CN109071146A - 卷盘组件及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本文提出的卷盘包括：近侧部，所述近侧部包括围绕近侧部的旋转轴线的中央开口；远侧部，所述远侧部包括围绕远侧部的旋转轴线的中央开口，所述近侧部和所述远侧部以近侧部的旋转轴线和远侧部的旋转轴线对准的方式组装在一起；从所述中央开口径向延伸的轴向狭槽；锁定构件接收部，所述锁定构件接收部从所述中央开口开始在所述卷盘的轴向侧上径向延伸；和轴向凹陷部分，所述轴向凹陷部分与所述中央开口连通，所述轴向凹陷部分在所述轴向狭槽和所述锁定构件接收部之间延伸。本文还提出了使用该卷盘的方法和接合锁定以及致动卷盘的机构。

Description

卷盘组件及其使用方法
相关申请的交叉引用
本申请是根据35U.S.C 111(b)在2016年10月5日提交的题目为“SPOOL-SECURINGMECHANISM AND METHOD OF USE THEREOF”的美国临时专利申请No.62/334,181以及在2016年2月29日提交的题目为“BALANCING WEIGHT APPLICATION MACHINE AND METHOD OF USETHEREOF”的PCT申请No.PCT/CA2016/000056的非临时申请并且根据35U.S.C 119(e)要求其权益，其全部内容通过引用并入本申请。
技术领域
本发明涉及一种卷盘和用于将卷盘固定到轴的机构。本发明还涉及其使用方法。
背景技术
卷盘用于在其上接收部件条带。可以利用卷盘容易地处理部件条带并将其提供给机器以进一步转换或安装在制造的产品上。卷盘可具有适合其预期用途的各种设计样式和构造。例如，卷盘可以由两个组装的侧部制成，所述两个组装的侧部配合在一起以便在制造过程期间在需要部件时以适于展开的径向重叠布置的方式容纳和卷绕部件条带。
卷盘的两个侧部可由金属、塑料或其他类型的材料制成，所述材料适于维持施加到卷盘上的所需机械负载。理想情况下，卷盘的两个侧部由坚固而轻质的材料制成。卷盘通常可旋转地固定在支撑轴上，用于卷绕和展开部件条带。
考虑到缠绕在其上的条带的重量，难以操纵卷盘。以保持组装生产线工作而不必为了更换卷盘而停工的方式来更换空的卷盘可能繁琐繁重。在不损坏卷盘的情况下致动支撑沉重的部件条带的卷盘也会面临挑战。
因此，本领域需要一种改进的卷盘和将卷盘固定在支撑轴上的方法。已经觉得需要用这样轴来支撑和管理卷盘的旋转，该轴可以将卷盘固定在其上。另外，需要一种能够自动固定和释放其上的卷盘的卷盘固定机构。
发明内容
本发明的一个方面是通过解决本领域中的一个或多个现有需求来减少背景技术中的一个或多个缺点。
根据本发明的至少一个实施例，本申请整体涉及一种卷盘支撑组件，该卷盘支撑组件包括卷盘接合构件，该卷盘接合构件构造成接收卷盘并将卷盘固定在其上。
根据本发明的至少一个实施例，本申请整体涉及一种能够旋转地接合卷盘以及轴向固定卷盘的卷盘支撑组件。
根据本发明的至少一个实施例，本申请整体涉及一种能够将卷盘自动装载在其上以及从其上自动卸载卷盘的卷盘支撑组件。
根据本发明的至少一个实施例，本发明的一方面提供了一种卷盘接合构件，其适于在没有人为干预的情况下在其上接合、支撑和锁定卷盘。
根据本发明的至少一个实施例，本发明的一方面提供了一种卷盘接合构件，其可旋转地管理其上的卷盘的展开。
根据本发明的至少一个实施例，本发明的一方面提供了一种卷盘接合构件，其将卷盘固定在其上，其中，卷盘相对于卷盘接合支撑件部分地旋转。
根据本发明的至少一个实施例，本发明的一方面提供了一种卷盘接合支撑件，其需要轴向压缩以将卷盘锁定在其上。
根据本发明的至少一个实施例，本发明的一方面提供了一种卷盘接合构件，该卷盘接合构件将卷盘的两个侧部朝向彼此轴向压缩，用于将卷盘锁定在其上。
根据本发明的至少一个实施例，本发明的一方面提供了一种卷盘，该卷盘包括具有锁定构件接收部的中央开口。
根据本发明的至少一个实施例，本发明的一方面提供了一种卷盘，该卷盘包括轴向地组装在一起的远侧部和近侧部。
根据本发明的至少一个实施例，本发明的一方面提供了一种具有锁定机构的卷盘，该锁定机构构造成与卷盘的部分旋转接合。
根据本发明的至少一个实施例，本发明的一方面提供了一种卷盘和适配器组件，所述卷盘和适配器组件允许经由适配器将卷盘固定在卷盘接合构件上。
根据本发明的至少一个实施例，本发明的一方面提供了一种卷盘，该卷盘设计成利用位于其中的轴向狭槽维持旋转扭矩。
根据本发明的至少一个实施例，本发明的一方面提供了一种包括两个相似半体(远侧部和近侧部)的卷盘。
根据本发明的至少一个实施例，本发明的一方面提供了一种在其中包括RFID(无线射频识别)标签的卷盘。
