TWI682889B

TWI682889B - 自動化搬運設備及方法

Info

Publication number: TWI682889B
Application number: TW108113214A
Authority: TW
Inventors: 楊大衛
Original assignee: 楊大衛
Priority date: 2019-04-16
Filing date: 2019-04-16
Publication date: 2020-01-21
Also published as: TW202039343A

Abstract

一種自動化搬運設備，包括一存放機構以及一搬運機構，該存放機構包括多個存放匣以及多個推板，該搬運機構包括一取物裝置以及一移動基座，該移動基座可進行水平及垂直移動，以帶動該取物裝置相對於該存放機構移動。本發明同時提供一種自動化搬運方法，包括令一推板推抵一待搬運的物品離開一存放匣，利用一移動基座將一取物裝置移動至該存放匣的上方，令該取物裝置以針刺或夾取的方式取得離開該存放匣的該物品，再利用該移動基座將取得該物品的該取物裝置移動至一預設位置，令該取物裝置擋住或放開該物品以將該物品掉落或倒放至該預設位置。

Description

自動化搬運設備及方法

本發明係有關於一種自動化搬運設備及方法，特別是指一種以針刺或夾持的方式搬運物品的設備及方法。

一般來說，材料加工需要搬運物品的地方，例如從存放區中取出原材料(取料)、於模具中放置原材料(入料)或加工後分離成品與模具(出料)的過程，都是通過工人一個接一個地拿取或鋪放原材料，又或者一個接一個地從模具中剝離成品從而進行下一步驟。但是若以前述人力方式進行取料、入料與出料的操作，將使得整個加工過程耗費過多的時間，同時也相對地增加了工人的勞動量。除此之外，若工人操作經驗不足使得成品良率降低或者在操作過程中發生工安意外(例如工人被模具燙傷)，都會間接地導致公司成本的增加。由於採取人力方式進行取料、入料與出料的操作所可能產生的問題太多，導致人力操作並非是材料加工過程中的最佳選擇。

有鑑於此，本發明的目的在於提供一種自動化搬運設備及方法，可以取代人力操作，避免人力操作所可能產生的問題。

本發明自動化搬運設備的一較佳實施例包括一存放機構以及一搬運機構。其中該存放機構包括多個存放匣以及多個推板，該等存放匣各自具有一容置空間，每一推板可移動地進出相對應的該容置空間；該搬運機構包括一取物裝置以及一移動基座，該取物裝置設置於該移動基座，該移動基座可進行水平及垂直移動，以帶動該取物裝置相對於該存放機構移動。

在另一實施例中，其中該取物裝置為針刺裝置，該針刺裝置包括一針板、多個針以及一擋板，該針板可相對於該擋板移動，該等針設置於該針板上並可移動地穿過該擋板。

在另一實施例中，其中該取物裝置為夾持裝置，該夾持裝置包括一夾板以及多個夾具，該等夾具等間距地設置於該夾板上。

在另一實施例中，其中每一夾具各自為傾斜地設置於該夾板上，並與該夾板的法線方向形成一夾角，該夾角大於0度且小於90度。

在另一實施例中，其中該存放機構還包括一破黏裝置，該破黏裝置設置於該取物裝置以及該等存放匣之間，且該破黏裝置包括一固定板以及多個隔離件，該等隔離件等間距地設置於固定板上，該等隔離件可將該取物裝置以及該等存放匣分隔開來。

本發明同時提供一種自動化搬運方法，其一實施例包括令一推板推抵一待搬運的物品離開一存放匣；利用一移動基座將一取物裝置移動至該存放匣的上方；令該取物裝置以針刺的方式取得離開該存放匣的該物品；再利用該移動基座將取得該物品的該取物裝置移動至一預設位置；令該取物裝置擋落該物品以將該物品掉落至該預設位置。

在另一實施例中，其中當該取物裝置移動至該存放匣的上方時，先令一破黏裝置將離開該存放匣的該物品與該存放匣中的另一物品分隔開來，再令該取物裝置以針刺的方式取得離開該存放匣的該物品。

本發明自動化搬運方法，其另一實施例包括令一推板推抵一待搬運的物品離開一存放匣；利用一移動基座將一取物裝置移動至該存放匣的上方；令該取物裝置以夾取的方式取得離開該存放匣的該物品；再利用該移動基座將取得該物品的該取物裝置移動至一預設位置；令該取物裝置放開該物品以將該物品朝一預設的方向倒放至該預設位置。

