TWM459746U - 多軸機械加工裝置 - Google Patents

Description

多軸機械加工裝置

本創作係與加工機械有關，更詳而言之，係指一種易於製造與維修之多軸機械加工裝置。

按，習用所知鞋子之製造，當一鞋面與一內底透過車縫方式予以連結後，必須再於鞋面與內底之周邊塗佈黏膠來與一鞋底黏結，而在上膠之前為了增加黏結效用，會先行於預備塗膠之部位予以適當的打粗，藉由將鞋表面磨粗，使黏膠將鞋面與鞋底黏結時有較佳之咬合力，提昇鞋子之品質；而，該等打磨與上膠之動作，乃是透過習用一種六軸向活動機具(如機械手臂)操控帶動著鞋體移位，受固定於基座上之打磨與上膠機具進行加工動作，因該活動機具係由日本製造，乃以單一手臂進行多軸向之運動操作方式，不但機具之售價昂貴而且維修不易，如果機具發生故障甚至必須千里迢迢送回原廠，耗費時間與精力，並也使加工成本居高不下，影響產業競爭力。

本案創作人鑑於上述六軸向活動機具價格昂貴、維修不易所衍生的各項缺點，乃亟思加以改良創新，並經多年苦心孤詣潛心研究後，終於成功研發完成本件多軸機械加工裝置。

本創作之目的即在於提供一種多軸機械加工裝置，其具有數個不同軸向加工手臂，得進行多軸向之旋轉以及各自之加工動作，使各個不同軸向加工手臂可各自維修與更換，能徹底解決習用之六軸向活動機具售價昂貴與維修不易之缺弊。

可達成上述創作目的之多軸機械加工裝置，包括有：一機檯(Machine)；一控制器(Controller)，提供使用者操作呼叫出相對應之鞋體輪廓加工程式，進行動作之操控；一載台(platform)，設於該機檯之另一端，其上設有一座體且具有一沿著該座體其X軸向延伸之滑槽；一第一工作臂(1st Robotic arm)，設置於座體上，具有一第一控制體受該控制器之操控，以可移動地方式滑設於該載台之滑槽中，其並設有一滑軌係朝著該座體其Y軸向延伸；一第二工作臂(2nd Robotic arm)，設置於座體上，具有一第二控制體係受該控制器之操控，以可沿著該第一工作臂其滑軌移動之方式滑設於其上，其並具有一滑動桿係可沿著該座體其Z軸向伸縮作動；一夾取爪(Claw)，係接設於該第二工作臂其滑動桿之端部，受該控制器之操控可進行夾、放一鞋體之動作； 一打磨加工機(milling)，係具有一基座固設於該載台上，一打磨砂輪係以可相對於該基座進行預定角度旋轉之方式樞設於該基座上，該打磨砂輪並可以對一鞋體其鞋面周邊進行磨粗之動作；一噴膠加工機(glue inserter)，係具有一基座固設於該載台上，一噴膠頭係以可相對於該基座進行預定角度旋轉之方式樞設於該基座上，該噴膠頭並可以將黏膠噴佈於已進行打粗加工過之部位處者。

請參閱圖1，本創作所提供之多軸機械加工裝置，主要包括有：一機檯1、一光學攝影機12、一控制器13、一載台2、一座體21、一第一工作臂22、一第二工作臂25、一夾取爪28、一打磨加工機3以及一噴膠加工機4，所組構而成。

該機檯1係設呈預定尺寸大小，並具有穩固的支撐作用，於其一端可供一般工廠內用以輸送待加工鞋體5之輸送帶11貫穿通過；又，進一步的該機檯1之周圍設有光柵14，當載台2之第一工作臂22、第二工作臂25進行位移時，有異物或人員進入機檯1之範圍時，則光柵14產生命令告知控制器13，停止第一工作臂22、第二工作臂25動作，以保護機檯1及人員安全。

