CN205085970U - 旋转取放装置 - Google Patents

Abstract

一种旋转取放装置，其中机械手臂所具的座体一侧处为设有轴座，并于轴座上枢接有横向的主轴，且轴座内部设有连结于主轴上的第一驱动部，而主轴相对于第一驱动部的另侧处为垂直设有具致动马达及旋动轴的第二驱动部，并于旋动轴二端处分别连结有取放部，当第一驱动部驱动主轴带动取放部作上下翻转时，可由取放部完成进行一对二片材的取起或置放动作，使取放部上能够取起片材的数量增加，以有效节省工作时间与成本，亦可利用第二驱动部的致动马达驱动旋动轴带动取放部与主轴呈一不同方向转动，便可依加工工艺、搬运及堆叠需求改变片材所欲置放的方向与角度，进而达到高度自动化、提高生产效率、简化产线且成本更为低廉的效用。

Description

旋转取放装置

技术领域

本实用新型提供了一种旋转取放装置，尤其指可利用机械手臂的第一驱动部带动取放部翻转使其取起片材的数量增加，并由第二驱动部带动取放部呈一不同方向转动改变片材方向与角度，进而达到高度自动化、提高生产效率、简化产线且成本更为低廉的效用。

背景技术

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籍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，是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，并由人工方式对加工机具进行取料或换料动作，以利于加工机具进行加工各种所需的零组件、产品，此种人工方式进行取料或换料动作相当的耗时与费工，便有厂商导入工业产线搭配机械手臂进行搬运，以因应自动化与特殊工艺的需求。

由于机械手臂为具有长时间作重复性动作、质量稳定并可连续不间断及精准定位与零误差的优势，以往的人力成本已逐渐由机械手臂所取代，便可搭配取放机构(如真空吸盘、夹持器)来将工件进行取起或置放的动作，以达到自动化搬运及堆叠等功能，而目前业界所采用的机械手臂一般为三轴式机械手臂，其分别为垂直移动轴、水平移动轴及夹持轴负责取起及置放的功能，并于移动轴上大多使用线性滑轨搭配马达作为驱动机构，相较于液压驱动机械手臂弧形移动的方式，必须使用液压设备不仅体积庞大且价格十分昂贵，此种移动轴直线移动方式具有机构简单、动作精确、重量轻巧及成本低廉的优势，惟该机械手臂每次搬运或堆叠的过程中只能进行单一工件取起或置放的动作，便会造成后续工件时间倍数上的延迟，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工艺复杂化，机械手臂若是不能针对工件的加工部位进行改变工件的方向与角度，整体使用上的机能与效果便会受到一定的限制，便为从事于此行业者所亟欲研究改善的关键所在。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种旋转取放装置，以改进公知技术中存在的缺陷。

为实现上述目的，本实用新型提供的旋转取放装置，在于机械手臂位于座体一侧处的轴座上为枢接有横向的主轴，并于轴座内部设有连结于主轴上的第一驱动部，且主轴相对于第一驱动部的另侧处垂直设有第二驱动部的致动马达及可供致动马达带动的旋动轴，再于旋动轴二端处分别连结有取放部，当第一驱动部驱动主轴带动取放部作上下翻转时，可由取放部完成进行一对二片材的取起或置放动作，使取放部上能够取起片材的数量增加，以有效节省工作时间与成本，亦可利用第二驱动部的致动马达驱动旋动轴带动取放部与主轴呈一不同方向转动，便可依加工工艺、搬运及堆叠需求改变片材所欲置放的方向与角度，以利于加工或实际上的应用，进而达到高度自动化、提高生产效率、简化产线且成本更为低廉的效用。

本实用新型的旋转取放装置，在于机械手臂座体表面上的开孔二侧处为设有相对的承座及承座中横向穿设的导螺杆，并于导螺杆上螺接有穿过开孔处而结合于轴座上的滑块，且承座一侧处设有第三驱动部链接于导螺杆上的马达，便可利用马达驱动导螺杆旋动推移于滑块，使轴座朝座体外部作线性传动伸长或缩短位移的动作，而机械手臂的取放部为具有平行相对并分别连结于旋动轴二端处的架板，且二架板外侧表面上分别结合有复数吸头，即可通过复数吸头吸附于片材表面上，或者是可释放片材来将片材置放于加工机具上进行相关的加工作业。

本实用新型的旋转取放装置，在于机械手臂于第二驱动部的旋动轴为包括有二相互抵靠的轴板，并于轴板延伸出致动马达的外侧处皆套接有结合于取放部上的轴套，且各轴套上分别连结有一气压缸，又二气压缸为呈一相反设置分别固定于主轴端部二侧边上，便可利用气压缸的伸缩杆带动轴套使旋动轴的轴板位于致动马达中作伸长或缩短位移，并连动取放部随的同时位移，以利于取放部进行片材的取起或置放动作。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例的立体外观图。

