堆叠排齐设备及其排齐方法

文档序号:126057 发布日期:2021-10-22 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 堆叠排齐设备及其排齐方法 (Stacking and aligning device and aligning method thereof ) 是由 叶祐立 戴蔡乐 罗浩诚 于 2020-04-22 设计创作,主要内容包括:一种堆叠排齐设备,用以使多个物件在一堆叠区域内排列整齐,所述堆叠排齐设备包含一基座、一固定柱、一移动件、一连杆机构组及一排齐组件。所述固定柱设置于所述基座,移动件连接于所述固定柱且可受操控地沿所述固定柱的长轴向相对所述固定柱移动。所述连杆机构组可受操控地相对于所述移动件动作。所述排齐组件枢接于所述连杆机构组且系用以推动所述多个物件中的一个。当所述连杆机构组动作时,所述排齐组件受连杆机构组带动而同步移动且不受所述连杆机构组带动而同步转动,使得排齐组件可以于不改变座向的条件下,对所述物件同时进行两个轴向的排齐动作。(A stacking and aligning device is used for aligning a plurality of objects in a stacking area and comprises a base, a fixed column, a moving piece, a connecting rod mechanism group and an aligning component. The fixed column is arranged on the base, and the moving piece is connected to the fixed column and can move relative to the fixed column along the long axis of the fixed column in an operation and control mode. The linkage mechanism set can be operated and controlled to act relative to the moving member. The aligning component is pivoted to the connecting rod mechanism set and is used for pushing one of the objects. When the connecting rod mechanism group acts, the aligning component is driven by the connecting rod mechanism group to synchronously move and is not driven by the connecting rod mechanism group to synchronously rotate, so that the aligning component can simultaneously perform two axial aligning actions on the object under the condition of not changing the seat direction.)

堆叠排齐设备及其排齐方法

技术领域

本发明系与排齐设备及其排齐方法有关;特别是指一种用于物件在纵向堆叠时的排齐设备及其排齐的方法。

背景技术

在生产制造阶段,机器手臂逐个移载工件堆叠于一堆叠区域中,为了避免相邻的工件之间非对齐堆叠的关系,我们会以一种排齐装置,使所述多个工件整齐地堆叠于所述堆叠区域当中。

举例来说,现有的排齐装置包含第一排齐机构以及第二排齐机构,第一排齐机构可沿X轴向及Z轴向移动,第二排齐机构可沿Y轴向及Z轴向移动。当机器手臂移载一个工件堆叠于所述堆叠区域中,先控制所述第一排齐机构以及所述第二排齐机构的Z轴向对齐所述工件的位置,再,所述第一排齐机构会沿所述X轴向推动所述工件,所述工件在X轴向上对齐于所述堆叠区域,依序所述第二排齐机构会沿Y轴向推动所述工件,所述工件在Y轴向上对齐于所述堆叠区域中。持续重复上述的步骤直到所述多个工件整齐地堆叠于所述堆叠区域之中为止。

然而,现有的排齐装置无法同时对所述多个物件进行X轴向以及Y轴向排齐的动作,加上工件数量繁多,造成排齐工件的效率不彰。

发明内容

有鉴于此,本发明之目的在于提供一种堆叠排齐设备,可提升工件堆叠整齐之效率。

缘以达成上述目的,本发明提供的一种堆叠排齐设备,用以使多个物件在一堆叠区域内排列整齐,所述堆叠排齐设备包含一基座、一固定柱、一移动件、一连杆机构组以及一排齐组件。

所述固定柱设置于所述基座,所述固定柱的长轴向垂直于所述基座的一水平面;所述移动件连接于所述固定柱,且可受操控地沿所述固定柱的长轴向相对所述固定柱移动,移动件具有一延伸台,所述延伸台系朝垂直于所述固定柱的长轴向的一延伸方向延伸。

所述连杆机构组包含一第一移动组件、一第二移动组件以及一连杆,所述第一移动组件平行于所述第二移动组件,所述第一移动组件及所述第二移动组件枢接于所述延伸台上,所述连杆连接所述第一移动组件以及所述第二移动组件。所述连杆机构组可受操控地相对于所述延伸台动作。所述排齐组件枢接于所述连杆机构组且系用以推动所述多个物件中的一个。当所述连杆机构组动作时,所述排齐组件受所述连杆机构组带动而同步移动且不受所述连杆机构组带动而同步转动。

