CN114516436A - 角度矫正装置及物料角度修正方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种角度矫正装置及物料角度修正方法，前者包括载料件，具有以预设的基准中心为转动中心转动的自由度；主调节件，用于改变载料件的转动状态；校准件，能够相对基准中心运动，并且在其到达预设偏置位置时止转连接载料件；后者包括：驱动载料件以基准中心为转动中心转动，以使载料件至少达到预设位态；籍由预设位态，感测单元产生到位信号以指示主调节件阻止载料件以基准中心为转动中心转动；籍由到位信号或载料件中止转动，校准件向预设偏置位置运动并连接载料件，直至校准件到达预设偏置位置；感测单元感测标记单元是否存在于感应触发区域，在标记单元处于感应触发区域时，完成物料的角度修正。

Description

角度矫正装置及物料角度修正方法

技术领域

本发明涉及医疗耗材生产技术领域，尤其涉及一种角度矫正装置及物料角度修正方法。

背景技术

在医疗耗材的自动化生产领域，对医疗耗材或用于构成移料耗材的配件进行形态位置/角度朝向调节控制是提高生产效率的基本方针之一，如此便可以针对来料到位的配件或耗材直接实施后续工艺，用于调节配件至后续工艺所要求的形态位置/角度朝向所需的时间便可以省去。

以透析器的生产过程为例，透析器的容器部需要和盖体组装，但在此之前容器部需先经过高速旋转来使容器部内的粘接剂在离心作用下重新分布。这样当容器部停止转动后，其轴线的朝向角度很可能不满足后续工艺所要求的形态位置/角度朝向，而且每个容器部的形态角度和其他容器部的形态角度都很难保持一致，也即每个容器部调节至符合工艺要求的预设形态角度所对应的调节量不同，这无疑增加了生产线上各个容器部的调节耗时和难度。

当然，不仅仅是透析器生产会面临以上问题，其他种类的医疗耗材生产也会存在该问题。例如配件或耗材被运送至生产线后，每个配件或耗材各自的原始形态位置/朝向角度不一致，将其调节至符合后工艺要求的位态所需的调节量也各不相同。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种角度矫正装置，用于修正并限定物料的位态，从而将每个物料的位置形态及角度均调节为一致的状态，以使这些物料的位态满足后续工艺的要求。角度矫正装置包括：

载料件，具有调节活动自由度，调节活动自由度为载料件以预设的基准中心为转动中心转动的自由度；

主调节件，能够连接且能够脱离载料件，用于改变载料件关于调节活动自由度的运动状态；

校准件，能够相对基准中心运动，并且在其到达预设偏置位置时止转连接载料件。

在其中一个实施方式中，角度矫正装置还包括：

感测单元，具有感应触发区域；

标记单元，随动连接于载料件；

感测单元能够响应标记单元经过感应触发区域并产生到位信号，主调节件能够响应到位信号并使载料件从转动状态趋于中止，校准件能够响应到位信号和/或载料件中止转动并朝向预设偏置位置运动。

在其中一个实施方式中，标记单元位于基准中心之外，感测单元能够在位于基准中心之外的感测位置停驻以等待标记单元经过感应触发区域。

在其中一个实施方式中，角度矫正装置还包括制动件，制动件能够响应到位信号并至少在基准中心之外的位置连接至载料件，或者连接至主调节件的动力输出部。

在其中一个实施方式中，载料件包括至少两个相对位置固定的止转连接件，校准件能够靠近预设偏置位置运动并通过接触其中一个止转连接件带动载料件转动，直至校准件到达预设偏置位置并接触另一个止转连接件。

在其中一个实施方式中，校准件包括止转定位面，止转定位面能够靠近基准中心运动并向其中一个止转连接件输出具有正交于基准中心的分量的驱动力；校准件的运动方向与止转定位面具有夹角。

在其中一个实施方式中，校准件包括邻接的止转定位面以及矫正斜面，矫正斜面向远离基准中心的一侧相对止转定位面倾斜设置；校准件能够沿平行于止转定位面的方向运动并通过矫正斜面向其中一个止转连接件输出具有正交于基准中心的分量的驱动力。

在其中一个实施方式中，载料件包括止转连接件，止转连接件包括两个相对固定且一体连接的受力部，校准件能够靠近预设偏置位置运动并通过接触其中一个受力部以带动载料件转动，直至校准件到达预设偏置位置并接触另一个受力部；或者，

