CN108214469A - 线性运动的驱动装置、取放器单元以及移载作业设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种线性运动的驱动装置、取放器单元以及移载作业设备，该驱动装置是在一驱动源连结装设一传动齿轮，一对置件具有第一表面侧及第二表面侧，该对置件的第一表面侧设有线性齿型皮带，该对置件的周侧则抵靠于一承靠件，并使该传动齿轮与该对置件的第一表面侧的线性齿型皮带啮合，而可于该传动齿轮转动时带动作线性运动；如此，利用该传动齿轮与线性齿型皮带的啮合传动，不仅可在确保线性运动的可靠度下，有效降低配置成本及消除传动噪音，且可有效补偿啮合传动所需的精度要求及累积的组装误差，达到有效降低制作成本及提升使用寿命的效益。

Description

线性运动的驱动装置、取放器单元以及移载作业设备

技术领域

本发明涉及一种不仅可在确保线性运动的可靠度下，有效降低配置成本及消除传动噪音，且可有效补偿啮合传动所需的精度要求及累积的组装误差，达到有效降低制作成本及提升使用寿命的线性运动的驱动装置及其应用的取放器单元、移载作业设备。

背景技术

按，线性运动是自动化作业设备非常基本的运动方式；请参阅图1所示，以电子元件测试分类机的取放器单元来说，该取放器单元具有一可沿着第一滑轨10作第一水平向(X轴向)线性运动的移动臂11，该移动臂11上方则装设一可由第一马达12驱动的第一传动皮带13，一连结于第一传动皮带13上的第一滑座14，可由第一传动皮带13带动沿着第二滑轨15于移动臂11上作第二水平向(Y轴向)的线性运动，另该第一滑座14上系装设有可由第二马达16驱动的第二传动皮带17，一连结于第二传动皮带17上的第二滑座18连结有第一取放器19，并可由第二传动皮带17带动沿着第三滑轨20于第一滑座14上作垂直向(Z轴向)的线性运动，另一可由第三马达21驱动的第三传动皮带22，一连结于第三传动皮带22上的第三滑座23连结有第二取放器24，并可由第三传动皮带22带动沿着第四滑轨25于第一滑座14上作垂直向(Z轴向)的线性运动；由上述说明可以获知，第一取放器19或是第二取放器24的第二水平向(Y轴向)线性运动及垂直向(Z轴向)线性运动都是利用马达及皮带轮组作为驱动装置。请参阅图2所示，再以电子元件测试分类机的载送器单元来说，该载送器单元以马达30驱动传动皮带31，而带动连结于传动皮带31上的滑座32沿着滑轨33作水平向(X轴向或是Y轴向)的线性运动，该滑座32分别设有供承置电子元件的第一载台34及第二载台35，进而以水平向的线性运动载送电子元件；由上述说明可以获知，第一载台34或是第二载台35的水平向线性运动也是利用马达及皮带轮组作为驱动装置。

根据前述的说明，电子元件测试分类机不论是取放器单元或是载送器单元，其线性运动都是利用马达及皮带轮组作为驱动装置；然而，以马达及皮带轮组作为线性运动的驱动装置会有以下的缺点：

1.该皮带轮组由主动皮带轮、从动皮带轮及一环圈状的挠性传动皮带所组成，就零组件的配置成本而言，二皮带轮加上环圈状的挠性传动皮带是会造成使用较多零组件的配置成本。

2.环圈状的挠性传动皮带除了与主动皮带轮及从动皮带轮接触的部位具有确动性外，其他二侧皮带的部位因具有可挠性且没有可供抵靠的平面，因此在传动定位上的可靠度较低。

为了改善前述马达及皮带轮组作为线性运动的驱动装置的缺点，已知最直接的方式就是以齿轮齿条作为驱动装置，齿轮齿条相较于皮带轮组，除了不须配置从动皮带轮及整个环圈状的传动皮带外，且因齿条为硬质材料而不会挠曲，使得在传动定位上具有较佳的可靠度；然而，以齿轮齿条作为线性运动的驱动装置也仍存有以下的缺点：

