TWI682491B - 夾持裝置 - Google Patents

Abstract

一種夾持裝置，包含基座以及夾持組件。夾持組件包含第一夾持件以及第二夾持件。第一夾持件的第一樞接點與第二夾持件的第二樞接點相間隔。第一夾持件與第二夾持件可相對基座樞轉，而使夾持組件具有所述二個夾持點彼此靠近的夾持狀態以及所述二個夾持點彼此遠離的釋放狀態。於夾持狀態，通過第一樞接點與第二樞接點的樞接線實質上正交於通過第一夾持件之夾持點與第一樞接點的第一延伸線以及正交於通過第二夾持件之夾持點與第二樞接點的第二延伸線。

Description

夾持裝置

本發明係關於一種夾持裝置，特別是一種適於夾持小型物件的夾持裝置。

夾持裝置已被廣泛應用於自動化生產或自動化檢測等領域，以便對物件進行移動、搬運等作業。舉例來說，現有的一種生物檢測設備中的夾持裝置可用於夾持存放有血液等生物檢體的小型試管，以便後續將試管搬運預定的位置。因應生物檢測設備朝向小型化與輕量化的方向發展，所搭載的夾持裝置也必需滿足小型化與輕量化的要求。此外，由於試管屬於較為脆弱的物件，因此通常會以彈簧之彈性力驅動夾持裝置之夾持臂去夾持試管，以避免夾持力過大而破壞試管。

對於以彈簧驅動夾持裝置夾持物件的夾持裝置，在結構設計上會讓彈簧之彈性力對應到足夠的力臂長度以產生足以轉動夾持臂的力矩。同時，為了讓夾持裝置能滿足夾持小型物件的需求，在結構設計上也會讓夾持臂的夾持面盡可能地遠離夾持臂的旋轉支點。然而，上述的結構設計使得夾持裝置要向上移動搬運物件時，物件施加給夾持面的作用力相對於夾持臂的旋轉支點也會產生力矩，而若此力矩大於彈簧之彈性力所產生的力矩時，夾持臂就會張開而造成物件掉落。

鑒於以上的問題，本發明揭露一種夾持裝置，有助於解決夾持中的物件施加給夾持面的作用力會轉動夾持臂而造成物件掉落的問題。

本發明所揭露的夾持裝置包含一基座以及一夾持組件。夾持組件包含一第一夾持件以及一第二夾持件。第一夾持件以一第一樞接點為樞轉中心樞設於基座，第二夾持件以一第二樞接點為樞轉中心樞設於基座，且第一樞接點與第二樞接點相間隔。第一夾持件與第二夾持件各自具有一夾持點。第一夾持件與第二夾持件可相對基座樞轉，而使夾持組件具有所述二個夾持點彼此靠近的一夾持狀態以及所述二個夾持點彼此遠離的一釋放狀態。於夾持狀態，通過第一樞接點與第二樞接點的一樞接線實質上正交於通過第一夾持件之夾持點與第一樞接點的一第一延伸線以及正交於通過第二夾持件之夾持點與第二樞接點的一第二延伸線。

本發明另揭露的夾持裝置包含一基座、一夾持組件以及一推抵件。夾持組件包含一第一夾持件以及一第二夾持件。第一夾持件以一第一樞接點為樞轉中心樞設於基座，且第二夾持件以一第二樞接點為樞轉中心樞設於基座。第一樞接點與第二樞接點相間隔。第一夾持件與第二夾持件各自包含相連的一夾持部、一受推部以及一樞接部。夾持部具有一夾持點，樞接部樞設於基座，且受推部具有一受推點。第一夾持件的受推部朝向第二夾持件延伸，且第二夾持件的受推部朝向第一夾持件延伸。推抵件可相對夾持組件移動以推抵第一夾持件與第二夾持件各自的受推點。在通過第一樞接點與第二樞接點的一樞接線的方向上，第一夾持件的受推點與第一樞接點之間的距離以及第二夾持件的受推點與第二樞接點之間的距離之總和大於第一樞接點與第二樞接點之間的距離。

本發明又揭露的夾持裝置包含一基座以及一夾持件。夾持件以一樞接點為樞轉中心樞設於基座。夾持件具有一夾持點，並且夾持件可相對基座樞轉而具有適於夾持物件的一夾持狀態。夾持裝置可沿一取物方向移動。在夾持狀態時，沿著取物方向通過夾持點的一延伸線會通過樞接點。

