CN113246173B - 润滑装置及具有该润滑装置的机械手臂 - Google Patents

Abstract

一种用于机械手臂的润滑装置，机械手臂具有一个壳体、一根花键轴及二个螺帽。花键轴穿设于壳体上，二个螺帽位于壳体内且相间隔地套设于花键轴上，使花键轴可受二个螺帽的驱动而沿其本身轴向上下位移或转动。本发明的润滑装置设于壳体内且位于二个螺帽之间，并具有一个含油组件与一个导油组件，导油组件同时接触含油组件与花键轴，用以将含油组件所提供的润滑油导引至花键轴的外周面，使花键轴获得润滑效果，如此即可在不影响花键轴终端操作行程的情况下达到延长使用寿命及降低失效风险的效果。

Description

润滑装置及具有该润滑装置的机械手臂

技术领域

本发明与机械手臂有关，特别是指一种润滑装置及具有该润滑装置的机械手臂。

背景技术

机械手臂在目前已经相当广泛地使用在制造加工业，一方面可以减少人工因执行重复性高的工作流程而造成对产品良率的降低，另一方面可以替代人工在严苛的环境条件下工作，如此可以避免工作人员的健康受到危害，同时也可以维持良好的加工精度。然而在使用过程中，若是润滑不足，容易导致机械手臂出现定位异常的情况，甚至可能因此增加维修频率而提高维修费用。

中国台湾公告第M583002号专利所揭露的滚珠花键组主要在前后二个端盖组分别设置用来容置润滑油的储油槽及用来引导润滑油予滚珠组的导沟，如此即可通过润滑油对滚珠组进行润滑，以达到降低摩擦力的效果。然而在前述专利案中，端盖组需要增加尺寸才有足够的空间容置润滑油，由于端盖组的尺寸增加，所以势必会连带影响花键轴的终端操作行程。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于机械手臂的润滑装置，其能在不影响终端操作行程的情况下提升润滑效果及降低失效风险。

为了达成上述主要目的，本发明的润滑装置所应用的机械手臂包含有一个壳体、一根花键轴及二个螺帽。该花键轴由上而下穿设于该壳体；两该螺帽位于该壳体内且相间隔地套设于该花键轴，使该花键轴可受两该螺帽的驱动而沿其本身轴向上下位移或转动。本发明的润滑装置设于该壳体内且位于两该螺帽之间，并具有一个用以提供润滑油的含油组件与一个用以导引润滑油的导油组件，该导油组件同时接触含油组件与该花键轴，用以对该花键轴提供润滑效果。

由上述可知，本发明的润滑装置的安装位置不会影响到该花键轴的终端操作行程，并利用本身所提供的润滑效果降低该花键轴发生失效的风险及减少后续进行维护的费用。

较佳地，该润滑装置更包含有一个支撑板及二个承载座。该支撑板具有一个被该花键轴所穿设的第一孔，两该承载座设于该支撑板且沿一水平方向相互组接，使两该承载座以该第一孔为中心围绕该花键轴，该含油组件与该导油组件均设于两该承载座朝该花键轴的一侧面。通过上述技术特征，该润滑装置对该花键轴提供良好稳定的润滑效果，此外，由于两该承载座沿该水平方向组接，使用者组装或拆卸两该承载座时不需先拆卸两该螺帽，因此具有方便组装拆卸的效果。

较佳地，该导油组件的顶缘抵接于二盖板，两该盖板锁设于两该承载座，该导油组件的底缘接触该含油组件。通过上述特征，该导油组件具有良好的组装稳定性。

较佳地，其中一该承载座的二端面分别具有一个凸部，另外一该承载座的二端面分别具有一个凹部，两该凸部可拆卸地插设于两该凹部内；或者，各该承载座的二端面分别具有一个凸部与一个凹部，其中一该承载座的凸部可拆卸地插设于另外一该承载座的凹部内。通过上述技术特征，两该承载座之间保持良好的组装定位效果。

较佳地，其中一该承载座的外周面具有二个相对的勾部，另外一该承载座的外周面具有二个相对的勾槽，使其中一该承载座的二个勾部分别勾卡于另外一该承载座的二个勾槽内；或者，各该承载座的外周面具有一勾部与一相对于该勾部的勾槽，使其中一该承载座的勾部勾卡于另外一该承载座的勾槽内。通过上述技术特征，两该承载座之间保持良好的组装定位效果。

