吸附裝置及可吸附軟性對象的真空吸附設備的制作方法
【專利摘要】一種可吸附軟性對象的真空吸附設備，包含有一移動裝置，一平面吸板以及一吸附裝置，該移動裝置包含有至少一連接臂，以及一操作該連接臂移動的驅動裝置。該平面吸板連接于該連接臂，其包含有一供該軟性對象靠置的吸附面，以及多數個設置于該吸附面上的真空氣孔。該吸附裝置包含有一裝設于該平面吸板上的吸盤本體，一設置于該吸盤本體底側的吸附底面，以及一設置于該吸附底面上的摩接片。當該軟性對象受該吸附裝置吸附時依靠于該摩接片并貼附于該吸附底面周側的吸附面上。
【專利說明】吸附裝置及可吸附軟性對象的真空吸附設備
【技術領域】
[0001]本發明有關于一種真空吸附設備，尤指一種可用于吸附軟性對象的真空吸附設備。
【背景技術】
[0002]有關于真空吸盤的技術主要可分為兩種，一種為接觸式真空吸盤，另一種為非接觸式真空吸盤。
[0003]普遍而言，較為常見且應用層面較廣泛的是接觸式真空吸盤技術，其原理為透過氣體由入口處朝出口處的流動所產生的負壓，用以直接施加于所欲吸附的對象而達到吸附對象的目的。由于負壓直接施加于該對象上，當對象吸附于吸盤上時可于氣室內形成類似真空的環境，令對象緊密的結合于吸盤上，因此，接觸式吸盤可負荷較為沉重的載物。然而，接觸式的真空吸盤于吸附對象時吸盤將會直接接觸對象表面，如應用在高精密對象時可能會刮傷對象表面，因而降低生產的良品率，是以，接觸式吸盤并不適用于高精密度制程的使用。
[0004]為解決上述問題，現今應用于高精密對象的移載作業通常采用非接觸式吸盤技術，其原理為透過吸盤于對象表面上所釋出的高速氣流，透過柏努利現象的原理，于高速氣流中產生低壓的類真空區域，藉以吸附料片。其中，吸附料片所產生的正向力將與對象的重量與氣流施加于對象的反向力抵銷，使得對象與吸盤間維持固定間距，而達到非接觸式目的。如中國臺灣第1331981號專利，揭露了一種非接觸式輸送裝置，其包括有一殼體，一內構件設置于該殼體內部，空氣經由該內構件導入環形通道，并由該環形通道以渦漩方式輸送至一環形槽并向外吹出以形成一吸附待測對象的真空區域，藉此以鄰近但不接觸的方式吸附一待測對象，又如中國臺灣第M344217號專利揭露一種非接觸型真空吸盤，其提供一種無排氣孔設計的吸盤本體，利用氣體由各該吸附底面及對象間噴出，以形成氣體薄膜，而使對象呈漂浮狀態而達到非接觸式吸附效果，皆屬相同原理的應用。
[0005]然而，前述接觸式吸盤及非接觸式吸盤于使用上仍有許多缺失。舉接觸式吸盤為例，接觸式吸盤于吸附對象時，必須將吸盤貼附于對象表面上達到一氣密的效果，如果用于吸附多孔隙料片時，必須調整吸盤的位置始能達到吸附的目的，倘若于料片上密布有多個孔隙或溝槽時，甚至不能達到吸附效果。非接觸式吸盤雖可以達到吸附多孔隙料片的目的，然而，于固定料片、對象時，由于料片及對象漂浮于半空中，不能穩定的固持，即便現今處理方式會用框架限制料片、對象的側緣，然而該框架尚需配合料片大小調整，操作上多有不便，且應用于翻面機時，亦有可能因為翻面時所產生的加速度導致料片、對象碰撞吸盤，使得料片或對象受損，這類缺失將使得非接觸式吸盤于使用上過于受限。
[0006]為避免碰撞的問題，于中國臺灣第1338084號專利揭露一種無碰撞非接觸式真空吸盤，其藉由一斥力產生部使料片于吸附時產生一正向氣流推抵料片避免料片碰撞吸盤。另外于中國臺灣第201240009號專利揭露一種非接觸式真空吸盤，該吸盤于吸附面上更設有至少一防撞墊，然而上列非接觸式真空吸盤仍然必須利用框架限制其位置，始能達到移載料片的目的，且于使用中，料片仍有可能因為移載、翻面時所產生的振蕩與吸盤或是吸盤上的防撞墊碰撞，而有導致料片表面重復碰撞防撞墊因而造成料片表面受損的情況。再者，上述所有真空吸附裝置于吸附軟板時，皆有可能因受力不均而導致軟板下垂，使得軟板在移載時產生翹曲、皺褶，這些翹曲、皺褶將有可能造成檢測上的不便、甚至造成移載時軟板受損。
【發明內容】
