TWI605918B - 傳動機構以及具有此傳動機構的取物裝置 - Google Patents

Description

傳動機構以及具有此傳動機構的取物裝置

本發明揭露一種傳動機構和取物裝置，特別是一種可同時驅動多個機械手臂取物的取物裝置以及此取物裝置的傳動機構。

隨著科技日益進步，工廠的生產製造逐漸趨向自動化發展。一般而言，在自動化的生產線上會安裝多個具有機械手臂的取物裝置以搬運位於生產線上的物件，且這些機械手臂可進行旋轉或是平移來改變位置。由於每個機械手臂的位置於工作過程中會變換，因此目前取物裝置會配置多個動力源(如馬達或氣缸)於不同位置以分別推動位於特定位置的機械手臂。

然而，由於每個機械手臂所要搬運的物件之重量或是大小有所差異，故當這些機械手臂的位置變換時，每個動力源必須調整推動行程或是推力大小以對應控制不同的機械手臂，使得取物裝置的操控變得複雜。此外，由於每個動力源彼此之間存在公差差異性，故也會影響到取物裝置的工作精確度。

鑒於以上的問題，本發明揭露一種傳動機構以及具有此傳動機構的取物裝置，有助於解決單一動力源必須控制不同機械手臂的問題。

本發明所揭露的傳動機構包含一基座、一第一推抵件、一第二推抵件和一受壓組件。第一推抵件和第二推抵件皆設置於基座。受壓組件包含一第一受壓件和一第二受壓件。受壓組件樞設於基座，而使受壓組件可於第一旋轉位置和第二旋轉位置之間切換，進而令第一受壓件之位置和第二受壓件之位置相互對調。當受壓組件於第一旋轉位置時，第一推抵件與第二推抵件相對基座正轉以分別推抵第一受壓件及第二受壓件。當受壓組件自第一旋轉位置切換至第二旋轉位置時，第一推抵件與第二推抵件相對基座反轉以分別推抵第一受壓件及第二受壓件。

本發明所揭露的取物裝置包含前述的傳動機構、一第一動力源、一第二動力源、一架體和一機械臂組件。第一動力源連接於第一推抵件和第二推抵件。第一動力源可驅動第一推抵件和第二推抵件相對基座旋轉而分別推抵第一受壓件和第二受壓件，進而令第一受壓件和第二受壓件分別沿自身之軸向移動。架體設置於座體。第二動力源連接於受壓組件和架體。第二動力源可驅動架體和受壓組件一併相對基座旋轉，而使受壓組件於第一旋轉位置和第二旋轉位置之 間切換。機械臂組件包含第一臂體和第二臂體。第一臂體和第二臂體分別樞設於架體之相對二側。第一推抵件和第二推抵件可分別推抵第一臂體和第二臂體，而令第一臂體和第二臂體相對架體擺動。

根據本發明所揭露的傳動機構以及取物裝置，傳 動機構的受壓組件可於第一旋轉位置和第二旋轉位置之間切換，進而令第一受壓件之位置和第二受壓件之位置相互對調。當受壓組件處於第一旋轉位置和第二旋轉位置時，第一推抵件皆推抵第一受壓件，並且第二推抵件皆推抵第二受壓件。也就是說，取物裝置於運作過程中，第一推抵件僅用於推抵第一受壓件以帶動第一臂體擺動，並且第二推抵件僅用於推抵第二受壓件以帶動第二臂體擺動。藉此，無論第一受壓件和第二受壓件的位置如何變換，第一推抵件恆推抵第一受壓件，而第二推抵件恆推抵第二受壓件，使得取物裝置的動力源於運作過程中無需改變第一推抵件及第二推抵件的行程或是推力大小，而有助於取物裝置操控上的精簡化。

以上之關於本發明內容之說明及以下之實施方 式之說明係用以示範與解釋本發明之原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

