CN104179781B - 吸附装置及可吸附软性对象的真空吸附设备 - Google Patents

Abstract

一种可吸附软性对象的真空吸附设备，包含有一移动装置，一平面吸板以及一吸附装置，该移动装置包含有至少一连接臂，以及一操作该连接臂移动的驱动装置。该平面吸板连接于该连接臂，其包含有一供该软性对象靠置的吸附面，以及多数个设置于该吸附面上的真空气孔。该吸附装置包含有一装设于该平面吸板上的吸盘本体，一设置于该吸盘本体底侧的吸附底面，以及一设置于该吸附底面上的摩接片。当该软性对象受该吸附装置吸附时依靠于该摩接片并贴附于该吸附底面周侧的吸附面上。

Description

吸附装置及可吸附软性对象的真空吸附设备

技术领域

本发明有关于一种真空吸附设备，尤指一种可用于吸附软性对象的真空吸附设备。

背景技术

有关于真空吸盘的技术主要可分为两种，一种为接触式真空吸盘，另一种为非接触式真空吸盘。

普遍而言，较为常见且应用层面较广泛的是接触式真空吸盘技术，其原理为透过气体由入口处朝出口处的流动所产生的负压，用以直接施加于所欲吸附的对象而达到吸附对象的目的。由于负压直接施加于该对象上，当对象吸附于吸盘上时可于气室内形成类似真空的环境，令对象紧密的结合于吸盘上，因此，接触式吸盘可负荷较为沉重的载物。然而，接触式的真空吸盘于吸附对象时吸盘将会直接接触对象表面，如应用在高精密对象时可能会刮伤对象表面，因而降低生产的良品率，是以，接触式吸盘并不适用于高精密度制程的使用。

为解决上述问题，现今应用于高精密对象的移载作业通常采用非接触式吸盘技术，其原理为透过吸盘于对象表面上所释出的高速气流，透过柏努利现象的原理，于高速气流中产生低压的类真空区域，藉以吸附料片。其中，吸附料片所产生的正向力将与对象的重量与气流施加于对象的反向力抵销，使得对象与吸盘间维持固定间距，而达到非接触式目的。如中国台湾第I331981号专利，揭露了一种非接触式输送装置，其包括有一壳体，一内构件设置于该壳体内部，空气经由该内构件导入环形通道，并由该环形通道以涡漩方式输送至一环形槽并向外吹出以形成一吸附待测对象的真空区域，藉此以邻近但不接触的方式吸附一待测对象，又如中国台湾第M344217号专利揭露一种非接触型真空吸盘，其提供一种无排气孔设计的吸盘本体，利用气体由各该吸附底面及对象间喷出，以形成气体薄膜，而使对象呈漂浮状态而达到非接触式吸附效果，皆属相同原理的应用。

然而，前述接触式吸盘及非接触式吸盘于使用上仍有许多缺失。举接触式吸盘为例，接触式吸盘于吸附对象时，必须将吸盘贴附于对象表面上达到一气密的效果，如果用于吸附多孔隙料片时，必须调整吸盘的位置始能达到吸附的目的，倘若于料片上密布有多个孔隙或沟槽时，甚至不能达到吸附效果。非接触式吸盘虽可以达到吸附多孔隙料片的目的，然而，于固定料片、对象时，由于料片及对象漂浮于半空中，不能稳定的固持，即便现今处理方式会用框架限制料片、对象的侧缘，然而该框架尚需配合料片大小调整，操作上多有不便，且应用于翻面机时，亦有可能因为翻面时所产生的加速度导致料片、对象碰撞吸盘，使得料片或对象受损，这类缺失将使得非接触式吸盘于使用上过于受限。

