TW202233347A - 加工機附加自動取放料裝置 - Google Patents

Abstract

一種加工機附加自動取放料裝置，其包含有一加工機本體與一取放料單元；該加工機本體包含一主軸單元與一工作台，該主軸單元與該工作台可相對移動的安裝於該加工機本體；該取放料單元設於該主軸單元，該取放料單元包含有一進給模組、一夾爪模組，與一旋轉單元，該進給模組設於該主軸單元並且帶動該夾爪模組相對於該主軸單元移動，該旋轉模組裝設於該進給模組並且帶動該夾爪模組相對於該主軸旋轉；該取放料單元可以利用該加工機本體的軸向移動與該取放料單元的軸向移動，將工件於該工作台和該料盤之間運送。

Description

加工機附加自動取放料裝置

本發明關於一種加工機，特別關於一種具有自動取放料裝置的加工機。

為了提升加工工件取放料的便利性以及節省取放料所需的人力，通常會在加工機旁擺放一料盤單元，並且利用一取放料裝置進行自動化的取放料作業，該料盤單元主要用於擺放待加工的工件或者已加工的工件，該取放料裝置，如機械臂，通常架設於該加工機的外側並且鄰近該料盤單元，而可利用該取放料裝置夾取待加工的工件，並運送至該加工機的工作台進行加工，或者是將已加工完成的工件由該加工機的工作台運送至該料盤單元擺放。

然而，如需要利用該取放料裝置進行自動化取放料作業，則需要在該加工機旁另外架設該取放料裝置，因此，除了需要於廠房額外增加該取放料裝置的安裝空間，此外，該取放料裝置的架設位置亦因為要避免影響加工機的加工作業，而容易受到限制。

有鑑於此，本發明的主要目的在於提供一種加工機附加自動取放料裝置，其可直接利用安裝於加工機的取放料單元進行取放料作業。

本發明所提出的加工機附加自動取放料裝置，其包含有一加工機與一取放料單元，其中： 該加工機本體包含一主軸單元與一工作台，該主軸單元與該工作台可相對移動的安裝於該加工機本體；以及 該取放料單元設於該主軸單元，該取放料單元包含有一進給模組、一夾爪模組，與一旋轉模組，該進給模組設於該主軸單元並且帶動該夾爪模組相對於該主軸單元移動，該旋轉模組裝設於該進給模組並且帶動該夾爪模組相對於該主軸單元旋轉。

利用上述的技術特徵，因為該取放料單元安裝於該主軸單元，因此可以利用該加工機本體的軸向移動以及該取放料單元的軸向移動，將工件於該工作台和該料盤單元之間運送，達到自動取料和放料的功能，而不需額外增加廠房裝設取放料裝置的空間，此外，該取放料單元設可以隨著該主軸單元移動，並且設有一旋轉模組，而利用該旋轉模組帶動該夾爪模組相對於該主軸單元旋轉而遠離該工作台，而可以避免該取放料單元影響該加工機的加工作業。

請參考圖1至圖3，本發明的加工機附加自動取放料裝置的第一較佳實施例，其為一種立式加工機附加自動取放料裝置，該加工機附加取放料裝置包含有一第一軸X、一第二軸Y、一第三軸Z、一加工機本體10、一料盤單元30，與一取放料單元20；該第一軸X、該第二軸Y，與該第三軸Z互相垂直，且該第三軸Z為垂直於由該第一軸X及該第二軸Y所構成之水平面的直立方向。

該加工機本體10包含有一底座11、一立柱12、一鞍座13、一主軸單元17，和一工作台18；該立柱12固設於該底座11並自該底座11沿著第三軸Z方向向上延伸；該鞍座13位於該立柱12沿該第二軸Y方向的一側，並可沿該第二軸Y水平移動的連接於該底座11，該鞍座13呈長方形，並且沿該第一軸X延伸，該主軸單元17可沿著該第三軸Z上、下移動的連接於該立柱12，該工作台18可沿該第一軸X方向水平移動的連接於該鞍座13，因此該工作台18可相對於該底座11沿該第一軸X方向移動，並可利用該鞍座13相對於該底座11沿該第二軸Y方向移動，該主軸單元17可相對於該底座11沿該第三軸Z方向移動，該主軸單元17與該工作台18可相對移動的安裝於該加工機本體10。

