CN104275696B - 用于处置物品的设备 - Google Patents
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Abstract
描述了一种用于处置物品的设备(01)。该设备包括：基座(04)以及连杆机构(05)，所述连杆机构包括至少三个受驱动的臂(50)和中心的联接元件(06)。受驱动的臂中的每一个臂包括以围绕自身的设置在基座的枢转轴线(51)能转动地受驱动的方式支承的上臂(52)和在上臂上铰接设置并且与联接元件铰接连接的下臂(53)。此外，受驱动的臂中的每一个臂具有自身的枢转驱动器(54)，以用于使上臂围绕其枢转轴线单独地枢转。此外，该设备包括至少一个将轴功率从基座传递至联接元件的驱动器(02)。该驱动器(02)在基座侧产生转动运动并且将所述转动运动沿着本设备的至少一个臂(50)从基座(04)传递至联接元件(06)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于处置物品的设备,包括：基座，以及连杆机构，所述连杆机构包括至少三个受驱动的臂和中心的联接元件。
背景技术
处置物品可以设定或包含：操纵一个或更多个物品、和/或概括称为传送的将物品移动和/或提升、和/或围绕一条或更多条轴线转动、和/或在一个面上移位、或者还有从第一面移到第二面上、和/或加工一个或更多个物品、例如借助于捆扎、包装，如缠绕件、热缩管或纸板来提供一个或多个物品，仅列出几个能够考虑的设计方案。
物品可以例如是物体，如已包装的或未包装的物件、容器、纸板箱，或者由多个物体组成的捆绑件，其中，捆绑件的物体例如借助捆扎、包装、如缠绕件、热缩管或纸板或者承载架而保持在一起，仅列出几个能够考虑的设计方案。
处置物品也可以设定同时处理多个例如相对彼此分成组的物品和/或物品组，其中多个物品按照期望的取向相对彼此布置。
对于处理一个或更多个物品已知的是，使用至少一个操纵器，例如工具，如夹具或支承面，该操纵器借助于用于处置物品的设备在工作空间之内定位并且例如能够按照用于实施操纵和/或传送和/或加工一个或更多个物品所需要的运动而运动。在此借助于用于处置物品的设备实施的运动可以如在围绕一个或更多个轴线转动的情况下设定点状的运动轨迹或者在平移运动的情况下设定直线的或者二维或三维地弯曲分布的运动轨迹。例如也可以是由上述运动轨迹构成的部分组合。
操纵器可以是上述用于处置物品的设备的一部分、可以包含该设备或者由该设备包含。该操纵器可以在工作空间之内的借助用于处置物品的设备能够将其传送到的地点处自身实施一个或更多个动作，例如单轴或多轴的转动运动和/或一维或多维的平动运动和/或夹取运动和/或旋转，仅仅列出几个能够考虑的设计方案。工作空间在此通过用于处置物品的设备来预设。该工作空间对应于由包络面围成的体积，包括例如操纵器的用于处置物品的设备在最大可能偏移的情况下在整个空间角范围中最大能够达到的所有的点位于该包络面上。
已知的用于处置物品的设备是所谓的三角式机器人(Deltaroboter)。三角式机器人包括在在其上处置物品的一个面之上或在在其间处置物品的多个面之的支架上设置的基座。在该基座上设置有连杆机构，该连杆机构包括至少三个臂和与至少三个臂中的每个臂铰接连接的中心的联接元件。该联接元件在此位于该连杆机构的中心。该联接元件在此位于基座与所述面之间或者位于基座与在其间处置物品的多个面之间。
带有三个臂的三角式机器人被称为三足机器人。
每个臂都包括在基座上以能够围绕与支架固定的枢转轴线枢转地受驱动的方式设置的上臂和与上臂及联接元件铰接连接的下臂。该下臂在这里实施为被动式的、没有用来使其相对于上臂或联接元件枢转的驱动器。一个或更多个下臂可以例如通过活球接头与相应配属的上臂和联接元件连接。这样的各个下臂可以自由枢转并且不具备固有稳定性。
例如实施成三足机器人的三角式机器人的所有的上臂分别以能够围绕优选位于公共平面之内的枢转轴线枢转地受驱动的方式支承。三个与联接元件并且分别与其配设的上臂连接的下臂在任何位置都形成力三角，该力三角只有当所述三个上臂同步地实施为其计算好的围绕其与支架固定的枢转轴线的枢转运动时才可运动。
所述下臂中的至少一个下臂可以包括两个也被称为尺骨和桡骨的、形成也称作为并联连杆的平行四边形连杆的连杆元件，以便将联接元件在至少一个预定的取向上相对于基座引导。
联接元件在此作为工作平台用于所谓的工具中心点(TCP)。在该工具中心点上可以设置前述的操纵器，或者它可以包含前述的操纵器，或者它可以由前述的操纵器包含。下面，为简单起见，不再在这些不同变型形式之间进行区分，并且取而代之的是，同样地，只要没有明示地提到不同之处，就统一地将设在或设置在联接元件上的操纵器的设计方案代表所有三种设计方案。
为了对设置在联接元件上的操纵器在该操纵器借助联接元件在工作空间之内被传送到的地点处进行操作和/或围绕例如竖直地竖立在联接元件上和/或在基座上和/或竖直地竖立在与支架固定的枢转轴线在其内部延伸的共同平面上的转动轴线转动，以便例如实施期望的处置物品和/或设定操纵器取向而已知的是，在基座和联接元件之间设有至少一个以可转动地受驱动的方式支承的轴。
这种在基座和联接元件之间以可转动地受驱动的方式支承的轴在此实施为借助于十字或万向接头与其在基座上的驱动器以及与在联接元件上的可转动的支承装置、例如与操纵器在联接元件上的可转动的支承装置或与操纵器的或操纵器的传动装置的相应的输入轴的可转动的支承装置连接的万向轴。此外，该轴实施为伸缩杆，以便能够补偿在联接元件在工作空间中运动期间该联接元件到基座的不同的间距。伸缩杆可以以相互内外嵌套地移动或者例如沿其当前轴向延伸的方向在基座上滑动的方式支承。这样的实施为万向轴和伸缩杆的轴在下文中被称为伸缩轴。联接元件在这里可以实施为用于容纳伸缩轴的或操纵器的可转动的支承装置的简单的支承环，该支承环在其外周上具有用于固定下臂的接头。在支承环和操纵器上或伸缩轴上的相应的配合件之间可以例如设有滚动元件以降低摩擦损失和磨损。
