TW201618910A - 可調整長度之機械手臂 - Google Patents

Abstract

一種可調整長度之機械手臂，其包含一基座、一第一臂、一行程調整座以及一第二臂。第一臂以一第一軸線為旋轉軸而樞設於基座。行程調整座以可調整至第一軸線之距離的方式設於第一臂。第二臂以一第二軸線旋轉軸而樞設於行程調整座。

Description

可調整長度之機械手臂

本提案是關於一種機械手臂，特別是關於一種可調整長度之機械手臂。

隨著科技的演進，自動化機械作業逐漸取代人工作業，以使產品製造朝向全自動製造和組裝的方向演進，進而避免人員遭受到職業傷害，更有可能提升產品的品質一致性。近年來，業者開發出一種選擇性順從裝配機器人(Selective Compliance Assembly Robot Arm，簡稱SCARA)，這種機器人包含三機械手臂，並具備三個旋轉軸與一個線性軸，並繞著其一旋轉軸進行圓周運動，換句話說，這種機器人可分類為圓柱座標型機器人。詳細來說，二個旋轉軸可定義一XY平面運動，進而決定腕部關節位置，而一個旋轉軸與一個線性軸(Z軸)則成為一腕部關節，用於完成工件在垂直此平面中的運動，包括工件的原地旋轉與上下運動(Z軸)。這種機器人可用於裝配工作，如將一個銷插入一圓孔，故應用於裝配印刷電路版和電子零部件。此外，此種機器人另一特點為二手臂為串聯的桿件結構，類似人的手臂，可伸進有限的空間中進行作業並可收回，所以又適合用於工件的搬運與取 放物件。

在搬運與取放工件的過程中，常因為工件之位置與重量之不同，會發生機械手臂行程不足或是負載不夠之情形。然而，因為SCARA機械手臂的結構長度係為固定，而無法調整。故當有不同的行程或負載需求時，需要更換不同規格之機械手臂。一般機械手臂是固定式的，因此在更換機械手臂時，需要耗費大量的時間和成本進行更換，同時也需要購置多個機械手臂，以因應不同需求，這樣多個的機械手臂，大幅增加了設備成本。

更進一步來說，當SCARA機械手臂的行程愈長時，一般業者會將其配置的馬達動力元件瓦特數與減速機呈倍數增加，以可增加行程並提取更重之物件。然而，使用馬力更大的馬達動力元件以及減速機時，其設備成本會大幅提高。然而，當需要增加行程並且可減輕負載時，仍然需要購置另一加長的機械手臂，如此亦增加了設備成本。

因此，目前需要一種機械手臂機器人，以解決當需要改變行程或負載時，而需要更換新的機械手臂的問題。

鑒於以上的問題，本提案揭露一種可調整長度之機械手臂，其以可拆卸式的方式將一機械手臂設置於另一機械手臂上，藉以解決當需要更改行程或負載時，而需要更換機械手臂的問題。

本提案的一實施例揭露一種可調整長度之機械手 臂，其包含一基座、一第一臂、一行程調整座以及一第二臂。第一臂以一第一軸線為旋轉軸而樞設於基座。行程調整座以可調整至第一軸線之距離的方式設於第一臂。第二臂以一第二軸線旋轉軸而樞設於行程調整座。

本提案的另一實施例揭露一種可調整長度之機械手臂，其包含一基座、一第一臂、一第二臂、一行程調整座以及一第三臂。第一臂以一第一軸線為旋轉軸而樞設於基座。第二臂以一第二軸線旋轉軸而樞設於第一臂。行程調整座以可調整至第二軸線之距離的方式設於第二臂。第三臂以一第三軸線旋轉軸而樞設於行程調整座。

綜合上述，根據本提案實施例所揭露的可調整長度之機械手臂，藉由行程調整座以可調整至第一軸線之距離的方式設於第一臂，以改變第二臂設置於第一臂的位置，進而調整可調整長度之機械手臂的整體行程。當行程減少時，其負載越小；當行程增加時，其負載越大。如此，可不用更換其他的機器手臂，即可調整負載以及行程，大幅降低了設備成本以及組裝更換時間。

以上之關於本提案內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本提案之原理，並且提供本提案之專利申請範圍更進一步之解釋。

