TWI771195B - 膜片式快換夾具 - Google Patents

Abstract

一種膜片式快換夾具，配合工作流體使用，並包括一界定出一容置空間的夾頭殼體件及一設置於該容置空間的夾取件。該夾頭殼體件形成用以輸送工作流體的一第一作業流道及數個連通該治具的外用流道。該第一作業流道連通該容置空間。該等外用流道與該容置空間相間隔。該夾取件具彈性且透過工作流體推擠而能相對於該夾頭殼體件在鬆開狀態與夾取狀態間變形。當由該第一作業流道排出的工作流體沿該軸向方向推動該夾取件時，該夾取件被迫向外擴而處於鬆開狀態。當工作流體未在該第一作業流道內流動時，該夾取件透過彈性恢復力以收合而處於夾取狀態。

Description

膜片式快換夾具

本發明是有關於一種夾具，特別是指一種膜片式快換夾具。

參閱圖1與圖2，為一種習知的夾具1，適用於夾持一工件W。該夾具1包含一用以插入該工件W的鎖定構件11、一與該鎖定構件11相互卡合的夾持桿12，及一用以支撐該鎖定構件11位移的支撐構件13。該鎖定構件11包括一第一楔面111，該夾持桿12包括一對應該第一楔面111的第二楔面121。當該夾持桿12位於如圖1所示的位置時，該鎖定構件11遠離該工件W而處於未夾持狀態。當該夾持桿12位於如圖2所示的位置時，該第二楔面121會推動該第一楔面111，使得該鎖定構件11往該工件W之方向移動而頂抵該工件W，即可完成夾持定位的作業。

然而，由於該第一楔面111與該第二楔面121之間所接觸的面積較大，其產生的摩擦力也較大，導致材料之間的磨耗較嚴重，進而減少其使用壽命。再者，由於該夾持桿12是透過一驅動裝置進行上下行程，其對於該鎖定構件11的推力較難以控制，以至於施加過多的力在該工件W上，容易造成該工件W的損毀。因此，上述缺失有待改善。

因此，本發明之目的，即在提供一種夾持作業迅速，且磨耗較少而具較長的使用壽命，並能防止過多夾持力的產生，進而避免待夾物損毀的膜片式快換夾具。

於是，本發明膜片式快換夾具，適用於夾取一治具，且配合一工作流體使用，且包含一膜片夾頭。該膜片夾頭沿一軸向方向延伸，且包括一圍繞界定出一容置空間的夾頭殼體件，及一設置於該容置空間並適用於夾取該治具的夾取件。該夾頭殼體件形成用以輸送所述工作流體的一第一作業流道，及至少一連通該治具的外用流道，該第一作業流道連通該容置空間。該至少一外用流道與該容置空間相間隔。該夾取件具彈性且透過所述工作流體推擠而能相對於該夾頭殼體件在一鬆開狀態與一夾取狀態間變形。當由該第一作業流道排出的所述工作流體沿該軸向方向推動該夾取件時，該夾取件被迫向外擴以遠離該治具而處於該鬆開狀態。當所述工作流體未在該第一作業流道內流動時，該夾取件透過彈性恢復力以收合夾取該治具而處於該夾取狀態。

本發明之功效在於：透過所述工作流體的流動，便能推動該夾取件至該鬆開狀態，以便於夾持該治具，此過程還能避免材料間的磨耗，以增加使用壽命。接著，由於該夾取件本身的彈性恢復力，即使停止所述工作流體的輸入、供應處故障或現場停電等情況，該夾取件也能保有基本的夾持力，透過自身的彈性恢復力，以適當的夾持力固定該治具，有效避免該治具或該夾取件的損毀，或是避免該治具脫落的情況發生。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖3至圖5，為本發明膜片式快換夾具之一第一實施例，適用於配合一機械手臂A夾取一治具F使用，當然本實施例不以此使用態樣為限。該機械手臂A包含一機械主體A1、一設置於該機械主體A1並能相對於該機械主體A1轉動的轉動軸A2，及一固定於該機械主體A1並形成一固定孔的固定器A3。該第一實施例包含一用以驅動一工作流體流動的供應裝置2、一設置於該機械手臂A上且連通該供應裝置2的旋轉裝置3、一連接該旋轉裝置3的電極法蘭4，及一連接該電極法蘭4的膜片夾頭5。首先要敘明的是，該旋轉裝置3、該電極法蘭4與該膜片夾頭5彼此沿一通過該機械手臂A之轉動軸A2的軸向方向L而前後排列設置。