较佳地，该支撑板具有二个第二孔，各该承载座的底面具有一个弹性扣部，各该承载座的弹性扣部可拆卸地扣设于该支撑板的一该第二孔内。通过上述技术特征，各该承载座具有方便组装拆卸的效果，以利于对该含油组件进行补充润滑油的动作。

此外，本发明更提供一种机械手臂，该机械手臂包含一个壳体、一根花键轴、二个螺帽及一个润滑装置。该花键轴由上而下穿设于该壳体；两该螺帽设于该壳体内且相间隔地套设于该花键轴，使该花键轴可受两该螺帽的驱动而沿其本身轴向上下位移或转动；该润滑装置设于该壳体内且位于两该螺帽之间，并具有一个含油组件与一个导油组件，该导油组件接触该含油组件与该花键轴的外周面，用以将该含油组件所提供的润滑油导引至该花键轴。因此，本发明的润滑装置的安装位置不会影响到该花键轴的终端操作行程，并利用本身所提供的润滑效果降低该花键轴发生失效的风险及减少后续进行维护的费用。

有关本发明所提供对于用于机械手臂的润滑装置及具有该润滑装置的机械手臂的详细构造、特点、组装或使用方式，将于后续的实施方式详细说明中予以描述。然而，在本发明领域中具有通常知识者应能了解，该等详细说明以及实施本发明所列举的特定实施例，仅用于说明本发明，并非用以限制本发明的专利申请范围。

附图说明

图1为应用本发明的润滑装置的机械手臂的立体图；

图2为应用本发明的润滑装置的机械手臂的局部立体图；

图3为本发明第1实施例的润滑装置的立体图；

图4为本发明第1实施例的润滑装置的立体分解图；

图5为本发明第1实施例的润滑装置的底视局部分解图；

图6为本发明第1实施例的润滑装置的纵向剖视图；

图7为本发明第1实施例的润滑装置的俯视图；

图8为本发明第2实施例的润滑装置的立体图；

图9为本发明第2实施例的润滑装置的立体分解图；

图10为本发明第3实施例的润滑装置的立体图；

图11为本发明第3实施例的润滑装置的局部立体分解图；

图12为本发明第3实施例的润滑装置的俯视图。

附图标记说明：

「第1实施例」

10水平多关节机械手臂 11基座

12第一臂 13第二臂

14壳体 15花键轴

16螺帽 18润滑装置

20支撑板 22第一孔

24第二孔 30承载座

31弹性扣部 32容槽

33勾部 34勾槽

35凸部 36凹部

40含油组件 42导油组件

44剖沟 50盖板

52螺丝

「第3实施例」

60润滑装置 70、80承载座

72勾部 74凸部

82勾槽 84凹部

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

申请人首先在此说明，在整篇说明书中，包括以下介绍的实施例以及申请权利要求书的权利要求中，有关方向性的名词皆以附图中的方向为基准。其次，在以下将要介绍的实施例以及附图中，相同的组件标号，代表相同或近似的组件或其结构特征。

请参阅图1及图2，为本发明的润滑装置18应用于水平多关节机械手臂10(Selective Compliance Assembly Robot Arm，SCARA)的形式，前述水平多关节机械手臂10包含有一个基座11、一个第一臂12、一个第二臂13、一个壳体14、一根花键轴15及二个螺帽16，其中，基座11固定配置于地面或一个固定平面上；第一臂12以其后端枢设于基座11且可受一个设于基座11内的第一轴马达(图中未示)的驱动而枢转；第二臂13以其后端枢设于第一臂12的前端且可受一个设于壳体14内的第二轴马达(图中未示)的驱动而枢转；壳体14罩设于第二臂13的顶面，用以对花键轴15及二个螺帽16提供保护效果，为便于展示壳体14内部的组件，图2省略显示壳体14的一部份；花键轴15由上而下穿设于壳体14及第二臂13，花键轴15的顶端凸出于壳体14，花键轴15的底端凸出于第二臂13；二个螺帽16位于壳体14内且相间隔地套设于花键轴15，其中一个螺帽16的内壁面具有对应花键轴15的螺旋沟(图中未示)，另一个螺帽16的内壁面具有对应花键轴15的直沟(图中未示)，当二个螺帽16受动力源(例如马达)驱动时，花键轴15可受二个螺帽16带动而沿其本身轴向上下位移或转动。由于前述水平多关节机械手臂10为现有技术且非本案重点，在此容不赘述其细部结构及操作原理。此外，为便于显示，在图2当中将基座11、第一臂12及壳体14加以省略，于此先行叙明。

