TWI819825B - 用於夾持物體的裝置 - Google Patents

Abstract

一種用於夾持物體的裝置，包括有一基架、一導軌、二滑座、一連動結構及一驅動手段。其中該導軌延伸設置在該基架的二端板之間，該驅動手段能夠驅使該二滑座沿著該導軌而相對移靠或是分開，且所述該二滑座在相對移動時能夠帶動該連動結構之一連動板同時產生旋擺。藉此，該二滑座會因為受制於該連動板的居間連動關係而修正移動速度，以使該二滑座能夠穩定且同步地相對移靠或是相對分開，以收良好的夾持或是鬆釋物體的效果。

Description

用於夾持物體的裝置

本發明與物件搬運有關，特別是指一種用於夾持物體的裝置，所述裝置能夠提高夾持穩定性。

在機械加工領域中，以夾具夾持物件並搬運之係屬常見的手段。已知夾具固有至少兩個能夠相對移靠或是相對分開的夾塊，並以氣壓、液壓或是電力等方式作為驅動前述夾塊移動的動力源，俾能夠實現有效控制夾取物件及鬆釋物件的目的，不僅為加工作業帶來便利性，亦有益於提升加工效率，更有助於自動化的實現。

已知一種以氣壓手段作為驅動兩個夾塊移動的夾具，其兩個夾塊雖然能夠沿著一導軌而穩定的沿著直線往復移動，但是該二夾塊容易因為各別承受的氣壓值有落差而導致該二夾塊在相對移靠或是相對分開的過程中產生不同步的情形，該情形不利於夾取或鬆釋物件的進行。又有以馬達作為驅動夾塊移動的手段，馬達通過驅使一齒輪轉動，轉動的齒輪再齧合傳動兩個齒條平行向移動，齒條固接夾塊，藉此以達到同步帶動兩個夾塊移動的目的，惟前述以齒輪配置齒條的方式易佔裝置的空間，且齒輪齧合齒條的部位容易因長時間的咬合作用而加大齒隙或有崩損之虞，前述情形將造成夾持的不穩定。

有鑑於此，本發明之目的在於提供一種用於夾持物體的裝置，係能夠提高夾持的穩定性。

緣以達成上述目的，本發明提供一種用於夾持物體的裝置包括有一基架、一導軌、二滑座、一連動結構及一驅動手段。其中基架包括有一基板以及接設在該基板上且間隔設置的二端板；導軌延伸設置在該二端板之間；該二滑座以不能夠轉動的方式結合該導軌，且該二滑座能夠沿著該導軌移動；連動結構包括有一軸桿及一連動板，該軸桿接設該基板，該連動板接設該軸桿並以該軸桿為旋擺中心，該連動板的兩端分別設置一連動部，所述連動部分別與一對應的滑座連結；驅動手段用以驅使該二滑座相對移動且移動的滑座牽動該連動板旋擺，或是用以驅使該連動板旋擺以帶動該二滑座產生相對移動。

本發明之效果在於透過可旋擺的連動件居間連動該二滑座，以使該二滑座能夠穩定且同步地相對移靠或是相對分開。

為能更清楚地說明本發明，茲舉較佳實施例並配合圖式詳細說明如後。請參圖1至圖7所示，本發明一較佳實施例之用於夾持物體的裝置100包括有一基架10、二滑座20、一導軌30、一驅動手段40以及一連動結構50。所述驅動手段40在本實施例中是利用壓縮空氣來控制該二滑座20沿著該導軌30而相對移靠或是分開，所述該二滑座20在相對移動時能夠帶動該連動結構50之一連動板51產生旋擺。

本實施例之基架10包括有一基板11以及接設在該基板11上的一中座12與二端板，為便於說明，前述二端板分別定義為第一端板13與第二端板14，該第一端板13與該第二端板14間隔設置，該中座12位於該第一端板13與該第二端板14之間。此外，配合圖3所示，基板11具有一穿孔11a，中座12在下部具有一槽孔12a及一通孔12b，其中槽孔12a呈水平向延伸設置，通孔12b對應該穿孔11a而呈垂直向設置且連通該槽孔12a。

