TW201433401A - 加工系統 - Google Patents

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TW201433401A
TW201433401A TW102112112A TW102112112A TW201433401A TW 201433401 A TW201433401 A TW 201433401A TW 102112112 A TW102112112 A TW 102112112A TW 102112112 A TW102112112 A TW 102112112A TW 201433401 A TW201433401 A TW 201433401A
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TW102112112A
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Yu-Hung Tai
Meng-Chuan Wen
Yi-Jung Chiu
Chung-Wei Lee
Shan-Lung Chu
Original Assignee
Au Optronics Corp
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23K37/047—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work moving work to adjust its position between soldering, welding or cutting steps

Abstract

一種加工系統包含一旋轉台、至少一轉軸、一旋轉驅動機、複數個承載台以及複數個加工機。旋轉台具有相對之兩端表面以及介於端表面之間的複數個承載表面。轉軸係連接旋轉台之端表面。旋轉驅動機連接轉軸。此些承載台係分別位於旋轉台之此些承載表面上。此些加工機係分別相對此些承載台配置。

Description

加工系統
本發明係關於一種加工系統。
目前的雷射加工系統係在一圓盤式平台上承載待加工物。此圓盤式平台可被旋轉，以使平台上的待加工物依序通過不同的工作站而進行加工作業。舉例來說，待加工物可依序通過裝卸(load/unload)工作站、校準(alignment)工作站、雷射切割工作站及除塵工作站，每一工作站均設有對應的機械。舉例來說，裝卸工作站可具有裝載及械載用的機械，而雷射工作站可具有雷射源，以對待加工物進行雷射切割，而得到所需的圖案。
由於平台的盤面面積大，造成加工作業需要較大的空間方能進行，而不利於廠房空間的規劃。此外，若欲增加待加工物的數量，勢必要採用盤面面積更大的平台，又由於盤面直徑的增加，會使得靠近盤面邊緣處與靠近盤面中心處的待加工物的位移量不一致，而導致加工精度的下降。
有鑑於此，本發明之一技術態樣係在於提供一種立體加工設備，其可利用多面體的不同表面來承載待加工物，而非利用 圓盤式平台的單一盤面來承載待加工物，故可降低加工作業所需的空間，而利於廠房的空間規劃。
依據本發明之一實施方式，一種加工系統包含一旋轉台、至少一轉軸、一旋轉驅動機、複數個承載台以及複數個加工機。旋轉台具有相對之兩端表面以及介於端表面之間的複數個承載表面。轉軸係連接旋轉台之端表面。旋轉驅動機連接轉軸。此些承載台係分別位於旋轉台之此些承載表面上。此些加工機係分別相對此些承載台配置。
於上述實施方式中，旋轉台之端表面係連接轉軸，而承載表面則係位於兩端表面之間。如此一來，當旋轉台旋轉時，承載表面會由面向上方的位置，旋轉成面向側方，再旋轉成面向下方，之後再旋轉成面向另一側方後，最後會回到面向上方的位置。因此，承載表面不是僅僅在同一水平高度旋轉，而是會旋轉至不同水平高度，故可降低加工作業所需的空間，而利於廠房的空間規劃。
以上所述僅係用以闡述本發明所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本發明之具體細節將在下文的實施方式及相關圖式中詳細介紹。
100、100a‧‧‧旋轉台
102‧‧‧端表面
104、104a‧‧‧承載表面
200‧‧‧軸向方向
210‧‧‧轉軸
300‧‧‧旋轉驅動機
400、400a‧‧‧承載台
402‧‧‧加工面
410‧‧‧真空吸附孔
420‧‧‧真空吸附槽
