TWI755120B - 工件供應倉儲裝置 - Google Patents

Abstract

本創作提供一種工件供應倉儲裝置，可供設置於加工機側邊，存放承載有工件的托盤，藉由移動托盤將工件供予加工機進行自動化加工作業，工件供應倉儲裝置包括若干載台與移動裝置，載台沿垂直方向間隔排列以供承放托盤，移動裝置包括移動台、水平驅動組與垂直驅動組，水平驅動組與垂直驅動組能共同帶動該移動台水平移動與垂直移動，使移動台能從載台托起托盤，或將托盤跨置於載台，獲得易於裝載工件、結構簡單且運作穩定的自動化設備。

Description

工件供應倉儲裝置

本創作提供一種工件供應倉儲裝置，能儲存若干托盤與承放在托盤的工件，搭配加工機以將待加工的工件逐次供應予加工機進行加工。

受到自動化加工技術演進的影響，加工機已經逐步向全自動化加工技術前進，以自動化方式向加工機供應待加工工件也成為自動化技術的發展方向。

向加工機自動供應待加工工件的技術，能藉由機械手配合工件倉儲裝置來達成，由工件倉儲裝置供應工件，再由機械手取放工件，將工件裝載於加工機進行加工。現有的工件倉儲裝置，可參考例如TWI632980等專利揭露的相關技術內容。

上述專利雖然提供了工件倉儲裝置，但其中的承盤部是藉由磁吸部吸取承料盤後移動，將承料盤拉離料倉，承料盤與承盤部需要設置相對應的磁吸部，提高了零件與設備成本，並且對料盤的構造、使用規格與環境條件有所限制；其次，承料盤在從料倉滑動進入承盤部的過程難免因滑動而顛簸，在自動化加工過程中留下不穩定因素。

本創作的其中一項目的即在於提供一種自動化加工設備使用的工件倉儲裝置，能兼具易於操作、構造簡單以及運作穩定的特點。

為達成上述目的，本創作提供一種工件供應倉儲裝置，適於承載複數托盤，該些托盤適於承載複數工件，該些托盤能被依次移動至一組交換位置，以供加工機自該交換位置取出及放入工件。該工件供應倉儲裝置包括複數載台與一移動裝置，其中至少二載台沿垂直方向間隔排列，各該載台適於承放其中一托盤。移動裝置包含移動台、水平驅動組及垂直驅動組，該移動台能從至少一載台接收及放回承放在該載台的托盤，該水平驅動組與該垂直驅動組其中一者連接於其中另一者與該移動台之間，以帶動該移動台水平移動及垂直移動。

上述工件供應倉儲裝置中，移動台的形狀與載台的形狀相配合而能將承放在載台的托盤托起承放在移動台，具體而言，載台例如具有缺口，缺口垂直貫穿載台且水平延伸而朝向移動台開放，載台供托盤跨置於缺口；載台垂直排列並且能分為兩列，兩列載台分別位於移動裝置的兩側，移動台分別向兩側的載台延伸形成延伸臂。

上述工件供應倉儲裝置中，水平驅動組能帶動移動台在水平初始位置與取放位置之間水平移動，垂直驅動組能帶動移動台垂直移動，移動台位於取放位置時，垂直驅動組能帶動移動台垂直移動經過載台，將從載台將托盤托起，或將托盤放下承放於載台，水平驅動組再帶動移動台移動到水平初始位置，垂直驅動組帶動移動台移動到垂直初始位置，托盤即位於該交換位置。

上述工件供應倉儲裝置還能包括偵測裝置，偵測裝置例如包括旋轉台與偵測器，旋轉台設置於移動台，偵測器設置於旋轉台，偵測器能偵測承載於移動台的托盤並產生偵測訊號。

藉此，工件供應倉儲裝置能配合加工機使用，讓加工機的作業流程達到高度自動化，移動台取放托盤的過程則是由垂直移動托起或放下托盤，結構簡潔，同時提高設備的穩定度。

請參考圖1至圖3，本創作提供一種工件供應倉儲裝置，能儲存若干托盤91，托盤91則能承載若干工件92，藉由本創作工件供應倉儲裝置將托盤91移動到預定的交換位置，搭配加工機93，利用加工機93的機械手94自交換位置將待加工的工件92取出托盤91，以及在將工件加工完成後，將加工完成的工件放入托盤，其中的加工機93例如是鈍化研磨機，工件92例如是待鈍化的銑刀半成品，托盤91則具有多個垂直設置的凹孔，供工件92插置，惟本創作並不以此為限。

