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    • 专利摘要:
    一種定位機構包括連接於機器人手臂上的夾持裝置以及載具，該夾持裝置用於夾持該載具。該夾持裝置包括一對相對的夾持件，該夾持件可相向和相反運動，該載具的特定位置上設置有導向部，該夾持件夾持該導向部以對該載具進行定位。
    公开号:TW201302401A
    申请号:TW100126163
    申请日:2011-07-25
    公开日:2013-01-16
    发明作者:Yu-Ching Liu；Fu-Chi Yang；Chi-An Yu；yan-hao Li；Xing Xia；wen-zhao Wu
    申请人:Hon Hai Prec Ind Co Ltd；
    IPC主号:B25J15-00
    专利说明:
    定位機構
    本發明涉及一種定位機構，尤其涉及一種可用於流水線上的定位機構。
    在自動化檢測印刷電路板（PCB板）的流水線上，其中一道工序是通過機械手將裝載有PCB板的載具從流水線上抓取並轉移到該載具的定位板上以檢測PCB板。由於PCB板需要以特定的位置放置在定位板上才可以進行的檢測。現有的流水線為了能夠讓機械手能夠精確地將載具放置於定位板上，通常是在流水線上安裝將該載具調節至特定位置的定位裝置，使機械手能夠精確地放置於該定位板上。然而，該定位裝置要佔用一定的空間，有些流水線上不適合安裝此類定位裝置。
    有鑒於此，有必要提供一種改進的定位機構。
    一種定位機構包括連接於機器人手臂上的夾持裝置以及載具，該夾持裝置用於夾持該載具。該夾持裝置包括一對相對的夾持件，該夾持件可相向和相反運動，該載具的特定位置上設置有導向部，該夾持件夾持該導向部以對該載具進行定位。
    上述定位機構通過機器人手臂上的夾持件和載具上的導向部配合而使載具實現精確定位，無需額外增加定位裝置，實現了節省空間的目的。
    請參看圖1和圖2，其示出帶有一些實施例中的定位機構100的流水線，該流水線能夠將印刷電路板（PCB板）分板、測試等工站串聯起來，實現工業生產的自動化。該流水線包括橫跨並固定於流水線導軌200上的機器人手臂10、若干流水線軌道300以及設置於流水線一側的若干定位板50。定位機構100包括連接於機器人手臂10上的夾持裝置20、流動於流水線軌道300上的若干載具30、設置於軌道300側邊的止位氣缸40。載具30用於承載若干PCB板60。止位氣缸40用於阻止載具30流動使其定位在流水線軌道300上。其中，定位機構100借由機器人手臂10帶動夾持裝置20從被阻止的載具30的特定位置上抓取該載具30以對該載具30進行定位。並借由機器人手臂10帶動夾持裝置20將該載具30放置於定位板50上。
    止位氣缸40包括感測器41以及擋臂42。感測器41用於感測流水線上的載具30。止位氣缸40當感測器41感測到載具30時驅動擋臂42伸入流水線軌道300內，用於阻止載具30流動。
    請參看圖3，載具30大致呈長方形板狀，載具30包括承載面32和與承載面32相背的背面34。PCB板位於承載面32上。載具30還包括一對相對的第一邊沿31和一對相對的第二邊沿33。在本實施方式中，載具30在第一邊沿31和第二邊沿33上的特定位置上均設有導向部35，該特定位置在一些實施例中可以是但不限於中間位置。導向部35對稱地設置於每對第一邊沿31和第二邊沿33上。導向部35上設有一凹部350，凹部350位於第一邊沿31和第二邊沿33的中部，其是自載具30未裝載有PCB板的背面向內凹陷而成。凹部350有長方形部分和一梯形部分組合而成，梯形部分位於凹部350的外側，從而使凹部350外側寬度H1大於其內側的寬度H2且凹部350外側寬度是逐漸遞增的。凹部350中部開設有一缺口351，從而形成一導向槽352。缺口351的形狀與凹部350的輪廓大致相同。
    請參看圖4和圖5，夾持裝置20包括安裝板21、設置於安裝板21上的固定部23、兩個氣缸25、可將兩個氣缸25調節地安裝於安裝板21上的兩對第一調節裝置22、以及分別固定於兩個氣缸25上的兩個夾持件29。
    固定部23設置於安裝板21的中部用於與機器人手臂10相固定，從而使夾持裝置20固定於機器人手臂10上。安裝板21上設有呈直線排列的四個橢圓形的第一調節孔210。第一調節孔210分成兩對分別位於固定部23的兩側。第一調節孔210的長徑沿著4個第一調節孔210排列的方向延伸。
