TWI590371B - 真空吸附移載設備及其真空吸附載台 - Google Patents

Description

真空吸附移載設備及其真空吸附載台

本發明係有關於一種移載設備，尤指一種真空吸附移載設備及其真空吸附載台。

移載設備，具體係指一種將貨品(工件)由一平台移動至另一平台上的技術，這類移載設備主要分為兩種，一種為可主動升降並夾持物品的XYZ載台，另一種為透過末端夾持件夾持工件的多軸機械手臂(Robotic Arm)。於實際應用中，移載設備亦可作為自動分揀器使用。

於自動化製程中，移載設備的設計係為影響工件良率非常重要的控制因素。優良的移載設備，必須滿足連續化、高效率、大傾角運輸、安全性、便利性、維修容易、耗費成本低廉、減少所占空間等諸多因素，而其中，同時滿足產品的良率並兼顧效率方面的控制，係為移載設備設計中相當重要的一環。為實現全自動化製程的設計，於單線製程中(或檢測流程)，每一個機台之間係為環環相扣的關係，在單線作業的流程中，如果有一個環節無法跟上其他機具的工作效率，勢必要調整其餘機具的排程，控 制其生產速度或運作速度，藉以使前後機台間的流程可以相互配合。這也因此造成，當單線流程中，如果有一個環節的產出速度無法跟上其餘機台的運作速度，將會拖累整個產線的速度，造成產線停滯的情況。

習知的移載設備多半是利用機械手臂或移動載台夾持待測物後，將貨品或工件由一機台的出料區移動至傳輸帶或另一機台的出料區，在這樣的過程中將會產生移載設備復歸的時間，即便復歸的速度可以透過調整移載設備運作的速度進行縮減，然而多出的時間勢必仍然會降低自動化流程整體的效率。

本發明的主要目的，在於解決過去移載設備於每次移載完成時必須重新進行復歸動作進而降低整體產線效率的問題。

為解決上述問題，本發明係提供一種真空吸附移載設備，係用以輸送並移載工件，該真空吸附移載設備包含有一頂昇供料裝置、以及一真空吸附載台。該頂昇供料裝置用以將該工件提升至一入料高度。該真空吸附載台位於該入料高度，以吸附於一入料區域的工件，並輸送該工件至一卸料區域。

本發明的另一目的，在於提供一種如上所述之真空吸附移載設備，其中該頂昇供料裝置包括一用以擺設該工件的擺設平台，以及一設置於該擺設平台一側，用以驅動該擺設平台提升至該入料高度的升降器。

本發明的另一目的，在於提供一種如上所述之真空吸附移載設備，其中該真空吸附載台包括一真空吸附裝置、以及一循環帶裝置；其中該真空吸附裝置係對應至該循環帶裝置的下方平面，以形成吸附該工件的一真空吸附平面，且該真空吸附平面係由該入料區域延伸至另一載台上方；其中該循環帶裝置係移動該工件由該入料區域至該卸料區域。

本發明的另一目的，在於提供一種如上所述之真空吸附移載設備，其中該真空吸附載台包括一真空吸附裝置，以及一循環帶裝置。該真空吸附裝置具有一吸附平台與一對該吸附平台提供負壓的抽真空裝置，其中該吸附平台內側係設置有真空腔室，並於該真空腔室一側形成複數個吸孔，該複數個吸孔係呈單線分布，以形成一組狹長形的真空吸附區域。該循環帶裝置具有一設置於該真空吸附區域上的狹長式網帶，以及一帶動該狹長式網帶循環的驅動裝置，其中該狹長式網帶上係分佈有複數個氣孔，藉以對應至該真空吸附區域，並用以局部吸附該物品表面以承載該物品。

