DE102020120286A1 - Device for clamping and transporting objects - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft u.a. eine Vorrichtung (10) zum Klemmen und Transportieren von Objekten (12), vorzugsweise von Behältern. Die Vorrichtung (10) weist ein Planarantriebssystem (14) mit einem Grundelement (16) und mehreren Bewegungsvorrichtungen (18, 20), die bezüglich des Grundelements (16) unabhängig voneinander bewegbar sind, auf. Die mehreren Bewegungsvorrichtungen (18, 20) weisen jeweils mindestens eine Klemmaussparung (22) auf. Ein Objekt (12) ist zum Transportieren zwischen zwei aufeinander zu gerichtete Klemmaussparungen von zwei Bewegungsvorrichtungen (18, 20) der mehreren Bewegungsvorrichtungen (18, 20) klemmbar oder geklemmt. Vorteilhaft ermöglicht die Vorrichtung ein flexibles Objekthandling.The invention relates, inter alia, to a device (10) for clamping and transporting objects (12), preferably containers. The device (10) has a planar drive system (14) with a base element (16) and a plurality of movement devices (18, 20) which can be moved independently of one another with respect to the base element (16). The several movement devices (18, 20) each have at least one clamping recess (22). An object (12) can be clamped or is clamped between two clamping recesses, which are directed toward one another, by two movement devices (18, 20) of the plurality of movement devices (18, 20). The device advantageously enables flexible object handling.
Description
Technisches Gebiettechnical field
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Vorrichtung zum Klemmen und Transportieren von Objekten, vorzugsweise von Behältern, mit einem Planarantriebssystem. Die vorliegende Offenbarung betrifft auch eine Behälterbehandlungsanlage zum Behandeln von Behältern mit einer Vorrichtung zum Transportieren von Objekten, vorzugsweise von Behältern.The present disclosure relates to a device for clamping and transporting objects, preferably containers, with a planar drive system. The present disclosure also relates to a container treatment system for treating containers with a device for transporting objects, preferably containers.
Technischer HintergrundTechnical background
Behälter in unterschiedlichen Geometrien und Formen werden in Abfüll- und Verpackungsanlagen durch die einzelnen Anlagenteile transportiert, dabei gefüllt, verschlossen, etikettiert, inspiziert und ausgeschleust, gruppiert und verpackt.Containers of various geometries and shapes are transported through the individual system parts in filling and packaging systems, where they are filled, closed, labeled, inspected and discharged, grouped and packaged.
Die
Die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine alternative und/oder verbesserte Vorrichtung zum Transportieren von Objekten, vorzugsweise von Behältern, zu schaffen. Es wären aber auch Dosen, Flakons, Getränkekartons oder Arzneifläschchen denkbar.The invention is based on the object of creating an alternative and/or improved device for transporting objects, preferably containers. However, cans, flacons, beverage cartons or medicine bottles would also be conceivable.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the Invention
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung angegeben.The object is achieved by the features of independent claim 1. Advantageous developments are specified in the dependent claims and the description.
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Vorrichtung zum Transportieren von Objekten, vorzugsweise von Behältern. Die Vorrichtung weist ein Planarantriebssystem mit einem Grundelement und mehreren Bewegungsvorrichtungen, die bezüglich des Grundelements unabhängig voneinander bewegbar sind, auf. Die mehreren Bewegungsvorrichtungen weisen jeweils mindestens eine Klemmaussparung auf. Ein Objekt, vorzugsweise eine Objektbasis (z. B. Behälterbasis) des Objekts, ist zum Transportieren zwischen zwei aufeinander zu gerichtete Klemmaussparungen von zwei Bewegungsvorrichtungen der mehreren Bewegungsvorrichtungen klemmbar oder geklemmt.One aspect of the present disclosure relates to a device for transporting objects, preferably containers. The apparatus includes a planar drive system having a base and a plurality of motion devices independently movable with respect to the base. The multiple movement devices each have at least one clamping recess. An object, preferably an object base (e.g. container base) of the object, can be clamped or is clamped for transport between two clamping recesses directed towards one another by two moving devices of the plurality of moving devices.
