專利名稱：氣動(dòng)機(jī)器手臂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種機(jī)器手臂，特別是涉及一種能節(jié)省設(shè)備成本且機(jī)械動(dòng)作可信賴度高的氣動(dòng)機(jī)器手臂。
背景技術(shù)：
參見(jiàn)圖I 3，一般的機(jī)器手臂10包含有一本體11、一裝設(shè)在本體11上的手臂桿組12、一裝設(shè)在本體11內(nèi)部可帶動(dòng)手臂桿組12的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13、二組設(shè)置在本體11內(nèi)部可帶動(dòng)該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13運(yùn)轉(zhuǎn)的馬達(dá)14、以及一與馬達(dá)14電連接可控制該手臂桿組12動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)15及一控制系統(tǒng)16,該手臂桿組12包括一第一關(guān)節(jié)121、一第二關(guān)節(jié)122及一托板123,該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13包括一第一驅(qū)動(dòng)輪131及一第二驅(qū)動(dòng)輪132,第一驅(qū)動(dòng)輪131、第二驅(qū)動(dòng)輪132各自搭配一組馬達(dá)14，分別可帶動(dòng)第一關(guān)節(jié)121及第二關(guān)節(jié)122作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，該馬達(dá)14通常使用的是伺服馬達(dá)、直驅(qū)馬達(dá)或步進(jìn)馬達(dá)，本體11內(nèi)部對(duì)應(yīng)第一驅(qū)動(dòng)輪131外周 處設(shè)有一組偵測(cè)器17，第一驅(qū)動(dòng)輪131內(nèi)部對(duì)應(yīng)第二驅(qū)動(dòng)輪132外周處設(shè)有另一組偵測(cè)器18，二組偵側(cè)器17、18是用來(lái)偵測(cè)第一驅(qū)動(dòng)輪131、第二驅(qū)動(dòng)輪132的旋轉(zhuǎn)位置，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)15及控制系統(tǒng)16與二組馬達(dá)14及二組偵測(cè)器17、18電連接，借此可分別控制第一關(guān)節(jié)121、第二關(guān)節(jié)122轉(zhuǎn)動(dòng)至默認(rèn)位置，讓第一關(guān)節(jié)121、第二關(guān)節(jié)122帶動(dòng)該托板123在二個(gè)相對(duì)位置中間進(jìn)行搬運(yùn)物料的工作。上述機(jī)器手臂10的構(gòu)造確實(shí)可達(dá)到搬運(yùn)物料的功能，然而其使用上仍有其缺失存在，一般機(jī)器手臂10的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13是借由該馬達(dá)14進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，馬達(dá)14的價(jià)格昂貴，雖然馬達(dá)14可用來(lái)控制機(jī)器手臂10在多點(diǎn)位置中間做變動(dòng)，然而一般機(jī)器手臂10設(shè)置在廠區(qū)內(nèi)搬運(yùn)物料，物料的取出及存放位置通常是固定不會(huì)改變，機(jī)器手臂10并不需要太過(guò)復(fù)雜的動(dòng)作，當(dāng)機(jī)器手臂10運(yùn)用在此種位置變動(dòng)不大的場(chǎng)合下，其內(nèi)部動(dòng)力使用昂貴的馬達(dá)14做為驅(qū)動(dòng)組件，不但浪費(fèi)設(shè)備成本，而且增加內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，另外，使用馬達(dá)14還有控制組件上的問(wèn)題，馬達(dá)14通常是使用“軸卡”此類精密電子組件進(jìn)行復(fù)雜訊號(hào)溝通控制，其中有使用到PC或PLC或單芯片來(lái)控制馬達(dá)14的運(yùn)作，在復(fù)雜的電子組件控制下，只要其中有一電子組件不穩(wěn)定，就會(huì)造成機(jī)器手臂10動(dòng)作異常的狀況，尤其機(jī)器手臂10運(yùn)用在高溫或高濕度的場(chǎng)合下，更容易存在發(fā)生故障的情形。