CN1171714C

CN1171714C - 调节摇臂行走方向的导向结构

Info

Publication number: CN1171714C
Application number: CNB001208071A
Authority: CN
Inventors: 秋野隆二; 弘; 小塚幸弘
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1999-07-29
Filing date: 2000-07-27
Publication date: 2004-10-20
Anticipated expiration: 2020-07-27
Also published as: EP1072385A2; US6390804B1; EP1072385A3; DE60014524T2; DE60014524D1; CN1282656A; EP1072385B1

Abstract

一种用于调节摇臂的行走方向的导向结构，具有一个摇臂，一个具有一旋转轴的旋转装置，和一个沿旋转装置的旋转轴安装的、用于向摇臂传递旋转装置引起的旋转力和按照一规定行走路径调节摇臂的行走方向的转换机构。转换机构将摇臂的行走方向从旋转方向通过一弧形运动调节到平行于旋转轴的推进方向。

Description

调节摇臂行走方向的导向结构

技术领域

本发明涉及一种调节摇臂弧形运动行走方向的导向结构，更具体地讲，涉及一种可用于灵活准确地从注模机使用的模具中取出模塑产品的取出机械手的摇臂的导向结构。

背景技术

众所周知，现有技术的注模机装备着具有固定模具和活动模具的模塑模具。通过在固定和活动模具之间注射，并在活动模具与固定模具分离时，用取出机械手之类的取出机械高速从活动模具中取出而制造模塑产品。更具体地讲，这种类型的取出机械手具有一个摆动臂(称为摇臂)，在其一端带有一个可分离地抓住模塑产品的吸附装置。在注模操作期间，摇臂从模塑模具缩回。在从活动模具中取出模塑产品时，摇臂从缩回位置沿规定的旋转平面可旋转地行走到一个预定的位置。然后，摇臂沿平行于摇臂旋转轴的推进方向直线行走靠近模塑产品，用吸附装置将模塑产品抓住。一旦用吸附装置抓住模塑产品，摇臂沿推进方向直线返回到规定的旋转平面。接着，摇臂旋转到取出位置，在那里将模塑产品从吸附装置卸下。因此，将模塑产品从注模机的模塑模具中取出。

在上述这种取出机械手中，在现有技术中是使用一对伺服马达独立地进行旋转运动和后继的推进运动。在这里，为了高速取出模塑产品，或为了节省摇臂的接近时间，推进运动是在旋转运动停止之前开始的。因此，摇臂的运动包括一种弧形运动，弧形运动是旋转和推进运动的迭加运动。

但是，在高速驱动注模机时，难于通过同步地驱动这对伺服马达使摇臂精确地进行弧形运动，导致了摇臂的吸附装置不能到达目标模塑产品上希望的或正确的位置。因而不能把模塑产品从注模机的活动模具中取出。此外，从生产成本看，使用一对伺服马达是不利的，因为它需要更多的电器和机械组件以及更复杂的结构。

发明内容

因此，本发明总的目的是要提供一种消除了上述缺点的调节摇臂行走方向的导向结构。

本发明的更具体的目的是要提供一种调节摇臂的行走方向的导向结构，该导向结构包括：摇臂；具有旋转轴的旋转装置；和沿旋转装置的旋转轴安装、用于把旋转装置引起的旋转力传递到摇臂并根据规定的行走路径调节摇臂的行走方向的转换装置；其中转换装置将摇臂的行走方向从旋转方向通过一弧形运动转换到平行于旋转轴的推进方向。

本发明的另一具体目的是提供一种从注模机取出模塑产品的取出机械手，该机械手包括：基座；和用于调节摇臂行走方向的导向结构；其中，所述导向结构包括：摇臂，在其一端具有吸附装置，用于从注模机中可分离地抓住模塑产品，摇臂连接到圆柱形凸轮的一端；具有旋转轴的旋转装置，和沿旋转装置的旋转轴安装的转换装置，用于向摇臂传递旋转装置引起的旋转力，并按照规定行走路径调节摇臂的行走方向，其中所述转换装置把摇臂的行走方向从旋转方向通过弧形运动调节到平行于旋转轴的推进方向。

