CN103199043B - 片盒解锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种片盒解锁装置，用于对片盒解锁，其中片盒具有两个锁附孔。片盒解锁装置包括基座、驱动单元、活动件、丝杠、螺母、两个摆动气缸以及两个解锁件。驱动单元设置于基座。活动件可滑动地设置于基座，以接近或远离片盒。丝杠穿设于活动件并连接驱动单元，丝杠具有螺纹。螺母套设于丝杠并连接活动件。驱动单元驱动丝杠转动，丝杠通过螺纹带动螺母与活动件相对于基座滑动。两个摆动气缸分别设置于活动件。两个解锁件分别对应地设置于两个摆动气缸，并对应两个锁附孔。本发明提供的片盒解锁装置，采用一个驱动单元驱动活动件在基座上进行往复运动，对整个装置实现了较大的简化，且能方便地保证装置运动的准确性。

Description

片盒解锁装置

技术领域

本发明涉及一种解锁技术，尤其涉及一种片盒解锁装置。

背景技术

图1是一种现有的片盒解锁装置的示意图。请参考图1。如公开号为US20080112784的美国公开专利文献中所披露的，现有片盒解锁装置1的解锁运动主要依靠两个部分，一个是两组电机驱动的两个平行丝杆10，另一个是四组平行的导向杆11。通过这两部分使得整个片盒解锁装置1进行水平方向上的直线运动。然而这种装置对这四个运动及导向杆提出了很高的平行度要求。在实际安装调试中很不方便，同时对加工制造也提出了更高的精度需求。另外，由于两组电机为同时驱动，因此，必须保证两组电机的同步性，否则会导致整个装置的偏转。如此，也增加了控制系统的复杂程度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种片盒解锁装置，以改善现有片盒解锁装置安装调试困难，控制系统复杂的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的片盒解锁装置用于对片盒解锁，其中片盒具有两个锁附孔。片盒解锁装置包括基座、驱动单元、活动件、丝杠、螺母、两个摆动气缸以及两个解锁件。驱动单元设置于基座。活动件可滑动地设置于基座，以接近或远离片盒。丝杠穿设于活动件并连接驱动单元，丝杠具有螺纹。螺母套设于丝杠并连接活动件。驱动单元驱动丝杠转动，丝杠通过螺纹带动螺母与活动件相对于基座滑动。两个摆动气缸分别设置于活动件。两个解锁件分别对应地设置于两个摆动气缸，并对应两个锁附孔。

在本发明的一实施例中，基座具有两个平行滑轨，活动件具有两个滑块，活动件通过两个滑块可滑动地设置于基座的两个平行滑轨。

在本发明的一实施例中，片盒解锁装置还包括多个柔性伸缩件，分别设置于活动件，在解锁过程中多个柔性伸缩件对片盒形成推力。

在本发明的一实施例中，片盒解锁装置中的每一柔性伸缩件包括弹簧、抵持端以及固定端，固定端连接于活动件，抵持端为用于抵持片盒，弹簧位于抵持端与固定端之间。

在本发明的一实施例中，片盒解锁装置中的每一柔性伸缩件还包括限位销，用以限制抵持端相对于固定端活动的距离。

在本发明的一实施例中，片盒解锁装置的驱动单元为步进电机。

在本发明的一实施例中，片盒解锁装置的驱动单元还包括编码器，编码器连接于步进电机，并对步进电机进行反馈控制。

在本发明的一实施例中，片盒解锁装置还包括第一挡板、第二挡板、第一滑动传感器、第二滑动传感器、第一限位传感器以及第二限位传感器。第一挡板与第二挡板设置于活动件。第一滑动传感器与第二滑动传感器设置于基座。第二滑动传感器与片盒的距离小于第一滑动传感器与片盒的距离。当第一滑动传感器感应到第一挡板时，活动件处于初始工位。当第二滑动传感器感应到第二挡板时，活动件处于解锁工位。第一限位传感器与第二限位传感器设置于基座。第一限位传感器与片盒的距离大于第一滑动传感器与所述片盒的距离。第二限位传感器与片盒的距离小于第二滑动传感器与片盒的距离。当第一限位传感器感应到第二挡板时，限制活动件继续向远离片盒的方向运动。当第二限位传感器感应到第一挡板时，限制活动件继续向接近片盒的方向运动。