工件供應倉儲裝置包括若干載台10、10’與一組移動裝置20。

載台10、10’排列設置於加工機93的一側，載台10、10’的數量例如是8組，分為一列第一載台10與一列第二載台10’，兩列載台10、10’分別沿垂直方向上下間隔排列，以其中一載台10作為例示，請參考圖4，載台10具有缺口11，缺口11垂直貫穿載台10並且水平延伸至載台10的其中一側邊成開放狀，缺口11開放的一側朝向移動裝置20，可供托盤91跨置於缺口，載台10另具有若干定位柱12，定位柱12排列於缺口11周圍，且托盤91具有位置恰與定位柱12相對應的槽孔，而能藉由定位柱12與槽孔插接或嵌合，令托盤91定位於載台10。

請參考圖1至圖3，移動裝置20與載台10一同設置於加工機93的一側，且移動裝置20位於第一載台10與第二載台10’之間，第一載台10的缺口11與第二載台10’的缺口11’相對，移動裝置20包括移動台21、水平驅動組22與垂直驅動組23，較佳者，還包括偵測裝置24。

移動台21的形狀與載台10、10’相配合，能受驅動移動，而從任一指定的載台托起托盤91，使托盤91承放於移動台21，或者將移動台21承載的托盤91放置於載台10、10’，更詳細地說，移動台21包括基座211、第一延伸臂212與第二延伸臂213，第一延伸臂212設置固定於基座211並且朝向第一載台10水平伸出，第二延伸臂213設置固定於基座211並且朝向第二載台10’水平伸出，第一延伸臂212與第二延伸臂213的寬度略小於載台10、10’的缺口11、11’，使第一延伸臂212與第二延伸臂213能分別沿垂直方向移動穿越缺口11、11’。

水平驅動組22連接於移動台21而能帶動移動台21水平移動，更詳細地說，水平驅動組22包括一至數組水平延伸的滑軌221以及水平致動器222，移動台21的基座211設置於滑軌221而能沿水平方向滑動，水平致動器222例如是馬達螺桿組而能帶動移動台21的基座211移動。

垂直驅動組23連接於水平驅動組22與加工機93之間，而能帶動水平驅動組22垂直移動，進而帶動移動台21一同垂直移動，更詳細地說，垂直驅動組23包括一至數組垂直延伸的滑軌231以及垂直致動器232，水平驅動組22藉由一滑座223設置於滑軌231而能沿垂直方向滑動，垂直致動器232例如是馬達螺桿組而能帶動水平驅動組22與移動台21一同垂直移動。

偵測裝置24包括旋轉台241與偵測器242，旋轉台241設置於移動台21的基座211，偵測器242設置於旋轉台241，偵測器242的前端指向第一延伸臂212或第二延伸臂213，能偵測承放在第一延伸臂212或第二延伸臂213上的托盤91，依托盤91產生並輸出偵測訊號，具體而言，偵測器242例如是電子標籤(又稱無線射頻或RFID)偵測器，托盤91側邊可預先設置對應的電子標籤，藉以利用偵測器242測知目前承放於移動台21的托盤91；旋轉台241具有例如氣壓缸之致動器，使旋轉台241能受氣壓或其他動力驅動帶動偵測器242轉動，而能切換將偵測器242指向第一延伸臂212或指向第二延伸臂213。

利用上述裝置，垂直驅動組23能帶動移動台21移動至垂直初始位置，水平驅動組22能帶動移動台21移動至水平初始位置，即如圖3所示，此時第一延伸臂212與第二延伸臂213所承放的托盤91位於交換位置，加工機93的機械手94能從第一延伸臂上212的托盤91拿取待加工的工件92，移入加工機93進行加工，也能從加工機93中拿出加工完成的工件，放置於第二延伸臂上的托盤，由第一載台10與第一延伸臂212承放裝載有待加工工件的托盤，第二載台10’與第二延伸臂213則可承放空托盤，以供機械手94將加工完成的工件放入，惟若改將加工完成的工件放入任意一個托盤或原先取出此一工件的托盤，均屬可行。