Vorteilhaft ermöglicht die Vorrichtung ein flexibles Objekt- bzw. Behälterhandling. Die Klemmung des Objekts wird ohne zusätzliche, angetriebene Klemmvorrichtung ermöglicht. Stattdessen kann die Klemmfunktionalität durch die Bewegungsvorrichtungen selbst bereitgestellt werden. Die Bewegungsvorrichtungen können beim Klemmen definierte Kräfte gegeneinander aufbringen. Die Klemmaussparungen können zudem sehr einfach umgesetzt sein. Die Objekte können mittels der Vorrichtung bspw. durch alle Behandlungsschritte einer Behälterbehandlungsanlage geleitet werden. Beim Transport kann bspw. ein Behälterhals (z. B. Flaschenhals) frei bleiben, so dass ein Befüllen oder Verschließen des Behälters nicht durch die Klemmung behindert wird.The device advantageously enables flexible object or container handling. The object can be clamped without an additional, powered clamping device. Instead, the clamping functionality can be provided by the moving devices themselves. The movement devices can apply defined forces against each other when clamping. The terminal recesses can also be implemented very easily. The objects can, for example, be guided through all treatment steps of a container treatment plant by means of the device. During transport, for example, a container neck (e.g. bottle neck) can remain free, so that filling or closing of the container is not impeded by the clamping.
Bevorzugt können die Klemmaussparungen beim Klemmen und Transportieren des Objekts einander direkt gegenüberliegen.The clamping recesses can preferably lie directly opposite one another when the object is clamped and transported.
In einem Ausführungsbeispiel weist die mindestens eine Klemmaussparung eine, vorzugsweise vertikal ausgerichtete, Umfangsfläche zum Klemmen des Objekts (zum Beispiel einer Mantelfläche des Objekts) auf.In one exemplary embodiment, the at least one clamping cutout has a peripheral surface, preferably oriented vertically, for clamping the object (for example a lateral surface of the object).
In einer Weiterbildung ist eine Form der Umfangsfläche an eine Form einer zu klemmenden Umfangsfläche des Objekts angepasst. Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise eine Form der Umfangsfläche im Wesentlichen eine Negativform einer zu klemmenden Umfangsfläche des Objekts sein.In one development, a shape of the peripheral surface is adapted to a shape of a peripheral surface of the object to be clamped. Alternatively or additionally, for example, a shape of the peripheral surface can essentially be a negative shape of a peripheral surface of the object to be clamped.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die Umfangsfläche der mindestens einen Klemmaussparung einen konkaven, kreisbogenförmigen (z. B. halbkreisbogenförmigen), ellipsenbogenförmigen, schalenförmigen oder wannenförmigen Querschnitt auf, wobei der Querschnitt vorzugsweise entlang einer gesamten Länge (zum Beispiel Höhe) der Umfangsfläche konstant ist.In a further exemplary embodiment, the peripheral surface of the at least one clamping recess has a concave, circular (e.g. semi-circular arc-shaped), elliptical arc-shaped, bowl-shaped or trough-shaped cross-section, the cross-section preferably being constant along an entire length (e.g. height) of the peripheral surface.
In einer Ausführungsform ist die mindestens eine Klemmaussparung als ein zurückversetzter Absatz oder eine zurückversetzte Stufe ausgeführt. Alternativ oder zusätzlich ist die mindestens eine Klemmaussparung nach oben hin offen, nach unten hin offen oder geschlossen und/oder zu einer Längs- oder Querseite der jeweiligen Bewegungsvorrichtung hin offen.In one embodiment, the at least one clamping recess is a recessed Run a paragraph or step back. Alternatively or additionally, the at least one clamping recess is open at the top, open or closed at the bottom and/or open towards a longitudinal or transverse side of the respective movement device.
In einer Ausführungsform ist die mindestens eine Klemmaussparung nach unten hin von einer rampenförmigen Basisfläche begrenzt, vorzugweise zum Erleichtern eines Aufnehmens des Objekts zwischen den aufeinander zu gerichteten Klemmaussparungen, wobei die rampenförmige Basisfläche bevorzugt an die Umfangsfläche angrenzt.In one embodiment, the at least one clamping recess is delimited downwards by a ramped base surface, preferably to facilitate picking up the object between the clamping recesses directed towards one another, the ramped base surface preferably being adjacent to the peripheral surface.
In einer weiteren Ausführungsform weisen die mehreren Bewegungsvorrichtungen jeweils einen Antriebsteil zum (z. B. magnetischen) Wechselwirken mit dem Grundelement und ein Klemmelement, das mit dem Antriebsteil verbunden ist und die mindestens eine Klemmaussparung aufweist, auf. Vorteilhaft kann so auf einfache Weise die Klemmaussparung in die Bewegungsvorrichtungen integriert werden.In a further embodiment, the plurality of movement devices each have a drive part for interacting (e.g. magnetically) with the base element and a clamping element which is connected to the drive part and which has at least one clamping recess. Advantageously, the clamping recess can be integrated into the movement devices in a simple manner.
