专利名称：机械手与具有机械手的电路板收放机的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种机械手，特别是有关于一种用于电路板收放机的 机械手。
背景技术：
传统的电路板收放机上，吸取印刷电路板的机构，皆运用环状传动带 以连续动作带动取料手臂与吸取装置为之，此取料手臂不论是位于机台上
方(如中国台湾专利第379748号、中国台湾专利第489818号等)，或是 位于机台侧边(如中国台湾专利第538882号、中国台湾专利第M289100 号、中国台湾专利第M290358号等)，其取料手臂的设计，每每均需搭配 该电路板收放机上其它组件，例如电路板承载架的角度，而进行调整。 在调整过程中，除需调整取料手臂本身的几何结构外，亦需要调整其摆动 的角度。每当电路板的规格改变，配合电路板承载架的位置与角度亦需改 变，而取料手臂的摆动范围与操作取料手臂的相关软件或程序亦需改变， 甚至需改变取料手臂的结构设计，造成使用上的困难。
再者，传统的取料手臂，不论位于机台的上方或侧方，其旋转角度有 限，只能够单纯的往复于两点间做弧形或直线的动作，因此功能亦受其旋 转角度而有限制，无法进行360度的平面移动，所以功能亦大幅降低。
发明内容
为了解决上述先前技术不尽理想之处，本发明提供了一种机械手，作 为电路板取料手臂，可大幅提升电路板收放机的功能。同时本发明所提供 的机械手，其应用可不限于电路板收放机，凡是自动化设备，皆得使用本 机械手进行自动化流程。因此，本发明的主要目的，在于提供一种机械手，利用其轴臂同时运 作的功能，得适应多种电路板收放机。
本发明的次要目的，在于提供一种机械手，利用其轴臂同时运作的功 能，得适应多种尺寸的电路板。
本发明的再一目的，在于提供一种电路板收放机，利用其中机械手的 轴臂同时运作的功能，得适应多种尺寸的电路板。
本发明提供一种机械手，包含有第一平移机构、第二平移机构、水平 回转机构、机架、第一轴臂、第二轴臂、第三轴臂、第一动力装置、第二 动力装置与第三动力装置，该第二轴臂的一端枢接于第三轴臂、另一端枢 接于第一轴臂，该第一轴臂的另一端枢接于该机架，其特征在于
该第二平移机构设置于该第一平移机构上，且与该第一平移机构呈直 交配置，该水平回转机构设置于该第二平移机构上，该机架设置于该水平 回转机构上，该第一动力装置、第二动力装置与第三动力装置皆固设于该 机架，且该第一动力装置、第二动力装置与第三动力装置的动力均经由该 第一轴臂与该机架的枢接处分别传递至该第一轴臂、第二轴臂与第三轴 臂。
其中进一步包含一基座，以供该第一平移机构设置其上。 其中该第一轴臂枢接于该机架的枢接处设置有第一传动机构，该第一 传动机构包含有
第一旋转轴，设于该枢接处，以供该第一轴臂固接；
第一传动轮，固设于该第一旋转轴，可被该第一动力装置带动旋转，
由此以带动该第一轴臂旋转；
第二旋转轴，与该第一旋转轴呈同心配置；
第二传动轮与第四传动轮，分别固设于该第二旋转轴，该第二传动轮 可被该第二动力装置带动旋转，由此以带动该第四传动轮旋转；
第三旋转轴，与该第一旋转轴及第二旋转轴呈同心配置；以及
第三传动轮与第五传动轮，分别固设于该第三旋转轴，该第三传动轮 可被该第三动力装置带动旋转，由此以带动该第五传动轮旋转。
其中该第一轴臂与第二轴臂枢接处设置有第二传动机构，该第二传动 机构包括有第四旋转轴，以供该第二轴臂固接；
第六传动轮，固设于该第四旋转轴，用以接受第二动力装置所传递的 动力而带动该第四旋转轴旋转；
第五旋转轴，与该第四旋转轴呈同心配置；以及
第七传动轮与第八传动轮，分别固设于该第五旋转轴，该第七传动轮 用以接受该第三动力装置的动力，由此以带动该第八传动轮旋转。 其中该第二轴臂与第三轴臂枢接处设置有第三传动机构，该第三传动
机构包括有
第六旋转轴，以供该第三轴臂固接；以及
