CN111842692A - 自动化搬运设备及方法 - Google Patents

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Abstract

一种自动化搬运设备，包括一存放机构以及一搬运机构，该存放机构包括多个存放匣以及多个推板，该搬运机构包括一取物装置以及一移动基座，该移动基座可进行水平及垂直移动，以带动该取物装置相对于该存放机构移动。本发明同时提供一种自动化搬运方法，包括令一推板推抵一待搬运的物品离开一存放匣，利用一移动基座将一取物装置移动至该存放匣的上方，令该取物装置以针刺或夹取的方式取得离开该存放匣的该物品，再利用该移动基座将取得该物品的该取物装置移动至一默认位置，令该取物装置挡住或放开该物品以将该物品掉落或倒放至该默认位置。

Description

自动化搬运设备及方法
技术领域
本发明有关于一种自动化搬运设备及方法，特别是指一种以针刺或夹持的方式搬运物品的设备及方法。
背景技术
一般来说，材料加工需要搬运物品，例如从存放区中取出原材料(取料)、在模具中放置原材料(入料)或加工后分离成品与模具(出料)的过程，都是通过工人一个接一个地拿取或铺放原材料，又或者一个接一个地从模具中剥离成品从而进行下一步骤。但是若以前述人力方式进行取料、入料与出料的操作，将使得整个加工过程耗费过多的时间，同时也相对地增加了工人的劳动量。除此之外，若工人操作经验不足使得成品良率降低或者在操作过程中发生的意外事故(例如工人被模具烫伤)，都会间接地导致公司成本的增加。由于采取人力方式进行取料、入料与出料的操作所可能产生的问题太多，导致人力操作并非是材料加工过程中的最佳选择。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于提供一种自动化搬运设备及方法，可以取代人力操作，避免人力操作所可能产生的问题。
本发明的自动化搬运设备的一个较佳的实施例包括一存放机构以及一搬运机构。其中该存放机构包括多个存放匣以及多个推板，这些存放匣各自具有一容置空间，每一推板可移动地进出相对应的该容置空间；该搬运机构包括一取物装置以及一移动基座，该取物装置设置于该移动基座，该移动基座可进行水平及垂直移动，以带动该取物装置相对于该存放机构移动。
在另一实施例中，其中该取物装置为针刺装置，该针刺装置包括一针板、多个针以及一挡板，该针板可相对于该挡板移动，这些针设置于该针板上并可移动地穿过该挡板。
在另一实施例中，其中该取物装置为夹持装置，该夹持装置包括一夹板以及多个夹具，这些夹具等间距地设置于该夹板上。
在另一实施例中，其中每一夹具为各自倾斜地设置于该夹板上，并与该夹板的法线方向形成一夹角，该夹角大于0度且小于90度。
在另一实施例中，其中该存放机构还包括一破黏装置，该破黏装置设置于该取物装置以及这些存放匣之间，且该破黏装置包括一固定板以及多个隔离件，这些隔离件等间距地设置于固定板上，这些隔离件可将该取物装置以及这些存放匣分隔开来。
本发明同时提供一种自动化搬运方法，其中一实施例包括令一推板推抵一待搬运的物品离开一存放匣；利用一移动基座将一取物装置移动至该存放匣的上方；令该取物装置以针刺的方式取得离开该存放匣的该物品；再利用该移动基座将取得该物品的该取物装置移动至一默认位置；令该取物装置挡落该物品以将该物品掉落至该默认位置。
在另一实施例中，其中当该取物装置移动至该存放匣的上方时，先令一破黏装置将离开该存放匣的该物品与该存放匣中的另一物品分隔开来，再令该取物装置以针刺的方式取得离开该存放匣的该物品。
本发明的自动化搬运方法，其另一实施例包括令一推板推抵一待搬运的物品离开一存放匣；利用一移动基座将一取物装置移动至该存放匣的上方；令该取物装置以夹取的方式取得离开该存放匣的该物品；再利用该移动基座将取得该物品的该取物装置移动至一默认位置；令该取物装置放开该物品以将该物品朝一预设的方向倒放至该默认位置。
