CN101626968A - 用连续运动擒纵馈送组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通过对来自供件器(62a)的各个组件(28，84，100，100’)进行受控的例如连续的运动擒纵而将组件流(28，84，100，100’)作为单独的组件(28，84，100’)或是作为可从中切割出单独的组件的连续条(100)或带，从供件器(62a)转移到受件器(92，108)(例如在加工机器中)的方法和系统。

Description

用连续运动擒纵馈送组件

技术领域

本发明涉及用于以连续运动形式将零件或组件高速载入到机器中的装置和方法。

发明背景

在自动化组装机器中的组件馈送涉及三个方面：(i)分离，其为分离多个组件以便可独立地操纵它们，(ii)定向，其为将组件操纵到下一工序所要求的特定方向；和(iii)擒纵，其为对组件进行受控分离且将组件从生产线的末端转移并以加工机器所要求的特定组件间距插入到加工机器中，例如组装机器中。擒纵也可包括分离和定向的其它方面。

美国专利3,601,041描述了一种用于对零件例如片剂或胶囊进行馈送和定向的装置。胶囊被设置在具有槽形径向路径的转盘上方的给料器所载放。当胶囊从给料器落到转盘上时，它们沿着槽形路径被离心地抛向外周边并以首尾相连对齐关系被推进狭槽中。胶囊经过处于其定向位置的印刷构件之间，然后被排放到给料器中。

美国专利3,471,000描述了一种用于将物品例如水果和产品定向和馈送到包装位置的机构。传送带将物品递送到旋转机构。旋转机构包括多个径向臂。在旋转循环的某点处，所述径向臂将物品抬起放置在与径向臂同时旋转的架子上。当架子到达特定工位时，物品被推入流槽或出口中。在机构的旋转运动期间，这种循环是连续的。

美国专利3,912,120、3,960,293、4,821,920和5,740,899也描述了用于馈送、定向和/或分离制品的旋转机构和装置。

如图1所示，已知的擒纵机构包括间歇馈送，也称作将组件“分片”馈送到加工机器中。也就是说，将每个组件或每批组件停止或减慢到瞬间静止以便可转移它们，然后以组件之间的预定间距将它们插入到加工机器中。因此，停止组件期间的时间间隔形成所需的间距。

一般来讲，具有许多组件夹持器22的传送盘20围绕轴线24在箭头26的方向上旋转。当每个组件夹持器22运动到与组件流28的末端接触时，夹持器捕获组件并将它与所述流分开。流28中剩下的零件快速前进到已取出的零件所腾出的位置或地址30并等待下一个组件夹持器22前进到位置30。这种时间滞后是在组件28在位置34处离开传送盘20时由组件夹持器22之间以及因此组件28之间的预定间距32所产生。如图1所见，沿着盘20上的组件夹持器22之间曲线的距离基本上与组件在位置或地址34处离开盘之后组件之间的距离相同。

这种分片馈送机构提供组件之间所需的间距，但要求所有组件一个接着一个地停止。这种工艺因此浪费能源和时间，并且明显限制了总体加工速度。此外，当组件停止时，它们的振动会导致组件的损坏并会损害它们的取向，这在与以高速进行加工的非对称和非球面组件一起工作时尤其重要。

发明概述

本发明部分地基于以下认识，即如果人们递送一个组件到距一个表面(例如呈圆或多边形形状的盘)的中心轴线为第一距离并处于第一径向位置处的捕获位置，并使用在捕获位置处主动夹住仅一个组件的组件夹持器将所述组件移动到位于第二径向位置的递送位置，然后按限定的取向将所述组件放置在递送位置；则人们可以受控的连续流动形式获得组件从一个位置到另一个位置的平滑转移并使组件具有限定的取向，而不需要在沿着转移路径的任何点处停止组件。

一般来讲，在一个方面，本发明的特征在于连续运动擒纵系统，所述连续运动擒纵系统包括：可旋转盘，所述可旋转盘包括中心轴线；距所述中心轴线的第一距离且相对于所述中心轴线处于第一径向位置的捕获位置；相对于所述中心轴线位于第二径向位置的递送位置；和布置在盘上的多个组件传递机构，其中每个组件传递机构包括被构造成在捕获位置主动夹住仅一个组件的组件夹持器，并且其中每个组件传递机构被构造成将组件夹持器从捕获位置移动到递送位置、使组件夹持器将组件按限定的取向放置在递送位置、并在盘的一转或不到一转内将目前空的组件夹持器返回到捕获位置。

