TWI826267B - 夾持裝置以及夾持方法 - Google Patents
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Abstract
一種夾持裝置應用於容器的上蓋並且包含具有第一軌道孔的第一齒盤、具有第二軌道孔的第二齒盤、導引盤、第一馬達、第二馬達及夾爪組件。導引盤設置於第一齒盤及第二齒盤之間並且具有導引孔。第一馬達耦接第一齒盤並用以驅動第一齒盤旋轉。第二馬達耦接第二齒盤並用以驅動第二齒盤旋轉。夾爪組件的夾爪元件設置於第一軌道孔、第二軌道孔及導引孔中並且用以接觸容器的上蓋。第一馬達及第二馬達分別帶動第一齒盤及第二齒盤反向旋轉並且透過第一軌道孔及第二軌道孔帶動夾爪元件沿著導引孔向內移動,以使夾爪元件夾持容器的上蓋。
Description
本發明關於一種夾持裝置及方法,並且特別地,關於一種能夠將上蓋自動密封或脫離容器的夾持裝置及方法。
在生物領域及醫療領域中,經常會進行生物採樣以進行各種檢測,並且檢測人員會將採集到的生物樣本儲存至容器(如:試管、培養瓶等)中。而為了防止生物樣本受到污染,通常會使用包含上蓋的容器。進一步地,由於部分生物樣本有可能需進行離心作業,因此,檢測人員通常會採用旋蓋的容器以防止上蓋與容器分離而使生物樣本漏出或灑出。
然而,當生物樣本檢測完畢需取出或需再進行加樣時,檢測人員必須以人工的方式擰開容器的上蓋。並且,當檢測完畢的生物樣本取出或完成加樣後,檢測人員必須再以人工的方式擰緊容器的上蓋。若需檢測大量生物樣本時,不僅導致降低效率及操作穩定性之外,也會增加人力成本。
有鑑於此,本發明的一範疇提供一種夾持裝置,以解決先前技術的問題。
根據本發明之一具體實施例,夾持裝置應用於容器的上蓋並且用以將上蓋密封或脫離容器。夾持裝置包含第一齒盤、第二齒盤、導引盤、第一馬達、第二馬達以及夾爪組件。第一齒盤具有第一軸心以及至少二個第一軌道孔。第一軌道孔呈圓弧形並且設置於第一軸心的一側。第二齒盤具有第二軸心以及至少二個第二軌道孔。第二軸心與第一軸心共線。第二軌道孔呈圓弧形並且設置於第二軸心的一側,並且第二軌道孔分別交錯第一軌道孔。導引盤設置於第一齒盤及第二齒盤之間並且具有第三軸心以及至少二個導引孔。第三軸心與第一軸心共線。導引孔呈一字形並且徑向設置於第三軸心的一側,並且導引孔分別交錯第一軌道孔及第二軌道孔。第一馬達耦接第一齒盤並且用以驅動第一齒盤以第一軸心為中心旋轉。第二馬達耦接第二齒盤並且用以驅動第二齒盤以第二軸心為中心旋轉。夾爪組件包含至少二個夾爪元件並且每一個夾爪元件具有連接部及接觸部。夾爪元件的連接部同時設置於第一軌道孔、第二軌道孔及導引孔,並且接觸部用以接觸容器的上蓋。其中,當第一馬達及第二馬達分別帶動第一齒盤及第二齒盤以互相反向或同向不等速的方式旋轉時,第一齒盤及第二齒盤分別透過第一軌道孔及第二軌道孔帶動夾爪元件沿著導引孔朝向第一軸心移動,以使夾爪組件夾持容器的上蓋。
其中,當夾爪組件夾持容器的上蓋並且第一馬達及第二馬達分別帶動第一齒盤及第二齒盤同向等速旋轉時,第一齒盤及第二齒盤帶動夾爪元件以第一軸心為中心旋轉,以使上蓋密封或脫離容器。
其中,夾爪元件為圓桿。在一具體實施例中,夾爪元件的連接部為圓桿,並且接觸部的形狀對應容器的上蓋的形狀。
其中,本發明的夾持裝置進一步包含至少二個滑塊分別設置於導引孔並且用以於導引孔中移動。該等滑塊分別包含安裝孔,並且夾爪元件的連接部同時設置於第一軌道孔、第二軌道孔及導引孔中。