根据本发明的至少一个实施例，本发明的一方面提供了一种卷盘，所述卷盘的尺寸及设计选择成在其上缠绕约9kg的货物。
根据本发明的至少一个实施例，本发明的一方面提供了一种卷盘，该卷盘包括狭槽，所述狭槽的宽度介于约5mm至8mm之间。
根据本发明的至少一个实施例，本发明的一方面提供了一种卷盘，该卷盘包括中央开口，所述中央开口的直径介于约15mm和18mm之间，更优选地直径约16.8mm(0.661英寸)。
根据下文给出的详细描述，本发明的其他目的和进一步的适用范围将变得显而易见。然而，应该理解的是，详细描述和具体实施例(虽然示出了本发明的优选实施例)仅仅以示例的方式给出，因为从该详细描述中处于本发明的精神和范围内的各种变化和修改对于本领域技术人员而言将变得显而易见。
通过下文结合附图、本发明的公开优选实施例进行的详细描述，本发明的附加和/或替代优点和显著特征将变得显而易见。
附图说明
现在参考形成该原始公开的一部分的附图：
图1是根据本发明的至少一个实施例的驱动机构的透视图；
图2是根据本发明的至少一个实施例的驱动机构的透视图；
图3是根据本发明的至少一个实施例的驱动机构的透视图；
图4是根据本发明的至少一个实施例的分解驱动机构的透视图；
图5(A)是根据本发明的至少一个实施例的供应模块的正视剖视图；
图5(B)是根据本发明的至少一个实施例的供应模块的侧视图。
图5(C)是根据本发明的至少一个实施例的供应模块的正视图；
图5(D)是根据本发明的至少一个实施例的供应模块的等距视图；
图6(A)是根据本发明的至少一个实施例的一对供应模块的正视图；
图6(B)是根据本发明的至少一个实施例的一对供应模块的正视图；
图7是根据本发明的至少一个实施例的卷盘的轴向正视图；
图8是根据本发明的至少一个实施例的卷盘的局部轴向正视图；
图9是根据本发明的至少一个实施例的卷盘的局部剖视图；
图10是根据本发明的至少一个实施例的卷盘的局部放大剖视图；
图11是根据本发明的至少一个实施例的卷盘的局部轴向正视图；
图12是根据本发明的至少一个实施例的卷盘的局部剖视图；
图13是根据本发明的至少一个实施例的卷盘的局部放大剖视图；
图14是根据本发明的至少一个实施例的卷盘接合构件组件的等距分解图。
图15是根据本发明的至少一个实施例的卷盘接合构件组件的等距分解图；
图16是根据本发明的至少一个实施例的布置1中的卷盘接合构件组件的一部分的等距分解视图；
图17是根据本发明的至少一个实施例的布置2中的卷盘接合构件组件的一部分的等距分解图；
图18是根据本发明的至少一个实施例的布置3中的卷盘接合构件组件的一部分的等距分解视图；
图19是根据本发明的至少一个实施例的布置4中的卷盘接合构件组件的一部分的等距分解视图；
图20是根据本发明的至少一个实施例的布置5中的卷盘接合构件组件的一部分的等距分解视图；
图21是根据本发明的至少一个实施例的卷盘接触构件的移动部分的正视图；
图22是根据本发明的至少一个实施例的卷盘接触构件的移动部分的等距视图；
图23是根据本发明的至少一个实施例的卷盘接触构件的移动部分的等距视图；
图24是根据本发明的至少一个实施例的布置1中的卷盘接合构件组件的一部分的等距视图；
图25是根据本发明的至少一个实施例的布置2中的卷盘接合构件组件的一部分的等距视图；
图26是根据本发明的至少一个实施例的布置3中的卷盘接合构件组件的一部分的等距视图；
图27是根据本发明的至少一个实施例的布置4中的卷盘接合构件组件的一部分的等距视图；
图28是根据本发明的至少一个实施例的布置5中的卷盘接合构件组件的一部分的等距视图；
图29是根据本发明的至少一个实施例的卷盘接合构件上的卷盘的一部分的等距视图；
图30是根据本发明的至少一个实施例的卷盘接合构件上的卷盘的一部分的等距视图；
图31是根据本发明的至少一个实施例的卷盘和卷盘接合构件的等距视图；
图32是根据本发明的至少一个实施例的卷盘和卷盘接合构件的等距视图；
图33是根据本发明的至少一个实施例的卷盘和卷盘接合构件组件的一部分的等距视图；
图34是根据本发明的至少一个实施例的卷盘和卷盘接合构件组件的一部分的等距视图；
图35是根据本发明的至少一个实施例的卷盘和卷盘接合构件组件的正视剖视图；
图36是根据本发明的至少一个实施例的卷盘和卷盘接合构件组件的一部分的等距视图；
图37是根据本发明的至少一个实施例的卷盘和卷盘接合构件组件的一部分的等距前正视图；
图38是根据本发明的至少一个实施例的卷盘和卷盘接合构件组件的正视剖视图；
图39是根据本发明的至少一个实施例的卷盘的正视图；
图40是根据本发明的至少一个实施例的卷盘的侧视剖视图。
图41是根据本发明的至少一个实施例的卷盘和卷盘接合构件组件的侧视剖视图；