校准件包括至少两个止转接触部，载料件包括止转配合部，校准件能够靠近预设偏置位置运动，并通过其中一个止转接触部接触止转配合部带动载料件转动，以使校准件到达预设偏置位置时接触另一个止转止转接触部。

在其中一个实施方式中，主调节件用于向载料件作用制动力矩以使载料件减速转动并趋于中止；载料件包括设于基准中心之外的止转连接部，止转连接部绕基准中心转动的轨迹经过预设偏置位置。

在其中一个实施方式中，角度矫正装置还包括离合机构，离合机构能够同时连接载料件与主调节件。

在其中一个实施方式中，离合机构包括配合传动组件及推进组件，配合传动组件随动连接于主调节件的驱动端，且具有在转动中心的延伸方向上活动的自由度，推进组件能够驱动配合传动组件脱离或者接触载料件。

在其中一个实施方式中，载料件包括多组物料安装元件，多组物料安装元件分别限定出多个正交于基准中心的物料定位中心线；至少一个物料定位基准与其他物料定位基准异面交叉。

本发明还提供一种物料角度修正方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、驱动载料件以基准中心为转动中心转动，以使载料件至少达到预设位态；

B、籍由预设位态，感测单元产生到位信号以指示主调节件阻止载料件以基准中心为转动中心转动；

C、籍由到位信号或载料件中止转动，校准件向预设偏置位置运动并连接载料件，直至校准件到达预设偏置位置；

D、感测单元感测标记单元是否存在于感应触发区域，在标记单元处于感应触发区域时，完成物料的角度修正。

在其中一个实施方式中，步骤A，即驱动载料件以基准中心为转动中心转动，以使载料件至少达到预设位态，包括：

A1、主调节件驱动载料件以基准中心为转动中心转动，以使载料件至少达到预设位态；及/或，

步骤C，即籍由到位信号或载料件中止转动，校准件向预设偏置位置运动并连接载料件，直至校准件到达预设偏置位置，包括：

C1、在载料件处于静止状态时，获取标记单元与感测单元的相对位置差；

C2、比较相对位置差与预设参考位置差，在相对位置差小于参考位置差时，指示校准件向预设偏置位置运动并驱动载料件转动，直至校准件到达预设偏置位置。

步骤A并不明确限定载料件以基准中心为转动中心所转动过的角位移量，也即主调节件在一定程度上是驱动载料件和物料进行盲转，只要至少到达预设位态，或者载料件转动过程中某个时刻下处于上述预设位态。该预设位态恰好对应标记单元经过感测单元的感应触发区域、且感测单元产生到位信号的时刻。

在其中一个实施方式中，在步骤C2中，在相对位置差大于或等于参考位置差时，再次驱动载料件转动，并重复步骤A～C。

在其中一个实施方式中，在步骤D中，在标记单元未处于感应触发区域时，指示校准件驱动载料件转动，直至标记单元处于感应触发区域内。

本发明提供的角度矫正装置及物料角度修正方法具有以下有益效果：

无论输送到位的物料呈现何种形态位置/朝向角度，都可以利用角度矫正装置将每个物料的位态调节至统一的、符合后工位工艺要求的理想位态，因此可以省去单独针对每个物料在执行后工艺处理前的位态调节，因此，经过角度矫正装置下线的物料可以直接被执行后工艺操作，有利于提高医疗耗材产品的产能和生产效率，显著压缩物料调试及检测比对的耗时。

附图说明

图1为本发明第一个实施方式的角度矫正装置的第一部分结构示意图；

图2为本发明第一个实施方式的角度矫正装置的第二部分结构示意图；

图3为本发明第一个实施方式的角度矫正装置的第三部分结构示意图；

图4为本发明第一个实施例的角度矫正装置的第一运动状态解析图；

图5为本发明第一个实施例的角度矫正装置的第二运动状态解析图；

图6为本发明第一个实施例的角度矫正装置的第三运动状态解析图；

图7为本发明第二个实施例的角度矫正装置的结构示意简图。

附图标记说明：

10、载料件；11、止转连接件；12、物料安装元件；13、防溢流件；14、止转连接部；20、主调节件；30、校准件；31、止转定位面；40、感测单元；50、标记单元；60、离合机构；61、配合传动组件；62、推进组件；70、感测推进件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清除、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明提供一种用于修正并限定物料的形态位置/朝向角度(以下简称为物料位态)的角度矫正装置及物料角度修正方法。物料角度修正的目的在于：使离开该角度矫正装置所在工位的物料在到达后续工位时具有均一的位态，以便对这些物料直接进行后续工艺处理，例如组装、清洗、粘接或润滑等。本发明并不限定物料的类型作限定，也不对物料的后续工艺作限定。以下选取透析器容器部的角度矫正为例来介绍角度矫正装置的结构组成和原理。

