TW201728399A - 雷射切管機及其氣動旋轉夾頭 - Google Patents

Abstract

本發明係揭露一種雷射切管機及其氣動旋轉夾頭。該氣動旋轉夾頭包括一轉盤、設於該轉盤上的一夾爪機構與一旋轉主軸、套設該旋轉主軸外側的一支撐套筒，以及用以驅動該轉盤、該夾爪機構及該旋轉主軸相對於該支撐套筒轉動的一驅轉裝置。該夾爪機構包括複數夾爪及複數氣壓缸。該旋轉主軸具有深度不等的複數內通道。該支撐套筒具有複數徑向的進氣孔，供壓縮空氣注入。該旋轉主軸與該支撐套筒之間共同界定有複數獨立的環形通道，其一端分別對應地與該旋轉主軸之該些內通道相連通，且另一端分別對應地與該支撐套筒之進氣孔相連通。如此，壓縮空氣得以透過該支撐套筒與該旋轉主軸的通道以及複數氣體管件對應地送入該些氣壓缸，以帶動該些夾爪做夾放動作。

Description

雷射切管機及其氣動旋轉夾頭

本發明係關於一種雷射切管機，尤其指一種配備有氣動旋轉夾頭的雷射切管機。

第二十圖係顯示一種習知的雷射切管機900，其包括一機台90、設於機台90中間處的一雷射裝置91、位於機台90的右端的一第一旋轉夾頭93、固設在機台90上且鄰近雷射裝置91的一第二旋轉夾頭94，以及位於機台90的左端的一第三旋轉夾頭95。

該雷射切管機900對一管件96進行雷射切割或雕刻的加工過程則詳述如下：首先，該第一旋轉夾頭93會先夾住該管件96的一端，並帶著該管件96繼續朝該第二旋轉夾頭94的方向移動，以使該管件96的另一端送進該第二旋轉夾頭94的一穿孔940內。該第一與第二旋轉夾頭93、94皆夾持住管件96後，該第一旋轉夾頭93便帶著該管件96繼續朝該雷射裝置91的方向移動並穿過該第二旋轉夾頭94的穿孔940，以使該管件96的另一端恰位於該雷射裝置91的下方，以便該雷射裝置91對該管件進行切割或雕刻，而在切割或雕刻的過程中，該第一旋轉夾頭93與該第二旋轉夾頭94可同步旋轉，以轉動該管件96，使得該雷射裝置91得以切割該管件96或是在該管件96的表面雕刻出預設的圖案。

本發明係提供一種雷射切管機，其包括一機台、一雷射裝置及該氣動旋轉夾頭。該雷射裝置係設於該機台，用以對該管件進行雷射 加工。該氣動旋轉夾頭配備有一種特殊的送氣結構，使得該氣動旋轉夾頭於轉動時，其氣壓缸的多個氣體輸送管線不會因夾頭之旋轉而發生纏繞糾結的情形。此外，本發明提供兩款結構不同的夾爪驅動裝置，其皆可用以夾設圓管、方管甚至橢圓形管件。

具體而言，該氣動旋轉夾頭包括一轉盤、一夾爪機構、一旋轉主軸、一支撐套筒、複數氣體管件及一驅轉裝置。該夾爪機構設於該轉盤，用以夾持該管件的一端，以方便該雷射裝置進行雷射加工。該夾爪機構包括複數夾爪及用以驅動該些夾爪的複數夾爪驅動裝置。每一夾爪驅動裝置包括一氣壓缸。該旋轉主軸設於該轉盤，且該旋轉主軸於其前端面界定有深度不等的複數內通道。該支撐套筒套設該旋轉主軸之外側且設於該機台上。該支撐套筒更界定有複數徑向的進氣孔，供壓縮空氣注入。此外，該旋轉主軸可於該支撐套筒中相對該支撐套筒轉動，且該旋轉主軸的外環壁與該支撐套筒的內環壁之間共同界定有複數獨立的環形通道，該旋轉主軸之該些內通道分別延伸至與該些環形通道相連通，且該支撐套筒之該些進氣孔分別延伸至與該些環形通道相連通。該些氣體管件用以連通該些氣壓缸的進/出氣口與該旋轉主軸的該些內通道，使得壓縮空氣得以從該旋轉主軸的該些內通道對應地送入該些氣壓缸，藉以啟動該些氣壓缸驅動該些夾爪做夾放動作。該驅轉裝置用以驅動該轉盤、該夾爪機構及該旋轉主軸相對於該支撐套筒轉動。

較佳地，該夾爪機構設於該轉盤的前面，該旋轉主軸及該支撐套筒設於該轉盤的後面。該轉盤界定有貫穿前後面的至少一通孔，藉以使該些氣體管件得以通過，以連通設於該轉盤前面之該些氣壓缸的進/出氣口與設於該轉盤後面之該旋轉主軸的該些內通道。

