机械手、具有该机械手的机器人以及电子器件的制造装置的制作方法

本实用新型涉及一种机械手、具有该机械手的机器人以及电子器件的制造装置，具体涉及一种在电子器件的制造过程中所使用的用于搬送工件的机械手、具有该机械手的机器人以及使用该机器人的电子器件的制造装置。

背景技术：

以往以来，在电子器件的制造过程中，搬送机器人将作为工件的基板等在各个处理室之间进行搬送，由于操作空间受限，搬送机器人的机械手的飞翼部难免会与腔室壁面发生碰撞。由于手本体本身为碳制而较软，因此，一旦搬送机器人的机械手的飞翼部与腔室壁面发生碰撞，则从将飞翼部连接于手本体的螺钉部分起连同手本体本身也一起产生破损。修复花费时间，整个工期会造成较大影响，而且，由于机械手的手本体本身的价格非常昂贵，所以修复成本非常大。

技术实现要素：

本实用新型正是为了解决上述课题而提出的，其主要目的在于提供一种修复时间少且修复成本低的机械手、具有该机械手的机器人以及使用该机器人的电子器件的制造装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的一技术方案如下：

一种机械手，包括手本体、用于保持工件的保持部、和将所述保持部连接于手本体的连接件，

其特征在于，

所述连接件的强度比所述手本体和所述保持部各自的与所述连接件连接的部位的强度小。

优选的是，所述手本体和所述保持部通过连接件和被配置在形成于手本体的孔中且形成有螺纹孔的零件连接，所述连接件插入所述零件，与所述螺纹孔螺纹配合，所述零件的强度大于所述连接件的强度。

此外，本实用新型采用的另一技术方案如下：

一种机械手，包括手本体、用于保持工件的保持部、和将所述保持部连接于所述手本体的连接件，

其特征在于，

所述连接件为树脂制，且所述保持部为金属制。

优选的是，所述手本体为树脂制。

进一步优选的是，所述手本体为纤维增强塑料制，且所述连接件与所述手本体的材质不同。再进一步优选的是，所述手本体为碳纤维增强塑料制，且所述连接件与所述手本体的材质不同。

优选的是，所述保持部为铝或铝合金或不锈钢制。

优选的是，所述连接件为聚醚醚酮树脂制。进一步优选的是，优选的是，所述连接件的用于施加转矩的头部为六角形。

优选的是，树脂制的所述手本体和金属制的所述保持部通过树脂制的连接件和被配置在形成于手本体的孔中且形成有螺纹孔的金属制的零件连接，所述连接件插入所述零件，与所述螺纹孔螺纹配合。

优选的是，所述连接件是螺钉。

优选的是，所述零件是螺旋状的插入件或埋入螺母。

优选的是，所述零件贯穿所述手本体。

优选的是，所述零件不贯穿所述手本体且所述连接件是真空螺钉。

优选的是，在所述保持部的端部，安装有用于支承工件的支承件，所述支承件的用于支承工件的上端相比于所述连接件的用于施加转矩的头部突出。

优选的是，所述保持部是自所述手本体向外突出的飞翼部。

此外，本实用新型采用的另一技术方案如下：

一种机器人，其特征在于，

具备：上述任一项所述的机械手；使所述机械手移动的机械臂；以及与所述机械臂连接的机器人躯干。

优选的是，所述机械臂是金属制。

优选的是，所述机械臂是铝或铝合金制。

优选的是，所述机器人躯干是金属制。

优选的是，所述机器人躯干是不锈钢制。

此外，本实用新型采用的另一技术方案如下：

一种电子器件的制造装置，具备：搬送基板的搬送室和对所述基板进行成膜的成膜室，其特征在于，

在所述搬送室配置有上述任一项所述的机器人。

优选的是，具备用于将所述搬送室维持成真空的真空泵。

优选的是，所述成膜室是蒸镀室。

实用新型效果

根据本实用新型，通过将连接保持部与手本体的连接件改进为强度至少小于保持部与手本体的连接部位，在搬送机器人的机械手的保持部与腔室壁面发生碰撞时，能够使连接件在保持部与手本体本身产生破损之前先折断(破损)，即，仅仅使用于将保持部与手本体连接的连接件产生破损，而保持部与手本体本身不会产生破损，从而起到机械保险丝的作用。在连接件产生了折断时，只需更换连接件即可，而不用更换机械手的手本体本身，进而大幅缩减了修复时间和修复成本。

