TWM536998U - 工件取放裝置 - Google Patents

Description

工件取放裝置

本創作係有關於一種供料裝置，特別是指一種工件取放裝置。

習用的自動化CNC工具機係將一取料裝置設置在一工具機以及一供料台上方，並利用該取料裝置於該工具機以及該供料台之間進行自動取料及置料之工序，其中，該取料裝置之機械手臂可移動至該供料台上方並下降夾取工件，再移動至該工具機，並經由該工具機之一進料口將工件供給於該工具機之主軸夾持並進行後續加工作業，當加工結束後，該取料裝置之機械手臂移動至該工具機經由該進料口將加工完成之工件夾起，並移至一儲料台進行存放，藉此完成整個加工作業之工序。

惟，當該工具機係為較大型之工具機(例如銑床)時，由於該工具機之高度較高，將一般的取料裝置安裝於該工具機之上方顯然較為麻煩，並且亦會對操作者帶來不便。

再者，於上述之加工作業中，該取料裝置之機械手臂一次只能進行一個動作，換句話說，當該取料裝置之機械手臂將加工完成的工件自該工具機取走時，該工具機需等待一段時間，直到機械手臂將另一待加工工件供給於該工具機之主軸夾持，才能進行下一次加工作業，不只耗費時間，亦降低了該工具機的產能。

因此，如何解決上述之問題，係為本創作之創作人努力的目標。

有鑑於上述缺失，本創作之主要目的乃在於提供一種可設置於一工具機旁之工件取放裝置，該工件取放裝置自該工具機取走加工完成之工件後，能立即將一待加工工件進給於該工具機，提高了該工具機之產能。

為達成上述目的，該工件取放裝置包含一供料台、一取料機構以及一第一換料機構，該供料台設置於一工具機之一側，該供料台可用以放置一工件，該取料機構包含一線性位移單元以及一機械手臂，該線性位移單元設置於該供料台並可供該機械手臂於一第一、第二及第三軸向位移，該第一軸向係朝該供料台兩側橫向延伸，該第一換料機構包含一滑軌單元以及一旋轉夾具，該滑軌單元設置於該供料台，該旋轉夾具可旋轉地設置於該滑軌單元，該滑軌單元可帶動該旋轉夾具沿該第一軸向於該供料台及該工具機之間往復移動；其中，該機械手臂可於該供料台以及該旋轉夾具之間移動以取放該工件。

較佳地，該旋轉夾具包含一第三動力源以及一旋轉座，第三動力源設置於該滑軌單元，該旋轉座係可旋轉地設置於該第三動力源並可受該第三動力源驅動進行旋轉，該旋轉座之上下兩端各設有至少一夾具，該至少一夾具可用以夾持該工件。

藉此，該機械手臂可自該供料台將一待加工之該工件夾至該旋轉夾具，並供設置於該旋轉座上端之該夾具夾取該工件，此時該滑軌單元即可帶動該旋轉夾具並移至該工具機，此時旋轉座下端之夾具即可將該工具機加工完成之該工件夾走，並且旋轉180度，再將待加工之該工件交與該工具機進行加工，因此不需等待該旋轉夾具退回該供料台補充一待加工之該工件再送至該工具機之時間，大幅地提高該工具機之產能。

有關本創作所提供之詳細構造、特點，將於後續的實施方式詳細說明中予以描述。然而，在本創作領域中具有通常知識者應能瞭解，該等詳細說明以及實施本創作所列舉的特定實施例，僅係用於說明本創作，並非用以限制本創作之專利申請範圍。

請參考圖式第1~4圖，本創作第一較佳實施例所提供之工件取放裝置10係包含一供料台20、一取料機構30、一升降機構40以及一第一換料機構50。

供料台20可設置於一工具機90之一側，供料台20包含一底座21、一位於底座21頂面之平台22以及一支撐架體23，平台22可用以放置工件，支撐架體23環設於平台22之外周緣。

取料機構30包含一線性位移單元32以及一機械手臂34，線性位移單元32由一第一滑軌座322、一第二滑軌座324以及一第三滑軌座326所構成，第一滑軌座322橫向地架設於支撐架體23並位於平台22上方，第二滑軌座324可沿第一軸向X軸位移地設置於第一滑軌座322，第一軸向X軸係朝供料台20之兩側橫向延伸，第三滑軌座326可沿第二軸向Y軸位移地設置於第二滑軌座324，機械手臂34可沿第三軸向Z軸位移地設置於第三滑軌座326，機械手臂34之底部設有一用以夾持工件之夾頭35，因此線性位移單元32可供機械手臂34於第一、第二及第三軸向(X、Y、Z軸)移動並自平台22夾取工件。

