TWI709449B - 具有流程緩衝站功能之雙層自動供料機 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種具有流程緩衝站功能之雙層自動供料機，其主要包括一機座、一下層緩衝軌道、一上層輸送軌道、一前置升降座、一後置升降座及一伺服致動模組；其特點主要在於該下層緩衝軌道結構上設有呈雙向選擇驅動型式之一第一驅動器，該第一驅動器用以驅動下層緩衝軌道所設二下層輸送帶運作，且第一驅動器為雙向選擇驅動型式，令二下層輸送帶之輸送方向，具有前進模式及倒退模式兩種選擇；藉此令雙層自動供料機運作上除了可作單方向循環輸送之外，其下層緩衝軌道更具有可單獨作倒退輸送之功能，以滿足多元加工型態需求。

Description

具有流程緩衝站功能之雙層自動供料機

本發明係涉及一種自動供料機；特別是指一種具有流程緩衝站功能之創新雙層自動供料機結構型態揭示者。

本發明所指的”自動供料機 ”，是指在自動化製造加工系統中，為了因應無人化發展趨勢所進一步研發得出之供料機器設備，其功用主要是能夠提供預先放置儲備預定數量的加工料件，以供機器手臂自動到位將加工料件夾持輸送至加工機進行加工，進而達到大幅節省人力之目的；所述自動供料機的某些機種類似倉間或置物匣的架構型態，因此也有業界稱之為”料倉 ”。

習知自動供料機的結構型態具有多種，應用上各有其優劣點存在，而本發明所欲探討的對象，特別是指採用托盤搭配輸送軌道所構成之供料架構型態者；此種供料架構的習知型態，其輸送軌道通常為單層設計，且其輸送路徑係依據設定之前進方向呈現單方向進給狀態；然而，此種習知供料架構型態於實際應用經驗中發現仍舊存在一些問題與缺憾，例如若管理者要擴增供料規模時會相對佔用較大平面空間之問題點，而其單方向進給的結構型態，也導致供料流程運作上欠缺靈活可變化性，無法因應使用端之多元需求，因此仍有其缺憾不足之處，實為值得相關業界再加以思索改進的重要技術課題。

是以，針對上述習知自動供料機技術所存在之問題點，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，係在提供一種具有流程緩衝站功能之雙層自動供料機，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自動供料機結構型態為目標加以思索創新突破；該雙層自動供料機係專用以供儲備及輸送預定數量之加工料件。

基於前述目的，本發明解決問題之技術特點，主要在於該雙層自動供料機係包括:一機座，包括著地部及作動檯面，作動檯面界定出一中間橫向輸送區段、分佈於中間橫向輸送區段橫向相對兩側之前置升降區段及後置升降區段，且作動檯面上裝設有一整合控制器；一下層緩衝軌道，設於作動檯面的中間橫向輸送區段，下層緩衝軌道包括平行間隔配置的二下層輸送帶；呈雙向選擇驅動型式之第一驅動器，設於下層緩衝軌道結構上，第一驅動器用以驅動二下層輸送帶運作，且第一驅動器為雙向選擇驅動型式，令二下層輸送帶之輸送方向，具有前進模式及倒退模式兩種選擇；一上層輸送軌道，設於作動檯面的中間橫向輸送區段且位於下層緩衝軌道的上方一間隔高度位置，上層輸送軌道包括平行間隔配置的二上層輸送帶及用以驅動二上層輸送帶運作之一第二驅動器；且上層輸送軌道依設定輸送方向順序界定出輸送帶輸送段及伺服致動輸送段；一前置升降座，設於作動檯面的前置升降區段，前置升降座藉由呈立軸向之一第三驅動器的組配連結加以驅動升降，構成前置升降座具有下降位置及升起位置，前置升降座上設有前升降輸送帶組，且當前置升降座處於下降位置時，係構成前升降輸送帶組與二下層輸送帶平齊對應狀態，而當前置升降座處於升起位置時，則構成前升降輸送帶組與二上層輸送帶平齊對應狀態；一後置升降座，設於作動檯面的後置升降區段，後置升降座藉由呈立軸向之一第四驅動器的組配連結加以驅動升降，構成後置升降座具有下降位置及升起位置，後置升降座上設有後升降輸送帶組，且當後置升降座處於下降位置時，係構成後升降輸送帶組與二下層輸送帶平齊對應狀態，而當後置升降座處於升起位置時，則構成後升降輸送帶組與二上層輸送帶平齊對應狀態；複數個料盤，供置放加工料件，該等料盤係先放置於該前升降輸送帶組上，並依序被輸送經過二上層輸送帶、後升降輸送帶組及二下層輸送帶，然後再回歸至前升降輸送帶組，從而形成一循環輸送路徑；一伺服致動模組，包括設於料盤底部之受動座部，以及設於上層輸送軌道之二上層輸送帶之間的致動夾持器、線性軌道及伺服驅動器，線性軌道及伺服驅動器之設定作動行程須至少涵蓋伺服致動輸送段，又線性軌道與二上層輸送帶呈平行間隔配置關係，致動夾持器滑設於線性軌道上，伺服驅動器裝設定位於線性軌道一處並與致動夾持器連結，當料盤透過二上層輸送帶輸送至設定位置時，係構成受動座部與致動夾持器相對位狀態，復藉由伺服驅動器依據整合控制器所設定之伺服控制位移參數，驅使致動夾持器連同受動座部及料盤產生設定之供料位移動作。