图42是根据本发明的至少一个实施例的卷盘的侧视图；
图43是根据本发明的至少一个实施例的图42的卷盘的剖视图；
图44是根据本发明的至少一个实施例的图42的卷盘的剖视图；
图45是根据本发明的至少一个实施例的卷盘的侧视图；
图46是根据本发明的至少一个实施例的图42的卷盘的剖视图；
图47是根据本发明的至少一个实施例的图42的卷盘的剖视图；
图48是举例说明根据本发明的至少一个实施例的过程的流程图；和
图49是举例说明根据本发明的至少一个实施例的过程的流程图。
具体实施方式
参照附图描述本发明的实施例。图1和图2中示出了其上固定有卷盘14的示例性卷盘支撑组件10。图示的卷盘14在其中包含约9kg(20磅)的材料并且构造成被自动操纵或由操作员手动操纵。卷盘支撑组件10包括支撑框架18，所述支撑框架18支撑驱动机构22，所述驱动机构22能够沿着轨道30围绕支撑框架18轴向平移26。由致动器34或者一对致动器34致动所述轴向平移26，如图1所示。例如金属丝、软管和其它元件的互连元件可选地容纳在铰接式支撑件38中，所述铰接式支撑件38能够适应驱动机构22的平移26。
图1和图2中所示的驱动机构22包括支撑件42，该支撑件42在其第一端部46处可滑动地连接到轨道30。卷盘接合构件50在其第二端部54处沿着旋转轴线58可旋转地连接到支撑件42。卷盘14由与驱动构件66和相关联的滑轮70互连的卷盘致动器62可旋转地致动。在所示实施例中，由张紧器74提供驱动构件66中的适当张力。
图3描绘了驱动机构22(没有与其相关的支撑框架18)的实施例。图4示出了驱动机构22的分解图。可以理解的是卷盘接合构件50由支撑件42可旋转地支撑，其中，轴承构件90容纳在轴承保持器94中并且在其远端处支撑卷盘接触构件98。还可以理解的是，轴承保持器94与适于读取嵌入在卷盘14中的RFID芯片104的RFID读取器102相联。合适的RFID(如HFCircus R19有胶应答器)可适用于本申请。RFID HF Circus圆形有胶应答器(wet inlay)直径为19mm并且由13.56MHz高频(HF)转发器组成，该转发器符合ISO 15693和ISO 18000-3标准；全球开放标准。这种转发器嵌体非常适用于小贴纸、钥匙标签、物品等级应用和为卷盘加标签。以下为附加技术规范：存储器：1k位；天线尺寸：φ16mm；模切尺寸：φ19mm；IC：NXPICode SLIX。
支撑件42还配备有卷盘旋转阻挡组件78和卷盘推动组件82。卷盘旋转阻挡组件78被选择性地致动，以在从卷盘14脱离时允许卷盘14旋转而当与卷盘14接合时防止卷盘14在卷盘接合构件50上旋转。卷盘接合构件50包括若干轴向区段。如图4所示，从卷盘接合构件50的近侧开始，第一区段106与支撑件42的近侧上的滑轮70接合，并且利用键锁110或者另一个机构旋转地连接到滑轮70，所述另一个机构提供类似的围绕卷盘接合构件50的旋转阻挡结果。第二区段114的尺寸和设计被选择成在其上接收第一轴承90.1，所述第一轴承90.1适于容纳在成形在支撑件42中的轴承接收壳体118中并且之后为肩部122，所述肩部122利用位于支撑件42的近侧滑轮70组件将卷盘接合构件50轴向锁定在支撑件42中。第三区段126的尺寸和设计被选择成使接收在其上第二轴承90.2，所述第二轴承90.2将通过卷盘接触构件98轴向固定在远侧部上，所述卷盘接触构件98利用位于卷盘接合构件50的第四部分130处的键锁110等可旋转地锁定在卷盘接合构件50上。卷盘接合驱动部分134位于卷盘接合构件50的最远端，用于接合卷盘14中的对应中央开口并且其后是锁定构件136。
仍然参考图4，可以理解的是，卷盘旋转阻挡组件78包括连接到卷盘阻挡构件144的轴向致动器140，该卷盘阻挡构件144设计成接合卷盘14的分支148。卷盘旋转阻挡组件78通过介入连接件152固定到卷盘推动组件82。卷盘推动组件82包括轴向致动器156，该轴向致动器156连接到卷盘推动构件160，以在卷盘14为空时从卷盘接合驱动部分134中向远侧推出。
驱动机构22可以与配重安装设备(未示出)结合使用。配重安装设备设计成管理特定车轮配重块的获取，所述特定车轮配重块以条带形式固定到车轮并平衡车轮。相反，驱动机构22可用于在处理结束时滚动产品条带。在制造货物/产品之后驱动机构22将旋转以将货物/产品收集和存储在卷盘14中以进行储存和运输。