如果操纵器例如要能够相对于联接元件旋转，那么在联接元件上可以设有操纵器的可驱动转动的支承装置，所述支承装置例如经由传动装置或直接地以不可转动的方式与在基座和联接元件之间以可转动地受驱动的方式支承的伸缩轴连接。
如果设置在联接元件上的操纵器应当备选地或附加地通过至少一个伸缩轴的至少一个转动运动来操作以便实施一个或更多个动作时，如例如在实施成夹具的操纵器的情况下，为了执行相应于关闭和打开夹具的抓住和放开一个或更多个物品，那么所述至少一个伸缩轴与操纵器的或操纵器的传动装置的至少一个相应的输入轴连接，例如在实施成夹具的操纵器的情况下与将输入轴的转动运动转换成例如夹具的夹紧或夹持颚板的直线运动的牵引机构传动装置。
通过DE 10 2010 006 155 A1已知一种实施为三足机器人的用于处置物品的设备。该设备包含基座，该基座在在其上对物品进行处理的面之上设置在支架上。在该基座上设置有连杆机构，该连杆机构包括三个臂和与所述三个臂中的每一个臂铰接连接的中心的联接元件。每个臂都包括在基座上以能够围绕与支架固定的枢转轴线受驱动地枢转的方式设置的上臂和与上臂以及联接元件铰接连接的下臂。所有的上臂分别以能够围绕位于公共平面之内的枢转轴线枢转地受驱动的方式支承。各枢转轴线在其公共平面之内彼此相交。借此，所有的枢转轴线分别具有与其余的枢转轴线的两个交点。所有臂的下臂分别包括两个形成平行四边形连杆的连杆元件。由此，该联接元件总是与在其上处置物品的面平行地并且与基座平行地引导。此外，三足机器人包括伸缩轴，通过该伸缩轴能够使在联接元件上以可转动的方式支承的轴转动。为了补偿联接元件与基座之间的不同的间距，伸缩轴沿着当前轴向延伸的方向滑动地支承在基座上。在联接元件上可以设置有操纵器，该操纵器可通过以可转动的方式支承在联接元件上的轴的转动来操纵，例如可以被转动。为了进一步操作操纵器，可以设有附加的伸缩轴，这些伸缩轴将转矩从设置在基座上的驱动器传递到操纵器。各伸缩轴在此彼此既不平行也不同轴地伸展。
明显的是，在此由于受限存在的结构空间尤其是关于处置物品需要的、经由伸缩轴传递的转矩，以可转动地受驱动的方式支承在基座和联接元件之间的伸缩轴的最大数量受到限制。虽然所述转矩能够通过较高的转速与联接元件侧的或操作器侧的传动装置结合在相同的传递的功率的情况下减小，然而这与联接元件上的三角式机器人的自重增大的缺点在提供用于处置物品的有效负荷同时减小的情况下相关联。此外，伸缩轴连同为此设置的基座侧的驱动器具有耗费的制造和安装以及部分地难于集成到用于处置物品的设备中的缺点。
如果以可转动地受驱动的方式设置在基座和联接元件之间的伸缩轴的最大数量不足以彼此无关地执行设在联接元件上的操作器的预设数量的动作，那么对于应用一个或更多个伸缩轴备选地或附加地，此外已知的是，在联接元件和/或操纵器上设有一个或更多个电的、气动的或液压的操纵器驱动器或其组合，所述电的、气动的或液压的操纵器驱动器或其组合经由相应的供给线路从基座起被供给能量，例如电能、压缩空气或处于压力下的液体。
通过这种操作器驱动器，联接元件上的三角式机器人的自重增大，同时提供用于处置物品的有效负荷减小。
通过对操纵器驱动器进行控制和能量供给所必需的供给线路，附加地，基座和联接元件之间的自重增大，由此所描述的限制增强。此外，供给线路承受提高的故障风险，尤其是通过由于其大量的交变应力出现的断裂和材料疲劳，所述供给线路在联接元件每次相对于基座运动时都承受所述交变应力。
由此带来的缺点是有限的节奏(Taktung：流水作业周期)。节奏可以描述为一定数量的物品除以处理这些数量的物品所需要的时间所得的商数。
在尽可能短时间之内处理尽可能多物品的节奏在此是包装技术中和包装工业中主要的成本因数。在此，节奏越短，物品流量越高，并且设为用于此的机器、设备和装置的充分利用程度就越高和越好。
在此，节奏通过处置物品所需要的运动最高所能实施的速度受到限制。
此外，相对于基座移走联接元件上的三角式机器人的自重和其相对于转动轴线的偏心率引起用于联接元件在工作空间之内的转动运动和直线运动的高的转矩，由此带来的是随着增大的自重减小的可实现的速度进而传送时变差的节奏。
通过DE 10 2010 047 315 B4已知一种实施成三足机器人的用于处置物品的设备，其中在实施成并联连杆的下臂的尺骨和桡骨之间设有操纵器驱动器。每个操纵器驱动器都驱动轴，所述轴借助于万向节转向联接元件。由此，能够弃用耗费的伸缩轴，或者能够考虑的是，对一个或更多个这种伸缩轴附加地设有这种操纵器驱动器，以便能够彼此无关地实施和操作设在联接元件上的操纵器的较多数量的动作。
设置在一个或更实施成多个并联连杆的下臂的尺骨和桡骨之间的操纵器驱动器的缺点是，由于在三足机器人的基座和联接元件之间的操纵器驱动器的附加的自重连同对操纵器驱动器进行控制和能量供给所必需的供给线路带来对可实现的节奏产生影响的限制。此外，供给线路承受提高的故障风险，尤其是通过由于其大量的交变应力出现的断裂和材料疲劳，所述供给线路在联接元件每次相对于基座运动时都承受所述交变应力。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于处置物品的改进的设备，所述设备一方面在没有关于节奏的限制的情况下克服了现有技术的缺点，另一方面能够实现较高的节奏，以及允许彼此无关地执行设在联接元件上的操纵器的较多数量的动作。
