本發(fā)明與傳動(dòng)裝置有關(guān)，特別是關(guān)于一種工業(yè)機(jī)器人。

背景技術(shù)：

機(jī)器人的組成通常包含有控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)器、馬達(dá)以及傳動(dòng)系統(tǒng)，從而以控制系統(tǒng)進(jìn)行智慧運(yùn)算與控制指令的下達(dá)，使驅(qū)動(dòng)器根據(jù)控制指令以驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，令馬達(dá)輸出動(dòng)力并經(jīng)由傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)外產(chǎn)生預(yù)定的動(dòng)作內(nèi)容，這樣的工業(yè)機(jī)器人，固已于產(chǎn)業(yè)中被實(shí)際應(yīng)用，但由于其加工工序過于繁復(fù)，同時(shí)其必要的機(jī)械與電氣連接元件有影響傳動(dòng)與傳遞可靠性之虞，且影響空間的有效利用，加以現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)器通常被安置在遠(yuǎn)端，因此，在緊鄰于傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)作的空間中，操控人員無法即時(shí)地獲悉實(shí)際運(yùn)作的狀態(tài)，而必需從遠(yuǎn)端的控制系統(tǒng)中始能知悉，其即時(shí)性與便利性均不佳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種工業(yè)機(jī)器人，其使驅(qū)動(dòng)器、動(dòng)力部與傳動(dòng)部一體化，減少連接元件的需求，降低組裝工序的繁復(fù)程度，減少配線數(shù)量，并獲得精簡(jiǎn)整體體積的功效。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

本發(fā)明所提供的工業(yè)機(jī)器人包含有一用以于內(nèi)部產(chǎn)生動(dòng)力并形成預(yù)定運(yùn)動(dòng)型態(tài)的致動(dòng)部；以及一用以驅(qū)動(dòng)所述致動(dòng)部的內(nèi)部動(dòng)力源以輸出動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)器，其中，所述驅(qū)動(dòng)器鄰接結(jié)合于所述致動(dòng)部的一端上，并使所述致動(dòng)部中用以產(chǎn)生動(dòng)力的動(dòng)力單元的出力軸段，與用以傳遞動(dòng)力以使一作動(dòng)單元形成預(yù)定運(yùn)動(dòng)型態(tài)的傳動(dòng)單元的傳動(dòng)軸段，彼此同軸且一體成型。

更進(jìn)一步地，所述工業(yè)機(jī)器人可因應(yīng)不同的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用需求，改變所述驅(qū)動(dòng)器與所述致動(dòng)部的相對(duì)結(jié)合位置，為達(dá)成所述功效，使所述致動(dòng)部更包含有一座件，除了供設(shè)所述動(dòng)力單元與所述傳動(dòng)單元外，并以對(duì)應(yīng)于所述出力軸段軸向上的一端與所述驅(qū)動(dòng)器鄰接結(jié)合。

據(jù)此，所述驅(qū)動(dòng)器與所述致動(dòng)部間的結(jié)合，在各個(gè)構(gòu)成組件間的相對(duì)空間位置上，可被調(diào)整為使所述動(dòng)力單元位于所述驅(qū)動(dòng)器與所述傳動(dòng)單元間，或調(diào)整為使所述傳動(dòng)單元位于所述驅(qū)動(dòng)器與所述動(dòng)力單元之間，以利于因應(yīng)實(shí)際應(yīng)用的條件變化進(jìn)行調(diào)整。

再者，為達(dá)到控制機(jī)器人運(yùn)作，使所述致動(dòng)部更包含有一回授單元，用以感測(cè)運(yùn)動(dòng)位移量，以回授予外部的控制系統(tǒng)。

其中，所述回授單元可與所述傳動(dòng)單元的傳動(dòng)軸段連接用以感測(cè)所述傳動(dòng)單元的傳動(dòng)軸段，或與所述動(dòng)力單元的出力軸段連接用以感測(cè)所述動(dòng)力單元的出力軸段的幾何位移量，或與所述作動(dòng)單元連接用以感測(cè)所述作動(dòng)單元的幾何位移量。

具體而言，所述動(dòng)力單元為電動(dòng)機(jī)，所述傳動(dòng)單元的傳動(dòng)軸段為螺桿，優(yōu)選為滾珠螺桿，俾在所述動(dòng)力單元將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能后，通過一體成型的出力軸段直接驅(qū)使所述傳動(dòng)軸段在受定位拘束的狀態(tài)下進(jìn)行原地的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使所述作動(dòng)單元可以沿所述傳動(dòng)軸段的軸向進(jìn)行往復(fù)線性位移。

另外，為使所述工業(yè)機(jī)器人在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用上具有即時(shí)性的訊顯示功效，可通過不同的可見光以及特定的發(fā)光方式，達(dá)到傳遞不同資訊的功效，為此，使所述驅(qū)動(dòng)器更包含有一內(nèi)部呈中空的殼身，固設(shè)于所述座件的一端上；多數(shù)電連接線，分別自所述殼身內(nèi)部延伸至所述殼身外；至少一控制鈕，設(shè)于所述殼身上；以及一光源，設(shè)于所述殼身內(nèi)部，所產(chǎn)生的光則經(jīng)由所述控制鈕向外傳遞。

