JP2021186677A - 物品洗浄機に搭載するシステム、物品洗浄機に搭載する搭載組立体の把持システム、及び物品洗浄機 - Google Patents

Abstract

【課題】改良した物品洗浄機に搭載するシステム、物品洗浄機に搭載する搭載組立体の把持システム、及び物品洗浄機の提供。【解決手段】本発明は、物品洗浄機、特に商業用コンベヤ物品洗浄機として具現化される物品洗浄機に搭載するシステムに関する。搭載システムは、少なくとも１つのパラレルグリッパ１を有する把持システムを備え、少なくとも１つのパラレルグリッパ１は、少なくとも２つのクランプジョー２、３を備え、少なくとも２つのクランプジョー２、３の間には、パラレルグリッパ１の把持領域が画定され、少なくとも２つのクランプジョー２、３のうちの少なくとも１つは、少なくとも１つのクランプジョー２が、好ましくは、少なくとも１つのパラレルグリッパ１によって把持される洗浄物品の表面輪郭に対して少なくとも領域において自動的に及び／又は自己調節可能であるように区分化される。【選択図】図１

Description

本発明は、包括的には、産業用洗浄の分野に関する。特に、本発明は、物品洗浄機、特に商業用コンベヤ物品洗浄機として具現化される物品洗浄機に搭載するシステムに関する。

加えて、本発明は、把持システム、特に、物品洗浄機に洗浄物品を自動的に搭載する搭載組立体の把持システムと、対応する搭載システムを備えるコンベヤ物品洗浄機とに関する。

コンベヤ物品洗浄機は、商業部門において使用される。洗浄される食器が洗浄中は機械内で静止した状態である家庭用食器洗浄機とは異なり、コンベヤ物品洗浄機において、洗浄物品は、機械の異なる処理ゾーンを通して搬送される。

コンベヤ物品洗浄機の場合、トレー、陶器類、ポット、ガラス器、カトラリー、及び洗浄される他の台所用品等、洗浄される洗浄物品は、洗浄前ゾーン（複数の場合もある）、主洗浄ゾーン（複数の場合もある）、洗浄後ゾーン又はすすぎ前ゾーン（複数の場合もある）、すすぎゾーン（複数の場合もある）、及び乾燥ゾーン（複数の場合もある）等の複数の処理ゾーンを通して搬送される。コンベヤ物品洗浄機を通して搬送方向に洗浄物品を搬送するためにはコンベヤ装置が使用され、この装置は通常、洗浄物品を受け取るための区画を少なくとも備える。ベルトコンベヤ式物品洗浄機において、区画は、コンベヤ装置のコンベヤベルト上の支持フィンガーによって形成することができる。ラックコンベヤ式物品洗浄機において、処理される洗浄物品を受け取るように区画が構成され得る食器ラックが、コンベヤ装置として機能する。ここで、搬送デバイスによってラックコンベヤ式物品洗浄機を通して食器ラックを搬送することが考えられる。

洗浄される洗浄物品は通常、コンベヤベルトに配置される前に予め選別される。ラックコンベヤ式物品洗浄機は、例えば特許文献１（米国特許第６，５３０，９９６号明細書）において既知であり、この文献では、処理される洗浄物品は、食器ラックにおいて予め選別された後にそれぞれの処理ゾーンに送達される。

コンベヤ物品洗浄機は、汚れのついた大量の洗浄物品を可能な限り経済的に洗浄するために、特に、食堂及びカフェテリア等の大型施設において使用される。現在既知のタイプのコンベヤ物品洗浄機を用いると、１時間あたりに数百人分の食器一式を洗浄することができる。研究によれば、平均して、各食器一式は通常、トレー、皿、１つ又は２つのボウル、飲用グラス、及びカトラリーのセットからなることがわかっている。

会社のカフェテリア又は食堂等のほとんど全ての大型キッチンにおいて、食事の参加者によって使用された洗浄物品（食器、飲用グラス、カトラリー等）は、トレーに乗せて返却される。返却口から、食器一式は洗浄エリアに搬送される。食器一式は通常、対応する供給コンベヤベルトによって搬送される。食器一式は、コンベヤベルトによって返却口から洗浄エリアに入り、コンベヤ物品洗浄機の搭載領域まで直接搬送される。

コンベヤ物品洗浄機の搭載／取り入れ領域において、その後、洗浄物品は通常、サービス作業員によって手作業で取り除かれ、コンベヤ物品洗浄機のコンベヤベルトに選別される。

トレー又はトレーのような物に関して、通常、食器及びカトラリーのセットは、洗浄されるトレーからサービス作業員によって手作業で取り除かれ、その後、トレーは、コンベヤ装置の前又はコンベヤ物品洗浄機の取り入れ領域（汚れのついた側）に積み重ねられるように、予め選別される。時々、トレーのこのスタックからのトレーは、他のトレーとのみ、コンベヤ物品洗浄機のコンベヤベルトに配置され、洗浄される。

この同種の物を扱う手法（This homogenous approach）には、トレーの背後に積まれたより小さい洗浄物品に対してトレーが噴霧の際の影を作り得ないという利点がある。また、この手法により、積み重ね及び積み下ろしのワークフローが、洗浄されるトレーに洗浄物品を混在させるよりも遥かに容易かつ効率的になる。

しかしながら、トレーのこのスタックからのトレーは、他のトレーとのみコンベヤ物品洗浄機のコンベヤベルトに配置されて洗浄されるものの、皿、ボウル、又は他の食器等の他の洗浄物品を洗浄することは不可能である。なぜならば、コンベヤベルトに配置されるトレーは、通常、搬送方向に対して横方向にコンベヤベルトに配置しなければならないため、コンベヤベルトの利用可能な表面全体を占めてしまうからである。したがって、他のタイプの洗浄物品と比較して、トレーの洗浄には比較的多くの時間を費やさなければならない。

さらに、コンベヤ物品洗浄機のサービス作業員は、ワークフローにおいて各トレーを機械入口に二度含めなければならない。すなわち、一度目は、洗浄されるトレーからカトラリー及び食器を取り除くときであり、二度目は、実際にトレーをコンベヤ物品洗浄機のコンベヤベルトに配置するときである。

