TWI724856B

TWI724856B - 紗管置料裝置及其方法

Info

Publication number: TWI724856B
Application number: TW109111646A
Authority: TW
Inventors: 黃秋逢; 洪志宏; 黃建裕
Original assignee: 陽程科技股份有限公司
Priority date: 2020-04-07
Filing date: 2020-04-07
Publication date: 2021-04-11
Also published as: TW202138276A

Abstract

本發明係提供一種紗管置料裝置及其方法，其係於無人移載台車之車體二側處為設置有置料架台及機械手臂，並於置料架台包含紗管架、轉向機構及暫存架，當無人移載台車載運掛有多個滿紗管之紗管架行駛至紗架台側方時，可由機械手臂夾取紗管架在第一掛紗區中掛載之滿紗管置放於暫存架上，並將紗架台上掛載之空紗管置放於第一掛紗區中後，再將暫存架上之滿紗管置放於紗架台上，直到第一掛紗區中之滿紗管都置換於紗架台上，而轉向機構便會帶動紗管架使其第二掛紗區轉向面對至機械手臂，並於機械手臂將第二掛紗區中之滿紗管都置換於紗架台上，再由無人移載台車載運掛有多個空紗管之紗管架駛離於紗架台，具有提高生產效率及精簡人力成本之效果。

Description

紗管置料裝置及其方法

本發明係提供一種紗管置料裝置及其方法，尤指可利用無人移載台車將載運掛有滿紗管之紗管架行駛至紗架台，並由機械手臂完成將滿紗管與紗架台上之空紗管置換的動作後，再由無人移載台車載運掛有空紗管之紗管架駛離於紗架台。

按，近年由於電子及通訊產品的規格不斷升級，使電路板朝輕、薄方向發展，並利用電子級玻璃纖維布作為銅箔基板的主要原料，提供銅箔基板所需之強度、尺寸安定性、電性特性等品質要求，而隨著電路板被廣泛的應用於資訊、消費性電子、通訊器材與電動車等及其他高科技電子產品的電路板原料需求，讓玻璃纖維產業技術製程要不斷研發精進及自動化生產，才能滿足應用端的升級需求。

而玻璃纖維布的主要來源為玻璃纖維紗(Glass Yarn)，其產出為將精矽砂、碎玻璃、石灰石、純鹼與高嶺土等軋碎後由窯爐高溫熔解生產成玻璃膏，並經過抽絲、捲取、撚紗等過程製成玻璃纖維紗後，再經由整紗、漿紗、併經、織布、退漿等處理製成玻璃纖維布，其中該整紗製程係利用整紗機先依布種的幅寬及組織要求而排列一定數目之經紗，再將經紗整經捲取於經軸上後，以作為後續漿紗前之準備，惟該傳統整紗的過程中，需要現場作業員以架車將滿紗管移載至整紗機側方，並由人工的方式先將整紗機在紗架上之空紗管取下後，再將滿紗管掛載在紗架上，以完成置換之作業，且各紗管需要及時置換，才能夠提供給整紗機使用，但因人工取紗、掛紗或補紗作業中，不斷抬舉及置放紗管，很容易對人體造成傷害，並影響工作效率，是以，在無人工廠利用自動化生產的時代，隨著玻璃纖維布製程多元化的加工處理，便需考量到生產線自動化與製程設計需求，並配合無人搬送車與機械手臂使生產線之速度加快，以提高生產之效率，故業者要如何設計出可減少人工進行紗管搬運、置換作業之自動化搬運、取換料裝置，以因應生產線自動化與製程設計需求，即為從事於此行業者所亟欲研究改善之方向所在。

故，發明人有鑑於上述缺失，乃搜集相關資料，經由多方的評估及考量，並以從事於此行業累積之多年經驗，持續的試作與修改，始設計出此種紗管置料裝置及其方法發明專利誕生。

本發明之主要目的乃在於無人移載台車二側處為分別設置有置料架台及機械手臂，並於置料架台包含紗管架、轉向機構及暫存架，當無人移載台車載運掛有滿紗管之紗管架行駛至紗架台側方時，可由機械手臂夾取紗管架在第一掛紗區中掛載之滿紗管置放於暫存架上，並將紗架台上掛載之空紗管置放於第一掛紗區中後，再將暫存架上之滿紗管置放於紗架台上，直到第一掛紗區中之滿紗管都置換於紗架台上，而轉向機構便會帶動紗管架使第二掛紗區轉向面對至機械手臂，並於機械手臂將第二掛紗區中之滿紗管全部都置換於紗架台上，再由無人移載台車載運掛有多個空紗管之紗管架駛離於紗架台，以利於後續加工處理，具有高度自動化、提高生產效率及可精簡人力成本之效果。

