TWI529044B - Brake support arm - Google Patents

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TWI529044B TW102147803A TW102147803A TWI529044B TW I529044 B TWI529044 B TW I529044B TW 102147803 A TW102147803 A TW 102147803A TW 102147803 A TW102147803 A TW 102147803A TW I529044 B TWI529044 B TW I529044B
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Description

可煞車式支撐臂
本發明與機械手臂有關，尤指一種可煞車式支撐臂。
由於機械式支撐臂可以完成許多人力無法完成的動作，如搬運、焊接、切削或組裝等具有高難度、高危險性或其他不適合人力負擔的工作，所以目前在產業界已經相當廣泛的運用。
就相關的先前技術來說，例如US 2007/0001076號專利案係於支撐臂與彈性元件之間設置一撓性元件，撓性元件可以在支撐臂作動的過程中藉由拉動或推動第一滑輪而增加或減少彈性元件的回復力，使彈性元件之彈性支撐力量可以隨著支撐臂的作動而變化。再如US 2011/0260017號專利案是在上、下連桿之間設置一彈性元件，彈性元件之一端連接於拉桿，使彈性元件在支撐臂上下作動時所提供之彈性支撐力能夠自動進行調整。
然而在前述二專利案中，雖然支撐臂可以藉由本身的上下作動來對物件進行搬運動作，但是支撐臂缺乏定位的設計，所以一旦將物件搬運到預計位置之後，支撐臂無法對物件提供穩定的鎖固效果，如此很可能會造成後續的作業流程連帶受到影響。
本發明之主要目的在於提供一種可煞車式支撐臂，其可根據實際需要而定位在一預定位置，以增加操作上的便利性。
為了達成前述目的，本發明之可煞車式支撐臂包含有一固定架、一彈性裝置、一煞車器、一支撐桿，以及一撓性元件。該彈性裝置具有一安裝座、一彈性元件，以及一端蓋，該安裝座設於該固定架且具有一第一端壁、一相對該第一端壁之第二端壁、以及一貫穿該第一、第二端壁之安裝槽，該彈性元件設於該安裝座之安裝槽內且以其一端抵接於該安裝座之第一端壁，該端蓋可移動地設於該安裝座之安裝槽內且抵接於該彈性元件之另一端；該煞車器具有一中心軸、一外殼，以及一煞車單元，該中心軸固定於該固定架，該外殼可轉動地套設於該中心軸，該煞車單元設於該外殼內而提供煞車效果；該支撐桿樞接該固定架與該煞車器之外殼的外周面，用以對一物件提供支撐效果；該撓性元件繞設於該煞車器之外殼的外周面，而且，該撓性元件之一端固定於該煞車器之外殼的外周面，該撓性元件之另一端穿經該彈性裝置之安裝座的安裝槽而固定於該彈性裝置之端蓋。
藉由上述設計，在該支撐桿搬運該物件的過程中，該撓性元件會拉動該端蓋，使該端蓋壓縮該彈性元件而提供支撐力量，直到將該物件搬運到適當的高度位置時再啟動該煞車器，使該煞車器對該支撐桿提供煞車效果而完成該物件的定位。
較佳地，該煞車單元具有一電樞、一板簧，以及一電樞板，該電樞套設於該中心軸且固定於該外殼，該板簧固定於該中心軸，該電樞板套設於該中心軸且固定於該板簧朝該電樞之一側面，當該電樞處於斷電狀態時會吸住該電樞板，使該煞車器位於一煞車位置，當該電樞處於通電狀態時會釋放該電樞板，使該煞車器位於一釋放位置。
較佳地，該支撐桿具有一第一桿件、一平行該第一桿件之第二桿件，以及一介於該第一、第二桿件之間之第三桿件，該第一桿件之一端藉由一第一樞軸樞接該固定架，該第一桿件之另一端藉由一第二樞軸樞接該第三桿件之一端，該第二桿件之一端連接該煞車器之外殼的外周面，該第二桿件之另一端藉由一第三樞軸樞接該第三桿件之另一端，此外，該第三桿件設有一開關座，該開關座設有一控制開關，用以控制該電樞的斷電與通電。
較佳地，該安裝座具有一螺孔，該彈性裝置更具有一預壓調整塊與一預壓調整螺絲，該預壓調整塊固定於該固定架且具有一沉頭孔，該預壓調整螺絲可原地轉動地設於該沉頭孔內且螺接於該安裝座之螺孔，用以調整該彈性元件的預壓力。
10‧‧‧可煞車式支撐臂
20‧‧‧固定架
22‧‧‧樞接部
24‧‧‧承載部
30‧‧‧彈性裝置
31‧‧‧外蓋
32‧‧‧安裝座
322‧‧‧第一端壁
