TWI485050B - 齒輪傳動機構及機械臂連接結構 - Google Patents

齒輪傳動機構及機械臂連接結構 Download PDF

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Description

齒輪傳動機構及機械臂連接結構
本發明涉及一種齒輪傳動機構，特別涉及一種具齒輪間隙調節功能之齒輪傳動機構及應用該齒輪傳動機構之機械臂連接結構。
習知多軸機械臂中，其各機械臂間之連接，通常藉由機械臂連接結構來實現。機械臂連接結構包括第一部件、第二部件及將第一部件與第二部件連接於一起之齒輪傳動機構。齒輪傳動機構之二齒輪間之輪齒相互嚙合。為了避免因工作溫度升高而引起卡死現象，保證齒輪之輪齒正常潤滑，齒輪之間設有一定量之間隙。使用一段時間後，由於齒輪之間相互磨損等原因會增大齒輪間之間隙。若齒輪之間中存有較大之齒輪側隙，則於實際傳動過程中，特別於頻繁正反轉運轉之齒輪副之間極易產生衝擊，降低齒輪傳動之精度，造成機械臂定位不準。
鑒於上述狀況，有必要提供一種具齒輪間隙調節功能之齒輪傳動機構。
還有必要提供一種應用該齒輪傳動機構之機械臂連接結構。
一種齒輪傳動機構，其包括殼體及相鄰裝設於該殼體內之第一傳動組件及第二傳動組件，該第一傳動組件包括輸入軸及套設於該 輸入軸上之第一傳動齒輪，該第二傳動組件包括輸出軸及套設於該輸出軸上之第二傳動齒輪。該齒輪傳動機構還包括至少一齒輪間隙調節組件，每一齒輪間隙調節組件均包括裝設座、至少一緊固件及調節齒輪，該裝設座上開設有至少一調節孔，該裝設座藉由該至少一緊固件穿設於相應調節孔之位置，以能夠調節地裝設於該殼體上並位於該第一傳動齒輪及該第二傳動齒輪間；該調節齒輪轉動地套設於該裝設座上並與該第一傳動齒輪及該第二傳動齒輪相嚙合。
一種機械臂連接結構，其包括第一部件、第二部件及將第一部件及第二部件連接於一起之齒輪傳動機構，該齒輪傳動機構包括殼體及相鄰裝設於該殼體內之第一傳動組件及第二傳動組件，該第一傳動組件包括輸入軸及套設於該輸入軸上之第一傳動齒輪，該第二傳動組件包括輸出軸及套設於該輸出軸上之第二傳動齒輪。該齒輪傳動機構還包括至少一齒輪間隙調節組件，每一齒輪間隙調節組件包括裝設座、至少一緊固件及調節齒輪，該裝設座上開設有至少一調節孔，該裝設座藉由該至少一緊固件穿設於相應調節孔之位置，以能夠調節地裝設於該殼體上並位於該第一傳動齒輪及該第二傳動齒輪間；該調節齒輪轉動地套設於該裝設座上並與該第一傳動齒輪及該第二傳動齒輪相嚙合。
本發明所提供之齒輪傳動機構，其第一傳動組件與第二傳動組件之間，設置有齒輪間隙調整組件。藉由調節裝設座於殼體上之位置，進而調節調節齒輪與第一傳動齒輪及第二傳動齒輪之間之齒隙。故，本發明齒輪傳動機構之齒輪之間之齒隙根據需要可進行調整，從而提高了機械臂連接結構之傳動精度。
200‧‧‧機械臂連接結構
201‧‧‧第一部件
203‧‧‧第二部件
100‧‧‧齒輪傳動機構
10‧‧‧殼體
101‧‧‧裝設部
103‧‧‧第一安裝部
105‧‧‧第二安裝部
11‧‧‧安裝壁
13‧‧‧側壁
113‧‧‧第一安裝孔
115‧‧‧第二安裝孔
30‧‧‧第一傳動組件
31‧‧‧輸入軸
311‧‧‧止動部
33‧‧‧第一傳動齒輪
331‧‧‧卡持部
35‧‧‧第一壓緊件
37‧‧‧第一軸承
50‧‧‧第二傳動組件
51‧‧‧輸出軸
53‧‧‧第二傳動齒輪
55‧‧‧第二壓緊件
57‧‧‧第二軸承
70‧‧‧齒輪間隙調整組件
71‧‧‧裝設座
73‧‧‧緊固件
711‧‧‧轉軸
713‧‧‧調節孔
75‧‧‧調節齒輪
77‧‧‧墊圈
79‧‧‧裝設件
圖1係本發明實施方式之機械臂連接結構立體示意圖。
圖2係圖1所示之齒輪傳動機構部分立體分解示意圖。
圖3係圖1所示之機械臂連接結構之側視圖。
請參閱圖1至圖3，本發明實施方式之機械臂連接結構200應用於多軸機械手臂，其包括第一部件201、第二部件203及將第一部件201、第二部件203活動連接於一起之齒輪傳動機構100。其中，第一部件201與第二部件203為多軸機械手臂中之兩機械臂之手腕。齒輪傳動機構100包括殼體10及裝設於殼體10內之第一傳動組件30、第二傳動組件50及二齒輪間隙調整組件70。二齒輪間隙調整組件70裝設於殼體10上，並位於第一傳動組件30及第二傳動組件50之間。
殼體10大致呈U形，其包括裝設部101及由裝設部101兩端延伸彎折形成之第一安裝部103及第二安裝部105。第一部件201與第一安裝部103與第二安裝部105轉動連接並部分收容於第一安裝部103與第二安裝部105之間。第一安裝部103背離第一部件201一側與驅動件(圖未示)裝設於一起，該驅動件能夠驅動第一部件201轉動。第二安裝部105包括安裝壁11及由安裝壁11邊緣延伸彎折形成之側壁13。安裝壁11上間隔開設有第一安裝孔113及第二安裝孔115，其中第一安裝孔113之直徑小於第二安裝孔115。第二部件203轉動地裝設於裝設部101背離第一部件201一側。
