專利名稱：食品工業(yè)操作系統(tǒng)的至少一個(gè)工具所用的聯(lián)接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種食品工業(yè)操作系統(tǒng)的工具所用的聯(lián)接裝置。所述聯(lián)接裝置尤其包括至少一個(gè)如下工具，所述工具能夠以可松開方式固定在載體上。所述載體具有至少一個(gè)聯(lián)接板，用于接納工具載體板。通過相對(duì)設(shè)置并且彼此可反向地運(yùn)動(dòng)的至少一個(gè)第一抓取機(jī)構(gòu)和至少一個(gè)第二抓取機(jī)構(gòu)，可以?shī)A緊或者松開所述工具載體板。在夾緊位置中，所述工具載體板平面式地貼靠在所述聯(lián)接板上。
背景技術(shù)：
利用操作系統(tǒng)將各種類型的瓶子用包裝機(jī)包裝到紙箱或者盒子中，這些操作系統(tǒng)可以是包裝機(jī)，如在克羅內(nèi)斯股份有限公司(Krones AG)對(duì)于Lina-Pac II和Smart-Pac 的宣傳冊(cè)中所介紹的那樣。為了包裝其他瓶子類型，必須更換與該瓶子的確定的格式化部件(Formatteil)。此外，對(duì)相應(yīng)工具和套件的替換也屬于更換范疇。未公布的德國(guó)專利申請(qǐng)DE 10 2009 003 516. 8公開了一種自動(dòng)抓手聯(lián)接件。該抓手聯(lián)接件包括推壓板，用以借助于載體板和至少一個(gè)第一夾緊顎板和第二夾緊顎板接納任意的抓手。這兩個(gè)夾緊顎板對(duì)置地并且能運(yùn)動(dòng)地布置，以便實(shí)現(xiàn)夾緊載體板。給推壓板分配有氣動(dòng)的桿件機(jī)構(gòu)，桿件機(jī)構(gòu)使得夾緊顎板彼此相向地運(yùn)動(dòng)，以便夾緊載體板，或者桿件機(jī)構(gòu)使得夾緊顎板彼此分開，以便松開載體板。借助于該氣動(dòng)的桿件機(jī)構(gòu)，將會(huì)超過止點(diǎn) (Totpimkt)，該止點(diǎn)應(yīng)當(dāng)引起對(duì)夾緊過程的自鎖。為了獲得可靠的夾緊，要求氣缸以如下大小設(shè)定尺寸，以保證有足夠的力來(lái)超過機(jī)構(gòu)的止點(diǎn)。此外，在現(xiàn)有技術(shù)的包裝機(jī)中，通過與主軸連接的夾爪來(lái)實(shí)現(xiàn)夾緊。該主軸具有右旋螺紋和左旋螺紋，從而在主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該爪彼此相向地運(yùn)動(dòng)或者彼此分開地運(yùn)動(dòng)。用手轉(zhuǎn)動(dòng)主軸。因而，不能自動(dòng)更換抓手頭。德國(guó)公開文獻(xiàn)DE 40 03 201A1公開了一種用于鍛造操作機(jī)和運(yùn)輸操作機(jī)的快速連接裝置。為了不必非要連同其驅(qū)動(dòng)裝置一起更換例如鉗子的工具，將該快速連接裝置設(shè)置在工具載體與工具之間。該快速連接裝置主要由兩個(gè)連接件半殼組成，其中，連接件半殼之一固定安設(shè)在轉(zhuǎn)動(dòng)主軸上，該轉(zhuǎn)動(dòng)主軸支承在工具載體中并且可以在需要時(shí)被驅(qū)動(dòng)，另一個(gè)連接件半殼固定安設(shè)在工具頭中，這兩個(gè)連接件半殼在徑向上相互連接和鎖定。所述鎖定裝置如此構(gòu)造，即，在解鎖狀態(tài)下對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)加以鎖止?？焖龠B接裝置也允許直線驅(qū)動(dòng)，以便打開和閉合鉗子等，并且在橫向力和縱向力同時(shí)很高的情況下，可以傳遞很高的彎曲力矩和/或扭矩。德國(guó)公開文獻(xiàn)DE 37 13 619A1公開了一種用于操作裝備的抓手更換連接件。該抓手更換連接件由抓手更換頭和適配板組成。兩個(gè)彼此相距地從適配板突起的定心銷伸入抓手更換頭的兩個(gè)定心開口，并且在那里由在抓手更換頭中可橫向推移地引導(dǎo)的鎖板來(lái)鎖定。該鎖板具有兩個(gè)抬高部，這兩個(gè)抬高部利用其邊緣在橫向推移鎖板時(shí)，以鎖定方式伸入定心銷的側(cè)向底切部上。德國(guó)公開文獻(xiàn)DE 10 2005 031 803A1公開了一種工具更換器。該工具更換器尤其適用于HSK工具，并設(shè)有抓手，抓手具有朝內(nèi)指向的抓手凸起部，該抓手凸起部適用于嵌接到工具的沿軸向指向的對(duì)齊凹進(jìn)部中。由此可靠地保持工具。歐洲專利申請(qǐng)的譯文DE 691 04 917T2公開了一種用于機(jī)器人的抓手更換裝置。 該用于機(jī)器人的抓手更換裝置由帶有圓柱形部段的基體組成，活塞以該圓柱形部段往復(fù)運(yùn)動(dòng)。抓手板以可松開的方式固定在基體的端壁上。