本發明又另揭露的夾持裝置包含一基座以、一夾持件以及一彈性件。夾持件以一樞接點為樞轉中心樞設於基座。夾持件具有一夾持點，並且夾持件可相對基座樞轉而具有適於夾持物件的一夾持狀態。彈性件設置於夾持件與基座之間。夾持裝置可沿一取物方向移動。通過樞接點的一樞接線實質上正交於取物方向。於夾持狀態且在樞接線的方向上，沿著取物方向通過夾持點的一延伸線與樞接點之間的距離小於樞接點與彈性件中心之間的距離的10%。

根據本發明所揭露的夾持裝置，藉由適當的結構設計，讓所夾持之物件經由夾持點施加給夾持件的作用力之延伸方向會通過此夾持件的樞接點而不會產生力矩，或是讓施加給夾持件的作用力所產生之力矩極小而不足以使夾持件張開。藉此，相較於現有的夾持裝置，本實施例的夾持裝置在搬運物件時，即便物件與夾持件發生拉扯，夾持裝置仍能穩定地保持在夾持狀態，進而能牢固地夾持住物件。

以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者瞭解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

請同時參照圖1至圖3。圖1為根據本發明第一實施例之夾持裝置的立體示意圖。圖2為圖1之夾持裝置的分解示意圖。圖3為圖1之夾持裝置的前視示意圖。在本實施例中，夾持裝置1包含一基座10、一夾持組件20以及一推抵件30。

基座10例如但不限於為固定於地面的一載台。夾持組件20包含一第一夾持件210、一第二夾持件220以及多個彈性件230。第一夾持件210與第二夾持件220皆樞設於基座10。第一夾持件210包含相連的一樞接部211、一夾持部212以及一受推部213。受推部213與夾持部212位於樞接部211的相異兩側。穿設基座10與第一夾持件210的一樞軸作為一第一樞接點P1，而令第一夾持件210的樞接部211以第一樞接點P1為樞轉中心樞設於基座10。樞接部211具有一容置凹陷2111。夾持部212具有一夾持面212a，並且夾持面212a具有一夾持點2121。受推部213與容置凹陷2111位於樞接部211之同側，且受推部213具有一受推點2131。

第二夾持件220包含相連的一樞接部221、一夾持部222以及一受推部223。受推部223與夾持部222位於樞接部221的相異兩側。穿設基座10與第二夾持件220的另一樞軸作為與第一樞接點P1相間隔的一第二樞接點P2，而令第二夾持件220的樞接部221以第二樞接點P2為樞轉中心樞設於基座10。夾持部222具有面對第一夾持件210之夾持面212a的一夾持面222a，並且夾持面222a具有一夾持點2221。樞接部221具有一容置凹陷2211。受推部223與容置凹陷2211位於樞接部221之同側，且受推部223具有一受推點2231。第一夾持件210的受推部213朝向第二夾持件220延伸並且位於第二夾持件220的容置凹陷2211內。第二夾持件220的受推部223朝向第一夾持件210延伸並且位於第一夾持件210的容置凹陷2111內。

第一夾持件210與第二夾持件220可相對基座10樞轉，而使夾持組件20具有一釋放狀態(請先參照圖4)以及一夾持狀態(請先參照圖5)。於夾持狀態時，兩個夾持點2121和2221彼此靠近，而使第一夾持件210與第二夾持件220適於共同夾持一物件。於釋放狀態時，兩個夾持點2121和2221彼此遠離，而使第一夾持件210與第二夾持件220可釋放夾持狀態下所夾持的物件。如圖3所示，有一樞接線L1通過第一樞接點P1與第二樞接點P2，一第一延伸線L2通過第一夾持件210之夾持點2121與第一樞接點P1，並且一第二延伸線L3通過第二夾持件220之夾持點2221與第二樞接點P2。在本實施例中，當夾持組件20在夾持狀態時，於樞接線L1的方向上，樞接線L1實質上正交於第一延伸線L2以及第二延伸線L3。此外，第一夾持件210的受推點2131與第一樞接點P1之間的距離D1以及第二夾持件220的受推點2231與第二樞接點P2之間的距離D2之總和(D1+D2)大於第一樞接點P1與第二樞接點P2之間的距離D3。另外，兩個夾持點2121和2221之間的間距會等於第一樞接點P1與第二樞接點P2之間的距離D3。