本发明的另一个具体目的是提供一种注模机，该注模机包括：具有活动模具和固定模具、用于模塑插在固定模具和活动模具之间的模塑产品的模塑模具；用于使活动模具从固定模具分离的控制装置；和用于取出模塑产品的取出机械手；其中所述取出机械手包括：基座；和用于调节摇臂行走方向的导向结构；其中，所述导向结构包括：摇臂，在其一端具有吸附装置，用于从注模机中可分离地抓住模塑产品，摇臂连接到圆柱形凸轮的一端；具有旋转轴的旋转装置，和沿旋转装置的旋转轴安装的转换装置，用于向摇臂传递旋转装置引起的旋转力，并按照规定行走路径调节摇臂的行走方向，其中所述转换装置把摇臂的行走方向从旋转方向通过弧形运动调节到平行于旋转轴的推进方向。

其中上述各转换装置包括与具有第一规定凸轮曲线的第一凸轮槽啮合的第一凸轮从动件，和与具有第二规定凸轮曲线的第二凸轮槽啮合的第二凸轮从动件，使第一凸轮从动件和第一凸轮槽调节摇臂的行走方向，并且使第二凸轮从动件和第二凸轮槽向摇臂传递旋转装置的旋转力。

附图说明

图1是一个注模机的平面图，其中作为一个优选实施例描绘了一个具有调节本发明的摇臂的行走方向的导向结构的取出机械手；

图2是图1中所示的取出机械手的摇臂的平面图；

图3是图1中所示取出机械手的局部细节的平面图；

图4是一个圆柱形凸轮的平面图，它是图3中所示取出机械手的主要部件；

图5是图4中所示圆柱形凸轮的展开图；

图6(A)至6(C)是说明利用凸轮从动件与图5中所示的圆柱形凸轮的凸轮槽啮合的圆柱形凸轮的操作的放大平面图；

图7(A)至7(F)是显示图6中所示凸轮槽与凸轮从动件之间的关系的示意图；

图8(A1)至8(C2)是说明取出机械手中的摇臂与转换装置之间的关系的示意图，其中

图8(A1)是摇臂定位在初始状态时取出机械手的前视平面图；

图8(A2)是图8(A1)中所示的取出机械手的局部底视平面图；

图8(B1)是摇臂作弧形运动时取出机械手的前视平面图；

图8(B2)是图8(B1)中所示的取出机械手的局部底视平面图；

图8(C1)是摇臂在取出位置时取出机械手的前视平面图；

图8(C2)是图8(C1)中所示的取出机械手的局部底视平面图；和

图9是说明利用本发明的取出机械手从注模机取出模塑产品的操作的流程图。

优选实施方式

以下参考附图说明调节摇臂6行走方向的导向结构的一个优选实施例。

图2是图1中所示的取出机械手的摇臂的平面图；和

图3是图1中所示取出机械手的局部细节的平面图。

应当注意，如上所述，图1和3中所示本发明的取出机械手30用于取出注模机10使用的活动模具2中的模塑产品F。

首先，参考图1详细说明注模机10，其中本发明的取出机械手30应用于该注模机10。注模机10有一个活动基座1和一个固定基座3。活动基座1有一个活动模具2，固定基座3有一个固定模具4。活动基座1能够在箭头Z1和Z2所示方向上行走。另一方面，固定基座3中有一条路径(未示出)，通过该路径把模塑产品F的材料注射到活动模具2与固定模具4之间限定的空腔5。在本实施例中，注模机10用于生产盘形模塑产品F(以后称为模塑产品)，例如，光盘或磁光盘之类的旋转信息记录介质。

接下来参考图1，2和3说明取出机械手30。

取出机械手一般包括一个将主轴13的旋转运动转换为圆柱形凸轮17的推进运动的转换机构7，一个通过一减速机构(称为减速器)8驱动转换机构7的伺服马达9，和一个连接到转换机构7的摇臂6。此外，如图1中所示，摇臂6的末端部分向模塑产品F弯曲，并装配有用于抓住模塑产品F的吸附装置6a。

转换机构7包括圆柱形凸轮17，其圆柱形表面上定义了一对用于驱动的凸轮槽22和一对用于调节的凸轮槽21(图3，4)，固定地设置在圆柱形凸轮17一端的摇臂6；与驱动凸轮槽对22，22啮合、用于驱动圆柱形凸轮17的一对用于驱动的凸轮从动件18，18；和与一对用于调节的凸轮槽21，21啮合、用于调节圆柱形凸轮17的运动的一对固定的凸轮从动件19，19。

