CN106903714B - 驱转装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种驱转装置，主要包含驱动源连接曲柄轴的一端，曲柄轴的另一端再连接被动装置，驱动源驱动曲柄轴以带动被动装置转动，本发明主要是改变用曲柄轴的结构型态，使曲柄轴的柄部的两端衔接于该驱转部该带动部不同的圆心角位置上，据此使该柄部的两侧产生空间供线材通过，而能提高配线的自由度、提高驱动转动的角度范围。

Description

驱转装置
技术领域
本发明提供一种驱转装置，其是与驱动装置的结构型态有关。
背景技术
随着自动化技术的成熟，自动化器械中必须藉助各式各样的驱动装置以辅助完成各种自动化的工作，而驱动装置的驱动模式又大略分为线性传动或转动传动；如图1所示为一种关节式机械手臂10的手臂部分，该机械手臂10内设置一驱动源11，该驱动源11带动连接一曲柄12，该曲柄12再带动连接一被动装置13，该被动装置13被驱动转动以作为工作端，其中：
该曲柄12包含依序衔接的一带动部123、一柄部122以及一驱转部121，该驱转部121的直径小于该带动部123的直径该带动部123与该驱转部121是以同心的位置配置，而该柄部122的两端则分别衔接于同样的圆心角位置上，此处之相同的圆心角位置是指当该带动部123与该驱转部121处于同心的状态下的位置状态；
而由于该曲柄12的柄部122两端是位于相同的圆心角，即该柄部122延伸于该带动部123以及该驱转部121之间的最外周位置上；因此在该机械手臂10内进行配线时，线路仅能配置于该柄部122的单一侧而影响被动装置13转动的角度范围限制以及线材磨耗提升，除此之外，以往使用中空型减速机会因中空轴直径限制而缩减了可配线的空间，若选择较大中空轴直径的减速机来实现配线则会造成整体机器手臂外形过大以及整体成本提高的问题，影响使用的适用性；有鉴于此，本发明人潜心研究并更深入构思，历经多次研发试作后，终于发明出一种驱转装置。
发明内容
本发明提供一种驱转装置，其主要目的是改善一般驱转装置的曲柄仍会造成配线限制、运动范围限制以及线材摩耗增加，而有适用性不佳之缺失。
为达前述目的，本发明提供一种驱转装置，包含：
一驱动源；
一曲柄轴，一端与该驱动源连接受该驱动源带动转动；该曲柄轴是由依序成形的一驱转部、一柄部以及一带动部所构成，而该柄部的两端分别衔接于该驱转部与该带动部，该驱转部及该带动部的自由端的端面分别具有一面积中心，该驱转部的面积中心与该带动部的面积中心同心，以这两个面积中心为中心点做一假想圆，该柄部的两端是衔接于假想圆不同的圆心角位置上，且该柄部依序区分为一第一连结段、一延伸段以及一第二连结段，该第一连结段衔接于该驱转部，该第二连结段衔接于该带动部，该延伸段衔接于该第一连结段与该第二连结段之间；以及
一被动装置，连接于该曲柄轴的另一端受该曲柄轴带动。
本发明主要通过改变用以传动驱动源动力带动被动装置转动的曲柄轴的结构型态，使该曲柄轴的柄部的两端衔接于该驱转部与该带动部不同的圆心角位置上，据此使该柄部的两侧产生空间供线材通过，而能提高配线的自由度、提高驱动转动的角度范围。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面对本发明所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为已知驱转装置运用于机械手臂的示意图。
图2为本发明驱转装置运用于机械手臂的立体示意图。
图3为本发明驱转装置的曲柄轴的其中一实施例的立体外观图。
图4为图3例的平面图。
图5为本发明驱转装置的曲柄轴的另一实施例的平面图。
图6为本发明驱转装置的曲柄轴的再一实施例的平面图。
图7为本发明驱转装置的曲柄轴的带动部为矩形的实施例。