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于提供一種可節(jié)省設(shè)備成本且機(jī)械動(dòng)作可靠度高的氣動(dòng)機(jī)器手臂。本實(shí)用新型提供一種氣動(dòng)機(jī)器手臂，包含有一本體單元、一氣動(dòng)單元及一控制單元，其中該本體單元包括一本體、以及一活動(dòng)設(shè)置在本體上的手臂桿組；該氣動(dòng)單元包括一裝設(shè)在本體內(nèi)部與手臂桿組相接連動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、至少一裝設(shè)在本體內(nèi)部可帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)的氣動(dòng)組件、以及一供應(yīng)該氣動(dòng)組件動(dòng)力的空壓源；該控制單元包括一電連接該氣動(dòng)組件可控制該手臂桿組動(dòng)作的電路板。[0006]本實(shí)用新型所述的氣動(dòng)機(jī)器手臂，所述氣動(dòng)組件上設(shè)有二個(gè)感測(cè)位置的磁簧開(kāi)關(guān)。本實(shí)用新型所述的氣動(dòng)機(jī)器手臂，所述氣動(dòng)組件為旋轉(zhuǎn)氣缸。本實(shí)用新型所述的氣動(dòng)機(jī)器手臂，該控制單元還包含至少一個(gè)接設(shè)在空壓源上以控制氣動(dòng)組件開(kāi)關(guān)動(dòng)作的電磁閥。本實(shí)用新型的有益效果在于利用價(jià)格便宜的氣動(dòng)組件對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，可 令機(jī)器手臂以簡(jiǎn)單動(dòng)作就可在取放位置變動(dòng)不大的場(chǎng)合進(jìn)行輸送作業(yè)，借此達(dá)到節(jié)省設(shè)備成本且機(jī)械動(dòng)作可信賴度高的優(yōu)點(diǎn)。

圖I是一般機(jī)器手臂的外觀示意圖；圖2是上述機(jī)器手臂的動(dòng)作圖；圖3是上述機(jī)器手臂的組合剖視圖；圖4是本實(shí)用新型氣動(dòng)機(jī)器手臂一較佳實(shí)施例的組合剖視圖，說(shuō)明本實(shí)用新型包含一本體單元、一氣動(dòng)單元及一控制單元，該氣動(dòng)單元包括有二組氣動(dòng)組件。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。參閱圖4，本實(shí)用新型氣動(dòng)機(jī)器手臂在一較佳實(shí)施例中，主要是運(yùn)用在物料的輸送作業(yè),其包含有一本體單元20、一氣動(dòng)單元30及一控制單元40,接著,再將上述各單元的組成構(gòu)件及空間組合型態(tài)詳述于后。該本體單元20包括一本體21、以及一活動(dòng)設(shè)置在本體21上可在數(shù)個(gè)固定點(diǎn)位置中間移動(dòng)的手臂桿組22，該本體21是內(nèi)部呈中空狀的殼體，該手臂桿組22具有一軸設(shè)在本體21上的第一關(guān)節(jié)221、一樞接聯(lián)結(jié)在第一關(guān)節(jié)221末端處的第二關(guān)節(jié)222、以及一樞接聯(lián)結(jié)在第二關(guān)節(jié)222末端處的托板223，第一關(guān)節(jié)221、第二關(guān)節(jié)222可作回轉(zhuǎn)擺動(dòng)狀，帶動(dòng)該托板223在物料的取出及存放二個(gè)固定點(diǎn)位置中間來(lái)回進(jìn)行搬運(yùn)作業(yè)。