在位置B，摇臂6抓住模塑产品F，以将其从活动模具2中取出。在位置A，摇臂6沿旋转平面旋转，以使模塑产品F从摇臂6分离(图2)。在位置A和B之间，摇臂6进行箭头R10或R20所示方向的推进运动、旋转运动，以及以后将说明的包括旋转和推进运动的弧形运动。

接着，说明转换机构7的主要组件：圆柱形凸轮17，用于驱动的凸轮从动件18，18，和固定的凸轮从动件19，19。

如图3中所示，圆柱形凸轮17通过轴承20可滑动地设置在主轴13上。摇臂6连接在圆柱形凸轮17的一端。因此，圆柱形凸轮17的运动直接传递到摇臂6。主轴13通过减速器8可旋转地连接于伺服马达9。

如图4中清楚表示的，圆柱形凸轮17上形成有一对用于驱动的凸轮槽22，22和一对用于调节的凸轮槽21，21。驱动凸轮从动件对18，18固定地连接于180度间隔的旋转支架16，并与驱动凸轮槽对22，22啮合。旋转支架16是与主轴13整体形成的。因此，用于驱动的凸轮从动件18，18沿规定的旋转平面旋转，将伺服马达9的旋转运动传递给圆柱形凸轮17。

另一方面，固定的凸轮从动件对19，19与固定于主机架30a上的固定支架14连接，并与圆柱形凸轮17的调节凸轮槽对21，21啮合。因此，圆柱形凸轮17的运动由固定的凸轮从动件19，19和用于调节的凸轮槽21，21的啮合调节。如图1中所示，转换机构7和减速器8通过旋转轴11可转动地连接，减速器8和伺服马达9通过另一个旋转轴12可转动地连接。

在本实施例中，固定的凸轮从动件对19，19和驱动凸轮从动件对18，18分别与用于调节的凸轮槽21，21和用于驱动的凸轮槽22，22啮合，以提高机构的可靠性，但是，其构造并不限于本实施例。不必说，可以使用一组驱动和固定的凸轮从动件18，19，和一组驱动和调节凸轮槽22，21。此外，用于调节的凸轮槽21，21和用于驱动的凸轮槽22，22形成在圆柱形凸轮17的一侧表面，但是，其构造并不限于本实施例。例如，可以把用于调节的凸轮槽和用于驱动的凸轮槽21，22形成在用于驱动的和固定的凸轮从动件18，19的两侧。

图4是圆柱形凸轮的平面图，它是图3中所示取出机械手的主要部分，图5是图4中所示圆柱形凸轮的展开图。

下面参考图4和图5说明形成在圆柱形凸轮17上的用于调节的凸轮槽和用于驱动的凸轮槽21，22，以及固定和驱动凸轮从动件19，18。在图5中，横向方向示出的是圆柱形凸轮17的旋转角度，垂直方向示出的是圆柱形凸轮17沿平行于圆柱形凸轮17的旋转轴Ax的推进方向上的行走方向。

环绕圆柱形凸轮17形成了一对用于调节的凸轮槽21，21，每个具有相同的形状，彼此相隔180度，和一对用于驱动的凸轮槽22，22，每个具有相同的形状，彼此相隔180度。因此，对一组用于调节的凸轮槽21和用于驱动的凸轮槽22进行说明。

具体地讲，用于调节的凸轮槽21具有三个部分，即，沿圆柱形凸轮17圆周伸展、用于调节圆柱形凸轮17的旋转运动及其旋转角度的拱形槽部分(称为弧形部分)Ga，用于调节圆柱形凸轮17的推进运动的推进槽部分(称为推进部分)Gt，和用于调节圆柱形凸轮17的旋转运动和推进运动(即弧形运动)的弯曲槽部分(称为弯曲部分)21a。弯曲部分21a在弧形部分Ga和推进部分Gt之间的曲率为R1(图7(A))。使弧形部分Ga的方向垂直于圆柱形凸轮17的旋转轴Ax。圆柱形凸轮17的最大旋转角度Max·R由弧形部分Ga的角度范围和弯曲部分21a的旋转方向上的角度范围确定，这导致了固定在圆柱形凸轮17端部的摇臂6的最大旋转角度Max·R。另一方面，使推进部分Gt的方向平行于旋转轴Ax。推进部分Gt的长度和弯曲部分21a的推进方向上的分量确定圆柱形凸轮17在推进方向上的最大行走距离Max·L。在图4和5中，参考标号21e表示推进部分Gt的末端，21s表示弧形部分Ga的末端。

