CN211812113U - 用于转移产品的转移设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种用于转移产品(P)的转移设备。为了在形式为机器人生产线的转移设备中在遵守卫生要求的情况下能够简单地并且以较少的结构和经济耗费转移产品(P)、例如肉片或其它新鲜的食物，为此所使用的机器人(50)构造得非常简单，并且仅有一个枢转臂(52)，并且机器人底座(51)在工作面(13)之下被引导，并且仅枢转臂(52)和抓取器(54)位于工作面(13)之上。

Description

用于转移产品的转移设备
技术领域
本实用新型涉及一种转移设备，该转移设备借助一个或多个机器人将产品从接纳面转移到放置面上，如其尤其在包装技术领域中经常作为所谓的机器人流水线使用，以便通常将所运送的产品转移到容器、所谓的托盘中。
背景技术
实际上，接纳面通过下述方式经常沿着通行方向移动，尤其是持续地并且优选连续地移动：在此接纳面为从例如生产设备运送产品的产品输送器的上侧。
待放置产品的底板，例如平板或待填充的托盘或在拉伸膜包装机的薄膜幅面中形成的待填充的凹槽经常与产品输送器的输送方向平行地被运送和/或被运走，优选地沿着与产品输送器上的产品相同的方向被运送和/或被运走。在此，产品持续地在托盘输送器上移动或暂时地停止、更确切地说凹槽在拉伸膜包装机的间歇运行中暂时停止。
在此，多个机器人在通行方向上依次安装在转移设备中的固定位置上，大多悬挂在产品输送器和/或托盘输送器之上。
由于连续移动的接纳面和由此通常不规则地处于其上的产品的接纳位置，固定在机器人上的工具必须能在所有3个空间方向上移动，并且此外工具经常可以附加地围绕垂直轴线旋转移动。
与固定在机器人处的工具的必要的驱动相关，上述情况均以复杂且昂贵的机器人为前提，并且导致这种转移设备的高成本。
此外不利的是，所有驱动装置都位于产品之上，并且可能从那里掉落污物，并且长的机器人臂和进而在机器人运行时的非常缓慢的质量必须被加速，这一方面要求功率强的驱动装置，另一方面要求机器的稳定框架。
实用新型内容
因此，本实用新型的目的在于提供一种特别适用于转移卫生要求严格的食品产品的转移设备以及一种运行该转移设备的方法，该转移设备能够以简单的、少量维护的、对清洁有利的且低成本的方式生产。
根据本实用新型，这个目的通过下述方式实现：提供一种用于转移产品的转移设备，包括：至少一个机器人，所述机器人用于在转移区域中接纳、转移和放置至少一个产品；接纳面，所述接纳面用于在转移区域中保存产品；放置面，所述放置面用于在转移区域中放置产品；扫描器，所述扫描器用于探测所述产品在所述接纳面上的方位和转动位置；控制装置，所述控制装置用于控制所述转移设备的至少所有可移动的部件，其特征在于，所述机器人能够沿着输送方向行进，所述输送方向是所述接纳面的主延伸方向，所述机器人包括：能够围绕在竖直方向上延伸的枢转轴线枢转的枢转臂，尤其是仅一个枢转臂，以及抓取器，所述抓取器以能够远离枢转臂的枢转轴线并且在高度上可移动的方式固定在所述枢转臂处、尤其是固定在所述枢转臂的自由端处。
优选地，所述竖直方向是铅垂线，和/或所述接纳面的延伸方向与所述竖直方向、尤其是所述铅垂线成直角地延伸，并且尤其地所述接纳面水平地放置，和/或所述放置面布置成平行于所述接纳面并且尤其在相同的高度上。
优选地，所述接纳面、并且尤其是产品输送器的上侧能够在输送方向上移动，和/或所述放置面、并且尤其是托盘输送器的上侧能够在所述输送方向上移动。
优选地，所述机器人包括机器人底座，所述机器人底座支承所述枢转臂，所述机器人底座能够借助机器人输送机在相对于所述输送方向尤其是平行延伸的机器人输送方向上受控地行进，所述机器人输送方向在所述输送方向上观察尤其布置在所述接纳面和放置面的指向彼此的外边缘之间的宽度区域中。