該供應裝置2包括一提供一驅動所述工作流體流動之壓力的供應源21，及數個設置於該旋轉裝置3兩端與該膜片夾頭5的接頭22。其中，所述工作流體為氣體或液壓油，但該第一實施例並不以此為限，而該壓力可為正壓或負壓。設置於該旋轉裝置3一端的四個接頭22(圖3因繪示角度僅繪示兩個)連通該供應源21，以至於該旋轉裝置3能接受所述工作流體。設置於該旋轉裝置3另一端的四個接頭22(圖3因避免混淆僅標示一個)，分別與設置於該膜片夾頭5的四個接頭22相互連通。

參閱圖6至圖8，該旋轉裝置3包括一呈環狀且固定於該固定器A3(參閱圖3)的固定殼體件31、一可轉動地穿設於該固定殼體件31並連接該轉動軸A2的旋轉殼體件32、四個設置於該旋轉殼體件32的電輸入件33，及四個設置於該固定殼體件31並分別電連接該等電輸入件33的電輸出件34。

該固定殼體件31具有一呈環狀且固定於該固定器A3的第一殼體311，及一呈環柱狀且固定於該第一殼體311的第二殼體312。該第一殼體311形成四個由外周面垂直該軸向方向L凹陷，且彼此相間隔的第一運輸流道3110(圖6因繪示角度僅繪示兩個)。該第二殼體312形成四個垂直該軸向方向L延伸且彼此相間隔的第二運輸流道3120(圖6因繪示角度僅繪示兩個)，及四個形成於內環面而呈圓環狀且沿該軸向方向L間隔排列，並分別連通該等第二運輸流道3120的環狀槽3121。該第一殼體311與該第二殼體312共同形成四個相互間隔且沿該軸向方向L延伸，並分別連通該等第一運輸流道3110與該等第二運輸流道3120的軸向流道310(圖6因繪示角度僅繪示兩個)。其中，每一軸向流道310可劃分為一形成於該第一殼體311的第一軸向段3101，及一形成於該第二殼體312且連通該第一軸向段3101的第二軸向段3102。該等第一運輸流道3110分別供該等接頭22其中四個設置而能連通該供應源21以接受所述工作流體，且分別連通該等第一軸向段3101而能將所述工作流體分別輸送至該等第二軸向段3102。該等第二軸向段3102分別連通該等第二運輸流道3120，以至於能將所述工作流體分別輸送至該等環狀槽3121。

特別需要說明的是，該固定殼體件31之軸心線垂直該軸向方向L至該等軸向流道310的距離皆不相同。具體來說，該第一殼體311之軸心線垂直該軸向方向L至該等第一軸向段3101的距離不相同，該第二殼體312之軸心線垂直該軸向方向L至該第二軸向段3102的距離不相同，因而能透過墊圈或環狀塊E等元件區隔，以避免所述工作流體混合的情況。

該旋轉殼體件32具有一沿該軸向方向L與該固定殼體件31之第一殼體311相間隔的本體321、一由該本體321沿該軸向方向L延伸而呈柱狀並穿伸該固定殼體件31的桿體322、一固定於該本體321且環繞該第二殼體312的環體323、一固定於該機械手臂A之轉動軸A2(參閱圖2)且位於該第一殼體311遠離該本體321之一側的定位板324，及一穿設該定位板324與該桿體322，並使該定位板324固定於該桿體322之一端的螺栓325。該本體321之外周面形成四個彼此相間隔地垂直該軸向方向L凹陷延伸，且分別連接該等接頭22其中四個並用以將所述工作流體提供至該膜片夾頭5的輸出流道3210(圖6因繪示角度僅繪示兩個)。該桿體322形成四個由外周面沿自身徑向方向凹陷且相互間隔的穿孔3221(圖6因繪示角度僅繪示兩個)、數個分別連通該等穿孔3221且沿該軸向方向L延伸並分別連通該等輸出流道3210的輸送流道3222(圖6因繪示角度僅繪示兩個)，及一由遠離該本體321之一端沿該軸向方向L延伸且與該等輸送流道3222相間隔，並用以供該螺栓325螺設的螺孔3223。該等穿孔3221沿該軸向方向L間隔地排列，且分別連通該等環狀槽3121而能接收來自該固定殼體件31的所述工作流體。該環體323形成數個沿該軸向方向L延伸，且彼此垂直該軸向方向L至該環體323軸心線之距離皆不相同的電料容置槽3230。

