TW201323167A - 機器人臂部件 - Google Patents

Abstract

一種機器人臂部件，其包括機械臂、裝設於機械臂之第一驅動機構及第二驅動機構、過線組件及向第一、第二驅動機構傳遞電力之線纜，機械臂包括第一安裝座及第二安裝座，第一驅動機構驅動第一安裝座轉動，第二驅動機構驅動第二安裝座轉動，過線組件包括穿設於第一驅動機構及第一安裝座之第一過線筒及穿設於第二驅動機構及第二安裝座之第二過線筒，第一過線筒之軸線與第一安裝座之轉動軸重合，第二過線筒之軸線與第二安裝座之轉動軸重合，線纜穿過第一過線筒及第二過線筒。

Description

機器人臂部件

本發明涉及一種機器人臂部件，尤其涉及一種具有線纜保護結構之機器人臂部件。

隨著機械工業之發展，越來越多之機械加工過程中使用工業機器人臂部件來實現自動化生產。隨著技術之不斷進步，機器人臂部件逐漸向複數軸化發展，以實現更複雜之運動。在複數軸機器人臂部件中，常通過馬達及線纜來傳輸動力，從而實現複數軸運動。為了結構緊湊，通常將線纜直接從減速機中穿過。然，各軸之減速機之減速機芯之轉速較高，由於線纜易彎曲而碰到高速運轉之減速機芯，使線纜被磨壞，導致機器人臂部件無法正常工作。

有鑒於此，有必要提供一種能夠防止線纜纏繞、磨損之機器人臂部件。

一種機器人臂部件，其包括機械臂、裝設於機械臂之第一驅動機構及第二驅動機構、過線組件及向第一、第二驅動機構傳遞電力之線纜，機械臂包括第一安裝座及第二安裝座，第一驅動機構驅動第一安裝座轉動，第二驅動機構驅動第二安裝座轉動，過線組件包括穿設於第一驅動機構及第一安裝座之第一過線筒及穿設於第二驅動機構及第二安裝座之第二過線筒，第一過線筒之軸線與第一安裝座之轉動軸重合，第二過線筒之軸線與第二安裝座之轉動軸重合，線纜穿過第一過線筒及第二過線筒。

上述機器人臂部件將第一過線筒固定裝設於第一安裝座之轉動軸線位置，第二過線筒固定裝設於第二安裝座之轉動軸線位置，使得從第一過線筒及第二過線筒中穿過之線纜在機械臂中轉動時，處於轉動之軸心而無需轉動，能避免線纜纏繞於機械臂內而發生磨損，使機械臂轉動較為順暢，且對線纜起到保護作用，提高了線纜之使用壽命。

請一併參閱圖1及圖2，本發明實施方式之機器人臂部件100包括第一機械臂10、第二機械臂30、第一驅動機構50、第二驅動機構70、過線組件80及線纜90。第一機械臂10與第二機械臂30轉動連接，第一驅動機構50及第二驅動機構70固定裝設於第一機械臂10內。過線組件80穿過第一驅動機構50及第二驅動機構70，線纜90穿設於過線組件80中。機器人臂部件100可用於複數軸機器人，以連接其他機械臂。

第一機械臂10包括殼體11、固定裝設於殼體11一側之保護罩13、固定裝設於殼體11內之第一安裝座15及第二安裝座17。殼體11包括第一連接部111、第二連接部113及第三連接部115，第一連接部111與第二連接部113大致垂直連接，第三連接部115設置於第一連接部111與第二連接部113相交處之一側。保護罩13與第三連接部115固定連接。第一安裝座15大致為圓環狀，其與第一連接部111固定連接，用於安裝其他機械臂。第一安裝座15與第一連接部111之軸線重合。第一安裝座15遠離第一連接部111之一端上開設有容納槽151，用於容納過線組件80。第二安裝座17大致為圓環狀，其與第二連接部113固定連接，且靠近第二機械臂30之一端上開設有容納槽171，用於容納過線組件80。

