TW201607665A

TW201607665A - 螺絲供給裝置

Info

Publication number: TW201607665A
Application number: TW103128749A
Authority: TW
Inventors: 郭子鑫; 彭彥嘉
Original assignee: 財團法人工業技術研究院
Priority date: 2014-08-21
Filing date: 2014-08-21
Publication date: 2016-03-01
Also published as: CN105480679A

Abstract

一種螺絲供給裝置，其包括供料模組以及動力模組。供料模組係具有篩料轉盤與設置於篩料轉盤上之中空殼體，篩料轉盤之表面與中空殼體之間係形成有一容置空間以容置複數螺絲，且篩料轉盤之周圍與中空殼體之間係形成有複數對應該些螺絲之形狀之容置單元，以藉由該些容置單元容置及整列來自容置空間之螺絲。動力模組係連接供料模組，並提供動力以旋轉中空殼體與篩料轉盤，進而將該些容置單元所整列之螺絲陸續傳送至預定之位置。藉此，本揭露能快速整列與傳送容置空間內之螺絲，以提升供料效率。

Description

螺絲供給裝置

本揭露係關於一種螺絲供給裝置，特別是指一種旋轉式螺絲供給裝置。

現今眾多的3C產品、電子、電機、機械、五金、玩具和家具等製造行業中，對於元件、模組與系統之組裝，常藉由螺絲鎖固方式來完成。

一般而言，一個組合件或工件中，少則使用3至4顆，多則使用數十顆螺絲進行鎖固。傳統組裝線上常需以人工作業方式執行螺絲鎖固，往往消耗大量人力，且鎖固品質亦不穩定，因此發展出自動鎖螺絲機以取代人工作業。

雖然自動鎖螺絲機之鎖固動作較人工快，品質亦較佳，但是每鎖完一顆螺絲後，便需回到螺絲整列機之出料口再取下一顆螺絲，以致大大減低生產效率。因此，又有自動送料至螺絲起子頭之自動鎖螺絲機，藉此提升鎖固效率。

常見的自動鎖螺絲機有吹氣式與吸附式兩種，但兩者皆需設置較多的搭配機構，例如螺絲圓盤振動機、平送振動機與真空幫浦等週邊設備，才得以將該些螺絲陸續供給至該自動鎖螺絲機之螺絲起子頭。而且，不論是吹氣式或吸附式自動鎖螺絲機，該些螺絲都放置在較遠的位置，故將該些螺絲陸續送至自動鎖螺絲機之螺絲起子頭所花費的時間也較長。

由於吹氣式自動鎖螺絲機之工作連續，且每鎖完一次螺絲後，螺絲起子頭無需來回作動以吸附螺絲，因而其整體效率優於吸附式自動鎖螺絲機。但吹氣式自動鎖螺絲機本身受到螺絲之形狀和長徑比(螺牙長度與頭部直徑之比值)之限制，並不是每一種螺絲都適用於吹氣式自動鎖螺絲機中，特別是螺絲之螺牙之長度太短時，在吹氣式自動鎖螺絲機之管線內傳送該螺絲至螺絲起子頭之過程中，該螺絲容易發生翻轉或卡料之情形。

因此，如何克服上述習知技術的問題，實已成目前亟欲解決的課題。

本揭露係提供一種螺絲供給裝置，其包括：供料模組，係具有篩料轉盤與設置於該篩料轉盤上之中空殼體，其中，該篩料轉盤之表面與該中空殼體之間係形成有一容置空間以容置複數螺絲，且該篩料轉盤之周圍與該中空殼體之間係形成有複數對應該些螺絲之形狀之容置單元，以藉由該些容置單元容置及整列來自該容置空間之螺絲；以及動力模組，係連接該供料模組，並提供動力以旋轉該中空殼體與篩料轉盤，進而將該些容置單元所整列之螺絲陸續傳送至預定之位置。

該些容置單元係以預定的夾角或間距分布於該篩料轉盤之周圍之不同方位上，該些螺絲係陸續容置於該些容置單元內以具有該夾角或間距，且該些螺絲之螺牙與頭部係分別朝向該篩料轉盤之圓心及周緣。

該篩料轉盤係具有轉盤本體與位於該轉盤本體之周緣之複數篩料片，該轉盤本體係具有複數對應該些篩料片之間隙之凹部，該轉盤本體與該中空殼體之間係形成有一環狀縫隙，且該些容置單元係由該些凹部與該環狀縫隙所構成。