1000、2000、3000‧‧‧可調整長度之機械手臂

1‧‧‧基座

2‧‧‧第一臂

21‧‧‧第一機台

22‧‧‧固定板

221a‧‧‧第一固定槽

221b‧‧‧第二固定槽

221c‧‧‧第三固定槽

221d‧‧‧第四固定槽

221e‧‧‧第五固定槽

221f‧‧‧第六固定槽

221g‧‧‧第七固定槽

221h‧‧‧第八固定槽

221i‧‧‧第九固定槽

221j‧‧‧第十固定槽

221k‧‧‧第十一固定槽

221l‧‧‧第十二固定槽

222a‧‧‧第一定位穿槽

222b‧‧‧第二定位穿槽

222c‧‧‧第三定位穿槽

222d‧‧‧第四定位穿槽

222e‧‧‧第五定位穿槽

222f‧‧‧第六定位穿槽

222g‧‧‧第七定位穿槽

222h‧‧‧第八定位穿槽

23‧‧‧滑軌

24‧‧‧動力元件

25‧‧‧環狀孔

3‧‧‧行程調整座

31‧‧‧座體

32‧‧‧樞接台

33‧‧‧線性移動模組

33a‧‧‧第一固定孔

33b‧‧‧第二固定孔

33c‧‧‧第三固定孔

33d‧‧‧第四固定孔

34a‧‧‧第一固定孔

34b‧‧‧第二固定孔

34c‧‧‧第三固定孔

34d‧‧‧第四固定孔

34e‧‧‧第五固定孔

34f‧‧‧第六固定孔

35a、35b、35c、35d、35e、35f‧‧‧定位穿孔

36‧‧‧第一動力元件定位孔

37a‧‧‧第一定位穿孔

37b‧‧‧第二定位穿孔

38a‧‧‧第一輔助固定孔

38b‧‧‧第二輔助固定孔

4‧‧‧第二臂

41‧‧‧第二機台

41a‧‧‧第一固定件

41b‧‧‧第二固定件

41c‧‧‧第三固定件

41d‧‧‧第四固定件

42‧‧‧移動桿件

42a‧‧‧第一定位件

42b‧‧‧第二定位件

43‧‧‧動力元件

43a‧‧‧第一固定槽

43b‧‧‧第二固定槽

43c‧‧‧第三固定槽

43d‧‧‧第四固定槽

43e‧‧‧第五固定槽

43f‧‧‧第六固定槽

44a、44b‧‧‧第一定位槽

44c、44d‧‧‧第二定位槽

44e、44f‧‧‧第三定位槽

45‧‧‧定位件

46‧‧‧動力元件固定件

47a‧‧‧第一輔助固定槽

47b‧‧‧第二輔助固定槽

5‧‧‧第三臂

6‧‧‧第四臂

7‧‧‧第五臂

8‧‧‧第六臂

9‧‧‧連接管

A1‧‧‧第一軸線

A2‧‧‧第二軸線

A3‧‧‧第三軸線

A4‧‧‧第四軸線

A5‧‧‧第五軸線

A6‧‧‧第六軸線

B1‧‧‧軸向

C1‧‧‧第一線段

C2‧‧‧第二線段

C3‧‧‧第三線段

C4‧‧‧第四線段

C5‧‧‧第五線段

D1、D2、D3、D4‧‧‧總旋轉半徑

F1、F2‧‧‧直線

G1‧‧‧第一長度

G2‧‧‧第二長度

G3‧‧‧第三長度

H1、H2、H3‧‧‧第二臂的旋轉半徑

L1‧‧‧第二旋轉半徑

L2、L3、L4、L5‧‧‧第一旋轉半徑

m1、m2‧‧‧連線

第1圖係為根據本提案一實施例的一可調整長度之機械手臂 的立體示意圖。

第2圖係為根據本提案一實施例的一可調整長度之機械手臂的分解示意圖。

第3圖係為根據本提案一實施例的一第一臂的上視示意圖。

第4圖係為根據本提案一實施例的一行程調整座的立體示意圖。

第5圖係為根據本提案一實施例的行程調整座的上視示意圖。

第6圖係為根據本提案一實施例的可調整長度之機械手臂的第一作動上視示意圖。

第7圖係為根據本提案一實施例的可調整長度之機械手臂的第二作動上視示意圖。

第8圖係為根據本提案一實施例的可調整長度之機械手臂的第三作動上視示意圖。

第9圖係為根據本提案一實施例的可調整長度之機械手臂的第四作動上視示意圖。

第10圖係為根據本提案另一實施例的一可調整長度之機械手臂的立體示意圖。

第11圖係為根據本提案另一實施例的可調整長度之機械手臂的作動示意圖。

第12圖係為根據本提案又一實施例的一可調整長度之機械手臂的立體示意圖。

第13圖係為根據本提案又一實施例的一第二臂以及一行程調 整座的局部放大示意圖。

第14圖係為根據本提案又一實施例的一第二臂以及一行程調整座的局部分解示意圖。

第15圖係為根據本提案又一實施例的一可調整長度之機械手臂的第一作動示意圖。

第16圖係為根據本提案又一實施例的一可調整長度之機械手臂的第二作動示意圖。

以下在實施方式中詳細敘述本提案之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本提案之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本提案相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本提案之觀點，但非以任何觀點限制本提案之範疇。

本提案提供一種可調整長度之機械手臂1000，用以提取並放置一工件，或用以對一物件進行加工。

請參照『第1圖』以及『第2圖』，其中『第1圖』係為根據本提案一實施例的可調整長度之機械手臂1000的立體示意圖，『第2圖』係為根據本提案一實施例的可調整長度之機械手臂1000的分解示意圖。

本提案掲露一種可調整長度之機械手臂1000，其包含一基座1、一第一臂2、一行程調整座3以及一第二臂4。第一 臂2以一第一軸線A1為旋轉軸而樞設於基座1。行程調整座3以可調整至第一軸線A1之距離的方式設於第一臂2。第二臂4以一第二軸線A2旋轉軸而樞設於行程調整座3。在本實施例中，可調整長度之機械手臂1000更包含一連接管9，其兩端分別連接基座1以及第二臂4。連接管9內可容置電連接線(未繪示)，用以傳輸電力以及訊號予第二臂4。換句話說，此實施例之可調整長度之機械手臂1000係為雙臂(雙關節)機器人。

以下介紹各元件的詳細結構。基座1可具有一第一動力元件(未繪示，例如旋轉馬達搭配加減速機)，可用以帶動第一臂2沿著第一軸線A1樞轉。請參照『第1圖』至『第3圖』，其中『第3圖』係為根據本提案一實施例的一第一臂2的上視示意圖。第一臂2包含第一機台21以及一固定板22，第一機台21具有環狀孔25，第一機台21能藉由環狀孔25與其他固定件連接而樞接於基座1，固定板22固設於第一機台21上。固定板22具有多個固定槽。