升降機構40包含二立柱42、一滑動件44、一第一動力源46，二立柱42係直立地設置於平台22，滑動件44設置於二立柱42並可沿第三軸向Z軸上下位移，第一動力源46係設置於支撐架體23，第一動力源46於本較佳實施例中係為伺服馬達。

第一換料機構50包含一滑軌單元52以及一旋轉夾具54，滑軌單元52包含一滑軌座522、一第二動力源524以及一滑移件526，滑軌座522沿第一軸向X軸設置並固接於滑動件44，第一動力源46透過一傳動帶47連接滑動件44並可驅動滑動件44沿第三軸向Z軸上下位移，進而帶動滑軌座522沿第三軸向Z軸上下位移，滑軌座522具有一沿第一軸向X軸延伸之滑槽，滑移件526以可沿第一軸向X軸移動地方式設置於該滑槽，第二動力源524於本較佳實施例中係為汽缸，第二動力源524設置於滑軌座522並連接滑移件526，第二動力源524可驅動滑移件526沿第一軸向X軸往復位移，旋轉夾具54包含一第三動力源55以及一旋轉座56，第三動力源55係為汽缸並且設置於滑移件526一端，旋轉座56係可旋轉地設置於第三動力源55並可受第三動力源55驅動進行旋轉，值得一提的是，於本較佳實施例中，旋轉座56係以第二軸向Y軸為旋轉軸心進行旋轉，旋轉座56之上下兩端各設有至少一夾具57，夾具57可用以夾持工件。

藉此，當第一動力源46透過傳動帶47驅動滑動件44沿第三軸向Z軸上下位移時，可帶動滑軌座522、滑移件526以及旋轉夾具54沿第三軸向Z軸上下位移，而當第二動力源524驅動滑移件526沿第一軸向X軸往復位移時，可帶動旋轉夾具54沿第一軸向X軸並於工具機90及供料台20之間往復位移，更進一步來說，請參閱第2圖及第3圖，滑移件526可帶動旋轉夾具54於一第一位置P1以及一第二位置P2之間往復移動。

於本較佳實施例中，供料台20更包含一輸送模組26，輸送模組26設置於底座21一側並位於第一換料機構50下方。

請參閱第4~6圖，於本創作第二較佳實施例中，工件取放裝置10’更包含一第二換料機構60，第二換料機構60與第一換料機構50之組成元件實質上相同，第二換料機構60亦包含滑軌單元52’以及旋轉夾具54’， 滑軌單元52’包含滑軌座522’、第二動力源524’以及滑移件526’， 旋轉夾具54’與旋轉夾具54相同亦具有第三動力源55’以及一旋轉座56’，滑軌座522’沿第一軸向X軸設置並固接於滑動件44，因此當第一動力源46驅動滑動件44沿第三軸向Z軸上下位移時，亦可帶動第二換料機構60之滑軌座522’沿第三軸向Z軸上下位移，滑軌座522’亦具有一沿第一軸向X軸延伸之滑槽，滑移件526’以可沿第一軸向X軸移動地方式設置於滑軌座522’之該滑槽，第二動力源524’於本較佳實施例中係為汽缸，第二動力源524’設置於滑軌座522’並連接滑移件526’，第二動力源524’可驅動滑移件526’沿第一軸向X軸往復位移，第三動力源55’係為汽缸並且設置於滑移件526’一端，旋轉座56’係可旋轉地設置於第三動力源55’並可受第三動力源55’驅動進行旋轉，值得一提的是，於本較佳實施例中，旋轉座56’係以第二軸向Y軸為旋轉軸心進行旋轉，旋轉座56’之上下兩端各設有至少一夾具57’，夾具57’可用以夾持工件，其中，第二換料機構60與第一換料機構50之差異係在於作動之區域不同，第一換料機構50之旋轉夾具54沿第一軸向X軸往復移動之區域係位於底座21之一側，而第二換料機構60之旋轉夾具54’沿第一軸向X軸往復移動之區域係位於底座21另一側。

請參閱第7圖，本創作所提供之工件取放裝置10可視使用者需求設置於工具機90旁，更進一步來說，於第一較佳實施例中，工件取放裝置10一側可設置一工具機90，於第二較佳實施例中，工件取放裝置兩側可各設置一工具機90，工具機90可為CNC數控工具機(例如銑床)，並且工具機90之一側係設有一進料口92供第一換料機構50或第二換料機構60進出，工具機90內部可設有移動台94，移動台94設有固定具96並可用以固定工件。

綜合上述技術特徵，接著說明本創作之作動方式，而由於第一換料機構50以及第二換料機構60之作動方式相同，因此僅就第二較佳實施例之第一換料機構50之作動方式作出說明，請先參閱第8圖，旋轉夾具54係位於第一位置P1，此時取料機構30之機械手臂34可藉由線性位移單元32於第一、第二及第三軸向(X、Y、Z軸)移動並自平台22夾取待加工工件S1，接著機械手臂34亦藉由線性位移單元32移動至旋轉夾具54上方，並將待加工工件S1供給於旋轉座56上端之夾具57進行夾持。