1‧‧‧取物裝置

10‧‧‧傳動機構

100‧‧‧基座

101‧‧‧底板

102‧‧‧側板

103‧‧‧穿設孔

110‧‧‧第一推抵件

120‧‧‧第二推抵件

111‧‧‧第一翼片

112‧‧‧第二翼片

113‧‧‧凹口

130‧‧‧受壓組件

131‧‧‧第一受壓件

131a‧‧‧半圓形輪盤

131b‧‧‧推桿

1311‧‧‧導斜面

132‧‧‧第二受壓件

132a‧‧‧半圓形輪盤

132b‧‧‧推桿

1321‧‧‧導斜面

133‧‧‧轉軸件

20‧‧‧第一動力源

210‧‧‧馬達模組

30‧‧‧架體

40‧‧‧機械臂組件

410‧‧‧第一臂體

420‧‧‧第二臂體

50‧‧‧第二動力源

G‧‧‧間隙

第1圖為根據本發明第一實施例之取物裝置的立體示意 圖。

第2圖為第1圖中取物裝置的分解示意圖。

第3圖為第1圖中取物裝置的受壓組件處於第一旋轉位置的立體示意圖。

第4A圖為第3圖中取物裝置的第一推抵件正轉以推抵第一受壓件的作動示意圖。

第4B圖為第3圖中取物裝置的第二推抵件正轉以推抵第二受壓件的作動示意圖。

第5圖為第1圖中取物裝置的受壓組件處於第二旋轉位置的立體示意圖。

第6A圖為第5圖中取物裝置的第一推抵件反轉以推抵第一受壓件的作動示意圖。

第6B圖為第5圖中取物裝置的第二推抵件反轉以推抵第二受壓件的作動示意圖。

第7A圖為根據本發明第二實施例之取物裝置的第一推抵件正轉以推抵第一受壓件的作動示意圖。

第7B圖為根據本發明第二實施例之取物裝置的第一推抵件反轉以推抵第一受壓件的作動示意圖。

第8A圖為根據本發明第三實施例之取物裝置的第一推抵件正轉以推抵第一受壓件的作動示意圖。

第8B圖為根據本發明第三實施例之取物裝置的第一推抵件反轉以推抵第一受壓件的作動示意圖。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

請同時參照第1圖和第2圖。第1圖為根據本發明第一實施例之取物裝置的立體示意圖。第2圖為第1圖中取物裝置的分解示意圖。

在本實施例中，一取物裝置1包含一傳動機構10、一第一動力源20、一架體30、一機械臂組件40和一第二動力源50。

傳動機構10包含一基座100、一第一推抵件110、一第二推抵件120以及一受壓組件130。

基座100包含一底板101和二側板102。二側板102分別豎立於底板101之相對二側，且底板101和二側板102皆具有一穿設孔103。

第一推抵件110以及第二推抵件120皆設置於基座100。詳細來說，第一推抵件110和第二推抵件120分別設置於二側板102，並且第一推抵件110和第二推抵件120分別穿設二側板102的二穿設孔103。第一推抵件110和第二推抵 件120可相對基座100以自身之軸心A1旋轉(如第1圖所示)。在本實施例中，第一推抵件110和第二推抵件120皆為一偏心輪，但本發明並不以此為限。在其他實施例中，第一推抵件110和第二推抵件120也可以是凸輪。

受壓組件130包含一第一受壓件131、一第二受 壓件132和一轉軸件133。轉軸件133樞設於基座100，且第一受壓件131和第二受壓件132皆可移動地設置於轉軸件133。第一受壓件131、第二受壓件132和轉軸件133皆穿設底板101的穿設孔103。轉軸件133可相對基座100以自身之軸心A2旋轉，而帶動第一受壓件131和第二受壓件132一併相對基座100旋轉(如第1圖所示)。第一受壓件131和第二受壓件132旋轉而使受壓組件130具有一第一旋轉位置和一第二旋轉位置。

請一併參照第3圖至第5圖。第3圖為第1圖中 取物裝置的受壓組件處於第一旋轉位置的立體示意圖。第4A圖為第3圖中取物裝置的第一推抵件正轉以推抵第一受壓件的作動示意圖。第4B圖為第3圖中取物裝置的第二推抵件正轉以推抵第二受壓件的作動示意圖。第5圖為第1圖中取物裝置的受壓組件處於第二旋轉位置的立體示意圖。受壓組件130可於第一旋轉位置和第二旋轉位置之間切換，而令第一受壓件131之位置和第二受壓件132之位置相互對調。在本實施例中，第一受壓件131包含相固定的一半圓形輪盤131a和 一推桿131b，並且第二受壓件132包含相固定的一半圓形輪盤132a和一推桿132b。第一推抵件110和第二推抵件120可分別推抵第一受壓件131的半圓形輪盤131a以及第二受壓件132的半圓形輪盤132a，而使推桿131b和推桿132b分別沿自身之軸向A3移動(如第4A圖和第4B圖所示)。在本實施例中，第一受壓件131和第二受壓件132皆包含一半圓形輪盤和一推桿，但本發明並不以此為限。在其他實施例中，第一受壓件131和第二受壓件132可以設計成任意幾何形狀。