图5中描绘的示例性供应模块180被设计成向配重施加设备提供连续的压重物条带。条带通常是并置的一系列压重物，它们用胶带固定彼此，以连续地向配重施加设备提供所需数量的压重物。通常由诸如钢、铅或钨之类的重材料制成的每个压重物一般不同于其他相邻压重物，因此允许它们之间的一些运动。压重物的长度、高度和宽度优选地被标准化，以便于包装和管理可预测性。然而，配重施加设备可以管理可以更好地适应特定应用的不同比例的压重物。条带允许长的生产周期，而不必用额外的压重物条带重新加载供应模块180。尽管图示的实施例局限于一些可能的构造以用于说明性目的，但是其它替代的压重物供应构造可以与配重施加设备一起使用并且仍然处于本申请的范围内。
供应模块180提供缠绕在卷盘14上的压重物条带，用于紧凑运输和易于操作。卷盘14可以容纳在卷盘管理器组件184中并且在其中接受管理，以进一步便于对其进行管理。卷盘管理器组件184可以支撑多个卷盘14并向配合的卷盘支撑组件10提供卷盘14，这将允许受控的解开条带。例如，压重物的每个卷盘14均可以以适合于向供给模块提供压重物的方式操作地安装在驱动机构22中。
图5的示例性卷盘管理器组件184包括框架188，该框架188形成适于将多个卷盘14依序安装在卷盘接收部192中的结构。示例性卷盘管理器组件184包括适于在其上沿着轴的轴线200接收并且支撑多个单独卷盘14的卷盘支撑轴196。在所示构造中的每个卷盘14均包含例如每个重约9kg(约20磅)的压重物条带。如上所述，每个单独的卷盘14可以容纳不同构造、尺寸、表面处理、颜色或质量的压重物，以提供多个不同的压重物或所有相同的质量模型，以为了当卷盘支撑设备10上的卷盘14为空时将充满压重物的卷盘14供给到卷盘支撑设备10。卷盘支撑轴196以悬臂方式固定到框架188，从而允许轴向插入和移除卷盘14。所示的卷盘管理器组件184可容纳十(10)个卷盘14，尽管可使用不同数量的卷盘14。存储在卷盘接收部192中的卷盘14通过一个或多个卷盘角度定位构件204被可旋转地限制在卷盘的轴的轴线200周围，所述卷盘角度定位构件204从保持卷盘支撑轴196的框架188的一侧轴向伸出。卷盘角度定位构件204是每个卷盘14中的接合开口208，以防止卷盘14出现不希望的旋转。实际上，因为封闭在卷盘中的压重物条带的显著质量，所以卷盘14可能具有展开的趋势。开口208的图案设计成使得卷盘14全部位于单个可能的角度位置，以确保条带的端部将针对每个卷盘14均位于相同位置中。卷盘角度定位构件204优选地具有类似于卷盘支撑轴196的长度的轴向长度，以将所有卷盘14轴向可旋转地固定在卷盘支撑轴196上。卷盘管理器组件184还包括推动构件212，该推动构件212适于将卷盘14朝向卷盘支撑轴196的远端轴向推动或者从卷盘支撑轴196推出。推动构件212实施为可以沿着卷盘支撑轴196移动的圆板。所示构造中的推动构件212的轴向运动由伺服电动机216驱动(在本申请中可以构思用于获知推动构件212的角度和/或线性位置的其他替代装置)，所述伺服电动机利用一对滑轮220和由可选的张紧器228张紧的皮带224可操作地连接到推动构件212。伺服电动机216可以选择性地使得推动构件212在两个轴向方向上移动并且可以构造成移动一个或多个卷盘14厚度的增量。实施的机构使得推动构件212轴向移动而不使其围绕卷盘支撑轴196旋转。
卷盘管理器组件184的卷盘接收部192与卷盘支撑组件10配合使用。如图6所示，当卷盘14处于卷盘装载位置232时，无卷盘的卷盘支撑组件10可以从卷盘接收部192装载卷盘14。通过推动构件212的致动手动或者自动地使卷盘在卷盘接合构件50上移动。然后卷盘支撑组件10的驱动机构22移动到供给位置236以供给条带，用于将压重物组装到车轮上或用于在生产过程中实现其他部件分配能力。当卷盘14没有条带时驱动机构22移动到卸载位置240，以通过卷盘推动组件82的致动卸载空卷盘14。然后，空卷盘落入空的卷盘接收部(未示出)中。推动构件212与抵接卷盘支撑轴196轴向定位的卷盘支撑组件10配合使用，以将卷盘14推向卷盘支撑组件10，该卷盘支撑组件10轴向接合卷盘14并将卷盘14固定在其上。之后将轴向安装的卷盘14移动到供给位置236，以将压重物条带供给到配重施加设备(未示出)。卷盘14和卷盘接合构件50旋转以使条带的端部落在位于条带接收位置248中的条带接收部244上，以使得压重物条带按照路径前进以安装在车轮上。
图6中所示的供应模块180具有多个卷盘管理器组件184.1和184.2。所述多个卷盘管理器组件184.1和184.2向配重施加设备提供了对具有不同特性的压重物的选择。例如，第一卷盘管理器组件184.1可以提供灰色的压重物以匹配灰色或浅灰色的车轮，并且替代地设置有具有不同特征的第二卷盘管理器组件184.2压重物，如黑色压重物以匹配由配重施加设备的传感器识别的黑色或深黑色车轮。仍然参考图6，卷盘管理器组件184.1及其配对的卷盘支撑组件10.1处于装载位置232中，在所述装载位置232处卷盘14被安装在卷盘支撑组件10.1上。如图6B)中最佳所示，卷盘支撑组件10.1朝向用下卷盘支撑组件10.2的位置所示的供给位置236稍微移动远离卷盘管理器组件184.1。
