CN208375325U - 机械手臂关节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种机械手臂关节装置，包含：一基座，具有一座部，该座部设有一安装孔；一马达单元，并具有一马达、一结合件、及一密封轴承，该马达具有一马达本体及一马达转轴，该结合件设置在该马达本体，并具有一设置在该座部的结合部，该结合部具有一卡抵在该安装孔的孔缘的台阶部、及一套置在该马达转轴的结合孔，该结合孔与该马达转轴之间具有一间隙，该密封轴承套固在该马达转轴并设置在该间隙；一减速机，具有一动力连接在该马达转轴的输入端、及一输出端；以及一手臂，固设在该输出端。据此，减少安装配件、提升组装效率、防止漏油、及降低转动热源的产生。

Description

机械手臂关节装置

技术领域

本实用新型与机械手臂有关，特别是指一种机械手臂关节装置。

背景技术

水平多关节机械手臂（简称SCARA；Selective Compliance Assembly Robot Arm）具有多关节连结设计，能进行二维平面与三维空间的作业，由于机械手臂通常进行高精密度与高负载的作业而又有体积上的限制，因此各手臂间的关节结构设计显得格外的重要。

参阅图1A所示，显示日本特许第4614322号一种致动器的附图，其可用于连接带动机械手臂(图上未示)作动，主要有一旋转编码器11设置在中空马达12的后侧，一减速机13设置在中空马达12前侧，一中空轴14延伸穿过中空马达12的中空马达转轴121的内部，中空马达12的前端以可旋转的状态连接到减速机13的波产生器131。在中空轴14外周面上等间隔地安装有橡胶环15，中空马达转轴121与中空轴14之间的环状间隙16，该间隙16通过橡胶环15形成的迷宫式密封件，以防止油脂泄漏到旋转编码器11的侧面而造成损坏。

然而，该专利前案是采用橡胶环15防漏，接触面积较大，运转时阻力高会有发热现象。除此之外，当该致动器作为机械手臂关节使用时，该致动器必须固设在机械手臂的基座上，由于该致动器并无定位在该机械手臂上的结构设计，因此会增加安装配件与时间。日本特开第2017169331A号一种包含马达及减速机的扁平式致动器，其同样无定位在该机械手臂上的结构设计，而同样产生增加安装配件与时间的缺陷。

参阅图1B所示，为现有的一种机械手臂关节装置，其中，减速机18的波产生器181由连接板1811、联轴器1812、椭圆轮1813及挠性轴承1814组成，因为马达182与法兰部183为两件式的零件，组装时会产生不同轴心的误差，故需通过连接板1811与联轴器1812降低不同轴心的几何问题所造成的运转不顺畅，但连接板1811与联轴器1812组装后会产生背隙，进而降低定位精度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种机械手臂关节装置，主要减少安装配件、提升组装效率。

本实用新型另一目的在于提供一种机械手臂关节装置，主要能有效地防止漏油同时能降低转动热源的产生。

本实用新型再一目的在于提供一种机械手臂关节装置，主要能降低背隙、提高定位精度。

为达前述目的，本实用新型提供一种机械手臂关节装置，包含：一基座，具有一座部，该座部设有一安装孔；一马达单元，设置在该基座，并具有一马达、一结合件、及一密封轴承，该马达具有一马达本体及一能够转动地设在该马达本体的马达转轴，该结合件一体式地设置在该马达本体，并具有一设置在该座部的结合部，该结合部具有一卡抵在该安装孔的孔缘的台阶部、及一套置在该马达转轴的结合孔，该结合孔与该马达转轴之间具有一间隙，该密封轴承套固在该马达转轴并设置在该间隙；一减速机，具有一动力连接在该马达转轴的输入端、及一输出端；以及一手臂，固设在该输出端。

本实用新型的功效在于：通过该结合件设置在该马达本体后，该结合件具有卡抵在该基座之安装孔孔缘的台阶部，以减少手臂的安装配件并提升组装效率；同时该结合件与该马达转轴之间设有该密封轴承，由此有效地防止漏油同时能降低转动热源的产生；又因该结合件与该马达本体为一体式的结合，可降低背隙及提高定位精度。

