TWI533964B - 自動化套環裝配機 - Google Patents

Description

自動化套環裝配機

一種自動化套環裝配機，尤指以自動化方式將套環裝設於工件上之套環裝配機。

按，一般而言，需要進行精密鑽孔之鑽頭均會在鑽柄部位套設一套環，並使鑽尖至套環的距離為固定值，當鑽孔機夾取鑽頭時，藉由套環之定位，使鑽孔機在鑽孔時可控制鑽孔深度，如印刷電路板鑽孔作業，即需要精密的鑽孔深度控制；而鑽頭之上環作業大致上分為上料、上環、調整、下料等四個步驟，現今上環作業所使用之上環機，皆為各站作業以直線排列，不利上環機小型化，相當的浪費空間不利使用者使用，且目前的上環機皆將套環一次套設至鑽頭上，因套環大多為具彈性變形之材質所製成，而一次性地將套環套設至鑽頭上，往往會因套環本身材質之緣故，造成套環套設至定位後又產生位移，而使後續鑽頭在使用上產生問題。

是以，要如何解決上述習知之問題與缺失，即為相關業者所亟欲研發之課題。

本發明之主要目的乃在於，自動化套環裝配機以環形方式進行上環作業，有效的減小套環裝配機之體積，方便使用者使用。

本發明之次要目的乃在於，自動化套環裝配機係先將套環套設至工件上，再調整套環於工件上的位置，以增加上環作業之精準度。

為達上述目的，本發明之自動化套環裝配機係設置有旋動裝置，旋動裝置係具有一機座，機座上設置有轉盤，機座於轉盤四周依序設置有上料區、上環區、調整區、以及下料區，且轉盤表面設置有複數用以承載工件之承載件，承載件係間隔設置於轉盤周緣，轉盤會旋轉帶動各承載件依序經過上料區、上環區、調整區以及下料區，而上料區以及下料區處設置有上下料裝置，上下料裝置用以將工件置放位於上料區處之承載件，以及將位於下料區之承載件的工件取下，上環區處設置有用以將套環套設於工件之套環裝置，調整區係設置有用以調整套環於工件上位置之調整裝置。

前述之自動化套環裝配機，其中上下料裝置係設置有橫跨於機座之上料區及下料區上方之夾取機構，以及於上料區及下料區表面處設置有用以承載工件之承載機構，並於轉盤一側位於下料區處設置有移料機構，夾取機構係用以將承載機構所承載之工件置放於位在上料區之承載件，以及夾取位在下料區處承載件之工件置放於承載機構，移料機構係預先抬起下料區處承載件之工件後，再由夾取機構夾取工件置放於承載機構。

前述之自動化套環裝配機，其中套環裝置係設置有振動排料器，振動排料器連接有料道，料道末端連接有上環器，上環器係設置於旋動裝置位於上環區之承載件上方處，使振動排料器將套環經由料道輸送至上環器後，上環器將套環套設至上環區之承載件所承載之工件，而上環區之承載件下方處設置有補償器，補償器係於上環器將套環套設至工件前，預先夾住工件末端並將工件向下拉動一定距離。

前述之自動化套環裝配機，其中調整裝置係於旋動裝置位於調整區之承載件上方處設置有壓環器，而下方處設置頂推器，且調整區之承載件一側設置有偵測器，偵測器係預先偵測工件之高度，再利用頂推器頂推調整區之承載件所承載之工件升高至適當位置後，讓壓環器壓抵工件上之套環貼抵於承載件表面。

前述之自動化套環裝配機，其中調整裝置於旋動裝置位於調整區處設置有導引件，導引件表面設置有導引斜面，導引斜面係由調整區朝向下料區延伸至下料區之承載件下方，且導引斜面由調整區至下料區呈漸昇狀，讓承載件所承載之工件由調整區位移至下料區時，工件底部末端抵貼於導引斜面，使工件進入下料區後抬起升高。