用于驱动的凸轮槽22也有三个部分：一个直线部分D1，一个第二弯曲部分22a，和一个倾斜部分Ds。使直线部分D1平行于旋转轴Ax。使倾斜部分有一个相对于旋转轴Ax的倾斜角度。第二弯曲部分22a在直线部分D1和倾斜部分Ds之间的曲率为R2(图7(A))。在图4，5中，参考标号22e表示倾斜部分Ds的末端。第二弯曲部分22a和倾斜部分Ds的推进方向上分量对应于上述最大行走距离Max·L。

在本实施例中，适当地形成了用于驱动的凸轮槽22，从而使得倾斜部分Ds的末端22e大致地定位在用于调节的凸轮槽21的弧形部分Ga的下方。但是，这种定位关系并不限于本实施例。如果需要，可以把用于驱动的凸轮槽22形成在圆柱形凸轮17上的任何位置。

图6(A)至6(C)是说明利用凸轮从动件与图5中所示圆柱形凸轮的凸轮槽的啮合的圆柱形凸轮的操作的放大平面图。

以下参考图6(A)至6(C)说明其用于调节的凸轮槽和用于驱动的凸轮槽21，22与固定的和用于驱动的凸轮从动件19，18啮合的圆柱形凸轮的行走过程。

在本实施例中，使用于调节的凸轮槽21中的弯曲部分21a的曲率R1与用于驱动的凸轮槽22的第二弯曲部分22a的曲率R2相同。此外，适当地形成用于调节的凸轮槽和用于驱动的凸轮槽21，22，使得与弯曲部分21a顶点相切的切线和与第二弯曲部分22a的顶点相切的切线彼此以直角相交。

如同前面参考图3所述的那样，圆柱形凸轮17通过轴承20绕具有旋转轴Ax的主旋转轴13旋转，并且可以以平行于旋转轴Ax的推进方向在主轴13上滑动。

参考图6(A)，在初始状态(旋转角度为0度)，固定的凸轮从动件19恰好在弧形部分Ga的末端(21s)与用于调节的凸轮槽21啮合，并且用于驱动的凸轮从动件18在用于驱动的凸轮槽22的直线部分D1(图5)与其适当地啮合。在此应当注意，如图3中所示，固定的凸轮从动件19固定在安装在主机架30a的固定支架14上，并且用于驱动的凸轮从动件18沿规定的旋转平面绕主轴13的旋转轴Ax旋转。此外，用于驱动的凸轮从动件18离开固定的凸轮从动件19一个角度θ₀，并且圆柱形凸轮17的一端离开用于驱动的凸轮从动件18一段距离S₀。

因此，当主轴13在箭头XR所示旋转方向旋转时，用于驱动的凸轮从动件18通过在垂直方向上推动用于驱动的凸轮槽22的壁，驱动或使圆柱形凸轮17以相同的旋转方向XR绕旋转轴Ax旋转。在这里，圆柱形凸轮17仅被转动，因为它的运动是由固定的凸轮从动件19和用于调节的凸轮槽21的弧形部分Ga(图5)的啮合调节的。因此，圆柱形凸轮17沿用于调节的凸轮槽21的弧形部分Ga旋转。

参考图6(B)，当用于驱动的凸轮从动件18进一步绕主轴13旋转或驱动圆柱形凸轮17时，圆柱形凸轮17的用于调节的凸轮槽21在弯曲部分21a与固定的凸轮从动件19啮合(图5)。因而，同时给予圆柱形凸轮17向下方向的推进运动和旋转方向XR的旋转运动，即，弧形运动。应当理解，圆柱形凸轮17在推进方向上的行走距离S是由等式S＝S₁-S₀确定的，其中S₁表示圆柱形凸轮17的端部与用于驱动的凸轮从动件18之间的距离。

在此应当注意，从用于驱动的凸轮从动件18的旋转平面(未示出)沿旋转轴Ax到固定的凸轮从动件19的距离总是保持在一个恒定值。此外，在图6(B)中，θ₁表示与用于调节的凸轮槽21中的弯曲部分21a啮合的固定的凸轮从动件19与用于驱动的凸轮从动件18之间的旋转角度。

