TW448122B - Improved parts orientor and method - Google Patents

Description

4 48 12 2 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明背景 本應用係關於一種用以定位零件之改良式機械及方法， 其可以高速度及高製造率連續的定位零件。本發明更特別 係指一種改良之定位器，其可減少加工及設定的時間，同 時以一單一之往復運動之梭/窩連結而定位具有不同長度之 零件β 本應用係關於美國專利第4,801，043號（”以下簡稱爲，〇43 號專利”）之改良品，該專利原封不動地蝙入此中以爲本應 用之參考。同時在該，043號專利所描述之零件定位器中，便 顯示可以進一步丑更成功地改良該定位器。更詳細地説， 對於每組具有不同長度需要定位的零件而言，該s〇43號專利 需要具有不同尺寸之不同梭具。因此較佳情況係提供單一 的梭具可適用於多種不同長度之零件之定位，因爲如此可 以減少加工所需要的時間以及機械設定的時間。而提供一 種機械以確保依次在梭中僅供給該窩一個零件，以減少卡 住的可能性，同樣的亦是較佳的，而該卡住的情況時常發 生在根據該’043號專利所製造的定位機器中。 發明概述 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 ----Γ---j 裝 II (讀先M讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本發明將具有該，043號專利所實現之優點，另外本發明亦 實現薇’〇43號專利及其他先前技術之機械與方法所未實現之 額外的優點。 本么月之車又佳實施例係一零件定位機械用以連續地將零 件定位。該零件定位機械包括一框架及固定於其上之一往 復運動梭。該梭包括兩個或更多個垂直間隔之軸向通路以 本紙張尺度ϋ财咖家¥ ( CNS 2丨〇 χ 297公楚)' 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 448 12 2 A7 一 ------ ---B7 五、發明説明（2 ) — - 及入口與出口通路。該入口通路與每個軸向通路連接，且 週期性地與入口零件進料器相對齊，以便容纳未定位之零 件。一回彈機構固定於該框架上，且回應該梭之往復運 動。該回彈機構使零件週期性的釋放至進口通路中。長度 調整滾輪可選擇性地地插入選定的一個軸向通路中，而與 荔梭疋往復運動共同作用，以便於預定之時間内限制該零 件於孩梭中之移動。最後，該定位器機械包括用以感應零 件足否位在該梭中之機構，用以正確地關於其他的零件定 位，及正碓地定位未定位之零件，以及用以由該梭之出口 通路排出一正確定位之零件。 於一實施例中’ $用以感應零件正碓定位性之機構包括 —探針或柱塞’可於、該入口通路中連績地移動，以便與位 在該梭中之零件囉合。 於一較佳實施例中，該回彈機構包括一張力銷通常其位 置可以阻礙該入口零件進料器。該梭週期性地移動使該銷 不再阻礙該入口進料器，允許零件通過進入該梭之入口通 路。於一特別之較佳實施例中，該銷由片彈簧固定於一附 加於該框架之滑座上；該梭週期的移動使該梭與該滑座接 觸’便使該銷不再阻礙該入口零件造料器。 於另一實施例中，該用以感應以及正確地定隹未定位零 件之裝置包括單一可選擇旋轉之定位器轴，位在該梭中。 該定位器軸與單一零件容納窩相連结，最好能夠大體上爲 該梭所包圍，週期性地與該入口及出口_通路相對齊。 一種諸如凸輪驅動裝置之類的機構，用以將該梭向後及 -5- 本纸張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（210 X 297公釐） ---；--Γ--------Γ#.--------^ ——1- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 48 ) 2 c：