324‧‧‧第二端壁
326‧‧‧安裝槽
328‧‧‧螺孔
33‧‧‧彈性元件
34‧‧‧端蓋
35‧‧‧預壓調整塊
352‧‧‧沉頭孔
36‧‧‧預壓調整螺絲
40‧‧‧煞車器
41‧‧‧中心軸
42‧‧‧外殼
43‧‧‧煞車單元
44‧‧‧電樞
45‧‧‧軛鐵
46‧‧‧線圈
47‧‧‧永久磁鐵
48‧‧‧板簧
49‧‧‧電樞板
50‧‧‧支撐桿
51‧‧‧第一桿件
52‧‧‧第二桿件
53‧‧‧第三桿件
532‧‧‧物件固定部
54‧‧‧第一樞軸
55‧‧‧第二樞軸
56‧‧‧第三樞軸
57‧‧‧開關座
60‧‧‧撓性元件
62‧‧‧固定塊
64‧‧‧惰輪
70‧‧‧控制開關
P1‧‧‧釋放位置
P2‧‧‧煞車位置
第1圖為本發明之立體圖。
第2圖為本發明之立體分解圖。
第3圖為本發明之煞車器的立體分解圖。
第4圖為本發明之側視圖。
第5圖為本發明之局部剖視圖，主要顯示煞車器位於釋放位置之狀態。
第6圖類同於第5圖，主要顯示煞車器位於煞車位置之狀態。
第7圖類同於第4圖，主要顯示支撐桿在定位後之狀態。
請再參閱第1及2圖，本發明之可煞車式支撐臂10包含有一固定架20、一彈性裝置30、一煞車器40、一支撐桿50，以及二撓性元件60。
固定架20具有二相對之樞接部22與一承載部24，承載部24自該二樞接部22呈橫向延伸而出。
如第2、4及7圖所示，彈性裝置30具有一外蓋31、一安裝座32、二彈性元件33，以及二端蓋34。外蓋31固定於固定架20之承載部24的頂面；安裝座32置於固定架20之承載部24的頂面且隱蔽於外蓋31內，安裝座32具有一第一端壁322、一相對第一端壁322之第二端壁324，以及二貫穿第一、第二端壁322、324之安裝槽326，而且，安裝座32之第二端壁324更具有一介於該二安裝槽326之間之螺孔328；各彈性元件33設於安裝座32之安裝槽326內且以其一端抵接於安裝座32之第一端壁322；各端蓋34設於安裝座32之安裝槽326內且抵接於彈性元件33之另一端。此外，彈性裝置30更具有一預壓調整塊35與一預壓調整螺絲36，預壓調整塊35固定於固定架20之承載部24的頂面且具有一沉頭 孔352，預壓調整螺絲36可原地轉動地設於沉頭孔352內且螺接於安裝座32之螺孔328，藉此，當轉動該預壓調整螺絲36時即可驅動安裝座32相對固定架20產生前後位移，用以調整彈性元件33的預壓力。
在此需要補充說明的是，安裝座32之安裝槽326、彈性元件33，以及端蓋34的數目實際上只要至少一個即可，然而在使用時以兩個為最佳選擇。
請配合參閱第2、3及5圖，煞車器40具有一中心軸41、一外殼42，以及一煞車單元43。中心軸41之兩端固定於固定架20之樞接部22的底端；外殼42套設於中心軸41且能以中心軸41為軸心相對固定架20樞轉；煞車單元43具有一電樞44，電樞44具有一軛鐵45、一線圈46，以及一永久磁鐵47，軛鐵45固定於外殼42且套設於中心軸41，線圈46與永久磁鐵47分別設於軛鐵45內，此外，煞車單元43更具有一板簧48與一電樞板49，板簧48套設固定於中心軸41，電樞板49套設於中心軸41且固定於板簧48朝電樞44之一側面。
請配合參閱第2及4圖，支撐桿50具有一第一桿件51、一平行第一桿件51之第二桿件52，以及一介於第一、第二桿件51、52之間之第三桿件53。第一桿件51之後端藉由一第一樞軸54樞接固定架20之樞接部22的頂端，第一桿件51之前端藉由一第二樞軸55樞接第三桿件53之頂端，第二桿件52之後端連接煞車器40之外殼42的外周面，使得煞車器40之外殼42會與第二桿件52同步轉動，第二桿件52 之前端藉由一第三樞軸56樞接第三桿件53之底端。此外，第三桿件53之頂端往外橫向延伸出一物件固定部532，物件固定部532罩設有一開關座57，開關座57之頂面設有一控制開關70，控制開關70電性連接電樞44之線圈46，用以控制線圈46的斷電與通電。
請配合參閱第2及4圖，撓性元件60在此以鋼索為例。在安裝時，該二撓性元件60繞設於煞車器40之外殼42的外周面，而且，該二撓性元件60之一端共同固定於一固定塊62，固定塊62固定於煞車器40之外殼42的外周面，該二撓性元件60之另一端分別繞經一套設於第一樞軸54之惰輪64，接著再分別穿經安裝座32之安裝槽326而固定於端蓋34。