1:無人移載台車

11:車體

111:集電架

2:置料架台

21:紗管架

211:第一掛紗區

212:第二掛紗區

213:掛紗桿

22:轉向機構

221:旋轉台

23:暫存架

231:定位桿

3:機械手臂

31:取放部

311:電動夾爪

4:滿紗管

5:紗架台

51:機架

511:紗支桿

6:空紗管

[第1圖]係本發明紗管置料裝置之立體外觀圖。

[第2圖]係本發明紗管置料方法之步驟流程圖。

[第3圖]係本發明無人移載台車載運掛有多個滿紗管之紗管架行駛至紗架台側方時之立體外觀圖。

[第4圖]係本發明機械手臂夾取第一掛紗區中的滿紗管置放於暫存架上時之立體外觀圖。

[第5圖]係本發明機械手臂夾取紗架台上的空紗管置放於紗管架的第一掛紗區中時之立體外觀圖。

[第6圖]係本發明機械手臂夾取暫存架上的滿紗管置放於紗架台上時之立體外觀圖。

[第7圖]係本發明機械手臂將第一掛紗區中的滿紗管都置換於紗架台上後之立體外觀圖。

[第8圖]係本發明轉向機構將紗管架之第二掛紗區轉向正對於機械手臂後之立體外觀圖。

[第9圖]係本發明機械手臂將第二掛紗區中的滿紗管都置換於紗架台上後之立體外觀圖。

[第10圖]係本發明無人移載台車載運掛有多個空紗管之紗管架駛離於紗架台時之立體外觀圖。

為達成上述目的及功效，本發明所採用之技術手段及其構造，茲繪圖就本發明之較佳實施例詳加說明其構造與功能如下，俾利完全瞭解。

請參閱如第1至2圖所示，係分別為本發明紗管置料裝置之立體外觀圖及紗管置料方法之步驟流程圖，由圖中可清楚看出，本發明之紗管置料裝置為包括有無人移載台車1、設置於該無人移載台車1前後二側處之置料架台2及機械手臂3，其中：

該無人移載台車1較佳實施為一無人搬運車(Automated Guided Vehicle，AGV)，但並不以此為限，亦可為軌道式搬運車(Rail Guided Vehicle，RGV)、智慧型導引運輸車(Intelligent Guided Vehicle，IGV)或其他各種無人搬送車、機器人等，其中該無人搬運車之車體11上具備有電磁或光學自動導引裝置，並使驅動控制系統可通過傳動裝置帶動車體11底部之複數車輪，能夠依設定的行駛路徑移動，且車體11上設有與外部集電軌電性接觸之集電架111，使電力系統可通過集電架111來提供整體所需之電力。

該置料架台2包含紗管架21、轉向機構22及暫存架23，並於固定或手推架車式之紗管架21前後二側處分別具有第一掛紗區211及第二掛紗區212，且各掛紗區中之固定架上分別設有多排陣列之複數掛紗桿213(如第4圖所示)，再於掛紗桿213上以套接的方式分別掛載有滿紗管4，且滿紗管4係在紗管上均勻捲繞有玻璃纖維紗，而置料架台2在架體內部之紗管架21下方處則設置有轉向機構22，並於轉向機構22之旋轉台221底部連結有一迴轉氣壓缸或迴轉馬達，便可將掛載有多個滿紗管4之紗管架21以頂升拖板車或輸送機之升降台移載至旋轉台221上，並由旋轉台221帶動紗管架21旋轉180度，使第一掛紗區211與第二掛紗區212分別水平轉向至前後方相反的不同位置；另，置料架台2在紗管架21與機械手臂3之間為設置有暫存架23，並於暫存架23上直立設有彼此相隔一距離之二定位桿231。

該機械手臂3較佳實施為一關節型(Articulated)機械手臂，但並不以此為限，亦可為圓柱座標型(Cylindrical)、極座標型(Spherical)或其他具多軸運動、取放或搬運等功能之各種機械手臂，其中該關節型機械手臂可通過動力系統與無人搬運車上之電力系統電性連接，並由控制器驅動控制伺服機構每個自由度的電機，使機械手臂能夠在平面或三維空間作多軸運動，且該機械手臂之端部上設有取放部31，便可藉由控制器驅動控制取放部31之電動夾爪311來進行夾取和置放動作，惟此部分有關機械手臂3之種類與型式很多，其基本構造與運動型式隨著應用的方式不同，仍有差異，並將機械手臂3與置料架台2之轉向機構22整合於無人移載台車1上，通過驅動控制系統進行相關的驅動與控制操作、即時偵測與狀態診斷等方式，也可依實際的應用變更實施，故在本案以下之說明書內容中皆一起進行說明，合予陳明。

在本實施例中之無人移載台車1行駛路徑一側處為設置有紗架台5(如第3至10圖所示)，該紗架台5較佳實施為一紗架，並於紗架之機架51上設有多排陣列之複數紗支桿511，且各紗支桿511上以套接的方式分別掛載有空紗管6，但並不以此為限，亦可為整經機或自動放紗機應用之紗架等，並在機頭動力的牽引下，使紗支桿511上掛載的滿紗管4自由轉動，便可將全部整紗均勻的捲繞在經軸上。

