TWI400153B

TWI400153B - 自動元件分離機

Info

Publication number: TWI400153B
Application number: TW99108981A
Authority: TW
Inventors: Fei Long Su; Feng Mao Tsai
Original assignee: Yolinew Technology Co Ltd
Priority date: 2010-03-25
Filing date: 2010-03-25
Publication date: 2013-07-01
Also published as: TW201132484A

Description

自動元件分離機

本發明係有關於使用氣流將固體由固體中分離之裝置，特別係有關於一種自動元件分離機。

目前產業中，各種體積較小的橡膠與塑膠產品等元件，例如：O型環，為了能大量生產，通常都是藉由模製方式大量且批次化製造在一鑄模片(matrix piece)中，鑄模片包含有多個未分離的元件相連一起。在鑄模片成型之後，未分離的元件之間會以不必要的廢料連接。早期為了將元件從鑄模片上一一分離，必須進行人工分離作業，需要投入大量的作業人員。此外，為了分離時避免分離後元件殘留毛邊，在模製時鑄模片預先形成剝料環，形成於如O型環元件之周邊，以利於作業人員進行剝料分離工作。然而，仍是無法有效解決人力成本之問題，並且藉由人工作業常會發生人為疏失，甚至導致產品堪用或是損壞

為了解決上述之問題，本發明之主要目的係在於一種自動元件分離機，毋須人工作業，能自動將元件分離，大幅提升整體的產能。

本發明之次一目的係在於提供一種自動元件分離機，元件分離不需要在鑄模片形成剝料環也不會有毛邊產生，能節省材料成本。

本發明之再一目的係在於提供一種自動元件分離機，可不限元件尺寸而無更換分離治具之問題，甚至能進行混用不同尺寸元件的分離作業。

本發明的目的及解決其技術問題是採用以下技術方案來實現的。本發明揭示一種自動元件分離機，主要包含一上艙體、一下艙體以及一氣旋轉盤。該上艙體係具有一轉軸結合部與複數個排氣孔。該下艙體係具有複數個進氣孔，該下艙體與該上艙體係相互密合，以形成一高壓處理空間。該氣旋轉盤係設置於該上艙體之該轉軸結合部，並且該氣旋轉盤之盤面設置複數個擾流塊，用以產生扭轉氣旋。

本發明的目的及解決其技術問題還可採用以下技術措施進一步實現。

在前述之自動元件分離機中，該氣旋轉盤係可旋轉地嵌陷於該轉軸結合部內。

在前述之自動元件分離機中，可另包含一第一傳動輪，係設於該上艙體之上並經由一轉軸鎖固至該氣旋轉盤；以及一第二傳動輪，係連接至一旋轉馬達，並藉由一驅動輪帶套接於該第一傳動輪與該第二傳動輪。

在前述之自動元件分離機中，該第二傳動輪之直徑係可大於該第一傳動輪之直徑。

在前述之自動元件分離機中，該上艙體與該下艙體係可為相互對應之光滑半圓球殼。

在前述之自動元件分離機中，該些擾流塊係可為模組化結合於該氣旋轉盤之盤面。

在前述之自動元件分離機中，每一擾流塊係可具有一突出部與一結合桿部，其中該突出部係突出於該氣旋轉盤之盤面並呈圓弧狀。

在前述之自動元件分離機中，可另包含一儲液桶，係具有一連通至該下艙體內之輸送管，用以提供潤滑液。

在前述之自動元件分離機中，可另包含一震動篩料桶，係設置於該下艙體之下方，當該下艙體開啟時，用以集收並篩選分離之元件與廢料。

在前述之自動元件分離機中，可另包含一安全裝置，係具有一前罩、一前罩昇降器與一前罩感測器，當該前罩完全關閉始可啟動進氣與旋轉。

在前述之自動元件分離機中，該上艙體於該些排氣孔處係可設置有複數個隔離板。

由以上技術方案可以看出，本發明之自動元件分離機，有以下優點與功效：

一、可藉由上艙體、下艙體與氣旋轉盤之特定組合關係作為其中一技術手段，由於下艙體與上艙體相互密合，以形成高壓處理空間，並能藉由氣旋轉盤產生扭轉氣旋。因此，毋須人工作業，能自動將元件分離，大幅提升整體的產能。