本发明并提供一前述之堆叠排齐设备的排齐物件方法,包含下列步骤:

第一步骤:放置一第一物件于一堆叠区域内。

第二步骤:放置一第二物件于所述第一物件上,所述第二物件与所述第一物件在堆叠区域的投影轮廓及面积相同,但所述第二物件的投影未与所述第一物件的投影完全重叠。

第三步骤:转动所述第一移动组件,使所述第一移动杆长轴向平行一排齐方向。所述排齐方向系所述排齐组件的一转折角以及所述第一物件的一边角之直线方向。当所述第一移动组件受操控地转动时,所述第一移动组件经由所述连杆带动所述第二移动组件同步转动;

第四步骤:移动所述第一移动组件,所述第一移动组件经由所述连杆带动所述第二移动组件同步同向移动,所述第一移动组件以及所述第二移动组件带动所述排齐组件,再,所述排齐组件推动所述第二物件直至所述第二物件的投影与所述第一物件的投影完全重叠。

本发明之效果在于所述连杆机构组带动所述排齐组件同步移动却不改变所述排齐组件的座向,且所述连杆机构组可以使所述排齐组件斜向移动,意即同时进行两个轴向的移动排齐,得以提高排齐所述多个物件的效率。

附图说明

图1为本发明一优选实施例之堆叠排齐设备的使用示意图。

图2为上述优选实施例之堆叠排齐设备的部分立体图。

图3为图2之另一视角的部分立体图。

图4为上述优选实施例之堆叠排齐设备的部分分解图。

图5为图3的部分立体图,揭示排齐组件及连杆机构组的细部构造。

图6为上述优选实施例之堆叠排齐设备的排齐物件方法的步骤图。

图7为上述优选实施例之堆叠排齐设备的使用示意图,揭示排齐第一物件之步骤未执行之前。

图8类同图7,揭示第一移动杆的长轴向平行于排齐方向。

图9类同图7,揭示第一物件整齐地在堆叠区域中。

图10为上述优选实施例之堆叠排齐设备之部分正视图。

图11类同图7,揭示排齐第二物件之步骤未执行之前。

图12类同图9,揭示第二物件整齐地位于堆叠区域中,且第一物件以及第二物件的投影轮廓完全重叠。

图13为上述优选实施例之堆叠排齐设备的局部示意图,揭示第二排齐板相对于第一排齐板旋转至纵向位置。

具体实施方式

为能更清楚地说明本发明,兹举优选实施例并配合附图详细说明如后。请参图1所示,为本发明一优选实施例之堆叠排齐设备100,堆叠排齐设备100在其对角处能够设置另一堆叠排齐设备100’,所述两个堆叠排齐设备100,100’夹推多个物件200,使所述多个物件200在一堆叠区域A内堆叠排列整齐。所述堆叠区域A位于一第一轴向Y以及一第二轴向X所构成的平面上,且所述堆叠区域A的轮廓边包含相互垂直的一第一边a1以及一第二边a2,第一边a1平行第一轴向Y,第二边a2平行第二轴向X,所述第一轴向Y垂直第二轴向X。

所述多个物件200具有相同的平面形状以及平面面积,在所述多个物件200被整齐地沿着一第三轴向Z堆叠于堆叠区域A后,所述多个物件200在第一轴向Y及第二轴向X所构成的平面上的投影将会完全重叠。其中所述第三轴向Z垂直于第一轴向Y及第二轴向X。