所述目的分别通过独立权利要求的特征来实现。其他有利的设计方案通过从属权利要求来描述。
因此，为了实现所述目的提出一种用于处置物品的设备。该设备包括：
-基座，该基座设置于支架的例如中心部分上，该中心部分位于用于在其上处置物品的至少一个面之上，例如位于用于在其上处置物品的一个面之上或者位于用于在其上和/或在其间处置物品的两个或更多个面之上；以及
-连杆机构，该连杆机构包括至少三个受驱动的臂和中心的联接元件。
用于在其上或在其间处置物品的一个或多个面可以例如水平或倾斜地平面地或者隆起地伸展、固定不动或是运动的，其中，也可以例如是部分的组合和/或例如一个面具有一个特性，例如一个面固定不动地设置而另一个面具有与其不同的特性，例如是运动的实施方案。
受驱动的臂中的每一个臂包括以围绕自身的、基座侧的进而与支架固定的、例如平行于用于在其上处置物品的一个面、或者平行于用于在其间处置物品的多个面伸展的枢转轴线可转动地受驱动的方式支承的上臂和在上臂上铰接设置并且与联接元件铰接连接的下臂。所述臂中的每一个臂具有自身的用于使相应的上臂围绕其与支架固定的枢转轴线单独枢转的枢转驱动器。
为了能够执行在任意方向上平行于用于在其上处置物品的一个面或平行于用于在其间处置物品的多个面运动，至少一个与支架固定的枢转轴线与其余的枢转轴线中的至少一个枢转轴线相交。两个或更多个枢转轴线能够平行地伸展。优选地，全部枢转轴线与其他的枢转轴线具有两个交点。
作为用于上臂的枢转驱动器能够考虑：经由枢转轴线作用于上臂的枢转驱动器，所述枢转驱动器具有或不具有传动装置，例如无传动装置的直接驱动器；或者其他类型的例如经由拉杆和/或压杆或实施成线性驱动器的作用于上臂的例如电的、气动的或液压的驱动器。
本设备的下臂中的至少一个能够构成为并联连杆，所述并联连杆包括两个形成尺骨和桡骨的连杆元件。并联连杆优选构成为，使得将联接元件保持为平行于相应的臂的所配属的上臂的枢转轴线。这能够通过下述方式获得：下臂的形成并联连杆的连杆元件在相应的臂的所配属的上臂的枢转轴线的延伸方向上彼此间隔开，并且两个连杆元件与上臂的铰接连接位于平行于相应的臂的所配属的上臂的枢转轴线伸展的第一直线上，以及两个连杆元件与联接元件的铰接连接位于平行于相应的臂的所配属的上臂的枢转轴线伸展的第二直线上。下臂的作为这种并联连杆的实施方案将联接元件保持为平行于相应的臂的所配属的上臂的枢转轴线。
优选地，本设备的下述臂的至少两个下臂实施成并联连杆，所述臂的上臂具有并非彼此平行伸展的、而是彼此优选相交的或彼此倾斜的枢转轴线。由此，能够将联接元件以例如相对于基座始终相同的取向在工作空间中引导。
尤其优选的是，所有臂的所有下臂实施成并联连杆。由此，例如得到联接元件例如至基座的尤其稳定的平行引导。
该设备的特征在于至少一个将轴功率从基座传递至联接元件的驱动器，所述驱动器沿着本设备的至少一个臂将转动运动从基座传递至联接元件。
驱动器例如能够包括至少一个弯曲弹性的元件，所述弯曲弹性的元件沿着本设备的至少一个臂安置并且所述弯曲弹性的元件将在基座上例如借助于驱动马达产生的转动运动沿着本设备的至少一个臂传递至联接元件。这种弯曲弹性的、传递转动运动的元件例如是柔韧的轴，如其例如由里程表软轴已知那样。
为了避免柔软的轴尤其在大的偏转下的例如尤其在构造成具有相应的驱动器的臂的上臂和下臂之间的铰接连接的区域中出现的高的磨损的缺陷，驱动器优选至少包括：
-至少一个基座侧的驱动马达，
-至少一个第一驱动轴元件，所述第一驱动轴元件平行于本设备的臂的上臂伸展，
-至少一个第二驱动轴元件，所述第二驱动轴元件平行于本设备的下述臂的下臂伸展，至少一个第一驱动轴元件平行于所述臂的上臂伸展，
-至少一个第一传动元件，所述第一传动元件将基座侧的驱动马达的转动运动传递到至少一个第一驱动轴元件上，
-至少一个第二传动元件，所述第二传动元件将所述至少一个第一驱动轴元件的转动运动传递到所述至少一个第二驱动轴元件上，和
-至少一个第三传动元件，所述第三传动元件将所述至少一个第二驱动轴元件的转动运动传递至联接元件，例如传递给设在联接元件上的操纵器的输入轴。
一个或更多个驱动轴元件可以包括柔性的轴或由这种柔性的轴包含。
至少一个第一驱动轴元件可以包括与本设备的相应构造的臂的上臂同轴伸展的第一驱动轴。能够考虑的例如是，上臂通过第一驱动轴形成，或者上臂包括第一驱动轴，所述第一驱动轴可转动地支承在中央的关于第一驱动轴的旋转自由度不可扭转的、棒形的支撑元件上。支撑元件可以以能够围绕枢转轴线枢转的方式支承在相应的臂的所配属的枢转轴线上并且与相应的臂的下臂铰接连接。
优选地，驱动轴在上臂之内同轴地伸展。在此，上臂能够包括管形的、空心的支撑元件，所述支撑元件能够以能够围绕枢转轴线枢转的方式支承在本设备的相应的臂的所配属的枢转轴线上并且与相应的臂的下臂铰接连接。驱动轴能够可转动地支承在支撑元件之内。
至少一个第二驱动轴元件能够包括本设备的相应构造的臂的实施成并联连杆的下臂的尺骨和/或桡骨。在此，尺骨和/或桡骨实施成能够围绕其纵向轴线转动并且形成至少一个第二驱动轴。优选地，两个形成尺骨和桡骨的连杆元件分别实施成第二驱动轴元件，其中尤其优选地，尺骨和桡骨的转动方向是相反的。由此，在操作相应的、附加的驱动器时，减小、甚至避免连杆机构的由于一侧的转矩传递产生的扭曲。原则上也能够考虑的是，第二驱动轴元件包括在尺骨和/或桡骨之内同轴引导的并且可转动地支承的第二驱动轴。
至少一个第一和/或第二和/或第三传动元件能够包括伞齿轮或锥齿轮传动装置。