較佳地，該旋轉主軸的每一內通道包括相互連通的一軸向穿孔及一徑向穿孔，該軸向穿孔的開口位於該旋轉主軸之前端面，該徑向穿孔的開口位於該旋轉主軸之外環壁且與對應的環形通道連通。

較佳地，該支撐套筒於其內環壁界定有複數間隔設置的第一環溝及交錯設置於該些第一環溝之間的複數第二環溝，該些第一環溝的內環壁與該旋轉主軸的外環壁共同界定形成該些環形通道，該氣動旋轉夾頭更包括複數密封環，分別置於該些第二環溝內，以隔絕該些環形通道之 間的氣體。

較佳地，該轉盤於其外環面形成有一外環齒。該驅轉裝置包括一馬達及設於該馬達之輸出軸的一齒輪，該齒輪與該轉盤之外環齒相互嚙合，藉以帶動該轉盤轉動。

較佳地，該夾爪機構之該些夾爪包括相對而設的一第一夾爪及一第二夾爪，而該夾爪機構更包括兩相互平行的一第一齒條及一第二齒條以及設於該轉盤上的一從動輪，其中該第一齒條與該第一夾爪係被其中一氣壓缸同步帶動，該第二齒條與該第二夾爪係被另一氣壓缸同步帶動，且該從動輪的兩端分別與該第一齒條及第二齒條嚙合，以使相對之第一夾爪及第二夾爪得以同步接近或遠離該轉盤的軸心線。

較佳地，該些夾爪驅動裝置包括一第一夾爪驅動裝置及一第二夾爪驅動裝置。該第一夾爪驅動裝置包括該其中一氣壓缸、設於該氣壓缸的輸出軸之一連接塊、設於該轉盤上的一導軌、設於該導軌上的一滑塊、設於該滑塊上的一連接板，且該連接板連接該連接塊、該第一夾爪與該第一齒條三者；而該第二夾爪驅動裝置包括該另一氣壓缸、設於該另一氣壓缸的輸出軸且連接該第二齒條之一連接塊、設於該轉盤上的一導軌、設於該導軌上的一滑塊及設於該滑塊上的一連接板，且該連接板連接該連接塊與該第二夾爪。

較佳地，該第一從動輪之軸心與該轉盤之軸心線同軸。

較佳地，該第一夾爪驅動裝置包括設於該轉盤上的一氣壓缸及由該氣壓缸帶動的一連動塊，該氣壓缸的輸出軸係沿該轉盤的一切線方向設置，而該連動塊界定有一傾斜溝槽，該傾斜溝槽係相對於該氣壓缸之輸出軸傾斜；而該第一夾爪於其背面形成有一凸柱，插設於該連動塊之傾斜溝槽，使得該連動塊在受該氣壓缸的帶動而朝著該轉盤的切線方向前進或後退時得以連動該第一夾爪徑向地接近或遠離該轉盤的軸心線。

透過上述設置，本發明之氣動旋轉夾頭便能讓設於該氣動旋轉夾頭內的該些氣體管件，可以一邊送氣給該些氣壓，且一邊隨著該氣動旋轉夾頭的轉動而轉動，藉此也得以解決因為該些氣體管件糾纏打結，導致設置於該雷射切管機上的該氣動旋轉夾頭發生損害故障的情形。再者，本發明提供兩款結構不同的夾爪驅動裝置，其皆可用以夾設圓管、方 管甚至橢圓形管件。該些夾爪驅動裝置之氣壓缸可分別驅動對應的夾爪同步地接近或遠離該轉盤的軸心線，藉以夾住圓形或正方形的管件。或者，由於該夾爪機構具有兩個獨立的從動輪，因此該兩對夾爪驅動裝置之氣壓缸可分別驅動該兩對夾爪，使其位移量不同，藉以夾住橢圓形或長方形的管件。