該供料模組可具有撥料元件，係設置於該篩料轉盤上並容置於該中空殼體內，該撥料元件係具有圓盤與位於該圓盤上之圓柱，且該圓盤之周緣係具有斜面以供該容置空間內之螺絲陸續落入該些容置單元內。

該螺絲供給裝置可包括一具有流道之出料模組，該流道係將來自該些容置單元之螺絲之頭部朝向相同的方向，並將該些螺絲依序傳送至該出料模組之出料口。該出料模組可具有相鄰之出料導片與流道蓋板，該流道係位於該出料導片與該流道蓋板之間。

該螺絲供給裝置可包括支撐模組，係具有支撐元件以支撐供料座體，該支撐元件係具有對應之二弧形孔，該供料座體係具有對應之二定位元件，且該二定位元件係分別容置於該二弧形孔內，以藉由調整該二定位元件與該二弧形孔之相對位置而調整該供料模組之傾角。

由上述內容可知，本揭露之螺絲供給裝置主要是藉由供料模組、動力模組、出料模組與支撐模組等構件互相運作，以將該供料模組之容置空間內之螺絲經由複數容置單元進行整列而調整該些螺絲之方向或方位，並將該些容置單元內之螺絲經由篩料轉盤等構件傳送至該出料模組之出料口，以供外部之螺絲取用裝置使用該些螺絲。

藉此，本揭露能快速整列與傳送該容置空間內之螺絲至該出料口，以提升供料效率及自動化程度。而且，當螺絲之螺牙之長度太短時，本揭露可克服傳統吹氣式自動鎖螺絲機經由管線傳送該螺絲至螺絲起子頭之過程中，該螺絲容易發生翻轉或卡料之情形。

另外，本揭露之供料座體之定位元件可容置於支撐模組之弧形孔內，以供使用者調整該供料模組之傾角，進而調整該供料模組之供料口至較佳的位置、或者調整該出料模組之流道之斜度以改變螺絲之下移速度。

1‧‧‧螺絲供給裝置

11‧‧‧螺絲

111‧‧‧頭部

112‧‧‧螺牙

2‧‧‧供料模組

21‧‧‧中空殼體

211‧‧‧容置空間

212‧‧‧容置單元

213‧‧‧間隙

214‧‧‧環狀縫隙

22‧‧‧撥料元件

221‧‧‧圓盤

222‧‧‧圓柱

223‧‧‧通孔

224‧‧‧固定元件

225‧‧‧頂面

226‧‧‧周緣

227‧‧‧斜面

228‧‧‧側面

23‧‧‧篩料轉盤

231‧‧‧轉盤本體

232‧‧‧篩料片

233‧‧‧凹部

234‧‧‧間隙

24‧‧‧供料座體

241‧‧‧開孔

242‧‧‧定位元件

243‧‧‧卡合元件

25‧‧‧供料罩體

251‧‧‧供料口

3‧‧‧動力模組

31‧‧‧轉軸

32‧‧‧減速機

33‧‧‧調速馬達

34‧‧‧馬達架

4‧‧‧圓形轉盤

41‧‧‧周緣

5‧‧‧傳動軸

6‧‧‧出料模組

60‧‧‧入料口

61‧‧‧出料導片

62‧‧‧流道蓋板

63‧‧‧流道

64‧‧‧出料口

7‧‧‧支撐模組

71‧‧‧支撐元件

711‧‧‧弧形孔

712‧‧‧貫穿孔

72‧‧‧板體

A1、A2‧‧‧區域

BB‧‧‧剖面線

D1、D2、D3、E1‧‧‧移動方向

E2‧‧‧傾角

第1A圖係繪示本揭露之螺絲供給裝置之爆炸立體圖；第1B圖至第1D圖係繪示本揭露第1圖之螺絲供給裝置之不同組合立體圖，其中，第1D圖未顯示二支撐元件之一者，第1E圖未顯示供料罩體；第2A圖係繪示本揭露第1E圖之螺絲供給裝置之一側視平面圖；第2B圖係繪示本揭露第2A圖之螺絲供給裝置之區域A1之放大平面圖；第3A圖係繪示本揭露第1E圖之螺絲供給裝置之另一側視平面圖；第3B圖係繪示本揭露第3A圖之螺絲供給裝置沿著剖面線BB之剖視平面圖；第3C圖係繪示本揭露第3B圖之螺絲供給裝置之區域A2之放大平面圖；第4圖係繪示本揭露之部分螺絲供給裝置及其運作方式之立體圖；以及第5圖係繪示本揭露之螺絲供給裝置具有可調整之傾角之側視平面圖。

