无线传输装置与使用该装置之机械手臂制造方法及图纸

技术编号:13403961 阅读:50 留言:0更新日期:2016-07-25 00:53
一种无线传输装置,装设在机械手臂,该装置包含有一旋动单元与二接收发射单元,其中该旋动单元具有一第一线圈与一第二线圈可相对转动的同轴设置;该些接收发射单元分别电性连接第一线圈与第一线圈,用以接收一复合讯号并分离产生一电力讯号与一控制讯号。由此,接收发射单元能利用第一线圈与第二线圈之间的电磁耦合来双向传送电力与数据,具有结构简易与不需要布线的优点,让使用所述无线传输装置的机械手臂可以360度转动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术与机械手臂有关,具体而言是一种能够作为机械手臂关节使用的无线传输装置,可以利用线圈电磁耦合的方式同时进行机械手臂关节两侧的无线数据传输与供电,因此不需要在机械手臂关节进行布线,具有结构简易,可串联使用,并可使机械手臂360度自由转动的优点。
技术介绍
随着工业化的高度发展,机器手臂逐渐取代人力成为自动化制造的主力,为了同时传递电力,以及控制讯号与感测讯号等数据,一般机械手臂需要通过多个电缆线进行复杂的线路布置,但是实体的电缆线同时限制了机械手臂活动的自由度,导致目前机械手臂的转动角度仅为90度或120度,无法完全自由的360度转动,而且大量的电缆线无法避免接触不良或短路的情况发生,也使得机械手臂的可靠度与耐用度大幅降低。因此,US2007/0276538提供一种工业机器人所使用的工具,同时使用无线供电(WirelessPowerSupply)与无线通信装置(WirelessCommunicationDevice)来分别进行电力与数据传输的作业,达成非接触式的电力与讯号传递。但是,前述专利并不是使用在机械手臂内部,换言之,由于电力与控制讯号的传递路径不同,在机械手臂内部还是必须同时使用电力线与讯号传输线,线路布置相当复杂,无法解决目前机械手臂所面临的问题,需要进一步改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种无线传输装置,能够直接以线圈电磁耦合的方式无线传送电力讯号与控制讯号混合形成的复合讯号,接收复合讯号完成后再重新分离为电力讯号与控制讯号,可以避免布线的麻烦,并满足机械手臂所需要的能量与数据传输需求。为实现上述目的,本专利技术提供的无线传输装置,包含有:一旋动单元,具有可相对转动且同轴设置的一第一线圈与一第二线圈;二接收发射单元,分别电性连接第一线圈与第二线圈,用以接收一第一复合讯号并分离产生电力讯号与控制讯号,且该二接收发射单元之间的通讯是利用第一线圈与第二线圈之间的电磁耦合所进行的。由此,本专利技术不需要分别发送电力讯号与控制讯号,而是将两者预先混合为一复合讯号后传送到接收发射单元进行整流滤波,以及将复合讯号重新分离为电力讯号与控制讯号的作业,而且该二接收发射单元之间的沟通是直接利用空气作为介质,通过第一线圈与第二线圈之间产生电磁耦合的方式来传送能量与数据,所以不需要设置任何电缆线来传递能量与数据,能够免去布线的麻烦。更重要的是,当前述无线传输装置作为机械手臂的关节使用时,不会对机械手臂的转动自由度有所限制。较佳的,该二接收发射单元能够将欲传送的能量与数据调变为一第二复合讯号后进行发送,使该二接收发射单元之间可以进行双向沟通。进一步来说,本专利技术提供的使用前述无线传输装置的机械手臂,其结构相对简易,并且可以360度自由转动。因此,本专利技术提供的机械手臂,包含有:一控制端,用以混合电力讯号与控制讯号后发出一复合讯号;二臂部,可相对转动的连接;一驱动单元以驱动相连接的二臂部产生转动,以及一个前述的无线传输装置,其中该第一轴套与该第二轴套是分别固设在二臂部的相对内侧,且该些接收发射单元其中之一电性连接该驱动单元,以提供电力讯号与控制讯号予驱动单元,进而达成机械手臂可自由转动的技术效果。除此之外,前述机械手臂也可以同时设置复数个无线传输装置于同一臂部上,且该些无线传输装置的接收发射单元相互串联,使该些无线传输装置可以依序传送电力与数据,进而简化数据传递的路径与效率。此外,在驱动单元设有传感器的情形之下,该些接收发射单元可以接收前述传感器的感测数据,并混合于第二复合讯号以进行传送。附图说明图1为本专利技术较佳实施例的示意图。图2为本专利技术较佳实施例中无线传输装置的立体图。图3为专利技术较佳实施例中无线传输装置的分解图。图4为图2沿着4-4线的剖视图。图5为本专利技术较佳实施例的系统架构图。附图中符号说明1机械手臂,2第一臂部,3第二臂部,4第三臂部,10、10’无线传输装置,20旋动单元,30第一线圈,31第一磁芯,32第一线轴,33容置槽,34内管,40第二线圈,41第二磁芯,42第二线轴,43容置槽,44内管,50控制端,S10、S20第一接收发射单元,S11、S21第二接收发射单元,D1、D2驱动单元,B轴承,P插销。具体实施方式为了能更了解本专利技术的特点所在,请参阅图1至图2,本专利技术的较佳实施例提供一机械手臂1,具有一第一臂部2设于基座上,一第二臂部3以其一端可转动的连接该第一臂部2,一第三臂部4可转动的连接于第二臂部3相对远离第一臂部2的另一端,二无线传输装置10、10’设置在第二臂部3以分别连接第一臂部2与第四臂部4,以及一控制端50,用以产生并发送由电力讯号与控制讯号混合形成的一第一复合讯号给无线传输装置10及/或无线传输装置10’。由于二无线传输装置10、10’具有相同的内部结构,以下仅就无线传输装置10的结构进行说明。请参阅图3至图4,无线传输装置10具有一旋动单元20,一第一接收发射单元S10与一第二接收发射单元S11,其中旋动单元20具有一直径较小的第一轴套21与一直径较大的第二轴套22分别连接第一臂部2与第二臂部3,第一轴套21是通过一轴承B而可相对转动的同轴设置在第二轴套22内,该些轴套21、22分别设有同轴的一第一线圈30与一第二线圈40。该第一线圈30具有一第一磁芯31连接于第一轴套21的端面,以及一第一线轴32设置于第一磁芯31内部。其中,第一磁芯31为圆盖体且内凹形成一容置槽33,该容置槽33的底部中央凸起形成一内管34,第一线轴32则为圆环体且两侧径向凸出形成二侧壁,因此可供导线缠绕其中(如图4所示),并且第一线轴32以其侧壁的外缘套设于第一磁芯31的容置槽33内壁面。该第二线圈40具有一第二磁芯41固设于第二轴套22的内壁面,以及一第二线轴42设置于第二磁芯41内部。其中,第二磁芯41与第二线轴42的具体结构大致于前述第一磁芯31与第一线轴32相同,主要差异在于:第二线轴42是直接以其圆环体套置于第二磁芯41的内管44上,第二磁芯41内部容置槽43的内径大于第一磁芯31的外径而可容纳该第一磁芯31,且第二线轴42的外径小于第一线轴32圆环体的内径。因此,第一磁芯31与第二磁芯41能够以其容置槽33、43开口相对的方式同轴设置,使第二线轴42至少部分容纳于第一线轴32内部,可以缩小体积。第一接收发射单元S10是定位于第一轴套21内且电性连接该第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线传输装置,包含有:一旋动单元,具有可相对转动且同轴设置的一第一线圈与一第二线圈;及二接收发射单元,分别电性连接该第一线圈与第二线圈,用以接收一第一复合讯号并分离为一电力讯号与一控制讯号,且该二接收发射单元之间的通讯是利用该第一线圈与该第二线圈之间的电磁耦合所进行。