第一傳動組件30與第二傳動組件50相鄰轉動地裝設於第二安裝部105內之安裝壁11上，並分別與第一部件201及第二部件203連接 ，並藉由齒輪傳動機構100實現第一部件201與第二部件203之轉動連接。第一傳動組件30包括輸入軸31、套設於輸入軸31一端之第一傳動齒輪33、第一壓緊件35及第一軸承37。輸入軸31穿設於第一安裝孔113，輸入軸31一端之週緣上凸設有止動部311。輸入軸31設有止動部311之一端露出第一安裝孔113外。輸入軸31之另一端藉由一對齒輪(圖未示)與第一部件201轉動相接。第一傳動齒輪33套設於輸入軸31設有止動部311一端，其上凹設形成與止動部311相配合之卡持部331，以防止第一傳動齒輪33相對輸入軸31運動。第一壓緊件35大致呈圓環狀，其鄰近第一傳動齒輪33套設於輸入軸31露出第一安裝孔113一端，以將第一傳動齒輪33固定於輸入軸31上。第一軸承37套設於輸入軸31上並裝設於第一安裝孔113內，輸入軸31於第一部件201之帶動下於第一安裝孔113內轉動，並帶動第一傳動齒輪33轉動。第一傳動齒輪33位於第一軸承37及第一壓緊件35之間。
第二傳動組件50與第一傳動組件30結構相似，其包括輸出軸51、套設於輸出軸51一端之第二傳動齒輪53、第二壓緊件55及第二軸承57。輸出軸51穿設於第二安裝孔115，其一端露出第二安裝孔115並與第二傳動齒輪53裝設於一起。輸出軸51之另一端藉由一對齒輪(圖未示)與第二部件203轉動相接。第二壓緊件55鄰近第二傳動齒輪53套設於輸出軸51露出第二安裝孔115一端。第二軸承57套設於輸出軸51上並裝設於第二安裝孔115內，以使輸出軸51能夠於第二安裝孔115內轉動。第二傳動齒輪53位於第二軸承57及第二壓緊件55之間。本實施方式中，第一傳動齒輪33與第二傳動齒輪53為直齒輪。
二齒輪間隙調整組件70相對裝設於安裝壁11上，並位於第一傳動齒輪33與第二傳動齒輪53之間。每一齒輪間隙調整組件70包括裝設座71、四緊固件73、軸承74、調節齒輪75、墊圈77及裝設件79。兩裝設座71以第一傳動齒輪33與第二傳動齒輪53之中心連線為對稱軸，呈對稱設置。裝設座71大致呈三角形狀，其裝設於安裝壁11上。裝設座71遠離側壁13之一角上垂直凸設形成轉軸711。二轉軸711之連線與第一傳動齒輪33及第二傳動齒輪53之中心連線相垂直。裝設座71鄰近側壁13之另二角上均間隔開設有二調節孔713(參閱圖3)。調節孔713為腰形孔，其朝向轉軸711所處位置延伸。四緊固件73分別穿設於四調節孔713內，以將裝設座71可調節地裝設於安裝壁11上。調節齒輪75藉由軸承74轉動地套設於轉軸711上，位於第一傳動齒輪33及第二傳動齒輪53之間，且同時與第一傳動齒輪33及第二傳動齒輪53相嚙合。墊圈77裝設於調節齒輪75遠離裝設座71之一面。裝設件79裝設於轉軸711上，並位於調節齒輪75之上方，以避免調節齒輪75從轉軸711上脫離。由於調節孔713長度較長，當裝設座71安裝於安裝壁11上，可根據實際需要調節裝設座71之位置，進而調節第一傳動齒輪33及第二傳動齒輪53與調節齒輪75之中心距。
本實施方式之機械臂連接結構200工作時，第一傳動組件30之輸入軸31轉動，從而帶動第一傳動齒輪33轉動。第一傳動齒輪33同時與二齒輪間隙調整組件70之調節齒輪75嚙合，從而帶動第二傳動組件50之第二傳動齒輪53轉動。第二傳動齒輪53轉動，從而帶動輸出軸51轉動。當第一傳動齒輪33及第二傳動齒輪53與調節齒輪75間因磨損等原因，造成齒隙較大時，可調節裝設座71之位置，即藉由調節調節孔713對準緊固件73之位置，以調整調節齒輪 75相對第一傳動齒輪33及第二傳動齒輪53之中心距，進而減小調節齒輪75與第一傳動齒輪33及第二傳動齒輪53之間之齒隙。
本發明提供之齒輪傳動機構100之第一傳動組件30與第二傳動組件50之間，設置有二齒輪間隙調整組件70。藉由調節裝設座71之位置，即藉由調節調節孔713對準緊固件73之位置，進而調節調節齒輪75與第一傳動齒輪33及第二傳動齒輪53之間之齒隙。故，本發明之機械臂連接結構200之齒輪之間之衝擊力及雜訊較小。
可理解，齒輪間隙調整組件70之數量至少為一；齒輪間隙調整組件70中之調節孔713之數量至少為一，對應緊固件73之數量至少為一。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，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例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之如申請專利範圍內。
201‧‧‧第一部件
203‧‧‧第二部件
33‧‧‧第一傳動齒輪
35‧‧‧第一壓緊件
53‧‧‧第二傳動齒輪
55‧‧‧第二壓緊件
71‧‧‧裝設座
73‧‧‧緊固件
713‧‧‧調節孔
75‧‧‧調節齒輪
77‧‧‧墊圈

