本发明涉及真空机械手领域，具体地说是一种连杆驱动型多关节真空机械手臂。
背景技术：
1、随着半导体行业的快速发展，真空机械手已广泛应用于行业内的晶圆搬运场景中，比如授权公告号为cn218602378u的中国实用新型专利中就公开了一种用于晶圆转运的机械手臂，其手臂包括手臂本体和设置于所述手臂本体上的若干吸附件，所述吸附件可采用真空吸嘴实现晶圆固定并将晶圆转运至相应位置。
2、但随着技术发展，生产企业对于真空机械手的要求也越来越高，其中在生产车间空间有限的条件下，如何最大限度地提高晶圆转运效率是企业尤为关注的问题，而现有技术中的真空机械手臂数量少，单次只能拾取1片或2片晶圆，这会导致单位时间内的晶圆搬运次数受限。比如授权公告号为cn218513436u的中国实用新型专利中公开了一种晶圆搬运手臂，其包括z轴驱动组件、旋转驱动组件、x轴驱动组件、第一臂、第二臂以及晶圆托板，该手臂单次只能拾取1片晶圆。又如授权公告号为cn100562410c的中国发明专利中公开了一种平面多关节机器人，其设有两组伸缩臂组件，一次只能拾取2片晶圆。
3、另外传统的真空机械手臂由于不能将大臂和小臂上下叠加设置，因此极大地限制了机械手臂的设置数量，进而影响到单次拾取晶圆的数量，同时也不能满足生产车间空间有限条件下的使用要求，因此如何对真空机械手臂结构进行重新设计以节省安装空间是需要考虑的问题。授权公告号为cn110802583b的中国发明专利中公开了一种球状连杆式机械手臂，但该机械手臂主要用于医疗领域，其并不适用于晶圆转运场景，同时也不能实现大臂小臂上下叠加的效果。授权公告号为cn212170405u的中国实用新型专利中公开了一种连杆机械手臂抓取装置，但该装置仅为单臂结构，其同样不适用于晶圆转运场景。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种连杆驱动型多关节真空机械手臂，其上臂组件中的第一上臂和第二上臂以及下臂组件中的第一下臂和第二下臂均采用包括两个连杆壳体和连接板在内的平行四边形连杆结构，使上臂组件和下臂组件可以实现上下叠加效果，从而使结构更加紧凑，可以在有限的生产空间内设置更多的拾取臂，提高了晶圆转运效率。
2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
3、一种连杆驱动型多关节真空机械手臂，包括机械臂组件和驱动轴组件，其中两组机械臂组件左右对称设置，并且两组机械臂组件之间设有多组驱动轴组件，所述驱动轴组件包括由外到内依次设置的下臂外轴、下臂芯轴、上臂外轴和上臂芯轴，所述机械臂组件包括下臂组件和上臂组件，并且下臂组件包括由下到上依次设置的第一下臂、第二下臂和下拾取臂，上臂组件包括由上到下依次设置的第一上臂、第二上臂和上拾取臂，第一下臂和第一上臂均包括两个平行的第一连杆壳体，且对应平行的两个第一连杆壳体外端均与一个第一连接板铰接，第二下臂和第二上臂均包括两个平行的第二连杆壳体，且对应平行的两个第二连杆壳体内端均与一个第二连接板铰接，第一下臂的两个第一连杆壳体内端分别安装于对应驱动轴组件的下臂外轴上，第一上臂的两个第一连杆壳体内端分别安装于对应驱动轴组件的上臂外轴上，第一连杆壳体外端设有肘关节内套管，第二连杆壳体外端设有肘关节外套管，且肘关节外套管分别转动套装于对应的肘关节内套管上，第一下臂内部和第一上臂内部均设有传动带，且第一下臂内的传动带一端套装于对应驱动轴组件的下臂芯轴上，第一上臂内的传动带一端套装于对应驱动轴组件的上臂芯轴上，各个传动带另一端套装于对应的肘关节外套管上，第二下臂的两个第二连杆壳体内端均与下拾取臂连接，第二上臂的两个第二连杆壳体内端均与上拾取臂连接。