至於本發明的其它發明內容與更詳細的技術及功能說明，將揭露於隨後的說明。

100‧‧‧雷射切管機

1、2、3‧‧‧旋轉夾頭

11、21‧‧‧轉盤

110‧‧‧通孔

111、211‧‧‧外環齒

12‧‧‧夾爪機構

120‧‧‧盤片

121、122、123、124‧‧‧夾爪

125‧‧‧夾持座

126、128‧‧‧從動輪

127、129‧‧‧支撐架

13、23‧‧‧支撐套筒

131‧‧‧進氣孔

132‧‧‧管接頭

133‧‧‧第一環溝

134‧‧‧環形通道

135‧‧‧第二環溝

136‧‧‧密封環

137‧‧‧管接頭

14、24‧‧‧旋轉主軸

141‧‧‧內通道

141a‧‧‧軸向穿孔

141b‧‧‧徑向穿孔

15、25‧‧‧驅轉裝置

151、251‧‧‧馬達

152、252‧‧‧齒輪

16、17、18、19‧‧‧夾爪驅動裝置

161、171、181、191‧‧‧齒條

162、172、182、192‧‧‧氣壓缸

163、173、183、193‧‧‧連接塊

164、174、184、194‧‧‧導軌

165、175、185、195‧‧‧滑塊

166、176、186、196‧‧‧連接板

173‧‧‧連接塊

174‧‧‧導軌

175‧‧‧滑塊

176‧‧‧連接板

20‧‧‧貫穿孔

221a、221b、222a、222b‧‧‧夾弧形齒部

22‧‧‧爪機構

220‧‧‧盤片

221、222‧‧‧從動輪

223‧‧‧凸緣

26、27、28、29‧‧‧夾爪驅動裝置

261、271、281、291‧‧‧齒條

262、272‧‧‧氣壓缸

263、273‧‧‧連動塊

264‧‧‧傾斜溝槽

265‧‧‧鳩尾槽

266‧‧‧鳩尾座

267‧‧‧支架

268‧‧‧縱向導槽

269、279‧‧‧導軌

4‧‧‧機台

41‧‧‧導軌

5‧‧‧雷射裝置

6‧‧‧上料裝置

7‧‧‧下料裝置

81、82、83、84‧‧‧夾爪

811‧‧‧凸柱

X1‧‧‧軸心線

X2‧‧‧軸心線

T‧‧‧管件

900‧‧‧雷射切管機

90‧‧‧機台

91‧‧‧雷射裝置

93、94、95‧‧‧旋轉夾頭

940‧‧‧穿孔

96‧‧‧管件

第一圖係本發明之雷射切管機的立體外觀示意圖。

第二圖係本發明之雷射切管機的第一旋轉夾頭的立體外觀示意圖。

第三圖係第二圖之第一旋轉夾頭局部剖面側視圖。

第四圖係本發明之雷射切管機的第二旋轉夾頭的立體外觀示意圖。

第五圖係第四圖之第二旋轉夾頭局部剖面側視圖。

第六圖係第二圖之第一旋轉夾頭的送氣機構之立體示意圖，其被局部地剖面以顯示其內部結構。

第七圖係第六圖之送氣機構之分解示意圖。

第八圖係第二圖之第一旋轉夾頭局部分解示意圖。

第九圖係第八圖之第一旋轉夾頭的夾爪機構之局部分解示意圖。

第十圖係第九圖之夾爪機構之側視圖。

第十一圖係第八圖之第一旋轉夾頭的夾爪機構之另一局部分解示意圖。

第十二圖係第十一圖之夾爪機構之側視圖。

第十三圖係第四圖之第二旋轉夾頭局部分解示意圖。

第十四圖係第十三圖之第二旋轉夾頭的夾爪機構之局部分解示意圖。

第十五圖係第十四圖之夾爪機構之俯視圖。

第十六圖係第十四圖之夾爪機構之局部分解示意圖。

第十七圖係第十六圖之夾爪機構之另一角度的示意圖。

第十八圖係第十三圖之第二旋轉夾頭的夾爪機構之另一局部分解示意 圖。

第十九圖係第十八圖之夾爪機構之俯視圖。

第二十圖顯示習知的雷射切管機。

第一至十九圖顯示本發明雷射切管機100的一較佳實施例，用以對一管件T進行切割、穿孔及雕刻等加工製程。首先，參見第一圖，該雷射切管機100包括一機台4、沿著該機台4的長度方向設置的一第一旋轉夾頭1、一第二旋轉夾頭2及一第三旋轉夾頭3、設於該機台4且鄰近該第二旋轉夾頭2的一雷射裝置5，以及設於該機台4旁側的一上料裝置6與一下料裝置7。該上料裝置6係用以將該管件T送至該第一旋轉夾頭1與該第二旋轉夾頭2之間，供進一步雷射加工；而下料裝置7係將加工後的管件從該第二旋轉夾頭2與該第三旋轉夾頭3之間搬離，以便送至下一個工作站。

在本實施例中，該些第一、第二及第三旋轉夾頭1、2、3皆是氣動旋轉夾頭，尤指利用氣壓缸帶動夾爪作動之旋轉夾頭。其中，該些第一及第三旋轉夾頭1、3的結構相同，而該第二旋轉夾頭2之結構則有別於該些第一及第三旋轉夾頭1、3的結構。再者，該第二旋轉夾頭2是固定在該機台4上，而該第一旋轉夾頭1及該第三旋轉夾頭3均可沿著該機台4上的一導軌41滑移而相對該第二旋轉夾頭2位移。該第一旋轉夾頭1係用以夾持該管件T的一端，而該第二旋轉夾頭2係用以夾持該管件T的另一端。操作時，該管件T可被該第一旋轉夾頭1推往該第二旋轉夾頭2，以至使該管件T的另一端得以穿過該第二旋轉夾頭2的一貫穿孔20而凸露於該雷射裝置5下方的一加工位置，此時該雷射裝置5即可搭配該第一及第二旋轉夾頭1、2的旋轉作動，對該管件T進行雷射加工，例如切割、穿孔及雕刻等。