至少一个第一和/或第二和/或第三传动元件设置在铰接连接的区域中。第一传动元件在此设在基座和上臂之间的铰接连接上枢转轴线的区域中。第二传动元件在此设在上臂和下臂之间的铰接连接的区域中。第三传动元件在此设在下臂和联接元件之间的铰接连接的区域中。
驱动器能够附加地包括控制机构，所述控制机构通过所述至少一个驱动器的相应的较少或较多旋转来补偿本设备的臂的一个或更多个枢转驱动器的枢转运动，所述枢转运动作用于所述至少一个驱动器的调整运动。
借助于驱动器沿着本设备的至少一个臂从基座传递至联接元件的转动运动能够以任意的角度、例如水平地或竖直地引入到联接元件中。由此，例如与需要引入到设在连接元件上的操纵器中的转动运动相关地得到附加的匹配和简化可能性。
本设备能够附加地具有至少一个伸缩轴连同所配属的、基座侧的伸缩轴驱动器以用于将转动运动从基座传递至联接元件。
除克服现有技术的缺点并且实现所提出的目的之外，相对于现有技术此外得出下述优点：
-由于可以放弃基座和联接元件之间的附加的元件、例如伸缩轴、供给线路而更小的待运动的质量，伴随着本设备的更高的最大有效负荷和/或更高的可实现的节奏。
-避免了基座和联接元件之间的供给线路由于交变应力而发生故障。
-由于类似的轴功率传递(转矩×转速)与应用伸缩轴相比在联接元件上的相同的质量，由此与伸缩轴相比不在运动的质量、节奏方面进行限制。
-与伸缩轴的任意的组合可能性，例如在最大数量的驱动器在沿着臂将轴功率从基座传递至联接元件时不足以彼此无关地执行设在联接元件上的操纵器的预设数量的动作时，或者在最大数量的在基座和联接元件之间可转动地受驱动地支承的伸缩杆不足以彼此无关地执行设在联接元件上的操纵器的预设数量的动作时。
相对于现有技术的尤其突出的优点是，从基座到联接元件的更高的可传递的转矩，因为这在驱动器中仅通过驱动轴元件的抗扭性来限制。
在联接元件上能够设置有操纵器或联接元件能够包括操纵器或由操纵器包含。
通过借助于驱动器沿着设备的至少一个臂丛基座传递至联接元件的转动运动，例如能够使设在联接元件上的操纵器围绕例如竖直地竖立在联接元件上的转动轴线扭转。
备选地或附加地，借助于驱动器沿着本设备的至少一个臂丛基座传递至联接元件的转动运动能够设为用于操作操纵器，例如借助于所述转动运动操纵器能够执行动作。
操纵器例如能够为夹具，所述夹具能够根据抓住和放开一个或更多个物品，通过借助于驱动器沿着本设备的至少一个臂从基座传递至联接元件的相反的转动运动关闭和打开。在抓住和放开之间能够通过操作本设备的枢转驱动器或通过本设备的操纵器的动作来进行传送，其中例如能够提升和移动夹持的物品。
在例如实施成转动的指状销的操纵器的情况下，借助于驱动器沿着本设备的至少一个臂从基座传递至联接元件的转动运动例如能够用于：例如通过在用于在其上处置物品的面上的摩擦来对物品进行取向和/或传送。
在将操纵器设为并且相应实施成例如用于操纵实施成容器的物品、通过移除或施加例如螺旋式闭合器时，借助于驱动器沿着本设备的至少一个臂从基座传递至联接元件的转动运动能够用于：例如将容器盖——例如在回收中——拧开或——例如在填装时——拧上。
在例如将操纵器设为并且相应地实施成用于处置物品、例如通过围绕分成组的物品进行捆扎来处理时，借助于一个或更多个驱动器沿着本设备的至少一个臂从基座传递至联接元件的转动运动用于：例如定长剪切捆扎带和/或在捆扎物品之后将其端部彼此连接，例如通过卷边。在此，对于不同的需要的动作能够设有相应数量的分别将转动运动沿着本设备的至少一个臂传递的驱动器。
可见：本发明能够通过实施成三角式机器人或简称为Tripod的三足机器人的、用于处置物品的设备来实现，其中在基座和联接元件之间设有至少一个驱动器，其中从基座至联接元件的与转速和转矩的乘积成比例的轴功率传递沿着臂进行。
附图说明
在下文中根据所附的附图详细阐述本发明的实施例和其优点。在附图中各个元件相互间的大小关系并非始终对应于实际的大小关系，因为简化示出一些形状并且为了更好的图解说明相对于其他的元件放大示出其他的形状。在示意图中示出：
图1以在上方部分地以透视角度观察的方式示出用于处置物品的设备的立体图，所述设备具有传递轴功率的驱动器，所述驱动器将转动运动沿着本设备的至少一个臂从基座传递至联接元件；
图2以在上方部分地以透视角度观察的方式示出图1中的设备的透视细节图，从所述细节图中得出：
-驱动器的基座侧的驱动马达，
-第一驱动轴元件，
-驱动马达和第一驱动轴元件之间的第一传动元件，
-第二驱动轴元件，以及
-第一驱动轴元件和第二驱动轴元件之间的第二传动元件；
图3以在上方部分地以透视角度观察的方式示出图1中的设备的透视细节图，从所述细节图中得出：
-第二驱动轴元件，以及
-在第二驱动轴元件和联接元件之间设置的第三传动元件，所述第三传动元件将第二驱动轴元件的转动运动传递至联接元件。
对于本发明的相同的或起相同作用的元件使用相同的附图标记。此外，出于概览性的原因，仅在各个附图中示出对于描述相应的附图必需的附图标记。示出的实施方式仅为如何能够构成根据本发明的设备或根据本发明的方法的示例，并且不进行任何决定性的限制。
具体实施方式
在图1至图3中完全地或部分地示出的用于处置物品的设备01主要包括：
-基座04，该基座设置于支架的例如中心部分上，该中心部分位于用于在其上处置物品的至少一个面之上，例如位于用于在其上处置物品的一个面之上或者位于用于在其上和/或在其间处置物品的两个或更多个面之上；以及
-连杆机构05，该连杆机构包括至少三个受驱动的臂50和中心的联接元件06
受驱动的臂50中的每一个臂包括以围绕自身的、优选平行于在其上处置物品的所述至少一个面伸展并且设置在基座04上的枢转轴线51可转动受驱动的方式支承的上臂52和在上臂52上铰接设置并且与联接元件06铰接连接的下臂53。
