TWM468508U

TWM468508U - 吸附裝置及可吸附軟性物件之真空吸附設備

Info

Publication number: TWM468508U
Application number: TW102209241U
Authority: TW
Inventors: Chih-Hung Hsu; Hong-Ju Tsai
Original assignee: Utechzone Co Ltd
Priority date: 2013-05-17
Filing date: 2013-05-17
Publication date: 2013-12-21

Description

吸附裝置及可吸附軟性物件之真空吸附設備

本創作係有關於一種真空吸附設備，尤指一種可用於吸附軟性物件之真空吸附設備。

有關於真空吸盤的技術主要可分為兩種，一種為接觸式真空吸盤，另一種為非接觸式真空吸盤。

普遍而言，較為常見且應用層面較廣泛的為接觸式真空吸盤技術，其原理係透過氣體由入口處朝出口處的流動所產生的負壓，用以直接施加於所欲吸附的物件而達到吸附物件之目的者。由於負壓係直接施加於該物件上，當物件吸附於吸盤上時係可於氣室內形成類似真空的環境，令物件緊密的結合於吸盤上，因此，接觸式吸盤係可負荷較為沉重之載物。然而，接觸式的真空吸盤於吸附物件時吸盤將會直接接觸物件之表面，如應用在高精密之物件時可能會刮傷物件表面，因而降低生產的良率，是以，接觸式吸盤並不適用於高精密度製程的使用。

為解決上述問題，現今應用於高精密物件的移載作業通常係採用非接觸式吸盤技術，其原理係透過吸盤於物件表面上所釋出之高速氣流，透過柏努利現象的原理，於高速氣流中產生低壓的類真空區域，藉以吸附料片。其中，吸附料片所產生的正向力將與物件的重量與氣流施加於物件的反向力抵銷，使得物件與吸盤間維持固定間距，而達到非接觸式之目的。如中華民國第I331981號專利，係揭露一種非接觸式輸送裝置，其包括有一殼體，一內構件設置於該殼體內部，空氣係經由該內構件導入環形通道，並由該環形通道以渦漩方式輸送至一環形槽並向外吹出以形成一吸附待測物件之真空區域，藉此以鄰近但不接觸之方式吸附一待測物件，又如中華民國第M344217號專利揭露一種非接觸型真空吸盤，係提供一種無排氣孔設計之吸盤本體，利用氣體由各該吸附底面及物件間噴出，以形成氣體薄膜，而使物件呈漂浮狀態而達到非接觸式吸附效果，皆屬相同原理之應用。

然而，前述之接觸式吸盤及非接觸式吸盤於使用上仍有許多缺失。舉接觸式吸盤為例，接觸式吸盤於吸附物件時，必須將吸盤貼附於物件表面上達到一氣密的效果，如果用於吸附多孔隙料片時，必須調整吸盤的位置始能達到吸附的目的，倘若於料片上密布有複數個孔隙或溝槽時，甚至不能達到吸附之效果。觀之非接觸式吸盤，其雖可以達到吸附多孔隙料片之目的，然而，於固定料片、物件時，由於料片及物件係漂浮於半空中，並不能穩定的固持，即便現今處理的方式會用框架限制料片、物件的側緣，然而該框架尚需配合料片大小調整，操作上多有不便，且應用於翻面機時，亦有可能因為翻面時所產生的加速度導致料片、物件碰撞吸盤，使得料片或物件受損，這類的缺失將使得非接觸式吸盤於使用上過於受限。

為避免碰撞的問題，於中華民國第I338084號專利係揭露一種無碰撞非接觸式真空吸盤，其係藉由一斥力產生部使料片於吸附時產生一正向氣流推抵料片避免料片碰撞吸盤。另外於中華民國第201240009號專利係揭露一種非接觸式真空吸盤，該吸盤於吸附面上更設有至少一防撞墊，然而上列之非接觸式真空吸盤仍然必須利用框架限制其位置，始能達到移載料片之目的，且於使用中的狀態，料片仍有可能因為移載、翻面時所產生的振盪與吸盤或是吸盤上的防撞墊碰撞，而有導致料片表面重複碰撞防撞墊因而造成料片表面受損之情事。再者，上述之所有真空吸附裝置於吸附軟板時，皆有可能因受力不均而導致軟板下垂之現象，使得軟板在移載時產生翹曲、皺褶之情況，這類的情況將有可能造成檢測上之不便、甚至造成移載時軟板受損之情事。

本創作之目的係在於提供一種用於吸附多孔隙物件並可避免物件於吸附時向下軟垂之真空吸附設備。

為解決上述問題，本創作提供一種可吸附軟性物件之真空吸附設備，包含有一移動裝置，一平面吸板，以及一吸附裝置。該移動裝置係包含有至少一連接臂，以及一連接於該連接臂以操作該連接臂移動之驅動裝置。該平面吸板係連接於該連接臂，該平面吸板係包含有一供該軟性物件靠置之吸附面，以及複數個設置於該吸附面上並提供負壓以吸附該軟性物件之真空氣孔。該吸附裝置包含有一裝設於該平面吸板上之吸盤本體，一設置於該吸盤本體底側並對應於該吸附面之吸附底面，以及一設置於該吸附底面上之摩接片。該吸盤本體內係設置有一進氣道，該吸附底面包含有一外環部及內環部，該外環部及該內環部之間係包含有一由該吸附底面朝該進氣道方向呈孔徑漸縮之環形流道，氣體經由該進氣道向該環形流道吹出時係形成一真空區域，該摩接片係設於該內環部上。該軟性物件受該真空區域吸附時係依靠於該摩接片並貼附於該吸附底面周側之吸附面上。