优选地，所述机器人输送机和/或特别是所述机器人底座布置在所述接纳面和/或所述放置面之下，在所述机器人底座与所述枢转臂之间存在沿所述竖直方向、尤其所述铅垂线延伸的支柱，所述支柱在所述接纳面、尤其所述产品输送器与所述放置面、尤其是板输送器或托盘输送器之间延伸穿过。
优选地，所述抓取器能够围绕所述竖直方向、尤其垂直方向围绕抓取器轴线转动。
优选地，所述抓取器布置在抓取器柱的下端处，所述支柱或者所述抓取器柱构造为升降柱，借助所述升降柱能够改变所述抓取器的高度位置。
优选地，在所述机器人底座处布置枢转电机和/或高度电机，尤其布置旋转电机和/或纵向电机。
关于借助机器人将产品从接纳面转移到放置面上的转移方法，该目的通过以下方式解决，即从接纳面传递至放置面通过机器人的仅一个枢转臂的枢转来实现，并且为此优选地使机器人的机器人底座至少在转移过程之间和/或转移过程期间受控地沿着或逆着接纳面和/或放置面的输送方向行进。
优选地，机器人底座在此在位于接纳面和放置面之下的水平沿着输送方向受控地行进。
由此，一方面机器人的结构是非常简单的，这是因为机器人仅需要可围绕唯一的枢转轴线枢转的唯一的机器人枢转臂，并且此外机器人仅须在输送方向上能受控地行进。
另一方面，该解决方案是非常卫生的，因为当机器人底座在接纳面和/或放置面之下移动时在那里出现的污物、例如碎屑不会由于重力而落到产品上，因为产品位于更上方。
在这些面上方存在很少的部件，使得在那里出现严重磨损和掉落的部件的可能性非常小。
优选地，至少用于产品的接纳面大多数情况下持续地沿着输送方向移动，即使在接纳产品期间也是如此，从而机器人底座必要时以比接纳面稍低的速度与接纳面一起沿着相同的方向移动。
优选地，机器人在下述时间段内沿着输送方向行进，在该时间段内每单位时间沿着接纳面的产品流/输入流大于每单位时间可由机器人完成的转移量。相反地，至少一个机器人在下述时间段内逆着产品带的输送方向返回行进，在该时间段内产品流/输入流小于每单位时间可完成的转移量。
因此，这种方法特别适合于产品流不均匀而尤其是周期性波动的任务。例如在转移设备和转移过程的上游从肉块通过切割生产的肉片，从而在下一个块状物被添加至切割机中时，产品流中断。
优选地，放置面同样受控地行进。优选地，放置面平行于接纳面并且沿着与接纳面相同的输送方向行进，其中放置面在产品在其上的放置过程期间可以静止，特别是可以短暂地停止，但是也可以继续移动。
优选地，放置面和接纳面布置在相同的高度上。
关于转移设备，该目的通过下述方式来实现，在根据本实用新型的转移设备中，机器人可以在接纳面的主延伸方向上、即输送方向上行进，并且所述至少一个机器人除了抓取器之外还具有能够围绕竖直的枢转轴线枢转的枢转臂、特别是仅一个能枢转的枢转臂，所述抓取器以能够远离枢转臂的枢转轴线并且在高度上可移动的方式固定在该枢转臂处。
这实现了机器人的特别简单的结构，并且因此实现了总体上简单且成本经济的转移设备。
在此，竖直方向优选是铅垂线，以便尽可能避免机器人的特定组件、特别是轴向轴承的单侧负荷。
接纳面的延伸方向在此优选地与竖直方向、尤其是铅垂线成直角地延伸，从而接纳面优选水平地放置。
放置面优选平行于接纳面，必要时在与接纳面相同的高度上延伸。
由此，在控制装置方面用于控制机器人的计算复杂性被简化。
优选地，在其上放置和运送产品的接纳面可以沿着输送方向移动，并且在此该接纳面大多数情况下是产品输送器、尤其是输送带的上侧。
这同样也可以适用于下述放置面，即产品直接地或在处于放置面上的托盘或薄膜幅面的凹槽中或在其它方式可识别的放置位置中放置在所述放置面上。
