TWI410286B - 分類設備 - Google Patents

Description

分類設備

本發明涉及一種分類設備，尤其涉及一種具有較高工作效率且可避免誤操作之分類設備。

產品進行組裝前，因組成產品之各元件於生產過程中存於尺寸偏差，故常將未組裝之各元件進行檢測並分類，然後將尺寸相配之元件進行組裝，以提高產品裝配之合格率。

通常對工件進行分類時，先將工件裝上分類設備進行測量，操作人員再根據測量之值對工件進行類別標記並記錄，然後取下工件，放入相應類別之料盤內。

使用上述分類設備進行工件之分類過程中，裝料、標記、卸料及分類裝盤等均需人工進行操作，且分類過程耗費時間較長，故耗費人力且生產效率低，且工作人員於長時間之工作過程中極易產生誤操作，如裝錯料盤等，從而降低了產品裝配合格率。

鑒於上述情況，有必要提供一種生產效率較高且可避免誤操作之分類設備。

一種分類設備，包括測量機構、上料機構、卸料機構、承載機構、標示機構及複數移載機構，上料機構與承載機構之間以及承載機構與卸料機構之間均設有移載機構，承載機構用於裝夾工件，測量機構及標示機構位於承載機構一側並對準承載機構，承載機構將工件送至測量機構處及標示機構處，標示機構根據測量機構所測量之結果標示工件之類別。

另一種分類設備，包括測量機構、上料機構、卸料機構、承載機構、標示機構及複數移載機構，該分類設備還包括控制系統，上料機構與承載機構之間以及承載機構與卸料機構之間均設有移載機構，承載機構用於裝夾工件，測量機構及標示機構位於承載機構一側並對準承載機構，承載機構可將工件送至測量機構處及標示機構處，控制系統收集測量機構所得之測量值並進行分類，標示機構根據控制系統之分類對工件進行標示。

上述之分類設備中，移載機構、上料機構及卸料機構可自動完成工件之裝卸工作及卸料後之分類裝盤工作，承載機構、標示機構及測量機構則自動完成對工件之分類及標示，人工僅需將料盤裝上上料機構或將卸料機構上之料盤取下即可，整個量測分類過程由分類設備自動完成，無需人工參與，既提高了效率又避免了因人工分類裝盤較多產生之誤操作。