進一步地，該真空區域之吸力與該氣體吹出之斥力相互平衡形成該物件與該外環部底側間的平衡間隙，該摩接片的底側與該外環部底側間的距離係等於或略大於該平衡間隙。

進一步地，該移動裝置係可為移載裝置、翻面裝置、或旋轉裝置。

進一步地，該摩接片係選自由聚胺酯(Polyurethane)、氯丁橡膠(Chloroprene Rubber)所構成之群組。

進一步地，該內環部係可相對該外環部上下調整。

本創作之另一目的在於提供一種吸附裝置，係用以吸附至少一物件，該吸附裝置係包含有一吸盤本體，一設置於該吸盤本體底側之吸附底面，以及至少一設置於該吸附底面上之摩接片。該吸盤本體內係設置有一進氣道。該吸附底面係包含有一外環部及內環部，該外環部及該內環部之間係包含有一由該吸附底面朝該進氣道方向呈孔徑漸縮之環形流道，氣體經由該進氣道向該環形流道吹出時係形成一真空區域。該摩接片係設置於該內環部上，該物件受該真空區域吸附時係藉由該物件與該摩接片間之摩擦力穩固的依靠於該摩接片上。

是以，本創作較先前技術具備以下有益效果：

1.本創作係可藉由設置於該吸附裝置周側之平面吸板吸附軟性物件，藉以避免物件移載時可能導致物件向下軟垂之問題。

2.本創作係可解決習知接觸式真空吸盤用於吸附多孔隙料片時需另外調校吸嘴位置、以及習知非接觸式真空吸盤用於吸附物件時，尚需藉由外側固定裝置固定側緣始得進行移載程序之問題。

3.本創作之摩擦墊片設置於內環部上係比起設置於外環部上更可以避免氣流因受摩擦墊片阻擋而導致風速減弱或是產生擾流因而降低真空吸力的問題。

4.本創作之外環部及內環部係可相對移動調整，藉以微調該料片與該吸嘴底側間的間距。

100‧‧‧真空吸附設備

10‧‧‧吸附裝置

11‧‧‧吸盤本體

111‧‧‧進氣道

112‧‧‧進氣口

12‧‧‧吸附底面

121‧‧‧外環部

1211‧‧‧外環部底側

122‧‧‧內環部

123‧‧‧環形流道

13‧‧‧摩接片

20‧‧‧平面吸板

21‧‧‧吸附面

22‧‧‧真空氣孔

23‧‧‧真空產生器

24‧‧‧設置孔

30‧‧‧移動裝置

31‧‧‧驅動裝置

32‧‧‧連接臂

d1‧‧‧平衡間隙

d2‧‧‧距離

圖1為本創作真空吸附設備之外觀示意圖。

圖2為本創作真空吸附設備之外觀示意圖。

圖3為本創作吸附裝置之剖視圖。

圖4為本創作吸附裝置之局部放大示意圖。

茲就本案之結構特徵暨操作方式，並配合圖示說明，謹述於后，俾提供審查參閱。再者，本創作中之圖式，為說明方便，其比例未必按實際比例繪製，而有誇大之情況，該等圖式及其比例非用以限制本創作之範圍。

請參閱本創作「圖1」及「圖2」，係本創作真空吸附設備之外觀示意圖，如圖所示：本創作係提供一種可吸附軟性物件之真空吸附設備100，係用以吸附料片達到進行移載、翻面、以及檢測之目的。該真空吸附設備100主要結構係包含有一移動裝置30，一連結於該移動裝置30之平面吸板20，以及一設置於該平面吸板20上之吸附裝置10。其中，所述之移動裝置30係指藉由驅動裝置31驅動，以達到移動、翻轉、或旋轉平面吸板20及吸附裝置10之目的者，具體而言如移載裝置、翻面裝置、或旋轉裝置等，皆屬於本案之均等態樣。於本實施態樣中所示為翻面裝置，主要係藉由驅動裝置31帶動連接臂32旋轉，使吸附於該平面吸板20上之軟板做180度之旋轉，以達到翻轉料片之目的。

請一併參閱「圖3」，係本創作吸附裝置之剖視圖，如圖所示：有關於本創作之平面吸板20及吸附裝置10，其細部結構係如下所述。

於本創作中所述之平面吸板20，係結合於該連接臂32上，以配合該連接臂32移動、翻轉。該平面吸板20之底側係包含有一供該軟板靠置之吸附面21，於該吸附面21上係密布有複數個真空氣孔22。該複數個真空氣孔22係連通至一真空產生器23，透過該真空產生器23抽取該真空氣孔22內的氣體藉以產生吸取物件之負壓。於本實施態樣中，該平面吸板20之中間係預留有一設置孔24，預留之該設置孔24係用以裝設所述之吸附裝置10。

