TWI783182B - 自動上下料裝置 - Google Patents

Abstract

一種自動上下料裝置，包括一下料單元、一收料單元，及一收料連動單元。該下料單元包括可位移的一下料驅動組，該下料驅動組用於驅動一活動板沿一第二方向位移至一下料區。該收料單元包括一收料升降組，該收料升降組用於驅動該下料區的活動板沿該第一方向位移至一收料區。該收料連動單元連接該下料驅動組與該收料升降組，在該下料驅動組沿該第二方向位移時，同步帶動該收料升降組相反於該第一方向位移；藉此，在沿該第二方向下料時，能同步相反於該第一方向收料。

Description

自動上下料裝置

本發明是有關於一種上下料系統，特別是指一種自動上下料裝置。

一種習知針車的上下料裝置，包含一工作台、一上料單元及一下料單元。該工作台界定出一上料區、一加工區，及一收料區。該加工區位置設置有一針車。加工時，操作者可以將活動板放置在該上料區，並藉由該上料單元輸送該活動板至該加工區加工，最後，通過該下料單元輸送已加工的活動板至該收料區，供操作者在該收料區收集成品。

由於習知針車之上下料裝置的上料區遠離該收料區而不相鄰，因此，操作者必須要在該上料區與該收料區間的不斷移動，或設置二位操作者，造成人工成本提升，而若要額外設置收料裝置，則會需額外的動力機構，相對增加動力機構成本，而有待改善。

因此，本發明的目的，即在提供一種能夠同步帶動下料、收料單元，以減少動力機構，達到降低成本之功效。

本發明自動上下料裝置，適用移載數個活動板，該自動上下料裝置包含一機架、一下料單元、一收料單元，及一收料連動單元。

該機架界定出一加工區、一下料區及一收料區，該加工區適用於供對應的活動板沿一第一方向置入，該下料區沿一第二方向設置在該加工區一側，該收料區沿該第一方向設置在該下料區一側，該第二方向垂直相交於該第一方向。

該下料單元包括一下料滑軌及一下料驅動組，該下料滑軌沿一第二方向延伸，該下料驅動組可位移地設置在該下料滑軌，且用於驅動該加工區的活動板沿一第二方向位移至該下料區。

該收料單元包括一收料滑軌及一收料升降組，該收料滑軌沿該第一方向延伸，該收料升降組可位移地設置於該收料滑軌，且用於驅動該下料區的活動板沿該第一方向位移至該收料區。

該收料連動單元包括一收料連動件，及安裝在該機架的數滑輪，該收料連動件繞經該等滑輪，並連接該下料驅動組與該收料升降組，使該收料升降組受該收料連動件之連動，而能夠在該下料驅動組沿該第二方向位移時，同步帶動該收料升降組相反於該第一方向位移。

本發明之功效在於：以該收料連動單元使該下料驅動組與該收料升降組同步移動，而能夠在沿該第二方向下料時，同步相反於該第一方向收料，進而減少驅動元件的設置，有效降低成本。