彈性件230例如但不限於是壓縮彈簧，其設置於第一夾持件210與基座10之間以及第二夾持件220與基座10之間。第一夾持件210與第二夾持件220可相對基座10樞轉而壓縮彈性件230。彈性件230的數量並非用以限制本發明。

推抵件30例如但不限於為一壓桿，其可相對夾持組件20移動以推抵第一夾持件210的受推點2131與第二夾持件220的受推點2231，使得施加之推抵力可相對第一樞接點P1與第二樞接點P2產生力矩，進而驅使第一夾持件210與第二夾持件220相對基座10樞轉。

以下說明夾持裝置1夾取物件的方式。請一併參照圖4與圖5。圖4為圖3之夾持裝置於釋放狀態的前視示意圖。圖5為圖3之夾持裝置夾持物件的前視示意圖。

當推抵件30推抵第一夾持件210與第二夾持件220時，夾持組件20可自夾持狀態變更至釋放狀態。如圖4和圖5所示，當夾持組件20於釋放狀態時，推抵件30保持推抵受推點2131、2231，同時第一夾持件210與第二夾持件220壓縮彈性件230，以使彈性件230儲存彈性位能。此時，夾持點2121與夾持點2221之間的間距大於待夾持的一物件2的寬度，因此夾持裝置1可移動接近物件2，以令物件2介於夾持點2121與夾持點2221之間。物件2例如為塑膠試管，但本發明並不以此為限。

當移除推抵件30施加在受推點2131、2231的推抵力時，彈性件230釋放彈性位能，而驅使夾持組件20自釋放狀態變更至夾持狀態。當夾持組件20於夾持狀態時，夾持點2121和2221彼此靠近而碰觸物件2，並且彈性件230驅使夾持組件20經由夾持點2121和2221施加夾持力給物件2。

完成物件2的夾持後，在夾持狀態下的夾持裝置1可沿一取物方向A移動以搬運物件2。如圖5所示，當夾持裝置1沿取物方向A移動時，物件2本身的重量或是物件2與夾持點2121、2221之間的干涉會使物件2經由夾持點2121、2221施加作用力F給第一夾持件210與第二夾持件220。然而，此作用力F的延伸方向會通過第一樞接點P1或第二樞接點P2，故施加給第一夾持件210的作用力F相對於第一樞接點P1不會產生力矩，並且施加給第二夾持件220的作用力F相對於第二樞接點P2也不會產生力矩。藉此，相較於現有的夾持裝置，本實施例的夾持裝置1在搬運物件時，即便物件2與夾持組件20發生拉扯，物件2施加的作用力也無法產生力矩，有助於讓夾持裝置1穩定地保持在夾持狀態，進而能牢固地夾持住物件2。

在本實施例中，第一夾持件210的受推點2131與第一樞接點P1之間的距離D1以及第二夾持件220的受推點2231與第二樞接點P2之間的距離D2之總和大於第一樞接點P1與第二樞接點P2之間的距離D3。藉此，第一夾持件210的受推部213與第二夾持件220的受推部223在夾持裝置1的其中一個徑向方向上重合(如圖3所示)，而使夾持裝置1的第一樞接點P1與第二樞接點P2能比現有夾持裝置中的兩個樞接點更靠近彼此，同時仍能讓施加在受推點2131、2231的推抵力分別相對於第一樞接點P1與第二樞接點P2具有足夠的力臂長度。除此之外，由於第一樞接點P1與第二樞接點P2更靠近彼此，因此夾持組件20在釋放狀態時，第一夾持件210與第二夾持件220的張開幅度也不會過大，而有助於夾持裝置1的小型化。

圖6為根據本發明第二實施例之夾持裝置的前視示意圖。由於第二實施例和第一實施例相似，故以下就相異處進行說明。

在本實施中，夾持裝置1a的第一夾持件210以第一樞接點P1為樞轉中心樞設於基座10，第二夾持件220則固定於基座10。換句話說，本實施例的夾持組件20只有第一夾持件210可相對基座10樞轉。如圖2所示，當夾持組件20於夾持狀態下，沿著取物方向A通過夾持點2121的第一延伸線L2會通過第一樞接點P1。

第一與第二實施例中的夾持裝置在搬運物件時，物件施加給夾持件的作用力無法產生力矩，但本發明並不以此為限。圖7為根據本發明第三實施例之夾持裝置的前視示意圖。由於第三實施例和第一實施例相似，故以下就相異處進行說明。