其中,夾爪組件包含三個夾爪元件。第一齒盤具有三個第一軌道孔,第二齒盤具有三個第二軌道孔,並且導引盤具有三個導引孔。該等夾爪元件分別設置於第一軌道孔、第二軌道孔及導引孔中。當第一馬達及第二馬達分別帶動第一齒盤及第二齒盤以互相反向或同向不等速的方式旋轉時,該等夾爪元件同時朝向第一軸心移動以夾持容器的上蓋。
本發明的另一範疇提供一種夾持方法,包含以下步驟:設置容器至夾持裝置中並且容器的上蓋對應夾持裝置的夾爪組件,其中夾持裝置包含第一齒盤、第二齒盤及導引盤,夾爪組件的至少二個夾爪元件分別同時貫穿並設置於第一齒盤的至少二個第一軌道孔、第二齒盤的至少二個第二軌道孔及導引盤的至少二個導引孔中,並且第一軌道孔、第二軌道孔及導引孔互相交錯;夾持裝置的第一馬達及第二馬達分別驅動第一齒盤及第二齒盤互相反向或同向不等速旋轉,並且第一齒盤及第二齒盤分別透過第一軌道孔及第二軌道孔帶動夾爪元件沿著導引孔向內移動,以使夾爪組件夾持容器的上蓋;以及第一馬達及第二馬達分別驅動第一齒盤及第一齒盤同向等速旋轉,以使上蓋密封或脫離容器。
其中,本發明的夾持方法進一步包含以下步驟:第一馬達及第二馬達分別驅動第一齒盤及第二齒盤互相反向或同向不等速旋轉,並且第一齒盤及第二齒盤分別透過第一軌道孔及第二軌道孔帶動夾爪元件沿著導引孔向外移動,以使夾爪元件脫離容器的上蓋。
綜上所述,本發明的夾持裝置可透過兩個馬達分別帶動齒盤同向或反向旋轉並且透過齒盤上的軌道孔控制夾爪組件的開合,可自動開關上蓋而不需透過人工擰蓋,進而提高效率並且降低人工成本及設備成本。此外,本發明的夾持裝置的夾爪元件可透過滑塊平穩且順利地進行直線運動,進而提高夾持的穩定性。
1、2:夾持裝置
10:外殼
101:固定軸
11、21:第一齒盤
110:第一軸心
111、211:第一軌道孔
12、22:第二齒盤
120:第二軸心
121、221:第二軌道孔
13、23:導引盤
130:第三軸心
131、231:導引孔
14A、24A:第一馬達
14B、24B:第二馬達
141:第一主動盤
142:第二主動盤
15、25:夾爪組件
151、251:夾爪元件
152、252:連接部
153、253:接觸部
16:滑塊
161:安裝孔
6:容器
61:上蓋
S1~S4:步驟
圖1係繪示根據本發明之一具體實施例的夾持裝置的結構示意圖。
圖2係繪示圖1之夾持裝置未包含外殼的結構組合圖。
圖3係繪示圖2之夾持裝置的結構分解圖。
圖4A至圖4C係繪示根據本發明之一具體實施例之夾持裝置於不同運作情形的示意圖。
圖5A係繪示本發明之一具體實施例之夾持裝置夾持容器時的示意圖。
圖5B係繪示本發明之一具體實施例之夾持裝置脫離容器時的示意圖。
圖6係繪示根據本發明之一具體實施例的夾持方法的步驟流程圖。
圖7係繪示根據本發明之另一具體實施例的夾持裝置的結構示意圖。
為了讓本發明的優點,精神與特徵可以更容易且明確地了解,後續將以具體實施例並參照所附圖式進行詳述與討論。值得注意的是,這些具體實施例僅為本發明代表性的具體實施例,其中所舉例的特定方法、裝置、條件、材質等並非用以限定本發明或對應的具體實施例。又,圖中各裝置僅係用於表達其相對位置且未按其實際比例繪述,合先敘明。
在本發明的描述中,需要理解的是,術語“縱向、橫向、上、下、前、後、左、右、頂、底、內、外”等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係,僅是為了便於描述本發明和簡化描述,而不是指示所述的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明的限制。