第九传动轮，固设于该第六旋转轴，用以接受该第三动力装置的动力 而带动第三轴臂旋转。
其中进一步包含
第四连动件，啮合于该第四传动轮与第六传动轮，以传递第二动力装 置的动力；
第五连动件，啮合于该第五传动轮与第七传动轮，以传递第三动力装
置的动力；以及
第六连动件，啮合于该第八传动轮与第九传动轮，以传递第三动力装 置的动力。
其中该第三轴臂进一步连接有电路板拾取装置。
本发明提供一种电路板收放机，具有一基座，以及设置于该基座的第 一电路板承载装置、第二电路板承载装置与机械手，该机械手用以将电路 板从该第一电路板承载装置传送至该第二电路板承载装置，其特征在于
该机械手包含有第一平移机构、第二平移机构、水平回转机构、机架、 第一轴臂、第二轴臂、第三轴臂、第一动力装置、第二动力装置与第三动 力装置，该第一平移机构设置于该基座上，该第二平移机构设置于该第一 平移机构上，且与该第一平移机构呈直交配置，该水平回转机构设置于该 第二平移机构上，该机架设置于该水平回转机构上，该第二轴臂的一端枢 接于第三轴臂、另一端枢接于第一轴臂，该第一轴臂的另一端枢接于该机 架，该第一动力装置、第二动力装置与第三动力装置皆固设于该机架，且 该第一动力装置、第二动力装置与第三动力装置的动力均经由该第一轴臂与该机架的枢接处分别传递至该第一轴臂、第二轴臂与第三轴臂，该第三 轴臂连接有电路板拾取装置。
其中该第一电路板承载装置与第二电路板承载装置位于不同的平面。
由于本发明是揭露一种使用于机械手的传动机构与具有机械手的电 路板收放机，其中所利用的机构传动原理，己为相关技术领域具有通常知 识者所能明了，故以下文中的说明，不再完整描述。同时，以下文中所对 照的附图，是表达与本发明特征有关的结构示意，并未亦不需要依据实际 尺寸完整绘制，其中
图1为本发明提出的第一较佳实施例，为一种机械手的立体示意图。
图2A与图2B，为本发明提出的第一较佳实施例中，机械手的第一动 力装置、第二动力装置与第三动力装置的示意图。
图3为本发明提出的第一较佳实施例中，机械手的传动机构的立体图。
图4为本发明提出的第一较佳实施例中，机械手的立体图。
图5为本发明提出的第二较佳实施例，为一种电路板收放机示意图。
具体实施例方式
首先请参考图1，是根据本发明所提供的第一较佳实施例，是一种机
械手l，主要包含有一基座78、第一平移机构75、第二平移机构76、水 平回转机构77与机架71。其中，第一平移机构75设置于基座78上，第 二平移机构76设置于第一平移机构75上，且与第一平移机构75呈直交 配置，水平回转机构77设置于第二平移机构76上，机架71设置于水平 回转机构77上。本实施例中，第一平移机构75与第二平移机构76可以 是气压驱动的移动平台、或者是马达驱动的导螺杆与线性滑轨机构、甚至 是线性马达装置均可。而水平回转机构77以大动力的油压马达驱动为佳， 当然亦可以搭配其它凸轮机构或齿轮齿条机构、或链轮链条机构。
请继续参考图2A至图4，是根据本发明第一较佳实施例中的相关组 件。机械手1进一步包含有第一轴臂31、第二轴臂32、第三轴臂33、第 一动力装置11、第二动力装置12与第三动力装置13。第一轴臂31的一端与机架71相接，而相对的另一端则与第二轴臂32相接。接着第二轴臂 32与第一轴臂31相接并且相对的另一端则与第三轴臂33相接，故形成轴
臂与轴臂间可分别互相运作的机械手1。
上述的第一动力装置11、第二动力装置12与第三动力装置13皆固定 设置于机架71上，第一动力装置11用以驱动第一轴臂31摆动，第二动 力装置12用以驱动第二轴臂32摆动，第三动力装置13用以驱动第三轴 臂33摆动。并且，第一轴臂31、第二轴臂32与第三轴臂33的运作动力 均是经由第一轴臂31与机架71枢接的处分别传递的动力才得以运作。
