TWI691441B - 化學桶自動開蓋換接頭裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種化學桶自動開蓋換接頭裝置，其所欲解決之問題點，係針對作業人員在高危險作業區域中進行檢修時而存在之因設備老舊，造成有毒物質外洩，甚至於氣體爆炸等工安意外發生之問題點加以改良突破；所述化學桶自動開蓋換接頭裝置主要包括：一機台、一設置於機台內部之升降裝置、一與升降裝置連接之開蓋裝置及一與升降裝置連接之抽液裝置，開蓋裝置係供裝卸一化學桶之內蓋，而抽液裝置係供抽取化學桶之內容物，其中升降裝置係供調整開蓋裝置、抽液裝置與化學桶之間的間距。

Description

化學桶自動開蓋換接頭裝置

本發明係涉及一種自動開蓋換接頭裝置；特別是指一種應用於化學桶的自動開蓋換接頭裝置之創新結構型態揭示者。

按，於高科技產業之作業環境中，常設有危害人體安全的各式化學桶槽、廢液槽等高危險作業區域，而相關作業人員必須穿戴一預定防護能力的防護用具，例如：防護衣、濾毒器、面罩、防護手套、安全鞋，始可進入前述高危險作業區域中進行檢修或操作作業。即使作業人員已然配戴全副防護用具，仍難以避免突發狀況發生，例如作業人員操作不當或設備老舊皆有可能造成有毒物質外洩，或者是氣體爆炸等工安意外發生，導致生命財產的損失，因此如何防制前述災害實為當前重要的課題。

是以，針對上述高危險作業區域所存在之問題點，如何研發出一種能夠更具理想實用性之創新構造，實有待相關業界再加以思索突破之目標及方向者；有鑑於此，發明人本於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性之本發明。

本發明之主要目的，係在提供一種化學桶自動開蓋換接頭裝置，其所欲解決之技術問題，係針對如何研發出一種更具理想實用性之新式化學桶自動開蓋換接頭裝置為目標加以思索創新突破。

本發明解決問題之技術特點，主要在於化學桶自動開蓋換接頭裝置，其包括：一機台；一升降裝置，係設置於機台內部；一開蓋裝置，係與升降裝置連接，開蓋裝置係供裝卸一化學桶之內蓋，該開蓋裝置包括一馬達以及藉由該馬達帶動而上下位移之一開蓋治具；以及一抽液裝置，係與升降裝置連接，抽液裝置係供抽取化學桶之內容物；其中升降裝置係供調整開蓋裝置、抽液裝置與化學桶之間的間距，且升降裝置具有一旋轉馬達及一固定架，旋轉馬達與固定架相連接，旋轉馬達係對應致動固定架旋轉，固定架具有一第一連接臂及一第二連接臂，開蓋裝置及抽液裝置係分別設置於第一、二連接臂上；其中固定架於第一、二連接臂的交接處形成有一軸心，旋轉馬達透過一軸桿固設於軸心上而與固定架連接。