該氣動(dòng)單元30包括一裝設(shè)在本體21內(nèi)部與手臂桿組22相接連動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)31、至少一個(gè)裝設(shè)在本體內(nèi)部帶動(dòng)該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)的氣動(dòng)組件，本實(shí)施例中，該氣動(dòng)單元30包括二組氣動(dòng)組件32、33、以及一可供應(yīng)二組氣動(dòng)組件32、33高壓空氣作為動(dòng)力的空壓源34，該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)31包括一接設(shè)在第一關(guān)節(jié)221轉(zhuǎn)軸處的第一驅(qū)動(dòng)件311、一軸設(shè)在第一驅(qū)動(dòng)件311上的第二驅(qū)動(dòng)件312、一設(shè)置在第一關(guān)節(jié)221內(nèi)與第二驅(qū)動(dòng)件312相接連動(dòng)并且可傳動(dòng)第二關(guān)節(jié)222旋轉(zhuǎn)的第一皮帶輪組313、以及一設(shè)置在第二關(guān)節(jié)222內(nèi)與第一關(guān)節(jié)221相接連動(dòng)并且可傳動(dòng)該托板223旋轉(zhuǎn)的第二皮帶輪組314，在本實(shí)施例中，二組氣動(dòng)組件32、33都采用旋轉(zhuǎn)氣缸的構(gòu)造，由于旋轉(zhuǎn)氣缸是一般常見(jiàn)的氣動(dòng)組件，其內(nèi)部詳細(xì)構(gòu)造在此就不予贅述，每個(gè)氣動(dòng)組件32、33上都設(shè)有二個(gè)感測(cè)位置用的磁簧開(kāi)關(guān)321、331，空壓源34對(duì)氣動(dòng)組件32、33供應(yīng)高壓空氣時(shí)，可令二組氣動(dòng)組件32、33的動(dòng)力輸出軸322、332產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其中一組氣動(dòng)組件32的動(dòng)力輸出軸322與第一驅(qū)動(dòng)件311同軸連動(dòng)，可直接帶動(dòng)整個(gè)第一關(guān)節(jié)221作旋轉(zhuǎn)，另一組氣動(dòng)組件33的動(dòng)力輸出軸332借由一傳動(dòng)皮帶315可帶動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)件312運(yùn)轉(zhuǎn)，第二驅(qū)動(dòng)件312通過(guò)第一皮帶輪組313會(huì)帶動(dòng)第二關(guān)節(jié)222作旋擺，當(dāng)?shù)诙P(guān)節(jié)222旋擺運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于托板223借由第二皮帶輪組314與第一關(guān)節(jié)221呈連動(dòng)狀，造成第二關(guān)節(jié)222與托板223間會(huì)相對(duì)位移，令整個(gè)手臂桿組22呈彎曲狀，進(jìn)而改變托板223的位置，由于該手臂桿組22與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)31的傳動(dòng)構(gòu)造與前述一般機(jī)器手臂10相近，且非本實(shí)用新型改良重點(diǎn)所在，因此其詳細(xì)構(gòu)造及運(yùn)輸動(dòng)作在此就不予贅述。該控制單元40包括一與二組氣動(dòng)組件32、33電連接的電路板41以及二組接設(shè)在空壓源34上且與電路板41電連接的電磁閥42，在實(shí)際實(shí)施時(shí)，電磁閥也可以設(shè)置一個(gè)或兩個(gè)以上。該電路板41是采用一般PC或PLC的控制系統(tǒng)，與二組氣動(dòng)組件32、33的磁簧開(kāi)關(guān)321、331相連接，通過(guò)以上元件的配合可分別感測(cè)出第一驅(qū)動(dòng)件311、第二驅(qū)動(dòng)件312的轉(zhuǎn)動(dòng)位置，二組電磁閥42分別控制二組氣動(dòng)組件32、33的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，電路板41再與二電磁閥42相接，使電路板41對(duì)二電磁閥42通電后，可分別控制二組氣動(dòng)組件32、33的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，借此二組氣動(dòng)組件32、33便可帶動(dòng)第一關(guān)節(jié)221、第二關(guān)節(jié)222及托板223運(yùn)轉(zhuǎn)，使整個(gè) 手臂桿組22轉(zhuǎn)至默認(rèn)位置進(jìn)行輸送作業(yè)。