CN104339363B - 具翻转功能的夹持机构及其翻转与平移工件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具翻转功能的夹持机构及其翻转与平移工件的方法。该夹持机构包含一座体、二活动爪及二无动力夹持轴。二活动爪可活动地设于座体。每一活动爪具有一壁面及一轴孔。二壁面彼此相面对，且二轴孔分别位于二壁面。每一无动力夹持轴包含相连的一枢接部及一夹持部。二枢接部分别枢设于二轴孔，以令二无动力夹持轴分别可相对二活动爪转动。

Description

具翻转功能的夹持机构及其翻转与平移工件的方法

技术领域

本发明涉及一种机械夹具，特别是涉及一种具翻转功能的夹持机构。

背景技术

目前在许多加工制作工艺中往往需要进行双面加工，例如表面粘着加工或电路布局等加工。双面加工的过程为先于一工件的表面上进行第一面加工。接着，利用机械夹爪来翻转工件，以便于进行第二面加工。其中，一般用来翻转工件的机械夹爪包含二夹持件、二旋转件、一位移驱动组件及一旋转驱动组件。二旋转件可转动地设于二夹持件。位移驱动组件可驱动二夹持件相对位移以令二旋转件夹持工件。旋转驱动组件可驱动二旋转件相对二夹持件转动，以翻转工件。

旋转驱动组件虽然可以使机械夹爪具有翻转工件的功能，但同时也会增加机械夹爪中驱动组件的数量。然而，驱动组件的数量增加却会额外增加机械夹爪的设备成本及控制回路的设计复杂度。因此，如何降低机械夹爪的设备成本及降低机械夹爪回授设计的复杂度。将是研发人员应解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具翻转功能的夹持机构及其翻转工件与平移工件的方法，用于降低机械夹爪的设备成本及简化机械夹爪的控制回路设计。

本发明所公开的具翻转功能的夹持机构包含一座体、二活动爪及二无动力夹持轴。二活动爪可活动地设于座体。每一活动爪具有一壁面及一轴孔。二壁面彼此相面对，且二轴孔分别位于二壁面。每一无动力夹持轴包含相连的一枢接部及一夹持部。二枢接部分别枢设于二轴孔，以令二无动力夹持轴分别可相对二活动爪转动。

本发明所公开的具翻转功能的夹持机构的翻转工件的方法。具翻转功能的夹持机构包含二活动爪及二枢接部。二枢接部分别枢设于二活动爪。具翻转功能的夹持机构的翻转工件的步骤包含驱动二活动爪相对移动，以令二枢接部夹持置于一工作台上的一工件的相对两侧。工件具有相对的一第一面及一第二面。第一面贴覆于工作台。工件被夹持的两夹持点的连线与工件的重心保持一距离。接着，将具翻转功能的夹持机构朝远离工作台的方向移动。二枢接部受工件的重力的牵引而相对活动爪转动。二枢接部带动工件相对工作台转动一夹角。接着，将具翻转功能的夹持机构沿第一面朝第二面的方向移动，以令工件转动一角度而令工件的第二面面向工作台。

本发明所公开的具翻转功能的夹持机构的平移工件的方法。具翻转功能的夹持机构包含二活动爪。每一活动爪具有一夹持槽。具翻转功能的夹持机构的平移工件的步骤包含驱动二活动爪相对移动，以令二夹持槽夹持置于一工作台上的一工件的相对两侧。工件具有相对的一第一面及一第二面。第一面贴覆于工作台。接着，将具翻转功能的夹持机构朝远离工作台的方向移动。使工件的第一面相对远离工作台。接着，将具翻转功能的夹持机构沿一平移方向移动，以令工件平移一距离。

根据上述本发明所公开的具翻转功能的夹持机构及其翻转与平移工件的方法，基于二无动力夹持轴的夹持点偏离工件的重心时，工件的重力会自然产生让二无动力夹持轴转动的力矩的原因，我们可以不用在夹持机构上安装用来驱动无动力夹持轴的驱动元件。由于本发明的夹持机构的驱动元件的需求量下降，故可降低夹持机构的设备成本及降低夹持机构的回授设计的复杂度，以提高市场竞争力。

再者，可利用夹持机构的夹持槽来平移工件。

以上关于本发明内容的说明及以下实施方式的说明用以示范与解释本发明的原理，并且提供本发明的专利申请范围更进一步的解释。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的具翻转功能的夹持机构的立体示意图；

