TWM514390U - 可改變方向之治具結構 - Google Patents

Description

可改變方向之治具結構

本創作係有關一種治具結構，特別是指一種應用於一機械手臂上，可用以將一物件於三維空間中呈垂直狀態設置之二平台間進行移轉之治具結構者。

自動化設備，主要是用以縮短製造工時、提高生產效率。但在一般自動化設備中，為了減少設備成本的支出，大多會利用一機械手臂配合治具方式來使用。

而一般治具的使用，大多僅能在同一平面上，或是僅能在同一縱軸上移動，藉以將一物件利用治具於一平台上或是一縱軸上移動後，再以機械手臂來對物件進行翻轉的作業。

在自動化設備中，機械手臂上大多具有一可用來夾取物件之夾具，以利用夾具來進行物件的移動。然，一般機械手臂上的夾具，大多僅能在同一平面上轉動，如果要使夾具能夠應用在三維空間中，往往會造成自動化設備成本的增加，雖然可以提供生產效率，相對的亦造成成本上的負擔。

爰此，如何提供一種應用於一機械手臂上，可用以將一物件於三維空間中呈垂直狀態設置之二平台間進行移轉之治具結構，即為本創 作所欲解決的技術手段及其主要目的。

為達上述目的，本創作一種可改變方向之治具結構，係包含有一底座、一滑動塊以及一旋轉塊。其中，底座上具有一平台，且平台上凹設有反向延伸且相互平行之二導軌；滑動塊設於平台上，並於平台上進行往復運動；旋轉塊，設於平台上並樞接於滑動塊的一端，並可於底座上轉動，且滑動塊上相對於二導軌之位置處，分別凸設有可插入二導軌內且相互垂直之二導引塊。

藉以，利用滑動塊於底座之平台上進行運動時，使其旋轉塊得以於底座利用二導引塊分別插入二導軌內，進而於底座上達到轉動之效果，使其旋轉塊於底座上達到改變方向之效果。

其中，旋轉塊相對於滑動塊的一端，形成有一頂面，使其旋轉塊之頂面達到改變方向之效果。且凸伸部之頂端朝凸伸部內形成有至少一通孔，通孔係貫穿旋轉塊。

其中，底座上平行於該二軌道之二側，分別向上凸設有一凸塊，二凸塊間組構成一導引槽，且平台組構成導引槽之底部。且滑動塊之高度略高於二凸塊。而滑動塊鄰近於二凸塊之側，分別向外凸設有一凸肋，其凸肋之高度低於滑動塊之高度。

其中，滑動塊樞接旋轉塊之端，朝旋轉塊方向凸設有二樞接部，二樞接部間形成有一容置槽，且旋轉塊的一端係容設於容置槽內。二樞接部上分別設有一位於同一中心之樞接孔，使旋轉塊以樞接孔為旋轉中心。而滑動塊之容置槽朝滑動塊方向凹設有一限位槽，使旋轉塊上之其中 一導引塊得以嵌入限位槽中

10‧‧‧底座

11‧‧‧平台

12‧‧‧第一導軌

13‧‧‧第二導軌

14‧‧‧第一抵靠面

15‧‧‧第二抵靠面

16‧‧‧第一凸塊

17‧‧‧第二凸塊

18‧‧‧導引槽

20‧‧‧滑動塊

21‧‧‧凸肋

22‧‧‧樞接部

23‧‧‧樞接孔

24‧‧‧容置槽

25‧‧‧限位槽

30‧‧‧旋轉塊

31‧‧‧頂面

32‧‧‧凸伸部

33‧‧‧通孔

34‧‧‧第一導引塊

35‧‧‧第二導引塊

40‧‧‧第一承載台

50‧‧‧第二承載台

60‧‧‧運動裝置

70‧‧‧往復運動裝置

80‧‧‧物件

X‧‧‧第一方向

Y‧‧‧第二方向

第1圖為本創作之分解式意圖。

第2圖為本創作之立體示意圖。

第3圖為本創作滑動塊之立體示意圖。

第4圖為本創作旋轉塊之立體示意圖。

第5A~5E圖為本創作第一動作之流程示意圖。

第6A~6E圖為本創作第二動作之流程示意圖。

第7圖為本創作應用於三維空間XY平面之示意圖。

第8圖為本創作應用於三維空間YZ平面之示意圖。

如第1圖及第2圖所示，本創作可改變方向之治具結構，主要係可使一物件於一三維空間中進行三維方向之改變，用以將一物件於三維空間中呈垂直狀態設置之二平台間進行移轉，其治具結構包含有一底座10、一滑動塊20以及一旋轉塊30。