請參閱第一圖至第三圖及第七圖所示，由圖中可清楚看出，本發明之自動化套環裝配機係設置有旋動裝置1，旋動裝置1具有機座11，機座11上設置有轉盤12，轉盤12下方連接有用以帶動轉盤12旋動之第一驅動器14，而機座11於轉盤12四周依序設置有上料區111、上環區112、調整區113、以及下料區114，且轉盤12表面設置有複數用以承載工件8之承載件13，承載件13係間隔設置於轉盤12周緣，承載件13二端分別具有定位部131以及承載部132，定位部131係定位於轉盤12表面，而承載部132係延伸出轉盤12，且承載部132表面設置有用以供工件8插入之穿孔133，穿孔133內一側設置有定位珠銷134，定位珠銷134末端係露出於穿孔133，且定位珠銷134一側設置有用以固定定位珠銷134之固定元件135，使工件8插入穿孔133後推動定位珠銷 134，藉由定位珠銷134之彈性復位能力使定位珠銷134與工件8產生摩擦力，進而將工件8定位於穿孔133內；再者，各承載件13係分別對應於上料區111、上環區112、調整區113、以及下料區114，而於第一驅動器14帶動轉盤12轉動時，轉盤12表面所設置之各承載件13會依序經過上料區111、上環區112、調整區113以及下料區114，又機座11之上料區111以及下料區114處設置有上下料裝置2，上下料裝置2用以將工件8置放位於上料區111處之承載件13，以及將位於下料區114之承載件13上的工件8取下，機座11之上環區112處設置有用以將套環9套設於工件8之套環裝置3，機座11之調整區113係設置有用以調整工件上8的套環9位置之調整裝置4。

請參閱第一圖、第二圖與第四圖至第六圖所示，由圖中可清楚看出，本發明之上下料裝置2係設置有橫跨於機座11之上料區111及下料區114上方之夾取機構21，以及於上料區111及下料區114表面處設置有用以承載工件8之承載機構22，並於轉盤12一側位於下料區114處設置有移料機構23，其中： 該夾取機構21係具有座體組211，座體組211具有橫樑2111，橫樑2111二端連接有立柱2112，立柱2112係固定於機座11表面，使橫樑2111橫跨於機座11之上料區11及下料區114上方，而橫梁2111二側表面分別設置有第一滑軌2113與第二滑軌2114，且第一滑軌2113與第二滑軌2114上分別設置有第一滑座2115與第二滑座2116，而第一滑座2115連接有用以帶動第一滑座2115依第一滑軌2113來回位移之第一傳動器2118，第二滑座2116連接有用以帶動第二滑座2116依第二滑軌2114來回位移之 第二傳動器2117；該第一滑座2115與第二滑座2116上分別連接有第一夾取器212與第二夾取器213，第一夾取器212係設置有連接於第一滑座2115之第三傳動器2121，第三傳動器2121下方連接有第四傳動器2122，第四傳動器2122下方連接有第一夾爪組2123，第三傳動器2121係用以帶動第四傳動器2122上下位移，第四傳動器2122係用以帶動第一夾爪組2123開啟或閉合，進而夾取工件8或放開工件8，而第二夾取器213係設置有連接於第二滑座2116之第五傳動器2131，第五傳動器2131下方連接有第六傳動器2132，第六傳動器2132下方連接有第二夾爪組2133，第五傳動器2131係用以帶動第六傳動器2132上下位移，第六傳動器2132係用以帶動第二夾爪組2133開啟或閉合，進而夾取工件8或放開工件8。

該承載機構22係設置有第三滑軌221，第三滑軌221上設置有第三滑座222，並於第三滑座222上設置有一個以上用以承載工件8之承載盤223，且承載機構22設置有用以帶動第三滑座222於第三滑軌221上位移之第七傳動器224。

該移料機構23係設置有第八傳動器231，第八傳動器231連接有第九傳動器232，第八傳動器231係用以帶動第九傳動器232上下位移，而第九傳動器232上連接有第三夾爪組233，第九傳動器232係用以帶動第三夾爪組233開啟或閉合，進而夾取工件8或放開工件8。

藉上，當上下料裝置2於作動時，移料機構23之第九傳動器232為會帶動第三夾爪組233夾取位於下料區114處之承載件13所承載之工件8，續使第八傳動器231帶動第九傳動器232上升， 讓下料區114處之承載件13所承載之工件8脫離承載件13；而夾取機構21之第一傳動器2118為會驅動第一滑座2115，讓第一滑座2115帶動第一夾取器212移動至第三夾爪組233，並正對於第三夾爪組233所夾持之工件8，續使第三傳動器2121驅動第四傳動器2122向下位移，讓第四傳動器2122帶動第一夾爪組2123夾取第三夾爪組233夾持之工件8後，第三傳動器2121驅動第四傳動器2122向上位移，將工件8帶離移料機構23，再使第一傳動器2118為會驅動第一滑座2115帶動第一夾取器212移動至承載盤223，使第三傳動器2121驅動第四傳動器2122向下位移，並讓第四傳動器2122帶動第一夾爪組2123放開工件8，讓工件8收納至承載盤223，完成下料動作，且完成下料動作之第一夾取器212會再次的移動至第三夾爪組233上方；而夾取機構21之第二傳動器2117為會驅動第二滑座2116，讓第二滑座2116帶動第二夾取器213移動至承載盤223上方，使第五傳動器2131驅動第六傳動器2132向下位移，讓第六傳動器2132帶動第二夾爪組2133夾取承載盤223所承載之工件8後，第五傳動器2131帶動第六傳動器2132向上位移，將工件8由承載盤223取出，此時第二傳動器2117為會再次驅動第二滑座2116，使第二滑座2116帶動第二夾取器213移動至位於上料區111處之承載件13上方，並讓第五傳動器2131帶動第六傳動器2132向下位移，將第二夾爪組2133所夾取之工件8放入承載件13之穿孔133內並放開第二夾爪組2133，完成上料動作，且完成上料動作後的第二夾取器213，會再次移動至承載盤223上方。

