TWI530377B - 單軸機器人 - Google Patents

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Description

單軸機器人
本發明涉及一種單軸機器人，尤其涉及一種具有密封結構之單軸機器人。
為了減少單軸類機器人於使用中遭受粉塵、水、油等之入侵，需要對其進行密封設置，目前業界已經研發出密封式結構之直線型機器人，此類機器人於使用過程中，導向件與框架緊密接觸，當驅動機構驅動基臺作直線運動，導向件會與框架產生嚴重之摩擦，為了減小該摩擦阻力，導向件與框架之間應該存於間隙，然，如果間隙太大，會嚴重影響密封帶與框架之間之密封性，使得單軸機器人之整體密封性下降。導向件與框架之間之間隙應越小越好，如果間隙太小，導向件與框架之間之摩擦力較大，嚴重影響導向件與框架之使用壽命。
鑒於上述內容，有必要提供一種具有密封性能較好且減小導向件與框架之間摩擦之單軸機器人。
一種單軸機器人，其包括框架、安裝於該框架上之驅動機構、與驅動機構相連之導向機構、以及安裝於該框架上且穿過該導向機構之密封帶。該導向機構包括與該驅動機構連接之基臺、安裝於該基臺上之導向件及安裝於該導向件上之彈性件，該導向件與該 框架相抵接，該密封帶夾設於該基臺與該導向件之間，且其二端固定於該框架上，該單軸機器人還包括壓蓋，該壓蓋罩蓋於該導向件上並與該基臺固定，該彈性件之二端分別與該導向件及該壓蓋相抵接。
單軸機器人中包含有導向機構及密封帶，導向機構包含有導向件及夾設於導向件及壓蓋之間之彈性件，因此，彈性件能夠調節導向件與框架之間之間隙，從而調節導向件與框架之間之摩擦力，有效避免了摩擦對導向件及側壁之損害，並保證密封帶之密封程度。
100‧‧‧單軸機器人
10‧‧‧框架
11‧‧‧支撐座
13‧‧‧側壁
15‧‧‧接頭
30‧‧‧驅動機構
31‧‧‧驅動件
32‧‧‧絲桿
33‧‧‧轉動件
50‧‧‧導向機構
51‧‧‧滑軌
53‧‧‧基臺
531‧‧‧滑行部
533‧‧‧本體
5331‧‧‧卡持槽
5333‧‧‧第一限位部
5334‧‧‧凸伸部
5335‧‧‧第一斜面
55‧‧‧導向件
551‧‧‧中空部
553‧‧‧收容孔
555‧‧‧第二限位部
557‧‧‧第二斜面
57‧‧‧彈性件
60‧‧‧容納腔
61‧‧‧開口
70‧‧‧密封帶
90‧‧‧壓蓋
91‧‧‧貫通部
圖1係本發明實施方式中之單軸機器人之立體示意圖。
圖2係圖1所示單軸機器人之立體分解示意圖。
圖3係圖2所示單軸機器人中導向件之放大示意圖。
圖4係圖1所示單軸機器人沿IV-IV之剖视图。
圖5係圖1所示單軸機器人沿V-V處之放大剖視圖。
請一併參閱圖1至圖2，本發明實施方式中之單軸機器人100，其包括框架10、驅動機構30、導向機構50、密封帶70及壓蓋90。框架10用於安裝並支撐驅動機構30、導向機構50、密封帶70及壓蓋90。驅動機構30安裝於框架10上，且部分收容於框架10中。導向機構50與驅動機構30相連，且能夠於驅動機構30之驅動下運動。密封帶70安裝於框架10上，用於密封保護單軸機器人100。壓蓋90安裝於導向機構50上，其用於密封導向機構50。
框架10包括二相對設置之支撐座11、固定於二支撐座11之間之二側壁13及裝設於其中一側壁13上之二接頭15。本實施方式中，支撐座11大致為塊狀，且相互平行設置。側壁13大致為“U”形結構，且二側壁13相對地安裝於二支撐座11之間。二支撐座11位於二側壁13之二端。二接頭15安裝於同一側壁13上，且大致位於該側壁13之二端。接頭15用於單軸機器人100於較惡劣之環境中，與外部氣源接通，使得該單軸機器人100內部通氣，進而使得框架10內部產生正壓，有效地阻止異物之入侵，延長該單軸機器人100之使用壽命。可以理解，接頭15之數量可為一或複數，裝設於側壁13之位置亦可以為任意部位。
驅動機構30包括驅動件31、絲桿32及轉動件33。驅動件31安裝於其中一支撐座11上，並位於框架10之外側。絲桿32可轉動地穿設於二支撐座11之間，且其一端凸出安裝驅動件31之支撐座11並與驅動件31相連。絲桿32與二支撐座11垂直設置。該驅動件31驅動絲桿32轉動。轉動件33套設於該絲桿32上。轉動件33與絲桿32藉由螺紋配合。當絲桿32於轉動時，轉動件33可螺旋式地沿著絲桿32滑動。
