固定装置及自动化系统的制作方法

本发明涉及一种固定装置及自动化系统，尤其是涉及一种使用具有凹部的轴体与具有凸部的承座的固定装置及自动化系统。

背景技术：

目前关于将气胀轴放入铜箔卷及安装气胀轴的技术，多是以人工的方式来进行的，在安装气胀轴到夹头时，操作者通常需先经目视方式来对准气胀轴上的榫头以及夹头中的卯眼，以使两者能够对齐后嵌合。在这个过程当中，若是所运输的气胀轴上的榫头的角度未与夹头中的卯眼对准，操作者则需额外地费力转动该气胀轴到对的角度上(般铜箔卷约三百多公斤重)。即使两者之间是对准的，操作者仍需额外地使用工具来敲打气胀轴上的榫头以使其能够与夹头中的卯眼紧密地嵌合。因此，这种利用操作者来辨识安装位置、转动与校准气胀轴与夹头、及敲打气胀轴与夹头的操作流程，不仅会危害到操作者的安全，也会使得机构本身的损害增加，进而影响到工厂的工作安全与生产率。

申请人有鉴于相关技术的缺失，发明出本发明的固定装置及自动化系统，用于改善上述缺失。

技术实现要素：

本发明的固定装置适用于自动化系统，不仅可以自动化地运输载有铜箔卷的轴体至承座，还可自动校准两者之间的位置，且不需要转动轴体即可置入到承座中，再利用承座所连接的气压单元来带动承座中的组件移动，使得轴体固定于承座上。此外，即使是在生产的状态下操作本发明的固定装置，也不会影响其动作的精确性。因此，本发明的固定装置及自动化系统不仅降低了操作者的疏失的发生率，也同时确保了操作者的安全及产物的合格率，减少人为操作导致装置坏损的几率，以及提高多样化产品生产的可能性。

本发明的第一方面提供一种固定装置，包含：轴体，具有第一端与第二端，所述第一端具有第一复数凸体，所述第二端具有第二复数凸体，其中所述第一复数凸体中的每一凸体与相邻的凸体之间具有第一凹部，所述第二复数凸体中的每一凸体与相邻的凸体之间具 有第二凹部；承座，包含：第一支承部，用于支承容纳所述第一端，所述第一支承部具有用于抵接所述第一凹部的第一凸部；第二支承部，用于支承容纳所述第二端，所述第二支承部具有用于抵接所述第二凹部的第二凸部；第一组件，设在所述第一支承部上并具有第一凸件，用于固定所述第一支承部与所述第一端；以及第二组件，设在所述第二支承部上并具有第二凸件，用于固定所述第二支承部与所述第二端。

本发明的第二方面提供一种自动化系统，用于印刷电路多层板厂或覆铜箔基板厂，其特征在于，所述自动化系统包含：固定装置，包含：轴体，具有两端，每端具有复数凸体，所述复数凸体中的每一凸体与相邻的凸体之间具有凹部；承座，具有两个支承部，用于分别支承容纳所述两端；凸部，设置于所述两端及所述两个支承部之间，用于抵接所述凹部；以及传输装置，用于带动所述轴体至所述承座。

本发明的第三方面提供一种固定装置，包含：轴体，具有两端，每端具有复数凸体，所述复数凸体中的每一凸体与相邻的凸体之间具有凹部；承座，具有两个支承部，用于分别支承容纳所述两端；以及凸部，设置于所述两端及所述两个支承部之间，用于抵接所述凹部。

