本發明涉及一種生產線機器人，特別是一種液晶玻璃基板搬運機器人。

背景技術：

目前市場上手機、平板產品尺寸多樣化，為了滿足不同客戶的需求，切割后的中小尺寸產品必然會產生眾多規格的基板，導致具有統一規格的CST架(放置液晶玻璃基板的治具)無法完全滿足既高效又安全的多尺寸基板搬送。現有業界設計的液晶玻璃基板搬運機器人均使用單手臂或者雙手臂同軸動作式，同時手臂寬度也是固定式設計，這樣的液晶玻璃基板搬運機器人具有以下缺陷：1、左右手臂間距，無法對應不同尺寸的CST架；2、左右手臂為同軸驅動，必須同時進行取放片動作，無法針對不同等級基板進行區別取放；3、使用單一手臂取放片速度慢，無法滿足節拍時間(tact time)需求；4、同樣的手臂寬度應對所有尺寸基板，大尺寸基板破片風險增加；上述缺陷不僅會導致手臂的利用率降低，而且還會增加破片的風險。

技術實現要素：

為克服現有技術的不足，本發明提供一種液晶玻璃基板搬運機器人，以解決不同尺寸基板的搬運，提高利用率。

本發明提供了一種液晶玻璃基板搬運機器人，包括與底座的Z軸傳動機構連接的基座，所述基座上設有至少四支手臂組件，每支手臂組件與基座之間通過可控制手臂組件前后水平直線運動的第一傳動機構連接，每支手臂組件上設有由至少兩根手指組成的手指組，每組手指組上均設有可調節該組手指組中相鄰兩根手指間距的第二傳動機構，每支手臂組件上還設有用于調節該支手臂組件的手指組與相鄰一支手臂組件的手指組間距的第三傳動機構。

進一步地，所述手臂組件設有四支，所述手臂組件為矩形陣列排布，相鄰兩列手臂組件對稱設置，第三傳動機構用于調節每行中相鄰兩支手臂組件的手指組之間的間距。

進一步地，所述第一傳動機構包括設于基座側壁前后兩端上的第一滾輪，其中一個第一滾輪上設有第一電機，第一電機固定于基座上，兩個第一滾輪上套設有第一傳動帶，手臂組件通過支架與第一傳動帶的帶體連接固定，所述支架與基座的側壁相對設置。

進一步地，所述第一傳動機構包括設于基座側壁上的第一齒條，在手臂組件上的支架上位于第一齒條處設有第一電機，第一電機的輸出軸上設有與第一齒條嚙合的第一齒輪。

進一步地，所述支架與基座的側壁之間還設有第一線性導軌，所述第一線性導軌的軌道固定于基座的側壁上，線性導軌的滑塊與支架連接固定。

進一步地，所述第二傳動機構包括設于手臂組件的手臂座上的第二電機12、設于手臂座左右兩側上的第二滾輪以及第二傳動帶，所述第二電機的輸出軸的軸線與手指的長度方向平行設置，其中一個第二滾輪連接在第二電機的輸出軸上，另一個第二滾輪設于手臂座遠離第二電機的一側上，第二傳動帶套在兩個第二滾輪上，手臂組件的其中一根手指與第二傳動帶的上端帶體連接固定，另一根手臂與第二傳動帶的下端帶體連接固定。

進一步地，所述第二傳動機構包括設于手臂組件的手臂座上的第二電機、設于第二電機的輸出軸上的第二齒輪以及分別設于手臂組件的兩根手指上的第二齒條，所述第二電機的輸出軸的軸線與手指的長度方向平行設置，第二齒條與手指垂直設置，兩根第二齒條分別設于第二齒輪的上下兩端并且齒牙相對設置，第二齒條與第二齒輪嚙合。

進一步地，所述手臂座與兩根手指之間還設有第二線性導軌，所述第二線性導軌的軌道固定于手臂座上，第二線性導軌的滑塊設有兩個，分別與手指連接固定。

進一步地，所述第三傳動機構包括用于連接手臂座的滑座、設于滑座上的第三電機、兩個第三滾輪以及第三傳動帶，所述第三電機固定在滑座上，其中一個第三滾輪連接在第三電機的輸出軸上，另一個第三滾輪通過滾輪座設于滑座遠離第三電機的一側上，第三傳動帶套在兩個第三滾輪上，所述手臂座的下端面通過連接件與第三傳動帶的帶體連接，所述滑座與手臂座之間還設有至少一組第三線性導軌，所述第三線性導軌的軌道固定于滑座上，第三線性導軌的滑塊與手臂座連接固定。