請參照『第2圖』、『第4圖』以及『第5圖』，其中『第4圖』係為根據本提案一實施例的一行程調整座3的立體示意圖，『第5圖』係為根據本提案一實施例的行程調整座3的上視示意圖。行程調整座3具有彼此連接的一座體31以及一樞接台32，第一機台21以可移動的方式設置於第一臂2的固定板22上，以改變行程調整座3相對於第一軸線A1的距離。第二臂4包含一第二機台41、一移動桿件42以及一動力元件43(例如旋轉馬 達)，移動桿件42以及動力元件43分別設置於第二機台41的相對兩端。座體31具有多個第一動力元件定位孔36，多個動力元件固定件46(如『第2圖』所示)可穿設於定位孔36，並固定於動力元件43，以使第二臂4樞設於行程調整座3。如此，第二機台41可沿第二軸線A2而相對於行程調整座3樞轉。此外，移動桿件42可相對於第二機台41沿第三軸線A3旋轉移動並或沿著軸向B1進行直線運動，以對工件進行加工或提取。此加工方式僅為舉例，而非用以限定本發明。在本實施例中，第一軸線A1係實質上平行於第二軸線A2以及第三軸線A3，但非用以限定本提案。

如此，由於第二臂4樞設於行程調整座3上，且行程調整座3以可移動的方式設置於第一臂2上，故而當行程調整座3改變與第一軸線A1的距離時，可同時改變第二臂4相對於第一軸線A1的距離，進而改變可調整長度之機械手臂1000整體的行程(即旋轉半徑)。

以下介紹本實施例中調整座如何以可移動的方式設置於第一臂2的固定板22的結構和方式，首先請參照『第3圖』，第一臂2的固定板22具有多個固定槽，例如一第一固定槽221a以及一第二固定槽221b，其中固定板22的第一固定槽221a至第一軸線A1的距離大於第二固定槽221b至第一軸線A1的距離。

請參照『第4圖』，行程調整座3第一機台21具有一第一固定孔33a、一第二固定孔33b、一第三固定孔33c以及一 第四固定孔33d。其中，第一固定孔33a可選擇性地對應於第一固定槽221a或第二固定槽221b，以使行程調整座3相對於第一臂2而具有一第一位置(如『第6圖』所示，其為係為根據本提案一實施例的可調整長度之機械手臂1000的第一作動上視示意圖)和一第二位置(如『第8圖』所示，係為根據本提案一實施例的可調整長度之機械手臂1000的第三作動上視示意圖)。

可調整長度之機械手臂1000更包含一第一固定件41a、第二固定件41b、第三固定件41c、第四固定件41d，第一固定件41a可穿設於第一固定孔33a，第二固定件41b可穿設於第二固定孔33b，第三固定件41c可穿設於第三固定孔33c，第四固定件41d可穿設於第四固定孔33d。以第一固定件41a為例，第一固定件41a穿設於第一固定孔33a後，可固定於第一固定槽221a或第二固定槽221b中，以使行程調整座3可穩固地固定於第一位置或第二位置。更詳細來說，於第一位置時(如『第6圖』所示)，第一臂2具有第一旋轉半徑L2(第一軸線A1至第二軸線A2的距離)，第二臂4具有第二旋轉半徑L1(第二軸線A2至第三軸線A3的距離)，其第一旋轉半徑L2以及第二旋轉半徑L1的加總即為可調整長度之機械手臂1000的總旋轉半徑D1。於第二位置時(如『第8圖』所示)，第一臂2具有第一旋轉半徑L4(第一軸線A1至第二軸線A2的距離)，第二臂4具有第二旋轉半徑L1(第二軸線A2至第三軸線A3的距離)，其第一旋轉半徑L4以及第二旋轉半徑L1的加總即為可調整長度之機械手臂1000的總旋轉半 徑D3。由於第二位置時可調整長度之機械手臂1000的總旋轉半徑D3小於於第一位置時可調整長度之機械手臂1000的總旋轉半徑D1，藉由上述的結構，即可藉由調整行程調整座3於第一臂2的固定板22的位置，而輕易改變可調整長度之機械手臂1000的行程。此外，由於第二位置時的行程較小(總旋轉半徑D3小於總旋轉半徑D1)，當半徑較小時而扭矩不變的情況下，可增加負載，且同時不影響可調整長度之機械手臂1000的整體運作。

請參照『第5圖』以及『第6圖』，在本實施例中，行程調整座3的第一固定孔33a、第二固定孔33b、第三固定孔33c以及第四固定孔33d位於行程調整座3的相對四角落，且第一固定孔33a至第四固定孔33d的連線m1與第二固定孔33b至第三固定孔33c的連線m2相交於第二軸線A2上。請參照『第3圖』，第一臂2的固定板22具有一第三固定槽221c、一第四固定槽221d、一第五固定槽221e以及一第六固定槽221f。在本實施例以及部分實施例中，第三固定槽221c至第一軸線A1的距離大於第四固定槽221d至第一軸線A1的距離，第六固定槽221f至第一軸線A1的距離大於第三固定槽221c至第一軸線A1的距離，第五固定槽221e至第一軸線A1的距離大於第一固定槽221a至第一軸線A1的距離。請參照『第6圖』，於第一位置時，第一固定件41a、第二固定件41b、第三固定件41c以及第四固定件41d分別穿設於第一固定孔33a、第二固定孔33b、第三固定孔33c以及第四固定孔33d，以分別固定於第一固定槽221a、第五固定 槽221e、第三固定槽221c以及第六固定槽221f內。於第二位置時，第一固定件41a、第二固定件41b、第三固定件41c以及第四固定件41d分別穿設於第一固定孔33a、第二固定孔33b、第三固定孔33c以及第四固定孔33d，以固定於第二固定槽221b、第一固定槽221a、第四固定槽221d以及第三固定槽221c內。

如此，由於第一固定孔33a、第二固定孔33b、第三固定孔33c以及第四固定孔33d位於行程調整座3的相對四角落，且第一固定孔33a至第四固定孔33d的連線m1與第二固定孔33b至第三固定孔33c的連線m2相交於第二軸線A2上，可使行程調整座3更穩定地設置於固定板22上，以提升整體的設置以及運作時的穩定性。

