CN107610963B - 料件组装设备 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种料件组装设备，其包含有驱动装置、第一夹具以及第二夹具。该第一夹具设置在该驱动装置。该第一夹具包含具有第一U型槽与第一槽道的第一夹头。该第一U型槽朝向第一方向，该第一U型槽与该第一槽道互相垂直。该第一U型槽与该第一槽道分别用来抵靠该平衡杆的相互垂直的第一段和第二段。该第二夹具设置在该驱动装置。该第二夹具包含具有第二U型槽与第二槽道的第二夹头。该第二U型槽朝向第二方向，该第二U型槽与该第二槽道互相垂直。该第二U型槽与该第二槽道分别用来抵靠该平衡杆的相互垂直的第三段和第四段。本发明可提高组装效率且避免平衡杆产生过度形变而组装失败。

Description

料件组装设备

技术领域

本发明涉及一种料件组装设备，尤其指一种可用来抓取及安装平衡杆的料件组装设备。

背景技术

一般的，按键机构包含底板、键帽、弹性恢复组件、平衡杆以及电路板。弹性恢复组件与电路板先设置在底板上，键帽经由弹性恢复组件设置在底板以提供弹性恢复力，平衡杆安装在键帽与底板之间以提供支撑。平衡杆一般可区分成U型平衡杆和C型平衡杆，C型平衡杆的组装是要将其中一端先插入底板上的卡扣结构，然后再旋转C型平衡杆以将其另一端插入底板的另一卡扣结构；U型平衡杆则是可将其两端一并插入底板的卡扣结构。然而，平衡杆的传统组装方式皆是以人力进行，在按键机构渐为薄型化的设计趋势下，卡扣结构的尺寸缩小，组装人员难以正确快速地将平衡杆装入卡扣结构内，故如何设计一种新的组装设备来提高安装效率及准确性，变为相关机构设计产业的发展目标之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可用来抓取及安装平衡杆的料件组装设备，以解决上述的问题。

为了达到上述目的，本发明提出一种料件组装设备，用来抓取并组装平衡杆，该平衡杆为按键机构的料件，该料件组装设备包含有驱动装置、第一夹具以及第二夹具。第一夹具以可滑动的方式设置在该驱动装置上，该第一夹具包含第一夹头，该第一夹头包含邻接的第一U型槽与第一槽道，该第一U型槽的开口朝向第一方向，该第一U型槽与该第一槽道互相垂直，该第一U型槽用来抵靠该平衡杆的第一段，该第一槽道用来抵靠该平衡杆的垂直于该第一段的第二段；第二夹具以可滑动的方式设置在该驱动装置上，该第二夹具包含第二夹头，该第二夹头包含邻接的第二U型槽与第二槽道，该第二U型槽的开口朝向相反于该第一方向的第二方向，该第二U型槽与该第二槽道互相垂直，该第二U型槽用来抵靠该平衡杆的第三段，该第二槽道用来抵靠该平衡杆的垂直于该第三段的第四段，该第四段与该第二段连接且轴心重合。

作为可选的技术方案，该驱动装置驱使该第一夹头及该第二夹头在各自的第一位置及各自的第二位置之间切换移动，当该第一夹头朝该第一方向移动至该第一夹头的第二位置，且该第二夹头朝该第二方向移动到该第二夹头的第二位置时，该第一夹头与该第二夹头夹住该平衡杆。

作为可选的技术方案，该驱动装置连接机械手臂，该平衡杆为U字形平衡杆，该机械手臂将该平衡杆的第一端与第二端分别插入键盘底座上的第一卡槽及第二卡槽。

作为可选的技术方案，该驱动装置具有滑轨，该第一夹头与该第二夹头位于该滑轨上，并且同步且同时由各自的第一位置移动到各自的第二位置。

作为可选的技术方案，该料件组装设备还包含有机械手臂，该机械手臂连接该驱动装置，该第一夹头还包含第一斜导部，该第二夹头还包含第二斜导部，当该机械手臂将该平衡杆插入键盘底座后，该机械手臂驱使该第一斜导部及该第二斜导部推抵该平衡杆以移至正确位置。

作为可选的技术方案，该第一夹具具有第一固定座及第二固定座，该第一夹头固定于该第二固定座，该第二固定座可拆卸地固定于该第一固定座，该第一固定座可滑动地设置于该驱动装置。

