机械手臂、载盘及具备自动夹取待夹持件功能的设备的制作方法

本实用新型涉及一种机械手臂，特别是指一种用以夹取待夹持件的机械手臂，配合上述机械手臂的载盘以承载所述待夹持件以及具备自动夹取待夹持件功能的设备。

背景技术：

在自动化生产设计的流程中，已广泛应用自动光学检测(Automatic Optical Inspection,AOI)，运用机械视觉作为检测技术、再配合视觉感测设备，以夹持待检测组件至下一工作站，以进行检查或进行下一步骤。

先前自动光学检测的机械手臂的夹爪技术，需要控制许多条件，例如机械手臂的位置要准确，夹爪的尺寸与待夹持件的夹孔尺寸要准确。另外，待夹持件需要准确地先放置放于料盘上，方能置入自动光学检测的机台。接着，料盘还需要被摆放于机台上正确的位置。上述控制条件只要有一项不够准确，待夹持件就有被机械手臂意外损伤的风险。现有的机械手臂运用上，需要花费很大的资源去控制定位的问题。

技术实现要素：

本实用新型实施例在于提供一种机械手臂，其在于减少资源以控制定位，进而减少机械手臂意外损伤待夹持件的风险，以降低生产成本，并提高产品的妥善率，以及共享性。

本实用新型实施例还在于提供一种配合上述机械手臂的载盘，载盘用以承载数个待夹持件，其在于减少资源以控制定位，进而减少机械手臂意外损伤待夹持件的风险，以降低生产成本，并提高产生的妥善率，以及共享性。

为达上面所描述的，本实用新型其中一实施例所提供的一种机械手臂，用以夹持一待夹持件，待夹持件具有一第一凹部与一第二凹部，机械手臂包括一第一夹持爪、一第二夹持爪及一驱动装置。第一夹持爪具有一第一夹持面相对应于第一凹部的内表面以于夹持该待夹持件时抵接于待夹持件的待夹持件的第一凹部。第二夹持爪与第一夹持爪相对。第二夹持爪具有一第二夹持面相对应于第二凹部的内表面以于夹持该待夹持件时抵接于待夹持件的第二凹部。驱动装置用以驱动第一夹持爪与第二夹持爪相互靠近或远离，以进行夹持或放开待夹持件的动作。

依本实用新型一种实施例，其中该待夹持件为一汽车发电机稳压调节器的碳刷架本体，第一凹部与第二凹部位于碳刷架本体的碳刷固定部的两侧。

依本实用新型一种实施例，驱动装置包括一直立式汽缸气缸或一步进马达。

依本实用新型一种实施例，机械手臂还包括一夹具座，驱动装置连接于夹具座的底面，驱动装置还包括一对转接件分别连接第一夹持爪及第二夹持爪。

依本实用新型一种实施例，第一夹持爪的第一夹持面具有一弧形面，其中第二夹持爪的第二夹持面具有多个平面。

依本实用新型一种实施例，第一夹持爪与第二夹持爪的材料硬度小于上述待夹持件的材料硬度。

依本实用新型一种实施例，还提供一种配合上述机械手臂的载盘，以承载至少一个待夹持件，该载盘具有一镂空容置部。镂空容置部的外形大致对应于待夹持件；该镂空容置部内具有第一避让区、及一第二避让区与第一避让区相对；当待夹持件被置放于该载盘上时，第一避让区面对待夹持件的第一凹部，第二避让区面对待夹持件的第二凹部；于机械手臂于该载盘中夹取待夹持件时，第一避让区的容置空间大于第一夹持爪的被置入体积，第二避让区的容置空间大于第二夹持爪的被置入体积。

