TWI462813B - 機器人臂部件 - Google Patents

Description

機器人臂部件

本發明涉及一種機器人臂部件，尤其涉及一種具有線束夾持機構之機器人臂部件。

工業機器人通過包括複數相互連接之機械臂、用於驅動各機械臂運動之伺服電機、控制各伺服電機動作之控制器，以及用於將電源傳送至伺服電機或在控制器與伺服電機之間傳遞控制訊號之線束(包括電源線、訊號線等)。線束通常從機器人之底座內延伸出來，並連接至伺服電機及感測器等。因機械人之各臂部件會產生相對運動，若上述線束不能採用穩固之方式加以固定，則電纜容易因為被牽連、拉扯或來回擺動，而與機械臂或者機器人之其他部件間產生刮擦而被磨損，造成控制器報警。

鑒於上述狀況，有必要提供一種線束可被穩固夾持之機器人臂部件。

一種機器人臂部件，其包括第一軸座、相對於第一軸座可轉動之第二軸座、線束以及用於夾持線束之夾緊機構。第二軸座繞一旋轉軸線轉動，第一軸座開設有沿該旋轉軸線方向延伸之第一過線孔，第二軸座開設第二過線孔，該線束分別穿設於該第一過線孔、第二過線孔及夾緊機構。夾緊機構包括與該第二軸座固定連接 之本體，以及鎖緊元件。本體包括一端形成一可徑向形變之束緊部及與該束緊部相接之第一螺紋部，束緊部具有一外圓錐面，外圓錐面開設有複數沿徑向延伸之狹縫，束緊部之橫截面半徑自束緊部遠離第一螺紋部一端朝向第一螺紋部逐漸增大，鎖緊元件具有一與外圓錐面相適配之內抵壓面及與第一螺紋部相互螺接之內螺紋部，，內抵壓面抵壓該外圓錐面以使該束緊部產生徑向形變進而夾緊該線束。

上述機器人臂部件藉由束緊部之徑向形變，可穩固地夾持線束，避免線束因被牽連、拉扯或跟隨擺動而在第一過線孔、第二過線孔內移動，防止線束被磨損或者刮擦，進而保護線束。

100‧‧‧機器人臂部件

10‧‧‧第一軸座

20‧‧‧第二軸座

30‧‧‧線束

40‧‧‧夾緊機構

21‧‧‧旋轉軸線

11‧‧‧第一過線孔

22‧‧‧第二過線孔

102‧‧‧連接板

50‧‧‧機械臂

51‧‧‧擺線針輪減速機

512‧‧‧第三過線孔

24‧‧‧第一電機

25‧‧‧第二電機

60‧‧‧橡膠套筒

41‧‧‧本體

42‧‧‧鎖緊元件

412‧‧‧束緊部

43‧‧‧連接座

45‧‧‧橡膠夾緊圈

413‧‧‧凸緣部

414‧‧‧第一螺紋部

415‧‧‧第二螺紋部

416‧‧‧鎖止件

4121‧‧‧外圓錐面

4122‧‧‧狹縫

421‧‧‧內抵壓面

422‧‧‧內螺紋部

431‧‧‧貫穿孔

432‧‧‧連接端

4321‧‧‧通孔

圖1係本發明實施例之機器人臂部件之立體圖。

圖2係沿圖1中II-II線之剖視圖。

圖3係圖1所示機械人臂部件之用於夾持線束之夾緊機構之立體分解圖。

請參閱圖1及圖2，本發明實施例之機器人臂部件100包括第一軸座10、相對於第一軸座10可轉動之第二軸座20、線束30，以及用於夾持線束30之夾緊機構40。第二軸座20繞一旋轉軸線21轉動。第一軸座10開設有沿旋轉軸線21方向延伸之第一過線孔11，第二軸座20開設第二過線孔22，線束30分別穿設於第一過線孔11、第二過線孔22及夾緊機構40。

本實施方式中，機器人臂部件100應用於六軸機器人中，其中第 一軸座10可固定至一安裝基座，如地面等。第一軸座10大致為一杯狀體，其一側具有一開口(圖未標)，開口處固定設置一連接板102，用於封閉開口。線束30一端連接至連接板102並連接至控制器(圖未示)，另一端從第一過線孔11穿出，並最終被連接至伺服馬達或感測器等(圖未示)。線束30可具有複數線纜，該複數線纜可綁定在一起，或收容於一收容套管內。

機器人臂部件100還包括與第二軸座20轉動連接之機械臂50，設置於第一軸座10與第二軸座20間之擺線針輪減速機51，安裝於第二軸座20用於驅動第二軸座20之第一電機24以及用於驅動機械臂50之第二電機25。擺線針輪減速機51可採用RV減速機(Rotary Vector Reducer)。第一電機24與第二電機25相鄰設置，且輸出軸相互垂直。擺線針輪減速機51與第一電機24之輸出運動耦接，以使第二軸座20獲得適當之轉速並具有平穩之運動。

擺線針輪減速機51中心開設有沿旋轉軸線21延伸之第三過線孔512，第三過線孔512與第二過線孔22相連通。第三過線孔512內還固定設置有供線束30穿設之橡膠套筒60。設置橡膠套筒60可避免線束30直接與擺線針輪減速機51相互磨擦，起到保護線束30之作用。