优选地，枢转轴线51位于共同的平面之内，臂50的上臂52以可枢转地收驱动的方式支承在所述枢转轴线上。
此外，每个受驱动的臂50具有自身的枢转驱动器54，用于使相应的上臂52围绕其枢转轴线51单独地枢转。每个上臂52的每个枢转驱动器54在此能够与其余的上臂52的枢转驱动器54无关地受到控制。
用于上臂52的枢转驱动器54能够实施成具有或例如实施成不具有传动装置的无传动的直接驱动器，或以其他的方式例如实施成包括拉杆和/或压杆或构成为直线驱动器。原理上，也能够考虑作用于上臂52的例如电的、气动的或液压的枢转驱动器54。
本设备01此外包括至少一个将轴功率从基座传递至联接元件的驱动器02。驱动器02在基座侧产生转动运动并且将所述转动运动沿着本设备01的至少一个臂50从基座04传递至联接元件06。
将轴功率从基座04传递至联接元件06的驱动器02优选至少包括：
-至少一个基座侧的驱动马达20，
-至少一个第一驱动轴元件21，所述第一驱动轴元件平行于设备01的臂50的上臂52伸展，
-至少一个第二驱动轴元件22，所述第二驱动轴元件平行于设备01的下述臂50的下臂53伸展，至少一个第一驱动轴元件21平行于所述臂的上臂52伸展，
-至少一个第一传动元件23，所述第一传动元件将基座侧的驱动马达20的转动运动传递到所述至少一个第一驱动轴元件21上，
-至少一个第二传动元件24，所述第二传动元件将所述至少一个第一驱动轴元件21的转动运动传递到所述至少一个第二驱动轴元件22上，和
-至少一个第三传动元件25，所述第三传动元件将所述至少一个第二驱动轴元件22的转动运动传递至联接元件06，例如传递给设在联接元件06上的操纵器的输入轴。
至少一个第一驱动轴元件21能够包括与设备01的相应构造的臂50的上臂51同轴地伸展的第一驱动轴07。
第一驱动轴07能够同轴地在上臂52之内伸展。
其中至少一个下臂53能够构成为由两个形成尺骨和桡骨的平行伸展的连杆元件56、57组成的并联连杆55。并联连杆55的形成下臂53的连杆元件56、57在此优选设置成在相应的臂50的所配属的上臂52的枢转轴线51的延伸方向上彼此间隔开。
下臂53的两个连杆元件56、57与相应的臂50的所配属的上臂52的铰接连接在此位于平行于相应的臂50的上臂52的枢转轴线51伸展的第一直线上。同样地，在此，两个连杆元件56、57与联接元件06的铰接连接位于平行于相应的臂50的所配属的上臂52的枢转轴线51伸展的第二直线上。下臂53的作为这种并联连杆55的实施方案将联接元件06保持为平行于相应的臂50的所配属的上臂52的枢转轴线51。
优选地，下述臂50的至少两个下臂53实施成并联连杆55，所述臂的上臂52具有并非彼此平行伸展的、而是彼此优选相交的或彼此倾斜的枢转轴线51或围绕并非彼此平行伸展的枢转轴线51受驱动地支承。由此，能够将联接元件06以例如相对于基座04始终相同的取向在工作空间中引导。
尤其优选的是，所有臂50的下臂53实施成并联连杆55。由此得到联接元件06例如至基座06的尤其稳定的平行引导。
至少一个第二驱动轴元件22能够包括设备01的臂50的实施成由两个形成尺骨和桡骨的平行伸展的连杆元件56、57组成的并联连杆55的下臂53的尺骨和/或桡骨，至少一个第一驱动轴元件21平行于所述臂的上臂52伸展。
在此，尺骨或桡骨实施成能够围绕其纵轴线转动并且形成至少一个第二驱动轴。
尺骨和桡骨也能够实施成能够围绕其纵轴线转动并且形成至少一个第二驱动轴。在此，尺骨和桡骨分别实施成第二驱动轴元件。优选地，在此，尺骨和桡骨的转动方向是相反的。由此，在操作相应的、附加的驱动器时，减小、甚至避免连杆机构的由于单侧的转矩传递产生的扭曲。
除了尺骨和/或桡骨作为至少一个第二驱动轴元件22的实施方案，能够设有至少一个第二驱动轴元件22，所述第二驱动轴元件包括至少一个同轴地在设备01的臂50的实施成由两个形成尺骨和桡骨的平行伸展的连杆元件56、57组成的并联连杆55的下臂53的尺骨和/或桡骨之内引导并且可转动支承的第二驱动轴08，至少一个第一驱动轴元件21平行于所述臂的上臂52伸展。
当分别有可转动地支承的第二驱动轴08在尺骨和桡骨之内同轴地伸展时，同轴地分别可转动地支承在尺骨和桡骨之内的各第二驱动轴08的转动方向优选是相反的。
至少一个第一和/或第二和/或第三传动元件23、24、25能够包括伞齿轮或锥齿轮传动装置。
至少一个第一和/或第二和/或第三传动元件23、24、25设置在铰接连接的区域中。第一传动元件23在此设在基座04和上臂52的铰接连接上枢转轴线51的区域中。
第二传动元件24在此设在上臂52和下臂53之间的铰接连接的区域中。第三传动元件25在此设在下臂53和联接元件06之间的铰接连接的区域中。
至少所述第一传动元件23能够如在图1和图2中示出的那样多级地实施，其中第一级例如在图1和图2中示出的那样能够包括牵引机构传动装置，例如皮带传动装置。作为牵引机构在此例如考虑齿带或无齿皮带、例如平皮带或圆皮带、三角皮带、宽齿皮带、链条等。在此，列举没有提出对完整性的要求。
通过尤其是在实施成并联连杆55的下臂53的区域中不仅尺骨、而且桡骨作为第二驱动轴元件22用于转矩传递或者包括第二驱动轴元件22，要传递的转矩在精密的下臂53中分配，由此总体上能够将较高的转矩进而将较高的轴功率传递至联接元件6。尺寸设计成相对大的上臂52受到这种限制，因此在沿着臂50进行转矩传递时，下臂53形成瓶颈。
至少一个借助于至少一个将轴功率从基座04传递至联接元件06的驱动器02传递至联接元件06的转动运动能够设为用于：操作设在联接元件06上的操纵器，例如因此所述操纵器能够执行动作。