请继续参考图2B，第一动力装置11进一步包含有第一动力源112、 第一驱动轮111与第一连动件113。其中第一动力源112与第一驱动轮111 相连接，第一连动件113同时啮合于第一驱动轮111以及第一轴臂31与 机架71枢接处的第一传动机构21。当第一动力装置11的动力驱使第一驱 动轮lll转动，由第一连动件113传递至第一传动机构21，可使第一轴臂 31旋转。
上述的三组动力装置乃分别设置，第二动力装置12亦进一步包含有 第二动力源122、第二驱动轮121与第二连动件123。其中第二动力源122 与第二驱动轮121相连接，第二连动件123同时啮合于第二驱动轮121以 及第一传动机构21。当第二动力源122的动力驱使第二驱动轮121转动， 由第二连动件123传递至第一传动机构21，配合后续连接的构件，可使第 二轴臂32旋转。第三动力装置13亦进一步包含有第三动力源132、第三 驱动轮131与第三连动件133，其中第三动力源132与第三驱动轮131相 连接，第三连动件133同时啮合于第三驱动轮131以及第一传动机构21。 当第三动力源132施予动力驱使第三驱动轮131转动，由第三连动件133 传递至第一传动机构21，配合后续连接的构件，可使第三轴臂33旋转。
上述实施例中，第一动力源112、第二动力源122及第三动力源132 的动力可以选用感应马达、DC马达、步进马达、扭力马达、伺服马达或油 压马达等。第一驱动轮lll、第二驱动轮121及第三驱动轮131可以选用 齿轮、皮带轮、链轮或时规皮带轮等。第一连动件113、第二连动件123 及第三连动件133为了与第一驱动轮111、第二驱动轮121及第三驱动轮 131啮合，可以选用齿条、皮带、链条、时规皮带或齿轮组等。
9请继续参考图3与图4，第一轴臂31枢接于机架71的枢接处设置有 第一传动机构21。第一传动机构21主要包含第一旋转轴212、第二旋转 轴215与第三旋转轴217，且第一旋转轴212、第二旋转轴215与第三旋 转轴217互相呈同心配置，可各自独立旋转。第一旋转轴212用以提供第 一轴臂31固接，第一传动轮214，固设于第一旋转轴212，可被第一动力 装置11带动旋转，由此以带动第一轴臂31旋转。第二传动轮2161与第 四传动轮2162，分别固设于第二旋转轴215，第二传动轮2161可被第二 动力装置12带动旋转，以带动第四传动轮2162旋转。第三传动轮2181 与第五传动轮2182，分别固设于第三旋转轴217，第三传动轮2181可被 第三动力装置13带动旋转，由此以带动第五传动轮2182旋转。
请继续参考图3与图4，第一轴臂31与第二轴臂32枢接处设置有第 二传动机构22，第二传动机构22包括有第四旋转轴222与第五旋转轴224， 且第四旋转轴222与第五旋转轴224互相呈同心配置。第四旋转轴222用 以提供第二轴臂32固接，第六传动轮223，固设于第四旋转轴222，用以 接受第二动力装置12所传递的动力而带动第四旋转轴222旋转。第七传 动轮2251与第八传动轮2252分别固设于第五旋转轴224，第七传动轮2251 用以接受第三动力装置13的动力，由此以带动第八传动轮2252旋转。
请继续参考图3与图4，第二轴臂32与第三轴臂33枢接处设置有第 三传动机构23，其中第三传动机构23包括有第六旋转轴232，以提供第 三轴臂33固接。第九传动轮233固设于第六旋转轴232，用以接受第三动 力装置13的动力而带动第三轴臂33旋转。
本实施例中，第一轴臂31、第二轴臂32与第三轴臂33的旋转均是经 由第一轴臂31与机架71枢接处的第一传动机构21分别传递的动力才得 以运作，因此当第一动力装置11将动力传递至第一旋转轴212的第一传 动轮214时，第一旋转轴212可被第一动力装置11带动旋转，以带动第 一轴臂31旋转。第二动力装置12将动力传递至第二传动轮2161时，由 于第二传动轮2161与第四传动轮2162分别固设于第二旋转轴215的二侧， 因此第二传动轮2161旋转将带动第四传动轮2162旋转，再利用第四连动 件41啮合于第四传动轮2162与第四旋转轴222的第六传动轮223，因第 二轴臂32固接于第四旋转轴222，故第四连动件41则会将动力传递至第二轴臂32使其旋转。