TW202246004A - 螺帽拆裝機構 - Google Patents

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謝東佑
謝東欣
莊文忠
邵義翔
陳彥勳
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佳陞科技有限公司
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P19/00Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
    • B23P19/04Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes for assembling or disassembling parts
    • B23P19/06Screw or nut setting or loosening machines

Abstract

本發明提供一種螺帽拆裝機構,用以拆裝螺合於一切割主軸之一螺帽,且包含一拆裝模組以及一旋轉模組。拆裝模組用以拆裝螺帽,且包含一本體及一嵌合槽,嵌合槽設置於本體;旋轉模組連接於拆裝模組;其中,嵌合槽之一形狀與螺帽之一外形對應,當拆裝模組拆卸螺帽時,螺帽被嵌合於嵌合槽,且拆裝模組受動於旋轉模組而使螺帽被旋鬆。藉由嵌合槽之形狀與螺帽之外形對應,可達到提升螺帽拆裝效率之功效。

Description

螺帽拆裝機構
本發明是有關一種螺帽拆裝機構,且尤其是有關一種應用於切割設備的螺帽拆裝機構。
半導體積體電路(IC)的製造過程相當繁雜,其中,切片好的晶圓會先經過黃光、蝕刻、擴散及薄膜等處理以完成重要的金屬佈線,接著再依據預先規劃好的功能或尺寸進行裁切,以形成常見之一格格的晶粒(Die);由於金屬佈線相當精密,對應用來進行裁切的刀具勢必也需要具備更高的精度,因而相關業者開發出一種切割設置,其包含薄型的刀輪,並旋轉刀輪以進行晶片裁切,藉此提高晶片生產效率。
然而,隨著各種電子裝置的輕薄化,相關晶片尺寸亦日漸縮小以便容納於電子裝置中,例如智慧型手機、耳機等,單一片晶圓需要進行裁切的次數與路徑也因晶粒尺寸縮小而隨著增加,刀輪的磨耗速度亦相對提升,於是,相關業者開發出可擴充於切割設備上且可自動進行刀輪拆換的換刀裝置,以改善人工拆換可能造成的組裝誤差;由於刀輪必須以一螺帽迫緊於切割主軸上才能受切割主軸帶動,更換刀輪時也必須進行螺帽的拆卸,故習知之換刀裝置包含螺帽拆裝機構,其包含複數銷件、複數爪件及旋轉模組,銷件沿軸向插入螺帽,爪件沿徑向扣住螺帽,旋轉模組旋轉使銷件帶動螺帽旋鬆,之後再將螺帽帶離,然而此種螺帽拆裝機構具有結構複雜之缺點。
有鑑於此,如何簡化螺帽拆裝機構的結構,遂成為相關業者努力的目標。
依據本發明之一實施方式提供一種螺帽拆裝機構,用以拆裝螺合於一切割主軸之一螺帽,且包含一拆裝模組以及一旋轉模組。拆裝模組用以拆裝該螺帽,且包含一本體及一嵌合槽,嵌合槽設置於本體;旋轉模組連接於拆裝模組;其中,嵌合槽之一形狀與螺帽之一外形對應,當拆裝模組拆卸螺帽時,螺帽被嵌合於嵌合槽,且拆裝模組受動於旋轉模組而使螺帽被旋鬆。
藉此,透過嵌合槽之形狀與螺帽之外形對應,可達到提升螺帽拆裝效率之功效。
依據前述實施方式之螺帽拆裝機構,其中嵌合槽概呈六角柱狀,且包含六嵌合面;螺帽概呈六角柱狀,且包含六受力面;其中,各嵌合面分別對應各受力面以使嵌合槽與螺帽嵌合。
依據前述實施方式之螺帽拆裝機構,可更包含一推頂模組,當拆裝模組拆卸螺帽時,嵌合槽與螺帽對位,拆裝模組受動於推頂模組而抵頂於螺帽,旋轉模組旋轉使各嵌合面與各受力面平行,嵌合槽受推頂模組持續推抵而嵌合於螺帽。
依據前述實施方式之螺帽拆裝機構,其中拆裝模組可更包含六容置槽以及六限位組。各容置槽徑向設置於各嵌合面,且各容置槽連通於嵌合槽;各限位組容置於各容置槽且包含一彈簧及一鋼珠,各鋼珠受各彈簧抵頂而凸出於各嵌合面。
依據前述實施方式之螺帽拆裝機構,其中螺帽可更包含六凹槽,各凹槽設置於各受力面;其中,當螺帽與嵌合槽嵌合時,各鋼珠受各彈簧抵頂而分別嵌合於各凹槽。
依據前述實施方式之螺帽拆裝機構,其中推頂模組可包含一氣壓缸,其作動壓力介於0.2至0.5 Mpa。
依據前述實施方式之螺帽拆裝機構,其中拆裝模組可更包含一中心孔,其沿本體的一旋轉中心軸線貫穿本體,螺帽拆裝機構可更包含一對位模組對應中心孔。
依據前述之螺帽拆裝機構,其中螺帽可更包含一第一倒角,其環設於螺帽;且嵌合槽可更包含一第二倒角,其環設於嵌合槽之一開口端。
依據前述實施方式之螺帽拆裝機構,其中拆裝模組可更包含一轉接部,轉接部設置於本體且用以連接旋轉模組。