參閱第二及三圖，該第一旋轉夾頭1包括一轉盤11、設於該轉盤11前側的一夾爪機構12、設於該轉盤11後側的一支撐套筒13、位於該支撐套筒13內部的一旋轉主軸14(第三圖)，以及用以驅動該轉盤11轉動的一驅轉裝置15。具體而言，該支撐套筒13係設於該機台4(第一圖) 上。該轉盤11於其外環面形成有一外環齒111。該驅轉裝置15包括一馬達151及設於該馬達151之輸出軸上的一齒輪152。其中，該齒輪152與該轉盤11之外環齒111相互嚙合，藉以驅動該轉盤11轉動，進而帶動該夾爪機構12及該旋轉主軸14相對於該支撐套筒13轉動。

同樣地，參閱第四及五圖，該第二旋轉夾頭2亦包括一轉盤21、設於該轉盤21前側的一夾爪機構22、設於該轉盤21後側的一支撐套筒23、位於該支撐套筒23內部的一旋轉主軸24(第五圖)，以及用以驅動該轉盤21轉動的一驅轉裝置25。具體而言，該支撐套筒23亦設於該機台4(第一圖)上。該轉盤21於其外環面形成有一外環齒211，而該驅轉裝置25包括一馬達251及設於該馬達251之輸出軸的一齒輪252，該齒輪252與該轉盤21之外環齒211相互嚙合，藉以驅動該轉盤21轉動，進而帶動該夾爪機構22及該旋轉主軸24相對於該支撐套筒23轉動。大體而言，該第一及第二旋轉夾頭1、2主要的差異在於其前端的夾爪機構12、22的結構設計略有不同，詳如後述。

參閱第六圖，該第一旋轉夾頭1之支撐套筒13係套設該旋轉主軸14之外側，且該支撐套筒13界定有複數徑向的進氣孔131。該些進氣孔131外接對應的管接頭132(第八圖)，以供壓縮空氣注入。此外，如第七圖所示，該支撐套筒13於其內環壁界定有複數間隔設置的第一環溝133。該些第一環溝133與該旋轉主軸14的外環壁共同形成複數的環形通道134(第六圖)，且該支撐套筒之該些進氣孔131分別延伸至與該些環形通道134相連通。此外，為防止該些環形通道134的氣體側漏而影響到氣體流動，該支撐套筒13於其內環壁內更界定有複數第二環溝135，交錯設置於該些第一環溝133之間。該些第二環溝135中分別設有複數密封環136，如第三圖所示，以將該些環形通道134相互隔絕，防止該些環形通道134的氣體側漏。

復參閱第六至八圖，該旋轉主軸14係可於該支撐套筒13中相對該支撐套筒13轉動，且該旋轉主軸14於其前端面界定有深度不等的內通道141，分別延伸至與該些環形通道134相連通。在本實施例中，每一內通道141包括相互垂直且連通的一軸向穿孔141a及一徑向穿孔141b，其中該徑向穿孔141b的開口位於該旋轉主軸14之外環壁，且與對應的環形通 道134連通；而該軸向穿孔141a的開口位於該旋轉主軸14之前端面，且外接對應的管接頭137(第八圖)。該轉盤11界定有貫穿其前後側的至少一通孔110，該些管接頭137恰設於該轉盤11之通孔110中。

如第八圖所示，該第一旋轉夾頭1之夾爪機構12包括組接於該轉盤11的一盤片120、設於該盤片120上的一夾持座125、設於夾持座125的四夾爪121、122、123、124，以及設於該盤片120上用以驅動該些夾爪121、122、123、124的四個夾爪驅動裝置16、17、18、19。該些夾爪121、122、123、124均指向該轉盤11的一軸心線X1，且兩兩相對。再者，其中一對夾爪121、122與另一對夾爪123、124夾持該管件T的位置係前後錯開，以方便夾持口徑較細的管件。第九圖的局部示意圖及第十圖的側視圖係顯示該盤片120及其上之成對的第一夾爪121與第二夾爪122，以及用以驅動該些夾爪121、122作動的第一夾爪驅動裝置16與第二夾爪驅動裝置17。同樣地，第十一圖的局部示意圖及第十二圖的側視圖係顯示該盤片120及其上之另一成對的第三夾爪123與第四夾爪124，以及用以驅動該些夾爪123、124作動的第三夾爪驅動裝置18與第四夾爪驅動裝置19。

參閱第九及十圖，該夾爪機構12更包括兩相互平行的一第一齒條161及一第二齒條171，以及兩端分別與該第一齒條161和該第二齒條171相嚙合的一第一從動輪126。該第一從動輪126係透過一支撐架127設於該盤片120上。該夾爪機構12之第一夾爪驅動裝置16包括設於該盤片120上的一氣壓缸162、設於該氣壓缸162的輸出軸(未顯示)之一連接塊163、設於該盤片120上的一導軌164、設於該導軌164上的一滑塊165、設於該滑塊165上的一連接板166。該連接板166連接該連接塊163、該第一夾爪121與該第一齒條161三者。如此，當壓縮空氣進入該氣壓缸162使其輸出軸前進或後退時，該第一夾爪121與該第一齒條161能受該氣壓缸162之帶動而同步位移。