1.由于该齿轮齿条都为硬质材料，因此在啮合传动时容易因碰撞产生噪音。

2.齿轮齿条的啮合除了本身必须具有较高精度的要求外，且整体累积的组装误差也有较高精度的要求，因此需要较高的制作成本。

3.齿轮齿条的啮合必须存在有微量的齿隙，才能使啮合传动较为顺畅，然而就长期使用而言，二硬质材料间的碰撞便容易造成磨耗使齿隙不断扩大，除了影响定位上的准度外，且很快的就会超出允许的误差值范围，而降低使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明人遂以其多年从事相关行业的研发与制作经验，针对目前所面临的问题深入研究，经过长期努力的研究与试作，终究研创出一种传动齿轮啮合线性齿型皮带的驱动装置，以有效改善背景技术的缺点，此即为本发明的设计宗旨。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种线性运动的驱动装置，其特征在于，该驱动装置包括有：

驱动源：架置于机座上，该驱动源连结而且装设有传动齿轮；

对置件：在相对于该传动齿轮的齿面位置设有第一表面侧，并在该第一表面侧设有与该传动齿轮啮合传动的线性齿型皮带；

承靠件：设于该对置件的周侧位置，使该对置件抵靠于该承靠件上。

所述的线性运动的驱动装置，其中，该线性齿型皮带抵贴于该对置件的第一表面侧。

所述的线性运动的驱动装置，其中，该线性齿型皮带的第一端及第二端分别固定于该对置件的第一表面侧的第一端及第二端。

所述的线性运动的驱动装置，其中，该线性齿型皮带的第一端以第一固定压块与该对置件的第一表面的第一端压合固定，该线性齿型皮带的第二端则以第二固定压块与该对置件的第一表面侧的第二端压合固定。

所述的线性运动的驱动装置，其中，该第二固定压块与该线性齿型皮带的第二端间设有调整件，该调整件设有勾拉该线性齿型皮带的勾部，还在相对该对置件的第二端的端部位置处螺合有调整螺栓，并使该调整螺栓抵顶于该对置件的第二端的端部，以调整该线性齿型皮带的拉伸紧度，并使该线性齿型皮带固定抵贴于该对置件的第一表面侧。

所述的线性运动的驱动装置，其中，该对置件在相对于该第一表面侧的另一面设有第二表面侧，该对置件是在该第二表面侧的相对位置设有该承靠件，使该对置件的第二表面侧抵靠于该承靠件上。

所述的线性运动的驱动装置，其中，该对置件是一线性滑轨，而该承靠件为与该线性滑轨对应设置的线性滑座，该线性滑座锁设于一架座上，使该线性滑轨抵靠于该线性滑座上。

所述的线性运动的驱动装置，其中，该锁设线性滑座的架座连结并且固设于该驱动源的机座。

所述的线性运动的驱动装置，其中，该驱动源的机座上设有感测器，以触发信号控制该驱动源停止转动。

本发明还提供一种取放器单元，其特征在于，包括有：

前述线性运动的驱动装置；

取放器：连结并且装设于该驱动装置的对置件，使该驱动装置的驱动源带动该取放器作线性运动。

所述的取放器单元，其中，该取放器设有连结座及取放吸嘴，该连结座连结装设于该驱动装置的对置件的第一端，该取放吸嘴则装设于该连结座，该取放吸嘴连通于负压管路。

所述的取放器单元，其中，该连结座设有一承座及一抵靠座，该取放吸嘴穿伸于该连结座的承座，并以限位销限位于该承座上，一弹性件的一端抵压于该连结座的抵靠座，另一端则抵压于该取放吸嘴，使该取放吸嘴在该承座上弹性位移。

