TWI816486B - 機器人取放裝置 - Google Patents

Abstract

一種機器人取放裝置係包括：一本體、一設於該本體上之夾爪組件、一設於該本體上且帶動該夾爪組件之作動組件、一包覆蓋該本體且外露該夾爪組件之蓋件，俾藉由該蓋件，以保護該機器人取放裝置之管線，有效避免管線之損傷。

Description

機器人取放裝置

本發明係關於一種取放裝置，特別是指一種機器人取放裝置。

目前機器人是工業生產中極為重要的設備，且越來越多產業利用機器人協助工廠或生產線上的作業，甚至進行危險的工作，例如焊接、修毛邊、離子切割、模具鑄件搬運等相關高溫的作業廠區，且由於機器人作業具有效率高、成本低、物件品質穩定等優點，故廣泛應用於鑄造作業。

一般於鑄造作業中，係將高分子（塑膠）顆粒在料筒中經過加熱和塑化達到流動狀態，在螺桿的推動下注滿模具，當塑膠熔體在模具內冷固後，打開模具而取出物件，即完成一個注塑週期，其中，取件的過程可由機器人執行。

目前工廠的鑄造作業之機台配置形式大都是一台鑄造設備配置一台機器人，且由鑄造作業之工作時程可知，機器人的運作係在鑄造設備冷卻結束而打開模具後之時段。

惟，習知鑄造作業之環境不佳，如高溫、空氣中含有水氣及煙氣，甚至還有粉塵等異物瀰漫，因而可能對機器人之管線造成極大的傷害。

因此，如何克服上述習知技術之種種問題，實已成為目前業界亟待克服之難題。

鑑於上述習知技術之缺失，本發明提供一種機器人取放裝置，係包括：本體，係包含複數板塊，以圍成複數容置空間，且各該板塊形成有複數開孔，以令該容置空間及該開孔形成至少一供佈設管線之鏤空部，且該本體係具有相對之第一側與第二側及鄰接該第一側與第二側之旁側，以令該旁側上配置有一用於軸接一機器人之連接件；夾爪組件，係設於該本體之第一側上；作動組件，係設於該本體上並電性連接該管線，以帶動該夾爪組件拾取目標物；第一蓋件，係設於該本體之第一側上並外露該夾爪組件；以及第二蓋件，係設於該本體之第二側上並外露該連接件；第一蓋件，係設於該本體之第一側上並外露該夾爪組件；以及第二蓋件，係設於該本體之第二側上並外露該連接件。

前述之機器人取放裝置中，該本體係包含有一呈長方體輪廓之框架結構以及連接該框架結構之安裝件，以令該安裝件連接該夾爪組件。例如，該第一蓋件係設於該安裝件上並錯開該夾爪組件。進一步，該安裝件係凸出該框架結構之左、右兩側，以作為安裝區，使該夾爪組件設於該安裝區上，且該第一蓋件位於各該安裝區之間。或者，該第二蓋件係設於該安裝件上以遮蓋該框架結構，且該第二蓋件係包含覆蓋該本體上方之頂面擋板、覆蓋該本體左右兩側之側面擋板及覆蓋該本體前方之前面擋板，其中，該頂面擋板係稍微凸出該框架結構之左、右兩側，以延伸至該支撐件的上方，且各該側面擋板係具有一對應該框架結構後方之第一板部、一自該第一板部彎折延伸之第二板部及一自該第二板部彎折延伸之第三板部，而該前面擋板係遮擋該框架結構之前方。

前述之機器人取放裝置中，該夾爪組件係包含複數夾件，且該複數夾件之任兩者係以可相互遠離及可相互靠近之方式配置於該本體上。

前述之機器人取放裝置中，該作動組件係包含軌道結構以及動力機組，該夾爪組件係以可位移之方式設於該軌道結構上，且該動力機組係作動該夾爪組件，以令該夾爪組件於該軌道結構上位移。例如，該夾爪組件更包括滑塊，且該滑塊係以可移動之方式接合該軌道結構。或者，該軌道結構係具有以可移動之方式接合該夾爪組件之導軌、形成於該本體上之溝槽、以及以可移動之方式穿過該溝槽之滑動件，以令該滑動件連接該夾爪組件，且該動力機組帶動該滑動件在該溝槽間移動以帶動該夾爪組件沿該導軌移動。又，該作動組件復包含用以限制該夾爪組件移動之止擋結構，其設於該本體上。另外，該動力機組係為氣壓缸或油壓缸形式。

