TWI744010B

TWI744010B - 捲筒取放裝置

Info

Publication number: TWI744010B
Application number: TW109133383A
Authority: TW
Inventors: 洪志宏; 陳宏易
Original assignee: 陽程科技股份有限公司
Priority date: 2020-09-25
Filing date: 2020-09-25
Publication date: 2021-10-21
Also published as: TW202212238A

Abstract

本發明係提供一種捲筒取放裝置，其係於本體之底座二側處為設有相對之支架，並於二支架之軸部上設置有夾爪裝置，且夾爪裝置包含夾爪組、舉升機構及擺動機構，當捲筒取放裝置欲夾取或置放捲筒時，可由二舉升機構之第二驅動部來分別帶動夾爪組沿著其伸縮滑台向外伸出或縮回，並使二擺動機構之第三驅動部分別推動擺動元件，以連動舉升機構與夾爪組隨之呈一角度偏擺，且可透過二夾爪組之第一驅動部帶動夾爪座上分別樞接之二活動夾爪呈現閉合或張開狀態，以進行夾取或釋放捲筒中所穿設之放捲軸，再復歸至原始狀態，便可自動完成對捲筒夾取或置放之動作，此種捲筒取放裝置不需現場作業員操作起重機具，具有提高工作效率及可精簡人力成本之效果。

Description

捲筒取放裝置

本發明係提供一種捲筒取放裝置，尤指本體二側之支架上為設置有夾爪裝置，並由擺動機構帶動舉升機構與夾爪組呈一角度偏擺，舉升機構帶動夾爪組伸縮位移，以及夾爪組呈現閉合或張開狀態自動完成對捲筒進行夾取或置放之動作。

按，現今科技與資訊的快速發展，使得市面上各種電子產品或設備不斷地推陳出新，並於電子產品或設備內部大都會設置有供電子零組件構裝之印刷電路板(PCB)，即可透過不同功能或作用之電子零組件搭載印刷電路板構成之電子電路，使電子產品或設備能夠發揮其本身具備之功能，而隨著電路板的運用更加地廣泛，也使得相關的製程設備廠商更加積極投入研究與開發。

一般電路板依其柔軟度可分為硬板及軟板；若依其形狀可分為單面板、雙面板及多層板；若以材質來區分，則包括有紙基材銅箔基板、複合基板、玻璃纖維布銅箔基板、軟質或硬質銅箔基板、陶瓷基板、金屬基板、熱塑性基板等，而電路板的製程中銅箔基板(CCL)是不可或缺之關鍵性基礎材料，係利用絕緣紙、玻璃纖維布或其他纖維材料經樹脂含浸後得到之半固化黏合片(PrePreg，亦稱膠片)與銅箔疊合，於高溫、高壓下成形之積層板，其中該黏合膠片與銅箔在未加工前，是以連續捲繞的方式分別收捲形成一捲筒或料帶，並經過裁切的流程後，便可將黏合膠片疊加在一起加溫到一定範圍，並壓合固化成所需厚度之基板，且該基板可單面或雙面覆銅後，再層壓固化形成一銅箔基板。

隨著傳統片對片(sheet-to-sheet)材料處理製程的改進和自動化捲對捲(roll-to-roll)製程技術的發展，使電路板的生產不斷進步，不但可滿足應用端的升級需求，還可確保高品質的良率和產出，並在電子產品功能需求增加下，使電路設計將日趨於複雜，電路板所需的層數也將越來越多，其中銅箔基板對電路板影響最大，肩負著電路板的導電、絕緣及支撐等功能，且因銅箔是製造銅箔基板的關鍵原料，為了因應電路板層數或面積加大，銅箔的使用量也將大幅提高，惟該銅箔製造完成後係利用收捲機構捲繞形成一銅箔捲筒，並搬運至分切機分切成客戶所需的質量、幅寬、捲重、二端整齊的銅箔，以供應電路板的製程使用。

傳統銅箔捲筒進行搬運的過程中，係由現場作業員來操作起重機具，以吊掛的方式先將銅箔捲筒吊起，並移動至暫存架或分切機之放捲機構上方，再置放於枕墊或放捲架之軸座上，但此銅箔捲筒的重量高達數公噸，不僅吊掛的過程中需要有多名現場作業員協同作業，並於銅箔捲筒吊起或對位置放時必須很緩慢，以避免銅箔捲筒產生晃動或脫落等，對於現場作業員仍具有一定危險性，同時影響整體之工作效率，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，始設計出此種捲筒取放裝置的發明專利誕生。

本發明之主要目的乃在於本體所具之底座二側處為設有相對之支架，並於二支架之軸部上設置有夾爪裝置，且夾爪裝置包含夾爪組、舉升機構及擺動機構，當捲筒取放裝置欲夾取或置放捲筒時，可由二舉升機構之第二驅動部來分別帶動夾爪組沿著其伸縮滑台向外伸出或縮回，並使二擺動機構之第三驅動部分別推動擺動元件，以連動舉升機構與夾爪組隨之呈一角度偏擺，且可透過二夾爪組之第一驅動部帶動夾爪座上分別樞接之二活動夾爪呈現閉合或張開狀態，以進行夾取或釋放捲筒中所穿設之放捲軸，再復歸至原始狀態，便可自動完成對捲筒夾取或置放之動作，此種捲筒取放裝置不需現場作業員操作起重機具，具有高度自動化、提高工作效率及可精簡人力成本之效果。

