WO2021101401A1 - Роботизированное устройство для взаимодействия с укупорочными средствами - Google Patents

Роботизированное устройство для взаимодействия с укупорочными средствами Download PDF

Info

Publication number
WO2021101401A1
WO2021101401A1 PCT/RU2019/000833 RU2019000833W WO2021101401A1 WO 2021101401 A1 WO2021101401 A1 WO 2021101401A1 RU 2019000833 W RU2019000833 W RU 2019000833W WO 2021101401 A1 WO2021101401 A1 WO 2021101401A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
module
electromechanical
bottle
closure
robotic device
Prior art date
Application number
PCT/RU2019/000833
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Альберт Руфимович ЕФИМОВ
Алексей Сергеевич ГОННОЧЕНКО
Евгений Дмитриевич ХМЕЛЕВ
Никита Алексеевич МОЛЧАНОВ
Владимир Христьянович TAX
Original Assignee
Публичное Акционерное Общество "Сбербанк России"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное Акционерное Общество "Сбербанк России" filed Critical Публичное Акционерное Общество "Сбербанк России"
Publication of WO2021101401A1 publication Critical patent/WO2021101401A1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67B—APPLYING CLOSURE MEMBERS TO BOTTLES JARS, OR SIMILAR CONTAINERS; OPENING CLOSED CONTAINERS
    • B67B1/00—Closing bottles, jars or similar containers by applying stoppers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/0045—Manipulators used in the food industry
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67B—APPLYING CLOSURE MEMBERS TO BOTTLES JARS, OR SIMILAR CONTAINERS; OPENING CLOSED CONTAINERS
    • B67B7/00—Hand- or power-operated devices for opening closed containers
    • B67B7/02—Hand- or power-operated devices for opening closed containers for removing stoppers
    • B67B7/06—Other cork removers