該光學攝影機12(CCD Webcam)係設於該機檯1上，恰位 於該輸送帶11其上端適當處，可透過感應光線將待加工鞋體5之輪廓影像轉變為數位訊號後，傳送至與該光學攝影機12連接之該控制器13；而，該控制器13係設於該機檯1上(如圖2所示)，當其接收到由該光學攝影機12傳出之數位訊號後，會呼叫出相對應之鞋體5輪廓加工程式，並適時地進行對該第一工作臂22、該第二工作臂25、該夾取爪28、該打磨加工機3以及該噴膠加工機4等之動作操控；而該光學攝影機12與該控制器13之結構與動作，請容後述。

請參閱圖3所示，該載台2係具有預定大小與高度尺寸，設於該機檯1之另一端，其上設有一座體21且沿著該座體21其X軸向延伸之滑槽211。

該第一工作臂22設於座體21上，具有一第一控制體23係滑設於該載台2其滑槽211之中，並且係受該控制器13之操控，而可以於該滑槽211中沿著相對於該載台2其X軸向移動者，該第一控制體23並連接有一朝著該載台2其Y軸向延伸之滑軌24，並且當該第一控制體23於該滑槽211中移動時將帶動著其滑軌24一齊朝著相對於該載台2其X軸向移動，而於本實施例中該滑軌24具有二組平行設置之框條組構而成。

該第二工作臂25設置於座體21上，具有一第二控制體26係滑設於該第一工作臂22其滑軌24上，可受該控制器 13之操控，而可以於該滑軌24上沿著相對於該座體21其Y軸向移動者，該第二控制體26並連接有一朝著該座體21其Z軸向延伸之一滑動桿27，伸設於組構成該滑軌24其二框條之間，當該第二控制體26沿著於該第一工作臂22其滑軌24內移動時將帶動著其滑動桿27一齊朝著相對於該座體21其Y軸向移動，而，該滑動桿27係由不同桿徑之數管桿組成，伸設於組構成該滑軌24之二框條間，該滑動桿27係可沿著該座體21其Z軸向上、下伸縮作動者。

該夾取爪28係由對稱之二爪片構成，接設於該第二工作臂25其滑動桿27之端部，可受該控制器13之操控而進行相對縮夾以夾取待加工之一鞋體5，以及可相對開放釋出已加工完成之一鞋體5之動作者。

請參閱圖4所示，該打磨加工機3同樣係受該控制器13之操控而動作者，其具有一基座31固設於該載台2上，其並由一馬達32帶動一轉磐33旋轉，一打磨砂輪34則係組設該轉磐33上，而可以跟著該轉磐33旋轉，以相對於該基座31亦即該載台2進行預定角度之旋轉，該打磨砂輪34並係由馬達32帶動其轉動，則使該打磨砂輪34可以順著待加工之一鞋體5其呈曲弧狀之鞋面周邊進行打粗，將鞋表面磨粗以增加該噴膠加工機4所進行之將黏膠噴塗於打磨處而可使鞋面與鞋底黏結時有較佳之咬合力的功用者。

該噴膠加工機4同樣係受該控制器13之操控而動作者，其具有一基座41固設於該載台2上，其並由一馬達42帶動一轉磐43旋轉，一噴膠頭44組設該轉磐43上，而可以跟著該轉磐43旋轉，以相對於該基座41亦即該載台2進行預定角度之旋轉，該噴膠頭44之噴膠動作則係由馬達42帶動，順著已打磨之一鞋體5其呈曲弧狀之鞋面周邊進行將黏膠噴佈之動作。

