TWM545016U - 工件取放裝置 - Google Patents

Description

工件取放裝置

本創作係關於一種供料裝置，特別是指一種工件取放裝置。

習用的自動化工具機加工流程係利用人力或是供料裝置將待加工工件置入工具機之夾爪，再進行後續的加工作業，惟，前述將待加工工件置入工具機夾爪的方式，通常無法將工件放置於夾爪內之適當位置，因此，通常在將待加工工件置入工具機之夾爪後，會再藉由人力將待加工工件旋入夾爪內的適當位置以提高加工時的加工精度，惟，此種方式提高了製造成本，不符合經濟效益。

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工件取放裝置，該工件取放裝置係可將工件置入一工具機之夾爪，並將工件推入該夾爪內之一預定位置，進而提高置料幾何精度。

該工件取放裝置包含一供料台、一取料機構及一推料單元，該供料台設置於一工具機之一側並用以放置工件；該取料機構包含一線性位移單元、一機械手臂以及一夾具，該線性位移單元跨置於該供料台及該工具機，並可供該機械手臂於X、Y及Z軸向位移，X軸向係朝該工具機左右兩側延伸，Y軸向係朝該工具機前後兩側延伸，Z軸向係朝該工具機上下兩側延伸，該夾具可旋轉地設置於該機械手臂，並可藉由該機械手臂帶動進而於該供料台以及該工具機之一夾爪間移動以取放工件；該推料單元設置於該夾具，其中當該夾具將工件置入該夾爪後，該推料單元係將工件推入該夾爪內之一預定位置。

較佳地，該夾具包含一旋轉座以及二夾頭，該旋轉座係以Y軸向為軸心旋轉地方式設置於該機械手臂，該二夾頭及該推料單元係設置於該旋轉座。

藉此，該夾具之夾頭可自該供料台夾取工件並移動至該工具機之該夾爪旁，再將工件置入該夾爪，置入完畢後，該旋轉座即可旋轉並配合該線性位移單元移動使該推料單元對應於該夾爪內之工件，此時該線性位移單元即可帶動該推料單元沿X軸向移動並將工件推入該夾爪內之該預定位置，進而提高置料之幾何精度。

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。

請參閱第1圖至第5圖，本創作一較佳實施例所提供工件取放裝置10包含一供料台20、一輸送模組30、一取料機構40以及一推料單元60。

供料台20設置於一工具機70之一側並可供工件放置，供料台20上方開設有出料口供機械手臂44進入。

工具機70於本較佳實施例中係為自動化CNC工具機，工具機70上方開設有入料口供機械手臂44進入，於本較佳實施例中，工具機70具有一夾爪72，夾爪72包含複數可開合並用以夾持工件之夾持件722，各夾持件722具有一用以卡抵工件之卡抵部724。

輸送模組30係可設置於供料台20一側，並可用以運送加工完成之工件。

取料機構40包含一線性位移單元42、一機械手臂44以及一夾具50，線性位移單元42係跨置於供料台20及工具機70，線性位移單元42係由二架體24、一第一滑軌座422、一第二滑軌座424以及一第三滑軌座426所組成，二架體24係設置於供料台20旁，於其它較佳實施例中，二架體24亦可分別固接於供料台20兩側，第一滑軌座422係橫向地架設於二架體24頂端並跨置於供料台20及工具機70上方，第二滑軌座424沿X軸向位移地設置於第一滑軌座422，X軸向係朝工具機70左右兩側延伸，第三滑軌座426係沿Y軸向位移地設置於第二滑軌座424，Y軸向係朝工具機70前後兩側延伸，而機械手臂44係沿Z軸向上下位移地設置於第三滑軌座426，Z軸向係朝工具機70上下兩側延伸，藉此，線性位移單元42可供機械手臂44於X、Y及Z軸向位移並於供料台20及工具機70之間來回移動。