然而，上述固定件以及固定孔的數目非用以限定本發明，在其他實施例中，亦可僅具有一第一固定件41a，如此亦可達到本案之行程調整座3固定於固定板22之效果。

在其他實施例中，亦可僅具有第一固定件41a以及第二固定件41b。於第二位置時(如『第8圖』所示)，第一固定孔33a對應於第二固定槽221b，第二固定孔33b對應於第一固定槽221a。如此，第一固定件41a固定於第一固定孔33a對應於第二固定槽221b，且第二固定件41b固定於第二固定孔33b與第一固定槽221a內。相較於只有第一固定件41a，當增加第二固定件41b時(即有二固定件)，可提升行程調整座3固定於第一臂2的穩固性。

此外，由於在第一位置以及第二位置時，第一固定件41a以及第二固定件41b分別可固定於第一固定槽221a內，如此，可重複利用相同的固定槽(第一固定槽221a)於不同位置(第一位置以及第二位置)，可減少固定槽的設置，以簡省成本，並增加定位準度。

上述第一固定件41a、第二固定件41b、第三固定件41c以及第四固定件41d可為一螺絲，而第一固定孔33a、第二固定孔33b、第三固定孔33c以及第四固定孔33d可為相對應的螺孔，但上述的舉例非用以限定本提案。

請參照『第2圖』、『第5圖』以及『第6圖』，可調整長度之機械手臂1000更包含一第一定位件42a以及一第二定位件42b，行程調整座3具有一第一定位穿孔37a以及一第二定位穿孔37b，第一定位穿孔37a鄰近於第一固定孔33a，第二定位穿孔37b鄰近於第四固定孔33d。固定板22更具有第一定位穿槽222a、第二定位穿槽222b、第三定位穿槽222c以及第四定位穿槽222d，分別鄰近於第一固定槽221a、第六固定槽221f、第二固定槽221b以及第三固定槽221c。如此，於第一位置時，第一定位件42a以及第二定位件42b分別穿設於第一定位穿孔37a以及第二定位穿孔37b，以分別定位於第一定位穿槽222a以及第二定位穿槽222b內。於第二位置時，第一定位件42a以及第二定位件42b分別穿設於第一定位穿孔37a以及第二定位穿孔37b，以分別定位於第三定位穿槽222c以及第四定位穿槽222d內。藉此， 當行程調整座3固定於第一臂2後，藉由第一定位件42a以及第二定位件42b的設置，可提升行程調整座3定位的準確性。此外，本實施例之第一定位穿孔37a以及第二定位穿孔37b係位於第一機台21的對角，僅增加二定位件(第一定位件42a以及第二定位件42b)的設置，即可加強行程調整座3於第二軸線A2的徑向平面方向的穩固性。在本實施例中，第一定位件42a以及第二定位件42b為插銷(Pin)，但非用以限定本提案。

除上述的行程調整座3可座落於第一位置以及第二位置外，本實施例的行程調整座3更可座落於第一臂2上的其他位置，進而調整可調整長度之機械手臂1000的行程。

請參照『第3圖』，在本實施例以及其他實施例中，第一臂2的固定板22更具有第七固定槽221g、第八固定槽221h、第九固定槽221i、第十固定槽221j、第十一固定槽221k以及第十二固定槽221l。在本實施例中，第五固定槽221e、第八固定槽221h、第一固定槽221a、第七固定槽221g、第二固定槽221b以及第十一固定槽221k係依序連成一直線F1，第六固定槽221f、第十固定槽221j、第三固定槽221c、第九固定槽221i、第四固定槽221d以及第十二固定槽221l係依序連成一直線F2。此外，直線F1與直線F2在本實施例中係實質上平行。再者，第五固定槽221e至第一軸線A1的距離大於第十一固定槽221k至第一軸線A1的距離，且第六固定槽221f至第一軸線A1的距離大於第九固定槽221i至第一軸線A1的距離。此外，第三固定槽221c以及第 十固定槽221j之間具有第一線段C1，第九固定槽221i以及第三固定槽221c具有第二線段C2，第四固定槽221d以及第九固定槽221i具有第三線段C3，第十二固定槽221l以及第四固定槽221d具有第四線段C4，而第十二固定槽221l以及第一軸線A1沿著直線F1而具有第五線段C5。此外，固定板22更具有第五定位穿槽222e、第六定位穿槽222f、第七定位穿槽222g以及第八定位穿槽222h，分別鄰近於第七固定槽221g、第十固定槽221j、第十一固定槽221k以及第九固定槽221i。

行程調整座3相對於第一臂2而具有一第三位置(如『第7圖』所示，其為係為根據本提案一實施例的可調整長度之機械手臂1000的第二作動上視示意圖)和一第四位置(如『第9圖』所示，係為根據本提案一實施例的可調整長度之機械手臂1000的第四作動上視示意圖)。『第7圖』所示，行程調整座3的第一固定件41a、第二固定件41b、第三固定件41c以及第四固定件41d分別穿設於第一固定孔33a、第二固定孔33b、第三固定孔33c以及第四固定孔33d，以分別固定於第七固定槽221g、第八固定槽221h、第九固定槽221i以及第十固定槽221j內。此時，行程調整座3係覆蓋第一固定槽221a以及第三固定槽221c。再者，第一定位件42a以及第二定位件42b分別穿設於第一定位穿孔37a以及第二定位穿孔37b，以分別定位於第五定位穿槽222e以及第六定位穿槽222f內。