第二機械臂30大致為中空之殼體，其一端與第二安裝座17固定連接，另一端大致為U形，用於與機器人其他部件連接。第二安裝座17、第二連接部113及第二機械臂30之軸線重合。

第一驅動機構50包括第一驅動組件51及第一傳動組件53。第一驅動組件51裝設於保護罩13中，第一驅動組件51包括第一驅動件511、與第一驅動件511相連之第一驅動軸513及止轉件515。第一驅動件511驅動第一驅動軸513轉動。止轉件515為形成於第一驅動軸513上之凸起。

第一傳動組件53裝設於第一連接部111中。第一傳動組件53包括第一齒輪531及與第一齒輪531嚙合之第二齒輪533。第一齒輪531套設在第一驅動軸513及止轉件515上，且通過螺釘5311與第一驅動軸513固定連接。第二齒輪533裝設於第一安裝座15靠近第一驅動件511之一側，其包括軸部5331、輪齒部5333及安裝部5335。軸部5331大致為中空圓柱狀，其軸線與第一連接部111之軸線重合。輪齒部5333為形成於軸部5331靠近第一驅動件511之一端，輪齒部5333與第一齒輪531嚙合。安裝部5335形成於軸部5331遠離第一驅動件511之一端，且其直徑與第一連接部111之直徑大致相等，安裝部5335通過螺釘（圖未標）與第一安裝座15固定連接。

第二驅動機構70包括第二驅動組件71及與第二驅動組件71連接之第二傳動組件73。第二驅動組件71裝設於第三連接部115及保護罩13中，第二驅動組件71包括第二驅動件711及與第二驅動件711連接之第二驅動軸713。第二驅動件711驅動第二驅動軸713轉動。

第二傳動組件73裝設於第二連接部113中，其包括第三齒輪731、與第三齒輪731嚙合之第四齒輪733及與第四齒輪733連接之減速器735。第三齒輪731套設於第二驅動軸713上。第四齒輪733套設在減速器735上，且通過螺釘將第四齒輪733與減速器735固定連接。

減速器735之軸線與第二連接部113之軸線重合，其包括波發生器7351、套設於波發生器7351之柔輪7352及套設於柔輪7352之軸承7353及剛輪7354。第四齒輪733套設在波發生器7351上，且通過緊固件與波發生器7351固定連接。軸承7353套設於柔輪7352且通過螺釘與第一機械臂10固定連接。剛輪7354套設在柔輪7352靠近第二安裝座17之一側且與第二安裝座17固定連接。

過線組件80包括第一過線筒81及第二過線筒83。第一過線筒81穿設於第一安裝座15及第二齒輪533中，其包括基部811及於基部811遠離第二齒輪533之一端垂直向外凸伸形成之凸伸部813。第一過線筒81開設有貫穿基部811及凸伸部813之過線孔815，以供線纜90通過。基部811穿過第一安裝座15及第二齒輪533，且基部811之外壁與第一安裝座15及第二齒輪533之間沒有間隙。凸伸部813容納於第一安裝座15之容納槽151中，且通過螺釘（圖未示）與第一安裝座15固定連接。由於第一安裝座15及第二齒輪533與第一連接部111之軸線重合，故第一過線筒81之軸線亦與第一安裝座15之軸線重合。

第二過線筒83穿設於第二安裝座17及波發生器7351中，其包括基部831及於基部831遠離波發生器7351之一端垂直向外凸伸形成之凸伸部833。第二過線筒83開設有貫穿基部831及凸伸部833之過線孔835，以供線纜90通過。基部831穿過第二安裝座17及波發生器7351，且基部831之外壁與第二安裝座17及波發生器7351之間沒有間隙。凸伸部833容納於第二安裝座17之容納槽171中，且與第二安裝座17通過螺釘固定連接。由於第二安裝座17與波發生器7351之軸線重合，故第二過線筒83之軸線亦與第二安裝座17之軸線重合。