【技术特征摘要】
1.一种无线传输装置,包含有:
一旋动单元,具有可相对转动且同轴设置的一第一线圈与一第二线
圈;及
二接收发射单元,分别电性连接该第一线圈与第二线圈,用以接收一
第一复合讯号并分离为一电力讯号与一控制讯号,且该二接收发射单元之
间的通讯是利用该第一线圈与该第二线圈之间的电磁耦合所进行。
2.根据权利要求1所述的无线传输装置,其中,该旋动单元具有一第
一轴套与一第二轴套可转动且同轴连接,该第一线圈与该第二线圈分别连
接该第一轴套与该第二轴套。
3.根据权利要求1所述的无线传输装置,其中,该第一线圈与该第二
线圈分别具有一磁芯,以及一线轴设于该磁芯内部且可供导线缠绕。
4.根据权利要求3所述的无线传输装置,其中,各该磁芯设呈圆盖体
且内凹形成一容置槽,该容置槽底部中央凸起形成一内管,各该线轴具有
一圆环体且两侧径向凸出以形成二侧壁。
5.根据权利要求4所述的无线传输装置,其中,该些线轴的圆环体具
有不同的内径,其中内径较大的线轴是以其侧壁外缘套设于该些磁芯其中
之一的容置槽内壁面,另一线轴则以圆环体直接套置于另一磁芯的内管
上。
6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:何桐坤张维骐
申请(专利权)人:美律实业股份有限公司
类型:发明
国别省市:中国台湾;71

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