由此，当涉及同步转移设备时，这些放置位置平行地并且总是以相对于相应的产品相同的距离移动，并且优选地也沿着相同的方向移动。
枢转室由机器人底座支承，枢转室可以相对于机器人底座枢转，其中机器人底座可以借助机器人输送机在平行于产品带的机器人输送方向上行进。
优选地，在机器人底座的输送方向上观察，机器人底座布置于在一侧的接纳面的指向(wegweisend)放置面的外边缘和在另一侧放置面的外边缘之间的宽度范围内，优选地布置在接纳面和/或放置面之下。
一方面，上述情况使得转移设备的宽度尽可能小，并且通过布置在这些面之下，由于机器人输送机的运行而产生的污物不会由于重力落到产品上。
机器人输送机可以主要由机器人引导装置构成，机器人底座沿机器人引导装置在机器人输送方向上被引导，其中每个机器人可以具有另外的各自的纵向电机，该纵向电机驱动例如传动小齿轮，其与齿条啮合，该齿条是机器人引导装置的组成部分并且沿着该机器人引导装置延伸。由此，各个机器人可以非常简单地彼此独立地行进。
然而，机器人也可以分别与非连续地或连续地循环运行的牵拉元件固定连接，并且该牵拉元件在机器人输送方向上分别借助纵向电机不仅可以沿着而且可以逆着输送方向受控地移动。
在放置面和/或接纳面的高度水平之下被引导的机器人底座支承向上直至突出这些面的高度水平之上的支柱，枢转臂在该支柱的上部区域中横向于竖直方向、尤其是铅垂线地突出并且可通过竖直的轴线枢转，支柱沿该竖直方向、尤其是铅垂线延伸。
在此，支柱和枢转臂可以构成一个单元，其可以围绕竖直的轴线相对于机器人底座枢转，或者机器人底座和支柱可以构成一个单元，枢转臂可以相对于该单元围绕竖直的轴线枢转。
固定在枢转臂的自由端处的抓取器应抓取位于其下方在接纳面上的产品并且将其运送至放置面，该抓取器必须为此首先从接纳面上抬起这些产品并且然后可以使所述产品降低至放置面。
为此目的，抓取器构造成相对于枢转臂在高度上可移位，例如借助抓取器柱，机器人底座与枢转臂之间的距离能够受控地与抓取器柱一起改变，或者枢转臂构造成例如借助枢转臂和机器人底座之间的支柱可以相对于机器人底座移位。
优选地，调节抓取器的高度位置的高度电机以及调节枢转臂的枢转位置的枢转电机分别布置在机器人底座上，从那里起分别借助传动系将移动传递到抓取器或枢转臂上，以便使其待移动的质量保持为很小。
如果存在使抓取器进而由其保持的产品能够围绕竖直的轴线受控地转动的旋转电机，和/或如果存在用于操纵抓取器或其它工具的工具电机，则这些电机优选也布置在机器人底座上。
通过这种方式和方法，机器人非常轻，特别是在其运行中需移动的质量方面。
然而，因为机器人底座应能够在特定的路段、转移区域上以受控地和/或优选地几乎不变的速度沿着机器人输送方向行进，直至产品流减少或被中断，所以机器人底座仅须以相对大的时间间隔以适度的加速度值加速。
附图说明
根据本实用新型在下文示例性地详细描述实施方式。其示出了：
图1以俯视图示出了转移设备的一部分，和
图2以垂直截面图示出了图1的转移设备。
附图标记列表
1 转移设备
2 产品输送器
2a 接纳面
3 托盘输送器
3a 放置面
4 转移区域
5 阻挡件
6 扫描器
7 基础框架
8 转向辊
9 轴
10 输送方向、主延伸方向
11 水平横向方向、副延伸方向
12 竖直方向、铅垂线
12’ 枢转轴线
50 机器人
51 机器人底座
52 枢转臂
53 引导装置
54 抓取器
54’ 抓取器轴线
55 机器人输送机
55’ 机器人输送方向
56 支柱
57 抓取器柱
58 升降柱
59 滑动滚轮
60 牵拉元件
M2 产品电机
M3 托盘电机
M51 纵向电机
M52 枢转电机
M54 旋转电机
M56 高度电机
具体实施方式