前述之機器人取放裝置中，復包括設於該本體上之定位組件，以配合該夾爪組件之作動。

由上可知，本發明之機器人取放裝置，主要藉由該第一蓋件及第二蓋件包覆該本體，以保護該機器人取放裝置之管線，故相較於習知技術，本發明之機器人取放裝置在高溫環境下，藉由該蓋件設計以阻隔高溫幅射熱源，可有效避免機器人取放裝置內之管線及流體受高溫而損傷。

以下藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。

須知，本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時，本說明書中所引用之如「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「四」及「一」等之用語，亦僅為便於敘述之明瞭，而非用以限定本發明可實施之範圍，其相對關係之改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施之範疇。

圖1為本發明之機器人取放裝置1應用於機器人上的立體示意圖。如圖1所示，該機器人取放裝置1係配置於一機器人9手臂上，以作為該機器人9之手部機構，其中，基於該機器人9之配置，該機器人取放裝置1係以其後端設於該機器人9之手臂上。

如圖1A至圖1E所示，該機器人取放裝置1係包括：本體10、夾爪組件11、作動組件12、第一蓋件15以及第二蓋件16，其中，基於該機器人取放裝置1之配置，箭頭方向X係表示左、右方向，箭頭方向Y係表示前、後方向，箭頭方向Z係表示上、下方向。

所述之本體10係具有相對之第一側10a（如下側）與第二側10b（如上側）及鄰接該第一側10a與第二側10b之旁側，如圖1C所示，且該本體10包含有一呈長方體輪廓之框架結構100以及連接該框架結構100之安裝件101，以令該安裝件101連接該夾爪組件11。

於本實施例中，該框架結構100係大致由複數板塊100a構成，如圖2A所示，以圍成複數容置空間S，且各該板塊100a可依需求於形成有複數開孔102a，以令該容置空間S及該些開孔102a作為鏤空部102，俾供佈設複數條管線（圖略）。

再者，該安裝件101係水平配置於該框架結構100之下側以作為該框架結構100之底板，並使用六個支撐件104固定連接該框架結構100與該安裝件101，且該支撐件104形成近似直角三角形片體，該支撐件104形成有供作為鏤空部102之一部分之開孔105，使該安裝件101凸出該框架結構100之左、右兩側，以作為安裝區A，如圖2B所示。

又，如圖2B所示，該安裝件101亦可依需求於對應該容置空間S處（及/或非該安裝區A）形成該開孔102a，以作為該鏤空部102之其中一部分。

另外，該本體10之旁側，如該框架結構100之後側上，係配置有一用於軸接該機器人9之連接件103。例如，該連接件103係為轉盤或其它可軸接該機器人9之適當構件。應可理解地，有關該連接件103之種類繁多，並無特別限制。

所述之夾爪組件11係為夾取機構，其設於該本體10之第一側10a上。

如圖1C所示，於本實施例中，該夾爪組件11係包含複數夾件11a,11b，且該些夾件11a,11b之任兩者係以可相互遠離及可相互靠近之方式設於該本體10之第一側10a之安裝件101上。例如，該些夾件11a,11b係配置於該些安裝區A上，以於該些安裝區A之前緣配置有兩個夾件11a，而於該些安裝區A之後緣配置有對應前緣夾件11a之兩個夾件11b。具體地，於初始狀態時，前、後對應之兩夾件11a,11b係相互遠離（如圖3A所示），且該些夾件11a,11b係可凸伸出該安裝件101之前、後側。

再者，該夾件11a,11b係呈L形輪廓，其具有一矩形片體之支撐部110，且於該支撐部110之其中一端處朝下方彎折以作為爪部111，並於該支撐部110上側固設一滑塊112，以令該滑塊112以可移動之方式接合該作動組件12。

所述之作動組件12係帶動該夾爪組件11並電性連接該環繞於該鏤空部102之管線，其中，如圖2B所示，該作動組件12係包含一軌道結構12a以及一動力機組12b，以令該夾爪組件11以可位移之方式設於該軌道結構12a上，使該動力機組12b作動該夾爪組件11於該軌道結構12a上位移。