现在参照图7至图13。卷盘14包括中央部分252和至少一个角度定位构件接收部258，中央部分252包括中央开口256和多个组装开口260，所述角度定位构件接收部258围绕旋转轴线58径向布置。角度定位构件接收部258的尺寸设定成并且其设计成在其中接收卷盘角度定位构件204。中央开口256的尺寸和设计选择成在其中接收卷盘接合构件50。组装开口260的位置、尺寸和设计选择成在其中接收用于固定卷盘14的两个半体的连接件262。组装开口260和对应的连接件262在卷盘14的近侧部268和远侧部276上交替。实施为孔260和具有与孔260相互作用的圆锥状的连接件262的组装开口260和对应的连接件262接合在一起，以固定卷盘14的近侧部268和远侧部276。近侧部268和远侧部276之间的该组装允许一定程度的轴向压缩，该轴向压缩用于允许锁定构件136与锁定构件接收部284接合在一起，特别是当卷盘14没有斜面280时。近侧部268和远侧部276扩展(从压缩恢复)保持锁定构件136固定在锁定构件接收部284中。可以理解的是，锁定构件136可以用低摩擦材料(例如Teflon1TM)制造或覆盖。中央开口256包括至少一条狭槽264(但是在本实施例中示出了两条相对的狭槽264)，以接收卷盘支撑轴196的锁定构件136。为了说明的目的，狭槽264的宽度可以介于5mm和8mm之间，更优选的是约6.5mm(0.256”)，而中央开口的直径可以介于约15mm和18mm之间，更优选的是约16.8mm(0.661”)。可以理解的是，用于提供类似尺寸以与用于支撑具有不同中心构造的卷盘14的卷盘接合构件50匹配的适配器(未示出)处于本发明的范围内。换句话说，具有不同中心构造的卷盘14是本说明书中举例的卷盘14的等效物，所述卷盘14可以与包括适于与用于支撑卷盘14的卷盘接合构件50可操作地连接的中心构造的适配器组合使用。卷盘14可以具有约32mm(1.250”)的轴向厚度266。所示实施例的卷盘14的表面与卷盘14的近侧部268齐平，而凹陷部分272位于远侧部276。凹陷部分272足够深以容纳锁定构件136的厚度，以用于在锁定构件136穿过中央开口256之后旋转锁定构件136，而同时在卷盘14被从供应模块180转移到驱动机构22时也不会与毗邻的卷盘14发生干扰。本实施例的凹陷部分272深约5mm(0.20”)(沿轴向方向)。凹陷部分272还容纳锁定构件接收部284，该锁定构件接收部284的尺寸和设计选择成当锁定构件136旋转并且沿着相邻的斜面280移动时将锁定构件136接收在其中。可选的斜面280将锁定构件136引导到凹陷部272，所述凹陷部272将锁定构件136捕获在其中。将在下面更详细地讨论锁定构件136与卷盘14的相互作用。
图14和图15示出了上文参照图4讨论的卷盘接合构件50的分解图。键锁110.2可旋转地将卷盘接触构件98的固定部分98.1与对应的凹形键接收部288固定在一起并用固定螺丝292进行保持。另外的固定螺丝296将卷盘接触构件98的固定部分98.1轴向锁定至卷盘接合构件50。利用一对肩部螺栓300将卷盘接触构件98的移动部分98.2轴向固定到卷盘接触构件98的固定部分98.1，其中，一对干预弹簧304向远侧偏压卷盘接触构件98的移动部分98.2。包括一对径向突出的狭槽接合构件312的扭矩构件308可旋转地组装在卷盘接合驱动部分134上。扭矩构件308可以实施为直径为大约16.3mm(0.640”)并且狭槽接合构件312可以实施为宽度为大约6.1mm(0.240”)。考虑到随着装满压重物的卷盘14旋转显著的扭转被施加到卷盘14，所述一对径向突出的狭槽接合构件312在卷盘14的宽度上延伸，以减小作用在卷盘14的狭槽264上的应力并且防止剥离狭槽264的材料。
所述一对径向突出的狭槽接合构件312还适于接合卷盘接触构件98的移动部分98.2的中央部分，以选择性地允许围绕卷盘接触构件98的移动部分98.2旋转90度。螺栓316和垫圈320将扭矩构件308轴向固定到卷盘接合构件50。还可以理解的是，卷盘接合构件50的远端包括互锁形状324，互锁形状324构造成与锁定构件136中的对应形状328接合以防止锁定构件136旋转。
