一種應(yīng)用于光盤庫的機(jī)械手的制作方法
【專利摘要】一種應(yīng)用于光盤庫的機(jī)械手，包含一對(duì)取盤手指，該取盤手指具有凸沿，該凸沿延伸出手指主體外側(cè)；取盤手指上設(shè)置有卡固結(jié)構(gòu)，其與凸沿同側(cè)設(shè)置；所述一對(duì)取盤手指的凸沿及卡固結(jié)構(gòu)相對(duì)設(shè)置，該凸沿外端厚度小于凸沿內(nèi)端厚度，能夠直接卡置在光盤盒的頂部端面，使得光盤盒在夾持過程中始終保持水平狀態(tài)，不會(huì)因?yàn)橹挥幸粋€(gè)夾持點(diǎn)或一個(gè)夾持面而造成傾斜、旋轉(zhuǎn)甚至脫落。卡固結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)能夠有效契合光盤盒的彎曲曲線，保證拾取光盤盒的穩(wěn)定性。
【專利說明】一種應(yīng)用于光盤庫的機(jī)械手
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)械手結(jié)構(gòu)，尤其是一種應(yīng)用于無人值守的自動(dòng)化光盤庫內(nèi)的新型機(jī)械手，屬于機(jī)械自動(dòng)化領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]圖書館是圖書、期刊、報(bào)紙、光盤等實(shí)體資料的收藏中心，對(duì)這些資料的收藏、整理、存儲(chǔ)和使用長期以來就是圖書館的主要職能。隨著多媒體媒介的廣泛使用，越來越多的讀者傾向多媒體媒介的使用，而光盤具有體積小，容量大的功能，被廣泛應(yīng)用于各種信息的存儲(chǔ)，諸如紙制圖書的電子版本、音樂文件、音像文件、游戲軟件、功能軟件等。讀者使用光盤需求日漸增長，對(duì)光盤的管理和借閱也成為圖書館的新職能。圖書館針對(duì)光盤的管理和借閱與紙制圖書的方式相同，但由于光盤體積小，目錄信息集中，管理員在存儲(chǔ)或者查找的過程中，需要花費(fèi)很大的時(shí)間和精力，還很難保證準(zhǔn)確性。對(duì)于光盤的盤點(diǎn)功能更是費(fèi)時(shí)費(fèi)力，增加了管理的困難性，使得圖書館很難對(duì)大量光盤進(jìn)行管理和借還。
[0003]專利號(hào)為ZL200910081844.2，專利名稱為:“基于閉架光盤庫的自動(dòng)化光盤管理系統(tǒng)”的專利突破性的實(shí)現(xiàn)了對(duì)光盤的集中無人管理、自助借還功能、自助盤點(diǎn)等功能，開啟了光盤管理的新技術(shù)篇章。此后，基于對(duì)更高精度、更優(yōu)化設(shè)計(jì)、最優(yōu)成本的不斷追求，設(shè)計(jì)者不斷對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行改良。
[0004]請(qǐng)參閱圖1和圖2所示，其為先前專利中光盤存取機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖，光盤存取機(jī)械手I的手臂11長度與光盤架的高度相同，手臂11的一面自上至下設(shè)置有電驅(qū)動(dòng)單元12，與電驅(qū)動(dòng)單元相配合的為電缸滑塊14，機(jī)械手13通過安裝板138安裝于手臂41的電缸滑塊14上，通過電驅(qū)動(dòng)單元電機(jī)15驅(qū)動(dòng)電缸滑塊14帶動(dòng)機(jī)械手13上下運(yùn)動(dòng)。機(jī)械手13包含有與安裝板44連接的機(jī)械手提升汽缸131，機(jī)械手伸出汽缸132連接光盤夾取氣爪134，光盤夾取氣爪134通過夾緊汽缸實(shí)現(xiàn)夾緊，光盤推回汽缸133設(shè)置于光盤夾取氣爪134的后端用于將光盤推出光盤夾取氣爪。
