TWI557053B - 上下料裝置 - Google Patents

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TWI557053B
TWI557053B TW102145275A TW102145275A TWI557053B TW I557053 B TWI557053 B TW I557053B TW 102145275 A TW102145275 A TW 102145275A TW 102145275 A TW102145275 A TW 102145275A TW I557053 B TWI557053 B TW I557053B
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包艷成
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鴻海精密工業股份有限公司
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q16/00—Equipment for precise positioning of tool or work into particular locations not otherwise provided for
    • B23Q16/001—Stops, cams, or holders therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)
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Description

上下料裝置
本發明涉及一種上下料裝置，尤其涉及一種能夠將物料下料至不同高度之上下料裝置。
於機械製造中，常需對存料臺上之工件上料，然後將工件下料至不同高度之第一加工台及第二加工台，並使得第二加工臺上工件之擺放方向與第一加工臺上工件之擺放方向相反。為了高效率地完成上述工作，人們常採用機械手代替人工作業進行取料及放料。然機械手結構複雜、佔用空間大、維護及運行成本高。故，出現了一種維護成本較低之上下料裝置，該上下料裝置包括二相鄰設置之搬運組件，每一搬運組件均包括一線性移動件及設於該線性移動件上之旋轉件，其中一搬運組件之旋轉件從存料臺上取出工件，由與該旋轉件對應之線性移動件將其定位至該第一加工臺上，再將該工件按照預設角度放置於該第一加工臺上。另一搬運組件之旋轉件從存料臺上取出工件，由與該旋轉件對應之線性移動件將其定位至該第二加工臺上，再將該工件按照預設角度放置於該第二加工臺上，使第二加工臺上工件之擺放方向與第一加工臺上工件之擺放方向相反。然，上述上下料裝置由於採用二搬運組件同時動作，仍佔據較大工作空間，且二搬運組件動作之過程中，其執行端之運動容易發生干涉。
鑒於上述狀況，有必要提供一種佔據空間小、結構簡單且維護成本低之上下料裝置。
一種上下料裝置，其包括線性移動機構及取料件，該線性移動機構包括基板、裝設於該基板上之移動組件、裝設於該基板上且分別位於該移動組件二側之第一限位組件及第二限位件，該第一限位件之位置高度與第二限位件之位置高度不同，該上下料裝置還包括安裝於該移動組件上之安裝件、裝設於該安裝件上之旋轉組件、裝設於該安裝件上之二彈性組件，及裝設於該旋轉組件上之按壓件，該取料件裝設於該按壓件上，該二彈性組件分別設於該移動組件相對二側並分別與該第一限位件及第二限位件相對應，每一彈性組件均包括活動穿設於該安裝件之活動件，該旋轉組件能夠帶動該按壓件及該取料件旋轉，使得該按壓件能夠選擇性地按壓其中任一彈性組件之活動件，並使該活動件突出該安裝件，該移動組件能夠驅動該旋轉組件及該安裝件一起移動，使得突出該安裝件之該活動件抵持於對應之第一限位件或第二限位件上以進行限位。
本發明之上下料裝置，僅採用一線性移動機構及設置於該線性移動機構上之旋轉機構相配合，以抓取及釋放工件，其工作空間相對較小。藉由第一限位件及第二限位組件限制線性移動機構帶動旋轉組件之移動位置以適應二不同高度之第一加工台及第二加工台，藉由旋轉組件便可調整工件於第一加工台及第二加工臺上之相對安裝方向，其結構簡單，且維護成本低。
100‧‧‧上下料裝置
20‧‧‧線性移動機構
22‧‧‧基板
221‧‧‧安裝槽
223‧‧‧安裝孔
225‧‧‧安裝部