進一步地，其中該真空吸附裝置具有一或複數個設置於該真空腔室一側的遮蔽單元，藉由該遮蔽單元擋住部分該吸孔以形成該狹長形的真空吸附區域。

本發明的另一目的在於提供一種如上所述之真空吸附移載設備，其中該真空吸附載台包括一真空吸附裝置、以及一循環帶裝置。該真空吸附裝置包含有一或複數個吸附平台，以及 一對該吸附平台提供負壓的抽真空裝置，於該吸附平台內側係設置有真空腔室，並於該真空腔室一側形成複數個吸孔，所述的吸孔係呈雙線分布以形成二組狹長形的真空吸附區域。該循環帶裝置包含有二分別設置於二組該真空吸附區域上的狹長式網帶，以及一帶動該狹長式網帶循環的驅動裝置，該狹長式網帶上係分佈有複數個氣孔藉以對應至該真空吸附區域，並由二組該狹長式網帶分別由該物品的二側局部吸附該物品表面以承載該物品。

進一步地，該真空吸附裝置包含有一或複數個設置於該真空腔室一側的遮蔽單元，藉由該遮蔽單元擋住部分該吸孔以形成該二組狹長形的真空吸附區域。

進一步地，該真空吸附裝置包含有一調整二該真空吸附區域之間間距的橫向調整機構。

進一步地，該橫向調整機構包含有一定位桿，以及一結合於一或二該吸附平台上的組合件，該吸附平台係藉由該組合件分離或結合於該定位桿上以調整二該真空吸附區域之間的間距。

本發明係比起習知技術具有以下的優勢功效：

1.本發明透過真空吸附設備倒掛吸附工件，可以透過輸送帶連續不間斷的移載貨物至另一平台，由於無往復動作，可省去習知技術的夾持裝置復歸所需的時間。

2.本發明透過狹長形的真空吸附區域，藉由減少真空吸附裝置的吸附面積並增加局部區域的吸附力，藉以穩固的固 定工件。

3.本發明相較於習知的移載裝置對於料片尺寸的適應性大，由於習知的夾持裝置受限於夾臂或吸臂可張開角度的限制，相對而言，本發明的移載裝置僅需調整吸附平台的間距就可以適應不同尺寸的料片。