参阅图2至图5所示,由于堆叠排齐设备100及堆叠排齐设备100’的结构及动作方式相同,故以堆叠排齐设备100具体描述。所述堆叠排齐设备100包含一基座10、一固定柱20、一移动件30、一连杆机构组40以及一排齐组件50。所述基座10具有多个座脚12,这些座脚12形成一水平面10a,所述水平面10a平行第一轴向Y及第二轴向X所构成的平面。固定柱20设置于基座10上且固定柱20的长轴向垂直于基座10之水平面10a,所述固定柱20的长轴向上设置有两个滑轨22以及一螺杆24,所述两个滑轨22连接移动件30且系用以作为移动件30于第三轴向Z的轨道,螺杆24上具有一传动块26,所述传动块26穿设于所述螺杆24且与所述移动件30结合。本实施例中另具有一第一驱动装置60,所述第一驱动装置60以马达为例,第一驱动装置60固设于所述固定柱20,且一皮带62连接第一驱动装置60及螺杆24。当第一驱动装置60动作时,所述第一驱动装置60带动皮带62动作,而所述皮带62又带动螺杆24旋转,旋转的螺杆24会带动传动块26沿着第三轴向Z上下移动,传动块26则会带动所述移动件30沿固定柱20的两个滑轨22同步移动。移动件30具有一延伸台32,所述延伸台32系朝垂直于固定柱20的长轴向的一延伸方向向外延伸形成,所述延伸方向平行于第一轴向Y,而且延伸台32具有相对的一第一端30a以及一第二端30b,第一端30a比第二端30b更靠近固定柱20。

如图4及图5所示,所述连杆机构组40包含一第一移动组件42、一第二移动组件44以及一连杆46。所述第一移动组件42以及所述第二移动组件44恒呈互相平行设置,且连杆46的两端分别枢接第一移动组件42及第二移动组件44。其中,第一移动组件42具有一第一移动杆422以及一第一定位件424,第二移动组件44具有一第二移动杆442以及一第二定位件444,第一移动杆422的杆长等于所述第二移动杆442的杆长,第一移动杆422为长直杆且可滑动地穿设于第一定位件424,第一定位件424枢接于延伸台32的第一端30a,第二移动杆442亦为长直杆且可滑动地穿设于第二定位件444,第二定位件444则枢接所述延伸台32的第二端30b,且可受第二移动杆442操控地相对于延伸台32转动。连杆46的长度等于第一端30a与第二端30b之间的距离,且连杆46的两末端分别枢接第一移动杆422以及第二移动杆442,可控制第二移动杆442相对于第二定位件444移动,且连杆46的长轴向平行延伸台32的延伸方向,意即连杆46的长轴向平行于第一轴向Y。

所述堆叠排齐设备100另具有一第二驱动装置70及一第三驱动装置80。其中,第二驱动装置70设置于延伸台32的第一端30a下部且对应第一定位件424,第二驱动装置70可操控第一定位件424相对于延伸台32转动。第三驱动装置80设置于所述第一定位件424的顶部且连接第一移动杆422,用以操控第一移动杆422相对于第一定位件424移动。更具体地说,本实施例之第三驱动装置80以马达为例,且第三驱动装置80的转轴上具有一齿轮80a,所述齿轮80a与第一移动杆422的一齿条422a啮合,当第三驱动装置80转动时,齿轮80a受马达操控地旋转运动转变为齿条422a的直线运动,第一移动杆422会相对于第一定位件424移动。

当第一定位件424受第二驱动装置70操控地相对于所述延伸台32旋转时,第一定位件424将带动第一移动杆422同步转动,且第一移动杆422转动时,第一移动杆422经由所述连杆46带动第二移动杆442同步转动,而后第二移动杆442转动时,又带动所述第二定位件444同步同向相对于所述延伸台32转动。

当第一移动杆422受第三驱动装置80操控地沿着所述第一移动杆422的长轴向移动时,第一移动杆422经由所述连杆46带动所述第二移动杆442同步同向相对于所述第二定位件444移动。

排齐组件50系用以推动所述多个物件200中的一个且包含一第一排齐板52以及一第二排齐板54。如图5及图7所示,第一排齐板52面对所述多个物件200的一侧为一第一排齐面52a,所述第二排齐板54面对所述多个物件200的一侧为一第二排齐面54a,第一排齐面52a平行所述堆叠区域A的第一边a1,第二堆齐面54a平行所述堆叠区域A的第二边a2。所述排齐组件50枢接于所述连杆机构组40,更精确地说,第一排齐板52枢接于第一移动杆422与第二移动杆442,所述第二排齐板54则枢设于第一排齐板52的一端,第一排齐板52与第二排齐板54之连接处形成转折角C1。当第一移动杆422以及第二移动杆442动作时,排齐组件50受第一移动杆422及第二移动杆442带动而同步移动且不受第一移动杆422以及第二移动杆442带动而同步转动。