设在联接元件06上的操纵器能够由联接元件06包韩或者包括联接元件06。
借助于转动运动操作的、可由操纵器实施的动作在此与操纵器的结构类型相关。
例如，操纵器能够实施成夹具或者包括夹具。对应于抓住和放开一个或更多个物品，通过借助于驱动器02在基座侧产生的并且传递至联接元件06反向的转动运动能够关闭和打开夹具。在抓住和放开之间能够进行传送，在其中例如能够提升和移动被夹持的物品。在此，夹具例如由两个可彼此相对运动的夹紧或夹持颚板和转换装置构成，所述转换装置将借助于驱动器02产生并且传递至联接元件06的转动运动转换成夹紧或夹持颚板的彼此相向的或彼此远离的直线运动。转换装置例如能够通过牵引机构传动装置、例如皮带传动装置来实现。作为牵引机构在此例如考虑齿带或无齿的皮带，例如平皮带或圆皮带、楔形皮带、宽齿皮带、链条等。在此，列举没有提高对完整性的要求。通过驱动器02在第一方向上的转动运动，夹紧或夹持颚板例如彼此相向地运动进而关闭夹具。通过驱动器02在与第一方向相反的第二方向上的反向的转动运动，夹紧或夹持颚板例如彼此背离地运动进而打开夹具。
重要的是要强调，设备01除了将轴功率从基座传递至联接元件06的驱动器02之外还能够在基座04和联接元件06之间具有至少一个受驱动的伸缩轴，所述伸缩轴与基座侧的伸缩轴驱动器以万向节的方式铰接连接，并且经由至少一个十字或万向接头铰接地可转动地支承在联接元件06上，并且所述伸缩轴能够将至少一个转动运动从基座04上的伸缩轴驱动器传递至联接元件06。
例如，伸缩轴能够与联接元件06上的可转动的支承装置和/或轴连接。
本发明尤其可工业应用在自动化技术设备的制造和运行领域中、例如在用于食品和饮料工业的自动化技术中和/或在包装技术中和包装工业中。
参考优选的实施形式描述了本发明。但是对于本领域技术人员可以设想的是，能够做出本发明的变型或修改方案，而同时并不背离所附权利要求的保护范围。
附图标记清单
01 设备
02 驱动器
04 基座
05 连杆机构
06 联接元件
07 第一驱动轴
08 第二驱动轴
20 驱动马达
21 第一驱动轴元件
22 第二驱动轴元件
23 第一传动元件
24 第二传动元件
25 第三传动元件
50 臂
51 枢转轴线
52 上臂
53 下臂
54 用于枢转上臂52的枢转驱动器
55 并联连杆
56 连杆元件
57 连杆元件
Claims (33)
1.一种用于处置物品的设备(01)，包括：
-基座(04)，以及
-连杆机构(05)，所述连杆机构包括至少三个受驱动的臂(50)和中心的联接元件(06)，
其中受驱动的所述臂(50)中的每一个臂：
-包括以围绕自身的设置在所述基座(04)上的枢转轴线(51)能转动地受驱动的方式支承的上臂(52)和在所述上臂(52)上铰接设置并且与所述联接元件(06)铰接连接的下臂(53)，并且
-具有自身的枢转驱动器(54)，以用于使所述上臂(52)围绕其枢转轴线(51)单独地枢转，
其中，
设有至少一个将轴功率从所述基座(04)传递至所述联接元件(06)的驱动器(02)，所述驱动器(02)将转动运动沿着至少一个臂(50)从所述基座(04)传递至所述联接元件(06)，
并且其中，所述至少一个将轴功率从所述基座(04)传递至所述联接元件(06)的驱动器(02)至少包括：
-至少一个基座侧的驱动马达(20)，
-至少一个第一驱动轴元件(21)，所述第一驱动轴元件平行于臂(50)的上臂(52)伸展，
-至少一个第二驱动轴元件(22)，所述第二驱动轴元件平行于下述臂(50)的下臂(53)伸展，至少一个第一驱动轴元件(21)平行于所述臂的上臂(52)伸展，
-至少一个第一传动元件(23)，所述第一传动元件将基座侧的所述驱动马达(20)的转动运动传递到所述至少一个第一驱动轴元件(21)上，
-至少一个第二传动元件(24)，所述第二传动元件将所述至少一个第一驱动轴元件(21)的转动运动传递到所述至少一个第二驱动轴元件(22)上，和
-至少一个第三传动元件(25)，所述第三传动元件将所述至少一个第二驱动轴元件(22)的转动运动传递至所述联接元件(06)，
其特征在于，
至少一个第二驱动轴元件(22)包括所述设备的臂(50)的实施成由两个形成尺骨和桡骨的平行伸展的连杆元件(56，57)构成的并联连杆(55)的下臂(53)的尺骨和/或桡骨，至少一个第一驱动轴元件(21)平行于所述臂的上臂(52)伸展。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，至少一个第一驱动轴元件(21)包括与臂(50)的上臂(52)同轴地伸展的第一驱动轴(07)。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述第一驱动轴(07)同轴地在所述上臂(52)之内伸展。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，尺骨(56，57)和/或桡骨(57，56)实施成能够围绕其纵轴线转动并且形成至少一个第二驱动轴(08)。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，尺骨(56，57)和桡骨(57，56)分别实施成第二驱动轴元件(22)。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，尺骨(56，57)和桡骨(57，56)的转动方向是相反的。
7.一种用于处置物品的设备(01)，包括：
-基座(04)，以及
-连杆机构(05)，所述连杆机构包括至少三个受驱动的臂(50)和中心的联接元件(06)，