附图说明

图1a是本发明实施例的轴体与承座嵌合前的立体图；

图1b是本发明实施例的轴体与承座嵌合后的立体图；

图1c是本发明实施例的轴体与承座嵌合并固定后的立体图；

图2a是本发明实施例的轴体的俯视图；

图2b是本发明实施例的轴体的一端的立体图；

图2c是本发明实施例的轴体的一端的局部正视图；

图3a是本发明实施例的处于开启状态的承座的分解图；

图3b是本发明实施例的处于开启状态的承座的立体图；

图4a是本发明实施例的处于封闭状态的承座的分解图；

图4b是本发明实施例的处于封闭状态的承座的正视图；

图5a是本发明实施例的凹部与凸部的嵌合机制的示意图；

图5b是本发明实施例的凹部与凸部的嵌合的示意图。

附图标记：

10：固定装置

100：轴体

101a、101b：端

102a、102b：复数凸体

102a1、102a2、102a3：凸体

103a、103b：缺口

104a、104b：气孔钮

105a～104c：沟槽

106a、106b：刻度尺

200：承座

201a、201b：支承座

201a1：凸部

202a、202b：组件

202a1：凸件

202a2：弹性体

203a、203b：气管

x、x’：方向

h：形心

ac：凹部

ax：参考轴

p1、p2：位置

s：表面

具体实施方式

本发明将可由下列实施例说明而得到充分了解，使熟习本技艺的人士可以据以完成的，然本发明的实施并非可由下列实施例而被限制其实施型态。

本发明提供一种固定装置及自动化系统，其中该自动化系统可以包括雷射定位输送装置、套取装置、固定装置(包括轴体及承座)、传输装置以及控制主机。由操作者对该控制主机下达指令来启动该自动化系统，其中该指令包括指示输送铜箔卷到该雷射定位输送装置处对该铜箔卷进行定位，其中由该套取装置来将该轴体放入该铜箔卷中，并由气孔钮的按压以使得该轴体自动充气，进而使该轴体与该铜箔卷紧密贴合。接着，由该传输装置来 将具该铜箔卷的该轴体精确并稳定地输送至该承座。最后，经由该固定装置中所连接的气压单元所产生的气压来移动该承座中的组件，以达成该轴体与该承座之间的嵌合。

该雷射定位输送装置被配置以定位及输送该铜箔卷，其中定位精度的误差约在±0.15mm的范围内，如此可减少操作者目测失误的问题。该套取装置被配置以将该轴体放入该铜箔卷中。该传输装置被配置以传输载有该铜箔卷的该轴体至该承座，以确保精确的走形位置，其中该套取装置与该传输装置都具有减少人力操作所发生的危险的优点。

本发明的固定装置及自动化系统可用于生产及裁切印刷电路板(pcb)及铜箔基板(ccl)的主要材料，例如铜箔。

关于本发明的固定装置，请参照图1a、图1b及图1c，其分别为本发明实施例的轴体与承座嵌合前、嵌合后、及嵌合并固定后的立体图。如图1a、图1b及图1c所示，本发明的固定装置10包括轴体100、承座200、连接于该承座200的气体单元(未显示)、以及贯穿该轴体100与该承座200的参考轴ax，其中该轴体100具有第一端101a、第二端101b、配置于该第一端101a的第一面的第一复数凸体102a、配置于该第二端101b的第二面的第二复数凸体102b、配置于相反于该第一面的第三面上的第一缺口103a、以及配置于相反于该第二面的第四面上的第二缺口103b。

该承座200包括第一支承部201a、第二支承部201b、配置于第一支承部201a上的第一组件202a、配置于第二支承部201b上的第二组件202b、第一气管203a、以及第二气管203b。

不论该轴体100以该参考轴ax为中心旋转至任何角度下，当将该轴体100置入该承座200时，该轴体100中的该第一复数凸体102a与第二复数凸体102b都会分别与该第一支承部201a与第二支承部201b互相嵌合。而该承座200中的该第一组件202a与第二组件202b则会由该气体单元所输出的第一气体通过该第一气管203a及该第二气管203b所产生的气压，来控制该第一支承部201a与第二支承部201b中各自的弹性体的压缩或伸长，进而影响该第一组件202a以及该第二组件202b的移动，其中该第一组件202a沿着平行于该参考轴ax的第一方向x移动，而该第二组件202b沿着相反于第一方向x的第二方向x’移动，以固定该轴体100与该承座200，此嵌合机制与固定机制将于下文详述。