第一動力源20包含二馬達模組210。二馬達模 組210皆設置於傳動機構10的基座100，並且二馬達模組210分別連接於第一推抵件110和第二推抵件120。二馬達模組210可分別驅動第一推抵件110和第二推抵件120相對基座100旋轉，而令第一推抵件110和第二推抵件120分別推抵第一受壓件131及第二受壓件132。

架體30設置於基座100。詳細來說，在本實施 例中，架體30固定於第二動力源50，並且第二動力源50固定於轉軸件133，而令架體30能藉由轉軸件133樞設於基座100。

機械臂組件40包含一第一臂體410和一第二臂 體420。第一臂體410和第二臂體420分別樞設於架體30之相對二側。第一推抵件110和第二推抵件120可分別藉由受壓組件130而推抵第一臂體410和第二臂體420，進而令第一 臂體410和第二臂體420相對架體30擺動。第一臂體410和第二臂體420遠離架體30之一端皆可設有一吸取頭(未繪示)或是一夾爪(未繪示)，以便承載矽晶圓、LED晶粒以及電子晶片等工作件(未繪示)。

第二動力源50連接於受壓組件130和架體30。 詳細來說，在本實施例中，第二動力源50固定並且連接於受壓組件130的轉軸件133。第二動力源50可驅動轉軸件133以軸心A2旋轉，而一併帶動架體30、第一受壓件131及第二受壓件132相對基座100旋轉。

此外，第3圖和第5圖所示，受壓組件130的第 一受壓件131和第二受壓件132之間可具有一間隙G。當受壓組件130處於第一旋轉位置和第二旋轉位置時，至少部分間隙G平行於第一推抵件110的旋轉中心以及第二推抵件120的旋轉中心(即軸心A1)。再者，第一受壓件131於邊緣處可具有一導斜面1311，且第二受壓件132於邊緣處可具有一導斜面1321。二導斜面1311和1321皆鄰近間隙G。當受壓組件130處於第一旋轉位置和第二旋轉位置時，二導斜面1311和1321皆位於第一推抵件110以及第二推抵件120的下方。 藉此，導斜面1311和導斜面1321之間的讓位空間有助於避免第一推抵件110因旋轉幅度過大而於推抵第一受壓件131時一併誤觸第二受壓件132，以及避免第二推抵件120因旋轉幅度過大而於推抵第二受壓件132時一併誤觸第一受壓件 131，進而能提升取物裝置1的工作精確度。

以下說明第一推抵件和第二推抵件藉由受壓組件以推抵機械臂組件的方式。請同時參閱第3圖至第6B圖。第6A圖為第5圖中取物裝置的第一推抵件反轉以推抵第一受壓件的作動示意圖。第6B圖為第5圖中取物裝置的第二推抵件反轉以推抵第二受壓件的作動示意圖。

如第1圖、第3圖至第4B圖所示，當受壓組件130處於第一旋轉位置時，第一動力源20驅動第一推抵件110和第二推抵件120相對基座100正轉以分別推抵第一受壓件131的半圓形輪盤131a以及第二受壓件132的半圓形輪盤132a，而使推桿131b和推桿132b分別沿自身之軸向A3移動。推桿131b和推桿132b移動而分別推抵機械臂組件40的第一臂體410和第二臂體420，進而令第一臂體410和第二臂體420相對架體30擺動。此時，第一臂體410和第二臂體420可將位於下方的工作件(未繪示)提起。

如第1圖、第5圖至第6B圖所示，當第二動力源50驅動轉軸件133以軸心A2旋轉時，受壓組件130自第一旋轉位置切換至第二旋轉位置，而令第一受壓件131之位置和第二受壓件132之位置相互對調。也就是說，第一受壓件131於受壓組件130處於第一旋轉位置時的位置和第二受壓件132於受壓組件130處於第二旋轉位置時的位置相互重疊。同理，第一受壓件131於受壓組件130處於第二旋轉位 置時的位置和第二受壓件132於受壓組件130處於第一旋轉位置時的位置相互重疊。

當受壓組件130處於第二旋轉位置時，第一推抵 件110與第二推抵件120相對基座100反轉以分別推抵半圓形輪盤131a以及半圓形輪盤132a。而使推桿131b和推桿132b分別沿自身之軸向A3移動。推桿131b和推桿132b移動而分別推抵機械臂組件40的第一臂體410和第二臂體420，進而令第一臂體410和第二臂體420再次擺動。

