TW201943626A - 異形薄片物件的負壓吸附器 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種異形薄片物件的負壓吸附器，包括一器體內部形成有至少一氣室，該器體表面形成有至少一連通該氣室的開口，該開口上罩設有一透氣膜，該透氣膜上分佈形成有多個透氣孔，該透氣膜與該開口之間介設有一擴散板，該擴散板上分佈形成有多個通孔，該氣室依序經由所述多個通孔及所述多個透氣孔而與外界相連通，其中所述多個透氣孔在該透氣膜單位面積下所分佈的數量大於所述多個通孔在該擴散板單位面積下分佈的數量，且所述多個透氣孔的孔隙小於所述多個通孔；藉此，改善傳統負壓吸附器不利於吸持異形薄片物件的問題。

Description

異形薄片物件的負壓吸附器

本發明涉及利用負壓吸附物件的技術，特別有關一種異形薄片物件的負壓吸附器。

在自動化作業中，常見使用負壓來吸持物件，以便對物件執行搬移、裝配、包裝等動作。

一般而言，負壓是經由空氣壓縮機等抽氣設備的驅動運作而形成，並且經由負壓管路導引至一個或多個負壓需求端，所述負壓需求端可以是一多軸機械臂的爪頭或是一工作站的桌面，在該爪頭或桌面上通常是憑藉至少一吸盤或一吸附器來對外生成負壓吸附力，用以吸附物件。其中，所述的吸附器常見是由具有多個負壓吸孔的盤狀元件所構成，或者是由一個或多個錐盆式吸盤組成。

針對等待接受負壓吸持的物件而言，常見有形體輪廓為四邊形或矩形等較具規則的薄板物件(例如是玻璃板、膠板、PCB等)，還有形體中具有諸多細小彎摺輪廓(例如微米等級的彎曲輪廓)的異形薄片物件(例如是觸控螢幕的邊框遮板、金屬薄膜遮條或導電條、或膠貼用的薄膜等)。

在現有技術中，上述傳統的吸盤或吸附器可牢靠的被應用於吸附形體輪廓等較具規則的薄片物件(例如是玻璃板、膠板、PCB等)；但是，由於傳統錐盆式吸盤受到成型尺寸的限制(通常很難小於毫米)，且傳統吸附器上形成的負壓吸孔，受到傳統機械加工(例如鏜鑽或冲製)的限制，其多個負壓吸孔之間的孔隙最小值只能達到0.5mm，乃至於被用於吸附只具微米等級之細小彎摺 輪廓的異形薄片物件(例如是觸控螢幕的邊框遮板、金屬薄膜遮條或導電條、或膠貼用的薄膜、或複合於離形紙上的膠貼樣件等)時，尤其是當傳統吸盤或吸附器罩附於薄片物件之異形輪廓的邊緣時，所能產生的吸附效果並不理想。

進一步的說，請參閱圖9，說明傳統吸盤或吸附器10應用在吸持異形薄片物件90時，吸盤或吸附器10上一部分的負壓吸孔11a能全部罩附到被吸持的異形薄片物件90並產生吸持力；但是，吸盤或吸附器10上另一部分的負壓吸孔11b只能有部分孔域罩附到異形薄片物件90；更細微的說，在異形薄片物件90之異形輪廓的邊緣，由於所述負壓吸孔11b只有部分孔域罩附到所述異形薄片物件90的輪廓邊緣，乃至於因負壓吸孔11b的部分孔域與大氣相通而形成〝破真空〞現象，造成異形薄片物件90的輪廓邊緣無法充分被吸附而發生軟垂現象，而且也影響整個吸盤或吸附器10的吸持力，這是傳統吸盤或吸附器10被應用於吸持異形薄片物件90時所易造成之吸力不足或易使異形薄片物件90受吸持後生成皺紋或變形而影響品質的主因。

此外，受到傳統機械加工的拘束，負壓吸孔孔在吸附器10單位面積下分佈的數量難以提高，也是造成上述問題的因素之一。

再者，由傳統應用於車輛進氣、排氣系統所常見的過濾器可知，該過濾器中的濾芯通常可見由高分子聚合物製成，且濾芯上分佈有諸多細小的通氣孔隙，且該等細小的通氣孔隙具備良好的通氣流暢性；但是，現階段技術中並沒有應用該高分子聚合物製成的濾芯技術，來改善上述吸附器10不易吸附異形薄片物件90的問題。