請接著參閱第9圖，第二動力源524隨即驅動滑移件526進而帶動旋轉夾具54沿第一軸向X軸位移至第二位置P2，更進一步來說，旋轉夾具54之第二位置P2係位於工具機90內部並位於移動台94上方，接著第一動力源46即可透過傳動帶47驅動滑軌座522沿第三軸向Z軸向下位移，進而使旋轉夾具54向下位移，此時旋轉座56下端之夾具57即可夾持固定具96上之加工完成品S2。

接著參閱第10圖，旋轉座56下端之夾具57夾持固定具96上之加工完成品S2後，旋轉座56係以第二軸向Y軸為旋轉軸心進行180度旋轉，此時旋轉座56夾持待加工工件S1之夾具57係朝下，而夾持加工完成品S2之夾具57係朝上；值得一提的是，由於移動台94可能會阻礙旋轉座56進行旋轉，因此在旋轉座56要旋轉之前，移動台94可移離旋轉夾具54，或是藉由第一動力源46驅動滑軌座522並帶動旋轉夾具54向上位移，進而使旋轉座56可順暢旋轉。

接著參閱第11圖，旋轉完之旋轉座56即可下降並將待加工工件S1供給於移動台94之固定具96，供給完畢後，旋轉夾具54可受第一動力源46以及第二動力源524帶動移回第一位置P1，值得一提的是，此時旋轉座56可再進行一次180度旋轉使夾持加工完成品S2之夾具57朝下，並將加工完成品S2交由輸送模組26進行輸送；或是旋轉座56亦可不進行旋轉，取料機構30之機械手臂34可位移至旋轉夾具54並將加工完成品S2夾走並放置於一儲料區(圖中未示)。接著即可重複第6圖所示之工序。

綜合上述說明，工件取放裝置10之旋轉夾具54可沿第一軸向X軸橫向移動，並自工具機90之一側進入工具機90內部取放工件，而不須像習知取料裝置需設置於工具機90上方進而造成操作及安裝不便之問題

並且，當旋轉座56之夾具57將固定具96上之加工完成品S2夾走之後，可立即旋轉180度並將待加工工件S1供給於固定具96，進而讓工具機90能馬上進行加工，而不需等待旋轉夾具54退回第一位置P1補充待加工工件S1再送至工具機90之時間，大幅地提高工具機90之產能。

值得一提的是，於第二較佳實施例中，設置於工件取放裝置10’兩側之工具機90可為相同或是不同之工序，換句話說，取料機構30之機械手臂34可將相同之待加工工件S1夾至第一換料機構50以及第二換料機構60之夾具57、57’，並分別供兩工具機90進行相同工序之加工作業，亦可將第一換料機構50之夾具57所夾持之加工完成品S2夾至第二換料機構60之夾具57’並供另一工具機90進行不同工序之加工作業。

最後必須再次說明，本創作於前揭實施例中所揭露的構成元件，僅為舉例說明，並非用來限制本案之範圍，其他等效元件的替代或變化，亦應為本案之申請專利範圍所涵蓋。

10‧‧‧工件取放裝置
20‧‧‧供料台
30‧‧‧取料機構
40‧‧‧升降機構
50‧‧‧第一換料機構
90‧‧‧工具機
21‧‧‧底座
22‧‧‧平台
23‧‧‧支撐架體
32‧‧‧線性位移單元
35‧‧‧夾頭
34‧‧‧機械手臂
322‧‧‧第一滑軌座
324‧‧‧第二滑軌座
326‧‧‧第三滑軌座
X‧‧‧第一軸向
Y‧‧‧第二軸向
Z‧‧‧第三軸向
42‧‧‧立柱
44‧‧‧滑動件
46‧‧‧第一動力源
52、52’‧‧‧滑軌單元
54、54’‧‧‧旋轉夾具
522、522’‧‧‧滑軌座
524、524’‧‧‧第二動力源
526、526’‧‧‧滑移件
47‧‧‧傳動帶
55、55’‧‧‧第三動力源
56、56’‧‧‧旋轉座
57、57’‧‧‧夾具
P1‧‧‧第一位置
P2‧‧‧第二位置
26‧‧‧輸送模組
10’‧‧‧工件取放裝置
60‧‧‧第二換料機構
92‧‧‧進料口
94‧‧‧移動台
96‧‧‧固定具
S1‧‧‧待加工工件
S2‧‧‧加工完成品