作为可选的技术方案，该第二夹具具有第三固定座及第四固定座，该第二夹头固定于该第四固定座，该第四固定座可拆卸地固定于该第三固定座，该第三固定座可滑动地设置于该驱动装置。

作为可选的技术方案，该料件组装设备还包含有机械手臂，该平衡杆为C字形平衡杆，该机械手臂先将该平衡杆的一端插入键盘底座的第一卡槽，再将平衡杆的另一端插入该键盘底座的第二卡槽。

作为可选的技术方案，该机械手臂将该平衡杆的一端插入该键盘底座的该第一卡槽时，先旋转该平衡杆，使该平衡杆的另一端对准该键盘底座的该第二卡槽，然后再将该平衡杆的另一端插入该第二卡槽。

作为可选的技术方案，该第一夹具与该第二夹具分别朝向该第一方向及该第二方向移动且接触该平衡杆，以承托或撑开该平衡杆的该第一段和该第三段。

本发明的驱动装置利用回授力控制技术或精密控制技术将第一夹具与第二夹具从第一位置移动到第二位置，让第一夹具和第二夹具能恰好触及平衡杆的第一段及第三段，提高组装效率且避免平衡杆产生过度形变而组装失败；若是平衡杆在前置运送过程中受到挤压，第一夹具与第二夹具的精准夹持亦有助于对平衡杆进行整料调校作用。除此之外，第一夹具与第二夹具的U型槽可从三个面向拘束平衡杆，意即U型槽能轻巧地承托平衡杆，不需推压平衡杆造成形变来产生夹持效果。平衡杆一般分成U字形与C字形，驱动装置系将U字形平衡杆直接插入键盘底座的卡槽，但在组装C字形平衡杆便需旋转第一夹具与第二夹具，将C字形平衡杆的两端分别插入键盘底座上对应的卡槽。再者，第一夹头与第二夹头释放平衡杆时，可能因摩擦造成平衡杆的左右偏移或角度转动，故第一夹头与第二夹头的斜导部可用来协助导正平衡杆的位置。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明实施例的料件组装设备的外观示意图。

图2与图3为本发明实施例的料件组装设备的两夹具在不同位置相对平衡杆的示意图。

图4为本发明另一实施例的料件组装设备抓持另一样式平衡杆的示意图。

图5与图6分别为本发明实施例的料件组装设备于不同组装阶段的示意图。

图7至图9分别为本发明另一实施例的料件组装设备于不同组装阶段的示意图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

在以下实施例中，在不同的图中，相同部分是以相同标号表示。

请参阅图1至图9，图1为本发明实施例的料件组装设备10的外观示意图，图2与图3为本发明实施例的料件组装设备10的两夹具在不同位置相对平衡杆12的示意图，图4为本发明另一实施例的料件组装设备10抓持另一样式平衡杆12的示意图，图5与图6分别为本发明实施例的料件组装设备10于不同组装阶段的示意图，图7至图9分别为本发明另一实施例的料件组装设备10于不同组装阶段的示意图。平衡杆12为按键机构的料件，针对不同按键设计会有不同形状，如图2与图3所示的U字形平衡杆12、或图4所示的C字形平衡杆12。根据平衡杆12的不同形状，料件组装设备10会以不同方式进行组装。平衡杆12具有相互连接的第一段121、第二段122、第三段123及第四段124，其中，第一段121与第三段123分别位于平衡杆12的相对的两端，后续会与底板进行结合；第二段122与第四段124相互连接且轴心重合，即第二段122与第四端124组成平衡杆12的主体部分，后续会与键帽进行结合。

料件组装设备10包含驱动装置16、第一夹具18以及第二夹具20。第一夹具18与第二夹具20以可相对滑动的方式设置在驱动装置16上，即第一夹具18及第二夹具20均以可滑动的方式设置于驱动装置16上，故两者可相对滑动。料件组装设备10利用驱动装置16驱使第一夹具18与第二夹具20在滑轨22上滑移，藉此夹持平衡杆12，将平衡杆12的两端插入键盘底座24的第一卡槽26与第二卡槽28。第一夹具18具有第一固定座30、第二固定座32以及第一夹头34。第一夹头34固定于第二固定座32，第二固定座32可拆卸地固定于第一固定座30，且第一固定座30可滑动地设置于驱动装置16。第二夹具20也有相同的固定座与夹头，其配置关系亦同于第一夹具18，具体可为，第二夹具20具有第三固定座、第四固定座及第二夹头40，第二夹头固定于第四固定座，第四固定座可拆卸地固定于第三固定座，第三固定座可滑动地设置于驱动装置16上。本实施例中，第二夹具20的结构与第一夹具18的结构相同，实际操作中，亦可不同，而仅满足经由第一夹头34与第二夹头40的配合实现对平衡杆12的夹持。