Definitions

  • This technical solution generally relates to the field of industrial robots, and more specifically to a robotic device for removing, installing and replacing a bottle closure.
  • Robotic customer service systems are gaining popularity today, in particular robotic systems for preparing and dispensing beverages, such as robotic bars.
  • the principle of operation of such bars is to use a robotic manipulator for the preparation and filling of drinks, however, for the fast and correct operation of the autonomous bar as a whole, a number of conditions must be met or the provision of such bars with auxiliary devices designed to automate all processes related to preparation, serving, bottling drinks.
  • auxiliary devices designed to automate all processes related to preparation, serving, bottling drinks.
  • a conveyor belt is used, along which many robotic manipulators are located, each of which is responsible for a specific sub-process in a single process of preparing and filling drinks.
  • automated auxiliary devices such as electric stoppers are used.
  • the development of such devices has a significant impact on the productivity and speed of order processing in robotic bars.
  • an interactive robotic station for preparing and dispensing beverages is known, disclosed in patent RU 2672971 C2 (RATTI, CARLO FILIPPO), publ. 11/21/2018.
  • the specified station is intended for the automated process of preparation and filling of drinks.
  • the required ingredients (liquid bottles) in such a bar are arranged upside down in holders located at predetermined locations. Every bottle connected to a metering valve, which, when switched, allows a fixed amount of the required fluid to be discharged by gravity.
  • a CyberDog wine bar with robotic service based on a robotic arm from Kuka Robotics is also known in the art, available at https://www.cyber-dog.cz/en.
  • the robotic arm needs to bring the bottle to the electric screw to open it, move the open bottle to the area where the corks and drop catchers are located, put on the drop catcher, start the filling operation, return the bottle to the area where the corks and drop catchers are located, and 25 capping the bottle, while doing the following: removing the droplet catcher from the bottle, positioning the droplet catcher in the storage location, sealing the bottle with a temporary stopper, placing the bottle in a storage area designed to store the type of liquid used in the bottle.
  • a common drawback of existing solutions in this area is the lack of robotic devices designed to automatically interact with the bottle closure, in particular, robotic devices designed to automatically remove, install and replace the stopper and / or drip catcher in a wine bottle. Also, this kind of device should provide the ability to interact with closures of various types, including with specialized wine corks that remove air from the bottle and increase the shelf life of wine.
  • the solution to a technical problem or technical problem is to create a new robotic device for automated interaction with bottle closures.
  • the technical result manifested when solving the above problem, is to provide automation of operations of interaction with the bottle closure.
  • a robotic device for interacting with a bottle closure comprising a stand, inside which a control controller is located, and on which an electromechanical linear displacement module and an electromechanical rotary module are fixed;
  • the electromechanical linear movement module contains an electromechanical gripping module and is configured to grip and hold the closure and move it vertically plane;
  • an electromechanical rotary module contains a drum and is made with the possibility of its rotation in a horizontal plane, and the drum contains a free area located under the gripping module, in which the bottle is located, and cells intended for storing closures;
  • the control controller is configured to transmit control signals to an electromechanical linear displacement module, an electromechanical gripper module and an electromechanical rotation module
  • the electromechanical linear module is a stepper motor with a gearbox.
  • the electromechanical rotary module is a stepper motor with a planetary gearbox.
  • the electromechanical linear module includes a brake that prevents it from moving when the power is off.
  • the electromechanical gripper module is a parallel gripper.
  • the drum is a C-ring containing cells for storing closures.
  • Figure 1 is a perspective view of a robotic device for interacting with closures.
  • a robotic device for interacting with closures 100 comprises a rack 110 on which an electromechanical linear displacement module 120 and an electromechanical pivot module 140 are fixed, and a control controller 170 (not shown) is located inside the rack 110.
  • the elements of the claimed robotic device 100 are fixed between themselves and the structural elements using a wide range of assembly operations, for example, screwing, joining, soldering, riveting, etc., depending on the most suitable method of fastening the elements.
  • a closure means a closure that is inserted inside the neck of a container, such as a bottle.
  • the closure can be a temporary stopper, a specialized wine stopper that removes air from the bottle (ZOS stopper), a drip catcher, and the like, but is not limited to.
  • the stand 110 may be made of metal, carbon plastic, plexiglass, and the like, but is not limited to.
  • the rack design allows modules 120 and 130 to be perpendicular to each other, with module 120 vertical and module 130 horizontal.
  • Electromechanical linear module 120 includes electromechanical gripper 130 and is configured to move electromechanical gripper 130 in a vertical direction. Module 120 also contains a brake that prevents it from moving when the power is off.
  • Electromechanical linear module 120 may be embodied as, for example, a stepper motor with a gearbox.
  • the electromechanical gripper 130 is, for example, an electromechanical gripper, a three-point gripper, a parallel gripper, and the like, but is not limited to.
  • the principle of operation of the gripper 130 is that the gripper consists of jaws located parallel to each other on deflection rollers. To grip, hold and release the closure means the gripping jaws are made with the possibility of moving either in opposite directions (towards each other), or in opposite directions (relative to each other).
  • the degree of grip of the jaws on the closure is controlled by the grip controller.
  • This controller is usually located inside the module 130 and is, for example, an encoder mounted on the drive mechanism of the module 130 and the like.
  • Electromechanical rotation module 140 is rigidly connected to drum 150 and is configured to rotate said drum 150 in a horizontal plane.
  • the electromechanical pivot unit 140 is, for example, a stepping motor with a planetary reduction gear.
  • the drum 150 contains compartments 160, for example 14 compartments, which are designed to store different types of closures.
  • the drum 150 includes a free area for receiving a bottle (see FIG. 1), the free area forming a C-shaped ring (C-shaped drum) where the bottle can be readily accommodated.
