TWI382903B - 機械手 - Google Patents

Description

機械手

本發明涉及一種機械手，尤其涉及一種應用於注射成型機之機械手。

近年來，隨著多媒體技術之飛速發展，對搭載於數位相機、攝像機及帶有攝像功能之手機等上之元件之需求越來越大。而這種需求增大同時又要求元件更進一步小型化及低成本。元件之成型製程，特別係塑膠元件，如微型透鏡、鏡筒等產品，通常採用注射成型。採用注射成型生產產品，極大地提高生產效率及產量，降低成本(請參見Sato,H等人於1998年9月20日至24日發表於Optical Communication,1998.24th European Conference之標題為Injection Molded Fiber－Optic Connector Components For Single－Mode Applications之文章)。

產品經過注射成型並脫模後，需採用機械手將料頭從模具中取出，以進行下一模次成型。機械手一般包括兩個用於夾持料頭之夾持臂，夾持臂之內側壁設有一彈簧，彈簧施以彈性力使得夾持臂張開。

先前技術中，由於人為或機械手本身誤差等因素，造成機械手之夾持臂夾持料頭之位置不正確，從而使得料頭撞擊機械手之彈簧而使得彈簧斷裂，或係夾持位置過於靠近彈簧而使得彈簧受力異常而於多次使用後斷裂，進而增加機械手之維修量，以及降低產品之生產效率及產量。

有鑒於此，提供一種能夠避免機械手之夾持臂之彈簧不正常損壞，進而提高產品之生產效率及產量之機械手實為必要。

一種機械手，用於夾取元件，該機械手包括：一基座，一設置於該基座之第一驅動裝置，一與該第一驅動裝置連接之夾持裝置，及一用於控制該第一驅動裝置之控制裝置，該第一驅動裝置用於驅動該夾持裝置沿靠近該元件之方向移動，以夾持該元件，該夾持裝置包括至少兩個用於夾持該元件之夾持臂及一設置於該夾持臂之內側壁之間之彈簧，其中，該至少一夾持臂之內側壁設有至少一用於感測該元件之感測器，該感測器與該彈簧具有間隔，且與該控制裝置電連接，當該元件與該彈簧之間之距離達到一預定值時，該感測器感測到該元件，並將訊號發送給該控制裝置，該控制裝置接收該訊號，並向該第一驅動裝置下達指令，以使得該夾持裝置停止移動。

相對於先前技術，該機械手之至少一夾持臂設有至少一用於感測該元件之感測器，當該元件與該彈簧之間之距離達到一預定值時，該感測器感測到該元件，並將訊號發送給該控制裝置，該控制裝置接收該訊號，並向該第一驅動裝置下達指令，以使得該夾持裝置停止移動，以避免該機械手之夾持臂夾持料頭之位置不正確，而使得料頭撞擊該機械手之彈簧而使得彈簧斷裂，或係夾持位置過於靠近彈簧而使得彈簧受力異常而於多次使用後斷裂，進而減少該機械手之維修量，以及提高產品之生產效率及產量。

下面將結合圖式對本發明作進一步之詳細說明。

請參閱圖1至圖3，為本發明實施例提供之一種機械手10，用於夾取料頭101(如圖6所示)，該機械手10包括：一基座110，一設置於該基座110之第一驅動裝置120，一與該第一驅動裝置120連接之夾持裝置130，及一用於控制該第一驅動裝置120之控制裝置150。

該基座110之橫樑112設有一沿如圖1所示X軸方向延伸之線性滑槽1122。

該機械手10還包括一與該控制裝置150電連接之供氣裝置170及一設置於該基座110之第二驅動裝置140。該第二驅動裝置140為氣壓驅動裝置。該第二驅動裝置140包括一氣缸142，一於該氣缸142中運動之活塞(圖未示)，及一與該活塞連接之活塞桿144。該第二驅動裝置140之活塞桿144與該第一驅動裝置120連接。該供氣裝置170提供氣體，以驅動該第二驅動裝置140之活塞,帶動該活塞桿144及該第一驅動裝置120，相對於該橫樑112沿如圖1所示X軸方向移動，以定位該第一驅動裝置120，及與該第一驅動裝置120連接之夾持裝置130,於如圖1所示X軸方向之位置，從而精確夾取該料頭101。可以理解，該第二驅動裝置140亦可為液壓驅動裝置。

該第一驅動裝置120為氣壓驅動裝置，其包括一氣缸122，一於該氣缸122中運動之活塞(圖未示)，一與該活塞連接之活塞桿124，及一與該氣缸122連接之缸蓋126。該缸蓋126設有一連接部1262及一滑動部1264。該第一驅動裝置120之缸蓋126之連接部1262與該第二驅動裝置140之活塞桿144連接，該第二驅動裝置140之活塞桿144帶動該缸蓋126，使得該缸蓋126之滑動部1264可於該滑槽1122中往復滑動，以定位該第一驅動裝置120及與該第一驅動裝置120連接之夾持裝置130，於如圖1所示X軸方向之位置，從而精確夾取該料頭101。可以理解，該第一驅動裝置120亦可為液壓驅動裝置。

