TWI551391B - Hold the flip device - Google Patents

Description

夾持翻轉裝置

本發明涉及帶動夾具張合及旋轉的結構技術，特別有關一種夾持翻轉裝置。

傳統的夾具一般都是由兩夾爪構成，所述夾爪通常都是製成臂爪形式，且兩臂爪之間形成有夾口，經由外力的驅動，使兩臂爪之間的夾口產生相對的閉合及張離動作，進而於夾口閉合時夾持物件，並於夾口張離時釋放物件。

且知，一般的自動化生產設備，可經常見到上述夾具的應用；舉例而言，例如像在微細鑽頭的研磨、檢測、上環及校位等自動化加工設備中，經常見到使用自動夾具來夾持、移動及釋放微細鑽頭至某一特定的基準位置。進一步的說，夾具除了必須能夾持及釋放微細鑽頭之外，還必須在夾持後、釋放前能移動微細鑽頭，這種移動包含了三維座標上的直性位移及特定轉角的翻轉，以便於能在最有效率的傳輸路徑上移動微細鑽頭到達光感測器可判讀的基準位置。

但是，傳統所見的夾具，在控制兩臂爪相對夾持及釋放夾口的動作上，通常是單獨設計一套夾爪張合控制機構，且在控制兩臂爪翻轉物件(例如是微細鑽頭)時還須單獨設計另一套不相同的夾爪翻轉機構；更為常見的是，將夾爪張合控制機構與夾爪翻轉機構分離配置於兩套不為相同的夾具上，造成物件(例如是微細鑽頭)必須透過多套夾具機構的交接傳遞，才能完成夾持、翻轉及釋放至基準位置的工作，乃至於影響物件的傳輸速率及效率，為其缺失所在。

有鑑於此，本發明之目的，旨在改善傳統夾具的傳動機構技術，難以在簡化配置空間的基礎上，使同一組夾具能兼備夾持、翻轉及釋放物件的機能。

為此，本發明提供一種翻轉裝置，其技術手段包括：一推桿，沿一驅動軸線同軸配置一直線驅動器；一轉動件，同軸樞設於推桿的外圍，該轉動件一端形成兩樞接部，且轉動件旁側配置一旋轉驅動器；兩臂爪，以旋擺方式對等樞接於兩樞接部，使兩臂爪的一端對應形成一夾口，兩臂爪的另一端分別形成一跨分於驅動軸線雙側的施力部；其中，該直線驅動器驅動推桿沿驅動軸線推移，該推桿沿驅動軸線推觸兩施力部，進而帶動兩臂爪夾縮夾口，該旋轉驅動器帶動轉動件轉動，進而帶動夾縮夾口的兩臂爪翻轉。

在進一步實施上，該直線驅動器係為一直線氣壓缸。其中，該轉動件與推桿之間配置有一第一螺旋壓簧，該直線驅動器能釋放推桿，使該第一螺旋壓簧驅動推桿復位，並且釋放兩施力部。其中，所述的兩臂爪之間配置有一第二螺旋壓簧，所述兩施力部接受釋放時，經由該第二螺旋壓簧帶動兩臂爪張開夾口。其中，該夾口於夾縮時係夾持一微細鑽頭，該夾口於張開時係釋放微細鑽頭。

在進一步實施上，該轉動件經由一止推軸承而樞設於推桿的外圍。其中，該旋轉驅動器包含一直線氣壓缸及一皮帶，該直線氣壓缸配置於轉動件的旁側，該轉動件的外壁固設有一帶輪，該皮帶套設於帶輪上，且皮帶上固置有一夾持件，該直線氣壓缸帶動夾持件而驅動皮帶，使轉動件往復翻轉。其中，該夾持件係為滑設於一滑軌上的滑座。

在進一步實施上，該推桿的端部形成為一球錐狀桿頭，所述兩施力部係由樞接於兩臂爪之端部的兩自由轉子構成，該推桿經由球錐狀桿頭推觸兩自由轉子而帶動兩臂爪 夾縮夾口。

在進一步實施上，該轉動件的外壁配置有至少一滾珠軸承，該轉動件經由滾珠軸承而樞設於一作為固定端使用的機台上，該直線驅動器及旋轉驅動器分別以該機台作為固定端而相應配置。