請參閱第一圖與第七圖至第十三圖所示，由圖中可清楚看 出，本發明套環裝置3係設置有振動排料器31，振動排料器31連接有料道32，料道32末端連接有上環器33，上環器33係設置於旋動裝置1位於上環區112之承載件13上方處，而上環區112之承載件13下方處設置有補償器34，其中： 該振動排料器31內容置有複數套環9，而套環9經由振動排料器31之作動而依序進入料道32，而料道32於靠近振動排料器31之側方設置有第一噴氣件321，第一噴氣件321係用以噴出氣體推動料道32內之套環9朝向上環器33移動。

該上環器33係具有本體331，本體331內設置有上環室332，上環室332之底部係連通於本體331之下表面，而上環室332上方端之側方係連通於料道32，使套環9可由料道32進入於上環室332內，並於上環室332內之頂面設置有第二噴氣件337，而上環室332內之側表面設置有第一吸氣件333，並於上環室332內二端之間設置有擋板334，且本體331一側設置有用以拉動擋板334離開上環室332，或是將擋板334推入上環室332之推動器336，而上環室332下方側設置有缺槽335，使轉盤12帶動承載件13轉動時，承載件13上之工件8可由缺槽335進入上環室332內。

該補償器34係設置有第四夾爪組341，第四夾爪組341下方連接有第二驅動器342，第二驅動器342用以帶動第四夾爪組341開啟或閉合，進而夾取工件8或放開工件8，而第二驅動器342下方連接有第三驅動器343，第三驅動器343用以帶動第二驅動器342與第四夾爪組341上下位移。

請參閱第一圖及第七圖至第九圖與第十三圖至第十六圖所示，由圖中可清楚看出，套環裝置3於作動時，振動排料器31會 使套環9依序進入料道32，當套環9進入料道32後，第一噴氣件321所噴出之氣體會推動套環9朝向上環器33移動，並進入本體331之上環室332內，且套環9此時受到擋板334之支撐，不會向下掉落出上環室332；當轉盤12帶動承載件13轉動時，使承載有工件8之承載件13由上料區111轉動至上環區112時，工件8會由本體331之缺槽335進入上環室332內，此時，補償器34係先以第二驅動器342帶動第四夾爪組341閉合夾持工件8，並利用第三驅動器343帶動第二驅動器342與第四夾爪組341向下位移一段距離，將工件8向下拉動，再使上環器33之第一吸氣件333為會作動開始吸氣，讓上環室332內的套環9因第一吸氣件333吸氣所產生之負壓而吸附於第一吸氣件333，並利用推動器336拉動擋板334離開上環室332，再同時停止第一吸氣件333作動以及讓第二噴氣件337噴氣，使套環9快速的向下移動，進而套設於工件8，再讓補償器34以第二驅動器342帶動第四夾爪組341開啟用以放開工件8，由於補償器34於上環器33將套環9套設至工件8時為夾持工件8，而可防止套環9套設於工件8之過程中，工件8因與套環9摩擦而向下掉落出承載件13。

請參閱第一圖與第十七圖至第二十圖所示，由圖中可清楚看出，本發明調整裝置4係於旋動裝置1位於調整區113之承載件13上方處設置有壓環器41，而下方處設置有頂推器42，且調整區113之承載件13一側設置有偵測器43，其中： 該壓環器41係設置有第四驅動器411，第四驅動器411下方連接有壓接件412，第四驅動器411用以帶動壓接件412上下位移，壓接件412底面凹設有凹槽413。

該頂推器42係設置有第五驅動器421，第五驅動器421上方連接有頂推件422，第五驅動器421用以帶動頂推件422上下位移。

藉上，當轉盤12帶動承載件13轉動時，使承載有工件8之承載件13由上環區112轉動至調整區113時，偵測器43為會先以影像偵測方式，判斷工件8末端與套環9之間的距離，續由第五驅動器421帶動頂推件422向上位移，進而將工件8頂推升高至適當高度，再利用第四驅動器411帶動壓接件412向下位移，將工件8上的套環9推抵於承載件13表面。