以上為本實(shí)用新型氣動(dòng)機(jī)器手臂構(gòu)件形狀的概述，接著，再將本實(shí)用新型預(yù)期能達(dá)成的功效陳述如后本實(shí)用新型氣動(dòng)機(jī)器手臂主要是為了改良一般機(jī)器手臂的設(shè)備成本及電子控制問(wèn)題，本實(shí)用新型所使用的技術(shù)手段是氣動(dòng)單元30采用氣動(dòng)組件32、33對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)31進(jìn)行帶動(dòng)，該氣動(dòng)組件32、33是價(jià)格成本相當(dāng)便宜的空壓零件，而且目前業(yè)界在空壓技術(shù)上非常成熟，以氣動(dòng)組件32、33為主的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，零件取得容易且建構(gòu)成本便宜，機(jī)器手臂運(yùn)用在輸送物料作業(yè)時(shí)，由于物料的取出及存放位置通常只有二或三個(gè)點(diǎn)位置，位置永遠(yuǎn)固定不會(huì)變動(dòng)，在取放位置永遠(yuǎn)固定的場(chǎng)合以氣動(dòng)組件32、33來(lái)執(zhí)行，動(dòng)作既單純又簡(jiǎn)單，而且氣動(dòng)組件32、33屬純機(jī)械式構(gòu)造，使用氣動(dòng)組件32、33只需對(duì)電磁閥42送電，對(duì)控制而言，只要使用1/0(輸入輸出)的OUT輸出即可，動(dòng)作可靠度高，適合運(yùn)用在高溫或高濕度的工作環(huán)境，不容易發(fā)生故障的情形。
權(quán)利要求1.一種氣動(dòng)機(jī)器手臂，包含有一個(gè)本體單元，該本體單元包括一個(gè)本體、以及一個(gè)活動(dòng)設(shè)置在本體上的手臂桿組，其特征在于；該氣動(dòng)機(jī)器手臂還包含有 一個(gè)氣動(dòng)單元，包括一個(gè)裝設(shè)在本體內(nèi)部與手臂桿組相接連動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、至少一個(gè)裝設(shè)在本體內(nèi)部帶動(dòng)該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)的氣動(dòng)組件、以及一個(gè)供應(yīng)該氣動(dòng)組件動(dòng)力的空壓源； 一個(gè)控制單元，包括一個(gè)電連接該氣動(dòng)組件以控制該手臂桿組動(dòng)作的電路板。
2.如權(quán)利要求I所述的氣動(dòng)機(jī)器手臂，其特征在于所述氣動(dòng)組件上設(shè)有二個(gè)感測(cè)位置的磁簧開(kāi)關(guān)。
3.如權(quán)利要求I所述的氣動(dòng)機(jī)器手臂，其特征在于所述氣動(dòng)組件為旋轉(zhuǎn)氣缸。
4.如權(quán)利要求I所述的氣動(dòng)機(jī)器手臂，其特征在于該控制單元還包含至少一個(gè)接設(shè)在空壓源上以控制氣動(dòng)組件開(kāi)關(guān)動(dòng)作的電磁閥。
專利摘要一種氣動(dòng)機(jī)器手臂，包含一本體單元、一氣動(dòng)單元及一控制單元，本體單元具有一本體及一手臂桿組，氣動(dòng)單元具有一與手臂桿組相接連動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、至少一個(gè)可帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)的氣動(dòng)組件、以及一供應(yīng)該氣動(dòng)組件動(dòng)力的空壓源，控制單元電連接氣動(dòng)組件可控制手臂桿組的動(dòng)作，利用該氣動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)手臂桿組在取放位置變動(dòng)不大的場(chǎng)合進(jìn)行來(lái)回輸送作業(yè)，借此可達(dá)到節(jié)省設(shè)備成本及機(jī)械動(dòng)作信賴度高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B25J9/20GK202507274SQ20122010184
公開(kāi)日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月16日
發(fā)明者陳冠男 申請(qǐng)人:陳冠男