水平多关节机械手臂制造技术

一种水平多关节机械手臂，包含有一基座、一设于基座上且能相对基座而以一第一假想轴线为中心旋转的第一悬臂、一设于第一悬臂上且能相对第一悬臂而以一第二假想轴线为中心旋转的第二悬臂、一棒状线性马达及一旋转马达，该棒状线性马达包含有一设置于第二悬臂的固定件，以及一能相对固定件而沿一第三假想轴线位移的轴杆，第一、二、三假想轴线系实质上相互平行，该旋转马达系设置于第二悬臂且能驱动该轴杆以第三假想轴线为中心旋转；藉此，该机械手臂在轴杆驱动上效能高且稳定、轴杆控制容易且精准，而且零件较不易耗损因此维护成本较低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术与机械手臂有关，特别是关于一种水平多关节机械手臂(SCARA Robot)。
技术介绍
请参阅中国台湾专利公开号为201242731的专利技术专利，公知的水平多关节机械手臂主要包含有一基座、一设于该基座上的第一悬臂、一设于该第一悬臂上的第二悬臂，以及一垂直地贯穿该第二悬臂的轴杆，该第一悬臂受一设于该基座内的第一马达驱转，该第二悬臂受一设于其本身内部的第二马达驱转，而该轴杆则受到较为复杂的驱动方式而能分别或同时旋转及轴向位移。详细地说，该轴杆为一具有花键槽的滚珠螺杆，该第二悬臂内还设有一轴杆驱动装置，包含有二马达、二皮带，以及套设于该轴杆的一花键螺帽及一滚珠螺帽，该花键螺帽及该滚珠螺帽分别由该二皮带而分别受该二马达驱转；由此，该花键螺帽旋转时可带动该轴杆旋转，该滚珠螺帽旋转时可带动该轴杆轴向位移。然而，前述的轴杆驱动装置是采用间接驱动方式，因此效能较低，且皮带无法长时间维持一定的张力，因而其传动效果会随张力改变而较不稳定，且皮带还会对轴杆施加侧向力而使轴杆偏移，进而降低轴杆位置控制的精确度。此外，当该轴杆受该花键螺帽带动而转动时，必须依据该轴杆的转动情况而控制该滚珠螺帽，才能使该轴杆仅转动而不位移或者产生所需的位移量，因此该轴杆驱动装置的控制方式较为复杂。再者，该轴杆驱动装置的构造亦较为复杂，因而较不易更换零件，例如要更换皮带还需先拆解多项零件，因此其维护成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种水平多关节机械手臂，其末端的轴杆采用直接驱动方式，因此效能较高且稳定、控制上较为容易且精准，而且零件较不易耗损因而维护成本较低。为实现上述目的，本专利技术提供的水平多关节机械手臂包含有一基座、一第一悬臂、一第二悬臂、一棒状线性马达，以及一旋转马达。该第一悬臂能相对该基座而以一第一假想轴线为中心旋转地设于该基座上。该第二悬臂能相对该第一悬臂而以一第二假想轴线为中心旋转地设于该第一悬臂上，且该第二假想轴线实质上平行于该第一假想轴线。该棒状线性马达包含有一设置于该第二悬臂的固定件，以及一能相对该固定件而沿一第三假想轴线位移的轴杆，且该第三假想轴线实质上平行于该第一假想轴线。该旋转马达能驱动该轴杆以该第三假想轴线为中心旋转地设置于该第二悬臂。由此，该轴杆是采用直接驱动方式，而不由皮带或其他传动件带动，因此效能较高且稳定，并可避免轴杆因受到皮带施予的侧向力而偏移，且该轴杆的位移控制及转动控制系不互相影响，因此控制上较为容易且精准，而且零件较不易耗损因而维护成本较低。有关本专利技术所提供的水平多关节机械手臂的详细构造、特点、组装或使用方式，将于后续的实施方式详细说明中予以描述。然而，在本专利
中具有通常知识者应能了解，该等详细说明以及实施本专利技术所列举的特定实施例，仅用于说明本专利技术，并非用以限制本专利技术的专利申请范围。【附图说明】图1为本专利技术一较佳实施例所提供的水平多关节机械手臂的立体组合图；图2为本专利技术该较佳实施例所提供的水平多关节机械手臂的部分剖视图；以及图3为本专利技术该较佳实施例所提供的水平多关节机械手臂的一旋转马达、一套筒、一隔板及一棒状线性马达的立体分解图。附图中主要组件符号说明:10水平多关节机械手臂；20基座；30第一悬臂；40第二悬臂；42隔板；44顶板；46底板;50棒状线性马达；52固定件；54轴杆；542沟槽;60、70、80旋转马达；82穿孔；90套筒；L1第一假想轴线；L2第二假想轴线；L3第三假想轴线。【具体实施方式】请参阅各图，本专利技术一较佳实施例所提供的水平多关节机械手臂10包含有一基座20、一第一悬臂30、一第二悬臂40、一棒状线性马达(shaft motor) 50、三旋转马达(rotary motor) 60、70、80，以及一套筒 90。