在新系统中，递送位置可位于距所述中心轴线的第二距离(不同于第一距离)处；并且组件距中心轴线的距离可随着组件传递机构将组件从捕获位置移动到递送位置而变化。第二距离可小于、大于第一距离或者与第一距离相同。例如，如果第二距离大于第一距离，则当组件离开递送位置时，组件间的间距与它们到达捕获位置时它们的间距相比会增大。在某些实施方案中，组件距中心轴线的距离随着组件传递机构将组件从捕获位置移动到递送位置而连续变化。

所述系统也可包括使盘围绕中心轴线旋转的传动机构和控制旋转速度的控制器，其中盘的连续旋转使组件传递机构将连续的组件流从捕获位置递送到递送位置。所述系统也可包括用来分离组件并以使组件夹持器能够夹住各个组件的取向将它们送到捕获位置的供件器。

在各种实施方案中，可将组件传递机构围绕中心轴线对称地布置在盘上，并且每个组件转移机构可将组件夹持器从捕获位置径向向外移动到递送位置，其中第二距离大于第一距离。

在其它实施方案中，每个组件转移机构可将组件夹持器从捕获位置径向向内移动到递送位置，其中第二距离小于第一距离。

组件转移机构可包括具有远端和近端的臂，其中组件夹持器连接到远端，并且其中所述臂围绕近端枢转，致使组件夹持器从距中心轴线的第一距离移动到距中心轴线的第二距离。具有此类臂的系统还可包括凸轮，其中所述臂响应与凸轮的接触而枢转。例如，每个臂可将组件夹持器从捕获位置径向向外移动到递送位置，其中第二距离大于第一距离，或者每个臂可将组件夹持器从捕获位置径向向内移动到递送位置，其中第一距离大于第二距离。

在某些方面，组件转移机构可为滑块，其中所述组件夹持器连接到滑块上，并且其中当盘转动时，滑块沿着平行于盘表面的路径从距捕获位置的第一距离移动到距递送位置的第二距离。这些系统还可包括凸轮，其中所述滑块响应与所述凸轮的接触而径向向外或向内滑动。

在这些系统中，当盘转动时，组件夹持器可沿着平行于盘表面的路径从捕获位置处的第一距离径向移动到递送位置处的第二距离，或者组件夹持器可沿着与盘表面成一角度的路径从捕获位置处的第一距离径向移动到递送位置处的第二距离。在某些实施方案中，盘可为圆形的或呈多边形形状。

在另一方面，本发明的特征在于以下方法：通过用组件转移机构在距中心轴线为第一距离且位于第一径向位置处的捕获位置捕获并夹住每个组件，将组件流从捕获位置连续转移到递送位置；将夹住组件的组件转移机构移动到相对于中心轴线位于第二径向位置(不同于第一径向位置)的递送位置；和将组件按限定的取向放置到位于递送位置的受件器中。

在这些方法中，每个组件可单独被夹住，递送位置可位于距中心轴线的第二距离(不同于第一距离)处，并且组件距中心轴线的距离可随着组件转移机构从捕获位置移动到递送位置而变化。在某些实施方案中，组件距中心轴线的距离随着组件从捕获位置移动到递送位置而连续变化。此外，当组件到达捕获位置时组件间的第一间距可小于或者大于(或者等于)当它们离开递送位置时的组件间的第二间距，并且距中心轴线的第一距离可小于或者大于(或者等于)距中心轴线的第二距离。

在各种实施方案中，可将捕获位置设置在第一平面上，将递送位置设置在第二平面上，并且第二平面可位于与第一平面不同的高度上。例如，第一平面可高于第二平面，或者捕获位置和递送位置可位于同一个平面上。

在一些实施方案中，捕获位置位于供件器的一端，并且受件器可包括将组件按预定取向插入其中的各个组件夹持器。可以连续流形式将组件馈送到捕获位置，并且组件间的第一间距可为例如30mm或更近。组件可按例如50mm或者更大的第二距离离开递送位置。在一些实施方案中，组件可在捕获位置处处于第一取向以及可在受件器处以第二取向进行释放，第二取向与第一取向相同或不同。

用于可控或连续运动擒纵的新方法和系统避免了常见于间歇或“分片馈送”运动擒纵系统的能量和效率损失。此外，新方法和系统避免了组件的机械振动，这可防止由于加工系统中组件堵塞而产生的损坏和损失。当将组件从捕获位置转移到递送位置时，系统也提供了各个组件的主动夹持和精密定向。结果是，系统以非常高的速率提供从供件器到受件器的可控的例如连续的组件流，而几乎不存在或根本不存在组件的不对齐或损失或损坏。所述系统也提供用于通过在组件夹持器内加入适当的运动轴而高速地对组件进行重新定向的部件。因此，在从捕获位置转移到递送位置时，组件可进行转动或以受控方式翻转到任何所期望的取向。