『第9圖』所示，於第四位置時，第一固定件41a、 第二固定件41b、第三固定件41c以及第四固定件41d分別穿設於第一固定孔33a、第二固定孔33b、第三固定孔33c以及第四固定孔33d，以固定於第十一固定槽221k、第七固定槽221g、第十二固定槽221l以及第九固定槽221i內。此時，行程調整座3係覆蓋第二固定槽221b以及第四固定槽221d。再者，第一定位件42a以及第二定位件42b分別穿設於第一定位穿孔37a以及第二定位穿孔37b，以分別定位於第七定位穿槽222g以及第八定位穿槽222h內。

是以，於第一位置時(如『第3圖』以及『第6圖』所示)，可調整長度之機械手臂1000的總旋轉半徑D1為第一旋轉半徑L2以及第二旋轉半徑L1之和，而第一旋轉半徑L2即為第一線段C1、第二線段C2、第三線段C3、第四線段C4以及第五線段C5之和。

於第三位置時(如『第3圖』以及『第7圖』所示)，可調整長度之機械手臂1000的總旋轉半徑D2為第一旋轉半徑L3以及第二旋轉半徑L1之和，而第一旋轉半徑L3即為第二線段C2、第三線段C3、第四線段C4以及第五線段C5之和(即相對於第一位置減少了第一線段C1)。

於第二位置時(如『第3圖』以及『第8圖』所示)，可調整長度之機械手臂1000的總旋轉半徑D3為第一旋轉半徑L4以及第二旋轉半徑L1之和，而第一旋轉半徑L4即為第三線段C3、第四線段C4以及第五線段C5之和(即相對於第三位置減 少了第二線段C2)。

於第四位置時(如『第3圖』以及『第9圖』所示)，可調整長度之機械手臂1000的總旋轉半徑D4為第一旋轉半徑L5以及第二旋轉半徑L1之和，而第一旋轉半徑L5即為第四線段C4以及第五線段C5之和(即相對於第二位置減少了第三線段C3)。

綜合上述，藉由第一臂2上設置多個固定孔，行程調整座3藉由固定件而可選擇性地固定於部分的固定孔，以調整可調整長度之機械手臂1000的整體行程(總旋轉半徑)。此外，當選擇不同位置時，亦可利用部分相同的固定孔，而使固定件設於固定孔而固定行程調整座3，如此可節省固定孔的設置。再者，亦可設置定位件而插設於相對應的定位穿孔和定位槽，藉以增加頂位的準確性以及穩定度。

在其他實施例中，亦有不同之結構而使行程調整座3以可移動的方式固定於第一臂2上，進而調整行程調整座3至第一軸線A1的距離，請參閱『第10圖』，其係為根據本提案另一實施例的一可調整長度之機械手臂2000的立體示意圖。本實施例與上述之實施例類似，故相同之處不再贅述。

在本實施例中，第一臂2包含一滑軌23以及一第一機台21，滑軌23固定設置於第一機台21上，行程調整座3包含彼此連接的座體31、一樞接台32以及一線性移動模組33，樞接台32固定於座體31上，第二臂4樞設於樞接台32上。線性移動 模組33以可移動的方式設置於滑軌23上，以調整行程調整座3至第一軸線A1之距離。其中，線性移動模組33可包含動力元件(例如線性馬達或步進馬達)以及煞車器，動力元件用以帶動第一機台21以及第二臂4移動，煞車器用以對馬達提供阻力以進行煞車。如此，行程調整座3可相對於第一臂2移動，以改變可調整長度之機械手臂2000的行程，如『第11圖』，其係為根據本提案另一實施例的可調整長度之機械手臂2000的作動示意圖。

除上述之雙臂型之機械手臂，本提案亦可應用於其他多臂式的機械手臂。請參閱『第12圖』至『第14圖』，『第12圖』係為根據本提案又一實施例的一可調整長度之機械手臂2000的立體示意圖。『第13圖』係為根據本提案又一實施例的一第二臂4以及一行程調整座3的局部放大示意圖。『第14圖』係為根據本提案又一實施例的一第二臂4以及一行程調整座3的局部分解示意圖。

在本實施例以及其他的實施例中，揭露一種可調整長度之機械手臂3000，其包含一基座1、一第一臂2、一第二臂4、一行程調整座3以及一第三臂5。第一臂2以一第一軸線A1為旋轉軸而樞設於基座1。第二臂4以一第二軸線A2旋轉軸而樞設於第一臂2。行程調整座3以可調整至第二軸線A2之距離的方式設於第二臂4。第三臂5以一第三軸線A3旋轉軸而樞設於行程調整座3。第一臂2包含一動力元件24，以帶動第二臂4樞轉。在本實施例中，可調整長度之機械手臂3000更包含一第四臂6、一第 五臂7以及一第六臂8。第四臂6以一第四軸線A4為旋轉軸而樞設於第三臂5，第五臂7以一第五軸線A5旋轉軸而樞設於第四臂6。第六臂8以一第六軸線A6旋轉軸而樞設於第五臂7。第一軸線A1與第二軸線A2係實質上彼此垂直，第二軸線A2係實質上平行第三軸線A3，但非用以限定本提案。

請參閱『第13圖』以及『第14圖』，可調整長度之機械手臂3000更包含一第一固定件41a，行程調整座3具有一第一固定孔34a，第二臂4具有一第一固定槽43a以及一第二固定槽43b。其中，第一固定槽43a至第二軸線A2的距離大於第二固定槽43b至第二軸線A2的距離，第一固定孔34a可選擇性地對應於第一固定槽43a或第二固定槽43b，以使行程調整座3相對於第二臂4而具有一第一位置(如『第12圖』以及『第13圖』所示)和第二位置(如『第15圖』所示，其為根據本提案又一實施例的可調整長度之機械手臂3000的第一作動示意圖)。是以，於第一位置時，第一固定件41a固定於第一固定孔34a以及第一固定槽43a內；於第二位置時，第一固定件41a固定於第一固定孔34a以及第二固定槽43b內。