所述驅(qū)動(dòng)器更包含有一訊號(hào)傳輸裝置，用以進(jìn)行連線與資料傳輸。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明所提供的工業(yè)機(jī)器人可因應(yīng)產(chǎn)業(yè)實(shí)際應(yīng)用上的條件變化，在維持使出力軸段與傳動(dòng)軸段為一體成型，且使驅(qū)動(dòng)器與致動(dòng)部結(jié)合為一體的空間狀態(tài)下，改變其內(nèi)部構(gòu)成元件彼此間相對(duì)的空間型態(tài)，以達(dá)到靈活使用的功效。

附圖說明

圖1為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的立體圖。

圖2為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的局部立體圖。

圖3為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例沿圖1中3-3方向的剖視圖。

圖4為本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的立體外觀圖。

圖5為本發(fā)明第三較佳實(shí)施例的立體外觀圖。

圖6為本發(fā)明第四較佳實(shí)施例的立體外觀圖。

附圖標(biāo)號(hào)：1：工業(yè)機(jī)器人；2：馬達(dá)；3：驅(qū)動(dòng)器；4：傳動(dòng)系統(tǒng)；5：聯(lián)軸器；10：工業(yè)機(jī)器人；20、20’：致動(dòng)部；21：動(dòng)力單元；211：出力軸段；22、22”：傳動(dòng)單元；221：傳動(dòng)軸段；23：作動(dòng)單元；231：滑座；24：座件；241、241”：導(dǎo)座；242：墩座；243、243”：殼座；30、30’、30”、30”’：驅(qū)動(dòng)器；31：殼身；32：滑孔；33：穿孔；34：控制鈕；35：訊號(hào)傳輸裝置；40、40’、40”、40”’：回授單元。

具體實(shí)施方式

茲即舉以本發(fā)明若干較佳實(shí)施例，并分別配合圖示作個(gè)別的說明。

首先，請(qǐng)參閱圖1至圖3所示，在本發(fā)明第一較佳實(shí)施例中所提供的工業(yè)機(jī)器人10，為單軸的工業(yè)機(jī)器人，在構(gòu)成要件上則主要包含有一致動(dòng)部20與一驅(qū)動(dòng)器30。

致動(dòng)部20具有一用以產(chǎn)生動(dòng)力的動(dòng)力單元21；一用以傳遞動(dòng)力的傳動(dòng)單元22；一受動(dòng)力所驅(qū)使而進(jìn)行直線往復(fù)位移的作動(dòng)單元23；以及一用以供設(shè)上開構(gòu)件的座件24。

座件24具有一導(dǎo)座241，呈矩形，用以形成一與長(zhǎng)軸方向平行的導(dǎo)引方向，以引導(dǎo)作動(dòng)單元23的直線往復(fù)位移；二墩座242彼此相隔開來地分設(shè)于導(dǎo)座241的長(zhǎng)軸兩端，用供設(shè)傳動(dòng)單元22；以及一殼座243固設(shè)于導(dǎo)座241長(zhǎng)軸一端上，用供設(shè)動(dòng)力單元21。

動(dòng)力單元21為現(xiàn)有的電動(dòng)機(jī)，用以將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，并通過傳動(dòng)單元22傳動(dòng)而使作動(dòng)單元23作動(dòng)，其定子與轉(zhuǎn)子容設(shè)于殼座243內(nèi)部，而與傳動(dòng)單元22與作動(dòng)單元23共同地設(shè)置于座件24上。

傳動(dòng)單元22則可為螺桿或滾珠螺桿等用以將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為線性運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，而以桿軸兩端橋設(shè)于各墩座242上，并受定位而可原地轉(zhuǎn)動(dòng)。

作動(dòng)單元23可為現(xiàn)有的線性滑軌技術(shù)，而具有一與傳動(dòng)單元22螺接且滑接于導(dǎo)座241上的滑座231。

其中，動(dòng)力單元21用以輸出機(jī)械能的桿狀出力軸段211，與呈螺桿或滾珠螺桿(圖上未示螺紋槽溝)的傳動(dòng)單元22的傳動(dòng)軸段221，二者為同軸一體成型的單一元件，俾以使動(dòng)力單元21經(jīng)由出力軸段211所輸出的動(dòng)力，可以通過傳動(dòng)軸段221直接向外傳遞，而無需在通過如聯(lián)軸器等連接元件進(jìn)行傳遞。另外，驅(qū)動(dòng)器30并直接鄰設(shè)結(jié)合于座件24相對(duì)于作動(dòng)單元23直線位移方向上的一端上，即可如圖所示般地固接于殼座243上，而使動(dòng)力單元21介于傳動(dòng)單元22與驅(qū)動(dòng)器30之間。從而使致動(dòng)部20與驅(qū)動(dòng)器30合為一體，是項(xiàng)極簡(jiǎn)化的設(shè)計(jì)，除可大幅減少模組數(shù)、縮小體積、提升可靠度與性能外，并可減少實(shí)際應(yīng)用時(shí)的配線需求與組裝工序，同時(shí)，由于其機(jī)構(gòu)安裝尺寸相容于現(xiàn)有或傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)，而可適用于各種工業(yè)自動(dòng)化、簡(jiǎn)化配線需求以及對(duì)空間利用具有較高的要求性。