在另一实施例中，其中当该取物装置移动至该存放匣的上方时，先令一破黏装置将离开该存放匣的该物品与该存放匣中的另一物品分隔开来，再令该取物装置以夹取的方式取得离开该存放匣的该物品。
在另一实施例中，其中当该取物装置移动至该默认位置时，令该物品与该默认位置的法线方向形成一夹角，该夹角大于0度且小于90度。
附图说明
图1为本发明自动化搬运设备的其中一实施例的结构示意图。
图2为本发明存放机构的其中一实施例的结构示意图。
图3为本发明存放机构中的推板、推板附加电路板、导引部以及动力源的结构示意图。
图4为本发明存放机构中的破黏装置、存放匣以及存放匣附加电路板的结构示意图。
图5为本发明破黏装置的结构示意图。
图6为本发明搬运机构的其中一实施例的结构示意图。
图7为本发明针刺装置的结构示意图。
图8为本发明搬运机构的其中另一实施例的结构示意图。
图9为本发明夹持装置的结构示意图。
附图标记
1～自动化搬运设备
2～存放机构
3～搬运机构
210～框架
211～导引部
212～推板承载部
213～存放匣承载部
220～动力源
230～存放匣
240～推板
250～破黏装置
251～固定杆
252～隔离件
253～动力源
254～固定板
310～移动基座
320～动力源
330～动力源
340～针刺装置
341～背压板
342～针板
343～挡板
344～导引柱
345～动力源
346～针
347～穿孔
350～夹持装置
351～夹板
352～夹具
353～动力源
具体实施方式
请参阅图1，图1描述本发明自动化搬运设备的其中一实施例的结构。本发明的自动化搬运设备1包括一存放机构2以及一搬运机构3。存放机构2用于存放待搬运的物品，搬运机构3则可将该待搬运的物品移动至需要的位置。
请参阅图2、3、4及图5，图2描述本发明存放机构的结构。本发明的存放机构2包括一框架210、多个存放匣230以及多个推板240，且存放匣230以及推板240皆设置于框架210，存放匣230内存放有多个待搬运的物品，推板240则用于将这些物品推抵出存放匣230，详细叙述如下：
具体而言，框架210包括一导引部211、一推板承载部212以及一存放匣承载部213，推板承载部212连结于导引部211，并可沿着导引部211上下移动，存放匣承载部213则设置于推板承载部212的上方。如图3、图4所示，这些推板240等间距地设置于推板承载部212，另有一动力源220(如图3所示)可控制推板承载部212上下移动以改变其高度，换句话说，动力源220也可控制这些推板240的高度，这些存放匣230则设置于存放匣承载部213上相对应于这些推板240的位置上，每个存放匣230都具有一容置空间以便存放多个待搬运的物品，值得注意的是，当推板240随着动力源220的控制而上升到一预设高度时，推板240将穿过存放匣承载部213，并进入相对应的存放匣230的该容置空间内以抵接于这些待搬运的物品，并随着高度继续上升将这些待搬运的物品一个接一个地从该容置空间内推抵出存放匣230。
在本实施例中，动力源220可为步进马达，这些待搬运的物品可为长条状或块状的胚料(图中未表示)，而每个存放匣230内的该容置空间可从最底部依序迭放进例如六条长条状的胚料。
在操作存放机构2时，当每个存放匣230都迭放满六条胚料时，推板240的最上方正好会抵接位于存放匣230中最下层(或第六条)的胚料，通过动力源220控制推板240逐渐往上移动，将使每个推板240推抵每个容置空间内的六条胚料往上移动，直到位于最上层(或第一条)的胚料离开该容置空间(或存放匣230)至一默认位置后，动力源220才控制推板240停止，而最上层的胚料在离开存放匣230后则会被搬运机构3取走，并促使这些推板240又逐渐上升以推抵原来位于第二层(或第二条)的胚料离开存放匣230，随着存放的胚料一个接一个地离开存放匣230并被搬运机构3取走，推板240的状态也会在停止移动与上升移动中切换，直到存放匣230中没有存放胚料时，推板240才真正停止。