所述的取放器单元，其中，该取放器单元连结并且装设于一移动臂上，而由该移动臂带动作至少一方向的位移。

所述的取放器单元，其中，该取放器单元由该驱动装置的驱动源的机座连结装设于该移动臂上。

本发明还提供一种移载作业设备，其特征在于，包括有：

机台；

供料单元：配置于该机台上，用以容纳至少一待作业的料件；

收料单元：配置于该机台上，用以容纳至少一完成作业的料件；

作业单元：配置于该机台上，以对该待作业的料件执行对应的作业；

至少一前述取放器单元：配置于该机台上，该取放器单元并装设于一移动臂上，以于该供料单元、该作业单元及该收料单元间移载该料件；

中央控制单元：用以控制及整合各单元作动，以执行自动化作业。

本发明的优点一，提供一种线性运动的驱动装置、取放器单元以及移载作业设备，该驱动装置利用传动齿轮啮合一设于对置件表面侧的线性齿型皮带，而可于该传动齿轮转动时带动作线性运动，进而有效简化零组件以降低配置成本。

本发明的优点二，提供一种线性运动的驱动装置、取放器单元以及移载作业设备，该驱动装置的线性齿型皮带固定抵贴于对置件的表面侧，而由该对置件的表面侧提供稳定的抵靠的平面，以防止该线性齿型皮带挠曲，使得传动定位上具有较佳的可靠度。

本发明的优点三，提供一种线性运动的驱动装置、取放器单元以及移载作业设备，该驱动装置利用传动齿轮啮合一线性齿型皮带，而可利用该线性齿型皮带的凸齿部的微量弹性变形吸收传动齿轮啮合传动时的碰撞，进而有效消除传动噪音。

本发明的优点四，提供一种线性运动的驱动装置、取放器单元以及移载作业设备，该驱动装置利用传动齿轮啮合一线性齿型皮带，而可利用该线性齿型皮带的凸齿部的微量弹性变形，以补偿啮合传动所需的精度要求及累积的组装误差，进而有效降低高精度所需的制作成本。

本发明的优点五，提供一种线性运动的驱动装置、取放器单元以及移载作业设备，该驱动装置利用传动齿轮啮合一线性齿型皮带，而可利用该线性齿型皮带的凸齿部的微量弹性变形吸收传动齿轮啮合传动时的碰撞，以有效降低碰撞所产生的磨耗，且即便长期使用下所产生磨耗，也会由凸齿部的微量弹性变形量先补偿一段时间的磨耗量后，才会开始产生齿隙间的磨耗，进而可有效提升使用寿命。

附图说明

图1是现有电子元件测试分类机的取放器单元的示意图。

图2是现有电子元件测试分类机的载送器单元的示意图。

图3是本发明驱动装置的分解示意图。

图4是本发明驱动装置的外观示意图。

图5是本发明驱动装置的剖面示意图。

图6是本发明啮合传动的线性运动模式(一)的示意图。

图7是本发明啮合传动的线性运动模式(二)的示意图。

图8是本发明传动齿轮与线性齿型皮带啮合传动的放大示意图。

图9是本发明驱动装置应用于取放器单元的部分分解示意图。

图10是本发明驱动装置应用于取放器单元的外观示意图。

图11是本发明驱动装置应用于取放器单元的使用示意图。

图12是本发明取放器单元应用于移载作业设备的示意图。

附图标记说明：[现有部份]10-第一滑轨；11-移动臂；12-第一马达；13-第一传动皮带；14-第一滑座；15-第二滑轨；16-第二马达；17-第二传动皮带；18-第二滑座；19-第一取放器；20-第三滑轨；21-第三马达；22-第三传动皮带；23-第三滑座；24-第二取放器；25-第四滑轨；30-马达；31-传动皮带；32-滑座；33-滑轨；34-第一载台；35-第二载台；[本发明部份]40-机座；41-驱动源；42-传动齿轮；43-对置件；431-第一表面侧；432-第二表面侧；44-线性齿型皮带；441-凸齿部；45-第一固定压块；46-第一螺栓；47-第二固定压块；48-第二螺栓；49-调整件；491-勾部；492-调整螺栓；50-承靠件；501-架座；51-感测器；52-遮光板；60-取放器；61-连结座；611-承座；612-抵靠座；62-取放吸嘴；621-负压管路；622-限位销；623-弹性件；70-移动臂；71-料件；100-机台；110-供料单元；111-供料盘；120-收料单元；121-收料盘；130-作业单元；131-作业站；140-取放器单元；141-移动臂。

