專(zhuān)利名稱(chēng)：開(kāi)關(guān)可以重新密封的卡盒用的機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可以重新密封的卡盒(或稱(chēng)卡盤(pán))，更具體地說(shuō)，涉及開(kāi)關(guān)可以重新密封的卡盒用的機(jī)構(gòu)。
相關(guān)技術(shù)的討論可以重新密封的卡盒在輸送物品的各種用途中是有用的。在許多情況下，可以重新密封的卡盒是防止被輸送物品暴露于環(huán)境因素中所需要的。特別是，激光成像機(jī)廣泛使用可以重新密封的卡盒來(lái)輸送感光介質(zhì)。激光成像機(jī)利用調(diào)制的激光束掃描感光介質(zhì)來(lái)形成圖象。在成像前，一個(gè)包含一份或多份感光介質(zhì)的卡盒被裝入激光成像機(jī)。感光介質(zhì)卡盒包括一個(gè)具有介質(zhì)存取開(kāi)口的不透光托盤(pán)?？ê械倪@個(gè)托盤(pán)包括一個(gè)載帶膠粘物質(zhì)的凸緣，其上粘著一個(gè)撓性蓋。該撓性蓋鋪展在介質(zhì)存取開(kāi)口上，以實(shí)現(xiàn)卡盒的不透光密封。這種不透光密封使介質(zhì)卡盒能夠在光照條件下輸送，否則的話(huà)包含在卡盒中的感光介質(zhì)會(huì)受到曝光。授予Lemberger等人并轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的受讓人明尼蘇達(dá)礦業(yè)制造公司(3M公司)的美國(guó)專(zhuān)利No.5,132,724中公開(kāi)了一個(gè)可以重新密封的感光介質(zhì)卡盒的例子。
激光成像機(jī)的內(nèi)部形成一個(gè)不透光的環(huán)境。為了進(jìn)行成像操作，激光成像機(jī)打開(kāi)托盤(pán)上的蓋并從存取開(kāi)口中取出一份或多份感光介質(zhì)。在取出介質(zhì)后，激光成像機(jī)關(guān)閉該撓性蓋而使其緊靠載帶在卡盒的托盤(pán)凸緣上的膠粘物質(zhì)，由此重新密封該存取開(kāi)口。在通常的使用過(guò)程中，該可以重新密封的介質(zhì)卡盒必須打開(kāi)和關(guān)閉若干次。特別是，如果介質(zhì)卡盒在從激光成像機(jī)的不透光內(nèi)部取出以前沒(méi)有倒空，那么必須重新密封該存取開(kāi)口，以避免感光介質(zhì)的曝光。如果由于卡盒磨損或損傷而使密封失效，那么整個(gè)卡盒或者丟棄或者回收再生。
激光成像機(jī)現(xiàn)在使用一種相當(dāng)復(fù)雜和昂貴的打開(kāi)和關(guān)閉可以重新密封的感光介質(zhì)卡盒的機(jī)構(gòu)。這種類(lèi)型的機(jī)構(gòu)的例子公開(kāi)于上述美國(guó)專(zhuān)利No.5,132,724中和授予Matsuda等人并轉(zhuǎn)讓給美能達(dá)照相機(jī)公司的美國(guó)專(zhuān)利No.5,149,078中，其內(nèi)容引用合并于此。上述專(zhuān)利中公開(kāi)的那種類(lèi)型的機(jī)構(gòu)通常包括一個(gè)底座、滾柱軸、電動(dòng)機(jī)、齒輪系、電磁線(xiàn)圈、兩個(gè)齒條和小齒輪，以及多個(gè)托架和彈簧。該底座裝入并支承用于打開(kāi)和關(guān)閉操作的感光介質(zhì)卡盒。該滾柱軸包括嚙合安置在感光介質(zhì)卡盒上的撓性蓋邊緣用的機(jī)構(gòu)。該滾柱軸可以包括(例如)沿徑向伸出的凸出部，以用于嚙合在蓋的邊緣中形成的孔。
為了打開(kāi)卡盒，電動(dòng)機(jī)通過(guò)齒輪系驅(qū)動(dòng)該軸以使撓性蓋卷繞在軸上，由此從卡盒的托盤(pán)凸緣上的膠粘物質(zhì)處剝?nèi)闲陨w。當(dāng)撓性蓋打開(kāi)時(shí)，該軸、電動(dòng)機(jī)和齒輪系在一個(gè)通過(guò)兩個(gè)小齒輪安裝的可滑動(dòng)車(chē)架上沿卡盒向前移動(dòng)。小齒輪嚙合相對(duì)于底座固定的齒條。為了關(guān)閉卡盒，電磁線(xiàn)圈受到激勵(lì)以樞軸式轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪系中的齒輪。該樞軸式轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩傳遞給小齒輪但沒(méi)有傳遞給軸。轉(zhuǎn)動(dòng)的小齒輪使車(chē)架沿固定的齒條向后移動(dòng)。車(chē)架的移動(dòng)使軸轉(zhuǎn)動(dòng)，由此展開(kāi)該撓性蓋。當(dāng)蓋展開(kāi)時(shí)，一對(duì)彈簧向著卡盒凸緣向下偏壓轉(zhuǎn)動(dòng)的軸，從而將該撓性蓋重新外加在卡盒的托盤(pán)凸緣上的膠粘材料上。
雖然上述專(zhuān)利中公開(kāi)的那種類(lèi)型的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)可以在一段時(shí)間形成有效的密封，但由于某些缺點(diǎn)希望多處改進(jìn)。例如，該機(jī)構(gòu)要求的元件數(shù)量多且復(fù)雜，使制造成本不受歡迎地高而可靠性低。因?yàn)辇X條安裝在激光成像機(jī)本身上面，所以不可能從成像機(jī)上整件地卸下整個(gè)機(jī)構(gòu)。因此，該機(jī)構(gòu)修理時(shí)不可能用備用品替換。機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜也往往使修理困難，導(dǎo)致要有該機(jī)構(gòu)的激光成像機(jī)的停機(jī)時(shí)間延長(zhǎng)。其次，安裝齒條和在齒條上方配置小齒輪、車(chē)架、齒輪系和電動(dòng)機(jī)也使外形增高而在激光成像機(jī)內(nèi)占據(jù)相當(dāng)大的空間。最后，機(jī)構(gòu)的打開(kāi)和密封操作可能損害介質(zhì)卡盒的撓性蓋，不可避免地導(dǎo)致密封失效和有限的卡盒壽命。
具體地說(shuō)，彈簧、齒輪系和車(chē)架產(chǎn)生的力導(dǎo)致對(duì)撓性蓋的損傷。首先，在打開(kāi)操作開(kāi)始時(shí)，滾柱軸占據(jù)卡盒凸緣下方的位置。通過(guò)嚙合卡盒蓋中的孔，凸出部提供一個(gè)拉力使?jié)L柱軸能夠“爬上”卡盒凸緣。但是，彈簧施加一個(gè)向下力，該力必須由向上移動(dòng)的滾柱軸克服。該彈簧力使凸出部在孔上比沒(méi)有彈簧力時(shí)更難拉動(dòng)，從而導(dǎo)致孔的撕裂。其次。在打開(kāi)操作期間，齒輪系施加顯著的徑向力，該力向下推動(dòng)軸以不均勻方式緊靠卡盒。齒輪系產(chǎn)生的徑向力使軸上的凸出部在嚙合時(shí)撕裂撓性蓋中形成的孔。該徑向力也使軸拉伸撓性蓋超出其合適的長(zhǎng)度。第三，在關(guān)閉操作期間，移動(dòng)的車(chē)架施加一個(gè)平行于撓性蓋表面延伸的力，該力進(jìn)一步拉伸撓性蓋。
撕裂的孔阻礙蓋和軸在隨后的開(kāi)關(guān)周期中合適地嚙合，并最終完全阻礙嚙合。此外，因?yàn)閾闲陨w相對(duì)于卡盒的托盤(pán)精確地定尺寸以形成有效的不透光密封，所以蓋的拉伸使蓋在關(guān)閉時(shí)與卡盒不能精確對(duì)準(zhǔn)，同時(shí)沿蓋的邊緣產(chǎn)生折紋，光能夠通過(guò)這些折紋進(jìn)入。撕裂的孔由于不能?chē)Ш仙w而直接縮短可以重新密封的卡盒的壽命。蓋的拉伸由于加到卡盒的托盤(pán)上的密封不夠有效而較間接地縮短可以重新密封的卡盒的壽命。已經(jīng)作出努力用抗拉伸材料制造蓋并在孔的鄰近處添加增強(qiáng)條帶以防止撕裂。雖然這些努力已經(jīng)在一定程度上提高了耐用性，但當(dāng)使用現(xiàn)有的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)時(shí)，一個(gè)可以重新使用的卡盒的壽命仍然限制在約15個(gè)開(kāi)關(guān)周期。
發(fā)明概述鑒于上述缺點(diǎn)，本發(fā)明針對(duì)一種開(kāi)關(guān)可以重新密封的卡盒用的機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)能夠達(dá)到降低成本、增加可靠性、縮小體積、提高卡盒壽命、使卡盒具有極好的重新密封性能，并具有模塊化的特點(diǎn)。
本發(fā)明的其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)部分在下述說(shuō)明中提到，部分從說(shuō)明中明顯看出，或者可以通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐認(rèn)識(shí)到。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)此處的書(shū)面說(shuō)明和權(quán)利要求以及附圖中特別指出的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)和得到。
