专利名称：多点加工装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多点加工装置，特别涉及以自动化作业模式，可在单一的待加工物件上，完成多个且为重复性动作的自动化机器。
在许多产品的加工作业中，由于待加工物件的特性，以及其他相关加工条件的因素，目前尚有许多的工厂无法全面做到产品的生产自动化、无人化。因此在产品的加工作业中仍可看到许多的工厂采用人力或半自动机器完成加工作业，而每一条生产线主要是依照待加工件的特性及考虑到工作步骤的流畅性，将待加工物件分成多个加工步骤，并成立多个加工站，在每一个工作站约布署1～2位作业员。
以目前实际组装计算机的生产线为例，有一工作站是为计算机上下壳体的锁附作业，一般的计算机上下壳体间需以六颗螺丝锁附固定，因此，为考虑到作业的流畅性及作业员的疲劳度，此工作站是分成三个作业员来完成的，其中每一个作业员分别负责二颗螺丝的锁附动作，而每一个作业员的动作步骤为a、取上一工作站的待加工物件；b、左手取第一颗螺丝钉；c、右手取电动起子，左手将螺丝钉置入电动起子头；d、将电动起子对准欲锁入的螺丝孔；e、以垂直的角度施力将螺丝钉锁入螺丝孔；f、重复b到e步骤完成第二颗螺丝锁附；g、将待加工物件交给下一工作站。
在以上对于计算机上下壳体螺丝锁附作业的工作站中，由三个作业员分别负责六颗螺丝的锁附作业，依照整体生产线生产速率的要求，每一位作业员锁附二颗螺丝的时间为6秒，因此计算机上下壳体锁附作业的工作站时间至少需要18秒；依照上述的工作步骤操作，工作的内容并不困难，且尚可满足生产线的流畅性及单站的平衡时间，然而作业员需不断地重复取螺丝、拿电动起子、对孔、锁入等动作，只要动作上稍有失误或不顺畅，就很容易出现动作紧迫或某一工作站物料堆积的现象。
一般会发生操作上的失误或不顺畅的原因有一、对螺丝钉的锁附角度及锁附力皆必须有一定的要求，通常螺丝钉或螺丝孔的尺寸仅为0.1mm左右，因此作业员需相当仔细地寻找与螺丝钉相匹配的位置，而寻找所需锁附的位置即占用了相当多的时间；且为确保锁附固定的质量，螺丝钉需垂直地锁入于螺丝孔中，此时作业员必须小心地握持电动起子，以免锁入偏斜；二、无论是在寻找螺丝孔的位置或作业员长时间握持并不轻的电动起子，极容易产生工作上的疲劳，如此一来亦会影响到工作效率及工作质量；而且上述的作业方式不但容易影响工作效率及工作质量，对作业员而言，长久观看细小的螺丝钉对准细小的螺丝孔容易造成视力的伤害，而长时间握持不轻的电动起子亦容易造成手臂肌肉的伤害。
纵观计算机壳体螺丝锁附工作的作业特性即是单一待加工物件具有多个加工点且为重复性的工作，并且需要使用加工工具，因此，作业员皆需寻找加工位置，手持重量不轻的加工工具不断地重复相同的工作，此类工作在作业线上亦需安排较多的人力，而人力加工亦是导致产品不合格的重要因素。
而为解决作业员的因素所造成产品不合格的问题，或可设计单一动作的半自动机器，然而此举虽然可解决产品不合格的问题，但仍然需要较多的人力来执行工作，且就单一动作即设计一台操作机器，就生产成本而言，并无法使单纯人力作业的成本降低，甚至可能高出许多，并不符合对经济效益的要求。
针对传统单一待加工物件上有多个加工点且为重复性的工作，因需凭藉人力所造成工作效率无法提高，人为的操作无法精确控制工作质量，职业伤害发生的可能性增加，以及对人力的需求性及经济效益等问题，为此，本实用新型的主要目的是提供一种多点加工装置，其是可同步完成单一待加工物件上多个相同工作的装置，此装置主要以一具有多个加工工具的加工模块，利用移载模块将待加工物件送至加工模块完成加工动作并且依序完成检测及取件，以自动化机器取代多个人力工作站，借以有效提高工作效率并减少对人力的需求性。
利用本实用新型的多点加工装置可提高工作质量，其借助自动化机械操作，可大幅减少作业员的人为误差，并且本实用新型具有双重的检测模式，可有效筛检不合格品，以确保工作质量。