  • the cells 160 are located on the drum 150 at an equidistant distance from the center of the vertical axis of the rack 110 so that when the module 120 is lowered, the center of the gripper module 130 is located in the center of the cell 160, which is located at a given time under the specified module 130.
  • Cells 160 can be, for example, cells for storing temporary stoppers, cases for storing specialized wine stoppers that deaerate the bottle, containers for drip catchers, and the like.
  • the control controller 170 may be a processor, microcontroller, FPGA, or the like.
  • the control controller 170 is designed to generate and transmit control signals to modules 120, 130 and 140, and is also configured to receive control commands from external controllers.
  • the controller is configured to convert scenarios of interaction of the device 100 with closures into a sequence of operations, which are implemented by modules 120, 130 and 140.
  • the controller 170 is connected to the specified modules 120, 130 and 140 through a set of interfaces for connecting modules.
  • the device 100 is used in robotic bars to automatically interact with bottle closures.
  • the device 100 is designed to automatically interact with open bottles or bottles, sealed with temporary stoppers, drip catchers, specialized wine stoppers that remove air from the bottle, etc., ensuring they are properly stored in one place and a choice of different types of closures for installation.
  • the basic principle of operation of the device 100 is that in the free area located between the cells 160 of the drum 150, the bottle is placed so that the module 130 is above the bottle closure.
  • a wine bottle can be used as a bottle, however, the embodiments of the technical solution are not limited only to this example, and any type of bottle with a closure installed in the neck of said bottle can be used.
  • the bottle in the specified area can be placed, for example, a robotic arm.
  • Interaction scenarios can be, for example: 1) a scenario of replacing a temporary plug / drip catcher with a drip catcher / temporary plug; 2) scenario of bottle clogging with a temporary stopper (scenario of installing a temporary stopper in a bottle); 3) a scenario for removing a temporary plug in a bottle.
  • scenario of interaction the most necessary operations are presented for performing automated auxiliary actions in a robotic bar, however, this technical solution is not limited to the specified set of operations and it can be used in any similar operations with closures installed in the neck of a bottle, depending on the nature of these operations.
  • the device 100 performs a certain sequence of actions.
  • the closure is gripped by the electromechanical gripper module 130.
  • the controller 170 sends a control signal to the module 120 to perform downward movement in the vertical direction to make contact of the module 130, which is located on the specified module 120, with the closure and a control signal for the capture of the closure by the module 130.
  • the capture can be performed either from the cell 160 of the drum 150, for further committing, for example, a clogging scenario, or from a bottle, for further execution, for example, a withdrawal scenario or a replacement scenario.
  • the controller 170 Upon successful gripping of the closure, the controller 170 provides a control signal to return the module 120 to its original position. The success of the capture can be determined using, for example, an encoder, which is contained in module 130 and was described earlier.
  • the controller 170 sends a control signal to the rotation module 140, which rotates the drum 150 to the first free cell in the drum 150, and the free cell is located under the module 130 , while the bottle at the moment of rotation of the drum 150 is removed from the free zone.
  • the number of occupied / free slots is counted using the closure counting tool.
  • the means for counting closures can be a counter that determines the number of installed / removed closures to / from the compartments 160 of the drum 150, in which the number of closures located in the compartments 160 at the time of the start of operation of the device 100 is taken as the initial counting value.
  • counting means can be various sensors and sensors, for example, pressure sensors installed in each cell and connected to the control controller to transmit information about the presence / absence of a closure in the cell, a camera that determines free / occupied cells, etc. not limited to.
  • the script for removing the closure from the bottle is completed by placing the removed closure in the free compartment 160.
  • the control controller 170 sends control signals to lower the gripper module 120, thereby placing the gripper module 130 a closure in a free compartment 160 located under said module, and further release, by means of module 130, held by the closure.
  • the module 120 is lowered downward to grip the gripper as described above. After that, the drum 150 is rotated to its initial position, in which the free area is located under the module 130. After that, the bottle is placed in the specified area and the required closure is sealed by lowering the module 120.
  • the scenario for sealing an open bottle with a temporary stopper is that the open bottle is placed in the free area of the drum 150 under the gripper module 130. Thereafter, the bottle is sealed. Moreover, the device 100 is configured to remove the closure from the cell 160 of the drum 150 before placing the bottle in the free area. To do this, the external controller sends a control signal to the controller 170 to perform the required clogging scenario, after which the controller 170 sends control signals to rotate the drum 150, remove the required closure from the cell 160 of the drum 150, and rotate the drum 150 to the initial position for placing the bottle.
  • the indicated stages for technical implementation are similar to the stages described when executing the scenarios discussed above.
  • the above technical solution allows automatic removal / replacement of the closure or automatically seal bottles with temporary stoppers / drip catchers, which reduces the number of manipulations in the robotic bar, as well as expands the possibilities of using various means for interacting with containers.
  • the process of dispensing beverages is accelerated in comparison with the prior art analogues, due to the reduction of manipulations when interacting with the container with a robotic device.
  • the functionality of interaction with closures of different types in the specified device is expanded, due to the processing by the controller of various scenarios of the interaction of the robotic device with the bottle.
  • FPGAs programmable logic controllers
  • BMK basic matrix crystals
  • ASICs specialized custom large integrated circuits (LSI), which are significantly more expensive for small-scale and single-piece production.
  • Modules can also be implemented using read-only memory (see Lebedev ON Memory chips and their application. - M .: Radio and communication, 1990. - 160 s; Large integrated circuits storage devices: Handbook / A. Yu. Gordenov et al. - M .: Radio and communication, 1990. - 288 p.).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
  • Sealing Of Jars (AREA)