該料盤單元30位於該工作台18的一側，供工件40放置使用，該料盤單元30位於該工作台18遠離該主軸單元17的一側，並且位於該加工機本體10的外側。

該取放料單元20設於該主軸單元17，該取放料單元20包含有一進給模組21、一夾爪模組23，與一旋轉模組25，該進給模組21設於該主軸單元17並帶動該夾爪模組23相對該主軸單元17移動，而帶動該夾爪模組23於該工作台18和該料盤單元30之間移動，該進給模組21包含有一第一進給座211，該第一進給座211由該主軸單元17朝該料盤單元30延伸，該夾爪模組23可沿該第一進給座211移動的連結於該第一進給座211，該第一進給座211與該夾爪模組23之間設有一位移驅動單元，而利用該位移驅動單元帶動該夾爪模組23相對於該第一進給座211移動，該位移驅動單元可以為油壓缸或位移螺桿裝置等，該夾爪模組23用以夾取和放置工件40，而可將工件40由該工作台18移動至該料盤單元30。

該旋轉模組25裝設於該進給模組21，並帶動該夾爪模組23相對於該主軸單元17旋轉。

於本發明的第一較佳實施例中，該料盤單元30位於該工作台18沿該第二軸Y方向的一側，該第一進給座211自該主軸單元17沿該第二軸Y方向延伸，該夾爪模組23可沿著該第一進給座211位移，而使該夾爪模組23沿該第二軸Y方向相對於該主軸單元17移動，該旋轉模組25設於該夾爪模組23與該第一進給座211之間，而可以帶動該夾爪模組23相對於該第一進給座211旋轉。

請參考圖3與圖4，進行取放料時，可以利用該加工機本體10的軸向移動，帶動該主軸單元17與該工作台18相對位移，進而讓該取放料單元20隨著該主軸單元17移動至對應該工作台18與該料盤單元30放置工件40的位置，該夾爪模組23受到該進給模組21的帶動，而可沿著該第一進給座211往復移動，而使該夾爪模組23沿該第二軸Y方向於該工作台18和該料盤單元30之間往復移動，該夾爪模組23可夾取該料盤單元30上待加工的工件40，並且運送至該工作台18放置，或是夾取該工作台18上已加工的工件40，並運送至該料盤單元30放置；進行加工作業時，該夾爪模組23可沿著該第一進給座211移動至該工作台18與該料盤單元30之間，並可以利用該旋轉模組25帶動該夾爪模組23相對於該主軸單元17旋轉，使該夾爪模組23遠離該工作台18，避免該夾爪模組23影響該主軸單元17的加工作業。

由於該取放料單元20安裝於該主軸單元17，因此可以利用該加工機本體10的軸向移動帶動該取放料單元20相對於該工作台18位移，並且可以利用該進給模組21帶動該夾爪模組23沿第二軸Y方向移動，而同時利用該加工機本體10的軸向移動與該取放料單元20的軸向移動，提升夾爪模組23相對移動的機動性，將工件40於該工作台18和該料盤單元30之間運送，達到自動取料和放料功能。

請參考5至圖7，本發明的加工機附加自動取放料的第二較佳實施例，其為一種臥式加工機附加自動取放料裝置，該加工機附加自動取放料裝置包含有一第一軸X、一第二軸Y、一第三軸Z、一加工機本體10A一料盤單元30A、與一取放料單元20A。

該加工機本體10A包含一底座11A、一立柱12A、一鞍座13A、一主軸單元17A，與一工作台18A，該立柱12A可沿該第一軸X移動的連結於該底座11A，並自該底座11A向上延伸，該鞍座13A可沿該第三軸Z上、下移動的連接於該立柱12A，該主軸單元17A可相對於該鞍座13A沿該第二軸Y移動的連結於該鞍座13A，因此，該主軸單元17A可相對於該底座11A沿該第二軸Y方向水平移動，該主軸單元17A可利用該鞍座13A相對於該底座11A沿該第三軸Z方向移動，該主軸單元17A可利用該立柱12A相對於該底座11A沿該第一軸X方向水平移動；該工作台18A可相對於該底座11A旋轉的設於該加工機本體10A；因此，該主軸單元17A可相對於該工作台18A沿該第一軸X、該第二軸Y，與該第三軸Z移動。