該二滑座20是以不能夠轉動的方式結合該導軌30。本實施例實現不能轉動的結構包括在各滑座20上設置三個圓形孔22，在該中座12上亦設置三個圓形孔12c，且該導軌30是由三根圓柱狀的導桿32組成，該些導桿32各別穿過前述圓形孔22與圓形孔12c，導桿32的兩端並分別固接該第一端板13與第二端板14而呈平行延伸設置在該第一端板13與第二端板14之間，至此使得滑座20以不能夠轉動的方式結合該導軌30，且在該第一端板13與該中座12之間具有一個滑座20，在該第二端板14與該中座12之間具有另一個滑座20。此外，各滑座20還具有一安裝孔24，該些圓形孔22分布在該安裝孔24的外圍。

請配合圖2、圖6所示，該驅動手段40包括有二氣缸管41、二活塞桿42及二活塞43。其中該二氣缸管41分別由一圓筒體411及接設在該圓筒體411兩端的一前端蓋412與一後端蓋413組成，所述前端蓋412具有一開口412a；該二活塞桿42的一端分別固接該第一端板13與該第二端板14，該二活塞桿42的另一端則是通過一對應氣缸管41之開口412a後接設一該活塞43，即活塞43位於氣缸管41內部。當該二氣缸管41分別被安置在對應滑座20的安裝孔24之後，將一端板44鎖接滑座20即可把氣缸管41限制在安裝孔24中，使得氣缸管41與滑座20組成一體，亦即氣缸管41與滑座20能夠一同移動。此外，基於滑座20有兩個，因此所述驅動手段40還包括有兩組獨立的氣道設計用來連通至一氣壓源（圖未示），該二組氣道分別用來控制一該滑座20往復移動，須說明的是，每一組氣道是由一第一氣道G1及一第二氣道G2所構成，且第一氣道G1與第二氣道G2分別具有兩個端口，於此定義為第一端口G11（G21）與第二端口G12（G22）；本實施例之一組氣道的第一氣道G1及第二氣道G2是由形成於該第一端板13、活塞桿42及活塞43內部的氣孔相連通組成，另一組氣道的第一氣道G1及第二氣道G2則是由形成於該第二端板14、活塞桿42及活塞43內部的氣孔相連通組成；所述第一氣道G1的第一端口G11與第二氣道G2的第一端口G21係位於對應端板上且分別通過一接頭45而連通該氣壓源，所述第一氣道G1的第二端口G12與第二氣道G2的第二端口G22之一者位於對應活塞桿42上，另一者位於對應的活塞43上，且第二端口G12（G22）連通對應氣缸管41的內部空間。由於活塞桿42與活塞43是固定不動的，且活塞43位於氣缸管41內部，因此當氣壓源以第一氣道G1為空氣注入，以第二氣道G2為空氣排出時，該二滑座20將被推動位移，反之，改變空氣的注入及排出方向時，則該二滑座20將以反向移動，至此得實現該二滑座20沿著該導軌30相對移靠或是分開的目的。

該連動結構50還包括有一軸桿52，該軸桿52接設該基板11，該連動板51接設該軸桿52並以該軸桿52為旋擺中心，連動板51的兩端分別設置一連動部與一對應的滑座20連結。在本實施例中，軸桿52一部份伸至該基板11的穿孔11a中，另一部分穿設於該中座12的通孔12b並穿過放置在該槽孔12a中的連動板51，連動板51概呈S型且兩端位於該中座12外並且分別樞接一牽動板53，牽動板53的另一端再通過一銷54而定點樞接在一對應滑座20的底部，前述牽動板53即構成所述的連動部，藉此，當該二滑座20相對移靠或是分開時，該連動板51受到牽動而能夠同步產生正反向旋擺。