同樣地，如第九及十圖所示，該第二夾爪驅動裝置17包括一氣壓缸172、設於該氣壓缸172的輸出軸(未顯示)且連接該第二齒條171之一連接塊173、設於該盤片120上的一導軌174、設於該導軌174上的一滑塊175，以及設於該滑塊175上的一連接板176。該連接板176連接該第二夾爪122與該連接塊173兩者。如此，當壓縮空氣進入該氣壓缸172而使 其輸出軸前進或後退時，該第二夾爪122與該第二齒條171能受該氣壓缸172之帶動而同步位移。值得注意的是，由於該第一齒條161及該第二齒條171皆與該第一從動輪126相嚙合，如第十圖所示，因此該第一夾爪121不僅是會與該第一齒條161同步位移，還會與該第二夾爪122同步位移。簡言之，該第一夾爪121及該第二夾爪122雖是分別受到該氣壓缸162及該氣壓缸172的驅動，但卻是同步位移，以接近或遠離該盤片120的軸心線，也就是該轉盤11的軸心線X1。

同樣地，參閱第十一及十二圖，該夾爪機構12更包括兩相互平行的一第三齒條181及一第四齒條191，以及兩端分別與該第三齒條181和該第四齒條191相嚙合的一第二從動輪128。該第二從動輪128係透過一支撐架129設於該盤片120上。該夾爪機構12之第三夾爪驅動裝置18包括設於該盤片120上的一氣壓缸182、設於該氣壓缸182的輸出軸(未顯示)之一連接塊183、設於該盤片120上的一導軌184、設於該導軌184上的一滑塊185、設於該滑塊185上的一連接板186。該連接板186連接該連接塊183、該第三夾爪123與該第三齒條181三者。如此，當壓縮空氣進入該氣壓缸182而使其輸出軸前進或後退時，該第三夾爪123與該第三齒條181能受該氣壓缸182之帶動而同步位移。

類似地，如第十一及十二圖所示，該第四夾爪驅動裝置19包括一氣壓缸192、設於該氣壓缸192的輸出軸(未顯示)且連接該第四齒條191之一連接塊193、設於該盤片120上的一導軌194、設於該導軌194上的一滑塊195、設於該滑塊195上的一連接板196。該連接板196連接該第四夾爪124與該連接塊193兩者。如此，當壓縮空氣進入該氣壓缸192使其輸出軸前進或後退時，該第四夾爪124與該第四齒條191能受該氣壓缸192之帶動而同步位移。值得注意的是，由於該第三齒條181及該第四齒條191皆與該第二從動輪128相嚙合，如第十二圖所示，因此該第三夾爪123不僅是會與該第三齒條181同步位移，還會與該第四夾爪124同步位移。簡言之，該第三夾爪123及該第四夾爪124雖是分別受到該氣壓缸182及該氣壓缸192的驅動但卻是同步位移，以接近或遠離該盤片120或該轉盤11的軸心線X1。

參閱第六圖並配合第八圖所示，外部的壓縮空氣得以從該 支撐套筒13的進氣孔131進入該支撐套筒13與該旋轉主軸14之間的該些環形通道134，並隨後進入該旋轉主軸14的該些內通道141。再者，從該些內通道141前端出來的壓縮空氣可進一步透過複數氣體管件(未圖示，但包含該些管接頭137)而分送至該些夾爪驅動裝置16、17、18、19之氣壓缸162、172、182、192，提供該些氣壓缸162、172、182、192的推進動力。該些氣體管件係穿經該轉盤11的通孔110而進入該夾爪機構12，用以連通該盤體11後側的該些內通道141與該盤體11前側的該些氣壓缸162、172、182、192的進/出氣口(未圖示)。藉此，壓縮空氣可以透過該些氣體管件將該旋轉主軸14的該些內通道141的氣體對應地送入該些氣壓缸162、172、182、192的進/出氣口，藉以使該些氣壓缸162、172、182、192驅動該些夾爪121、122、123、124做夾放動作。

值得注意的是，在送氣的過程中，由於該些氣體管件主要係設置在該夾爪機構12內，(只有少部分，例如管接頭137，係位在該轉盤11內)，因此當該轉盤11、該夾爪機構12及該旋轉主軸14三者受該驅轉裝置15(第二圖)帶動而相對該支撐套筒14旋轉時，該些氣體管件之複雜管線不會發生纏繞糾結的問題。再者，該些夾爪驅動裝置16、17、18、19之氣壓缸161、171、181、191可驅動該些夾爪121、122、123、124同步地接近或遠離該轉盤11的軸心線X1，藉以夾住圓形或正方形的管件。不僅如此，由於該夾爪機構12具有兩個獨立的第一從動輪121以及該第二從動輪122，因此其中一對的夾爪驅動裝置16、17之氣壓缸161、171與另一對的夾爪驅動裝置18、19之氣壓缸181、191可分別驅動該第一對夾爪121、122與該第二對夾爪123、124，使其位移量不同，藉以夾住橢圓形或長方形的管件。