430‧‧‧吸塵孔
510、520‧‧‧加工機
512‧‧‧放射方向
514‧‧‧移動路徑
530‧‧‧裝載機械
540‧‧‧卸載機械
550‧‧‧校正裝置
560‧‧‧光源
710‧‧‧真空源
720‧‧‧電磁閥
730‧‧‧真空連接管
732‧‧‧岐管
740‧‧‧真空供應管
810‧‧‧吸塵源
812‧‧‧可移動式接口
820‧‧‧吸塵接口
830‧‧‧致動器
840‧‧‧吸塵管
N‧‧‧法線方向
G‧‧‧重力方向
θ‧‧‧夾角
第1圖繪示依據本發明一實施方式之加工系統之側視圖。
第2圖係繪示第1圖之旋轉台的立體圖。
第3圖繪示第2圖之旋轉驅動機之立體圖。
第4圖繪示依據本發明一實施方式之旋轉台內部之立體圖。
第5圖繪示依據本發明一實施方式之承載台之局部放大圖。
第6圖繪示依據本發明一實施方式之旋轉台內部之正視圖。
第7圖繪示依據本發明一實施方式之旋轉台內部之局部側視圖。
第8圖繪示依據本發明一實施方式之旋轉台內部之側視圖。
第9圖繪示依據本發明一實施方式之旋轉台與加工機之切割作業示意圖。
第10圖繪示依據本發明另一實施方式之旋轉台之正視圖。
以下將以圖式揭露本發明之複數實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，熟悉本領域之技術人員應當瞭解到，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節並非必要的，因此不應用以限制本發明。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。
第1圖繪示依據本發明一實施方式之加工系統之側視圖。第2圖繪示第1圖之旋轉台100的立體圖。如第1及2圖所示，本實施方式之加工系統可包含一旋轉台100、一旋轉驅動機300、複數個承載台400以及加工機510及520。如第2圖所示，旋轉台100具有相對之兩端表面102以及介於兩端表面102之間的複數個承載表面104。此些承載台400係分別位於旋轉台100之此些承載表面104上。加工機510及520(可參閱第1圖)係相對承載台400配置。
第3圖繪示第2圖之旋轉驅動機300之立體圖。如第3圖所示，本實施方式之加工系統還包含一轉軸210，其連接旋轉驅 動機300，並與旋轉台100之端表面102(可參閱第2圖)連接。如此，當旋轉驅動機300驅動轉軸210旋轉時，轉軸210可藉由端表面102帶動旋轉台100旋轉。
如第3圖所示，轉軸210具有一軸向方向200，軸向方向200可代表沿轉軸210之中心軸的延伸方向。如第2圖所示，轉軸210之軸向方向200與重力方向G相交，換句話說，軸向方向200係與重力方向G不平行。如此，當旋轉驅動機300驅動轉軸210旋轉，而帶動旋轉台100沿軸向方向200旋轉時，便能使每個承載表面104都能旋轉至不同水平高度，而不是僅僅在同一水平高度旋轉，故可降低加工作業所需的空間，而利於廠房的空間規劃。舉例來說，第2圖中的旋轉台100係為一長方體，也就是說，旋轉台100具有六個表面，其中兩者為端表面102，而另外四者為連接於端表面102之間的承載表面104。位於旋轉台100上方的承載表面104可由面向上方的位置，旋轉成面向右方，再旋轉成面向下方，之後再旋轉成面向左方後，最後再回到面向上方的位置。
應瞭解到，雖然第2圖之旋轉台100係繪示為長方體，但本發明並不以此為限，實際上，任何多面體(例如三角柱體、五角柱體、六角柱體等等)均可用來做為本發明之旋轉台100。應瞭解到，本說明書全文所述之「重力方向G」係代表物體自由落下所沿的方向。應瞭解到，本說明書全文所述之「面向上方」、「面向下方」、「面向右方」及「面向左方」等等僅係為了幫助讀者瞭解圖式中元件間的關係，並非代表某元件必然係朝向某個特定方向。
於部分實施方式中，如第2圖所示，單一承載表面104上可配置有多個承載台400，這些承載台400可沿著軸向方向200 所排列。如此一來，若欲增加待加工物的數量，僅需沿著軸向方向200增加承載台400的數量，而無須增加旋轉台100的旋轉半徑，故不會影響加工精度。
於部分實施方式中，如第1圖所示，加工機510係相對於面向左方的承載表面104所配置，而加工機520係相對於面向右方的承載表面104。面向上方的承載表面104上可選擇性地配置有一裝載機械530及一卸載機械540。由於部分承載表面104係位於不同水平高度，故可利於加工機510、520與裝載機械530及卸載機械540配置於不同水平高度，從而降低加工作業所需的空間，並利於廠房的空間規劃。舉例來說，加工機510及520之最高點的水平高度可低於裝載機械530及卸載機械540之最低點的水平高度。