如此處廣泛體現(xiàn)和說(shuō)明的，為了獲得上述優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明在第一實(shí)施例中提供一種開(kāi)關(guān)可以重新密封的卡盒用的機(jī)構(gòu)，這種卡盒有一個(gè)托盤(pán)和一個(gè)可以重新密封地與該托盤(pán)接合的蓋，該機(jī)構(gòu)包括一個(gè)用于裝入該卡盒的托盤(pán)的底座、一個(gè)包括嚙合該卡盒的蓋用的機(jī)構(gòu)的滾柱軸和一個(gè)電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)有一個(gè)轉(zhuǎn)子軸聯(lián)接在滾柱軸上，使得轉(zhuǎn)子軸的中心縱向軸線(xiàn)與滾柱軸的中心縱向軸線(xiàn)基本上對(duì)準(zhǔn)，用于沿一個(gè)第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)滾柱軸而使蓋卷繞在滾柱軸上，由此使蓋的至少一部分從托盤(pán)上移去，并用于沿一個(gè)第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)滾柱軸而使蓋從滾柱軸上展開(kāi)，由此使蓋與托盤(pán)可以重新密封地接合。
在第二實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種開(kāi)關(guān)可以重新密封的卡盒用的機(jī)構(gòu)，這種卡盒有一個(gè)托盤(pán)和一個(gè)可以重新密封地與該托盤(pán)接合的蓋，該機(jī)構(gòu)包括一個(gè)用于裝入該卡盒的托盤(pán)的底座、一個(gè)包括嚙合該卡盒的蓋用的機(jī)構(gòu)和具有柔順的摩擦涂層的表面的滾柱軸，以及一個(gè)電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)用于沿一個(gè)第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)滾柱軸而使蓋卷繞在滾柱軸上，由此使蓋的至少一部分從托盤(pán)上移去，并用于沿一個(gè)第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)滾柱軸而使蓋從滾柱軸上展開(kāi)，由此使蓋與托盤(pán)可以重新密封地接合。
在第三實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種開(kāi)關(guān)可以重新密封的卡盒用的機(jī)構(gòu)，這種卡盒有一個(gè)托盤(pán)和一個(gè)可以重新密封地與該托盤(pán)接合的蓋，該機(jī)構(gòu)包括一個(gè)用于裝入該卡盒的托盤(pán)的底座、一個(gè)包括嚙合該卡盒的蓋用的機(jī)構(gòu)的滾柱軸、一個(gè)電動(dòng)機(jī)以及一個(gè)車(chē)架；該電動(dòng)機(jī)用于沿一個(gè)第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)滾柱軸而使蓋卷繞在滾柱軸上，由此使蓋的至少一部分從托盤(pán)上移去，并用于沿一個(gè)第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)滾柱軸而使蓋從滾柱軸上展開(kāi)，由此使蓋與托盤(pán)可以重新密封地接合；該車(chē)架可以滑動(dòng)地聯(lián)接在底座上，該車(chē)架支承滾柱軸和電動(dòng)機(jī)，并且在滾柱軸受電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)期間該車(chē)架可以相對(duì)于底座沿一個(gè)運(yùn)動(dòng)路徑滑動(dòng)。
在第四實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種開(kāi)關(guān)可以重新密封的卡盒用的機(jī)構(gòu)，這種卡盒有一個(gè)托盤(pán)和一個(gè)可以重新密封地與該托盤(pán)接合的蓋，該機(jī)構(gòu)包括一個(gè)用于裝入該卡盒的托盤(pán)的底座、一個(gè)包括嚙合該卡盒的蓋用的機(jī)構(gòu)的滾柱軸、一個(gè)電動(dòng)機(jī)、一個(gè)車(chē)架、一對(duì)車(chē)架托架、一對(duì)軸托架以及一對(duì)彈簧；該電動(dòng)機(jī)用于沿一個(gè)第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)滾柱軸而使蓋卷繞在滾柱軸上，由此使蓋的至少一部分從托盤(pán)上移去，并用于沿一個(gè)第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)滾柱軸而使蓋從滾柱軸上展開(kāi)，由此使蓋與托盤(pán)可以重新密封地接合；該車(chē)架在滾柱軸受電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)期間可以沿相對(duì)于底座的運(yùn)動(dòng)路徑滑動(dòng)；該對(duì)車(chē)架托架的每一個(gè)都有一個(gè)可以樞軸式轉(zhuǎn)動(dòng)地聯(lián)接在車(chē)架上的第一端部；該對(duì)軸托架的每一個(gè)都有一個(gè)可以樞軸式轉(zhuǎn)動(dòng)地聯(lián)接在該對(duì)車(chē)架托架之一的第二端部上的第一端部，其中，該對(duì)軸托架的每一個(gè)都可以轉(zhuǎn)動(dòng)地支承滾柱軸，而該對(duì)軸托架之一支承電動(dòng)機(jī)；該對(duì)彈簧的每一個(gè)都聯(lián)接在該對(duì)軸托架之一和該對(duì)車(chē)架托架之一的中間，其中，在滾柱軸受電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)期間該對(duì)彈簧向著底座偏壓滾柱軸。
在第五實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種開(kāi)關(guān)可以重新密封的卡盒用的機(jī)構(gòu)，這種卡盒有一個(gè)托盤(pán)和一個(gè)可以重新密封地與該托盤(pán)接合的蓋，該機(jī)構(gòu)包括一個(gè)用于裝入該卡盒的托盤(pán)的底座、一個(gè)包括嚙合該卡盒的蓋用的機(jī)構(gòu)的滾柱軸、一個(gè)電動(dòng)機(jī)和重調(diào)機(jī)構(gòu)；該電動(dòng)機(jī)用于沿一個(gè)第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)滾柱軸而使蓋卷繞在滾柱軸上，由此使蓋的至少一部分從托盤(pán)上移去，并用于沿一個(gè)第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)滾柱軸而使蓋從滾柱軸上展開(kāi)，由此使蓋與托盤(pán)可以重新密封接合；該重調(diào)機(jī)構(gòu)用于當(dāng)滾柱軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角不同于所要的轉(zhuǎn)動(dòng)角時(shí)控制電動(dòng)機(jī)沿第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)滾柱軸，直到滾柱軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角符合所要的轉(zhuǎn)動(dòng)角。
可以理解，上述一般說(shuō)明和下述詳細(xì)說(shuō)明兩者都是示范性的，僅僅解釋本發(fā)明而不限制本發(fā)明，如權(quán)利要求所要求的。
包括的附圖提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并組合在本說(shuō)明書(shū)中構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分。附圖例示本發(fā)明的示范性實(shí)施例并與說(shuō)明一起用來(lái)闡述本發(fā)明的原理。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1例示一種示范性的激光成像機(jī)，它做成與一個(gè)可以重新密封的感光介質(zhì)卡盒一起使用，并適合于包括一個(gè)根據(jù)本發(fā)所述的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)；圖2是一個(gè)移去蓋的可以重新密封的感光介質(zhì)卡盒的等角視圖；圖3是圖2中所示卡盒的移去一部分蓋的頂視圖；圖4是圖2中所示卡盒的側(cè)視圖；圖5是本發(fā)明開(kāi)關(guān)圖2中所示卡盒的機(jī)構(gòu)的等角視圖；圖6是形成圖5所示本發(fā)明開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)的一部分的滾柱軸的視圖；圖7是圖6所示滾柱軸的側(cè)視圖；圖8是聯(lián)接滾柱軸和轉(zhuǎn)子軸用的聯(lián)軸器的視圖，該聯(lián)軸器形成圖5所示本發(fā)明開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)的一部分；圖9是一種可以滑動(dòng)地支承車(chē)架用的直線(xiàn)性導(dǎo)軌的等角視圖，該導(dǎo)軌形成圖5所示本發(fā)明開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)的一部分；圖10是一種托架裝置的等角視圖，該托架裝置形成圖5所示本發(fā)明開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)的一部分；圖11是圖5所示本發(fā)明開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)在卡盒打開(kāi)操作期間的等角視圖；圖12例示本發(fā)明的重調(diào)裝置，用于將滾柱軸恢復(fù)到一個(gè)合適的轉(zhuǎn)動(dòng)位置；圖13例示圖12中所示的重調(diào)裝置的操作。