在本发明的一实施例中，片盒解锁装置还包括框架与底板。基座设置于框架内。底板设置于框架内，且位于基座与片盒之间。底板具有多个穿孔。

本发明提供的片盒解锁装置，采用一个驱动单元驱动活动件在基座上进行往复运动，对整个装置实现了较大的简化，且能方便地保证装置运动的准确性。

附图说明

图1是一种现有的片盒解锁装置的示意图；

图2A是本发明一较佳实施例的片盒解锁装置的正面示意图；

图2B是本发明一较佳实施例的片盒解锁装置的背面示意图；

图3是本发明一较佳实施例的片盒解锁装置的工作流程示意图；

图4A是本发明另一较佳实施例的片盒解锁装置的正面示意图；

图4B是本发明另一较佳实施例的片盒解锁装置的背面示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

图2A是本发明一较佳实施例的片盒解锁装置的正面示意图。图2B是本发明一较佳实施例的片盒解锁装置的背面示意图。请参考图2A与图2B。在本实施例中，片盒解锁装置2用于对片盒(图未示)解锁，即将片盒门从片盒本体上分离。其中，片盒具有两个锁附孔，贯穿片盒门与片盒本体，以将两者锁附在一起。

在本实施例中，片盒解锁装置2包括基座20、活动件21、驱动单元22、丝杠23、螺母24、两个摆动气缸25、两个解锁件26、多个柔性伸缩件27、第一挡板28、第二挡板29、第一滑动传感器30、第二滑动传感器31、第一限位传感器32以及第二限位传感器33。然而，本发明对此不作任何限制。

在本实施例中，活动件21可滑动地设置于基座20。驱动单元22设置于基座20。丝杠23穿设于活动件21并连接驱动单元22。螺母24套设于丝杠23并连接活动件21。两个摆动气缸25分别设置于活动件21。两个解锁件26分别对应地设置于两个摆动气缸25，并对应片盒的两个锁附孔。多个柔性伸缩件27分别设置于活动件21。第一挡板28与第二挡板29分别设置于活动件21。第一滑动传感器30、第二滑动传感器31、第一限位传感器32以及第二限位传感器33皆设置于基座20。然而，本发明对此不作任何限制。

具体而言，在本实施例中，基座20可具有两个平行滑轨200，活动件21对应地可具有两个滑块210。当驱动单元22驱动丝杠23转动时，由于丝杠23具有螺纹，因此，套设于丝杠23上的螺母24会沿着其上的螺纹向前滑动。同时，由于螺母24连接活动件21，因此，活动件21可通过其上的两个滑块210同步地沿着基座20的两个平行滑轨200滑动，以接近或远离片盒。然而，本发明对此不作任何限制。

在本实施例中，驱动单元22可包括步进电机221与编码器222，编码器222连接于步进电机221，以提供一个反馈信号，由此可形成一个半闭环的控制系统，从而有效减少运动驱动部件的自有误差，以精确控制运动位置。然而，本发明对此不作任何限制。在其它实施例中，驱动单元22也可仅包括步进电机221。

在本实施例中，两个摆动气缸25分别设置于活动件21的左右两侧。两个解锁件26分别对应地设置于两个摆动气缸25，例如，可设置于摆动气缸25的旋转轴上，并对应片盒的两个锁附孔。当摆动气缸25启动时，位于其旋转轴上的解锁件26会随之旋转。具体而言，当活动件21滑动至解锁工位时，解锁件26会插入锁附孔，通过解锁件26的旋转可对片盒进行解锁、上锁操作。当解锁件26旋转到解锁角度时，会对片盒门形成远离片盒方向的拉力。

在本实施例中，柔性伸缩件27的数目可为两个，分别设置于活动件21的上下两侧。然而，本发明对此不作任何限制。在其它实施例中，柔性伸缩件27的数目可为三个或三个以上。在此，每一个柔性伸缩件27可具有弹簧、抵持端以及固定端。其中，固定端可固定于活动件21，抵持端为活动端，用于抵持片盒，弹簧位于抵持端与固定端之间。抵持端在弹簧的弹力作用下可在解锁过程中对片盒门形成推力。在本实施例中，为了防止抵持端伸出距离过长，即，限制抵持端相对于固定端的活动距离，可在柔性伸缩件27上设置限位销。然而，本发明对此不作任何限制。