請一併參閱圖3至圖5，導向機構50包括滑軌51、基臺53、導向件55及彈性件57。滑軌51大致為矩形板狀，其二端分別固定於該二支撐座11上，且其二側分別與二側壁13相抵接，並且位於二側壁13之間。滑軌51與二側壁13及二支撐座11共同形成具有開口61之容納腔60。絲桿32及轉動件33收容於該容納腔60內。滑軌51與絲桿32平行設置。基臺53可滑動地安裝於滑軌51上，且套設於絲桿32上，且與轉動件33固接。基臺53收容於該容納腔60內。基臺53 包括滑行部531及固定安裝於滑行部531上之本體533。滑行部531可滑動地安裝於滑軌51上。本體533大致為中空塊狀，其可活動地套設於絲桿32上，並與轉動件33固定。本體533可隨轉動件33一起沿著絲桿32移動，進而帶動滑行部531沿著滑軌51移動。本體533之二側分別凹陷形成有卡持槽5331，且卡持槽5331沿著平行於絲桿32之方向延伸。基臺53之本體533藉由卡持槽5331與側壁13相卡持，並與側壁13之頂面相抵接。本體533遠離滑軌51之一側之四角部分別凹陷形成第一限位部5333。本體533上鄰近四第一限位部5333處向外凸伸形成四凸伸部5334，凸伸部5334用於固定工件。本體533沿著絲桿32縱向之二端分別形成第一斜面5335。
導向件55大致為中空四邊形封閉結構，其與本體533卡持。導向件55之大致中部開設貫通中空部551。四凸伸部5334從該中空部551伸出。導向件55靠近滑軌51之一側之二邊分別與對應之側壁13相抵接。導向件55遠離基臺53之一側之四角部分別開設有四收容孔553。導向件55靠近基臺53之一側形成二第二斜面557及與第一限位部5333相對應卡持之第二限位部555。第二斜面557與對應之第一斜面5335相配合。
彈性件57部分收容於導向件55中之收容孔553中，且部分伸出導向件55，彈性件57用於調節導向件55對側壁13之抵持力。
請再次參閱圖2，密封帶70之二端分別與二支撐座11固定連接，且沿著平行絲桿32之方向設置於基臺53二側之凸伸部5334之間，並夾設於導向件55與本體533之間。密封帶70之一側與導向件55之第二斜面557相抵接，另一側與基臺53之第一斜面5335相抵接 。密封帶70收容於開口61處，且其二側邊分別與二側壁13相抵接，從而密封容納腔60，使該容納腔60相對外界為封閉狀態。密封帶70可以有效避免粉塵、油、水等之對裝置構件之入侵，可延長單軸機器人100之使用壽命。於本實施方式中，密封帶70為鋼帶。
壓蓋90罩蓋於導向件55上並與本體533固定，且與彈性件57相抵接，從而使得彈性件57夾設於壓蓋90與導向件55之間，且二端分別與壓蓋90及導向件55彈性抵接。壓蓋90上與四凸伸部5334對應之部位開設貫通之四貫通部91，四凸伸部5334分別從該對應之貫通部91伸出。於彈性件57之作用下，導向件55與側壁13之間之間隙能夠彈性調節。
組裝時，首先，將二支撐座11平行設置於滑軌51之二端，將轉動件33套設於絲桿32上，且將基臺53套設於轉動件33上。然後，將驅動件31安裝於二支撐座11之間，接著，將密封帶70安裝於基臺53上，將導向件55安裝於基臺53上，且位於密封帶70上，再將彈性件57安裝於導向件55上，將二側壁13分別與密封帶70抵接，且與滑軌51抵接。最後將壓蓋90安裝於導向件55上。
使用時，將工件(圖未示)固定於凸伸部5334上，啟動驅動件31，驅動件31驅動絲桿32開始轉動，轉動件33沿著絲桿32直線移動。導向件55跟隨轉動件33沿著密封帶70移動，從而帶動工件移動。於移動過程中，藉由調節壓蓋90對彈性件57之抵壓，可以調節導向件55與側壁13之間之摩擦力。
單軸機器人100中包含有導向機構50及密封帶70，導向機構50包含有導向件55及垂直安裝於導向件55上之彈性件57。該彈性件57 之彈性力下，導向件55與側壁13之間之間隙能夠彈性調節，因此，於使用過程中，能夠彈性調節導向件55與側壁13之間之摩擦力以及密封帶70與框架10之間之密封程度，有效避免了摩擦對導向件55及側壁13之較大損害，且同時能夠保證密封效果。
可理解，轉動件33可省略，此時，基臺53內部設置為與絲桿32相匹配之螺紋，當絲桿32於轉動時，基臺53沿著絲桿32移動。
可理解，驅動機構30可為其他結構，例如可為直接與基臺53連接之氣缸。
可理解，彈性件57之數量不一定為四，可為一或複數，只要能夠很好地調節導向件55對密封帶70之擠壓程度即可。
可理解，彈性件57不一定設置於導向件55之四角部，亦可以為其他部位。