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明現(xiàn)在詳細(xì)參照本發(fā)明的示范實(shí)施例。閱讀了本說(shuō)明的該技術(shù)專(zhuān)業(yè)人員將認(rèn)識(shí)到本發(fā)明系統(tǒng)在通常包括可以重新密封的卡盒的用途在內(nèi)的各種應(yīng)用的實(shí)用性。但是，為了易于說(shuō)明及為了例示的目的，本發(fā)明的說(shuō)明主要將結(jié)合包含用于激光成像的感光介質(zhì)的可以重新密封的卡盒的用途。
圖1例示一臺(tái)激光成像機(jī)10，它做成與一個(gè)可以重新密封的感光介質(zhì)卡盒一起操作，并適合于包括一個(gè)開(kāi)頭該卡盒的機(jī)構(gòu)。一種如上述美國(guó)專(zhuān)利No.5,132,724中公開(kāi)的可以重新密封的感光介質(zhì)卡盒的例子示于圖2-4并總的用標(biāo)號(hào)12表示。一個(gè)根據(jù)本發(fā)明所述的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)的示范實(shí)施例示于圖5并總的用標(biāo)號(hào)16表示。
激光成像機(jī)10包括一個(gè)鉸接的裝載門(mén)14，用于裝入卡盒12供成像操作用。其它替換的適用的激光成像機(jī)可能使用裝載抽屜，拉出來(lái)裝入卡盒12。如圖5中所示，開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)16安裝在裝載門(mén)14內(nèi)，并包括一個(gè)安放和支承卡盒12用的底座18。在卡盒12裝入底座18后，使用人關(guān)閉裝載門(mén)14，將卡盒密封在不透光的環(huán)境內(nèi)。然后開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)16打開(kāi)卡盒12，以允許使用卡盒中存放的感光介質(zhì)。激光成像機(jī)10內(nèi)的成像器件從打開(kāi)的卡盒12移出感光介質(zhì)并進(jìn)行成像操作。在成像操作完成后，開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)16關(guān)閉卡盒12以形成不透光的密封，然后從激光成像機(jī)10中移出卡盒12。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2-4詳細(xì)說(shuō)明卡盒12的結(jié)構(gòu)?？ê?2包括一個(gè)不透光的介質(zhì)存放托盤(pán)20和一個(gè)撓性的不透光蓋22。撓性蓋22利用膠粘物質(zhì)24可以重新密封地安裝在托盤(pán)20上。托盤(pán)20可以用不感光的聚烯烴材料模制成一件。托盤(pán)20包括底壁26、前壁28A、后壁28B、相對(duì)的側(cè)壁28C、28D和一個(gè)凸緣(唇緣)，該凸緣具有分別從壁28A-28D的上邊緣圍繞托盤(pán)的周邊向外伸出的區(qū)段30A-30D。膠粘物質(zhì)24可以采取沿凸緣區(qū)段30A-30D間隔安置的小段膠粘劑的形式，也可以采取外加在凸緣上的整件膠粘密封墊圈的形式。側(cè)壁28-28D和凸緣區(qū)段30A-30D形成一個(gè)存取開(kāi)口。如圖2中所示，對(duì)于激光成像，該存取開(kāi)口可以放入一份或多份感光介質(zhì)31。感光介質(zhì)31可以(例如)由感光薄膜、感光紙或成像用途的其它感光基片材料組成。
如圖3和4中所示，托盤(pán)20包括在壁28A-28D上形成的向內(nèi)凸出的導(dǎo)向件32，用于合適地安置感光介質(zhì)31。支腳34A-34D形成在底壁26中并從底壁26向下凸出，以便將卡盒12支承在圖5所示的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)16的底座18中。底壁26中同時(shí)形成一個(gè)介質(zhì)存在監(jiān)控槽35。當(dāng)所有介質(zhì)已人托盤(pán)20中移出后，一個(gè)與激光成像機(jī)10聯(lián)接的介質(zhì)存在監(jiān)控傳感器伸入底壁26表面下方的槽35中，由此檢測(cè)該托盤(pán)是空的。底壁26還包括模制在支腳34A和34B中的定位凹槽36，支腳從底壁外表面向上伸入盤(pán)20中。定位凹槽36容納從圖5所示的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)16的底座18伸入的定位銷(xiāo)。當(dāng)卡盒通過(guò)裝載門(mén)14裝入時(shí)，定位銷(xiāo)將卡盒12固定和合適地定位在底座18內(nèi)。
在前壁28A附近形成的支腳34A、34B包括斜面38，如圖4中所示，該斜面38從前壁的下邊緣向下傾斜。當(dāng)卡盒12裝入底座18時(shí)，斜面38將支腳34A、34B導(dǎo)向底座18中形成的定位銷(xiāo)的上面。托盤(pán)20還包括一個(gè)在底壁26中形成的凹形區(qū)40，后者在底壁的外表面上形成一個(gè)平臺(tái)。該由凹形區(qū)40形成的平臺(tái)載帶條碼標(biāo)記，用于識(shí)別卡盒12中包含的介質(zhì)的類(lèi)型。一對(duì)支腳41形成在底壁26中向下伸出的凹槽，它們保證條碼相對(duì)于與開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)16聯(lián)接的條碼閱讀器的適當(dāng)垂直定位。
參照?qǐng)D2和3，在前壁28A的頂部邊緣上方的凸緣區(qū)段30A中形成一系列均勻間隔的切口42。切口42在凸緣區(qū)段30A上形成一系列間隔的凸出部44。蓋22的前區(qū)45包括一系列長(zhǎng)孔46，當(dāng)蓋22安置在托盤(pán)上時(shí)，這些長(zhǎng)孔46與托盤(pán)20的切口42對(duì)準(zhǔn)。切口42與長(zhǎng)孔46配合，便于蓋22受開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)16的嚙合。
蓋22是一張撓性的不感光的不透明的薄片材料，其尺寸能覆蓋托盤(pán)20的介質(zhì)存取開(kāi)口并匹配凸緣區(qū)段30A-30D。蓋22用這樣一種材料制成，它最好有足夠的拉伸性以免當(dāng)卡盒12彎曲時(shí)從托盤(pán)20上移開(kāi)，但又有足夠的剛度以避免開(kāi)關(guān)操作期間過(guò)度拉伸。蓋22也可以在前區(qū)45中包括一個(gè)增強(qiáng)條帶(未示出)，以增強(qiáng)蓋在托盤(pán)20的切口42上方的區(qū)域中的剛度。增強(qiáng)條帶用來(lái)防止在與開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)16嚙合期間孔46的撕裂。蓋22的抗拉伸材料和增強(qiáng)條帶被設(shè)計(jì)成防止由開(kāi)關(guān)操作期間外加到蓋上的某些力造成的損壞，從而抵消這些力的影響以延長(zhǎng)卡盒的壽命。
但是，開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)16被設(shè)計(jì)成消除造成蓋22的拉伸和孔46的撕裂的外加力，由此消除這些問(wèn)題的產(chǎn)生根源?，F(xiàn)在參照?qǐng)D5-13詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)的示范實(shí)施例。如圖5中所示，開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)16包括用于裝納并支承可以重新密封的感光介質(zhì)卡盒12的底座18、一個(gè)包括嚙合蓋22用的機(jī)構(gòu)的滾柱軸48、一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)滾柱軸48用的電動(dòng)機(jī)50及一個(gè)可以滑動(dòng)地聯(lián)接在底座18上用于支承滾柱軸48和電動(dòng)機(jī)50的車(chē)架(滑架)52。