具体实施方式

为使贵审查委员对本发明作更进一步的了解，兹举较佳实施例并配合图式，详述如后：

请参阅图3、图4、图5，本发明线性运动的驱动装置是在一机座40上架置有驱动源41，该驱动源41则连结装设一传动齿轮42，使得该驱动源41作动时可带动该传动齿轮42转动，于本实施例中，该驱动源41是伺服马达，并在输出轴端连结装设传动齿轮42；一对置件43在相对于该传动齿轮42的齿面位置设有第一表面侧431，在相对于该第一表面侧431的另一面则设有第二表面侧432，该对置件43是在第一表面侧431设有与传动齿轮42啮合传动的条状的线性齿型皮带44，于本实施例中，该线性齿型皮带44具有复数个凸齿部441，该复数个凸齿部441的齿形及齿距系对应于传动齿轮42，使该传动齿轮42与该线性齿型皮带44可啮合传动；于本实施例中，该线性齿型皮带44抵贴于该对置件43的第一表面侧431，该线性齿型皮带44的第一端及第二端则分别固定于该对置件43的第一表面侧431的第一端及第二端，其中，该线性齿型皮带44的第一端以第一固定压块45与对置件43的第一表面侧431的第一端压合固定，再以第一螺栓46锁固，该线性齿型皮带44的第二端则以第二固定压块47与对置件43的第一表面侧431的第二端压合固定，再以第二螺栓48锁固，为了使该线性齿型皮带44得以调整适当的拉伸紧度而固定抵贴于对置件43的第一表面侧431，于本实施例中，该第二固定压块47与线性齿型皮带44间设有一调整件49，该调整件49设有一可勾拉线性齿型皮带44的勾部491，还在相对该对置件43端部的位置处则螺合有调整螺栓492，而于第一固定压块45及第一螺栓46将线性齿型皮带44的第一端锁合固定于对置件43的第一表面侧431后，可旋动该调整螺栓492使其抵顶于对置件43的端部，并以勾部491勾拉线性齿型皮带44，以调整该线性齿型皮带44的拉伸紧度，最后再以第二螺栓48穿伸第二固定压块47及调整件49，而将线性齿型皮带44的第二端锁合固定于对置件43的第一表面侧431，即可使线性齿型皮带44以适当的拉伸紧度固定抵贴于该对置件43的第一表面侧431，并由该第一表面侧431提供稳定的抵靠的平面；为了使该线性齿型皮带44可保持与该传动齿轮42啮合传动，于该对置件43的周侧相对位置设有承靠件50，使该对置件43抵靠于该承靠件50上，于本实施例中，该对置件43是在第二表面侧432的相对位置设有承靠件50，使该对置件43的第二表面侧432抵靠于该承靠件50上，于本实施例中，该对置件43是一线性滑轨，而该承靠件50则为与该线性滑轨对应设置的线性滑座，该为线性滑座的承靠件50则锁设于一架座501上，于本实施例中，该架座501连结固设于驱动源41的机座40，使该承靠件50通过该架座501连结于机座40；另为了防止驱动源41发生失步而超出预设位置，于该驱动源41的机座40上设有遮断式的感测器51，于第一固定压块45或第二固定压块47上则设有遮光板52，使得当该遮光板52遮蔽到感测器51时，可触发信号令驱动源41停止转动，以避免线性运动超出预设位置，发生撞击的情形。

请参阅图6，其是本发明啮合传动的第一种线性运动模式，即驱动源41的机座40采固定设置的方式时，当驱动源41作动并使传动齿轮42啮合传动至线性齿型皮带44，即可带动该对置件43沿着该承靠件50作线性运动，也即以该对置件43作为线性运动的移动件。

请参阅图7，其是本发明啮合传动的第二种线性运动模式，即对置件43采固定设置的方式时，当驱动源41作动并使传动齿轮42啮合传动至线性齿型皮带44，通过机座40、架座501及承靠件50的连结，即可带动该机座40、架座501及承靠件50沿着该对置件43作线性运动，也即以驱动源41及机座40作为线性运动的移动件。