Claims (10)

  1. 一種齒輪傳動機構，其包括殼體及相鄰裝設於該殼體內之第一傳動組件及第二傳動組件，該第一傳動組件包括輸入軸及套設於該輸入軸上之第一傳動齒輪，該第二傳動組件包括輸出軸及套設於該輸出軸上之第二傳動齒輪，其改良在於：該齒輪傳動機構還包括至少一齒輪間隙調節組件，每一齒輪間隙調節組件均包括裝設座、至少一緊固件及調節齒輪，該裝設座上開設有至少一調節孔，該裝設座藉由該至少一緊固件穿設於相應調節孔之位置，以能夠調節地裝設於該殼體上並位於該第一傳動齒輪及該第二傳動齒輪間；該調節齒輪轉動地套設於該裝設座上並與該第一傳動齒輪及該第二傳動齒輪相嚙合。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之齒輪傳動機構，其中該齒輪間隙調節組件之數量為兩，該二齒輪間隙調節組件相對裝設於該第一傳動齒輪及該第二傳動齒輪間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之齒輪傳動機構，其中該裝設座上凸設形成有轉軸，該調節齒輪轉動地套設於該轉軸上。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之齒輪傳動機構，其中該裝設座為三角形狀。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之齒輪傳動機構，其中該轉軸凸設於該裝設座之一角上，該轉軸鄰近第一傳動齒輪與第二傳動齒輪中心連線設置，該調節孔之數量為四，以兩為一組分別間隔開設於裝設座之另二角上。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之齒輪傳動機構，其中該調節孔為腰形孔，該調節孔朝向該轉軸延伸。
  7. 如申請專利範圍第3項所述之齒輪傳動機構，其中該齒輪間隙調節組件還包括裝設件，該裝設件裝設於該轉軸上，以避免調節齒輪從該轉軸上脫 離。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之齒輪傳動機構，其中該輸入軸一端週緣形成有止動部，該第一傳動齒輪上形成有與該止動部相配合之卡持部。
  9. 一種機械臂連接結構，其包括第一部件、第二部件及將第一部件及第二部件連接於一起之齒輪傳動機構，該齒輪傳動機構包括殼體及相鄰裝設於該殼體內之第一傳動組件及第二傳動組件，該第一傳動組件包括輸入軸及套設於該輸入軸上之第一傳動齒輪，該第二傳動組件包括輸出軸及套設於該輸出軸上之第二傳動齒輪，其改良在於：該齒輪傳動機構還包括至少一齒輪間隙調節組件，每一齒輪間隙調節組件均包括裝設座、至少一緊固件及調節齒輪，該裝設座上開設有至少一調節孔，該裝設座藉由該至少一緊固件穿設於相應調節孔之位置，以能夠調節地裝設於該殼體上並位於該第一傳動齒輪及該第二傳動齒輪間；該調節齒輪轉動地套設於該裝設座上並與該第一傳動齒輪及該第二傳動齒輪相嚙合。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之機械臂連接結構，其中該殼體包括裝設部及由裝設部兩端延伸彎折形成之第一安裝部及第二安裝部，該第一部件與該第一安裝部及該第二安裝部轉動連接並部分收容於該第一安裝部與該第二安裝部之間，該第二部件轉動地裝設於該裝設部背離該第一部件一側。
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