TWM540030U - 機器人夾爪之補償單元 - Google Patents

Description

機器人夾爪之補償單元

本創作係與機器人夾爪有關，特別是一種機器人夾爪之補償單元，其適用於讓機器人夾爪具有補償功能。

機器人在現代的製造業中逐漸扮演吃重的角色，原因在於相對一般人員，機器人對於工作環境的要求低，在有毒、噪音乃至於被重壓的危險環境中仍可工作，無須照明也無須休息，讓產業界積極投入機器人的研發與運用。

對於機器人而言，由於定位不準確的問題，需要在末端工具前先裝設補償單元，藉此補償因為機器人定位以及工作台所產生的累進誤差量，進而順利地完成任務。如日本公開案第1988002687A號專利，即為上述之舉例，其在需要補償時，在末端工具之前先裝設補償單元。

又如美國第4745681號專利，提供另外一種補償的方法。運用風流出穿孔，機械夾爪之各爪臂末端以氣壓計偵測不同位置的風壓而尋找出正確穿孔而將插件插入穿孔。

由上述內容可知，補償單元確實會被運用在機器人，可知對於機器人夾爪而言，也不例外。

有鑑於此，本創作提供一種機器人夾爪之補償單元;一種機器人夾爪之補償單元，包括一底座，頂部具有一第一貫孔；該底座於該第一貫孔相對兩側分別具有一第一側壁和一第二側壁；該底座於該第一側壁朝向該第二側壁突伸一第一凸部；該底座於該第二側壁朝向該第一側壁突伸一第二凸部。一移動件，設置在該第一側壁和該第二側壁之間，該移動件朝向該第一側壁突伸一第三凸部；該移動件朝向該第二側壁突伸一第四凸部；該移動件與該第一側壁之間具有一第一間距；該移動件與該第二側壁之間具有一第二間距。一第一滾動件，位於該第一凸部和該第三凸部之間，該第一滾動件的直徑小於該第一間距。一第二滾動件，位於該第二凸部和該第四凸部之間，該第二滾動件的直徑小於該第二間距。一滑座，設置在該底座且能夠相對該底座滑動，該滑座具有一第二貫孔，該第二貫孔連通該第一貫孔。一第一彈性件，兩端分別連接該底座和該滑座。藉此，運用該第一、第二側壁、該滾動件及該移動件間的間隙，再配合該第一彈性件與該滑座作動，達成讓機器人夾爪具有補償的功效。

也可以選擇該第一凸部與該第一側壁相連面呈平面或凹弧面，藉以控制該第一凸部與該第一滾動件的接觸位置。

也可以選擇更包含一第二彈性件，兩端分別連接該底座和該滑座，藉此讓該第一彈性件與該第二彈性件作用在該滑座，讓該滑座趨向處在平衡位置。

除此之外，也可以選擇更包含一滑軌，設置在該底座；一滑塊，係沿著該滑軌移動，該滑塊連接該滑座，藉此導引該滑座相對該底座的運動路徑。

還有，可以讓該底座更具有一殼部，該第一彈性件兩端分別連接該殼部和該滑座。而若有該第二彈性件，該第二彈性件兩端分別連接該殼部和該滑座。

此外，本創作還提供一種機器人夾爪之補償單元，省略該第一彈性件改為使用包括一第一磁性件，連接該底座。一第二磁性件，連接該滑座。一第三磁性件，連接該底座。一第四磁性件，連接該滑座。該第二磁性件與該第一磁性件面對面的磁性，以及該第四磁性件與該第三磁性件面對面的磁性同時相斥或相吸。藉此，運用該第一、第二側壁、該滾動件及該移動件間的間隙，再配合該第一至第四磁性件之間的作用，達成讓機器人夾爪具有補償的功效。

當該底座更具有該殼部時，該第一磁性件和該第三磁性件連接該殼部。

請參閱第1圖-第5圖，本創作第一實施例係提供一種機器人夾爪之補償單元，包括：一底座11、一移動件12、一第一滾動件13、一第二滾動件14、一滑座15和一第一彈性件16。

