CN106184974B - 工件承载的托盘结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种工件承载的托盘结构，该托盘所具有的基座内部各两个相邻容置槽之间形成有隔板，在基座顶部相邻于容置槽与隔板处凹设有嵌置槽，且嵌置槽内部设置有辨识装置的拨杆，在嵌置槽两侧处分别设有磁性元件，由于托盘输送过程中因应不同制程需求或加工流程的差异容易产生混料情形，便可凭借机械手臂推动于辨识装置的拨杆滑动位移，并记录此拨杆的方位来判别工件目前的加工状态，且可通过磁性元件磁性吸附于拨杆上形成定位，使拨杆不会产生任意滑动或脱落，以避免因拨杆不在正确位置所导致机械手臂记录错误产生误动作的问题，如此提升其整体使用上的机能与效果。

Description

工件承载的托盘结构

技术领域

本发明涉及一种工件承载的托盘结构，尤指托盘的基座顶部相邻于容置槽与隔板处凹设有嵌置槽，在嵌置槽内部设置有辨识装置的拨杆及位于嵌置槽两侧处的磁性元件，便可凭借机械手臂推动拨杆并记录方位来判别工件目前的加工状态，以避免托盘输送过程中因不同制程需求或加工流程的差异产生混料情形。

背景技术

按，现今制造产业面临劳工短缺及环保意识的高涨、人工与经营成本的提高，并由劳力密集而转型成技术性密集的压力，业者大都以产业外移或引进外凭借劳工的方式来因应成本的上涨，或是运用生产线自动化技术及治具辅助来改善经营体质与降低成本，以达到缩减人力、节省制造工时而提高产能的目的。

再者，在制造产业的生产线自动化作业中，大都会应用到厂房内部不同的工站进行各种加工、检验、清洗、组装、品管、仓储与搬送等生产流程，其中加工的生产流程中，利用输送装置的台车、输送带将待加工的工件输送至各工站位置，再由人工搬运的方式或工业产线搭配机械手臂对加工机具进行取料或换料的动作，以利于加工机具进行加工各种所需的零组件、产品。

然而，上述的工件因各个加工制程的需要，必须经常性的输送位移及调整对位等动作，一般都会在工件上加装保护框架或利用托盘进行承载，并通过保护框架或托盘使工件不会在输送的过程中产生刮伤、裂痕，或是因碰撞而导致工件的边缘裂开或损坏，便可凭借输送装置输送至各工站位置进行加工，或者是可将已完成加工的工件输送至其它工站进行后续的生产流程，惟该托盘一次仅能提供单一工件承载使用，不仅将造成输送装置输送多个托盘的过程中过于紧凑，并使后续托盘输送至各工站位置时必须先作暂停输送的动作，才可利用机械手臂来进行取起或放置的搬运动作，导致无法更加有效的缩短工作时间与成本，而随着加工方式的多元与制程复杂化，工件承载的托盘结构设计上，也需要考量到生产线自动化与特殊制程的需求，例如承载不同的工件材质(如金属或塑胶等)、堆叠、输送、定位与方向辨识等功能，以及加工机具、清洗机等来对工件进行后续的制程或生产流程，以提高托盘使用上的实用性与适用性效果，便为从事于此行业者所亟欲研究改善的关键所在。

发明内容

故，发明人有鉴于上述现有的问题与缺失，乃搜集相关资料经由多方评估及考量，并利用从事于此行业的多年研发经验不断试作与修改，始设计出此种工件承载的托盘结构发明的专利诞生。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种工件承载的托盘结构，其特征在于：包括有托盘，该托盘所具有的基座内部形成有凹陷状的多个容置槽，在各两个相邻容置槽之间形成有隔板，且基座顶部相邻于容置槽与隔板处凹设有至少一个嵌置槽，在嵌置槽内部设置有辨识装置，而辨识装置具有可供推动以方位来判别预设工件加工状态的拨杆，在嵌置槽两侧处分别设有可供拨杆到位后磁性吸附于其上形成定位的磁性元件。