在这些方法和系统中，组件以等于所期望的进料速率乘以所输入组件的间距的乘积的速度进入系统，并以等于进料速率乘以所期望的组件间距的速度离开系统。

除非另外限定，本文所用的所有科技术语均与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的术语具有相同的含义。虽然在本发明的实施或测试中可以使用与本文所述相似或等价的方法和材料，但是下文描述了合适的方法和材料。本文提及的所有出版物、专利申请、专利和其他参考文献均全文以引用方式并入。在冲突的情况下，将以本说明书(包括定义)为准。此外，材料、方法和实施例仅为示例性的而非旨在进行限制。

通过以下的具体实施方式和权利要求，本发明的其他特征和优点将变得显而易见。

附图概述

图1为现有技术间歇运动组件擒纵系统的示意图。

图2为新的连续运动组件擒纵系统的示意图。

图3A为用于将塑料剃刀刀片架外壳从供件器转移到连续加工机器的连续运动擒纵系统的示意性顶部平面视图。

图3B为从图3A中的视线3B-3B所见的图3B的示意性侧视图。

图3C为与图3A类似的示意性顶部平面图，其中为简化起见仅显示了某些零件。

图4A为图3A的连续运动擒纵系统的组件转移机构的示意性透视图。

图4B为图4A的组件转移机构的示意性局部剖面侧视图。

图4C为图4A的组件转移机构的示意性分解透视图。

图5为图4A的组件转移机构在供件器的导轨末端位于捕获位置夹持塑料剃刀刀片架外壳的示意性透视图。

图6A、6B和6C为图4A的组件转移机构在递送位置将塑料剃刀刀片架外壳放入转移圆盘上的“座”中，准备移动到加工机器中的示意图，如从图3A中的视线6A-6A、6B-6B和6C-6C分别所见。图6A显示机构进入上方凸轮轨，图6B显示机构放置刀片架，以及图6C显示机构从刀片架释放，其中刀片架留在圆盘中。

图7为用于将转移圆盘从传送带移动到加工机器的连续运动组件擒纵系统的示意图。

图8为用于连续的组件材料条的连续运动组件擒纵系统的示意图，连续的组件材料条被切割形成被转移到转移圆盘上、准备移动到加工机器中的插件，或直接组装到已经位于圆盘上的其它组件上的插件。

图9为通过激光切割而形成各个插件的连续的组件材料条的示意性透视图。

图10为用于连续的组件材料条的连续运动组件擒纵系统的实施方案的示意性透视图，所述连续的组件材料条通过用来分切组件材料条的飞刀切割器进行切割。

图11为图8至10的连续运动擒纵系统的组件转移机构的示意图。

图12A为图11的组件转移机构的夹持爪夹住各个插件条的特写示意性侧视图。

图12B为图11的组件转移机构的夹持爪夹住各个插件条的特写示意性半侧视图。

各种附图中的类似的参考符号指示类似的元件。

发明详述

本发明涉及用于将组件流(或是作为单独的组件或是作为从其切割出单独组件的连续条)从供件器转移到受件器(例如在加工机器中)的方法和系统，其中用受控的连续运动从供件器中擒纵各个组件。新方法和系统将适用于任何尺寸的组件。

一般方法学

一般来讲，如图2所示，新方法和系统涉及具有若干组件夹持器42的(例如盘40)的转移表面(其可为圆形的或具有某些其它形状，例如卵形、椭圆形或多边形，例如八边形、六边形、五边形、方形、矩形或三角形)。盘40围绕中心轴线44在箭头46的方向上旋转。当每个组件夹持器42运动到与组件流28的末端相接触时，夹持器在捕获地址或位置50拾取一个组件，不需要整个组件流逐渐停止。而是，新系统在组件离开组件夹持器42之后，例如通过在夹持器随着盘40旋转而从捕获位置50移动到递送位置54时连续增加给定组件夹持器距中心轴线44的距离，在组件间产生所需的间距52。因此，到组件夹持器到达递送位置时-所述递送位置在图2中距捕获位置50为180°(但与捕获位置相比，可位于约90和约270°或以上之间的任何位置)，组件夹持器已经达到距中心轴线44一定距离处，所述距离提供当组件28之间在递送位置54离开组件夹持器时组件28之间所需的间距52。

所需间距可等同于、小于或大于组件到达捕获位置时组件之间的间距。在一些实施方案中，所述间距根本不改变，并且所述系统用来以例如受控方式将组件从捕获位置简单移动到递送位置，以在将它放置在递送位置之后给组件提供限定的取向。