4.本發明相較於習知的移載裝置，所需佔據設備的空間較小。另一方面，本發明的吸孔分布為狹長形，相較於習知的移載裝置吸力較強，且穩定性較高。

100‧‧‧真空吸附移載設備

110‧‧‧頂昇供料裝置

111‧‧‧擺設平台

112‧‧‧升降器

120‧‧‧真空吸附載台

121‧‧‧真空吸附裝置

122‧‧‧循環帶裝置

123‧‧‧真空吸附平面

R1‧‧‧入料區域

R2‧‧‧卸料區域

P1‧‧‧第一平台

P2‧‧‧第二平台

H‧‧‧入料高度

120A‧‧‧真空吸附載台

121A‧‧‧真空吸附裝置

1211A‧‧‧吸附平台

1212A‧‧‧真空腔室

1213A‧‧‧吸孔

122A‧‧‧循環帶裝置

1221A‧‧‧狹長式網帶

1222A‧‧‧驅動裝置

1223A‧‧‧網帶支撐架

K1‧‧‧真空吸附區域

121B‧‧‧真空吸附裝置

1211B‧‧‧吸附平台

1212B‧‧‧真空腔室

1213B‧‧‧吸孔

122B‧‧‧循環帶裝置

1221B‧‧‧狹長式網帶

1222B‧‧‧驅動裝置

1223B‧‧‧網帶支撐架

M1‧‧‧遮蔽單元

K2‧‧‧真空吸附區域

120C‧‧‧真空吸附載台

121C‧‧‧真空吸附裝置

1211C‧‧‧吸附平台

1212C‧‧‧真空腔室

1213C‧‧‧吸孔

122C‧‧‧循環帶裝置

1221C‧‧‧狹長式網帶

1222C‧‧‧驅動裝置

1223C‧‧‧網帶支撐架

K3‧‧‧真空吸附區域

123C‧‧‧橫向調整機構

1231C‧‧‧定位桿

1232C‧‧‧定位孔

121D‧‧‧真空吸附裝置

1211D‧‧‧吸附平台

1212D‧‧‧真空腔室

1213D‧‧‧吸孔

122D‧‧‧循環帶裝置

1221D‧‧‧狹長式網帶

1222D‧‧‧驅動裝置

1223D‧‧‧網帶支撐架

M2‧‧‧遮蔽單元

K4‧‧‧真空吸附區域

120E‧‧‧真空吸附載台

121E‧‧‧真空吸附裝置

1211E‧‧‧吸附平台

1212E‧‧‧真空腔室

1213E‧‧‧吸孔

122E‧‧‧循環帶裝置

1221E‧‧‧狹長式網帶

1222E‧‧‧驅動裝置

1223E‧‧‧網帶支撐架

K5‧‧‧真空吸附區域

圖1，本發明真空吸附移載設備的外觀示意圖。

圖2，本發明真空吸附移載設備的側面示意圖。

圖3，本發明真空吸附載台第一實施態樣的外觀示意圖。

圖4，本發明真空吸附載台第一實施態樣的俯視圖。

圖5，本發明真空吸附載台第一實施態樣的仰視圖。

圖6，本發明真空吸附載台第二實施態樣的外觀示意圖。

圖7，本發明真空吸附載台第二實施態樣的俯視圖。

圖8，本發明真空吸附載台第二實施態樣的仰視圖。

圖9，本發明真空吸附載台第三實施態樣的俯視圖。

圖10，本發明真空吸附載台第三實施態樣的仰視圖。

圖11，本發明真空吸附載台第四實施態樣的俯視圖。

圖12，本發明真空吸附載台第四實施態樣的仰視圖。

圖13，本發明真空吸附載台第五實施態樣的外觀示意圖。

圖14，本發明真空吸附載台第五實施態樣的俯視圖。

圖15，本發明真空吸附載台第五實施態樣的仰視圖。

圖16，本發明真空吸附載台第五實施態樣的另一使用狀態示意圖。

有關本發明之詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下。再者，本發明中之圖式，為說明方便，其比例未必照實際比例繪製，該等圖式及其比例並非用以限制本發明之範圍，在此先行敘明。

請參閱「圖1」及「圖2」，係本發明真空吸附移載設備的外觀示意圖及側面示意圖，如圖所示：

本發明係提供一種真空吸附移載設備100，係用以輸送並移載物品，藉以將物品由第一平台P1移載至第二平台P2。所述的真空吸附移載設備100可以用在自動化生產設備、或是自動光學檢查設備(Automated Optical Inspection)上，用以移載料片、工件、面板、基板、電路板(PCB)、軟性電路板(FPC)或其他類此的物品，於本發明中不予以限制。

於本實施態樣中，所述的真空吸附移載設備100包含有一頂昇供料裝置110、以及一設置於該頂昇供料裝置110上方 的真空吸附載台120。該頂昇供料裝置110用以將物品提升至一入料高度H，藉由位於該入料高度H上方的該真空吸附載台120輸送抬升至該真空吸附載台120上的物品。其中，該真空吸附載台120係具有一入料區域R1以及一卸料區域R2，該入料區域R1係對應至該頂昇供料裝置110的位置，該卸料區域R2係對應至另一平台(第二平台P2)，該真空吸附載台120係將物品由該入料區域R1輸送至該卸料區域R2，藉此完成移載的程序。

所述的頂昇供料裝置110係包含有一用以擺設該物品的擺設平台111；一升降器112，設置於該擺設平台111一側，用以驅動該擺設平台111提升至該入料高度H。其中，該擺設平台111係用以承載欲移載的物品，於較佳實施態樣中，該擺設平台111上可設置治具、定位槽、或是對平台表面進行表面處理增加平台表面的摩擦力，藉以避免物品於移動時產生晃動或是墜落的情事。於較佳實施態樣中，該升降器112可以為汽缸、馬達配合齒輪或皮帶輪、油壓裝置或其他類此的裝置，用以抬升該擺設平台111，於本發明中不欲限制該升降器112的實施方式。

所述的真空吸附載台120包含有一真空吸附裝置121、以及一設置於該真空吸附裝置121外周的循環帶裝置122。該真空吸附裝置121係對應至該循環帶裝置122的下方平面以形成吸附該物品的真空吸附平面123，該真空吸附平面123係由該入料區域R1延伸至另一平台(第二平台P2)上方，該循環帶裝置122係移動該物品由該入料區域R1至該第二平台P2上方的卸料區域 R2。