在本實施例中，上述之第一推抵件110和第二推 抵件120相對基座100正轉，係指當以第一推抵件110和第二推抵件120之間的位置為觀察點，並且分別面向第一推抵件110和第二推抵件120時，第一推抵件110和第二推抵件120皆沿一逆時針方向C1旋轉(如第4A圖和第4B圖所示)。 又，上述之第一推抵件110和第二推抵件120相對基座100反轉，係指當以第一推抵件110和第二推抵件120之間的位置為觀察點，並且分別面向第一推抵件110和第二推抵件120時，第一推抵件110和第二推抵件120皆沿一順時針方向C2旋轉(如第6A圖和第6B圖所示)。

綜上所述，傳動機構10的受壓組件130可於第 一旋轉位置和第二旋轉位置之間切換，進而令第一受壓件131之位置和第二受壓件132之位置相互對調。當受壓組件130處於第一旋轉位置和第二旋轉位置時，第一推抵件110保持 推抵第一受壓件131，並且第二推抵件120保持推抵第二受壓件132。也就是說，取物裝置1於運作過程中，第一推抵件110僅用於推抵第一受壓件131，並且第二推抵件120僅用於推抵第二受壓件132。藉此，無論第一受壓件131和第二受壓件132的位置如何變換，第一推抵件110恆推抵第一受壓件131，而第二推抵件120恆推抵第二受壓件132，使得取物裝置1的第一動力源20與第二動力源50於運作過程中皆無需改變第一推抵件110及第二推抵件120的行程或是推力大小，而有助於取物裝置1操控上的精簡化。

此外，第一受壓件131和第二受壓件132之間具 有一間隙G，並且第一受壓件131和第二受壓件132於邊緣處分別具有導斜面1311以及導斜面1321。藉此，斜面1311以及導斜面1321的之間的讓位空間有助於避免第一推抵件110因旋轉幅度過大而於推抵第一受壓件131時一併誤觸第二受壓件132，以及避免第二推抵件120因旋轉幅度過大而於推抵第二受壓件132時一併誤觸第一受壓件131，進而能提升取物裝置1的工作精確度。

在第一實施例中，第一推抵件以及第二推抵件皆 為偏心輪，但本發明並不以此為限。請同時參照第7A圖和第7B圖。第7A圖為根據本發明第二實施例之取物裝置的第一推抵件正轉以推抵第一受壓件的作動示意圖。第7B圖為根據本發明第二實施例之取物裝置的第一推抵件反轉以推抵第一 受壓件的作動示意圖。由於本實施例和第一實施例相似，故以下僅就相異處進行說明。

在本實施例中，第一推抵件110和第二推抵件 120皆為一凸輪。以第一推抵件110推抵第一受壓件131的作動方式為例，如第7A圖所示，當受壓組件130處於第一旋轉位置時，第一推抵件110相對基座100正轉以推抵第一受壓件131。如第7B圖所示，當受壓組件130處於第二旋轉位置時，第一推抵件110相對基座100反轉以推抵第一受壓件131。

在本實施例中，由於第二推抵件120推抵第二受 壓件132的作動方式和第一推抵件110推抵第一受壓件131的作動方式相似，故不再贅述。另外，上述之正轉以及反轉的定義和第一實施例相同，故此處亦不再贅述。

第一推抵件以及第二推抵件也可以是其他幾何 形狀。請同時參照第8A圖和第8B圖。第8A圖為根據本發明第三實施例之取物裝置的第一推抵件正轉以推抵第一受壓件的作動示意圖。第8B圖為根據本發明第三實施例之取物裝置的第一推抵件反轉以推抵第一受壓件的作動示意圖。由於本實施例和第一實施例相似，故以下僅就相異處進行說明。

在本實施例中，第一推抵件110和第二推抵件 120皆包含一第一翼片111和一第二翼片112。第一翼片111的沿伸方向和第二翼片112的沿伸方向相交而形成一凹口113，並且凹口113面對第一受壓件131和第二受壓件132。 如第8A圖所示，以第一推抵件110推抵第一受壓件131的作動方式為例，當受壓組件130處於第一旋轉位置時，第一推抵件110相對基座100正轉，而令第一翼片111推抵第一受壓件131。如第8B圖所示，當受壓組件130處於第二旋轉位置時，第一推抵件110相對基座100反轉，而令第二翼片112推抵第一受壓件131。

在本實施例中，由於第二推抵件120推抵第二受 壓件132的作動方式和第一推抵件110推抵第一受壓件131的作動方式相似，故不再贅述。另外，上述之正轉以及反轉的定義和第一實施例相同，故此處亦不再贅述。