参考图6(C)，在弧形运动之后，在用于驱动的凸轮从动件18推动和滑动用于驱动的凸轮槽22的倾斜部分Ds的壁的同时，通过用于调节的凸轮槽21的推进部分Gt与固定的凸轮从动件19的啮合的调节，圆柱形凸轮17进一步向下运动。应当知道，圆柱形凸轮17在推进方向上的整个行走距离S是由等式S＝S₂-S₀确定的，其中S₂代表圆柱形凸轮17的端部与用于驱动的凸轮从动件18之间的距离，并且圆柱形凸轮17的整个旋转角度θ是由等式θ＝θ₀-θ₂确定的，其中θ₂是用于驱动的凸轮从动件18与啮合于用于调节的凸轮槽21的推进部分Gt的固定的凸轮从动件19之间的旋转角度。

图7(A)至7(F)是解释图6中所示凸轮槽与凸轮从动件之间关系的图。

下面参考图7(A)至7(F)进一步详细说明用于驱动的和固定的凸轮从动件18，19与用于调节的凸轮槽和用于驱动的凸轮槽21，22之间的关系。

在图7(A)至7(F)中，应当注意固定的凸轮从动件19固定于主机架30a，并且用于驱动的凸轮从动件18固定在主轴13的侧面，以便沿一预定旋转平面旋转，该预定旋转平面与固定的凸轮从动件19保持一恒定距离。因此，通过使固定的和驱动的从动件19，18与圆柱形凸轮17的用于调节的凸轮槽和用于驱动的凸轮槽21，22啮合，使圆柱形凸轮17绕主轴13的运动被调节。在这里，为了简明，没有画出圆柱形凸轮17的整个形状，而是仅示出了用于调节的凸轮槽和用于驱动的凸轮槽21和22的形状。

图7(A)是说明用于调节的凸轮槽21和用于驱动的凸轮槽22的构造的示意图。

用于调节的凸轮槽和用于驱动的凸轮槽21，22的弯曲部分21a和22a具有相同的曲率(R1＝R2)，和相同的宽度(W1＝W2)。此外，用于调节的凸轮槽和用于驱动的凸轮槽21，22的表面具有相同的圆柱形表面。

图7(B)是显示圆柱形凸轮17仅按箭头XR所示方向旋转的状态的示意图，其中用于驱动的凸轮从动件18与用于驱动的凸轮槽22的直线部分D1啮合，并且固定的凸轮从动件19与用于调节的凸轮槽21的弧形部分Ga啮合。

当以旋转方向XR旋转主轴13时，用于驱动的凸轮从动件18给用于驱动的凸轮槽22的直线部分D1的壁施加箭头所示方向的垂直力。因此，圆柱形凸轮17仅以与垂直力相同的方向绕主轴13旋转。因而，圆柱形凸轮17几乎没有受到来自固定的凸轮从动件19的大的阻力。这使机器能够高速操作。

图7(C)是显示固定的和用于驱动的凸轮从动件19和18与圆柱形凸轮17的用于调节的凸轮槽和用于驱动的凸轮槽21，22之间的位置关系的示意图，其中通过用于驱动的凸轮从动件18与用于驱动的凸轮槽22的直线部分D1的啮合使凸轮圆柱体17在用于调节的凸轮槽21中的弯曲部分21a的末端靠近固定的凸轮从动件19的位置旋转。

如图7(C)中所示，用箭头示出了对用于驱动的凸轮槽22中的第二弯曲部分22a的壁的垂直力的方向。在这里，参考字符θB1表示垂直力方向上的延长线与用于驱动的凸轮从动件18的旋转方向XR上的延长线之间的角度，S1是通过固定的凸轮从动件19中心并平行于驱动凸轮从动件的旋转方向(或旋转平面)XR的标准线，θA1表示箭头所示的圆柱形凸轮17的行走方向上的延长线与标准线S1之间的角度。

在本发明中，使角度θA1等于角度θB1，以允许圆柱形凸轮17没有阻力地沿弯曲部分21a运动。也就是说，在固定的凸轮从动件19的接触点与用于调节的凸轮槽21相切的切线和在驱动凸轮从动件22的接触点与用于驱动的凸轮槽22相切的切线直角相交。这使圆柱形凸轮17能够平滑地运动。

图7(D)是显示固定的和用于驱动的凸轮从动件19，18和圆柱形凸轮17的用于调节的凸轮槽和用于驱动的凸轮槽21，22之间位置关系的示意图，其中通过用于驱动的凸轮从动件18与用于驱动的凸轮槽22的直线部分D1的啮合，使圆柱形凸轮17在用于调节的凸轮槽21的弯曲部分21a的中心靠近固定的凸轮从动件19的位置处旋转。