角度矫正装置包括用于承载并固定连接透析器容器部的载料件10，还包括能够与载料件10形成可脱离以改变载料件10运动状态的主调节件20。其中，载料件10具有预设的基准中心，并且具有以基准中心为转动中心转动的自由度，在此将该自由度定义为调节活动自由度；主调节件20能够连接载料件10，也可以脱离载料件10，并且其结构形式多样，用途是通过对载料件10施加驱动力以改变载料件10关于调节活动自由度的运动状态，可以是带动载料件10绕基准中心启动进而转动，还可以是带动载料件10绕基准中心进行减速转动，也即对处于绕基准中心转动状态的载料件10进行制动以使载料件10趋于静止。容器部从而能跟随载料件10转动并同步改变其自身围绕基准中心转动的状态；此外，角度矫正装置还包括校准件30，校准件30能够相对于基准中心运动，并且在其到达预设的预设偏置位置时与载料件10形成止转连接，以阻止载料件10和容器部继续同步转动，并使载料件10保持在其彻底停止转动一瞬间的位态。因此，校准件30与载料件10一经形成止转连接即标志着容器部的角度矫正完成，容器部达到了后续工艺所要求的位态。

实施例一

请参阅图1至图3，主调节件20不仅可以对载料件10转动提供制动力，还可以驱动载料件10绕基准中心转动；载料件10包括用于供主调节件20的动力输出部连接的多组物料安装元件12，能够分别固定承载多组容器部，每组物料安装元件12限定出一个正交于基准中心的物料定位中心线，当容器部通过一组物料安装元件12固定承载时，该容器部的轴线与物料定位中心线重合。本实施例中，每组物料安装元件12包括两个相对设置的物料连接部，二者分别用于固定连接容器部的两端，二者的连线即为物料定位中心线，多组物料安装元件12的多个物料定位中心线相互异面交叉。在其他实施方式中，物料安装元件12还可以通过连接容器部侧壁来固定承载容器部，例如物料安装元件12设置有与容器部侧壁相适配的柱面，柱面的轴线即为物料定位中心线。

进一步地，载料件10还包括用于容纳物料安装元件12及容器部的防溢流件13。防溢流件13的外形结构呈筒体状，其朝向主调节件20的一端敞口设置以供物料安装元件12和容器部进入，其远离主调节件20的一端闭合，其筒体侧壁用于阻挡容器部在高速转动过程中粘接剂向外飞溅。在进行物料角度矫正操作时，物料安装元件12能够与防溢流件13固定连接为一体从而同步转动，基准中心即为防溢流件13的筒体轴线，多个容器部在防溢流件13内沿防溢流件13的筒体轴线间隔分布。需要说明的是，防溢流件13是针对透析器生产工艺要求设置的，因为容器部需要在高速转动下通过离心作用改变其内部粘接剂分布，因此设置防溢流件13防止粘接剂飞溅是必要的，而在矫正其他类型的物料时，防溢流件13则不一定是必须设置的。

再次参阅图1至图3，角度矫正装置还包括感测单元40及随动连接于载料件10的标记单元50，感测单元40具有一个特定空间形状的感应触发区域，只要标记单元50跟随载料件10转动时运动经过或至少部分位于该感应触发区域内，感测单元40即可获悉标记单元50的运动经过或运动到位的情况并产生到位信号。到位信号可以作为一个指令，用于指示主调节件20中止驱动载料件10，或者指示主调节件对载料件10施加制动力以使载料件10中止转动，总之，主调节件20能够响应到位信号并使载料件10从转动状态趋于中止。而在实施例一中，到位信号的具体作用是指示主调节件20中止驱动载料件10转动；控制系统还可以记录载料件10以下的转动位移量：从标记单元50经过感应触发区域，到载料件10完全停止转动的时间段内，载料件10转动过的位移量。为便于说明，定义该位移量为载料件10的冗余位移量。显然，上述到位信号的发出时刻可作为冗余位移量的记录开始时刻。校准件30能够响应到位信号和/或响应载料件10完全中止转动这一情况，并朝向预设偏置位置运动，不过，校准件30是否要到达预设偏置位置，取决于冗余位移量的大小，详细原理和原因将在下文阐述。