第三动力装置13将动力传递至第三传动轮2181时， 由于第三传动轮2181与第五传动轮2182分别固设于第三旋转轴217的二 侧，因此第三传动轮2181可带动第五传动轮2182旋转。第五连动件51 同时啮合于第五传动轮2182与第五旋转轴224上的第七传动轮2251，因 此动力继续传递至第七传动轮2251，接着利用第六连动件61同时啮合于 第八传动轮2252与第六旋转轴232上的第九传动轮233，因此动力继续传 递至第六旋转轴232，而第三轴臂33固定于第六旋转轴232，故第三轴臂 33得以旋转。
上述的第一传动轮214、第二传动轮2161、第三传动轮2181、第四传 动轮2162、第五传动轮2182、第六传动轮223、第七传动轮2251、第八 传动轮2252与第九传动轮233的传动轮都可以选用齿轮、皮带轮、链轮 或时规皮带轮等零件。第四连动件41、第五连动件51与第六连动件61 的材料配合其所啮合的传动轮，可选用齿条、皮带、链条、时规皮带或齿 轮组等。
上述的第三轴臂33进一步可以连接有电路板拾取装置74 (如图5所 示)，以用于印刷电路板的取放。其中电路板拾取装置74可以为真空装置 以吸附电路板，亦可以为夹爪装置以夹取电路板，亦或可以为磁力装置以 吸附电路板，甚至是粘着装置以粘着电路板，其中以真空装置与夹爪装置 为较佳。
请参考图5，是根据本发明所提供的第二较佳实施例，是一种电路板 收放机7，主要包含有一基座78、第一电路板承载装置72、第二电路板承 载装置73与机械手1。其中，机械手1的特征如前述第一较佳实施例所述。
上述的机械手1用来将电路板(未图标)从第一电路板承载装置72 传送至第二电路板承载装置73，亦可以将电路板从第二电路板承载装置 73传送至第一电路板承载装置72。其中机械手1的运动平面与第一电路 板承载装置72与第二电路板承载装置73呈垂直方向。
为达最大的使用效能，上述的第一电路板承载装置72与第二电路板 承载装置73可以位在同一平面，亦可位于不同的平面；当位于不同的平 面时，此两个平面可以相互平行，亦可呈相交的状态。第一电路板承载装 置72或第二电路板承载装置73可以设置有电路板承载架用以承载或堆栈电路板；或是设置电路板输送装置，以将位于外部的电路板传输进入第一
电路板承载装置72或第二电路板承载装置73、或是将第一电路板承载装 置72或第二电路板承载装置73上的电路板传输出去。上述的电路板输送 装置可以依需要设置多个输送滚轮、或是输送带机构。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的权利范 围；同时以上的描述，对于熟知本技术领域的专门人士应可明了及实施。 其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，例如电路
板收放机以外但运用本机械手取放对象的自动化设备等，均应包含在本发 明的权利要求范围中。
权利要求
1.一种机械手，包含有第一平移机构、第二平移机构、水平回转机构、机架、第一轴臂、第二轴臂、第三轴臂、第一动力装置、第二动力装置与第三动力装置，该第二轴臂的一端枢接于第三轴臂、另一端枢接于第一轴臂，该第一轴臂的另一端枢接于该机架，其特征在于该第二平移机构设置于该第一平移机构上，且与该第一平移机构呈直交配置，该水平回转机构设置于该第二平移机构上，该机架设置于该水平回转机构上，该第一动力装置、第二动力装置与第三动力装置皆固设于该机架，且该第一动力装置、第二动力装置与第三动力装置的动力均经由该第一轴臂与该机架的枢接处分别传递至该第一轴臂、第二轴臂与第三轴臂。
2. 如权利要求l所述的机械手，其特征在于，进一步包含一基座，以 供该第一平移机构设置其上。
