TWI474903B

TWI474903B - 機器人及機器人臂部件

Info

Publication number: TWI474903B
Application number: TW099129381A
Authority: TW
Inventors: Bo Long
Original assignee: Hon Hai Prec Ind Co Ltd
Priority date: 2010-09-01
Filing date: 2010-09-01
Publication date: 2015-03-01
Also published as: TW201210763A

Description

機器人及機器人臂部件

本發明涉及一種機器人及應用於該機器人之機器人臂部件。

多軸機器人通常使用電機驅動各軸相對運動，長期使用後電機會發熱，導致機器人內部溫度越來越高，從而引起馬達編碼器過熱而報警，甚至使機器人停止工作。習知機器人通常於內部設置散熱風扇對電機進行散熱。然，機器人內部設置散熱風扇會造成機器人體積過大，使機器人結構不緊湊。

有鑑於此，有必要提供一種散熱較好且結構緊湊之機器人及應用於該機器人之機器人臂部件。

一種機器人，其包括第一軸體、第一電機、吹氣管、氣源、抽氣裝置及與第一軸體轉動連接之第二軸體，第一電機驅動第二軸體相對第一軸體轉動，吹氣管與氣源相通，吹氣管繞設於第一電機外側，吹氣管上開設有複數吹氣孔。該第一電機及該吹氣管均收容於該第二軸體內，該吹氣管於該第二軸體內形成至少一迴路。該第一軸體包括第一外殼。該第一外殼上還設有抽氣端口，該抽氣端口與該抽氣裝置連通。

一種機器人臂部件，其包括第一軸體、第一電機、吹氣管、抽氣裝置及與第一軸體轉動連接之第二軸體，第一電機驅動第二軸體相對第一軸體轉動，吹氣管與氣源相通，吹氣管繞設於第一電機外側，吹氣管上開設有複數吹氣孔。該第一電機及該吹氣管均收容於該第二軸體內，該吹氣管於該第二軸體內形成至少一迴路。該第一軸體包括第一外殼。該第一外殼上還設有抽氣端口，該抽氣端口與該抽氣裝置連通。

該機器人使用時，吹氣管之氣體通過吹氣孔不斷之吹向第一電機從而能降低第一電機之溫度，達到較好之散熱效果；藉由吹氣管輸送氣體至機器人內，避免於機器人內部設置風扇，使機器人結構比較緊湊。

100‧‧‧機器人

200‧‧‧機器人臂部件

10‧‧‧第一軸體

11‧‧‧基座

112‧‧‧安裝孔

13‧‧‧第一外殼

131‧‧‧接口

15‧‧‧第一輸出軸

151、342‧‧‧過線孔

17‧‧‧輸氣端口

19‧‧‧抽氣端口

30‧‧‧第二軸體

32‧‧‧第二外殼

322‧‧‧主體

3221‧‧‧開口

324‧‧‧蓋體

34‧‧‧連接端

36‧‧‧第二輸出軸

37‧‧‧第一固定件

372‧‧‧第一軸孔

38‧‧‧第二固定件

382‧‧‧第二軸孔

50‧‧‧第一電機

60‧‧‧第二電機

62‧‧‧轉軸

70‧‧‧氣管

72‧‧‧進氣管

74‧‧‧吹氣管

742‧‧‧吹氣孔

744‧‧‧第一迴路

746‧‧‧第二迴路

748‧‧‧第三迴路

749‧‧‧連接管

80‧‧‧支撐件

82‧‧‧固定部

822‧‧‧固定端

84‧‧‧支撐部

920‧‧‧氣源

940‧‧‧抽氣裝置

圖1係本發明實施方式之機器人之立體組裝圖。

圖2係圖1所示機器人之機器人臂部件之部分立體分解圖。

圖3係圖2所示機器人臂部件另一角度之部分立體分解圖。

圖4係圖1所示機器人之機器人臂部件之立體分解圖。

圖5係圖4所示機器人臂部件另一角度之立體分解圖。

下面以具體實施方式並結合附圖對本發明實施方式提供之機器人及應用於該機器人之機器人臂部件作進一步詳細說明。

請參閱圖1至圖3，本發明實施方式之機器人100包括機器人臂部件200、氣源920及抽氣裝置940。機器人臂部件200包括第一軸體10、第二軸體30、第一電機50、第二電機60、氣管70及支撐件80。第二軸體30與第一軸體10轉動連接，第一電機50驅動第二軸體30相對第一軸體10轉動。第一電機50及第二電機60均收容於第二軸體30內。氣管70繞設於第一電機50及第二電機60。