Alternativ können die mehreren Bewegungsvorrichtungen beispielsweise jeweils einen Antriebsteil zum (z. B. magnetischen) Wechselwirken mit dem Grundelement aufweisen und die mindestens eine Klemmaussparung bildet einen Abschnitt einer Außenkontur des Antriebsteils. Vorteilhaft kann so auf ein zusätzliches Klemmelement für die Klemmaussparung verzichtet werden. Stattdessen kann die Klemmaussparung direkt in den Antriebsteil integriert werden, zum Beispiel in ein Gehäuse des Antriebsteils.Alternatively, the plurality of moving devices can each have a drive part for interacting (eg magnetically) with the base element, and the at least one clamping recess forms a section of an outer contour of the drive part. An additional clamping element for the clamping recess can thus advantageously be dispensed with. Instead, the clamping recess can be integrated directly into the drive part, for example in a housing of the drive part.
In einer Ausführungsvariante wird eine Übernahme eines zu transportierenden Objekts durch eine Aufeinanderzubewegung von zwei Bewegungsvorrichtungen der mehreren Bewegungsvorrichtungen bewirkt und vorzugsweise durch eine Hubbewegung der zwei Bewegungsvorrichtungen bezüglich des Grundelements.In one embodiment variant, an object to be transported is picked up by two movement devices of the plurality of movement devices moving towards one another and preferably by a lifting movement of the two movement devices with respect to the base element.
In einer weiteren Ausführungsvariante wird eine Abgabe eines transportierten Objekts durch eine Voneinanderwegbewegung von zwei Bewegungsvorrichtungen der mehreren Bewegungsvorrichtungen bewirkt und vorzugsweise durch eine Hubbewegung der zwei Bewegungsvorrichtungen bezüglich des Grundelements.In a further embodiment variant, a transported object is released by a movement away from one another of two movement devices of the plurality of movement devices and preferably by a lifting movement of the two movement devices with respect to the base element.
In einem Ausführungsbeispiel weisen die mehreren Bewegungsvorrichtungen jeweils mehrere Klemmaussparungen auf, vorzugsweise jeweils mindestens zwei, drei oder viel Klemmaussparungen und/oder je Umfangsaußenseite der jeweiligen Bewegungsvorrichtung mindestens eine Klemmaussparung.In one embodiment, the several movement devices each have several clamping recesses, preferably at least two, three or many clamping recesses and/or at least one clamping recess per peripheral outside of the respective movement device.
Beispielsweise können die Bewegungsvorrichtungen eine mehreckige (zum Beispiel dreieckige, viereckig) oder runde Grundform aufweisen.For example, the movement devices can have a polygonal (for example triangular, square) or round basic shape.
In einer Weiterbildung sind die mehreren Klemmaussparungen je Bewegungsvorrichtung zumindest teilweise gleich geformt, vorzugsweise zum gleichzeitigen Transportieren mehrerer gleich geformter Objekte. Vorteilhaft kann so beispielsweise eine flexible Behältergruppierung ermöglicht werden.In a further development, the several clamping recesses per movement device are at least partially shaped in the same way, preferably for the simultaneous transport of several objects of the same shape. In this way, for example, a flexible container grouping can advantageously be made possible.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel bilden die mehreren Bewegungsvorrichtungen zum Transportieren mehrerer Objekte eine Matrix mit mehreren Zeilen und mehreren Spalten und Klemmen zwischen sich mittels der mehreren Klemmaussparungen je Bewegungsvorrichtung die zu transportierenden Objekte. Vorzugsweise können in einer 2x2-Matrix gleichzeitig vier Objekte klemmbar sein, in einer 3x2-Matrix oder 2x3-Matrix gleichzeitig sieben Objekte klemmbar sein, und/oder in einer 3x3-Matrix gleichzeitig zwölf Objekte klemmbar sein.In another embodiment, the multiple moving devices for transporting multiple objects form a matrix with multiple rows and multiple columns and clamps the objects to be transported between them by means of the multiple clamping recesses per moving device. Preferably, four objects can be clamped simultaneously in a 2x2 matrix, seven objects can be clamped simultaneously in a 3x2 matrix or 2x3 matrix, and/or twelve objects can be clamped simultaneously in a 3x3 matrix.