在本實施例以及其他的實施例中，行程調整座3可包含多個固定孔。請回到『第13圖』以及『第14圖』，可調整長度之機械手臂3000更包含一第二固定件41b，行程調整座3具有一第二固定孔34b以及一第三固定孔34c，第二臂4具有一第三固定槽43c，第一固定孔34a可選擇性地對應於第三固定槽43c， 以使行程調整座3相對於第二臂4而具有一第三位置(如『第16圖』所示，其係為根據本提案又一實施例的一可調整長度之機械手臂3000的第二作動示意圖)，第二固定槽43b係介於第一固定槽43a以及第三固定槽43c之間。其中，於第二位置時(如『第14圖』以及『第15圖』所示)，第二固定件41b固定於第二固定孔34b以及第一固定槽43a內；於第三位置時(如『第14圖』以及『第16圖』所示)，第一固定件41a固定於第一固定孔34a以及第三固定槽43c內，第二固定件41b固定於第三固定孔34c以及第一固定槽43a內。

在本實施例以及其他的實施例中，行程調整座3更具有一第一輔助固定孔38a以及一第二輔助固定孔38b，第二臂4更具有一第一輔助固定槽47a、一第二輔助固定槽47b以及一第四固定槽43d。行程調整座3具有一第四固定孔34d，第一輔助固定槽47a以及第二輔助固定槽47b介於第一固定槽43a以及第四固定槽43d之間，以形成一直線。於第一位置時(如『第12圖』至『第14圖』所示)，第二固定件41b固定於第一輔助固定孔38a以及第一輔助固定槽47a內。再者，於第一位置時，一第四固定件41d可穿設於第二輔助固定孔38b而固定於第二輔助固定槽47b。

在本實施例以及其他的實施例中，如『第13圖』以及『第14圖』所示，更包含一第三固定件41c以及第四固定件41d，行程調整座3具有一第五固定孔34e以及一第六固定孔34f， 第二臂4具有一第四固定槽43d、一第五固定槽43e以及一第六固定槽43f，第五固定槽43e介於第四固定槽43d以及第六固定槽43f之間，且第四固定槽43d置至第二軸線A2的距離大於第六固定槽43f至第二軸線A2的距離。如此，第四固定槽43d、第五固定槽43e以及第六固定槽43f實質上形成一直線，並實質上平行於第一固定槽43a、第二固定槽43b以及第三固定槽43b所形成的直線。更詳細來說，第一固定槽43a、第二固定槽43b以及第三固定槽43c的連線實質上垂直於第四固定槽43d、第五固定槽43e以及第六固定槽43f的連線。

綜合上述，於第一位置時，第一固定件41a固定於第一固定孔34a以及第一固定槽43a內，第二固定件41b固定於第一輔助固定孔38a以及第一輔助固定槽47a內，第三固定件41c固定於第四固定孔34d以及第四固定槽43d內，第四固定件41d固定於第二輔助固定孔38b以及第二輔助固定槽47b內。由於行程調整座3僅有第一固定孔34a、第四固定孔34d、第一輔助固定孔38a以及第二輔助固定孔38b重疊於第二臂4，故使用四固定件鎖附，將提高行程調整座3設置於第二臂4的穩固性。此時，第一固定孔34a至第二軸線A2的距離為第一長度G1、第二長度G2以及第三長度G3之和，以使第二臂4具有旋轉半徑H1。

於第二位置時(如『第14圖』以及『第15圖』所示)，第一固定件41a固定於第一固定孔34a以及第二固定槽43b內，第二固定件41b固定於第二固定孔34b以及第一固定槽43a內， 第三固定件41c固定於第四固定孔34d以及第五固定槽43e內，且第四固定件41d固定於第五固定孔34e以及第四固定槽43d內。由於第一固定孔34a、第二固定孔34b、第四固定孔34d以及第五固定孔34e構成此時行程調整座3與第二臂4之間最大的重疊面積，故所於此四固定孔，可提高行程調整座3設置於第二臂4的穩固性。此時，第一固定孔34a至第二軸線A2的距離為第二長度G2以及第三長度G3之和。如此表示第二位置時第二臂4的旋轉半徑H2小於第一位置時第二臂4的旋轉半徑H1。

於第三位置時(如『第14圖』以及『第16圖』所示)，第一固定件41a固定於第一固定孔34a以及第三固定槽43c內，第二固定件41b固定於第三固定孔34c以及第一固定槽43a內，第三固定件41c固定於第四固定孔34d以及第六固定槽43f內，第四固定件41d固定於第六固定孔34f以及第四固定槽43d內。由於第一固定孔34a、第二固定孔34b、第四固定孔34d以及第六固定孔34f構成此時行程調整座3與第二臂4之間最大的重疊面積，故鎖於此四固定孔，可提高行程調整座3設置於第二臂4的穩固性。此時，第一固定孔34a至第二軸線A2的距離為第三長度G3。如此表示第三位置時第二臂4的旋轉半徑H3小於第二位置時第二臂4的旋轉半徑H2。

