TW201321148A - 機器人臂部件 - Google Patents

Abstract

一種機器人臂部件包括安裝座、第一機械臂、第二機械臂、第三機械臂，及分別驅動第一、第二及第三機械臂旋轉之第一、第二及第三驅動機構。第一驅動機構包括裝設於安裝座上之用於驅動第一機械臂之第一驅動件。第二驅動機構包括裝設於安裝座上之第二驅動件及與其固定連接且能帶動第二機械臂旋轉之第一傳動軸。第三驅動機構包括裝設於安裝座上之第三驅動件及與其固定連接且能帶動第三機械臂旋轉之第二傳動軸。該第一傳動軸與該第二轉動軸相對該第一機械臂之軸線對稱地設置於該第一機械臂內部。

Description

機器人臂部件

本發明涉及一種機器人結構，尤其涉及一種機器人臂部件。

工業機器人通常包括複數機械臂，藉由各機械臂之間之相對運動實現其末端臂複數自由度之運動。工業機器人還包括驅動機械臂運動之驅動件及連接驅動件與機械臂之傳動軸，且二或複數傳動軸一般套設於一起，以節約空間。然，上述結構較複雜，當其中一傳動軸需要維護時，需將上述二或複數傳動軸一起拆卸，導致維護不便；另，由於空間限制，驅動件與傳動軸之間及傳動軸與機械臂之間需額外設置複數用於傳動之齒輪，齒輪愈多，則其累積間隙較大，導致工業機器人之傳動誤差較大。

鑒於上述狀況，有必要提供一種維護方便且傳動誤差較小之機器人臂部件。

一種機器人臂部件，其包括安裝座、第一機械臂、第二機械臂、第三機械臂，及分別驅動第一機械臂、第二機械臂及第三機械臂旋轉之第一驅動機構、第二驅動機構及第三驅動機構。第一驅動機構包括裝設於安裝座上之第一驅動件，第一驅動件用於驅動第一機械臂。第二驅動機構包括裝設於安裝座上之第二驅動件及與第二驅動件固定連接之第一傳動軸，第一傳動軸能夠帶動第二機械臂旋轉。第三驅動機構包括裝設於安裝座上之第三驅動件及與第三驅動件固定連接之第二傳動軸，第二傳動軸能夠帶動第三機械臂旋轉。第一傳動軸與第二轉動軸相對第一機械臂之軸線對稱地設置於第一機械臂內部。

由於第一傳動軸與第二傳動軸相對第一機械臂之軸線對稱地設置於第一機械臂之內部，從而使第二驅動機構及第三驅動機構在空間佈置上更自由，使機器人臂部件所採用之齒輪較少，使其累積間隙較小，從而減小機器人臂部件之傳動誤差。另，當其中一驅動機構需要維護時，可單獨拆卸，使維護較方便。

請參閱圖1及圖2，本發明實施方式之機器人臂部件100可應用於六軸工業機器人中。機器人臂部件100包括安裝座10、第一機械臂20、第二機械臂30、第三機械臂40、第一驅動機構50、第二驅動機構60及第三驅動機構70。第一、二、三機械臂20、30、40能夠分別繞第一、第二、第三旋轉軸線A、B、C轉動。第三機械臂40位於機器人臂部件100之末端，其上可安裝夾具、刀具等執行相應任務。第一、二、三驅動機構50、60、70分別用於驅動第一、二、三機械臂20、30、40轉動。本實施方式中，第一、第二、第三旋轉軸線A、B、C相互垂直。

安裝座10包括本體11及端部13，本體11大致呈中空柱狀，端部13封蓋本體11之一端。

第一機械臂20包括第一臂部21及第二臂部23。第一臂部21包括主體211及從主體211一端折彎延伸形成之端部213。主體211大致呈中空柱狀，其與端部213相對之一端與第二臂部23之一端固定連接。端部213亦大致呈中空柱狀，且套設於安裝座10之本體11內，並與本體11轉動連接。第二臂部23大致呈上下開口之“凹”字形，其包括週壁231、安裝壁233及二延伸部235。週壁231之一側邊緣與第一臂部21一端固定連接。安裝壁233呈板體，其由安裝壁233之與第一臂部21相對之一側邊緣折彎延伸形成，並封蓋週壁231一側。安裝壁233上開設有對稱設置之第一安裝孔2331及第二安裝孔2333。二延伸部235分別從第一安裝孔2331與第二安裝孔2333之邊緣朝遠離第一臂部21之方向延伸形成。每一延伸部235呈中空狀，以收容第二、三驅動機構60、70及第二機械臂30之部分元件。

