TW201404526A - 等間距開合調整機構 - Google Patents

Abstract

本發明是一種等間距開合調整機構，其主要係於一基座上水平設置至少一滑軌，於滑軌上分布設置可滑移的滑座，另於基座上設置一由驅動裝置帶動旋轉的驅動輪板，驅動輪板上設置數複數帶動臂連接滑座，其中藉由該複數帶動臂樞接驅動輪之連接點係沿通過驅動輪板中心之直線呈徑向等間隔長度分布，藉此，於帶動驅動輪板旋轉一角度時，通過帶動臂帶動滑座沿滑軌水平位移，使相對於滑軌中心一側排列的滑座呈整數倍遞增之變距位移，使相鄰滑座間之間距於調整前後皆能維持等間距之開合關係。

Description

等間距開合調整機構

本發明是一種等間距開合調整機構，尤指一種可帶動直線排列之工作件以整數倍遞增之變距位移方式運動，並使工作件間之間距於調整前、後皆能維持等間距關係之等間距開合調整機構。

現有加工設備中，為能使用多個工作件同步對多個工件進行加工程序，通常會令該多個工作件呈一直列排列地設置，使該些工作件可同時被驅動機構帶動進行加工程序。再者，現有產品製造過程中，為使加工設備可以通用於多種不同規格尺寸的產品加工作業，其多個工作件皆係設計成可位移調整之機構。

當加工設備因應不同規格尺寸的產品進行更換調整時，作業人員必須手動對每一個工作件進行位置的調整，而有調整作業費時費工之問題，影響產能。再者，現有加工設備中，雖有人設計出自動調整工作件之間的間距之開合調整機構可供使用，然而，現有開合調整機構僅能同步帶動每一工作件作相等距離的位移，亦無法使工作件間於調整前、後皆為維持等間距位移關係，難以符合作業的需求。

本發明之主要目的在於提供一種等間距開合調整機構，希藉此發明，解決現有僅能令工作件等距位移，而無法 令工作件間之間距於調整前、後皆能維持等間距關係之問題。

為達成前揭目的，本發明所提出之等間距開合調整機構，係包含：一基座，其具有一裝配側；至少一滑軌，係呈水平裝設於基座的裝配側外，所述滑軌具有一中心基準線；一驅動輪板，係以其心軸可旋轉的樞設於基座之裝配側與滑軌之間，所述驅動輪板上設有複數個連接點，所述複數連接點係沿通過驅動輪板中心之直線呈徑向等間隔長度分布；一驅動裝置，係設於基座上，所述驅動裝置包含一伺服馬達，伺服馬達以其旋轉作動端連接驅動輪板之心軸；複數滑座，係可滑移的設置於滑軌上，且自滑軌之中心基準線朝外等間隔距離排列；以及複數帶動臂，係依序連接於每一滑座與驅動輪板上相應的連接點；藉以由驅動裝置帶動驅動輪板旋轉一角度，以及經由帶動臂帶動滑座沿滑軌水平位移，能使相鄰滑座之間的間隔距離於位移前後皆能維持等間距之開合關係。

藉由前揭等間距開合調整機構之發明，其主要係藉由該複數帶動臂樞接驅動輪之連接點係沿通過驅動輪板中心之直線呈徑向等間隔長度分布，藉此，於帶動驅動輪板旋轉一角度時，通過帶動臂帶動滑座沿滑軌水平位移，使相對於滑軌中心一側排列的滑座同時產生整數倍遞增之變距 位移，使相鄰滑座間之間距於調整前、後皆能維持等間距之開合關係。

如圖1至圖4所示，係揭示本發明等間距開合調整機構之一較佳實施例，其包含有一基座1、一驅動輪板2、一驅動裝置3、至少一滑軌4、複數滑座5以及複數帶動臂7，或進一步包含一中心滑座6，其中：所述基座1具有一裝配側以及一背側，所述裝配側與背側位於基座1相對的兩側，於本較佳實施例中，基座1於其裝配側兩端各具有一固接端部10。

所述驅動輪板2具有一中心20，於中心20處設有一心軸，並以心軸可旋轉的樞設於基座1的裝配側中，所述驅動輪板2上設有複數個連接點21a、21b、21c，所述複數連接點21係沿通過驅動輪板2中心之直線呈徑向等間隔長度分布，於本較佳實施例，所述複數連接點21a、21b、21c係相對於驅動輪板2中心兩側且沿通過驅動輪板2中心之一直線呈等間隔長度分布排列，亦即定義自最接近驅動輪板2中心之連接點為第一個連接點21a，次接近驅動輪板2中心之連接點為第二個連接點21b，其後之連接點為第三個連接點21c......，第一個連接點21a至驅動輪板2中心20之間隔長度為一單位長度，第二個連接點21b至驅動輪板2中心之間隔長度為二單位長度，第三個連接點21c至驅動輪板2中心之間隔長度為三單位長度，亦即第一個連接點21a至第二個連接點21b間之間隔長度為一單位長度，第二個連接點21b至第三個連接點21c 間之間隔長度為一單位長度......，依此類推。