本發明之主要效果與優點，係提供一種作動上呈循環輸送路徑型態之雙層自動供料機，從而達到縮減供料設備設置空間之優點；並且，能夠透過該下層緩衝軌道結構上所設呈雙向選擇驅動型式之第一驅動器結構型態，令雙層自動供料機運作上除了可作單方向循環輸送之外，其下層緩衝軌道更具有可單獨作倒退輸送之功能，從而達到滿足多元加工型態需求之實用進步性與較佳產業利用效益。

請參閱圖1至6所示，係本發明具有流程緩衝站功能之雙層自動供料機之較佳實施例，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，該雙層自動供料機100係專用以供儲備及輸送預定數量之加工料件05。

該雙層自動供料機100係包括下述構成:一機座10，包括一著地部11以及一作動檯面12，其中該作動檯面12界定出一中間橫向輸送區段121、分佈於該中間橫向輸送區段121橫向相對兩側之一前置升降區段122及一後置升降區段123，且該機座10結構上裝設有一整合控制器(註：圖未繪示，可為隱藏或顯露設置狀態者)；一下層緩衝軌道20，設於該作動檯面12的中間橫向輸送區段121，該下層緩衝軌道20包括平行間隔配置的二下層輸送帶21；呈雙向選擇驅動型式之一第一驅動器31，設於該下層緩衝軌道20結構上，該第一驅動器31係用以驅動該二下層輸送帶21運作，且該第一驅動器31為雙向選擇驅動型式，令該二下層輸送帶21之輸送方向，具有前進模式及倒退模式兩種選擇；一上層輸送軌道40，設於該作動檯面12的中間橫向輸送區段121且位於該下層緩衝軌道20的上方一間隔高度位置，該上層輸送軌道40包括平行間隔配置的二上層輸送帶41以及用以驅動該二上層輸送帶41運作之一第二驅動器42；且該上層輸送軌道40依設定輸送方向順序界定出一輸送帶輸送段401以及一伺服致動輸送段402 (僅標註於圖2 )；一前置升降座50，設於該作動檯面12的前置升降區段122，該前置升降座50藉由呈立軸向之一第三驅動器51的組配連結加以驅動升降，構成該前置升降座50具有一下降位置以及一升起位置，該前置升降座50上設有一前升降輸送帶組52，且當該前置升降座50處於該下降位置時如圖4所示，係構成該前升降輸送帶組52與該二下層輸送帶21平齊對應狀態，而當該前置升降座50處於該升起位置時如圖7所示，則構成該前升降輸送帶組52與該二上層輸送帶41平齊對應狀態；一後置升降座60，設於該作動檯面12的後置升降區段123，該後置升降座60藉由呈立軸向之一第四驅動器61的組配連結加以驅動升降，構成該後置升降座60具有一下降位置以及一升起位置，該後置升降座60上設有一後升降輸送帶組62，且當該後置升降座60處於該下降位置時，係構成該後升降輸送帶組62與該二下層輸送帶21平齊對應狀態，而當該後置升降座60處於該升起位置時，則構成該後升降輸送帶組62與該二上層輸送帶41平齊對應狀態；複數個料盤70，用以供置放所述加工料件05，該等料盤70係先放置於該前升降輸送帶組52上，並依序被輸送經過該二上層輸送帶41、該後升降輸送帶組62以及該二下層輸送帶21，然後再回歸至該前升降輸送帶組52，從而形成一循環輸送路徑；一伺服致動模組80，包括設於該料盤70底部之一受動座部81，以及設於該上層輸送軌道40之該二上層輸送帶41之間的一致動夾持器82、一線性軌道83以及一伺服驅動器84，其中該線性軌道83以及該伺服驅動器84之設定作動行程，須至少涵蓋該伺服致動輸送段402，又該線性軌道83與該二上層輸送帶41呈平行間隔配置關係，該致動夾持器82滑設於該線性軌道83上，該伺服驅動器84裝設定位於該線性軌道83一處並與該致動夾持器82連結，當該料盤70透過該二上層輸送帶41輸送至設定位置時，係構成該受動座部81與該致動夾持器82相對位狀態，復藉由該伺服驅動器84依據該整合控制器所設定之一伺服控制位移參數，驅使該致動夾持器82連同該受動座部81以及該料盤70產生設定之供料位移動作。