如图7(D)中所示，用箭头示出了施加于用于驱动的凸轮槽22中第二弯曲部分22a的壁上的垂直力的方向，其中参考字符θB2表示垂直力方向上的延长线与用于驱动的凸轮从动件18的旋转方向XR上的延长线之间确定的角度，而θA2表示标准线S1与箭头所示圆柱形凸轮17的行走方向上的延长线之间确定的角度。在这里，使角度θA2等于角度θB2。因此，在固定的凸轮从动件19的接触点与用于调节的凸轮槽21相切的切线，和在用于驱动的凸轮从动件18的接触点与驱动凸轮槽18相切的切线相交成直角。这种契合特征使圆柱形凸轮能够平滑地行走。

图7(E)是显示固定和驱动凸轮从动件与形成在圆柱形凸轮上的用于调节的凸轮槽和用于驱动的凸轮槽之间的位置关系的示意图，其中通过用于驱动的凸轮从动件18与用于驱动的凸轮槽22中的直线部分D1啮合，使圆柱形凸轮17在用于调节的凸轮槽21中的弯曲部分21a的另一端靠近固定的凸轮从动件19的位置旋转。

如图7(E)中所示，用箭头示出了施加于用于驱动的凸轮槽22中的第二弯曲部分22a的壁上的垂直力的方向，其中参考字符θB3表示垂直力方向上的延长线与驱动凸轮从动件的旋转方向XR上的延长线之间的角度，而θA3表示标准线S1与圆柱形凸轮17的行走方向上的延长线之间确定的角度。使角度θA3等于角度θB3。因此，在固定的凸轮从动件19的接触点与用于调节的凸轮槽21相切的切线，和在用于驱动的凸轮从动件18的接触点与用于驱动的凸轮槽22相切的切线相交成直角。本发明的这种契合特征使得圆柱形凸轮17能够平滑地行走。

图7(F)是显示圆柱形凸轮17在用于驱动的凸轮槽22中的倾斜部分Ds的末端与在用于调节的凸轮槽21的推进部分Gt的末端的用于驱动的凸轮从动件18啮合的位置滑动行走的状态的示意图。

如图7(F)中所示，在这种情况下，使箭头所示的施加于用于驱动的凸轮槽22的倾斜部分Ds的壁上的垂直力的方向与旋转方向XR之间的角度是60度。

另一方面，当固定的凸轮从动件19与用于调节的凸轮槽21中的推进部分Gt啮合时，圆柱形凸轮17的行走方向成为推进方向(90度)。这个角度是一个90度的最大角度。因此，圆柱形凸轮17在向下的推进方向行走。当用于驱动的凸轮从动件18降低到用于驱动的凸轮槽22中的倾斜部分的末端时，用于驱动的凸轮从动件18的旋转使圆柱形凸轮17以向下的推进方向运动。

图8(A1)至8(C2)是解释摇臂和取出机械手中转换装置之间的关系的说明图。

以下参考图8(A1)至8(C2)说明取出机械手30与摇臂6之间的操作关系。

图8(A1)是安装在取出机械手上的摇臂的前视图，图8(A2)是图8(A1)的底视局部剖视图。这两个图对应于图7(B)，其中固定的和驱动的凸轮从动件19，18分别与驱动和调节凸轮槽22，21啮合。摇臂6定位在，例如，图1中所示的位置A。

图8(B1)是安装在取出机械手上的摇臂的前视图，图8(B2)是图8(B1)的底视局部剖视图。这两个图对应于图7(C)，并显示摇臂正在从图1所示位置A向位置B方向行走的状态。

图8(C1)是安装在取出机械手上的摇臂的前视图，图8(C2)是图8(C1)的底视局部剖视图。这两个图对应于图7(F)，其中固定和驱动凸轮从动件19，18分别与用于调节的凸轮槽和用于驱动的凸轮槽21，22啮合。摇臂6定位在，例如，图1中所示的位置B。

图9是说明利用本发明的取出机械手从注模机取出模塑产品的取出操作的流程图。

下面根据图9中的步骤ST1至ST9说明注模机10的操作。

ST1)活动模具2在闭合状态：

通过与设置在固定基座3上的固定模具4紧密结合，使设置在活动基座1上的活动模具2处于闭合状态，其中模塑树脂被注射到活动的和固定的模具2，4之间，以形成模塑产品F，如图1中所示。