在本實施方式中，線纜90為多根，其中一根穿過第一過線筒81之過線孔815與第一驅動件511相連並向第一驅動件511傳輸電力，一根穿過第一過線筒81之過線孔815與第二驅動件711相連並向第二驅動件711傳輸電力，其餘線纜穿過第一過線筒81之過線孔815及第二過線筒83之過線孔835與驅動位於第二機械臂30遠離第一機械臂10一端之其他機械臂（圖未示）之驅動機構（圖未示）相連且向其傳輸電力。

機器人臂部件100通電後，線纜90傳輸電力，第一驅動件511產生驅動第一驅動軸513之動力，第二驅動件711產生驅動第二驅動軸713之動力，從而第一驅動軸513帶動第一齒輪531轉動，第一齒輪531帶動第二齒輪533轉動，第二齒輪533帶動第一安裝座15繞軸線轉動。第二驅動軸713帶動第三齒輪731轉動，第三齒輪731帶動第四齒輪733轉動，第四齒輪733帶動減速器735轉動，減速器735帶動第二安裝座17繞軸線轉動，第二安裝座17帶動第二機械臂30轉動。從而實現第一機械臂10與第二機械臂30相對轉動。

機器人臂部件100由於將過線組件80之第一過線筒81及第二過線筒83分別穿過第一驅動機構50及第二驅動機構70向驅動機械臂之驅動機構傳輸電力。且第一過線筒81裝設在第一安裝座15之軸線上，第二過線筒83裝設在第二安裝座17之軸線上，故，第一驅動機構50及第二驅動機構70驅動時，線纜90由於處於第一安裝座15及第二安裝座17之旋轉軸軸心而無需轉動，能避免線纜90纏繞於第一機械臂10或第二機械臂30而發生磨損，使得第二機械臂30相對第一機械臂10轉動較為順暢。且線纜90由於從第一機械臂10及第二機械臂30中穿過，而無需從機械臂外部過線，縮短線纜90之老化速度，延長線纜之使用壽命，且避免了機械臂在轉動時導致線纜90纏繞或者扯斷。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，本發明之範圍並不以上述實施方式為限，舉凡熟悉本案技藝之人士，於爰依本案發明精神所作之等效修飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍內。

100．．．機器人臂部件

10．．．第一機械臂

30．．．第二機械臂

50．．．第一驅動機構

70．．．第二驅動機構

80．．．過線組件

90．．．線纜

11．．．殼體

13．．．保護罩

111．．．第一連接部

113．．．第二連接部

115．．．第三連接部

15．．．第一安裝座

17．．．第二安裝座

151、171．．．容納槽

51．．．第一驅動組件

53．．．第一傳動組件

511．．．第一驅動件

513．．．第一驅動軸

515．．．止轉件

531．．．第一齒輪

533．．．第二齒輪

5331．．．軸部

5333．．．輪齒部

5335．．．安裝部

71．．．第二驅動組件

73．．．第二傳動組件

711．．．第二驅動件

713．．．第二驅動軸

731．．．第三齒輪

733．．．第四齒輪

735．．．減速器

7351．．．波發生器

7352．．．柔輪

7353．．．軸承

7354．．．剛輪

81．．．第一過線筒

83．．．第二過線筒

811、831．．．基部

813、833．．．凸伸部

815、835．．．過線孔

圖1係本發明實施例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線之局部剖視圖。

10．．．第一機械臂

30．．．第二機械臂

50．．．第一驅動機構

70．．．第二驅動機構

80．．．過線組件

90．．．線纜

13．．．保護罩

111．．．第一連接部

113．．．第二連接部

15．．．第一安裝座

17．．．第二安裝座

151、171．．．容納槽

51．．．第一驅動組件

53．．．第一傳動組件

511．．．第一驅動件

513．．．第一驅動軸

515．．．止轉件

531．．．第一齒輪

5311．．．螺釘

533．．．第二齒輪

5331．．．軸部

5333．．．輪齒部

5335．．．安裝部

71．．．第二驅動組件

73．．．第二傳動組件

711．．．第二驅動件

713．．．第二驅動軸

731．．．第三齒輪

733．．．第四齒輪

735．．．減速器

7351．．．波發生器

7352．．．柔輪

7353．．．軸承

7354．．．剛輪

81．．．第一過線筒

83．．．第二過線筒

811、831．．．基部

813、833．．．凸伸部

815、835．．．過線孔

Claims (10)