[0005]同時(shí)，請(qǐng)參閱圖3及圖8所示，由于光盤盒2為塑料盒，四周較硬，但越靠近中心部位在受到外力的作用下越容易變形。使用上述夾取氣爪夾持光盤盒，夾持力較小時(shí)，很容易僅僅夾持到光盤盒的外沿，而無法夾緊整個(gè)光盤盒。夾持力較大時(shí)，盤盒外周容易損壞，且往往由于光盤盒受到外部夾持力變形(虛線處)，導(dǎo)致夾取氣爪仍然無法抓緊盤盒。故而，無法完成光盤盒的抓取，同時(shí)夾取氣爪的設(shè)計(jì)也無法保證光盤始終處于水平的狀態(tài)，當(dāng)盤盒歪斜后，即使可以抓緊光盤，也無法完成盤盒的精準(zhǔn)入庫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明基于先前技術(shù)的不足，有針對(duì)性的對(duì)光盤存取機(jī)械手進(jìn)行了改良，尤其是夾取氣爪處的改良，使的光盤抓取動(dòng)作更為精準(zhǔn)。
[0007]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種應(yīng)用于光盤庫的機(jī)械手，包含一對(duì)取盤手指，該取盤手指具有凸沿，該凸沿延伸出手指主體外側(cè)； 該取盤手指上設(shè)置有卡固結(jié)構(gòu)，其與凸沿同側(cè)設(shè)置；所述一對(duì)取盤手指的凸沿及卡固結(jié)構(gòu)相對(duì)設(shè)置。
[0008]其中，該凸沿外端厚度小于凸沿內(nèi)端厚度。
[0009]其中，取盤手指的凸沿一側(cè)下方包含兩個(gè)區(qū)域，一側(cè)為安裝平臺(tái)，其相鄰側(cè)為卡固結(jié)構(gòu)。
[0010]其中，該卡固結(jié)構(gòu)自上而下厚度逐漸增加，自左至右厚度逐漸增加，右下方最厚，但右下方厚度不超過凸沿向外延伸長度。
[0011]其中，該取盤手指主體上具有缺口，缺口設(shè)置于卡固塊之間。
[0012]其中，該凸沿間隔設(shè)置于取盤手指的上端。
[0013]其中，該卡固結(jié)構(gòu)為橡膠墊、塑料墊或硅膠墊。
[0014]其中，該凸沿與手指主體之間設(shè)置有緩沖槽口。
[0015]其中，該卡固結(jié)構(gòu)表面具有防滑結(jié)構(gòu)。
[0016]采用上述技術(shù)方案，具有如下有益效果。
[0017]首先，取盤手指上向外延伸的凸沿結(jié)構(gòu)，能夠直接卡置在光盤盒的頂部端面，使得光盤盒在夾持過程中始終保持水平狀態(tài)，不會(huì)因?yàn)橹挥幸粋€(gè)夾持點(diǎn)或一個(gè)夾持面而造成傾斜、旋轉(zhuǎn)甚至脫落。由于光盤庫上的光盤盒是水平放置的，光盤盒之間的間隔較小，光盤盒的些許旋轉(zhuǎn)就會(huì)造成光盤盒無法準(zhǔn)確入庫，本發(fā)明采用凸沿的巧妙設(shè)計(jì)，使得光盤一直維持水平的狀態(tài)，在光盤盒入庫的過程中，能夠保證精確對(duì)準(zhǔn)并入庫。該凸沿外端厚度小于凸沿內(nèi)端厚度，使得凸沿自手指主體向其外端具有一傾斜面，使得手指以適合任何光盤盒。
[0018]第二，取盤手指通常采用硬質(zhì)材質(zhì)制成，加之控制手指開合的氣缸力度也較大，導(dǎo)致光盤盒在被夾取的過程中發(fā)生變形，尤其是光盤盒蓋的部分及光盤盒的靠近中心的區(qū)域。本發(fā)明中采用在取盤手指的手指主體上設(shè)置有卡固結(jié)構(gòu)，卡固結(jié)構(gòu)通常采用橡膠墊或塑料墊等軟性材質(zhì)，為取盤手指補(bǔ)充由于變形而無法接觸到光盤盒的部分。卡固結(jié)構(gòu)最優(yōu)選的實(shí)施方式是采用與光盤盒變形曲面高度契合的曲面設(shè)計(jì)，橡膠結(jié)構(gòu)自取盤手指上方至下方鋪設(shè)，自上而下、自左至右厚度逐漸增加。此方式需要精準(zhǔn)的計(jì)算，使得取盤手指上具有一層高于手指主體的卡固結(jié)構(gòu)。當(dāng)夾取光盤盒時(shí)，卡固結(jié)構(gòu)可以有效的夾取住光盤。當(dāng)然，為了工藝及制作方便，在取盤手指表面設(shè)置的卡固結(jié)構(gòu)可以包含若干卡固塊，卡固塊自上而下間隔設(shè)置，且自上而下厚度逐漸增加。卡固塊可以根據(jù)需要調(diào)整為條狀、塊狀或任意形狀，保證手指的上端、下端等重點(diǎn)區(qū)域可以與光盤保持接觸，并能卡置光盤，此方式能夠有效降低工藝的難度和要求，具有較低的成本。