二、可藉由上艙體、下艙體與氣旋轉盤之特定組合關係作為其中一技術手段，由於是透過離心技術自動將元件分離，故元件分離不需要在鑄模片形成剝料環也不會有毛邊產生，能節省材料成本。

三、可藉由上艙體、下艙體與氣旋轉盤之特定組合關係作為其中一技術手段，可不限元件尺寸而無更換分離治具之問題，甚至能進行混用不同尺寸元件的分離作業。

以下將配合所附圖示詳細說明本發明之實施例，然應注意的是，該些圖示均為簡化之示意圖，僅以示意方法來說明本發明之基本架構或實施方法，故僅顯示與本案有關之元件與組合關係，圖中所顯示之元件並非以實際實施之數目、形狀、尺寸做等比例繪製，某些尺寸比例與其他相關尺寸比例或已誇張或是簡化處理，以提供更清楚的描述。實際實施之數目、形狀及尺寸比例為一種選置性之設計，詳細之元件佈局可能更為複雜。

依據本發明之一具體實施例，一種自動元件分離機舉例說明於第1圖之立體示意圖與第2圖繪示其上艙體內部之立體示意圖。該自動元件分離機100係主要包含一上艙體110、一下艙體120以及一氣旋轉盤130。

請參閱第1、2、3及4圖所示，該上艙體110係具有一轉軸結合部111與複數個排氣孔112。在本實施例中，該些排氣孔112係藉由複數個排氣管113連接至外部，用以排出內部空氣。在本實施例中，該轉軸結合部111係位於該上艙體110的中央，以供該氣旋轉盤130之軸結合；該些排氣孔112係為不位於該上艙體110的中央，而呈偏心型態，有助於形成氣旋的不規則變化。

如第1、3及4圖所示，該下艙體120係具有複數個進氣孔122，該下艙體120與該上艙體110係相互密合，以形成一高壓處理空間101(請參的第4圖所示)。具體而言，該些進氣孔122係可藉由複數個進氣管123連接至一儲氣槽121(如第3圖所示)，用以提供高壓空氣排進該高壓處理空間101。在一較佳實施例中，該儲氣槽121之進氣來源之壓力值係可為7Kg/cm² ，也就是約為7標準大氣壓(atm)左右(實際值：7Kg/cm² =6.774887atm)。此外，該儲氣槽121能藉由一進氣壓力調節閥(圖中未繪出)控制進氣壓力，並使得進氣壓力值為5.5Kg/cm² ，有助於分離作業之進行。當該下艙體120與該上艙體110係呈現密合之狀態時，外部能形成為一緊閉的球體，並利用該儲氣槽121所導入之空氣，使得內部之該高壓處理空間101亦可呈現密閉且高壓之狀態，有利於分離作業之進行。在本實施例中，該下艙體120可開關之傾斜角度係可介於0至90度之間，並藉由一開啟關閉氣缸124來控制。並且，能利用該開啟關閉氣缸124控制該下艙體120之傾斜角度約為45度左右，而使該下艙體120與該上艙體110呈現未密合之狀態，此時作業人員即可將待分離元件的鑄模片或其部分投入至該下艙體120內。

如第1、2、3及5圖所示，該氣旋轉盤130係設置於該上艙體110之該轉軸結合部111，並且該氣旋轉盤130之盤面設置複數個擾流塊131，用以產生扭轉氣旋。其中，扭轉氣旋係藉由該儲氣槽121所噴射出之高壓空氣與該氣旋轉盤130的高速旋轉在該高壓處理空間101內所形成，而噴出的空氣壓力值約為5.5Kg/cm² ，相當於約為5大氣壓(atm)左右(實際值：5.5Kg/cm² =5.323126atm)，故上述扭轉氣旋的快速氣流流動能達到分離元件之效果。更進一步地，該氣旋轉盤130係嵌入於該轉軸結合部111內並且須維持該氣旋轉盤130為可旋轉之狀態。當該上艙體110與該下艙體120密合時，並不會產生該高壓處理空間101內之扭轉氣旋從該氣旋轉盤130與該轉軸結合部111之間洩漏，有利於扭轉氣旋之作動。

