TWM495912U - 氣壓爪之結構 - Google Patents

Description

氣壓爪之結構

本創作係有關於一種氣壓爪之結構(也可為油壓爪)，更詳而言之，尤指可以主體外周增設數組副缸，並配合主缸相對之動作，除了主缸對夾指推動力量外，再以副缸增加對夾指推動力量，另增設次缸對頂料元件之頂推力，提高夾指的夾持能力及提高頂料元件的頂料能力一種的氣壓爪之結構。

按，先行所知，傳統的機械爪提供抓持工作物件作各種精確之加工，而廣泛地應用在金屬物件之加工或精確地置放工作物件，機械爪作夾持及金屬加工之結構裝置，如第一、二圖所示，為目前基本機械爪之結構裝置，為一夾頭10、一柱塞11及三個夾指12，該夾頭10於底內部為一氣缸室101，氣缸室101設有進出氣孔102、排出氣孔103，而柱塞11係設於夾頭10中央之槽孔13，使柱塞11可以在槽孔13作上、下位移，夾頭10之徑向位置另設有三個滑槽14，柱塞11定位於一活塞15上，可以帶動柱塞11同步上、下位移，柱塞11頭部呈傘型分佈，為三個T型體16之組合，各T型體16向下斜延伸設有一斜體161，斜體161表面具有一傾斜光滑之斜面；夾指12主要設於夾頭10之滑槽14內，而夾指12前底端斜向設一T型槽121，該T型槽121恰可令柱塞11之T型體16及斜體161，從夾指12底端穿越T型槽121並可向上移動，該夾指12上 表面供一夾指塊122定位，並該夾指塊122表面設有滾齒，可以作微調及定位工件之用。

上述傳統機械爪其操作情況，當該活塞15要上移，帶動柱塞11上升，此時柱塞11之斜體161亦做上升，逼迫該夾指12做側向滑移向外，而柱塞11受氣缸室101控制下移時，該夾指12做向內滑移，該柱塞11之斜體161與夾指12之T型槽121，其配合作相互牽動作水平夾指12之動作，係按照三角函數理論，能夠省力、輕易地推動，此乃傳統機械爪操作情況。

然而，目前所發展的機械爪大都管線外露，如第三、四圖所示，於機械爪20之缸體外周有數支管線21，都為外露狀況，影響到操作的行徑。

再者，業者配合工作物件的重量，增加機械爪之夾持力，陸續發展兩種方式，一為增加彈簧，另一為增加活塞，而增加彈簧又有兩種模式，一為在頂料機構內增加彈簧(如第五圖所示)，另一為在氣缸內增設彈簧(如第六、七圖所示)；在頂料機構內增加彈簧之裝置，第五圖所示，主要係一氣缸30，內有活塞、柱塞、進出氣孔、排出氣孔及頂料桿31等，利用如第一圖之方式，將頂料桿31向上頂出或下降，頂料桿31上套設一彈簧32，利用彈簧32增加頂推力或夾持力，但頂料桿31下降時，活塞相同的也要增加下降力，以使彈簧32受到壓縮，此乃在頂料機構內增加彈簧32之裝置，有彈簧32疲乏及產生異音之困擾。

如第六、七圖所示之機械爪，係在氣缸40內增設彈簧44，該氣缸40，內有活塞41、柱塞42、柱塞環43及三個夾指45，柱塞42頭部呈傘型分佈，為三個T型體421，柱塞42上升下降作位 移三個夾指45，於該活塞41上設有彈簧44，使活塞41下降時，夾指45夾持力除了氣缸40推力外，尚增加彈簧44的彈力，此乃氣缸40內增設彈簧44之結構，有彈簧44疲乏及產生異音之困擾。

如第八、九圖所示之機械爪，係為雙氣缸50模式，內有兩個活塞51、52、一柱塞53、柱塞環54及三個夾指56，柱塞53頭部呈傘型分佈，為三個T型體531，柱塞53上升下降作位移三個夾指56，利用雙個活塞51、52的雙倍下降力來增加三個夾指56夾持力或頂推力，此乃雙氣缸50模式，由於增設之第二氣缸，造成上下體積增加的困擾，並非適用於每一機台。

傳統的無論是在頂料機構內增加彈簧，或在氣缸內增設彈簧，或是雙氣缸模式，都是同在一組之柱塞上作動，增加中心軸上的柱塞作動能力，來推動頂料裝置或夾指，尤其夾指得受推移作用力，係由柱塞軸向力改變成側向力，一部份轉為摩擦力，軸向力轉為側向力已有所損耗，所以無論是頂料機構內增加彈簧，或在氣缸內增設彈簧，或是雙氣缸模式，都非雙倍增加作用力。