根據上述技術手段，本發明所能貢獻的技術效果在於：

1.以同一驅動軸線為中心，同軸配置能使兩臂爪執行夾持及釋放物件動作的機構(包括直線驅動器、推桿、轉動件、第一螺旋壓簧、兩臂爪)，以及能使兩臂爪執行翻轉物件的機構(包括旋轉驅動器、轉動件、第二螺旋壓簧、兩臂爪)，乃至於使同一組夾具能兼備夾持、翻轉及釋放物件的機能。

2.經由推桿及轉動件的同軸居間配置，而使兩臂爪能執行夾口之張合動作的情況下，還能執行夾口的翻轉動作，並且能夠精簡整體結構的配置空間。

3.將推桿的驅動端部製成球錐狀桿頭，有助於在兩施力部跟隨兩臂爪翻轉的同時，還能傳達推觸作用力至兩施力部，而使夾口緊閉。

4.以自由轉子作為施力部，能滑順的在球錐狀桿頭表面滾動，以減小磨擦阻力。

為了能夠進一步說明本發明的實施細節，請繼續參閱圖式簡單說明及實施方式如後述：

10‧‧‧機台

20‧‧‧推桿

21‧‧‧桿頭

30‧‧‧轉動件

31‧‧‧桿孔

32‧‧‧止推軸承

33、34‧‧‧樞接部

35‧‧‧滾珠軸承

40‧‧‧夾口

41、42‧‧‧臂爪

43、44‧‧‧施力部

45‧‧‧第二螺旋壓簧

50‧‧‧直線驅動器

51‧‧‧缸桿

52‧‧‧驅動軸線

53‧‧‧第一螺旋壓簧

60‧‧‧旋轉驅動器

61‧‧‧直線氣壓缸

61a‧‧‧缸桿

62‧‧‧皮帶

63‧‧‧第一帶輪

64‧‧‧第二帶輪

65‧‧‧夾持件

66‧‧‧滑軌

70‧‧‧物件

圖1是本發明之一較佳實施例的立體配置示意圖。

圖2是圖1的另一向角的立體配置示意圖。

圖3是圖1的剖示圖。

圖4是圖3的動作示意圖。

首先，請合併參閱圖1及圖2，其中圖1揭露本發明之一較佳實施例的立體配置，圖2揭露圖1的另一向角的立體配置示意圖，如圖所示，說明本發明提供的夾持翻轉裝置，包括於一作為固定端使用的機台10上配置一推桿20、一轉動件30及兩臂爪41、42。

進一步的，請搭配圖3，揭露圖1的剖示圖，說明該機台10上固置有一例如是直線氣壓缸製成的直線驅動器50，其缸桿51具有一驅動軸線52，且缸桿51可沿驅動軸線52產生直線的往復移動。該推桿20並沿驅動軸線52而同軸配置於直線驅動器50的出力端；更具體的說，直線驅動器50驅動其推桿20朝外推移時，能推動推桿20共線推移。

在圖3中揭露出該轉動件30是同軸樞設於推桿20的外圍；進一步的說，推桿20是由圓柱形的階狀桿體構成，轉動件30是製成桿套狀而具有一桿孔31，使轉動件30的桿孔31能經由一止推軸承32的配置，而將轉動件30樞設於推桿20的外圍，而且，轉動件30的外壁還可配置兩個或至少一個滾珠軸承35，使轉動件30能經由滾珠軸承35而樞設所述機台10上。經此配置，必須使直線驅動器50的缸桿51出力端能推觸推桿20沿驅動軸線52移動；其中，該止推軸承32能使推桿20在沿驅動軸線52移動時，不影響推桿20外圍的轉動件30產生自轉。再者，該推桿20遠離直線驅動器50的一端部上形成有球錐狀的桿頭21，而且轉動件30與推桿20之間還可配置一第一螺旋壓簧53，使第一螺旋壓簧53能於推桿20沿驅動軸線52移動時受壓於轉動件30與推桿20之間，進而蓄積推動推桿20復位的彈性能。

