TWM522090U - 頂針式活動升降平台裝置 - Google Patents

Description

頂針式活動升降平台裝置

本新型是有關於一種平台裝置，特別是指一種用以承載工件並能帶動其升降的頂針式活動升降平台裝置。

目前應用在廣告業的雷射切割設備通常會對例如為壓克力材料的非金屬工件進行切割加工，雷射穿過工件後會將其氣化並形成可燃氣體。若氣體冷卻會固化在工件的切割面使其霧化，進而影響工件的亮度及透明度。若可燃氣體的濃度過高，氣體溫度很容易因為雷射的影響到達燃點，進而產生著火及助燃的狀況，導致工件切割面產生過熔現象。因此，在加工過程中可燃氣體需被即時排出以避免對工件的加工品質造成影響。

雷射切割設備包括一用以供工件放置的工作平台，現有工作平台大致有下述兩種型式:

其中一種工作平台包括多根彼此相間隔排列且相互平行的支撐桿，各支撐桿以線接觸方式支撐於工件背面，每兩相鄰支撐桿之間形成有一空隙。由於此種工作平台底部為開放空間，排氣的效果不佳，因此，雷射切割工件時所產生的氣體無法被即時排出，易產生前述提及的問題。再者，由於各支撐桿與工件背面之間呈線接觸狀態，支撐桿與工件背面之間的接觸面積大，因此，雷射穿過工件背面後會被支撐桿反射的區域大，雷射被支撐桿反射後會打到工件進而對工件造成影響。此外，雷射切割工件後會形成一被支撐桿支撐的第一板部，及一未被支撐桿支撐且對應在空隙位置的第二板部，第二板部會與第一板部分離並經空隙向下掉落，第二板部與第一板部分離後很容易因位置偏移的關係而被雷射擊中，進而導致第二板部損傷或報廢。因此，此種類型的工作平台只能應用在切割後的第一板部為所需成品而第二板部為廢棄品的工件加工，所以在使用上會受到限制。

另外一種工作平台包括一平板，及多個支撐墊塊，各支撐墊塊是以面接觸方式支撐於工件背面。欲將工件放置於工作平台時，首先，需依照工件外形將多個支撐墊塊預先擺放在平板上的適當位置，隨後，再將工件擺放在支撐墊塊上，使支撐墊塊支撐工件。由於此種工作平台在上料過程中需先擺放支撐墊塊後再放置工件，支撐墊塊又必須擺放在加工路徑外，以避免加工中傷擊工件，因此，整個上料過程不便且易耗費工時，因而此種工作平台並不適合用於供大面積尺寸的工件放置。再者，由於各支撐墊塊與工件背面之間呈面接觸狀態，支撐墊塊與工件背面之間的接觸面積更大，因此，雷射穿過工件背面後被支撐墊塊反射的區域更大，導致反射後的雷射會對工件造成更大的影響。

因此，本新型之其中一目的，即在提供一種頂針式活動升降平台裝置，上料方便能節省上料工時，能避免工件在上料過程中背面被刮傷，且適合供大面積尺寸的工件放置。

本新型之其中另一目的，即在提供一種頂針式活動升降平台裝置，其承載平台可相對於頂針升降，並能透過頂針的點接觸頂撐工件，除降低反射機率外，且使反射之能量成散射衰減，大幅降低反射造成之傷害，進而提升切割工件時的加工品質。

本新型之其中又一目的，即在提供一種頂針式活動升降平台裝置，其承載平台可調整下降的高度，藉由板厚與調整高度之相對關係，能防止被切割後的工件向下掉時位置偏移而被雷射擊中進而導致損傷或報廢。