Abstract

Данное техническое решение относится к области промышленных роботов, а более конкретно к роботизированному устройству для изъятия, установки и замены укупорочного средства бутылки. Техническим результатом, проявляющимся при решении вышеуказанной задачи, является обеспечение автоматизации операций взаимодействия с укупорочным средством бутылки. Роботизированное устройство взаимодействия с укупорочным средством бутылки, содержащее стойку, внутри которой располагается контроллер управления, и на которой закреплены электромеханический модуль линейного перемещения и электромеханический поворотный модуль, при этом электромеханический модуль линейного перемещения содержит электромеханический модуль захвата и выполнен с возможностью захвата и удержания укупорочного средства, и его перемещения в вертикальной плоскости, электромеханический модуль поворота содержит барабан и выполнен с возможностью его вращения в горизонтальной плоскости, причем барабан содержит свободную область, расположенную под модулем захвата, в которой размещается бутылка, и ячейки, предназначенные для хранения укупорочных средств, контроллер управления выполнен с возможностью передачи управляющих сигналов электромеханическому модулю линейного перемещения, электромеханическому модулю захвата и электромеханическому модулю поворота.

Description

РОБОТИЗИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С УКУПОРОЧНЫМИ СРЕДСТВАМИ
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[001] Данное техническое решение, в общем, относится к области промышленных роботов, а более конкретно к роботизированному устройству для изъятия, установки и замены укупорочного средства бутылки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[002] В настоящее время набирают популярность роботизированные системы обслуживания клиентов, в частности роботизированные системы, предназначенные для приготовления и розлива напитков, например, роботизированные бары. Принцип работы таких баров заключается в использовании роботизированного манипулятора для процессов приготовления и розлива напитков, однако для быстрой и корректной работы автономного бара в целом, требуется выполнение ряда условий или обеспечение таких баров вспомогательными устройствами, предназначенными для автоматизации всех процессов, связанных с приготовлением, подачей, розливом напитков. Например, в некоторых разновидностях роботизированных баров, для ускорения процесса приготовления и розлива напитков, используют конвейерную ленту, вдоль которой располагается множество роботизированных манипуляторов, каждый из которых отвечает за определенный подпроцесс в едином процессе приготовления и розлива напитков. В ситуациях, когда требуется операция розлива некоторых видов напитков, которые обладают укупорочными средствами, используются вспомогательные автоматизированные устройства, такие как электроштопоры. Развитие такого рода устройств оказывает существенное влияние на производительность и скорость обработки заказов в роботизированных барах.
[003] Из уровня техники известна интерактивная роботизированная станция для приготовления и выдачи напитков, раскрытая в патенте RU 2672971 С2 (РАТТИ, КАРЛО ФИЛИППО), опубл. 21.11.2018. Указанная станция предназначена для автоматизированного процесса приготовления и розлива напитков. Требуемые ингредиенты (бутылки с жидкостью) в таком баре располагаются вверх дном в держателях, расположенных в заранее определенных местах. Каждая бутылка присоединена к мерной задвижке, которая при переключении обеспечивает выпуск фиксированного количества требуемой жидкости под силой тяжести. [004] Аналогичные механизмы, основанные на принципе расположения необходимых бутылок с напитками в заранее определенных зонах с 5 установленными вместо крышек и пробок дозаторами для взаимодействия с указанными бутылками, используются и в других барах (см., например, Bionic Ваг, робот бармен на базе Arduino Mega и др.)
[005] Однако, использование таких решений не позволяет обеспечить выполнение условий хранения для некоторых видов напитков, например, вина, ю т.к. дозаторы не обеспечивают предотвращение контакта кислорода с содержимым бутылки. Как известно, контакт вина с кислородом пагубно влияет на вкусовые качества и аромат вина, что является недопустимым при розливе дорогих сортов в ресторанах и барах. Кроме того, длительное хранение винных бутылок при комнатной температуре, а также воздействие освещения (как 15 солнечного, так и искусственного), также может испортить вкусовые качества продукта.
[006] Из уровня техники также известен винный бар «CyberDog» с роботизированным обслуживанием на основе роботизированного манипулятора от компании Kuka Robotics доступный по ссылке: https://www.cyber-dog.cz/en. Для 20 выполнения операции розлива вина из бутылки роботизированному манипулятору необходимо поднести бутылку к электроштопору для ее открытия, переместить открытую бутылку к области расположения пробок и каплеуловителей, надеть каплеуловитель, приступить к операции розлива, вернуть бутылку в область расположения пробок и каплеуловителей и 25 осуществить операцию по закупориванию бутылки, совершая при этом следующие действия: снятие каплеуловителя с бутылки, расположение каплеуловителя в месте хранения, закупоривание бутылки временной пробкой, размещение бутылки в зоне хранения, предназначенной для хранения используемого типа жидкости в бутылке. зо [007] Недостатком такого решения является то, что операции изъятия, закупоривания, замены временной пробки и/или каплеуловителя (дозатора) выполняются самим роботизированным манипулятором, при этом на совершение операций по снятию, перемещению снятого укупорочного средства в предназначенную ему зону хранения, дальнейшее перемещение манипулятора к зоне хранения укупорочного средства другого типа и повторение операций по закупориванию бутылки приводит к тому, что увеличивается время цикла розлива и количество манипуляций, необходимых для совершения операций розлива, что в свою очередь снижает производительность всего бара в целом. [008] Общим недостатком существующих решений в данной области является отсутствие роботизированных устройств, предназначенных для автоматического взаимодействия с укупорочным средством бутылки, в частности, роботизированных устройств, предназначенных для автоматического изъятия, установки и замены пробки и/или каплеуловителя в винной бутылке. Также, такого рода устройство должно обеспечивать возможность взаимодействия с укупорочными средствами разных типов, в том числе со специализированными винными пробками, удаляющими воздух из бутылки и увеличивающими срок хранения вина.
СУЩНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ
[009] Данное техническое решение направлено на устранение недостатков, присущих существующим решениям, известным из уровня техники.
[0010] Решением технической проблемы или технической задачей является создание нового роботизированного устройства для автоматизированного взаимодействия с укупорочными средствами бутылки.
[0011] Техническим результатом, проявляющимся при решении вышеуказанной задачи, является обеспечение автоматизации операций взаимодействия с укупорочным средством бутылки.
[0012] Дополнительным техническим результатом, проявляющимся при решении вышеуказанной задачи, является расширение арсенала технических средств.
[0013] Указанные технические результаты достигаются благодаря осуществлению роботизированного устройства взаимодействия с укупорочным средством бутылки, содержащего стойку, внутри которой располагается контроллер управления, и на которой закреплены электромеханический модуль линейного перемещения и электромеханический поворотный модуль; при этом электромеханический модуль линейного перемещения содержит электромеханический модуль захвата и выполнен с возможностью захвата и удержания укупорочного средства, и его перемещения в вертикальной плоскости; электромеханический поворотный модуль содержит барабан и выполнен с возможностью его вращения в горизонтальной плоскости, причем барабан содержит свободную область, расположенную под модулем захвата, в которой размещается бутылка, и ячейки, предназначенные для хранения укупорочных средств; контроллер управления выполнен с возможностью передачи управляющих сигналов электромеханическому модулю линейного перемещения, электромеханическому модулю захвата и электромеханическому модулю поворота