記載した作業プロセスにおいて、手作業による労力が特に多い。各食器一式の各洗浄物品（食器）を、トレーから個々に手作業で取り除き、物品洗浄機のコンベヤベルトに配置しなければならない。

さらに、各食器一式の個々のカトラリーを、トレーから手作業で取り除き、同様にコンベヤ物品洗浄機に送達しなければならない。この後に、前述した処理が実際のトレーに行われる。

機械能力が１時間あたり皿数千枚である場合、可能な限り迅速かつ効率的な作業が特に重要であるため、サービス作業員にかかる肉体的負担が増加する。

米国特許第６，５３０，９９６号明細書

上述した状況に基づいて、本発明の基礎をなす課題は、冒頭にて言及したタイプのコンベヤ物品洗浄機のための解決策を提供することであり、この解決策においては、洗浄及びすすぎプロセス全体をより効率的にすることが可能であり、その結果、特に、洗浄作業員の作業時間を削減することができるとともに、物品洗浄機のリソース消費を削減することができる。

この課題は、独立請求項１の主題による本発明に従って解決されるものであり、従属請求項において、本発明に係る搭載システムの有利な更なる発展形態が指定される。

したがって、本発明は特に、好ましくは特に産業用コンベヤ物品洗浄機に自動的に又は少なくとも部分的に自動的に搭載するシステムに関する。本発明に係る搭載システムは、コンベヤ物品洗浄機の搭載領域に洗浄物品を送達する供給コンベヤベルトと、好ましくは洗浄物品をコンベヤ物品洗浄機に自動的に搭載する搭載組立体とを備える。

本発明によれば、これに関連して、少なくとも１つのパラレルグリッパを有する把持システムを備える搭載組立体が特に提供され、少なくとも１つのパラレルグリッパは、少なくとも２つのクランプジョーを備え、少なくとも２つのクランプジョーの間には、パラレルグリッパの把持領域が画定される。

少なくとも１つのパラレルグリッパを備える把持システムは、少なくとも原理上、例えば、ＥＯＡＴデバイス（ＥＯＡＴ＝エンドオブアームツール）等の把持技術において一般に既知であり、物体／部品／ワークを取り扱う産業ロボットに関連して使用されることが多い。通常、そのようなＥＯＡＴデバイスは、少なくとも２つのピンサーのような（pincer-like）把持ジョーを備え、これらの把持ジョーは、互いに対して枢動させることができる、又は、適切な案内部に沿って互いに対して直線的に移動させることができ、それぞれ反対の側から見て互いに対向する把持面を用いて把持される物体又は部品／ワークを捕捉してクランプする。

このように、そのようなＥＯＡＴデバイスは、ワーク／物体／部品を検知し、これを保持し、ロボットアームとの間に接続を確立する機能を果たす。確実な接続のための決定的要因としては、効果ペアリング（effect pairing）のタイプ及び接触レベルの数がある。効果ペアリングは、力、形状、又は物質ペアリングによって達成することができる。力ペアリングを採用する場合、ワーク表面に圧力を加えることによって保持が生まれる。対照的に、形状ペアリングにおいては、ワークの同形包絡（isomorphic envelopment）によって保持が発生する。

パラレルグリッパを備える把持システムは、特に組み付け中の製造業において一般に既知であり得るが、このような把持システムは、洗浄物品を物品洗浄機に好ましくは自動的に搭載する搭載組立体の一部としては使用できない、又は少なくとも容易には使用できない。この理由は特に、ＥＯＡＴ装置として具現化される従来の把持システムは、操作される把持物品（gripware）の形状、位置、及び向きに対して特に構成されているためである。例えば、ＥＯＡＴ装置として具現化される従来の把持システムは、通常、組み付け中、特定の所定の把持位置にある特定のサイズ及び形状の所定の把持物品を捕捉した後、把持物品を別の所定位置に下ろす役割を果たす。この点に関して、把持システムは、特に操作される把持物品に対して、特に把持物品のサイズ、形状、及び材料に対して構成されている。

把持物品に関して特化された把持システムのこのような設計は、洗浄物品をコンベヤ物品洗浄機に自動的に搭載する搭載組立体においては実現できない。この理由としては、コンベヤ物品洗浄機の自動で動作する搭載組立体は、コンベヤ物品洗浄機の自動搭載を実現することができるように、多様な異なるタイプの洗浄物品（サイズ、形状、重量、及び材料に関して異なる）を取り扱うことができるように構成されなければならないからである。

換言すれば、商業用洗浄に関して、洗浄物品をコンベヤ物品洗浄機に自動的に搭載するためには、操作される洗浄物品に対して最適化された把持システムを使用することができない。むしろ、把持システムは、多様なタイプの洗浄物品（例えば、小皿、大皿、ボウル、小鉢、ガラス器等）を取り扱うように構成されなければならない。

正にここにこそ本発明の入り込む余地があり、少なくとも１つのパラレルグリッパを有する把持システムを備える搭載組立体が提案され、少なくとも１つのパラレルグリッパは、少なくとも２つのクランプジョー又は把持フィンガーを備え、少なくとも２つのクランプジョー又は把持フィンガーの間には、パラレルグリッパの把持領域が画定される。パラレルグリッパを用いて異なるタイプの洗浄物品、特に異なるサイズの及び／又は形状の洗浄物品を取り扱うことができるように、本発明によれば、パラレルグリッパの少なくとも２つのクランプジョー／把持フィンガーのうちの少なくとも１つは、この少なくとも１つのクランプジョー／少なくとも１つの把持フィンガーが、少なくとも１つのパラレルグリッパによって把持される洗浄物品の表面輪郭に対して少なくとも領域において調節可能であるように区分化されている。

この対策により、パラレルグリッパを用いて多様なタイプの洗浄物品を操作することができるようになる。したがって、本発明に係る搭載システムは、特に商業用コンベヤ物品洗浄機に好ましくは自動的に又は少なくとも半自動的に搭載するのに適している。