該底座11，頂部具有一第一貫孔111，該第一貫孔111係提供驅動元件，如螺桿，伸入至該底座11內。該底座11於該第一貫孔111相對兩側分別具有一第一側壁112和一第二側壁113。該底座11於該第一側壁112朝向該第二側壁113突伸一第一凸部114。該底座11於該第二側壁113朝向該第一側壁112突伸一第二凸部115。

該移動件12，設置在該第一側壁112和該第二側壁113之間，該移動件12朝向該第一側壁112突伸一第三凸部121。該移動件12朝向該第二側壁113突伸一第四凸部122。該移動件12與該第一側壁112之間具有一第一間距D1，該移動件12與該第二側壁113之間具有一第二間距D2。

該第一滾動件13可以是滾珠或滾柱，在此係以滾柱為例，該第一滾動件13位於該第一凸部114和該第三凸部121之間，該第一滾動件13的直徑小於該第一間距D1，其用來隔開該第一側壁112與該移動件12，值得一提的是，該第一凸部114與該第一側壁112相連面可以選擇呈凹弧面(如第3圖所示)或平面(如第4圖所示)，在本實施例中選擇凹弧面，其用來控制該第一凸部114與該第一滾動件13的接觸位置，若未呈平面或凹弧面不影響本創作之補償功效。

該第二滾動件14，位於該第二凸部115和該第四凸部122之間，該第二滾動件14的直徑小於該第二間距D2。該第二滾動件14作用與該第一滾動件13近似，恕不贅述。

該滑座15，設置在該底座11且能夠相對該底座11滑動，該滑座15具有一第二貫孔151，該第二貫孔151連通該第一貫孔111。使用者可以將一馬達設置在該滑座15後，將與該馬達之一輸出軸連接的螺桿穿過該第二貫孔151及該第一貫孔111而伸入到該底座11內。

該第一彈性件16，兩端分別連接該底座11和該滑座15，藉由該第一彈性件16驅動該底座11和該滑座15維持在夾爪中心位置。值得一提的是，如第3圖所示，在本實施例中除了設置該第一彈性件16之外更包含一第二彈性件17，該第二彈性件17的兩端分別連接該底座11和該滑座15，讓該滑座15能較單設該第一彈性件16時更精準地趨向處在夾爪中心位置。不過，使用者也可以選擇不設置該第二彈性件。

除此之外，本實施例中更選擇包含一滑軌18，設置在該底座11。一滑塊19，係沿著該滑軌18移動，該滑塊19連接該滑座15，藉此導引該滑座15相對該底座11的運動路徑。若選擇不設置滑軌18、滑塊19，亦不影響本創作補償功效。還需說明的是，在本實施例中，該底座11更具有一殼部116，該第一彈性件16兩端分別連接該殼部116和該滑座15。該底座11之該殼部116，係可以防止異物侵入該底座11內部，若不設置該殼部116，不影響本創作補償功效。

藉此，運用該第一側壁112、該第二側壁113、該第一滾動件13、該第二滾動件14及該移動件12之間的間隙，再配合該第一彈性件16與該滑座15作動，達成讓機器人夾爪具有補償的功效。

以上為本創作第一實施例，請參閱第6圖，接著介紹本創作第二實施例，其與第一實施例不同處在於，本實施例省略前述第一彈性件16及第二彈性件17，改為使用包括一第一磁性件21、一第二磁性件22、一第三磁性件23和一第四磁性件24。

該第一磁性件21，連接該底座11。

該第二磁性件22，連接該滑座15。

該第三磁性件23，連接該底座11。

該第四磁性件24，連接該滑座15。

該第二磁性件22與該第一磁性件21面對面的磁性，以及該第四磁性件24與該第三磁性件23面對面的磁性同時相斥或相吸。如此一來，運用該第一磁性件21與該第二磁性件22，以及該第三磁性件23與該第四磁性件24同時相吸相斥的作用力，讓該滑座15能處在平衡位置。