請參考圖5，當移動台21沒有承載托盤或移動台21所承載的托盤中的工件都已完成加工後，移動裝置能驅動移動台21移動，自載台10、10’拿取托盤91或將托盤放回載台後再拿取另一托盤，達成交換托盤。在從第一載台10拿取托盤時，垂直驅動組23帶動移動台21移動至其中一第一載台10旁側，且略低於第一載台10，如圖6所示，水平驅動組22再帶動移動台21水平移動至第一取放位置，如圖7所示，第一延伸臂212正位於第一載台10的缺口中或缺口下方，請參考圖8，垂直驅動組23再帶動移動台21向上移動，第一延伸臂212隨即經由缺口移動經過第一載台10，從第一載台10托起托盤91，請參考圖9，水平驅動組22再帶動移動台21復位至水平初始位置，即可將托盤91取出，待垂直驅動組23再帶動移動台21復位至垂直初始位置，即可將托盤91移動至如圖3所示的交換位置。

當移動台21已經承載托盤91時，可以控制垂直驅動組23與水平驅動組22依前述拿取托盤91時的移動順序逆行，即可使第一延伸臂212從第一載台10上方經由缺口11向下移動經過第一載台10，將托盤91跨置於第一載台10；隨後可以由另一個第一載台拿取托盤，完成托盤的交換。

由於第二延伸臂213及第二載台10’的位置恰與第一延伸臂212及第一載台10對稱設置，上述利用第一延伸臂212從第一載台10拿取與放回托盤91的操作方式與順序也同樣適用於第二延伸臂213與第二載台10’，欲在第一延伸臂212與第一載台10之間移動托盤91或是在第二延伸臂213與第二載台10’之間移動托盤91，僅需由水平驅動組22帶動移動台21水平移動至第一取放位置或第一取放位置對稱另側的第二取放位置，即可達成，其中，第一取放位置與第二取放位置恰位於水平初始位置的左右對稱兩側。

利用上述裝置，工件供應倉儲裝置能夠從載台中自動取出托盤，並移動到指定的交換位置，供加工機拿取或放入工件，可達成高度自動化的成果，在從載台取出及放入托盤的過程中，是由移動台垂直移動托起托盤，不僅結構簡潔，托盤的移動過程也穩定可靠，降低設備自動化運行的不穩定因素。

其次，載台能夠以開架式間隔排列設置於加工機的側邊，其高度與位置能適於一般使用者拿取與放入托盤，可便於使用者作業，裝載或卸載工件，同時降低操作不慎而造成設備與人員損傷的機率。

上述設備中的載台具有延伸臂可垂直穿越的缺口，惟若改將缺口設置為凹陷狀，未貫穿載台時，仍然能以延伸臂水平移動伸入缺口，再垂直移動托起或放下托盤，無損前述的使用功能。

上述裝置中的載台與移動裝置均設置固定於加工機的側邊，惟若改將載台與移動裝置設置於如TWI632980號專利所述的移動平台及其附屬支架，使工件供應倉儲裝置能移動緊靠定位於加工機側邊，也能移動至其他位置供使用者取下與放入托盤，亦屬可行。

上述裝置中的載台排列於移動裝置的兩側，分為第一載台與第二載台，移動台也具有對應的第一延伸臂與第二延伸臂，然而，若移除第二載台與第二延伸臂，僅保留一組載台與延伸臂者，並無不可。

上述實施例中的垂直驅動組設置於加工機側邊，水平驅動組則設置於垂直驅動組，惟若改將水平驅動組設置於加工機側邊，並將垂直驅動組設置於水平驅動組，亦能獲得與前述實施例相同的使用功能。

綜上所述，本創作工件供應倉儲裝置能提高加工機作業的自動化程度，同時兼具便於使用者操作，人機界面友善的特點，實為加工業者與加工機設備生產相關業者所企盼，惟以上實施例僅在於說明並闡述本創作的技術內容，本專利的專利範圍應以後述的申請專利範圍為準。

10:第一載台 10’:第二載台 11:缺口 11’:缺口 12:定位柱 20:移動裝置 21:移動台 211:基座 212:第一延伸臂 213:第二延伸臂 22:水平驅動組 221:滑軌 222:水平致動器 223:滑座 23:垂直驅動組 231:滑軌 232:垂直致動器 24:偵測裝置 241:旋轉台 242:偵測器 91:托盤 92:工件 93:加工機 94:機械手