該夾持裝置130包括兩個與該第一驅動裝置120之活塞桿124連接之連接板132，兩個與該連接板132連接之夾持臂134，一與該夾持臂134配合之推桿136，一設置於該夾持臂134之內側壁1342之間彈簧138，及一設置於該夾持臂134之內側壁1342，且位於該彈簧138之下方之感測器139。該感測器139用於感測該料頭101。

該供氣裝置170提供氣體，以驅動該第一驅動裝置120之活塞,帶動該活塞桿124及與該活塞桿124連接之該連接板132，同時該連接板132帶動該夾持臂134，沿如圖1所示Z軸正方向運動，以使得該夾持臂134可靠近該料頭101，以夾持該料頭101。該夾持臂134與該推桿136之間之配合為斜面配合，該夾持臂134用於夾持該料頭101。當該推桿136沿遠離該夾持臂134之方向運動時，該彈簧138施以彈性力使得該夾持臂134張開；當該推桿136沿靠近該夾持臂134之方向運動時，該推桿136推頂該夾持臂134，以克服該彈簧138之彈性力而閉合，以夾持該料頭101。本實施例中，採用氣壓驅動方式以驅動該推桿136相對於該夾持臂134運動。該第一驅動裝置120之活塞桿124為一中空結構，該活塞桿124內部設有一與該推桿136連接之活塞(圖未示)，該供氣裝置170提供氣體，以驅動該活塞桿124內之活塞，帶動該推桿136相對於該夾持臂134運動，以使得該夾持臂134張開或閉合。

實際生產中，應根據該料頭101與該彈簧138之間之預定值L，設定該感測器139與該料頭101之間之距離。該感測器139包括一發射器1392及一接收器1394。

請參閱圖4及圖6，該第一驅動裝置120驅動該夾持裝置130沿如圖1所示Z軸正方向運動，以使得該夾持臂134可靠近該料頭101以夾持該料頭101。當該夾持臂134夾持該料頭101，且該料頭101與該彈簧138之間之距離L₁ 大於該預定值L時，該感測器139之發射器1392發出之光線未被該料頭101遮擋，而被該接收器1394接收，該感測器139未感測到該料頭101，該夾持臂134夾持該料頭101之位置正確，之後，該第一驅動裝置120驅動該夾持裝置130沿如圖1所示Z軸負方向運動，以將該料頭101從模具180(如圖6所示)之兩個模板181、182中取出。

請參閱圖5及圖6，該第一驅動裝置120驅動該夾持裝置130，沿如圖1所示Z軸正方向運動，以使得該夾持臂134可靠近該料頭101，以夾持該料頭101。當該料頭101與該彈簧138之間之距離L₂ 達到該預定值L時，該料頭101位於該感測器139之發射器1392與接收器1394之間，因此，該感測器139之發射器1392發出之光線被該料頭101遮擋，而無法被該接收器1394接收，該感測器139感測到該料頭101。如果該夾持臂134繼續靠近該料頭101，以夾持該料頭101，該夾持臂134夾持該料頭101之位置不正確，該料頭101可能撞擊到該夾持臂134之彈簧138而使得該彈簧138斷裂，或係夾取位置過於靠近該彈簧138而使得該彈簧138受力異常而於多次使用後斷裂。因此，此時該感測器139將訊號發送給該控制裝置150，該控制裝置150接收該訊號，並向該供氣裝置170下達指令，以使得該供氣裝置170停止向該第一驅動裝置120供氣，從而使得該夾持裝置130停止移動。

本實施例中，該感測器139為紅外線光電式感測器。可以理解，該感測器139亦可為其他光電式感測器，例如紫外線光電式感測器。本實施例中，該感測器139之數量為一個。可以理解，該感測器139之數量亦可為多於一個。

優選地，該機械手10進一步包括一與該感測器139電連接之報警裝置160，該報警裝置160設置於該基座110。當該感測器139感測到該料頭101時，該感測器139將訊號發送給該報警裝置160，以觸發該報警裝置160發出警報，該警報可立即提醒操作員採取相應措施做緊急處理。本實施例中，該報警裝置160為揚聲器。可以理解，該報警裝置160亦可為其他報警裝置，例如指示燈。