依據前述實施方式之螺帽拆裝機構,其中旋轉模組可包含一馬達。
以下將參照圖式說明本發明之實施例。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,閱讀者應瞭解到,這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說,在本發明部分實施例中,這些實務上的細節是非必要的。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;並且重複之元件將可能使用相同的編號或類似的編號表示。
此外,本文中當某一元件(或機構或模組等)「連接」、「設置」或「耦合」於另一元件,可指所述元件是直接連接、直接設置或直接耦合於另一元件,亦可指某一元件是間接連接、間接設置或間接耦合於另一元件,意即,有其他元件介於所述元件及另一元件之間。而當有明示某一元件是「直接連接」、「直接設置」或「直接耦合」於另一元件時,才表示沒有其他元件介於所述元件及另一元件之間。而第一、第二、第三等用語只是用來描述不同元件或成分,而對元件/成分本身並無限制,因此,第一元件/成分亦可改稱為第二元件/成分。且本文中之元件/成分/機構/模組之組合非此領域中之一般周知、常規或習知之組合,不能以元件/成分/機構/模組本身是否為習知,來判定其組合關係是否容易被技術領域中之通常知識者輕易完成。
請參照第1圖、第2圖與第3圖,其中,第1圖繪示依照本發明一實施例之一種螺帽拆裝機構100應用於一換刀裝置10及一切割設備50的局部立體示意圖;第2圖繪示依照第1圖實施例之螺帽拆裝機構100應用於換刀裝置10的立體示意圖;第3圖繪示第2圖實施例之拆裝模組110的爆炸圖,且為了圖面簡潔僅繪示一限位組114示意。由第1圖至第3圖可知,螺帽拆裝機構100應用於一換刀裝置10且用以拆裝螺合於一切割主軸510(繪示於第7圖)之一螺帽20(繪示於第6圖),切割主軸510位於切割設備50上,螺帽拆裝機構100包含一拆裝模組110以及一旋轉模組120。拆裝模組110用以拆裝螺帽20,且包含一本體111及一嵌合槽112,嵌合槽112設置於本體111;旋轉模組120連接於拆裝模組110;其中,嵌合槽112之一形狀與螺帽20之一外形對應,當拆裝模組110拆卸螺帽20時,螺帽20被嵌合於嵌合槽112,且拆裝模組110受動於旋轉模組120而使螺帽20被旋鬆。
藉此,透過嵌合槽112之形狀與螺帽20之外形對應,可達到提升螺帽20拆裝效率之功效。
由第1圖可知,螺帽拆裝機構100於本實施例中是設置於換刀裝置10上,換刀裝置10包含機械手臂30以帶動換刀裝置10位移,且機械手臂30可沿一軌道40移動。然在其他實施例中,換刀裝置亦可以包含多個方向的線性驅動模組以驅動換刀裝置及螺帽拆裝機構位移,本發明不以此為限。
請參閱第4圖至第6圖,並一併參考第2圖及第3圖,其中,第4圖繪示第3圖實施例之拆裝模組110的正視圖;第5圖繪示第4圖實施例之拆裝模組110沿5-5剖面線的剖視圖;第6圖繪示第2圖實施例之螺帽拆裝機構100所拆裝之一螺帽20的立體示意圖。如第3圖及第4圖所示,嵌合槽112概呈六角柱狀,且包含六嵌合面1121;如第6圖所示,螺帽20概呈六角柱狀,且包含六受力面210;其中,各嵌合面1121分別對應各受力面210以使嵌合槽112與螺帽20嵌合。
另外,如第3圖及第5圖所示,拆裝模組110可更包含六容置槽113以及六限位組114。各容置槽113徑向設置於各嵌合面1121,且各容置槽113連通於嵌合槽112;各限位組114容置於各容置槽113且包含一彈簧1141及一鋼珠1142,各鋼珠1142受各彈簧1141抵頂而凸出於各嵌合面1121。
相對應地,如第6圖所示,螺帽20可更包含六凹槽220,各凹槽220設置於各受力面210,且各凹槽220的位置對應於各容置槽113;其中,當螺帽20與嵌合槽112嵌合時,各鋼珠1142受各彈簧1141抵頂而嵌合於各凹槽220內,各彈簧1141提供徑向力使鋼珠1142抵頂於各凹槽220之底面,而各鋼珠1142自身亦抵頂於各凹槽220之壁面,而可使螺帽20確實地被嵌合於嵌合槽112中。在其他實施例中,嵌合面、受力面、容置槽、限位組及凹槽的數量可彼此對應進行變更,並不以此限制本發明。
螺帽20可更包含一第一倒角230,環設於螺帽20;且嵌合槽112可更包含一第二倒角1122,環設於嵌合槽112之一開口端,第一倒角230及第二倒角1122為漸進式的傾斜面,可補償螺帽20與嵌合槽112對位時的輕微誤差,引導螺帽20順利地嵌合於嵌合槽112內。