請參閱圖1、圖2及圖3。圖1係繪示根據本發明之一具體實施例的夾持裝置1的結構示意圖。圖2係繪示圖1之夾持裝置1未包含外殼10的結構組合圖。圖3係繪示圖2之夾持裝置1的結構分解圖。如圖1至圖3所示,在本具體實施例中,夾持裝置1包含外殼10、第一齒盤11、第二齒盤12、導引盤13、第一馬達14A、第二馬達14B以及夾爪組件15。第二齒盤12位於第一齒盤11的一側,並且導引盤13位於第一齒盤11及第二齒盤12之間。第一馬達14A耦接第一齒盤11,並且第二馬達14B耦接第二齒盤12。夾爪組件15的一端貫穿第一齒盤11、第二齒盤12及導引盤13,並且夾爪組件15的另一端突出於外殼10的外部。本發明的夾持裝置係應用於容器的上蓋,並且用以將上蓋密封或脫離容器。於實務中,容器可為旋蓋試管、旋蓋離心管、組織培養瓶、血清瓶或其他旋蓋容器。
在本具體實施例中,第一齒盤11具有第一軸心110以及第一軌道孔111。第一軌道孔111設置於第一齒盤11的盤面上並且位於第一軸心110的一側。進一步地,第一軌道孔111的形狀呈圓弧形並且為通孔。在本具體實施例中,第一齒盤11具有三個第一軌道孔111,並且第一軌道孔111平均環設於盤面上。
在本具體實施例中,第二齒盤12具有第二軸心120以及第二
軌道孔121。第二軌道孔121設置於第二齒盤12的盤面上並且位於第二軸心120的一側。第二軌道孔121的形狀呈圓弧形並且為通孔。在本具體實施例中,第二齒盤12具有三個第二軌道孔121,並且第二軌道孔121平均環設於盤面上。進一步地,第二齒盤12的第二軸心120與第一齒盤11的第一軸心110共線,並且第二齒盤12的第二軌道孔121分別與第一齒盤11的第一軌道孔111互相交錯。於實務中,當第一齒盤11及第二齒盤12互相疊合時,每一個第一軌道孔111會對應到一個第二軌道孔121,並且在第一軌道孔111及第二軌道孔121的交錯處會形成貫穿孔。
在本具體實施例中,導引盤13具有第三軸心130以及導引孔131。導引孔131設置於導引盤13的盤面上並且位於第三軸心130的一側。導引孔131的形狀呈直線形並且為通孔。在本具體實施例中,導引盤13具有三個導引孔131,並且導引孔131以徑向的方式平均環設於盤面上。進一步地,導引孔131的第三軸心130與第一齒盤11的第一軸心110共線,並且導引盤13的導引孔131分別與第二齒盤12的第二軌道孔121及第一齒盤11的第一軌道孔111互相交錯。於實務中,夾持裝置1可包含固定軸101,並且第一齒盤11、第二齒盤12及導引盤13可設置於固定軸101上,而第一軸心110、第二軸心120及第三軸心130共線並且係為固定軸101的軸心。第一齒盤11、第二齒盤12及導引盤13的尺寸可為相同,但不限於此,導引盤13的尺寸也可略小於第一齒盤11及第二齒盤12的尺寸。當第一齒盤11、第二齒盤12及導引盤13互相疊合時,每一個第一軌道孔111會對應到一個第二軌道孔121以及一個導引孔131,並且在第一軌道孔111、第二軌道孔121及導引孔131的交錯處會形成貫穿孔。也就是說,在本具體實施例中,夾持裝置1包含三組軌道。