保持在承載組件上的至少一個(gè)第一樞轉(zhuǎn)銷在橫向上關(guān)于活塞桿的軸線伸出。所述的承載組件固定在活塞桿的外端部上。夾緊部件具有如下的部段，該部段相對(duì)于承載部段突出，從而避免撞到該承載部段上，并且避免在壓力損失情況下抓手板運(yùn)動(dòng)分開。所述的嵌接部段在每個(gè)夾緊部件的徑向外置的端部段上形成。第二樞轉(zhuǎn)銷以平行于第一樞轉(zhuǎn)銷的方式布置在每個(gè)夾緊部件前面，以便將夾緊部件聯(lián)接到相應(yīng)鉸鏈部件的其他的所述孔中。美國(guó)專利US 5，466，025公開了一種用于固定更換構(gòu)件的夾緊顎板。為此，所需的交接部位包括逐漸變細(xì)的基體，該基體呈V形地構(gòu)造，以便由此用于夾緊V形表面。該交接部位同樣具有固定機(jī)構(gòu)，該固定機(jī)構(gòu)用于將構(gòu)件以可松開方式固定在交接部位上。為固定而設(shè)置相應(yīng)的固定機(jī)構(gòu)，固定機(jī)構(gòu)促使夾緊構(gòu)件或者松開構(gòu)件。德國(guó)公開文獻(xiàn)DE 10 2007 016 300A1公開了一種用于機(jī)器人的能以電的方式操
作的工具更換器。工具更換器包括第一單元和第二單元，所述第一單元和第二單元用于單獨(dú)安設(shè)在機(jī)器人和機(jī)器人工具上，并且進(jìn)一步用于有選擇性地聯(lián)接在一起或者脫開聯(lián)接。 第一單元和第二單元通過電動(dòng)馬達(dá)聯(lián)接和脫開聯(lián)接。電動(dòng)馬達(dá)的力被施加用以依照大量變形方案使第一機(jī)構(gòu)和第二機(jī)構(gòu)相聯(lián)接和脫開聯(lián)接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是，完成一種食品工業(yè)操作系統(tǒng)的工具所用的聯(lián)接裝置，利用該聯(lián)接裝置可以自動(dòng)更換工具。此外，應(yīng)確保的是，在運(yùn)行期間，將工具可靠地固定在操作系統(tǒng)的載體上。上述任務(wù)通過一種具有權(quán)利要求1的特征的聯(lián)接裝置來(lái)解決，所述聯(lián)接裝置用于食品工業(yè)操作系統(tǒng)的至少一個(gè)工具的至少一個(gè)工具載體板。根據(jù)用于食品工業(yè)操作系統(tǒng)的聯(lián)接裝置的本發(fā)明實(shí)施方式，所述聯(lián)接裝置具有用于至少一個(gè)工具的至少一個(gè)工具載體板，所述工具載體板能夠以可松開方式固定在載體上。所述載體具有至少一個(gè)聯(lián)接板，以用于接納工具載體板。利用兩個(gè)相對(duì)置地布置并且可彼此反向地運(yùn)動(dòng)的第一抓取機(jī)構(gòu)和第二抓取機(jī)構(gòu)，能夠抓取所述工具載體板以及將其夾持在所述聯(lián)接板中，或者從聯(lián)接板上松開所述工具載體板。在已抓取的位置上，所述工具載體板平面式地貼靠在所述聯(lián)接板上。如果所述工具載體板平面式地貼靠在所述聯(lián)接板上， 那么兩個(gè)抓取機(jī)構(gòu)以形鎖合和力鎖合方式夾持所述工具載體板。為了自動(dòng)聯(lián)接或者松開工具載體板而設(shè)置馬達(dá)，該馬達(dá)通過軸和傳動(dòng)裝置來(lái)使第一抓取和第二抓取機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。為所述傳動(dòng)裝置配有用于關(guān)斷所述馬達(dá)的機(jī)構(gòu)。當(dāng)通過所述第一抓取機(jī)構(gòu)和第二抓取機(jī)構(gòu)達(dá)到基于形鎖合和力鎖合方式夾持所述工具載體板而產(chǎn)生的預(yù)先限定扭矩時(shí)，就關(guān)斷馬達(dá)，其中，所述馬達(dá)使兩個(gè)夾緊顎板運(yùn)動(dòng)，以用于夾緊。所述傳動(dòng)裝置被構(gòu)造為蝸輪傳動(dòng)裝置。所述蝸輪傳動(dòng)裝置包括蝸桿和可圍繞主軸旋轉(zhuǎn)的蝸輪。所述蝸桿置于軸上并且可以在所述軸的軸向上運(yùn)動(dòng)。
用于關(guān)斷所述馬達(dá)的所述機(jī)構(gòu)被構(gòu)造為彈性元件。對(duì)彈性機(jī)構(gòu)的預(yù)緊和置于軸上的蝸桿在所述軸的軸向上共同起作用。開關(guān)感應(yīng)條(Schaltfahne)固定在所述彈性元件上，在所述彈性元件在軸的軸向上發(fā)生預(yù)先限定變形之后，所述開關(guān)感應(yīng)條與接近開關(guān)共同起作用。通過開關(guān)感應(yīng)條與接近開關(guān)共同起作用，而觸發(fā)開關(guān)信號(hào)。按照優(yōu)選方式，所述彈性元件被構(gòu)造為螺旋彈簧或者盤形彈簧或者彈性體。對(duì)本領(lǐng)域人員而言，不言而喻的是，所述彈性元件可以由各種不同材料、以不同形狀來(lái)構(gòu)造。