TWI727961B - 五軸門形機械手 - Google Patents

Abstract

本發明係一種五軸門形機械手，該五軸門形機械手包含兩立柱、一固定塊、一第一移塊、一第二移塊、一第一轉動塊、一第二轉動塊與一夾持裝置；運用所述五軸門型機械手進行初取料、進料與再取料的動作，而減少機械手與工作機台搭配時占用的面積，且減少作業時間與增加使用之安全性。

Description

五軸門形機械手

本發明主要涉及一種應用於機械加工設備之機械手臂及其操作方法，尤其係一種五軸門形機械手。

現今機械手的發展越來越廣泛，可以方便工作母機上的工件加工後的替換，減少人力並增加安全性，而一般工廠應用的機械手為獨立一臺並設於工作母機與置料臺之間，機械手的活動範圍較大，且機械手的工作範圍一般不可以讓人靠近以防危險，故該機械手、該工作母機與該置料臺所佔的工作面積大，當所占面積越大，該機械手的伸展範圍大，機械手的作業時間就會長，若為了避免此一情況增加機械手數量，除了增加所占用的面積，亦會大幅提高作業成本。

因此，本發明之目的在於，減少機械手與工作母機搭配時占用的面積，而且減少作業時間，增加使用之安全性，進而提高機械手的使用價值。

為達上述目的，本發明提供一種五軸門形機械手，其中該五軸門形機械手包含有：兩立柱、一固定塊、一第一移塊、一第二移塊、一第一轉動塊、一第二轉動塊與一夾持裝置；該固定塊之底面近兩端處分別連接兩立柱；該第一移塊呈長形，該第一移塊為水平設置且與固定塊呈九十度夾角，該 第一移塊可沿固定塊頂面相對該固定塊橫向且縱向移動地設於該固定塊上；該第二移塊呈長形，該第二移塊為垂直設置且可垂直移動地設於該第一移塊之一端；該第一轉動塊之一端可轉動地設於該第二移塊之底端；該第二轉動塊可轉動地設於該第一轉動塊之其中一個側面且靠近底端處；該夾持裝置設於該第二轉動塊異於與該第一轉動塊轉動連接之一側面，該夾持裝置包含有一隔板與兩夾爪，該隔板包含有四邊緣面與兩側面，該隔板之一邊緣面設於該第二轉動塊異於與該第一轉動塊轉動連接之一側面，該兩夾爪分別設於該隔板之兩側面。

所述之五軸門形機械手，該第二移塊之底端近其中一邊緣向下延伸一直板，該直板之底端朝該第一轉動塊水平延伸一平板，該第一轉動塊之底端可轉動地連接於該平板之頂面。

本發明提供一種五軸門形機械手的操作方法，其包含有下列步驟：(a)提供一種五軸門形機械手，其包含有兩立柱、一固定塊、一第一移塊、一第二移塊、一第一轉動塊、一第二轉動塊與一夾持裝置；(b)初取料：相對固定塊縱向及橫向移動第一移塊至工件放置臺之欲夾取之工件上方，並使夾爪對準欲夾取之工件，向下移動第二移塊，同時，旋轉該第一轉動塊轉動與第二轉動塊，使夾持裝置旋轉且至少其中一個夾爪夾住工件，夾持裝置夾持工件後，向上移動該第二移塊；c)進料：移動第一移塊至一工作機台上方，向下移動第二移塊，同時旋轉該第一轉動塊與第二轉動塊，使夾持裝置之夾有工件之夾爪對準工作機臺之工件夾持區，相對固定塊往工件夾持區方向移動第一移塊，使夾爪將工件放入工作機台之工件夾持區後，張開夾爪之爪子以放開工件，相對固定塊往工件夾持區的反方向移動第一移塊，並向上移動第二移塊；以及 (d)再取料：工件加工完成後，移動第一移塊至工作機台之工件上方，向下移動第二移塊，同時，轉動該第一轉動塊轉動與第二轉動塊而使夾持裝置旋轉，令至少一個夾爪夾住工件，相對固定塊往工件夾持區的反方向移動第一移塊，使夾爪夾著工件往工作機台之夾持區外移動後，向上移動第二移塊。