[0007]本發明目的在于提供一種用于吸附多孔隙對象并可避免對象于吸附時向下軟垂的真空吸附設備。
[0008]為解決上述問題，本發明提供一種可吸附軟性對象的真空吸附設備，包含有一移動裝置，一平面吸板以及一吸附裝置。該移動裝置包含有至少一連接臂，以及一連接于該連接臂以操作該連接臂移動的驅動裝置。該平面吸板連接于該連接臂，該平面吸板包含有一供該軟性對象靠置的吸附面，以及多數個設置于該吸附面上并提供負壓以吸附該軟性對象的真空氣孔。該吸附裝置包含有一裝設于該平面吸板上的吸盤本體，一設置于該吸盤本體底側并對應于該吸附面的吸附底面，以及一設置于該吸附底面上的摩接片。該吸盤本體內設置有一進氣道，該吸附底面包含有一外環部及內環部，該外環部及該內環部之間包含有一由該吸附底面朝該進氣道方向呈孔徑漸縮的環形流道，氣體經由該進氣道向該環形流道吹出時形成一真空區域，該摩接片設于該內環部上。該軟性對象受該真空區域吸附時依靠于該摩接片并貼附于該吸附底面周側的吸附面上。
[0009]進一步地，該真空區域的吸力與該氣體吹出的斥力相互平衡形成該對象與該外環部底側間的平衡間隙，該摩接片的底側與該外環部底側間的距離等于或大于該平衡間隙。
[0010]進一步地，該移動裝置可為移載裝置、翻面裝置、或旋轉裝置。
[0011]進一步地，該摩接片為聚胺酯(Polyurethane)或氯丁橡膠(ChloropreneRubber)制成。
[0012]進一步地，該內環部可相對該外環部上下調整。
[0013]本發明另一目的在于提供一種吸附裝置，用以吸附至少一對象，該吸附裝置包含有一吸盤本體，一設置于該吸盤本體底側的吸附底面，以及至少一設置于該吸附底面上的摩接片。該吸盤本體內設置有一進氣道。該吸附底面包含有一外環部及內環部，該外環部及該內環部之間包含有一由該吸附底面朝該進氣道方向呈孔徑漸縮的環形流道，氣體經由該進氣道向該環形流道吹出時形成一真空區域。該摩接片設置于該內環部上，該對象受該真空區域吸附時藉由該對象與該摩接片間的摩擦力穩固的依靠于該摩接片上。
[0014]本發明較先前技術具備以下有益效果:
1.本發明可藉由設置于該吸附裝置周側的平面吸板吸附軟性對象，藉以避免對象移載時可能導致對象向下軟垂的問題。
[0015]2.本發明可解決已知接觸式真空吸盤用于吸附多孔隙料片時需另外調校吸嘴位置、以及已知非接觸式真空吸盤用于吸附對象時，尚需藉由外側固定裝置固定側緣始得進行移載程序的問題。
[0016]3.本發明的摩接片設置于內環部上比起設置于外環部上更可以避免氣流因受摩接片阻擋而導致風速減弱或是產生擾流因而降低真空吸力的問題。
[0017]4.本發明的外環部及內環部可相對移動調整，藉以微調該料片與該吸嘴底側間的間距。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明真空吸附設備的外觀示意圖一。
圖2為本發明真空吸附設備的外觀示意圖二。
圖3為本發明吸附裝置的剖視圖。
[0019]圖4為本發明吸附裝置的局部放大示意圖。
[0020]標號說明:
100真空吸附設備；10吸附裝置；11吸盤本體；111進氣道；112進氣口；12吸附底面；121外環部；1211外環部底側；122內環部；123環形流道；13摩接片；20平面吸板；21吸附面；22真空氣孔；23真空產生器；24設置孔；30移動裝置；31驅動裝置；32連接臂；dl平衡間隙；d2距離。
【具體實施方式】
[0021]茲就本案的結構特征暨操作方式，配合圖示說明，謹述于后，以提供審查參閱。本發明中的圖式，為說明方便，其比例未必按實際比例繪制，而有夸大情況，這些圖式及其比例非用以限制本發明的范圍。