有鑑於此，本發明旨在改善傳統負壓吸附器不利於吸持異形薄片物件的問題。

本發明一較佳實施例係在提供一種異形薄片物件的負壓吸附器，包括：一器體，其內部形成有至少一氣室，該器體表面形成有至少一連通該氣室的開口以及至少一連接負壓源的入口，該開口的總通氣面積大於該入口；一透氣膜，罩設於該開口上，該透氣膜上分佈形成有多個透氣孔；一擴散板，介設於該透氣膜與該開口之間，該擴散板上分佈形成有多個通孔，該氣室依序經由所述多個通孔及所述多個透氣孔而與外界相連通；其中，所述多個透氣孔在該透氣膜單位面積下所分佈的數量大於所述多個通孔在該擴散板單位面積下分佈的數量，且所述多個透氣孔的孔隙小於所述多個通孔。

更具體的，上述技術特徵還可進一步實施成：該透氣膜上的多個透氣孔呈棉隙狀分佈。該透氣膜由高分子聚合物製成。

所述多個透氣孔的佈設面域大於異形薄片物件的形體輪廓，且該所述多個透氣孔的佈設面域上貼設有一止氣膜，該止氣膜依據該異形薄片物件的形體輪廓而圍繞於該異形薄片物件的外圍。

該器體配置於一多軸機械臂的爪頭。

該器體配置於一工作站的桌面。

其中，還包含一介設於該透氣膜與該擴散板之間的透氣軟墊，該透氣軟墊上分佈形成有多個穿孔，所述多個穿孔經由所述多個通孔而與該氣室相連通，且所述多個穿孔經由所述多個透氣孔而與外界相連通；其中，所述多個透氣孔在該透氣膜單位面積下所分佈的數量大於所述多個穿孔在該透氣軟墊單位面積下分佈的數量，且所述多個透氣孔的孔隙小於所述多個穿孔。其中該透氣軟墊由矽膠、PU的其中之一製成。

所述多個穿孔在該透氣軟墊單位面積下所分佈的數量和所述多個通孔在該擴散板單位面積下分佈的數量相同。

所述多個穿孔在該透氣軟墊單位面積下所分佈的數量小於所述多個通孔在該擴散板單位面積下分佈的數量。

根據上述技術手段，本發明的技術效果在於：藉由透氣孔在透氣膜單位面積下所分佈的數量大於通孔在擴散板單位面積下分佈的數量，以及透氣孔的孔隙小於通孔的孔隙，使負壓吸附器在吸持異形薄片物件時，負壓吸附器的吸力能平均作用於異形薄片物件，令異形薄片物件緊貼於負壓吸附器，以利於對異形薄片物件進行移動、裝配及包裝等動作，且因負壓吸附器的吸力能平均作用於異形薄片物件，能有效的改善異形薄片物件受吸持後生成皺紋或變形的現象。

以上所述之方法與裝置之技術手段及其產生效能的具體實施細節，請參照下列實施例及圖式加以說明。

10‧‧‧負壓吸附器

11a、11b‧‧‧負壓吸孔

20‧‧‧器體

21‧‧‧氣室

22‧‧‧開口

23‧‧‧入口

30‧‧‧透氣膜

31、31a、31b‧‧‧透氣孔

40‧‧‧擴散板

40a‧‧‧端面

41‧‧‧通孔

50‧‧‧透氣軟墊

51‧‧‧穿孔

60‧‧‧負壓管

70‧‧‧連接座

80‧‧‧桌面

90‧‧‧異形薄片物件

91‧‧‧止氣膜

圖1是本發明異形薄片物件的負壓吸附器之第一種實施例的立體示意圖；圖2是圖1的局部放大示意圖；圖3是圖1的剖示圖；圖4是本發明異形薄片物件的負壓吸附器之第二種實施例的立體示意圖；圖5是圖4的剖示圖；圖6是本發明異形薄片物件的負壓吸附器之第三種實施例的剖示圖；圖7是本發明異形薄片物件的負壓吸附器之第四種實施例的立體示意圖；圖8是圖7中止氣膜貼設在透氣膜上的示意圖；圖9是傳統負壓吸附器吸持異形薄片物件時的示意圖。