2:針車

3:活動板

4:機架

401:預備區

402:上料區

403:加工區

404:下料區

405:收料區

41:架體

42:平台

421:下料通道

422:收料通道

423:送料通道

424:上料通道

5:上料單元

50:升降軌道

551:備料驅動缸

552:送料推桿

6:上料連動單元

61:上料連動件

62:滑輪

7:下料單元

71:下料滑軌

72:下料驅動組

721:下料驅動件

722:下料推動件

8:收料單元

80:升降軌道

801:上軌面

802:下軌面

803:斜面

804:高點

501:上軌面

502:下軌面

503:斜面

504:高點

505:低點

51:上料滑軌

52:上料升降組

522:滑動件

523:升降板

524:滾輪

525:上料推桿

5251:環槽

526:限位件

53:備料滑軌

54:備料驅動件

55:備料推送組

808:低點

81:收料滑軌

82:收料升降組

822:滑動件

823:升降板

824:滾輪

825:收料推桿

8251:環槽

826:限位件

9:收料連動單元

91:收料連動件

92:滑輪

Y:第二方向

X:第一方向

Z:第三方向

本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是本發明一第一實施例的立體圖。

圖2是圖1的部分立體圖。

圖3是圖1於出料位置的部分放大立體圖。

圖4是圖3於入料位置的部分放大立體圖。

圖5是該第一實施例的局部剖視示意圖。

圖6是沿著圖4中之線Ⅵ-Ⅵ所截取的剖視示意圖。

圖7是該第一實施例中備料推送組的部分立體示意圖。

圖8是該第一實施例下料推動件的部分立體示意圖。

圖9是該第一實施例收料升降組的部分立體示意圖。

圖10是該第一實施例中收料升降組的部分剖視示意圖。

圖11是沿著圖10中之線XI-XI所截取的剖視示意圖。

圖12是該第一實施例的俯視示意圖。

圖13是本發明一第二實施例的側視圖。

參閱圖1與圖2，本發明自動上下料裝置的一第一實施例，適用於安裝一針車2。該自動上下料裝置包含一機架4、一上料單元5、一上料連動單元6、一下料單元7、一收料單元8，及一收料連動單元9。

該機架4界定有一預備區401、一上料區402、一加工區403、一下料區404與一收料區405。該預備區401、該上料區402與該加工區403沿一第一方向X依序設置，且該加工區403位於該針車2下方。該下料區404沿一第二方向Y設置在該加工區403一側。該收料區405設置在該下料區404遠離該加工區403的一側，且相鄰於該預備區401。該第一方向X垂直相交於該第二方向Y。

該機架4包括一架體41及一平台42。該平台42設置在該架體41上，且面積涵蓋該預備區401、該上料區402、該加工區403、該下料區404與該收料區405。該平台42貫穿形成有一下料通道421、二收料通道422、一送料通道423及二上料通道424。該等上料通道424位於該預備區401，該送料通道423位於該上料區402。該下料通道421位於該加工區403與該上料區402之間，該等收料通道422位於該下料區404，且該上料通道424、該送料通道423及該等收料通道422分別沿該第一方向X延伸。

參閱圖2與圖3~圖7，該上料單元5包括二升降軌道50、二上料滑軌51、一上料升降組52、一備料滑軌53、一備料驅動件54及一備料推送組55。

該等升降軌道50鄰近該等上料通道424設置。且每一升降軌道50具有朝上而面向該平台42的一上軌面501、相對於該上軌面501的一下軌面502，及形成在二端的二斜面503。該等斜面503分別位於對應之該上軌面501與該下軌面502間。每一斜面503沿垂直於該第一方向X與該第二方向Y的一第三方向Z具有一高點504及一低點505。

該等上料滑軌51對應該等升降軌道50設置且沿該第一方向X延伸。

該上料升降組52可位移地設於該等上料滑軌51，並具有滑行於該等上料滑軌51的一滑動件522、可升降移動地設置在該滑動件522的一升降板523、樞設在該升降板523二側且滑行於該等升降軌道50的數滾輪524、可升降移動地穿置在該滑動件522且連接於該升降板523的四上料推桿525，及設置於該滑動件522的四限位件526。該等上料推桿525分別設於該上料升降組52的四個角落。每一上料推桿525具有形成在外周且鄰近底側的一環槽5251。該環槽5251供各別的限位件526卡抵接觸。

該備料滑軌53沿該第一方向X延伸且部分位於該等上料 滑軌51間，且該備料驅動件54可位移地設置於該備料滑軌53。該備料驅動件54是一種無桿缸。

參閱圖2、圖3與圖7，該備料推送組55具有一備料驅動缸551及一送料推桿552。該備料驅動缸551安裝在該備料驅動件54，且該備料驅動缸551沿該第三方向Z推動該送料推桿552。

該上料連動單元6包括一上料連動件61及安裝在該架體41的數滑輪62。該上料連動件61為一繩索，繞經該等滑輪62，並連結於該備料驅動件54與該上料升降組52的滑動件522。

參閱圖1、圖2與圖8，該下料單元7包括一下料滑軌71及一下料驅動組72。該下料滑軌71對應該等下料通道421設置，該下料驅動組72可位移地設於該下料滑軌71，該下料驅動組72具有一下料驅動件721，該下料驅動件721例如是無桿缸，且該下料驅動件721連結一下料推動件722，該下料驅動件721由該下料通道421穿出該平台42，以供該下料驅動件721推動該下料推動件722沿該下料滑軌71位移。