第1圖為本創作第一較佳實施例之立體圖。 第2圖為本創作第一較佳實施例之俯視圖，係顯示旋轉夾具位於第一位置之態樣。 第3圖為本創作第一較佳實施例之俯視圖，係顯示旋轉夾具位於第二位置之態樣。 第4圖為本創作第二較佳實施例之俯視圖，係顯示第二換料機構與各元件之位置關係。 第5圖為本創作第二較佳實施例之局部立體圖，係顯示升降機構與第一、第二換料機構之連接關係。 第6圖為本創作第二較佳實施例之局部立體圖，係顯示升降機構與第一、第二換料機構之連接關係。 第7圖為本創作第二較佳實施例之使用狀態圖。 第8~11圖為本創作第二較佳實施例之操作狀態圖，係顯示旋轉夾具沿第一軸向於供料台及工具機之間往復移動並取放工件之態樣。

10‧‧‧工件取放裝置

20‧‧‧供料台

30‧‧‧取料機構

40‧‧‧升降機構

50‧‧‧第一換料機構

21‧‧‧底座

22‧‧‧平台

23‧‧‧支撐架體

32‧‧‧線性位移單元

34‧‧‧機械手臂

322‧‧‧第一滑軌座

324‧‧‧第二滑軌座

326‧‧‧第三滑軌座

X‧‧‧第一軸向

Y‧‧‧第二軸向

Z‧‧‧第三軸向

42‧‧‧立柱

44‧‧‧滑動件

46‧‧‧第一動力源

52‧‧‧滑軌單元

54‧‧‧旋轉夾具

522‧‧‧滑軌座

524‧‧‧第二動力源

526‧‧‧滑移件

47‧‧‧傳動帶

56‧‧‧旋轉座

57‧‧‧夾具

26‧‧‧輸送模組

35‧‧‧夾頭

Claims (9)

1. 一種工件取放裝置，包含： 一供料台，設置於一工具機之一側，該供料台可用以放置一工件； 一取料機構，包含一線性位移單元以及一機械手臂，該線性位移單元設置於該供料台並可供該機械手臂於一第一、第二及第三軸向位移，該第一軸向係朝該供料台兩側橫向延伸；以及 一第一換料機構，包含一滑軌單元以及一旋轉夾具，該滑軌單元設置於該供料台，該旋轉夾具可旋轉地設置於該滑軌單元，該滑軌單元可帶動該旋轉夾具沿該第一軸向於該供料台及該工具機之間往復移動； 其中，該機械手臂可於該供料台以及該旋轉夾具之間移動以取放該工件。
2. 如申請專利範圍第1項所述之工件取放裝置，該供料台包含一底座、一位於該底座頂面之平台以及一支撐架體，該平台可用以放置該工件，該支撐架體環設於該平台之外周緣。
3. 如申請專利範圍第1項所述之工件取放裝置，該線性位移單元由一第一滑軌座、一第二滑軌座以及一第三滑軌座所構成，該第一滑軌座橫向地架設於該供料台，第二滑軌座可沿該第一軸向位移地設置於該第一滑軌座，該第三滑軌座可沿該第二軸向位移地設置於該第二滑軌座，該機械手臂可沿該第三軸向位移地設置於該第三滑軌座。
4. 如申請專利範圍第2項所述之工件取放裝置，該工件取放裝置更包含一升降機構，該升降機構包含二立柱、一滑動件以及一第一動力源，該二立柱係直立地設置於該平台，該滑動件分別設置於該二立柱並可沿該第三軸向上下位移，該第一動力源係設置於該支撐架體。
5. 如申請專利範圍第4項所述之工件取放裝置，該滑軌單元包含一滑軌座、一第二動力源以及一滑移件，該滑軌座沿該第一軸向設置並固接於該滑動件，該第一動力源透過一傳動帶連接該滑動件並可驅動該滑動件沿該第三軸向上下位移，進而帶動該滑軌座沿該第三軸向上下位移，該滑軌座具有一沿該第一軸向延伸之滑槽，該滑移件以可沿該第一軸向移動地方式設置於該滑槽，該第二動力源設置於該滑軌座並連接該滑移件，該第二動力源可驅動該滑移件沿該第一軸向往復位移。
6. 如申請專利範圍第1項所述之工件取放裝置，該旋轉夾具包含一第三動力源以及一旋轉座，該第三動力源設置於該滑軌單元，該旋轉座係可旋轉地設置於該第三動力源並可受該第三動力源驅動進行旋轉。
7. 如申請專利範圍第6項所述之工件取放裝置，該旋轉座係以該第二軸向為旋轉軸心進行旋轉，該旋轉座之上下兩端各設有至少一夾具，該至少一夾具可用以夾持該工件。
8. 如申請專利範圍第2項所述之工件取放裝置，該供料台更包含一輸送模組，該輸送模組設置於該底座一側並位於該第一換料機構下方。
9. 如申請專利範圍第5項所述之工件取放裝置，該工件取放裝置更包含一第二換料機構，該第二換料機構係固接於該滑動件。