底座18可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)支承托架(未示出)安裝在激光成像機(jī)10的裝載門(mén)14內(nèi)部。包括底座18的整個(gè)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)16可以通過(guò)從支承托架上簡(jiǎn)單地脫開(kāi)底座而從激光成像機(jī)10上卻下。開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)16的模塊化便于修理，并使該機(jī)構(gòu)能夠從成像位置卸下。此外，在修理期間，開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)16可以用一個(gè)備用品替換，以減少激光成像機(jī)10的停機(jī)時(shí)間。
底座18包括底壁54、前壁56A和一對(duì)相對(duì)的側(cè)壁56B、56C。底座18的與前壁56A相對(duì)的后區(qū)58保持敞開(kāi)即沒(méi)有后壁，以裝入可以重新密封的卡盒12。因此，當(dāng)?shù)鬃?8被裝入激光成像機(jī)10時(shí)，敞開(kāi)的后區(qū)58靠近裝載門(mén)14。前壁56A、側(cè)壁56B和側(cè)壁56C分別包括從這些壁的上邊緣伸出的凸緣60A、60B和60C。底座18的凸緣60A-60C在裝載卡盒12時(shí)分別支承卡盒12的凸緣30A、30C和30D。在前壁56A上形成的凸緣60A可以由底座18上安裝的橡膠墊形成，而凸緣60B和60C可以與底座18整體形成。
將卡盒12裝入激光成像機(jī)10時(shí)，打開(kāi)裝載門(mén)14，將卡盒首先是其凸緣30A向著前壁56A滑入底座18。當(dāng)卡盒12接近底座18中合適位置時(shí)，斜面38遇到底壁54中形成的定位銷(xiāo)66。結(jié)果，支腳34A、34B滑到定位銷(xiāo)66上面，使凸緣30A升到底座18的凸緣60A上面。繼續(xù)移動(dòng)，使定位凹槽36落在定位銷(xiāo)66上以固定卡盒12。定位銷(xiāo)66伸入定位凹槽36，保證卡盒12被裝入和精確地保持在合適的位置上，以有效地打開(kāi)和關(guān)閉撓性蓋22。當(dāng)已經(jīng)到達(dá)合適的裝載位置時(shí)，卡盒的托盤(pán)20的前壁28A接合一個(gè)安裝在前壁56A內(nèi)的傳感器開(kāi)關(guān)68。而后傳感器開(kāi)關(guān)68產(chǎn)生一個(gè)預(yù)備信號(hào)。在用戶(hù)關(guān)閉門(mén)14后，開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)16利用電動(dòng)機(jī)50轉(zhuǎn)動(dòng)滾柱軸48而起動(dòng)一個(gè)打開(kāi)動(dòng)作。
參照?qǐng)D5-7，滾柱軸48是一個(gè)細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件，具有基本上圓形截面的端部區(qū)段70和72，分別沿底座18的凸緣60B和60C對(duì)準(zhǔn)地移動(dòng)。滾柱軸48可以用鋼制成。如圖6所示，一對(duì)安裝銷(xiāo)74、 76分別沿軸的中心縱軸線(xiàn)“X”從端部區(qū)段70、72伸出。一個(gè)在端部區(qū)段70、72之間延伸的切割出的卷繞區(qū)段78包括嚙合蓋22中孔46用的機(jī)構(gòu)以打開(kāi)和關(guān)閉卡盒12。如圖7所示，卷繞區(qū)段78具有基本上半圓形的截面。在圖5-7中所示的實(shí)施例中，滾柱軸48的蓋嚙合機(jī)構(gòu)包括一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的矩形板80，板80有許多個(gè)缺口82，它們限定彎曲的齒狀凸出部84。
凸出部84的曲率半徑最好小于端部區(qū)段70、72的曲率半徑，當(dāng)滾柱軸48向下朝著底座18轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸出部84的尺寸和間隔能夠插入蓋22的孔46和切口42中。板80和凸出部84可以通過(guò)從一塊金屬板上沖出而制成，并用螺釘86緊固在已經(jīng)切除到約一半直徑處的卷繞區(qū)段78部分上。凸出部84的曲率半徑可以通過(guò)使板80圍繞一個(gè)金屬模型彎曲來(lái)得到。上述制造滾柱軸48的方法是有利的，因?yàn)樗痊F(xiàn)有方法費(fèi)用低，現(xiàn)有方法使用特制的銑刀從鋼軸上銑削出凸出部84來(lái)。此外，使用上述方法，可以將凸出部84做得更長(zhǎng)而具有更精確的彎曲外形，它更適合于嚙合蓋22的孔46而不造成損傷。參照?qǐng)D8，電動(dòng)機(jī)50包括一個(gè)這樣聯(lián)接到滾柱軸48上的轉(zhuǎn)子軸77，就是轉(zhuǎn)子軸的中心縱軸線(xiàn)基本上對(duì)準(zhǔn)滾柱軸48的中心縱軸線(xiàn)。如圖8中所示，電動(dòng)機(jī)50的轉(zhuǎn)子軸77最好用一個(gè)小的管狀聯(lián)軸器79聯(lián)接到安裝銷(xiāo)76上。聯(lián)軸器79可以分別用銷(xiāo)釘81、83緊固在安裝銷(xiāo)76和轉(zhuǎn)子軸77的端部上，在轉(zhuǎn)子軸和滾柱軸48之間留下小量的空隙。但是，聯(lián)軸器79應(yīng)當(dāng)保持一定程度的準(zhǔn)直，以便足以避免不希望有的徑向力傳遞到滾柱軸48上。電動(dòng)機(jī)50沿第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)滾柱軸48，使凸出部84與蓋22的孔46嚙合。繼續(xù)沿第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)滾柱軸48使蓋22卷繞在滾柱軸上，由此從設(shè)置在卡盒的托盤(pán)20的凸緣30A、30C和30D上的膠粘材料24上剝?nèi)ドw22。因此，沿第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)滾柱軸48的作用是打開(kāi)卡盒12。電動(dòng)機(jī)50沿與第一方向相反的第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)滾柱軸48以關(guān)閉卡盒12。具體地說(shuō)，沿第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)使蓋22從滾柱軸48上展開(kāi)蓋22，由此使蓋與設(shè)置在卡盒的托盤(pán)20的凸緣30A、30C和30D上的膠粘材料24可以重新密封地接合。
滾柱軸48沿第一方向的轉(zhuǎn)動(dòng)在滾柱軸和卡盒12之間產(chǎn)生拉力。待說(shuō)明的包括一對(duì)彈簧的偏壓機(jī)構(gòu)產(chǎn)生垂直的力，該力偏壓滾柱軸48向下緊靠卡盒12，產(chǎn)生附加的拉力?？ê?2包括支承滾柱軸48和電動(dòng)機(jī)50的機(jī)構(gòu)，將在下面說(shuō)明。拉力產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)車(chē)架52沿卡盒的托盤(pán)20沿離開(kāi)前壁56A的方向滑動(dòng)的平移力。在關(guān)閉操作期間在滾柱軸48和蓋22之間產(chǎn)生的拉力同樣產(chǎn)生平移力，該平移力驅(qū)動(dòng)車(chē)架52沿向著前壁56A的方向滑動(dòng)。
使用管狀聯(lián)軸器79將電動(dòng)機(jī)50的轉(zhuǎn)子軸77聯(lián)接在滾柱軸48上可以不需要使用復(fù)雜的齒輪系來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)滾柱軸。免去了齒輪系的許多部件可以減少開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)16的成本、復(fù)雜性和縮小體積，并增加可靠性。而且，因?yàn)槁?lián)軸器79使轉(zhuǎn)子軸77的中心縱向軸線(xiàn)和滾柱軸48基本上對(duì)準(zhǔn)，所以電動(dòng)機(jī)50只施加轉(zhuǎn)動(dòng)滾柱軸所必需的轉(zhuǎn)矩。因此轉(zhuǎn)子軸77和滾柱軸48的對(duì)準(zhǔn)不會(huì)產(chǎn)生不希望有的能夠拉伸蓋22和撕裂孔48的徑向力，增加可以重新密封的卡盒12的壽命。
車(chē)架52可以滑動(dòng)地聯(lián)接在底座18上，并且可以在開(kāi)關(guān)操作期間相對(duì)于底座18沿一條運(yùn)動(dòng)路徑滑動(dòng)。在車(chē)架52上在底壁54的外表面下安裝了一個(gè)具有一組光學(xué)檢測(cè)器90的條碼閱讀器88。條碼閱讀器88這樣對(duì)準(zhǔn)在底壁54的切口通道92中，使得光學(xué)檢測(cè)器90接收由卡盒的托盤(pán)20載帶的條形碼標(biāo)記。當(dāng)卡盒12在裝載期間沿底壁54受到推動(dòng)時(shí)，卡盒的托盤(pán)20的底壁28A遇到底座18的底壁54中形成的導(dǎo)向件94。導(dǎo)向件94使平臺(tái)40上載帶的條形碼標(biāo)記和光學(xué)檢測(cè)器90之間保持盡可能小的距離，以保證合適的焦距。