本实用新型的多点加工装置，为在同一待加工物件上进行多个位置且相同工作的装置，其包括有一螺丝供料模块，该螺丝供料模块可定量供应所需加工的螺丝；一物件移载模块，该物件移载模块是以循环前进的方式带动待加工物件依序前进；一加工模块，该加工模块是由所述螺丝供料模块提供螺丝并完成多点的螺丝锁附动作；一检测模块，该检测模块包括一加工中检测模块及一加工后检测模块，其分别可在加工中及加工后检测螺丝的滑牙、漏锁或浮锁状态；一取件模块，该取件模块是将完成锁附动作的待加工物件移至下一个生产线流程的位置；一控制模块，该控制模块是控制前述各模块的动作及各模块的协调。
为对本实用新型的目的、形状特征及其功能有进一步地了解，
以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细描述。
图1为本实用新型的组成构造的立体外观示意图；图2为本实用新型的局部构造图，其为本实用新型中的物件移载模块结构图；图3为本实用新型的另一局部构造图，其为本实用新型中的加工模块构造图；图4为本实用新型的又一局部构造图，其为本实用新型中的检测模块构造图；图5为本实用新型的再一局部构造图，其为本实用新型中的取件模块构造图；图6为本实用新型的加工流程图，其为本实用新型的工作模式。
根据本实用新型的多点加工装置，将为完成以数个螺丝锁合计算机上下壳体的动作，而已套合但未锁合螺丝的计算机上下壳体于本说明书中统称为待加工物件10；如
图1所示，本实用新型至少包括控制模块20、螺丝供料模块30、物件移载模块40、加工模块50、检测模块60及取件模块70等动作模块所组成。以下将就每一动作模块的动作模式及相互关系来说明本实用新型一、螺丝供料模块30螺丝供料模块30包括震动式供料筒301、控制阀302及供料管303；其中震动式供料筒301是以震动的方式将筒内的螺丝顺序排列并移动至控制阀302中，而供料管303一端连接至控制阀302，另一端则连接至加工模块50，控制阀302接收控制模块10的信息控制螺丝的供给，并由供料管303送至加工模块50。
二、物件移载模块40(如图2所示)物件移载模块40包括进料感知器401、移载机构402、物件定位区403、及不合格品感知器404；其中物件定位区403设置在工作的机台面上，而形成有数个直线依序排列并可容置待加工物件的定位区域，另外移载机构402配置于物件定位区403的下方，此移载机构402具有数个依序排列并可承托待加工物件10的托盘4021，并且借助两个互为垂直运动的气压缸使托盘4021形成循环式的运动，其动作为上、右、下、左、上，因此托盘4021的数量为定位区域的数量减一，才能使托盘4021可以作循环运动，所以依照移载机构402与物件定位区403的关系，可使放置于托盘4021上的待加工物件10可依序地被送至每一个定位区域而向右前进；又，在第一个定位区域及最后一个定位区域位置上分别配置进料感知器401及不合格品感知器404(感知器为光电开关)，当待加工物件10置于第一个定位区域时，进料感知器401感应到待加工物件10，移载机构402即接收此信息完成一个循环动作，而当不合格品送至最后一个定位区域时，不合格品感知器404即启动警示模块告知操作者。
三、加工模块50(如图3所示)加工模块50包括工作支架501、动力工具502、连杆组503、加工头504及压着板505；其中工作支架501架设于物件移载模块40之上，工作支架501具有可由气压缸带动并朝向物件移载模块40作上下垂直运动的活动架5011，而在活动架5011上依序由上而下配置数个动力工具502、连杆组503及加工头504；动力工具502是指利用电力的可提供旋转动力的工具，由此动力工具502所输出的旋转动力将借助所连接的连杆组503传输至加工头504，加工头504内可配置如一字或十字的起子以实施旋转螺丝的工作，而加工头504的位置即是依照实际待加工物件10所需加工的位置配置，并在加工头504的位置处设有压着板505，另外加工头504连接螺丝供料模块30的供料管303，因此，当物件移载模块40将待加工物件10送至加工模块50下的定位区域时，加工模块50的活动架5011会向下移动接近待加工物件10，压着板505固定住待加工物件10，由螺丝供料模块30的供料管303输送螺丝至加工头504，并由加工头504将螺丝置于待加工物件10上，而后加工头504伸出起子将螺丝旋紧完成工作，活动架5011上移复归原位，依此设计待加工物件10上的多个待加工点可一次完成加工工作。