如第2圖所示，本發明上述之紗管置料方法為適用於紗管置料裝置，係包括下列之實施步驟：

(S101)無人移載台車1載運置料架台2上掛載有多個滿紗管4之紗管架21行駛至紗架台5側方。

(S102)機械手臂3夾取紗管架21在第一掛紗區211中之滿紗管4置放於暫存架23上。

(S103)機械手臂3夾取紗架台5上之空紗管6置放於紗管架21之第一掛紗區211中。

(S104)機械手臂3夾取暫存架23上之滿紗管4置放於紗架台5上。

(S105)重複執行步驟(S102)~(S104)，直到機械手臂3將第一掛紗區211中之滿紗管4都置換於紗架台5上，再執行步驟(S106)。

(S106)驅動轉向機構22將紗管架21之第二掛紗區212轉向正對於機械手臂3。

(S107)重複執行步驟(S102)~(S104)，直到機械手臂3將第二掛紗區212中之滿紗管4都置換於紗架台5上，再執行步驟(S108)。

(S108)無人移載台車1載運完成掛載有多個空紗管6後之紗管架21駛離於紗架台5。

請搭配參閱如第3至7圖所示，係分別為本發明無人移載台車載運掛有多個滿紗管之紗管架行駛至紗架台側方時之立體外觀圖、機械手臂夾取第一掛紗區中的滿紗管置放於暫存架上時之立體外觀圖、機械手臂夾取紗架台上的空紗管置放於紗管架的第一掛紗區中時之立體外觀圖、機械手臂夾取暫存架上的滿紗管置放於紗架台上時之立體外觀圖及機械手臂將第一掛紗區中的滿紗管都置換於紗架台上後之立體外觀圖，由圖中可清楚看出，當無人移載台車1接收到主控制台下達的任務指令，使其車體11行駛至紗架台5側方位置時，可由機械手臂3之取放部31夾取置料架台2在紗管架21前方第一掛紗區211中掛載之至少一支(較佳實施為二支)滿紗管4，並將二支滿紗管4分別置放於暫存架23之定位桿231上，再由機械手臂3夾取紗架台5在機架51上掛載之二支空紗管6，便可將空紗管6分別置放於原先第一掛紗區211中空出之掛紗桿213上，而暫存架23上先前置放之滿紗管4，則可通過機械手臂3進行夾取，並分別置放於原先紗架台5空出之紗支桿511上，便可重複執行上述之置換步驟流程，直到機械手臂3將紗管架21在第一掛紗區211中剩餘之滿紗管4都置換於紗架台5上，且紗架台5取下之空紗管6分別置放於紗管架21之第一掛紗區211中，以完成將紗管架21在第一掛紗區211中掛載之滿紗管4全部置換於紗架台5上之動作。

另請同時參閱如第8至10圖所示，係分別為本發明轉向機構將紗管架之第二掛紗區轉向正對於機械手臂後之立體外觀圖、機械手臂將第二掛紗區中的滿紗管都置換於紗架台上後之立體外觀圖及無人移載台車載運掛有多個空紗管之紗管架駛離於紗架台時之立體外觀圖，由圖中可清楚看出，當紗管架21在第一掛紗區211中掛載之滿紗管4全部置換於紗架台5上後，轉向機構22之旋轉台221便會帶動紗管架21，使其第二掛紗區212轉向面對至機械手臂3，並由機械手臂3同上述之置換步驟流程先將第二掛紗區212中掛載之二支滿紗管4取下置放於暫存架23上，且待紗架台5取下之二支空紗管6置放於第二掛紗區212中後，再將暫存架23上之二支滿紗管4置放於紗架台5上，直到機械手臂3將紗管架21在第二掛紗區212中之滿紗管4都置換於紗架台5上，且紗架台5取下之空紗管6分別置放於紗管架21之第二掛紗區212中，便可迅速完成將紗管架21所掛載之滿紗管4全部置換於紗架台5上之動作，再由無人移載台車1依設定的行駛路徑載運完成掛載有多個空紗管6後之紗管架21駛離於紗架台5，且不需現場作業員進行人工搬運、取換料作業，即可減少人工搬運、取換料的過程中所耗費之工時與成本，具有高度自動化、提高生產效率及可精簡人力成本之效果。

上述詳細說明為針對本發明一種較佳之可行實施例說明而已，惟該實施例並非用以限定本發明之申請專利範圍，凡其他未脫離本發明所揭示之技藝精神下所完成之均等變化與修飾變更，均應包含於本發明所涵蓋之專利範圍中。

綜上所述，本發明之紗管置料裝置及其方法使用時為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之發明，為符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼審委早日賜准本案，以保障發明人辛苦發明，倘若鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，發明人定當會竭力配合，實感德便。