在本具體實施例中,第一馬達14A用以驅動第一齒盤11以第一軸心110為中心旋轉,並且第二馬達14B用以驅動第二齒盤12以第二軸心120為中心旋轉。也就是說,第一齒盤11及第二齒盤12皆以固定軸101為軸心旋轉。進一步地,夾持裝置1包含第一主動盤141以及第二主動盤142。第一馬達14A的轉軸連接第一主動盤141的中心,並且第一主動盤141嵌合第一齒盤11。第二馬達14B的轉軸連接第二主動盤142的中心,並且第二主動盤142嵌合第二齒盤12。因此,第一馬達14A可驅動第一主動盤141旋轉進而帶動第一齒盤11旋轉,並且第二馬達14B可驅動第二主動盤142旋轉進而帶動第二齒盤12旋轉。進一步地,第一馬達14A及第二馬達14B可分別控制第一齒盤11及第二齒盤12的旋轉方向。第一馬達14A及第二馬達14B可控制第一齒盤11及第二齒盤12同向旋轉,也可控制第一齒盤11及第二齒盤12互相反向旋轉,例如:第一馬達14A控制第一齒盤11以順時鐘的方向旋轉,並且第二馬達14B控制第二齒盤12以逆時鐘的方向旋轉。此外,第一馬達14A及第二馬達14B可分別控制第一齒盤11及第二齒盤12以不同速度的旋轉。因此,本發明的夾持裝置1的第一齒盤11及第二齒盤12可以反向等速、反向不等速、同向等速或同向不等速的方式互相旋轉。
值得注意的是,夾持裝置1的第一馬達14A及第二馬達14B是固定於外殼中,並且僅是分別透過第一主動盤141及第二主動盤142帶動第一齒盤11及第二齒盤12旋轉。因此,當第一馬達14A帶動第一齒盤11旋轉時,第二馬達14B以及第二齒盤12不會隨著第一齒盤11的旋轉而轉動。
在本具體實施例中,夾爪組件15包含三個夾爪元件151,並且每一個夾爪元件151對應一個第一軌道孔111、第二軌道孔121及導引孔
131,即每一個夾爪元件151對應一組軌道。進一步地,夾爪元件151具有連接部152以及接觸部153。夾爪元件151的連接部152穿過並設置於第一軌道孔111、第二軌道孔121及導引孔131的交錯處所形成的貫穿孔中,而接觸部153突出於外殼10的外部並用以接觸容器的上蓋。在本具體實施例中,夾爪元件151為圓桿,並且圓桿的尺寸可對應第一軌道孔111、第二軌道孔121及導引孔131的尺寸。
請一併參閱圖2、圖3、圖4A至圖4C。圖4A至圖4C係繪示根據本發明之一具體實施例之夾持裝置於不同運作情形的示意圖。圖4A至圖4C係為第一齒盤11、第二齒盤12、導引盤13及夾爪組件15組合後的俯視圖。於實際應用中,如圖4A所示,第一齒盤11的第一軌道孔111以及第二齒盤12的第二軌道孔121互相對稱排列,並且導引盤13的導引孔131位於第一軌道孔111及第二軌道孔121的中間位置。此時,設置於第一軌道孔111、第二軌道孔121及導引孔131的交錯處所形成的貫穿孔的夾爪元件151位於靠近第一齒盤11外側的位置。如圖4B及圖4C所示,當第一馬達14A驅動第一齒盤11以順時鐘的方向旋轉並且第二馬達14B驅動第二齒盤12以逆時鐘的方向旋轉(即第一齒盤11與第二齒盤12互相反向旋轉)時,第一齒盤11透過第一軌道孔111的內壁推動夾爪元件151移動,同時第二齒盤12亦透過第二軌道孔121的內壁推動夾爪元件151移動。由於第一軌道孔111及第二軌道孔121互相對稱排列,因此,夾爪元件151將會沿著導引孔131朝向第一軸心的方向直線移動並移動至靠近第一齒盤11軸心的位置。從圖4A至圖4C的運作過程中,夾爪組件15的三個夾爪元件151的位置皆自導引孔131靠近外緣的一端移動至導引孔131靠近軸心的一端,此時,夾爪組件15為夾持狀態。