在打開(kāi)操作期間，車(chē)架52離開(kāi)前壁565A滑動(dòng)。在關(guān)閉操作期間，車(chē)架52向著前壁56A滑動(dòng)。在打開(kāi)操作的將近一半，一個(gè)從底壁54向下伸出的小接頭片96撥動(dòng)安裝在車(chē)架52上的光學(xué)傳感器98，起動(dòng)條形碼閱讀器88閱讀凹陷區(qū)40載帶的條形碼標(biāo)記。當(dāng)閱讀完成時(shí)，條形碼中解碼的時(shí)間信號(hào)啟動(dòng)條形碼閱讀器88的軟件。當(dāng)打開(kāi)操作完成時(shí)，另一個(gè)從底壁54伸出的小接頭片100撥動(dòng)傳感器98指示打開(kāi)操作應(yīng)當(dāng)結(jié)束?？梢酝ㄟ^(guò)將一塊載帶多個(gè)小接頭片的板固定在底壁54的外表面上來(lái)形成多個(gè)間隔的小接頭片。除了如小接頭片96和100執(zhí)行的指示條形碼閱讀器開(kāi)始和打開(kāi)操作結(jié)束的動(dòng)作外，這些間隔的小接頭片可以用于與傳感器98結(jié)合而作為檢測(cè)電動(dòng)機(jī)50發(fā)生故障的計(jì)時(shí)指示器。也可以固定一個(gè)載帶小接頭片的第二板來(lái)?yè)軇?dòng)一個(gè)同樣安裝在車(chē)架52上的傳感器99。
車(chē)架52包括一個(gè)狹長(zhǎng)的底板101，其延伸方向基本上橫切車(chē)架52的運(yùn)動(dòng)方向。底板101與安裝在底壁54外表面上的至少一個(gè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可以滑動(dòng)地嚙合。該導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可以由一對(duì)安裝在底壁54的外表面上的直線(xiàn)形導(dǎo)軌組成，導(dǎo)軌的取向平行于車(chē)架52的運(yùn)動(dòng)路徑。圖9是此種直線(xiàn)形導(dǎo)軌102的一個(gè)例子，為直線(xiàn)形滾珠滑架的形式。通過(guò)將底板101安裝在安裝平臺(tái)103上，底板101能夠可以滑動(dòng)地與導(dǎo)軌102嚙合。如圖9中所示，安裝平臺(tái)103包括一對(duì)滑動(dòng)臂104、105，它們分別鎖定在導(dǎo)軌102中的“C”形槽106、107內(nèi)。該“C”形槽包含滾珠軸承軌道?；瑒?dòng)臂104、105的配合緊到足以將車(chē)架52的運(yùn)動(dòng)限制在平行于導(dǎo)軌102的單獨(dú)一維方向內(nèi)。一種適合用于本發(fā)明開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)16的商售導(dǎo)軌的例子是AccurideTM軌道。將車(chē)架52直接安裝在底座18上顯著地減小了開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)16的尺寸，并使該機(jī)構(gòu)成為一個(gè)可以整件地從激光成像機(jī)10上容易地卸下的模塊式組成。
雖然此處說(shuō)明的車(chē)架52是可以滑動(dòng)地聯(lián)接而沿底壁54的外表面滑動(dòng)的，但可以設(shè)想獲得同樣尺寸小的優(yōu)點(diǎn)的另一些替換裝置。例如，如果條形碼載帶在卡盒12的蓋22上而不是載帶在由凹形區(qū)40形成的平臺(tái)上，那么車(chē)架52能夠可以滑動(dòng)地聯(lián)接而在底座18的頂部上方滑動(dòng)。具體地說(shuō)，車(chē)架52可以利用一對(duì)梭子，這一對(duì)梭子可以滑動(dòng)地聯(lián)接在安裝于相對(duì)的側(cè)壁56B、56C的軌道中。在這種情況下，支承條形碼閱讀器88的底板101可以聯(lián)接在梭子上并設(shè)置成在和卡盒12底座18頂部上方沿橫向延伸。然后條形碼閱讀器88從頂上閱讀條形碼。
參照?qǐng)D5，車(chē)架52包括一對(duì)在底板101的相對(duì)兩端處的帶法蘭的直立面108、110。直立面108、110從底板101上在分別超出底座凸緣60B、60C的外邊緣以外的位置處向上伸出。一對(duì)車(chē)架托架112、114分別通過(guò)直立面108、110樞軸式地聯(lián)接在車(chē)架52上。車(chē)架托架112、114分別具有第一端部部分116、118，利用一對(duì)樞軸銷(xiāo)聯(lián)接在底板101的相對(duì)兩端上。具體地說(shuō)，車(chē)架托架112的第一端部部分116聯(lián)接在直立壁108上，而車(chē)架托架114的第一端部部分118聯(lián)接在直立壁110上。一對(duì)軸托架120、122分別樞軸式地聯(lián)接在車(chē)架托架112、114上。軸托架120、122的第一端部部分利用一對(duì)鉸鏈銷(xiāo)分別樞軸式地聯(lián)接在車(chē)架托架112、114的第二端部部分124、126上。
圖10是相對(duì)于車(chē)架52的直立面110的車(chē)架托架114和軸托架122的放大圖。如圖10中所示，車(chē)架托架114的第一端部部分118通過(guò)樞軸銷(xiāo)128聯(lián)接到直立壁110上。樞軸銷(xiāo)128使車(chē)架托架114能夠圍繞垂直于車(chē)架52的直立壁110延伸的軸線(xiàn)作樞軸式轉(zhuǎn)動(dòng)。軸托架122的第一端部部分130通過(guò)鉸鏈銷(xiāo)132聯(lián)接到車(chē)架托架114的第二端部部分126上。鉸鏈銷(xiāo)132同樣使軸托架122能夠圍繞垂直于車(chē)架托架114延伸的軸線(xiàn)作樞軸式轉(zhuǎn)動(dòng)。一個(gè)偏壓機(jī)構(gòu)包括一對(duì)扭轉(zhuǎn)彈簧。這一對(duì)扭轉(zhuǎn)彈簧中的每一對(duì)聯(lián)接在車(chē)架托架112、114之一和軸托架120、122之一的中間。例如，如圖10中所示，一個(gè)扭轉(zhuǎn)彈簧134聯(lián)接在車(chē)架托架114和軸托架122之間。一個(gè)同樣的扭轉(zhuǎn)彈簧也聯(lián)接在車(chē)架托架112和軸托架120之間，但沒(méi)有示出。圖7中所示的扭轉(zhuǎn)彈簧134包括一個(gè)圍繞鉸鏈銷(xiāo)132卷繞的線(xiàn)圈部分136、一個(gè)其取向能對(duì)軸托架122施加力的偏壓部分138和一個(gè)安裝在車(chē)架托架114中形成的切口142內(nèi)的尾部140。扭轉(zhuǎn)彈簧134的另一個(gè)尾部安裝在車(chē)架托架114的靠近直立壁110的另一側(cè)上形成的切口中，但未示出。
參照?qǐng)D5，軸托架120、122分別包括軸承固定件144、146，它們可以轉(zhuǎn)動(dòng)地支承滾柱軸48。軸承固定件144、146裝入滾動(dòng)軸48的固定銷(xiāo)74、76。電動(dòng)機(jī)50的聯(lián)接滾柱軸48的轉(zhuǎn)子軸77伸入在圖10中示出的軸托架122的第二端部部分148上形成的軸承固定件146中。圖8中示出的管狀聯(lián)軸器79可以安置在軸承固定件146中。電動(dòng)機(jī)50的外殼用螺釘或其它緊固機(jī)構(gòu)緊固在軸托架122上。因此，軸托架122支承滾柱軸48和電動(dòng)機(jī)50兩者。起初，滾柱軸48在卡盒凸緣30A下方的一對(duì)支承件中。當(dāng)電動(dòng)機(jī)50沿第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)滾柱軸48以打開(kāi)蓋22時(shí)，凸出部84向著凸緣60A轉(zhuǎn)動(dòng)以嚙合蓋22的孔46。凸出部84對(duì)孔46施加拉力。當(dāng)滾柱軸48繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，拉力使?jié)L柱能夠上升到卡盒的托盤(pán)20的凸緣30A上。滾柱軸48在凸緣60A上的向上運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的力使卡盒托架112、114和軸托架120、122圍繞聯(lián)接在直立件108、110上的樞軸銷(xiāo)向上轉(zhuǎn)動(dòng)。