所述驅動裝置3包含一伺服馬達30，或進一步包含一傳動構件31，所述驅動裝置3以其伺服馬達30之旋轉作動端連接驅動輪板2之心軸，或是旋轉作動端結合傳動構件31連接驅動輪板2之心軸，所述伺服馬達30外接一控制器，用以受控帶動驅動輪板2旋轉預設的角度，其中伺服馬達30可直接設置於基座1的背側，並以其旋轉作動端直接組接驅動輪板2的心軸，或者，驅動輪板2可為皮帶輪或齒輪等，伺服馬達30設置於基座1的背側，伺服馬達30以其旋轉作動端結合皮帶輪與皮帶組成之皮帶輪組或齒輪組等之傳動構件31連接皮帶輪或齒輪型式的驅動輪板2，使伺服馬達30可以經由傳動構件31間接帶動驅動輪板2旋轉預設的角度，於本較佳實施例中，所述驅動輪板2為皮帶輪型式，傳動構件31為皮帶輪與環形皮帶之組合，所述皮帶輪組設於伺服馬達的旋轉作動端上，環形皮帶繞設於皮帶輪型式的驅動輪板2與皮帶輪之間，另可於基座1上增設至少一惰輪，惰輪抵接於環形皮帶上。

所述滑軌4可為一支或複數支，滑軌4的數量依設計之需求而設定其數量，所述滑軌4係呈水平的組設於基座1的裝配側，且位於驅動輪板2外側，當滑軌4為複數支時，所述複數滑軌4係呈上下間隔而平行排列的水平設置於基座1的裝配側，於本較佳實施例中，所述複數滑軌4兩端分別以螺絲固定於基座1裝配側兩端的固接端部10上，所述滑軌4包含一垂直通過滑軌4中心的中心基準線40，所述中心基準線40對應於通過驅動輪板2中心的垂 直線。

所述複數滑座5係可滑移的分布設置於滑軌4上，並可被驅動沿滑軌4水平方向位移，於本較佳實施例中，所述複數滑座5係相對於滑軌4中心基準線40兩側朝外等間隔距離排列，如圖3所示，亦即定義自最接近滑軌4中心基準線40一側之滑座為第一個滑座5a，次接近滑軌4中心基準線40之滑座為第二個滑座5b，......，又定義第一個滑座5a中心至滑軌4中心基準線40之間隔距離為一個單位長度，第二個滑座5b中心至滑軌4中心基準線40之間隔距離為二個單位長度，亦即第一個滑座5a中心至第二個滑座5b中心間之間隔距離為一單位長度，......，依此類推。

所述中心滑座6係固定於滑軌4之中心基準線40上，對應於通過驅動輪板2中心20之垂直線，所述複數滑座5分列於中心滑座6一側或兩側。

所述複數帶動臂7係依序樞接於每一滑座5與驅動輪板2上相應的連接點21之間，亦即最接近滑軌4中心基準線一側之第一個滑座5a以一帶動臂7連接最接近驅動輪板2中心的第一個連接點21a，次接近滑軌4中心基準線40一側之第二個滑座5b以另一帶動臂7連接次接近驅動輪板2中心的第二個連接點21b，第三個滑座5c再以次一帶動臂7連接第三個連接點21c，以此類推。

本發明等間距開合調整機構於使用時，如圖2至圖4所示，其係用以提供複數工作件8(如取置組件、點膠組件......)組設其上，利用該些工作件8進行整列工件取置 移位作業或點膠作業......，其中係將該複數工作件8分別安裝於每一滑座5及中心滑座6上，於啟始狀態下，每二相鄰工作件8之間隔距離皆相等。

當該等間距開合調整機構因應不同待加工件之規格而需調整其工作件8間之間隔距離時，其利用控制器控制伺服馬達30帶動驅動輪板2旋轉一預定角度，如圖5所示，其中藉由驅動輪板2之第一個連接點21a、第二個連接點21b及第三個連接點21c等係沿通過驅動輪板2中之一直線上排列，且第一個連接點21a至驅動輪板2中心之間隔長度為一單位長度，第二個連接點21b至驅動輪板2中心之間隔長度為二單位長度，第三個連接點21c至驅動輪板2中心之間隔長度為三單位長度，....之整數倍遞增關係，故驅動輪板2被驅動旋轉一角度時，即同時驅動複數帶動臂7分別帶動相應的滑座5a、5b、5c沿滑軌4作水平位移，基於相似三角形之對應邊長等比例原理，而能一次同時驅動複數由內而外直線排列的工作件8作整數倍遞增之變距水平位移，即水平位移長度(△X)之比例依序為1：2：3...。