第一夹头34包含邻接的第一U型槽36与第一槽道38，第一U型槽36的开口(用来容置平衡杆的开放空间)朝向第一方向D1，且第一U型槽36与第一槽道38在其结构纵向上互相垂直。第一夹具18夹持平衡杆12时，第一U型槽36抵靠平衡杆12的第一段121，第一槽道38抵靠平衡杆12的垂直于第一段121的第二段122。与第一夹具18的结构类似，第二夹具20具有可相对滑动的两个固定座与第二夹头40，第二夹头40设置在其中一个固定座上；因此，料件组装设备10能藉由分离两个固定座来更换不同规格的夹头。第二夹具20包含邻接的第二U型槽42与第二槽道44，第二U型槽42的开口朝向相反于第一方向D1的第二方向D2，第二U型槽42与第二槽道44于其结构纵向上互相垂直。第二U型槽42用来抵靠平衡杆12的第三段123，第二槽道44用来抵靠平衡杆12的垂直于第三段123的第四段124。

第一夹头34与第二夹头40都位于滑轨22上，驱动装置16可驱使第一夹头34及第二夹头40在各自的第一位置及各自的第二位置之间切换移动。当第一夹头34朝第一方向D1移动至第一夹头34的第二位置，且第二夹头40朝第二方向D2移动至第二夹头40的第二位置时，第一夹头34与第二夹头40夹住平衡杆12，即驱动装置16可同步且同时将第一夹头34及第二夹头40由图3所示的各自的第一位置移动到图2所示的各自的第二位置，让第一夹头34与第二夹头40夹住平衡杆12。本实施例中，驱动装置16具有滑轨22，第一夹头34与第二夹头40位于滑轨22上，并且同步且同时由各自的第一位置移动至各自的第二位置，从而夹住平衡杆12。此外，料件组装设备10还包含机械手臂46，驱动装置16连接到机械手臂46。如图5所示，第一夹头34与第二夹头40夹住U字形平衡杆12，机械手臂46同时将平衡杆12的第一端12a与第二端12b分别插入键盘底座24的第一卡槽26与第二卡槽28；第一夹头34还包含第一斜导部48，第二夹头40还包含第二斜导部50，平衡杆12的两端分别装入第一卡槽26与第二卡槽28后，如图6所示，机械手臂46可进一步驱使第一夹头34的第一斜导部48和第二夹头40的第二斜导部50推抵平衡杆12，意即推抵第一段121与第二段122的弯折连结处以及第三段123与第四段124的弯折连结处，导引平衡杆12移至正确位置。

在另一实施例中，平衡杆12为C字形，第一夹头34与第二夹头40夹住C字形平衡杆12后，机械手臂46首先将平衡杆12的第一端12a插入键盘底座24的第一卡槽26，如图7所示；接着旋转平衡杆12，使平衡杆12的第二端12b对准键盘底座24的第二卡槽28，然后将平衡杆12的第二端12b插入键盘底座24的第二卡槽28，如图8所示；最后选择性使用第一夹头34的第一斜导部48和/或第二夹头40的第二斜导部50推抵平衡杆12，如图9所示，导引平衡杆12移至正确位置。由此可知，不论平衡杆12属于U字形或C字形，第一夹具18与第二夹具20都会分别朝向第一方向D1及第二方向D2移动且接触平衡杆12，以承托或撑开平衡杆12的第一段121和第三段123。