为避免碰撞的问题，于中国台湾第I338084号专利揭露一种无碰撞非接触式真空吸盘，其藉由一斥力产生部使料片于吸附时产生一正向气流推抵料片避免料片碰撞吸盘。另外于中国台湾第201240009号专利揭露一种非接触式真空吸盘，该吸盘于吸附面上更设有至少一防撞垫，然而上列非接触式真空吸盘仍然必须利用框架限制其位置，始能达到移载料片的目的，且于使用中，料片仍有可能因为移载、翻面时所产生的振荡与吸盘或是吸盘上的防撞垫碰撞，而有导致料片表面重复碰撞防撞垫因而造成料片表面受损的情况。再者，上述所有真空吸附装置于吸附软板时，皆有可能因受力不均而导致软板下垂，使得软板在移载时产生翘曲、皱褶，这些翘曲、皱褶将有可能造成检测上的不便、甚至造成移载时软板受损。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于吸附多孔隙对象并可避免对象于吸附时向下软垂的真空吸附设备。

为解决上述问题，本发明提供一种可吸附软性对象的真空吸附设备，包含有一移动装置，一平面吸板以及一吸附装置。该移动装置包含有至少一连接臂，以及一连接于该连接臂以操作该连接臂移动的驱动装置。该平面吸板连接于该连接臂，该平面吸板包含有一供该软性对象靠置的吸附面，以及多数个设置于该吸附面上并提供负压以吸附该软性对象的真空气孔。该吸附装置包含有一装设于该平面吸板上的吸盘本体，一设置于该吸盘本体底侧并对应于该吸附面的吸附底面，以及一设置于该吸附底面上的摩接片。该吸盘本体内设置有一进气道，该吸附底面包含有一外环部及内环部，该外环部及该内环部之间包含有一由该吸附底面朝该进气道方向呈孔径渐缩的环形流道，气体经由该进气道向该环形流道吹出时形成一真空区域，该摩接片设于该内环部上。该软性对象受该真空区域吸附时依靠于该摩接片并贴附于该吸附底面周侧的吸附面上。

进一步地，该真空区域的吸力与该气体吹出的斥力相互平衡形成该对象与该外环部底侧间的平衡间隙，该摩接片的底侧与该外环部底侧间的距离等于或大于该平衡间隙。

进一步地，该移动装置可为移载装置、翻面装置、或旋转装置。

进一步地，该摩接片为聚胺酯(Polyurethane)或氯丁橡胶(ChloropreneRubber)制成。

进一步地，该内环部可相对该外环部上下调整。

本发明另一目的在于提供一种吸附装置，用以吸附至少一对象，该吸附装置包含有一吸盘本体，一设置于该吸盘本体底侧的吸附底面，以及至少一设置于该吸附底面上的摩接片。该吸盘本体内设置有一进气道。该吸附底面包含有一外环部及内环部，该外环部及该内环部之间包含有一由该吸附底面朝该进气道方向呈孔径渐缩的环形流道，气体经由该进气道向该环形流道吹出时形成一真空区域。该摩接片设置于该内环部上，该对象受该真空区域吸附时藉由该对象与该摩接片间的摩擦力稳固的依靠于该摩接片上。

本发明较先前技术具备以下有益效果：

1.本发明可藉由设置于该吸附装置周侧的平面吸板吸附软性对象，藉以避免对象移载时可能导致对象向下软垂的问题。

2.本发明可解决已知接触式真空吸盘用于吸附多孔隙料片时需另外调校吸嘴位置、以及已知非接触式真空吸盘用于吸附对象时，尚需藉由外侧固定装置固定侧缘始得进行移载程序的问题。

3.本发明的摩接片设置于内环部上比起设置于外环部上更可以避免气流因受摩接片阻挡而导致风速减弱或是产生扰流因而降低真空吸力的问题。

4.本发明的外环部及内环部可相对移动调整，藉以微调该料片与该吸嘴底侧间的间距。

附图说明

图1为本发明真空吸附设备的外观示意图一。

图2为本发明真空吸附设备的外观示意图二。

图3为本发明吸附装置的剖视图。

图4为本发明吸附装置的局部放大示意图。

标号说明：

100真空吸附设备；10吸附装置；11吸盘本体；111进气道；112进气口；12吸附底面；121外环部；1211外环部底侧；122内环部；123环形流道；13摩接片；20平面吸板；21吸附面；22真空气孔；23真空产生器；24设置孔；30移动装置；　31驱动装置；32连接臂；d1平衡间隙；d2距离。