有的機械爪不只具備指夾，尚需頂料元件，若專由一氣缸作指夾的動作，又作頂料元件的頂推，其力道未達滿足。

因此，需要發展一可側向力直接推移夾指，減少損耗作用力，也需另一力道推移頂料元件，來增加機械爪之夾持力及頂料能力。

有鑑於此，本案創作人乃基於上述弊端，仍積極努力開發、研究改良，並不斷試驗組裝，累積經驗，而終於有一足以解決上述弊端之創作產生。

緣是，本創作一種氣壓爪之結構，其係一主體，主體內包括有：一主缸，內有活塞、柱塞、第一氣孔、第二氣孔及斜錐頭部，活塞推動柱塞，柱塞上方結合一斜錐頭部，斜錐頭部可頂推一夾指，第一氣孔及第二氣孔作導入氣壓於主缸內，使柱塞作軸向位移，夾指有斜面與斜錐頭部搭配，作徑向位移夾指；其特徵在於：於該主體外周設有數組副缸及數組次缸，副缸內有副活塞、副柱塞及第三氣孔，相對於主缸，副柱塞為徑向設置，副活塞推動副柱塞，副柱塞頭部抵頂夾指，第三氣孔由主缸連通至副缸，使副柱塞作徑向位移推動夾指，次缸內有次柱塞及第四氣孔，相對於主缸，次柱塞為平行設置，次柱塞頭部接設一頂料元件，第四氣孔入氣壓至次缸，使次柱塞作軸向位移推動頂料元件；據此，增設數組副缸及次缸，並配合主缸相對之動作，對推動夾指及頂料元件，增加夾指及頂料元件的夾持能力或頂料能力。