[0022]請參閱本發明圖1及圖2，本發明真空吸附設備的外觀示意圖一、二，如圖所示: 本發明提供一種可吸附軟性對象的真空吸附設備100，用以吸附料片達到進行移載、翻面、以及檢測目的。該真空吸附設備100主要結構包含有一移動裝置30，一連結于該移動裝置30的平面吸板20，以及一設置于該平面吸板20上的吸附裝置10。其中，所述移動裝置30指藉由驅動裝置31驅動，以達到移動、翻轉、或旋轉平面吸板20及吸附裝置10的目的，具體而言如移載裝置、翻面裝置、或旋轉裝置等，皆屬于本案的均等態樣。于本實施態樣中所示為翻面裝置，主要藉由驅動裝置31帶動連接臂32旋轉，使吸附于該平面吸板20上的軟板做180度的旋轉，以達到翻轉料片的目的。
[0023]請一并參閱圖3，為本發明吸附裝置剖視圖，如圖所示:
有關于本發明平面吸板20及吸附裝置10，其細部結構如下所述。
[0024]于本發明中所述的平面吸板20，結合于該連接臂32上，以配合該連接臂32移動、翻轉。該平面吸板20的底側包含有一供該軟板靠置的吸附面21，于該吸附面21上密布有多數個真空氣孔22。該多數個真空氣孔22連通至一真空產生器23，透過該真空產生器23抽取該真空氣孔22內的氣體藉以產生吸取對象的負壓。于本實施態樣中，該平面吸板20的中間預留有一設置孔24，預留的該設置孔24用以裝設所述的吸附裝置10。
[0025]于本發明中所述的吸附裝置10，主要包含有一吸盤本體11，該吸盤本體11裝設于所述的設置孔24并穿過該平面吸板20使設置于該吸盤本體11底側的一吸附底面12對應至該平面吸板20的吸附面21中間位置。該吸盤本體11內設置有一進氣道111，該吸附底面12上包含有一外環部121及內環部122，該外環部121及該內環部122之間包含有一由該吸附底面12朝該進氣道111方向呈孔徑漸縮的環形流道123，并于該內環部122上設置有一供該料片依靠的摩接片13。
[0026]為避免對象于吸附時與摩接片13碰撞而造成損傷，該摩接片13較佳可為聚胺酯(Polyurethane)或氯丁橡膠(Chloroprene Rubber)制成。聚氨酯于力學性能上具有很大的可調性，其具有抗震、耐磨等優異的特性，氯丁橡膠的回彈性、耐磨性亦優于一般合成橡膠，所以，上述材料可提供較佳的物性以作為摩接片13的選用。但，所述材料的選用并非為本發明所欲限制的技術，在此先一并予以敘明。
[0027]請一并參閱圖4，為本發明吸附裝置的局部放大示意圖，如圖所示:
于使用狀態時，該氣體供應裝置經由管線提供一高速氣流至該吸盤本體11的進氣道111,該高速氣流經由該進氣道111輸送至該環形流道123并向外吹出。當該高速氣流于環形流道123吹出時，依照柏努利定律，高速氣流的流動將使得吸附底面12的氣壓較一般外側的氣壓要來得低，因而藉此形成一吸附對象的真空區域。此時，當對象受真空吸力向上移動時，該對象同時受該氣體吹出的斥力所影響(假設對象的重力不計)。當物件受真空吸力上引，并越加靠近該吸附底面12時，所受氣體的斥力就越大，當該真空區域的吸力與該氣體吹出的斥力相互平衡時，將使得對象與該外環部底側1211間歸于一平衡間隙dl。為將該物件依靠于該摩接片13上，該摩接片13的底側與該外環部底側1211間的距離d2至少等于或略大于該平衡間隙dl。此時，該對象所受的部分真空引力與摩接片13施予對象上的反作用力抵銷。使對象所承受的引力轉換為對象與摩接片13間的摩擦力，藉以將對象穩固地結合于該摩接片13上。當氣體由吸附裝置10的環形流道123向外吹出并吸引該軟板時，該真空產生器23同時啟動并于該真空氣孔22內產生相應的負壓，藉由密集的氣孔使整塊軟板平貼于該吸附面21上。于該軟板貼附于該吸附面21上時，由該環形流道123吹出的氣體經由設置于該吸附底面12周圍的真空氣孔22流出，使流入氣體得以有向外流出的出口，同時提升氣體的流速。
[0028]于本發明中所述該摩接片13的底側與外環部底側1211間的距離d2至少等于或略大于該平衡間隙dl，系指該對象可抵抗重力而向上吸附至該摩接片13而言，由于真空吸盤作用于對象上的真空吸力將會因外環部底側1211與對象之間的距離d2呈指數型遞減(以外環部底側1211與對象間具有相當距離而言)，是以，本發明中所述的略大于該平衡間隙dl，是指該對象可接收到該真空吸力并可克服對象本身所受重力的間距而言，更具體言之，達此間距時對象始可克服重力吸附于該摩擦墊片上。