具体地，标记单元50位于基准中心之外，具有固定的圆形运动轨迹，感测单元40能够在同样位于基准中心之外的感测位置停留以等待标记单元50运动经过或者运动到达感应触发区域。因此上述冗余位移量，既可以是标记单元50从经过感应触发区域到完全停止运动期间内转动过的圆弧形轨迹长度，也可以是标记单元50完全停止运动时所处位置到基准中心连线，和感测位置到基准中心连线所夹圆心角。

上述冗余位移量产生的原因包括：1)主调节件20中止驱动载料件10在时间上滞后于控制系统接收到到位信号，主调节件20额外驱动载料件10转动形成冗余位移量；2)由于载料件10的转动速度较快，在惯性作用下载料件10无法立即中止转动。

本实施例中，标记单元50随动连接于防溢流件13相对远离主调节件20一端的底壁，感测单元40连接于安装在输送线的感测推进件70，感测推进件70优选采用气缸，其能够推动感测单元40伸出以运动至感测位置，也可以在容器部角度矫正完成后带动感测单元40回缩以退出感测位置。标记单元50到基准中心的距离，与感测位置到基准中心的距离一致，感测单元40具有避让空间，当其被感测推进件70推进伸出并停驻在感测位置后，标记单元50可以跟随防溢流件13转动并经过避让空间，该避让空间即为上述感应触发区域。在其他实施方式中，感测单元40还可以固定设置在输送线上，并省去感测推进件70。

在一些实施方式中，载料件10还包括：至少两个相对位置固定，并且能够在物料角度矫正过程中相对于物料安装元件12固定设置的止转连接件11；校准件30包括止转定位面31，且校准件30能够靠近预设偏置位置运动并通过止转定位面31率先接触其中一个止转连接件11，继而对该止转连接件11输出驱动力，从而带动物料安装元件12、防溢流件13共同绕基准中心转动，直至止转定位面31接触到另一个止转连接件11，此时校准件30正处于预设偏置位置，至少两个止转连接件11均抵接于止转定位面31，载料件10因此无法继续转动。校准件30向止转连接件11输出的驱动力具有正交于基准中心的分量。为便于说明，以下将校准件30作用于止转连接件11的驱动力称为位态修正转矩。

本实施例中，止转连接件11固定安装于防溢流件13相对远离主调节件20一端的底壁上，包括四个相对固定设置的定位销柱以及四个分别一一套设对应定位销柱的轴承。预设的预设偏置位置位于基准中心之外，校准件30靠近预设偏置位置运动的同时，止转定位面31靠近基准中心运动。止转定位面31优选设置为平面，校准件30靠近预设偏置位置运动的方向垂直于止转定位面31。当然，校准件30靠近预设偏置位置运动的方向也可以和止转定位面31形成其他夹角。

具体地，四个止转连接件11围绕基准中心均布设置在防溢流件13底壁。如果沿基准中心的延伸方向观察防溢流件13底壁，则当校准件30到达预设偏置位置时，用以表示止转定位面31的线段与四个止转连接件11所在的圆形相割。在本实施例中，校准件30沿防溢流件13的筒体径向方向靠近基准中心平移。如前述，校准件30是否要靠近预设偏置位置运动取决于冗余位移量的大小。

请参阅图4至图6，图4所呈现的止转连接件11-标记单元50-感测单元40相对位置关系表示：正处于预设偏置位置的校准件30恰好与其中两个止转连接件11同时接触，载料件10绕基准中心转动的自由度被限制，此时标记单元50恰好位于正停驻在感测位置的感测单元40的感应触发区域内，标志着物料角度矫正完成。图5和图6则表示主调节件20第一次驱动载料件10转动某个任意角度之后，载料件10停止转动时，止转连接件11-标记单元50-感测单元40的相对位置关系可能呈现的两种结果，图5中角度β表示此时刻下冗余位移量所对应的圆心角，图6中角度α表示此时刻下冗余位移量所对应的圆心角。

在图5所示的情况下，校准件30可以继续向预设偏置位置运动，止转定位面31可以率先接触标记有阴影的止转连接件11a，随后带动载料件10逆时针转动一定角度，直至止转定位面31接触止转连接件11b，最终止转连接件11-标记单元50-感测单元40的相对位置关系切换至图4所示状态。可见，对于图5所示情况，校准件30驱动载料件10转动至图4所示情况对应的角位移修正量，恰好是冗余位移量所对应的角位移行程，也即图5所示情况可以通过校准件30靠近预设偏置位置运动而直接将冗余位移量抵消。