本創作一種氣壓爪之結構，其主要目的係提供主體外周增設數組副缸，並配合主缸相對之動作，除了主缸對夾指推動力量外，再以副缸增加對夾指推動力量，提高夾指的夾持能力。

本創作一種氣壓爪之結構，其次一目的係提供減少氣壓爪之上下之間的體積。

本創作一種氣壓爪之結構，其再一目的係提供減少摩擦之損耗，而且避免傳統以彈簧增加夾持力，而有彈性疲乏及異音之產生。

本創作一種氣壓爪之結構，其又一目的係提供次缸，並配合主缸相對之動作，除了主缸對夾指推動力量外，再以次缸增加對頂料元件的推動力量，提高頂料能力。

〔習知〕

10‧‧‧夾頭

11‧‧‧柱塞

12‧‧‧夾指

101‧‧‧氣缸室

102‧‧‧進出氣孔

103‧‧‧排出氣孔

13‧‧‧槽孔

14‧‧‧滑槽

15‧‧‧活塞

16‧‧‧T型體

161‧‧‧斜體

121‧‧‧T型槽

122‧‧‧夾指塊

20‧‧‧機械爪

21‧‧‧管線

30‧‧‧氣缸

31‧‧‧頂料桿

32‧‧‧彈簧

40‧‧‧氣缸

44‧‧‧彈簧

41‧‧‧活塞

42‧‧‧柱塞

43‧‧‧柱塞環

45‧‧‧夾指

421‧‧‧T型體

44‧‧‧彈簧

50‧‧‧雙氣缸

51‧‧‧活塞

52‧‧‧活塞

53‧‧‧柱塞

54‧‧‧柱塞環

56‧‧‧夾指

531‧‧‧T型體

56‧‧‧夾指

〔本創作〕

60‧‧‧主體

61‧‧‧主缸

70‧‧‧副缸

62‧‧‧活塞

63‧‧‧柱塞

611‧‧‧第一氣孔

612‧‧‧第二氣孔

64‧‧‧斜錐頭部

65‧‧‧主底蓋

66‧‧‧夾指

661‧‧‧斜面

71‧‧‧副活塞

72‧‧‧副柱塞

73‧‧‧第三氣孔

74‧‧‧副底蓋

80‧‧‧次缸

81‧‧‧次柱塞

82‧‧‧第四氣孔

83‧‧‧排氣孔

84‧‧‧頂料元件

85‧‧‧次底蓋

86‧‧‧彈簧

第一圖係習知機械爪夾持狀態之剖面示意圖。

第二圖係習知機械爪鬆開狀態之剖面示意圖。

第三圖係習知機械爪管線外露之立體示意圖。

第四圖係習知機械爪管線外露之平面示意圖。

第五圖係習知機械爪在頂料機構內增加彈簧之平面示意圖。

第六圖係習知機械爪在氣缸內增設彈簧之頂視平面示意圖。

第七圖係習知機械爪在氣缸內增設彈簧之剖面示意圖。

第八圖係習知機械爪為雙氣缸之頂視平面示意圖。

第九圖係習知機械爪為雙氣缸之剖面示意圖。

第十圖係本創作之立體示意圖。

第十一圖係創作另一視角之立體示意圖。

第十二圖係本創作之頂視平面示意圖。

第十三圖係本創作夾爪夾緊狀態之剖面示意圖。

第十四圖係本創作夾爪放鬆狀態之剖面示意圖。

本創作一種氣壓爪之結構，如第十、十一、十二、十 三圖所示，其係一主體60，主體60有一主缸61，主缸61周邊設有多組之副缸70及多組次缸80，主缸61內有一活塞62、一柱塞63、第一氣孔611、第二氣孔612及斜錐頭部64，主缸61底部有一主底蓋65，以封閉主缸61，活塞62於主缸61內上下軸向移動，活塞62結合柱塞63，活塞62推動柱塞63上下軸向移動，柱塞63上方再結合一斜錐頭部64，斜錐頭部64可頂推一夾指66，斜錐頭部64為三向斜錐面，並該夾指66有三個分佈，副缸70設有三組，夾指66分佈的方向與副缸70分佈的方向相同，第一氣孔611及第二氣孔612作導入氣壓於主缸61內，第一氣孔611位於於主缸61上方，係入氣壓於主缸61上方，第二氣孔612位於主缸61下方，係導入氣壓於主缸61下方，或排出氣壓於第二氣孔612，使柱塞63作軸向位移，夾指66有斜面661與斜錐頭部64搭配，作徑向位移夾指66。

本創作改良在於：增設副缸70，於該主體60外周設有數組副缸70，每一組的副缸70內各有一副活塞71、一副柱塞72及第三氣孔73，副缸70側面有一副底蓋74，副底蓋74作封閉副缸70，相對於主缸61，副柱塞72為徑向設置，副活塞71作左右徑向位移，副活塞71結合副柱塞72，副活塞71推動副柱塞72左右徑向移動，副柱塞72頭部抵頂夾指66，第三氣孔73由主缸61連通至副缸70，係由主缸61之第一氣孔611入氣壓於主缸61上方，並將主缸61上方之氣壓連通至第三氣孔73，由第三 氣孔73導入氣壓至副缸70側邊內，使副柱塞72作徑向位移推動夾指66。

本創作第二改良在於：增設次缸80，次缸80設置在主體60外周，為兩副缸70之間，次缸80內有次柱塞81及第四氣孔82、一排氣孔83，相對於主缸61，次柱塞81為平行於主缸61之柱塞63設置(軸向設置，與副缸70徑向設置不同)，次柱塞81頭部接設一頂料元件84，第四氣孔82入氣壓至次缸80，使次柱塞81作軸向位移推動頂料元件84，次缸80底面有一次底蓋85，次缸80之次柱塞81套設一彈簧86，供拉回次柱塞81歸位。

藉由上述之結構裝置，本創作一種氣壓爪之結構，如第十三圖所示，作動時係由主缸61之第一氣孔611輸入氣壓於主缸60上方(第二氣孔612排出氣)，同時輸入氣壓於第四氣孔82，同時主缸61上方之氣壓連通至第三氣孔73，由第三氣孔73導入氣壓至副缸70右方，主缸61之活塞62推動柱塞63往下軸向移動，同時副缸70之副活塞71推動副柱塞72往左徑向移動，主缸61之柱塞63上方斜錐頭部64退移下方，相對之夾指66受推移往上，並夾指同時受副缸70之副柱塞72推動，夾指66作動作夾緊動作，或夾指66作上升頂推等動作，並且於次缸80同時由第四氣孔82輸入氣壓，次缸80內之次柱塞81上升，作軸向位移推動頂料元件84，使頂料元件84及夾指66同步作上升頂推等動作。

