用于转移物体和使物体旋转的设备和过程 |
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| 申请号 | CN201380075521.7 | 申请日 | 2013-04-10 | 公开(公告)号 | CN105246804A | 公开(公告)日 | 2016-01-13 |
| 申请人 | 因曼有限公司; | 发明人 | V·贝蒂内里; G·克罗布; | ||||
| 摘要 | 用于将物体(1)从第一工位转移到第二工位的设备(1)，第二工位具有与第一工位不同的取向，该设备包括 定子 (3)、能在该定子外部绕旋 转轴 线(4a)旋转的 转子 (4)、以及用于固持所述物体的至少一个固持构件(5)；该固持构件(5)能与转子(4)一体地旋转，并且其可相对于转子绕其自己的 旋转轴 线(5a)旋转；定子(3)设有 凸轮 轮廓(8)，该凸轮轮廓联接到至少一个轴向延伸的从动件(9)并与所述至少一个轴向延伸的从动件在功能上协配，该至少一个轴向延伸的从动件约束到固持构件(5)以使固持构件绕固持构件的旋转轴线根据从动件(9)相对于凸轮轮廓(8)的相对 位置 旋转；固持构件(5)的旋转轴线(5a)和从动件(9)的延伸轴线(9a)基本上始终与转子(4)的旋转轴线(4a)相关联。 | ||||||
| 权利要求 | 1.用于将物体从第一工位转移到第二工位的设备，其中所述第二工位具有与所述第一工位不同的取向，所述设备包括定子、能在所述定子外部绕旋转轴线旋转的转子、以及用于固持所述物体的至少一个固持构件，所述固持构件能相对于所述定子随着所述转子一体地旋转并依次相对于所述转子绕自己的旋转轴线旋转，其中所述定子设有凸轮轮廓，所述凸轮轮廓联接到至少一个轴向延伸的从动件并与所述至少一个轴向延伸的从动件在功能上协配，所述至少一个从动件被约束到所述至少一个固持构件以使所述至少一个固持构件根据所述从动件相对于所述凸轮轮廓的相对位置而绕其自己的旋转轴线旋转，其特征在于，所述至少一个固持构件的所述旋转轴线和所述从动件的所述延伸轴线基本上始终与所述转子的所述旋转轴线相关联。 |
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| 说明书全文 | 用于转移物体和使物体旋转的设备和过程技术领域[0001] 本发明涉及用于在两个操作工位之间转移物体，较佳地中等或小型物体并且从一个工位到另一工位改变物体取向的设备领域。 背景技术[0002] 本领域中已知的这些设备包括一个或多个固持构件，固持构件计划用于固持物体和向两个工位和从两个工位运输物体并且也能在运输物体时使物体旋转。 [0003] 这些固持构件(例如，包括设有机械夹持器件或吸收器件的支承件)通常沿着连接两个工位的路径旋转地驱动，在这两个工位之间转移物体，并且固持构件还进一步绕着它们自己的旋转轴线旋转地驱动，它们自己的旋转轴线通常正交于相应支承件的夹持表面。 [0004] 虽然能提供电动操作的固持构件，电动操作的固持构件能使物体旋转，但常规地使用纯机械装置，这种装置被配置成控制前述固持构件绕其自己的旋转轴线旋转，因为这些装置更可靠并且具有成本效益。 [0005] 典型地，为了使固持构件绕其自己的轴线旋转，使用凸轮和从动件装置，其中固持构件与沿着凸轮轮廓确定的路径延伸的从动件在操作性地相交。 [0006] 具体而言，已知上文所提到类型的搬运设备，其中，用于固持待转移的物体的固持构件被约束到转子，转子可绕相应定子旋转从而迫使固持构件以其绕定子本身的绕转移动而遵循转子，同时能绕本身绕其自己的旋转轴线旋转。 [0007] 由相应从动件来控制每个固持构件绕其自己的轴线旋转，相应从动件直接地或间接地连接到固持构件的旋转轴线，例如经由杠杆，并且其接合同一定子上形成的凸轮并且与凸轮在功能上协配。因此，从动件沿着凸轮轮廓的位移决定了其所约束到的固持构件的受控制的旋转。 [0008] 虽然这些装置经证明比例如电动操作的固持构件更可靠并且更具有成本效益，但在凸轮轮廓与从动件之间生成的摩擦导致固持构件减小的速度和因此装置的降低的性能。 [0009] 此外，这些摩擦造成这些零件的不可忽略的磨损，导致对于周期性维护和其可能替换的需要。 [0010] 最后，已知在约束到转子上的从动件与形成于定子上的凸轮之间的可变性质，可能并未排除堵塞和故障。 [0011] 因此，本发明的目的在于提供一种用于转移物体和使物体旋转的设备，这种设备比现有技术那些设备更快操作并且减小了堵塞或故障的可能发生， [0012] 本发明的另一目的在于提供一种上文提到的类型的转移设备，这种转移设备与现有技术已知的装置相比需要更少的维护。 [0013] 本发明的另一目的在于提供一种用于转移物体和使物体旋转的设备，这种设备的部件具有比现有技术设备具有更长的操作寿命。 发明内容[0014] 本发明利用一种设备实现了这些和其它目的，这种设备用于将物体从第一工位转移到第二工位，第二工位具有与第一工位不同的取向，这种设备包括定子、能在定子外部绕旋转轴线旋转的转子、以及用于固持物体的至少一个固持构件，固持构件可相对于定子与前述转子一体地旋转并且相对于转子绕其自己的旋转轴线旋转。而且，前述定子设有凸轮轮廓，凸轮轮廓联接到至少一个轴向延伸的从动件并且与至少一个轴向延伸的从动件在功能上协配，其中这种从动件约束到相应固持构件，即，其在功能上直接或间接地连接到固持构件的旋转轴线从而造成所述固持构件根据从动件相对于凸轮轮廓的相对位置绕其旋转轴线旋转。有利地，固持构件的旋转轴线和从动件的延伸轴线始终基本上与转子的旋转轴线相关联。 [0015] 较佳地，根据本发明的一优选方面，上文提到的固持构件的旋转轴线和从动件的延伸轴线始终基本上彼此相关联，甚至更较佳地，它们在其与转子的旋转轴线的关联点始终彼此基本上相关联。 [0016] 而且，根据本发明的另一优选方面，前述固持构件的所述旋转轴线和/或从动件的延伸轴线相对于上文提到的转子旋转轴线始终基本上在径向。 [0017] 应当指出的是在这里和下文中，术语“轴向延伸的从动件”表示任何机械构件，与凸轮轮廓成完整约束关系并且形状使得从动件沿着凸轮轮廓滑动的任何机械构件基本上导致从动件移位，从动件移位基本上正交于或平行于这个轴线。然而，在这种具体情况下，已知在从动件与固持构件之间存在约束，为了允许固持构件的旋转受到从动件控制，应了解将迫使轴向延伸的从动件仅以其沿着凸轮轮廓的受约束的运动而沿着基本上正交于这个延伸轴线的方向移动。 [0018] 还应当指出的是如本领域技术人员已知那样，其中从动件约束到相应固持构件上(即，其在功能上直接或间接连接到固持构件的旋转轴线)以使固持构件根据其相对于凸轮轮廓的相对位置绕其自己的旋转轴线旋转的布置可以以不同方式实施，例如，使用“L形”杠杆并且在本发明的领域中相当常见。 [0019] 由于从动件和固持构件的旋转轴线的特定配置，即，如上文所描述，其相对于转子旋转轴线的取向，使设备零件之间的过度擦拭和由此产生的摩擦最小化。 [0020] 具体而言，由于力在从动件与凸轮之间相对于从动件的路径方向在侧向方向上的传输减少，使两个构件之间的摩擦最小化。 [0021] 显然，在各种构件之间减小的摩擦允许设备以增加的速度操作，同时与本领域中已知的布置相比，减小零件磨损。 [0022] 根据本发明的一方面，定子具有逐渐减小的圆柱形状。 [0023] 这种定子形状允许凸轮轮廓的路径根据最佳配置绕定子“缠绕”。 [0024] 根据本发明的一方面，转子具有环形形状。 [0025] 根据本发明的一方面，凸轮轮廓形成为沿着所述定子的至少一个侧表面的凹槽。这种布置最简单并且生产起来最具有成本效益，但并不排除其它不同配置，例如，形成为轨的凸轮轮廓。 [0026] 根据本发明的一方面，固持构件包括固持头和轴，固持头适于与待搬运的物体协配，轴沿着固持构件的上述旋转轴线延伸并且适于与转子旋转地协配。固持头约束到轴的第一端，并且从动件由合适连接部诸如杠杆型连接部而约束到轴的第二端。 [0027] 根据本发明的另一方面，固持头具有用于可逆地紧固物体的器件。通常，这些器件被形成为空气吸收器件。 [0028] 根据本发明的另一方面，连接部具有相对于彼此倾斜的至少两个部分。这种布置允许优化从动件沿着定子的凸轮轮廓的路径，并且具体而言，使从动件的延伸轴线与固持构件的旋转轴线彼此相关联是最简单的方案。实际上，显然，这些轴线是平行的，可能并不满足这些轴线朝向定子的旋转轴线的本发明的特定特征。 [0029] 根据本发明的一方面，从动件具有基本上圆柱形状。 [0031] 现将参考附图说明本发明的示例性和非限制实施例，在附图中： [0032] －图1为根据本发明的设备的第一实施例透视图； [0033] －图2a是当操作时图1的设备的顶视图； [0034] －图2b是图1的设备的详细顶视图； [0035] －图3是图1的设备的正视局部视图； [0036] －图4和图5是图1的设备的凸轮和从动件系统的详细视图； [0037] －图6和图7是根据本发明的替代实施例的设备的凸轮和从动件系统的详细视图。 具体实施方式[0038] 参考附图，根据本发明用于转移物体2的设备1包括：定子3、在定子3外部可绕旋转轴线4a旋转的转子4以及用于固持物体2的至少一个固持构件5。特别地，如从图2可以看出，设备1允许物体2从第一工位6转移到第二工位7并且同时改变物体2的取向。 [0039] 在图1中示出了具有八个固持构件5的设备1，但可以使用不同数量的固持构件，甚至一个固持构件。固持构件5可相对于定子3与转子4一体地旋转，并且它们依次相对于转子3旋转。这两个自由度允许通过使固持构件5绕定子4的轴线4a的绕转移动而在两个工位6与7之间转移物体，同时通过使每个固持构件5绕其自己的旋转轴线5a的旋转移动而旋转。 [0040] 从图2的分析，能注意到设备1特别适合于转移物体和使物体旋转，物体较轻并且大小较小，例如尿布。 [0041] 从图1，能了解在固持构件5绕定子3与转子4一体地旋转期间每个固持构件5的各个位置。 [0042] 为了造成在转子4与固持构件5之间的相对旋转，定子3设有凸轮轮廓8，凸轮轮廓8与轴向延伸的从动件9协配。每个固持构件5经由连接器件10操作性地约束到从动件9，连接器件10可在图4和图5中更详细地看到。 [0043] 换言之，因此沿着轴线9a延伸的从动件9在功能上经由连接器件10连接到固持构件5的旋转轴线5a，连接器件10基本上包括杠杆，从而使得从动件9本身沿着凸轮轮廓8的每个移位导致固持构件5绕其自己的旋转轴线5a的相对应旋转。 [0044] 有利地，例如，如从附图3或图7可以看出，每个固持构件5的旋转轴线5a和相对应从动件9的延伸轴线9a始终基本上与转子4的旋转轴线4a相关联，并且较佳地，它们彼此相关联，并且甚至更较佳地，它们在其与转子4的前述旋转轴线4a的关联点处彼此相关联。 [0045] 根据本发明的另一优选方面，上述轴线9a、5a，即，从动件9的延伸轴线和固持构件5的旋转轴线，分别被布置成相对于转子4的旋转轴线4a基本上始终在径向。 [0046] 如将在下文中更好地讨论，由于固持构件5和/或前述连接器件10和/或从动件9的特定形状(其被设计成维持从动件9的轴线9a和固持构件5的轴线5a与转子4的旋转轴线4a始终基本上相关联，并且较佳地也在转子4的旋转轴线4a的径向)实现了这种结果。 [0047] 定子3被成形为圆柱形构件，圆柱形构件在图1的实施例中在高度上受限制。凸轮轮廓8由沿着侧表面伸展的凹槽实施并且因此，这种凹槽在下文中由与凸轮轮廓8相同的附图标记参考。如从图1可以看出，并且从图6和图7的实施例更清楚地观察到，定子3的侧表面较佳地为锥形并且其具有基本上在中心线增加的直径。 [0048] 具体而言，在此处图示实施例中，定子3逐渐减小以成形为球形部分。发现这种形状特别有利于实施凸轮轮廓8沿着定子3的路径。 [0049] 凹槽8沿着定子3的侧表面伸展从而缠绕定子3，同时相对于定子3本身的圆柱形主体改变其高度，因此遵循基本上正弦路径。 [0050] 转子4包括环形主体4b和联接构件4c、4b，环形主体4b连接到销4d并且可绕销4d旋转，联接构件4c、4b从环形主体4b突伸并且适合与固持构件5协配。在此处示出的实施例中，联接构件4c为类似平行六面体状块，具有贯穿开口，贯穿开口适于接纳固持构件5的轴5b从而维持轴5b的轴线5a基本上始终朝向转子4的旋转轴线4a。 [0051] 固持构件包括固持头5c，固持头5c被配置成能与物体2协配。一般而言，如在本文示出的实施例中，固持头是平坦形状并且与物体2互补。由已知装置例如空气吸收器件从工位6和7拾取物体2和使物体2掉落到工位6和7。固持构件还包括轴5b，轴5b可在联接构件4c的上文描述的开口内旋转。固持头5c位于轴5b一端，而连接器件10位于轴5b的第二端，也能与轴5b一体地旋转。 [0052] 在此处示出的实施例中，连接器件包括两个较佳地平面的部分10a和10b，部分10a和10b彼此倾斜并且其中第一部分10a具有用于固持构件5的轴5b的开口，并且第二部分10具有用于从动件9的开口。如所预期的那样，第一部分10a牢固地固持轴5b以防止两个构件相对于彼此旋转。不排除使用超过两个的多个部分。从动件9可以被约束为有空隙和/或使用在第二部分10b的相应开口内的轴承从而允许在两个构件之间旋转，否则，其可以被制成与连接器件10成一体。在图1至图5的实施例中，从动件9和连接器件10能相对于彼此旋转。 [0053] 从动件9被成形为轴向延伸的主体或至少包括连接器件连接的轴向延伸的主体，并且这种主体具有朝向转子4的旋转轴线4a的延伸轴线9a。这个特点基本上在凹槽8内部的从动件的整个路径上维持。 [0054] 在图1至图5的实施例中，从动件具有用于联接到凹槽8的侧边缘的联接环9b。 [0055] 在图6至图7中示出了本发明的另一实施例。此处未图示的构件被认为类似于图1至图5的实施例的那些构件。 [0056] 定子1的三个尺寸彼此类似，并且定子被成形为圆柱，与先前实施例的圆柱相比，具有增加的锥度。 [0057] 因此，凹槽12的路径的变形也更加显著，参考凹槽绕定子11的假想圆形路径来考虑变形。 [0058] 连接器件13具有类似于先前描述的部分10a和10b的两个部分13a和13b。 [0059] 然而，不同于先前描述的实施例，部分13a具有从动件14，从动件14与其本身的部分是一体的并且成整体。其中，从动件14被成形为基本上圆柱形主体。 [0060] 而且，在此实施例中，能观察本发明的特定特征，由此，固持构件的旋转轴线5a和从动件14的延伸轴线14a朝向转子4的旋转轴线4a。 [0061] 如上文所预期的那样，这种布置允许减小相对于转子4的旋转轴线4a沿着非径向方向的应力和摩擦，从而实际上提高了设备1的效率。 [0062] 凸轮轮廓、从动件和连接器件的额外实施例也是可能的。 [0063] 例如，能将凸轮轮廓成形为轨并且将相应从动件成形为滑动件，滑动件具有通常圆柱形轴向主体，连接器件连接到滑动件，其具有也朝向转子的旋转轴线的延伸轴线。而且，滑动件可以被一组滚轮或轮替换，滚轮或轮适于与轨或类似凸轮轮廓协配。 [0064] 一般而言，本发明的保护范围涵盖具有相应凸轮轮廓的一般从动件，从动件具有在从动件沿着凸轮轮廓的基本上整个行程中朝向转子的旋转轴线定向的轴向主体。 [0066] 鉴于上文描述，并且特别地参考图2，根据本发明的设备的过程变得对于本领域技术人员显然。 [0067] 下文描述的过程将尿布参考为待转移物体2，但应了解本发明的设备可以用于转移其它物体，特别是具有较小大小和/或较轻重量的物体。 [0068] 根据已知方法由固持构件5从第一工位6拾取尿布2。在此处示出的实施例中，固持头5c设有通风口，通风口适于在头5c表面处生成负压从而吸引和固持物体。固持构件5的连续位置在图2中依序可见，因为它们依序对应于其它图示固持构件5所占据的位置。 具体而言，虽然转子4和因此固持构件5绕旋转轴线4a旋转，从动件9、14在凸轮轮廓8、12内的接合造成固持构件5旋转，从而改变尿布2从第一位置P1到第二位置P2的取向。在转子4进一步旋转时，尿布2根据在第二位置P2中实现的取向由固持构件5掉落在第二工位7。 [0069] 当考虑图2b和与第二实施例相关的附图时，凸轮轮廓8、12与从动件9、14的相互作用可更易于理解，因为凸轮轮廓12的路径变形比第一实施例更加显然，然而，下文描述的过程同样适用于两个实施例。 [0070] 具体而言，连接器件10、13与固持构件5一体地绕轴线4a旋转。在这种旋转期间，从动件9、14覆盖凸轮轮廓8、12的轮廓。凸轮轮廓8、12的路径的方向变化造成连接器件和因此固持构件5绕旋转轴线5a的相对旋转。因此，固持构件5的移动是两个分量的结果，即，绕转子4的旋转轴线4a的旋转移动和绕旋转轴线5a的旋转移动。 [0071] 如上文所描述，固持构件5的旋转轴线5a和从动件9、14的延伸轴线9a、14a始终基本上相关联并且较佳地在转子4的旋转轴线4a径向，从而使在设备1的各个零件之间的摩擦最小化。 |
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