所述的工件承载的托盘结构中：该托盘基座的各容置槽底部分别定位有可供预设工件定位的载板，在容置槽内壁面处设有多个扣槽，且各载板侧边处设有扣持于扣槽内的多个凸扣，而基座顶部位于容置槽周围处设有多个定位柱，在基座底部设有对应于定位柱处用以套合于另一托盘的定位柱上对接组装作向上堆叠的多个套合部。

所述的工件承载的托盘结构中：该托盘的基座为呈矩形，在基座沿着长边方向排列的多个容置槽底部设有至少一个可供载板底面处抵贴于其周围表面处的镂空孔，且各容置槽的隔板两侧处纵向设有多个提取孔。

所述的工件承载的托盘结构中：该托盘基座左右两侧处的定位柱尺寸大小不同，而基座的套合部上具有十字交错状的多个补强肋，在补强肋连接处凹设有套合于另一托盘的定位柱上的限位孔，基座在套合部周围处凹设有开口向下的锥状对接孔，且对接孔内壁面处剖设有多个排屑槽。

所述的工件承载的托盘结构中：该托盘的基座呈矩形，在基座各两个相邻的侧边下方处分别设有向上转折的多个卡勾及可供另一托盘的卡勾相互嵌卡进行前后串接或左右并排设置的多个扣孔。

所述的工件承载的托盘结构中：该基座的嵌置槽开口处结合有一外盖，在外盖表面上剖设有可供拨杆穿出而外露于基座顶部的穿孔。

所述的工件承载的托盘结构中：该基座的侧边处横向设有至少一个垂直贯通至嵌置槽与隔板内的侦测孔。

所述的工件承载的托盘结构中：该托盘基座的容置槽底部定位有可供预设工件定位的载板，而载板由金属材质所制成，在载板表面两侧处设有多个定位部，且定位部上进一步定位有可供预设工件固定的治具。

所述的工件承载的托盘结构中：该载板的定位部具有中空的螺柱，在螺柱中锁接有对接螺栓，且治具底部设有可供对接螺栓卡持定位的多个嵌扣孔。

所述的工件承载的托盘结构中：该托盘基座的容置槽底部定位有可供预设工件定位的载板，而载板由塑胶材质所制成，在载板表面上形成有多个透孔及由透孔处所向外延伸连通的交错状多个沟槽。

与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是：

托盘的基座内部各两个相邻容置槽之间形成有隔板，在基座顶部相邻于容置槽与隔板处凹设有嵌置槽，且嵌置槽内部设置有具拨杆的辨识装置及位于嵌置槽两侧处的磁性元件，由于多个托盘在输送的过程中因应不同制程需求或加工流程的差异容易产生混料的情形，而为了避免机械手臂对托盘上的工件进行取料或换料的误动作，便可凭借辨识装置的拨杆模式，让机械手臂可推动拨杆滑动位移，并记录此拨杆的方位判别工件目前的加工状态，且待拨杆至定位后，即可通过磁性元件磁性吸附于金属材质的拨杆上形成定位，使拨杆不会产生任意滑动或脱落，以避免因拨杆不在正确位置所导致机械手臂记录错误产生误动作的问题，如此提升其整体使用上的机能与效果。

托盘的各容置槽内壁面处设有多个扣槽，在容置槽底部分别定位有可供工件定位的载板，且载板侧边处设有扣持于扣槽内的多个凸扣，便可因应不同工件与制程将载板组卸，以置换不同材质的载板，并可辅助治具定位、治具承载工件与锁固使用，又托盘的基座顶部位于容置槽周围处设有多个定位柱，在基座底部设有套合于另一托盘定位柱上的多个套合部，便可将多个托盘对接组装作向上堆叠以方便于工件搬运作业，且基座两侧处定位柱的尺寸不同可防止托盘堆叠方向错误而具有防呆的效果。

当多个托盘于堆叠时，先将基座底部的套合部分别套合于另一托盘顶部的定位柱上，便可依序将多个托盘作向上堆叠，以方便于搬运而可大幅缩短工作时间，且因基座由塑胶射出直接成型出套合部十字交错状的多个补强肋，并由补强肋连接处凹设的限位孔套合于定位柱上定位使用，此种基座的结构设计，仅需一套模具即可制造，并可方便多个托盘对接组装而便于量产达到降低成本的效用；此外，多个托盘除了可作向上堆叠，也可将基座各两个相邻侧边下方处的多个卡勾分别嵌卡于其它托盘上对应的扣孔内，使前后各两个相邻的托盘相互串接，或者是左右各两个相邻的托盘并排设置，便可依不同的制程与用途作自由组合、变化及扩充使用，更具实用性与适用性的效果。