再者，請參閱第第一圖與第二十一圖至第二十五圖所示，由圖中可清楚看出，調整裝置4係於旋動裝置1位於調整區113處設置有導引件44，導引件44表面設置有導引斜面441，導引斜面441係由調整區113朝向下料區114延伸至下料區114之承載件13下方，且導引斜面441由調整區113至下料區114呈漸昇狀，當承載件13所承載之工件8由調整區113位移至下料區114時，工件8底部末端抵貼於導引斜面441，使工件8進入下料區114後抬起升高，讓移料機構23之第九傳動器232會帶動第三夾爪組233夾取位於下料區114處之承載件13所承載之工件8，續使第八傳動器231帶動第九傳動器232上升，讓下料區114處之承載件13所承載之工件8脫離承載件13。

綜上所述，當套環裝配機於使用時，旋動裝置1之轉盤12會旋轉帶動承載件13依序經過上料區111、上環區112、調整區113、以及下料區114，而將套環9套設至工件8上，並將套環9調整至適當位置，而完成自動化上環作業，且由於上料區111、上環區112、調整區113、以及下料區114設置於轉盤12四周，因此可有 效的縮減套環裝配機整體之體積，有利於使用者擺放且不占空間；再者，由於本發明是將套環9套置於工件8上，再調整工件8上的套環9位置，因此調整後之套環9不會因本身材質之特性而產生位置上的變化，有效的增加上環作業之精準度。