據由以上所述之本創作一種多軸機械加工裝置，請配合參閱圖6~9所示，首先，該光學攝影機12已先掃描鞋體5之輪廓並傳出數位訊號至該控制器13，呼叫出相對應之鞋體5輪廓加工程式，接著，則適時地操控該第一工作臂22、該第二工作臂25等動作，藉由於該座體21上之滑槽211，供該第一工作臂22其第一控制體23可往相對於該座體21其X軸向之延伸作動，並透過該第一工作臂22其滑軌24提供給該第二工作臂25其第二控制體26可沿著相對於該座體21其Y軸向移動作動，再由該第二工作臂25其滑動桿27提供有往相對於該座體21其Z軸向之延伸作動之方式，帶動設於該滑動桿27下端之該夾取爪28從該輸送帶11處夾取待加工之一鞋體5，移動至該載台2上之該打磨加工機3處，操控該打磨加工機3之該轉磐33旋轉移位、並使該打磨砂輪34進行打粗後(如圖10所示)，再接著操控該第一工作臂 22、該第二工作臂25等動作，將已進行過打磨加工動作之鞋體5移動至該噴膠加工機4處，再操作該噴膠加工機4之該轉磐43旋轉移位、並使該噴膠頭44進行噴佈黏膠於一鞋體5已打磨過之部位處(如圖11所示)，並待加工動作完成後，透過該控制器13操控該第一工作臂22、該第二工作臂25以及該夾取爪28，將已加工完成之鞋體5放回至輸送帶11送出(如圖11所示)再接著下一鞋體5之加工。

是以，本創作透過結構簡單、但有特殊空間型態之數個不同軸向加工手臂，得進行多軸向之旋轉以及各自之加工動作，使各個不同軸向加工手臂可各自維修與更換，能徹底解決習用之六軸向活動機具售價昂貴與維修不易之缺弊，確實可達成本創作預期之創作目的！

進一步的，本創作不僅應用於製鞋加工，亦可運用如：印刷電路板(PCB)、金屬材料加工、木材加工等；而該打磨加工機3及噴膠加工機4可替換成不同的加工機具，舉例而言：一切削加工機及一毛邊去除機即對工件切削加工後去除毛邊、一鑽孔加工機及一螺紋加工機即鑽孔後交由螺紋加工機攻出螺紋等，藉此，增加本創作之實用性進而增進本創作之經濟價值。

上列詳細說明係針對本創作之一可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本創作之專利範圍，凡未脫離 本創作技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

綜上所述，本案不但在空間型態上確屬創新，並能較習用物品增進上述多項功效，應已充分符合新穎性及進步性之法定新型專利要件，爰依法提出申請，懇請 貴局核准本件新型專利申請案，以勵創作，至感德便。