1:本體

11:底座

12:支架

121:軸部

2:夾爪裝置

21:夾爪組

211:夾爪座

212:活動夾爪

2120:夾持空間

2121:夾臂

2122:樞接部

2123:夾持部

2124:連接部

213:第一驅動部

2131:馬達

2132:主動輪

2133:從動輪

2134:連接桿

22:舉升機構

221:伸縮滑台

2211:底板

2212:缺口

2213:線性滑軌

2214:固定座

222:第二驅動部

2221:馬達

2222:螺桿

23:擺動機構

231:擺動元件

2311:轉軸

2312:活動件

232:第三驅動部

2321:油壓缸

2322:推桿

3:捲筒

31:放捲軸

4:暫存架

41:立柱

411:枕墊

412:擋板

〔第1圖〕係本發明較佳實施例之立體外觀圖。

〔第2圖〕係本發明較佳實施例之局部立體外觀圖。

〔第3圖〕係本發明夾爪裝置之局部立體外觀圖。

〔第4圖〕係本發明夾爪組擺動前之動作示意圖。

〔第5圖〕係本發明夾爪組擺動時之動作示意圖。

〔第6圖〕係本發明夾爪組閉合時之動作示意圖。

〔第7圖〕係本發明夾爪組張開時之動作示意圖。

〔第8圖〕係本發明較佳實施例放料前之動作示意圖。

〔第9圖〕係本發明較佳實施例放料時之動作示意圖。

〔第10圖〕係本發明較佳實施例放料後之動作示意圖。

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。

請參閱第1~7圖所示，係分別為本發明較佳實施例之立體外觀圖、局部立體外觀圖、夾爪裝置之局部立體外觀圖、夾爪組擺動前之動作示意圖、擺動時之動作示意圖、閉合時之動作示意圖及張開時之動作示意圖，由圖中可清楚看出，本發明之捲筒取放裝置為包括有本體1及安裝於本體1上之夾爪裝置2，其中：

該本體1為具有底座11，並於底座11前後二側處皆設有相對之支架12，且二支架12上分別設有一軸部121，而本體1之底座11較佳實施為一車架，並於車架上安裝有傳動裝置、轉向系統、液壓裝置及驅動控制系統等，其中驅動控制系統可透過傳動裝置帶動車輪，並由轉向系統配合電磁或光學自動導引依設定的行駛路徑移動，以構成一無人搬運車、智慧型導引運輸車或其他無人移載台車，但並不以此為限，本體1亦可為固定式或移動式料架，以作為支撐使用。

該夾爪裝置2包含分別設置於本體1的二支架12上之夾爪組21、舉升機構22及擺動機構23，並於二夾爪組21之夾爪座211上皆樞接有二相對之活動夾爪212，以及用於帶動各二活動夾爪212呈現閉合或張開狀態之第一驅動部213，而二活動夾爪212之夾臂2121在靠近中段位置上為分別設有樞接部2122，並於夾臂2121一側處皆設有凹弧狀之夾持部2123，且各二活動夾爪212在夾持部2123相對內側處形成有一夾持空間2120，再於夾臂2121之另側處設有連接部2124，又第一驅動部213所具之馬達2131以減速機連結有齒輪組相互嚙合帶動之主動輪2132及從動輪2133，並由從動輪2133側表面之軸心二側處(如0度與180度)連結有一對分別與連接部2124樞接之連接桿2134。

在本實施例中之舉升機構22為具有結合於夾爪座211相對於活動夾爪212另側處之伸縮滑台221，並於伸縮滑台221之底板2211上方中央處向內開設有缺口2212，且缺口2212二側處分別活動組裝有與夾爪座211結合之線性滑軌2213，再於底板2211下方處結合有供夾爪組21收容於其內之中空框體狀固定座2214，而伸縮滑台221之固定座2214上則設置有第二驅動部222之馬達2221，並由馬達2221以減速機配合傳動機構連結有位於二線性滑軌2213間之螺桿2222，且螺桿2222上螺接之螺帽為結合於夾爪座211上。