所述之五軸門形機械手的操作方法，其中步驟(b)與(d)在夾持工件時，該夾持裝置之夾爪收合爪子先碰觸工件，確認夾持位置後再做夾持。

藉由上述技術手段，本發明可達之功效為：

1.因立柱與各移塊的配合，該五軸門形機械手使用時可以減少占用的面積，各移塊、轉塊與夾持裝置接在機台上方行動，工作人員於機台附近時較不用擔心有危險性，也可以靠近機台做工作上的確認。

2.該五軸門型機械手將工作範圍縮小，而可以相較獨立一台機械手的作業時間較為縮短，進而降低作業成本，更進而提高機械手使用之價值。

10:立柱

20:固定塊

30:第一移塊

32:下部分

34:上部分

40:第二移塊

42:直板

44:平板

50:第一轉動塊

60:第二轉動塊

70:夾持裝置

72:隔板

74:夾爪

80:工件放置臺

82:工作機台

90:工件

圖1為本發明較佳實施例之立體外觀圖。

圖2為本發明較佳實施例實施狀態之示意圖。

圖3為本發明較佳實施例實施狀態之示意圖。

圖4為本發明較佳實施例實施狀態之局部立體放大示意圖。

圖5為本發明較佳實施例實施狀態之示意圖。

圖6為本發明較佳實施例實施狀態之示意圖。

圖7為本發明較佳實施例夾持工件之實施狀態之示意圖。

為了能夠詳細瞭解本發明的技術特徵及實用功效，並可依照說明書的內容來實施，更進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如后：本發明係一種五軸門形機械手，其較佳實施例請參閱圖1所示，其包含兩立柱10、一固定塊20、一第一移塊30、一第二移塊40、一第一轉動塊50、一第二轉動塊60與一夾持裝置70，該固定塊20之底面近兩端處分別連接兩立柱10，該第一移塊30呈長形，該第一移塊30為水平設置且與固定塊20呈九十度夾角，該第一移塊30可包含有一下部分32與一設於下部分32上面之上部分34，下部分32底面可沿固定塊20頂面相對該固定塊20橫向移動地設於該固定塊20上，該上部分34底面可沿下部分32頂面縱向移動地設於下部分32上，該第二移塊40呈長形，該第二移塊40為垂直設置且可垂直移動地設於該第一移塊30之一端，較佳的是，該第二移塊40之底端近其中一邊緣向下延伸一直板42，該直板42之底端水平延伸一平板44，第一轉動塊50之頂端可轉動地設於該第二移塊40之底端，該第一轉動塊50之底端可轉動地連接於該平板44之頂面，該第一轉動塊50可因該第二移塊40直板42與平板44的配合支撐而較不容易於轉動時受力損壞，較佳的是，該平板44朝向該第一轉動塊50，且該第一轉動塊50之底端可轉動地設置於該平板44之頂面，該第二轉動塊60可轉動地設於該第一轉動塊50之其中一個側面且靠近底端處，該夾持裝置70設於該第二轉動塊60異於與該第一轉動塊50轉動連接之一面，該夾持裝置70包含有一隔板72與兩夾爪74，該隔板72包含有四邊緣面與兩側面，該隔板72之一邊緣面設於該第二轉動塊60異於與該第一轉動塊50轉動連接之一面，該兩夾爪74分別設於該隔板72之兩側面，因第二轉動塊60與該夾持裝置70係連接設置於該第一轉動塊50上，故第一轉動塊50轉動過程中會受限於該第二移塊40之直板42，而限制該第一轉動塊50僅可相對該第二移塊40作一百八十度的轉動。