唯一的條件是，在所述軸的軸向上進(jìn)行相對(duì)變形。所述彈性元件按照優(yōu)選方式如此構(gòu)造，即， 該彈性元件圍繞所述軸。如果通過兩個(gè)抓取機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，將工具載體板借助聯(lián)接板固定在載體上，那么作用于傳動(dòng)裝置上的扭矩升高。如果所述彈性元件被預(yù)緊，那么在達(dá)到預(yù)先限定扭矩時(shí)，傳動(dòng)裝置的蝸桿沿軸向在軸上運(yùn)動(dòng)。通過馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)及蝸輪與蝸桿之間的共同作用以及對(duì)承載蝸輪的主軸的止動(dòng)而引起蝸桿沿軸向運(yùn)動(dòng)。蝸桿運(yùn)動(dòng)一段預(yù)先限定行程段，從而馬達(dá)通過開關(guān)感應(yīng)條和接近開關(guān)的共同作用(由此產(chǎn)生開關(guān)信號(hào))而被關(guān)斷。根據(jù)接近開關(guān)的位置，開關(guān)感應(yīng)條可以運(yùn)動(dòng)離開接近開關(guān)或者運(yùn)動(dòng)靠近接近開關(guān)。如果開關(guān)感應(yīng)條運(yùn)動(dòng)離開接近開關(guān)，那么在接觸中斷時(shí)觸發(fā)開關(guān)信號(hào)。如果根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式，開關(guān)感應(yīng)條朝向接近開關(guān)運(yùn)動(dòng)，那么在接觸閉合時(shí)觸發(fā)開關(guān)信號(hào)。通過接近開關(guān)的位置可以改變彈性元件的變形的行程段，從而可以調(diào)整導(dǎo)致關(guān)斷馬達(dá)的扭矩。同樣通過對(duì)彈性元件的預(yù)緊(Vorspanrumg)可以調(diào)整用于關(guān)斷馬達(dá)所需的扭矩。在此，所述傳動(dòng)裝置和用于關(guān)斷馬達(dá)的所述機(jī)構(gòu)安裝在殼體中。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式，在所述載體上設(shè)置有直至三個(gè)固定位置，在所述固定位置處能夠固定用于多個(gè)工具的工具載體板。為每個(gè)固定位置配有傳動(dòng)裝置和用于關(guān)斷所述馬達(dá)的機(jī)構(gòu)。在此，將馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)傳遞至傳動(dòng)裝置的所述軸穿過所述殼體地延伸。用于關(guān)斷馬達(dá)的、設(shè)置用于抓取工具載體板的每個(gè)機(jī)構(gòu)以如下方式與所述馬達(dá)連接，即，在為使抓取機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)以接納工具載體板的所有開關(guān)感應(yīng)條和每個(gè)傳動(dòng)裝置的各所配屬的接近開關(guān)共同作用時(shí)，能夠引起所述馬達(dá)關(guān)斷。傳動(dòng)裝置可以設(shè)有行程段檢測(cè)系統(tǒng)(轉(zhuǎn)動(dòng)探測(cè)器等本領(lǐng)域人員已知的設(shè)備用于測(cè)定所經(jīng)過的行程)，從而在松開工具載體板時(shí)，在傳動(dòng)裝置的預(yù)先限定數(shù)目的轉(zhuǎn)動(dòng)行程 (Drehstrecke)之后，關(guān)斷馬達(dá)。本發(fā)明的聯(lián)接裝置以如下的原則為基礎(chǔ)，S卩，通過徑向力來(lái)確定扭矩，所述聯(lián)接裝置例如可以用在包裝機(jī)或者碼垛機(jī)器人中，利用所述聯(lián)接裝置將至少一個(gè)工具通過至少一個(gè)工具載體板自動(dòng)聯(lián)接到載體上。所述力隨著所存在的扭矩的增大而增加。結(jié)合彈性元件，該力可以轉(zhuǎn)換為行程(Strecke)，并由此被測(cè)量。彈性元件可以被構(gòu)造為虎克彈簧 (Hooke' sche i^eder)或者漸進(jìn)式彈簧。通過調(diào)節(jié)彈性元件的預(yù)緊，也可以調(diào)整彈性元件所經(jīng)過的行程。將蝸輪傳動(dòng)裝置安裝到使得抓取機(jī)構(gòu)打開和閉合的轉(zhuǎn)動(dòng)的主軸上。蝸輪與位于軸上的蝸桿共同作用。通過馬達(dá)來(lái)驅(qū)動(dòng)軸，所述軸繼而使得蝸桿運(yùn)動(dòng)。蝸桿通過主軸的增大的扭矩而受到軸向力。在傳統(tǒng)的傳動(dòng)裝置中，通過軸支承件來(lái)阻止蝸桿的運(yùn)動(dòng)。