五、發明説明（3 向前回彈，以便速嬙祕观$ 相對齊。 、 '零件容納窩與該入口及出口通路 示用於校正該定位器機械之進料率之機構 中，光電纖維之光學感應器與入心進 科ΙΜ目都，以便校準由入 件 γ件進 光電纖維之光學咸應Μ飞^件進科盗至孩梭疋進科率。 甲心應盔职可與該梭出口 鄰，以便校準由該定位器 徘出管相 下游加工機械之零件進料率機械至諸如水平針輪機械之類的 對於定位零件之自動加工亦被描千甘 a.提供固定於—框架上 八 下列步驟： 口通路與每個軸向通路連鈐， 口通路，而孩入 抖哭i目#Μ ° 职週期性地與入口零件進 科益相對齊，以便容納未定 該定位後之零件排出； 心零件，且孩出口通路允許 匕、利用-㈣機構週期地釋放—個零件至該人口通路中， 且孩機構使如此之週期釋放與該梭之往復運動共同作用. 兩主復運動以選擇性地將—長度調整滾輪插入 多個軸向通路其中的一個通路中，藉此限制位在 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 兑零件之移動，而抽向通路之選定係依據需要定愛 件的長度所決定； 7 d.感應零件是否位在該梭中正確地關於其他零件定位以 及正確地定位未定位之零件； e，排出正確定位之零件；以及 f.重複步驟b-e。 -6 - 448 1 2 第86110256號專利申請案 中文説明書修正頁(88年I月） <ι- /1 Λ ： ί *

五、發明説明（4) 世圖之簡略嵌.api 本發明之特徵新奇之處將於下大 説明。然而，本發明本身與其進 點，將藉由參考下文中與附圖相、關 了解，該附圖爲： _ 圖1爲根本發明之零件定位器之_ 圖2爲圖1之前視圖； 圖3A-3C爲根據本發明之實施例 部分橫剖面之連續爆開側視圓，顯 被定位： 圖4及5爲梭具之端視圖； 圖6梭具之頂視圖： 圖7梭具之側視圖；以及 圖S爲一放大之部分透視圖 之機構之一實施例。 元件符號表 P 零件 附如之申請專利範圍中 ~步之目的與伴隨之由 聯之描述而更加清楚地 實抱例之透視圖： 中梭具、窩及回彈機構 示零件移動通過該梭而 顯杀用以旋轉該零件容納窩 (锖先閱讀背面之；这意事項再禎寫本頁) ------策-------訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 10 13 20 23 35 36 43 改良零件定位器 框架 進料器碗 板 梭具 入口通路 彈簧覆載柱塞/探針

