TWI809341B

TWI809341B - 鐵材製造方法

Info

Publication number: TWI809341B
Application number: TW110100020A
Authority: TW
Inventors: 莊永川
Original assignee: 鎧全鐵材製品股份有限公司
Priority date: 2021-01-04
Filing date: 2021-01-04
Publication date: 2023-07-21
Also published as: TW202228942A

Abstract

本發明揭露一種鐵材製造方法，包括一輸入步驟、一分料步驟、一待料輸送步驟、一加工步驟、一整料步驟、一夾取步驟及一出料步驟，藉此，可以對鐵製原材在加工成成品鐵材後，使其能以同一方向置放於整料架上，讓機械手臂模組能在準確、且快速的自動夾取並移動，更可提高加工的效率。

Description

鐵材製造方法

本發明係關於一種鐵材加工之技術領域，特別是指一種用於大型鐵製原材之鐵材製造方法，藉以能讓機械手臂快速、且準確夾持成品，使其能自動堆疊，而提高大型鐵製原材自動化作業之程度，從而提高其製程效率。

按，傳統對於鐵製原材〔即鐵條〕的彎曲加工，係以人工收集一預定數量，再以人工將此預定數量的鐵製原材放到加工模組進行加工；而加工完成後，則直接掉落進行，再以人工將其移至一預定區域收集置放，如此操作不但需要人力，而且容易造成人員受傷，導致影響加工效率及生產量。為此申請人曾開發一種申請第106121023號之「具機械手臂之鐵材加工方法」專利案，其利用機械手臂之夾取動作，來減輕人員的工作；但上述的處理方式，僅能用於小型的鐵製原材，當遇到大型的鐵製原材時，因其在加工過程中所形成的半成品鐵材之重心會隨時改變，再加上其體積大，造成該機械手臂無法有效平穩的夾持搬移該等半成品鐵材，不僅影響製程效率，且無法有效又快速的進行後續堆放，而難以達到預期的出貨要求。

換言之，現有的鐵材加工方法未臻完善，而存在有無法適用大型鐵製原材及製程效率不彰等問題，而如何解決前述問題，係業界所亟思探討者，亦是本創作所欲解決之課題。

有鑑於此，本發明人遂針對上述現有加工方法所面臨的問題，潛心研究並配合學理的運用，秉持多年該相關行業之設計開發及實作經驗，針對現有結構之缺失予以改良，終於成功開發出一種鐵材製造方法，藉以克服現有無法有效進行大型鐵製原材作業所造成的困擾與不便。

因此，本發明之主要目的係在提供鐵材製造方法，藉以能用於大型鐵製原材，而能讓機械手臂快速、且準確夾持成品，使其能自動堆疊，以提高大型鐵製原材自動化作業之程度。

又，本發明之另一主要目的係在提供鐵材製造方法，其能克服加工過程中半成品鐵材重心不一致的問題，使得機械手臂可以平穩的夾持搬移，且有效又快速的進行後續堆放，從而提高其製程效率。

基於此，本發明主要係透過下列的技術手段，來實現前述之目的及其功效，其步驟包括：一輸入步驟：將複數個鐵製原材朝一傳輸方向依序輸入；一分料步驟：聚集一預定數量的該等鐵製原材，並朝該傳輸方向運送；一待料步驟：將該預定數量的該等鐵製原材進行緩慢輸送等待下一步驟的處理；一加工步驟：將該預定數量的該等鐵製原材受進行加工成一預定形狀，並形成一成品鐵材；一整料步驟：將該預定數量的成品鐵材以同一方向放置於一整料模組上；一夾取步驟：利用以一機械手臂模組夾取該等成品鐵材至一預定區域；以及一出料步驟：該機械手臂模組透過人機介面以設定堆放高度、數量後，並將該等成品鐵材堆積於一設於預定區域之輸送帶組中一堆放用之預定欄車上。

藉此，透過上述技術手段的具體實現，使得本發明能利用整料模組的設置，可以對鐵製原材在加工成成品鐵材後，使其能以同一方向置放於整料架上，讓機械手臂模組能在準確、且快速的自動夾取並移動，同時利用出料模組之設計，能有效率的出貨，而減輕人員負擔，藉此達到自動加工的功效，更可提高加工的效率及生產量，大幅增進可靠度與實用性，從而增加產品的附加價值，並提升其經濟效益。