但是，卡盒托架112、114每個(gè)包括一個(gè)滾柱，當(dāng)車(chē)架52在開(kāi)關(guān)操作期間移動(dòng)時(shí)，該滾柱接合底座18的凸緣60B、60C。例如，如圖10中所示，車(chē)架托架114包括一個(gè)滾柱142，該滾柱鄰近第二端部部分126安置在靠近直立面110的卡盒托架表面上。當(dāng)滾柱軸48轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使卡盒托架114向上轉(zhuǎn)動(dòng)，滾柱142接合凸緣60C形成一個(gè)使卡盒托架向上滾動(dòng)越過(guò)某個(gè)點(diǎn)時(shí)受到止動(dòng)的機(jī)構(gòu)。當(dāng)卡盒托架114受到滾柱142的止動(dòng)時(shí)，軸托架122仍然自由地圍繞樞軸銷(xiāo)132向上轉(zhuǎn)動(dòng)。但是，扭轉(zhuǎn)彈簧134的偏壓部分138阻止軸托架122相對(duì)于車(chē)架托架114向上轉(zhuǎn)動(dòng)超過(guò)180度。軸托架120的向上轉(zhuǎn)動(dòng)同樣受另一扭轉(zhuǎn)彈簧的限制。
一旦滾柱軸48升上凸緣30A、扭轉(zhuǎn)彈簧開(kāi)始施加一個(gè)垂直力向下偏壓滾柱軸緊靠卡盒12的凸緣30B和30C。扭轉(zhuǎn)彈簧施加的垂直力在開(kāi)并操作期間增加了滾柱軸48和蓋22之間的拉動(dòng)并產(chǎn)生必需的密封壓力。但是，直到滾柱軸48完全升上凸緣30A之后，扭轉(zhuǎn)彈簧才施加力。因此，滾柱軸48升上凸緣30A并不需要克服彈簧的力。因?yàn)椴恍枰朔椈傻牧?，所以由凸出?4施加在孔46上的拉力顯著地減小了。因此，減小了孔46的撕裂，由此延長(zhǎng)了卡盒12的壽命。
圖11例示開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)16進(jìn)行的開(kāi)關(guān)操作。滾柱軸48起初安置在安裝于前壁56A外表面上的支承件150、152中。電動(dòng)機(jī)50通過(guò)沿第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)滾柱軸48開(kāi)始打開(kāi)操作而使凸出部84嚙合蓋22中的孔46。在嚙合蓋22后，轉(zhuǎn)動(dòng)的滾柱軸48滾出支承件150、152并升上凸緣30A。滾動(dòng)軸48和蓋22之間的拉動(dòng)產(chǎn)生平移力使?jié)L柱軸沿凸緣30B和30C移動(dòng)，由此剝開(kāi)蓋22。扭轉(zhuǎn)彈簧施加的垂直力偏壓端部段70、72分別緊靠凸緣30B、30，增強(qiáng)了拉動(dòng)和形成的平移力。該平移力驅(qū)動(dòng)車(chē)架52與滾柱軸48和電動(dòng)機(jī)50一起沿離開(kāi)前壁56A的方向沿底座18滑動(dòng)。如圖11中所示，滾柱軸48通過(guò)電動(dòng)機(jī)50產(chǎn)生的沿第一方向的轉(zhuǎn)動(dòng)使蓋22的一部分156在從凸緣30A、30C和30D上的膠粘物質(zhì)24上被剝落后圍繞滾柱軸卷繞。電動(dòng)機(jī)50繼續(xù)使?jié)L柱軸48沿打開(kāi)的第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)，直到小接頭片100撥動(dòng)傳感器98，指示車(chē)架52已經(jīng)到達(dá)打開(kāi)位置。車(chē)架52保持在打開(kāi)位置，直到需要它關(guān)閉卡盒12。
電動(dòng)機(jī)50通過(guò)使?jié)L柱軸48沿與第一方向相反的第二方向進(jìn)行反向轉(zhuǎn)動(dòng)而起動(dòng)關(guān)閉操作。滾柱軸48的轉(zhuǎn)動(dòng)和扭轉(zhuǎn)彈簧施加的垂直力導(dǎo)致拉動(dòng)而產(chǎn)生沿第二方向的平移力。該平移力驅(qū)動(dòng)車(chē)架52沿向著前壁56A的方向沿底座18滑動(dòng)。由扭轉(zhuǎn)彈簧施加的垂直力產(chǎn)生的壓力可以形成使蓋22緊靠凸緣30A、30C和30D的有效的不透光密封。滾柱軸48的端部區(qū)段分別在底座18的凸緣60B和60C上方與凸緣30C和30D對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)滾柱軸48轉(zhuǎn)動(dòng)而在蓋22和膠粘物質(zhì)24之間形成有效的不透光密封時(shí)，由扭轉(zhuǎn)彈簧施加的垂直力可以分別偏壓端部區(qū)段70、72壓靠凸緣30C和30D。因?yàn)闈L柱軸48依靠拖拉而不是依靠卷繞力來(lái)在打開(kāi)和關(guān)閉兩種操作中驅(qū)動(dòng)車(chē)架52，所以避免了蓋22的拉伸。
當(dāng)車(chē)架52接近關(guān)閉位置時(shí)，滾柱軸48將蓋22的前區(qū)45重新密封在卡盒的托盤(pán)20的凸緣30A上。當(dāng)滾柱軸48繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸出部84脫出孔46，而軸離開(kāi)凸緣30A掉入支承件150、152中。在關(guān)閉操作期間，滾柱軸48可能遇到能夠使其滾出合適的角度準(zhǔn)直的障礙。因此，當(dāng)滾柱軸48在關(guān)閉操作末尾安置在支承件150、152中時(shí)，凸出部84可能在下一次打開(kāi)操作時(shí)不能取正確的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。因此，根據(jù)本發(fā)明，開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)16可以包括一個(gè)重調(diào)機(jī)構(gòu)，當(dāng)滾柱軸48的轉(zhuǎn)動(dòng)角度不同于所要的轉(zhuǎn)動(dòng)角度時(shí)，該重調(diào)機(jī)構(gòu)能夠控制電動(dòng)機(jī)50使?jié)L柱軸沿第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)，直到其轉(zhuǎn)動(dòng)角度符合所要的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
該重調(diào)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)與滾柱軸48聯(lián)接并一起轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)位置指示器和一個(gè)檢測(cè)器，后者用于以指示器的轉(zhuǎn)動(dòng)位置為基礎(chǔ)確定滾柱軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角何時(shí)符合所要的轉(zhuǎn)動(dòng)角。例如，如圖12中所示，該轉(zhuǎn)動(dòng)位置指示器可以由一個(gè)安裝在電動(dòng)機(jī)50的轉(zhuǎn)子軸77上的圓盤(pán)158組成，而該檢測(cè)器可以由一個(gè)安裝在支承件152附近的光束遮斷傳感器160組成。轉(zhuǎn)動(dòng)位置指示器和檢測(cè)器可以用其它機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，如電磁裝置或機(jī)械裝置。
圓盤(pán)158與轉(zhuǎn)子軸77和滾柱軸48一起轉(zhuǎn)動(dòng)，它基本上對(duì)準(zhǔn)地聯(lián)接在轉(zhuǎn)子軸上。當(dāng)滾柱軸48到達(dá)一個(gè)合適的轉(zhuǎn)動(dòng)準(zhǔn)直位置時(shí)，一個(gè)在圓盤(pán)158中形成的槽162通過(guò)光學(xué)傳感器160的光學(xué)耦合通道。由此，光學(xué)傳感器160發(fā)射一個(gè)終止信號(hào)來(lái)控制與電動(dòng)機(jī)50聯(lián)接的電路，指示滾動(dòng)軸48的轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)當(dāng)終止。因此，在操作中，該重調(diào)機(jī)構(gòu)使?jié)L動(dòng)軸48在關(guān)閉操作后恢復(fù)到正確的轉(zhuǎn)動(dòng)位置，方法是使?jié)L柱軸與發(fā)動(dòng)機(jī)50一起繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，直到收到終止信號(hào)。
為了達(dá)到正確的轉(zhuǎn)動(dòng)位置，可能需要讓滾柱軸48沿關(guān)閉的第二方向通過(guò)一個(gè)超過(guò)270度的角度。為此，底座18的凸緣60A是這樣設(shè)計(jì)的，使得卡盒的凸緣30A伸出底座的凸緣60A之外。如圖13中所示，底座的凸緣60A設(shè)置在底座18的前支承凸緣166上?？ê型咕?0A的延伸部使?jié)L柱軸48的凸出部84能夠接觸卡盒12而不接觸底座凸緣60A或前支承凸緣166。如果底座凸緣60A不設(shè)計(jì)成比卡盒的凸緣30A短，那么卡盒12和底座18可能妨礙滾柱軸48的轉(zhuǎn)動(dòng)。但是，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)電動(dòng)機(jī)50使?jié)L柱軸48轉(zhuǎn)動(dòng)而到達(dá)正確的轉(zhuǎn)動(dòng)位置時(shí)，凸出部84可以接觸卡盒凸緣30A而將卡盒12推出去，以清除任何可能的障礙，如圖13中所示。一旦關(guān)閉的卡盒12已經(jīng)被推向底座18的后區(qū)58，而滾柱軸48已經(jīng)恢復(fù)到它的合適的轉(zhuǎn)動(dòng)角，那么系統(tǒng)使用人將打開(kāi)裝載門(mén)14而從激光成像機(jī)10移出卡盒。然后滾動(dòng)軸48安置在正確的位置中，以打開(kāi)裝入激光成像機(jī)10的下一個(gè)卡盒。