此外，摇臂6定位在图1和2中的双点划线所示的初始位置A。在这种闭合状态，圆柱形凸轮17与固定的凸轮从动件19之间的位置关系如图6(A)，图7(B)，图8(A1)和8(A2)中所示，其中用于驱动的凸轮从动件18处于用于驱动的凸轮槽22中的直线部分D1，并且固定的凸轮从动件19与圆柱形凸轮17的用于调节的凸轮槽21中的弧形部分Ga啮合。

ST2)活动模具2开始打开操作：

当规定的模塑操作完成时，保持着模塑产品F的活动模具2根据安装在注模机10中的操作程序开始从固定模具4的打开操作。因此，活动模具2开始从固定模具4分离。

ST3)活动模具2停止打开操作：

接下来，活动模具2停止在预定位置或模具打开位置。这种停止状态是由安装在注模机10中的传感器或开关(未示出)之类的检测装置检测的。这些操作由安装在注模机10中的操作程序集中控制。

ST4)摇臂6开始旋转：

一旦活动模具2停止在预定位置，安装在注模机10中的控制设备(未示出)根据控制程序的指令驱动取出机械手30的伺服马达9。通过减速器8和转换机构7将伺服马达9的旋转传递到摇臂6。因此，摇臂6开始以图2中箭头Rb所示方向旋转。这种状态对应于图7(B)。

更具体地讲，控制设备(未示出)通过向伺服马达9发送一个伺服信号来伺服控制伺服马达9，使它旋转对应于一个希望值的角度。从而减速器8旋转主轴13。因此，摇臂6以图2中箭头Rb所示方向旋转。这种状态对应于图7(C)。此后，摇臂6从旋转运动前进到弧形运动。也就是说，摇臂6在旋转运动的同时进行图1中箭头R10所示方向的推进运动。这种状态对应于图7(D)。

在这种情况下，用于驱动的凸轮从动件18施加到用于驱动的凸轮槽22壁的垂直力的方向与用于调节的凸轮槽21的行走方向一致(θA1＝θA2)，并且在固定的凸轮从动件19的接触点与用于调节的凸轮槽21相切的切线的延长线和在用于驱动的凸轮从动件18的接触点与用于驱动的凸轮槽22相切的切线的延长线彼此相交成直角。这一事实使摇臂6能够从弧形运动前进到平稳的推进运动。

ST5)摇臂6用吸附装置6a吸附并抓住模塑产品F：

此后，摇臂6沿图1中箭头R10所示方向前进靠近活动模具2。当摇臂6接触到模塑产品F时，顶出销(未示出)操作，把模塑产品F从活动模具2中顶出。安装在摇臂6一端的吸附装置6a抓住从活动模具2顶出的模塑产品F。这对应于图7(F)，其中圆柱形凸轮17沿推进方向运动。

ST6)摇臂6开始取出操作：

当确认摇臂6的吸附装置6a抓住模塑产品F时，控制设备(未示出)向伺服马达9发送一个伺服信号，使其反向旋转。

因而，摇臂6开始以与上述顺序相反的循序运动。也就是说，圆柱形凸轮17运动到图7(B)中所示的初始状态。

ST7)摇臂6停止取出操作：

具体地讲，以用于驱动的凸轮从动件18相继地啮合用于驱动的凸轮槽22中的末端部分22e、倾斜部分Ds和直线部分D1的方式，使用于驱动的凸轮从动件18通过图7(E)-图7(C)，从图7(F)所示状态返回到图7(B)所示状态。因此，圆柱形凸轮17也通过用于调节的凸轮槽21和固定的凸轮从动件19的啮合的调节返回到图7(B)所示初始状态。在图7(B)所示的初始状态，吸附装置6a放开模塑产品F。

ST8)活动模具2返回关闭：

当摇臂6返回到取出位置时，控制设备(未示出)向注模机10输出一个信号，关闭活动模具2。

重复进行上述各个步骤(ST1至ST8)。

根据应用到本发明的这个注模机10的实施例，模塑的模塑周期时间，例如，制造一个小型数字音频唱片(CD)所需时间，从4秒/周期减少到3.6秒/周期。因此，与现有技术相比，可以提高10％的生产速度。