本新型之其中再一目的，即在提供一種頂針式活動升降平台裝置，藉由相對封閉的空間設計，以縮小開放式空間範圍，進而提升氣體排放時的排氣效果。

於是，本新型頂針式活動升降平台裝置，適於承載一工件，該頂針式活動升降平台裝置包含至少一承載總成，及一升降機構。

承載總成包括多根彼此相間隔排列的頂針，及一用以承載該工件的承載平台，各該頂針包含一用以頂撐該工件的頂端，該承載平台形成有多個分別用以供該等頂針穿設的穿孔，升降機構與該承載平台相連接，該升降機構用以驅動該承載平台在一初始位置，及一高度低於該初始位置的下降位置之間移動，在該初始位置時該承載平台高度高於各該頂針的該頂端高度，在該下降位置時該承載平台高度低於各該頂針的該頂端高度。

在一些實施態樣中，各該頂針包含一尖錐部，該尖錐部具有該頂端。

在一些實施態樣中，該頂端呈弧形狀，該頂端與該工件之間呈點接觸，該尖錐部呈圓錐狀並具有一圓錐面。

在一些實施態樣中，各該頂針包含一桿件，及一可拆卸地套設於該桿件頂端的頂撐套件，該頂撐套件具有該尖錐部。

在一些實施態樣中，該承載總成更包括一導流罩，該導流罩底端形成一出氣孔，該承載平台可上下移動地罩設於該導流罩上並與該導流罩共同界定一與該出氣孔相連通的氣流空間，該承載平台形成有多個彼此相間隔排列並與該氣流空間相連通的抽氣孔。

在一些實施態樣中，該承載總成更包括一設置於該氣流空間內的基板，該基板形成有多個彼此相間隔排列的通孔，該等頂針設置於該基板上。

在一些實施態樣中，該升降機構包括一馬達、一與該馬達相連接並可被該馬達帶動而旋轉的螺桿，及一螺接於該螺桿並與該承載平台相連接的連接架。

在一些實施態樣中，該承載平台具有一用以承載該工件的頂面，該承載平台在該下降位置時，該頂面與各該頂針的該頂端的一垂直距離小於該工件的一厚度。

在一些實施態樣中，該導流罩包含多個線性軸承，該連接架包含一框架體，及多根設置於該框架體頂端的連接桿，該框架體形成一供該螺桿螺接的螺孔，各該連接桿穿設於對應的該線性軸承並且連接於該承載平台。

在一些實施態樣中，頂針式活動升降平台裝置包含多個排列在一起並且共平面的承載總成，該升降機構與該等承載總成的該承載平台相連接。

本新型至少具有以下功效：藉由升降機構驅動承載總成的承載平台在初始位置及下降位置間移動的方式，使得工件在上料時較為方便能節省上料工時，且適合供大面積尺寸的工件放置，並能提升切割工件時的加工品質。此外，藉由升降機構的設計，使得承載平台下降位置的高度可依照需求進行調整，藉此，能防止被切割後的工件往下掉的過程中位置偏移而被雷射擊中進而導致損傷或報廢。再者，藉由導流罩的出氣孔、氣流空間、基板的通孔及承載板的抽氣孔設計，能提升氣體排放時的排氣效果。

在本新型被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1與圖2，是本新型頂針式活動升降平台裝置的一實施例，頂針式活動升降平台裝置200應用於一雷射切割設備(圖未示)，頂針式活動升降平台裝置200用以承載一工件1並可帶動其升降。頂針式活動升降平台裝置200包含多個承載總成2，及一升降機構3。在本實施例中，頂針式活動升降平台裝置200是應用在非金屬工件1的加工場合，工件1是以例如壓克力材質所製成的板件為例。

參閱1、圖3及圖4，多個承載總成2排列在一起並且共平面，各承載總成2包括一導流罩21、一基板22、多根頂針23，及一承載平台24。導流罩21包含一罩體211、多根支撐桿212，及多個線性軸承213。罩體211底端形成有一出氣孔214，每兩個相鄰承載總成2的出氣孔214共同連接至一抽氣裝置的一匯流罩4，藉此，抽氣裝置可透過匯流罩4同時對兩個承載總成2的出氣孔214抽氣。多根支撐桿212固定地連接於罩體211的一底板215上且彼此相間隔排列，各支撐桿212包括一桿體216，及一用以螺鎖於桿體216頂端的螺絲217。桿體216用以支撐基板22使其間隔位於底板215上方。透過各螺絲217穿設於基板22的一對應貫孔220並螺鎖於桿體216，藉此，能將基板22鎖固於桿體216上。多個線性軸承213固定地連接於底板215且彼此相間隔排列，各線性軸承213形成有一導孔218。