於本創作中所述之吸附裝置10，主要包含有一吸盤本體11，該吸盤本體11係裝設於所述之設置孔並穿過該平面吸板20使設置於該吸盤本體11底側之一吸附底面12對應至該平面吸板20之吸附面21中間位置。該吸盤本體11內係設置有一進氣道111，該吸附底面12上係包含有一外環部121及內環部122，該外環部121及該內環部122之間係包含有一由該吸附底面12朝該進氣道111方向呈孔徑漸縮之環形流道123，並於該內環部122上設置有一供該料片依靠之摩接片13。

為避免物件於吸附時與摩接片13碰撞而造成損傷，該摩接片13較佳可為聚胺酯(Polyurethane)、氯丁橡膠(Chloroprene Rubber)所構成之群組。聚氨酯於力學性能上具有很大的可調性，其具有抗震、耐磨等優異之特性，氯丁橡膠於回彈性、耐磨性亦優於一般合成橡膠，是以，上述材料係可提供較佳之物性以作為摩接片13之選用。惟，所述材料之選用並非為本創作所欲限制之技術，在此先一併予以敘明。

請一併參閱「圖4」，係本創作吸附裝置之局部放大示意圖，如圖所示：於使用狀態時，該氣體供應裝置係經由管線提供一高速氣流至該吸盤本體11之進氣道111，該高速氣流係經由該進氣道111輸送至該環形流道123並向外吹出。當該高速氣流於環形流道123吹出時，依照柏努利定律，高速氣流的流動將使得吸附底面12的氣壓較一般外側的氣壓要來得低，因而藉此形成一吸附物件之真空區域。此時，當物件受真空吸力向上移動時，該物件係同時受該氣體吹出之斥力所影響(假設物件之重力不計)。當物件受真空吸力上引，並越加靠近該吸附底面12時，所受氣體之斥力就越大，當該真空區域之吸力與該氣體吹出之斥力相互平衡時，將使得物件與該外環部底側1211間歸於一平衡間隙d1。為將該物件依靠於該摩接片13上，該摩接片13的底側與該外環部底側1211間的距離d2係至少等於或略大於該平衡間隙d1。此時，該物件所受之部分真空引力係與摩接片13施予物件上之反作用力抵銷。使物件所承受之引力轉換為物件與摩接片13間之摩擦力，藉以將物件穩固的結合於該摩接片13上。當氣體由吸附裝置10之環形流道123向外吹出並吸引該軟板時，該真空產生器23係同時啟動並於該真空氣孔22內產生相應之負壓，藉由密集的氣孔使整塊軟板平貼於該吸附面21上。於該軟板貼附於該吸附面21上時，由該環形流道123吹出之氣體係經由設置於該吸附底面12周圍的真空氣孔22流出，使流入氣體得以有向外流出之出口，同時提升氣體之流速。

於本創作中所述該摩接片13的底側與外環部底側1211間的距離d2係至少等於或略大於該平衡間隙d1，係指該物件可抵抗重力而向上吸附至該摩接片13而言，由於真空吸盤作用於物件上之真空吸力將會因外環部底側1211與物件之間的距離d2呈指數型遞減(以外環部底側1211與物件間具有相當距離而言)，是以，本創作中所述之略大於該平衡間隙d1，是指該物件可接收到該真空吸力並可克服物件本身所受重力之間距而言，更具體言之，達此間距時物件始可克服重力吸附於該摩擦墊片上。

由於平衡間隙d1會因許多變因而有所變動(氣體的流速、環形流道123之設計、物件之重量等)，是以，本創作之內環部122係可依需求相對上、下微調。具體而言，該摩接片13設置於內環部122時，該內環部係可藉由一調整機構調整該內環部122之高度，供使用者精確地調整該摩接片13與該外環部底側1211間適當之間距。

綜上所述，本創作係可藉由設置於吸附裝置周側之平面吸板吸附軟性物件，藉以避免物件移載時可能導致物件向下軟垂之問題。此外，本創作係可解決習知接觸式真空吸盤用於吸附多孔隙料片時需另外調校吸嘴位置、以及習知非接觸式真空吸盤用於吸附物件時，尚需藉由外側固定裝置固定側緣始得進行移載程序之問題。再者，本創作之摩擦墊片設置於內環部上係比起設置於外環部上更可以避免氣流因受摩擦墊片阻擋而導致風速減弱或是產生擾流因而降低真空吸力的問題。更進一步地，本創作之外環部及內環部係可相對移動調整，以供設備管理員更精確地調控該物件與該外環部底側間的間距。

本創作已藉上述較佳具體例進行更詳細說明，惟本創作並不限定於上述所舉例之實施態樣，凡在本創作所揭示之技術思想範圍內，對該等結構作各種變化及修飾，該等變化及修飾仍屬本創作之範圍。