パラレルグリッパは、パラレルグリッパによって把持される洗浄物品の表面輪郭に対して少なくとも部分的に調節可能である、少なくとも１つのクランプジョー／少なくとも１つの把持フィンガーを備えるため、パラレルグリッパは、異なる洗浄物品を検知して保持する機能を確実に果たすことができる。

パラレルグリッパと操作される洗浄物品との間の確実な接続は、効果ペアリングの実現可能なタイプと、パラレルグリッパに関して実現可能な接触レベルの数とに起因して可能である。効果ペアリングは、特に、力ペアリングと形状ペアリングとの組み合わせによって達成される。

換言すれば、パラレルグリッパによる洗浄物品の保持は、洗浄物品の表面に圧力を加えることによって生まれる。それと同時に、形状ペアリングの結果として、特に領域において、洗浄物品の同形包絡によって保持が発生する。

好ましくは、電気モーター駆動部を用いて作動させることができるパラレルグリッパを、搭載組立体の把持システムのエフェクターとして敢えて提案するが、そのような電気モーターによって動作するパラレルグリッパは、把持技術における把持物品の把持及び操作において些か異例である。むしろ、この目的のために把持物品を取り扱う把持技術においては、特にいわゆる吸引グリッパの形態での空気圧式に動作するエフェクターが主に提案されるものである。

そのような吸引グリッパは、通常、物体を吸引して持ち上げ、別の場所に移すために使用される。この目的のために、吸引グリッパは、通常、真空源に接続可能である吸引空間の境界を画定するとともに、吸引開口部を取り囲む前端領域と、反対側の後端領域とを有する、少なくとも１つの可撓性吸引カップを備える。吸引カップの吸引開口部は、通常、取り扱われる物体の表面に当接し又はこれに取り付け可能であり、その後、吸引カップと物体の表面との間の吸引空間を囲むシールリップを用いて形成される。吸引空間は、シールリップによって囲んだことに応じて真空引きすることができる。したがって、吸引カップは、物体の表面に隙間なく密着し、空気圧によって物体を適所に保持することができる。

しかしながら、このような吸引グリッパを洗浄技術において使用する場合、吸引グリッパが洗浄物品の取り扱いには適していないことが分かっている。なぜならば、特に汚れのついた洗浄物品を取り扱う場合、皿及びボウル等の取り扱われる洗浄物品上に残っている食べ滓等が、吸引空間を真空引きする際、空気圧により吸引空間に接続されている真空ラインを詰まらせるため、洗浄物品を確実に把持することができなくなる危険性があるからである。

空気圧により作動する把持ピンサーも、把持技術において既知である。

しかしながら、そのようなピンサーでも、コンベヤ物品洗浄機の搭載エリアにおけるエフェクターとして使用したとしても、限られた範囲でしか使用することができない。なぜならば、把持ピンサーは、一般に、把持領域が限定されてしまっているために、皿、カップ、又はボウル等の大きな洗浄物品を確実に把持することが不可能なためである。

把持技術において既知の空気圧で動作する把持ピンサーの更なる不利点は、圧縮空気を動作媒体として必要とするものの、洗浄エリアにおいては通常、圧縮空気が利用可能でないことからも見受けられる。

加えて、空気圧で動作する把持ピンサーは、概して２つの位置、すなわち、開放位置及び閉鎖位置しか許容しないため、空気圧で動作する把持ピンサーを、特に異なるサイズ及び／又は異なる形状の多様なタイプの洗浄物品に対して使用することができない。

そのため、本発明によれば、洗浄物品をコンベヤ物品洗浄機に自動的に搭載するエフェクターとしては、電気モーターで動作するパラレルグリッパを提案することが好ましい。このようなパラレルグリッパにおいて、関連するクランプジョー／把持フィンガーは、電動駆動部によりパラレルグリッパの把持領域にわたって少なくとも部分的に調節可能である。

電気モーターで動作するパラレルグリッパを使用する更なる利点は、パラレルグリッパとして具現化されるエフェクターを、自己抑制機構を用いて容易に実現する方法で実装することができ、これにより、自己抑制機構は、開放位置に移行することなく把持した洗浄物品を応力なしの状態で保持することからも見受けられる。

とはいえ、本発明は、クランプジョー／把持フィンガーが電動駆動部によって調節可能であるパラレルグリッパに限定されるものではない。むしろ、本発明は、概して、どのような方法であれクランプジョーが自動的に調節可能であるパラレルグリッパに関するものと意図されている。

本発明に係る搭載システムを用いると、コンベヤ物品洗浄機に搭載するのに必要な手作業による取り扱いステップを大幅に削減することができる。なぜならば、把持システムによって、効率的に皿のみならずボウル若しくはガラス器又は他の洗浄物品をコンベヤ物品洗浄機に自動的に選別することができるからである。

このようにして、理想としては、洗浄作業員が手作業でコンベヤ物品洗浄機に搭載する必要がなくなるので、手作業ステップ、ひいては洗浄作業員の仕事量を全体的に削減することができる。本発明に係る搭載システムにより、特に、洗浄物品、特に皿又はカップ／ボウルをコンベヤ物品洗浄機に手作業で搭載する必要がなくなるので、コンベヤ物品洗浄機の最も人間工学的かつ使いやすい動作が可能になることが保証される。

加えて、本発明に係る搭載システムを用いると、物品洗浄機の洗浄結果を改善することができる。なぜならば、搭載組立体により、洗浄物品の定められた又は定めることができる群のうちの全ての洗浄物品を、コンベヤ物品洗浄機の対応する割り当てられたコンベヤベルト又は対応する割り当てられたコンベヤ軌道上に自動的に選別することができるからである。

また、積み下ろしプロセスを簡単にすることが可能である。なぜならば、各洗浄物品群は、コンベヤ物品洗浄機を通して、定められた搬送軌道又は定められたコンベヤベルト上を搬送することができ、その後、予め選別されたコンベヤ物品洗浄機の積み下ろし領域に到着するからである。