图2为图1的分解示意图；

图3为图1的具翻转功能的夹持机构夹持一工件的平面示意图；

图4至图6为图1的夹持机构翻转工件的作动示意图；

图7至图10为图1的夹持机构翻转工件的作动示意图；

图11与图12为图1的夹持机构平移工件的作动示意图。

符号说明

10夹持机构

20、20’ 工作台

22、22’ 凹部

24、24’ 承载面

26、26’ 凹槽

30、30’ 工件

32、32’ 第一面

34、34’ 第二面

100 座体

110 滑轨

120 滑块

200 活动爪

210 壁面

220 轴孔

230 夹持槽

300 无动力夹持轴

310 枢接部

320 夹持部

321 夹持面

400 轴承

500 缓冲件

具体实施方式

请参照图1至图3，图1为根据本发明一实施例的具翻转功能的夹持机构的立体示意图，图2为图1的分解示意图。图3为图1的具翻转功能的夹持机构夹持一工件的平面示意图。

本实施例的具翻转功能的夹持机构10用平移或翻转一工件30。夹持机构10包含一座体100、二活动爪200、二无动力夹持轴300及二轴承400。

座体100包含一滑轨110及二滑块120。二滑块120分别可滑动地设于滑轨110。滑块120与滑轨110间的驱动方式例如为气压驱动、油压驱动或电动驱动。

二活动爪200分别设于二滑块120，以令二活动爪200相对滑轨110滑动。每一活动爪200具有一壁面210、一轴孔220及一夹持槽230。二壁面210彼此相面对，且二轴孔220及二夹持槽230分别位于二壁面210。

二轴承400分别设于二轴孔220。

二无动力夹持轴300包含相连的一枢接部310及一夹持部320。二枢接部310分别枢设于二轴承400，以令二枢接部310分别可相对二活动爪200转动。二夹持部320各具有一夹持面321，二夹持面321彼此面对，且二夹持部320分别凸出于二壁面210而令二夹持面321能够直接接触工件30。

值得注意的是，让本发明的无动力夹持轴300转动的动力来源不是机电驱动元件(例如气压缸、油压缸或电动马达)。详细来说，夹持机构10无额外设置旋转驱动元件来驱动无动力夹持轴300转动，而是受被夹持的工件30的重力W所产生的力矩的影响而转动(详细的作动方式，容后一并描述)。由于本发明的夹持机构10的驱动元件的需求量下降，故可降低夹持机构10的设备成本及降低夹持机构10的回授设计的复杂度。

然而，上述本实施例的无动力夹持轴300通过轴承400枢设于轴孔220，以降低无动力夹持轴300与活动爪200间的摩擦阻力。但并不以此为限，在其他实施例中，无动力夹持轴300与活动爪200之间也可以通过润滑油来降低两者之间摩擦阻力。

在本实施例及其他实施例中，夹持机构10更包含二缓冲件500。二缓冲件500分别设于二夹持面321，以降低工件30破损的机会。本实施例的缓冲件500例如为橡胶。

以下将继续说明具翻转功能的夹持机构10翻转工件的方法，请继续参阅图3至图6。图4至图6为图1的夹持机构翻转工件的作动示意图。

首先，如图3所示，一工作台20上放置有工件30。工件30具有一第一面32及一第二面34。第一面32面向工作台20。通过驱动二滑块110相对滑轨120移动，以带动二无动力夹持轴300夹持住工件30的相对两侧，且二无动力夹持轴300与工件30接触的两夹持点的连线与工件30的重心G保持一距离D。

接着，如图4所示，将具翻转功能的夹持机构10朝远离工作台20的方向(沿箭头a所指示的方向)移动，使得工件30被二无动力夹持轴300夹持的一端会朝远离工作台20的方向移动(沿箭头a所指示的方向)，而另一端会受到工件30的重力的影响而自然垂置于工作台20上。也就是说，二无动力夹持轴300会受到工件30重力W所产生的力矩的影响而相对活动爪200转动(沿箭头b所指示的方向)，而令工件30的第一面32与工作台20保持一夹角θ。当夹角为90度时，因二无动力夹持轴300与工件30的重心G位于同一垂直面上，故无动力夹持轴300不再受到工件30的重力W的影响而转动。

接着，如图5所示，将具翻转功能的夹持机构10沿第一面32朝第二面34的方向(沿箭头c所指示的方向)移动，使得工件30被二无动力夹持轴300夹持的一端会朝靠近工作台20的方向移动(沿箭头c所指示的方向)，且另一端受到工作台20的抵靠(反作用力F)，以带动二无动力夹持轴300转动(沿箭头b所指示的方向)而令工件30的第二面32面向工作台20。

接着，如图6所示，将具翻转功能的夹持机构10朝靠近工作台20的方向(沿箭头d所指示的方向)移动，使第二面34贴覆于工作台20，以完成翻动工件30的作动。

上述的工件30的厚度大于无动力夹持轴300至活动爪200末端的距离，故夹持机构10能够直接夹取此工件30。但并不以此为限，夹持机构10也能够夹持厚度小于无动力夹持轴300至活动爪200末端的距离的工件30’。请参阅图7至图10。图7至图10为图1的夹持机构翻转工件的作动示意图。

如图7所示，在夹持厚度小于无动力夹持轴300至活动爪200末端的距离的工件30’时，先准备一工作台20’。此工作台20’具有一凹部22’。凹部22’具有一承载面24’及位于承载面24’的多个凹槽26’。工件30’放置于凹部22’的承载面24’。工件30’放置于工作台20’的承载面24’上。接着，将夹持机构10移至其中一凹槽26’的位置。接着，通过驱动二滑块110相对滑轨120移动，以带动二无动力夹持轴300夹持住工件30’的相对两侧，且二无动力夹持轴300与工件30’接触的两夹持点的连线与工件30’的重心G保持一距离D。