托盘的载板因应不同工件与制程可为塑胶或金属材质所制成，若是载板为金属材质所制成，可在载板表面两侧处设有多个定位部，在定位部的螺柱中锁接有对接螺栓，而载板上定位有治具，在治具底部设有可供对接螺栓卡持定位的多个嵌扣孔，而载板与托盘装配后可利用治具将工件顶起，并利用自动化锁螺丝机由下往上伸入来将螺丝直接穿过治具而锁入于工件上进行固定，以供机械手臂将治具与工件一起取出后放置于加工机具上对工件进行后续的加工作业；若是载板为塑胶材质所制成，可在载板表面上形成有多个透孔及由透孔处所向外延伸连通的交错状多个沟槽，即可通过载板的多个沟槽将工件经过清洗后所残留的液体导引至透孔处进行排出。

该托盘的基座底部凹设有开口向下的锥状对接孔，在对接孔内壁面处剖设有环状排列的多个排屑槽，当输送机台的输送带带动托盘位移至顶升机构位置时，可由驱动部带动于顶推杆进行顶升或放置托盘的动作，而顶推杆的顶板上升位移的过程中，可使嵌柱体分别卡入于基座的对接孔内进行辅助定位，且因嵌柱体在卡入与脱离伞型齿轮状的对接孔内的同时会产生磨损出现许多碎屑，即可通过排屑槽的结构设计将碎屑快速排出，以防止碎屑卡在对接孔内造成阻塞或嵌柱体无法准确卡入于对接孔内的情况发生。

附图说明

图1是本发明的立体外观图；

图2是本发明的立体分解图；

图3是本发明另一视角的立体分解图；

图4是本发明较佳实施例托盘与工件的立体分解图；

图5是本发明另一较佳实施例组装前的立体分解图；

图6是本发明另一较佳实施例组装后的立体外观图；

图7是本发明另一较佳实施例组装后的侧视剖面图；

图8是本发明再一较佳实施例的立体外观图；

图9是本发明再一较佳实施例托盘顶升前的侧视图；

图10是本发明再一较佳实施例托盘顶升后的侧视图。

附图标记说明：1-托盘；11-基座；111-定位柱；112-套合部；1121-补强肋；1122-限位孔；113-对接孔；1131-排屑槽；114-卡勾；115-扣孔；116-轨槽；117-嵌置槽；118-侦测孔；12-容置槽；121-隔板；122-扣槽；1221-缺槽；123-镂空孔；124-提取孔；125-凹部；13-载板；131-凸扣；132-定位部；1321-螺柱；1322-对接螺栓；133-透孔；134-沟槽；14-治具；141-嵌扣孔；15-辨识装置；151-拨杆；152-磁性元件；153-外盖；1531-穿孔；2-工件；3-输送机台；31-机架；311-输送带；32-顶升机构；321-驱动部；322-顶推杆；3221-顶板；323-嵌柱体。

具体实施方式

为达成上述目的及功效，本发明所采用的技术手段及其构造，兹绘图就本发明的较佳实施例详加说明其构造与功能如下，俾利完全了解。

请参阅图1、2、3、4所示，分别为本发明的立体外观图、立体分解图、另一视角的立体分解图及较佳实施例托盘与工件的立体分解图，由图中可清楚看出，本发明为包括有托盘1，该托盘1具有矩形的基座11，其基座11内部形成有沿着长边方向排列而可供工件2定位的凹陷状多个容置槽12，在各两个相邻容置槽12之间形成有隔板121，且容置槽12与隔板121前后相对的内侧壁面下方处分别设有多个扣槽122，在容置槽12位于两个相邻扣槽122间的内壁面处纵向剖设有一缺槽1221。