每一電輸入件33具有一設置於該環體323之外周面的端子331、及一電連接該端子331並沿該軸向方向L往該第一殼體311延伸，並穿伸該環體323之該等電料容置槽3230其中一者的探針332。每一探針332具有一穿伸於該電料容置槽3230的針體333，及一設置於該電料容置槽3230內且連接該針體333的彈性體334。其中，該等探針332垂直該軸向方向L至該環體323之軸心線的距離皆不相同。每一彈性體334能透過彈性恢復力而帶動相對應之該針體333沿該軸向方向L位移，藉此達到緩衝及保持接觸的功效，以避免該針體333承受過多之壓力而損毀或脫離接觸目標物而斷路。

每一電輸出件34具有一呈環狀且設置於該第一殼體311的導電環341、一由該導電環341沿該軸向方向L延伸且穿設於該第一殼體311的導電柱342、一垂直該軸向方向L延伸且穿設於該第一殼體311而電連接該導電柱342的導電棒343，及一配合該導電棒343設置於該第一殼體311的輸出螺帽344。該等導電環341的半徑皆不相同，且彼此呈同心圓排列，並能分別接觸該等探針332而電性連接。該等導電柱342分別接收來自該等導電環341訊號，且分別經該等導電棒343向外傳輸訊號。

參閱圖3、圖4與圖6，該電極法蘭4固定於該旋轉殼體件32之本體321，且包括一沿該軸向方向L固定於該旋轉裝置3的法蘭殼體件41、四個設置於該法蘭殼體件41且穿伸於該膜片夾頭5的第一電極件42，及四個設置於該法蘭殼體件41且垂直該軸向方向L延伸而分別電連接該等第一電極件42，並分別電連接該旋轉裝置3之該等端子331的第二電極件43(圖3因繪示角度僅繪示三個)。每一電極件42具有一沿該軸向方向L延伸而穿伸該膜片夾頭5的第一電極棒421，及一套設於該第一電極棒421之外周面且提供絕緣措施的絕緣套422。每一第二電極件43具有一電連接相對應之該第一電極棒421的第二電極棒431，及一配合該第二電極棒431而用以固定相對應之該端子331的輸入螺帽432。在本第一實施例中，該等第一電極棒421用以接收來自該治具F的訊號，並分別經該等第二電極棒431將訊號傳遞至該旋轉裝置3。另外需要說明的是，在其它實施例中，該電極法蘭4可直接固定於該機械手臂A，而直接受該轉動軸A2驅動而轉動。

參閱圖4、圖9與圖10，該膜片夾頭5沿該軸向方向L延伸，且固定於該電極法蘭4而能與該旋轉殼體件32一同轉動。其中，該膜片夾頭5包括一固定於該電極法蘭4且圍繞界定出一容置空間510的夾頭殼體件51、一設置於該容置空間510並適用於夾取該治具F的夾取件52、一連接該夾頭殼體件51的牽引件53，及一沿該軸向方向L延伸而呈柱狀並連接該牽引件53，且設置於該容置空間510的推離桿54。

該夾頭殼體件51形成一第一作業流道511、一與該第一作業流道511相間隔的第二作業流道512、二貫穿該夾頭殼體件51且與該容置空間510相間隔的外用流道513，及四個貫穿該夾頭殼體件51且分別供該等第一電極件42穿伸的電極通孔514。該第一作業流道511連通該容置空間510與該本體321之該等輸出流道3210(參閱圖6)其中一者，用以將來自該輸出流道3210之所述工作流體輸送至該容置空間510。該第二作業流道512連通該容置空間510與該本體321之該等輸出流道3210其中另一者，用以將來自該輸出流道3210之所述工作流體輸送至該容置空間510。該等外用流道513連通該治具F與該本體321之該等輸出流道3210其中剩餘兩者，並藉此將所述工作流體輸送至該治具F使用。此外，設置於該夾頭殼體件51之該等接頭22與設置於該本體321之該等接頭22相互連通，而該第一作業流道511、該第二作業流道512與該等外用流道513分別供設置於該夾頭殼體件51之該等接頭22設置，以至於能接收來自該本體321之所述工作流體。其中，為了方便說明，在圖示中用不同編號區分設置於該第一作業流道511的該接頭22a、設置於該第二作業流道512的該接頭22b，及設置於該等外用流道513的該等接頭22c。