请再参阅图3、图4、图5，本发明的驱动装置由于仅利用传动齿轮42啮合传动至一固定抵贴于对置件43的线性齿型皮带44，即可作线性运动，除了不须使用环圈状的挠性传动皮带及从动皮带轮，而有效简化零组件以降低配置成本外，且可由该对置件43的第一表面侧431提供线性齿型皮带44稳定的抵靠的平面，即可防止该线性齿型皮带44挠曲，使得传动定位上可以具有较佳的可靠度，从而有效改善现有马达及皮带轮组作为驱动装置的缺点。

请参阅图8，本发明的驱动装置当传动齿轮42啮合传动线性齿型皮带44时，由于该线性齿型皮带44的凸齿部441可以作微量的弹性变形，因此即便传动齿轮42的齿部在允许的范围内过压到线性齿型皮带44的凸齿部441，传动齿轮42仍可啮合传动该线性齿型皮带44，如此该线性齿型皮带44的凸齿部441的微量弹性变形除了可以吸收传动齿轮42啮合传动时的碰撞，而消除传动噪音外，更可用来补偿啮合传动所需的精度要求及累积的组装误差，进而有效降低高精度所需的制作成本。此外，该线性齿型皮带44的凸齿部441的微量弹性变形也可以吸收传动齿轮42啮合传动时的碰撞，以有效降低碰撞所产生的磨耗，且即便长期使用下所产生的磨耗，也会由线性齿型皮带44的凸齿部441的微量弹性变形量先作为补偿一段时间的磨耗量后，才会开始产生齿隙间的磨耗，因此可有效提升使用寿命，从而有效改善现有齿轮齿条作为驱动装置的缺点。

请参阅图9、图10，本发明驱动装置应用于取放器单元时，是在对置件43的第一端连结一取放器60，使得当驱动源41作动并使传动齿轮42啮合传动至线性齿型皮带44时，可带动该对置件43及取放器60沿着该承靠件50作线性运动，于本实施例中，该取放器60设有连结座61及取放吸嘴62，并使该连结座61连结装设于该对置件43的第一端，该取放吸嘴62的第一端系连通于负压管路621，第二端则装设于该连结座61，于本实施例中，该连结座61系呈U形，该连结座61设有一承座611及一抵靠座612，该取放吸嘴62的第二端穿伸于该连结座61的承座611，并以限位销622限位于该承座611上，一弹性件623的一端抵压于该连结座61的抵靠座612，另一端则抵压于该取放吸嘴62的第二端，以使该取放吸嘴62可于该承座611上弹性位移，进而提供该取放吸嘴62弹性位移的缓冲作用。

请参阅图11，本发明的取放器单元于使用时，系将该取放器单元连结装设于一移动臂70上，而由该移动臂70带动该取放器单元作至少一方向的位移，于本实施例中，该取放器单元由该驱动装置的驱动源41的机座40连结装设于该移动臂70上，而可由该移动臂70带动至料件71的位置上方，接着当该驱动源41作动并使传动齿轮42啮合传动至线性齿型皮带44时，即可带动该对置件43及取放器60沿着该承靠件50向下作线性运动，而对应至料件71的位置，于取放器60的取放吸嘴62吸取该料件71后，该驱动源41即可反向作动，使该对置件43及取放器60沿着该承靠件50向上作线性运动，而由该移动臂70带动并移载料件71作各项的作业。

请参阅图12，本发明驱动装置应用于移载作业设备时，该移载作业设备主要包括有机台100、供料单元110、收料单元120、作业单元130、至少一如本发明的取取放器单元140及中央控制单元(图式未示)，该供料单元110配置于机台100上，并设有至少一供料盘111，用以容纳至少一待作业的料件，该收料单元120配置于机台100上，并设有至少一收料盘121，用以容纳至少一完成作业的料件，该作业单元130配置于机台100上，并设有至少一作业站131以对该待作业的料件执行对应的作业，该至少一如本发明的取放器单元140配置于机台100上，该取放器单元140并装设于一移动臂141上，以于供料单元110取出待作业的料件，并移载至作业单元130执行对应的作业，再将完成作业的料件移载至收料单元120，该中央控制单元系用以控制及整合各单元作动，以执行自动化作业，进而达到提升作业效能的实用效益。