除此之外，可調整長度之機械手臂3000更包含多個定位件45(『第14圖』以一個定位件45為例)，行程調整座3更具有定位穿孔35a、35b、35c、35d、35e、35f，第二臂4具有第 一定位槽44a、44b、第二定位槽44c、44d以及第三定位槽44e、44f，於第一位置時，定位穿孔35a、35b對應於第一定位槽44a、44b，且定位件45係設置於定位穿孔35a、35b以及第一定位槽44a、44b內，於第二位置時，定位穿孔35a、35b、35c、35d對應於第二定位槽44c、44d以及第一定位槽44a、44b，且定位件45係設置於定位穿孔35a、35b、35c、35d以及第一定位槽44a、44b與第二定位槽44c、44d內，於第三位置時，定位穿孔35a、35b、35c、35d、35e、35f對應於第三定位槽44e、44f、第二定位槽44c、44d以及第一定位槽44a、44b，且定位件45係設置於定位穿孔35a、35b、35c、35d、35e、35f以及第一定位槽44a、44b、第二定位槽44a、44b以及第三定位槽44e、44f內。藉由定位件45設置於定位穿孔35a、35b、35c、35d、35e、35f，以選擇性於不同位置時定位於第一定位槽44a、44b、第二定位槽44c、44d以及第三定位槽44e、44f內，以加強定位的效果。

是以，藉由第一臂2上設置多個固定孔，行程調整座3藉由固定件而可選擇性地固定於部分的固定孔，以調整可調整長度之機械手臂3000的整體行程(總旋轉半徑)。此外，當選擇不同位置時，亦可利用部分相同的固定孔，而使固定件設於固定孔而固定行程調整座3，如此可節省固定孔的設置。

綜合上述，根據本提案實施例所揭露的可調整長度之機械手臂，藉由行程調整座以可調整至第一軸線之距離的方式設於第一臂，以改變第二臂設置於第一臂的位置，進而調整可調 整長度之機械手臂的整體行程。當行程減少時，其負載越小；當行程增加時，其負載越大。如此，可不用更換其他的機器手臂，即可調整負載以及行程，大幅降低了設備成本以及組裝更換時間。

於部分實施例中，藉由第一臂上設置多個固定孔，行程調整座藉由固定件而可選擇性地固定於部分的固定孔，以調整可調整長度之機械手臂的整體行程。此外，亦可設置定位件而插設於相對應的定位穿孔和定位槽，藉以增加頂位的準確性以及穩定度。

於另一部分實施例中，行程調整座包的線性移動模組以可移動的方式設置於第一臂的滑軌上，以調整行程調整座至第一軸線之距離。如此，行程調整座可相對於第一臂移動，以改變可調整長度之機械手臂的行程。

雖然本提案以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本提案，任何熟習相像技藝者，在不脫離本提案之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本提案之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

1000‧‧‧可調整長度之機械手臂

1‧‧‧基座

2‧‧‧第一臂

21‧‧‧第一機台

22‧‧‧固定板

3‧‧‧行程調整座

4‧‧‧第二臂

41‧‧‧第二機台

42‧‧‧移動桿件

9‧‧‧連接管

A1‧‧‧第一軸線

A2‧‧‧第二軸線

A3‧‧‧第三軸線

B1‧‧‧軸向

Claims (17)