1‧‧‧機檯

11‧‧‧輸送帶

12‧‧‧光學攝影機

13‧‧‧控制器

14‧‧‧光柵

2‧‧‧載台

21‧‧‧座體

211‧‧‧滑槽

22‧‧‧第一工作臂

23‧‧‧第一控制體

24‧‧‧滑軌

25‧‧‧第二工作臂

26‧‧‧第二控制體

27‧‧‧滑動桿

28‧‧‧夾取爪

3‧‧‧打磨加工機

31‧‧‧基座

32‧‧‧馬達

33‧‧‧轉磐

34‧‧‧打磨砂輪

4‧‧‧噴膠加工機

41‧‧‧基座

42‧‧‧馬達

43‧‧‧轉磐

44‧‧‧噴膠頭

5‧‧‧鞋體

圖1係本創作多軸機械加工裝置之立體示意圖。

圖2係本創作多軸機械加工裝置光學攝影機與控制器之立體示意圖。

圖3係本創作多軸機械加工裝置於載台上之座體、第一工作臂、第二工作臂以及夾取爪等之立體示意圖。

圖4與圖4A係本創作多軸機械加工裝置之打磨加工機與噴膠加工機之立體放大圖。

圖5與圖5A則係圖4中打磨加工機與噴膠加工機之動作放大示意。

圖6係本創作多軸機械加工裝置之加工動作步驟示意圖，該第一工作臂及第二工作臂由座體移動到輸送帶之俯視圖。

圖7係本創作多軸機械加工裝置之加工動作步驟示意圖，該第一工作臂及第二工作臂由座體移動到輸送帶之側視 圖。

圖8係本創作多軸機械加工裝置之加工動作步驟示意圖，該第一工作臂及第二工作臂由座體移動到輸送帶，而夾取爪透過滑動桿下降夾取鞋體。

圖9係本創作多軸機械加工裝置之加工動作步驟示意圖，該第一工作臂及第二工作臂移動到輸送帶夾取鞋體。

圖10係本創作多軸機械加工裝置之加工動作步驟示意圖，該第一工作臂及第二工作臂夾取鞋體到打磨加工機進行打粗程序。

圖11係本創作多軸機械加工裝置之加工動作步驟示意圖，該第一工作臂及第二工作臂夾取鞋體到噴膠加工機進行噴膠程序。

圖12係本創作多軸機械加工裝置之加工動作步驟示意圖，該第一工作臂及第二工作臂將加工完的鞋體夾取到輸送帶。

1‧‧‧機檯

11‧‧‧輸送帶

12‧‧‧光學攝影機

13‧‧‧控制器

14‧‧‧光柵

2‧‧‧載台

21‧‧‧滑槽

22‧‧‧第一工作臂

25‧‧‧第二工作臂

28‧‧‧夾取爪

3‧‧‧打磨加工機

4‧‧‧噴膠加工機

5‧‧‧鞋體

Claims (9)

1. 一種多軸機械加工裝置，包括：一機檯；一控制器，提供使用者操作，呼叫出相對應之鞋體輪廓加工程式，進行動作之操控；一載台，設於該機檯之另一端，其上設有一座體且具有一沿著該座體其X軸向延伸之滑槽；一第一工作臂，設置於座體上，具有一第一控制體受該控制器之操控，以可移動地方式滑設於該載台之滑槽中，其並設有一滑軌係朝著該座體其Y軸向延伸；一第二工作臂，設置於座體上，具有一第二控制體係受該控制器之操控，以可沿著該第一工作臂其滑軌移動之方式滑設於其上，其並具有一滑動桿係可沿著該座體其Z軸向伸縮作動；一夾取爪，係接設於該第二工作臂其滑動桿之端部，受該控制器之操控可進行夾、放一鞋體之動作；一打磨加工機，係具有一基座固設於該載台上，一打磨砂輪係以可相對於該基座進行預定角度旋轉之方式樞設於該基座上，該打磨砂輪並可以對一鞋體其鞋面周邊進行磨粗之動作。
2. 如申請專利範圍第1 項所述之多軸機械加工裝置，其中 該第一工作臂之滑軌係由平行設置之二框條組構而成，則該第二工作臂其滑動桿係伸設於該滑軌其二框條之間者。
3. 如申請專利範圍第1 項所述之多軸機械加工裝置，其中該第二工作臂之滑動桿係由不同桿徑之數管桿組成，提供伸縮作用。
4. 如申請專利範圍第1 項所述之多軸機械加工裝置，其中該打磨加工機之基座上設有一馬達帶動一轉磐旋轉，該打磨砂輪則係組設該轉磐上，並由另一馬達帶動使其轉動。
5. 如申請專利範圍第1 項所述之多軸機械加工裝置，其中更包含有一噴膠加工機，該噴膠加工機之基座上設有一馬達帶動一轉磐旋轉，一噴膠頭則係組設該轉磐上，並由另一馬達帶動其進行噴膠動作。
6. 如申請專利範圍第1 項所述之多軸機械加工裝置，其中該機檯之周圍更包含有光柵，當第一工作臂、第二工作臂進行位移時，有異物進入機檯之範圍時，則光柵產生命令告知控制器，停止第一工作臂、第二工作臂動作，以保護機檯及人員安全。
7. 如申請專利範圍第1 項所述之多軸機械加工裝置，更包含有一光學攝影機，設於該機檯之一端，可進行掃描感 應一鞋體，將所感應之影像轉變為數位訊號，並且，該光學攝影機與控制器連接，當接收到由該光學攝影機傳出之數位訊號後，會呼叫出相對應之鞋體輪廓加工程式，進行動作之操控。
8. 如申請專利範圍第1 項所述之多軸機械加工裝置，更包含有一噴膠加工機，係具有一基座固設於該載台上，一噴膠頭係以可相對於該基座進行預定角度旋轉之方式樞設於該基座上，該噴膠頭並可以將黏膠噴佈於已進行打粗加工過之部位處者。
9. 如申請專利範圍第1 項所述之多軸機械加工裝置，其中該打磨加工機更可替換切削加工機、毛邊去除機、鑽孔加工機。