卷盘14可以手动或自动地安装在驱动机构22的卷盘接合构件50上。下面将描述卷盘14和卷盘接合构件50之间的相互作用。卷盘14可以被手动或自动地固定到卷盘接合构件50。通过使得卷盘14在卷盘接合构件50上手动枢转将卷盘14固定在卷盘接合构件50上。可以使用驱动机构22的旋转以使得锁定构件136与卷盘14相接合从而实现卷盘14的自动固定。如上所述，卷盘14移动到卷盘管理器组件184的卷盘支撑轴196的远端。同样移动驱动机构22，以使卷盘接合构件50抵靠卷盘支撑轴196的远端。位于卷盘支撑轴196的远端处的卷盘14在卷盘接合构件50上被手动推进。然后利用卷盘14在卷盘接合构件50上的部分旋转而将卷盘14锁定在卷盘接合构件50上。需要多个阶段来将卷盘14固定在卷盘接合构件50上；在图16至20中示出了这些阶段。
图16描绘了第一布置，其中，扭矩构件308和卷盘接触构件98与处于线圈插入构造350中的扭矩构件308和处于锁定位置354中的移动部分98.2组装在一起。图17描绘了第二布置，其中，扭矩构件308和卷盘接触构件98与处于卷盘插入构造350中的扭矩构件308和处于解锁位置358中的移动部分98.2组装在一起。图18描绘了第三布置，在所述第三布置中，扭矩构件308和卷盘接触构件98与处于卷盘插入构造350和卷盘锁定构造362之间的中间构造352中的扭矩构件308和处于解锁位置358中的移动部分98.2组装在一起。图19示出了第四布置，在所述第四布置中，扭矩构件308和卷盘接触构件98与处于卷盘锁定构造362中的扭矩构件308和处于解锁位置358中的移动部分98.2组装在一起。图20描绘了第五布置，其中，扭矩构件308和卷盘接触构件98与卷盘锁定构造362中的扭矩构件308和处于解锁位置358中的移动部分98.2组装在一起。图20描绘了第五布置，其中，扭矩构件308和卷盘接触构件98与处于卷盘锁定构造362中的扭矩构件308和处于锁定位置354中的移动部分98.2组装在一起。
表格1
从图16至图20中可以理解的是，弹簧304将移动部分98.2偏压向固定部分98.1，并且当卷盘14被压向移动部分98.2时可朝向固定部分98.1压缩移动部分98.2。移动部分98.2的压缩使一对狭槽接合构件312与移动部分98.2的凹形键接收部288部分地脱开。如图21、图22和图23中最佳所示，移动部分98.2包括位于两个相邻的凹形键接收部288之间的两个凹陷部分370。凹陷部分370包括一轴向深度，该轴向深度允许狭槽接合构件312与相应的凹形键接收部288部分轴向脱离，这允许围绕旋转轴线58的90度枢转374。扭矩构件308的狭槽接合构件312的90度枢转374适于在卷盘插入构造350和卷盘锁定构造362之间移动。扭矩构件308的枢转被限制为90度枢转374，这是因为当移动部分98.2处于解锁位置358时所述一对狭槽接合构件312仍然成角度地抵接凹形键接收部288的止动侧314。
狭槽接合构件312中的一个与处于卷盘插入构造350中的锁定构件136轴向对齐。相反，狭槽接合构件312与处于卷盘锁定构造中的锁定构件136不轴向对齐。锁定构件136利用由处于卷盘锁定构造362中的卷盘14上的移动部分98.2所施加的轴向压力而被捕获在锁定构件接收部284中，并且移动部分98.2需要被朝向卷盘插入构造350压缩。还可以理解的是，斜面280的形状允许朝向解锁位置35压缩移动部分98.2，以利用卷盘14的枢转将锁定构件136接合在锁定构件接收部284中。
图24至图28进一步详细地示出了上文表1中列出的五种布置。图29描绘了关于卷盘插入位置中的前三个布置中与卷盘14的关系。最后，图30提供了在表1的最后三个布置中与锁定构件136相互作用的卷盘14的细节。
现在转到图31和图32，其示出了卷盘接合构件50和卷盘14的替代实施例。该实施例优选地可用于轻型卷盘14或由坚实材料制成的卷盘14。实际上，卷盘接合构件50包括近侧狭槽接合构件380和远侧狭槽接合构件384。两个狭槽接合构件380、384接合代替先前实施例的扭矩构件308的卷盘狭槽264。狭槽接合构件380、384与卷盘14的狭槽264具有较小的接触面积，并且可以管理卷盘14的旋转。从图33、图34和图35可以理解该实施例的卷盘插入构造而在图36、图37和图38中示出了卷盘锁定构造。在该实施例中，卷盘14的枢转足以将卷盘14固定到卷盘接合构件50，原因在于两个狭槽接合构件380、384能够利用固定的卷盘接触构件98接合它们相应的锁定构件接收部284。当卷盘14安装在卷盘接合构件50上时，狭槽接合构件380、384与它们各自的锁定构件接收部284对准。
卷盘14可以被实施为可翻转，以与卷盘接合构件50结合在两侧使用。参考图39、图40和图41，可翻转的卷盘14实施为具有布置在卷盘14的每一侧上的凹陷部分272和锁定构件接收部284。然后，卷盘接合构件50可以从其任一侧固定卷盘14。这有助于减少卷盘14的操作，该卷盘14不必在其特定侧进行组装。可以理解的是，卷盘14例示为具有两个相同的侧部268、276，因此通过要求单个模具以用例如塑料的注入材料制造卷盘14的两个侧部268、276来提供额外的优点。在不脱离本说明书的范围的情况下，其他制造工艺可替代地用于模制卷盘14的侧部268、276。