如圖5所示，本例中，該上層輸送軌道40鄰近該後置升降區段123之一端係設有一定位感應器91，當該二上層輸送帶41輸送該料盤70至所述設定位置時，係透過該定位感應器91產生一感應訊號給該整合控制器，以命令該二上層輸送帶41停止作動，並命令該致動夾持器82夾持該受動座部81 (請配合圖2、3所示)。

其中，該伺服驅動器84係為螺桿驅動之型態。

如圖3所示，本例中，該致動夾持器82係包括進行橫向開合動作的二ㄩ形夾爪825；該受動座部81則對應該二ㄩ形夾爪825形成有二側嵌合缺口815。

如圖4、5所示，本例中，該前置升降座50與該後置升降座60均設有一料盤感應器92、93，用以感應料盤70之輸送位置是否到位，並將感應訊號傳給該整合控制器。

請配合圖1、2、5所示，本例中，該中間橫向輸送區段121鄰近該後置升降區段123之一端設有一料盤倒退感應器94，當該二下層輸送帶21選用該倒退模式時，係藉由該料盤倒退感應器94感測該料盤70之倒退位移設定終點位置，並將感應訊號傳給該整合控制器，以自動停止該二下層輸送帶21，從而使該料盤70之倒退位移不致超過該中間橫向輸送區段121。

又其中，該定位感應器91、該料盤感應器92、93以及該料盤倒退感應器94，係為光遮斷式感測器或紅外線感測器任其中一種型態。

藉由上述結構組成型態與技術特徵，本發明所述雙層自動供料機100具體運作上首先如圖6所示，係令料盤70歸位於前置升降座50上，以透過人力方式先進行加工料件05的排置，待加工料件05排置完成，如圖7所示，透過第三驅動器51將前置升降座50抬高至升起位置，接著即可透過上層輸送軌道40將料盤70向後橫向導送(如第圖8至圖9所示)，而當該二上層輸送帶41輸送該料盤70至伺服致動輸送段402 (僅標註於圖2 )設定位置時，係透過定位感應器91產生一感應訊號給整合控制器，以命令二上層輸送帶41停止作動，並命令該致動夾持器82夾持該受動座部81 (參圖3  )，接著即可藉由伺服驅動器84 (參圖2  )依據整合控制器所設定之伺服控制位移參數，驅使致動夾持器82連同受動座部81及料盤70產生設定之供料位移動作，此部份如圖10所示，圖中有一加工機之機械夾臂95會位移至料盤70上方進行加工料件05的取放，而料盤70能夠藉由伺服驅動器84的伺服控制達到精準的位移；接著如圖11至圖13所示，當前述加工料件05的取放動作完成後，料盤70係位移至後置升降座60上方，此時透過第四驅動器61控制後置升降座60的升降，得以將料盤70輸送至下層緩衝軌道20上，然後如圖14圖所示，透過下層緩衝軌道20將料盤70再導送回前置升降座50上，形成一個輸送的循環路徑。