於部分實施方式中，如第1圖所示，加工機510可為一雷射源，此雷射源具有一放射方向512，放射方向512通過其中一承載表面104。具體來說，加工機510(亦即，雷射源)之放射方向512會通過承載表面104上的承載台400，如此便能夠對承載台400上的待加工物(未繪示)進行雷射切割。
於部分實施方式中，如第1及2圖所示，放射方向512所通過之承載表面104具有一法線方向N，法線方向N與重力方向G以向量共起點的形式定義出一夾角θ，其中0°θ90°。具體來說，如第1圖所示，加工機510所相對的承載表面104係非水平的，且承載表面104之法線方向N係與重力方向G垂直，亦即夾角θ為90度。如此一來，當加工機510對此承載台400上的待加工物進行雷射切割而產生碎屑時，這些碎屑會沿著重力方向G落下，從而幫助除塵。於其他實施方式中，夾角θ可小於90度， 如此一來，放射方向512所通過之承載表面104可更進一步地朝下傾斜，從而利於碎屑落下。
應瞭解到，本說明書全文所述之「以向量共起點的形式定義出夾角」係代表在沿第一方向之向量與沿第二方向之向量在起點重合的情況下，兩者之間所夾的角度。
於部分實施方式中，如第1圖所示，加工機520為一影像擷取裝置，此影像擷取裝置與加工機510(亦即，雷射源)分別位於旋轉台100的相對兩側。也就是說，旋轉台100係位在加工機510及加工機520之間。加工系統還可包含一校正裝置550，其電性連接加工機520(亦即，影像擷取裝置)及加工機510(亦即，雷射源)。加工機520係用以擷取其所面對的承載表面104上的待加工物之影像，校正裝置550可用以根據前述影像而校正加工機510之移動路徑。如此一來，即便待加工物在旋轉台100的旋轉過程中可能產生位移，仍可藉由校正裝置550使加工機510切割出正確的圖案。於部分實施方式中，影像擷取裝置可為感光耦合元件(Charge-coupled Device,CCD)，但本發明並不以此為限。
於部分實施方式中，如第1圖所示，裝載機械530係用以將至少一待加工物放置於與重力方向G(可參閱第2圖)垂直的承載表面104上。也就是說，裝載機械530所相對的承載表面104係呈水平的，以便放置待加工物而不會使待加工物滑落。於部分實施方式中，裝載機械530可為一機械手臂，但本發明並不以此為限。
於部分實施方式中，如第1圖所示，卸載機械540係用以取出位在與重力方向G垂直之承載表面104上方之至少一已加工物。也就是說，卸載機械540所相對的承載表面104係呈水平 的。於部分實施方式中，卸載機械540可為一機械手臂，但本發明並不以此為限。
於部分實施方式中，裝載機械530及卸載機械540係同時作動的，也就是說，當卸載機械540將已加工物取出時，裝載機械530可同時將待加工物放置於承載表面104上，如此便能加快作業速度。
於部分實施方式中，裝載機械530及卸載機械540所相對的承載表面104係面向上方的。當裝載機械530將待加工物放置於面向上方的承載表面104上後，旋轉台100會旋轉，而使該承載表面104旋轉至面向右方的位置。此時，加工機520(亦即，影像擷取裝置)可對面向右方的承載表面104上的待加工物拍照，並由校正裝置550根據拍照的影像，來校正加工機510(亦即，雷射源)之移動路徑。接著，旋轉台100會旋轉，而使該承載表面104旋轉至面向下方的位置後，並接著旋轉至面向左方的位置。此時，加工機510(亦即，雷射源)可對面向左方的承載表面104上的待加工物進行切割。最後，旋轉台100會旋轉，而使該承載表面104回到面向上方的位置，此時，卸載機械540可將切割後的已加工物取下旋轉台100外。
於部分實施方式中，加工系統亦可不包含裝載機械530及卸載機械540，而採用人工的方式來裝載待加工物及卸下已加工物。
第4圖繪示依據本發明一實施方式之旋轉台100內部之立體圖。於部分實施方式中，如第4圖所示，加工系統還可包含一光源560。光源560係位於旋轉台100內，以便提供光線給加工機520(亦即，影像擷取裝置，可參閱第1圖)，而利於加工機520 擷取影像。另外，為了利於光源560所放射的光線能夠穿透至旋轉台100外，承載表面104較佳為透光的。