除此之外,所述堆叠排齐设备100另具有一第四驱动装置90,在本实施例中第四驱动装置90以马达为例,第四驱动装置90设置于第二排齐板54的枢设部位,第二排齐板54可受第四驱动装置90操控地转动于一横向位置Pa以及一纵向位置Pb之间。所述第二排齐板54在所述横向位置Pa时,所述第二排齐面54a平行所述堆叠区域A的第二边a2;所述第二排齐板54在所述纵向位置Pb时,所述多个物件200可通过所述横向位置Pa而进出所述堆叠区域A。其中,第二推齐板54在纵向位置Pb时并不设限于特定位置,不阻挡所述多个物件200进出所述堆叠区域A即可;实务上的第二排齐板在纵向位置时,第二排齐板亦可垂直堆叠区域,使最上方的物件进出堆叠区域时不会与第二排齐板交互干涉。

当所述第一移动杆422受第三驱动装置80操控地沿着所述第一移动杆422的长轴向移动时,所述第一移动杆422的长轴向平行于一排齐方向D。如图8所示,所述排齐方向D直线通过转折角C1及所述物件的一边角C2,所述物件的边角C2为距离所述排齐组件50最近的边角,且所述边角C2的角度等于所述第一边a1与所述第二边a2形成的夹角。然而,不排除在其他实施例中之第一移动杆的一末端枢接所述排齐组件的转折角处,而使得第一移动杆受第三驱动装置操控地沿着所述第一移动杆的长轴向移动时,所述物件的边角位于所述第一移动杆的长轴延伸线上。

补充说明的是,所述延伸台32、所述第一移动杆422、所述第二移动杆442以及所述连杆46之间围绕形成平行四边形,加上第一移动杆422等长于第二移动杆442,其中,所述第一移动杆422与所述连杆46之间定义有一第一夹角θ1,所述第一移动杆422与所述第一排齐板52的长轴向之间定义有一第二夹角θ2,所述第一夹角θ1恒等于所述第二夹角θ2(参照图9)。因此,所述排齐组件50的第一排齐板52、连杆46及延伸台32的长轴方向恒保持平行。排齐组件50仅受所述第一移动杆422以及所述第二移动杆442控制而位移却不会旋转。

所述移动件30、所述连杆机构组40及所述排齐组件50受所述第一驱动装置60、第二驱动装置70、第三驱动装置80及第四驱动装置90控制以进行如图6所示之排齐物件方法,所述堆叠排齐设备100作用的所述多个物件200包含一第一物件201以及一第二物件202,所述排齐物件方法至少包含以下步骤:

第一步骤S1:放置第一物件20于堆叠区域A内;

第二步骤S2:放置第二物件202于第一物件201上,所述第二物件202与所述第一物件201在堆叠区域A的投影轮廓及面积相同,但第二物件202的投影未与第一物件201的投影完全重叠;

第三步骤S3:转动第一移动组件42,使所述第一移动杆442长轴向平行排齐方向D;

第四步骤S4:移动所述第一移动组件42,第一移动组件42经由连杆46带动第二移动组件44同步同向移动,第一移动组件42以及第二移动组件44带动排齐组件50,再,排齐组件50推动第二物件202直至第二物件202的投影与第一物件201的投影完全重叠。

在第一步骤S1中,请配合图7所示,若所述第一物件201的边角C2偏离其所对应的堆叠区域A之边角过多,将执行下述之动作。参照图8,所述第一定位件424受第二驱动装置70操控地转动,所述第一定位件424带动第一移动组件42的第一移动杆422同步同向转动,使第一移动杆422长轴向平行所述排齐方向D。在第一移动杆422转动时,所述第一移动杆422经由连杆46带动第二移动组件44的第二移动杆442同步转动,且所述第二移动杆442转动时,所述第二移动杆442带动所述第二移动组件44的第二定位件444同步同向转动。而后,第一移动杆422受第三驱动装置80操控地向前移动,第一移动杆422经由连杆46带动第二移动杆442同步同向移动,第一移动杆422以及第二移动杆442带动排齐组件50。再,参照图9,所述排齐组件50推动第一物件201直至所述第一物件201投影于第一轴向Y及第二轴向X所构成的平面之中心与所述堆叠区域A的中心完全重叠。更具体地说,排齐组件50推动第一物件201的过程中,所述排齐组件50的第一排齐面52a贴合所述第一物件201的所述边角C2之对应所述第一边a1的边,所述第二排齐面54a贴合所述第一物件201的所述边角C2之对应所述第二边a2的边。

