Automation CAD Seminar (6) -- 轉盤式加工組裝站

自動化設備中，若以流水線來說，主要分成「直線式」和「轉盤式」。

轉盤式的優點是：

(1) 其具有循環的功能，可帶著隨行治具。

(2) 最後一站必然接著第一站，因此隨行治具數量較少

(3) 傳動簡單、定位容易

但其缺點是因為空間的限制，不能擁有太多站，常見為6、8、12分割。

今天就挑選一個轉盤式的塑膠管組裝設備來介紹。

從上示圖來看，這台設備分了六站，

其中第一站為入料，最後一站為出料，實際工作應該只有四站。

要組裝的東西如下圖所示，是一個塑膠管，其中粉紅色與黃色的工作要組裝上去。

 

以下這是隨行治具，一次夾兩個工件。

然後治具上有定位凸輪、齒輪齒條、彈簧復位機構，

代表平常沒事的時候，塑膠管是平躺的狀態。

Automation CAD Seminar (5) -- 繞線機 OMEGA WINDING MACHINE

這台是名叫Omega的繞線機，主要的功能是把梭子(Bobbin)自動上料至Spindle模組上進行繞線的工作。主要分成四個部分：

(1) Bobbin Loader：把梭子拿上Spindle上

(2) Spindle Unit：夾持梭子進行旋轉

(3) Wire Chuck Unit：進行繞線

(4) Nozzle Unit：「看似」是把準備要繞的線進行XYZ方向的移動 (不過我不太確定)

以下分別仔細看CAD圖

(1) Bobbin Loader

把模組獨立出來看，其中可以看到下方有一個步進馬達做Y1軸的移動，上方則有一個無桿缸做Y2軸，並攜帶一個Z1軸做上下移動。看來Y1是要移動tray盤去追Y2的起，讓Z1上的finger可以下來抓料。

 
我們可以看到在tray盤上的梭子長得如下 (我是不太確定這是什麼元件的)

不過有一個地方值得注意：夾皮帶的壓板。原本我的習慣就是分兩片從兩側去夾皮帶，這代表壓板一定會比皮帶寬很多。

但他的設計是嵌入式壓板，也就是一件是長「凹」的形狀，另一件壓板嵌入，螺絲由中間逼入。若當皮帶另一邊沒有空間時，這種設計可以省去壓板需外擴的空間，挺好的。

(2) Spindle Unit

Spindle Unit如下圖示，當梭子被夾過來之後，就由Spindle來接著

由一個步進馬達，驅動Spindle的兩端，如下圖所示，有一個底部轉軸穿過綠色結構體，到另一側來驅動。

Automation CAD Seminar (4) -- 插針機

這台設備是一台很棒的機構設計模組，主要功能是把金屬針腳插入塑膠固定塊內：

主要有兩個動作

(1) 把金屬針腳推出stacker，插入塑膠固定塊內

(2) 把塑膠固定塊依次往前推進

從網路上載下來的時候，就有gif動畫檔了，還蠻棒的。

(1) 首先其動力源只有一個調速馬達

(2) 用皮帶把動力拉出來

(3) 利用斜齒輪把動力轉向

(4) 用連桿曲柄來做前後移動

金屬針被白色推頭推出來

馬達傳動過來的動力，用連桿來推動。

當金屬針腳被推入黑色塑膠塊中，還有別的凸輪來凹金屬針腳，順道往前推。

整個模組下方的機構圖，其中還有偏心輪 + 曲柄，來帶動凸輪隨動軸來上下移動。

Automation CAD Seminar (3)--ACF預貼機

ACF 預貼機

ACF是所謂的異方性導電膠(Anisotropic Conductive Film)，是Z軸方向的導電性較好，但其XY方向的導電性卻接近絕緣，詳細的介紹可以參考之前的簡介。

http://ming-shian.blogspot.tw/2014/07/acf-bonding-tech.html

而這台設備則是把ACF的卷料剝離下來，自動貼到待貼物上，不過待貼物是手動上料的。

類似的動作可以觀看以下影片。

設備詳細的圖片如下：

首先在設備的左邊先是「放料模組」，然後經過熱壓頭後面的「剝離模組」，最後再到右手邊的「收料模組」。

 放料

剝離
收料

當剝離之後，需要有一個切刀，就放置在熱壓頭後面。

當ACF拉過中間時，熱壓頭會下來Bonding

 

而熱壓頭的正下方，正在XYθ的微調平台，可以讓操作者放置待預貼物。

不過回頭來說，我主要是要看他整體Layout的部分，

(1) 它把顯示的部分都抬到上面來，包括顯示螢幕、氣壓顯示、燈號

(2) 正面開放，有點裸露太多了了

(3) 兩手安全安按扭突出台面太多，也許可以再沉下去一點。

(4) 下方有內縮，可以給操作者放腳的，可能這一台的OP是用坐著操作的。

(5) 風扇放到有三顆，還蠻多的

(6) 下次也可以嘗試用圓弧邊的鋁擠型來做框。

Automation CAD Seminar (2)-- 電池上下料設備

 今天要Stduy的CAD是一個利用XY軸 + 吸嘴 進行上下料動作的設備。主要分成三個部分：
(1) XY軸+吸嘴
(2) 電池Stacker
(3) 鋁擠框架

首先來看一下XY軸+吸嘴的模組組合圖，這是裝在天花板上的，天花板的厚度達到25mm，頗厚的！然後我把他分解成三個更細的子模組：
1-1 X軸
1-2 Y軸
1-3 吸嘴

把X軸翻過來看，其是利用無桿缸來驅動，配上兩個滑軌。
不過因為無桿缸的高度與位置不一定與滑軌一樣，所以設計者用一個凹凸的配合塊(圖中藍色的部分)，讓已經被兩個滑軌限制的移動板不會再被over constrain了。

不過凹凸的配合塊一定會有間隙在，這時油壓緩衝頂頂就有幫助了，可以把配合塊往反方向推齊，讓位置穩定。不過氣壓缸的兩端理應加緩衝塊，儘量能加就加。

再來是看Y軸，設計者則是買TOYO的ETB6-450-BW-M10來裝，不過這時才仔細注意到電磁閥與連座是安裝在X軸上帶著跑的。再藉由托鏈把空壓管拉下去到Y軸帶動的真空產生器(ZH10BS-01-02)。到這裡設計的元件則逐漸變薄，圖中的三角塊的厚度就降到只有8mm了。