在本實施例中，夾持裝置1b的夾持組件20在夾持狀態時，於通過第一樞接點P1與第二樞接點P2之樞接線L1的方向上，沿著取物方向A通過夾持點2121的第一延伸線L2在樞接線L1的方向上與第一樞接點P1之間的距離S1小於第一樞接點P1與設置於基座10和第一夾持件210之間的彈性件230中心之間的距離S2的10%(意即，S1＜S2×10%)。類似地，沿著取物方向A通過夾持點2221的第二延伸線L3在樞接線L1的方向上與第二樞接點P2之間的距離S3小於第二樞接點P2與設置於基座10和第二夾持件220之間的彈性件230中心之間的距離S4的10%(意即，S3＜S4×10%)。藉此，當夾持裝置1在搬運物件時，物件施加給第一夾持件210與第二夾持件220的作用力無法產生力矩或是只會產生極小力矩。

綜上所述，本發明所揭露的夾持裝置中，藉由適當的結構設計，讓所夾持之物件經由夾持點施加給夾持件的作用力之延伸方向會通過此夾持件的樞接點而不會產生力矩，或是施加給夾持件的作用力所產生之力矩極小而不足以抵抗彈性件之彈性力產生的力矩。藉此，相較於現有的夾持裝置，本實施例的夾持裝置在搬運物件時，即便物件與夾持件發生拉扯，夾持裝置仍能穩定地保持在夾持狀態，進而能牢固地夾持住物件。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然而這些實施例並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

1、1a、1b‧‧‧夾持裝置2‧‧‧物件10‧‧‧基座20‧‧‧夾持組件210‧‧‧第一夾持件211‧‧‧樞接部2111‧‧‧容置凹陷212‧‧‧夾持部212a‧‧‧夾持面2121‧‧‧夾持點213‧‧‧受推部2131‧‧‧受推點220‧‧‧第二夾持件221‧‧‧樞接部2211‧‧‧容置凹陷222‧‧‧夾持部222a‧‧‧夾持面2221‧‧‧夾持點223‧‧‧受推部2231‧‧‧受推點230‧‧‧彈性件30‧‧‧推抵件A‧‧‧取物方向D1、D2、D3‧‧‧距離F‧‧‧作用力P1‧‧‧第一樞接點P2‧‧‧第二樞接點L1‧‧‧樞接線L2‧‧‧第一延伸線L3‧‧‧第二延伸線S1、S2、S3、S4‧‧‧距離

圖1為根據本發明第一實施例之夾持裝置的立體示意圖。 圖2為圖1之夾持裝置的分解示意圖。 圖3為圖1之夾持裝置的前視示意圖。 圖4為圖3之夾持裝置於釋放狀態的前視示意圖。 圖5為圖3之夾持裝置夾持物件的前視示意圖。 圖6為根據本發明第二實施例之夾持裝置的前視示意圖。 圖7為根據本發明第三實施例之夾持裝置的前視示意圖。

10‧‧‧基座

210‧‧‧第一夾持件

2111‧‧‧容置凹陷

212‧‧‧夾持部

2121‧‧‧夾持點

213‧‧‧受推部

2131‧‧‧受推點

220‧‧‧第二夾持件

2211‧‧‧容置凹陷

222‧‧‧夾持部

2221‧‧‧夾持點

223‧‧‧受推部

2231‧‧‧受推點

30‧‧‧推抵件

D1、D2、D3‧‧‧距離

P1‧‧‧第一樞接點

P2‧‧‧第二樞接點

L1‧‧‧樞接線

L2‧‧‧第一延伸線

L3‧‧‧第二延伸線

Claims (9)

