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CN102922454A - 一种光碟母盘夹具 - Google Patents

一种光碟母盘夹具 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光碟母盘夹具,包括拉杆、涨套、拉杆帽、手柄、第一销钉、第二销钉,所述涨套套接在拉杆内端外围上,所述涨套上对称设有两个限位腰形通孔,所述第二销钉穿过拉杆,其两端分别位于两个限位腰形通孔内;所述拉杆帽连接在拉杆外端上;所述涨套通过第一销钉固定安装在手柄内,且所述涨套的头部露在手柄的外部,所述涨套的头部未涨开时的直径小于母盘中心孔的直径,涨开时的直径不小于母盘中心孔的直径。本发明光碟母盘夹具可方便、轻松、安全地将母盘取下,拆卸母盘时具有双保险(吸盘吸住和涨套涨紧),且结构简单,使用方便。

Description

一种光碟母盘夹具
技术领域
本发明涉及一种光碟母盘夹具。 
背景技术
光碟生产成型:DVD等光碟材料均为PC塑料,通过注塑机将颗粒状的PC原材料加热,融溶及浇注到光碟模具的型腔内,冷却成型。注塑机的注塑效率约为3-4秒/次。一次成型一片光碟。附图1为光碟成型型腔结构示意图,注塑机通过浇注口将PC料注满型腔,冷却成型,Punch(冲头)将中心冲出圆孔。左右型腔分开,通过机械手便可将光碟取出。 
现存问题:由于母盘经常坏,因此,需要取下来更换新母盘或进行修复。母盘取下的程序与步骤:将左、右型腔分开,将Holder(母盘支撑架)取出,再取下母盘。但很多时候,母盘不会跟随Holder(母盘支撑架)脱离型腔,因此,母盘取出特别困难,而且还容易掉地上。由于母盘是高精度零件,只要有轻微磕碰,就是报废。因为光碟的表面存储信息,表面精度非常高,因此母盘同样是高精度零件。 
发明内容
发明目的:本发明提供一种光碟母盘夹具,有效地解决了母盘取出困难的实际问题。 
技术方案:为了解决上述技术问题,采用如下技术方案: 
      一种光碟母盘夹具,包括拉杆、涨套、拉杆帽、手柄、第一销钉、第二销钉,所述涨套套接在拉杆内端外围上,所述涨套上对称设有两个限位腰形通孔,所述第二销钉穿过拉杆,其两端分别位于两个限位腰形通孔内;所述拉杆帽连接在拉杆外端上;所述涨套通过第一销钉固定安装在手柄内,且所述涨套的头部露在手柄的外部,所述涨套的头部未涨开时的直径小于母盘中心孔的直径,涨开时的直径不小于母盘中心孔的直径。
使用时,手握手柄,将涨套的头部伸入母盘的中心孔,然后推动拉杆帽,在拉杆的作用力下涨套头部涨开。母盘中心孔的直径一般为22mm,所以为了在涨套不膨胀时,其头部能伸入母盘的中心孔,涨套涨开时能撑住母盘且不损坏母盘,所述涨套的头部外径优选为16-20mm,涨开时的直径与母盘中心孔的直径相等。 
为了能保证能顺利的将母盘取下,涨套的头部露在手柄的外部的长度为5-15mm。 
限位腰形通孔和第二销钉的设置是为了控制拉杆的行程。 
为了保证涨套的弹性性能,所述涨套头部外径为18mm;所述涨套头部上并沿涨套轴向均匀开有多个凹槽,每个凹槽的宽度0.5mm,每个凹槽的长度不小于45mm;所述涨套头部的内壁呈台阶状,底层台阶长度为9-11mm,台阶高度为3-5mm。所述拉杆位于涨套内的一端呈圆台状,圆台的母线与圆台的轴线之间的夹角为9-12°,拉杆内端端部直径为8-10mm。 