请继续参阅图3及图4，本发明第1实施例的润滑装置18设于壳体14内且位于二个螺帽16之间，其包含有一个支撑板20、二个承载座30、二个含油组件40，以及一个导油组件42。

支撑板20的二端分别利用一个固定组件(如螺栓，图中未示)锁设于第二臂13。支撑板20具有一个用来供花键轴15穿设的第一孔22与二个位于第一孔22二侧的第二孔24。

各个承载座30在外观方面概呈弧形。各个承载座30的底面具有一个弹性扣部31，各个承载座30利用弹性扣部31以可拆卸的方式组设于支撑板20的第二孔24内(如图5及图6所示)。两该承载座30沿一水平方向相互组接，在组装完成的后，二个承载座30以第一孔22为中心围绕花键轴15。再如图4所示，在本实施例中，二个承载座30分别具有一个朝向花键轴15的容槽32，每一个承载座30在容槽的二侧分别具有一个凸部35与一个凹部36。此外，二个承载座30分别更具有一个勾部33与一个勾槽34，勾部33与勾槽34位于第一孔22的二相对侧。再如图7所示，其中一个承载座30的勾部33勾卡于另外一个承载座30的勾槽34，且其中一个承载座30的凸部35插设于另外一个承载座30的凹部36内，使二个承载座30相互组装定位来增加结构稳定性。

含油组件40由高分子材料所制成，用以提供润滑油。如图4及图6所示，二个含油组件40呈弧形且以一对一的方式设于二个承载座30的容槽32内。

导油组件42由可吸附润滑油的材料(如羊毛毡)所制成。如图6所示，导油组件42的底缘同时接触二个含油组件40，导油组件42的顶缘则是被二个盖板50所抵压着，各个盖板50利用二根螺丝52锁设于承载座30的顶面，使导油组件42定位在二个承载座30之间并利用本身的内周面接触花键轴15的外周面(如图7所示)，用以将二个含油组件40所提供的润滑油导引至花键轴15的外周面，使花键轴15获得润滑效果。此外，如图4所示，导油组件42具有一个剖沟44而以C形的形式呈现，通过剖沟44可以让导油组件42产生径向变形，以利于组装及拆卸。

再如图8及图9所示，在本发明第2实施例中，承载座30、含油组件40及盖板50的数量不限于二个，可以根据实际需要省略其中一个，在此情况下，为了配合单一个承载座30与单一个含油组件40，导油组件42从上述实施例的C形经过裁切的后而以弧形的形式呈现，以便安装于容槽32内。如此的单边配置也能对花键轴15提供润滑效果。

另一方面，如图10所示，本发明第3实施例的润滑装置60在结构方面与上述第1实施例大致相同，惟其差异在于二个承载座70、80的定位方式不同。更进一步来说，如图11所示，其中一个承载座70具有二个勾部72，二个勾部72位于第一孔22的二相对侧，另外一个承载座80具有二个勾槽82，二个勾槽82亦是位于第一孔22的二相对侧；此外，其中一个承载座70具有二个凸部74，二个凸部74位于第一孔22的二相对侧，另外一个承载座80具有二个凹部84，二个凹部84亦是位于第一孔22的二相对侧。因此，如图12所示，二个承载座70、80之间的组装定位方式为一方面利用承载座70的二个勾部72同时勾卡于承载座80的二个勾槽82，另一方面利用承载座70的二个凸部74同时插设于承载座80的二个凹部84。至于二个承载座70、80与其他组件(如支撑板20、含油组件40、导油组件42及盖板50)之间的结构关系与上述实施例完全相同，为了节省篇幅，在此容不赘述。

