工件取放裝置的製作方法

2023-04-23 09:46:26 3

本實用新型是有關於一種供料裝置，特別是指一種工件取放裝置。

背景技術：

現有的自動化CNC工具機是將一取料裝置設置在一工具機以及一供料臺上方，並利用該取料裝置於該工具機以及該供料臺之間進行自動取料及置料的工序，其中，該取料裝置的機械手臂可移動至該供料臺上方並下降夾取工件，再移動至該工具機，並經由該工具機的一進料口將工件供給於該工具機的主軸夾持並進行後續加工作業，當加工結束後，該取料裝置的機械手臂移動至該工具機經由該進料口將加工完成的工件夾起，並移至一儲料臺進行存放，藉此完成整個加工作業的工序。

然而，當該工具機為較大型的工具機(例如銑床)時，由於該工具機的高度較高，將一般的取料裝置安裝於該工具機的上方顯然較為麻煩，並且亦會對操作者帶來不便。

再者，在上述的加工作業中，該取料裝置的機械手臂一次只能進行一個動作，換句話說，當該取料裝置的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的主軸夾持，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，如何解決上述的問題，為本實用新型的實用新型人努力的目標。

技術實現要素：

有鑑於上述缺失，本實用新型的主要目的乃在於提供一種可設置於一工具機旁的工件取放裝置，該工件取放裝置自該工具機取走加工完成的工件後，能立即將一待加工工件進給於該工具機，提高了該工具機的產能。

為實現上述目的，該工件取放裝置包含一供料臺、一取料機構以及一第一換料機構，該供料臺設置於一工具機的一側，該供料臺可用以放置一工件，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臺並可供該機械手臂於一第一、第二及第三軸向位移，該第一軸向朝該供料臺兩側橫向延伸，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臺，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臺及該工具機之間往復移動；其中，該機械手臂可於該供料臺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，該旋轉座的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臺將一待加工的該工件夾至該旋轉夾具，並供設置於該旋轉座上端的該夾具夾取該工件，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，再將待加工的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臺補充一待加工的該工件再送至該工具機的時間，大幅地提高該工具機的產能。

附圖說明

圖1為本實用新型第一較佳實施例的立體圖。

圖2為本實用新型第一較佳實施例的俯視圖，顯示旋轉夾具位於第一位置的態樣。

圖3為本實用新型第一較佳實施例的俯視圖，顯示旋轉夾具位於第二位置的態樣。

圖4為本實用新型第二較佳實施例的俯視圖，顯示第二換料機構與各組件的位置關係。

圖5為本實用新型第二較佳實施例的局部立體圖，顯示升降機構與第一、第二換料機構的連接關係。

圖6為本實用新型第二較佳實施例的局部立體圖，顯示升降機構與第一、第二換料機構的連接關係。

圖7為本實用新型第二較佳實施例的使用狀態圖。

圖8～11為本實用新型第二較佳實施例的操作狀態圖，顯示旋轉夾具沿第一軸向於供料臺及工具機之間往復移動並取放工件的態樣。

【附圖標記說明】

10工件取放裝置 20供料臺 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平臺 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輸送模塊 10』工件取放裝置 60第二換料機構

92進料口 94移動臺 96固定具

S1待加工工件 S2加工完成品

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，並參照附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明。

請參考圖1～4，本實用新型第一較佳實施例所提供的工件取放裝置10包含一供料臺20、一取料機構30、一升降機構40以及一第一換料機構50。

供料臺20可設置於一工具機90的一側，供料臺20包含一底座21、一位於底座21頂面的平臺22以及一支撐架體23，平臺22可用以放置工件，支撐架體23環設於平臺22的外周緣。

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並位於平臺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軸朝供料臺20的兩側橫向延伸，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的底部設有一用以夾持工件的夾頭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)移動並自平臺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直立地設置於平臺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設置於支撐架體23，第一動力源46在本較佳實施例中為伺服馬達。

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通過一傳動帶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軸延伸的滑槽，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在本較佳實施例中為汽缸，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為汽缸並且設置於滑移件526一端，旋轉座56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，在本較佳實施例中，旋轉座56以第二軸向Y軸為旋轉軸心進行旋轉，旋轉座56的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通過傳動帶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及供料臺20之間往復位移，更進一步來說，請參閱圖2及圖3，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。

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

請參閱圖4～6，在本實用新型第二較佳實施例中，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的組成組件實質上相同，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的滑軌座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軸延伸的滑槽，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』的該滑槽，第二動力源524』在本較佳實施例中為汽缸，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』為汽缸並且設置於滑移件526』一端，旋轉座56』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，在本較佳實施例中，旋轉座56』是以第二軸向Y軸為旋轉軸心進行旋轉，旋轉座56』的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的差異是在於作動的區域不同，第一換料機構50的旋轉夾具54沿第一軸向X軸往復移動的區域是位於底座21的一側，而第二換料機構60的旋轉夾具54』沿第一軸向X軸往復移動的區域是位於底座21另一側。

請參閱圖7，本實用新型所提供的工件取放裝置10可視用戶需求設置於工具機90旁，更進一步來說，在第一較佳實施例中，工件取放裝置10一側可設置一工具機90，在第二較佳實施例中，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的一側是設有一進料口92供第一換料機構50或第二換料機構60進出，工具機90內部可設有移動臺94，移動臺94設有固定具96並可用以固定工件。

綜合上述技術特徵，接著說明本實用新型的作動方式，而由於第一換料機構50以及第二換料機構60的作動方式相同，因此僅就第二較佳實施例的第一換料機構50的作動方式作出說明，請先參閱圖8，旋轉夾具54位於第一位置P1，此時取料機構30的機械手臂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)移動並自平臺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上端的夾具57進行夾持。

請接著參閱圖9，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的第二位置P2位於工具機90內部並位於移動臺94上方，接著第一動力源46即可通過傳動帶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下端的夾具57即可夾持固定具96上的加工完成品S2。

接著參閱圖10，旋轉座56下端的夾具57夾持固定具96上的加工完成品S2後，旋轉座56是以第二軸向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的夾具57是朝下，而夾持加工完成品S2的夾具57是朝上；值得一提的是，由於移動臺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，移動臺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。

接著參閱圖11，旋轉完的旋轉座56即可下降並將待加工工件S1供給於移動臺94的固定具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的夾具57朝下，並將加工完成品S2交由輸送模塊26進行輸送；或是旋轉座56亦可不進行旋轉，取料機構30的機械手臂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(圖中未示出)。接著即可重複圖6所示的工序。

綜合上述說明，工件取放裝置10的旋轉夾具54可沿第一軸向X軸橫向移動，並自工具機90的一側進入工具機90內部取放工件，而不須像現有的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的問題

並且，當旋轉座56的夾具57將固定具96上的加工完成品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的時間，大幅地提高工具機90的產能。

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

以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，並不用於限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。