如圖6所示，以下進一步以三角函數之餘弦定理加以證明前述之關係。假設：A、B分別為伺服馬達驅動part I水平位移的作動線旋轉半徑(即O-P1直線的長度)與連桿軸心距離(即P1-part I直線的長度)；A’、B’分別為伺服馬達驅動part Ⅱ水平位移的作動線旋轉半徑(即O-P2直線的長度)與連桿軸心距離(即P2-part Ⅱ直線的長度)；E為O-P1直線與P1-part I直線間之夾角；E’為O-P2直線與P2-part Ⅱ直線間之夾角。

因為O-P1直線與O-P2直線為同一直線，O-part I直線與O-part Ⅱ直線為同一水平直線，夾角E’=夾角E，基於三角函數之餘弦定理：C²=A²+B²-2AB cosE---式(1)

C’²=A’²+B’²-2A’B’cosE’---式(2)

令A’=λ A，B’=λ B，其中λ為任意定值，夾角E’=夾角E，代入(2)中。

C’²=(λ A)²+(λ B)²-2(λ A)(λ B)cosE=λ²A²+λ²B²-2 λ²AB cosE=λ²(A²+B²-2AB cosE)---式(3)

將式(1)代入式(3)中。

C’²=λ²C² → C’=λ C

由上述可得知，當P1、P2在同一直線上，part I、part Ⅱ在同一直線上，A’、B’的長度分別為A、B的固定倍數λ，無論伺服馬達旋轉角度D為何，part Ⅱ水平移動距離C’亦會是part I水平移動距離C的λ倍。據此，當可證明本發明等間距開合調整機構於使用時，皆能使每二相鄰工作件間於移動前後之間距皆維持等間距關係。

1‧‧‧基座

10‧‧‧固接端部

2‧‧‧驅動輪板

20‧‧‧中心

21a、21b、21c‧‧‧連接點

3‧‧‧驅動裝置

30‧‧‧伺服馬達

31‧‧‧傳動構件

4‧‧‧滑軌

40‧‧‧中心基準線

5、5a、5b、5c‧‧‧滑座

6‧‧‧中心滑座

7‧‧‧帶動臂

8‧‧‧工作件

△X‧‧‧水平位移長度

圖1係本發明等間距開合調整機構之一較佳實施例與工作件的立體分解示意圖。

圖2係圖1所示等間距開合調整機構較佳實施例與工 作件組合後的立體示意圖。

圖3係圖2的前視平面示意圖。

圖4係圖2及圖3之側視剖面示意圖。

圖5係本發明等間距開合調整機構較佳實施例結合工件之使用狀態參考圖。

圖6係本發明應用三角函數之餘弦定理之示意圖。

1‧‧‧基座

10‧‧‧固接端部

2‧‧‧驅動輪板

20‧‧‧中心

21a、21b、21c‧‧‧連接點

3‧‧‧驅動裝置

30‧‧‧伺服馬達

31‧‧‧傳動構件

4‧‧‧滑軌

40‧‧‧中心基準線

5‧‧‧滑座

6‧‧‧中心滑座

7‧‧‧帶動臂

8‧‧‧工作件

Claims (4)

1. 一種等間距開合調整機構，係包含：一基座，其具有一裝配側；至少一滑軌，係呈水平裝設於基座的裝配側外，所述滑軌具有一中心基準線；一驅動輪板，係以其心軸可旋轉的樞設於基座之裝配側與滑軌之間，所述驅動輪板上設有複數個連接點，所述複數連接點係沿通過驅動輪板中心之直線呈徑向等間隔長度分布；一驅動裝置，係設於基座上，所述驅動裝置包含一伺服馬達，伺服馬達以其旋轉作動端連接驅動輪板之心軸；複數滑座，係可滑移的設置於滑軌上，且自滑軌之中心基準線朝外等間隔距離排列；以及複數帶動臂，係依序連接於每一滑座與驅動輪板上相應的連接點之間；藉以由驅動裝置帶動驅動輪板旋轉一角度，以及經由帶動臂帶動滑座沿滑軌水平位移，能使相鄰滑座之間的間隔距離於位移前後皆能維持等間距之開合關係。
2. 如請求項1所述之等間距開合調整機構，其中所述等間距開合調整機構具有二滑軌，該二滑軌上下間隔而平行排列的水平設置於基座的裝配側；所述驅動輪板之複數連接點係沿通過驅動輪板中心之一直線且相對中心兩側呈等間隔長度分布排列；所述驅動裝置之伺服馬達以其旋轉作動端結合一傳動構件組接驅動輪板的心軸； 所述複數滑座係相對於滑軌中心基準線的兩側朝外等間隔距離排列。
3. 如請求項2所述之等間距開合調整機構，其中，所述等間距開合調整機構尚包含有一中心滑座，所述中心滑座係固定於滑軌之中心基準線上，對應於通過驅動輪板中心之垂直線，使所述複數滑座分列於中心滑座兩側。
4. 如請求項1至3中之任一項所述之等間距開合調整機構，其中，所述驅動輪板為皮帶輪，所述傳動構件為皮帶輪與環形皮帶之組合，所述皮帶輪組設於伺服馬達的旋轉作動端上，環形皮帶繞設於皮帶輪型式的驅動輪板與皮帶輪之間。