於本發明的第二較佳實施例中，該料盤單元30A位於該工作台18A沿該第一軸X方向的一側，該進給模組21A的該第一進給座211A自該主軸單元17A沿該第一軸X方向延伸，該夾爪模組23A可沿該第一進給座211A位移，而使該夾爪模組23A沿該第一軸X方向相對於該主軸單元17A移動，該旋轉模組25A設於該夾爪模組23A與該第一進給座211A之間，而可以帶動該夾爪模組23A相對於該第一進給座211A旋轉。

請參考圖7與圖8，進行取放料時，可以利用該加工機本體10A的軸向移動，帶動該主軸單元17A相對於該工作台18A移動，進而讓該取放料單元20A隨著該主軸單元17A移動，因此，可以利用該加工機本體10A的該第一軸X方向移動，而帶動該取放料單元20A移動鄰近該料盤單元30A的位置，並同時利用該進給模組21A帶動夾爪模組23A沿該第一軸X方向朝遠離該主軸單元17A的方向移動置該料盤單元30A進行取放料，而後再利用該加工機本體10A的該第一軸X方向移動，帶動該取放料單元20A朝遠離該料盤單元30A的方向移動，並同時利用該進給模組21A帶動該夾爪模組23A朝鄰近該主軸單元17A的方向移動，而讓該夾爪模組23A移動至該工作台18A進行取放料，因此，可以同時利用該加工機本體10A的軸向移動與該取放料單元20A的軸向移動，帶動該夾爪模組23A運送工件40，而可以縮減該進給模組21A帶動該夾爪模組23A軸向移動的距離。進行加工作業時，該夾爪模組23A可沿著該第一進給座211A移動至該工作台18A與該料盤單元30A之間，並且利用該旋轉模組25A帶動該夾爪模組23A相對於該主軸單元17A旋轉，使該夾爪模組23A遠離該工作台18A，避免該夾爪模組23A影響該主軸單元17A的加工作業。

請配合參考圖9至圖11，本發明的加工機附加自動取放料的第三較佳實施例，其為一種五軸加工機附加自動取放料裝置，該加工機附加自動取放料裝置包含有一第一軸X、一第二軸Y、一第三軸Z、一加工機本體10B、一料盤單元30B，與一取放料單元20B。

該加工機本體10B包含一底座11B、一門柱14B、一滑座15B、一鞍座13B、一主軸單元17B，與一工作台18B；該門柱14B結合於該底座11B，並且沿該第一軸X延伸，該滑座15B可沿該第一軸X移動的連結於該門柱14B，該鞍座13B可沿該第二軸Y移動的連結於該滑座15B，該主軸單元17B可沿該第三軸Z上、下移動的連結於該鞍座13B，該工作台18B安裝於該門柱14B的一側，並且可以相對於該底座11B繞著平行於該第二軸Y的軸線旋轉以及繞著平行於該第三軸Z的軸線旋轉。

於本發明的第三較佳實施例中，該料盤單元30B位在該工作台18B沿該第一軸X方向的一側，該取放料單元20B包含有一進給模組21B、一夾爪模組23B，與一旋轉模組25B，該進給模組21B安裝於該主軸單元17B並帶動該夾爪模組23B位移，該進給模組21B包含有一第一進給座211B、一第二進給座212B，與一第三進給座213B；該第一進給座211B、該第二進給座212B，與該第三進給座213B的延伸方向互相垂直，該夾爪模組23B可沿該第一進給座211B移動的連結於該第一進給座211B，該第一進給座211B可沿該第二進給座212B移動的連結於該第二進給座212B，該第二進給座212B可沿該第三進給座213B移動的連結於該第三進給座213B，該第三進給座213B固設於該主軸單元17B。