为了有效控制推动拉杆时的行程,所述腰形通孔的腰长为0-15mm。优选为15mm。 
腰长指腰形通孔两平行的直线腰的长度。 
为了能更加平稳地掌控拉杆的行程,在拉杆的外围上并在所述拉杆帽和涨套之间设 
有压缩弹簧。优选,所述压缩弹簧中径17-19mm,线径1.5-1.7mm,节距3-5mm,初始长度为35-45mm。 
上述弹簧的中径为弹簧的平均直径;线径指弹簧钢丝的直径。 
为了进一步限定拉杆的行程,所述手柄上设有可控制拉杆行程的弹珠螺丝,拉杆上对应设有当拉杆行程到位后用来固定弹珠螺丝的弹珠凹槽。当推动拉杆行程到位时,弹珠螺丝可卡合在弹珠凹槽内。 
为了进一步保证能安全地将母盘取出,所述手柄靠近涨套头部的一端为圆环状,沿圆环的周边均匀分布有多个真空吸盘,手柄上设有真空发生器,真空发生器与每个真空吸盘之间连接有循环真空管道。 
所述圆环的内圆的直径不小于DVD盘的信息面直径。 
母盘是一厚度为0.3mm的圆钢盘,有一中心孔直径为22mm,外圆直径为148mm。而DVD盘的信息面直径为120mm,因此母盘的有效信息面也为120mm。在大于120mm到148mm的区域为非信息面。 
为了不损坏母盘的信息面,所述圆环内圆的直径不小于120mm,所述真空吸盘设置在沿圆环状的周边以圆环的圆心为圆心直径分别为120和148mm的两个圆之间。 
有益效果:本发明光碟母盘夹具可方便、轻松、安全地将母盘取下,拆卸母盘时具有双保险(吸盘吸住和涨套涨紧),且结构简单,使用方便。 
附图说明
 图1是为光碟成型型腔结构示意图。 
 图2是本发明实施例1光碟母盘夹具结构示意图。 
 图3是本发明实施例2光碟母盘夹具立体图。 
 图4是本发明实施例2光碟母盘夹具主视图。 
 图5是图4的右视图。 
图6是本发明涨套结构示意图。 
图7是图6的A-A向视图。 
图8是本发明拉杆结构示意图。 
具体实施方式
实施例1
      如图2至图8所示,光碟母盘夹具,包括拉杆1、涨套2、拉杆帽3、手柄4、第一销钉5、第二销钉6,涨套2套接在拉杆1内端外围上,涨套2上对称设有两个限位腰形通孔23,第二销钉6穿过拉杆1后其两端分别位于两个限位腰形通孔23内;拉杆帽3连接在拉杆1外端上;涨套2通过第一销钉5固定安装在手柄4内,且涨套2头部露在手柄4的外部,涨套2的头部未涨开时的外径18mm,涨开时的直径等于母盘中心孔的直径22mm。
图1中,15为Punch(冲头),16为Holder(母盘支撑架),17为母盘,18为左型腔,19为型腔,20为分型面,21为右型腔,22为浇注口。 
涨套2的头部露在手柄4的外部的长度为5-15mm,优选10mm,涨套2头部上并沿涨套轴向均匀开有多个凹槽,每个凹槽的宽度0.5mm,每个凹槽的长度为45mm;涨套2头部的内壁呈台阶状,底层台阶长度为9-11mm,优选10mm,台阶高度为4mm。 
拉杆1位于涨套2内的一端呈圆台状,圆台的母线与圆台的轴线之间的夹角为9°,拉杆内端端部直径为10mm。 
在拉杆的外围上并在拉杆帽3和涨套2之间套有压缩弹簧7,压缩弹簧7中径18mm,线径1.6mm,节距4mm,初始长度为40mm。 
手柄4上设有可控制拉杆1行程的弹珠螺丝8,拉杆1上对应设有当拉杆1行程到位后用来固定弹珠螺丝8的弹珠凹槽9。 
工作原理:使用时,手握手柄,将涨套2的头部伸入母盘17的中心孔,然后推动拉杆帽3,在拉杆的作用力下涨套2头部涨开。 
实施例2