進一步地，所述第三傳動機構包括用于連接手臂座的滑座、設于滑座上的第三電機、設于第三電機輸出軸上的第三齒輪以及設于手臂座的下端面上與第三齒輪位置相對應的第三齒條，所述第三齒條與手指垂直設置，第三齒條與第三齒輪嚙合；所述滑座與手臂座之間還設有至少一組第三線性導軌，所述第三線性導軌的軌道固定于滑座上，第三線性導軌的滑塊與手臂座連接固定。

本發明與現有技術相比，采用四支手臂組件，通過上、下、左、右分布構成兩行兩列的排列方式，兩列手臂組件對稱設置，每支手臂組件通過一組第一傳動機構實現手臂組件的水平前后移動；在手臂組件上設置用于調節手指組與相鄰一支手臂組件的手指組之間間距的第三傳動機構以及在每支手臂組件上設置用于調節該組手指組中相鄰兩根手指間距的第二傳動機構，從而實現能夠同時搬運不同規格的基板，并能夠分別對應不同的設備距離和不同的工藝等級的基板，從而提高搬運效率以及手臂的利用率。

附圖說明

圖1是本發明的主視圖。

圖2是圖1的俯視圖。

圖3是圖1的左視圖。

圖4是本發明中第一傳動機構的第一種傳動方式的結構示意圖之一。

圖5是本發明中第一傳動機構的第一種傳動方式的結構示意圖之二。

圖6是本發明中第一傳動機構的第二種傳動方式的結構示意圖。

圖7是本發明中第二傳動機構的第一種傳動方式的結構示意圖之一。

圖8是本發明中第二傳動機構的第一種傳動方式的結構示意圖之二。

圖9是本發明中第二傳動機構的第二種傳動方式的結構示意圖。

圖10是本發明中第二傳動機構的第三種傳動方式的結構示意圖。

圖11是本發明中第三傳動機構的第一種傳動方式的結構示意圖。

圖12是本發明中第三傳動機構的第二種傳動方式的結構示意圖。

圖13是本發明的第二手臂組件水平前移后的示意圖。

圖14是本發明的第二手臂組件的手指組間距張開后的示意圖。

圖15是本發明的第一手臂組件和第三手臂組件的手指組之間間距調節后的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。

為了便于理解，本文中手臂組件2的前后水平直線運動為圖2中箭頭Y所指方向(Y軸方向)，調節手指組以及手指間距為圖2中箭頭X所指方向(X軸方向)，圖1中箭頭Z所指方向為Z軸方向。

如圖1、圖2和圖3所示，本發明的液晶玻璃基板搬運機器人包括與底座的Z軸傳動機構連接的基座1，在基座1上設有至少四支手臂組件2，每支手臂組件2與基座1之間通過可控制手臂組件2沿Y軸方向前后水平直線運動的第一傳動機構連接，每支手臂組件2上設有由至少兩根手指3組成的手指組，每組手指組上均設有可調節該組手指組中相鄰兩根手指3間距的第二傳動機構，使得手指3沿X軸方向平移，手指3沿Y軸方向水平設置，每支手臂組件2上還設有用于調節該支手臂組件2的手指組與相鄰一支手臂組件2的手指組間距的第三傳動機構，從而實現手指組沿X軸方向平移；所述Z軸傳動機構為現有液晶玻璃基板搬運機器人的常規機構，在此不再對Z軸傳動機構進行詳細說明，其作用為驅動基座1沿Z軸方向的軸向上下移動以及沿Z軸的旋轉。

在本發明中，手臂組件2設有四支，四支手臂組件2為矩形陣列排布，具體的陣列排布方式為兩行兩列，相鄰兩列手臂組件2對稱設置，第三傳動機構用于調節每行中相鄰兩支手臂組件2的手指組之間的間距，四支手臂組件2分別為設于左上側的第一手臂組件2A、設于左下側的第二手臂組件2B、設于右上側的第三手臂組件2C和設于右下側的第四手臂組件2D，其中第一手臂組件2A與第三手臂組件2C對稱設置，第二手臂組件2B與第四手臂組件2D對稱設置。

所述手臂組件2還包括支架7，支架7為C字形(圖5所述)，手指組設于支架7的上端平面上，在支架7的上端平面上設有包裹在手指組外的外殼27，該外殼上設有可供手指組沿X軸方向水平左右移動的條形孔28，手指組從該條形孔28中伸出外殼27外，其中，第一手臂組件2A的支架7以及第二手臂組件2B的支架7設置在基座1的左側側壁，第一手臂組件2A及其上的支架7疊在第二手臂組件2B及其上的支架7上，第三手臂組件2C的支架7以及第四手臂組件2D的支架7設置在基座1的右側側壁，第三手臂組件2C及其上的支架7疊在第四手臂組件2D及其上的支架7上，設置在相同一側的兩個支架7的形狀相同，區別僅為體積不同，通過改變體積，實現體積較大的這個支架7能夠覆蓋在體積較小的這個支架7外，支架7的上端平面大于下端平面，支架7的上端平面延伸至基座1的上端面上且與其水平設置，支架7的下端平面則位于基座1的左右兩側側壁上；所述手臂組件1還包括手臂座11，其設于支架7的上端平面上。

