TWI607843B - Hollow electric gripper - Google Patents

Description

中空型電動夾爪

本發明是有關於一種夾爪，特別是指一種中空型電動夾爪。

現有的電動夾爪在工作面上往往只配置了多個可以相對移動的夾持部，例如專利號碼US8388035所示，其功能僅作為夾持一待加工件。

而隨著該待加工件越來越精密化的發展，會需要額外配置例如攝影鏡頭、真空吸盤等等的一末端效應器以輔助對該待加工件進行夾持，然而，該電動夾爪與額外加裝的該末端效應器會使作業空間複雜化，因而容易發生錯誤動作。

因此，本發明的目的，即在提供一種中空型電動夾爪。

於是，本發明中空型電動夾爪，包含一殼體、一馬達模組、一第一傳動單元，及複數第二傳動單元。

該殼體包括一容置空間、彼此相間隔設置且共同圍繞界定該容置空間的一第一壁部及一第二壁部、一位於該第二壁部且供一第一軸線穿過的裝設孔，及一位於該容置空間內且圍繞界定該裝設孔的安裝壁部，該馬達模組設置於該容置空間，該第一傳動單元包括一圍繞該安裝壁部並可受該馬達模組連動而轉動的中空齒輪組，該等第二傳動單元等間隔地圍繞該安裝壁部，且分別包括一受該中空齒輪組連動而移動的夾持塊。

本發明之功效在於：藉由於該殼體設置該裝設孔，且使該等第二傳動單元等間隔地圍繞該安裝壁部，而讓一末端效應器能方便地設置於該裝設孔而能與該中空型電動夾爪協同作業。

在本發明被詳細描述的前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1、2、3，本發明中空型電動夾爪之一第一實施例，包含一殼體2、一馬達模組3、一第一傳動單元4，及二第二傳動單元5。

參閱圖2、3、4，該殼體2包括一容置空間21、彼此相間隔設置且共同圍繞界定該容置空間21的一第一壁部22及一第二壁部23、一位於該第二壁部23且供一第一軸線L1穿過的裝設孔24、一位於該容置空間21內且圍繞界定該裝設孔24的安裝壁部25，及二位於該第二壁部23並可分別供該等第二傳動單元5穿過的工作孔26。

該裝設孔24貫穿該第一壁部22及該第二壁部23。

該馬達模組3設置於該容置空間21，且包括一可轉動地圍繞該安裝壁部25的中空轉子31。於本實施例中，該馬達模組3為中空型馬達。

該第一傳動單元4包括一圍繞該安裝壁部25並可受該馬達模組3連動而轉動的中空齒輪組41。

該中空齒輪組41具有一圍繞該安裝壁部25且連接並受該中空轉子31連動的第一傘齒輪部411。

該等第二傳動單元5等間隔地圍繞該安裝壁部25，每一第二傳動單元5包括一嚙合該第一傘齒輪部411並可繞一與該第一軸線L1相交的一第二軸線L2轉動的第二傘齒輪部51、一連接該第二傘齒輪部51並沿該第二軸線L2延伸以樞接於該殼體2的導螺桿52、一可移動地設置於該導螺桿52的螺帽座53、一平行該導螺桿52設置於該殼體2內的滑軌54，及一可移動地設置該滑軌54並可相對該第一軸線L1移動的夾持塊55。於本實施例中，每一第二軸線L2與該第一軸線L1相互垂直。

使用時，當該馬達模組3運轉而使該中空轉子31轉動時，會連動使該第一傘齒輪部411轉動，此時每一第二傘齒輪部51會受到相互嚙合的該第一傘齒輪部411的帶動而與各自的該導螺桿52一起繞各自的該第二軸線L2轉動，使各自的該螺帽座53及各自的該夾持塊55會分別沿著該導螺桿52及各自的該滑軌54而相對該第一軸線L1移動，而該等夾持塊55受該中空齒輪組41的連動而相對該第一軸線L1移動就能達到夾爪開合的效果。

該裝設孔24可用來裝設一末端效應器6，於本實施例中，該末端效應器6為電動壓缸形式的頂出裝置，但在其他的實施態樣中，該末端效應器6也可以是攝影鏡頭、真空吸盤、電磁鐵、噴氣裝置、感測器或其他可輔助應用於電動夾爪的相關設備。