第5圖繪示依據本發明一實施方式之承載台400之局部放大圖。於部分實施方式中，如第5圖所示，每一承載台400包含一加工面402以及至少一真空吸附孔410。加工面402係背對旋轉台100。真空吸附孔410係位於加工面402中，且多個真空吸附孔410較佳可分佈於加工面402之不同邊緣區域，以幫助吸附待加工物。第6圖繪示依據本發明一實施方式之旋轉台100內部之正視圖。於部分實施方式中，如第6圖所示，加工系統還可包含一真空源710。真空源710連接承載台400之真空吸附孔410，以便對每一承載台400之真空吸附孔410提供真空吸附力。
具體來說，如第5及第6圖所示，待加工物可被放置於加工面402上並罩住真空吸附孔410。真空吸附孔410係貫穿於加工面402並連接真空源710。如此，真空源710便能透過真空吸附孔410來吸住位於加工面402上的待加工物，從而避免待加工物在旋轉台100旋轉時，脫離加工面402外。
於部分實施方式中，如第5圖所示，每一承載台400更具有至少一真空吸附槽420。真空吸附槽420位於加工面402中，且真空吸附孔410係開設於真空吸附槽420之內壁。具體來說，真空吸附槽420可為矩形凹槽或是L形凹槽，這些真空吸附槽420可在加工面402上共同構成類似矩形的虛線輪廓，而真空吸附孔410可位於真空吸附槽420之內壁上的任意位置。藉此，當待加工物放置於加工面402上，並罩住真空吸附槽420時，真空源710可抽走真空吸附槽420中的空氣，而提升對待加工物的吸附效果。
於部分實施方式中，如第6圖所示，加工系統還可包含 複數電磁閥720，分別連接於真空源710與承載台400之真空吸附孔410之間。電磁閥720可用以開通或阻隔真空源710與真空吸附孔410之間的連接。舉例來說，當承載台400係面向上方時，電磁閥720可阻隔真空源710與此承載台400之真空吸附孔410之間的連接，俾利卸載機械540卸下已加工物。
每一電磁閥720可利用一真空連接管730與真空吸附孔410連通。每一真空連接管730可包含多條歧管732，以利連通承載台400中的多個真空吸附孔410。真空源710可利用至少一真空供應管740連接至電磁閥720。
第7圖繪示依據本發明一實施方式之旋轉台100內部之局部側視圖。於部分實施方式中，如第7圖所示，加工系統還可包含一吸塵源810以及複數吸塵接口820。吸塵源810係選擇性地與至少一吸塵接口820相連通。請復參閱第5圖，每一承載台400均包含至少一吸塵孔430。多個吸塵接口820係連通至承載台400之多個吸塵孔430。換句話說，不同吸塵接口820係對應至不同承載表面104上的承載台400之吸塵孔430。當吸塵源810與某一吸塵接口820連通時，此吸塵接口820所對應之承載表面104上的吸塵孔430可吸走碎屑或灰塵，從而實現除塵的功能。
第8圖繪示依據本發明一實施方式之旋轉台100內部之側視圖。於部分實施方式中，如第8圖所示，每一吸塵接口820可連接一吸塵管840，不同吸塵管840係連接至不同承載表面104上的吸塵孔430。如此一來，可藉由選擇吸塵接口820，來控制對那個承載表面104上的待加工物進行吸塵。
於部分實施方式中，吸塵源810係對應加工機510(可參閱第1圖)所配置。也就是說，吸塵源810係透過其中一吸塵接口 820，連通至與加工機510相對之承載台400的吸塵孔430。具體來說，吸塵源810係與面向加工機510(亦即，雷射源)之承載表面104上的吸塵孔430相連通。如此一來，當加工機510對待加工物進行雷射切割而產生碎屑時，吸塵源810可幫助吸除這些碎屑。
請復參閱第7圖，於部分實施方式中，加工系統還可包含一致動器830。致動器830可連接吸塵源810，以推動吸塵源810選擇性地與其中一吸塵接口820相連通。具體來說，吸塵源810可具有一可移動式接口812，致動器830可驅動可移動式接口812連通吸塵接口820，或是脫離吸塵接口820。舉例來說，致動器830及可移動式接口812均可為磁性元件，而致動器830可利用磁性相吸及相斥的原理，使得可移動式接口812前後移動，從而讓可移動式接口812連通或脫離吸塵接口820。當旋轉台100欲進行旋轉時，致動器830可驅使可移動式接口812脫離對應加工機510之吸塵接口820，以免因旋轉而扯掉吸塵管840(可參閱第8圖)。當旋轉台100旋轉而使下一個吸塵接口820抵達對應加工機510之位置時，致動器830可驅使可移動式接口812連通此吸塵接口820。
