TWM598771U - 電鎖裝置及其適用之機器手臂 - Google Patents

Abstract

本新型係關於一種電鎖裝置，包含底座、起子模組、固定座、第一馬達、螺桿、驅動模組、聯軸器及傳動軸。固定座具有第一端、第二端、第三端及中空部。螺桿組接於第一端。驅動模組可拆卸地組接於第二端。聯軸器組接於驅動模組。傳動軸穿設於中空部且貫穿第二端及第三端，傳動軸之一端組接於聯軸器，傳動軸之另一端穿過底座之開口而組接於起子模組。驅動模組架構於驅動傳動軸使傳動軸帶動起子模組進行旋轉。起子模組、第一馬達及螺桿分別組接於底座，第一馬達連接於螺桿且架構於驅動螺桿使螺桿帶動傳動軸及起子模組沿傳動軸之軸向進行移動。

Description

電鎖裝置及其適用之機器手臂

本新型係關於一種電鎖裝置，尤指一種電鎖裝置及其適用之機器手臂。

隨著工業發展，為了替代人力、提升生產速度和降低成本，已發展出各種自動機械。電子產品通常需要螺絲來固定各個物件(即工件)以完成組裝，因此，電鎖機器人被廣泛運用在產線組裝中，電鎖機器人係利用機器手臂與電鎖裝置對電子產品進行鎖付，從而將電鎖過程自動化，藉以提高生產效率及減少人力成本。

現有電鎖機器人多為機器手臂與電鎖模組搭配組合設置，一部分之電鎖機器人係透過轉接座將電鎖模組外掛於機器手臂上，另一部分電鎖機器人的機器手臂係利用皮帶進行傳動，以帶動電鎖模組的螺絲起子旋轉，然而上述現有電鎖機器人結構較為複雜且結構不穩定，此外需占用較大的安裝空間。

因此，如何發展一種可改善上述習知技術之電鎖裝置及其適用之機器手臂，實為目前迫切之需求。

本新型之目的在於提供一種電鎖裝置及其適用之機器手臂，驅動模組係直接驅使傳動軸帶動起子模組進行旋轉動作。本新型電鎖裝置結構簡單且穩定，不須額外透過轉接座將起子模組外掛於電鎖裝置，藉此可以提高整體剛性、提升使用壽命和節省所占用的空間，此外，電鎖裝置可根據使用情況調整驅動模組以達到所需的電鎖扭力。

本新型之另一目的在於提供一種電鎖裝置及其適用之機器手臂，其中，起子模組及伸縮模組的內部空間可容置線材，藉此避免線材外露。

根據本新型之構想，本新型提供一種電鎖裝置，其包含底座、起子模組、固定座、第一馬達、螺桿、驅動模組、聯軸器及傳動軸。固定座具有第一端、第二端、第三端及中空部。螺桿組接於固定座的第一端。驅動模組可拆卸地組接於固定座的第二端。聯軸器組接於驅動模組。傳動軸穿設於固定座之中空部且貫穿第二端及第三端，其中傳動軸之一端係組接於聯軸器，傳動軸之另一端係穿過底座之開口而組接於起子模組。驅動模組係架構於驅動傳動軸，使傳動軸帶動起子模組進行旋轉。起子模組、第一馬達及螺桿分別組接於底座。第一馬達連接於螺桿且架構於驅動螺桿，使螺桿帶動傳動軸及起子模組沿傳動軸之軸向進行移動。

根據本新型之構想，本新型提供一種電鎖裝置及其適用之機器手臂，其包含多關節手臂及電鎖裝置。多關節手臂包含連接基座。多關節手臂及電鎖裝置係耦接於連接基座之兩端。電鎖裝置包含底座、起子模組、固定座、第一馬達、螺桿、驅動模組、聯軸器及傳動軸。固定座具有第一端、第二端、第三端及中空部。螺桿接於固定座的第一端。驅動模組可拆卸地組接於固定座的第二端。聯軸器組接於驅動模組。傳動軸穿設於固定座之中空部且貫穿第二端及第三端，其中傳動軸之一端係穿過固定座而組接於聯軸器，傳動軸之另一端係穿過底座之開口而組接於起子模組。驅動模組係架構於驅動傳動軸，使傳動軸帶動起子模組進行旋轉。起子模組、第一馬達及螺桿分別組接於底座，第一馬達連接於螺桿且架構於驅動螺桿，使螺桿帶動傳動軸及起子模組沿傳動軸之軸向進行移動。