如在大多数转移设备中那样，产品输送器2和托盘输送器3在此并排运行，其中在向上的接纳面2a上、即在连续循环的产品输送器2的上回行段的上侧处沿着输送方向10运送在这种情况下为盘形的产品P，该输送方向是该产品输送器2的主延伸方向。
在放置面3a上、即在托盘输送器3的上回行段的上侧处依次输送(herantransportieren)向上敞开的托盘T，在这种情况下应仅分别将一个产品P放置到所述托盘T中，然而当然在其它应用情况下也可以是多个产品P。在这种情况下，托盘T沿着与产品P相同的输送方向10被运送，即被运走。
在此，接纳面2a以及放置面3a彼此对齐地位于相同的高度上并且定义了工作面13。如果这两个面不位于相同的高度上，则这两个面中较高的那个面定义工作面13。
在这种情况下，沿着输送方向10依次示出两个机器人50，所述机器人能够分别将一个抓取器或吸取器54下降到平放在接纳面2a上的产品P的上侧处，抓取、抬起产品P，通过机器人50的枢转臂52的枢转将产品P定位在托盘T之上，并且为此将产品P的转动位置对准并且然后放置在托盘T中。
在当前情况下，产品P在支承面2a继续移动期间被抓取，而托盘T在放置产品P时静止，因为在输送方向上被运送的托盘T在阻挡件5处被拦挡，该阻挡件大致位于转移区域4的末端处并且随后沿着输送方向10被运走。
当然，装入托盘T也可以在托盘T行进时实现。
转移区域4理解成沿着产品P的输送方向10的下述路段，所述路段的开端沿着输送方向10是在支承面2a上的最上游的产品位置，最上游的机器人5可达到所述产品位置，并且所述路段的末端是在支承面2a上的最下游的产品位置，最下游的机器人50可以达到所述产品位置。
如图2最佳地示出，所述转移设备的根据本实用新型的第一种特点在于，每个机器人50的尽可能多的部分、特别是其可移动的部件或其电机位于接纳面2a和/或放置面3a之下，因此由这些位于其下的组件可能产生的污物、例如碎屑不会掉落到产品P上。
此外，每个机器人都非常简单地构造并且仅具有很少的部件：
支柱56从位于工作面之下的机器人底座51向上伸出，确切地说在接纳面2a与放置面3a之间穿过，即在该实施例中在产品输送器2与托盘输送器3之间穿过。
在该支柱56的上端固定有大致水平延伸的枢转臂52，该枢转臂可围绕竖直的、大多数情况下沿铅垂线12延伸的枢转轴线12’枢转，从而该枢转臂的自由端可选地位于产品输送器2或托盘输送器3之上。
在枢转臂52的自由端处固定有抓取器柱57，该抓取器柱从枢转臂52向下伸出，并且在抓取器柱的下端处固定有在此形式为吸取器54的抓取器54。
枢转臂52可以单独地围绕竖直的枢转轴线12’相对于支柱56枢转，或可以与该支柱一起相对于机器人底座51围绕枢转轴线12’枢转，这借助枢转电机M52实现，该枢转电机M52同样布置在工作面13之下，优选地布置在机器人底座51上。
借助高度电机M56，通过将支柱56或抓取器柱57构造成高度受控地可调整的升降柱58可以实现抓取器54的高度调整，其中优选后者，因为由此只需垂直地移动较少的质量。升降柱58在高度上受控地可调整意味着，
-升降柱58在其长度方面可以改变，并且接合在其上的另外两个构件分别固定在升降柱的端区域之一中，或者
-升降柱58具有不变的长度，然而两个接合在其上的构件中的至少一个构件的固定位置可沿升降柱58移动。
与此无关地，引起这种高度变化的高度电机M56优选地同样布置在工作面13之下，或者同样布置在机器人底座51处或布置在支柱56的延伸中、但是仍在工作面13之下。
此外，所述抓取器或者吸取器54可以围绕竖直的抓取器轴线54’转动，以便可以达到固定在其上的产品P的为了放置在托盘T中所期望的转动位置。