其中受驱动的所述臂(50)中的每一个臂：
-包括以围绕自身的设置在所述基座(04)上的枢转轴线(51)能转动地受驱动的方式支承的上臂(52)和在所述上臂(52)上铰接设置并且与所述联接元件(06)铰接连接的下臂(53)，并且
-具有自身的枢转驱动器(54)，以用于使所述上臂(52)围绕其枢转轴线(51)单独地枢转，
其中，
设有至少一个将轴功率从所述基座(04)传递至所述联接元件(06)的驱动器(02)，所述驱动器(02)将转动运动沿着至少一个臂(50)从所述基座(04)传递至所述联接元件(06)，
并且其中，所述至少一个将轴功率从所述基座(04)传递至所述联接元件(06)的驱动器(02)至少包括：
-至少一个基座侧的驱动马达(20)，
-至少一个第一驱动轴元件(21)，所述第一驱动轴元件平行于臂(50)的上臂(52)伸展，
-至少一个第二驱动轴元件(22)，所述第二驱动轴元件平行于下述臂(50)的下臂(53)伸展，至少一个第一驱动轴元件(21)平行于所述臂的上臂(52)伸展，
-至少一个第一传动元件(23)，所述第一传动元件将基座侧的所述驱动马达(20)的转动运动传递到所述至少一个第一驱动轴元件(21)上，
-至少一个第二传动元件(24)，所述第二传动元件将所述至少一个第一驱动轴元件(21)的转动运动传递到所述至少一个第二驱动轴元件(22)上，和
-至少一个第三传动元件(25)，所述第三传动元件将所述至少一个第二驱动轴元件(22)的转动运动传递至所述联接元件(06)，
其特征在于，
至少一个第二驱动轴元件(22)包括同轴地在臂(50)的实施成由两个形成尺骨和桡骨的平行伸展的连杆元件(56，57)组成的并联连杆(55)的下臂(53)的尺骨和/或桡骨之内引导并且能转动地支承的第二驱动轴(08)，至少一个第一驱动轴元件(21)平行于所述臂的上臂(52)伸展。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，至少一个第一驱动轴元件(21)包括与臂(50)的上臂(52)同轴地伸展的第一驱动轴(07)。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述第一驱动轴(07)同轴地在所述上臂(52)之内伸展。
10.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，能转动地支承的第二驱动轴(8)分别在尺骨(56，57)和桡骨(57，56)之内同轴地伸展并且同轴地在尺骨(56，57)和桡骨(57，56)之内分别能转动地支承的第二驱动轴(08)的转动方向是相反的。
11.根据权利要求1或7所述的设备，其特征在于，所述下臂(53)的形成所述并联连杆(55)的所述连杆元件(56，57)设置成在相应的臂(50)的所配属的上臂(52)的枢转轴线(51)的延伸方向上彼此间隔开，并且所述两个连杆元件(56，57)与所述上臂(52)的铰接连接位于平行于相应的臂(50)的所配属的上臂(52)的枢转轴线(51)伸展的第一直线上，以及所述两个连杆元件(56，57)与所述联接元件(06)的铰接连接位于平行于相应的臂(50)的所配属的上臂(52)的枢转轴线(51)伸展的第二直线上。
12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，臂(50)的至少两个下臂(53)实施成并联连杆(55)，所述臂的上臂(52)围绕不彼此平行伸展的枢转轴线(51)受驱动地支承。
13.根据权利要求1或7所述的设备，其特征在于，在所述联接元件(06)上设有操纵器，其中至少一个借助于至少一个驱动器(02)从所述基座(04)传递至所述联接元件(06)的转动运动相应地用于操作设在所述联接元件(06)上的所述操纵器。
14.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，在所述联接元件(06)上设有操纵器，其中至少一个借助于至少一个驱动器(02)从所述基座(04)传递至所述联接元件(06)的转动运动相应地用于操作设在所述联接元件(06)上的所述操纵器。
15.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，在所述联接元件(06)上设有操纵器，其中至少一个借助于至少一个驱动器(02)从所述基座(04)传递至所述联接元件(06)的转动运动相应地用于操作设在所述联接元件(06)上的所述操纵器。
16.根据权利要求1或7所述的设备，其特征在于，至少一个第一和/或第二和/或第三传动元件(23，24，25)包括伞齿轮或锥齿轮传动装置。
17.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，至少一个第一和/或第二和/或第三传动元件(23，24，25)包括伞齿轮或锥齿轮传动装置。
18.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，至少一个第一和/或第二和/或第三传动元件(23，24，25)包括伞齿轮或锥齿轮传动装置。
19.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，至少一个第一和/或第二和/或第三传动元件(23，24，25)包括伞齿轮或锥齿轮传动装置。
20.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，至少一个第一和/或第二和/或第三传动元件(23，24，25)包括伞齿轮或锥齿轮传动装置。