當要開始搬運物件之前，首先按壓控制開關70而使電樞44之線圈46呈現通電狀態，在此情況下，線圈46所產生的反向磁力會與永久磁鐵47之磁力互相抵銷，軛鐵45與電樞板49之間的吸引力亦會隨之消失，此時的煞車器40位於一釋放位置P1，如第5圖所示，接著即能透過支撐桿50之樞轉而開始對物件進行搬運，在搬運過程中，撓性元件60會藉由煞車器40之外殼42的轉動而拉動與其相連接之端蓋34，接著端蓋34會開始壓縮彈性元件33，使彈性元件33對支撐桿50的作動提供穩定支撐的效果。一旦支撐桿50將物件搬運到適當的高度位置時，再次按壓控制開關70而控制電樞44之線圈46呈現斷電狀態，在此情況下，軛鐵45會透過永久磁鐵47之磁力將電樞板49吸住，使煞車器40切換至一 煞車位置P2，如第6及7圖所示，如此一來，煞車器40之外殼42將無法繼續轉動，支撐桿50便能從煞車器40獲得煞車效果而完成物件的定位。
綜上所陳，本發明之可煞車式支撐臂10利用彈性元件33產生可以抵抗重力的彈性作用力，使支撐桿50可以穩定地對物件進行搬運，並且在搬運過程中可以根據實際需要利用控制開關70來啟動煞車器40，使煞車器40對支撐桿50提供煞車效果而將物件鎖定在預計位置，以達到提升操作便利性之目的。
20‧‧‧固定架
22‧‧‧樞接部
24‧‧‧承載部
31‧‧‧外蓋
32‧‧‧安裝座
322‧‧‧第一端壁
326‧‧‧安裝槽
33‧‧‧彈性元件
34‧‧‧端蓋
35‧‧‧預壓調整塊
36‧‧‧預壓調整螺絲
41‧‧‧中心軸
42‧‧‧外殼
51‧‧‧第一桿件
52‧‧‧第二桿件
53‧‧‧第三桿件
57‧‧‧開關座
60‧‧‧撓性元件
64‧‧‧惰輪
70‧‧‧控制開關

Claims (7)

  1. 一種可煞車式支撐臂，包含有：一固定架；一彈性裝置，具有一安裝座、一彈性元件，以及一端蓋，該安裝座設於該固定架且具有一第一端壁、一相對該第一端壁之第二端壁、以及一貫穿該第一、第二端壁之安裝槽，該彈性元件設於該安裝座之安裝槽內且以其一端抵接於該安裝座之第一端壁，該端蓋可移動地設於該安裝座之安裝槽內且抵接於該彈性元件之另一端；一煞車器，具有一中心軸、一外殼，以及一煞車單元，該中心軸固定於該固定架，該外殼可轉動地套設於該中心軸，該煞車單元設於該外殼內；一支撐桿，樞接於該固定架與該煞車器之外殼的外周面；以及一撓性元件，繞設於該煞車器之外殼的外周面，該撓性元件之一端固定於該煞車器之外殼的外周面，該撓性元件之另一端穿經該彈性裝置之安裝座的安裝槽而固定於該彈性裝置之端蓋。
  2. 如請求項1所述之可煞車式支撐臂，其中該煞車單元具有一電樞、一板簧，以及一電樞板，該電樞套設於該中心軸且固定於該外殼，該板簧固定於該中心軸，該電樞板套設於該中心軸且固定於該板簧朝該電樞之一側面，當該電樞處於斷電狀態時會吸住該電樞板，使該煞車器位於一煞車 位置，當該電樞處於通電狀態時會釋放該電樞板，使該煞車器位於一釋放位置。
  3. 如請求項2所述之可煞車式支撐臂，其中該電樞具有一軛鐵、一線圈，以及一永久磁鐵，該軛鐵固定於該外殼且套設於該中心軸，該線圈與該永久磁鐵分別設於該軛鐵內；該煞車器更具有一控制開關，該控制開關電性連接該電樞之線圈，用以控制該線圈的斷電與通電，當該線圈處於斷電狀態時，該軛鐵會藉由該永久磁鐵之磁力而吸住該電樞板，當該線圈處於通電狀態時，該軛鐵會釋放該電樞板。
  4. 如請求項3所述之可煞車式支撐臂，其中該支撐桿具有一第一桿件、一平行該第一桿件之第二桿件，以及一介於該第一、第二桿件之間之第三桿件，該第一桿件之一端藉由一第一樞軸樞接該固定架，該第一桿件之另一端藉由一第二樞軸樞接該第三桿件之一端，該第二桿件之一端連接該煞車器之外殼的外周面，該第二桿件之另一端藉由一第三樞軸樞接該第三桿件之另一端，該第三桿件設有一開關座，該開關座設有該控制開關。
  5. 如請求項4所述之可煞車式支撐臂，其中該撓性元件繞經一惰輪，該惰輪可轉動地套設於該第一樞軸。
  6. 如請求項1所述之可煞車式支撐臂，其中該安裝座之第二端壁具有一螺孔，該彈性裝置更具有一預壓調整塊與一預壓調整螺絲，該預壓調整塊固定於該固定架且具有一沉頭孔，該預壓調整螺絲可原地轉動地設於該沉頭孔內且螺接於該安裝座之螺孔。
  7. 如請求項1所述之可煞車式支撐臂，其中該撓性元件之一端固定於一固定塊，該固定塊固定於該煞車器之外殼的外周面。
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