第二機械臂30之二端分別與第一機械臂20之二延伸部235轉動連接。第三機械臂40轉動設置於第二機械臂30之中部，並與第二機械臂30大致垂直。

第一驅動機構50包括第一驅動件51、第一齒輪53及第二齒輪55。第一驅動件51固定裝設於安裝座10之端部13之外側，並與端部13固定連接。第一齒輪53轉動地裝設於安裝座10之端部13之內側，並與第一驅動件51固定連接。第二齒輪55固定裝設於第一機械臂20之端部213，並與第一齒輪53嚙合，以使第一驅動件51驅動第一機械臂20繞第一旋轉軸線A旋轉。第一、第二齒輪53、55均為錐齒輪。

第二驅動機構60包括第二驅動件61、第一傳動軸63、第一齒輪65及第二齒輪67。第二驅動件61固定裝設於安裝座10之端部13之外側，並與第一傳動軸63固定連接，從而驅動第一傳動軸63轉動。第一傳動軸63設置於第一臂部21內。第一齒輪65轉動裝設於第一機械臂20之第一安裝孔2331邊緣，第一齒輪65之一端與第一傳動軸63固定連接，另一端從第一安裝孔2331伸出。第二齒輪67固定裝設於第二機械臂30上，並與第一齒輪65伸出之一端嚙合，以使第二驅動件61驅動第二機械臂30繞第二旋轉軸線B旋轉。第一、第二齒輪65、67均為錐齒輪。

第三驅動機構70之結構與第二驅動機構60之結構相似，且第三驅動機構70與第二驅動機構60大致對稱設置。第三驅動機構70包括第三驅動件71、第二傳動軸73、第一齒輪75、第二齒輪77、第三齒輪78及第四齒輪79。第三驅動件71固定裝設於安裝座10之端部13之外側，並與第二驅動件61相對第一驅動件51呈對稱設置。第三驅動件71與第二傳動軸73固定連接，從而驅動第二傳動軸73轉動。第二傳動軸73設置於第一臂部21內，並與第一傳動軸63相對第一臂部21之軸線呈對稱設置。第一齒輪75轉動裝設於第一機械臂20之第二安裝孔2333邊緣，第一齒輪75之一端與第二傳動軸73固定連接，另一端從第二安裝孔2333伸出。第二齒輪77轉動裝設於第一機械臂20之一延伸部235上，並與第一齒輪75伸出之一端嚙合。第三齒輪78轉動裝設於第一機械臂20之一延伸部235上，並與第二齒輪77之大致中部位置固定連接。第四齒輪79固定裝設於第三機械臂40上，並與第三齒輪78嚙合。

當第三驅動件71驅動第二傳動軸73旋轉時，第二傳動軸73帶動與其固定連接之第一齒輪75旋轉，第一齒輪75繼而帶動與其嚙合之第二齒輪77，第二齒輪77則帶動與其固定連接之第三齒輪78旋轉，第三齒輪78繼而帶動與其嚙合之第四齒輪79，第四齒輪79則帶動與其固定連接之第三機械臂40，從而使第三驅動件71之動力傳遞至第三機械臂40，帶動第三機械臂40繞第三旋轉軸線C旋轉。第一、第二、第三、第四齒輪75、77、78、79均為錐齒輪。

機器人臂部件100工作時，第一、第二、第一驅動件51、61、71可分別藉由上述傳動機構帶動第一、第二、第三機械臂20、30、40繞其各自之旋轉軸線旋轉，從而執行相應之工作任務。由於第一傳動軸63與第二傳動軸73相對第一機械臂20之第一臂部21之軸線對稱地設置於第一機械臂20之內部，從而使第二驅動機構60及第三驅動機構70在空間佈置上更自由，使與其分別對應之第二驅動件61及第三驅動件71可對稱設置於安裝座10上，並使第二驅動件61及第三驅動件71可直接分別與第一傳動軸63與第二傳動軸73固定連接，無需藉由齒輪連接，同時，亦可減少第一傳動軸63與第二傳動軸73分別與第二機械臂30及第三機械臂40連接時所需之齒輪數量。因此，機器人臂部件100所採用之齒輪較少，使其累積間隙較小，從而可減小機器人臂部件100之傳動誤差。另，當其中一驅動機構需要維護時，可單獨拆卸，使維護較方便。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100．．．機器人臂部件