再者，托盘1的容置槽12底部设有至少一个镂空孔123，在各两个相邻容置槽12间的隔板121左右两侧处纵向设有多个提取孔124，且容置槽12相邻于隔板121的另一侧壁面处纵向剖设有相对的凹部125，而托盘1的容置槽12底部分别定位有抵贴于镂空孔123周围表面处的载板13，其载板13因应不同工件2与制程可为塑胶或金属材质所制成，且各载板13前后两侧边处设有扣持于扣槽122内的多个凸扣131；另，若是载板13由金属材质所制成时，可在载板13表面前后两侧处设有多个定位部132，在定位部132所具有的中空螺柱1321中都锁接有凸出的对接螺栓1322，且载板13表面上位于定位部132周围处形成有多个透孔133，而载板13上为进一步定位有可供工件2锁接结合的治具14，在治具14底部设有可供对接螺栓1322卡持定位的多个嵌扣孔141；又，若是载板13由塑胶材质所制成时，可在载板13表面上形成有阵列排列的多个透孔133及由透孔133处所向外延伸连通的交错状多个沟槽134。

然而，上述托盘1的基座11顶部位于容置槽12周围各角落处设有凸出的定位柱111，在基座11左右两侧处的定位柱111尺寸大小不同，而基座11底部设有对应于定位柱111处的多个套合部112，其套合部112所具有的十字交错状多个补强肋1121连接处凹设有开口向下的限位孔1122，在套合部112周围的多个补强肋1121连接处凹设有开口向下的锥状对接孔113，且对接孔113内壁面处剖设有环状排列的多个排屑槽1131而构成一伞型齿轮状的孔洞；另，基座11各两个相邻的侧边下方处分别设有向上转折的多个卡勾114及扣孔115，在基座11底部中央处沿着长边方向剖设有具预定宽度且贯通至基座11前后两侧处的轨槽116。

此外，基座11顶部相邻于二容置槽12与隔板121处凹设有至少一个嵌置槽117，在基座11侧边处横向设有至少一个垂直贯通至嵌置槽117与隔板121内的侦测孔118，而基座11的嵌置槽117内部为设置有辨识装置15可供推动滑动位移的拨杆151及位于嵌置槽117前后两侧处的二磁性元件152，在嵌置槽117开口处结合有一外盖153，且外盖153表面上剖设有可供拨杆151穿出而外露于基座11顶部的穿孔1531，便可凭借其中一磁性元件152磁性吸附于金属材质所制成的拨杆151上形成定位。

当本发明于组装时，先将托盘1的载板13斜向置入于容置槽12内，并使载板13一侧处的凸扣131分别嵌入于容置槽12上对应的扣槽122内，便可向下按压于载板13压入至容置槽12内，而载板13另一侧处的凸扣131受到容置槽12内壁面处的推挤作用后可以载板13作为支点形成弹性变形，且待载板13压入至定位，便可将载板13的凸扣131分别扣持于容置槽12上对应的扣槽122内，同时也使载板13底面处抵贴于容置槽12底部且罩覆于镂空孔123周围表面处形成定位，或者是可利用手工具(如一字起子)伸入于容置槽12的缺槽1221内来将载板13翘起，并使载板13的凸扣131与容置槽12的扣槽122形成分离，便可轻易将载板13自托盘1的容置槽12内作快速组装或拆卸的动作，以提高载板13置换上的便利性，进而达到结构稳定、操作简易且较不费力的效果。

而金属材质的载板13与托盘1的容置槽12装配后为可配合治具14及自动化锁螺丝机(图中未示出)使用，并利用治具14将工件2顶起后，便可将自动化锁螺丝机的锁杆由下往上伸入容置槽12的镂空孔123、载板13的透孔133中后，再将锁杆上的螺丝直接穿过治具14的通孔而锁入于工件2上对应的锁孔内，使工件2固定于治具14上成为一体，此种金属材质的载板13可辅助治具14定位、治具14承载工件2与锁固使用，以供机械手臂将治具14与工件2一起取出后，再放置于加工机具上来对工件2进行后续的加工作业，或者是可利用机械手臂不经由治具14而直接将载板13上放置的工件2取出后，再放置于加工机具上来对工件2进行后续的加工作业；另，机械手臂也可将加工机具上加工完成后的工件2置入于清洗机内部，使工件2经过液体清洗可去除表面附着的细屑、微粒或油膜等，再由机械手臂将清洗完成后的工件2取出放置于塑胶材质的载板13上，即可通过载板13的多个沟槽134将工件2上残留的液体导引至透孔133处进行排出。

