TWI625190B - 用來組裝外部機具的直立式組裝系統 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種包括基座、固定裝置及第一旋轉裝置的直立式組裝系統。固定裝置用來固定該外部機具。該第一旋轉裝置設置在該基座上且連接該固定裝置。該第一旋轉裝置沿著第一軸向轉動該固定裝置，能顛倒該外部機具。該固定裝置包括架體、承托部以及定位部。該架體的一端設置在該基座上，該承托部以可轉動方式連接該架體另一端、且具有相對的第一表面與第二表面。該定位部設置在該承托部上，用來將該外部機具定位在該承托部的第一表面。本發明的直立式組裝系統能在同一個工作站完成大型/重型機具的完整裝配。

Description

用來組裝外部機具的直立式組裝系統

本發明係提供一種機具組裝系統，尤指一種用來組裝外部機具、且非生產線模式的直立式組裝系統。

在大型設備的製造工廠裡，往往設計一套具有多個工作站的生產線，大型設備通常由好幾個機具組裝而成，不同工作站分別用以裝配不同的機具，通過一系列工作站的生產組裝流程，來完成大型設備的機具裝配。舉例來說，汽車引擎可由逆變器、變速箱以及電機組成。傳統生產線會在不同工作站分別進行下列裝配方式：變速箱從正立狀態轉成側臥狀態，沿適配方向把電機也轉成側臥狀態，將電機插入到變速箱，然後逆變器轉成臥倒狀態，將逆變器也插入到變速箱。傳統的機具組裝系統需要多個工作站組成的生產線來完成大型/重型機具的裝配，容易受公差磨耗影響，出現難以裝配的情況。

本發明涉及一種用來組裝外部機具、且非生產線模式的直立式組裝系統，以解決上述的問題。

本發明提供一種用來組裝外部機具的直立式組裝系統，該直立式組裝系統包括基座、固定裝置及第一旋轉裝置。固定裝置用來固定該外部機具以避免脫離該基座。該固定裝置包括架體、承托部以及定位部。該架體的一端設置在該基座上，該承托部以可轉動方式連接該架體的另一端。該定位部設置在該承托部上，用來將該外部機具定位在該承托部的第一表面。該第一旋轉裝置設置在該基座上且連接該固定裝置。該第一旋轉裝置沿著第一軸向轉動該固定裝置，使得該承托部從該第一表面朝向該基座的第一狀態切換成該承托部以相反於該第一表面的第二表面朝向該基座的第二狀態，而能顛倒該外部機具。其中該第一軸向非平行於該基座的平面法向量。

本發明還提供該直立式組裝系統可進一步包括設置在該基座上且連接該固定裝置的第二旋轉裝置，該第二旋轉裝置沿著與該第一軸向不同的第二軸向轉動該固定裝置。該直立式組裝系統進一步包括以可拆裝方式設置在該基座的鎖固裝置，該鎖固裝置用來將裝配元件打入該外部機具，讓該外部機具能與另一外部機具結合。

本發明利用固定裝置將外部機具固定定位，第一旋轉裝置沿著第一軸向轉動固定裝置與外部機具使其上下翻轉，第二旋轉裝置沿著第二軸向轉動固定裝置與外部機具使其左右側轉，操作人員可任意將外部機具轉到所需面，以便於插接另一個外部機具。第一旋轉裝置及第二旋轉裝置的轉動機制不限於前述的轉軸和轉盤，視實際需求而定；控制器可內設於固定裝置或任一個旋轉裝置、或獨立於所述固定裝置及旋轉裝置進行外部控制。

請參閱第1圖至第7圖，第1圖為本發明實施例的直立式組裝系統10的俯視圖，第2圖為本發明實施例的直立式組裝系統10的側視圖，第3圖至第7圖分別為本發明實施例的直立式組裝系統10在不同操作階段的示意圖。直立式組裝系統10用來以一站式設計組裝多個外部重型或大型機具，不需使用多站式生產線進行裝配，操作人員不需移動位置即能迅速完成外部機具的組裝。

直立式組裝系統10包括基座12、固定裝置14、第一旋轉裝置16、第二旋轉裝置18、鎖固裝置20以及控制器22。基座12是定義為直立式組裝系統10的承載主體，其它零件都依附設置在基座12上。直立式組裝系統10利用旋轉裝置改變外部機具的擺放角度及面向，因此進一步需借助固定裝置14固定外部機具，避免外部機具在轉動過程中脫離基座12。