图8为图7的端面视图。
图9为本发明驱转装置运用于垂直式关节机器人的配置图。
图10为本发明驱转装置运用于水平式关节机器人的配置图。
图11为本发明驱转装置运用于水平式关节机器人的另一种配置图。
图12为本发明驱转装置运用于水平式关节机器人的再一种配置图。
附图标记说明
<先前技术>
机械手臂10 驱动源11
曲柄12 带动部121
柄部122 驱转部123
被动装置13
<本发明>
驱动源20 驱转轴21
皮带22 曲柄轴30
驱转部31 柄部32
第一连结段321 延伸段322
第二连结段323 带动部33
被动装置40 线材L
假想圆C 圆心角C1
圆心角C2 轴向X
面积中心O31 面积中心O33
夹角θ
具体实施方式
本发明实施例驱转装置如图2至图12所示，包含：
一驱动源20，具有一可转动的驱转轴21；
一曲柄轴30，一端与该驱动源20的该驱转轴21连接受该驱动源20带动转动，本实施例的驱动源20透过一皮带22圈绕于该驱转轴21与该曲柄轴30形成连结；该曲柄轴30是由依序成形的一驱转部31、一柄部32以及一带动部33所构成，本实施例的驱转部31及该带动部33均为圆形结构，且该带动部33为空心圆环结构，当然，该驱转部31及该带动部33的形态并不以此为限，该驱转部31或该带动部33均可为任何几何形状；如图7、8所示即是显示该带动部33为矩形的实施态样；
而该驱转部31及该带动部33的自由端的端面分别具有一面积中心，该驱转部31的面积中心O31及该带动部33的面积中心O33的联机定义为轴向X，且该驱转部31的面积中心O31及该带动部33的面积中心O33同心间隔设置，而该柄部32的两端分别衔接于该驱转部31与该带动部33，在该驱转部31的面积中心O31与该带动部33的面积中心O33同心的状态下，以该面积中心O31、O33为中心点做一假想圆C，则该柄部32的两端是衔接于该假想圆C不同的圆心角位置上；
且该柄部32依序区分为一第一连结段321、一延伸段322以及一第二连结段323，该第一连结段321衔接于该驱转部31，该第二连结段323衔接于该带动部33，该延伸段322衔接于该第一连结段321与该第二连结段323之间，以图8来说，该柄部32衔接于该驱转部31的一端范围位于C1的圆心角范围内，而该柄部32衔接于该带动部33的一端范围位于C2的圆心角范围内，且该圆心角C1、C2的范围不完全重迭；
而本发明的该柄部32在两端是衔接于该驱转部31与该带动部33不同的圆心角位置上的必要条件下更能有不同的型态改变如图3～图6所示：
如图3、4所示的第一连结段321与该第二连结段323均为弧形延伸，该延伸段322则呈斜线延伸，且于本实施例中，该延伸段322的延伸线与轴向X具有一夹角θ，该夹角θ小于45度；本实施例特别设置该夹角θ小于45度，主因是设想该曲柄轴30受扭转而超过负荷时，该曲柄轴30将会沿着垂直于最大拉力的面上产生破裂，即沿着该曲柄轴30的轴心线45度的处破裂，因此本发明的延伸段322便配置为小于45度的态样，据以降低破坏的情况发生；
如图5所示的第一连结段321、该第二连结段323以及该延伸段322均为弧形延伸，且使该柄部32产生复数曲率值，且该些曲率值同时包含正数值及负数值；
而如图6所示的第一连结段321及该第二连结段323则成形为同时包含直线段表面与曲线段表面的态样，而延伸段322则为弧形态样；
一被动装置40，连接于该曲柄轴30的另一端受该曲柄轴30带动。