值得注意的是,圖4B及圖4C係繪示出當第一馬達14A及第二馬達14B的轉軸皆以等速轉動的方式驅動第一齒盤11與第二齒盤12互相反向等速旋轉,以使第一軌道孔111及第二軌道孔121能夠以互相對稱且相對移動的方式帶動夾爪元件151朝向第一軸心移動。於實務中,第一馬達14A及第二馬達14B也可驅動第一齒盤11與第二齒盤12以反向不等速的方式旋轉。此時,第一軌道孔111及第二軌道孔121仍為相對移動而能夠帶動夾爪元件151朝向第一軸心移動,以使夾爪組件15為夾持狀態。此外,第一馬達14A及第二馬達14B也可驅動第一齒盤11與第二齒盤12以順時鐘不等速(同向不等速)的方向旋轉,並且第一齒盤11的旋轉速度可大於第二齒盤12的旋轉速度,但不限於此。由於第一齒盤11的旋轉速度較快,因此,夾爪元件151於第一軌道孔111中的移動速度較快,也就是說,第一軌道孔111的內壁將會推動夾爪元件151第一軸心移動,也能夠使夾爪組件15為夾持狀態。
而當第一馬達14A及第二馬達14B分別驅動第一齒盤11以逆時鐘的方向並且第二齒盤12以順時鐘的方向等速或不等速旋轉(即從圖4C至圖4A的運作過程)、或第一齒盤11及第二齒盤12以逆時鐘不等速(同向不等速)的方向旋轉時,夾爪組件15的三個夾爪元件151的位置皆自導引孔131靠近軸心的一端移動至導引孔131靠近外緣的一端,此時,夾爪組件15為打開狀態。此外,當第一馬達14A及第二馬達14B分別驅動第一齒盤11及第二齒盤12以相同的方向等速旋轉時,夾爪組件15的三個夾爪元件151可維持在固定的位置並且夾爪組件15將會以第一軸心為中心旋轉。
請一併參考圖1、圖4A至圖4C、圖5A及圖5B。圖5A係繪示本發明之一具體實施例之夾持裝置1夾持容器6時的示意圖。圖5B係繪示本
發明之一具體實施例之夾持裝置1脫離容器6時的示意圖。於實際應用中,如圖4A及圖5A所示,夾持裝置1的夾爪組件15的初始狀態為打開狀態。當容器6欲進行開蓋時,容器6的上蓋61先移至突出於外殼10的夾爪組件15的中間位置,並且上蓋61的位置對應夾爪組件15的夾爪元件151的接觸部153的位置。接著,如圖4C及圖5B所示,第一馬達14A及第二馬達14B分別驅動第一齒盤11與第二齒盤12互相反向旋轉,以使三個夾爪元件151接觸並夾持容器6的上蓋61。此時,上蓋61固定於夾爪組件15上,並且夾爪組件15可帶動上蓋61作動。進一步地,第一馬達14A及第二馬達14B分別驅動第一齒盤11與第二齒盤12同向等速旋轉(如:逆時鐘旋轉),以使上蓋61隨著夾爪組件15旋轉進而脫離容器6。
當容器6欲進行關蓋並且夾爪組件15已夾持上蓋61時,容器6可先移至對應上蓋61的位置,接著,第一馬達14A及第二馬達14B分別驅動第一齒盤11與第二齒盤12同向等速旋轉(如:順時鐘旋轉),以使上蓋61隨著夾爪組件15旋轉進而密封容器6。最後,第一馬達14A及第二馬達14B分別驅動第一齒盤11與第二齒盤12互相反向旋轉,以使三個夾爪元件151脫離上蓋61。因此,本發明的夾持裝置可透過兩個馬達分別帶動齒盤同向或反向旋轉並且透過齒盤上的軌道孔控制夾爪組件的開合,可自動開關上蓋而不需透過人工擰蓋,進而提高效率並且降低人工成本及設備成本。
此外,由於夾爪組件15的三個夾爪元件151分別設置於三組軌道中並且三個夾爪元件151之間未直接接觸,三個夾爪元件151的開合程度不會受到夾爪組件15本身的結構限制,而可隨著導引孔131的長度大幅度的打開及夾持。因此,本發明的夾持裝置1的夾爪組件15可夾持多種具有不
同直徑的上蓋的容器。