體現本新型特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本新型能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本新型之範圍，且其中的說明及圖示在本質上係當作說明之用，而非架構於限制本新型。

第1圖係為本新型較佳實施例之電鎖裝置的立體結構示意圖。第2圖係為第1圖之電鎖裝置去除外殼時的立體結構示意圖。第3圖係為第2圖之電鎖裝置去除外殼時的分解結構示意圖。如第1至3圖所示，電鎖裝置1包含底座2、起子模組3、固定座4、第一馬達5、螺桿6、驅動模組7、聯軸器8及傳動軸9。其中驅動模組7一端組接於聯軸器8，且驅動模組7組接聯軸器8的一端並可拆卸地組接於固定座4。傳動軸9可為例如但不限於花鍵軸，傳動軸9之一端穿過固定座4而組接於聯軸器8，傳動軸9之另一端係穿過底座2之開口而組接於起子模組3，驅動模組7係架構於驅動傳動軸9，使傳動軸9帶動起子模組3進行旋轉。起子模組3、第一馬達5及螺桿6分別組接於底座2，第一馬達5連接於螺桿6，係用以架構於驅動螺桿6，使螺桿6帶動傳動軸9及起子模組3沿傳動軸9之軸向進行移動。電鎖裝置1還包含外殼12，外殼12係組接於底座2上，且底座2與外殼12內所形成之空間係架構於容收電鎖裝置1之固定座4、第一馬達5、螺桿6、驅動模組7及聯軸器8。本新型之電鎖裝置1結構簡單且穩定，且不須額外透過轉接座將起子模組3外掛於電鎖裝置1，藉此可以提高電鎖裝置1之整體剛性、提升電鎖裝置1之使用壽命和節省電鎖裝置1所占用的空間。

第一馬達5具有輸出端(未圖示)，輸出端係透過傳動元件51與螺桿6的一端連接，使第一馬達5透過傳動元件51驅動螺桿6。傳動元件51可為例如但不限於皮帶。

固定座4具有第一端41、第二端42、第三端43及中空部44，第一端41係架構於供螺桿6組接，第二端42係架構於供驅動模組7組接，傳動軸9係穿設於中空部44且貫穿第二端42及第三端43。螺桿6的另一端(遠離連接傳動元件51的一端)套設固定件61，且固定件61係組接於固定座4之第一端41。由於固定座4與固定件61及驅動模組7相組接，且傳動軸9組接於驅動模組7與起子模組3之間，故當第一馬達5驅動螺桿6時，可驅使傳動軸9及起子模組3係沿傳動軸9之軸向進行移動。此外，聯軸器8係容置於固定座4之中空部44。

驅動模組7可拆卸地組接於固定座4之第二端42，於本實施例中，驅動模組7係包含第二馬達71及減速機72，第二馬達71可根據使用情況而替換為其他不同扭力值的馬達以達到所需的電鎖扭力；減速機72的一端係組接於第二馬達71，減速機72的另一端係組接於聯軸器8，且減速機72係組接於固定座4的第二端42，透過第二馬達71及減速機72的組合以達到更多不同的電鎖扭力值。此外，固定座4可以任意替換為不同尺寸框架的固定座4以因應不同尺寸的第二馬達71及減速機72。

驅動模組7具有驅動端73，電鎖裝置1還包含螺帽81及複數個軸承82，傳動軸9具有傳動端91，聯軸器8的一端係組接於驅動端73，聯軸器8的另一端係組接於傳動端91，藉此，當第二馬達71帶動驅動端73旋轉時，可透過聯軸器8而使傳動軸9進行同步旋轉。其中，傳動端91係透過螺帽81而被鎖付於聯軸器8上，並且複數個軸承82係套設於傳動端91。此外，螺帽81及軸承82係容置於固定座4之中空部44。於其他實施例中，驅動模組7亦可以不包含減速機72，其中第二馬達71的輸出端(未圖示)係連接於聯軸器8，且第二馬達71組接於固定座4的第二端42，並透過第二馬達71帶動聯軸器8而使傳動軸9進行同步旋轉。