附图说明

图1是示意性地表示本实用新型的成膜组件的整体概念图。

图2是示意性地表示本实用新型的成膜组件所使用的机器人的放大图。

图3是示意性地表示本实用新型的实施方式的机器人的机械手的结构的俯视图。

图4是图3的A-A’剖视图。

图5(a)、(b)、(c)是示意性地表示现有技术中搬送机器人的机械手的保持部与腔室壁面发生碰撞的结果，其中，图5(b)是表示发生碰撞前的图5(a)中的保持部处的局部放大图，图5(c)是表示发生碰撞后的图5(a)中的保持部处的局部放大图。

图6(a)、(b)、(c)是示意性地表示本实施方式中搬送机器人的机械手的保持部与腔室壁面发生碰撞的结果，其中，图6(b)是表示发生碰撞前的图6(a)中的保持部处的局部放大图，图6(c)是表示发生碰撞后的图6(a)中的保持部处的局部放大图。

附图标记说明

1：成膜组件；11、11a、11b：成膜室；12：掩模存储装置；13：搬送室；14：搬送机器人；15：路径室；16：缓冲室；17：旋回室；S：基板；141：机器人躯干；142：机械臂；143：机械手；1431：手本体；1432：保持部(飞翼部)；1433：连接件(螺钉)；1434：零件(螺旋状的插入件)；144：支承件。

具体实施方式

以下，参照附图说明本实用新型的优选的实施方式。但以下的实施方式仅例示地表示本实用新型的优选的结构，本实用新型的范围不受这些结构的限定。此外，以下的说明中的、装置的硬件结构以及软件结构、处理流程、制造条件、尺寸、材质、形状等只要没有特别特定的记载，本实用新型的范围就不限定于它们。

[电子器件的制造装置的概述]

一般而言，需要进行蒸镀处理的电子器件的制造装置至少具备：搬送基板的搬送室；以及对所述基板进行成膜的成膜室。在图1中，附图标记11表示成膜室，12表示掩模存储装置，13表示搬送室，14表示搬送机器人，17表示旋回室，S表示基板。在搬送室13中，搬送机器人14将接收到的基板搬入各成膜室11进行成膜，成膜后再搬出各成膜室。此外，在旋回室17中也具有搬送机器人14，用于使基板改变朝向，并将基板从一个屋室搬送到另一个屋室。在此使用的搬送机器人14为多关节机器人。此外，电子器件的制造装置还具备将所述搬送室维持成真空的真空泵(未图示)。所述成膜室是用于进行蒸镀的蒸镀室。

图2是示意性地表示本实用新型的成膜装置所使用的机器人的放大图。图3是示意性地表示本实用新型的实施方式的机器人的机械手的结构的俯视图。图4是图3的A-A’剖视图。

需要说明的是，这里所述的在需要进行蒸镀处理的电子器件的制造装置中所使用的机器人仅仅是为了说明机器人的具体结构而进行例示，但是本实施方式的机器人不限于在成膜装置中使用，也可以在任何适宜的装置中使用。

搬送机器人14具备：机器人躯干141；作为机器人的手臂的机械臂142，与机器人躯干141连接，呈多关节状，使后述的机械手143移动；作为机器人的手的机械手143，安装于机械臂142的前端，包括手本体1431、飞翼部(有时也称为保持部)1432和将飞翼部1432连接于手本体1431的连接件。在本实施方式中，连接件为螺钉1433。

所述机械臂142是金属制，优选采用铝或铝合金。所述机器人躯干141是金属制，优选采用不锈钢。

具体而言，如图3所示，手本体1431具备多个(图示为4个)飞翼部1432，各飞翼部1432自手本体1431的长边两侧缘分别向外侧延伸，用于保持基板S。在此，飞翼部的数量不限于4个，而且也不一定要设置在手本体的长边侧缘，也可以将其设置在短边侧缘，只要设于合适的位置即可。另外，在本实施方式中，将用于保持工件的保持部设置成自手本体向外侧延伸的上述的飞翼部，但不限于此，只要能够发挥保持工件的功能，也可以是吸盘等不自手本体向外侧延伸的构件。

此外，如图4所示，飞翼部1432和手本体1431通过螺钉(有时也称为连接件)1433和螺旋状的插入件(有时也称为零件)1434连接。当然也可以不设置螺旋状的插入件而只使用作为连接件的螺钉进行连接。