藉此，運用該第一側壁112、該第二側壁113、該第一滾動件13、該第二滾動件14及該移動件12之間的間隙，再配合該第一至第四磁性件21、22、23、24之間的作用，達成讓機器人夾爪具有補償的功效。

當該底座11更具有該殼部116時，該第一磁性件21和該第三磁性件23連接該殼部116。若不設置在該殼部116，不影響本創作補償功效。

以上係介紹本創作第一實施例和第二實施例機器人夾爪補償單元的結構。接下來介紹本創作第一實施例的使用情況。在此，該馬達71設置在一滑座15，該馬達71之該輸出軸711連接一螺桿72，該螺桿72穿過該第二貫孔151和該第一貫孔111並伸入該底座11內，一螺帽73螺接該螺桿72並且設置在該移動件12，帶動該移動件12上下移動。

另外，一夾持座81，具有相互連通的三容室811，該夾持座81連接該底座11。

一驅動塊91連接該移動件12，該驅動塊91設置在該夾持座81的容室811，該驅動塊91兩側分別形成一驅動斜槽911。二被動塊92，分別具有配合該驅動斜槽911的一被動凸部921，各該被動塊92之被動凸部921接觸該驅動斜槽911，各該被動塊92受該驅動塊91上下移動驅使彼此靠近或遠離。二指體93，分別連接該被動塊92，受該被動塊92驅動彼此靠近或遠離，以夾取或鬆放物體。

如第7圖-第8圖所示，本創作在無補償功效的使用狀況。

請參閱第7圖，當鬆放物體時，該馬達71驅動該螺桿72旋轉，進而驅動該螺帽73使得該移動件12向下移動，該移動件12帶動該驅動塊91下降，透過該驅動斜槽911帶動各該被動凸部921使得各該被動塊92遠離，也使得各該指體93彼此遠離而鬆放物體。值得一提的是，當該移動件12移動到底時，該第一凸部114、該第一滾動件13和該第三凸部121將會彼此緊迫；同時該第二凸部115、該第二滾動件14和該第四凸部122也會彼此緊迫，而產生該移動件12對準於一預定位置的效果。

請參閱第8圖，當夾取物體時，該馬達71驅動該螺桿72旋轉，而驅動該螺帽73使得該移動件12向上移動，該移動件12帶動該驅動塊91上升，透過該驅動斜槽911帶動各該被動凸部921，使得各該被動塊92靠近也使得各該指體93彼此靠近而夾取物體。由於該第三凸部121或該第一凸部114與該第一滾動件13分離，該第四凸部122或該第二凸部115與該第二滾動件14分離。在此以該第三凸部121與該第一滾動件13分離，該第四凸部122與該第二滾動件14分離為例。因為該第一滾動件13的直徑小於該第一間距D1，該第二滾動件14的直徑小於該第二間距D2，所以該第一側壁112、該第一滾動件13及該移動件12之間產生間隙，同時該第二側壁113、該第二滾動件14及該移動件12之間亦產生間隙。

如第9圖-第10圖所示，本創作產生補償功效的使用狀況。

若在夾取物體後，進行插件作業需要補償效果時。係讓該馬達71持續地驅動該螺桿72旋轉，而驅動該螺帽73使得該移動件12向上移動，該移動件12帶動該驅動塊91上升，透過該驅動斜槽911帶動各該被動凸部921使得各該被動塊92靠近，也使得各該指體93持續地彼此靠近而夾取物體。而在插件作業時，因為物體與插孔有段差，則在插入物體的同時，物體受力帶動各該指體93向左偏移，同時透過各該被動塊92及該驅動塊91帶動該移動件12向左偏移，此時，運用讓該第一側壁112、該第一滾動件13及該移動件12之間的間隙減少，以供該移動件完成向左偏移。而此時，該螺桿72亦受設置在該移動件12上的該螺帽73帶動，使得該馬達71帶動該滑座15向左偏移，而該第一彈性件16此時會施予該滑座15一向右的力量，讓該滑座15趨向回到平衡位置。