如第3及4圖所示，電鎖裝置1具有伸縮模組10，伸縮模組10係組接於底座2與起子模組3之間，其中，傳動軸9係貫穿伸縮模組10並與起子模組3相連接。伸縮模組10包含第一套筒101、第二套筒102及第三套筒103。第一套筒101的一端係組接於底座2，第一套筒101的另一端係套設於第二套筒102的一端，第二套筒102的另一端係套設第三套筒103的一端，第三套筒103的另一端係組接於起子模組3。傳動軸9係貫穿第一套筒101、第二套筒102及第三套筒103之內部空間。藉此，當傳動軸9沿傳動軸9之軸向進行移動時，第一套筒101、第二套筒102及第三套筒103可彼此相對運動而使伸縮模組10延伸或是壓縮，藉此避免傳動軸9外露於伸縮模組10。

如第5圖所示，起子模組3及伸縮模組10之內部係分別設置有第一通道31及第二通道105，在起子模組3及伸縮模組10相組接時，第一通道31及第二通道105係共同形成中空通道，中空通道係架構於供線材設置，並連通電鎖裝置1之內部。此外，電鎖裝置1還包含感測器13及連接線14，感測器13係設置於起子模組3內部，感測器13可為例如壓力感測器，但不限於此，感測器13係架構於感測起子模組3於旋轉當下的電鎖扭力值。連接線14係連接感測器13並沿第一通道31及第二通道105所形成之中空通道設置，以將感測器13所感測之壓力或扭力值回報至電鎖裝置1，進而啟動第一馬達5、第二馬達71及減速機72的保護機制，藉此防止電鎖裝置1暴衝。

第6圖係為本新型較佳實施例之水平關節機器手臂的立體結構示意圖。請參閱第1、2及6圖，水平關節機器手臂11(Selective Compliance Assembly Robot Arm, SCARA)(即機器手臂)係包含電鎖裝置1及多關節手臂112。多關節手臂112係包含連接基座113，電鎖裝置1及多關節手臂112耦接於連接基座113之兩端，水平關節機器手臂11可為例如但不限於四軸機器手臂。多關節手臂112可依據水平關節機器手臂11之控制單元的控制使電鎖裝置1向物件移動，並且經由電鎖裝置1之起子模組3進行螺絲鎖付。

綜上所述，本新型提供一種電鎖裝置及其適用之機器手臂，驅動模組係直接驅使傳動軸帶動起子模組進行旋轉動作。本新型電鎖裝置結構簡單且穩定，不須額外透過轉接座將起子模組外掛於電鎖裝置，藉此可以提高整體剛性、提升使用壽命和節省所占用的空間，此外，電鎖裝置可根據使用情況調整驅動模組以達到所需的電鎖扭力。本新型之另一目的在於提供一種電鎖裝置及其適用之機器手臂，其中，起子模組及伸縮模組的內部空間可容置線材，藉此避免線材外露。

須注意，上述僅是為說明本新型而提出之較佳實施例，本新型不限於所述之實施例，本新型之範圍由如附專利申請範圍決定。且本新型得由熟習此技術之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附專利申請範圍所欲保護者。

1:電鎖裝置 2:底座 3:起子模組 31:第一通道 4:固定座 41:第一端 42:第二端 43:第三端 44:中空部 5:第一馬達 51:傳動元件 6:螺桿 61:固定件 7:驅動模組 71:第二馬達 72:減速機 73:驅動端 8:聯軸器 81:螺帽 82:軸承 9:傳動軸 91:傳動端 10:伸縮模組 101:第一套筒 102:第二套筒 103:第三套筒 105:第二通道 11:機器手臂 112:多關節手臂 113:連接基座 12:外殼 13:感測器 14:連接線

第1圖係為本新型較佳實施例之電鎖裝置的立體結構示意圖。

第2圖係為第1圖之電鎖裝置去除外殼時的立體結構示意圖。

第3圖係為第2圖之電鎖裝置去除外殼時的分解結構示意圖。

第4圖係為本新型較佳實施例之伸縮模組的立體結構示意圖。

第5圖係為本新型較佳實施例之伸縮模組及起子模組的剖面示意圖。

第6圖係為本新型較佳實施例之機器手臂的立體結構示意圖。

1:電鎖裝置

12:外殼

Claims (10)