以下藉由特定的具體實施形態說明本揭露之實施方式，熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本揭露之其他優點與功效，亦可藉由其他不同的具體實施形態加以施行或應用。

第1A圖係繪示本揭露之螺絲供給裝置1之爆炸立體圖，第1B圖至第1D圖係繪示本揭露第1圖之螺絲供給裝置1之不同組合立體圖，其中，第1D圖未顯示二支撐元件71之一者，第1E圖未顯示供料罩體25。

如第1A至1E圖所示，螺絲供給裝置1係主要包括供料模組2以及動力模組3。

該供料模組2係具有中空殼體21、撥料元件22與篩料轉盤23，該中空殼體21可藉由複數固定元件(如螺絲)或其他固定方式設置於該篩料轉盤23上，該撥料元件22亦可藉由複數固定元件(如螺絲)或其他固定方式設置於該篩料轉盤23上並容置於該中空殼體21內。

該篩料轉盤23之表面(見第1A圖之轉盤本體231)與該中空殼體21之間係形成有一容置空間211以容置由使用者或進料裝置(圖中未繪示)所置入之複數螺絲11，且該篩料轉盤23之周圍(見第2B圖之轉盤本體231)與該中空殼體21之間係形成有複數對應該些螺絲11之形狀(如T字形)之容置單元212，以藉由該些容置單元212容置與整列來自該容置空間211之螺絲11，藉此利用該些容置單元212將該些螺絲11之頭部或螺牙分別調整至預定之方向或方位，或將該些螺絲11排列成串列(單列)形式。

在本實施例中，該些容置單元212係以預定(如相等或不相等)的夾角或間距分布於該篩料轉盤23之周圍之不同方位上，例如將12個容置單元212以每隔30度角之方位分布於該篩料轉盤23之周圍，可使來自該容置空間211之12顆螺絲11同樣以每隔30度角之方位分別容置於12個容置單元212內，並使12顆螺絲11之螺牙與頭部之方向分別朝向該篩料轉盤23之圓心及周緣，請見第2A圖、第2B圖及第4圖。

該動力模組3係連接該供料模組2，並提供動力以同時旋轉該中空殼體21、撥料元件22與篩料轉盤23等構件，進而將該些容置單元212所整列之螺絲11陸續傳送至預定之位置，例如第1A圖所示之入料口60或其附近之位置。

該些螺絲11係依據該動力模組3所產生之動力之旋轉方向(如順時鐘或逆時鐘方向)於該容置空間211內進行滾動或移動以陸續落入或滑入該些容置單元212內，俾藉由該些容置單元212固定該些螺絲11之方向或方位，並陸續整列或篩選出該些螺絲11。

該撥料元件22依據該動力模組3所產生之動力進行順時鐘或逆時鐘旋轉時，可透過撥料片(圖中未繪示)或離心力將該容置空間211內之螺絲11往外撥入或抖入該些容置單元212內。該撥料元件22係具有圓盤221與位於該圓盤221上之圓柱222，且該圓盤221與該圓柱222可為一體成形或組合而成。該圓盤221之周緣係具有斜面227，以供該容置空間211內之螺絲11經由該斜面227陸續落入或滑入該些容置單元212內，其中該斜面227可提升該容置空間211內之螺絲11進入該些容置單元212內之效率及速度。

該篩料轉盤23係具有轉盤本體231與位於該轉盤本體231之周圍(如周緣)之複數篩料片232，且該轉盤本體231與該些篩料片232可為一體成形或組合而成。該轉盤本體231係具有複數如第2B圖所示之凹部233，該些凹部233係對應該些篩料片232之間隙234(見第4圖)，該轉盤本體231與該中空殼體21之間係形成有如第2B圖所示之一環狀縫隙214，且該些容置單元212係由該些凹部233與該環狀縫隙214所構成，以藉由該些凹部233與該環狀縫隙214分別容置該些螺絲11之螺牙及頭部。

