CN101033040B - 用于拾取、运输和放置包装单元的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于拾取、运输和放置包装单元的设备，包括：夹爪框架，与臂或梁相连接，以便于通过臂或梁移位该夹爪框架；两个夹爪叶片，与夹爪框架可旋转地连接；两个支撑条，每个支撑条与铰链相连接，还与夹爪框架相连接；驱动器，其在基本水平地拾取和放置包装单元时进行垂直运动；以及控制装置，与夹爪框架、支撑条、以及驱动器相连接，其中，控制装置包括布置于夹爪框架下方以及夹爪叶片之间的单个提升板，当提升板垂直向上运动时，支撑条移动到接合位置，包装单元被接合、夹紧在夹爪叶片之间并支撑于支撑条的支撑端上，当提升板向下运动时，支撑条移动到释放位置，从而将包装单元释放。以较大的优势，可获得简单的设计和可靠的操作。

Description

用于拾取、运输和放置包装单元的设备

技术领域

本发明涉及一种设备，该设备用于拾取、运输和放置包装单元，特别是托盘，例如具有蛋的托盘，该设备包括：

●夹爪框架，与臂或梁相连接，以便于通过臂或梁移位该夹爪框架，例如垂直移动和/或旋转该夹爪框架；

●两个夹爪叶片(gripper blade)，其与夹爪框架可旋转地连接，并且该夹爪叶片在两个相对侧面上接合包装单元；

●两个支撑条，借助于基本上沿水平方向延伸的铰链接合，每一个支撑条在其上边缘处与对应于该支撑条的夹爪叶片的下边缘相连接；

●驱动器，其在基本水平地拾取和放置包装单元时进行垂直运动，以便于将夹爪叶片和支撑条引到接合位置和释放位置，从而分别可操作地接合和释放包装单元；以及

●控制装置，与夹爪框架、支撑条、以及驱动器相连接。

背景技术

这种设备可从NL 1013281中得知。该公开文件中描述的是一种夹爪，该夹爪具有与夹爪框架相连接的两个夹爪叶片，而且还具有介于叶片与夹爪框架之间的连杆系统，该夹爪能够拾取例如用于蛋 的托盘堆，并将它们放置到盒体中。该公开文件说明了托盘，特别是托盘堆是如何运送到条上的，为此目的，这些条具有合适的宽度。对任一本领域技术人员来说将很显然，在条旋转出运送位置的过程中，当条被基本上垂直地向下引导时，这种托盘或托盘堆将下降经过一定距离，即，这些条的宽度。特别是在托盘装满诸如蛋的易碎产品的情况下，这伴随有损坏托盘或使托盘不对准的风险。

此外，很显然，NL1013281中所描述的夹爪通常用于拾取和放置托盘堆，因而具有匹配的尺寸和重量。由于这种夹爪应用于处理托盘堆，因此必须在拾取之前手动地或利用堆叠器形成堆，例如根据EP386347。这样，使得对这种包装单元的处理进一步复杂。

发明内容

为了克服以上缺陷，根据本发明的设备的特征在于：支撑条在其与上边缘相对的一侧上均设置有支撑端；控制装置包括单个提升板，该提升板布置于夹爪框架的下方以及夹爪叶片之间，并且在邻近于所述铰链端部处提升板与支撑条相连接，当提升板相对于夹爪框架垂直向上运动时，支撑条移动到接合位置，在所述接合位置中，包装单元被接合、夹紧在夹爪叶片之间并支撑于支撑条的支撑端上，而当提升板相对于夹爪框架向下运动时，支撑条移动到释放位置，从而支撑条基本上彼此远离地运动并向外旋转，从而在使用时将包装单元释放。

通过该设备以较大优势获得了相当简单的夹爪头部。通过该设备，以非常合适的方式，可以拾取并运送诸如托盘的独立包装单元，同时尤其是，对它们的堆积非常平稳地进行。具体地说，被夹紧的托盘将向下弯曲较小的程度，堆积时邻近其弯曲部分将向下到达下方支撑表面，而在释放时非常平稳地安放且放置于支撑表面上。这已证明可形成可靠的操作。