根据本发明的实施例，该第一气体为空气，而该弹性体可为弹簧。

请参照图2a、图2b、以及图2c，其分别为本发明实施例的轴体100的俯视图、轴体100的一端101a的立体图、以及轴体100的一端的局部正视图。如图2a所示，该轴体100除了包括该第一端101a、该第二端101b、该第一复数凸体102a、该第二复数凸体102b、 该第一缺口103a、以及该第二缺口103b外，还包括配置于该轴体100上的复数气孔钮104a、104b、复数沟槽105a、105b、105c、以及复数刻度尺106a、106b。传输装置可以通过夹住该第一缺口103a与该第二缺口103b来移动该轴体100。该复数气孔钮104a、104b配置以自动通入第二气体，使该轴体100与该复数沟槽105a、105b、105c膨胀以处于膨胀状态。该复数刻度尺106a、106b配置以控制该轴体100所放入的具有中空部的卷筒的位置。

当该卷筒套设于该轴体100时，在该膨胀状态中的该轴体100将与该卷筒紧密贴合，而在该膨胀状态中的该复数沟槽105a、105b、105c会与该中空部的内表面产生摩擦力而强化该轴体100与该卷筒之间的固定。

根据本发明的实施例，该传输装置可为手推台车、吊车、或能自动化运输物体的任何设备。该轴体100为气胀轴。该复数气孔钮可为能使该气胀轴自动充气的任何装置。该第二气体为空气。该复数沟槽105a、105b、105c为复数条纹、复数网格线、复数凹凸单元、复数花纹、或其任意组合。该卷筒由铜箔或半固化片的材料所组成。

如图2b所示，该第一端101a具有该第一复数凸体102a，而该第一复数凸体102a包含第一凸体102a1、第二凸体102a2、第三凸体102a3等等，且每一凸体102a1与相邻的凸体102a2之间具有第一凹部ac。

此外，该第一复数凸体102a具有第一复数形心h，而该第一复数形心h与该参考轴ax之间分别具有第一复数垂直线段，其中该第一复数垂直线段中的每一垂直线段与相邻的垂直线段之间具有第一角度。

由于该第二端101b的结构与该第一端101a的结构相同，因此，同样地该第二端101b的结构也具有该第二复数凸体102b，而该第二复数凸体102b的每一凸体与相邻的凸体之间具有第二凹部。该第二复数凸体102b具有第二复数形心(未显示)，而该第二复数形心(未显示)与该参考轴ax之间分别具有第二复数垂直线段，其中该第二复数垂直线段中的每一垂直线段与相邻的垂直线段之间具有第二角度。

根据本发明的实施例，该第一角度以及该第二角度至多为45度，而该第一复数凸体102a与该第二复数凸体102b的数量分别为以圆周角度(即360度)除以该第一角度或该第二角度的数值。

根据本发明的优选实施例，该第一角度以及该第二角度分别为40度，而该第一复数凸体102a与该第二复数凸体102b的数量均为9。

请参照图3a、图3b、图4a以及图4b，图3a与图3b分别为本发明实施例的具开启 状态的承座200的分解图及承座200的立体图，而图4a与图4b分别为本发明实施例的具封闭状态的承座200的分解图及承座200的立体图。由前述内容及图3a至图4b可知，该承座200中的该第一支承部201a具有镶嵌于其中的第一凸部201a1、第一表面s、镶嵌于该第一表面s的第一弹性体201a2、以及配置于该第一支承部201a上的该第一组件202a，其中该第一组件202a具有第一凸件202a1。而该承座200中的该第二支承部201b具有镶嵌于其中的第二凸部(未显示)、第二表面(未显示)、镶嵌于该第二表面的第二弹性体(未显示)、以及配置于该第二支承部201b上的该第二组件202b，其中该第二组件202b具有第二凸件(未显示)。

本发明的“固定机制”指当该第一支承部201a受到该第一气管203a中该气压的解除所驱动，使得该第一支承部201a中的该第一弹性体201a2伸长，而推动该第一组件202a往该第一方向x移动至第一位置p1时，该第一凸件202a1与该第一支承部201a以及配置于该第一支承部201a上的该第一端101a嵌合并固定，进而形成封闭状态。同时，该第二支承部201b中的该第二弹性体也由该气压的解除而伸长，使得该第二组件202b往该第二方向x’移动至第二位置(未显示)，而该第二凸件(未显示)也会与该第二支承部201b以及配置于该第二支承部201b上的该第二端101b嵌合并固定，进而形成该封闭状态。因此，当该承座200呈该封闭状态时，可进一步地确保本发明的轴体100上的该第一复数凸体102a及该第二复数凸体102b与该承座200的完全密合，从而使当启动马达来转动该固定装置10时，该轴体100不会因转动而轻易脱离该承座200。