2251‧‧‧限位感應件
24‧‧‧移動組件
241‧‧‧支座
243‧‧‧導向桿
245‧‧‧主桿
2451‧‧‧活塞
247‧‧‧滑動件
2471‧‧‧收容腔
2473‧‧‧導向孔
26‧‧‧第一限位件
261,281‧‧‧基體
263,283‧‧‧緩衝部
28‧‧‧第二限位件
40‧‧‧旋轉機構
42‧‧‧安裝件
421‧‧‧第一安裝板
4211‧‧‧通孔
423‧‧‧第二安裝板
44‧‧‧彈性組件
441‧‧‧裝設件
4411‧‧‧凸緣部
4413‧‧‧筒部
4415‧‧‧抵持端
4417‧‧‧收容孔
4418‧‧‧第一收容孔
4419‧‧‧第二收容孔
443‧‧‧活動件
4431‧‧‧抵持凸緣
445‧‧‧彈性件
46‧‧‧旋轉組件
461‧‧‧缸體
4611‧‧‧本體
4613‧‧‧蓋體
4614‧‧‧第一腔體
4616‧‧‧第二腔體
463‧‧‧活塞齒條
4631‧‧‧齒條部
465‧‧‧轉動件
4651‧‧‧齒輪
467‧‧‧輸出件
48‧‧‧取料組件
481‧‧‧按壓件
4811‧‧‧連接部
4813‧‧‧按壓部
483‧‧‧連接桿
485‧‧‧取料件
圖1為本發明上下料裝置之組裝立體圖。
圖2為圖1所示上下料裝置之線性移動機構之立體分解圖
圖3為圖1所示上下料裝置之線性移動機構之立體剖視圖。
圖4為圖1所示上下料裝置之旋轉機構之立體分解圖。
圖5為圖1所示上下料裝置之旋轉機構之部分結構之立體剖視圖。
圖6為圖4所示上下料裝置之旋轉組件之立體剖視圖。
請參閱圖1，本發明實施方式之上下料裝置100，用於將第一工件從高度為H1之存料臺上運送至鄰近該存料台設置之高度同樣為H1之第一加工臺上，將第二工件從該存料臺上運送至鄰近該存料台設置之高度為H2(H1不等於H2)之第二加工臺上，並使第二加工臺上第二工件之擺放方向與第一加工臺上第一工件之擺放方向相反。上下料裝置100包括線性移動機構20及裝設於線性移動機構20上之旋轉機構40。線性移動機構20能夠帶動旋轉機構40平移，旋轉機構40能夠從該存料臺上抓取工件，並將該工件放置於第一加工臺上，或將該工件旋轉180度後放置於第二加工臺上。
請一併參閱圖2，線性移動機構20包括基板22、裝設於基板22上之移動組件24及鄰近移動組件24裝設於基板22上之第一限位件26及第二限位件28。
基板22大致呈矩形板狀，其上平行凹設有二安裝槽221。二安裝槽221均為長條形槽，且沿豎直方向分別鄰近基板22之二側邊設置。基板22還於每一安裝槽221之底壁貫通開設一安裝孔223。安 裝孔223為長條形孔，並沿著安裝槽221之延伸方向開設。基板22之一側還裝設有一安裝部225，安裝部225鄰近其中一安裝槽221設置。安裝部225之一端設置有限位感應件2251，限位感應件2251用於感應移動組件24移動之極限位置，以防止移動組件24於極限位置處因劇烈碰撞而損壞。
請一併參閱圖3，在本實施例中，移動組件24為滑台氣缸。移動組件24包括二支座241、設置於二支座241上之導向桿243及主桿245，及設置於導向桿243及主桿245上之滑動件247。
二支座241分別間隔設置於基板22之二端，並位於二安裝槽221之間。導向桿243大致呈圓柱桿狀，其平行於安裝槽221設置，且二端分別固定於二支座241上。在本實施例中，導向桿243之數量為二，二導向桿243分別鄰近二安裝槽221設置。主桿245之二端分別固定於二支座241上，並平行於導向桿243且位於二導向桿243之間。主桿245上固定設置有活塞2451。在本實施例中，滑動件247為氣缸缸體，其滑動套設於導向桿243及主桿245上。滑動件247之大致中部貫通開設有收容腔2471，並於收容腔2471之二側分別貫通開設有二導向孔2473，二導向孔2473分別對應於二導向桿243。滑動件247藉由收容腔2471套設於活塞2451上，且活塞2451之外側壁與收容腔2471之側壁相貼合。二導向桿243分別活動穿設於對應之導向孔2473中。滑動件247於收容腔2471之二端處與主桿245氣密且可滑動地連接，收容腔2471側壁與活塞2451氣密連接，活塞2451能夠於收容腔2471內相對滑動件247滑動。