依本实用新型一种实施例，待夹持件为一汽车发电机稳压调节器的碳刷架本体，第一凹部与第二凹部位于碳刷架本体的碳刷固定部的两侧。

依本实用新型一种实施例，载盘进一步包括一第一定位部，第一定位部由镂空容置部的边缘向内延伸，且向上突起形成一定位圆环。

依本实用新型一种实施例，定位圆环包括一导角斜面。

依本实用新型一种实施例，载盘进一步包括一第二定位部，第二定位部包括一承载凹部及一定位斜边，承载凹部低于载盘的顶面，定位斜边位于承载凹部的外侧。

依本实用新型一种实施例，第二定位部还包括至少一支撑指部，支撑指部由承载凹部向内延伸。

本实用新型还提供一种具备自动夹取待夹持件功能的设备，包含如上所述的机械手臂。

本实用新型还提供一种具备自动夹取待夹持件功能的设备，包含如上所述的载盘。

依本实用新型一种实施例，具备自动夹取待夹持件功能的设备，为一自动光学检查设备。

本实用新型的有益效果可以在于，本实用新型实施例所提供的机械手臂的第一夹持爪与第二夹持爪的外观，特别配合待夹持件的形状设计。第一夹持爪具有一第一夹持面相对应于第一凹部的内表面；第二夹持爪具有一第二夹持面相对应于第二凹部的内表面。借此本实用新型的机械手臂对于型号不同但外观相近的待夹持件具有极高的共享性，并可以在夹取的过程中，同步导引待夹持件回到正确位置。载盘设计有适度让位的空间，镂空容置部内具有第一避让区、及一第二避让区，此种设计对于待夹持件也具有极高的共享性，可适用于不同型号的碳刷架本体，此外还可以提高待夹持件摆放位置的容错率。

为使能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制者。

附图说明

图1为配合本实用新型的机械手臂的一种待夹持件俯视图。

图2为本实用新型中配合机械手臂的载盘的俯视图。

图2A为沿图2中IIA-IIA线的剖视图。

图3为本实用新型的机械手臂的准备夹取待夹持件的俯视图。

图4为本实用新型的机械手臂的准备夹取待夹持件的前视图。

图5为本实用新型的机械手臂的第一夹持爪的前视图。

图6为本实用新型的机械手臂的第一夹持爪的俯视图。

图7为本实用新型的机械手臂的第一夹持爪的仰视图。

图8为本实用新型的机械手臂的第二夹持爪的前视图。

图9为本实用新型的机械手臂的第二夹持爪的俯视图。

图10为本实用新型的机械手臂的第二夹持爪的仰视图。

图11为本实用新型的机械手臂的已夹取待夹持件的前视图。

图12为本实用新型的机械手臂的已夹取待夹持件的侧视图。

图13为本实用新型的机械手臂的已夹取待夹持件的俯视图。

具体实施方式

请参考图1及图2，为配合本实用新型的机械手臂的一种待夹持件俯视图、以及本实用新型配合机械手臂的载盘的俯视图。本实用新型可应用的待夹持件10，以一汽车发电机的碳刷架本体为例。但不限于此。汽车发电机的碳刷架本体具有一壳体11、一碳刷固定部12用以固定碳刷、用以放置车用发电机调节器芯片的芯片容置区13、及数个固定孔14a、14b、14c。碳刷固定部12的两侧各具有一第一凹部121与一第二凹部122。相较于先前技术以机械手臂插入上述固定孔14a、14b、14c，本实用新型改以夹持碳刷固定部12，以避免机械手臂在插入上述固定孔14a、14b、14c的过程中，不慎损伤碳刷架本体。

待夹持件10事先被置放于一载盘20上。载盘20可承载数个待夹持件10，本实施例以承载一个待夹持件10的区域进行描述。载盘20具有一镂空容置部21，镂空容置部21的外形大致对应于待夹持件10，借此以托住待夹持件10。镂空容置部21的边缘略大于待夹持件10的外缘，使得待夹持件10置放于载盘20上之后、以及在夹取待夹持件10的过程，得以有缓冲空间，待夹持件10可以被导引定位。

请参阅图2，该载盘20的镂空容置部21内具有第一避让区211及一第二避让区212，第二避让区212与第一避让区211相对。当待夹持件10被置放于载盘20上时，该载盘20的第一避让区211面对待夹持件10的第一凹部121，第二避让区212面对待夹持件10的第二凹部122。本实施例的载盘20进一步包括一第一定位部23，第一定位部23由镂空容置部21的边缘向内延伸，且向上突起形成一定位圆环231。其中定位圆环231包括一导角斜面，参图2A为沿图2中IIA-IIA线的剖视图。第一定位部23可用以配合定位待夹持件10的固定孔14c。

本实施例中的载盘20进一步包括一第二定位部，第二定位部包括一承载凹部26及一定位斜边25，承载凹部26低于载盘20的顶面，定位斜边25位于承载凹部26的外侧。定位斜边25可用以配合定位待夹持件10的固定孔14b。如图2所示，第二定位部还包括二支撑指部27、29，支撑指部27、29由承载凹部26向内延伸。