在图6所示的情况下，如果校准件30继续向预设偏置位置运动，则止转定位面31率先接触标记有阴影的止转连接件11a，随后会带动载料件10顺时针转动一定角度，直至止转定位面31接触止转连接件11c，最终止转连接件11、标记单元50和感测单元40的相对位置关系则无法切换至图4所示状态。因此，对于图6所示情况，主调节件20中止驱动载料件10后，校准件30并不立即向预设偏置位置运动。控制系统会记录图6所示冗余位移量大小并计算出载料件10由图6到图4所示状态所需的角位移量(为便于说明，简称为补偿角位移量)，并指示主调节件20第二次驱动载料件10顺时针或者逆时针转动，主调节件20既可以驱动载料件10顺时针转动过(2π-α)，也可以驱动载料件10逆时针转动过α，直至止转连接件11-标记单元50-感测单元40的相对位置关系切换至趋近于图4或图5所示状态，由于系统延迟或者惯性影响，主调节件20按照补偿角位移量驱动载料件10二次转动后仍难以达到图4所示状态，故此时控制系统还需要记录新的冗余位移量，并根据新的冗余位移量决定校准件30是否向预设偏置位置运动，若新的冗余位移量较大，则校准件30仍不能向预设偏置位置运动，需要再次重复以上步骤。

需要说明，本实施例中设置四个围绕基准中心均布设置的止转连接件11仅仅是一种优选实施方案，止转连接件11的数量也并不仅限于四个，并且也不一定要围绕基准中心均布设置；止转定位面31也并不一定要设置为平面。止转连接件11也可以设置成其他结构，选用轴承套设定位销柱是处于减轻校准件30和载料件10多次接触作用所产生的磨损，并提高载料件10对于校准件30驱动接触的反馈灵敏度。

在另一些实施方式中，还可以针对校准件30设置矫正斜面，矫正斜面与止转定位面31邻接。校准件30可以沿平行于其止转定位面31的方向相对基准中心运动，并且可以通过矫正斜面侧推止转连接件11以向载料件10输出位态修正转矩。如果沿基准中心的延伸方向观察防溢流件13底壁，则用以表示止转定位面31的线段与四个止转连接件11所在圆相割，用以表示矫正斜面的线段则向止转定位面31远离基准中心的一侧相对于止转定位面31倾斜设置。在校准件30相对于基准中心运动过程中，矫正斜面率先接触其中一个止转连接件11，接着带动载料件10转动，直至止转定位面31接触到另一个止转连接件11为止。

在一些实施方式中，校准件30可以包括至少两个止转接触部，载料件10包括止转配合部，校准件30能够靠近预设偏置位置运动，并通过其中一个止转接触部率先接触止转配合部，继而带动载料件10绕基准中心转动，直至校准件30到达其预设偏置位置时与另一个止转接触部接触，从而与载料件10形成止转连接。该实施方式的作用原理与图1至图6所代表实施例基本相同。

在一些实施方式中，止转连接件11的结构还可以与前述实施方式不同，止转连接件11包括两个相对固定并且一体成形或一体连接的受力部，校准件30能够靠近预设偏置位置运动并率先接触其中一个受力部，接着带动载料件10到基准中心转动，直至该校准件30到达预设偏置位置，此时校准件30与两个受力部均保持接触。

进一步地，角度矫正装置还包括制动件，制动件能够响应标记单元50经过感应触发区域时刻下产生的到位信号，继之连接到主调节件20的动力输出部，或者至少在基准中心之外的位置连接到载料件10，从而对载料件10提供与主调节件20驱动方向相反的制动力矩。从到位信号发出时刻起到载料件10停止转动，此期间内载料件10的角位移大小即为上述冗余位移量。需要说明的是，制动件既可以是主调节件20自身带有的，也可以是独立于主调节件20的。制动件在基准中心之外连接主调节件20动力输出部或者载料件10的意义是尽可能提供大的制动力矩，进而减少冗余位移量。

进一步地，角度矫正装置还包括离合机构60，离合机构60能够同时连接载料件10与主调节件20，以便主调节件20向载料件10输出驱动转矩。请参阅图1，本实施例中离合机构60包括配合传动组件61及推进组件62，配合传动组件61随动连接于主调节件20的驱动端，其包括用于直接抵接在载料件10的耐磨件，优选采用聚氨酯环体，推进组件62能够沿基准中心的延伸方向驱动配合传动组件61抵接或脱离载料件10，包括具有在基准中心的延伸方向上发生弹性形变的伸缩元件。在主调节件20第一次驱动载料件10转动并停止后，若载料件10的冗余位移量较小，则推进机构带动配合传动组件61脱离载料件10，从而解除主调节件20与载料件10的驱动连接，这样校准件30就可以不受阻碍地推动载料件10；若载料件10的冗余位移量较大，则推进机构继续保持连接主调节件20和载料件10的状态，以便主调节件20第二次驱动载料件10转动。