In einer Ausführungsform sind die mehreren Klemmaussparungen je Bewegungsvorrichtung zumindest teilweise unterschiedlich geformt, vorzugsweise zum Objektformatwechsel zwischen unterschiedlichen Objektformaten durch eine entsprechende Drehung der jeweiligen Bewegungsvorrichtung. Vorteilhaft kann so ein besonders schneller Formatwechsel von beispielsweise deutlich weniger als 1 Sekunde ermöglicht werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein gemischter Transport von Objekten in einer Matrix möglich sein.In one embodiment, the several clamping recesses for each movement device are at least partially shaped differently, preferably for changing the object format between different object formats by means of a corresponding rotation of the respective movement device. In this way, a particularly rapid format change of, for example, significantly less than 1 second can advantageously be made possible. Alternatively or additionally, a mixed transport of objects in a matrix can also be possible.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Grundelement im Wesentlichen horizontal ausgerichtet, und/oder die mehreren Bewegungsvorrichtungen sind einer Oberseite oder einer Unterseite des Grundelements bewegbar angeordnet. Alternativ kann das Grundelement beispielsweise im Wesentlichen vertikal ausgerichtet sein.In a further embodiment, the base element is aligned essentially horizontally and/or the plurality of movement devices are movably arranged on an upper side or an underside of the base element. Alternatively, the basic element can be aligned essentially vertically, for example.
In einer weiteren Ausführungsform sind die mehreren Bewegungsvorrichtungen gleich ausgeführt.In a further embodiment, the several movement devices are designed in the same way.
In einer Ausführungsvariante ist das Planarantriebssystem als ein magnetisches Planarantriebssystem ausgeführt. Beispielsweise können die mehreren Bewegungsvorrichtungen mittels magnetischer Wechselwirkung mit dem Grundelement bezüglich des Grundelements unabhängig voneinander bewegbar sein. Die Bewegungsvorrichtungen können auch mittels magnetischer Wechselwirkung mit dem Grundelement bezüglich des Grundelements gedreht werden (z. B. Gieren). Die Bewegungsvorrichtungen können auch mittels magnetischer Wechselwirkung mit dem Grundelement bezüglich des Grundelements geneigt werden (z. B. Nicken und/oder Rollen). Die Bewegungsvorrichtungen können ebenfalls mittels magnetischer Wechselwirkung mit dem Grundelement bezüglich des Grundelements eine Vertikalbewegung nach oben oder nach unten ausführen. Insbesondere die Hubbewegung kann genutzt werden um von der Transportmethode wieder auf konventionelle Transportmethoden, wie Transfersterne zu wechseln. Das Nicken der Bewegungsvorrichtung kann genutzt werden, um eine Detektion des Füllstandes eines Objekts zu erleichtern. Das Gieren der Bewegungsvorrichtung kann bsp. für einen Etikettiervorgang genutzt werden.In one embodiment variant, the planar drive system is designed as a magnetic planar drive system. For example, the plurality of movement devices can be moveable independently of one another with respect to the base element by means of magnetic interaction with the base element. The movers may also be rotated (e.g., yaw) with respect to the base member via magnetic interaction with the base member. The movement devices can also be used by means of magnetic interaction with the base element can be tilted (e.g., pitch and/or roll) with respect to the primitive. The moving devices can also move vertically up or down with respect to the base by means of magnetic interaction with the base. In particular, the lifting movement can be used to switch from the transport method back to conventional transport methods, such as transfer stars. The pitching of the movement device can be used to facilitate detection of the filling level of an object. The yaw of the moving device can bsp. be used for a labeling process.
Alternativ kann das Planarantriebssystem beispielsweise als ein fluiddynamisches Planarantriebssystem ausgeführt sein. Beispielsweise können die mehreren Bewegungsvorrichtungen mittels eines von einer Fluidfördereinrichtung (z. B. Verdichter) erzeugten Luftkissens unabhängig voneinander über dem Grundelement bewegbar sein (z. B. schwebend). Vorzugsweise können Luftstrahlen von dem Grundelement auf die Bewegungsvorrichtungen gerichtet sein, und/oder umgekehrt.Alternatively, the planar drive system can be designed, for example, as a fluid dynamic planar drive system. For example, the plurality of movement devices can be movable (e.g. floating) independently of one another over the base element by means of an air cushion generated by a fluid conveying device (e.g. compressor). Air jets can preferably be directed from the base element to the movement devices, and/or vice versa.
Es ist möglich, dass das Planarantriebssystem eine Steuereinheit aufweist, die eine Bewegung der Bewegungsvorrichtungen steuert, z. B. zum Klemmen und/oder Transportieren des Objekts mittels Bewegung der mehreren Bewegungsvorrichtungen.It is possible that the planar drive system has a control unit that controls a movement of the moving devices, e.g. B. for clamping and / or transporting the object by moving the plurality of moving devices.
Vorzugsweise kann sich der Begriff „Steuereinheit“ auf eine Elektronik (z. B. mit Mikroprozessor(en) und Datenspeicher) beziehen, die je nach Ausbildung Steuerungsaufgaben und/oder Regelungsaufgaben und/oder Verarbeitungsaufgaben übernehmen kann. Auch wenn hierin der Begriff „Steuern“ verwendet wird, kann damit gleichsam zweckmäßig auch „Regeln“ bzw. „Steuern mit Rückkopplung“ und „Verarbeiten“ umfasst bzw. gemeint sein.The term “control unit” can preferably refer to electronics (e.g. with microprocessor(s) and data memory) which, depending on the training, can take on control tasks and/or regulation tasks and/or processing tasks. Even if the term “control” is used here, it can also appropriately include or mean “regulation” or “control with feedback” and “processing”.