於本實施例中，一併參見圖2C，該軌道結構12a係具有複數（如兩條）以可移動之方式接合該夾爪組件11之導軌120、複數（如八條）形成於該安裝件101上之溝槽121、以及複數（如四個）以可移動之方式穿過該溝槽121之滑動件122，該些滑動件122係分別藉由一固定板122a連接該些夾件11a,11b之支撐部110，使該動力機組12b帶動該些滑動件122在該些溝槽121間移動以帶動該些夾件11a,11b同步沿該些導軌120移動。

再者，該導軌120係為直線形長軌，其沿該安裝件101之安裝區A之前、後緣佈設，以接合該些夾件11a,11b之滑塊112，使該些夾件11a,11b能沿該導軌120朝前、後方向直線移動。例如，單一導軌120之左、右兩邊係佈設有該些溝槽121，以令該滑動件122呈ㄇ字形、U字形、馬蹄形、叉形或其它跨接結構之插拔形體，使單一滑動件122對應跨接穿過該兩個溝槽121，且單一滑動件122對應帶動單一夾件11a,11b同步直線移動。

又，該作動組件12復具有一用以限制該些夾件11a,11b移動之止擋結構12c，其設於該本體10之第一側10a（如該安裝件101）上並位於該溝槽121之其中一側（如該溝槽121相對該安裝區A之內側）。例如，該止擋結構12c係具有一矩形固定塊體123，其於前、後表面凸設一擋桿123a，以於作用狀態時，前、後對應之兩夾件11a,11b係相互靠近，且該擋桿123a之端點抵靠該些夾件11a,11b，此時，該滑動件122位於該溝槽121之夾持終點（如圖3B所示）。

另外，該動力機組12b係為氣壓缸或油壓缸形式，其活塞桿124係固接該滑動件122，以將一電力（圖未示）經由該管線傳遞至該動力機組12b，再將油壓缸或氣壓缸之動力藉由該活塞桿124驅動該滑動件122運動。例如，單一動力機組12b係對應單一夾件11a或11b作配置。應可理解地，有關該動力機組12b之種類繁多，並不限於上述。

所述之第一蓋件15係設於該本體10之第一側10a並外露該夾爪組件11，如圖1B及圖1C所示。

於本實施例中，該第一蓋件15係設置在該安裝件101下側，以從下側覆蓋住該安裝件101上之該些開孔102a。

再者，該第一蓋件15係位於該些安裝區A之間而錯開該夾爪組件11，使該夾爪組件11外露於該第一蓋件15。例如，該第一蓋件15的形狀係大致為長方形板體，其對應於該安裝件101之非該安裝區A的形狀。

另外，該第一蓋件15還具有至少一開孔151，其位於鄰近該連接件103的位置，使管線能從該機器人取放裝置1外部通過該開孔151而進入該機器人取放裝置1內部。

所述之第二蓋件16係設於該本體10之第二側10b並外露該連接件103，如圖1A至圖1D所示。

於本實施例中，該第二蓋件16係包含複數擋板162,164,166，如覆蓋該本體10上方之頂面擋板162、覆蓋該本體10左右兩側之側面擋板164、以及覆蓋該本體10前方之前面擋板166。

所述之頂面擋板162係在前後方向上具有對應於該安裝件101的長度，且該頂面擋板162稍微凸出該框架結構100之左、右兩側，以延伸至該支撐件104的上方。進一步，該頂面擋板162凸出該框架結構100左右兩側之寬度係短於該安裝件101凸出該框架結構100左右兩側之寬度。

所述之側面擋板164係於該本體10之左、右兩側處連接該頂面擋板162邊緣（如焊接）與該安裝件101邊緣（如螺接）。

於本實施例中，各該側面擋板164係具有一對應該框架結構100後方之第一板部1641、一自該第一板部1641彎折延伸之第二板部1642及一自該第二板部1642彎折延伸之第三板部1643。例如，各該第一板部1641係呈矩形，其直接固定（如螺接）至該框架結構100之左、右兩側，且各該第三板部1643係呈矩形，其沿該支撐件104之傾斜角度斜放，以連接該頂面擋板162邊緣與該安裝件101邊緣（如螺接），而各該第二板部1642係呈梯形，其連接該第一板部1641邊緣與該第三板部1643邊緣，甚至連接（如螺接）該安裝件101邊緣，使該第二蓋件16大致遮蓋該框架結構100。