4、所述第一连接板上设有两个第一肘轴，且两个第一肘轴分别转动插装于对应侧第一连杆壳体上的肘关节内套管中，任一第一连杆壳体内设有传动带。
5、第一肘轴与外侧的肘关节内套管之间设有第一肘关节内轴承，肘关节内套管与外侧的肘关节外套管之间设有第一肘关节外轴承。
6、肘关节外套管内部固设有关节限位块，且所述关节限位块通过第一连接螺钉与对应的第一肘轴固连。
7、所述第二连接板上设有两个第二肘轴，所述第二连杆壳体内端设有第二肘关节套管，并且两个第二肘轴分别转动插装于对应侧第二连杆壳体上的第二肘关节套管中。
8、第二肘轴与外侧的第二肘关节套管之间设有第二肘关节轴承。
9、第二肘轴上端通过第二固定螺钉与对应的拾取臂固连。
10、所述下臂外轴与内侧的下臂芯轴之间设有外支撑轴承，所述下臂芯轴与内侧的上臂外轴之间设有中间支撑轴承，所述上臂外轴与内侧的上臂芯轴之间设有内支撑轴承；下臂芯轴上端由下臂外轴上端伸出，上臂外轴上端由下臂芯轴上端伸出，上臂芯轴上端由上臂外轴上端伸出。
11、所述驱动轴组件通过驱动装置驱动，所述驱动装置包括由上到下依次设置的第一直驱电机、第二直驱电机、第三直驱电机和第四直驱电机，其中下臂外轴下端与第一直驱电机内部的转子连接，下臂芯轴下端由下臂外轴下端伸出后与第二直驱电机内部的转子连接，上臂外轴下端由下臂芯轴下端伸出后与第三直驱电机内部的转子连接，上臂芯轴下端由上臂外轴下端伸出后与第四直驱电机内部的转子连接。
12、本发明的优点与积极效果为：
13、1、本发明包括两个对称设置的机械臂组件，并且每个机械臂组件均包括上臂组件和下臂组件，所述上臂组件的第一上臂、第二上臂以及所述下臂组件中的第一下臂和第二下臂均采用包括两个连杆壳体和连接板在内的平行四边形连杆结构，该结构一方面可以如图1和图9所示使上臂组件和下臂组件实现上下叠加设置，从而使结构更加紧凑，可以在相同的安装空间内设置更多的拾取臂，相比于现有技术中的真空机械臂只能单次拾取1片或2片晶圆，本发明可以单次拾取4片晶圆，从而提高了工作效率，另外上述平行四边形连杆结构还可以保证机械臂组件伸张和缩回时，每个机械臂组件自由端的上拾取臂和下拾取臂始终朝向前方实现晶圆拾取。
14、2、本发明驱动轴组件中的下臂外轴、下臂芯轴、上臂外轴和上臂芯轴依次套装且均为独立旋转控制，不仅结构紧凑，动作控制也准确可靠，其中各组驱动轴组件可集中设于两个机械臂组件之间，从而保证两侧共计四个拾取臂的准确动作。
1.一种连杆驱动型多关节真空机械手臂，其特征在于：包括机械臂组件和驱动轴组件(1)，其中两组机械臂组件左右对称设置，并且两组机械臂组件之间设有多组驱动轴组件(1)，所述驱动轴组件(1)包括由外到内依次设置的下臂外轴(101)、下臂芯轴(103)、上臂外轴(105)和上臂芯轴(107)，所述机械臂组件包括下臂组件(2)和上臂组件(3)，并且下臂组件(2)包括由下到上依次设置的第一下臂(4)、第二下臂(5)和下拾取臂(6)，上臂组件(3)包括由上到下依次设置的第一上臂(7)、第二上臂(8)和上拾取臂(9)，第一下臂(4)和第一上臂(7)均包括两个平行的第一连杆壳体(401)，且对应平行的两个第一连杆壳体(401)外端均与一个第一连接板(402)铰接，第二下臂(5)和第二上臂(8)均包括两个平行的第二连杆壳体(501)，且对应平行的两个第二连杆壳体(501)内端均与一个第二连接板(502)铰接，第一下臂(4)的两个第一连杆壳体(401)内端分别安装于对应驱动轴组件(1)的下臂外轴(101)上，第一上臂(7)