而本發明藉由其中設於下層緩衝軌道20結構上呈雙向選擇驅動型式之第一驅動器31結構型態，該第一驅動器31係為雙向選擇驅動型式，令二下層輸送帶21之輸送方向具有前進模式及倒退模式兩種選擇，而此一結構型態的好處，具體而言，假設實際加工流程上，管理者希望能夠增加該加工料件05的儲備數量，以因應特殊加工需求時(註：如大夜班進行無人自動作業模式時)，則依前述循環輸送路徑架構而言，原本並無法解決此問題，但是，藉由第一驅動器31為雙向選擇驅動型式的結構型態設計，當前置流程的料盤70在進行前述圖9、10所揭加工料件05取放過程中(註：這需要一段加工時間，依加工難度而有所不同)，管理者即可進行下一個料盤70的加工料件05排置作業，且如圖15至圖16所示，能夠透過前述二下層輸送帶21之輸送方向選擇倒退模式，而將排好加工料件05的料盤70倒退回送至下層緩衝軌道20上進行儲備，以圖中所揭實施例而言，能夠增加兩個料盤70的加工料件05儲備量，可想而知，隨著該下層緩衝軌道20的設置長度加長，則能夠增加的料盤70及加工料件05儲備量相對可再增加；也就是說，對於本發明而言，該下層緩衝軌道20不僅僅是循環輸送軌道的其中一個區段，還能夠產生一種”流程緩衝 ”效果，亦即前述增加加工料件05儲備量的效果。

05:加工料件 100:雙層自動供料機 10:機座 11:著地部 12:作動檯面 121:中間橫向輸送區段 122:前置升降區段 123:後置升降區段 20:下層緩衝軌道 21:下層輸送帶 31:第一驅動器 40:上層輸送軌道 401:輸送帶輸送段 402:伺服致動輸送段 41:上層輸送帶 42:第二驅動器 50:前置升降座 51:第三驅動器 52:前升降輸送帶組 60:後置升降座 61:第四驅動器 62:後升降輸送帶組 70:料盤 80:伺服致動模組 81:受動座部 815:嵌合缺口 82:致動夾持器 825:ㄩ形夾爪 83:線性軌道 84:伺服驅動器 91:定位感應器 92:料盤感應器 93:料盤感應器 94:料盤倒退感應器 95:機械夾臂

圖1係本發明較佳實施例之雙層自動供料機整體立體外觀圖。 圖2係本發明較佳實施例之料盤底部與伺服致動模組對應關係分解 立體圖。 圖3係本發明較佳實施例之致動夾持器與受動座部對應關係分解立 體圖。 圖4係本發明較佳實施例之局部結構立向剖視圖一。 圖5係本發明較佳實施例之局部結構立向剖視圖二。 圖6係本發明較佳實施例之料盤置於前升降輸送帶組上進行加工料 件置放作業之示意圖。 圖7至14係本發明較佳實施例之供料位移動作變化狀態示意圖。 圖15至16係本發明較佳實施例之下層緩衝軌道可選擇倒退模式之功 效說明圖。

100:雙層自動供料機

10:機座

11:著地部

12:作動檯面

121:中間橫向輸送區段

122:前置升降區段

123:後置升降區段

20:下層緩衝軌道

21:下層輸送帶

31:第一驅動器

40:上層輸送軌道

41:上層輸送帶

42:第二驅動器

50:前置升降座

52:前升降輸送帶組

60:後置升降座

62:後升降輸送帶組

70:料盤

91:定位感應器

92:料盤感應器

93:料盤感應器

94:料盤倒退感應器

Claims (6)