具体实施方式

兹就本案的结构特征暨操作方式，配合图示说明，谨述于后，以提供审查参阅。本发明中的图式，为说明方便，其比例未必按实际比例绘制，而有夸大情况，这些图式及其比例非用以限制本发明的范围。

请参阅本发明图1及图2，本发明真空吸附设备的外观示意图一、二，如图所示：

本发明提供一种可吸附软性对象的真空吸附设备100，用以吸附料片达到进行移载、翻面、以及检测目的。该真空吸附设备100主要结构包含有一移动装置30，一连结于该移动装置30的平面吸板20，以及一设置于该平面吸板20上的吸附装置10。其中，所述移动装置30指藉由驱动装置31驱动，以达到移动、翻转、或旋转平面吸板20及吸附装置10的目的，具体而言如移载装置、翻面装置、或旋转装置等，皆属于本案的均等态样。于本实施态样中所示为翻面装置，主要藉由驱动装置31带动连接臂32旋转，使吸附于该平面吸板20上的软板做180度的旋转，以达到翻转料片的目的。

请一并参阅图3，为本发明吸附装置剖视图，如图所示：

有关于本发明平面吸板20及吸附装置10，其细部结构如下所述。

于本发明中所述的平面吸板20，结合于该连接臂32上，以配合该连接臂32移动、翻转。该平面吸板20的底侧包含有一供该软板靠置的吸附面21，于该吸附面21上密布有多数个真空气孔22。该多数个真空气孔22连通至一真空产生器23，透过该真空产生器23抽取该真空气孔22内的气体藉以产生吸取对象的负压。于本实施态样中，该平面吸板20的中间预留有一设置孔24，预留的该设置孔24用以装设所述的吸附装置10。

于本发明中所述的吸附装置10，主要包含有一吸盘本体11，该吸盘本体11装设于所述的设置孔24并穿过该平面吸板20使设置于该吸盘本体11底侧的一吸附底面12对应至该平面吸板20的吸附面21中间位置。该吸盘本体11内设置有一进气道111，该吸附底面12上包含有一外环部121及内环部122，该外环部121及该内环部122之间包含有一由该吸附底面12朝该进气道111方向呈孔径渐缩的环形流道123，并于该内环部122上设置有一供该料片依靠的摩接片13。

为避免对象于吸附时与摩接片13碰撞而造成损伤，该摩接片13较佳可为聚胺酯(Polyurethane)或氯丁橡胶(ChloropreneRubber)制成。聚氨酯于力学性能上具有很大的可调性，其具有抗震、耐磨等优异的特性，氯丁橡胶的回弹性、耐磨性亦优于一般合成橡胶，所以，上述材料可提供较佳的物性以作为摩接片13的选用。但，所述材料的选用并非为本发明所欲限制的技术，在此先一并予以叙明。

请一并参阅图4，为本发明吸附装置的局部放大示意图，如图所示：

于使用状态时，该气体供应装置经由管线提供一高速气流至该吸盘本体11的进气道111，该高速气流经由该进气道111输送至该环形流道123并向外吹出。当该高速气流于环形流道123吹出时，依照柏努利定律，高速气流的流动将使得吸附底面12的气压较一般外侧的气压要来得低，因而藉此形成一吸附对象的真空区域。此时，当对象受真空吸力向上移动时，该对象同时受该气体吹出的斥力所影响(假设对象的重力不计)。当物件受真空吸力上引，并越加靠近该吸附底面12时，所受气体的斥力就越大，当该真空区域的吸力与该气体吹出的斥力相互平衡时，将使得对象与该外环部底侧1211间归于一平衡间隙d1。为将该物件依靠于该摩接片13上，该摩接片13的底侧与该外环部底侧1211间的距离d2至少等于或略大于该平衡间隙d1。此时，该对象所受的部分真空引力与摩接片13施予对象上的反作用力抵销。使对象所承受的引力转换为对象与摩接片13间的摩擦力，藉以将对象稳固地结合于该摩接片13上。当气体由吸附装置10的环形流道123向外吹出并吸引该软板时，该真空产生器23同时启动并于该真空气孔22内产生相应的负压，藉由密集的气孔使整块软板平贴于该吸附面21上。于该软板贴附于该吸附面21上时，由该环形流道123吹出的气体经由设置于该吸附底面12周围的真空气孔22流出，使流入气体得以有向外流出的出口，同时提升气体的流速。