100‧‧‧分類設備

200‧‧‧工件

10‧‧‧上料機構

20‧‧‧移載機構

30‧‧‧滑台機構

40‧‧‧分檢單元

50‧‧‧傳送裝置

60‧‧‧卸料機構

11‧‧‧支撐架

12‧‧‧托盤

13‧‧‧料盤

14‧‧‧傳動組件

15‧‧‧感應件

111‧‧‧夾緊氣缸

141‧‧‧伺服電機

142、4531‧‧‧絲桿

145、232、234、4133‧‧‧氣缸

21‧‧‧X向滑軌

22‧‧‧Y向滑軌

23‧‧‧Z向運動件

24‧‧‧夾爪

25‧‧‧讀碼器

231‧‧‧滑動件

233‧‧‧連接件

31‧‧‧支撐板

32‧‧‧第一氣缸

33‧‧‧滑台

34‧‧‧第二氣缸

35‧‧‧承載台

331‧‧‧固定件

333‧‧‧調節件

41‧‧‧承載機構

43‧‧‧測量機構

45‧‧‧標示機構

411‧‧‧轉盤

413‧‧‧夾持機構

415、51‧‧‧電機

417‧‧‧角度分割器

4111‧‧‧開口

4131‧‧‧夾持腳

431‧‧‧支撐件

433‧‧‧立柱

433‧‧‧立柱

437‧‧‧測量頭

451‧‧‧支撐腳

453‧‧‧滑軌

455‧‧‧標示頭

53‧‧‧傳送帶

55‧‧‧治具

圖1為本發明實施例之分類設備之結構示意圖。

圖2為圖1所示分類設備之部分結構示意圖。

圖3為圖1所示分類設備中上卸料機構之結構圖。

圖4為圖1所示分類設備中移載機構之結構圖。

圖5為圖1所示分類設備中滑台機構之結構圖。

圖6為圖1所示分類設備中承載機構之結構圖。

圖7為圖1所示分類設備中測量機構之結構圖。

圖8為圖1所示分類設備中標示機構之結構圖。

下面將結合附圖及實施方式對本發明之分類設備作進一步之詳細說明。

請參閱圖1，分類設備100包括上料結構10、移載機構20、滑台機構30、分檢單元40、傳送裝置50、卸料機構60及控制系統(圖未示)。上述各部分均固定於機架(圖未示)上，其中傳送裝置50位於中間部位，分檢單元40位於傳送裝置50之一端。靠近分檢單元40設有位於傳送裝置50一側之上料機構10，該上料機構10與分檢單元40之間設有一移載機構20，分檢單元40之一側靠近上料機構10處設有一滑台機構30，靠近傳送裝置50處設有另一滑台機構30。傳送裝置50之二側設有複數卸料機構60，每一卸料機構60與傳送裝置50之間均設有移載機構20，本實施例中，卸料機構60之數目為六，傳送裝置50之二側各設置三卸料機構60。

請一併參閱圖2及圖3，上料機構10包括支撐架11、可滑動地 設於支撐架11上之抽屜式之托盤12、放置於托盤12及支撐架11頂部之料盤13、用於移動料盤13之傳動組件14及感應件15。

支撐架11上設有夾緊料盤13之夾緊氣缸111。該夾緊氣缸111固定於支撐架11之頂部，用於夾持支撐架11頂部之料盤13。

傳動組件14包括固定於支撐架11頂部之伺服電機141、由伺服電機141帶動之絲桿142、設於絲桿142兩側之導桿143、套設於絲桿142與導桿143上之托動件144及設置於托動件144上之氣缸145。當然，伺服電機141亦可由其他之驅動機構如氣缸、液壓缸等代替。

本實施例中，感應件15為光纖傳感器，該感應件15可感應支撐件11頂部之料盤13堆積之高度，當然亦可由其他之感應件，如鐳射感測器等代替。

使用該上料機構10上料時，將裝有工件200之料盤13裝上托盤12，當托盤12上最上層之料盤13中之工件200全部被取走後，傳動組件14之托動件144托動托盤12上已空之料盤13運動至支撐架11之頂部，支撐架11頂部之夾緊氣缸111將已空之料盤13夾緊，感應件15感應支撐架11頂部之料盤13之堆積高度並發出警報以便及時取走已空之料盤13。

往抽屜式之托盤12上放置裝有工件200之料盤13時，先使傳動組件14之托動件144上移，將裝有工件200之料盤13放置於托盤12上，托動件144再下移至料盤13之週圍，各料盤13之 間僅為相互接觸，而沒有卡合，便於分開。

當托盤12上最上層之料盤13被取空後，傳動組件14之伺服電機141及托動件144上之氣缸145作用，使托動件144移動一定距離並夾緊托盤12上之最上層之料盤13，托動件144繼續沿絲桿142及導桿143往支撐架11之頂部運動。

當托動件144夾緊之料盤13到達支撐架11頂部時，支撐架11頂部之夾緊氣缸111鬆開，托動件144托動所夾緊之料盤13及支撐架11頂部之其餘料盤13繼續運動一段距離，然後支撐架11頂部之夾緊氣缸111將所有已空之料盤13夾緊，托動件144鬆開所夾緊之料盤13，往遠離支撐架11頂部之方向運動並重復前面之動作。當支撐架11頂部之料盤13堆積高度到預定高度而被支撐架11頂部之感應件15感應到時，控制系統將會發出警報，提醒操作人員將空料盤13取走。