1. 一種夾持裝置，包含：一基座；以及一夾持組件，包含一第一夾持件以及一第二夾持件，該第一夾持件以一第一樞接點為樞轉中心樞設於該基座，該第二夾持件以一第二樞接點為樞轉中心樞設於該基座，該第一樞接點與該第二樞接點相間隔，該第一夾持件與該第二夾持件各自具有一夾持點，該第一夾持件與該第二夾持件可相對該基座樞轉而使該夾持組件具有該二夾持點彼此靠近的一夾持狀態以及該二夾持點彼此遠離的一釋放狀態；其中，於該夾持狀態，通過該第一樞接點與該第二樞接點的一樞接線實質上正交於通過該第一夾持件之該夾持點與該第一樞接點的一第一延伸線以及正交於通過該第二夾持件之該夾持點與該第二樞接點的一第二延伸線。
2. 如申請專利範圍第1項所述之夾持裝置，更包含可相對該夾持組件移動的一推抵件，其中該第一夾持件與該第二夾持件各自包含相連的一夾持部、一受推部以及一樞接部，該夾持部具有該夾持點，該樞接部樞設於該基座，該受推部具有一受推點，該推抵件可推抵該第一夾持件與該第二夾持件各自的該受推點而使該夾持組件自該夾持狀態變更至該釋放狀態；其中，於該夾持狀態且在該樞接線的方向上，該第一夾持件的該受推點與該第一樞接點之間的距離以及該第二夾持件的該受推點與該 第二樞接點之間的距離之總和大於該第一樞接點與該第二樞接點之間的距離。
3. 如申請專利範圍第2項所述之夾持裝置，其中該樞接部具有一容置凹陷，該受推部與該容置凹陷位於該樞接部之同側，該第一夾持件的該受推部位於該第二夾持件的該容置凹陷內，且該第二夾持件的該受推部位於該第一夾持件的該容置凹陷內。
4. 如申請專利範圍第1項所述之夾持裝置，其中該夾持組件更包含二彈性件，該二彈性件分別設置於該第一夾持件與該基座之間以及該第二夾持件與該基座之間，該第一夾持件與該第二夾持件可相對該基座樞轉而分別壓縮該二彈性件，且該二彈性件可釋放彈性位能而使該夾持組件自該釋放狀態變更至該夾持狀態。
5. 一種夾持裝置，包含：一基座；一夾持組件，包含一第一夾持件以及一第二夾持件，該第一夾持件以一第一樞接點為樞轉中心樞設於該基座，該第二夾持件以一第二樞接點為樞轉中心樞設於該基座，該第一樞接點與該第二樞接點相間隔，該第一夾持件與該第二夾持件各自包含相連的一夾持部、一受推部以及一樞接部，該夾持部具有一夾持點，該樞接部樞設於該基座，該受推部具有一受推點，該第一夾持件的該受推部朝向該第二夾持件延伸，且該第二夾持件的該受推部朝向該第一夾持件延伸；以及一推抵件，可相對該夾持組件移動以推抵該第一夾持件與該第二夾持件各自的該受推點； 其中，在通過該第一樞接點與該第二樞接點的一樞接線的方向上，該第一夾持件的該受推點與該第一樞接點之間的距離以及該第二夾持件的該受推點與該第二樞接點之間的距離之總和大於該第一樞接點與該第二樞接點之間的距離。
6. 如申請專利範圍第5項所述之夾持裝置，其中該樞接部具有一容置凹陷，該受推部與該容置凹陷位於該樞接部之同側，該第一夾持件的該受推部位於該第二夾持件的該容置凹陷內，且該第二夾持件的該受推部位於該第一夾持件的該容置凹陷內。
7. 如申請專利範圍第5項所述之夾持裝置，其中該樞接線實質上正交於通過該第一夾持件之該夾持點與該第一樞接點的一第一延伸線以及正交於通過該第二夾持件之該夾持點與該第二樞接點的一第二延伸線。
8. 如申請專利範圍第5項所述之夾持裝置，其中該夾持組件更包含二彈性件，該二彈性件分別設置於該第一夾持件與該基座之間以及該第二夾持件與該基座之間，該第一夾持件與該第二夾持件可相對該基座樞轉而分別壓縮該二彈性件，且該二彈性件可釋放彈性位能而分別推抵該第一夾持件與該第二夾持件樞轉。
9. 一種夾持裝置，包含：一基座；一夾持件，以一樞接點為樞轉中心樞設於該基座，該夾持件具有一夾持點，該夾持件可相對該基座樞轉而具有適於夾持一物件的一夾持狀態；以及 一彈性件，設置於該夾持件與該基座之間；其中，該夾持裝置可沿一取物方向移動，並且通過該樞接點的一樞接線實質上正交於該取物方向；於該夾持狀態並且在該樞接線的方向上，沿著該取物方向通過該夾持點的一延伸線與該樞接點之間的距離小於該樞接點與該彈性件中心之間的距離的10%。

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