夾具50可旋轉地設置於機械手臂44，並可藉由機械手臂44帶動進而於供料台20及工具機70之夾爪72間移動以取放工件，其中，夾具50包含一旋轉座52以及二夾頭(54A、54B)，旋轉座52係以Y軸向為軸心旋轉地方式設置於機械手臂44，於本較佳實施例中旋轉座52係設置於機械手臂44底端一側，二夾頭(54A、54B)及推料單元60係設置於旋轉座52，更進一步來說，旋轉座52於本較佳實施例中係呈方塊狀但並不以此為限，旋轉座52具有一頂端522、一底端524以及一側端526，二夾頭(54A、54B)分別設置於旋轉座52之頂端522及側端526，因此當旋轉座52以Y軸向為軸心轉動時，可同步帶動二夾頭(54A、54B)進行轉動。

推料單元60設置於夾具50，更進一步來說，推料單元60設置於旋轉座52之底端524，推料單元60包含一動力源62以及一旋轉盤64，動力源62設置於旋轉座52之底端524，旋轉盤64連接於動力源62並可受動力源62驅動進行旋轉。

再更進一步來說，動力源62具有一驅動軸622，驅動軸622上可同軸套設一擋止盤624，並且驅動軸622一端穿設一轉動銷658，於本較佳實施例中轉動銷658之軸向與驅動軸622之軸向正交但並不以此為限，旋轉盤64包含一基座65、一固定片66以及一推動盤67，基座65於本較佳實施例中大致呈圓柱狀，基座65具有一前端面652、一後端面654以及一貫穿前端面652及後端面654之通道656，通道656之內壁面剖設二彼此相對之滑槽(圖中未示)，驅動軸622係自基座65之前端面652插設於基座65之通道656進而使基座65可相對驅動軸622滑移，並且轉動銷658之兩端分別滑設於各該滑槽，藉此當動力源62驅動驅動軸622旋轉時，轉動銷658即可同步帶動基座65進行旋轉，驅動軸622上套設一彈性件628，於本較佳實施例中彈性件628係為彈簧但並不以此為限，其餘具有彈性恢復力的結構亦應為彈性件628所涵蓋，彈性件628之兩端分別抵靠擋止盤624以及基座65之前端面652，固定片66一側係設置並固接於基座65之後端面654，推動盤67設置於固定片66另一側並用以推動工件。

值得一提的是，固定片66於本較佳實施例中大致呈圓盤狀，固定片66之兩側分別具有一擋止壁662以及一環狀卡槽664，推動盤67係設置於固定片66一側之環狀卡槽664內，而固定片66另一側之擋止壁662係蓋設基座65後端面654之通道656，因此，當驅動軸622自基座65之前端面652插入通道656並進行滑移時，可擋止於固定片66之擋止壁662進而不會穿出基座65之後端面654。

藉此，當動力源62驅動驅動軸622進行旋轉時，可同步帶動基座65、固定片66以及推動盤67進行旋轉。

於本較佳實施例中，推動盤67係以彈性材料或緩衝材料所製成但並不以此為限。

於其它較佳實施例中，二夾頭(54A、54B)及推料單元60亦可因應旋轉座52之設計而設置於旋轉座52其它處，並不一定要分別設置於旋轉座52之頂端522、側端526及底端524。

接著介紹本創作一較佳實施例所提供工件取放裝置10的作動狀態，首先，線性位移單元42可驅動機械手臂44位移至供料台20上方，機械手臂44即可沿Z軸向下降移動並經由供料台20上方之出料口進入，此時旋轉座52即可進行旋轉並使夾頭54A朝下並夾取待加工工件A。

請參閱第6圖，接著線性位移單元42在驅動機械手臂44並同步帶動夾具50位移至工具機70之夾爪72旁，並使旋轉座52上之夾頭54B對應該工具機70之夾爪72，配合線性位移單元42之帶動，另一夾頭54B即可將夾爪72上加工完成之工件B沿X軸向夾出。