在另一實施例中，其中當該取物裝置移動至該存放匣的上方時，先令一破黏裝置將離開該存放匣的該物品與該存放匣中的另一物品分隔開來，再令該取物裝置以夾取的方式取得離開該存放匣的該物品。

在另一實施例中，其中當該取物裝置移動至該預設位置時，令該物品與該預設位置的法線方向形成一夾角，該夾角大於0度且小於90度。

1‧‧‧自動化搬運設備

2‧‧‧存放機構

3‧‧‧搬運機構

210‧‧‧框架

211‧‧‧導引部

212‧‧‧推板承載部

213‧‧‧存放匣承載部

220‧‧‧動力源

230‧‧‧存放匣

240‧‧‧推板

250‧‧‧破黏裝置

251‧‧‧固定杆

252‧‧‧隔離件

253‧‧‧動力源

254‧‧‧固定板

310‧‧‧移動基座

320‧‧‧動力源

330‧‧‧動力源

340‧‧‧針刺裝置

341‧‧‧背壓板

342‧‧‧針板

343‧‧‧擋板

344‧‧‧導引柱

345‧‧‧動力源

346‧‧‧針

347‧‧‧穿孔

350‧‧‧夾持裝置

351‧‧‧夾板

352‧‧‧夾具

353‧‧‧動力源

第1圖係本發明自動化搬運設備其中一實施例之結構示意圖。

第2圖係本發明存放機構其中一實施例之結構示意圖。

第3圖係本發明存放機構中的推板、推板承載板、導引部以及動力源之結構示意圖。

第4圖係本發明存放機構中的破黏裝置、存放匣以及存放匣承載板之結構示意圖。

第5圖係本發明破黏裝置之結構示意圖。

第6圖係本發明搬運機構其中一實施例之結構示意圖。

第7圖係本發明針刺裝置之結構示意圖。

第8圖係本發明搬運機構其中另一實施例之結構示意圖。

第9圖係本發明夾持裝置之結構示意圖。

請參閱第1圖，第1圖描述本發明自動化搬運設備其中一實施例的結構。本發明的自動化搬運設備1包括一存放機構2以及一搬運機構3。存放機構2用於存放待搬運的物品，搬運機構3則可將該待搬運的物品移動至需要的位置。

請參閱第2、3、4及5圖，第2圖描述本發明存放機構的結構。本發明的存放機構2包括一框架210、多個存放匣230以及多個推板240，且存放匣230以及推板240皆設置於框架210，存放匣230內存放有多個待搬運的物品，推板240則用於將該些物品推抵出存放匣230，詳如下述：具體而言，框架210包括一導引部211、一推板承載部212以及一存放匣承載部213，推板承載部212連結於導引部211，並可沿著導引部211上下移動，存放匣承載部213則設置於推板承載部212的上方。如第3、4圖所示，該等推板240等間距地設置於推板承載部212，另有一動力源220(如第3圖所示)可控制推板承載部212上下移動以改變其高度，換句話說，動力源220也可控制該等推板240的高度，該等存放匣230則設置於存放匣承載部213上相對應於該等推板240的位置上，每個存放匣230都具有一容置空間以便存放多個待搬運的物品，值得注意的是，當推板240隨著動力源220的控制而上升到一預設高度時，推板240將穿過存放匣承載部213，並進入相對應的存放匣230的該容置空間內以抵接於該等待搬運的物品，並隨著高度繼續上升將該等待搬運的物品一個接一個地從該容置空間內推抵出存放匣230。

於本實施例中，動力源220可為步進馬達，該等待搬運的物品可為長條狀或塊狀的胚料(未繪示)，而每個存放匣230內的該容置空間可從最底部依序疊放進例如六條長條狀的胚料。

於操作存放機構2時，當每個存放匣230都疊放滿六條胚料時，推板240的最上方正好會抵接位於存放匣230中最下層(或第六條)的胚料，藉由動力源220控制推板240逐漸往上移動，將使每個推板240推抵每個容置空間內的六條胚料往上移動，直到位於最上層(或第一條)的胚料離開該容置空間(或存放匣230)至一預設位置後，動力源220才控制推板240停止，而最上層的胚料在離開存放匣230後則會被搬運機構3取走，並促使該等推板240又逐漸上升以推抵原來位於第二層(或第二條)的胚料離開存放匣230，隨著存放的胚料一個接一個地離開存放匣230並被搬運機構3取走，推板240的狀態也會在停止移動與上升移動中切換，直到存放匣230中沒有存放胚料時，推板240才真正停止。