進(jìn)一步來說，為因應(yīng)控制系統(tǒng)的需求，對(duì)于機(jī)器人的機(jī)械位移量需有適當(dāng)?shù)母袦y(cè)與回授機(jī)制，這樣的感測(cè)技術(shù)在現(xiàn)有技術(shù)中已有相當(dāng)?shù)慕衣?，又非本發(fā)明的技術(shù)特征所在，是以，其具體的感測(cè)技術(shù)內(nèi)容，對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識(shí)者而言，均已熟知，自無庸再為贅言。因此，凡可用以感測(cè)動(dòng)力單元21的出力軸段211轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的幾何位移量，或感測(cè)傳動(dòng)單元22的傳動(dòng)軸段221轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的幾何位移量，或感測(cè)作動(dòng)單元23的滑座231在進(jìn)行線性往復(fù)位移時(shí)的幾何位移量，均可以一回授單元而被實(shí)施于本發(fā)明中，其具體地，在圖4中即揭示其回授單元40結(jié)合于動(dòng)力單元21出力軸段211相背于傳動(dòng)軸段221的端末上，用以感測(cè)出力軸段211的幾何位移量。另外，為便于操作人員可以在作業(yè)環(huán)境中直接獲悉機(jī)器人的運(yùn)作狀態(tài)，通過目力可辨的信號(hào)提供，為一較佳的技術(shù)手段，為此，在本實(shí)施例中進(jìn)一步使驅(qū)動(dòng)器30具有一殼身31，其內(nèi)部呈中空，用以鄰接固設(shè)于座件24上；一滑孔32貫設(shè)于殼身31上；二穿孔33，分別貫設(shè)于殼身31上，用以供外部的電纜線穿伸，據(jù)以電性地連接位于殼身31內(nèi)外的裝置；至少一控制鈕34滑設(shè)于滑孔32中，并使一端顯露以形成操控端，供操作人員近端控制；以及一光源(圖上未示)設(shè)于殼身31內(nèi)部，并可使所產(chǎn)生的光經(jīng)由控制鈕34向外傳遞，俾可以通過不同的可見光或發(fā)光的方式，傳遞不同的作動(dòng)狀態(tài)，使操作人員在近端知悉。舉例來說，可通過光源的顏色變化來代表不同的狀態(tài)或模式，也可通過按壓控制鈕34的次數(shù)及時(shí)間來進(jìn)行功能切換，并通過光源的顏色閃爍回饋確認(rèn)是否執(zhí)行完成。

驅(qū)動(dòng)器30可包含一訊號(hào)傳輸裝置35，通過訊號(hào)傳輸裝置35進(jìn)行連線與資料傳輸，以提供驅(qū)動(dòng)器的調(diào)整校正。在本實(shí)施例中，訊號(hào)傳輸裝置35可為通用序列匯流排(universalserialbus，usb)，但本發(fā)明并不以此為限，在其他實(shí)施例中，訊號(hào)傳輸裝置35可為具有端子的連接器。

綜上所述，本發(fā)明所提供的工業(yè)機(jī)器人可因應(yīng)產(chǎn)業(yè)實(shí)際應(yīng)用上的條件變化，在維持使出力軸段與傳動(dòng)軸段為一體成型，且使驅(qū)動(dòng)器與致動(dòng)部結(jié)合為一體的空間狀態(tài)下，改變其內(nèi)部構(gòu)成元件彼此間相對(duì)的空間型態(tài)，以達(dá)到靈活使用的功效。

其具體的調(diào)整，可如圖4所示的本發(fā)明第二較佳實(shí)施例般，令其致動(dòng)部20’介于回授單元40’與驅(qū)動(dòng)器30’之間，而將回授單元40’與傳動(dòng)單元22’的傳動(dòng)軸段用以感測(cè)傳動(dòng)軸段遠(yuǎn)離動(dòng)力單元的端末上，據(jù)以感測(cè)傳動(dòng)單元22’的幾何位移量。

或可如圖5所示的本發(fā)明第三較佳實(shí)施例般，令其驅(qū)動(dòng)器30”鄰接固設(shè)于導(dǎo)座241”長(zhǎng)軸另端上，而與殼座243”分立于導(dǎo)座241”的長(zhǎng)軸兩端上，但使其回授單元40”維持與前述第一較佳實(shí)施例相同的配置方式，從而使傳動(dòng)單元22”介于動(dòng)力單元與驅(qū)動(dòng)器30”之間。

也可如圖6所示的本發(fā)明第四較佳實(shí)施例般，使回授單元40”’的設(shè)置方式相同于第二較佳實(shí)施例，以及使驅(qū)動(dòng)器30”’的設(shè)置方式相同于第三較佳實(shí)施例所揭者般，從而使驅(qū)動(dòng)器30”’與回授單元40”’位于致動(dòng)部20”’遠(yuǎn)離動(dòng)力單元的一端。