第一限位件26及第二限位件28分別裝設於二安裝槽221中，且第一限位件26之位置高於第二限位件28之位置。螺釘等緊固件(圖 未示)穿設於安裝孔223將第一限位件26及第二限位件28固定於基板22上。第一限位件26設置於其中一安裝槽221中且鄰近其中一支座241。在本實施例中，第一限位件26包括基體261及設置於基體261上之緩衝部263。第二限位件28設置於另一安裝槽221之大致中部位置處，其結構與第一限位組件26結構相同，同樣包括基體281及緩衝部283。第一限位件26及第二限位件28用於限制旋轉機構40之移動位置，以防止旋轉機構40越過限定位置與障礙物發生碰撞。
請一併參閱圖4，旋轉機構40包括安裝件42、裝設於安裝件42上之二彈性組件44及旋轉組件46，及設置於旋轉組件46上之取料組件48。
安裝件42大致為L形，其包括第一安裝板421及垂直設置於第一安裝板421一側之第二安裝板423。第一安裝板421固定裝設於滑動件247上，其對應二安裝槽221貫通開設有二通孔4211。第二安裝板423由第一安裝板421朝向遠離滑動件247之方向延伸形成。第二安裝板423用於安裝旋轉組件46。
請一併參閱圖5，二彈性組件44分別對應於二通孔4211裝設於第一安裝板421上。每一彈性組件44均包括裝設件441、活動件443及彈性件445。裝設件441包括固定於第一安裝板421上之凸緣部4411、形成於凸緣部4411背離第一安裝板421一側之筒部4413。筒部4413上遠離凸緣部4411之末端形成抵持端4415。裝設件441沿軸向貫穿開設有收容孔4417，收容孔4417為階梯孔，其包括第一收容孔4418及第二收容孔4419。第一收容孔4418與通孔4211對準且大致同軸，其孔徑比通孔4211孔徑略大。第二收容孔4419貫 穿抵持端4415，其孔徑小於第一收容孔4418之孔徑。活動件443活動穿設於第一收容孔4418，且其二端凸伸出裝設件441。活動件443上形成抵持凸緣4431，抵持凸緣4431收容於第一收容孔4418中，並抵持於抵持端4415。彈性件445收容於第一收容孔4418中並套設於活動件443上，且其一端抵持第一安裝板421，另一端抵持抵持凸緣4431。當活動件443上遠離凸緣部4411之一端受外力抵壓時，其沿收容孔4417之軸向移動，凸伸出第一收容孔4418遠離第二收容孔4419之一端，並與對應之安裝槽221上之緩衝部263、283相對。當外力撤銷時，於彈性件445之彈性回復力下，活動件443恢復初始狀態。
請一併參閱圖6，在本實施例中，旋轉組件46為旋轉氣缸，其設置於第二安裝板423上朝向第一限位件26之一側。旋轉組件46包括缸體461、設置於缸體461內之二活塞齒條463及轉動件465，及連接於轉動件465上之輸出件467。缸體461包括本體4611，及設置於本體4611相對二端之蓋體4613。本體4611裝設於第二安裝板423上，其上貫通開設有二第一腔體4614，二蓋體4613將第一腔體4614之二端封閉。二第一腔體4614相互平行設置，且其軸線均平行於第二安裝板423。二第一腔體4614分別用於收容二活塞齒條463。本體4611還於二第一腔體4614之間開設有一第二腔體4616，第二腔體4616之軸線垂直於第一腔體4614之軸線，且其二側分別與二第一腔體4614相連通。每一活塞齒條463氣密地收容於一第一腔體4614中，並能沿第一腔體4614之軸線滑動。活塞齒條463朝向第二腔體4616之一側設置有齒條部4631。轉動件465轉動設置於第二腔體4616中，其上對應第二腔體4616與第一腔體4614連通處設置有齒輪4651，齒輪4651之二側分別與二活塞齒條 463上之齒條部4631嚙合。輸出件467設置於本體4611上，其大致中部位置固定連接於轉動件465之一端。在本實施例中，輸出件467為連接法蘭。活塞齒條463於第一腔體4614內運動時能夠藉由齒輪4651帶動轉動件465轉動，從而帶動輸出件467轉動一定角度。
請再次參閱圖4，取料組件48包括按壓件481、設置於按壓件481上之連接桿483及設置於連接桿483上之取料件485。按壓件481包括連接部4811及形成於連接部4811上之按壓部4813。連接部4811大致呈扁平圓柱狀，其固定裝設於輸出件467上。按壓部4813由連接部4811之外側壁延伸形成，並抵壓於一活動件443之末端。連接桿483垂直設置於連接部4811上，取料件485裝設於連接桿483遠離連接部4811之一端。取料件485用於抓取並釋放工件，在本實施例中，取料件485為真空吸盤。可理解，取料件485可設計為其他型式之取料結構，例如，取料件485可為夾爪，或當工件具有磁性時，取料件485可為磁力吸盤等。