值得一提的是，在實際應用時，該馬達模組3的電線或該末端效應器6的電線能夠藉由穿入該裝設孔24內而由該第一壁部22頂端延伸出，而能維持線路的整潔。

另外，本實施例雖然僅使用了兩個第二傳動單元5作為兩爪式的電動夾爪，但在其他的使用態樣中，也可以使用更多第二傳動單元5而構成三爪、四爪或更多爪型式的電動夾爪，進而應用於不同的需求。

參閱圖5、6、7，本發明的一第二實施例是類似於該第一實施例，其差異之處在於：

於本實施例中，該裝設孔24用來裝設的該末端效應器6為攝影鏡頭。

該馬達模組3設置於該安裝壁部25旁側，且包括一可繞一輸出軸線L3轉動的輸出軸32。於本實施例中，該輸出軸線L3與該第一軸線L1相互平行。

該中空齒輪組41具有一可轉動地圍繞該安裝壁部25的第一傘齒輪部411，及一可轉動地圍繞該安裝壁部25且連接該第一傘齒輪部411的連接齒輪部412。

該第一傳動單元4還包括一設置於該輸出軸32且嚙合於該連接齒輪部412的轉接齒輪42。

使用時，當該馬達模組3運轉而使該輸出軸32轉動時，會連動使該轉接齒輪42、該連接齒輪部412及該第一傘齒輪部411轉動，進而使該等夾持塊55相對該第一軸線L1移動，而達到夾爪開合的效果。

要說明的是，該轉接齒輪42與該連接齒輪部412之間除了可以是以齒輪嚙合的方式連動，在其它的實施態樣中，也可以是以皮帶輪帶動的方式連動，而並不限於僅使用齒輪型式。

如此，該第二實施例也可達到與上述第一實施例相同的目的與功效。

參閱圖8、9、10，本發明的一第三實施例是類似於該第二實施例，其差異之處在於：

於本實施例中，該裝設孔24用來裝設的該末端效應器6為真空吸盤。

該輸出軸線L3與該第一軸線L1相互垂直，該轉接齒輪42及該連接齒輪部412分別為傘齒輪。

該殼體2還包括一連接並與該第一壁部22及該第二壁部23共同圍繞界定該容置空間21的一第三壁部27、一設置於該第三壁部27並連通該裝設孔24的側孔28，及一位於該容置空間21內且圍繞界定該側孔28並連接該安裝壁部25的側孔壁部29。

如此，該第三實施例也可達到與上述第二實施例相同的目的與功效，該馬達模組3的電線或該末端效應器6的電線能夠藉由穿入該裝設孔24及該側孔28內而由該第一壁部22頂端或該第三壁部27延伸出，而能維持線路的整潔。

參閱圖11，本發明的一第四實施例是類似於該第三實施例，其差異之處在於：

該裝設孔24並不貫穿該第一壁部22。

如此，該第四實施例也可達到與上述第三實施例相同的目的與功效，該馬達模組3的電線或該末端效應器6的電線能夠藉由穿入該裝設孔24及該側孔28內而由該第三壁部27延伸出，而能維持線路的整潔。

綜上所述，藉由於該殼體2設置該裝設孔24，且使該等第二傳動單元5等間隔地圍繞該安裝壁部25，而讓該末端效應器6能方便地設置於該裝設孔24而能與該中空型電動夾爪協同作業，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。