該供料模組2可具有供料座體24與設置於該供料座體24上之供料罩體25，該供料罩體25係罩蓋該中空殼體21、撥料元件22與篩料轉盤23，且該供料罩體25係具有供料口251，以供使用者或進料裝置自該供料口251置入該些螺絲11至該容置空間211內。

該螺絲供給裝置1可包括圓形轉盤4與位於該圓形轉盤4上之傳動軸5(如馬達傳動軸)，且該圓形轉盤4與該傳動軸5可為一體成形或組合而成。該供料座體24係具有開孔241以容置該圓形轉盤4與該傳動軸5，該圓盤221可具有複數通孔223(如螺絲孔)，以利用複數固定元件224(如螺絲)自該些通孔223處將該圓盤221鎖固於該轉盤本體231上，該轉盤本體231亦可藉由複數固定元件(如螺絲)或其他固定方式設置於該圓形轉盤4上。

在本實施例中，該些凹部233係從該轉盤本體231之側面貫穿該轉盤本體231之上表面與下表面，以藉由該圓形轉盤4之周緣承接來自該些凹部233之螺絲11，請見第1A圖與第4圖。但在其他實施例中，該些凹部233亦可不貫穿該轉盤本體231之下表面，使得該些凹部233具有底面(圖中未繪示)，以藉由該底面與該環狀縫隙214分別承接該些螺絲11之螺牙及頭部。

該動力模組3可具有容置於該傳動軸5內之轉軸31。該動力模組3亦可具有調速馬達33以連接該轉軸31，並提供該動力以帶動該轉軸31而旋轉該中空殼體21、撥料元件22、篩料轉盤23、圓形轉盤4與傳動軸5等構件，且該調速馬達33可用以調整該轉軸31之轉速，例如增速、減速或定速。

該動力模組3也可具有減速機32以連接該轉軸31與該調速馬達33，並提供該動力以帶動該轉軸31而旋轉該中空殼體21、撥料元件22、篩料轉盤23、圓形轉盤4與傳動軸5等構件，且該減速機32可用以調降該轉軸31之轉速而增加扭力。

該動力模組3可具有馬達架34，係藉由複數固定元件(如螺絲)或其他固定方式設置於該供料座體24上，該減速機32或該調速馬達33亦可藉由複數固定元件(如螺絲)或其他固定方式設置於該馬達架34上。

該螺絲供給裝置1可包括出料模組6，係具有入料口60與出料口64，該入料口60係導入來自該供料模組2或該些容置單元212之螺絲11，該流道63係將該些螺絲11之頭部朝向相同的方向，並將該些螺絲11依序傳送至該出料模組6之出料口64。

該出料模組6可具有相鄰之出料導片61與流道蓋板62，該入料口60與該出料口64係分別位於該出料導片61(或該流道蓋板62)之入料端及出料端，該流道63係位於該出料導片61與該流道蓋板62之間。

該出料導片61、流道蓋板62與流道63可呈斜向設置，且該出料模組6之出料口64可位於該流道63之下端，以藉由重力或向下作用力(推力)使該些螺絲11依序移動至該出料模組6之出料口64。

該螺絲供給裝置1可包括支撐模組7，係具有對應之二支撐元件71以支撐該供料座體24。該支撐元件71係具有對應之二弧形孔711(或C字形開孔)與一貫穿孔712，該供料座體24係具有對應之二定位元件242(如圓柱體)與一卡合元件243(如圓柱體)，且該二定位元件242係分別容置於該二弧形孔711內，該卡合元件243係卡合於該貫穿孔712內，以將該支撐模組7結合至該供料座體24上，並依據第5圖所示之移動方向E1調整該二定位元件242與該二弧形孔711之相對位置而調整該供料模組2之傾角E2。

該支撐模組7可具有板體72(或底板)，係藉由複數固定元件(如螺絲)或其他固定方式設置於該二支撐元件71之間，例如將該板體72設置於該二支撐元件71之下端部、內側或外側。

第2A圖係繪示本揭露第1E圖之螺絲供給裝置1之一側視平面圖，第2B圖係繪示本揭露第2A圖之螺絲供給裝置1之區域A1之放大平面圖。

如第2A圖與第2B圖所示，轉盤本體231係具有複數凹部233，且該些凹部233可具有相等的間距，並分別位於該轉盤本體231之周緣之不同方向或方位上，例如將12個凹部233以每隔30度角之方位分布於該轉盤本體231之周緣上。該轉盤本體231與該中空殼體21之間係形成有一環狀縫隙214，且該些容置單元212係由該些凹部233與該環狀縫隙214所構成。