請再參閱第2、4及5圖，當待搬運的物品為前述胚料時，胚料與胚料疊放之間可能有沾黏的情況，若不同層的胚料因為彼此沾黏而一併被取走，將有可能擾亂整個加工過程。為了避免此一情況，存放機構2更可包括一破黏裝置250，破黏裝置250設置於該等存放匣230上方，並藉由四個固定杆251(如第4圖所示)連接於存放匣承載部213，具體來說，破黏裝置250包括一固定板254以及多個隔離件252，每個隔離件252都安裝於固定板254上相對應於每個存放匣230上方的位置，隔離件252可藉由一動力源253控制其進行「前進」或「退開」的動作，且動力源253可為汽缸。在搬運機構3要取走前述該第一條胚料時，可操作隔離件252前進以阻隔該第一條胚料與該第二條胚料，避免搬運機構3在取走該第一條胚料時因為胚料彼此沾黏而一併黏走該第二條胚料，在搬運機構3取走該第一條胚料後，隔離件252將會退開以讓該第二條胚料順利被推板240推抵出存放匣230並等待被搬運機構3取走。另外，防止其餘胚料(例如第三、四、五或六條胚料)被沾黏的動作與前述重複，故不在此贅述。

請參閱第6圖，第6圖描述本發明搬運機構其中一實施例的結構。本發明的搬運機構3包括一移動基座310以及一取物裝置，該取物裝置設置於移動基座310，移動基座310可相對於存放機構2進行水平或垂直移動，並同時帶動該取物裝置移動，詳如下述：具體而言，移動基座310分別藉由一動力源320以及一動力源330控制以進行水平與垂直方向的移動。請參閱第6及7圖，該取物裝置可為一針刺裝置340，針刺裝置340包括一背壓板341、一針板342以及一擋板343，背壓板341以及針板342以至少二個導引柱344與移動基座310連接在一起，擋板343則直接連接於移動基座310，針板342可藉由另一動力源345(如第6圖所示)沿著導引柱344上下移動，動力源345可設置於移動基座310上靠近針刺裝置340的位置，針板342上安裝有多個針346，並可根據不同的需求改變針346的尺寸、數量、間距或排列方式等，擋板343上則有相對應於針346的多個穿孔347，針346可移動地穿過穿孔347以對前述胚料進行針刺的動作。於本實施例中，控制水平移動的動力源320 可為步進馬達，控制垂直移動的動力源330或動力源345可為汽缸。

當存放機構2將前述胚料推抵至該預設位置時，搬運機構3隨即開始動作，首先控制移動基座310移動以將針刺裝置340移動到存放機構2的上方，使針346可準確地向下對待搬運的胚料進行穿刺的動作，當針刺裝置340定位好後，動力源345隨即控制針板342沿著導引柱344向下移動，使針346穿過穿孔347並往該待搬運的胚料刺入一預設深度，此一動作即稱為取料，取料完成後，搬運機構3會再控制移動基座310移動以將針刺裝置340移動到一預設搬運位置(例如一模具(未繪示)的上方)，使針刺裝置340可準確地將取走的胚料放置到該模具上，當針刺裝置340再次定位好後，動力源345便會控制針板342沿著導引柱344相對於擋板343向上移動，並同時帶動針346上的胚料相對於擋板343向上移動，但當針板342持續向上移動，而胚料卻被擋板343擋住而無法跟著向上移動時，胚料將會因為針346的抽離而掉落至該模具上，此一動作即稱為下料。值得注意的是，針刺裝置340也可藉由另一種方式進行下料的動作，例如：使針板342不動，改由控制擋板343相對於針板342向下移動，當擋板343持續向下移動，將推抵到胚料使其從針346上抽離並掉落至該模具上。以上過程即為搬運機構3將待搬運物品(即胚料)從存放機構2取走並放置到該預設搬運位置(即模具)的搬運動作，重複以上動作，即可自動化大量搬運物品以增加加工生產的效率。