新方法可体现在可将组件从距中心轴线的第一距离的捕获位置移动到距中心轴线第二距离的递送位置的各种装置和系统中。因此，一般来讲，新方法包括：通过在距盘(例如，圆盘)的中心轴线为第一距离且位于盘的第一径向位置的捕获位置处分别捕获和夹住每个组件，来将组件之间具有第一间距(例如，组件之间间距很小或没有间距)的到达捕获位置的连续组件流转移到组件间具有第二间距(不同于第一间距)的受件器；将每个组件移动到递送位置，所述递送位置距中心轴线第二距离(例如不同于第一距离)且位于盘的第二径向位置(不同于第一径向位置)；其中组件距中心轴线的距离可随着组件从捕获位置移动到递送位置而连续地或基本连续地变化；和将组件在递送位置以组件间的第二间距放入受件器中。

在新方法的某些实施方案中，组件(例如各个塑料或金属零件)间的第一间距小于组件间的第二间距，并且距中心轴线的第一距离小于距中心轴线的第二距离。例如，在组件以堆叠或近乎堆叠构型到达擒纵装置时，间隔可几乎为零毫米，或者仅1或2mm。组件间距然后增加到至少10mm或更多，例如，20、50、75或100mm或更多。在组件馈送的情况下，所输入组件的间距基本上为在馈送轨道上首尾相连接触的组件的长度。第二间距将是在加工机器中的组件座之间的距离。典型的应用可为组件10至30mm长和加工座间隔开25至100mm或更多。

在其它实施方案中，组件间的第一间距可大于组件间的第二间距，例如，在组件以较大的间距到达并且因为接续的下一台机器而需要聚集得更近或者需要将组件从加工机器中移除并以受控的平稳方式传递到送料轨上或传递到传送带上的场合。在这种情形下，距中心轴线的第一距离大于距中心轴线的第二距离。

在某些实施方案中，组件间的第一间距可与组件间的第二间距相同，例如在组件以与接续的下一台机器所需间距大约相同的间距到达的场合。在这种情形下，距中心轴线的第一距离与距中心轴线的第二距离相同，并且所述系统用来提供组件从捕获位置到递送位置的受控平稳过渡。在这些实施方案中的一些中，系统也用来以将组件的取向与它们所要放入的座对正的方式操纵组件。例如，组件可能需要围绕一条或两条轴线进行旋转，例如，它们可能需要从它们到达捕获位置时的取向翻转过来。

在一些实施方案中，可将捕获位置设置在第一平面上，以及可将递送位置设置在不同的第二平面上，例如平行于第一平面。第一平面可高于或低于第二平面。捕获位置和递送位置二者也可在同一平面上。平面上的变化可通过距中心轴线距离上的变化来实现，或者不这样实现。

一般来讲，新系统包括用于夹取和操纵组件并将组件从捕获位置移动到递送位置的组件转移机构。组件转移机构通常包括组件夹持器(例如在臂或杠杆的远端处)，组件夹持器可包括抓取或夹持夹具、吊钩、指状物、一个或多个夹头或者可暂时但牢固地固定各个组件的其它装置。组件夹持器在三维空间中相对于夹持器将组件保持在固定的取向上，所述取向可(但不需要)随着夹持器从捕获位置移动到递送位置而改变。因此，组件在捕获位置可位于第一相对取向并可在受件器处以不同的第二相对取向进行释放或递送。然而，在一些实施方案中，当夹持器将组件从捕获位置移动到递送位置时，夹持器使组件在空间中保持相同的相对取向。

连续运动擒纵系统

新方法可体现于各种装置和系统中。一般来讲，新的连续运动擒纵装置至少包括以下元件：具有中心轴线的可转动板或盘；距中心轴线为第一距离且位于盘的第一径向位置处的捕获位置；位于盘的第二径向位置以及任选地位于距中心轴线的第二距离(不同于第一距离)处的递送位置；和布置在盘上的多个组件转移机构(例如，2、5、10、20、30或更多个)。每个组件转移机构包括被构造成在捕获位置一次主动夹住仅一个组件(或一组多个组件，例如，2、3或4个)的组件夹持器。

各个组件可以单独的组件来供应，或者以连续的组件材料条来供应，当组件进入捕获位置、位于捕获位置或者刚刚离开捕获位置之后，所述连续的组件材料条被切割成单独的个体组件。

组件转移机构被构造成将组件夹持器从捕获位置移动到递送位置，使组件夹持器能够在递送位置释放和放置或递送组件，并在盘的一转或不到一转内将现在空的组件夹持器返回到捕获位置。

