TWI583486B - 管件加工系統 - Google Patents

Description

管件加工系統

本發明係關於一種管件加工系統，尤其涉及一種具有自動送料裝置的管件加工系統，其自動送料裝置能將待加工管件準確地送到兩旋轉夾頭之間，以便後續加工進行。

第十圖係顯示一種習知的雷射切管機900，其包括一機台90、設於機台90中間處的一雷射裝置91、位於機台90的右端的一第一旋轉夾頭93、固設在機台90上且鄰近雷射裝置91的一第二旋轉夾頭94，以及位於機台90的左端的一第三旋轉夾頭95。

該雷射切管機900對一管件96進行雷射切割或雕刻的加工過程則詳述如下：首先，該第一旋轉夾頭93會先夾住該管件96的一端，並帶著該管件96繼續朝該第二旋轉夾頭94的方向移動，以使該管件96的另一端送進該第二旋轉夾頭94的一貫穿孔940內。該第一與第二旋轉夾頭93、94皆夾持住管件96後，該第一旋轉夾頭93便帶著該管件96繼續朝該雷射裝置91的方向移動並穿過該第二旋轉夾頭94的貫穿孔940，以使該管件96的另一端恰位於該雷射裝置91的下方，以便該雷射裝置91對該管件進行切割或雕刻，而在切割或雕刻的過程中，該第一旋轉夾頭93與該第二旋轉夾頭94可同步旋轉，以轉動該管件96，使得該雷射裝置91得以切割該管件96或是在該管件96的表面雕刻出預設的圖案。

本發明係提供一種具有自動送料裝置的管件加工系統，其自動送料裝置能將待加工管件準確地送到兩旋轉夾頭之間，以便後續加工 進行。

更詳而言之，本發明之管件加工系統包括一加工機、一管件輸送系統以及至少一上料機構，該管件輸送系統設於該加工機旁用以將多個管件依序輸送至一起始位置；該至少一上料機構用以將位在該起始位置的管件送往該加工機上的一預備加工位置，供該加工機加工。該至少一上料機構包括一基座、一水平驅動裝置及一垂直驅動裝置。該水平驅動裝置包括設於該基座上的一第一氣壓缸及受該第一氣壓缸推進的一第二氣壓缸，其中該第一氣壓缸及該第二氣壓缸的至少其中一者是可經由數值控制來調整其行程。該垂直驅動裝置包括受該第二氣壓缸推進的一第三氣壓缸、受該第三氣壓缸推昇的一第四氣壓缸，以及設於該第四氣壓缸上的一第一管托架，其中該第三氣壓缸及該第四氣壓缸的至少其中一者是可經由數值控制來調整其行程。其中，該垂直驅動裝置之第三及第四氣壓缸係用以先將該第一管托架從一原始位置推升至一第一高度位置，以使該第一管托架接收位在該起始位置的管件，並隨後再將該第一管托架推升至一第二高度位置；而該水平驅動裝置之第一及第二氣壓缸係用以在該第一管托架被推至該第一高度位置時開始作動，以將該第一管托架朝該加工機的方向水平地推動一預定距離；而當該第一管托架被該第三及第四氣壓缸推升至該第二高度位置並被該第一及第二氣壓缸推動該預定距離時，該第一管托架上的管件恰位於該預備加工位置。

較佳地，該第二氣壓缸是可經由數值控制來調整其行程，而該第一氣壓缸的行程是固定的，且該第四氣壓缸是可經由數值控制來調整其行程，而該第三氣壓缸的行程是固定的。

較佳地，該加工機包括一機台、一雷射裝置、一第一旋轉夾頭及一第二旋轉夾頭。該雷射裝置設於該機台，用以對該管件進行雷射加工。該第一旋轉夾頭係可滑移地設於該機台上，用以夾持該管件的一端。該第二旋轉夾頭固設於該機台上且與該雷射裝置為鄰，該第二旋轉夾頭界定有一貫穿孔。該管件的預備加工位置恰位於該第一及第二旋轉夾頭之間的一中心線上。該第一旋轉夾頭用以在該管件位於該預備加工位置時夾持該管件的一端，並將該管件推往該第二旋轉夾頭，使該管件的另一端穿過該第二旋轉夾頭的貫穿孔，以被該第二旋轉夾頭夾持住，供該雷射裝置對 其加工。

較佳地，該上料機構更包括設於該基座上的一導軌及設在該導軌上的一第一滑座及一第二滑座。該導軌係大致垂直該第一及第二旋轉夾頭之間的中心線。該第一氣壓缸係設於該基座上。該第二氣壓缸係設於該第一滑座上。該第三氣壓缸係設於該第二滑座上且連接該第二氣壓缸。該第四氣壓缸係設於該第三氣壓缸上。