請參閱圖2至圖7所示，所述本發明五軸門形機械手之較佳操作方法，其包含有下列步驟：(a)提供一種五軸門形機械手，其包含有兩立柱10、一固定塊20、一第一移塊30、一第二移塊40、一第一轉動塊50、一第二轉動塊60與一夾持裝置70，如圖2，該固定塊20固定跨越設置於工件放置臺80與工作機臺82之上方；(b)初取料：如圖2與圖3，與固定塊20相對之第一移塊30作縱向及橫向移動地移至工件放置臺80之欲夾取之工件90上方，並使夾爪74對準欲夾取之工件90，第二移塊40向下移動如圖4，同時，如圖5與圖6，該第一轉動塊50轉動與第二轉動塊60轉動，使夾持裝置70旋轉且夾爪74夾住工件90如圖7，較佳的是，該夾持裝置70之兩夾爪74可不同時作動，其中一個夾爪74將要夾持時會將爪子收合以夾持住工件90，另一個夾爪74維持爪子張開的狀態，亦可以兩個夾爪74同時為夾持狀態，另一較佳的是，在夾持工件90時，該夾持裝置70之夾爪74收合爪子先碰觸工件90，確認夾持位置後再做夾持，以安全夾住工件90，夾持裝置70夾持工件90後，該第二移塊40向上移動；(c)進料：第一移塊30移向工作機台82上方，第二移塊40向下移動，同時該第一轉動塊50與第二轉動塊60旋轉，以將夾持裝置70之夾有工件90之夾爪74對準工作機臺82之工件夾持區，相對固定塊20往工件夾持區方向移動第一移塊30，使夾爪74將工件90放入工作機台82之夾持區後，夾爪74張開爪子放開工件90，相對固定塊20往工件夾持區的反方向移動第一移塊30，第二移塊40向上移動；以及(d)再取料：工件90加工完成後，第一移塊30移至工作機台82之工件90上方，第二移塊40向下移動，同時，該第一轉動塊50轉動與第二轉動塊60轉動而使夾持裝置70旋轉，該夾持裝置70之夾爪74收合爪子先碰觸工件90，確認夾持位置後再做夾持，而令至少一個夾爪74夾住工件90，相對固定塊20往工件夾持 區的反方向移動第一移塊30，使夾爪74夾著工件90往工作機台82之夾持區外移動，第二移塊40向上移動，可以選擇工件90放置位置等後續步驟設計。

綜合上述，該固定塊20固定跨越設置於工件放置臺80與工作機臺82之上方，各移塊30,40、各轉塊50,60與夾持裝置70係連接設於該固定塊20，工作範圍主要於固定塊20的移動範圍，如此可以節省使用時占用的面積，工作人員於機台附近時較不用擔心有危險性，也可以靠近機台做工作上的確認，且藉由固定塊20、各移塊30,40、各轉塊50,60與夾持裝置70的配合，而可以做多個面向與多種角度夾持工件90，整體相較獨立一台機械手的作業時間較為縮短，可以達到減少作業成本與增加使用安全性，更進一步提高使用價值，而利於推廣使用。

10:立柱

20:固定塊

30:第一移塊

32:下部分

34:上部分

40:第二移塊

42:直板

44:平板

50:第一轉動塊

60:第二轉動塊

70:夾持裝置

72:隔板

74:夾爪

Claims (1)

1. 一種五軸門形機械手，其包含有兩立柱、一固定塊、一第一移塊、一第二移塊、一第一轉動塊、一第二轉動塊與一夾持裝置；該固定塊之底面近兩端處分別連接兩立柱；該第一移塊呈長形，該第一移塊為水平設置且與固定塊呈九十度夾角，該第一移塊可沿固定塊頂面相對該固定塊橫向且縱向移動地設於該固定塊上；該第二移塊呈長形，該第二移塊為垂直設置且可垂直移動地設於該第一移塊之一端，該第二移塊之底端近其中一邊緣向下延伸一直板，該直板之底端朝該第一轉動塊水平延伸一平板；該第一轉動塊之底端可轉動地連接於該平板之頂面；該第二轉動塊可轉動地設於該第一轉動塊之其中一個側面且靠近底端處；該夾持裝置設於該第二轉動塊異於與該第一轉動塊轉動連接之一側面，該夾持裝置包含有一隔板與兩夾爪，該隔板包含有四邊緣面與兩側面，該隔板之一邊緣面設於該第二轉動塊異於與該第一轉動塊轉動連接之一側面，該兩夾爪分別設於該隔板之兩側面。

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