接著參閱第7圖，接著旋轉座52進行旋轉並使夾持待加工工件A之夾頭54A對應工具機70之夾爪72，此時夾爪72之複數夾持件722呈張開狀態，接著線性位移單元42即可帶動機械手臂44以及旋轉座52上之夾頭54A沿X軸向位移並將待加工工件A置入夾爪72之複數夾持件722間，此時夾爪72之複數夾持件722即可合起並夾持待加工工件A。

請接著參閱第8圖，此時線性位移單元42即可驅動機械手臂44向上位移至適當高度，接著旋轉座52即可進行旋轉並使得推料單元60之旋轉盤64對應複數夾持件722所夾持之待加工工件A。

接著參閱第9圖，線性位移單元42即可驅動機械手臂44沿X軸向移動直至推動盤67貼抵於待加工工件A，此時動力源62即可同步驅動驅動軸622、基座65、固定片66以及推動盤67進行旋轉，並配合線性位移單元42帶動夾具50及推料單元60之推動盤67沿X軸向移動並將待加工工件A旋轉推入夾爪72內之預定位置並擋止於各夾持件722之卡抵部724。

於實務上，於推動待加工工件A時，動力源62可驅動推動盤67進行順、逆時針轉動，進而將待加工工件A較順暢地推入夾爪72內之預定位置，藉此，可提升置料時之幾何精度。

較佳地，當推動盤67將工件推入工具機70夾爪72內預定位置後，機械手臂44及夾具50可位移回供料台20並將加工完成之工件B放置於輸送模組30進行運送。

值得一提的是，由於驅動軸622上彈性件628的兩端分別抵靠擋止盤624以及基座65之前端面652，因此在推動待加工工件A時，基座65即可滑移於驅動軸622並且壓縮彈性件628，進而不會破壞工件取放裝置10的整體剛性並避免機件受損之問題，並且當推料單元60推動工件A完畢並移離工件A時，基座65即可因為彈性件628的彈性恢復力而復歸回原來位置。

於本較佳實施例中，工具機70之夾爪72之工件夾持方向係沿X軸向延伸但並不以此為限，於其它較佳實施例中，因機械手臂44、夾具50及推料單元60可受線性位移單元42帶動進而於X、Y及Z軸向上位移，因此工具機70之夾爪之工件夾持方向亦可沿Z軸向延伸，而推料單元60可將工件沿Z軸向推入夾爪內之預定位置。

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‧‧‧輸送模組
40‧‧‧取料機構
50‧‧‧夾具
60‧‧‧推料單元
70‧‧‧工具機
24‧‧‧架體
72‧‧‧夾爪
722‧‧‧夾持件
724‧‧‧卡抵部
42‧‧‧線性位移單元
44‧‧‧機械手臂
422‧‧‧第一滑軌座
424‧‧‧第二滑軌座
426‧‧‧第三滑軌座
52‧‧‧旋轉座
54A、54B‧‧‧夾頭
A、B‧‧‧工件
522‧‧‧頂端
524‧‧‧底端
526‧‧‧側端
62‧‧‧動力源
64‧‧‧旋轉盤
622‧‧‧驅動軸
624‧‧‧擋止盤
65‧‧‧基座
66‧‧‧固定片
67‧‧‧推動盤
652‧‧‧前端面
654‧‧‧後端面
656‧‧‧通道
658‧‧‧轉動銷
628‧‧‧彈性件
662‧‧‧擋止壁
664‧‧‧環狀卡槽
X‧‧‧X軸向
Y‧‧‧Y軸向
Z‧‧‧Z軸向

第1圖為本創作一較佳實施例之正視圖，係顯示工件取放裝置與工具機之位置關係。 第2圖為本創作一較佳實施例之局部立體圖，係顯示機械手臂、夾具以及推料單元之位置關係。 第3圖為本創作一較佳實施例之局部立體圖，係顯示夾具進行旋轉之態樣。 第4圖為本創作一較佳實施例之局部右側視圖，係顯示旋轉盤進行旋轉之態樣。 第5圖為第4圖之5-5切線剖視圖，係顯示推料單元內部元件之位置關係。 第6~9圖為本創作一較佳實施例之作動狀態圖，係顯示夾具取放工件於工具機之夾爪，並利用推料單元將工件推入夾爪內預定位置之之作動狀態。