在第二步骤S2中,当第二物件202被放置于第一物件201上,如图10所示,移动件30可受第一驱动装置60操控地带动连杆机构组40以及排齐组件50沿着所述固定柱20之长轴向向上移动,使所述第一排齐板52以及第二排齐板54在第三轴向Z上对应第二物件202。

在第三步骤S3中,转动第一移动组件42系指第一定位件424受第二驱动装置70操控地转动。参照图11及图12,所述第一定位件424带动第一移动组件42同步同向转动,使第一移动杆422长轴向平行于排齐方向D。更进一步说明的是,所述排齐方向D将通过转折角C1、第一物件201的边角C2以及第二物件202的边角C3,方能停止第二驱动装置70转动。而在第一移动杆422转动时,所述第一移动杆422经由连杆46带动第二移动组件44的第二移动杆442同步转动,且所述第二移动杆442转动时,所述第二移动杆442带动所述第二移动组件44的第二定位件444同步同向转动。

在第四步骤S4中,移动第一移动组件42系第一移动杆422受第三驱动装置80操控地向前移动,第一移动杆422经由连杆46带动第二移动杆442同步同向移动,第一移动杆422以及第二移动杆442带动排齐组件50,再,参照图12,所述排齐组件50推动第二物件202直至所述第二物件202于第一轴向Y及第二轴向X所构成之平面上的投影与第一物件201的投影完全重叠,意即转折角C1、第一物件201的边角C2以及第二物件202的边角C3重叠为一点。更具体地说,排齐组件50推动第二物件202的过程中,排齐组件50的第一排齐面52a贴合所述第二物件202的边角C3的其中一边,所述第二排齐面54a贴合所述第二物件202的边角C3的另一边。

藉由上述之第一步骤S1至第四步骤S4,使其余之所述多个物件200整齐地排列于堆叠区域A中,并且所述多个物件200在第一轴向Y及第二轴向X所构成之平面上的投影皆完全重叠,达到排齐的效果。补充说明的是,各所述物件200中亦可系由多个小元件所构成,例如四个或六个或八个,并藉由上述之第一步骤S1至第四步骤S4使各所述物件200中之所述多个小元件彼此靠拢地放置于所述堆叠区域A当中。

另外,在本实施例中之排齐物件方法还可选择地包含以下步骤:

第五步骤S5:枢转第二排齐板54由一横向位置Pa至一纵向位置Pb,参照图13,当第二排齐板54在纵向位置Pb时,使第一物件201与第二物件202可受操控地移动通过所述第二排齐板54的横向位置Pa,并且第一物件201及第二物件202离开所述堆叠区域A。

据上所述,本发明之堆叠排齐机及排齐物件方法,可将多个相同平面形状及平面面积的物件200整齐地堆叠于堆叠区域A中,达到排齐所述多个物件200的效果。连杆机构组40带动排齐组件50的方式,使得排齐组件50可以同时进行第一轴向Y及第二轴向X两个方向的排齐动作,有效提高整齐地排列所述多个物件200的效率。

以上所述仅为本发明优选可行实施例而已,举凡应用本发明说明书及申请专利范围所为之等效变化,理应包含在本发明之专利范围内。

附图标记说明

[本发明]

100,100’:堆叠排齐设备

10:基座

12:座脚

10a:水平面

20:固定柱

22:滑轨

24:螺杆

26:传动块

30:移动件

32:延伸台

30a:第一端

30b:第二端

40:连杆机构组

42:第一移动组件

422:第一移动杆

422a:齿条

424:第一定位件

44:第二移动组件

442:第二移动杆

444:第二定位件

46:连杆

50:排齐组件

52:第一排齐板

52a:第一排齐面

54:第二排齐板

54a:第二排齐面

60:第一驱动装置

62:皮带

70:第二驱动装置

80:第三驱动装置

80a:齿轮

90:第四驱动装置

200:物件

201:第一物件

202:第二物件

S1~S5:步骤

Y:第一轴向

X:第二轴向

Z:第三轴向

A:堆叠区域

a1:第一边

a2:第二边

θ1:第一夹角

θ2:第二夹角

Pa:横向位置

Pb:纵向位置

C1:转折角

C2,C3:边角

D:排齐方向

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