本发明的上述治具14较佳实施为配合载板13组装结合成为一体，并由治具14利用螺丝锁固的方式进行固定工件2，但因治具14结构设计方式很多，亦可依实际的应用或配合工件2尺寸与形状予以变更设计，但此部分有关治具14细部的构成因非本案的发明要点，所以在本说明书中仅作一简单叙述，而在不影响本发明整体的保护特征下也可省略治具14结构，以供了解。

请搭配参阅图5、6、7所示，分别为本发明另一较佳实施例组装前的立体分解图、组装后的立体外观图及侧视剖面图，由图中可清楚看出，当本发明的多个托盘1于堆叠时，先将托盘1基座11底部的多个套合部112分别对正于另一托盘1基座11顶部的定位柱111处，再将托盘1向下放置于另一托盘1顶部上，并使套合部112的限位孔1122套合于定位柱111上形成定位后，便可利用上述的组装方式依序将多个托盘1作向上模块化堆叠，以方便于工件2搬运、库存或出货作业而可大幅缩短工作时间，且因基座11左右两侧处的定位柱111尺寸大小不同，也可防止托盘1堆叠时放置的方向错误所产生的问题而具有防呆的效果，也可利用基座11由塑胶射出直接一体成型出套合部112十字交错状的多个补强肋1121，并由补强肋1121连接处的限位孔1122套合于定位柱111上作定位的使用，此种基座11结构设计，仅需一套模具即可制造，并可方便多个托盘1对接组装作向上堆叠，而便于量产达到降低成本的效用。

然而，上述的多个托盘1除了可作向上模块化堆叠，也可将基座11各两个相邻侧边下方处的多个卡勾114分别嵌卡于其它托盘1上对应的扣孔115内形成定位，并使前后各两个相邻的托盘1相互串接，或者是可将左右各两个相邻的托盘1并排设置，便可依不同的制程与用途作自由组合、变化及扩充使用，且不会受到托盘1构件方向或位置的限制，更具实用性与适用性的效果。

另请同时参阅图8、9、10所示，分别为本发明再一较佳实施例的立体外观图、托盘顶升前的侧视图及顶升后的侧视图，由图中可清楚看出，其中该输送机台3所具有的机架31上设有可承载与带动托盘1位移的输送带311，在机架31下方处设置有顶升机构32的驱动部321，而驱动部321上为连结有位于输送带311两侧边处上下位移的多个顶推杆322，在各两侧的顶推杆322端部分别结合有顶板3221，且二顶板3221表面前后两侧处设有可为橡胶或硅胶的嵌柱体323。

本发明的多个托盘1为放置于机架31的输送带311表面上，并利用输送带311抵靠于基座11底部中央处的轨槽116内，使托盘1受到输送带311的限制而不易产生偏移或晃动，当动力装置驱动输送带311来带动托盘1位移至顶升机构32位置时，可利用第一止挡设备与第二止挡设备配合电控系统防止托盘1堆料，并由驱动部321带动顶推杆322位于输送带311水平表面的上下方向位移，便可利用顶推杆322进行顶升或放置托盘1的动作，再由机械手臂的夹爪伸入于提取孔124内将托盘1进行取起或放置的搬运动作，且待托盘1搬运至预定位置，便可利用机械手臂的吸盘将工件2吸起后，再放置于加工机具上来对工件2进行后续的加工作业，而顶推杆322的顶板3221上升位移的过程中，可使嵌柱体323分别卡入于基座11底部的对接孔113内进行辅助定位，以利于顶板3221向上推动于托盘1底面处进行顶升的动作，且因锥状的嵌柱体323在卡入与脱离伞型齿轮状的对接孔113内的同时将会产生磨损而出现许多碎屑，即可通过对接孔113的多个排屑槽1131结构设计来将碎屑快速的排出，以防止碎屑卡在对接孔113内所造成有阻塞或嵌柱体323无法准确卡入于对接孔113内的情况发生，并确保托盘1顶升时的定位效果。