組裝本實施方式之上下料裝置100時，首先，將移動組件24、第一限位組件26及第二限位件28裝設於基板22上。然後，將安裝件42固定於滑動件247上，再將彈性組件44裝設於安裝件42之第一安裝板421上，將旋轉組件46裝設於安裝件42之第二安裝板423上。最後，將取料組件48裝設於旋轉組件46之輸出件467上，使得按壓部4813之末端抵壓於及第二限位件28相對應之彈性組件44之活動件443末端。
使用本實施方式之上下料裝置100時，首先，將上下料裝置100鄰近高度為H1之存料台(圖未示)設置於可移動之工作臺(圖未示 )上，使旋轉組件46相對遠離第一限位件26及第二限位件28，且按壓部4813之末端抵壓於及第二限位件28相對應之彈性組件44之活動件443一端，令活動件443另一端與第二限位件28之緩衝部283相對應。啟動上下料裝置100，滑動件247帶動旋轉機構40沿導向桿243滑動，直至活動件443另一端抵持於第二限位件28之緩衝部283，滑動件247停止滑動，取料件485從存料臺上抓取工件(圖未示)。其次，滑動件247帶動旋轉機構40及其上之工件復位，工作臺帶動上下料裝置100移動至高度為H1之第一加工台處。滑動件247帶動旋轉機構40沿導向桿243滑動，直至活動件443另一端抵持於第二限位件28之緩衝部283，滑動件247停止滑動，取料件485將工件釋放至第一加工臺上。然後，滑動件247帶動旋轉機構40復位，再繼續帶動取料件485從存料臺上抓取工件後再次復位。旋轉組件46動作，使輸出件467帶動取料組件48及其上之工件旋轉180度，使按壓部4813之末端抵壓於及第一限位件26相對應之彈性組件44之活動件443一端，令活動件443另一端與第一限位件26之緩衝部283相對應。滑動件247帶動旋轉機構40沿導向桿243滑動，直至活動件443另一端抵持於第一限位件26之緩衝部283，滑動件247停止滑動，取料件485將工件釋放至第二加工臺上。此時，第二加工臺上工件之擺放方向與第一加工臺上工件之擺放方向相反，滑動件247帶動旋轉機構40復位，上下料裝置100完成一工作迴圈。
本發明之上下料裝置100，僅採用一線性移動機構20及設置於該線性移動機構20上之旋轉機構40相配合，以抓取及釋放工件，其工作空間相對較小。藉由第一限位件26及第二限位組件28限制線性移動機構20帶動旋轉組件46之移動位置以適應二不同高度之第 一加工台及第二加工台，藉由旋轉組件46便可調整工件於第一加工台及第二加工臺上之相對安裝方向，其結構簡單，且維護成本低。
可理解，基板22上之安裝槽221及安裝槽221內之安裝孔223均可省略，而於組裝上下料裝置100時，僅需將第一限位件26鄰近其中一支座241設置，將第二限位件28對應設置於二支座241之間，使得滑動件247帶動旋轉組件46運動時，僅需保證第一限位件26及第二限位件28能夠限制旋轉機構40之移動位置，令取料件485能夠適應二不同高度之第一加工台及第二加工台即可。甚至，基板22可省略，而於組裝上下料裝置100時，僅需將第一限位件26及第二限位件28裝設於支座241上或裝設於導向桿243之相應位置上即可。
可理解，移動組件24可為其他之線性移動機構。例如，移動組件24設計為絲杠螺母機構，僅需將主桿245設置為絲杠，其上設有傳動螺紋，滑動件247套設於主桿245上並與該傳動螺紋相螺合，保證主桿245能夠帶動滑動件247沿導向桿243滑動即可。再如，移動組件24可設計為普通之頂出直線氣缸，僅需將該氣缸裝設於基板22上，並將滑動件247連接於該氣缸之執行端，保證該氣缸能夠帶動滑動件247沿導向桿243滑動即可。可理解，移動組件24可由齒輪齒條帶動之線性移動機構或者線性馬達等其他線性移動機構，僅需保證移動組件24之輸出為直線軌跡，並能帶動旋轉機構40作線性運動即可。
可理解，旋轉組件46可為其他之旋轉驅動機構。例如，旋轉組件46設計為由旋轉電機帶動之減速機構或其他旋轉機構，僅需將取 料組件48連接於該旋轉機構之輸出端，保證該旋轉機構之輸出為間歇式回轉運動即可。
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‧‧‧上下料裝置
20‧‧‧線性移動機構
22‧‧‧基板
221‧‧‧安裝槽
24‧‧‧移動組件
26‧‧‧第一限位件
28‧‧‧第二限位件
40‧‧‧旋轉機構