本発明に係る搭載システムの供給コンベヤベルトを介してコンベヤ物品洗浄機の搭載エリアまで送達された洗浄物品を、洗浄物品の所定の又は固定の群に従って選別できるようにするために、本発明に係る搭載システムが、供給コンベヤを介して送達された洗浄物品のタイプ（皿、カップ、ボウル等）を捕捉してから、少なくとも１つのパラレルグリッパを用いて、専ら供給コンベヤベルトから特定のタイプの洗浄物品を持ち上げ、コンベヤ物品洗浄機の対応するコンベヤベルトに選別する機能を果たす洗浄物品検出器装置を備えることが考えられる。

本明細書において使用する場合、「洗浄物品検出器装置」という用語は、供給コンベヤベルトを介して送達された洗浄物品のタイプを検出又は判断するように設計されている任意の検出装置として理解される。特に、本明細書では、洗浄物品検出器装置は、供給コンベヤベルトを介して送達された洗浄物品のサイズ、形状、及び／又は材料を判断することができる、少なくとも１つの検出器デバイスを備えることが考えられる。

考えられる実施態様によれば、洗浄物品検出器装置は、洗浄物品のタイプを識別するために、それぞれの洗浄物品のサイズ、形状、及び／又は材料を判断することができるように、少なくとも１つの好ましくは光学的、誘導的、又は容量的に動作する検出器デバイスを含むことができる。ただし、検出器デバイスとしては、誘導近接センサー、光スキャナー、ライトカーテン、レーザースキャナー、３Ｄレーザー、カメラ、ロータリーエンコーダー等、他のタイプの検出器を使用することもできる。

搭載組立体の把持システムが少なくとも１つのパラレルグリッパを備えることにより、カトラリーを除く、ほとんど全ての他のタイプの洗浄物品をそれに応じて操作することができる、すなわち、特に、供給コンベヤベルトから取り除き、コンベヤ物品洗浄機の好ましくは所定のコンベヤ軌道へと選別することができることが保証される。

把持ピンサーとは対照的に、パラレルグリッパの作用原理は、パラレルグリッパが、互いに対して直線運動で可動である少なくとも２つのクランプジョー／２つの把持フィンガーを備えることに基づく。これに関連して、例えば、パラレルグリッパの少なくとも２つのクランプジョー／把持フィンガーのうちの少なくとも１つを、或るタイプの「プランジャー」によって移動又は駆動できることが考えられる。

一方、代替的に、リニアドライブを電動駆動部として選択することも考えられる。代替的に、電動駆動部によって発生するトルクは、必要に応じて、歯車機構を介して少なくとも１つのクランプジョー／少なくとも１つの把持フィンガーに伝達することもできる。

パラレルグリッパの信頼性を最適化するために、本発明の実施形態において、把持システム又は把持システムに関連する少なくとも１つのパラレルグリッパには、センサーシステムが設けられ、センサーシステムを用いて、パラレルグリッパの把持領域に対する洗浄物品の正確な相対位置と洗浄物品の存在とが検出され又は検出することができ、洗浄物品の正確な操作をパラレルグリッパによって制御することができ、又は対応するプロセスパラメーターをチェックすることができる。

従来技術に対する重大な貢献は、パラレルグリッパの少なくとも２つのクランプジョーのうちの少なくとも１つが区分化されることに見受けられる。

換言すれば、少なくとも１つの（区分化された）クランプジョーは、互いに対して可動であり、特に枢動可能である少なくとも２つのセクション（セグメント）からなる。この区分化により、（区分化された）クランプジョーは、少なくとも１つのパラレルグリッパによって把持される洗浄物品の表面輪郭に対して可変的に調節可能である。

ワイングラス等の特に繊細な洗浄物品の場合、主にパラレルグリッパを用いた形状ペアリングによってこの物品を操作することができるように、少なくとも１つのクランプジョーをより細かく区分化することが有利である。ただし、本発明は、少なくとも１つのクランプジョーが３つ以上のセクションに区分化されるパラレルグリッパに限定されるものではない。

好ましくは、区分化されたクランプジョーの少なくとも２つのセグメントは、関節領域、特に回転関節領域を介して接続され、これにより、少なくとも１つの区分化されたクランプジョーのセグメント又はセグメントのうちの少なくとも１つは、特に把持領域の方向及び／又は反対方向に可動、特に必要に応じて枢動可能である。

本発明に係る解決策の好ましい実施態様によれば、搭載組立体の把持システムの少なくとも１つのパラレルグリッパは、グリッパハウジングを備え、グリッパハウジングにおいて、パラレルグリッパの少なくとも２つのクランプジョーのうちの少なくとも１つのための少なくとも１つの駆動部が少なくとも領域において収納され又は収納可能である。グリッパハウジングに対して移動、特に摺動させることができる運搬要素が駆動部に割り当てられる。

この実施の形態において、グリッパハウジングに対して可動、特に摺動可能な運搬要素とともに、パラレルグリッパの少なくとも１つの区分化されたクランプジョーは、ハウジングに対して可動、特に摺動可能である。

好ましくは、少なくとも１つの区分化されたクランプジョーに加えて、パラレルグリッパは、特に把持フィンガーとして構成されているとともにグリッパハウジングに強固に接続されているクランプジョーを備える。

これに関連して、「グリッパハウジングに強固に接続されている」という用語は、特に把持フィンガーとして構成されているこのクランプジョーが、運搬要素が作動されるとき、グリッパハウジングに対して移動、特に摺動しないことを意味する。

代替的な実施の形態によれば、必要に応じて、各クランプジョーが、グリッパハウジング及び他のクランプジョーに対して可動、特に摺動可能であるように、パラレルグリッパの各クランプジョーは運搬要素に割り当てられる。

原理上、パラレルグリッパの少なくとも２つのクランプジョーが、自己中心合わせ機能を有することが有利である。これを特に単純ながらも効率的な方法で実現するために、本発明に係る搭載システムの設計変形形態によれば、パラレルグリッパは、少なくとも２つの、好ましくは厳密に２つのクランプジョーを備え、少なくとも２つの、好ましくは厳密に２つのクランプジョーは、特に把持フィンガーとして構成され、それぞれグリッパハウジングに強固に接続されているとともに、運搬要素の移動方向に対して垂直に延在する線上に横並びに配置されている。