固定裝置14包括(但不限於)架體24、承托部26以及定位部28。架體24是一種墩座結構，直立於基座12上。架體24的一端設置在基座12，承托部26還以可轉動方式連接架體24的另一端；承托部26通常為板狀結構，用來置放外部機具，但是實際狀態可不限於此。定位部28安裝在承托部26，用來將外部機具定位在承托部26的第一表面261。定位部28可以是夾鉗結構、卡榫結構或蓋狀結構等設計。

第一旋轉裝置16與第二旋轉裝置18分別設置在基座12上、且連接固定裝置14。第一旋轉裝置16可以沿著第一軸向D1轉動固定裝置14，讓承托部26從第一表面261朝向基座12的第一狀態、切換成承托部26以相反於第一表面261的第二表面262朝向基座12的第二狀態。第二旋轉裝置18還能沿著第二軸向D2轉動固定裝置14，但是第二旋轉裝置18轉動固定裝置14時，承托部26會維持在以同一表面(意即第一表面261或第二表面262)朝向基座12的狀態。其中，第一軸向D1非平行於基座12的平面法向量，且較佳垂直於基座12的平面法向量；第二軸向D2不同於第一軸向D1，且較佳平行於基座12的平面法向量。

鎖固裝置20可以是一種扭矩槍或類似零件。鎖固裝置20一般以可拆裝方式設置在基座12，由使用者手動操作、或通過控制器22執行自動化操作。鎖固裝置20用來把裝配元件(例如螺釘或具備類似功能的元件)打入外部機具，讓外部機具能和另一個外部機具相結合，進而組裝成完整的一套設備。控制器22可電連接於第一旋轉裝置16、第二旋轉裝置18與鎖固裝置20，以根據使用者輸入的指令控制第一旋轉裝置16與第二旋轉裝置18沿特定軸向轉動固定裝置14、且控制鎖固裝置20將裝配元件依序打入外部機具進行裝配。

第一旋轉裝置16可選擇性具有轉軸30，穿過並設置在架體24與承托部26上。第一旋轉裝置16利用轉軸30的機構特性，得以帶動承托部26相對於架體24的轉動，改變承托部26上外部機具的面向，方便另一個外部機具從適合的角度進行連接裝配。由此可知，轉軸30的結構軸向相同於第一軸向D1。再者，第二旋轉裝置18可選擇性具有轉盤32，連接架體24且活動設置在基座12上。第二旋轉裝置18利用轉盤32的機構特性，能牽引架體24在原地打轉，意即帶動固定裝置14沿著第二軸向D2轉動；故轉盤32的平面法向量相同於第二軸向D2。

如第3圖所示，首先將第一外部機具34(例如為變速箱)放上承托部26的第一表面261，由定位部28將其固定。接著如第4圖所示，利用第一旋轉裝置16將固定裝置14和第一外部機具34同時轉動，使第一外部機具34上下顛倒，讓承托部26的第二表面262朝向上方；由於承托部26具有開孔區263，第二外部機具36(例如為電機)可通過開孔區263插接第一外部機具34。然後如第6圖所示，第二旋轉裝置18將第一外部機具34與第二外部機具36的組合分別轉到多個角度，讓鎖固裝置20將裝配元件依序打入進行固定。通常來說，第二旋轉裝置18會將機具組合轉動一圈(三百六十度)，在所有裝配元件都打完後剛好回復到機具組合的初始角度。

接著，如第6圖所示，第一旋轉裝置16將固定裝置14連同第一外部機具34與第二外部機具36的組合再次上下轉動，讓承托部26的第一表面261轉而朝上；此時第二外部機具36位於第一外部機具34和基座12之間，第三外部機具38(例如為逆變器)可從上方插接第一外部機具34。最後，如第7圖所示，第二旋轉裝置18將三個外部機具的組合分別轉往多個角度，由鎖固裝置20依序打入裝配元件進行固定，機具組合轉動一圈恰好可打完所有裝配元件。