图2为本实用新型较佳实施例另一视角的立体外观图。

图3为本实用新型机械手臂的局部主视图。

图4为本实用新型机械手臂旋转时的动作示意图。

图5为本实用新型机械手臂置放片材前的主视图。

图6为本实用新型机械手臂置放片材后的主视图。

图7为本实用新型机械手臂置放另一片材前的主视图。

图8为本实用新型机械手臂置放另一片材后的主视图。

附图中符号说明

1机械手臂，11座体，110开孔，111轴座，112主轴，113承座，114导螺杆，115滑块，12第一驱动部，121马达，122减速机构，1221联轴器，123第一侦测单元，124第一挡片，13第二驱动部，131致动马达，132旋动轴，1321轴板，1322轴套，133气压缸，1331伸缩杆，14取放部，141架板，142吸头，15第三驱动部，151马达，1511联轴器，152第二侦测单元，153第二挡片，16升降机构，161第一线性导轨，17第四驱动部，171第一传动机构，172马达，18位移装置，181第二线性导轨，182滑移座，19第五驱动部，191第二传动机构，192马达，2交替存取设备，21基座，211支架，22传动部，23承载座，231托架，3加工机具，31工作平台，4片材。

具体实施方式

本实用新型为达成上述目的及功效，所采用的技术手段及其构造，以下结合附图就本实用新型的较佳实施例详加说明其构造与功能如下，以利完全了解。

请参阅图1、2、3、4所示，分别为本实用新型较佳实施例的立体外观图、另一视角的立体外观图、机械手臂的局部主视图及旋转时的动作示意图，由图中可清楚看出，本实用新型为包括有机械手臂1、交替存取设备2及加工机具3，其中：

该机械手臂1为具有中空的座体11，并于座体11一侧处设有轴座111，且轴座111上枢接有横向的主轴112，而轴座111的中空内部为设有第一驱动部12的马达121，并由马达121所连结的减速机构122以联轴器1221对接于主轴112上，且主轴112相对于第一驱动部12的另侧处垂直设有第二驱动部13可为中空轴型式的致动马达131，又致动马达131中穿设的旋动轴132二端处为分别连结有取放部14平行相对的架板141，并于二架板141外侧表面上分别结合有直立状的复数吸头142，且各吸头142为通过管路连接于气压配盘组(图中未示出)，用以控制各个吸头142作吸附取起或释放的动作。

再者，座体11表面上的开孔110二侧处为设有相对的承座113及承座113中横向穿设的导螺杆114，其导螺杆114上螺接有穿过开孔110处而结合于轴座111上的滑块115，并于承座113一侧处设有第三驱动部15的马达151，且该马达151所连结的联轴器1511为对接于导螺杆114上，而第二驱动部13的旋动轴132为包括有二相互抵靠的轴板1321，并于轴板1321端部延伸出致动马达131的外侧处皆活动套接有结合于架板141上的轴套1322，且各轴套1322上分别连结有气压缸133的伸缩杆1331，且二气压缸133为呈一相反设置并分别固定于主轴112端部二侧边上形成相互平行。

然而，上述的第一驱动部12位于座体11的轴座111相邻于主轴112处为设有第一侦测单元123，并于主轴112上设有可供旋动遮蔽或抵触于第一侦测单元123上进行触发控制马达121停止作动的第一挡片124，而第三驱动部15位于座体11上相邻于导螺杆114下方二侧处为分别设有第二侦测单元152，并于轴座111上设有穿过座体11的开孔110处而可供遮蔽或抵触于第二侦测单元152上进行触发控制马达151停止作动的第二挡片153，且该第一侦测单元123与第二侦测单元152可为光遮断器、微动开关或极限开关，惟此部分有关第一侦测单元123与第二侦测单元152如何配合第一挡片124与第二挡片153控制马达121、151停止运作，以进行转动或位移行程定位控制为现有技术的范畴，且该细部的构成并非本实用新型的设计要点，故不再作赘述。

此外，机械手臂1的座体11相对于轴座111的另侧处为纵向设有升降机构16的第一线性导轨161，并于第一线性导轨161上方处设有第四驱动部17，且该第四驱动部17具有可供马达172驱动使第一线性导轨161带动于座体11作纵向往复位移的第一传动机构171，而升降机构16下方处为横向设有位移装置18的第二线性导轨181，并于第二线性导轨181上设有结合于第一线性导轨161下方处的滑移座182及第五驱动部19，且该第五驱动部19具有可供马达192驱动使第二线性导轨181连动于座体11作横向往复位移的第二传动机构191，惟此部分有关升降机构16与位移装置18配合第四驱动部17与第五驱动部19基本构造与运动方式随着应用范围的不同也大多不尽相同，亦可实际的应用或需求变更实施，所以在以下的说明书皆一起进行说明。