在此，螺旋状的插入件1434设置在形成于手本体1431的孔中，且形成有螺纹孔，供螺钉1433插入并螺纹配合。优选螺旋状的插入件1434贯穿手本体1431，但是也可以不贯穿手本体1431，在不贯穿手本体的情况下，为了进行螺纹孔底的排气，需要使用具有能够排出螺纹孔底的空气的排气构造的真空螺钉。螺旋状的插入件1434优选使用金属材料，例如使用不锈钢。

此外，在飞翼部1432的外侧端部，设有用于支承作为工件的基板/掩模的支承件144，该支承件144的高度比螺钉1433的头部高，即，该支承件144的用于支承工件的上端相比于螺钉1433的头部突出，以免螺钉1433的头部与工件碰撞而产生干涉。

在图4的状态下，机械手143经由支承件144托举并保持基板S。在本实施方式中，所述螺钉1433为树脂制，且所述飞翼部1432为金属制。优选所述手本体1431为树脂制。进一步优选所述手本体1431为纤维增强塑料(FRP)制，且所述螺钉1433与所述手本体的材质不同。再进一步优选所述手本体1431为碳纤维增强塑料(CFRP)制，且所述螺钉1433与所述手本体的材质不同。

此外，金属制的飞翼部1432可以是铝或铝合金或不锈钢制。所述螺钉1433可以是聚醚醚酮(PEEK)树脂制。

此外，由于在对螺钉进行紧固或松开时，与螺钉的螺纹牙部相比，更容易对螺钉头部施加扭转，所以在螺钉1433是聚醚醚酮(PEEK)树脂制的情况下，螺钉头部容易损坏，因此优选螺钉头部为六角形。

另外，所述螺旋状的插入件1434也可以是埋入螺母。

图5(a)、(b)、(c)是示意性地表示现有技术中搬送机器人的机械手的保持部与腔室壁面发生碰撞的结果，其中，图5(b)是表示发生碰撞前的图5(a)中的保持部处的局部放大图，图5(c)是表示发生碰撞后的图5(a)中的保持部处的局部放大图。图6(a)、(b)、(c)是示意性地表示本实施方式中搬送机器人的机械手的保持部与腔室壁面发生碰撞的结果，其中，图6(b)是表示发生碰撞前的图6(a)中的保持部处的局部放大图，图6(c)是表示发生碰撞后的图6(a)中的保持部处的局部放大图。为了便于说明，对于相同的构件，图5(a)、(b)、(c)中的附图标记使用与本实施方式相同的附图标记。在现有技术中，手本体1431使用碳纤维增强塑料(CFRP)，飞翼部1432使用铝，螺钉1433使用SUS，螺旋状的插入件1434为金属制，在本实施方式中，手本体1431使用碳纤维增强塑料(CFRP)，飞翼部1432使用铝，螺钉1433使用聚醚醚酮(PEEK)树脂，螺旋状的插入件1434为金属制。通过比较图5(a)、(b)、(c)和图6(a)、(b)、(c)可知，在现有技术中，在搬送机器人14的机械手143的飞翼部1432与腔室壁面发生碰撞时，手本体1431破损大，螺钉1433和飞翼部1432无破损，而相对于此，在本实施方式中，在搬送机器人14的机械手143的飞翼部1432与腔室壁面发生碰撞时，螺钉1433断裂，而手本体1431和飞翼部1432无破损。由此明确可知，通过使连接件的强度小于手本体和保持部强度，能够实现本实用新型的目的。

如上所述，本实施方式涉及的机械手在搬送机器人14的机械手143的飞翼部1432与腔室壁面发生碰撞时，能够使螺钉1433在飞翼部1432与手本体1431本身产生破损之前先折断(破损)，从而起到机械保险丝的作用。在螺钉产生了折断时，只需更换螺钉即可，而不用更换机械手的手本体本身，进而大幅缩减了修复时间和修复成本。

需要说明的是，以上的实施方式是本实用新型优选的实施方式，本实用新型并不限定于此。只要是连接件的强度小于手本体和保持部强度，或者至少使连接件的强度小于手本体和保持部各自的与所述连接件连接的部位的强度，就能够实现本实用新型的上述功能。

作为实施方式的变形例，例如，通过在连接件(例如螺钉)上开槽而减小其强度，或是使连接件(例如螺钉)形成为局部变细而容易在变细部产生应力集中，从而实现使其先于手本体和保持部断裂的功能。此外，优选使螺旋状的插入件(或埋入螺母)的强度大于插入其中的螺钉的强度。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本实用新型的基本原理的情况下，本领域的技术人员针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换都将包含于本实用新型的权利要求范围内。