パラレルグリッパのこの実現が容易な実施態様により、洗浄物品が３点位置決めを介したパラレルグリッパのクランプジョーによって捕捉されることが保証される。パラレルグリッパの少なくとも区分化されたクランプジョーが、把持フィンガーとして構成されている他のクランプジョーと、把持システムによって把持される洗浄物品とに対して移動させることができることにより、中心合わせ機能が自動的に実現可能になる。

代替的な設計変形形態によれば、少なくとも１つのパラレルグリッパは、グリッパハウジングを備え、グリッパハウジングにおいて、パラレルグリッパの少なくとも２つのクランプジョーのうちの少なくとも１つのための少なくとも１つの駆動部が収納され又は収納可能であり、グリッパハウジングに対して移動、特に摺動させることができる運搬要素が駆動部に割り当てられている。この代替的な設計変形形態において、少なくとも１つの区分化されたクランプジョーは、グリッパハウジングに強固に接続されている一方、把持フィンガーとして構成されていることが好ましい、パラレルグリッパの少なくとも１つの更なるクランプジョーは、グリッパハウジングに対して運搬要素とともに可動、特に摺動可能である。

この変形形態においてもパラレルグリッパの自己中心合わせ機能を実現できるために、今記載した当該変形形態の更なる発展形態によれば、パラレルグリッパは、少なくとも２つの、好ましくは厳密に２つの更なるクランプジョーを備え、少なくとも２つの、好ましくは厳密に２つの更なるクランプジョーは、特に把持フィンガーとして構成され、グリッパハウジングに対して運搬要素とともにそれぞれ可動、特に摺動可能であり、把持フィンガーとして構成されている少なくとも２つの、好ましくは厳密に２つの更なるクランプジョーは、運搬要素の移動方向に対して垂直に延在する線上に横並びに配置されている。

パラレルグリッパの少なくとも１つの区分化されたクランプジョーの実施態様について、様々な解決策が検討される。

１つの設計変形形態によれば、少なくとも１つの区分化されたクランプジョーは、アングルグリッパ、特に、１つの把持フィンガーを有するシングルフィンガーアングルグリッパとして具現化され、アングルグリッパの把持フィンガーは、必要に応じて、パラレルグリッパの把持領域に入るように枢動可能であり、パラレルグリッパの把持領域から出るように枢動可能である。

もちろん、これに関連して、アングルグリッパの把持フィンガーは、それぞれの関節領域にわたって互いに対して枢動させることができる複数のセグメント／把持フィンガーを備えることが考えられる。

少なくとも１つの区分化されたクランプジョーが、アングルグリッパ、特に、１つの把持フィンガーを有するシングルフィンガーアングルグリッパとして具現化される、今記載した当該設計変形形態は、原理上、ハイブリッドな解決策、すなわち、パラレルグリッパとアングルグリッパとの組み合わせである。このハイブリッドな解決策により、パラレルグリッパの応用範囲が大幅に拡張される。なぜならば、パラレルグリッパは、異なるタイプの洗浄物品、特に異なる表面輪郭を有する洗浄物品を確実に捕捉することができるからである。

アングラーグリッパは、パラレルグリッパの把持領域に強固に接続されている、又は、パラレルグリッパの運搬要素を介して把持領域の方向若しくは反対方向にパラレルグリッパのグリッパハウジングに対して可動である、第１のセグメント／第１の領域を有することが好ましい。この第１のセグメントには、枢動可能に関節接続された把持フィンガー（第２のセグメント）が設けられ、この把持フィンガーは、アングルグリッパに割り当てられた駆動部に動作可能に関節接続されている。これにより、上記把持フィンガーは、例えばパラレルグリッパの把持領域に対して平行な第１の位置と、把持領域の方向に特に第１の位置に対して斜め方向又は横方向である第２の位置との間で、選択的に、好ましくは可変的に枢動可能である。

とはいえ、パラレルグリッパの少なくとも１つの区分化されたクランプジョーを実装するために、流体曝露、好ましくは区分化されたクランプジョーにおける少なくとも領域において形成される、少なくとも１つの圧縮空気チャンバーの好ましくは圧縮空気曝露により、区分化されたクランプジョーの少なくとも１つのセグメントは、必要に応じて、把持領域の方向及び／又は反対方向に可動、特に枢動可能であるように、少なくとも１つのパラレルグリッパの少なくとも１つの区分化されたクランプジョーが構成されていることが考えられる。

アングルグリッパの機能性を最適化するために、設計変形形態によれば、アングルグリッパの把持フィンガーにはセンサーシステムが設けられ、センサーシステムは、アングルグリッパの第１のセグメントに対する把持フィンガーの偏向を捕捉し、及び／又は把持フィンガーによって洗浄物品に加えられる圧力を捕捉する。

区分化されたクランプジョーとしてのアングルグリッパの代替として又はこれに加えて、少なくとも１つの区分化されたクランプジョーは、特に弾性領域、好ましくはばね弾性領域を有し、この弾性領域は、把持領域の方向に予張力が加えられているとともに、洗浄物品を把持するときに洗浄物品の予張力に抗して押すことが考えられる。

そのような弾性領域、特にばね弾性領域を設けることによって、最適な形状ペアリングを、多様なタイプの洗浄物品の場合に達成することができる。洗浄物品に作用する最大保持力は、弾性領域の予張力を調節することにより、同時に調節可能又は制限可能である。

区分化されたクランプジョーの予張力が加えられた領域は、少なくとも領域において、パラレルグリッパの把持領域に対して凸形状を有することが有利である。

本発明に係る搭載システムの実施の形態によれば、パラレルグリッパのクランプジョーは、少なくとも部分的に弾性材料を用いて被覆される。

弾性材料を用いてクランプジョーを被覆することにより、把持される洗浄物品は、パラレルグリッパの少なくとも２つのクランプジョーの間に把持されても、損傷を受けないこと及び／又はクランプジョーが保護されることが保証される。このことは、ガラス器等の特に繊細な洗浄物品が把持される場合に特に有利である。