請合併參閱圖1至圖3，揭露本發明之第一種實施例的配置細節，說明本發明之異形薄片物件的負壓吸附器，包括一器體20、一透氣膜30及一擴散板40，其中：該器體20內形成有至少一氣室21，該器體20表面形成有至少一連通氣室21的開口22。該器體20表面還形成有至少一連通氣室21的入口23，該開口22的總通氣面積是大於該入口23的總通氣面積，該入口23在實施上是經由一負壓管60而連接一負壓源(未繪示)，該負壓源是透過空氣壓縮機等抽氣設備的驅動運作而形成，該負壓源藉由負壓管60通過入口23抽離氣室21內的空氣，使氣室21內形成負壓狀態，令器體20在開口22處生成吸力。

該透氣膜30是罩設於器體20的開口22處，該透氣膜30上分佈形成有多個透氣孔31，該器體20內的氣室21是通過透氣膜30上的透氣孔31與外界連通，所述多個透氣孔21的佈設面域是大於異形薄片物件90的形體輪廓，使本發明之負壓吸附器能全部罩附到異形薄片物件90。該透氣膜30在實施上可以是由高分子聚合物(例如高分子塑膠、高分子纖維等)製成，使該透氣膜30上的多個透氣孔呈棉隙狀分佈，且所述多個透氣孔31之間的孔隙為10μm~30μm。此外，所述多個透氣孔31的孔洞形狀是因應透氣膜30所選用材料而定，其並非受限於圓形或其它形狀，例如當選用高分子纖維製成該透氣膜30時，所述多個透氣孔31的孔洞形狀可能呈現為條隙狀或絲隙狀交錯分佈；又例如選用高分子塑膠製成該透氣膜30時，所述多個透氣孔31的孔洞形狀可能呈現接近圓形或其它網狀的孔洞。另一層面的說，該透氣膜30可以如同於一般市面上所見由高分子聚合物製成的過濾棉一樣，具有良好的通氣流暢性。

該擴散板40是介設於透氣膜30與開口22之間，該擴散板40具有一平坦的端面40a，該透氣膜30是組設於該端面 40a上，使透氣膜30能維持平整狀。進一步的說，該擴散板40的端面40a上分佈形成有多個通孔41，該器體20內的氣室21是依序經由通孔41及透氣孔31而與外界連通，其中由於所述多個通孔41在實施上是以機械加工(例如鏜鑽或冲製)製成，使得所述多個通孔41之間的孔隙最小值在0.5mm以上，因此所述多個透氣孔31在該透氣膜30單位面積下所分佈的數量是大於所述多個通孔41在該擴散板40單位面積下分佈的數量，且所述多個透氣孔31之間的孔隙是小於所述多個通孔41之間的孔隙。

此外，該器體20在實施上可經由一連接座70而配置於一多軸機械臂的爪頭(未繪示)相連接，藉由該多軸機械臂的帶動而使負壓吸附器具有多軸向位移的能力。

請合併參閱圖4及圖5，揭露本發明之第二種實施例的配置細節，其與上述第一種實施例的差異處在於：該透氣膜30與擴散板40之間還介設有一透氣軟墊50，該透氣軟墊50在實施上是由矽膠或PU製成。當負壓吸附器憑藉多軸機械臂上爪頭的帶動而吸持異形薄片物件90時，負壓吸附器會對異形薄片物件90施加一推力，此時可經由透氣軟墊50來吸收該推力，讓透氣膜30能夠更緊密的接觸異形薄片物件90，進而提升負壓吸附器在吸持異形薄片物件90的牢固性。進一步的說，該透氣軟墊50上分佈形成有多個穿孔51，所述多個穿孔51經由所述多個通孔41而與該氣室21相連通，且所述多個穿孔51經由所述多個透氣孔31而與外界相連通，使該器體20內的氣室21能依序經由通孔41、穿孔51及透氣孔31而與外界連通。在具體實施上，所述多個透氣孔31在該透氣膜30單位面積下所分佈的數量是大於所述多個穿孔51在該透氣軟墊50單位面積下分佈的數量，且所述多個透氣孔31的孔隙是小於所述多個穿孔51。更進一步的說，所述多個穿孔51在該透氣軟墊50單位面積下所分佈的數量可以是與所述多個通孔41在該擴散板40單位面積下分 佈的數量相同，也可以是小於所述多個通孔41在該擴散板40單位面積下分佈的數量。