有關於本發明的真空吸附載台120，以下係舉四較佳實施態樣進行說明。所述的真空吸附載台120係可增加作用於物品的吸附力，於吊掛物品時可承載物品的重量。

第一實施態樣：

請參閱「圖3」至「圖5」，係本發明真空吸附載台第一實施態樣的外觀示意圖、俯視圖、及仰視圖，如圖所示：

於本實施態樣中係提供一種單軌式的真空吸附載台120A，所述的真空吸附載台120A係包含有一真空吸附裝置121A、以及一循環帶裝置122A。

該真空吸附裝置121A包含有一吸附平台1211A，於該吸附平台1211A內側係設置有真空腔室1212A，並於該真空腔室1212A一側形成複數個吸孔1213A，所述的吸孔1213A係呈單線分布以形成一組狹長形的真空吸附區域K1。該循環帶裝置122A包含有一網帶支撐架1223A，一環設於該網帶支撐架1223A上的狹長式網帶1221A，以及一帶動該狹長式網帶1221A循環的驅動裝置1222A。該狹長式網帶1221A設置於該真空吸附區域K1上，並於該狹長式網帶1221A上分佈有複數個氣孔藉以對應至該真空吸附區域K1，並用以局部吸附該物品表面以承載該物品。

第二實施態樣：

請參閱「圖6」至「圖8」，係本發明真空吸附載台第二實施態樣的外觀示意圖、俯視圖及仰視圖，如圖所示：

於本實施態樣中，該真空吸附載台120B的真空吸附裝置121B包含有一或複數個設置於該真空腔室1212B一側的遮蔽單元M1，藉由該遮蔽單元M1擋住該吸附平台1211B上的部分吸孔1213B以形成狹長形的真空吸附區域K2。該循環帶裝置122B包含有一網帶支撐架1223B，一環設於該網帶支撐架1223B上的狹長式網帶1221B，以及一帶動該狹長式網帶1221B循環的驅動裝置1222B。該狹長式網帶1221B設置於該真空吸附區域K2上。所述的遮蔽單元M1例如可以為模板、或是膠帶等，該遮蔽單元M1可以設置於該吸孔1213B的任一側(內側或外側)，用以調整該真空吸附區域K2的面積。於另一較佳實施態樣中，所述的遮蔽單元M1可以為複數個分別設置於該吸孔1213B內側的頂針(圖未示)，該頂針可藉由電控方式操作(例如電磁閥)，透過對控制器輸入陣列的圖形，以將該真空吸附區域K2調整為狹長形。於另一較佳實施態樣中，亦可透過模板(圖未示)限制每一頂針的高度，藉以將該真空吸附區域K2調整為狹長形。

第三實施態樣：

請參閱「圖9」及「圖10」，係本發明真空吸附載台第三實施態樣的俯視圖及仰視圖，如圖所示：

於本實施態樣中係提供一種雙軌式的真空吸附載台120C，所述的真空吸附載台120C係包含有一真空吸附裝置121C、以及一循環帶裝置122C。

該真空吸附裝置121C包含有二吸附平台1211C，於 該吸附平台1211C內側係設置有真空腔室1212C，並於該真空腔室1212C一側形成複數個吸孔1213C。所述的吸孔1213C係呈雙線分布以形成二組狹長形的真空吸附區域K3。該循環帶裝置122C包含有一網帶支撐架1223C，二環設於該網帶支撐架1223C上的狹長式網帶1221C，以及一帶動該狹長式網帶1221C循環的驅動裝置1222C。該狹長式網帶1221C分別設置於二組該真空吸附區域K3上。該狹長式網帶1221C上係分佈有複數個氣孔藉以對應至該真空吸附區域K3，並由二組該狹長式網帶1221C分別由該物品的二側局部吸附該物品表面以承載該物品。

於另一較佳實施態樣中，該真空吸附裝置121C係可以將吸附平台1211C(真空腔室)分設為二組，透過橫向調整機構123C調整二吸附平台1211C間的間距，藉以調整二該真空吸附區域K3之間間距。所述的橫向調整機構123C係包含有一定位桿1231C，以及一結合於一或二該吸附平台1211C上的組合件(圖未示)，該吸附平台1211C係藉由該組合件分離或結合於該定位桿1231C上以調整二該真空吸附區域K3之間的間距。於一較佳實施態樣中，該定位桿1231C上係可設置有複數個定位孔1232C，該組合件係具有針腳穿入該定位孔1232C以便該組合件結合於該定位桿1231C上。於另一較佳實施態樣中，該組合件可以利用夾持的方式結合於該定位桿1231C上，於本發明中不予以限制。