參閱第四、五及十三圖，該第二旋轉夾頭2之該轉盤21、該支撐套筒23及該旋轉主軸24之結構與前述之第一旋轉夾頭1之該轉盤11、該支撐套筒13及該旋轉主軸14之結構皆相同，也就是該轉盤11後方的送氣機構相同，故不再贅述。然而，該第二旋轉夾頭2之夾爪機構22(第十三圖)與該第一旋轉夾頭1之夾爪機構12(第八圖)的結構設計則略有不同。大體而言，該第一旋轉夾頭1之氣壓缸的移動方向與夾爪之移動方向是相互平行，而該第二旋轉夾頭2之氣壓缸的移動方向與夾爪之移動方 向則是相互垂直，詳如下述：參閱第十三圖，該第二旋轉夾頭2之夾爪機構22包括組接於該轉盤21的一盤片220、四個滾輪式的夾爪81、82、83、84，以及設於該盤片220上用以驅動該些夾爪81、82、83、84的四個夾爪驅動裝置26、27、28、29。該四夾爪81、82、83、84均指向該轉盤21的一軸心線X2。第十四圖的局部示意圖及第十五圖的俯視圖係顯示該盤片220及其上的成對之第一夾爪81與第二夾爪82，以及用以驅動該些夾爪81、82作動的第一夾爪驅動裝置26與第二夾爪驅動裝置27。同樣地，第十八圖的局部示意圖及第十九圖的俯視圖係顯示該盤片220及其上另一成對的第三夾爪83與第四夾爪84，以及用以驅動該些夾爪83、84作動的第三夾爪驅動裝置28與第四夾爪驅動裝置29。

參閱第十四及十五圖，該夾爪機構22更包括兩相互平行的一第一齒條261及一第二齒條271，以及介於該第一齒條261及該第二齒條271之間的一第一從動輪221。該第一夾爪驅動裝置26係用以同步帶動該第一夾爪81及該第一齒條261位移；而該第二夾爪驅動裝置27係用以同步帶動該第二夾爪82及該第二齒條271位移。該第一從動輪221係設於該盤片220上，且其兩端分別與該第一齒條261及該第二齒條271相互嚙合，以使該第一齒條261及該第二齒條271同步作動，進而牽動對應的該第一夾爪81及該第二夾爪82同步接近或遠離該盤片220或該轉盤21的軸心線X2。

具體而言，該第一從動輪221係設於該盤片220中間的一凸緣223上，且該第一從動輪221之軸心與該盤片220或該轉盤21之軸心線X2同軸。在本實施例中，該第一從動輪221於其外環面僅形成兩弧形齒部221a、221b，分別與該第一齒條261及該第二齒條271相嚙合，但不限於此，該第一從動輪221可於其整個外環面均形成齒狀結構，只要能夠一部份的齒部與該第一齒條261嚙合，而另一部分的齒部與該第二齒條271嚙合即可，藉以使該第一齒條261及該第二齒條271能同步作動。

此外，該第一夾爪驅動裝置26包括架設於該盤片220上的一導軌269、設於該盤片220上的一氣壓缸262及由該氣壓缸262帶動的一連動塊263。該連動塊263係設於該氣壓缸262的輸出軸且其側面透過一滑塊(未標號)而設於該導軌269上。該第一齒條261係可調整地設於該連動 塊263上。又，該氣壓缸262的輸出軸係沿該盤片220(或該轉盤21)的一切線方向設置。該連動塊263係用以受該氣壓缸262的帶動朝著該盤片220的切線方向前進或後退，並同時帶動該第一夾爪81徑向地接近或遠離該轉盤21的軸心線X2。如此一來，當壓縮空氣進入該氣壓缸262使其輸出軸前進或後退時，該第一夾爪81與該第一齒條261能同步被該氣壓缸262帶動。

同樣地，如第十四及十五圖所示，該第二夾爪驅動裝置27亦包括架設於該盤片220上的一導軌279、設於該盤片220上的一氣壓缸272及由該氣壓缸272帶動的一連動塊273。該連動塊273係設於該氣壓缸272的輸出軸且其側面透過一滑塊(未標號)而滑設於該導軌279。該第二齒條271係可調整地設於該連動塊273上。此外，該氣壓缸272的輸出軸係沿該盤片220或該轉盤21的一切線方向設置；而該連動塊273用以受該氣壓缸272的帶動朝著該盤片220的切線方向前進或後退，並同時帶動該第一夾爪81徑向地接近或遠離該盤片220或該轉盤21的軸心線X2。該第二夾爪驅動裝置27的其餘結構類似於該第一夾爪驅動裝置26的結構，容不贅述。藉此，當壓縮空氣進入該氣壓缸272使其輸出軸前進或後退時，該第一夾爪81與該第二齒條271能同步被該氣壓缸272帶動。