较佳地，该结合件为法兰。

较佳地，该结合件的结合部为环形，并具有一上环面及一反向于该上环面的下环面，该下环面具有至少二个不同高度的台阶部，该结合孔贯穿该上、下环面。

较佳地，该密封轴承为角接触密封轴承或滚柱密封轴承。

较佳地，该减速机为谐波式减速机，并具有一刚性内齿轮、一柔性外齿轮、及一波产生器，该刚性内齿轮具有该输出端，该柔性外齿轮能够转动地啮接于该刚性内齿轮，该波产生器设置在该柔性外齿轮内并具有一动力连接在该马达转轴的该输入端。

较佳地，该结合件的该结合部与该安装孔为间隙配合。

附图说明

图1A是日本特许第4614322号一种致动器的附图；

图1B是现有的一种机械手臂关节装置的剖视图；

图2是本实用新型第一实施例的立体分解图；

图3是本实用新型第一实施例的立体组合图；

图4是本实用新型第一实施例的剖面图；

图5是图4的局部放大图；以及

图6是本实用新型第二实施例的剖面图。

附图标记说明。

旋转编码器11

中空马达12

中空马达转轴121

减速机13

波产生器131

中空轴14

橡胶环15

间隙16

减速机18

波产生器181

连接板1811

联轴器1812

椭圆轮1813

挠性轴承1814

马达182

法兰部183

基座20

座部21

安装孔211

马达单元A

马达30

马达本体31

马达转轴32

结合件40

结合部41

上环面411

下环面412

台阶部42、42A、42B

结合孔43

间隙44

密封轴承50

减速机60

刚性内齿轮61

输出端611

柔性外齿轮62

波产生器63

输入端631

椭圆轮632

手臂70。

具体实施方式

在提出详细说明之前，要注意的是，在以下的说明中，类似的组件是以相同的编号来表示。

请参阅图2至图5所示，本实用新型第一实施例所提供一种机械手臂关节装置，其主要是由一基座20、一马达单元A、一减速机60、及一手臂70所组成，其中：

该基座20，具有一座部21，该座部21设有一安装孔211。

该马达单元A，设置在该基座20，并具有一马达30、一结合件40、及一密封轴承50。该马达30具有一马达本体31及一能够转动地设在该马达本体31的马达转轴32。该结合件40为法兰而一体式地固定设置在该马达本体31，并具有一设置在该基座20之座部21的结合部41，该结合部41为环形，并具有一上环面411及一反向于该上环面411的下环面412，该下环面412具有一卡抵在该安装孔211孔缘的台阶部42、及一贯穿该上、下环面411、412且套置在该马达转轴32的结合孔43，该结合孔43与该马达转轴32之间具有一间隙44，该密封轴承50套固在该马达转轴32并设置在该间隙50，使该间隙44呈密封状，以防止密封轴承50内润滑剂的外漏，以及防止外部的灰尘、水分、异物等有害物体侵入密封轴承50内部。值得一提的是，该结合件40的该结合部41与该基座20的该安装孔211为间隙配合，具有组装方便的优点。

该减速机60，具有一动力连接在该马达转轴32的输入端631、及一与该输入端631动力连接且转速不同的输出端611；本实施例中，该减速机60为谐波式减速机，并具有一刚性内齿轮61、一柔性外齿轮62、及一波产生器63，该刚性内齿轮61具有该输出端611，该柔性外齿轮62能够转动地啮接于该刚性内齿轮61，该波产生器63设置在该柔性外齿轮62内并具有一动力连接在该马达转轴32的该输入端631。该减速机60亦可为RV减速机，但不以此为限。

该手臂70，其一端是固设在该减速机60的输出端611。

以上所述即为本实用新型第一实施例各主要构件的组合状态说明。至于本实用新型的功效作以下说明。

其一、减少安装配件、提升组装效率。由于本实用新型将该马达30、结合件40、及密封轴承50组装成一体式的马达单元A，且该结合件40设计有用以卡抵在该基座20之安装孔211孔缘的台阶部42，因此在组装时仅需将该马达单元A的台阶部42对应该基座20的安装孔211后，直接将该马达单元A放置在该基座20后进行锁固即可，因此不需额外的对位调整步骤即可完成两者的组装，确实具有减少安装配件、提升组装效率的功效。