44 48 49 50 51 52 53 56A 拄塞尖端 齒條 小齒輪 定位器轴 零件容納窩 排拒滑塊 線圈 梭出口通路 ---I 京---------- -7- 本纸張尺度適中國画‘樣举（CNS ) A4it格（2丨〇 X 29"?公聲} 448 1 ^ 第86110256號專利申請案 中文説明書修正頁(88年1月） A7 B7 111 補无 五、發明説明（4a) 56 排出通路 138 張力座 57 排出管 139 縮回銷 57 排出管 140 長度調整銷 61 入口部分 202 ' 201接合孔 70 回彈機構 220 板 127 銷座 230 托架 135 尖端表面 240 支撑塊 136 進料管 300 定位器機構 較佳實施例之説明 參考圖1及2，顯示本發明之/欠良零件定位器之一實施 例，其大致標示爲:to。 此處所揭示之定位器機械之結構、功能及操作與該，043號 專利中所述之定位器機械相類似，除非特別說明，該專利 编入此中以爲參考。 於附圖中所揭示之本發明之特別實施例中，兩個不同尺 寸之梭具35 (顯不於圖4及5中之端視圖）’係設計以適應螺 絲之直徑#4通過5/16而M3通過M8。水平軸向通路Αρι、Ap2 -------】----裝-------訂--------浪 (請先閲讀背面之注意事項再^¾本頁) 經济部中央標华局員工消费合作社印^ -y 3.- 本紙汝尺度適用中國國家標羋（CNS ) A4規格（2丨0·Χ：297公釐） 4 48 Α7 Β7 經濟部中央榇準局員工消費合作社印製 五、發明説明（5 ) 及AP3之尺寸可接受長度調整銷140，而其鑽孔通過梭具35 之入口通路36之中心線。軸向通路API、AP2及AP3在垂直方 向準確地間隔（如圖4及5所示’其爲空隙LI、L2及L3所分 離），如此便具有三種零件之長度可以爲每個梭具所接受。 現在參考圖2、3A及3B，其顯示本發明回彈機構之一較佳 貫施例’大體上標示爲70。回彈機構70允許各別零件連續 進料至梭具35之入口通路36。回彈機構70包括一縮回銷 139，其一直附接於往復運動之銷座127上。往復運動之銷座 127附接於張力之板片彈簧97上，該彈簧接著附接於張力座 138 上。 現在參考圖1、2及3A-3C，將描述改良定位器機械10之操 作。零件提供至一進料器機構中，諸如圓錐形之進料器碗 20。孩零件於進管136中堆疊。梭具35如同該，〇43專利所揭 示一般，往復向後及向前運動。當梭具35移動至右侧（此步 驟在圖3A中標示爲圓環數字“ 1 ”），而與回彈機構縮回銷up 相嚷合（此步驟在圖3A中標示圓環數字‘‘ 2，，），由進料管136 釋放一零件P。在此同時，因爲縮35移至右側，長度調整銷 14〇推進至—選定之水平轴向通路，而阻礙入口通路36且防 止該零件於該梭中任何進一步的移動（此步驟在圖3A中標示 爲圓環數字《 3 ”）。 現在參考圖3 B ’ 一個零件p位在梭％中。當梭35移動回 到左彳1丨，縮回銷139與保持於堆整的後一個零件相接觸且限 制該零件，同時長度調整銷14〇由其選定之軸向通路中被拉 出，而不再阻礙梭入口通路36(此連續步驟在圖兕中標示爲 本紙張尺度適用中國固家襟準（⑽）八4規格（21〇><29?公 (請先¾讀背面之注意事項再填寫本頁) ..裝， 、1Τ