且本發明並利用下列的技術手段，進一步實現前述之目的及功效；諸如：在某些實施例中，該加工步驟係以機械手臂模組將所述預定數量的該等鐵製原材夾取至加工模組處。

在某些實施例中，該整料步驟之整料模組係以具導料機構之整料架進行整料。

在某些實施例中，該出料步驟於該輸送帶組上進一步設置一綑綁用之預定欄車，供進行該等堆疊之成品鐵材的綑綁，並進行出貨。

為使貴審查委員能進一步了解本發明的構成、特徵及其他目的，以下乃舉本發明之若干較佳實施例，並配合圖式詳細說明如後，同時讓熟悉該項技術領域者能夠具體實施。

100:加工設備

1:輸入模組

2:分料模組

3:待料輸送模組

4:加工模組

5:整料架組

50:整料架

500:軌道單元

55:導料機構

6:機械手臂模組

60:懸臂

600:軌道單元

62:軸部

65:夾取單元

66:鞍座

67:夾座

68:夾爪

7:出料模組

70:輸送帶組

700:軌道單元

71:預定欄車

200:鐵製原材

300:成品鐵材

S1:輸入

S2:分料

S3:待料輸送

S4:加工

S5:整料

S6:夾取

S7:出料

第1圖：係本發明鐵材製造方法之加工設備架構的外觀立體示意圖。

第2圖：係本發明鐵材製造方法之加工設備架構的側視平面示意圖。

第3圖：係本發明鐵材製造方法之加工設備架構的俯視示意圖。

第4圖：係本發明鐵材製造方法中機械手臂之夾取單元的局部立體外觀示意圖。

第5圖：係本發明鐵材製造方法中機械手臂之夾取單元的俯視平面動作示意圖。

第6圖：係本發明鐵材製造方法的流程架構示意圖。

第7圖：係本發明鐵材製造方法中於輸入、分料、及待料步驟時之狀態示意圖。

第8圖：係本發明鐵材製造方法中於輸入、分料、待料、及加工步驟時之狀態示意圖。

第9圖：係本發明鐵材製造方法中機械手臂於第一夾取步驟時的示意圖。

第10圖：係本發明鐵材製造方法中機械手臂於第二夾取步驟時的堆放及捆綁示意圖。

第11圖：係本發明鐵材製造方法中機械手臂於第二夾取步驟時的堆放及捆綁另一示意圖。

本發明係一種鐵材製造方法，隨附圖例示之本發明的具體實施例及其構件中，所有關於前與後、左與右、頂部與底部、上部與下部、以及水平與垂直的參考，僅用於方便進行描述，並非限制本發明，亦非將其構件限制於任何位置或空間方向。圖式與說明書中所指定的尺寸，當可在不離開本發明之申請專利範圍內，根據本發明之設計與需求而進行變化。

而本發明係一種應用於大型鐵製原材之鐵材製造方法，如請參閱第1、2及3圖所示，其可應用於一加工設備(100)之架構上，其中第1圖為該加工設備(100)的外觀立體示意圖、第2圖為該加工設備(100)的側視平面示意圖及第3圖為該加工設備(100)的俯視平面示意圖。而該加工設備(100)係朝一傳輸方向依序設置有一輸入模組(1)、一分料模組(2)、一待料輸送模組(3)、一加工模組(4)、一整料模組(5)、一機械手臂模組(6)及一出料模組(7)所組成；其中輸入模組(1)可將複數個鐵製原材(200)〔如呈長桿型的鐵條〕朝所述的傳輸方向依序輸入，而該分料模組(2)可以上升階梯狀方式聚集一預定數量的該等鐵製原材(200)進行分料，並朝所述的傳輸方向運送，又該待料輸送模組3可將所述預定數量的鐵製原材(200)進行緩慢輸送等待處理，另該加工模組(4)可對該等鐵製原材(200)逐一加工成一預定形狀，而形成一成品鐵材(300)，再者該整料模組(5)具有一整料架(50)，且該整料架(50)頂面進一步具有一對應前述成品鐵材(300)形狀之導料機構(55)，使該等成品鐵材(300)能在操作人員協助下準確定位於該整料架(50)之導料機構(55)上，使得該機械手臂模組(6)能準確夾持該等成品鐵材(300)之同一位置，再者該機械手臂模組(6)具有一透過一軸部(62)連接一懸臂(60)之夾取單元(65)，使該夾取單元(65)可利用軸部(62)相對懸臂(60)旋轉，又該夾取單元(65)包括有一鞍座(66)，且鞍座(66)兩側分別具有可相互接近或造遠之夾座(67)，此二夾座(67)兩端分別間隔設置有一相對夾爪(68)，且可使各該夾座(67)上之兩端夾爪(68)沿垂直夾座(67)移動之方向相互接近或遠離的移動，藉此可調整夾取單元(65)之各該夾爪(68)的相對長度與寬度，供對應所述預定數量的該等鐵製原材(200)或成品鐵材(300)，以便將其夾取，至於出料模組(7)則可以包今有一輸送帶組(70)，該輸送帶組(70)上具有至少一預定欄車(71)，而本發明係以兩個預定欄車(71)為主要實施例，其中一預定欄車(71)被定義為堆放用之預定欄車(71)，其可置於輸送帶組(70)上預設之成品鐵材(300)堆放區域，以供機械手臂模組(6)透過人機介面以設定於該預定欄車(71)上堆疊預定數量、高度之成品鐵材(300)，而另一預定欄車(71)被定義為捆綁用之預定欄車(71)，其可置於輸送帶組(70)上預設之成品鐵材(300)捆綁區，以便於捆綁成品鐵材(300)後進行出貨。