    每一氣缸25包括氣缸本體250以及相對氣缸本體250水準往復運動的氣缸臂252。氣缸臂252遠離氣缸本體250的一端設置有一固定板254。每一氣缸本體250上設間隔設置有兩個通孔256。
    第一調節裝置22在本實施方式中為調節螺絲。第一調節裝置22包括螺釘220以及與螺釘220螺合的螺母222。每一螺釘220順次穿過一通孔256和第一調節孔210而與螺母222螺合，以使氣缸25安裝於安裝板21上。兩個固定板254位於安裝板21的相對的兩側。每對第一調節裝置22通過每一第一調節孔210相對安裝板21移動，從而兩個氣缸25相對位置可以隨之而改變，亦即兩個固定板254的相對位置可以隨之而改變。
    兩個夾持件29分別固定於兩個固定板254上，分別與載具30兩個相對的導向部35配合而將載具30定位並進行抓取。每一夾持件29包括第一基板290、第二基板292、第三基板294、第一夾板296、第二夾板298以及兩個第二調節裝置291。第二基板292連接於第一基板290和第三基板294之間。第二基板292自第一基板290上水準延伸。第三基板294自第二基板292上垂直延伸。第一夾板296自第三基板294上水準延伸，且第一夾板296的厚度和寬度皆小於第三基板294的厚度和寬度。第二夾板298可調整地安裝於第二基板292上，第二夾板298與部分第一夾板296相對，與第一夾板296之間形成一夾縫295。第一基板290通過螺釘70固定於固定板254上。第一基板290的形狀與固定板254的形狀相匹配。第二基板292並列設置兩個對稱的橢圓形第二調節孔293。第二條調節孔293的長徑沿著第二基板292的延伸方向延伸。第二調節裝置291在本實施方式中為一調節螺釘。第二調節裝置291順次穿過第二調節孔293和第二夾板298，並螺合於第二夾板298上，從而將第二夾板298固定於第二基板292上。第二調節裝置291通過第二調節孔293能夠相對第二基板292移動，從而第二夾板298與第一夾板296的相對位置可以隨之而改變，亦即第二夾板298和第一夾板296之間的夾縫295的大小也隨之改變。兩個夾持件29分別通過第一夾板296和第二夾板298與載具30的導向槽352配合而對載具30進行定位和抓取。
    下面詳細描述使用定位機構100對載具30進行定位的過程。
    請結合參看圖6和圖7，在初始狀態下，兩個氣缸25驅動氣缸臂252分別對應地帶動兩個夾持件29向相反方向張開。
    首先，止位氣缸40感應流水線上的載具30，並當感測到載具30時驅動擋臂42伸入流水線軌道300內，用於阻止載具30流動以對載具30進行粗略定位，在一些實施例中，此時的定位精度可約為±2mm；接著，機器人手臂10在載具30被阻止時，驅動夾持裝置20移動至被阻止的載具30的正上方；然後，機器人手臂10帶動夾持裝置20向載具30移動，使得夾持件29分別與載具30的兩個對稱的導向部35配合，並驅動氣缸臂252收縮，兩個夾持件29相對運動，而使夾持件29夾持住載具30的導向部35進行精確定位，在一些實施例中，此時的定位精度可約為±0.02mm。具體地，第一夾板296和第二夾板298分別從相對的兩側夾持於導向部35上，即第一夾板296壓於導向槽352內，第二夾板298壓於載具30與導向槽352相對應的承載面32上，從而使導向部35夾持於第一夾板296和第二夾板298之間，亦即定位機構100完成對載具30精確定位。
    定位機構100對載具30精確定位後，機器人手臂10帶動夾持裝置20向放置載具30的定位板50轉動，當載具30位於定位板50上時，夾持裝置20的氣缸250驅動氣缸臂252伸張，使兩個夾持件29鬆開載具30而使載具30放置於定位板50上。
    可以理解地，兩個夾持件29可以根據載具30的長度或寬度調整第一調節裝置22與安裝板21的相對位置，以改變兩個夾持件29之間的相對位置，來達到兩個夾持件29夾持載具30的目的。兩個夾持件29可以根據載具30的厚度來調整第二調節裝置291與第二基板292的相對位置，以改變第一夾板296和第二夾板298的相對位置來達到夾持載具30的目的。由於導向槽352的開口位於載具30外側大於位於載具30內側，所以夾持件29比較容易與導向槽352進行匹配。
    上述定位機構100通過機器人手臂10上的夾持件29和載具30上的導向部35配合而使載具30定位，無需佔用流水線上的空間，實現了節省流水線空間的目的。
    綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，本發明之範圍並不以上述實施方式為限，舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