請同時參閱圖4，第一軸體10包括基座11、從基座11延伸出之第一外殼13、第一輸出軸15、輸氣端口17及抽氣端口19(參見圖3)。

基座11大致為矩形板，其四邊角處分別開設有安裝孔112。

第一外殼13大體為筒狀，自基座11延伸而出，第一外殼13具有位於第一外殼13遠離基座11之一端之接口131。

第一輸出軸15安裝於接口131，且與第一外殼13轉動連接。第一輸出軸15開設有過線孔151。本實施方式中，過線孔151之軸線與第一輸出軸15之轉動軸線重合。

輸氣端口17設置於第一外殼13。輸氣端口17一端連接至氣源920，輸氣端口17另一端與氣管70相連接以對氣管70輸送氣體。抽氣端口19設置於第一外殼13，與輸氣端口17並排設置，抽氣端口19一端與第一外殼13內部空間相通，抽氣端口19另一端與抽氣裝置940相連以抽取機器人100內之氣體。

第二軸體30包括第二外殼32、設置於第二外殼32之連接端34、第二輸出軸36、第一固定件37及第二固定件38。

請同時參閱圖5，第二外殼32大體為兩端密封之筒狀結構，其包括主體322及蓋體324。主體322一端形成有一開口3221，蓋體324蓋設於開口3221。連接端34設於主體322一端，且與第一輸出軸15固接。連接端34開設有與過線孔151相通之過線孔342。第二輸出軸36設置於主體322遠離開口3221之一端且與主體322轉動連接。第二輸出軸36之轉動軸線大體與第一輸出軸15之轉動軸線相垂直。

第一固定件37收容於第二外殼32內。第一固定件37與連接端34位於主體322之同一端，且第一固定件37相對連接端34之過線孔342偏置設置。第一固定件37開設有第一軸孔372。第一軸孔372之軸線與第一輸出軸15之轉動軸線相互平行。

第二固定件38收容於第二外殼32內。第二固定件38與第二輸出軸36位於主體322之同一端。第二固定件38開設有第二軸孔382。

第一電機50收容於第二外殼32內，且固定至第一固定件37。第一電機50之轉軸(圖未示)插設於第一軸孔372且藉由傳動組件(圖未示)連接至第一輸出軸15，從而第一電機50可帶動第一輸出軸15相對第一外殼13轉動。

第二電機60收容於第二外殼32內，且固定至第二固定件38。第二電機60具有轉軸62。轉軸62插設於第二軸孔382並藉由傳動組件(圖未示)連接至第二輸出軸36，從而第二電機60可帶動第二輸出軸36相對第二外殼32轉動。

氣管70包括進氣管72及吹氣管74。進氣管72一端與輸氣端口17相連，另一端穿過過線孔342，151延伸至第二軸體30之第二外殼32內與吹氣管74連通。吹氣管74收容於第二外殼32內。吹氣管74上開設有複數吹氣孔742。根據吹氣管74相對於第一電機50及第二電機60之位置之不同，吹氣孔742可選擇性地朝向第一電機50或第二電機60，以對第一電機50及第二電機60吹入氣體，從而降低機器人100內部空間之溫度。吹氣管74共有相互聯通之複數氣管，各條氣管70分別繞設於第一電機50、第二電機60或於第二外殼 32內圍繞第一電機50及第二電機60排佈。本實施方式中，吹氣管74包括繞設於第一電機50之第一迴路744、繞設於第二電機60之第二迴路746、於第二外殼32內排布之第三迴路748及連接管749。第一迴路744、第二迴路746、第三迴路748之間藉由複數連接管749連通。

支撐件80大體為板狀，其包括固定部82及支撐部84，固定部82自支撐部84之中部延伸。固定部82大體為矩形條狀，其遠離支撐部84之一端垂直折彎形成一固定端822。固定端822固設於第二外殼32，支撐部84之二端均連接至吹氣管74。本實施方式中，支撐件80之數量為二，二支撐件80分別支撐第一迴路744及第二迴路746。可理解，當吹氣管74由硬質材料製成，本身具有較高強度時，支撐件80可省略。

該機器人使用時，將輸氣端口17連接至氣源920，從而藉由進氣管72及吹氣管74輸送氣體至機器人100內部，第一迴路744、第二迴路746、第三迴路748之氣體通過吹氣孔742不斷吹向第一電機50、第二電機60及第二外殼32，從而能降低第一電機50、第二電機60之溫度，經過熱交換之空氣經抽氣端口19被抽出，從而能到達到較好之散熱效果；藉由氣管70輸送氣體至機器人100內，避免於機器人100內部設置風扇，使機器人100結構比較緊湊；機器人100內部經過熱交換之氣體通過抽氣端口19被抽出，避免於機器人100之外殼設置出風口，從而使該機器人100之密封性較好，防止外部灰塵及液體進入機器人100內，從而能應用於切削等惡劣環境。

可理解，第一電機50及第二電機60不限於收容於第二軸體30之第二外殼32內，還可收容於第一軸體10之第一外殼13內。吹氣管74可根據需要排布於第一軸體10內以對第一軸體10進行散熱處理。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，本發明之範圍並不以上述實施方式為限，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。