請再次參閱圖3。在本具體實施例中,進一步包含三個滑塊16分別設置於三個導引盤13的導引孔131,並且滑塊16用以在導引孔131中移動。滑塊16包含安裝孔161,並且夾爪元件151的連接部152設置於安裝孔161中。於實務中,滑塊16的尺寸對應導引孔131的尺寸。當夾爪組件15的夾爪元件151受到第一軌道孔111的內壁及第二軌道孔121的內壁的推動時,夾爪元件151可透過滑塊16平穩且順利地進行直線運動,進而提高夾持的穩定性。
在本具體實施例中,夾持裝置1包含控制器(圖未示)用以分別控制第一馬達14A及第二馬達14B輸出第一電流值及第二電流值以驅動第一主動盤141及第二主動盤142轉動。第一電流值及第二電流值可為相同也可為不同,以控制第一主動盤141及第二主動盤142等速或不等速旋轉。進一步地,控制器預存一堵轉電流閾值,並且堵轉電流閾值為第一電流值及第二電流值的3倍,但不以此為限,堵轉電流閾值也可根據馬達的輸出電流安全值而決定。而當第一電流值或第二電流值大於堵轉電流閾值時,控制器控制第一馬達14A及第二馬達14B停止運作。於實務中,當夾持裝置1的夾爪組件15夾持容器的上蓋後,夾爪元件151皆會接觸並抵住上蓋。此時,第一馬達14A及第二馬達14B會因無法繼續帶動夾爪元件151朝向第一軸心的方向移動,導致第一電流值及第二電流值上升而形成堵轉電流。當第一電流值或第二電流值大於堵轉電流閾值時,表示夾爪組件15已夾緊容器的上蓋,此時,控制器控制第一馬達14A及第二馬達14B停止運作,以避免馬達、齒盤及夾爪元件損壞。
相同地,當夾持裝置1打開夾爪組件15時,夾爪組件15的夾爪元件151皆會持續以遠離第一軸心的方向移動並且抵住導引孔131的端部。此時,第一馬達14A及第二馬達14B會因無法繼續帶動夾爪元件151向外移動,導致第一電流值及第二電流值上升而形成堵轉電流。當第一電流值或第二電流值大於堵轉電流閾值時,表示夾爪組件15已打開至最大的狀態,此時,控制器控制第一馬達14A及第二馬達14B停止運作。進一步地,當夾持裝置1夾持上蓋並密封於容器上後,第一馬達14A及第二馬達14B會因無法繼續帶動夾持裝置1旋轉,導致第一電流值及第二電流值上升而形成堵轉電流。此時,控制器也可根據第一電流值、第二電流值及堵轉電流閾值控制第一馬達14A及第二馬達14B停止運作。
此外,控制器可進一步預存一開蓋旋轉圈數,並且開蓋旋轉圈數可根據容器與上蓋的螺紋數而決定。於實務中,當夾持裝置1夾持上蓋並欲將上蓋脫離容器時,控制器可控制第一馬達14A及第二馬達14B同時以開蓋旋轉圈數驅動第一齒盤11與第二齒盤12同向旋轉,進而打開容器的上蓋。
請參閱圖6。圖6係繪示根據本發明之一具體實施例的夾持方法的步驟流程圖。圖6的夾持方法的步驟可透過圖1至圖5的夾持裝置1來達成。如圖6所示,本發明的夾持方法包含以下步驟:步驟S1:設置容器6至夾持裝置1中並且容器6的上蓋61對應夾持裝置1的夾爪組件15。其中,夾持裝置1包含第一齒盤11、第二齒盤12及導引盤13。夾爪組件15的夾爪元件151分別同時設置於第一齒盤11的第一軌道孔111、第二齒盤12的第二軌道孔121及導引盤13的導引孔131中,並且第一軌道孔111、第二軌道孔121及導引孔
131互相交錯;步驟S2:夾持裝置1的第一馬達14A及第二馬達14B分別驅動第一齒盤11及第二齒盤12互相反向旋轉,並且第一齒盤11及第二齒盤12分別透過第一軌道孔111及第二軌道孔121帶動夾爪元件151沿著導引孔131向內移動,以使夾爪組件15夾持容器6的上蓋61;以及步驟S3:第一馬達14A及第二馬達14B分別驅動第一齒盤11及第二齒盤12同向等速旋轉,以使上蓋61密封或脫離容器6。