以上为本发明驱转装置的结构组态及特征，而本发明能适用于各种具有转动驱动目的的机构上，且主要透过本发明的柄部32的两端是衔接于该驱转部31与该带动部33不同的圆心角位置上，据此使得该柄部32并非延伸于该驱转部31与该带动部33之间空间的最外周缘位置上，该柄部32是由该驱转部31与该带动部33之间空间的最外周缘位置向内延伸，而使得该柄部32的两侧产生空间，并据此提供一线材L通过该柄部32穿出该驱转部31，而基于本发明实施例的结构配置而能使得该线材L的配置上能穿置于该柄部32的两侧，而提高配线的自由度；同时，由于线材L配置的空间限制降低，因此则又能同时提高转动的角度范围；
如图3～6所示的各实施例均包含上述主要技术特征而具有相同的功效；除此之外，如图3～4实施例由于更令该柄部32的第一连结段321、第二连结段323均设置为弧形，据此使该柄部32与该驱转部31、带动部33的衔接处成为圆滑的面，据此，便能在该曲柄轴30转动而与该线材L接触摩擦时大幅降低两者间的摩擦力，降低该线材L的损耗率，当然也能同时降低后续的保养修护成本；
而如图5所示则除了将该第一连结段321及该第二连结段323设置为弧形之外，更使该延伸段322也成为弧形，据此，通过该曲柄轴30的线材L所接触的面均为圆滑的面，而更能显著提升对线材L保护的能力；
另如图6所示则是将该第一连结段321及该第二连结段323设置为同时包含直线表面与曲线表面的态样，据此，透过该第一连结段321与该第二连接段323的直线表面发挥线性导引的目的，据此而能适用于对线材L走向发挥限制及导引的使用状态；
而本发明实施例驱转装置是能适用于各种具有驱动转动需求的设备上，如图2、9所示即是将本发明实施例驱转装置设置于垂直式关节式机器人的一手臂内用以驱动被动装置40转动，而于图2中，基于该手臂的内部空间的限制，因此是另该驱动源20与该曲柄轴30概成为相互平行的位置设置，而该驱动源20与该曲柄轴30之间再透过皮带22连结；但在空间许可的状况下亦可如图7所示将该驱动源20与该曲柄轴30配置为同轴配置的状态；且由图9更可显示本发明实施例运用于不同轴节位置的态样，且透过不同的配置也能提供线材L配置的不同选择；
而如图10至12所示则显示本发明实施例适用于水平关节式机器人中的使用状态，且同样地能视空间的配置而使该驱动源20与该曲柄轴30做不同的配置。
综上，本发明实施例驱转装置主要是改变用以传动驱动源20动力带动被动装置40转动的曲柄轴30的结构型态，使该曲柄轴30的柄部32的两端衔接于该驱转部31与该带动部33不同的圆心角位置上，据此使该柄部32的两侧产生空间供线材L通过，而能提高配线的自由度、提高驱动转动的角度范围。

Claims (4)

1.一种驱转装置，其特征在于，包含：
一驱动源；
一曲柄轴，一端与该驱动源连接受该驱动源带动转动；该曲柄轴是由依序成形的一驱转部、一柄部以及一带动部所构成，而该柄部的两端分别衔接于该驱转部与该带动部，该驱转部及该带动部的自由端的端面分别具有一面积中心，该驱转部的面积中心与该带动部的面积中心同心，以这两个面积中心为中心点做一假想圆，该柄部的两端是衔接于该假想圆不同的圆心角位置上，且该柄部依序区分为一第一连结段、一延伸段以及一第二连结段，该第一连结段衔接于该驱转部，该第二连结段衔接于该带动部，该延伸段衔接于该第一连结段与该第二连结段之间；以及
一被动装置，连接于该曲柄轴的另一端受该曲柄轴带动；
其中该曲柄轴的该柄部的该延伸段斜线延伸，该驱转部的面积中心及该带动部的面积中心联机定义为轴向，而该延伸段的延伸线与轴向具有一夹角，该夹角小于45度。
2.如权利要求1所述的驱转装置，其特征在于，该驱转部及该带动部均为圆形结构，且该带动部为空心圆环结构。
3.如权利要求1所述的驱转装置，其特征在于，该曲柄轴的该柄部的第一连结段与该第二连结段为弧形延伸。
4.如权利要求1所述的驱转装置，其特征在于，该驱动源具有一可转动的驱转轴，而该驱动源透过一皮带圈绕于该驱转轴与该曲柄轴形成连结。
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