上述裝置100以氣壓方式作為驅動滑座20移動的手段，且在各滑座20上加裝一種夾塊（圖未示）時即可實現用於夾持或是鬆釋物體的目的。請再配合圖8及圖9所示，該裝置100在該二滑座20之間設置由連動板51、軸桿52、牽動板53以及銷54所組成的連動結構50，當該二滑座20開始移動且有一個滑座20的移動速度快於另一個滑座20，或是一個滑座20已開始移動但另一個滑座20卻還未能開始移動時，移動速度快或是先移動的滑座20會通過該連動結構50的居間設置而連動另一個滑座20，以使該二滑座20的移動速度一致或是同步移動，至此使得該二滑座20能夠穩定地相對移靠或是相對分開，以收良好的夾持或是鬆釋物體的效果。

上述實施例用以與滑座20同動的連動結構主要由連動板51及牽動板53樞接構成，然於圖10及圖11所示的另一實施例當中的連動結構50A，係包括在滑座20A底部設置具有弧形軌跡的導槽26，而在與軸桿52接設的連動板51A兩端分別設置一導塊55，前述導塊55構成所述的連動部且導塊55能夠移動地位於對應的導槽26中。前述由導槽26、連動板51A、軸桿52及導塊55所組成的連動結構50A利用滑座20A被推動時，滑座20A底部導槽26的槽壁抵推導塊55而促成該連動板51A產生旋擺，是以，藉助該連動結構50A的居間連動同樣能夠促成該二滑座20A同步相對移靠或是分開。

在上述兩個實施例中，軸桿52可以是固定不轉動的，而連動板51（51A）是以軸桿52為旋擺中心並且能夠轉動的方式接設該軸桿52。然於實際應用上不排除軸桿52也可以是能夠與連動板51（51A）一同轉動的方式設計，以圖4及圖7所揭示的連動結構50為例，其公開的軸桿52具有一非圓形身部52a，軸桿52以其非圓形身部52a穿設該連動板51的一非圓形孔51a而實現一同轉動，除此之外，連動板51與軸桿52也可以通過鎖接或是一體成型方式來實現能夠一同轉動的目的；此外，軸桿52在該連動板51的上下側分別套設一軸承56與軸承57，軸承56與軸承57容置在該中座12的通孔12b中，即軸桿52通過該中座12而接設該基板11，藉此，當該連動板51旋擺時即會連動該軸桿52一起轉動。

在軸桿與連動板能夠一起轉動的基礎上，該用以驅動滑座移動的手段除了上述兩個實施例所公開的氣壓方式之外，尚可以採用電機來作為驅動源，在以電機作為驅動源時，則無須上述氣缸管41、活塞桿42、活塞43及氣道的設計。請參圖12所示，該實施例所揭示的驅動手段40A包括有一減速機46及一馬達47，減速機46安裝在該基板11底面，馬達47通過該減速機46連動該軸桿52及連動板51（或51A）一起轉動，連動板51（或51A）再通過樞接牽動板53（或接設導塊55）的方式而可帶動滑座20（或20A）移動，由此可知，採用馬達47驅轉連動板51（或51A）的方式同樣能夠實現操控滑座20（或20A）同步相對移靠或是分開的目的。是以，不論是氣壓推動滑座造成連動件旋擺，或是馬達驅轉連動件來拉動滑座位移，皆是透過可旋擺的連動件居間連動的關係而促使該二滑座能夠穩定且同步地相對移靠或是相對分開，以達收到良好的夾持或是鬆釋物體的效果。

此外，在軸桿與連動板能夠一起轉動的基礎上，得增設一感應單元以偵測軸桿的旋轉角來進一步作為構件的執行動作確認或是後續控制使用。在一實施例中，前述感應單元60包括有一磁鐵62及一角度傳感器64，在以氣壓推動滑座移動的結構為例，如圖3、圖4、圖6及圖7所示，所述磁鐵62是設置在該軸桿52伸至該基板11之穿孔11a中的一端，且該磁鐵62隨著該軸桿52的轉動而旋轉，在一實施例中，磁鐵62是透過一接座66而固接該軸桿52；所述角度傳感器64是接設該基板11而位於該穿孔11a中且具有一感應面以與該磁鐵62保有間距的方式面對該磁鐵62，該角度傳感器64以非接觸的方式感應該磁鐵62之磁力線的旋轉角而據以產生對應的信號，所述訊號用途例如但不限於判斷滑座是否移動到預定位置。而在以馬達驅轉連動件來拉動滑座位移的結構方面，前述磁鐵62同樣是設置在能夠轉動的軸桿52一端，如圖13所示，此時的角度傳感器64則是設置在該減速機46上並與磁鐵62保有間距。須說明的是，在馬達採用的是伺服馬達（Servomotor）時，基於伺服馬達已具備偵測功能，故得省略該感應單元60。