綜上所述，本發明利用固定裝置將外部機具固定定位，第一旋轉裝置沿著第一軸向轉動固定裝置與外部機具使其上下翻轉，第二旋轉裝置沿著第二軸向轉動固定裝置與外部機具使其左右側轉，操作人員可任意將外部機具轉到所需面，以便於插接另一個外部機具。第一旋轉裝置及第二旋轉裝置的轉動機制不限於前述的轉軸和轉盤，視實際需求而定；控制器可內設於固定裝置或任一個旋轉裝置、或獨立於所述固定裝置及旋轉裝置進行外部控制。相較先前技術，本發明的直立式組裝系統利用固定裝置和旋轉裝置調整機具的擺放方向，能在同一個工作站完成大型/重型機具的完整裝配。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10‧‧‧直立式組裝系統

12‧‧‧基座

14‧‧‧固定裝置

16‧‧‧第一旋轉裝置

18‧‧‧第二旋轉裝置

20‧‧‧鎖固裝置

22‧‧‧控制器

24‧‧‧架體

26‧‧‧承托部

261‧‧‧第一表面

262‧‧‧第二表面

263‧‧‧開孔區

28‧‧‧定位部

30‧‧‧轉軸

32‧‧‧轉盤

34‧‧‧第一外部機具

36‧‧‧第二外部機具

38‧‧‧第三外部機具

D1‧‧‧第一軸向

D2‧‧‧第二軸向

第1圖為本發明實施例的直立式組裝系統的俯視圖； 第2圖為本發明實施例的直立式組裝系統的側視圖； 第3圖至第7圖分別為本發明實施例的直立式組裝系統在不同操作階段的示意圖。

Claims (10)

1. 一種用來組裝外部機具的直立式組裝系統，包括：一基座；一固定裝置，用來固定該外部機具以避免脫離該基座，該固定裝置之一承托部的中心處具有一開孔區；以及一第一旋轉裝置，設置在該基座上且連接該固定裝置，該第一旋轉裝置沿著一第一軸向轉動該固定裝置，而能顛倒該外部機具，使另一外部機具能定位在該承托部之一第二表面並通過該開孔區而插接於定位在該承托部之一第一表面的該外部機具。
2. 如請求項1所述的直立式組裝系統，其中該固定裝置包括一架體、一承托部以及一定位部，該架體的一端設置在該基座上，該承托部以可轉動方式連接該架體的另一端、且具有相對的一第一表面與一第二表面，該定位部設置在該承托部上、用來將該外部機具定位在該承托部的該第一表面，該固定裝置沿著該第一軸向轉動而使該承托部從該第一表面朝向該基座的一第一狀態切換成該承托部以該第二表面朝向該基座的一第二狀態，該第一軸向非平行於該基座的一平面法向量。
3. 如請求項2所述的直立式組裝系統，其中該第一旋轉裝置具有一轉軸，穿過並設置在該承托部與該架體上，該第一旋轉裝置利用該轉軸帶動該承托部相對於該架體的轉動。
4. 如請求項3所述的直立式組裝系統，其中該轉軸的一結構軸向和該第一軸向相同。
5. 如請求項2所述的直立式組裝系統，其中該直立式組裝系統進一步包括：一第二旋轉裝置，設置在該基座上且連接該固定裝置，該第二旋轉裝置沿 著與該第一軸向不同的一第二軸向轉動該固定裝置。
6. 如請求項5所述的直立式組裝系統，其中該第二旋轉裝置轉動該固定裝置時，該承托部維持在以該第一表面朝向該基座的該第一狀態、或維持在以該第二表面朝向該基座的該第二狀態。
7. 如請求項5所述的直立式組裝系統，其中該第二旋轉裝置具有一轉盤，連接該架體且活動設置在該基座上，該第二旋轉裝置利用該轉盤相對於該基座的旋轉，帶動該固定裝置沿著該第二軸向轉動。
8. 如請求項7所述的直立式組裝系統，其中該轉盤的一平面法向量和該第二軸向相同。
9. 如請求項5所述的直立式組裝系統，其中該直立式組裝系統進一步包括：一鎖固裝置，以可拆裝方式設置在該基座，該鎖固裝置用來將裝配元件打入該外部機具，讓該外部機具能與另一外部機具結合。
10. 如請求項9所述的直立式組裝系統，其中該直立式組裝系統進一步包括：一控制器，電連接該第一旋轉裝置、該第二旋轉裝置與該鎖固裝置，以根據一指令控制該第一旋轉裝置和該第二旋轉裝置轉動該固定裝置的操作、並控制該鎖固裝置將該裝配元件打入該外部機具的操作，該控制器選擇性內設於該第一旋轉裝置、或獨立於該第一旋轉裝置。