在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中，蝸桿以可沿軸向運(yùn)動(dòng)方式固定在軸上，并且在抓取機(jī)構(gòu)閉合時(shí)，利用彈性元件抑止在軸向上的運(yùn)動(dòng)。隨著扭矩的增大，徑向力(彈簧力)增加。結(jié)果是，蝸桿沿軸的軸向上運(yùn)動(dòng)。因而可以通過彈簧行程來(lái)測(cè)量或者確定扭矩。然而，在本發(fā)明聯(lián)接裝置中，僅通過開關(guān)感應(yīng)條和接近開關(guān)來(lái)進(jìn)行所述測(cè)量，從而在彈簧行程確定的情況下，通過開關(guān)感應(yīng)條和接近開關(guān)的共同作用而觸發(fā)開關(guān)信號(hào)。彈簧行程(進(jìn)而還有扭矩) 可以通過接近開關(guān)的位置來(lái)調(diào)整。在打開抓取機(jī)構(gòu)時(shí)，如在傳統(tǒng)的蝸輪傳動(dòng)裝置情況下那樣，蝸桿移向止擋。在應(yīng)用中，必須達(dá)到確定的扭矩。不進(jìn)行實(shí)際的扭矩測(cè)量，而是僅產(chǎn)生開關(guān)信號(hào)。 基于開關(guān)感應(yīng)條和接近開關(guān)的共同作用形成的開關(guān)信號(hào)意味著達(dá)到了用于以形鎖合和力鎖合方式保持至少一個(gè)工具載體板的扭矩。在聯(lián)接裝置中，相應(yīng)于聯(lián)接板的數(shù)目地，同樣設(shè)置有各個(gè)傳動(dòng)裝置。利用唯一的馬達(dá)，通過軸來(lái)驅(qū)動(dòng)這些傳動(dòng)裝置。由于聯(lián)接板和/或工具載體板中的制造公差，各個(gè)傳動(dòng)裝置的同步是有問題的。 利用彈性元件可以附加地補(bǔ)償公差。同樣利用當(dāng)前發(fā)明可以補(bǔ)償在用于至少一個(gè)工具的載體上的操作裝置之內(nèi)出現(xiàn)的各種重心偏移。根據(jù)本發(fā)明，在閉合抓取機(jī)構(gòu)時(shí)，馬達(dá)以如下時(shí)長(zhǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)，直至所有如下位置上均發(fā)送相應(yīng)的開關(guān)信號(hào)，在所述位置上，應(yīng)該抓取至少一個(gè)工具載體板。發(fā)送開關(guān)信號(hào)意味著達(dá)到“最小扭矩”。當(dāng)然也意味著，在工具載體板固定于其上的一些位置上存在更大的扭矩。 仍然可以確定的是，在所有工具載體板固定于其上的位置上，在與聯(lián)接板共同作用情況下， 達(dá)到用于將工具載體板可靠地固定在載體上的最小扭矩。在由所有接近開關(guān)觸發(fā)開關(guān)信號(hào)之后，馬達(dá)停止工作，并且抓取機(jī)構(gòu)閉合。由此， 實(shí)現(xiàn)的是，將至少一個(gè)工具載體板可靠地固定在載體上。抓取機(jī)構(gòu)優(yōu)選呈爪形地構(gòu)造。


下面，實(shí)施例應(yīng)結(jié)合附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)。圖1示出聯(lián)接裝置(構(gòu)造為包裝機(jī))的前視圖，其如在現(xiàn)有技術(shù)中所應(yīng)用的那樣；圖2示出借助于兩個(gè)抓取機(jī)構(gòu)對(duì)至少一個(gè)工具載體板的固定方案的側(cè)視圖，其中，通過馬達(dá)促使工具載體板夾持在聯(lián)接板上；圖3示出傳動(dòng)裝置和用于關(guān)斷馬達(dá)的機(jī)構(gòu)的細(xì)節(jié)圖，所述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)抓取機(jī)構(gòu)；圖4示出聯(lián)接裝置的載體的細(xì)節(jié)圖，其中，在載體上設(shè)置三個(gè)傳動(dòng)裝置進(jìn)而還有三個(gè)固定位置，在所述固定位置上固定有至少一個(gè)工具載體板。
具體實(shí)施例方式以下說(shuō)明書涉及如下的聯(lián)接裝置，其中，至少一個(gè)工具可以通過至少一個(gè)工具載體板以可松開方式固定在載體上。本領(lǐng)域人員當(dāng)然應(yīng)當(dāng)明白的是，本發(fā)明可以應(yīng)用在下列場(chǎng)合，即，應(yīng)當(dāng)對(duì)扭矩進(jìn)行限定、檢查和測(cè)量的場(chǎng)合，并且基于該測(cè)量可以觸發(fā)動(dòng)作。因而， 憑借在此所提出的本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)可行的是，應(yīng)以簡(jiǎn)單、快速和可靠的方式保證例如包裝機(jī)或者碼垛機(jī)器人的改換裝備。