请再参阅图2、图4及图5，当待搬运的物品为前述胚料时，胚料与胚料迭放之间可能有沾黏的情况，若不同层的胚料因为彼此沾黏而一并被取走，将有可能扰乱整个加工过程。为了避免此一情况，存放机构2还可包括一破黏装置250，破黏装置250设置于这些存放匣230上方，并通过四个固定杆251(如图4所示)连接于存放匣承载部213，具体来说，破黏装置250包括一固定板254以及多个隔离件252，每个隔离件252都安装于固定板254上相对应于每个存放匣230上方的位置，隔离件252可通过一动力源253控制其进行「前进」或「退开」的动作，且动力源253可为汽缸。在搬运机构3要取走前述该第一条胚料时，可操作隔离件252前进以阻隔该第一条胚料与该第二条胚料，避免搬运机构3在取走该第一条胚料时因为胚料彼此沾黏而一并黏走该第二条胚料，在搬运机构3取走该第一条胚料后，隔离件252将会退开以让该第二条胚料顺利被推板240推抵出存放匣230并等待被搬运机构3取走。另外，防止其余胚料(例如第三、四、五或六条胚料)被沾黏的动作与前述重复，故不在此赘述。
请参阅图6，图6描述本发明搬运机构的其中一实施例的结构。本发明的搬运机构3包括一移动基座310以及一取物装置，该取物装置设置于移动基座310，移动基座310可相对于存放机构2进行水平或垂直移动，并同时带动该取物装置移动，详如下述：
具体而言，移动基座310分别通过一动力源320以及一动力源330控制以进行水平与垂直方向的移动。请参阅图6及图7，该取物装置可为一针刺装置340，针刺装置340包括一背压板341、一针板342以及一挡板343，背压板341以及针板342以至少两个导引柱344与移动基座310连接在一起，挡板343则直接连接于移动基座310，针板342可通过另一动力源345(如图6所示)沿着导引柱344上下移动，动力源345可设置于移动基座310上靠近针刺装置340的位置，针板342上安装有多个针346，并可根据不同的需求改变针346的尺寸、数量、间距或排列方式等，挡板343上则有相对应于针346的多个穿孔347，针346可移动地穿过穿孔347以对前述胚料进行针刺的动作。在本实施例中，控制水平移动的动力源320可为步进马达，控制垂直移动的动力源330或动力源345可为汽缸。
当存放机构2将前述胚料推抵至该默认位置时，搬运机构3随即开始动作，首先控制移动基座310移动以将针刺装置340移动到存放机构2的上方，使针346可准确地向下对待搬运的胚料进行穿刺的动作，当针刺装置340定位好后，动力源345随即控制针板342沿着导引柱344向下移动，使针346穿过穿孔347并往该待搬运的胚料刺入一预设深度，此一动作即称为取料，取料完成后，搬运机构3会再控制移动基座310移动以将针刺装置340移动到一默认搬运位置(例如一模具(图中未绘示)的上方)，使针刺装置340可准确地将取走的胚料放置到该模具上，当针刺装置340再次定位好后，动力源345便会控制针板342沿着导引柱344相对于挡板343向上移动，并同时带动针346上的胚料相对于挡板343向上移动，但当针板342持续向上移动，而胚料却被挡板343挡住而无法跟着向上移动时，胚料将会因为针346的抽离而掉落至该模具上，此一动作即称为下料。值得注意的是，针刺装置340也可通过另一种方式进行下料的动作，例如：使针板342不动，改由控制挡板343相对于针板342向下移动，当挡板343持续向下移动，将推抵到胚料使其从针346上抽离并掉落至该模具上。以上过程即为搬运机构3将待搬运物品(即胚料)从存放机构2取走并放置到该默认搬运位置(即模具)的搬运动作，重复以上动作，即可自动化大量搬运物品以增加加工生产的效率。