請參考圖12與圖13，該旋轉模組25B連結於該進給模組21B，而可帶動該進給模組21B相對於該主軸單元17B旋轉，而可於進行加工作業時，帶動該進給模組21B旋轉一個角度，以避免該取放料單元20B影響該主軸單元17B的加工作業，於進行取放料作業時，再帶動該進給模組21B旋轉至進行取放料所需的相對位置。

於本發明的第三較佳實施例中，該第一進給座211B沿該第一軸X方向延伸，該第二進給座212B沿該第三軸Z方向延伸，該第三進給座213B沿該第二軸Y方向延伸，該夾爪模組23B可利用該第一進給座211B、該第二進給座212B，與該第三進給座213B之間的相對位移，而帶動該夾爪模組23B相對於該主軸單元17B沿著第一軸X、第二軸Y、第三軸Z方向移動，提升夾爪模組23B移動位置的機動性；該旋轉模組25B裝設於該第一進給座211B的一端，並且帶動該第一進給座211B相對於該主軸單元17B和該第二進給座212B旋轉，該旋轉模組25B帶動該第一進給座211B於水平方向至垂直方向之間旋轉，於進行取放料時，帶動該第一進給座211B旋轉至水平方向，於進行加工作業時，帶動該第一進給座211B旋轉至垂直方向，當該第一進給座211B位於該水平方向時，該第一進給座211B、該第二進給座212B，與該第三進給座213B互相垂直。

請參考圖11與圖12，進行取放料時，可以利用加工機本體10B的軸向移動，帶動該主軸單元17B相對於該工作台18B移動，進而讓該取放料單元20B隨著該主軸單元17B移動，該進給模組21B可帶動該夾爪模組23B相對於該主軸單元17B沿該第一軸X方向、該第二軸Y方向，與該第三軸Z方向移動，而可利用該加工機本體10B的三個軸向的移動與該取放料單元20B相對於該主軸單元17B三個軸向的移動之間的協同動作，而帶動該夾爪模組23B將工件40於該工作台18B與該料盤單元30B之間運送。

請參考圖12與圖13，進行加工作業時，該旋轉模組25B帶動該第一進給座211B旋轉至垂直方向，避免第一進給座211B影響主軸單元17B的加工作業，於加工完成，進行取放料作業時，該旋轉模組25B再帶動該第一進給座211B旋轉至水平方向。

於其他實施例中，該進給模組可以包含一第一進給座與一第二進給座，且該第一進給座與該第二進給座的延伸方向互相垂直，該夾爪模組可沿該第一進給座移動的連結於該第一進給座，該第一進給座可沿該第二進給座移動的連結於該第二進給座；該旋轉模組可以裝設於該進給模組與該主軸單元之間，而帶動該進給模組相對於該主軸單元旋轉，該旋轉模組亦可裝設於該第一進給座與該第二進給座之間，而帶動該第一進給座相對於該主軸單元旋轉，該旋轉模組帶動該第一進給座於水平方向及垂直方向之間旋轉，當該第一進給座位於該水平方向時，該第一進給座與該第二進給座的延伸方向互相垂直，等等應用上的變化。

利用上述的技術特徵，本發明利用安裝於該主軸單元17、17A、17B的該取放料單元20、20A、20B進行取放料作業，而可以利用該加工機本體10、10A、10B的軸向移動以及該取放料單元20、20A、20B的軸向移動，帶動該夾爪模組23、23A、23B相對位移，進而將該工件40於該工作台18、18A、18B和該料盤單元30、30A、30B之間運送，而不需額外增加廠房裝設該取放料裝置的空間，此外，該取放料單元20、20A、20B設於該主軸單元17、17A、17B而可隨著該主軸單元17、17A、17B移動，並且設有一旋轉模組25、25A、25B，而可以帶動該夾爪模組23、23A、23B相對於該主軸單元17、17A、17B旋轉而遠離該工作台18、18A、18B，而可避免該取放料單元20、20A、20B影響加工作業。