[0029]由于平衡間隙dl會因許多變因而有所變動(氣體的流速、環形流道123的設計、對象的重量等)，所以，本發明的內環部122可依需求相對上、下微調。具體而言，該摩接片13設置于內環部122時，該內環部可藉由一調整機構調整該內環部122的高度，供使用者精確地調整該摩接片13與該外環部底側1211間適當的間距。
[0030]綜上所述，本發明可藉由設置于吸附裝置周側的平面吸板吸附軟性對象，藉以避免對象移載時可能導致對象向下軟垂的問題。此外，本發明可解決已知接觸式真空吸盤用于吸附多孔隙料片時需另外調校吸嘴位置、以及已知非接觸式真空吸盤用于吸附對象時，尚需藉由外側固定裝置固定側緣始得進行移載程序的問題。再者，本發明的摩接片設置于內環部上比起設置于外環部上更可以避免氣流因受摩接片阻擋而導致風速減弱或是產生擾流因而降低真空吸力的問題。更進一步地，本發明的外環部及內環部可相對移動調整，以供設備管理員更精確地調控該對象與該外環部底側間的間距。
[0031]本發明已藉上述較佳具體例進行更詳細說明，惟本發明并不限定于上述所舉例的實施態樣，凡在本發明所揭示的技術思想范圍內，對這些結構作各種變化及修飾，這些變化及修飾仍屬本發明的范圍。
【權利要求】
1.一種可吸附軟性對象的真空吸附設備，包含有: 一移動裝置，其包含有至少一連接臂，以及一連接于該連接臂以操作該連接臂移動的驅動裝置； 一平面吸板，連接于該連接臂，該平面吸板包含有一供該軟性對象靠置的吸附面，以及多數個設置于該吸附面上并提供負壓以吸附該軟性對象的真空氣孔；其特征在于還包括 一吸附裝置，包含有一裝設于該平面吸板上的吸盤本體，一設置于該吸盤本體底側并對應于該吸附面的吸附底面，以及一設置于該吸附底面上的摩接片，該吸盤本體內設置有一進氣道，該吸附底面包含有一外環部及內環部，該外環部及該內環部之間包含有一由該吸附底面朝該進氣道方向呈孔徑漸縮的環形流道，氣體經由該進氣道向該環形流道吹出時形成一真空區域，該摩接片設置于該內環部上，該軟性對象受該真空區域吸附時，依靠于該摩接片并貼附于該吸附底面周側的吸附面上。
2.如權利要求1所述的可吸附軟性對象的真空吸附設備，其特征在于，該真空區域的吸力與該氣體吹出的斥力相互平衡形成該對象與該外環部底側間的平衡間隙，該摩接片的底側與該外環部底側間的距離等于或大于該平衡間隙。
3.如權利要求2所述的可吸附軟性對象的真空吸附設備，其特征在于，該移動裝置為移載裝置、翻面裝置或旋轉裝置。
4.如權利要求2所述的可吸附軟性對象的真空吸附設備，其特征在于，該摩接片為聚胺酯或氯丁橡膠制成。
5.如權利要求2所述的可吸附軟性對象的真空吸附設備，其特征在于，該內環部相對該外環部上下調整。
6.一種吸附裝置，用以吸附至少一對象，其特征在于該吸附裝置包含有: 一吸盤本體，該吸盤本體內設置有一進氣道； 一吸附底面，設置于該吸盤本體的底側，該吸附底面包含有一外環部及內環部，該外環部及該內環部之間包含有一由該吸附底面朝該進氣道方向呈孔徑漸縮的環形流道，氣體經由該進氣道向該環形流道吹出時形成一真空區域；以及 至少一摩接片，設置于該內環部上，該對象受該真空區域吸附時藉由該對象與該摩接片間的摩擦力穩固地依靠于該摩接片上。
7.如權利要求6所述的吸附裝置，其特征在于，該真空區域的吸力與該氣體吹出的斥力相互平衡形成該對象與該外環部底側間的平衡間隙，該摩接片的底側與該外環部底側間的距離等于或大于該平衡間隙。
8.如權利要求7所述的吸附裝置，其特征在于，該摩接片為聚胺酯或氯丁橡膠制成。
9.如權利要求7所述的吸附裝置，其特征在于，該內環部相對該外環部上下調整。
【文檔編號】F16B47/00GK104179781SQ201310191668
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年5月22日 優先權日:2013年5月22日
【發明者】徐志宏, 蔡鴻儒 申請人:由田新技股份有限公司