請一併參閱圖2及圖4，移載機構20包括X向滑軌21、Y向滑軌22、Z向運動件23、連接於Z向運動件23端部之夾爪24及固定於Z向運動件23上之讀碼器25。Z向運動件23包括滑動設於Y向滑軌22上之滑動件231、固定於滑動件231上之氣缸232、連接於氣缸232之連接件233及固定於連接件233一端之另一氣缸234。夾爪24連接於氣缸234上，氣缸232和氣缸234可控制夾爪24沿Z向之運動，該夾爪24可伸向上料機構10並夾持上料機構10上之工件200。讀碼器25固定於連接件233上，因工件200於先前之工序中進行打標，標明瞭工件200之生產日期、時間、工站工序代碼等身份資訊，以便跟蹤工件200 之良率，及時發現工件工藝不良之主要工站，故該讀碼器25於夾爪24夾取工件200之同時讀取工件200上之資訊，並將該資訊上傳至控制系統。

請參閱圖5，滑台機構30包括支撐板31、固定於支撐板31上之第一氣缸32、由第一氣缸32驅動之滑台33、固定於滑台33上之第二氣缸34及由第二氣缸34驅動之承載台35。滑台33上設固定件331及複數調節件333，固定件331可用於固定第二氣缸34，調節件333頂持於固定件331並對固定件331施加頂推力，該調節件333用於適當調整固定件331之位置，進一步調整承載台35之位置；第二氣缸34可驅動承載台35沿垂直於第一氣缸32運動之方向運動；滑台機構30之承載台35上可裝夾工件200。當然，第一氣缸32及第二氣缸34亦可由其他驅動機構，如液壓缸、電機等代替。

請一併參閱圖2及圖6，分檢單元40包括承載機構41、測量機構43及標示機構45。

承載機構41包括轉盤411、相隔90°固定於轉盤411一側之四夾持機構413及固定於轉盤411另一側之電機415和角度分割器417。轉盤411上開設有四開口4111，每一夾持機構413包括四夾持腳4131及與夾持腳4131連接之氣缸4133，轉盤411之四開口4111分別位於每一夾持機構413之四夾持腳4131之間，四夾持腳4131由氣缸4133控制從工件200內側將工件200夾持。角度分割器417由電機415帶動，該角度分割器417可進行角度分割，控制轉盤411每轉動90°停頓一次。當然， 本實施例中之夾持機構413及夾持腳4131亦可為其他數目，轉盤411上之開口4111亦為相應數目。

請參閱圖2和圖7，測量機構43包括支撐件431、固定於支撐件431上之二立柱433、連接於二立柱433之間之連接板435及連接於連接板435上之二測量頭437。支撐件431固定於機架(圖未示)上，該二測量頭437對轉盤411上之工件200進行測量並將測量之值回饋至控制系統。

請一併參閱圖2及圖8，標示機構45包括支撐腳451、由支撐腳451支撐之滑軌453及連接於滑軌453上並可沿滑軌453滑動之標示頭455，標示機構45藉由支撐腳451固定於機架(圖未示)上。本實施例中，滑軌453中裝設有絲桿4531，標示頭455為噴碼頭，當然，滑軌453上亦可裝設氣缸等機構，標示頭455亦可為鐳射頭等。

其中，測量機構43及標示機構45位於承載機構41之一側並分別對準承載機構41之轉盤411上之二夾持機構413所夾持之工件200，二滑台機構30位於承載機構41遠離測量機構43及標示機構45之另一側。

請參閱圖2，傳送裝置50上設有電機51、傳送帶53及隨傳送帶53一起運動之治具55。因工件200分類較多，為均衡工時，使測量及標示後之工件200能夠進快送至相應之卸料機構60處，本發明之傳送裝置50中設二組傳送帶53和治具55。

請一併參閱圖1及圖2，卸料機構60結構與上料機構10結構及 運動原理相同，設於傳送裝置50之二側。當然，卸料機構60亦可設於傳送裝置50一側，若設於一側，傳送裝置50則需適當加長。