還須說明的是，如第11圖所示，前述夾取作業係須讓各該指體93彼此靠近完成。在此，提出夾取作業須讓各該指體93彼此遠離完成，補償效果產生的情況。

此時，該馬達71驅動該螺桿72旋轉，驅動該螺帽73使得該移動件12向下移動，該移動件12帶動該驅動91塊下降，透過該驅動斜槽911帶動各該被動凸部921，使得各該被動塊92遠離也使得各該指體93彼此遠離而夾取物體。而在插件作業時，因為物體與插孔有段差，則在插入物體的同時，物體受力帶動各該指體93向左偏移，同時透過各該被動塊92及該驅動塊91帶動該移動件12向左偏移，此時，運用讓該第一側壁112、該第一滾動件13及該移動件12之間的間隙減少，以供該移動件12完成向左偏移。而此時，該螺桿72亦受設置在該移動件12上的該螺帽73帶動使得該馬達71帶動該滑座15向左偏移，而該第一彈性件16此時會施予該滑座15一向右的力量，讓該滑座15趨向回到平衡位置。

另外，第11圖還顯示該第一凸部114和該第三凸部121所在的高度位置可以上下互相調換，同理，該第二凸部115和該122第四凸部也能夠上下互相調換。

由上述可知，本創作所提供之機械夾爪之補償單元，運用該第一側壁112、該第二側壁113、該第一滾動件13、該第二滾動件14及該移動件12之間的間隙，再配合該第一彈性件16與該滑座15作動，達成讓機器人夾爪具有補償的功效。

11‧‧‧底座
111‧‧‧第一貫孔
112‧‧‧第一側壁
113‧‧‧第二側壁
114‧‧‧第一凸部
115‧‧‧第二凸部
116‧‧‧殼部
12‧‧‧移動件
121‧‧‧第三凸部
122‧‧‧第四凸部
13‧‧‧第一滾動件
14‧‧‧第二滾動件
15‧‧‧滑座
151‧‧‧第二貫孔
16‧‧‧第一彈性件
17‧‧‧第二彈性件
18‧‧‧滑軌
19‧‧‧滑塊
21‧‧‧第一磁性件
22‧‧‧第二磁性件
23‧‧‧第三磁性件
24‧‧‧第四磁性件
71‧‧‧馬達
711‧‧‧輸出軸
72‧‧‧螺桿
73‧‧‧螺帽
81‧‧‧夾持座
811‧‧‧容室
91‧‧‧驅動塊
911‧‧‧驅動斜槽
92‧‧‧被動塊
921‧‧‧被動凸部
93‧‧‧指體
D1‧‧‧第一間距
D2‧‧‧第二間距

第1圖係本創作第一實施例之立體圖。 第2圖係本創作第一實施例之剖視圖，顯示第一實施例之結構。 第3圖係本創作第一實施例之剖視圖，顯示第一實施例增設第二彈性件。 第4圖係本創作第一實施例之剖視圖，顯示第一凸部與第一側壁相連面呈平面。 第5圖係本創作第一實施例之分解圖，顯示第一實施例之元件。 第6圖係本創作第二實施例之剖視圖。 第7圖係本創作第一實施例之使用示意圖，顯示鬆放物體的使用狀況。 第8圖係本創作第一實施例之使用示意圖，顯示夾取物體的使用狀況。 第9圖係本創作第一實施例之使用示意圖，顯示夾取物體的使用狀況。 第10圖係本創作第一實施例之使用示意圖，顯示夾取物體並產生補償功效的使用狀況。 第11圖係本創作第一實施例之使用示意圖，顯示須讓各指體彼此遠離夾取物體並補償功效的使用狀況。

11‧‧‧底座

112‧‧‧第一側壁

113‧‧‧第二側壁

114‧‧‧第一凸部

115‧‧‧第二凸部

116‧‧‧殼部

12‧‧‧移動件

121‧‧‧第三凸部

122‧‧‧第四凸部

13‧‧‧第一滾動件

14‧‧‧第二滾動件

15‧‧‧滑座

16‧‧‧第一彈性件

71‧‧‧馬達

72‧‧‧螺桿

73‧‧‧螺帽

D1‧‧‧第一間距

D2‧‧‧第二間距

Claims (10)