此外,本發明的夾持方法進一步包含以下步驟:步驟S4:第一馬達14A及第二馬達14B分別驅動第一齒盤11及第二齒盤12互相反向旋轉,並且第一齒盤11及第二齒盤12分別透過第一軌道孔111及第二軌道孔121帶動夾爪元件151沿著導引孔131向外移動,以使夾爪元件151脫離容器6的上蓋61。
本發明的夾持裝置除了可為前述具體實施例的樣態之外,也可為其他樣態。請參閱圖7。圖7係繪示根據本發明之另一具體實施例的夾持裝置2的結構示意圖。如圖7所示,本具體實施例與前述具體實施例的不同之處,是在於本具體實施例的夾持裝置2的第一齒盤21具有二個第一軌道孔211,第二齒盤22具有二個第二軌道孔221,導引盤23具有二個導引孔231,並且夾爪組件25包含二個夾爪元件251。進一步地,夾爪元件251的連接部252為圓桿,並且接觸部253的形狀對應容器的上蓋的形狀。於實務中,該等第一軌道孔211、該等第二軌道孔221、該等二個導引孔231以及該等夾爪元件251可分別相對對稱設置。當第一馬達24A及第二馬達24B分別驅動第一齒盤21與第二齒盤22互相反向旋轉,夾爪組件25的夾爪元件251可相對靠近移動,進而夾持容器的上蓋。此外,夾爪元件251的接觸部253面對上蓋
的表面可具有棘齒狀結構。當夾爪組件25夾持容器的上蓋時,夾爪元件251可透過棘齒狀結構以增加接觸部253以及上蓋之間摩擦力,進而提升夾持效果,以避免上蓋自夾爪元件251上滑脫。在一具體實施例中,夾爪元件的接觸部為可拆卸式的元件安裝於連接部上,並且接觸部可為具有高摩擦力材料所製成的彈性元件。當夾爪組件夾持容器的上蓋時,夾爪元件的接觸部會因夾持力而暫時塑形成對應上蓋的形狀,以提升夾持效果。
綜上所述,本發明的夾持裝置可透過兩個馬達分別帶動齒盤同向或反向旋轉並且透過齒盤上的軌道孔控制夾爪組件的開合,可自動開關上蓋而不需透過人工擰蓋,進而提高效率並且降低人工成本及設備成本。此外,本發明的夾持裝置的夾爪元件可透過滑塊平穩且順利地進行直線運動,進而提高夾持的穩定性。
藉由以上較佳具體實施例之詳述,係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神,而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地,其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。因此,本發明所申請之專利範圍的範疇應根據上述的說明作最寬廣的解釋,以致使其涵蓋所有可能的改變以及具相等性的安排。
1:夾持裝置
11:第一齒盤
12:第二齒盤
13:導引盤
14A:第一馬達
14B:第二馬達
141:第一主動盤
142:第二主動盤
15:夾爪組件
151:夾爪元件
Claims (10)
- 一種夾持裝置,應用於一容器的一上蓋,並且用以將該上蓋密封或脫離該容器,該夾持裝置包含有:一第一齒盤,具有一第一軸心以及至少二個第一軌道孔,該等第一軌道孔呈圓弧形並且設置於該第一軸心的一側;一第二齒盤,具有一第二軸心以及至少二個第二軌道孔,該第二軸心與該第一軸心共線,該等第二軌道孔呈圓弧形並且設置於該第二軸心的一側,並且該等第二軌道孔分別交錯於該等第一軌道孔;一導引盤,設置於該第一齒盤及該第二齒盤之間並且具有一第三軸心以及至少二個導引孔,該第三軸心與該第一軸心共線,該等導引孔呈一字形並且徑向設置於該第三軸心的一側,該等導引孔分別交錯該等第一軌道孔及該等第二軌道孔;一第一馬達,耦接該第一齒盤並且用以驅動該第一齒盤以該第一