Es ist möglich, dass die Vorrichtung mehrere Einheiten jeweils aufweisend je (mindestens) zwei Bewegungsvorrichtungen zum Klemmen und Transportieren jeweils eines Objekts aufweist.It is possible for the device to have a plurality of units each having (at least) two moving devices for clamping and transporting an object in each case.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Behälterbehandlungsanlage zum Behandeln von Behältern. Die Behälterbehandlungsanlage weist (mindestens) eine Behälterbehandlungsvorrichtung auf, die zum Herstellen, Reinigen, Befüllen, Verschließen, Prüfen, Etikettieren, Bedrucken, Gruppieren und/oder Verpacken der Behälter ausgebildet ist. Die Behälterbehandlungsanlage weist die Vorrichtung wie hierin offenbart auf, die bezüglich eines Behälterstroms stromaufwärts oder stromabwärts der Behälterbehandlungsvorrichtung angeordnet oder in die Behälterbehandlungsvorrichtung integriert ist.A further aspect of the present disclosure relates to a container treatment system for treating containers. The container treatment system has (at least) one container treatment device, which is designed to produce, clean, fill, close, check, label, print, group and/or pack the containers. The container treatment plant comprises the device as disclosed herein arranged upstream or downstream of the container treatment device with respect to a container flow or integrated into the container treatment device.
Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar.The preferred embodiments and features of the invention described above can be combined with one another as desired.
Figurenlistecharacter list
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
-
1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Klemmen und Transportieren von Objekten, vorzugsweise Behältern, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
2 eine schematische Draufsicht auf die beispielhafte Vorrichtung zum Klemmen und Transportieren von Objekten aus1 ; -
3 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Klemmen und Transportieren von Objekten, vorzugsweise Behältern, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
4 eine schematische Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Klemmen und Transportieren von Objekten, vorzugsweise Behältern, gemäß einem weiteren anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; und -
5 eine schematische Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Klemmen und Transportieren von Objekten, vorzugsweise Behältern, gemäß einem weiteren anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
-
1 a schematic side view of a device for clamping and transporting objects, preferably containers, according to an embodiment of the present disclosure; -
2 FIG. 12 is a schematic plan view of the exemplary device for clamping and transporting objects1 ; -
3 a schematic side view of a device for clamping and transporting objects, preferably containers, according to a further embodiment of the present disclosure; -
4 a schematic plan view of a device for clamping and transporting objects, preferably containers, according to another embodiment of the present disclosure; and -
5 a schematic plan view of a device for clamping and transporting objects, preferably containers, according to another embodiment of the present disclosure.
Die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen stimmen zumindest teilweise überein, so dass ähnliche oder identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und zu deren Erläuterung auch auf die Beschreibung der anderen Ausführungsformen bzw. Figuren verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden.The embodiments shown in the figures correspond at least in part, so that similar or identical parts are provided with the same reference symbols and, for their explanation, reference is also made to the description of the other embodiments or figures in order to avoid repetition.