-·_1 —1. . I I 1 -[ t -- . ί —^ί A7 ____ B7 五、發明説明（6 ) 圓環數字《1 ’，及《2”）。現在在梭35到達水平探針之位置 後，便使梭中之零件下降至零件容纳窩51中。 現在請了解，使用回彈機構70將確保一次進料一個零 件’同時使整個進料堆疊之重量能夠輔助推動末端部分進 入該梭35之入口通路36中。 參考圖3C及8 ’現在感應及定位以類似該，〇43號專利所描 述之方式完成。因此，圖3C顯示定位器軸5〇 (假定該零件被 發現位在未定位之位置上）旋轉之步驟（此步驟在圖3C中標 示爲圓環數字《 Γ及，，，），以及正確地定位之零件由梭出口 通路56A至排出管57之排出步驟。柱塞43向下降通過排出通 路56之入口部分61，窩通路51，而進入出口通路56A以便排 出正確定位之零件。 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 圖8顯示一定位器機構之較佳實施例，大體上標示爲 300 ’其可藉由選擇性的旋轉零件容納窩51，而用以將未定 位之零件正確地定位。更胃細的説，定位機構3〇〇包括一定 位軸50，其配合插入梭35之裝置50A。當零件p(例如，一組 螺旋）位置上下相反，（例如）其六角凹糟位在底部，垂直之 柱塞4。向下移動以將該零件推進定位窩51中；現在彈黃覆 載柱塞/探針43之柱塞尖端44位在“底部”或該螺旋之螺紋驅 動端。位在相對側之一旗標（諸如該，〇43號專利中之旗標58 ) 移動之距離並不足以啓動—靜態之接近開關（參考，〇43號專 利中圖1之開關59)。在如此之情況下’線圈53及排拒滑塊 52保持靜止，而齒條4S便向下移動以轉動小齒輪奶且將寓 51定位’而使得窩51旋轉180度。一旦該零件正確地定位且 -9- 本紙張歧適财國(210；<297公^7 8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 4 4 1 22 A7 B7 五、發明説明（7 由出口通路57排出’其通過排出管57，便具有一排出區或 一加工機械諸如一水平之旋轉輪。 如請3號專利中所述，利用—具有柱塞銷44之探針或柱 塞43而克成感應作用，係藉由該柱塞之高度（其係由該柱塞 銷44是否能夠㈣地降人該螺絲頭中而決定）而決定零件 P (舉例而言，諸如一組螺旋）之定位。 在較佳之實施例中，光電纖維光學感應器（未顯示）裝置於 進料管m及排出管57中。例如，板220及托架23〇可用以支 撑孩進料管136以及相鄰之纖維光學感應器。該進料管咸應 器可用以開啓及停止進料器碗2G。對回彈機構7()及料容 納窩51提供相對上固定之零件進料。同樣地，排出管咸應 器可用以開啓及停止定位器1Q ’對加工機械提供相對上固 定之零件進料。如此之感應器亦將易於減少或消除卡住或 由過渡進料所產生之背壓。 與零件P相配合之長度調整銷14〇之尖端表面必須盡量 坦、不粗糙，以確保該零件不至於在進料通路中傾斜， 平涉感應/探測之正確性。 同時，當該零件長度與銷丨40末端上平面相結合時，軸 通路API、AP2及AP3與梭具35之尖端表面135間之尺寸儘 能地使得該零件略微延伸於梭表面135之上方（亦即，對 零件直徑時大約0.010英寸到最大直徑的〇 〇6〇英寸），如此 確保線上的下一個零件不至於落入入口通路36中，而在梭 35向左移動時造成卡住的情形。 梭具35亦較該W43號專利所揭示之梭爲寬，如此使得其 平 而 向 可 可 ---——.-----1 裝-------ΪΤ-------.冰----.―... (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 10- 本纸張纽適用中國國家標举（CNS ) A4規格（2!〇><297公袭） 448 12 2 第 S6U0256 號專利 _請案 i^ifp -iu7 中文説明書修正頁(88年1月) :7 v ί 補充丨 五、發明説明（8) 在除出口通路S6A附近以外皆可完全地包圍該窩刃。窩^於 此處儘可能地被暴露，以於機械設定時允許該探針43與窩 Μ能狗正確地角度對齊。爲此一目的，於梭具35上便具有 圓角2〇3 (圖7)，而將該窩暴给操作員。 於該較佳實施例中，窩51係—圓柱轴於定位器_(如圖 8所示）相連結，且包括窝通路54(顯示於圖3A_3C)。不同尺 寸之窩圓柱皆具有相同之外直徑，但具有不同之窩通路直 徑，便可用以定位不同直徑之零件。當爲了使用不同之零 件直徑而改變定位器機械時，該窩與該梭具以及該進料管 與排出官蛊杈皆必需改變至與绛定之零件直徑相接近之尺 寸。 依舊參考圖7，接合孔2〇1及2〇2允許該螺旋進入，以便將 梭具Μ固定於一適合之往復運動（凸輪驅動）機構上，如同 效’043號專利中所揭示者一般。依序地，該往復運動之機構 附接於框架13上。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 (诗先閲讀背面之注意事項再填為本頁) 探針凸輪（此處爲顯示，但於該，〇43號專利中被描述）亦再 加以設計以增進該探針於感應位置之向下行程。如此使得 相對較短之零件（例如長度1/8英吋之#4螺絲）定位可以正確 地感應。增加探針之向下行程亦提供該探針充分的位移， 以便使其能夠於感應到短零件長度時提起該梭具35。 參考圖1及2，板23固定於定位器枢架13上。支撑塊24〇可 垂直調整地附接於該板23上，使得該長度調整銷14〇與鄰近 之轴向通路相對齊（亦即，棱具35上之ΑΡ丨、ΑΡ2及αΡ3中之 一者）。 -11 - 本紙佐λ度適用中囡^家標辛（CNS ( 2l〇X2g?公淹） 4 4 8 1^ ,