較佳地，該管件輸送系統包括一馬達及至少一輸送機構；該輸送機構設於該上料機構的基座上，且包括由該馬達驅動的一輸送帶及設於該輸送帶上的多個第二管托架，用以將置放在該些第二管托架上的該些管件依序送往該起始位置。

較佳地，該第一管托架具有呈V形的一支架本體及設於該支架本體上的至少一滾輪，供該管件貼靠。

透過上述設置，本發明之氣動旋轉夾頭便能夠讓待加工的管件確實地被送到該加工機的預備加工位置上，以讓該第一旋轉夾頭及該第二旋轉夾頭能夠確實夾住管件，以供該雷射裝置對管件進行雷射加工，再者，在管件的口徑變更時，無需搬動該管件輸送系統及該至少一上料機構，只需在CAD/CAM軟體上指定管件的口徑即可。

至於本發明的其它發明內容與更詳細的技術及功能說明，將揭露於隨後的說明。

100‧‧‧加工機

1‧‧‧機台

11‧‧‧軌道

21‧‧‧旋轉夾頭

22‧‧‧第二旋轉夾頭

220‧‧‧貫穿孔

23‧‧‧第三旋轉夾頭

3‧‧‧雷射裝置

4‧‧‧管件輸送系統

41‧‧‧輸送機構

411‧‧‧輸送帶

413‧‧‧第二管托架

42‧‧‧馬達

43‧‧‧傳動桿

6‧‧‧水平驅動裝置

61‧‧‧第一氣壓缸

62‧‧‧第二氣壓缸

7‧‧‧垂直驅動裝置

71‧‧‧第三氣壓缸

72‧‧‧延伸臂

73‧‧‧第四氣壓缸

74‧‧‧第一管托架

740‧‧‧支架本體

741、742‧‧‧滾輪

8‧‧‧上料機構

80‧‧‧基座

81‧‧‧導軌

82‧‧‧第一滑座

83‧‧‧第二滑座

900‧‧‧雷射切管機

90‧‧‧機台

91‧‧‧雷射裝置

93‧‧‧旋轉夾頭

94‧‧‧第二旋轉夾頭

95‧‧‧第三旋轉夾頭

96‧‧‧管件

T1、T2‧‧‧管件

A‧‧‧中心線

第一圖係本發明管件加工系統的立體結構示意圖。

第二圖係第一圖之管件加工系統的上料機構與搬運裝置的局部放大示意圖。

第三圖係第一圖之管件加工系統的平面示意圖。

第四圖係顯示管件位於該機台的一預備加工位置。

第五圖係顯示管件被推送至雷射裝置下的一實際加工位置。

第六至九圖係第二圖的上料機構與搬運裝置之側視圖，顯示該上料機構作動的情形。

第十圖係習知之加工機的示意圖。

第一圖顯示本發明之管件加工系統的一個較佳實施例，其大致包括一加工機100及設於該加工機100旁的一管件輸送系統4與多個上料機構8。該管件輸送系統4包括多個鄰設於該些上料機構8的輸送機構41，用以將多個管件T1、T2依序輸送至靠近該加工機100的一起始位置，如第二圖中第一支管件T1所在之位置。該些上料機構8係用以共同將位在該起始位置的管件T1搬運至該加工機100上的一預備加工位置，如第三圖中之虛線所示，供該加工機100加工。

如第一圖所示，本實施例之加工機100是一台雷射切管機，其包括一機台1、設於該機台1上的一雷射裝置3以及沿著該機台1的長度方向設置的一第一旋轉夾頭21、一第二旋轉夾頭22與一第三旋轉夾頭23，而該管件T1的預備加工位置恰位於該第一及第二旋轉夾頭21、22之間的一中心線A上。具體而言，該第一旋轉夾頭21係可滑移地設於該機台1上，用以夾持該管件T1的一端。該第二旋轉夾頭22係與該雷射裝置3為鄰，且界定有一貫穿孔220。該雷射裝置3係能發射出雷射光，用以對該管件T1進行雷射加工，例如穿孔、雕刻或切割等。

又，該第一旋轉夾頭21係被安排在該管件T1位於該預備加工位置時從其原始位置(第三圖)沿著該機台1上的一軌道11(第一圖)滑移至一第一位置，如第四圖所示，以夾持該管件T1的一端，並續將該管件T1推往該第二旋轉夾頭22至一第二位置，如第五圖所示，使該管件T1的另一端穿過該第二旋轉夾頭22的貫穿孔220，以被該第二旋轉夾頭22夾持住，供該雷射裝置3對其加工。