此外，擺動機構23包含分別同軸安裝於支架12的軸部121上之擺動元件231，以及用於帶動擺動元件231呈一角度偏擺之第三驅動部232，其中該擺動元件231為概呈一上寬下窄之角錐板狀，較佳實施係位於支架12相對於舉升機構22之另側處，但並不以此為限，亦可將二擺動元件231分別設置於支架12與舉升機構22之間，且擺動元件231下方中央處設有水平之轉軸2311，便可將擺動元件231之轉軸2311分別穿過軸部121之軸孔中，再連結於伸縮滑台221之底板2211上，而擺動元件231上方至少一側處則樞接有活動件2312，並由活動件2312連結有第三驅動部232至少一支油壓缸2321下方處延伸出之推桿2322，若是擺動機構23以單邊偏擺(如向左或向右)為說明時，第三驅動部232只需設置一支油壓缸2321來推動與拉回擺動元件231，而在以下說明書內容中，則是以雙邊偏擺為說明，並於擺動元件231上方二側處分別樞接有活動件2312，再由二活動件2312上分別連結有第三驅動部232之油壓缸2321，且二油壓缸2321之間為形成一夾角設置，合予陳明。

請搭配參閱第8~10圖所示，係分別為本發明較佳實施例放料前之動作示意圖、放料時之動作示意圖及放料後之動作示意圖，由圖中可清楚看出，本發明之捲筒取放裝置為適用於一捲筒3，並由夾爪裝置2將捲筒3進行夾取或置放之動作，而捲筒3較佳實施可為一銅箔捲筒，並於捲筒3中穿設之放捲軸31上捲繞有銅箔，但並不以此為限，其捲料除了可以是銅箔之外，亦可依加工製程的不同(如鍍膜、鍍層或層壓等)，選用紙、膠膜、布或其他長形且薄片狀之可撓性材料。

在本實施例中，若是捲筒取放裝置之本體1是以一無人搬運車為說明時，可在無人搬運車的行駛路徑上設置有至少一個暫存架4，並於暫存架4二側處之立柱41上皆設有V型或U型枕墊411，以及二枕墊411外側相對之傾斜狀擋板412，但並不以此為限，亦可在指定的工站設置有分切機或其他加工機具，並由夾爪裝置2來將捲筒3予以夾取後，使無人搬運車可自動導引行駛至暫存架4或工站側方位置，再將捲筒3平穩的置放在暫存架4或加工機具之放捲架上，便可藉由自動化捲對捲製程來提高生產的速度，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。

請參閱如第3~7圖所示，當本發明之捲筒取放裝置欲將捲筒3置放於暫存架4上時，可由舉升機構22之第二驅動部222以馬達2221驅動螺桿2222呈一轉動，並帶動夾爪組21之夾爪座211可沿著伸縮滑台221之線性滑軌2213向外伸出位移，以連帶將捲筒3作舉升之動作，同時藉由擺動機構23之第三驅動部232以第一支油壓缸2321分別推動擺動元件231之活動件2312，使擺動元件231以轉軸2311為軸心在支架12之軸部121上朝第一支油壓缸2321方向(左方或右方)呈一角度偏擺，同時亦使舉升機構22與夾爪組21隨之呈一角度偏擺，且第二支油壓缸2321隨著第一支油壓缸2321作動而偏擺，便可將捲筒3之放捲軸31二端透過暫存架4二立柱41上之擋板412的軸向導引，使放捲軸31確實的定位至枕墊411上形成一置中，以順利將捲筒3置放在暫存架4上，再由夾爪組21之第一驅動部213以馬達2131驅動主動輪2132使從動輪2133呈一角度旋轉，並帶動其一對連接桿2134隨之偏擺作動，同時藉由二活動夾爪212之連接部2124以樞接部2122為軸心，以連動二夾持部2123呈現張開狀態，即可釋放捲筒3之放捲軸31，且待舉升機構22之第二驅動部222帶動伸縮滑台221使夾爪組21縮回、擺動機構23之第三驅動部232推動擺動元件231復歸至原始狀態，便可依照上述之置放方式，完成將捲筒3置放在暫存架4上之動作。

此外，當夾爪裝置2欲夾取暫存架4上置放之捲筒3時，可由擺動機構23之第三驅動部232帶動擺動元件231，並連動舉升機構22與夾爪組21朝暫存架4方向呈一角度偏擺，同時使舉升機構22之第二驅動部222帶動伸縮滑台221，以連動夾爪座211將夾爪組21向外伸出，且可透過第一驅動部213先帶動二活動夾爪212呈現張開狀態，使捲筒3之放捲軸31二端分別進入二夾持部2123間所形成之夾持空間2120內，再由第一驅動部213帶動二活動夾爪212呈現閉合狀態後，便可完成夾取捲筒3之動作，如此一來，可由擺動機構23之第三驅動部232以第一支油壓缸2321配合第二支油壓缸2321推動與拉回擺動元件231，達到省力及穩定的拉回作動之效果，使夾爪組21復歸至原始狀態，同時藉由舉升機構22之第二驅動部222帶動伸縮滑台221縮回後，便可完成將捲筒3置放在本體1二支架12上之動作，此種捲筒取放裝置不需現場作業員操作起重機具進行捲筒3搬運、夾取與置放等作業，即可減少傳統吊掛捲筒3或對位置放的過程中所耗費之工時與成本，具有高度自動化、提高工作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，本發明上述之捲筒取放裝置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，以保障發明人之辛苦發明，倘若鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，發明人定當竭力配合，實感德便。