在圖3中還揭露出該轉動件30的一端形成有兩樞接部33、34；進一步的說，兩樞接部33、34是由轉動件30的端部延伸形成如耳狀；所述的延伸形成，包含利用模組 固接的零件裝配手法，而使兩樞接部33、34與轉動件30形成為一體。此外，轉動件30旁側配置一旋轉驅動器60，且旋轉驅動器60能以機台10作為固定端；進一步的說，旋轉驅動器60在實施上可包含一直線氣壓缸61及一皮帶62，使該直線氣壓缸61配置於轉動件30旁側的機台10，並且於轉動件30的外壁固設一第一帶輪63，同時在於機台10另端樞設一第二帶輪64，在第一帶輪63與第二帶輪64之間套設一皮帶62，再於皮帶62上固置一夾持件65，利用直線氣壓缸61的缸桿61a帶動夾持件65，進而驅動囓觸於第一帶輪63與第二帶輪64之間的皮帶62產生往復轉動，使第一帶輪63隨之轉動，以帶動轉動件30往復的執行某一特定角度的轉動；所述特定角度，係指可使受夾物件執行例如是變換方向等機能動作的翻轉角度。其中，為了提升直線氣壓缸61在驅動夾持件65移動時的穩定性，該夾持件65可實施成為是一滑座，並且使滑座製成的夾持件65滑組於機台10上所固置的一滑軌66上。其中該夾持件65具由夾固皮帶62之一端的裝配意涵在內。

在圖3中還揭露有上述的兩臂爪41、42，分別呈臂狀，並且以支點設於近中段位置的方式旋擺且對等的樞接於上述的兩樞接部33、34，而使兩臂爪41、42的一端對應形成一夾口40，兩臂爪41、42的另一端分別形成一跨分於驅動軸線52雙側的施力部43、44，所述施力部43、44意指兩臂爪41、42承接外力施加推觸作用力的端部。再者，兩臂爪41、42之間還配置有一第二螺旋壓簧45，進一步的說，該第二螺旋壓簧45可配置於兩臂爪41的樞接支點與夾口40之間，並且和雙側的爪壁彈性接觸。

在進一步實施上，配合上述推桿20端部上形成有球錐狀的桿頭21，而可對應的將所述的兩施力部43、44實施成是兩自由轉子，並且是樞接於兩臂爪41、42之該端部， 使推桿20經由球錐狀桿頭21推觸兩自由轉子構成的施力部43、44，而帶動兩臂爪41、42夾縮夾口40。在圖1至圖3中還揭露可利用開夾口40來夾持一物件70，該物件70可以是一微細鑽頭。

接著，請參閱圖4，進一步揭露出圖3的動作示意圖，說明經由上述圖3所示的實施配置，本發明可利用直線氣壓缸製成的直線驅動器50來集結高壓空氣的動能，以便驅動推桿20沿驅動軸線52推移，並使推桿20沿驅動軸線52推觸兩施力部43、44，進而帶動兩臂爪41、42夾縮夾口40，用以夾持所述物件70，該旋轉驅動器60能在夾口40施力夾持物件70時帶動轉動件30轉動，進而帶動夾縮夾口40的兩臂爪41、42翻轉至所述的特定角度。

相對的，當兩臂爪41、42完成夾持及翻轉物件70的機能性動作後，以直線氣壓缸製成的直線驅動器50可洩除高壓空氣源的背壓，進而釋放推桿20，並經由第一螺旋壓簧53所蓄積的復位彈性能，來驅動推桿20復位，進而釋放兩施力部43、44，以便於經由第二螺旋壓簧45帶動兩臂爪41、42張開夾口40，進而釋放物件70於既定的基準位置。