44‧‧‧機械手臂

52‧‧‧旋轉座

54A、54B‧‧‧夾頭

522‧‧‧頂端

62‧‧‧動力源

64‧‧‧旋轉盤

65‧‧‧基座

66‧‧‧固定片

67‧‧‧推動盤

X‧‧‧X軸向

Y‧‧‧Y軸向

Z‧‧‧Z軸向

Claims (10)

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並用以放置工件；一取料機構，包含一線性位移單元、一機械手臂以及一夾具，該線性位移單元跨置於該供料台及該工具機，並可供該機械手臂於X、Y及Z軸向位移，X軸向係朝該工具機左右兩側延伸，Y軸向係朝該工具機前後兩側延伸，Z軸向係朝該工具機上下兩側延伸，該夾具可旋轉地設置於該機械手臂，並可藉由該機械手臂帶動進而於該供料台以及該工具機之一夾爪間移動以取放工件；以及一推料單元，設置於該夾具，其中當該夾具將工件置入該夾爪後，該推料單元係將工件推入該夾爪內之一預定位置。
2. 如申請專利範圍第1項所述工件取放裝置，該夾具包含一旋轉座以及二夾頭，該旋轉座係以Y軸向為軸心旋轉地方式設置於該機械手臂，該旋轉座具有一頂端、一底端以及一側端，該二夾頭分別設置於該旋轉座之頂端及側端，該推料單元設置於該旋轉座之底端。
3. 如申請專利範圍第2項所述工件取放裝置，該推料單元包含一動力源以及一旋轉盤，該動力源設置於該旋轉座之底端，該旋轉盤連接於該動力源並可受該動力源驅動進行旋轉。
4. 如申請專利範圍第3項所述工件取放裝置，該動力源具有一驅動軸，該驅動軸上可同軸套設一擋止盤，該旋轉盤包含一基座，該基座具有一前端面、一後端面以及一貫穿該前端面及該後端面之通道，該驅動軸係插設該基座之通道進而使該基座可相對該驅動軸滑移，該驅動軸上係套設一彈性件，該彈性件之兩端分別抵靠該擋止盤以及該基座之前端面。
5. 如申請專利範圍第4項所述工件取放裝置，該旋轉盤更包含一固定片以及一推動盤，該固定片一側係固接於該基座之後端面，該推動盤設置於該固定片另一側並用以推動工件。
6. 如申請專利範圍第5項所述工件取放裝置，該固定片之兩側分別具有一擋止壁以及一環狀卡槽，該推動盤係設置於該環狀卡槽內，而該擋止壁係蓋設該基座後端面之該通道。
7. 如申請專利範圍第4或5項所述工件取放裝置，該驅動軸一端穿設一轉動銷，該基座之該通道內壁面剖設二彼此相對之滑槽，並且該轉動銷之兩端分別滑設於各該滑槽，藉此當該動力源驅動該驅動軸進行旋轉時，該轉動銷即可同步帶動該基座進行旋轉。
8. 如申請專利範圍第5項所述工件取放裝置，該推動盤係以彈性材料製成。
9. 如申請專利範圍第1項所述工件取放裝置，該線性位移單元係由二架體、一第一滑軌座、一第二滑軌座以及一第三滑軌座所組成，該二架體設置於該供料台旁，該第一滑軌座橫向地架設於該二架體頂端並跨置於該供料台及該工具機上方，該第二滑軌座可沿X軸向位移地設置於該第一滑軌座，該第三滑軌座可沿Y軸向位移地設置於該第二滑軌座，該機械手臂可沿Z軸向上下位移地設置於該第三滑軌座。
10. 如申請專利範圍第1項所述工件取放裝置，該夾具包含一旋轉座以及二夾頭，該旋轉座係以Y軸向為軸心旋轉地方式設置於該機械手臂，該二夾頭及該推料單元係設置於該旋轉座。