1‧‧‧旋動裝置

11‧‧‧機座

111‧‧‧上料區

112‧‧‧上環區

113‧‧‧調整區

114‧‧‧下料區

12‧‧‧轉盤

13‧‧‧承載件

131‧‧‧定位部

132‧‧‧承載部

133‧‧‧穿孔

134‧‧‧定位珠銷

135‧‧‧固定元件

14‧‧‧第一驅動器

2‧‧‧下料裝置

21‧‧‧夾取機構

211‧‧‧座體組

2111‧‧‧橫樑

2112‧‧‧立柱

2113‧‧‧第一滑軌

2114‧‧‧第二滑軌

2115‧‧‧第一滑座

2116‧‧‧第二滑座

2117‧‧‧第二傳動器

2118‧‧‧第一傳動器

212‧‧‧第一夾取器

2121‧‧‧第三傳動器

2122‧‧‧第四傳動器

2123‧‧‧第一夾爪組

213‧‧‧第二夾取器

2131‧‧‧第五傳動器

2132‧‧‧第六傳動器

2133‧‧‧第二夾爪組

22‧‧‧承載機構

221‧‧‧第三滑軌

222‧‧‧第三滑座

223‧‧‧承載盤

224‧‧‧第七傳動器

23‧‧‧移料機構

231‧‧‧第八傳動器

232‧‧‧第九傳動器

233‧‧‧第三夾爪組

3‧‧‧套環裝置

31‧‧‧振動排料器

32‧‧‧料道

321‧‧‧第一噴氣件

33‧‧‧上環器

331‧‧‧本體

332‧‧‧上環室

333‧‧‧第一吸氣件

334‧‧‧擋板

335‧‧‧缺槽

336‧‧‧推動器

337‧‧‧第二噴氣件

34‧‧‧補償器

341‧‧‧第四夾爪組

342‧‧‧第二驅動器

343‧‧‧第三驅動器

4‧‧‧調整裝置

41‧‧‧壓環器

411‧‧‧第四驅動器

412‧‧‧壓接件

413‧‧‧凹槽

42‧‧‧頂推器

421‧‧‧第五驅動器

422‧‧‧頂推件

43‧‧‧偵測器

44‧‧‧導引件

441‧‧‧導引斜面

8‧‧‧工件

9‧‧‧套環

第一圖係為本發明之立體外觀圖。

第二圖係為本發明之側視圖。

第三圖係為本發明承載件之剖面圖。

第四圖係為本發明上下料裝置之夾取機構立體外觀圖(一)。

第五圖係為本發明上下料裝置之夾取機構立體外觀圖(二)。

第六圖係為本發明上下料裝置之動作示意圖。

第七圖係為本發明之局部側視圖。

第八圖係為本發明套環裝置之局部剖面側視圖

第九圖係為本發明上環器之局部剖面側視圖。

第十圖係為本發明補償器之立體外觀圖。

第十一圖係為本發明補償器之側視圖(一)。

第十二圖係為本發明補償器之側視圖(二)。

第十三圖係為本發明補償器之動作示意圖(一)。

第十四圖係為本發明補償器之動作示意圖(二)。

第十五圖係為本發明補償器之動作示意圖(三)。

第十六圖係為本發明上環器之動作示意圖。

第十七圖係為本發明調整裝置之側視圖。

第十八圖係為第十七圖A部分之放大圖。

第十九圖係為本發明調整裝置之動作示意圖(一)。

第二十圖係為本發明調整裝置之動作示意圖(二)。

第二十一圖係為承載件由調整區轉動至下料區之動作示意圖(一)。

第二十二圖係為承載件由調整區轉動至下料區之動作示意圖(二)。

第二十三圖係為承載件由調整區轉動至下料區之動作示意圖(三)。

第二十四圖係為承載件由調整區轉動至下料區之動作示意圖(四)。

第二十五圖係為承載件由調整區轉動至下料區之動作示意圖(五)。

1‧‧‧旋動裝置

11‧‧‧機座

111‧‧‧上料區

112‧‧‧上環區

113‧‧‧調整區

114‧‧‧下料區

12‧‧‧轉盤

13‧‧‧承載件

2‧‧‧下料裝置

21‧‧‧夾取機構

2111‧‧‧橫樑

2112‧‧‧立柱

2113‧‧‧第一滑軌

2117‧‧‧第一傳動器

212‧‧‧第一夾取器

213‧‧‧第二夾取器

22‧‧‧承載機構

221‧‧‧第三滑軌

222‧‧‧第三滑座

223‧‧‧承載盤

224‧‧‧第七傳動器

23‧‧‧移料機構

3‧‧‧套環裝置

31‧‧‧振動排料器

32‧‧‧料道

33‧‧‧上環器

34‧‧‧補償器

4‧‧‧調整裝置

41‧‧‧壓環器

42‧‧‧頂推器

43‧‧‧偵測器

Claims (3)

1. 一種自動化套環裝配機，該套環裝配機係設置有旋動裝置，旋動裝置係具有一機座，機座上設置有轉盤，機座於轉盤四周依序設置有上料區、上環區、調整區、以及下料區，且轉盤表面設置有複數用以承載工件之承載件，承載件係間隔設置於轉盤周緣，且各承載件分別對應於上料區、上環區、調整區、以及下料區，而轉盤會旋轉帶動各承載件依序經過上料區、上環區、調整區以及下料區；機座之上料區以及下料區處設置有上下料裝置，上下料裝置用以將工件置放位於上料區處之承載件，以及將位於下料區之承載件上的工件取下；機座之上環區處設置有用以將套環套設於工件之套環裝置；機座之調整區係設置有用以調整套環於工件上位置之調整裝置；前述調整裝置係於旋動裝置位於調整區之承載件上方處設置有壓環器，而下方處設置頂推器，且調整區之承載件一側設置有偵測器，偵測器係預先偵測工件之高度，再利用頂推器頂推調整區之承載件所承載之工件升高至適當位置後，讓壓環器壓抵工件上之套環貼抵於承載件表面，且調整裝置係於旋動裝置位於調整區處設置有導引件，導引件表面設置有導引斜面，導引斜面係由調整區朝向下料區延伸至下料區之承載件下方，且導引斜面由調整區至下料區呈漸昇狀，讓承載件所承載之工件由調整區位移至下料區時，工件底部末端抵貼於導引斜面，使工件進入下料區後抬起升高；前述之套環裝置係設置有振動排料器，振動排料器連接有料道，料道末端連接有上環器，上環器係設置於旋動裝置位於上環 區之承載件上方處，使振動排料器將套環經由料道輸送至上環器後，上環器將套環套設至上環區之承載件所承載之工件，且套環裝置係於上環區之承載件下方處設置有補償器，補償器係於上環器將套環套設至工件前，預先夾住工件末端並將工件向下拉動一定距離，且補償器於上環器將套環套設至工件時，防止工件因與套環摩擦而向下掉落。
2. 如申請專利範圍第1項所述之自動化套環裝配機，其中該上下料裝置係設置有橫跨於機座之上料區及下料區上方之夾取機構，以及於上料區及下料區表面處設置有用以承載工件之承載機構，夾取機構係用以將承載機構所承載之工件置放於位在上料區之承載件，以及夾取位在下料區處承載件之工件置放於承載機構。
3. 如申請專利範圍第2項所述之自動化套環裝配機，其中該上下料裝置係於轉盤一側位於下料區處設置有移料機構，移料機構係預先抬起下料區處承載件之工件後，再由夾取機構夾取工件置放於承載機構。