A7 V -—-----B7 五、發明説明（9^ ^ -—— 由於使用回彈機構70以及將窩51包圍於梭％中，本發明 之改良式定位器不再需要使用彈簧覆載之窩銷（諸如該，〇43 號專利中所揭示之銷60)。該，043號專利中所揭示之彈簧覆 載窩銷之目的在於該窩旋轉時限制且保持該零件。藉由將 孩窩包圍於該窩旋轉時該零件便不至於脱落，且因此於本 發明之改良式零件定位器中便不需要窩銷。將該窩銷去除 便減少加工及時間，否則該梭具高度需要調整以適應需要 定位之特殊零件長度。 於本文中，該項目《零件，，包括任何於其—端具有凹穴之 之工作。例如該《零件，，包括固定器諸如螺旋（例如，螺旋 組）、螺絲、等等。 請了解本發明可以其他之指定形式實行，而並不違背其 精神或中心特徵。例如，原本精於本藝者將了解用以對梭 具35提供往復移動之機構，以及用以感應零件定位之機 構’可與此中及該’043號專利中所揭示者不同。因此該例子 與實施例再各方面考慮爲實例但不限於此，且本發明並不 於此限制細節。 --------1 裝------訂------4--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210Χ297公釐）

Claims (1)

1. 8 4 d. 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製

   第86110256號專利申請案 从 中又申請專利範圍修年1月）屋 、申請專利範園 h種令件疋位機械，用以連續地定位零件，包括： 一框架： 广焱I動〜杈具，固定於該框具上，且適用於兩種 或更多種具有不同長度之零件，該梭具包括兩個或更多 個垂直間隔之―通路，及垂直人口與出卩通路，該垂 直入口通路與每個纟平軸向通路相連結且亦週期的與入 口零件進料器相對齊，以便容納未定位之零件： 一回彈機構’固定於框架上且回.應該梭具之往復運 動，以便使該零件週期性釋放至垂直入口通路中； 一長度1周整滚輪，可選擇性-地插入選定之兩個或更多 個水平軸向通路中一個通路中，丑與詻梭具之垂直往復 運動共同作用，以限制該零件於預定之時間内在梭具中 之移動：及 感應私IS·’用以感應梭具中之零件是否正確地關於其 他令件之L，以便正確地將未定位之零件定位，以及用 以通過梭具之出口通路排出—正確定位之零件。 2. 根據申請專利範圍第I項中之零件定位機械，其中該回 彈機構包括一張力銷，其在正常下係定位以阻礙該垂直 入口零件進料器，且該梭具週期移動使該銷不再阻礙該 入口零件進料器，而允許一零件通過，而進入梭垂直入 口通路中。 3. 根據申請專利範園第1項中之零件定位機械，其中該回 彈機構包括一销固定於一基座上，該基座藉由葉片式彈 簧附接於框架上’其正常下定位以卩見礙該入口零件進料 本纸張尺度適用中國國家橾準（CNS〉A4说格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 丄一衣

   5, '申請專利範圍 i 器’藉由該梭具之週期性移動使該梭具與該基座接觸， 而使該銷不再阻礙該入口零件進料器，而允許一零件移 動進入垂直入口通路中。 根據申請專利範圍第I項中之零件定位機械，其中該用 以感應之裝置以及用以正確地將未定位之零件定作之裳 置，包括一個單一可選擇性旋轉之定位器軸且可位於嘈 梭具中，該定位器軸與一單一之零件容納窩相連結’旦 週期性的與該垂直入口及垂直出口通路相對齊。 根據申請專利範園第4項中之零件定位機械，進—乎勺 括用以往復運動遠梭具前進及後退之裝置，用以連·〒 將該窩與垂直入口及出口通路對齊。 6‘根據申請專利範圍第4項中之零件定位璣械，進—步〜 括用以校正由入口零件進料器至梭具之進料速度之震 置。 7·根據申請專利範圍第6項中之零件定位機械，其中兮巧 以感應及控制之裝置包括光電纖維光學感應器，其位晉 與入口零件進料器相鄰。 8- 根據申請專利範圍第6項中足零件定位機械，其中兮巧 以感應及控制之裝置包括光電纖維光學感應器，其彳—甲 與垂直出口零件進料器相鄰。 9- 根據申請專利範圍第4項中之零件定位機械，其中故w 大體上爲該梭具所包圍。 ίο.根據申請專利範圍第1項中之零件定位機械，其中讀用 -2- 本紙乐尺度適用中國國家棹準（CNS ) A4規格（21〇X297公釐） -----1--— Ar------訂 (請先閲讀背面之注意事項再填'寫本頁) 經濟部t央標孪局員工消费合作社印製 4 4 8 1 2 2 ABCD