[0019]第三，光盤盒的外端，尤其是光盤盒盒蓋的固定端是光盤盒最硬的區(qū)域，此區(qū)域不會(huì)發(fā)生形變，故，在取盤手指的設(shè)計(jì)的時(shí)候。一端預(yù)留安裝平臺(tái)，卡固結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在另一端。安裝平臺(tái)部分還可以預(yù)留出安裝槽及安裝孔，供取盤手指安裝在機(jī)械手的夾取氣缸上。
[0020]第四，取盤手指上的缺口設(shè)計(jì)及凸沿的間隔設(shè)計(jì)，可以降低取盤手指的用料，減輕手指的重量，進(jìn)一步降低機(jī)械的制作成本，并有效節(jié)能。同時(shí)，缺口的設(shè)計(jì)還可以平衡整個(gè)取盤手指的受力。
[0021]第五，該緩沖槽口的設(shè)計(jì)可以有效緩沖手指閉合過程中造成的凸沿與光盤盒力量沖突，一定程度上保護(hù)凸沿不被撞壞。
[0022]第六，卡固結(jié)構(gòu)上設(shè)置有防滑結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)一步保障拾取光盤盒的穩(wěn)定性?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0023]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中光盤存取機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中光盤存取機(jī)械手的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3為現(xiàn)有光盤存取機(jī)械手的夾取氣爪在工作狀態(tài)的放大示意圖。
[0026]圖4至圖7為本發(fā)明中第一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖8為光盤盒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖9為單側(cè)取盤手指作用在光盤盒上的示意圖。
[0029]圖10至圖14為本發(fā)明中第二較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖15為本發(fā)明再一較佳實(shí)施例的立體圖。
[0031]圖16為本發(fā)明再一較佳實(shí)施例的立體圖。
[0032]圖17為本發(fā)明再一較佳實(shí)施例的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]請(qǐng)參閱圖4至圖7所示，其為本發(fā)明第一個(gè)較佳的實(shí)施例，為方便陳述，以機(jī)械手中的重點(diǎn)改進(jìn)部分取書手指為描述對(duì)象。本實(shí)施例中取書手指3采用長方體結(jié)構(gòu)，左、右兩側(cè)取書手指3相互配合，完成機(jī)械手的夾取功能。以左側(cè)取書手指為例:其上端設(shè)計(jì)凸沿31結(jié)構(gòu)，該凸沿31自手指主體向外側(cè)延伸，本實(shí)施例中凸沿31設(shè)置于手指本體的最上端，凸沿上端面與手指本體保持垂直。請(qǐng)參閱圖5所示，從側(cè)面觀看，該凸沿31外端的厚度h小于內(nèi)端H的厚度，該凸沿內(nèi)側(cè)面自手指主體向凸沿外端形成有傾斜面311。
[0034]同時(shí)，如圖4所示，取盤手指3凸沿一側(cè)下方包含兩個(gè)區(qū)域，一為安裝平臺(tái)33，二為卡固結(jié)構(gòu)32。該安裝平臺(tái)33(圖4中的左側(cè))事實(shí)上未手指本體的一部分，其上并為設(shè)置卡固結(jié)構(gòu)32。其上設(shè)置有安裝槽34，安裝槽內(nèi)預(yù)留有安裝孔35，供左右兩側(cè)手指與機(jī)械手固定。而，該卡固結(jié)構(gòu)32 (圖4中的右側(cè))為橡膠墊或其他軟性材質(zhì)墊(塑料墊或硅膠墊等)，其自上而下且自左至右厚度逐漸增加，最終形成上端及左端薄(左側(cè)手指及右側(cè)手指均為左端薄)，右下方最厚的橡膠墊。該實(shí)施例為最優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案，其考慮到了光盤盒端部較硬，不能設(shè)置橡膠墊，而越靠近中心越容易變形的特點(diǎn)，在手指主體上預(yù)留了安裝平臺(tái)，并添加了逐漸靠近光盤盒中心而逐漸加厚的設(shè)計(jì)緩沖墊設(shè)計(jì)。