1. 一種可調整長度之機械手臂，其包含：一基座；一第一臂，以一第一軸線為旋轉軸而樞設於該基座；一行程調整座，以可調整至該第一軸線之距離的方式設於該第一臂；以及一第二臂，以一第二軸線旋轉軸而樞設於該行程調整座。
2. 如請求項1所述之可調整長度之機械手臂，更包含一第一固定件，該行程調整座具有一第一固定孔，該第一臂具有一第一固定槽以及一第二固定槽，其中該第一固定槽至該第一軸線的距離大於該第二固定槽至該第一軸線的距離，該第一固定孔可選擇性地對應於該第一固定槽或該第二固定槽，以使該行程調整座相對於該第一臂而具有一第一位置和一第二位置；其中，當該行程調整座位於該第一位置時，該第一固定件固定於該第一固定孔以及該第一固定槽內；以及當該行程調整座位於該第二位置時，該第一固定件固定於該第一固定孔以及該第二固定槽內。
3. 如請求項2所述之可調整長度之機械手臂，更包含一第二固定件，該行程調整座更具有一第二固定孔，當該行程調整座位於該第二位置時，該第一固定孔對應於該第二固定槽，該第二固定孔對應於該第一固定槽，以使該第一固定件固定於該第一固定孔與該第二固定槽，以及該第二固定件固定於該第二固定孔與該第一固定槽內。
4. 如請求項3所述之可調整長度之機械手臂，更包含一第三固定 件以及一第四固定件，該第一臂具有一第三固定槽、一第四固定槽、一第五固定槽以及一第六固定槽，該行程調整座更具有一第三固定孔以及一第四固定孔，該行程調整座的該第一固定孔、該第二固定孔、該第三固定孔以及該第四固定孔位於該行程調整座的相對四角落，該第三固定槽至該第一軸線的距離大於該第四固定槽至該第一軸線的距離，該第六固定槽至該第一軸線的距離大於該第三固定槽至該第一軸線的距離，該第五固定槽至該第一軸線的距離大於該第一固定槽至該第一軸線的距離；其中，當該行程調整座位於該第一位置時，該第一固定件、該第二固定件、該第三固定件以及該第四固定件分別穿設於該第一固定孔、該第二固定孔、該第三固定孔以及該第四固定孔，並分別固定於該第一固定槽、該第五固定槽、該第三固定槽以及該第六固定槽內；以及當該行程調整座位於該第二位置時，該第一固定件、該第二固定件、該第三固定件以及該第四固定件分別穿設於該第一固定孔、該第二固定孔、該第三固定孔以及該第四固定孔，並分別固定於該第二固定槽、該第一固定槽、該第四固定槽以及該第三固定槽內。
5. 如請求項4所述之可調整長度之機械手臂，其中該第一固定孔至該第四固定孔的連線與該第二固定孔至該第三固定孔的連線相交於該第二軸線上。
6. 如請求項4所述之可調整長度之機械手臂，其中該第五固定槽、該第一固定槽以及該第二固定槽的連線構成一直線，該第 六固定槽、該第三固定槽以及該第四固定槽的連線構成另一直線。
7. 如請求項4所述之可調整長度之機械手臂，更包含一第一定位件以及一第二定位件，該行程調整座更具有一第一定位穿孔以及一第二定位穿孔，該第一臂更具有一第一定位穿槽、一第二定位穿槽、一第三定位穿槽以及一第四定位穿槽，該第一定位穿槽、該第二定位穿槽、該第三定位穿槽以及該第四定位穿槽分別鄰近於該第一固定槽、該第六固定槽、該第二固定槽以及該第三固定槽；其中，當該行程調整座位於該第一位置時，該第一定位件以及該第二定位件分別穿設於該第一定位穿孔以及該第二定位穿孔，並分別定位於該第一定位穿槽以及該第二定位穿槽內；以及當該行程調整座位於該第二位置時，該第一定位件以及該第二定位件分別穿設於該第一定位穿孔以及該第二定位穿孔，並分別定位於該第三定位穿槽以及該第四定位穿槽內。
8. 如請求項1所述之可調整長度之機械手臂，其中該第一臂包含一滑軌以及一第一機台，該滑軌固定設置於該第一機台上，該行程調整座包含彼此連接的一線性移動模組以及一樞接台，該樞接台固定於該線性移動模組上，該第二臂樞設於該樞接台上，該線性移動模組以可移動的方式設置於該滑軌上，以調整該行程調整座至該第一軸線之距離。
9. 一種可調整長度之機械手臂，其包含：一基座； 一第一臂，以一第一軸線為旋轉軸而樞設於該基座；一第二臂，以一第二軸線旋轉軸而樞設於該第一臂；一行程調整座，以可調整至該第二軸線之距離的方式設於該第二臂；以及一第三臂，以一第三軸線旋轉軸而樞設於該行程調整座。
10. 如請求項9所述之可調整長度之機械手臂，更包含一第一固定件，該行程調整座具有一第一固定孔，該第二臂具有一第一固定槽以及一第二固定槽，其中該第一固定槽至該第二軸線的距離大於該第二固定槽至該第二軸線的距離，該第一固定孔可選擇性地對應於該第一固定槽或該第二固定槽，以使該行程調整座相對於該第二臂而具有一第一位置和一第二位置；其中，當該行程調整座位於該第一位置時，該第一固定件固定於該第一固定孔以及該第一固定槽內；以及於該第二位置時，該第一固定件固定於該第一固定孔以及該第二固定槽內。
11. 如請求項10所述之可調整長度之機械手臂，更包含一第二固定件，該行程調整座更具有一第二固定孔以及一第三固定孔，該第二臂具有一第三固定槽，該第一固定孔可選擇性地對應於該第三固定槽，以使該行程調整座相對於該第二臂而具有一第三位置，該第二固定槽介於該第一固定槽以及該第三固定槽之間；其中，當該行程調整座位於該第二位置時，該第二固定件固定於該第二固定孔以及該第一固定槽內；以及當該行程調整座位於該第三位置時，該第一固定件固定於 該第一固定孔以及該第三固定槽內，該第二固定件固定於該第三固定孔以及該第一固定槽內。
12. 如請求項11所述之可調整長度之機械手臂，其中該行程調整座更具有一第一輔助固定孔，該第二臂更具有一第一輔助固定槽，當該行程調整座位於該第一位置時，該第二固定件固定於該第一輔助固定孔以及該第一輔助固定槽內。
13. 如請求項12所述之可調整長度之機械手臂，更包含一第三固定件以及一第四固定件，該行程調整座更具有一第四固定孔、一第五固定孔以及一第六固定孔，該第二臂更具有一第四固定槽、一第五固定槽以及一第六固定槽，該第五固定槽介於該第四固定槽以及該第六固定槽，且該第四固定槽置至第二軸線的距離大於該第六固定槽至該第二軸線的距離；其中，當該行程調整座位於該第一位置時，該第三固定件固定於該第四固定孔以及該第四固定槽內；當該行程調整座位於該第二位置時，該第三固定件固定於該第四固定孔以及該第五固定槽內，且該第四固定件固定於該第五固定孔以及該第四固定槽內；以及當該行程調整座位於該第三位置時，該第三固定件固定於該第四固定孔以及該第六固定槽內，該第四固定件固定於該第六固定孔以及該第四固定槽內。
14. 如請求項13所述之可調整長度之機械手臂，其中該行程調整座更具有一第二輔助固定孔，該第二臂更具有一第二輔助固定槽，該第一輔助固定槽以及該第二輔助固定槽介於該第一固定孔以及該第四固定孔之間，當該行程調整座位於該第一位置 時，該第四固定件穿設於該第二輔助固定孔而固定於該第二輔助固定槽。
15. 如請求項9所述之可調整長度之機械手臂，更包含一定位件，該行程調整座具有一定位穿孔，該第二臂具有一第一定位槽以及一第二定位槽，當該行程調整座位於該第一位置時，該定位穿孔對應於該第一定位槽，且該定位件係設置於該定位穿孔以及該第一定位槽內，當該行程調整座位於該第二位置時，該定位穿孔對應於該第二定位槽，且該定位件係設置於該定位穿孔以及該第二定位槽內。
16. 如請求項9所述之可調整長度之機械手臂，更包含：一第四臂，以一第四軸線為旋轉軸而樞設於第三臂；一第五臂，以一第五軸線旋轉軸而樞設於該第四臂；以及一第六臂，以一第六軸線旋轉軸而樞設於該第五臂。
17. 如請求項9所述之可調整長度之機械手臂，其中該第一軸線與該第二軸線係實質上彼此垂直，該第二軸線與該第三軸線係實質上彼此平行。