根据本发明的进一步详细描述，为了拾取设置有窝(nest)(用于将例如蛋或基本上为球形的水果容纳在其中)的托盘的目的，每个支撑条均设置有支撑端，通过该支撑端在支撑条中限定窝接收凹部。

通过这种支撑条，形成了较大的支撑表面，从而最佳地支撑托盘。

根据本发明的进一步详细描述，支撑端可以设置有伸到窝接收凹部中的倒钩突起。优选地，该倒钩突起设计成使得在夹爪的接合位置中，它们钩到托盘窝中。因此，由于被支撑条接合的托盘的边缘不能朝向彼此运动这一事实，所以限制了托盘的下垂。

用于拾取并放置单个托盘的设备还可从US2002/005646中得知。在该公开文件中描述了如何应用连接件和连接臂的复杂组件以及中心分配臂件来实现拾取并堆积托盘的。

在其它实施例中，该设备的特征可以在于，提升板通过四个销槽(pin-slot)连接件与支撑条相连接，其中槽设置于提升板中，并且销与支撑条相连接；

其特征还可以在于，槽基本上水平地延伸，而销平行于铰链而延伸且布置于开槽臂的第一端上，所述开槽臂通过其另一端与邻近于其上边缘的支撑条连接；

其特征还可以在于，该设备在所述的两侧上进一步包括至少一个拉伸弹簧，每个拉伸弹簧在相应的夹爪叶片与夹爪框架的边缘之间的对应一侧上张紧；

其特征还可以在于，提升板包括顶板，该顶板具有设置于其两个相对侧面上的侧表面，该侧表面基本上呈等腰梯形的形式，同时驱动器与该顶板相连接；和/或

其特征还可以在于，驱动器包括气动活塞。

附图说明

将参照附图描述根据本发明的设备的其它细节，附图中：

图1示意性地示出了根据本发明的设备在接合装满的托盘之前的侧视图；

图2示意性地示出了根据本发明的设备在接合装满的托盘时处于其接合位置的侧视图；

图3示意性地示出了根据本发明的设备在释放装满的托盘时处于其释放位置的侧视图；

图4示出了根据图2状态的等轴视图；

图5示出了支撑条的第一例示性实施例的俯视图；

图6示出了支撑条的第二例示性实施例的俯视图；

图7示出了支撑条的第三例示性实施例的俯视图；以及

图8示出了支撑条的第四例示性实施例的俯视图。

具体实施方式

在不同的图中，相同的标号表示相同的部件。

在这些图1、2、3和4中，设备的主要部件表示为夹爪头部1。夹爪头部1包括夹爪框架2，夹爪叶片3通过轴连接件而与该夹爪框架连接。在夹爪叶片3的下侧，支撑条4通过铰链5而连接。未示出的是夹爪框架2的上侧是如何与臂或梁连接的，所述臂或梁通常是可垂直往复运动的，并且，如果需要的话，也可旋转。在这种情况下，很显然，铰链5基本上水平地运动。为了吸收夹爪头部在拾取和堆积或放置时的可能的冲击，缓冲弹簧50布置于夹爪框架2的顶部上。此外，图中示出了驱动器6，该驱动器在一侧上与夹爪框架2相连接，而在另一侧上与提升板7相连接。该驱动器6还可基本上垂直地运动，从而能够相对于夹爪框架2向上或向下移动提升板7。对本领域任何技术人员来说都很显然，对于这种驱动器6来说，可以使用不同类型的，例如气动、液压或电磁类型的，具体地，如伺服电动机。

具体地说，图2中示出了在接合位置中，具有装满蛋21的窝的托盘20是如何通过支撑端41被大致支撑的，所述支撑端形成支撑条4的端部。

图5-8中示出了支撑条4，具体地说是其支撑端41的各种设计。

可以注意到，夹爪叶片3抵靠托盘20的相对侧设置得如此紧，以至于托盘20产生少许弯曲。此外，可以注意到，这些支撑端41是如此宽，以至于它们抵靠托盘20侧部上的外部窝的侧面而支撑地设置。换言之，支撑条4的支撑端41设计成使得它们恰当地支撑窝，所述窝限定了通过夹爪叶片3接合的托盘侧面。