[0035]如圖5的所示，采用本設(shè)計(jì)方案是可以通過計(jì)算的方式，計(jì)算出光盤盒的彎曲曲面，并相應(yīng)的在手指主體上設(shè)置橡膠墊。值得注意的是，即使該卡固結(jié)構(gòu)自上而下、自左至右逐漸加厚，右下方的厚度是不會(huì)超過凸沿31向外延伸的長度。
[0036]請(qǐng)同時(shí)參閱圖9所示，機(jī)械手的連接臂4通過螺釘與該取書手指3固定，機(jī)械手上包含一對(duì)取盤手指，取盤手指的凸沿及卡固結(jié)構(gòu)相對(duì)設(shè)置，該兩個(gè)相互對(duì)應(yīng)的取盤手指通過連接臂4安裝在加緊氣缸上，實(shí)現(xiàn)取盤手指的加緊和松開動(dòng)作。
[0037]請(qǐng)參閱圖8所示，其為現(xiàn)有光盤盒2的結(jié)構(gòu)示意圖，通常來講光盤盒的左側(cè)固定端21為硬質(zhì)塑料制成，光盤盒的盤蓋22由于中心位置沒有支撐，在抓取的過程中，越靠近中心位置的部分，越容易發(fā)生彎曲形變。
[0038]如果使用現(xiàn)有技術(shù)中的手指結(jié)構(gòu)，兩只手指在夾取光盤時(shí)，由于光盤較滑，容易造成光盤盒滑落，即使能夠抓住光盤盒，也無法保證光盤盒的水平位置，無法確保光盤盒自暫存數(shù)據(jù)庫至光盤庫內(nèi)的推送動(dòng)作。
[0039]上述實(shí)施例采用了凸沿及卡固結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，有效的解決了現(xiàn)有存在的技術(shù)問題，如圖9所示，當(dāng)取盤手指3抓取光盤盒時(shí)，機(jī)械手將取盤手指推送至光盤盒的兩側(cè)，加緊氣缸加緊取盤手指，凸沿31卡置在光盤盒的上端面上，在取盤手指逐漸閉合的過程中，由于凸沿的傾斜面311的存在，使得取盤手指具有廣泛的適用性，即使光盤盒的上端面不平或者型號(hào)不同，凸沿也可以順利夾持在其表面。此外，卡固結(jié)構(gòu)的設(shè)置，使得取盤手指在靠近光盤中心端完全能夠根據(jù)光盤盒的變形而夾取住光盤，杜絕其下滑。請(qǐng)參閱圖10所示，卡固結(jié)構(gòu)自上而下、自左至右逐漸加厚的設(shè)計(jì)，能夠完美的切合光盤盒由于受到擠壓力而產(chǎn)生的變形。同時(shí)，由于光盤盒左側(cè)端為硬質(zhì)材料制作的邊沿，不會(huì)產(chǎn)生變形，上述安裝平臺(tái)33在機(jī)械手將取盤手指推入光盤盒的兩側(cè)后，安裝平臺(tái)33與該側(cè)對(duì)應(yīng)，不形成直接的夾持效果，而卡固結(jié)構(gòu)位于光盤盒的里側(cè)，真正配合凸沿31完成夾持的動(dòng)作。
[0040]請(qǐng)參閱圖10至圖14所示，其為本發(fā)明另一較佳實(shí)施例，其中卡固結(jié)構(gòu)包含若干卡固塊，卡固塊自手指主體上方至下方間隔設(shè)置，該實(shí)施例中包含位于上端的第一卡固塊51和位于下端的第二卡固塊52，第二卡固塊52的厚度大于第一卡固塊51的厚度，第二卡固塊的厚度不超過凸沿向外延伸長度。當(dāng)然，還可以包含更多卡固塊，如圖16所示，卡固塊間隔設(shè)置，下方的卡固塊厚度逐漸厚于上方卡固塊的厚度。相對(duì)于第一實(shí)施例中完全切合光盤變形而言，此方案不僅實(shí)施方便，無需精準(zhǔn)計(jì)算彎曲球面，工藝上也更加容易實(shí)現(xiàn)。對(duì)于左側(cè)厚度不同點(diǎn)，也可以由于之間的間隔而平衡夾持力。該方案可以節(jié)省卡固結(jié)構(gòu)的鋪設(shè)面，方便實(shí)施，保證關(guān)鍵位置點(diǎn)的卡固效果即可。
[0041]請(qǐng)參閱圖15所示，取盤手指的手指主體上設(shè)置有缺口 36，相應(yīng)的，其上的卡固結(jié)構(gòu)也具有缺口。預(yù)留缺口 36的設(shè)計(jì)，可以平衡手指在作業(yè)過程中的受理，也可以在保證卡固效果的基礎(chǔ)上，有效降低手指的重量，有效節(jié)能，從而降低整套器械的制作成本及運(yùn)行成本。