請參閱圖6，該機械手10將該料頭101從該模具180之兩個模板181、182中取出。

由於該機械手10之夾持臂134之內側壁1342設有一用於感測該料頭101之感測器139。當該料頭101與該彈簧138之間之距離達到該預定值L時，該感測器139感測到該料頭101，並將訊號發送給該控制裝置150，該控制裝置150接收該訊號，並向該供氣裝置170下達指令，以使得該供氣裝置170停止向該第一驅動裝置120供氣，從而使得該夾持裝置130停止移動，以避免該機械手10之夾持裝置130夾取該料頭101之位置不正確，而使得該料頭101撞擊該夾持裝置130之彈簧138而使得彈簧138斷裂，或係夾取位置過於靠近該彈簧138而使得彈簧138受力異常而於多次使用後斷裂，進而減少該機械手10之維修量，以及提高產品之生產效率及產量。另外，該機械手10進一步包括一與該感測器139電連接之報警裝置160，當該感測器139感測到該料頭101時，該感測器139將訊號發送給該報警裝置160，以觸發該報警裝置160發出警報，該警報可立即提醒操作員採取相應措施做緊急處理。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

機械手．．．10

料頭．．．101

基座．．．110

橫樑．．．112

滑槽．．．1122

第一驅動裝置．．．120

氣缸．．．122,142

活塞桿．．．124,144

缸蓋．．．126

連接部．．．1262

滑動部．．．1264

夾持裝置．．．130

連接板．．．132

夾持臂．．．134

內側壁．．．1342

推桿．．．136

彈簧．．．138

感測器．．．139

發射器．．．1392

接收器．．．1394

第二驅動裝置．．．140

控制裝置．．．150

報警裝置．．．160

供氣裝置．．．170

模具．．．180

模板．．．181,182

圖1係本發明實施例提供之一種機械手之結構示意圖。

圖2係圖1中II部分之放大示意圖。

圖3係圖2中沿線III－III所示方向之剖視圖。

圖4係圖1所示之機械手之夾持裝置之正確工作狀態示意圖。

圖5係圖1所示之機械手之夾持裝置之錯誤工作狀態示意圖。

圖6係圖1所示之機械手之工作狀態示意圖。

機械手．．．10

基座．．．110

橫樑．．．112

滑槽．．．1122

第一驅動裝置．．．120

氣缸．．．122,142

活塞桿．．．124,144

缸蓋．．．126

連接部．．．1262

滑動部．．．1264

夾持裝置．．．130

連接板．．．132

夾持臂．．．134

推桿．．．136

第二驅動裝置．．．140

控制裝置．．．150

報警裝置．．．160

供氣裝置．．．170

Claims (10)

1. 一種機械手，用於夾取元件，該機械手包括：一基座，一設置於該基座之第一驅動裝置，一與該第一驅動裝置連接之夾持裝置，及一用於控制該第一驅動裝置之控制裝置，該第一驅動裝置用於驅動該夾持裝置沿靠近該元件之方向移動，以夾持該元件，該夾持裝置包括至少兩個用於夾持該元件之夾持臂及一設置於該夾持臂之內側壁之間之彈簧，其改進在於：該至少一夾持臂之內側壁設有至少一用於感測該元件之感測器，該感測器與該彈簧具有間隔，且與該控制裝置電連接，當該元件與該彈簧之間之距離達到一預定值時，該感測器感測到該元件，並將訊號發送給該控制裝置，該控制裝置接收該訊號，並向該第一驅動裝置下達指令，以使得該夾持裝置停止移動。
2. 如申請專利範圍第1項所述之機械手，其中，該感測器為光電式感測器。
3. 如申請專利範圍第2項所述之機械手，其中，該光電式感測器為紅外線光電式感測器。
4. 如申請專利範圍第1項所述之機械手，其中，該感測器設置於該彈簧之下方。
5. 如申請專利範圍第1項所述之機械手，其中，該機械手進一步包括一與該感測器電連接之報警裝置，當該感測器感測到該元件時，該感測器將訊號發送給該報警裝置，以觸發該報警裝置發出警報。
6. 如申請專利範圍第5項所述之機械手，其中，該報警裝置為揚聲器或指示燈。
7. 如申請專利範圍第1項所述之機械手，其中，該夾持裝置還包括兩個與該第一驅動裝置連接之連接板，該連接板與該夾持臂相連接，以帶動該夾持臂相對於該元件移動，以夾持該元件。
8. 如申請專利範圍第1項所述之機械手，其中，該第一驅動裝置為氣壓驅動裝置或液壓驅動裝置。
9. 如申請專利範圍第1項所述之機械手，其中，該機械手還包括一與該第一驅動裝置連接之第二驅動裝置，該第二驅動裝置用於驅動該第一驅動裝置相對於該橫樑橫向移動。
10. 如申請專利範圍第9項所述之機械手，其中，該第二驅動裝置為氣壓驅動裝置或液壓驅動裝置。