Detaillierte Beschreibung beispielhafter AusführungsformenDetailed description of exemplary embodiments
Die
Besonders bevorzugt kann die Vorrichtung 10 in einer Behälterbehandlungsanlage (nicht gesondert dargestellt) zum Behältertransport eingesetzt werden. Die Behälterbehandlungsanlage kann mindestens eine Behälterbehandlungsvorrichtung zum Behandeln von Behältern aufweisen. Beispielsweise kann die Behälterbehandlungsvorrichtung zum Herstellen, Reinigen, Befüllen, Verschließen, Prüfen, Etikettieren, Bedrucken, Gruppieren und/oder Verpacken von Behältern ausgebildet sein. Die Vorrichtung 10 kann ein Teil der Behälterbehandlungsvorrichtung sein, Behälter zu der Behälterbehandlungsvorrichtung transportieren und/oder Behälter von der Behälterbehandlungsvorrichtung abtransportieren. Es ist allerdings auch möglich, dass die Vorrichtung 10 in anderen Anlagen zum Transport von Objekten eingesetzt wird.Particularly preferably, the
Die Vorrichtung 10 weist ein Planarantriebssystem 14 auf. Das Planarantriebssystem 14 ist vorzugsweise ein magnetisches Planarantriebssystem.The
Das Planarantriebssystem 14 weist ein Grundelement 16 und mehrere Bewegungsvorrichtungen (Mover bzw. Läufer) 18, 20 auf. Die Bewegungsvorrichtungen 18, 20 können mittels magnetischer Wechselwirkung mit dem Grundelement 16 frei und unabhängig voneinander über das Grundelement 16 bewegt werden. Die Bewegungsvorrichtungen 18, 20 können auch mittels magnetischer Wechselwirkung mit dem Grundelement 16 bezüglich des Grundelements 16 gedreht werden (z. B. Gieren). Die Bewegungsvorrichtungen 18, 20 können auch mittels magnetischer Wechselwirkung mit dem Grundelement 16 bezüglich des Grundelements 16 geneigt werden (z. B. Nicken und/oder Rollen). Die Bewegungsvorrichtungen 18, 20 können ebenfalls mittels magnetischer Wechselwirkung mit dem Grundelement 16 bezüglich des Grundelements 16 eine Hubbewegung nach oben oder nach unten ausführen. Eine Anzahl der Bewegungsvorrichtungen 18, 20 kann je nach Anwendungsfall frei wählbar sein.The
Das Grundelement 16 bildet einen Stator des Planarantriebssystems 14. Die Bewegungsvorrichtungen 18, 20 bilden Läufer des Planarantriebssystems 14. Die Bewegungsvorrichtungen 18, 20 werden berührungslos von dem Grundelement 16 getragen, vorzugsweise auf einer Oberseite des Grundelements 16. Das Grundelement 16 kann beispielsweise mehrere, verteilt angeordnete Elektromagnete, z. B. elektrische Spulen, aufweisen. Die Bewegungsvorrichtungen 18, 20 können Permanentmagnete aufweisen. Die Elektromagnete sind bevorzugt in einer Matrix angeordnet, welche sich in einer Ebene des Grundelements 16 erstreckt (hier bevorzugt Horizontalebene). Eine Steuereinheit (nicht dargestellt) des Planarantriebssystems 14 kann eine Stromzuführung zu den Elektromagneten des Grundelements 16 steuern, um elektromagnetische Felder an einer gewünschten Position des Grundelements 16 mit einer gewünschten Feldstärke aufzubauen. Ein Vortrieb, eine Drehung, eine Neigung und/oder ein Hub der Bewegungsvorrichtungen 18, 20 kann durch entsprechende elektromagnetische Felder der Elektromagneten des Grundelements 16 bewirkt werden. Bevorzugt ist das Grundelement 16 in einer Horizontalebene ausgerichtet. Allerdings sind auch andere Ausrichtungen denkbar, z. B. eine Vertikalausrichtung.The
Die mehreren Bewegungsvorrichtungen 18, 20 können, wie dargestellt ist, auf einer Oberseite des Grundelements 16 bewegbar angeordnet sein. Es ist aber beispielsweise auch möglich, dass die mehreren Bewegungsvorrichtungen 18, 20 über Kopf bzw. auf einer Unterseite des Grundelements 16 bewegbar angeordnet sind.The plurality of
Es ist auch möglich, dass das Planarantriebssystem 14 als ein fluiddynamisches Planarantriebssystem ausgeführt ist. Hierbei können bspw. Luftstrahlen Luftkissen zwischen den Bewegungsvorrichtungen 18, 20 und dem Grundelement 16 bilden. Die Bewegungsvorrichtungen 18, 20 können auf den jeweiligen Luftkissen schweben und durch Veränderungen der Luftstrahlen bezüglich Position und/oder Orientierung bewegt werden. Die Luftstrahlen können von den Bewegungsvorrichtungen 18, 20 erzeugt und zu dem Grundelement 16 gerichtet sein, und/oder umgekehrt.It is also possible for the
Die Bewegungsvorrichtungen 18, 20 weisen jeweils eine Klemmaussparung 22 auf. Die Klemmaussparung 22 kann, wie in
Das Objekt 12 kann zum Transportieren mittels der Bewegungsvorrichtungen 18, 20 zwischen den Klemmaussparungen 22 der Bewegungsvorrichtungen 18, 20 geklemmt werden, bevorzugt in einem Basisabschnitt bzw. unteren Abschnitt des Objekts 12. Die Klemmaussparungen 22 sind dabei bevorzugt direkt aufeinander zu gerichtet.The