本發明之主要效果與優點，係能夠藉由化學桶自動開蓋換接頭裝置取代人力作業，達到防制工安意外之目的。

10:機台

20:升降裝置

21:旋轉馬達

211:軸桿

22:固定架

221:第一連接臂

222:第二連接臂

223:軸心

224:第三連接臂

225:第四連接臂

23:三軸滑台

231:第一水平位移裝置

232:第二水平位移裝置

233:垂直位移裝置

24:影像擷取裝置

P:迴轉空間

30:開蓋裝置

A:馬達

B:開蓋治具

31:第一螺桿馬達

32:第一螺桿

33:第一開蓋治具

34:第二螺桿馬達

35:第二螺桿

36:第二開蓋治具

40:抽液裝置

41:第一傳動組件

411:第一齒輪馬達

412:第一主動齒輪

413:第一從動齒輪

414:第一轉軸

415:抽液管

42:抽液接頭

43:第二傳動組件

431:第二齒輪馬達

432:第二主動齒輪

433:第二從動齒輪

434:第二轉軸

435:回流管

436:換氣管

44:換氣回流接頭

50:化學桶

51:內蓋

52:開口

第1圖係本發明較佳實施例之組合立體圖。

第2圖為承第1圖之升降裝置、開蓋裝置及抽液裝置的組合立體圖。

第3圖為承第2圖之仰視圖。

第4圖為承第3圖之作動圖。

第5圖為承第1圖的開蓋裝置與化學桶之間的作動圖一。

第6圖為承第5圖之作動圖二。

第7圖承第1圖的抽液裝置與化學桶之間的作動圖三。

第8圖為承第7圖之作動圖四。

第9圖係本發明另一實施例之示意圖，其表示固定架呈L字形結構。

第10圖係本發明另一實施例之示意圖，其表示固定架呈一字形結構。

請參閱第1、2、3、4圖所示，係本發明化學桶自動開蓋換接頭裝置之較佳實施例，惟此等實施例僅供說明之用，在專利申請上並不受此結構之限制；所述化學桶自動開蓋換接頭裝置包括一機台10、一設置於該機台10內部之升降裝置20、一與升降裝置20連接之開蓋裝置30以及一與升降裝置20連接之抽液裝置40，該開蓋裝置30係供裝卸一化學桶50之內蓋51，該開蓋裝置30包括一馬達A以及藉由該馬達A帶動而上下位移之一開蓋治具B，該抽液裝置40係套接於該化學桶50之開口52上，該抽液裝置40係供抽取該化學桶50之內容物，其中該升降裝置20係供調整該開蓋裝置30、該抽液裝置40與該化學桶50之間的間距，且該升降裝置20具有一旋轉馬達21及一固定架22，該旋轉馬達21與該固定架22相連接，該旋轉馬達21係對應致動該固定架22旋轉而形成有一迴轉空間P；該固定架 22具有一第一連接臂221及一第二連接臂222，該開蓋裝置30及該抽液裝置40係分別設置於該第一、二連接臂221、222上。該固定架22於該第一、二連接臂221、222的交接處形成有一軸心223，該旋轉馬達21透過一軸桿211固設於該軸心223上而與該固定架22連接。在本例中，該固定架22更包括一第三連接臂224及一第四連接臂225，該固定架22之軸心223形成於該第一、二、三、四連接臂221、222、224、225的交接處，且該第一、四連接臂221、225位於同一直線上且相互連接，該第二、三連接臂222、224位於同一直線上且相互連接，而使該固定架22係呈十字形結構。

該開蓋裝置30之馬達A包括一第一螺桿馬達31，該開蓋治具B包括一第一開蓋治具33，該第一螺桿馬達31對應設置有一第一螺桿32，該第一開蓋治具33連設於該第一螺桿32，該第一螺桿馬達31係設置於該第一連接臂221上，該第一螺桿32受該第一螺桿馬達31驅動，且該第一螺桿32係可轉動地穿設於該第一連接臂221，該第一開蓋治具33係對應設置於該第一螺桿32底端，該第一螺桿馬達31係對應致動該第一螺桿32旋轉，進而該第一螺桿32帶動該第一開蓋治具33上下位移，該第一開蓋治具33係用來卸載該化學桶50之內蓋51；該抽液裝置40包括一第一傳動組件41及一抽液接頭42，該第一傳動組件41係設置於該第二連接臂222上，該抽液接頭42係連接於該第一傳動組件41，該第一傳動組件41係對應致動該抽液接頭42上下位移。此外，該升降裝置20更包括一三軸滑台23，該旋轉馬達21係與該三軸滑台23相互連接，該三軸滑台23包含一第一水平位移裝置231、一第二水平位移裝置232及一垂直位移裝置233，用以調整固定架22與化學桶50之間的相對應位置，且所述化學桶自 動開蓋換接頭裝置更包括一影像擷取裝置24，對該化學桶50進行影像擷取，以獲得該化學桶50之影像資料，該影像擷取裝置24耦合至該升降裝置20，根據該影像資料產生一控制信號並傳送至該升降裝置20，使該升降裝置20調整該開蓋裝置30及該抽液裝置40的位置。在本例中，根據該影像資料中之固定架22距離化學桶50之間的垂直、水平距離，以調整固定架22之上下左右前後位置，藉此使固定架22之定位操作快速且準確。

該第一傳動組件41包括一第一齒輪馬達411、一與該第一齒輪馬達411連接之第一主動齒輪412、一第一從動齒輪413、一與該抽液接頭42連接之第一轉軸414以及一連接於該抽液接頭42之抽液管415，該第一從動齒輪413係與該抽液接頭42相連接，該第一齒輪馬達411及該第一轉軸414係並列設置於該第二連接臂222，該第一主動齒輪412係可轉動地設置於該第二連接臂222上，且該第一主動齒輪412受該第一齒輪馬達411驅動，該第一從動齒輪413套設於該第一轉軸414之外周面，該第一從動齒輪413與該第一主動齒輪412嚙合，以供該第一從動齒輪413以該第一轉軸414為軸心進行旋轉，進而該第一轉軸414帶動該抽液接頭42上下位移。