引起这种转动的旋转电机M54优选地同样在工作面13之下固定在机器人底座51处或固定在支柱56的延伸中，并且该旋转电机54的转动优选地在枢转臂52的内部传递至抓取器柱57，该抓取器柱可转动地支承在枢转臂52中。
通过这种方式和方法，机器人50一方面由非常少的零件构成，并且特别是具有非常少的支承位置，该支承位置此外分别仅为一维的铰接部，并且其中仅非常少的支承位置必须位于工作面13之上。
另一根据本实用新型的特点在于，在转移区域4中存在的优选所有的机器人50可以沿着和逆着输送方向10行进，即不仅就其抓取器54而言是可移动的，而是整个机器人、至少支柱56和尤其机器人底座51、优选地连同机器人50的所有电机都可以沿着和逆着输送方向10移动。
在此提供驱动的不同的可能性，然而各个机器人50应可以彼此独立地移动并且通常不会彼此超越。
在图2中，机器人底座51可以沿着引导装置53行进，机器人底座51例如借助于滑动滚轮59支承在引导装置53上。优选地，所有机器人50沿着相同的引导装置53被引导。
在这种情况下，机器人50以及特别是机器人底座51的纵向移动通过在引导装置53旁或之下连续地在纵向方向10上延伸的牵拉元件60实现。该牵拉元件例如是皮带或链条，其经由两个沿着输送方向10间隔开的转向小齿轮循环运行，其中在这种情况下，突起部61从牵拉元件60的上回行段突出，并且与机器人底座51耦联。
牵拉元件60的驱动借助纵向电机M51实现，所述纵向电机与两个转向小齿轮之一有效连接。由此，机器人底座51能够受控地在纵向方向10上移动。
在此，不仅引导装置53而且牵拉元件60都同样位于工作面13之下。
优选地，工作面13之下的区域由侧向并且优选下方封闭的基础框架7覆盖，不仅托盘输送器3和产品输送器2的转向辊8相对于该基础框架支承，而且牵拉元件60的转向小齿轮也相对于该基础框架支承。
优选地，转向辊8由两个在横向方向11上间隔开的并且有效连接的小齿轮构成，以便能够在托盘输送器3和/或产品输送器2的在横向方向11上测量的宽度上由相应的产品电机M2或托盘电机M3通过轴9驱动，所述轴与两个小齿轮连接。
通过这种方式和方法，如从图1中可看到的那样，机器人50由于产品P的高运送密度而不能同时转移要由其转移的产品P，该机器人50沿着输送方向10能以大多数情况下小于产品P的运送速度的速度一同运行，并且当每时间单位运送的产品P的量变小或在产品流中存在空隙时，再次逆着输送方向10返回移动，然而优选地仅在转移区域4内返回移动，并且从而不发生与其它机器人50的碰撞。

Claims (21)

1.用于转移产品的转移设备，包括：
-至少一个机器人(50)，所述机器人用于在转移区域(4)中接纳、转移和放置至少一个产品(P)，
-接纳面(2a)，所述接纳面用于在转移区域(4)中保存产品(P)，
-放置面(3a)，所述放置面用于在转移区域(4)中放置产品(P)，
-扫描器(6)，所述扫描器用于探测所述产品(P)在所述接纳面(2a)上的方位和转动位置，
-控制装置(1*)，所述控制装置用于控制所述转移设备(1)的至少所有可移动的部件，
其特征在于，
-所述机器人(50)能够沿着输送方向(10)行进，所述输送方向是所述接纳面(2a)的主延伸方向，
-所述机器人(50)包括：
-能够围绕在竖直方向(12)上延伸的枢转轴线(12’)枢转的枢转臂(52)，以及
-抓取器(54)，所述抓取器以能够远离枢转臂(52)的枢转轴线(12’)并且在高度上可移动的方式固定在所述枢转臂处。
2.根据权利要求1所述的用于转移产品的转移设备，其特征在于，所述机器人(50)包括仅一个枢转臂(52)。
3.根据权利要求1所述的用于转移产品的转移设备，其特征在于，所述抓取器固定在所述枢转臂的自由端处。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于转移产品的转移设备，其特征在于，