[0014] Указанные технические результаты обеспечиваются всей совокупностью существенных признаков в рамках реализации назначения. Элементы и узлы устройства для взаимодействия с укупорочными средствами, характеризуемые соответствующими существенными признаками, находятся в конструктивном единстве и функционально взаимосвязаны. Все элементы и узлы устройства для возможности его эксплуатации объединены в единое изделие и при его изготовлении соединяются между собой сборочными операциями.
[0015] В некоторых вариантах реализации технического решения электромеханический модуль линейного перемещения представляет собой шаговый двигатель с редуктором.
[0016] В некоторых вариантах реализации технического решения электромеханический поворотный модуль представляет собой шаговый двигатель с планетарным редуктором.
[0017] В некоторых вариантах реализации технического решения электромеханический модуль линейного перемещения содержит тормоз, препятствующий его перемещению при отключенном питании.
[0018] В некоторых вариантах реализации технического решения электромеханический модуль захвата выполнен в виде параллельного захвата [0019] В некоторых вариантах реализации технического решения барабан выполнен в виде С-образного кольца, содержащего ячейки, предназначенные для хранения укупорочных средств.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0020] Признаки и преимущества настоящего технического решения станут очевидными из приводимого ниже подробного описания и прилагаемого чертежа, на котором: [0021] На Фиг.1 показан общий вид роботизированного устройства для взаимодействия с укупорочными средствами.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0022] Как показано на Фиг. 1 роботизированное устройство для взаимодействия с укупорочными средствами 100 содержит стойку 110 на которой закреплены электромеханический модуль линейного перемещения 120 и электромеханический модуль поворота 140, при этом внутри стойки 110 располагается контроллер управления 170 (не показан).
[0023] Элементы заявленного роботизированного устройства 100 фиксируются между собой и несущими элементами конструкции, с помощью широкого спектра сборочных операций, например, свинчивания, сочленения, спайки, склепки и др., в зависимости от наиболее подходящего способа крепления элементов.
[0024] Под укупорочным средством в данном техническом решении понимается укупорочное средство, вставляемое внутрь горловины тары, такой как бутылка. Укупорочным средством может являться временная пробка, специализированная винная пробка, удаляющая воздух из бутылки (ZOS пробка), каплеуловитель и т.п., не ограничиваясь.
[0025] Стойка 110 может быть выполнена из металла, углеродного пластика, оргстекла и т.п., не ограничиваясь. Конструкция стойки обеспечивает перпендикулярное расположение модулей 120 и 130, относительно друг друга, причем модуль 120 располагается вертикально, а модуль 130 горизонтально. [0026] Электромеханический модуль линейного перемещения 120 содержит электромеханический захват 130 и выполнен с возможностью перемещения электромеханического захвата 130 в вертикальном направлении. Модуль 120 также содержит тормоз, препятствующий его перемещению при отключенном питании.
[0027] Электромеханический модуль линейного перемещения 120 может быть выполнен в виде, например, шагового двигателя с редуктором.
[0028] Электромеханический захват 130 представляет собой, например, электромеханический зажимной захват, трехточечный захват, параллельный захват и т.п., не ограничиваясь. Принцип работы захвата 130 заключается в том, что захват состоит из губок, располагающихся параллельно друг относительно друга, на направляющих роликах. Для захвата, удержания и отпускания укупорочного средства губки захвата выполняются с возможностью перемещения либо в встречных направлениях (друг к другу), либо в противоположных направлениях (друг относительно друга). Степень зажатия губками укупорочного средства регулируется контроллером зажатия. Указанный контролер как правило располагается внутри модуля 130 и представляет собой, например, энкодер, установленный на приводном механизме модуля 130 и т.п. [0029] Электромеханический модуль поворота 140 жестко соединен с барабаном 150 и выполнен с возможностью вращения указанного барабана 150 в горизонтальной плоскости.
[0030] Электромеханический модуль поворота 140 представляет собой, например, шаговый двигатель с планетарным редуктором. Барабан 150 содержит ячейки 160, например, 14 ячеек, которые предназначены для хранения укупорочных средств разных типов. Барабан 150 содержит свободную область, предназначенную для размещения бутылки (см. Фиг. 1), причем свободная область образует С-образное кольцо (С-образный барабан), куда беспрепятственно может быть размещена бутылка. Ячейки 160 располагаются на барабане 150 на равноудаленном расстоянии от центра вертикальной оси стойки 110 таким образом, что при опускании модуля 120, центр модуля захвата 130 располагается по центру ячейки 160, располагающейся в данный момент времени под указанным модулем 130.
[0031] Ячейками 160 могут являться, например, ячейки, предназначенные для хранения временных пробок, футляры, предназначенные для хранения специализированных винных пробок, удаляющих воздух из бутылки, контейнеры для каплеуловителей и т.п.
[0032] Контроллер управления 170 может представлять собой процессор, микроконтроллер, ПЛИС-микросхему и т.п. Контроллер управления 170 предназначен для формирования и передачи управляющих сигналов модулям 120, 130 и 140, а также выполнен с возможностью принимать управляющие команды от внешних контроллеров. Кроме того, контроллер выполнен с возможностью преобразования сценариев взаимодействия устройства 100 с укупорочными средствами в последовательность операций, которые реализуются модулями 120, 130 и 140. Контроллер 170 соединен с указанными модулями 120, 130 и 140 через набор интерфейсов для подключения модулей. б [0033] Устройство 100 используется в роботизированных барах для автоматического взаимодействия с укупорочными средствами бутылки. Устройство 100 предназначено для автоматического взаимодействия с открытыми бутылками или бутылками, закупоренными временными пробками, каплеуловителями, специализированными винными пробками, удаляющими воздух из бутылки и т.д., обеспечивая их надлежащее хранение в одном месте и возможность выбора разных типов укупорочных средств для установки. Основной принцип работы устройства 100 заключается в том, что в свободной области, располагающейся между ячейками 160 барабана 150, размещается бутылка таким образом, чтобы модуль 130 находился над укупорочным средством бутылки. В качестве бутылки может использоваться винная бутылка, однако варианты реализации технического решения не ограничены только этим примером и может быть использован любой тип бутылки с укупорочным средством, устанавливаемым в горловину указанной бутылки. Бутылку в указанной области может размещать, например, роботизированный манипулятор.