請一併參閱圖1、圖2及圖5，使用上述分類設備100進行分類時，先將裝有工件200之料盤13裝上上料機構10，移載機構20之夾爪24從料盤13上夾取工件200，將工件200放置於靠近上料機構10之一滑台機構30上。滑台機構30將工件200送至分檢機構40之轉盤411上之一夾持機構413，夾持機構413將工件200夾持。轉盤411轉動90°，使工件200轉動至測量機構43下方，測量機構43對工件200進行測量並將測量值回饋至控制系統，該控制系統根據測量值對工件200進行分類。轉盤411繼續轉動90°至第三工位，標示機構45根據控制系統之分類對工件200噴碼。轉盤411繼續轉動90°，使噴碼後之工件200運動到靠近傳送裝置50之另一滑台機構30之上方，滑台機構30將噴碼後之工件200取走。利用機械手(圖未示)將該另一滑台機構30上之工件200夾持到傳送裝置50之治具55上，控制系統控制傳送裝置50運動，將該已噴碼之工件200送至傳送裝置50二側相應之卸料機構60處，固定於傳送裝置50與卸料機構60之間之移載機構20將工件200放置於相應卸料機構60之料盤13上。可理解，該分類設備100可一併對不同之工件200進行測量、噴碼等動作，以提高生產效率。

其中，藉由滑台機構30將工件200送至分檢單元40時，滑台 機構30之第一氣缸32先驅動滑台33滑動，將工件200送至分檢單元40之轉盤411上靠近該滑台機構30之一開口4111(如圖6)之下方，滑台機構30之第二氣缸驅動承載台34上升，將工件200送至開口4111處，轉盤411上之夾持機構413將工件200夾持，滑台機構30之滑台33於第一氣缸32之驅動下下降，並於第二氣缸35之驅動遠離該開口4111。

上述分類設備100中將測量機構43及標示機構45設置於承載機構41之一側，工件200裝夾上承載機構41後，分類設備100利用承載機構41自身之運動將工件200送至測量機構43進行測量，及送至標示機構45進行噴碼，而無需於每次測量和噴碼前進行工件200之裝夾定位，縮短了工時。

利用流水線式之傳送機構50將噴碼後之工件200根據類別送至傳送機構50上靠近與工件200類別相應之卸料機構60處，並由移載機構20移載至卸料機構60，使得已噴碼之工件200能夠很快被放置到卸料機構60上，避免工件200於噴碼後堆積，保證了整個分類設備100之流暢運作。

上述分類設備100僅需人工將料盤13裝上上料機構10或將料盤13從上料機構10上取下，其餘之工件200之裝卸、測量、標示及分類轉盤等工作均可由分類設備100自動完成，節省人力，且因各動作均由分類設備100之各機構依次完成，省去了由人工作業時中途之停頓等，亦提高了生產效率，避免了因人工分類裝盤時產生之誤操作，提高了後續工件200裝配時之良率。因承載機構41之轉盤411上設有複數夾持機構 413，分檢單元40之各機構可同時對不同夾持機構413所夾持之工件200進行不同之操作，不會出現某一機構閒置之情況，機台利用率高，進一步提高了生產效率。

進一步地，因移載機構20上設置了讀碼器25，可於夾爪24夾持工件200之同時讀碼，而省去了單獨之讀碼程式，有效地縮短了工時。傳送裝置50上設置二組傳動帶53及治具55，可較快將分檢單元40噴碼後之工件200送至相應之卸料機構60。

可理解，上述分類設備100中亦可省去滑台機構30，而利用移載機構20直接將上料機構10上之工件200送至轉盤411上，或將轉盤411上之工件200直接送至傳送裝置50上。相應地，將轉盤411上之夾持機構413之夾持方向改變，使夾持機構413可夾持上方之工件200。

可理解，上述分類設備100亦可同時省去傳送裝置50，而於分檢單元40四週佈置上料機構10及卸料機構60，並將複數移載機構20分別設置於上料機構10與分檢單元40之承載機構41之間及承載機構41與卸料機構60之間，並藉由移載機構20直接將上料機構10上之工件200放置到分檢單元40，或將分檢單元40上之工件200放置到相應之卸料機構60上。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆 應涵蓋於以下之如申請專利範圍內。