-所述竖直方向(12)是铅垂线，
和/或
-所述接纳面(2a)的延伸方向与所述竖直方向(12)成直角地延伸，
和/或
-所述放置面(3a)布置成平行于所述接纳面(2a)。
5.根据权利要求4所述的用于转移产品的转移设备，其特征在于，所述延伸方向与所述铅垂线成直角地延伸。
6.根据权利要求4所述的用于转移产品的转移设备，其特征在于，所述接纳面(2a)水平地放置。
7.根据权利要求4所述的用于转移产品的转移设备，其特征在于，所述放置面(3a)布置在与所述接纳面(2a)相同的高度上。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的用于转移产品的转移设备，其特征在于，
-所述接纳面(2a)能够在输送方向(10)上移动，
和/或
-所述放置面(3a)能够在所述输送方向(10)上移动。
9.根据权利要求8所述的用于转移产品的转移设备，其特征在于，所述接纳面(2a)是产品输送器(2)的上侧。
10.根据权利要求8所述的用于转移产品的转移设备，其特征在于，所述放置面(3a)是托盘输送器(3)的上侧。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的用于转移产品的转移设备，其特征在于，
-所述机器人(50)包括机器人底座(51)，所述机器人底座支承所述枢转臂(52)，
-所述机器人底座(51)能够借助机器人输送机(55)在机器人输送方向(55’)上受控地行进。
12.根据权利要求11所述的用于转移产品的转移设备，其特征在于，所述机器人输送方向(55’)相对于所述输送方向(10)平行延伸。
13.根据权利要求11所述的用于转移产品的转移设备，其特征在于，所述机器人输送方向(55’)在所述输送方向(10)上观察布置在所述接纳面(2a)和放置面(3a)的指向彼此的外边缘之间的宽度区域中。
14.根据权利要求11所述的用于转移产品的转移设备，其特征在于，
-所述机器人输送机(55)和/或所述机器人底座(51)布置在所述接纳面(2a)和/或所述放置面(3a)之下，
-在所述机器人底座(51)与所述枢转臂(52)之间存在沿所述竖直方向(12)延伸的支柱(56)，所述支柱在所述接纳面(2a)与所述放置面(3a)之间延伸穿过。
15.根据权利要求14所述的用于转移产品的转移设备，其特征在于，所述支柱(56)沿铅垂线延伸。
16.根据权利要求14所述的用于转移产品的转移设备，其特征在于，所述支柱在产品输送器(2)与板输送器或托盘输送器(3)之间延伸穿过。
17.根据权利要求1至3中任一项所述的用于转移产品的转移设备，其特征在于，
-所述抓取器(54)能够围绕所述竖直方向(12)围绕抓取器轴线(54’)转动。
18.根据权利要求1至3中任一项所述的用于转移产品的转移设备，其特征在于，所述抓取器(54)能够围绕垂直方向转动。
19.根据权利要求14所述的用于转移产品的转移设备，其特征在于，
-所述抓取器(54)布置在抓取器柱(57)的下端处，
-所述支柱(56)或者所述抓取器柱(57)构造为升降柱(58)，借助所述升降柱能够改变所述抓取器(54)的高度位置。
20.根据权利要求11所述的用于转移产品的转移设备，其特征在于，
-在所述机器人底座(51)处布置枢转电机(M52)和/或高度电机(M56)。
21.根据权利要求20所述的用于转移产品的转移设备，其特征在于，在所述机器人底座(51)处布置旋转电机(M54)和/或纵向电机(M51)。
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