請參閱第7圖,並一併參閱第2圖至第5圖,其中,第7圖繪示第2圖實施例之螺帽拆裝機構100及所應用之換刀裝置10與一切割模組500沿7-7剖面線的部分剖視圖。螺帽拆裝機構100可更包含一推頂模組130,當拆裝模組110拆卸螺帽20時,嵌合槽112與螺帽20對位,拆裝模組110受動於推頂模組130而抵頂於螺帽20,旋轉模組120旋轉使各嵌合面1121與各受力面210平行,嵌合槽112受推頂模組130持續推抵而嵌合於螺帽20。
推頂模組130可包含一氣壓缸1301,其作動壓力介於0.2至0.5 Mpa。當拆裝模組110受動於推頂模組130而抵頂於螺帽20時,若各嵌合面1121尚未與各受力面210平行,拆裝模組110的一端面會直接抵頂於螺帽20表面,此時氣壓的力量便可吸收其衝擊力,以避免切割主軸510挫曲。
旋轉模組120可包含一馬達1201;而拆裝模組110可更包含一轉接部116,轉接部116設置於本體111且用以連接旋轉模組120。馬達1201可透過齒輪組或帶體等間接地與轉接部116連接而帶動拆裝模組110旋轉,意即,馬達1201之驅動軸線不需與本體111的旋轉中心軸線I1重合。於其他實施例中,馬達亦可直接與轉接部連接而同軸帶動拆裝模組旋轉,然並不以此限制本發明。
更進一步地,拆裝模組110可更包含一中心孔115,沿本體111的旋轉中心軸線I1貫穿本體111,螺帽拆裝機構100可更包含一對位模組140對應中心孔115;對位模組140例如是CCD,其視野可穿過中心孔115以捕捉螺帽20的外形,或是切割主軸510等其他用以對位的影像特徵,藉此提升拆裝模組110與切割主軸510對位的精準度,進而使嵌合槽112順利地與螺帽20嵌合並帶動旋轉。
於第1圖至第7圖的實施例中,機械手臂30沿軌道40移動以先將螺帽拆裝機構100移載至鄰近切割設備50的位置,接著機械手臂30調整各關節軸,並透過對位模組140協助螺帽拆裝機構100與切割主軸510之間的位置補償,而使螺帽拆裝機構100沿旋轉中心軸線I1與切割主軸510對位,後續便可利用旋轉模組120與推頂模組130使嵌合槽112與螺帽20以外形嵌合,進而完成螺帽20的拆裝作業,且於同一工作位置亦可進行刀輪520之拆裝。
請參照第8圖,其中,第8圖繪示依照本發明另一實施例之一種螺帽拆裝機構100a應用於另一換刀裝置10a的立體示意圖。由第8圖可知,換刀裝置10a係設置於切割設備,而與換刀裝置10的差異在於,換刀裝置10a更包含一刀輪夾持模組150a,且分別以螺帽拆裝機構100a拆裝螺帽,以刀輪夾持模組150a拆裝刀輪;例如欲進行拆卸時,換刀裝置10a先移動至一位置,使螺帽拆裝機構100a與切割主軸對位,並利用拆裝模組110a之嵌合槽112a與螺帽以外形嵌合後,再透過旋轉模組將螺帽旋鬆,後續使螺帽脫離切割主軸以完成螺帽之拆卸;接著,換刀裝置10a再移動至另一位置,使刀輪夾持模組150a與切割主軸對位並取出刀輪以完成刀輪之拆卸。而於其他實施例中,螺帽拆裝機構亦可裝設於其他形式的換刀裝置,例如以旋轉方式切換工作位置的換刀裝置,並以嵌合槽的形狀對應螺帽的外形以進行螺帽的拆裝作業,然,不以此限制本發明。
雖然本發明已以實施例揭露如上,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。
10,10a:換刀裝置 100,100a:螺帽拆裝機構 110,110a:拆裝模組 111:本體 112,112a:嵌合槽 1121:嵌合面 1122:第二倒角 113:容置槽 114:限位組 1141:彈簧 1142:鋼珠 115:中心孔 116:轉接部 120:旋轉模組 1201:馬達 130:推頂模組 1301:氣壓缸 140:對位模組 150a:刀輪夾持模組 20:螺帽 210:受力面 220:凹槽 230:第一倒角 30:機械手臂 40:軌道 50:切割設備 500:切割模組 510:切割主軸 520:刀輪 I1:旋轉中心軸線
第1圖繪示依照本發明一實施例之一種螺帽拆裝機構應用於一換刀裝置及一切割設備的局部立體示意圖; 第2圖繪示依照第1圖實施例之螺帽拆裝機構應用於換刀裝置的立體示意圖; 第3圖繪示第2圖實施例之拆裝模組的爆炸圖; 第4圖繪示第3圖實施例之拆裝模組的正視圖; 第5圖繪示第4圖實施例之拆裝模組沿5-5剖面線的剖視圖; 第6圖繪示第2圖實施例之螺帽拆裝機構所拆裝之一螺帽的立體示意圖; 第7圖繪示第2圖實施例之螺帽拆裝機構及所應用之換刀裝置與切割模組沿7-7剖面線的部分剖視圖;以及 第8圖繪示依照本發明另一實施例之一種螺帽拆裝機構應用於另一換刀裝置的立體示意圖。
110:拆裝模組
111:本體
112:嵌合槽
1121:嵌合面
1122:第二倒角
113:容置槽
114:限位組
1141:彈簧
1142:鋼珠
115:中心孔
116:轉接部
I1:旋轉中心軸線