21.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，至少一个第一和/或第二和/或第三传动元件(23，24，25)包括伞齿轮或锥齿轮传动装置。
22.根据权利要求1或7所述的设备，其特征在于，在基座(04)和联接元件(06)之间设有至少一个受驱动的伸缩轴，所述伸缩轴与基座侧的伸缩轴驱动器以万向节的方式铰接连接并且经由至少一个十字或万向接头铰接地可转动地支承在所述联接元件(06)上，并且所述伸缩轴将至少一个转动运动从所述基座(04)上的所述伸缩轴驱动器传递至所述联接元件(06)。
23.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，在基座(04)和联接元件(06)之间设有至少一个受驱动的伸缩轴，所述伸缩轴与基座侧的伸缩轴驱动器以万向节的方式铰接连接并且经由至少一个十字或万向接头铰接地可转动地支承在所述联接元件(06)上，并且所述伸缩轴将至少一个转动运动从所述基座(04)上的所述伸缩轴驱动器传递至所述联接元件(06)。
24.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，在基座(04)和联接元件(06)之间设有至少一个受驱动的伸缩轴，所述伸缩轴与基座侧的伸缩轴驱动器以万向节的方式铰接连接并且经由至少一个十字或万向接头铰接地可转动地支承在所述联接元件(06)上，并且所述伸缩轴将至少一个转动运动从所述基座(04)上的所述伸缩轴驱动器传递至所述联接元件(06)。
25.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，在基座(04)和联接元件(06)之间设有至少一个受驱动的伸缩轴，所述伸缩轴与基座侧的伸缩轴驱动器以万向节的方式铰接连接并且经由至少一个十字或万向接头铰接地可转动地支承在所述联接元件(06)上，并且所述伸缩轴将至少一个转动运动从所述基座(04)上的所述伸缩轴驱动器传递至所述联接元件(06)。
26.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，在基座(04)和联接元件(06)之间设有至少一个受驱动的伸缩轴，所述伸缩轴与基座侧的伸缩轴驱动器以万向节的方式铰接连接并且经由至少一个十字或万向接头铰接地可转动地支承在所述联接元件(06)上，并且所述伸缩轴将至少一个转动运动从所述基座(04)上的所述伸缩轴驱动器传递至所述联接元件(06)。
27.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，在基座(04)和联接元件(06)之间设有至少一个受驱动的伸缩轴，所述伸缩轴与基座侧的伸缩轴驱动器以万向节的方式铰接连接并且经由至少一个十字或万向接头铰接地可转动地支承在所述联接元件(06)上，并且所述伸缩轴将至少一个转动运动从所述基座(04)上的所述伸缩轴驱动器传递至所述联接元件(06)。
28.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，在基座(04)和联接元件(06)之间设有至少一个受驱动的伸缩轴，所述伸缩轴与基座侧的伸缩轴驱动器以万向节的方式铰接连接并且经由至少一个十字或万向接头铰接地可转动地支承在所述联接元件(06)上，并且所述伸缩轴将至少一个转动运动从所述基座(04)上的所述伸缩轴驱动器传递至所述联接元件(06)。
29.根据权利要求17所述的设备，其特征在于，在基座(04)和联接元件(06)之间设有至少一个受驱动的伸缩轴，所述伸缩轴与基座侧的伸缩轴驱动器以万向节的方式铰接连接并且经由至少一个十字或万向接头铰接地可转动地支承在所述联接元件(06)上，并且所述伸缩轴将至少一个转动运动从所述基座(04)上的所述伸缩轴驱动器传递至所述联接元件(06)。
30.根据权利要求18所述的设备，其特征在于，在基座(04)和联接元件(06)之间设有至少一个受驱动的伸缩轴，所述伸缩轴与基座侧的伸缩轴驱动器以万向节的方式铰接连接并且经由至少一个十字或万向接头铰接地可转动地支承在所述联接元件(06)上，并且所述伸缩轴将至少一个转动运动从所述基座(04)上的所述伸缩轴驱动器传递至所述联接元件(06)。
31.根据权利要求19所述的设备，其特征在于，在基座(04)和联接元件(06)之间设有至少一个受驱动的伸缩轴，所述伸缩轴与基座侧的伸缩轴驱动器以万向节的方式铰接连接并且经由至少一个十字或万向接头铰接地可转动地支承在所述联接元件(06)上，并且所述伸缩轴将至少一个转动运动从所述基座(04)上的所述伸缩轴驱动器传递至所述联接元件(06)。
32.根据权利要求20所述的设备，其特征在于，在基座(04)和联接元件(06)之间设有至少一个受驱动的伸缩轴，所述伸缩轴与基座侧的伸缩轴驱动器以万向节的方式铰接连接并且经由至少一个十字或万向接头铰接地可转动地支承在所述联接元件(06)上，并且所述伸缩轴将至少一个转动运动从所述基座(04)上的所述伸缩轴驱动器传递至所述联接元件(06)。
33.根据权利要求21所述的设备，其特征在于，在基座(04)和联接元件(06)之间设有至少一个受驱动的伸缩轴，所述伸缩轴与基座侧的伸缩轴驱动器以万向节的方式铰接连接并且经由至少一个十字或万向接头铰接地可转动地支承在所述联接元件(06)上，并且所述伸缩轴将至少一个转动运动从所述基座(04)上的所述伸缩轴驱动器传递至所述联接元件(06)。
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