[發明專利]水平多關節機械手臂

無效

• 申請號: 201310690748.4
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN104708620A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 卓永財;王福清;林宗穎
• 申請（專利權）人: 上銀科技股份有限公司
• 主分類號: B25J9/06
• 分類號: B25J9/06;B25J9/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術領域

本發明與機械手臂有關，特別是關于一種水平多關節機械手臂（SCARA?Robot）。

背景技術

請參閱中國臺灣專利公開號為201242731的發明專利，公知的水平多關節機械手臂主要包含有一基座、一設于該基座上的第一懸臂、一設于該第一懸臂上的第二懸臂，以及一垂直地貫穿該第二懸臂的軸桿，該第一懸臂受一設于該基座內的第一馬達驅轉，該第二懸臂受一設于其本身內部的第二馬達驅轉，而該軸桿則受到較為復雜的驅動方式而能分別或同時旋轉及軸向位移。

詳細地說，該軸桿為一具有花鍵槽的滾珠螺桿，該第二懸臂內還設有一軸桿驅動裝置，包含有二馬達、二皮帶，以及套設于該軸桿的一花鍵螺帽及一滾珠螺帽，該花鍵螺帽及該滾珠螺帽分別由該二皮帶而分別受該二馬達驅轉；由此，該花鍵螺帽旋轉時可帶動該軸桿旋轉，該滾珠螺帽旋轉時可帶動該軸桿軸向位移。

然而，前述的軸桿驅動裝置是采用間接驅動方式，因此效能較低，且皮帶無法長時間維持一定的張力，因而其傳動效果會隨張力改變而較不穩定，且皮帶還會對軸桿施加側向力而使軸桿偏移，進而降低軸桿位置控制的精確度。此外，當該軸桿受該花鍵螺帽帶動而轉動時，必須依據該軸桿的轉動情況而控制該滾珠螺帽，才能使該軸桿僅轉動而不位移或者產生所需的位移量，因此該軸桿驅動裝置的控制方式較為復雜。再者，該軸桿驅動裝置的構造亦較為復雜，因而較不易更換零件，例如要更換皮帶還需先拆解多項零件，因此其維護成本高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種水平多關節機械手臂，其末端的軸桿采用直接驅動方式，因此效能較高且穩定、控制上較為容易且精準，而且零件較不易耗損因而維護成本較低。

為實現上述目的，本發明提供的水平多關節機械手臂包含有一基座、一第一懸臂、一第二懸臂、一棒狀線性馬達，以及一旋轉馬達。該第一懸臂能相對該基座而以一第一假想軸線為中心旋轉地設于該基座上。該第二懸臂能相對該第一懸臂而以一第二假想軸線為中心旋轉地設于該第一懸臂上，且該第二假想軸線實質上平行于該第一假想軸線。該棒狀線性馬達包含有一設置于該第二懸臂的固定件，以及一能相對該固定件而沿一第三假想軸線位移的軸桿，且該第三假想軸線實質上平行于該第一假想軸線。該旋轉馬達能驅動該軸桿以該第三假想軸線為中心旋轉地設置于該第二懸臂。

由此，該軸桿是采用直接驅動方式，而不由皮帶或其他傳動件帶動，因此效能較高且穩定，并可避免軸桿因受到皮帶施予的側向力而偏移，且該軸桿的位移控制及轉動控制系不互相影響，因此控制上較為容易且精準，而且零件較不易耗損因而維護成本較低。

有關本發明所提供的水平多關節機械手臂的詳細構造、特點、組裝或使用方式，將于后續的實施方式詳細說明中予以描述。然而，在本發明領域中具有通常知識者應能了解，該等詳細說明以及實施本發明所列舉的特定實施例，僅用于說明本發明，并非用以限制本發明的專利申請范圍。

附圖說明

圖1為本發明一較佳實施例所提供的水平多關節機械手臂的立體組合圖；

圖2為本發明該較佳實施例所提供的水平多關節機械手臂的部分剖視圖；以及

圖3為本發明該較佳實施例所提供的水平多關節機械手臂的一旋轉馬達、一套筒、一隔板及一棒狀線性馬達的立體分解圖。

附圖中主要組件符號說明：

10水平多關節機械手臂；20基座；30第一懸臂；40第二懸臂；42隔板；44頂板；46底板；50棒狀線性馬達；52固定件；54軸桿；542溝槽；60、70、80旋轉馬達；82穿孔；90套筒；L1第一假想軸線；L2第二假想軸線；L3第三假想軸線。

具體實施方式

請參閱各圖，本發明一較佳實施例所提供的水平多關節機械手臂10包含有一基座20、一第一懸臂30、一第二懸臂40、一棒狀線性馬達（shaft?motor）50、三旋轉馬達（rotary?motor）60、70、80，以及一套筒90。

該第一懸臂30的一端設于該基座20上，該旋轉馬達60設于該基座20內，并向上凸伸出一轉軸（圖中未示），該轉軸與該第一懸臂30連接，并能驅動該第一懸臂30相對該基座20而以一第一假想軸線L1為中心旋轉。

該第二懸臂40的一端系設于該第一懸臂30的另一端上，該旋轉馬達70設于該第二懸臂40內，并向下凸伸出一轉軸（圖中未示），該轉軸與該第一懸臂30連接；由此，該旋轉馬達70能驅動該第二懸臂40相對該第一懸臂30而以一第二假想軸線L2為中心旋轉，且該第二假想軸線L2實質上平行于該第一假想軸線L1。