各个组件的连续馈送

图3A至3C、4A至4C和5示出了一种此类系统，其显示了布置在供件器62a末端处的连续运动擒纵系统60和多个组件转移机构70。所述系统包括具有中心轴线66和中心转轴68的转盘64。每个组件转移机构70均包括臂72、组件夹持器74(参见图4A至4C)、底座80和枢轴82，其中组件夹持器74包括一对夹持夹具76和78(图4A至4C中所示)。每对夹持夹具抓住组件84，例如塑料剃刀刀片架外壳。可将组件转移机构70围绕中心轴线对称地布置在盘上。臂72具有连接到组件夹持器74上的远端和终止于枢轴82的近端。

盘64围绕中心轴线66在箭头86的方向上旋转。臂72围绕枢轴82的转动受齿轮部分88控制。当盘64转动时，静止凸轮98(图3A至C、4A和4B)使每个臂72从竖直的捕获位置(如图3A至3C和4A至4C中所示))旋转到水平的递送位置(如图6A中所示)。凸轮从动件95固定到每个凸轮基座80内的滑动构件97上。每个滑动构件均包含一个齿条(线性齿轮)99，齿条(线性齿轮)99与连接到枢转臂72上的圆形齿轮部分88相啮合。从动件95紧靠中心的静止凸轮98运动，并且当盘转动时凸轮使从动件-滑块-齿条向内及向外移动，从而引起齿轮部分和枢转臂72围绕枢轴82转动。

由于凸轮具有光滑轮廓，因此当组件转移机构70将组件84从捕获位置50(图2)移动到递送位置54(图2)时，组件夹持器74(并因此组件)距中心轴线66的距离连续变化。

图4A显示了一个单独组件转移机构70的更详细的视图。组件转移机构70包括臂72、具有夹持夹具76和78的组件夹持器74、底座80和枢轴82。臂72位于垂直的捕获位置，具有并定位成用来接纳组件的夹具76和78。机构70也包括具有辊/凸轮从动件94的压杆73。在被放入到组件夹持器或“座”90中之后，该压杆用来将组件84暂时地保持在适当位置(参见图3A和6B)。组件转移机构70也包括具有凸轮从动件95的滑动构件97，凸轮从动件95被静止凸轮98靠压，如下面更详细所述。

图4B显示图4A中所示的组件转移机构70的侧视图。如所述的那样，该机构包括固定到滑动构件97上的辊/凸轮从动件95，滑动构件97包含与圆形齿轮部分88啮合的线性齿轮99，齿轮部分88在枢转点82连接到臂72上。底座80中的卷簧99’径向向内偏置滑动构件97，使凸轮从动件95保持压靠中心转轴68上的静止凸轮98。图4C显示了图4A和4B中所示的组件转移机构70的分解图。

图5显示具有用于固定塑料剃刀刀片架外壳84的夹持夹具76和78的组件夹持器74的放大视图。刀片架在弯曲导轨62b(供件器62a的伸出部)内是静止的。为清楚起见，显示了一个臂72和一个组件84，然而在所显示的这一个后面跟随着很多臂和组件流。组件流84在重力或气压或其它外力的影响下进入弯曲导轨62b，使得它们以微小的压力首尾相连地邻接。当盘64(参见例如图3A)转动并且捕获了组件的臂和夹具围绕弯曲导轨62b移动时，组件流随动并且随后的臂和夹具向外移动以捕获其相邻的组件。臂的径向位置由凸轮决定，使得夹具之间的周向间距等于组件在弯曲导轨上的首尾相连间距，因此在捕获期间夹具和组件之间没有周向相对运动，而只有夹具的径向相对运动以接合组件。组件大约以盘的速度跟随臂，盘的速度根据加工机器的需要而决定。一旦捕获了组件，弯曲导轨62b便终止并且臂72可以自由向外移动以将组件转移到递送位置。

如图6A所示，通过利用凸轮从动件95顶靠凸轮98，臂72已经围绕枢轴82转动约90°而到达水平递送位置(在图4B中箭头89的方向上)。因此，臂72和组件夹持器74从捕获位置径向向外移动到处于递送位置处的递送地址。在该位置，组件夹持器74将组件84放入到安放在转盘上的组件“座”90中(如图6B中最佳所见)。放置后，用一个主动动作“卸料”机构将组件固定在座中，同时臂向上移动并与组件脱离。

当盘64继续在箭头86的方向上转动时，辊/凸轮从动件94通过上方的静止凸轮96的下面，凸轮96迫使压板73下压组件84并将它固定在座90中，如图6B中所示。当从动件94位于静止凸轮96下方从而下压压杆73并且将刀片架固定在座中时，臂72开始向上移动，使弹簧加载的夹持指76和78滑过并释放组件(例如刀片架)，从而将它留在座90中。图6B显示压杆73和辊/凸轮从动件94正要从静止凸轮96下方离开。图6C显示与图6B相同但转过几度后的视图，并显示当盘64继续在箭头86的方向上转动时，上方静止凸轮96终止，从而释放压杆73并允许臂72在箭头87的方向上上移到垂直位置，将组件84留在座90中。