該夾取件52有一呈環狀且設置於該夾頭殼體件51之一端的膜片521(圖4因避免混淆僅標示兩個)、六個由該膜片521沿該軸向方向L延伸且呈環狀排列的夾爪部522，及一位於該容置空間510內且可相對於該夾頭殼體件51滑動的活塞523。該膜片521具彈性，且圍繞形成一垂直該軸向方向L的通孔520。該活塞523貼靠該膜片521之通孔520的周圍處，且可在該容置空間510內沿該軸向方向L滑動而藉此推動該膜片521外擴。該等夾爪部522遠離該活塞523的方向延伸，並用以夾取該治具F。其中，該膜片521與該等夾爪部522可為一體式結構，而有較佳的結構強度，但並不以此態樣為限，該膜片521與該等夾爪部522亦可為分離式設計，以配合不同規格的該治具F來替換不同規格的該等夾爪部522，進而增加適用性。

特別需要說明的是，參閱圖11，該夾取件52透過所述工作流體推擠，而能相對於該夾頭殼體件51在一鬆開狀態與一夾取狀態間變化。定義一位於該活塞523沿該軸向方向L遠離該膜片521之一側的第一側524，及一位於該活塞523另一側而相反於該第一側524的第二側525。在本第一實施例中，當由該第一作業流道511所排出的所述工作流體，輸送至該容置空間510後沿該軸向方向L推抵該第一側524，使得該活塞523往該膜片521的方向移動，迫使該膜片521向外擴，進而使該等夾爪部522垂直該軸向方向L遠離該治具F，此時該夾取件52是處於該鬆開狀態。當所述工作流體未在該第一作業流道511內流動時，該膜片521能透過彈性恢復力收合，並推動該活塞523歸位，同時使該等夾爪部522垂直該軸向方向L頂抵該夾具，進而夾取該治具F，此時該夾取件52是處於該夾取狀態。此外，由該第二作業流道512所排出的所述工作流體，輸送至該容置空間510後用以推抵該第二側525，使得該活塞523往該電極法蘭4的方向移動而遠離該膜片521，以減少該膜片521推抵該活塞523所需之推力，進一步地使該夾取件52快速地且省力地由該鬆開狀態至該夾取狀態。

該牽引件53為彈簧，但並不以此為限，其一端連接該夾頭殼體件51，另一端連接該推離桿54，使得該推離桿54能相對於該夾頭殼體件51滑動。該推離桿54固定於該活塞523且穿伸於該膜片521，並能隨著該活塞523移動而用以推抵該治具F。在該第一實施例中，當該夾取件52處於該鬆開狀態時，該牽引件53被壓縮而儲存彈性恢復力，當該夾取件52處於該夾取狀態時，該牽引件53釋放彈性恢復力而帶動該推離桿54歸位。此外，該第一實施例不以該牽引件53之設置態樣為限，該牽引件53亦可被設置於當該夾取件52處於該鬆開狀態時，被拉伸而儲存彈性恢復力的態樣。在其他實施中，該牽引件53可為氣壓缸，用以推動或拉取該推離桿54。

參閱圖6、圖8與圖11，本第一實施例透過該機械手臂A之轉動軸A2(參閱圖3)驅動該定位板324轉動，以驅動該旋轉殼體件32相對於該固定殼體件31以該桿體322之軸心線為轉軸轉動，進而同時帶動圖4所示之該等電輸入件33、該電極法蘭4與該膜片夾頭5轉動。另外需要說明的是，配合參閱圖3與圖5，該固定殼體件31之第一殼體311與該固定器A3之間、該旋轉殼體件32之定位板324與該轉動軸A2之間、該旋轉殼體件32之本體321與該法蘭殼體件41之間、該法蘭殼體件41與該夾頭殼體件51之間是利用數個凸柱C分別嵌設於數個嵌孔D的方式達到固定，例如圖3所示之該固定殼體件31之該凸柱C係穿設於該固定器A3之嵌孔D，圖5所示之該定位板324之該等凸柱C係分別穿設於圖3所示之該轉動軸A2的該等嵌孔D，但本第一實施例並不以此連接態樣為限，亦可透過螺接、卡合等連接方式進行固定。其中，由於圖示繪示角度且為了避免構件過於混淆的關係，省略部分所述凸柱C與所述嵌孔D。