パラレルグリッパのクランプジョーは、少なくとも部分的にエラストマーを用いて被覆されることが有利である。弾性材料としては、水素化アクリロニトリルブタジエンゴム（ＨＮＢＲ）を検討することもできる。

ＨＮＢＲ材料は、二重結合がないために非常に不活性であるという利点を有する。したがって、材料の耐久性が増大する。加えて、ＨＮＢＲ材料に比較的温度耐性があることで、ＨＮＢＲで被覆されたクランプジョーは、例えば１５０度の温度まで動作すること、又は、１５０度までの温度を有する洗浄物品と接触することが可能になる。

特に、弾性材料の被覆を形成するために、弾性材料をクランプジョー上に加硫処理できること、又は射出成形プロセスによって弾性材料を用いてジョーを変形できることが考えられる。

加硫処理という用語は、特に、弾性材料とクランプジョーの材料との間に中間層を設けることを意味する。中間層は、クランプジョーの材料に対して弾性材料を強固に接続するとともに、特に弾性材料の多孔状態を防止するために適切なバインダーである。

弾性材料を用いてクランプジョーを変形する場合、射出成形プロセスを使用することが好ましい。ここで、クランプジョーは鋳型に挿入され、弾性材料は、流体状態で鋳型に投入され、これにより、弾性材料は、射出金型とクランプジョーとの間のボイドを充填する。その後、弾性材料は鋳型内で硬化する。その後、鋳型を取り外すことができ、弾性材料によって形成されたクランプジョーを取り出すことができる。

今記載した態様の更なる発展形態によれば、パラレルグリッパのクランプジョーは、それぞれ少なくとも１つの横方向ボアを有している。ジョーのエリアにおける少なくとも１つの横方向ボアにより、ジョーが弾性材料を用いて被覆された場合、弾性材料の保持の改善が達成される。特に、クランプジョーが更に構造化又は改質されない、すなわち本質的に平滑である場合と比較して、クランプジョー上の弾性材料の保持が改善される。特に、弾性材料が少なくとも１つの横方向ボアを覆っている。

本発明は、２つのクランプジョーのみを備える少なくとも１つのパラレルグリッパが使用される搭載システムに限定されるものでは決してない。むしろ、本発明は、それぞれが全部で３つのクランプジョーを有するパラレルグリッパを備える搭載システムにも関し、クランプジョーは、互いに対して、また、把持システムによって把持される洗浄物品に対して可動であり、３つのクランプジョーの移動が同期していることが好ましい。

パラレルグリッパのクランプジョーは、把持される洗浄物品を摩擦係止及び／又は確動係止によって把持するように構成されていることが有利である。

さらに、本発明に係る搭載システムの好ましい実施態様によれば、パラレルグリッパの少なくとも２つのクランプジョーのうちの少なくとも１つを操作するために、パラレルグリッパには自己抑制機構を有する電動駆動部が割り当てられ、電動駆動部が、電圧のない状態において、クランプジョーの互いに対する相対距離を固定するように自己抑制機構は構成されている。

本発明は、物品洗浄機に洗浄物品を自動的に搭載する搭載組立体の把持システムであって、把持システムは、互いに対して移動、特に摺動させることができる少なくとも２つのグリッパジョーを有するパラレルグリッパを備え、把持ジョーのうちの少なくとも１つは、シングルフィンガーアングルグリッパとして具現化される、把持システムに更に関する。

本発明に係るこの把持システムにおいて、搭載システムに関連して前述した更なる発展形態も考えられる。

さらに、本発明は、少なくとも１つのコンベヤ装置を、好ましくは少なくとも１つのコンベヤベルトの形態で有するコンベヤ物品洗浄機であって、コンベヤ物品洗浄機は、入口領域において、好ましくは、洗浄物品をコンベヤ物品洗浄機のコンベヤ装置に自動的に配置する上述した本発明に係る少なくとも１つの搭載システムを備える、コンベヤ物品洗浄機に関する。

以下、添付図面を参照して本発明に係る解決策の例示的な実施形態をより詳細に記載する。

物品洗浄機の自動搭載を行う搭載組立体の把持システムの第１の例示的な実施形態、すなわち、把持システムのパラレルグリッパが、トレー上に配置された皿を皿の側部から把持するように移動する状態の概略等角図である。 把持システムのパラレルグリッパが皿を把持している状態の、図１に係る把持システムの概略等角図である。 図２に係る把持システムの概略断面図である。 トレー上に置かれたボウルが、把持システムのパラレルグリッパによって把持されることになっており、パラレルグリッパが上方からボウルに向かって移動する状態の、本発明に係る把持システムの第１の例示的な実施形態の概略等角図である。 把持システムのパラレルグリッパがボウルを把持している状態の、図４に係る把持システムの概略等角図である。 図５に係る把持システムの概略側面図である。 本発明に係る把持システムの第２の例示的な実施形態、すなわち、把持システムのパラレルグリッパが、トレー上に配置された皿に側方から接近した状態の概略等角図である。 把持システムのパラレルグリッパが皿を把持している状態の、図７に係る把持システムの概略部分断面図である。 把持システムのパラレルグリッパが、トレー上に置かれたボウルに向かって上方から移動する状態の、本発明に係る把持システムの第２の例示的な実施形態の概略等角図である。 把持システムのパラレルグリッパがボウルを把持している状態の、図９に係る把持システムの概略部分断面図である。 本発明に係る把持システムの第３の例示的な実施形態、すなわち、把持システムのパラレルグリッパが、トレー上に置かれたボウルに向かって上方から移動する状態の概略等角図である。 把持システムのパラレルグリッパが、トレー上に置かれた皿に向かって側方から移動する状態の、本発明に係る把持システムの第３の例示的な実施形態の概略等角図である。