再者，多个托盘1在输送的过程中因应不同制程上的需求或加工流程的差异容易产生混料的情形，而为了避免机械手臂对托盘1上承载的工件2进行取料或换料的误动作，所以机械手臂必须能够判断出此托盘1各个工件2目前的加工状态，便可凭借辨识装置15的拨杆模式，让机械手臂可推动于拨杆151向前或向后滑动位移，并利用感测器(图中未示出)配合基座11的侦测孔118使拨杆151位移至侦测孔118处时可利用光遮断的方式进行侦测拨杆151位置，再记录此拨杆151的方位来判别工件2目前的加工状态，且待拨杆151推动至定位后，即可通过磁性元件152可为一强力磁铁来磁性吸附于金属材质所制成的拨杆151上形成定位，使拨杆151到位后不会产生任意滑动或脱落的情况发生，以避免因拨杆151不在正确位置上所导致机械手臂记录错误产生误动作的问题，如此提升其整体使用上的机能与效果。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种工件承载的托盘结构，其特征在于：包括有托盘，该托盘所具有的基座内部形成有凹陷状的多个容置槽，在各两个相邻容置槽之间形成有隔板，且基座顶部相邻于容置槽与隔板处凹设有至少一个嵌置槽，在嵌置槽内部设置有辨识装置，而辨识装置具有可供推动以方位来判别预设工件加工状态的拨杆，在嵌置槽两侧处分别设有可供拨杆到位后磁性吸附于其上形成定位的磁性元件；

该托盘基座的各容置槽底部分别定位有可供预设工件定位的载板，在容置槽内壁面处设有多个扣槽，且各载板侧边处设有扣持于扣槽内的多个凸扣，而基座顶部位于容置槽周围处设有多个定位柱，在基座底部设有对应于定位柱处用以套合于另一托盘的定位柱上对接组装作向上堆叠的多个套合部。

2.根据权利要求1所述的工件承载的托盘结构，其特征在于：该托盘的基座为呈矩形，在基座沿着长边方向排列的多个容置槽底部设有至少一个可供载板底面处抵贴于其周围表面处的镂空孔，且各容置槽的隔板两侧处纵向设有多个提取孔。

3.根据权利要求1所述的工件承载的托盘结构，其特征在于：该托盘基座左右两侧处的定位柱尺寸大小不同，而基座的套合部上具有十字交错状的多个补强肋，在补强肋连接处凹设有套合于另一托盘的定位柱上的限位孔，基座在套合部周围处凹设有开口向下的锥状对接孔，且对接孔内壁面处剖设有多个排屑槽。

4.根据权利要求1所述的工件承载的托盘结构，其特征在于：该托盘的基座呈矩形，在基座各两个相邻的侧边下方处分别设有向上转折的多个卡勾及可供另一托盘的卡勾相互嵌卡进行前后串接或左右并排设置的多个扣孔。

5.根据权利要求1所述的工件承载的托盘结构，其特征在于：该基座的嵌置槽开口处结合有一外盖，在外盖表面上剖设有可供拨杆穿出而外露于基座顶部的穿孔。

6.根据权利要求1所述的工件承载的托盘结构，其特征在于：该基座的侧边处横向设有至少一个垂直贯通至嵌置槽与隔板内的侦测孔。

7.根据权利要求1所述的工件承载的托盘结构，其特征在于：该托盘基座的容置槽底部定位有可供预设工件定位的载板，而载板由金属材质所制成，在载板表面两侧处设有多个定位部，且定位部上进一步定位有可供预设工件固定的治具。

8.根据权利要求7所述的工件承载的托盘结构，其特征在于：该载板的定位部具有中空的螺柱，在螺柱中锁接有对接螺栓，且治具底部设有可供对接螺栓卡持定位的多个嵌扣孔。

9.根据权利要求1所述的工件承载的托盘结构，其特征在于：该托盘基座的容置槽底部定位有可供预设工件定位的载板，而载板由塑胶材质所制成，在载板表面上形成有多个透孔及由透孔处所向外延伸连通的交错状多个沟槽。