綜上所述，該第一夾爪81受該氣壓缸262驅動時不僅是會與該第一齒條261同步位移，還會因著與該第一齒條261同動的該第一從動輪221而與該第二夾爪82同步位移。換言之，該第一夾爪81及該第二夾爪82係受該氣壓缸262及該氣壓缸272的驅動而同步位移，以接近或遠離該盤片120或該轉盤11的軸心線X2。

具體言之，如第十六及十七圖所示，該第一夾爪驅動裝置26之連動塊263界定有一傾斜溝槽264，該傾斜溝槽264係相對於該氣壓缸262之輸出軸(未顯示)傾斜。另一方面，該第一夾爪81於其背面形成有一凸柱811，對應地插設於該連動塊263之傾斜溝槽264。如此，參酌第十五圖，該連動塊263在朝著該盤片220或轉盤21的切線方向前進或後退時便得以連動該第一夾爪81徑向地接近或遠離該盤片220或該轉盤21的軸心線X2。不同於該第一旋轉夾頭1，該第二旋轉夾頭2係利用該連動塊263之傾斜溝槽的設計，使得其氣壓缸262的移動方向與該第一夾爪81之移動方向相互垂直，藉此當該第一夾爪81在頂抵到管件的管壁後便能牢固地抵 住該管壁，而不會隨意後撤，達到更穩固夾持的效果。

更詳之，該第一夾爪驅動裝置26更包括相互匹配的一鳩尾槽265與一鳩尾座266，其中該鳩尾槽265係設於該第一夾爪81的背面，而該鳩尾座266係透過一支架267而架設於該盤片220上，且位於該鳩尾槽265與該連動塊263之間。此外，該鳩尾座265界定有一縱向導槽268，以供該第一夾爪81背面形成之凸柱811穿過進而***該連動塊263之傾斜溝槽264。如此，該第一夾爪81透過其背面的鳩尾槽265而得以沿著該鳩尾座266穩定地滑移，以接近或遠離該盤片220或該轉盤21的軸心線X2。

同樣地，參閱第十八及十九圖，該夾爪機構22更包括兩相互平行的一第三齒條281及一第四齒條291，以及介於該第三齒條281及該第四齒條291之間的一第二從動輪222。該第三夾爪驅動裝置28係用以帶動該第三夾爪83及該第三齒條281同步位移；而該第四夾爪驅動裝置29係用以帶動該第四夾爪84及該第四齒條291同步位移。該第二從動輪222係架設於該盤片220上，且其兩端分別與該第三齒條281及該第四齒條291相互嚙合，以使該第三齒條281及該第四齒條291同步作動，進而牽動對應的第三夾爪83及第四夾爪84同步接近或遠離該盤片220或該轉盤21的軸心線X2。

具體而言，該第二從動輪222相同於該第一從動輪221，均設於該盤片220中間的該凸緣223上且前後重疊，再者該第二從動輪222之軸心亦與該盤片220或該轉盤21之軸心線X2同軸。該第二從動輪222於其外環面亦僅形成兩弧形齒部222a、222b，分別與該第一齒條281及該第二齒條291相嚙合。該第三夾爪驅動裝置28以及該第四夾爪驅動裝置29的其他技術特徵均相同或類似於該第一夾爪驅動裝置26以及該第二夾爪驅動裝置27，故不再贅述。

綜上所述，該夾爪機構22之該些夾爪驅動裝置26、27、28、29的氣壓缸261、271、281、291可用以驅動該些夾爪81、82、83、84同步地接近或遠離該轉盤21的軸心線X2，藉以夾住圓形或正方形等管徑或長寬一致的管件。不僅如此，由於該夾爪機構22具有兩個獨立作動的第一從動輪221以及該第二從動輪222，因此其中一對的夾爪驅動裝置26、27之氣壓缸261、271與另一對的夾爪驅動裝置28、29之氣壓缸281、291可分別 驅動第一對夾爪81、82及第二對夾爪83、84，以使其位移量不同，藉以夾住橢圓形或長方形等管徑或長寬不一致的管件。

無論如何，任何人都可以從上述例子的說明獲得足夠教導，並據而了解本發明內容確實不同於先前技術，且具有產業上之利用性，及足具進步性。是本發明確已符合專利要件，爰依法提出申請。

1‧‧‧旋轉夾頭

11‧‧‧轉盤

12‧‧‧夾爪機構

13‧‧‧支撐套筒

14‧‧‧旋轉主軸

134‧‧‧環形通道

135‧‧‧第二環溝

136‧‧‧密封環

Claims (10)