据此，本发明实为一深具实用性及进步性的设计，然未见有相同的产品及刊物公开，从而符合发明专利申请条件，爰依法提出申请。

Claims (15)

1.一种线性运动的驱动装置，其特征在于，该驱动装置包括有：

驱动源：架置于机座上，该驱动源连结而且装设有传动齿轮；

对置件：在相对于该传动齿轮的齿面位置设有第一表面侧，并在该第一表面侧设有与该传动齿轮啮合传动的线性齿型皮带；

承靠件：设于该对置件的周侧位置，使该对置件抵靠于该承靠件上。

2.根据权利要求1所述的线性运动的驱动装置，其特征在于，该线性齿型皮带抵贴于该对置件的第一表面侧。

3.根据权利要求2所述的线性运动的驱动装置，其特征在于，该线性齿型皮带的第一端及第二端分别固定于该对置件的第一表面侧的第一端及第二端。

4.根据权利要求3所述的线性运动的驱动装置，其特征在于，该线性齿型皮带的第一端以第一固定压块与该对置件的第一表面的第一端压合固定，该线性齿型皮带的第二端则以第二固定压块与该对置件的第一表面侧的第二端压合固定。

5.根据权利要求4所述的线性运动的驱动装置，其特征在于，该第二固定压块与该线性齿型皮带的第二端间设有调整件，该调整件设有勾拉该线性齿型皮带的勾部，还在相对该对置件的第二端的端部位置处螺合有调整螺栓，并使该调整螺栓抵顶于该对置件的第二端的端部，以调整该线性齿型皮带的拉伸紧度，并使该线性齿型皮带固定抵贴于该对置件的第一表面侧。

6.根据权利要求1所述的线性运动的驱动装置，其特征在于，该对置件在相对于该第一表面侧的另一面设有第二表面侧，该对置件是在该第二表面侧的相对位置设有该承靠件，使该对置件的第二表面侧抵靠于该承靠件上。

7.根据权利要求1所述的线性运动的驱动装置，其特征在于，该对置件是一线性滑轨，而该承靠件为与该线性滑轨对应设置的线性滑座，该线性滑座锁设于一架座上，使该线性滑轨抵靠于该线性滑座上。

8.根据权利要求7所述的线性运动的驱动装置，其特征在于，该锁设线性滑座的架座连结并且固设于该驱动源的机座。

9.根据权利要求1所述的线性运动的驱动装置，其特征在于，该驱动源的机座上设有感测器，以触发信号控制该驱动源停止转动。

10.一种取放器单元，其特征在于，包括有：

如权利要求1所述的线性运动的驱动装置；

取放器：连结并且装设于该驱动装置的对置件，使该驱动装置的驱动源带动该取放器作线性运动。

11.根据权利要求10所述的取放器单元，其特征在于，该取放器设有连结座及取放吸嘴，该连结座连结装设于该驱动装置的对置件的第一端，该取放吸嘴则装设于该连结座，该取放吸嘴连通于负压管路。

12.根据权利要求11所述的取放器单元，其特征在于，该连结座设有一承座及一抵靠座，该取放吸嘴穿伸于该连结座的承座，并以限位销限位于该承座上，一弹性件的一端抵压于该连结座的抵靠座，另一端则抵压于该取放吸嘴，使该取放吸嘴在该承座上弹性位移。

13.根据权利要求10所述的取放器单元，其特征在于，该取放器单元连结并且装设于一移动臂上，而由该移动臂带动作至少一方向的位移。

14.根据权利要求13所述的取放器单元，其特征在于，该取放器单元由该驱动装置的驱动源的机座连结装设于该移动臂上。

15.一种移载作业设备，其特征在于，包括有：

机台；

供料单元：配置于该机台上，用以容纳至少一待作业的料件；

收料单元：配置于该机台上，用以容纳至少一完成作业的料件；

作业单元：配置于该机台上，以对该待作业的料件执行对应的作业；

至少一如权利要求10所述的取放器单元：配置于该机台上，该取放器单元并装设于一移动臂上，以于该供料单元、该作业单元及该收料单元间移载该料件；

中央控制单元：用以控制及整合各单元作动，以执行自动化作业。