底座10，其上具有一平台11，平台11上分別定義有相互垂直之第一方向X以及第二方向Y，平台11上朝底座10方向凹設有一第一導軌12以及一第二導軌13，第一導軌12與第二導軌13於平台11上朝第一方向X反向延伸且彼此相互平行，且第一導軌12與第二導軌13之相鄰端分別具有一第一抵靠面14以及一第二抵靠面15；在本實施例中，第一導軌12與第二導軌13之相鄰處係形成導通狀，但在實際應用上，第一導軌12與第二導軌13亦 可為二獨立之導軌。此外，平台11上位於第一導軌12與第二導軌13之外側，朝底座10之相反方向凸設有相對應之第一凸塊16與第二凸塊17，第一凸塊16與第二凸塊17間形成有一導引槽18，使平台11組構成導引槽18的底面。

滑動塊20，請配合第3圖所示，係設置於底座10之導引槽18內，可於導引槽18中沿第一方向X進行往復運動，且滑動塊20之高度略高於底座10之第一凸塊16與第二凸塊17的高度，而滑動塊20相對於底座10之第一凸塊16與第二凸塊17之側邊，分別朝第一凸塊16與第二凸塊17方向延伸形成有一凸肋21，凸肋21之高度略低於滑動塊20之高度。此外，滑動塊20位於兩凸肋21彼此連接的其中一端，向外凸設有二樞接部22，且每一樞接部22上具有一樞接孔23，二樞接孔23位於同一中心，而二樞接部22間形成有一容置槽24，容置槽24朝滑動塊20方向凹設有一限位槽25，且限位槽25之位置相對於第一導軌12之位置。

旋轉塊30，請配合第4圖所示，一端係樞接於滑動塊20之容置槽24中，使旋轉塊30得以透過二樞接部22而於滑動塊20之容置槽24中，以樞接孔23為旋轉中心，使旋轉塊30得以於滑動塊20一側，並於平台10上由第一方向X朝第二方向Y進行轉動；而旋轉塊30相對於滑動塊20的另一端，則形成有一頂面31，旋轉塊30的頂面31朝向外部，更向外延伸形成有一凸伸部32，凸伸部32之頂端朝該凸伸部32內形成有至少一通孔33，該通孔33係貫穿旋轉塊30，通孔33可用以連接一抽氣裝置或是安裝磁性元件(本創作中未表示)，使其得以吸附一物件，使物件被吸附於凸伸部32之頂端。在實際應用上，通孔33亦可直接設置於旋轉塊30之頂面31，使其物件被吸附於旋轉塊30之頂面31上，本創作之凸伸部32，僅為本創作之較佳實施例。

其中，旋轉塊30相鄰於容置槽24之側，形成有相互垂直之一第一導引塊34與一第二導引塊35，第一導引塊34位於底座10上相對於第一導軌12之位置處，並可透過旋轉塊30的旋轉而使第一導引塊34插入第一導軌12中或收納於限位槽25中，第二導引塊35位於底座10上相對於第二導軌13之位置處，並可以透過旋轉塊30的旋轉而插入第二導軌13中。

如第5A~5E圖，當旋轉塊30於底座10上垂直於平台11之位置上時，旋轉塊30上之第一導引塊34插入於第一導軌12中，可用以導引滑動塊20於平台11上沿第一方向X進行位移，以防止滑動塊20的脫落。而當滑動塊20沿於平台11上沿第一方向X運動，使旋轉塊30之第一導引塊34接觸到第一導軌12端側之第一抵靠面14時，由於旋轉塊30係樞接在滑動塊20上，此時滑動塊20之第一導引塊34受到阻擋後，隨著滑動塊20的持續位移作用，致使旋轉塊30得以樞接孔23為旋轉中心，而於滑動塊20一側由第二方向Y朝第一方向X轉動，直至旋轉塊30轉動至第一方向X平行之位置時，使旋轉塊30得以貼合於平台11上，並藉由滑動塊20之推動，而於底座10之平台11上持續運動，直至凸伸部32凸出於底座10的外部。

請配合第6A~6E圖所示，當旋轉塊30位於第一方向X與平台11平行時，第二導引塊35係插入於第二導軌13中，致使旋轉塊30得以利用滑動塊20而於平台11上之第一方向X上運動。

而當旋轉塊30之凸伸部32凸出於底座10之外部後，滑動塊20將會往反方向開始運動，直至旋轉塊30上之第二導引塊35接觸到第二導軌13之第二抵靠面15後，旋轉塊30亦透過樞接孔23為旋轉中心，而使旋轉塊30於平台11上由第一方向X朝第二方向Y旋轉，直至第二導引塊35完全脫離 第二導軌13後，旋轉塊30則回復至垂直於平台11之第二方向Y上，並藉由滑動塊20的持續回復運動，使旋轉塊30透過第二導引塊34抵靠於平台11上，而使旋轉塊30得以保持在垂直於平台11的第二方向Y上。