當本第一實施例透過所述工作流體運作時，首先，該供應裝置2之該供應源21透過該等接頭22，將所述工作流體輸送至該等第一運輸流道3110。接著，每一第一運輸流道3110內的所述工作流體依序通過相對應之該軸向流道310、該第二運輸流道3120、該環狀槽3121、該穿孔3221、該輸送流道3222、該輸出流道3210，至相對應之該接頭22。最後，設置於該等輸出流道3210上的四個接頭22，分別將所述工作流體輸送至該第一作業流道511、該第二作業流道512及該等外用流道513，藉此進行該夾取件52的鬆開或夾取，並將所述工作流體輸送至該治具F(參閱圖3)。由此可知，當需要該夾取件52鬆開時，僅需要將所述工作流體輸入至連通該第一作業流道511的該第一運輸流道3110，即可帶動該夾取件52處於該鬆開狀態。當需要該夾取件52夾持該治具F時，僅需要停止供應所述工作流體至連通該第一作業流道511的該第一運輸流道3110，甚至能將所述工作流體導入至連通該夾取狀態的該第一運輸流道3110，該夾取件52便能處於該夾取狀態而夾持該治具F。另外需要說明的是，當該活塞523往該治具F的方向移動時，便順勢地帶動該推離桿54移動，藉此推抵該治具F，直接使該治具F脫離該夾取件52，進一步地提升更換作業效率。當該推離桿54頂抵該治具F時，該牽引件53受到壓縮而儲存彈性恢復力，當所述工作流體停止在該第一作業流道511內流動時，便能施放彈性恢復力以拉回該推離桿54回位，以供該膜片夾頭5夾持另一個治具F。

透過該桿體322沿該軸向方向L間隔排列的該等穿孔3221，對應該第二殼體312沿該軸向方向L排列且彼此不連通的該等環狀槽3121的設計，便能在該旋轉殼體件32相對於該固定殼體件31轉動時，確保每一第一運輸流道3110是連通相對應之該輸出流道3210，進而操作該夾取件52及該治具F。因此，本第一實施例能避免氣管線路的纏繞，使得該膜片夾頭5能依照需求進行360°、540°或更多旋轉自由度的轉動，大幅地提升適用性。此外，由於該膜片521是透過自身彈性恢復力，促使該等夾爪部522夾取該治具F，能提供較為適當夾持力於該治具F上，以避免該治具F與該等夾爪部522損毀的情況發生。再者，由於該活塞523與該膜片521之間僅有該通孔520之周圍處有接觸，以大幅地減少兩者間的接觸面積，能進一步地減少材料的磨耗，藉此提升使用壽命。

當本第一實施例接收來自該治具F的回饋訊號時，首先，每一第一電極件42由該治具F接收訊號，並傳輸至相對應之該第二電極件43上。接者，訊號將由該第二電極件43依序傳輸至相對應之該端子331、該探針332、該導電環341、該導電柱342、該導電棒343的路徑而向外輸出。最後，將由一終端裝置(圖未示)接收訊號，完成訊號的傳遞。

由於該環體323環繞該第二殼體312轉動，便帶動該等針體333分別在該等導電環341上位移的設計，使得每一第一電極件42所接收的訊號能傳輸至相對應的該導電柱342上，進而傳輸至與相對應之該導電棒343電連接的電路，因此，本第一實施例能簡化電線或傳輸線的設置，以避免在該膜片夾頭5轉動時，其電線或傳輸線纏繞打結的情況發生，使得該膜片夾頭5能依照需求進行360°、540°或更多旋轉自由度的轉動，大幅地提升適用性。

另外需要特別說明的是，透過該膜片521受該活塞523推動而使該等夾爪部522向外鬆開或向內夾緊的特性，使得該膜片夾頭5本身具有優秀的同心度，自身亦可作為一個夾取工件的工作治具。再者，由於該膜片521本身的彈性恢復力，即使停止所述工作流體的輸入、該供應源21故障或現場停電等情況發生時，該夾取件52透過自身的彈性恢復力也能保有基本的夾持力，以有效避免該治具F脫落。