請同時參見圖2和圖3，夾緊機構40包括與第二軸座20固定連接之本體41，以及鎖緊元件42。本體41一端形成一可徑向形變之束緊部412。鎖緊元件42與本體41螺接並迫緊束緊部412使束緊部412夾緊線束30。藉由束緊部412之徑向形變，可穩固地夾持線束30，避免線束30因被機械臂50或者其他部件牽連、拉扯或者產生擺動而在第一過線孔11、第二過線孔22、第三過線孔512內移動， 防止線束30被磨損或者刮擦。

本實施方式中，夾緊機構40還進一步包括與本體41固定連接之連接座43，以及設置於線束30與束緊部412內表面之間之橡膠夾緊圈45。橡膠夾緊圈45因其材料較軟，可起到保護線束30之作用。

本體41還包括一位於其中部之凸緣部413、形成於凸緣部413與束緊部412之間之第一螺紋部414、以及與束緊部412相對之第二螺紋部415。夾緊機構40還包括與第二螺紋部415螺接之鎖止件416。

束緊部412具有一外圓錐面4121，且開設有複數沿徑向延伸之狹縫4122。該等狹縫4122使該束緊部412形成一彈性夾爪。鎖緊元件42為一鎖緊螺母，其具有一與束緊部412之外圓錐面4121相適配之內抵壓面421以及與第一螺紋部414相互螺接之內螺紋部422。當鎖緊元件42與本體41螺接時，內抵壓面421壓迫外圓錐面4121，以使束緊部412沿徑向形變，藉由調節鎖緊元件42相對於與本體41之位置，可相應調節束緊部412之變形量。

連接座43大致呈“U”形片狀，且中部開設貫穿孔431以套設於第二螺紋部415並與凸緣部413相抵擋，其二端分別延伸出一連接端432。鎖止件416與第二螺紋部415螺接，從而將固定於第本體41。連接端432開設有通孔4321。連接座43藉由穿設於通孔4321之螺紋件(圖未標)與第二軸座20上相應之安裝孔(圖未示)固定連接，從而將本體41與第二軸座20固定。綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或 變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

10‧‧‧第一軸座

20‧‧‧第二軸座

30‧‧‧線束

40‧‧‧夾緊機構

21‧‧‧旋轉軸線

11‧‧‧第一過線孔

22‧‧‧第二過線孔

51‧‧‧擺線針輪減速機

512‧‧‧第三過線孔

24‧‧‧第一電機

25‧‧‧第二電機

60‧‧‧橡膠套筒

41‧‧‧本體

43‧‧‧連接座

421‧‧‧內抵壓面

422‧‧‧內螺紋部

Claims (9)

1. 一種機器人臂部件，其包括第一軸座、相對於第一軸座可轉動之第二軸座、線束以及用於夾持線束之夾緊機構，該第二軸座繞一旋轉軸線轉動，該第一軸座開設有沿該旋轉軸線方向延伸之第一過線孔，該第二軸座開設第二過線孔，該線束分別穿設於該第一過線孔、第二過線孔及夾緊機構，其改良在於：該夾緊機構包括與該第二軸座固定連接之本體，以及鎖緊元件，該本體包括一可徑向形變之束緊部及與該束緊部相接之第一螺紋部，該束緊部具有一外圓錐面，該外圓錐面開設有複數沿徑向延伸之狹縫，該束緊部之橫截面半徑自該束緊部遠離該第一螺紋部一端朝向該第一螺紋部逐漸增大，該鎖緊元件具有一與該外圓錐面相適配之內抵壓面及與該第一螺紋部相互螺接之內螺紋部，該內抵壓面抵壓該外圓錐面以使該束緊部產生徑向形變進而夾緊該線束。
2. 如申請專利範圍第1項所述之機器人臂部件，其中該夾緊機構還包括與該本體固定連接之連接座，該本體藉由該連接座與該第二軸座固定連接。
3. 如申請專利範圍第2項所述之機器人臂部件，其中該連接座大致呈“U”形，且二端形成有連接端，該連接端開設有通孔，機器人臂部件還包括穿設于該通孔將該連接座與第二軸座固定連接之螺紋件。
4. 如申請專利範圍第2項所述之機器人臂部件，其中該本體還包括一凸緣部、與束緊部相對之第二螺紋部，以及與該第二螺紋部螺接之鎖止件，該連接座套設於該第二螺紋部並由鎖止件鎖定。
5. 如申請專利範圍第1至4任一項所述之機器人臂部件，其中該夾緊機構還包括一設置於線束與束緊件內表面之間之橡膠夾緊圈。
6. 如申請專利範圍第1項所述之機器人臂部件，其中該機器人臂部件還包括 與第二軸座轉動連接之機械臂，該第二軸座上設有用於驅動第二軸座之第一電機以及用於驅動該機械臂之第二電機，該第一電機與第二電機相鄰設置。
7. 如申請專利範圍第6項所述之機器人臂部件，其中該機器人臂部件還包括設置於第一軸座與第二軸座之間並與第一電機之輸出運動耦接之擺線針輪減速機，該擺線針輪減速機開設有沿旋轉軸線並與第一過線孔相連通之第三過線孔。
8. 如申請專利範圍第7項所述之機器人臂部件，其中該第三過線孔內還固定設置有供該線束穿設之橡膠套筒。
9. 如申請專利範圍第1項所述之機器人臂部件，其中該第一軸座其一側具有一開口，該開口處固定設置一連接板，該線束一端連接至該連接板。