此外，還要指出的是，在各附圖中，對(duì)于相同元件或者起相同作用的元件應(yīng)用相同的附圖標(biāo)記。圖1示出包裝機(jī)中的聯(lián)接裝置，其中，所述包裝機(jī)已長(zhǎng)久以來(lái)由現(xiàn)有技術(shù)公知。該包裝機(jī)用于物品40的打包、拆包、分類和對(duì)齊。該包裝機(jī)承擔(dān)各種包裝任務(wù)，并且用于處理很多類型的物品。該包裝機(jī)周期性地工作。在打包時(shí)，用包裝頭42接納物品40并且放入為物品40所設(shè)置的容器41中。為了可以包裝各種物品40，必須更換套件，該套件也被稱為工具2。工具2夾持在相應(yīng)的工具載體板22上。 如在本發(fā)明任務(wù)中已提到的那樣，為了更換各種工具2或者說(shuō)套件，應(yīng)該自動(dòng)更換至少一個(gè)工具載體板22，從而該至少一個(gè)工具載體板22進(jìn)而還有工具2可以可靠且快速地固定在包裝機(jī)的載體3上。 圖2示出至少一個(gè)工具載體板22在聯(lián)接裝置1的載體3上的固定方案的示意側(cè)視圖。為了固定至少一個(gè)工具載體板22，設(shè)置有第一抓取機(jī)構(gòu)11和第二抓取機(jī)構(gòu)12。第一抓取機(jī)構(gòu)11和第二抓取機(jī)構(gòu)12相對(duì)置地布置，并且彼此反向地運(yùn)動(dòng)。在圖2中所示的實(shí)施方式中，可以借助主軸13使第一抓取機(jī)構(gòu)11和第二抓取機(jī)構(gòu)12運(yùn)動(dòng)。馬達(dá)10驅(qū)動(dòng)主軸13發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，以便最終將該運(yùn)動(dòng)傳遞至第一抓取機(jī)構(gòu)11和第二抓取機(jī)構(gòu)12。在以形鎖合和力鎖合方式夾持的狀態(tài)下，至少一個(gè)工具載體板22完全貼靠在聯(lián)接板30上。利用傳感器4還可以附加地檢測(cè)工具載體板22是否緊貼在載體3的聯(lián)接板30上。圖3示出軸14與傳動(dòng)裝置5的共同作用方案的細(xì)節(jié)圖，以便使第一抓取機(jī)構(gòu)11 和第二抓取機(jī)構(gòu)12開始相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，以便夾持和/或松開至少一個(gè)工具載體板22。如在圖 2的說(shuō)明中已介紹的那樣，通過馬達(dá)10和至少一個(gè)傳動(dòng)裝置5使軸14發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。還為傳動(dòng)裝置5配有用于關(guān)斷馬達(dá)10的機(jī)構(gòu)7。當(dāng)通過第一抓取機(jī)構(gòu)11和第二抓取機(jī)構(gòu)12 在以形鎖合和力鎖合方式夾持至少一個(gè)工具載體板22時(shí)達(dá)到了預(yù)先限定扭矩時(shí)，那么就應(yīng)當(dāng)關(guān)斷馬達(dá)10。在此，用于關(guān)斷馬達(dá)的機(jī)構(gòu)7以如下方式構(gòu)造，即，在達(dá)到預(yù)先限定扭矩時(shí)，輸出開關(guān)信號(hào)。該開關(guān)信號(hào)促使馬達(dá)10按照本發(fā)明關(guān)斷。傳動(dòng)裝置5被構(gòu)造為蝸桿傳動(dòng)裝置。該蝸桿傳動(dòng)裝置由蝸桿16和置于主軸13上的蝸輪15組成。在此，蝸桿16布置在軸14上，以使蝸桿16可在軸14的軸向A上運(yùn)動(dòng)。蝸桿16將軸14的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)傳遞至蝸輪15。通過蝸輪15來(lái)驅(qū)動(dòng)第一抓取機(jī)構(gòu)11和第二抓取機(jī)構(gòu)12，以執(zhí)行用來(lái)接納或者夾持至少一個(gè)工具載體板所需的運(yùn)動(dòng)，或者執(zhí)行用來(lái)松開至少一個(gè)工具載體板22所需的運(yùn)動(dòng)。用于關(guān)斷馬達(dá)10的機(jī)構(gòu)7被構(gòu)造為彈性元件17 (在此表現(xiàn)為螺旋彈簧)。此外用于關(guān)斷馬達(dá)10的機(jī)構(gòu)7還包括與開關(guān)感應(yīng)條18共同作用的接近開關(guān)19，開關(guān)感應(yīng)條18與彈性元件17連接。在彈性元件17按照預(yù)先限定方式運(yùn)動(dòng)之后，開關(guān)感應(yīng)條18與接近開關(guān)19發(fā)生碰觸或者產(chǎn)生空間關(guān)系，其中，在開關(guān)感應(yīng)條18與接近開關(guān)19之間發(fā)生碰觸時(shí)，觸發(fā)開關(guān)信號(hào)。