    100．．．定位機構
    10．．．機器人手臂
    20．．．夾持裝置
    30．．．載具
    40．．．止位氣缸
    50．．．定位板
    60．．．PCB板
    32．．．承載面
    34．．．背面
    31．．．第一邊沿
    33．．．第二邊沿
    35．．．導向部
    350．．．凹部
    351．．．缺口
    352．．．導向槽
    21．．．安裝板
    23．．．固定部
    25．．．氣缸
    22．．．第一調節裝置
    29．．．夾持件
    210．．．第一調節孔
    250．．．氣缸本體
    252．．．氣缸臂
    254．．．固定板
    220．．．螺釘
    222．．．螺母
    290．．．第一基板
    292．．．第二基板
    294．．．第三基板
    296．．．第一夾板
    298．．．第二夾板
    291．．．第二調節裝置
    293．．．第二條調節孔
    295．．．夾縫
    圖1為一較佳實施方式具有流水線定位機構的流水線示意圖。
    圖2為圖1所示流水線分解視圖。
    圖3為圖1所示定位機構的局部分解圖。
    圖4為圖3所示定位機構局部分解圖。
    圖5為圖4所示定位機構的另一角度視圖。
    圖6為流水線定位機構對載具進行精確定位的視圖。
    圖7為圖6流水線定位機構對進行精確定位的另一角度視圖。
    100．．．定位機構
    20．．．夾持裝置
    30．．．載具
    40．．．止位氣缸
    50．．．定位板
    60．．．PCB板
    200．．．流水線導軌
    300．．．流水線軌道
    权利要求:
    Claims (10)
    [1] 一種定位機構，包括連接於機器人手臂上的夾持裝置以及載具，其特徵在於：該夾持裝置包括一對相對的夾持件，該夾持件可相向和相反運動，該載具的一特定位置上設置有導向部，該夾持件夾持該導向部以對該載具進行定位。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之定位機構，其中，該導向部包括自該載具的邊沿上設置的凹部，該凹部外側的寬度大於內側的寬度，該夾持件與該凹部配合而對該載具定位。
    [3] 如申請專利範圍第2項所述之定位機構，其中，該凹部的中部設有一缺口，從而在凹部上形成一導向槽，該夾持件與該導向槽配合而對該載具定位。
    [4] 如申請專利範圍第1至3項任意一項所述之定位機構，其中，該兩個夾持件之間的相對位置可調。
    [5] 如申請專利範圍第4所述之定位機構，其中，該夾持裝置還包括安裝板和兩個氣缸，該兩個氣缸可調節地安裝於該安裝板上，每一氣缸包括氣缸本體以及連接於該氣缸本體一側的氣缸臂，該氣缸臂可相對氣缸本體伸縮，該夾持件固定於該氣缸臂上。
    [6] 如申請專利範圍第5項所述之定位機構，其中，該夾持裝置還包括第一調節裝置，該安裝板上設有第一調節孔，該第一調節裝置包括螺釘和螺帽，該螺釘順次穿過該氣缸和該第一調節孔而與該螺帽螺合，且該螺釘通過該第一調節孔相對該安裝板移動，以使該兩個氣缸的相對位置改變，從而使兩個夾持件的相對位置可調。
    [7] 如申請專利範圍第1項所述之定位機構，其中，該夾持件包括第一基板、第二基板、第一夾板和第二夾板，該第一基板固定於該氣缸臂上，該第二基板自該第一基板上水準延伸而出，該第一夾板與該第二基板基本垂直連接，該第二夾板可調節地安裝於該第二基板上，並與該第一夾板相對，該導向部夾持於該第一夾板和該第二夾板之間。
    [8] 如申請專利範圍第7項所述之定位機構，其中，該第二夾板和該第一夾板的相對位置可調。
    [9] 如申請專利範圍第8項所述之定位機構，其中，該第二基板上設有第二調節孔，該夾持裝置還包括第二調節裝置，該第二調節裝置順次穿過該第二調節孔並固定於該第二夾板上，該第二調節裝置可通過該第二調節孔相對該第二基板移動，以調節第一夾板和第二夾板之間的位置。
    [10] 如申請專利範圍第1項所述之定位機構，其中，該機器人手臂安裝於一流水線上，該定位機構還包括設置於該流水線上的止位氣缸，該止位氣缸包括感測器及擋臂，該止位氣缸通過該感測器感測該載具，並當感測到該載具時，驅動該擋臂伸入該流水線而阻擋該載具流動。
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