綜上所述，該管件輸送系統4之輸送機構41係用以將多個管件T1、T2依序輸送至鄰近該加工機100的該起始位置，再由該些輸送機構41旁邊的該些上料機構8將位在該起始位置的管件T1搬運至該加工機100上的預備加工位置(第三圖)，供後續加工。具體而言，如第一及二圖所示，該管件輸送系統4除了包括前述多個輸送機構41，更包括一馬達42及連接該些輸送機構41之複數傳動桿43。如第二圖所示，每一輸送機構41 係設於相鄰的上料機構8之一基座80上，且包括由該馬達42及對應的傳動桿43所帶動的一輸送帶411及設於該輸送帶411上的多個V形的第二管托架413，用以托住置放在該些第二管托架413上的該些管件T1、T2並依序將該些管件T1、T2送往該起始位置，也就是鄰近該加工機100的位置，接著再由該些上料機構8將位在該起始位置的管件T1搬運至該加工機100上的預備加工位置。

參閱第二圖，每一上料機構8除了包括前述的基座80，更包括設於該基座80上的一導軌81、設在該導軌81上的一第一滑座82與一第二滑座83，以及一水平驅動裝置6與一垂直驅動裝置7。該導軌81係大致垂直該第一及第二旋轉夾頭21、22之間的中心線A。該水平驅動裝置6包括設於該基座80上的一第一氣壓缸61，以及設於該第一滑座上82且受該第一氣壓缸61推進的一第二氣壓缸62。其中，該第二氣壓缸62是可經由數值控制來調整其行程，而該第一氣壓缸61的行程則是固定的。透過此搭配，該水平驅動裝置6一方面藉由較為精密的該第二氣壓缸62而可以調整該第一及第二氣壓缸61、62的總行程量，另一方面因為該第一氣壓缸61是一般固定行程的氣壓缸，成本可大幅將低。更特別的是，由於該第二氣壓缸62是由該第一氣壓缸61所推進的，因此當該第一氣壓缸61向前推進時，該第二氣壓缸62是位在該第一氣壓缸61上同步推進，猶如人走在手扶梯上一般，速度可以加快。故而當該第一及第二氣壓缸61、62皆同時作動時，其速度會比單一個氣壓缸來得快。故此，該水平驅動裝置6兼具有可調行程、成本較低且推動快速的優點。

同樣地，該垂直驅動裝置7包括設於該第二滑座83上且受該第二氣壓缸62推進的一第三氣壓缸71、設於該第三氣壓缸71之輸出軸上的一延伸臂72、設於該延伸臂72而受該第三氣壓缸71推昇的一第四氣壓缸73，以及設於該第四氣壓缸73上的一第一管托架74。其中，該第四氣壓缸73是可經由數值控制來調整其行程，而該第三氣壓缸72的行程是固定的。類似於該水平驅動裝置6，該垂直驅動裝置7亦兼具有可調行程、成本較低且推動快速的優點。此外，該第一管托架74具有呈V形的一支架本體740及分別設於該支架本體740的兩支桿(圖未標號)上的一對滾輪741、742，供該管件T1貼靠。更特別的是，該兩滾輪741、742之轉軸係分別平 行該兩支桿。

如第六圖所示，該第一管托架74的原始位置係低於並排之該第二管托架413的位置。參閱第七及九圖，該垂直驅動裝置7之第三及第四氣壓缸71、73係用以先將該第一管托架74從其原始位置(第六圖)推升至比該第二管托架413還高的一第一高度位置，如第七圖所示，以使該第一管托架74取代該第二管托架413而承接或接收位在該起始位置的管件T1，並隨後再將該第一管托架74推升至一第二高度位置，如第九圖所示。

另一方面，如第八及九圖所示，該水平驅動裝置6之第一及第二氣壓缸61、62係用以在該第一管托架74被推至該第一高度位置時開始作動，以將位在該第四氣壓缸73上的該第一管托架74朝該加工機100的方向水平地推動一預定距離。操作者可針對不同口徑之管件的需要而彈性調整該第二氣壓缸62及該第四氣壓缸73的行程，以使該第一管托架74被該第三及第四氣壓缸71、73推升至該第二高度位置，並被該第一及第二氣壓缸61、62推動該預定距離時，使該第一管托架74上的管件恰位於該預備加工位置。

值得一提的是，前述該水平驅動裝置6之第一及第二氣壓缸61、62及/或該垂直驅動裝置7之第三及第四氣壓缸71、73可如第六至九圖所示分段進行，然而較佳地，該四個氣壓缸61、62、71、73可同時啟動，以將該管件T1以最快速的方式送至該加工機1上的該預備加工位置。