在所示的例示性实施例中，提升板7具有环形，其中矩形顶板13具有呈等腰梯形的侧面7。在这些梯形的四个锐角处，提升板7分别通过四个销槽连接件8与支撑条4连接。具体地说，销11布置于开槽臂42的第一端上，开槽臂通过它们的其它端与邻近其铰 链5的支撑条4连接。这些销11可以在槽12中沿提升板7的侧面移动。在所示的例示性实施例中，这些槽12基本上水平地延伸。

通过将图1、2、和3互相对比，可以如下所列地理解夹爪头部1的操作。

图1示出了处于打开位置的夹爪头部1。

图2示出了处于接合位置的夹爪头部1，而图3示出了处于释放位置的夹爪头部1，在该位置可以将托盘释放到外部盒体中。

在图1中，借助于前述的(但未示出的)臂或梁而将夹爪头部1设置于装满的托盘20上方的恰当位置中。然后，将支撑条4处于尽可能打开的位置中。这是通过利用驱动器6相对于夹爪框架2向下推动提升板7而实现的，从而通过销槽连接件8，这些支撑条4以及夹爪叶片3向外运动，其中支撑条4的运动可视为平移和旋转的组合。这个恰当的设置例如通过计算机程序来控制，其中传感器产生用于高度、宽度等的待处理的控制信号。

图2中，夹爪头部1向下运动，而利用驱动器6，提升板7相对于夹爪框架2向上运动，因此，通过销槽连接件8，支撑条4基本上向内旋转抵靠在托盘20上，并从而通过支撑端41支撑托盘20。在该接合位置中，可以拾取托盘并将其移动到更需要的地点或位置。在大多数情况下，夹爪头部将向上运动，并移位至盒体或箱体，或者等待待放置于夹爪头部下方的盒体或箱体，以便接下来将托盘放置于盒体或箱体中。

最后，图3中示出了驱动器6是如何相对于夹爪框架2向下将提升板7移动一定程度，或者还是移动至前面所示的高度上方，从而通过销槽连接件，支撑条4将再次向外旋转。此处，将还阐明拉 伸弹簧9的操作，该拉伸弹簧在数量上通常是四个，夹爪头部1的每侧上均具有两个拉伸弹簧，这些拉伸弹簧将夹爪叶片3与位于夹爪头部1对应侧上的夹爪框架边缘10相连接。具体地说，在所示的例示性实施例中，这些弹簧9将保证根据驱动器6的位置，支撑条4和夹爪叶片3的组件在能够自由运动时可始终处于固定的位置。此外，销槽连接件8使得以下成为可能，即，当放置到盒体或箱体(通常称为外部盒体)中时，支撑条4在释放时可通过拉伸弹簧9向外旋转，从而支撑端41将抵靠外部盒体的壁而处于基本上垂直的位置，使得它们在将托盘或包装单元释放、放置、以及留置到外部盒体中时，可以沿这些壁向上运动。

此外，图中还示出了具有传动器31的板30，该传动器在拾取或放置包装单元时用作保持器(detainer)或推动器。该传动器还可以是例如气动的、液压的或电磁的。

图5示出了支撑条4的例示性实施例。参考标号5表示铰链的位置，借助于该铰链，支撑条4连接到夹爪叶片3。在支撑条4的远离夹爪叶片3的一侧上，支撑条4设置有前述的支撑端41。图5的例示性实施例中的这些支撑端41限定了窝接收凹部44。托盘的窝可以容纳或包括于该窝接收凹部44中，从而充分地支撑托盘。

图6-8中示出了支撑条的变型。所有这些变型通过伸到窝接收凹部44中的倒钩43而与图5中所示的变型区别开。这些倒钩43接合于托盘中，并防止通过倒钩接合的托盘的侧面朝向彼此移动。这防止了托盘的下垂。