该交替存取设备2为具有一基座21，并于基座21的纵向支架211上设有上下间隔排列的复数传动部22，且各传动部22所具的作动缸体一侧处设有伸缩杆(图中未示出)，再于伸缩杆上所链接传动机构的线性导轨上结合有承载座23，且承载座23内部二侧壁面处的滑轨上结合有一托架231，便可由传动部22分别带动承载座23作横向交替式往复位移及存取片材的动作。

然而，上述机械手臂1的驱动部、取放部14与交替存取设备2为进一步连接有驱动控制系统(图中未示出)，并由驱动控制系统来对驱动部、取放部14与传动部22进行参数设定、驱动与操作控制、实时侦测与状态诊断及控制器的通讯等，且该驱动部与传动部22为了达到精确位移的目的，亦可利用如马达、油压缸驱动齿轮组、齿条、连杆、链条等效实施，以完成多轴运动或旋转动作，举凡运用本实用新型说明书及附图内容所为的简易修饰及等效结构变化，均应同理包含于本实用新型的专利范围内。

该加工机具3为位于交替存取设备2的基座21后侧处，并靠近机械手臂1位置，而加工机具3若是以应用于电路板(PCB)或软性电路板(FPC)工艺为例时，可利用工作平台31进行基板制作、压合、钻孔、蚀刻、线路电镀、镀通孔、防焊处理、喷锡、成型或电测等加工作业，但于实际应用时，加工机具3亦可为具自动切削或成型功能的计算机数值控制工具机(CNC)或其它各种加工用的工作母机。

请搭配参阅图5、6、7、8所示，分别为本实用新型机械手臂置放片材前的主视图、置放片材后的主视图、置放另一片材前的主视图及置放另一片材后的主视图，由图中可清楚看出，当本实用新型的机械手臂1于使用时，可利用第四驱动部17与第五驱动部19的马达172、192分别驱动第一传动机构171、第二传动机构191使第一线性导轨161、第二线性导轨181作横向或纵向往复位移的动作，并带动座体11移动至交替存取设备2或加工机具3，且可通过第三驱动部15的马达151驱动导螺杆114旋动推移于滑块115使轴座111朝座体11外部作线性传动伸长或缩短位移的动作，以连动于取放部14位移对正于承载座23或工作平台31上方处，而后便可利用第二驱动部13的气压缸133以伸缩杆1331带动轴套1322使旋动轴132的轴板1321位于致动马达131中作伸长或缩短位移的动作，并连动取放部14的架板141使复数吸头142抵持于片材4(如电路板、软性电路板等工件)表面上后，即可通过复数吸头142吸附于片材4表面上予以取起，或者是可将片材4置放于加工机具3的工作平台31上自动进行相关的加工作业。

而加工机具3完成多个片材4加工后，便可利用取放部14其中一架板141上的复数吸头142依照上述的方式吸附于片材4表面上予以取起，并利用第一驱动部12的马达121驱动减速机构122使主轴112带动取放部14呈一转动，即可将架板141原先位置上下交换以完成片材4作一百八十度的翻转动作，再由另一架板141上的复数吸头142吸附于另一片材4表面上予以取起，亦可利用第二驱动部13的致动马达131驱动旋动轴132带动取放部14与主轴112呈一不同方向转动(如水平方向旋转)，此种机械手臂1可利用第一驱动部12带动取放部14作上下翻转，并由二架板141上的复数吸头142分别吸附于二片材4表面上，使取放部14上能够取起片材4的数量增加，以有效节省工作的时间与成本，不需设置多道产线就能够利用第一驱动部12带动取放部14完成进行一对二片材4的取起或置放动作，亦可利用第二驱动部13带动取放部14作水平方向旋转，便可依加工工艺、搬运及堆叠等需求改变片材4所欲置放的方向与角度，以利于加工机具3对片材4不同部位进行加工，更能符合实际上的应用，进而达到高度自动化、提高生产效率、简化产线且成本更为低廉的效用。当机械手臂1带动座体11将取放部14及片材4移动至交替存取设备2的承载座23上方处时，可依照上述的方式带动取放部14朝托架231作纵向位移的动作，并利用吸头142释放片材4以完成将片材4置放于托架231上，且待取放部14向上离开托架231处，便可利用传动部22的作动缸体以伸缩杆带动传动机构的线性导轨使承载座23作横向往复位移的动作，并与另一传动部22所连接的承载座23形成错位状态，再依照上述的方式使主轴112带动取放部14将另一片材4作一百八十度的翻转动作，即可通过取放部14将另一片材4置放于托架231上，并由另一传动部22的作动缸体带动传动机构使承载座23作横向往复位移的动作，亦可依照上述的方式将复数片材4置放于承载座23上进行堆叠，并使承载座23上置放的片材4数量增加，便可完成片材4的储存作业。