相反地，当该第一支承部201a受到该第一气管203a中产生的该气压所驱动时，该第一弹性体201a2会因所产生的该气压大于该第一弹性体201a2的力量而被压缩，以致使该第一组件202a将由该第一位置p1沿该第二方向x’移动至第三位置p2，以形成开启状态。而该第二支承部201b中的该第二弹性体也会因所产生的该气压大于该第二弹性体的力量而被压缩，使得该第二组件202b会随着该气压的产生，同时形成由该第二位置沿该第一方向x移动至第四位置(未显示)的该开启状态。因此，当该承座200呈该开启状态时，本发明的自动化系统中的该传输装置则可经由夹住该轴体100上的该第一缺口103a与该第二缺口103b，来将该承座200中的该轴体100取出并替换成下一组具有不同尺寸铜箔卷的轴体。

根据本发明的实施例，不论该承座200呈该封闭状态或该开启状态时，该第一凸件202a1与该第二凸件各自部分地覆盖该第一弹性体201a2(如图4b所示)与该第二弹性体(未显示)。

关于本发明的「嵌合机制」，请参照图5a以及图5b，其分别为本发明实施例的该凹部与该凸部的嵌合机制的示意图，及本发明实施例的该凹部与该凸部的嵌合的示意图。如图5a所示，当该轴体100被放入该承座200时，若该第一复数凸体102a(或该第二复数凸体102b)上的其中的凸体与镶嵌于该第一支承部201a的该第一凸部201a1相抵，该凸体会因该轴体100的重力与该第一复数凸体102a的特殊形状设计(类圆形)而产生滚动力，使得该凸体会自动地转动，从而使该凸体的位置被两凸体间的凹部ac所取代，而该凹部ac会与该第一凸部201a1相互抵接，以形成嵌合结构，如图5b所示。

由上述内容可知，不论该轴体100以该参考轴ax旋转至任何角度，其均能被支承容纳于该承座200，这是因为该第一复数凸体102a或该第二复数凸体102b的形状与凸体数量、该第一凹部ac的形状、该第二凹部的形状、该第一凸部201a1的形状、该第二凸部的形状、该第一角度、及该第二角度等等所致。

该第一复数凸体102a或该第二复数凸体102b的形状(即与该参考轴ax所垂直的切面的形状)呈类圆形。凸体数量并没有特别限定，只要凸体数量足够形成呈类圆形的该第一复数凸体102a或该第二复数凸体102b即可。该第一凹部ac与该第一凸部201a1的形状并没有特别限定，只要该第一凹部ac的形状能与该第一凸部201a1的形状配合以形成嵌合结构即可。该第二凹部与该第二凸部的形状并没有特别限定，只要该第二凹部的形状能与该第二凸部的形状配合以形成嵌合结构即可。而该第一角度与该第二角度介于1～40度。

根据本发明的实施例，该第一复数凸体102a的凸体形状、该第一凹部ac的形状、及该第一凸部201a1的形状均为弧形。而该第二复数凸体102b的凸体形状、该第二凹部的形状、及该第二凸部的形状也均为弧形。

实施例

1、一种固定装置，包含：

轴体，具有第一端与第二端，所述第一端具有第一复数凸体，所述第二端具有第二复数凸体，其中所述第一复数凸体中的每一凸体与相邻的凸体之间具有第一凹部，所述第二复数凸体中的每一凸体与相邻的凸体之间具有第二凹部；

承座，包含：

第一支承部，用于支承容纳所述第一端，所述第一支承部具有用于抵接所述第一凹部的第一凸部；

第二支承部，用于支承容纳所述第二端，所述第二支承部具有用于抵接所述第二凹 部的第二凸部；

第一组件，设在所述第一支承部上并具有第一凸件，用于固定所述第一支承部与所述第一端；以及

第二组件，设在所述第二支承部上并具有第二凸件，用于固定所述第二支承部与所述第二端。

2、如实施例1所述的装置，该装置还包含：

参考轴，贯穿所述轴体以及所述承座；

气压单元，连接于所述承座，并包含具有气压的第一气体，所述气压用于使所述第一组件沿与所述参考轴平行的第一方向移动，并使所述第二组件沿相反于所述第一方向的第二方向移动，