图42至图44示出了卷盘14的另一个实施例。该实施例的卷盘14的近侧部268包括延伸的中央部分332，该中央部分332大体延伸通过卷盘14的厚度。卷盘14的远侧部276包括中央开口336，所述中央开口336的尺寸和设计选择成与延伸的中央部分332配合。在优选构造中，中央开口336将负载径向地传递到延伸的中央部分332。在延伸的中央部分332中包括一对锁定构件接收部284，以当处于锁定构造中时在其中接收锁定构件136。在所示实施例中，当近侧部268被从近侧安装在卷盘接合构件50上时并且在卷盘14固定在卷盘接合构件50上时，可以从近侧部268拆卸卷盘14的远侧部276。相反，可以沿着相反的方向安装图示的卷盘14，其中，卷盘14的近侧部268从远侧安装在卷盘接合构件50上。图42至图44中描绘的实施例可以包括斜面280并且也可以在没有斜面280的情况下使用并且当将锁定构件136接合在锁定构件接收部284中时将近侧部268朝向远侧部276暂时压缩。
图45至图47示出了卷盘14的替代实施例。如图42至图44中所示的先前实施例所示，该实施例的卷盘14的近侧部268包括延伸的中央部分332，所述延伸的中央部分332大体延伸卷盘14的厚度。卷盘14的远侧部276包括中央开口336，其尺寸和设计选择成与延伸的中央部分332配合。在优选构造中，中央开口336将负载径向传输到延伸的中央部分332。一对锁定构件接收部284包括在延伸的中央部分332内，以在处于锁定构造时将锁定构件136接收在其中。锁定构件136插入狭槽264中并被轴向推动以到达锁定构件接收部284，以在锁定构件接收部284中枢转以固定在其中。锁定构件接收部284轴向地定位在延伸的中央部分332中并且在延伸的中央部分332中轴向地设置在中间，以允许在两侧将卷盘14固定在卷盘接合构件50上。锁定构件接收部284可以位于不同的距离处，该距离可以防止反向使用卷盘14。在另一个实施例中，两个锁定构件接收部284可以分别从卷盘14的每个侧部轴向地定位在相同的距离处。在示出的实施例中，当近侧部268从近侧安装在卷盘接合构件50上时并且在卷盘14固定在卷盘接合构件50上时，可以从近侧部268拆卸卷盘14的远侧部276。相反，可以沿着相反的方向安装图示的卷盘14，其中卷盘14的近侧部268被从远侧安装在卷盘接合构件50上。图45至图47中描绘的实施例可以包括斜面280，然而，这会增加制造复杂性。图45至图47中所示的实施例也可以在没有斜面280的情况下使用。
在图48和图49中提供了两个说明性流程图。图48举例说明了用于将卷盘从驱动机构22的卷盘支撑轴装载到卷盘接合构件50的一系列步骤。这样做，在卷盘接合构件抵接卷盘支撑轴400的情况下，卷盘接合构件从推动构件被致动404的位置开始移动，以将卷盘从支撑轴转移到卷盘接合构件408。卷盘在卷盘接合构件上被向近侧推动，以压缩卷盘接触部分的移动部分412，以允许卷盘枢转416，以将卷盘锁定在卷盘支撑轴420上。卷盘的RFID被确认424，然后将卷盘移动到供给位置428并展开条带432以将卷盘上的部件提供给组装过程。
图49的流程图举例说明了用于将卷盘14装载到卷盘接合构件50以展开卷盘14的一系列步骤。该过程开始于空的卷盘接合构件450，该空的卷盘接收构件处于卷盘接收构造和其上插有卷盘458的锁定位置中454。压缩卷盘接触构件的移动部分462使其处于解锁位置以使卷盘旋转466，以便使锁定构件与卷盘的狭槽接合470、并且轴向释放卷盘接触构件的移动部分474，卷盘接触构件的移动部分处于卷盘锁定构造和锁定位置中478。然后卷盘与卷盘接合构件接合，该卷盘接合构件准备在供给位置中移动卷盘482，以从卷盘展开条带486。
针对本发明的实施例的附加权利要求语言可以如下解读：卷盘支撑轴包括具有其旋转轴线的轴、朝向轴的第一侧定位的设备接合部分、和朝向轴的第二侧定位的卷盘支撑部分，卷盘支撑部分包括沿第一方向从轴径向延伸的第一径向突出部、沿第二方向从轴径向延伸的第二径向突出部、以及位于第一径向突出部和第二径向突出部之间的卷盘接收部分。其中，突出部包括矩形截面。其中，突出部在其轴向面对的表面上包括大致平坦的表面。其中，第一方向和第二方向以180度的角度成角度地间隔开。其中，径向突出部组装到轴。其中，径向突出部是轴的一部分。其中，第二径向突出部与肩部相邻。