如上所述，根据这个调节摇臂行走方向的导向结构的实施例，导向结构包括具有一旋转轴的旋转装置，将旋转装置的旋转运动转换为摇臂的推进运动的转换装置，转换装置沿旋转装置的旋转轴设置，和一个连接到转换装置的摇臂，其中转换装置将摇臂的旋转运动通过弧形运动转换成平行于旋转轴的推进运动。因此能够减少取出机械手的电器和机械组件，从而使取出机械手生产成本降低。

此外，当把取出机械手应用于注模机时，能够灵活和安全地从模塑模具中取出模塑产品。

尽管这里公开的本发明的实施例是一种优选的形式，但是应当理解也可以采用其它形式。

Claims

1.一种用于调节摇臂行走方向的导向结构，包括：

摇臂；

具有一旋转轴的旋转装置，和

沿旋转装置的旋转轴安装的转换装置，用于向摇臂传递旋转装置引起的旋转力，并按照规定行走路径调节摇臂的行走方向，其特征在于：

所述转换装置包括：

与具有第一规定凸轮曲线的第一凸轮槽啮合的第一凸轮从动件；和

与具有第二规定凸轮曲线的第二凸轮槽啮合的第二凸轮从动件；

使第一凸轮从动件和第一凸轮槽调节摇臂的行走方向，并且使第二凸轮从动件和第二凸轮槽向摇臂传递旋转装置的旋转力；

所述转换装置把摇臂的行走方向从旋转方向通过弧形运动调节到平行于旋转轴的推进方向。

2.根据权利要求1所述的导向结构，其中所述第一规定凸轮曲线具有三个部分：旋转调节部分，弧形调节部分，和推进调节部分，而所述第二规定凸轮曲线具有直线部分，倾斜部分，和介于二者之间的弯曲部分。

3.根据权利要求2所述的导向结构，其中所述第一凸轮槽的弧形调节部分与所述第二凸轮槽的弯曲部分具有相同的曲率。

4.根据权利要求3所述的导向结构，其中在所述第一凸轮从动件接触点与弧形调节部分相切的切线的延长线和在所述第二凸轮从动件接触点与弯曲部分相切的切线的延长线彼此相交。

5.根据权利要求1所述的导向结构，其中所述转换装置进一步包括可滑动地安装在连接到旋转装置的旋转轴上的圆柱形凸轮，圆柱形凸轮上形成有第一凸轮槽和第二凸轮槽，第一凸轮从动件与第一凸轮槽啮合，第二凸轮从动件与第二凸轮槽啮合。

6.根据权利要求5所述的导向结构，其中所述第一凸轮从动件是用于调节圆柱形凸轮的行走方向的固定的凸轮从动件，所述第二凸轮从动件是用于向圆柱形凸轮传递旋转装置的旋转力以驱动摇臂的驱动凸轮从动件。

7.根据权利要求1所述的导向结构，其中所述旋转装置仅具有一个伺服马达。

8.一种用于从注模机取出模塑产品的取出机械手，包括：

基座；和

用于调节摇臂行走方向的导向结构；

其中，所述导向结构进一步包括：

摇臂，在其一端具有吸附装置，用于从注模机中可分离地抓住模塑产品，摇臂连接到圆柱形凸轮的一端；

具有一旋转轴的旋转装置，和

所述转换装置包括：

9.根据权利要求8所述的取出机械手，其中所述旋转装置仅具有一个伺服马达。

10.一种注模机，包括：

具有活动模具和固定模具、用于模塑插在固定模具和活动模具之间的模塑产品的模塑模具；

用于使活动模具从固定模具分离的控制装置；和

用于取出模塑产品的取出机械手；

其中所述取出机械手包括：

基座；和

用于调节摇臂行走方向的导向结构；

其中，所述导向结构进一步包括：

具有一旋转轴的旋转装置，和

所述的转换装置包括：

可滑动地设置在旋转轴上的圆柱形凸轮，在圆柱形凸轮上形成有第一凸轮槽和第二凸轮槽；

固定在基座一侧，并与第一凸轮槽啮合的第一凸轮从动件；

连接到旋转装置一侧，并与第二凸轮槽啮合的第二凸轮从动件；

其中通过第二凸轮槽与第二凸轮从动件的啮合驱动圆柱形凸轮，从而使第一凸轮槽与第一凸轮从动件的啮合能够调节圆柱形凸轮的运动，并且把圆柱形凸轮的运动传递到摇臂。