請參閱第8圖，於另一實施例中，該取物裝置則為一夾持裝置350。請參閱第9圖，夾持裝置350包括一夾板351以及多個夾具352，每個夾具352安裝於夾板351上相對應於於每個存放匣230上方的位置，並可根據不同的需求改變夾具352的尺寸、數量、間距或排列方式等，類似地，夾具352可藉由一動力源353控制其進行「夾取」或「放開」的動作，且動力源353可為汽缸。如前述說明，當夾持裝置350欲對該待搬運的胚料進行取料時，移動基座310將會進行移動以將夾持裝置350移動到存放機構2的上方，並藉由動力源353控制夾具352夾取該待搬運的胚料以完成取料的動作，同樣地，移動基座310會再進行移動以將夾持裝置350取走的胚料移動到前述模具上，再藉由動力源353控制夾具352放開胚料，使胚料倒落在該模具上以完成下料的動作。

雖然上述實施例中的每個夾具352與夾板351皆為互相垂直，但值得注意的是，夾具352也可不垂直於夾板351。於另一實施例中，每個夾具(未繪示)為傾斜地安裝於夾板351上，使該夾具與夾板351的法線方向形成一夾角，該夾角的範圍為大於0度且小於90度。其用意在於，當夾持裝置350夾取的胚料移動且接觸到模具上時，由於該夾具為傾斜設置，胚料也會以傾斜的狀態接觸於模具，當動力源353控制該夾具放開胚料時，將使得所有夾具所夾取的胚料倒落向相同的方向，並保持其原來整齊的排列方式，以避免胚料在模具上發生排列凌亂的樣子，使工人必須加以重新排列才能繼續進行加工。

由以上敘述可知，本發明提供一種自動化搬運設備1來取代人力操作，不但可以降低成本，也可避免工安意外。

1‧‧‧自動化搬運設備

2‧‧‧存放機構

3‧‧‧搬運機構

340‧‧‧針刺裝置

Claims

一種自動化搬運設備，包括：一存放機構，包括多個存放匣以及多個推板，該等存放匣各自具有一容置空間，每一推板可移動地進出相對應的該容置空間；一搬運機構，包括一取物裝置以及一移動基座，該取物裝置設置於該移動基座，該移動基座可進行水平及垂直移動，以帶動該取物裝置相對於該存放機構移動；其中該存放機構還包括一破黏裝置，該破黏裝置設置於該取物裝置以及該等存放匣之間，且該破黏裝置包括一固定板以及多個隔離件，該等隔離件等間距地設置於固定板上，該等隔離件可將該取物裝置以及該等存放匣分隔開來。
如申請專利範圍第1項所述之自動化搬運設備，其中該該取物裝置為針刺裝置，該針刺裝置包括一針板、多個針以及一擋板，該針板可相對於該擋板移動，該等針設置於該針板上並可移動地穿過該擋板。
如申請專利範圍第1項所述之自動化搬運設備，其中該取物裝置為夾持裝置，該夾持裝置包括一夾板以及多個夾具，該等夾具等間距地設置於該夾板上。
如申請專利範圍第3項所述之自動化搬運設備，其中每一夾具各自為傾斜地設置於該夾板上，並與該夾板的法線方向形成一夾角，該夾角大於0度且小於90度。
一種自動化搬運方法，包括：令一推板推抵一待搬運的物品離開一存放匣；利用一移動基座將一取物裝置移動至該存放匣的上方；令該取物裝置以針刺的方式取得離開該存放匣的該物品；再利用該移動基座將取得該物品的該取物裝置移動至一預設位置；以及令該取物裝置擋住該物品以將該物品掉落至該預設位置；其中當該取物裝置移動至該存放匣的上方時，先令一破黏裝置將離開該存放匣的該物品與該存放匣中的另一物品分隔開來，再令該取物裝置以針刺的方式取得離開該存放匣的該物品。
一種自動化搬運方法，包括：令一推板推抵一待搬運的物品離開一存放匣；利用一移動基座將一取物裝置移動至該存放匣的上方；令該取物裝置以夾取的方式取得離開該存放匣的該物品；再利用該移動基座將取得該物品的該取物裝置移動至一預設位置；以及令該取物裝置放開該物品以將該物品朝一預設的方向倒放至該預設位置；其中當該取物裝置移動至該存放匣的上方時，先令一破黏裝置將離開該存放匣的該物品與該存放匣中的另一物品分隔開來，再令該取物裝置以夾取的方式取得離開該存放匣的該物品。
如申請專利範圍第6項所述之自動化搬運方法，其中當該取物裝置移動至該預設位置時，令該物品與該預設位置的法線方向形成一夾角，該夾角大於0度且小於90度。