针对本发明的实施例的其他附加权利要求语言可以如下解读：卷盘固定组件包括卷盘支撑轴，该卷盘支撑轴包括具有其旋转轴线的轴、朝向轴的第一侧定位的设备接合部分、和朝向轴的第二侧定位的卷盘支撑部分，该卷盘支撑部分包括沿第一方向从轴径向延伸的第一径向突出部、沿第二方向从轴径向延伸的第二径向突出部、以及在第一径向突出部和第二径向突出部之间的卷盘接收部分，卷盘支撑轴适于与包括一对相对的卷盘侧部的卷盘配合，每个卷盘侧部包括：轴向的轴接收开口，当卷盘侧部彼此相对地组装在一起时所述轴向的轴接收开口对齐在一起；和一对轴向狭槽，其与中央的轴接收开口连通，该轴向狭槽的尺寸和设计选择成在其中轴向平移第一径向突出部。其中，每个卷盘侧部包括轴向凹陷的突出部接收部分，突出部接收部分的尺寸和设计选择成当卷盘在一对径向突出部之间接合在卷盘支撑轴上时在其中接收径向突出部，并且所述轴向凹陷的突出部接收部分围绕卷盘支撑轴旋转，以使得径向突出部从所述一对轴向狭槽角度地旋转到轴向凹陷的突出部接收部分，以将卷盘固定在卷盘支撑轴上。其中，当第一径向突出部和第二径向突出部与轴向凹陷的突出部接收部分接合时，所述一对相对的卷盘侧部被轴向压缩在第一径向突出部和第二径向突出部之间。
虽然已经结合目前被认为是最实用和优选的实施例描述了本发明，但是应该理解的是本发明不限于所公开的实施例和元件，而是相反旨在涵盖处于所附权利要求的精神和范围内的各种修改、特征组合、等效布置和等效元件。此外，限制的尺寸和其中的部件的尺寸可以与本文附图中可能描绘的尺寸不同。因此，本发明旨在覆盖本发明的修改和变化，只要它们处于所附权利要求及其等效物的范围内。

Claims (20)

1.一种卷盘，包括：
近侧部，所述近侧部包括围绕近侧部的旋转轴线的中央开口；
远侧部，所述远侧部包括围绕远侧部的旋转轴线的中央开口，所述近侧部和所述远侧部以近侧部的旋转轴线和远侧部的旋转轴线对准的方式组装在一起；
从所述中央开口径向延伸的轴向狭槽；
锁定构件接收部，所述锁定构件接收部从所述中央开口开始在所述卷盘的轴向侧上径向延伸；和
轴向凹陷部分，所述轴向凹陷部分与所述中央开口连通，所述轴向凹陷部分在所述轴向狭槽和所述锁定构件接收部之间延伸。
2.根据权利要求1所述的卷盘，其中，所述中央开口介于15mm和18mm之间。
3.根据权利要求1所述的卷盘，其中，所述卷盘的近侧部和远侧部还包括多个组装开口，所述多个组装开口连接在一起。
4.根据权利要求1所述的卷盘，其中，所述轴向狭槽包括介于5mm和7mm之间的宽度。
5.根据权利要求1所述的卷盘，其中，所述卷盘的近侧部和远侧部基本相同。
6.根据权利要求1所述的卷盘，其中，所述轴向凹陷部分还包括位于径向延伸的所述轴向狭槽和所述锁定构件接收部之间的斜面。
7.根据权利要求1所述的卷盘，其中，所述近侧部和所述远侧部基本上是圆形的并且包括多个径向延伸的分支。
8.根据权利要求1所述的卷盘，还包括径向布置的角度定位构件接收部。
9.根据权利要求1所述的卷盘，所述卷盘还在其中包括RFID。
10.根据权利要求1所述的卷盘，其中，所述卷盘包括聚合物。
11.一种卷盘接合构件连接件，包括：
近侧部，所述近侧部包括围绕近侧部的旋转轴线的中央开口；
远侧部，所述远侧部包括围绕远侧部的旋转轴线的中央开口，所述近侧部和所述远侧部以近侧部的旋转轴线和远侧部的旋转轴线对准的方式组装在一起；
从所述中央开口径向延伸的轴向狭槽；
锁定构件接收部，所述锁定构件接收部从所述中央开口开始在所述卷盘的轴向侧上径向延伸；和
轴向凹陷部分，所述轴向凹陷部分与所述中央开口连通，所述轴向凹陷部分在所述轴向狭槽和所述锁定构件接收部之间延伸。
12.根据权利要求11所述的卷盘接合构件连接件，其中，所述中央开口介于15mm和18mm之间。
13.根据权利要求11所述的卷盘接合构件连接件，其中，所述卷盘的近侧部和远侧部还包括多个组装开口，所述多个组装开口连接在一起。
14.根据权利要求11所述的卷盘接合构件连接件，其中，所述轴向狭槽包括介于5mm和7mm之间的宽度。
15.根据权利要求11所述的卷盘接合构件连接件，其中，所述卷盘的近侧部和远侧部基本相同。
16.根据权利要求11所述的卷盘接合构件连接件，其中，所述凹陷部分还包括位于径向延伸的所述轴向狭槽和所述锁定构件接收部之间的斜面。
17.根据权利要求11所述的卷盘接合构件连接件，其中，所述近侧部和所述远侧部基本上是圆形的并且包括多个径向延伸的分支。
18.根据权利要求11所述的卷盘接合构件连接件，还包括径向布置的角度定位构件接收部。
19.根据权利要求11所述的卷盘接合构件连接件，所述卷盘接合构件连接件还在其中包括RFID。
20.根据权利要求11所述的卷盘接合构件连接件，其中，所述卷盘包括聚合物。
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