軸心為中心旋轉;一第二馬達,耦接該第二齒盤並且用以驅動該第二齒盤以該第二軸心為中心旋轉;以及一夾爪組件,包含至少二個夾爪元件並且每一該夾爪元件具有一連接部及一接觸部,該等夾爪元件的該連接部分別同時設置於該第一軌道孔、該第二軌道孔及該導引孔,並且該接觸部用以接觸該容器的該上蓋;其中,當該第一馬達及該第二馬達分別帶動該第一齒盤及該第二齒盤以互相反向及同向不等速之其中一者的方式旋轉時,該第一齒盤及該第二齒盤分別透過該等第一軌道孔及該等第二軌道孔帶動該等夾爪元件沿著該等 導引孔朝向該第一軸心移動,以使該夾爪組件夾持該容器的該上蓋。
- 如申請專利範圍第1項所述之夾持裝置,其中當該夾爪組件夾持該容器的該上蓋並且該第一馬達及該第二馬達分別帶動該第一齒盤及該第二齒盤同向等速旋轉時,該第一齒盤及該第二齒盤帶動該等夾爪元件以該第一軸心為中心旋轉,以使該上蓋密封或脫離該容器。
- 如申請專利範圍第1項所述之夾持裝置,其中該夾爪元件為一圓桿。
- 如申請專利範圍第1項所述之夾持裝置,其中該夾爪元件的該連接部為一圓桿,並且該接觸部的形狀對應該容器的該上蓋的形狀。
- 如申請專利範圍第1項所述之夾持裝置,進一步包含至少二個滑塊分別設置於該等導引孔並且用以於該等導引孔中移動,該等滑塊分別包含一安裝孔,並且該等夾爪元件的該連接部同時設置於該第一軌道孔、該第二軌道孔及該安裝孔中。
- 如申請專利範圍第1項所述之夾持裝置,其中該夾爪組件包含三個夾爪元件,該第一齒盤具有三個該第一軌道孔,該第二齒盤具有三個該第二軌道孔,並且該導引盤具有三個該導引孔,該等夾爪元件分別設置於該等第一軌道孔、該等第二軌道孔及該等導引孔中,當該第一馬達及該第二馬達分別帶動該第一齒盤及該第二齒盤以互相反向及同向不等速之其中一者的方式旋轉時,該等夾爪元件同時朝向該第一軸心移動,以夾持該容器的該上蓋。
- 一種夾持方法,用以將一容器的一上蓋密封或脫離該容器,該夾持方法包含以下步驟: 設置一容器至一夾持裝置中並且該容器的一上蓋對應該夾持裝置的一夾爪組件,其中該夾持裝置包含一第一齒盤、一第二齒盤以及一導引盤,該夾爪組件的至少二個夾爪元件分別同時設置於該第一齒盤的至少二個第一軌道孔、該第二齒盤的至少二個第二軌道孔及該導引盤的至少二個導引孔中,並且該等第一軌道孔、該等第二軌道孔及該等導引孔互相交錯;該夾持裝置的一第一馬達及一第二馬達分別驅動該第一齒盤及該第二齒盤以互相反向及同向不等速之其中一者的方式旋轉,並且該第一齒盤及該第二齒盤分別透過該等第一軌道孔及該等第二軌道孔帶動該等夾爪元件沿著該等導引孔向內移動,以使該夾爪組件夾持該容器的該上蓋;以及該第一馬達及該第二馬達分別驅動該第一齒盤及該第二齒盤同向等速旋轉,以使該上蓋密封或脫離該容器。
- 如申請專利範圍第7項所述之夾持方法,進一步包含以下步驟:該第一馬達及該第二馬達分別驅動該第一齒盤及該第二齒盤以互相反向及同向不等速之其中一者的方式旋轉,並且該第一齒盤及該第二齒盤分別透過該等第一軌道孔及該等第二軌道孔帶動該等夾爪元件沿著該等導引孔向外移動,以使該等夾爪元件脫離該容器的該上蓋。
- 如申請專利範圍第7項所述之夾持方法,其中該夾爪元件為一圓桿。
- 如申請專利範圍第7項所述之夾持方法,其中該夾爪元件包含一連接部以及一接觸部,該連接部為一圓桿並且分別同時設置於該第一軌道孔、該第二軌道孔及該導引孔中,並且該接觸部的形狀對應該容器的該上蓋的形狀。
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