基板22形成有多個彼此相間隔排列的通孔221，及多個彼此相間隔排列的定位孔222。多根頂針23設置於基板22且彼此相間隔排列，各頂針23包含一桿件231，及一頂撐套件232。桿件231底端卡接於對應定位孔222內。頂撐套件232可拆卸地套設於桿件231頂端，頂撐套件232包括一尖錐部233，尖錐部233具有一用以頂撐工件1的頂端234。具體而言，本實施例的尖錐部233的頂端234呈弧形狀，尖錐部233呈圓錐狀並具有一圓錐面235。

承載平台24呈一開口朝下的殼罩狀並可上下移動地罩設於導流罩21的罩體211上，承載平台24與導流罩21共同界定一氣流空間25，氣流空間25與出氣孔214相連通。承載平台24包含一用以承載工件1的承載板241，承載板241形成有多個彼此相間隔排列的穿孔242，及多個彼此相間隔排列的抽氣孔243，穿孔242及抽氣孔243分別與氣流空間25相連通，且多個穿孔242分別用以供多個頂針23穿設。

需說明的是，本實施例藉由多個承載總成2排列在一起以共同構成一大面積工作平台的方式，使得頂針式活動升降平台裝置200能用以承載大面積尺寸的工件1。當然，在其他的實施應用方式中，承載總成2的數量也可為一個，不以本實施例所揭露的數量為限。

參閱圖2、圖5及圖6，升降機構3與多個承載總成2的承載平台24相連接，升降機構3用以驅動承載平台24在一初始位置(如圖6所示)，及一高度低於初始位置的下降位置(如圖7所示)之間移動。本實施例的升降機構3包括一固定架31、一馬達32、一螺桿33，及一連接架34。固定架31透過螺鎖方式鎖固於各承載總成2的導流罩21的底板215，且固定架31組裝於一用以撐立在地面的底座(圖未示)上。馬達32固定地連接於固定架31。螺桿33軸向沿一縱軸A方向沿伸，螺桿33連接於馬達32頂端並可被馬達32帶動而繞縱軸A旋轉。連接架34螺接於螺桿33並與各承載平台24相連接，連接架34包含一框架體341，及多個設置於框架體341頂端且彼此相間隔排列的連接桿342。框架體341形成有一供螺桿33螺接的螺孔343。各連接桿342包括一桿體344，及一用以螺鎖於桿體344頂端的螺絲345。各桿體344穿設於對應線性軸承213的導孔218以及基板22的對應通孔221(如圖3所示)，且各桿體344頂端支撐於承載板241底面。透過各螺絲345穿設於承載板241的一對應貫孔244並螺鎖於對應桿體344頂端，藉此，能將承載板241鎖固於桿體344上。

需說明的是，本實施例的導流罩21透過線性軸承213與各連接桿342的桿體344相配合的方式，線性軸承213除了能導引桿體344上下移動的方向外，還能降低桿體344上下移動時的摩擦力，使得桿體344能順暢地上下移動。

參閱圖6及圖7，欲進行工件1的上料作業時，首先，需使各承載總成2的承載平台24位在初始位置。當承載平台24在初始位置時，承載平台24的承載板241高度高於各頂針23的頂端234高度，此時，工作人員能將工件1放置於各承載平台24的承載板241的一頂面245。

