[发明专利]无线传输装置与使用该装置之机械手臂

说明书

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。

技术领域

本发明与机械手臂有关，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。

背景技术

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(Wireless Power Supply)与无线通信装置(Wireless Communication Device)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。

发明内容

本发明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，本发明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，本发明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，本发明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，本发明提供的机械手臂，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。