參閱圖2與圖9~圖11，該收料單元8包括二升降軌道80、一收料滑軌81及一收料升降組82。

該等升降軌道80鄰近該等收料通道422設置，且每一升降軌道80具有朝上形成且面向該平台42的一上軌面801、相對於該上軌面801的一下軌面802，及形成在二端的二斜面803。該等斜面 803分別位於對應之該上軌面801與該下軌面802間。每一斜面803沿該第三方向Z具有一高點804及一低點805。

該收料滑軌81對應該等升降軌道80設置且沿該第一方向X延伸。

該收料升降組82可位移地設於該收料滑軌81，並具有滑行於該收料滑軌81的一滑動件822、可升降移動地設置在該滑動件822的一升降板823、樞設在該升降板823二側且滑行於該等升降軌道80的數滾輪824、可升降移動地穿置在該滑動件822且連接於該升降板823的二收料推桿825，及設置於該滑動件822的二限位件826。該等收料推桿825分別設於該收料升降組82的兩端。每一收料推桿825具有形成在外周且鄰近底側的一環槽8251。該環槽5251供各別的限位件826卡抵接觸。

該收料連動單元9包括一收料連動件91及安裝在該架體41的數滑輪92。該收料連動件91為一繩索，繞經該等滑輪92，並連結該下料驅動件721與該收料升降組82的滑動件822。

以下將對本發明自動上下料裝置的上料、下料與收料動作依序說明。

1.上料動作：

參閱圖1、圖2、圖3~圖7，當操作者或機械手臂將一活動板3放置在該預備區401的該平台42時，通過該上料連動件61拉 動該上料升降組52由位於該預備區401遠離該上料區402一端的一上料位置(如圖3、圖5假想線的上料升降組52)，移動至相鄰該上料區402之該端的一預備位置(如圖4、圖5實線的上料升降組52)，此時，該等上料推桿525會穿出該等上料通道424，並推送該活動板3由該預備區401沿該第一方向X位移至該上料區402。

其中，在該上料升降組52由該上料位置(如圖3)位移至該預備位置(如圖4)的過程中，滑行於該等升降軌道50之上軌面501的滾輪524會在移動至接觸鄰近該上料區402的斜面503時，由該等高點504依循該等斜面503朝該等低點505位移，並克服該等限位件526的阻滯力，使該升降板523朝該下軌面502降落，至該等滾輪524位於該上軌面501與該下軌面502間，並帶動每一上料推桿525由該上料穿出位置(如圖5、圖6假想線的上料推桿525)下降至一上料隱藏位置(如圖5、圖6實線的上料推桿525)，而位於該活動板3之水平面下，藉此，該等上料推桿525於該上料穿出位置時的沿該第三方向Z的高度高於該上料隱藏位置，可以在不干涉該活動板3的情形下，隨該上料升降組52位移，而復歸至該預備位置(如圖4)。

值得說明的是，在該上料升降組52由該預備位置位移至該上料位置的過程中，位於該等升降軌道50之上軌面501下方的滾輪524會在移動至接觸鄰近該預備區401的斜面503時，由該等低點505依循該等斜面503朝該等高點504位移，使該升降板523反向於 該滑動件522方向升高，至該等限位件526復又接觸於該等上料推桿525的環槽5251而產生阻滯力，且該等滾輪524接觸於該上軌面501，而帶動每一上料推桿525由該上料隱藏位置上升至該上料穿出位置。

2.備料動作：

參閱圖1、圖2與圖3、圖4與圖7，當該備料驅動件54復歸至該入料位置(如圖4)時，該備料驅動缸551會推動該送料推桿552由隱藏在該平台42之頂面下的一送料隱藏位置(如圖7假想線的送料推桿552)位移至穿出該平台42之送料通道423的一送料穿出位置(如圖7實線的送料推桿552)，藉此，在該備料驅動件54沿該備料滑軌53再次由該入料位置(如圖4)位移至該出料位置(如圖3)時，就可以通過穿出該送料通道423的該送料推桿552推送位於該上料區402的活動板3沿該第一方向X進入該加工區403。同時，如前所述，穿出該等上料通道424的該等上料推桿525就可以同步推送下一活動板3由該預備區401沿該第一方向X位移至該上料區402。如此週而復始，只利用一個備料驅動件54，就可以在每一活動板3由該預備區401被推送至該上料區402時，同步推送原本位於該上料區402的活動板3進入該加工區403進行加工。