[0034] После определения того, что бутылка с укупорочным средством размещена в свободной области, происходит требуемая операция взаимодействия (сценарий взаимодействия) с укупорочным средством. Сценариями взаимодействия могут являться, например: 1) сценарий замены временной пробки/каплеуловителя на каплеуловитель/временную пробку; 2) сценарий закупоривания бутылки временной пробкой (сценарий установки временной пробки в бутылку); 3) сценарий изъятия временной пробки, находящейся в бутылке. В качестве сценариев взаимодействия представлены наиболее необходимые операции для совершения автоматизированных вспомогательных действий в роботизированном баре, однако данное техническое решение не ограничивается указанным набором операций и его можно использовать в любых аналогичных операциях с укупорочными средствами, устанавливаемыми в горловину бутылки, в зависимости от характера указанных операций.
[0035] Для совершения вышеуказанных сценариев устройство 100 совершает определенную последовательность действий. В первую очередь происходит захват укупорочного средства электромеханическим модулем захвата 130. Для этого контроллер 170 подает управляющий сигнал модулю 120 на совершение перемещения вниз в вертикальном направлении для осуществления контакта модуля 130, который расположен на указанном модуле 120, с укупорочным средством и управляющий сигнал на совершение захвата укупорочного средства модулем 130. В зависимости от выбранного сценария, захват может производится либо из ячейки 160 барабана 150, для дальнейшего совершения, например, сценария закупоривания, либо из бутылки, для дальнейшего совершения, например, сценария изъятия или сценария замены. После успешного захвата укупорочного средства, контроллер 170 подает управляющий сигнал о возвращении модуля 120 в исходное положение. Успешность захвата может определяться при помощи, например, энкодера, который содержится в модуле 130 и был описан ранее.
[0036] Далее рассмотрим реализацию каждого сценария более подробно. Для дальнейшего совершения сценария изъятия укупорочного средства, требуется разместить изъятое укупорочное средство в одну из ячеек 160. Для этого контроллер 170 подает управляющий сигнал на модуль поворота 140, который поворачивает барабан 150 до первой свободной ячейки в барабане 150, причем свободная ячейка размещается под модулем 130, при этом бутылка в момент поворота барабана 150 убирается из свободной зоны. Подсчет количества занятых/свободных ячеек ведется при помощи средства подсчета укупорочных средств.
[0037] Средством подсчета укупорочных средств может являться счетчик, определяющий количество установленных на хранение/изъятых укупорочных средств в/из ячеек 160 барабана 150, в котором в качестве начального значения отсчета принимается количество укупорочных средств, располагающихся в ячейках 160 на момент начала работы устройства 100. Также, средствами подсчета могут являться различные сенсоры и датчики, например, датчики давления, установленные в каждой ячейки и подключенные к контроллеру управления для передачи информации о нахождении/отсутствии укупорочного средства в ячейке, камера, определяющая свободные/занятые ячейки и т. д., не ограничиваясь.
[0038] Сценарий изъятия укупорочного средства из бутылки завершается размещением изъятого укупорочного средства в свободную ячейку 160. Для этого управляющий контроллер 170 посылает управляющие сигналы на опускание модуля захвата 120, размещая тем самым зажатое модулем 130 укупорочное средство в свободной ячейке 160, располагающейся под указанным модулем, и дальнейшее отпускание, при помощи модуля 130, удерживаемого укупорочного средства.
[0039] Для совершения сценария замены временной пробки/каплеуловителя на каплеуловитель/временную пробку требуется совершить все операции сценария изъятия укупорочного средства из бутылки, и после завершения сценария изъятия укупорочного средства из бутылки провести ряд аналогичных по технической реализации операций, а именно, после размещения, изъятого из бутылки, укупорочного средства в свободную ячейку 160, модуль 120 перемещается вверх, происходит поворот барабана 150 до требуемого типа укупорочного средства (каплеуловитель/временная пробка). Расположение каплеуловителей/временных пробок определяется, также, при помощи средства подсчета укупорочных средств.
[0040] Когда требуемый тип укупорочного средства располагается под модулем захвата 130, модуль 120 опускается вниз, происходит захват указанного средства как было описано выше. После этого происходит поворот барабана 150 в исходное положение, в котором свободная область, располагается под модулем 130. После чего в указанную область размещается бутылка и производится закупорка требуемым укупорочным средством, при помощи опускания модуля 120.
[0041] Сценарий закупорки открытой бутылки временной пробкой заключается в том, что открытую бутылку размещают в свободной области барабана 150 под модулем захвата 130. После чего происходит закупоривание бутылки. Причем устройство 100 выполнено с возможностью изъятия укупорочного средства из ячейки 160 барабана 150 до размещения бутылки в свободной области. Для этого внешний контроллер посылает управляющий сигнал контроллеру 170 на выполнение требуемого сценария закупоривания, после чего контроллер 170 посылает управляющие сигналы на совершение поворота барабана 150, изъятия требуемого укупорочного средства из ячейки 160 барабана 150, поворота барабана 150 в исходное положение для размещения бутылки. Указанные этапы по технической реализации аналогичны этапам, описанным при выполнении сценариев, рассмотренных выше.
[0042] Таким образом, приведенное выше техническое решение позволяет производить автоматическое изъятие/замену укупорочного средства или автоматически закупоривать бутылки временными пробками/каплеуловителями, что сокращает количество манипуляций в роботизированном баре, а также расширяет возможности применения различных средств для взаимодействия с тарой. Кроме того, ускоряется процесс розлива напитков по сравнению с известными из уровня техники аналогами, за счет сокращения манипуляций при взаимодействии с тарой роботизированным устройством. А также расширяются функциональные возможности взаимодействия с укупорочными средствами разных типов в указанном устройстве, за счет обработки контроллером различных сценариев взаимодействия роботизированного устройства с бутылкой.
[0043] Модификации и улучшения вышеописанных вариантов осуществления настоящего технического решения будут ясны специалистам в данной области техники. Предшествующее описание представлено только в качестве примера и не несет никаких ограничений для целей осуществления иных частных вариантов воплощения заявленного технического решения, не выходящего за рамки испрашиваемого объема правовой охраны. Модули, описанные выше и используемые в данном техническом решении, могут быть реализованы с помощью электронных компонентов, используемых для создания цифровых интегральных схем. Не ограничиваюсь, могут использоваться микросхемы, логика работы которых определяется при изготовлении, или программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС), логика работы которых задается посредством программирования. Для программирования используются программаторы и отладочные среды, позволяющие задать желаемую структуру цифрового устройства в виде принципиальной электрической схемы или программы на специальных языках описания аппаратуры: Verilog, VHDL, AHDL и др. Альтернативой ПЛИС являются: программируемые логические контроллеры (ПЛК), базовые матричные кристаллы (БМК), требующие заводского производственного процесса для программирования; ASIC специализированные заказные большие интегральные схемы (БИС), которые при мелкосерийном и единичном производстве существенно дороже.
[0044] Также модули могут быть реализованы с помощью постоянных запоминающих устройств (см. Лебедев О.Н. Микросхемы памяти и их применение. - М.: Радио и связь, 1990. - 160 с; Большие интегральные схемы запоминающих устройств: Справочник/ А. Ю. Горденов и др. - М.: Радио и связь, 1990. - 288 с).
[0045] Таким образом, реализация всех используемых блоков достигается стандартными средствами, базирующимися на классических принципах реализации основ вычислительной техники, известных из уровня техники.