圖1為本創作工件供應倉儲裝置與加工機之立體圖。 圖2為本創作工件供應倉儲裝置與加工機另一視角之立體圖。 圖3為本創作工件供應倉儲裝置與加工機之側視圖。 圖4為圖2之局部放大圖。 圖5至圖9為本創作工件供應倉儲裝置中移動台之連續動作示意圖。

10:第一載台

10’:第二載台

11:缺口

11’:缺口

20:移動裝置

21:移動台

211:基座

212:第一延伸臂

213:第二延伸臂

22:水平驅動組

221:滑軌

222:水平致動器

223:滑座

23:垂直驅動組

231:滑軌

232:垂直致動器

24:偵測裝置

241:旋轉台

242:偵測器

91:托盤

92:工件

93:加工機

Claims (9)

1. 一種工件供應倉儲裝置，適於承載複數托盤，該些托盤適於承載複數工件，該些托盤能被依次移動至一組交換位置，以供一加工機自該交換位置取出及放入工件，該工件供應倉儲裝置包含：複數載台，其中至少二載台沿垂直方向間隔排列，各該載台適於承放其中一托盤；一移動裝置，包含一移動台、一水平驅動組及一垂直驅動組，該移動台能從至少一載台接收及放回承放在該載台的托盤，該水平驅動組與該垂直驅動組其中一者連接於其中另一者與該移動台之間，以帶動該移動台水平移動及垂直移動；其中該些載台分為一組第一載台及一組第二載台，該移動裝置位於該第一載台與該第二載台之間，該移動台包含一第一延伸臂與一第二延伸臂，該第一延伸臂朝向該第一載台水平伸出，該第二延伸臂朝向該第二載台水平伸出。
2. 如請求項1所述的工件供應倉儲裝置，其中該移動台的形狀與其中至少一載台相配合而能將承放於該載台的托盤托起承放於該移動台。
3. 如請求項2所述的工件供應倉儲裝置，其中該載台具有一缺口，該缺口垂直貫穿該載台且水平延伸而朝向該移動台開放，該載台供各該托盤跨置於該缺口。
4. 如請求項1至3中任一項所述的工件供應倉儲裝置，其中該水平驅動組能帶動該移動台在一水平初始位置與一取放位置之間水平移動，該垂直驅動組能帶動該移動台垂直移動，該移動台位於該取放位置時，該垂直驅動組能帶動該移動台垂直移動經過該載台，從而將該托盤承放於該載台或將該托盤從該載台托起。
5. 如請求項4所述的工件供應倉儲裝置，其中該移動台從該載台托起托盤後，該水平驅動組能帶動該移動台移動至該水平初始位置，該垂直驅動組能帶動該移動台移動至一垂直初始位置，使該托盤被移動至該組交換位置。
6. 如請求項1所述的工件供應倉儲裝置，其中該水平驅動組能帶動該移動台在一第一取放位置、一水平初始位置與一第二取放位置之間水平移動，該水平初始位置位於該第一取放位置與該第二取放位置之間，該垂直驅動組能帶動該移動台垂直移動，該移動台位於該第一取放位置時，該垂直驅動組能帶動該移動台垂直移動經過該第一載台，從而將托盤承放於該第一載台或將該托盤從該第一載台托起，該移動台位於該第二取放位置時，該垂直驅動組能帶動該移動台垂直移動經過該第二載台，從而將該托盤承放於該第二載台或將該托盤從該第二載台托起。
7. 如請求項6所述的工件供應倉儲裝置，其中該移動台從該載台托起托盤後，該水平驅動組能帶動該移動台移動至該水平初始位置， 該垂直驅動組能帶動該移動台移動至一垂直初始位置，使該托盤被移動至該組交換位置。
8. 如請求項1至3及6至7中任一項所述的工件供應倉儲裝置，更包含一偵測裝置，該偵測裝置指向承放在該移動台的該托盤並產生一偵測訊號。
9. 如請求項8所述的工件供應倉儲裝置，其中該偵測裝置包含一旋轉台與一偵測器，該旋轉台設置於該移動台，該偵測器設置於該旋轉台，該旋轉台能帶動該偵測器轉動以調整該偵測器的指向方向。

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