在该实施方案中，组件夹持器距中心轴线66的距离从弯轨62b处的捕获位置增大到受件器92处的递送位置。当组件离开递送位置时，这种距离上的增大转换成组件之间间距的增大。此外，组件沿着与盘64的表面成一定角度的路径移动。

注意：图6A至6C仅显示了众多组件转移机构70中的一个。

在其它实施方案中，每个组件转移机构可将组件夹持器从捕获位置径向向内移动到递送位置。在这些实施方案中，距中心轴线的第二距离小于距中心轴线的第一距离。

在其它系统中，每个组件转移机构包括滑块，其中所述组件夹持器连接到滑块上，并且其中当盘转动时，滑块沿着平行于盘的一个表面的路径从捕获位置处的第一距离移动到递送位置处的第二距离。滑块可平行于盘表面或者与所述表面成一角度移动。在这些系统中，滑块通过与凸轮接触而移动。例如，图7显示了一种用于受件器或“传输圆盘”的连续运动擒纵的系统。

如图7中所示，盘64a在箭头86a的方向上转动，使每个均具有凸轮从动件116的径向滑动滑块114也转动。凸轮从动件116推顶位于盘64a下方的静止凸轮118。圆盘92a(仅显示了一个)被高滑率传送带63(虚线所示)移动到捕获位置。在系统入口处的弯曲导轨119上排队等候，并被夹持器120所抓取。滑块114在捕获位置被抽回使得夹持器120之间的间距等于传送带上圆盘的间距。第一滑块114抓取队列中的前导圆盘，并且当盘64a转动时，传送带上的圆盘随动并且下一个滑块114抓取下一个圆盘。当盘64a转动时，滑块114径向向外移动到递送位置且圆盘92a随后按所期望的间距被转移到加工机器(在图7中所示盘64a后面)，所述间距大于其在队列中的间距。在其它实施方案中，当圆盘92a离开传送带和捕获位置时，与它们到达系统时其间距相比，它们的间距会减小，此取决于滑块114基于静止凸轮118的轮廓的运动。

所有新的运动擒纵系统均包括使盘64、64a转动并控制其转动速度的标准驱动和控制系统(未示出)。在工艺速度方面，盘64可以例如0至60rpm的速度转动，或者可启动、停止、加速和/或减速而不会影响到本发明的系统-所述系统将因其几何简化性而保持同步。本实施方案包含用于盘驱动的直接驱动伺服系统，但所述驱动系统可为可提供较为平稳控制的任何种类或形式。

此外，所述系统与供件器62a组合运行，供件器62a用来分离组件并将它们以使组件夹持器能够抓住各个组件的取向供给到捕获位置。

组件材料条的连续进给

所述新系统也可被设计成接纳作为连续的组件材料条到达连续运动擒纵装置的组件。如图8所示，连续的组件材料(例如塑料或金属)条100被供应到捕获位置50。当盘104在箭头106的方向上转动时，组件夹持器102抓取所述条并移动。受件器108与盘104相接触。

当盘104转动时，材料条被与夹持器(76a和78a，图11、12A和12B中所示)的路径相切地拉进捕获位置50，当盘104转动时各夹持器顺序地锁定到条100上。夹持器102将所述条以圆弧形式移动进切割区110中，在此位于相邻的夹持器之间用切割装置例如切分刀或所谓的“飞刀”(下面所述)或激光112对所述条进行切割。在其中盘转动非常快的一些实施方案中，刀片或激光束可在条运动的方向上左右移动(然后返回“上游”)以跟踪移动的组件材料条并提供整洁的径向切面。一旦条100被切割成单独的组件100’，组件夹持器102便在其路径上继续前进到递送位置54并将各个条组件100’释放和插入到受件器108中。当它们在其各自的受件器中离开递送位置时，各个组件100’按下一工序所要求的精确距离间隔开。

图9显示了已经被激光切割成各个组件100’的连续组件材料条100。用激光切割材料条是在如图8中所见的切割区110内进行。作为另外一种选择，切割可用刀片或刀具进行。例如，图10显示了包括用来在切割区110中切分组件材料条100的飞刀切割器130的一个实施方案。飞刀130包括在旋转载体136上的刀片夹持器134中的至少两个刀片132。当载体136转动时，刀片132通过材料条100。刀片之间的间距、载体136的转动速率和材料条的速度使得能以精确的间距产生切口，从而提供恰好具有恰当长度的组件材料切割条100。切割在分别抓取连续组件材料条100和各个组件100’的两个组件转移机构70a(其在图10中未显示)之间进行。