2‧‧‧殼體

21‧‧‧容置空間

22‧‧‧第一壁部

23‧‧‧第二壁部

24‧‧‧裝設孔

25‧‧‧安裝壁部

26‧‧‧工作孔

27‧‧‧第三壁部

28‧‧‧側孔

29‧‧‧側孔壁部

3‧‧‧馬達模組

31‧‧‧中空轉子

32‧‧‧輸出軸

4‧‧‧第一傳動單元

41‧‧‧中空齒輪組

411‧‧‧第一傘齒輪部

412‧‧‧連接齒輪部

42‧‧‧轉接齒輪

5‧‧‧第二傳動單元

51‧‧‧第二傘齒輪部

52‧‧‧導螺桿

53‧‧‧螺帽座

54‧‧‧滑軌

55‧‧‧夾持塊

6‧‧‧末端效應器

L1‧‧‧第一軸線

L2‧‧‧第二軸線

L3‧‧‧輸出軸線

本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是本發明中空型電動夾爪的一第一實施例與一末端效應器的一立體組合圖； 圖2是該第一實施例與該末端效應器的一不完整的立體剖視圖； 圖3是該第一實施例與該末端效應器的立體分解圖； 圖4是該第一實施例與該末端效應器的剖視示意圖； 圖5是本發明中空型電動夾爪的一第二實施例與一末端效應器的一不完整的立體剖視圖； 圖6是該第二實施例與該末端效應器的立體分解圖； 圖7是該第二實施例與該末端效應器的剖視示意圖； 圖8是本發明中空型電動夾爪的一第三實施例與一末端效應器的一不完整的立體剖視圖； 圖9是該第三實施例與該末端效應器的立體分解圖； 圖10是該第三實施例與該末端效應器的剖視示意圖；及 圖11是本發明中空型電動夾爪的一第四實施例與一末端效應器的一剖視示意圖。

21‧‧‧容置空間

22‧‧‧第一壁部

23‧‧‧第二壁部

24‧‧‧裝設孔

25‧‧‧安裝壁部

26‧‧‧工作孔

3‧‧‧馬達模組

5‧‧‧第二傳動單元

51‧‧‧第二傘齒輪部

52‧‧‧導螺桿

53‧‧‧螺帽座

54‧‧‧滑軌

55‧‧‧夾持塊

6‧‧‧末端效應器

31‧‧‧中空轉子

411‧‧‧第一傘齒輪部

L1‧‧‧第一軸線

Claims (9)

1. 一種中空型電動夾爪，包含： 一殼體，包括一容置空間、彼此相間隔設置且共同圍繞界定該容置空間的一第一壁部及一第二壁部、一位於該第二壁部且供一第一軸線穿過的裝設孔，及一位於該容置空間內且圍繞界定該裝設孔的安裝壁部； 一馬達模組，設置於該容置空間； 一第一傳動單元，包括一圍繞該安裝壁部並可受該馬達模組連動而轉動的中空齒輪組；及 複數第二傳動單元，等間隔地圍繞該安裝壁部，且分別包括一受該中空齒輪組連動而移動的夾持塊。
2. 如請求項1所述的中空型電動夾爪，其中，該裝設孔貫穿該第一壁部及該第二壁部，該馬達模組包括一可轉動地圍繞該安裝壁部的中空轉子，該中空齒輪組具有一圍繞該安裝壁部且連接並受該中空轉子連動的第一傘齒輪部。
3. 如請求項1所述的中空型電動夾爪，其中，該馬達模組包括一可繞一輸出軸線轉動的輸出軸，該中空齒輪組具有一可轉動地圍繞該安裝壁部的第一傘齒輪部，及一可轉動地圍繞該安裝壁部且連接該第一傘齒輪部的連接齒輪部，該第一傳動單元還包括一設置於該輸出軸且嚙合於該連接齒輪部的轉接齒輪。
4. 如請求項3所述的中空型電動夾爪，其中，該輸出軸線與該第一軸線相互平行。
5. 如請求項3所述的中空型電動夾爪，其中，該輸出軸線與該第一軸線相互垂直，該轉接齒輪及該連接齒輪部分別為傘齒輪。
6. 如請求項2、4或5所述的中空型電動夾爪，其中，每一第二傳動單元還包括一嚙合該第一傘齒輪部並可繞一與該第一軸線相交的一第二軸線轉動的第二傘齒輪部、一連接該第二傘齒輪部並沿該第二軸線延伸的導螺桿、一可移動地設置於該導螺桿的螺帽座，及一平行該導螺桿設置且供各自的該夾持塊可移動地設置的滑軌。
7. 如請求項6所述的中空型電動夾爪，其中，每一第二軸線與該第一軸線相互垂直。
8. 如請求項1所述的中空型電動夾爪，其中，該殼體還包括一連接並與該第一壁部及該第二壁部共同圍繞界定該容置空間的一第三壁部、一設置於該第三壁部並連通該裝設孔的側孔，及一位於該容置空間內且圍繞界定該側孔並連接該安裝壁部的側孔壁部。
9. 如請求項1或8所述的中空型電動夾爪，其中，該裝設孔貫穿該第一壁部及該第二壁部。