1. 一種電鎖裝置，包含： 一底座； 一起子模組，組接於該底座； 一第一馬達，組接於該底座； 一固定座，具有一第一端、一第二端、一第三端及一中空部； 一螺桿，其一端組接於該底座，另一端組接於該固定座的該第一端； 一驅動模組，可拆卸地組接於該固定座的該第二端； 一聯軸器，組接於該驅動模組；以及 一傳動軸，穿設於該固定座之該中空部且貫穿該第二端及該第三端，其中該傳動軸之一端係組接於該聯軸器，該傳動軸之另一端係穿過該底座之一開口而組接於該起子模組， 其中，該驅動模組係架構於驅動該傳動軸，使該傳動軸帶動該起子模組進行旋轉，該第一馬達係架構於驅動該螺桿，使該螺桿帶動該傳動軸及該起子模組沿該傳動軸之軸向進行移動。
2. 如請求項1之電鎖裝置，其中該驅動模組係包含一第二馬達，該第二馬達之一輸出端係組接於該聯軸器，且該第二馬達組接於該固定座的該第二端，該第二馬達係架構於驅動該傳動軸。
3. 如請求項1之電鎖裝置，其中該驅動模組係包含一第二馬達及一減速機，其中該減速機的一端係組接於該第二馬達，該減速機的另一端係組接於該聯軸器，且該減速機係組接於該固定座的該第二端，該第二馬達及該減速機係架構於驅動該傳動軸。
4. 如請求項1之電鎖裝置，其中該螺桿具有一固定件，且該固定件係組接於該固定座的該第一端。
5. 如請求項4之電鎖裝置，其中該第一馬達具有一輸出端，該輸出端係透過一傳動元件與該螺桿的一端連接，使該第一馬達透過該傳動元件驅動該螺桿。
6. 如請求項1之電鎖裝置，還包含一伸縮模組，該傳動軸係穿過該伸縮模組並與該起子模組相連接，該伸縮模組包含一第一套筒、一第二套筒及一第三套筒，該第一套筒的一端係組接於該底座，該第一套筒的另一端係套設於該第二套筒的一端，該第二套筒的另一端係套設該第三套筒的一端，該第三套筒的另一端係組接於該起子模組，該傳動軸係貫穿該第一套筒、該第二套筒及該第三套筒之內部空間。
7. 如請求項6之電鎖裝置，其中該起子模組之內部設置有一第一通道，該伸縮模組之內部設置有一第二通道，該第一通道及該第二通道係共同形成一中空通道，該中空通道係架構於供一線材設置。
8. 如請求項7之電鎖裝置，該電鎖裝置還包含一感測器及一連接線，該感測器係設置於該起子模組之內部，該連接線係連接該感測器並沿該中空通道設置，且該感測器係架構於感測該起子模組於旋轉當下的電鎖扭力值回報至該電鎖裝置。
9. 如請求項7之電鎖裝置，該電鎖裝置還包含一外殼，該外殼組接於該底座上，且該底座與該外殼內所形成之空間係架構於容收該固定座、該第一馬達、該螺桿、該驅動模組及該聯軸器。
10. 一種機器手臂，包含： 一多關節手臂，包含一連接基座； 一電鎖裝置，其中該電鎖裝置及該多關節手臂係耦接於該連接基座之兩端，且包含： 一底座； 一起子模組，組接於該底座； 一第一馬達，組接於該底座； 一固定座，具有一第一端、一第二端、一第三端及一中空部； 一螺桿，其一端組接於該底座，另一端組接於該固定座的該第一端； 一驅動模組，可拆卸地組接於該固定座的該第二端； 一聯軸器，組接於該驅動模組；以及 一傳動軸，穿設於該固定座之該中空部且貫穿該第二端及該第三端，其中該傳動軸之一端係組接於該聯軸器，該傳動軸之另一端係穿過該底座之一開口而組接於該起子模組， 其中，該驅動模組係架構於驅動該傳動軸，使該傳動軸帶動該起子模組進行旋轉，該第一馬達係架構於驅動該螺桿，使該螺桿帶動該傳動軸及該起子模組沿該傳動軸之軸向進行移動。

Images