Claims

ФОРМУЛА
1. Роботизированное устройство взаимодействия с укупорочным средством бутылки, содержащее:
• стойку, внутри которой располагается контроллер управления, и на которой закреплены электромеханический модуль линейного перемещения и электромеханический поворотный модуль; при этом о электромеханический модуль линейного перемещения содержит электромеханический модуль захвата и выполнен с возможностью захвата и удержания укупорочного средства, и его перемещения в вертикальной плоскости; о электромеханический модуль поворота содержит барабан и выполнен с возможностью его вращения в горизонтальной плоскости, причем барабан содержит свободную область, расположенную под модулем захвата, в которой размещается бутылка, и ячейки, предназначенные для хранения укупорочных средств; о контроллер управления выполнен с возможностью передачи управляющих сигналов электромеханическому модулю линейного перемещения, электромеханическому модулю захвата и электромеханическому модулю поворота.
2. Роботизированное устройство по п.1, характеризующееся тем, что электромеханический модуль линейного перемещения представляет собой шаговый двигатель с редуктором.
3. Роботизированное устройство по п.1, характеризующееся тем, что электромеханический модуль поворота представляет собой шаговый двигатель с планетарным редуктором.
4. Роботизированное устройство по п.1, характеризующееся тем, что электромеханический модуль линейного перемещения содержит тормоз, препятствующий его перемещению при отключенном питании.
5. Роботизированное устройство по п.1, характеризующееся тем, что электромеханический модуль захвата выполнен в виде параллельного захвата.
6. Роботизированное устройство по п.1, характеризующееся тем, что барабан выполнен в виде С-образного кольца, содержащего ячейки, предназначенные для хранения укупорочных средств.
PCT/RU2019/000833 2019-11-20 2019-11-20 Роботизированное устройство для взаимодействия с укупорочными средствами WO2021101401A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019137215 2019-11-20
RU2019137215 2019-11-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021101401A1 true WO2021101401A1 (ru) 2021-05-27