該開蓋裝置30之馬達A更包括一第二螺桿馬達34，該開蓋治具B包括一第二開蓋治具36，該第二螺桿馬達34對應設置有一第二螺桿35，該第二開蓋治具36連設於該第二螺桿35，該第二螺桿馬達34係設置於該第四連接臂225上，該第二螺桿35係受該第二螺桿馬達34驅動，且該第二螺桿35係可轉動地穿設於該第四連接臂225，該第二開蓋治具36係對應設置於該第二螺桿35底端，而該第 二螺桿馬達34係對應致動該第二螺桿35旋轉，進而該第二螺桿35帶動該第二開蓋治具36上下位移，該第二開蓋治具36係用來卸載該化學桶50之內蓋51；該抽液裝置40更包括一第二傳動組件43及一換氣回流接頭44，該第二傳動組件43係設置於該第三連接臂224上，該換氣回流接頭44係連接於該第二傳動組件43，而該第二傳動組件43係對應致動該換氣回流接頭44上下位移。

該第二傳動組件43包括一第二齒輪馬達431、一與該第二齒輪馬達431連接之第二主動齒輪432、一第二從動齒輪433、一與該換氣回流接頭44連接之第二轉軸434及一連接於該換氣回流接頭44之換氣管436，該第二齒輪馬達431及該第二轉軸434係並列設置於該第三連接臂224，該第二主動齒輪432受該第二齒輪馬達431驅動，該第二從動齒輪433套設於該第二轉軸434之外周面，該第二從動齒輪433與該第二主動齒輪432嚙合，該第二轉軸434穿設於該第二從動齒輪433之中心，以供該第二從動齒輪433以該第二轉軸434為軸心進行旋轉，進而該第二轉軸434則帶動該換氣回流接頭44上下位移。其中該抽液裝置40更包括一連接於該換氣回流接頭44之回流管435。

藉由上述結構組成設計，茲就本發明之使用作動情形說明如下：本發明所述開蓋裝置30進行自動開蓋操作功能的實現係通過操作升降裝置20來達成；如第1、2、3、5圖所示，首先，透過影像擷取裝置24所量測到的化學桶50位置影像資料，使升降裝置20根據控制信號進行微調化學桶50與固定架22之間距離誤差的校正，即固定架22係利用該三軸滑台23之第一水平位移裝置231、第二水平位移裝置232移動至化學桶50上方，而讓第一開蓋治具33對 應化學桶50之內蓋51位於一開蓋作業位置上，同時固定架22亦藉由垂直位移裝置233的驅動向下移動，藉以調整固定架22與化學桶50之間所預設之高度；接著，如第6圖所示，第一螺桿馬達31驅動第一螺桿32旋轉，而第一螺桿32則帶動該第一開蓋治具33向下位移，使第一開蓋治具33抵靠並螺固於化學桶50之內蓋51上，而後第一螺桿馬達31驅動第一螺桿32反向旋轉，而第一螺桿32則帶動該第一開蓋治具33向上位移，使內蓋51隨著第一開蓋治具33離開化學桶50達到自動開蓋作業。在本例中，第二開蓋治具36的作動方式與第一開蓋治具33相同，故不贅述。此外，由於第一、二開蓋治具33、36係設置在同一高度位置，故可透過升降裝置20及其他連動構件使第一、二開蓋治具33、36同步作動，進而令第一、二開蓋治具33、36分別將對應於化學桶50之兩開口52上所設的內蓋51移除。

此外，本發明所述抽液裝置40的自動對位更換接頭作業功能的實現係通過操作升降裝置20來達成；首先，如第2、4、7圖所示，旋轉馬達21驅動固定架22旋轉一預定的角度，使抽液裝置40移動至作業位置，即抽液接頭42係對應化學桶50之開口52位於一抽液作業位置上；接著，如第8圖所示，該第一齒輪馬達411驅動第一主動齒輪412旋轉，使第一主動齒輪412帶動第一從動齒輪413轉動，再透過第一從動齒輪413連動第一轉軸414，藉此，第一轉軸414帶動該抽液接頭42向下移動，使抽液接頭42套合鎖緊於化學桶50之開口52上，達到自動對位更換接頭的相關作業。在本例中，換氣回流接頭44的作動方式與抽液接頭42相同，故不再贅述。此外，由於換氣回流接頭44及抽液接頭42係設置在同一高度位置，故可透過升降裝置20及其他連動構件使換氣回流接頭44及抽液接頭 42同步作動，進而將換氣回流接頭44及抽液接頭42分別對應連接於化學桶50之兩開口52上。最後，當抽液結束時，第一、二傳動組件41、43分別反向帶動抽液接頭42及換氣回流接頭44離開化學桶50之開口52，再藉由該三軸滑台23帶動固定架22上移，而後旋轉馬達21驅動反向旋轉預定角度，使開蓋裝置30位於作業位置，最後，第一、二螺桿馬達31、34反向驅動各構件，使內蓋51鎖回化學桶50之開口52，則完成自動開蓋、換接頭及抽液之作業流程。