在本發明中，利用上艙體、下艙體與氣旋轉盤之特定組合關係作為其中一技術手段，由於該下艙體120與該上艙體110係可相互密合，而形成該高壓處理空間101，並藉由該氣旋轉盤130於該高壓處理空間101內產生扭轉氣旋，形成猶如渦流般快速旋轉之擾動氣流，透過強勁的風力將元件分離。因此，在毋須人工作業之情況下，能自動將元件分離，大幅提升整體的產能。並且，可不限元件尺寸而無更換分離治具之問題，甚至能進行混用不同尺寸元件的分離作業，進而降低了作業的複雜性。

特別是，當本發明之自動元件分離機100應用於分離大量塑膠或橡膠產品等元件，例如：O型環時，多個元件先以模製方式大量製造為一鑄模片，作業人員可以將整片鑄模片先行撕成條狀，再投入該下艙體120內，即可進行自動分離作業，亦可將整片鑄模片投入。在完成第一次分離作業後，作業人員可開啟該下艙體120並檢查元件分離狀態，確認是否需要進行第二次分離作業，並且可依照實際狀況調整作業參數。最終，可使得例如O型環之元件已完全地一一分離，並且已修除不必要之毛邊，故本發明的元件分離操作為自動化作業。此外，利用本發明之自動元件分離機100進行分離作業時，鑄模片可不需要預先形成剝料環於例如O型環之元件周邊，也不會有毛邊產生，能節省材料成本。

再請參閱第1圖所示，在本實施例中，該自動元件分離機100可另包含一第一傳動輪140，係設於該上艙體110之上並經由一轉軸141鎖固至該氣旋轉盤130。具體而言，該轉軸141係可插設至該氣旋轉盤130之結合孔135內(請參的第5圖所示)，且穿過該轉軸結合部111而突出於該上艙體110外，並與該第一傳動輪140結合。藉由該轉軸141與該第一傳動輪140之設置，使得該氣旋轉盤130於該轉軸結合部111內為可嵌入式旋轉，以降低旋轉風阻，達到高速旋轉，並且能進一步限制該氣旋轉盤130之位移，以預防發生向下脫出之問題。此外，該自動元件分離機100可另包含一第二傳動輪150，係連接至一旋轉馬達151，並藉由一驅動輪帶152套接於該第一傳動輪140與該第二傳動輪150。更具體地，該第二傳動輪150與該第一傳動輪140係可設置於同一水平面，故當該旋轉馬達151運作時，藉由該第二傳動輪150之旋轉，並經由該驅動輪帶152帶動該第一傳動輪140進行同步旋轉。其中，該第一傳動輪140與該第二傳動輪150之旋轉方向係為相同，例如可同時順時針或逆時針方向旋轉，故能夠在該高壓處理空間101內產生不同旋轉方向之扭轉氣旋。在一較佳實施例中，該第二傳動輪150之直徑係可大於該第一傳動輪140之直徑。因此，當該第二傳動輪150藉由該旋轉馬達151進行旋轉時，透過該驅動輪帶152之帶動下，該第一傳動輪140能達到更高速的旋轉，以使該高壓處理空間101內之扭轉氣旋能具有如龍捲風般的渦流分離能力。具體而言，該第一傳動輪140與該第二傳動輪150係可選用不同尺寸之時規齒輪，並且該驅動輪帶152亦選用能對應該第一傳動輪140與該第二傳動輪150之時規皮帶，以達到緊密且同步地旋轉作動。

請參閱第3圖所示，其為該上艙體110、該下艙體120與該氣旋轉盤130之元件分解圖。具體而言，該上艙體110之該轉軸結合部111係可具有一中央貫孔115，以使該轉軸141(如第1與2圖所示)通過並結合位於該中央貫孔115兩側之該氣旋轉盤130與該第一傳動輪140(如第1圖所示)。此外，較佳地，該些排氣孔112係設置有複數個隔離板114，以避免待分離元件在該自動元件分離機100運作時經由該些排氣管113被排出，甚至阻塞該些排氣管113而導致作業異常。該些隔離板114係可由該上艙體110之外部嵌入至該些排氣孔112內，而形成一卡合關係，以避免該些隔離板114在運作時落入至該高壓處理空間101內。

