TWM621974U - 整料裝置 - Google Patents
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Abstract
本創作係關於一種整料裝置，用以調整其上的至少一料件至供一機械手臂抓取，該整料裝置包括一支撐架、一驅動機構、一墊片以及一敲擊機構。該驅動機構設置於該支撐架中。該墊片設置於該支撐架上並供所述料件放置，該墊片受該驅動機構驅動而能以一軸線為中心相對該支撐架旋轉。該敲擊機構設置於該支撐架中，可沿與該軸線平行的方向往復撞擊該墊片。其中，當該墊片受撞擊而產生震動，使得位於其上的所述料件改變方向至可辨識而被該機械手臂抓取。
Description
本創作係關於一種整料裝置，尤其是一種透過震動改變料件方向至方便抓取的整料裝置。
因應生產線自動化，在產線中所需的料件會藉由送料裝置持續供給，以供機械手臂夾取料件後進行後續製程。然而，當送料裝置中的料件數量多且散亂時，機械手臂在夾取料件的過程中，會因料件在取料區排列過於緊密而導致視覺系統判別失效，或是料件擺放姿態及方向不利於機械手臂夾取等問題，導致無法順利進行取料。
本創作之一主要目的在於提供一種整料裝置，透過裝載料件的轉盤震動，可使擺放於轉盤上的料件被震動至彼此分散並改變姿態及擺位，使原本部分處於難以辨識或無法抓取的料件，能夠有機會轉換至有利於被視覺系統判斷且可供機械手臂夾取的狀態。本創作的整料裝置利用氣缸給予週期性地往復敲擊，加上抓取區的背光照明，使得抓取料件的整體效果獲得改善及提升。
為達上述目的，本創作揭露一種整料裝置，用以調整其上的至少一料件至供一機械手臂抓取。該整料裝置包括一支撐架、一驅動機構、一墊片以及一敲擊機構。該驅動機構設置於該支撐架中。該墊片設置於該支撐架上並供所述料件放置，該墊片受該驅動機構驅動而能以一軸線為中心相對該支撐架旋轉。該敲擊機構設置於該支撐架中，可沿與該軸線平行的方向往復撞擊該墊片。其中，當該墊片受撞擊而產生震動，使得位於其上的所述料件改變方向至可辨識而被該機械手臂抓取。
該敲擊機構包含一氣缸及一撞擊頭，該氣缸驅動該撞擊頭週期性地與該墊片碰撞。
該支撐架包含一板體，該墊片可轉動地設置於該板體上，該板體具有一穿孔，供該撞擊頭穿過。
該撞擊頭具有一頂平面，當該撞擊頭與該墊片碰撞時，該頂平面與該墊片為面接觸。
該驅動機構更包含一馬達以及一轉軸，該轉軸與該墊片固接，該馬達驅動該轉軸旋轉，以帶動該墊片旋轉。
該整料裝置更包含一發光單元，設置於該支撐架中且位於該板體下方，該板體更具有一簍空區，且該墊片為可透光，該發光單元產生的光可經由該簍空區穿透該墊片。
該發光單元包含複數發光二極體。
該支撐架更包含一圓形外框，固設於該板體，該圓形外框圍繞該墊片。
該支撐架更包含一遮板，設置於該圓形外框上，該遮板於該板體的投影至少與該穿孔重疊。
該整料裝置更包含一人機介面，該人機介面與該馬達及該氣缸電性連接，用以調整該墊片及該撞擊頭的運作模式。
該支撐架更包含一撥片，鄰設於該墊片且自該墊片的一周緣朝內延伸，用以導引所述料件遠離該周緣移動。
圖1至圖3所示為本創作一實施例的整料裝置1000。整料裝置1000用以調整其上的至少一料件的位置及擺放方向，透過震動使料件轉向至適合供一機械手臂抓取的狀態，經由與機械手臂配合的視覺系統判別後，機械手臂再準確地抓取料件。整料裝置1000包括一支撐架1、一驅動機構2、一墊片3、一敲擊機構4、一發光單元5以及一人機介面6。
請一併參閱圖4及圖5，支撐架1包含一板體11、一圓形外框12、一遮板13以及一撥片14。板體11位於墊片3的下方，用以支撐墊片3並避免傾斜，圓形外框12固設於板體11且圍繞墊片3設置，在墊片3旋轉時，圓形外框12可避免料件從墊片3外圍脫離。遮板13設置於圓形外框12上且與敲擊機構4對應設置，用於防止整料時料件彈跳脫離整料裝置1000。撥片14固定於圓形外框12上且鄰設於墊片3，用以導引所述料件移動。