反之亦然，若欲将复数片材4自承载座23的托架231内取出时，可由交替存取设备2以传动部22的作动缸体带动传动机构使承载座23作横向往复位移的动作，并利用传动部22配合机械手臂1的取放部14依照上述的翻转与吸头142吸附方式依序将片材4自承载座23的托架231内取出后，便可完成取出片材4的动作，以减少各个片材4在机械手臂1搬运的过程中所造成延迟的时间与成本。

本实用新型为针对该机械手臂1位于座体11一侧处的轴座111上为枢接有主轴112，并于轴座111内部设有连结于主轴112上的第一驱动部12，且主轴112相对于第一驱动部12的另侧处垂直设有第二驱动部13的致动马达131及旋动轴132，再于旋动轴132二端处分别连结有取放部14为其保护重点，便可利用第一驱动部12驱动主轴112带动取放部14上下翻转，并由取放部14完成进行一对二片材4的取起或置放动作，使取放部14上所能够取起片材4的数量增加，亦可利用第二驱动部13的致动马达131驱动旋动轴132带动取放部14与轴座111呈一不同方向转动，便可依加工工艺、搬运及堆叠等需求改变片材4置放的方向与角度，进而达到高度自动化、提高生产效率、简化产线且成本更为低廉的效用。

上述详细说明为针对本实用新型一种较佳的可行实施例说明而已，惟该实施例并非用以限定本实用新型的申请专利范围，凡其它未脱离本实用新型所揭示的技艺精神下所完成的均等变化与修饰变更，均应包含于本实用新型所涵盖的专利范围中。

Claims (9)

1.一种旋转取放装置，其特征是，包括有机械手臂，该机械手臂所具的座体一侧处为设有一轴座，并于轴座上枢接有横向的主轴，且轴座内部设有连结于主轴上用以带动主轴呈一转动的第一驱动部，而主轴相对于第一驱动部的另侧处为垂直设有第二驱动部的致动马达及可供致动马达带动与主轴呈不同方向转动的旋动轴，并于旋动轴二端处分别连结有可对预设片材作取起或置放动作的取放部。

2.如权利要求1所述的旋转取放装置，其特征是，该座体表面上所具的开孔二侧处为设有相对的承座及承座中横向穿设的导螺杆，并于导螺杆上螺接有穿过开孔处而结合于轴座上的滑块，且承座一侧处设有第三驱动部的马达，又马达为连结于导螺杆上用以驱动导螺杆旋动推移于滑块使轴座朝座体外部作线性传动位移。

3.如权利要求2所述的旋转取放装置，其特征是，该第三驱动部位于座体上相邻于导螺杆下方二侧处为分别设有第二侦测单元，并于轴座上设有穿过开孔处而可遮蔽或抵触于第二侦测单元上进行触发控制马达停止作动的第二挡片。

4.如权利要求1所述的旋转取放装置，其特征是，该第一驱动部所具的马达为连结有对接于座体的主轴上的减速机构。

5.如权利要求1所述的旋转取放装置，其特征是，该第二驱动部的致动马达中所穿设的旋动轴为包括有二相互抵靠的轴板，并于轴板端部延伸出致动马达的外侧处皆套接有结合于取放部上的轴套，且各轴套上分别连结有气压缸的伸缩杆，又二气压缸为呈一相反设置并分别固定于主轴端部二侧边上以供伸缩杆带动轴套使轴板位于致动马达中作伸缩位移。

6.如权利要求1所述的旋转取放装置，其特征是，该第二驱动部位于轴座相邻于主轴处为设有至少一个第一侦测单元，并于主轴上设有可旋动遮蔽或抵触于第一侦测单元上进行触发控制马达停止作动的第一挡片。

7.如权利要求1所述的旋转取放装置，其特征是，该二取放部为具有平行相对并分别连结于旋动轴二端处的架板，且二架板外侧表面上分别结合有可对预设片材作吸取或释放动作的复数吸头。

8.如权利要求1所述的旋转取放装置，其特征是，该座体相对于轴座的另侧处为纵向设有具第一线性导轨的升降机构，并于第一线性导轨上方处设有第四驱动部，且第四驱动部具有可供马达驱动使第一线性导轨带动于座体作纵向往复位移的第一传动机构。

9.如权利要求8所述的旋转取放装置，其特征是，该升降机构下方处为横向设有具第二线性导轨的位移装置，并于第二线性导轨上设有结合于第一线性导轨下方处的滑移座及第五驱动部，且第五驱动部具有可供马达驱动使第二线性导轨连动于座体作横向往复位移的第二传动机构。