以上所述僅為本發明之數個較佳可行實施例而已，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本發明之專利範圍內。

［本發明］

100:用於夾持物體的裝置

10:基架

11:基板

11a:穿孔

12:中座

12a:槽孔

12b:通孔

12c:圓形孔

13:第一端板

14:第二端板

20,20A:滑座

22:圓形孔

24:安裝孔

26:導槽

30:導軌

32:導桿

40,40A:驅動手段

41:氣缸管

411:圓筒體

412:前端蓋

412a:開口

413:後端蓋

42:活塞桿

43:活塞

44:端板

45:接頭

46:減速機

47:馬達

50,50A:連動結構

51,51A:連動板

51a:非圓形孔

52:軸桿

52a:非圓形身部

53:牽動板

54:銷

55:導塊

56:軸承

57:軸承

60:感應單元

62:磁鐵

64:角度傳感器

66:接座

G1:第一氣道

G11:第一端口

G12:第二端口

G2:第二氣道

G21:第一端口

G22:第二端口

圖1為本發明一較佳實施例之用於夾持物體的裝置的立體圖； 圖2為本發明上述較佳實施例之用於夾持物體的裝置的分解圖； 圖3為圖2所示裝置的部分構件分解圖； 圖4為圖2所示裝置的部分構件分解圖； 圖5為圖1的俯視圖； 圖6為圖5之6-6方向剖視圖； 圖7為圖5之7-7方向剖視圖； 圖8為簡易示圖，揭示圖1所示裝置當中的滑座相對移靠； 圖9為簡易示圖，揭示圖1所示裝置當中的滑座相對分開； 圖10為簡易示圖，揭示本發明另一較佳實施例之用於夾持物體的裝置當中的滑座相對移靠； 圖11為簡易示圖，揭示本發明上述另一較佳實施例之用於夾持物體的裝置當中的滑座相對分開； 圖12為本發明又一較佳實施例之用於夾持物體的裝置的側視圖；以及 圖13類同圖12，揭示包含有感應單元。

100:用於夾持物體的裝置

10:基架

11:基板

12:中座

13:第一端板

14:第二端板

20:滑座

32:導桿

42:活塞桿

45:接頭

53:牽動板

Claims (9)