1. 一種具有流程緩衝站功能之雙層自動供料機，該雙層自動供料機係專用以供儲備及輸送預定數量之加工料件，該雙層自動供料機包括：一機座，包括一著地部以及一作動檯面，其中該作動檯面界定出一中間橫向輸送區段、分佈於該中間橫向輸送區段橫向相對兩側之一前置升降區段及一後置升降區段，且該機座結構上裝設有一整合控制器；一下層緩衝軌道，設於該作動檯面的中間橫向輸送區段，該下層緩衝軌道包括平行間隔配置的二下層輸送帶；呈雙向選擇驅動型式之一第一驅動器，設於該下層緩衝軌道結構上，該第一驅動器係用以驅動該二下層輸送帶運作，且該第一驅動器為雙向選擇驅動型式，令該二下層輸送帶之輸送方向，具有前進模式及倒退模式兩種選擇；一上層輸送軌道，設於該作動檯面的中間橫向輸送區段且位於該下層緩衝軌道的上方一間隔高度位置，該上層輸送軌道包括平行間隔配置的二上層輸送帶以及用以驅動該二上層輸送帶運作之一第二驅動器；且該上層輸送軌道依設定輸送方向順序界定出一輸送帶輸送段以及一伺服致動輸送段；一前置升降座，設於該作動檯面的前置升降區段，該前置升降座藉由呈立軸向之一第三驅動器的組配連結加以驅動升降，構成該前置升降座具有一下降位置以及一升起位置，該前置升降座上設有一前升降輸送帶組，且當該前置升降座處於該下降位置時，係構成該前 升降輸送帶組與該二下層輸送帶平齊對應狀態，而當該前置升降座處於該升起位置時，則構成該前升降輸送帶組與該二上層輸送帶平齊對應狀態；一後置升降座，設於該作動檯面的後置升降區段，該後置升降座藉由呈立軸向之一第四驅動器的組配連結加以驅動升降，構成該後置升降座具有一下降位置以及一升起位置，該後置升降座上設有一後升降輸送帶組，且當該後置升降座處於該下降位置時，係構成該後升降輸送帶組與該二下層輸送帶平齊對應狀態，而當該後置升降座處於該升起位置時，則構成該後升降輸送帶組與該二上層輸送帶平齊對應狀態；複數個料盤，用以供置放所述加工料件，該等料盤係先放置於該前升降輸送帶組上，並依序被輸送經過該二上層輸送帶、該後升降輸送帶組以及該二下層輸送帶，然後再回歸至該前升降輸送帶組，從而形成一循環輸送路徑；以及一伺服致動模組，包括設於該料盤底部之一受動座部，以及設於該上層輸送軌道之該二上層輸送帶之間的一致動夾持器、一線性軌道以及一伺服驅動器，其中該線性軌道以及該伺服驅動器之設定作動行程，須至少涵蓋該伺服致動輸送段，又該線性軌道與該二上層輸送帶呈平行間隔配置關係，該致動夾持器滑設於該線性軌道上，該伺服驅動器裝設定位於該線性軌道一處並與該致動夾持器連結，當該料盤透過該二上層輸送帶輸送至設定位置時，係構成該受動座部與該致動夾持器相對位狀態，復藉由該伺服驅動器依據該整合控制器所設定之一伺服控制位移參數，驅使該致動夾持器連同該受動座部以及該料盤產生設定之供料位移動作。
2. 如請求項1所述之具有流程緩衝站功能之雙層自動供料機，其中該上層輸送軌道鄰近該後置升降區段之一端係設有一定位感應器，當該二上層輸送帶輸送該料盤至所述設定位置時，係透過該定位感應器產生一感應訊號給該整合控制器，以命令該二上層輸送帶停止作動，並命令該致動夾持器夾持該受動座部。
3. 如請求項1或2所述之具有流程緩衝站功能之雙層自動供料機，其中該致動夾持器係包括進行橫向開合動作的二ㄩ形夾爪；該受動座部則對應該二ㄩ形夾爪形成有二側嵌合缺口。
4. 如請求項1或2所述之具有流程緩衝站功能之雙層自動供料機，其中該前置升降座與該後置升降座均設有一料盤感應器，用以感應料盤之輸送位置是否到位，並將感應訊號傳給該整合控制器。
5. 如請求項1或2所述之具有流程緩衝站功能之雙層自動供料機，其中該中間橫向輸送區段鄰近該後置升降區段之一端設有一料盤倒退感應器，當該二下層輸送帶選用該倒退模式時，係藉由該料盤倒退感應器感測該料盤之倒退位移設定終點位置，並將感應訊號傳給該整合控制器，以自動停止該二下層輸送帶，從而使該料盤之倒退位移不致超過該中間橫向輸送區段。
6. 如請求項4所述之具有流程緩衝站功能之雙層自動供料機，其中該中間橫向輸送區段鄰近該後置升降區段之一端設有一料盤倒退感應 器，當該二下層輸送帶選用該倒退模式時，係藉由該料盤倒退感應器感測該料盤之倒退位移設定終點位置，並將感應訊號傳給該整合控制器，以自動停止該二下層輸送帶，從而使該料盤之倒退位移不致超過該中間橫向輸送區段。

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