图11显示了一种组件转移机构70a，其类似于图4中所示的组件转移机构70，但被设计成用来抓取窄的组件材料条、在切割所述条的同时固定所述条(例如，用相邻的组件转移机构主动抓在切口的任一侧上)、然后继续固定各个切割组件直到将它递送到递送位置54。

组件转移机构70a包括臂72a、具有夹持夹具76a和78a的组件夹持器74a、底座80a和枢轴82a。臂72a位于倾斜的捕获位置，其中夹具76a和78a固定切割的条组件100’。图12A和12B显示了组件夹持器74a的放大视图，其中夹持夹具76a和78a固定切割的塑料条100’。臂72a围绕枢轴82a的转动受齿轮部分88a的控制。当盘104转动时，盘上的静止凸轮(如图所示为图6A和6B中盘64上的凸轮98)引起臂72a向下转动，从而将塑料条100’放到圆盘108上的座中。臂72a的运动类似于图4A至4C和6A至6C中所示的臂72的运动。因为凸轮具有光滑轮廓，组件夹持器74a(并因此组件100’)距中心轴线66的距离随着组件转移机构70a将组件100’从捕获位置50(图9)移动到递送位置54(图9)而连续变化。当然，还有其它方法使臂转动，例如可在盘上采用单独的小伺服马达，或可采用不同的凸轮致动器。例如，臂可用球面三维凸轮直接驱动，从而消除对于齿轮和齿条机构的需要。

如图12A和12B所示，每个臂72a均具有辊/凸轮从动件94a，所述辊/凸轮从动件94a接触压杆73a，接触压杆73a又下按在组件夹持器74a上，致使夹持夹具76a和78a释放切割的组件条100’并以和图6A和6B所示的压杆73将组件推入到组件夹持器74中大致相同的方式将这个组件条100’压入受件器108中。

在这个实施方案中，组件夹持器74a距中心轴线66的距离从组件条横向导向件101处的捕获位置50向受件器108处的递送位置54增大。这种距离上的增大转换成在组件离开递送位置时组件之间间隔距离上的增大(从它们到达捕获位置时组件为一个连续条的一部分时的零间距开始)。此外，各个组件一旦从条上切下，就会沿着与盘104的表面成一角度的路径移动。

应用

新的受控连续运动擒纵系统可被构造成能够运用于各种各样的组件。例如，组件可为单独的剃刀刀片架组件例如刀片架外壳或护罩、此类外壳的插件、以及金属刀片和/或刀片支撑件或修剪器组件。组件也可为通过所述系统被切割成各个组件的连续材料条，例如由包含聚合物的塑料制成的润滑条或者由长钢带切割成的刀片。

可制造其它系统来移动电池及其组件，例如电极、外壳和触点；电动牙刷刷头及其组件；军需品、卷烟和医疗器械中的各种组件以及例如汽车和航空工业中的例如子组合件中的零件。一般来讲，所述新方法和系统可用于可在进给轨上进行定向和递送的任何组件的组装。

其它实施方案

上文已对本发明的许多实施方案进行了描述。但是应当理解，在不脱离本发明实质和范围的条件下可以进行各种修改。因此，其它实施方案也处于权利要求书的范围之内。

元件列表

Claims (20)

1.一种连续运动擒纵系统(60)，所述系统包括：

可转动盘(40，64，64a，104)，所述可转动盘包括中心轴线(44，66)；

捕获位置(50)，所述捕获位置位于距所述中心轴线的第一距离处且位于所述中心轴线的第一径向位置处；

递送位置(54)，所述递送位置位于所述中心轴线的第二径向位置处；和

布置在所述盘上的多个组件转移机构(70，70a)，其中每个组件转移机构(70，70a)包括被构造成在捕获位置(50)主动抓取组件(28，84，100’)的组件夹持器(42，74，74a，102)，并且其中每个组件转移机构(70，70a)被构造成将组件夹持器(42，74，74a，102)从捕获位置(50)移动到递送位置(54)，使组件夹持器(42，74，74a，102)能够在递送位置(54)以限定的取向放置组件(28，84，100’)，并在所述盘(40，64，64a，104)的一转或不到一转内将所述目前空的组件夹持器(42，74，74a，102)返回到捕获位置(50)。

2.如权利要求1所述的系统(60)，其中所述递送位置(54)位于距所述中心轴线(44，66)的第二距离处，所述第二距离不同于所述第一距离；并且其中组件(28，84，100’)距中心轴线(44，66)的距离随着组件转移机构(70，70a)将组件(28，84，100’)从捕获位置(50)移动到递送位置(54)而变化。