1. 一種用於夾持物體的裝置，包含：一基架，包括有一基板以及接設在該基板上且間隔設置的二端板；一導軌，係延伸設置在該二端板之間；二滑座，是以不能夠轉動的方式結合該導軌，且該二滑座能夠沿著該導軌移動；一連動結構，包括有一軸桿及一連動板，該軸桿接設該基板，該連動板接設該軸桿並以該軸桿為旋擺中心，該連動板的兩端分別設置一連動部，所述連動部分別與一對應的滑座連結；其中該連動結構包括在各該滑座的一側設置一導槽，該連動板的兩端分別接設一導塊，各該導塊構成所述的連動部且能夠移動地位於對應的導槽中；以及一驅動手段，用以驅使該二滑座相對移動且移動的滑座牽動該連動板旋擺，或是用以驅使該連動板旋擺以帶動該二滑座產生相對移動。
2. 如請求項1所述之用於夾持物體的裝置，其中該連動結構包括二牽動板，該二牽動板的一端分別樞接該連動板的兩端，該二牽動板的另一端分別樞接一對應的滑座，所述牽動板構成所述的連動部。
3. 一種用於夾持物體的裝置，包含：一基架，包括有一基板以及接設在該基板上且間隔設置的二端板；一導軌，係延伸設置在該二端板之間；二滑座，是以不能夠轉動的方式結合該導軌，且該二滑座能夠沿著該導軌移動；一連動結構，包括有一軸桿及一連動板，該軸桿接設該基板，該連動板接設該軸桿並以該軸桿為旋擺中心，該連動板的兩端分別設置一連動部，所述連動部分別與一對應的滑座連結； 一驅動手段，用以驅使該二滑座相對移動且移動的滑座牽動該連動板旋擺，或是用以驅使該連動板旋擺以帶動該二滑座產生相對移動；以及一磁鐵及一角度傳感器，其中該軸桿是以能夠隨同該連動板轉動的方式接設該基板，該磁鐵設置於該軸桿一端且隨著該軸桿的轉動而旋轉，該角度傳感器以非接觸方式感應該磁鐵之磁力線的旋轉角並產生對應的信號。
4. 如請求項3所述之用於夾持物體的裝置，其中該驅動手段包括有二氣缸管、二活塞及二活塞桿，該二氣缸管分別固接一對應的滑座，該二活塞分別位於一對應氣缸管的內部，該二活塞桿一端分別與一對應的端板固接，另一端伸至一對應氣缸管的內部並接設一該活塞；該驅動手段還包括有一組氣道形成於一該端板、活塞桿及活塞的內部，以及另一組氣道形成於另一該端板、活塞桿及活塞的內部，每一組氣道包括有一第一氣道及一第二氣道，且該第一氣道與該第二氣道分別具有兩個端口，每一氣道的一個端口位於對應端板上而可連通至一氣壓源，每一氣道的另一個端口位於對應的活塞或是活塞桿上且連通該氣缸管內部空間；其中該基板具有一穿孔，該角度傳感器接設該基板且位於該穿孔中，該角度傳感器具有一感應面面對該磁鐵。
5. 如請求項3所述之用於夾持物體的裝置，其中該驅動手段包括有一馬達及一減速機，該馬達透過該減速機驅使該連動結構之該軸桿轉動，該角度傳感器設置於該減速機且具有一感應面面對該磁鐵。
6. 如請求項1至3任一項所述之用於夾持物體的裝置，其中該軸桿具有一非圓形身部，該連動板具有一非圓形孔，該軸桿之該非圓形身部穿設並配合該非圓形孔。
7. 如請求項3所述之用於夾持物體的裝置，其中該基架包括有一中座，該中座固接於該基板且位於該二端板之間，每一端板與該中座之間具有一該滑座；該中座具有相連通之一槽孔及一通孔，該連動板位於該槽孔中且兩端的連動部位於該中座外，該基板具有一穿孔，該角度傳感器設置於該穿孔中，該軸桿設置該磁鐵的一端伸至該穿孔中，另一端延伸穿設該通孔及穿過該連動板。
8. 一種用於夾持物體的裝置，包含：一基架，包括有一基板以及接設在該基板上且間隔設置的二端板；一導軌，係延伸設置在該二端板之間；二滑座，是以不能夠轉動的方式結合該導軌，且該二滑座能夠沿著該導軌移動；一連動結構，包括有一軸桿及一連動板，該軸桿接設該基板，該連動板接設該軸桿並以該軸桿為旋擺中心，該連動板的兩端分別設置一連動部，所述連動部分別與一對應的滑座連結；一驅動手段，用以驅使該二滑座相對移動且移動的滑座牽動該連動板旋擺，或是用以驅使該連動板旋擺以帶動該二滑座產生相對移動；其中該基架包括有一中座，該中座固接於該基板且位於該二端板之間，每一端板與該中座之間具有一該滑座；該中座具有相連通之一槽孔及一通孔，該連動板位於該槽孔中且兩端的連動部位於該中座外，該基板具有一穿孔，該軸桿穿設該穿孔與該通孔且穿過該連動板。
9. 如請求項1、3或8所述之用於夾持物體的裝置，其中該導軌包括有數根導桿，該些導桿貫穿該二滑座且兩端分別固接該二端板。

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