权利要求8所述的机器人臂机构，其还包括一个第一角度调节机构，用于在所述第一和第二驱动轴分别围绕着所述枢轴顺时针和逆时针枢轴转动的状态下，根据在所述第一中间连接件的所述中心线和所述第一机器人臂的所述第一臂连接件的所述中心线之间限定的第一倾斜角调节所述长的平行连接件之每一个的所述中心线和所述第一臂连接件的所述中心线之间限定的第一角度，以使所述第一操作件沿着预定的第一直线作基本直的移动，从而使所述第一和第二机器人臂的所述第一臂连接件之一相对于所述第一和第二机器人臂的所述第一臂连接件之另一个作角转运动；一个第二角度调节机构，用于在所述第一和第二驱动轴分别围绕着所述枢轴顺时针和逆时针枢轴转动的状态下，根据所述第二中间连接件的所述中心线和所述第二机器人臂的所述第一臂连接件的所述中心线之间限定的所述第二倾斜角调节所述长的平行连接件之每一个的所述中心线和所述第一臂连接件的所述中心线之间限定的第二角度，以使所述第二操作件沿着预定的第二直线作基本直的移动，从而使所述第一和第二机器人臂的所述第一臂连接件之一相对于所述第一和第二机器人臂的所述第一臂连接件之另一个作角转运动。
19.如权利要求18所述的机器人臂机构，其中所述第一角度调节机构包括有第一端和第二端的第一连接件，有第一端和第二端的第二连接件，有第一端、第二端和一个介于所述第一端和所述第二端之间的纵向中间部分的第三连接件，有第一端和第二端的第四连接件，有第一端和第二端的第五连接件，和有第一端和第二端的第六连接件，所述第一连接件和所述第四连接件的长度基本相等，所述第二连接件和所述第五连接件的长度基本相等，所述第六连接件和所述第一连接件的长度基本相等；在所述第一连接件的所述第一端连接于所述第一机器人臂的所述短的平行连接件之一的所述第一端的状态下，所述第一连接件和所述第一机器人臂的所述短的平行连接件之一一体形成；在所述第二连接件的所述第一端连接于所述第一机器人臂的所述第一臂连接件的所述第一端的状态下，所述第二连接件和所述第一机器人臂的所述第一臂连接件一体形成；在所述第三连接件的所述第一端连接于所述第一机器人臂的所述长的平行连接件之一的所述第一端的状态下，所述第三连接件和所述第一机器人臂的所述长的平行连接件之一一体形成；所述第四连接件的所述第一端可枢轴转动地连接于所述第二连接件的所述第二端；所述第五连接件的所述第一端可枢轴转动地连接于所述第一连接件的所述第二端；所述第五连接件的所述第二端可枢轴转动地连接于所述第四连接件的所述第二端；所述第六连接件的所述第一端可枢轴转动地连接于所述第三连接件的所述第二端；所述第六连接件的所述第二端可枢轴转动地连接于所述第五连接件的所述纵向中间部分；所述第二角度调节机构包括有第一端和第二端的第一连接件，有第一端和第二端的第二连接件，有第一端、第二端和一个介于所述第一端和所述第二端之间的纵向中间部分的第三连接件，有第一端和第二端的第四连接件，有第一端和第二端的第五连接件，和有第一端和第二端的第六连接件；所述第一连接件和所述第四连接件的长度基本相等，所述第二连接件和所述第五连接件的长度基本相等，所述第六连接件和所述第一连接件的长度基本相等；在所述第一连接件的所述第一端连接于所述第二机器人臂的所述短的平行连接件之一的所述第一端的状态下，所述第一连接件和所述第二机器人臂的所述短的平行连接件之一一体形成；在所述第二连接件的所述第一端连接于所述第二机器人臂的所述第一臂连接件的所述第一端的状态下，所述第二连接件和所述第二机器人臂的所述第一臂连接件一体形成；在所述第三连接件的所述第一端连接于所述第二机器人臂的所述长的平行连接件之一的所述第一端的状态下，所述第三连接件和所述第二机器人臂的所述长的平行连接件之一一体形成；所述第四连接件的所述第一端可枢轴转动地连接于所述第二连接件的所述第二端；所述第五连接件的所述第一端可枢轴转动地连接于所述第一连接件的所述第二端；所述第五连接件的所述第二端可枢轴转动地连接于所述第四连接件的所述第二端；所述第六连接件的所述第一端可枢轴转动地连接于所述第三连接件的所述第二端；所述第六连接件的所述第二端可枢轴转动地连接于所述第五连接件的所述纵向中间部分。