Family

ID=75981429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2019/000833 WO2021101401A1 (ru) 2019-11-20 2019-11-20 Роботизированное устройство для взаимодействия с укупорочными средствами

Country Status (2)

Country Link
EA (1) EA039005B1 (ru)
WO (1) WO2021101401A1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4628974A (en) * 1984-03-14 1986-12-16 Meyer Ronald K Apparatus for automated assembly of flowable materials
DE19627360A1 (de) * 1996-07-06 1998-01-15 Torsten Olbrecht Verfahren und Vorrichtung zur maschinengesteuerten Herstellung eines Cocktails
US20060037969A1 (en) * 2004-08-23 2006-02-23 Craig Jennings Robotic beverage server
US20070106422A1 (en) * 2005-08-23 2007-05-10 Motoman, Inc. Apparatus and methods for a robotic beverage server
DE202015002531U1 (de) * 2015-04-08 2016-07-12 Kuka Systems Gmbh Manipulatorsystem zum Bereitstellen von eingeschenkten Getränken an einen Nutzer
RU2672971C2 (ru) * 2013-04-09 2018-11-21 Карло Филиппо РАТТИ Интерактивная роботизированная станция для приготовления и выдачи напитка, в частности коктейля

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITTO20011095A1 (it) * 2001-11-23 2003-05-23 Arol Spa Apparecchiatura per tappare bottiglie.
DE102007057857A1 (de) * 2007-11-29 2009-06-04 Khs Ag Vorrichtung zum Verschließen von Behältern
RU2400420C1 (ru) * 2009-02-18 2010-09-27 Открытое акционерное общество "Опытно-конструкторское бюро фармацевтического и биологического машиностроения" Устройство для укупорки бутылок резиновыми пробками

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4628974A (en) * 1984-03-14 1986-12-16 Meyer Ronald K Apparatus for automated assembly of flowable materials
DE19627360A1 (de) * 1996-07-06 1998-01-15 Torsten Olbrecht Verfahren und Vorrichtung zur maschinengesteuerten Herstellung eines Cocktails
US20060037969A1 (en) * 2004-08-23 2006-02-23 Craig Jennings Robotic beverage server
US20070106422A1 (en) * 2005-08-23 2007-05-10 Motoman, Inc. Apparatus and methods for a robotic beverage server
RU2672971C2 (ru) * 2013-04-09 2018-11-21 Карло Филиппо РАТТИ Интерактивная роботизированная станция для приготовления и выдачи напитка, в частности коктейля
DE202015002531U1 (de) * 2015-04-08 2016-07-12 Kuka Systems Gmbh Manipulatorsystem zum Bereitstellen von eingeschenkten Getränken an einen Nutzer

Also Published As

Publication number Publication date
EA201992661A1 (ru) 2021-05-31
EA039005B1 (ru) 2021-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109311550B (zh) 用于沿在受控制的环境中操作的自动处理线运输的用于药物用途的主容器的处理方法
EP2054145B1 (en) Device for the preparation of pharmaceutical products
US7721508B2 (en) Tablet filling device
CN101119893A (zh) 药片填充装置
US9636274B2 (en) Device for transferring pharmaceutical articles from a counter to inside continuously advancing containers and a machine for packing pharmaceutical articles in relative containers
WO2008086052A2 (en) Continuous motion spin welding apparatus, system, and method
CN105967125A (zh) 一种拔盖旋盖装置
RU199751U1 (ru) Роботизированное устройство для взаимодействия с укупорочными средствами
EP3756775B1 (en) Bottle washing machine
WO2021101401A1 (ru) Роботизированное устройство для взаимодействия с укупорочными средствами
US4807780A (en) Vending machine for beverage
EP3971130A1 (en) Machine for filling containers with liquid and corresponding filling method
CN116514041A (zh) 一种灌装食品的包装灌装设备
CN107449652B (zh) 一种立体智能液体配制系统
US6564529B2 (en) Bottle-capping system
CN207418278U (zh) 盒装物料的取料设备
CN209797435U (zh) 一种食品罐的封装装置
CN213473635U (zh) 用于制造包装单元的包装系统
US2897643A (en) Apparatus for applying closures to flexible containers
CN110550589A (zh) 一种样品瓶自动开合盖系统
CN110844858A (zh) 全自动锁瓶盖机
CN213416221U (zh) 一种旋盖稳定的卡盘式灌装旋盖机
EP3733587A1 (en) Machine and method for sealing the mouth of a bottle
CN221458068U (zh) 一种带盖容器的灌装封口一体机
US2840969A (en) Bottle capping machine

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19953198

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19953198

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1