根據上述實施例之說明，應可充分理解本發明能在以同一驅動軸線52為中心的前提下，同軸配置能使兩臂爪41、42夾持(含釋放)物件70的機構，以及能使兩臂爪41、42翻轉物件70的機構，產生精簡整體結構配置空間的效能，而且還能在同一組夾具上執行夾持、翻轉及釋放物件的整合機能。此外，推桿20的球錐狀桿頭21和由兩自由轉子構成的施力部43、44之間的同步推觸，不但可以減小磨擦阻力之外，還能使兩施力部43、44在跟隨兩臂爪41、42翻轉的同時，傳達推桿20的推觸作用力至兩施力部43、44而緊閉夾口70，如此設計，理應備具結構技術上的進步性。

除此之外，還需附帶說明的是，本發明之夾持翻 轉裝置，其中作為固定端的機台10，可視為是一設備的驅動滑台，使本發明在能執行夾持但還沒釋放物件70時，包括翻轉物件70前或後的過程中，還能帶動物件70位移至所述既定的基準位置。

綜上所陳，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明；凡其他未脫離本發明所揭示之精神下而完成的等效修飾或置換，均應包含於後述申請專利範圍內。

10‧‧‧機台

30‧‧‧轉動件

40‧‧‧夾口

41、42‧‧‧臂爪

50‧‧‧直線驅動器

61‧‧‧直線氣壓缸

70‧‧‧物件

Claims (9)

1. 一種夾持翻轉裝置，包括：一推桿，沿一驅動軸線同軸配置一直線驅動器；一轉動件，同軸樞設於推桿的外圍，該轉動件一端形成兩樞接部，且轉動件旁側配置一旋轉驅動器，該轉動件與推桿之間配置有一第一螺旋壓簧，該直線驅動器能釋放推桿，使該第一螺旋壓簧驅動推桿復位；兩臂爪，以旋擺方式對等樞接於兩樞接部，使兩臂爪的一端對應形成一夾口，兩臂爪的另一端分別形成一跨分驅動軸線雙側的施力部；其中，該直線驅動器驅動推桿沿驅動軸線推移，該推桿沿驅動軸線推觸兩施力部，進而帶動兩臂爪夾縮夾口，該旋轉驅動器帶動轉動件轉動，進而帶動夾縮夾口的兩臂爪翻轉。
2. 如申請專利範圍第1項所述的夾持翻轉裝置，其中該直線驅動器係為一直線氣壓缸。
3. 如申請專利範圍第1項所述的夾持翻轉裝置，其中所述的兩臂爪之間配置有一第二螺旋壓簧，所述兩施力部接受釋放時，經由該第二螺旋壓簧帶動兩臂爪張開夾口。
4. 如申請專利範圍第3項所述的夾持翻轉裝置，其中該夾口於夾縮時係夾持一微細鑽頭，該夾口於張開時係釋放微細鑽頭。
5. 如申請專利範圍第1項所述的夾持翻轉裝置，其中該轉動件經由一止推軸承而樞設於推桿的外圍。
6. 如申請專利範圍第1或5項所述的夾持翻轉裝置，其中該旋轉驅動器包含一直線氣壓缸及一皮帶，該直線氣壓缸配置於轉動件的旁側，該轉動 件的外壁固設有一帶輪，該皮帶套設於帶輪上，且皮帶上固置有一夾持件，該直線氣壓缸帶動夾持件而驅動皮帶，使轉動件往復翻轉。
7. 如申請專利範圍第6項所述的夾持翻轉裝置，其中該夾持件係為滑設於一滑軌上的滑座。
8. 如申請專利範圍第1項所述的夾持翻轉裝置，其中該推桿的端部形成為一球錐狀桿頭，所述兩施力部係由樞接於兩臂爪之端部的兩自由轉子構成，該推桿經由球錐狀桿頭推觸兩自由轉子而帶動兩臂爪夾縮夾口。
9. 如申請專利範圍第1項所述的夾持翻轉裝置，其中該轉動件的外壁配置有至少一滾珠軸承，該轉動件經由滾珠軸承而樞設於一作為固定端使用的機台上，該直線驅動器及旋轉驅動器分別以該機台作為固定端而相應配置。