如第9圖所示，係本發明之另一實施例，其與最佳實施例之主要差異在於固定架22僅具有第一、二連接臂221、222，而固定架22係呈L字形之結構設計，且開蓋裝置30及抽液裝置40係分別設於固定架22之第一、二連接臂221、222上，其中開蓋裝置30僅包括第一螺桿馬達31、第一螺桿32及第一開蓋治具33，抽液裝置40僅包括第一傳動組件41及抽液接頭42。再者，抽液接頭42可同時與抽液管415及換氣管436連接，其中換氣管436可供使化學桶50內部壓力與外界環境平衡，達到持續抽液之效用。此外，化學桶50可僅開設有單獨一個開口52(圖面省略繪示)，而可分別透過第一、二連接臂221、222所設置的開蓋裝置30及抽液裝置40進行自動開蓋、換接頭及抽液之作業。

在其他實施例中，如第10圖所示，固定架22也可以呈一字形之結構設計，同樣地。開蓋裝置30及抽液裝置40係分別設於固定架22之第一、二連接臂221、222上，且抽液管415及換氣管436同樣地與抽液接頭42連接，亦可達到持續抽液之效用。且化學桶50也是僅開設有單獨一個開口52(圖面省略繪示)，而可分別透過第一、二連接臂221、222所設置的開蓋裝置30及抽液裝置40進 行自動開蓋、換接頭及抽液之作業。

本發明之優點：本發明所揭「化學桶自動開蓋換接頭裝置」主要藉由所述開蓋裝置、抽液裝置、升降裝置等創新獨特結構型態與技術特徵，使本發明對照[先前技術]所提習知結構而言，能夠藉由化學桶自動開蓋換接頭裝置取代人力作業，達到防制工安意外之目的，而特具實用進步性。

20‧‧‧升降裝置

21‧‧‧旋轉馬達

211‧‧‧軸桿

22‧‧‧固定架

221‧‧‧第一連接臂

222‧‧‧第二連接臂

223‧‧‧軸心

224‧‧‧第三連接臂

225‧‧‧第四連接臂

23‧‧‧三軸滑台

231‧‧‧第一水平位移裝置

232‧‧‧第二水平位移裝置

233‧‧‧垂直位移裝置

30‧‧‧開蓋裝置

31‧‧‧第一螺桿馬達

32‧‧‧第一螺桿

33‧‧‧第一開蓋治具

34‧‧‧第二螺桿馬達

35‧‧‧第二螺桿

36‧‧‧第二開蓋治具

40‧‧‧抽液裝置

41‧‧‧第一傳動組件

411‧‧‧第一齒輪馬達

412‧‧‧第一主動齒輪

413‧‧‧第一從動齒輪

414‧‧‧第一轉軸

415‧‧‧抽液管

42‧‧‧抽液接頭

43‧‧‧第二傳動組件

431‧‧‧第二齒輪馬達

432‧‧‧第二主動齒輪

433‧‧‧第二從動齒輪

434‧‧‧第二轉軸

435‧‧‧回流管

436‧‧‧換氣管

44‧‧‧換氣回流接頭

Claims (9)