接著，驅動馬達32轉動使其帶動螺桿33繞縱軸A旋轉，螺桿33旋轉過程中會帶動連接架34沿一下降方向D往下移動，連接架34往下移動過程中會透過連接桿342同時帶動各承載平台24往下移動。各承載平台24帶動工件1沿下降方向D下移的過程中，各頂針23會經由對應穿孔242(如圖3所示)逐漸凸伸出承載板241的頂面245。當工件1的一背面11接觸到各頂針23的頂端234時，工件1會被頂針23阻擋而無法繼續下移，此時，多個頂針23的頂端234會同時支撐在工件1的背面11。隨後，各承載平台24的承載板241的頂面245會向下移離工件1的背面11，當各承載平台24移至適當位置或圖7所示的下降位置時即可停止馬達32驅動。此時，承載平台24的承載板241高度低於各頂針23的頂端234高度，而多個頂針23的頂端234均勻地頂撐在工件1的背面11，即完成工件1的上料作業。之後，雷射切割設備的雷射加工頭便可對工件1進行切割加工處理。

由於本實施例的工件1在上料過程中可直接地放置於承載板241的頂面245，不需如先前技術中所提及的需預先擺放支撐墊塊，因此，工作人員能方便且迅速地將工件1放置於承載板241上，並能節省上料的工時。再者，由於工件1是先放置在承載板241的頂面245後再透過承載平台24下降至下降位置，使頂針23的頂端234頂撐在工件1的背面11，因此，能防止工件1上料過程中背面11被刮傷。

當工件1加工完成後，便可將工件1移離頂針23。之後，驅動馬達32反向轉動，便能透過螺桿33及連接架34帶動承載平台24往上移動並復位至初始位置，以避免工件1下料時，被頂針23刮傷。

參閱圖7及圖8，在本實施例中，由於各頂撐套件232的尖錐部233的頂端234呈弧形狀，頂端234與工件1的背面11之間呈點接觸狀態，因此，當各承載平台24位在下降位置時，各承載總成2與工件1的背面11之間是呈多點接觸的狀態。藉此，能減少與工件1之間的接觸面積，並且能縮小雷射穿過工件1的背面11後會被反射的區域。此外，雷射加工頭所產生的雷射在切割工件1的過程中，當雷射穿過工件1並打到頂撐套件232的頂端234或圓錐面235時，為雷射反射較強區域。相較於先前技術，圓錐面235反射焦距較遠，反射能量相對較小，且圓錐面235的曲面反射，能將雷射朝向外周圍方向散射，再次使反射能量衰減，因此，能大幅降低雷射被反射至工件1的損害。藉由前述尖錐部233的頂端234與工件1的背面11之間呈點接觸狀態，以及尖錐部233的圓錐面235設計，能有效地提升切割工件1時的加工良率。

另一方面，由於各頂針23的頂撐套件232是可拆卸地套設於桿件231頂端，因此，當頂撐套件232多次地被雷射打到而損壞時，可直接將損壞的頂撐套件232拆離桿件231並重新更換一個新的頂撐套件232。藉由前述設計方式，當頂撐套件232損壞時直接更換頂撐套件232即可，而不需更換整根頂針23，藉此，能降低更換時的成本。

參閱圖9，藉由導流罩21的出氣孔214、氣流空間25、基板22的通孔221及承載板241的抽氣孔243設計，以及搭配抽氣裝置透過匯流罩4(如圖2所示)與出氣孔214相連接的設計，使得雷射切割工件1後所產生的氣體能經由抽氣孔243被吸入氣流空間25內，隨後，氣體會經由通孔221往下流動並經由出氣孔214排出至匯流罩4內。藉此，能有效地提升氣體排放時的排氣效果。

參閱圖7及圖10，本實施例的升降機構3是透過馬達32帶動螺桿33旋轉，以及螺桿33帶動連接架34升降的方式來帶動承載平台24在初始位置及下降位置之間移動，因此，承載平台24的下降位置高度可透過控制馬達32帶動螺桿33旋轉的圈數，以及螺桿33帶動連接架34下移的行程進行調整。藉此，能調整承載板241的頂面245與各頂針23的頂端234沿著縱軸A方向的一垂直距離L。