对本领域技术任何人员来说很显然，小的偏差以及紧密相关的实施例均应理解为被所附权利要求的保护范围所覆盖。例如，销槽连接件可以如此设计，例如具有遵循良好设计曲线的槽，从而获得支撑条的预定运动，在这种情况下，可省略拉伸弹簧。另外，可以 选择这样的槽，即其在其中一端处开口，同时其延伸得足够远，以便销永远不会与其脱离，这使得可以以快速有效的方式来为其它类型的包装单元更换支撑条。另外，可以应用电磁耦合将提升板与支撑条相连接。

Claims (15)

1.一种用于拾取、运输和放置包装单元的设备，所述设备包括：

●夹爪框架，与臂或梁相连接，以便于通过所述臂或梁移位所述夹爪框架；

●两个夹爪叶片，与所述夹爪框架可旋转地连接，并且所述夹爪叶片在两个相对侧面上接合所述包装单元；

●两个支撑条，借助于基本上沿水平方向延伸的铰链接合，每一个支撑条在其上边缘处与对应于所述支撑条的夹爪叶片的下边缘相连接；

●驱动器，其在基本水平地拾取和放置包装单元时进行垂直运动，以便于将所述夹爪叶片和所述支撑条引带到接合位置和释放位置，从而分别可操作地接合和释放所述包装单元；以及

●控制装置，与所述夹爪框架、所述支撑条、以及所述驱动器相连接，

其特征在于，所述支撑条在其与上边缘相对的一侧上均设置有支撑端；所述控制装置包括单个提升板，所述提升板布置于所述夹爪框架的下方以及所述夹爪叶片之间，并且在邻近于所述铰链端部处所述提升板与所述支撑条相连接，当所述提升板相对于所述夹爪框架垂直向上运动时，所述支撑条移动到所述接合位置，在所述接合位置中，所述包装单元被接合、夹紧在所述夹爪叶片之间并支撑于所述支撑条的所述支撑端上，而当所述提升板相对于所述夹爪框架向下运动时，所述支撑条移动到所述释放位置，从而所述支撑条彼此远离地运动并向外旋转，从而在使用时将所述包装单元释放。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，为了拾取设置有窝的托盘的目的，所述窝用于将蛋或基本上为球形的水果容纳在其中，每个支撑条设置有支撑端，通过所述支撑端在所述支撑条中限定窝接收凹部。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述支撑端设置有伸到所述窝接收凹部中的倒钩突起。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的设备，其中，所述提升板通过四个销槽连接件与所述支撑条相连接，其中所述槽设置于所述提升板中，并且所述销与所述支撑条相连接。

5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述槽基本上水平地延伸，而所述销平行于所述铰链而延伸且布置于开槽臂的第一端上，所述开槽臂通过其另一端与邻近于其上边缘的所述支撑条连接。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的设备，其中，所述设备在两个所述侧面上进一步包括至少一个拉伸弹簧，每个所述拉伸弹簧在相应的所述夹爪叶片与所述夹爪框架的边缘之间的对应一侧上张紧。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的设备，其中，所述提升板包括顶板，所述顶板具有设置于其两个相对侧面上的侧表面，所述侧表面基本上呈等腰梯形的形式，同时所述驱动器与所述顶板相连接。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的设备，其中，所述驱动器包括气动活塞。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的设备，其中，所述包装单元是托盘。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述包装单元是具有蛋的托盘。

11.根据权利要求1-3中任一项所述的设备，其中，所述夹爪框架与臂或梁相连接，以便于通过所述臂或梁垂直移动和/或旋转所述夹爪框架。

12.根据权利要求4所述的设备，其中，所述设备在两个所述侧面上进一步包括至少一个拉伸弹簧，每个所述拉伸弹簧在相应的所述夹爪叶片与所述夹爪框架的边缘之间的对应一侧上张紧。

13.根据权利要求4所述的设备，其中，所述提升板包括顶板，所述顶板具有设置于其两个相对侧面上的侧表面，所述侧表面基本上呈等腰梯形的形式，同时所述驱动器与所述顶板相连接。

14.根据权利要求4所述的设备，其中，所述驱动器包括气动活塞。

15.根据权利要求6所述的设备，其中，所述提升板包括顶板，所述顶板具有设置于其两个相对侧面上的侧表面，所述侧表面基本上呈等腰梯形的形式，同时所述驱动器与所述顶板相连接。

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