如圖2所示，在基座1上位于左右兩側處分別設有供支架7移動以及容置第一傳動機構的導槽29，導槽29沿Y軸方向設置。

由于設置在左右兩側的四支手臂組件為對稱設置，下文均以左側的兩支手臂組件為例對具體結構進行描述。

如圖4和圖5所示，為第一傳動機構的第一種傳動方式的結構示意圖，所述第一種傳動方式為帶傳動機構，它包括設于基座1左側側壁前后兩端上的第一滾輪4，其中一個第一滾輪4上設有第一電機5，第一電機5通過電機架固定在基座1左側側壁上，另一個第一滾輪4通過滾輪座固定在基座1左側側壁上，兩個第一滾輪4上套設有第一傳動帶6，支架7的下端平面與第一傳動帶6的帶體通過連接件連接固定，所述支架7與基座1的側壁相對設置，在第一傳動機構中，第一電機5可以為輸出軸與Z軸方向平行或者與X軸方向平行設置，相應地，第一滾輪4的設置根據第一電機5的設置而相應的改變；設置在基座1左側側壁的這兩組第一傳動機構為上下設置，分別驅動一支手臂組件2。

優選地，在第一傳動機構的第二中傳動方式中，支架7與基座1的左側側壁之間還設有第一線性導軌10，所述第一線性導軌10的軌道固定于基座1的側壁上，軌道沿Y軸方向設置，其與第一傳動帶6平行設置，線性導軌10的滑塊與支架7的下端平面上方的延伸部30連接固定，從而實現支架7Y軸方向水平移動時的穩定性。

如圖6所示，第一傳動機構的第二種傳動方式為齒條傳動機構，第一傳動機構包括設于基座1左側側壁上的第一齒條8，在支架7上位于第一齒條8處設有第一電機5，第一電機5的輸出軸上設有與第一齒條8嚙合的第一齒輪9，第一電機5的設置方式優選為第一電機5的輸出軸與Z軸方向平行；在第一傳動機構的第二中傳動方式中，支架7與基座1的左側側壁之間還設有第一線性導軌10，所述第一線性導軌10的軌道固定于基座1的側壁上，軌道沿Y軸方向設置，其與第一傳動帶6平行設置，線性導軌10的滑塊與支架7的下端平面上方的延伸部30連接固定，從而實現支架7Y軸方向水平移動時的穩定性。

如圖7和圖8所示，為第二傳動機構的第一種傳動方式，第一種傳動方式為帶傳動機構，第二傳動機構包括設于手臂座11上的第二電機12、設于手臂座11左右兩側上的第二滾輪13以及第二傳動帶14，所述第二電機12的輸出軸的軸線與手指3的長度方向平行設置，第二電機12通過電機座固定在手臂座11上，第二電機12設置在手臂座11的左側，其中一個第二滾輪13連接在第二電機12的輸出軸上，另一個第二滾輪13設于手臂座11的右側且與設置在左側的第二滾輪13的位置相對應，第二傳動帶14套在兩個第二滾輪13上，手臂組件1的其中一根手指3的后端與第二傳動帶14的上端帶體連接固定，另一根手臂3的后端與第二傳動帶14的下端帶體連接固定。

優選地，所述手臂座11與兩根手指3之間還設有第二線性導軌19，第二線性導軌19沿X軸方向設置，所述第二線性導軌19的軌道固定于手臂座11上，第二線性導軌19的滑塊設有兩個，分別與手指3的下端連接固定，從而實現手指3X軸方向平移時的穩定性。

如圖9所示，為第二傳動機構的第二種傳動方式，第二中種傳動方式為齒條傳動機構，所述第二傳動機構包括設于手臂座11上的第二電機12、設于第二電機12的輸出軸上的第二齒輪15以及分別設于手臂組件1的兩根手指3后端上的第二齒條16，所述第二電機12的輸出軸的軸線與手指3的長度方向平行設置，第二齒條16與手指3垂直設置，即沿X軸方向設置，兩根第二齒條16分別設于第二齒輪15的上下兩端并且齒牙相對設置，第二齒條16與第二齒輪15嚙合，在手臂座11的左右兩側分別設置有齒條座31，在齒條座31上位于兩根第二齒條16位置相對應處分別設有供第二齒條16穿過的孔，從而在固定第二齒條。

優選地，所述手臂座11與兩根手指3之間還設有第二線性導軌19，第二線性導軌19沿X軸方向設置，所述第二線性導軌19的軌道固定于手臂座11上，第二線性導軌19的滑塊設有兩個，分別與手指3的下端連接固定，從而實現手指3X軸方向平移時的穩定性。