该第一悬臂30的一端设于该基座20上,该旋转马达60设于该基座20内，并向上凸伸出一转轴(图中未不)，该转轴与该第一悬臂30连接,并能驱动该第一悬臂30相对该基座20而以一第一假想轴线LI为中心旋转。该第二悬臂40的一端系设于该第一悬臂30的另一端上,该旋转马达70设于该第二悬臂40内，并向下凸伸出一转轴(图中未示)，该转轴与该第一悬臂30连接；由此，该旋转马达70能驱动该第二悬臂40相对该第一悬臂30而以一第二假想轴线L2为中心旋转，且该第二假想轴线L2实质上平行于该第一假想轴线LI。该棒状线性马达50包含有一呈方柱状的固定件52，以及一呈圆柱状的轴杆54，该固定件52是由一隔板42而固设于该第二悬臂40内，该轴杆54穿设于该固定件52，并凸伸出该第二悬臂40的一顶板44及一底板46。该棒状线性马达50运转时，该轴杆54相对该固定件52而沿一第三假想轴线L3位移，且该第三假想轴线L3实质上平行于第一、二假想轴线L1、L2。该旋转马达80是采用与前述的旋转马达60、70不同型态的马达，该旋转马达80中央具有一穿孔82，该套筒90固定于该穿孔82内，并可受该旋转马达80驱动而旋转。该旋转马达80及该套筒90设于该第二悬臂40内且位于该顶板44与该隔板42之间，该轴杆54穿过该套筒90，且该轴杆54的外表面与该套筒90的内表面相嵌，使得该轴杆54能受该套筒90带动而以该第三假想轴线L3为中心旋转。在本实施例中，该轴杆54的外表面具有多数实质上平行于该第三假想轴线L3的沟槽542，该轴杆54是由该等沟槽542而与该套筒90相嵌，举例而言，该套筒90的内表面可设有对应该等沟槽542的循环路径滚动沟(图中未示)，以及多数设于该循环路径滚动沟与沟槽542内的滚珠(图中未示)，或者，该套筒90的内表面可设有嵌入该等沟槽542的凸块(图中未示)。然而，该旋转马达80的型态及其驱动该轴杆54的方式并不以本实施例所提供者为限，只要该旋转马达80能驱动该轴杆54以该第三假想轴线L3为中心旋转即可。由于本专利技术是直接以棒状线性马达50的轴杆54作为该水平多关节机械手臂10末端的轴杆，且该轴杆54又直接受到该旋转马达80驱动，相较于利用皮带或其他传动件之间接驱动方式，本专利技术所采用的直接驱动方式不但效能较高，而且可避免因皮带张力改变而影响传动效果，因此本专利技术驱动轴杆54的效果较为稳定，并可避免该轴杆54因受到皮带施予的侧向力而偏移，且该轴杆54的位移控制及转动控制不互相影响，因此控制上较为容易且精准，而且零件较不易耗损因而维护成本较低。最后，必须再次说明，本专利技术于前揭实施例中所揭示的构成组件，仅为举例说明，并非用来限制本专利技术的范围，其他等效组件的替代或变化，亦应为本专利技术的申请专利范围所涵盖。【主权项】1.一种水平多关节机械手臂，包含有: 一基座; 一第一悬臂，能相对该基座而以一第一假想轴线为中心旋转地设于该基座上； 一第二悬臂，能相对该第一悬臂而以一第二假想轴线为中心旋转地设于该第一悬臂上，且该第二假想轴线系实质上平行于该第一假想轴线； 一棒状线性马达，包含有一设置于该第二悬臂的固定件，以及一能相对该固定件而沿一第三假想轴线位移的轴杆，且该第三假想轴线系实质上平行于该第一假想轴线；以及一旋转马达，能驱动该轴杆以该第三假想轴线为中心旋转地设置于该第二悬臂。2.根据权利要求1所述的水平多关节机械手臂，其中，该旋转马达具有一穿孔，该穿孔内固设一可受该旋转马达本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水平多关节机械手臂，包含有：一基座；一第一悬臂，能相对该基座而以一第一假想轴线为中心旋转地设于该基座上；一第二悬臂，能相对该第一悬臂而以一第二假想轴线为中心旋转地设于该第一悬臂上，且该第二假想轴线系实质上平行于该第一假想轴线；一棒状线性马达，包含有一设置于该第二悬臂的固定件，以及一能相对该固定件而沿一第三假想轴线位移的轴杆，且该第三假想轴线系实质上平行于该第一假想轴线；以及一旋转马达，能驱动该轴杆以该第三假想轴线为中心旋转地设置于该第二悬臂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卓永财，王福清，林宗颖，
申请(专利权)人：上银科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71