該開關(guān)信號(hào)用于關(guān)斷馬達(dá)10。彈性元件17沿軸14的軸向A發(fā)生變形(拉伸或者壓縮)。彈性元件17作用于蝸桿16，從而在達(dá)到預(yù)先限定扭矩情況下，彈性元件17的變形導(dǎo)致蝸桿16發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)圖3所示的實(shí)施方式，開關(guān)感應(yīng)條18運(yùn)動(dòng)離開接近開關(guān)19。該運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致產(chǎn)生開關(guān)信號(hào)，這是因?yàn)殚_關(guān)感應(yīng)條18和接近開關(guān)19的接觸中斷。通過開關(guān)感應(yīng)條18與接近開關(guān)19之間這樣獲得的空間關(guān)系來(lái)使現(xiàn)有的開關(guān)信號(hào)消失。信號(hào)消失再次說(shuō)明達(dá)到該扭矩，從而保證可靠地夾持至少一個(gè)工具載體板22。按照優(yōu)選方式，彈性元件17被構(gòu)造為螺旋彈簧。在此，螺旋彈簧包圍軸14。對(duì)本領(lǐng)域人員而言，螺旋彈簧作為彈性元件17的應(yīng)用方案不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限定?？梢钥紤]作為彈性元件17的有可行性方案，其可以施加相應(yīng)沿軸向的變形，進(jìn)而沿軸14的方向施加力。
根據(jù)另一實(shí)施方式(未示出)，開關(guān)感應(yīng)條18在接近開關(guān)19的方向上運(yùn)動(dòng)進(jìn)而用以產(chǎn)生開關(guān)信號(hào)。在這種情況下，與圖3中所示的圖示相關(guān)地，接近開關(guān)19與開關(guān)感應(yīng)條 18鏡像對(duì)置地設(shè)置。通過接近開關(guān)19的位置P和/或彈性元件17的預(yù)緊，可以調(diào)整行程段S，通過彈性元件17的變形，使得彈性元件17和其上固定的開關(guān)感應(yīng)條18必須經(jīng)過該運(yùn)動(dòng)行程段S, 以便關(guān)斷馬達(dá)10。運(yùn)動(dòng)行程段S越長(zhǎng)，用于關(guān)斷馬達(dá)10的預(yù)先限定扭矩就越大。傳動(dòng)裝置5和用于關(guān)斷馬達(dá)10的機(jī)構(gòu)7安裝在殼體20中。如果設(shè)置有多于一個(gè)的固定位置25 (在該固定位置25上，至少一個(gè)工具載體板22安裝在載體3上)，那么在載體上給用于工具載體板22的每個(gè)固定位置25分別分配有殼體20，該殼體20帶有傳動(dòng)裝置 5和用于關(guān)斷馬達(dá)10的機(jī)構(gòu)7。多個(gè)傳動(dòng)裝置5由唯一的馬達(dá)10驅(qū)動(dòng)。為此，軸14從馬達(dá)10起穿過各殼體20地延伸，從而將馬達(dá)10的運(yùn)動(dòng)傳遞至各個(gè)傳動(dòng)裝置5。軸14自身有多個(gè)鉸鏈8，以便補(bǔ)償可能在軸內(nèi)出現(xiàn)的傾斜。圖4示出根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)接裝置1的實(shí)施方式，其中，在載體3上裝有由傳動(dòng)裝置 5和用于關(guān)斷馬達(dá)10的機(jī)構(gòu)7組成的相應(yīng)三個(gè)單元。如在圖3的說(shuō)明中已介紹的那樣，為了驅(qū)動(dòng)各個(gè)傳動(dòng)裝置5，軸14穿過每個(gè)殼體20地延伸，傳動(dòng)裝置5和用于關(guān)斷馬達(dá)10的機(jī)構(gòu)7安裝在這些殼體20中。僅當(dāng)用于關(guān)斷馬達(dá)10的每個(gè)機(jī)構(gòu)7已產(chǎn)生開關(guān)信號(hào)時(shí)，馬達(dá)10才關(guān)斷。基于制造公差始終存在的情況是，用于關(guān)斷馬達(dá)10的所有三個(gè)機(jī)構(gòu)中不會(huì)在相同時(shí)間點(diǎn)達(dá)到該預(yù)先限定扭矩。因而出現(xiàn)這種情況在其中一個(gè)固定位置25上，至少一個(gè)工具載體板22以比預(yù)先限定扭矩所需的明顯更強(qiáng)烈地被夾緊。由于該情況，僅當(dāng)用于關(guān)斷馬達(dá)10的所有機(jī)構(gòu)7發(fā)送相應(yīng)開關(guān)信號(hào)時(shí)，馬達(dá)10才關(guān)斷。這就使得，在此處設(shè)置的三個(gè)裝置中的最后一個(gè)裝置也必須達(dá)到預(yù)先限定最小扭矩時(shí)，才可使馬達(dá)10關(guān)斷。以這種方式可以消除制造公差，并且確保在所有情況下都能保證將至少一個(gè)工具載體板22可靠地夾持在每個(gè)固定位置25處。對(duì)本發(fā)明結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例加以介紹。然而，對(duì)于本領(lǐng)域人員而言不言而喻的是，可以在不脫離下述權(quán)利要求保護(hù)范圍的情況下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行改變或者變動(dòng)。附圖標(biāo)記