3.如权利要求1或2中任一项所述的系统(60)，其中所述第二距离大于所述第一距离。

4.如权利要求2或3中任一项所述的系统(60)，其中所述组件(28，84，100’)距中心轴线(44，66)的距离随着组件转移机构(70，70a)将组件(28，84，100’)从捕获位置(50)移动到递送位置(54)而连续变化。

5.如权利要求2至4中任一项所述的系统(60)，其中每个组件转移机构(70，70a)将组件夹持器(42，74，74a，102)从捕获位置(50)径向向外移动到递送位置(54)，并且距中心轴线(44，66)的第二距离大于距中心轴线(44，66)的第一距离。

6.如权利要求2至5中任一项所述的系统(60)，其中每个组件转移机构包括具有远端和近端的臂(72，72a)，其中组件夹持器(42，74，74a)连接到所述远端上，并且其中所述臂围绕所述近端枢转，致使组件夹持器(42，72，72a)从距中心轴线(44，66)的第一距离移动到距中心轴线(44，66)的第二距离。

7.如权利要求6所述的系统(60)，所述系统还包括凸轮(98)，其中所述臂(72，72a)响应与所述凸轮(98)的接触而枢转。

8.如权利要求2至5中任一项所述的系统(60)，其中每个组件转移机构包括滑块(114)，其中所述组件夹持器连接到所述滑块(114)上，并且其中当所述盘(64a)转动时，所述滑块(114)沿着平行于所述盘(64a)的一个表面的路径从捕获位置(50)处的第一距离移动到递送位置(54)处的第二距离。

9.如权利要求2至5中任一项或权利要求8所述的系统(60)，其中当所述盘(40，64，64a，104)转动时，所述组件夹持器(42，102)沿着平行于盘(40，64a，104)的一个表面的路径从捕获位置(50)处的第一距离径向移动到递送位置(54)处的第二距离。

10.如权利要求2至7所述的系统(60)，其中当所述盘(40，64，104)转动时，所述组件夹持器(42，74，74a，102)沿着与盘(40，64，104)的一个表面成一定角度的路径从捕获位置(50)处的第一距离径向移动到递送位置(54)处的第二距离。

11.一种将组件流(28，84，100，100’)从捕获位置(50)连续转移到递送位置(54)的方法，所述方法包括：

用组件转移机构(70，70a)在距中心轴线(44，66)为第一距离且位于中心轴线(44，66)的第一径向位置处的捕获位置(50)捕获和抓取每个组件(28，84，100，100’)；

将抓取组件(28，84，100，100’)的组件转移机构(70，70a)移动到相对于中心轴线(44，66)位于第二径向位置的递送位置(54)，所述第二径向位置不同于所述第一径向位置；和

将组件(28，84，100，100’)在所述递送位置按限定的取向放入受件器(92，108)中。

12.如权利要求11所述的方法，其中每个组件(28，84，100’)被独立地抓住。

13.如权利要求11或12中任一项所述的方法，其中所述递送位置(54)位于距中心轴线(44，66)的第二距离处，所述第二距离不同于所述第一距离；并且其中组件(28，84，100，100’)距中心轴线(44，66)的距离随着组件转移机构(70，70a)将组件(28，84，100，100’)从捕获位置(50)移动到递送位置(54)而变化。

14.如权利要求11至13中任一项所述的方法，其中所述组件(28，84，100，100’)距中心轴线(44，66)的距离随着将组件(28，84，100，100’)从捕获位置(50)移动到递送位置(54)而连续变化。

15.如权利要求11至14中任一项所述的方法，其中当组件(28，84，100，100’)到达捕获位置(50)时它们之间的第一间距小于当它们离开递送位置时组件(28，84，100，100’)之间的第二间距，并且距中心轴线的第一距离小于距所述中心轴线的第二距离。

16.如权利要求11至14中任一项所述的方法，其中当组件(28，84)到达捕获位置(50)时它们之间的第一间距大于当它们离开递送位置(54)时组件(28，84)之间的第二间距，并且距中心轴线(44，66)的第一距离大于距中心轴线(44，66)的第二距离。

17.如权利要求11至16中任一项所述的方法，其中所述捕获位置(50)设置在第一平面上，所述递送位置(54)设置在第二平面上，并且其中所述第二平面位于不同于所述第一平面的高度上。

18.如权利要求17所述的方法，其中所述第一平面高于所述第二平面。

19.如权利要求11至18中任一项所述的方法，其中所述捕获位置(50)处于供件器(62a)的末端。

20.如权利要求11至19中任一项所述的方法，其中所述受件器(92，108)包括各个组件座(90)，所述组件(28，84，100’)按预定取向插入到组件座(90)中。

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