综上所陈，本发明的润滑装置18、60的安装位置不会影响到花键轴15的终端操作行程，并利用导油组件42所提供的润滑效果可以有效降低花键轴15发生失效的风险及减少后续进行维护的费用。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于机械手臂的润滑装置，该机械手臂包含有一壳体、一花键轴及二螺帽，该花键轴穿设于该壳体上，两该螺帽位于该壳体内且相间隔地套设于该花键轴，使该花键轴可受两该螺帽的驱动而沿其本身轴向位移或转动，该润滑装置设于该壳体内且位于两该螺帽之间，并具有一含油组件与一导油组件，该导油组件接触该含油组件与该花键轴的外周面，用以将该含油组件所提供的润滑油导引至该花键轴；

该润滑装置更包含有一支撑板及二承载座，该支撑板具有一被该花键轴所穿设的第一孔，两该承载座设于该支撑板且沿一水平方向相互组接，使两该承载座以该第一孔为中心围绕该花键轴；该含油组件与该导油组件均设于两该承载座朝该花键轴的一侧面；

其中一该承载座具有二勾部，两该勾部位于该第一孔的二相对侧，另外一该承载座具有二勾槽，两该勾槽位于该第一孔的二相对侧，其中一该承载座的两该勾部可拆卸地勾卡于另外一该承载座的两该勾槽内。

2.如权利要求1所述的用于机械手臂的润滑装置，其中，该导油组件的顶缘抵接二盖板，两该盖板分别设于两该承载座的顶面，该导油组件的底缘接触该含油组件。

3.如权利要求1所述的用于机械手臂的润滑装置，其中一该承载座具有二凸部，两该凸部位于该第一孔的二相对侧，另外一该承载座具有二凹部，两该凹部位于该第一孔的二相对侧，其中一该承载座的两该凸部可拆卸地插设于另外一该承载座的两该凹部内。

4.如权利要求1所述的用于机械手臂的润滑装置，其中，各该承载座具有一凸部与一凹部，该凸部与该凹部位于该第一孔的二相对侧，其中一该承载座的凸部可拆卸地插设于另外一该承载座的凹部内。

5.如权利要求1所述的用于机械手臂的润滑装置，其中，该支撑板具有二第二孔，各该承载座的底面具有一弹性扣部，各该承载座的弹性扣部可拆卸地扣设于该支撑板的一该第二孔内。

6.一种用于机械手臂的润滑装置，该机械手臂包含有一壳体、一花键轴及二螺帽，该花键轴穿设于该壳体上，两该螺帽位于该壳体内且相间隔地套设于该花键轴，使该花键轴可受两该螺帽的驱动而沿其本身轴向位移或转动，该润滑装置设于该壳体内且位于两该螺帽之间，并具有一含油组件与一导油组件，该导油组件接触该含油组件与该花键轴的外周面，用以将该含油组件所提供的润滑油导引至该花键轴；

该润滑装置更包含有一支撑板及二承载座，该支撑板具有一被该花键轴所穿设的第一孔，两该承载座设于该支撑板且沿一水平方向相互组接，使两该承载座以该第一孔为中心围绕该花键轴；该含油组件与该导油组件均设于两该承载座朝该花键轴的一侧面；

其中，各该承载座具有一勾部与一勾槽，该勾部与该勾槽位于该第一孔的二相对侧，其中一该承载座的勾部可拆卸地勾卡于另外一该承载座的勾槽内。

7.如权利要求6所述的用于机械手臂的润滑装置，其中，该导油组件的顶缘抵接二盖板，两该盖板分别设于两该承载座的顶面，该导油组件的底缘接触该含油组件。

8.如权利要求6所述的用于机械手臂的润滑装置，其中一该承载座具有二凸部，两该凸部位于该第一孔的二相对侧，另外一该承载座具有二凹部，两该凹部位于该第一孔的二相对侧，其中一该承载座的两该凸部可拆卸地插设于另外一该承载座的两该凹部内。

9.如权利要求6所述的用于机械手臂的润滑装置，其中，各该承载座具有一凸部与一凹部，该凸部与该凹部位于该第一孔的二相对侧，其中一该承载座的凸部可拆卸地插设于另外一该承载座的凹部内。

10.如权利要求6所述的用于机械手臂的润滑装置，其中，该支撑板具有二第二孔，各该承载座的底面具有一弹性扣部，各该承载座的弹性扣部可拆卸地扣设于该支撑板的一该第二孔内。

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