所述之前面擋板166可依需求配置，其呈梯形，係從該框架結構100之前側連接該頂面擋板162邊緣（如焊接）、該些側面擋板164邊緣（如焊接）與該安裝件101邊緣（如螺接），以遮擋該框架結構100之前方。

於本實施例中，該第二蓋件16未遮擋該框架結構100之後方，使該連接件103外露，以軸接該機器人9。

因此，該第二蓋件16係形成一開口朝下的罩體，以從該本體10上側覆蓋至該安裝件101上，且該罩體能夠包圍住該安裝件101上側的該安裝區A及該框架結構100。

應可理解地，該頂面擋板162、該些側面擋板164及該前面擋板166可為一體成型板材，並不限於上述之焊接方式製作。

於使用該機器人取放裝置1時，該機器人取放裝置1係設於一機器人9上，且該機器人9位於一該鑄造設備機台（圖略）附近，故當該鑄造設備機台製作完成一如矩形地板之目標物8後，使用該機器人取放裝置1伸入打開之模具內將該目標物8取出，且該機器人取放裝置1接觸之環境溫度約攝氏250度C。之後，先將該些夾件11a,11b位於相互遠離之初始位置上（如圖3A所示），再利用該動力機組12b之活塞桿124之伸縮運動以驅動該滑動件122運動（如圖3B所示），以位移該些夾件11a,11b，使該些夾件11a,11b之爪部相互靠近（如圖3A所示之箭頭方向C）至一定間距t，以令該間距t符合足以夾持該目標物8，即該間距t大致等於該目標物8之寬度d。待該些夾件11a,11b夾住該目標物8後，該機器人9可將該目標物8移動至預定區域（如下一製程之修整機台），再令該些夾件11a,11b相互遠離（如圖3A所示）以鬆放該目標物8。

另一方面，該機器人取放裝置1可於該安裝件101之下側之對角處配置一如桿結構之定位組件14，如圖2C所示，以配合該夾爪組件11之作動。例如，於作動該些夾件11a,11b前，可先藉由該定位組件14對齊該目標物8之角落，再進行夾固作業，故藉由該定位組件14能有利於該些夾件11a,11b準確且穩固地夾持該目標物8。

綜上所述，本發明之機器人取放裝置1主要藉由該第一蓋件15及該第二蓋件16包覆該本體10，以保護該機器人取放裝置1之本體10及其上配置之管線，故相較於習知技術，本發明之機器人取放裝置1能有效避免該本體10及其上配置之管線之損傷。

再者，藉由該第一蓋件15之開孔151之設計，使該管線可由該開孔151穿過，因而該第一蓋件15及該第二蓋件16以阻隔高溫幅射熱源，可保護該機器人取放裝置1所配置的管線及流體受高溫而損傷，以避免鑄造作業之環境對該管線所造成之傷害。

又，藉由作動組件12設於該本體10上，以縮減該機器人取放裝置1之佔用空間，故本發明之機器人取放裝置1應用於鑄造作業之機器人9，能有效降低廠區佈設之難度。

另外，藉由鏤空部102之設計，使管線能繞設於該本體10上，以進一步避免鑄造作業之環境對該管線造成傷害。

上述實施例係用以例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修改。因此本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍。

1:機器人取放裝置 10:本體 10a:第一側 10b:第二側 100:框架結構 100a:板塊 101:安裝件 102:鏤空部 102a:開孔 103:連接件 104:支撐件 105:開孔 11:夾爪組件 11a,11b:夾件 110:支撐部 111:爪部 112:滑塊 12:作動組件 12a:軌道結構 12b:動力機組 12c:止擋結構 120:導軌 121:溝槽 122:滑動件 122a:固定板 123:固定塊體 123a:擋桿 124:活塞桿 14:定位組件 15:第一蓋件 151:開孔 16:第二蓋件 162:頂面檔板 164:側面擋板 1641:第一板部 1642:第二板部 1643:第三板部 166:前面擋板 8:目標物 9:機器人 d:寬度 A:安裝區 S:容置空間 t:間距 X,Y,Z,C:箭頭方向