ここで、図１〜図１２の説明図を参照して、搭載組立体の把持システムに関連するパラレルグリッパ１の様々な実施形態を記載する。

全ての実施形態は、搭載組立体の把持システムがパラレルグリッパ１を備え、パラレルグリッパ１の少なくとも１つのクランプジョー２、３が、区分化されたクランプジョー２として構成されており、これにより、このクランプジョー２は、パラレルグリッパ１によって把持される洗浄物品１０、１１の表面輪郭に対して少なくとも部分的に調節可能となることが共通している。

詳細には、図示した本発明に係る解決策の実施形態において、パラレルグリッパ１の少なくとも１つの区分化されたクランプジョー２が、互いに対して移動、特に枢動させることができる、少なくとも２つの、好ましくは３つ以上のセグメント２．１、２．２に分割され、各セグメント２．１、２．２は、関節領域４、特に回転関節領域を介して隣接するセグメント２．１、２．２に接続され、これにより、区分化されたクランプジョー２のセグメント２．１、２．２は、把持領域の方向及び／又は反対方向に必要に応じて移動、特に枢動させることができる。

図１〜図６に示すパラレルグリッパ１の実施形態は、パラレルグリッパ１が、グリッパハウジング５を備え、グリッパハウジング５において、パラレルグリッパ１の少なくとも２つのクランプジョー２、３のうちの少なくとも１つのための駆動部が、少なくとも領域において収納される又は収納可能であることを特徴とする。

ここで、駆動部は、グリッパハウジング５に対して移動、特に摺動させることができる運搬要素６に割り当てられ、運搬要素６を有する区分化されたクランプジョー２は、グリッパハウジング５に対して移動、特に摺動させることができる。

パラレルグリッパ１の他方の（区分化されていない）クランプジョー３は、パラレルグリッパ１のグリッパハウジング５に強固に接続される把持フィンガーとして構成されている。

一方では、パラレルグリッパ１の運搬要素６を適切に作動させることによって、パラレルグリッパ１の実現可能な把持領域を変更することができる。他方では、運搬要素６とともに可動とすることができるクランプジョーを区分化されたクランプジョー２として構成することによって、把持状態において、このクランプジョー２は、パラレルグリッパ１によって把持された洗浄物品１０、１１の表面輪郭に対して、少なくとも領域において自動的に及び／又は自己調節可能であり得る。

一方では、パラレルグリッパ１は、平らな食器、例えば皿１０又は受け皿（saucer）（図１〜図３参照）を操作するのに適しているのに対し、図４〜図６に示すように、パラレルグリッパ１の９０度回転により、ボウル１１、カップ、又は他のポットの縁も把持することができる。

図７〜図１０に示す第２の設計変形形態は、パラレルグリッパ１の（区分化されていない）把持フィンガー３は、グリッパハウジング５に対して運搬要素６とともに可動、特に摺動可能であり、一方、区分化されたクランプジョー２は、グリッパハウジング５に強固に接続されていることを特徴とする。

この実施形態において、多様なタイプの洗浄物品を同様に安全に操作することができる。詳細には、図７及び図８は、第２の実施形態において、平らな洗浄物品、特に皿１０を操作することができる方法を示しており、一方、図９及び図１０は、同一のパラレルグリッパ１を用いて、他のタイプの洗浄物品、特にボウル１１、カップ等を操作することができることを示している。

図１１及び図１２に示す更なる設計変形形態は、２つの区分化されていないクランプジョー３が全て、それぞれ、把持フィンガーの形態で設けられ、これらの２つの把持フィンガーは、グリッパハウジング５に対して運搬要素６とともに可動、特に摺動可能であることを特徴とする。特に、把持フィンガーとして構成されている２つの更なるクランプジョー３は、運搬要素６の移動方向に対して垂直に延在する線上に横並びに配置されている。

本発明は、図示する設計変形形態に限定されず、本明細書において開示した特徴の全てを合わせて考慮するともたらされる。

これに関連して、特に、対応する剛性又は可撓性／区分化されたクランプジョー２、３は、異なる把持領域を実現することができるように、グリッパハウジング５のそれぞれ反対の側部に配置されることも考えられる。

本発明は、少なくとも１つのコンベヤ装置を、好ましくは少なくとも１つのコンベヤベルトの形態で有するコンベヤ物品洗浄機（図示せず）であって、このコンベヤ物品洗浄機は、入口エリアにおいて、好ましくは洗浄物品をコンベヤ物品洗浄機のコンベヤ装置に自動的に配置するための少なくとも１つの搭載エリアを備える、コンベヤ物品洗浄機に更に関する。搭載システムは、上述したタイプの少なくとも１つのパラレルグリッパ１を備える。

Claims (15)