42‧‧‧安裝件
44‧‧‧彈性組件
46‧‧‧旋轉組件
48‧‧‧取料組件

Claims (10)

  1. 一種上下料裝置，其包括線性移動機構及取料件，其改良在於：該線性移動機構包括基板、裝設於該基板上之移動組件、裝設於該基板上且分別位於該移動組件二側之第一限位組件及第二限位件，該第一限位件之位置高度與第二限位件之位置高度不同，該上下料裝置還包括安裝於該移動組件上之安裝件、裝設於該安裝件上之旋轉組件、裝設於該安裝件上之二彈性組件，及裝設於該旋轉組件上之按壓件，該取料件裝設於該按壓件上，該二彈性組件分別設於該移動組件相對二側並分別與該第一限位件及第二限位件相對應，每一彈性組件均包括活動穿設於該安裝件之活動件，該旋轉組件能夠帶動該按壓件及該取料件旋轉，使得該按壓件能夠選擇性地按壓其中任一彈性組件之活動件，並使該活動件突出該安裝件，該移動組件能夠驅動該旋轉組件及該安裝件一起移動，使得突出該安裝件之該活動件抵持於對應之第一限位件或第二限位件上以進行限位。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之上下料裝置，其中該移動組件包括二支座、主桿及滑動件，該二支座間隔設置於該基板上，該主桿之二端分別固定於該二支座上，該滑動件上開設有收容腔，該主桿穿設該收容腔，該主桿上固定套設有活塞，該滑動件於該收容腔之二端處與該主桿氣密且可滑動地連接，該活塞收容於該收容腔內，該安裝件裝設於該滑動件上。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之上下料裝置，其中該移動組件還包括導向桿，該導向桿平行於該主桿設置於該二支座上且活動穿設該滑動件。
  4. 如申請專利範圍1所述之上下料裝置，其中該旋轉組件包括連接於該安裝件上之缸體及設於該缸體內之轉動件，該按壓件連接於該轉動件上。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之上下料裝置，其中該缸體內開設有第一腔體及與該第一腔體連通之第二腔體，該第一腔體內滑動設置有活塞齒條，該活塞齒條朝向該第二腔體之一側設置有齒條部，該轉動件轉動設置於該第二腔體中，該轉動件上設置有齒輪，該齒輪於該第一腔體及該第二腔體連通處與該齒條部嚙合，該活塞齒條能夠於第一腔體內滑動，並藉由該齒輪帶動該轉動件及該取料件轉動。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之上下料裝置，其中該旋轉組件還包括設置於該缸體上之輸出件，該輸出件與該轉動件連接，該按壓件裝設於該輸出件上，該轉動件能夠藉由該輸出件帶動該取料件轉動。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之上下料裝置，其中該安裝件包括裝設於該移動組件上之第一安裝板及設置於該第一安裝板一側之第二安裝板，該二彈性組件設置於該第一安裝板上，該旋轉組件設置於該第二安裝板上。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之上下料裝置，其中該彈性組件還包括裝設件及彈性件，該裝設件固定於該安裝件上，該活動件活動穿設於該裝設件且一端凸伸出該安裝件，該活動件上形成抵持凸緣，該彈性件套設於該活動件上並收容於該裝設件中，該彈性件一端抵持該第一安裝板，另一端抵持該抵持該凸緣。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之上下料裝置，其中該第一限位件包括設置於該基板上之基體及設置於該基體上之緩衝部，該緩衝部朝向該對應之活動件凸伸出該安裝件之一端，該第二限位組件之結構與該第一限位組件之結構相同，該第二限位件同樣包括設置於該基板上之基體及設於該基體上之緩衝部。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之上下料裝置，其中該旋轉組件還包括設置於該按壓件上之連接桿，該取料件設置於該連接桿上，該按壓件上凸伸形成有按壓部，該按壓部抵壓於一活動件之末端，使該活動件凸伸出該安 裝件，從而使該滑動件帶動該旋轉組件運動至對應之第一限位件或第二限位件處時，該活動件之末端能夠抵壓於該對應之緩衝部。
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