在本实施例中，第一挡板28与第二挡板29可上下交错地设置于活动件21的一侧，且第一挡板28的位置相较于第二挡板29的位置，可距离片盒稍近一点。然而，本发明对此不作任何限制。

对应地，在本实施例中，第一滑动传感器30与第一限位传感器32可设置于基座20后端(即，远离片盒的一端)的一侧。在此，第一滑动传感器30用于感应第一挡板28，第一限位传感器32用于感应第二挡板29，因此，第一滑动传感器30可位于第一限位传感器32的上方，且成交错状态，第一滑动传感器30的位置相较于第一限位传感器32的位置，可距离片盒稍近一点。在本实施例中，第一滑动传感器30用于确定活动件21的初始工位，第一限位传感器32用于确定活动件21的第一极限位置。即，当第一限位传感器32感应到第二挡板29时，第一限位传感器32会向驱动单元22发出信号，限制活动件21继续向远离片盒的方向运动。

在本实施例中，第二滑动传感器31与第二限位传感器33可设置于基座20前端(即，接近片盒的一端)的同一侧。即，在此，第二滑动传感器31与片盒的距离小于第一滑动传感器30与片盒的距离，第二限位传感器33与片盒的距离小于第一限位传感器32与片盒的距离。然而，本发明对此不作任何限制。

在本实施例中，第二滑动传感器31用于感应第二挡板29，第二限位传感器33用于感应第一挡板28，因此，第二限位传感器33可位于第二滑动传感器31的上方，且成交错状态，第二限位传感器33的位置相较于第二滑动传感器31的位置，可距离片盒稍近一点。在本实施例中，第二滑动传感器31用于确定活动件21的解锁工位，第二限位传感器33用于确定活动件21的第二极限位置。即，当第二限位传感器33感应到第一挡板28时，第二限位传感器33会向驱动单元22发出信号，限制活动件21继续向接近片盒的方向运动。

以下配合图3具体描述片盒解锁装置2的工作流程。请参考图2A、图2B以及图3。图3是本发明一较佳实施例的片盒解锁装置的工作流程示意图。

在本实施例中，在对整个片盒解锁装置2进行初始化后可启动电源，传感器检测装置后复位装置。具体而言，在整个片盒解锁装置2初始化的过程中，第一滑动传感器30与第一限位传感器32会检测活动件21的位置。驱动单元22的电机221会根据两者的检测信号控制活动件21运动至初始工位，远离片盒的一端，第一挡板28在第一滑动传感器30的感应范围内。随后，驱动单元22的电机221驱动活动件21向前运动，即接近片盒的方向运动至解锁工位。

在本实施例中，当活动件21位于解锁工位时，即，第二挡板29在第二滑动传感器31的感应范围内时，开始解锁动作，两个摆动气缸25驱动两个解锁件26旋转，因此，两个解锁件26即伸入片盒的两个锁附孔进行90度旋转解锁。同时，两个柔性伸缩件27抵持于片盒，配合两个解锁件26可以对片盒形成两个推动力点和两个拉紧力点，从而对片盒形成一个夹紧作用，确保解锁运动的平稳进行。

在本实施例中，若活动件21运动至解锁工位后继续前行，则第一挡板28会进入第二限位传感器33的感应范围。由于第二限位传感器33会向驱动单元22发出信号，限制活动件21继续向接近片盒的方向运动，因此，会对活动件21的活动范围起到限制作用，确保整个装置运行的安全性与精确性。

随后，驱动单元22的电机221会驱动活动件21向后运动，即远离片盒的方向运动至初始工位，将片盒门脱离片盒本体。

在本实施例中，当片盒门脱离片盒本体，活动件21到达初始工位后，机械手即可启动，以从片盒本体中取片。完成后，驱动单元22再次驱动活动件21向前运动至解锁工位，进行上锁动作，解锁件26反方向旋转90度，以对片盒门进行上锁。整个过程完成后，即可将片盒解锁装置2复位至初始工位。

图4A是本发明另一较佳实施例的片盒解锁装置的正面示意图。图4B是本发明另一较佳实施例的片盒解锁装置的背面示意图。请参考图4A与图4B。本实施例与上一实施例的差别仅在于，在本实施例中，片盒解锁装置4还包括框架41与底板42，其余元件皆与上一实施例的对应元件相同，故在此不再赘述。以下仅就差别点加以说明。