第四實施態樣：

請參閱「圖11」及「圖12」，係本發明真空吸附載 台第四實施態樣的俯視圖及仰視圖，如圖所示：

於本實施態樣中，該真空吸附載台120D的真空吸附裝置121D包含有一或複數個設置於該真空腔室1212D一側的遮蔽單元M2，藉由該遮蔽單元M2擋住該吸附平台1211D上的部分吸孔1213D以形成該二組狹長形的真空吸附區域K4。該循環帶裝置122D包含有一網帶支撐架1223D，二環設於該網帶支撐架1223D上的狹長式網帶1221D，以及一帶動該狹長式網帶1221D循環的驅動裝置1222D。該二狹長式網帶1221D係分別設置於二組該真空吸附區域K4上。該遮蔽單元M2例如可以為模板、或是膠帶等，該遮蔽單元M2可以設置於該吸孔1213D的任一側(內側或外側)，用以調整該真空吸附區域K4的面積。於另一較佳實施態樣中，所述的遮蔽單元M2可以為複數個分別設置於該吸孔1213D內側的頂針(圖未示)，該頂針可藉由電控方式操作(例如電磁閥)，透過對控制器輸入陣列的圖形，以將該真空吸附區域K4調整為狹長形。於另一較佳實施態樣中，亦可透過模板限制每一頂針的高度，藉以將該真空吸附區域K4調整為狹長形。

第五實施態樣：

請參閱「圖13」至「圖15」，係本發明真空吸附載台第五實施態樣的外觀示意圖、俯視圖及仰視圖，如圖所示：

本實施態樣與實施態樣一及實施態樣二的差異在於網帶支撐架的設置方式，以及真空吸附載台的使用方式。於本實施態樣中係提供一種單軌式的真空吸附載台120E，所述的真空吸 附載台120E係包含有一真空吸附裝置121E、以及一循環帶裝置122E。

其中，所述的真空吸附裝置121E包含有一吸附平台1211E，於該吸附平台1211E內側係設置有真空腔室1212E，並於該真空腔室1212E一側形成複數個吸孔1213E，所述的吸孔1213E係呈單線分布以形成一組狹長形的真空吸附區域K5。所述的循環帶裝置122E係設置有一網帶支撐架1223E，一環設於該網帶支撐架1223E上的狹長式網帶1221E，以及一帶動該狹長式網帶1221E循環的驅動裝置1222E。該狹長式網帶1221E係設置於該真空吸附區域K5上，該狹長式網帶1221E上係分佈有複數個氣孔藉以對應至該真空吸附區域K5，並用以局部吸附該物品表面以承載該物品。於本實施態樣中的網帶支撐架1223E係由二側靠近於狹長式網帶1221E的兩側，可縮減真空吸附載台120E的總體體積，增加配置上的便利性。

於實際使用時，本實施態樣的真空吸附載台120E可以如「圖13」所示獨立設置，用以單線移載第一平台P1的物品至另一平台(第二平台P2)上。於另一較佳實施例中，如「圖16」所示，可以配合物品的尺寸，配置二台或二台以上的真空吸附載台120E，相互間並排固定於機床上，用以增加配置上的便利性。

綜上所述，本發明透過真空吸附設備倒掛吸附工件，可以透過輸送帶連續不間斷的移載貨物至另一平台，由於無往復動作，可省去習知技術的夾持裝置復歸所需的時間。此外， 本發明透過狹長式的真空吸附區域，藉由減少真空吸附裝置的吸附面積並增加局部區域的吸附力，藉以穩固的固定工件。此外，本發明相較於習知的移載裝置對於料片尺寸的適應性大，由於習知的夾持裝置受限於夾臂或吸臂可張開角度的限制，相對而言，本發明的移載裝置僅需調整吸附平台的間距就可以適應不同尺寸的料片。再者，本發明相較於習知的移載裝置，所需佔據設備的空間較小。另一方面，本發明的吸孔分布為狹長形，相較於習知的移載裝置吸力較強，且穩定性較高。