另外需要說明的是，上述之操作方式皆為該供應源21(參閱圖3)提供正壓的方式說明，該第一實施例亦可為該供應源21提供負壓而用以吸取所述工作流體的方式操作，藉此改變所述工作流體的流向，亦即由該第一作業流道511所吸取的所述工作流體用以拉動該第一側524，使得該活塞523往遠離該膜片521的方向移動，讓該夾取件52處於該夾取狀態。相反地，由該第二作業流道512所吸取的所述工作流體用以拉動該第二側525，使得該活塞523往該膜片521的方向移動，讓該夾取件52處於該鬆開狀態。

此外，上述之該等接頭22、該等第一運輸流道3110、該等第二運輸流道3120、該等環狀槽3121、該等輸出流道3210、該等穿孔3221、該等輸送流道3222、該等電料容置槽3230、該等電輸入件33、該等電輸出件34、該等第一電極件42、該等第二電極件43、該等夾爪部522的數量及尺寸比例僅為舉例，該第一實施例亦可依照不同需求調整數量及尺寸比例。

參閱圖12，為本發明膜片式快換夾具之一第二實施例，與該第一實施例的差異之處為：該夾取件52具有數個沿該軸向方向L連接的活塞523。其中，由該第一作業流道511所排出的所述工作流體，能推動該等活塞523其中遠離該膜片521之一者往該膜片521之方向移動，進而帶動該等活塞523另一者推動該膜片521，藉此使該夾取件52處於該鬆開狀態。由該第二作業流道512所排出的所述工作流體，能推動該等活塞523其中靠近該膜片521之一者往遠離該膜片521的方向移動，進而帶動該等活塞523另一者歸位，便能讓該膜片521恢復彈性力而使該夾取件52處於該夾取狀態。該第二實施例透過該等活塞523，增強推動的力道，能應用於尺寸規格較大的該等夾爪部522，進而滿足更大負重的需求。

再者，該第二實施例也適用於該供應源21之壓力較小或不足的環境，依然能使得該等活塞523獲得足夠的推力，藉此推動該膜片521。此外，該第二實施例不以該等活塞523之數量為限制，可依照不同需求調整。

綜上所述，本發明膜片式快換夾具透過該夾取件52能在該鬆開狀態與該夾取狀態間彈性變化的設計，達到夾持力適當且材料磨耗較少的功效。再者，透過該旋轉裝置3的設計，能在該膜片夾頭5轉動時，避免其氣管、電線或訊號線等線路纏繞打結的情況發生，大幅地優化操作性，以達到高適用性的功效，進而滿足不同環境的需求，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2:供應裝置 21:供應源 22:接頭 22a:接頭 22b:接頭 22c:接頭 3:旋轉裝置 31:固定殼體件 310:軸向流道 3101:第一軸向段 3102:第二軸向段 311:第一殼體 3110:第一運輸流道 312:第二殼體 3120:第二運輸流道 3121:環狀槽 32:旋轉殼體件 321:本體 3210:輸出流道 322:桿體 3221:穿孔 3222:輸送流道 3223:螺孔 323:環體 3230:電料容置槽 324:定位板 325:螺栓 33:電輸入件 331:端子 332:探針 333:針體 334:彈性體 34:電輸出件 341:導電環 342:導電柱 343:導電棒 344:輸出螺帽 4:電極法蘭 41:法蘭殼體件 42:第一電極件 421:第一電極棒 422:絕緣套 43:第二電極件 431:第二電極棒 432:輸入螺帽 5:膜片夾頭 51:夾頭殼體件 510:容置空間 511:第一作業流道 512:第二作業流道 513:外用流道 514:電極通孔 52:夾取件 520:通孔 521:膜片 522:夾爪部 523:活塞 524:第一側 525:第二側 53:牽引件 54:推離桿 A:機械手臂 A1:機械主體 A2:轉動軸 A3:固定器 C:凸柱 D:嵌孔 E:環狀塊 F:治具 L:軸向方向