1. 一種氣動旋轉夾頭，包括：一轉盤；一夾爪機構，設於該轉盤，且包括複數夾爪及用以驅動該些夾爪的複數夾爪驅動裝置，每一夾爪驅動裝置包括一氣壓缸；一旋轉主軸，設於該轉盤，且該旋轉主軸於其前端面界定有深度不等的複數內通道；一支撐套筒，套設該旋轉主軸之外側，且界定有複數徑向的進氣孔，供壓縮空氣注入；其中，該旋轉主軸可於該支撐套筒中相對該支撐套筒轉動，且該旋轉主軸的外環壁與該支撐套筒的內環壁之間共同界定有複數獨立的環形通道，該旋轉主軸之該些內通道分別延伸至與該些環形通道相連通，該支撐套筒之該些進氣孔分別延伸至與該些環形通道相連通；複數氣體管件，用以連通該些氣壓缸的進/出氣口與該旋轉主軸的該些內通道，使得壓縮空氣得以從該旋轉主軸的該些內通道對應地送入該些氣壓缸，藉以啟動該些氣壓缸驅動該些夾爪做夾放動作；及一驅轉裝置，用以驅動該轉盤、該夾爪機構及該旋轉主軸相對於該支撐套筒轉動。
2. 如申請專利範圍第1項所述的氣動旋轉夾頭，其中該夾爪機構設於該轉盤的前面，該旋轉主軸及該支撐套筒設於該轉盤的後面；該轉盤界定有貫穿前後面的至少一通孔，藉 以使該些氣體管件得以通過，以連通設於該轉盤前面之該些氣壓缸的進/出氣口與設於該轉盤後面之該旋轉主軸的該些內通道。
3. 如申請專利範圍第1項所述的氣動旋轉夾頭，其中該旋轉主軸的每一內通道包括相互連通的一軸向穿孔及一徑向穿孔，該軸向穿孔的開口位於該旋轉主軸之前端面，該徑向穿孔的開口位於該旋轉主軸之外環壁且與對應的環形通道連通。
4. 如申請專利範圍第1項所述的氣動旋轉夾頭，其中該支撐套筒於其內環壁界定有複數間隔設置的第一環溝及交錯設置於該些第一環溝之間的複數第二環溝，該些第一環溝的內環壁與該旋轉主軸的外環壁共同界定形成該些環形通道，該氣動旋轉夾頭更包括複數密封環，分別置於該些第二環溝內，以隔絕該些環形通道之間的氣體。
5. 如申請專利範圍第1項所述的氣動旋轉夾頭，其中該轉盤於其外環面形成有一外環齒；該驅轉裝置包括一馬達及設於該馬達之輸出軸的一齒輪，該齒輪與該轉盤之外環齒相互嚙合，藉以帶動該轉盤轉動。
6. 如申請專利範圍第1項所述的氣動旋轉夾頭，其中該夾爪機構之該些夾爪包括相對而設的一第一夾爪及一第二夾爪，而該夾爪機構更包括兩相互平行的一第一齒條及一第二齒條以及設於該轉盤上的一從動輪，其中該第一齒條與該第一夾爪係被其中一氣壓缸同步帶動，該第二齒條與該第二夾爪係被另一氣壓缸同步帶動，且該從動輪的兩端分 別與該第一齒條及第二齒條嚙合，以使相對之第一夾爪及第二夾爪得以同步接近或遠離該轉盤的軸心線。
7. 如申請專利範圍第6項所述的氣動旋轉夾頭，其中該些夾爪驅動裝置包括一第一夾爪驅動裝置及一第二夾爪驅動裝置；該第一夾爪驅動裝置包括該其中一氣壓缸、設於該氣壓缸的輸出軸之一連接塊、設於該轉盤上的一導軌、設於該導軌上的一滑塊、設於該滑塊上的一連接板，且該連接板連接該連接塊、該第一夾爪與該第一齒條三者；而該第二夾爪驅動裝置包括該另一氣壓缸、設於該另一氣壓缸的輸出軸且連接該第二齒條之一連接塊、設於該轉盤上的一導軌、設於該導軌上的一滑塊及設於該滑塊上的一連接板，且該連接板連接該連接塊與該第二夾爪。
8. 如申請專利範圍第6項所述的旋轉夾頭，其中該從動輪之軸心與該轉盤之軸心線同軸。
9. 如申請專利範圍第8項所述的旋轉夾頭，其中該第一夾爪驅動裝置包括設於該轉盤上的一氣壓缸及由該氣壓缸帶動的一連動塊，該氣壓缸的輸出軸係沿該轉盤的一切線方向設置，而該連動塊界定有一傾斜溝槽，該傾斜溝槽係相對於該氣壓缸之輸出軸傾斜；而該第一夾爪於其背面形成有一凸柱，插設於該連動塊之傾斜溝槽，使得該連動塊在受該氣壓缸的帶動而朝著該轉盤的切線方向前進或後退時得以連動該第一夾爪徑向地接近或遠離該轉盤的軸心線。
10. 一種雷射切管機，用以對一管件進行雷射加工，該雷射切管機包括一機台、一雷射裝置及如申請專利範圍第1至 9項中至任一項所述的氣動旋轉夾頭，其中該雷射裝置係設於該機台，用以對該管件進行雷射加工；該氣動旋轉夾頭之支撐套筒係設於該機台上，該氣動旋轉夾頭之夾爪機構係用以夾持該管件的一端，以方便該雷射裝置進行雷射加工。