又進一步如第6圖所示，且應用前述之加工設備(100)的鐵材製造方法之流程步驟至少包括有一輸入步驟(S1)、一分料步驟(S2)、一待料步驟(S3)、一加工步驟(S4)、一整料步驟(S5)、一夾取步驟(S6)及一出料步驟(S7)，而其詳細加工步驟係如第6、7、8、9及10圖所揭示者：其中所述之輸入步驟(S1)係透過輸入模組(1)將複數個大型鐵製原材(200)〔如呈長桿型的鐵條〕朝所述的傳輸方向依序輸入；而所述之分料步驟(S2)係以上升階梯狀的分料模組(2)聚集一預定數量的該等鐵製原材(200)進行分料，並朝所述的傳輸方向運送；又所述之待料步驟(S3)係以待料輸送模組(3)將所述預定數量的該等鐵製原材(200)進行緩慢輸送等待下一步驟的處理；再者，所述加工步驟(S4)係以機械手臂模組(6)將所述預定數量的該等鐵製原材(200)夾取至加工模組(4)處，而利用該加工模組(4)對所述預定數量的該等鐵製原材(200)受進行加工成一預定形狀，並形成一成品鐵材(300)，加工至少包括直角及圓弧；之後，所述整料步驟(S5)係以工作人員或其他機械設備將該等加工成型之成品鐵材(300)以特定方向置設於該整料模組(5)之整料架(50)導料機構(55)上，使得該等成品鐵材(300)能以同一方向平置於該整料架(50)；另所述之夾取步驟(S6)係以機械手臂模組(6)之夾取單元(65)從整料模組(5)之整料架(50)上夾取所述置放同一方向之成品鐵材(300)，並移送至一預定區域；至於，所述之出料步驟(S7)係以機械手臂模組(6)將成品鐵材(300)放置於一預定區域，該預定區域可以是一出料模組(7)中堆放用之預定欄車(71)，並透過人機介面設定堆放用之預定欄車 (71)的堆放高度、數量，而在該堆放用之預定欄車(71)上進行所述成品鐵材(300)的疊積，而根據某些實施例，當該堆放用之預定欄車(71)中的成品鐵材(300)疊積至預設之高度、數量後，可於輸送帶組(70)上移動至綑綁用之預定欄車(71)上，供進行該等堆疊之成品鐵材(300)的綑綁，並進行出貨。

再者，本發明另有一實施例，其係如第11圖所示，該整料模組(5)之整料架(50)係設於一軌道單元(500)上，且該軌道單元(500)與鐵製原材(200)傳輸方向呈垂直交錯延伸，使該整料架(50)得以調整對應該加工模組(4)之中心位置，又該機械手臂模組(6)係設於一軌道單元(600)上，且該機械手臂模組(6)之軌道單元(600)與鐵製原材(200)之傳輸方向呈垂直交錯延伸，使該機械手臂模組(6)得以調整對應該加工模組(4)之位置，另該出料模組(7)之各該預定欄車(71)係分設於一軌道單元(700)上，而該出料模組(7)之軌道單元(700)與前述傳輸方向呈垂直交錯延伸，使該出料模組(7)之各該預定欄車(71)得以調整位置，其中前述機械手臂模組(6)與出料模組(7)之移動可為同步移動或分別移動。

經由上述之說明可知，本發明之鐵材製造方法利用整料模組(5)的設置，可以對鐵製原材(200)在加工成成品鐵材(300)後，使其能以同一方向置放於整料架(50)上，讓機械手臂模組(6)能在準確、且快速的自動夾取並移動，同時利用出料模組(7)之設計，能有效率的出貨，而減輕人員負擔，藉此達到自動加工的功效，不但節省人事成本，亦不會受到預定數量之鐵製原材(200)及成品鐵材(300)之重量限制，更可提高加工的效率及生產量，大幅增進其實用性。

藉此，可以理解到本發明為一創意極佳之創作，除了有效解決習式者所面臨的問題，更大幅增進功效，且在相同的技術領域中未見相同或近似的產品創作或公開使用，同時具有功效的增進，故本發明已符合發明專利有關「新穎性」與「進步性」的要件，乃依法提出申請發明專利。另需陳明者，以上所述乃是本發明之具體實施例及所運用之技術原理，若依本發明之構想所作之改變，其所產生之功能作用仍未超出說明書及圖式所涵蓋之精神時，均應在本發明之範圍內，合予陳明。