请参阅图3及图4，为本实用新型的机械手臂夹持待夹持件前的俯视示意图及前视图。本实施的机械手臂30可用以夹持待夹持件10。机械手臂30包括一第一夹持爪31、一第二夹持爪32及一驱动装置33。第二夹持爪32与第一夹持爪31相对。驱动装置33可以驱动第一夹持爪31与第二夹持爪32相互靠近或远离，以进行夹持或放开待夹持件10的动作。本实施例的驱动装置33包括一直立式气缸，其优点在于较节省空间，但本实用新型不以此为限，其他型式的气缸或步进马达也可作为本发明用以驱动夹持爪31、32的驱动装置。机械手臂30还包括一夹具座34，驱动装置33连接于夹具座34的底面，驱动装置33还包括一对转接件331、321分别连接第一夹持爪31及第二夹持爪32。

请同时参阅图5至图7，为本实用新型的机械手臂的第一夹持爪的前视图、俯视图及仰视图。第一夹持爪31具有一第一夹持面3120相对应于第一凹部121的内表面以于机械手臂30夹持待夹持件10时可适形抵接于待夹持件10的第一凹部121。第一夹持爪31包括一第一爪部312、及第一连接部314，第一爪部312垂直连接于第一连接部314。第一夹持面3120形成于第一爪部312。

请同时参阅图8至图10，为本实用新型的机械手臂的第一夹持爪的前视图、俯视图及仰视图。第二夹持爪32具有一第二夹持面3220相对应于第二凹部122的内表面以于机械手臂30夹持待夹持件10时可适形抵接于待夹持件10的第二凹部122。第二夹持爪32包括一第二爪部322、及第二连接部324，第二爪部322垂直连接于第二连接部324。第二夹持面3220形成于第二爪部322。

补充说明，本实施例的机械手臂30，其中第一夹持爪31与第二夹持爪32的材料硬度较佳是小于上述待夹持件10的材料硬度。借此可以避免在夹取过程中的碰触而损伤。第一夹持爪31与第二夹持爪32的材料例如可以是塑钢。

请再参阅图3及图4，图4为本实施例的机械手臂30在张开的状态的前视图。本实施例的机械手臂30在夹取待夹持件10的过程中，由于载盘20加以配合机械手臂30的设计，第一避让区211的容置空间大于第一夹持爪31的被置入体积，第二避让区212的容置空间大于第二夹持爪32的被置入体积。借此第一夹持爪31与第二夹持爪32可以先在张开的状态下，容易进到载盘20。

请配合参阅图11至图13，图11与图12为本实施例的机械手臂在夹紧的状态的前视图及侧视图，图13为俯视图。本实施例的第一夹持爪31的第一夹持面3120具有一弧形面，其中第二夹持爪32的第二夹持面3220具有多个平面。此种设计的优点在于，上述弧形面可以在第一夹持爪31适形夹紧待夹持件10的过程中，配合待夹持件10的第一凹部121的内表面，使待夹持件10被导正。第二夹持面3220呈多个平面，可以配合抵接于第二凹部122的内表面，适形抵住以避免滑移。因此，依据本实用新型的设计，即使待夹持件10未能完全准确的被置于载盘20的镂空容置部21，也能在夹持的过程中，通过准确定位的机械手臂30导正待夹持件10的位置。参图3，待夹持件10可以通过上述第一定位部23及第二定位部，被导引至镂空容置部21内。

综上所述，本实用新型的有益效果可以在于，本实用新型实施例所提供的机械手臂30的第一夹持爪31与第二夹持爪32的外观，特别配合待夹持件的形状设计，此实施例为汽车发电机的碳刷架本体。即，第一夹持爪31具有一第一夹持面3120相对应于第一凹部121的内表面；第二夹持爪32具有一第二夹持面3220相对应于第二凹部122的内表面。特别是第一夹持面3120呈弧形面，借此本实用新型的机械手臂30对于即使型号不同但外观相近的待夹持件10具有极高的共享性，并可以在夹取的过程中，同步导引待夹持件10回到正确位置(参图3及图13)。再者，本实用新型的载盘20设计有适度让位的空间，镂空容置部21内具有第一避让区211、及一第二避让区212，此种设计也对于待夹持件10具有极高的共享性，特别是可适用于不同型号的碳刷架本体，此外还可以提高待夹持件10摆放位置的容错率。

本实用新型实施例所提供的机械手臂30及/或载盘20可应用于任何具备自动夹取待夹持件功能的设备，例如自动光学检查设备，但并不限于此，任何需要夹持组件以进行取放、移位、翻转、检测或其他工序的机器设备皆可应用本实用新型，以具备待夹持件自动导正功能、提高待夹持组件通用性、提升工艺效率及降低待夹持组件于夹取过程中的毁损风险。

以上所述仅为本实用新型的较佳可行实施例，非因此局限本实用新型的专利范围，故举凡运用本实用新型说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本实用新型的保护范围内。