於部分實施方式中，吸塵源810可為一真空抽取裝置，但本發明並不以此為限，實務上，任何能夠抽取空氣之裝置均可用來做為吸塵源810。
第9圖繪示依據本發明一實施方式之旋轉台100與加工機510之切割作業示意圖。如第9圖所示，加工機510(亦即，雷射源)之移動路徑514會使得加工機510之放射方向512通過吸塵孔430。如此一來，待加工物被切割所產生的碎屑可直接落入吸塵孔430而被吸除。
第10圖繪示依據本發明另一實施方式之旋轉台100a之正視圖。本實施方式與第2圖之實施方式間的主要差異係在於：本實施方式之旋轉台100a為三角柱體，而非第2圖所示之長方體。具體來說，旋轉台100a之多個承載表面104a在正視視角中係構成三角形。每一承載表面104a上方均設置有至少一承載台400a，以便承載待加工物。於本實施方式中，承載及卸載機械(未繪示)可相對於面向上方的承載表面104a所配置，雷射源(未繪示)可相對於面向左下方的承載表面104a所配置，而影像擷取裝置(未繪示)可相對於面向右下方的承載表面104a所配置。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧旋轉台
102‧‧‧端表面
104‧‧‧承載表面
400‧‧‧承載台
510‧‧‧加工機
512‧‧‧放射方向
520‧‧‧加工機
530‧‧‧裝載機械
540‧‧‧卸載機械
550‧‧‧校正裝置
N‧‧‧法線方向
G‧‧‧重力方向
θ‧‧‧夾角

Claims (15)

  1. 一種加工系統，包含：一旋轉台，該旋轉台具有相對之兩端表面，以及介於該些端表面之間的複數個承載表面；至少一轉軸，連接該旋轉台之該些端表面；一旋轉驅動機，連接該轉軸；複數個承載台，分別位於該旋轉台之該些承載表面上；以及複數個加工機，分別相對該些承載台配置。
  2. 如請求項1所述之加工系統，其中該轉軸與一重力方向相交。
  3. 如請求項1所述之加工系統，其中該些加工機其中之一為一雷射源，該雷射源具有一放射方向，該放射方向通過該些承載表面其中之一。
  4. 如請求項3所述之加工系統，其中該放射方向所通過之該承載表面具有一法線方向，該法線方向與一重力方向以向量共起點的形式定義出一夾角θ，其中0°θ90°。
  5. 如請求項3所述之加工系統，其中該些加工機其中另一者為一影像擷取裝置，該影像擷取裝置與該雷射源分別位於該旋轉台的相對兩側，用以擷取至少一影像。
  6. 如請求項5所述之加工系統，更包含： 一校正裝置，電性連接該影像擷取裝置及該雷射源，用以根據該影像而校正該雷射源之移動路徑。
  7. 如請求項5所述之加工系統，更包含：一光源，位於該旋轉台內。
  8. 如請求項1所述之加工系統，更包含：一裝載機械，其中該些承載表面其中至少一者與一重力方向垂直，該裝載機械係用以將至少一待加工物放置於與該重力方向垂直之該承載表面上方。
  9. 如請求項1所述之加工系統，更包含：一卸載機械，其中該些承載表面其中至少一者與一重力方向垂直，該卸載機械係用以取出位在與該重力方向垂直之該承載表面上方之至少一已加工物。
  10. 如請求項1所述之加工系統，其中每一該些承載台均包含背對該旋轉台之一加工面，以及位於該加工面中之至少一真空吸附孔；而該加工系統更包含一真空源，連接該些承載台之該些真空吸附孔。
  11. 如請求項10所述之加工系統，更包含：複數電磁閥，分別連接於該真空源與該些承載台之該些真空吸附孔之間。
  12. 如請求項10所述之加工系統，其中每一該些承載台更具有至少一真空吸附槽，該真空吸附槽位於該加工面中，其中該真空吸附孔係開設於該真空吸附槽之內壁。
  13. 如請求項1所述之加工系統，更包含：一吸塵源；以及複數吸塵接口，該吸塵源係選擇性地與該些吸塵接口其中至少一者相連通，且每一該些承載台均包含至少一吸塵孔，該些吸塵接口係分別連通至該些承載台之該些吸塵孔。
  14. 如請求項13所述之加工系統，更包含：一致動器，連接該吸塵源，以推動該吸塵源選擇性地與該些吸塵接口其中至少一者相連通。
  15. 如請求項13所述之加工系統，其中該些加工機其中之一為一雷射源，該吸塵源透過該些吸塵接口其中之一，連通至與該雷射源相對之該承載台的該吸塵孔。
TW102112112A 2013-02-25 2013-04-03 加工系統 TW201433401A (zh)

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