[0042]同理，請(qǐng)參閱圖17所示，所述凸沿31也可以間隔的設(shè)置在取盤手指主體的上端，保證手指兩端卡持光盤盒頂端即可。
[0043]此外，請(qǐng)參閱圖5，該凸沿31與手指主體之間設(shè)置有緩沖槽口 38，該槽口 38的設(shè)計(jì)可以有效緩沖手指閉合過程中造成的凸沿卡持光盤盒頂端的力量沖突，一定程度上保護(hù)凸沿不被撞壞。
[0044]本發(fā)明中提及的卡固結(jié)構(gòu)和卡固塊可以為橡膠墊、塑料墊或硅膠墊，其形狀可以為方形，也可以為圓形、三角形等不規(guī)則形狀，其可以均勻設(shè)置，也可以非規(guī)則設(shè)置，只要保證上端薄，下端厚的設(shè)計(jì)即可。此外，卡固結(jié)構(gòu)及卡固塊上設(shè)置防滑結(jié)構(gòu)，如凸起的線條，凸點(diǎn)設(shè)計(jì)，增加手指的摩擦力，進(jìn)一步保證手指的穩(wěn)定性。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于光盤庫的機(jī)械手，包含一對(duì)取盤手指，其特征在于: 該取盤手指具有凸沿，該凸沿延伸出手指主體外側(cè)； 該取盤手指上設(shè)置有卡固結(jié)構(gòu)，其與凸沿同側(cè)設(shè)置； 所述一對(duì)取盤手指的凸沿及卡固結(jié)構(gòu)相對(duì)設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于光盤庫的機(jī)械手，其特征在于: 該凸沿外端厚度小于凸沿內(nèi)端厚度。
3.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于光盤庫的機(jī)械手，其特征在于: 取盤手指的凸沿一側(cè)下方包含兩個(gè)區(qū)域，一側(cè)為安裝平臺(tái)，其相鄰側(cè)為卡固結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的應(yīng)用于光盤庫的機(jī)械手，其特征在于: 該卡固結(jié)構(gòu)自上而下厚度逐漸增加，自左至右厚度逐漸增加，右下方最厚，但右下方厚度不超過凸沿向外延伸長度。
5.如權(quán)利要求3所述的應(yīng)用于光盤庫的機(jī)械手，其特征在于: 該卡固結(jié)構(gòu)包含若干卡固塊，各卡固塊自手指主體上方至下方間隔設(shè)置，厚度自上而下逐漸增加，且最下方厚度不超過凸沿向外延伸長度。
6.如權(quán)利要求5所述的應(yīng)用于光盤庫的機(jī)械手，其特征在于: 該取盤手指主體上具有缺口，所述缺口設(shè)置于相鄰的卡固塊之間。
7.如權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的應(yīng)用于光盤庫的機(jī)械手，其特征在于:該凸沿間隔設(shè)置于取盤手指的上端。
8.如權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的應(yīng)用于光盤庫的機(jī)械手，其特征在于:該卡固結(jié)構(gòu)為橡膠墊、塑料墊或硅膠墊。
9.如權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的應(yīng)用于光盤庫的機(jī)械手，其特征在于:該凸沿與手指主體之間設(shè)置有緩沖槽口。
10.如權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的應(yīng)用于光盤庫的機(jī)械手，其特征在于:該卡固結(jié)構(gòu)表面具有防滑結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】B25J15/08GK103507073SQ201210483412
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月23日
【發(fā)明者】張帆, 張永發(fā) 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)