在本实施例中，基座20与底板42皆设置于框架41内，且底板42位于基座20与片盒之间。底板42具有多个穿孔420，其中穿孔420的数量为解锁件26及柔性伸缩件27的数量的总和，在此，即为四个穿孔420。两个解锁件26与两个柔性伸缩件27则分别穿设于对应的穿孔420。因此，片盒解锁装置4在操作时，解锁件26与柔性伸缩件27则在对应的穿孔420内往复运动，并带动片盒门在框架41的一侧前进或后退。

综上所述，本发明较佳实施例提供的片盒解锁装置采用一个驱动单元驱动一个丝杆，丝杆带动活动件在基座的两个平行导轨上进行往复运动，对整个装置实现了较大的简化，且能方便地保证装置运动的准确性。同时，两个柔性伸缩件内置弹簧，以在片盒的解锁过程中保持推力，并配合解锁件对片盒门形成两个推动力点和两个拉紧力点，对片盒门形成一个夹紧作用，确保片盒在解锁过程中的平稳性。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种片盒解锁装置，用于对片盒解锁，所述片盒具有两个锁附孔，其特征在于，所述片盒解锁装置包括：

基座；

驱动单元，设置于所述基座；

活动件，可滑动地设置于所述基座，以接近或远离所述片盒；

丝杠，穿设于所述活动件并连接所述驱动单元，所述丝杠具有螺纹；

螺母，套设于所述丝杠并连接所述活动件，所述驱动单元驱动所述丝杠转动，所述丝杠通过所述螺纹带动所述螺母与所述活动件相对于所述基座滑动；

两个摆动气缸，分别设置于所述活动件；

两个解锁件，分别对应地设置于所述两个摆动气缸，并对应所述两个锁附孔；

第一挡板，设置于所述活动件；

第二挡板，设置于所述活动件；

第一滑动传感器，设置于所述基座，当所述第一滑动传感器感应到所述第一挡板时，所述活动件处于初始工位；

第二滑动传感器，设置于所述基座，所述第二滑动传感器与所述片盒的距离小于所述第一滑动传感器与所述片盒的距离，当所述第二滑动传感器感应到所述第二挡板时，所述活动件处于解锁工位；

第一限位传感器，设置于所述基座，所述第一限位传感器与所述片盒的距离大于所述第一滑动传感器与所述片盒的距离，当所述第一限位传感器感应到所述第二挡板时，限制所述活动件继续向远离所述片盒的方向运动；以及

第二限位传感器，设置于所述基座，所述第二限位传感器与所述片盒的距离小于所述第二滑动传感器与所述片盒的距离，当所述第二限位传感器感应到所述第一挡板时，限制所述活动件继续向接近所述片盒的方向运动。

2.根据权利要求1所述的片盒解锁装置，其特征在于，所述基座具有两个平行滑轨，所述活动件具有两个滑块，所述两个滑块可滑动地设置于所述两个平行滑轨。

3.根据权利要求1所述的片盒解锁装置，其特征在于，所述片盒解锁装置还包括多个柔性伸缩件，分别设置于所述活动件，在解锁过程中所述多个柔性伸缩件对所述片盒形成推力。

4.根据权利要求3所述的片盒解锁装置，其特征在于，每一所述柔性伸缩件包括弹簧、抵持端以及固定端，所述固定端连接于所述活动件，所述抵持端用于抵持所述片盒，所述弹簧位于所述抵持端与所述固定端之间。

5.根据权利要求4所述的片盒解锁装置，其特征在于，每一所述柔性伸缩件还包括限位销，用以限制所述抵持端相对于所述固定端活动的距离。

6.根据权利要求1所述的片盒解锁装置，其特征在于，所述驱动单元为步进电机。

7.根据权利要求6所述的片盒解锁装置，其特征在于，所述驱动单元还包括编码器，所述编码器连接于所述步进电机，并对所述步进电机进行反馈控制。

8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的片盒解锁装置，其特征在于，所述片盒解锁装置还包括：

框架，所述基座设置于所述框架内；以及

底板，设置于所述框架内，且位于所述基座与所述片盒之间，所述底板具有多个穿孔。