圖1係為本發明之機器人取放裝置應用於機器人上的立體示意圖。

圖1A係為本發明之機器人取放裝置之上視立體組合示意圖。

圖1B係為本發明之機器人取放裝置之下視立體組合示意圖。

圖1C係為本發明之機器人取放裝置之立體分解示意圖。

圖1D係為本發明之機器人取放裝置之第二蓋件之下視立體示意圖。

圖1E係為圖1A之局部立體示意圖。

圖2A係為本發明之機器人取放裝置之本體之後視立體示意圖。

圖2B係為圖2A之上視平面示意圖。

圖2C係為本發明之機器人取放裝置之局部下視立體示意圖。

圖3A至圖3B係為本發明之機器人取放裝置於運作中之局部側視平面示意圖。

1:機器人取放裝置

10:本體

11:夾爪組件

15:第一蓋件

151:開孔

16:第二蓋件

164:側面擋板

166:前面擋板

A:安裝區

Claims (12)

1. 一種機器人取放裝置，係包括：本體，係包含複數板塊，以圍成複數容置空間，且各該板塊形成有複數開孔，以令該容置空間及該開孔形成至少一供佈設管線之鏤空部，且該本體係具有相對之第一側與第二側及鄰接該第一側與第二側之旁側，以令該旁側上配置有一用於軸接一機器人之連接件；夾爪組件，係設於該本體之第一側上；作動組件，係設於該本體上並電性連接該管線，以帶動該夾爪組件拾取目標物；第一蓋件，係設於該本體之第一側上並外露該夾爪組件；以及第二蓋件，係設於該本體之第二側上並外露該連接件。
2. 如請求項1所述之機器人取放裝置，其中，該本體係包含有一呈長方體輪廓之框架結構以及連接該框架結構之安裝件，以令該安裝件連接該夾爪組件。
3. 如請求項2所述之機器人取放裝置，其中，該第一蓋件係設於該安裝件上並錯開該夾爪組件。
4. 如請求項3所述之機器人取放裝置，其中，該安裝件係凸出該框架結構之左、右兩側，以作為安裝區，使該夾爪組件設於該安裝區上，且該第一蓋件位於各該安裝區之間。
5. 如請求項2所述之機器人取放裝置，其中，該框架結構與該安裝件係使用支撐件固定連接，該第二蓋件係設於該安裝件上以遮蓋該框架結構，且該第二蓋件係包含覆蓋該本體上方之頂面擋板、覆蓋該本體左右兩側之側面擋板及覆蓋該本體前方之前面擋板，其中，該頂面擋板係稍微凸 出該框架結構之左、右兩側，以延伸至該支撐件的上方，且各該側面擋板係具有一對應該框架結構後方之第一板部、一自該第一板部彎折延伸之第二板部及一自該第二板部彎折延伸之第三板部，而該前面擋板係遮擋該框架結構之前方。
6. 如請求項1所述之機器人取放裝置，其中，該夾爪組件係包含複數夾件，且該複數夾件之任兩者係以可相互遠離及可相互靠近之方式配置於該本體上。
7. 如請求項1所述之機器人取放裝置，其中，該作動組件係包含軌道結構以及動力機組，該夾爪組件係以可位移之方式設於該軌道結構上，且該動力機組係作動該夾爪組件，以令該夾爪組件於該軌道結構上位移。
8. 如請求項7所述之機器人取放裝置，其中，該夾爪組件更包括滑塊，且該滑塊係以可移動之方式接合該軌道結構。
9. 如請求項7所述之機器人取放裝置，其中，該軌道結構係具有以可移動之方式接合該夾爪組件之導軌、形成於該本體上之溝槽、以及以可移動之方式穿過該溝槽之滑動件，以令該滑動件連接該夾爪組件，且該動力機組帶動該滑動件在該溝槽間移動以帶動該夾爪組件沿該導軌移動。
10. 如請求項7所述之機器人取放裝置，其中，該作動組件復包含設於該本體上且用以限制該夾爪組件移動之止擋結構。
11. 如請求項7所述之機器人取放裝置，其中，該動力機組係為氣壓缸或油壓缸形式。
12. 如請求項1所述之機器人取放裝置，復包括設於該本體上之定位組件，以配合該夾爪組件之作動。