综上所述，驱动装置利用回授力控制技术或精密控制技术将第一夹具与第二夹具从第一位置移动到第二位置，让第一夹具和第二夹具能恰好触及平衡杆的第一段及第三段，提高组装效率且避免平衡杆产生过度形变而组装失败；若是平衡杆在前置运送过程中受到挤压，第一夹具与第二夹具的精准夹持亦有助于对平衡杆进行整料调校作用。除此之外，第一夹具与第二夹具的U型槽可从三个面向拘束平衡杆，意即U型槽能轻巧地承托平衡杆，不需推压平衡杆造成形变来产生夹持效果。平衡杆一般分成U字形与C字形，驱动装置将U字形平衡杆同时插入键盘底座的卡槽，但在组装C字形平衡杆便需旋转第一夹具与第二夹具，将C字形平衡杆的两端轮流插入键盘底座上对应的卡槽。再者，第一夹头与第二夹头释放平衡杆时，可能因摩擦造成平衡杆的左右偏移或角度转动，故第一夹头与第二夹头的斜导部可用来协助导正平衡杆的位置。

藉由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的保护范围加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的保护范围内。因此，本发明所申请的权利要求的保护范围应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。

Claims (9)

1.一种料件组装设备，用来抓取并组装平衡杆，该平衡杆为按键机构的料件，其特征在于该料件组装设备包含有：

驱动装置；

第一夹具，以可滑动的方式设置在该驱动装置上，该第一夹具包含第一夹头，该第一夹头包含邻接的第一U型槽与第一槽道，该第一U型槽的开口朝向第一方向，该第一U型槽与该第一槽道互相垂直，该第一U型槽用来抵靠该平衡杆的第一段，该第一槽道用来抵靠该平衡杆的垂直于该第一段的第二段；以及

第二夹具，以可滑动的方式设置在该驱动装置上，该第二夹具包含第二夹头，该第二夹头包含邻接的第二U型槽与第二槽道，该第二U型槽的开口朝向相反于该第一方向的第二方向，该第二U型槽与该第二槽道互相垂直，该第二U型槽用来抵靠该平衡杆的第三段，该第二槽道用来抵靠该平衡杆的垂直于该第三段的第四段，该第四段与该第二段连接且轴心重合；

该料件组装设备还包含有机械手臂，该机械手臂连接该驱动装置，该第一夹头还包含第一斜导部，该第二夹头还包含第二斜导部，当该机械手臂将该平衡杆插入键盘底座后，该机械手臂驱使该第一斜导部及该第二斜导部推抵该平衡杆以移至正确位置。

2.根据权利要求1所述的料件组装设备，其特征在于：该驱动装置驱使该第一夹头及该第二夹头在各自的第一位置及各自的第二位置之间切换移动，当该第一夹头朝该第一方向移动至该第一夹头的第二位置，且该第二夹头朝该第二方向移动到该第二夹头的第二位置时，该第一夹头与该第二夹头夹住该平衡杆。

3.根据权利要求2所述的料件组装设备，其特征在于：该驱动装置连接机械手臂，该平衡杆为U字形平衡杆，该机械手臂将该平衡杆的第一端与第二端分别插入键盘底座上的第一卡槽及第二卡槽。

4.根据权利要求2所述的料件组装设备，其特征在于：该驱动装置具有滑轨，该第一夹头与该第二夹头位于该滑轨上，并且同步且同时由各自的第一位置移动到各自的第二位置。

5.根据权利要求1所述的料件组装设备，其特征在于：该第一夹具具有第一固定座及第二固定座，该第一夹头固定于该第二固定座，该第二固定座可拆卸地固定于该第一固定座，该第一固定座可滑动地设置于该驱动装置。

6.根据权利要求1所述的料件组装设备，其特征在于：该第二夹具具有第三固定座及第四固定座，该第二夹头固定于该第四固定座，该第四固定座可拆卸地固定于该第三固定座，该第三固定座可滑动地设置于该驱动装置。

7.根据权利要求1所述的料件组装设备，其特征在于：该料件组装设备还包含有机械手臂，该平衡杆为C字形平衡杆，该机械手臂先将该平衡杆的一端插入键盘底座的第一卡槽，再将平衡杆的另一端插入该键盘底座的第二卡槽。

8.根据权利要求7所述的料件组装设备，其特征在于：该机械手臂将该平衡杆的一端插入该键盘底座的该第一卡槽时，先旋转该平衡杆，使该平衡杆的另一端对准该键盘底座的该第二卡槽，然后再将该平衡杆的另一端插入该第二卡槽。

9.根据权利要求1所述的料件组装设备，其特征在于：该第一夹具与该第二夹具分别朝向该第一方向及该第二方向移动且接触该平衡杆，以承托或撑开该平衡杆的该第一段和该第三段。