本發明之其它的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1與圖2皆是不完整的側視剖視圖，分別說明一種習知的夾具的使用狀況； 圖3是一立體分解示意圖，說明本發明膜片式快換夾具之一第一實施例； 圖4是一立體分解圖，說明該第一實施例之一旋轉裝置、一電極法蘭，及一膜片夾頭； 圖5是一立體圖，配合圖4以不同角度說明該旋轉裝置； 圖6是一側視角度的剖視圖，說明該旋轉裝置之一固定殼體件，及一旋轉殼體件之間的配置關係； 圖7是一立體分解圖，說明該旋轉裝置之構件； 圖8是一俯視角度的剖視示意圖，說明該旋轉裝置之一第二運輸流道、一環狀槽，及一穿孔之間的作動關係； 圖9與圖10皆是側視角度的剖視示意圖，分別以不同角度說明該膜片夾頭之構件； 圖11是一側視角度的剖視示意圖，說明該膜片夾頭的作動方式；及 圖12是一側視角度的剖視圖，說明本發明膜片式快換夾具之一第二實施例。

22:接頭

22a:接頭

22c:接頭

3:旋轉裝置

31:固定殼體件

32:旋轉殼體件

33:電輸入件

331:端子

4:電極法蘭

42:第一電極件

432:輸入螺帽

5:膜片夾頭

51:夾頭殼體件

513:外用流道

514:電極通孔

52:夾取件

521:膜片

522:夾爪部

F:治具

Claims (13)