請參閱圖6，揭露本發明之第三種實施例的配置細節，其與上述第一種及第二種實施例的差異處在於：該器體20是配置於一工作站的桌面80，並使該器體20的開口22朝上，相對於第一種及第二種實施例的負壓吸附器是吸持異形薄片物件90進行移動、裝配及包裝等動作，本實施例的負壓吸附器是吸持異形薄片物件90定位在工作站內，以便於對異形薄片物件90進行加工。

請合併參閱圖7及圖8，揭露本發明之第四種實施例的配置細節，其與上述第一種、第二種及第三種實施例的差異處在於：當所述多個透氣孔31佈設於透氣膜30上的面域範圍暨形體輪廓大於異形薄片物件90時，所述多個透氣孔31的佈設面域上貼設有一止氣膜91，該止氣膜91是依據異形薄片物件90的形體輪廓而圍繞於該異形薄片物件90的外圍。更具體的說，該透氣膜30上包含有罩附到異形薄片物件90的透氣孔31a及沒有罩附到異形薄片物件90的透氣孔31b，該止氣膜91是用來封閉上述沒有罩附到異形薄片物件90的透氣孔31b，可避免上述沒有罩附到異形薄片物件90的透氣孔31b因與大氣相通而形成〝破真空〞現象，可以有效的提升整個負壓吸附器在吸持異形薄片物件90時的效果。必須說明的是，倘若當所述多個透氣孔31佈設於透氣膜30上的面域範圍暨形體輪廓相同於異形薄片物件90時，就無需配置該止氣膜91了。

以上實施例僅為表達了本發明的較佳實施方式，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。因此，本發明應以申請專利範圍中限定的請求項內容為準。

Claims (10)

1. 一種異形薄片物件的負壓吸附器，包括：一器體，其內部形成有至少一氣室，該器體表面形成有至少一連通該氣室的開口以及至少一連接負壓源的入口，該開口的總通氣面積大於該入口；一透氣膜，罩設於該開口上，該透氣膜上分佈形成有多個透氣孔；一擴散板，介設於該透氣膜與該開口之間，該擴散板上分佈形成有多個通孔，該氣室依序經由所述多個通孔及所述多個透氣孔而與外界相連通；其中，所述多個透氣孔在該透氣膜單位面積下所分佈的數量大於所述多個通孔在該擴散板單位面積下分佈的數量，且所述多個透氣孔的孔隙小於所述多個通孔。
2. 如請求項1所述異形薄片物件的負壓吸附器，其中該透氣膜上的多個透氣孔呈棉隙狀分佈。
3. 如請求項2所述異形薄片物件的負壓吸附器，其中該透氣膜由高分子聚合物製成。
4. 如請求項1所述異形薄片物件的負壓吸附器，其中所述多個透氣孔的佈設面域大於異形薄片物件的形體輪廓，且該所述多個透氣孔的佈設面域上貼設有一止氣膜，該止氣膜依據該異形薄片物件的形體輪廓而圍繞於該異形薄片物件的外圍。
5. 如請求項1所述異形薄片物件的負壓吸附器，其中該器體配置於一多軸機械臂的爪頭。
6. 如請求項1所述異形薄片物件的負壓吸附器，其中該器體配置於一工作站的桌面。
7. 一種如請求項1至6項中任1項所述異形薄片物件的負壓吸附器，其中還包含一介設於該透氣膜與該擴散板之間的透氣軟墊，該透氣軟墊上分佈形成有多個穿孔，所述多個穿孔經由所 述多個通孔而與該氣室相連通，且所述多個穿孔經由所述多個透氣孔而與外界相連通；其中，所述多個透氣孔在該透氣膜單位面積下所分佈的數量大於所述多個穿孔在該透氣軟墊單位面積下分佈的數量，且所述多個透氣孔的孔隙小於所述多個穿孔。
8. 如請求項7所述異形薄片物件的負壓吸附器，其中所述多個穿孔在該透氣軟墊單位面積下所分佈的數量和所述多個通孔在該擴散板單位面積下分佈的數量相同。
9. 如請求項7所述異形薄片物件的負壓吸附器，其中所述多個穿孔在該透氣軟墊單位面積下所分佈的數量小於所述多個通孔在該擴散板單位面積下分佈的數量。
10. 如請求項7所述異形薄片物件的負壓吸附器，其中該透氣軟墊由矽膠、PU的其中之一製成。