3.下料動作：

參閱圖1、圖2與圖8，當該針車2加工完畢後，該下料驅 動件721會沿該下料滑軌71由遠離該下料區404的一加工位置(如圖8實線的下料推動件722)位移至鄰近該下料區404的一加工完成位置(如圖8假想線的下料推動件722)，並帶動該下料推動件722推送加工後的活動板3由該加工區403位移至該下料區404。

4.收料動作：

參閱圖1、圖2與圖8~圖12，當該下料驅動件721沿該下料滑軌71由該加工完成位置復歸至該加工位置的過程中，會通過該收料連動件91拉動該收料升降組82由位於該下料區404且鄰近的加工區403的一下料位置(如圖9、圖10實線的收料升降組82)朝位於該收料區405且鄰近該預備區401的一收料位置(如圖10位於圖面最右側的收料升降組82)位移，此時，該等收料推桿825會位於一收料穿出位置(如圖10、圖11實線的收料推桿825)，而穿出該平台42的該等收料通道422，並推送加工後的該活動板3由該下料區404相反於該第一方向X位移至該收料區405。

在該收料升降組82由該下料位置(如圖10)位移至該收料位置的過程中，滑行於該等升降軌道80之上軌面801的滾輪824會在移動至接觸鄰近該收料區405的斜面803時，由該等高點804依循該等斜面803朝該等低點805位移，並克服該等限位件826的阻滯力，使該升降板823朝該滑動件822方向降落，至該等滾輪824接觸於該下軌面802，並帶動每一收料推桿825由該收料穿出位置下降 至一收料隱藏位置(如圖10、圖11假想線的收料推桿825)，而位於該活動板3之水平面下。藉此，該等收料推桿825於該收料穿出位置時的沿該第三方向Z的高度高於該收料隱藏位置。

藉此，當該下料驅動件721沿下料滑軌71由該加工完成位置復歸至該加工位置的過程中，會通過該收料連動件91拉動該收料升降組82由該收料位置朝該下料位置位移，此時，由於每一收料推桿825位於該收料隱藏位置而不會穿出該平台42，因此，可以在不干涉該活動板3的情形下，隨該收料升降組82位移，而復歸至該下料位置。

在該收料升降組82由該收料位置位移至該下料位置的過程中，位於該等升降軌道80之上軌面801的滾輪824會在移動至鄰接觸鄰近該下料區404的斜面803時，由該等低點805依循該等斜面803朝該等高點804位移，使該升降板823反向於該滑動件822方向升高，至該等限位件826復又接觸於該等收料推桿825的環槽8251而產生阻滯力，且該等滾輪824接觸於該上軌面801，而帶動每一收料推桿825由該收料隱藏位置上升至該收料穿出位置。如此週而復始，只利用一個下料驅動組72，就可以在每一加工後的活動板3由該下料區404被推送至該收料區405時，同步推送原本位於該加工區403的活動板3進入該下料區404進行加工。

藉此，面向該加工區403與該收料區405的操作端(如操 作者或機械手臂)就可以在不需要移動位置的情形下，一邊置放加工前的活動板3，一邊收取加工後的活動板3。

值得說明的是，前述由繩索、滑輪所構成的上料連動單元6與收料連動單元9也可以通過剎車管線組達到連動的目的。

參閱圖13，是本發明的一第二實施例，其與第一實施例大致相同。差別僅在於該收料單元8。

該機架4還包括數滾軸43，及數齒輪44。該等滾軸43樞設在該架體41且由該下料區404沿該第一方向X排列至該收料區405。每一齒輪44分別連結於位於該下料區404位置之該等滾軸43的一側，且每一齒輪44與對應之滾軸43同軸轉動。

該收料單元8還包括一滑動件83，該滑動件83連接於該收料連動件91。該滑動件83具有一嚙合部831。該嚙合部831嚙合於對應的齒輪44，且該滑動件83受該收料連動件91之連動，可往復移動於該下料區404之間，使該滑動件83之嚙合部831依序驅動該等齒輪44旋轉，並依序帶動對應之該等滾軸43旋轉，以供加工後的該活動板3經由該等滾軸43帶動以移動至該收料區405之該等滾軸43上。