該取放料單元20B的進給模組21B亦可以設有兩個或三個不同軸向進給座，而利用多個進給座之間的相對移動，提升夾爪模組23B移動的機動性。

10,10A,10B:加工機本體 11,11A,11B:底座 12,12A:立柱 13,13A,13B:鞍座 14B:門柱 15B:滑座 17,17A,17B:主軸單元 18,18A,18B:工作台 20,20A,20B:取放料單元 21,21A,21B:進給模組 211,211A,211B:第一進給座 212B:第二進給座 213B:第三進給座 23,23A,23B:夾爪模組 25,25A,25B:旋轉模組 30,30A,30B:料盤單元 40:工件 X:第一軸 Y:第二軸 Z:第三軸

圖1為本發明第一較佳實施例的立體外觀圖。 圖2為本發明第一較佳實施例的正視圖。 圖3為本發明第一較佳實施例的側視圖， 圖4為本發明第一較佳實施例的動作示意圖。 圖5為本發明第二較佳實施例的立體外觀圖。 圖6為本發明第二較佳實施例的側視圖。 圖7為本發明第二較佳實施例的前視圖。 圖8為本發明第二較佳實施例的動作示意圖。 圖9為本發明第三較佳實施例的立體外觀圖。 圖10為本發明第三較佳實施例的側視圖。 圖11為本發明第三較佳實施例的前視圖。 圖12為本發明第三較佳實施例的動作示意圖。 圖13為本發明第三較佳實施例的另一動作示意圖。

10:加工機本體

11:底座

12:立柱

13:鞍座

17:主軸單元

18:工作台

20:取放料單元

21:進給模組

211:第一進給座

23:夾爪模組

25:旋轉模組

30:料盤單元

40:工件

X:第一軸

Y:第二軸

Z:第三軸

Claims (10)

1. 一種加工機附加自動取放料裝置，其包含有一加工機本體與一取放料單元，其中： 該加工機本體包含一主軸單元與一工作台，該主軸單元與該工作台可相對移動的安裝於該加工機本體；以及 該取放料單元設於該主軸單元，該取放料單元包含有一進給模組、一夾爪模組，與一旋轉模組，該進給模組設於該主軸單元並且帶動該夾爪模組相對於該主軸單元移動，該旋轉模組裝設於該進給模組，並帶動該夾爪模組相對於該主軸單元旋轉。
2. 如請求項1所述之加工機附加自動取放料裝置，其包含一料盤單元，該料盤單元位於該工作台的一側，該進給模組帶動該夾爪模組於該工作台與該料盤單元之間移動。
3. 如請求項1或2所述之加工機附加自動取放料裝置，其中該取放料單元的進給模組包含有一第一進給座，該夾爪模組可沿該第一進給座移動的連結於該第一進給座。
4. 如請求項1或2所述之加工機附加自動取放料裝置，其中該取放料單元的進給模組包含有一第一進給座與一第二進給座，該夾爪模組可沿該第一進給座移動的連結於該第一進給座，該第一進給座可沿該第二進給座移動的連結於該第二進給座。
5. 如請求項1或2所述之加工機附加自動取放料裝置，其中該取放料單元的進給模組包含有一第一進給座、一第二進給座，與一第三進給座，該夾爪模組可沿該第一進給座移動的連結於該第一進給座，該第一進給座可沿該第二進給座移動的連結於該第二進給座，該第二進給座可沿該第三進給座移動的連結於該第三進給座。
6. 如請求項5所述之加工機附加自動取放料裝置，其中該第一進給座、該第二進給座，與該第三進給座的延伸方向互相垂直。
7. 如請求項5所述之加工機附加自動取放料裝置，其中該旋轉模組裝設於該進給模組的第一進給座，並帶動該第一進給座相對於該主軸單元旋轉。
8. 如請求項7所述之加工機附加自動取放料裝置，其中該旋轉模組帶動該第一進給座於水平方向及垂直方向之間旋轉，當該第一進給座位於該水平方向時，該第一進給座、該第二進給座，與該第三進給座的延伸方向互相垂直。
9. 如請求項3所述之加工機附加自動取放料裝置，其中該旋轉模組裝設於該進給模組的第一進給座與該夾爪模組之間，並帶動該夾爪模組相對於該第一進給座旋轉。
10. 如請求項4所述之加工機附加自動取放料裝置，其中該旋轉模組帶動該第一進給座，並帶動該第一進給座相對於該主軸單元旋轉。

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