[发明专利]用连续运动擒纵馈送组件

说明书

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。