在關(guān)閉操作期間，滾柱軸48最好將密封力均勻地分配在蓋22上，以便在蓋和凸緣30A、30C、30D之間形成有效的不透光密封，并防止在蓋中生成折紋。此外，在打開(kāi)和關(guān)閉兩種操作期間，滾柱軸48最好不存在拖拉滑動(dòng)地驅(qū)動(dòng)卡盒52。為了獲得上述特性，根據(jù)本發(fā)明，滾柱軸48可以包括一個(gè)與蓋22的摩擦系數(shù)相當(dāng)高的柔順涂層168。該柔順摩擦涂層168示于圖6、7、13中。涂層168的柔順特點(diǎn)能夠均勻地分配密封壓力，從而在卡盒12的整個(gè)使用壽命期間產(chǎn)生極好的密封性能，并防止在蓋22中形成折紋。涂層168的摩擦特性與扭轉(zhuǎn)彈簧施加的垂直力結(jié)合，形成附加的拉力35以避免滑動(dòng)。該拉力使?jié)L柱軸48能夠驅(qū)動(dòng)車(chē)架52而不依靠卷繞力，由此避免蓋22中的拉伸。柔順摩擦涂層168由此保持不透光密封的有效性，延長(zhǎng)卡盒12的使用壽命，使其明顯超過(guò)以前達(dá)到的壽命。
涂層168最好由一種薄層分布的彈性體材料組成。一種可以制造成具有合適的柔順和摩擦系數(shù)的彈性體材料的例子是聚氨基甲酸乙酯。特別是，一種鑄塑聚氨基甲酸乙酯形成一個(gè)無(wú)孔表面，該表面呈現(xiàn)高的摩擦系數(shù)而不會(huì)積累能減小有效摩擦的灰塵。在切口部分78上形成的涂層168部分最好例如用噴砂或研磨處理過(guò)，以減小摩擦系數(shù)和與蓋22的切口部分的粘性。摩擦系數(shù)減小可以防止蓋22粘著在滾柱軸48的切口部分78上和在關(guān)閉操作的末尾從凸緣30A上升起，由此保證凸緣30A上的不透光密封。在端部區(qū)段70、72上形成的涂層168部分應(yīng)當(dāng)保持在鑄塑態(tài)，以便在卡盒的凸緣30B、30C上形成與蓋22的較高的摩擦系數(shù)。這個(gè)較高的摩擦系數(shù)增大了滾柱軸48與蓋22的拉力，用于沿打開(kāi)和關(guān)閉兩個(gè)方向驅(qū)動(dòng)車(chē)架52。
由滾柱軸48得到的不透光密封的有效性是涂層168的厚度、涂層168的硬度和由扭轉(zhuǎn)彈簧施加在滾柱軸上的彈簧力的綜合作用。較大的厚度、較軟的硬度和較大的彈簧力可以單獨(dú)地或綜合地造成涂層168的過(guò)分的壓力永久變形。過(guò)分的壓力永久變形是不希望有的，因?yàn)樗赡軐?dǎo)致在打開(kāi)操作期間蓋22不均勻地卷繞在滾柱軸48上，并在關(guān)閉操作期間在施加的密封壓力中產(chǎn)生不均勻性。不均勻的卷繞能夠在蓋22中產(chǎn)生折紋，而不均勻的密封壓力能夠阻礙蓋22和膠粘物質(zhì)24之間的接觸。另一方面，較小的厚度、較硬的硬度和較大的彈簧力可以單獨(dú)地或綜合地造成膠粘物質(zhì)24在關(guān)閉操作期間從滾柱軸48流走。涂層168使用硬度較大的彈性體材料與較小的彈簧力結(jié)合可能是可以接受的。相反，假定厚度相同，較大的彈簧力可能要求使用硬度較小的彈性體材料。作為一個(gè)特定的例子，使用一種硬度約為肖氏A33度的鑄塑聚氨基甲酸乙酯材料而涂層168的厚度約為1.5毫米，發(fā)現(xiàn)當(dāng)施加的每個(gè)扭轉(zhuǎn)彈簧的彈簧力為約8磅時(shí)能形成蓋22的有效的不透光密封。對(duì)于上述例子，一種能提供可以接受的柔順和摩擦的商售鑄塑聚氨基甲酸乙酯材料是由美國(guó)紐約州Buffalo市的Winfield工業(yè)公司制造的硬度為肖氏A33±4度的WINPHANETMW644牌號(hào)的聚氨基甲酸乙酯。
上面說(shuō)明了本發(fā)明的示范性實(shí)施例，考慮此處公開(kāi)的本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)和實(shí)踐，該技術(shù)的專(zhuān)業(yè)人員將容易地發(fā)現(xiàn)其它優(yōu)點(diǎn)和改型。因此，說(shuō)明書(shū)和例子應(yīng)當(dāng)僅僅看作是示范性的，本發(fā)明的真正的范圍和精神實(shí)質(zhì)由下述權(quán)利要求書(shū)指明。
權(quán)利要求
1.一種開(kāi)關(guān)可以重新密封的卡盒用的機(jī)構(gòu)，這種卡盒有一個(gè)托盤(pán)和一個(gè)可以重新密封地與該托盤(pán)接合的撓性蓋，上述機(jī)構(gòu)包括一個(gè)底座，用于裝入上述卡盒的上述托盤(pán)；一個(gè)滾柱軸，包括嚙合上述卡盒的上述蓋用的機(jī)構(gòu)；一個(gè)電動(dòng)機(jī)，它有一個(gè)轉(zhuǎn)子軸聯(lián)接在上述滾柱軸上，使得上述轉(zhuǎn)子軸的中心縱向軸線(xiàn)與上述滾動(dòng)軸的中心縱向軸線(xiàn)基本上對(duì)準(zhǔn)，用于沿一個(gè)第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)上述滾柱軸而使上述蓋卷繞在上述滾柱軸上，由此使上述蓋的至少一部分從上述托盤(pán)上移去，并用于沿一個(gè)第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)上述滾柱軸而使上述蓋從上述滾柱軸上展開(kāi)，由此使上述蓋與上述托盤(pán)可以重新密封地接合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)，還包括一個(gè)可以滑動(dòng)地聯(lián)接在上述底座上的車(chē)架，該車(chē)架支承上述滾柱軸和上述電動(dòng)機(jī)，并且在上述滾柱軸由于上述電動(dòng)機(jī)而沿上述第一方向和沿上述第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)期間該車(chē)架隨上述滾柱軸產(chǎn)生的力而可以沿相對(duì)于上述底座的運(yùn)動(dòng)路徑滑動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)，其中上述滾柱軸包括一個(gè)具有柔順摩擦涂層的表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)，還包括一個(gè)車(chē)架，在上述滾柱軸受上述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)期間該車(chē)架隨上述滾柱軸產(chǎn)生的力而可以沿相對(duì)于上述底座的運(yùn)動(dòng)路徑滑動(dòng)；一對(duì)車(chē)架托架，該對(duì)車(chē)架托架的每一個(gè)都有一個(gè)可以樞軸式轉(zhuǎn)動(dòng)地聯(lián)接在上述車(chē)架上的第一端部；一對(duì)軸托架，該對(duì)軸托架的每一個(gè)都有一個(gè)可以樞軸式轉(zhuǎn)動(dòng)地聯(lián)接在上述一對(duì)車(chē)架托架之一的第二端部上的第一端部，其中，該對(duì)軸托架的每一個(gè)都可以轉(zhuǎn)動(dòng)地支承上述滾柱軸，而該對(duì)軸托架之一支承上述電動(dòng)機(jī)；和一對(duì)彈簧，該對(duì)彈簧的每一個(gè)都聯(lián)接在上述一對(duì)軸托架之一和上述一對(duì)車(chē)架托架之一的中間，其中，在上述滾動(dòng)軸由于上述電動(dòng)機(jī)而沿上述第一方向和沿上述第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)期間該對(duì)彈簧向著上述底座偏壓上述滾柱軸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)，還包括在上述滾動(dòng)軸受上述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)期間向著上述底座偏壓上述滾柱軸用的偏壓機(jī)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)，還包括重調(diào)機(jī)構(gòu)，用于當(dāng)上述滾柱軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度不同于所要的轉(zhuǎn)動(dòng)角度時(shí)控制上述電動(dòng)機(jī)沿上述第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)上述滾柱軸，直到上述滾柱軸的上述轉(zhuǎn)動(dòng)角度符合上述所要的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)，其中，上述柔順摩擦涂層具有肖氏A約33度的硬度和約1.5毫米的厚度。