藉以，透過第5A~5E圖及第6A~6E圖的往復運動，使其該旋轉塊30得以於底座10之平台11上，於第一方向X與第二方Y間轉動，進而旋轉塊30達到改變方向之效果。

請配合第7圖及第8圖所示，本創作之治具結構，可應用於一三維空間中，用來將一物件80於三維空間中呈垂直之二平面上進行移轉，二平面分別位於一XY平面以及一YZ平面上，XY平面上可設置有一第一承載台40，YZ平面上可設置以一第二承載台50。

而底座10進一步可被設置一可於三維空間運動之運動裝置60上，運動裝置60可以為機械手臂或是其他裝置上，致使底座10得以透過運動裝置60而於三維空間中運動。滑動塊20進一步可利用一往復運動裝置70來帶動，往復運動裝置70可以為氣壓缸或油壓缸或其他可進行往復運動之裝置，藉此得以透過往復運動裝置70之帶動，使滑動塊20得以於底座30上進行往復運動。

當一物件80被設置於一XY平面上第一承載台40上時，其底座10之係垂直於XY平面，此時先利用運動裝置60將底座10移動至第一承載台40的上方，並同時利用往復運動裝置70推動滑動塊20，使旋轉塊30被推動至與底座10平行，使旋轉塊30之頂面31凸出於底座10之一側，且使旋轉塊30之頂面31位於第一承載台40之物件80上方，再利用運動裝置60將底座10朝第一承載台40方向移動，使旋轉塊30之頂面31與物件80相接觸後， 以將物件80吸附於旋轉塊30之頂面31上，之後再移動底座10使物件80脫離第一承載台40。

接著，利用運動裝置60及往復運動裝置70，移動底座10並同時帶動滑動塊20於底座10上運動，致使旋轉塊30與底座10呈現垂直之狀態而使旋轉塊30之頂面31旋轉至YZ平面上，使其物件80被旋轉至一YZ平面上，且相對於第二承載台50之上方，之後再將底座10朝第二承載台50方向移動，使物件80可被移動至第二承載台50，再利用第二承載台50固定物件80後，最後再移動底座10，使旋轉塊30與物件80脫離，藉此方式，即可利用本創作之治具結構，進而將物件80於三維空間中進行移轉。

相較於先前技術，本創作主要係透過簡單的治具結構，使其應用在於自動化設備時，即可達到將物件於三維空間中進行移轉之作業，進而得以達到降低自動化設備成本之目的。

10‧‧‧底座

11‧‧‧平台

12‧‧‧第一導軌

13‧‧‧第二導軌

14‧‧‧第一抵靠面

15‧‧‧第二抵靠面

16‧‧‧第一凸塊

17‧‧‧第二凸塊

18‧‧‧導引槽

20‧‧‧滑動塊

30‧‧‧旋轉塊

Claims (9)

1. 一種可改變方向之治具結構，該治具包含：一底座，其上具有一平台，該平台上分別定義有相互垂直之第一方向以及第二方向，且該平台上凹設有朝該第一方向反向延伸且相互平行之二導軌；一滑動塊，設於該平台上，並於該平台沿第一方向進行往復運動；以及一旋轉塊，設於該平台上並樞接於該滑動塊的一端，並可於朝該底座之第二方向轉動，且該滑動塊上相對於該二導軌之位置處，分別凸設有可插入該二導軌內且相互垂直之二導引塊。
2. 如請求項1所述之可改變方向之治具結構，其中該旋轉塊相對於該滑動塊的一端，形成有一頂面，且該頂面向外延伸形成有一凸伸部。
3. 如請求項2所述之可改變方向之治具結構，其中該凸伸部之頂端朝該凸伸部內形成有至少一通孔，該通孔係貫穿該旋轉塊。
4. 如請求項1或2所述之可改變方向之治具結構，其中該底座上平行於該二軌道之二側，分別向上凸設有一凸塊，該二凸塊間組構成一導引槽，且該平台組構成該導引槽之底部。
5. 如請求項4所述之可改變方向之治具結構，其中該滑動塊之高度略高於該該二凸塊。
6. 如請求項4所述之可改變方向之治具結構，其中該滑動塊鄰近於二凸塊之側，分別向外凸設有一凸肋，該凸肋之高度低於該滑動塊之高度。
7. 如請求項1或2所述之可改變方向之治具結構，其中該滑動塊樞接該旋轉塊之端，朝該旋轉塊方向凸設有二樞接部，該二樞接部間形成有一容置槽，且該旋轉塊的一端係容設於該容置槽內。
8. 如請求項7所述之可改變方向之治具結構，其中該二樞接部上分別設有一位於同一中心之樞接孔，該旋轉塊係以該樞接孔為旋轉中心。
9. 如請求項7所述之可改變方向之治具結構，其中該滑動塊之容置槽朝該滑動塊方向凹設有一限位槽，使該旋轉塊上之其中一導引塊得以嵌入該限位槽中。