其二、有效地防止漏油同时能降低转动热源的产生。由于该马达单元A的结合件40固定设置在该马达本体31后，该结合件40的结合孔43与该马达30的马达转轴32之间具有一间隙44，且该间隙44设有该密封轴承50，使该马达转轴32在转动的过程中不会与该结合件40相互干涉，且该密封轴承32运转阻力小，有效降低该马达转轴32因转动所产生的热源；此外，该密封轴承50更能防止该减速机60所产生的油脂由该间隙44而流至该马达单元A的内部，同时，该密封轴承50亦能防止本身内部的润滑剂外漏；据此，本实用新型确实有效地防止漏油同时能降低转动热源的产生。

其三、降低背隙、提升定位精度。本实用新型因该结合件40与该马达本体31为一体式的结合，该波产生器63不须安装如现有技术的机械手臂关节装置的连接板及联轴器，而将该波产生器63的椭圆轮632与该马达转轴32安装成一体，因此，可排除掉连接板与联轴器组装的间隙，达到降低背隙并提高定位精度的效果。

请参阅图6所示，本实用新型第二实施例所提供一种机械手臂关节装置，其同样是由基座20、马达单元A、减速机60、及手臂70所组成，由于其组合状态及功效同于第一实施例，故不再赘述，第二实施例与第一实施例不同处在于：

该结合件40的下环面412具有两个不同高度的台阶部42A、42B，据此，如图6所示，当该基座20的安装孔211尺寸较大时，该马达单元A的结合件40可以利用其最外侧的台阶部42A卡抵在该基座20的安装孔211孔缘处，以便进行后续的组装作业。而当该基座20的安装孔211尺寸较小时，该马达单元A的结合件40可以利用其最内侧的台阶部42B卡抵在该基座20的安装孔211孔缘处，亦即利用图6的结合件40卡抵在图4的基座20的安装孔211孔缘处；据此提升该马达单元A组装的适用性。

综上所述，上述各实施例及附图仅为本实用新型的较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，凡依本实用新型专利权利要求范围所作的均等变化与修饰，都属于本实用新型所专利涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种机械手臂关节装置，其特征在于，包含：

一基座，具有一座部，该座部设有一安装孔；

一马达单元，设置在该基座，并具有一马达、一结合件、及一密封轴承，该马达具有一马达本体及一能够转动地设在该马达本体的马达转轴，该结合件设置在该马达本体，并具有一设置在该座部的结合部，该结合部具有一卡抵在该安装孔的孔缘的台阶部、及一套置在该马达转轴的结合孔，该结合孔与该马达转轴之间具有一间隙，该密封轴承套固在该马达转轴并设置在该间隙；

一减速机，具有一动力连接在该马达转轴的输入端、及一输出端；以及

一手臂，固设在该输出端。

2.如权利要求1所述的机械手臂关节装置，其特征在于，该结合件为法兰，且一体式地固定设置在该马达本体。

3.如权利要求1所述的机械手臂关节装置，其特征在于，该结合件的结合部为环形，并具有一上环面及一反向于该上环面的下环面，该下环面具有至少二个不同高度的台阶部，该结合孔贯穿该上、下环面。

4.如权利要求1所述的机械手臂关节装置，其特征在于，该密封轴承为角接触密封轴承或滚柱密封轴承。

5.如权利要求1所述的机械手臂关节装置，其特征在于，该减速机为谐波式减速机，并具有一刚性内齿轮、一柔性外齿轮、及一波产生器，该刚性内齿轮具有该输出端，该柔性外齿轮能够转动地啮接于该刚性内齿轮，该波产生器设置在该柔性外齿轮内并具有一动力连接在该马达转轴的该输入端。

6.如权利要求1所述的机械手臂关节装置，其特征在于，该结合件的该结合部与该基座的该安装孔为间隙配合。