如圖10所示，所述第二傳動機構還可以采用第三種傳動方式實現，為螺桿傳動機構，它包括設于手臂組件1的手臂座11上的第二電機12、螺桿17以及設于手臂組件1的兩根手指3上的具有內螺紋的滑塊18，兩個滑塊18的內螺紋的旋向相反，兩個滑塊18與螺桿17螺紋連接，所述第二電機12的輸出軸的軸線與手指3的長度方向垂直設置，螺桿17與第二電機12的輸出軸設于同一軸線上，第二電機12的輸出軸與螺桿17的一端通過聯軸器相互連接，螺桿17的另一端通過軸承座固定在手臂座11上。

優選地，所述手臂座11與兩根手指3之間還設有第二線性導軌19，第二線性導軌19沿X軸方向設置，所述第二線性導軌19的軌道固定于手臂座11上，第二線性導軌19的滑塊設有兩個，分別與手指3的下端連接固定，從而實現手指3X軸方向平移時的穩定性。

如圖11所示，為第三傳動機構的第一種傳動方式，第一種傳動方式為帶傳動機構，它包括用于連接手臂座11的滑座20、設于滑座20上的第三電機21、兩個第三滾輪22以及第三傳動帶23，所述滑座20由支架7的上端平面構成，所述第三電機21固定在滑座20的左側上，第三電機21的輸出軸沿Z軸方向設置，所述第三電機21設置在滑座20左側，其中一個第三滾輪22連接在第三電機21的輸出軸上，另一個第三滾輪22通過滾輪座設于滑座20遠離第三電機21的一側上(右側)兩個第三滾輪相對設置，第三傳動帶23套在兩個第三滾輪22上，所述手臂座11的下端面設有連接座32，連接座32通過連接件與第三傳動帶23的帶體連接，在滑座20與手臂座11之間還設有至少一組第三線性導軌26，優選為兩組，第三線性導軌26沿X軸方向設置，所述第三線性導軌26的軌道固定于滑座20上，第三線性導軌26的滑塊與手臂座11連接固定，從而實現手臂座11X軸方向平移時的穩定性。

如圖12所示，為第三傳動機構的第二種傳動方式，第二種傳動方式為齒條傳動機構，它包括用于連接手臂座11的滑座20、設于滑座20上的第三電機21、設于第三電機21輸出軸上的第三齒輪24以及設于手臂座11的下端面上與第三齒輪24位置相對應的第三齒條25，所述滑座20由支架7的上端平面構成，所述第三齒條25與手指3垂直設置(即沿X軸方向設置)，第三齒條25與第三齒輪24嚙合；所述滑座20與手臂座11之間還設有至少一組第三線性導軌26，優選為兩組，第三線性導軌26沿X軸方向設置，第三齒條25與第三線性導軌26平行設置，所述第三線性導軌26的軌道固定于滑座20上，第三線性導軌26的滑塊與手臂座11連接固定，從而實現手臂座11X軸方向平移時的穩定性。

在上述的第一傳動機構、第二傳動機構以及第三傳動機構中還可以分別設置控制板對電機進行控制，或者采用液晶玻璃基板搬運機器人的主控制板對第一、第二、第三傳動機構的電機進行控制，從而實現四支手臂同時或者分別沿Y軸方向水平移動、同時或者分別控制手指組或手指沿X軸方向水平移動，由于控制板或主控制板為現有技術，在此不做具體限定，只要能夠實現上述功能即可。

如圖13所示，為第二手臂組件2B通過第一傳動機構實現Y軸方向水平前移后的示意圖，本發明通過分別控制各支手臂組件的第一傳動機構，從而實現Y軸方向水平前后移動，實現同時搬運不同尺寸基板。

如圖14所示，為第二手臂組件2B的手指組通過第二傳動機構實現對兩根手指3間距的調節，從而滿足同一支手臂組件的兩根手指在搬運不同尺寸基板的穩定性。

如圖15所示，為第一手臂組件2A的手指組與第三手臂組件2C的手指組分別通過第三傳動機構實現調節兩組手指組間的間距，從而滿足同時搬運不同尺寸基板，由于尺寸不同時，手指組所在基板上的位置均不相同，通過調節手指組間的間距，從而滿足同一手臂組件可以搬運不同尺寸或不同等級的基板。

本發明具有同一支手臂組件可以對應不同間隙尺寸的CST搬送任務，同一支手臂組件可以對應2種不同等級的基本搬送任務；同一支手臂組件可以對應多尺寸的基板搬送任務的效果，從而應對不同的基板的搬運要求，提高搬送效率。

雖然已經參照特定實施例示出并描述了本發明，但是本領域的技術人員將理解：在不脫離由權利要求及其等同物限定的本發明的精神和范圍的情況下，可在此進行形式和細節上的各種變化。