如第十四圖所示，待夾指66作動完成，由主缸61 之第二氣孔612輸入氣壓於主缸61下方(第一氣孔611排出氣)，同時主缸61上方之氣壓連通至第三氣孔73，由第三氣孔73導入氣壓至副缸70左方，次缸80內之排氣孔83排出氣壓，主缸61之活塞62推動柱塞63往上軸向移動，同時副缸70之副活塞71推動副柱塞72往右徑向移動，主缸61之柱塞63上方斜錐頭部64往上方，相對之夾指66受推移往下，夾指66作動作鬆開動作，或夾指66作下降，次缸80之次柱塞81受彈簧86彈力下拉，使頂料元件84下降，夾指66及頂料元件84同步下降，不作頂推等動作。

在夾指66側邊增設副缸70，除了主體60本身的主缸61推動外，副缸70直接推動夾指66，減少摩擦之損耗，而且避免傳統以彈簧增加夾持力，而有彈性疲乏及異音之產生，也避免傳統以同軸向增加氣缸數，造成上下體積增加的困擾。

本創作不只單一由一氣缸作夾指66的動作，而是以倍增的副缸70來作增加夾指66的夾持力，又以次缸80，增加作頂料元件84的頂推，本創作除了以氣壓系統推動，亦可以製作以油壓系統推動。

惟上述僅為本創作之較佳實施例而已，並非用來限定本創作實施之範圍，即凡依本創作申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本創作專利範圍所涵蓋。

綜上所述，本創作一種氣壓爪之結構，其新穎性、實用性及進步性乃毋庸置疑，完全符合專利之要件，爰依法提請。

60‧‧‧主體

61‧‧‧主缸

70‧‧‧副缸

62‧‧‧活塞

63‧‧‧柱塞

611‧‧‧第一氣孔

612‧‧‧第二氣孔

64‧‧‧斜錐頭部

65‧‧‧主底蓋

66‧‧‧夾指

661‧‧‧斜面

71‧‧‧副活塞

72‧‧‧副柱塞

73‧‧‧第三氣孔

74‧‧‧副底蓋

80‧‧‧次缸

81‧‧‧次柱塞

82‧‧‧第四氣孔

83‧‧‧排氣孔

84‧‧‧頂料元件

85‧‧‧次底蓋

86‧‧‧彈簧

Claims (9)

1. 一種氣壓爪之結構，其係一主體，主體內包括有：一主缸，內有活塞、柱塞、第一氣孔、第二氣孔及斜錐頭部，活塞推動柱塞，柱塞上方結合一斜錐頭部，斜錐頭部可頂推一夾指，第一氣孔及第二氣孔作導入氣壓於主缸內，使柱塞作軸向位移，夾指有斜面與斜錐頭部搭配，作徑向位移夾指；其特徵在於：於該主體外周設有數組副缸及數組次缸，副缸內有副活塞、副柱塞及第三氣孔，相對於主缸，副柱塞為徑向設置，副活塞推動副柱塞，副柱塞頭部抵頂夾指，第三氣孔由主缸連通至副缸，使副柱塞作徑向位移推動夾指，次缸內有次柱塞及第四氣孔，相對於主缸，次柱塞為平行設置，次柱塞頭部接設一頂料元件，第四氣孔入氣壓至次缸，使次柱塞作軸向位移推動頂料元件；據此，增設數組副缸及次缸，並配合主缸相對之動作，對推動夾指及頂料元件，增加夾指及頂料元件的夾持能力或頂料能力。
2. 根據申請專利範圍第1項之氣壓爪之結構，其中斜錐頭部為三向斜錐面，並該夾指有三個分佈，副缸設有三組。
3. 根據申請專利範圍第1項之氣壓爪之結構，其中主缸之第一氣孔，係入氣壓於主缸上方，並將主缸上方之氣壓連通至第三氣孔，由第三氣孔導入氣壓至副缸側邊內。
4. 根據申請專利範圍第1項之氣壓爪之結構，其中主缸之第二氣孔，係導入氣壓於主缸下方，或排出氣壓於第二氣孔。
5. 根據申請專利範圍第1項之氣壓爪之結構，其中主缸底部 有一主底蓋。
6. 根據申請專利範圍第1項之氣壓爪之結構，其中副缸側面有一副底蓋。
7. 根據申請專利範圍第1項之氣壓爪之結構，其中次缸底面有一次底蓋。
8. 根據申請專利範圍第1項之氣壓爪之結構，其中次缸之次柱塞套設一彈簧，供拉回次柱塞。
9. 根據申請專利範圍第1項之氣壓爪之結構，其中次缸設有一排氣孔。