應當注意的是，本發明自動上下料裝置不限於安裝該針車2，在本實施例的其它變化例中，也可以安裝如點焊機、打粗機等加工設備，同樣可以達到上料、自動備料、自動下料及自動收料 的目的。

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

2:針車

4:機架

41:架體

5:上料單元

52:上料升降組

6:上料連動單元

61:上料連動件

62:滑輪

7:下料單元

8:收料單元

9:收料連動單元

91:收料連動件

92:滑輪

Y:第二方向

X:第一方向

Z:第三方向

Claims (12)

1. 一種自動上下料裝置，適用於移載數個活動板，該自動上下料裝置包含：一機架，界定出一加工區、一下料區及一收料區，該加工區適用於供對應的活動板沿一第一方向置入，該下料區沿一第二方向設置在該加工區一側，該收料區沿該第一方向設置在該下料區一側，該第二方向垂直相交於該第一方向；一下料單元，包括一下料滑軌及一下料驅動組，該下料滑軌沿該第二方向延伸，該下料驅動組可位移地設置在該下料滑軌，且用於驅動該加工區的活動板沿該第二方向位移至該下料區；一收料單元，包括一收料滑軌及一收料升降組，該收料滑軌沿該第一方向延伸，該收料升降組可位移地設置於該收料滑軌，且用於驅動該下料區的活動板沿該第一方向位移至該收料區；及一收料連動單元，包括一收料連動件，及安裝在該機架的數滑輪，該收料連動件繞經該等滑輪，並連接該下料驅動組與該收料升降組，使該收料升降組受該收料連動件之連動，而能夠在該下料驅動組沿該第二方向位移時，同步帶動該收料升降組相反於該第一方向位移。
2. 如請求項1所述的自動上下料裝置，其中，該下料單元的下料驅動組具有一下料驅動件，該下料驅動件連結一下料推動件，該下料推動件被該下料驅動件帶動，並相對於該 下料滑軌在一加工位置與一加工完成位置間位移，在該加工位置時，該下料推動件遠離該下料區，在該加工完成位置時，該下料推動件鄰近該下料區，該下料推動件適用於推送該加工區的活動板沿該第二方向位移至該下料區。
3. 如請求項2所述的自動上下料裝置，其中，該收料單元的收料升降組可位移地設於該收料滑軌，並相對於該收料滑軌在一下料位置與一收料位置間位移，在該下料位置時，該收料升降組位於該下料區而鄰近的加工區，在該收料位置時，該收料升降組位於該收料區，該收料升降組具有至少一收料推桿，該至少一收料推桿相對於該收料滑軌沿一第三方向與相反於該第三方向在一收料穿出位置與一收料隱藏位置間位移，該第三方向垂直相交於該第一方向與該第二方向，該至少一收料推桿於該收料穿出位置時的沿該第三方向的高度高於該收料隱藏位置，在該收料穿出位置時，該至少一收料推桿適用於驅動對應的活動板沿該第一方向位移，在該收料隱藏位置時，該至少一收料推桿位於對應的活動板之水平面下方。
4. 如請求項3所述的自動上下料裝置，其中，該收料單元還包括二升降軌道，且每一升降軌道具有朝上形成的一上軌面、相對該上軌面的一下軌面，及形成在二端的二斜面，該等斜面分別位於對應之該上軌面與該下軌面間，且每一斜面具有一高點及一低點，該收料升降組還具有滑行於該收料滑軌的一滑動件、可位移地設置在該滑動件的一升降板、樞設在該升降板二側的數滾輪，及可位移地穿置在該 滑動件且連接於該升降板的至少二收料推桿，每一升降軌道其中一端之該等斜面用於導引該等滾輪滾動於該上軌面，每一升降軌道另一端之該等斜面用於導引該等滾輪位於該上軌面之下，在該至少二收料推桿位於該收料穿出位置時，該等滾輪滾動於該上軌面且帶動該升降板反向於該滑動件方向位移，在該至少二收料推桿位於該該收料隱藏位置時，該等滾輪位於該上軌面之下且帶動該升降板朝該滑動件方向位移。