   -'7:11 經濟部中央標隼局員工消費合作社印装 々、申請專利範圍 ^1-·-w · ........... 以感應之裝置包括一柱塞且可在垂直入口通路中連續地 移動，以便與一位在梭具中之零件相嚙合。 1 1.根據申請專利範圍第1項中之零件定位機械，進一步包 括用以校正由梭具至下游加工機械之進流速率。 12. —種定位機械用以連續地定位兩組或更多不同组之零 件，每一組具有不同之長度，其包括： —框架； 一往復運動之梭具，固定於該框具上，該梭具包括兩 或更多個垂直間隔之軸向通路，及垂直入口與垂直出口 通路，該入口通路與每個水平—軸向通路相連結且亦週期 的與入口零件進料器相對齊，以便容纳未定位之零件， 而該垂直出口通路適於容納及排出定位之零件； 一回彈機構，固定於框架上且回應該梭具之往復運 動，以便使該零件週期性釋放至垂直入口通路中： 一長度調整滚輪，可選擇性地插至兩個或更多個水平 軸向通路中的一個通路中，且與該梭具之垂直往復運動 共同作用，以限制該零件於預定之時間内在梭具中之移 動：及 感應裝置，用以感應梭具中又零件是否正確地關於其 他零件定位，以便正確地將未定位之零件定位。 13. —種定位零件之方法，其包含以下步驟： a.提供安裝於一框架上之一往復運動之梭具，該梭具 包括兩個或更多個轴向間隔之水平通路，以及垂直入口 -3 - 本紙乐尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4说格（210X297公釐） ^^^1 ptn ^11^1 ^m4 ΪΙ— n^i w~ 1 .--° (請先閔讀背面之注意事項再填寫本頁) 8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 4 4 ________————1 .W 六、申請專利範圍 8 8 88 ABCD

   2 4路’_入口通路與每個水平“通 結？且亦週期性地也入口愛彳生 、 ‘ 月”令件進料器相對齊，以便釔站 2位之零件，且該垂直出σ通路允許該定位後之零件排 b.利用-回彈機構週期地釋放—個零件至該人口通路 中，且該機構使如此之週期釋放與該梭具之往復運 同作用； C.利用該梭之往復運動以選擇性地將一長度調整滾輪 插入兩個或更多個水平軸向通路其中的一個通路中，藉 此限制位在梭具中零件之垂直移動，而水平軸向通路之 選定係依據需要定位之零件的長度所決定； d‘感應令件是否位在該梭具中正確地關於其他零件定 位以及正確地定位未定位之零件： e. 排出正確定位之零件：及 f. 重複步驟b-e。 14. 一種零件足位機械用以連續地定位零件，包括： 一框架： 一移動梭固定於該框架上且適用於兩個或多個具有 不同長度之零件，該梭包括兩個或多個用以接受具有 不同長度的不同之零件組之水平軸向通路，以及丟幸 一 La, 入口及出口通路’該入口通路與每個軸向通路相連 結，且亦週期性地與一入口零件進料機相對齊， 容納未定爲之零件： 用以 ----------.政------訂 (請先閲讀背面之注意事項再壤窝本頁，} -4 - 本紙伕尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4说格（2〖〇X297公釐） ABCD

   六、申請專利範圍 一回彈機構固定於該框架上且回應該梭之運動，以 便使該零件定基的釋放至垂直入口通路中； 一長度調整滚輪可選擇性地入選定之兩個或更多個 水平軸向通路中的一個通路中，且與該梭之往復運動 共同作用，以限制該零件於預定之時間内在梭中之垂 直移動；以及 用以感應位在梭中之零件是否正確地關於其他零件 定位之感應裝置，以便正確地將未定位之零件定位， 以及用以通過梭之垂直出口通路排出一正確定位之零 件。 (請先鬩讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 -5 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）