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，以上該者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，於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。
11‧‧‧支撐座
13‧‧‧側壁
15‧‧‧接頭
30‧‧‧驅動機構
31‧‧‧驅動件
32‧‧‧絲桿
33‧‧‧轉動件
50‧‧‧導向機構
51‧‧‧滑軌
53‧‧‧基臺
531‧‧‧滑行部
533‧‧‧本體
5331‧‧‧卡持槽
5333‧‧‧第一限位部
5334‧‧‧凸伸部
5335‧‧‧第一斜面
55‧‧‧導向件
551‧‧‧中空部
553‧‧‧收容孔
57‧‧‧彈性件
60‧‧‧容納腔
61‧‧‧開口
70‧‧‧密封帶
90‧‧‧壓蓋
91‧‧‧貫通部

Claims (9)

  1. 一種單軸機器人，其包括框架、安裝於該框架上之驅動機構、與驅動機構相連之導向機構、以及安裝於該框架上且穿過該導向機構之密封帶，其改良在於：該導向機構包括與該驅動機構連接之基臺、安裝於該基臺上之導向件及安裝於該導向件上之彈性件，該基臺包括本體，該導向件與該框架相抵接，該本體沿著該框架縱向之二端分別形成第一斜面，該導向件靠近該基臺之一側形成二第二斜面，該第一斜面與對應之該第二斜面相配合，該密封帶夾設於該基臺與該導向件之間，該密封帶之一側與該第二斜面相抵接，另一側與該第一斜面相觸接，且其二端固定於該框架上，該單軸機器人還包括壓蓋，該壓蓋罩蓋於該導向件上並與該基臺固定，該彈性件之二端分別與該導向件及該壓蓋相抵接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之單軸機器人，其中該導向件上開設有收容孔，該彈性件部分收容於該收容孔中。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之單軸機器人，其中該框架包括二相對設置之支撐座、固定於該二支撐座之間之二側壁，該二側壁相對設置，該二支撐座位於該二側壁之二端，該密封帶之二端分別與該二支撐座固定連接，該密封帶之二側與對應之該側壁相抵持，該導向件與該側壁相抵持。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之單軸機器人，其中該驅動機構包括驅動件、絲桿及轉動件，該驅動件安裝於其中一該支撐座上，該絲桿可轉動地穿設於該二支撐座之間，且其一端凸出於安裝該驅動件之該支撐座並與該驅動件相連，該轉動件套設於該絲桿上，該基臺套設於該絲桿上，且與該轉動件固定。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之單軸機器人，其中該導向機構還包括滑軌， 該滑軌之二端固定於該二支撐座上，且其二側分別與該二側壁相抵接，該滑軌與該二側壁及該二支撐座共同形成一具有開口之容納腔，該絲桿、該基臺及該轉動件均收容於該容納腔中，該基臺可滑動地安裝於該滑軌上，該密封帶收容於該開口處。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之單軸機器人，其中該基臺包括可滑動地安裝於該滑軌上之滑行部，該本體活動地套設於該絲桿上，並與該轉動件固定，該導向件與該本體相卡持，該密封帶夾設於該導向件與該本體之間。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之單軸機器人，其中該本體之二側分別凹陷形成卡持槽，該卡持槽沿著平行於該絲桿之方向延伸，該本體藉由該卡持槽與該側壁相卡持。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之單軸機器人，其中該本體遠離該滑軌之一側之四角部分別形成第一限位元部，該導向件靠近該基臺之一側形成與該第一限位部相對應抵持之第二限位元部，該導向件與該本體藉由該第一限位部與該第二限位部相卡持。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之單軸機器人，其中該導向件中部貫通中空部，該本體上鄰近四該第一限位部處向外凸伸形成四凸伸部，該壓蓋上與該四凸伸部對應之部位開設貫通之四貫通部，該四凸伸部從該中空部伸出，並從該對應之貫通部伸出該壓蓋。
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