实施例二

参阅图7，不同于实施例一，实施例二中主调节件20的主要作用是通过对载料件10施加制动力矩，以使处于转动状态的载料件10尽快中止转动。而驱动载料件10转动的动力来源，既可以由主调节件20来产生，也可以由独立于主调节件20之外的驱动器来提供。因而，实施例二中主调节件20通过抑制载料件10转动以使载料件10从转动状态趋于静止状态。与实施例一类似的，角度矫正装置还包括随动连接于载料件10的标记单元50、具有感应触发区域的感测单元40，标记单元50跟随载料件10转动的轨迹恰好经过位于基准中心之外的感测位置，感测单元40能够在感测位置处暂停驻留以等待标记单元50经过其感应触发区域。

角度矫正装置还包括随动安装于载料件10的止转连接部14，不同于实施例一中至少设置两个止转连接件11，止转连接部14的数量可以是一个，只要其位于基准中心之外即可。止转连接部14跟随载料件10绕基准中心转动的轨迹，也恰好经过预设偏置位置。以下结合图7来介绍实施例二的角度矫正装置的作动过程，其中指向X表示载料件10的转动方向，也表示随动安装于载料件10的标记单元50、随动安装于载料件10的止转连接部14的转动方向，指向Y表示校准件30向预设偏置位置运动的方向。

首先，载料件10处于转动状态，其带动标记单元50经过感测单元40的感应触发区域，感测单元40感测到标记单元50经过时发出到位信号，主调节件20响应该到位信号并对载料件10施加制动力矩，这时校准件30响应到位信号并沿指向Y方向靠近预设偏置位置运动，当止转连接部14抵接至校准件30时，则透析器容器部的位态调整完成。

可选的，载料件10能够首先以极快的初速度转动，这时驱动载料件10转动的驱动器已经和载料件10分离，载料件10在惯性作用下转动并且带动标记单元50多次经过感测单元40，感测单元40不仅感测标记单元50经过，还可以记录标记单元50经过的时刻，控制根据标记单元50多次经过感应触发区域的若干时刻间隔长度来判断载料件10的速度变化，当载料件10的转动速度降低到某个阈值以下后，感测单元40发出最后一个到位信号，主调节件20响应这一到位信号并制动载料件10，校准件30响应这一最后的到位信号并向预设偏置位置运动。感测单元40可以采用编码器来实现以上功能。

以下介绍物料角度修正方法，该方法包括以下步骤：

S10、驱动载料件10以基准中心为转动中心转动，以使载料件10至少达到预设位态；

S20、籍由预设位态，感测单元40产生到位信号以指示主调节件20阻止载料件10以基准中心为转动中心转动；

S30、籍由到位信号或载料件10中止转动，校准件30向预设偏置位置运动并连接载料件10，直至校准件30到达预设偏置位置；

S40、感测单元40感测标记单元50是否存在于感应触发区域，并且在标记单元50处于感应触发区域时，完成物料的角度修正。

具体而言，步骤S10所提及的预设位态，即表示：标记单元50跟随载料件10同步转动过程中，载料件10在标记单元50到达感测位置的时刻下的位态。校准件30已经事先停驻在感测位置以等候标记单元50到达并经过其感应触发区域。因此，虽然物料角度修正方法并不具体限定主调节件20第一次驱动载料件10转动的具体角位移量，但驱动行程应该足够大，从而能够覆盖载料件10处于上述预设位态的情形。

驱动载料件10转动，既可以是由主调节件20来实现，也可以采用外部驱动器驱动载料件10转动。如果采用外部驱动器驱动载料件10转动，如以上实施例二的情形，则此时主调节件20的具体作用是对载料件10施加制动力矩，以使载料件10尽快从转动状态趋于停止。因而，对于以上实施例一，步骤S10包括：S11、主调节件20驱动载料件10以基准中心为转动中心转动，以使载料件10至少达到预设位态。

进一步地，在其中一个实施方式中，步骤S30包括：

S31、在载料件10处于静止状态时，获取标记单元50与感测单元40的相对位置差；

S32、比较相对位置差与预设参考位置差，在相对位置差小于参考位置差时，指示校准件30向预设偏置位置运动并驱动载料件10转动，直至校准件30到达预设偏置位置；在相对位置差大于或等于参考位置差时，再次驱动载料件10转动，并重复步骤S10～S30。