请参阅图8，在另一实施例中，该取物装置则为一夹持装置350。请参阅图9，夹持装置350包括一夹板351以及多个夹具352，每个夹具352安装于夹板351上相对应于每个存放匣230上方的位置，并可根据不同的需求改变夹具352的尺寸、数量、间距或排列方式等，类似地，夹具352可通过一动力源353控制其进行「夹取」或「放开」的动作，且动力源353可为汽缸。如前述说明，当夹持装置350欲对该待搬运的胚料进行取料时，移动基座310将会进行移动以将夹持装置350移动到存放机构2的上方，并通过动力源353控制夹具352夹取该待搬运的胚料以完成取料的动作，同样地，移动基座310会再进行移动以将夹持装置350取走的胚料移动到前述模具上，再通过动力源353控制夹具352放开胚料，使胚料倒落在该模具上以完成下料的动作。
虽然上述实施例中的每个夹具352与夹板351皆为互相垂直，但值得注意的是，夹具352也可不垂直于夹板351。于另一实施例中，每个夹具(图中未绘示)为倾斜地安装于夹板351上，使该夹具与夹板351的法线方向形成一夹角，该夹角的范围为大于0度且小于90度。其用意在于，当夹持装置350夹取的胚料移动且接触到模具上时，由于该夹具为倾斜设置，胚料也会以倾斜的状态接触于模具，当动力源353控制该夹具放开胚料时，将使得所有夹具所夹取的胚料倒落向相同的方向，并保持其原来整齐的排列方式，以避免胚料在模具上发生排列凌乱的样子，使工人必须加以重新排列才能继续进行加工。
由以上叙述可知，本发明提供一种自动化搬运设备1来取代人力操作，不但可以降低成本，也可避免工作中的意外事故。

Claims (10)

1.一种自动化搬运设备，包括：
一存放机构，包括多个存放匣以及多个推板，这些存放匣各自具有一容置空间，每一推板可移动地进出相对应的该容置空间；
一搬运机构，包括一取物装置以及一移动基座，该取物装置设置于该移动基座，该移动基座可进行水平及垂直移动，以带动该取物装置相对于该存放机构移动。
2.根据权利要求1所述的自动化搬运设备，其中该取物装置为针刺装置，该针刺装置包括一针板、多个针以及一挡板，该针板可相对于该挡板移动，这些针设置于该针板上并可移动地穿过该挡板。
3.根据权利要求1所述的自动化搬运设备，其中该取物装置为夹持装置，该夹持装置包括一夹板以及多个夹具，这些夹具等间距地设置于该夹板上。
4.根据权利要求3所述的自动化搬运设备，其中每一夹具为各自倾斜地设置于该夹板上，并与该夹板的法线方向形成一夹角，该夹角大于0度且小于90度。
5.根据权利要求1所述的自动化搬运设备，其中该存放机构还包括一破黏装置，该破黏装置设置于该取物装置以及这些存放匣之间，且该破黏装置包括一固定板以及多个隔离件，这些隔离件等间距地设置于固定板上，这些隔离件可将该取物装置以及这些存放匣分隔开来。
6.一种自动化搬运方法，包括：
令一推板推抵一待搬运的物品离开一存放匣；
利用一移动基座将一取物装置移动至该存放匣的上方；
令该取物装置以针刺的方式取得离开该存放匣的该物品；
再利用该移动基座将取得该物品的该取物装置移动至一默认位置；以及
令该取物装置挡住该物品以将该物品掉落至该默认位置。
7.根据权利要求6所述的自动化搬运方法，其中当该取物装置移动至该存放匣的上方时，先令一破黏装置将离开该存放匣的该物品与该存放匣中的另一物品分隔开来，再令该取物装置以针刺的方式取得离开该存放匣的该物品。
8.一种自动化搬运方法，包括：
令一推板推抵一待搬运的物品离开一存放匣；
利用一移动基座将一取物装置移动至该存放匣的上方；
令该取物装置以夹取的方式取得离开该存放匣的该物品；
再利用该移动基座将取得该物品的该取物装置移动至一默认位置；以及
令该取物装置放开该物品以将该物品朝一预设的方向倒放至该默认位置。
9.根据权利要求8所述的自动化搬运方法，其中当该取物装置移动至该存放匣的上方时，先令一破黏装置将离开该存放匣的该物品与该存放匣中的另一物品分隔开来，再令该取物装置以夹取的方式取得离开该存放匣的该物品。
10.根据权利要求8所述的自动化搬运方法，其中当该取物装置移动至该默认位置时，令该物品与该默认位置的法线方向形成一夹角，该夹角大于0度且小于90度。
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