綜上所述，本發明所揭露的傳動機構和具有此傳 動機構的取物裝置中，傳動機構的受壓組件可於第一旋轉位置和第二旋轉位置之間切換，進而令第一受壓件之位置和第二受壓件之位置相互對調。當受壓組件處於第一旋轉位置和第二旋轉位置時，第一推抵件皆推抵第一受壓件，並且第二推抵件皆推抵第二受壓件。也就是說，取物裝置於運作過程中，第一推抵件僅用於推抵第一受壓件以帶動第一臂體擺動，並且第二推抵件僅用於推抵第二受壓件以帶動第二臂體擺動。藉此，無論第一受壓件和第二受壓件的位置如何變換，第一推抵件恆推抵第一受壓件，而第二推抵件恆推抵第二受壓件，使得取物裝置的動力源於運作過程中無需改變第一推抵件及第二推抵件的行程或是推力大小，而有助於取物裝置 操控上的精簡化。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧傳動機構

100‧‧‧基座

110‧‧‧第一推抵件

120‧‧‧第二推抵件

130‧‧‧受壓組件

131‧‧‧第一受壓件

1311‧‧‧導斜面

132‧‧‧第二受壓件

1321‧‧‧導斜面

133‧‧‧轉軸件

20‧‧‧第一動力源

G‧‧‧間隙

Claims (10)

1. 一種傳動機構，包含：一基座；一第一推抵件，設置於該基座；一第二推抵件，設置於該基座；以及一受壓組件，包含一第一受壓件和一第二受壓件，該受壓組件樞設於該基座，而使該受壓組件可於一第一旋轉位置和一第二旋轉位置之間切換，進而令該第一受壓件之位置和該第二受壓件之位置相互對調；其中，當該受壓組件於該第一旋轉位置時，該第一推抵件與該第二推抵件相對該基座正轉以分別推抵該第一受壓件及該第二受壓件；其中，當該受壓組件自該第一旋轉位置切換至該第二旋轉位置時，該第一推抵件與該第二推抵件相對該基座反轉以分別推抵該第一受壓件及該第二受壓件。
2. 如請求項1所述之傳動機構，其中該第一推抵件和該第二推抵件皆為一偏心輪。
3. 如請求項1所述之傳動機構，其中該第一推抵件和該第二推抵件皆為一凸輪。
4. 如請求項1所述之傳動機構，其中該基座包含一底板和二側板，該受壓組件更包含一轉軸件，該二側板分別豎立於該底板之相對二側，該第一推抵件和該第二推抵件分別設 置於該二側板，該轉軸件樞設於該基座，且該第一受壓件和該第二受壓件皆可移動地設置於該轉軸件。
5. 如請求項4所述之傳動機構，其中該底板和每一該二側板皆具有一穿設孔，該轉軸件、該第一受壓件和該第二受壓件皆穿設該底板的該穿設孔，且該第一推抵件和該第二推抵件分別穿設該二側板的該二穿設孔。
6. 如請求項1所述之傳動機構，其中該第一受壓件和該第二受壓件之間具有一間隙，當該受壓組件處於該第一旋轉位置和該第二旋轉位置時，至少部分該間隙平行於該第一推抵件的旋轉中心以及該第二推抵件的旋轉中心。
7. 如請求項6所述之傳動機構，其中該第一受壓件於邊緣處和該第二受壓件於邊緣處皆具有一導斜面。
8. 一種取物裝置，包含：一如請求項1-7任一項所述之傳動機構；一第一動力源，連接於該第一推抵件和該第二推抵件，該第一動力源可驅動該第一推抵件和該第二推抵件相對該基座旋轉而分別推抵該第一受壓件和該第二受壓件，進而令該第一受壓件和該第二受壓件分別沿自身之軸向移動；一架體，設置於該基座；一第二動力源，連接於該受壓組件和該架體，該第二動力源可驅動該架體和該受壓組件一併相對該基座旋 轉，而使該受壓組件於該第一旋轉位置和該第二旋轉位置之間切換；以及一機械臂組件，包含一第一臂體和一第二臂體，該第一臂體和該第二臂體分別樞設於該架體之相對二側，該第一推抵件和該第二推抵件可分別藉由該受壓組件而推抵該第一臂體和該第二臂體，進而令該第一臂體和該第二臂體相對該架體擺動。
9. 如請求項8所述之取物裝置，其中該第一受壓件和該第二受壓件皆包含相固定的一半圓形輪盤和一推桿，該半圓形輪盤受壓而使該推桿沿自身之軸向移動。
10. 如請求項8所述之取物裝置，其中該第一動力源包含二馬達模組，且該二馬達模組分別驅動該第一推抵件和該第二推抵件相對該基座旋轉。