10．．．安裝座

11．．．本體

13．．．端部

20．．．第一機械臂

21．．．第一臂部

211．．．主體

213．．．端部

23．．．第二臂部

231．．．週壁

233．．．安裝壁

2331．．．第一安裝孔

2333．．．第二安裝孔

235．．．延伸部

30．．．第二機械臂

40．．．第三機械臂

50．．．第一驅動機構

51．．．第一驅動件

53，65，75．．．第一齒輪

55，67，77．．．第二齒輪

60．．．第二驅動機構

61．．．第二驅動件

63．．．第一傳動軸

70．．．第三驅動機構

71．．．第三驅動件

73．．．第二傳動軸

78．．．第三齒輪

79．．．第四齒輪

圖1係本發明實施方式之機器人臂部件之立體示意圖。

圖2係圖1所示機器人臂部件沿II-II線之剖面示意圖。

211．．．主體

213．．．端部

231．．．週壁

233．．．安裝壁

2331．．．第一安裝孔

2333．．．第二安裝孔

235．．．延伸部

30．．．第二機械臂

40．．．第三機械臂

51．．．第一驅動件

53，65，75．．．第一齒輪

55，67，77．．．第二齒輪

63．．．第一傳動軸

73．．．第二傳動軸

78．．．第三齒輪

79．．．第四齒輪

Claims (10)

1. 一種機器人臂部件，其包括安裝座、第一機械臂、第二機械臂、第三機械臂，及分別驅動該第一機械臂、該第二機械臂及該第三機械臂旋轉之第一驅動機構、第二驅動機構及第三驅動機構，該第一驅動機構包括裝設於該安裝座上之第一驅動件，該第一驅動件用於驅動該第一機械臂，第二驅動機構包括裝設於該安裝座上之第二驅動件及與該第二驅動件固定連接之第一傳動軸，該第一傳動軸能夠帶動該第二機械臂旋轉，第三驅動機構包括裝設於該安裝座上之第三驅動件及與該第三驅動件固定連接之第二傳動軸，該第二傳動軸能夠帶動該第三機械臂旋轉，其改良在於：該第一傳動軸與該第二轉動軸相對該第一機械臂之軸線對稱地設置於該第一機械臂內部。
2. 如申請專利範圍第1項所述之機器人臂部件，其中該第二驅動件與該第三驅動件相對該第一驅動件對稱地設置於該安裝座上。
3. 如申請專利範圍第1項所述之機器人臂部件，其中該第一機械臂包括第一臂部，該第一臂部呈中空狀，該第一傳動軸及該第二傳動軸相對該第一臂部之軸線對稱地設置於該第一臂部內。
4. 如申請專利範圍第3項所述之機器人臂部件，其中該第一臂部包括主體及與該主體一端固定連接之端部，該端部套設於該安裝座內，該第一驅動件與該端部固定連接，以驅動該第一機械臂旋轉。
5. 如申請專利範圍第3項所述之機器人臂部件，其中該第一機械臂還包括與該第一臂部固定連接之第二臂部，該第二臂部呈“凹”字形，該第二臂部包括週壁、從該週壁一側邊緣延伸形成之安裝壁及二延伸部，該安裝壁上開設有二安裝孔，二延伸部分別從二安裝孔之邊緣延伸形成，該第二機械臂之二端分別與該二延伸部轉動連接。
6. 如申請專利範圍第5項所述之機器人臂部件，其中該第二驅動機構還包括一對相互嚙合之齒輪，其中一齒輪轉動裝設於該第一機械臂之第一安裝孔之邊緣，另一齒輪固定裝設於該第二機械臂上。
7. 如申請專利範圍第6項所述之機器人臂部件，其中該第三驅動機構包括一對相互嚙合之齒輪，該第三驅動機構之其中一齒輪轉動裝設於該第一機械臂之第二安裝孔之邊緣，該第三驅動機構之另一齒輪與該第三機械臂固定連接。
8. 如申請專利範圍第7項所述之機器人臂部件，其中該第三機械臂轉動裝設於該第二機械臂上。
9. 如申請專利範圍第8項所述之機器人臂部件，其中該第三驅動機構之與該第三機械臂固定連接之齒輪轉動裝設於該第一機械臂之一延伸部上。
10. 如申請專利範圍第6項所述之機器人臂部件，其中該對齒輪均為錐齒輪。