与实施例1基本相同,所不同的是:手柄4靠近涨套2头部的一端为圆环状,沿圆环状的周边均匀分布有多个真空吸盘10,手柄4上设有真空发生器12,真空发生器12与每个真空吸盘10之间连接有循环真空管道11。
圆环的内圆的直径不小于DVD盘的信息面直径。 
由于涨套2头部要能涨开,因此,在涨套2头部开槽,开槽宽度0.5mm,开槽长度(以头部为起始端的长度)45mm,在圆周上均分12等分。要求拉杆1顶出时,涨套2头部涨开,当拉杆1退回后,涨套2恢复源涨。也就是涨套2头部的涨开与恢复自如,即整个变形过程为弹性变形,是可恢复变形。对尺寸的设计要求涨套2厚度(不包括涨套头部台阶以下部分)(在图6中显示的C部分)尺寸小于或等于1.5mm,D(涨套凹槽长度)尺寸大于或等于45mm,从而保证涨套2头部外径由18mm到22mm直径变化为弹性变形。在涨套2的限位腰形通孔23中安装有第二销钉6,是为了限制拉杆1的行程,并限制拉杆1行程为15mm,为了保证在15mm的行程达到涨套2头部的涨开开度,就需要保证台阶尺寸E(底层台阶长度)=10±0.03mm,台阶高度F=4±0.03mm,因此,拉杆1行程与台阶高度和宽度的尺寸要求配合使用,相互制约的。 
拉杆1前端角度保证18°,内端直径为10mm,角度大小也是根据拉杆1行程与涨套2开度来关联的。弹珠凹槽9形状根据弹珠螺丝8的弹珠直径决定,直径上应相配,误差0.5mm。同时前端角度保持自锁功能,应不大于24°。 
压缩弹簧7的弹力不能超过弹珠卡在弹珠凹槽9中的阻力,但又要大于弹珠未落在弹珠凹槽9内时,整个拉杆1的摩擦阻力。这样拉杆1才能自动退回。压缩弹簧7中径18mm,线径1.6mm,节距4mm,初始长度为40mm。 
涨套2采用硬铝材料(LY11),对开口前端进行有限元计算,涨套2的头部未涨开时的直径为18mm,涨套2的头部涨开时的直径为22mm(母盘中心孔的直径为22mm),悬臂长度45mm,悬臂厚度为1.5mm,根部的最大应力为192MPa,硬铝材料的屈服强度为378MPa。由此可知,涨套2的设计尺寸在使用变形范围内为弹性变形,即可恢复变形。满足设计要求。 
拉杆1采用铜材料制作,当拉杆1顶出,涨套2涨紧母盘17内孔后。前端斜角应保持自锁,即无外力撤回拉杆,无论涨套2与拉杆1直径的作用力有多大,拉杆1也不退回。即斜角应小于拉杆1与涨套2的摩擦角。黄铜与铝的摩擦系数为0.22,通过计算得到摩擦角为12°,现设计的拉杆1内端圆台的母线与圆台的轴线之间的夹角为角度为9°,正好满足自锁条件。 
压缩弹簧7参数的设计计算,弹珠螺丝8在弹珠凹槽9内的水平阻力为30N,弹珠螺丝8不在弹珠凹槽9内的正压力为27N,钢与铜的摩擦系数为0.19,则弹珠螺丝8产生的水平摩擦阻力为5.13N,因此压缩弹簧7在整个压缩过程中的弹力应为5N~30N之间。即压缩弹簧的预压弹力不小于5N,最大压缩量时候的弹力小于30N。选用的压缩弹簧为:中径18mm,线径1.6mm,节距4mm,初始长度为40mm。预压5mm,最大压缩量20mm。通过计算得到压缩弹簧7预压时的压力为6.5N,拉杆1前进15mm后,压缩量为20mm时候的压力为26N,压缩弹簧7的弹性系数k=1.38N/mm,整个压缩过程中压缩弹簧7的最大应力为310MPa,小于弹簧钢的屈服强度980MPa。设计满足要求。 