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)，還包括在上述滾柱軸受上述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)期間向著上述底座偏壓上述滾柱軸用的偏壓機(jī)構(gòu)，該偏壓機(jī)構(gòu)在上述滾柱軸的相對(duì)兩端上施加約8磅的力。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)，其中，上述柔順摩擦涂層由一種鑄塑聚氨基甲酸乙酸構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)，其中，上述柔順摩擦涂層的一部分受過(guò)處理，以減小上述柔順摩擦涂層的上述部分相對(duì)于上述卡盒的上述蓋的摩擦系數(shù)，以防止上述卡盒的上述蓋粘住上述柔順摩擦涂層的上述部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)，還包括一個(gè)可以滑動(dòng)地嚙合在上述底座上的車(chē)架，該車(chē)架支承上述滾柱軸和上述電動(dòng)機(jī)，并且在上述滾柱軸受上述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)期間該車(chē)架隨上述滾柱軸產(chǎn)生的力而可以沿相對(duì)于上述底座的運(yùn)動(dòng)路徑滑動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)，還包括在上述滾動(dòng)軸受上述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)期間向著上述底座偏壓上述滾柱軸用的偏壓機(jī)構(gòu)，其中上述柔順摩擦涂層具有相對(duì)于上述卡盒的上述蓋的摩擦系數(shù)，在上述滾柱軸受上述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)期間上述摩擦系數(shù)和上述偏壓機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的拉力足以沿上述運(yùn)動(dòng)路徑驅(qū)動(dòng)上述車(chē)架。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)，其中，上述車(chē)架包括一個(gè)底板，該底板與安裝在上述底座的底面上的至少一個(gè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可以滑動(dòng)地嚙合，上述至少一個(gè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括一對(duì)直線(xiàn)性導(dǎo)軌。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)，還包括一對(duì)車(chē)架托架，該對(duì)車(chē)架托架的每一個(gè)都有一個(gè)可以樞軸式轉(zhuǎn)動(dòng)地聯(lián)接在上述車(chē)架上的第一端部；一對(duì)軸托架，該對(duì)軸托架的每一個(gè)都有一個(gè)可以樞軸式轉(zhuǎn)動(dòng)地聯(lián)接在上述一對(duì)車(chē)架托架之一的第二端部上的第一端部，其中，該對(duì)軸托架的每一個(gè)都可以轉(zhuǎn)動(dòng)地支承上述滾柱軸，而該對(duì)軸托架之一支承上述電動(dòng)機(jī)；和一對(duì)彈簧，該對(duì)彈簧的每一個(gè)都聯(lián)接在上述一對(duì)軸托架之一和上述一對(duì)車(chē)架托架之一的中間，其中，在上述滾柱軸受上述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)期間該對(duì)彈簧向著上述底座偏壓上述滾柱軸。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)，還包括在上述柱軸受上述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)期間向著上述底座偏壓上述滾柱軸用的偏壓機(jī)構(gòu)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)，其中，當(dāng)上述滾柱軸沿上述第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，上述車(chē)架托架和上述軸托架可以沿相對(duì)于上述底座的向上方向圍繞上述車(chē)架作樞軸式轉(zhuǎn)動(dòng)，其中，上述底座包括一個(gè)凸緣，而上述一對(duì)車(chē)架托架的每一個(gè)都包括一個(gè)嚙合上述凸緣用的止動(dòng)機(jī)構(gòu)，以限制上述車(chē)架托架的向上樞軸式轉(zhuǎn)動(dòng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)，其中，上述一對(duì)車(chē)架托架的每一個(gè)的上述止動(dòng)機(jī)構(gòu)都包括一個(gè)滾柱，該滾柱取向于沿上述凸緣的底面安放。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)，其中，當(dāng)上述車(chē)架托架的上述向上樞軸式轉(zhuǎn)動(dòng)受上述止動(dòng)機(jī)構(gòu)的限制時(shí)，上述彈簧施加一個(gè)力阻止由上述軸托架產(chǎn)生的向上樞軸式轉(zhuǎn)動(dòng)，在上述滾柱軸受上述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)期間由上述彈簧施加的上述力向著上述底座偏壓上述滾柱軸。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)，其中，上述一對(duì)彈簧的每一個(gè)聯(lián)接在上述一對(duì)軸托架之一和上述一對(duì)車(chē)架托架之一的中間向著上述底座以大約8磅的力偏壓上述滾柱軸。
20.根據(jù)權(quán)利要求6所述的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)，其中，上述重調(diào)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)與上述滾柱軸聯(lián)接并一起轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)位置指示器；一個(gè)檢測(cè)器，用于根據(jù)上述轉(zhuǎn)動(dòng)位置指示器的轉(zhuǎn)動(dòng)位置確定上述滾柱軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度何時(shí)符合上述所要的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
全文摘要
一種開(kāi)關(guān)可重封的卡盒(12)的機(jī)構(gòu)，包括一個(gè)安放卡盒的底座、一個(gè)嚙合粘于卡盒上的蓋的滾柱軸(48)，一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)滾柱軸的電動(dòng)機(jī)(50)及一個(gè)支承滾柱軸和電動(dòng)機(jī)的可滑動(dòng)車(chē)架。電動(dòng)機(jī)使?jié)L柱軸沿第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)而從卡盒上剝?nèi)ドw(22)，并沿第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)而將蓋重封在卡盒上。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子軸基本上對(duì)準(zhǔn)地聯(lián)接滾柱軸，以施加轉(zhuǎn)矩給滾柱軸而沒(méi)有會(huì)損壞蓋的徑向力，由此延長(zhǎng)卡盒壽命。轉(zhuǎn)子軸的聯(lián)接不需要復(fù)雜的齒輪系，因此縮小體積、易于修理、增加可靠性。滾柱軸包括在并閉時(shí)均勻分配密封力于蓋上的柔順摩擦涂層(168)。該涂層在開(kāi)關(guān)操作時(shí)也產(chǎn)生幫助滾柱軸驅(qū)動(dòng)車(chē)架的附加驅(qū)動(dòng)拉力，由此避免蓋的拉伸。車(chē)架可滑動(dòng)地嚙合在底座上，進(jìn)一步縮小了體積。該機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊化，易于修理和用備品替換，減小了停機(jī)時(shí)間。
文檔編號(hào)G03B27/58GK1147863SQ95192970
公開(kāi)日1997年4月16日 申請(qǐng)日期1995年3月29日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月9日
發(fā)明者安東尼·M·韋伯 申請(qǐng)人:伊美申公司