Bevor das Objekt 12 zwischen den Klemmaussparungen 22 geklemmt werden kann, positionieren sich die Bewegungsvorrichtungen 18, 20 so, dass sich deren Klemmaussparungen 22 gegenüberliegen und hin zueinander gerichtet sind. Zum initialen Einklemmen des Objekts 12 bewegen sich die Bewegungsvorrichtungen 18, 20 aufeinander zu. Beispielsweise kann sich die erste Bewegungsvorrichtung 18 hin zu der zweiten Bewegungsrichtung 20 bewegen oder umgekehrt. Es ist auch möglich, dass sich beide Bewegungsvorrichtungen 18, 20 hin zueinander bewegen.Before the
Die Bewegungsvorrichtungen 18, 20 können das Objekt 12 beispielsweise von einem Steg oder Förderer übernehmen, auf dem das Objekt 12 beidseitig überlappend positioniert ist. Zum Abheben des geklemmten Objekts 12 vom Förderer usw. können die Bewegungsvorrichtungen 18, 20 bspw. eine Hubbewegung bezüglich des Grundelements 16 durchführen, vorzugsweise in einer Richtung weg von einer Oberseite des Grundelements 16. Es ist beispielsweise auch möglich, dass das Objekt 12 von oben an die beiden Bewegungsvorrichtungen 18, 20 übergeben wird, zum Beispiel mittels eines Greifers.The
Es ist auch möglich, dass die Bewegungsvorrichtungen 18, 20 über Kopf an einer Unterseite des Grundelements 16 geführt sind und so bspw. ein stehendes oder sich mit einem Förderer bewegendes Objekt 12 einklemmen (zum Beispiel an einem oberen Abschnitt des Objekts 12) und wegtransportieren können. Zum Abheben des geklemmten Objekts 12 vom Förderer usw. können die Bewegungsvorrichtungen 18, 20 bspw. eine Hubbewegung bezüglich des Grundelements 16 durchführen, vorzugsweise in einer Richtung hin zu einer Unterseite des Grundelements 16.It is also possible that the
Es ist ebenfalls möglich, dass die Bewegungsvorrichtungen 18, 20 an einem vertikal ausgerichteten Grundelement 16 geführt sind und so bspw. ein stehendes oder sich mit einem Förderer bewegendes Objekt 12 einklemmen (zum Beispiel an einem seitlichen Abschnitt des Objekts 12) und wegtransportieren können. Zum Abheben des geklemmten Objekts 12 vom Förderer usw. können die Bewegungsvorrichtungen 18, 20 vertikal nach oben entlang des Grundelements 16 bewegt werden.It is also possible that the
Während des Transports ist das Objekt 12 zwischen den gegenüberliegenden Klemmaussparungen 22 der Bewegungsvorrichtungen 18, 20 geklemmt. Die Bewegungsvorrichtungen 18, 20 bewegen sich im gleichbleibenden Abstand und in gleichbleibender Orientierung zueinander während des Transports des Objekts 12.During transport, the
Eine Klemmkraft, mit der das Objekt 12 zwischen den Klemmaussparungen 22 eingeklemmt ist, ergibt sich aus einem Abstand der Klemmaussparungen 22 bzw. der Bewegungsvorrichtungen 18, 20 zueinander. Während des Transports des Objekts 12 können die Bewegungsvorrichtungen 18, 20 weiterhin beabstandet voneinander sein. Es ist möglich, dass die Klemmkraft, mit der das Objekt 12 zwischen den Klemmaussparungen 22 geklemmt ist, variabel ist, zum Beispiel in Abhängigkeit von dem Objekt 12 selbst, zum Beispiel einer Festigkeit des Objekts 12, und/oder einer Behandlung des Objekts 12 während des Transports.A clamping force with which the
Zum Freigeben des Objekts 12 nach dem Transportieren können sich die beiden Bewegungsvorrichtungen 18, 20 voneinander wegbewegen, zum Beispiel eine der Bewegungsvorrichtungen 18, 20 oder beide Bewegungsvorrichtungen 18, 20 gleichzeitig. Zusätzlich kann wiederum eine Hubbewegung zur Übergabe durchgeführt werden.To release the
Die Klemmaussparung 22 weist eine vorzugsweise vertikal ausgerichtete Umfangsfläche 28 zum Klemmen einer Umfangsfläche des Objekts 12 auf. Eine Form der Umfangsfläche 28 ist an eine Form der zu klemmenden Umfangsfläche des Objekts 12 angepasst. Bevorzugt kann die Form der Umfangsfläche 28 im Wesentlichen eine Negativform der zu klemmenden Umfangsfläche des Objekts 12 sein. Beispielsweise kann die Umfangsfläche einen konkaven, kreisbogenförmigen (zum Beispiel halbkreisbogenförmigen), ellipsenbogenförmigen, schalenförmigen oder wannenförmigen Querschnitt aufweisen. Der Querschnitt kann vorzugsweise entlang einer gesamten Länge der Umfangsfläche 28 konstant sein. Die Umfangsfläche 28 kann beim Klemmen des Objekts 12 vollständig oder nur abschnittsweise, wie in