3. 如权利要求1所述的机械手，其特征在于，该第一轴臂枢接于该机 架的枢接处设置有第一传动机构，该第一传动机构包含有第一旋转轴，设于该枢接处，以供该第一轴臂固接； 第一传动轮，固设于该第一旋转轴，可被该第一动力装置带动旋转， 由此以带动该第一轴臂旋转；第二旋转轴，与该第一旋转轴呈同心配置；第二传动轮与第四传动轮，分别固设于该第二旋转轴，该第二传动轮 可被该第二动力装置带动旋转，由此以带动该第四传动轮旋转；第三旋转轴，与该第一旋转轴及第二旋转轴呈同心配置；以及第三传动轮与第五传动轮，分别固设于该第三旋转轴，该第三传动轮 可被该第三动力装置带动旋转，由此以带动该第五传动轮旋转。
4.如权利要求3所述的机械手，其特征在于，该第一轴臂与第二轴臂 枢接处设置有第二传动机构，该第二传动机构包括有第四旋转轴，以供该第二轴臂固接；第六传动轮，固设于该第四旋转轴，用以接受第二动力装置所传递的 动力而带动该第四旋转轴旋转；第五旋转轴，与该第四旋转轴呈同心配置；以及第七传动轮与第八传动轮，分别固设于该第五旋转轴，该第七传动轮 用以接受该第三动力装置的动力，由此以带动该第八传动轮旋转。
5. 如权利要求4所述的机械手，其特征在于，该第二轴臂与第三轴臂 枢接处设置有第三传动机构，该第三传动机构包括有第六旋转轴，以供该第三轴臂固接；以及第九传动轮，固设于该第六旋转轴，用以接受该第三动力装置的动力 而带动第三轴臂旋转。
6. 如权利要求5所述的机械手，其特征在于，进一步包含第四连动件，啮合于该第四传动轮与第六传动轮，以传递第二动力装置的动力；第五连动件，啮合于该第五传动轮与第七传动轮，以传递第三动力装 置的动力；以及第六连动件，啮合于该第八传动轮与第九传动轮，以传递第三动力装 置的动力。
7. 如权利要求1至6其中之一所述的机械手，其特征在于，其中该第 三轴臂进一步连接有电路板拾取装置。
8. —种电路板收放机，具有一基座，以及设置于该基座的第一电路板 承载装置、第二电路板承载装置与机械手，该机械手用以将电路板从该第 一电路板承载装置传送至该第二电路板承载装置，其特征在于该机械手包含有第一平移机构、第二平移机构、水平回转机构、机架、 第一轴臂、第二轴臂、第三轴臂、第一动力装置、第二动力装置与第三动 力装置，该第一平移机构设置于该基座上，该第二平移机构设置于该第一 平移机构上，且与该第一平移机构呈直交配置，该水平回转机构设置于该 第二平移机构上，该机架设置于该水平回转机构上，该第二轴臂的一端枢 接于第三轴臂、另一端枢接于第一轴臂，该第一轴臂的另一端枢接于该机 架，该第一动力装置、第二动力装置与第三动力装置皆固设于该机架，且 该第一动力装置、第二动力装置与第三动力装置的动力均经由该第一轴臂与该机架的枢接处分别传递至该第一轴臂、第二轴臂与第三轴臂，该第三 轴臂连接有电路板拾取装置。
9.如权利要求8所述的电路板收放机，其特征在于，其中该第一电路板承载装置与第二电路板承载装置位于不同的平面。
全文摘要
本发明揭示一种机械手与一种具有机械手的电路板收放机。其中机械手包含有第一平移机构、第二平移机构、水平回转机构、机架、第一轴臂、第二轴臂、第三轴臂、第一动力装置、第二动力装置与第三动力装置。第二轴臂的一端枢接于第三轴臂、另一端枢接于第一轴臂，第一轴臂的另一端以一传动机构枢接于机架。第二平移机构设置于第一平移机构上，且与第一平移机构呈直交配置，水平回转机构设置于该第二平移机构上，机架设置于该水平回转机构上。第一动力装置、第二动力装置与第三动力装置皆固设于机架，且第一动力装置、第二动力装置与第三动力装置的动力均经由第一轴臂与机架的枢接处分别传递至第一轴臂、第二轴臂与第三轴臂。
文档编号B25J3/00GK101590641SQ200810098728
公开日2009年12月2日 申请日期2008年5月30日 优先权日2008年5月30日
发明者游兆胜 申请人:迅得机械股份有限公司