1. 一種機器人夾爪之補償單元，包括： 一底座，頂部具有一第一貫孔；該底座於該第一貫孔相對兩側分別具有一第一側壁和一第二側壁；該底座於該第一側壁朝向該第二側壁突伸一第一凸部；該底座於該第二側壁朝向該第一側壁突伸一第二凸部； 一移動件，設置在該第一側壁和該第二側壁之間，該移動件朝向該第一側壁突伸一第三凸部；該移動件朝向該第二側壁突伸一第四凸部；該移動件與該第一側壁之間具有一第一間距；該移動件與該第二側壁之間具有一第二間距； 一第一滾動件，位於該第一凸部和該第三凸部之間，該第一滾動件的直徑小於該第一間距； 一第二滾動件，位於該第二凸部和該第四凸部之間，該第二滾動件的直徑小於該第二間距； 一滑座，設置在該底座且能夠相對該底座滑動，該滑座具有一第二貫孔，該第二貫孔連通該第一貫孔； 一第一彈性件，兩端分別連接該底座和該滑座。
2. 如請求項1所述之機器人夾爪之補償單元，其中：該第一凸部與該第一側壁相連面呈平面或凹弧面;且該第二凸部與該第二側壁相連面呈平面或凹弧面。
3. 如請求項1所述之機器人夾爪之補償單元，其中：更包含一第二彈性件，兩端分別連接該底座和該滑座。
4. 如請求項1所述之機器人夾爪之補償單元，其中：更包含一滑軌，設置在該底座；一滑塊，係沿著該滑軌移動，該滑塊連接該滑座。
5. 如請求項1所述之機器人夾爪之補償單元，其中：該底座更具有一殼部，該第一彈性件兩端分別連接該殼部和該滑座。
6. 如請求項5所述之機器人夾爪之補償單元，其中：更包含一第二彈性件，兩端分別連接該殼部和該滑座。
7. 一種機器人夾爪之補償單元，包括： 一底座，頂部具有一第一貫孔；該底座於該第一貫孔相對兩側分別具有一第一側壁和一第二側壁；該底座於該第一側壁朝向該第二側壁突伸一第一凸部；該底座於該第二側壁朝向該第一側壁突伸一第二凸部； 一移動件，設置在該第一側壁和該第二側壁之間，該移動件朝向該第一側壁突伸一第三凸部；該移動件朝向該第二側壁突伸一第四凸部；該移動件與該第一側壁之間具有一第一間距；該移動件與該第二側壁之間具有一第二間距； 一第一滾動件，位於該第一凸部和該第三凸部之間，該第一滾動件的直徑小於該第一間距； 一第二滾動件，位於該第二凸部和該第四凸部之間，該第二滾動件的直徑小於該第二間距； 一滑座，設置在該底座且能夠相對該底座滑動，該滑座具有一第二貫孔，該第二貫孔連通該第一貫孔； 一第一磁性件，連接該底座； 一第二磁性件，連接該滑座； 一第三磁性件，連接該底座； 一第四磁性件，連接該滑座； 該第二磁性件與該第一磁性件面對面的磁性，以及該第四磁性件與該第三磁性件面對面的磁性同時相斥或相吸。
8. 如請求項7所述之機器人夾爪之補償單元，其中：該第一凸部與該第一側壁相連面呈平面或凹弧面;且該第二凸部與該第二側壁相連面呈平面或凹弧面。
9. 如請求項7所述之機器人夾爪之補償單元，其中：更包含一滑軌，設置在該底座；一滑塊，係沿著該滑軌移動，該滑塊連接該滑座。
10. 如請求項7所述之機器人夾爪之補償單元，其中：該底座更具有一殼部，該第一磁性件和該第三磁性件連接該殼部。