Die Klemmaussparung 22 ist bevorzugt als ein zurückversetzter Absatz bzw. eine zurückversetzte Stufe ausgeführt. Die Klemmaussparung 22 kann somit bevorzugt nach oben hin (weg von dem Grundelement 16) offen sein, nach unten hin (hin zu dem Grundelement 16) offen oder geschlossen sein, und/oder zu einer Längs- oder Querseite der jeweiligen Bewegungsvorrichtung hin offen sein. Bevorzugt kann eine Stufenwand der Klemmaussparung 22 durch die Umfangsfläche 28 gebildet sein. Ein Stufenboden der Klemmaussparung 22 kann durch eine Basisfläche 30 gebildet sein. Das Objekt 12 kann beim Transport an der Basisfläche 30 anliegen oder beabstandet zu der Basisfläche 30 sein.The clamping
Die Vorrichtung 10' unterscheidet sich von der Vorrichtung 10 der
Die geneigte Basisfläche 30' kann eine besonders sanfte Übernahme und/oder Abgabe des Objekts 12 ermöglichen, wenn sich die Bewegungsvorrichtungen 18, 20 aufeinander zu bewegen oder voneinander wegbewegen. Die geneigte Basisfläche 30' kann auch eine Übernahme oder Abgabe des Objekts ohne Hubbewegung der Bewegungsvorrichtungen 18, 20 ermöglichen.The sloped base surface 30' may allow for a particularly smooth pickup and/or delivery of the
Die Bewegungsvorrichtungen 18, 20 weisen jeweils mehrere Klemmaussparungen 22 auf. Zur Verbesserung der Übersichtlichkeit sind lediglich die vier Klemmaussparungen 22 bei einer der Bewegungsvorrichtungen 18, 20 in
Die Klemmaussparungen 22 sind gleich geformt. Die Bewegungsvorrichtungen 18, 20 können somit mehrere Objekte 12 gleichzeitig transportieren, indem sie in einer Matrixformation bewegt werden, wie in
Die Bewegungsvorrichtungen 18, 20 weisen jeweils mehrere Klemmaussparungen 22A, 22B, 22C und 22D auf. Die Klemmaussparungen 22A, 22B, 22C und 22D sind unterschiedlich geformt. Insbesondere sind die Klemmaussparungen 22A, 22B, 22C und 22D an unterschiedliche Objekte 12 bzw. Objektformate angepasst. Dies ermöglicht beispielsweise unterschiedlich große und/oder unterschiedlich geformte Objekte 12 mit den Bewegungsvorrichtungen 18, 20 zu transportieren.The moving
Die Bewegungsvorrichtungen 18, 20 sind jeweils mit der gleich geformten Klemmaussparung 22A zueinander ausgerichtet. Die Klemmaussparung 22A der Bewegungsvorrichtung 18 liegt der Klemmaussparung 22A der Bewegungsvorrichtung 20 zum Einklemmen eines Objekts 12 gegenüber. Um einen Objektformatwechsel vorzunehmen, können die Bewegungsvorrichtungen 18, 20 um die eigene Mittelachse gedreht werden, sodass entsprechend gleichgeformte Klemmaussparungen 22B, 22C oder 22D einander gegenüberliegen bzw. zu dem zu transportierenden Objekt 12 gerichtet sind.The moving
Es versteht sich, dass die Ausführungsformen der
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen. Insbesondere sind die einzelnen Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 jeweils unabhängig voneinander offenbart. Zusätzlich sind auch die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von sämtlichen Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 offenbart.The invention is not limited to the preferred embodiments described above. Rather, a large number of variants and modifications are possible, which also make use of the idea of the invention and therefore fall within the scope of protection. In particular, the invention also claims protection for the subject matter and the features of the subclaims independently of the claims referred to. In particular, the individual features of independent claim 1 are each disclosed independently of one another. In addition, the features of the subclaims are also disclosed independently of all the features of independent claim 1.
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Vorrichtung zum Klemmen und Transportieren von ObjektenDevice for clamping and transporting objects
- 1212
- Objektobject
- 1414
- Planarantriebssystemplanar drive system
- 1616
- Grundelementbasic element
- 1818
- Bewegungsvorrichtungmoving device
- 2020
- Bewegungsvorrichtungmoving device
- 2222
- Klemmaussparungterminal recess
- 2424
- Klemmelementclamping element
- 2626
- Antriebsteildrive part
- 2828
- Umfangsflächeperipheral surface
- 3030
- Basisflächebase surface
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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- EP 3172156 B1 [0004]EP 3172156 B1 [0004]
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-
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- 2020-07-31 DE DE102020120286.5A patent/DE102020120286A1/en active Pending
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