1. 一種機器人臂部件，其包括第一機械臂、裝設於該第一機械臂內之第一驅動機構及第二驅動機構及向第一、第二驅動機構傳遞電力之線纜，該第一機械臂包括殼體及設置於該殼體上之第一安裝座及第二安裝座，該第一驅動機構驅動該第一安裝座轉動，該第二驅動機構驅動該第二安裝座轉動，其改良在於：該機器人臂部件還包括過線組件，該過線組件包括穿設於該第一驅動機構及該第一安裝座之第一過線筒及穿設於該第二驅動機構及第二安裝座之第二過線筒，該第一過線筒之軸線與該第一安裝座之轉動軸重合，該第二過線筒之軸線與該第二安裝座之轉動軸重合，該線纜穿過該第一過線筒及該第二過線筒。
2. 如專利申請範圍第1項所述之機器人臂部件，其中該第一驅動機構包括第一驅動組件及與該第一驅動組件連接之第一傳動組件，該第二驅動機構包括第二驅動組件及與該第二驅動組件連接之第二傳動組件，該第一驅動組件驅動該第一傳動組件，該第二驅動組件驅動該第二傳動組件，該第一過線筒穿設於該第一傳動組件，該第二過線筒穿設於該第二傳動組件。
3. 如專利申請範圍第2項所述之機器人臂部件，其中該第一傳動組件包括第一齒輪及與該第一齒輪嚙合之第二齒輪，該第一齒輪與該第一驅動組件連接，該第二齒輪之軸線與該第一安裝座之旋轉軸重合，該第一過線筒穿設於該第二齒輪。
4. 如專利申請範圍第2項所述之機器人臂部件，其中該第二傳動組件包括與第二驅動組件固接之第三齒輪、與該第三齒輪嚙合之第四齒輪及與該第四齒輪連接之減速器，該減速器之軸線與該第二安裝座之旋轉軸重合，該第二過線筒穿設於該減速器。
5. 如專利申請範圍第1項所述之機器人臂部件，其中該第一機械臂還包括與該殼體固定連接之保護罩，該第一驅動機構、第二驅動機構及該過線組件裝設於該殼體及該保護罩中。
6. 如專利申請範圍第1項所述之機器人臂部件，其中該機器人臂部件還包括一第二機械臂，該第二機械臂與該第二安裝座固定連接，該第一過線筒與該第一安裝座固接，該第二過線筒與該第二安裝座固接。
7. 如專利申請範圍第6項所述之機器人臂部件，其中該第一過線筒包括基體及凸伸於該基體一端之凸伸部，該基體穿設於該第一安裝座及該第一驅動機構，該凸伸部固定裝設於該第一安裝座上，該第一過線筒開設一貫穿該基體及該凸伸部之過線孔，該線纜穿過該過線孔。
8. 如專利申請範圍第7項所述之機器人臂部件，其中該第一安裝座上開設有容納槽，該凸伸部容納於該容納槽中。
9. 如專利申請範圍第6項所述之機器人臂部件，其中該第二過線筒包括基體及凸伸於該基體一端之凸伸部，該基體穿設於該第二安裝座及該第二驅動機構，該凸伸部固定裝設於該第二安裝座上，該第二過線筒開設一貫穿該基體及該凸伸部之過線孔，該線纜穿過該過線孔。
10. 如專利申請範圍第9項所述之機器人臂部件，其中該第二安裝座上開設有容納槽，該凸伸部容納於該容納槽中。