板體11具有一穿孔111及一簍空區112，穿孔111對應敲擊機構4設置，因為敲擊機構4可經由穿孔111周期性對墊片3產生震動，因此所述料件在此區受震動轉向。此外，遮板13於板體11的投影至少與穿孔111重疊，即遮板13的位置也對應敲擊機構4設置，以有效阻擋撞擊時可能的料件跳脫。簍空區112對應發光單元5設置，用於提供有利於視覺系統判別的背光環境，以便於機械手臂夾取料件。
詳細而言，在圓形外框12內的板體11上，可大致劃分穿孔111週邊且受遮板13所遮擋的區域為整料區；鄰近遮板13且在料件進入整料區之前的區域為進料區；鄰近遮板13且在料件離開整料區之後的區域為取料區，簍空區112即對應於取料區。
驅動機構2設置於支撐架1中，驅動機構2更包含一馬達21以及一轉軸22，馬達21用以驅動轉軸22旋轉，轉軸22固接於墊片3中心，因此轉軸22旋轉時會帶動墊片3同步旋轉。
請參圖6，墊片3可轉動地設置於支撐架1上並供所述料件放置。詳細而言，墊片3設置於板體11上，且墊片3受驅動機構2驅動而能以一軸線X為中心相對支撐架1旋轉，同時帶動其上的料件旋轉。墊片3具有一周緣31，撥片14即是自墊片3的周緣31順著墊片3旋轉的方向朝內延伸，且由於撥片14係固定於圓形外框12上，因此在墊片3轉動時，撥片14可導引隨著墊片3轉動而接觸到撥片14的料件重新分布，以避免因為離心力的關係使得料件遠離中心而朝向周緣31集中。此外，墊片3為可透光材質，如透明壓克力板，可供發光單元5產生的光通過。
請再參閱圖2、圖3及圖7，敲擊機構4設置於支撐架1中，可沿與軸線X平行的方向往復撞擊墊片3。敲擊機構4包含一氣缸41及一撞擊頭42，氣缸41驅動撞擊頭42週期性地與墊片3碰撞。撞擊頭42在往復運動中會來回穿過穿孔111，因此穿孔111需較撞擊頭42的截面積略大，供撞擊頭42通過而與墊片3接觸。當墊片3受撞擊而產生震動，使得位於其上的所述料件排列較為分散以利於視覺系統辨識，並同時可改變料件的姿態至可被機械手臂抓取的狀態。此外，撞擊頭42具有一頂平面421，當撞擊頭42與墊片3碰撞時，頂平面421與墊片3為面接觸。藉由頂平面421與墊片3之間透過面接觸的碰撞，能使撞擊頭42敲擊的力較均勻的傳遞至墊片3，而使位於整料區上不同位置的料件受到力道大小較相近的敲擊，而產生程度相近的跳動，同時降低墊片3因撞擊頭42施力集中而損壞的風險。
發光單元5設置於支撐架1中且位於板體11下方，主要功能是增加視覺系統中工業相機拍攝的辨識度。本創作的整料裝置1000在將位於板體11上的料件震動轉向後，透過工業相機拍攝料件所處位置及確認其擺放方向，再經由影像辨識判斷料件是否位於適合抓取的方向，機械手臂才會抓取使用。但在工業相機取得料件影像，以判斷料件是否處於適合機械手臂抓取位置的過程中，可能受限於料件本身尺寸太小，或料件特徵在自然光環境或光源不足的環境下不夠清晰，使視覺系統難以辨識工業相機取得的影像中的各料件朝向，導致判斷功能失效。為解決上述困難，透過發光單元5作為光源，使支撐架1上的取料區處於背光環境，可有效提升工業相機擷取影像的清晰度，而提升辨識料件方位的精準程度。其中，發光單元5產生的光可經由簍空區112並穿透墊片3而照射至擺放於墊片3上的料件。在本實施例中，發光單元5包含複數發光二極體51。
如圖1所示，人機介面6設於支撐架1上並向外顯露以供使用者操作。人機介面6與馬達21及氣缸41電性連接，用以調整墊片3及撞擊頭42的運作模式。使用者可透過人機介面6啟動或停止馬達21及氣缸41的運轉，以控制墊片3旋轉或停止及撞擊頭42運動或停止。使用者也可透過人機介面6，改變馬達21轉速及轉動時間和氣缸41運作的頻率及力度，來分別改變墊片3旋轉的速度及角度，以及撞擊頭42往復運動的頻率以及其撞擊墊片3的力道大小。