請參閱第4圖所示，其為該上艙體110與該下艙體120之截面示意圖。在本實施例中，該上艙體110之該轉軸結合部111係可另具有一凹槽116，用以提供一容納空間予該氣旋轉盤130。較佳地，該氣旋轉盤130係可旋轉地嵌陷於該轉軸結合部111內，而使得該上艙體110之內部呈現為一封閉之平滑表面，更有助於帶動該高壓處理空間101內部之空氣對流。特別是，該上艙體110與該下艙體120係可為相互對應之光滑半圓球殼，故能降低該上艙體110與該下艙體120之內表面的摩擦力，使得內部的空氣能流動的更為平順。

請參閱第5圖所示，其為該氣旋轉盤130與該些擾流塊131之截面局部放大示意圖。在本實施例之較佳型態中，該些擾流塊131係可為模組化結合於該氣旋轉盤130之盤面。更進一步地，每一擾流塊131可具有一結合桿部134與一突出部133，其中該結合桿部134係用以插設至該氣旋轉盤130之固定孔內，並藉由複數個螺栓132鎖固於該氣旋轉盤130。當該些擾流塊131在長期使用下產生磨耗或損毀時，維修人員能輕易鬆脫該些螺栓132，以快速地拆除並更換該些擾流塊131或是變更適當尺寸之擾流塊。而該突出部133係可突出於該氣旋轉盤130之盤面並呈圓弧狀，當該些擾流塊131結合於該氣旋轉盤130時，僅會顯露出圓弧狀之突出部133，故能夠降低該氣旋轉盤130在旋轉時的風阻，有利於產生上述的扭轉氣旋，並能避免當該些擾流塊114進行快速旋轉時碰傷上述待分離元件。在另一變化實施例中，該些擾流塊131亦可一體連接而突出該氣旋轉盤130之盤面上，以具有緊密且無縫隙的結合關係，故可免除在運作時發生該些擾流塊114脫離之情況，而避免造成作業上的危險。

例如，請參閱第6圖所示，該些隔離板114係為具有複數個孔洞118之板片，該些孔洞118之孔徑係小於上述待分離元件。詳細而言，每一隔離板114係可更具有一卡合部117，該卡合部117係突出於該隔離板114之外緣，用以嵌卡於該些排氣孔112內(如第3圖所示)。在一較佳實施例中，該些隔離板114之材質係可選自於塑膠與金屬之其中之一。當該些隔離板114在長期使用下產生耗損或是異物阻塞該些孔洞118時，作業人員可輕易地從該些排氣孔112取出，並進行更換或清理作業。

請參閱第7圖所示，該自動元件分離機100係可另包含一機台框體190，可固定該上艙體110、該下艙體120以及如氣缸之傳動機構等機件，較佳地，該機台框體190係為可移動式之載台，除了便於作業人員之操作外，更能夠依照廠區規畫而隨意遷移放置，以有效且彈性地利用廠區內之空間。在本實施例中，該自動元件分離機100可另包含一儲液桶160，係具有一連通至該下艙體120內之輸送管161，用以提供潤滑液。具體而言，在該自動元件分離機100進行運作時，該儲液桶160所輸出之潤滑液補充量係依照該自動元件分離機100之運作時間長短而定，當運作時間增加，則潤滑液補充量也隨之增加。一般來說，每一次的潤滑液補充量約在10至20cc(毫升)之間。當該下艙體120與該上艙體110相互密合之後，該儲液桶160會輸出潤滑液至該下艙體120，並藉由該高壓處理空間101內部的扭轉氣旋帶動，使得潤滑液分散且均勻地塗佈於上述待分離元件，以產生潤滑作用，有效地降低運作時待分離元件與該上艙體110和該下艙體120之間的摩擦力。因此，在分離作業中，更有利於上述待分離元件在該高壓處理空間101內均勻地散開，以加強分離之效果。