1. 一種膜片式快換夾具，適用於夾取一治具，且配合一工作流體使用，且包含： 一膜片夾頭，沿一軸向方向延伸，且包括一圍繞界定出一容置空間的夾頭殼體件，及一設置於該容置空間並適用於夾取該治具的夾取件，該夾頭殼體件形成用以輸送所述工作流體的一第一作業流道，及至少一連通該治具的外用流道，該第一作業流道連通該容置空間，該至少一外用流道與該容置空間相間隔，該夾取件具彈性且透過所述工作流體推擠而能相對於該夾頭殼體件在一鬆開狀態與一夾取狀態間變形，當由該第一作業流道排出的所述工作流體沿該軸向方向推動該夾取件時，該夾取件被迫向外擴以遠離該治具而處於該鬆開狀態，當所述工作流體未在該第一作業流道內流動時，該夾取件透過彈性恢復力以收合夾取該治具而處於該夾取狀態。
2. 如請求項1所述的膜片式快換夾具，其中，該夾取件具有一呈環狀且設置於該夾頭殼體件之一端的膜片、數個由該膜片沿該軸向方向延伸且呈環狀排列的夾爪部，及至少一可在該容置空間內沿該軸向方向滑動並用以推動該膜片的活塞，該膜片圍繞形成一通孔，該至少一活塞貼靠該膜片之通孔的周圍處。
3. 如請求項2所述的膜片式快換夾具，其中，定義一位於該至少一活塞沿該軸向方向遠離該膜片之一側的第一側，及一位於該至少一活塞另一側的第二側，該夾頭殼體件還形成一與該第一作業流道相間隔，且連通該容置空間的第二作業流道，由該第一作業流道所排出的所述工作流體用以推抵該第一側，使得該至少一活塞往該膜片的方向移動，由該第二作業流道所排出的所述工作流體用以推抵該第二側，使得該至少一活塞往遠離該膜片的方向移動。
4. 如請求項2所述的膜片式快換夾具，其中，定義一位於該至少一活塞沿該軸向方向遠離該膜片之一側的第一側，及一位於該至少一活塞另一側的第二側，該夾頭殼體件還形成一與該第一作業流道相間隔，且連通該容置空間的夾取流道，由該第一作業流道所吸取的所述工作流體用以拉動該第一側，使得該至少一活塞往遠離該膜片的方向移動，由該第二作業流道所吸取的所述工作流體用以拉動該第二側，使得該至少一活塞往該膜片的方向移動。
5. 如請求項1所述的膜片式快換夾具，還包含一連接該膜片夾頭的旋轉裝置，該旋轉裝置包括一連接該膜片夾頭而能帶動該膜片夾頭轉動的旋轉殼體件，及一呈環狀且設置於該旋轉殼體件遠離該膜片夾頭之一側的固定殼體件，該旋轉殼體件具有一連接該膜片夾頭的本體，及一由該本體沿該軸向方向遠離該膜片夾頭延伸而呈柱狀，並穿伸該固定殼體件的桿體，該本體形成數個用以將所述工作流體提供至該膜片夾頭的輸出流道，該桿體可帶動該本體相對於該固定殼體件以該桿體之軸心線為轉軸轉動，且形成數個由外周面沿徑向方向凹陷且沿該軸向方向間隔排列的穿孔，及數個分別連通該等穿孔且沿該軸向方向延伸，並分別連通該等輸出流道的輸送流道，該固定殼體件形成數個第一運輸流道、數個分別連通該等第一運輸流道且沿該軸向方向往該旋轉殼體件延伸的軸向流道、數個分別連通該等軸向流道的第二運輸流道，及數個形成於內環面且沿該軸向方向排列，並分別連通該等第二運輸流道的環狀槽，該等環狀槽分別用以連通該等穿孔。
6. 如請求項5所述的膜片式快換夾具，其中，該等輸出流道由該本體之外周面垂直該軸向方向凹陷延伸，該等第一運輸流道由該固定殼體件之外周面垂直該軸向方向延伸。
7. 如請求項5所述的膜片式快換夾具，其中，該固定殼體件之軸心線垂直該軸向方向至該等軸向流道的距離皆不相同。
8. 如請求項5所述的膜片式快換夾具，還包含一設置於該旋轉裝置與該膜片夾頭的供應裝置，該供應裝置包括一提供驅動所述工作流體流動之壓力的供應源，及數個設置於該固定殼體件之該等第一運輸流道、該本體之該等輸出流道、該夾頭殼體件之該等第一作業流道與該等外用流道的接頭，設置於該等第一運輸流道的該等接頭連通該供應源，設置於該本體之該等接頭分別與設置於該夾頭殼體件之該等接頭相互連通。
9. 如請求項5所述的膜片式快換夾具，其中，該旋轉裝置還包括至少一設置於該旋轉殼體件的電輸入件，及至少一設置於該固定殼體件的電輸出件，該固定殼體件具有一呈環狀且形成該等第一運輸流道的第一殼體，及一呈環柱狀且固定於該第一殼體，並形成該等第二運輸流道與該等環狀槽的第二殼體，該第一殼體與該第二殼體共同形成該等軸向流道，該旋轉殼體件還具有一固定於該本體且環繞該第二殼體轉動的環體，該至少一電輸入件具有一設置於該環體之外周面的端子、及一電連接該端子並沿該軸向方向往該第一殼體延伸而穿伸該環體的探針，該至少一電輸出件具有一呈環狀且設置於該第一殼體的導電環，及一由該導電環沿該軸向方向延伸且穿設於該第一殼體，並用以向外輸出訊號的導電柱，該探針接觸該導電環而相互電連接，且可沿著該導電環的周向方向位移。
10. 如請求項9所述的膜片式快換夾具，其中，該旋轉裝置包括數個電輸入件與數個電輸出件，該環體的軸心線垂直該軸向方向至該等探針的距離皆不相同，該等導電環之半徑皆不相同，且彼此呈同心圓排列而能分別電連接該等探針。
11. 如請求項9所述的膜片式快換夾具，還包含一連接該膜片夾頭與該旋轉裝置的電極法蘭，該電極法蘭包括一沿該軸向方向固定於該膜片夾頭與該旋轉裝置之間的法蘭殼體件、至少一設置於該法蘭殼體件且沿該軸向方向延伸而穿伸於該夾頭殼體件的第一電極件，及至少一設置於該法蘭殼體件且垂直該軸向方向延伸，並電連接該第一電極件與該端子的第二電極件。
12. 如請求項1所述的膜片式快換夾具，還包含一連接該膜片夾頭的電極法蘭，該電極法蘭包括一沿該軸向方向固定於該膜片夾頭的法蘭殼體件、至少一設置於該法蘭殼體件且沿該軸向方向延伸而穿伸於該夾頭殼體件的第一電極件，及至少一設置於該法蘭殼體件且垂直該軸向方向延伸，並電連接該至少一第一電極件的第二電極件。
13. 如請求項2所述的膜片式快換夾具，其中，該膜片夾頭還包括一設置於該夾頭殼體件的牽引件，及一沿該軸向方向延伸而穿伸該膜片，並連接該牽引件而能相對於該夾頭殼體件滑動的推離桿，當該夾取件處於該鬆開狀態時，該牽引件帶動該推離桿往該膜片的方向滑動伸出。

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