以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅惟本發明之一較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍內。

100‧‧‧真空吸附移載設備

110‧‧‧頂昇供料裝置

111‧‧‧擺設平台

112‧‧‧升降器

120‧‧‧真空吸附載台

121‧‧‧真空吸附裝置

122‧‧‧循環帶裝置

123‧‧‧真空吸附平面

R1‧‧‧入料區域

R2‧‧‧卸料區域

P1‧‧‧第一平台

P2‧‧‧第二平台

H‧‧‧入料高度

Claims (9)

1. 一種真空吸附移載設備，係用以輸送並移載工件，該真空吸附移載設備包含有：一頂昇供料裝置，用以將該工件提升至一入料高度；以及一真空吸附載台，位於該入料高度，以吸附於一入料區域的工件，並輸送該工件至一卸料區域。
2. 如申請專利範圍第1項所述之真空吸附移載設備，其中該頂昇供料裝置包括一用以擺設該工件的擺設平台，以及一設置於該擺設平台一側，用以驅動該擺設平台提升至該入料高度的升降器。
3. 如申請專利範圍第1項所述之真空吸附移載設備，其中該真空吸附載台包括一真空吸附裝置，以及一循環帶裝置；其中該真空吸附裝置係對應至該循環帶裝置的下方平面，以形成吸附該工件的一真空吸附平面，且該真空吸附平面係由該入料區域延伸至另一載台上方；其中該循環帶裝置係移動該工件由該入料區域至該卸料區域。
4. 如申請專利範圍第3項所述之真空吸附移載設備，其中，該真空吸附載台包括：一真空吸附裝置，具有一吸附平台與一對該吸附平台提供負壓 的抽真空裝置，其中該吸附平台內側係設置有真空腔室，並於該真空腔室一側形成複數個吸孔，該複數個吸孔係呈單線分布，以形成一組狹長形的真空吸附區域；以及一循環帶裝置，具有一設置於該真空吸附區域上的狹長式網帶，以及一帶動該狹長式網帶循環的驅動裝置，其中該狹長式網帶上係分佈有複數個氣孔，藉以對應至該真空吸附區域，並用以局部吸附該物品表面以承載該物品。
5. 如申請專利範圍第4項所述之真空吸附移載設備，其中，該真空吸附裝置具有一或複數個設置於該真空腔室一側的遮蔽單元，藉由該遮蔽單元擋住部分該吸孔以形成該一組狹長形的真空吸附區域。
6. 如申請專利範圍第1項所述之真空吸附移載設備，其中，該真空吸附載台包括：一真空吸附裝置，包含有一或複數個吸附平台，以及一對該吸附平台提供負壓的抽真空裝置，於該吸附平台內側係設置有真空腔室，並於該真空腔室一側形成複數個吸孔，所述的吸孔係呈雙線分布以形成二組狹長形的真空吸附區域；以及一循環帶裝置，包含有二分別設置於二組該真空吸附區域上的狹長式網帶，以及一帶動該狹長式網帶循環的驅動裝置，該狹長式網帶上係分佈有複數個氣孔藉以對應至該真空吸附 區域，並由二組該狹長式網帶分別由該物品的二側局部吸附該物品表面以承載該物品。
7. 如申請專利範圍第6項所述之真空吸附移載設備，其中，該真空吸附裝置包含有一或複數個設置於該真空腔室一側的遮蔽單元，藉由該遮蔽單元擋住部分該吸孔以形成該二組狹長形的真空吸附區域。
8. 如申請專利範圍第6項所述之真空吸附移載設備，其中，該真空吸附裝置包含有一調整該二組狹長形的真空吸附區域之間間距的橫向調整機構。
9. 如申請專利範圍第8項所述之真空吸附移載設備，其中，該橫向調整機構包含有一定位桿，以及一結合於一或二該吸附平台上的組合件，該吸附平台係藉由該組合件分離或結合於該定位桿上以調整該二組狹長形的真空吸附區域之間的間距。