20.如权利要求18所述的机器人臂机构，其中所述第一角度调节机构有具有第一端和第二端的第一齿轮轴，一个第一齿轮带有一个通孔且在此容纳所述第一齿轮轴，所述第一齿轮和所述第一齿轮轴一体形成，所述第一齿轮轴的所述第一端和所述第一机器人臂的所述第一臂连接件的所述第一端一体形成；和有第一端和第二端的第二齿轮轴，一个第二齿轮带有一个通孔且在此容纳所述第二齿轮轴，所述第二齿轮和所述第二齿轮轴一体形成，所述第二齿轮轴的所述第一端和所述第一机器人臂的所述长的平行连接件之一的所述第二端一体形成，所述第二齿轮轴的所述第二端与所述第一机器人臂的所述短的平行连接件之一可枢轴转动地连接；所述第二角度调节机构包括具有第一端和第二端的第一齿轮轴，一个第一齿轮带有一个通孔且在此容纳所述第一齿轮轴，所述第一齿轮和所述第一齿轮轴一体形成，所述第一齿轮轴的所述第一端和所述第二机器人臂的所述第一臂连接件的所述第一端一体形成；和有第一端和第二端的第二齿轮轴，一个第二齿轮带有一个通孔且在此容纳所述第二齿轮轴，所述第二齿轮和所述第二齿轮轴一体形成，所述第二齿轮轴的所述第一端和所述第二机器人臂的所述长的平行连接件之一的所述第二端一体形成，所述第二齿轮轴的所述第二端与所述第二机器人臂的所述短的平行连接件之一可枢轴转动地连接。
21.一个机器人装置包括一个机器人臂机构包括一个第一操作件，用于支撑和处理一个第一物体；一个第二操作件，用于支撑和处理一个第二物体；一个第一机器人臂，包括一个有第一端、第二端和通过所述第一端和所述第二端中心线的第一臂连接件，和一条从所述的中心线两端延伸且在轴向与所述的中心线成一直线的延长线，一个有第一端、第二端和通过所述第一端和所述第二端中心线的第二臂连接件，和一条从所述的中心线两端延伸且在轴向与所述的中心线成一直线的延长线，所述第二臂连接件的所述第一端可枢轴转动地连接于所述第一臂连接件的所述第二端，和所述第二臂连接件的所述第二端连接于所述第一操作件以允许所述第一操作件在稳定的情况下支撑所述第一物体；一个第二机器人臂，包括一个有第一端、第二端和通过所述第一端和所述第二端的中心线的第一臂连接件，和一条从所述的中心线两端延伸且在轴向与所述的中心线成一直线的延长线，一个有第一端、第二端和通过所述第一端和所述第二端的中心线的第二臂连接件，和一个从所述的中心线两端延伸且在轴向与所述的中心线成一直线的延长线，所述第二臂连接件的所述第一端可枢轴转动地连接于所述第一臂连接件的所述第二端，所述第二臂连接件有一个在所述第二机器人臂的所述第二臂连接件的所述延长线和所述第一机器人臂的所述第二臂连接件的所述延长线之间限定的预定角度，和所述第二臂连接件的所述第二端连接于所述第二操作件以允许所述第二操作件在稳定的情况下支撑所述第二物体；一个机器人臂移动机构用于允许所述第一和第二机器人臂的所述第一臂连接件之一相对于所述第一和第二机器人臂的所述第一臂连接件之另一个作角转运动；和一个角度保持机构用于当所述第一和第二机器人臂的所述第一臂连接件之一相对于所述第一和第二机器人臂的所述第一臂连接件之另一个作角转运动时基本保持在所述第二机器人臂的所述第二臂连接件的所述延长线和所述第一机器人臂的所述第二臂连接件的所述延长线之间所固定的所述预定角度；一个第一驱动电机用于驱动所述第一驱动轴围绕着所述枢轴转动，以使所述第一机器人臂和所述第二机器人臂之一相对于所述第一驱动轴作角转运动；一个第二驱动电机用于驱动所述第二驱动轴围绕着所述枢轴转动，以使所述第一机器人臂和所述第二机器人臂之另一个相对于所述第二驱动轴作角转运动。
全文摘要
在此公开的机器人臂机构包括一个第一操作件，用于支撑和处理一个第一物体；一个第二操作件，用于支撑和处理一个第二物体；第一机器人臂，其包括第一臂连接件和第二臂连接件，第二臂连接件的第一端可枢轴转动地连接于第一臂连接件的第二端，和第二臂连接件的第二端连接于第一操作件以允许第一操作件在稳定的情况下支撑第一物体；第二机器人臂包括第一臂连接件和第二臂连接件，第二臂连接件的第一端可枢轴转动地连接于第一臂连接件的第二端，第二臂连接件相对于第一机器人臂的第二臂连接件以一个在第二机器人臂的第二臂连接件的中心线和第一机器人臂的第二臂连接件的中心线之间限定的预定的角度倾斜，并且第二臂连接件的第二端连接于第二操作件，以允许第二操作件在稳定的情况下支撑第二物体；一个允许第一和第二机器人臂的第一臂连接件之一相对于第一和第二机器人臂的第一臂连接件之另一个作角转运动的机器人臂移动机构；和一个度保持机构用于当第一和第二机器人臂的第一臂连接件之一相对于第一和第二机器人臂的第一臂连接件之另一个作角转运动时基本的保持在第二机器人臂的第二臂连接件的中心线和第一机器人臂的第二臂连接件的中心线之间固定的预定角度。
文档编号B25J9/06GK1454751SQ03138468
公开日2003年11月12日 申请日期2003年4月25日 优先权日2002年4月25日
发明者森弘树, 渡边彻也, 奥野长平 申请人:帝人制机株式会社