(1)聯(lián)接裝置
(2)工具
(3)載體
(4)傳感器
(5)傳動(dòng)裝置
(7)用于關(guān)斷馬達(dá)的機(jī)構(gòu)
(8)鉸鏈
(10)馬達(dá)
(11)第一抓取機(jī)構(gòu)
(12)第二抓取機(jī)構(gòu)
(13)主軸
(14)軸
(15)蝸輪
(16)蝸桿
(17)彈性元件
(18)開關(guān)感應(yīng)條
(19)接近開關(guān)
(20)殼體
(22)工具載體板
(25)固定位置
(30)聯(lián)接板
(40)物品
(41)容器
(42)包裝頭
(A)軸向
(P)接近開關(guān)的位置
權(quán)利要求
1.聯(lián)接裝置(1)，用于食品工業(yè)操作系統(tǒng)的至少一個(gè)工具O)，所述至少一個(gè)工具(2) 能夠以能松開方式固定在載體C3)上，其中，所述載體(3)具有至少一個(gè)聯(lián)接板(30)，用于接納所述至少一個(gè)工具(2)的至少一個(gè)工具載體板02)，其中，至少一個(gè)第一抓取機(jī)構(gòu)(11)和至少一個(gè)第二抓取機(jī)構(gòu)(12)相對(duì)置地布置并且彼此反向地運(yùn)動(dòng)，以便抓取或者松開所述至少一個(gè)工具載體板02)，其中，在已抓取的位置上，所述至少一個(gè)工具載體板0 平面式地貼靠在所述聯(lián)接板 (30)上并且以形鎖合和力鎖合方式被夾持，其特征在于，設(shè)置有馬達(dá)(10)，所述馬達(dá)(10)通過軸(14)和傳動(dòng)裝置( 來(lái)使所述第一抓取機(jī)構(gòu) (11)和所述第二抓取機(jī)構(gòu)(1 運(yùn)動(dòng)，以及為所述傳動(dòng)裝置(5)配有用于關(guān)斷所述馬達(dá)(10)的機(jī)構(gòu)(7)，其中，當(dāng)在通過所述第一抓取機(jī)構(gòu)(11)和所述第二抓取機(jī)構(gòu)(1 抓取和夾持所述至少一個(gè)工具載體板0 時(shí)達(dá)到預(yù)先限定扭矩時(shí)，就關(guān)斷所述馬達(dá)(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)接裝置(1)，其中，所述傳動(dòng)裝置( 是蝸輪傳動(dòng)裝置， 所述蝸輪傳動(dòng)裝置包括置于主軸(1 上的蝸輪(1 和置于所述軸(14)上且能在所述軸 (14)的軸向(A)上運(yùn)動(dòng)的蝸桿(16)。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的聯(lián)接裝置(1)，其中，用于關(guān)斷所述馬達(dá)(10)的所述機(jī)構(gòu)(7)具有彈性元件(17)，所述彈性元件(17)在所述軸(14)的軸向(A)上起作用，其中，開關(guān)感應(yīng)條(18)固定在所述彈性元件(17)上，當(dāng)所述彈性元件(17)在所述軸(14)的軸向(A)上發(fā)生預(yù)先限定變形之后，所述開關(guān)感應(yīng)條(18)與接近開關(guān)(19)共同作用并且觸發(fā)開關(guān)信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聯(lián)接裝置(1)，其中，所述彈性元件(17)是螺旋彈簧或者盤形彈簧或者彈性合成材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的聯(lián)接裝置(1)，其中，在通過借助于所述第一抓取機(jī)構(gòu)(11)和所述第二抓取機(jī)構(gòu)(1 以形鎖合和力鎖合方式夾持所述至少一個(gè)工具載體板 (22)而達(dá)到預(yù)先限定扭矩時(shí)，所述蝸桿(16)在軸向(A)上運(yùn)動(dòng)一段預(yù)先限定行程段，并且其中，借助于所述彈性元件(17)的變形，同樣能夠引起沿軸向(A)的運(yùn)動(dòng)，從而能夠通過所述開關(guān)感應(yīng)條(18)和所述接近開關(guān)(19)的共同作用來(lái)關(guān)斷所述馬達(dá)(10)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聯(lián)接裝置(1)，其中，通過所述接近開關(guān)(19)的位置(P)和所述彈性元件(17)的變形，能夠調(diào)整用于關(guān)斷所述馬達(dá)(10)的所述預(yù)先限定扭矩。