的两个第一连杆壳体(401)内端分别安装于对应驱动轴组件(1)的上臂外轴(105)上，第一连杆壳体(401)外端设有肘关节内套管(4011)，第二连杆壳体(501)外端设有肘关节外套管(5011)，且肘关节外套管(5011)分别转动套装于对应的肘关节内套管(4011)上，第一下臂(4)内部和第一上臂(7)内部均设有传动带(405)，且第一下臂(4)内的传动带(405)一端套装于对应驱动轴组件(1)的下臂芯轴(103)上，第一上臂(7)内的传动带(405)一端套装于对应驱动轴组件(1)的上臂芯轴(107)上，各个传动带(405)另一端套装于对应的肘关节外套管(5011)上，第二下臂(5)的两个第二连杆壳体(501)内端均与下拾取臂(6)连接，第二上臂(8)的两个第二连杆壳体(501)内端均与上拾取臂(9)连接。
2.根据权利要求1所述的连杆驱动型多关节真空机械手臂，其特征在于：所述第一连接板(402)上设有两个第一肘轴(4021)，且两个第一肘轴(4021)分别转动插装于对应侧第一连杆壳体(401)上的肘关节内套管(4011)中，任一第一连杆壳体(401)内设有传动带(405)。
3.根据权利要求2所述的连杆驱动型多关节真空机械手臂，其特征在于：第一肘轴(4021)与外侧的肘关节内套管(4011)之间设有第一肘关节内轴承(403)，肘关节内套管(4011)与外侧的肘关节外套管(5011)之间设有第一肘关节外轴承(503)。
4.根据权利要求3所述的连杆驱动型多关节真空机械手臂，其特征在于：肘关节外套管(5011)内部固设有关节限位块(10)，且所述关节限位块(10)通过第一连接螺钉与对应的第一肘轴(4021)固连。
5.根据权利要求1所述的连杆驱动型多关节真空机械手臂，其特征在于：所述第二连接板(502)上设有两个第二肘轴(5021)，所述第二连杆壳体(501)内端设有第二肘关节套管(5012)，并且两个第二肘轴(5021)分别转动插装于对应侧第二连杆壳体(501)上的第二肘关节套管(5012)中。
6.根据权利要求5所述的连杆驱动型多关节真空机械手臂，其特征在于：第二肘轴(5021)与外侧的第二肘关节套管(5012)之间设有第二肘关节轴承(504)。
7.根据权利要求5所述的连杆驱动型多关节真空机械手臂，其特征在于：第二肘轴(5021)上端通过第二固定螺钉(601)与对应的拾取臂固连。
8.根据权利要求1所述的连杆驱动型多关节真空机械手臂，其特征在于：所述下臂外轴(101)与内侧的下臂芯轴(103)之间设有外支撑轴承(102)，所述下臂芯轴(103)与内侧的上臂外轴(105)之间设有中间支撑轴承(104)，所述上臂外轴(105)与内侧的上臂芯轴(107)之间设有内支撑轴承(106)；下臂芯轴(103)上端由下臂外轴(101)上端伸出，上臂外轴(105)上端由下臂芯轴(103)上端伸出，上臂芯轴(107)上端由上臂外轴(105)上端伸出。
9.根据权利要求8所述的连杆驱动型多关节真空机械手臂，其特征在于：所述驱动轴组件(1)通过驱动装置驱动，所述驱动装置包括由上到下依次设置的第一直驱电机(11)、第二直驱电机(12)、第三直驱电机(13)和第四直驱电机(14)，其中下臂外轴(101)下端与第一直驱电机(11)内部的转子连接，下臂芯轴(103)下端由下臂外轴(101)下端伸出后与第二直驱电机(12)内部的转子连接，上臂外轴(105)下端由下臂芯轴(103)下端伸出后与第三直驱电机(13)内部的转子连接，上臂芯轴(107)下端由上臂外轴(105)下端伸出后与第四直驱电机(14)内部的转子连接。