到位信号可以作为触发步骤S20的条件，其发出时刻也是用于记录冗余位移量的初始时刻。从发出到位信号，到载料件10停止转动并达到静止状态，在此期间载料件10的角位移量即为冗余位移量，也就是步骤S31中标记单元50与处在感测位置的感测单元40的相对位置差，此时相对位置差代表标记单元50到基准中心连线，与感测位置到基准中心连线的夹角。

对于步骤S32而言，如前述，校准件30是否要向预设偏置位置运动，取决于冗余位移量的大小，也即标记单元50和处在感测位置的感测单元40的相对位置差。其中提及的参考位置差即为一个预设的判定基准，当冗余位移量大于参考位置差，则系统控制校准件30向预设偏置位置运动，这样容器部只需要分别经主调节件20和校准件30各驱动一次即可达到所需位态。否则，主调节件20需要第二次驱动载料件10转动，也即在步骤S32中，在相对位置差大于或等于参考位置差时，再次驱动载料件10转动，并重复步骤S10～S30，目的在于使载料件10再一次达到预设位态，并尽可能减小第二次转动后的冗余位移量。一般而言，载料件10最多经过主调节件20两次驱动和校准件30的一次驱动即可完成容器部的角度修正，当然也存在极低的可能性，即载料件10需经主调节件20三次或三次以上驱动，并附带校准件30一次驱动才能完成角度修正。如果主调节件20选用伺服电机，那么冗余位移量大于参考位置差的可能性便会显著降低，也就不存在再次驱动载料件10转动，并重复步骤S10～S30的必要性。

进一步地，在步骤S40中，在标记单元50未处于感应触发区域时，指示校准件30驱动载料件10转动，直至标记单元50处于感应触发区域内。具体而言，步骤S40还包括以下步骤：S41、再次获取标记单元50与感测单元40的相对位置差，并在相对位置差小于或等于预设临界偏差时，完成物料角度修正。

对于步骤S41而言，预设临界偏差为容器部角度修正提供了一个容许误差区间，也就是当校准件30驱动载料件10转动之后，标记单元50和处于感测位置的感测单元40的相对位置差不超过预设临界偏差，即可认为容器部的位态达到了最终所需的理想位态。

进一步地，在步骤S41中，在相对位置差大于预设临界偏差时，指示校准件30再次驱动载料件10转动，直至相对位置差小于预设临界偏差，需要说明的是，此处用于驱动载料件10转动的校准件30，既可以是在步骤S30中驱动载料件10的校准件30，也可以是另一个独立的校准件30。例如，可以在容器部角度矫正工位设置两个对置的校准件30，二者分别具有相向设置的止转定位面31，能够分别用于驱动载料件10沿顺时针或逆时针方向转动以消除相对位置差大于预设临界偏差的误差量。

以上所述实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围内。

Claims (15)

1.一种角度矫正装置，用于修正并限定物料的位态，其特征在于，所述角度矫正装置包括：

载料件(10)，具有以预设的基准中心为转动中心转动的自由度；

主调节件(20)，用于改变所述载料件(10)的转动状态；

校准件(30)，能够相对所述基准中心运动，并且在其到达预设偏置位置时止转连接所述载料件(10)。

2.根据权利要求1所述的角度矫正装置，其特征在于，所述角度矫正装置还包括：

感测单元(40)，具有感应触发区域；

标记单元(50)，随动连接于所述载料件(10)；

所述感测单元(40)能够响应所述标记单元(50)经过所述感应触发区域并产生到位信号，所述主调节件(20)能够响应所述到位信号并使所述载料件(10)从转动状态趋于中止，所述校准件(30)能够响应所述到位信号和/或所述载料件(10)中止转动并朝向所述预设偏置位置运动。

3.根据权利要求2所述的角度矫正装置，其特征在于，所述标记单元(50)位于所述基准中心之外，所述感测单元(40)能够在位于所述基准中心之外的感测位置停驻以等待所述标记单元(50)经过所述感应触发区域。

4.根据权利要求2所述的角度矫正装置，其特征在于，所述角度矫正装置还包括制动件，所述制动件能够响应所述到位信号并至少在所述基准中心之外的位置连接至所述载料件，或者连接至所述主调节件(20)的动力输出部。