在本實施例中，是將垂直距離L設定成小於工件1的一厚度T。在雷射切割工件1的過程中，當雷射貫穿工件1並將其切割形成一被頂針23頂撐的第一板部12，及一未被頂針23頂撐的第二板部13時，第二板部13會沿下降方向D相對於第一板部12往下掉。由於垂直距離L小於工件1的厚度T，因此，第二板部13尚未脫離第一板部12的一貫穿孔121前就會被承載板241的頂面245阻擋而無法繼續下移。藉此，能確保第二板部13往下掉的過程中都被侷限在貫穿孔121內而不會產生位置偏移的狀況，以防止雷射擊中第二板部13進而導致第二板部13損傷或報廢。再者，藉由前述設計方式，使得本實施例的頂針式活動升降平台裝置200能應用在切割後的第二板部13為所需成品的工件1加工，以及切割後的第二板部13為廢棄品的工件1加工，因此，在使用上較有彈性且不會受到工件1成型需求的限制。

需說明的是，垂直距離L的大小可依照不同工件1的厚度T進行調整，使得頂針式活動升降平台裝置200能應用在切割加工不同厚度工件1的場合。

綜上所述，本實施例的頂針式活動升降平台裝置200，藉由升降機構3驅動承載總成2的承載平台24在初始位置及下降位置間移動的方式，使得工件1在上料時較為方便能節省上料工時，且適合供大面積尺寸的工件1放置，並能提升切割工件1時的加工品質。此外，藉由升降機構3的設計，使得承載平台24下降位置的高度可依照需求進行調整，藉此，能防止被切割後的工件1的第二板部13往下掉的過程中位置偏移而被雷射擊中進而導致損傷或報廢。再者，藉由導流罩21的出氣孔214、氣流空間25、基板22的通孔221及承載板241的抽氣孔243設計，能提升氣體排放時的排氣效果，故確實能達成本新型之目的。

惟以上所述者，僅為本新型之實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，凡是依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧工件
11‧‧‧背面
12‧‧‧第一板部
121‧‧‧貫穿孔
13‧‧‧第二板部
200‧‧‧頂針式活動升降平台裝置
2‧‧‧承載總成
21‧‧‧導流罩
211‧‧‧罩體
212‧‧‧支撐桿
213‧‧‧線性軸承
214‧‧‧出氣孔
215‧‧‧底板
216‧‧‧桿體
217‧‧‧螺絲
218‧‧‧導孔
22‧‧‧基板
220‧‧‧貫孔
221‧‧‧通孔
222‧‧‧定位孔
23‧‧‧頂針
231‧‧‧桿體
232‧‧‧頂撐套件
233‧‧‧尖錐部
234‧‧‧頂端
235‧‧‧圓錐面
24‧‧‧承載平台
241‧‧‧承載板
242‧‧‧穿孔
243‧‧‧抽氣孔
244‧‧‧貫孔
245‧‧‧頂面
3‧‧‧升降機構
31‧‧‧固定架
32‧‧‧馬達
33‧‧‧螺桿
34‧‧‧連接架
341‧‧‧框架體
342‧‧‧連接桿
343‧‧‧螺孔
344‧‧‧桿體
345‧‧‧螺絲
4‧‧‧匯流罩
A‧‧‧縱軸
D‧‧‧下降方向
L‧‧‧垂直距離
T‧‧‧厚度

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是本新型頂針式活動升降平台裝置的一實施例的一立體圖； 圖2是該實施例由另一視角觀看的一立體圖，說明承載總成與升降機構間的連接關係； 圖3是該實施例的承載總成的一立體分解圖，說明導流罩、基板、頂針及承載平台間的組裝關係； 圖4是該實施例的承載總成的一不完整的立體分解圖，說明基板與頂針間的組裝關係； 圖5是該實施例的一立體分解圖，說明承載總成與升降機構間的連接關係； 圖6是該實施例的一前視圖，說明承載平台位在初始位置，以及工件放置於承載板頂面； 圖7是該實施例的一前視圖，說明承載平台位在下降位置，以及各頂針頂端頂撐於工件的背面； 圖8是圖7的一局部放大圖； 圖9是該實施例的一不完整的剖視示意圖，說明氣體排放時的流動方向；及 圖10是圖7的一局部放大圖，說明承載板頂面與頂針的頂端的垂直距離小於工件的厚度。