此外，該自動元件分離機100係可另包含一震動篩料桶170，係設置於該下艙體120之下方，當該下艙體120開啟時，用以集收並篩選分離之元件與廢料。具體而言，該自動元件分離機100完成分離作業之後，會藉由該開啟關閉氣缸124開啟該下艙體120，使該下艙體120之傾斜角度為90度左右，以將上述分離之元件與廢料投入該震動篩料桶170內。此時，作業人員便能利用該震動篩料桶170進行震動分料，將上述分離之元件與廢料分為兩層，所述的兩層係區分為一上層171與一下層172，該上層171為集收分離之元件的場所，而該下層172則為集收廢料的場所。

請參閱第8圖所示，該自動元件分離機100係可另包含一安全裝置180，係具有一前罩181、一前罩昇降器182與一前罩感測器183，當該前罩181完全關閉始可啟動進氣與旋轉。具體而言，該前罩181係可藉由該前罩昇降器182之驅動，達成上升與下降之動作。較佳地，該安全裝置180係可利用該前罩感測器183進行感測該前罩181之位置，當該前罩181尚未到達完全關閉之位置時，該自動元件分離機100無法啟動運轉，藉以保護作業人員之安全，免除不必要之工安意外。

更進一步地，如第9圖所示，當該前罩181到達完全開啟之狀態時，該前罩181之底端係可高於該前罩感測器183之位置，此時作業人員僅可利用該開啟關閉氣缸124控制該下艙體120之傾斜角度，便於在分離作業之前投入待分離元件至該下艙體120或是在分離作業之後以該震動篩料桶170集收分離之元件與廢料，於上述過程中該自動元件分離機100皆保持在無法啟動運轉之狀態。藉此，能完全免除該自動元件分離機100在無預警下啟動運轉，進一步確保作業人員於作業間之安全問題。此外，該機台框體190之前方係可設有一操作面板191，以作為使該自動元件分離機100作動的操作介面，以便於作業人員使用。在進行分離作業時，作業人員僅需將待分離元件投入至該下艙體120內，即可藉由該操作面板191控制該自動元件分離機100的機件進行自動的分離作業，並透過該震動篩料桶170進行分離之元件與廢料的篩選。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本項技術者，在不脫離本發明之技術範圍內，所作的任何簡單修改、等效性變化與修飾，均仍屬於本發明的技術範圍內。

100．．．自動元件分離機

101．．．高壓處理空間

110．．．上艙體

111．．．轉軸結合部

112．．．排氣孔

113．．．排氣管

114．．．隔離板

115．．．中央貫孔

116．．．凹槽

117．．．卡合部

118．．．孔洞

120．．．下艙體

121．．．儲氣槽

122．．．進氣孔

123．．．進氣管

124．．．開啟關閉氣缸

130．．．氣旋轉盤

131．．．擾流塊

132．．．螺栓

133．．．突出部

134．．．結合桿部

135．．．結合孔

140．．．第一傳動輪

141．．．轉軸

150．．．第二傳動輪

151．．．旋轉馬達

152．．．驅動輪帶

160．．．儲液桶

161．．．輸送管

170．．．震動篩料桶

171．．．上層

172．．．下層

180．．．安全裝置

181．．．前罩

182．．．前罩昇降器

183．．．前罩感測器

190．．．機台框體

191．．．操作面板

第1圖：依據本發明之一具體實施例的一種自動元件分離機主要元件之立體示意圖。

第2圖：依據本發明之一具體實施例的自動元件分離機之上艙體內部之立體示意圖。

第3圖：依據本發明之一具體實施例的自動元件分離機之上艙體、下艙體與氣旋轉盤之元件分解圖。

第4圖：依據本發明之一具體實施例的自動元件分離機之上艙體與下艙體之截面示意圖。

第5圖：依據本發明之一具體實施例的自動元件分離機之氣旋轉盤之示意圖與擾流塊之截面局部放大示意圖。

第6圖：依據本發明之一具體實施例的自動元件分離機之隔離板之截面示意圖。

第7圖：依據本發明之一具體實施例的自動元件分離機與其機台框體之側向示意圖。

第8圖：依據本發明之一具體實施例的自動元件分離機繪示其安全裝置與機台框體之立體示意圖。

第9圖：依據本發明之一具體實施例的自動元件分離機繪示其安全裝置與機台框體之正面示意圖。