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聯(lián)接裝置(1)，其中，通過所述彈性元件(17)的預(yù)緊，能夠調(diào)整所述預(yù)先限定扭矩。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的聯(lián)接裝置(1)，其中，所述傳動(dòng)裝置(5)和用于關(guān)斷所述馬達(dá)(10)的所述機(jī)構(gòu)(7)安裝在殼體00)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的聯(lián)接裝置(1)，其中，所述載體C3)具有直至三個(gè)固定位置(25)，在所述固定位置0 上能夠固定所述至少一個(gè)工具載體板02)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的聯(lián)接裝置(1)，其中，為每個(gè)固定位置0 均配有傳動(dòng)裝置 (5)和用于關(guān)斷所述馬達(dá)(10)的機(jī)構(gòu)(7)，并且所述軸(14)將所述馬達(dá)(10)的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)傳遞至所述傳動(dòng)裝置( 上。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的聯(lián)接裝置(1)，其中，每個(gè)傳動(dòng)裝置(5)和用于關(guān)斷所述馬達(dá)(10)的每個(gè)機(jī)構(gòu)(7)均安裝在殼體00)中，并且所述軸(14)穿過所述殼體00) 地延伸。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11之一所述的聯(lián)接裝置(1)，其中，每個(gè)工具(2)的用于關(guān)斷所述馬達(dá)(10)的每個(gè)機(jī)構(gòu)(7)與所述馬達(dá)(10)以如下方式連接，即，所有開關(guān)感應(yīng)條(18)和在所述至少一個(gè)工具載體板0 的每一個(gè)固定位置0 的各所配屬的接近開關(guān)(19)共同作用時(shí)，能夠引起所述馬達(dá)(10)關(guān)斷。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12所述的聯(lián)接裝置(1)，其中，所述傳動(dòng)裝置( 設(shè)有編碼器 (25)，從而在松開所述至少一個(gè)工具載體板0 時(shí)，所述馬達(dá)(10)能夠在所述傳動(dòng)裝置 (5)的預(yù)先限定數(shù)目的轉(zhuǎn)動(dòng)步數(shù)之后關(guān)斷。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13之一所述的聯(lián)接裝置，其中，所述操作系統(tǒng)是包裝機(jī)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至13之一所述的聯(lián)接裝置，其中，所述操作系統(tǒng)是碼垛機(jī)器人。
全文摘要
一種食品工業(yè)操作系統(tǒng)的至少一個(gè)工具所用的聯(lián)接裝置。至少一個(gè)工具能以可松開方式固定在載體上。載體具有至少一個(gè)聯(lián)接板用于接納至少一個(gè)工具的至少一個(gè)工具載體板。至少一個(gè)第一和第二抓取機(jī)構(gòu)相對(duì)置布置并彼此反向運(yùn)動(dòng)，以便夾持或者松開至少一個(gè)工具載體板。在已抓取的位置上，至少一個(gè)工具載體板平面式地貼靠在聯(lián)接板上并以形鎖合和力鎖合方式被夾持。設(shè)置有馬達(dá)，馬達(dá)通過軸和傳動(dòng)裝置來(lái)運(yùn)動(dòng)第一和第二抓取機(jī)構(gòu)。為傳動(dòng)裝置配有用于關(guān)斷馬達(dá)機(jī)構(gòu)，其中當(dāng)在通過第一和第二抓取機(jī)構(gòu)以形鎖合和力鎖合方式夾持至少一個(gè)工具載體板時(shí)在達(dá)到預(yù)先限定扭矩時(shí)，就關(guān)斷馬達(dá)。利用該聯(lián)接裝置可自動(dòng)更換工具并在運(yùn)行期間將工具固定在操作系統(tǒng)的載體上。
文檔編號(hào)B25J15/04GK102189555SQ20111005164
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月1日
發(fā)明者伯恩德·科爾, 克勞斯·埃滕胡貝爾, 弗洛里安·赫特爾, 約翰·琳娜爾 申請(qǐng)人:克羅內(nèi)斯股份公司