于本发明中所述该摩接片13的底侧与外环部底侧1211间的距离d2至少等于或略大于该平衡间隙d1，系指该对象可抵抗重力而向上吸附至该摩接片13而言，由于真空吸盘作用于对象上的真空吸力将会因外环部底侧1211与对象之间的距离d2呈指数型递减(以外环部底侧1211与对象间具有相当距离而言)，是以，本发明中所述的略大于该平衡间隙d1，是指该对象可接收到该真空吸力并可克服对象本身所受重力的间距而言，更具体言之，达此间距时对象始可克服重力吸附于该摩擦垫片上。

由于平衡间隙d1会因许多变因而有所变动(气体的流速、环形流道123的设计、对象的重量等)，所以，本发明的内环部122可依需求相对上、下微调。具体而言，该摩接片13设置于内环部122时，该内环部可藉由一调整机构调整该内环部122的高度，供使用者精确地调整该摩接片13与该外环部底侧1211间适当的间距。

综上所述，本发明可藉由设置于吸附装置周侧的平面吸板吸附软性对象，藉以避免对象移载时可能导致对象向下软垂的问题。此外，本发明可解决已知接触式真空吸盘用于吸附多孔隙料片时需另外调校吸嘴位置、以及已知非接触式真空吸盘用于吸附对象时，尚需藉由外侧固定装置固定侧缘始得进行移载程序的问题。再者，本发明的摩接片设置于内环部上比起设置于外环部上更可以避免气流因受摩接片阻挡而导致风速减弱或是产生扰流因而降低真空吸力的问题。更进一步地，本发明的外环部及内环部可相对移动调整，以供设备管理员更精确地调控该对象与该外环部底侧间的间距。

本发明已藉上述较佳具体例进行更详细说明，惟本发明并不限定于上述所举例的实施态样，凡在本发明所揭示的技术思想范围内，对这些结构作各种变化及修饰，这些变化及修饰仍属本发明的范围。

Claims (5)

1.一种可吸附软性对象的真空吸附设备，包含有：

一移动装置，其包含有至少一连接臂，以及一连接于该连接臂以操作该连接臂移动的驱动装置；

一平面吸板，连接于该连接臂，该平面吸板包含有一供该软性对象靠置的吸附面，以及多数个设置于该吸附面上并提供负压以吸附该软性对象的真空气孔；其特征在于还包括

一吸附装置，包含有一装设于该平面吸板上的吸盘本体，一设置于该吸盘本体底侧并对应于该吸附面的吸附底面，以及一设置于该吸附底面上的摩接片，该吸盘本体内设置有一进气道，该吸附底面包含有一外环部及内环部，该外环部及该内环部之间包含有一由该吸附底面朝该进气道方向呈孔径渐缩的环形流道，气体经由该进气道向该环形流道吹出时形成一真空区域，该摩接片设置于该内环部上，该软性对象受该真空区域吸附时，依靠于该摩接片并贴附于该吸附底面周侧的吸附面上。

2.如权利要求1所述的可吸附软性对象的真空吸附设备，其特征在于，该真空区域的吸力与该气体吹出的斥力相互平衡形成该对象与该外环部底侧间的平衡间隙，该摩接片的底侧与该外环部底侧间的距离等于或大于该平衡间隙。

3.如权利要求2所述的可吸附软性对象的真空吸附设备，其特征在于，该移动装置为移载装置、翻面装置或旋转装置。

4.如权利要求2所述的可吸附软性对象的真空吸附设备，其特征在于，该摩接片为聚胺酯或氯丁橡胶制成。

5.如权利要求2所述的可吸附软性对象的真空吸附设备，其特征在于，该内环部相对该外环部上下调整。