該些容置單元212係對應該些螺絲11之形狀(如T字形)，藉此將該些螺絲11之螺牙與頭部分別容置於該些容置單元212之凹部233及環狀縫隙214內，以使該些螺絲 11之螺牙與頭部分別朝向預定之方向或方位。例如，將12顆螺絲以每隔30度角之方位分別容置於12個容置單元212內，並將12顆螺絲11之螺牙與頭部之方向分別朝向該篩料轉盤23之圓心及周緣。

第3A圖係繪示本揭露第1E圖之螺絲供給裝置1之另一側視平面圖，第3B圖係繪示本揭露第3A圖之螺絲供給裝置1沿著剖面線BB之剖視平面圖，第3C圖係繪示本揭露第3B圖之螺絲供給裝置1之區域A2之放大平面圖，第4圖係繪示本揭露之部分螺絲供給裝置1及其運作方式之立體圖。

如第3A圖至第4圖所示，該螺絲供給裝置1之運作方式可如下所述：

(1)由使用者或進料裝置(圖中未繪示)將複數螺絲11自第1C圖所示之供料罩體25之供料口251置入中空殼體21與撥料元件22間之容置空間211內。

(2)藉由動力模組3之調速馬達33或減速機32等提供動力，以帶動轉軸31而旋轉中空殼體21、撥料元件22、篩料轉盤23、圓形轉盤4與傳動軸5等構件，俾將該些螺絲11依據預定之旋轉方向(如順時鐘方向)於該容置空間211內進行滾動或移動，並將該些螺絲11依據移動方向D1(如斜向及向下方向)陸續且依序地自該圓盤221之頂面225、周緣226之斜面227、側面228之間隙213、轉盤本體231之凹部233與篩料片232之間隙234進入複數容置單元212內，俾使該些螺絲11之頭部111與螺牙112分別容置於該些容置單元212之環狀縫隙214及凹部233內。

(3)依據移動方向D2(如順時鐘方向)並藉由該些篩料片232及其下之圓形轉盤4，將該些容置單元212內之螺絲11陸續傳送至該圓形轉盤4之上表面(如周緣41)與該些篩料片232之下表面之間，以使該些螺絲11依序進入出料模組6之入料口60及流道63中。

(4)依據移動方向D3(如斜向方向)並藉由重力或向下作用力(推力)，將該出料模組6之流道63中之螺絲11依序傳送至該出料模組6之出料口64，以供外部之螺絲取用裝置(如自動鎖螺絲機之螺絲起子頭)自該出料口64快速取得該些螺絲11。

第5圖係繪示本揭露之螺絲供給裝置1具有可調整之傾角E2之側視平面圖。

如圖所示，使用者可依據移動方向E1調整二定位元件242與二弧形孔711之相對位置，藉此調整供料模組2之傾角E2而調整供料罩體25之供料口251(見第1C圖)至適當或較佳的位置，以利使用者或進料裝置(圖中未繪示)易於自該供料口251置入複數螺絲11至容置空間211(見第3C圖)內；或者，藉由調整該供料模組2之傾角E2而調整該出料模組6之流道63之斜度，進而調整該流道63中之螺絲11之下移速度。

同時，本揭露之螺絲供給裝置除可供給一般螺絲之外，亦可供給特殊薄型之小螺絲，且能用於3C產品、筆電之機殼件、播放器、平板、手機及光學模組等各種裝置上。

再者，本揭露可僅使用一個動力模組，以大幅降低週邊設備之成本。而且，該動力模組可具有減速機以增加扭力，或者具有調速馬達以調整轉速，藉此控制該些螺絲之供給速度。

上述實施形態僅例示性說明本揭露之原理、特點及其功效，並非用以限制本揭露之可實施範疇，任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本揭露之精神及範疇下，對上述實施形態進行修飾與改變。任何運用本揭露所揭示內容而完成之等效改變及修飾，均仍應為下述之申請專利範圍所涵蓋。因此，本揭露之權利保護範圍，應如申請專利範圍所列。