5.根据权利要求1或2所述的角度矫正装置，其特征在于，所述载料件(10)包括至少两个相对位置固定的止转连接件(11)，所述校准件(30)能够靠近所述预设偏置位置运动并通过接触其中一个止转连接件(11)带动所述载料件(10)转动，直至所述校准件(30)到达所述预设偏置位置并接触另一个止转连接件(11)。

6.根据权利要求5所述的角度矫正装置，其特征在于，所述校准件(30)包括止转定位面(31)，所述止转定位面(31)能够靠近所述基准中心运动并向其中一个止转连接件(11)输出具有正交于所述基准中心的分量的驱动力。

7.根据权利要求5所述的角度矫正装置，其特征在于，所述校准件(30)包括邻接的止转定位面(31)以及矫正斜面，所述矫正斜面向远离所述基准中心的一侧相对所述止转定位面(31)倾斜设置；

所述校准件(30)能够沿平行于所述止转定位面(31)的方向运动并通过所述矫正斜面向其中一个止转连接件(11)输出具有正交于所述基准中心的分量的驱动力。

8.根据权利要求1或2所述的角度矫正装置，其特征在于，所述载料件(10)包括止转连接件，所述止转连接件包括两个相对固定且一体连接的受力部，所述校准件(30)能够靠近所述预设偏置位置运动并通过接触其中一个受力部以带动载料件(10)转动，直至所述校准件(30)到达所述预设偏置位置并接触另一个受力部；或者，

所述校准件(30)包括至少两个止转接触部，所述载料件(10)包括止转配合部，所述校准件(30)能够靠近所述预设偏置位置运动，并通过其中一个止转接触部接触所述止转配合部带动所述载料件(10)转动，以使所述校准件(30)到达所述预设偏置位置时接触另一个止转止转接触部。

9.根据权利要求1或2所述的角度矫正装置，其特征在于，所述主调节件(20)用于向所述载料件(10)作用制动力矩以使所述载料件(10)减速转动并趋于中止；所述载料件(10)包括设于所述基准中心之外的止转连接部(14)，所述止转连接部(14)绕所述基准中心转动的轨迹经过所述预设偏置位置。

10.根据权利要求1所述的角度矫正装置，其特征在于，所述角度矫正装置还包括离合机构(60)，所述离合机构(60)能够同时连接所述载料件(10)与所述主调节件(20)。

11.根据权利要求10所述的角度矫正装置，其特征在于，所述离合机构(60)包括配合传动组件(61)及推进组件(62)，所述配合传动组件(61)随动连接于所述主调节件(20)的驱动端，所述推进组件(62)能够驱动所述配合传动组件(61)脱离或者接触所述载料件(10)。

12.一种物料角度修正方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、驱动载料件(10)以基准中心为转动中心转动，以使载料件(10)至少达到预设位态；

B、籍由预设位态，感测单元(40)产生到位信号以指示主调节件(20)阻止载料件(10)以基准中心为转动中心转动；

C、籍由到位信号或载料件(10)中止转动，校准件(30)向预设偏置位置运动并连接载料件(10)，直至校准件(30)到达预设偏置位置；

D、感测单元(40)感测标记单元(50)是否存在于感应触发区域，在标记单元(50)处于感应触发区域时，完成物料的角度修正。

13.根据权利要求12所述的物料角度修正方法，其特征在于，步骤A，即驱动载料件(10)以基准中心为转动中心转动，以使载料件(10)至少达到预设位态，包括：

A1、主调节件(20)驱动载料件(10)以基准中心为转动中心转动，以使载料件(10)至少达到预设位态；及/或，

步骤C，即籍由到位信号或载料件(10)中止转动，校准件(30)向预设偏置位置运动并连接载料件(10)，直至校准件(30)到达预设偏置位置，包括：

C1、在载料件(10)处于静止状态时，获取标记单元(50)与感测单元(40)的相对位置差；

C2、比较相对位置差与预设参考位置差，在相对位置差小于参考位置差时，指示校准件(30)向预设偏置位置运动并驱动载料件(10)转动，直至校准件(30)到达预设偏置位置。

14.根据权利要求12或13所述的物料角度修正方法，其特征在于，在步骤C2中，在相对位置差大于或等于参考位置差时，再次驱动载料件(10)转动，并重复步骤A～C。

15.根据权利要求12或13所述的物料角度修正方法，其特征在于，在步骤D中，在标记单元(50)未处于感应触发区域时，指示校准件(30)驱动载料件(10)转动，直至标记单元(50)处于感应触发区域内。

Images