藉由上述設置，本發明之管件加工系統100的該些上料機構8能夠讓待加工的管件T1確實地被送到該加工機1上的預備加工位置上，以讓該第一旋轉夾頭21及該第二旋轉夾頭22能夠確實夾住管件T1，以供雷射裝置3對管件T1進行雷射加工。尤其是在管件的口徑變更時，無需搬動整個管件輸送系統4及該些上料機構8，只需在CAD/CAM軟體上指定管件的口徑即可。

無論如何，任何人都可以從上述例子的說明獲得足夠教導，並據而了解本發明內容確實不同於先前技術，且具有產業上之利用性，及足具進步性。是本發明確已符合專利要件，爰依法提出申請。

4‧‧‧管件輸送系統

41‧‧‧輸送機構

411‧‧‧輸送帶

413‧‧‧第二管托架

6‧‧‧水平驅動裝置

61‧‧‧第一氣壓缸

62‧‧‧第二氣壓缸

7‧‧‧垂直驅動裝置

71‧‧‧第三氣壓缸

72‧‧‧延伸臂

73‧‧‧第四氣壓缸

74‧‧‧第一管托架

740‧‧‧支架本體

741、742‧‧‧滾輪

8‧‧‧上料機構

80‧‧‧基座

81‧‧‧導軌

82‧‧‧第一滑座

83‧‧‧第二滑座

T1、T2‧‧‧管件

Claims (4)

1. 一種管件加工系統，其包括：一加工機；一管件輸送系統，設於該加工機旁，用以將多個管件依序輸送至一起始位置；以及至少一上料機構，用以將位在該起始位置的管件送往該加工機上的一預備加工位置，供該加工機加工，其中該上料機構包括：一基座；一水平驅動裝置，包括設於該基座上的一第一氣壓缸及受該第一氣壓缸推進的一第二氣壓缸，其中該第一氣壓缸的行程是固定的，而該第二氣壓缸是可經由數值控制來調整其行程；及一垂直驅動裝置，包括受該第二氣壓缸推進的一第三氣壓缸、受該第三氣壓缸推昇的一第四氣壓缸，以及設於該第四氣壓缸上的一第一管托架，其中該第三氣壓缸的行程是固定的，而該第四氣壓缸是可經由數值控制來調整其行程，且該第一管托架具有呈V形的一支架本體及沿著該支架本體的其中一支桿設置的至少一滾輪，該滾輪之轉軸係平行該支桿；其中，該垂直驅動裝置之第三及第四氣壓缸係用以先將該第一管托架從一原始位置推升至一第一高度位置，以使該第一管托架接收位在該起始位置的管件，並隨後再將該第一管托架推升至一第二高度位置；而該水平驅動裝置之第一及第二氣壓缸係用以在該第一管托架被推至該第一高度位置時開始作動，以將該第一管托架朝該加工機的方向 水平地推動一預定距離；而當該第一管托架被該第三及第四氣壓缸推升至該第二高度位置並被該第一及第二氣壓缸推動該預定距離時，該第一管托架上的管件恰位於該預備加工位置。
2. 如申請專利範圍第1項所述的管件加工系統，其中該加工機包括：一機台；一雷射裝置，設於該機台，用以對該管件進行雷射加工；一第一旋轉夾頭，可滑移地設於該機台上，用以夾持該管件的一端；及一第二旋轉夾頭，固設於該機台上且與該雷射裝置為鄰，該第二旋轉夾頭界定有一貫穿孔；其中，該管件的預備加工位置恰位於該第一及第二旋轉夾頭之間的一中心線上；且該第一旋轉夾頭用以在該管件位於該預備加工位置時夾持該管件的一端，並將該管件推往該第二旋轉夾頭，使該管件的另一端穿過該第二旋轉夾頭的貫穿孔，以被該第二旋轉夾頭夾持住，供該雷射裝置對其加工。
3. 如申請專利範圍第1項所述的管件加工系統，其中該上料機構更包括設於該基座上的一導軌及設在該導軌上的一第一滑座及一第二滑座，該導軌係大致垂直該第一及第二旋轉夾頭之間的中心線；該第一氣壓缸係設於該基座上，該第二氣壓缸係設於該第一滑座上，該第三氣壓缸係設於該 第二滑座上且連接該第二氣壓缸，該第四氣壓缸係設於該第三氣壓缸上。
4. 如申請專利範圍第1項所述的管件加工系統，其中該管件輸送系統包括一馬達及至少一輸送機構；該輸送機構設於該上料機構的基座上，且包括由該馬達驅動的一輸送帶及設於該輸送帶上的多個第二管托架，用以將置放在該些第二管托架上的該些管件依序送往該起始位置。