所述第一组件沿与所述参考轴平行的所述第一方向移动至第一位置以使所述第一凸件与所述第一支承部嵌合并固定所述第一支承部与所述第一端；

所述第二组件沿与所述参考轴平行的所述第二方向移动至第二位置以使所述第二凸件与所述第二支承部嵌合并固定所述第二支承部与所述第二端。

3、如实施例1～2所述的装置，其中：

所述轴体具第一缺口与第二缺口，所述第一缺口与所述第二缺口用于由传输装置夹住所述第一缺口与所述第二缺口来移动所述轴体；

所述第一复数凸体分别具有第一复数形心；

所述第一复数形心与所述参考轴之间分别具有第一复数垂直线段，其中所述第一复数垂直线段中的每一垂直线段与相邻的垂直线段之间具有第一角度；

所述第二复数凸体分别具有第二复数形心；

所述第二复数形心与所述参考轴之间分别具有第二复数垂直线段，其中所述第二复数垂直线段中的每一垂直线段与相邻的垂直线段之间具有第二角度。

4、如实施例1～3所述的装置，所述第一复数凸体与所述第二复数凸体的凸体数量、凸体形状、所述第一凹部的形状、所述第二凹部的形状、所述第一角度及所述第二角度被构造成使在以所述参考轴旋转任何角度的所述轴体均能被支承容纳于所述承座。

5、如实施例1～4所述的装置，其中：

所述第一复数凸体的凸体形状与所述第一凹部的形状均为弧形、所述第一复数凸体的凸体数量为9、所述第一角度为40度；

所述第二复数凸体的凸体形状与所述第二凹部的形状均为弧形、所述第二复数凸体的 凸体数量为9、所述第二角度为40度；

所述传输装置为手推台车、吊车、或自动化运输设备。

6、如实施例1～5所述的装置，其中该轴体包含：

复数沟槽，设在所述轴体的表面上；以及

复数气孔钮，设在所述轴体上，用于自动通入第二气体使所述轴体与所述复数沟槽膨胀以处于膨胀状态。

7、如实施例1～6所述的装置，当具有中空部的卷筒套设于所述轴体时，在所述膨胀状态中的所述轴体将与所述卷筒紧密贴合，而在所述膨胀状态中的所述复数沟槽会与所述中空部的内表面产生摩擦力而强化所述轴体与所述卷筒之间的固定。

8、如实施例1～7所述的装置，其中：

所述卷筒由铜箔或半固化片的材料所组成；

所述复数沟槽为复数条纹、复数网格线、复数凹凸单元、复数花纹、或其任意组合；

所述第一凸部的形状与所述第一凹部的形状相适配；

所述第二凸部的形状与所述第二凹部的形状相适配。

9、一种自动化系统，用于印刷电路多层板厂或覆铜箔基板厂中，该系统包含：

固定装置，包含：

轴体，具有两端，每端具有复数凸体，所述复数凸体中的每一凸体与相邻的凸体之间具有凹部；

承座，具有两个支承部，用于分别支承容纳所述两端；

凸部，设置于所述两端及所述两个支承部之间，用于抵接所述凹部；以及

传输装置，用于带动所述轴体至所述承座。

10、一种固定装置，包含：

轴体，具有两端，每端具有复数凸体，所述复数凸体中的每一凸体与相邻的凸体之间具有凹部；

承座，具有两个支承部，用于分别支承容纳所述两端；以及

凸部，设置于所述两端及所述两个支承部之间，用于抵接所述凹部。

综上所述，本发明的固定装置及自动化系统可让操作者不需靠近或接触自动化系统中的任何装置，且可自动化进行。此外，所有的装置动向流程都事先规划好，且可快速地置换固定装置中的轴体以适应不同产品需求(如不同尺寸的铜箔卷)，进而达成降低固定装置坏损的几率而降低耗材成本、减少人力成本与工安意外而降低人事成本、提升产品良率与 生产速率而能多批次量产、以及具备生产多样化产品的能力等功效。

本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用于限定本发明的范围，任何熟习此项技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内所作的变动与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。