Claims (10)

  1. 一種螺帽拆裝機構,用以拆裝螺合於一切割主軸之一螺帽,且包含: 一拆裝模組,用以拆裝該螺帽,且包含: 一本體;及 一嵌合槽,設置於該本體;以及 一旋轉模組,連接於該拆裝模組; 其中,該嵌合槽之一形狀與該螺帽之一外形對應,當該拆裝模組拆卸該螺帽時,該螺帽被嵌合於該嵌合槽,且該拆裝模組受動於該旋轉模組而使該螺帽被旋鬆。
  2. 如請求項1所述之螺帽拆裝機構,其中該嵌合槽概呈六角柱狀,且包含六嵌合面;該螺帽概呈六角柱狀,且包含六受力面;其中,各該嵌合面分別對應各該受力面以使該嵌合槽與該螺帽嵌合。
  3. 如請求項2所述之螺帽拆裝機構,更包含一推頂模組,當該拆裝模組拆卸該螺帽時,該嵌合槽與該螺帽對位,該拆裝模組受動於該推頂模組而抵頂於該螺帽,該旋轉模組旋轉使各該嵌合面與各該受力面平行,該嵌合槽受該推頂模組持續推抵而嵌合於該螺帽。
  4. 如請求項3所述之螺帽拆裝機構,其中該拆裝模組更包含: 六容置槽,各該容置槽徑向設置於各該嵌合面,且各該容置槽連通於該嵌合槽;以及 六限位組,各該限位組容置於各該容置槽且包含一彈簧及一鋼珠,各該鋼珠受各該彈簧抵頂而凸出於各該嵌合面。
  5. 如請求項4所述之螺帽拆裝機構,其中該螺帽更包含六凹槽,各該凹槽設置於各該受力面;其中,當該螺帽與該嵌合槽嵌合時,各該鋼珠受各該彈簧抵頂而分別嵌合於各該凹槽。
  6. 如請求項3所述之螺帽拆裝機構,其中該推頂模組包含一氣壓缸,其作動壓力介於0.2至0.5 Mpa。
  7. 如請求項3所述之螺帽拆裝機構,其中該拆裝模組更包含一中心孔,沿該本體的一旋轉中心軸線貫穿該本體,該螺帽拆裝機構更包含一對位模組對應該中心孔。
  8. 如請求項1所述之螺帽拆裝機構,其中該螺帽更包含一第一倒角,環設於該螺帽;且該嵌合槽更包含一第二倒角,環設於該嵌合槽之一開口端。
  9. 如請求項1所述之螺帽拆裝機構,其中該拆裝模組更包含: 一轉接部,設置於該本體且用以連接該旋轉模組。
  10. 如請求項1所述之螺帽拆裝機構,其中該旋轉模組包含一馬達。
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