1‧‧‧工件

11‧‧‧背面

2‧‧‧承載總成

21‧‧‧導流罩

213‧‧‧線性軸承

218‧‧‧導孔

23‧‧‧頂針

234‧‧‧頂端

24‧‧‧承載平台

241‧‧‧承載板

245‧‧‧頂面

25‧‧‧氣流空間

3‧‧‧升降機構

31‧‧‧固定架

32‧‧‧馬達

33‧‧‧螺桿

34‧‧‧連接架

341‧‧‧框架體

342‧‧‧連接桿

343‧‧‧螺孔

344‧‧‧桿體

4‧‧‧匯流罩

D‧‧‧下降方向

Claims (12)

1. 一種頂針式活動升降平台裝置，適於承載一工件，該頂針式活動升降平台裝置包含： 至少一承載總成，包括多根彼此相間隔排列的頂針，及一用以承載該工件的承載平台，各該頂針包含一用以頂撐該工件的頂端，該承載平台形成有多個分別用以供該等頂針穿設的穿孔，及 一升降機構，與該承載平台相連接，該升降機構用以驅動該承載平台在一初始位置，及一高度低於該初始位置的下降位置之間移動，在該初始位置時該承載平台高度高於各該頂針的該頂端高度，在該下降位置時該承載平台高度低於各該頂針的該頂端高度。
2. 如請求項1所述的頂針式活動升降平台裝置，其中，各該頂針包含一尖錐部，該尖錐部具有該頂端。
3. 如請求項2所述的頂針式活動升降平台裝置，其中，該頂端呈弧形狀，該頂端與該工件之間呈點接觸，該尖錐部呈圓錐狀並具有一圓錐面。
4. 如請求項2或3所述的頂針式活動升降平台裝置，其中，各該頂針包含一桿件，及一可拆卸地套設於該桿件頂端的頂撐套件，該頂撐套件具有該尖錐部。
5. 如請求項4所述的頂針式活動升降平台裝置，其中，該承載總成更包括一導流罩，該導流罩底端形成一出氣孔，該承載平台可上下移動地罩設於該導流罩上並與該導流罩共同界定一與該出氣孔相連通的氣流空間，該承載平台形成有多個彼此相間隔排列並與該氣流空間相連通的抽氣孔。
6. 如請求項5所述的頂針式活動升降平台裝置，其中，該承載總成更包括一設置於該氣流空間內的基板，該基板形成有多個彼此相間隔排列的通孔，該等頂針設置於該基板上。
7. 如請求項5所述的頂針式活動升降平台裝置，其中，該升降機構包括一馬達、一與該馬達相連接並可被該馬達帶動而旋轉的螺桿，及一螺接於該螺桿並與該承載平台相連接的連接架。
8. 如請求項7所述的頂針式活動升降平台裝置，其中，該導流罩包含多個線性軸承，該連接架包含一框架體，及多根設置於該框架體頂端的連接桿，該框架體形成一供該螺桿螺接的螺孔，各該連接桿穿設於對應的該線性軸承並且連接於該承載平台。
9. 如請求項1所述的頂針式活動升降平台裝置，其中，該升降機構包括一馬達、一與該馬達相連接並可被該馬達帶動而旋轉的螺桿，及一螺接於該螺桿並與該承載平台相連接的連接架。
10. 如請求項1或9所述的頂針式活動升降平台裝置，其中，該承載平台具有一用以承載該工件的頂面，該承載平台在該下降位置時，該頂面與各該頂針的該頂端的一垂直距離小於該工件的一厚度。
11. 如請求項1所述的頂針式活動升降平台裝置，其中，該承載總成更包括一導流罩，該導流罩底端形成一出氣孔，該承載平台可上下移動地罩設於該導流罩上並與該該導流罩共同界定一與該出氣孔相連通的氣流空間，該承載平台形成有多個彼此相間隔排列並與該氣流空間相連通的抽氣孔。
12. 如請求項1所述的頂針式活動升降平台裝置，包含多個排列在一起並且共平面的承載總成，該升降機構與該等承載總成的該承載平台相連接。