四、检测模块60(如图4所示)检测模块60包括加工中检测器601及加工后检测器602加工中检测器601是于加工模块50的动力工具502上设置一电流检测器，此电流检测器检测通过动力工具502的电流是否符合设定值，若不符合则表示螺丝的锁附作业并未完成，而判断此待加工物件10为不合格品；又在通过加工中检测器601检测后，由物件移载模块40送至加工后检测器602的位置，加工后检测器602对应加工数目(即加工模块50的加工头504的数目)而设有等数的检测杆6021，检测杆6021上具有检测感知器6022，此检测杆6021可伸入加工位置内，检测螺丝是否有浮锁或漏锁的情形，若有则判断为不合格品，通过该双重检测，确保将不合格品淘汰。
五、取件模块70(如图5所示)取件模块70包括合格品检知器701、取件吸盘702及移动臂703；其中合格品检知器701位于取件模块70下的定位区域，当无不合格品的信号时，合格品检知器701检测到经由物件移载模块40送至取件模块70下定位区域的待加工物件10，取件吸盘702将移动至待加工物件10上并予以吸附，取件吸盘702由移动臂703连接，当取件吸盘702吸附住待加工物件10后，移动臂703可作往复的运动即将待加工物件10移至后续之的产线输送带上。
六、控制模块20控制模块20的职责是控制各个模块的动作及各模块间动作的协调，如图6所示，在动作的过程中，由进料感知器401得知待加工物件10信息后(在未动作前，第一个物件移载模块40的托盘4021位于第一个定位区域上)，驱动物件移载模块40完成一个循环的动作，使待加工物件10送至对应加工模块50的定位区域位置，并且由螺丝供料模块30送出螺丝至加工头504中，加工模块50将加工头504移进待加工物件放置螺丝并完成锁合的动作，同时并由加工中检测器601传回的信号，作为加工完成与否的判断，当再一次放置另一个待加工物件10时，物件移载模块40再做一次循环的动作，而前一个待加工物件10送至下一个定位区域，依此步骤，待加工物件10将依序前进，而后续经由加工后检测器602的检测信号再次判断是否有不合格品产生，合格品则由取件模块70取出完成加工的物件，不合格品则由不合格品感知器404监测并启动警示模块；而控制模块20在工作的机台上设有一外部控制器201，外部控制器201上具有电源、紧急停止或步进等开关，以使操作者从外部控制所需要之动作。
由以上的说明得知，本实用新型是利用物件移载机构移动待加工物件至加工、检测及取件等位置，在待加工物件移动至加工位置时，利用加工模块一次完成多点加工，同时借助由检测模块检查螺丝锁附加工程序中是否有漏锁、浮锁或滑牙等情况，有效控制加工动作的质量，并且完成的待加工物件可借助由取件模块送至生产线的输送带上，以利进行生产线上的下一个工作流程的安排，使得螺丝锁附的加工作业完全得以自动化，因此本实用新型具有一、有效提高工作效率并减少对人力的需求；二、确保加工作业质量并减少人为的错误发生。