100‧‧‧分類設備

200‧‧‧工件

10‧‧‧上料機構

20‧‧‧移載機構

40‧‧‧分檢單元

50‧‧‧傳送裝置

11‧‧‧支撐架

12‧‧‧托盤

13‧‧‧料盤

111‧‧‧夾緊氣缸

24‧‧‧夾爪

41‧‧‧承載機構

43‧‧‧測量機構

45‧‧‧標示機構

411‧‧‧轉盤

413‧‧‧夾持機構

415、51‧‧‧電機

417‧‧‧角度分割器

53‧‧‧傳送帶

55‧‧‧治具

Claims (10)

1. 一種分類設備，包括測量機構，其改良在於：該分類設備還包括上料機構、卸料機構、承載機構、標示機構及複數移載機構，該上料機構與該承載機構之間以及該承載機構與該卸料機構之間均設有該移載機構，該承載機構用於裝夾工件，該測量機構及該標示機構位於該承載機構一側並對準該承載機構，該承載機構將工件送至該測量機構處及該標示機構處，該標示機構根據該測量機構所測量之結果標示工件之類別。
2. 如申請專利範圍第1項所述之分類設備，其中該分類設備還包括傳送裝置，該卸料機構設置於該傳送裝置之一側或二側，該移載機構可將該料帶上之工件移載至該卸料機構。
3. 如申請專利範圍第2項所述之分類設備，其中該傳送裝置包括驅動件、由該驅動件驅動之傳送帶及由該傳送帶帶動之治具，該傳動帶及治具為二組。
4. 如申請專利範圍第1項所述之分類設備，其中該移載機構包括讀碼器，該讀碼器可讀取工件上之訊息。
5. 如申請專利範圍第1項所述之分類設備，其中該分類設備還包括滑台機構，該滑台機構設置於該承載機構遠離該測量機構及該標示機構之另一側，該滑台機構包括驅動機構及承載台，該驅動機構可驅動該承載台將該移載機構放置之工件送至該承載機構或將該承載機構上之工件取下待該移載機構夾 取。
6. 如申請專利範圍第5項所述之分類設備，其中該滑台機構之驅動機構為第一氣缸及第二氣缸，該滑台機構還包括支撐該承載台之滑台，該第一氣缸控制該滑台運動，該第二氣缸固定於該滑台上，該承載台與該第二氣缸連接並於該第二氣缸之驅動下運動，該第一氣缸與該第二氣缸之運動方向垂直。
7. 如申請專利範圍第1項所述之分類設備，其中該承載機構包括轉盤及設置於該轉盤上之夾持機構，該轉盤轉動至不同角度時，承載機構、測量機構及標示機構執行對工件之夾持、測量、標示及鬆開之動作。
8. 如申請專利範圍第1項所述之分類設備，其中該上料機構上裝設料盤，該上料機構還包括驅動機構及托動件，該驅動機構控制該托動件自動將該空料盤或裝滿工件之料盤移動位置，該卸料機構之結構與該上料機構之結構相同。
9. 一種分類設備，包括測量機構，其改良在於：該分類設備還包括上料機構、卸料機構、承載機構、標示機構及複數移載機構，該分類設備還包括控制系統，該上料機構與該承載機構之間以及該承載機構與該卸料機構之間均設有該移載機構，該承載機構用於裝夾工件，該測量機構及該標示機構位於該承載機構一側並對準該承載機構，該承載機構可將工件送至該測量機構處及該標示機構處，該控制系統收集該測量機構所得之測量值並進行分類，該標示機構根據控制系統之分類對工件進行標示。
10. 如申請專利範圍第9項所述之分類設備，其中該分類設備還 包括傳送裝置，該傳送裝置一端靠近該承載機構，該傳送裝置二側或一側設置複數卸料機構及移載機構。