5. 如請求項4所述的自動上下料裝置，其中，該收料升降組還具有設置在該滑動件的至少二限位件，且每一收料推桿具有形成在外周的一環槽，每一限位件用於接觸各別之收料推桿的環槽，用以產生使各別之收料推桿保持位於該收料穿出位置的一阻滯力。
6. 如請求項4所述的自動上下料裝置，其中，該機架包括一架體、數滾軸及數齒輪，該等滾軸樞設在該架體且由該下料區沿該第一方向排列至該收料區，每一齒輪分別連結於位於該下料區位置之該等滾軸的一側，且每一齒輪與對應之滾軸同軸轉動，該收料單元包括一收料滑軌及一滑動件，該收料滑軌沿該第一方向延伸且通過該下料區，該滑動件可位移地設於該收料滑軌，並具有嚙合於對應之齒輪的一嚙合部，且往復移動於該下料區與該收料區之間，使該滑動件之嚙合部依序驅動該等齒輪旋轉，並依序帶動對應之該等滾軸旋轉，以供加工後的活動板經由該等滾軸帶動以移動至該收料區的該等滾軸上。
7. 如請求項6所述的自動上下料裝置，其中，該收料連動件為一繩索，且該等滑輪安裝在該架體。
8. 如請求項1所述的自動上下料裝置，還包含一上料單元，且該機架還界定有一上料區，該上料單元包括一備料滑軌、一備料驅動件及一備料推送組，該備料滑軌沿該第一方向延伸，該備料驅動件可位移地設於該備料滑軌，該備料推送組安裝在該備料驅動件，該備料驅動件相對於該備料滑軌在一入料位置與一出料位置間位移，在該入料位置時，該備料驅動件鄰近該上料區，在該出料位置時，該備料驅動件鄰近該加工區，而適用於推送該上料區的活動板沿該第一方向位移至該加工區。
9. 如請求項8所述的自動上下料裝置，其中，該備料推送組具有一備料驅動缸及一送料推桿，該備料驅動缸安裝在該備料驅動件，該送料推桿被該備料驅動缸推動，而相對於該備料驅動件沿一第三方向與相反於該第三方向在一送料穿出位置與一送料隱藏位置間位移，該第三方向垂直相交於該第一方向與該第二方向，該送料推桿於該送料穿出位置時的沿該第三方向的高度高於該送料隱藏位置，在該送料穿出位置時，該送料推桿適用於驅動對應的活動板沿該第一方向位移，在該送料隱藏位置時，該送料推桿位於對應的活動板之水平面下方。
10. 如請求項8或9所述的自動上下料裝置，其中，該機架還界定有一預備區，該預備區沿該第一方向與該加工區相間隔，該上料單元包括至少一上料滑軌及一上料升降組，該 上料滑軌沿該第一方向延伸，該上料升降組可位移地設於該上料滑軌，並相對於該上料滑軌在一上料位置與一預備位置間位移，在該上料位置時，該上料升降組位於該預備區遠離該上料區的一端，在該預備位置時，該上料升降組鄰近該上料區的該端，該上料升降組具有至少一上料推桿，該至少一上料推桿相對於該備料驅動件沿一第三方向與相反於該第三方向在一上料穿出位置與一上料隱藏位置間位移，該第三方向垂直於該第二方向與該第一方向，該至少一上料推桿於該上料穿出位置時的沿該第三方向的高度高於該上料隱藏位置，在該上料穿出位置時，該至少一上料推桿適用於驅動對應的活動板沿該第一方向由該預備區位移至該上料區，在該上料隱藏位置時，該至少一上料推桿位於對應的活動板之水平面下方。
11. 如請求項10所述的自動上下料裝置，還包括一上料連動單元，該上料連動單元包括一上料連動件，該上料連動件連接該備料驅動件與該上料升降組，使該上料升降組位於該上料位置時，該備料驅動件位於該出料位置，及使該上料升降組位於該預備位置時，該備料驅動件位於該入料位置。
12. 如請求項11所述的自動上下料裝置，其中，該機架還包括一架體，該上料連動單元還包括安裝在該架體的數滑輪，且該上料連動件為一繩索，該上料連動件繞經該等滑輪，並連結於該備料驅動件與該上料升降組。

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