工作原理:手握手柄1,将拉杆帽3放置于掌心,五指扣与手柄1。将母盘夹具向母盘17表面移去。涨套2头部深入母盘17内孔内。同时真空吸盘10压在母盘17的非信息面区域。吸盘表面压密实后,打开真空发生器12的气源开关,在循环真空通道11内产生真空度,从而吸住母盘17,同时,用掌心推拉杆帽3,使得拉杆1向前移动,由于拉杆1前端的圆台结构与涨套2的台阶结构相互作用,使得涨套2头部涨开,撑住母盘17内孔。从而将母盘17夹紧。拉杆1行程到位后,与此同时弹珠螺丝8正好顶在拉杆上的弹珠凹槽9内,起到固定拉杆1位置的作用。拉杆1不再后退,涨紧母盘17不脱离。这样就可把母盘17从模具型腔中取出。母盘17具有双保险:1、真空吸盘10吸住;2、涨套2涨紧。确保了母盘17不掉落在地上。当要把母盘17从夹具上卸下时,先将拉杆1往后拉,使得弹珠螺丝8跳出弹珠凹槽9,弹珠螺丝8跳出弹珠凹槽9后,由于压缩弹簧7作用,拉杆1自动后退到初始位置。涨套2也恢复到初始位置,将母盘17置于平台上,将真空发生器12气源断开,母盘17即可安全卸下。 
上述实施例不以任何方式限制本发明,凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。 

Claims (9)

1.一种光碟母盘夹具,其特征在于:包括拉杆(1)、涨套(2)、拉杆帽(3)、手柄(4)、第一销钉(5)、第二销钉(6),所述涨套(2)套接在拉杆(1)内端外围上,所述涨套(2)上对称设有两个限位腰形通孔(23),所述第二销钉(6)穿过拉杆(1)后其两端分别位于两个限位腰形通孔(23)内;所述拉杆帽(3)连接在拉杆(1)外端上;所述涨套(2)通过第一销钉(5)固定安装在手柄(4)内,且所述涨套(2)头部露在手柄(4)的外部,所述涨套(2)的头部未涨开时的直径小于母盘中心孔的直径,涨开时的直径不小于母盘中心孔的直径。
2.如权利要求1所述的光碟母盘夹具,其特征在于:所述涨套(2)的头部露在手柄(4)的外部的长度为5-15mm,所述涨套(2)头部外径为16-20mm。
3.如权利要求2所述的光碟母盘夹具,其特征在于:所述涨套(2)头部外径为18mm;所述涨套(2)头部上并沿涨套轴向均匀开有多个凹槽,每个凹槽的宽度0.5mm,每个凹槽的长度不小于45mm;所述涨套(2)头部的内壁呈台阶状,底层台阶长度为9-11mm,台阶高度为3-5mm。
4.如权利要求1所述的光碟母盘夹具,其特征在于:所述拉杆(1)内端呈圆台状,圆台的母线与圆台的轴线之间的夹角为9-12°,拉杆内端端部直径为8-10mm。
5.如权利要求1所述的光碟母盘夹具,其特征在于:在拉杆的外围上并在所述拉杆帽(3)和涨套(2)之间套有压缩弹簧(7)。
6.如权利要求5所述的光碟母盘夹具,其特征在于:所述压缩弹簧(7)中径17-19m
m,线径1.5-1.7mm,节距3-5mm,初始长度为35-45mm。
7.如权利要求1所述的光碟母盘夹具,其特征在于:所述手柄(4)上设有可控制拉杆(1)行程的弹珠螺丝(8),拉杆(1)上对应设有当拉杆(1)行程到位后用来固定弹珠螺丝(8)的弹珠凹槽(9)。
8.如权利要求1至7任意一项所述的光碟母盘夹具,其特征在于:所述手柄(4)靠近涨套(2)头部的一端为圆环状,沿圆环的周边均匀分布有多个真空吸盘(10),手柄(4)上设有真空发生器(12),真空发生器(12)与每个真空吸盘(10)之间连接有循环真空管道(11)。
9.如权利要求8所述的光碟母盘夹具,其特征在于:所述圆环的内圆的直径不小于DVD盘的信息面直径。
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