接着，如图8所示，将具翻转功能的夹持机构10朝远离工作台20’的方向(沿箭头f所指示的方向)移动且从凹部22’的一侧移动至凹部22’的另一侧，使得工件30’被二无动力夹持轴300夹持的一端会朝远离工作台20’的方向移动(沿箭头f所指示的方向)，而另一端会受到工件30’的重力的影响而自然垂置于凹部22’的承载面24’上。也就是说，二无动力夹持轴300会受到工件30’重力W所产生的力矩的影响而相对活动爪200转动(沿箭头b所指示的方向)，而令工件30’的第一面32’与工作台20’保持一夹角θ。当夹角为90度时，因二无动力夹持轴300与工件30’的重心G位于同一垂直面上，故无动力夹持轴300不再受到工件30’的重力W的影响而转动。

接着，如图9所示，将具翻转功能的夹持机构10平移(沿箭头g所指示的方向)回至凹部22’相对一侧，以带动工件30’平移。

接着，如图10所示，将具翻转功能的夹持机构10朝靠近工作台20’的方向(沿箭头g所指示的方向)移动，使第二面34’贴覆于工作台20’，以完成翻动工件30’的作动。

以下将继续说明具翻转功能的夹持机构10平移工件30’的方法，请继续参阅图11至图12。图11与图12为图1的夹持机构平移工件的作动示意图。

如图11所示，工件30’位于其中一凹部22’。接着，将夹持机构10移至其中一凹槽26’的位置。通过驱动二滑块110相对滑轨120移动，以带动二夹持槽230夹持住工件30’的相对两侧。

接着，如图12所示，将夹持机构10朝远离工作台20’的方向移动，使工件30’的第一面32’相对远离工作台。接着，沿一平移方向移动(沿箭头h所指示的方向)及朝靠近工作台20’的方向，以平移工件30’至另一凹部22’。接着，将具翻转功能的夹持机构10朝靠近工作台20’的方向移动，使工件30’的第一面32’贴覆于工作台20’。

根据上述本发明所公开的具翻转功能的夹持机构及其翻转与平移工件的方法，基于二无动力夹持轴的夹持点偏离工件的重心时，工件的重力会自然产生让二无动力夹持轴转动的力矩的原因，我们可以不用在夹持机构上安装用来驱动无动力夹持轴的驱动元件。由于本发明的夹持机构的驱动元件的需求量下降，故可降低夹持机构的设备成本及降低夹持机构的回授设计的复杂度，以提高市场竞争力。

再者，可利用夹持机构的夹持槽来平移工件。

Claims (6)

1.一种具翻转功能的夹持机构，包含：

座体，包含一滑轨及二滑块，该二滑块分别可滑动地设于该滑轨；

二活动爪，可活动地设于该座体，每一该活动爪具有一壁面及一轴孔，该二壁面彼此相面对，且该二轴孔分别位于该二壁面，该二活动爪分别设于该二滑块；

二无动力夹持轴，每一该无动力夹持轴包含相连的一枢接部及一夹持部，该二枢接部分别枢设于该二轴孔，以令该二无动力夹持轴分别可相对该二活动爪转动；以及

二轴承，该二轴承分别组设于该轴孔，且该二无动力夹持轴的该二枢接部分别设于该二轴承，以令该二枢接部可相对该活动爪枢转。

2.如权利要求1所述具翻转功能的夹持机构，其中该二夹持部分别凸出于该二壁面。

3.如权利要求1所述具翻转功能的夹持机构，还包含二缓冲件，该二夹持部还各具有一夹持面，该二夹持面彼此相面对，该二缓冲件分别设于该二夹持面。

4.如权利要求1所述具翻转功能的夹持机构，其中该二活动爪还各包含一夹持槽，该二夹持槽位于该二壁面。

5.一种具翻转功能的夹持机构的翻转工件的方法，该具翻转功能的夹持机构包含二活动爪，二轴承及二无动力夹持轴，该二无动力夹持轴分别枢设于该二活动爪，该二无动力夹持轴的二枢接部分别设于该二轴承，以令该二枢接部可相对该活动爪枢转，该具翻转功能的夹持机构的翻转工件的步骤包含：

驱动该二活动爪相对移动，以令该二无动力夹持轴夹持于一工作台上的一工件的相对两侧，该工件具有相对的一第一面及一第二面，该第一面贴覆于该工作台，该二无动力夹持轴与该工件接触的两夹持点的连线与该工件的重心保持一距离；

将具翻转功能的该夹持机构朝远离该工作台的方向移动，该二无动力夹持轴受该工件的重力的牵引而相对该活动爪转动，以令该工件相对该工作台转动一夹角；以及

将具翻转功能的该夹持机构沿该第一面朝该第二面的方向移动，以使该工件转动而令该工件的该第二面面向该工作台。

6.如权利要求5所述的具翻转功能的夹持机构的翻转工件的方法，在将具翻转功能的该夹持机构沿该第一面朝该第二面的方向移动，以令该工件的该第二面面向该工作台的步骤后，还包含步骤：

将具翻转功能的该夹持机构朝靠近该工作台的方向移动，使该第二面接触于该工作台。