綜上所述，本創作的整料裝置透過敲擊機構撞擊墊片使墊片產生震動，藉此讓位於墊片上的料件可以產生微幅的跳動、翻滾，逐漸由進料時集中堆放的狀態轉變為彼此分散，便於機械手臂夾取的狀態，同時藉由震動的過程，使各料件在跳動的過程逐步變動姿態，使得料件由進料區移動至取料區時，能夠處於機械手臂能夾取的狀態。
上述的實施例僅用來例舉本創作的實施態樣，以及闡釋本創作的技術特徵，並非用來限制本創作的保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成的改變或均等性的安排均屬於本創作所主張的範圍，本創作的權利保護範圍應以申請專利範圍為準。
1000:整料裝置
1:支撐架
11:板體
111:穿孔
112:簍空區
12:圓形外框
13:遮板
14:撥片
2:驅動機構
21:馬達
22:轉軸
3:墊片
31:周緣
4:敲擊機構
41:氣缸
42:撞擊頭
421:頂平面
5:發光單元
51:發光二極體
6:人機介面
X:軸線
圖1為本創作整料裝置的立體圖；
圖2為本創作整料裝置的立體透視圖；
圖3為本創作整料裝置的另一立體透視圖；
圖4為本創作整料裝置的局部爆炸圖；
圖5為本創作整料裝置之支撐架的示意圖；
圖6為本創作整料裝置的俯視圖；以及
圖7為本創作整料裝置的局部俯視圖。
1000:整料裝置
1:支撐架
11:板體
12:圓形外框
13:遮板
2:驅動機構
3:墊片
6:人機介面
X:軸線
Claims (11)
- 一種整料裝置，用以調整其上的至少一料件至供一機械手臂抓取，該整料裝置包括： 一支撐架； 一驅動機構，設置於該支撐架中； 一墊片，設置於該支撐架上並供所述料件放置，該墊片受該驅動機構驅動而能以一軸線為中心相對該支撐架旋轉；以及 一敲擊機構，設置於該支撐架中，可沿與該軸線平行的方向往復撞擊該墊片； 其中，當該墊片受撞擊而產生震動，使得位於其上的所述料件改變方向至可辨識而被該機械手臂抓取。
- 如請求項1所述之整料裝置，其中，該敲擊機構包含一氣缸及一撞擊頭，該氣缸驅動該撞擊頭週期性地與該墊片碰撞。
- 如請求項2所述之整料裝置，其中，該支撐架包含一板體，該墊片可轉動地設置於該板體上，該板體具有一穿孔，供該撞擊頭穿過。
- 如請求項3所述之整料裝置，其中，該撞擊頭具有一頂平面，當該撞擊頭與該墊片碰撞時，該頂平面與該墊片為面接觸。
- 如請求項4所述之整料裝置，其中，該驅動機構更包含一馬達以及一轉軸，該轉軸與該墊片固接，該馬達驅動該轉軸旋轉，以帶動該墊片旋轉。
- 如請求項5所述之整料裝置，更包含一發光單元，設置於該支撐架中且位於該板體下方，該板體更具有一簍空區，且該墊片為可透光，該發光單元產生的光可經由該簍空區穿透該墊片。
- 如請求項6所述之整料裝置，其中，該發光單元包含複數發光二極體。
- 如請求項6所述之整料裝置，其中，該支撐架更包含一圓形外框，固設於該板體，該圓形外框圍繞該墊片。
- 如請求項8所述之整料裝置，其中，該支撐架更包含一遮板，設置於該圓形外框上，該遮板於該板體的投影至少與該穿孔重疊。
- 如請求項9所述之整料裝置，更包含一人機介面，該人機介面與該馬達及該氣缸電性連接，用以調整該墊片及該撞擊頭的運作模式。
- 如請求項1至10中任一項所述之整料裝置，其中，該支撐架更包含一撥片，鄰設於該墊片且自該墊片的一周緣朝內延伸，用以導引所述料件遠離該周緣移動。
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