1. 物品洗浄機、特に商業用コンベヤ物品洗浄機として具現化される物品洗浄機に搭載するシステムであって、該システムは、前記コンベヤ物品洗浄機に洗浄物品を自動的に搭載する搭載装置を備え、該搭載装置は、少なくとも１つのパラレルグリッパ（１）を有する把持システムを備え、前記少なくとも１つのパラレルグリッパ（１）は、少なくとも２つのクランプジョー（２、３）を備え、該少なくとも２つのクランプジョー（２、３）の間には、前記パラレルグリッパ（１）の把持領域が画定され、前記少なくとも２つのクランプジョー（２、３）のうちの少なくとも１つは、前記少なくとも１つのクランプジョー（２）が、好ましくは、前記少なくとも１つのパラレルグリッパ（１）によって把持される洗浄物品の表面輪郭に対して少なくとも領域において自動的に及び／又は自己調節可能であるように区分化される、システム。
2. 前記少なくとも１つのパラレルグリッパ（１）の前記少なくとも１つの区分化されたクランプジョー（２）は、互いに対して移動、特に枢動させることができる少なくとも２つの、好ましくは３つ以上のセグメント（２．１、２．２）に分割され、各セグメント（２．１、２．２）は、関節領域（４）、特に回転関節領域を介して隣接するセグメント（２．２、２．１）に接続され、これにより、前記少なくとも区分化されたクランプジョー（２）の前記セグメント（２．１、２．２）は、前記把持領域の方向及び／又は反対方向に必要に応じて移動、特に枢動させることができる、請求項１に記載のシステム。
3. 前記少なくとも１つのパラレルグリッパ（１）は、グリッパハウジング（５）を備え、該グリッパハウジング（５）において、前記少なくとも２つのクランプジョー（２、３）のうちの少なくとも１つのための駆動部が少なくとも領域において収納され又は収納可能であり、前記グリッパハウジング（５）に対して移動、特に摺動させることができる運搬要素（６）が前記駆動部に割り当てられ、前記少なくとも１つの区分化されたクランプジョー（２）は、前記グリッパハウジング（４）に対して前記運搬要素（６）とともに可動、特に摺動可能であり、前記パラレルグリッパ（１）は、少なくとも１つのクランプジョー（３）、特に、前記グリッパハウジング（５）に強固に接続される把持フィンガーとして構成されている、少なくとも１つのクランプジョー（３）を備える、請求項１又は２に記載のシステム。
4. 前記パラレルグリッパ（１）は、少なくとも２つの、好ましくは厳密に２つのクランプジョー（３）を備え、該少なくとも２つの、好ましくは厳密に２つのクランプジョー（３）は、特に把持フィンガーとして構成され、それぞれ前記グリッパハウジング（４）に強固に接続されているとともに、前記運搬要素（６）の移動方向に対して垂直に延在する線上に横並びに配置されている、請求項３に記載のシステム。
5. 前記少なくとも１つのパラレルグリッパ（１）は、グリッパハウジング（５）を備え、該グリッパハウジング（５）において、前記少なくとも２つのクランプジョー（２、３）のうちの少なくとも１つのための駆動部が少なくとも領域において収納され又は収納可能であり、前記グリッパハウジング（５）に対して移動、特に摺動させることができる運搬要素（６）が前記駆動部に割り当てられ、前記少なくとも１つの区分化されたクランプジョー（２）は、前記ハウジングに強固に接続され、前記パラレルグリッパ（１）の少なくとも１つの更なるクランプジョー（３）は、前記グリッパハウジング（５）に対して前記運搬要素（６）とともに可動、特に摺動可能である、請求項１又は２に記載のシステム。
6. 前記パラレルグリッパ（１）は、少なくとも２つの、好ましくは厳密に２つの更なるクランプジョー（３）を備え、該少なくとも２つの、好ましくは厳密に２つの更なるクランプジョー（３）は、把持フィンガーとして構成され、それぞれ前記運搬要素（６）を用いて前記グリッパハウジング（５）に対して可動、特に摺動可能であり、把持フィンガーとして構成されている前記少なくとも２つの、好ましくは厳密に２つの更なるクランプジョー（３）は、前記運搬要素（６）の移動方向に対して垂直に延在する線上に横並びに配置されている、請求項５に記載のシステム。
7. 前記少なくとも１つの区分化されたクランプジョー（２）は、アングルグリッパ、特に、１つの把持フィンガーを有するシングルフィンガーアングルグリッパとして具現化され、前記アングルグリッパの前記把持フィンガーは、必要に応じて、前記パラレルグリッパ（１）の前記把持領域に入るように枢動可能であるとともに、前記パラレルグリッパ（１）の前記把持領域から出るように枢動可能である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のシステム。
8. 前記アングラーグリッパの前記把持フィンガーは、それぞれの関節領域にわたって互いに対して枢動させることができる複数のセグメント（２．１、２．２）を有する、請求項７に記載のシステム。
9. 前記少なくとも１つの区分化されたクランプジョー（２）は、特に弾性領域、好ましくはばね弾性領域を有し、該弾性領域は、前記パラレルグリッパ（１）の前記把持領域の方向に予張力が加えられているとともに、洗浄物品を把持するときに該洗浄物品（１０、１１）の予張力に抗して押し、好ましくは、前記区分化されたクランプジョー（２）の前記予張力が加えられた領域は、少なくとも領域において、前記パラレルグリッパ（１）の前記把持領域に対して凸形状を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載のシステム。
10. 前記少なくとも１つのパラレルグリッパ（１）の前記少なくとも１つの区分化されたクランプジョー（２）は、流体曝露、好ましくは該区分化されたクランプジョー（２）における少なくとも領域において形成される、少なくとも１つの圧縮空気チャンバーの好ましくは圧縮空気曝露により、前記区分化されたクランプジョー（２）の少なくとも１つのセグメントは、必要に応じて、前記把持領域の方向及び／又は反対方向に可動、特に枢動可能であるように構成されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載のシステム。
11. 前記パラレルグリッパ（１）の前記クランプジョー（２、３）は、少なくとも領域において弾性材料によって被覆される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のシステム。
12. 前記パラレルグリッパ（１）の前記クランプジョー（２、３）は、摩擦係止及び／又は確動係止によって、把持される洗浄物品（１０、１１）を把持するように構成されている、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のシステム。
13. 必要に応じて前記少なくとも２つのクランプジョー（２、３）のうちの少なくとも１つを操作するために、前記パラレルグリッパ（１）には電動駆動部が割り当てられ、該電動駆動部は、電圧のない状態において、前記クランプジョー（２、３）の互いに対する相対距離を固定するように自己抑制機構を備える、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のシステム。
14. グリッパシステム、特に物品洗浄機に洗浄物品を自動的に搭載する搭載装置のグリッパシステムであって、該グリッパシステムは、互いに対して移動、特に摺動させることができる少なくとも２つのクランプジョー（２、３）を有するパラレルグリッパ（１）を備え、前記クランプジョー（２、３）のうちの少なくとも１つは、シングルフィンガーアングルグリッパとして具現化される、グリッパシステム。
15. 少なくとも１つのコンベヤ装置を、好ましくは少なくとも１つのコンベヤベルトの形態で有するコンベヤ物品洗浄機であって、該コンベヤ物品洗浄機は、入口領域において、好ましくは前記洗浄物品を該コンベヤ物品洗浄機の前記コンベヤ装置に自動的に配置する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のシステムを少なくとも１つ備える、コンベヤ物品洗浄機。

Images