以上仅为本实用新型的优选实施例，非用以限定本实用新型，任何本领域的技术人员，在不背离本实用新型的精神和范围内，所做的任何更动与润饰，均在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种多点加工装置，是在同一待加工物件上进行多个位置且相同工作的装置，其特征在于，该加工装置包括有一螺丝供料模块，该螺丝供料模块可定量供应所需加工的螺丝；一物件移载模块，该物件移载模块是以循环前进的方式带动待加工物件依序前进；一加工模块，该加工模块由所述螺丝供料模块提供螺丝并完成多点的螺丝锁附动作；一检测模块，该检测模块包括一加工中检测模块及一加工后检测模块，分别可在加工中及加工后检测螺丝的滑牙、漏锁或浮锁状态；一取件模块，该取件模块是将完成锁附动作的待加工物件移至下一个生产线流程的位置；一控制模块，该控制模块是控制前述各模块的动作及各模块的协调。
2.根据权利要求1的多点加工装置，其特征在于，所述螺丝供料模块包括有一震动式供料筒，该震动式供料筒为一可容置螺丝的容器并以震动的方式导引螺丝；一控制阀，该控制阀控制螺丝的出量；一供料筒，该供料筒的一端连接至所述控制阀，另一端连接至所述加工模块。
3.根据权利要求1的多点加工装置，其特征在于，所述物件移载模块包括有一进料感知器，该进料感知器用以监测待加工物件的信息；一物件定位区，该物件定位区位于机台上并具有数个依序排列并可容置待加工物件的定位区域；一移载机构，该移载机构配置于所述物件定位区的下方，并且该移载机构具有数个依序排列并可承托待加工物件的托盘；一不合格品感知器，该不合格品感知器配置于最后一个定位区域。
4.根据权利要求3的多点加工装置，其特征在于，所述进料感知器为一光电开关。
5.根据权利要求3的多点加工装置，其特征在于，所述移载机构借助由二个互为垂直的气压缸达到上、右、下、左、上的循环运动。
6.根据权利要求3的多点加工装置，其特征在于，所述不合格品感知器为一光电开关。
7.根据权利要求1的多点加工装置，其特征在于，所述加工模块系包括一工作支架，该工作支架架设于所述物件移件模块之上，并在该工作支架上具有以可移动的关系配置的活动架；数个动力工具，该数个动力工具配置于所述活动架上并用以产生旋转动力；数个连杆组，该连杆组对应于所述动力工具并用以传输动力工具的旋转动力；数个工作头，该数个工作头对应于所述连杆组并接受连杆组的旋转动力；一压着板，该压着板配置于所述工作头旁并用以压着待加工物件。
8.根据权利要求7的多点加工装置，其特征在于，所述活动架由一气压缸带动产生上下的位移运动。
9.根据权利要求7的多点加工装置，其特征在于，所述工作头内配置有可被所述连杆组带动旋转的一字或十字起子。
10.根据权利要求7的多点加工装置，其特征在于，所述工作头连接有所述螺丝供料模块的供料管。
11.根据权利要求1的多点加工装置，其特征在于，所述加工中检测器是利用一电流检知器检测所述动力工具的电流输出值，以判定加工模块是否完成工作。
12.根据权利要求1的多点加工装置，其特征在于，所述加工后检测器包括数个检测杆，该检测杆与检测感知器相配置，而该检测杆与加工点的数量相等，用以伸入加工点检测螺丝的加工情况。
13.根据权利要求1的多点加工装置，其特征在于，所述取件模块包括一合格品检知器，该合格品检知器配置于对应该取件模块下的定位区域；一移动臂，该移动臂可作往复的位移动作；一取件吸盘，该取件吸盘配置于所述移动臂上并以吸附的方式抓取待加工物件。
14.根据权利要求13的多点加工装置，其特征在于，所述合格品检知器为一光电开关。
专利摘要本实用新型涉及一种多点加工装置,可在待加工物件上完成多个加工点的加工动作;其主要由控制模块、螺丝供料模块、物件移载模块、加工模块、检测模块及取件模块组成。在动作过程中,当物件移载模块在接收到待加工物件时,控制模块将使待加工物件经移载模块送至加工模块,由加工模块完成多点加工动作,并由检测模块监测加工状况。如此以自动加工模式完成多点加工、物件品管理及出料等作业程序,降低了对人力的需求,有效提高了产能。
文档编号B25B11/02GK2459142SQ0025653
公开日2001年11月14日 申请日期2000年11月30日 优先权日2000年11月30日
发明者吴连忠, 李永棠, 郑清阳 申请人:英业达股份有限公司