1. 一種化學桶自動開蓋換接頭裝置，其包括：一機台；一升降裝置，係設置於該機台內部；一開蓋裝置，係與該升降裝置連接，該開蓋裝置係供裝卸一化學桶之內蓋，該開蓋裝置包括一馬達以及藉由該馬達帶動而上下位移之一開蓋治具；以及一抽液裝置，係與該升降裝置連接，該抽液裝置係供抽取該化學桶之內容物；其中該升降裝置係供調整該開蓋裝置、該抽液裝置與該化學桶之間的間距，且該升降裝置具有一旋轉馬達及一固定架，該旋轉馬達與該固定架相連接，該旋轉馬達係對應致動該固定架旋轉，而該固定架具有一第一連接臂及一第二連接臂，該開蓋裝置及該抽液裝置係分別設置於該第一、二連接臂上；其中該固定架於該第一、二連接臂的交接處形成有一軸心，而該旋轉馬達透過一軸桿固設於該軸心上而與該固定架連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述之化學桶自動開蓋換接頭裝置，其中該開蓋裝置之馬達包括一第一螺桿馬達，該開蓋治具包括一第一開蓋治具，該第一螺桿馬達對應設置有一第一螺桿，該第一開蓋治具連設於該第一螺桿，該第一螺桿馬達係設置於該第一連接臂上，該第一螺桿係受該第一螺桿馬達驅動，且該第一螺桿係可轉動地穿設於該第一連接臂，該第一開蓋治具係對應設置於該第一螺桿底端，該 第一螺桿馬達係對應致動該第一螺桿旋轉，進而該第一螺桿帶動該第一開蓋治具上下位移；該抽液裝置包括一第一傳動組件及一抽液接頭，該第一傳動組件係設置於該第二連接臂上，該抽液接頭係連接於該第一傳動組件，該第一傳動組件係對應致動該抽液接頭上下位移。
3. 如申請專利範圍第2項所述之化學桶自動開蓋換接頭裝置，其中該第一傳動組件包括一第一齒輪馬達、一與該第一齒輪馬達連接之第一主動齒輪、一第一從動齒輪、一與該抽液接頭連接之第一轉軸及一連接於該抽液接頭之抽液管，該第一從動齒輪係與該抽液接頭相連接，該第一齒輪馬達及該第一轉軸係並列設置於該第二連接臂，該第一主動齒輪係可轉動地設置於該第二連接臂上，且該第一主動齒輪受該第一齒輪馬達驅動，該第一從動齒輪套設於該第一轉軸之外周面，該第一從動齒輪與該第一主動齒輪嚙合，以供該第一從動齒輪以該第一轉軸為軸心進行旋轉，進而該第一轉軸則帶動該抽液接頭上下位移。
4. 如申請專利範圍第3項所述之化學桶自動開蓋換接頭裝置，其中該固定架係呈L字形、一字形其中一者。
5. 如申請專利範圍第2或3項所述之化學桶自動開蓋換接頭裝置，其中該固定架更包括一第三連接臂及一第四連接臂，該固定架之軸心形成於該第一、二、三、四連接臂的交接處，且該第一、四連接臂位於同一直線上且相互連接，該第二、三連接臂位於同一直線上且 相互連接，而使該固定架呈十字形結構，該開蓋裝置之馬達更包括一第二螺桿馬達，該開蓋治具包括一第二開蓋治具，該第二螺桿馬達對應設置有一第二螺桿，該第二開蓋治具連設於該第二螺桿，該第二螺桿馬達係設置於該第四連接臂上，該第二螺桿係受該第二螺桿馬達驅動，且該第二螺桿係可轉動地穿設於該第四連接臂，該第二開蓋治具係對應設置於該第二螺桿底端，該第二螺桿馬達係對應致動該第二螺桿旋轉，進而該第二螺桿帶動該第二開蓋治具上下位移；該抽液裝置更包括一第二傳動組件及一換氣回流接頭，該第二傳動組件係設置於該第三連接臂上，該換氣回流接頭係連接於該第二傳動組件，該第二傳動組件係對應致動該換氣回流接頭上下位移。
6. 如申請專利範圍第5項所述之化學桶自動開蓋換接頭裝置，其中該第二傳動組件包括一第二齒輪馬達、一與該第二齒輪馬達連接之第二主動齒輪、一第二從動齒輪、一與該換氣回流接頭連接之第二轉軸及一連接於該換氣回流接頭之換氣管，該第二齒輪馬達及該第二轉軸係並列設置於該第三連接臂，該第二主動齒輪受該第二齒輪馬達驅動，該第二從動齒輪套設於該第二轉軸之外周面，該第二從動齒輪與該第二主動齒輪嚙合，該第二轉軸穿設於該第二從動齒輪之中心，以供該第二從動齒輪以該第二轉軸為軸心進行旋轉，進而該第二轉軸則帶動該換氣回流接頭上下位移。
7. 如申請專利範圍第6項所述之化學桶自動開蓋換接頭裝置，其中該抽液裝置更包括一連接於該換氣回流接頭之回流管。
8. 如申請專利範圍第7項所述之化學桶自動開蓋換接頭裝置，其中該升降裝置更包括一三軸滑台，該旋轉馬達係與該三軸滑台相互連接。
9. 如申請專利範圍第8項所述之化學桶自動開蓋換接頭裝置，其中更包括一影像擷取裝置，對該化學桶進行影像擷取，以獲得該化學桶之影像資料，該影像擷取裝置耦合至該升降裝置，根據該影像資料產生一控制信號並傳送至該升降裝置，使該升降裝置調整該開蓋裝置及該抽液裝置的位置。

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